(57)【要約】【課題】他の部材を用いずに積層された電池セルの間に冷却風通路を容易に確保することを可能とすること。【解決手段】略直方状のケース１１と、ケース１１の外面のうち、互いに積層させる積層方向に対向する対向面３０の少なくとも一方から突出して設けられ、積層する相手側の電池セル１０に当接させる突起部３１と、を備えることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略直方状のケースと、
該ケースの外面のうち、互いに積層させる積層方向に対向する対向面の少なくとも一方から突出して設けられ、積層する相手側の電池セルに当接させる突起部と、
を備えることを特徴とする電池セル。
【請求項２】
前記突起部は、前記対向面を形成する二対の対向する辺のうち、少なくともいずれか一対の前記対向する辺の中央にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電池セル。
【請求項３】
前記突起部が設けられた位置で前記ケースの内面には凹部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電池セル。
【請求項４】
前記突起部は、前記相手側の電池セルに設けられる突起部との間で、前記対向面に沿う方向の少なくとも一方向への前記電池セルの移動を互いに規制する形状で形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電池セル。
【請求項５】
前記突起部が、前記積層方向と直交する横方向に対向する側面と、前記対向面とに跨って突出して設けられることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電池セル。
【請求項６】
前記突起部が、前記ケースの内面を平坦としつつ外面のみを突出させて前記対向面の中央に設けられることを特徴とする請求項１に記載の電池セル。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の電池セルを複数積層して構成されることを特徴とする電池モジュール
【請求項８】
前記電池セルを前記突起部と、前記相手側の電池セルに設けられる突起部とが当接するよう積層することを特徴とする請求項７に記載の電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池セル及びこれを有する電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池は電池体積および重量当たりの電力貯蔵密度が大きいため、電気自動車などの移動体用の電池電源や太陽光発電などと組み合わせて蓄電装置として利用されている。これらの二次電池では、非常に大きな電源容量が必要となるが、電力を発生させる最小単位の電池セルの起電力は数Ｖ程度と小さいため、一の電池セルでは大電源容量の要求に応じることができない。そのため、この電池セルを複数積層し、直列又は並列に接続して電池モジュールを構成することにより、大容量化又は高出力化を図っている。
【０００３】
電池モジュールでは、効率の良い充放電を実現したり、長期的な寿命を確保したりするために、電池セルを適切な温度に管理することが必要である。また、電池セル間の温度のばらつきが大きいと、内部抵抗や化学反応に差が生じ、その結果として電池モジュール全体としての充放電効率の低下や、寿命劣化の原因となる。
【０００４】
そこで、電池モジュールとしての冷却効率を向上させるために、積層される電池セルの間に冷却風通路となる空間を設ける構造が用いられている。例えば、特許文献１には、積層される電池セルの間に冷却風通路を形成するために、積層される電池セルの側面に端子間導体又は端子間絶縁体と一体のスペーサを配置する技術が開示されている。スペーサは、冷却風を通過させるための冷却風通路となる空間を形成している。このスペーサによって積層される電池セルの間に冷却風を通過させて電池セルを冷却することが可能となり、電池モジュールとしての冷却効率を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１９６２２２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、特許文献１に記載の電池セルでは、積層される電池セルの間に冷却風通路を形成するために電池セル以外の他の部材であるスペーサを用いる必要があり、部品点数が増加しコストが増大するという問題を有している。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、他の部材を用いずに積層された電池セルの間に冷却風通路を容易に確保することが可能な電池セル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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明の一態様に係る電池セルは、略直方状のケースと、該ケースの外面のうち、互いに積層させる積層方向に対向する対向面の少なくとも一方から突出して設けられ、積層する相手側の電池セルに当接させる突起部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、ケースの外面に形成された突起部を当接させて電池セルが積層されると、積層された電池セル同士の間に空間ができ、冷却風通路を形成することができる。このため、他の部材を用いずに積層された電池セルの間に冷却風通路を容易に確保することが可能となる。
【００１０】
また、本発明の他の態様に係る電池セルは、前記突起部は、前記対向面を形成する二対の対向する辺のうち、少なくともいずれか一対の前記対向する辺の中央にそれぞれ設けられていることを特徴とする。
【００１１】
このような構成によれば、対向面を形成する二対の対向する辺のうち、少なくともいずれか一対の対向する辺の中央にそれぞれ突起部が設けられている。これにより、積層される電池セル同士の間に生じる空間は、対向面の一辺に沿った方向と対向面の一辺と直交する他辺に沿った方向との二方向の中央部分以外が開放されている状態となる。そのため、対向面に沿って直交する二方向に向かって冷却風通路が形成される。対向面に沿って直交する二方向に向かって冷却風通路が形成されることで、一方向の冷却風通路が塞がれても他方の冷却風通路が開放されており、冷却効果を得ることができる。これにより、電池セルの設置される姿勢や場所を問わず冷却効果を容易に得ることが可能となる。
また、対向面を形成する二対の対向する辺のうち、少なくともいずれか一対の対向する辺の中央にそれぞれ突起部が設けられていることにより、ケースの外面同士が交差する一辺に突起部が設けられることとなる。突起部によってケースの外面同士が交差する一辺の中央部分の剛性を向上させることができる。これにより、ケースの変形による影響が低減され、突起部の位置が移動しなくなるため、電池セル同士が当接したまま移動せずに、安定して電池セルを積層させることができる。
【００１２】
さらに、本発明の他の態様に係る電池セルは、前記突起部が設けられた位置で前記ケースの内面には凹部が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
このような構成によれば、突起部の設けられた位置でケースの内面に凹部を形成することで、ケースの内面に凹部による空間ができる。この空間の体積が増加することにより、ケース内に充填される電解液を増加させることができる。また、電極セルを充放電することによってケースの内部に発生するガスと電解液とを効率的に循環させる空間が凹部によって広がる。これによって、電池セルの電極の反応が効率的に行われ、電池セルの放電効率を向上することができる。
【００１４】
さらに、本発明の他の態様に係る電池セルは、前記突起部は、前記相手側の電池セルに設けられる突起部との間で、前記対向面に沿う方向の少なくとも一方向への前記電池セルの移動を互いに規制する形状で形成されることを特徴とする。
【００１５】
このような構成によれば、積層される電池セル同士の突起部によって電池セルの対向面に沿う方向への移動が規制されている。そのため、ケースが変形したり外力が働いたりする場合であっても、電池セル同士の位置が移動することを防止できる。これにより、より安定して電池セルを積層させることができ、容易に電池モジュールを形成することができる。
【００１６】
また、本発明の他の態様に係る電池セルは、前記突起部が、前記積層方向と直交する横方向に対向する側面と、前記対向面とに跨って突出して設けられることを特徴とする。
【００１７】
このような構成によれば、電池セルが一つの積層方向だけでなく、積層方向と直交する横方向への積層される場合に、いずれの方向の側面にも電池セルの間に冷却風通路を形成することができる。これにより、積層する二方向の側面に冷却風通路を設けることができ、容易に多くの電池セルを積層しながら冷却効率を向上させることができる。
【００１８】
さらに、本発明の他の態様に係る電池セルは、前記突起部が、前記ケースの内面を平坦としつつ外面のみを突出させて前記対向面の中央に設けられることを特徴とする。
【００１９】
このような構成によれば、内面を平坦としつつ外面のみを突出させることで、ケースの対向面の中央部分が厚くなりケースの剛性を高くすることができる。電池セル内の電極が放電時にケースを膨張させる方向へ膨らんで変形しても、ケースの剛性が高くなっているためケースによって抑えることができる。これにより、電極の変形をケースによって軽減することができる。
【００２０】
また、本発明の一の態様に係る電池モジュールは、上記の電池セルを複数積層して構成されることを特徴とする。
【００２１】
このような構成によれば、放熱効果の高い電池モジュールを容易に形成することが可能となる。
【００２２】
さらに、本発明の他の態様に係る電池モジュールは、前記電池セルを前記突起部と、前記相手側の電池セルに設けられる突起部とが当接するよう積層することを特徴とする。
【００２３】
このような構成によれば、積層される電池セル同士の突起部が互いに当接していることで、積層される電池セルの間に生じる空間を広げることができる。そのため、冷却風通路が広がり、冷却効率をより向上することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の電池セルによれば、ケースの外面に突起部が設けられ、この突起部が積層された電池セルと当接することで冷却風通路を形成でき、他の部材を用いることなく冷却風通路を容易に確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第一実施形態に係る電池モジュールを説明する斜視図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る電池モジュール内部の電池セルの積層状態を説明する積斜視図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係る電池セルの構造を説明する電池セルの一部が破断された斜視図である。
【図４】本発明の第一実施形態に係る電池セルを説明する模式図で、同図（ａ）は電池セルの斜視図、同図（ｂ）は電池セルのＡ−Ａにおける横断面図である。
【図５】本発明の第二実施形態に係る電池セルを説明する模式図で、同図（ａ）は電池セルの斜視図、同図（ｂ）は電池セルのＢ−Ｂにおける横断面図である。
【図６】本発明の第三実施形態に係る電池セル用いた電池モジュールの斜視図である。
【図７】本発明の第三実施形態に係る電池セルを説明する模式図で、同図（ａ）は電池セルの斜視図、同図（ｂ）は電池モジュールのＣ−Ｃにおける横断面図の拡大図である。
【図８】本発明の第四実施形態に係る電池セルを説明する模式図で、同図（ａ）は電池セルの斜視図、同図（ｂ）は電池セルのＤ−Ｄにおける横断面図である。
【図９】本発明の第一変形例に係る電池セルを説明する模式図で、同図（ａ）は電池セルの斜視図、同図（ｂ）は電池セルのＥ−Ｅにおける横断面図である。
【図１０】本発明の第二変形例に係る電池セルを説明する模式図で、同図（ａ）は電池セルの斜視図、同図（ｂ）は電池セルのＦ−Ｆにおける横断面図である。
【図１１】本発明の第三変形例に係る電池セルを説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係る第一実施形態について図１から図４を参照して説明する。
図１に示すように、第一実施形態の電池モジュール１は、複数積層される電池セル１０と、複数の電池セル１０を内部に収納する電池モジュールケース２０と、を備えている。
なお、図２に示すように、第一実施形態においては、電池モジュール１内で電池セル１０は、一方向に並ぶようにして複数個の電池セル１０が積層されている。電池セル１０は、電池セル１０同士が積層する積層方向と直交する断面である縦断面視で長方形状をなしている。以下においては、電池セル１０の積層方向をＺ方向、積層方向と直交する縦断面視において電池セル１０の長方形状の水平方向をＸ方向、積層方向と直交する縦断面視において電池セル１０の長方形状の垂直方向をＹ方向と称する。
【００２７】
電池モジュールケース２０は、電池セル１０を内部に収容する有底角筒状に形成されており、Ｘ方向に沿う側面を形成する拘束板２１と、拘束板２１同士をＺ方向にわたって固定する複数の拘束ピン２２と、底部を形成する底板２３を有している。
拘束板２１は、矩形平板形状をなしており、Ｚ方向に離間して２枚配置されている。
拘束ピン２２は、拘束板２１のＺ方向の相対変位を規制する円柱形状のピンであり、Ｘ方向に離間して二カ所に配置されており、各配置場所でＹ方向にそれぞれのピンが離間して三本ずつ配置され拘束板２１を固定している。
底板２３は離間する拘束板２１にそれぞれ固定され、矩形平板形状をなして配置されている。なお、第一実施形態の電池モジュールケース２０は、上述した構造に限定されず、積層された複数の電池セル１０を固定できる構造であればよく、電池セル１０の形状・大きさ等の要因によって適宜変更してもよい。
【００２８】
図３に示すように、電池セル１０としては、例えばリチウムイオン二次電池等があり、第一実施形態では、外形が略長方状に形成されるとともに、内部に複数の電極板が積層された積層式の二次電池を採用している。
具体的には、電池セル１０は、交互に積層された正極板１２及び負極板１３と、正極板１２及び負極板１３の間にそれぞれ介装されたセパレータ１４と、正極板１２、負極板１３及びセパレータ１４を収納するケース１１と、上方に向けて突出する一対の電極端子１５と、ケース１１内に充填された図示しない電解液と、を有している。
【００２９】
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、ケース１１は、例えば、アルミニウム合金で構成されており、略直方状に形成されているケース本体部１１０と、ケース本体部１１０のＺ方向の側面に対向面３０に突出して形成され相手側の電池セル１０に当接する突起部３１とを有する。
ケース本体部１１０は、略直方状をなしており、電極端子１５が設けられているＹ方向の上方の面である蓋面１１０ａと、蓋面１１０ａと対向して反対側に位置する面である底面１１０ｂと、ケース１１の蓋面１１０ａと底面１１０ｂを接続する側面とを有する。ケース本体部１１０は、内部が中空をなしており、この中空部分に図示しない電解液が満たされている。なお、本実施形態では、側面のうち、蓋面１１０ａ及び底面１１０ｂの長手方向の側面であり、積層方向であるＺ方向に対向する面を対向面３０と称する。
対向面３０は、対向面３０のＸ方向に沿って延びる一辺である第一辺部３０ａと、対向面３０の一辺である第一辺部３０ａと直交する他辺でありＹ方向に沿って延びる第二辺部３０ｂとを有している。対向面３０は、一対の第一辺部３０ａと一対の第二辺部３０ｂとによって矩形状をなしている。なお、第一実施形態において、略直方状とは、完全な直方状に限られず、例えば、ケースの角が丸みを有していたり、電池セル１０の対抗面３０ではない側面全体が湾曲面であったりしてもよい形状を表す。
【００３０】
突起部３１は、対向面３０から直方状をなして突出しており、対向面３０を形成するＸ方向の辺である第一辺部３０ａとＹ方向の辺である第二辺部３０ｂとの二対の対向する辺うち、一方であるＹ方向に延びて対向する第二辺部３０ｂの中央にそれぞれ一つずつ設けられている。つまり、一つの対向面３０毎に、突起部３１は、対向面３０から外方に突出して、Ｘ方向の一方側（手前側）の第二辺部３０ｂの中央と、Ｘ方向の他方側（奥側）の第二辺部３０ｂの中央とにそれぞれ設けられている。図４（ｂ）に示すように、突起部３１は、突起部３１が設けられた位置でケース本体部１１０の内面に突起部３１と対応する形状の凹部３１１を有している。なお、凹部３１１および突起部３１１は、例えば、ケース本体部１１０の対向面３０を形成する板材を内側から外側へと突出させることで形成することができる。
【００３１】
正極板１２および負極板１３は、いずれも矩形板状に形成されており、正極板１２及び負極板１３の電極積層方向は、蓋面１１０ａの短手方向に積層されている。つまり、正極板１２及び負極板１３は、電池モジュール１における電池セル１０の積層方向と同じＺ方向に沿ってケース１１内に積層されて配置されている。
【００３２】
また、セパレータ１４は、絶縁性材料からなり、例えば、ポリプロピレン等の樹脂でシート状に形成されている。セパレータ１４は、すべての正極板１２について全体を被覆するように形成されることで、正極板１２及び負極板１３の間に介装され、互いの絶縁を図っている。
なお、セパレータ１４は、すべての負極板１３について全体を被覆するように形成されても良いし、正極板１２および負極板１３のどちらも被覆せずに、単に、正極板１２および負極板１３の間に配置するように形成されても良い。
【００３３】
電極端子１５は、蓋面１１０ａに対して一対の円柱形状をなして、Ｙ方向の上方に向けて突出している。そして、一方が正極板１２から接続された正極の電極端子１５、他方が負極板１３から接続された負極の電極端子１５となっている。
【００３４】
次に、上記構成の電池セル１０の作用について説明する。
上記のような電池セル１０によれば、図２に示すように、電池セル１０は、各電池セル１０の対向面３０に設けられた直方状をなす突起部３１を当接させて積層されている。ケース１１の外面である対向面３０から外方に向かって突出する突起部３１を当接させて電池セル１０が積層されると、積層される二つの電池セル１０の対向面３０の間に空間を生じさせることができる。つまり、突起部３１が、電池セル１０同士の間に空間を形成することで、電池セル１０の周りの空気が循環する空間である冷却風通路を形成することができる。これにより、他の部材を用いずに積層される電池セル１０の間に冷却風通路を容易に確保することが可能となる。
【００３５】
また、側面である対向面３０を形成する第一辺部３０ａと第二辺部３０ｂのうち、一方である第二辺部３０ｂの中央にそれぞれ突起部３１が設けられていることで、積層される電池セル１０同士の間に生じる空間は、Ｘ方向とＹ方向との対向面３０に沿う二方向に空気が流通できるように開放された状態となる。そのため、冷却風通路が対向面に沿って直交する二方向に向かって形成され、積層される電池セル１０の間の空気の流通方向が二方向となる。そのため、一方向の冷却風通路が塞がれても直交する他方の冷却風通路が開放されていることによって冷却効果を得ることができる。これにより、電池セル１０の設置される姿勢や場所を問わず冷却効果を容易に得ることが可能となる。
【００３６】
さらに、側面である対向面３０を形成する第一辺部３０ａと第二辺部３０ｂのうち、一方である第二辺部３０ｂの中央にそれぞれ突起部３１が設けられていることで、突起部３１は、ケース本体部１１０の側面同士が交差する一辺である第二辺部３０ｂに設けられる。電池セル１０は、充放電を行うと内部の正極板１２及び負極板１３が変形する。これに合わせてケース本体部１１０も外方へ膨らむように変形するが、ケース１１の側面である対向面３０の中央部分よりも、対向面３０の端部での方が変形量は通常小さくなっている。つまり、ケース本体部１１０の側面同士が交差する一辺である第二辺部３０ｂでは、ケース本体部１１０が膨らんで変形した場合の変形量が小さい。さらに、突起部３１を設けることで第二辺部３０ｂの中央部分の剛性を向上させることができる。これにより、ケース本体部１１０の変形による影響が低減され突起部３１の位置が移動しづらくなるため、電池セル１０同士も当接したまま移動せずに、安定して電池セル１０を積層させることができる。
【００３７】
また、突起部３１の設けられた位置でケース本体部１１０の内面に凹部３１１を形成することで、ケース本体部１１０の内面である中空部分には凹部３１１による空間ができる。この空間の分だけケース本体部１１０の中空部分の体積が増加することにより、ケース本体部１１０内に充填される電解液を増加させることができる。これにより、正極板１２及び負極板１３の反応が効率的に行われ、電池セル１０の放電効率を向上することができる。
さらに、電池セル１０であるケース本体部１１０内では、電極である正極板１２及び負極板１３が充放電によって反応するたびにガスを発生させる。このガスが、正極板１２や負極板１３の周りに滞留してしまうと反応が鈍くなり電池セル１０としての放電効率が低下してしまう。しかし、凹部３１１によって、ケース本体部１１０の中空部分の体積が増加することでガスと電解液の循環する空間が広がり、ガスを正極板１２や負極板１３の周りから逃がしやすくなる。これによっても、正極板１２及び負極板１３の反応が効率的に行われ、電池セル１０の放電効率を向上することができる。なお、第一実施形態において、ケース本体部１１０の内面の凹部３１１は必要に応じて省略し、内面を平坦としてもよい。
【００３８】
また、積層される電池セル１０同士の突起部３１が互いに当接していることで、積層される電池セル１０の間に生じる空間は、一方の電池セル１０の突起部３１と他方の電池セル１０の対向面３０とを当接した場合に生じる空間よりも広くすることができる。これにより、冷却風通路が広がり冷却効率をより向上させることができる。
さらに、このような電池セル１０を用いて電池モジュール１を形成することで、放熱効果の高い電池モジュール１を容易に形成することが可能となる。
【００３９】
次に、図５（ａ）、（ｂ）を参照して第二実施形態の電池セル１０について説明する。
第二実施形態においては第一実施形態と同様の構成要素には同一の符号を伏して詳細な説明を省略する。この第二実施形態の電池セル１０は、突起部３１の形状について第一実施形態と相違する。
【００４０】
即ち、第二実施形態では、第一の電池セル１０ａ及び第二の電池セル１０ｂは、第一実施形態における突起部３１と同様の位置である一方の対向面３０の第二辺部３０ｂの中央に傾斜突起部３１ａを有している。そして、第一の電池セル１０ａ及び第二の電池セル１０ｂは、他方の対向面３０の第二辺部３０ｂの中央に逆傾斜突起部３１ｂを有している。
そして、第二実施形態における第一の電池セル１０ａと第二の電池セル１０ｂとは、第一の電池セル１０ａの傾斜突起部３１ａと、第二の電池セル１０ｂの逆傾斜突起部３１ｂとを当接させて積層される。
【００４１】
傾斜突起部３１ａは、一方の対向面３０の第二辺部３０ｂの中央に突出して設けられており、対向面３０に沿う面が対向面３０の中心に向かうにしたがって対向面３０に近づくように傾斜している。
逆傾斜突起部３１ｂは、第一の電池セル１０ａの一方の対向面３０と対応する他方の対向面３０の第二辺部３０ｂの中央に突出して設けられている。逆傾斜突起部３１ｂは、他方の対向面３０に沿う面が中央に向かうにしたがって対向面３０から遠ざかるように傾斜している。
【００４２】
上記のような第二実施形態の電池セル１０によれば、第一の電池セル１０ａに設けられた傾斜突起部３１ａと、積層される第二の電池セル１０ｂに設けられた逆傾斜突起部３１ｂとが当接されて積層されることで、積層される電池セル１０のＸ方向の移動を傾斜突起部３１ａと逆傾斜突起部３１ｂとで規制することができる。そのため、ケース本体部１１０が正極板１２及び負極板１３の変形等によって膨らんで変形したり、外力がかかったりする場合であっても、積層される電池セル１０同士の移動が傾斜突起部３１ａと逆傾斜突起部３１ｂとによって規制されているため、電池セル１０同士の位置が移動することを防止できる。このため、電池セル１０同士が当接したまま移動しなくなり、より安定し電池セル１０を積層させることができ、容易に電池モジュール１を形成することができる。
なお、傾斜突起部３１ａと逆傾斜突起部３１ｂの形状は本実施形態の形状に限られるものではなく、積層される電池セル１０の移動を互いに規制する形状であれば良い。例えば、一方の対向面３０に形成される突起部３１を円形穴状として、他方の対向面３０に形成される突起部３１をそれに対応する円柱状としたり、傾斜突起部３１ａと逆傾斜突起部３１ｂとのが互い違いに組み合わさるように配置されて形成されたりしても良い。
【００４３】
次に、図６、図７（ａ）、（ｂ）を参照して第三実施形態の電池セル１０について説明する。
第三実施形態においては第一実施形態と同様の構成要素には同一の符号を伏して詳細な説明を省略する。この第三実施形態の電池セル１０は、突起部３１がケース本体部１１０の側面の二面に跨って形成される点について第一実施形態と相違する。
【００４４】
即ち、第三実施形態では、図６、図７（ａ）に示すように、電池セル１０は、積層方向であるＺ方向に対向する対向面３０と、積層方向であるＺ方向と直交する横方向であるＸ方向の側面である第二対向面３０１とに跨って突出する隣接突起部３２を有する。
隣接突起部３２は、対向面３０と第二対向面３０１との交線である第二辺部３０ｂに沿って、断面形状Ｌ字形状をなして、ケース本体部１１０の四つの第二辺部３０ｂの中央にそれぞれ形成されている。
【００４５】
上記のような第三実施形態の電池セル１０によれば、図７（ｂ）に示すように、積層方向であるＺ方向と直交するＸ方向にも電池セル１０を積層して電池モジュール１を形成する場合に、積層される電池セル１０同士のＸ方向及びＺ方向のそれぞれ間に空間を形成することができる。そのため、積層する電池セル１０の数を増やしてモジュールを構成しても、電池セル１０の積層する二方向の側面に空間を設けることができる。これにより、多くの電池セル１０を積層して電池モジュール１を形成しながら、積層する二方向に冷却風通路を設けることで用いい冷却効率を向上させることができる。
【００４６】
次に、図８（ａ）、（ｂ）を参照して第四実施形態の電池セル１０について説明する。
第四実施形態においては第一実施形態と同様の構成要素には同一の符号を伏して詳細な説明を省略する。この第四実施形態の電池セル１０は、突起部３１の形成される位置及び凹部３１１を有しない点について第一実施形態と相違する。
【００４７】
即ち、第四実施形態では、電池セル１０は、対向面３０の中央に充填突起部３３を有する。
充填突起部３３は、対向面３０の中央部分に直方状で内面を平坦としつつ外面のみを突出して設けられている。
【００４８】
上記のような第四実施形態の電池セル１０によれば、ケース本体部１１０の対向面３０の中央部分が充填突起部３３によって厚くなることで、ケース本体部１１０である対向面３０の剛性を高くすることができる。電池セル１０内の正極板１２及び負極板１３が放電時に反応してケース本体部１１０を膨張させる方向へ膨らんで変形しようとしても、ケース本体部１１０の剛性が高くなっているため、ケース本体部１１０が変形せずに正極板１２及び負極板１３の変形を抑えることができる。これにより、ケース本体部１１０によって正極板１２及び負極板１３の変形を軽減することができる。特にもっとも変形が大きい中央部に充填突起部３３が設けられることで、正極板１２及び負極板１３の変形をより軽減することができる。また、内面が凹んでおらず平坦のまま充填突起部３３が設けられることで、充填突起部３３が設けられた部分の板厚が増加し、さらに剛性が高くなり、正極板１２及び負極板１３の変形をより一層軽減することができる。
【００４９】
次に、図９（ａ）、（ｂ）を参照して第一変形例の電池セル１０について説明する。
第一変形例においては第一実施形態と同様の構成要素には同一の符号を伏して詳細な説明を省略する。この第一変形例の電池セル１０は、突起部３１の設けられる位置が第一実施形態と相違する。
【００５０】
即ち、第一変形例では、突起部３１は、第一実施形態と同様に対向面３０から直方状をなして突出している。突起部３１は、対向面３０を形成するＸ方向の辺である第一辺部３０ａとＹ方向の辺である第二辺部３０ｂのうち、第一実施形態とは異なり、Ｘ方向に延びて対向する第一辺部３０ａの中央にそれぞれ一つずつ設けられている。つまり、一つの対向面３０毎に、突起部３１は、対向面３０から外方に突出して、Ｙ方向の紙面上側の第一辺部３０ａの中央と、Ｙ方向の下側の第二辺部３０ｂの中央とにそれぞれ設けられている。図９（ｂ）に示すように、第一実施形態と同様に、突起部３１は、突起部３１が設けられた位置でケース本体部１１０の内面に突起部３１と対応する形状の凹部３１１を有している。
【００５１】
上記のような第一変形例の電池セル１０によれば、ケース本体部１１０の内部で正極板１２及び負極板１３の周りに発生するガスはＹ方向の上側に向かって上昇するため、突起部３１が凹部３１１を伴ってＹ方向の上側の第一辺部３０ａの中央に設けられていることで、ガスをより効率的に凹部３１１へと逃がしやすくなる。これにより、正極板１２及び負極板１３の反応がより効率的に行われ、電池セル１０の放電効率をより向上することができる。
【００５２】
なお、Ｙ方向の上側の第一辺部３０ａに設けられた突起部３１を大きくし凹部３１１を広くとることでガスをより一層効果的に逃がすことができる
【００５３】
次に、図１０（ａ）、（ｂ）を参照して第二変形例の電池セル１０について説明する。
第二変形例においては第三実施形態と同様の構成要素には同一の符号を伏して詳細な説明を省略する。この第二変形例の電池セル１０は、突起部３１の形状について第三実施形態と相違する。
【００５４】
即ち、第二変形例では、図１０（ａ）に示すように、第一の電池セル１０ａには、一つの対抗面３０において、Ｘ方向の手前側の第二辺部３０ｂの中央に突起部３１と、Ｘ方向の奥側の第二辺部３０ｂの中央に嵌合突起部３４とを有している。
突起部３１は、第一実施形態と同様に直方状をなして形成されている。
嵌合突起部３４は、Ｘ方向の奥側の第二辺部３０ｂの中央に設けられている。そして、嵌合突起部３４は、第二辺部３０ｂに開口を向けたコ字状に対向面３０から突出しており、コ字状の内側の開口部分に直方状の突起部３１が嵌合する大きさに形成されている。
また、第一の電池セル１０ａに積層される第二の電池セル１０ｂは、第一の電池セル１０ａの対向面３０と対応する第二の電池セル１０ｂの対向面３０には、Ｘ方向の奥側の第二辺部３０ｂの中央に突起部３１が設けられ、Ｘ方向の手前側の第二辺部３０ｂの中央に嵌合突起部３４が設けられている。
【００５５】
上記のような、第二変形例の電池セル１０によれば、図１０（ｂ）に示すように、第一の電池セル１０ａと第二の電池セル１０ｂとが積層されると、第一の電池セル１０ａの突起部３１と第二の電池セル１０ｂの嵌合突起部３４とがはまり合うことで、第一の電池セル１０ａ及び第二の電池セル１０ｂのＸ方向及びＹ方向への移動を規制することが出来る。そのため、第二実施形態よりも安定して電池セル１０を積層させることができ、容易に電池モジュール１を形成することができる。
【００５６】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、クレームの範囲によってのみ限定される。
【００５７】
なお、ケース１１に用いられる材料は本実施形態に使用されているアルミニウム合金に限られず、公知の金属材料や樹脂材料を用いることができる。例えば、金属材料であれば、アルミニウムや、ニッケル合金等が挙げられ、樹脂材料であれば、ポリカーボネートやポリエチレン、ＡＢＳ樹脂等が挙げられる。
【００５８】
また、本発明の電池セル１０は蓋面１１０ａから電極端子１５が突出する電池セル１０に限定されるものではなく、例えば、図１１に示すように、電極端子１５が、Ｘ方向に沿って円柱形状をなしており、蓋面１１０ａ及び対向面３０と直交する側面からそれぞれ一つずつ突出している電池セル１０に対して使用されても良い。
さらに、本発明の突起部３１の形状は本実施形態のものに限定されず、例えば、円形の突起部３１としても良い。
【００５９】
また、対向する辺に設けられる突起部３１はそれぞれ同じ形状や大きさである必要はなく、各辺に異なる形状や大きさの突起部３１を設けても良い。例えば、Ｙ方向の下側の第一辺部３０ａに設けられた突起部３１と、Ｙ方向の上側の第一辺部３０ａに設けられる突起部３１とは同一の形状であることに限られるものではなく、Ｙ方向の下側と上側でそれぞれ第一辺部３０ａに設けられる突起部３１との大きさや形状を異なるものとしても良い。
【００６０】
さらに、本発明における突起部３１を形成する場所は、第一辺部３０ａ又は第二辺部３０ｂのいずれか一方に限定されるものではなく、第一辺部３０ａと第二辺部３０ｂの両方に設ける構造としても良い。たとえば、第一実施形態及び第一変形例のいずれか一方に限定されるものではなく、第一実施形態及び第一変形例を組み合わせて第一辺部３０ａと第二辺部３０ｂの両方に突起部３１を設けても良い。
またさらに、本発明における突起部３１を形成する場所は、対向面３０を形成する二対の対向する辺のうち、少なくともいずれか一対の対向する辺の中央にそれぞれ設けられている場合に限定されるものではなく、例えば、一対の対向する辺において等間隔に複数の突起部を設けるようにしてもよく、この場合、中央に設けなくていなくてもよい。
また、本発明の電池セル１０は、この電池セル１０を複数積層した電池モジュールとして使用する場合を例にとって説明したが、これに限られない。例えば、１つの電池セル１０を拘束板で拘束して使用する場合でも、電池セル１０の突起部３１が拘束板に当接していることで、電池セル１０と拘束板の間に空間が生じ、この空間が冷却風通路となり、電池セル１０の冷却効率をより向上させることができる。
【符号の説明】
【００６１】
１…電池モジュール  １０…電池セル  ２０…電池モジュールケース  ２１…拘束板  ２２…拘束ピン  ２３…底板  １１…ケース  １２…正極板  １３…負極板  １４…セパレータ  １５…電極端子  １１０…ケース本体部  １１０ａ…蓋面  １１０ｂ…底面  １１０ｃ…側面  ３０…対向面  ３０ａ…第一辺部  ３０ｂ…第二辺部  ３１ａ…傾斜突起部  ３１ｂ…逆傾斜突起部  ３２…隣接突起部  ３３…充填突起部  ３４…嵌合突起部  １０ａ…第一の電池セル  １０ｂ…第二の電池セル
【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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