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(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】6252216
(24)【登録日】2017年12月8日
(45)【発行日】2017年12月27日
(54)【発明の名称】組電池
(51)【国際特許分類】
H01M 2/10 20060101AFI20171218BHJP
H01M 10/48 20060101ALI20171218BHJP
【ＦＩ】
H01M2/10 Y
H01M2/10 S
H01M10/48 301
【請求項の数】8
【全頁数】24
(21)【出願番号】特願2014-22597(P2014-22597)
(22)【出願日】2014年2月7日
(65)【公開番号】特開2015-149238(P2015-149238A)
(43)【公開日】2015年8月20日
【審査請求日】2016年7月5日
(73)【特許権者】
【識別番号】000004695
【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ
(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】上田 賢治
(72)【発明者】
【氏名】太田 久喜
(72)【発明者】
【氏名】新開 竜一郎
(72)【発明者】
【氏名】山本 康平
【審査官】
佐藤 知絵
(56)【参考文献】
【文献】
特開２０１１−２２８３０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１２−１２９０２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許第２８１２３７６（ＵＳ，Ａ）
【文献】
特開２０１３−１３１３４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００８−３１１１７３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００３−３６８３０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｈ０１Ｍ ２／１０
Ｈ０１Ｍ １０／４８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
積層された複数の扁平状単電池（１１）を含む電池スタック（１０）と、
前記電池スタックを前記扁平状単電池の積層方向（ＸＸ）に挟圧して拘束する拘束装置（２０）と、を備える組電池であって、
前記拘束装置は、
前記電池スタックの前記積層方向の両端に配置され、前記電池スタックの前記積層方向の端部を押圧して前記電池スタックを前記積層方向に挟圧する一対の端部押圧部材（３０、３０Ａ、３０Ｂ）と、
前記電池スタックの側方を前記積層方向に沿って延びるように設けられ、前記一対の端部押圧部材に係止して、前記電池スタックを挟圧して拘束する拘束荷重を前記一対の端部押圧部材に対して付与する拘束荷重付与手段（４０）と、を備え、
前記一対の端部押圧部材の少なくとも一方は、
前記電池スタックの端部に位置する前記扁平状単電池の中央部（１１０）に向かって突出するように湾曲した湾曲部（３２１）を有し、前記湾曲部の突出方向の先端（３２１１）が前記中央部を押圧する部材であって、前記拘束荷重に応じて前記湾曲部が弾性変形して前記積層方向の寸法が変化する板状弾性部材（３２、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄ）と、
前記弾性変形の度合いに応じて変位し、前記板状弾性部材の前記積層方向の寸法（Ｌ１）に対応する特性情報を指し示す指標部（３１４、３２３）と、
を具備しており、
前記湾曲部は、前記積層方向に直交する平面上で所定方向（ＹＹ）に延びる仮想線に対して湾曲して、前記積層方向に突出しており、
前記指標部は、前記所定方向における前記板状弾性部材の長さ寸法（Ｌ２）に関する情報を前記特性情報として指し示すものであり、
前記拘束荷重付与手段は、前記一対の端部押圧部材に係止して前記端部押圧部材同士を連結する部材であって、前記直交する方向における前記端部押圧部材の縁部同士を連結する複数の連結部材（４１、４２）を有し、
前記複数の連結部材のそれぞれは前記端部押圧部材の異なる部位同士を連結して、前記複数の連結部材のそれぞれが前記一対の端部押圧部材に係止する部位の間隔を調節可能であり、
前記指標部は、前記複数の連結部材がそれぞれ前記係止する部位に対応して、複数の前記特性情報を指し示すことを特徴とする組電池。
前記電池スタックを前記扁平状単電池の積層方向（ＸＸ）に挟圧して拘束する拘束装置（２０）と、を備える組電池であって、
前記拘束装置は、
前記電池スタックの前記積層方向の両端に配置され、前記電池スタックの前記積層方向の端部を押圧して前記電池スタックを前記積層方向に挟圧する一対の端部押圧部材（３０、３０Ａ、３０Ｂ）と、
前記電池スタックの側方を前記積層方向に沿って延びるように設けられ、前記一対の端部押圧部材に係止して、前記電池スタックを挟圧して拘束する拘束荷重を前記一対の端部押圧部材に対して付与する拘束荷重付与手段（４０）と、を備え、
前記一対の端部押圧部材の少なくとも一方は、
前記電池スタックの端部に位置する前記扁平状単電池の中央部（１１０）に向かって突出するように湾曲した湾曲部（３２１）を有し、前記湾曲部の突出方向の先端（３２１１）が前記中央部を押圧する部材であって、前記拘束荷重に応じて前記湾曲部が弾性変形して前記積層方向の寸法が変化する板状弾性部材（３２、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄ）と、
前記弾性変形の度合いに応じて変位し、前記板状弾性部材の前記積層方向の寸法（Ｌ１）に対応する特性情報を指し示す指標部（３１４、３２３）と、
を具備しており、
前記湾曲部は、前記積層方向に直交する平面上で所定方向（ＹＹ）に延びる仮想線に対して湾曲して、前記積層方向に突出しており、
前記指標部は、前記所定方向における前記板状弾性部材の長さ寸法（Ｌ２）に関する情報を前記特性情報として指し示すものであり、
前記拘束荷重付与手段は、前記一対の端部押圧部材に係止して前記端部押圧部材同士を連結する部材であって、前記直交する方向における前記端部押圧部材の縁部同士を連結する複数の連結部材（４１、４２）を有し、
前記複数の連結部材のそれぞれは前記端部押圧部材の異なる部位同士を連結して、前記複数の連結部材のそれぞれが前記一対の端部押圧部材に係止する部位の間隔を調節可能であり、
前記指標部は、前記複数の連結部材がそれぞれ前記係止する部位に対応して、複数の前記特性情報を指し示すことを特徴とする組電池。
【請求項2】
前記板状弾性部材（３２Ｂ）は、前記所定方向における前記先端の位置を前記電池スタックに対して位置決めする位置決め部（３２１ａ）を有し、
前記指標部は、前記位置決め部を基準とした前記板状弾性部材の前記長さ寸法に関する情報を前記複数の特性情報として指し示すことを特徴とする請求項１に記載の組電池。
前記指標部は、前記位置決め部を基準とした前記板状弾性部材の前記長さ寸法に関する情報を前記複数の特性情報として指し示すことを特徴とする請求項１に記載の組電池。
【請求項3】
前記端部押圧部材は、前記直交する平面の延在方向に拡がるエンドプレート部材（３１、３１Ａ、３１Ｂ）を有す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】
前記板状弾性部材（３２、３２Ｃ、３２Ｄ）は、前記エンドプレート部材（３１）と前記電池スタックとの間に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の組電池。
【請求項5】
前記板状弾性部材（３２Ｃ）は、波状をなす波板部（３２０）を有し、
前記湾曲部は前記波板部の一部からなり、
前記波板部の前記電池スタックへ向かって突出する複数の先端部（３２１１、３２０１）により、前記電池スタックの端部に位置する前記扁平状単電池を押圧することを特徴とする請求項４に記載の組電池。
前記湾曲部は前記波板部の一部からなり、
前記波板部の前記電池スタックへ向かって突出する複数の先端部（３２１１、３２０１）により、前記電池スタックの端部に位置する前記扁平状単電池を押圧することを特徴とする請求項４に記載の組電池。
【請求項6】
積層された複数の扁平状単電池（１１）を含む電池スタック（１０）と、
前記電池スタックを前記扁平状単電池の積層方向（ＸＸ）に挟圧して拘束する拘束装置（２０）と、を備える組電池であって、
前記拘束装置は、
前記電池スタックの前記積層方向の両端に配置され、前記電池スタックの前記積層方向の端部を押圧して前記電池スタックを前記積層方向に挟圧する一対の端部押圧部材（３０）と、
前記電池スタックの側方を前記積層方向に沿って延びるように設けられ、前記一対の端部押圧部材に係止して、前記電池スタックを挟圧して拘束する拘束荷重を前記一対の端部押圧部材に対して付与する拘束荷重付与手段（４０）と、を備え、
前記一対の端部押圧部材の少なくとも一方は、
前記電池スタックの端部に位置する前記扁平状単電池の中央部（１１０）に向かって突出するように湾曲した湾曲部（３２１）を有し、前記湾曲部の突出方向の先端（３２１１）が前記中央部を押圧する部材であって、前記拘束荷重に応じて前記湾曲部が弾性変形して前記積層方向の寸法が変化する板状弾性部材（３２Ｃ）と、
前記弾性変形の度合いに応じて変位し、前記板状弾性部材の前記積層方向の寸法（Ｌ１）に対応する特性情報を指し示す指標部（３１４、３２３）と、
を具備しており、
前記端部押圧部材は、前記積層方向に直交する平面の延在方向に拡がるエンドプレート部材（３１）を有しており、
前記板状弾性部材は、前記エンドプレート部材と前記電池スタックとの間に設けられており、
前記板状弾性部材は、波状をなす波板部（３２０）を有し、
前記湾曲部は前記波板部の一部からなり、
前記波板部の前記電池スタックへ向かって突出する複数の先端部（３２１１、３２０１）により、前記電池スタックの端部に位置する前記扁平状単電池を押圧することを特徴とする組電池。
前記電池スタックを前記扁平状単電池の積層方向（ＸＸ）に挟圧して拘束する拘束装置（２０）と、を備える組電池であって、
前記拘束装置は、
前記電池スタックの前記積層方向の両端に配置され、前記電池スタックの前記積層方向の端部を押圧して前記電池スタックを前記積層方向に挟圧する一対の端部押圧部材（３０）と、
前記電池スタックの側方を前記積層方向に沿って延びるように設けられ、前記一対の端部押圧部材に係止して、前記電池スタックを挟圧して拘束する拘束荷重を前記一対の端部押圧部材に対して付与する拘束荷重付与手段（４０）と、を備え、
前記一対の端部押圧部材の少なくとも一方は、
前記電池スタックの端部に位置する前記扁平状単電池の中央部（１１０）に向かって突出するように湾曲した湾曲部（３２１）を有し、前記湾曲部の突出方向の先端（３２１１）が前記中央部を押圧する部材であって、前記拘束荷重に応じて前記湾曲部が弾性変形して前記積層方向の寸法が変化する板状弾性部材（３２Ｃ）と、
前記弾性変形の度合いに応じて変位し、前記板状弾性部材の前記積層方向の寸法（Ｌ１）に対応する特性情報を指し示す指標部（３１４、３２３）と、
を具備しており、
前記端部押圧部材は、前記積層方向に直交する平面の延在方向に拡がるエンドプレート部材（３１）を有しており、
前記板状弾性部材は、前記エンドプレート部材と前記電池スタックとの間に設けられており、
前記板状弾性部材は、波状をなす波板部（３２０）を有し、
前記湾曲部は前記波板部の一部からなり、
前記波板部の前記電池スタックへ向かって突出する複数の先端部（３２１１、３２０１）により、前記電池スタックの端部に位置する前記扁平状単電池を押圧することを特徴とする組電池。
【請求項7】
前記湾曲部は、前記積層方向に直交する平面上で所定方向（ＹＹ）に延びる仮想線に対して湾曲して、前記積層方向に突出しており、
前記指標部は、前記所定方向における前記板状弾性部材の長さ寸法（Ｌ２）に関する情報を前記特性情報として指し示すことを特徴とする請求項６に記載の組電池。
前記指標部は、前記所定方向における前記板状弾性部材の長さ寸法（Ｌ２）に関する情報を前記特性情報として指し示すことを特徴とする請求項６に記載の組電池。
【請求項8】
前記一対の端部押圧部材は、両者とも前記板状弾性部材を具備することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１つに記載の組電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数の単電池を積層した電池スタックを有する組電池に関する。
【背景技術】
【0002】
従来技術として、例えば下記特許文献１に開示された組電池がある。この組電池は、複数の扁平状の単電池が配列された積層体と、積層体を挟むように設けられて積層体を挟圧するエンドプレートと、エンドプレートに対して積層体を挟圧する拘束荷重を付与する拘束バンドとを備えている。拘束バンドは、積層体の側方を単電池の積層方向に沿って延びるバンド本体部とバンド本体部の両端に形成されたバンド曲げ部とを有してコの字状に形成され、バンド曲げ部がエンドプレートの縁部に固定されている。そして、バンド本体部とバンド曲げ部とが形成する角度で積層体の拘束荷重を検出するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１３−１３１３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記従来技術の組電池では、積層体の単電池積層方向寸法が増大すると拘束荷重が増大するが、エンドプレートが撓むと拘束荷重を精度良く検出することができない。エンドプレートを薄型化等してエンドプレートの剛性が比較的低い場合には、エンドプレートの撓み量が大きくなり、拘束荷重の検出精度は極めて悪化する。
【0005】
積層体を構成する扁平状の単電池では、厚さ方向の寸法変化は周縁部よりも中央部の方が大きくなり易い。ところが、エンドプレートの撓み量が極めて大きい場合には、エンドプレートの中央部が隣接する単電池の中央部から離れる方向に変位してしまい、拘束荷重を精度良く検出することができない。また、扁平状の単電池では、一般的に、中央部に電極対とセパレータとの積層構造からなる電池反応部を有している。ところが、エンドプレートの撓み量が極めて大きい場合には、隣接する単電池の中央部を確実に押すように拘束することができない。
【0006】
このように、従来技術の組電池では、積層体の端部を押圧する端部押圧部材であるエンドプレートが、隣接する単電池の中央部を確実に押圧できず、電池スタックである積層体の拘束荷重も精度良く検出することができない場合があるという問題がある。
【0007】
本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、単電池の中央部を押圧して電池スタックを確実に拘束でき、かつ、電池スタックの拘束荷重を精度良く検出することが可能な組電池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】
上記目的を達成するため、開示された技術の一つでは、一対の端部押圧部材（３０、３０Ａ、３０Ｂ）の少なくとも一方は、
電池スタック（１０）の端部に位置する扁平状単電池（１１）の中央部（１１０）に向かって突出するように湾曲した湾曲部（３２１）を有し、湾曲部の突出方向の先端（３２１１）が中央部を押圧する部材であって、拘束荷重に応じて湾曲部が弾性変形して積層方向の寸法が変化する板状弾性部材（３２、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄ）と、
弾性変形の度合いに応じて変位し、板状弾性部材の積層方向の寸法（Ｌ１）に対応する特性情報を指し示す指標部（３１４、３２３）と、
を具備しており、
湾曲部は、積層方向に直交する平面上で所定方向（ＹＹ）に延びる仮想線に対して湾曲して、積層方向に突出しており、
指標部は、所定方向における板状弾性部材の長さ寸法（Ｌ２）に関する情報を特性情報として指し示すものであり、
拘束荷重付与手段は、一対の端部押圧部材に係止して端部押圧部材同士を連結する部材であって、積層方向に直交する方向における端部押圧部材の縁部同士を連結する複数の連結部材（４１、４２）を有し、
複数の連結部材のそれぞれは端部押圧部材の異なる部位同士を連結して、複数の連結部材のそれぞれが一対の端部押圧部材に係止する部位の間隔を調節可能であり、
指標部は、複数の連結部材がそれぞれ係止する部位に対応して、複数の特性情報を指し示すことを特徴としている。
また、開示された技術の他の一つでは、
一対の端部押圧部材（３０）の少なくとも一方は、
電池スタック（１０）の端部に位置する扁平状単電池（１１）の中央部（１１０）に向かって突出するように湾曲した湾曲部（３２１）を有し、湾曲部の突出方向の先端（３２１１）が中央部を押圧する部材であって、拘束荷重に応じて湾曲部が弾性変形して積層方向の寸法が変化する板状弾性部材（３２Ｃ）と、
弾性変形の度合いに応じて変位し、板状弾性部材の積層方向の寸法（Ｌ１）に対応する特性情報を指し示す指標部（３１４、３２３）と、
を具備しており、
端部押圧部材は、積層方向に直交する平面の延在方向に拡がるエンドプレート部材（３１）を有しており、
板状弾性部材は、エンドプレート部材と電池スタックとの間に設けられており、
板状弾性部材は、波状をなす波板部（３２０）を有し、
湾曲部は波板部の一部からなり、
波板部の電池スタックへ向かって突出する複数の先端部（３２１１、３２０１）により、電池スタックの端部に位置する扁平状単電池を押圧することを特徴としている。
【0009】
これによると、電池スタックの端部に位置する扁平状単電池の中央部を、板状弾性部材の湾曲部の先端で押圧して、電池スタックを拘束することができる。また、拘束に伴い湾曲部が弾性変形する板状弾性部材の電池スタック積層方向の寸法に対応する特性情報を指標部で指し示すことができる。したがって、扁平状単電池の中央部を板状弾性部材の湾曲部で押圧して電池スタックを確実に拘束することができ、かつ、電池スタックの拘束加重を指標部で精度良く検出することができる。
【0010】
なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明を適用した第１の実施形態における組電池である電池パック１を備える蓄電装置の概略構成図である。
【図5】電池セル１１の一例である電池セル１１Ａを示す平面図である。
【図6】電池セル１１Ａの電極体１１１の構成を説明する図である。
【図7】電池セル１１の他の一例である電池セル１１Ｂを示す平面図である。
【図8】電池セル１１Ｂの電極体１１１ｂの構成を説明する図である。
【図9】板ばね３２の構成を示す平面図である。
【図10】第１の実施形態の電池パック１の仮組み体を示す断面図である。
【図11】第１の実施形態の電池パック１が経年変化したときの一例を示す断面図である。
【図12】電池パック１の指標部の一例を示す図である。
【図13】電池パック１の指標部の他の一例を示す図である。
【図14】第２の実施形態における電池パックの断面図である。
【図17】第３の実施形態における電池パックの断面図である。
【図18】第３の実施形態の板ばねの突出部の一例を示す平面図である。
【図19】第３の実施形態の板ばねの突出部の他の一例を示す平面図である。
【図20】第３の実施形態の板ばねの突出部の他の一例を示す平面図である。
【図21】第３の実施形態の板ばねの突出部の他の一例を示す平面図である。
【図22】第４の実施形態における電池パックをＸＸ方向から見た図（第１の実施形態のＩＩ矢視図に相当する図）である。
【図24】第４の実施形態の他の例の電池パックをＸＸ方向から見た図である。
【図26】第４の実施形態の他の例の電池パックをＸＸ方向から見た図である。
【図27】第５の実施形態における電池パックをＸＸ方向から見た図である。
【図29】第６の実施形態における電池パックの断面図である。
【図30】第６の実施形態の板ばねの他の例を示す断面図である。
【図31】第７の実施形態における電池パックの断面図である。
【図32】第７の実施形態の指標部の他の例を示す断面図である。
【図33】第８の実施形態における電池パックをＸＸ方向から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【0014】
図１に示すように、本実施形態の蓄電装置は、組電池である電池パック１、ケース２、および、熱交換器３を有している。電池パック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である。
【0015】
電池パック１は、ケース２内に収容されている。ケース２は、例えばアルミニウム合金材または鉄材等からなる金属製である。ケース２は、例えば樹脂製とすることもできる。熱交換器３は、例えばアルミニウム合金製の複数のチューブを有しており、電池パック１を温度調節するための熱媒体が内部を流通する。熱交換器３内には、シロッコファン等の送風手段により送風される空気等の気体、エンジン冷却水等の液体、ヒートポンプサイクルを循環する冷媒等の気液二相流体等を熱媒体として流通させることができる。ヒートポンプサイクルを循環する冷媒を熱媒体とする場合には、電池パック１を温度調節するためのヒートポンプサイクルの一部と、車両用空調装置のヒートポンプサイクルの一部とを、共用することが可能である。
【0016】
電池パック１は、電池スタック１０および拘束装置２０を備えている。電池スタック１０は、図示ＸＸ方向に積層された複数の電池セル１１を有している。それぞれの電池セル１１は、図示ＸＸ方向に対して直交する方向（図２図示ＹＹ方向やＺＺ方向）に拡がる扁平状をなしており、本実施形態のおける扁平状単電池に相当する。
【0017】
電池セル１１は、外形が四角形状をなして板状に形成された充放電可能な電池（二次電池）であり、本例では、リチウムイオン電池からなっている。電池セル１１は、リチウムイオン電池に限らず、ニッケル水素電池等の他の二次電池であってもかまわない。以下、電池セル１１の積層方向をＸＸ方向と呼ぶ場合がある。
【0018】
電池セル１１には、例えば図５に示すような積層体ラミネートタイプの電池セル１１Ａを用いることができる。電池セル１１Ａは、電極体１１１と、電極体１１１に密着しつつ電極体１１１の両面を覆う樹脂製のラミネートフィルム１１２とを有している。
【0019】
電極体１１１は、例えば図６に示すように、＋側の集電用の金属箔１１３と、−側の集電用の金属箔１１４とが、セパレータ１１５を挟むように多層構造に形成された構造体を有している。金属箔１１３の両側の表面には、正極活物質１１３ａが設けられている。金属箔１１４の両側の表面には、負極活物質１１４ａが設けられている。
【0020】
このような多層構造体からなる電極体１１１は、図５に示すように、図示左方側に正極端子１１６を有している。また、電極体１１１は、図示右方側に負極端子１１７を有している。
【0021】
正極端子１１６には、金属箔１１３のうち図５図示左方側で活物質１１３ａが設けられていない部分が電気的に接続している。電極体１１１の複数の金属箔１１３の端部同士を集合させて、例えば溶接により、全ての金属箔１１３の端部が正極端子１１６に電気的に接続している。
【0022】
また、負極端子１１７には、金属箔１１４のうち図５図示右方側で活物質１１４ａが設けられていない部分が電気的に接続している。電極体１１１の複数の金属箔１１４の端部同士を集合させて、例えば溶接により、全ての金属箔１１４の端部が負極端子１１７に電気的に接続している。
【0023】
正極端子１１６および負極端子１１７は、図示ＹＹ方向のおける外方側の端部がラミネートフィルム１１２から突出している。したがって、電極体１１１のセパレータ１１５を介して密着されるべき反応面は、電池セル１１ＡのＹＹ方向における中央部１１０に位置する。
【0024】
また、電池セル１１には、例えば図７に示すような角型の缶タイプの電池セル１１Ｂを用いることができる。電池セル１１Ｂは、電極体１１１ｂと、電極体１１１ｂの両面に密着しつつ電極体１１１ｂを内部に収容する金属製の筐体１１８とを有している。
【0025】
電極体１１１ｂは、例えば図８に示すように、＋側の集電用の金属箔１１３と、−側の集電用の金属箔１１４とが、セパレータ１１５を挟むように４層構造に形成されたシート体を扁平状に巻回して形成された構造体を有している。金属箔１１３の両側の表面には、正極活物質１１３ａが設けられている。金属箔１１４の両側の表面には、負極活物質１１４ａが設けられている。このような４層構造巻回体からなる電極体１１１ｂは、金属箔１１３のうち図８図示左方手前側で活物質が設けられていない部分に電気的に接続する正極端子１１６ｂ（図７参照）を有している。また、電極体１１１ｂは、金属箔１１４のうち図８図示右方奥側で活物質が設けられていない部分に電気的に接続する負極端子１１７ｂ（図７参照）を有している。
【0026】
正極端子１１６ｂおよび負極端子１１７ｂは、図７図示上方側の端部が筐体１１８から突出している。したがって、電極体１１１ｂのセパレータ１１５を介して密着されるべき反応面は、電池セル１１ＢのＹＹ方向における中央部１１０に位置する。
【0027】
なお、電池セル１１Ａ、１１Ｂの正極端子および負極端子は、例えば図示を省略したバスバにより電気的に接続されて、複数の電池セル１１Ａ、１１Ｂは、相互に直列もしくは並列に電気接続されている。
【0028】
図１に示すように、隣り合う電池セル１１の間には、それぞれ熱伝導板１２が介設されている。熱伝導板１２は、例えばアルミニウム合金等の金属製であり、例えば折り曲げ加工により図示下部が屈曲した断面Ｌ字形状をなしている。熱伝導板１２の下端面は、熱交換器３に接している。熱伝導板１２は、熱交換器３内を流通する熱媒体と電池セル１１との間で熱移動を行い、電池セル１１を温度調節する。
【0029】
電池セル１１に、缶タイプの電池セル１１Ｂを採用する場合には、電池セル１１Ｂの外周面に沿って絶縁フィルム部材等を設け、熱伝導板１２や端部押圧部材３０との間に電気的絶縁層を形成することが好ましい。
【0030】
電池セル１１と熱伝導板１２とが積層された電池スタック１０は、拘束装置２０により拘束されている。拘束装置２０は、電池スタック１０の両端部を押圧する一対の端部押圧部材３０と、一対の端部押圧部材３０に係止する拘束部材４０とを備えている。
【0031】
端部押圧部材３０は、電池スタック１０のＸＸ方向端部に配置されてＸＸ方向に直交する方向（直交する平面の延在方向）に拡がるエンドプレート３１と、エンドプレート３１と電池スタック１０との間に配置される板ばね３２とを有している。端部押圧部材３０は、電池スタック１０のＸＸ方向の両端に配置され、電池スタック１０のＸＸ方向の端部を押圧して電池スタック１０をＸＸ方向に挟圧する。
【0032】
拘束部材４０は、複数の（本例では４本の）ボルト４１と、複数のボルト４１にそれぞれ螺合する複数のナット４２とを有している。拘束部材４０は、電池スタック１０の側方をＸＸ方向に沿って延びるように設けられ、一対のエンドプレート３１に係止して、電池スタック１０を挟圧して拘束する拘束荷重を一対の端部押圧部材３０に対して付与する。
【0033】
すなわち、拘束部材４０が係止した一対の端部押圧部材３０が、電池セル１１の積層体を積層方向両端側から挟持して、電池スタック１０を拘束している。積層された複数の電池セル１１には、積層方向の両外側から内側に向けて拘束力（荷重）が加えられて相互に固定され、電池セル１１の積層体である電池スタック１０を形成している。
【0034】
板ばね３２は、例えば金属製であり、図９に示すように、外形がＨ形をなしている。板ばね３２は、湾曲部３２１、突出部３２２および目盛部３２３を有している。図３に示すように、湾曲部３２１は、ＸＸ方向に直交する方向のうち所定の方向であるＹＹ方向において湾曲している。湾曲部３２１は、ＸＸ方向に直交する平面上で所定方向（ＹＹ方向）に延びる仮想線に対して湾曲している。本例では、湾曲部３２１は、ＺＺ方向には湾曲していない。
【0035】
湾曲部３２１は、電池スタック１０の端部に位置する電池セル１１の中央部１１０に向かって突出するように湾曲している。湾曲部３２１は、突出方向の先端３２１１が、電池スタック１０の端部に位置する電池セル１１の中央部１１０を押圧する。湾曲部３２１は、自由状態において、例えば先端３２１１近傍の領域の曲率が、ＹＹ方向の両側の端部３２１２、３２１３近傍の領域の曲率よりも小さくなっている。
【0036】
湾曲部３２１のＹＹ方向の両側の端部３２１２、３２１３には、それぞれ一対の突出部３２２が設けられている。湾曲部３２１と突出部３２２とは、一体に形成されている。一対の突出部３２２は、それぞれの端部３２１２、３２１３において、ＺＺ方向の両端部に互いに離れて設けられ、それぞれの突出部３２２がＹＹ方向に突出している。突出部３２２は、ＹＹ方向において湾曲部３２１の端部から外方（中央部１１０から離れる方向）に向かって突出している。突出部３２２は、矩形状（帯状）をなしており、ＸＸ方向の外側の面（反電池スタック１０側の面）には、目盛部３２３が設けられている。
【0037】
エンドプレート３１は、例えば金属製もしくは樹脂製であり、図３に示すように、平板部３１１、貫通孔３１２、支持部３１３および指示マーク３１４（図４参照）を有している。図２から明らかなように、平板部３１１は、電池セル１１や熱伝導板１２よりも大きい矩形状をなしている。図３にも示すように、平板部３１１の外周縁部のうち角部近傍には、ボルト４１が挿設される複数の（本例では４つの）貫通孔３１２が設けられている。貫通孔３１２は、ＸＸ方向から見て電池スタック１０よりも外方に位置付けられている。
【0038】
支持部３１３は、例えば平板部３１１の一部が塑性変形加工されて、平板部３１１に対して段差形成されており、平板部３１１よりもＸＸ方向の外側（反電池スタック１０側）に位置付けられている。支持部３１３は、ＸＸ方向の内側の面（電池スタック１０側の面）で、板ばね３２の湾曲部３２１の端部３２１２、３２１３（突出部３２２の基端部）および突出部３２２を支持するようになっている。
【0039】
平板部３１１と支持部３１３との間には、隙間部が形成されている。この隙間部を介して、板ばね３２の突出部３２２の一部（目盛部３２３が形成された先端部）が、ＸＸ方向の外方から見えるように平板部３１１の外側の面に沿って突出している。突出部３２２は、平板部３１１および支持部３１３の両者とほぼ並行に配置されている。
【0040】
エンドプレート３１の平板部３１１の外側の面（反電池スタック１０側の面）には、支持部３１３が形成された部位よりもＹＹ方向における外方に、それぞれ指示マーク３１４が設けられている。指示マーク３１４は、板ばね３２の目盛部３２３を指し示す。エンドプレート３１には、支持部３１３および目盛部３２３が複数（本例では４つ）設けられ、それぞれが貫通孔３１２の近傍に、貫通孔３１２に対して同一の位置関係となるように設けられている。
【0041】
ここで、電池パック１の組み立て方法を簡単に説明する。まず、図１０に示すように、電池スタック１０、端部押圧部材３０および拘束部材４０を仮組みする。すなわち、電池セル１１と熱伝導板１２との積層体のＸＸ方向の両側に、板ばね３２とエンドプレート３１とを配置する。このとき、板ばね３２の突出部３２２は、支持部３１３により形成されたエンドプレート３１の平板部３１１の凹部内に配置する。そして、２枚のエンドプレート３１の貫通孔３１２にボルト４１を挿通し、ボルト４１の先端に形成されている雄ねじ部にナット４２をねじ込む。
【0042】
これにより、図１０に示す電池パック１の仮組み状態が形成される。このとき、ボルト４１の頭部とナット４２とがエンドプレート３１の貫通孔３１２の周縁部に係止しているが、端部押圧部材３０が電池スタック１０を挟圧して拘束する拘束荷重は極小さいものである。
【0043】
図１０に示す状態から、ボルト４１とナット４２とを締め込んでいくと、端部押圧部材３０が電池スタック１０を挟圧して拘束する拘束荷重が増大していく。これに伴い、図３に示すように、エンドプレート３１および板ばね３２が変形する。エンドプレート３１は、中央部がＸＸ方向における外方（反電池スタック１０方向）に張り出すように撓む。エンドプレート３１の剛性が比較的高い場合には、撓み量は僅かである。
【0044】
一方、板ばね３２は、湾曲部３２１が潰れる様に弾性変形する。すなわち、板ばね３２は、湾曲部３２１のＸＸ方向の寸法Ｌ１が減少するように弾性変形する。このとき、板ばね３２は、湾曲部３２１のうち、例えば図９に示した２本の二点鎖線で挟まれた領域が、電池スタック１０のＸＸ方向の端部に位置する電池セル１１の中央部１１０を押圧する。
【0045】
上記した変形に伴い、湾曲部３２１は、端部３２１２と端部３２１３との距離が増大する。換言すれば、板ばね３２は、ＹＹ方向の寸法Ｌ２が増大するように弾性変形する。板ばね３２は、ＸＸ方向の寸法Ｌ１が小さくなるほど、ＹＹ方向の寸法Ｌ２が大きくなるように、弾性変形する。
【0046】
板ばね３２の突出部３２２は、板ばね３２のＹＹ方向の寸法Ｌ２に応じてＹＹ方向における位置が変化する。すなわち、端部押圧部材３０による電池スタック１０の拘束荷重の増大に伴い、図３に矢印で示すように、それぞれの突出部３２２がＹＹ方向において外方へ移動する。換言すれば、ボルト４１とナット４２とを締め込んでいくと、それぞれの突出部３２２がＹＹ方向において外方へ移動する。
【0047】
そして、例えば図４に示すように、エンドプレート３１の指示マーク３１４が、突出部３２２に設けられた目盛部３２３のうち、例えば中央の所定の目盛を指し示す状態となるまでボルト４１とナット４２とを締め込む。本例では、ボルト４１とナット４２とからなる連結部材を４セット設けているが、各連結部材に対応して各連結部材の近傍に設けられた各指示マーク３１４が、それぞれ目盛部３２３の中央の所定の目盛を指し示すように連結部材の締め込み状態を調節する。これにより、予め設定された好適な拘束荷重および荷重分布で、端部押圧部材３０が電池スタック１０を挟圧して拘束する。
【0048】
予め設定された好適な拘束荷重および荷重分布で、端部押圧部材３０が電池スタック１０を挟圧することで、電池セル１１の電極の温度分布や反応分布が不均一になることを抑制して、電池セル１１の性能を最大限に引き出すことが可能となる。
【0049】
電池パック１は、電池セル１１への充放電の繰り返しにより電池セル１１内にガスが蓄積されて膨張すること等によって、例えば図１１に示すように、電池スタック１０のＸＸ方向の寸法が増大する場合がある。このとき、ＸＸ方向の寸法の増大に伴い電池スタック１０の拘束荷重は増大する。また、電池セル１１の外周に例えば樹脂製の絶縁フィルム部材等を設けているときには、この部材のクリープ等により、電池スタック１０のＸＸ方向の寸法が減少する場合がある。このとき、ＸＸ方向の寸法の減少に伴い電池スタック１０の拘束荷重は減少する。
【0050】
電池スタック１０のＸＸ方向の寸法が変化すると、板ばね３２の湾曲部３２１の撓み状態が変化し、板ばね３２のＸＸ方向の寸法Ｌ１が変化する。板ばね３２は、ＸＸ方向の寸法の変化に対応してＹＹ方向の寸法Ｌ２が変化する。
【0051】
図１１に示すように、電池スタック１０のＸＸ方向の寸法が増大した場合には、板ばね３２のＹＹ方向の寸法Ｌ２が増大して、突出部３２２がそれぞれ矢印で示すように外方へ移動する。この移動に伴い、突出部３２２の目盛部３２３の目盛のうち指示マーク３１４が指し示す目盛も変化する。
【0052】
電池パック１のメンテナンスを行なう際に、各指標部において指示マーク３１４が指し示す目盛部３２３の目盛から電池スタック１０のＸＸ方向の寸法の増大を視認した作業者等は、各指示マーク３１４が、それぞれ目盛部３２３の中央の所定の目盛を指し示すまでボルト４１とナット４２との締め込み状態を緩める。これにより、予め設定された好適な拘束荷重および荷重分布で、端部押圧部材３０が電池スタック１０を挟圧して拘束する状態に戻すことができる。
【0053】
一方、電池スタック１０のＸＸ方向の寸法が減少した場合には、板ばね３２のＹＹ方向の寸法Ｌ２が減少して、突出部３２２がそれぞれ内方へ移動する。この移動に伴い、突出部３２２の目盛部３２３の目盛のうち指示マーク３１４が指し示す目盛も変化する。
【0054】
電池パック１のメンテナンスを行なう際に、各指標部において指示マーク３１４が指し示す目盛部３２３の目盛から電池スタック１０のＸＸ方向の寸法の減少を視認した作業者等は、各指示マーク３１４が、それぞれ目盛部３２３の中央の所定の目盛を指し示すまでボルト４１とナット４２とを更に締め込む。これにより、予め設定された好適な拘束荷重および荷重分布で、端部押圧部材３０が電池スタック１０を挟圧して拘束する状態とすることができる。
【0055】
なお、電池セル１１の充放電時には、例えば電極反応におけるリチウムの吸着、放出作用（呼吸作用）により、電池パック１０のＸＸ方向の長さ寸法が僅かに変動する。板ばね３２は、この呼吸作用に伴う電池パック１０のＸＸ方向の長さ寸法の変動を、拘束荷重を大きく変化させることなく吸収することができる。
【0056】
上述した説明において、指標部は、エンドプレート３１に設けた指示マーク３１４と、板ばね３２の突出部３２２に設けた目盛のみからなる目盛部３２３とで構成していたが、これに限定されるものではない。例えば、図１２に示すように、目盛部３２３の目盛に数字等の文字やマークを付加してもかまわない。数字を付加する場合には、拘束荷重が増大するにしたがって指示マーク３１４が指し示す数字が大きくなることが好ましい。
【0057】
また、例えば、図１３に示すように、目盛部３２３をカラーバー（カラーマップ）としてもかまわない。カラーバーの中央部の領域３２３ａを青色、その両側の領域３２３ｂを黄色、更にその両外側の領域３２３ｃを赤色として、指示マーク３１４で拘束荷重調整の緊急性の度合いを示すものであってもよい。また、例えば、エンドプレート３１に目盛部を設け、板ばね３２の突出部３２２に指示マークを設けるものであってもよい。
【0058】
本実施形態において、電池セル１１は、扁平状単電池に相当する。また、拘束部材４０は拘束荷重付与手段に相当し、ボルト４１およびナット４２が連結部材に相当する。また、エンドプレート３１はエンドプレート部材に相当する。板ばね３２は、板状弾性部材に相当し、指示マーク３１４と目盛部３２３とからなる構成が、指標部に相当する。
【0059】
上述の構成の電池パック１によれば、端部押圧部材３０は、電池スタック１０の端部に位置する電池セル１１の拡がり方向の中央部１１０に向かって突出するように湾曲した湾曲部３２１を有する板ばね３２を備えている。板ばね３２は、湾曲部３２１の突出方向の先端３２１１が電池セル１１の中央部１１０を押圧する部材であって、電池パック１０を拘束する拘束加重に応じて湾曲部３２１が弾性変形してＸＸ方向の寸法Ｌ１が変化する。端部押圧部材３０は、湾曲部３２１の弾性変形の度合いに応じて変位し、板ばね３２のＸＸ方向の寸法Ｌ１に対応する特性情報を指し示す指示マーク３１４および目盛部３２３を備えている。
【0060】
これによると、電池スタック１０の端部に位置する電池セル１１の中央部１１０を、板ばね３２の湾曲部３２１の先端３２１１で押圧して、電池スタック１０を拘束することができる。また、拘束に伴い弾性変形する板ばね３２のＸＸ方向の寸法Ｌ１に対応する特性情報を指標部である指示マーク３１４および目盛部３２３で指し示すことができる。したがって、電池セル１１の中央部１１０を板ばね３２の湾曲部３２１で押圧して電池スタック１０を確実に拘束することができ、かつ、電池スタック１０の拘束加重を指標部で精度良く検出することができる。
【0061】
また、湾曲部３２１は、ＸＸ方向に直交する方向のうち所定方向であるＹＹ方向において湾曲して、ＸＸ方向に突出している。すなわち、湾曲部３２１は、ＸＸ方向に直交する平面上で所定方向であるＹＹ方向に延びる仮想線に対して湾曲して、ＸＸ方向に突出している。そして、指標部は、ＹＹ方向における板ばね３２の長さ寸法Ｌ２に関する情報を特性情報として指し示す。
【0062】
これによると、板ばね３２の湾曲部３２１は、ＸＸ方向に直交するＹＹ方向において湾曲している。そして、電池スタック１０の拘束に伴い、湾曲部３２１が弾性変形して板ばね３２のＸＸ方向の長さ寸法Ｌ１が変化する。湾曲部３２１はＸＸ方向に突出しているので、拘束に伴う弾性変形時には湾曲部３２１がＸＸ方向に潰れ、湾曲部３２１の潰れ状態が変化すると板ばね３２のＹＹ方向の長さが変化する。指標部は、湾曲部３２１の潰れ状態に応じて決まる板ばね３２のＹＹ方向の長さ寸法Ｌ２に関する情報を特性情報として指し示す。したがって、電池スタック１０の拘束加重を、指標部で一層精度良く検出することができる。
【0063】
また、拘束部材４０は、一対の端部押圧部材３０に係止して端部押圧部材３０同士を連結する部材であって、ＸＸ方向に直交する方向（ＸＸ方向に直交する平面の延在方向）における端部押圧部材３０の縁部同士を連結する複数の連結部材であるボルト４１およびナット４２を有している。そして、複数の連結部材のそれぞれは、端部押圧部材３０の異なる部位同士を連結して、複数の連結部材のそれぞれが一対の端部押圧部材３０に係止する部位の間隔を調節可能である。指標部は、複数の連結部材がそれぞれ端部押圧部材３０に係止する部位に対応して、複数の特性情報をそれぞれ指し示す。
【0064】
これによると、指標部が指し示す複数の特性情報により、複数の連結部材による電池スタック１０の拘束荷重のバランスを検出することができる。複数の連結部材は、それぞれが一対の端部押圧部材３０に係止する部位の間隔を調節可能であるので、検出した拘束荷重バランスに応じて、それぞれの係止部位の間隔を調節することができる。したがって、電池スタック１０の端部に位置する電池セル１１の中央部１１０を押圧する際の圧力分布を均一化し易い。
【0065】
また、端部押圧部材３０は、ＸＸ方向に直交する方向（ＸＸ方向に直交する平面の延在方向）に拡がるエンドプレート３１を有している。これによると、端部押圧部材３０を、板ばね３２とエンドプレート３１とを備える構成とすることができる。したがって、所定部位への電池パック１の固定等を、エンドプレート３１を介することで、容易に行なうことができる。
【0066】
また、板ばね３２は、エンドプレート３１と電池スタック１０との間に設けられている。これによると、エンドプレート３１と電池スタック１０との間に介設した板ばね３２により、電池セル１１の中央部１１０を湾曲部３２１で押圧して電池スタック１０を一層確実に拘束することができる。
【0067】
また、板ばね３２は湾曲部３２１を有しており、電池スタック１０とエンドプレート３１との間に断熱層として機能する空気層を形成する。これにより、電池スタック１０のＸＸ方向の端部に位置する電池セル１１からエンドプレート３１への熱伝導を抑制することができる。周囲温度が電池セルの温度よりも低くなり易い冬期等には、エンドプレートを介した電池スタックからの放熱が大きい場合に、電池スタックの端部に位置する電池セルが他の電池セルよりも低温となり、充放電時に電圧降下等の不具合を招く場合がある。本実施形態の電池パック１０によれば、板ばね３２で断熱層を形成することにより、上記不具合の発生を抑止することができる。
【0068】
また、一対の端部押圧部材３０は、両者とも板ばね３２を備えている。これによると、電池スタック１０のＸＸ方向の両端部に位置する電池セル１１の中央部１１０を、両側の板ばね３２の湾曲部３２１の先端３２１１でそれぞれ押圧して、電池スタック１０を極めて確実に拘束することができる。
【0069】
また、端部押圧部材３０が板ばね３２を備えており、拘束荷重が比較的大きいときには、ＹＹ方向の寸法を大きく増大させた板ばね３２が、エンドプレート３１をＹＹ方向に突っ張るように支持する。したがって、エンドプレート３１の過度の撓みを抑制することができる。
【0071】
第２の実施形態は、前述の第１の実施形態と比較して、指標部の構造が異なる。なお、第１の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。第１の実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品、第２の実施形態において説明しない他の構成は、第１の実施形態と同様であり、また同様の作用効果を奏するものである。
【0072】
図１４に示すように、本実施形態では、支持部３１３Ａは、例えば平板部３１１の一部が塑性変形加工されて、平板部３１１に対して段差形成されており、平板部３１１よりもＸＸ方向の内側（電池スタック１０側）に位置付けられている。支持部３１３Ａは、ＸＸ方向の外側の面（反電池スタック１０側の面）で、板ばね３２の突出部３２２を支持するようになっている。
【0073】
支持部３１３Ａは、例えば図１５に示すように、ＺＺ方向における片側で平板部３１１に連結していてもよいし、例えば図１６に示すように、ＺＺ方向における両側で平板部３１１に連結していてもよい。いずれの場合も、平板部３１１には、ＸＸ方向において支持部３１３Ａに対応する位置に開口３１１ａが形成されている。板ばね３２の突出部３２２は、平板部３１１よりもＸＸ方向の内方（電池スタック１０側）において、平板部３１１と支持部３１３Ａとの間で両者とほぼ並行に配置されている。
【0074】
突出部３２２に設けられた目盛部３２３（図示省略）は、平板部３１１の開口３１１ａに望んでいる。平板部３１１の開口３１１ａの縁部には、指示マーク３１４（図示省略）が設けられている。したがって、指示マーク３１４と目盛部３２３とからなる指標部は、ＸＸ方向の外方側（反電池スタック１０側）から視認可能である。目盛部３２３は、開口３１１ａを介して視認することができる。
【0075】
エンドプレート３１には、開口３１１ａおよび目盛部３２３が複数（本例では４つ）設けられ、それぞれが貫通孔３１２の近傍に、貫通孔３１２に対して同一の位置関係となるように設けられている。
【0076】
本実施形態の電池パックによれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、電池スタック１０の拘束荷重の変化に伴いＹＹ方向の変位する板ばね３２の突出部３２２を、エンドプレート３１の平板部３１１の内側（電池スタック１０側）に位置させることができる。本実施形態においても、例えば、エンドプレート３１に目盛部を設け、板ばね３２の突出部３２２に指示マークを設けるものであってもよい。
【0078】
第３の実施形態は、前述の第２の実施形態と比較して、板ばねの突出部の構成が異なる。なお、第１、第２の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。第１、第２の実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品、第３の実施形態において説明しない他の構成は、第１、第２の実施形態と同様であり、また同様の作用効果を奏するものである。
【0079】
図１７に示すように、本実施形態では、板ばね３２は、湾曲部３２１、突出部３２２Ａおよび目盛部３２３を有している。湾曲部３２１は、例えば金属製であり、突出部３２２Ａは、例えば樹脂製である。突出部３２２Ａは、例えば、フッ素樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアセタール樹脂等のいずれかからなり、エンドプレート３１との間の摩擦係数が比較的小さくなっている。
【0080】
突出部３２２Ａは、第１、第２の実施形態の突出部３２２と同様に、湾曲部３２１のＹＹ方向の両側の端部３２１２、３２１３に、それぞれ一対設けられている。突出部３２２Ａは、矩形状（帯状）をなしており、ＸＸ方向の外側の面（反電池スタック１０側の面）には、目盛部３２３が設けられている。
【0081】
突出部３２２Ａは、平板の帯状であってもよいが、突出部３２２Ａの縁部に突起を設け、突出部３２２Ａと平板部３１１との接触面積を小さくすることができる。
【0082】
突出部３２２Ａには、例えば図１８に示すように、四隅に半球状の突起３２２１を設けることができる。また、突出部３２２Ａには、例えば図１９に示すように、四隅に軸線がＹＹ方向に延びる半円柱状の突起３２２２を設けることができる。突起３２２２は、例えば三角柱状とすることもできる。また、突出部３２２Ａには、例えば図２０に示すように、ＹＹ方向の両側に軸線がＺＺ方向に延びる半円柱状の突起３２２３を設けることができる。突起３２２３は、例えば三角柱状とすることもできる。また、突出部３２２Ａには、例えば図２１に示すように、ＺＺ方向の両側に軸線がＹＹ方向に延びる半円柱状の突起３２２４を設けることができる。突起３２２４は、例えば三角柱状とすることもできる。
【0083】
本実施形態の電池パックによれば、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、エンドプレート３１と板ばね３２の突出部３２２Ａとの間の摩擦抵抗（摺動抵抗）を小さくして、電池スタック１０の拘束荷重の変化に伴う突出部３２２ＡのＹＹ方向への変位を容易にすることができる。
【0084】
上述した説明では、突出部３２２Ａを例えば樹脂製としていたが、これに限定されるものではない。第１、第２の実施形態の突出部３２２の表面に潤滑性を有するコーティング層を設ける等して、エンドプレート３１と突出部３２２との間の摩擦抵抗を小さくするものであってもよい。
【0085】
また、突出部３２２Ａには、平板部３１１側ばかりでなく、支持部３１３Ａ側にも突起を設けるものであってもよい。また、第１の実施形態の電池パックでは、突出部３２２の少なくとも支持部３１３側に突起を設けることが好ましい。また、板ばね３２の突出部３２２に、例えばプレス加工等の塑性変形加工により突起を設けることもできる。
【0087】
第４の実施形態は、前述の第１の実施形態と比較して、エンドプレートと板ばねとの配置構成が異なる。なお、第１の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。第１の実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品、第４の実施形態において説明しない他の構成は、第１の実施形態と同様であり、また同様の作用効果を奏するものである。
【0088】
図２２及び図２３に示すように、本実施形態の端部押圧部材３０Ａは、電池スタック１０のＸＸ方向端部に配置されてＸＸ方向に直交する方向に拡がるエンドプレート３１Ａと、エンドプレート３１ＡよりもＸＸ方向外方に配置される板ばね３２Ａとを有している。すなわち、エンドプレート３１Ａは、板ばね３２Ａと電池スタック１０との間に配置されている。端部押圧部材３０Ａは、電池スタック１０のＸＸ方向の両端に配置され、電池スタック１０のＸＸ方向の端部を押圧して電池スタック１０をＸＸ方向に挟圧する。
【0089】
拘束部材４０は、電池スタック１０の側方をＸＸ方向に沿って延びるように設けられ、一対の板ばね３２Ａに係止して、電池スタック１０を挟圧して拘束する拘束荷重を一対の端部押圧部材３０Ａに対して付与する。すなわち、電池スタック１０は、拘束部材４０が係止した一対の端部押圧部材３０Ａが、電池セル１１の積層体を積層方向両端側から挟持して拘束している。積層された複数の電池セル１１には、積層方向の両外側から内側に向けて拘束力（荷重）が加えられて相互に固定され、電池セル１１の積層体である電池スタック１０を形成している。
【0090】
板ばね３２Ａは、例えば金属製であり、外形がＨ形をなしている。板ばね３２Ａは、湾曲部３２１、突出部３２２Ｂおよび指示マーク３１４を有している。湾曲部３２１は、突出方向の先端３２１１が、電池スタック１０の端部に位置する電池セル１１の中央部１１０に対応する位置でエンドプレート３１Ａを押圧する。すなわち、湾曲部３２１は、突出方向の先端３２１１が、電池スタック１０の端部に位置する電池セル１１の中央部１１０を、エンドプレート３１Ａを介して押圧する。
【0091】
湾曲部３２１のＹＹ方向の両側の端部３２１２、３２１３には、それぞれ一対の突出部３２２Ｂが設けられている。湾曲部３２１と突出部３２２Ｂとは、一体に形成されている。一対の突出部３２２Ｂは、それぞれの端部３２１２、３２１３において、ＺＺ方向の両端部に互いに離れて設けられ、それぞれの突出部３２２ＢがＹＹ方向に突出している。各突出部３２２Ｂは、矩形状（帯状）をなしており、ＺＺ方向における内方側でＹＹ方向に延びる辺部に、例えば切欠き状の指示マーク３１４が設けられている。
【0092】
突出部３２２Ｂには、ＹＹ方向に延びる長穴３２５が形成されている。拘束部材４０は、エンドプレート３１の貫通孔３１２に遊挿されるとともに、長穴３２５の縁部に係止することで、端部押圧部材３０Ａに係止している。ボルト４１の頭部およびナット４２は、ワッシャ４３を介して突出部３２２Ｂに係止している。ワッシャ４３は、ＸＸ方向の内側の面（電池スタック１０側の面）で、板ばね３２の突出部３２２Ｂを支持するようになっている。湾曲部３２１の潰れ状態が変化して板ばね３２のＹＹ方向の長さ寸法Ｌ２が変化した際には、突出部３２２Ｂが、長穴３２５が延びるＹＹ方向に変位可能となっている。
【0093】
エンドプレート３１Ａは、例えば金属製もしくは樹脂製であり、平板部３１１、貫通孔３１２および目盛部３２３を有している。エンドプレート３１Ａには、第１の実施形態で説明した支持部３１３は形成されていない。
【0094】
エンドプレート３１Ａの平板部３１１の外側の面（反電池スタック１０側の面）には、板ばね３２Ａの指示マーク３１４に対応する位置に目盛部３２３が設けられている。指示マーク３１４は、エンドプレート３１Ａの目盛部３２３を指し示す。エンドプレート３１Ａには、目盛部３２３が複数（本例では４つ）設けられ、それぞれが貫通孔３１２の近傍に、貫通孔３１２に対して同一の位置関係となるように設けられている。
【0095】
本実施形態の電池パックによれば、第１の実施形態と実質的に同様の効果を得ることができる。
【0096】
なお、電池パックの搭載状態等により、ＸＸ方向からでは指示マーク３１４と目盛部３２３とからなる指標部が視認し難い場合には、例えば図２４及び図２５に示すように、指標部を設けることができる。図２４及び図２５に示す例では、エンドプレートの切り起こし部に設けた目盛部３２３と板ばねに設けた指示マーク３１４とで指標部を構成している。これにより、ＺＺ方向から視認可能な指標部とすることができる。ここに例示した構成は、前述の第１〜第３の実施形態等にも採用可能である。
【0097】
また、本実施形態においても、突出部３２２Ｂに目盛部３２３を設け、平板部３１１に指示マーク３１４を設けるものであってもかまわない。
【0098】
また、例えば、図２６に示すような指標部を採用することも可能である。図２６に例示する電池パックでは、拘束部材４０の４つの連結部材（ボルト４１及びナット４２）のうち、ＹＹ方向で同一側にある２つの連結部材に、共通の長尺のワッシャ４３Ａを用いている。そして、突出部３２２Ｂに目盛部３２３を設け、ワッシャ４３ＡのＺＺ方向に延びる辺部を指示マーク３１４としている。これによれば、指示マーク３１４と目盛部３２３とを近接させ、指標部の読取り精度を向上することが可能である。
【0100】
第５の実施形態は、前述の第４の実施形態と比較して、板ばねの湾曲部先端を位置決めしている点が異なる。なお、第４の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。第４の実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品、第４の実施形態において説明しない他の構成は、第４の実施形態と同様であり、また同様の作用効果を奏するものである。
【0101】
図２７及び図２８に示すように、本実施形態の端部押圧部材３０Ｂは、電池スタック１０のＸＸ方向端部に配置されてＸＸ方向に直交する方向に拡がるエンドプレート３１Ｂと、エンドプレート３１ＢよりもＸＸ方向外方に配置される板ばね３２Ｂとを有している。すなわち、エンドプレート３１Ｂは、板ばね３２Ｂと電池スタック１０との間に配置されている。端部押圧部材３０Ｂは、電池スタック１０のＸＸ方向の両端に配置され、電池スタック１０のＸＸ方向の端部を押圧して電池スタック１０をＸＸ方向に挟圧する。
【0102】
板ばね３２Ｂは、湾曲部３２１の先端３２１１のＺＺ方向における両端部に、湾曲部３２１のＹＹ方向に延びる辺部から凹んだ嵌合凹部３２１ａを有している。板ばね３２Ｂは、嵌合凹部３２１ａを有する点を除いて、第４の実施形態の図２２及び図２３を用いて説明した板ばね３２Ａと同じ構造である。
【0103】
エンドプレート３１Ｂは、平板部３１１のＺＺ方向における両縁部で、ＹＹ方向における中央部に、ＸＸ方向の外方に突出した嵌合突起部３１１ｂを有している。エンドプレート３１Ｂが金属製である場合には、平板部３１１の縁部の一部を切り起こして、嵌合突起部３１１ｂとすることができる。エンドプレート３１Ｂは、嵌合突起部３１１ｂを有する点を除いて、第４の実施形態の図２２及び図２３を用いて説明したエンドプレート３１Ａと同じ構造である。
【0104】
エンドプレート３１Ｂの嵌合突起部３１１ｂは、板ばね３２Ｂの嵌合凹部３２１ａに嵌まり込んでいる。これにより、エンドプレート３１Ｂに対するＹＹ方向およびＺＺ方向における板ばね３２Ｂの位置が決定される。すなわち、板ばね３２Ｂの湾曲部３２１先端３２１１が、電池スタック１０のＸＸ方向において端部に位置する電池セル１１の中央部１１０に対して位置決めされる。ＸＸ方向から見て、湾曲部３２１先端３２１１が、電池スタック１０のＸＸ方向において端部に位置する電池セル１１の中央部１１０に一致するように、板ばね３２Ｂが位置決めされる。エンドプレート３１Ｂの嵌合突起部３１１ｂが嵌まり込む板ばね３２Ｂの嵌合凹部３２１ａは、板ばね３２Ｂを所定方向であるＹＹ方向における先端３２１１の位置を電池スタック１０に対して位置決めする位置決め部に相当する。
【0105】
本実施形態の電池パックによれば、第４の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、板ばね３２Ｂは、所定方向であるＹＹ方向における先端３２１１の位置を電池スタック１０に対して位置決めする位置決め部として嵌合凹部３２１ａを有している。そして、各指標部は、この位置決め部を基準としたＹＹ方向における長さ寸法に関する情報を複数の特性情報として指し示す。
【0106】
これによると、位置決め部により湾曲部３２１の先端３２１１が電池スタック１０に対して位置決めされる。そして、指標部では、位置決め部を基準とした板ばね３２ＢのＹＹ方向への長さ寸法に関する情報を複数の特性情報として指し示す。すなわち、指標部では、湾曲部３２１の先端３２１１を基準とした板ばね３２ＢのＹＹ方向への長さ寸法に関する複数の特性情報が示される。したがって、指標部が指し示す複数の特性情報により、複数の連結部材による電池スタック１０の拘束荷重のバランスを精度良く検出することができる。
【0108】
第６の実施形態は、前述の第１の実施形態と比較して、板ばねの弾性変形部分が波板状をなしている点が異なる。なお、第１の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。第１の実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品、第６の実施形態において説明しない他の構成は、第１の実施形態と同様であり、また同様の作用効果を奏するものである。
【0109】
図２９に示すように、本実施形態の板ばね３２Ｃは、波板部３２０、突出部３２２および目盛部３２３（図示省略）を有している。波板部３２０は、ＹＹ方向において波打つように形成され、複数の湾曲した部分を有している。図２９に例示した板ばね３２Ｃでは、波板部３２０は、電池スタック１０側に突出する３つの湾曲部分を有している。そして、３つの湾曲部分の３つの先端３２１１、３２０１で、電池スタック１０のＸＸ方向端部に位置する電池セル１１を押圧する。波板部３２０のうち、ＹＹ方向における中央の湾曲部分が本実施形態における湾曲部に相当する。
【0110】
本実施形態の電池パックによれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、板ばね３２Ｃは、波状をなす波板部３２０を有して、湾曲部は波板部３２０の一部からなっている。そして、波板部３２０の電池スタック１０へ向かって突出する複数の先端３２１１、３２０１により、電池スタック１０の端部に位置する電池セル１１を押圧する。これによると、湾曲部の先端３２１１ばかりでなく、波板部３２０の他の先端３２０１でも電池セル１１を押圧することができる。電池セル１１を湾曲部を含む波板部３２０で押圧して電池スタック１０をより一層確実に拘束することができる。
【0111】
板ばね３２Ｃの波板部３２０は、複数の湾曲部分を有する波板状であればよく、例えば、図３０に例示するような板ばね３２Ｃを用いることもできる。波板部３２０の湾曲部分は、奇数であることが好ましく、ＹＹ方向において中央に位置する湾曲部分が湾曲部に相当する。
【0113】
第７の実施形態は、前述の第１の実施形態と比較して、指標部の構成が異なる。なお、第１の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。第１の実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品、第７の実施形態において説明しない他の構成は、第１の実施形態と同様であり、また同様の作用効果を奏するものである。
【0114】
図３１に示すように、本実施形態では、板ばね３２の湾曲部３２１は、例えばＺＺ方向（図示紙面表裏方向）における少なくとも一端部に突出部３２６を有している。突出部３２６は、湾曲部３２１の先端３２１１からＸＸ方向の外側（反電池スタック１０側）に向かって突出し、例えばエンドプレート３１を貫通して、突出方向の先端はエンドプレート３１よりも外方に位置している。そして、突出部３２６に目盛部３２３を設け、エンドプレート３１の外側面（反電池スタック１０側の面）を指示マーク３１４としている。
【0115】
本実施形態の電池パックによれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、電池スタック１０の拘束荷重の変化に伴いＸＸ方向の変位する突出部３２６の目盛部３２３を、ＺＺ方向から視認することができる。さらに、板ばね３２のＸＸ方向の寸法Ｌ１を、指標部で特性情報として直接表示することができる。
【0116】
図３１に例示した電池パックでは、突出部３２６の目盛部３２３は目盛りがＸＸ方向に並んでいたが、例えば図３２に示すように、目盛部３２３の目盛りをＸＸ方向に対して傾斜して並べるものであってもよい。これによれば、指示マーク３１４が指し示す目盛部３２３の目盛りを比較的精度良く視認することができる。
【0118】
第８の実施形態は、前述の第１の実施形態と比較して、板ばねの構造が異なる。なお、第１の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。第１の実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品、第８の実施形態において説明しない他の構成は、第１の実施形態と同様であり、また同様の作用効果を奏するものである。
【0119】
図３３及び図３４に示すように、本実施形態の板ばね３２Ｄは、湾曲部３２１、突出部３２２Ｄおよび目盛部３２３を有している。湾曲部３２１のＹＹ方向の両側の端部３２１２、３２１３には、それぞれ一対の突出部３２２Ｄが設けられている。湾曲部３２１と突出部３２２Ｄとは、一体に形成されている。一対の突出部３２２Ｄは、それぞれの端部３２１２、３２１３において、ＺＺ方向の両端部に互いに離れて設けられ、それぞれの突出部３２２ＤがＹＹ方向に突出している。突出部３２２Ｄは、ＹＹ方向において湾曲部３２１の端部から内方に向かって突出している。突出部３２２Ｄは、矩形状（帯状）をなしており、ＸＸ方向の外側の面（反電池スタック１０側の面）には、目盛部３２３が設けられている。
【0120】
平板部３１１と支持部３１３との間に形成された隙間部を介して、板ばね３２Ｄの突出部３２２Ｄの一部（目盛部３２３が形成された先端部）が、ＸＸ方向の外方から見えるように平板部３１１の外側の面に沿って突出している。突出部３２２Ｄは、平板部３１１と支持部３１３との間に形成された隙間部からそれぞれ内方に向かって突出し、平板部３１１および支持部３１３の両者とほぼ並行に配置されている。
【0121】
エンドプレート３１の平板部３１１の外側の面（反電池スタック１０側の面）には、支持部３１３が形成された部位よりもＹＹ方向における内方に、それぞれ指示マーク３１４が設けられている。本実施形態においても、エンドプレート３１には、支持部３１３および目盛部３２３が複数（本例では４つ）設けられ、それぞれが貫通孔３１２の近傍に、貫通孔３１２に対して同一の位置関係となるように設けられている。
【0122】
本実施形態の電池パックによれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、指示マーク３１４と目盛部３２３とからなる指標部を、ＸＸ方向から見て電池スタック１０の投影範囲内に収めることが可能である。これにより、電池パック１の体格を小型化することができる。なお、本実施形態においても、例えば、エンドプレート３１に目盛部を設け、板ばね３２Ｄの突出部３２２Ｄに指示マークを設けるものであってもよい。
【0123】
（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。
【0124】
上記第１〜第６、第８の実施形態では、ボルト４１およびナット４２を有する複数の（各例では４つの）連結部材に対応して複数の（各例では４つの）指標部を設けていたが、これに限定されるものではない。複数の連結部材がそれぞれ端部押圧部材に係止する部位に対応した、板ばねのＸＸ方向の寸法に関連する特性情報を、指標部で示すものであればよい。例えば、２つの連結部材が係止する部位に関する特性情報を、１つの指標部において、板ばねのＸＸ方向の寸法に関する情報と、寸法バランスに関する情報として示すものであってもよい。上記した指標部の構成は、例えば、湾曲部から突出した突出部の先端のＹＹ方向における位置で板ばねのＸＸ方向の寸法に関する情報を示し、突出部の先端のＺＺ方向における位置で寸法バランスに関する情報を示すものとすることができる。
【0125】
また、上記各実施形態では、拘束荷重付与手段である拘束部材４０は、ボルト４１とナット４２とを有する連結部材を有していたが、これに限定されるものではない。拘束部材としては、例えば拘束シャフトと拘束シャフトの両端部に螺合するナット、もしくは、拘束バンド等を用いることができる。
【0126】
また、上記各実施形態では、一対の端部押圧部材は、両方とも板状弾性部材である板ばねを有していたが、これに限定されるものではない。一対の端部押圧部材のうち、一方の端部押圧部材のみが板ばねを有するものであってもよい。
【0127】
また、上記各実施形態では、端部押圧部材は、エンドプレートと、板ばねと、指標部とを具備していたが、エンドプレートを備えない端部押圧部材であってもかまわない。
【符号の説明】
【0128】
１ 電池パック（組電池）１０ 電池スタック
１１、１１Ａ、１１Ｂ 電池セル（扁平状単電池）
２０ 拘束装置
３０、３０Ａ、３０Ｂ 端部押圧部材
３１、３１Ａ、３１Ｂ エンドプレート（エンドプレート部材）
３２、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄ 板ばね（板状弾性部材）
４０ 拘束部材（拘束荷重付与手段）
４１ ボルト（連結部材の一部）
４２ ナット（連結部材の一部）
１１０ 中央部
３１４ 指示マーク（指標部の一部）
３２１ 湾曲部
３２３ 目盛部（指標部の一部）