(57)【要約】【課題】積層された電池セルの拘束力を増大させることができる蓄電装置を提供する。【解決手段】電池パック１は、電池セルがＤＲ１方向に積層された積層体３０と、積層体３０の積層方向の両端に配置された一対のエンドプレート２０と、エンドプレート２０同士を締結する拘束バンド１０とを備える。拘束バンド１０は、ＤＲ１方向に延びる帯状板部と、帯状板部の両端部においてＤＲ１方向に対して直角に曲げられた曲げ部とを有する。積層体３０と対向するエンドプレート２０の対向面２３において、曲げ部がエンドプレート２０に固定されている。電池セルがエンドプレート２０を押圧したとき、拘束バンド１０が変形し、変形した拘束バンド１０がエンドプレート２０を対向面２３側に凸に撓ませることによって、電池セルの変形を抑制する。【選択図】図１
2010040295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電セルが一の積層方向に積層された積層体と、
前記積層体の前記積層方向の両端に配置された一対のエンドプレートと、
前記エンドプレート同士を締結する拘束部材とを備え、
前記拘束部材は、前記積層方向に延びる帯状板部と、前記帯状板部の両端部において前記積層方向に対して直角に曲げられた曲げ部とを有し、
前記エンドプレートの前記積層体と対向する対向面において、前記曲げ部が前記エンドプレートに固定されており、
前記蓄電セルが前記エンドプレートを押圧したとき、前記拘束部材が変形し、変形した前記拘束部材が前記エンドプレートを前記対向面側に凸に撓ませることによって前記蓄電セルの変形を抑制する、蓄電装置。
【請求項２】
前記帯状板部は、前記積層体の側面に対し平行に配置されており、
前記曲げ部は、前記帯状板部に対して、前記積層体から離隔する向きに曲げられている、請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項３】
前記積層体の一の側面に対向する位置に、偶数個の前記拘束部材が設けられており、
前記帯状板部は、前記一の側面に対し垂直に配置されており、
前記曲げ部は、前記帯状板部に対して、前記積層方向に延びて前記一の側面を二分する中心線から離隔する向きに曲げられている、請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項４】
前記積層体の一の側面に対向する位置に、偶数個の前記拘束部材が設けられており、
前記帯状板部は、前記一の側面に対し平行に設けられた平行面と、前記一の側面に対し垂直に設けられた垂直面とを含み、前記平行面と前記垂直面とが組み合わされた断面形状Ｌ字状に形成されており、
前記曲げ部は、前記平行面に対して、前記積層体から離隔する向きに曲げられており、かつ、前記垂直面に対して、前記積層方向に延びて前記一の側面を二分する中心線から離隔する向きに曲げられている、請求項１に記載の蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電装置に関し、特に、蓄電セルを一の積層方向に積層して構成した蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄電装置には、単一の電池セルを備える電池パック、複数の電池セルが積層された積層体を備える電池パックのほか、複数の電池セルが一体的に固定された電池モジュールが複数積層された電池パックがある。複数の電池セルを含む電池モジュールが積層された電池パックは、大きな電流を取り出したり、高い電圧を取り出したりすることができる。
【０００３】
近年、電動機を駆動源として用いる電気自動車や、電動機とその他の駆動源とを組み合わせたいわゆるハイブリッド電気自動車が実用化されている。電池モジュールを備える電池パックは、たとえば、このような自動車に搭載される。電池を蓄えるための電池セルとしては、たとえば、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル−水素電池またはリチウムイオン電池などに代表される、繰り返し充放電が可能な二次電池が用いられる。
【０００４】
電池パックの使用時には、内圧上昇により電池セルが膨張する。複数の電池セルが一体化された電池モジュールでは、電池セルが脹れることにより電池セル間の境界で電池モジュールが破損して、電池性能が低下することを回避する必要がある。この電池性能の低下防止のためには電池セルの変形を抑制する必要があることから、複数の電池モジュールを備える電池パックでは、拘束部材が用いられて複数の電池モジュールが一体化されている。たとえば、複数の電池モジュールが積層されて積層体が構成され、この積層体の両側に配置されたエンドプレート同士がたとえば拘束部材としての丸棒で固定され、電池モジュールをエンドプレートで挟み込むことにより一体化されている。
【０００５】
このような電池パックでは、電池セルが脹れた場合、電池モジュールの積層方向において、丸棒とエンドプレートとの結合部分に大きな力が加わる。または、丸棒自体に大きな力が加わる。したがって、丸棒の強度を向上させるために丸棒の径を相当な大きさにする必要があり、その結果、丸棒が太くなり、電池パックの高さが高くなっていた。
【０００６】
この問題を回避するために、従来、板状の拘束部材を用いて複数の電池モジュールを一体化した電池パックが提案されている（たとえば特許文献１または特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−６８０８１号公報
【特許文献２】特開２００８−１６２５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１および２で提案されている板状の拘束部材を用いた電池パックでは、拘束部材に発生する引張応力によって電池パックを拘束する。そのため、電池モジュールに対する拘束力を増大させるためには、丸棒を拘束部材として用いた場合と同様に、拘束部材自体の剛性を高める必要がある。拘束部材の剛性を高めるためには、板状の拘束部材の厚みおよび幅を増加させることが考えられるが、電池パックの軽量化の観点および製造コストの観点から、そのような厚みまたは幅の大きい拘束部材は望ましくない。
【０００８】
それゆえに、本発明の主たる目的は、積層された電池セルの拘束力を増大させることができる蓄電装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る蓄電装置は、蓄電セルが一の積層方向に積層された積層体と、積層体の積層方向の両端に配置された一対のエンドプレートと、エンドプレート同士を締結する拘束部材とを備える。拘束部材は、積層方向に延びる帯状板部と、帯状板部の両端部において積層方向に対して直角に曲げられた曲げ部とを有する。積層体と対向するエンドプレートの対向面において、曲げ部がエンドプレートに固定されている。蓄電セルがエンドプレートを押圧したとき、拘束部材が変形し、変形した拘束部材がエンドプレートを対向面側に凸に撓ませることによって、蓄電セルの変形を抑制する。
【００１０】
上記蓄電装置において好ましくは、帯状板部は、積層体の側面に対し平行に配置されている。曲げ部は、帯状板部に対して、積層体から離隔する向きに曲げられている。
【００１１】
好ましくは、積層体の一の側面に対向する位置に、偶数個の拘束部材が設けられている。帯状板部は、一の側面に対し垂直に配置されている。曲げ部は、帯状板部に対して、積層方向に延びて一の側面を二分する中心線から離隔する向きに曲げられている。
【００１２】
好ましくは、積層体の一の側面に対向する位置に、偶数個の拘束部材が設けられている。帯状板部は、一の側面に対し平行に設けられた平行面と、一の側面に対し垂直に設けられた垂直面とを含み、平行面と垂直面とが組み合わされた断面形状Ｌ字状に形成されている。曲げ部は、平行面に対して、積層体から離隔する向きに曲げられており、かつ、垂直面に対して、積層方向に延びて一の側面を二分する中心線から離隔する向きに曲げられている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の蓄電装置によると、蓄電セルの内圧が上昇するなどして蓄電セルがエンドプレートを押圧すると、一対のエンドプレートが互いに離れる方向に移動する。このエンドプレートの変位に伴って、エンドプレートに固定された拘束部材の曲げ部が変形する。このとき曲げ部からエンドプレートに作用する荷重によって、エンドプレートは曲げモーメントを受け、エンドプレートは積層体と対向する対向面側に凸に撓む。このエンドプレートの撓みによって、積層体に対して蓄電セルの変形を抑制する方向の力がエンドプレートから加えられる。したがって、蓄電セルの変形量が抑えられるので、積層体が破損することを抑制し、蓄電装置の性能が低下することを回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。
【００１５】
なお、以下に説明する実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。また、以下の実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、上記個数などは例示であり、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１の蓄電装置の構成を示す斜視図である。図２は、拘束部材の形状について説明する斜視図である。図３は、図１に示す蓄電装置を矢印ＩＩＩ方向から見た図である。図４は、図１に示す蓄電装置を矢印ＩＶ方向から見た図である。図１〜図４を参照して、本発明の実施の形態１の蓄電装置について説明する。
【００１７】
実施の形態１の蓄電装置としての電池パック１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関と、充放電可能な二次電池とを動力源とするハイブリッド自動車に搭載されている。電池パック１は、たとえば車両の後部座席の下側のボデーに設けられた空間内において、その長手方向が車両の幅方向となるように配置される。電池パックは、電池の電極および電解液を入れておく容器である、電槽ケースの内部に収容されている。電槽ケースは、耐薬品性および絶縁性の観点から樹脂で形成されるのが好ましいが、金属製であってもよい。
【００１８】
電池パック１は、複数の電池モジュール３１が厚さ方向に一体的に積層された、積層体３０を備える。複数の電池モジュール３１は、一の積層方向としての、電池モジュール３１の厚み方向であるＤＲ１方向に積層されている。厚み方向に積層された電池モジュール３１が隣接する他の電池モジュール３１と組み合わされる組合せ面には、位置決め部が設けられている。この位置決め部によって、相互に突き合わされた一対の電池モジュール３１同士は、その高さ方向および幅方向において相互に位置決めされて、電池モジュール３１の配列姿勢が整合されている。
【００１９】
実施の形態１の電池モジュール３１は、複数の蓄電セルとしての電池セルが並べられ平板形状を形成した状態で一体化された、角型の電池モジュールである。積層体３０は、ＤＲ１方向に積層された複数の電池セルを含んでいる。電池モジュール３１を構成する電池セルは、リチウムイオン電池を含む。電池セルはたとえばプラスチック製であって、扁平な直方体状の箱形状に形成されており、二次電池を構成する電解質および電極板をそれぞれ内部に収容する。電池モジュール３１の内部は内部隔壁によって分離されており、分離された各部屋の内部に電池セルがそれぞれ収容されている。
【００２０】
複数の電池モジュール３１は、図示しないバスバーにより、互いに電気的に接続されている。電池パック１に含まれるすべての電池セルは電気的に直列接続されており、高電圧の出力が可能とされている。それぞれの電池モジュール３１は、ＤＲ１方向に隣り合う電池モジュール３１同士の間を電気的に絶縁する、枠部材としての図示しない電池ホルダによって挟持されている。電池ホルダは、たとえば、ポリプロピレン（polypropylene）やポリプロピレンの重合体などの絶縁材料である樹脂材料から形成されてもよく、絶縁材料である樹脂が表面にコーティングされた金属から形成されてもよい。
【００２１】
電池パック１は、電池モジュール３１の積層体３０の積層方向であるＤＲ１方向の両端に配置された、一対のエンドプレート２０を備える。実施の形態１のエンドプレート２０は、電池モジュール３１に対向する対向面２３が電池モジュール３１の表面と全面的に密接するように、電池モジュール３１の形状と同様の矩形板状部分を有する。エンドプレート２０は、電池モジュール３１が積層された積層体３０を、積層方向であるＤＲ１方向の両側から挟み込むように配置されている。エンドプレート２０は、積層体３０の両端に配置されている。
【００２２】
エンドプレート２０の上記矩形板状部分の上側縁２１ａには、上方に半円形状に突出する一対の突出部２２ａが、適当な間隔をあけて設けられている。また、エンドプレート２０の上記矩形板状部分の下側縁２１ｂには、下方に半円形状に突出する一対の突出部２２ｂが、適当な間隔をあけて設けられている。エンドプレート２０は、たとえば金属や樹脂材料など、任意の材料によって形成されている。
【００２３】
電池パック１は、拘束部材としての拘束バンド１０を備える。拘束バンド１０は、板状に形成されている。拘束バンド１０は、長手方向を有するように形成されている。拘束バンド１０は、長手方向が電池モジュール３１の積層方向であるＤＲ１方向に延びるように配置されている。一対のエンドプレート２０は、それらの間の電池モジュール３１がＤＲ１方向に押圧されるように、すなわち予荷重が与えられるように、その電池モジュール３１の両側に配置された長手状の拘束バンド１０によって相互に連結されている。拘束バンド１０は、一対のエンドプレート２０同士を互いに締結するように配置されている。
【００２４】
電池パック１の両端部に配置された各エンドプレート２０の、上側縁２１ａに形成された一対の突出部２２ａは、エンドプレート２０に突き当てられた積層体３０の側面の一つである側面３２から、上方にそれぞれ突出している。また、各エンドプレート２０の下側縁２１ｂに形成された一対の突出部２２ｂは、積層体３０の側面の一つである側面３５から下方にそれぞれ突出している。ここで、積層体３０の側面とは、板状の電池モジュール３１の側面が並べられて形成された積層体３０の表面をいうものとする。図１、図３および図４に示す直方体状の積層体３０の場合、積層体３０の側面とは、エンドプレート２０と対向する二面を除く積層体３０の四つの表面である、側面３２，３３，３４，３５を示す。
【００２５】
各エンドプレート２０における相互に対向した突出部２２ａ，２２ｂ間には、各電池モジュール３１の積層方向に平行な拘束部材すなわち拘束バンド１０が、それぞれ架け渡されている。拘束バンド１０は、締結部材としてのボルト２８およびナット２９によってエンドプレート２０に固定されている。拘束バンド１０は、電池モジュール３１を積層方向に拘束するように配置されている。複数の電池モジュール３１は、拘束バンド１０によって一体的に保持されて、電池パック１を形成している。
【００２６】
図２に拡大して示すように、拘束バンド１０は、ＤＲ１方向に延びる平板状の帯状板部１１と、帯状板部１１の両端部においてＤＲ１方向と直交するＤＲ２方向に曲げられた曲げ部１２とを有する。拘束バンド１０には、両端部において曲げ加工が施されて曲げ部１２が形成されている。曲げ部１２は、ＤＲ１方向に対して直角に曲げられている。曲げ部１２には孔部１３が形成されている。この孔部１３を貫通してボルト２８が設置され、ナット２９を用いてエンドプレート２０に締結されることにより、拘束バンド１０はエンドプレート２０に固定されている。一対のエンドプレート２０には、それぞれの対向面２３において、曲げを含んだ拘束バンド１０の曲げ部１２が固定されている。
【００２７】
拘束バンド１０の両端部に形成された曲げ部１２に形成された孔部１３、および各エンドプレート２０の突出部２２ａ，２２ｂに形成された貫通孔に、ボルト２８がそれぞれ挿通され、そのボルト２８の端部にナット２９がそれぞれ螺合される。これにより、一対のエンドプレート２０が各拘束バンド１０により連結され、それら一対のエンドプレート２０の間の電池モジュール３１が所定の予荷重により相互に圧接されている。
【００２８】
一対のエンドプレート２０は、各拘束バンド１０のそれぞれの端部に形成された曲げ部１２において、ナット２９が締め付けられることによって、相互に接近する方向に移動され、積層状態とされた各電池モジュール３１を相互に密着するようにその厚み方向に押圧する。複数の電池モジュール３１は、相互に厚み方向の圧力を付された状態で、一体的に固定されている。
【００２９】
以下、電池セルの内圧が上昇したときの拘束バンド１０の挙動について説明する。図５は、拘束バンドが一対のエンドプレート間に固定されている状態を誇張して示す断面模式図である。図１〜図４を参照して説明したように、一対のエンドプレート２０が電池モジュール３１の積層体３０に対向する対向面２３において、拘束バンド１０の曲げ部１２は、ボルト２８およびナット２９を用いてエンドプレート２０に固定されている。なお、図５および後述する図６〜図１１では、簡略化のために電池モジュール３１の積層体３０は図示を省略されている。
【００３０】
図６は、電池セルの内圧が上昇したときエンドプレートに加わる押圧力を示す模式図である。積層体３０におけるいずれかの電池モジュール３１に含まれるいずれかの電池セルでは、たとえば電池セルの内部における水素ガスの発生などの何らかの原因によって電池セルの内圧が上昇して、電池セルが特に厚み方向（ＤＲ１方向）において膨張するおそれがある。
【００３１】
いずれかの電池セルがＤＲ１方向に膨張すると、電池セルがエンドプレート２０を押圧し、図６中に矢印で示すように、積層体３０からエンドプレート２０に向かって押圧力Ｆ１が加えられる。この押圧力Ｆ１の作用により、一対のエンドプレート２０は、ＤＲ１方向に沿って相離れるように移動する。電池セルがエンドプレート２０を押圧する押圧力Ｆ１によって、エンドプレート２０は外側に移動する。つまり、エンドプレート２０は、電池セルの内圧が上昇するときに電池セルから加えられる荷重を受けて、電池セルと対向する対向面２３から対向面２３と反対面の裏面２４に向かう方向に変位する。
【００３２】
このとき、押圧力Ｆ１が電池セルから加えられることによってエンドプレート２０にたわみが発生するが、エンドプレート２０の剛性が十分に高いために、エンドプレート２０の変位量に対してたわみ量は小さく抑えられる。電池セルがエンドプレート２０を押圧するとき、エンドプレート２０に生じる変形量は小さく、エンドプレート２０は荷重が負荷される前の形状をほぼ維持した状態でＤＲ１方向に移動する。
【００３３】
一対のエンドプレート２０が互いに離れるように移動して、エンドプレート２０同士の間隔が大きくなるために、拘束バンド１０が引っ張られて変形する。このとき、拘束バンド１０の両端の２箇所の曲げ部１２の両方が、一対のエンドプレート２０の互いに対向する内側の面である対向面２３において、エンドプレート２０に固定されている。エンドプレート２０に固定された拘束バンド１０の曲げ部１２は、エンドプレート２０に付き従うように移動して、図６に示すように弾性変形する。
【００３４】
図７は、電池セルの内圧が上昇したときの拘束バンドの曲げ部付近を拡大して示す模式図である。図７に示すように、曲げ部１２は、ボルト２８と締結されエンドプレート２０に固定された部分である締結部１２ａと、締結部１２ａよりも拘束バンド１０の端部側の外側端部１２ｂと、締結部１２ａよりも帯状板部１１側の接続部１２ｃとを有する。
【００３５】
電池セルからエンドプレート２０に押圧力Ｆ１が加えられるとき、拘束バンド１０は、図７に示すように弾性変形する。締結部１２ａにおいて曲げ部１２はエンドプレート２０に固定されており、かつ、エンドプレート２０の変位によって接続部１２ｃがエンドプレート２０の対向面２３から離れるように曲げ部１２は曲げ変形する。このとき、外側端部１２ｂからエンドプレート２０に向かって、図７中に矢印で示すように、反発力Ｆ２が負荷される。
【００３６】
この反発力の作用によって、エンドプレート２０は、図７中に曲線矢印で示す向きの曲げモーメントＭを受ける。この曲げモーメントＭの作用により、エンドプレート２０は、対向面２３側が凸形状となり裏面２４側が凹形状となるようにたわみ変形する。対向面２３が突起するようにエンドプレート２０が変形し、一対のエンドプレート２０間の距離が小さくなるために、エンドプレート２０から電池モジュール３１の積層体３０に対し、図８中に矢印で示す拘束力Ｆ３が作用する。なお図８は、エンドプレートがたわみ変形した状態を示す模式図である。拘束力Ｆ３がエンドプレート２０から積層体３０に作用するために、図６に示す電池セルがエンドプレート２０を押圧する押圧力Ｆ１と逆向きの力が、エンドプレート２０から電池セルに加えられることになる。すなわち、押圧力Ｆ１を打ち消す方向に拘束力Ｆ３が作用するため、電池モジュール３１に含まれる電池セルの変形が抑制される。
【００３７】
ここで拘束バンド１０は、押圧力Ｆ１が作用するときに弾性変形してエンドプレート２０に反発力Ｆ２を作用し得るために十分な強度を有するように、厚さおよび幅が調整されている。拘束バンド１０は、エンドプレート２０に押圧力Ｆ１が加えられたときに弾性変形して反発力Ｆ２を発生させることができる弾性材料であれば、どのような材質によって形成されていてもよく、たとえば金属製の板により形成することができる。
【００３８】
以上説明したように、実施の形態１の拘束バンド１０は、電池モジュール３１の積層体３０の積層方向であるＤＲ１方向に延びる帯状板部１１と、帯状板部１１の両端部においてＤＲ１方向と直交するＤＲ２方向に曲げられた曲げ部１２を有する。曲げ部１２は、エンドプレート２０が積層体３０と対向する対向面２３において、エンドプレート２０に固定されている。電池モジュール３１に含まれる電池セルがエンドプレート２０を押圧したとき、拘束バンド１０が変形し、変形した拘束バンド１０がエンドプレート２０を対向面２３側に凸に撓ませることによって、電池セルの変形を抑制する。
【００３９】
このようにすれば、電池セルの内圧が上昇するなどして電池セルがエンドプレート２０に押圧力Ｆ１を作用させるとき、一対のエンドプレート２０は互いに離れる方向に移動する。このエンドプレート２０の変位に伴って、エンドプレート２０に固定された拘束バンド１０の曲げ部１２が変形する。このとき曲げ部１２からエンドプレート２０に作用する反発力Ｆ２によって、エンドプレート２０は曲げモーメントＭを受け、エンドプレート２０は積層体３０と対向する対向面２３側に凸に撓む。
【００４０】
このエンドプレート２０の撓みによって、積層体３０に対して、電池セルの変形を抑制する方向の拘束力Ｆ３がエンドプレート２０から加えられる。電池セルの内圧が上昇したとき、電池モジュール３１の積層体３０に対して、電池セルの脹れを規制する方向の拘束力Ｆ３がエンドプレート２０から加えられる。これにより、いずれかの電池モジュール３１に含まれるいずれかの電池セルの内圧が上昇しても、電池セルの膨張が抑制されることになる。したがって、電池セルの変形量が抑えられ、電池セルを拘束することができるので、電池セル間の境界で電池モジュール３１が破損し積層体３０が破損することを抑制し、電池パック１の電池性能が低下することを回避することができる。
【００４１】
拘束部材として丸棒または板状の部材を使用していた従来の電池パックの構造では、拘束部材自体の剛性を高めることによって電池パックの拘束力を増加させていた。これに対し、本実施の形態の電池パック１では、拘束バンド１０自体の剛性に加えて、拘束バンド１０が弾性変形するときエンドプレート２０に作用する反発力Ｆ２を、電池モジュール３１の積層体３０に対する拘束力Ｆ３に変換して使用することができる。したがって、従来の拘束部材と比較して、拘束バンド１０の板厚または幅を低減させて拘束バンド１０自体の剛性を小さくした場合でも、同等の拘束力を得ることができるので、拘束バンド１０の軽量化および製造コストの低減を達成することができる。または、従来の拘束部材と同等の板厚および幅を有する拘束バンド１０とした場合には、従来の拘束部材と比較して、電池パック１の拘束力を増加させることができる。
【００４２】
拘束バンド１０が、帯状板部１１と、帯状板部１１に対し直角に曲げられた曲げ部１２とを有していても、曲げ部１２の曲げ方向によっては、曲げ部１２がエンドプレート２０に対し作用する反発力Ｆ２を拘束力Ｆ３へ変換することができない。つまり、曲げ部１２がエンドプレート２０に固定された締結部１２ａに対し、エンドプレート２０の対向面２３の中心部により近接する位置において、エンドプレート２０に反発力Ｆ２が負荷された場合には、エンドプレート２０は、図７に示す曲げモーメントＭと逆向きの曲げモーメントを受ける。曲げモーメントＭと逆向きの曲げモーメントを受けたエンドプレート２０は、図８に示すたわみ形状と逆にたわみ、この場合電池モジュール３１の積層体３０に拘束力Ｆ３が負荷されないために、電池パック１の拘束力は逆に低下してしまう。
【００４３】
そこで、実施の形態１の拘束バンド１０では、帯状板部１１が積層体３０の側面３２に対し平行に配置されており、曲げ部１２は、帯状板部１１に対して積層体３０から離隔する向きに曲げられている。このようにすれば、締結部１２ａよりも対向面２３の中心部からより離れる位置においてエンドプレート２０に反発力Ｆ２を負荷することができるので、確実に積層体３０に対し拘束力Ｆ３を作用させることができる。また、帯状板部１１を積層体３０に近接させて配置させることができ、電池パック１の全体形状を小型化できるので望ましい。
【００４４】
電池パック１では、各電池モジュール３１に含まれる電池セルの電池残存容量は一定とならずばらつくために、全ての電池セルの内圧が一様に上昇して膨張するものではない。そのため、エンドプレート２０に形成される突出部２２ａ，２２ｂは、可能な限りＤＲ１方向と直交するエンドプレート２０の幅方向における互いの間隔を大きくして形成し、突出部２２ａ，２２ｂはエンドプレート２０の上側縁２１ａまたは下側縁２１ｂの端部近傍に形成されているのが望ましい。
【００４５】
突出部２２ａ，２２ｂを互いの間隔を大きくして形成することによって、いずれか１つの電池セルが膨張するような場合にも、拘束バンド１０により拘束されるエンドプレート２０によって、その電池セルの膨張が確実に抑制されることになる。そのため、電池セルの膨張量が許容値を超えることによる電池性能の低下、電槽ケースの破壊などを確実に防止することができる。
【００４６】
（実施の形態２）
図９は、実施の形態２の蓄電装置の概略構成を示す斜視図である。図１０は、実施の形態２の拘束バンドが一対のエンドプレート間に固定されている状態を誇張して示す断面模式図である。図９および図１０に示すように、実施の形態２では、拘束バンド１０の帯状板部１１の配置において、実施の形態１と異なっている。
【００４７】
具体的には、拘束バンド１０は、電池モジュール３１の積層体３０の一の側面である、図１および図４に示す側面３２，３５に対向する位置に配置されている。側面３２に対向する位置に２個の拘束バンド１０が設けられており、側面３５に対向する位置に２個の拘束バンド１０が設けられている。帯状板部１１は、積層体３０の側面３２，３５に対し垂直に配置されている。帯状板部１１は、積層体３０の積層方向であるＤＲ１方向に延在している。曲げ部１２は、ＤＲ１方向と直交するＤＲ３方向に沿うように、ＤＲ１方向に対して直角に曲げられている。
【００４８】
積層体３０の側面３２，３５を二分する仮想の中心線ＣＬを、図１０中の一点鎖線で示す。中心線ＣＬは、側面３２または側面３５の表面積を二等分する、ＤＲ１方向に延びる直線である。曲げ部１２は、図９および図１０に示すように、帯状板部１１に対して、中心線ＣＬから離隔する向きに曲げられている。
【００４９】
図１１は、実施の形態２の電池セルの内圧が上昇したときの拘束バンドの変形を示す断面模式図である。図１１に示すように、実施の形態１と同様に、電池セルの内圧が上昇してエンドプレート２０に押圧力Ｆ１が加えられたとき、拘束バンド１０の変形に伴って反発力Ｆ２が発生し、反発力Ｆ２の作用によりエンドプレート２０は曲げモーメントＭを受け、積層体３０と対向する対向面２３側に凸に撓む。この撓みによって、押圧力Ｆ１と逆向きの拘束力がエンドプレート２０から積層体３０に作用し、積層体３０に対して電池セルの脹れを規制する方向の力が加えられる。そのため、電池セルの変形量が抑えられ、電池セルを拘束することができるので、電池セル間の境界で電池モジュール３１が破損することを抑制し、電池性能が低下することを回避することができる。
【００５０】
帯状板部１１に対する曲げ部１２の曲げ方向が一方向に揃えられていると、拘束バンド１０の反発力Ｆ２がエンドプレート２０に作用しても、エンドプレート２０に図１１で示す方向の曲げモーメントＭが作用しない可能性がある。つまり、外側端部１２ｂがエンドプレート２０に反発力を作用させる位置が、締結部１２ａに対して対向面２３の中心部からより離れる位置でなければ、図１１に示す曲げモーメントＭは発生せず、積層体３０に拘束力を作用させる向きとは異なる向きにエンドプレート２０がたわむ場合がある。
【００５１】
そこで、実施の形態２では、積層体３０の側面３２，３５に対し垂直に配置された帯状板部１１に対して、中心線ＣＬから離隔する向きに曲げ部１２が形成されている。このようにすれば、締結部１２ａよりも対向面２３の中心部からより離れる位置においてエンドプレート２０に反発力Ｆ２を負荷することができるので、確実にエンドプレート２０に曲げモーメントＭを作用させ、積層体３０に対し拘束力Ｆ３を作用させることができる。また、積層体３０の一側面当り偶数個の拘束バンド１０を設けることにより、エンドプレート２０に対し均等な曲げモーメントＭを作用させることができる。
【００５２】
（実施の形態３）
図１２は、実施の形態３の蓄電装置の概略構成を示す斜視図である。図１２に示すように、実施の形態３の拘束バンド１０は、電池モジュール３１の積層体３０の一の側面である、図１および図４に示す側面３２，３５に対向する位置に配置されている。側面３２に対向する位置に２個の拘束バンド１０が設けられており、側面３５に対向する位置に２個の拘束バンド１０が設けられている。
【００５３】
帯状板部１１は、積層体３０の積層方向であるＤＲ１方向に延在している。帯状板部１１は、積層体３０の側面３２，３５に対し平行に設けられた平行面１１ａと、積層体３０の側面３２，３５に対し垂直に設けられた垂直面１１ｂとを含む。帯状板部１１は、平行面１１ａと垂直面１１ｂとが組み合わされており、積層体３０の積層方向であるＤＲ１方向に直交する断面の形状がＬ字形状となるように形成されている。
【００５４】
曲げ部１２は、帯状板部１１の両端部において、帯状板部１１の延在方向に対して直角に曲げられている。曲げ部１２は、エンドプレート２０の対向面２３において、エンドプレート２０に固定されている。曲げ部１２は、平行面１１ａに対して、積層体３０から離隔する向きに曲げられている。また曲げ部１２は、垂直面１１ｂに対して、実施の形態２で説明した中心線ＣＬから離隔する向きに曲げられている。
【００５５】
以上説明した実施の形態３の構成を有する電池パックにおいても、電池セルの内圧が上昇してエンドプレート２０に外向きの押圧力が加えられたとき、拘束バンド１０の変形に伴って反発力Ｆ２が発生し、反発力Ｆ２の作用によりエンドプレート２０は曲げモーメントＭを受け、積層体３０と対向する対向面２３側に凸に撓む。この撓みによって、押圧力Ｆ１と逆向きの拘束力がエンドプレート２０から積層体３０に作用し、積層体３０に対して電池セルの脹れを規制する方向の力が加えられる。そのため、電池セルの変形量が抑えられ、電池セルを拘束することができるので、電池セル間の境界で電池モジュール３１が破損することを抑制し、電池性能が低下することを回避することができる。
【００５６】
なお、実施の形態１〜３の説明においては、電池セルは、リチウムイオン電池であるが、この形態に限られず、任意の電池セルを備える電池モジュールに本発明を適用することができる。たとえば、電池セルは、ニッケル−カドミウム電池またはニッケル−水素電池を含んでいてもよい。また、蓄電装置としては、この形態に限られず、電気を蓄える機能を有していればよい。たとえば、蓄電装置は、キャパシタを含んでいてもよい。
【００５７】
また、角型の平板状の電池モジュールに限られず、任意の形状の電池モジュールを含む電池パックに本発明を適用することができる。たとえば、円板形状の電池モジュールが積層された円筒形状の積層体を一対のエンドプレートで挟み込む電池パックに、本発明を適用してもよい。
【００５８】
また、これまでの説明においては、燃費最適動作点で内燃機関を駆動するハイブリッド車両を例に取り上げて説明したが、この形態に限られず、燃料電池と二次電池とを駆動源とする燃料電池ハイブリッド車両（ＦＣＨＶ：Fuel Cell Hybrid Vehicle）または電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）にも本発明の蓄電装置を適用することもできる。さらに、本発明は、自動車に搭載される蓄電装置に限られず、任意の蓄電モジュールが積層された蓄電装置に適用することができる。
【００５９】
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】実施の形態１の蓄電装置の構成を示す斜視図である。
【図２】拘束部材の形状について説明する斜視図である。
【図３】図１に示す蓄電装置を矢印ＩＩＩ方向から見た図である。
【図４】図１に示す蓄電装置を矢印ＩＶ方向から見た図である。
【図５】拘束バンドが一対のエンドプレート間に固定されている状態を誇張して示す断面模式図である。
【図６】電池セルの内圧が上昇したときエンドプレートに加わる荷重を示す模式図である。
【図７】電池セルの内圧が上昇したときの拘束バンドの曲げ部付近を拡大して示す模式図である。
【図８】エンドプレートがたわみ変形した状態を示す模式図である。
【図９】実施の形態２の蓄電装置の概略構成を示す斜視図である。
【図１０】実施の形態２の拘束バンドが一対のエンドプレート間に固定されている状態を誇張して示す断面模式図である。
【図１１】実施の形態２の電池セルの内圧が上昇したときの拘束バンドの変形を示す断面模式図である。
【図１２】実施の形態３の蓄電装置の概略構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  電池パック、１０  拘束バンド、１１  帯状板部、１１ａ  平行面、１１ｂ  垂直面、１２  曲げ部、１２ａ  締結部、１２ｂ  外側端部、１２ｃ  接続部、１３  孔部、２０  エンドプレート、２１ａ  上側縁、２１ｂ  下側縁、２２ａ，２２ｂ  突出部、２３  対向面、２４  裏面、２８  ボルト、２９  ナット、３０  積層体、３１  電池モジュール、３２，３３，３４，３５  側面。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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