(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数積層される電池（１１０）と、
前記電池（１１０）の積層方向の両外方に配設される第１エンドプレート（１２０）および第２エンドプレート（１３０）と、
複数の前記電池（１１０）および前記第１、第２エンドプレート（１２０、１３０）によって形成される積層体（１１０Ａ）の積層状態を拘束する拘束部材（１４０）とを備える電池パックにおいて、
前記拘束部材（１４０）は、リング状に形成されており、
前記積層体（１１０Ａ）は、リング状の前記拘束部材（１４０）の内側に入れられており、
前記積層体（１１０Ａ）を構成する部材（１１０、１２０、１３０）の間、あるいは前記積層体（１１０Ａ）と前記拘束部材（１４０）との間に挿入される外周長さ調節部（１５１、１５２）を備えており、
前記積層体（１１０Ａ）と前記外周長さ調節部（１５１、１５２）とによって形成される構造体の外周長さが、前記外周長さ調節部（１５１、１５２）によって、前記拘束部材（１４０）の内周長さに対して調節されており、
前記積層体（１１０Ａ）は、前記拘束部材（１４０）から張力を受けた状態で、拘束されており、
前記外周長さ調節部（１５１、１５２）は、楔部材（１５１、１５２）であり、
前記楔部材（１５１、１５２）の板厚は、先端部に向けて階段状に薄くなるように形成されていることを特徴とする電池パック。
【請求項２】
前記第１エンドプレート（１２０）は、前記積層方向の外側面におけるリング状の前記拘束部材（１４０）の周方向に分割されており、
前記外周長さ調節部（１５１、１５２）は、周方向に分割された前記第１エンドプレート（１２０）の間に挿入されていることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【請求項３】
分割された前記第１エンドプレート（１２０）は、分割された周方向への動きをガイドするガイド部（１２１ａ、１２２ａ）を備えることを特徴とする請求項２に記載の電池パック。
【請求項４】
前記外周長さ調節部（１５１、１５２）は、前記拘束部材（１４０）と前記第１エンドプレート（１２０）との間に挿入されていることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【請求項５】
前記第１エンドプレート（１２０）は、前記積層体（１１０Ａ）の積層方向に分割されており、
前記外周長さ調節部（１５１、１５２）は、積層方向に分割された前記第１エンドプレート（１２０）の間に挿入されていることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【請求項６】
複数積層される前記電池（１１０）の間には、前記積層方向に並ぶ一対の中間プレート（１６１、１６２）が介在されており、
前記外周長さ調節部（１５１、１５２）は、一対の前記中間プレート（１６１、１６２）の間に挿入されていることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【請求項７】
前記拘束部材（１４０）が当接する前記第１、第２エンドプレート（１２０、１３０）の角部（１２１ｄ、１２２ｄ、１３０ａ）は、円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電池モジュール（電池セル）から形成される電池パックに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電池パックとして、例えば特許文献１に示されるものが知られている。特許文献１の電池パックは、複数の電池が積層され、更に積層方向の両最外方には、第１エンドプレートおよび第２エンドプレートが配置されて、電池の積層体が形成されている。そして、積層体における第１、第２エンドプレートの間には締結部材が架け渡されて、第１エンドプレート、複数の電池、および第２エンドプレートが一体的に固定されている。
【０００３】
特許文献１の電池パックを製造するにあたっては、まず、複数の電池、および第１、第２エンドプレートを積層して積層体を形成する。次に、押圧装置によって積層体を積層方向に押圧した状態で、締結部材を、第１、第２エンドプレートの角部となる第１、第２Ｒ面に沿って屈曲させて、第１、第２エンドプレートの間に架け渡たす。そして、締結部材における長手方向の複数の端部をねじ止め、溶接、接着等によって第１、第２エンドプレートに固定し、押圧装置による押圧状態を解除するようにしている。
【０００４】
これにより、締結部材を積層体の第１、第２Ｒ面に沿うように屈曲させるので、締結部材を積層体に対して隙間無く組付けすることができ、充放電に伴う電池の積層方向寸法の変化が生じても、締結部材が変形することがなく、複数の電池を適切に拘束することができるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−９２６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の電池パックでは、複数の電池および第１、第２エンドプレートによって積層体を形成した後に、締結部材を積層体に架け渡し、ねじ止め、溶接、接着等によって締結部材の複数の端部を第１、第２エンドプレートに固定するようにしているので、ねじ止めにおいてはボルト等の部品点数が増加し、更に締結、溶接、接着等の工数が増加する。
【０００７】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、部品点数および組付け工数の低減を可能とする電池パックを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【０００９】
請求項１に記載の発明では、複数積層される電池（１１０）と、
電池（１１０）の積層方向の両外方に配設される第１エンドプレート（１２０）および第２エンドプレート（１３０）と、
複数の電池（１１０）および第１、第２エンドプレート（１２０、１３０）によって形成される積層体（１１０Ａ）の積層状態を拘束する拘束部材（１４０）とを備える電池パックにおいて、
拘束部材（１４０）は、リング状に形成されており、
積層体（１１０Ａ）は、リング状の拘束部材（１４０）の内側に入れられており、
積層体（１１０Ａ）を構成する部材（１１０、１２０、１３０）の間、あるいは積層体（１１０Ａ）と拘束部材（１４０）との間に挿入される外周長さ調節部（１５１、１５２）を備えており、
積層体（１１０Ａ）と外周長さ調節部（１５１、１５２）とによって形成される構造体の外周長さが、外周長さ調節部（１５１、１５２）によって、拘束部材（１４０）の内周長さに対して調節されており、
積層体（１１０Ａ）は、拘束部材（１４０）から張力を受けた状態で、拘束されており、
外周長さ調節部（１５１、１５２）は、楔部材（１５１、１５２）であり、
楔部材（１５１、１５２）の板厚は、先端部に向けて階段状に薄くなるように形成されていることを特徴としている。
【００１０】
この発明によれば、電池パック（１００）を形成するにあたって、複数の電池（１１０）および第１、第２エンドプレート（１２０、１３０）によって形成される積層体（１１０Ａ）を、予めリング状に形成された拘束部材（１４０）の内側に入れて、更に、外周長さ調節部（１５１、１５２）を、積層体（１１０Ａ）を構成する部材（１１０、１２０、１３０）の間、あるいは積層体（１１０Ａ）と拘束部材（１４０）との間に挿入する。これにより、積層体（１１０Ａ）と外周長さ調節部（１５１、１５２）とによって形成される構造体の外周長さが、拘束部材（１４０）の内周長さに対して調節され、積層体（１１０Ａ）にとっては、拘束部材（１４０）から張力を受けた状態とすることができ、積層体（１１０Ａ）の積層状態を拘束することができる。
【００１１】
このように、ボルト等の複数の部品、更には締結工数等を必要とする特許文献１の電池パックに対して、構成部品として、外周長さ調節部（１５１、１５２）を追加するのみで、且つ外周長さ調節部（１５１、１５２）を挿入するといった簡単な作業を行うことで電池パック（１００）を形成することができ、部品点数および組付け工数の低減を可能とすることができる。
【００１３】
また、楔部材（１５１、１５２）という簡単な構成で、外周長さ調節部（１５１、１５２）を形成することができる。
【００１５】
また、積層体（１１０Ａ）を構成する部材（１１０、１２０、１３０）の間、あるいは積層体（１１０Ａ）と拘束部材（１４０）との間に楔部材（１５１、１５２）を挿入する際に、各部材の寸法バラツキや組付けバラツキ等によって挿入部位（１２３）の寸法にバラツキが生じても、そのバラツキに応じた階段状の板厚部位を挿入することで、積層体（１１０Ａ）に対する適切な張力を発生させることができる。
【００１６】
このとき、楔部材（１５１）は、挿入部位（１２３）に対して階段状の１つの段部が挿入されることになり、挿入部位（１２３）に対して面接触する形とすることができる。よって、単純なテーパ状の楔部材に対して挿入部位（１２３）における接触面積を増大させることができるので、摩擦力を増大させて楔部材（１５１）が簡単に抜けないようにすることができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明では、第１エンドプレート（１２０）は、積層方向の外側面におけるリング状の拘束部材（１４０）の周方向に分割されており、
外周長さ調節部（１５１、１５２）は、周方向に分割された第１エンドプレート（１２０）の間に挿入されていることを特徴としている。
【００２０】
この発明によれば、積層体（１１０Ａ）と外周長さ調節部（１５１、１５２）とによって形成される構造体の積層方向の外周長さの増大を伴うことが無いので、積層方向寸法の制約が大きい場合に用いて好適である。
【００２１】
請求項３に記載の発明では、分割された第１エンドプレート（１２０）は、分割された周方向への動きをガイドするガイド部（１２１ａ、１２２ａ）を備えることを特徴としている。
【００２２】
この発明によれば、分割された第１エンドプレート（１２０）は、ガイド部（１２１ａ、１２２ａ）によって周方向にガイドされるので、分割された第１エンドプレート（１２０）のそれぞれが、勝手な動きをすることがなく、外周長さ調節部（１５１、１５２）の挿入が容易となる。
【００２３】
請求項４に記載の発明では、外周長さ調節部（１５１、１５２）は、拘束部材（１４０）と第１エンドプレート（１２０）との間に挿入されていることを特徴としている。
【００２４】
この発明によれば、外周長さ調節部（１５１、１５２）が、複数積層される電池（１１０）に対して直接的に接触することがないので、外周長さ調節部（１５１、１５２）によって電池（１１０）が損傷してしまうことを防止することができる。
【００２５】
請求項５に記載の発明では、第１エンドプレート（１２０）は、積層体（１１０Ａ）の積層方向に分割されており、
外周長さ調節部（１５１、１５２）は、積層方向に分割された第１エンドプレート（１２０）の間に挿入されていることを特徴としている。
【００２６】
この発明によれば、積層体（１１０Ａ）と外周長さ調節部（１５１、１５２）とによって形成される構造体の積層方向寸法の変化が許容される場合に用いて好適である。
【００２７】
請求項６に記載の発明のように、複数積層される電池（１１０）の間には、積層方向に並ぶ一対の中間プレート（１６１、１６２）が介在されており、
外周長さ調節部（１５１、１５２）は、一対の中間プレート（１６１、１６２）の間に挿入されているようにすることもできる。
【００２８】
この発明によれば、外周長さ調節部（１５１、１５２）を一対の中間プレート（１６１、１６２）の間に挿入するといった簡単な作業を行うことで電池パック（１００）を形成することができる。
【００２９】
請求項７に記載の発明では、拘束部材（１４０）が当接する第１、第２エンドプレート（１２０、１３０）の角部（１２１ｄ、１２２ｄ、１３０ａ）は、円弧状に形成されていることを特徴としている。
【００３０】
この発明により、第１、第２エンドプレート（１２０、１３０）の角部（１２１ｄ、１２２ｄ、１３０ａ）において、拘束部材（１４０）が局部的に接触して拘束部材（１４０）に対して付加される反力が集中することを抑制できるので、拘束部材（１４０）の耐久性を向上させることができる。
【００３１】
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１実施形態における電池パックを示す正面図である。
【図２】第１実施形態における積層体を示す分解斜視図である。
【図３】第１実施形態における積層体とバンドとの組付け要領を示す分解斜視図である。
【図４】第１実施形態における段付き楔の組付け要領を示す分解斜視図である。
【図５】第２実施形態における第１エンドプレートを示す分解斜視図である。
【図６】第２実施形態における第１エンドプレートの変形例を示す分解斜視図である。
【図７】第３実施形態における段付き楔の組付け要領を示す分解斜視図である。
【図８】第３実施形態の変形例における段付き楔の組付け要領を示す分解斜視図である。
【図９】第４実施形態における段付き楔の組付け要領を示す分解斜視図である。
【図１０】第４実施形態の変形例における段付き楔の組付け要領を示す分解斜視図である。
【図１１】第５実施形態における楕円形楔を示す斜視図である。
【図１２】第５実施形態における楕円形楔を示す平面図である。
【図１３】第６実施形態における電池パックを示す正面図である。
【図１４】第７実施形態における段つき楔の組付け要領を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００３４】
（第１実施形態）
第１実施形態の電池パック１００について、図１〜図４を用いて説明する。図１は電池パック１００を示す正面図、図２は積層体１１０Ａを示す分解斜視図、図３は積層体１１０Ａとバンド１４０との組付け要領を示す分解斜視図、図４は段付き楔１５１の組付け要領を示す分解斜視図である。
【００３５】
電池パック１００は、例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車の走行用モータのバッテリ、あるいは住宅における蓄電用の蓄電池等として使用されるものである。電池パック１００は、図１に示すように、複数積層される電池モジュール１１０と、積層された電池モジュール１１０の両外方に配設される第１エンドプレート１２０および第２エンドプレート１３０と、積層された電池モジュール１１０、および第１、第２エンドプレート１２０、１３０の積層状態を拘束するバンド１４０と、バンド１４０に張力を発生させる段付き楔１５１とを備えている。
【００３６】
電池モジュール１１０は、電池ケース内に電池セルが収容されて形成されている。電池ケースは、平面形状が長方形を成す扁平状の直方体容器であり、例えば、ポリプロピレン材等の樹脂材から成形されている。また、電池セルは、外形が四角形状を成して、板状（扁平状）に形成された電池であり、例えばニッケル水素二次電池、リチウムイオン二次電池、有機ラジカル電池等から形成されている。電池セルは、板厚方向に複数積層されると共に、電気的に直列に、あるいは並列に接続されて電池ケース内に収容されている。
【００３７】
上記のように形成される電池モジュール１１０は、複数積層されている。本実施形態では、電池モジュール１１０は、垂直方向に積層されている。複数積層された電池モジュール１１０は、直列となるように電気的に接続されている。尚、図２において、平面形状が長方形を成す電池モジュール１１０の長辺は、図中の奥行き方向に一致するように配置されており、また、短辺は図中の左右方向に一致するように配置されている。
【００３８】
第１エンドプレート１２０は、複数積層された電池モジュール１１０の積層方向の一方側（垂直方向の上側）の外方に配設される樹脂製の板部材である。図２に示すように、第１エンドプレート１２０は、平面形状が長方形を成している。図２において、長方形の長辺は、図中の奥行き方向に一致するように配置されており、また、短辺は図中の左右方向に一致するように配置されている。第１エンドプレート１２０において、長辺の長さは電池モジュール１１０の長辺の長さと同等に設定されており、また、短辺の長さは電池モジュール１１０の短辺の長さよりも大きくなるように設定されている。
【００３９】
そして、第１エンドプレート１２０は、略中央部から短辺方向に２分割されている。分割されたプレートは、第１分割プレート１２１、および第２分割プレート１２２となっている。両分割プレート１２１、１２２は、後述するガイドレール１２１ａ、ガイド溝１２２ａを除けば、第１エンドプレート１２０の短辺方向において対称形状となっている。
【００４０】
第１分割プレート１２１には、ガイドレール１２１ａ、凹部１２１ｂ、および穴部１２１ｃが形成されている。ガイドレール１２１ａは、第１分割プレート１２１の第２分割プレート１２２と対向する面の中央下端位置に、第２分割プレート１２２側に角柱状を成して突出して形成されている。ガイドレール１２１ａは、本発明におけるガイド部に対応する。また、凹部１２１ｂは、第１分割プレート１２１の第２分割プレート１２２側で、長辺方向の両端部に、外方から電池モジュール１１０側に四角状にへこむように形成されている。凹部１２１ｂのへこみ深さは、図４中の段付き楔１５１の上下方向の寸法と同等に設定されている。凹部１２１ｂは、図４中の段付き楔１５１の短辺方向の半分を収容可能とする大きさとなっている。また、穴部１２１ｃは、第１分割プレート１２１の第２分割プレート１２２とは反対側で、長辺方向の両端側となる部位に、外方から電池モジュール１１０側に穿設されている。そして、第１分割プレート１２１の第２分割プレート１２２とは反対側で、長辺に沿う外側の角部１２１ｄは、断面が円弧状となるように面取りされている。
【００４１】
第２分割プレート１２２には、ガイド溝１２２ａ、凹部１２２ｂ、および穴部１２２ｃが形成されている。ガイド溝１２２ａは、第２分割プレート１２２の第１分割プレート１２１と対向する面の中央下端位置に、ガイドレール１２１ａを収容可能とする溝として形成されている。つまり、第１分割プレート１２１と第２分割プレート１２２とを組み合わせて、両分割プレート１２１、１２２を短辺方向に相対的に移動させたときに、ガイドレール１２１ａは、ガイド溝１２２ａ内を摺動して、両分割プレート１２１、１２２の各短辺が互いに平行となる関係を維持した状態で移動できるようになっている。ガイド溝１２２ａは、本発明におけるガイド部に対応する。また、凹部１２２ｂは、第２分割プレート１２２の第１分割プレート１２１側で、長辺方向の両端部に、外方から電池モジュール１１０側に四角状にへこむように形成されている。凹部１２２ｂのへこみ深さは、図４中の段付き楔１５１の上下方向の寸法と同等に設定されている。凹部１２２ｂは、図４中の段付き楔１５１の短辺方向の半分を収容可能とする大きさとなっている。また、穴部１２２ｃは、第２分割プレート１２２の第１分割プレート１２２とは反対側で、長辺方向の両端側となる部位に、外方から電池モジュール１１０側に穿設されている。そして、第２分割プレート１２２の第１分割プレート１２１とは反対側で、長辺に沿う外側の角部１２２ｄは、断面が円弧状となるように面取りされている。
【００４２】
第２エンドプレート１３０は、複数積層された電池モジュール１１０の積層方向の他方側（垂直方向の下側）の外方に配設される樹脂製の板部材である。図２に示すように、第２エンドプレート１３０は、平面形状が長方形を成している。図２において、長方形の長辺は、図中の奥行き方向に一致するように配置されており、また、短辺は図中の左右方向に一致するように配置されている。第２エンドプレート１３０は、第１エンドプレート１２０とは異なり、一枚の板部材として形成されている。第２エンドプレート１３０において、長辺の長さは電池モジュール１１０の長辺の長さと同等に設定されており、また、短辺の長さは電池モジュール１１０の短辺の長さよりも大きくなるように設定されている。そして、第２分割プレート１２１の長辺に沿う外側の角部１３０ａは、断面が円弧状となるように面取りされている。
【００４３】
上記で説明した複数の電池モジュール１１０、第１エンドプレート１２０、および第２エンドプレート１３０は、積層体１１０Ａを構成する部材である。つまり、複数の電池モジュール１１０、第１エンドプレート１２０、および第２エンドプレート１３０は、積層されることによって電池パック１００における積層体１１０Ａを形成している。
【００４４】
バンド１４０は、積層体１１０Ａの積層状態を拘束するリング状の拘束部材である。バンド１４０は、図３に示すように、例えばステンレス製の薄肉帯板材の長手方向の両端部が互いに溶接等によって接続されることでリング状に形成されている。バンド１４０は、第１、第２エンドプレート１２０、１３０の長辺方向に並ぶように複数（ここでは２つ）設けられている。積層体１１０Ａは、バンド１４０の内側に入れられている。換言すれば、バンド１４０は、積層体１１０Ａの周囲を囲むように掛け渡されている。
【００４５】
バンド１４０の内周長は、積層体１１０Ａの第１、第２エンドプレート１２０、１３０の外側面における短辺方向の長さと、第１、第２エンドプレート１２０、１３０間を繋ぐ仮想線長さとを合わせた積層体１１０Ａの仮想外周長よりも多少大きくなるように設定されている。つまり、積層体１１０Ａをバンド１４０内に入れた状態では、第１、第２エンドプレート１２０、１３０とバンド１４０との間には、多少の隙間が形成されることになる。
【００４６】
段付き楔１５１は、積層体１１０Ａと段付き楔１５１とによって形成される構造体（以下、積層体および楔構造体）の外周長さを調節する外周長さ調節部である。段付き楔１５１は、図４に示すように、先端部に向けて階段状に板厚が薄くなるように形成された楔部材となっており、樹脂材あるいは金属材から形成されている。段付き楔１５１の先端部は、第１分割プレート１２１と第２分割プレート１２２との間に形成される隙間部１２３に挿入されて、後端部は、凹部１２１ｂ、１２２ｂに収容されている。段付き楔１５１の先端部が第１、第２分割プレート１２１、１２２の隙間部１２３に挿入されることで、第１エンドプレート１２０の短辺方向の寸法が増大し、つまり積層体および楔構造体の外周長さが増大し、これによりバンド１４０には張力が発生されて、積層体１１０Ａはバンド１４０から張力を受けた状態で、拘束されている。
【００４７】
次に、本電池パック１００の製造方法を簡単に説明する。
【００４８】
まず、図２に示すように、第２エンドプレート１３０の角部１３０ａが下側となるようにして、第２エンドプレート１３０を作業台等の上にセットする。そして、第２エンドプレート１３０の上側に電池モジュール１１０を所定数だけ積層していく。このとき、第２エンドプレート１３０の長辺および短辺に対して、電池モジュール１１０の長辺および短辺をそれぞれ対応させる。更に、電池モジュール１１０の短辺が第２エンドプレートの短辺にほぼ一致するように、且つ短辺方向に対して、電池モジュール１１０がほぼ第２エンドプレート１３０の中心位置となるように積層していく。
【００４９】
そして、積層された電池モジュール１１０の一番上側に第１分割プレート１２１、および第２分割プレート１２２をセットする。このとき、ガイドレール１２１ａをガイド溝１２２ａに挿入し、第１分割プレート１２１および第２分割プレート１２２の互いに対向する面を当接させて、あたかも一枚の板部材であるかのように（第１エンドプレート１２０として）セットする。また、第１エンドプレート１２０の角部１２１ｄ、１２２ｄが上側となるようにする。また、電池モジュール１１０の長辺および短辺に対して、第１エンドプレート１２０の長辺および短辺をそれぞれ対応させる。更に、電池モジュール１１０の短辺に対して、第１エンドプレート１２０の短辺がほぼ一致するように、且つ短辺方向に対して、第１エンドプレート１２０が電池モジュール１１０のほぼ中心位置となるようにセットする。これにより、積層体１１０Ａが形成される。
【００５０】
次に、図３に示すように、積層体１１０Ａをバンド１４０内に入れる。このとき、積層体１１０Ａの積層状態を仮固定し、バンド１４０内に挿入する、あるいは、バンド１４０を積層体１１０Ａの外周にはめ込む等のいずれでも良い。積層体１１０Ａに対して、バンド１４０は、電池モジュール１１０の長辺方向に並ぶように、且つ、長辺方向の両端側に位置するように組付ける。
【００５１】
次に、図４に示すように、所定の加圧冶具等によって、積層体１１０Ａを積層方向に加圧すると共に、所定の引張り冶具等によって、第１エンドプレート１２０の穴部１２１ｃ、１２２ｃを用いて、第１分割プレート１２１、第２分割プレート１２２が互いに離れる方向に引張り（図４中の左右方向の矢印）、バンド１４０に所定の張力を発生させる。所定の張力とは、バンド１４０が積層体１１０Ａの積層状態を維持可能とするための張力である。
【００５２】
そして、引張り冶具等によって第１分割プレート１２１と第２分割プレート１２２との間に形成される隙間部１２３に、段付き楔１５１の先端部を挿入する。隙間部１２３に対して段付き楔１５１を、電池モジュール１１０の長辺方向の両側から２つ挿入する。このとき、引張り冶具によって形成される隙間部１２３の寸法においては、主に、電池モジュール１１０、各エンドプレート１２０、１３０の積層方向寸法のバラツキ、およびバンド１４０の内周長のバラツキ等によって多少のバラツキが生ずるため、引張り時に形成される実際の隙間部１２３の大きさに応じて、張力が維持される状態となるように段付き楔１５１の挿入代を調節する。つまり、段付き楔１５１において、階段状に形成された複数の板厚部位のうち、引張り時に形成される実際の隙間部１２３の大きさにほぼ合致する板厚部位を隙間部１２３に挿入する。そして、段付き楔１５１の後端部を、凹部１２１ｂ、１２２ｂに収容する。そして、加圧冶具による加圧、および引張り冶具による引張りを解除すると、電池パック１００の完成状態となる。
【００５３】
以上のように、本実施形態では、電池パック１００の形成にあたって、リング状のバンド１４０と段付き楔１５１を用いて、段付き楔１５１を隙間部１２３に挿入して、バンド１４０の内周長さに対して積層体および楔構造体の外周長さを調節する（増大させる）ことによって、バンド１４０に張力が発生されて、電池モジュール１１０および各エンドプレート１２０、１３０の積層状態が維持される（拘束される）ようにしている。
【００５４】
これにより、背景技術の項で説明したように、ボルト等の複数の部品、更には締結工数等を必要とする特許文献１の電池パックに対して、構成部品として、段付き楔（外周長さ調節部）１５１を追加するのみで、且つ段付き楔１５１を挿入するといった簡単な作業を行うことで電池パック１００を形成することができ、部品点数および組付け工数の低減を可能とすることができる。
【００５５】
また、バンド１４０の内周長に対応する積層体および楔構造体の外周長さを増大させるための外周長さ調節部として楔部材を用いるようにしているので、簡単な構成による対応が可能となる。
【００５６】
また、楔部材として、段付き楔１５１といているので、隙間部１２３に段付き楔１５１を挿入する際に、各部材の寸法バラツキや組付けバラツキ等によって隙間部１２３の寸法にバラツキが生じても、そのバラツキに応じた階段状の板厚部位を挿入することで、積層体１１０Ａに対する適切な張力を発生させることができる。
【００５７】
このとき、段付き楔１５１は、隙間部１２３に対して階段状の１つの段部が挿入されることになり、隙間部１２３に対して面接触する形とすることができる。よって、単純なテーパ状の楔部材に対して隙間部１２３における接触面積を増大させることができるので、摩擦力を増大させて段付き楔１５１が簡単に抜けないようにすることができる。
【００５８】
また、第１エンドプレート１２０を短辺方向（対応するバンド１４０の周方向）に分割される第１、第２分割プレート１２１、１２２から成るものとして、両分割プレート１２１、１２２の間に段付き楔１５１が挿入されるようにしている。
【００５９】
これにより、積層体および楔構造体の積層方向の外周長さの増大を伴うことが無いので、積層方向寸法の制約が大きい場合に用いて好適となる。
【００６０】
また、分割された第１、第２分割プレート１２１、１２２には、分割された方向への動きをガイドするガイドレール１２１ａおよびガイド溝１２２ａを設けるようにしている。
【００６１】
これにより、分割された第１エンドプレート１２０は、ガイドレール１２１ａ、およびガイド溝１２２ａによって分割された方向にガイドされるので、分割された第１、第２分割プレート１２１、１２２が、勝手な動きをすることがなく、段付き楔１５１の挿入が容易となる。
【００６２】
また、バンド１４０が当接する第１、第２エンドプレート１２０、１３０の角部１２１ｄ、１２２ｄは、面取りにより円弧状に形成されている。
【００６３】
これにより、第１、第２エンドプレート１２０、１３０の角部１２１ｄ、１２２ｄにおいて、バンド１４０が局部的に接触してバンド１４０に対して付加される反力が集中することを抑制できるので、バンド１４０の耐久性を向上させることができる。
【００６４】
（第２実施形態）
第２実施形態の第１エンドプレート１２０Ａを図５に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態に対して第１エンドプレート１２０の形状を変更して、第１エンドプレート１２０Ａとしたものである。
【００６５】
第１エンドプレート１２０Ａは、短辺方向に２分割されている。分割されたプレートは、第１分割プレート１２１Ａ、および第２分割プレート１２２Ａとなっている。第１分割プレート１２１Ａの第２分割プレート１２２Ａと対向する面の下側には、第２分割プレート１２２Ａ側に延びる底板部１２１ｅが形成されている。そして、底板部１２１ａの上側面に、第２分割プレート１２２Ａ側に延びるガイドレール１２１ａが形成されている。
【００６６】
また、第２分割プレート１２２Ａは、第１分割プレート１２１Ａの底板部１２１ａの上側に配置されており、その底部にはガイドレール１２１ａを収容可能とするガイド溝１２２ａが形成されている。
【００６７】
尚、第１、第２分割プレート１２１Ａ、１２２Ａにおいては、第１実施形態で説明した凹部１２１ｂ、１２２ｂは、廃止されている。
【００６８】
第２実施形態では、第２分割プレート１２２Ａは、段付き楔１５１が隙間部１２３に挿入されたときに、ガイドレール１２１ａによって摺動がガイドされると共に、底板部１２１ｅの上側を摺動することになる。よって、第１、第２分割プレート１２１Ａ、１２２Ａ間での安定した摺動が可能となる。加えて、第２分割プレート１２２Ａが摺動する際に、電池モジュール１１０に直接接触することがないので、摺動によって電池モジュール１１０に傷を付けてしまうことが防止できる。
【００６９】
尚、第２実施形態の変形例として、上記第１エンドプレート１２０Ａにおいて、図６に示すように、上記第１実施形態と同様の凹部１２１ｂ、１２２ｂを設けるようにしても良い。凹部１２１ｂ、１２２ｂは、段付き楔１５１の外観と対応するような段部の設けられた凹部となっている。
【００７０】
この凹部１２１ｂ、１２２ｂを設けることによって、段付き楔１５１の先端部が隙間部１２３に挿入されたときに、段付き楔１５１の後端部を凹部１２１ｂ、１２２ｂに収容することができる。よって、段付き楔１５１が第１エンドプレート１２０Ａから飛び出した形となることを防止して、すっきりとした電池パックとすることができる。
【００７１】
（第３実施形態）
第３実施形態の電池パック１００Ａを図７に示す。第３実施形態は、上記第１実施形態に対して第１エンドプレート１２０の形状を変更して第１エンドプレート１２０Ｂとし、また、段付き楔１５１を段付き楔１５１ａに変更すると共に、段付き楔１５１ａの挿入位置を変更したものである。
【００７２】
第１エンドプレート１２０Ｂは、第２エンドプレート１３０と同様に、１枚の板部材から形成されたものとしている。第１エンドプレート１２０Ｂは、第２エンドプレート１３０と同一形状で、上下方向を逆にして使用されるようになっている。電池モジュール１１０、第１、第２エンドプレート１２０Ｂ、１３０によって形成される積層体は、積層体１１０Ｂとなっている。
【００７３】
段付き楔１５１ａにおいては、板厚方向の一方（図７中の上側）の面が、階段状に形成され、板厚方向の他方（図７中の下側）の面が、平面として形成されている。段付き楔１５１ａは、積層体１１０Ｂとバンド１４０との間に挿入されている。即ち、段付き楔１５１ａは、第１エンドプレート１２０Ｂの上側の面と、バンド１４０との間に形成される隙間部１２３Ａ挿入されるようになっている。よって、段付き楔１５１ａの上側となる階段状面は、バンド１４０の内周面と当接し、段付き楔１５１ａの下側となる平面は、第１エンドプレート１２０Ｂの上側の面と当接している。
【００７４】
第３実施形態においても上記第１実施形態と同様に、段付き楔（外周長さ調節部）１５１ａを追加するのみで、且つ段付き楔１５１ａを第１エンドプレート１２０Ｂとバンド１４０との間（隙間部１２３Ａ）に挿入するといった簡単な作業を行うことで電池パック１００Ａを形成することができ、部品点数および組付け工数の低減を可能とすることができる。
【００７５】
また、第１エンドプレート１２０Ｂと第２エンドプレート１３０とを実質同一の部品として使用することができるので、構成部品の種類を減らすことができる。
【００７６】
尚、第３実施形態の変形例として、図８に示すように、第１エンドプレート１２０Ｂの上面の中央に長辺方向に延びる凹部１２１ｂを設けるようにしても良い。凹部１２１ｂの幅方向（図８中の左右方向）の寸法は、段付き楔１５１の幅方向の寸法よりもわずかに大きく設定されて、段付き楔１５１が凹部１２１ｂをガイドとして摺動可能となるようにしている。凹部１２１ｂの深さは、段付き楔１５１の一番薄い段部の厚さよりも浅く設定されている。
【００７７】
この凹部１２１ｂを設けることによって、段付き楔１５１を凹部１２１ｂに沿わせて移動させることができ、隙間１２３Ａへの挿入が容易となる。
【００７８】
（第４実施形態）
第４実施形態の電池パック１００Ｂを図９に示す。第４実施形態は、上記第１実施形態に対して第１エンドプレート１２０の形状を変更して第１エンドプレート１２０Ｃとし、また、段付き楔１５１を段付き楔１５１ｂに変更すると共に、段付き楔１５１ｂの挿入位置を変更したものである。
【００７９】
第１エンドプレート１２０Ｃは、電池モジュール１１０の積層方向に２分割されている。分割されたプレートは、第１分割プレート１２１Ｂ、および第２分割プレート１２２Ｂとなっている。第２分割プレート１２２Ｂは、第１分割プレート１２１Ｂに対して、第１分割プレート１２１Ｂの短辺方向の中心部から一方の端部側に向かう領域で、積層方向に分割されている。
【００８０】
段付き楔１５１ｂは、楔効果を生む板厚方向（図９中の上下方向）に直交する幅方向（図９中の奥行き方向）の寸法が大きくとられた楔となっている。段付き楔１５１ｂは、積層体１１０Ｃを構成する部材間に挿入されるようになっている。即ち、段付き楔１５１ｂは、第１分割プレート１２１Ｂと第２分割プレート１２２Ｂとの間に形成される隙間部１２３Ｂに挿入されている。段付き楔１５１ｂによって、バンド１４０に張力が発生されて、積層体１１０Ｃの積層状態が維持されるようになっている。
【００８１】
第４実施形態においても上記第１実施形態と同様に、段付き楔（外周長さ調節部）１５１ｂを追加するのみで、且つ段付き楔１５１ｂを第１分割プレート１２１Ｂと第２分割プレート１２２Ｂとの間（隙間部１２３Ｂ）に挿入するといった簡単な作業を行うことで電池パック１００Ｂを形成することができ、部品点数および組付け工数の低減を可能とすることができる。
【００８２】
第４実施形態では、積層体１１０Ｃと段付き楔１５１ｂとによって形成される積層体および楔構造体の積層方向寸法の変化が許容される場合に用いて好適である。
【００８３】
尚、第４実施形態の変形例として、図１０に示すように、第１分割プレート１２１Ｂ、および第２分割プレート１２２Ｂに、それぞれ凹部１２１ｂ、１２２ｂを設けるようにしても良い。凹部１２１ｂ、１２２ｂは、第１、第２分割プレート１２１Ｂ、１２２Ｂの短辺方向の一方側の端部で、それぞれ板厚方向にへこむ凹部となっている。
【００８４】
この凹部１２１ｂ、１２２ｂを設けることによって、段付き楔１５１ａの先端部が隙間部１２３Ｂに挿入されたときに、段付き楔１５１ａの後端部を凹部１２１ｂ、１２２ｂに収容することができる。よって、段付き楔１５１ａが第１エンドプレート１２０Ｃから飛び出した形となることを防止して、すっきりとした電池パックとすることができる。
【００８５】
（第５実施形態）
第５実施形態の第１エンドプレート１２０Ｄおよび楕円形楔１５２を図１１、図１２に示す。第５実施形態は、上記第２実施形態に対して、第１エンドプレート１２０Ａの形状を変更して第１エンドプレート１２０Ｄとし、また、段付き楔１５１を楕円形楔１５２に変更すると共に、楕円形楔１５２の挿入位置を変更したものである。
【００８６】
第１エンドプレート１２０Ｄは、第２実施形態の第１エンドプレート１２０Ａと同様に、第１分割プレート１２１Ｃと第２分割プレート１２２Ｃとに分割されている。そして、各分割プレート１２１Ｃ、１２２Ｃの短辺方向に対向する面には、略半円形状を成してへこむ円弧溝１２１ｆ、１２２ｅが板厚方向に延びるように形成されている。各分割プレート１２１Ｃ、１２２Ｃを組み合わせたときには、円弧溝１２１ｆ、１２２ｅによって、第１エンドプレート１２０Ｄには、あたかも円筒状の穴が形成されるようになっている。
【００８７】
楕円形楔１５２は、所定厚さの樹脂製の板部材の外形が楕円形状を成すように形成された楔である。楕円形楔１５２は、楕円形の中心を通る線分と楕円外周とが交わる２点間の距離を、仮に円柱部材の外径に見立てて「楕円外径」と定義するならば、この楕円外径は周方向にむけて順次大きさが変化する楔となっている。つまり、楕円の短軸を直径とする寸法から長軸を直径とする寸法まで変化する楔となっている。楕円形楔１５２は、楕円外形寸法が楔としての板厚に対応するように設定された楔部材となっている。
【００８８】
第５実施形態においては、楕円形楔１５２は、図１１、図１２に示すように、積層体を構成する部材間、即ち、両分割プレート１２１Ｃ、１２２Ｃの間であって、円弧溝１２１ｆ、１２２ｅによって形成される隙間部１２３Ｃに挿入されて、更に、図１２中の紙面上に沿って回転され、回転方向の位置決めが成されることで隙間部１２３Ｃの寸法を維持する。尚、位置決めされた楕円形楔１５２と第１エンドプレート１２０Ｄとは、互いの位置関係がずれないように、溶着等により接合されるようにすると良い。
【００８９】
第５実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、楕円形楔（外周長さ調節部）１５２を追加するのみで、且つ楕円形楔１５２を第１分割プレート１２１Ｃと第２分割プレート１２２Ｃとの間（隙間部１２３Ｃ）に挿入するといった簡単な作業を行うことで電池パックを形成することができ、部品点数および組付け工数の低減を可能とすることができる。
【００９０】
（第６実施形態）
第６実施形態の電池パック１００Ｃを図１３に示す。第６実施形態は、上記第３実施形態に対して第１エンドプレート１２０Ｂの形状を変更して第１エンドプレート１２０Ｅとし、段付き楔１５１ａを楕円形楔１５２に変更すると共に、楕円形楔１５２の挿入位置を変更したものである。
【００９１】
第１エンドプレート１２０Ｅは、第２エンドプレート１３０と同様に、１枚の板部材から形成されたものとなっている。第１エンドプレート１２０Ｅは、第２エンドプレート１３０の上下方向が逆となるようにして、上側の面に円弧溝１２１ｇが形成されたものとなっている。円弧溝１２１ｇは、略半円形状を成してへこむ溝であり、第１エンドプレート１２０Ｅの長辺方向（図１３中の奥行き方向）に延びるように形成されている。また、円弧溝１２１ｇは、第１エンドプレート１２０Ｅの短辺方向（図１３中の左右方向）に複数（ここでは２つ）並ぶように形成されている。
【００９２】
楕円形楔１５２は、上記第５実施形態で説明したものと同一である。楕円形楔１５２は、積層体１１０Ｄとバンド１４０との間、即ち、円弧状溝１２１ｇの底部とバンド１４０との間に形成される隙間部１２３Ｄに挿入されて、更に図１３中の紙面上に沿って回転され、回転方向の位置決めが成されることで隙間部１２３Ｄの寸法を維持する。尚、位置決めされた楕円形楔１５２と第１エンドプレート１２０Ｅとは、互いの位置関係がずれないように、溶着等により接合されるようにすると良い。
【００９３】
第６実施形態においても上記第１実施形態と同様に、楕円形楔（外周長さ調節部）１５２を追加するのみで、且つ楕円形楔１５２を第１エンドプレート１２０Ｅとバンド１４０との間（隙間部１２３Ｄ）に挿入するといった簡単な作業を行うことで電池パック１００Ｃを形成することができ、部品点数および組付け工数の低減を可能とすることができる。
【００９４】
（第７実施形態）
第７実施形態の電池パック１００Ｄを図１４に示す。第７実施形態は、上記第４実施形態に対して、第１エンドプレート１２０Ｃを一体成形された第１エンドプレート１２０Ｂとすると共に、中間プレート１６１、１６２を追加して、この中間プレート１６１、１６２の間に形成される隙間部１２３Ｅに段付き楔１５１ｂを挿入するようにしたものである。
【００９５】
中間プレート１６１、１６２は、電池モジュール１１０の積層方向に並ぶ一対の樹脂製板部材である。中間プレート１６１、１６２は、平面形状が第１、第２エンドプレート１２０Ｂ、１３０と同等に設定されると共に、断面形状がＬ字状に形成されており、Ｌ字状断面形状として見たときに、互いに点対称となるように組み合わされて、複数積層された電池モジュール１１０の間に介在されている。電池モジュール１１０、第１、第２エンドプレート１２０Ｂ、１３０、および中間プレート１６１、１６２によって形成される積層体は、積層体１１０Ｅとなっている。そして、中間プレート１６１、１６２をそれぞれ積層方向の外方に引張ったときに、中間プレート１６１と中間プレート１６２との間に形成される隙間が隙間部１２３Ｅとなる。
【００９６】
段付き楔１５１ｂは、上記第４実施形態で説明したものと同一である。段付き楔１５１ｂは、積層体１１０Ｅを構成する部材の間、即ち、隙間部１２３Ｅに挿入されて、バンド１４０に張力を発生させて、積層体１１０Ｅの積層状態が維持されるようになっている。
【００９７】
これにより、段付き楔１５１ｂを一対の中間プレート１６１、１６２の間（隙間部１２３Ｅ）に挿入するといった簡単な作業を行うことで電池パック１００Ｄを形成することができる。
【００９８】
（その他の実施形態）
上記各実施形態では、外周長さ調節部として楔部材（段付き楔１５１、１５１ａ、１５１ｂ、楕円形楔１５２）を使用するようにした。しかしながら、各部材の寸法バラツキが小さく、隙間部の寸法が精度良く得られる場合であれば、板厚が異なる楔部材に限らず、板厚が一定となる部材としても良い。
【００９９】
また、楔部材として階段状に板厚が変化する段付き楔１５１、１５１ａ、１５１ｂを例に上げて説明したが、これに限らず、板厚が徐々に変化するテーパ状の楔を用いても良い。
【０１００】
また、上記各実施形態では、第１、第２エンドプレート１２０、１３０において、長辺の長さは電池モジュール１１０の長辺の長さと同等に設定され、また、短辺の長さは電池モジュール１１０の短辺の長さよりも大きくなるように設定されるように説明したが、これに限らず、第１、第２エンドプレート１２０、１３０の長辺、短辺の長さは共に、電池モジュール１１０の長辺、短辺の長さ以上となるように設定しても良い。
【０１０１】
また、複数積層される電池は、電池ケースに電池セルが収容された電池モジュール１１０として説明したが、これに限らず、電池セルが複数積層されるものとしても良い。
【符号の説明】
【０１０２】
１００、１００Ａ〜１００Ｄ  電池パック
１１０  電池モジュール（電池）
１２０、１２０Ａ〜１２０Ｅ  第１エンドプレート
１２１ａ  ガイドレール（ガイド部）
１２１ｄ  角部
１２２ａ  ガイド溝（ガイド部）
１２２ｄ  角部
１３０  第２エンドプレート
１３０ａ  角部
１４０  バンド（拘束部材）
１５１、１５１ａ、１５１ｂ  段付き楔（外周長さ調節部、楔部材）
１５２    楕円形楔
１６１  中間プレート
１６２  中間プレート
【図１】
0005594203.tif 000002
【図２】
0005594203.tif 000003
【図３】
0005594203.tif 000004
【図４】
0005594203.tif 000005
【図５】
0005594203.tif 000006
【図６】
0005594203.tif 000007
【図７】
0005594203.tif 000008
【図８】
0005594203.tif 000009
【図９】
0005594203.tif 000010
【図１０】
0005594203.tif 000011
【図１１】
0005594203.tif 000012
【図１２】
0005594203.tif 000013
【図１３】
0005594203.tif 000014
【図１４】
0005594203.tif 000015