WO2023181508A1 - 電池パック及び組電池 - Google Patents

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WO2023181508A1
WO2023181508A1 PCT/JP2022/044408 JP2022044408W WO2023181508A1 WO 2023181508 A1 WO2023181508 A1 WO 2023181508A1 JP 2022044408 W JP2022044408 W JP 2022044408W WO 2023181508 A1 WO2023181508 A1 WO 2023181508A1
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WO
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spacer
battery
assembled battery
protrusion
stacking direction
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PCT/JP2022/044408
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French (fr)
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拓郎 綱木
龍彦 川崎
龍也 鎌田
亮祐 矢吹
史隆 池添
浩志 櫻井
Original Assignee
ビークルエナジージャパン株式会社
日産自動車株式会社
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    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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Definitions

  • the present invention relates to an in-vehicle battery pack and an assembled battery incorporated into the battery pack.
  • BEV battery electric vehicles
  • PHEV plug-in hybrid electric vehicles
  • HEV hybrid electric vehicles
  • the driving performance of electric vehicles depends on the capacity of the secondary battery installed as a power supply source. That is, in order for the above-mentioned various electric vehicles to obtain good running performance, it is essential to install a high-capacity secondary battery.
  • a high-capacity secondary battery when using the various types of secondary batteries described above as a power supply source, attempting to obtain a high-capacity vehicle-mounted secondary battery by increasing the size of the battery is accompanied by difficulties in terms of battery life, safety, and the like. Therefore, when the various types of secondary batteries described above are used as a power supply source for an electric vehicle, it is customary to bundle a plurality of batteries into a battery pack. Regarding such an assembled battery, for example, the technique described in Patent Document 1 is known.
  • the above-mentioned assembled battery has an exoskeleton structure in which a plurality of stacked batteries are supported by a metal support. Further, in order to obtain sufficient rigidity and vibration absorption properties, this assembled battery is mounted on a vehicle while being housed in a metal battery case. At this time, the assembled battery is usually assembled into the battery case using various metal fixing members such as bolts and washers, and fixed within the battery case.
  • the various electric vehicles described above can be used in various environments.
  • water vapor in the air condenses and damages metal and resin components such as battery casings and supports. It may adhere to surfaces and cause condensation.
  • the assembled battery and the battery case usually do not come into direct contact because an insulating member made of resin, for example, is interposed between them.
  • the assembled battery and the battery case are fixed to each other with a conductive metal fixing member. Therefore, if water droplets adhering to the surface of metal or resin parts such as the battery case or support due to condensation drip down and reach the fixing point between the assembled battery and the battery case, the battery will normally be insulated. There is a risk that the battery case and the battery case will be electrically connected through the water droplets, resulting in a short circuit.
  • an object of the present invention to provide an in-vehicle battery pack and assembled battery that are highly safe regardless of the usage environment.
  • the battery pack according to the present invention has an assembled battery housed inside a metal battery case, and has three coordinate axes in a three-dimensional orthogonal coordinate system: up and down, the stacking direction of the assembled battery, and In the width direction of the assembled battery, the bottom of the battery case includes a first fixing part that is arranged on the inner surface of the bottom in a region facing the lower surface of the assembled battery and fixes the assembled battery upward; A partition section that partitions the inner surface into a plurality of regions, and an insulating section that insulates at least a region on the center side of the bottom among the plurality of partitioned regions are provided, and the assembled battery includes It is a secondary battery and a spacer, and includes a laminate with secondary batteries at both ends, and end spacers arranged at both ends of the laminate.
  • Two fixing parts are provided near both ends of the assembled battery, the first fixing part and the second fixing part are coaxially opposed to each other, and the bottom of the spacer is
  • the spacer and the end spacer extend in the stacking direction of the assembled battery so as to cover the bottom surface of one adjacent secondary battery, and the spacer and the end spacer have the following (1) or (2), and (1) the bottom of the end spacer is , extends in the stacking direction of the assembled battery so as to further cover the lower surface of the bottom of the spacer, and the upper surface of the bottom of the end spacer and the lower surface of the bottom of the spacer face each other in the vertical direction;
  • the bottom of the spacer extends in the stacking direction of the assembled battery so as to cover the lower surface of one of the adjacent secondary batteries, and the bottom of the spacer extends in the stacking direction of the assembled battery so as to further cover the lower surface of the bottom of the end spacer.
  • the upper surface of the bottom of the spacer and the lower surface of the bottom of the end spacer face each other in the vertical direction.
  • a protrusion protruding from the battery pack is formed, and the tip of the protrusion is disposed closer to the center of the lower surface of the battery pack than the installation location of the partition in the stacking direction of the battery pack.
  • the assembled battery according to the present invention is one that is incorporated into a battery pack, and includes a laminate in which secondary batteries and spacers are alternately stacked, and a laminate with secondary batteries at both ends, and a laminate placed at both ends of the laminate.
  • the three coordinate axes in the three-dimensional orthogonal coordinate system are the vertical direction, the stacking direction of the assembled battery, and the width direction of the assembled battery.
  • Fixing parts for fixing are provided near both ends of the assembled battery, and the bottom of the spacer extends in the stacking direction of the assembled battery so as to cover the lower surface of one of the adjacent secondary batteries, and the spacer and the end
  • the spacer has the following (1) or (2): (1) the bottom of the end spacer extends in the stacking direction of the assembled battery so as to further cover the lower surface of the bottom of the spacer; The upper surface and the lower surface of the bottom of the spacer face each other in the vertical direction, and (2) the bottom of the end spacer extends in the stacking direction of the assembled battery so as to cover the lower surface of one of the adjacent secondary batteries.
  • the bottom of the spacer extends in the stacking direction of the assembled battery so as to further cover the lower surface of the bottom of the end spacer, and the upper surface of the bottom of the spacer and the lower surface of the bottom of the end spacer face each other in the vertical direction.
  • the bottom of the end spacer is formed with a protrusion that protrudes toward the center of the lower surface of the assembled battery in the stacking direction of the assembled battery, and the tip of the protrusion is connected to the fixed part in the stacking direction of the assembled battery. It is placed closer to the center of the bottom of the assembled battery than the installation location.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a battery pack according to an embodiment.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing the configuration of a battery pack according to an embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of an assembled battery according to an embodiment.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing the configuration of an assembled battery according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the appearance of a protrusion of the assembled battery according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the relative positional relationship of protrusions of the assembled battery according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the appearance of an end spacer of the assembled battery according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a perspective view showing the appearance of an end spacer of an assembled battery according to another embodiment.
  • the three coordinate axis directions in the three-dimensional orthogonal coordinate system are the vertical direction, the stacking direction of the assembled battery, and the width direction of the assembled battery, respectively. Furthermore, in the following description, it is assumed that the up-down direction is the vertical direction.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a battery pack 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing the configuration of the battery pack 1. As shown in FIG. 1 and 2 show a battery pack 1 and the relative positional relationship of its respective components. A battery pack 1 shown in FIG. 1 is installed as a power supply source in the various electric vehicles (not shown) described above.
  • this battery pack 1 has an assembled battery 11 housed inside a hollow box-shaped metal battery housing 12.
  • two assembled batteries 11a, 11b are housed in the battery housing 12, but the number of assembled batteries 11 housed in the battery housing 12 can be changed as appropriate. .
  • the battery housing 12 is composed of a metal battery housing body 12b in the shape of a rectangular cylinder with a bottom, and a flat metal lid 12a.
  • a cooling duct 41 insertion hole 21 is opened near one edge of the outer periphery of the lid 12a.
  • This cooling duct 41 insertion hole 21 is for inserting a cooling duct 41 for exhaust heat installed in a fixing member that fixes the assembled battery (11a, 11b). Since the cooling duct 41 insertion hole 21 is provided in the lid 12a, when the lid 12a is closed with the battery pack (11a, 11b) stored inside the battery housing main body 12b, the lid 12a is inserted into the cooling duct 41.
  • the open end of the battery housing body 12b can be closed without interfering with the battery case body 12b. Thereby, the inside of the battery housing 12 is sealed.
  • a hole 22 for inserting a bolt (not shown) for assembling the assembled battery (11a, 11b) upward is provided on the inner surface of the bottom of the battery housing main body 12b.
  • a fixing part (hereinafter also referred to as "first fixing part") for fixing the body 12 and the assembled battery 11 is provided near both ends of the assembled battery 11 in the stacking direction in the area facing the lower surface of the assembled battery 11. is set up. That is, in FIG. 2, the hole 22 is provided so that the axial direction is the vertical direction. Note that this hole 22 may be tapped for directly fastening a bolt. Further, a nut for fastening a bolt may be installed coaxially with the hole 22 on one surface of the bottom of the battery housing body 12b. Furthermore, the hole 22 may or may not be provided to communicate the internal space and the external space of the battery housing 12.
  • the fixing parts for fixing the battery casing body 12b and the assembled battery 11 using various fixing members may be holes, tapped holes, etc. on the lower surface near both ends of the assembled battery 11 in the stacking direction. It is provided.
  • this fixing part provided on the battery pack 11 side will also be referred to as a second fixing part.
  • the second fixing part is installed coaxially and facing the first fixing part in a state where the assembled battery 11 is assembled into the battery housing 12. As a result, in the vertical direction, the lower surface of the battery pack 11 disposed above and the inner surface of the bottom of the battery housing 12 disposed below are properly fixed.
  • the hole 22 which is the first fixing part is located at a position coaxial with the second fixing part in the bottom of the battery housing 12 in the area facing the lower surface of the assembled battery 11, in other words, in the stacking direction. They are arranged near positions corresponding to both ends of the lower surface of the assembled battery 11.
  • three holes 22 are formed at equal intervals in the width direction of the assembled batteries (11a, 11b) in the bottom of the battery housing body 12b, in the area facing the lower surface of each assembled battery (11a, 11b). It is set in.
  • the specific configuration and shape of the first fixing part provided at the bottom of the battery case 12 and the second fixing part provided on the bottom surface of the assembled battery 11, the members to be installed, their arrangement, the number, etc. , can be changed as appropriate.
  • An insulating section is provided on the inner surface of the bottom of the battery casing 12 to insulate at least a region of the inner surface of the bottom of the battery casing 12 that is closer to the center than the installation location of the partition section 32 described later.
  • the insulating case 13 is arranged inside the battery housing body 12b.
  • the insulating case 13 is a bottomed rectangular cylindrical resin container having insulating properties.
  • the insulating case 13 shown in FIG. 2 is mounted inside the battery housing body 12b so that its outer surface is in close contact with the inner surface of the battery housing body 12b. As a result, most of the inner surface of the bottom of the battery housing 12 is insulated.
  • the assembled battery 11 is assembled into the battery housing 12 while being housed inside the insulating case 13. Therefore, the lower surface of the assembled battery 11 and the inner surface of the bottom of the battery housing 12 are mostly insulated by the insulating case 13 interposed therebetween.
  • a substantially rectangular opening 31 whose long side is in the width direction of the assembled battery (11a, 11b) is provided at the bottom of the insulating case 13 shown in FIG.
  • This opening 31 is a part of the bottom of the insulating case 13 cut out for the purpose of inserting a fixing member that fixes each battery pack (11a, 11b) and the battery housing body 12b. . Therefore, when the insulating case 13 is attached inside the battery case body 12b, a part of the bottom area of the battery case body 12b that overlaps with the opening 31 at the bottom of the insulating case 13, that is, the first fixing part The area near the hole 22 is not insulated, and the inner surface of the conductive metal battery case body 12b is exposed. Note that the specific position, size, range, shape, etc. of the opening 31 can be changed as appropriate.
  • the partitioning portion 32 partitions the inner surface of the bottom of each adjacent battery housing 12 into a plurality of regions in the stacking direction of the assembled batteries (11a, 11b). Specifically, the partition 32 shown in FIG. 2 is installed by applying or pasting a water-repellent foamed resin sealant to the inner surface of the bottom of the insulating case 13. That is, the partition portion 32 has water repellency. Furthermore, the partition 32 shown in FIG. 2 is the long side of the center side of the bottom of the insulating case 13 of the two long sides of the substantially rectangular opening 31, in other words, the area facing the bottom surface of the assembled battery 11.
  • the partitioning portion 32 is arranged in the battery housing 12 so as to partition a region including the ground plane of the assembled battery 11 from a region including the opening 31 on the inner surface of the bottom of the insulating case 13 .
  • the compartment portion 32 When the battery pack 11 is attached to the battery housing 12, the compartment portion 32 is deformed so that the bottom surface of the battery pack 11 comes into contact with the top surface and is pressed downward, collapsing in the vertical direction. Therefore, the upper surface of the partition section 32 is in close contact with the lower surface of the assembled battery 11 in a state where the assembled battery 11 is attached to the battery housing 12. Thereby, the partition part 32 plays the role of a partition wall that isolates two spaces on both sides thereof in the stacking direction of the assembled battery 11, that is, in the width direction of the partition part 32.
  • the partition section 32 shown in FIG. 2 is described as a sealing material made of foamed resin applied or attached to the bottom of the insulating case 13.
  • the partition portion 32 may be any member as long as it is a water-repellent member fixed to the insulating portion. That is, the partition portion 32 may be a member made of non-foamable resin or may be a member made of rubber.
  • the partition 32 may be a member made of ethylene propylene diene monomer (EPDM) rubber, or other olefin such as thermoplastic polyolefin (TPO) or polyethylene (PE).
  • EPDM ethylene propylene diene monomer
  • TPO thermoplastic polyolefin
  • PE polyethylene
  • the partition section 32 may be a separate member from the insulating section fixed to the insulating section by a method such as coating or pasting, or may be integrally molded with the insulating section as the same member as the insulating section. good.
  • the partition section 32 has been described as being a tape-shaped member provided in the width direction of the assembled battery (11a, 11b).
  • the arrangement shape of the partitions 32 in the horizontal plane may be, for example, linear, planar, or dotted.
  • the present embodiment has been described assuming that most of the inner surface of the bottom of the battery housing 12 is insulated by installing the insulating case 13 inside the battery housing main body 12b.
  • the insulating part does not need to be provided so as to cover most of the inner surface of the bottom of the battery housing 12.
  • the insulating part is provided only in a part of the area including at least the area on the center side of the area where the partition part 32 is arranged, that is, the area facing the lower end of the assembled battery 11. It may be.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the appearance of the assembled battery 11.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view showing the configuration of the assembled battery 11. Note that the assembled battery 11 shown in FIGS. 3 and 4 corresponds to either one of the two assembled batteries (11a, 11b) shown in FIG.
  • the assembled battery 11 includes a plurality of secondary batteries 110a, 110b, .
  • One or more spacers 120a, 120b, . ) are alternately stacked, and one end spacer 130 is arranged at each end in the stacking direction.
  • Metal end plates 220 are each fixed to the two end spacers 130 with bolts 230 from the outside of the assembled battery 11 in the stacking direction. Furthermore, a metal fixing component (not shown) coated with an insulating resin is also attached to the end spacer 130, and the second fixing part is provided on the lower surface. That is, since the assembled battery 11 is configured in this way, in the stacking direction, a plurality of secondary batteries 110 are stacked with spacers 120 in between, and a plurality of secondary batteries 110 are stacked one on each end. It has a structure in which it is sandwiched by two end spacers 130.
  • metal side rails (210a, 210b) are attached to both sides of the assembled battery 11 in the width direction.
  • bus bar 242 for electrically connecting the plurality of secondary batteries 110
  • cover (241a, 241b) for protecting the bus bar 242
  • gas exhaust duct 243 etc.
  • a superstructure 240 is attached that includes members made of. These members also play the role of an exoskeleton for the assembled battery 11 to obtain sufficient rigidity.
  • the secondary battery 110 is a secondary battery in which an electrode body that serves as both a power storage element and a power generation element is sealed inside.
  • the secondary battery 110 may be, for example, a lithium ion battery, a sodium ion battery, or a secondary battery using another type of material as the positive electrode active material.
  • the secondary battery 110 may include an electrolytic solution or a solid electrolyte. That is, the secondary battery 110 may be an all-solid-state battery.
  • the secondary battery 110 may be a nickel metal hydride battery.
  • the positive electrode material is lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium manganate (LiMn 2 O 4 ), lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), or lithium iron phosphate (LiFePO 4 ). , etc., lithium alloys such as so-called ternary lithium (LiNiCoMnO 2 ) and NCA lithium (LiNiCoAlO 2 ), or lithium metal.
  • the spacer 120 is a component made of insulating resin, for example.
  • One spacer 120 is interposed between two adjacent secondary batteries 110, respectively.
  • each secondary battery 110 secures an appropriate insulation distance between itself and another adjacent secondary battery 110 via the spacer 120. Therefore, the thickness of the spacer 120, that is, the dimension of each spacer 120 in the stacking direction of the battery pack 11, may be such as to ensure an appropriate insulation distance between two adjacent secondary batteries 110. Therefore, the spacer 120 may be made of an aluminum alloy whose surface is covered with an oxide film by, for example, alumite processing.
  • the bottom of one side of the spacer 120 in the stacking direction of the battery pack 11 extends in the stacking direction of the battery pack 11 so as to cover the lower surface of one of the adjacent secondary batteries 110. That is, the bottom of the spacer 120 has an upper surface that faces the lower surface of the secondary battery 110 . Further, the upper surface of the bottom of this spacer 120 also has a facing portion with the lower surface of the bottom of another adjacent spacer 120 with the secondary battery 110 interposed therebetween. That is, the upper surface of the bottom of this spacer 120 and the lower surface of the bottom of another adjacent spacer 120 face each other in the vertical direction.
  • the bottom of the other side of the spacer 120 in the stacking direction of the battery pack 11 extends in the stacking direction of the battery pack 11 so as to cover the lower surface of the adjacent secondary battery 110 on the opposite side. That is, the bottom of the spacer 120 has an upper surface that faces the lower surface of the secondary battery 110 . Furthermore, the lower surface of the bottom of this spacer 120 also has a facing portion between the upper surface of the bottom of another adjacent spacer 120. That is, the lower surface of the bottom of this spacer 120 and the upper surface of the bottom of another adjacent spacer 120 face each other in the vertical direction.
  • the end spacer 130 is also a component made of insulating resin, for example.
  • One end spacer 130 is attached to each end of the plurality of secondary batteries 110 stacked with spacers 120 in between in the stacking direction.
  • each of the secondary batteries 110 arranged at both ends can appropriately secure an insulation distance from the metal end plates 220, fixing parts, etc. attached to each end spacer 130, respectively.
  • the thickness of the end spacer 130 that is, the dimension of each end spacer 130 in the stacking direction of the assembled battery 11, is such that an appropriate insulation distance is secured between these metal parts and the adjacent secondary battery 110.
  • the end spacer 130 may be made of an aluminum alloy whose surface is covered with an oxide film by alumite processing, for example.
  • the spacer 120 and the end spacer 130 are also provided between the side surface of each secondary battery 110 and the inner side surface of the side rails (210a, 210b) arranged on both sides of the assembled battery 11 in the width direction. An appropriate insulation distance is ensured by the intervening part.
  • the bottom of the end spacer 130 disposed at one end of the battery pack 11 in the stacking direction extends over the bottom of the battery pack 11 so as to further cover the bottom surface of the spacer 120 that covers the bottom surface of the adjacent secondary battery 110. Extends in the stacking direction. That is, the bottom of the end spacer 130 has an upper surface that faces the lower surface of the bottom of the spacer 120. That is, the upper surface of the bottom of the end spacer 130 and the lower surface of the bottom of the spacer 120 face each other in the vertical direction.
  • the bottom of the end spacer 130 disposed at the end of the one side and the other side extends in the stacking direction of the assembled battery 11 so as to cover the lower surface of the adjacent secondary battery 110.
  • the bottoms of the other adjacent spacers 120 extend in the stacking direction of the assembled battery 11 so as to further cover the lower surface of the bottom of the end spacer 130. That is, the bottom of the end spacer 130 has a lower surface that faces the upper surface of the bottom of the spacer 120. That is, the lower surface of the bottom of the end spacer 130 and the upper surface of the bottom of the spacer 120 face each other in the vertical direction.
  • the area where the upper surface of the bottom of the end spacer 130 and the lower surface of the bottom of the spacer 120 face each other (details will be described later) is formed over the entire width of the battery pack 11.
  • a partition section 32 is installed below the facing portion. That is, the facing portion and the partition portion 32 are arranged substantially in parallel. Further, the upper end surface of the partition section 32 is in close contact with the lower end surfaces of the spacer 120 and the end spacer 130.
  • FIG. 5 shows the problems that occur in the conventional battery pack in such a case.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing problems in the prior art. As illustrated in FIG. 5, in the conventional battery pack, condensed water 300 in the form of water drops descends through the gaps between the secondary battery 110 and the spacer 120 or end spacer 1300, and reaches the bottom end of the assembled battery. After reaching there, it is dropped onto the bottom of the battery housing main body 12b.
  • the configuration of the conventional battery pack is generally similar to the configuration of the battery pack 1 of the present embodiment described above. That is, in the conventional battery pack as well, most of the inner surface of the bottom of the battery housing body 12b is insulated by the insulating case 13.
  • a ridge-shaped partition 32 serving as a partition wall is installed in the width direction of the assembled battery. Therefore, on the inner surface of the bottom of the battery case main body 12b, there are two types of areas having different properties, each with the location where the partition part 32 is arranged as a boundary. Of these, a region closer to the center than the location where the partition section 32 is arranged is entirely insulated by the insulating case 13.
  • the upper surface of the bottom of the end spacer 1300 and the lower surface of the bottom of the spacer 120 face each other.
  • a portion 140 is formed.
  • FIG. 6 and 7 are schematic diagrams showing an outline of the protrusion 140 of the assembled battery 11 according to the present embodiment.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the appearance of the protrusion 140.
  • FIG. 7 is a side view schematically showing the relative positional relationship of the projections 140.
  • the condensed water 300 that has reached the bottom of the assembled battery 11 through the facing portion 150 between the upper surface of the bottom of the end spacer 130 and the lower surface of the bottom of the spacer 120 flows further below the facing portion 150. It travels along the surface of the protrusion 140 where the proximal end is disposed, and drips downward from the tip 160 of the protrusion 140.
  • the protrusion 140 is arranged so that its lower end surface is in contact with the upper end surface of the partition section 32 . As shown in FIG. 7, the tip 160 of the protrusion 140 is located in an insulating area on the center side of the bottom of the battery housing body 12b from where the partition 32 is installed in the stacking direction of the assembled battery 11. placed above. Therefore, the condensed water 300 drips into the insulating region. That is, in the battery pack 1 of the present embodiment, the protrusion 140 is provided on the lower end side of the end spacer 130, so that the battery pack 11 is located closer to the bottom of the battery housing body 12b than the section 32 is disposed. The dripping condensed water 300 can be reliably guided to the insulating region on the center side in the stacking direction. As a result, short circuits caused by dripping of condensed water 300 onto non-insulated areas are reliably prevented.
  • FIG. 8 is a perspective view showing the appearance of the end spacer 130 of the assembled battery 11 according to the present embodiment.
  • the protrusion 140 is integrally molded on the lower side of the end spacer 130 made of insulating resin.
  • a pair of protrusions 140a, 140b are installed one each on both sides of the end spacer 130 in the width direction.
  • the protrusion 140 has a tapered vertical cross-sectional shape in the stacking direction of the battery pack 11 such that the vertical thickness decreases toward the tip 160. Moreover, this protrusion 140 has a substantially L-shaped cross-sectional shape in the longitudinal cross-section of the battery pack 11 in the width direction. That is, the protruding portion 140 includes a substantially horizontal bottom portion extending in the stacking direction of the battery pack 11 and a substantially vertical outer wall portion erected upward from one edge of the bottom portion.
  • the protrusion 140 reliably transfers the condensed water 300 from the proximal end to the distal end. It can lead to the 160 side.
  • the specific vertical cross-sectional shape of the protrusion 140 in the width direction of the assembled battery 11 may be any shape as long as it can reliably guide the condensed water 300 from the base end side to the distal end 160 side.
  • the vertical cross-sectional shape of the protrusion in the width direction of the assembled battery may be approximately U-shaped.
  • the protrusion may be formed in a hollow cylindrical shape having a vertical cross-sectional shape such as a substantially circular ring shape, a substantially elliptical ring shape, a substantially polygonal ring shape, etc. in the width direction of the assembled battery.
  • the protrusion may be formed, for example, as a solid member having a substantially polygonal longitudinal cross-sectional shape in the width direction of the assembled battery.
  • the protrusion 140 only needs to be able to reliably guide the condensed water 300 dripping from its tip 160 to the insulating region of the bottom of the battery housing body 12b that is closer to the center than the location where the partition 32 is arranged. That is, the specific dimensions of the protrusion 140, such as the thickness of the bottom and the outer wall, and the length of the protrusion 140 in the stacking direction of the assembled battery 11, may be set arbitrarily as long as the purpose can be achieved. good.
  • the protrusion 140 has been described as being integrally molded with the end spacer 130 made of resin.
  • the protrusion 140 may be installed by attaching another member to the end spacer 130.
  • the protrusion 140 does not need to be entirely made of resin. That is, at least a portion of the surface of the protruding portion 140 that comes into contact with the condensed water 300 may be coated with resin.
  • a pair of protrusions are provided on each side of the end spacer 130 in the width direction.
  • the end spacer 330 may include a protrusion 440 formed to cover the entire lower side thereof.
  • the bottom of the protrusion 440 may be formed over the entire width of the end spacer 330.
  • the protrusion 440 is disposed above the partition 32 over the entire width of the assembled battery, so that the condensed water 300 is directed to the center of the bottom of the battery housing body 12b from where the partition 32 is arranged.
  • the insulation area on the side allows for reliable guidance.
  • the protrusion 140 is provided on the end spacer 130.
  • a second protrusion different from the protrusion 140 is provided on other members such as the spacer 120, the secondary battery 110, the end plate 220, and the side rail 210.
  • the second protrusion may be integrally molded with these members, or may be formed and attached separately from these members.
  • the second protrusion is such that the upper surface of the bottom of the spacer and the lower surface of the bottom of another adjacent spacer are perpendicular to each other in the stacking direction of the assembled battery.
  • the tip may be provided so as to be located closer to the center of the lower surface of the assembled battery than the facing portion formed by overlapping in the direction. Note that in such a case, it is not necessary to install the second protrusion on the bottom of another adjacent spacer. That is, in this case, the second protrusion only needs to be installed on some of the spacers. As a result, even if, for example, the bottom of the insulating case 13 is damaged and the surface of the metal battery case main body 12b is exposed from the damaged part, and condensed water 300 drips onto the exposed surface of the battery case main body 12b, A short circuit between the assembled battery and the battery housing 12 can be prevented. Note that it may be determined as appropriate on which spacer the second protrusion is installed.
  • the protrusion 140 is provided on the end spacer 130 or the second protrusion is provided on the spacer 120, the secondary battery 110, the end plate 220, the side rail 210, etc., the protrusion 140 or the second protrusion
  • the surface of the location where the protrusion is installed is coated with resin.
  • this resin is preferably an insulating resin having water repellency. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of dew condensation on the surfaces of the protrusion 140 and the second protrusion.
  • a groove, a tube, or a combination thereof may be formed integrally or separately in a region of the insulating portion located below the tip 160 of the projection 140. This prevents the condensed water 300 dripping from the tip 160 of the projection 140 from staying on the surface of the insulating section, and allows the condensed water 300 to be appropriately drained.
  • the partition 32 is installed by applying or pasting a water-repellent foam resin sealant to the inner surface of the bottom of the insulating case 13.
  • the partition may be provided by, for example, a step formed at the bottom of the battery housing body or an insulating case installed inside the battery housing body.
  • the step may be provided, for example, by forming the bottom of the battery casing so that the center side is lower than the location where the fixing part is arranged in the stacking direction of the assembled battery.
  • the condensed water 300 that has dripped near the non-insulated area where the hole 22, which is the first fixing part, is arranged flows to a lower area, causing the condensed water 300 to drip to the non-insulated area. can prevent short circuits.
  • the battery pack 1 has an assembled battery 11 housed inside a metal battery casing 12, and the three coordinate axes in the three-dimensional orthogonal coordinate system are the vertical direction and the assembled battery 11, respectively.
  • a first electrode is disposed at the bottom of the battery housing 12 in a region facing the lower surface of the assembled battery 11 on the inner surface of the bottom, and fixes the assembled battery 11 upward.
  • a hole 22 which is a fixing part of the bottom part, a partition part 32 which partitions the inner surface of the bottom part into a plurality of areas, and an insulating part which insulates at least a central area of the bottom part among the plurality of partitioned areas are provided.
  • the assembled battery 11 is made up of alternately stacked secondary batteries 110 and spacers 120, and includes a stacked body with the secondary batteries 110 at both ends, and end spacers 130 arranged at both ends of the stacked body.
  • second fixing parts for fixing the assembled battery 11 downward are provided near both ends of the assembled battery 11.
  • the second fixing portions are coaxially opposed to each other, and the bottom of the spacer 120 extends in the stacking direction of the assembled battery 11 so as to cover the lower surface of one of the adjacent secondary batteries 110.
  • the spacer 120 and the end spacer 130 have the following (1) or (2): (1)
  • the bottom of the end spacer 130 extends in the stacking direction of the assembled battery 11 so as to further cover the lower surface of the bottom of the spacer 120.
  • the upper surface of the bottom of the end spacer 130 and the lower surface of the bottom of the spacer 120 face each other in the vertical direction;
  • the bottom of the spacer 120 extends in the stacking direction of the battery pack 11 so as to cover the bottom surface of the battery pack 11 , and the bottom of the spacer 120 extends in the stacking direction of the battery pack 11 so as to further cover the bottom surface of the end spacer 130 .
  • the upper surface and the lower surface of the bottom of the end spacer 130 face each other in the vertical direction, and the bottom of the end spacer 130 has a protrusion that projects toward the center of the lower surface of the assembled battery 11 in the stacking direction of the assembled battery 11.
  • a portion 140 is formed, and the tip of the protruding portion 140 is arranged closer to the center of the lower surface of the battery pack 11 than the installation location of the partition portion 32 in the stacking direction of the battery pack 11.
  • the partition section 32 is formed by disposing a sealing material on an insulating section. By doing this, the dropped condensed water 300 can be effectively stopped on the insulating part.
  • the partitioning portion 32 may be made of the same material as the insulating portion and may be integrally molded with the insulating portion. In this case, manufacturing of the battery pack 1 can be facilitated.
  • the partition portion 32 may be provided by a step formed at the bottom of the battery case.
  • the step is provided by forming the bottom of the battery case so that the center side is lower than the location of the hole 22, which is the first fixing part, in the stacking direction of the assembled battery 11. Good too.
  • the condensed water 300 dropped near the non-insulated area where the hole 22, which is the first fixing part, is arranged flows to a lower area, thereby causing the condensed water 300 to flow to the non-insulated area. Short circuits caused by dripping can be prevented.
  • a passage for dripping condensed water 300 is formed from the facing point 150 of the upper surface of the bottom of the end spacer 130 and the lower surface of the bottom of the spacer 120 to the tip 160 of the protrusion 140. With this configuration, the dripping condensed water 300 can be effectively guided downward.
  • the assembled battery 11 may further include side rails 210 attached to both sides in the width direction, and end plates 220 attached to the outside of the end spacer 130 in the stacking direction.
  • a second protrusion that protrudes in the stacking direction of the assembled battery is formed integrally or separately. Good too. In this case, the condensed water 300 can be dripped downward more effectively.
  • the second protrusion is formed on the bottom of one spacer, and is adjacent to the main surface of the bottom of the spacer on which the second protrusion is formed, with the spacer and the secondary battery 110 interposed therebetween.
  • One principal surface of the bottom of the other spacer 120 may form a facing portion where the surfaces face each other in the vertical direction, and the second protrusion may be disposed below the facing portion. In this case, for example, even if the bottom of the insulating case 13 is damaged and the surface of the metal battery case 12 is exposed from the damaged part, and condensed water 300 drips onto the exposed surface of the battery case 12, , short circuit between the assembled battery and the battery housing 12 can be prevented.
  • the protrusion 140 has a longitudinal cross-sectional shape in the stacking direction of the battery pack 11 that is tapered so that the thickness in the vertical direction decreases toward the tip 160. By doing this, the condensed water 300 can be reliably guided to the tip 160 side.
  • the protruding portion 140 includes a substantially horizontal bottom portion extending in the stacking direction of the battery pack 11 and a substantially vertical outer wall portion erected upward from one edge of the bottom portion.
  • the proximal end of the protrusion 140 is disposed below a location 150 where the upper surface of the bottom of the end spacer 130 and the lower surface of the bottom of the spacer 120 face each other.
  • the assembled battery 11 is assembled into the battery pack 1, and includes a secondary battery 110 and a spacer 120 stacked alternately.
  • the lower surface of the assembled battery 11 is provided with an end spacer 130 arranged at each side, and the three coordinate axis directions in the three-dimensional orthogonal coordinate system are the vertical direction, the stacking direction of the assembled battery 11, and the width direction of the assembled battery 11.
  • fixing parts for fixing the assembled battery 11 downward are provided near both ends of the assembled battery 11, and the bottom of the spacer 120 is attached to the assembled battery so as to cover the lower surface of one of the adjacent secondary batteries 110.
  • the spacer 120 and the end spacer 130 have the following (1) or (2): (1) The bottom of the end spacer 130 further covers the lower surface of the bottom of the spacer 120.
  • the spacer 120 extends in the stacking direction of the assembled battery 11 so as to cover the lower surface of the secondary battery 110, and the bottom of the spacer 120 extends in the stacking direction of the assembled battery 11 so as to further cover the lower surface of the bottom of the end spacer 130.
  • the upper surface of the bottom of the spacer 120 and the lower surface of the bottom of the end spacer 130 face each other in the vertical direction.
  • a protrusion 140 protruding toward the center of the lower surface is formed, and a tip 160 of the protrusion 140 is arranged closer to the center of the lower surface of the battery pack 11 than the fixing part is installed in the stacking direction of the battery pack 11. ing.
  • the end spacer 130 and the conventional end spacer 1300 differ only in the presence or absence of the protrusion 140. Therefore, in order to manufacture the assembled battery 11, it is sufficient to change the end spacer 1300 of the assembled battery of the prior art to the end spacer 130. That is, the assembled battery 11 can be easily manufactured while suppressing an increase in manufacturing costs.
  • One protrusion 140 is provided at each end of the end spacer 130 in the width direction.
  • the sealing material may be arranged on the insulating part in a linear, planar, or dotted manner within a substantially horizontal plane.
  • the dropped condensed water 300 can be effectively stopped on the insulating part.
  • the sealing material is arranged linearly on the insulating part along the surface where dew condensation is likely to occur, the condensed water 300 can be more effectively stopped on the insulating part.
  • the sealant is provided dotted or linearly on the insulating part, it becomes easier to arrange the sealant.
  • the sealing material has water repellency. By doing this, the dropped condensed water 300 can be effectively stopped on the insulating part.
  • the sealing material is a rubber part or a resin part fixed on the insulating part.
  • the surface of the installation location of the second protrusion may be coated with resin. By doing this, it is possible to suppress the occurrence of dew condensation on the surface of the second protrusion.
  • the protrusion 140 is arranged so that its lower end surface is in contact with the upper end surface of the partition 32 . By doing this, the condensed water 300 can be reliably guided onto the insulating portion.
  • the protrusion 140 has a longitudinal cross-sectional shape in the width direction of the assembled battery 11 that is approximately L-shaped, approximately U-shaped, approximately annular, approximately elliptical annular, approximately polygonal annular, or approximately polygonal. With this arrangement, even if the amount of condensed water 300 is large, it can be reliably guided to the tip 160 side.
  • a groove, a tube, or a combination thereof may be formed integrally or separately in a region of the insulating portion located below the tip 160 of the projection 140. In this case, the condensed water 300 dripping from the tip 160 of the projection 140 can be prevented from staying on the insulating part, and the condensed water 300 can be effectively drained.
  • the insulating section is the container 13 that houses the assembled battery 11. With this arrangement, an insulating portion can be easily provided on the inner surface of the battery housing 12.
  • the bottom of the protrusion 440 may be formed over the entire width of the end spacer 330.
  • the protrusion 440 is arranged above the partition 32 over the entire width of the assembled battery.

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Abstract

本発明は、車載用の電池パックの分野に属し、使用環境に拘らず安全性の高い車載用の電池パックを提供することを技術的課題とする。 本発明は、金属製の電池筐体の内部に組電池が収納されてなる電池パックであって、前記電池筐体の底部には、当該底部の内面を複数の領域に区画する区画部と、少なくとも当該底部の中央側の領域を絶縁する絶縁部とが設けられており、前記組電池は、二次電池とスペーサーが交互に積層されて両端が二次電池である積層体と、前記積層体の両端にそれぞれ配置されたエンドスペーサーとを備えており、前記エンドスペーサーの底部には、前記組電池の積層方向において、前記組電池の前記下面の中央側に突出する突起部が形成されており、前記突起部の先端は、前記組電池の積層方向において、前記区画部の設置箇所よりも前記組電池の前記下面の中央側に配置されている。

Description

電池パック及び組電池
 本発明は、車載用の電池パックと、当該電池パックに組み込まれる組電池とに関する。
 電気自動車(Battery Electric Vehicle; BEV)やプラグインハイブリッド車(Plug-in Hybrid Electric Vehicle; PHEV)、ハイブリット車(Hybrid Electric Vehicle; HEV)等の電動車両の多くは、必要な電力をモーターに供給する電力供給源として二次電池を搭載する。この車載用の二次電池の具体例としては、リチウムイオン電池やナトリウムイオン電池、各種全固体電池等が挙げられる。
 駆動力や航続距離等の電動車両の走行性能は、電力供給源として搭載する二次電池の容量に左右される。すなわち、上記の各種電動車両が良好な走行性能を得るためには、高容量な二次電池の搭載が不可欠である。しかしながら、上記の各種二次電池を電力供給源とする場合に、電池の大型化により高容量な車載用二次電池を得ようとすると、電池の寿命や安全性等の点で困難を伴う。そのため、上記の各種二次電池を電動車両の電力供給源に用いる場合、複数の電池を束ねて組電池とするのが通例である。斯様な組電池に関して、例えば特許文献1に記載の技術が知られている。
特開2015-220218号公報
 一般的に、上記の組電池は、積層された複数の電池を金属製の支持体で支持する外骨格構造を有する。さらに、この組電池は、剛性や振動吸収性を十分に得るために、金属製の電池筐体内に収納された状態で車載される。このとき、組電池は、通常、ボルトや座金等の金属製の各種固定部材で電池筐体に組み付けられて、電池筐体内に固定される。
 ところで、前述した各種の電動車両は、多様な環境下で使用され得る。例えば、車内外の温度差が大きい環境下や、湿潤な環境下でこれらの電動車両を使用した場合、空気中の水蒸気が凝結して電池筐体や支持体等の金属や樹脂製の部材の表面に付着し、結露が生じることがある。ここで、組電池と電池筐体とは、通常、双方の間に例えば樹脂製の絶縁部材が介在することにより、直に接触することはない。しかしながら、組電池と電池筐体とは、導電性を有する金属製の固定部材で互いに固定されている。そのため、結露によって電池筐体や支持体等の金属や樹脂製の部材の表面に付着した水滴が垂れて組電池と電池筐体との固定箇所に到達した場合、通常は絶縁されている組電池と電池筐体とが、水滴を介して導通し、短絡が生じるおそれがある。
 本発明は、上記の課題に鑑みて、使用環境に拘らず安全性の高い車載用の電池パック及び組電池を提供することを目的とする。
 本発明による電池パックは、金属製の電池筐体の内部に組電池が収納されてなるものであって、三次元直交座標系における三つの座標軸方向をそれぞれ上下方向、組電池の積層方向、及び組電池の幅方向として、電池筐体の底部には、当該底部の内面の、組電池の下面との対面領域に配置され、組電池を上方に固定する第1の固定部と、当該底部の内面を複数の領域に区画する区画部と、区画された複数の領域のうち、少なくとも当該底部の中央側の領域を絶縁する絶縁部とが設けられており、組電池は、交互に積層された二次電池及びスペーサーであり、両端が二次電池である積層体と、積層体の両端にそれぞれ配置されたエンドスペーサーとを備え、組電池の下面には、当該組電池を下方に固定する第2の固定部が、当該組電池の両端の近傍に設けられており、第1の固定部及び第2の固定部は、同軸となるように対向して設けられており、スペーサーの底部は、隣接する一方の二次電池の下面を覆うように組電池の積層方向に延びており、スペーサー及びエンドスペーサーは、次の(1)或いは(2)を有し、(1)エンドスペーサーの底部は、スペーサーの底部の下面をさらに覆うように組電池の積層方向に延びており、エンドスペーサーの底部の上面及びスペーサーの底部の下面は、面同士が上下方向に対面しており、(2)エンドスペーサーの底部は、隣接する一方の二次電池の下面を覆うように組電池の積層方向に延びており、スペーサーの底部は、エンドスペーサーの底部の下面をさらに覆うように組電池の積層方向に延びており、スペーサーの底部の上面及びエンドスペーサーの底部の下面は、面同士が上下方向に対面しており、エンドスペーサーの底部には、組電池の積層方向において、組電池の下面の中央側に突出する突起部が形成されており、突起部の先端は、組電池の積層方向において、区画部の設置箇所よりも組電池の下面の中央側に配置されている。
 また、本発明による組電池は、電池パックに組み込まれるものであって、交互に積層された二次電池及びスペーサーであり、両端が二次電池である積層体と、積層体の両端にそれぞれ配置されたエンドスペーサーとを備え、三次元直交座標系における三つの座標軸方向をそれぞれ上下方向、組電池の積層方向、及び組電池の幅方向として、組電池の下面には、当該組電池を下方に固定する固定部が、当該組電池の両端の近傍に設けられており、スペーサーの底部は、隣接する一方の二次電池の下面を覆うように組電池の積層方向に延びており、スペーサー及びエンドスペーサーは、次の(1)或いは(2)を有し、(1)エンドスペーサーの底部は、スペーサーの底部の下面をさらに覆うように組電池の積層方向に延びており、エンドスペーサーの底部の上面及びスペーサーの底部の下面は、面同士が上下方向に対面しており、(2)エンドスペーサーの底部は、隣接する一方の二次電池の下面を覆うように組電池の積層方向に延びており、スペーサーの底部は、エンドスペーサーの底部の下面をさらに覆うように組電池の積層方向に延びており、スペーサーの底部の上面及びエンドスペーサーの底部の下面は、面同士が上下方向に対面しており、エンドスペーサーの底部には、組電池の積層方向において、組電池の下面の中央側に突出する突起部が形成されており、突起部の先端は、組電池の積層方向において、固定部の設置箇所よりも組電池の下面の中央側に配置されている。
 本発明によれば、使用環境に拘らず安全性の高い車載用の電池パック及び組電池を提供することができる。
実施形態に係る電池パックの外観を示す斜視図。 実施形態に係る電池パックの構成を示す分解斜視図。 実施形態に係る組電池の外観を示す斜視図。 実施形態に係る組電池の構成を示す分解斜視図。 従来技術における課題を示す模式図。 実施形態に係る組電池の突起部の外観を示す斜視図。 実施形態に係る組電池の突起部の相対的位置関係を示す模式図。 実施形態に係る組電池のエンドスペーサーの外観を示す斜視図。 他の実施形態に係る組電池のエンドスペーサーの外観を示す斜視図。
 以下の説明は、三次元直交座標系における三つの座標軸方向が、それぞれ、上下方向、組電池の積層方向、及び組電池の幅方向であるものとして行う。また、以下の説明においては、上下方向が鉛直方向であるものとする。
 図1は、本実施形態に係る電池パック1の外観を示す斜視図である。また図2は、電池パック1の構成を示す分解斜視図である。図1及び図2は、電池パック1と、その各構成要素の相対的な位置関係とを示している。図1に示す電池パック1は、前述した各種電動車両(不図示)に電力供給源として搭載されるものである。
 この電池パック1は、図2に示したように、中空箱状の金属製の電池筐体12の内部に組電池11が収納されてなる。なお、図2においては、二つの組電池(11a,11b)が電池筐体12内に収納されているが、電池筐体12内に収納される組電池11の数は適宜に変更可能である。
 図2に示したように、電池筐体12は、有底角筒状の金属製の電池筐体本体12bと、平板状の金属製の蓋12aとから構成されている。蓋12aの外周一縁辺の近傍には、冷却ダクト41挿通孔21が開口している。この冷却ダクト41挿通孔21は、組電池(11a,11b)を固定する固定部材に設置された排熱用の冷却ダクト41を挿通するためのものである。蓋12aに冷却ダクト41挿通孔21が設けられていることにより、電池筐体本体12bの内部に組電池(11a,11b)を収納した状態で蓋12aを閉じた際、蓋12aが冷却ダクト41に干渉せずに電池筐体本体12bの開口端を閉止することができる。これにより、電池筐体12の内部が密閉される。
 電池パック1において、電池筐体12と組電池11とは、導電性を有するボルトや座金等の金属製の各種固定部材で互いに固定される。そのため、電池筐体本体12bの底部の内面側には、図2に示したように、組電池(11a,11b)を上方に組み付けるためのボルト(不図示)を挿通する孔22が、電池筐体12と組電池11とを固定する固定部(以下、「第1の固定部」とも称する)として、組電池11の下面との対面領域内の、組電池11の積層方向における両端の近傍に設置されている。すなわち、図2においては、孔22は、軸方向が鉛直方向となるように設けられている。なお、この孔22には、ボルトを直接締結するためのタップが切られていてもよい。また、電池筐体本体12bの底部のいずれか一方の表面に、ボルトを締結するためのナットが孔22と同軸状に設置されていてもよい。さらに、孔22は、電池筐体12の内部空間と外部空間とを連通させるものであってもよいし、なくてもよい。
 なお、ボルトや座金等の各種固定部材で電池筐体本体12bと組電池11とを固定する固定部は、例えば孔やタップ穴等として、組電池11の積層方向における両端の近傍の下面にも設けられている。以下の説明では、組電池11側に設けられたこの固定部を、第2の固定部とも称する。第2の固定部は、組電池11が電池筐体12に組み込まれた状態において、第1の固定部と同軸となるように対向して設置されている。これにより、鉛直方向において、上方に配置された組電池11の下面と、下方に配置された電池筐体12の底部の内面側とが正常に固定される。
 すなわち、第1の固定部である孔22は、電池筐体12の底部の、組電池11の下面との対面領域内の、第2の固定部と同軸となる位置、言い換えると、積層方向における組電池11の下面の両端と対応する位置の近傍に配置されている。図2においては、電池筐体本体12bの底部の、各組電池(11a,11b)の下面との対面領域内に、組電池(11a,11b)の幅方向にそれぞれ3つの孔22が等間隔に設けられている。
 なお、電池筐体12の底部に設けられる第1の固定部、及び組電池11の下面に設けられる第2の固定部の具体的な構成態様や形状、設置先の部材、配置、数等は、適宜に変更可能である。
 電池筐体12の底部の内面側には、電池筐体12の底部の内面の、少なくとも後述する区画部32の設置箇所よりも中央側の領域を絶縁する絶縁部が設けられている。図2においては、絶縁ケース13が電池筐体本体12bの内側に配置されている。この絶縁ケース13は、絶縁性を有する有底角筒状の樹脂製の容器である。図2に示した絶縁ケース13は、その外面が電池筐体本体12bの内面に密着するように、電池筐体本体12bの内側に装着される。これにより、電池筐体12の底部の内面は、その大部分が絶縁される。
 すなわち、組電池11は、絶縁ケース13の内側に収納された状態で、電池筐体12に組み込まれる。そのため、組電池11の下面と電池筐体12の底部の内面とは、間に絶縁ケース13が介在することによって、その殆どが絶縁されている。
 なお、図2に示した絶縁ケース13の底部には、組電池(11a,11b)の幅方向を長辺とする略矩形の開口31が設けられている。この開口31は、各組電池(11a,11b)と電池筐体本体12bとをそれぞれ固定する固定部材を挿通する目的で、絶縁ケース13の底部の一部の領域が切り欠かれたものである。そのため、電池筐体本体12bの内側に絶縁ケース13が装着された状態において、絶縁ケース13の底部の開口31と重なる電池筐体本体12bの底部の一部の領域、すなわち、第1の固定部である孔22の近傍の領域は絶縁されておらず、導電性を有する金属製の電池筐体本体12bの内面が露出した状態である。なお、開口31の具体的な位置や大きさ、範囲、形状等は、適宜に変更可能である。
 さらに、図2に示した絶縁ケース13の底部の内面側、すなわち電池筐体12の底部の内面側には、内面から隆起する畝状の区画部32が組電池(11a,11b)の幅方向に設けられている。この区画部32は、組電池(11a,11b)の積層方向において、それぞれ隣接する電池筐体12の底部の内面を複数の領域に区画するものである。図2に示した区画部32は、具体的には、撥水性を有する発泡樹脂製のシール材が絶縁ケース13の底部の内面に塗布又は貼付されることで設置されている。すなわち、区画部32は、撥水性を有する。また、図2に示した区画部32は、略矩形の開口31の二つの長辺のうち、絶縁ケース13の底部の中央側の長辺、言い換えると、組電池11の下面との対面領域の中央により近い側の長辺に沿って、組電池11の幅方向に延伸している。これにより、区画部32は、絶縁ケース13の底部の内面において、組電池11の接地面を含む領域と、開口31を含む領域とを仕切るように、電池筐体12内に配置される。
 区画部32は、組電池11が電池筐体12に取付けられると、組電池11の下面が上面に当接して下方に押圧され、鉛直方向に潰れるように変形する。そのため、区画部32の上面は、組電池11が電池筐体12に取付けられた状態において、組電池11の下面に密着している。これにより、区画部32は、組電池11の積層方向、すなわち区画部32の幅方向において、その両側の二つの空間を隔離する隔壁の役割を担っている。
 なお、本実施形態では、図2に示した区画部32が、絶縁ケース13の底部に塗布又は貼付された発泡樹脂製のシール材であるとして説明した。しかしながら、区画部32は、絶縁部に固定された撥水性を有する部材であればよい。すなわち、区画部32は、非発泡性の樹脂からなる部材であってよく、ゴム製の部材であってもよい。例えば、区画部32は、エチレンプロピレンジエン(Ethylene Propylene Diene Monomer; EPDM)ゴムからなる部材であってもよいし、熱可塑性ポリオレフィン(Thermoplastic Polyolefin; TPO)やポリエチレン(Polyethylene; PE)等の他のオレフィン系樹脂からなる部材であってもよいし、熱可塑性ポリウレタン(Thermoplastic Polyurethane; TPU)等のウレタン系樹脂からなる部材であってもよい。また、区画部32は、塗布や貼付等の方法で絶縁部に固定された、絶縁部とは別の部材であってもよいし、絶縁部と同じ部材として絶縁部に一体成型されていてもよい。
 図2において、区画部32は、組電池(11a,11b)の幅方向に設けられたテープ状の部材であるとして説明した。しかしながら、水平面内における区画部32の配置形状は、例えば線状であってもよいし、面状であってもよいし、点状であってもよい。
 なお、本実施形態では、電池筐体本体12bの内側に絶縁ケース13が装着されることによって、電池筐体12の底部の内面側の大部分が絶縁されているものとして説明した。しかしながら、絶縁部は、電池筐体12の底部の内面の大部分を覆うように設けられていなくてもよい。例えば、電池筐体12の底部において、少なくとも区画部32が配置されている箇所よりも中央側の領域、すなわち組電池11の下端部との対面領域を含む一部の領域のみに絶縁部が設けられていてもよい。
 次に、電池パック1に組み込まれる組電池11について、図3及び図4を参照して説明する。図3は、組電池11の外観を示す斜視図である。また図4は、組電池11の構成を示す分解斜視図である。なお、図3及び図4に示した組電池11は、図2に示した二つの組電池(11a,11b)のどちらか一方に対応する。
 図4に示したように、組電池11は、複数の二次電池110a、110b・・・110n(以下、まとめて言うときや特に区別しないときには「二次電池110」と総称する)と、隣り合う二つの二次電池110の間にそれぞれ一つずつ介在する一つ又は二つ以上のスペーサー120a、120b・・・120n(以下、まとめて言うときや特に区別しないときには「スペーサー120」と総称する)とが交互に積層され、その積層方向において、両端にエンドスペーサー130がそれぞれ一つずつ配置されたものである。
 二つのエンドスペーサー130に対しては、金属製のエンドプレート220がそれぞれ積層方向における組電池11の外側からボルト230で固定されている。さらに、エンドスペーサー130に対しては、下面に第2の固定部が設けられている、絶縁樹脂で被覆された金属製の固定用部品(不図示)も取付けられている。すなわち、組電池11は、斯様に構成されていることにより、その積層方向においては、それぞれスペーサー120を介して積層された複数の二次電池110が、両端にそれぞれ一つずつ配置された二つのエンドスペーサー130によって挟持されている構造を有する。
 また、組電池11には、金属製のサイドレール(210a,210b)がその幅方向における両側に取付けられている。さらに、組電池11の上方には、複数の二次電池110を電気的に接続するためのバスバー242や、バスバー242を保護するためのカバー(241a,241b)、ガス排出ダクト243等の、金属製の部材を含む上部構造体240が取付けられている。これらの部材は、組電池11が十分な剛性を得るための、外骨格の役割も果たしている。
 二次電池110は、蓄電要素と発電要素とを兼ねる電極体が内部に密封された二次電池である。二次電池110は、例えば、リチウムイオン電池であってもよいし、ナトリウムイオン電池であってもよいし、他の種類の材料を正極活物質に用いた二次電池であってもよい。また、二次電池110は電解液を備えていてもよいし、固体電解質を備えていてもよい。すなわち、二次電池110は、全固体電池であってよい。勿論、二次電池110は、ニッケル水素電池であってもよい。
 二次電池110がリチウムイオン電池である場合、正極材料は、コバルト酸リチウム(LiCoO)やマンガン酸リチウム(LiMn)、ニッケル酸リチウム(LiNiO)、リン酸鉄リチウム(LiFePO)、等の各種リチウム合金であってもよいし、いわゆる三元系リチウム(LiNiCoMnO)やNCA系リチウム(LiNiCoAlO)等のリチウム合金であってもよいし、リチウム金属であってもよい。
 スペーサー120は、例えば絶縁樹脂からなる部品である。このスペーサー120は、隣接する二つの二次電池110の間にそれぞれ一つずつ介装されている。これにより、二次電池110は、スペーサー120を介して隣接する他の二次電池110との間に、それぞれ適切な絶縁距離を確保している。そのため、スペーサー120の厚み、すなわち組電池11の積層方向における各スペーサー120の寸法は、隣接する二つの二次電池110の間にそれぞれ適切な絶縁距離を確保するものであればよい。そのため、スペーサー120は、例えばアルマイト加工によって表面が酸化被膜で覆われたアルミニウム合金製であってもよい。
 また、組電池11の積層方向におけるスペーサー120の一方の側の面の底部は、隣接する一方の二次電池110の下面を覆うように、組電池11の積層方向に延びている。すなわち、スペーサー120の底部は、当該二次電池110の下面と対面する上面を有する。さらに、このスペーサー120の底部の上面は、二次電池110を介して隣接する他のスペーサー120の底部の下面との間にも対面箇所を有する。すなわち、このスペーサー120の底部の上面と、隣接する他のスペーサー120の底部の下面とは、面同士が鉛直方向に対面している。
 そして、組電池11の積層方向におけるスペーサー120の他方の側の面の底部は、隣接する反対側の二次電池110の下面を覆うように、組電池11の積層方向に延びている。すなわち、スペーサー120の底部は、当該二次電池110の下面と対向する上面を有する。さらに、このスペーサー120の底部の下面は、隣接する他のスペーサー120の底部の上面との間にも対面箇所を有する。すなわち、このスペーサー120の底部の下面と、隣接する他のスペーサー120の底部の上面とは、面同士が鉛直方向に対面している。
 エンドスペーサー130も、例えば絶縁樹脂からなる部品である。このエンドスペーサー130は、それぞれスペーサー120を介して積層された複数の二次電池110の積層方向における両端にそれぞれ一つずつ装着されている。これにより、両端に配置された二次電池110の各々が、各エンドスペーサー130にそれぞれ取付けられている金属製のエンドプレート220や固定用部品等との絶縁距離を適切に確保することができる。すなわち、エンドスペーサー130の厚み、すなわち組電池11の積層方向における各エンドスペーサー130の寸法は、それらの金属製部品と、隣接する二次電池110との間に適切な絶縁距離を確保するものであればよい。そのため、エンドスペーサー130は、例えばアルマイト加工によって表面が酸化被膜で覆われたアルミニウム合金製であってもよい。
 なお、スペーサー120及びエンドスペーサー130は、各二次電池110の側面と、幅方向における組電池11の両側に配置されているサイドレール(210a,210b)の内側側面との間にも、その一部が介在することによって適切な絶縁距離を確保している。
 組電池11の積層方向における一方の側の端部に配置されるエンドスペーサー130の底部は、隣接する二次電池110の下面を覆うスペーサー120の底部の下面をさらに覆うように、組電池11の積層方向に延びている。すなわち、エンドスペーサー130の底部は、スペーサー120の底部の下面と対面する上面を有する。すなわち、エンドスペーサー130の底部の上面とスペーサー120の底部の下面とは、面同士が鉛直方向に対面している。
 また、前記一方側の他方の側の端部に配置されるエンドスペーサー130の底部は、隣接する二次電池110の下面を覆うように、組電池11の積層方向に延びている。隣接する他のスペーサー120の底部は、エンドスペーサー130の底部の下面をさらに覆うように、組電池11の積層方向に延びている。すなわち、エンドスペーサー130の底部は、スペーサー120の底部の上面と対面する下面を有する。すなわち、エンドスペーサー130の底部の下面とスペーサー120の底部の上面とは、面同士が鉛直方向に対面している。
 このエンドスペーサー130の底部の上面とスペーサー120の底部の下面との対面箇所(詳細後述)は、組電池11の幅方向の全域に渡って形成されている。そして、対面箇所の下方には、区画部32が設置されている。すなわち、対面箇所と区画部32とは、略並行に配置されている。また、区画部32の上端面は、スペーサー120やエンドスペーサー130の下端面に密着している。
 ところで、電池筐体12やサイドレール210等の金属製の部材の表面に、前述したように結露が生じて水滴が付着し、下方に垂れる場合がある。斯様な場合に、従来技術の電池パックにおいて生じる課題を図5に示した。図5は、従来技術における課題を示す模式図である。図5に例示したように、従来技術の電池パックにおいては、水滴となった凝結水300は、二次電池110とスペーサー120やエンドスペーサー1300との間隙を伝って下降し、組電池の下端に到達した後、電池筐体本体12bの底部に滴下する。
 なお、従来技術の電池パックの構成は、上述した本実施形態の電池パック1の構成と概ね同様である。すなわち、従来技術の電池パックにおいても、電池筐体本体12bの底部の内面の殆どが、絶縁ケース13によって絶縁されている。加えて、電池筐体本体12bの底部の内面側には、図5に示したように、隔壁の役割を果たす畝状の区画部32が組電池の幅方向に設置されている。そのため、電池筐体本体12bの底部の内面には、区画部32の配置箇所を境に、それぞれ異なる性質を有する二種類の領域が存在している。このうち、区画部32の配置箇所よりも中央側の領域は、全面が絶縁ケース13によって絶縁されている。他方、区画部32の配置箇所よりも外縁側の領域には、絶縁ケース13の開口31と重なる領域が存在する。この絶縁ケース13の開口31と重なる領域においては、導電性を有する金属製の電池筐体本体12bの内面が露出している。また、この絶縁ケース13の開口31と重なる領域には、組電池と電池筐体12とを固定するための第1の固定部である孔22が配置されている。つまり、従来技術の電池パックは、この、区画部32の配置箇所よりも外縁側の領域内に存在する非絶縁箇所に、例えばエンドスペーサー1300の底部の上面とスペーサー120の底部の下面との対面箇所150を通って凝結水300が滴下した場合に、通常は絶縁されている組電池と電池筐体12とが凝結水300を介して導通し、短絡が生じ得る、という問題点を有している。
 そこで、本実施形態の電池パック1では、図4に示したように、組電池11のエンドスペーサー130の底部に、組電池11の積層方向において、組電池11の下面の中央側に突出する突起部140が形成されている。
 図6及び図7は、本実施形態に係る組電池11の突起部140の概要を示す模式図である。図6は、突起部140の外観を示す斜視図である。また図7は、突起部140の相対的位置関係を模式的に示す側面図である。図6に示したように、エンドスペーサー130の底部の上面とスペーサー120の底部の下面との対面箇所150を通って組電池11の底部に達した凝結水300は、さらに対面箇所150の下方に基端が配置されている突起部140の表面を伝い、突起部140の先端160から下方に滴下する。突起部140は、その下端面が区画部32の上端面に接して配置されている。そして、突起部140の先端160は、図7に示したように、組電池11の積層方向において、電池筐体本体12bの底部のうち、区画部32の設置箇所よりも中央側の絶縁領域の上方に配置されている。そのため、凝結水300は、当該絶縁領域内に滴下する。すなわち、本実施形態の電池パック1は、エンドスペーサー130の下端側に突起部140が設けられていることにより、電池筐体本体12bの底部のうち区画部32の配置箇所よりも組電池11の積層方向において中央側の絶縁領域に、滴下する凝結水300を確実に導くことができる。その結果、非絶縁領域に凝結水300が滴下することで生じる短絡が確実に防止される。
 図8は、本実施形態に係る組電池11のエンドスペーサー130の外観を示す斜視図である。図8に示したように、突起部140は、絶縁樹脂製のエンドスペーサー130の下側に一体成型されている。図8においては、一対の突起部(140a,140b)が、幅方向におけるエンドスペーサー130の両側に、それぞれ一つずつ設置されている。
 突起部140は、図6及び図8に示したように、組電池11の積層方向における縦断面形状が、先端160に向けて鉛直方向の厚みが縮小するテーパー形状に形成されている。また、この突起部140は、組電池11の幅方向の縦断面において、略L字状の断面形状を有する。すなわち、突起部140は、組電池11の積層方向に延びる略水平な底部と、当該底部の一縁辺から上方に向けて立設された略垂直な外壁部とを備える。これにより、突起部140は、底部、外壁部、及び外壁部と対面する側壁部によって凡そ画定される空間の内部が凝結水300の通路になるため、凝結水300を確実に基端側から先端160側に導くことができる。
 なお、本実施形態では、突起部140の縦断面が、図6及び図8に示したように、組電池11の幅方向において略L字状であるものとして説明した。しかしながら、組電池11の幅方向における突起部140の具体的な縦断面形状は、凝結水300を確実に基端側から先端160側に導くことができる形状であればよい。例えば、組電池の幅方向における突起部の縦断面形状は、略U字状であってもよい。また、例えば、突起部は、組電池の幅方向において、略円環状や略楕円環状、略多角環状等の縦断面形状を有する中空筒状に形成されていてもよい。さらに、突起部は、例えば、組電池の幅方向において、略多角形状の縦断面形状を有する中実の部材として形成されていてもよい。
 また、突起部140は、その先端160から滴下する凝結水300を、電池筐体本体12bの底部のうち区画部32の配置箇所よりも中央側の絶縁領域に確実に導くことができればよい。すなわち、底部及び外壁部の厚みや、組電池11の積層方向における突起部140の長さ等の突起部140の具体的な寸法は、当該目的を達成可能な限りにおいて、任意に設定されればよい。
 また、本実施形態では、突起部140が樹脂製のエンドスペーサー130に一体成型されているものとして説明した。しかしながら、突起部140は、エンドスペーサー130に別の部材が取付けられることによって設置されていてもよい。また、突起部140は、その全てが樹脂製でなくてもよい。すなわち、突起部140は、その表面のうち、少なくとも凝結水300と接触する箇所が樹脂で被覆されていればよい。
 また、本実施形態では、図8に示したように、幅方向におけるエンドスペーサー130の両側に一対の突起部(140a,140b)がそれぞれ一つずつ設置されているものとして説明した。しかしながら、例えば、図9に示したように、エンドスペーサー330が、その下側の全域を覆うように形成された突起部440を備えていてもよい。この場合、突起部440は、底部がエンドスペーサー330の幅方向の全域に渡って形成されていてもよい。これにより、組電池の幅方向の全域において、区画部32の上方に突起部440が配置されるため、凝結水300を、電池筐体本体12bの底部のうち区画部32の配置箇所よりも中央側の絶縁領域により確実に導くことができる。
 また、本実施形態では、突起部140がエンドスペーサー130に設けられているものとして説明した。しかしながら、エンドスペーサー130に設けられる突起部140に加えて或いは代わりに、スペーサー120や二次電池110、エンドプレート220、サイドレール210等の他の部材に、突起部140と異なる第2の突起部が設けられていてもよい。この場合、第2の突起部は、これらの部材に一体成型されていてもよいし、これらの部材と別体として形成されて取付けられてもよい。例えば、スペーサーに第2の突起部が形成される場合、当該第2の突起部は、組電池の積層方向において、当該スペーサーの底部の上面と、隣接する他のスペーサーの底部の下面とが鉛直方向に重なり合うことで形成されている対面箇所よりも、組電池の下面の中央側に先端が配置されるように設けられていてよい。なお、斯様な場合に、隣接する他のスペーサーの底部には、第2の突起部の設置は不要である。すなわち、この場合、第2の突起部は、一部のスペーサーにのみ設置されていればよい。これにより、例えば絶縁ケース13の底部が破損して破損箇所から金属製の電池筐体本体12bの表面が露出し、露出した電池筐体本体12bの表面に凝結水300が滴下した場合においても、組電池と電池筐体12との短絡を防止することができる。なお、どのスペーサーに第2の突起部を設置するかは、適宜に決定されればよい。
 エンドスペーサー130に突起部140が設けられたり、スペーサー120、二次電池110、エンドプレート220、サイドレール210等の部材に第2の突起部が設けられたりする場合、突起部140や第2の突起部の設置箇所の表面は、樹脂で被覆されていることが好ましい。また、この樹脂は、撥水性を有する絶縁樹脂であることが好ましい。これにより、突起部140や第2の突起部の表面への結露の発生を抑制することができる。
 絶縁部のうち、突起部140の先端160の下方に配置されている領域に、例えば、溝、管又はこれらの組合せが、一体に、又は別体で形成されていてもよい。これにより、突起部140の先端160から滴下した凝結水300が絶縁部の表面に滞留するのを防止し、凝結水300を適切に排水することができる。
 本実施形態では、図5及び図6に示したように、区画部32が、撥水性を有する発泡樹脂製のシール材が絶縁ケース13の底部の内面に塗布又は貼付されることで設置された畝状の部材であるものとして説明した。しかしながら、区画部は、例えば、電池筐体本体や、電池筐体本体に内装される絶縁ケースの底部に形成された段差によって設けられていてもよい。この場合、当該段差は、例えば、組電池の積層方向において、固定部の配置箇所よりも中央側が低くなるように電池筐体の底部が形成されることによって設けられていてもよい。これにより、第1の固定部である孔22が配置されている非絶縁領域の近傍に滴下した凝結水300が、より低い領域に流れることによって、非絶縁領域への凝結水300の滴下に起因する短絡を防止することができる。
 以上説明した本発明の実施形態によれば、以下のような作用効果を奏する。
(1)電池パック1は、金属製の電池筐体12の内部に組電池11が収納されてなるものであって、三次元直交座標系における三つの座標軸方向をそれぞれ上下方向、組電池11の積層方向、及び組電池11の幅方向として、電池筐体12の底部には、当該底部の内面の、組電池11の下面との対面領域に配置され、組電池11を上方に固定する第1の固定部である孔22と、当該底部の内面を複数の領域に区画する区画部32と、区画された複数の領域のうち、少なくとも当該底部の中央側の領域を絶縁する絶縁部とが設けられており、組電池11は、交互に積層された二次電池110及びスペーサー120であり、両端が二次電池110である積層体と、積層体の両端にそれぞれ配置されたエンドスペーサー130とを備え、組電池11の下面には、当該組電池11を下方に固定する第2の固定部が、当該組電池11の両端の近傍に設けられており、第1の固定部である孔22及び第2の固定部は、同軸となるように対向して設けられており、スペーサー120の底部は、隣接する一方の二次電池110の下面を覆うように組電池11の積層方向に延びており、スペーサー120及びエンドスペーサー130は、次の(1)或いは(2)を有し、(1)エンドスペーサー130の底部は、スペーサー120の底部の下面をさらに覆うように組電池11の積層方向に延びており、エンドスペーサー130の底部の上面及びスペーサー120の底部の下面は、面同士が上下方向に対面しており、(2)エンドスペーサー130の底部は、隣接する一方の二次電池110の下面を覆うように組電池11の積層方向に延びており、スペーサー120の底部は、エンドスペーサー130の底部の下面をさらに覆うように組電池11の積層方向に延びており、スペーサー120の底部の上面及びエンドスペーサー130の底部の下面は、面同士が上下方向に対面しており、エンドスペーサー130の底部には、組電池11の積層方向において、組電池11の下面の中央側に突出する突起部140が形成されており、突起部140の先端は、組電池11の積層方向において、区画部32の設置箇所よりも組電池11の下面の中央側に配置されている。このようにしたので、凝結水300を確実に絶縁部上に滴下させ、凝結水300が非絶縁領域に滴下することで生じる短絡を防止することができる。
(2)区画部32は、絶縁部上にシール材が配置されてなる。このようにしたので、滴下した凝結水300を効果的に絶縁部上に止めることができる。
(3)区画部32は、絶縁部と同一の部材で絶縁部に一体成型されているとしてもよい。このようにした場合、電池パック1の製造を容易にすることができる。
(4)区画部32は、電池筐体の底部に形成された段差によって設けられているとしてもよい。この場合、当該段差は、組電池11の積層方向において、第1の固定部である孔22の配置箇所よりも中央側が低くなるように電池筐体の底部が形成されることによって設けられていてもよい。このようにした場合、第1の固定部である孔22が配置されている非絶縁領域の近傍に滴下した凝結水300が、より低い領域に流れることによって、非絶縁領域への凝結水300の滴下に起因する短絡を防止することができる。
(5)エンドスペーサー130の底部の上面とスペーサー120の底部の下面との対面箇所150から突起部140の先端160に渡って、滴下する凝結水300の通路が形成されている。このようにしたので、滴下する凝結水300を効果的に下方に導くことができる。
(6)組電池11は、幅方向において両側に取り付けられているサイドレール210と、積層方向においてエンドスペーサー130の外側に取り付けられているエンドプレート220とをさらに備えていてもよい。この場合、スペーサー、サイドレール、エンドプレート及び二次電池のうち少なくともいずれか一つの底部には、組電池の積層方向に突出する第2の突起部が一体に又は別体で形成されているとしてもよい。このようにした場合、凝結水300をより効果的に下方に滴下させることができる。
(7)第2の突起部は一つのスペーサーの底部に形成されており、第2の突起部が形成されたスペーサーの底部の一主面と、当該スペーサーと二次電池110を介して隣接した他のスペーサー120の底部の一主面とは、面同士が上下方向に対面した対面箇所を形成しており、第2の突起部は、対面箇所の下方に配置されているとしてもよい。このようにした場合、例えば絶縁ケース13の底部が破損して破損箇所から金属製の電池筐体12の表面が露出し、露出した電池筐体12の表面に凝結水300が滴下した場合においても、組電池と電池筐体12との短絡を防止することができる。
(8)突起部140は、組電池11の積層方向における縦断面形状が、先端160に向けて上下方向の厚みが縮小するテーパー形状に形成されている。このようにしたので、凝結水300を確実に先端160側に導くことができる。
(9)突起部140は、組電池11の積層方向に延びる略水平な底部と、当該底部の一縁辺から上方に向けて立設された略垂直な外壁部とを備える。このようにしたので、凝結水300の量が多い場合にも、確実に先端160側に導くことができる。
(10)突起部140の基端は、エンドスペーサー130の底部の上面とスペーサー120の底部の下面との対面箇所150の下方に配置されている。このようにしたので、対面箇所150に到達した凝結水300を効果的に先端160側に導くことができる。
(11)組電池11は、電池パック1に組み込まれるものであって、交互に積層された二次電池110及びスペーサー120であり、両端が二次電池110である積層体と、積層体の両端にそれぞれ配置されたエンドスペーサー130とを備え、三次元直交座標系における三つの座標軸方向をそれぞれ上下方向、組電池11の積層方向、及び組電池11の幅方向として、組電池11の下面には、当該組電池11を下方に固定する固定部が、当該組電池11の両端の近傍に設けられており、スペーサー120の底部は、隣接する一方の二次電池110の下面を覆うように組電池11の積層方向に延びており、スペーサー120及びエンドスペーサー130は、次の(1)或いは(2)を有し、(1)エンドスペーサー130の底部は、スペーサー120の底部の下面をさらに覆うように組電池11の積層方向に延びており、エンドスペーサー130の底部の上面及びスペーサー120の底部の下面は、面同士が上下方向に対面しており、(2)エンドスペーサー130の底部は、隣接する一方の二次電池110の下面を覆うように組電池11の積層方向に延びており、スペーサー120の底部は、エンドスペーサー130の底部の下面をさらに覆うように組電池11の積層方向に延びており、スペーサー120の底部の上面及びエンドスペーサー130の底部の下面は、面同士が上下方向に対面しており、エンドスペーサー130の底部には、組電池11の積層方向において、組電池11の下面の中央側に突出する突起部140が形成されており、突起部140の先端160は、組電池11の積層方向において、固定部の設置箇所よりも組電池11の下面の中央側に配置されている。このようにしたので、凝結水300が固定部の下方の非絶縁領域に滴下することで生じる短絡を防止することができる。また、エンドスペーサー130と従来技術のエンドスペーサー1300とは、突起部140の有無のみが異なる。そのため、組電池11を製造するには、従来技術の組電池のエンドスペーサー1300をエンドスペーサー130に変更すれば足りる。すなわち、組電池11は、製造コストの上昇を抑えつつ、容易に製造することができる。
(12)突起部140は、エンドスペーサー130の幅方向の両端にそれぞれ一つずつ設けられている。このようにしたので、凝結水300を、エンドスペーサー130の幅方向の両端から、電池筐体12の底部のうち区画部32の配置箇所よりも中央側の絶縁領域に効率よく導くことができる。
(13)シール材は、略水平面内において線状、面状又は点状となるように絶縁部上に配置されているとしてもよい。このようにした場合、滴下した凝結水300を効果的に絶縁部上に止めることができる。特に、結露が生じやすい面に沿ってシール材が絶縁部上に線状に配置されている場合、より効果的に凝結水300を絶縁部上に止めることができる。他方、シール材が絶縁部上に点状又は線状に設ける場合、シール材を配置しやすくなる。
(14)シール材は、撥水性を有する。このようにしたので、滴下した凝結水300を効果的に絶縁部上に止めることができる。
(15)シール材は、絶縁部上に固定されたゴム部品又は樹脂部品である。弾性変形が容易な部品をシール材として用いることで、当接する他の部材に対してシール材を密着させやすくなる。
(16)第2の突起部の設置箇所の表面が、樹脂で被覆されているとしてもよい。このようにしたので、第2の突起部の表面への結露の発生を抑制することができる。
(17)突起部140は、下端面が区画部32の上端面に接して配置される。このようにしたので、凝結水300を絶縁部上に確実に導くことができる。
(18)突起部140は、組電池11の幅方向において、略L字状、略U字状、略円環状、略楕円環状、略多角環状又は略多角形状の縦断面形状を有する。このようにしたので、凝結水300の量が多い場合にも、確実に先端160側に導くことができる。
(19)絶縁部の、突起部140の先端160の下方に配置されている領域に、溝、管又はこれらの組合せが、一体に、又は別体で形成されていてもよい。このようにした場合、突起部140の先端160から滴下した凝結水300が絶縁部上に滞留するのを防止し、凝結水300を効果的に排水することができる。
(20)絶縁部は、組電池11を収納する容器13である。このようにしたので、電池筐体12の内面に簡単に絶縁部を設けることができる。
(21)突起部440は、底部がエンドスペーサー330の幅方向の全域に渡って形成されているとしてもよい。このようにした場合、組電池の幅方向の全域において、区画部32の上方に突起部440が配置される。その結果、凝結水300を、電池筐体12の底部のうち区画部32の配置箇所よりも中央側の絶縁領域により確実に導くことができる。
 なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で、任意の構成要素を用いて実施可能である。
 上記の実施形態や変形例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。また、上記では種々の実施形態や変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
  1:電池パック
 11,11a,11b:組電池
 12:電池筐体
12a:電池筐体本体
12b:蓋
 13:絶縁ケース
 21:冷却ダクト挿通孔
 22:孔
 31:開口
 32:区画部
 41:冷却ダクト
110,110a,110b:二次電池
120,120a,120b:スペーサー
130,330:エンドスペーサー
140,140a,140b,440:突起部
150:対面箇所
160:先端
210,210a,210b:サイドレール
220:エンドプレート
230:ボルト
240:上部構造体
241a,241b:バスバーカバー
242:バスバー
243:ガス排出ダクト
300:凝結水

Claims (19)

  1.  金属製の電池筐体の内部に組電池が収納されてなる電池パックであって、
     三次元直交座標系における三つの座標軸方向をそれぞれ上下方向、前記組電池の積層方向、及び前記組電池の幅方向として、
     前記電池筐体の底部には、
      当該底部の内面の、前記組電池の下面との対面領域に配置され、前記組電池を上方に固定する第1の固定部と、
      当該底部の内面を複数の領域に区画する区画部と、
      前記区画された複数の領域のうち、少なくとも当該底部の中央側の領域を絶縁する絶縁部と
    が設けられており、
     前記組電池は、
      交互に積層された二次電池及びスペーサーであり、両端が二次電池である積層体と、
      前記積層体の両端にそれぞれ配置されたエンドスペーサーと
    を備え、
     前記組電池の下面には、当該組電池を下方に固定する第2の固定部が、当該組電池の両端の近傍に設けられており、
     前記第1の固定部及び前記第2の固定部は、同軸となるように対向して設けられており、
     前記スペーサーの底部は、隣接する一方の二次電池の下面を覆うように前記組電池の積層方向に延びており、
     前記スペーサー及び前記エンドスペーサーは、次の(1)或いは(2)を有し、
    (1)前記エンドスペーサーの底部は、前記スペーサーの底部の下面をさらに覆うように前記組電池の積層方向に延びており、前記エンドスペーサーの前記底部の上面及び前記スペーサーの前記底部の下面は、面同士が上下方向に対面しており、
    (2)前記エンドスペーサーの底部は、隣接する一方の二次電池の下面を覆うように前記組電池の積層方向に延びており、前記スペーサーの底部は、前記エンドスペーサーの底部の下面をさらに覆うように前記組電池の積層方向に延びており、前記スペーサーの前記底部の上面及び前記エンドスペーサーの前記底部の下面は、面同士が上下方向に対面しており、
     前記エンドスペーサーの底部には、前記組電池の積層方向において、前記組電池の前記下面の中央側に突出する突起部が形成されており、
     前記突起部の先端は、前記組電池の積層方向において、前記区画部の設置箇所よりも前記組電池の前記下面の中央側に配置されている
    電池パック。
  2.  前記区画部は、前記絶縁部上にシール材が配置されてなる、請求項1に記載の電池パック。
  3.  前記区画部は、前記絶縁部と同一の部材で前記絶縁部に一体成型されている、請求項1に記載の電池パック。
  4.  前記区画部は、電池筐体の底部に形成された段差によって設けられており、前記段差は、前記組電池の積層方向において、前記第1の固定部の配置箇所よりも中央側が低くなるように前記電池筐体の前記底部が形成されることによって設けられている、請求項1に記載の電池パック。
  5.  前記エンドスペーサーの前記底部の上面と前記スペーサーの前記底部の下面との対面箇所から前記突起部の前記先端に渡って、滴下する凝結水の通路が形成されている、請求項1に記載の電池パック。
  6.  前記組電池は、
      幅方向において両側に取り付けられているサイドレールと、
      積層方向において前記エンドスペーサーの外側に取り付けられているエンドプレートと
    をさらに備え、
     前記スペーサー、前記サイドレール、前記エンドプレート及び前記二次電池のうち少なくともいずれか一つの底部には、前記組電池の積層方向に突出する第2の突起部が一体に又は別体で形成されている、
    請求項1に記載の電池パック。
  7.  前記第2の突起部は一つのスペーサーの底部に形成されており、
     前記第2の突起部が形成されたスペーサーの前記底部の一主面と、当該スペーサーと前記二次電池を介して隣接した他のスペーサーの底部の一主面とは、面同士が上下方向に対面した対面箇所を形成しており、
     前記第2の突起部は、前記対面箇所の下方に配置されている、
    請求項6に記載の電池パック。
  8.  前記突起部は、前記組電池の積層方向における縦断面形状が、先端に向けて上下方向の厚みが縮小するテーパー形状に形成されている、請求項1に記載の電池パック。
  9.  前記突起部は、前記組電池の積層方向に延びる略水平な底部と、当該底部の一縁辺から上方に向けて立設された略垂直な外壁部とを備える、請求項1に記載の電池パック。
  10.  前記突起部の基端は、前記エンドスペーサーの前記底部の上面と前記スペーサーの前記底部の下面との対面箇所の下方に配置されている、請求項1に記載の電池パック。
  11.  電池パックに組み込まれる組電池であって、
     交互に積層された二次電池及びスペーサーであり、両端が二次電池である積層体と、
     前記積層体の両端にそれぞれ配置されたエンドスペーサーと
    を備え、
     三次元直交座標系における三つの座標軸方向をそれぞれ上下方向、前記組電池の積層方向、及び前記組電池の幅方向として、
     前記組電池の下面には、当該組電池を下方に固定する固定部が、当該組電池の両端の近傍に設けられており、
     前記スペーサーの底部は、隣接する一方の二次電池の下面を覆うように前記組電池の積層方向に延びており、
     前記スペーサー及び前記エンドスペーサーは、次の(1)或いは(2)を有し、
    (1)前記エンドスペーサーの底部は、前記スペーサーの底部の下面をさらに覆うように前記組電池の積層方向に延びており、前記エンドスペーサーの前記底部の上面及び前記スペーサーの前記底部の下面は、面同士が上下方向に対面しており、
    (2)前記エンドスペーサーの底部は、隣接する一方の二次電池の下面を覆うように前記組電池の積層方向に延びており、前記スペーサーの底部は、前記エンドスペーサーの底部の下面をさらに覆うように前記組電池の積層方向に延びており、前記スペーサーの前記底部の上面及び前記エンドスペーサーの前記底部の下面は、面同士が上下方向に対面しており、
     前記エンドスペーサーの底部には、前記組電池の積層方向において、前記組電池の前記下面の中央側に突出する突起部が形成されており、
     前記突起部の先端は、前記組電池の積層方向において、前記固定部の設置箇所よりも前記組電池の前記下面の中央側に配置されている
    組電池。
  12.  前記エンドスペーサーの前記底部の上面と前記スペーサーの前記底部の下面との対面箇所から前記突起部の前記先端に渡って、滴下する凝結水の通路が形成されている、請求項11に記載の組電池。
  13.  前記組電池は、
      幅方向において両側に取り付けられているサイドレールと、
      積層方向において前記エンドスペーサーの外側に取り付けられているエンドプレートと
    をさらに備え、
     前記スペーサー、前記サイドレール、前記エンドプレート及び前記二次電池の少なくともいずれか一つの底部には、前記組電池の積層方向に突出する第2の突起部が一体に又は別体で形成されている、
    請求項11に記載の組電池。
  14.  前記第2の突起部は一つのスペーサーの底部に形成されており、
     前記第2の突起部が形成されたスペーサーの前記底部の一主面と、当該スペーサーと前記二次電池を介して隣接した他のスペーサーの底部の一主面とは、面同士が上下方向に対面した対面箇所を形成しており、
     前記第2の突起部は、前記対面箇所の下方に配置されている、
    請求項13に記載の組電池。
  15.  前記突起部は、前記組電池の積層方向における縦断面形状が、先端に向けて上下方向の厚みが縮小するテーパー形状に形成されている、請求項11に記載の組電池。
  16.  前記突起部は、前記組電池の積層方向に延びる略水平な底部と、当該底部の一縁辺から上方に向けて立設された略垂直な外壁部とを備える、請求項11に記載の組電池。
  17.  前記突起部の基端は、前記エンドスペーサーの前記底部の上面と前記スペーサーの前記底部の下面との対面箇所の下方に配置されている、請求項11に記載の組電池。
  18.  前記突起部は、前記エンドスペーサーの幅方向の両端にそれぞれ一つずつ設けられている、請求項1に記載の電池パック。
  19.  前記突起部は、前記エンドスペーサーの幅方向の両端にそれぞれ一つずつ設けられている、請求項11に記載の組電池。
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