(57)【要約】  電池モジュール１０は、互いに電気的に接続された複数の電池３０が並べられてなる電池スタック２０と、複数の電池３０が並ぶ方向に延在し、複数の電池３０と熱的に接続される板状の放熱部材７０と、電池スタック２０と放熱部材７０との間に配置され、電池スタック２０からの熱を放熱部材７０に伝えるとともに、電池スタック２０と放熱部材７０の相対変位を抑制するための介在層８０とを備える。
2012117681.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに電気的に接続された複数の電池が並べられてなる電池スタックと、
前記複数の電池が並ぶ方向に延在し、前記複数の電池と熱的に接続される放熱部材と、
前記電池スタックと前記放熱部材との間に配置され、前記電池スタックからの熱を前記放熱部材に伝えるとともに、前記電池スタックと前記放熱部材の相対変位を抑制するための介在層と、
を備えたことを特徴とする電池モジュール。
【請求項２】
前記複数の電池のそれぞれの一部分は、前記介在層に埋め込まれている請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項３】
前記介在層は、隣接する２つの電池間に介在している請求項１または２に記載の電池モジュール。
【請求項４】
前記介在層は、前記電池スタックの各電池と前記放熱部材とを接着する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電池モジュール。
【請求項５】
前記介在層は、
前記放熱部材の主表面上に設けられ、前記複数の電池の貫通を防ぐためのシート材と、
前記シート材の主表面上に積層され、前記複数の電池のそれぞれの一部分が埋め込まれた接着剤層と、
を有する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電池モジュール。
【請求項６】
前記複数の電池はそれぞれ、端子形成面と当該端子形成面に対向する底面とを有し、前記複数の電池の少なくとも一部は、前記端子形成面から前記底面までの長さが異なり、
前記複数の電池における隣接する電池の外部端子は、端子接続部材によって互いに接続され、
共通する端子接続部材で接続された電池に関し、前記端子形成面が略同一平面上に位置する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電池モジュール。
【請求項７】
前記複数の電池は、セパレータを挟んで並べられ、
前記電池スタックは、前記放熱部材が配置される側の底面に、前記セパレータの底面と当該セパレータを挟む２つの電池の向かい合う側面とで形成される凹部を有し、
前記介在層の一部は、前記凹部に充填されている請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電池モジュール。
【請求項８】
複数の電池を、端子形成面が略同一平面上に位置するように並べる工程と、
前記複数の電池の外部端子に端子接続部材を固定して、前記複数の電池を有する電池スタックを形成する工程と、
前記複数の電池を並べる工程および前記電池スタックを形成する工程とは別に、前記電池スタックが搭載される側の放熱部材の表面上に介在層を積層する工程と、
前記電池スタックの前記端子接続部材が固定された側と反対側の底面を前記介在層に押し付けて、前記複数の電池のそれぞれの一部分を前記介在層に埋め込む工程と、
を含むことを特徴とする電池モジュールの製造方法。
【請求項９】
前記介在層を硬化させて、前記放熱部材と前記電池スタックとを固定する工程をさらに含む請求項８に記載の電池モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池モジュールおよび電池モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電池（単セル）の起電力は低く、起電力が高いといわれるリチウムイオン電池においても４Ｖ程度である。そのため、より高い電圧が必要な場合には、複数個の電池を直列接続してモジュール化することが行われている（特許文献１参照）。ここで用いられる電池は通常、扁平な角形電池であり、これらの電池が互いに直列接続されてなる電池スタックは直方体状である。【０００３】
このような電池スタックを備える電池モジュールは、従来、複数本のフレームを組んで形成された直方体状の支持体に収容されて、自動車等の搭載対象に搭載されていた。電池モジュールが支持体に収容された状態において、電池スタックは直方体の各辺がフレームに支持され、直方体の各面が外部に露出していた。電池スタックで発生した熱は、露出する面に接触した外気と電池スタックとの間で熱交換が行われることで放熱されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３２７３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の構造において、電池スタックの放熱効率の向上を図ろうとした場合、電池スタックの露出する面に、熱伝導性を有する放熱部材を当接させることが考えられる。しかしながら、電池スタックに放熱部材を当接させる構成では、例えば電池モジュールの搭載対象が自動車であった場合、自動車の振動によって電池スタックと放熱部材とが相対的に変位し、両者が衝突して電池スタックを構成する電池が破損するおそれがある。【０００６】
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、放熱部材によって電池スタックの放熱効率を高めるとともに、放熱部材と電池スタックが衝突する可能性を低減することができる技術の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様は、電池モジュールである。当該電池モジュールは、互いに電気的に接続された複数の電池が並べられてなる電池スタックと、複数の電池が並ぶ方向に延在し、複数の電池と熱的に接続される放熱部材と、電池スタックと放熱部材との間に配置され、電池スタックからの熱を放熱部材に伝えるとともに、電池スタックと放熱部材の相対変位を抑制するための介在層と、を備えたことを特徴とする。【０００８】
この態様によれば、放熱部材によって電池スタックの放熱効率を高めるとともに、放熱部材と電池スタックが衝突する可能性を低減することができる。【０００９】
上述した態様において、複数の電池のそれぞれの一部分は、介在層に埋め込まれてもよい。【００１０】
上述したいずれかの態様において、介在層は、隣接する２つの電池間に介在してもよい。【００１１】
上述したいずれかの態様において、介在層は、電池スタックの各電池と放熱部材とを接着してもよい。【００１２】
上述したいずれかの態様において、介在層は、放熱部材の主表面上に設けられ、複数の電池の貫通を防ぐためのシート材と、シート材の主表面上に積層され、複数の電池のそれぞれの一部分が埋め込まれた接着剤層と、を有してもよい。【００１３】
上述したいずれかの態様において、複数の電池はそれぞれ、端子形成面と当該端子形成面に対向する底面とを有し、複数の電池の少なくとも一部は、端子形成面から底面までの長さが異なり、複数の電池における隣接する電池の外部端子は、端子接続部材によって互いに接続され、共通する端子接続部材で接続された電池に関し、端子形成面が略同一平面上に位置してもよい。【００１４】
上述したいずれかの態様において、複数の電池は、セパレータを挟んで並べられ、電池スタックは、放熱部材が配置される側の底面に、セパレータの底面と当該セパレータを挟む２つの電池の向かい合う側面とで形成される凹部を有し、介在層の一部は、凹部に充填されてもよい。【００１５】
本発明のある態様は、電池モジュールの製造方法である。当該電池モジュールの製造方法は、複数の電池を、端子形成面が略同一平面上に位置するように並べる工程と、複数の電池の外部端子に端子接続部材を固定して、複数の電池を有する電池スタックを形成する工程と、複数の電池を並べる工程および電池スタックを形成する工程とは別に、電池スタックが搭載される側の放熱部材の表面上に介在層を積層する工程と、電池スタックの端子接続部材が固定された側と反対側の底面を介在層に押し付けて、複数の電池のそれぞれの一部分を介在層に埋め込む工程と、を含むことを特徴とする。【００１６】
上述した態様において、介在層を硬化させて、放熱部材と電池スタックとを固定する工程をさらに含んでもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、放熱部材によって電池スタックの放熱効率を高めるとともに、放熱部材と電池スタックが衝突する可能性を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態１に係る電池モジュールの概略構造を示す斜視図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線を通る面に沿った断面図である。
【図３】電池の概略構造を示す断面図である。
【図４】図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、実施形態１に係る電池モジュールの製造方法を説明するための工程図である。
【図５】図５（Ａ）および図５（Ｂ）は、実施形態１に係る電池モジュールの製造方法を説明するための工程図である。
【図６】図６（Ａ）および図６（Ｂ）は、実施形態１に係る電池モジュールの製造方法を説明するための工程図である。
【図７】実施形態２に係る電池モジュールの概略構造を示す断面図である。
【図８】図８（Ａ）は、変形例に係る放熱部材の概略構造を示す斜視図である。図８（Ｂ）は、図８（Ａ）におけるＢ−Ｂ線を通る面に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００２０】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る電池モジュールの概略構造を示す斜視図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ線を通る面に沿った断面図である。なお、図２では、電池の筐体内部および締結具の図示を省略する。
【００２１】
図１および図２に示すように、本実施形態に係る電池モジュール１０は、電池スタック２０と、放熱部材７０と、介在層８０とを備える。
【００２２】
電池スタック２０は、複数の電池３０がバスバー４０（端子接続部材）によって互いに電気的に接続された構造を有する。本実施形態では、計４個の電池３０が直列に接続されて電池スタック２０が形成されている。
【００２３】
４個の電池３０は、それぞれ扁平な角形電池であり、平面視で（図１中の矢印Ｚ方向から見て）電池３０の長手方向の辺が対向して略平行となるように所定の間隔で並べられている。各電池３０は、端子形成面３３ａが上方を向くように配置されている。端子形成面３３ａには、長手方向の一端寄りに正極端子５０が設けられ、他端寄りに負極端子６０が設けられている。以下では適宜、正極端子５０および負極端子６０をあわせて外部端子と称する。隣接する電池３０の正極端子５０および負極端子６０は、互いに反対側になるように配列されている。
【００２４】
隣接する２つの電池３０の一方の負極端子６０と他方の正極端子５０とがバスバー４０によって互いに接続されて、４個の電池３０が直列接続されている。バスバー４０は、帯状の金属板である。バスバー４０は、外部端子上に載置され、外部端子とバスバー４０が重畳する領域と外部端子が露出する領域との境界部分がレーザー溶接等の溶接方法によって溶接されることで、外部端子に固定されている。なお、バスバー４０と外部端子との接続は、ねじ止め固定等であってもよい。
【００２５】
電池３０の直列接続の一方の終端となる正極端子５０’および他方の終端となる負極端子６０’は、電池モジュール１０の外部に引き回される配線を介して外部負荷（ともに図示せず）と接続可能になっている。なお、電池３０の数は特に限定されない。また、複数の電池は、互いに並列接続されていてもよく、あるいは直列および並列に接続されていてもよい。
【００２６】
複数の電池３０は、絶縁性を有する板状のセパレータ２２を挟んで並べられている。互いの主表面が対向するように並べられた電池３０およびセパレータ２２は、一対のエンドプレート２４と締結具２６とによって拘束され、これにより電池スタック２０が形成される。
【００２７】
具体的には、一対のエンドプレート２４は、セパレータ２２を介して最外側の電池３０と隣り合うように配置される。これにより、複数の電池３０と複数のセパレータ２２とが交互に並べられてなる集合体が一対のエンドプレート２４によって挟まれる。エンドプレート２４は、例えばアルミニウム等からなる金属板であり、セパレータ２２を介して電池３０と隣り合うことで、電池３０に対して絶縁されている。エンドプレート２４のセパレータ２２が当接する側と反対側の主表面には、後述する連結ねじ２８が螺合するねじ穴（図示せず）が所定位置に設けられている。
【００２８】
締結具２６は、帯状の金属板からなり、両端部が直角に折り曲げ加工されて折曲部が形成されている。折曲部には、後述する連結ねじ２８が挿通される貫通孔（図示せず）が設けられている。締結具２６は、複数の電池３０が並ぶ方向に延在するように配置されて、電池３０およびセパレータ２２の集合体の両側面に取り付けられる。本実施形態では、両側面に２つずつ締結具２６が取り付けられている。これにより、締結具２６の両端に設けられた折曲部は、一対のエンドプレート２４の主表面上に配置される。また、締結具２６は、エンドプレート２４の主表面に形成されたねじ穴と折曲部に形成された貫通孔とが同軸上に位置するようにエンドプレート２４に対して位置合わせされる。
【００２９】
この状態で、連結ねじ２８が、締結具２６の折曲部に形成された貫通孔に挿通されて、エンドプレート２４に形成されたねじ穴に螺合される。これにより、エンドプレート２４および締結具２６によって、複数の電池３０とセパレータ２２の集合体が電池３０の並ぶ方向に締め付けられる。
【００３０】
図３は、電池の概略構造を示す断面図である。図３に示すように、電池３０は、外装缶（筐体）３１内に、正負極が渦巻状に巻回されてなる電極体３２が外装缶３１の缶軸方向に対し横向きに収納されている。外装缶３１の開口は、筐体の一部を構成する封口板３３により封口されている。封口板３３には、平板部５０ａ，６０ａと当該平板部５０ａ，６０ａの一方の主表面から突出する突起部５０ｂ，６０ｂとを有する正極端子５０および負極端子６０が設けられている。また、封口板３３には、ガス排出弁（図示せず）が形成されている。封口板３３は、端子形成面３３ａを構成し、外装缶３１の端子形成面３３ａに対向する面は、電池３０の底面３１ａを構成する。
【００３１】
正極端子５０の突起部５０ｂは、側面にガスケット３４が当接した状態で、封口板３３の正極用開口３３ｂに嵌め込まれている。また、突起部５０ｂは、封口板３３の電池内側において正極タブ部材５３と接続している。なお、突起部５０ｂの先端には、正極用開口３３ｂに沿って側壁が形成されるような凹部５１が設けられている。凹部５１の縁部分が広がるようにかしめることで、正極端子５０が正極タブ部材５３に対して固定されている。
【００３２】
正極タブ部材５３と封口板３３の電池内側面との間には、絶縁板３５が設けられている。正極用開口３３ｂにおいて、絶縁板３５とガスケット３４とが当接している。これにより、正極タブ部材５３および正極端子５０が封口板３３から絶縁されている。正極タブ部材５３は、電極体３２の一方の端面から突出した正極集電板群３２ａに接続されている。なお、正極集電板群３２ａは、電極体３２の一方の端面から突出した複数の正極集電板を束ねたものである。
【００３３】
負極端子６０の突起部６０ｂは、側面にガスケット３４が当接した状態で、封口板３３の負極用開口３３ｃに嵌め込まれている。また、突起部６０ｂは、封口板３３の電池内側において負極タブ部材６２と接続している。なお、突起部６０ｂの先端には、負極用開口３３ｃに沿って側壁が形成されるような凹部６１が設けられている。凹部６１の縁部分が広がるようにかしめることで、負極端子６０が負極タブ部材６２に対して固定されている。
【００３４】
負極タブ部材６２と封口板３３の電池内側面との間には、絶縁板３５が設けられている。負極用開口３３ｃにおいて、絶縁板３５とガスケット３４とが当接している。これにより、負極タブ部材６２および負極端子６０が封口板３３から絶縁されている。負極タブ部材６２は、電極体３２の他方の端面から突出した負極集電板群３２ｂに接続されている。なお、負極集電板群３２ｂは、電極体３２の他方の端面から突出した複数の負極集電板を束ねたものである。
【００３５】
平板部５０ａ，６０ａは、その主表面が封口板３３の表面に沿うように配置されている。本実施形態では、突起部５０ｂ，６０ｂが突出する側の平板部５０ａ，６０ａ主表面が封口板３３の表面に当接している。
【００３６】
図１および図２に示すように、放熱部材７０は、電池スタック２０の底面側に配置され、複数の電池３０が並ぶ方向に延在している。放熱部材７０は、例えば熱伝導性に優れたアルミニウムや銅などの金属板からなり、後述する介在層８０を介して電池スタック２０の各電池３０と熱的に接続される。
【００３７】
介在層８０は、電池スタック２０と放熱部材７０との間に配置され、電池スタック２０の各電池３０と放熱部材７０とを接着している。介在層８０は、例えばエポキシ樹脂を含む常温硬化型の接着剤からなり、自らが電池スタック２０の各電池３０および放熱部材７０と接着することで、電池３０と放熱部材７０とを固定している。介在層８０を構成する材料の他の例としては、アクリル樹脂、シリコン樹脂等を挙げることができる。介在層８０は、硬化後に弾性を有してもよい。この場合には、放熱部材７０の振動が各電池３０に伝わることを軽減あるいは回避することができる。
【００３８】
このように、電池スタック２０と放熱部材７０との間に介在層８０を介在させることで、電池スタック２０と放熱部材７０の相対変位を抑制することができる。これにより、電池スタック２０と放熱部材７０とが衝突する可能性を低減することができる。また、電池スタック２０と放熱部材７０の相対変位を抑制することで、電池モジュール１０の各部の摩擦による劣化を低減することができる。
【００３９】
また、介在層８０は、熱伝導性を有する材料で形成されており、電池スタック２０からの熱を放熱部材７０に伝えることができる。ここで、一般に電池３０は、製造誤差等により寸法が揃わないことが多い。そのため、電池スタック２０に含まれる複数の電池３０の少なくとも一部は、他の電池３０に対して端子形成面３３ａから底面３１ａまでの長さが異なる。当該長さの最大差は、たとえば約０．３ｍｍ程度である。
【００４０】
また、複数の電池３０は、隣接する電池３０の外部端子同士が板状のバスバー４０で接続されているため、共通するバスバー４０で接続された電池３０に関し、端子形成面３３ａが略同一平面上に位置している。本実施形態では、全ての電池３０の端子形成面３３ａが略同一平面上に位置している。ここで、前記「略同一平面上に位置する」とは、完全に同一平面上に位置する場合だけでなく、同一平面から外れていても本発明の効果を奏する範囲内に位置することを意味する。
【００４１】
したがって、少なくとも一部の電池３０は、他の電池３０に対して底面３１ａの位置がずれている。すなわち、底面３１ａから放熱部材７０の上面までの距離が異なる。そのため、電池スタック２０の底面には、各電池３０の端子形成面３３ａから底面３１ａまでの長さの差に起因した凹凸が形成されている。このような電池スタック２０に放熱部材７０を直接当接させた場合、電池スタック２０の底面に凹凸があるため、全ての電池３０を放熱部材７０に当接させることが困難である。放熱部材７０に当接しない電池３０が存在する場合には、当該電池３０における放熱効率が低下し、電池スタック２０に局所的な熱集中が起こってしまう。
【００４２】
これに対し、本実施形態に係る電池モジュール１０では、電池スタック２０の各電池３０の一部が介在層８０に埋め込まれている。すなわち、各電池３０の端子形成面３３ａから底面３１ａまでの長さの差に起因した凹凸が、介在層８０によって吸収されている。このため、全ての電池３０を、介在層８０を介して放熱部材７０に熱的に接続することができる。その結果、電池スタック２０に局所的な熱集中が発生することを回避することができる。
【００４３】
セパレータ２２は、その上面から当該上面に対向する底面までの長さが、端子形成面３３ａから底面３１ａまでの長さが最も短い電池３０における当該長さよりも短く設定されている。そして、電池スタック２０の放熱部材７０が配置される側の底面には、セパレータ２２の底面と当該セパレータ２２を挟む２つの電池３０の向かい合う側面とで形成される凹部２３が形成されている。
【００４４】
介在層８０の一部は、電池スタック２０の底面に形成された凹部２３に充填されている。したがって、介在層８０の一部は、隣接する２つの電池３０間に介在している。これにより、隣接する２つの電池３０の相対変位が抑制されるため、電池スタック２０の強度を高めることができ、ひいては電池モジュール１０の強度を高めることができる。また、介在層８０の一部が凹部２３に充填されているため、凹部２３内の空間は介在層８０の一部で満たされている。そのため、介在層８０が凹部２３に充填されていない場合に凹部２３内に形成される空間に発生するであろう結露等を回避することができる。
【００４５】
なお、電池スタック２０の外側寄りに配置された電池３０の主表面と、エンドプレート２４の主表面と、これらに挟まれたセパレータ２２の底面によっても凹部が形成されており、当該凹部にも介在層８０の一部が充填されている。したがって、この電池３０とエンドプレート２４の相対変位も介在層８０によって抑制される。
【００４６】
また、介在層８０は、電気絶縁性を有する。そのため、電池スタック２０と放熱部材７０との間の絶縁性を確保することができる。また、介在層８０が電気絶縁性を有するため、放熱部材７０に熱伝導性に優れた金属材料を採用することができる。
【００４７】
上述した構成を備えた電池モジュール１０は、例えば次のようにして製造することができる。図４（Ａ）〜図６（Ｂ）は、実施形態１に係る電池モジュールの製造方法を説明するための工程図である。
【００４８】
まず、図４（Ａ）に示すように、４つの電池３０および５つのセパレータ２２が、平面視でそれぞれの長手方向が略平行になるように所定の間隔で配列される。４つの電池３０および５つのセパレータ２２は交互に配列される。そして、各電池３０は、それぞれの端子形成面３３ａが略同一平面上に位置するように位置合わせされる。また、各セパレータ２２は、それぞれの上面が電池３０の端子形成面３３ａと略同一平面上に位置するように位置合わせされる。例えば、４つの電池３０および５つのセパレータ２２は、端子形成面３３ａおよび上面が台座に当接するように支持され、これにより端子形成面３３ａおよび上面が略同一平面上に配置される。
【００４９】
次に、図４（Ｂ）に示すように、４つの電池３０と５つのセパレータ２２とが交互に並べられてなる集合体が一対のエンドプレート２４によって挟まれる。そして、締結具２６が集合体の両側面に取り付けられ、連結ねじ２８が螺合される。これにより、電池３０とセパレータ２２の集合体が、電池３０およびセパレータ２２が並ぶ方向に締め付けられる。
【００５０】
次に、図４（Ｃ）に示すように、バスバー４０が電池３０の外部端子上に配置される。具体的には、各バスバー４０は、隣接する２つの電池３０の一方の負極端子６０上に一端側の主表面が当接し、他方の正極端子５０上に他端側の主表面が当接するように配置される。そして、各電池３０の外部端子にバスバー４０が溶接固定され、４つの電池３０を有する電池スタック２０が形成される。
【００５１】
また、上述した複数の電池３０を並べる工程、およびバスバー４０を接続して電池スタック２０を形成する工程とは別に、放熱部材７０の主表面上に介在層８０を積層する工程が実施される。具体的には、図５（Ａ）に示すように、放熱部材７０が用意される。そして、図５（Ｂ）に示すように、電池スタック２０が搭載される側の放熱部材７０の表面上に、従来公知の方法により介在層８０が形成される。例えば、介在層８０は、放熱部材７０の主表面上にシート状の接着剤が貼付けられることで形成される。あるいは、介在層８０は、放熱部材７０の主表面にスキージ等を用いて接着剤が塗布されることで形成される。
【００５２】
続いて、図６（Ａ）に示すように、電池スタック２０のバスバー４０が固定された側と反対側の底面、すなわち、各電池３０の底面３１ａが介在層８０に押し付けられる。これにより、図６（Ｂ）に示すように、各電池３０のそれぞれの一部分が介在層８０に埋め込まれる。介在層８０への電池スタック２０の押し込み量は、各電池３０が介在層８０を貫通しない量に調節される。その後、介在層８０が硬化されて、放熱部材７０と電池スタック２０とが固定される。以上の工程により、電池モジュール１０が形成される。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態に係る電池モジュール１０では、電池スタック２０と放熱部材７０との間に、電池スタック２０と放熱部材７０の相対変位を抑制するための介在層８０が配置されている。これにより、放熱部材７０を設けることで電池スタック２０の放熱効率を高めることができるとともに、電池モジュール１０が外部からの入力により振動した場合でも、電池スタック２０と放熱部材７０とが衝突する可能性を低減することができる。その結果、電池スタック２０の破損を防ぎ、電池モジュール１０の長寿命化を図ることができる。また、放熱部材７０の振動が電池スタック２０に伝わることを軽減することができるため、これによっても電池３０の破損を防ぐことができる。
【００５４】
（実施形態２）
実施形態２に係る電池モジュール１０は、介在層８０が多層構造となっている点が実施形態１と異なる。以下、本実施形態について説明する。なお、電池スタック２０および放熱部材７０の構造は実施形態１と基本的に同一である。実施形態１と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。
【００５５】
図７は、実施形態２に係る電池モジュールの概略構造を示す断面図である。なお、図７では、電池の筐体内部の図示を省略する。本実施形態に係る電池モジュール１０における介在層８０は、シート材８０ａと、接着剤層８０ｂと、を有する。
【００５６】
シート材８０ａは、放熱部材７０の主表面上に設けられ、複数の電池３０の貫通を防ぐための部材であり、例えば熱伝導性および電気絶縁性を有する樹脂シートやゴムシート等からなる。
【００５７】
接着剤層８０ｂは、シート材８０ａの主表面上に積層され、複数の電池３０のそれぞれの一部分が埋め込まれる。接着剤層８０ｂは、例えば、実施形態１における介在層８０と同一の材料からなる。
【００５８】
本実施形態に係る電池モジュール１０の製造方法は、実施形態１に係る電池モジュール１０の製造方法において、図５（Ｂ）に示す、放熱部材７０の主表面上に介在層８０を積層する工程のみが異なる。具体的には、まず用意した放熱部材７０の主表面上に、シート材８０ａが固定される。シート材８０ａは、例えば接着剤により放熱部材７０に固定される。次に、シート材８０ａの主表面上にシート状の接着剤が貼付けられ、あるいはスキージ等を用いて接着剤が塗布されることで、接着剤層８０ｂが形成される。これにより、放熱部材７０の主表面上に、シート材８０ａおよび接着剤層８０ｂからなる介在層８０が形成される。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態に係る電池モジュール１０では、介在層８０が、複数の電池３０の貫通を防ぐためのシート材８０ａと、複数の電池３０のそれぞれの一部分が埋め込まれた接着剤層８０ｂとを有する。これにより、電池スタック２０と放熱部材７０との相対変位によって両者が衝突する可能性をより低減することができる。また、電池モジュール１０の製造における電池スタック２０を介在層８０に押し付ける工程において、介在層８０への電池スタック２０の押し込み量を高精度に調整する必要性がなくなるため、電池モジュール１０の製造方法を簡略化することができる。
【００６０】
本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうるものである。
【００６１】
上述の各実施形態では、放熱部材７０は金属板からなる板状の部材であるが、放熱部材７０は、例えば次に示すような形状であってもよい。
【００６２】
図８（Ａ）は、変形例に係る放熱部材の概略構造を示す斜視図である。図８（Ｂ）は、図８（Ａ）におけるＢ−Ｂ線を通る面に沿った断面図である。図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示すように、放熱部材７０は、円筒状の配管７１がつづら折りされたものである。すなわち、配管７１は、形成される放熱部材７０の一辺から当該一辺に対向する他辺に向かって延び、他辺においてＵ字状に折り曲げられて、他辺から一辺に向かって延び、一辺において再びＵ字状に折り曲げられている。そして、これが繰り返されて、放熱部材７０が形成されている。なお、放熱部材７０には、所定位置にスリットが設けられた金属板等も含めることができる。
【符号の説明】
【００６３】
１０  電池モジュール、  ２０  電池スタック、  ２２  セパレータ、  ２３  凹部、  ３０  電池、  ３１ａ  底面、  ３３ａ  端子形成面、  ５０，５０’  正極端子、  ６０，６０’  負極端子、  ７０  放熱部材、  ８０  介在層、  ８０ａ  シート材、  ８０ｂ  接着剤層。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、電池モジュールおよび電池モジュールの製造方法に利用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年6月1日(2012.6.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに電気的に接続された複数の電池と、複数のセパレータとが交互に並べられてなる電池スタックと、
前記複数の電池が並ぶ方向に延在し、前記複数の電池と熱的に接続される放熱部材と、
前記電池スタックと前記放熱部材との間に配置され、前記電池スタックからの熱を前記放熱部材に伝えるとともに、前記電池スタックと前記放熱部材の相対変位を抑制するための介在層と、
を備え、
前記電池スタックは、前記放熱部材が配置される側の底面に、前記セパレータの底面と当該セパレータを挟む２つの電池の向かい合う面とで形成される凹部を有し、
前記介在層の一部は、前記凹部に充填されていることを特徴とする電池モジュール。
【請求項２】
前記電池スタックは、
最外側に位置する電池と隣接して配設される一対のエンドプレートと、
前記エンドプレートに固定される締結具と、を備える請求項１記載の電池モジュール。
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
前記介在層は、前記電池スタックの各電池と前記放熱部材とを接着する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電池モジュール。
【請求項５】
前記介在層は、
前記放熱部材の主表面上に設けられ、前記複数の電池の貫通を防ぐためのシート材と、
前記シート材の主表面上に積層され、前記複数の電池のそれぞれの一部分が埋め込まれた接着剤層と、
を有する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電池モジュール。
【請求項６】
前記複数の電池はそれぞれ、端子形成面と当該端子形成面に対向する底面とを有し、前記複数の電池の少なくとも一部は、前記端子形成面から前記底面までの長さが異なり、
前記複数の電池における隣接する電池の外部端子は、端子接続部材によって互いに接続され、
共通する端子接続部材で接続された電池に関し、前記端子形成面が略同一平面上に位置する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電池モジュール。
【請求項７】
（削除）
【請求項８】
複数の電池を、端子形成面が略同一平面上に位置するように並べる工程と、
前記複数の電池の外部端子に端子接続部材を固定して、前記複数の電池を有する電池スタックを形成する工程と、
前記複数の電池を並べる工程および前記電池スタックを形成する工程とは別に、前記電池スタックが搭載される側の放熱部材の表面上に介在層を積層する工程と、
前記電池スタックの前記端子接続部材が固定された側と反対側の底面を前記介在層に押し付けて、前記複数の電池のそれぞれの一部分を前記介在層に埋め込む工程と、
を含むことを特徴とする電池モジュールの製造方法。
【請求項９】
前記介在層を硬化させて、前記放熱部材と前記電池スタックとを固定する工程をさらに含む請求項８に記載の電池モジュールの製造方法。
【手続補正書】
【提出日】平成25年4月19日(2013.4.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに電気的に接続された複数の電池と、複数のセパレータとが交互に並べられてなる電池スタックと、
前記複数の電池が並ぶ方向に延在し、前記複数の電池と熱的に接続される放熱部材と、
前記電池スタックと前記放熱部材との間に配置され、前記電池スタックからの熱を前記放熱部材に伝えるとともに、前記電池スタックと前記放熱部材の相対変位を抑制するための介在層と、
を備え、
前記電池スタックは、前記放熱部材が配置される側の底面に、前記セパレータの底面と当該セパレータを挟む２つの電池の向かい合う面とで形成される凹部を有し、
前記介在層の一部は、前記凹部に充填されていることを特徴とする電池モジュール。
【請求項２】
前記電池スタックは、
最外側に位置する電池と隣接して配設される一対のエンドプレートと、
前記エンドプレートに固定される締結具と、
を備える請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項３】
前記介在層は、前記電池スタックの各電池と前記放熱部材とを接着する請求項１又は２に記載の電池モジュール。
【請求項４】
前記介在層は、
前記放熱部材の主表面上に設けられ、前記複数の電池の貫通を防ぐためのシート材と、
前記シート材の主表面上に積層され、前記複数の電池のそれぞれの一部分が埋め込まれた接着剤層と、
を有する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電池モジュール。
【請求項５】
前記複数の電池はそれぞれ、端子形成面と当該端子形成面に対向する底面とを有し、前記複数の電池の少なくとも一部は、前記端子形成面から前記底面までの長さが異なり、
前記複数の電池における隣接する電池の外部端子は、端子接続部材によって互いに接続され、
共通する端子接続部材で接続された電池に関し、前記端子形成面が略同一平面上に位置する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電池モジュール。
【請求項６】
複数の電池を、端子形成面が略同一平面上に位置するように並べる工程と、
前記複数の電池の外部端子に端子接続部材を固定して、前記複数の電池を有する電池スタックを形成する工程と、
前記複数の電池を並べる工程および前記電池スタックを形成する工程とは別に、前記電池スタックが搭載される側の放熱部材の表面上に介在層を積層する工程と、
前記電池スタックの前記端子接続部材が固定された側と反対側の底面を前記介在層に押し付けて、前記複数の電池のそれぞれの一部分を前記介在層に埋め込む工程と、
を含むことを特徴とする電池モジュールの製造方法。
【請求項７】
前記介在層を硬化させて、前記放熱部材と前記電池スタックとを固定する工程をさらに含む請求項６に記載の電池モジュールの製造方法。
【国際調査報告】
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