(57)【要約】【課題】ホルダ５に設けた孔状の電池保持部５０に電池セル１が挿入されかつ接着されてなる電池モジュールにおいて、ホルダ５の電池保持部５０と電池セル１との間に充分に接着剤を充填する技術を提供すること。【解決手段】同一組成の接着剤からなる接着層４（４１、４５または４６、４７）を電池セル１の外周面１１と電池保持部５０の内周面５１とにそれぞれ形成する。または、電池セル１の外周面１１または電池保持部５０の内周面５１に接着層４を形成し、当該接着層４は同一組成の接着剤からなり粘度の異なる２層構造をなすとともに表面側が低粘度であるようにする。または、電池セル１の外周面１１または電池保持部５０の内周面５１に接着層４を形成し、当該接着層４を表面側から加熱することによって軟化させ、接着層４における表面側つまり加熱した側の部分を他の部分よりも低粘度にする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
孔状をなす電池保持部を持つホルダと電池セルとを準備する準備工程と、接着剤からなる接着層を前記電池セルの外周面および前記電池保持部の内周面に形成する接着層形成工程と、前記ホルダの前記電池保持部に前記電池セルを挿入する挿入工程と、を有し、
前記接着層形成工程において、
前記電池セルの外周面に形成する第１接着層と、前記電池保持部の内周面に形成する第２接着層と、を同一組成の接着剤で構成し、
前記電池セルの外周面における軸方向の少なくとも一部の領域において、前記電池セルの外周面の全周にわたって前記第１接着層を形成するとともに、
前記電池保持部の内周面における軸方向の少なくとも一部の領域において、前記電池保持部の内周面の全周にわたって前記第２接着層を形成することで、
前記挿入工程において、前記第１接着層と前記第２接着層とを相互的に作用させる、電池モジュールの製造方法。
【請求項２】
孔状をなす電池保持部を持つホルダと電池セルとを準備する準備工程と、接着剤からなる接着層を前記電池セルの外周面または前記電池保持部の内周面に形成する接着層形成工程と、前記ホルダの前記電池保持部に前記電池セルを挿入する挿入工程と、を有し、
前記接着剤を、高粘度接着剤と、前記高粘度接着剤と同一組成であり且つ前記高粘度接着剤よりも粘度の低い低粘度接着剤と、で構成し、
前記接着層形成工程において、
先ず、前記電池セルの外周面の軸方向の少なくとも一部の領域において、前記電池セルの外周面の全周にわたって前記高粘度接着剤からなる高粘度接着層を形成し、次いで、前記高粘度接着層の外周面の軸方向の少なくとも一部の領域において、前記高粘度接着層の外周面の全周にわたって前記低粘度接着剤からなる低粘度接着層を形成するか、
または、
先ず、前記電池保持部の内周面の軸方向の少なくとも一部の領域において、前記電池保持部の内周面の全周にわたって前記高粘度接着剤からなる高粘度接着層を形成し、次いで、前記高粘度接着層の外周面の軸方向の少なくとも一部の領域において、前記高粘度接着層の全周にわたって前記低粘度接着剤からなる低粘度接着層を形成することで、
前記挿入工程において、前記高粘度接着層と前記低粘度接着層とを相互的に作用させる、電池モジュールの製造方法。
【請求項３】
孔状をなす電池保持部を持つホルダと電池セルとを準備する準備工程と、接着剤からなる接着層を前記電池セルの外周面または前記電池保持部の内周面に形成する接着層形成工程と、前記ホルダの前記電池保持部に前記電池セルを挿入する挿入工程と、を有し、
前記接着層形成工程において、
先ず、前記電池セルの外周面の軸方向の少なくとも一部の領域において、前記電池セルの外周面の全周にわたって前記接着層を形成し、次いで、前記接着層を外周面側から加熱することで、前記接着層における外周面側部分を内周面側部分に比べて低粘度にするか、
または、
前記電池保持部の内周面の軸方向の少なくとも一部の領域において、前記電池保持部の内周面の全周にわたって前記接着層を形成し、次いで、前記接着層を内周面側から加熱することで、前記接着層における内周面側部分を外周面側部分に比べて低粘度にすることで、
前記挿入工程において、前記接着層における前記外周面側部分と前記内周面側部分とを相互的に作用させる、電池モジュールの製造方法。
【請求項４】
前記第１接着層を構成する接着剤と、前記第２接着層を構成する接着剤と、の一方は高粘度接着剤であり、他方は前記高粘度接着剤よりも粘度の低い低粘度接着剤である請求項１に記載の電池モジュールの製造方法。
【請求項５】
前記高粘度接着剤および前記低粘度接着剤は、同一組成の接着剤からなり、温度制御することで粘度調整されたものである請求項２または請求項４に記載の電池モジュールの製造方法。
【請求項６】
前記高粘度接着剤および前記低粘度接着剤は、基材と硬化剤とを含む同一組成の接着剤からなり、前記基材と前記硬化剤との反応開始後の経過時間を制御することで粘度調整されたものである請求項２または請求項４に記載の電池モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電池セルと当該電池セルを保持するホルダとを含む電池モジュールを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電池モジュールにおける電池セルはホルダに接着されるのが一般的である。例えば、特許文献１に紹介されている電池モジュールは、複数の電池セルをホルダに一体に接着してなるものである。この種の電池モジュールは組電池とも呼ばれ、例えば車両用のバッテリ等の種々の用途に供されている。
【０００３】
特許文献１に紹介されている電池モジュールにおいて、ホルダには孔状をなす電池保持部が設けられており、電池セルはこの電池保持部に挿入される。そして、ホルダにおける電池保持部の内周面と電池セルの外周面との間に接着剤を注入し、この接着剤を固化することにより接着層を形成している。しかし、電池保持部の内周面と電池セルの外周面との間に接着剤を注入する方法（所謂ポッティング法）によると、接着剤を注入・固化するのに時間がかかり、作業効率に劣る。
【０００４】
当該作業効率を向上させるためには、例えば接着剤を電池セルの外周面に塗布し、接着剤が塗布された状態の電池セルを電池保持部に挿入する方法が考えられる。
【０００５】
ところで、電池セルをホルダに安定して保持するためには、ホルダに設けた電池保持部の内周面と電池セルの外周面との隙間をあまり大きくしないのが良いと考えられる。この場合には、狭い隙間に接着剤を満たす必要がある。しかし接着剤は比較的粘度が高いため電池保持部の内周面との摩擦抵抗が比較的大きく、均一に塗り広げ難い。このため、電池保持部の内周面と電池セルの外周面との狭い隙間に接着剤を均一に行き渡らせるのは容易ではなかった。そして、電池保持部の内周面と電池セルの外周面との隙間に接着剤が行き渡らず、接着層の内部に空気が巻き込まれると、接着剤と相手材（つまり電池保持部の内周面および／または電池セルの外周面）との接着面積が低下したり、接着剤自体の強度低下が生じたりする可能性があった。このため、接着強度を向上させ難く、電池セルをホルダに安定して接着一体化し難い問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【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】
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ホルダの電池保持部と電池セルとの間に充分に接着剤が充填された電池モジュールを製造するための方法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】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の第１の電池モジュールの製造方法は、
孔状をなす電池保持部を持つホルダと電池セルとを準備する準備工程と、接着剤からなる接着層を前記電池セルの外周面および前記電池保持部の内周面に形成する接着層形成工程と、前記ホルダの前記電池保持部に前記電池セルを挿入する挿入工程と、を有し、
前記接着層形成工程において、
前記電池セルの外周面に形成する第１接着層と、前記電池保持部の内周面に形成する第２接着層と、を同一組成の接着剤で構成し、
前記電池セルの外周面における軸方向の少なくとも一部の領域において、前記電池セルの外周面の全周にわたって前記第１接着層を形成するとともに、
前記電池保持部の内周面における軸方向の少なくとも一部の領域において、前記電池保持部の内周面の全周にわたって前記第２接着層を形成することで、
前記挿入工程において、前記第１接着層と前記第２接着層とを相互的に作用させる方法である。
【０００９】
上記課題を解決する本発明の第２の電池モジュールの製造方法は、
孔状をなす電池保持部を持つホルダと電池セルとを準備する準備工程と、接着剤からなる接着層を前記電池セルの外周面または前記電池保持部の内周面に形成する接着層形成工程と、前記ホルダの前記電池保持部に前記電池セルを挿入する挿入工程と、を有し、
前記接着剤を、高粘度接着剤と、前記高粘度接着剤と同一組成であり且つ前記高粘度接着剤よりも粘度の低い低粘度接着剤と、で構成し、
前記接着層形成工程において、
先ず、前記電池セルの外周面の軸方向の少なくとも一部の領域において、前記電池セルの外周面の全周にわたって前記高粘度接着剤からなる高粘度接着層を形成し、次いで、前記高粘度接着層の外周面の軸方向の少なくとも一部の領域において、前記高粘度接着層の外周面の全周にわたって前記低粘度接着剤からなる低粘度接着層を形成するか、
または、
先ず、前記電池保持部の内周面の軸方向の少なくとも一部の領域において、前記電池保持部の内周面の全周にわたって前記高粘度接着剤からなる高粘度接着層を形成し、次いで、前記高粘度接着層の外周面の軸方向の少なくとも一部の領域において、前記高粘度接着層の全周にわたって前記低粘度接着剤からなる低粘度接着層を形成することで、
前記挿入工程において、前記高粘度接着層と前記低粘度接着層とを相互的に作用させる方法である。
【００１０】
上記課題を解決する本発明の第３の電池モジュールの製造方法は、
孔状をなす電池保持部を持つホルダと電池セルとを準備する準備工程と、接着剤からなる接着層を前記電池セルの外周面または前記電池保持部の内周面に形成する接着層形成工程と、前記ホルダの前記電池保持部に前記電池セルを挿入する挿入工程と、を有し、
前記接着層形成工程において、
先ず、前記電池セルの外周面の軸方向の少なくとも一部の領域において、前記電池セルの外周面の全周にわたって前記接着層を形成し、次いで、前記接着層を外周面側から加熱することで、前記接着層における外周面側部分を内周面側部分に比べて低粘度にするか、
または、
前記電池保持部の内周面の軸方向の少なくとも一部の領域において、前記電池保持部の内周面の全周にわたって前記接着層を形成し、次いで、前記接着層を内周面側から加熱することで、前記接着層における内周面側部分を外周面側部分に比べて低粘度にすることで、
前記挿入工程において、前記接着層における前記外周面側部分と前記内周面側部分とを相互的に作用させる方法である。
【００１１】
本発明の第１の電池モジュールの製造方法は、下記の要素（１）を有するのが好ましく、要素（１）および要素（２）を有するか、または、要素（１）および要素（３）を有するのがより好ましい。
【００１２】
また、本発明の第２の電池モジュールの製造方法は、下記の要素（２）または要素（３）を有するのが好ましい。
（１）前記第１接着層を構成する接着剤と、前記第２接着層を構成する接着剤と、の一方は高粘度接着剤であり、他方は前記高粘度接着剤よりも粘度の低い低粘度接着剤である。
（２）前記高粘度接着剤および前記低粘度接着剤は、同一組成の接着剤からなり、温度制御することで粘度調整されたものである。
（３）前記高粘度接着剤および前記低粘度接着剤は、基材と硬化剤とを含む同一組成の接着剤からなり、前記基材と前記硬化剤との反応開始後の経過時間を制御することで粘度調整されたものである。
【００１３】
なお、本発明の第１の電池モジュールの製造方法〜第３の電池モジュールの製造方法においては、準備工程および挿入工程は同じであり、接着層形成工程のみが異なる。但し、後述するように、挿入工程における接着剤の挙動は、接着層の構成および形成位置に応じて異なる。
【００１４】
本発明の第１の電池モジュールの製造方法〜第３の電池モジュールの製造方法は、何れも、接着層形成工程において、同一組成の接着剤を用いる。各電池モジュールの製造方法における接着層形成工程の象徴的な違いは、以下の点である。
【００１５】
第１の電池モジュールの製造方法における接着層形成工程では、同一組成の接着剤からなる接着層を電池セルの外周面と電池保持部の内周面とにそれぞれ形成する。
【００１６】
第２の電池モジュールの製造方法における接着層形成工程では、電池セルの外周面または電池保持部の内周面に接着層を形成し、当該接着層は同一組成の接着剤からなり粘度の異なる２層構造をなすとともに表面側が低粘度である。
【００１７】
第３の電池モジュールの製造方法における接着層形成工程では、電池セルの外周面または電池保持部の内周面に接着層を形成し、当該接着層を表面側から加熱することによって接着層を軟化させ、接着層における表面側つまり加熱した側の部分を他の部分よりも低粘度にする。
【００１８】
以下、必要に応じて、本発明の第１の電池モジュールの製造方法を第１の製造方法と呼び、第２の電池モジュールの製造方法を第２の製造方法と呼び、第３の電池モジュールの製造方法を第３の製造方法と呼ぶ。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の第１〜第３の電池モジュールの製造方法によると、ホルダの電池保持部と電池セルとの間に接着剤を充分に充填できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施例１の電池モジュールを模式的に表す斜視図である。
【図２】実施例１の電池モジュールを模式的に表す分解斜視図である。
【図３】実施例１の電池モジュールを図１中Ｘ−Ｘ位置で切断した様子を模式的に表す断面図である。
【図４】実施例１の製造方法における接着層形成工程および挿入工程を模式的に表す説明図である。
【図５】実施例２の製造方法における接着層形成工程および挿入工程を模式的に表す説明図である。
【図６】実施例４の製造方法における接着層形成工程および挿入工程を模式的に表す説明図である。
【図７】実施例５の電池モジュールを図１中Ｘ−Ｘ位置と同位置で切断した様子を模式的に表す断面図である。
【図８】実施例５の製造方法における接着層形成工程および挿入工程を模式的に表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、具体例を挙げて本発明の電池モジュールの製造方法を説明する。以下、必要に応じて、各実施例の電池モジュールの製造方法を単に各実施例の製造方法と略する。
【００２２】
（実施例１）
実施例１は本発明の第２の電池モジュールの製造方法に関する。図１は実施例１の電池モジュールを模式的に表す斜視図である。図２は、図１に示す実施例１の電池モジュールの分解斜視図である。図３は、実施例１の電池モジュールを図１中Ｘ−Ｘ位置で切断した様子を模式的に表す断面図である。図４は実施例１の製造方法における接着層形成工程および挿入工程を模式的に表す説明図である。以下、実施例において、上、下、左、右、前、後とは図１に示す上、下、左、右、前、後を指す。実施例において、電池セルの軸方向Ｙとは図１に示す上下方向を指す。なお、電池セル以外の部材における軸方向Ｙとは、図１に示す組み付け状態において軸方向Ｙに一致する方向を指す。さらに、以下、電池セルの挿入方向とは、軸方向Ｙに一致する方向を指す。
【００２３】
＜電池モジュールの製造方法＞
実施例１の電池モジュールの製造方法は、電池セル１、接着層４およびホルダ５を持つ電池モジュール（図１および図２参照）を製造する方法である。
【００２４】
各電池セル１は、ホルダ５に設けられた貫通孔状の電池保持部５０に挿入される。接着層４は、後述する接着剤が固化してなる層であり、電池保持部５０の内周面５１と、電池セル１の外周面１１と、の間に介在し、両者を固着する。実施例１の電池モジュールの製造方法は、準備工程、接着層形成工程および挿入工程を備える。
【００２５】
（準備工程）
準備工程においては、上述した電池セル１およびホルダ５を準備した。電池セル１は略円柱状をなし、ホルダ５の電池保持部５０は電池セル１よりもやや大径の貫通孔状をなす。電池セル１は、図１および図３に示す組み付け状態において、ホルダ５の電池保持部５０内部に配置される部分と、その他の部分、つまり電池保持部５０の外部に配置される部分とを有する。したがって、電池セル１の外周面１１は、組み付け状態において、ホルダ５の電池保持部５０の内周面５１に対面する領域（固着領域Ｚと呼ぶ）と、その他の領域と、を有する。固着領域Ｚは、電池セル１の外周面１１における軸方向Ｙの一部の領域からなる。また、固着領域Ｚは電池セル１の周方向の全周にわたって連続的に形成された。
【００２６】
（接着層形成工程）
図４中左の部分に示すように、実施例１の製造方法における接着層形成工程では、電池セル１の外周面１１に接着剤を塗布し、接着層４を形成した。接着剤としては、粘度の異なる２種の接着剤（つまり、高粘度接着剤、低粘度接着剤）を用いた。
【００２７】
先ず、高粘度接着剤を電池セル１の外周面１１における固着領域Ｚに塗布して、固着領域Ｚの全体に高粘度接着層４１を形成した。次いで、高粘度接着層４１の外周面に低粘度接着剤を塗布し、低粘度接着層４５を形成した。低粘度接着層４５は高粘度接着層４１の外周面全体にわたって形成された。実施例１の製造方法においては、高粘度接着剤と低粘度接着剤とは同一組成の接着剤であり、低粘度接着剤は高粘度接着剤よりも高温にすることで粘度低下させたものである。このような接着剤としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂に代表される合成樹脂系接着剤、酢酸ビニルに代表されるエマルジョン系接着剤、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）に代表されるホットメルト系接着剤、クロロプレンに代表される合成ゴム系接着剤等を挙げることができる。
【００２８】
この工程によって、低粘度接着層４５と高粘度接着層４１とからなる接着層４を形成した。
【００２９】
なお、接着層４の外径は、ホルダ５における電池保持部５０の孔径よりも大きい。つまり、接着層４の厚さは、組み付け状態における電池セル１の外周面１１と電池保持部５０の内周面５１との距離よりも大きい。さらに換言すると、図４中左側部分に示すように、挿入工程前の段階においてホルダ５の電池保持部５０と電池セル１とを軸合わせして配置したとき（以下、必要に応じて軸合せ時と呼ぶ）に、筒状をなす接着層４の外周面は電池保持部５０の内周面５１よりも径方向外側に位置する。また、略筒状をなす接着層４の内径は、電池保持部５０の孔径よりも小さい。つまり、筒状をなす接着層４の内周面は電池セルの外周面１１と一致するため、軸合せ時には、接着層４の内周面は電池保持部５０の内周面５１よりも径方向内側に位置する。
【００３０】
実施例１の製造方法において、高粘度接着剤の塗布厚さは０．３〜２．０ｍｍ程度であった。一方、低粘度接着剤の塗布厚さは０．０５〜０．３ｍｍ程度であった。したがって、高粘度接着剤の塗布厚さは低粘度接着剤の塗布厚さよりも厚かった。高粘度接着剤の塗布厚さ、つまり、高粘度接着層４１の厚さは、電池モジュールにおける電池セル１の外周面１１と電池保持部５０の内周面５１との距離よりも大きかった。低粘度接着剤の塗布厚さ、つまり、低粘度接着層４５の厚さは、電池モジュールにおける電池セル１の外周面１１と電池保持部５０の内周面５１との距離よりも小さかった。なお、ここでいう低粘度接着層４５の厚さおよび高粘度接着層４１の厚さとは、各々の厚さの平均値を指し、電池セル１の外周面１１と電池保持部５０の内周面５１との距離とは、当該距離の平均値を指す。
【００３１】
（挿入工程）
上述した接着層形成工程後に、接着層４を形成した電池セル１を、ホルダ５の電池保持部５０に対して軸合わせして、電池セル１を電池保持部５０に挿入した。具体的には、図４中の左側の部分に示すように、固定したホルダ５に対して電池セル１を軸方向Ｙに沿って移動させることで、電池セル１を電池保持部５０に挿入した。このとき電池セル１は図１中下側から上側に向けてホルダ５に対して相対移動した。
【００３２】
上述したように、電池セル１の外周面１１には接着層４が設けられ、低粘度接着層４５は接着層４における外周側に位置し、高粘度接着層４１は接着層４における内周側に位置する。また、高粘度接着層４１の厚さと低粘度接着層４５の厚さとの和は、電池モジュールにおける電池セル１の外周面１１と電池保持部５０の内周面５１との距離よりも大きい。より詳しくは、電池セル１を電池保持部５０に挿入する前の段階において、接着層４の厚さは、電池保持部５０の内周面５１と電池セル１の外周面１１とで区画される空間（接着空間２０と呼ぶ）の厚さ、すなわち、略筒状をなす接着空間２０の外径と内径との差の１／２よりも、大きい。このため、図４中の中央部分に示すように、電池セル１を電池保持部５０に挿入する際には、高粘度接着層４１と低粘度接着層４５とが圧接する。高粘度接着剤からなる高粘度接着層４１の粘度は、低粘度接着剤からなる低粘度接着層４５の粘度よりも高く、高粘度接着層４１は低粘度接着層４５に比べて変形し難い。したがって、このとき低粘度接着層４５は高粘度接着層４１に押圧されて大きく変形し、接着空間２０に充填される。
【００３３】
換言すると、図４の中央の部分に示すように、電池セル１を電池保持部５０に挿入する際には、高粘度接着層４１と低粘度接着層４５とが圧接し、高粘度接着層４１と低粘度接着層４５との境界面において、低粘度接着層４５が高粘度接着層４１に対して変形する。このため低粘度接着層４５は、電池保持部５０の内周面５１と高粘度接着層４１の外周面４１ａとの間に充填される充填材として機能し、高粘度接着層４１は低粘度接着層４５を塗り広げるための押圧材として機能する。さらに低粘度接着層４５は高粘度接着層４１に対する潤滑剤としても機能し、高粘度接着層４１は充填材としても機能する。このため挿入工程後には、高粘度接着層４１と低粘度接着層４５とからなる接着層４は、電池保持部５０と電池セル１との間に設けられた接着空間２０に隙間なく充填される。
【００３４】
さらに換言すると、低粘度接着層４５は、高粘度接着層４１とともに母材の外周面（実施例１では電池セル１の外周面１１）に形成されるとともに、相手材（実施例１ではホルダ５）との境界に位置する。このため低粘度接着層４５は、母材（電池セル１）および高粘度接着層４１と相手材（ホルダ５）とを摺動させるための潤滑剤として機能するとともに、低粘度接着層４５自体が相手材（ホルダ５）と高粘度接着層４１との間で塗り広げられて、相手材（ホルダ５）と高粘度接着層４１との隙間に充填される。したがって低粘度接着層４５と相手材（ホルダ５）との間には隙間が生じ難い。
【００３５】
高粘度接着層４１もまた変形可能であるため、このとき高粘度接着層４１もまた低粘度接着層４５の変形に伴って変形する。したがって、低粘度接着層４５と高粘度接着層４１との間にも隙間が生じ難い。そして、まだ接着剤で濡れていない相手材（ホルダ５）側に低粘度接着層４５があることで、相手材（ホルダ５）が接着層４（主として低粘度接着層４５）によって濡れ易く、上記した接着空間２０には隙間なく、またはほぼ隙間なく接着層４が充填される。
【００３６】
高粘度接着層４１および低粘度接着層４５の形状に着目すると、基本的には、高粘度接着層４１の変形量は、挿入後端側（図１における下側）から挿入先端側（図１における上側）に向けて徐々に大きくなる。高粘度接着層４１における挿入先端側の部分は、挿入後端側の部分に比べて、低粘度接着層４５による反力をより大きく受けるためである。この高粘度接着層４１の変形量の差は、高粘度接着層４１と低粘度接着剤４５との粘度の差が小さくなればなる程、顕著である。一方、高粘度接着層４１と低粘度接着層４５との粘度の差が大きければ、高粘度接着層４１の変形量の差は小さく、高粘度接着層４１の肉厚は、挿入後端側から挿入先端側に至るまで略一定となる。実施例１の製造方法においては、高粘度接着層４１と低粘度接着層４５との粘度の差が大きい。このため、上記した高粘度接着層４１の変形量の差は小さく、高粘度接着層４１の肉厚は略一定であるとともに、低粘度接着層４５の肉厚もまた略一定である。
【００３７】
（セル固着工程）
上記した挿入工程後、電池保持部５０に電池セル１が挿入され、かつ、接着空間２０に高粘度接着層４１および低粘度接着層４５が充填されてなる、電池セル１、ホルダ５、および接着層４の複合体を静置し、流体状の接着層４を固体状に状態変化させることで、接着層４と電池セル１とホルダ５とを有する実施例１の電池モジュールを得た。
【００３８】
実施例１の製造方法においては、接着層４を低粘度接着層４５と高粘度接着層４１との２層で構成し、上記したように挿入工程において、高粘度接着層４１と低粘度接着層４５とを相互的に作用させたことで、ホルダ５の電池保持部５０と電池セル１との間に充分に接着層４が充填されてなる電池モジュールを容易に製造できる。
【００３９】
なお、実施例１の製造方法の接着層形成工程では、低粘度接着層４５は高粘度接着層４１の外周面全体にわたって形成したが、低粘度接着層４５の形成位置はこれに限定されない。つまり、本発明の第２の製造方法においては、低粘度接着層４５は高粘度接着層４１の周方向全周にわたって形成すれば良く、例えば、低粘度接着層４５を高粘度接着層４１の外周面における軸方向の一部にのみ形成しても良い。
【００４０】
また、実施例１では電池セル１の外周面１１に接着層４を形成したが、接着層４は電池保持部５０の内周面５１に形成しても良い。この場合、低粘度接着層４５を内周側に配置し、高粘度接着層４１を外周側に配置すれば、実施例１の製造方法と同様に、挿入工程において相手材（この場合には電池セル１）側に低粘度接着層４５が配置され、接着層４は接着空間２０に隙間なく充填される。そして、この場合にも、低粘度接着層４５は高粘度接着層４１の周方向全周にわたって形成すれば良い。
【００４１】
以下、参考までに実施例１の電池モジュールを説明する。
【００４２】
＜電池モジュール＞
実施例１の電池モジュールは、実施例１の電池モジュールの製造方法で得られたものである。図１および図２に示すように、実施例１の電池モジュールは、電池セル１、接着層４、ホルダ５、セパレータ９０、および、バスバー９１で構成されている。
【００４３】
実施例１の電池モジュールは１６個の電池セル１を持つ。各電池セル１は、略同形の円筒形セルであり、軸方向Ｙの両端にそれぞれ端子１９（正極端子、負極端子）を持つ。ホルダ５は略板状をなし、１６個の電池保持部５０を持つ。各電池保持部５０は貫通孔状をなし、各電池保持部５０の内径は各電池セル１の外径よりもやや大きい。各電池保持部５０にはそれぞれ対応する電池セル１が挿入される。実施例１の電池モジュールにおいて、各電池セル１は、４本一組として二つのバスバー９１によって直列に接続される。バスバー９１と電池セル１との間には、図略の導電材層が設けられている。導電材層はバスバー９１と電池セル１の端子１９とを電気的に接続するための層である。導電材層の形状は特に限定されず、タブ溶接やワイヤーボンディング、ろう付け等の方法の既知の方法で形成できる。
【００４４】
バスバー９１と電池セル１との間には、局所的に、セパレータ９０が介在している。セパレータ９０は、電池セル１とバスバー９１との電気的接続を部分的に遮断することで、短絡を防ぎつつ、バスバー９１によって電池セル１を接続するための部材である。セパレータ９０は絶縁材で構成すれば良く、本実施例では絶縁樹脂製である。
【００４５】
接着層４は、後述する接着剤が固化してなる層であり、ホルダ５に設けられている電池保持部５０の内周面５１と、電池セル１の外周面１１と、の間に介在し、電池保持部５０の内周面５１および電池セル１の外周面１１に固着している。図３に示すように、接着層４は同組成の接着剤からなる高粘度接着層４１および低粘度接着層４５とを持つ二層構造をなす。接着層４は、電池セル１の固着領域Ｚに設けられている。接着層４は固着領域Ｚにおいて、電池セル１の周方向全周にわたって電池保持部５０の内周面５１と電池セル１の外周面１１との間に介在している。このため接着層４は、実施例１においては図２に示すように略筒状をなす。
【００４６】
高粘度接着層４１は、固着領域Ｚにおいて、電池セル１の周方向全周にわたって電池セル１の外周面１１に接し、電池セル１の外周面１１に固着している。低粘度接着層４５は、固着領域Ｚにおいて、電池セル１の周方向全周にわたって電池保持部５０の内周面５１に接し、電池保持部５０の内周面５１に固着している。また、高粘度接着層４１と低粘度接着層４５とは境界面において固着し一体化されている。より具体的には、高粘度接着層４１および低粘度接着層４５はそれぞれ略筒状をなし、高粘度接着層４１の内周面４１ｂは電池セル１の外周面１１に接し、高粘度接着層４１の外周面４１ａと低粘度接着層４５の内周面４５ｂとは互いに接し、低粘度接着層４５の外周面４５ａは電池保持部５０の内周面５１に接している。つまり、接着層４は、固着領域Ｚにおいて、電池セル１の外周面１１と電池保持部５０の内周面５１との間に行き渡り、隙間なく充填されている。
【００４７】
上述したように、実施例１の製造方法においては、高粘度接着層４１が高粘度接着剤からなり、低粘度接着層４５が低粘度接着剤からなる。このため、実施例１の電池モジュールにおいては、図３に示すように、軸方向Ｙにおける接着層４の一端側（挿入先端側と呼ぶ）において、低粘度接着層４５は高粘度接着層４１を覆っている。なお、実施例１の製造方法で得られた実施例１の電池モジュールでは、軸方向Ｙにおける接着層４の他端側（挿入後端側）において、高粘度接着層４１が低粘度接着層４５を覆っている。しかし、これに限らず、挿入後端側では低粘度接着層４５が高粘度接着層４１を覆う場合もある。
【００４８】
（実施例２）
実施例２は本発明の第１の電池モジュールの製造方法に関する。実施例２の製造方法は、高粘度接着層４１を電池セル１の外周面１１に形成し、低粘度接着層４５をホルダ５における電池保持部５０の内周面５１に形成したこと以外は、実施例１の電池モジュールの製造方法と概略同じである。したがって、実施例２の製造方法における準備工程およびセル固着工程は実施例１の製造方法と概略同じである。よって、実施例２では接着層形成工程および挿入工程のみを説明する。図５は実施例２の製造方法における接着層形成工程および挿入工程を模式的に表す説明図である。
【００４９】
（接着層形成工程）
実施例２の製造方法における接着層形成工程では、電池セル１の外周面１１に高粘度接着層４１を形成し、電池保持部５０の内周面５１に低粘度接着層４５を形成した。高粘度接着層４１は、第１の電池モジュールの製造方法における第１接着層に相当する。また、低粘度接着層４５は、第１の電池モジュールの製造方法における第２接着層に相当する。高粘度接着剤および低粘度接着剤は実施例１と同じである。高粘度接着層４１は電池セル１における固着領域Ｚの全体に形成し、低粘度接着層４５は電池保持部５０の内周面５１全面に形成した。高粘度接着層４１は電池セル１の全周にわたって連続的に形成され、低粘度接着層４５もまた電池保持部５０の全周にわたって連続的に形成された。
【００５０】
図５中の左側部分に示すように、軸合せ時において、筒状をなす高粘度接着層４１の外周面４１ａは電池保持部５０の内周面５１よりも径方向外側に位置する。また、筒状をなす高粘度接着層４１の内周面４１ｂは電池保持部５０の内周面５１よりも径方向内側に位置する。低粘度接着層４５もまた筒状をなし、軸合せ時において、低粘度接着層４５の外周面４５ａは高粘度接着層４１の外周面４１ａと内周面４１ｂとの間に位置する。高粘度接着層４１の厚さは０．３〜２．０ｍｍ程度であり、低粘度接着層４５の厚さは０．０５〜０．３ｍｍ程度であった。
【００５１】
（挿入工程）
上述した塗布工程後に、高粘度接着層４１を形成した電池セル１を、低粘度接着層４５を形成したホルダ５の電池保持部５０に対して軸合わせし、電池セル１を電池保持部５０に挿入した。電池セル１の外周面１１には高粘度接着層４１が設けられ、電池保持部５０の内周面５１には低粘度接着層４５が設けられている。また、高粘度接着層４１の厚さと低粘度接着層４５の厚さとの和は、接着空間２０の厚さよりも大きい。このため、実施例２の製造方法においても、電池セル１を電池保持部５０に挿入する際には、高粘度接着層４１と低粘度接着層４５とが圧接する。そして、低粘度接着剤で構成されている低粘度接着層４５は高粘度接着剤で構成されている高粘度接着層４１に押圧されて大きく変形し、接着空間２０に充填される。このため、図５中の右側部分に示すように、実施例２の製造方法においても、接着層４は、電池保持部５０と電池セル１との間に設けられた接着空間２０に隙間なく充填される。換言すると、実施例２の製造方法においては、挿入工程において、高粘度接着層４１（つまり第１接着層）と低粘度接着層４５（つまり第２接着層）とを相互的に作用させたことで、接着層４を接着空間２０に隙間なく充填できる。
【００５２】
なお、実施例２の製造方法の接着層形成工程では、高粘度接着層４１を電池セル１の外周面１１に形成し、低粘度接着層４５を電池保持部５０の内周面５１に形成したが、高粘度接着層４１を電池保持部５０の内周面５１に形成し、低粘度接着層４５を電池セル１の外周面１１に形成しても良い。この場合、低粘度接着層４５が第１の電池モジュールの製造方法における第１接着層に相当する。そして、高粘度接着層４１が第１の電池モジュールの製造方法における第２接着層に相当する。また、実施例２の製造方法の接着層形成工程では、低粘度接着層４５を電池保持部５０の内周面５１の全体に形成したが、低粘度接着層４５は電池保持部５０の内周面５１の周方向全周にわたって形成されれば良く、内周面５１の軸方向の一部にのみ形成しても良い。高粘度接着層４１を電池保持部５０の内周面５１に形成する場合も同様である。また、高粘度接着層４１を固着領域Ｚの全体に形成したが、高粘度接着層４１は電池セル１の周方向全周にわたって形成されれば良く、固着領域Ｚの軸方向の一部にのみ形成しても良い。低粘度接着層４５を電池セル１の外周面１１に形成する場合も同様である。
【００５３】
（実施例３）
実施例３は本発明の第１の電池モジュールの製造方法に関する。実施例３の製造方法は、高粘度接着層４１および低粘度接着層４５の組成が実施例１および実施例２の製造方法と異なる以外は、実施例２の製造方法と概略同じ方法である。したがって実施例３の製造方法における接着層形成工程および挿入工程は、実施例２と同じ図５を用いて説明可能である。
【００５４】
実施例３の製造方法で用いた接着剤は、主材および硬化剤からなる二液型の接着剤である。より具体的には、当該二液型の接着剤は、流体状の主剤と硬化剤とを混ぜることで、重合反応や架橋反応等が生じて固化する。主剤は一般にモノマー或いはオリゴマーのものが多い。具体的な反応系接着剤としては、エポキシ樹脂系接着剤やシアノアクリレート系接着剤を挙げることができる。実施例３の製造方法においては、ビスフェノールＡ（ＢＰＡ：主剤）とアミン（硬化剤）とを組み合わせたエポキシ樹脂系接着剤を用いたが、本発明の製造方法で使用可能な二液型の接着剤はこれに限定されない。
【００５５】
高粘度接着剤および低粘度接着剤は、同じ主材と硬化剤とで構成されているが、主材と硬化剤とを混合した後の経過時間は、高粘度接着剤と低粘度接着剤とで異なる。具体的には、先ず、主材と硬化剤とを混合して電池セル１の外周面１１に塗布した。その後これとは別に、所定の時間が経過した後に、主材と硬化剤とを混合して電池保持部５０の内周面５１に塗布した。電池セル１の外周面１１に塗布形成した接着層は、電池保持部５０の内周面５１に塗布形成した接着層よりも先に形成され、主材と硬化剤との反応時間が長い。したがって、電池セル１の外周面１１に形成された接着層は、電池保持部５０の内周面５１に形成された接着層よりも粘度の高い高粘度接着層４１となる。そして、電池保持部５０の内周面５１に形成された接着層は当該高粘度接着層４１よりも粘度の低い低粘度接着層４５となる。なお、高粘度接着層４１は、本発明の第１の電池モジュールの製造方法における第１接着層に相当し、低粘度接着層４５は、本発明の第１の電池モジュールの製造方法における第２接着層に相当する。
【００５６】
実施例３の製造方法は高粘度接着層４１および低粘度接着層４５の組成以外において実施例２の製造方法と同じであるため、実施例３の製造方法によっても接着層４は電池保持部５０と電池セル１との間に設けられた接着空間２０に隙間なく充填される。つまり、実施例３においては、挿入工程において、高粘度接着層４１（つまり第１接着層）と低粘度接着層４５（つまり第２接着層）とを相互的に作用させたことで、接着層４を接着空間２０に隙間なく充填させることができる。
【００５７】
（実施例４）
実施例４は本発明の第３の電池モジュールの製造方法に関する。実施例４の製造方法は、接着層形成工程において接着層４を電池保持部５０の内周面５１に形成し加熱したこと以外は、実施例１の製造方法と概略同じである。よって、実施例４では接着層形成工程および挿入工程のみを説明する。
【００５８】
図６は実施例４の製造方法における接着層形成工程および挿入工程を模式的に表す説明図である。
【００５９】
（接着層形成工程）
実施例４の製造方法における接着剤は、実施例１で説明した接着剤と同様に、加熱することで軟化可能な接着剤である。実施例４の製造方法では、接着層４を、電池保持部５０の内周面５１に塗布形成した。接着層４の厚さは接着空間２０の厚さよりも大きい。なお、接着層４の形成方法はこれに限らず種々の方法を採用できる。例えば、電池保持部５０の内径よりもやや大径の筒状の接着層４を予め型成形し、当該接着層４の外周面を加熱し軟化させて電池保持部５０に圧入し、接着層４を冷却および固化して電池保持部５０の内周面５１に一体化させても良い。或いは、インサート成形により、電池保持部５０の内周面５１に筒状の接着層４を一体成形しても良い。
【００６０】
接着層４の形成後、図６中の左側部分に示すように、接着層４の内周面４ｂ側をヒータ９５によって加熱した。すると、接着層４が軟化し、接着層４の内周面４ｂ側の部分は接着層４の外周面４ａ側の部分に比べて低粘度になった。この工程によって、図６中の左から二番目の部分に示すように、筒状の接着層４の内周側部分を構成する低粘度の層（低粘度接着層４５）と、筒状の接着層４の外周側部分を構成する高粘度の層（高粘度接着層４１）が形成された。
【００６１】
なお、このとき、高粘度接着層４１の少なくとも低粘度接着層４５側の部分は、低粘度接着層４５に比べて高粘度であるものの、可塑性のある状態であり、変形可能であった。また、接着層４の粘度は内周側部分から外周側部分に向けて徐変し、低粘度接着層４５と高粘度接着層４１との境界部分はあいまいであった。しかし少なくとも接着層４の内周面４ｂにおいて、低粘度接着層４５は周方向全周にわたって連続的に形成された。また、当該低粘度接着層４５よりも外周側において、高粘度接着層４１は周方向全周にわたって連続的に形成された。以上の工程で、高粘度接着層４１および低粘度接着層４５を有する接着層４を、電池保持部５０の内周面５１に形成した。
【００６２】
なお、接着層４は必ずしも低粘度接着層４５および高粘度接着層４１のみで構成されなくても良い。つまり、接着層４における外周面４ａ側の部分には、上記した加熱時に軟化せず固化したままの接着剤が残存しても良い。つまり、このとき、少なくとも接着層の内周面が軟化すれば良い。
【００６３】
（挿入工程）
上記の接着層形成工程後に、電池セル１を電池保持部５０に対して軸合わせして電池保持部５０に挿入した。低粘度接着層４５および高粘度接着層４１を含む接着層４の厚さは、接着空間２０の厚さよりも大きい。このため、実施例４の製造方法においても、電池セル１を電池保持部５０に挿入する際には、高粘度接着層４１と低粘度接着層４５とが圧接する。さらに、変形し易く流動性の大きい低粘度接着層４５が相手材である電池セル１に接触する。したがって、実施例４の製造方法においても接着層４は接着空間２０に隙間なく充填される。つまり、実施例４の製造方法においては、挿入工程において、接着層４における高粘度接着層４１（つまり外周面側部分）と低粘度接着層４５（つまり内周面側部分）とを相互的に作用させたことで、接着層４を接着空間２０に隙間なく充填することができる。
【００６４】
なお、実施例４の製造方法の接着層形成工程では、電池保持部５０に接着層４を形成したが、電池セル１に接着層４を形成しても良い。この場合、電池セル１の外周面１１に筒状の接着層４を形成し、当該接着層４を外周面側から加熱し軟化させれば、外周側に低粘度接着層４５が形成され内周側に高粘度接着層４１が形成された接着層４が得られる。そして、当該接着層４を有する電池セル１を電池保持部５０に挿入すれば、相手材たる電池保持部５０の内周面５１に低粘度接着層４５が接触するために、実施例４の製造方法と同様に、接着層４を接着空間２０に隙間なく充填できる。
【００６５】
（実施例５）
実施例５は、本発明の第１の製造方法に関する。実施例５の製造方法においては、接着層形成工程で電池セル１の外周面１１に形成した接着層（第１接着層４６）と、電池保持部５０の内周面５１に形成した接着層（第２接着層４７）と、が同粘度である。それ以外は、実施例５の製造方法は実施例１の製造方法と概略同じである。但し、第１接着層４６と第２接着層４７とが同粘度であるため、実施例５の製造方法の挿入工程における接着層４の挙動は実施例１の製造方法とは異なる。よって、実施例５でもまた接着層形成工程および挿入工程のみを説明する。図７は、実施例５の電池モジュールを図１中Ｘ−Ｘ位置と同位置で切断した様子を模式的に表す断面図である。図８は実施例５の製造方法における接着層形成工程および挿入工程を模式的に表す説明図である。
【００６６】
（接着層形成工程）
実施例５の製造方法における接着層形成工程では、電池セル１の外周面１１および電池保持部５０の内周面５１に、それぞれ、同一組成かつ同一粘度の接着剤を塗布した。図８中の左側部分に示すように、この工程によって、電池セル１の外周面１１に第１接着層４６を形成し、電池保持部５０の内周面５１に第２接着層４７を形成した。第１接着層４６および第２接着層４７は、同一組成かつ同一粘度である。また第１接着層４６は電池セル１の外周面１１における固着領域Ｚの全体に形成された。第２接着層４７は電池保持部５０の内周面５１全体に形成された。第１接着層４６および第２接着層４７が同粘度である場合には、固着領域Ｚの軸方向Ｙの全長にわたって第１接着層４６を形成するのが好ましい。そしてこのとき、第２接着層４７の軸方向長さを第１接着層４６の軸方向長さと同じにするのがより好ましい。後述するように、この場合には挿入工程において第１接着層４６および第２接着層４７に略同じ大きさの力が作用し、第１接着層４６および第２接着層４７が略同じ軸方長さだけになるように塗り広げられるためである。なお、実施例５の製造方法においても、第１接着層４６の厚さと第２接着層４７の厚さとの和は、接着空間２０の厚さよりも大きかった。
【００６７】
（挿入工程）
次いで、第１接着層４６を有する電池セル１を、第２接着層４７を有する電池保持部５０に挿入した。したがって、このとき、図８中の中央の部分に示すように、第１接着層４６と第２接着層４７とが圧接した。実施例５の製造方法においては、第１接着層４６の粘度と第２接着層４７の粘度とは略同じであった。つまり、第１接着層４６と第２接着層４７との変形し易さは同程度であった。したがって、このとき第２接着層４７が第１接着層４６に押圧されて変形するとともに、第１接着層４６が第２接着層４７に押圧されて変形し、第１接着層４６と第２接着層４７とは互いに塗り広げられつつ接着空間２０に充填された。
【００６８】
より具体的には、第１接着層４６の変形量は、挿入後端側から挿入先端側に向けて徐々に大きくなる。つまり、図７に示すように、第１接着層４６は、挿入後端側から挿入先端側に向けて徐々に肉厚が薄くなる先細り形状をなし、第２接着層４７は、第１接着層４６に対して略相補的な形状、つまり、挿入先端側から挿入後端側に向けて徐々に肉厚が薄くなる先細り形状をなす。
【００６９】
さらに換言すると、図８の右側の部分に示すように、電池セル１を電池保持部５０に挿入する際には、第１接着層４６と第２接着層４７とが圧接し、境界面において互いに滑りつつ、同程度に変形する。このため第２接着層４７は、電池保持部５０の内周面５１と第１接着層４６の外周面４６ａとの間に充填される充填材として機能し、第１接着層４６は第２接着層４７を塗り広げるための押圧材として機能する。また、第１接着層４６は、電池セル１の外周面１１と第２接着層４７の内周面４７ｂとの間に充填される充填材としても機能し、第２接着層４７は第１接着層４６を塗り広げるための押圧材としても機能する。さらに第２接着層４７は第１接着層４６に対する潤滑剤としても機能し、かつ、第１接着層４６は第２接着層４７に対する潤滑剤としても機能する。
【００７０】
このため、実施例５の製造方法においても、第１接着層４６と第２接着層４７とからなる接着層４は、電池保持部５０と電池セル１との間に設けられた接着空間２０に隙間なく充填される。換言すると、実施例５の製造方法においては、挿入工程において第１接着層４６と第２接着層４７とを相互的に作用させたことで、接着層４を接着空間２０に隙間なく充填することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明の電池モジュールの用途は特に限定されず、様々な装置や備品等に配設できる。具体例としては、車両用に搭載する組電池を挙げることができる。
【００７２】
（その他）
本発明は、上記し且つ図面に示した実施形態にのみ限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。また、実施形態に示した各構成要素は、それぞれ任意に抽出し組み合わせて実施できる。
【符号の説明】
【００７３】
１：電池セル                ４：接着層                  ５：ホルダ
１１：電池セルの外周面      ４６：第１接着層            ４７：第２接着層
５０：電池保持部            ５１：電池保持部の内周面
【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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