(57)【要約】【課題】  所定方向に延びる複数の蓄電素子を保持する構造を提供する。【解決手段】  蓄電装置（１）は、所定方向にそれぞれ延びる複数の蓄電素子（１０）と、複数の蓄電素子が所定方向と直交する面内で並べられた状態において、複数の蓄電素子をそれぞれ保持するホルダ（２０）と、を有する。ホルダは、所定方向と直交する面内に配置され、各蓄電素子を貫通させる開口部（２１ａ，２２ａ）を有する一対の第１プレート（２１，２２）と、各蓄電素子を貫通させる開口部（２３ａ）を有し、一対の第１プレートによって挟まれることにより弾性変形する第２プレート（２３）と、を有する。所定方向における第２プレートの厚さは、第２プレートの開口部に向かうにつれて増加する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向にそれぞれ延びる複数の蓄電素子と、
前記複数の蓄電素子が前記所定方向と直交する面内で並べられた状態において、前記複数の蓄電素子をそれぞれ保持するホルダと、を有し、
前記ホルダは、
前記所定方向と直交する面内に配置され、前記各蓄電素子を貫通させる開口部を有する一対の第１プレートと、
前記各蓄電素子を貫通させる開口部を有し、前記一対の第１プレートによって挟まれることにより弾性変形する第２プレートと、を有し、
前記所定方向における前記第２プレートの厚さは、前記第２プレートの前記開口部に向かうにつれて増加することを特徴とする蓄電装置。
【請求項２】
所定方向にそれぞれ延びる複数の蓄電素子と、
前記複数の蓄電素子が前記所定方向と直交する面内で並べられた状態において、前記複数の蓄電素子をそれぞれ保持するホルダと、を有し、
前記ホルダは、
前記所定方向と直交する面内に配置され、前記各蓄電素子を貫通させる開口部を有する一対の第１プレートと、
前記各蓄電素子を貫通させる開口部を有し、前記一対の第１プレートによって挟まれることにより変形する第２プレートと、を有し、
前記第１プレートの前記開口部は、前記第１プレートのプレス加工によって生成され、前記第２プレートの側に突出する爪部を含むことを特徴とする蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の蓄電素子を保持する構造を備えた蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、いわゆる円筒型電池を保持するためのホルダが記載されている。このホルダは、一対の第１保持プレートと、一対の第１保持プレートの間に配置される第２保持プレートとを有している。そして、第１保持プレートおよび第２保持プレートを用いて、互いに対向する方向から電池を押さえつけることにより、電池を保持している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１２９４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、特許文献１に記載の保持構造とは異なる構造において、蓄電素子を保持する構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願第１の発明である蓄電装置は、所定方向にそれぞれ延びる複数の蓄電素子と、複数の蓄電素子が所定方向と直交する面内で並べられた状態において、複数の蓄電素子をそれぞれ保持するホルダと、を有する。ここで、ホルダは、所定方向と直交する面内に配置され、各蓄電素子を貫通させる開口部を有する一対の第１プレートと、各蓄電素子を貫通させる開口部を有し、一対の第１プレートによって挟まれることにより弾性変形する第２プレートと、を有する。また、所定方向における第２プレートの厚さは、第２プレートの開口部に向かうにつれて増加する。
【０００６】
本願第１の発明によれば、第２プレートを弾性変形させることにより、第２プレートの開口部を蓄電素子の外面に接触させることができる。また、第２プレートの厚さを、第２プレートの開口部に向かって増加させることにより、第２プレートの開口部および蓄電素子の接触面積を増加させることができ、蓄電素子を保持しやすくすることができる。
【０００７】
本願第２の発明である蓄電装置は、所定方向にそれぞれ延びる複数の蓄電素子と、複数の蓄電素子が所定方向と直交する面内で並べられた状態において、複数の蓄電素子をそれぞれ保持するホルダと、を有する。ここで、ホルダは、所定方向と直交する面内に配置され、各蓄電素子を貫通させる開口部を有する一対の第１プレートと、各蓄電素子を貫通させる開口部を有し、一対の第１プレートによって挟まれることにより変形する第２プレートと、を有する。また、第１プレートの開口部は、第１プレートのプレス加工によって生成され、第２プレートの側に突出する爪部を含んでいる。
【０００８】
本願第２の発明によれば、本願第１の発明と同様に、第２プレートを弾性変形させることにより、第２プレートの開口部を蓄電素子の外面に接触させることができる。ここで、第１プレートの開口部に形成された爪部を用いることにより、第２プレートの開口部を変形させやすくすることができ、蓄電素子を保持しやすくすることができる。また、爪部は、第２プレートの側に突出しているため、第１プレートの開口部に蓄電素子を挿入するときに、爪部の先端が、蓄電素子の外面に接触しにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】電池モジュールの外観図である。
【図２】電池モジュールの側面図である。
【図３】電池モジュールの分解図である。
【図４】実施例１において、ホルダによって単電池を保持する部分の断面図である。
【図５】実施例１において、剛性プレートの一部を示す拡大図である。
【図６】実施例１において、弾性プレートの一部を示す拡大図である。
【図７】実施例２において、ホルダによって単電池を保持する部分の断面図である。
【図８】実施例３において、弾性プレートに形成された複数の開口部の位置関係を説明する図である。
【図９】実施例３において、弾性プレートの開口部の拡大図である。
【図１０】実施例４において、弾性プレートの開口部を含む領域の拡大図である。
【図１１】実施例４において、ホルダによって単電池を保持する部分の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本発明の実施例１である電池モジュール（蓄電装置に相当する）の外観図である。図１において、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、互いに直交する軸である。ここで、本実施例では、鉛直方向に相当する軸をＺ軸としている。Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の関係は、他の図面においても同様である。
【００１２】
電池モジュール１は、複数の単電池（蓄電素子に相当する）１０を有する。単電池１０は、いわゆる円筒型の単電池である。すなわち、単電池１０は、Ｘ方向に延びており、単電池１０をＹ−Ｚ平面で切断したときの断面形状は、円形に形成されている。図１では、２つの単電池１０を示しているが、単電池１０の数は、適宜設定することができる。
【００１３】
単電池１０としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタ（コンデンサ）を用いることができる。電池モジュール１は、例えば、車両を走行させるための動力源として用いることができる。具体的には、電池モジュール１から出力された電気エネルギを、モータ・ジェネレータによって運動エネルギに変換し、この運動エネルギを用いて車両を走行させることができる。
【００１４】
図２に示すように、Ｘ方向における単電池１０の両端面には、正極端子１１および負極端子１２が設けられている。図２は、図１に示す電池モジュール１をＹ方向から見たときの側面図である。単電池１０は、電池ケース１３と、電池ケース１３の内部に配置された発電要素１４とを有する。電池ケース１３の一部は、正極端子１１および負極端子１２を構成している。
【００１５】
本実施例において、正極端子１１は、凸面で構成されており、負極端子１２は、平坦面で構成されているが、これに限るものではない。具体的には、正極端子１１および負極端子１２を、凸面で構成することができる。
【００１６】
発電要素１４は、正極板と、負極板と、正極板および負極板の間に配置されたセパレータとを有する。正極板は、集電板と、集電板の表面に形成された正極活物質層とを有する。正極活物質層は、例えば、正極に対応する活物質と、導電剤と、バインダーとを含んでいる。発電要素１４の正極板は、単電池１０の正極端子１１と電気的に接続されている。
【００１７】
負極板は、集電板と、集電板の表面に形成された負極活物質層とを有する。負極活物質層は、例えば、負極に対応する活物質と、導電剤と、バインダーとを含んでいる。発電要素１４の負極板は、単電池１０の負極端子１２と電気的に接続されている。ここで、セパレータ、正極活物質層および負極活物質層には、電解液がしみこんでいる。
【００１８】
ホルダ２０は、複数の単電池１０を保持する。ホルダ２０は、Ｘ方向に延びる単電池１０であれば、この単電池１０を保持することができる。
【００１９】
本実施例では、正極端子１１（又は負極端子１２）が、ホルダ２０に対して同一の側に位置するように、複数の単電池１０が配置されている。複数の単電池１０における複数の正極端子１１には、１つのバスバーが接触し、複数の単電池１０における複数の負極端子１２には、１つのバスバーが接触する。これにより、複数の単電池１０は、電気的に並列に接続されることになる。
【００２０】
なお、本実施例では、複数の単電池１０を電気的に並列に接続しているが、複数の単電池１０を電気的に直列に接続することもできる。２つの単電池１０を電気的に直列に接続するときには、一方の単電池１０の正極端子１１と、他方の単電池１０の負極端子１２とを、ホルダ２０に対して同一の側に配置することが好ましい。
【００２１】
これにより、バスバーを用いて、２つの単電池１０を電気的に直列に接続し易くなる。すなわち、ホルダ２０に対して同一の側に位置する正極端子１１および負極端子１２に対して、バスバーを接続するだけでよい。複数の単電池１０を電気的に直列に接続するときには、単電池１０の数に対応した数のバスバーを用意しておく必要がある。複数のバスバーを、樹脂などの絶縁材料で形成されたホルダによって保持すれば、複数のバスバーを取り扱い易くなる。
【００２２】
ホルダ２０は、一対の剛性プレート（第１プレートに相当する）２１，２２と、弾性プレート（第２プレートに相当する）２３とを有する。剛性プレート２１，２２は、単電池１０を保持する機能を有するとともに、弾性プレート２３を変形させる機能を有する。剛性プレート２１，２２は、Ｙ−Ｚ平面内に配置される。剛性プレート２１，２２は、弾性プレート２３よりも剛性が高く、例えば、アルミニウムといった金属で形成することができる。
【００２３】
剛性プレート２１，２２を金属で形成すれば、単電池１０で発生した熱を大気中に放出しやすくなる。単電池１０（発電要素１４）は、充放電などによって発熱するが、剛性プレート２１，２２を金属で形成することにより、単電池１０で発生した熱を剛性プレート２１，２２に逃がしやすくなる。そして、剛性プレート２１，２２から大気中に熱を放出しやすくなる。これにより、単電池１０の温度上昇を抑制することができる。
【００２４】
剛性プレート２１，２２の放熱性を向上させるために、剛性プレート２１，２２にフィンを設けることができる。フィンは、剛性プレート２１，２２の互いに向かい合う面とは異なる面に設けることができる。剛性プレート２１，２２にフィンを設けることにより、剛性プレート２１，２２の剛性を向上させることもできる。
【００２５】
剛性プレート２１，２２は、単電池１０を貫通させる開口部２１ａ，２２ａを有する。開口部２１ａは、単電池１０の数だけ設けられており、単電池１０の外周面に沿った形状に形成されている。本実施例では、単電池１０の外周面が円形に形成されているため、開口部２１ａも円形に形成されている。開口部２１ａの径は、単電池１０の径と略等しくなっている。同様に、開口部２２ａは、単電池１０の数だけ設けられており、単電池１０の外周面に沿った形状（円形）に形成されている。そして、開口部２２ａの径は、単電池１０の径と略等しくなっている。
【００２６】
開口部２１ａ，２２ａの径が単電池１０の径よりも小さいと、単電池１０を開口部２１ａ，２２ａに挿入できなくなってしまう。また、開口部２１ａ，２２ａの径が単電池１０の径に対して大きすぎると、開口部２１ａ，２２ａを用いて単電池１０を保持し難くなってしまう。
【００２７】
単電池１０を挿入する点と、単電池１０を保持する点とを考慮して、開口部２１ａ，２２ａの径を設定することができる。ここで、単電池１０の製造誤差によって、単電池１０の径にバラツキが発生することもあるため、単電池１０の径のバラツキも考慮して、開口部２１ａ，２２ａの径を設定することができる。
【００２８】
本実施例では、開口部２１ａ，２２ａの径を互いに等しくしているが、開口部２１ａ，２２ａの径を異ならせることもできる。具体的には、開口部２１ａ，２２ａのうち、一方の開口部の径を、単電池１０の径と等しくしておき、他方の開口部の径を、単電池１０の径や一方の開口部の径よりも大きくすることができる。
【００２９】
剛性プレート２１，２２の外縁２１ｂ，２２ｂをＹ−Ｚ平面内で合わせると、複数の開口部２１ａと、複数の開口部２２ａとは、Ｘ方向において互いに重なる。このため、Ｘ方向で互いに重なった開口部２１ａ，２２ａに対して、単電池１０を挿入することができる。
【００３０】
本実施例において、剛性プレート２１，２２は、同一の構造を有し、同一の材質で形成されているが、構造および材質の少なくとも一方を異ならせることもできる。
【００３１】
構造を異ならせる場合としては、例えば、剛性プレート２１，２２の厚さ（Ｘ方向の長さ）を異ならせたり、外形を異ならせたりすることができる。外形を異ならせる場合としては、例えば、剛性プレート２１にフィンを設け、剛性プレート２２にフィンを設けないことができる。材質を異ならせる場合としては、例えば、互いに異なる金属材料を用いることができる。
【００３２】
弾性プレート２３は、弾性変形する材料で形成されている。弾性プレート２３の材料としては、例えば、ゴムを用いることができる。弾性プレート２３は、単電池１０を貫通させる開口部２３ａを有しており、開口部２３ａは、単電池１０の数だけ設けられている。
【００３３】
ここで、弾性プレート２３は、剛性プレート２１，２２の間に配置され、弾性プレート２１，２２によって弾性プレート２３を挟んだとき、弾性プレート２３の開口部２３ａは、Ｘ方向において、剛性プレート２１，２２の開口部２１ａ，２２ａと重なる。これにより、弾性プレート２３の開口部２３ａと、剛性プレート２１，２２の開口部２１ａ，２２ａに対して、単電池１０を挿入することができる。
【００３４】
開口部２３ａは、単電池１０の外周に沿った形状（円形）に形成されており、開口部２３ａの径は、単電池１０の径と略等しくなっている。ここで、後述するように、弾性プレート２３を弾性変形させることにより、開口部２３ａの径を、単電池１０の径よりも小さくすることができる。
【００３５】
弾性プレート２３の外縁２３ｂは、剛性プレート２１，２２の外縁２１ｂ，２２ｂに沿って形成されている。すなわち、Ｘ方向から見たときに、弾性プレート２３の外縁２３ｂは、剛性プレート２１，２２の外縁２１ｂ，２２ｂと重なる。
【００３６】
図３に示すように、弾性プレート２３は、一対の剛性プレート２１，２２によってＸ方向で圧縮されることにより、弾性変形する。ここで、弾性プレート２３と接触する剛性プレート２１，２２の面は、平坦な面で構成されている。また、剛性プレート２１，２２と接触する弾性プレート２３の面も、平坦な面で構成されている。
【００３７】
一対の剛性プレート２１，２２が弾性プレート２３を挟むことにより、弾性プレート２３が変形して、弾性プレート２３の厚さ（Ｘ方向の長さ）が薄くなる。また、弾性プレート２３の厚さが薄くなることに応じて、弾性プレート２３の開口部２３ａは、開口部２３ａの内側に向かって変形しやすくなる。これにより、弾性プレート２３の開口部２３ａを、単電池１０の外周面に密接させることができ、単電池１０を保持しやすくなる。
【００３８】
図４は、ホルダ２０によって単電池１０を保持する部分の拡大図（断面図）を示している。剛性プレート２１は、図５に示すように、剛性プレート２２の側に面する傾斜面２１ｃを有する。ここで、図５は、図４に示す構成のうち、剛性プレート２１，２２だけを示している。傾斜面２１ｃは、開口部２１ａの周方向に沿って形成されており、言い換えれば、単電池１０の外周面に沿って形成されている。
【００３９】
ここで、傾斜面２１ｃの一端は、剛性プレート２１の開口部２１ａとつながっており、傾斜面２１ｃの他端は、剛性プレート２１の側面２１ｄとつながっている。側面２１ｄは、弾性プレート２３と接触する面であり、平坦な面で構成されている。ここで、側面２１ｄに対する傾斜面２１ｃの角度（鋭角）をθ１としている。
【００４０】
剛性プレート２２についても、剛性プレート２１と同様の構造を有する。すなわち、図５に示すように、剛性プレート２２は、剛性プレート２１の側に面する傾斜面２２ｃを有しており、傾斜面２２ｃは、開口部２２ａの周方向に沿って形成されている。
【００４１】
ここで、傾斜面２２ｃの一端は、剛性プレート２２の開口部２２ａとつながっており、傾斜面２２ｃの他端は、剛性プレート２２の側面２２ｄとつながっている。側面２２ｄは、弾性プレート２３と接触する面であり、平坦な面で構成されている。ここで、側面２２ｄに対する傾斜面２２ｃの角度（鋭角）はθ１である。角度θ１は、０度よりも大きく、９０度よりも小さい。
【００４２】
本実施例では、傾斜面２１ｃ，２２ｃの角度を同一の角度θ１としているが、これに限るものではない。すなわち、傾斜面２１ｃの角度と、傾斜面２２ｃの角度とを互いに異ならせることもできる。
【００４３】
弾性プレート２３は、図６に示すように、一対の傾斜面２３ｃを有しており、弾性プレート２３の厚さ（Ｘ方向の長さ）は、開口部２３ａに近づくにつれて厚くなっている。ここで、図６は、図４に示す構成のうち、弾性プレート２３だけを示している。各傾斜面２３ｃは、開口部２３ａの外周に沿って形成されており、開口部２３ａから各傾斜面２３ｃまでの距離は一定である。一対の傾斜面２３ｃのうち、一方の傾斜面２３ｃは、剛性プレート２１の傾斜面２１ｃと接触し、他方の傾斜面２３ｃは、剛性プレート２２の傾斜面２２ｃと接触する。
【００４４】
また、弾性プレート２３は、一対の側面２３ｄを有しており、各側面２３ｄは、平坦な面で構成されている。一対の側面２３ｄのうち、一方の側面２３ｄは、剛性プレート２１の側面２１ｄと接触し、他方の側面２３ｄは、剛性プレート２２の側面２２ｄと接触する。Ｘ方向における一対の側面２３ｄの間隔、すなわち、側面２３ｄにおける弾性プレート２３の厚さは、Ｘ方向における開口部２３ａの長さよりも短くなっている。
【００４５】
図６に示すように、側面２３ｄに対する傾斜面２３ｃの角度をθ２としている。角度θ２は、０度よりも大きく、９０度よりも小さい。弾性プレート２３は、一対の傾斜面２３ｃを有しているが、これらの傾斜面２３ｄの角度は、同一の角度θ２である。本実施例では、一対の傾斜面２３ｃの角度を等しくしているが、互いに異ならせることもできる。
【００４６】
本実施例において、角度θ１は、角度θ２よりも大きくなっている。これにより、一対の剛性プレート２１，２２を互いに近づけて、弾性プレート２３を圧縮したとき、剛性プレート２１の傾斜面２１ｃが、傾斜面２１ｃに対応する弾性プレート２３の傾斜面２３ｃを押し込むことになる。また、剛性プレート２２の傾斜面２２ｃが、傾斜面２２ｃに対応する弾性プレート２３の傾斜面２３ｃを押し込むことになる。
【００４７】
剛性プレート２１，２２の傾斜面２１ｃ，２２ｃが弾性プレート２３の傾斜面２３ｃを押し込むことにより、弾性プレート２３の開口部２３ａを単電池１０の外周面に向かって変位させることができ、開口部２３ａを単電池１０の外周面に密接させることができる。また、開口部２３ａを単電池１０の外周面に密接させることにより、開口部２３ａをＸ方向に広げることができる。これにより、開口部２３ａおよび単電池１０の接触面積を広げることができ、単電池１０を保持しやすくすることができる。
【００４８】
本実施例では、開口部２３ａの周方向に沿って、傾斜面２３ｃが形成されているため、開口部２３ａの全体を単電池１０の外周面に向かって変位させることができる。すなわち、開口部２３ａの周方向における位置に応じて、開口部２３ａの変形量にバラツキが発生することを抑制できる。言い換えれば、開口部２３ａによって単電池１０の外周面を押し込む力が、単電池１０の周方向においてばらつくことを抑制できる。
【００４９】
これにより、開口部２３ａの中心に、言い換えれば、開口部２１ａ，２２ａの中心に、単電池１０を位置させやすくなる。すなわち、開口部２１ａ，２２ａの内側において、単電池１０が片寄ってしまうことを抑制できる。また、開口部２１ａ，２２ａに対して単電池１０を片寄らせることなく配置することができれば、単電池１０の位置決めの精度を向上させることができ、バスバーを単電池１０に取り付けやすくなる。
【００５０】
開口部２１ａ，２２ａの内側で単電池１０が片寄ってしまうと、このような公差を吸収しながら、バスバーを単電池１０に接続するために、バスバーを大型化しなければならない。本実施例では、単電池１０の位置決め精度を向上させることができるため、バスバーを大型化させる必要もなく、バスバーの大型化に伴って、電池モジュール１が大型化することを抑制できる。
【００５１】
また、本実施例では、上述したように、Ｘ方向における開口部２３ａの長さを、一対の側面２３ｄの間隔よりも大きくしている。これにより、弾性プレート２３（開口部２３ａ）および単電池１０の接触面積を確保しやすくなり、単電池１０をＸ方向に沿って保持しやすくなる。言い換えれば、単電池１０がＹ−Ｚ平面に対して傾いた状態で保持されることを抑制できる。
【００５２】
開口部２１ａ，２２ａの内側で単電池１０が片寄って配置されたり、Ｙ−Ｚ平面に対して単電池１０が傾いたりするときには、隣り合って配置される２つの単電池１０が互いに干渉してしまうおそれがある。ここで、Ｙ−Ｚ平面内において、隣り合って配置される２つの開口部２１ａの間隔や、隣り合って配置される２つの開口部２２ａの間隔を広げれば、隣り合って配置される２つの単電池１０が互いに干渉してしまうことを抑制できる。
【００５３】
しかし、隣り合って配置される２つの開口部２１ａ（２２ａ）の間隔を広げてしまうと、剛性プレート２１，２２が大型化してしまう。本実施例によれば、上述したように、開口部２１ａ，２２ａの内側で単電池１０が片寄ることを抑制できたり、Ｙ−Ｚ平面に対して単電池１０が傾くことを抑制できたりする。これにより、隣り合って配置される２つの単電池１０が干渉しにくくなり、隣り合って配置される２つの開口部２１ａ（２２ａ）の間隔を広げる必要もなくなる。したがって、剛性プレート２１，２２の大型化を抑制したり、剛性プレート２１，２２の大型化に伴う電池モジュール１の大型化を抑制したりすることができる。
【００５４】
一対の剛性プレート２１，２２は、弾性プレート２３を変形させたままの状態において、互いに固定される。剛性プレート２１，２２は、互いに固定されていればよく、剛性プレート２１，２２を固定する構造は、適宜選択することができる。例えば、ボルトおよびナットを用いて、剛性プレート２１，２２を固定したり、剛性プレート２１，２２を溶接したりすることができる。
【００５５】
本実施例において、剛性プレート２１，２２の外縁２１ｂ，２２ｂは、電池モジュール１を収容するモジュールケースの内壁面に接触させることができる。一対の剛性プレート２１，２２が弾性プレート２３を圧縮すると、弾性プレート２３の弾性変形によって、弾性プレート２３の外縁２３ｂが、剛性プレート２１，２２の外縁２１ｂ，２２ｂから突出してしまうおそれがある。
【００５６】
そこで、剛性プレート２１，２２の外縁２１ｂ，２２ｂをモジュールケースの内壁面に接触させることにより、弾性プレート２３の外縁２３ｂが、剛性プレート２１，２２の外縁２１ｂ，２２ｂから突出することを阻止できる。なお、電池モジュール１を覆うモジュールケースを用いなくても、少なくとも、剛性プレート２１，２２の外縁２１ｂ，２２ｂだけを囲む部材（いわゆる枠部材）を用いれば、弾性プレート２３の外縁２３ｂが、剛性プレート２１，２２の外縁２１ｂ，２２ｂから突出することを阻止できる。
【００５７】
本実施例では、剛性プレート２１，２２に対して、単電池１０の数だけ、開口部２１ａ，２２ａを形成しているが、これに限るものではない。Ｙ−Ｚ平面内で隣り合う複数の開口部２１ａ（又は開口部２２ａ）は、一部において、つながっていてもよい。ここで、複数の開口部２１ａ（又は開口部２２ａ）をつなげる領域が広がると、開口部２１ａ（又は開口部２２ａ）によって単電池１０を保持しにくくなることがある。この点を考慮して、複数の開口部２１ａ（又は開口部２２ａ）をつなげることもできる。
【００５８】
本実施例におけるホルダ２０は、一対の剛性プレート２１，２２および弾性プレート２３を有しているが、これに限るものではない。具体的には、３つ以上の剛性プレートを用いることもできる。この場合において、弾性プレートは、Ｘ方向で隣り合う２つの剛性プレートによって挟まれていればよい。
【００５９】
本実施例において、弾性プレート２３の開口部２３ａは、円形に形成されているが、これに限るものではない。開口部２３ａは、単電池１０の外周面と密接できればよい。例えば、開口部２３ａの外形を多角形とすることができる。この場合であっても、開口部２３ａの全体を開口部２３ａの内側に向かって変位させることにより、開口部２１ａ，２２ａに対して単電池１０を精度良く位置決めすることができる。
【実施例２】
【００６０】
本発明の実施例２である電池モジュールについて説明する。本実施例において、実施例１で説明した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。以下、実施例１と異なる点について、主に説明する。
【００６１】
図７は、ホルダ２０によって単電池１０を保持する部分の拡大図（断面図）である。本実施例では、剛性プレート２１，２２がプレス加工によって成形されており、剛性プレート２１，２２の開口部２１ａ，２２ａには、爪部２１ｅ，２２ｅが形成されている。ここで、爪部２１ｅ，２２ｅの一部が、開口部２１ａ，２２ａを形成している。
【００６２】
ダイおよびパンチを用いたプレス加工を行うとき、ダイおよびパンチのクリアランスによって、プレス加工品には、バリが発生することがある。このバリは、爪部２１ｅ，２２ｅに相当する。本実施例では、剛性プレート２１，２２のプレス加工によって生成された爪部２１ｅ，２２ｅを用いて、弾性プレート２３の開口部２３ａを変形させるようにしている。
【００６３】
図７に示すように、剛性プレート２１の爪部２１ｅは、弾性プレート２３の側に向かって突出しており、弾性プレート２３を押しつけている。また、剛性プレート２２の爪部２２ｅは、弾性プレート２３の側に向かって突出しており、弾性プレート２３を押しつけている。
【００６４】
爪部２１ｅ，２２ｅが弾性プレート２３を押し込むことにより、弾性プレート２３の開口部２３ａを、単電池１０の外周面に向かって変形させることができる。これにより、開口部２３ａが単電池１０の外周面に密接し、単電池１０を保持することができる。ここで、爪部２１ｅ，２２ｅは、開口部２３ａの周方向に沿って形成されているため、開口部２３ａの全体を単電池１０の外周面に密接させることができる。
【００６５】
開口部２３ａの全体を単電池１０の外周面に密接させることにより、剛性プレート２１，２２の開口部２１ａ，２２ａの内側において、単電池１０が片寄ってしまうことを抑制できる。すなわち、開口部２１ａ，２２ａの中心に対して、単電池１０を位置させやすくすることができる。
【００６６】
実施例１でも説明したように、開口部２１ａ，２２ａの内側における単電池１０の片寄りを抑制することにより、Ｙ−Ｚ平面内において、隣り合う２つの開口部２１ａ（又は２２ａ）の間隔を広げる必要もなくなり、剛性プレート２１，２２の大型化を抑制することができる。剛性プレート２１，２２の大型化を抑制すれば、電池モジュール１の大型化も抑制することができる。
【００６７】
ここで、爪部２１ｅが弾性プレート２３の側とは反対側に突出していると、爪部２１ｅを用いて、弾性プレート２３を変形させにくくなってしまう。また、開口部２１ａに単電池１０を挿入するときに、爪部２１ｅが単電池１０の外周面に接触しやすくなり、爪部２１ｅによって単電池１０の外周面にキズを付けてしまうおそれもある。
【００６８】
例えば、単電池１０の外周面に、絶縁性のフィルムを設けているときには、爪部２１ｅによって、フィルムにキズがついてしまうおそれがある。本実施例では、爪部２１ｅが弾性プレート２３の側に突出しているため、爪部２１ｅによって単電池１０の外周面にキズを付けてしまうこともない。同様に、爪部２２ｅは、弾性プレート２３の側に突出しているため、爪部２２ｅによって単電池１０の外周面にキズを付けてしまうこともない。
【００６９】
また、爪部２１ｅ，２２ｅを弾性プレート２３の側に突出させることにより、爪部２１ｅ，２２ｅの曲面を用いて、単電池１０を開口部２１ａ，２２ａに進入させやすくすることができる。すなわち、単電池１０を開口部２１ａ又は開口部２２ａから挿入するときのガイド面として、爪部２１ｅ，２２ｅを用いることができる。
【実施例３】
【００７０】
本発明の実施例３である電池モジュールについて説明する。本実施例において、実施例１で説明した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。以下、実施例１と異なる点について主に説明する。
【００７１】
図８は、弾性プレート２３をＸ方向から見た図（正面図）であり、弾性プレート２３に形成された複数の開口部２３ａの位置関係を示している。図８には、弾性プレート２３における開口部２３ａの位置関係を示しているが、剛性プレート２１，２２における開口部２１ａ，２２ａの位置関係についても、図８と同様である。
【００７２】
位置Ｐ１に配置された開口部２３ａの周囲には、位置Ｐ２〜Ｐ７において、６つの開口部２３ａが設けられている。位置Ｐ１，Ｐ２に配置された開口部２３ａは、矢印Ｄ１の方向において隣り合っており、位置Ｐ１，Ｐ３に配置された開口部２３ａは、矢印Ｄ２の方向において隣り合っている。また、位置Ｐ１，Ｐ４に配置された開口部２３ａは、矢印Ｄ３の方向において隣り合っている。
【００７３】
位置Ｐ１，Ｐ５に配置された開口部２３ａは、矢印Ｄ４の方向において隣り合っており、位置Ｐ１，Ｐ６に配置された開口部２３ａは、矢印Ｄ５の方向において隣り合っている。ここで、矢印Ｄ４の方向は、矢印Ｄ１の方向と同一であり、矢印Ｄ５の方向は、矢印Ｄ２の方向と同一である。
【００７４】
また、位置Ｐ１，Ｐ７に配置された開口部２３ａは、矢印Ｄ６の方向において隣り合っている。ここで、矢印Ｄ６の方向は、矢印Ｄ３の方向と同一である。
【００７５】
本実施例では、図８に示す開口部２３ａの位置関係を考慮して、弾性プレート２３の開口部２３ａの形状を決めている。具体的には、開口部２３ａは、図９に示す形状に形成されている。図９では、位置Ｐ１に配置された開口部２３ａの形状を示している。図９に示すように、開口部２３ａには、開口部２３ａの内側に突出する突出部２３ａ１〜２３ａ６が形成されている。
【００７６】
突出部２３ａ１は、矢印Ｄ１の方向に対応した位置に設けられており、矢印Ｄ１の方向に突出している。突出部２３ａ２は、矢印Ｄ２の方向に対応した位置に設けられており、矢印Ｄ２の方向に突出している。突出部２３ａ３は、矢印Ｄ３の方向に対応した位置に設けられており、矢印Ｄ３の方向に突出している。
【００７７】
突出部２３ａ４は、矢印Ｄ４の方向に対応した位置に設けられており、矢印Ｄ４の方向に突出している。突出部２３ａ５は、矢印Ｄ５の方向に対応した位置に設けられており、矢印Ｄ５の方向に突出している。突出部２３ａ６は、矢印Ｄ６の方向に対応した位置に設けられており、矢印Ｄ６の方向に突出している。
【００７８】
弾性プレート２３が剛性プレート２１，２２によって圧縮されるとき、弾性プレート２３の変形量は、Ｙ−Ｚ平面内に占める弾性プレート２３の面積に応じて変化する。すなわち、圧縮される弾性プレート２３の面積が大きくなるほど、弾性プレート２３の変形量が大きくなる。
【００７９】
例えば、図８において、位置Ｐ１，Ｐ２の開口部２３ａの間に位置する領域では、弾性プレート２３を圧縮しても変形しにくい。特に、位置Ｐ１，Ｐ２における開口部２３ａの間隔が最も短い領域では、最も変形しにくくなる。
【００８０】
一方、位置Ｐ１の開口部２３ａに対して、位置Ｐ２の開口部２３ａから外れた方向（例えば、図８に示すＺ方向）には、開口部２３ａが設けられていない。このため、このような領域は、位置Ｐ１，Ｐ２の開口部２３ａの間に位置する領域よりも大きくなり、弾性プレート２３を圧縮したときに変形しやすくなる。このように弾性プレート２３には、複数の開口部２３ａの配置に応じて、変形しにくい領域と、変形しやすい領域とが含まれている。
【００８１】
そこで、本実施例では、弾性プレート２３の変形しにくい領域を考慮して、開口部２３ａに突出部２３ａ１〜２３ａ６を設けている。変形しにくい領域については、突出部２３ａ１〜２３ａ６を予め設けておくことにより、突出部２３ａ１〜２３ａ６の分だけ、弾性プレート２３を変形しやすくすることができる。
【００８２】
ここで、開口部２３ａは、円形に形成されているため、隣り合って配置される２つの開口部２３ａの間隔には、様々な距離が含まれる。すなわち、２つの開口部２３ａの中心を結ぶ線上において、２つの開口部２３ａの間隔が最も狭くなり、開口部２３ａの接線上において、２つの開口部２３ａの間隔が最も広くなる。
【００８３】
本実施例では、上述した２つの開口部２３ａの間隔も考慮して、突出部２３ａ１〜２３ａ６の形状を設定している。すなわち、２つの開口部２３ａの間隔が最も狭くなる位置については、各突出部２３ａ１〜２３ａ６の突出量を最も大きくしている。そして、２つの開口部２３ａの間隔が広くなるほど、各突出部２３ａ１〜２３ａ６の突出量を小さくしている。
【００８４】
図９では、位置Ｐ１に配置される開口部２３ａの形状を示しているが、各位置Ｐ２〜Ｐ６に配置される開口部２３ａについても、上述した点を考慮して突出部を設けることができる。すなわち、各開口部２３ａの形状は、この開口部２３の周囲に配置される開口部２３ａとの位置関係を考慮して決めることができる。
【００８５】
これにより、開口部２３ａの全体を単電池１０の外周面に接触させやすくなり、剛性プレート２１，２２における開口部２１ａ，２２ａの中心に対して、単電池１０を位置させやすくなる。このように単電池１０を精度良く位置決めすることにより、実施例１でも説明したように、剛性プレート２１，２２の大型化や、電池モジュール１の大型化を抑制することができる。
【実施例４】
【００８６】
本発明の実施例４である電池モジュールについて説明する。本実施例において、実施例１で説明した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。以下、実施例１と異なる点について、主に説明する。
【００８７】
図１０は、弾性プレート２３の一部をＸ方向から見たときの図（正面図）である。図１０に示すように、弾性プレート２３には、開口部２３ａだけでなく、複数の開口部２３ｅも形成されている。複数の開口部２３ｅは、開口部２３ａの周方向に沿って設けられており、各開口部２３ｅおよび開口部２３ａの最短距離は、互いに等しくなっている。
【００８８】
ここで、複数の開口部２３ｅは、開口部２３ａの周方向に沿って配置されていればよく、開口部２３ｅの数は、適宜設定することができる。また、開口部２３ｅの径も適宜設定することができるが、弾性プレート２３の変形量を確保するうえでは、開口部２３ｅの径を、開口部２３ａの径よりも小さくすることが好ましい。
【００８９】
実施例３でも説明したように、開口部２３ｅの径が大きくなるほど、開口部２３ａおよび開口部２３ｅの間に位置する領域を変形させにくくなってしまうおそれがある。そこで、開口部２３ａの周囲に位置する領域を変形させやすくするために、開口部２３ｅの径を、開口部２３ａの径よりも小さくすることが好ましい。
【００９０】
図１０では、１つの開口部２３ａに対する開口部２３ｅの位置関係を示しているが、弾性プレート２３に複数の開口部２３ａが形成されているときには、各開口部２３ａに対して、図１０に示すように、開口部２３ｅを配置することができる。ここで、隣り合って配置される２つの開口部２３ａについては、開口部２３ｅを共用することができる。例えば、隣り合って配置される２つの開口部２３ａの間には、１つの開口部２３ｅを設けるだけでもよい。
【００９１】
図１１は、図１０に示すＺ１−Ｚ１断面図である。図１１では、弾性プレート２３だけでなく、剛性プレート２１，２２や単電池１０も示している。
【００９２】
図１１に示すように、開口部２３ｅは、テーパ面で構成されており、開口部２３ｅの径は、剛性プレート２１の側から剛性プレート２２の側に向かって連続的に減少している。剛性プレート２１には、ピン２１ｆが設けられており、ピン２１ｆは、剛性プレート２２の側に向かって突出している。
【００９３】
ピン２１ｆは、開口部２３ｅの数だけ設けられているとともに、開口部２３ｅに対応した位置に設けられている。ここで、複数のピン２１ｆは、開口部２１ａの周方向に沿って配置されている。これにより、図１１に示すように、ピン２１ｆは、弾性プレート２３の開口部２３ｅに挿入される。ピン２１ｆの外周面は、テーパ面で構成されており、開口部２３ｅに沿った形状に形成されている。
【００９４】
ピン２１ｆを開口部２３ｅに挿入しながら、剛性プレート２１，２２によって弾性プレート２３を圧縮することにより、弾性プレート２３を変形させることができる。ここで、ピン２１ｆが開口部２３ｅに挿入されることにより、開口部２３ａを、開口部２３ａの内側、言い換えれば、単電池１０の外周面に向かって変形させることができる。
【００９５】
ここで、ピン２１ｆにおけるテーパ面の角度を、開口部２３ｅにおけるテーパ面の角度よりも大きくすることができる。ここで、テーパ面の角度とは、剛性プレート２１および弾性プレート２３が接触する平面（Ｙ−Ｚ平面）に対する角度である。このようにテーパ面の角度を設定することにより、ピン２１ｆによって開口部２３ｅを押しつけやすくなり、開口部２３ａを変形させやすくすることができる。
【００９６】
複数の開口部２３ｅが、開口部２３ａの外周に沿って配置されているため、開口部２３ａの全体を変形させることができる。ここで、複数の開口部２３ｅは、開口部２３ａの径方向に関して、開口部２３ａからの距離が互いに等しい位置に設けられているため、開口部２３ａの全体を単電池１０の外周面に接触させることができる。
【００９７】
これにより、開口部２３ａの中心に対して単電池１０を位置させやすくなり、剛性プレート２１，２２の開口部２１ａ，２２ａの内側において、単電池１０が片寄ってしまうことを抑制できる。そして、実施例１でも説明したように、Ｙ−Ｚ平面内において、隣り合って配置される２つの開口部２１ａ（２２ａ）の間隔を広げる必要もなくなり、剛性プレート２１，２２の大型化や、電池モジュール１の大型化を抑制することができる。
【００９８】
また、ピン２１ｆを開口部２３ｅに挿入することにより、弾性プレート２３に対する剛性プレート２１の位置決めを容易に行うことができる。ピン２１ｆおよび開口部２３ｅを用いて、弾性プレート２３および剛性プレート２１の位置決めを行うことにより、弾性プレート２３の開口部２３ａと、剛性プレート２１の開口部２１ａとを、Ｘ方向で容易に重ねることができる。これにより、開口部２１ａ，２３ａに対して、単電池１０を容易に挿入することができる。
【００９９】
実施例１〜４のそれぞれで説明した構成は、独立して用いることもできるし、実施例１〜４で説明した構成を任意に組み合わせることもできる。
【符号の説明】
【０１００】
１：電池モジュール（蓄電装置）、１０：単電池（蓄電素子）、１１：正極端子、
１２：負極端子、１３：電池ケース、１４：発電要素、２０：ホルダ、
２１，２２：剛性プレート（第１プレート）、２１ａ，２２ａ：開口部、
２１ｂ，２２ｂ：外縁、２１ｃ，２２ｃ：傾斜面、２１ｄ，２２ｄ：側面、
２１ｅ，２２ｅ：爪部、２１ｆ：ピン、２３：弾性プレート（第２プレート）、
２３ａ：開口部、２３ｂ：外縁、２３ｃ：傾斜面、２３ｄ：側面、２３ｅ：開口部
【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】
2014049194.tif 000009
【図８】
2014049194.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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