(57)【要約】【課題】バスバーと電極の接合部で破断することを抑制した組電池を提供する。【解決手段】組電池は、一方向に配列され上面で互いにバスバーで接続された一列の複数の電池セルと、複数の電池セルの配列方向の両端から、一列の前記複数の電池セルを狭持する一対のエンドプレートと、配列方向に垂直な方向から複数の電池セルを挟持すると共に、配列方向の両端で一対のエンドプレートを締結する一対のバインドバーと、バインドバーと電池セルとの隙間に挟み込まれた絶縁物と、を備え、絶縁物は、隙間に挿入前の初期厚さが隙間より大である圧縮状態にあり、バインドバーは、絶縁物の第１主面と接触し、複数の電池セルの側面は、第１主面と対向する絶縁物の第２主面と接触している。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に配列され上面で互いにバスバーで接続された一列の複数の電池セルと、
前記複数の電池セルの配列方向の両端から、前記一列の前記複数の電池セルを狭持する一対のエンドプレートと、
前記配列方向に垂直な方向から前記複数の電池セルを挟持すると共に、前記配列方向の両端で前記一対のエンドプレートを締結する一対のバインドバーと、
前記バインドバーと前記電池セルとの隙間に挟み込まれた絶縁物と、
を備え、
前記絶縁物は、前記隙間に挿入前の初期厚さが前記隙間より大である圧縮状態にあり、
前記バインドバーは、前記絶縁物の第１主面と接触し、
前記複数の電池セルの側面は、前記第１主面と対向する前記絶縁物の第２主面と接触している、
組電池。
【請求項２】
前記バインドバーは、さらに、前記複数の電池セルの上面および前記複数の電池セルの下面と接触している、請求項１に記載の組電池
【請求項３】
前記電池セルおよび前記バインドバーと前記絶縁物との間の摩擦係数をμ、前記絶縁物の圧縮率をΔＬとしたときに、
摩擦係数μは０．２より大きく、
０．２＜μ＜０．４の場合には、ΔＬ＞１３μ２−１１．５５μ＋２．６３、
μ≦０．４の場合には、ΔＬ＞０．１２５μ２−０．２７５μ＋０．１８の関係を満たす、請求項１または２に記載の組電池。
【請求項４】
前記絶縁物は、前記バインドバーまたは前記電池セルの少なくとも一方に接着されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の組電池。
【請求項５】
前記電池セルの電極の設置面を上側とした場合に、前記絶縁物の前記初期厚さは、前記上側に近づくにつれ大となる、請求項１から４のいずれか一項に記載の組電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、複数の電池セルを一方向に配列した組電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の組電池は、複数の電池セルを直列に並べ、隣り合う電池セルの両端にある電極端子をバスバーと呼ばれる集電体で連結する際に、電極端子とバスバーをレーザーで溶接する方法を用いているもの（例えば、特許文献１参照。）が知られている。
【０００３】
図６は、上記特許文献１に記載の従来の組電池の全体構成を示す概略斜視図である。図６は、従来の組電池の全体図を示している。同図において、組電池１は、複数の電池セル２を直列に配置し、その両端をエンドプレート３で挟んだ状態で、配列方向に沿って延在するバインドバー４でエンドプレート３を連結固定する構造となっている。また、電池セル２の上面に電極端子が設けられ、隣り合う電池セル２の一方の電極端子がバスバー５で接合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１４／０３４１０６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、特許文献１の組電池に代表されるように、リチウムイオン二次電池の電極端子とバスバーとの接合には、レーザーなどによる溶接が用いられることが多くなってきている。これ以前の組電池の電極端子を接合する方法としては、電極端子をネジ構造として、バスバーをボルト締結して接合する方法が用いられていたが、レーザー溶接を用いた接合はネジ留めに比べると工程が少なくなるという利点がある。反面、レーザー溶接では、ボルト締結に比べると接合部の強度が弱いという欠点がある。例えば、組電池に衝撃や振動などによる荷重が付与されると、組電池を構成する電池セルの変位によってバスバー溶接部に負荷が生じる。さらに、負荷が大きくなりすぎると溶接部で破断することがあり得る。特に、電池セルが直列に並んでいる方向（以下、配列方向と呼ぶ。ｙ方向とする。）に大きな衝撃を受ける場合、図２Ａに示すように、この配列方向にエンドプレート以外の拘束がない電池セルは大きく変位する。その結果、溶接部にも大きな負荷が発生し、最も危険となる。
【０００６】
本開示は、前記従来の課題を解決するもので、バスバーと電極の接合部で破断することを抑制した組電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本開示の組電池は、一方向に配列された一列の複数の電池セルと、
前記複数の電池セルの配列方向の両端から、前記一列の前記複数の電池セルを狭持する一対のエンドプレートと、
前記配列方向に垂直な方向から前記複数の電池セルを挟持すると共に、前記配列方向の両端で前記一対のエンドプレートを締結する一対のバインドバーと、
前記バインドバーと前記電池セルとの隙間に挟み込まれた絶縁物と、
を備え、
前記絶縁物は、前記隙間に挿入前の初期厚さが前記隙間より大である圧縮状態にある。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように、本開示に係る組電池によれば、バインドバーと電池セルとの隙間に挟まれたゴムまたは樹脂等の絶縁物を備える。そこで、複数の電池セルの配列方向に大きな外力を受けた場合においても、バインドバーと電池セルとの間に挟まれたゴムまたは樹脂等の絶縁物との摩擦により、外力の方向のセル変位を小さくすることができ、バスバーと電極の接合部での破断を抑制することができる。さらに、この絶縁物は、隙間に挿入前の初期厚さが隙間より大である圧縮状態にある。これにより、上記効果を、組電池の外形寸法をほとんど変えることなく実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】本開示の実施の形態１に係る組電池の全体構成を示す概略斜視図である。
【図１Ｂ】（ａ）は、図１Ａの組電池の一方の端部の電池セルとエンドプレートとの間における、電池セルと薄い絶縁物とバインドバーとの構成を示す分解図であり、（ｂ）は、図１Ａの組電池の点線Ａ−Ａ‘を通り配列方向（ｙ方向）と垂直な組電池の断面について、（ａ）の電池セル、バインドバーおよび絶縁物のみを示す概略断面図である。
【図１Ｃ】（ａ）は、図１Ａの組電池の一方の端部の電池セルとエンドプレートとの間における、電池セルと厚い絶縁物とバインドバーとの構成を示す分解図であり、（ｂ）は、図１Ａの組電池の点線Ａ−Ａ‘を通り配列方向（ｙ方向）と垂直な組電池の断面について、（ａ）の電池セル、バインドバーおよび絶縁物のみを示す概略断面図である。
【図２Ａ】（ａ）は、本開示の実施の形態１における組電池が配列方向の衝撃を受けた場合の部材の動きを示す図であり、（ｂ）は、（ａ）の配列方向の衝撃によって各電池セルが配列方向に圧縮される様子を示す概略図である。
【図２Ｂ】（ａ）は、図１Ｂ（ｂ）と同様に、電池セルとバインドバーとの隙間に、初期厚さが上記隙間と同じ薄い絶縁物を挟んでいる組電池の断面構成を示す概略断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の組電池に、配列方向の衝撃を受けた場合のバインドバーの変形を示す概略断面図である。
【図２Ｃ】（ａ）は、図１Ｃ（ｂ）と同様に、電池セルとバインドバーとの隙間に、初期厚さが上記隙間より厚い絶縁物を挟んでいる組電池の断面構成を示す概略断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の組電池に、配列方向の衝撃を受けた場合のバインドバーの変形及び絶縁物の復元を示す概略断面図である。
【図３】本開示の実施の形態１に係るシミュレーションのモデル図である。
【図４】本開示の実施の形態１に係るシミュレーションで得られたバインドバーと電池セルの隙間を示す等高線図である。
【図５Ａ】本開示の実施の形態１に係るシミュレーションで得られた電極とバスバーの溶接部にかかるはく離力と絶縁物の圧縮率との関係を示す図である。
【図５Ｂ】絶縁物の摩擦係数と圧縮率との関係を示す図である。
【図６】特許文献１に記載の従来の組電池の全体構成を示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
第１の態様に係る組電池は、一方向に配列された一列の複数の電池セルと、
前記複数の電池セルの配列方向の両端から、前記一列の前記複数の電池セルを狭持する一対のエンドプレートと、
前記配列方向に垂直な方向から前記複数の電池セルを挟持すると共に、前記配列方向の両端で前記一対のエンドプレートを締結する一対のバインドバーと、
前記バインドバーと前記電池セルとの隙間に挟み込まれた絶縁物と、
を備え、
前記絶縁物は、前記隙間に挿入前の初期厚さが前記隙間より大である圧縮状態にある。
【００１１】
第２の態様に係る組電池は、上記第１の態様において、前記電池セルおよび前記バインドバーと前記絶縁物との間の摩擦係数をμ、前記絶縁物の圧縮率をΔＬとしたときに、
０．２＜μ＜０．４の場合には、ΔＬ＞１３μ２−１１．５５μ＋２．６３、
μ≦０．４の場合には、ΔＬ＞０．１２５μ２−０．２７５μ＋０．１８の関係を満たしてもよい。
【００１２】
第３の態様に係る組電池は、上記第１又は第２の態様において、前記絶縁物は、前記バインドバーまたは前記電池セルの少なくとも一方に接着されていてもよい。
【００１３】
第４の態様に係る組電池は、上記第１から第３のいずれかの態様において、前記電池セルの電極の設置面を上側とした場合に、前記絶縁物の前記初期厚さは、前記上側に近づくにつれ大となっていてもよい。
【００１４】
以下、本開示の実施の形態に係る組電池について、添付図面を参照しながら説明する。なお、図面において実質的に同一の部材については同一の符号を付している。
【００１５】
（実施の形態１）
図１Ａは、本開示の実施の形態１に係るおける組電池１の全体を示す斜視図である。図１Ｂの（ａ）は、図１Ａの組電池１の一方の端部の電池セル２とエンドプレート３との間における、電池セル２と薄い絶縁物７とバインドバー４との構成を示す分解図である。図１Ｂの（ｂ）は、図１Ａの組電池１の点線Ａ−Ａ‘を通り配列方向（ｙ方向）と垂直な組電池１の断面について、（ａ）の電池セル２、バインドバー４および絶縁物７のみを示す概略断面図である。図１Ｃの（ａ）は、図１Ａの組電池１の一方の端部の電池セル２とエンドプレート３との間における、電池セル２と厚い絶縁物７とバインドバー４との構成を示す分解図である。図１Ｃの（ｂ）は、図１Ａの組電池１の点線Ａ−Ａ‘を通り配列方向（ｙ方向）と垂直な組電池１の断面について、（ａ）の電池セル２、バインドバー４および絶縁物７のみを示す概略断面図である。
【００１６】
図１Ａにおいて、図６と同じ構成要素については同じ符号を用いている。実施の形態１に係る組電池１は、複数の電池セル２と、エンドプレート３と、バインドバー４と、絶縁物と、を備える。電池セル２は、蓄電池の基本となる部品で、発電装置で生成された電気を蓄え、必要に応じて接続された電気製品やデバイスに電気を供給する。複数の電池セル２は、直列に配置されている。エンドプレート３は、複数の電池セル２の両端に１枚ずつ、両端の電池セルのそれぞれに接して配置されることで、エンドプレート３によって配列方向の両端から複数の電池セル２を挟持する。バインドバー４によって、配列方向に垂直な方向から複数の電池セル２を挟持する。また、一対のエンドプレート３は、バインドバー４によって、リベットや溶接、あるいはボルト締結などの方法で結合される。組電池１の両端にある電池セル２をバインドバー４に直接結合することは非常に危険であるためにエンドプレート３を用いている。エンドプレート３には、アルミニウムや鉄などの金属材料を用いることが多い。この場合、エンドプレート３と両端の電池セル２との間には絶縁材料を挟むなどの対策が施される。電池セル２は、充放電を繰り返す過程で膨張するため、バインドバー４にはハイテンなどの引張に強い金属材料が用いられる。
【００１７】
また、電池セル２の上面には、電気を取り出すための電極端子６が設けられ、バスバー５を介して異なる電池セル２間の電極端子６が互いに接続される。
【００１８】
さらに、この実施の形態１に係る組電池１では、電池セル２とバインドバー４の隙間には、図１Ｃ（ａ）に示すように、隙間より初期厚さが厚い絶縁物７が挟まっている。絶縁物７としては、例えば、ゴムまたは樹脂材料で、元の厚さ（初期厚さ）は、前記隙間寸法よりも厚い。組電池１として組み上がった際には、図１Ｃ（ｂ）に示すように、絶縁物７は、前記隙間に圧縮された状態（圧縮状態）で挟まることになる。
なお、絶縁物７として、図１Ｂ（ａ）に示すように、隙間と実質的に同じ厚さの薄い場合にも、組電池１として組み上がった際には、図１Ｂ（ｂ）に示すように、絶縁物７は厚さの変化なく上記隙間に挟まっている。
【００１９】
＜配列方向に大きな外力を受けた場合について＞
特許文献１のような従来の組電池１においては、配列方向に大きな外力を受けた場合に、電極端子６とバスバー５の溶接部に大きなはく離力が発生しやすい。これは、エンドプレート３以外に電池セル２の配列方向への変位を拘束するものがなく、電池セル２がこの方向に動きやすいためである。一方、配列方向以外の方向については、バインドバー４がセルの変位を拘束するため、配列方向に比べると動きづらく、変位は小さく抑えられると考えられる。
【００２０】
図２Ａ（ａ）は、実施の形態１における組電池１が配列方向の衝撃１１を受けた場合の部材の動きを示す図であり、（ｂ）は、（ａ）の配列方向の衝撃１１によって各電池セルが配列方向に圧縮される様子を示す概略図である。図２Ｂ（ａ）は、図１Ｂ（ｂ）と同様に、電池セル２とバインドバー４との隙間に、初期厚さが上記隙間と同じ薄い絶縁物７を挟んでいる組電池の断面構成を示す概略断面図である。図２Ｂ（ｂ）は、図２Ｂ（ａ）の組電池に、配列方向の衝撃を受けた場合のバインドバー４の変形を示す概略断面図である。図２Ｃ（ａ）は、図１Ｃ（ｂ）と同様に、電池セル２とバインドバー４との隙間に、初期厚さが上記隙間より厚い絶縁物７を挟んでいる組電池の断面構成を示す概略断面図である。図２Ｃ（ｂ）は、図２Ｃ（ａ）の組電池に、配列方向の衝撃を受けた場合のバインドバー４の変形及び絶縁物７の復元を示す概略断面図である。なお、図２Ｂおよび図２Ｃは、図１Ｂおよび図１Ｃと同様、図１ＡにおけるＡ−Ａ‘での断面図である。
【００２１】
配列方向（ｙ方向）に大きな衝撃１１を受けた場合、組電池１は、図２Ａ〜図２Ｃに示すような変形を生じる。つまり、図２Ａ（ａ）及び（ｂ）に示すように、各電池セル２は、衝撃の方向（ｙ方向）の前方へ集まって圧縮される状態となる。また、図２Ｂ（ｂ）および図２Ｃ（ｂ）に示すように、バインドバー４は、組電池１から外側、つまりｘ方向に凸となるように広がる変形を生じる。
【００２２】
まず、絶縁物７の厚さが薄いと、図２Ｂ（ｂ）に示すように、電池セル２と絶縁物７および絶縁物７とバインドバー４との間隔が広がって、絶縁物７とバインドバー４との間の接触が保てなくなる。このことから、絶縁物７による摩擦力が働かず、電池セル２の配列方向（ｙ方向）への変位を抑えることができなくなる。
【００２３】
一方、本実施の形態１では、図１Ｃ（ａ）に示すように、電池セル２とバインドバー４との隙間の絶縁物７を、両者の間隔よりも厚さの大きいものとし、組電池１を組み立てる際に両者の間に圧縮しながら挟みこむ構造とすることを特徴とする。絶縁物７の材料としては、例えば、ゴムまたは限界圧縮率の高い樹脂材料を用いることができる。このような構造とすることで、配列方向に大きな衝撃を受ける場合においても、電池セル２とバインドバー４の間が広がっても、図２Ｃ（ｂ）に示すように、圧縮された絶縁物７が元の厚さに戻ろうとすることで隙間は絶縁物７によって常に埋められる。これにより、電池セル２と絶縁物７、および絶縁物７とバインドバー４は、互いの接触状態を保つことができ、これらの物体の間に摩擦力が働くことで、電池セル２の配列方向の変位を抑えることができる。
【００２４】
なお、電池セル２の電極端子６の設置面を上側、つまり鉛直上方側（ｚ方向）とした場合に、絶縁物７の初期厚さは、前記上側に近づくにつれて大となるようにしてもよい。このように絶縁物７の初期厚さを設定することで、特に隙間が広がりやすい上側部分においても、効率的に摩擦力を作用させ、電池セル２の配列方向の変位を抑えることができる。
【００２５】
（実施例）
本開示の効果を確認するために、実施例としてのシミュレーションを行った。
【００２６】
図３は、シミュレーションに用いた組電池１およびそれを固定する治具８のモデル図である。このモデルでは、組電池１が電気自動車などの車両や定置用として搭載されることを想定している。組電池１はその４隅において治具８にボルトで締結され、治具８は底面を完全固定される構造となっている。この状態で、組電池１に対して配列方向に８０Ｇの衝撃を与えることを考える。
【００２７】
図４に示す組電池１において、電池セル２の側面とバインドバー４との隙間は０．１ｍｍとしている。電池セル２とバインドバー４との隙間に挟む絶縁物７としてはヤング率２．４５ＧＰａの樹脂を用いており、初期厚さが前記隙間と同じ０．１ｍｍのものと、０．１０５ｍｍ、０．１２ｍｍ、０．１４ｍｍ、０．１６ｍｍ、０．１８ｍｍのものとしている。初期厚さ０．１０５ｍｍ〜０．１８ｍｍの５つについては、組電池１を組み立てる際に電池セル２とバインドバー４との間に挟まれ、組まれた直後の厚さは０．１ｍｍとなる。各部材間は接触・摩擦を考慮しており、絶縁物７と電池セル２およびバインドバー４との間の摩擦係数は０．２〜０．８の間で変化させた。実機における摩擦係数は、ＪＩＳ規格に定められる試験方法ＪＩＳ  Ｋ７１２５によって測定することができる。
【００２８】
このモデルに対して、以下の手順で組電池１に境界条件を与える。
１）電池セル２をわずかに膨張させ、電池セル２にバインド力を与える。これは、組電池１を組み立てる際に、直列に配置された電池セル２およびエンドプレート３を一度圧縮した後にバインドバーで両端のエンドプレートを固定した際に発生する反力に相当する。
２）バスバー５が所定の位置に配置されて溶接されることを模擬するため、対応する電極とバスバーの溶接面に対して、全方向の変位が同じとなるように設定する。
３）組電池１の４隅のボルトに対して治具８へ固定するためのねじ締め力を与え、組電池１を治具８へ固定する。
４）配列方向（ｙ方向）、すなわち電池セル２が直列に並ぶ方向に８０Ｇの衝撃１１を負荷する。
【００２９】
以下、シミュレーションの結果を用いて、本開示に係る組電池の効果について説明する。ここで、便宜上、電池セル２の配列方向（ｙ方向）と垂直な方向のうち、バインドバー４の大きな平面と垂直な方向をｘ方向と定義する。
【００３０】
図４は、本開示の実施の形態１に係るシミュレーションで得られたバインドバーと電池セルの隙間を示す等高線図である。図４では、絶縁物７の初期厚さが０．１ｍｍの組電池１の構造における、バインドバー４の大きな平面に平行な電池セル２の短側面とバインドバー４の大きな平面との隙間（ｘ方向の変位差）の等高線を示す。図中、網掛けで示した、隙間が０．１以下の場所は、絶縁物７を介して電池セル２とバインドバー４が接していることを示している。隙間が０．１よりも大きな場所は、絶縁物７、電池セル２、バインドバー４との間に隙間が発生している、すなわち接触が保たれなくなったことを示している。組電池１は、４隅にて治具８に固定された状態で配列方向（ｙ方向）に衝撃を受けることで、電池セルには配列方向（ｙ方向）に圧縮の力が働く。これによって、ｘ方向に外側へ膨らむような変位が発生する。一方、バインドバー４も配列方向に圧縮の力を受けることになり、これによって大きな平面は外側へ膨らみ、ｘ方向の変位が発生する。バインドバー４のｘ方向変位が大きい場所は隙間ができ、小さい場所は電池セル２や絶縁物７との接触が保たれることになる。組電池１の下側は治具８に固定されている点に近いために電池セル２やバインドバー４が動きにくいため、隙間はほとんど発生していない構造となっている。一方、上に行くほど隙間が発生しており、電池セル２とバインドバー４が初期では接触している面の約４５％に隙間が発生している。この領域では、電池セル２と絶縁物７とバインドバー４との摩擦が有効に作用していないことを示している。なお、このときの、電極とバスバーの溶接部に発生するはく離力の最大値は、図５Ａに示すように、許容値を超えている。
【００３１】
図４に示す結果を元に、絶縁物７の初期厚さを０．１ｍｍよりも大きくする（圧縮率を０よりも大きくする）と、前期領域においても摩擦を有効に作用させることが可能であると考えられる。
【００３２】
図５Ａは、本開示の実施の形態１に係るシミュレーションで得られた電極とバスバーの溶接部にかかるはく離力と絶縁物の圧縮率との関係を示す図である。図５Ｂは、絶縁物の摩擦係数と圧縮率との関係を示す図である。図５Ａに、初期厚さを０．１０５ｍｍ〜０．１８ｍｍとしたときの、電極とバスバーとの溶接部に発生するはく離力の最大値を算出し、その関係をグラフ化したものを示す。ここで、横軸は絶縁物の圧縮率とし、以下のように定義する。
絶縁物の圧縮率＝（絶縁物の初期厚さ−電池セルとバインドバーの初期隙間）／絶縁物の初期厚さ
＝１−（電池セルとバインドバーの初期隙間／絶縁物の初期厚さ）
【００３３】
すなわち、絶縁物７の初期厚さ０．１０５ｍｍ、０．１２ｍｍ、０．１４ｍｍ、０．１６ｍｍ、０．１８ｍｍに対して、圧縮率はそれぞれ０．０４８、０．１６７、０．２８６、０．３７５、０．４４４となる。なお、初期厚さ０．１ｍｍでは圧縮率ゼロとなる。また、図５Ａの縦軸に示す溶接部の最大はく離力は、絶縁物７の初期厚さが０．１ｍｍの場合の値を１として、これに対する比率として、無次元化溶接部はく離力で示している。図５からわかるように、圧縮率が大きくなるにつれて溶接部の最大はく離力は小さくなっており、圧縮された絶縁物７を介して摩擦が有効に働き、衝撃による電池セル２の変位が抑えられていることを示している。
【００３４】
図５Ａに示した無次元化溶接部はく離力を指標とすると、設計上の許容値は図５Ａの点線で示す０．６７未満である。絶縁物の初期厚さ０．１ｍｍではこの値が１で許容値を超えていたが、例えば摩擦係数０．４の場合は、圧縮率を０．０９以上にすることで許容値を下回ることができる。したがって、これが絶縁物７に必要な圧縮率となる。また、摩擦係数０．２の場合は、圧縮率を大きくしても無次元化溶接部はく離力は許容値を下回ることがなく、このため、摩擦係数は０．２より大きくなければならないことがわかる。このようにして図５Ａより、各摩擦係数に対して無次元化溶接部はく離力が０．６７未満となる圧縮率を求めると、その関係は図５Ｂに示すグラフで表すことができる。図５Ｂに示すグラフの上側の領域にあれば溶接部の最大はく離力を許容値以下に抑えることができ、そのためにか、摩擦係数をμ、圧縮率をΔＬとすると、以下の式を満たす範囲を満たせばよいことがわかる。
０．２＜μ＜０．４のとき  ΔＬ＞１３μ２−１１．５５μ＋２．６３
μ≦０．４のとき          ΔＬ＞０．１２５μ２−０．２７５μ＋０．１８
【００３５】
絶縁物７については、上記の式を満たすように材料および初期寸法を選べばよい。材料としてはゴムや樹脂が適しており、また、組電池に使用される際には難燃性が要求されることから、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、スチレン・ブタジエンゴム、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン）、ＰＴＦＥ（フッ素樹脂）、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリカーボネイト、ＰＢＴ（ポリブチルテレフタレート）、変成ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）などであることが望ましい。これらの材料であれば、金属材料である電池セル２の缶やバインドバー４との摩擦係数は０．４よりも大きいことが多く、圧縮率が０．１（１０％）よりも大きくなれば十分である。上記以外の材料でも、上記の式を満たせば使用は可能であるが、多くのゴムや樹脂は限界圧縮率が４０％よりも小さいものが多いので、摩擦係数は０．３以上あることが望ましい。また、図５Ａのグラフからわかるように、摩擦係数が０．２では無次元化はく離力は、許容値よりも小さくはならず、この点からも、摩擦係数は０．３以上あることが望ましい。
【００３６】
（実施の形態２）
実施の形態１では、電池セル２とバインドバー４との間に配置される、圧縮される絶縁物７を挟み込む構造としたが、実施の形態２に係る組電池では、組電池１を組み立てる際に、絶縁物７がバインドバー４または電池セル２のどちらか一方、あるいは両方に接着されている構造としている点で相違する。絶縁物７がバインドバー４または電池セル２の少なくとも一方に接着されていることで、配列方向に衝撃を受けた際の電池セル２の変位は、摩擦のみが働く実施の形態１の場合に比べてさらに小さくなる。したがって、電極端子６とバスバー５との間に働く溶接部への負荷もさらに小さくすることができる。
【００３７】
なお、電池セル２の外表面が金属材料である場合や金属材料のバインドバー４に対して、表面を粗くすることで摩擦係数を大きくすることができ、実施の形態１で示した方法に対してより大きな効果を得ることができる。例えば、バインドバー４の材料としてよく用いられる鋼材であれば平均粗さＲａを５〜１０μｍとすれば摩擦係数は０．４程度となる。平均粗さを１０μｍより大きくすると、ある値までは摩擦係数を大きくすることも可能であるが、部材の最外表面での接触面積が小さくなると、組電池１が衝撃を受けて電池セル２、絶縁物７およびバインドバー４の間の距離が大きくなる際に摩擦の効果が小さくなる恐れがある。
【００３８】
なお、本開示においては、前述した様々な実施の形態及び／又は実施例のうちの任意の実施の形態及び／又は実施例を適宜組み合わせることを含むものであり、それぞれの実施の形態及び／又は実施例が有する効果を奏することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本開示の組電池は、電気自動車やハイブリッド車等の輸送機器、あるいは、家庭用の蓄電池、緊急時の備蓄電源等の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００４０】
１  組電池
２  電池セル
３  エンドプレート
４  バインドバー
５  バスバー
６  電極端子
７  絶縁物
８  治具
９  電池ケース
１１  衝撃
【図１Ａ】
2020177935.tif 000003
【図１Ｂ】
2020177935.tif 000004
【図１Ｃ】
2020177935.tif 000005
【図２Ａ】
2020177935.tif 000006
【図２Ｂ】
2020177935.tif 000007
【図２Ｃ】
2020177935.tif 000008
【図３】
2020177935.tif 000009
【図４】
2020177935.tif 000010
【図５Ａ】
2020177935.tif 000011
【図５Ｂ】
2020177935.tif 000012
【図６】
2020177935.tif 000013