特許 6245059 組電池及び組電池の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6245059

(24)【登録日】2017年11月24日

(45)【発行日】2017年12月13日

(54)【発明の名称】組電池及び組電池の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 2/10 20060101AFI20171204BHJP

   H01M 2/20 20060101ALI20171204BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20171204BHJP

   H01M 10/647 20140101ALI20171204BHJP

   H01M 10/6555 20140101ALI20171204BHJP

   H01M 10/6551 20140101ALI20171204BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/10 M

   H01M2/20 A

   H01M10/613

   H01M10/647

   H01M10/6555

   H01M2/10 Y

   H01M10/6551

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-95613(P2014-95613)

(22)【出願日】2014年5月6日

(65)【公開番号】特開2015-213027(P2015-213027A)

(43)【公開日】2015年11月26日

【審査請求日】2016年6月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】100106149

【弁理士】

【氏名又は名称】矢作 和行

(74)【代理人】

【識別番号】100121991

【弁理士】

【氏名又は名称】野々部 泰平

(74)【代理人】

【識別番号】100145595

【弁理士】

【氏名又は名称】久保 貴則

(72)【発明者】

【氏名】内山 雅貴

(72)【発明者】

【氏名】後藤 哲也

(72)【発明者】

【氏名】新開 竜一郎

(72)【発明者】

【氏名】山本 康平

【審査官】 正 知晃

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０７８３６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１６１０４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／０１５５３９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ２／１０

Ｈ０１Ｍ ２／２０ − ２／３４

ＷＰＩ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

それぞれ扁平状の外装を有し、厚み方向に積層して設けられる複数の単電池（２）と、
前記厚み方向に隣接する前記単電池における電極端子（２２ａ、２２ｂ）であって異極の電極端子同士を結合する結合部（２６）を間に位置させた少なくとも２箇所で、前記電極端子を挟持して支持する第１の支持部材（４）および第２の支持部材（５）と、
を備え、
前記第１の支持部材と前記第２の支持部材は、前記結合部に対して前記単電池から遠い側と前記単電池に近い側とで前記結合部を前記厚み方向と直交する方向に挟持しており、
前記複数の単電池は、前記結合部によって連結された前記電極端子が前記第１の支持部材と前記第２の支持部材とで挟持されている部分の前後で折り曲げられた状態で積層されて一体に構成されることを特徴とする組電池。

【請求項2】

前記支持部材は、互いに係合しあって前記電極端子を挟持する第１の支持部材（４）と第２の支持部材（５）とを備えて構成されることを特徴とする請求項１に記載の組電池。

【請求項3】

前記異極の電極端子同士と一体に重ね合わされる部材であって、前記異極の電極端子同士と結合する前記結合部が形成される補強部材（２５）をさらに備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の組電池。

【請求項4】

前記厚み方向に隣接する単電池の間に介在し、前記単電池と接触して前記単電池の熱が伝達される中間部材（３）をさらに備え、
前記支持部材は、前記中間部材を支持することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の組電池。

【請求項5】

前記支持部材及び前記複数の単電池に対して、圧縮力を作用する拘束部材を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の組電池。

【請求項6】

前記拘束部材は、前記支持部材の一部を貫通するシャフト部を有するボルト（９０）と、前記ボルトに螺合するナット（９１）と、を含むことを特徴とする請求項５に記載の組電池。

【請求項7】

異極の電極端子同士の重ね合わせ部分を形成するように、所定の間隔で単電池（２）を配置して位置決めする電池配置工程（Ｓ１０）と、
前記電池配置工程で所定の位置に位置決めされた前記重ね合わせ部分を溶接して結合する溶接工程（Ｓ２０）と、
前記溶接工程の溶接により結合された結合部（２６）を間に位置させるように、前記結合部に対して、前記単電池から遠い側に位置する第１の支持部材（４）と前記単電池に近い側に位置する第２の支持部材（５）とによって前記電極端子を前記単電池の厚み方向と直交する方向に挟持して支持する支持工程（Ｓ３０）と、
前記支持工程で支持された状態の前記電極端子を直角状に折り曲げる折曲工程（Ｓ４０）と、
前記折曲工程で折り返された前記単電池を隣接する他の単電池に重ねて、複数個の単電池を積層して電池積層体を形成する積層工程（Ｓ５０）と、
前記積層工程で積層された前記電池積層体を両側から圧縮するような拘束力を与えて、前記電池積層体を一体に固定する拘束工程（Ｓ６０）と、
を備えることを特徴とする組電池の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、扁平状の外装ケースを有する単電池を複数個積層して一体に形成する組電池及び組電池の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載の組電池は、略矩形の平面視形状を有する複数の薄形電池を積み重ねられて一体に構成される電池モジュールである。各薄形電池は、前方辺から導出された正極タブ及び負極タブを有する。隣り合う薄形電池の正極タブ及び負極タブは、互いに対向している。この互いに対向する正極タブ及び負極タブは、複数の薄形電池が直列に電気接続されるように、接続部材を介して結合される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−１４０７０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の組電池では、電力端子を折り曲げて複数の薄形電池を一体とするときに、電極タブ同士の溶接部等の結合部分に負荷がかかるため、結合部の品質に悪影響を与えかねないという問題がある。また、この折り曲げ部は、薄形電池によって片持ち支持されているだけであるため、折り曲げ部は十分な耐振動性を有していないという問題がある。また、組電池に対して積層方向に拘束力が加えられていない状態では、各薄形電池が所定の位置から移動しやすく、十分な位置決め性が得られない。したがって、製造工程において、単電池の位置が安定せず、組立性を損なうという問題がある。

【0005】

本発明は、前述の問題点に鑑みてなされたものであり、電極端子の折り曲げによる端子結合部にかかる負荷低減、及び単電池の位置決め向上を図ることができる組電池及び組電池の製造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】

【0006】

本発明は前述の目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、開示する組電池に係る発明のひとつは、それぞれ扁平状の外装を有し、厚み方向に積層して設けられる複数の単電池（２）と、厚み方向に隣接する単電池における電極端子（２２ａ、２２ｂ）であって異極の電極端子同士を結合する結合部（２６）を間に位置させた少なくとも２箇所で、電極端子を挟持して支持する第１の支持部材（４）および第２の支持部材（５）と、を備え、
第１の支持部材と第２の支持部材は、結合部に対して単電池から遠い側と単電池に近い側とで結合部を厚み方向と直交する方向に挟持しており、
複数の単電池は、結合部によって連結された電極端子が第１の支持部材と第２の支持部材とで挟持されている部分の前後で折り曲げられた状態で積層されて一体に構成されることを特徴とする。

【0007】

この発明によれば、支持部材は、電極端子の結合部を間においた位置で、すなわち、端子結合部の両側の少なくとも２箇所で電極端子を挟んで支持する。このため、複数の単電池に対して拘束力を与えて一体に構成する際や、組電池の実使用時に起こりうる振動等によって電極端子に伝搬する外力は、電極端子を支持する支持部材に加わることになる。したがって、このような外力は、支持部材が受け止めて端子結合部に直接かからないので、端子結合部にかかる荷重、振動等の負荷を低減することができる。さらに、電極端子は、支持部材によって確実に保持された状態で支持部材の前後の位置で折り曲げられるため、折り曲げ後の単電池の位置を正確に設定することができる。以上により本発明によれば、電極端子の折り曲げによる端子結合部にかかる負荷を低減し、さらに単電池の位置決め向上が図れる組電池を提供できる。
開示する組電池の製造方法に係る発明のひとつは、異極の電極端子同士の重ね合わせ部分を形成するように、所定の間隔で単電池（２）を配置して位置決めする電池配置工程（Ｓ１０）と、電池配置工程で所定の位置に位置決めされた重ね合わせ部分を溶接して結合する溶接工程（Ｓ２０）と、溶接工程の溶接により結合された結合部（２６）を間に位置させるように、結合部に対して、単電池から遠い側に位置する第１の支持部材（４）と単電池に近い側に位置する第２の支持部材（５）とによって電極端子を単電池の厚み方向と直交する方向に挟持して支持する支持工程（Ｓ３０）と、支持工程で支持された状態の電極端子を直角状に折り曲げる折曲工程（Ｓ４０）と、折曲工程で折り返された単電池を隣接する他の単電池に重ねて、複数個の単電池を積層して電池積層体を形成する積層工程（Ｓ５０）と、積層工程で積層された電池積層体を両側から圧縮するような拘束力を与えて、電池積層体を一体に固定する拘束工程（Ｓ６０）と、を備えることを特徴とする。

【0008】

なお、特許請求の範囲及び前述の各手段に記載の括弧内の符号ないし説明は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を分かり易く示す一例であり、発明の内容を限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明を適用した第１実施形態に係る組電池の斜視図である。

【図2】本発明を適用した第１実施形態に係る組電池について、一部断面を示した正面図である。

【図3】結合された異極の電極端子を支持する構成を説明するための部分断面図である。

【図4】図３におけるＩＶ−ＩＶ断面の矢視図である。

【図5】結合された総端子及び負極端子を支持する構成を説明するための部分断面図である。

【図6】結合された総端子及び正極端子を支持する構成を説明するための部分断面図である。

【図7】第１の支持部材と第２の支持部材との係合に係る構成を示した部分断面図である。

【図8】第１の支持部材と第２の支持部材との係合に係る構成について他の例を示した部分断面図である。

【図9】組電池の製造方法を示したフローチャートである。

【図10】組電池の製造方法における工程を説明するための図である。

【図11】組電池の製造方法における工程を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

（第１実施形態）
本発明に係る組電池を適用する第１実施形態について説明する。組電池１は、電気的に接続した複数個の単電池２を積層して一体にした構成を有する。組電池１は、例えば、電動機のみによって走行する電気自動車（ＥＶ）、電動機と内燃機関とを併用して走行駆動力とするプラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）等に搭載される車両用蓄電池、または住宅における蓄電池用の定置用蓄電池として用いることができる。単電池２は、扁平状の外装を有する薄形の二次電池である。単電池２には、例えば、リチウムイオン二次電池を用いることができる。

【0011】

図１及び図２に示すように、単電池２は、例えば、電気絶縁性樹脂の外装によってその外周面が被覆された扁平状直方体を呈する。単電池２は、平面視形状が矩形状であり、矩形状の縦横寸法よりも厚み寸法が薄い薄形の平板状体である。単電池２は、例えば、正極活物質を含む正極部、負極活物質を含む負極部、電解質、セパレータ等の発電要素を内部に有する本体部２０と、ラミネートシートを重ね合わせて形成されて本体部２０の少なくとも一組の対辺から突出するシール部２１とを有する。本体部２０とシール部２１の外装は、可撓性を有するラミネートシートで形成されている。本体部２０は、組電池１において隣り合う単電池２の本体部と直接または間接的に接触する部分であり、シール部２１に比べて厚み寸法が大きい。ラミネートシートは、例えば、熱溶着により接着されてシール部２１を形成する。

【0012】

単電池２には、負極端子２２ａ及び正極端子２２ｂからなる二つの電極端子２２が外装の両端から突出している。負極端子２２ａ及び正極端子２２ｂ（以下、総称して、電極端子２２と称することもある）の突出方向は、単電池２の厚み方向に対して垂直な方向である。電極端子２２は、板状の端子であり、シール部２１に支持されている。負極端子２２ａは、対辺の一方から延びるシール部２１から所定長さ寸法、突出するように設けられる。正極端子２２ｂは、対辺の他方から延びるシール部２１から所定長さ寸法、負極端子２２ａとは反対の方向に突出するように設けられる。

【0013】

単電池２の外装は、例えば、絶縁性を有するあらゆる樹脂で形成することができる。例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、塩化ビニル、フッ素系樹脂、ＰＢＴ、ポリアミド、ポリアミドイミド、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルファイド、フェノール、エポキシ、アクリル等の樹脂で形成することができる。また、これら樹脂等とアルミ箔をラミネートしたフィルムを外装として使用することもできる。

【0014】

次に、組電池１における拘束構造について説明する。図１及び図２に示すように、組電池１は、複数個の単電池２、中間部材３、電極端子２２を支持する支持部材、１組のエンドプレート９、及びエンドプレート９に対して圧縮方向の力を与える拘束部材等を備える。拘束部材は、ボルト９０とナット９１と用いた締め付け構成により、１組のエンドプレート９の間隔を狭めて複数の単電池２を拘束する。

【0015】

この拘束部材は、組電池１の両端部のそれぞれに設けられる。一方の端部には、下部から上方に向かって、エンドプレート９、スペーサ部材７、第１の支持部材４、スペーサ部材８Ａ、第１の支持部材４、スペーサ部材８、第１の支持部材４、スペーサ部材７、エンドプレート９の順に積層されて柱状部をなす。他方の端部には、下部から上方に向かって、エンドプレート９、スペーサ部材７、第１の支持部材４、スペーサ部材８、第１の支持部材４、スペーサ部材８Ｂ、エンドプレート９の順に積層されて柱状部をなす。この積層設置された各柱状部にボルト９０が貫通穴９２等に挿通され、ボルト９０の頭部とナット９１とで、両端のエンドプレート９の間隔を狭めるように圧縮することで、積層された複数の単電池２及び中間部材３とに圧縮力が作用される。スペーサ部材８、８Ａは、第１の支持部材４の間隔を適正に調整するために設けられる部材である。スペーサ部材７、８Ｂは、第１の支持部材４とエンドプレート９との間隔を適正に調整するために設けられる部材である。

【0016】

１組のエンドプレート９は、交互に積層された単電池２と中間部材３とを含んで構成される電池積層体の両側に設けられる板状の部材である。エンドプレート９は、電池積層体に直接接触して両側から挟むプレートである。ボルト９０は、電池積層体と及び１組のエンドプレート９とを合わせた厚み方向の長さ寸法よりも長いシャフト部を有する棒状部材である。ボルト９０、ナット９１、エンドプレート９、第１の支持部材４及びスペーサ部材７、８、８Ａ、８Ｂは、積層された複数の単電池２を安定した力で押圧して一体化できるように、金属、硬質の樹脂等の強度に優れた材料で形成される。ボルト９０は、一端にシャフト部よりも大きい頭部を有し、他端に所定の軸方向長さの雄ねじ部を有する。１組のエンドプレート９には、四隅にボルト９０のシャフト部がそれぞれ挿通される貫通穴が設けられている。

【0017】

支持部材は、一組の、第１の支持部材４及び第２の支持部材５で構成される。第１の支持部材４及び第２の支持部材５は、電極端子同士の結合部の前後を両側から挟むように保持することで、結合部に負荷がかかりにくい状態で電極端子２２を支持する。第１の支持部材４は、外側、すなわち、単電池２から遠い側にある支持部材である。第２の支持部材５は、内側、すなわち、単電池２に近い側にある支持部材である。

【0018】

図３及び図４に示すように、隣接する単電池２における負極端子２２ａと正極端子２２ｂは、結合部２６が形成されることによって導通可能に結合される。さらにこの結合部２６は、負極端子２２ａ及び正極端子２２ｂを、補強部材２５に一体に固定する。すなわち、重ねられた負極端子２２ａ、正極端子２２ｂ及び補強部材２５は、結合部２６によって一体に固定される。補強部材２５は、板状部材であり、負極端子２２ａと正極端子２２ｂの重ね合わせ部分の厚みを増して剛性を高めることに寄与する。結合部２６は、アーク溶接、抵抗溶接、超音波溶接、摩擦圧接等の溶接により形成される。補強部材２５は、単電池２の電圧を検出するために組電池１に具備される電圧検出線の接続端子として用いてもよい。したがって、電圧検出用の接続端子は、電極端子２２の結合部を補強するためのあて板として用いられる。

【0019】

第１の支持部材４は、外側から内側に向けて、すなわち、単電池２の本体部２０に向かう方向に、結合部２６、あるいは電極端子２２の重ね合わせ部分の前後に接触し、第２の支持部材５は、逆側から電極端子２２の重ね合わせ部分の前後に接触する。第１の支持部材４は、スペーサ部材８、８Ａに挟まれた状態で拘束部材による圧縮力を受ける胴体部４１と、所定の間隔をあけて胴体部４１から突出する１組の脚部４０と、を備える。図３に示すように、胴体部４１及び１組の脚部４０を備える第１の支持部材４は、Ｕ字を横向きにした縦断面形状を有する。

【0020】

第２の支持部材５は、外側壁５３と内側壁５２との間に形成される溝であって、中間部材３の係合片３１が係合する係合溝５１と、所定の間隔をあけて外側壁５３から突出する１組の脚部５０と、を備える。係合片３１は、係合溝５１に嵌った状態で、外側壁５３と内側壁５２とに挟持されるようにして支持される。１組の脚部５０は、１組の脚部４０に対応する位置で電極端子２２に接触する。すなわち、１組の脚部５０の先端と１組の脚部４０の先端とで、電極端子２２の重ね合わせ部分の前後が挟まれる。したがって、組電池１では、負極端子２２ａ、正極端子２２ｂ及び補強部材２５の重ね合わせ部分が第１の支持部材４と第２の支持部材５とで囲まれるようになる。

【0021】

このとき、負極端子２２ａと正極端子２２ｂとは重なって結合されているため、１組の脚部５０の先端位置は一方が他方に対して端子の板厚分、１組の脚部４０寄りに突出している。同様に、突出量が小さい他方の脚部５０に対応する方の脚部４０は、その先端位置がもう一つの脚部４０に対して端子の板厚分、１組の脚部５０寄りに突出している。この構成により、第１の支持部材４及び第２の支持部材５は、負極端子２２ａ及び正極端子２２ｂに対して曲げ応力を与えることなく、挟むことができる。

【0022】

このように、１組の脚部４０と１組の脚部５０とが、結合部２６を間においた状態で電極端子２２を挟持して保持する。この挟持状態を保つために、第１の支持部材４、第２の支持部材５及び電極端子２２は、一体となるように設置される。したがって、組電池１の支持部材は、電極端子同士を結合する結合部２６を間に位置させて、少なくとも２箇所で電極端子２２を挟持して支持する。さらに負極端子２２ａ及び正極端子２２ｂは、支持部材によって支持された状態から、それぞれ直角状となるように曲げられるため、本体部２０と中間部材３は、積層可能な位置関係となる。

【0023】

中間部材３は、熱伝導性に優れた材質で構成され、厚み方向に積層配置される単電池２間に介在する部材である。中間部材３は、全体として断面形状がＬ字状を呈する板状体である。中間部材３は、大部分を占める主壁部３０と、主壁部３０の端部にほぼ直角に折り曲げられた形状の係合片３１と、を備える。主壁部３０は、隣接する単電池２の本体部２０によって挟まれることで、本体部２０の表面と接触して両方の本体部２０からの熱を受熱することができる。この中間部材３からの放熱によって、単電池２が冷却されることになる。係合片３１は、支持部材のうち、内側に位置する第２の支持部材５に係合されることで、第２の支持部材５によって支持される。したがって、電極端子２２の熱は、第２の支持部材５を介して中間部材３に伝達することになる。

【0024】

図５に示すように、組電池１の総正極端子２４は、直列接続される複数の単電池２において一方の最端に位置する正極端子２２ｂに、前述の溶接によって結合される。重ねられた総正極端子２４と正極端子２２ｂは、結合部２６によって一体に固定される。したがって、総正極端子２４と最端に位置する正極端子２２ｂは、結合部２６が形成されることによって導通可能に結合される。総正極端子２４や総負極端子２３は、組電池１に対する通電をオン、オフするメーインリレー等に接続されて、外部から電力が供給されたり、他の電気機器へ向けて放電したりする端子である。

【0025】

１組の脚部４０は正極端子２２ｂに接触し、１組の脚部６０は総正極端子２４に接触して、第１の支持部材４と第３の支持部材６は、一体の総正極端子２４と正極端子２２ｂを挟持して保持する。第３の支持部材６は、胴体部６１と、所定の間隔をあけて胴体部６１から突出する１組の脚部６０と、を備える。第３の支持部材６は、Ｕ字を横向きにした縦断面形状を有し、内側から外側に向けて、すなわち、単電池２の本体部２０から遠ざかる方向に、結合部２６の前後で総正極端子２４に接触する。

【0026】

この場合も、１組の脚部４０と１組の脚部６０とが、結合部２６を間においた状態で一体の総正極端子２４と正極端子２２ｂを挟持して保持する。この挟持状態を保つために、第１の支持部材４、第３の支持部材６、及び一体の総正極端子２４と正極端子２２ｂは、一体となるように設置される。したがって、組電池１の支持部材は、総正極端子２４と正極端子２２ｂとを結合する結合部２６を間に位置させて、少なくとも２箇所でこの一体の端子を挟持して支持する。さらに組電池１における最端の正極端子２２ｂは、支持部材によって支持された状態から、それぞれ直角状となるように曲げられるため、最端の単電池２は、隣接する単電池２と平行で積層可能な位置に設けられる。

【0027】

図６に示すように、組電池１の総負極端子２３は、直列接続される複数の単電池２において他方の最端に位置する負極端子２２ａに、前述の溶接によって結合される。重ねられた総負極端子２３と負極端子２２ａは、結合部２６によって一体に固定される。したがって、総負極端子２３と最端に位置する負極端子２２ａは、結合部２６が形成されることによって導通可能に結合される。

【0028】

１組の脚部４０は総負極端子２３に接触し、１組の脚部６０は負極端子２２ａに接触して、第１の支持部材４と第３の支持部材６は、一体の総正極端子２４と正極端子２２ｂを挟持して保持する。第３の支持部材６は、胴体部６１と、所定の間隔をあけて胴体部６１から突出する１組の脚部６０と、を備える。第３の支持部材６は、Ｕ字を横向きにした縦断面形状を有し、内側から外側に向けて、すなわち、単電池２の本体部２０から遠ざかる方向に、結合部２６の前後で総負極端子２３に接触する。

【0029】

この場合も、１組の脚部４０と１組の脚部６０とが、結合部２６を間においた状態で一体の総負極端子２３と負極端子２２ａを挟持して保持する。この挟持状態を保つために、第１の支持部材４、第３の支持部材６及び一体の総負極端子２３と負極端子２２ａは、一体となるように設置される。したがって、組電池１の支持部材は、総負極端子２３と負極端子２２ａとを結合する結合部２６を間に位置させて、少なくとも２箇所でこの一体の端子を挟持して支持する。さらに最端の負極端子２２ａは、支持部材によって支持された状態から、それぞれ直角状となるように曲げられるため、最端の単電池２は、隣接する単電池２と平行で積層可能な位置に設けられる。

【0030】

図７に示すように、第１の支持部材４と第２の支持部材５とは、係止片と係合溝とを有して互いに係合することによって電極端子２２を挟持した状態で一体に固定される。第１の支持部材４は、第２の支持部材５に向かって延びる１組の係止片４２を備える。第２の支持部材５は、各係止片４２が嵌って係合する係止溝５６を備える。

【0031】

第１の支持部材４と第２の支持部材５とを一体に固定するための構成は、図７に図示する係合による固定の他に、図８に図示する螺合手段によるものであってもよい。この場合、図７に示すように、第１の支持部材１０４と第２の支持部材１０５とは、凹部４３と突出片５４とを有して互いに嵌め合うことによって互いの位置関係が決まり、かつ電極端子２２を挟持した状態で螺合手段によって一体に固定される。電極端子２２を挟持して凹部４３と突出片５４とが嵌め合った状態で、第１の支持部材１０４に形成された貫通穴４４と第２の支持部材１０５に形成された貫通穴５５とにボルト１０を通す。このボルト１０の雄ねじ部の先端にナット１１を取り付けて締めることで、第１の支持部材１０４と第２の支持部材１０５は電極端子２２を挟持した状態で一体に固定される。

【0032】

第１の支持部材４と第２の支持部材５とを一体に固定するための構成は、図７、図８に図示する係合による固定の他に、リベット、かしめ、熱溶着、接着などであってもよい。

【0033】

次に、組電池１の製造方法について図９〜図１１を参照して説明する。組電池１の製造方法は、電池配置工程（ステップＳ１０）、溶接工程（ステップＳ２０）、支持工程（ステップＳ３０）、折曲工程（ステップＳ４０）、積層工程（ステップＳ５０）、及び拘束工程（ステップＳ６０）を少なくとも有する。組電池１を製造する方法は、製造ラインを用いた一連の流れ作業によって、実施することができる。したがって、組電池１の製造方法は、人による組立て作業だけでなく、ロボットによる組立て作業を実施可能にする。

【0034】

図１０及び図１１に図示するように、電池配置工程では、製造ライン上の所定の位置に単電池２ｅと単電池２ｆを設置する。また、図１０及び図１１に図示する矢印は、製造ラインにおいて単電池２が搬送される方向を示している。したがって、図１０及び図１１では、図の矢印向きの方向に進むほど、後工程を示している。

【0035】

単電池２ｅは、本体部２０を上側にシール部２１を下側にした姿勢で設置し、単電池２ｆは、本体部２０を下側にシール部２１を上側にした姿勢で設置する。したがって、電池配置工程では、製造ラインにおいて、単電池２ｅの姿勢と単電池２ｆの姿勢が交互に連続するように単電池２を配置する。

【0036】

電池配置工程では、単電池２ｅと単電池２ｆは、所定の長さで重なり合う前述の電極端子２２の重ね合わせ部分を形成するように配置される。単電池２ｅと単電池２ｆは、電池積層体において隣接し、単電池２ｅの方が下側に位置する。このとき、所定位置に設置される隣り合う単電池２の間隔は、製造ラインにおいて一定の間隔（一定ピッチ）に設定されている。したがって、組電池１の製造方法によれば、隣り合う単電池２間は一定ピッチで配置されるので、製造工程において各単電池２の位置決めを確実かつ一義的に設定することができる。

【0037】

次に溶接工程では、図１０及び図１１に図示するように、電池配置工程で所定の位置に位置決めされた電極端子２２の重ね合わせ部分に、溶接を行う。溶接される部分のピッチは、電池配置工程において一定寸法に設定される。このため、製造ラインにおいて、所定の位置で溶接を行うように設置された溶接機器１２によって、確実に結合部２６を形成することができる。したがって、製造ラインにおいて、結合部２６のピッチは、一定寸法に設定することができる。

【0038】

次に支持工程では、第１の支持部材４及び第２の支持部材５によって、前述したように、電極端子２２を挟持して、結合部２６に負荷がかからないように支持する。さらに、支持工程では、第１の支持部材４及び第３の支持部材６によって、前述したように、負極端子２２ａと総負極端子２３との部２６や正極端子２２ｂと総正極端子２４との結合部２６を挟持して負荷がかからないように支持する。また、この支持工程では、電極端子２２を支持する前に、組電池１において所定の位置にくる第１の支持部材４に、対応するスペーサ部材７、８、８Ａ、８Ｂのいずれかを予め仮固定しておく。さらに、支持工程では、電極端子２２を支持する前に、組電池１の所定の位置にくる第２の支持部材５に、対応する中間部材３を前述した係合構造によって予め仮固定しておく（以上、図１０及び図１１参照）。

【0039】

次に折曲工程では、図１０及び図１１に図示するように、支持工程で支持された電極端子２２を、支持されている部分の近傍で直角状に折り曲げる。このとき、電極端子２２は、結合部２６の両側で確実かつ安定的に支持されているため、結合部２６に負荷を与えることなく、電極端子２２の折り曲げを実施できる。

【0040】

次に行われる積層工程は、折曲工程で折り返された単電池２及び中間部材３を順次ジャッキ１３の台上に重ねる工程である。この積層工程では、すでに単電池２ａ、２ｂ等が載せられたジャッキ１３の台を下げた状態から上げた状態にすることによって、折曲工程で折り返された単電池２ｃ、２ｄ、及び中間部材３を、さらに電池積層体の上に積み上げるように載せて重ねる（図１０及び図１１参照）。積層工程は、組電池１を構成する所定個数の単電池２及び中間部材３をすべて積層した電池積層体を形成する。

【0041】

次に拘束工程は、積層工程で組み立てられた電池積層体を両側から圧縮するような拘束力を与えて、電池積層体を一体に固定する工程である。拘束工程では、電池積層体の両側にエンドプレート９を設置する。そして、１組のエンドプレート９の四隅に設けられた貫通穴、第１の支持部材４に設けられた貫通穴９２、及びスペーサ部材７、８、８Ａ、８Ｂに設けられた貫通穴に、ボルト９０のシャフト部をそれぞれ挿通し、雄ねじ部をナット９１締めする。

【0042】

４本のボルト９０のそれぞれが、エンドプレート９、第１の支持部材４、スペーサ部材７、８、８Ａ、８Ｂを貫通して一体に支持する状態で、各雄ねじ部に螺合したナット９１を締め付けていくと、ボルト９０の頭部とナット９１の間隔が狭まっていく。そして、電池積層体は、１組のエンドプレート９によって両側から挟み込まれる。このように、拘束工程において、単電池２と中間部材３を交互に配した電池積層体には、４個の拘束部材による圧縮力が作用し、複数の単電池２と中間部材３とが一体の組電池１として拘束される。

【0043】

第１実施形態の組電池がもたらす作用効果について説明する。組電池１は、それぞれ扁平状の外装を有し、厚み方向に積層される複数の単電池２と、単電池２間に配される中間部材３と、がボルト９０及びナット９１で構成される拘束部材によって一体に固定された電池積層体である。組電池１は、厚み方向に隣接する単電池２における板状の電極端子２２あって異極の電極端子同士を結合する結合部２６を間に位置させた少なくとも２箇所で、結合された電極端子２２を挟持して支持する支持部材を備える。複数の単電池２は、結合部２６によって連結された電極端子２２が支持部材の前後で折り曲げられた状態で、一体に積層される。

【0044】

この構成によれば、支持部材は、電極端子２２の結合部２６を間においた位置で、すなわち、端子結合部の両側の２箇所で電極端子２２を挟んで支持する。このため、例えば複数の単電池２に対して拘束力を与えて一体に構成する際や、組電池１の実使用時に起こりうる振動等によって電極端子２２に伝搬する外力は、電極端子２２を支持する支持部材に加わることになる。

【0045】

したがって、このような外力は、支持部材が受け止めるため、端子結合部に直接かからない。この作用によれば、端子結合部にかかる荷重、振動等の負荷を低減することができる。さらに、電極端子２２は、支持部材によって確実に保持された状態で支持部材の前後の位置で折り曲げられるため、折り曲げ後の単電池２の位置を正確に設定することができる。以上により、電極端子２２の折り曲げによる端子結合部にかかる負荷を低減し、さらに単電池２の位置決め向上が図れる組電池１が得られる。

【0046】

また、支持部材は、互いに係合しあって電極端子を挟持する第１の支持部材４と第２の支持部材５とを備えて構成される。この構成によれば、少なくとも第１の支持部材４と第２の支持部材５とによって、電極端子２２の結合部２６を間においた位置で、すなわち、端子結合部の両側の２箇所で電極端子２２を挟んで支持することができる。このため、単電池２間の相対変位を抑制することができる。したがって、少なくとも２つの部材により両側からの挟持によって、安定的かつ確実に電極端子２２を支持することができる。

【0047】

また、組電池１は、異極の電極端子同士と一体に重ね合わされる部材であって、異極の電極端子同士と結合する結合部２６が形成される補強部材２５をさらに備える。この高背によれば、結合部２６は、負極端子２２ａ、正極端子２２ｂ及び補強部材２５によって重なった部分に形成される。このため、結合部２６に高い剛性を持たせることができ、結合部２６の品質をさらに高めることができる。

【0048】

また、組電池１は、厚み方向に隣接する単電池２の間に介在し、単電池２と接触して単電池２の熱が伝達される中間部材３をさらに備える。第２の支持部材５は、中間部材３を支持する。この構成によれば、単電池２間に介在させて単電池２との高い熱伝達性を必要とする中間部材３を支持するとともに、結合部２６に負荷がかからないように支持する支持部材を提供できる。したがって、熱伝達性の向上に寄与するとともに、端子結合部の負荷低減及び単電池２の位置決め向上を図る組電池１を提供できる。

【0049】

また、組電池１は、支持部材及び複数の単電池２に対して、圧縮力を作用する拘束部材を備える。この構成によれば、拘束部材は、支持部材及び複数の単電池２の両方を一体物として固定することができる。したがって、支持部材の安定性がより向上し、耐振動性が高く、端子結合部の品質を長く維持できる組電池１を提供できる。

【0050】

さらに拘束部材は、支持部材の一部を貫通するシャフト部を有するボルト９０と、ボルト９０に螺合するナット９１と、を含む。この構成によれば、ボルト９０を各部材に挿通させてナット９１によって締め付け固定することで、一体物として容易に固定できる構造を提供できる。

【0051】

また、組電池１の製造方法は、電池配置工程（ステップＳ１０）と、溶接工程（ステップＳ２０）と、支持工程（ステップＳ３０）と、折曲工程（ステップＳ４０）と、積層工程（ステップＳ５０）と、拘束工程（ステップＳ６０）と、を順に実施する方法である。電池配置工程は、異極の負極端子２２ａと正極端子２２ｂの重ね合わせ部分を形成するように、所定の間隔で単電池２を配置して位置決めする工程である。溶接工程は、電池配置工程で所定の位置に位置決めされた電極端子２２の重ね合わせ部分を溶接して結合する工程である。支持工程は、溶接工程の溶接により結合された結合部２６を間に位置させるように、第１の支持部材４及び第２の支持部材５によって電極端子２２を挟持して支持する工程である。折曲工程は、支持工程で支持された状態の電極端子２２を直角状に折り曲げる工程である。積層工程は、折曲工程で折り返された単電池を隣接する他の単電池に重ねて、複数個の単電池を積層して電池積層体を形成する工程である。拘束工程は、積層工程で積層された電池積層体を両側から圧縮するような拘束力を与えて、電池積層体を一体に固定する工程である。

【0052】

この製造方法によれば、例えば、複数の単電池２に対して拘束力を与えて一体に構成する際や、組電池１の実使用時に起こりうる振動等によって電極端子２２に加わりうる外力を、第１の支持部材４及び第２の支持部材５で受け止めることができる。このような外力は端子結合部には直接かからないため、端子結合部にかかる荷重、振動等の負荷を低減することができる。さらに、電極端子２２は、支持部材によって確実に保持された状態で支持部材の前後の位置で折り曲げられる。このため、折り曲げ後の単電池２の位置を正確に設定することができる。このため、積層される単電池２間の寸法も所定の寸法に設定しやすい。以上より、この製造方法によれば、端子結合に係る品質が確保でき、さらに単電池２の位置決め向上が図れる組電池１を提供できる。

【0053】

（他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。

【0054】

前述の実施形態において組電池１を構成する複数の単電池２は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金等からなる外装ケースによってその外周面を被覆された扁平状直方体であってもよい。この場合の組電池１は、単電池２と絶縁スペーサとを交互に所定個数積層した電池積層体を、積層方向の両端部から拘束部材で挟みことで一体にしたものとすることができる。

【0055】

前述の実施形態において図７に図示する係合関係を、第２の支持部材５に第１の支持部材４に向かって延びる１組の係止片を備え、第２の支持部材５に各係止片が嵌って係合する係止溝を備えるように構成してもよい。

【0056】

前述の実施形態において図８に図示する嵌合関係を、第１の支持部材１０４に凹部を設け、第２の支持部材１０５に、凹部に嵌る突出片を設けるように構成してもよい。

【符号の説明】

【0057】

２…単電池
４…第１の支持部材（支持部材）
５…第２の支持部材（支持部材）
２２ａ…負極端子（電極端子）
２２ｂ…正極端子（電極端子）
２６…結合部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】