(57)【要約】【課題】バッテリモジュールを支持する構造体への応力伝達を回避できるバッテリモジュールを提供する。【解決手段】セル積層体２と、その前面及び後面に配置される一対のエンドプレート３と、一対のエンドプレート３を連結する締結フレーム４と、を備え、締結フレーム４は、セル積層体２の右面に配置される右サイドフレーム５Ｒと、セル積層体２の左面に配置される左サイドフレーム５Ｌと、セル積層体２の下面に配置されるロアフレーム６と、を備える。右サイドフレーム５Ｒ及び左サイドフレーム５Ｌは、それぞれセル積層体２の下面に沿って互いに近づく方向に延びる下フランジ部５４を有し、ロアフレーム６は、セル積層体２の下面と左サイドフレーム５Ｌ及び右サイドフレーム５Ｒの下フランジ部５４との間に配置され、ロアフレーム６は、バッテリモジュール１を支持する構造体に固定される固定部６２を有する。【選択図】図３
2019009084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後方向に複数のセルを積層して構成され、前面、後面、左面、右面、上面、及び下面を有するセル積層体と、
該セル積層体の前記前面及び前記後面に配置される一対のエンドプレートと、
該一対のエンドプレートを連結する締結フレームと、を備えるバッテリモジュールであって、
前記締結フレームは、前記セル積層体の前記右面に配置される右サイドフレームと、前記セル積層体の前記左面に配置される左サイドフレームと、前記セル積層体の前記下面に配置されるロアフレームと、を備え、
前記右サイドフレーム及び前記左サイドフレームは、それぞれ前記セル積層体の前記下面に沿って互いに近づく方向に延びる下フランジ部を有し、
前記ロアフレームは、前記セル積層体の前記下面と前記左サイドフレーム及び前記右サイドフレームの前記下フランジ部との間に配置され、
前記ロアフレームは、前記バッテリモジュールを支持する構造体に固定される固定部を有する、バッテリモジュール。
【請求項２】
請求項１に記載のバッテリモジュールであって、
前記一対のエンドプレートは、それぞれ左右方向において中央エンドプレート部を挟んで左エンドプレート部及び右エンドプレート部を有し、
前記中央エンドプレート部の前記前後方向の幅は、前記左エンドプレート部及び前記右エンドプレート部の前記前後方向の幅よりも大きく、
前記固定部は、前記左右方向において前記左エンドプレート部及び前記右エンドプレート部とオーバーラップする位置に配置されている、バッテリモジュール。
【請求項３】
請求項１に記載のバッテリモジュールであって、
前記一対のエンドプレートは、上下方向に貫通する中空部を有し、
前記固定部は、前記上下方向から見て前記中空部とオーバーラップする位置に配置されている、バッテリモジュール。
【請求項４】
請求項１に記載のバッテリモジュールであって、
前記ロアフレームは、前記セル積層体の前記下面に沿って延びるロアフレーム本体と、該ロアフレーム本体の左右両端部から上方に突出し、且つ前記前後方向に沿って延びるガイド部と、を有する、バッテリモジュール。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のバッテリモジュールであって、
前記ロアフレームは、前記セル積層体の前記下面に沿って延びるロアフレーム本体と、該ロアフレーム本体の裏面から下方に突出するフィンと、を有する、バッテリモジュール。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のバッテリモジュールであって、
前記ロアフレームの下方には、温調デバイスが配置されている、バッテリモジュール。
【請求項７】
請求項６に記載のバッテリモジュールであって、
前記ロアフレームは、前記セル積層体の前記下面に沿って延びるロアフレーム本体と、該ロアフレーム本体の裏面に凹設される温調デバイス収容部と、を有し、
該温調デバイス収容部に前記温調デバイスが配置される、バッテリモジュール。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のバッテリモジュールであって、
前記右サイドフレーム及び前記左サイドフレームは、それぞれ前記セル積層体の前記上面に沿って互いに近づく方向に延びる上フランジ部を有し、
前記右サイドフレーム及び前記左サイドフレームの前記上フランジ部と前記下フランジ部とにより、前記セル積層体と前記ロアフレームが挟持されている、バッテリモジュール。
【請求項９】
請求項８に記載のバッテリモジュールであって、
前記上フランジ部は、弾性を有する、バッテリモジュール。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載のバッテリモジュールであって、
前記右サイドフレーム及び前記左サイドフレームは、それぞれ前記セル積層体の前記右面及び左面に沿って延びるサイドフレーム本体を有し、
前記右サイドフレーム及び前記左サイドフレームの前記サイドフレーム本体には、隣接する前記セルの間を上下方向に延びる突起部が設けられている、バッテリモジュール。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載のバッテリモジュールであって、
前記右サイドフレーム及び前記左サイドフレームの前記下フランジ部には、前記ロアフレームをボルト締結する締結部が設けられ、
前記右サイドフレームの前記下フランジ部の前記締結部は、左方向に開口する切欠部であり、
前記左サイドフレームの前記下フランジ部の前記締結部は、右方向に開口する切欠部である、バッテリモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両などに搭載されるバッテリモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より電動車両などにはバッテリモジュールが搭載されている。例えば、特許文献１には、前後方向に複数のセルを積層して構成され、前面、後面、左面、右面、上面、及び下面を有するセル積層体と、該セル積層体の前面及び後面に配置される一対のエンドプレートと、該一対のエンドプレートを連結する締結フレームと、を備えるバッテリモジュールが開示されている。
【０００３】
この種のバッテリモジュールでは、温度変化や経年劣化によるセルの膨張に起因してバッテリモジュールのセル積層方向の荷重（以下、適宜セル厚拘束反力という。）が発生する。近年、セルの高容量化や高エネルギー密度化に伴い、セル内により多くの活物質を詰め込む方向にあるため、上記のセル厚拘束反力が増加傾向となっており、セル厚拘束反力の変動に伴うエンドプレート間の寸法変動が避けられない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２５６４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のバッテリモジュールでは、バッテリモジュールを支持する構造体に固定される固定部がエンドプレートに設けられているので、温度変化や経年劣化によるセルの膨張に起因してセル厚拘束反力が増加し、それに伴ってエンドプレートが移動すると、構造体に大きな応力が伝達される虞がある。
【０００６】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、バッテリモジュールを支持する構造体への応力伝達を回避できるバッテリモジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
前後方向に複数のセル（例えば、後述の実施形態のセル２１）を積層して構成され、前面、後面、左面、右面、上面、及び下面を有するセル積層体（例えば、後述の実施形態のセル積層体２）と、
該セル積層体の前記前面及び前記後面に配置される一対のエンドプレート（例えば、後述の実施形態のエンドプレート３）と、
該一対のエンドプレートを連結する締結フレーム（例えば、後述の実施形態の締結フレーム４）と、を備えるバッテリモジュール（例えば、後述の実施形態のバッテリモジュール１）であって、
前記締結フレームは、前記セル積層体の前記右面に配置される右サイドフレーム（例えば、後述の実施形態の右サイドフレーム５Ｒ）と、前記セル積層体の前記左面に配置される左サイドフレーム（例えば、後述の実施形態の左サイドフレーム５Ｌ）と、前記セル積層体の前記下面に配置されるロアフレーム（例えば、後述の実施形態のロアフレーム６）と、を備え、
前記右サイドフレーム及び前記左サイドフレームは、それぞれ前記セル積層体の前記下面に沿って互いに近づく方向に延びる下フランジ部（例えば、後述の実施形態の下フランジ部５４）を有し、
前記ロアフレームは、前記セル積層体の前記下面と前記左サイドフレーム及び前記右サイドフレームの前記下フランジ部との間に配置され、
前記ロアフレームは、前記バッテリモジュールを支持する構造体に固定される固定部（例えば、後述の実施形態の固定部６２）を有する。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載のバッテリモジュールであって、
前記一対のエンドプレートは、それぞれ左右方向において中央エンドプレート部（例えば、後述の実施形態の中央エンドプレート部３１）を挟んで左エンドプレート部（例えば、後述の実施形態の左エンドプレート部３２Ｌ）及び右エンドプレート部（例えば、後述の実施形態の右エンドプレート部３２Ｒ）を有し、
前記中央エンドプレート部の前記前後方向の幅（例えば、後述の実施形態の幅Ｗ１）は、前記左エンドプレート部及び前記右エンドプレート部の前記前後方向の幅（例えば、後述の実施形態の幅Ｗ２）よりも大きく、
前記固定部は、前記左右方向において前記左エンドプレート部及び前記右エンドプレート部とオーバーラップする位置に配置されている。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、
請求項１に記載のバッテリモジュールであって、
前記一対のエンドプレートは、上下方向に貫通する中空部（例えば、後述の実施形態の中空部３３）を有し、
前記固定部は、前記上下方向から見て前記中空部とオーバーラップする位置に配置されている。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、
請求項１に記載のバッテリモジュールであって、
前記ロアフレームは、前記セル積層体の前記下面に沿って延びるロアフレーム本体（例えば、後述の実施形態のロアフレーム本体６１）と、該ロアフレーム本体の左右両端部から上方に突出し、且つ前記前後方向に沿って延びるガイド部（例えば、後述の実施形態のガイド部６３）と、を有する。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、
請求項１〜４のいずれか１項に記載のバッテリモジュールであって、
前記ロアフレームは、前記セル積層体の前記下面に沿って延びるロアフレーム本体（例えば、後述の実施形態のロアフレーム本体６１）と、該ロアフレーム本体の裏面から下方に突出するフィン（例えば、後述の実施形態のフィン６５）と、を有する。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、
請求項１〜４のいずれか１項に記載のバッテリモジュールであって、
前記ロアフレームの下方には、温調デバイス（例えば、後述の実施形態の温調デバイス７）が配置されている。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、
請求項６に記載のバッテリモジュールであって、
前記ロアフレームは、前記セル積層体の前記下面に沿って延びるロアフレーム本体（例えば、後述の実施形態のロアフレーム本体６１）と、該ロアフレーム本体の裏面に凹設される温調デバイス収容部（例えば、後述の実施形態の温調デバイス収容部６４）と、を有し、
該温調デバイス収容部に前記温調デバイスが配置される。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、
請求項１〜７のいずれか１項に記載のバッテリモジュールであって、
前記右サイドフレーム及び前記左サイドフレームは、それぞれ前記セル積層体の前記上面に沿って互いに近づく方向に延びる上フランジ部（例えば、後述の実施形態の上フランジ部５３）を有し、
前記右サイドフレーム及び前記左サイドフレームの前記上フランジ部と前記下フランジ部とにより、前記セル積層体と前記ロアフレームが挟持されている。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、
請求項８に記載のバッテリモジュールであって、
前記上フランジ部は、弾性を有する。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、
請求項１〜９のいずれか１項に記載のバッテリモジュールであって、
前記右サイドフレーム及び前記左サイドフレームは、それぞれ前記セル積層体の前記右面及び左面に沿って延びるサイドフレーム本体（例えば、後述の実施形態のサイドフレーム本体５１）を有し、
前記右サイドフレーム及び前記左サイドフレームの前記サイドフレーム本体には、隣接する前記セルの間を上下方向に延びる突起部（例えば、後述の実施形態の突起部５１ａ）が設けられている。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、
請求項１〜１０のいずれか１項に記載のバッテリモジュールであって、
前記右サイドフレーム及び前記左サイドフレームの前記下フランジ部には、前記ロアフレームをボルト締結する締結部（例えば、後述の実施形態の締結部５４ａ）が設けられ、
前記右サイドフレームの前記下フランジ部の前記締結部は、左方向に開口する切欠部であり、
前記左サイドフレームの前記下フランジ部の前記締結部は、右方向に開口する切欠部である。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明によれば、ロアフレームがバッテリモジュールを支持する構造体に固定されるため、温度変化や経年劣化によるセルの膨張に起因してバッテリモジュールのセル積層方向の荷重が増加し、それに伴ってエンドプレートが移動しても、構造体への応力伝達を回避できる。
また、セル積層体の下面とロアフレームが近接するため、セル積層体の熱がロアフレームを介して放熱される。
【００１９】
請求項２の発明によれば、前後方向の幅が小さい左エンドプレート部及び右エンドプレート部と左右方向においてオーバーラップする位置にロアフレームの固定部を配置することで、固定部を設けるためのロアフレームの長さを短くでき、バッテリモジュールの前後方向の長さを短くできる。
【００２０】
請求項３の発明によれば、一対のエンドプレートに設けられた中空部とオーバーラップする位置にロアフレームの固定部を配置することで、固定部を設けるためにロアフレームを長くする必要がなくなるので、バッテリモジュールの前後方向の長さを短くできる。
【００２１】
請求項４の発明によれば、ロアフレームには、ロアフレーム本体の左右両端部から上方に突出し、且つ前後方向に沿って延びるガイド部が設けられているので、セル積層体が振動する際に左右方向のずれがガイド部により規制される。
【００２２】
請求項５の発明によれば、ロアフレームには、ロアフレーム本体の裏面から下方に突出するフィンが設けられているので、セル積層体の熱がロアフレームのフィンを介して効率的に放熱される。
【００２３】
請求項６の発明によれば、ロアフレームの下方には、温調デバイスが配置されているので、セル積層体の温度を温調デバイスによって制御することができる。
【００２４】
請求項７の発明によれば、ロアフレームには、ロアフレーム本体の裏面に凹設される温調デバイス収容部が設けられ、温調デバイス収容部に温調デバイスが配置されるので、バッテリモジュールの上下方向の長さを短くできる。
【００２５】
請求項８の発明によれば、右サイドフレーム及び左サイドフレームの上フランジ部と下フランジ部とにより、セル積層体とロアフレームが挟持されているので、ロアフレームに対し上下方向の荷重が作用しても上下方向の相対位置変動が規制される。このため、各セルの端子若しくはセル同士を接続するバスバーへの荷重の入力が低減される。
【００２６】
請求項９の発明によれば、上フランジ部は、弾性を有するので、右サイドフレーム及び左サイドフレームを左右方向から取り付ける際に上フランジ部が弾性変形することで、取り付けが容易となる。
【００２７】
請求項１０の発明によれば、右サイドフレーム及び左サイドフレームのサイドフレーム本体には、隣接するセルの間を上下方向に延びる突起部が設けられているので、セルの前後方向の振動が抑制される。
【００２８】
請求項１１の発明によれば、右サイドフレームの下フランジ部の締結部は左方向に開口する切欠部であるとともに、左サイドフレームの下フランジ部の締結部は右方向に開口する切欠部なので、ボルトをロアフレームに仮止めした状態で右サイドフレーム及び左サイドフレームを左右方向から装着することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るバッテリモジュールを斜め上方から見た斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るバッテリモジュールを斜め下方から見た斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るバッテリモジュールの分解斜視図である。
【図４】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るバッテリモジュールの要部平面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るバッテリモジュールを斜め下方から見た斜視図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係るバッテリモジュールの要部平面図である。
【図９】図８のＣ−Ｃ断面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態に係るバッテリモジュールの要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明のバッテリモジュールの各実施形態を、添付図面に基づいて説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【００３１】
［第１実施形態］
図１〜図５に示すように、本発明の第１実施形態に係るバッテリモジュール１は、前後方向に複数のセル２１を積層して構成され、前面、後面、左面、右面、上面、及び下面を有するセル積層体２と、セル積層体２の前面及び後面に配置される一対のエンドプレート３と、一対のエンドプレート３を連結する締結フレーム４と、を備え、締結フレーム４は、セル積層体２の右面に配置される右サイドフレーム５Ｒと、セル積層体２の左面に配置される左サイドフレーム５Ｌと、セル積層体２の下面に配置されるロアフレーム６と、を備える。
【００３２】
なお、本明細書等では説明を簡単且つ明確にするためにセル２１の積層方向を前後方向と定義し、セル２１の積層方向に直交する方向を左右方向及び上下方向と定義したものであり、バッテリモジュール１が搭載される製品の前後方向等とは無関係である。即ち、バッテリモジュール１が車両に搭載される場合、セル２１の積層方向は、車両の前後方向に一致してもよく、車両の上下方向、左右方向であってもよく、これらの方向から傾斜した方向であってもよい。図面には、バッテリモジュール１の前方をＦｒ、後方をＲｒ、左側をＬ、右側をＲ、上方をＵ、下方をＤ、として示す。
【００３３】
（セル積層体）
セル積層体２は、複数のセル２１と複数の第１絶縁部材２２を前後方向に交互に積層して構成される。セル積層体２の前面及び後面には、それぞれ第２絶縁部材２３を介した絶縁状態で一対のエンドプレート３が配置され、セル積層体２の下面には、第３絶縁部材２４を介した絶縁状態でロアフレーム６が配置される。また、セル積層体２の左面及び右面には、それぞれ僅かな隙間を介した絶縁状態で右サイドフレーム５Ｒ及び左サイドフレーム５Ｌが配置される。セル積層体２の上面には、左端部及び右端部に一対の第４絶縁部材２５が配置される。
【００３４】
セル２１は、温度変化や経年劣化によって膨張することが知られている。セル２１は、前後方向の長さよりも上下方向の長さが長く、上下方向の長さよりも左右方向の長さが長い直方体形状を有する。そのため、セル２１は前面及び後面の面積が、左面、右面、上面及び下面の面積よりもはるかに大きく、セル２１の前面及び後面で、その左右方向中央部及び上下方向中央部が膨張しやすい。
【００３５】
セル積層体２の上面には、セル２１の端子２１ａに電気的に接続される複数のバスバー（図示せず）が配置される。バスバーには、セル２１の端子２１ａ同士を接続するためのものや、セル２１の端子２１ａを外部接続用の端子（図示せず）に接続するためのものが含まれる。バッテリモジュール１からバスバーに荷重が入力された場合、バスバーと端子との相対的な位置ずれに基づいて接続不良が生じる虞がある。従って、バッテリモジュール１からバスバーに対する荷重の入力は、可及的に低減することが望ましい。
【００３６】
（エンドプレート）
一対のエンドプレート３は、それぞれ第２絶縁部材２３を介してセル積層体２の前面及び後面に当接し、セル積層体２のセル積層方向の荷重（以下、適宜セル厚拘束反力ともいう。）を受け止める。セル積層体２のセル積層方向の荷重は、主に温度変化や経年劣化によるセル２１の膨張に起因するものであり、上述したように、セル２１の前面及び後面では、その左右方向中央部及び上下方向中央部が膨張しやすいため、エンドプレート３の左右方向中央部及び上下方向中央部に大きな荷重が入力される。
【００３７】
エンドプレート３は、アルミ押出材を用いて形成されており、左右方向において中央領域に形成される中央エンドプレート部３１と、左右方向において中央エンドプレート部３１を挟むように形成される左エンドプレート部３２Ｌ及び右エンドプレート部３２Ｒと、を有する。上述したように、セル積層体２からセル積層方向の大きな荷重を受ける中央エンドプレート部３１は、その前後方向の幅Ｗ１が左エンドプレート部３２Ｌ及び右エンドプレート部３２Ｒの前後方向の幅Ｗ２よりも大きくなっている。従って、エンドプレート３は、セル積層体２と当接する内方の面が平坦であるのに対し、セル積層体２と当接しない外方の面は、中央エンドプレート部３１が外方に膨出した形状となっている。
【００３８】
（サイドフレーム）
左サイドフレーム５Ｌ及び右サイドフレーム５Ｒは、金属板材をプレス加工して形成されており、セル積層体２の左面又は右面に沿うサイドフレーム本体５１と、サイドフレーム本体５１の前端から前側のエンドプレート３の前面に沿って互いに近づく方向に延びる前フランジ部５２Ｆと、サイドフレーム本体５１の後端から後側のエンドプレート３の後面に沿って互いに近づく方向に延びる後フランジ部５２Ｒと、サイドフレーム本体５１の上端からセル積層体２の上面に沿って互いに近づく方向に延びる上フランジ部５３と、サイドフレーム本体５１の下端からセル積層体２（ロアフレーム６）の下面に沿って互いに近づく方向に延びる下フランジ部５４と、を備える。
【００３９】
前フランジ部５２Ｆ及び後フランジ部５２Ｒには、前側のエンドプレート３又は後側のエンドプレート３にボルトＢ１を介して締結される複数の締結部５２ａが設けられる。締結部５２ａは、ボルトＢ１が挿通される丸孔を有し、該丸孔に挿通したボルトＢ１を前側のエンドプレート３又は後側のエンドプレート３にねじ込むことで、前フランジ部５２Ｆ及び後フランジ部５２Ｒが前側のエンドプレート３又は後側のエンドプレート３に締結される。これにより、一対のエンドプレート３は、左サイドフレーム５Ｌ及び右サイドフレーム５Ｒを介して連結されるが、近年では、セル２１の高容量化や高エネルギー密度化に伴い、セル厚拘束反力が増加傾向となっているため、セル厚拘束反力の変動に伴うエンドプレート３間の寸法変動が避けられない。
【００４０】
上フランジ部５３と下フランジ部５４は、セル積層体２の左端部及び右端部において第４絶縁部材２５、セル積層体２及びロアフレーム６を上下方向から挟持している。これにより、セル積層体２、第４絶縁部材２５、左サイドフレーム５Ｌ、右サイドフレーム５Ｒ及びロアフレーム６の上下方向の相対位置変動が規制されるので、ロアフレーム６に対し上下方向の荷重が作用しても、各セル２１の端子２１ａ若しくはセル２１同士を接続するバスバーへの荷重の入力が低減される。
【００４１】
上フランジ部５３は、弾性を有しており、上下方向の弾性変形が許容される。これにより、右サイドフレーム５Ｒ及び左サイドフレーム５Ｌをセル積層体２及びロアフレーム６に対し左右方向から取り付ける際、上フランジ部５３が弾性変形することで取り付けが容易となる。
【００４２】
本実施形態の上フランジ部５３は、前後方向に並ぶ複数の弾性片５３ａにより構成されており、弾性片５３ａの個数及び位置は、前後方向に積層されるセル２１の個数及び位置に対応している。これにより、上フランジ部５３は、適度な弾性を有しつつ、複数のセル２１を個別に弾性保持できる。
【００４３】
なお、本実施形態の右サイドフレーム５Ｒ及び左サイドフレーム５Ｌでは、上フランジ部５３がサイドフレーム本体５１と一体にプレス成形されているが、上フランジ部５３をサイドフレーム本体５１と別体でプレス成形した後、溶接やカシメによってサイドフレーム本体５１と一体化してもよい。
【００４４】
下フランジ部５４には、ロアフレーム６にボルトＢ２を介して締結される複数の締結部５４ａが設けられる。これにより、締結フレーム４を構成する左サイドフレーム５Ｌ、右サイドフレーム５Ｒ及びロアフレーム６が一体的に連結される。
【００４５】
右サイドフレーム５Ｒの下フランジ部５４に設けられる締結部５４ａは、左方向に開口する切欠部であり、左サイドフレーム５Ｌの下フランジ部５４に設けられる締結部５４ａは、右方向に開口する切欠部である。これにより、ボルトＢ２をロアフレーム６に仮止めした状態で右サイドフレーム５Ｒ及び左サイドフレーム５Ｌを左右方向から装着することができる。
【００４６】
（ロアフレーム）
ロアフレーム６は、アルミ押出材を用いて形成されており、セル積層体２及びエンドプレート３の下面に沿って延びるロアフレーム本体６１と、バッテリモジュール１を支持するモジュール支持構造体（図示せず）に固定される複数の固定部６２と、ロアフレーム本体の左右両端部から上方に突出し、且つ前後方向に沿って延びるガイド部６３と、ロアフレーム本体６１の下面に凹設される温調デバイス収容部６４と、下フランジ部５４の締結部５４ａに締結されるボルトＢ２が貫通する貫通孔６６と、を備える。
【００４７】
固定部６２は、平面視長方形であるロアフレーム本体６１の四隅に設けられ、ボルト等の固定具を介してモジュール支持構造体に固定される。このようなバッテリモジュール１の固定構造によれば、ロアフレーム６がモジュール支持構造体に固定されるので、温度変化や経年劣化によるセル２１の膨張に起因してセル圧拘束反力が増加し、それに伴ってエンドプレート３が前後方向に移動しても、モジュール支持構造体への応力伝達を回避できる。
【００４８】
本実施形態では、前側のエンドプレート３の前方及び後側のエンドプレート３の後方にロアフレーム６の固定部６２を配置するにあたり、中央エンドプレート部３１に比べて前後方向の幅が小さい左エンドプレート部３２Ｌ及び右エンドプレート部３２Ｒと左右方向においてオーバーラップする位置にロアフレーム６の固定部６２を配置している。これにより、固定部６２を設けるためのロアフレーム６の長さを短くでき、バッテリモジュール１の前後方向の長さを短くできる。
【００４９】
ガイド部６３は、セル積層体２の左右側面に沿うように、ロアフレーム本体６１の左右両端部から上方に突出し、且つ前後方向に沿って延びる。これにより、セル積層体２が振動する際、左右方向のずれがガイド部６３により規制される。
【００５０】
ロアフレーム本体６１は、アルミ押出材を用いて形成され、且つセル積層体２の下面と近接して配置されることにより、セル積層体２の熱を伝熱して放熱する放熱部材としても機能している。また、図４に示すように、ロアフレーム本体６１の下方に温調デバイス７を配置すれば、セル積層体２の温度を温調デバイス７によって制御することが可能になる。例えば、本実施形態では、ロアフレーム本体６１の下面に可塑性伝熱部材７１を介して温調デバイス７である液冷用ヒートシンクを配置し、該液冷用ヒートシンクを流れる液状冷媒によってセル積層体２の冷却を行う。
【００５１】
本実施形態では、ロアフレーム本体６１の下面に温調デバイス７を配置するにあたり、ロアフレーム本体６１の下面に温調デバイス収容部６４を凹設し、該温調デバイス収容部６４に温調デバイス７を配置している。これにより、バッテリモジュール１の上下方向の長さを短くできる。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態のバッテリモジュール１によれば、ロアフレーム６がバッテリモジュール１を支持するモジュール支持構造体に固定されるため、温度変化や経年劣化によるセル２１の膨張に起因してバッテリモジュール１のセル積層方向の荷重が増加し、それに伴ってエンドプレート３が移動しても、モジュール支持構造体への応力伝達を回避できる。
【００５３】
また、ロアフレーム６は、セル積層体２の下面と近接するので、セル積層体２の熱を放熱する放熱部材としても機能させることができる。
【００５４】
また、ロアフレーム６の固定部６２は、前後方向の幅が小さい左エンドプレート部３２Ｌ及び右エンドプレート部３２Ｒと左右方向においてオーバーラップする位置に配置されるので、固定部６２を設けるためのロアフレーム６の長さを短くでき、バッテリモジュール１の前後方向の長さを短くできる。
【００５５】
また、ロアフレーム６には、ロアフレーム本体６１の左右両端部から上方に突出し、且つ前後方向に沿って延びるガイド部６３が設けられているので、セル積層体２が振動する際、左右方向のずれをガイド部６３で規制できる。
【００５６】
また、ロアフレーム６の下方には、温調デバイス７が配置されているので、セル積層体２の温度を温調デバイス７によって制御することができる。
【００５７】
また、ロアフレーム６には、ロアフレーム本体６１の下面に凹設される温調デバイス収容部６４が設けられ、温調デバイス収容部６４に温調デバイス７が配置されるので、バッテリモジュール１の上下方向の長さを短くできる。
【００５８】
また、右サイドフレーム５Ｒ及び左サイドフレーム５Ｌの上フランジ部５３と下フランジ部５４とにより、セル積層体２とロアフレーム６が挟持されているので、ロアフレーム６に対し上下方向の荷重が作用しても上下方向の相対位置変動が規制される。例えば、ロアフレーム６を押し上げる荷重が入力されても、ロアフレーム６と右サイドフレーム５Ｒ及び左サイドフレーム５Ｌとが締結されているため、右サイドフレーム５Ｒ及び左サイドフレーム５Ｌの上フランジ部５３とロアフレーム６との距離が一定に保たれる。このため、各セル２１の端子若しくはセル２１同士を接続するバスバーへの荷重の入力が低減される。
【００５９】
また、上フランジ部５３は、弾性を有するので、右サイドフレーム５Ｒ及び左サイドフレーム５Ｌを左右方向から取り付ける際に上フランジ部５３が弾性変形することで、取り付けが容易となる。
【００６０】
また、右サイドフレーム５Ｒの下フランジ部５４の締結部５４ａは左方向に開口する切欠部であるとともに、左サイドフレーム５Ｌの下フランジ部５４の締結部５４ａは右方向に開口する切欠部なので、ボルトＢ２をロアフレーム６に仮止めした状態で右サイドフレーム５Ｒ及び左サイドフレーム５Ｌを左右方向から装着することができる。
【００６１】
［第２実施形態］
つぎに、本発明の第２実施形態に係るバッテリモジュールについて、図６〜図１０を参照して説明する。ただし、第１実施形態との相違点のみを説明し、第１実施形態と共通の構成については、第１実施形態と同じ符号を用いることにより、第１実施形態の説明を援用する。
【００６２】
図６及び図７に示すように、第２実施形態に係るバッテリモジュール１Ｂは、ロアフレーム６Ｂが、ロアフレーム本体６１の下面から下方に突出する複数のフィン６５を備える点が第１実施形態と相違している。例えば、複数のフィン６５は、図６及び図７に示すように、前後方向（成形時のアルミ押出方向）に沿って延び、且つ左右方向に所定の間隔を介して並列される。このようなバッテリモジュール１Ｂによれば、セル積層体２の熱をロアフレーム本体６１及び複数のフィン６５を介して効率的に放熱できる。なお、図６及び図７に示すフィン６５は、空冷用を想定しているが、液冷用であってもよい。
【００６３】
［第３実施形態］
図８及び図９に示すように、第３実施形態に係るバッテリモジュール１Ｃは、一対のエンドプレート３Ｃが、少なくとも左右両端部に上下方向に貫通する中空部３３を有し、ロアフレーム６Ｃの固定部６２が、上下方向から見てエンドプレート３Ｃの中空部３３とオーバーラップする位置に配置されている点と、ロアフレーム６Ｃが、金属板材をプレス加工して形成されている点が相違している。このようなバッテリモジュール１Ｃによれば、エンドプレート３Ｃの中空部３３を介して固定部６２の固定作業が可能となるので、固定部６２を設けるためにロアフレーム６Ｃを長くする必要がなくなり、バッテリモジュール１Ｃの前後方向の長さを短くできる。また、ロアフレーム６Ｃを、金属板材をプレス加工して形成したプレス成形品とすることで、コストダウンが図れる。
【００６４】
［第４実施形態］
図１０に示すように、第４実施形態に係るバッテリモジュール１Ｄは、右サイドフレーム５Ｒ及び左サイドフレーム５Ｌのサイドフレーム本体５１Ｄが、隣接するセル２１の間を上下方向に延びる複数の突起部５１ａを備える点が第１実施形態と相違している。例えば、突起部５１ａは、図１０に示すように、隣接するセル２１の角部形状に沿う形状を有し、セル２１と前後方向において係合している。このような第４実施形態のバッテリモジュール１Ｄによれば、右サイドフレーム５Ｒ及び左サイドフレーム５Ｌのサイドフレーム本体５１に設けられる複数の突起部５１ａにより、セル２１の前後方向の振動を抑制できる。
【００６５】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ  バッテリモジュール
２  セル積層体
２１  セル
３，３Ｃ  エンドプレート
３１  中央エンドプレート部
３２Ｌ  左エンドプレート部
３２Ｒ  右エンドプレート部
３３  中空部
４  締結フレーム
５Ｌ  左サイドフレーム
５Ｒ  右サイドフレーム
５１，５１Ｄ  サイドフレーム本体
５１ａ  突起部
５３  上フランジ部
５４  下フランジ部
５４ａ  締結部
６，６Ｂ，６Ｃ  ロアフレーム
６１  ロアフレーム本体
６２  固定部
６３  ガイド部
６４  温調デバイス収容部
６５  フィン
７  温調デバイス
Ｗ１，Ｗ２  幅
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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