特許 6979372 電池モジュール

(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】6979372

(24)【登録日】2021年11月17日

(45)【発行日】2021年12月15日

(54)【発明の名称】電池モジュール

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/507 20210101AFI20211202BHJP

   H01M 50/209 20210101ALI20211202BHJP

   H01M 50/264 20210101ALI20211202BHJP

   H01M 50/289 20210101ALI20211202BHJP

【ＦＩ】

   H01M50/507

   H01M50/209

   H01M50/264

   H01M50/289 101

【請求項の数】9

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2018-31500(P2018-31500)

(22)【出願日】2018年2月26日

(65)【公開番号】特開2019-149227(P2019-149227A)

(43)【公開日】2019年9月5日

【審査請求日】2020年7月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】505083999

【氏名又は名称】ビークルエナジージャパン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002365

【氏名又は名称】特許業務法人サンネクスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】西森 独志

【審査官】 立木 林

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−０４９９５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０８１７６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１７／１２６２７２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ５０／２０ー５０／２９８

Ｈ０１Ｍ ５０／５０−５０／５７２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

幅広面と幅狭面を有し、前記幅狭面から突出して設けられた端子を有する二次電池と、
複数の前記二次電池が前記幅広面を対向させて、一方向側に前記端子を向けて積層された二次電池積層体と、
前記二次電池積層体の前記端子が設けられた側に対向して設けられたバスバーケースと、を有し、
前記バスバーケースは、前記端子に対応した位置にそれぞれ複数の孔を有し、
複数の前記孔は、前記二次電池の積層方向の長さが略同一であり、等ピッチで並んでおり、
前記端子は、前記二次電池の前記積層方向の押圧前後の何れにおいても前記孔に挿入されており、
前記二次電池の積層方向一端側に設けられた前記二次電池と前記孔の内壁との間の隙間のうち前記積層方向外側の隙間Eと、
前記二次電池の積層方向他端側に設けられた前記二次電池と前記孔の内壁との間の隙間のうち前記積層方向外側の隙間Fと、の前記積層方向の和の長さMは、下記式（１）を満たす二次電池モジュール。
M＞（Ａ−Ｂ）×(Ｎ−１) …式（１）
（式（１）において、Ａは、二次電池積層体が押圧されていない状態における二次電池の端子の積層方向一方側端部から、隣接する二次電池の端子の積層方向一方側までの長さである。Ｂは、二次電池積層体を積層方向両側から押圧した状態における、二次電池の端子の積層方向一方側端部から、隣接する二次電池の端子の積層方向一方側までの長さである。Ａ＞Ｂを満たす。Nは、前記二次電池の積層方向における個数である。）

【請求項2】

幅広面と幅狭面を有し、前記幅狭面から突出して設けられた端子を有する二次電池と、
複数の前記二次電池が前記幅広面を対向させて、一方向側に前記端子を向けて積層された二次電池積層体と、
前記二次電池積層体の前記端子が設けられた側に対向して設けられたバスバーケースと、を有し、
前記バスバーケースは、前記端子に対応した位置にそれぞれ複数の孔を有し、
複数の前記孔のうちの１つの幅狭孔の前記二次電池の積層方向の長さは、前記端子を挿入可能な程度の長さであり、複数の前記孔のうちの前記幅狭孔以外の他の幅広孔の前記積層方向の長さは、前記幅狭孔よりも長く、
前記幅狭孔に前記端子が挿入された前記二次電池からＧ個（ＧはＮ以下の正整数）だけ離れた前記二次電池と前記幅広孔の内壁との間の隙間のうち前記積層方向外側に設けられた隙間の前記積層方向の長さは（Ａ−Ｂ）×Ｇ以上であり、
前記二次電池の積層方向一端側に設けられた前記二次電池と前記孔の内壁との間の隙間のうち前記積層方向外側の隙間Eと、
前記二次電池の積層方向他端側に設けられた前記二次電池と前記孔の内壁との間の隙間のうち前記積層方向外側の隙間Fと、の前記積層方向の和の長さMは、下記式（１）を満たす二次電池モジュール。
M＞（Ａ−Ｂ）×(Ｎ−１) …式（１）
（上記及び式（１）において、Ａは、二次電池積層体が押圧されていない状態における二次電池の端子の積層方向一方側端部から、隣接する二次電池の端子の積層方向一方側までの長さである。Ｂは、二次電池積層体を積層方向両側から押圧した状態における、二次電池の端子の積層方向一方側端部から、隣接する二次電池の端子の積層方向一方側までの長さである。Ａ＞Ｂを満たす。Nは、前記二次電池の積層方向における個数である。）

【請求項3】

請求項１又は２において、
前記孔は、少なくとも前記積層方向で隣り合う二次電池のそれぞれの端子を一組とする区分で設けられている二次電池モジュール。

【請求項4】

請求項１において、
前記隙間の大きさは、前記積層方向の内側から前記積層方向外側に向かって大きくなる二次電池モジュール。

【請求項5】

請求項２または請求項４において、
前記二次電池積層体の前記積層方向の両端側には、一組の固縛版が設けられ、
前記一組の固縛版は、前記二次電池の幅狭面に対向して設けられたセルブロックを介して接続され、
前記二次電池積層体は、前記積層方向に押圧された状態で固縛された二次電池モジュール。

【請求項6】

請求項５において、
前記二次電池積層体は複数列設けられ、
前記複数の二次電池積層体の間には、前記セルブロックが設けられた二次電池モジュール。

【請求項7】

請求項６において、
前記セルブロックと、前記バスバーケースは、一体である二次電池モジュール。

【請求項8】

幅広面と幅狭面を有し、前記幅狭面から突出して設けられた端子を有する二次電池と、
複数の前記二次電池が前記幅広面を対向させて、一方向側に前記端子を向けて積層された二次電池積層体と、
前記二次電池積層体の前記端子が設けられた側に対向して設けられたバスバーケースと、を有する二次電池モジュール製造方法であって、
複数の前記二次電池を、前記バスバーケースに設けられた孔に前記二次電池の前記端子を挿入して配列する配列工程と、
前記配列工程の後に、複数の前記二次電池を積層方向に押圧する押圧工程と、を含み、
前記バスバーケースは、前記端子に対応した位置にそれぞれ複数の孔を有し、
複数の前記孔は、前記二次電池の積層方向の長さが略同一であり、等ピッチで並んでおり、
前記端子は、前記二次電池の前記積層方向の押圧前後の何れにおいても前記孔に挿入されており、
前記二次電池の積層方向一端側に設けられた前記二次電池と前記孔の内壁との間の隙間のうち前記積層方向外側の隙間Eと、
前記二次電池の積層方向他端側に設けられた前記二次電池と前記孔の内壁との間の隙間のうち前記積層方向外側の隙間Fと、の前記積層方向の和の長さMは、下記式（１）を満たす二次電池モジュール製造方法。
M＞（Ａ−Ｂ）×(Ｎ−１) …式（１）
（式（１）において、Ａは、二次電池積層体が押圧されていない状態における二次電池の端子の積層方向一方側端部から、隣接する二次電池の端子の積層方向一方側までの長さである。Ｂは、二次電池積層体を積層方向両側から押圧した状態における、二次電池の端子の積層方向一方側端部から、隣接する二次電池の端子の積層方向一方側までの長さである。Ａ＞Ｂを満たす。Nは、前記二次電池の積層方向における個数である。）

【請求項9】

幅広面と幅狭面を有し、前記幅狭面から突出して設けられた端子を有する二次電池と、
複数の前記二次電池が前記幅広面を対向させて、一方向側に前記端子を向けて積層された二次電池積層体と、
前記二次電池積層体の前記端子が設けられた側に対向して設けられたバスバーケースと、を有する二次電池モジュール製造方法であって、
前記バスバーケースは、前記端子に対応した位置にそれぞれ複数の孔を有し、
複数の前記孔のうちの１つの幅狭孔の前記二次電池の積層方向の長さは、前記端子を挿入可能な程度の長さであり、複数の前記孔のうちの前記幅狭孔以外の他の幅広孔の前記積層方向の長さは、前記幅狭孔よりも長く、
前記幅狭孔に前記端子が挿入された前記二次電池からＧ個（ＧはＮ以下の正整数）だけ離れた前記二次電池と前記幅広孔の内壁との間の隙間のうち前記積層方向外側に設けられた隙間の前記積層方向の長さは（Ａ−Ｂ）×Ｇ以上であり、
前記二次電池の積層方向一端側に設けられた前記二次電池と前記孔の内壁との間の隙間のうち前記積層方向外側の隙間Eと、
前記二次電池の積層方向他端側に設けられた前記二次電池と前記孔の内壁との間の隙間のうち前記積層方向外側の隙間Fと、の前記積層方向の和の長さMは、下記式（１）を満たす二次電池モジュール製造方法。
M＞（Ａ−Ｂ）×(Ｎ−１) …式（１）
（上記及び式（１）において、Ａは、二次電池積層体が押圧されていない状態における二次電池の端子の積層方向一方側端部から、隣接する二次電池の端子の積層方向一方側までの長さである。Ｂは、二次電池積層体を積層方向両側から押圧した状態における、二次電池の端子の積層方向一方側端部から、隣接する二次電池の端子の積層方向一方側までの長さである。Ａ＞Ｂを満たす。Nは、前記二次電池の積層方向における個数である。）

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は複数の二次電池２を備える二次電池モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、再充電可能な二次電池の分野では、鉛電池、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル−水素電池等の水溶液系電池が主流であった。しかしながら、電気機器の小型化、軽量化が進むにつれ、高エネルギー密度を有するリチウム二次電池が着目され、その研究、開発及び商品化が急速に進められた。

【0003】

一方、地球温暖化や枯渇燃料の問題から電気自動車（ＥＶ）や駆動の一部を電気モーターで補助するハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）が各自動車メーカーで開発され、その電源として高容量で高出力な二次電池が求められるようになってきた。このような要求に合致する電源として、高電圧を有する非水溶液系のリチウム二次電池が注目されている。特に角形リチウム二次電池はパック化した際の体積効率が優れているため、HEV用あるいはEV用として角形リチウム二次電池の開発への期待が高まっている。

【0004】

複数の二次電池をパックとする場合、複数の二次電池がずれることなく配列するにはガイド等の部材が必要となる。

【0005】

例えば、特許文献１には、多数個の二次電池をガイド壁を有した絶縁材を介して積層する二次電池モジュールが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】WO2014-024424

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

モジュール構造を安価に製造しようとする場合、特許文献１に開示されるような絶縁材を安価なシート材によって置き換えることが考えられる。しかし、この場合、二次電池をずれることなく配列することが容易でなくなる。

【0008】

これに対して、例えば複数の二次電池の端子を特許文献１に開示されるようなバスバーケースの孔に挿入することで配列することが可能となる。

【0009】

しかし、二次電池を積層方向に圧縮した状態で固定する場合、圧縮前と圧縮後とで二次電池積層体の積層方向のサイズが異なるため、端子の位置が変わり、圧縮前に二次電池を定位置に配置することが難しい問題がある。

【0010】

本発明では、圧縮前と後とで二次電池積層体の積層方向のサイズ変わる場合であっても二次電池を定位置に配列することができる組立性に優れた二次電池モジュールを提供することを目的とした。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記課題を解決するための解決手段は例えば以下である。

【0012】

幅広面と幅狭面を有し、前記幅狭面から突出して設けられた端子を有する二次電池と、複数の前記二次電池が前記幅広面を対向させて、一方向側に前記端子を向けて積層された二次電池積層体と、前記二次電池積層体の前記端子が設けられた側に対向して設けられたバスバーケースと、を有し、前記バスバーケースは、前記端子に対応した位置にそれぞれ複数の孔を有し、前記端子は前記孔に挿入されており、前記二次電池の積層方向一端側に設けられた前記二次電池と前記孔の内壁との間の隙間のうち前記積層方向外側の隙間Eと、前記二次電池の積層方向他端側に設けられた前記二次電池と前記孔の内壁との間の隙間のうち前記積層方向外側の隙間Fと、の前記積層方向の和の長さMは、下記式（１）を満たす二次電池モジュール。
M＞（Ａ−Ｂ）×(Ｎ−１) …式（１）
（式（１）において、Ａは、二次電池積層体が押圧されていない状態における二次電池の端子の積層方向一方側端部から、隣接する二次電池の端子の積層方向一方側までの長さである。Ｂは、二次電池積層体を積層方向両側から押圧した状態における、二次電池の端子の積層方向一方側端部から、隣接する二次電池の端子の積層方向一方側までの長さである。Ａ＞Ｂを満たす。Nは、前記二次電池の積層方向における個数である。）

【0013】

また、例えば以下製造方法が挙げられる。

【0014】

端子が突出して設けられた角形二次電池を、セルホルダーに複数配列する配列工程と、前記配列工程の後に、前記複数の二次電池を積層方向に押圧する押圧工程を有する二次電池モジュール製造方法であり、前記配列工程では、前記カバーに設けられた孔に、前記二次電池の前記端子を挿入する二次電池モジュール製造方法。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、圧縮前と後とで二次電池積層体の積層方向のサイズ変わる場合であっても二次電池を定位置に配列することができる組立性に優れた二次電池モジュールを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】バスバーケース、バスバーを除いたモジュールの外観斜視図

【図2】仕切り部が等ピッチのバスバーケースの正面図

【図3】バスバーケース、バスバーを含むモジュールの外観斜視図

【図4】モジュールの組み立て方法（前半）

【図5】モジュールの組み立て方法（後半）

【図6】押圧前の端子とバスバーケースの位置関係

【図7】押圧後の端子とバスバーケースの位置関係

【図8】仕切り部が不等ピッチのバスバーケースの正面図

【図9】押圧前の端子とバスバーケースの位置関係

【図10】押圧後の端子とバスバーケースの位置関係

【図11】モジュールの外観斜視図

【図12】端子挿入孔に最大２端子が入るバスバーケース

【図13】ブロック部材を備えたバスバーケース

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施形態を、図面を用いて説明する。

【0018】

（実施例１）
図１、図３はモジュールの一実施の形態としての外観斜視図である。

【0019】

図１は、図３に示す二次電池モジュール１からバスバーケース５１およびバスバー３１を取り除いた状態の二次電池モジュール１の外観斜視図である。

【0020】

二次電池モジュール１は、複数の二次電池が積層された第一の電池群１１と、第二の電池群１２と、第一の電池群１１と第二の電池群１２との間に配置される第一のブロック部材１３と、第一の電池群１１と第二の電池群１２の端側に第二のブロック部材１４と第三のブロック部材１５を備え、第一の電池群１１と第二の電池群１２を一括で固縛する上部固縛板１６と下部固縛板１７を有する。これらはブロック部材１５と上部固縛板１６とは締結ボルト１８にて締結されることで固定されている。

【0021】

二次電池２は、一組の幅広面と二組の幅狭面を有しており、幅広面を互いに対向させて積層されることで第一の電池群１１、第二の電池群１２を形成する。幅狭面には電池蓋を有し、電池蓋には正極端子３、負極端子４がそれぞれ突出した状態で設けられている。第一の電池群１１、第二の電池群１２において正極端子３、負極端子４は同一の方向に設けられるように配置されている。

【0022】

第一の電池群１１と第二の電池群１２との間には第一のブロック部材１３が配置され、第一の電池群１１と第二の電池群１２の端側に第二のブロック部材１４と第三のブロック部材１５が配置されている、二次電池の積層方向端部には上部固縛板１６が設けられ、他端側には下部固縛板１７が設けられ、上部固縛板１６と下部固縛板１７で挟むことにより二次電池積層体が固縛されている。第一のブロック部材１３、第二のブロック部材１４、第三のブロック部材１５はそれぞれ上部固縛板１６と下部固縛板１７と締結ボルト１８により締結されている。第一のブロック部材１３、第二のブロック部材１４、第三のブロック部材１５は、例えば金属、樹脂等の材料により構成することができる。金属の場合、金属にネジ加工することで締結ボルト１８の締結点を形成できる。樹脂を用いた場合、例えばインサートナットを埋め込むことで締結ボルト１８の締結点を形成できる。上部固縛板１６と下部固縛板１７は電池群の反発力を支える部材であり、金属で形成することが望ましい。

【0023】

図３は、図１にバスバーケース５１およびバスバー３１を取り付けた状態の二次電池モジュール１の外観斜視図である。

【0024】

上述のように複数の二次電池２は、正極端子３、負極端子４が一方側に揃うように配置されており、正極端子３、負極端子４がバスバーケース５１に設けられた端子挿入孔５３に挿入されている。正極端子３、負極端子４には、複数の二次電池２が例えば直列接続となるようにバスバー３１が設けられている。バスバー３１は、端子挿入孔５３に挿入された正極端子３、負極端子４に対してバスバーケース側から取り付けられている。

【0025】

図２は、バスバーケース５１の正面図である。

【0026】

バスバーケース５１は、セル外部端子２４（正極端子３、負極端子４）が挿入される端子挿入孔５３と、端子挿入孔５３同士を仕切る仕切り部５２を有している。仕切り部５２によって隣接した二次電池２の端子同士が絶縁される。バスバーケース５１の材質は例えばポリエチレン等の絶縁性の樹脂で形成される。本例では端子挿入孔５３は、二次電池２の積層方向に沿って６個の列が合計４列、計２４個設けられている。また、本例では端子挿入孔５３および仕切り部５２の二次電池積層方向の長さは全て同一となっており、等ピッチで端子挿入孔５３が並んでいる。

【0027】

図４および図５は、二次電池モジュール１の製造方法を示す一例である。

【0028】

図４はバスバーケース５１に二次電池２を配列する配列工程を示す図である。

【0029】

まず、バスバーケース５１に第一のブロック部材を固定する。

【0030】

次にバスバーケース５１に設けられた端子挿入孔５３の積層方向の最も外側に、二次電池２の正極端子３、負極端子４を挿入する。

【0031】

次に挿入した二次電池２の積層方向内側に、二次電池２を保持するための突起を備えた両面突起絶縁板２２を設置する。

【0032】

続いて、隣接する端子挿入孔５３に別の二次電池２を、さらに積層方向内側に両面突起絶縁板２２を順々に設置していって二次電池２の積層体を形成する。

【0033】

その後、二次電池２積層体の積層方向両端に片面突起絶縁板２３を配置する。この操作をバスバーケース５１の全ての端子挿入孔５３に対して実施し、第一の電池群１１および第二の電池群１２を形成する。

【0034】

なお、本例では隣接する二次電池２のセル外部端子２４の極性が逆になるように二次電池２を整列させるが二次電池の接続によってはこれに限られるものではない。また、両面突起絶縁板２２と片面突起絶縁板２３は例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の樹脂により形成することができる。

【0035】

バスバーケース５１に設けられた端子挿入孔５３に二次電池２のセル外部端子２４を挿入することで配列することで、二次電池の圧縮前に二次電池を定位置に仮固定することができる。バスバーケース５１に正極端子３、負極端子４を挿入せずに二次電池２を並べると、二次電池２の位置決め機構が無いためにセルを所定の位置に並べるのに時間がかかるが、バスバーケース５１を二次電池２の配列に使用することで二次電池２を整列させるのに要する時間が減って組立性の向上に寄与する。

【0036】

図５は、上部固縛板１６、下部固縛板１７を固定するまでの製造方法の一例を示す。

【0037】

図４までに作成途中のモジュールに対して第二のブロック部材１４、および第三のブロック部材１５をバスバーケース５１に固定する。

【0038】

上部固縛板１６および下部固縛板１７を、第一の電池群１１および第二の電池群１２に対して接触させ、締結ボルト１８にて仮止めする。

【0039】

上部固縛板１６および下部固縛板１７の幅広面に対して垂直に圧縮荷重を加えて、上部固縛板１６と下部固縛板１７間の距離が所定の寸法に達したら締結ボルト１８を所定トルクで回して固定する。

【0040】

その後、それぞれ隣接する二次電池２の正極端子３、負極端子４間を電気的に繋ぐバスバー３１、積層方向最も端部側の正極端子３または負極端子４に二次電池モジュール１の外部と二次電池とを電気的に接続する外部接続用のバスバーを設置してレーザー溶接等で固定する。

【0041】

次に、以上のように、バスバーケース５１の端子挿入孔５２に正極端子３、負極端子４を固定した後に二次電池積層体に圧縮荷重を加えてモジュールを形成する製造方法を用いる場合の二次電池モジュール構造について述べる。

【0042】

図６は、バスバーケース５１に形成した端子挿入孔５３に二次電池２の正極端子３、負極端子４を挿入し上部固縛板１６および下部固縛板１７で仮止めした状態（圧縮前）の二次電池モジュール１を、バスバーケース５１側から見た図である。

【0043】

図７は、図６の状態から上部固縛板１６および下部固縛板１７を所定寸法まで押圧して締結ボルト１８にて固定した後の二次電池モジュール１の形状を示した図である。

【0044】

二次電池２は、電池缶内に正極と負極が積層された蓄電要素を有しており、充放電により蓄電要素が膨張収縮する。二次電池２を圧縮した状態で固定することによりこの膨張収縮を抑え、性能を維持することに寄与することができる。二次電池を圧縮した場合、二次電池の圧縮方向の径が変わり、端子同士の位置関係も変化する。

【0045】

図６において、端子（正極端子３または負極端子４）と端子挿入孔５３の内壁との二次電池２積層方向の距離（隙間６１）は積層方向外側と内側とで異なっている。端子と積層方向外側の内壁との距離に注目すると、積層方向外側では、小さく、積層内側ほど大きくなる。端子と積層方向内側の内壁との距離に注目した場合は、積層方向外側では、大きく、積層方向内側ほど小さくなる。

【0046】

図７では、二次電池を積層方向に圧縮しているため、内壁と端子との距離に違いが生じている。端子と積層方向外側の内壁との距離（隙間６１）に注目すると、積層方向外側では、大きく、積層内側ほど小さくなる。端子と積層方向内側の内壁との距離に注目した場合は、積層方向外側では、小さく、積層方向内側ほど大きくなる。

【0047】

図６と図７の違いは、図６の状態から図７の状態にかけて二次電池を積層方向に押圧しことにより隣接する二次電池２の端子どうしのピッチが縮んだことにより生じる。ある二次電池２の端子の積層方向一方側の面から、隣接する二次電池の端子の積層方向一方側の面までのピッチは、圧縮前（図６）をA、圧縮後をBとした場合にA＞Bの関係となる。また、このピッチA,Bの変化は、二次電池２の積層方向の厚さの変化によるものであり、二次電池２の積層方向の厚さを押圧前a,押圧後bとした場合a＞bを満たす。

【0048】

ここで、押圧後のピッチaは完成後の電池群の端子のピッチを測定することにより、また、押圧前ピッチaは仮組み時に二次電池２が接触した状態での端子のピッチより求めることができる。二次電池２の積層方向の厚さは押圧前と押圧後に測定することができ、押圧後に再度押圧を開放することによってもAを求めることができる。

【0049】

このように、二次電池積層体は押圧前と後とでサイズが変わるため、バスバーケース５１の端子挿入孔の位置はこれを考慮して設けなければ上述したような製造方法、つまり、バスバーケース５１の挿入孔５３に二次電池２のセル外部端子２４を挿入して位置決めをしてから押圧する製造方法を用いることができない。押圧後のサイズでバスバーケース５１における端子挿入孔５３の位置を決めてしまった場合、押圧前では上記ピッチが大きいためバスバーケース５１の挿入孔５３に二次電池２のセル外部端子２４を挿入して位置決めをすることができない。

【0050】

図6、図７のように押圧前、後においてもセル外部端子２４が端子挿入孔５３に収まることで、組み立て性に優れる上記製造方法を用いることができる。具体的には、積層方向の両端に設けられた二次電池のセル外部端子２４と端子挿入孔５３との間の積層方向外側の隙間の総計の大きさM（積層方向両端側の隙間６１を足した大きさ）が以下式（１）を満たす。
M＞（Ａ−Ｂ）×(Ｎ−１) …式（１）

【0051】

式（１）において、Ａは、二次電池積層体が押圧されていない状態における二次電池の端子の積層方向一方側端部から、隣接する二次電池の端子の積層方向一方側までの長さである（図６，７）。Ｂは、二次電池積層体を積層方向両側から押圧した状態における、二次電池の端子の積層方向一方側端部から、隣接する二次電池の端子の積層方向一方側までの長さである（図６，７）。Ａ＞Ｂを満たす。Nは、二次電池の積層方向における個数である。ここで、押圧した状態は、例えば二次電池積層体がセルブロック、上部固縛板、下部固縛板等により囲まれて固定された状態である。押圧されていない状態は、例えば、これら固定が外された状態である。

【0052】

式（１）を満たすことで、上記製造方法を用いることができる。以下、根拠について述べる。

【0053】

まず、積層方向の末端に設けられた二次電池２の端子と端子挿入孔５３との間の積層方向外側の隙間６１に注目する。ここで、積層方向全てのセル外部端子２４は押圧前、押圧後でもバスバーケース５１に設けられた端子挿入孔５３に挿入されていることを前提として計算する。各セル外部端子の押圧前後の動きを計算する。二次電池積層体が押圧されることにより、二次電池２あたり（Ａ−Ｂ）だけ積層方向に収縮することになる。ここで積層方向の中心（図６，７においては積層方向上から３セル目と４セル目の中間点）を押圧前後で動かない基準点とすると、基準点近傍の３セル目と４セル目のセル外部端子２４は（Ａ−Ｂ）／２だけ中心側に動くことになる。その外側の２セル目と５セル目のセルのセル外部端子２４は（Ａ−Ｂ）×３／２だけ中心側に動くことになる。末端の１セル目と６セル目の二次電池２のセル外部端子２４は（Ａ−Ｂ）×５／２だけ中心側に動くことになる。つまり末端の二次電池２のセル外部端子２４の移動量が最も大きい。したがって、最も移動量が大きい末端二次電池のセル外部端子２４が押圧前でも押圧後でもバスバーケース５１の端子挿入孔５３に収まっていることが、その他の二次電池のセル外部端子２４が端子挿入孔５３に収まっているための必要条件となる。

【0054】

仮に押圧前に二次電池積層体の末端の二次電池２のセル外部端子２４の積層方向外側とバスバーケース５１の仕切り部５２との隙間が無かったとすると、押圧後には末端の二次電池２は積層方向中央側に（Ａ−Ｂ）×５／２だけ移動するため、押圧後の末端二次電池２のセル外部端子２４の積層方向外側とバスバーケース５１の仕切り部５２との隙間６１は（Ａ−Ｂ）×（５／２）となる。

【0055】

同様に反対側の末端二次電池２についても押圧前にセル外部端子２４の積層方向外側とバスバーケース５１の仕切り部５２との隙間が無かったとすると、押圧後にはセル外部端子の外側に（Ａ−Ｂ）×（５／２）の隙間が発生する。両側の末端二次電池２の外側の隙間の和をとると、（Ａ−Ｂ）×５となる。

【0056】

上記は積層方向の中心を押圧前後で動かない基準点としたが、電池群の末端二次電池２を押圧前後で動かない基準点とした場合について述べる。

【0057】

このとき末端の二次電池２から１セル分、中心側の二次電池（２セル目）は（Ａ−Ｂ）だけ積層方向中心側に動く。同様に３、４、５、６セル目の移動量はそれぞれ（Ａ−Ｂ）×２、（Ａ−Ｂ）×３、（Ａ−Ｂ）×４、（Ａ−Ｂ）×５となる。

【0058】

押圧前の末端の二次電池２（１セル目、６セル目）のセル外部端子２４の積層方向外側とバスバーケース５１の仕切り部５２との隙間が無かったとすると、押圧後の末端二次電池２のセル外部端子２４の積層方向外側とバスバーケース５１の仕切り部５２との隙間は１セル目は０、６セル目では（Ａ−Ｂ）×５となり、両者の和をとると（Ａ−Ｂ）×５となり、押圧前後で動かない基準点の場所が電池群中心であったときと同一の値となる。つまり、押圧前後で動かない基準点の場所によらず、押圧後の末端セル２１のセル外部端子２４の積層方向外側とバスバーケース５１の仕切り部５２との隙間のモジュール両端での和は（Ａ−Ｂ）×５となる。なお、これは電池群を構成するセル数が６セルの場合であるが、これがＮセルとなる場合は、同様に両側にある末端二次電池２の外側の隙間の和を取ると、（Ａ−Ｂ）×（Ｎ−１）となる。

【0059】

上記は押圧前に末端二次電池２のセル外部端子２４の外側とバスバーケース５１の仕切り部５２の隙間が無い状態であったが、押圧前に隙間があった場合は、押圧後には、押圧前の隙間に加えて上記の（Ａ−Ｂ）×（Ｎ−１）の隙間が加わることになる。つまり、バスバーケースの端子挿入孔に二次電池２を固定した後にセル群に圧縮荷重を加えてモジュールを形成した場合、末端二次電池２のセル外部端子の積層方向外側とバスバーケースの仕切り部との間の隙間は（Ａ−Ｂ）×（Ｎ−１）以上となる。したがって、積層方向の両端に設けられた二次電池のセル外部端子２４と端子挿入孔５３との間の積層方向外側の隙間の総計の大きさM（積層方向両端側の隙間６１を足した大きさ）を（Ａ−Ｂ）×（Ｎ−１）以上とすることで、図6、図７のように押圧前、後においてもセル外部端子２４が端子挿入孔５３に収まることでき、上記製造方法を用いることができる構造となる。

【0060】

次に、末端の二次電池２以外の二次電池２も含めた、セル外部端子２４とバスバーケース５１の仕切り部５２との隙間６１の関係を求める。

【0061】

図２でバスバーケース５１は仕切り部５２が等間隔で並び、それぞれの端子挿入孔５３の大きさは積層方向に対して略一定である。ここで、仕切り部の厚さをＣと置くと、それらの関係はＡ＞Ｃ＞Ｂとなる。押圧後の末端の二次電池２のセル外部端子２４の外側の隙間６１がＥの場合、末端より１セル分積層方向中心側の二次電池２のセル外部端子２４の外側の隙間６１は、Ｅ−（Ｃ−Ｂ）と計算される。さらに積層方向内側の二次電池２の隙間６１はＥ−（Ｃ−Ｂ）×２となる。Ｎセル分、積層方向内側に行くと上記の隙間６１はＥ−（Ｃ−Ｂ）×Ｎとなる。つまり積層方向内側に行くほどセル外部端子２４の積層方向外側の隙間６１が小さくなる。また、反対側の末端の二次電池２のセル外部端子２４の外側の隙間６１がＦの場合、上記の議論と同様にして、Ｎセル分、積層方向内側に行くと上記の隙間６１はＦ−（Ｃ−Ｂ）×Ｎとなる。

【0062】

このように等ピッチの仕切り部５２を持つバスバーケース５１を用いると、押圧後のセル外部端子２４と仕切り部５２の積層方向外側の隙間６１は、積層方向によって異なっており、積層方向中心に向かうにつれて一定量ずつ小さくなっていく。逆に、積層方向中心から外側に向かうにつれて一定量ずつ大きくなっていく。

【0063】

仕切り部５２があったとしても、F＋EすなわちMを（Ａ−Ｂ）×（Ｎ−１）以上とすることで、図6、図７のように押圧前、後においてもセル外部端子２４が端子挿入孔５３に収まることでき、上記製造方法を用いることができる構造となる。

【0064】

（実施例２）
実施例１は、端子挿入孔５３の積層方向の大きさと間隔を一定に揃えたのに対して、実施例２では端子挿入孔５３の積層方向の大きさと間隔を不等とした。

【0065】

図８は実施例２におけるバスバーケース５１の図である。積層方向に６つ設けられた端子挿入孔５３のうちの１つが狭く、幅狭端子挿入孔５４となっている。その他の端子挿入孔５３は積層方向で同一長さの幅広端子挿入孔５５となっている。幅狭端子挿入孔５４の積層方向の長さは、セル外部端子２４の積層方向の長さと同程度で、端子が入りやすい程度にやや大きい。

【0066】

図９は、図８のバスバーケース５１に形成した幅狭端子挿入孔５４および幅広端子挿入孔５５に二次電池２のセル外部端子２４を挿入し、上部固縛板１６および下部固縛板１７で仮止めした状態（二次電池の押圧前）の二次電池モジュール１を、バスバーケース５１側から見た図である。

【0067】

図１０は、バスバーケース５１に形成した幅狭端子挿入孔５４および幅広端子挿入孔５５に二次電池２のセル外部端子２４を挿入し、上部固縛板１６および下部固縛板１７を所定寸法まで押圧して締結ボルト１８にて固定した状態のモジュールをバスバーケース５１側から見た図である。

【0068】

幅狭端子挿入孔５４の積層方向の長さはセル外部端子２４の大きさ程度のため、押圧の前後で幅狭端子挿入孔５４に挿入されたセル外部端子２４は動かず、つまり基準セルとなって位置決めされるため、バスバーケース５１のがたつきが無くなり、扱いやすくなる利点がある。

【0069】

図８のように端子挿入孔５３の１つが小さい場合でも、押圧前から押圧後にピッチＡがＢに変化する場合、先に述べたように基準セルからGセル離れた二次電池２では押圧後には（Ａ−Ｂ）×Gだけ積層方向中心側に変位するため、末端の二次電池２のセル外部端子２４の積層方向外側の隙間６１をモジュール両端にて和を取ると（Ａ−Ｂ）×（Ｎ−１）以上となる。積層方向両端の二次電池２と端子挿入孔５３と端子との距離Mを（Ａ−Ｂ）×（Ｎ−１）以上とすることで、押圧前、後においてもセル外部端子２４が端子挿入孔５３に収まることでき、上記製造方法を用いることができる構造となる。

【0070】

なお、本実施例のように、端子挿入孔５３の積層方向の径が異なるものを１つ用いても良く、積層方向に沿って連続的に径を変えても良い。例えば、端子挿入孔５３の積層方向の径を積層方向外側ほど大きくし、内側ほど小さくするようなものでも構わない。

【0071】

（実施例３）
実施例３は、二次電池２を１列まとめた二次電池モジュール１の例である。

【0072】

図１１は実施例３の二次電池モジュール１の図である。

【0073】

二次電池モジュール１は、６個の二次電池２を１列まとめたモジュールを示す。これまでの実施例では６個の二次電池２を２列まとめたモジュールを示してきたが、１列であっても押圧前にバスバーケース５１に設けた仕切り部５２の間にセル外部端子２４を挿入することで容易に二次電池２を整列させることができる。

【0074】

（実施例４）
実施例４は、実施例３において、バスバーケース５１の仕切り部５２の数が少なく、隣接する仕切り部５２との間に２個のセル外部端子２４が挿入される構造である。図１２は実施例４の二次電池モジュール１の斜視図である。一つの端子挿入孔５３に挿入される２個のセル外部端子２４は、後の工程にて共にバスバー３１で接続されるものであるため、仕切り部５２によって絶縁される必要がない。バスバーケース５１の設計自由度を向上させることが可能である。

【0075】

本実施例のように、端子挿入孔５３は、二次電池の積層方向で隣り合う二次電池のそれぞれの端子を一組とする区分で設けられていても良く、実施例１，２、３のように端子毎に設けられていてもよい。なお、仕切り部５２の数が少ない本実施例のような構造は、実施例１，２のような複数列の二次電池モジュールに対しても用いることができる。

【0076】

（実施例５）
実施例５は、実施例１において、バスバーケース５１と第一のブロック部材１３と、第二のブロック部材１４、第三のブロック部材１５が一体である例である。バスバーケース５１、第一のブロック部材１３、第二のブロック部材１４、第三のブロック部材１５は例えば樹脂で形成されることにより一体成型し、ブロック部材付きバスバーケース５６とすることができる。一体成型することで、部品数削減、コスト低減に寄与する。また、二次電池２のセル外部端子２４を挿入するにあたり、ブロック部材を幅方向のガイドとすることで、さらに組立性を向上させることができる。

【符号の説明】

【0077】

１ 二次電池モジュール
２ 二次電池
３ 正極端子
４ 負極端子
１１ 第一の電池群（二次電池積層体）
１２ 第二の電池群（二次電池積層体）
１３ 第一のブロック部材
１４ 第二のブロック部材
１５ 第三のブロック部材
１６ 上部固縛板
１７ 下部固縛板
１８ 締結ボルト
２２ 両面突起絶縁板
２３ 片面突起絶縁板
２４ セル外部端子（正極端子３または負極端子４）
３１ バスバー
５１ バスバーケース
５２ 仕切り部
５３ 端子挿入孔
５４ 幅狭端子挿入孔
５５ 幅広端子挿入孔
５６ ブロック部材付きバスバーケース
６１ 隙間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】