(57)【要約】【課題】単電池を十分に押圧しつつケースの剛性を向上できる電池モジュールを提供する。【課題手段】電池モジュール１００の単電池１１０は、発電要素１０を外装材によって封止してなる。電池モジュールの筐体１２０は、一対のケース１２１と補強部材１２２および１２３を備えている。一対のケースは、単電池を積層方向Ｚの両側から挟持する。補強部材は、板状に形成し、ケースに接合してケースを補強する。ケースの膨出部１２１ａは、単電池に突出するように湾曲して形成し単電池を押圧する。ケースの第１延在部１２１ｂは、膨出部の外周縁から積層方向と交差する方向に沿って延在して形成した。ケースの傾斜部１２１ｃは、第１延在部の外周縁から単電池に向かって屈折しつつ延在して形成した。ケースの第２延在部１２１ｄは、傾斜部の外周縁から積層方向と交差する方向に沿って延在し、補強部材に接合した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極と負極とをセパレータを介して積層して形成した発電要素を、外装材によって封止してなる単電池と、
前記単電池を積層方向の両側から挟持する一対のケースと、板状に形成し一対のうち少なくとも片方の前記ケースに接合して前記ケースを補強する補強部材と、を備えた筐体と、を有し、
一対のうち少なくとも片方の前記ケースは、
前記単電池に向かって突出するように湾曲して形成し前記単電池を押圧する膨出部と、
前記膨出部の外周縁から積層方向と交差する方向に沿って延在して形成した第１延在部と、
前記第１延在部の外周縁から前記単電池に向かって屈折または屈曲しつつ延在して形成した傾斜部と、
前記傾斜部の外周縁から積層方向と交差する方向に沿って延在し、前記補強部材に接合した第２延在部と、を備えた電池モジュール。
【請求項２】
前記補強部材は、積層方向に沿った厚みが、前記傾斜部の積層方向に沿った厚みよりも薄い請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項３】
前記補強部材は、少なくとも一部が、前記第２延在部と積層方向に沿って隣接した請求項１または２に記載の電池モジュール。
【請求項４】
前記第２延在部は、積層方向に沿って貫通した一の貫通孔を備え、
前記補強部材は、積層方向に沿って貫通した他の貫通孔を備え、
円筒形状に形成し、一対の前記ケースの間または一対の補強部材の間に挿入して保持する保持部材と、
開口の一端を積層方向と交差する方向に突出させつつ積層方向に延在した円筒形状に形成し、開口の他端を前記一の貫通孔および前記他の貫通孔に挿通しつつ前記保持部材に係留し、前記一対のケースと前記補強部材とを固定する固定部材と、をさらに有する請求項３に記載の電池モジュール。
【請求項５】
前記補強部材は、前記第２延在部から離間するように積層方向と交差する方向に沿って延在した端部に、積層方向に沿って屈折または屈曲させて形成したフランジ部を備えた請求項１〜４のいずれか１項に記載の電池モジュール。
【請求項６】
前記補強部材は、前記第２延在部と対向する端部に、凹形状と凸形状を組み合わせて形成した一の嵌合部を備え、
前記第２延在部は、前記一の嵌合部と嵌合する凸形状と凹形状を組み合わせて形成した他の嵌合部を備えた請求項１〜５のいずれか１項に記載の電池モジュール。
【請求項７】
前記補強部材は、積層方向に沿った前記単電池に向かう方向に突起を備え、
前記第２延在部は、積層方向に沿って前記突起を嵌合させる嵌合孔または嵌合穴を備えた請求項３〜６のいずれか１項に記載の電池モジュール。
【請求項８】
前記単電池は、前記正極または前記負極の端部に積層し、隣接する前記負極または前記正極との電気的な短絡を防止する絶縁部材を、さらに備え、
前記傾斜部は、積層方向に沿った厚みが、前記絶縁部材の厚みよりも長い請求項１〜７のいずれか１項に記載の電池モジュール。
【請求項９】
前記単電池は、積層方向に沿って複数備えた請求項１〜８のいずれか１項に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】
従来から、発電要素を外装材によって封止して構成した単電池がある。この単電池を複数積層し筐体に収納して構成した電池モジュールがある。単電池は、充放電に伴い発電要素にガスが発生することがある。単電池は、発電要素にガスが溜ると、性能が低下してしまう。そこで、筐体のケースによって単電池の発電要素の部分を外方から押圧し、単電池の発電要素の部分から周辺の部分に対してガスを押し出す構成が開示されている（特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−５９９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、単電池の発電要素の部分をより強力に押圧することができれば、発電要素の部分から周辺の部分に対して、より効果的にガスを押し出すことができる。しかし、ケースの剛性を単に高めるだけでは、単電池の発電要素の部分をガスの圧力に応じて柔軟に押圧することが困難となり、発生したガスを発電要素の部分から周辺の部分に十分に排除することができない虞がある。そこで、単電池に対する押圧力を十分に保った状態において、ケースの剛性を向上させることができる技術が要請されている。【０００５】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、単電池を十分に押圧しつつケースの剛性を向上させることができる電池モジュールの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する本発明に係る電池モジュールは、単電池および筐体を有している。単電池は、発電要素および外装材を備えている。発電要素は、正極と負極とをセパレータを介して積層して形成している。外装材は、発電要素を封止している。筐体は、一対のケースおよび補強部材を備えている。一対のケースは、単電池を積層方向の両側から挟持する。補強部材は、板状に形成し、一対のうち少なくとも片方のケースに接合してケースを補強する。ここで、一対のうち少なくとも片方のケースは、膨出部、第１延在部、傾斜部、および第２延在部を備えている。膨出部は、単電池に向かって突出するように湾曲して形成し単電池を押圧している。第１延在部は、膨出部の外周縁から積層方向と交差する方向に沿って延在して形成している。傾斜部は、第１延在部の外周縁から単電池に向かって屈折または屈曲しつつ延在して形成している。第２延在部は、傾斜部の外周縁から積層方向と交差する方向に沿って延在し、補強部材に接合している。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態の電池モジュールを示す斜視図である。
【図２】図１の電池モジュールを示す端面図であり、図１中の２−２線を基準に示している。
【図３】図２の電池モジュールに配設した単電池の要部を示す端面図であり、図２中の領域Ｋを示している。
【図４】第２実施形態の電池モジュールの要部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付した図面を参照しながら、本発明に係る実施形態について説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図面における部材の大きさや比率は、説明の都合上誇張され実際の大きさや比率とは異なる場合がある。図１〜図４の全ての図において、Ｘ、Ｙ、およびＺで表す矢印を用いて、方位を示している。Ｚによって表す矢印の方向は、単電池１１０の積層方向である。Ｘによって表す矢印の方向は、単電池１１０の積層方向Ｚと交差した方向である。Ｘ方向は、単電池１１０の長手方向に対応している。Ｙによって表す矢印の方向は、単電池１１０の積層方向Ｚと交差し、かつ、Ｘ方向と交差した方向である。Ｙ方向は、単電池１１０の短手方向に対応している。
【０００９】
（第１実施形態）
電池モジュール１００は、複数の単電池１１０を筐体１２０に収納して構成している。電池モジュール１００は、例えば、自動車に配設し、その自動車に設けたモータに対して電力を供給する。
【００１０】
電池モジュール１００の構成について、図１〜図３を参照しながら説明する。
【００１１】
図１は、電池モジュール１００を示す斜視図である。図２は、図１の電池モジュール１００を示す端面図である。図２は、図１中の２−２線を基準に示している。図３は、図２の電池モジュール１００に配設した単電池１１０の要部を示す端面図である。図３は、図２中の領域Ｋを示している。
【００１２】
電池モジュール１００は、単電池１１０および筐体１２０を有している。以下、電池モジュール１００の構成について説明する。
【００１３】
単電池１１０は、発電要素１０および外装材（ラミネートシート２０）を備えている。発電要素１０は、正極１１と負極１２とをセパレータ１３を介して積層して形成している。絶縁部材１４は、仮に発電要素１０の構成部材が位置ずれすることによって正極１１の端部と負極１２の端部が対面してしまったとしても、正極１１と負極１２が電気的に短絡することを防止する。ラミネートシート２０は、発電要素１０を封止している。以下、単電池１１０を構成する正極１１、負極１２、セパレータ１３、絶縁部材１４、およびラミネートシート２０について順に説明する。
【００１４】
正極１１は、アノード側の電極に相当する。正極１１は、図３に示すように、導電性を備え板状に形成した正極集電体１１ａの両面に対して、それぞれ正極活物質１１ｂを結着して構成している。電力を取り出す正極電極端子は、正極集電体１１ａの一端の一部から長手方向（Ｘ方向）に延在して形成している。複数積層された正極１１の正極電極端子は、溶接または接着によって互いに固定している。
【００１５】
正極集電体１１ａの材料には、例えば、アルミニウム製エキスパンドメタル、アルミニウム製メッシュ、またはアルミニウム製パンチドメタルを用いている。正極活物質１１ｂの材料には、種々の酸化物（ＬｉＭｎ２Ｏ４のようなリチウムマンガン酸化物；二酸化マンガン；ＬｉＮｉＯ２のようなリチウムニッケル酸化物；ＬｉＣｏＯ２のようなリチウムコバルト酸化物；リチウム含有ニッケルコバルト酸化物；リチウムを含む非晶質五酸化バナジウム）またはカルコゲン化合物（二硫化チタンまたは二硫化モリブテン）等を用いている。
【００１６】
負極１２は、カソード側の電極に相当する。負極１２は、図３に示すように、導電性を備え板状に形成した負極集電体１２ａの両面に対して、それぞれ負極活物質１２ｂを結着して構成している。負極電極端子は、正極１１に形成した正極電極端子と重ならないように、負極集電体１２ａの一端の一部から長手方向（Ｘ方向）に延在して形成している。負極１２の長手方向（Ｘ方向）の長さは、正極１１の長手方向（Ｘ方向）の長さよりも長い。負極１２の短手方向（Ｙ方向）の長さは、正極１１の短手方向（Ｙ方向）の長さと同様である。複数積層された負極１２の負極電極端子は、溶接または接着によって互いに固定している。
【００１７】
負極集電体１２ａの材料には、例えば、銅製エキスパンドメタル、銅製メッシュ、または銅製パンチドメタルを用いている。負極活物質１２ｂの材料には、リチウムイオンを吸蔵して放出する炭素材料を用いている。このような炭素材料には、例えば、天然黒鉛、人造黒鉛、カーボンブラック、活性炭、カーボンファイバー、コークス、または有機前駆体（フェノール樹脂、ポリアクリロニトリル、またはセルロース）を不活性雰囲気中で熱処理して合成した炭素を用いている。
【００１８】
セパレータ１３は、正極１１と負極１２を電気的に隔離する。セパレータ１３は、図３に示すように、矩形状に形成し、正極１１と負極１２の間に配設している。セパレータ１３の長手方向（Ｘ方向）の長さは、正極電極端子の部分を除いた正極１１の長手方向（Ｘ方向）の長さよりも長い。セパレータ１３は、正極１１と負極１２との間に電解液を保持して、イオンの伝導性を担保している。
【００１９】
セパレータ１３の材料には、例えば、ポリプロピレンを用いている。ポリプロピレンは、非水溶媒に電解質を溶解することによって調製した非水電解液を含浸させている。非水電解液を保持するために、ポリマーを含有させている。
【００２０】
絶縁部材１４は、例えばセパレータ１３や正極１１等が位置ずれすることに起因し、正極１１の端部と負極１２の端部が互いに対面した場合において、正極１１と負極１２が電気的に短絡することを防止する。絶縁部材１４は、図３に示すように、絶縁性を備えた薄板状に形成し、正極１１の積層方向Ｚの両端に対して、それぞれ積層して接合している。絶縁部材１４は、負極１２の端部に積層して接合してもよい。
【００２１】
ラミネートシート２０は、図３に示すように、発電要素１０を積層方向Ｚに沿った両側から被覆して封止している。ラミネートシート２０は、内部に金属板を埋設した矩形状のシートから構成している。ラミネートシート２０によって発電要素１０を封止する際に、ラミネートシート２０の周囲の一部を開放して、その他の周囲を熱溶着によって封止している。次に、ラミネートシート２０の開放している部分から内部に電解液を注入し、その電解液をセパレータ１３等に含浸させている。最後に、ラミネートシート２０の内部を減圧することによって開放している部分から空気を抜きつつ、その開放している部分を熱融着して完全に密封している。
【００２２】
ラミネートシート２０の材料には、例えば、互いに積層した３種類の材料を用いている。具体的には、負極１２に隣接する１層目の熱融着性樹脂の材料には、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、アイオノマー、またはエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）を用いている。２層目の金属箔には、例えば、Ａｌ箔またはＮｉ箔を用いている。３層目の樹脂フィルムには、例えば、剛性を有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはナイロンを用いている。
【００２３】
筐体１２０は、複数の単電池１１０を一体に収納している。一対のケース１２１は、図１および図２に示すように、複数の単電池１１０を積層方向Ｚの両側から挟持している。補強部材１２２および１２３は、一対のケース１２１に接合して補強している。以下、筐体１２０を構成するケース１２１と補強部材１２２および１２３に加え、スリーブ１２４、ハトメ１２５、第１側板１２６、第２側板１２７、導電部材１２８、およびバスバ１２９について順に説明する。
【００２４】
ケース１２１は、図２に示すように、一対からなり、単電池１１０を積層方向Ｚの両側から挟持している。ケース１２１は、薄板状に形成し、中心部に膨出部１２１ａを備えている。ケース１２１は、膨出部１２１ａからＸ方向に沿った両端部に向かって、それぞれ第１延在部１２１ｂ、傾斜部１２１ｃ、および第２延在部１２１ｄの順で、それらを一体に形成している。同様に、ケース１２１は、膨出部１２１ａからＹ方向に沿った両端部に向かって、それぞれ第１延在部１２１ｂ、傾斜部１２１ｃ、および第２延在部１２１ｄの順で、それらを一体に形成している。ケース１２１のＹ方向に沿った両端部の第２延在部１２１ｄは、ケース１２１のＸ方向に沿った両端部の第２延在部１２１ｄよりも短い。ケース１２１は、膨出部１２１ａからＹ方向に沿った両端部に向かって、それぞれ少なくとも第１延在部１２１ｂを一体に形成すればよい。
【００２５】
ケース１２１の膨出部１２１ａは、単電池１１０に向かって突出するように湾曲して形成し、単電池１１０を押圧している。第１延在部１２１ｂは、膨出部１２１ａの外周縁から積層方向Ｚと交差するＸ方向に沿って延在して形成している。傾斜部１２１ｃは、第１延在部１２１ｂの外周縁から単電池１１０に向かって屈折または屈曲しつつ延在して形成している。第２延在部１２１ｄは、傾斜部１２１ｃの外周縁から積層方向Ｚと交差するＸ方向に沿って延在し、補強部材１２２または１２３に接合している。
【００２６】
ケース１２１の傾斜部１２１ｃは、第２延在部１２１ｄに接続した補強部材１２２または１２３によって支持された状態で、第１延在部１２１ｂを介して膨出部１２１ａを変形自在に支持している。すなわち、膨出部１２１ａは、第１延在部１２１ｂ、傾斜部１２１ｃ、および第２延在部１２１ｄによって弾性力を備え、単電池１１０の発電要素１０の部分を、ガスの圧力に応じて外方から柔軟に押圧する。
【００２７】
ケース１２１の第２延在部１２１ｄは、図２に示すように、積層方向Ｚと交差するＸ方向およびＹ方向に沿って延在した端部１２１ｅを、積層方向Ｚに沿ってＬ字状に屈折させて形成している。第２延在部１２１ｄは、図１および図２に示すように、Ｙ方向の両端に、それぞれ積層方向Ｚに沿って貫通した貫通孔１２１ｆを備えている。ケース１２１の貫通孔１２１ｆは、例えば補強部材１２２の貫通孔１２２ｆと連通し、スリーブ１２４を固定するハトメ１２５を挿通させる。さらに、第２延在部１２１ｄは、積層方向Ｚに沿って貫通させた嵌合孔１２１ｉを、Ｙ方向に一定の間隔で複数備えている。嵌合孔１２１ｉは、例えば補強部材１２２の突起１２２ｈを挿通させる。
【００２８】
補強部材１２２および１２３は、図１に示すように、ケース１２１を補強している。補強部材１２２および１２３は、板状に形成し、ケース１２１のＸ方向に沿った両端の第２延在部１２１ｄにそれぞれ接合している。補強部材１２２および１２３は、ケース１２１と比較して剛性が高い。補強部材１２２は、補強部材１２３よりもＸ方向の幅を長く形成している。補強部材１２２は、単電池１１０に接続した導電部材１２８の側に配設している。補強部材１２２と１２３を、ケース１２１のＸ方向に沿った両端の第２延在部１２１ｄに対して接合させている。但し、例えば補強部材１２２のみを、ケース１２１のＸ方向に沿った片端の第２延在部１２１ｄに対して接合してもよい。
【００２９】
補強部材１２２および１２３は、少なくとも一部が、第２延在部１２１ｄと積層方向Ｚに沿って隣接した状態で接合している。すなわち、補強部材１２２および１２３は、積層方向Ｚに沿って第２延在部１２１ｄと重ね合わせている。補強部材１２２および１２３は、積層方向Ｚに沿った厚みが、傾斜部１２１ｃの積層方向Ｚに沿った厚みよりも薄い。すなわち、補強部材１２２および１２３は、ケース１２１の第１延在部１２１ｂに対して積層方向Ｚに突出していない。
【００３０】
補強部材１２２および１２３は、第２延在部１２１ｄから離間するように積層方向Ｚと交差する方向に沿って延在した端部に、フランジ部を備えている。例えば、補強部材１２２のフランジ部１２２ａは、図２に示すように、補強部材１２２のＸ方向に沿った端部を積層方向Ｚに沿って屈折させて形成している。フランジ部１２２ａは、Ｌ字状に屈折していることから、外部から応力が掛かった場合に変形を抑制して形状を維持し易い。フランジ部１２２ａは、単電池１１０を係留することによって、単電池１１０がＸ方向やＹ方向に移動することを規制している。
【００３１】
補強部材１２２および１２３は、Ｙ方向に沿った両端に、それぞれ積層方向Ｚに沿って貫通した貫通孔を備えている。例えば、図２に示すように、補強部材１２２の貫通孔１２２ｆは、ケース１２１の貫通孔１２１ｆと連通し、スリーブ１２４を固定するハトメ１２５を挿通させる。さらに、例えば、補強部材１２２は、積層方向Ｚに沿って突出させた突起１２２ｈを、Ｙ方向に一定の間隔で複数備えている。突起１２２ｈは、ケース１２１の嵌合孔１２１ｉに嵌合させている。
【００３２】
スリーブ１２４は、保持部材に相当する。スリーブ１２４は、図２に示すように、一対のケース１２１の間に挿入して、一対のケース１２１間の距離を一定に保持している。スリーブ１２４は、例えば、硬質の金属からなり、長尺の円筒形状に形成している。スリーブ１２４は、ケース１２１の四隅に備えられた貫通孔１２１ｆと連通するように配設している。スリーブ１２４は、一対のケース１２１の四隅に配設することによって、一対のケース１２１の間に複数積層された単電池１１０を外力による歪みから保護している。
【００３３】
ハトメ１２５は、固定部材に相当する。ハトメ１２５は、図２に示すように、例えば補強部材１２２の貫通孔１２２ｆおよびケース１２１の貫通孔１２１ｆを挿通しつつスリーブ１２４に圧入した上で、自ら変形してスリーブ１２４に圧着している。具体的には、ハトメ１２５は、例えば、軟質の金属からなり、短尺の円筒形状に形成している。ハトメ１２５は、開口の一端１２５ａを積層方向Ｚと交差する方向に突出させつつ積層方向Ｚに延在した円筒形状に形成している。ハトメ１２５は、開口の他端１２５ｂを例えば補強部材１２２の貫通孔１２２ｆおよびケース１２１の貫通孔１２１ｆに挿通させ、開口の一端１２５ａを補強部材１２２に係留させている。ハトメ１２５は、ケース１２１の四隅に備えられた各々のスリーブ１２４において、積層方向Ｚに沿って対向する両端に１つずつ挿入して固定している。このようにして、ハトメ１２５は、補強部材１２２とケース１２１のＸ方向に沿った一端の第２延在部１２１ｄを固定し、かつ、補強部材１２３とケース１２１のＸ方向に沿った他端の第２延在部１２１ｄを固定している。
【００３４】
第１側板１２６は、一対からなり、複数積層された単電池１１０の積層方向ＺおよびＸ方向に沿った側面を保護している。第１側板１２６は、図１に示すように、薄板であって、Ｘ方向に沿って相対的に長い長方形状に形成している。第１側板１２６は、積層方向Ｚに沿って対向して配設した一対のケース１２１の端部１２１ｅと、複数積層された単電池１１０の側面の隙間に、挟み込んで固定している。第１側板１２６は、積層方向Ｚに沿って対向した一対のケース１２１のうち、いずれかのケースに対して一体に形成してもよい。
【００３５】
第２側板１２７は、図１に示すように、所定の数量の単電池１１０毎に、その単電池１１０の積層方向ＺおよびＹ方向に沿った側面を保護している。さらに、第２側板１２７は、突出部１２７ａのＹ方向に沿った面に、正極電極端子、セル電圧検出端子、負極電極端子用の順で導電部材１２８を係留している。第２側板１２７は、薄板であって、Ｙ方向に沿って相対的に長い長方形状に形成している。第２側板１２７は、Ｘ方向に沿って外方に突出させた突出部１２７ａに導電部材１２８を収納して保持している。突出部１２７ａは、その中央に開口１２７ｂを備えている。突出部１２７ａの開口１２７ｂは、導電部材１２８をＸ方向に対して外部に臨ませる。第２側板１２７は、第１側板１２６と同様に、積層方向Ｚに沿って対向して配設した一対のケース１２１の端部１２１ｅと、複数積層された単電池１１０の側面の隙間に、挟み込んで固定している。
【００３６】
導電部材１２８は、図２に示すように、積層方向Ｚに沿って積層した所定の数量の正極１１および負極１２毎に、それらの正極電極端子同士、負極電極端子同士、セル電圧検出端子同士を、独立して電気的に接続している。導電部材１２８は、導電性を備え、長方体形状に形成している。導電部材１２８は、第２側板１２７の突出部１２７ａに収納し、突出部１２７ａの開口１２７ｂから外部に臨んでいる。
【００３７】
バスバ１２９は、図１に示すように、積層方向Ｚに沿って隣り合う単電池１１０にそれぞれ接続した導電部材１２８同士を電気的に連結している。バスバ１２９は、図１中において、透過させて図示し、バスバ１２９の裏面に位置する部分の第２側板１２７および導電部材１２８を表示している。バスバ１２９は、連結方法を選択することによって、隣り合う単電池１１０を直列または並列に接続する。バスバ１２９は、例えば、銅合金からなり、板状に形成している。バスバ１２９は、隣り合う導電部材１２８に対してボルト留めやレーザ溶接によって接合する。
【００３８】
上述した第１実施形態に係る電池モジュール１００によれば、以下の構成によって作用効果を奏する。
【００３９】
電池モジュール１００は、単電池１１０および筐体１２０を有している。単電池１１０は、発電要素１０および外装材（ラミネートシート２０）を備えている。発電要素１０は、正極１１と負極１２とをセパレータ１３を介して積層して形成している。外装材（ラミネートシート２０）は、発電要素１０を封止している。筐体１２０は、一対のケース１２１と少なくとも補強部材１２２（補強部材１２２のみであってもよいし、補強部材１２２および１２３であってもよい）を備えている。一対のケース１２１は、単電池１１０を積層方向Ｚの両側から挟持する。補強部材１２２は、板状に形成し、一対のうち少なくとも片方のケース１２１に接合してケース１２１を補強する。ここで、一対のうち少なくとも片方のケース１２１は、膨出部１２１ａ、第１延在部１２１ｂ、傾斜部１２１ｃ、および第２延在部１２１ｄを備えている。膨出部１２１ａは、単電池１１０に向かって突出するように湾曲して形成し単電池１１０を押圧している。第１延在部１２１ｂは、膨出部１２１ａの外周縁から積層方向Ｚと交差する方向に沿って延在して形成している。傾斜部１２１ｃは、第１延在部１２１ｂの外周縁から単電池１１０に向かって屈折または屈曲しつつ延在して形成している。第２延在部１２１ｄは、傾斜部１２１ｃの外周縁から積層方向Ｚと交差する方向に沿って延在し、補強部材１２２または１２３に接合している。
【００４０】
このような構成によれば、第１延在部１２１ｂと第２延在部１２１ｄの間に備えた傾斜部１２１ｃによって第１延在部１２１ｂに隣接した膨出部１２１ａを変形自在に支持しつつ、第２延在部１２１ｄに接合した少なくとも補強部材１２２によってケース１２１を補強することができる。したがって、電池モジュール１００は、ケース１２１によって単電池１１０を十分に押圧しつつ、そのケース１２１の剛性を十分に向上させることができる。
【００４１】
さらに、補強部材１２２および１２３は、積層方向Ｚに沿った厚みが、傾斜部１２１ｃの積層方向Ｚに沿った厚みよりも薄い構成とすることができる。
【００４２】
このような構成によれば、補強部材１２２および１２３が、ケース１２１の第１延在部１２１ｂに対して積層方向Ｚに対して突出することを防止できる。したがって、電池モジュール１００は、補強部材１２２および１２３によって、積層方向Ｚに沿った長さを増加させることなく、ケース１２１の剛性を向上させることができる。
【００４３】
さらに、補強部材１２２および１２３は、少なくとも一部が、第２延在部１２１ｄと積層方向Ｚに沿って隣接した構成とすることができる。
【００４４】
このような構成によれば、補強部材１２２および１２３を、積層方向Ｚに沿って第２延在部１２１ｄと重ね合わせていることから、その重ね合わせた部分によって、ケース１２１の剛性をさらに向上させることができる。
【００４５】
さらに、第２延在部１２１ｄは、積層方向Ｚに沿って貫通した一の貫通孔１２１ｆを備え、例えば補強部材１２２は、積層方向Ｚに沿って貫通した他の貫通孔１２２ｆを備えた構成とすることができる。ここで、保持部材（スリーブ１２４）および固定部材（ハトメ１２５）をさらに備える。スリーブ１２４は、円筒形状に形成し、一対のケース１２１の間または一対の補強部材１２２の間に挿入して保持している。ハトメ１２５は、開口の一端１２５ａを積層方向Ｚと交差する方向に突出させつつ積層方向Ｚに延在した円筒形状に形成している。ハトメ１２５は、開口の他端１２５ｂを一の貫通孔１２１ｆおよび他の貫通孔１２２ｆに挿通しつつスリーブ１２４に係留し、一対のケース１２１と例えば補強部材１２２を固定している。
【００４６】
このような構成によれば、ハトメ１２５によって、例えば補強部材１２２とケース１２１の第２延在部１２１ｄを強固に固定していることから、ケース１２１の剛性をさらに向上させることができる。
【００４７】
さらに、例えば補強部材１２２は、第２延在部１２１ｄから離間するように積層方向Ｚと交差する方向に沿って延在した端部に、積層方向Ｚに沿って屈折または屈曲させて形成したフランジ部１２２ａを備えた構成とすることができる。
【００４８】
このような構成によれば、例えば補強部材１２２の端部を、変形を抑制し形状を維持し易い構成としたことから、ケース１２１の剛性をさらに向上させることができる。さらに、フランジ部１２２ａによって、単電池１１０が積層方向Ｚと交差したＸ方向やＹ方向に移動することを規制していることから、単電池１１０が振動等に伴って位置ずれすることを防止できる。
【００４９】
さらに、例えば補強部材１２２は、積層方向Ｚに沿った単電池１１０に向かう方向に突起１２２ｈを備え、第２延在部１２１ｄは、積層方向Ｚに沿って突起１２２ｈ等を嵌合させる嵌合孔１２１ｉまたは嵌合穴を備えた構成とすることができる。嵌合孔１２１ｉは、第２延在部１２１ｄを貫通させて形成している。嵌合穴は、第２延在部１２１ｄに所定の深さの窪みを設けて形成したものに相当する。
【００５０】
このような構成によれば、例えば、補強部材１２２の突起１２２ｈとケース１２１の嵌合孔１２１ｉを互いに嵌め合わせることによって、単電池１１０を押圧するケース１２１が、補強部材１２２に対して積層方向Ｚと交差したＸ方向やＹ方向に移動してしまうことを防止できる。
【００５１】
さらに、単電池１１０は、正極１１または負極１２の端部に積層し、隣接する負極１２または正極１１との電気的な短絡を防止する絶縁部材１４を備え、傾斜部１２１ｃは、積層方向Ｚに沿った厚みが、絶縁部材１４の厚みよりも長い構成とすることができる。
【００５２】
このような構成によれば、単電池１１０が絶縁部材１４に起因して積層方向Ｚに沿って膨張した部分と、ケース１２１の第１延在部１２１ｂの部分の干渉を、傾斜部１２１ｃの積層方向Ｚに沿った厚みによって回避することができる。したがって、電池モジュール１００は、絶縁部材１４を備えても、積層方向Ｚに沿った長さが増加することを防止できる。
【００５３】
さらに、単電池１１０は、積層方向Ｚに沿って複数備えた構成とすることができる。
【００５４】
このような構成によれば、ケース１２１によって、最も外側に配設した単電池１１０を介して複数の単電池１１０を十分に押圧しつつ、そのケース１２１の剛性を十分に保つことができる。
【００５５】
（第２実施形態）
第２実施形態に係る例えば電池モジュール２００は、補強部材２２２とケース２２１を凹凸形状の嵌合部分によって互いに嵌合させた構成が、前述した第１実施形態に係る電池モジュール１００の構成と異なる。
【００５６】
第２実施形態においては、前述した第１実施形態と同様の構成からなるものについて、同一の符号を使用し、前述した説明を省略する。
【００５７】
電池モジュール２００および３００の構成について、図４を参照しながら説明する。
【００５８】
図４（Ａ）は、電池モジュール２００の要部を示す斜視図である。図４（Ｂ）は、電池モジュール３００の要部を示す斜視図である。
【００５９】
電池モジュール２００は、図４（Ａ）に示している。電池モジュール２００において、筐体２２０の補強部材２２２は、第２延在部２２１ｄと対向する端部に、嵌合部２２２ｇを備えている。嵌合部２２２ｇは、Ｙ方向に沿って、矩形状の凹形状と凸形状を組み合わせて形成している。ケース２２１は、補強部材２２２の嵌合部２２２ｇと対向する端部に、第２延在部２２１ｄを備えている。第２延在部２２１ｄは、嵌合部２２２ｇと嵌合する矩形状の凸形状と凹形状を組み合わせて形成している。
【００６０】
電池モジュール３００は、図４（Ｂ）に示している。電池モジュール３００において、筐体３２０の補強部材３２２は、第２延在部３２１ｄと対向する端部に、嵌合部３２２ｇを備えている。嵌合部３２２ｇは、Ｙ方向に沿って、波状状の凹形状と凸形状を組み合わせて形成している。ケース３２１は、補強部材３２２の嵌合部３２２ｇと対向する端部に、第２延在部３２１ｄを備えている。第２延在部３２１ｄは、嵌合部３２２ｇと嵌合する波状の凸形状と凹形状を組み合わせて形成している。
【００６１】
上述した第２実施形態に係る電池モジュール２００および３００によれば、第１実施形態に係る電池モジュール１００の作用効果に加えて、さらに以下の構成によって作用効果を奏する。
【００６２】
例えば電池モジュール２００において、補強部材２２２は、第２延在部２２１ｄと対向する端部に、凹形状と凸形状を組み合わせて形成した一の嵌合部２２２ｇを備えている。一方、第２延在部２２１ｄは、一の嵌合部２２２ｇと嵌合する凸形状と凹形状を組み合わせて形成した他の嵌合部２２１ｇを備えている。
【００６３】
このような構成によれば、例えば電池モジュール２００において、補強部材２２２の嵌合部２２２ｇと、ケース２２１の嵌合部２２１ｇを凹凸状に嵌め合わせていることから、ケース２２１が積層方向Ｚと交差したＹ方向に移動することを規制し、ケース２２１の位置ずれを防止できる。
【００６４】
そのほか、本発明は、特許請求の範囲に記載された構成に基づき様々な改変が可能であり、それらについても本発明の範疇である。
【００６５】
例えば、第１および第２実施形態において、単電池１１０は、リチウムイオン二次電池の構成で説明したが、このような構成に限定されることはない。単電池１１０は、例えば、ポリマーリチウム電池、ニッケル−水素電池、ニッケル−カドミウム電池として構成することができる。
【００６６】
また、第１および第２実施形態において、単電池１１０は、繰り返し充放電させて使用する二次電池の構成として説明したが、このような構成に限定されることはない。単電池１１０は、一回だけ使用する一次電池として構成することができる。
【００６７】
また、第１および第２実施形態において、例えば補強部材１２２は、ケース１２１の積層方向Ｚに沿った外方に配設する構成として説明したが、このような構成に限定されることはない。補強部材１２２は、ケース１２１の積層方向Ｚに沿った内方であって、ケース１２１と単電池１１０によって挟持するように配設する構成とすることができる。さらに、このような構成の場合、補強部材は、積層方向に沿った単電池１１０から離間する方向に突起を備え、ケースの第２延在部は、積層方向に沿って突起を嵌合させる嵌合孔または嵌合穴を備える構成とすることができる。
【符号の説明】
【００６８】
１０      発電要素、
１１      正極、
１１ａ    正極集電体、
１１ｂ    正極活物質、
１２      負極、
１２ａ    負極集電体、
１２ｂ    負極活物質、
１３      セパレータ、
１４      絶縁部材、
２０      ラミネートシート、
１００，２００，３００  電池モジュール、
１１０    単電池、
１２０，２２０，３２０  筐体、
１２１，２２１，３２１  ケース、
１２１ａ，２２１ａ，３２１ａ  膨出部、
１２１ｂ，２２１ｂ，３２１ｂ  第１延在部、
１２１ｃ，２２１ｃ，３２１ｃ  傾斜部、
１２１ｄ，２２１ｄ，３２１ｄ  第２延在部、
１２１ｅ  端部、
１２１ｆ  貫通孔（一の貫通孔）、
１２１ｉ  嵌合孔、
１２２，１２３，２２２，３２２  補強部材、
１２２ａ  フランジ部、
１２２ｆ  貫通孔（他の貫通孔）、
１２２ｈ，１２３ｈ  突起、
１２４    スリーブ（保持部材）、
１２５    ハトメ（固定部材）、
１２５ａ  一端、
１２５ｂ  他端、
１２６    第１側板、
１２７    第２側板、
１２７ａ  突出部、
１２７ｂ  開口、
１２８    導電部材、
１２９    バスバ、
２２１ｇ，３２１ｇ  嵌合部（他の嵌合部）、
２２２ｇ，３２２ｇ  嵌合部（一の嵌合部）、
Ｋ        領域（単電池１１０の要部を示す領域）、
Ｘ        単電池１１０の積層方向Ｚと交差した方向（単電池１１０の長手方向）、
Ｙ        単電池１１０の積層方向Ｚと交差した方向（単電池１１０の短手方向）、
Ｚ        単電池１１０の積層方向。
【図１】
2015121926.tif 000003
【図２】
2015121926.tif 000004
【図３】
2015121926.tif 000005
【図４】
2015121926.tif 000006
【国際調査報告】
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2015121926.tif 000008
2015121926.tif 000009
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