(57)【要約】  一例の実施形態の電池モジュールは、複数の素電池と、樹脂の母材にフィラーを含有する樹脂材料により構成される電池ホルダーとを備える。電池ホルダーの樹脂材料は吸熱量に基づいてフィラーの含有率の下限が決定されると共に、粘度に基づいてフィラーの含有率の上限が決定される。また、他の実施形態の電池モジュールは、複数の円筒形電池と、筒状で穴の形状が略６角形状である複数の第１収容部、および筒状で穴の形状が７角形以上の略多角形状である複数の第２収容部を有する電池ホルダーとを備える。電池ホルダーは、複数の第１収容部から構成される第１の列を複数の第２収容部から構成される第２の列により挟んで第１収容部と第２収容部が千鳥状に配置されている。
2017125985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の素電池と、
前記各素電池を収容する収容部が隔壁を隔てて複数設けられた電池ホルダーと、
を備え、
前記電池ホルダーは樹脂の母材にフィラーを含有する樹脂材料により構成され、
前記樹脂材料は、吸熱量に基づいて前記フィラーの含有率の下限が決定されると共に、粘度に基づいて前記フィラーの含有率の上限が決定される、電池モジュール。
【請求項２】
前記樹脂材料は、前記電池ホルダーの収容部の隔壁が前記素電池の熱暴走による異常発熱により炭化される熱硬化性樹脂を前記母材とする、請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項３】
前記樹脂材料は、前記素電池の熱暴走による異常発熱により前記フィラーの分解によりガスを発生する、請求項１または２に記載の電池モジュール。
【請求項４】
前記母材は、不飽和ポリエステル、あるいはウレタンである、請求項１または２に記載の電池モジュール。
【請求項５】
前記樹脂材料は、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、あるいは炭酸水素ナトリウムを前記フィラーとする請求項１または３に記載の電池モジュール。
【請求項６】
前記各素電池は、円筒形電池であり、
前記電池ホルダーは、筒状で穴の形状が略６角形状である複数の第１収容部、および筒状で穴の形状が７角形以上の略多角形状である複数の第２収容部を有し、
前記第１収容部と前記第２収容部が千鳥状に配置されるように、複数の前記第２収容部から構成される第２の列が、複数の前記第１収容部から構成される第１の列を挟んで前記電池ホルダーの両側に設けられている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電池モジュール。
【請求項７】
複数の円筒形電池と、
前記各円筒形電池をそれぞれ収容する筒状の収容部が複数設けられた電池ホルダーと、
を備え、
前記電池ホルダーは、前記収容部として、穴の形状が略６角形状である複数の第１収容部と、穴の形状が７角形以上の略多角形状である複数の第２収容部とを有し、
前記第１収容部と前記第２収容部が千鳥状に配置されるように、複数の前記第２収容部から構成される第２の列が、複数の前記第１収容部から構成される第１の列を挟んで前記電池ホルダーの両側に設けられている、電池モジュール。
【請求項８】
前記第２収容部の前記第１収容部側半分の穴の形状は、前記第１の列に沿って前記第１収容部を２等分した穴の形状と略同一である、請求項６または７に記載の電池モジュール。
【請求項９】
前記第２収容部は、穴の形状が略７角形状である、請求項８に記載の電池モジュール。
【請求項１０】
前記第１及び前記第２収容部の穴の隅部には、前記円筒形電池と接触しない範囲で穴の内側に張り出した厚肉部がそれぞれ形成されている、請求項６または７に記載の電池モジュール。
【請求項１１】
前記電池ホルダーの端部に位置する前記第２収容部の隔壁は、前記第２収容部の前記隔壁以外の隔壁より肉厚の厚い厚肉部を有している、請求項６または７に記載の電池モジュール。
【請求項１２】
前記電池ホルダーは樹脂の母材にフィラーを含有する樹脂材料により構成され、
前記樹脂材料は、吸熱量に基づいて前記フィラーの含有率の下限が決定されると共に、粘度に基づいて前記フィラーの含有率の上限が決定される、請求項７〜１１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】
本開示は、電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の円筒形電池と、当該各電池をそれぞれ収容する円筒状の収容部が複数設けられた電池ホルダーとを備える電池モジュールが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された電池モジュールでは、電池ホルダー内に収納される各電池の温度を均一化するため、電池ホルダーの熱容量がホルダーの外側よりも中央側で大きくなるように設計されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１１９１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電池ホルダー内に収容された電池の一部に異常が生じた場合、当該電池から発生した熱が隣接する他の正常な電池に伝わり、正常な電池を劣化させるおそれがある。複数の電池を搭載する電池モジュールにおいて、電池ホルダーのサイズを大きくすることなく、かかる熱伝導による不具合を防止することは重要な課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示に係る電池モジュールは、複数の素電池と、各素電池を収容する収容部が隔壁を隔てて複数設けられた電池ホルダーとを備え、電池ホルダーは樹脂の母材にフィラーを含有する樹脂材料により構成され、樹脂材料は、吸熱量に基づいてフィラーの含有率の下限が決定されると共に、粘度に基づいてフィラーの含有率の上限が決定されることを特徴とする。【０００６】
また、本開示に係る電池モジュールは、複数の円筒形電池と、各円筒形電池をそれぞれ収容する筒状の収容部が複数設けられた電池ホルダーとを備え、電池ホルダーは、収容部として、穴の形状が略６角形状である複数の第１収容部と、穴の形状が７角形以上の略多角形状である複数の第２収容部とを有し、第１収容部と第２収容部が千鳥状に配置されるように、複数の第２収容部から構成される第２の列が、複数の第１収容部から構成される第１の列を挟んで電池ホルダーの両側に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本開示に係る電池モジュールによれば、電池の良好な搭載効率を確保しながら、異常発熱した電池から正常な電池に伝わる熱量を減少させることができる。本開示に係る電池モジュールは、優れた類焼防止性能を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態の一例である電池モジュールの全体構成を示す分解斜視図である。
【図２】実施形態の一例である電池ホルダーの平面図である。
【図３】実施形態の一例である電池ホルダーに円筒形電池を収容した状態を示す平面図である。
【図４】実施形態の他の一例である電池ホルダーの平面図である。
【図５】実施形態の他の一例である電池モジュールの全体構成を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
上述の通り、複数の電池を搭載する電池モジュールにおいて、電池の良好な搭載効率を確保しながら、異常発熱した電池から正常な電池に伝わる熱量を減少させることは重要な課題である。
【００１０】
複数の電池を搭載する電池モジュールは、熱暴走により異常発熱した電池から隣接する正常な電池に伝わる熱量を減少させ、熱暴走する電池の伝播を防止する必要がある。従来の一般的な電池ホルダーでは、収容部の穴形状が真円形状であるため、穴の内面と当該収容部の穴に収容される円筒形電池との接触面積が大きく、一部の電池が熱暴走により異常発熱した場合に当該電池から隣接する正常な電池に熱が伝わり易い。これに対し、穴形状が略６角形状である第１収容部に収容された円筒形電池は、６箇所のみで穴の内壁（電池ホルダー）と接触するため、従来の電池ホルダーよりもホルダーとの接触面積が小さい。穴の形状が７角形以上の略多角形状である第２収容部に収容された円筒形電池についても、従来の電池ホルダーと比べてホルダーとの接触面積は小さい。このため、異常発熱した電池から隣接する正常な電池に伝わる熱量を少なくすることができる。他方、電池ホルダーと円筒形電池との接触は確保されているため、従来と同様にモジュールの通常動作時における各電池の温度の均一化を図ることができる。
また、電池ホルダーの両側に第２収容部を設けて第１収容部と第２収容部を千鳥状に配置することで、電池ホルダーの外側への収容部の張り出しが抑制され、例えば第１収容部のみで電池ホルダーを構成する場合よりもホルダーの小型化を図ることができる。
【００１１】
また、電池ホルダーを樹脂材料により構成する場合、電池ホルダーは母材となる樹脂に吸熱作用を有するフィラーを含有した樹脂材料を用いて構成されることにより吸熱作用を備え、フィラーの含有量を増加させることにより吸熱量を増加させることができる。このため、異常発熱した電池から隣接する正常な電池に伝わる熱量を少なくすることができる。
【００１２】
以下、本開示の実施形態の一例について詳細に説明する。なお、本開示の電池モジュールは以下で説明する実施形態に限定されない。実施形態の説明で参照する図面は模式的に記載されたものであるから、図面に描画された構成要素の寸法比率などは以下の説明を参酌して判断されるべきである。本明細書において「略〜」とは、略同一を例に説明すると、完全に同一はもとより、実質的に同一と認められるものを含む意図である。
【００１３】
以下では、説明の便宜上、電池ホルダーの各第１収容部が並ぶ方向、各第２収容部が並ぶ方向（第１の列、第２の列が延びる方向）を電池ホルダー等の「横方向」、第１の列と第２の列が並ぶ方向を電池ホルダー等の「縦方向」とする。また、第１収容部及び第２収容部の軸方向に沿った方向を電池ホルダー等の「上下方向」とし、電池の正極端子側を「上」とする。
【００１４】
図１は、実施形態の一例である電池モジュール１０の斜視図である。図１に例示するように、電池モジュール１０は、複数の円筒形電池１１と、各円筒形電池１１をそれぞれ収容する筒状の収容部が複数設けられた電池ホルダー２０とを備える。電池ホルダー２０は、収容部として、穴２１ｂの形状が略６角形状である複数の第１収容部２１と、穴２３ｂの形状が７角形以上の略多角形状である複数の第２収容部２３とを有する。図１に例示するように、第２収容部２３の穴２３ｂの形状は略７角形であることが好ましいが、例えば略８角形、略９角形、略１２角形等であってもよい。
【００１５】
円筒形電池１１は、金属製の電池ケース１２と、当該ケース内に収容された発電要素とを備える。発電要素には、例えば巻回構造を有する電極体と、非水電解質とが含まれる。電池ケース１２は、発電要素を収容する有底円筒形状のケース本体１３と、ケース本体１３の開口部を塞ぐ封口体１４とで構成される。ケース本体１３と封口体１４の間には、ガスケット（図示せず）が設けられる。封口体１４は、例えば弁体、キャップ等を含む積層構造を有し、円筒形電池１１の正極端子として機能する。また、円筒形電池１１ではケース本体１３が負極端子として機能する。円筒形電池１１と電池ホルダー２０との電気的な絶縁が必要な場合は、ケース本体１３の外周側面が絶縁樹脂フィルムで被覆されてケース本体１３の底面が負極端子として機能する。
【００１６】
電池ホルダー２０は、上述の通り複数の第１収容部２１と、複数の第２収容部２３とを有するブロック状の部材である。各収容部は、隔壁２１ａ，２３ａ（後述の図２等参照）と、穴２１ｂ，２３ｂとでそれぞれ構成されており、各穴２１ｂ，２３ｂに円筒形電池１１が１個ずつ収容される。第１収容部２１及び第２収容部２３はいずれも上下方向に延び、互いに略平行に配置されている。そして、穴２１ｂ，２３ｂはいずれも上下方向に貫通している。
【００１７】
電池ホルダー２０には、複数の第１収容部２１から構成される第１の列２２と、複数の第２収容部２３から構成される第２の列２４とが含まれる。第１の列２２は複数の第１収容部２１が横方向に一列に並んで構成され、第２の列２４は複数の第２収容部２３が横方向に一列に並んで構成される。詳しくは後述するが、第２の列２４は第１の列２２を挟んで電池ホルダー２０の両側に設けられている。電池ホルダー２０は、縦方向よりも横方向に長い形状を有するが、縦方向長さと横方向長さは略同一であってもよく、例えば縦方向長さの方が長くてもよい。
【００１８】
電池ホルダー２０の上下方向長さ（各収容部の上下方向長さ）は、例えば円筒形電池１１の上下方向長さと略同一であるが、円筒形電池１１の上下方向長さより短くてもよい。電池ホルダー２０の横方向両端部には、後述のポスト３０を取り付けるための凹部２５が上下方向に沿って形成されている。電池ホルダー２０は、例えば押出成形、鋳造等により製造されるが、筒状の収容部を複数準備し、これらを接合して製造することもできる。
【００１９】
電池ホルダー２０は、電池モジュール１０の通常動作時における各円筒形電池１１の均熱化を図るため、熱伝導性の高い材料によって構成されることが好ましい。好適な例としては、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属、窒化アルミニウム等のセラミックス、高熱伝導性フィラーを含有する樹脂等が挙げられる。高熱伝導性フィラーとしては、酸化金属（例えば、酸化アルミニウム、酸化亜鉛）、水酸化金属（例えば、水酸化アルミニウム）、窒化金属（例えば、窒化アルミニウム、窒化ホウ素）、酸窒化金属（例えば、酸窒化アルミニウム）などが例示できる。高熱伝導性フィラーは、銅、ニオブ、タンタル、モリブデン、タングステン等のファイバーであってもよい。
【００２０】
電池ホルダー２０は、熱暴走により異常発熱した円筒形電池１１から隣接する正常な円筒形電池１１に伝わる熱量を減少させる必要がある。そのため、電池ホルダー２０を樹脂材料により構成する場合、吸熱量を有する樹脂材料を用いる必要がある。一般に電池ホルダー２０に使用可能な母材となる樹脂の吸熱量は「０」と看做せるので、電池ホルダー２０の吸熱量はフィラーの吸熱量に依存する。そのため、樹脂材料により構成される電池ホルダー２０は、吸熱作用を有するフィラーを母材となる樹脂に含有して樹脂材料の吸熱量の増加を図り、単位質量当たりの樹脂材料の吸熱量を要求される値以上にする必要がある。電池ホルダー２０に収容する円筒形電池１１は高容量の二次電池、例えば１８６５０サイズ、あるいはそれ以上のサイズのリチウムイオン二次電池を想定しているが、二次電池は高容量化が図られており、例えば、３０００ｍＡｈ程度の容量を有するので、電池ホルダー２０を構成する樹脂材料の吸熱量は５００Ｊ/ｇ以上にする必要がある。
【００２１】
また、電池モジュール１０には、エネルギー密度を高めるために各円筒形電池１１をできるだけ密にして配置することが要望される。そのため、電池ホルダー２０の各収容部の隔壁２１ａ，２３ａの厚みを薄くすることが要求される。樹脂材料を電池ホルダー２０の型となる容器に流し込んで電池ホルダー２０を成形する場合、成形性を確保するために、使用する樹脂材料の流動性（粘度）が重要な一つの要件となる。母材の樹脂に対するフィラーの含有率が高くなると、樹脂材料の粘度が上昇し、成形が困難となる。電池ホルダー２０の成形は、粘土状樹脂から成形する場合と液状樹脂から成形する場合がある。例えば、電池ホルダー２０を液状樹脂から成形する場合は、粘度を要求される値、１０Ｐａ・ｓ以下にする必要がある。
【００２２】
したがって、電池ホルダー２０に使用する樹脂材料の吸熱量および粘度は、母材となる樹脂に対するフィラーの含有率に基づいて決定され、フィラーの含有量の下限は吸熱量に基づいて決定され、フィラーの含有量の上限は粘度に基づいて決定される。
【００２３】
電池ホルダー２０に好適な樹脂材料は、上述のように、電池の異常発熱により熱分解されて吸熱作用を有するフィラーを含む材料であり、例えばウレタンあるいはシリコーンが母材の候補となり、例えば炭酸水素ナトリウムあるいは水酸化アルミニウムがフィラーの候補となる。炭酸水素ナトリウムおよび水酸化アルミニウムは、いずれも吸熱量がおおよそ１０００Ｊ／ｇであるが、炭酸水素ナトリウムの吸熱反応温度はおおよそ１５０℃、水酸化アルミニウムの吸熱反応温度はおおよそ２５０℃であるので、炭酸水素ナトリウムのフィラーの方が水酸化アルミニウムのフィラーに比べて電池ホルダー２０の広い範囲のフィラーまで電池の異常発熱により吸熱反応することになり、吸熱効果は高くなる。その他に吸熱作用を有するフィラーとしては、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウムがあり、それぞれの吸熱反応温度はおおよそ３７０℃、６７０℃である。そのため、炭酸水素ナトリウム、水酸化アルミニウムおよび水酸化マグネシウムのフィラーであれば、電池の異常発熱により十分な吸熱作用を発揮することが期待できる。
【００２４】
電池モジュール１０は、電池ホルダー２０に取り付けられる一対のポスト３０を備える。各ポスト３０は、電池ホルダー２０の横方向両側面を覆う板状部材であって、一方の面に凸部３１がそれぞれ形成されている。各ポスト３０は、各凸部３１を電池ホルダー２０側に向け、電池ホルダー２０を挟んで互いに対向するように配置される。凸部３１は、電池ホルダー２０の凹部２５に嵌合する形状を有し、電池ホルダー２０の上又は下から凹部２５に挿入される。
【００２５】
電池ホルダー２０の上には、複数の円筒形電池１１の各正極端子と電気的に接続されるリード板４１が設けられ、その上にはリード板４１と電気的に接続される正極側集電板４０が設けられている。電池ホルダー２０の下には、複数の円筒形電池１１の各負極端子と電気的に接続されるリード板４６が設けられ、その上にはリード板４６と電気的に接続される負極側集電板４５が設けられている。複数の円筒形電池１１は、リード板４１，４６によって並列接続される。なお、リード板４１，４６の少なくとも一方はヒューズを有していてもよい。
【００２６】
電池ホルダー２０とリード板４１，４６の間には、複数の円筒形電池１１の各端子部分を露出させる孔が形成された絶縁板４２，４７がそれぞれ設けられている。正極側集電板４０、負極側集電板４５等は、例えば図示しないネジを用いて一対のポスト３０に固定される。電池モジュール１０は、例えば正極側集電板４０及び負極側集電板４５を用いて、隣接配置される別の電池モジュール１０と直列接続される。
【００２７】
以下、図２及び図３を参照しながら、電池ホルダー２０について更に詳説する。図２及び図３は、電池ホルダー２０の平面図である（図３は、円筒形電池１１を収容した状態を示す）。
【００２８】
図２及び図３に例示するように、電池ホルダー２０には、６個の第１収容部２１が横方向に並んで構成される第１の列２２が１つ、７個の第２収容部２３が横方向に並んで構成される第２の列２４が２つ含まれている。第１の列２２及び第２の列２４はいずれも各収容部が横方向に真っ直ぐ並んで構成される。そして、第１収容部２１と第２収容部２３が千鳥状に配置されるように、第２の列２４が第１の列２２を挟んで電池ホルダー２０の縦方向両側に設けられている。
【００２９】
第１の列２２は複数設けられてもよいが、その場合、各列を構成する第１収容部２１同士は千鳥状に配置される。第１の列２２が複数設けられる場合も、第２の列２４は複数の第１の列２２を挟んで電池ホルダー２０の縦方向両側に設けられる。各列を構成する収容部の数は特に限定されず、第１の列２２を構成する第１収容部２１の数が、第２の列２４を構成する第２収容部２３の数より多くてもよい。
【００３０】
第１収容部２１は、上述の通り隔壁２１ａと、穴２１ｂとで構成されており、穴２１ｂの形状が略６角形状である。ここで、穴２１ｂの形状とは、第１収容部２１を平面視した場合の形状、或いは第１収容部２１を縦方向及び横方向に沿った平面で切断した断面形状を意味する（穴２３ｂについても同様）。隔壁２１ａは、隣接する第１収容部２１同士、及び隣接する第１収容部２１と第２収容部２３とを区切る壁である。２つの第１収容部２１の間に存在する隔壁２１ａは、当該各第１収容部２１で共有されている。また、第１収容部２１と第２収容部２３との間に存在する隔壁２１ａは、当該各収容部で共有され、隔壁２３ａであるともいえる。また、第１の列２２の両端に位置する隔壁２１ａは電池ホルダー２０の側壁を構成する。
【００３１】
第１収容部２１の穴２１ｂは、その縁に沿った各辺の長さが互いに等しく、正６角形状であることが好ましい。また、複数の第１収容部２１の各穴２１ｂの形状及び寸法は互いに略同一である。そして、各穴２１ｂの中心が同一直線上に位置するように、各第１収容部２１が設けられ第１の列２２が構成されている。穴２１ｂの縁に沿う互いに対向する２辺の間隔ｄ21は、第１収容部２１の穴２１ｂに収容される円筒形電池１１の直径ｄ11と略同一である。より詳しくは、間隔ｄ21は直径ｄ11よりも僅かに大きく、円筒形電池１１の穴２１ｂへの挿入に支障がない範囲で直径ｄ11に近い長さであることが好ましい。
【００３２】
第１収容部２１の穴２１ｂに収容される円筒形電池１１は、電池の周方向において、穴２１ｂの内壁（隔壁２１ａの内面）と最大６箇所で接触するように収容される。第１収容部２１を形成する６つの隔壁２１ａにおいて円筒形電池１１が接触する部分は、各隔壁２１ａの両端に形成される第１収容部２１の角部から略等距離の位置である。換言すると、各内壁において円筒形電池１１が接触する部分は、各内壁の両端に形成される穴２１ｂの２つの隅部から略等距離の位置である。即ち、円筒形電池１１は各隔壁２１ａに対して電池の周りに略等間隔でそれぞれ接触している。なお、円筒形電池１１から電池ホルダー２０への熱伝導を考慮して穴２１ｂの形状を変形させることにより、穴２１ｂの内壁の６箇所のうち円筒形電池１１が接触されない箇所を設けてもよい。穴２１ｂの内壁に円筒形電池１１が接触されない箇所を設けることによりその箇所の方向に隣接する円筒形電池１１に伝わる熱を低減させることができる。
【００３３】
第２収容部２３は、上述の通り隔壁２３ａと、穴２３ｂとで構成されており、穴２３ｂの形状が略７角形状である。隔壁２３ａは、隣接する第２収容部２３同士、及び隣接する第１収容部２１と第２収容部２３とを区切る壁である。２つの第２収容部２３の間に存在する隔壁２３ａ、及び第１収容部２１と第２収容部２３との間に存在する隔壁２３ａは当該各収容部で共有されている。また、電池ホルダー２０の端部に位置する隔壁２３ａは電池ホルダー２０の側壁を構成する。電池ホルダー２０の縦方向両側面には、第２収容部２３の形状に起因する複数の凹部２６が略等間隔で形成されている。
【００３４】
隔壁２１ａ，２３ａの厚さは、必要な役割を担える限界に近い厚み、例えば１ｍｍ以下に設定され、電池ホルダー２０は電池モジュール１０のエネルギー密度が高められるように設計されている。
【００３５】
電池ホルダー２０は、樹脂の母材に電池の異常発熱により吸熱反応するフィラーを含有した樹脂材料を使用して成形されてもよい。フィラーは吸熱量および吸熱反応温度を重視して選定され、吸熱量が大きく吸熱反応温度が低い材質、例えば炭酸水素ナトリウム、水酸化アルミニウムあるいは水酸化マグネシウムが好適である。電池ホルダー２０は、電池の異常発熱の高温にさらされたときに溶融しない熱硬化性樹脂を用いることが好適である。
【００３６】
使用候補となる熱硬化性樹脂としては、例えば不飽和ポリエステル、ウレタンあるいはシリコーンが考えられ、不飽和ポリエステルは粘土状の樹脂を金型に押し込んで硬化させて電池ホルダー２０を成形する場合に使用され、ウレタンおよびシリコーンは液体状の樹脂を配列させた電池間に流し込んで硬化させて電池ホルダー２０を成形する場合に使用される。この液体状の樹脂材料を流し込んで硬化させて電池ホルダー２０を成形する場合、樹脂材料の母材は、円筒形電池１１の劣化が問題になる温度まで上昇させずに電池ホルダー２０の成形に必要な流動性を硬化前に有する熱硬化性樹脂が好適である。
【００３７】
電池ホルダー２０を構成する母材の熱硬化性樹脂は、７００℃以上の高温に曝されても溶融せずに炭化して収容部の隔壁を維持することが好ましい。そのような熱硬化性樹脂の具体例としては、先述の樹脂のほか、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。
【００３８】
電池ホルダー２０を構成する樹脂材料は、吸熱量に基づいてフィラーの含有率の下限が決定されると共に、粘度に基づいてフィラーの含有率の上限が決定されているので、隔壁２１ａ，２３ａを含め電池ホルダー２０の形状を再現性良く成形でき、成形された電池ホルダー２０は、要求される吸熱量が確保される。
【００３９】
第２収容部２３の第１収容部２１側半分、即ち内側半分の穴２３ｂの形状（以下、「穴２３ｂの内側半分の形状」という）は、第２の列２４に沿って第１収容部２１を２等分した穴２１ｂの形状と略同一である。即ち、平面視において穴２３ｂの内側半分の形状は、正６角形を対向する２辺の中央で２等分した形状と略同一である。これにより、隣接する２つの第１収容部２１の間に形成される凹部に第２収容部２３の一部が入り込み、第１収容部２１と第２収容部２３を効率良く綺麗な千鳥状に配置することが可能になる。
【００４０】
穴２３ｂの縁に沿った内側４辺の長さは互いに等しく、また残り３辺のうち横方向に交差する方向に延びる２辺の長さが互いに等しいことが好ましい。第１収容部２１の場合と同様に、複数の第２収容部２３の各穴２３ｂの形状及び寸法は互いに略同一であり、各穴２３ｂの中心（穴２３ｂに挿入される円筒形電池１１の中心）が同一直線上に位置するように、各第２収容部２３が設けられ第２の列２４が構成されている。穴２３ｂの縁に沿う互いに対向する２辺の間隔ｄ23は、第２収容部２３の穴２３ｂに収容される円筒形電池１１の直径ｄ11と略同一である。より詳しくは、間隔ｄ23は直径ｄ11よりも僅かに大きく、円筒形電池１１の穴２３ｂへの挿入に支障がない範囲で直径ｄ11に近い長さであることが好ましい。
【００４１】
第２収容部２３の穴２３ｂに収容される円筒形電池１１は、電池の周方向において、穴２３ｂの内壁（隔壁２３ａ）と最大７箇所で接触するように収容される。第２収容部２３を形成する７つの隔壁２３ａにおいて円筒形電池１１が接触する部分は、各隔壁２３ａの両端に形成される第２収容部２３の角部から略等距離の位置である。換言すると、各内壁において円筒形電池１１が接触する部分は、各内壁の両端に形成される穴２３ｂの２つの隅部から略等距離の位置である。穴２３ｂの外側（縦方向端部側）では、穴２３ｂの内側よりも円筒形電池１１と内壁との接触面積が大きくなっている。円筒形電池１１と穴２３ｂの内壁との接触状態は、穴２３ｂの内側において第１収容部２１の場合と同様である。なお、図３に示す例では、穴２３ｂの内壁のうち最も縦方向端部側に位置する内壁２３ｐに円筒形電池１１が接触しているが、例えば内壁２３ｐの両側の隔壁２３ａを長くして内壁２３ｐと円筒形電池１１が接触しない形態としてもよい。また、円筒形電池１１から電池ホルダー２０への熱伝導を考慮して穴２３ｂの形状を変形させることにより、穴２３ｂの内壁の７箇所のうち円筒形電池１１が接触されない箇所を設けてもよい。穴２３ｂの内壁に円筒形電池１１が接触されない箇所を設けることによりその箇所の方向に隣接する円筒形電池１１に伝わる熱を低減させることができる。
【００４２】
内壁２３ｐ（最も縦方向端部側に位置する隔壁２３ａの内面）は、第２の列２４に沿って形成され、内壁２３ｐを構成する隔壁２３ａの外面も第２の列２４に沿って形成されている。電池ホルダー２０の縦方向両側面は、当該隔壁２３ａに対応する横方向に沿った平坦な面を含み、当該平坦な面と各第２収容部２３の間に形成される凹部２６とが繰り返された凹凸形状を有する。凹部２６に面する隔壁２３ａは、横方向に沿った平坦な面よりも外側に張り出さない範囲で他の隔壁２３ａよりも厚く形成されている。また、第２の列２４の両端に位置する第２収容部２３の隔壁２３ａの一部は更に厚く形成されている。この場合、円筒形電池１１の良好な搭載効率を確保しながら電池ホルダー２０の熱容量を大きくすることができる。電池ホルダー２０の熱容量が大きくなると、異常発熱時のホルダーの温度上昇が抑えられ、正常な電池に伝わる熱量を減少させることができる。
【００４３】
穴２３ｂの中心から内壁２３ｐまでの縦方向長さは、穴２１ｂの中心から最も縦方向端部側に位置する穴２１ｂの隅部までの縦方向長さよりも短い。このため、第２収容部２３を電池ホルダー２０の縦方向両側に配置することで、第１収容部２１のみからホルダーを構成した場合よりもホルダーを小型化することができる。
【００４４】
第１収容部２１と第２収容部２３は、互いに半ピッチずつずれて千鳥状に配置されており、上述の通り隣接する２つの第１収容部２１の間に形成される凹部に第２収容部２３の一部が入り込んでいる。第１収容部２１の４つの隔壁２１ａは、各第２の列２４を構成する第２収容部２３と共有化されている。各第２の列２４を構成する第２収容部２３の数は、第１の列２２を構成する第１収容部２１の数よりも１つ多いため、第２収容部２３は電池ホルダー２０の横方向両側に第１収容部２１の端部から略半分の長さだけ張り出している。これにより、電池ホルダー２０の横方向両端面に凹部２５が形成される。
【００４５】
上述のように、電池モジュール１０は、穴２１ｂの形状が略６角形状である第１収容部２１と、穴２３ｂの形状が略７角形状である第２収容部２３とが千鳥状に配置された電池ホルダー２０を備える。当該構成を備えた電池ホルダー２０によれば、各収容部の穴に収容された円筒形電池１１と電池ホルダー２０（隔壁）との接触面積を小さくすることができ、円筒形電池１１の良好な搭載効率を確保しながら、異常発熱した電池から正常な電池に伝わる熱量を減少させることができる。このため、電池モジュール１０は優れた類焼防止性能を有する。
【００４６】
電池ホルダー２０の母材に熱硬化性樹脂が使用され、熱暴走により円筒形電池１１が異常発熱した温度で電池ホルダー２０の母材を構成する熱硬化性樹脂が炭化されると共に、熱硬化性樹脂に含有されるフィラーが分解されてガスが発生してもよい。この熱硬化性樹脂の炭化およびフィラーのガス発生により、熱暴走の円筒形電池１１を収容する電池ホルダー２０の収容部の隔壁の体積が縮小して電池ホルダー２０の収容部と円筒形電池１１との間の隙間が拡大する。なお、この隙間は電池ホルダー２０の収容部および円筒形電池１１のそれぞれの公差を考慮した最小限に留められており、通常状態において円筒形電池１１と収容部との熱伝導性は均熱化や放熱の必要量確保されている。
【００４７】
円筒形電池１１の熱暴走による異常発熱により、電池ホルダー２０を構成する熱硬化性樹脂が変質し、電池ホルダー２０の収容部と円筒形電池１１との間の隙間が拡大すると、その隙間により円筒形電池１１から発生する熱が電池ホルダー２０に伝達され難くなる。したがって、その発熱の影響が隣接の円筒形電池２０に及び難くなり、隣接の円筒形電池１１に熱暴走が伝播されるのを防止するのにより効果的である。
【００４８】
また、電池ホルダー２０の母材に熱硬化性樹脂を使用することにより、収容部の隔壁の溶解が防止され、熱暴走した円筒形電池１１が隣接の円筒形電池２０に接触することや、熱暴走した円筒形電池１１から噴出されるガスに隣接する円筒形電池１１が直接曝されることを防止できる。
【００４９】
図４は、実施形態の他の一例である電池ホルダー５０の平面図である。図４に例示するように、電池ホルダー５０は、電池ホルダー２０と同様に、穴５１ｂが略６角形状の第１収容部５１が複数並んで構成される第１の列５２を１つ、穴５３ｂが略７角形状の第２収容部５３が複数並んで構成される第２の列５４を２つ有する。各収容部は、隔壁５１ａ，５３ａと、穴５１ｂ，５３ｂとでそれぞれ構成されており、各穴５１ｂ，５３ｂに円筒形電池１１が１個ずつ収容される。他方、第１収容部５１の穴５１ｂ及び第２収容部５３の穴５３ｂの隅部には、円筒形電池１１と接触しない範囲で穴５１ｂ，５３ｂの内側に張り出した厚肉部５６がそれぞれ形成されている点で、電池ホルダー２０と異なる。厚肉部５６の内面は、円筒形電池１１と接触しないように各収容部の外側に向かって湾曲しており、各収容部の角は丸みを帯びている。厚肉部５６を形成することにより、円筒形電池１１の良好な搭載効率を確保しながら電池ホルダーの熱容量を更に大きくすることができる。
【００５０】
なお、電池ホルダーをフィラーを含有した樹脂材料により構成する場合において、実施形態に示す電池ホルダーの形状に限定されず、フィラーの含有率の設定は、他の形態の電池ホルダーにも適用でき、後述の図５に例示するように、電池ホルダーの素電池を収容する収容部が円筒であっても適応可能であり含まれる。
【００５１】
図５に例示する電池モジュール６０では、第１収容部７１の穴７１ｂおよび第２収容部７３の穴７３ｂの形状がいずれも略真円形状である。ここで、各穴の形状とは、各収容部を平面視した場合の形状、あるいは各収容部を縦方向及び横方向に沿った平面で切断した断面形状を意味する。さらに、電池モジュール６０は、絶縁板４２，４７を有さない点で、電池モジュール１０と異なる。電池ホルダー７０が樹脂材料から構成される場合、図５に例示するように、各集電板とホルダーとの間に絶縁板を設けない形態とすることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１０，６０  電池モジュール、１１  円筒形電池、１２  電池ケース、１３  ケース本体、１４  封口体、２０，５０，７０  電池ホルダー、２１，５１，７１  第１収容部、２１ａ，２３ａ，５１ａ，５３ａ  隔壁、２１ｂ，２３ｂ，５１ｂ，５３ｂ，７１ｂ，７３ｂ  穴、２２，５２  第１の列、２３，５３，７３  第２収容部、２４，５４  第２の列、２５，２６  凹部、３０  ポスト、３１  凸部、４０  正極側集電板、４１，４６  リード板、４２，４７  絶縁板、４５  負極側集電板、５６  厚肉部
【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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【国際調査報告】
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