(57)【要約】【課題】組み立て作業の効率化およびコストダウンを図る。【解決手段】複数の電池セル２０の下部２０Ｂに第１係合部材３２が装着されると共に、複数の電池セル２０の上部２０Ａに第２係合部材３４が装着される。第１係合部材３２は、電池セル２０の横Ｔ方向の両側に位置する係合部材側係合部３２Ａ、３２Ｂを備え、第２係合部材３４は、電池セル２０の横Ｔ方向の両側に位置する係合部材側係合部３４Ａ、３４Ｂを備える。それら係合部材側係合部３２Ａ、３２Ｂ、３４Ａ、３４Ｂは、複数の電池セル２０が並べられた方向において隣位の電池セル２０に装着された第１係合部材３２、第２係合部材３４の係合部材側係合部３２Ｂ、３２Ａ、３４Ｂ、３４Ａに係合し、隣位の電池セル２０との間に隙間Ｓを確保した状態で電池セル２０の高さＨ方向および横Ｔ方向の移動を規制する。【選択図】図３
2018063798.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高さ方向の一端に端子部を有する複数の電池セルがその横方向に沿って並べられて構成された電池モジュールであって、
前記各電池セルの高さ方向の両端部のうちの少なくとも一方の端部に係合部材が装着され、
前記係合部材は、係合部材側係合部を備え、
前記係合部材側係合部は、前記並べられた方向において隣位の電池セルに装着された前記係合部材の前記係合部材側係合部に係合して隣位の電池セルの高さ方向および横方向の移動を規制する、
ことを特徴とする電池モジュール。
【請求項２】
前記係合部材側係合部は、それぞれ前記電池セルの横方向の両側に位置し、
前記複数の電池セルは、トレーの底壁上に配置され、
前記並べられた方向の両端に位置する前記電池セルの両側の前記底壁の箇所にブラケットが設けられ、
前記ブラケットは、前記係合部材側係合部に係合し前記並べられた方向の両端に位置する前記電池セルの高さ方向および横方向の移動を規制するブラケット側係合部を備える、
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】
前記係合部材は、前記端子部と反対に位置する前記電池セルの高さ方向の端部に装着された第１係合部材を含み、
前記第１係合部材は、前記底壁に係合し前記電池セルの横方向の移動および横方向に直交する幅方向の移動を規制する規制部を備える、
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】
前記係合部材は、前記端子部と反対に位置する前記電池セルの高さ方向の端部に装着された第１係合部材と、前記端子部側の前記電池セルの高さ方向の端部に装着された第２係合部材とを含み、
前記第１係合部材と前記第２係合部材の前記係合部材側係合部は、それぞれ前記電池セルの横方向の両側に位置し、
前記第１係合部材の前記電池セルの横方向の両側に位置する前記係合部材側係合部は、隣位の電池セルの高さ方向の移動を規制する向きが互いに逆であり、
前記第２係合部材の前記電池セルの横方向の両側に位置する前記係合部材側係合部は、隣位の電池セルの高さ方向の移動を規制する向きが互いに逆であり、
前記第２係合部材の前記電池セルの横方向の両側に位置する前記係合部材側係合部は、前記電池セルの横方向の同じ側に位置する前記第１係合部材の前記係合部材側係合部と隣位の電池セルの高さ方向の移動を規制する向きが互いに逆である、
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５】
前記電池セルの高さ方向の少なくとも一方の端部は、金属板を含んで構成され、
前記係合部材は、前記金属板に一体に形成されている、
ことを特徴とする請求項１から４の何れか１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、複数の電池セルが並べられて構成された電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
モータを駆動源とした電気自動車やハイブリッド自動車などの電動車においてモータに電力を供給する車両用電源装置が使用されている。
車両用電源装置は、高圧の直流電力をモータに供給することから複数の電池セルを直列に接続した電池モジュールを複数接続して構成された組電池を備えている。
電池セルの冷却性能を高めるため、複数の電池セル間に隙間を確保してそれら電池セルを並べて構成された電池モジュールが提供されている。
例えば、特許文献１には、流路部材を介在させた状態で複数の電池セルを並べ、並べられた複数の電池セルを拘束具で拘束することによって連結し、電池モジュールを構成したものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１３５２３７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、上述の電池モジュールでは、隣り合う電池セル間に流路部材を介在させてそれら電池セルを並べるため、組み立て作業の効率化を図ることができない。
また、電動車の仕様により用いる電池セルの数が増減すると、その都度、拘束具を作り直さなければならず、電池モジュールのコストダウンを図る上で不利がある。
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、電池モジュールの組み立て作業の効率化を図る上で有利で、また、電池セルの数が増減した場合であっても簡単に対応でき、電池モジュールのコストダウンを図る上で有利な電池モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、高さ方向の一端に端子部を有する複数の電池セルがその横方向に沿って並べられて構成された電池モジュールであって、前記各電池セルの高さ方向の両端部のうちの少なくとも一方の端部に係合部材が装着され、前記係合部材は、係合部材側係合部を備え、前記係合部材側係合部は、前記並べられた方向において隣位の電池セルに装着された前記係合部材の前記係合部材側係合部に係合して隣位の電池セルの高さ方向および横方向の移動を規制することを特徴とする。
請求項２記載の発明は、前記係合部材側係合部は、それぞれ前記電池セルの横方向の両側に位置し、前記複数の電池セルは、トレーの底壁上に配置され、前記並べられた方向の両端に位置する前記電池セルの両側の前記底壁の箇所にブラケットが設けられ、前記ブラケットは、前記係合部材側係合部に係合し前記並べられた方向の両端に位置する前記電池セルの高さ方向および横方向の移動を規制するブラケット側係合部を備えることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、前記係合部材は、前記端子部と反対に位置する前記電池セルの高さ方向の端部に装着された第１係合部材を含み、前記第１係合部材は、前記底壁に係合し前記電池セルの横方向の移動および横方向に直交する幅方向の移動を規制する規制部を備えることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、前記係合部材は、前記端子部と反対に位置する前記電池セルの高さ方向の端部に装着された第１係合部材と、前記端子部側の前記電池セルの高さ方向の端部に装着された第２係合部材とを含み、前記第１係合部材と前記第２係合部材の前記係合部材側係合部は、それぞれ前記電池セルの横方向の両側に位置し、前記第１係合部材の前記電池セルの横方向の両側に位置する前記係合部材側係合部は、隣位の電池セルの高さ方向の移動を規制する向きが互いに逆であり、前記第２係合部材の前記電池セルの横方向の両側に位置する前記係合部材側係合部は、隣位の電池セルの高さ方向の移動を規制する向きが互いに逆であり、前記第２係合部材の前記電池セルの横方向の両側に位置する前記係合部材側係合部は、前記電池セルの横方向の同じ側に位置する前記第１係合部材の前記係合部材側係合部と隣位の電池セルの高さ方向の移動を規制する向きが互いに逆であることを特徴とする。
請求項５記載の発明は、前記電池セルの高さ方向の少なくとも一方の端部は、金属板を含んで構成され、前記係合部材は、前記金属板に一体に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１記載の発明によれば、電池セル毎に装着された係合部材により隣り合う電池セルの高さ方向および幅方向の移動を規制できるので、複数の電池セルを予め隙間を確保して並べた状態に保持できる。
そして、複数の並べられた電池セルをあたかも一体化された電池モジュールとして取り扱うことができる。
また、係合部材は電池セル毎に装着されるため、電池セルの数が増減した場合であっても、何ら部材を作り直す必要性がない。
そのため、電池モジュールの組み立て作業の効率を高め、電池モジュールのコストダウンを図る上で有利となる。
請求項２、３記載の発明によれば、係合部材を介して並べられた複数の電池セルを、トレーに簡単に組み付ける上で有利となる。
請求項４記載の発明によれば、全ての電池セルに装着される係合部材の構造を単一構造で製作でき、電池モジュールのコストダウンを図る上で有利となる。
請求項５記載の発明によれば、電池セルの金属板と係合部材とが一体に形成されるため、電池モジュールのコストダウンを図る上で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施の形態の電池モジュールを構成する電池セルをその幅方向から見た図である。
【図２】（Ａ）は電池セルと第１係合部材の斜視図、（Ｂ）は電池セルに第１係合部材が装着された状態を示す斜視図である。
【図３】実施の形態の電池モジュールの全体構成を示す分解斜視図である。
【図４】実施の形態の電池モジュールを電池セルの幅方向から見た図である。
【図５】第１、第２係合部材の係合状態を示す拡大図である。
【図６】第１、第２係合部材とブラケットとの係合状態を示す拡大図である。
【図７】図４のＸＸ線断面図である。
【図８】図４のＹ矢視図である。
【図９】変形例における第１、第２係合部材の係合状態を示す拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
本実施の形態の電池モジュールは、モータのみを駆動源とする電気自動車、あるいは、ハイブリッド車、あるいは、プラグインハイブリッド車などのモータを駆動源とした電動車に搭載される車両用電源装置を構成するものである。
車両用電源装置は、図３に示すように、互いに接続された複数の電池モジュール１０と、それら電池モジュール１０を収容するケース１２とを含んで構成されている。
ケース１２は、底壁１４０２および底壁１４０２の周囲から起立された不図示の側壁を備え上部が開放されたトレー１４と、トレー１４の上部を覆う不図示の上カバーとで構成されている。
【０００９】
トレー１４の底壁１４０２には、補強部材であるリンフォース１６が設けられている。
リンフォース１６は、トレー１４の底壁１４０２に取着される両側の取り付け板部１６０２と、それら取り付け板部１６０２から起立する起立板部１６０４と、それら起立板部１６０４の上端を接続する細長の上板部１６０６とを備えている。
上板部１６０６の長手方向の両端には、ボルト１８が上方に突設され、両端のボルト１８の間に矩形状の係合孔１６０８が上板部１６０６の長手方向に等間隔をおいて複数形成されている。
【００１０】
電池モジュール１０は、複数の電池セル２０と、複数の係合部材３０とを含んで構成されている。
電池セル２０は、二次電池で構成されており、二次電池としてリチウムイオン二次電池など従来公知の様々な二次電池が使用可能である。
電池セル２０は、図２（Ｂ）に示す横（または厚さ）Ｔと、幅（または縦）Ｗと、図２（Ａ）に示す高さＨとを有し、高さＨ方向の一端に端子部２６０４を有している。
図１、図２（Ａ）に示すように、電池セル２０は、電極体（不図示）と、該電極体を収容するケース２２とを備えている。
ケース２２は、横長の矩形板状を呈し、ケース本体２４と、蓋板２６とを備えている。ケース本体２４、蓋板２６の材料としては、ステンレス、アルミニウム、スチールなど従来公知の様々な金属材料が使用可能である。
ケース本体２４は、細長形状を呈した底板２４０２と、互いに平行する一対の側面板２４０４と、互いに平行する一対の端面板２４０６とを備え、上部が開放された収容空間を有している。
電極体は、ケース本体２４の収容空間に収容されている。
蓋板２６は、長方形を呈し、収容空間を閉塞するようにケース本体２４に接合されている。
【００１１】
蓋板２６の上面の長手方向の両端には、一対の矩形板状の金属板からなる導電プレート２６０２が不図示の絶縁部材を介して設けられ、各導電プレート２６０２から正極端子２８Ａ、負極端子２８Ｂが上方に突設されている。
正極端子２８Ａは正極端子２８Ａ側の導電プレート２６０２と電気的に接続され、負極端子２８Ｂは負極端子２８Ｂ側の導電プレート２６０２と電気的に接続されている。
また、正極端子２８Ａ、負極端子２８Ｂはそれぞれ外周に雄ねじ部が形成されている。雄ねじ部が後述するバスバー４６のねじ挿通孔４６０２（図７参照）に挿通され、雄ねじ部にナット４８が締結されることでバスバー４６を介して複数の電池セル２０が直列に接続されている。
蓋板２６を、電極体３０が収容されたケース本体２４に接合することにより横長の矩形板状を呈するケース２２を有する電池セル２０が完成する。
本実施の形態では、正極端子２８Ａと負極端子２８Ｂとで端子部２６０４が構成されている。
また、蓋板２６と底板２４０２とは共に金属製であることから、電池セル２０の高さＨ方向の両端は、金属板を含んで構成されている。
【００１２】
図３、図４に示すように、電池モジュール１０は、トレー１４のリンフォース１６上に配置され、言い換えると、電池モジュール１０は、リンフォース１６を介してトレー１４の底壁１４０２上に配置されている。
電池モジュール１０は、複数の電池セル２０がその端子部２６０４を一方に向けて側面板２４０４を平行させ隙間Ｓをおいて並べられて構成され、本実施の形態では、複数の電池セル２０がその端子部２６０４を上方に向けその高さＨ方向を上下方向に向けて水平方向に並べられて構成されている。
【００１３】
図１、図２（Ａ）に示すように、端子部２６０４が設けられた電池セル２０（ケース２２）の高さＨ方向の端部を電池セル２０の上部２０Ａとし、端子部２６０４と反対側の電池セル２０（ケース２２）の高さＨ方向の端部を下部２０Ｂとして以下説明する。
係合部材３０は、各電池セル２０の上部２０Ａまたは下部２０Ｂの少なくとも一方に装着されるものである。
本実施の形態では、複数の電池セル２０の下部２０Ｂに第１係合部材３２が装着されると共に、複数の電池セル２０の上部２０Ａに第２係合部材３４が装着されている。
第１係合部材３２は、電池セル２０の横Ｔ方向の両側に位置する係合部材側係合部３２Ａ、３２Ｂを備え、第２係合部材３４は、電池セル２０の横Ｔ方向の両側に位置する係合部材側係合部３４Ａ、３４Ｂを備えている。
それら係合部材側係合部３２Ａ、３２Ｂ、３４Ａ、３４Ｂは、複数の電池セル２０が並べられた方向において隣位の電池セル２０に装着された第１係合部材３２、第２係合部材３４の係合部材側係合部３２Ｂ、３２Ａ、３４Ｂ、３４Ａに係合し、隣位の電池セル２０との間に隙間Ｓを確保した状態で電池セル２０の高さＨ方向および横Ｔ方向の移動を規制する。
【００１４】
第１係合部材３２は、図２（Ａ）に示すように、ケース２２の底板２４０２が載置される長方形の本体板部３２０２を備え、係合部材側係合部３２Ａ、３２Ｂは、本体板部３２０２の両側の長辺に沿って延在している。
本実施の形態では、図５に示すように、電池セル２０の横Ｔ方向の両側に位置する係合部材側係合部３２Ａ、３２Ｂは、複数の電池セル２０の下部２０Ｂにおいて電池セル２０の高さＨ方向に突出する基板部３６０２と、基板部３６０２から電池セル２０の横Ｔ方向に突出する第１板部３６０４と、第１板部３６０４の先部から電池セル２０の高さＨ方向に突出する第２板部３６０６とを含んで構成されている。
電池セル２０の両側に位置する係合部材側係合部３２Ａ、３２Ｂは、基板部３６０２および第２板部３６０６が突出する方向が互いに逆向きに形成されている。すなわち、第１係合部材３２の電池セル２０の横Ｔ方向の両側に位置する係合部材側係合部３２Ａ、３２Ｂは、隣位の電池セル２０の高さＨ方向の移動を規制する向きが互いに逆である。
なお、第１係合部材３２は、電池セル２０を構成する底板２４０２と一体に形成してもよく、別体に形成してもよく、基板部３６０２は省略可能である。
また、図２（Ａ）、図７に示すように、本体板部３２０２の両側の短辺に沿ってそれぞれ起立板３２０４が突設されている。それら起立板３２０４は、電池セル２０の端面板２４０６に当接することにより、電池セル２０の端面板２４０６が向い合う方向、すなわち、幅Ｗ方向の電池セル２０の移動を規制するものである。
【００１５】
また、図２（Ａ）、図７に示すように、起立板３２０４が設けられた面と反対の本体板部３２０２の面に、本体板部３２０２の長手方向に間隔をおいて一対の係合板３２０６が突設されている。
電池セル２０は、図２（Ａ）、（Ｂ）、図５に示すように、一対の起立板３２０４の間、かつ、一対の係合部材側係合部３６の間における本体板部３２０２上に載置され、接着剤により本体板部３２０２に固定され、第１係合部材３２と一体化されている。
図３、図４、図５に示すように、第１係合部材３２と一体化された電池セル２０は、一対の係合板３２０６が係合孔１６０８に係合され、トレー１４のリンフォース１６上に配置されている。
一対の係合板３２０６がリンフォース１６の係合孔１６０８に係合することで、電池セル２０の高さＨ方向と直交する方向の電池セル２０の移動が規制される。したがって、本実施の形態では、リンフォース１６の係合孔１６０８を介してトレー１４の底壁１４０２に係合し電池セル２０の高さＨ方向と直交する方向の移動、すなわち、電池セル２０の横Ｔ方向の移動および横Ｔ方向に直交する幅Ｗ方向の移動を規制する規制部が、一対の係合板３２０６で構成されている。
【００１６】
図２（Ａ）に示すように、第２係合部材３４は蓋板２６に一体に設けられ、係合部材側係合部３８は、蓋板２６の両側の長辺に沿って延在している。なお、第２係合部材３４は蓋板２６と別体に設けられ、蓋板２６に取着されていてもよい。
図５に示すように、電池セル２０の横Ｔ方向の両側に位置する係合部材側係合部３４Ａ、３４Ｂは、複数の電池セル２０の上部２０Ａにおいて電池セル２０の高さＨ方向に突出する基板部３６０２と、基板部３６０２から電池セル２０の横Ｔ方向に突出する第１板部３６０４と、第１板部３６０４の先部から電池セル２０の高さＨ方向に突出する第２板部３６０６とを含んで構成されている。
電池セル２０の両側に位置する係合部材側係合部３４Ａ、３４Ｂは、基板部３６０２および第２板部３６０６が突出する方向が互いに逆向きに形成されている。すなわち、第２係合部材３４の電池セル２０の横Ｔ方向の両側に位置する係合部材側係合部３４Ａ、３４Ｂは、隣位の電池セル２０の高さＨ方向の移動を規制する向きが互いに逆である。
【００１７】
また、電池セル２０の横Ｔ方向の一側に位置する第１係合部材３２の係合部材側係合部３２Ａと、第２係合部材３４の係合部材側係合部３４Ｂとでは、基板部３６０２および第２板部３６０６が突出する方向が逆向きに形成されている。
また、電池セル２０の横Ｔ方向の他側に位置する第１係合部材３２の係合部材側係合部３２Ｂと、第２係合部材３４の係合部材側係合部３４Ａとでは、基板部３６０２および第２板部３６０６が突出する方向が逆向きに形成されている。
すなわち、第２係合部材３４の電池セル２０の横Ｔ方向の両側に位置する係合部材側係合部３４Ａ、３４Ｂは、電池セル２０の横Ｔ方向の同じ側に位置する第１係合部材３２の係合部材側係合部３２Ａ、３２Ｂと隣位の電池セル２０の高さＨ方向の移動を規制する向きが互いに逆である。
本実施の形態では、第１係合部材３２の係合部材側係合部３２Ａ、３２Ｂと第２係合部材３４の係合部材側係合部３４Ａ、３４Ｂとは、同一の構造で構成され、第２係合部材３４の基板部３６０２は省略可能である。
【００１８】
隣り合う電池セル２０の第１係合部材３２の係合部材側係合部３２Ａ、３２Ｂの係合および第２係合部材３４の係合部材側係合部３４Ａ、３４Ｂの係合は、それら電池セル２０を幅Ｗ方向に相対的に移動することで行なう。
【００１９】
より詳細に説明すると、図５に示すように、中央に描かれた電池セル２０に装着された第１係合部材３２の左側の係合部材側係合部３２Ａは、左隣の電池セル２０に装着された第１係合部材３２の係合部材側係合部３２Ｂに係合することにより、中央に描かれた電池セル２０の高さＨ方向の移動が規制される。
詳細には、中央に描かれた電池セル２０の左側の係合部材側係合部３２Ａを構成する第１板部３６０４に、左隣の電池セル２０に装着された第１係合部材３２の係合部材側係合部３２Ｂを構成する第２板部３６０６の先端が上方から当接し、中央に描かれた電池セル２０の上方への移動が規制され、また、左隣の電池セル２０は、上記とは逆に下方への移動が規制される。
あるいは、中央に描かれた電池セル２０の左側の係合部材側係合部３２Ａを構成する第２板部３６０６の先端に、左隣の電池セル２０に装着された第１係合部材３２の係合部材側係合部３２Ｂを構成する第１板部３６０４が上方から当接し、中央に描かれた電池セル２０の上方への移動が規制され、また、左隣の電池セル２０は、上記とは逆に下方への移動が規制される。
また、中央に描かれた電池セル２０の左側の係合部材側係合部３２Ａを構成する第２板部３６０６が、左隣の電池セル２０に装着された第１係合部材３２の係合部材側係合部３２Ｂを構成する基板部３６０２に当接することで、中央に描かれた電池セル２０および左隣の電池セル２０の横Ｔ方向の移動が規制され、中央に描かれた電池セル２０と左隣の電池セル２０との間に隙間Ｓが確保される。
あるいは、中央に描かれた電池セル２０の左側の係合部材側係合部３２Ａを構成する基板部３６０２に、左隣の電池セル２０に装着された第１係合部材３２の係合部材側係合部３２Ｂを構成する第２板部３６０６が当接することで、中央に描かれた電池セル２０および左隣の電池セル２０の横Ｔ方向の移動が規制され、中央に描かれた電池セル２０と左隣の電池セル２０との間に隙間Ｓが確保される。
【００２０】
また、第１係合部材３２の右側の係合部材側係合部３２Ｂは、右隣の電池セル２０に装着された第１係合部材３２の係合部材側係合部３２Ａに係合することにより右隣の電池セル２０の高さＨ方向の移動が規制される。
詳細には、中央に描かれた電池セル２０に装着された第１係合部材３２の係合部材側係合部３２Ｂを構成する第１板部３６０４が、右隣の電池セル２０に装着された第１係合部材３２の係合部材側係合部３２Ａを構成する第２板部３６０６の先端に上方から当接し、右隣の電池セル２０の上方への移動が規制され、また、中央に描かれた電池セル２０は、上記とは逆に下方への移動が規制される。
あるいは、中央に描かれた電池セル２０に装着された第１係合部材３２の係合部材側係合部３２Ｂを構成する第２板部３６０６の先端が、右隣の電池セル２０に装着された第１係合部材３２の係合部材側係合部３２Ａを構成する第１板部３６０４に上方から当接し、右隣の電池セル２０の上方への移動が規制され、また、中央に描かれた電池セル２０は、上記とは逆に下方への移動が規制される。
また、中央に描かれた電池セル２０の右側の係合部材側係合部３２Ｂを構成する第２板部３６０６が、右隣の電池セル２０に装着された第１係合部材３２の係合部材側係合部３２Ａを構成する基板部３６０２に当接することで、中央に描かれた電池セル２０および右隣の電池セル２０の横Ｔ方向の移動が規制され、中央に描かれた電池セル２０と右隣の電池セル２０との間に隙間Ｓが確保される。
あるいは、中央に描かれた電池セル２０の右側の係合部材側係合部３２Ｂを構成する基板部３６０２に、右隣の電池セル２０に装着された第１係合部材３２の係合部材側係合部３２Ａを構成する第２板部３６０６が当接することで、中央に描かれた電池セル２０および右隣の電池セル２０の横Ｔ方向の移動が規制され、中央に描かれた電池セル２０と右隣の電池セル２０との間に隙間Ｓが確保される。
【００２１】
また、中央に描かれた電池セル２０に装着された第２係合部材３４の左側の係合部材側係合部３４Ｂは、左隣の電池セル２０に装着された第２係合部材３４の係合部材側係合部３４Ａに係合することにより左隣の電池セル２０の高さＨ方向の移動が規制される。
詳細には、中央に描かれた電池セル２０に装着された第２係合部材３４の係合部材側係合部３４Ｂを構成する第１板部３６０４が、左隣の電池セル２０に装着された第２係合部材３４の係合部材側係合部３４Ａを構成する第２板部３６０６の先端に上方から当接し、左隣の電池セル２０の上方への移動が規制され、また、中央に描かれた電池セル２０は、上記とは逆に下方への移動が規制される。
あるいは、中央に描かれた電池セル２０に装着された第２係合部材３４の係合部材側係合部３４Ｂを構成する第２板部３６０６の先端が、左隣の電池セル２０に装着された第２係合部材３４の係合部材側係合部３４Ａを構成する第１板部３６０４に上方から当接し、左隣の電池セル２０の上方への移動が規制され、また、中央に描かれた電池セル２０は、上記とは逆に下方への移動が規制される。
また、中央に描かれた電池セル２０の左側の係合部材側係合部３４Ｂを構成する第２板部３６０６が、左隣の電池セル２０に装着された第２係合部材３４の係合部材側係合部３４Ａを構成する基板部３６０２に当接することで、中央に描かれた電池セル２０および左隣の電池セル２０の横Ｔ方向の移動が規制され、中央に描かれた電池セル２０と左隣の電池セル２０との間に隙間Ｓが確保される。
あるいは、中央に描かれた電池セル２０の左側の係合部材側係合部３４Ｂを構成する基板部３６０２に、左隣の電池セル２０に装着された第２係合部材３４の係合部材側係合部３４Ａを構成する第２板部３６０６が当接することで、中央に描かれた電池セル２０および左隣の電池セル２０の横Ｔ方向の移動が規制され、中央に描かれた電池セル２０と左隣の電池セル２０との間に隙間Ｓが確保される。
【００２２】
また、中央に描かれた電池セル２０の右側の係合部材側係合部３４Ａは、右隣の電池セル２０に装着された第２係合部材３４の係合部材側係合部３４Ｂに係合することにより、中央に描かれた電池セル２０の高さＨ方向の移動が規制される。
詳細には、中央に描かれた電池セル２０の右側の係合部材側係合部３４Ａを構成する第１板部３６０４に、右隣の電池セル２０に装着された第２係合部材３４の係合部材側係合部３４Ｂを構成する第２板部３６０６の先端が上方から当接し、中央に描かれた電池セル２０の上方への移動が規制され、また、右隣の電池セル２０は、上記とは逆に下方への移動が規制される。
あるいは、中央に描かれた電池セル２０の右側の係合部材側係合部３４Ａを構成する第２板部３６０６の先端に、右隣の電池セル２０に装着された第２係合部材３４の係合部材側係合部３４Ｂを構成する第１板部３６０４が上方から当接し、中央に描かれた電池セル２０の上方への移動が規制され、また、右隣の電池セル２０は、上記とは逆に下方への移動が規制される。
また、中央に描かれた電池セル２０の右側の係合部材側係合部３４Ａを構成する第２板部３６０６が、右隣の電池セル２０に装着された第２係合部材３４の係合部材側係合部３４Ｂを構成する基板部３６０２に当接することで、中央に描かれた電池セル２０および右隣の電池セル２０の横Ｔ方向の移動が規制され、中央に描かれた電池セル２０と右隣の電池セル２０との間に隙間Ｓが確保される。
あるいは、中央に描かれた電池セル２０の右側の係合部材側係合部３４Ａを構成する基板部３６０２に、右隣の電池セル２０に装着された第２係合部材３４の係合部材側係合部３４Ｂを構成する第２板部３６０６が当接することで、中央に描かれた電池セル２０および右隣の電池セル２０の横Ｔ方向の移動が規制され、中央に描かれた電池セル２０と右隣の電池セル２０との間に隙間Ｓが確保される。
【００２３】
図３、図４、図６に示すように、電池セル２０が並べられた方向の両端に位置する電池セル２０の両側のリンフォース１６の箇所にブラケット４０が設けられている。
ブラケット４０は、リンフォース１６上に載置されボルト挿通孔４００８が形成された底板４００２と、底板４００２から起立する縦板４００４と、底板４００２と縦板４００４とに渡って設けられた補強板４００６と、縦板４００４の上下に設けられたブラケット側係合部４２Ａ、４２Ｂとを備え、ブラケット側係合部４２Ａ、４２Ｂが係合部材側係合部３２Ａ、３２Ｂ、３４Ａ、３４Ｂに係合することで、電池セル２０の高さＨ方向の移動を規制する。
ブラケット側係合部４２Ａ、４２Ｂと係合部材側係合部３２Ａ、３２Ｂ、３４Ａ、３４Ｂとの係合は、ブラケット４０と電池セル２０とを幅Ｗ方向に相対的に移動することで行なう。
ブラケット側係合部４２Ａ、４２Ｂと係合部材側係合部３２Ａ、３２Ｂ、３４Ａ、３４Ｂとが係合した状態で、電池セル２０の側面板２４０４とブラケット４０の縦板４００４は、隙間Ｓを空けて対向している。
縦板４００４に設けられたブラケット側係合部４２Ａ、４２Ｂは第１係合部材３２と第２係合部材３４の係合部材側係合部３２Ａ、３２Ｂ、３４Ａ、３４Ｂと同一の構造で構成され、基板部４２０２と、第１板部４２０４と、第２板部４２０６とを備えている。
【００２４】
すなわち、図６に示すように、左側のブラケット４０の下部に設けられたブラケット側係合部４２Ｂと、左端に配置された電池セル２０の左側下部の係合部材側係合部３２Ａとが係合することで、電池セル２０の上方への移動が規制され、また、左側のブラケット４０は、上記とは逆に下方への移動が規制される。
また、左側のブラケット４０と電池セル２０の横Ｔ方向の移動が規制され、ブラケット４０の縦板４００４と電池セル２０との間に隙間Ｓが確保される。
また、左側のブラケット４０の上部に設けられたブラケット側係合部４２Ａと、左端に配置された電池セル２０の左側上部の係合部材側係合部３４Ｂとが係合することで、電池セル２０の下方への移動が規制され、また、左側のブラケット４０は、上記とは逆に上方への移動が規制される。
また、左側のブラケット４０と電池セル２０の横Ｔ方向の移動が規制され、ブラケット４０の縦板４００４と電池セル２０との間に隙間Ｓが確保される。
【００２５】
また、右側のブラケット４０の下部に設けられたブラケット側係合部４２Ａと、右端に配置された電池セル２０の右側下部の係合部材側係合部３２Ｂとが係合することで、電池セル２０の下方への移動が規制され、また、右側のブラケット４０は、上記とは逆に上方への移動が規制される。
また、右側のブラケット４０と電池セル２０の横Ｔ方向の移動が規制され、ブラケット４０の縦板４００４と電池セル２０との間に隙間Ｓが確保される。
また、右側のブラケット４０の上部に設けられたブラケット側係合部４２Ｂと、右端に配置された電池セル２０の右側上部の係合部材側係合部３４Ａとが係合することで、電池セル２０の上方への移動が規制され、また、右側のブラケット４０は、上記とは逆に下方への移動が規制される。
また、右側のブラケット４０と電池セル２０の横Ｔ方向の移動が規制され、ブラケット４０の縦板４００４と電池セル２０との間に隙間Ｓが確保される。
【００２６】
次に、電池モジュール１０のリンフォース１６への組み付けについて説明する。
まず、電池モジュール１０を構成する複数の（本実施の形態では４個の）電池セル２０のうち隣接する電池セル２０の第１、第２係合部材３２、３４を、相対的に幅Ｗ方向に移動させて互いに係合した状態とする。なお、隣接する電池セル２０を切り離す場合も同様に相対的に幅Ｗ方向に移動させて行なう。
このようにして４個の電池セル２０が互いに係合部材３０を介して係合した状態となったならば、電池セル２０が並べられる方向の両端の電池セル２０の係合部材３０の係合部材側係合部３６、３８に対してそれぞれブラケット４０のブラケット側係合部４２を、それら電池セル２０、ブラケット４０を相対的に幅Ｗ方向に移動させて係合した状態とする。
このようにすることで４個の電池セル２０と２つのブラケット４０が仮組みされた状態となる。
【００２７】
次に、仮組みされた電池セル２０およびブラケット４０を、リンフォース１６の上方に位置させ、各電池セル２０の第１係合部材３２の一対の係合板３２０６をリンフォース１６の各係合孔１６０８に対して位置決めし、ブラケット４０の各ボルト挿通孔４００８をリンフォース１６の上板部１６０６のボルト１８に対して位置決めする。
次いで、仮組みされた電池セル２０およびブラケット４０を、リンフォース１６に向けて下ろし、電池セル２０の第１係合部材３２の一対の係合板３２０６をリンフォース１６の各係合孔１６０８に挿入し、ブラケット４０の各ボルト挿通孔４００８にリンフォース１６の上板部１６０６のボルト１８を挿入し、第１係合部材３２の本体板部３２０２をリンフォース１６の上板部１６０６に載置する。
そして、リンフォース１６の上板部１６０６のボルト１８に対してナット４４を螺合し、ブラケット４０をリンフォース１６に固定する。
【００２８】
次いで、隣接する電池セル２０の正極端子２８Ａと負極端子２８Ｂとの上方にバスバー４６を位置させ、バスバー４６のねじ挿通孔４６０２に正極端子２８Ａと負極端子２８Ｂとをそれぞれ挿通し、正極端子２８Ａと負極端子２８Ｂの雄ねじ部に対してナット４８を螺合してバスバー４６を固定する。
これにより隣接する電池セル２０がバスバー４６を介して直列接続される。
以上で電池モジュール１０のリンフォース１６への組み付けが完了する。
【００２９】
本実施の形態によれば、隣り合う電池セル２０の高さＨ方向および幅Ｗ方向の移動を規制できるので、複数の電池セル２０を予め隙間Ｓを確保して並べた状態に保持できる。
すなわち、係合部材３０を介して並べられた複数の電池セル２０を取り扱う場合、並べられた方向の両端に位置する電池セル２０を把持し、それら電池セル２０の幅Ｗ方向を上下に向けない限り、それら複数の電池セル２０をあたかも一体化された電池モジュールとして取り扱うことができる。
同様に係合部材３０を介して並べられた複数の電池セル２０の両側にブラケット４０を係合した場合には、両側のブラケット４０を把持し、それら電池セル２０の幅Ｗ方向を上下に向けない限り、それら複数の電池セル２０およびブラケット４０をあたかも一体化された電池モジュールとして取り扱うことができる。
また、係合部材３０は電池セル２０毎に装着されるため、電動車の仕様により電池セル２０の数が増減した場合であっても、何ら部材を作り直す必要性がない。
また、隣接する電池セル２０の間に隙間Ｓが確保されるので、電池セル２０の空冷効率の向上を図る上で有利となる。
また、係合部材３０は電池セル２０の高さＨ方向の端部に装着され、隣接する電池セル２０の間に隙間Ｓが形成されるので、電池セル２０の電極体から発生するガスによりケース２２の側板部の高さＨ方向の中間部が膨張する変形を生じた場合に、係合部材３０はその変形に干渉せず電池セル２０の変形が許容されるため、電池セル２０の耐久性を高める上で有利となる。
そのため、電池モジュールの組み立て作業の効率を高め、電池モジュールのコストダウンを図る上で有利となる。
【００３０】
また、本実施の形態によれば、ブラケット４０を設けることで、係合部材３０を介して並べられた複数の電池セル２０を、トレー１４に簡単に組み付ける上で有利となる。
【００３１】
また、本実施の形態によれば、第１係合部材３２は、トレー１４の底壁１４０２に係合し電池セル２０の横Ｔ方向の移動および横Ｔ方向に直交する幅Ｗ方向の移動を規制する規制部を備えるので、並べられた複数の電池セル２０をトレー１４の底壁１４０２上において横Ｔ方向および幅Ｗ方向に簡単に位置決めして組み付ける上で有利となる。
【００３２】
また、本実施の形態によれば、第１係合部材３２の電池セル２０の横Ｔ方向の両側に位置する係合部材側係合部３２Ａ、３２Ｂは、隣位の電池セル２０の高さＨ方向の移動を規制する向きが互いに逆であり、第２係合部材３４の電池セル２０の横Ｔ方向の両側に位置する係合部材側係合部３４Ａ、３４Ｂは、隣位の電池セル２０の高さＨ方向の移動を規制する向きが互いに逆であり、第２係合部材３４の電池セル２０の横Ｔ方向の両側に位置する係合部材側係合部３４Ａ、３４Ｂは、電池セル２０の横Ｔ方向の同じ側に位置する第１係合部材３２の係合部材側係合部３２Ａ、３２Ｂと隣位の電池セル２０の高さＨ方向の移動を規制する向きが互いに逆であるように構成されているので、係合部材側係合部３２Ａ、３２Ｂ、３４Ａ、３４Ｂの形状を単純化でき、電池モジュールのコストダウンを図る上で有利となる。
【００３３】
また、本実施の形態によれば、電池セル２０の金属板と係合部材３０とが一体に形成されるため、電池モジュールのコストダウンを図る上で有利となる。
【００３４】
なお、本実施の形態では、電池モジュール１０が、複数の電池セル２０がその高さＨ方向を上下方向に向けて並べられて構成されている場合について説明したが、本発明は、複数の電池セル２０がその高さＨ方向を水平方向に向けて並べられて構成された電池モジュール１０にも無論適用可能であり、本発明は、電池セル２０の向きに限定されない。
また、係合部材側係合部３２Ａ、３２Ｂ、３４Ａ、３４Ｂの構造は、実施の形態の構造に限定されず、従来公知の様々な構造が採用可能である。
例えば、図９に示すように、係合部材側係合部３２Ａ、３２Ｂ、３４Ａ、３４Ｂを、実施の形態の基板部３６０２、第１板部３６０４、第２板部３６０６に、第２板部３６０６の先端から突出する第３板部３６０８と、相手方の第３板部３６０８を収容する収容溝３６１０を加えて構成するようにしてもよい。
このような係合部材側係合部３２Ａ、３２Ｂ、３４Ａ、３４Ｂの構成によれば、構造が実施の形態に比べて若干複雑になるものの高さＨ方向の双方向の電池セル２０の移動を規制できる。
また、本発明において、電池セル２０の数は２つ以上であればよい。
【符号の説明】
【００３５】
１０  電池モジュール
１２  ケース
１４  トレー
１４０２  底壁
１６  リンフォース
２０  電池セル
２０Ａ  上部
２０Ｂ  下部
２２  ケース
２４  本体部
２６  蓋板
２６０４  端子面
２８Ａ  正極端子
２８Ｂ  負極端子
３０  係合部材
３２  第１係合部材
３４  第２係合部材
３２Ａ、３２Ｂ  係合部材側係合部
３４Ａ、３４Ｂ  係合部材側係合部
４０  ブラケット
４２Ａ、４２Ｂ  ブラケット側係合部
Ｓ  隙間
【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】
2018063798.tif 000009
【図８】
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【図９】
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