(57)【要約】      （修正有）【課題】電池セルの分離を容易に行うことができる電池モジュールを提供する。【解決手段】電池モジュール１は、一方向に配列され、電極端子５を構成する正極端子６及び負極端子７を有する複数の電池セル２と、異なる電池セル２の電極端子５同士を電気的に接続するバスバー１３と、隣り合う２つの電池セル２を固着する粘着性絶縁シート１４とを備え、複数の電池セル２の正極端子６及び負極端子７は、電池セル２の配列方向に垂直な方向に離間して配置されていると共に、電池セル２の配列方向に沿って交互に配置されており、バスバー１３は、複数の電池セル２が直列接続されるように隣り合う２つの電池セル２の正極端子６及び負極端子７を電気的に接続し、粘着性絶縁シート１４におけるバスバー１３側に位置する第１領域１６の粘着力は、粘着性絶縁シート１４におけるバスバー１３の反対側に位置する第２領域１７の粘着力よりも小さい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に配列され、電極端子を構成する正極端子及び負極端子を有する複数の電池セルと、
前記複数の電池セルを前記電池セルの配列方向に拘束する拘束具と、
異なる前記電池セルの前記電極端子同士を電気的に接続するバスバーと、
隣り合う２つの前記電池セルを固着する粘着性絶縁シートとを備え、
前記複数の電池セルの前記正極端子及び前記負極端子は、前記電池セルの配列方向に垂直な方向に離間して配置されていると共に、前記電池セルの配列方向に沿って交互に配置されており、
前記バスバーは、前記複数の電池セルが直列接続されるように前記隣り合う２つの電池セルの前記正極端子及び前記負極端子を電気的に接続し、
前記粘着性絶縁シートにおける前記バスバー側に位置する第１領域の粘着力は、前記粘着性絶縁シートにおける前記バスバーの反対側に位置する第２領域の粘着力よりも小さいことを特徴とする電池モジュール。
【請求項２】
前記粘着性絶縁シートの前記第１領域には、接着剤が塗られた第１接着部が設けられており、
前記粘着性絶縁シートの前記第２領域には、前記接着剤が塗られた第２接着部が設けられており、
前記第１接着部の総面積は、前記第２接着部の総面積よりも小さいことを特徴とする請求項１記載の電池モジュール。
【請求項３】
前記第１接着部は、略点状を呈しており、
前記第２接着部は、面状を呈していることを特徴とする請求項２記載の電池モジュール。
【請求項４】
前記第１接着部は、前記粘着性絶縁シートの前記第１領域の片面に設けられており、
前記第２接着部は、前記粘着性絶縁シートの前記第２領域の両面に設けられていることを特徴とする請求項２または３記載の電池モジュール。
【請求項５】
前記隣り合う２つの電池セルの間には、前記電池セルで発生した熱を放熱する伝熱プレートが配置されており、
前記粘着性絶縁シートは、前記電池セルと前記伝熱プレートとの間に介在されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項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】
従来の電池モジュールとしては、例えば特許文献１に記載されている技術が知られている。特許文献１に記載の電池モジュールは、交互に並設された複数の電池セル及び複数の伝熱プレートと、複数の電池セルの並設方向両端にそれぞれ設けられたエンドプレートと、電池セル及び伝熱プレートにエンドプレートからの拘束荷重を電池セルの並設方向に加えるボルト及びナットとを備えている。電池セルと伝熱プレートは、接着シートによって接合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−７６１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術においては、以下の問題点が存在する。即ち、例えば電池セルを誤って組み付けした場合には、電池セルを再度組み付けするために、電池セルを伝熱プレートから分離する必要がある。また、電池セルを廃棄する場合には、電池セルと伝熱プレートとを分別するために、電池セルを伝熱プレートから分離する必要がある。しかし、接着シートの接着力が強いと、電池セルの分離が困難になる。このとき、電池セルを無理に剥がそうとすると、電池セルに傷が付いたり、電池セルが変形する可能性がある。
【０００５】
本発明の目的は、電池セルの分離を容易に行うことができる電池モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様の電池モジュールは、一方向に配列され、電極端子を構成する正極端子及び負極端子を有する複数の電池セルと、複数の電池セルを電池セルの配列方向に拘束する拘束具と、異なる電池セルの電極端子同士を電気的に接続するバスバーと、隣り合う２つの電池セルを固着する粘着性絶縁シートとを備え、複数の電池セルの正極端子及び負極端子は、電池セルの配列方向に垂直な方向に離間して配置されていると共に、電池セルの配列方向に沿って交互に配置されており、バスバーは、複数の電池セルが直列接続されるように隣り合う２つの電池セルの正極端子及び負極端子を電気的に接続し、粘着性絶縁シートにおけるバスバー側に位置する第１領域の粘着力は、粘着性絶縁シートにおけるバスバーの反対側に位置する第２領域の粘着力よりも小さいことを特徴とする。
【０００７】
このような電池モジュールにおいては、粘着性絶縁シートによって隣り合う２つの電池セルが固着されることにより、せん断方向の荷重による電池セルの位置ずれが防止される。このとき、粘着性絶縁シートにおけるバスバー側に位置する第１領域は、バスバーによって電池セルの位置ずれが発生しにくい。このため、粘着性絶縁シートにおけるバスバー側に位置する第１領域の粘着力が粘着性絶縁シートにおけるバスバーの反対側に位置する第２領域の粘着力よりも小さくても、影響は少ない。そこで、そのように粘着性絶縁シートの第１領域の粘着力を粘着性絶縁シートの第２領域の粘着力よりも小さくすることにより、バスバーを取り外した状態で隣り合う２つの電池セルを分離する際には、粘着性絶縁シートにおける第１領域と第２領域との境界部分に局所的な荷重がかかることになる。これにより、電池セルの分離を容易に行うことができる。
【０００８】
粘着性絶縁シートの第１領域には、接着剤が塗られた第１接着部が設けられており、粘着性絶縁シートの第２領域には、接着剤が塗られた第２接着部が設けられており、第１接着部の総面積は、第２接着部の総面積よりも小さくてもよい。この場合には、第１接着部及び第２接着部の接着力が同じでも、第１領域の粘着力が第２領域の粘着力よりも小さくなる。
【０００９】
第１接着部は、略点状を呈しており、第２接着部は、面状を呈してもよい。この場合には、第１接着部を簡単に形成することができると共に、第１領域の粘着力を十分に小さくすることができる。
【００１０】
第１接着部は、粘着性絶縁シートの第１領域の片面に設けられており、第２接着部は、粘着性絶縁シートの第２領域の両面に設けられていてもよい。この場合には、第１接着部の形成に要する手間が軽減されると共に、第１領域の粘着力を十分に小さくすることができる。
【００１１】
隣り合う２つの電池セルの間には、電池セルで発生した熱を放熱する伝熱プレートが配置されており、粘着性絶縁シートは、電池セルと伝熱プレートとの間に介在されていてもよい。隣り合う２つの電池セルの間に伝熱プレートが配置されていると、粘着性絶縁シートの数が増えるため、電池セルが一層分離されにくくなる。従って、粘着性絶縁シートの第１領域の粘着力を粘着性絶縁シートの第２領域の粘着力よりも小さくすることが効果的である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、電池セルの分離を容易に行うことができる電池モジュールが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る電池モジュールを示す概略側面図である。
【図２】図２は、図１に示された電池モジュールの部分平面図である。
【図３】図３は、図２に示された粘着性絶縁シートを電池セルと共に示す概略側面図である。
【図４】図４は、比較例として、粘着性絶縁シートの粘着力が全体的に同じ場合に、電池セルを分離する様子を示す平面図である。
【図５】図５は、粘着性絶縁シートの第１領域の粘着力が粘着性絶縁シートの第２領域の粘着力よりも小さい場合に、電池セルを分離する様子を示す平面図である。
【図６】図６（ａ），（ｂ）は、図３に示された粘着性絶縁シートの変形例を電池セルと共に示す概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係る電池モジュールを示す概略側面図である。図１において、本実施形態の電池モジュール１は、一方向（Ｘ方向）に配列された複数（ここでは７つ）の電池セル２から構成される電池セル群３と、複数の電池セル２を電池セル２の配列方向（Ｘ方向）に拘束する拘束具４とを備えている。
【００１６】
電池セル２は、例えばリチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池である。電池セル２は、特に図示はしないが、直方体形状のケースと、このケース内に収容された電極組立体とを有している。電極組立体は、複数の正極シートと複数の負極シートとがセパレータを介して交互に積層された構造を有している。なお、ケース内には、電解液が充填されている。また、電池セル２は、セルホルダ（図示せず）に支持されている。
【００１７】
電池セル２は、図２にも示されるように、電極端子５を構成する正極端子６及び負極端子７を有している。なお、図２では、便宜上電池セル２を３つのみ示している。正極端子６は、電池セル２の上面部の一端側に設けられ、電極組立体の正極シートと電気的に接続されている。負極端子７は、電池セル２の上面部の他端側に設けられ、電極組立体の負極シートと電気的に接続されている。つまり、正極端子６及び負極端子７は、電池セル２の幅方向（Ｙ方向）に離間して配置されている。電池セル２の幅方向は、電池セル２の配列方向に垂直な方向である。
【００１８】
複数の電池セル２の正極端子６及び負極端子７は、電池セル２の配列方向に沿って交互に配置されている。つまり、隣り合う２つの電池セル２は、正極端子６及び負極端子７が互いに逆向きとなるように配置されている。
【００１９】
拘束具４は、電池セル群３の両側に配置され、複数の電池セル２を電池セル２の配列方向に挟持する１対のエンドプレート８と、これらのエンドプレート８同士を締結することにより、複数の電池セル２に電池セル２の配列方向の拘束荷重を加える複数組（例えば４組）のボルト９及びナット１０とを有している。エンドプレート８は、金属で形成されている。一方のエンドプレート８と電池セル２との間には、電池セル２の膨張を吸収するためのゴム等の弾性部材１１が配置されている。
【００２０】
隣り合う２つの電池セル２の間には、電池セル２で発生した熱を筐体等の外部部品（図示せず）に伝えて放熱するＬ字形の伝熱プレート１２が配置されている。伝熱プレート１２は、金属で形成されている。伝熱プレート１２は、矩形板状の本体部１２ａと、この本体部１２ａの一端から垂直に屈曲した屈曲部１２ｂとからなっている。本体部１２ａは、隣り合う２つの電池セル２の間に挟まれている。
【００２１】
また、電池モジュール１は、異なる電池セル２の電極端子５同士を電気的に接続する複数のバスバー１３（図１では省略）と、隣り合う２つの電池セル２を伝熱プレート１２の本体部１２ａを介して固着する複数の粘着性絶縁シート１４とを備えている。
【００２２】
バスバー１３は、複数の電池セル２が直列接続されるように隣り合う２つの電池セル２の正極端子６及び負極端子７を電気的に接続する。バスバー１３は、電池セル２の配列方向に沿って交互に配置されている。バスバー１３は、隣り合う２つの電池セル２の正極端子６及び負極端子７に締結具１５で固定されている。締結具１５は、例えば正極端子６及び負極端子７に設けられたネジ穴（図示せず）にねじ込まれるネジである。バスバー１３は、導電性材料である金属で形成されている。
【００２３】
粘着性絶縁シート１４は、電池セル２と伝熱プレート１２の本体部１２ａとの間に介在されている。粘着性絶縁シート１４は、バスバー１３側に位置する第１領域１６と、バスバー１３の反対側に位置する第２領域１７とを有している。電池セル２の幅方向に沿った第１領域１６及び第２領域１７の長さ寸法は、等しくなっている。なお、電池セル２の幅方向に沿った第１領域１６及び第２領域１７の長さ寸法の比率は、必要に応じて適宜設定される。
【００２４】
粘着性絶縁シート１４は、接着剤が塗られた絶縁シートである。絶縁シートは、例えばポリエステルフィルムからなっている。接着剤は、アクリル系（樹脂系）の粘着剤である。なお、接着剤の材質としては、特にアクリル系には限られず、有機質系または無機質系等であってもよい。
【００２５】
粘着性絶縁シート１４の第１領域１６には、図３に示されるように、接着剤Ｓが塗られた複数（ここでは３つ）の第１接着部１８が設けられている。第１接着部１８は、略点状を呈している。第１接着部１８は、粘着性絶縁シート１４のバスバー１３側の端部において電池セル２の上下方向（Ｚ方向）に等間隔で配置されている。電池セル２の上下方向は、電池セル２の配列方向及び幅方向に垂直な方向である。第１接着部１８は、第１領域１６の片面に設けられている。このとき、第１接着部１８は、電池セル２と接着されてもよいし、伝熱プレート１２の本体部１２ａと接着されてもよい。
【００２６】
粘着性絶縁シート１４の第２領域１７には、図３に示されるように、接着剤Ｓが塗られた第２接着部１９が設けられている。第２接着部１９は、矩形の面状を呈している。第２接着部１９は、第２領域１７の両面全体に設けられている。従って、第２接着部１９は、電池セル２及び伝熱プレート１２の本体部１２ａと接着されている。
【００２７】
このように第１接着部１８は、略点状を呈していると共に、第１領域１６の片面に設けられている。一方、第２接着部１９は、面状を呈していると共に、第２領域１７の両面に設けられている。このため、第１接着部１８の総面積は、第２接着部１９の総面積よりも小さい。また、第１接着部１８の接着力は、第２接着部１９の接着力と同等である。これにより、粘着性絶縁シート１４の第１領域１６の粘着力は、粘着性絶縁シート１４の第２領域１７の粘着力よりも小さい。なお、粘着性絶縁シート１４の粘着力は、電池セル２を伝熱プレート１２の本体部１２ａから分離する際に加えられる力である分離荷重（後述）に相当する。
【００２８】
このような粘着性絶縁シート１４によって電池セル２と伝熱プレート１２の本体部１２ａとが接合されるため、電池モジュール１のせん断方向の荷重（図２参照）による電池セル２と伝熱プレート１２との位置ずれが防止される。その結果、各電池セル２の位置ずれが防止される。なお、電池モジュール１のせん断方向は、電池セル２の幅方向と一致している。
【００２９】
図４は、比較例として、粘着性絶縁シートの粘着力が全体的に同じ場合に、電池セルを分離する様子を示す平面図である。図４において、粘着性絶縁シート５０は、電池セル２及び伝熱プレート１２の本体部１２ａに全体的に接着されている。これにより、粘着性絶縁シート５０の粘着力は、全体的に同じとなっている。
【００３０】
このとき、電池セル２を伝熱プレート１２から分離する際に加えられる力（分離荷重）は、粘着性絶縁シート５０の接着力と、粘着性絶縁シート５０と電池セル２との接着面積とから、下記式で表される。
分離荷重≒接着力×接触面積
【００３１】
このため、粘着性絶縁シート５０の接着力が強い場合には、分離荷重が大きくならざるを得ない。従って、電池セル２の分離が困難となる。なお、電池セル２の分離は、バスバー１３を取り外した状態で行われる。
【００３２】
ところで、電池モジュール１においては、上述したように、粘着性絶縁シート１４によって隣り合う２つの電池セル２が固着されることにより、せん断方向の荷重による電池セル２の位置ずれが防止される。このとき、粘着性絶縁シート１４におけるバスバー１３側に位置する第１領域１６は、バスバー１３によって電池セル２の位置ずれが発生しにくい。このため、粘着性絶縁シート１４におけるバスバー１３側に位置する第１領域１６の粘着力が粘着性絶縁シート１４におけるバスバー１３の反対側に位置する第２領域１７の粘着力よりも小さくても、影響は少ない。
【００３３】
そこで、本実施形態では、粘着性絶縁シート１４の第１領域１６の粘着力を粘着性絶縁シート１４の第２領域１７の粘着力よりも小さくすることにより、バスバー１３を取り外した状態で隣り合う２つの電池セル２を分離する際には、図５に示されるように、まず電池セル２における粘着性絶縁シート１４の第１領域１６と接触する部分が分離される。その後、電池セル２における粘着性絶縁シート１４の第１領域１６と接触する部分を起点としたモーメントが作用するため、粘着性絶縁シート１４における第１領域１６と第２領域１７との境界部分に応力が集中することで、当該境界部分に局所的な荷重がかかることになる。これにより、電池セル２の分離を容易に行うことができる。
【００３４】
また、本実施形態では、粘着性絶縁シート１４の第１領域１６に設けられた第１接着部１８の総面積は、粘着性絶縁シート１４の第２領域１７に設けられた第２接着部１９の総面積よりも小さい。このため、第１接着部１８及び第２接着部１９の接着力が同じでも、第１領域１６の粘着力が第２領域１７の粘着力よりも小さくなる。
【００３５】
また、本実施形態では、第１接着部１８は略点状を呈し、第２接着部１９は面状を呈している。このため、第１接着部１８を簡単に形成することができると共に、第１領域１６の粘着力を十分に小さくすることができる。
【００３６】
また、本実施形態では、第１接着部１８は、粘着性絶縁シート１４の第１領域１６の片面に設けられ、第２接着部１９は、粘着性絶縁シート１４の第２領域１７の両面に設けられている。このため、第１接着部１８の形成に要する手間が軽減されると共に、第１領域１６の粘着力を更に小さくすることができる。
【００３７】
また、本実施形態では、隣り合う２つの電池セル２の間には、電池セル２で発生した熱を放熱する伝熱プレート１２が配置されており、粘着性絶縁シート１４は、電池セル２と伝熱プレート１２との間に介在されている。このように隣り合う２つの電池セル２の間に伝熱プレート１２が配置されていると、粘着性絶縁シート１４の数が増えるため、電池セル２が一層分離されにくくなる。従って、粘着性絶縁シート１４の第１領域１６の粘着力を粘着性絶縁シート１４の第２領域１７の粘着力よりも小さくすることが効果的である。
【００３８】
なお、本発明は、上記実施形態には限定されない。例えば上記実施形態では、粘着性絶縁シート１４におけるバスバー１３側に位置する第１領域１６の片面に略点状の第１接着部１８が設けられていると共に、粘着性絶縁シート１４におけるバスバー１３の反対側に位置する第２領域１７の両面に面状の第２接着部１９が設けられているが、粘着性絶縁シート１４の第１領域１６の粘着力が粘着性絶縁シート１４の第２領域１７の粘着力よりも小さくなるのであれば、特にそのような形態には限られない。
【００３９】
図６は、図３に示された粘着性絶縁シート１４の変形例を電池セル２と共に示す概略側面図である。図６（ａ）において、粘着性絶縁シート１４の第１領域１６の片面には、接着剤Ｓが塗られた矩形の面状の第１接着部３０が設けられている。第１接着部３０は、粘着性絶縁シート１４の第１領域１６の片面全体に設けられている。粘着性絶縁シート１４の片面に設けられた第１接着部３０及び第２接着部１９の面積は等しい。第１接着部３０の接着力は、第２接着部１９の接着力よりも弱い。この場合にも、粘着性絶縁シート１４の第１領域１６の粘着力が粘着性絶縁シート１４の第２領域１７の粘着力よりも小さくなる。
【００４０】
図６（ｂ）において、粘着性絶縁シート１４の第１領域１６の両面には、接着剤Ｓが塗られていない。つまり、粘着性絶縁シート１４の第１領域１６の両面には、第１接着部が設けられていない。従って、この場合にも、粘着性絶縁シート１４の第１領域１６の粘着力が粘着性絶縁シート１４の第２領域１７の粘着力よりも小さくなる。
【００４１】
また、上記実施形態では、第１接着部１８及び第１接着部３０が粘着性絶縁シート１４の第１領域１６の片面にしか設けられていないが、特にその形態には限られず、粘着性絶縁シート１４の第１領域１６の粘着力が粘着性絶縁シート１４の第２領域１７の粘着力よりも小さくなるのであれば、第１接着部１８及び第１接着部３０が粘着性絶縁シート１４の第１領域１６の両面に設けられていてもよい。
【００４２】
また、粘着性絶縁シート１４の第１領域１６の粘着力が粘着性絶縁シート１４の第２領域１７の粘着力よりも小さくなるのであれば、第１接着部及び第２接着部の形状、数及び面積等としては、特に上記実施形態の構成には限られない。
【００４３】
さらに、上記実施形態の電池モジュール１では、隣り合う２つの電池セル２は、伝熱プレート１２を介して２枚の粘着性絶縁シート１４により固着されているが、本発明は、特にその形態には限られず、隣り合う２つの電池セル２が粘着性絶縁シート１４により直接固着される電池モジュールにも適用可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１…電池モジュール、２…電池セル、４…拘束具、５…電極端子、６…正極端子、７…負極端子、１２…伝熱プレート、１３…バスバー、１４…粘着性絶縁シート、１６…第１領域、１７…第２領域、１８…第１接着部、１９…第２接着部、３０…第１接着部。
【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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