(57)【要約】 【課題】充放電に伴う膨張により電極が受ける荷重を低減させることができる電池モジュールを提供する。  【解決手段】本発明の電池モジュール１は、正極２１、負極２２、及び正極２１と負極２２を収容するケース３を有する電池２００と、電池２００をケース３の外側から拘束する拘束部４と、ケース３と拘束部４との間に配置された弾性体５と、を備え、弾性体５は、基部５１と、基部５１から突出して拘束部４又はケース３を押圧する複数の突出部５２と、を備える。  【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極、負極、及び前記正極と前記負極を収容するケースを有する電池と、
前記電池を前記ケースの外側から拘束する拘束部と、
前記ケースと前記拘束部との間に配置された弾性体と、
を備え、
前記弾性体は、基部と、前記基部から突出して前記拘束部又は前記ケースを押圧する複数の突出部と、を備える電池モジュール。
【請求項２】
前記電池は、前記正極及び前記負極が積層された電極組立体を有し、
前記拘束部は、前記ケースを前記電極組立体の積層方向に押圧し、
前記弾性体は、前記ケースの前記積層方向の一端面と前記拘束部との間に配置され、
前記基部は、前記ケースの前記一端面に当接し、
前記突出部は、前記拘束部に当接している請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項３】
前記突出部は、突出端面の直径が突出高さより大きい円柱状又は円錐台状に形成されている請求項１又は２に記載の電池モジュール。
【請求項４】
前記負極は、シリコンを有する請求項１〜３の何れか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、電池を有する電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
電池は、主に、正極と、負極と、それらを収容するケースと、を備えている。二次電池の具体的な構成としては、例えば、正極、負極、及びセパレータを積層して電極組立体を形成し、当該電極組立体を電解液と共にケースに収容して構成されたものが挙げられる。電極組立体は、充放電効率の観点から、正極、負極、及びセパレータを密着させて構成されている。二次電池としては、例えば特開２０１３−９８０８０号公報に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−９８０８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような二次電池を備える電池モジュールは、上記正極等の密着性を高めるために、電極組立体が収容されたケースを、正極等の積層方向に拘束する拘束部を備えることがある。拘束部は、ケースの外側に配置され、ケースを外側から拘束する。このような拘束部が配置された状態で、電極組立体は、充放電時に膨張・収縮し、それに伴いケースも膨張・収縮する。発明者は、従来の構成では、この膨張により電極が受ける荷重は十分に又は適切に低減されていないことに新たに着目し課題とした。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、充放電に伴う膨張により電極が受ける荷重を低減させることができる電池モジュール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】
【０００６】
本発明の電池モジュールは、正極、負極、及び前記正極と前記負極を収容するケースを有する電池と、前記電池を前記ケースの外側から拘束する拘束部と、前記ケースと前記拘束部との間に配置された弾性体と、を備え、前記弾性体は、基部と、前記基部から突出して前記拘束部又は前記ケースを押圧する複数の突出部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、弾性体は、電池の膨張により荷重を受けると、主に突出部が変形し、全体的に圧縮される。突出部は、基部から突出しているため、受けた荷重に対して逃げ代（変形を容易にする領域）を有している。したがって、電池の膨張に対して突出部が比較的容易に変形する。電池膨張時に拘束部から電池に加わる荷重（反力）は、突出部が潰れて圧縮されることで吸収され、小さくなる。つまり、本発明によれば、充放電に伴う膨張によりケース内の電極（正極及び負極）が受ける荷重を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態の電池モジュールの構成を示す断面構成図である。
【図２】本実施形態の電極組立体の一部を分解して示す斜視図である。
【図３】本実施形態の弾性体の構成を示す正面図である。
【図４】本実施形態の弾性体の構成を示す側面図である。
【図５】実施例の弾性体と荷重分布を示す説明図である。
【図６】試験例の構成を説明するための説明図である。
【図７】実施例における弾性体の荷重と圧縮率との関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、図に基づいて、リチウムイオン二次電池を含むモジュールを例に説明する。なお、説明に用いる各図は概念図であり、各部の形状は必ずしも厳密なものではない場合がある。
【００１０】
本実施形態の電池モジュール１は、電池を含むモジュールであって、図１及び図２に示すように、電池２００と、拘束部４と、弾性体５と、を備えている。電池２００は、二次電池であって、本実施形態ではリチウムイオン二次電池である。電池２００は、電極組立体２と、電解液と、電極組立体２及び電解液を収容するケース３と、を備えている。
【００１１】
電極組立体２は、正極２１及び負極２２がセパレータ２３を介して積層されたものである。具体的に、電極組立体２は、複数の正極２１と、複数の負極２２と、複数のセパレータ２３と、正極集電部２４と、負極集電部２５と、を備えている。正極２１は、シート状に形成された電極であって、金属箔の両面に活物質が塗布されて構成されている。正極の金属箔は、例えばアルミニウム箔である。正極２１の活物質は、リチウムを吸蔵及び放出し得る物質であり、例えば、リチウムを含むリチウム複合金属酸化物である。正極２１には、金属箔が一部露出するようにタブ２１ａが形成されている。タブ２１ａは、正極集電部２４に電気的に接続されている。タブ２１ａは、正極集電部２４の一部といえる。
【００１２】
負極２２は、シート状に形成された電極であって、金属箔の両面に活物質が塗布されて構成されている。負極の金属箔は、例えば銅箔である。負極２２の活物質は、リチウムを吸蔵及び放出可能な物質であって、例えば、炭素系材料、リチウムと合金化可能な元素、又はリチウムと合金化可能な元素を有する化合物などである。リチウムと合金化可能な元素としては、具体的にＮａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｆｒ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａ、Ｔｉ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉが例示でき、特に、Ｓｉ又はＳｎが好ましい。リチウムと合金化可能な元素を有する化合物としては、具体的にＺｎＬｉＡｌ、ＡｌＳｂ、ＳｉＢ４、ＳｉＢ６、Ｍｇ２Ｓｉ、Ｍｇ２Ｓｎ、Ｎｉ２Ｓｉ、ＴｉＳｉ２、ＭｏＳｉ２、 ＣｏＳｉ２、ＮｉＳｉ２、ＣａＳｉ２、ＣｒＳｉ２、Ｃｕ５Ｓｉ、ＦｅＳｉ２、ＭｎＳｉ２、ＮｂＳｉ２、ＴａＳｉ２、ＶＳｉ２、ＷＳｉ２、ＺｎＳｉ２、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４、Ｓｉ２Ｎ２Ｏ、ＳｉＯｖ（０＜ｖ≦２）、ＳｎＯｗ（０＜ｗ≦２）、ＳｎＳｉＯ３、ＬｉＳｉＯ あるいはＬｉＳｎＯを例示でき、特に、ＳｉＯｘ（０．３≦ｘ≦１．６）からなるシリコン酸化物、又は複数枚の板状シリコン体が厚さ方向に積層されてなる構造を有するシリコン材料が好ましい。また、リチウムと合金化反応可能な元素を有する化合物として、スズ合金（Ｃｕ−Ｓｎ合金、Ｃｏ−Ｓｎ合金等）などの錫化合物を例示できる。
【００１３】
本実施形態の負極２２の活物質は、例えば上記に列挙した物質のうち、シリコン酸化物又はシリコン材料である。つまり、本実施形態の負極２２は、シリコン（Ｓｉ）を有している。換言すると、本実施形態の負極２２は、シリコンを有する材料を具備している。Ｓｉ元素又はＳｉ化合物は、容量が大きく、負極２２の活物質として好適である。負極２２には、金属箔が一部露出するようにタブ２２ａが形成されている。タブ２２ａは、負極集電部２５に電気的に接続されている。タブ２２ａは、負極集電部２５の一部といえる。
【００１４】
セパレータ２３は、必要に応じて正極２１と負極２２の間に介装される。本実施形態では、セパレータ２３が正極２１と負極２２の間に配置されている。セパレータ２３としては、電気絶縁性材料を１種又は複数用いた多孔体、不織布、及び織布等が挙げられる。なお、固体の電解質がセパレータ２３として用いられても良い。電解液は、電解質を有機溶媒に溶解させたものである。
【００１５】
本実施形態の電極組立体２は、図１及び図２に示すように、複数の正極２１と複数の負極２２が、正極２１と負極２２の間それぞれにセパレータ２３を介して積層されたものである。電極組立体２は、いわゆる積層型の電極集合体である。
【００１６】
正極集電部２４は、複数の正極２１に電気的に接続された導電部材である。正極集電部２４は、正極端子９１を介して外部機器と接続される。負極集電部２５は、複数の負極２２に電気的に接続された導電部材である。負極集電部２５は、負極端子９２を介して外部機器と接続される。正極集電部２４及び負極集電部２５は、例えば集電用リード等であっても良い。
【００１７】
ケース３は、内部に電極組立体２及び電解液を収容する中空部材である。本実施形態のケース３は、金属製のケースである。ケース３は、角セルケースであって、全体として中空の直方体形状に形成されている。具体的に、ケース３は、底面及び側面を有する本体部３１と、本体部３１の開口を塞ぐ蓋部３２と、を備えている。蓋部３２は、本体部３１に組み付け固定されている。電極組立体２の積層方向の両端面（例えばセパレータ２３）は、それぞれケース３の内側の側面に当接している。換言すると、ケース３は、電極組立体２を積層方向の両側から挟んでいる。本実施形態のケース３は、ラミネートフィルムよりも高い剛性を有している。本実施形態のケース３は、いわゆる缶ケースであって、アルミニウム製である。なお、蓋部３２には、正極端子９１及び負極端子９２が形成されている。
【００１８】
拘束部４は、電池２００をケース３の外側から拘束する部材である。拘束部４は、ケース３を電極組立体２の積層方向（以下、単に「積層方向」とも称する）両側から拘束している。拘束部４は、弾性体５を介して積層方向両側からケース３を挟持し、ケース３の積層方向の両端面を押圧している。具体的に、拘束部４は、第一拘束板４１と、第二拘束板４２と、締結部４３と、を備えている。第一拘束板４１は、板状部材であって、ケース３の積層方向の一端面３ａ側に配置されている。第一拘束板４１とケース３の一端面３ａとの間には、弾性体５が配置されている。第二拘束板４２は、板状部材であって、ケース３の積層方向の他端面３ｂ側に配置されている。第二拘束板４２は、ケース３の他端面３ｂに当接している。
【００１９】
締結部４３は、第一拘束板４１と第二拘束板４２とを締結するとともに、第一拘束板４１と第二拘束板４２との離間距離を調整可能な締結部材である。本実施形態の締結部４３は、ボルト４３ａとナット４３ｂで構成され、第一拘束板４１と第二拘束板４２とをねじ止め固定している。拘束部４によれば、ボルト４３ａの締め具合により、上記離間距離が調整でき、ケース３に対する押圧力が調整できる。本実施形態の拘束部４は、電池２００に対する積層方向への押圧力を調節可能な拘束手段である。
【００２０】
弾性体５は、ケース３と拘束部４との間に配置された弾性部材である。詳細に、弾性体５は、ケース３の一端面３ａと第一拘束板４１との間に配置されている。本実施形態の弾性体５は、ゴム製である。弾性体５は、図１、図３、及び図４に示すように、基部５１と、複数の突出部５２と、を備えている。なお、図３において、突出部５２は円形状に表されており、複数のうちの１つの突出部５２に符号が付され、他の突出部５２の符号は省略されている。
【００２１】
基部５１は、弾性体５における板状の部位である。基部５１は、突出部５２が形成されている一端面５１ａと、一端面５１ａに背向する他端面５１ｂと、を有している。換言すると、基部５１における積層方向の一方側の面が一端面５１ａであり、基部５１における積層方向の他方側の面が他端面５１ｂである。突出部５２は、一端面５１ａに形成され、他端面５１ｂには形成されていない。
【００２２】
他端面５１ｂは、ケース３の一端面３ａに当接している。本実施形態の他端面５１ｂの面積は、正極２１の一方面全体、負極２２の一方面全体、又はセパレータ２３の一方面全体を被覆可能な大きさに設定されている。つまり、本実施形態の基部５１は、他端面５１ｂの面積が正極２１及び負極２２（タブ２１ａ、２２ａを除く）の面積以上になるように形成されている。基部５１は、積層方向において電極２１、２２全体を被覆するように、すなわち積層方向において電極２１、２２全体と重なるように、ケース３と拘束部４の間に配置されている。
【００２３】
突出部５２は、基部５１に形成された円柱状部位又は円錐台状部位である。突出部５２は、拘束部４に当接し、拘束部４を押圧している。詳細に、突出部５２は、基部５１から突出し、その円形状の突出端面で拘束部４を押圧している。突出部５２は、基部５１の一端面５１ａから突出し、その突出端面が第一拘束板４１に当接している。拘束部４は、電池２００が充放電する前の状態において、突出部５２が拘束部４に当接し且つ基部５１から突出した状態（突出部５２が完全に潰れていない状態）となるように調整されている。
【００２４】
本実施形態の突出部５２は、突出端面（積層方向の一端面）の直径が突出高さ（積層方向の長さ）より大きい円柱状又は円錐台状に形成されている。つまり、突出部５２は、弾性体５が上記位置に配置される前の状態において、アスペクト比（端面の直径／高さ）が１より大きくなるように形成されている。したがって、上記配置状態においても、当該アスペクト比は１より大きい。突出部５２は、基部５１の一端面５１ａに複数形成されている。複数の突出部５２は、一端面５１ａ上に所定の配列パターンで配置されている。本実施形態の配列パターンは、複数の突出部５２が基部５１の縦方向及び横方向で等間隔に整列された配列パターンである。本実施形態の配列パターンは、格子状の交点上に突出部５２が配置された格子状パターンともいえる。
【００２５】
弾性体５は、例えば、エチレンプロピレンゴム、ニトリルゴム、水素添加ニトリルゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、フルオロシリコーンゴム、ふっ素ゴム、クロロプレンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレン、スチレンブタジエンゴム、プチルゴム、又はウレタンゴムなどのゴム材料で形成されている。弾性体５は、例えば気泡がないソリッドゴムで形成される。なお、弾性体５の材料としては、ソリッドゴムに限らず発泡ゴムを用いても良い。弾性体５の耐用温度の範囲は、−４０℃〜７０℃を含む範囲であることが好ましい。また、弾性体５の耐性としては、弾性体５を６０℃環境下に１５００時間置いた場合の変形量が４％以下であることが好ましい。
【００２６】
突出部５２の数及び突出端面の面積は、電池２００が膨張した際の弾性体５の積層方向の圧縮量が、初期寸法（圧縮前の積層方向の幅）の２０％〜４０％に収まるように設計されている。一例として図３に示した基部５１の寸法は、縦が１３６ｍｍ、横が１１０ｍｍ、厚さ（積層方向の長さ）が１ｍｍである。同様に図３の突出部５２の寸法は、突出端面の直径が７ｍｍであり、突出高さ（積層方向の長さ）が２．３ｍｍであり、隣り合う軸中心同士の間隔（離間距離）が縦方向で２０ｍｍ、横方向で２０ｍｍである。このように、突出部５２の突出端面の直径は、その突出高さよりも大きくなっている。
【００２７】
また、突出部５２の先端側縁部には、先端側に向かうほど直径が小さくなるように、凸弧状のＲ形状（曲面形状）が形成されている。同様に、突出部５２の根元側縁部には、根元側に向かうほど拡径するように、凹弧状のＲ形状（曲面形状）が形成されている。突出部５２が円柱状である場合、突出部５２の当該両端の縁部以外の部位は、断面の径が同径となるように形成される。また、突出部５２が円錐台状である場合、突出部５２の当該両端の縁部以外の部位は、断面の径が先端に向かうほど小さくなるように形成される。本発明の「円柱状又は円錐台状」は、突出部５２の突出方向両端の縁部にＲ形状が形成されたものを含む。
【００２８】
図３の例において、全突出部５２の突出端面の一端面５１ａに対する面積比率（突出端面の面積の合計／一端面５１ａの面積）は、およそ８％である。また、図３の例において、突出部５２は、基部５１の面積１００００ｍｍ２当たりおよそ２０個形成されている。突出部５２の変形性や成形性の観点から、上記面積比率が３％〜６０％で、且つ突出部５２が基部５１の面積１００００ｍｍ２当たり９個〜１０００個形成されることが好ましい。さらに、上記面積比率が５％〜５０％で、且つ突出部５２が基部５１の面積１００００ｍｍ２当たり１６個〜８００個形成されることが好ましい。また、成形性及び安定性の観点から、突出部５１の突出端面の直径は１〜１０ｍｍが好ましく、突出部５１の突出高さは０．５〜５ｍｍが好ましい。さらに、突出部５１の突出端面の直径は２〜１０ｍｍが好ましく、突出部５１の突出高さは１〜４ｍｍが好ましい。
【００２９】
弾性体５は、電極組立体２の膨張により弾性体５が受ける荷重と弾性体５の圧縮量の関係において、第一所定荷重まで圧縮量が０となり、且つ第二所定荷重において所定圧縮量以下となるように形成されている。第一所定荷重は、正極２１と負極２２の間の隙間発生を防止可能な値に設定されている。換言すると、第一所定荷重は、正極２１とセパレータ２３の間の隙間発生防止の観点、及び負極２２とセパレータ２３の間の隙間発生防止の観点から設定されている。第一所定荷重は、シリコンを有する負極２２が負極として配置された構成において、例えば１ｋＮである。第二所定荷重と所定圧縮量は、電池２００の構成に応じて設定される値である。例えば本実施形態の構成において、第二所定荷重が例えば１３．３ｋＮであり、所定圧縮量が例えば１．７２ｍｍである。
【００３０】
本実施形態によれば、弾性体５は、電池２００の膨張により荷重を受けると、主に突出部５２が変形して全体的に圧縮される。突出部５２は、基部５１から突出しているため、受けた荷重に対して逃げ代（変形が容易な領域）を有している。したがって、電池２００の膨張に対して主に突出部５２が変形する。電池２００が膨張した際に突出部５２が潰れて圧縮されることにより、電池２００が拘束部４から受ける荷重は低減される。つまり、電池２００の膨張時にケース３を介して電極組立体２に加わる積層方向の荷重は、弾性体５によって低減される。このように、本実施形態によれば、充放電に伴う電池２００の膨張によりケース３内の電極（正極２１及び負極２２）が受ける荷重（反力）を低減させることができる。
【００３１】
また、本実施形態によれば、突出部５２の数、突出端面の面積、及び配列パターンの少なくとも１つを調整することで、容易に所望の圧縮率（荷重に対する圧縮量）を実現することができる。これは、膨張時の電極への負荷（荷重）を低減させつつ、電極の密着性を確保する必要がある非水系二次電池の構成において、非常に有利である。特に電池モジュール１は、弾性体５と、ケース３への押圧力を調節可能な拘束部４とを備えているため、膨張時の電極への負荷の低減と電極の密着性の確保とを両立させる点で極めて有利である。
【００３２】
また、本実施形態では、弾性体５が、突出部５２が拘束部４に当接し且つ基部５１がケース３に当接するように配置されているため、ケース３及び電極組立体２が弾性体５から受ける各所の面圧を一様にすることができる。換言すると、ケース３と弾性体５とが全体的に面接触となるため、弾性体５からケース３を介して電極組立体２に加わる荷重をより均一化することができる。これにより、荷重のムラが電池２００の充放電効率等に影響を及ぼすことを抑制することができる。
【００３３】
また、突出部５２が円柱状又は円錐台状であることにより、突出端面の面積を確保しつつ、変形時の応力集中を回避し、荷重に対する変形の仕方を均一に近づけることが可能となる。さらに、突出部５２の突出端面の直径が突出部５２の突出高さよりも大きいことにより、荷重に対して突出部５２を積層方向に安定して変形させることができ、また荷重の均一化の面でも有利である。
【００３４】
また、負極２２がシリコンを有する場合、充放電時の負極２２の膨張収縮が大きく、電池２００が受ける負荷の低減や調整が困難であるが、この場合でも、突出部５２を有する弾性体５は上記作用により有効に機能する。つまり、負極２２がシリコンを有する構成において、本実施形態は特に効果的である。また、ケース３が角型で金属製（例えばアルミニウム製）である場合、拘束部４による荷重を弾性体５との組み合わせにより、より一様に電池２００に伝達することができる。このような構成は、体積が比較的大きい車載用の電池モジュールにおいて特に有効である。また、ケース３の剛性が高いため、拘束部４から受ける荷重によってケース３が変形しにくくなり、外部から加わる荷重を低減させるとともに、拘束部４による安定した押圧状態（拘束状態）を形成することができる。
【００３５】
（実施例１）
実施例１及び実施例２の弾性体５を図５に表す。実施例１の弾性体５は、ソリッドゴムであって、エチレンプロピレンゴムで形成されている。基部５１と突出部５２は一体的に形成されている。実施例１の基部５１の寸法については、図３同様、縦が１３６ｍｍ、横が１１０ｍｍ、厚さ（積層方向の長さ）が１ｍｍである。実施例１の突出部５２の寸法については、突出端面の直径が３ｍｍであり、突出高さ（積層方向の長さ）が２．３ｍｍである。実施例１では、図５の上段に示すように、１５８個の突出部５２が、基部５１の一端面５１ａの全面に１種類の配列パターンで形成されている。
【００３６】
配列パターンは、基部５１の縦横方向に隣り合う突出部５２の間隔が等しく、当該縦横に対して４５度方向に隣り合う突出部５２の間隔が均一となるパターンである。換言すると、配列パターンは、基部５１の縦横方向に対して、斜め方向に突出部５２が均一の間隔で配列された菱形パターンである。実施例１の弾性体５は、斜め４５度方向に隣り合う突出部５２の間隔が、最小間隔（最短ピッチ）になるように形成されている。全突出部５２の突出端面の一端面５１ａに対する面積比率（突出端面の面積の合計／一端面５１ａの面積）は、およそ７％である。
【００３７】
（実施例２）
実施例２の弾性体５は、実施例１と比較して個数のみが異なっている。すなわち、図５の上段に示すように、実施例２では、６５１個の突出部５２が基部５１の一端面５１ａ全面に実施例１と同様の配列パターンで形成されている。ただし、実施例１とは個数が異なるため、隣り合う突出部５２の間隔は実施例１とは異なる。全突出部５２の突出端面の一端面５１ａに対する面積比率（突出端面の面積の合計／一端面５１ａの面積）は、およそ３０％である。
【００３８】
（試験例）
図６に示すように、２枚の拘束板Ａ１、Ａ２の間に、電極組立体２を模擬したシート部材Ｂと、ケース３を模擬したアルミ板Ｃと、実施例１又は実施例２の弾性体５と、を挟んで、拘束板Ａ１に拘束板Ａ２に向けて荷重を加える試験を行った。この試験結果であって、実施例１及び実施例２の弾性体５における荷重と圧縮率の関係を図７に表す。シート部材Ｂは、荷重分布を可視化することができる面圧シートで構成されている。比較例として、突出部５２が形成されていない弾性体（実施例１と同面積で厚さ３．３ｍｍの基部のみ）、すなわち配列パターンなしの弾性体に対して上記と同じ試験を行った試験結果も図７に表す。これによれば、実施例１の弾性体５は、荷重に対して比較例よりも高い圧縮率を有していることが分かる。
【００３９】
また、図７に示すように、実施例２の弾性体５に対して実施例１と同じ試験を行った試験結果によれば、実施例２の弾性体５は、荷重に対して比較例よりも高く実施例１よりも低い圧縮率を有していることが分かる。
【００４０】
実施例１、２は、比較例よりも高い圧縮率を有し、シート部材Ｂ等への荷重負荷をより良く吸収していることが分かる。つまり、実施例１、２によれば、シート部材Ｂが拘束板Ａ１から受けた荷重を、弾性体５の圧縮により低減させることができる。
【００４１】
また、図５の下段に示すように、実施例１の荷重分布では、面圧の若干のムラが見られ、実施例２の荷重分布では、面圧のムラがほとんど見られなかった。面圧のムラが小さいほど、荷重が電極組立体２に一様に加わり、充放電効率や耐久性の観点において有利である。したがって、実施例１よりも実施例２のほうが、上記観点において好ましい。このように、実施例１、２に例示される本実施形態によれば、膨張により電極が受ける荷重を適切に低減させることができる。
【００４２】
また、実施例１、２によれば、全突出部５２の突出端面の一端面５１ａに対する面積比率が７％以上で、且つ突出部５２が基部５１の面積１００００ｍｍ２当たり１００個以上形成されていることが好ましい。また、面圧のムラの低減の観点から、全突出部５２の突出端面の一端面５１ａに対する面積比率が２０％以上で、且つ突出部５２が基部５１の面積１００００ｍｍ２当たり４００個以上形成されていることが好ましい。さらに、面圧のムラ及び成形性（製造容易）の観点から、全突出部５２の突出端面の一端面５１ａに対する面積比率が２０％〜５０％で、且つ突出部５２が基部５１の面積１００００ｍｍ２当たり４００個〜８００個形成されていることが好ましい。また、図７に示すように、実施例１、２では、荷重５ｋＮの際の圧縮率が０．１５〜０．５であり、且つ荷重３０ｋＮの際の圧縮率が０．３５〜０．６５である。
【００４３】
ここで、比較例の構成（突出部５２なしの構成）において例えば発泡ゴムなどを用いて、面圧のムラをなくしつつ圧縮率を上げることが考えられる。しかしながら、その場合、突出部５２がないため、弾性体に対して、圧縮率を所望の数値、又は電極の密着性と膨張時の負荷低減の両立が可能な特性を、実現することは困難である。一方で、実施例１、２で例示されるように、本実施形態は、面圧のムラと圧縮率をコントロールしやすい点で有利である。
【００４４】
（その他）
本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、弾性体５は、基部５１が拘束部４に当接し突出部５２がケース３に当接するように配置されても良い。また、弾性体５は、ケース３の一端面３ａ側に加えて、さらにケース３の他端面３ｂ側にも配置されても良い。また、基部５１は、樹脂や金属など、弾性部材でない材料により構成されても良い。ただし、基部５１及び突出部５２が、１種類の弾性部材で構成されているほうが、製造及び荷重吸収の面で有利である。また、突出部５２の形状は、円柱状や円錐台状に限らず、例えば円錐状や角柱状であっても良い。また、基部５１の端面５１ａ、５１ｂの面積は、上記に限らない。
【００４５】
また、突出部５２の配列パターンも上記に限らず、例えば渦巻き状の配列パターン等でも良い。また、基部５１の一端面５１ａに複数種類の突出部５２の配列パターンが形成されても良い。また、ケース３は、袋状となった軟質のラミネートフィルムからなるラミネートケースであっても良い。また、拘束部４は、電池２００を収容するケース状部材であっても良い。また、弾性体５は、配置安定性の観点から、ケース３の一端面３ａ全体を覆うように形成されても良い。また、電極組立体２は、本実施形態のような、正極２１、セパレータ２３、及び負極２２を重ねた積層型に限らず、正極２１、セパレータ２３、及び負極２２を捲いた捲回型であっても良い。この場合、径方向が積層方向ともいえる。また、本実施形態の電池モジュール１は、比較的配置スペースに余裕があり且つある程度の剛性が要求される車両用電池モジュールに用いることができる。
【００４６】
（まとめ）
本実施形態の電池モジュール１は、正極２１、負極２２、及び正極２１と負極２２を収容するケース３を有する電池２００と、電池２００をケース３の外側から拘束する拘束部４と、ケース３と拘束部４との間に配置された弾性体５と、を備え、弾性体５は、基部５１と、基部５１から突出して拘束部４又はケース３を押圧する複数の突出部５２と、を備える。また、本実施形態において、電池２００は、正極２１及び負極２２が積層された電極組立体２を有し、拘束部４は、ケース３を電極組立体２の積層方向に押圧し、弾性体５は、ケース３の積層方向の一端面３ａと拘束部４との間に配置され、基部５１は、ケース３の一端面３ａに当接し、突出部５２は、拘束部４に当接している。また、本実施形態において、突出部５２は、突出端面の直径が突出高さより大きい円柱状又は円錐台状に形成されている。また、本実施形態において、負極２２は、シリコンを有する。
【符号の説明】
【００４７】
１：電池モジュール、  ２００：電池、  ２：電極組立体、  
２１：正極、  ２２：負極、  ２３：セパレータ、  
３：ケース、  ３ａ：一端面、  ４：拘束部、
５：弾性体、  ５１：基部、  ５２：突出部
【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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