特許 6759571 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】6759571

(24)【登録日】2020年9月7日

(45)【発行日】2020年9月23日

(54)【発明の名称】電池パック

(51)【国際特許分類】

   H01M 2/10 20060101AFI20200910BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20200910BHJP

   H01M 10/647 20140101ALI20200910BHJP

   H01M 10/6554 20140101ALI20200910BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/10 E

   H01M2/10 S

   H01M10/613

   H01M10/647

   H01M10/6554

【請求項の数】2

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-244152(P2015-244152)

(22)【出願日】2015年12月15日

(65)【公開番号】特開2017-111914(P2017-111914A)

(43)【公開日】2017年6月22日

【審査請求日】2018年9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

(72)【発明者】

【氏名】井上 拓

(72)【発明者】

【氏名】加藤 崇行

(72)【発明者】

【氏名】植田 浩生

【審査官】 井原 純

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０７６８８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００９／１２５５４４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００３−０４５３８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−００３９５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０３３９３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０３４８２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１６８３２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１７３０３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０５５０１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１３９８８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１７５０７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０１１５４９６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−１４５６４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ２／１０

Ｈ０１Ｍ １０／６１３

Ｈ０１Ｍ １０／６４７

Ｈ０１Ｍ １０／６５５４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに対向する第１壁部及び第２壁部を有する筐体と、
第１方向に沿って積層され互いに拘束された複数の電池セルと、前記第１壁部に対向して前記電池セルを前記筐体に熱的に接続する伝熱面と、を有する電池モジュールと、
前記第１壁部に設けられ、前記第２壁部から前記第１壁部に向かう第２方向に前記電池モジュールに力を加えて前記電池モジュールを前記第１壁部に締結する第１締結部材と、
前記第２壁部に設けられ、前記第２方向に前記電池モジュールに力を加えて前記電池モジュールを前記第１壁部に締結する第２締結部材と、
を備え、
前記第１壁部は、前記伝熱面と対向する第１領域を有し、
前記第２壁部は、前記電池モジュールを挟んで前記第１領域と対向する第２領域を有し、
前記第２締結部材は、前記第２領域に配置されており、
前記第１方向は、前記第２方向に沿った方向であり、
前記第２締結部材は、前記第１方向から見たときの前記電池セルの中央部に力を加える、
電池パック。

【請求項2】

前記電池モジュールには、前記第２締結部材が配置される凹部が設けられている、請求項１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】

従来、電池パックに関する技術として、複数の蓄電素子と、蓄電素子を収容する外装体と、複数の蓄電素子を挟み込んで一体に拘束する拘束部材と、を備える組電池が知られている（例えば特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４−２１６１８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記の組電池において、蓄電素子から外装体への放熱を促すために、蓄電素子の所定の伝熱面を外装体に接触させた状態において、複数の蓄電素子を外装体に固定することが考えられる。蓄電素子の外装体への固定方法としては、例えば、外装体における伝熱面側に位置する第１壁部に対して、ボルトにより蓄電素子を締結する方法が考えられる。この場合には、蓄電素子の固定強度を確保する観点からは、外装体における第１壁部に対向する第２壁部に対しても、ボルトにより蓄電素子を更に締結することが望ましい。しかしながら、この場合には、第２壁部における締結によって、伝熱面を第１壁部から引き離す方向の力が蓄電素子に作用し、蓄電素子の放熱性が低下するおそれがある。

【0005】

本発明は、そのような事情に鑑みてなされてものであり、電池セルの放熱性の低下を抑制しつつ電池モジュールの固定強度を確保可能な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】

本発明に係る電池パックは、互いに対向する第１壁部及び第２壁部を有する筐体と、第１方向に沿って積層され互いに拘束された複数の電池セルと、第１壁部に対向して電池セルを筐体に熱的に接続する伝熱面と、を有する電池モジュールと、第１壁部に設けられ、第２壁部から第１壁部に向かう第２方向に電池モジュールに力を加えて電池モジュールを第１壁部に締結する第１締結部材と、第２壁部に設けられ、第２方向に電池モジュールに力を加えて電池モジュールを第１壁部に締結する第２締結部材と、を備え、第１壁部は、伝熱面と対向する第１領域を有し、第２壁部は、電池モジュールを挟んで第１領域と対向する第２領域を有し、第２締結部材は、第２領域に配置されている。

【0007】

この電池パックにおいては、電池モジュールは、筐体の第１壁部に設けられた第１締結部材によって、第１壁部に締結されている。また、電池モジュールは、筐体の第１壁部に対向する第２壁部に設けられた第２締結部材によって、第１壁部に締結されている。このため、電池モジュールの筐体への固定強度が確保される。特に、ここでは、第１締結部材により電池モジュールに加えられる力と、第２締結部材により電池モジュールに加えられる力とが、共に、第２壁部から第１壁部に向かう第２方向の力である。このため、電池モジュールを筐体に固定するに際して、伝熱面を第１壁部から引き離す方向の力が電池モジュールに加えられにくい。よって、電池セルの放熱性の低下が抑制される。

【0008】

本発明に係る電池パックにおいては、第１方向は、第１壁部の延在方向に沿う方向であり、電池モジュールは、第１方向における一端側の電池セルを含む一端部と、第１方向における他端側の電池セルを含む他端部と、一端部と他端部との間の中間部と、を含み、第１締結部材は、電池モジュールの一端部及び他端部において電池モジュールを第１壁部に締結し、第２締結部材は、中間部において電池モジュールに力を加えてもよい。この場合、電池モジュールにおいては、複数の電池セルが第１壁部の延在方向に沿う方向に沿って積層され互いに拘束されている。電池モジュールは、第１締結部材によって電池モジュールの一端部及び他端部において第１壁部に締結されている。そのため、伝熱面を第１壁部から引き離す方向の電池セルの位置ズレが、一端部及び他端部と比べて中間部において生じやすい。そこで、中間部において第２締結部材が電池モジュールに力を加えることで、伝熱面を第１壁部から引き離す方向の電池セルの位置ズレを抑制でき、電池セルの放熱性の低下が抑制される。

【0009】

本発明に係る電池パックにおいては、電池モジュールは、第２壁部側において複数の電池セルにわたって延在する板部材を有し、第２締結部材は、板部材を介して電池モジュールに力を加えてもよい。この場合、第２締結部材は、複数の電池セルにわたって延在する板部材を介して電池モジュールに力を加えるため、複数の電池セルのそれぞれに力を加えることができる。

【0010】

本発明に係る電池パックにおいては、板部材には、第２締結部材が配置される凹部が設けられていてもよい。この場合、第２締結部材に対する板部材の相対移動を抑制することができる。

【0011】

本発明に係る電池パックにおいては、第１方向は、第２方向に沿った方向であり、第２締結部材は、第１方向から見たときの電池セルの中央部に力を加えてもよい。電池モジュールにおいては、複数の電池セルが第２壁部から第１壁部に向かう第２方向に沿って積層され互いに拘束されている。この場合、例えば電池セルの中央部が相対的に大きく膨張することにより、伝熱面を第１壁部から引き離す方向の位置ズレが生じるおそれがある。そこで、当該中央部において第２締結部材が電池モジュールに力を加えることで、伝熱面を第１壁部から引き離す方向の位置ズレを抑制でき、電池セルの放熱性の低下が抑制される。

【0012】

本発明に係る電池パックにおいては、電池モジュールには、第２締結部材が配置される凹部が設けられていてもよい。この場合、第２締結部材に対する電池モジュールの相対移動を抑制することができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、電池セルの放熱性の低下を抑制しつつ電池モジュールの固定強度を確保可能な電池パックを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】一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2】図１に示された電池モジュールの部分的な分解斜視図である。

【図3】第１の変形例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4】第２の変形例に係る電池パックの模式的な斜視図である。

【図5】第２の変形例に係る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】

【0015】

［実施形態］
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図面の説明において、同一の要素同士、或いは相当する要素同士には互いに同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。なお、以下の図面には、直交座標系Ｓを示す場合がある。

【0016】

図１は、一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１に示されるように、電池パック１００は、電池モジュール１と、筐体２と、熱伝導部材（ＴＩＭ：Thermal Interface Material）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。筐体２は、互いに対向する第１壁部２ｓ及び第２壁部２ｔを有する。第１壁部２ｓ及び第２壁部２ｔは、例えば側壁部２ｕによって互いに接続されて一体化されている。電池モジュール１は、筐体２の第１壁部２ｓに固定されている（詳しくは後述）。熱伝導部材３は、電池モジュール１と筐体２の第１壁部２ｓとの間に配置されている。なお、電池パック１００は、例えば、第１壁部２ｓに沿って積層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。

【0017】

電池モジュール１は、複数の電池セル１０及び複数の伝熱プレート２０を含む積層体３０を有する。電池セル１０の個数は、例えば７個である。電池セル１０は、それぞれ、個別にセルホルダ４０（図２参照）に保持されている。伝熱プレート２０は、電池セル１０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２０の個数も、一例として７個である。複数の電池セル１０及び伝熱プレート２０は、第１壁部２ｓの延在方向に沿う第１方向（Ｘ軸方向）に沿って積層され互いに拘束されている。

【0018】

図２は、図１に示された電池モジュールの部分的な分解斜視図である。図２に示されるように、電池セル１０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（正極及び負極のそれぞれ）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）及び負極（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。正極及び負極は、セパレータを介して交互に積層されている。正極及び負極の積層方向は、電池セル１０の積層方向（第１方向：Ｘ軸方向）と実質的に一致している。

【0019】

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及び底面１２ｆと、を含む。側面１２ａ，１２ｂは、第１方向に沿った面である。側面１２ｃ，１２ｄは、第１方向に交差する第２の方向（Ｙ軸方向）に沿った面であり、側面１２ａと側面１２ｂとを互いに接続する面である。端子１３は、上面１２ｅから突出している。

【0020】

セルホルダ４０は、互いに対向する一対の側壁部４０ａ，４０ｂと、背面部４０ｅ及び底壁部４０ｆと、を含む。側壁部４０ａ，４０ｂは、長方形板状を呈している。背面部４０ｅは、長方形板状を呈しており、側壁部４０ａ，４０ｂの長手方向の一端部において側壁部４０ａと側壁部４０ｂとを互いに接続している。底壁部４０ｆは、長方形板状を呈しており、側壁部４０ａ，４０ｂの長手方向の他端部において側壁部４０ａと側壁部４０ｂとを互いに接続している。

【0021】

セルホルダ４０においては、側壁部４０ａ，４０ｂと背面部４０ｅ及び底壁部４０ｆとによって、電池セル１０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４０ａ，４０ｂは、それぞれ、当該空間部に電池セル１０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４０ｅ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。更に、底壁部４０ｆは、ケース１２の底面１２ｆ上に配置される。

【0022】

背面部４０ｅには、一対の突設部４１が設けられている。突設部４１は、円筒状を呈している。突設部４１は、第１方向に沿って延在している。突設部４１は、セルホルダ４０の上記空間部に電池セル１０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４１には、その延在方向に沿った貫通孔４１ｈが形成されている。この貫通孔４１ｈには、後述する拘束部材のボルトが挿通される。

【0023】

また、底壁部４０ｆにおける側壁部４０ａ，４０ｂとの接続部分には、一対の突設部４２が設けられている。突設部４２は、直方体状を呈している。突設部４２は、第１方向に沿って延在している。突設部４２は、セルホルダ４０の上記空間部に電池セル１０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４２には、その延在方向に沿った貫通孔４２ｈが形成されている。この貫通孔４２ｈには、後述する拘束部材のボルトが挿通される。

【0024】

伝熱プレート２０は、矩形板状の本体部２１と、矩形板状の延在部２２と、を含む。伝熱プレート２０は、本体部２１と延在部２２とによってＬ字板状に形成されている。本体部２１は、電池セル１０（ケース１２）の側面１２ｄ上に配置される。延在部２２は、本体部２１から第１方向に沿って延び、電池セル１０（ケース１２）の側面１２ａ上に配置される。特に、延在部２２における側壁部４０ａと反対側の面は、熱伝導部材３を介して電池セル１０と筐体２とを熱的に接続する伝熱面２０ｓである。すなわち、電池モジュール１は、第１壁部２ｓに対向して電池セル１０を筐体２に熱的に接続する伝熱面２０ｓを有する。伝熱プレート２０は、電池モジュール１におけるエンドプレート５１の固定部５１ｂと伝熱面２０ｓとが同じ側に位置するように電池セル１０に取り付けられている。

【0025】

再び図１を参照して電池モジュール１の各部の説明を続ける。電池モジュール１は、拘束部材５０と、ミドルプレート６０と、弾性体７０と、を有する。拘束部材５０は、電池セル１０の積層方向に沿って電池セル１０及び伝熱プレート２０を拘束する。より具体的には、拘束部材５０は、一対のエンドプレート５１と、複数のボルト及びナット（不図示）と、を含む。

【0026】

エンドプレート５１は、第１方向における積層体３０の一端部３０ａ及び他端部３０ｂのそれぞれに配置されている。エンドプレート５１は、一例として、矩形板状の本体部５１ａと、矩形板状の固定部５１ｂと、によってＬ字板状に形成されている。本体部５１ａは、電池セル１０の側面１２ｃ，１２ｄ上に配置される。固定部５１ｂは、本体部５１ａから第１方向に沿って突設されている。エンドプレート５１は、ボルト及びナットによって挟まれることで拘束荷重を電池セル１０に付加する。なお、ミドルプレート６０は、積層体３０の一端部３０ａとエンドプレート５１との間に配置されている。弾性体７０は、例えばゴム等により構成されており、ミドルプレート６０とエンドプレート５１との間に配置されている。

【0027】

以上のように構成される電池モジュール１は、第１方向の両端において、第１壁部２ｓに設けられたボルト（第１締結部材）５１ｃによって筐体２の第１壁部２ｓに締結されている。より具体的には、電池モジュール１は、エンドプレート５１の固定部５１ｂを筐体２の第１壁部２ｓに接触させた状態において、固定部５１ｂに挿通されたボルト５１ｃを用いて筐体２の第１壁部２ｓに固定される。すなわち、ボルト５１ｃは、第２壁部２ｔから第１壁部２ｓに向かう第２方向に電池モジュール１に力を加えて電池モジュール１を第１壁部２ｓに締結する。

【0028】

また、電池モジュール１は、第２壁部２ｔに設けられたボルト（第２締結部材）５２ｄによって筐体２の第１壁部２ｓに締結されている。より具体的には、ボルト５２ｄは、第２壁部２ｔにおける第２領域Ｂに配置されている。第２領域Ｂは、第２壁部２ｔにおいて電池モジュール１を挟んで第１領域Ａと対向する領域である。第１領域Ａは、第１壁部２ｓにおいて伝熱面２０ｓと対向する領域である。ボルト５２ｄは、この第２領域Ｂにおいて、第２壁部２ｔ側の筐体２に設けられたネジ部５２ｅに螺合されている。ボルト５２ｄが第２方向に締め込まれることで、第２壁部２ｔから第１壁部２ｓに向かう第２方向に電池モジュール１に力が加えられ、第１壁部２ｓに電池モジュール１が締結される。すなわち、ボルト５２ｄは、第２方向に電池モジュール１に力を加えて電池モジュール１を第１壁部２ｓに締結する。

【0029】

また、この電池モジュール１は、積層体３０の一端部３０ａ（第１方向における一端側）の電池セル１０を含む一端部１ａと、積層体３０の他端部３０ｂ（第１方向における他端側）の電池セル１０を含む他端部１ｂと、一端部１ａと他端部１ｂとの間の中間部１ｃと、を含む。ここでの一端部１ａは、一例として、積層体３０の一端部３０ａにおいてエンドプレート５１に隣り合う電池セル１０のみを含む。また、ここでの他端部１ｂは、一例として、積層体３０の他端部３０ｂにおいてエンドプレート５１に隣り合う電池セル１０のみを含む。よって、ここでの中間部１ｃは、一対のエンドプレート５１，５１に隣り合う電池セル１０，１０以外の５つの電池セルを含む。なお、一端部１ａは、積層体３０の一端部３０ａにおいて複数の電池セル１０を含んでもよく、他端部１ｂは、積層体３０の他端部３０ｂにおいて複数の電池セル１０を含んでもよい。

【0030】

電池モジュール１は、ボルト５１ｃによって、電池モジュール１の一端部１ａ及び他端部１ｂにおいて第１壁部２ｓに締結されている。電池モジュール１は、ボルト５２ｄによって、中間部１ｃにおいて力を加えられている。ここでは、電池モジュール１は、ボルト５２ｄによって、中間部１ｃに含まれる５つの電池セルのうち中央に位置する電池セル１０において力を加えられている。中間部１ｃにおいてボルト５２ｄによって力を加えられる位置は、この例に限定されず、中間部１ｃの範囲内であれば、異なる位置であってもよい。特に、当該位置は、中間部１ｃに含まれる５つの電池セルのうち中央よりも弾性体７０側にシフトしていてもよい。

【0031】

電池モジュール１は、第２壁部２ｔ側において複数の電池セル１０にわたって延在する板部材５３を有する。ボルト５２ｄは、板部材５３を介して電池モジュール１に力を加える。板部材５３は、例えば、面部５３ａにおいて複数の電池セル１０に当接する。板部材５３は、ボルト５２ｄを用いて加えられた第２方向の力を、複数の電池セル１０のそれぞれに分散させる。板部材５３には、電池セル１０とは反対側の面部５３ｂに、ボルト５２ｄが配置される凹部５３ｃが設けられている、凹部５２ｃは、一例としてボルト５２ｄの先端部と嵌合する。凹部５２ｃは、第２壁部２ｔに沿う方向における板部材５３と第２壁部２ｔとの相対移動を規制する。

【0032】

以上、本実施形態に係る電池パック１００においては、電池モジュール１は、筐体２の第１壁部２ｓに設けられたボルト５１ｃによって、第１壁部２ｓに締結されている。また、電池モジュール１は、筐体２の第１壁部２ｓに対向する第２壁部２ｔに設けられたボルト５２ｄによって、第１壁部２ｓに締結されている。このため、電池モジュールの筐体への固定強度が確保される。

【0033】

ここで、一般的に、電池セルの固定強度を確保する観点から、筐体における第１壁部に対向する第２壁部に対してもボルトにより電池セルを更に締結する場合には、第２壁部における締結によって、伝熱面を第１の壁部から引き離す方向の力が電池セル（電池モジュール）に作用し、電池セルの放熱性が低下するおそれがある。

【0034】

この点、電池パック１００においては、ボルト５１ｃにより電池モジュール１に加えられる力と、ボルト５２ｄにより電池モジュール１に加えられる力とが、共に、第２壁部２ｔから第１壁部２ｓに向かう第２方向の力である。このため、電池モジュール１を筐体２に固定するに際して、伝熱面２０ｓを第１壁部２ｓから引き離す方向の力が電池モジュール１に加えられにくい。よって、電池セル１０の放熱性の低下が抑制される。

【0035】

また、電池パック１００においては、ボルト５１ｃは、電池モジュール１の一端部１ａ及び他端部１ｂにおいて電池モジュールを第１壁部２ｓに締結し、ボルト５２ｄは、中間部１ｃにおいて電池モジュール１に力を加えている。電池モジュール１においては、複数の電池セル１０が第１壁部２ｓの延在方向に沿う方向に沿って積層され互いに拘束されている。電池モジュール１は、ボルト５１ｃによって電池モジュール１の一端部１ａ及び他端部１ｂにおいて第１壁部２ｓに締結されている。そのため、伝熱面２０ｓを第１壁部２ｓから引き離す方向の電池セル１０の位置ズレが、一端部１ａ及び他端部１ｂと比べて中間部１ｃにおいて生じやすい。そこで、中間部１ｃにおいてボルト５２ｄが電池モジュール１に力を加えることで、伝熱面２０ｓを第１壁部２ｓから引き離す方向の電池セル１０の位置ズレを抑制でき、電池セル１０の放熱性の低下が抑制される。

【0036】

また、電池パック１００においては、電池モジュール１は、第２壁部２ｔ側において複数の電池セル１０にわたって延在する板部材５３を有し、ボルト５２ｄは、板部材５３を介して電池モジュール１に力を加えている。これにより、ボルト５２ｄは、複数の電池セル１０にわたって延在する板部材５３を介して電池モジュール１に力を加えるため、積層された複数の電池セル１０のそれぞれに力を加えることができる。

【0037】

また、電池パック１００においては、板部材５３には、ボルト５２ｄが配置される凹部５３ｃが設けられていてもよい。この場合、ボルト５２ｄに対する板部材５３の相対移動を抑制することができる。

【0038】

［第１の変形例］
本実施形態に係る電池パック１００の変形例について説明する。図３は、第１の変形例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３に示されるように、第１の変形例に係る電池パック１００Ａにおいては、筐体２に対して電池モジュール１Ａを固定する方向が、電池パック１００において筐体２に対して電池モジュール１を固定する方向と異なっている。

【0039】

具体的には、電池モジュール１Ａにおいては、複数の電池セル１０は、第２壁部２ｔから第１壁部２ｓに向かう第２方向に沿って積層され互いに拘束されている。すなわち、電池パック１００Ａにおいて、第１方向は、第２方向に沿った方向である。

【0040】

電池モジュール１Ａは、複数の伝熱プレート２０に加え、伝熱プレート２３を有する。伝熱プレート２３は、複数の電池セル１０からの熱を第１壁部２ｓへ伝達させるための部材である。伝熱プレート２３は、矩形板状の本体部２４と、矩形板状の延在部２５と、を含む。伝熱プレート２３は、本体部２４と延在部２５とによってＬ字板状に形成されている。本体部２４は、複数の伝熱プレート２０の伝熱面２０ｓ上に配置される。延在部２５は、本体部２４から第１方向と交差する方向に沿って延び、積層体３０の一端部３０ａにおける伝熱プレート２０の本体部２１上に配置される。また、延在部２５と第１壁部２ｓとの間には、熱伝導部材３及びエンドプレート５４が介在している。従って、延在部２５における本体部２１と反対側の面は、熱伝導部材３及びエンドプレート５４を介して電池セル１０と筐体２とを熱的に接続する伝熱面２３ｓである。すなわち、電池モジュール１Ａは、第１壁部２ｓに対向して電池セル１０を筐体２に熱的に接続する伝熱面２３ｓを有する。

【0041】

電池モジュール１Ａは、拘束部材５０を有する。拘束部材５０は、一対のエンドプレート５４，５５と、複数のボルト及びナット（不図示）と、を含む。

【0042】

エンドプレート５４は、第１方向における積層体３０の一端部３０ａに配置されている。エンドプレート５４は、一例として矩形板状に形成されている。エンドプレート５４には、第１壁部２ｓを介してボルト５１ｃが螺合している。

【0043】

エンドプレート５５は、第１方向における積層体３０の他端部３０ｂに配置されている。エンドプレート５５は、一例として矩形板状に形成されている。エンドプレート５５には、ボルト５２ｄが配置される凹部５５ｃが設けられている。ボルト５２ｄ及び凹部５５ｃは、第１方向から見たときの電池セル１０の中央部Ｃに設けられている。中央部Ｃは、例えば、第１方向から見たときの電池セル１０の側面１２ｃ，１２ｄにおける対角線の交点を含む部分とすることができる。

【0044】

以上のように構成される電池モジュール１Ａは、第１方向（第２方向）の両端において、第１壁部２ｓに設けられたボルト５１ｃによって筐体２の第１壁部２ｓに締結されている。より具体的には、電池モジュール１Ａは、エンドプレート５１を筐体２の第１壁部２ｓに接触させた状態において、エンドプレート５１に螺合されたボルト５１ｃを用いて筐体２の第１壁部２ｓに固定される。すなわち、ボルト５１ｃは、第２壁部２ｔから第１壁部２ｓに向かう第２方向に電池モジュール１Ａに力を加えて電池モジュール１を第１壁部２ｓに締結する。

【0045】

また、電池モジュール１Ａは、第２壁部２ｔに設けられたボルト５２ｄによって筐体２の第１壁部２ｓに締結されている。より具体的には、ボルト５２ｄは、第２壁部２ｔにおける第２領域Ｂに配置されている。第２領域Ｂは、第２壁部２ｔにおいて電池モジュール１Ａを挟んで第１領域Ａと対向する領域である。第１領域Ａは、第１壁部２ｓにおいて伝熱面２３ｓと対向する領域である。ボルト５２ｄは、この第２領域Ｂにおいて、第２壁部２ｔ側の筐体２に設けられたネジ部５２ｅに螺合されている。ボルト５２ｄが第２方向に締め込まれることで、第２壁部２ｔから第１壁部２ｓに向かう方向に電池モジュール１Ａに力が加えられ、第１壁部２ｓに電池モジュール１Ａが締結される。すなわち、ボルト５２ｄは、第２方向に電池モジュール１Ａに力を加えて電池モジュール１Ａを第１壁部２ｓに締結する。特に、ボルト５２ｄは、第１方向から見たときの電池セル１０の中央部Ｃに力を加える。

【0046】

本変形例に係る電池パック１００Ａにおいては、第１方向は、第２方向に沿った方向であり、ボルト５２ｄは、第１方向から見たときの電池セル１０の中央部Ｃに力を加えている。電池モジュール１Ａにおいては、複数の電池セル１０が第２壁部２ｔから第１壁部２ｓに向かう第２方向に沿って積層され互いに拘束されている。この場合、例えば電池セル１０の中央部Ｃが相対的に大きく膨張することにより、伝熱面２０ｓを第１壁部２ｓから引き離す方向の位置ズレが生じるおそれがある。そこで、当該中央部Ｃにおいてボルト５２ｄが電池モジュール１Ａに力を加えることで、伝熱面２０ｓを第１壁部２ｓから引き離す方向の位置ズレを抑制でき、電池セル１０の放熱性の低下が抑制される。

【0047】

また、電池パック１００Ａにおいては、電池モジュール１Ａには、ボルト５２ｄが配置される凹部５３ｃが設けられている。これにより、ボルト５２ｄに対するエンドプレート５５（電池モジュール１Ａ）の相対移動を抑制することができる。

【0048】

［第２の変形例］
電池パック１００の他の変形例について説明する。図４は、第２の変形例に係る電池パックの模式的な斜視図である。図５は、第２の変形例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４及び図５に示されるように、第２の変形例に係る電池パック１００Ｂは、全体として略直方体形状の箱体をなす筐体２内に複数の電池モジュール１Ｂが収容されることによって構成されている。筐体２は、有底の本体部２ａと、本体部２ａの一面側の開口部分を塞ぐ蓋部２ｂとを有している。

【0049】

筐体２への電池モジュール１Ｂの収容には、枠体８１が用いられている。枠体８１は、例えば金属製の梁部８２を溶接等によって連結することによって構成され、筐体２に嵌まり込むような略直方体形状をなしている。梁部８２は、例えば断面正方形状の棒状をなし、枠体８１の略直方体形状の外郭をなす外郭部分と、外郭部分の中点同士を結ぶ内郭部分とを有している。これにより、枠体８１には、電池モジュール１Ｂを組み付ける略直方体形状の組付領域Ｋが複数形成されている。

【0050】

電池モジュール１Ｂは、複数の電池セル１０及び複数の伝熱プレート２０を含む積層体３０を有する。複数の電池セル１０及び伝熱プレート２０は、第１壁部２ｓの延在方向に沿う第１方向（Ｘ軸方向）に沿って積層され互いに拘束されている。電池モジュール１Ｂは、積層体３０に対して第１方向に拘束荷重を付加するブラケット（拘束部材）５６を含む。

【0051】

拘束部材は、一対のブラケット５６と、ブラケット５６同士を締結する締結部材とによって構成されている。ブラケット５６は、積層体３０のエンドプレートとしても機能する略矩形の平板状の部材である。ブラケット５６は、積層体３０及び弾性体（不図示）を挟むように、電池セル１０の積層方向（第１方向）の両端にそれぞれ配置されている。締結部材は、例えば長尺のボルト５７と、ボルト５７に螺合されるナット（不図示）とによって構成されている。

【0052】

図５に示されるように、枠体８１は、筐体２内に嵌め込まれている。また、電池モジュール１Ｂは、枠体８１の組付領域Ｋに対して組み付けられている。電池モジュール１Ｂと枠体８１との組み付けにあたっては、例えば、電池モジュール１Ｂにおけるブラケット５６が一対の梁部８２，８２に掛け渡されてボルト（不図示）によって固定される。

【0053】

電池モジュール１Ｂは、一例として、梁部８２の側面８２ｓと伝熱面２０ｓとが面一となるように、枠体８１に取り付けられている。つまり、電池モジュール１Ｂは、枠体８１が筐体２内に嵌め込まれた状態において伝熱面２０ｓが第１壁部２ｓに当接するように、枠体８１に取り付けられている。なお、伝熱面２０ｓと第１壁部２ｓとの間に熱伝導部材が設けられていてもよい。

【0054】

以上のように構成される電池パック１００Ｂにおいては、第１壁部２ｓに設けられたボルト５１ｃによって筐体２の第１壁部２ｓに枠体８１が締結されている。より具体的には、電池モジュール１Ｂが取り付けられた枠体８１は、梁部８２の側面８２ｓを筐体２の第１壁部２ｓに接触させた状態において、第１壁部２ｓに挿通されたボルト５１ｃを用いて筐体２の第１壁部２ｓに固定される。すなわち、ボルト５１ｃは、第２壁部２ｔから第１壁部２ｓに向かう第２方向に枠体８１を介して電池モジュール１Ｂに力を加えて、枠体８１を介して電池モジュール１Ｂを第１壁部２ｓに締結する。

【0055】

また、電池モジュール１Ｂは、第２壁部２ｔに設けられたボルト５２ｄによって筐体２の第１壁部２ｓに締結されている。より具体的には、ボルト５２ｄは、第２壁部２ｔにおける第２領域Ｂに配置されている。第２領域Ｂは、第２壁部２ｔにおいて電池モジュール１Ｂを挟んで第１領域Ａと対向する領域である。第１領域Ａは、第１壁部２ｓにおいて伝熱面２０ｓと対向する領域である。ボルト５２ｄは、この第２領域Ｂにおいて、第２壁部２ｔ側の筐体２に設けられたネジ部５２ｅに螺合されている。ボルト５２ｄが第２方向に締め込まれることで、第２壁部２ｔから第１壁部２ｓに向かう第２方向に電池モジュール１Ｂに力が加えられ、電池モジュール１Ｂが枠体８１を介して第１壁部２ｓに締結される。電池モジュール１Ｂは、第２壁部２ｔ側において複数の電池セル１０にわたって延在する板部材８３を有する。ボルト５２ｄは、板部材８３を介して電池モジュール１Ｂに力を加える。すなわち、ボルト５２ｄは、第２方向に電池モジュール１Ｂに力を加えて電池モジュール１Ｂを第１壁部２ｓに締結する。

【0056】

以上、電池パック１００Ｂにおいても、電池パック１００と同様の作用及び効果を奏する。すなわち、電池モジュール１Ｂは、筐体２の第１壁部２ｓに設けられたボルト５１ｃによって、第１壁部２ｓに締結されている。また、電池モジュール１Ｂは、筐体２の第１壁部２ｓに対向する第２壁部２ｔに設けられたボルト５２ｄによって、第１壁部２ｓに締結されている。このため、電池モジュールの筐体への固定強度が確保される。そして、電池パック１００Ｂにおいては、ボルト５１ｃにより枠体８１を介して電池モジュール１Ｂに加えられる力と、ボルト５２ｄにより電池モジュール１Ｂに加えられる力とが、共に、第２壁部２ｔから第１壁部２ｓに向かう第２方向の力である。このため、電池モジュール１Ｂを筐体２に固定するに際して、伝熱面２０ｓを第１壁部２ｓから引き離す方向の力が電池モジュール１Ｂに加えられにくい。よって、電池セル１０の放熱性の低下が抑制される。

【0057】

以上の実施形態は、本発明に係る電池パックの一実施形態を説明したものである。したがって、本発明に係る電池パックは、上述した電池パック１００，１００Ａ及び１００Ｂに限定されない。本発明に係る電池パックは、各請求項の要旨を変更しない範囲において、上述した電池パック１００，１００Ａ及び１００Ｂを任意に変形したものとすることができる。

【0058】

例えば、第１壁部２ｓに設けられたボルト５１ｃは、電池パック１００のように、電池モジュール１，１Ａ又は１Ｂを第１壁部２ｓ側に押し付けるように電池モジュール１，１Ａ又は１Ｂを締結してもよいし、電池パック１００Ａ及び１００Ｂのように、電池モジュール１，１Ａ又は１Ｂを第１壁部２ｓ側に引っ張るようにして電池モジュール１，１Ａ又は１Ｂを締結してもよい。

【0059】

また、ボルト５１ｃ及びボルト５２ｄは、一例として有頭ボルトを示したが、電池モジュール１，１Ａ又は１Ｂを第１壁部２ｓに締結するように力を加えられるものであれば、その他の形状のボルトを用いてもよい。

【0060】

また、電池モジュール１が締結される対象は、必ずしも筐体２でなくてもよい。例えば、第１壁部を有する第１外部部品と、第２壁部を有する第２外部部品とにおいて、第１壁部及び第２壁部が互いに対向する場合、当該第１壁部に電池モジュール１が締結されてもよい。この点について、以下に付記する。
［付記］
第１壁部を有する第１外部部品と、第２壁部を有する第２外部部品と、の間に固定される電池モジュールであって、
第１方向に沿って積層され互いに拘束された複数の電池セルと、前記第１壁部に対向して前記電池セルを前記第１外部部品に熱的に接続する伝熱面と、を備え、
前記第１壁部及び前記第２壁部は、互いに対向し、
前記第１壁部は、前記伝熱面と対向する第１領域を有し、
前記第２壁部は、前記複数の電池セルを挟んで前記第１領域と対向する第２領域を有し、
前記第１壁部に設けられた第１締結部材によって前記第２壁部から前記第１壁部に向かう第２方向に力を加えられて前記第１壁部に締結され、
前記第２壁部における前記第２領域に配置された第２締結部材によって前記第２方向に力を加えられて前記第１壁部に締結される、
電池モジュール。

【符号の説明】

【0061】

１，１Ａ，１Ｂ…電池モジュール、１ａ…一端部、１ｂ…他端部、１ｃ…中間部、２…筐体、２ｓ…第１壁部、２ｔ…第２壁部、１０…電池セル、２０ｓ，２３ｓ…伝熱面、５１ｃ…ボルト（第１締結部材）、５２ｃ…凹部、５２ｄ…ボルト（第２締結部材）、５３，８３…板部材、５３ｃ…凹部、５５…エンドプレート（板部材）、５５ｃ…凹部、１００，１００，１００Ａ…電池パック、Ａ…第１領域、Ｂ…第２領域、Ｃ…中央部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】