特許 6589690 電池パック

(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】6589690

(24)【登録日】2019年9月27日

(45)【発行日】2019年10月16日

(54)【発明の名称】電池パック

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/6554 20140101AFI20191007BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20191007BHJP

   H01M 2/10 20060101ALI20191007BHJP

   H01M 10/6555 20140101ALI20191007BHJP

   H01M 10/651 20140101ALI20191007BHJP

   H01M 10/647 20140101ALI20191007BHJP

   H01M 10/653 20140101ALI20191007BHJP

【ＦＩ】

   H01M10/6554

   H01M10/613

   H01M2/10 E

   H01M10/6555

   H01M10/651

   H01M10/647

   H01M10/653

【請求項の数】7

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-34073(P2016-34073)

(22)【出願日】2016年2月25日

(65)【公開番号】特開2017-152235(P2017-152235A)

(43)【公開日】2017年8月31日

【審査請求日】2018年11月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100124062

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 敬史

(74)【代理人】

【識別番号】100148013

【弁理士】

【氏名又は名称】中山 浩光

(74)【代理人】

【識別番号】100176245

【弁理士】

【氏名又は名称】安田 亮輔

(72)【発明者】

【氏名】木村 真也

(72)【発明者】

【氏名】山口 祐良

【審査官】 下林 義明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１１６１９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００７−５００９２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１０９２００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ １０／５２ − １０／６６７

Ｈ０１Ｍ ２／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１方向に配列された複数の電池セルと前記複数の電池セルのそれぞれに接続された複数の伝熱部材とを含む配列体と、前記配列体の前記第１方向の両端に設けられた一対のエンドプレートとを有する電池モジュールと、
前記電池モジュールが固定される被固定部材と、
前記配列体と前記被固定部材との間に設けられる伝熱層と、
前記伝熱層と前記被固定部材との間に設けられ、前記第１方向に沿って摺動可能な摺動面を被固定部材側に有する摺動シートと、を備え、
前記伝熱層は、前記複数の伝熱部材のそれぞれに設けられ、前記複数の伝熱部材のそれぞれと一緒に、且つ互いに独立して、前記第１方向に移動可能な複数の伝熱部を有し、
前記摺動シートは、前記複数の伝熱部の前記被固定部材側の端面がそれぞれ当接する複数の第１部分と、隣り合う前記第１部分の間に配置されて前記第１方向に伸縮自在な複数の第２部分と、を有する、電池パック。

【請求項2】

前記摺動シートの前記第２部分は、隣り合う前記伝熱部の間隔が最小の場合には当該間隔内に入り込み、前記伝熱部の間隔の増大に伴い前記第１部分に引っ張られて前記第１方向に広がる、請求項１に記載の電池パック。

【請求項3】

前記一対のエンドプレートは前記被固定部材に固定されており、
前記電池モジュールは、
前記一対のエンドプレートの少なくとも１つと前記配列体との間に配置された少なくとも１つの弾性体と、を有する、請求項１または２に記載の電池パック。

【請求項4】

前記一対のエンドプレートの少なくとも１つは、前記第１方向にスライド可能である、請求項１または２に記載の電池パック。

【請求項5】

前記第２部分の収縮時と伸長時との差の総和である前記摺動シートの弛み量は、前記電池セルあたりの前記第１方向の膨張量と前記電池モジュールにおける前記電池セルの個数との積よりも大きい、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電池パック。

【請求項6】

前記摺動シートと前記被固定部材の表面との間の摩擦抵抗は、前記摺動シートと前記複数の伝熱部の前記端面との間の摩擦抵抗よりも小さい、請求項１〜５のいずれか一項に記載の電池パック。

【請求項7】

前記摺動シートと前記被固定部材との間に設けられた別の摺動シートを更に備え、
前記別の摺動シートは、前記被固定部材に固定されると共に、前記摺動シートの少なくとも前記第１部分に対面して接触する平坦な表面を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の電池パック。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電池パックに関する。

【背景技術】

【0002】

複数の電池セルを積層した電池モジュールの冷却面と冷却プレートとの間に変形可能な伝熱シートが設けられた冷却構造が知られている（たとえば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−１２２８１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記冷却構造では、たとえば電池セルの充放電によって電池セルの積層方向に電池セルが膨張または収縮することがある。そのような場合、電池セルの積層方向の力が伝熱シートに加わって、電池セルの積層方向に伝熱シートがずれることがある。伝熱シートがずれると、電池モジュールの冷却面と伝熱シートとの界面または伝熱シートと冷却プレートとの界面において剥離が生じる。剥離が生じると、電池モジュールの冷却面と伝熱シートとの接触面積または伝熱シートと冷却プレートとの接触面積が減少する。また、伝熱シートに加わる力が大きいと、伝熱シートがひび割れたり破断したりするおそれもある。その結果、電池モジュールから冷却プレートまでの放熱性が低下する。

【0005】

本発明は、電池セルの膨張に起因する電池モジュールの放熱性の低下を抑制できる電池パック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】

本発明の一態様に係る電池パックは、第１方向に配列された複数の電池セルと複数の電池セルのそれぞれに接続された複数の伝熱部材とを含む配列体と、配列体の第１方向の両端に設けられた一対のエンドプレートとを有する電池モジュールと、電池モジュールが固定される被固定部材と、配列体と被固定部材との間に設けられる伝熱層と、伝熱層と被固定部材との間に設けられ、第１方向に沿って摺動可能な摺動面を被固定部材側に有する摺動シートと、を備え、伝熱層は、複数の伝熱部材のそれぞれに設けられ、複数の伝熱部材のそれぞれと一緒に、且つ互いに独立して、第１方向に移動可能な複数の伝熱部を有し、摺動シートは、複数の伝熱部の被固定部材側の端面がそれぞれ当接する複数の第１部分と、隣り合う第１部分の間に配置されて第１方向に伸縮自在な複数の第２部分と、を有する。

【0007】

この電池パックでは、伝熱層の複数の伝熱部は、電池モジュールの複数の伝熱部材のそれぞれに対して個別に設けられており、互いに独立して、第１方向に移動可能である。ある１つの電池セルが第１方向に膨張した際、隣接する電池セルおよび伝熱部材が第１方向に押される。押された電池セルおよび伝熱部材は、その伝熱部材に対応する伝熱部と一緒に第１方向に移動する。この移動に伴い、その伝熱部が当接する第１部分は被固定部材に対して摺動し、第１方向に移動する。第２部分は伸縮自在であるので、このとき伝熱部は、伝熱部材側の面および被固定部材側の面の両面において接触状態を維持しつつ、被固定部材上を移動する。複数の電池セルが膨張した場合も、上記と同様の作用が複数の箇所で生じ得る。このように、電池セル毎に個別に設けられた伝熱部と、伸縮自在な摺動シートとの協働により、電池セルの膨張に追従できる伝熱構造が実現されている。よって、伝熱層を通じての放熱性は維持され得る。その結果として、電池セルの膨張に起因する電池モジュールの放熱性の低下を抑制できる。

【0008】

摺動シートの第２部分は、隣り合う伝熱部の間隔が最小の場合には当該間隔内に入り込み、伝熱部の間隔の増大に伴い第１部分に引っ張られて第１方向に広がる。このような形態の摺動シートによれば、第２部分が広がることによって伸縮性が実現される。よって、簡易な構成で、各伝熱部をスムーズに移動させることができる。伝熱部の間隔が最小の場合にも、第２部分は伝熱部の間隔内に入り込むため、第１方向における大型化は抑制されている。

【0009】

一対のエンドプレートは被固定部材に固定されており、電池モジュールは、一対のエンドプレートの少なくとも１つと配列体との間に配置された少なくとも１つの弾性体と、を有する。この構成によれば、電池セルが膨張する膨張量に応じて弾性体が圧縮変形することで、当該膨張量を吸収することができる。

【0010】

一対のエンドプレートの少なくとも１つは、第１方向にスライド可能である。この構成によれば、電池セルが膨張する膨張量に応じて少なくとも１つのエンドプレートがスライドすることで、当該膨張量を吸収することができる。

【0011】

第２部分の収縮時と伸長時との差の総和である摺動シートの弛み量は、電池セルあたりの第１方向の膨張量と電池モジュールにおける電池セルの個数との積よりも大きい。この構成によれば、仮にすべての電池セルが膨張した場合でも、摺動シートは、十分な弛み量を持っているので、膨張に追従して伸長することができる。

【0012】

摺動シートと被固定部材の表面との間の摩擦抵抗は、摺動シートと複数の伝熱部の端面との間の摩擦抵抗よりも小さい。この構成によれば、摺動シートの第１部分は、非固定部材に対して摺動する。摺動シートと伝熱部との間にずれは生じず、第１部分は伝熱部と一体的に移動する。よって、伝熱層を通じての放熱性は確実に維持される。

【0013】

電池パックは、摺動シートと被固定部材との間に設けられた別の摺動シートを更に備え、別の摺動シートは、被固定部材に固定されると共に、摺動シートの少なくとも第１部分に対面して接触する平坦な表面を有する。この構成によれば、摺動シートの第１部分は、別の摺動シートの表面に対して摺動する。摺動シートと伝熱部との間にずれは生じず、第１部分は伝熱部と一体的に移動する。よって、伝熱層を通じての放熱性は確実に維持される。

【発明の効果】

【0014】

本発明のいくつかの態様によれば、電池セルの膨張に起因する電池モジュールの放熱性の低下を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の第１実施形態に係る電池パックの部分的な構成を示す図である。

【図2】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿っての断面図である。

【図3】図１中の電池モジュールの部分的な構成を示す分解斜視図である。

【図4】図４（ａ）は摺動シートの搭載方法の一例を示す断面図、図４（ｂ）は摺動シートの搭載方法の別の例を示す断面図である。

【図5】図１および図２に示される電池モジュールの各電池セルが膨張した状態を示す断面図である。

【図6】本発明の第２実施形態に係る電池パックの部分的な構成を示す断面図である。

【図7】従来の電池パックの部分的な構成を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

【0017】

図１および図２に示されるように、電池パック１００は、複数の電池セル４を有する電池モジュール１と、電池モジュール１を収容する筐体２と、電池モジュール１で発生する熱を筐体２側へ伝えて放熱するための伝熱層３と、を備えている。電池モジュール１は、筐体２に収容されている。電池モジュール１は、筐体２の側壁（被固定部材）２ａに固定されている。伝熱層３は、電池モジュール１と筐体２の側壁２ａとの間に配置されている。なお、電池パック１００は、たとえば側壁２ａに沿って配列された複数の電池モジュール１を備えることができるが、ここでは、１つの電池モジュール１のみを図示する。

【0018】

電池モジュール１は、複数の電池セル４および複数の伝熱プレート（伝熱部材）６を含む配列体１０を有している。電池セル４の個数は、たとえば７個である。電池セル４は、それぞれ、個別にセルホルダ２０に保持されている。伝熱プレート６は、電池セル４のそれぞれに対して設けられている。したがって、伝熱プレート６の個数も、一例として７個である。電池セル４および伝熱プレート６は、第１方向Ｄに沿って交互に配列されて、配列体１０を構成している。

【0019】

図３を参照して、電池セル４について説明する。図３に示されるように、電池セル４は、電極組立体１１と、電極組立体１１を収容するケース１２と、電極組立体１１の電極（正極および負極のそれぞれ）に電気的に接続され、ケース１２から突出する一対の端子１３と、を有している。電極組立体１１は、複数の正極（不図示）および負極（不図示）と、正極と負極との間に配置されたセパレータ（不図示）と、を含む。正極および負極は、セパレータを介して交互に積層されている。正極および負極の積層方向は、電池セル４の配列方向（第１方向Ｄ）と実質的に一致している。

【0020】

ケース１２は、直方体状を呈している。ケース１２は、互いに対向する一対の側面１２ａ，１２ｂと、互いに対向する一対の側面１２ｃ，１２ｄと、互いに対向する上面１２ｅおよび底面１２ｆと、を含む。側面１２ａ，１２ｂは、第１方向Ｄに沿った面である。側面１２ｃ，１２ｄは、第１方向Ｄに交差する方向に沿った面であり、側面１２ａと側面１２ｂとを互いに接続する。端子１３は、上面１２ｅから突出している。

【0021】

セルホルダ２０は、互いに対向する一対の側壁部２０ａ，２０ｂと、背面部２０ｅおよび底壁部２０ｆと、を含む。側壁部２０ａ，２０ｂは、長方形板状を呈している。背面部２０ｅは、長方形板状を呈しており、側壁部２０ａ，２０ｂの長手方向の一端部において側壁部２０ａと側壁部２０ｂとを互いに接続している。底壁部２０ｆは、長方形板状を呈しており、側壁部２０ａ，２０ｂの長手方向の他端部において側壁部２０ａと側壁部２０ｂとを互いに接続している。

【0022】

セルホルダ２０においては、側壁部２０ａ，２０ｂと背面部２０ｅおよび底壁部２０ｆとによって、電池セル４が嵌め合される直方体状の空間部が画成されている。側壁部２０ａ，２０ｂは、それぞれ、当該空間部に電池セル４が嵌め合されたときにケース１２の側面１２ａ，１２ｂ上に配置される。同様に、背面部２０ｅは、ケース１２の上面１２ｅ近傍において、側面１２ｄ上に配置される。さらに、底壁部２０ｆは、ケース１２の底面１２ｆ上に配置される。

【0023】

背面部２０ｅには、一対の突設部２１が設けられている。突設部２１は、直方体状を呈している。突設部２１は、第１方向Ｄに沿って延在している。突設部２１は、セルホルダ２０の上記空間部に電池セル４が嵌め合されたときに、ケース１２の上面１２ｅ上であって、一対の端子１３の間の位置に配置される。突設部２１には、その延在方向に沿った貫通孔２１ｈが形成されている。この貫通孔２１ｈには、ボルト３２（図１参照）が挿通される。

【0024】

底壁部２０ｆにおける側壁部２０ａ，２０ｂとの接続部分には、一対の突設部２２が設けられている。突設部２２は、直方体状を呈している。突設部２２は、第１方向Ｄに沿って延在している。突設部２２は、セルホルダ２０の上記空間部に電池セル４が嵌め合されたときに、ケース１２の底面１２ｆにおける側面１２ａ，１２ｂ側の端部に配置される。突設部２２には、その延在方向に沿った貫通孔２２ｈが形成されている。この貫通孔２２ｈには、ボルト３２（図１参照）が挿通される。

【0025】

伝熱プレート６は、矩形板状の本体部６ａと、矩形板状の延在部６ｂと、を含む。伝熱プレート６は、本体部６ａと延在部６ｂとによってＬ字板状に形成されている。本体部６ａは、電池セル４（ケース１２）の側面１２ｄ上に配置される。延在部６ｂは、本体部６ａから第１方向Ｄに沿って延び、電池セル４（ケース１２）の側面１２ａ上に配置される。特に、延在部６ｂは、セルホルダ２０の側壁部２０ａを介して側面１２ａ上に配置される。本体部６ａが電池セル４の側面１２ｄに当接することにより、伝熱プレート６は、電池セル４で発生した熱を受け取る。このようにして、伝熱プレート６は、電池セル４のそれぞれに接続されている。

【0026】

図２に示されるように、電池モジュール１の配列体１０において、伝熱プレート６の本体部６ａは、隣り合う２つの電池セル４によって挟まれている。本体部６ａは、一方の電池セル４の側面１２ｄに当接すると共に、他方の電池セル４の側面１２ｃに当接している。第１方向Ｄにおける配列体１０の一端部１０ａは、第１方向Ｄの一端部に位置する電池セル４に接続された伝熱プレート６の本体部６ａである。第１方向Ｄにおける配列体１０の他端部１０ｂは、第１方向Ｄの他端部に位置する電池セル４の側面１２ｃである。

【0027】

図１および図２に示されるように、電池モジュール１は、第１方向Ｄにおける配列体１０の一端部１０ａおよび他端部１０ｂのそれぞれに設けられた一対のエンドプレート３１を有している。一対のエンドプレート３１は、側壁２ａに固定されており、複数の電池セル４および複数の伝熱プレート６を拘束する。エンドプレート３１は、一例として、矩形板状の本体部３１ａと、矩形板状の固定部３１ｂと、によってＬ字板状に形成されている。本体部３１ａは、電池セル４の側面１２ｃ，１２ｄ上に配置される。固定部３１ｂは、本体部３１ａから第１方向Ｄに沿って突設されている。

【0028】

ボルト３２は、電池セル４を保持したセルホルダ２０の貫通孔２１ｈ，２２ｈ、およびエンドプレート３１に設けられた貫通孔に挿通される。ナット３３は、エンドプレート３１同士を互いに締め付けるようにボルト３２の端部に螺合される。これにより、エンドプレート３１を介して、電池セル４に拘束荷重が付加される。

【0029】

他端部１０ｂ側に設けられたエンドプレート３１と、配列体１０との間には、１つの弾性体３６が介在されている。弾性体３６は、第１方向Ｄの弾性を有しており、たとえばゴム等により構成されている。弾性体３６は、そのエンドプレート３１と、配列体１０の他端部１０ｂをなす電池セル４の側面１２ｃとに当接している。弾性体３６は、エンドプレート３１と側面１２ｃとの間に配置されて、これら双方に密着している。弾性体３６は、電池セル４、セルホルダ２０、および伝熱プレート６の第１方向Ｄの移動に応じて収縮する。

【0030】

電池モジュール１は、第１方向Ｄの両端において、筐体２の側壁２ａに固定されている。より具体的には、電池モジュール１は、エンドプレート３１の固定部３１ｂを側壁２ａの内面に接触させた状態において、固定部３１ｂに挿通されたボルト３１ｃを用いて筐体２の側壁２ａに固定される。

【0031】

続いて、図２を参照して、本実施形態の電池パック１００が備える伝熱構造Ｘについて説明する。配列体１０と筐体２の側壁２ａとの間には、上記した伝熱層３と、１枚の摺動シート４０とが設けられている。摺動シート４０は、伝熱層３と側壁２ａとの間に設けられている。伝熱構造Ｘは、伝熱プレート６と、伝熱層３と、摺動シート４０とを有しており、電池セル４で発生した熱を側壁２ａに伝達する。伝熱構造Ｘは、以下に示す構成を備えることにより、電池セル４の移動に基づく配列体１０の変形（すなわち第１方向Ｄの伸長および収縮）に関わらず、放熱性を維持する。

【0032】

伝熱層３は、いわゆる熱界面材料（ＴＩＭ；Thermal Interface Material）層である。言い換えれば、伝熱層３は放熱層である。伝熱層３は、複数の伝熱プレート６のそれぞれに対して設けられた複数の伝熱部３７を有する。各伝熱部３７は、直方体状を呈している。伝熱部３７は、たとえば、シリコーンに熱伝導性のフィラーが練り込まれた、いわゆるシリコーンＴＩＭとすることができる。各伝熱部３７は、シート状のＴＩＭであってもよいし、液状またはペースト状のＴＩＭであってもよい。なお、伝熱部３７が液状ＴＩＭである場合には、たとえば、ギアポンプ等を用いた液体定量吐出装置と、当該吐出装置の吐出部を駆動するロボットとを用いることで、伝熱部３７を形成可能である。

【0033】

各伝熱部３７は、配列体１０側に配置された端面３７ａと側壁２ａ側に配置された端面３７ｂとを含んでいる。伝熱部３７の端面３７ａは、伝熱プレート６の延在部６ｂに面接触し、密着している。伝熱部３７の大きさすなわち端面３７ａの大きさは、適宜設定可能である。端面３７ａは、たとえば、延在部６ｂと同じか、延在部６ｂよりも一回り小さい面積を有してもよい。端面３７ａは、延在部６ｂよりも大きな面積を有してもよい。伝熱部３７の端面３７ｂは、摺動シート４０の表面４０ａに面接触し、密着している。

【0034】

各伝熱部３７は、各伝熱プレート６と一緒になって、第１方向Ｄに移動可能である。このように、伝熱層３は、複数の伝熱部３７に分割されている。伝熱プレート６に対応して（すなわち電池セル４に対応して）個別に設けられた伝熱部３７は、他の伝熱部３７とは独立して、第１方向Ｄに移動可能に構成されている。

【0035】

第１方向Ｄに配列された伝熱部３７の間には、間隔Ｓ（すなわち空間または間隙）が形成されている。各伝熱部３７は、電池セル４、セルホルダ２０、および伝熱プレート６の第１方向Ｄの移動に応じて移動する。伝熱部３７の移動に伴って、各間隔Ｓの第１方向Ｄの幅（大きさ）は変化する。

【0036】

摺動シート４０は、側壁２ａ上に設けられて、側壁２ａに投影した場合に、伝熱層３（複数の伝熱部３７）よりも大きい面積を有している。摺動シート４０は、配列体１０側に配置された表面４０ａと、側壁２ａ側に配置された摺動面４０ｂとを含んでいる。摺動シート４０は、側壁２ａに対して摺動可能である。すなわち、摺動シート４０の摺動面４０ｂは、第１方向Ｄに摺動可能である。摺動シート４０は、たとえばスリップシートまたはスライドシート等である。摺動シート４０は、熱伝導性を備えている。摺動シート４０の厚みは、たとえば０．０５ｍｍ〜１ｍｍである。

【0037】

摺動シート４０は、たとえば、基材の片面または両面上に設けられたシリコーン樹脂層を備えた剥離紙であってもよい。摺動シート４０は、摺動面４０ｂを有するシリコーン樹脂層と、摺動可能でない表面４０ａを有する基材とを備えてもよい。摺動シート４０はスライディングペーパーであってもよい。

【0038】

摺動シート４０はカーボンシートを含んでもよい。摺動シート４０はカーボンシートを支持する基材を備えてもよい。たとえば、摺動シート４０は、摺動面４０ｂを有するカーボンシートと、摺動可能でない表面４０ａを有する基材とを備えてもよい。カーボンシートとしては、例えばグラファイトシート等が挙げられる。カーボンシートの熱伝導率は、例えば２〜１９５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度である。カーボンシートの厚みは、例えば０．０２５ｍｍ〜１ｍｍ程度である。

【0039】

摺動シート４０と筐体２の表面２ｂとの摩擦抵抗は、摺動シート４０と伝熱部３７の端面３７ｂとの摩擦抵抗よりも小さい。これにより、伝熱部３７が第１方向Ｄに移動しようとする際、摺動面４０ｂと側壁２ａとの間において滑りが生じ得る。この際、端面３７ｂと表面４０ａとの間では滑りは生じ得ない。このように、摺動シート４０は、伝熱部３７の端面３７ｂに当接して端面３７ｂに密着する複数の第１部分４１を有する。各第１部分４１は、各伝熱部３７に対応しており、側壁２ａに対して摺動可能である。

【0040】

一方、摺動シート４０は、隣り合う第１部分４１の間に配置された複数の第２部分４２を有する。各第２部分４２は、上記した間隔Ｓに対応しており、間隔Ｓ内に配置されている。第２部分４２は、間隔Ｓ内において、Ｖ字状またはＵ字状に折れ曲がっている。すなわち、摺動シート４０は、第１部分４１と第２部分４２とが交互に連続することで形成された１枚のシート状体であるが、全体として、蛇腹状を呈している。なお、Ｖ字状またはＵ字状の折曲部は、１つの間隔Ｓに対して１つである場合に限られず、１つの間隔Ｓに対して複数の折曲部が設けられてもよい。

【0041】

摺動シート４０の第２部分４２は、隣り合う伝熱部３７の間隔Ｓが最小の場合（図２に示される状態）にはそれらの間隔Ｓ内に入り込んでおり、伝熱部３７の間隔Ｓの増大に伴い、第１部分４１に引っ張られるようにして、第１方向Ｄに広がる（図５参照）。すなわち、摺動シート４０は、第１部分４１において伝熱部３７に追従すると共に、第２部分４２において第１方向Ｄに伸縮する。

【0042】

摺動シート４０の第１方向Ｄの長さについて説明する。摺動シート４０は、複数の伝熱部３７の移動量（変位量）に応じた弛み量（弛むことができる長さ）を有している。摺動シート４０の第１方向Ｄの弛み量Ｃは、１つの電池セル４あたりの第１方向Ｄの膨張量Ａ（想定され得る最大膨張量）と、電池モジュール１における電池セル４の個数Ｂ（本実施形態では７個）との積よりも大きくなっている。摺動シート４０の弛み量Ｃと、電池セル４の膨張量Ａおよび個数Ｂとの間には、下記の式（１）が成り立つ。
Ｃ＞Ａ×Ｂ・・・（１）

【0043】

上記の構成を有する電池パック１００を形成するにあたり、蛇腹状の摺動シート４０は、各種の方法によって搭載され得る。図４（ａ）に示されるように、第２部分４２として予めＶ字状またはＵ字状の折り込みが形成された摺動シート４０を用意してもよい。その後、この摺動シート４０を吸着装置６０で保持し、第２部分４２が間隔Ｓに挿入されるように摺動シート４０を電池モジュール１に取り付けてもよい。若しくは、図４（ｂ）に示されるように、第１方向Ｄに張られた平坦な形状の摺動シート４０を用意してもよい。電池パック１００の作成工程において、平坦な摺動シート４０を吸着装置６０で保持し、吸着装置６０の吸着位置を寄せるようにしてＶ字状またはＵ字状の折り込みを形成することにより、第２部分４２を形成してもよい。その後、第２部分４２が間隔Ｓに挿入されるように摺動シート４０を電池モジュール１に取り付けてもよい。

【0044】

以上説明した本実施形態の電池パック１００では、伝熱層３の複数の伝熱部３７は、電池モジュール１の複数の伝熱プレート６のそれぞれに対して個別に設けられている。各電池セル４で発生した熱は、伝熱プレート６の本体部６ａから延在部６ｂへと伝わり、伝熱部３７および摺動シート４０を介して側壁２ａに伝達される。電池パック１００においては、伝熱部３７は、互いに独立して、第１方向Ｄに移動可能である。図５に示されるように、充放電による膨張収縮または劣化による膨張等に起因して、１つまたは複数の電池セル４が第１方向Ｄに移動した際、隣接する電池セル４および伝熱プレート６は、第１方向Ｄの一方（他端部１０ｂ側）に押される。押された電池セル４および伝熱プレート６は、その伝熱プレート６に対応する伝熱部３７と一緒に第１方向Ｄに移動する。この移動に伴い、その伝熱部３７が当接する第１部分４１は側壁２ａに対して摺動し、第１方向Ｄに移動する。第２部分４２は伸縮自在であるので、伝熱部３７は、伝熱プレート６側の端面３７ａおよび側壁２ａ側の端面３７ｂの両面において接触状態を維持しつつ、側壁２ａ上を移動する。このように、電池セル４毎に個別に設けられた伝熱部３７と、伸縮自在な摺動シート４０との協働により、電池セル４の膨張に追従できる伝熱構造Ｘが実現されている。よって、伝熱層３を通じての放熱性は確保される。その結果として、電池セル４の膨張に起因する電池モジュール１の放熱性の低下を抑制できる。

【0045】

図７に示されるような従来の電池パック２００では、伝熱層２０３は一体のＴＩＭ層とされており、この伝熱層２０３と側壁２ａとの間には摺動シートは設けられていない。そのため、充放電による膨張収縮または劣化による膨張等に起因して、１つまたは複数の電池セル４が第１方向Ｄに移動した際、伝熱層２０３にせん断力が作用し、伝熱層２０３と側壁２ａの表面２ｂとの界面や、伝熱層２０３と伝熱プレート６との界面において剥離が生じる可能性があった。また、伝熱層２０３にせん断力が作用し、伝熱層２０３そのものが破損する可能性があった。本実施形態の電池パック１００では、各伝熱部３７が電池セル４および伝熱プレート６の移動に追従するため、そのような事態が回避されており、放熱性が好適に確保される。

【0046】

さらに、蛇腹状の摺動シート４０によれば、図５に示されるように、第２部分４２が広がることによって伸縮性が確保される。よって、簡易な構成で、各伝熱部３７をスムーズに移動させることができる。伝熱部３７の間隔Ｓが最小の場合にも、第２部分４２は伝熱部３７の間隔Ｓ内に入り込むため（図２参照）、第１方向Ｄにおける大型化は抑制されている。

【0047】

側壁２ａに固定された一対のエンドプレート３１と、弾性体３６とを備える構成によれば、電池セル４が膨張する膨張量に応じて弾性体３６が圧縮変形することで、当該膨張量が吸収される。エンドプレート３１を含む電池モジュール１の構造を破損することがない。

【0048】

摺動シート４０の弛み量Ｃと、電池セル４の膨張量Ａおよび個数Ｂとの間には、上記の式（１）が成り立っているので、仮にすべての電池セル４が膨張した場合でも、摺動シート４０は、十分な弛み量を持っている。これにより、摺動シート４０は、膨張に追従して伸長することができる。

【0049】

摺動シート４０と筐体２の表面２ｂとの摩擦抵抗は、摺動シート４０と伝熱部３７の端面３７ｂとの摩擦抵抗よりも小さいため、摺動シート４０の第１部分４１は、側壁２ａに対して摺動する。摺動シート４０と伝熱部３７との間にずれは生じず、第１部分４１は伝熱部３７と一体的に移動する。よって、伝熱層３を通じての放熱性が確実に維持される。

【0050】

続いて、図６を参照して、第２実施形態に係る電池パック１００Ａについて説明する。電池パック１００Ａの伝熱構造ＸＡが第１実施形態の伝熱構造Ｘと違う点は、摺動シート４０と側壁２ａとの間に設けられた別の摺動シート５０を更に備えた点である。別の摺動シート５０は、摺動シート４０の第１部分４１に対面して接触する平坦な表面５０ａを有する。別の摺動シート５０は、裏面５０ｂが側壁２ａの表面２ｂに接着される等により、側壁２ａに固定されている。摺動シート５０としては、摺動シート４０と同じ材質のものを用いてもよい。摺動シート５０の厚みは、摺動シート４０の厚みと同じであってもよいし、摺動シート４０の厚みとは異なってもよい。摺動シート５０に対しては、弛み量は設けられなくてよい。摺動シート５０の第１方向Ｄの長さは、伸長時の摺動シート４０の長さと同等であるか、または当該長さよりも長い。なお、摺動シート４０と摺動シート５０とを用いる場合には、摩擦抵抗に関する制約条件（伝熱構造Ｘにおける上記の制約条件）は無視し得る。

【0051】

この伝熱構造ＸＡによれば、摺動シート４０の第１部分４１は、別の摺動シート５０の表面５０ａに対して摺動する。第１実施形態の伝熱構造Ｘと同様、摺動シート４０と伝熱部３７との間にずれは生じず、第１部分４１は伝熱部３７と一体的に移動する。よって、伝熱層３を通じての放熱性は確実に維持される。電池パック１００Ａは、上記効果の他にも、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。

【0052】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。たとえば、エンドプレート３１は側壁２ａに固定される形態に限られず、可動であってもよい。すなわち、一対のエンドプレート３１の少なくとも１つが、第１方向Ｄにスライド可能であってもよい。具体的には、エンドプレート３１の固定部３１ｂに、第１方向Ｄに長い長孔を設け、この長孔にボルト３１ｃを挿入し、エンドプレート３１を固定することができる。この構成によれば、電池セル４が膨張する膨張量に応じて少なくとも１つのエンドプレート３１がスライドすることで、当該膨張量を吸収することができる。その場合には、弾性体３６は省略され得る。

【0053】

一対のエンドプレート３１の両方と配列体１０との間に、一対の弾性体３６が配置されてもよい。摺動シート４０は、上記した蛇腹形状に限られない。摺動シート４０は、平坦な第２部分が第１方向Ｄに伸縮する構成であってもよい。摺動シート４０の弛み量Ｃと、電池セル４の膨張量Ａおよび個数Ｂとの間には、上記の式（１）が成り立っていなくてもよい。弛み量が設けられていれば、ある程度の膨張には追従可能である。

【0054】

摺動シート４０は、１枚のシート状体からなる場合に限られず、複数枚の摺動シート４０が第１方向Ｄ或いは第１方向Ｄと交差する方向に並設されてもよい。電池セル４に対するセルホルダ２０および伝熱プレート６の配置は、適宜変更可能である。伝熱プレート６の構造は上記形態に限られず、各種変形形態を採用可能である。

【符号の説明】

【0055】

１…電池モジュール、２…筐体、２ａ…側壁（被固定部材）、３…伝熱層、４…電池セル、６…伝熱プレート（伝熱部材）、１０…配列体、１０ａ…一端部、１０ｂ…他端部、２０…セルホルダ、３１…エンドプレート、３６…弾性体、３７…伝熱部、４０…摺動シート、４０ａ…表面、４０ｂ…摺動面、４１…第１部分、４２…第２部分、５０…摺動シート（別の摺動シート）、５０ａ…表面、５０ｂ…裏面、１００，１００Ａ…電池パック、Ｄ…第１方向、Ｓ…間隔、Ｘ，ＸＡ…伝熱構造。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】