(57)【要約】      （修正有）【課題】電池セル間の間隔を一定に保持する機能を確保しつつ、電池セルの膨らみを吸収できる電池モジュールを提供する。【解決手段】所定間隔で対向して配置した一対のエンドプレートの間に、複数の電池セル１９を所定間隔で並設してなる電池モジュールであって、電池セル１９，１９の間に、包装体２４内に移動可能に収容した多数の粒状体２５を有するスペーサ２３を配置している。また、スペーサ２３は、電池セル１９，１９の側面に当接する一対の板状体２６を更に有し、これら板状体２６の間に前記包装体２４を一体的に配設する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隔で並設された複数の電池セルを電池モジュールであって、
前記電池セルの間に、粒状体を包装体内に移動可能に収容したスペーサを配置したことを特徴とする電池モジュール。
【請求項２】
前記スペーサは、前記電池セルの側面に当接する一対の板状体を更に有し、これら板状体の間に前記包装体を一体的に配設したことを特徴とする請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項３】
前記板状体は剛体であることを特徴とする請求項２に記載の電池モジュール。
【請求項４】
前記スペーサは、前記電池セルの側面において外周部を除く中心に配設されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電池モジュール。
【請求項５】
前記スペーサは、隣接配置される前記電池セルのうち一方に固着されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項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、電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電池モジュールとして、一対のプレートの間に複数の電池セルとスペーサとを交互に配置した構成のものが公知である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
スペーサは、比較的容易に変形する軟質なものを用いると、振動等の外力が加わると隣接する電池セル間の距離を一定に維持できない。そのため、反発力が大きく、剛体に近いものを使用して、一定間隔に保持している。
【０００４】
しかしながら、電池セルは、使用時に発生する熱の影響等により、側面が膨出して短手方向の厚さが大きくなる場合がある。過度に硬質なスペーサを用いた場合、電池セルの膨らみを吸収することができない。そのため、電池セルの内圧が高くなって破損したり、電池モジュール全体が膨らんで周囲の部材に影響を与えたりする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２４４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、電池セル間の間隔を一定に保持する機能を確保しつつ、電池セルの膨らみを吸収できる電池モジュールを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明の電池モジュールは、所定間隔で並設された複数の電池セルを電池モジュールであって、前記電池セルの間に、粒状体を包装体内に移動可能に収容したスペーサを配置した構成としている。
【０００８】
スペーサは個々の粒状体が実質的に剛体であっても、包装体内で各粒状体が移動可能に収容されているため、包装体の形状変化に伴って変形することが可能である。そのため、隣接した電池セルを一定間隔に保持する機能を確保しつつ、電池セルの局部的な膨らみを吸収することができる。よって、電池セルの内圧が高くなって破損したり、電池モジュール全体が膨らんで周囲の部材に影響を与えることを防止できる。しかも、粒状体として充分小さいものを用いても、包装体内に収容されているため、スペーサを容易に取り扱うことができる。よって、スペーサ自体および電池モジュールの生産性および組立作業性を向上できる。
【０００９】
前記スペーサは、前記電池セルの側面に当接する一対の板状体を更に有し、これら板状体の間に前記包装体を一体的に配設することが好ましい。このようにすれば、変形可能な包装体が板状体に規制され、板状体を持って取り扱うことができるため、更に生産性および組立作業性を向上できる。
【００１０】
前記板状体は剛体であることが好ましい。このようにすれば、電池セルが膨らむことによる局部的な外力を各粒状体に対して均等に分配できる。
【００１１】
前記スペーサは、前記電池セルの側面において外周部を除く中心に配設されることが好ましい。このようにすれば、外力により粒状体を収容した包装体が変形しても、エンドプレートを有するケーシングと干渉することを防止できる。しかも、電池セルの最も変形しやすい側面の内部領域を確実にガイドできる。
【００１２】
さらに、前記スペーサは、隣接配置される前記電池セルのうち一方に固着されていることが好ましい。このようにすれば、隣接される電池セル間に配置するスペーサの組付作業性を向上できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の電池モジュールは、包装体内に多数の粒状体を移動可能に収容したスペーサを用いているため、隣接した電池セルを一定間隔に保持する機能を確保しつつ、電池セルの膨らみを確実に吸収できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る実施形態の電池モジュールの分解斜視図。
【図２】図１のケーシング本体と一部の電池セルとスペーサとを示す分解斜視図。
【図３】図１のケーシング本体に対する電池セルおよびスペーサの組付状態を示す概略図。
【図４】電池セルが膨らんだ状態を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「側」、「端」を含む用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。
【００１６】
図１は、本実施形態に係る電池モジュールを示す。この電池モジュールは、大略、ケーシング１０内に、複数の電池セル１９とスペーサ２３とを交互に並設した状態で収容した構成である。
【００１７】
図２に示すように、ケーシング１０は、上面が開口する箱状のケーシング本体１１と、その上面開口部を閉鎖する蓋部材１６とで構成される。
【００１８】
ケーシング本体１１は、長方形状の底壁１２と、それぞれ所定間隔で対向して配置した一対の側壁１３，１３および端壁（エンドプレート）１４，１４を有する枠体である。ケーシング本体１１の内部は、長手方向に並設される仕切壁１５によって複数の領域に分割されている。底壁１２には、各領域の短手方向に矩形状の開口部１２ａが２つ形成されている。また、ケーシング本体１１の側壁１３には、各仕切壁１５に対応する位置に矩形状の開口部１３ａがそれぞれ形成されている。
【００１９】
図１に示すように、蓋部材１６は、中蓋１７と上蓋１８とで構成されている。中蓋１７には電装品（図示せず）が保持されている。中蓋１７は、合成樹脂材料を成形加工したもので、各電池セル１９に対応する、矩形状をした複数の開口部（図示せず）が形成されている。上蓋１８は、中蓋１７と同様に合成樹脂材料を成形加工したもので、ケーシング本体１１の上面を閉鎖する。
【００２０】
図２に示すように、電池セル１９は、大略、上面が開口する箱状の電池容器２０内に図示しない発電要素等を収容し、蓋体２１で閉鎖した構成である。蓋体２１の両端部には電極部２２がそれぞれ突設されている。
【００２１】
図２および図３に示すように、スペーサ２３は、多数の粒状体２５を収容した包装体２４と、一対の板状体２６，２６とを備える。隣接する電池セル１９，１９の間にスペーサ２３を配設することにより、複数の電池セル１９が所定間隔で並設される。
【００２２】
包装体２４は、電池セル１９の側面２０ａの面積より小さい面積である。形状が変更可能で、外力が加えられても容易に破れない耐久性を有する材料（例えば樹脂フィルム又は布）により形成される。また、形状が変化しても体積は変化しない材料であることが好ましい。但し、隣接した電池セル１９，１９を一定間隔に保持できる限り、伸縮可能な材料により形成してもよい。
【００２３】
粒状体２５は、包装体２４内に移動可能に収容（充填）された充分に小さい形状である。全ての粒状体２５を合わせた総体積は、包装体の内容積より小さい。本実施形態では、容易には変形しない弾性体により構成しているが、実質的に剛体であってもよい。また、同一直径の球体を用いているが、異なる直径の球体を用いてもよい。さらに、球体に限られず、形状は希望に応じて変更が可能である。
【００２４】
板状体２６は、ジルコニウムやセラミック等の剛体からなる。但し、変形し難い弾性体により構成してもよい。電池セル１９を側方から見た面積が、電池セル１９の側面２０ａの面積より小さい矩形状をなす。これら板状体２６，２６間に挟み込むように、粒状体２５を収容した包装体２４が一体的に固着される。
【００２５】
スペーサ２３は、板状体２６，２６の外側面間の肉厚が、ケーシング本体１１に配置した電池セル１９，１９間の隙間と同等になるように形成されている。また、図３に示すように、隣接配置される電池セル１９，１９のうち、一方の電池セル１９の側面２０ａの外周部を除く内部領域に貼着される。この際、板状体２６全面と側面２０ａとを貼着するのではなく、板状体２６の中心部と側面２０ａの中心部とを貼着し、側面２０ａが膨出した際に、板状体２６と側面２０ａとの間に隙間を形成可能とする。
【００２６】
この際、本実施形態のスペーサ２３は、充分径が小さい多数の粒状体２５を用いているが、包装体２４内に収容されているため、容易に取り扱うことができる。しかも、変形可能な包装体２４は、剛体からなる一対の板状体２６，２６によって貼着されているため、板状体２６，２６を持って取り扱うことができる。また、電池セル１９の最も変形しやすい側面２０ａの内部領域に貼着するため、その部分を確実にガイドできる。
【００２７】
電池モジュールを組み立てる際には、ケーシング本体１１の仕切壁１５によって分割された各領域に電池セル１９をそれぞれ配置する。具体的には、一端側にスペーサ２３を固着していない電池セル１９を配置し、残りにスペーサ２３を固着した電池セル１９をそれぞれ配置する。また、電装品を取り付けた中蓋１７をケーシング本体１１内に配置し、バスバーやワイヤハーネスを取り付けた後、上蓋１８でケーシング本体１１の上方開口部を閉鎖することにより電池モジュールが完成する。
【００２８】
隣接される一方の電池セル１９にスペーサ２３が固着されているため、組付作業性を向上できる。また、スペーサ２３は、多数の粒状体２５が包装体２４に収容された構成であるため、包装体２４が変形可能な範囲内でしか変形できない。よって、隣接した電池セル１９，１９を一定間隔に保持できる。
【００２９】
スペーサ２３の粒状体２５は包装体２４が変形可能な範囲内で移動できる。そのため、電池セル１９，１９の膨出を過度に妨げることない。よって、図４に示すように、電池セル１９の側面２０ａが膨出した場合、変形により局部的な膨らみを吸収することができる。この際、板状体２６が剛体であるため、電池セル１９からの局部的な外力を板状体２６全体から多数の粒状体２５に伝えることができる。その結果、電池セル１９の内圧が高くなって破損したり、電池モジュール全体が膨らんで周囲の部品に影響を与えることを防止できる。
【００３０】
しかも、スペーサ２３は電池セル１９の側面２０ａより小さい形状であるため、スペーサ２３の外周部には、変形により粒状体２５を含む包装体２４の一部が板状体２６から膨出可能な空間が形成されている。そのため、変形により包装体２４がケーシング１０に干渉して破損することを防止できる。
【００３１】
なお、本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
【００３２】
例えば、前記実施形態では、スペーサ２３は、側方から見た形状を矩形状に形成したが、円形状としてもよく、種々の形状を採用することができる。また、一方の電池セル１９の側面２０ａに固着して組み付けたが、ケーシング本体１１に全ての電池セル１９を組み付けた後に、電池セル１９，１９間にスペーサ２３を配置してもよい。さらに、ケーシング１０は、底壁１２に各一対の側壁１３，１３および端壁１４，１４を有するケーシング本体１１を用いたが、底壁１２に端壁１４，１４のみを設けた形状としてもよい。
【００３３】
また、前記実施形態では、包装体２４を一対の板状体２６，２６で挟み込むように構成したが、一方のみに板状体２６を配設してもよいし、板状体２６を配設しない構成としてもよい。板状体２６を１枚のみ配設した場合や全く配設しない場合には、粒状体２５を収容した包装体２４が直接電池セル１９の側面２０ａに貼着または当接する。そして、前記実施形態と同様にして、隣接した電池セル１９，１９を一定間隔に保持できる。また、電池セル１９が膨らんだ場合には、包装体２４および粒状体２５が側面２０ａの形状に沿うように変形して、局部的な膨らみを吸収できる。さらに、板状体２６は剛体により構成したが、比較的変形し難い弾性体により構成してもよい。この弾性体からなる板状体２６を用いた場合、電池セル１９が膨らむと、包装体２４、粒状体２５および板状体２６が側面２０ａの形状に沿うように変形して、局部的な膨らみを吸収できる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明に係る電池モジュールは、リチウムイオン電池のほか、鉛蓄電池等、種々の電池に採用することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１０…ケーシング
１１…ケーシング本体
１２…底壁
１２ａ…開口部
１３…側壁
１３ａ…開口部
１４…端壁（エンドプレート）
１５…仕切壁
１６…蓋部材
１７…中蓋
１８…上蓋
１９…電池セル
２０…電池容器
２０ａ…側面
２１…蓋体
２２…電極部
２３…スペーサ
２４…包装体
２５…粒状体
２６…板状体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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