(57)【要約】【課題】隣り合った電池モジュール同士を密着して配置することのできる小型の組電池の提供。【解決手段】積層された複数の電池セル２２の左右端に一対のエンドプレート２３を配置し、双方のエンドプレート２３の端部同士を拘束プレート２４により連結することにより、電池モジュール２ａ、２ｂが形成されている。さらに、複数の電池モジュール２ａ、２ｂが左右に並べられ、電池パック１が形成されている。左方の電池モジュール２ａに含まれた拘束プレート２４の右端部には、右方に突出した凸部２４ａが形成されている。一方、右方の電池モジュール２ｂに含まれた拘束プレート２４の左端部には、凹部２４ｃが形成されている。電池モジュール２ａ、２ｂが左右に並べられることにより、電池モジュール２ａの拘束プレート２４に形成された凸部２４ａは、電池モジュール２ｂの拘束プレート２４に形成された凹部２４ｃに挿入されている。【選択図】図３
2018067495.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された複数の電池セル（２２）と、
複数の前記電池セルを、積層方向に挟持する一対のエンドプレート（２３、２３Ａ、２３Ｂ）と、
双方の前記エンドプレート間に延在し、両端部が各々双方の前記エンドプレートに対して直交するように溶接により接合され、所定の張力を有して、前記エンドプレート同士を連結する複数の拘束プレート（２４、２４Ａ、２４Ｂ）と、
をそれぞれ有した複数の電池モジュール（２、２ａ、２ｂ）が、縦方向および横方向のうちの少なくともいずれかに並べられて形成された組電池（１、１Ａ、１Ｂ）であって、
互いに接合された前記エンドプレートおよび前記拘束プレートのうち、接合された端部が相手側の側面から突出している方を突出側プレート（２４、２４Ａ、２４Ｂ）とし、前記相手側を受側プレート（２３、２３Ａ、２３Ｂ）とした場合、
前記突出側プレートにおいて、複数の前記電池モジュールの並び方向の端部のうち、一方の端部の一部には凸部（２４ａ、２４ｄ、２４ｇ）が形成され、他方には凹部（２４ｃ、２４ｆ、２４ｈ）が形成され、
複数の前記電池モジュールが並べられた状態において、一の前記電池モジュール（２ａ）に含まれる前記突出側プレートの前記凸部は、隣接した前記電池モジュール（２ｂ）に含まれる前記突出側プレートの前記凹部に挿入されている組電池。
【請求項２】
前記受側プレートの端部には、
隣接した前記電池モジュールに含まれた前記エンドプレートと前記拘束プレートとを接合する溶接肉（ＦＬ）を回避する逃し部（２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ）が形成されている請求項１記載の組電池。
【請求項３】
前記逃し部（２３ｂ、２３ｄ）は、
前記受側プレート（２３、２３Ｂ）の端部において、厚み方向に傾いた斜面により形成されている請求項２記載の組電池。
【請求項４】
前記エンドプレートと前記拘束プレートとの接合部位には、隅肉溶接によって形成された前記溶接肉が形成されている請求項２または３に記載の組電池。
【請求項５】
前記突出側プレート（２４Ａ）の前記一方の端部には、複数の前記凸部（２４ｄ）が形成され、前記突出側プレートの前記他方の端部には、前記凸部が挿入される前記凹部（２４ｆ）が形成されている請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載の組電池。
【請求項６】
前記突出側プレート（２４、２４Ａ）の前記一方の端部は、前記凸部（２４ａ、２４ｄ）において前記受側プレート（２３、２３Ｂ）に接合されており、前記突出側プレートの前記他方の端部は、前記凹部（２４ｃ、２４ｆ）を挟んだ一対の部位（２４ｂ、２４ｅ）において前記受側プレートに接合されており、
前記凸部における前記受側プレートに対する接合長さ（Ｌ０、（Ｌ２）×２）は、各々の前記凹部を挟んだ部位における前記受側プレートに対する接合長さの和（（Ｌ１）×２、Ｌ３＋（Ｌ４）×２）に等しい請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載の組電池。
【請求項７】
前記受側プレート（２３Ａ）には、前記突出側プレート（２４Ｂ）の端部が挿入されるプレート挿入孔（２３ｃ）が形成され、
前記凸部（２４ｇ）は、
前記突出側プレートの前記一方の端部において、厚み方向の一部位に形成され、
前記凹部（２４ｈ）は、
前記突出側プレートの前記他方の端部の厚み方向において、前記凸部が挿入される位置に形成されており、
複数の前記電池モジュールが並べられた場合、前記凸部は、隣接した前記電池モジュールに含まれる前記受側プレートの前記プレート挿入孔内において、前記凹部に挿入されている請求項１または２に記載の組電池。
【請求項８】
複数の前記電池モジュールを、両端部において並べられた方向に挟む一対のパックプレート（３ａ、３ｂ）を備え、
前記パックプレートには、前記突出側プレート（２４）に形成された前記凸部（２４ａ）が挿入される窪み部（３ｄ）が形成されている請求項１乃至７のうちのいずれか一項に記載の組電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電池モジュールが並べられて形成された組電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池を用いた蓄電ユニットに関する従来技術として、下記の従来技術がある。この従来技術による蓄電ユニットは、電池本体を収容したケースを備えており、ケースは互いに溶接により固着された本体部材と蓋部材とにより形成されている。ケースの外周面には、充放電時の変形を規制するために規制部材が取り付けられており、ケースの溶接部分と対向した規制部材の部位には、溶接部分のビードを収容する凹部が形成されている。これにより、ケースの変形による応力がビードに伝わることを抑制することができるため、溶接部分の破損等を防ぐことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−６９７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複数の電池セルを積層して電池モジュールを形成する場合、一対のエンドプレートにより電池セルを積層方向に挟持し、複数の拘束プレートをエンドプレート同士の間に架け渡している。互いに直角に配置されたエンドプレートの端部と拘束プレートの端部とを、溶接によって接合する場合、溶接代を設けるために、一方のプレートの端部が他方のプレートの側面から突出するように配置されている。したがって、複数の電池モジュールを並べて、組電池を形成する場合に、それぞれ隣り合った電池モジュールに含まれている突出したプレートの端部同士が干渉するため、隣り合った電池モジュールを密着させて並べることが困難であった。このために、組電池が大型化することを余儀なくされていた。また、前述の従来技術においては、ケースの外周面に規制部材が取り付けられているため、さらに、装置全体が大型化していた。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、隣り合った電池モジュール同士を密着して配置することのできる小型の組電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するために、請求項１に係る組電池の発明は、積層された複数の電池セルと、複数の電池セルを、積層方向に挟持する一対のエンドプレートと、双方のエンドプレート間に延在し、両端部が各々双方のエンドプレートに対して直交するように溶接により接合され、所定の張力を有して、エンドプレート同士を連結する複数の拘束プレートと、をそれぞれ有した複数の電池モジュールが、縦方向および横方向のうちの少なくともいずれかに並べられて形成された組電池であって、互いに接合されたエンドプレートおよび拘束プレートのうち、接合された端部が相手側の側面から突出している方を突出側プレートとし、相手側を受側プレートとした場合、突出側プレートにおいて、複数の電池モジュールの並び方向の端部のうち、一方の端部の一部には凸部が形成され、他方には凹部が形成され、複数の電池モジュールが並べられた状態において、一の電池モジュールに含まれる突出側プレートの凸部は、隣接した電池モジュールに含まれる突出側プレートの凹部に挿入されている。
【０００６】
この構成によれば、複数の電池モジュールが並べられた状態において、一の電池モジュールに含まれる突出側プレートに形成された凸部は、隣接した電池モジュールに含まれる突出側プレートに形成された凹部に挿入されている。これにより、隣り合った突出側プレートの端部同士が干渉することがなく、隣り合った受側プレートの側面同士を密着させて電池モジュールを並べることができるため、組電池を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態１による電池パックの外観斜視図
【図２】電池パックに含まれた電池モジュールの一つを示した外観斜視図
【図３】一対の電池モジュールで形成された電池パックを、前方にある拘束プレート側から見た状態を模式的に表した正面図
【図４】図３のIV−IV断面図
【図５】図３のＶ−Ｖ断面図
【図６Ａ】図３に示した電池パックの組付工程を表した図であって、一対の拘束プレートに固定された一方のエンドプレートに、電池セルを積層する工程を示した模式図
【図６Ｂ】一対の拘束プレートに、他方のエンドプレートを固定する工程を示した模式図
【図７】実施形態２による拘束プレートの正面図
【図８】実施形態３による電池パックを前方にある拘束プレート側から見た状態を模式的に表した正面図
【図９】図８の電池パックを左方から視た場合の側面図
【図１０】図８のＸ−Ｘ断面図
【図１１】実施形態４による電池パックを前方にある拘束プレート側から見た状態を模式的に表した正面図
【図１２】図１１の断面XII−XIIについての部分断面図
【図１３】図１１の断面XIII−XIIIについての部分断面図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態１乃至実施形態４について説明する。以下、各々の図においてそれぞれ矢印によって示した方向を、電池パック１および電池モジュール２、２ａ、２ｂの前後方向、左右方向、上下方向として説明するが、これらは電池パック１および電池モジュール２、２ａ、２ｂの実際の取付方向とは無関係である。
【０００９】
＜実施形態１の構成＞
図１乃至図５に基づき、本発明の実施形態１による電池パック１の構成について説明する。電池パック１は、図２に示した電池モジュール２が、左右方向に複数個並べられて形成されている。電池パック１は、組電池に該当する。図１に示すように、本実施形態による電池パック１は７個の電池モジュール２を含んでいるが、この数に限られるものではなく、左右方向に電池モジュール２がいくつ並べられていてもよい。
【００１０】
複数の電池モジュール２は、隣り合ったもの同士が当接した状態で、その左端に配置されたパック拘束プレート３ａおよび右端に配置されたパック拘束プレート３ｂにより並べられた方向に挟まれている。パック拘束プレート３ａ、３ｂは、パックプレートに該当する。左右のパック拘束プレート３ａ、３ｂの前端部および後端部には、複数の拘束バンド４が貫通している。各々の拘束バンド４の左右端部には締付ナット５が螺合しており、締付ナット５を各々の拘束バンド４に締め付けることによって、双方のパック拘束プレート３ａ、３ｂが複数の電池モジュール２を挟圧する。尚、図１において、締付ナット５は拘束バンド４の左端部に螺合されたもののみ示している。各々の電池モジュール２は、その前後縁部の下端において、固定ナット６によりベースプレート７に固定されている。
【００１１】
図２に示したように、それぞれの電池モジュール２は、左右方向に４個の電池セル２２が積層されることにより各々形成された前列セル群２１ａ、中列セル群２１ｂおよび後列セル群２１ｃを含んでいる。以下、前列セル群２１ａ、中列セル群２１ｂおよび後列セル群２１ｃを包括して電池セル群２１と言う。電池モジュール２中において、前列セル群２１ａ、中列セル群２１ｂおよび後列セル群２１ｃは前後方向に並べられており、前列セル群２１ａは前列に配置され、後列セル群２１ｃは後列に配置され、中列セル群２１ｂは前列セル群２１ａと後列セル群２１ｃとの間に配置されている。電池セル２２は、積層方向に薄型の外筐を有した二次電池である。本実施形態において、電池セル２２はリチウムイオン電池であるが、必ずしも、これに限定されるべきものではなく、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等であってもよい。
【００１２】
電池セル群２１の左右端部には、複数の電池セル２２を積層方向に挟持する一対のエンドプレート２３が配置されている。各々のエンドプレート２３の前後端部には、一対の拘束プレート２４が直交するように隅肉溶接によって接合されている。それぞれの拘束プレート２４は、双方のエンドプレート２３の間に延在しており、所定の張力を有してエンドプレート２３同士を連結している。図２に示したように、エンドプレート２３に接合された拘束プレート２４の左右方向の両端部は、エンドプレート２３の側面から突出している。拘束プレート２４は突出側プレートに該当し、エンドプレート２３は受側プレートおよび相手側に該当する。
【００１３】
双方のエンドプレート２３には、上下方向に延びたプレート保持孔２３ａが貫通している。図２において、プレート保持孔２３ａは、左側のエンドプレート２３に形成されたもののみを示す。プレート保持孔２３ａは、エンドプレート２３の前後端部の間に位置するように、２列に形成されている。各々のプレート保持孔２３ａには、前述したものと同様の拘束プレート２４の端部が挿入され、隅肉溶接によってエンドプレート２３に固定されている。当該２枚の拘束プレート２４は、それぞれ前列セル群２１ａと中列セル群２１ｂとの間、および、中列セル群２１ｂと後列セル群２１ｃとの間を、左右方向に延びている。双方のエンドプレート２３は、４枚の拘束プレート２４によって、電池セル群２１を所定荷重で左右方向に挟圧した状態で保持されている。エンドプレート２３の前後端部に固定された拘束プレート２４には、それぞれベースプレート７に固定するためのブラケット２５が取り付けられている。
【００１４】
図２に示すように、電池モジュール２に含まれる各々の電池セル２２の上面には、一対の電極端子２２ａが形成されている。一つの電池セル２２に形成された電極端子２２ａは、一方が正極、他方が負極であって、双方の間で充放電が可能となっている。電池モジュール２中の後列セル群２１ｃにおいて、後方に位置する電極端子２２ａには、一対のバスバー２６ａ、２６ｂが取り付けられ、左右方向に隣り合った電池セル２２の電極端子２２ａを電気的に接続している。バスバー２６ａ、２６ｂのうちの一方が電池モジュール２の正極を形成し、他方が電池モジュール２の負極を形成している。また、前列セル群２１ａにおいて、前方に位置する電極端子２２ａには、バスバー２７が取り付けられ、左右方向に積層された電池セル２２の電極端子２２ａを電気的に接続している。さらに、電池モジュール２には、前後方向に隣接して配置された複数の電池セル２２に設けられた電極端子２２ａ同士を連結するバスバー２８が含まれている。上述した各バスバー２６ａ、２６ｂ、２７、２８は、板状の銅またはアルミニウムあるいはその他の導電性金属により形成されている。
【００１５】
図３に示した電池パック１は、説明の都合により簡略化され、一対の電池モジュール２ａ、２ｂのみによって形成されている。以下、電池モジュール２ａ、２ｂを包括して、電池モジュール２と言う場合がある。また、本実施形態についての以後の説明においては、説明の都合上、電池モジュール２に含まれた拘束プレート２４は、エンドプレート２３の前後端部に固定された一対の拘束プレート２４のみとする。図３に示すように、電池モジュール２ａ、２ｂに含まれた拘束プレート２４において、電池モジュール２ａ、２ｂの並び方向である左右方向の端部の内、右端の上下方向の一部には凸部２４ａが突出している。図３において、凸部２４ａは右方に突出している。また、左端には一対の囲繞部２４ｂが形成され、囲繞部２４ｂ同士の間には凹部２４ｃが設けられている。拘束プレート２４の右端は端部の一方に該当し、左端は端部の他方に該当する。また、囲繞部２４ｂは、凹部を挟んだ一対の部位に該当する。
【００１６】
一対の電池モジュール２ａ、２ｂが並べられた状態において、一方の電池モジュール２ａに含まれる拘束プレート２４に形成された凸部２４ａの先端部は、隣接した電池モジュール２ｂに含まれる拘束プレート２４に形成された凹部２４ｃに挿入されている。図４に示すように、拘束プレート２４の凸部２４ａは、隅肉溶接によってエンドプレート２３に接合されている。また、図５に示すように、拘束プレート２４の囲繞部２４ｂも、隅肉溶接によってエンドプレート２３に接合されている。図３において、エンドプレート２３と拘束プレート２４との接合部位において、隅肉溶接によって形成された溶接肉ＦＬは、破線で囲まれたハッチングにて示されている。
【００１７】
凸部２４ａにおけるエンドプレート２３に対する接合長さＬ０は、各々の囲繞部２４ｂにおけるエンドプレート２３に対する接合長さＬ１の和に等しく形成されており、式：Ｌ０＝（Ｌ１）×２が成立する。しかしながら本実施形態においては、必ずしも、凸部２４ａにおける接合長さＬ０が、各々の囲繞部２４ｂにおける接合長さＬ１の和に等しくなければならないわけではなく、式：Ｌ０＞（Ｌ１）×２または式：Ｌ０＜（Ｌ１）×２が成立していてもよい。本実施形態においては、双方の囲繞部２４ｂの上下方向長さＬ１は互いに等しく設定されているが、各々の囲繞部２４ｂの上下方向長さを互いに異ならせてもよい。
【００１８】
図５に示したように、左方に配置された電池モジュール２ａに含まれたエンドプレート２３の端部には、隣接した電池モジュール２ｂに含まれたエンドプレート２３と拘束プレート２４とを接合する溶接肉ＦＬを回避する逃し部２３ｂが形成されている。逃し部２３ｂは、エンドプレート２３の端部において、厚み方向に傾いた斜面により形成されている。同様に、図４に示すように、右方に配置された電池モジュール２ｂに含まれたエンドプレート２３の端部には、隣接した電池モジュール２ａに含まれたエンドプレート２３と拘束プレート２４とを接合する溶接肉ＦＬを避けるための逃し部２３ｂが形成されている。上述した構成によって、電池モジュール２ａと電池モジュール２ｂとは、各々のエンドプレート２３の側面が互いに密着するように配置されている。尚、図２において、逃し部２３ｂは省略されている。
【００１９】
図５に示すように、電池パック１の左端に配置されたパック拘束プレート３ａの前後端部には、拘束プレート２４に形成された囲繞部２４ｂが挿入されるようにへこんだ収容部３ｃが上下２列に（都合４個）形成されている。さらに、図４に示すように、電池パック１の右端に配置されたパック拘束プレート３ｂの前後端部には、拘束プレート２４に形成された凸部２４ａが挿入される一対の窪み部３ｄが形成されている。上述した構成によって、各々のパック拘束プレート３ａ、３ｂは、電池モジュール２ａおよび電池モジュールのエンドプレート２３に対し密着して配置されている。
【００２０】
以下、図６Ａ、６Ｂに基づいて、電池パック１の組付方法の一例について説明する。図６Ａに示したように、最初に、一方のエンドプレート２３の端部に対し、一対の拘束プレート２４の各々の一端部を溶接する。この時、双方の拘束プレート２４の凸部２４ａが、一方のエンドプレート２３の側面から突出するように位置決めする。次に、拘束プレート２４同士の間に複数の電池セル２２を積層していく。
【００２１】
次に、図６Ｂに示すように、他方のエンドプレート２３を積層された電池セル２２に当接させて、双方のエンドプレート２３によって電池セル２２を所定の荷重で挟圧する。そして、この状態で他方のエンドプレート２３の端部をそれぞれの拘束プレート２４に溶接する。この場合にも、双方の拘束プレート２４の囲繞部２４ｂが、他方のエンドプレート２３の側面から突出するように位置決めする。上述した実施形態と異なり、積層された電池セル２２を一対の拘束プレート２４の間に配置し、双方のエンドプレート２３によって電池セル２２を所定の荷重で挟圧した状態で、拘束プレート２４に対し双方のエンドプレート２３を一度に溶接するようにしてもよい。
【００２２】
その後、各電池セル２２の電極端子２２ａ間をバスバー２６ａ、２６ｂ、２７、２８で接続して電池モジュール２ａ、２ｂを形成する。次に、一の電池モジュール２ａに含まれた拘束プレート２４の凸部２４ａを、隣接した電池モジュール２ｂに含まれた拘束プレート２４の凹部２４ｃに挿入することにより、双方の電池モジュール２ａ、２ｂのエンドプレート２３の側面を互いに密着させる。この状態において、複数の電池モジュール２ａ、２ｂをパック拘束プレート３ａ、３ｂによって左右方向に挟んで、拘束バンド４と締付ナット５により絞め付け電池パック１を完成させる。この時、拘束プレート２４の凸部２４ａをパック拘束プレート３ｂの窪み部３ｄに挿入し、拘束プレート２４の囲繞部２４ｂをパック拘束プレート３ｂの収容部３ｃに挿入することにより、パック拘束プレート３ａ、３ｂを電池モジュール２ａ、２ｂのエンドプレート２３の側面に密着させる。
【００２３】
＜実施形態１の作用効果＞
本実施形態によれば、複数の電池モジュール２ａ、２ｂが並べられた状態において、一の電池モジュール２ａに含まれる拘束プレート２４に形成された凸部２４ａは、隣接した電池モジュール２ｂに含まれる拘束プレート２４に形成された凹部２４ｃに挿入されている。これにより、隣り合った拘束プレート２４の端部同士が干渉することがなく、隣り合ったエンドプレート２３の側面同士を密着させて電池モジュール２ａ、２ｂを並べることができるため、電池パック１を小型化することができる。また、そのために追加する部品もなく、低コストの電池パック１にすることができる。
【００２４】
電池モジュール２ａに含まれるエンドプレート２３の端部には、隣接した電池モジュール２ｂに含まれたエンドプレート２３と拘束プレート２４とを接合する溶接肉ＦＬを回避するための逃し部２３ｂが形成されている。これにより、エンドプレート２３が溶接肉ＦＬに干渉することを防止することができ、隙間なく電池モジュール２ａ、２ｂを並べることができる。また、溶接肉ＦＬがエンドプレート２３に干渉することがないため、溶接肉ＦＬにおける応力の発生を防ぎ、エンドプレート２３と拘束プレート２４との接合力の低下を防止することができる。また、電池モジュール２ａ、２ｂの外部から溶接を可能とし、作り勝手のよい電池モジュール２ａ、２ｂにすることができる。
【００２５】
逃し部２３ｂは、エンドプレート２３の端部において、厚み方向に延びた斜面により形成されている。これにより、エンドプレート２３の端部において、逃し部２３ｂを容易に形成することができるとともに、溶接肉ＦＬを確実に回避することができる。
エンドプレート２３と拘束プレート２４とは、隅肉溶接によって接合されている。これにより、互いに直交するエンドプレート２３と拘束プレート２４とを強固に接合することができる。
拘束プレート２４において、複数の電池モジュール２ａ、２ｂの並び方向の端部のうち、右端部の一部には凸部２４ａが形成され、左端部には凹部２４ｃが形成されている。これにより、拘束プレート２４が連続して並べられることを可能にし、電池パック１において左右方向に並べられるすべての電池モジュール２ａ、２ｂにおいて、拘束プレート２４を共通して使用することができる。
【００２６】
拘束プレート２４の一方の端部は、凸部２４ａにおいてエンドプレート２３に接合されており、拘束プレート２４の他方の端部は、凹部２４ｃを挟んだ一対の囲繞部２４ｂにおいてエンドプレート２３に接合されている。そして、凸部２４ａにおけるエンドプレート２３に対する接合長さＬ０は、囲繞部２４ｂにおけるエンドプレート２３に対する接合長さＬ１の和に等しい。これにより、拘束プレート２４の双方の端部において、エンドプレート２３に対する接合力を均等化することができ、拘束プレート２４によってエンドプレート２３をバランスよく保持することができる。
【００２７】
電池パック１は、複数の電池モジュール２ａ、２ｂを、両端部において並べられた方向に挟む一対のパック拘束プレート３ａ、３ｂを備えている。そして、電池パック１の右端部に配置されたパック拘束プレート３ｂには、拘束プレート２４に形成された凸部２４ａが挿入される窪み部３ｄが形成され、電池パック１の左端部に配置されたパック拘束プレート３ａには、囲繞部２４ｂが挿入される収容部３ｃが形成されている。これにより、拘束プレート２４において突出した凸部２４ａおよび囲繞部２４ｂに拘わらず、並べられた複数の電池モジュール２ａ、２ｂに対し、パック拘束プレート３ａ、３ｂを密着させることができ、電池パック１を小型化することができる。また、パック拘束プレート３ａ、３ｂの厚みを利用して、拘束プレート２４の突出した凸部２４ａおよび囲繞部２４ｂを収容でき、電池パック１の大型化を防止することができる。
【００２８】
＜実施形態２の構成＞
図７に基づいて、実施形態２による拘束プレート２４Ａの構成について説明する。拘束プレート２４Ａの右端部には、一対の凸部２４ｄが形成されている。図７において、各々の凸部２４ｄは右方に突出している。一方、拘束プレート２４Ａの左端部には、３個の囲繞部２４ｅが形成されており、囲繞部２４ｅ同士の間には各々凹部２４ｆが設けられている。したがって、拘束プレート２４Ａの左端部には、一対の凹部２４ｆが形成されている。拘束プレート２４Ａの右端部は、突出側プレートの一方の端部に該当し、左端部は突出側プレートの他方の端部に該当する。凹部２４ｆは、複数の電池モジュール２を左右方向に並べた場合に、隣接した拘束プレート２４Ａの凸部２４ｄが挿入可能に形成されている。
【００２９】
本実施形態においても、拘束プレート２４Ａは、それぞれの凸部２４ｄおよび囲繞部２４ｅにおいてエンドプレート２３に隅肉溶接されている。図７において、隅肉溶接による溶接肉ＦＬの位置は、破線で囲まれたハッチングにて示されている。各々の凸部２４ｄにおけるエンドプレート２３に対する接合長さＬ２は、各々の囲繞部２４ｅにおけるエンドプレート２３に対する接合長さＬ３、Ｌ４の和に等しく形成されており、式：（Ｌ２）×２＝Ｌ３＋（Ｌ４）×２が成立する。しかしながら本実施形態においては、必ずしも、凸部２４ｄにおける接合長さＬ２の和が、各々の囲繞部２４ｅにおける接合長さＬ３、Ｌ４の和に等しくなければならないわけではなく、式：（Ｌ２）×２＞Ｌ３＋（Ｌ４）×２または式：（Ｌ２）×２＜Ｌ３＋（Ｌ４）×２が成立していてもよい。また、図７に示した構成に限られず、拘束プレート２４Ａの右端部に３個以上の凸部２４ｄを形成し、拘束プレート２４Ａの左端部に、凸部２４ｄと同数の凹部２４ｆを設けるようにしてもよい。
【００３０】
＜実施形態２の作用効果＞
本実施形態によれば、拘束プレート２４Ａの右端部には、複数の凸部２４ｄが形成され、拘束プレート２４Ａの左端部には、凸部２４ｄと同数の凹部２４ｆが形成されている。これにより、拘束プレート２４Ａの端部において、上下方向の各部位にエンドプレート２３との接合箇所が分散する。このため、拘束プレート２４Ａの各々の端部において、その上下方向の全長に渡ってエンドプレート２３に対する接合力を均等化することができ、拘束プレート２４Ａをがたつくことなくエンドプレート２３に接合することができる。また、拘束プレート２４Ａに接合されたエンドプレート２３の端部において、その全長に渡ってバランスよく拘束プレート２４Ａから荷重を受けることができ、エンドプレート２３同士によって積層された電池セル２２を均等に挟圧することができる。また、仮に、複数の凸部２４ｄまたは囲繞部２４ｅのうちのいずれかにおいて、接合に不備が発生したとしても、その他の凸部２４ｄまたは囲繞部２４ｅにおける接合によって、拘束プレート２４Ａが電池モジュール２から脱落することを防止することができる。
【００３１】
＜実施形態３の構成＞
図８乃至図１０に基づいて、実施形態３による電池パック１Ａの構成について説明する。尚、図８乃至図１０において、パック拘束プレート３ａ、３ｂは省略されている。本実施形態においては、説明の都合上、電池モジュール２ａ、２ｂに含まれた拘束プレート２４Ｂは、エンドプレート２３Ａの前後端部に固定された一対の拘束プレート２４Ｂのみとする。図９に示すように、本実施形態によるエンドプレート２３Ａの前後端には、プレート挿入孔２３ｃが、それぞれ貫通している。プレート挿入孔２３ｃは貫通方向に垂直な断面が矩形状を呈しており、各々のプレート挿入孔２３ｃには、拘束プレート２４Ｂの端部が挿入されている。図１０に示したように、電池モジュール２ａ、２ｂに含まれた拘束プレート２４Ｂの右端部には、厚み方向の一部位に凸部２４ｇが形成されている。一方、拘束プレート２４Ｂの左端部には、厚み方向の一部位において凹部２４ｈが形成されている。拘束プレート２４Ｂの右端部は一方の端部に該当し、拘束プレート２４Ｂの左端部は他方の端部に該当する。
【００３２】
凹部２４ｈは、電池モジュール２ａ、２ｂが並べられた状態において、拘束プレート２４Ｂの厚み方向において、隣接した電池モジュール２ａ、２ｂに含まれた拘束プレート２４Ｂの凸部２４ｇが挿入される部位に形成されている。図１０に示すように、拘束プレート２４Ｂの左右端部は、エンドプレート２３Ａの側面に対して溶接されている。前述したプレート挿入孔２３ｃは、拘束プレート２４Ｂとエンドプレート２３Ａとを接合する溶接肉ＦＬを回避することが可能な大きさに形成されており、プレート挿入孔２３ｃは逃し部に該当する。上述した構成によって、電池モジュール２ａと電池モジュール２ｂとは、各々のエンドプレート２３Ａの側面が互いに密着するように配置されている。
【００３３】
複数の電池モジュール２ａ、２ｂが並べられた状態において、電池モジュール２ａに含まれた拘束プレート２４Ｂの凸部２４ｇは、電池モジュール２ａに含まれたエンドプレート２３Ａのプレート挿入孔２３ｃを貫通し、隣接した電池モジュール２ｂに含まれたエンドプレート２３Ａのプレート挿入孔２３ｃ内まで延びている。そして、電池モジュール２ａに含まれた拘束プレート２４Ｂの凸部２４ｇは、電池モジュール２ａ、２ｂに含まれた双方のエンドプレート２３Ａのプレート挿入孔２３ｃ内において、電池モジュール２ｂに含まれたエンドプレート２３Ａの凹部２４ｈに挿入されている。
本実施形態は、図２に示した電池モジュール２において、前列セル群２１ａと中列セル群２１ｂとの間を左右方向に延びた拘束プレート２４とエンドプレート２３Ａとの接合、または、中列セル群２１ｂと後列セル群２１ｃとの間を左右方向に延びた拘束プレート２４とエンドプレート２３Ａとの接合にも適用可能である。
【００３４】
＜実施形態３の作用効果＞
本実施形態によれば、エンドプレート２３Ａには、拘束プレート２４Ｂの端部が挿入されるプレート挿入孔２３ｃが形成されている。そして、凸部２４ｇは、拘束プレート２４Ｂの右端部において厚み方向の一部位に形成され、凹部２４ｈは、拘束プレート２４Ｂの左端部の厚み方向において、凸部２４ｇが挿入可能な位置に形成されている。これにより、図８に示すように、拘束プレート２４Ｂの双方の端部において、その上下方向の全長に渡ってエンドプレート２３Ａに対して溶接することができ、各々の端部における溶接強度を増大させることができる。また、拘束プレート２４Ｂの端部において、その上下方向の全長に渡って溶接強度を均一化することができ、拘束プレート２４Ｂによってエンドプレート２３Ａをバランスよく保持することができる。
また、拘束プレート２４Ｂの端部が、エンドプレート２３Ａのプレート挿入孔２３ｃ内に挿入されているため、拘束プレート２４Ｂの端部と他部材との干渉を防ぎ、電池パック１Ａを前後方向に小型化することができる。また、部品点数を増大させる必要がないため、小型で低コストの電池パック１Ａにすることができる。
【００３５】
＜実施形態４の構成＞
図１１乃至図１３に基づいて、実施形態４による電池パック１Ｂの構成について説明する。本実施形態においては、説明の都合上、電池モジュール２ａ、２ｂに含まれた拘束プレート２４は、エンドプレート２３Ｂの前後端部に固定された一対の拘束プレート２４のみとする。図１１に示すように、本実施形態による電池パック１Ｂは、実施形態１による電池パック１に含まれるものと同様の拘束プレート２４および拘束パックプレート３ａ、３ｂを含んでいる。図１２および図１３に示すように、エンドプレート２３Ｂには、実施形態３によるエンドプレート２３Ａと同様に、プレート挿入孔２３ｄが貫通している。各々のプレート挿入孔２３ｄは、実施形態３によるプレート挿入孔２３ｃとは異なり、孔壁がエンドプレート２３Ｂの厚さ方向に傾斜している。
【００３６】
各々のプレート挿入孔２３ｄには、拘束プレート２４の端部が挿入されており、実施形態３と同様に、拘束プレート２４の左右端部は、エンドプレート２３Ｂの側面に対して溶接されている。プレート挿入孔２３ｄの孔壁は、拘束プレート２４とエンドプレート２３Ｂとを接合する溶接肉ＦＬを回避するように傾斜しており、プレート挿入孔２３ｄは逃し部に該当する。実施形態１による電池パック１と同様に、電池モジュール２ａ、２ｂが並べられた状態において、電池モジュール２ａ、２ｂに含まれる拘束プレート２４に形成された凸部２４ａは、隣接した電池モジュール２ａ、２ｂに含まれる拘束プレート２４に形成された凹部２４ｃに挿入されている。上述した構成によって、電池モジュール２ａと電池モジュール２ｂとは、各々のエンドプレート２３Ｂの側面が互いに密着するように配置されている。
【００３７】
複数の電池モジュール２ａ、２ｂが並べられた状態において、電池モジュール２ａに含まれた拘束プレート２４の凸部２４ａは、電池モジュール２ａに含まれたエンドプレート２３Ｂのプレート挿入孔２３ｄを貫通し、隣接した電池モジュール２ｂに含まれたエンドプレート２３Ｂのプレート挿入孔２３ｄ内まで延びている。そして、電池モジュール２ａに含まれた拘束プレート２４の凸部２４ａは、電池モジュール２ａ、２ｂに含まれた双方のエンドプレート２３Ｂのプレート挿入孔２３ｄ内において、電池モジュール２ｂに含まれたエンドプレート２３Ｂの凹部２４ｃに挿入されている。
【００３８】
本実施形態においても、実施形態１の場合と同様に、拘束プレート２４の凸部２４ａにおけるエンドプレート２３Ｂに対する接合長さは、各々の囲繞部２４ｂにおけるエンドプレート２３Ｂに対する接合長さの和に等しく形成されている。本実施形態は、図２に示した電池モジュール２において、前列セル群２１ａと中列セル群２１ｂとの間を左右方向に延びた拘束プレート２４とエンドプレート２３Ｂとの接合、または、中列セル群２１ｂと後列セル群２１ｃとの間を左右方向に延びた拘束プレート２４とエンドプレート２３Ｂとの接合にも適用可能である。
【００３９】
＜実施形態４の作用効果＞
本実施形態によれば、拘束プレート２４の端部が、エンドプレート２３Ｂのプレート挿入孔２３ｄ内に挿入されているため、電池パック１Ｂを前後方向に小型化することができる。
また、エンドプレート２３Ｂに孔壁が傾斜したプレート挿入孔２３ｄを形成するのみで、エンドプレート２３Ｂが溶接肉ＦＬを回避することができる。
【００４０】
＜他の実施形態＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
電池パック１、１Ａ、１Ｂは、電池モジュール２が縦方向および横方向のうちの少なくとも一方に複数個並べられて形成されていればよい。
エンドプレート２３、２３Ａ、２３Ｂと拘束プレート２４、２４Ａ、２４Ｂとを接合するための溶接方法は、隅肉溶接に限られず、フレア溶接等であってもよい。
エンドプレート２３、２３Ａ、２３Ｂを突出側プレートとし、拘束プレート２４、２４Ａ、２４Ｂを受側プレートとして、電池モジュール２において、エンドプレート２３、２３Ａ、２３Ｂの端部が拘束プレート２４、２４Ａ、２４Ｂの側面から突出するようにしてもよい。この場合、凸部２４ａ、２４ｄ、２４ｇおよび凹部２４ｃ、２４ｆ、２４ｈは、エンドプレート２３、２３Ａ、２３Ｂの端部に形成される。
電池パック１、１Ａ、１Ｂは、上述した実施形態１乃至４の各構成を、可能な限り互いに組み合わせることにより形成することができる。
【符号の説明】
【００４１】
図面中、１，１Ａ，１Ｂは電池パック（組電池）、２，２ａ，２ｂは電池モジュール、３ａ，３ｂはパック拘束プレート（パックプレート）、３ｄは窪み部、２２は電池セル、２３，２３Ａ，２３Ｂはエンドプレート（受側プレート、相手側）、２３ｂは逃し部、２３ｃ，２３ｄはプレート挿入孔（逃し部）、２４，２４Ａ，２４Ｂは拘束プレート（突出側プレート）、２４ａ，２４ｄ，２４ｇは凸部、２４ｂ，２４ｅは囲繞部（凹部を挟んだ一対の部位）、２４ｃ，２４ｆ，２４ｈは凹部、ＦＬは溶接肉を示している。
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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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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【図１２】
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【図１３】
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