(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さ方向および高さ方向に対して幅方向に長くなった扁平な直方体状であって上面が開放されており、幅方向に沿って複数の反応室が形成されるように、内部が隔壁によって区画された電槽本体と、
この電槽本体の上面を閉塞するように突き合わされて、該電槽本体の上面の周縁部に溶着される蓋体とを具備し、
前記電槽本体における幅方向に沿った表面部が、その幅方向に沿った電槽本体の反りを防止するように構成されている二次電池の電槽であって、
各表面部の厚さが、各反応室において、それぞれ、一方が厚く、他方が薄くなっており、隣接する１または複数の反応室毎に、隣接する表面部の厚さが、それぞれ異なっていることを特徴とする二次電池の電槽。
【請求項２】
前記電槽本体における隣接する反応室において、相互に異なる一方の表面部にそれぞれリブを設けて、各反応室における相互に異なる表面部の厚さを異ならせる構成とする請求項１記載の二次電池の電槽。
【請求項３】
厚さ方向および高さ方向に対して幅方向に長くなった扁平な直方体状であって上面が開放されており、幅方向に沿って複数の反応室が形成されるように、内部が隔壁によって区画された電槽本体と、
この電槽本体の上面を閉塞するように突き合わされて、該電槽本体の上面の周縁部に溶着される蓋体とを具備し、
前記電槽本体における幅方向に沿った表面部が、その幅方向に沿った電槽本体の反りの方向を一定にするように構成されている二次電池の電槽であって、
前記電槽本体における幅方向に沿った一方の表面部の厚さが、他方の表面部の厚さよりも、全体にわたって厚くなっていることを特徴とする二次電池の電槽。
【請求項４】
前記電槽本体における幅方向に沿って延びる一方の表面部の全体にわたってリブを設けてその表面部を厚くする構成とする請求項３記載の二次電池の電槽。
【請求項５】
前記電槽本体および蓋体は、幅方向の両端部と幅方向の中央部との中間部分において相互に突き合わされた状態で溶着される請求項１〜４のいずれかに記載の二次電池の電槽。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気自動車等に搭載される二次電池の電槽に関し、更に詳しくは、厚さ方向および高さ方向に対して幅方向に長くなった扁平な直方体状に構成された二次電池の電槽に関する。
【０００２】
【従来の技術】
充放電を繰り返し行うことができる二次電池は、例えばハイブリッド自動車等の各種の電気自動車におけるモータの電源として使用されるようになっている。電気自動車に使用される二次電池は、大きな電気容量と高電圧とを必要とするため、複数の単電池を組み合わせて組電池とされて、車両に搭載されている。
【０００３】
図４は、電気自動車に搭載される組電池を構成する角型の二次電池の一例を示す斜視図である。この二次電池は、電気自動車におけるモータの電源として、複数が組み合された状態で使用される電池モジュールである。図４は、６個の単電池からなる電池モジュールを示しており、この角型の二次電池は、高さＨが、厚さＤよりも長く、さらに、幅Ｗが、高さＨよりも長くなった扁平な直方体状に構成された電槽１０を有している。電槽１０は、上面が開放された角型の電槽本体１１と、この電槽本体１１の開放された上面を閉塞する帯状の蓋体１３とを有している。電槽本体１１は、合成樹脂の成形体によって構成されており、蓋体１３も、同様に合成樹脂の成形体によって構成されている。
【０００４】
図５は、電槽本体１１の平面図である。電槽本体１１の内部は、幅Ｗ方向に等しい間隔をあけた状態で、厚さＤ方向に沿ってそれぞれ配置された例えば５つの隔壁１８によって、６つの反応室１７に区画されている。各反応室１７内には、電槽１０の幅Ｗ方向に沿ってそれぞれ配置された複数の正極板および複数の負極板（いずれも図示せず）がそれぞれ収容されている。
【０００５】
各反応室１７内では、各正極板と各負極板とが、セパレータによって相互に絶縁状態とされて、交互に積層され、極板群が構成されている。そして、全ての正極板が、厚さＤ方向に沿って配置された１枚の正極側の集電板（図示せず）に接続されており、また、全ての負極板が厚さＤ方向に沿って配置された１枚の負極側の集電板（図示せず）に接続されている。正極側および負極側の各集電板は、反応室１７内において、全ての正極板および負極板を挟んで対向されている。上記極板群は、電解液とともに反応室内に収容されており、これにより単電池が構成されている。
【０００６】
図４に示すように、電槽本体１１の一方の側面１１ａには、正極側の端子部１５が設けられており、この端子部１５が、その側面１１ａに隣接する反応室に配置された正極側の集電板に直列に接続されている。また、電槽本体１１の他方の側面１１ａには、負極側の端子部１５が設けられており、この端子部１５が、その側面１１ａに隣接する反応室に配置された負極側の集電板に直列に接続されている。各端子部１５に接続された集電板が収容されている両側の反応室１７以外の反応室１７内にそれぞれ配置された正極側の集電板と負極側の集電板とは、それぞれ、隔壁に設けられた図示しない接続孔を介して、相互に直列に接続されて、電池モジュールが構成されている。
【０００７】
電槽本体１１における幅Ｗ方向に沿った各表面部１１ｂには、電槽本体１１の内部に設けられた各隔壁１８にそれぞれ対応して上下方向に沿ったリブ１４がそれぞれ設けられている。また、電槽本体１１の各表面部１１ｂにおける各側面１１ａに近接した側縁部にも、上下方向に沿ったリブ１４がそれぞれ設けられている。そして、隣接する一対のリブ１４の間には、多数の突起部１１ｃが、それぞれ設けられている。
【０００８】
電槽本体１１における開放された上面は、帯状の蓋体１３によって閉塞されて、電槽本体１１および蓋体１３の周縁部同士が溶着されている。
【０００９】
図６（ａ）は、蓋体１３と電槽本体１１との溶着部分を示す断面図である。蓋体１３は、電槽本体１１の幅方向に沿った帯状になっており、その全周にわたる周縁部に、電槽本体１１に向かって突出する突出部１３ａが設けられている。また、電槽本体１１の各隔壁１８に対向して隔壁部（図示せず）がそれぞれ設けられている。そして、蓋体１３の突出部１３ａと、電槽本体１１の開口部の周縁部とが、全周にわたって溶着されて、溶着部１２によって、一体化されている。
【００１０】
電気自動車には、このような角型の二次電池が、厚さＤ方向に積層されて、電気的に直列接続された組電池として搭載される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、電槽本体１１および蓋体１３は、合成樹脂の成形体によってそれぞれ構成されている。扁平な直方体状をした電槽本体１１は、隔壁１８によって、幅方向に並んだ複数の反応室１７に区画されており、従って、各反応室１７は、断面積に対して高さ方向に長くなっている。
【００１２】
このような電槽本体１１は、金型によって成形される。金型は、各反応室１７の内部形状に対応したコアと、電槽本体１１の形状に対応した空間が形成されるように、コアに対して適当な空間をあけて配置される外型とを有しており、外型とコアとの間の空間内に樹脂が充填されて成形される。従って、電槽本体１１の肉厚は、各コアと外型との間の空間によって規定される。
【００１３】
電槽本体１１の幅方向に沿った各表面１１ｂの肉厚は、設計上では、一定になっており、従って、金型のコアと外型とは、一定の間隔の空間が形成されるように配置される。しかしながら、各反応室１７内の空間に対応した形状のコアは、断面積に対して先端までの長さが長くなっており、不安定な片持ち状態になっている。このために、コアは、外型に対して傾斜した状態で配置されるおそれがあり、コアと外型との間に形成される空間の厚さが、一定にならないおそれがある。
【００１４】
外型に対してコアが傾斜した状態になると、成形される電槽本体１１は、肉厚が一定しないおそれがある。このように、成形される電槽本体１１の肉厚が一定しない場合には、図７に示すように、成形された電槽本体１１は、幅Ｗ方向に反った状態になるおそれがある。
【００１５】
電槽本体１１の肉厚は、不規則に異なった状態になるために、各電槽本体１１に発生する反りの方向も、一定しない。これに対して、帯板状の蓋体１３では、電槽本体１１のように、大きな反りは発生しにくくなるものの、やはり、幅Ｗ方向に沿った反りが発生するおそれがある。
【００１６】
蓋体１３と電槽本体１１とを溶着する際には、通常、図７に示すように、幅Ｗ方向の両側の端部同士を相互に突き合わせて、全周にわたって、相互に溶着される。この場合、電槽本体１１の反りと、蓋体１３の反りとが反対方向になっていると、電槽本体１１の幅Ｗ方向の中央部において、蓋体１３との間で最大のずれ量Ｓが発生する。
【００１７】
蓋体１３と電槽本体１１とのずれ量Ｓが大きくなると、図６（ｂ）に示すように、蓋体１３の突出部１３ａと、電槽本体１１の肉厚部分との重なり代Ｒが小さくなり、十分な重なり代Ｒを確保することができないおそれがある。そして、このように、重なり代Ｒが十分に確保されない状態で、蓋体１３と電槽本体１１とを溶着すると、溶着部１２が薄くなり、その薄くなった溶着部１２が容易に破断するおそれがある。
【００１８】
本発明は、このような問題を解決するものであり、その目的は、電槽本体と蓋体との溶着部が容易に破断するおそれのない二次電池の電槽を提供することにある。本発明の他の目的は、電槽本体と蓋体との溶着作業が容易である二次電池の電槽を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の二次電池の電槽は、厚さ方向および高さ方向に対して幅方向に長くなった扁平な直方体状であって上面が開放されており、幅方向に沿って複数の反応室が形成されるように、内部が隔壁によって区画された電槽本体と、この電槽本体の上面を閉塞するように突き合わされて、該電槽本体の上面の周縁部に溶着される蓋体とを具備し、前記電槽本体における幅方向に沿った表面部が、その幅方向に沿った電槽本体の反りを防止するように構成されている二次電池の電槽であって、各表面部の厚さが、各反応室において、それぞれ、一方が厚く、他方が薄くなっており、隣接する１または複数の反応室毎に、隣接する表面部の厚さが、それぞれ異なっていることを特徴とする。
前記電槽本体における隣接する反応室において、相互に異なる一方の表面部にそれぞれリブを設けて、各反応室における相互に異なる表面部の厚さを異ならせる構成とする。
本発明の二次電池の電槽は、厚さ方向および高さ方向に対して幅方向に長くなった扁平な直方体状であって上面が開放されており、幅方向に沿って複数の反応室が形成されるように、内部が隔壁によって区画された電槽本体と、この電槽本体の上面を閉塞するように突き合わされて、該電槽本体の上面の周縁部に溶着される蓋体とを具備し、前記電槽本体における幅方向に沿った表面部が、その幅方向に沿った電槽本体の反りの方向を一定にするように構成されている二次電池の電槽であって、前記電槽本体における幅方向に沿った一方の表面部の厚さが、他方の表面部の厚さよりも、全体にわたって厚くなっていることを特徴とする。
前記電槽本体における幅方向に沿って延びる一方の表面部の全体にわたってリブを設けてその表面部を厚くする構成とする。
前記電槽本体および蓋体は、幅方向の両端部と幅方向の中央部との中間部分において相互に突き合わされた状態で溶着される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。本発明の二次電池の電槽は、図４に示す二次電池と同様の外観を有しており、電槽本体１１における肉厚のみが異なっていること以外は、図４に示す二次電池と同様の構成になっている。
【００２４】
図１は、本発明の二次電池における電槽本体１１の一例を示す平面図である。この電槽本体１１は、一方の表面部１１ｂの肉厚Ｔａが、他方の表面部１１ｂの肉厚Ｔｂよりも厚くなるように設計されて、合成樹脂によって成形される。電槽本体１１の各側面部１１ａの肉厚および各隔壁１８の肉厚は、例えば、電槽本体１１の各表面１１ｂにおけるそれぞれの肉厚ＴａおよびＴｂの中間値になっている。
【００２５】
電槽本体１１の厚くなった一方の表面部１１ｂの肉厚Ｔａは、例えば２．０ｍｍとされ、他方の薄くなった表面部１１ｂの肉厚Ｔｂは、１．０ｍｍとされる。また、電槽本体１１の各側面部１１ａの肉厚および各隔壁１８の肉厚は、それぞれ１．５ｍｍとされる。
【００２６】
このような電槽本体１１は、前述したように、各反応室１７に対応した形状のコアと、各コアに対して設計上の所定の間隔をあけて配置された外型とを有する金型によって合成樹脂を成形して製造される。この場合、各コアと外型との間隔にバラツキが生じるおそれがあるが、電槽本体１１の一方の表面部１１ｂにおける肉厚Ｔａが、他方の表面部１１ｂにおける肉厚Ｔｂよりも厚くなるように、予め設定されているために、各コアと外型との間隔にバラツキが生じても、全体としては、設計通り、一方の表面部１１ｂにおける肉厚Ｔａが、他方の表面部１１ｂにおける肉厚Ｔｂよりも厚くなった電槽本体１１が成形される。
【００２７】
このようにして成形される電槽本体１１は、一方の表面部１１ｂにおける肉厚Ｔａが、他方の表面部１１ｂにおける肉厚Ｔｂよりも厚くなっているために、薄くなっている表面部１１ｂより成形収縮量が大きくなる。その結果、図１に示すように、厚くなった表面部１１ｂが内側になるように、電槽本体１１全体が幅Ｗ方向に反った状態になる。
【００２８】
成形された電槽本体１１は、このように、所定の方向に沿った状態になっているために、合成樹脂を成形して製造される蓋体１３と熱溶着する際に、蓋体１３が幅方向に沿った状態になっていても、蓋体１３との反りの方向を容易に揃えることができ、作業性が向上する。さらに、熱溶着する際に、電槽本体１１と蓋体１３との反りが同じ方向に揃えられ、両者の最大のズレ量Ｓを小さく抑制することができる。その結果、電槽本体１１と蓋体１３との重なり代Ｒを十分に確保することができ、溶着部１２を厚く形成することができる。従って、溶着部１２が破断するおそれがなく、このような電槽１０を有する二次電池は、長期にわたって安定的に使用することができる。
【００２９】
図２は、電槽本体１１の他の例を示す平面図である。図２に示す電槽本体１１では、各反応室１７を挟んで対向する一方の表面部１１ｂの肉厚Ｔａが厚く、他方の表面部１１ｂにおける肉厚Ｔｂが薄くなっている。そして、各表面部１１ｂにおいて、それぞれ、厚い肉厚Ｔａ部分と、薄い肉厚Ｔｂ部分とが、幅方向に沿って交互に設けられている。
【００３０】
この場合も、例えば、厚い肉厚Ｔａ部分の厚さは２．０ｍｍ、薄い肉厚Ｔｂ部分の厚さは１．０ｍｍ、各隔壁１８および各側面部１１ａの厚さは、それぞれ１．５ｍｍとされる。
【００３１】
このような構成の電槽本体１１では、隣接する反応室１７毎に、各表面部１１ｂの肉厚が厚い部分と薄い部分とが交互に設けられており、しかも、各反応室１７では、相互に対向するそれぞれ表面部１１ｂの一方が厚く、他方が薄くなっているために、成形に際して、隣接する各反応室１７同士で、反対方向への反りが発生する。従って、隣接する一対の反応室１７同士において、反りが発生しても、その反りが相殺されることになり、電槽本体１１は、全体にわたって反った状態になるおそれがない。
【００３２】
このように、電槽本体１１は、幅方向に沿って反るおそれがないために、蓋体１３とを熱溶着する際に、両者のズレ量Ｓが緩和され、両者の溶着部１２における重なり代Ｒを十分に確保することができ、溶着部１２が薄くなることを防止することができる。
【００３３】
なお、電槽本体１１の各表面部１１ｂにおける肉厚を、電槽本体１１の幅方向に隣接する反応室１７毎に交互に変化させる構成に限らず、例えば、２つの反応室１７毎に交互に変化させるようにしてもよい。
【００３４】
反りが生じた電槽本体１１は、蓋体１３と溶着する際には、通常、図７に示すように、電槽本体１１の幅方向の各端部と、蓋体１３の幅方向の各端部とを相互に突き合わせた状態で、電槽本体１１の開口部の周縁部と蓋体１３の突出部１３ａとを、全周にわたって溶着する。この場合には、電槽本体１１の反りと、蓋体１３との反りとが相反する方向になっていると、電槽本体１１および蓋体１３の幅方向の中央部において、蓋体１３とのズレ量Ｓが最大になり、両者を溶着することは容易でない。
【００３５】
このために、図３に示すように、電槽本体１１および蓋体１３における幅方向の各端部と幅方向の中央部とのほぼ中間部分同士を相互に突き合わせると、電槽本体１１の反りと、蓋体１３との反りとが相反する方向になっていても、電槽本体１１および蓋体１３の幅方向の中央部におけるズレ量Ｓが低減され、最大のズレ量を小さくすることができる。これにより、電槽本体１１の開口部の周縁部と蓋体１３の突出部１３ａとを、全周にわたって容易に溶着することができる。
【００３６】
なお、上記実施の形態では、幅方向に沿って延びる表面部の厚さ寸法を変更することにより、電槽本体１１の反りを防止するように構成したが、本発明は、このような構成に限らず、前記電槽本体における幅方向に沿った少なくとも一方の表面部が、その幅方向に沿った電槽本体の反りを防止するように構成されていればよい。
【００３７】
例えば、幅方向に沿って延びる一方の表面部の全体にわたってリブを設けてその表面部を厚くする構成、隣接する反応室において、相互に異なる一方の表面部にそれぞれリブを設けて、各反応室における相互に異なる表面部の厚さを異ならせる構成、さらには、各反応室を構成するそれぞれの表面部に、リブをそれぞれ設けて、各リブの突出寸法、突出方向等を適宜変化させる構成等としてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
本発明の二次電池の電槽は、このように、電槽本体と蓋体との溶着部を厚くすることができるために、溶着部が破断するおそれがなく、また、容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の二次電池の電槽における電槽本体の一例を示す平面図である。
【図２】本発明の二次電池の電槽における電槽本体の他の例を示す平面図である。
【図３】電槽本体と蓋体とを溶着する際の両者の関係を示す概略平面図である。
【図４】電気自動車に搭載される二次電池の斜視図である。
【図５】従来の二次電池における電槽本体の平面図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、電槽本体と蓋体との溶着部分の断面図である。
【図７】電槽本体と蓋体とを溶着する際の両者の関係を示す概略平面図である。
【符号の説明】
１０  電槽
１１  電槽本体
１１ａ  側面
１１ｂ  表面部
１２  溶着部
１３  蓋体
１７  反応室
１８  隔壁
【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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