特開 2022-184503 電池ケース及び電池ケースの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022184503

(43)【公開日】2022-12-13

(54)【発明の名称】電池ケース及び電池ケースの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/224 20210101AFI20221206BHJP

   H01M 50/209 20210101ALI20221206BHJP

   H01M 50/227 20210101ALI20221206BHJP

   H01M 50/231 20210101ALI20221206BHJP

【ＦＩ】

H01M50/224

H01M50/209

H01M50/227

H01M50/231

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021092399

(22)【出願日】2021-06-01

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003199

【氏名又は名称】弁理士法人高田・高橋国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】内海 慎太郎

(72)【発明者】

【氏名】熊坂 悠也

(72)【発明者】

【氏名】長田 俊祐

(72)【発明者】

【氏名】桝村 健人

【テーマコード（参考）】

5H040

【Ｆターム（参考）】

5H040AA07

5H040AS04

5H040AT02

5H040AT06

5H040AY10

5H040CC14

5H040CC16

5H040CC20

5H040CC34

5H040JJ02

5H040JJ03

5H040LL01

5H040LL06

(57)【要約】

【課題】電池ケースにおいて、高温環境下において樹脂部が軟化又は溶融した場合に金属板同士が分解されにくくする。
【解決手段】電池ケースは、１又は複数の電池セルを収容するものであって、金属板部と、樹脂部と、を備える。金属板部は、互いに離れて配置され、電池ケースの一部を構成する複数の金属板からなる。樹脂部は、複数の金属板の間に介在して複数の金属板をつなぎ、電池ケースの他の一部を構成している。複数の金属板は、第１の金属板と第２の金属板とを含む。第１及び第２の金属板は、それぞれ、樹脂部を介して互いに重なり合う第１及び第２の重合部を含む。第１の重合部は、フックを有する。第２の重合部は、開口部を有する。フックは、開口部に引っ掛かることで、第１の金属板と第２の金属板とが互いに離れる方向に沿った第１の金属板及び第２の金属板の相対移動を拘束可能に形成されている。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

１又は複数の電池セルを収容する電池ケースであって、
互いに離れて配置され、前記電池ケースの一部を構成する複数の金属板からなる金属板部と、
前記複数の金属板の間に介在して前記複数の金属板をつなぎ、前記電池ケースの他の一部を構成する樹脂部と、
を備え、
前記複数の金属板は、第１の金属板と第２の金属板とを含み、
前記第１及び第２の金属板は、それぞれ、前記樹脂部を介して互いに重なり合う第１及び第２の重合部を含み、
前記第１の重合部は、フックを有し、
前記第２の重合部は、開口部を有し、
前記フックは、前記開口部に引っ掛かることで、前記第１の金属板と前記第２の金属板とが互いに離れる方向に沿った前記第１の金属板及び前記第２の金属板の相対移動を拘束可能に形成されている
ことを特徴とする電池ケース。

【請求項2】

前記１又は複数の電池セルは、積層方向に積層された複数の電池セルの積層体である電池スタックであって、
前記第１の金属板と前記第２の金属板とが互いに離れる前記方向は、前記積層方向と平行な方向である
ことを特徴とする請求項１に記載の電池ケース。

【請求項3】

前記第１の重合部は、前記フックに形成され、又は前記フックとは別の位置において前記第１の重合部に形成され、前記第２の重合部に向けて突出する接触用突起を有し、
前記第２の重合部は、前記接触用突起と直接接触している
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電池ケース。

【請求項4】

前記フックは、前記第１の重合部の一部を折り返して形成されている
ことを特徴とする請求項１～３の何れか１つに記載の電池ケース。

【請求項5】

１又は複数の電池セルを収容する電池ケースの製造方法であって、
前記電池ケースは、
互いに離れて配置され、前記電池ケースの一部を構成する複数の金属板からなる金属板部と、
前記複数の金属板の間に介在して前記複数の金属板をつなぎ、前記電池ケースの他の一部を構成する樹脂部と、
を含み、
前記複数の金属板は、第１の金属板と第２の金属板とを含み、
前記第１及び第２の金属板は、それぞれ、前記樹脂部を介して互いに重なり合う第１及び第２の重合部を含み、
前記第１の重合部は、フックを有し、
前記第２の重合部は、開口部を有し、
前記フックは、前記開口部に引っ掛かることで、前記第１の金属板と前記第２の金属板とが互いに離れる方向に沿った前記第１の金属板及び前記第２の金属板の相対移動を拘束可能に形成されており、
前記製造方法は、
前記複数の金属板をプレス成形するプレス成形工程と、
前記プレス成形工程の後に、前記複数の金属板を金型にセットするセット工程と、
前記セット工程においてセットされた前記複数の金属板の間に樹脂を充填して前記樹脂部を成形することによって、前記電池ケースを形成する射出成形工程と、
を備え、
前記プレス成形工程は、前記フックをプレス成形するフック形成工程と、前記開口部をプレス成形する開口部形成工程と、を含む
ことを特徴とする電池ケースの製造方法。

【請求項6】

前記第１の重合部は、前記フックに形成され、又は前記フックとは別の位置において前記第１の重合部に形成され、前記第２の重合部に向けて突出する接触用突起を有し、
前記第２の重合部は、前記接触用突起と直接接触しており、
前記プレス成形工程は、前記接触用突起をプレス成形する突起形成工程を含む
ことを特徴とする請求項５に記載の電池ケースの製造方法。

【請求項7】

前記製造方法は、
前記プレス成形工程の後であって前記セット工程の前に、前記開口部に前記フックを引っ掛けることによって前記第１の金属板と前記第２の金属板とを仮組みする仮組工程をさらに備える
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の電池ケースの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電池ケース及び電池ケースの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、積層された電池セルを収容する電池ケースが開示されている。この電池ケースは、金属ケース部材と、この金属ケース部材を外側から覆うように設けられた樹脂ケース部材とからなる。金属ケース部材は、１枚の金属板を折り曲げて箱型に形成されている。樹脂ケース部材は、樹脂の射出成形により形成されており、金属ケース部材に固着し一体化してなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１２９４７４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に記載の電池ケースのように金属板と樹脂部材とを組み合わせて形成される電池ケースにおいて、形状の自由度を高めるために、互いに離れて配置される複数の金属板からなる金属板部と当該複数の金属板をつなぐ樹脂部とを備える構成を採用することが考えられる。しかしながら、このような構成では、高温環境下において樹脂部が軟化又は溶融した場合に金属板同士が分解され、電池セルが四散する恐れがある。

【0005】

本開示は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、互いに離れて配置される複数の金属板からなる金属板部と当該複数の金属板をつなぐ樹脂部とを備える電池ケースにおいて、高温環境下において樹脂部が軟化又は溶融した場合に金属板同士が分解されにくくすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係る電池ケースは、１又は複数の電池セルを収容するものであって、金属板部と、樹脂部と、を備える。金属板部は、互いに離れて配置され、電池ケースの一部を構成する複数の金属板からなる。樹脂部は、複数の金属板の間に介在して複数の金属板をつなぎ、電池ケースの他の一部を構成している。複数の金属板は、第１の金属板と第２の金属板とを含む。第１及び第２の金属板は、それぞれ、樹脂部を介して互いに重なり合う第１及び第２の重合部を含む。第１の重合部は、フックを有する。第２の重合部は、開口部を有する。フックは、開口部に引っ掛かることで、第１の金属板と第２の金属板とが互いに離れる方向に沿った第１の金属板及び第２の金属板の相対移動を拘束可能に形成されている。

【0007】

１又は複数の電池セルは、積層方向に積層された複数の電池セルの積層体である電池スタックであってもよい。そして、第１の金属板と第２の金属板とが互いに離れる上記方向は、積層方向と平行な方向であってもよい。

【0008】

第１の重合部は、フックに形成され、又はフックとは別の位置において第１の重合部に形成され、第２の重合部に向けて突出する接触用突起を有してもよい。そして、第２の重合部は、接触用突起と直接接触していてもよい。

【0009】

フックは、第１の重合部の一部を折り返して形成されていてもよい。

【0010】

本開示に係る電池ケースの製造方法は、１又は複数の電池セルを収容する電池ケースを製造する方法である。電池ケースは、互いに離れて配置され電池ケースの一部を構成する複数の金属板からなる金属板部と、複数の金属板の間に介在して複数の金属板をつなぎ、電池ケースの他の一部を構成する樹脂部と、を含む。複数の金属板は、第１の金属板と第２の金属板とを含む。第１及び第２の金属板は、それぞれ、樹脂部を介して互いに重なり合う第１及び第２の重合部を含む。第１の重合部は、フックを有する。第２の重合部は、開口部を有する。フックは、開口部に引っ掛かることで、第１の金属板と第２の金属板とが互いに離れる方向に沿った第１の金属板及び第２の金属板の相対移動を拘束可能に形成されている。
製造方法は、プレス成形工程と、セット工程と、射出成形工程と、を備える。プレス成形工程は、複数の金属板をプレス成形する。セット工程は、プレス成形工程の後に、複数の金属板を金型にセットする。射出成形工程は、セット工程においてセットされた複数の金属板の間に樹脂を充填して樹脂部を成形することによって、電池ケースを形成する。プレス成形工程は、フックをプレス成形するフック形成工程と、開口部をプレス成形する開口部形成工程と、を含む。

【0011】

第１の重合部は、フックに形成され、又はフックとは別の位置において第１の重合部に形成され、第２の重合部に向けて突出する接触用突起を有してもよい。第２の重合部は、接触用突起と直接接触していてもよい。そして、プレス成形工程は、接触用突起をプレス成形する突起形成工程を含んでもよい。

【0012】

製造方法は、プレス成形工程の後であってセット工程の前に、開口部にフックを引っ掛けることによって第１の金属板と第２の金属板とを仮組みする仮組工程をさらに備えてもよい。

【発明の効果】

【0013】

本開示に係る電池ケースによれば、樹脂部を介して互いに離れて配置された複数の金属板に含まれる第１の金属板及び第２の金属板は、第１の重合部及び第２の重合部をそれぞれ備えている。第１の重合部には、フックが形成され、第２の重合部には、開口部が形成されている。そして、フックは、開口部に引っ掛かることで、第１の金属板と第２の金属板とが互いに離れる方向に沿った第１の金属板及び第２の金属板の相対移動を拘束可能に形成されている。これにより、高温環境下において樹脂部が軟化又は溶融したとしても、第１の金属板と第２の金属板とが分解されにくくすることができる。このため、複数の金属板のうちの隣り合う各対の金属板が第１の金属板と第２の金属板との関係を満たしておれば、上記複数の金属板同士の分解を抑制できる。

【0014】

本開示に係る電池ケースの製造方法によれば、フックと開口部は、プレス成形によって形成される。これにより、プレス成形によって形成される第１の金属板及び第２の金属板に対して、プレス成形を利用したフック形成工程及び開口部形成工程を追加するだけでフックと開口部を形成できる。このため、製造工程の追加を最小限に抑えながら、複数の金属板同士の分解を抑制可能な電池ケースを製造できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施の形態１に係る電池ケースを備える電池パックの上面視である。

【図2】実施の形態１に係る電池ケースの斜視図である。

【図3】図２に示す金属板部の分解斜視図である。

【図4】図２中のＡ－Ａ線断面図である。

【図5】図２中のＢ－Ｂ線断面図である。

【図6】実施の形態１に係る補助ロック構造を説明するための電池ケースの拡大斜視図である。

【図7】実施の形態１に係る電池ケースの製造方法の手順を示すフローチャートである。

【図8】フック及び開口部の形成、及び、金属板のサブアッセンブリ化について説明するための図である。

【図9】実施の形態１に係る電池ケースの効果を説明するための図である。

【図10】実施の形態２に係る電池ケースの構成を説明するための斜視断面図である。

【図11】実施の形態２に係る接触用突起を有するフックの構成を説明するための図である。

【図12】実施の形態２に係る電池ケースの製造方法の手順を示すフローチャートである。

【図13】実施の形態２の変形例に係る接触構造を伴う補助ロック構造を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下に説明される実施の形態において、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略又は簡略する。また、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、本開示に係る技術思想が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、本開示に係る技術思想に必ずしも必須のものではない。

【0017】

１．実施の形態１
１－１．電池ケースの構成
図１は、実施の形態１に係る電池ケース１０を備える電池パック１の上面視である。電池パック１は、積層された複数の電池セル２の積層体である電池スタック３と、電池スタック３を収容する電池ケース１０とを備えている。電池パック１は、電動車両に搭載され、電動車両に電力を供給する。

【0018】

より詳細には、図１に示す一例では、電池スタック３は、複数の角型の電池セル２とスペーサ（樹脂枠）４とを交互に積層して構成され、かつ、積層方向Ｄの両側から電池セル２とスペーサ４との集合体を挟むように配置された一対のエンドプレート５を備えている。スペーサ４は、絶縁性の樹脂によって形成され、隣り合う電池セル２の絶縁性を確保するとともに、電池セル２の放熱路として機能する。このような構成を有する電池スタック３は、その両端に位置する一対のエンドプレート５の側から圧縮荷重が加えられた状態で電池ケース１０に収容されている。なお、電池ケース１０に収容される電池セル２の数は、必ずしも複数でなくてもよく、１つであってもよい。また、本開示に係る「電池ケース」は、２列以上の複数列に並んで配置された電池スタックを収容するように形成されてもよい。

【0019】

図２は、実施の形態１に係る電池ケース１０の斜視図である。電池ケース１０は、略直方体形状を有しており、電池ケース１０の天面を構成するアッパーカバー（図示省略）と、底面及び４つの側面を構成するロアケースとによって構成されている。図２には、電池ケース１０における当該ロアケースが表されている。すなわち、ロアケースは、天面が開口した略直方体形状を有している。

【0020】

図２とともに図３～図５を参照して電池ケース１０（ロアケース）の構成について説明する。電池ケース１０（ロアケース）は、金属板部１２と、樹脂部１４とによって構成されている。図３は、図２に示す金属板部１２の分解斜視図である。図４は、図２中のＡ－Ａ線断面図である。図５は、図２中のＢ－Ｂ線断面図である。

【0021】

図３に示すように、金属板部１２は、互いに分離された複数（一例として、３つ）の金属板２０、３０、及び４０からなる。金属板２０等の材質は、特に限定されないが、例えば、鋼板、亜鉛メッキ鋼板、ニッケルメッキ鋼板、ステンレス板、又はアルミニウム板である。

【0022】

図２、図３、及び図５に示すように、金属板２０は、電池ケース１０の底面１０ａを構成する底壁部２１と、互いに対向する一対の側面１０ｂ及び１０ｃを構成する一対の側壁部２２及び２３とを備えている。より詳細には、底壁部２１、並びに一対の側壁部２２及び２３は、それぞれ、矩形状の基本形状を有する。そして、一対の側壁部２２及び２３のそれぞれは、底壁部２１から電池ケース１０の上方に起立して延びている。また、一対の側壁部２２及び２３の剛性を高めるために、一対の側壁部２２及び２３における底壁部２１と反対側の端が９０度折り曲げられている。これにより、断面Ｌ字状のフランジ部２２ａ及び２３ａがそれぞれ形成されている。

【0023】

図２、図３、及び図４に示すように、金属板３０は、主に、電池ケース１０の側面１０ｄを構成する側壁部３１を備えている。より詳細には、側壁部３１は、矩形状の基本形状を有する。そして、図４に示すように、側壁部３１は、金属板２０の底壁部２１から離れているが、底壁部２１の側から電池ケース１０の上方に起立して延びている。また、側壁部３１の剛性を高めるために、側壁部３１における底壁部２１と反対側の端が２度に渡って９０度折り曲げられている。これにより、断面コ字状のフランジ部３１ａが形成されている。

【0024】

金属板４０は、金属板３０の側壁部３１によって構成される電池ケース１０の側面１０ｄに対向する側面１０ｅを構成する側壁部４１を備えている。金属板４０は、一例として、金属板３０と同じ形状を有している。すなわち、金属板４０は、フランジ部３１ａと同じ形状のフランジ部４１ａを有する。また、金属板４０は、後述される貫通孔３２、重合部３１ｂ、及び突起３３と同じ形状の貫通孔４２、重合部４１ｂ、及び突起４３を有する。

【0025】

上述した３つの金属板２０、３０、及び４０は、図４に示す断面図からも分かるように、図２に示す電池ケース１０（ロアケース）の完成状態においても、直接的には接触し合っておらず、互いに離れて配置されている。

【0026】

そして、これらの金属板２０、３０、及び４０は、樹脂部１４によって結合されている。樹脂部１４の材質は、特に限定されないが、例えば、ポリアミドなどの熱可塑性樹脂、エポキシなどの熱硬化性樹脂、又は、ガラス繊維強化ポリアミドなどの繊維強化プラスチックである。図２及び図４に示すように、樹脂部１４は、３つの金属板２０、３０、及び４０の間に介在し、これらの金属板２０、３０、及び４０の間をつないでいる。

【0027】

より詳細には、樹脂部１４は、互いに分離されている３つの金属板２０、３０、及び４０を保持するために、次のように形成されている。すなわち、図４に示すように、金属板２０の底壁部２１と金属板３０の側壁部３１との間を離れた状態で保持するために、樹脂部１４は、底壁部２１と側壁部３１との間に介在する介在樹脂部１４１を備えている。このことは、金属板２０と金属板４０との関係についても同様である。

【0028】

また、図２、図４、及び図５に示すように、樹脂部１４は、電池ケース１０の底面１０ａ及び４つ側面１０ｂ～１０ｅのそれぞれを対象として、電池ケース１０の外側から金属板２０、３０、及び４０のそれぞれを覆う箱形状の部位を有している。図４及び図５に示す底壁樹脂部１４２、並びに、図２、図４、及び図５に表される角筒状の側壁樹脂部１４３が、ここでいう箱形状の部位に相当する。このような箱形状の部位を有することで、樹脂部１４は、上述の電池スタック３に加えられた圧縮荷重の反力、及び、電池ケース１０のそれぞれの側面１０ｂ～１０ｅに対して電池ケース１０の外側から作用する外力を、金属板部１２とともに受け持つことができる。なお、電池ケース１０を車体に固定するための所定数のブラケット（図示省略）は、例えば、樹脂部１４（例えば、側壁樹脂部１４３）に圧入されたナット（図示省略）に締結される。

【0029】

上述のように、樹脂部１４は、電池ケース１０の基本骨格をなす金属板部１２（金属板２０、３０、及び４０）をつなぐ機能を有するだけでなく、電池ケース１０の一部としても機能し、電池ケース１０の剛性及び強度の確保に寄与している。なお、図４及び図５に示す例では、樹脂部１４は、底面１０ａの縁部のみを覆っているが、このような例に代え、底壁部２１の外側において底面１０ａの全体を覆っていてもよい。

【0030】

電池ケース１０は、金属板２０、３０、及び４０のそれぞれと樹脂部１４との固着（結合）をより確実なものとするために、次のような「絡み合い構造」を備えている。ここでいう絡み合い構造とは、接着を用いずに、金属板２０等と樹脂部１４とを機械的に絡み合わせることで両者の結合を強化するための構造である。

【0031】

具体的には、絡み合い構造は、例えば、金属板２０に形成された突起２４と、金属板３０及び４０のそれぞれに形成された貫通孔３２及び４２との組み合わせによって実現される。図３に示すように、金属板２０は、側壁部３１及び４１にそれぞれ対応する対向壁部２５及び２６を備えている。対向壁部２５及び２６は、側壁部２２及び２３の一部をそれぞれ折り曲げることによって形成されている。突起２４は、これらの対向壁部２５及び２６に形成されている。突起２４は、後述の図６に良く表されているように、側壁部３１又は４１の側に向けて突出する円筒形状を有する。そして、突起２４は、貫通孔３２又は４２とは接触せずに当該貫通孔３２又は４２を貫通している。突起２４を含む対向壁部２５又は２６と、側壁部３１又は４１との隙間は、樹脂部１４で満たされている。このような円筒形状の突起２４と貫通孔３２及び４２とを利用する絡み合い構造によれば、単に金属板２０等の平面部分に接するように樹脂部１４の壁部が形成されている場合と比べて、金属板２０等と樹脂部１４とを確実に固着（結合）でき、更には、金属板２０と金属板３０及び４０のそれぞれとを樹脂部１４を介してより確実に固着（結合）できる。

【0032】

また、絡み合い構造は、例えば、アーチ形状の突起２７、３３、及び４３によっても実現される。図３に示すように、突起２７は、側壁部２２及び２３のそれぞれに形成されており、突起３３及び４３は、側壁部３１及び側壁部４１のそれぞれに形成されている。ここでいうアーチ形状の突起２７、３３、及び４３は、後述の図６に表されているように、アーチ部の両端において開口している。これにより、金属板２０等と樹脂部１４とを良好に絡み合わせることができる。このため、このようなアーチ形状の突起２７等を利用した絡み合い構造によっても、単に金属板２０等の平面部分に接するように樹脂部１４の壁部が形成されている場合と比べて、金属板２０、３０、及び４０のそれぞれと樹脂部１４とをより確実に固着（結合）できる。

【0033】

上述のように互いに分離している複数の金属板２０等と樹脂部１４とを組み合わせて形成される電池ケース１０によれば、１枚の金属板を折り曲げて箱型に形成された金属ケース部材と受持部材との組み合わせによって電池ケースを構成する例と比べて、ケース形状の自由度を高めることができる。

【0034】

ここで、電池ケース１０のように複数の金属板からなる金属板部が樹脂部を介して結合された基本構成を備える電池ケースでは、各金属板の間は樹脂で固着されているだけである。このため、高温環境下において樹脂部が軟化又は溶融すると、金属板間の接合強度が低下して金属板同士が分解され、電池セルが四散する恐れがある。

【0035】

１－１－１．電池ケースの補助ロック構造
上述の課題に鑑み、本実施形態の電池ケース１０は、次のような接触構造を有している。図６は、実施の形態１に係る補助ロック構造を説明するための電池ケース１０の拡大斜視図である。より詳細には、図６（Ａ）は、側壁部３１の側の側壁部２２の端部の形状を拡大して示しており、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）中のＣ－Ｃ線断面を含む側壁部２２及び３１の斜視断面図である。

【0036】

金属板２０の側壁部２２及び金属板３０の側壁部３１は、それぞれ、樹脂部１４を介して互いに重なり合う重合部２２ｂ及び３１ｂを備えている。重合部２２ｂは、フック２８を有する。一方、重合部３１ｂは、フック２８と対向する位置に、開口部３４を有する。開口部３４は、フック２８が内部をくぐることができる大きさを有する。フック２８は、開口部３４に引っ掛かることで、金属板２０と金属板３０とが互いに離れる方向に沿った金属板２０及び金属板３０の相対移動を拘束可能に形成されている。より具体的には、本実施形態では、ここでいう「金属板２０と金属板３０とが互いに離れる方向」は、電池スタック３の積層方向Ｄと平行な方向である。

【0037】

付け加えると、図６に示す一例では、金属板３０側の重合部３１ｂは、フック２８を引っ掛けるための開口部４４の形成のために金属板３０の側壁部３１の一部を折り曲げて形成された部位（すなわち、延長された部位）である。重合部３１ｂは、側壁部３１の一部を９０度折り曲げることによって、樹脂部１４で満たされる隙間を重合部２２ｂとの間に有しつつ重合部２２ｂと重ね合わされるように平板状にプレス成形されたものである。

【0038】

また、図３に示すように、金属板２０のもう一方の側壁部２３と側壁部３１とについても、同様に、樹脂部１４を介して互いに重なり合う重合部２３ｂ及び３１ｃが設けられている。そして、重合部２３ｂには、重合部２２ｂと同様に、フック２８が形成され、重合部３１ｃには、重合部３１ｂと同様に、フック２８に対応する開口部３４が形成されている。

【0039】

なお、図６に示す例では、重合部２２ｂを含む金属板２０が本開示に係る「第１の重合部を含む第１の金属板」の一例に相当し、重合部３１ｂ及び３１ｃを含む金属板３０が本開示に係る「第２の重合部を含む第２の金属板」の一例に相当している。また、図６に示す例では、側壁部２２及び２３のそれぞれの側において、フック２８の数は３つであるが、これに代え、１又は２つでもよいし、あるいは４つ以上であってもよい。

【0040】

ここでは説明が簡略化されるが、金属板２０と金属板４０との間にも同様の補助ロック構造が適用されている。すなわち、図３に示すように、金属板２０の側壁部２２及び金属板４０の側壁部４１は、それぞれ、樹脂部１４を介して互いに重なり合う重合部２２ｂ及び４１ｂを備えている。そして、側壁部４１に近い方の重合部２２ｂには、フック２８が形成されており、側壁部４１の重合部４１ｂには、フック２８に対応する開口部４４が形成されている。また、金属板２０のもう一方の側壁部２３の重合部２３ｂと側壁部４１の重合部４１ｃとについても、同様に、フック２８と開口部４４が設けられている。なお、金属板２０と金属板４０との関係においては、金属板２０及び金属板４０が、それぞれ、本開示に係る「第１の金属板」及び「第２の金属板」の他の例に相当している。

【0041】

また、上述した補助ロック構造は、金属板２０における側壁部２２の側及び側壁部２３の側の双方に設けられているが、これに代え、側壁部２２及び２３のうちの一方の側にのみ設けられていてもよい。また、本開示に係る「フック」は、金属板２０の側ではなく、重合部２２ｂと重なり合うために延長された部位である重合部３１ｂ及び４１ｂの側に設けられてもよい。そして、それに対応して、本開示に係る「開口部」は、金属板２０の重合部２２ｂ及び２３ｂの側に設けられてもよい。

【0042】

１－２．電池ケースの製造方法
次に、図７及び図８を参照して、本実施形態の電池ケース１０の製造方法について説明する。図７は、実施の形態１に係る電池ケース１０の製造方法の手順を示すフローチャートである。より詳細には、図７は、プレス機によるプレス加工及び射出成形機による射出成形を利用して電池ケース１０を製造（形成）する際の主な工程を示している。図８は、フック２８及び開口部３４、４４の形成、及び、金属板２０、３０、及び４０のサブアッセンブリ化について説明するための図である。

【0043】

まず、打ち抜き工程Ｓ１では、プレス機による打ち抜き加工によって、フープ状の金属板から金属板２０、３０、及び４０のそれぞれの元となる金属板（すなわち、金属板２０等を展開した平板状の金属板）が形成される。なお、金属板３０及び４０の貫通孔３２及び４２は、この打ち抜き工程Ｓ１において同時に形成されてもよいし、その後の別の工程において形成されてもよい。

【0044】

次に、折り曲げ工程Ｓ２では、打ち抜き工程Ｓ１において得られた各金属板の各部をプレス機によって折り曲げることによって、金属板２０、３０、及び４０が個別にプレス成形される。

【0045】

次に、フック形成工程Ｓ３では、金属板２０（側壁部２２及び２３のそれぞれ）のフック２８がプレス成形される。ここで、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）を参照して、フック２８の形成について補足する。重合部２２ｂ及び２３ｂのそれぞれに対してプレス成形を施すことによって、図８（Ｂ）に示すように、フック２８は、重合部２２ｂ又は２３ｂの一部を折り返して形成されている。

【0046】

次に、開口部形成工程Ｓ４では、金属板３０及び４０の開口部３４及び４４がそれぞれプレス成形される。具体的には、重合部３１ｂ、３１ｃ、４１ｂ、及び４１ｃのそれぞれに対してプレス成形を施すことによって、図８（Ｃ）に示すように開口部３４及び４４が形成される。なお、開口部４４は、打ち抜き工程Ｓ１において他の貫通孔３２等と同時に形成されてもよい。

【0047】

なお、図７に示す例では、打ち抜き工程Ｓ１、折り曲げ工程Ｓ２、フック形成工程Ｓ３、及び開口部形成工程Ｓ４の組み合わせが、本開示に係る「プレス成形工程」の一例に相当する。

【0048】

次に、仮組工程Ｓ５は、上述の「プレス成形工程」の後にセット工程Ｓ６に先立って実行される。仮組工程Ｓ５では、開口部３４及び４４のそれぞれにフック２８を引っ掛けることによって、金属板２０と金属板３０及び４０のそれぞれとが仮組みされる。具体的には、まず、図８（Ｄ）及び図８（Ｅ）に示すように、フック２８を開口部３４又は４４に通すために、重合部３１ｂ等を重合部２２ｂ等と重ね合わせながら、開口部３４又は４４とフック２８との位置が合うまで金属板３０をスライドさせる。次いで、図８（Ｆ）に示すように、開口部３４又は４４にフック２８を引っ掛ける。これにより、金属板２０、３０、及び４０をサブアッセンブリ化した状態で仮組みすることができる。

【0049】

次に、セット工程Ｓ６では、仮組工程Ｓ５において仮組みされた金属板２０、３０、及び４０のサブアッセンブリが射出成形機の金型にセットされる。図８（Ｇ）は、このように金型にセットされた状態における金属板２０、３０、及び４０を表している。

【0050】

次に、射出成形工程Ｓ７では、セット工程Ｓ６においてセットされた金属板２０、３０、及び４０の間に樹脂が射出（充填）され、金属板２０、３０、及び４０に固着した樹脂部１４が成形される。その結果、本実施形態の電池ケース１０が形成（製造）される。

【0051】

１－３．効果
図９は、実施の形態１に係る電池ケース１０の効果を説明するための図である。以上説明したように、電池ケース１０は、フック２８及び開口部３４、４４を利用した補助ロック構造を備えている。すなわち、樹脂部１４を介して互いに離れて配置された金属板２０及び金属板３０は、重合部２２ｂ、２３ｂ及び重合部３１ｂ、３１ｃをそれぞれ備えている。そして、重合部３１ｂ、３１ｃには、開口部３４が形成され、重合部２２ｂ、２３ｂには、フック２８が形成されている。

【0052】

ここで、電池ケース１０は、上述のように電池スタック３に加えられた圧縮荷重の反力を受け止めている。図９に示すように、この反力（電池スタック３から働く力）は、積層方向Ｄと平行な方向において金属板２０と金属板３０とを引き離すように電池ケース１０（より詳細には、側壁部２１側の側面１０ｄ及び側壁部４１側の側面１０ｅ）に作用する。高温環境下において樹脂部１４が軟化又は溶融した際、図９に示すように、フック２８は、開口部３４に引っ掛かることで、このような反力の作用による金属板２０と金属板３０の相対移動を拘束することができる。このような補助ロック構造によれば、高温環境下において樹脂部１４が軟化又は溶融したとしても、金属板２０と金属板３０とが分解されにくくすることができる。このことは、金属板２０と金属板４０との関係についても同様である。これにより、金属板同士の分解に起因して電池セル２が四散することを効果的に抑制できる。

【0053】

また、本実施形態に係る電池ケース１０の製造方法によれば、フック２８と開口部３４及び４４は、プレス成形によって形成される。このような手法に代え、フックは、例えば、溶接等の他の手法で金属部材を金属板２０に接合することによって形成されてもよい。これに対し、本実施形態の製造方法によれば、プレス成形によって形成される金属板２０、３０、及び４０に対して、プレス成形を利用したフック形成工程Ｓ３及び開口部形成工程Ｓ４を追加するだけでフック２８と開口部３４及び４４を形成できる。このため、製造工程の追加を最小限に抑えながら、複数の金属板同士の分解を抑制可能な電池ケース１０を製造できる。

【0054】

また、本実施形態に係る電池ケース１０の製造方法は、仮組工程Ｓ５を含んでいる。これにより、プレス形成された金属板２０、３０、及び４０をサブアッセンブリとして一体で運搬できるようになる。このため、プレス形成された金属板２０、３０、及び４０のそれぞれを射出成形機の金型に個別にセットする場合（すなわち、仮組工程なしの場合）と比べて、金型へのセットが容易となる。その結果、製造工数が減るので、電池ケース１０の製造コストを下げることができる。

【0055】

２．実施の形態２．
実施の形態２に係る電池ケース５０は、「フック」の形状において、実施の形態１に係る電池ケース１０と相違している。図１０は、実施の形態２に係る電池ケース５０の構成を説明するための斜視断面図である。より詳細には、図１０は、側壁部３１側の側壁部２２の端部付近における電池ケース５０の構成を拡大して示している。図１１は、実施の形態２に係る接触用突起５１ａを有するフック５１の構成を説明するための図である。より詳細には、図１１（Ａ）は、金属板２０及び３０が射出成形機の金型にセットされた状態を示している。図１１（Ｂ）は、樹脂部１４の軟化／溶融時の補助ロック状態を示している。

【0056】

図１０及び図１１に示すように、側壁部２２の重合部２２ｂには、フック２８とともにフック５１が形成されている。フック５１には、側壁部３１の重合部３１ｂに向けて突出する接触用突起５１ａが形成されている。そして、図１１（Ａ）に示す金型セット状態において、金属板３０側の重合部３１ｂは、接触用突起５１ａと直接（すなわち、樹脂部１４を介さずに）接触している。このように、金属板２０と金属板３０は、接触用突起５１ａを介して（換言すると、接触用突起５１ａが設けられた部位においてのみ）直接接触している。

【0057】

上述のような接触構造によれば、フック５１を利用して、金属板２０と金属板３０との間の電気的な導通を簡易に形成できるようになる。また、図１０において表されていない側壁部４１側の重合部２２ｂにも、図１０に示す例と同様に、フック５１が設けられている。これにより、フック５１を利用して、金属板２０と金属板４０との間の電気的な導通を簡易に形成できるようになる。

【0058】

したがって、樹脂部１４を介して結合されている（すなわち、互いに離れて配置されている）３つの金属板２０、３０、及び４０の間で、電気的な導通を実現することができる。これにより、これらの３つの金属板２０等を等電位にすることが可能となるので、互いに分離された金属板毎にアース線を設ける必要なしにアースを確保できるようになる。すなわち、３つの金属板２０等の何れか１つにアース線を接続するだけで、電池ケース５０全体のアースをとることが可能となる。

【0059】

また、図１１（Ｂ）に示すように、本実施形態のフック５１によっても、高温環境下において樹脂部１４が軟化又は溶融したとしても、開口部３４がフック５１に引っ掛かることにより、金属板２０と金属板３０とが分解されにくくすることができる。このように、フック５１は、金属板２０と金属板３０及び４０のそれぞれとの相対移動を拘束する機能とともに、金属板２０と金属板３０及び４０のそれぞれとの間の電気的な導通を確保する機能を備えている。

【0060】

付け加えると、図１０に示す例では、図６に示す例における３つのフック２８のうちの１つが、接触用突起５１ａを有するフック５１に置き換えられている。このような例に代え、上記３つのフック２８のうちの２つ又は３つがフック５１によって置き換えられてもよい。また、接触用突起５１ａを利用した上述の接触構造は、金属板２０における側壁部２２の側に設けられているが、これに代え、もう一方の側壁部２３の側に設けられてもよいし、あるいは、双方の側壁部２２及び２３に設けられてもよい。

【0061】

図１２は、実施の形態２に係る電池ケース５０の製造方法の手順を示すフローチャートである。図１２に示す製造方法は、フック形成工程Ｓ３がフック形成工程Ｓ１３に置き換えられている点を除き、図７に示す製造方法と同様である。

【0062】

具体的には、フック形成工程Ｓ１３は、接触用突起５１ａをプレス成形する突起形成工程を含む点において、フック形成工程Ｓ３（図７参照）と相違している。このように、本実施形態の電池ケース５０の製造方法によれば、接触用突起５１ａは、プレス成形によって形成される。このような手法に代え、接触用突起は、例えば、溶接等の他の手法で金属部材をフック５１に接合することによって形成されてもよい。これに対し、本実施形態の製造方法によれば、プレス成形によって形成されるフック５１に対して、プレス成形を利用した突起形成工程を追加するだけで接触用突起５１ａを有するフック５１を形成できる。このため、製造工程の追加を最小限に抑えながら、複数の金属板間の接触を確保可能な電池ケース５０を製造できる。

【0063】

図１３は、実施の形態２の変形例に係る接触構造を伴う補助ロック構造を説明するための図である。ここでは、金属板２０と金属板３０との関係を例に挙げて説明するが、以下の内容は、金属板２０と金属板４０との関係についても同様である。

【0064】

上述したフック５１では、接触用突起５１ａは、フック５１に形成されている。これに対し、図１３に示す例における接触用突起５２は、フック（例えば、フック２８）とは別の位置において重合部２２ｂ、２３ｂ（第１の重合部）に形成され、重合部３１ｂ、３１ｃ（第２の重合部）に向けて突出している。

【0065】

そして、重合部３１ｂ、３１ｃは、接触用突起５２と直接接触している。より詳細には、図１３に示すように、重合部３１ｂが接触用突起５２に乗り上げるように、接触用突起５２の高さが、重合部２２ｂと重合部３１ｂとの隙間よりも大きくなるように設定されてもよい。これにより、金属板２０と金属板３０との接触（電気的な導通）を確実に行えるようになる。

【0066】

付け加えると、接触用突起５２は、プレス成形によって形成される。接触用突起５２は、例えば、上述の絡み合い構造のために金属板２０の側壁部２２に形成された複数のアーチ形状の突起２７と同じ形状（例えば、上述のアーチ形状）を有していてもよい。すなわち、絡み合い構造のための突起が、接触構造における接触用突起を兼ねていてもよい。これにより、接触構造のための専用の突起を形成する必要なしに、複数の金属板間の接触を確保できる。また、重合部２２ｂの一部を隆起させて接触用突起を形成する場合、このようなアーチ形状に代え、接触用突起は、開口（図６（Ｂ）参照）を有さずにエンボス形状を利用して形成されてもよい。

【0067】

３．他の実施の形態
上述した実施の形態１及び２では、３つの金属板２０、３０、及び４０からなる金属板部１２が例示された。しかしながら、本開示に係る「金属板部」は、２つ、又は４つ以上の金属板からなるものであってもよい。そして、高温環境下において樹脂部が軟化又は溶融した場合に金属板同士が分解されにくくするために、複数の金属板のうちの隣り合う各対の金属板において本開示に係る「第１の金属板」と「第２の金属板」との関係が満たされるように各金属板が構成されればよい。また、接触用突起を利用して複数の金属板の間で電気的な導通を確保する場合には、複数の金属板のうちの隣り合う各対の金属板において本開示に係る「第１の金属板」と「第２の金属板」との関係が満たされるように各金属板が構成されればよい。

【0068】

また、上述した実施の形態１及び２においては、本開示に係る「第１の金属板と第２の金属板とが互いに離れる方向」の一例として、電池スタック３の「積層方向Ｄ」が説明された。しかしながら、本開示に係る「フック」は、複数の金属板の分割の仕方によっては、積層方向に限らず、第１の金属板と第２の金属板とが互いに離れる他の方向に沿った第１の金属板及び第２の金属板の相対移動を拘束可能に形成されてもよい。

【符号の説明】

【0069】

１ 電池パック
２ 電池セル
３ 電池スタック
１０、５０ 電池ケース
１０ａ 電池ケースの底面
１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ 電池ケースの側面
１２ 金属板部
１４ 樹脂部
２０、３０、４０ 金属板
２１ 金属板の底壁部
２２、２３、３１、４１ 金属板の側壁部
２２ｂ、２３ｂ 重合部（第１の重合部）
２４、２７、３３、４３ 突起
２５、２６ 対向壁部
２８、５１ フック
３１ｂ、３１ｃ、４１ｂ、４１ｃ 重合部（第２の重合部）
３２、４２ 貫通孔
３４、４４ 開口部
５１ａ、５２ 接触用突起
１４１ 介在樹脂部
１４２ 底壁樹脂部
１４３ 側壁樹脂部

【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】