(57)【要約】【課題】電池モジュールの製造コストを低減でき、かつ、保持可能な電池セルの数の選択の自由度を高くできる電池モジュール用電池ホルダを提供することである。【解決手段】電池モジュール用電池ホルダ１２は、金属板に打ち抜き加工を施すことにより形成された複数のホルダ板２４ａ，２４ｂ，４４ａ，４４ｂを積層することにより形成され、２つのみ、または３つのみ設けられて電池セルが挿入される電池挿入孔２２，４２を有する複数のホルダ要素２０ａ、２０ｂ、４０ａ、４０ｂを含み、複数のホルダ要素２０ａ、２０ｂ、４０ａ、４０ｂが一体的に連結されることにより形成される。【選択図】図２
2015191729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板に打ち抜き加工を施すことにより形成された複数のホルダ板を積層することにより形成され、２つのみ、または３つのみ設けられて電池セルが挿入される電池挿入孔を有する複数のホルダ要素を備え、
前記複数のホルダ要素が一体的に連結されることにより形成される、電池モジュール用電池ホルダ。
【請求項２】
請求項１に記載の電池モジュール用電池ホルダと、
前記複数のホルダ要素の電池挿入孔に保持された複数の電池セルとを含み、
前記複数の電池セルは、所定個数の電池セルを１組として複数組の電池セルを含み、各組の電池セルの正極側は電池セルの長さ方向の同じ側となるように揃えられ、各組の電池セルは並列接続され、複数組の電池セルはバスバーにより直列接続される、電池モジュール。
【請求項３】
請求項１に記載の電池モジュール用電池ホルダの製造方法であって、
複数のホルダ要素は、第１形状のホルダ板と第２形状のホルダ板とを含み、
第１形状のホルダ板は所定形状の第１板材により形成され、第２形状のホルダ板は第１板材と同形状の第２板材により形成され、
第１板材の第１部分を打ち抜き除去することにより第１中間素材を形成し、第１部分の打ち抜き空間を含む複数の移動位置に複数の打ち抜きパンチを移動させて、第１中間素材に打ち抜きパンチ数よりも少ない孔要素を形成して第１形状のホルダ板を形成するステップと、
第２板材において、第１部分と異なる位置の第２部分を打ち抜き除去することにより第２中間素材を形成し、第２部分の打ち抜き空間を含む複数の移動位置に複数の打ち抜きパンチを移動させて、第２中間素材に打ち抜きパンチ数よりも少ない孔要素を形成して第２形状のホルダ板を形成するステップとを有する、電池モジュール用電池ホルダの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池モジュール用電池ホルダ及びその製造方法と電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、金属または樹脂により形成され、複数の電池挿入孔を有する電池ホルダと、電池挿入孔に挿入された電池セルと、電池挿入孔と電池セルとの間に充填され固化した樹脂とを有する電池保持構造が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−８６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
多くの電池セルを含む電池モジュールを形成する場合に、運搬時の省スペース化のために、数十個の電池セルを１組の最小単位として複数のホルダ要素に各組の電池セルを保持し、複数のホルダ要素を結合することにより１つの電池ホルダを形成することが考えられる。しかしながら、各組の電池セルの数が多い場合、ホルダ要素の製造設備及び製造のための金型が大きくなる場合があり、製造コストが高くなる場合がある。また、電池モジュールに保持される電池セルの数の選択の自由度を高くすることが望まれる。特許文献１にはこのような課題を解決する手段は開示されていない。
【０００５】
本発明の目的は、電池モジュールの製造コストを低減でき、かつ、保持可能な電池セルの数の選択の自由度を高くできる電池モジュール用電池ホルダ及びその製造方法と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】
本発明に係る電池モジュール用電池ホルダは、金属板に打ち抜き加工を施すことにより形成された複数のホルダ板を積層することにより形成され、２つのみ、または３つのみ設けられて電池セルが挿入される電池挿入孔を有する複数のホルダ要素を備え、前記複数のホルダ要素が一体的に連結されることにより形成される。
【０００７】
本発明に係る電池モジュール用電池ホルダにおいて、好ましくは、前記複数のホルダ要素が一体的に連結された状態で、複数の電池挿入孔の少なくとも一部が複数列の直線上に並んで配置される。
【０００８】
本発明に係る電池モジュール用電池ホルダにおいて、好ましくは、前記複数のホルダ要素は、前記複数のホルダ要素間の少なくとも一部に隙間が設けられた状態で互いに連結される。
【０００９】
本発明に係る電池モジュール用電池ホルダにおいて、好ましくは、前記連結用形成部は、前記複数のホルダ板の少なくとも一部のホルダ板に形成された凹部または凸部を含み、隣り合う前記ホルダ要素は、前記凹部に前記凸部が係合して連結される。
【００１０】
本発明に係る電池モジュールは、前記複数のホルダ要素の電池挿入孔に保持された複数の電池セルとを含み、前記複数の電池セルは、所定個数の電池セルを１組として複数組の電池セルを含み、各組の電池セルの正極側は電池セルの長さ方向の同じ側となるように揃えられ、各組の電池セルは並列接続され、複数組の電池セルはバスバーにより直列接続される。
【００１１】
本発明に係る第１の電池モジュール用電池ホルダの製造方法は、本発明に係る電池モジュール用電池ホルダの製造方法であって、複数のホルダ要素は、第１形状のホルダ板と第２形状のホルダ板とを含み、第１形状のホルダ板は所定形状の第１板材により形成され、第２形状のホルダ板は第１板材と同形状の第２板材により形成され、第１板材の第１部分を打ち抜き除去することにより第１中間素材を形成し、第１部分の打ち抜き空間を含む複数の移動位置に複数の打ち抜きパンチを移動させて、第１中間素材に打ち抜きパンチ数よりも少ない孔要素を形成して第１形状のホルダ板を形成するステップと、第２板材において、第１部分と異なる位置の第２部分を打ち抜き除去することにより第２中間素材を形成し、第２部分の打ち抜き空間を含む複数の移動位置に複数の打ち抜きパンチを移動させて、第２中間素材に打ち抜きパンチ数よりも少ない孔要素を形成して第２形状のホルダ板を形成するステップとを有する。
【００１２】
本発明に係る第２の電池モジュール用電池ホルダの製造方法は、本発明に係る電池モジュール用電池ホルダの製造方法であって、複数のホルダ要素は、第１形状のホルダ板と第２形状のホルダ板とを含み、第１形状のホルダ板は所定形状の第１板材により形成され、第２形状のホルダ板は第１板材と同形状の第２板材により形成され、第１板材の第１部分を打ち抜き除去することにより第１中間素材を形成し、第１部分の打ち抜き空間を含む複数の移動位置に複数の打ち抜きパンチを移動させて、第１中間素材に打ち抜きパンチ数よりも少ない孔要素を形成して第１形状のホルダ板を形成するステップと、第２板材において、複数の移動位置に複数の打ち抜きパンチを移動させて、第２板材に打ち抜きパンチ数と同数の孔要素を形成して第２形状のホルダ板を形成するステップとを有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る電池モジュール用電池ホルダ及びその製造方法と電池モジュールによれば、電池モジュールの製造コストを低減でき、かつ、電池ホルダで保持可能な電池セルの数の選択の自由度を高くできる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態における電池モジュール用電池ホルダを含む電池モジュールを示す斜視図である。
【図２】図１から電池ホルダを取り出して上から見た図である。
【図３】図２の電池ホルダを形成する第１ホルダ要素と第２ホルダ要素とを分離して示す斜視図である。
【図４】図２の電池ホルダを形成する直前で、隣り合うホルダ要素において、一部の連結用形成部を結合した状態を示す斜視図である。
【図５】図２の第１ホルダ要素を製造する工程（ａ）と、第２ホルダ要素を製造する工程（ｂ）とを示す概略図である。
【図６】図１の電池モジュールにおいて、複数の電池セルの電気的な接続構造を示す斜視図（ａ）と、（ａ）の接続構造を模式化して示す図（ｂ）である。
【図７】図６の複数の電池セルの接続構造の別例において、正極端子及び負極端子と電池との接続部を示す模式図である。
【図８】図２の第１ホルダ要素を製造する工程の別例（ａ）と、第２ホルダ要素を製造する工程の別例（ｂ）とを示す概略図である。
【図９】図２の第２ホルダ要素を製造する工程の別例の第２例（ａ）と、（ａ）とは別形状の第２ホルダ要素を製造する工程（ｂ）とを示す概略図である。
【図１０】本発明の実施形態における電池モジュール用電池ホルダの別例を上から見た図である。
【図１１】ホルダ要素の別例の第１例を示す図である。
【図１２】ホルダ要素の別例の第２例を示す図である。
【図１３】２つのホルダ要素の連結部の別例を連結前（ａ）と連結後（ｂ）とで示す断面図である。
【図１４】２つのホルダ要素の連結部の別例の第２例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る実施形態について詳細に説明する。この説明において、具体的な形状、個数、方向は、本発明の理解を容易にするための例示であって、仕様に応じて適宜変更することができる。以下ではすべての図面において同様の要素には同一の符号を付して説明する。以下において、複数の実施形態または変形例が含まれる場合、それらの特徴部分を適宜組み合わせてもよい。
【００１６】
図１は、実施形態における電池モジュール用電池ホルダ（以下、「電池ホルダ」という。）を含む電池モジュール１０を示す斜視図である。図２は、図１から電池ホルダ１２を取り出して上から見た図であり、図３は、図２の電池ホルダ１２を形成する第１ホルダ要素２０ａ、２０ｂと第２ホルダ要素４０ａ、４０ｂとを分離して示す斜視図である。図４は、図２の電池ホルダ１２を形成する直前で、隣り合うホルダ要素２０ａ，２０ｂにおいて、一部の連結用形成部２１，４１を結合した状態を示す斜視図である。
【００１７】
電池モジュール１０は、電池ホルダ１２と、電池ホルダ１２に保持された複数の電池セル１４とを含んで形成される。電池モジュール１０は、所定の電圧を有する電力源として用いられ、例えば図示しない車両に搭載されて、車両が有する電動モータを駆動するために用いられる。電動モータは、車両を駆動する走行モータとしてもよい。
【００１８】
電池セル１４は、充放電可能な円筒型の二次電池であり、リチウムイオン電池が用いられる。これ以外に、ニッケル水素電池、アルカリ電池を用いてもよい。
【００１９】
電池ホルダ１２は、複数のホルダ要素２０ａ、２０ｂ、４０ａ、４０ｂがそれぞれの連結用形成部２１，４１で一体的に連結されることにより形成される。複数のホルダ要素２０ａ、２０ｂ、４０ａ、４０ｂは、複数の第１ホルダ要素２０ａ、２０ｂと、複数の第２ホルダ要素４０ａ、４０ｂとを含む。複数の第１ホルダ要素２０ａ、２０ｂは、図２の左側の第１ホルダ要素２０ａと、図２の右側の第１ホルダ要素２０ｂとを含む。複数の第２ホルダ要素４０ａ、４０ｂは、図２の左側の第２ホルダ要素４０ａと、図２の右側の第２ホルダ要素４０ｂとを含む。以下では、第１ホルダ要素２０ａ及び第２ホルダ要素４０ａによって、第１ホルダ要素２０ａ、２０ｂ及び第２ホルダ要素４０ａ、４０ｂを代表して説明する場合がある。
【００２０】
図１、図２では、互いに直交する３軸方向として、高さ方向Ｈ、長さ方向Ｌ、幅方向Ｗが示されている。高さ方向Ｈは、電池モジュール１０が水平面上に設置された場合の上下方向または鉛直方向であり、電池セル１４の長さ方向である。長さ方向Ｌ及び幅方向Ｗは水平面で互いに直交する方向である。ここでは電池モジュール１０の寸法が長い方を長さ方向Ｌとし、短い方を幅方向Ｗとした。
【００２１】
図２、図３に示すように、第１ホルダ要素２０ａは電池セル１４が挿入される２つのみの電池挿入孔２２と、複数の連結用形成部２１とを有する。第１ホルダ要素２０ａ、２０ｂは、後述する製造方法のように金属板により形成される第１板材２３（図５）に打ち抜き加工を施すことにより、所定形状に形成される複数の第１ホルダ板２４ａ、２４ｂを積層し、一体的に結合することにより形成される。
【００２２】
複数の第１ホルダ板２４ａは、互いに概略同一形状を有し、長さ方向Ｌ及び幅方向Ｗに対し傾斜する方向に配列された２つの円形の第１孔要素２５を有する。複数の第１ホルダ板２４ａは、幅方向Ｗ一端部で長さ方向Ｌ一端部に長さ方向Ｌに沿って突出する突部２６を有する一部の第１ホルダ板２４ａと、幅方向Ｗ一端部で長さ方向Ｌ他端部に長さ方向Ｌに沿って突出する第２突部２７（図３）を有する残りの第１ホルダ板２４ａとを含む。残りの第１ホルダ板２４ａは、幅方向Ｗ他端部の複数個所に設けられた第３突部２８も有する。
【００２３】
第１ホルダ要素２０ａは、突部２６を有する複数の第１ホルダ板２４ａと、突部２７，２８を有する複数の第１ホルダ板２４ａとを交互に積層し、重ね合わせた突部２６，２７，２８を高さ方向Ｈにかしめ付けることにより一体的に形成される。第１ホルダ要素２０ａの突部２６，２７，２８以外の部分を図示しないかしめ治具により高さ方向Ｈにかしめ付けることにより、複数の第１ホルダ板２４ａを一体的に結合してもよい。
【００２４】
高さ方向Ｈに隣り合う第１ホルダ板２４ａにおいて、互いに重なる突部２６，２７，２８がかしめ治具により軸方向にかしめ付けられることにより、各突部２６，２７，２８は、一方面に形成された凹部と、他方面に形成された凸部とを含んでもよい。連結用形成部２１は、複数の第１ホルダ板２４ａの少なくとも一部の第１ホルダ板２４ａにおいて、重なり合う突部２６，２７，２８の一端に設けられた凸部と他端に設けられた凹部とを含む。この場合、重なり合う突部２６，２７，２８の凸部と凹部とが係合してもよい。連結用形成部２１は、第１ホルダ要素２０ａの幅方向Ｗ一端部の長さ方向Ｌ両側と幅方向Ｗ他端部とにおいて、高さ方向Ｈに離れた２つ以上の位置に形成される。
【００２５】
高さ方向Ｈに離れた２つ以上の連結用形成部２１は、後述する第２ホルダ要素４０ａ、４０ｂの１つの連結用形成部４１を挟んで連結するために用いられる。この場合、隣り合う連結用形成部２１，４１の凹部と凸部とが係合して、第１ホルダ要素２０ａ、２０ｂ及び第２ホルダ要素４０ａ、４０ｂが揺動可能に連結されてもよい。第１ホルダ要素２０ａ、２０ｂにおいて、複数の第１孔要素２５が軸方向、すなわち高さ方向Ｈに接続されることにより、電池セル１４が挿入される２つのみの電池挿入孔２２が形成される。連結用形成部２１，４１は高さ方向Ｈの両側面の凹部及び凸部を含まず、２つのホルダ要素２０ａ、４０ａは、高さ方向Ｈ寸法の管理により、２つの連結用形成部２１の間に１つの連結用形成部４１を強く押し込んで連結されてもよい。
【００２６】
図２の右側を形成する第１ホルダ要素２０ｂは、図２の左側を形成する第１ホルダ要素２０ａに対し、長さ方向Ｌに対して電池挿入孔２２の配列が傾斜する方向が互いに逆になっている。左右の第１ホルダ要素２０ａ、２０ｂを形成する第１ホルダ板２４ａ、２４ｂとして、表裏を逆にした同一形状のホルダ板を用いてもよい。
【００２７】
第２ホルダ要素４０ａ、４０ｂは、電池セル１４が挿入される３つのみの電池挿入孔４２と、複数の連結用形成部４１とを有する。第２ホルダ要素４０ａ、４０ｂは、後述する製造方法のように金属板により形成される第２板材４３（図５）に打ち抜き加工を施すことにより、所定形状に形成される複数の第２ホルダ板４４ａ、４４ｂを積層し、一体的に結合することにより形成される。
【００２８】
複数の第２ホルダ板４４ａは、互いに概略同一形状を有し、三角形の頂点となる位置に配列された３つの円形の第２孔要素４５を有する。複数の第２ホルダ板４４ａは、幅方向Ｗ一端部で長さ方向Ｌ一端部に長さ方向Ｌに沿って突出する突部４６を有する一部の第２ホルダ板４４ａと、幅方向Ｗ一端部で長さ方向Ｌ他端部に長さ方向Ｌに沿って突出する第２突部４７を有する残りの第２ホルダ板４４ａとを含む。
【００２９】
図２の左側の第２ホルダ要素４０ａを形成する一部の第２ホルダ板４４ａは、幅方向Ｗ他端部の２つの第２孔要素４５の間の外面に、凹部の底部が浅くなるように設けられた庇部４８を有する。図２の右側の第２ホルダ要素４０ｂを形成する一部の第２ホルダ板４４ｂは、幅方向Ｗ他端部に幅方向に突出するように設けられた第３突部４９を有する。
【００３０】
なお、図２の左側の第２ホルダ要素４０ａでは、２つの電池挿入孔４２は電池ホルダ１２の幅方向Ｗ中央近くに配置されるのに対し、図２の右側の第２ホルダ要素４０ｂでは、２つの電池挿入孔４２は幅方向Ｗの外側に配置される。
【００３１】
第２ホルダ要素４０ａは、突部４６を有する複数の第２ホルダ板４４ａと、突部４７を有する複数の第２ホルダ板４４ａとを交互に積層し、重ね合わせた突部４６，４７，４９及び庇部４８を高さ方向Ｈにかしめ付けることにより一体的に形成される。第２ホルダ要素４０ａの一部を図示しないかしめ治具により高さ方向Ｈにかしめ付けることにより、複数の第２ホルダ板４４ａを一体的に結合してもよい。
【００３２】
高さ方向Ｈに隣り合う第２ホルダ板４４ａにおいて、互いに重なる突部４６，４７，４９及び庇部４８がかしめ治具により軸方向にかしめ付けられることにより、各突部４６，４７，４９及び庇部４８は、一方面に形成された凹部と、他方面に形成された凸部とを含んでもよい。連結用形成部４１は、複数の第２ホルダ板４４ａの少なくとも一部の第２ホルダ板４４ａにおいて、重なり合う突部４６，４７，４９の一端に設けられた凸部と他端に設けられた凹部とを含む。連結用形成部４１は、第２ホルダ要素４０ａの幅方向Ｗ一端部の長さ方向Ｌ両側と、幅方向Ｗ他端部とにおいて、高さ方向Ｈに離れた２つ以上の位置に形成される。高さ方向Ｈに離れた２つ以上の連結用形成部４１は、第１ホルダ要素２０ａ、２０ｂの１つの連結用形成部２１を挟んで連結するために用いられる。この場合、隣り合う連結用形成部４１の凹部と凸部とが係合してもよい。第２ホルダ要素４０ａにおいて、複数の第２孔要素４５が高さ方向Ｈに接続されることにより電池挿入孔４２が形成される。
【００３３】
図５は、図２の第１ホルダ要素２０ａを製造する工程（ａ）と、第２ホルダ要素４０ａを製造する工程（ｂ）とを示す概略図である。第１ホルダ要素２０ａを形成する第１ホルダ板２４ａと、第２ホルダ要素４０ａを形成する第２ホルダ板４４ａとは、第１板材２３及び第２板材４３によりそれぞれ形成される。第１板材２３及び第２板材４３は、互いに同一形状を有し、例えば鋼またはアルミニウムの金属板に打ち抜き加工を施すことにより所定形状に形成される。第１板材２３及び第２板材４３は、図２で砂地で示す部分のように、第１ホルダ板２４ａ及び第２ホルダ板４４ａを突き合わせて結合した場合の外形と同一形状を有する。
【００３４】
図５（ａ）に示すように、第１形状の第１ホルダ板２４ａを形成する場合、プレス加工装置６０が用いられる。プレス加工装置６０は、第１板材２３を搬送するベルト６１と、昇降可能な打ち抜き部６２（図５のａ２）及び複数の（図５では５つの）打ち抜きパンチ６３とを有する。プレス加工装置６０は、昇降可能な打ち抜き部６４（図５のｂ２）も有する。ベルト６１は、後述の第２板材４３を搬送するためにも用いられる。
【００３５】
第１板材２３は、ベルト６１によって水平方向に沿ってａ１からａ４の位置に搬送される。図５の矢印は、ベルト６１上での第１板材２３の搬送方向を示している。図５のａ２の位置では、第１板材２３において、第２ホルダ板４４ａに相当する第１部分（（ａ２）の斜線部）が打ち抜き部６２で打ち抜き除去され、第１中間素材２９が形成される。この後に、ａ３の位置で、第１部分の打ち抜き空間（ａ３で破線で示す部分）を含む複数の（図５では５つの）移動位置に複数の打ち抜きパンチ６３が上側から下方に移動される。これによって、第１中間素材２９に打ち抜きパンチ数よりも少ない２つの第１孔要素２５が形成され、第１ホルダ板２４ａが形成される。そして打ち抜きパンチ６３が上昇された後、第１ホルダ板２４ａが後工程に搬送される（ａ４）。
【００３６】
図５（ｂ）に示すように、第２形状の第２ホルダ板４４ａを形成する場合、第２板材４３は、ベルト６１によって水平方向に沿ってｂ１からｂ４の位置に搬送される。図５のｂ２の位置では、第２板材４３において、第１部分（（ａ２）の斜線部）と異なる位置であり、第１ホルダ板２４ａに相当する第２部分（（ｂ２）の斜線部）が打ち抜き部６４で打ち抜き除去され、第２中間素材５０が形成される。この後に、ｂ３の位置で、第２部分の打ち抜き空間（ｂ３で破線で示す部分）を含む複数の（図５では５つの）移動位置に複数の打ち抜きパンチ６３が上側から下方に移動される。これによって、第２中間素材５０に打ち抜きパンチ数よりも少ない３つの第２孔要素４５が形成され、第２ホルダ板４４ａが形成される。そして打ち抜きパンチ６３が上昇された後、第２ホルダ板４４ａが後工程に搬送される（ｂ４）。
【００３７】
図２の右側の第１ホルダ板２４ｂ及び第２ホルダ板４４ｂを製造する場合も、図５と同様に、同一形状を有する板材の異なる位置を除去した後、打ち抜きパンチを移動させ、打ち抜きパンチ数よりも少ない孔要素を形成するように打ち抜き加工を施す。また、第１ホルダ板２４ａ、２４ｂ及び第２ホルダ板４４ａ、４４ｂにおいて、孔要素の形成後に、突部２６，２７，２８，４６，４７，４９または庇部４８の位置が異なるように、ホルダ板に加工がされてもよい。
【００３８】
このような製造方法により製造することにより、同一形状の板材２３，４３から、異なる形状の第１ホルダ板２４ａ及び第２ホルダ板４４ａを形成できる。また、１台のプレス加工装置６０によって、除去する打ち抜き除去部を変えながら、第１ホルダ板２４ａ及び第２ホルダ板４４ａを形成できるので、製造コストを低減できる。また、第１ホルダ板２４ａ及び第２ホルダ板４４ａがそれぞれ専用のプレス加工装置で形成される場合に、打ち抜き加工部として共通の構造を用いることよって、プレス加工装置のコスト低減を図れる。
【００３９】
次に、第１ホルダ板２４ａ、２４ｂを積層し一体に形成することにより第１ホルダ要素２０ａ、２０ｂを形成し、第２ホルダ板４４ａ、４４ｂを積層し一体に形成することにより第２ホルダ要素４０ａ、４０ｂを形成する。その後、第１ホルダ要素２０ａ、２０ｂと第２ホルダ要素４０ａ、４０ｂとを連結して電池ホルダ１２を形成する。この場合、まず、図３に示すように、幅方向（図３の矢印方向）に隣り合う第１ホルダ要素２０ａと第２ホルダ要素４０ａとが、第１ホルダ要素２０ａの幅方向一端部の２つの連結用形成部２１により、第２ホルダ要素４０ａの図３で図示しない１つの連結用形成部を挟むように連結される。図２の右側の第１ホルダ要素２０ｂ及び第２ホルダ要素４０ｂも同様に連結される。上記構成によって、５つの電池挿入孔２２，４２を有する幅方向連結体７０ａ、７０ｂ（図４）が４つ形成される。
【００４０】
次いで、図４に示すように、２つの幅方向連結体７０ａ、７０ｂにおいて、第１ホルダ要素２０ａ、２０ｂの長さ方向一方側の２つの連結用形成部２１により第２ホルダ要素４０ａ、４０ｂの１つの連結用形成部を挟むように連結する。これによって、複数の幅方向連結体７０ａ、７０ｂは、連結用形成部２１によって揺動可能に連結される。次いで、隣り合う幅方向連結体７０ａ、７０ｂにおいて、第１ホルダ要素２０ａ、２０ｂの長さ方向他方側の２つの連結用形成部２１により第２ホルダ要素４０ａ、４０ｂの１つの連結用形成部を挟むように互いに揺動不能に連結して、電池ホルダ１２を形成する。この状態で、図１、図２に示すように、電池ホルダ１２の幅方向両側面には平行な平面部Ｐ，Ｑが形成される。
【００４１】
この場合、電池ホルダ１２において、複数のホルダ要素２０ａ、２０ｂ、４０ａ、４０ｂは、複数のホルダ要素２０ａ、２０ｂ、４０ａ、４０ｂ間の少なくとも一部に、例えば０．１ｍｍ程度の小さい隙間が設けられる。
【００４２】
このように複数のホルダ要素２０ａ、２０ｂ、４０ａ、４０ｂが一体的に連結された状態で、電池ホルダ１２において、複数の電池挿入孔２２，４２が複数列（図示の例では４列）の直線上に並んで配置される。より具体的には、電池挿入孔２２，４２は、互いに幅方向Ｗに平行に並んで、千鳥配置される。電池挿入孔２２，４２には電池セル１４の高さ方向Ｈ一端部が挿入され、電池セル１４の側面と電池挿入孔２２，４２との間に図示しない溶融樹脂が充填され固化される。これによって、電池ホルダ１２に複数の電池セル１４が千鳥配置で並んで結合されて、電池モジュール１０が形成される。複数のホルダ要素２０ａ、２０ｂ、４０ａ、４０ｂの外形は、千鳥配置された電池挿入孔２２，４２の間で電池挿入孔２２，４２の形状に沿うように湾曲した形状を有する。なお、複数の電池挿入孔２２，４２は、千鳥配置に限定せず、長さ方向Ｌ及び幅方向Ｗのそれぞれで直線上に並ぶように整列したものでもよい。また、複数の電池挿入孔２２，４２の一部が残りの電池挿入孔２２，４２に対し直線上に整列しない構成としてもよい。
【００４３】
図示の例では、電池ホルダ１２は、４つの幅方向連結体７０ａ、７０ｂが結合されることにより形成され、２０個の電池挿入孔２２，４２を有する場合を示しているが、電池ホルダは、１個から３個、５個以上のいずれかの任意の数の幅方向連結体を含んでもよい。また、図２の上側または下側のみのホルダ要素２０ａ、２０ｂ、４０ａ、４０ｂにより電池モジュールが形成されてもよい。この場合、電池モジュール１０において、結合されるホルダ要素の数を任意に変更してもよい。
【００４４】
電池モジュール１０において、複数の電池セル１４が互いに電気的に並列接続された複数組の電池セル１４に分けられ、各組の電池セル１４が電気的に直列接続されるように、各電池セル１４の電極が導体により接続されてもよい。図６は、図１の電池モジュール１０において、複数の電池セル１４の接続構造を示す斜視図（ａ）と、（ａ）の接続構造を模式化して示す図（ｂ）である。（ｂ）では、電池セル１４の両側の＋、−により正極及び負極を示している。
【００４５】
図６に示す例では、複数の電池セル１４は、所定個数である２つの電池セル１４を１組として、複数組の電池セル１４を含む。各組の電池セル１４において、上下両端に配置される正極１５及び負極１６は、電極接続部１７により接続される。これによって、電池セル１４が並列接続される。電極接続部１７は、導電性を有する金属により形成される。この場合、複数の電池セル１４は、各組において、正極側端部が高さ方向Ｈの同じ側となるように揃えられる。一方、隣り合う組の電池セル１４では、正極側端部と負極側端部とが隣り合って配置される。隣り合う電極接続部１７は高さ方向Ｈの一方側及び他方側で、負極側から正極側に並ぶ順で交互にバスバー１８で接続される。これによって、複数組の電池セル１４は互いに直列接続される。電池モジュール１０の最も正極端に位置する組の１つの正極１５または正極端の電極接続部１７には、正極端子１９ａが接続される。電池モジュール１０の最も負極端に位置する組の１つの負極１６または負極端の電極接続部１７には、負極端子１９ｂが接続される。正極端子１９ａ及び負極端子１９ｂは、電池モジュール１０の上側に配置される。
【００４６】
これによって、電池セル１４を接続するバスバー１８の長さを短くでき、かつ、電池モジュール１０内で直列接続による昇圧化と、並列接続による電力量の増大とを図れる。また、正極端子１９ａ及び負極端子１９ｂは、電池モジュール１０の高さ方向一方側である上側のみに配置することができるので、各端子１９ａ、１９ｂの接続構造及びその周辺部の設計の自由度を高くできる。各端子１９ａ、１９ｂは、電池モジュールの下側のみに配置してもよい。
【００４７】
一方、図６の場合と異なり、比較例の電池モジュールとして、すべての電池セルの正極が高さ方向一方側に配置される構成も考えられる。この場合、２つの電池セルを直列接続する場合に、バスバーを電池モジュールの上端から下端にわたって配置する必要があり、バスバーが長くなり、かつ、複雑な形状となる場合がある。図６の構成によれば、このような不都合を防止できる。
【００４８】
図７は、図６の複数の電池セルの接続構造の別例において、正極端子１９ａ及び負極端子１９ｂと電池セル１４との接続部を示す模式図である。図７の例では、３つの電池セル１４を１組として各組の電池セル１４が電極接続部１７で並列接続され、複数組の電池セル１４がバスバー１８で直列接続されている。
【００４９】
電池モジュール１０の正極端の電極接続部１７には正極端子１９ａが接続され、電池モジュール１０の負極端の電極接続部１７には負極端子１９ｂが接続される。このような接続構造の場合も、図６の構成と同様の効果を得られる。なお、各組の電池セル１４の個数は２つまたは３つに限定するものではなく、任意の個数を採用できる。電池モジュール１０を形成するすべての電池セル１４を並列または直列に接続してもよい。
【００５０】
上記の構成によれば、電池ホルダ１２を形成するホルダ要素２０ａ、２０ｂ、４０ａ、４０ｂは、２つまたは３つのみの電池挿入孔２２，４２を有する小型な構造となる。また、各ホルダ要素２０ａ、２０ｂ、４０ａ、４０ｂはホルダ板の積層構造により形成される。このため、電池モジュール１０において、電池搭載数が多くなる場合でも、ホルダ要素２０ａ、２０ｂ、４０ａ、４０ｂの製造設備及び製造のための金型の小型化を図れるので、製造コストを低減できる。
【００５１】
また、ホルダ要素２０ａ、２０ｂ、４０ａ、４０ｂの組み合わせを変更することによって、電池ホルダ１２で保持可能な電池セル１４の数を容易に変更できるので、電池ホルダ１２で保持可能な電池セル１４の数の選択の自由度を高くできる。このため、必要となる電圧または電力に応じて適切な電池モジュール１０を容易に実現できる。例えば、４つの電池セル１４を保持する電池ホルダを形成する場合、２つの第１ホルダ要素２０ａ、２０ｂ（例えば図２の右側の第１ホルダ要素２０ａ）を連結することにより電池ホルダを形成する。５つの電池セル１４を保持する場合、１つの幅方向連結体７０ａ、７０ｂのみにより電池ホルダを形成する。６つの電池セル１４を保持する場合、２つの第２ホルダ要素４０ａ、４０ｂを連結用形成部で連結することにより電池ホルダを形成する。このようにホルダ要素２０ａ、２０ｂ、４０ａ、４０ｂの組み合わせと、組合せの数を変更することにより、偶数及び奇数のいずれでも、４つ以上の任意の数の電池セル１４を保持可能な電池ホルダを形成できる。
【００５２】
また、ホルダ要素２０ａ、２０ｂ、４０ａ、４０ｂの結合状態を変更することにより電池モジュールの全体を複雑な形状に容易に変更できるので、電池モジュール１０の配置予定空間の周囲に狭いデッドスペースがある場合に、そのデッドスペースに電池モジュールの一部が配置される形状に容易に変更できる。このため、配置空間の有効利用を図れる。また、法規制対応または商品試験のために、１つの電池ホルダ１２に保持された電池セル１４の評価を行う場合に、大規模な装置が必要になることがなく、評価のためのコストを低減できる。
【００５３】
また、複数のホルダ要素２０ａ、２０ｂ、４０ａ、４０ｂは、複数のホルダ要素２０ａ、２０ｂ、４０ａ、４０ｂ間の少なくとも一部に隙間が設けられた状態で互いに連結される。このため、上記隙間によって、複数のホルダ要素２０ａ、２０ｂ、４０ａ、４０ｂ間での伝熱性を低下させることができる。このため、万が一、１つのホルダ要素２０ａ、２０ｂ、４０ａ、４０ｂで保持された電池セル１４が異常に発熱した場合でも、電池モジュール１０のすべての部分が迅速に温度上昇することを抑制できる。また、車両に電池モジュール１０が搭載され、車両の衝突で一部のホルダ要素２０ａ、２０ｂ、４０ａ、４０ｂに過大な荷重が加わった場合でも、隣り合うホルダ要素２０ａ、２０ｂ、４０ａ、４０ｂ間の隙間の存在によって、一部のホルダ要素２０ａ、２０ｂ、４０ａ、４０ｂを大きく変形させることができる。このため、残りのホルダ要素の変形を抑制できるので、電池モジュール１０の多くの部分が大きく変形することを抑制できる。
【００５４】
電池ホルダ１２を含む電池モジュール１０は、図示しないケース内に電池ホルダ１２及び電池セル１４を収容することにより形成されてもよい。この場合、電池モジュール１０は、ケースの例えば底部に形成された空気流通孔を通じて、外部からケース内に冷却風が供給され、底部に形成された別の空気流通孔から冷却風が排出されるように構成されてもよい。この場合、ケースの上側に設けられる電池ホルダ１２を冷却風で冷却できるので、電池セル１４の温度上昇を抑制できる。
【００５５】
図８は、図２の第１ホルダ要素２０ａを製造する工程の別例（ａ）と、第２ホルダ要素４０ａを製造する工程の別例（ｂ）とを示す概略図である。図２の砂地で示す第１ホルダ板２４ａ及び第２ホルダ板４４ａにおいて、第１ホルダ板２４ａの一部の外形が第２ホルダ板４４ａの一部の外形と同一形状であり、第２ホルダ板４４ａに第１ホルダ板２４ａの形状が含まれる。この場合には、以下で説明する製造方法により、第２ホルダ板２４ａの外形と略同一形状の第１板材２３ａ及び第２板材４３ａから、第１ホルダ板２４ａ及び第２ホルダ板４４ａをそれぞれ形成できる。
【００５６】
具体的には、図８（ａ）に示すように、第１ホルダ板２４ａを形成する場合、第１板材２３ａは、プレス加工装置６０のベルト６１によって水平方向に沿ってａ１からａ４の位置に搬送される。図８のａ２の位置では、第１板材２３ａにおいて、第２ホルダ板４４ａの一部に相当する第１部分（（ａ２）の斜線部）が打ち抜き部６２ａで打ち抜き除去され、第１中間素材２９ａが形成される。この後に、ａ３の位置で、第１部分の打ち抜き空間（ａ３の破線部で示す部分）を含む複数の（図８では３つの）移動位置に複数の打ち抜きパンチ６３が上側から下方に移動される。これによって、第１中間素材２９ａに２つの第１孔要素２５が形成され、第１ホルダ板２４ａが形成される。そして打ち抜きパンチ６３が上昇された後、第１ホルダ板２４ａが後工程に搬送される（ａ４）。
【００５７】
図８（ｂ）に示すように、第２ホルダ板４４ａを形成する場合、第１板材２３ａと同一形状の第２板材４３ａがベルト６１によってｂ１からｂ３の位置に搬送される。図８のｂ２の位置では、第２板材４３ａの３つの移動位置に打ち抜きパンチ６３が上側から下方に移動されて、打ち抜きパンチ数と同数の３つの第２孔要素４５が第２板材４３ａに形成されて、第２ホルダ板４４ａが形成される。そして打ち抜きパンチ６３が上昇された後、第２ホルダ板４４ａが後工程に搬送される（ｂ３）。図２の右側の第１ホルダ板２４ｂ及び第２ホルダ板４４ｂの製造方法も同様である。
【００５８】
上記の製造方法の場合も、１台のプレス加工装置６０によって、第１ホルダ板２４ａ及び第２ホルダ板４４ａを形成できる。また、第１ホルダ板２４ａ及び第２ホルダ板４４ａがそれぞれ専用のプレス加工装置で形成される場合に、プレス加工装置のコスト低減を図れる。
【００５９】
図９は、図２の第２ホルダ要素４０ａを製造する工程の別例の第２例（ａ）と、（ａ）とは別形状の第２ホルダ要素４０ｂを製造する工程（ｂ）とを示す概略図である。図２の第２ホルダ要素４０ａ、４０ｂを形成する第２ホルダ板４４ａ、４４ｂにおいて、互いに同一の外形部分がある場合には、以下で説明する製造方法により、同一形状の第１板材５１及び第２板材５２から２つの別形状の第２ホルダ板４４ａ、４４ｂを形成できる。本例の場合、第２ホルダ板４４ａを第１形状のホルダ板とし、第２ホルダ板４４ｂを第２形状のホルダ板とする。
【００６０】
具体的には、図９（ａ）に示すように、第１形状の第２ホルダ板４４ａを形成する場合、第１板材５１がベルト６１によって、図９のａ１からａ４の位置に搬送される。図９のａ２では、第１板材５１において、第２ホルダ板４４ｂの一部に相当する第１部分（（ａ２）の斜線部）が打ち抜き部６４ａで打ち抜き除去され、第１中間素材５４が形成される。この後に、第１部分の打ち抜き空間（ａ３の破線部）を含む複数の（図９では４つの）移動位置に複数の打ち抜きパンチ６３が上側から下方に移動されて、打ち抜きパンチ数よりも少ない３つの第１孔要素４５が第１中間素材５４に形成され、第２ホルダ板４４ａが形成される（ａ３、ａ４）。
【００６１】
図９（ｂ）に示すように、第２形状の第２ホルダ板４４ｂを形成する場合、第１板材５１と同一形状の第２板材５２がベルト６１によって、図９のｂ１からｂ４の位置に搬送される。図９のｂ２では、第２板材５２において、第１部分（（ａ２）の斜線部）と異なる位置の第２部分（（ｂ２）の斜線部）が打ち抜き部６４ｂで打ち抜き除去され、第２中間素材５５が形成される。この後に、第２部分の打ち抜き空間（ｂ３で破線で示す部分）を含む複数の（図９では４つの）移動位置に複数の打ち抜きパンチ６３が上側から下方に移動されて、第２中間素材５５に打ち抜きパンチ数よりも少ない３つの第２孔要素４５が形成され、第２ホルダ板４４ｂが形成される（ｂ３、ｂ４）。その他の構成及び作用は、図１から図５の構成と同様である。
【００６２】
図１０は、本発明の実施形態における電池ホルダ１２の別例の第１例を上から見た図である。本例の電池ホルダ１２は、３つの電池挿入孔を有する複数のホルダ要素８０，４０ａ、４０ｂ、４０ｃを連結することにより形成される。複数のホルダ要素８０，４０ａ、４０ｂ、４０ｃは、第１ホルダ要素８０と第２ホルダ要素４０ａ、４０ｂ、４０ｃとを含む。第２ホルダ要素４０ａ、４０ｂ、４０ｃの基本形状は、図２の第２ホルダ要素４０ａ、４０ｂと同様である。第２ホルダ要素４０ｃは、電池ホルダ１２の中心部に配置可能に形成される。
【００６３】
第１ホルダ要素８０は、概略Ｌ字形に形成され、Ｌ字形に沿って３つの位置に配置された電池挿入孔８１を有する。第１ホルダ要素８０は、第２ホルダ要素４０ａ、４０ｂ、４０ｃと同様に、金属板に打ち抜き加工を施すことにより、所定形状に形成される複数の第１ホルダ板８２を積層し、一体的に結合することにより形成される。第１ホルダ要素８０は、第２ホルダ要素４０ａ、４０ｂ、４０ｃと連結するための連結用形成部を有する。中心部の第２ホルダ要素４０ｃも、周囲の第１ホルダ要素８０及び第２ホルダ要素４０ａ、４０ｂと連結するための連結用形成部５６を有する。このように３つの電池挿入孔８１を有する複数のホルダ要素８０，４０ａ、４０ｂ、４０ｃのみを連結することによっても電池ホルダ１２を形成できる。その他の構成及び作用は、図１から図５の構成と同様である。
【００６４】
図１１、図１２は、ホルダ要素９０ａ、９０ｂの別例の第１例及び第２例を示している。電池ホルダは、図１１、図１２に示す別例のホルダ要素９０ａ、９０ｂを用いて形成されてもよい。図１１の例ではホルダ要素９０ａの直線上の３つの位置に電池挿入孔９１が形成される。図１２の例では、ホルダ要素９０ｂのＶ字形に沿って３つの位置に電池挿入孔９２が形成される。
【００６５】
図１０の構成では、３つの電池挿入孔８１，４２を有する複数のホルダ要素８０、４０ａ、４０ｂ、４０ｃを連結して電池ホルダ１２を形成しているが、２つのみの電池挿入孔を有する複数のホルダ要素を連結して電池ホルダを形成してもよい。この場合、電池ホルダが２つの別形状のホルダ要素を含む場合に、図７で示した製造方法と同様に、同一形状の２つの板材から別形状の２つのホルダ板を形成してもよい。
【００６６】
図１３は、２つのホルダ要素２０ａ、４０ａの連結部の別例を連結前（ａ）と連結後（ｂ）とで示す断面図である。図１３の例のように、各ホルダ要素２０ａ、４０ａに形成される一部の連結用形成部４１は両面に凸部を有しない構成としてもよい。この場合、２つのホルダ要素２０ａ、４０ａの一方のホルダ要素４０ａは、円形の貫通孔４１ａを有する連結用形成部４１を含む。２つのホルダ要素２０ａ、４０ａは、他方のホルダ要素２０ａにかしめにより形成された凸部２１ａを貫通孔４１ａに嵌め込んで、ホルダ板２４ａ、４４ａの面方向への分離を防止した状態で連結される。その他の構成及び作用は、図１から図７の構成と同様である。
【００６７】
図１４は、２つのホルダ要素２０ａ、４０ａの連結部の別例の第２例を示す断面図である。図１４の例のように、２つのホルダ要素２０ａ、４０ａの一方のホルダ要素４０ａに円形の貫通孔４１ａを形成し、他方のホルダ要素２０ａを形成するホルダ板２４ａの両面に、かしめにより直線上で断面Ｖ字形の凹部２１ｂ及び凸部２１ｃをそれぞれ形成してもよい。この場合、２つのホルダ要素２０ａ、４０ａは、貫通孔４１ａに凸部２１ｃを嵌め込んでホルダ板２４ａ、４４ａの面方向への分離を防止した状態で連結される。その他の構成及び作用は、図１から図７の構成と同様である。
【００６８】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。例えば、上記では円筒型電池を保持する電池ホルダ１２を説明したが、電池ホルダは、角型の電池を保持可能に形成されてもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１０  電池モジュール、１２  電池ホルダ（電池モジュール用電池ホルダ）、１４  電池セル、１５  正極、１６  負極、１７  電極接続部、１８  バスバー、１９ａ  正極端子、１９ｂ  負極端子、２０ａ，２０ｂ  第１ホルダ要素、２１  連結用形成部、２１ａ    凸部、２１ｂ  凹部、２１ｃ  凸部、２２  電池挿入孔、２３，２３ａ  第１板材、２４ａ，２４ｂ  第１ホルダ板、２５  第１孔要素、２６  突部、２７  第２突部、２８  第３突部、２９  ，２９ａ  第１中間素材、４０ａ，４０ｂ，４０ｃ  第２ホルダ要素、４１  連結用形成部、４１ａ  貫通孔、４２  電池挿入孔、４３，４３ａ  第２板材、４４ａ，４４ｂ  第２ホルダ板、４５  第２孔要素、４６  突部、４７  第２突部、４８  庇部、４９  第３突部、５０  第２中間素材、５１  第１板材、５２  第２板材、５４  第１中間素材、５５  第２中間素材、５６  連結用形成部、６０  プレス加工装置、６１  ベルト、６２，６２ａ  打ち抜き部、６３  打ち抜きパンチ、６４，６４ａ，６４ｂ  打ち抜き部、７０ａ，７０ｂ  幅方向連結体、８０  第１ホルダ要素、８１  電池挿入孔、８２  第１ホルダ板、８３  連結用形成部、９０ａ，９０ｂ  ホルダ要素、９１，９２  電池挿入孔。
【図１】
2015191729.tif 000003
【図２】
2015191729.tif 000004
【図３】
2015191729.tif 000005
【図４】
2015191729.tif 000006
【図５】
2015191729.tif 000007
【図６】
2015191729.tif 000008
【図７】
2015191729.tif 000009
【図８】
2015191729.tif 000010
【図９】
2015191729.tif 000011
【図１０】
2015191729.tif 000012
【図１１】
2015191729.tif 000013
【図１２】
2015191729.tif 000014
【図１３】
2015191729.tif 000015
【図１４】
2015191729.tif 000016