特開 2022-68756 バッテリモジュール、バッテリ装置およびバッテリモジュールの製造方法

(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】P2022068756

(43)【公開日】2022-05-10

(54)【発明の名称】バッテリモジュール、バッテリ装置およびバッテリモジュールの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/20 20210101AFI20220427BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20220427BHJP

   H01M 10/625 20140101ALI20220427BHJP

   H01M 10/6555 20140101ALI20220427BHJP

   H01M 10/6556 20140101ALI20220427BHJP

   H01M 10/6567 20140101ALI20220427BHJP

【ＦＩ】

H01M2/10 S

H01M10/613

H01M10/625

H01M10/6555

H01M10/6556

H01M10/6567

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020177608

(22)【出願日】2020-10-22

(71)【出願人】

【識別番号】507357232

【氏名又は名称】株式会社エンビジョンＡＥＳＣジャパン

(74)【代理人】

【識別番号】110000165

【氏名又は名称】グローバル・アイピー東京特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】柳原 康宏

(72)【発明者】

【氏名】中井 昌之

【テーマコード（参考）】

5H031

5H040

【Ｆターム（参考）】

5H031AA09

5H031KK01

5H031KK08

5H040AA28

5H040AS04

5H040AT02

5H040AT04

5H040AY04

5H040CC20

(57)【要約】

【課題】冷却性能の向上を図ることができるバッテリモジュールの提供。
【解決手段】バッテリモジュールは、積層された複数のバッテリセル１０と、バッテリセル１０の端部に設けられるスペーサ１２と、積層された前記複数のバッテリセル１０の間に配置されてバッテリセル１０の熱を吸熱する吸熱部２０ａ、および、前記吸熱部２０ａで吸熱した熱を外部に放熱する放熱部２０ｂを有する伝熱板２０と、を備える。放熱部２０ｂは、吸熱部２０ａに対して屈曲してバッテリセル１０の間から露出すると共にスペーサ１２に当接する。スペーサ１２は、放熱部２０ｂに当接する当接面２６０を有する当接部１２６と、当接面２６０と逆向きであってスペーサ１２の位置を規定する面２７０を有する位置決め部１２７ａとを備える。
【選択図】図１６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

積層された複数のバッテリセルと、
前記バッテリセルの端部に設けられるスペーサと、
積層された前記複数のバッテリセルの間に配置されて前記バッテリセルの熱を吸熱する吸熱部、および、前記吸熱部で吸熱した熱を外部に放熱する放熱部を有する伝熱板と、を備え、
前記放熱部は、前記吸熱部に対して屈曲して前記バッテリセルの間から露出すると共に前記スペーサに当接し、
前記スペーサは、
前記放熱部に当接する当接面を有する当接部と、
前記当接面と逆向きであって前記スペーサの位置を規定する面を有する位置決め部とを備える、バッテリモジュール。

【請求項2】

請求項１に記載のバッテリモジュールにおいて、
前記吸熱部には孔が形成され、
前記スペーサは、前記吸熱部の方向に突出し、かつ、前記孔に隙間を空けて挿通される凸部を備える、バッテリモジュール。

【請求項3】

請求項１または２に記載のバッテリモジュールにおいて、
前記吸熱部は、前記バッテリセルに接着剤で接着されている、バッテリモジュール。

【請求項4】

請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のバッテリモジュールにおいて、
前記スペーサは、前記吸熱部と前記放熱部との接続領域と対向する位置に、テーパ面が形成されている、バッテリモジュール。

【請求項5】

請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のバッテリモジュールにおいて、
前記吸熱部と前記放熱部との成す角度は、９０度よりも大きく、かつ、１００度よりも小さく設定されている、バッテリモジュール。

【請求項6】

請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載のバッテリモジュールにおいて、
前記スペーサは、積層方向上層側の第１の端面と積層方向下層側の第２の端面とを有し、かつ、前記第１の端面と前記第２の端面との間隔がバッテリセルの積層間隔に設定された積層部をさらに備え、
積層された前記スペーサは、前記第１の端面が上層側のスペーサの前記第２の端面に当接し、前記第２の端面が下層側のスペーサの前記第１の端面に当接している、バッテリモジュール。

【請求項7】

請求項６に記載のバッテリモジュールにおいて、
上層側のスペーサの前記第２の端面と、下層側のスペーサの前記第１の端面とが当接した状態で、上下のスペーサの隙間に、伝熱板が配置される空間が形成されるバッテリモジュール。

【請求項8】

請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載のバッテリモジュールと、
前記バッテリモジュールに設けられた複数の伝熱板の各放熱部に熱伝導シートを介して押圧され、前記放熱部の熱を吸熱する冷却部材と、を備えるバッテリ装置。

【請求項9】

積層された複数のバッテリセルと、
積層された前記バッテリセルの間に配置される複数の伝熱板と、
前記バッテリセルの端部に設けられるスペーサとを備え、
前記伝熱板は、積層された前記バッテリセルの間に配置される吸熱部と、積層されたバッテリセルの外部に屈曲するように露出して前記スペーサと対向する放熱部を有する、バッテリモジュールの製造方法であって、
複数の前記バッテリセルおよび複数の前記伝熱板を積層する第１の工程と、
前記第１の工程の後に、押圧治具により複数の前記放熱部を一括して前記スペーサの方向に押圧して、複数の前記放熱部の各々を対向する前記スペーサに当接させ、複数の前記スペーサの位置を揃えると共に複数の前記放熱部の位置を揃える第２の工程と、を含むバッテリモジュールの製造方法。

【請求項10】

請求項９に記載のバッテリモジュールの製造方法において、
前記スペーサは、前記放熱部が当接される第１の面と、前記第１の面に対して面の向きが逆向きである第２の面とをさらに備え、
前記第２の工程において、
複数の前記スペーサの前記第２の面と対向するように位置決め治具を配置し、
複数の前記スペーサの前記第２の面のそれぞれが前記位置決め治具に当接するまで、前記押圧治具により前記放熱部を前記スペーサの方向に押圧する、バッテリモジュールの製造方法。

【請求項11】

請求項９または１０に記載のバッテリモジュールの製造方法において、
前記第１の工程では、複数の前記バッテリセルおよび複数の前記伝熱板は、所定時間経過後に硬化する接着剤を介して積層され、
前記第２の工程は、前記接着剤の硬化前に行われる、バッテリモジュールの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バッテリモジュール、バッテリ装置およびバッテリモジュールの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１には、セルホルダに保持された電池セルを複数有し、それらの電池セルが伝熱プレートを介して配列された電池モジュールが開示されている。伝熱プレートは、隣接する電池セルの間に挿入される介在する第１の部分と、電池モジュールの外部に露出してセルホルダの側壁と対向する第２の部分とを有している。伝熱プレートの第１の部分は、第２の部分がセルホルダの側壁に当接するような配置で、セルホルダに設けられた電池セルに貼り付けられる。そして、伝熱プレートが設けられたセルホルダを積層するように配列して拘束部材で拘束することで、一体となった配列体が得られる。

【0003】

配列体は、熱伝導部材を介して電池モジュールを収容する金属製の筐体の壁部に固定されている。熱伝導部材は、配列体と筐体の壁部とによって圧縮されており、伝熱プレートの第２の部分および壁部に密着している。電池セルで発生した熱は、伝熱プレートおよび熱伝導部材を介して筐体へ放熱される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１８－４１５８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の電池モジュールでは、セルホルダを積層する前に、伝熱プレートの第２の部分をセルホルダの側壁に当接するように位置決めし、その後で、伝熱プレートが設けられたセルホルダを複数積層するようにしている。そのため、複数のセルホルダを積層する際に、セルホルダ同士に位置ずれが生じるおそれがあり、複数の伝熱プレートの第２の部分の位置が、対向する熱伝導部材に対して不揃いとなり易い。熱伝導部材に押圧される第２の部分の位置が不揃いであると、第２の部分の面圧がばらついて、セルホルダごとに冷却性能が異なってしまうという問題が生じる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

（１）本発明の第１の態様によるバッテリモジュールは、積層された複数のバッテリセルと、前記バッテリセルの端部に設けられるスペーサと、積層された前記複数のバッテリセルの間に配置されて前記バッテリセルの熱を吸熱する吸熱部、および、前記吸熱部で吸熱した熱を外部に放熱する放熱部を有する伝熱板と、を備え、前記放熱部は、前記吸熱部に対して屈曲して前記バッテリセルの間から露出すると共に前記スペーサに当接し、前記スペーサは、前記放熱部に当接する当接面を有する当接部と、前記当接面と逆向きであって前記スペーサ１２の位置を規定する面を有する位置決め部とを備える。
（２）本発明の第２の態様によるバッテリ装置は、前記バッテリモジュールと、前記バッテリモジュールに設けられた複数の伝熱板の各放熱部に熱伝導シートを介して押圧され、前記放熱部の熱を吸熱する冷却部材と、を備える。
（３）本発明の第３の態様によるバッテリモジュールの製造方法は、積層された複数のバッテリセルと、積層された前記バッテリセルの間に配置される複数の伝熱板と、前記バッテリセルの端部に設けられるスペーサとを備え、前記伝熱板は、積層された前記バッテリセルの間に配置される吸熱部と、積層されたバッテリセルの外部に屈曲するように露出して前記スペーサと対向する放熱部を有する、バッテリモジュールの製造方法であって、複数の前記バッテリセルおよび複数の前記伝熱板を積層する第１の工程と、前記第１の工程の後に、押圧治具により複数の前記放熱部を一括して前記スペーサの方向に押圧して、複数の前記放熱部の各々を対向する前記スペーサに当接させ、複数の前記スペーサの位置を揃えると共に複数の前記放熱部の位置を揃える第２の工程と、を含む。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、バッテリモジュールの冷却性能の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本実施の形態のバッテリモジュールの斜視図である。

【図2】図２は、バッテリモジュールの分解斜視図である。

【図3】図３は、バッテリ装置の一部を示す図である。

【図4】図４は、スペーサが取り付けられたバッテリセルの斜視図である。

【図5】図５は、スペーサの上面側を示す斜視図である。

【図6】図６は、スペーサの裏面側を示す図である。

【図7】図７は、セル本体と、一対のスペーサとを示す図である。

【図8】図８は、バッテリセルの裏面側に装着された伝熱板を示す図である。

【図9】図９は、伝熱板の粗い位置決めを説明する図である。

【図10】図１０は、バッテリセル積層の際の、スペーサの粗い位置決めを説明する図である。

【図11】図１１は、複数のバッテリセルを積層した状態における、スペーサおよび伝熱板の位置の不揃いの一括修正方法を説明する図である。

【図12】図１２は、図１１に示す工程の次工程を示す図である。

【図13】図１３は、図１２に示す工程の次工程を示す図である。

【図14】図１４は、伝熱板の屈曲角等を説明する図である。

【図15】図１５は、バッテリモジュールの製造工程の第１の工程を示す図である。

【図16】図１６は、バッテリモジュールの製造工程の第２の工程を示す図である。

【図17】図１７は、バッテリモジュールの製造工程の第３の工程を示す図である。

【図18】図１８は、バッテリモジュールの製造工程の第４の工程を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図を参照して本発明を実施するための形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図面における各部材の大きさや比率は、説明の都合上誇張され実際の大きさや比率とは異なる場合がある。なお、各図に示したＸＹＺ座標の、Ｘ方向はバッテリモジュールに設けられたバッテリセルの長手方向に沿った方向を示し、Ｙ方向はバッテリセルの短手方向に沿った方向を示し、Ｚ方向はバッテリセルの積層方向を示している。

【0010】

図１は、本実施の形態のバッテリモジュール１の斜視図である。図２は、図１に示したバッテリモジュール１の分解斜視図である。図１に示すバッテリモジュール１を、例えば、電気自動車等の車両に搭載する場合には、車両に応じた個数のバッテリモジュール１と、各バッテリモジュール１を監視し制御するためのセンサおよびコントローラ等とを、車両に応じたケースに収納した電源装置（バッテリパックとも呼ばれる）として、車両に搭載される。

【0011】

バッテリモジュール１は積層された複数のバッテリセル（単電池とも呼ばれる）１０を備える。図１、２に示す例では、１０個のバッテリセル１０がＺ方向に積層されているが、バッテリセル１０の数はこれに限定されない。バッテリセル１０は、セル本体１００と、正極タブ１０１と、負極タブ１０２とから構成されている。バッテリセル１０の長手方向の一端にはスペーサ１１が、長手方向の他端にはスペーサ１２が、それぞれ取り付けられている。バッテリセル１０に取り付けられた一対のスペーサ１１、１２は、バッテリセル１０の積層間隔、すなわち、Ｚ方向の間隔を規定する部材である。以下では、バッテリセル１０のスペーサ１１が取り付けられている側をフロント側と呼び、スペーサ１２が取り付けられている側をリア側と呼ぶことにする。スペーサ１１，１２の詳細は後述する。

【0012】

バッテリモジュール１のＹ方向の両側面には、側壁板１３がそれぞれ設けられている。バッテリモジュール１のＺ方向の上面には加圧板１４ａが設けられ、Ｚ方向の下面には加圧板１４ｂが設けられている。バッテリモジュール１の、スペーサ１１が設けられているフロント側の面には、バスバモジュール１５が設けられている。加圧板１４ａ，１４ｂには、バッテリモジュール１を電源装置筐体に固定する際の通しボルト２２（図３参照）が挿通される４つの貫通孔１４０が形成されている。バッテリモジュール１の筐体の一部を構成する側壁板１３は、スペーサ１１、１２が取り付けられた複数のバッテリセル１０と複数の伝熱板２０との積層体を上下の加圧板１４ａ，１４ｂで加圧した状態で、加圧板１４ａ，１４ｂの側面に溶接される。

【0013】

バスバモジュール１５は、バッテリセル１０の積層体に設けられた複数のバスバ(不図示)に接続される。なお、バスバの詳細は後述する。バスバモジュール１５のフロント側にはターミナル１７が設けられ、さらに、ターミナル１７のフロント側には樹脂カバー１８が取り付けられる。ターミナル１７の上面には、一対のターミナルカバー１９が設けられている。バッテリセル１０の積層体には、バッテリセル１０を冷却するための伝熱板２０が複数設けられている。伝熱板２０はＬ字形状をしており、バッテリセル１０間に挿入される吸熱部２０ａと、バッテリセル１０の積層体のリア側に露出した放熱部２０ｂとを備えている。吸熱部２０ａは、上下のバッテリセル１０のセル本体１００に挟まれるように配置されており、セル本体１００で生じた熱は、セル本体１００から吸熱部２０ａに伝達される。

【0014】

バッテリモジュール１が設けられた電源装置を車両に搭載する際には、各伝熱板２０から熱を奪うための冷却部材が設けられる。図３はバッテリ装置４００の一部を示す図であり、バッテリ装置４００においては、冷媒により冷却される冷却プレート２１がバッテリモジュール１に取り付けられる。図３に示すように、バッテリモジュール１には１０個のバッテリセル１０が積層され、積層されたバッテリセル１０の間には伝熱板２０が４つ配置されている。伝熱板２０は、下から２段目のバッテリセル１０と３段目のバッテリセル１０との間、４段目のバッテリセル１０と５段目のバッテリセル１０との間、６段目のバッテリセル１０と７段目のバッテリセル１０との間、および、８段目のバッテリセル１０と９段目のバッテリセル１０との間にそれぞれ設けられている。なお、図示は省略しているが、上下に積層されたバッテリセル１０同士、および、バッテリセル１０と伝熱板２０の吸熱部２０ａとは、接着剤により接着されている。Ｌ字形状の伝熱板２０は、その放熱部２０ｂが図示上方に屈曲するように積層領域から露出し、スペーサ１２の伝熱板当接部１２６と対向するように配置されている。伝熱板２０は、放熱部２０ｂが伝熱板当接部１２６の当接面２６０に密着するように位置決めされている。なお、伝熱板２０の数や積層位置については、図３の構成に限定されない。

【0015】

バッテリモジュール１は、通しボルト２２によって不図示の電源装置筐体に固定されている。冷却プレート２１は、リテーナ２７によって伝熱板２０の放熱部２０ｂの方向に押圧される。リテーナ２７は、ボルト２５およびナット２６によりブラケット２４に固定され、そのブラケット２４は、通しボルト２２によってバッテリモジュール１に固定されている。冷却プレート２１と伝熱板２０の放熱部２０ｂとの間には、それらに挟まれるように厚さが１～２ｍｍ程度の熱伝導シート２３が設けられている。熱伝導シート２３は、複数の放熱部２０ｂのＸ方向の不揃いを吸収するための熱伝導部材であり、一般にサーマル・インターフェース・マテリアルと呼ばれ、熱伝導性に優れた弾性材料が用いられる。

【0016】

冷却プレート２１を、熱伝導シート２３を介して伝熱板２０の放熱部２０ｂに押圧することで、伝熱板２０の熱を、熱伝導シート２３を介して冷却プレート２１へ逃がすようにしている。冷却プレート２１には冷媒流路２１０が形成されており、伝熱板２０から冷却プレート２１へと移動した熱は、冷媒流路２１０を流れる冷媒へと放熱される。

【0017】

図４は、スペーサ１１，１２が取り付けられたバッテリセル１０の斜視図である。上述したように、バッテリセル１０は、セル本体１００と、セル本体１００のフロント側に露出するように設けられた正極タブ１０１および負極タブ１０２とを備えている。バッテリセル１０のフロント側端部にスペーサ１１が取り付けられ、リア側端部にスペーサ１２が取り付けられる。スペーサ１１，１２は、樹脂部材で形成されている。

【0018】

図５，６は、スペーサ１１，１２を示す図である。図５は、スペーサ１１，１２の上面側を示す斜視図である。図６は、スペーサ１１，１２の裏面側を示す図である。スペーサ１１は、Ｙ方向に延在するセル支持部１１０と、セル支持部１１０の両端に設けられた一対の積層部１１２とを備えている。セル支持部１１０の上面には、一対の連結ピン１１１が形成されている。各積層部１１２には、貫通孔１１３ａが形成された金属カラー１１３がインサートされている。バッテリモジュール１を電源装置筐体に固定するための通しボルト２２（図３を参照）は、この金属カラー１１３の貫通孔１１３ａに挿通される。

【0019】

スペーサ１１のＹ方向両端の上面側には、凹部１１４ａ，１１４ｂが形成されている。また、スペーサ１１の裏面側のＹ方向両端には、凹部１１４ａ，１１４ｂに対応するように凸部１１５ａ，１１５ｂが形成されている（図６参照）。凹部１１４ａと凸部１１５ａとは、Ｚ方向に関してほぼ同軸上に形成されている。同様に、凹部１１４ｂと凸部１１５ｂとは、Ｚ方向に関してほぼ同軸上に形成されている。スペーサ１１が取り付けられたバッテリセル１０を積層する際には、凹部１１４ａに凸部１１５ａが挿入され、凹部１１４ｂに凸部１１５ｂが挿入される。

【0020】

スペーサ１２は、Ｙ方向に延在するセル支持部１２０と、一対の積層部１２３とを備えている。セル支持部１２０の上面には、一対の連結ピン１２１と、１０個の連結ピン１２２とが形成されている。各積層部１２３には、貫通孔１２４ａが形成された金属カラー１２４がインサートされている。図３に示した通しボルト２２は、この金属カラー１２４の貫通孔１２４ａに挿通される。図５に示すように、スペーサ１２のＸプラス方向の端部には、一対の伝熱板当接部１２６が形成されている。図３に示すように、伝熱板２０は、放熱部２０ｂの立上がり壁の内面が伝熱板当接部１２６の外壁面である当接面２６０に密着するように位置決めされている。

【0021】

スペーサ１２の上面側には、凹部１２５ａ，１２５ｂが形成されている。また、図６に示すように、スペーサ１２の裏面側には、凹部１２５ａ，１２５ｂに対応するように凸部１２８ａ，１２８ｂが形成されている。凹部１２５ａと凸部１２８ａとは、Ｚ方向に関してほぼ同軸上に形成されている。同様に、凹部１２５ｂと凸部１２８ｂとは、Ｚ方向に関してほぼ同軸上に形成されている。バッテリセル１０を積層する際には、凹部１２５ａに凸部１２８ａが挿入され、凹部１２５ｂに凸部１２８ｂが挿入される。また、スペーサ１２の裏面側には、伝熱板２０の粗い位置決めに用いられる凸部１２９ａ，１２９ｂが形成されている。

【0022】

スペーサ１２の外周面には、一対の突起１２７ａ，１２７ｂが、スペーサ１２のＹ軸方向両側に突出するように形成されている。図５において、突起１２７ａは、スペーサ１２の中央から見てＹ軸プラス方向に突出している。突起１２７ｂは、スペーサ１２の中央から見てＹ軸のマイナス方向に突出している。突起１２７ａ，１２７ｂは、複数のバッテリセル１０を積層した状態で各スペーサ１２の位置を揃える際に用いられる位置決め用の突起である。突起１２７ａ，１２７ｂを用いた位置決め方法については後述する。

【0023】

図６に示すように、突起１２７ａ，１２７ｂのフロント側（Ｘ軸マイナス方向）の面２７０の向き、すなわち、面２７０の法線ベクトルの方向は、伝熱板２０の放熱部２０ｂが当接する当接面２６０の向きとは逆向きになっている。後述するように、積層されたバッテリセル１０の各スペーサ１２の面２７０のそれぞれに、位置決め用治具を当接させることによりスペーサ１２の位置を揃える。すなわち、面２７０は、積層状態におけるスペーサ１２の位置決め基準面として機能する。面２７０のフロント側（Ｘ軸マイナス方向）には、治具を配置するスペースＳ１が確保されている。

【0024】

図７は、セル本体１００と、セル本体１００の長手方向の両端に取り付けられる一対のスペーサ１１，１２とを示す図である。セル本体１００は、発電要素をラミネートフィルム袋内に封止した扁平なリチウムイオン二次電池である。セル本体１００には、発電要素に電気的に接続され、セル本体１００のラミネートフィルム容器から外部に導出された薄板状の正極タブ１０１および負極タブ１０２が設けられている。

【0025】

セル本体１００のラミネートフィルム袋のフロント側端部には一対の連結孔１０３が形成され、フロント側のスペーサ１１に形成された連結ピン１１１が連結孔１０３にそれぞれ挿通される。セル本体１００のラミネートフィルム袋のリア側端部には一対の連結孔１０４が形成され、リア側のスペーサ１２の両端に形成された一対の連結ピン１２１がそれぞれ挿通される。さらに、セル本体１００のラミネートフィルム袋のリア側端部の中央部には１０個の連結孔１０５が形成されており、各連結孔１０５には、スペーサ１２の中央部分に形成された連結ピン１２２がそれぞれ挿通される。

【0026】

スペーサ１１，１２は樹脂部材で形成されており、セル本体１００の連結孔１０３に挿通された連結ピン１１１を熱カシメすることにより、セル本体１００のフロント側にスペーサ１１が固定される。同様に、セル本体１００の連結孔１０４に挿通される連結ピン１２１および連結孔１０５に挿通される連結ピン１２２を熱カシメすることにより、セル本体１００のリア側にスペーサ１２が固定される。正極タブ１０１および負極タブ１０２は、スペーサ１１側に露出している。

【0027】

図３に示した例では、伝熱板２０は、下から２段目のバッテリセル１０と３段目のバッテリセル１０との間、４段目のバッテリセル１０と５段目のバッテリセル１０との間、６段目のバッテリセル１０と７段目のバッテリセル１０との間、および、８段目のバッテリセル１０と９段目のバッテリセル１０との間にそれぞれ設けられている。伝熱板２０は、バッテリセル１０を積層する前に、吸熱部２０ａがバッテリセル１０のセル本体１００の裏面側（図示下側の面）に接着される。

【0028】

図８は、セル本体１００の裏面側に装着された伝熱板２０を示す図である。伝熱板２０は、銅やアルミのような熱伝導性に優れた金属で形成される。前述したように、Ｌ字形状の伝熱板２０は、バッテリセル１０間に挿入される吸熱部２０ａと、積層体のリア側に露出され、スペーサ１２の伝熱板当接部１２６に当接する放熱部２０ｂとを備えている。伝熱板２０の吸熱部２０ａには、位置決め用の貫通孔２００ａ，２００ｂが形成されている。これらの貫通孔２００ａ，２００ｂにスペーサ１２の裏面側に形成された凸部１２９ａ，１２９ｂが挿通されることで、スペーサ１２に対する伝熱板２０の粗い位置決めが行われる。

【0029】

［バッテリモジュール１における位置決め機構］
次に、本実施の形態のバッテリモジュール１における位置決め機構について説明する。バッテリモジュール１の性能を発揮するためには、セル本体１００の発熱による熱を、効率よく放熱することが望まれる。本実施の形態では、バッテリセル１０の積層体に設けられた伝熱板２０の一部（放熱部２０ｂ）を積層体の外部に露出させ、熱伝導シート２３を介して放熱部２０ｂから冷却プレート２１へと放熱を行わせるようにしている。前述したように、熱伝導シート２３は一般にサーマル・インターフェース・マテリアルと呼ばれるものであり、サーマル・インターフェース・マテリアルは、発熱デバイスとヒートシンクとの間の小さな隙間や凸凹を埋め、効率よく熱をヒートシンクに伝えるという機能を有するものである。本実施の形態における熱伝導シート２３は、複数の放熱部２０ｂのＸ方向の不揃いを吸収して、伝熱板２０の熱を冷却プレート２１へ効率よく熱を伝えるものである。熱伝導シート２３の厚さは、放熱部２０ｂの不揃いを吸収可能な厚さに設定されるが、熱伝導シート２３自身の熱抵抗を小さく抑えるためにより薄い方が好ましい。本実施の形態では、熱伝導シート２３の厚さは１～２ｍｍ程度とされる。

【0030】

ところで、積層される各バッテリセル１０間のＸ方向の位置ずれ、および、バッテリセル１０に対する伝熱板２０のＸ方向の位置ずれが大きいと、熱伝導シート２３に対して各放熱部２０ｂの位置が不揃いとなる。各放熱部２０ｂの位置が不揃いであった場合、各放熱部２０ｂと熱伝導シート２３との間の接触圧がばらついたり、一部の放熱部２０ｂの接触状態が不十分になったりする。その結果、バッテリセル１０毎の放熱性能がばらつくという問題を招きやすい。

【0031】

本実施の形態のバッテリモジュール１では、下記の（１）～（３）に示すような位置決めを行うようにしている。
（１）バッテリセル１０に伝熱板２０を装着する際の、スペーサ１２に対する伝熱板２０の粗い位置決め。
（２）バッテリセル１０を積層する際の、上下のスペーサ同士の粗い位置決め。
（３）複数のバッテリセル１０を積層した状態における、スペーサ１２および伝熱板２０の位置の不揃いの、治具を用いた一括修正。

【0032】

（１．スペーサ１２に対する伝熱板２０の粗い位置決め）
図９は、上記（１）の伝熱板２０の粗い位置決めを説明する図である。伝熱板２０をバッテリセル１０の裏面側に装着する際には、スペーサ１２の裏面に形成された円柱状の凸部１２９ａ，１２９ｂを、伝熱板２０の対応する貫通孔２００ａ，２００ｂに挿通させることにより、スペーサ１２およびスペーサ１２が取り付けられたバッテリセル１０に対する伝熱板２０の粗い位置決めを行う。

【0033】

図８，９に示したように、貫通孔２００ａ，２００ｂはＸ方向に長い長孔であって、Ｘ方向寸法がＡでＹ方向寸法がＢである。寸法Ａ，Ｂと凸部１２９ａ，１２９ｂの外径Ｄとの関係はＡ＞Ｂ＞Ｄとされ、凸部１２９ａ，１２９ｂと貫通孔２００ａ，２００ｂとの間に隙間が生じるように設定されている。例えば、Ａ－Ｄ＝１．６ｍｍ程度、Ｂ－Ｄ＝０．６ｍｍ程度に設定される。凸部１２９ａ，１２９ｂおよび貫通孔２００ａ，２００ｂによる位置決め機構を設けたことにより、図９の二点鎖線で示すような伝熱板２０の回転ずれを小さく抑えることができ、かつ、伝熱板２０のおおまかな位置決めを簡単に行うことができる。伝熱板２０の回転ずれをできるだけ抑制するためには、位置決め箇所は少なくとも二か所とする必要があり、伝熱板２０のＹ方向の両サイドに配置するのが望ましい。

【0034】

ここで、凸部１２９ａ，１２９ｂと貫通孔２００ａ，２００ｂとの間にクリアランスを設けて、伝熱板２０の位置決めを高精度な位置決めではなく粗い位置決めとしている理由は以下の通りである。クリアランスを設けたことにより、組立作業性が向上する。スペーサ１２は樹脂成型により形成され、伝熱板２０は金属板をＬ字状に曲げ加工して形成される。そのため、スペーサ１２および伝熱板２０は加工誤差が生じやすく、位置決め精度を高く設定すると加工誤差によって組み付け難くなり、作業性が悪化する。

【0035】

また、後述するように、バッテリセル１０を積層した後に、伝熱板２０の放熱部２０ｂの位置を揃える作業を行う。その際に、治具により放熱部２０ｂをＸ軸プラス方向に加圧し、放熱部２０ｂをスペーサ１２の伝熱板当接部１２６の当接面２６０に当接させて位置揃えを行う。そのため、放熱部２０ｂが伝熱板当接部１２６に当接する前に凸部１２９ａ，１２９ｂが貫通孔２００ａ，２００ｂの縁に当たらないように、貫通孔２００ａ，２００ｂをＸ方向に長い長孔としている。もちろん円形の貫通孔でも良いが、Ｘ方向のクリアランスを長孔と同一とした場合、Ｙ方向のクリアランスが長孔に比べて大きくなり、伝熱板２０の回転ずれ（図９参照）が長孔の場合よりも大きくなる。すなわち、貫通孔２００ａ，２００ｂをＸ方向に長い長孔とすることで、Ｘ方向のクリアランスを確保しつつ回転ずれをより小さく抑えることができる。

【0036】

（２．上下のスペーサ同士の粗い位置決め）
図１０は、上記（２）のバッテリセル１０を積層する際の、上下のスペーサ１２同士の粗い位置決めを説明する図であり、上下２段のバッテリセル１０に関して、図４のＥ－Ｅ断面を示したものであり、図１０（ａ）は積層する前の２つのバッテリセル１０を示し、図１０（ｂ）は積層後を示す。いずれの場合も、上段側のバッテリセル１０に伝熱板２０（二点鎖線で示す）が取り付けられている。

【0037】

スペーサ１２の裏面側に形成される凸部１２８ａは、例えば円柱状の凸部である。一方、スペーサ１２の上面側に形成されている凹部１２５ａは、矩形状の凹部である。凸部１２８ａの直径Ｄ１と凹部１２５ａの一片の長さＨは、Ｈ＞Ｄ１の関係に設定されており、例えば、Ｈ－Ｄ１＝０．６ｍｍ程度に設定される。図１０（ａ）のように下側のバッテリセル１０の上に上側のバッテリセル１０を積層すると、下側のスペーサ１２の積層部１２３の上面１２３ａと上側のスペーサ１２の積層部１２３の下面１２３ｂとが接触すると共に、凸部１２８ａの先端部分が凹部１２５ａの内部に挿入される。Ｈ＞Ｄ１に設定されているので、図１０(ｂ)に示すように、凸部１２８ａの側面と凹部１２５ａの側面との間にはクリアランスが生じる。そのため、積層時に上下のスペーサ１２がＸ方向およびＹ方向にクリアランスの範囲内でずれていても、凸部１２８ａと凹部１２５ａとを係合させることができ、クリアランスの範囲内で粗い位置決めを行うことができる。

【0038】

バッテリセル１０同士の位置決めに関して、バッテリセル１０に取り付けられたスペーサ１２同士の位置決め機構をこのような粗い位置決め機構とすることで、組立作業性の向上を図ることができる。さらに、凸部１２８ａと凹部１２５ａとの間にＸ方向およびＹ方向にクリアランスがあることにより、後述するように治具を用いてスペーサ１２のＸ方向位置を揃えることによりバッテリセル１０のＸ方向位置を揃える際に、クリアランスの範囲内で位置調整が可能となる。例えば、凸部１２８ａの軸芯から伝熱板当接部１２６（図５参照）の当接面２６０までの距離にバラツキがあっても、Ｘ方向のクリアランスによってばらつきを吸収して、バッテリセル１０のセル本体１００と一体化されているスペーサ１２のＸ方向位置、すなわち、当接面２６０のＸ方向位置を揃えることができる。

【0039】

さらに、本実施の形態では、バッテリモジュール１におけるバッテリセル一層分の積層方向の厚さ寸法は、スペーサ１２に形成された積層部１２３の高さｈ、すなわち、上面１２３ａと下面１２３ｂとの間隔ｈによって規定される。上面１２３ａは伝熱板当接部１２６の上端よりも上方に突出し、また、下面１２３ｂは吸熱部２０ａが接する伝熱板当接部１２６の下端よりも下方に突出している。伝熱板２０は、上下の伝熱板当接部１２６の隙間に配置されており、放熱部２０ｂはこの隙間から外部に露出している。そのため、複数のバッテリセル１０と複数の伝熱板２０との積層体の高さ寸法、すなわち、バッテリモジュール１の高さ寸法は、伝熱板２０の厚さや枚数に関係せず一定となり、バッテリモジュール１の高さ寸法を抑えることができる。

【0040】

また、伝熱板２０の枚数によらずバッテリモジュール１の高さ寸法が一定となるので、用途に応じて伝熱板２０の枚数を変更したり、または伝熱板２０を使用しなかった場合でも、バッテリモジュール１の高さに依存する部品を共有可能とする。高さに依存する部品としては、図２に示す側壁板１３、バスバモジュール１５、ターミナル１７、樹脂カバー１８等がある。

【0041】

なお、フロント側のスペーサ１１に関しても、上下のスペーサ１１の粗い位置決めを行う構成を備えている。図５，６に示すように、スペーサ１１の裏面側には円柱状の凸部１１５ａ，１１５ｂが形成されており、スペーサ１１の上面側には矩形状の凹部１１４ａ，１１４ｂが形成されている。そのため、スペーサ１１を上下に積層すると、下側のスペーサ１１の凹部１１４ａ，１１４ｂに上側のスペーサ１１の凸部１５ａ，１１５ｂがそれぞれ係合する。この場合も、凹部１１４ａ，１１４ｂの矩形断面の一辺の長さは、凸部１１５ａ，１５ｂの直径よりも大きく設定され、凸部１１５ａ，１５ｂの側面と凹部１１４ａ，１１４ｂによってスペーサ１１同士の粗い位置決めが行われる。

【0042】

（３．スペーサ１２および伝熱板２０の位置の不揃いの一括修正）
図１１～１３は、複数のバッテリセル１０を積層した状態における、スペーサ１２および伝熱板２０の位置の不揃いの一括修正方法を説明する図である。なお、図１１～１３に示す例では、積層された３段分のバッテリセル１０を示した。前述したように、上下に積層されたバッテリセル１０同士、および、バッテリセル１０と伝熱板２０の吸熱部２０ａとは、接着剤により接着されているが、位置不揃いの一括修正は接着剤が未硬化状態において行われる。以下では、３段分のバッテリセル１０を積層上側から上段、中段、下段と呼ぶことにする。図１１～１３のいずれにおいても、（ａ）はＺ軸プラス方向から見た図であり、（ｂ）はＹ軸マイナス方向から見た図である。

【0043】

図１１は、不揃いの修正を行う前の位置状態を示す図である。図１１（ｂ）に示すように、伝熱板２０は上段のバッテリセル１０の底面、および、下段のバッテリセル１０の底面に設けられている。なお、図１１（ａ）に限らず、Ｚ軸プラス方向から見た図である図１１（ａ），１２（ａ），１３（ａ）においては、下段のバッテリセル１０および下側の伝熱板２０は上段及び中段のバッテリセル１０に遮られて見えていない。また、中段のバッテリセル１０に取り付けられたスペーサ１２については、スペーサ１２に設けられた突起１２７ａ，１２７ｂのみを図示した。

【0044】

図１１（ｂ）に示すように、中段のバッテリセル１０に対して、上段のバッテリセル１０はＸ軸プラス方向にずれ量ΔＸ２だけ位置ずれしており、下段のバッテリセル１０はＸ軸プラス方向にずれ量ΔＸ４だけ位置ずれしている。上側の伝熱板２０は、上段のバッテリセル１０に取り付けられたスペーサ１２に対してＸ軸プラス方向にずれ量ΔＸ１だけ位置ずれしており、スペーサ１２の当接面２６０と伝熱板２０の放熱部２０ｂとの間には、ずれ量ΔＸ１に等しい隙間が生じている。また、下側の伝熱板２０は、下段のバッテリセル１０に取り付けられたスペーサ１２に対してＸ軸プラス方向にずれ量ΔＸ３だけ位置ずれしており、スペーサ１２の当接面２６０と伝熱板２０の放熱部２０ｂとの間には、ずれ量ΔＸ３に等しい隙間が生じている。

【0045】

なお、積層状態においては、上段のスペーサ１２の裏面に形成された凸部１２８ａ，１２８ｂ（図６参照）が中段のスペーサ１２の上面に形成された凹部１２５ａ，１２５ｂに挿入されている。そのため、ずれ量ΔＸ２は、凸部１２８ａ，１２８ｂと凹部１２５ａ，１２５ｂとの間のクリアランスにより許容される大きさに制限される。中段のスペーサ１２と下段のスペーサ１２との関係も同様であり、ずれ量ΔＸ４についてもずれ量ΔＸ２と同様の制限がある。また、スペーサ１２に対する放熱部２０ｂのずれ量ΔＸ１，ΔＸ３についても、スペーサ１２の裏面に形成された凸部１２９ａ，１２９ｂと、それらが挿通される伝熱板２０の貫通孔２００ａ，２００ｂとの間のクリアランスにより許容される大きさに制限される。

【0046】

本実施の形態では、スペーサ１２が取り付けられたバッテリセル１０および伝熱板２０の位置不揃いを積層状態において一括修正する工程は、図２に示す側壁板１３を加圧板１４ａ，１４ｂの側面に溶接する作業の前に行われる。すなわち、複数のバッテリセル１０と複数の伝熱板２０との積層体を上下の加圧板１４ａ，１４ｂで加圧する前の、セル本体１００同士およびセル本体１００と吸熱部２０ａとを接着する接着剤が未硬化のときに行われる。位置不揃いの一括修正は、位置決め治具Ｔ１および押圧治具Ｔ２を用いて行われる。

【0047】

先ず、位置決め治具Ｔ１を、図１１（ａ），１１（ｂ）に示すように、各スペーサ１２の突起１２７ａ，１２７ｂのフロント側（Ｘ軸マイナス方向の側）のスペースＳ１に配置する。治具Ｔ１は積層方向（Ｚ方向）に延在するように配置され、積層されている全てのスペーサ１２のスペースＳ１を貫通するように配置される。図１１（ａ），１１（ｂ）では、治具Ｔ１を、中段のスペーサ１２の突起１２７ａ，１２７ｂのフロント側の面２７０に密着させて配置しているが、隙間を空けて配置しても良い。

【0048】

次いで、押圧治具Ｔ２を上側の放熱部２０ｂのリア側（Ｘ軸プラス方向の側）の当接面２６０に押し当てて、Ｘ軸マイナス方向に付勢する。この段階では、積層された伝熱板２０とセル本体１００との間、および、セル本体１００とセル本体１００との間に配設される接着剤は未硬化状態なので、押圧治具Ｔ２をＸ軸マイナス方向に付勢することで、伝熱板２０をＸ軸マイナス方向に移動させることができる。押圧治具Ｔ２により上側の伝熱板２０を移動させた場合、その伝熱板２０の上下にあるバッテリセル１０も接着剤の粘着力により、伝熱板２０に引きずられるようにＸ軸マイナス方向に移動する可能性がある。図１１（ｂ）の配置の場合、中段のバッテリセル１０はスペーサ１２の突起１２７ａ，１２７ｂが位置決め治具Ｔ１に当接しているので移動できないが、上段のバッテリセル１０は移動する可能性がある。ここでは、説明を簡単にするために、押圧治具Ｔ２の付勢力Ｆによって上側の伝熱板２０のみが移動する場合を例に説明する。

【0049】

押圧治具Ｔ２の付勢力によって上側の伝熱板２０がＸ軸マイナス方向に移動すると、移動量に応じてずれ量ΔＸ１が小さくなる。そして、図１２（ａ），１２（ｂ）に示すように放熱部２０ｂが上段のスペーサ１２の当接面２６０に当接すると、ずれ量ΔＸ１がゼロとなる。上側の伝熱板２０の放熱部２０ｂが当接面２６０に当接した後も、さらに付勢力Ｆを加え続けると、上側の伝熱板２０および上段のバッテリセル１０が一体にＸ軸マイナス方向に移動し、押圧治具Ｔ２が下側の伝熱板２０の放熱部２０ｂに当接する。さらに付勢力Ｆを加え続けると、上側の伝熱板２０、上段のバッテリセル１０および下側の伝熱板２０が一体にＸ軸マイナス方向に移動し、下側の伝熱板２０の放熱部２０ｂが下段のスペーサ１２の当接面２６０に当接すると、ずれ量ΔＸ３がゼロとなる。

【0050】

そして、さらに付勢力Ｆを加え続けると、上側の伝熱板２０、上段のバッテリセル１０、下側の伝熱板２０および下段のバッテリセル１０が一体にＸ軸マイナス方向に移動し、上段および下段のスペーサ１２の各突起１２７ａ，１２７ｂの面２７０が治具Ｔ１に当接する。その結果、上段、中段および下段のバッテリセル１０と上側および下側の伝熱板２０の配置は、図１３（ａ），１３（ｂ）に示すような配置となる。

【0051】

以上のようにして、上段、中段および下段のバッテリセル１０に取り付けられた各スペーサ１２は、突起１２７ａ，１２７ｂの面２７０が位置決め治具Ｔ１に当接することで、Ｘ方向位置が精度良く揃う。上側および下側の伝熱板２０は、放熱部２０ｂがスペーサ１２の伝熱板当接部１２６に当接するように位置決めされるので、各放熱部２０ｂのＸ方向位置が精度良く揃う。

【0052】

図１１～１３では上中下３段のバッテリセル１０を例に説明したが、治具Ｔ１，Ｔ２用いたスペーサ１２および伝熱板２０の位置の不揃いの修正は、積層されている複数のスペーサ１２および伝熱板２０の全てに対して一括して行われる。その結果、全ての伝熱板２０の放熱部２０ｂは、Ｘ方向位置が揃っているスペーサ１２の伝熱板当接部１２６に当接するように位置決めされ、放熱部２０ｂのＸ方向位置が確実に精度良く揃うことになる。それにより、各放熱部２０ｂと熱伝導シート２３との間の接触圧がばらついたり、一部の放熱部２０ｂの接触状態が不十分になったりするのを防止することができ、放熱部２０ｂから冷却プレート２１への放熱性能の向上を図ることができる。

【0053】

一方、特許文献１に記載の電池モジュールでは、セルホルダを積層する前に、伝熱プレートの第２の部分をセルホルダの側壁に当接するように位置決めし、その後で、伝熱プレートが設けられたセルホルダを複数積層するようにしている。そのため、複数のセルホルダを積層する際に、セルホルダ同士に位置ずれが生じるおそれがあり、複数の伝熱プレートの第２の部分の位置が、対向する熱伝導部材に対して不揃いとなり易い。

【0054】

なお、放熱部２０ｂをスペーサ１２の伝熱板当接部１２６に当接させる構成とする場合、放熱部２０ｂのＹ方向全領域をスペーサ１２に当接させる必要はない。図１１～１３に示した例では、放熱部２０ｂのＹ方向の両端領域がスペーサ１２に当接するような構造となっており（例えば、図１１（ａ）参照）、スペーサ１２は、伝熱板当接部１２６が放熱部２０ｂの方向に突出するような形状となっている。そのような形状とするとで、スペーサ樹脂材料が削減され、スペーサ１２の質量低減とコスト低減とを図ることができる。

【0055】

図１４は、伝熱板２０の屈曲角等を説明する図である。伝熱板２０の放熱部２０ｂは、放熱面積を十分に確保するために、放熱部２０ｂの上端がスペーサ１２の上端よりもＺプラス方向に突出するように設定されている。そのため、バッテリセル１０の積層作業時に上段側のスペーサ１２が放熱部２０ｂの上端と干渉して作業性が低下しないように、吸熱部２０ａと放熱部２０ｂとの成す角度θは９０deg＋α（αは１degよりも大きく１０degよりも小さい程度）に設定されている。これにより、バッテリセル１０の積層作業時におけるスペーサ１２と放熱部２０ｂとの干渉を低減することができ、生産性の向上を図ることができる。もちろん、組立作業性に劣るという欠点はあるが、θ＝９０degであっても構わない。

【0056】

また、伝熱板当接部１２６の下端、すなわち、吸熱部２０ａと放熱部２０ｂとの接続領域２０１と対向する位置に、テーパ面２６１を形成するようにしても良い。積層時に放熱部２０ｂの上端が上段のスペーサ１２のテーパ面２６１に当接した場合、放熱部２０ｂは角度が大きくなる方向に変形し、スペーサ１２にはＸマイナス方向に導かれるような力が働くことになる。放熱部２０ｂの先端とスペーサ１２との干渉による作業性低下を抑制することができる。なお、角度θを９０deg＋αに設定する構成と、スペーサ１２にテーパ面２６１を形成する構成とを、両方適用しても良いし、いずれか一方のみを適用するようにしても良い。

【0057】

図１４のように、放熱部２０ｂの角度θを９０deg＋αに設定した場合は、図１３（ａ）、１３（ｂ）の状態から押圧治具Ｔ２を外すと、放熱部２０ｂがスペーサ１２の当接面２６０に当接した状態（θ＝９０deg）から、θ＝９０deg＋αの状態に戻る。しかし、その場合であっても、伝熱板当接部１２６の少なくとも一部（例えば、当接面２６０の下端部分）が放熱部２０ｂに当接し、放熱部２０ｂのスペーサ１２に対する位置決めが伝熱板当接部１２６によって行われる。

【0058】

次に、図１５～１７を参照してバッテリモジュール１の製造方法（製造工程）について説明する。バッテリモジュール１の製造工程には、概略、バッテリモジュール１を構成する積層部材を積層する第１の工程、伝熱板２０の放熱部２０ｂの位置を揃える工程、積層部材を積層してなる構造体を圧縮しつつ側壁板１３を溶接する工程、バスバ１５０（１５０Ａ，１５０Ｂ）を溶接する工程、および、バスバモジュール１５、ターミナル１７および樹脂カバー１８等を取り付ける工程がある。積層する工程においては、図１５に示すような載置台７０が用いられる。載置台７０には４本のロケートピン７１が設けられており、積層の際には、スペーサ１１，１２の貫通孔１１３ａ，１２４ａ、加圧板１４ａ，１４ｂの貫通孔１４０にロケートピン７１が挿通される。

【0059】

図１５に示す第１の工程では、１０段のバッテリセル１０、４つの伝熱板２０および加圧板１４ａ，１４ｂを積層する。各バッテリセル１０には、スペーサ１１、１２が取り付けられている。具体的には、図３に示すように、下層から順に、加圧板１４ｂ、１段目のバッテリセル１０、２段目のバッテリセル１０、伝熱板２０が設けられた３段目のバッテリセル１０、４段目のバッテリセル１０、伝熱板２０が設けられた５段目のバッテリセル１０、６段目のバッテリセル１０、伝熱板２０が設けられた７段目のバッテリセル１０、８段目のバッテリセル１０、伝熱板２０が設けられた９段目のバッテリセル１０、１０段目のバッテリセル１０、加圧板１４ｂの順に積層される。伝熱板２０は、接着剤５００によりバッテリセル１０のセル本体１００の裏面に取り付けられている。

【0060】

また、バッテリセル１０を積層する際には、接着するセル本体１００同士の片方の面、接着するセル本体１００および伝熱板２０の片方の面に接着剤５００が塗布される。接着剤５００には、例えば、２液反応型アクリル嫌気性樹脂等が用いられ、塗布後、所定時間の経過後に硬化する。後述する第２の工程は接着剤５００が硬化する前（所定時間が経過する前）に行われる。接着剤５００としては、硬化した後においても粘弾性を有し、ゲル状態を維持している接着剤を使用するのが好ましく、セル本体１００の膨張時に接着剤からセルへの反力を発生させることができる。後述する第３の工程では積層された構造体を積層方向に加圧される。それにより、バッテリセル１０同士の間、バッテリセル１０と伝熱板２０との間において接着剤５００が広い範囲に拡がり、接着面積が大きくなる。このように、バッテリセル１０同士や、バッテリセル１０と伝熱板２０とは接着剤５００介して熱接触しており、セル本体１００の熱は接着剤５００を介して伝熱板２０に伝えられる。

【0061】

図１６に示す第２の工程では、接着剤５００が硬化する前の積層状態において、複数の伝熱板２０の放熱部２０ｂの位置、および、複数のバッテリセル１０のスペーサ１２の位置を揃える。以下では、図１１～１３も参照して説明する。まず、各スペーサ１２に形成された突起１２７ｂの背面側（図示左側）に、各突起１２７ｂの面２７０と対向するように位置決め治具Ｔ１を配置する。同様に、Ｙ方向反対側の各突起１２７ａの背面側（図示左側）にも、各突起１２７ａの面２７０と対向するように別の位置決め治具Ｔ１を配置する。このように、各突起１２７ａ，１２７ｂの背面側に、一対の位置決め治具Ｔ１を配置する（図１１参照）。

【0062】

次いで、押圧治具Ｔ２を各伝熱板２０の放熱部２０ｂに押し当てて、Ｘ軸マイナス方向に力Ｆで付勢する。そのような付勢力Ｆにより、図１１、１２に示すように位置ずれしているバッテリセル１０および伝熱板２０がＸ軸マイナス方向に移動し、最終的には、各バッテリセル１０のスペーサ１２の突起１２７ａ，１２７ｂが位置決め治具Ｔ１に当接する。その結果、放熱部２０ｂが当接する各伝熱板当接部１２６のＸ方向位置が揃えられ、かつ、放熱部２０ｂのＸ方向位置が揃えられる。このように、積層状態における押圧治具Ｔ２による押圧動作により、スペーサ１２同士(すなわち、バッテリセル１０同士)の位置揃えと、放熱部２０ｂ同士の位置揃えとを一括で行うことができる。もちろん、スペーサ１２同士のＸ方向の位置不揃いが小さい場合には、上述したように各突起１２７ａ，１２７ｂが位置決め治具Ｔ１に当接するまで付勢しなくとも、放熱部２０ｂ同士の位置揃えを行わせることができる。

【0063】

図１７に示す第３の工程では、積層された構造体を積層方向に加圧して、加圧板１４ａ，１４ｂの側面に側壁板１３を溶接する。加圧により、バッテリセル１０同士の間、バッテリセル１０と伝熱板２０との間に配設された未硬化状態の接着剤５００が、より広い範囲に拡がることになる。図１６に示すように、加圧板１４ａの上面を加圧治具Ｔ３によりＺマイナス方向に加圧すると、フロント側の各スペーサ１１の積層部１１２（図５参照）の上面とその上段にあるスペーサ１１の下面とが密着するとともに、リア側の各スペーサ１２の積層部１２３（図５参照）の上面とその上段にあるスペーサ１２の下面とが密着する。そして、加圧状態において、加圧板１４ａ，１４ｂのＹ方向の両方の側面に、側壁板１３をレーザ溶接等によりそれぞれ接合する。

【0064】

図１８に示す第４の工程では、積層されたバッテリセル１０の正極タブ１０１および負極タブ１０２にバスバ１５０（１５０Ａ，１５０Ｂ）を溶接して、対応するバッテリセル１０同士を接続する。図１８は、バスバによる接続形態の一例を示したものであり、１０個のバッテリセルを２並列５直列で接続する場合の接続例を示す。図１８は３～８段目のバッテリセル１０を示したものであり、３段目と４段目、５段目と６段目、７段目と８段目とがそれぞれ並列接続され、かつ、並列接続された３～４段目と５～６段目とが直列接続され、５～６段目と７～８段目とが直列接続される。

【0065】

図１８では、バッテリセル１０の正極タブ１０１にハッチングを施して示した。３～４段目および７～８段目のバッテリセル１０は、図示左側に正極タブ１０１が設けられており、図示右側に負極タブ１０２が設けられている。一方、５～６段目のバッテリセル１０は図示右側に正極タブ１０１が設けられ、図示左側に負極タブ１０２が設けられている。図１８では、５～６段目のバッテリセル１０と３～４段目のバッテリセル１０とを接続するバスバを符号１５０Ａで示し、５～６段目のバッテリセル１０と７～８段目のバッテリセル１０とを接続するバスバを符号１５０Ｂで示す。バスバ１５０Ａ，１５０Ｂは、バッテリセル１０の正極タブ１０１および負極タブ１０２に接続される一対の接続部１５１を備えている。図１８では、正極タブ１０１に接続される接続部１５１にハッチングを施して示した。

【0066】

バスバ１５０Ａの一対の接続部１５１の内、ハッチングを施した一方の接続部１５１は５～６段目のバッテリセル１０の各正極タブ１０１に接続され、他方の接続部１５１は、５～６段目のバッテリセル１０の下側に配置される３～４段目のバッテリセル１０の各負極タブ１０２に接続される。また、バスバ１５０Ｂの一対の接続部１５１の内、ハッチングを施した一方の接続部１５１は７～８段目のバッテリセル１０の各正極タブ１０１に接続され、他方の接続部１５１は、５～６段目のバッテリセル１０の各負極タブ１０２に接続される。その結果、３～４段目のバッテリセル１０同士、５～６段目のバッテリセル１０同士、および７～８段目のバッテリセル１０同士は並列接続され、それぞれ並列接続された３～４段目のバッテリセル１０、５～６段目のバッテリセル１０および７～８段目のバッテリセル１０が、順に直列接続されることになる。

【0067】

なお、図１８では１～２段目のバッテリセル１０、９～１０段目のバッテリセル１０の図示を省略したが、１～２段目および９～１０段目のバッテリセル１０は、５～６段目のバッテリセル１０と同様に図示右側に正極タブ１０１が設けられ、図示左側に負極タブ１０２が設けられている。１～２段目のバッテリセル１０の各負極タブ１０２は、バスバ１５０によって３～４段目のバッテリセル１０の各正極タブ１０１に接続される。９～１０段目のバッテリセル１０の各正極タブ１０１は、バスバ１５０によって７～８段目のバッテリセル１０の負極タブ１０２に接続される。さらに、図示は省略するが、１～２段目のバッテリセル１０の一対の正極タブ１０１にはそれらを接続するバスバが設けられ、９～１０段目のバッテリセル１０の一対の負極タブ１０２にはそれらを接続するバスバが設けられる。その結果、並列接続された５組のバッテリセル１０の対が、直列接続されることになる。

【0068】

次いで、第５の工程では、図２に示すように、積層されバスバ（不図示）が接続されたバッテリセル１０のフロント側にバスバモジュール１５が取り付けられ、そのバスバモジュール１５のフロント側にはターミナル１７が設けられる。さらに、ターミナル１７の上面には一対のターミナルカバー１９が設けられ、ターミナル１７のフロント側には樹脂カバー１８が取り付けられる。その結果、図１に示すバッテリモジュール１が完成する。

【0069】

なお、上述したバッテリモジュール１の製造工程では、図１５に示すようなロケートピン７１が設けられ載置台７０を用いた。ロケートピン７１は、バッテリセル１０を積層する際の大まかな位置決めをするために設けられたものであるが、積層時の上下のバッテリセル１０の粗い位置決めは、図１０に示した凸部１２８ａ，１２８ｂと凹部１２５ａ，１２５ｂとによって行うことが可能なので、ロケートピン７１を省略しても構わない。

【0070】

（変形例）
（ａ）セルは、扁平形状のラミネートセルとして説明したが、立方体形状の角形セルにも本発明を適用できる。この変形例では、角形セルの外装部材の一端側に当接面２６０と面２７０と伝熱板当接部１２６を設ける。
（ｂ）スペーサ１２の形状も、当接面２６０と面２７０と伝熱板当接部１２６とを備えるスペーサであれば、どのような形状でもよい。

【0071】

以上説明した実施の形態の作用効果を説明する。
（１）実施の形態のバッテリモジュールは、積層された複数のバッテリセル１０と、バッテリセル１０の端部に設けられるスペーサ１２と、積層された複数のバッテリセル１０の間に配置されてバッテリセル１０の熱を吸熱する吸熱部２０ａ、および、吸熱部２０ａで吸熱した熱を外部に放熱する放熱部２０ｂを有する伝熱板２０と、を備える。放熱部２０ｂは、吸熱部２０ａに対して屈曲してバッテリセル１０の間から露出すると共にスペーサ１２に当接する。スペーサ１２は、放熱部２０ｂに当接する当接面２６０を有する伝熱板当接部１２６と、当接面２６０と逆向きであってスペーサ１２の位置を規定する面２７０を有する位置決め部である突起１２７ａとを備える、バッテリモジュール。

【0072】

実施の形態のバッテリモジュールによれば、スペーサ１２には、放熱部２０ｂに対向する当接面２６０と、当接面２６０と反対の方向を向く位置決め面２７０とが設けられている。そのため、積層されたバッテリセル１０のスペーサ１２の各面２７０に位置決め治具Ｔ１を当接させることで、バッテリセル１０の位置を規制することができる。また、位置決め治具Ｔ１でバッテリセル１０の位置が規制された状態において、放熱部２０ｂの立ち上がり壁の外面に押圧治具Ｔ２を当接させることで、伝熱板２０を位置決め治具Ｔ１の方向に押圧することができる。このように、スペーサ１２は反対方向を向く２つの面２６０と２７０を有し、これらの面２６０，２７０を利用してスペーサ１２に対する伝熱板２０の位置をすべてのバッテリセル１０に対して揃えることができる。換言すると、全ての放熱部２０ｂがほぼ同一面上に揃うように位置決めすることができる。それにより、放熱部２０ｂから冷却プレート２１への放熱性能の向上を図ることができる。

【0073】

（２）上記（１）のバッテリモジュールにおいて、吸熱部２０ａには貫通孔（孔）２００ａ，２００ｂが形成され、スペーサ１２は、吸熱部２０ａの方向に突出し、かつ、貫通孔（孔）２００ａ，２００ｂに隙間を空けて挿通される凸部１２９ａ，１２９ｂを備える。例えば、図８に示すように、凸部１２９ａ，１２９ｂと貫通孔２００ａ，２００ｂとの間に隙間が生じるように、寸法Ａ，Ｂ，ＤをＡ＞Ｂ＞Ｄのように設定することで、図９の二点鎖線で示すような伝熱板２０の回転ずれを極力抑えつつ、バッテリセル１０のセル本体１００に対する伝熱板２０の大まかな位置決めを簡単に行うことができる。

【0074】

（３）上記（１）または（２）に記載のバッテリモジュールにおいて、吸熱部２０ａは、バッテリセル１０に接着剤５００で接着されている。接着剤が硬化した後は、吸熱部２０ａがセル本体１００に対して位置ずれせず密着しているので、吸熱部２０ａとセル本体１００との間の伝熱性能が低下するのを防止できる。

【0075】

（４）上記（１）から（３）までのいずれか一項に記載のバッテリモジュールにおいて、スペーサ１２は、吸熱部２０ａと放熱部２０ｂとの接続領域２０１と対向する位置に、テーパ面２６１が形成されている。その結果、バッテリセル１０の積層時に放熱部２０ｂの先端がテーパ面２６１に干渉した場合でも、放熱部２０ｂの角度θが大きくなる方向に変形し、積層作業性の低下を防止できる。

【0076】

（５）上記（１）から（４）までのいずれか一項に記載のバッテリモジュールにおいて、吸熱部２０ａと前記放熱部２０ｂとの成す角度θ（図１４参照）は、９０度よりも大きく、かつ、１００度よりも小さく設定されている。このように角度θを設定することで、バッテリセル１０の積層作業時におけるスペーサ１２と放熱部２０ｂとの干渉を低減することができ、生産性の向上を図ることができる。

【0077】

（６）上記（１）から（５）までのいずれか一項に記載のバッテリモジュールにおいて、スペーサ１２は、積層方向上層側の上面（第１の端面）１２３ａと積層方向下層側の下面（第２の端面）１２３ｂとが形成され、かつ、上面１２３ａと下面１２３ｂとの間隔がバッテリセル積層厚さｈに設定された積層部１２３をさらに備え、積層されたスペーサ１２は、上面１２３ａが上層側のスペーサ１２の下面１２３ｂに当接し、下面１２３ｂが下層側のスペーサ１２の上面１２３ａに当接している。そのため、複数のバッテリセル１０と複数の伝熱板２０との積層体の高さ寸法、すなわち、バッテリモジュール１の高さ寸法は、伝熱板２０の厚さや枚数に関係せず一定となり、バッテリモジュール１の高さ寸法を抑えることができる。

【0078】

（７）上記（６）に記載のバッテリモジュールにおいて、上層側のスペーサ１２の第２の端面１２３ｂと、下層側のスペーサ１２の前記第１の端面１２３ａとが当接した状態で、上下のスペーサの隙間に、伝熱板２０が配置される空間が形成されるバッテリモジュール。伝熱板２０は、積層部１２３と干渉することなく、積層体の外部に露出することができる。

【0079】

（８）実施の形態のバッテリ装置は、上記（１）から（７）までのいずれか一項に記載のバッテリモジュール１と、バッテリモジュール１に設けられた複数の伝熱板２０の各放熱部２０ｂに熱伝導シート２３を介して押圧され、放熱部２０ｂの熱を吸熱する部材である冷却プレート２１と、を備える。その結果、複数の伝熱板２０の熱は効率良く冷却プレート２１に伝達され、バッテリモジュール１の冷却を効果的に行うことができる。

【0080】

（９）実施の形態のバッテリモジュールの製造方法は、積層された複数のバッテリセル１０と、積層されたバッテリセル１０の間に配置される複数の伝熱板２０と、バッテリセル１０の端部に設けられるスペーサ１２とを備え、伝熱板２０は、積層されたバッテリセル１０の間に配置される吸熱部２０ａと、積層されたバッテリセル１０の外部に屈曲するように露出してスペーサ１２と対向する放熱部２０ｂを有する、バッテリモジュールの製造方法である。そして、複数の前記バッテリセル１０および複数の前記伝熱板２０を積層する第１の工程と、第１の工程の後に、押圧治具Ｔ２により複数の放熱部２０ｂを一括してスペーサ１２の方向に押圧して、複数の放熱部２０ｂの各々を対向するスペーサ１２に当接させ、複数のスペーサ１２の位置を揃えると共に複数の放熱部２０ｂの位置を揃える第２の工程と、を含む。

【0081】

第２の工程では、押圧治具Ｔ２により複数の放熱部２０ｂを一括してスペーサ１２の方向に押圧して、複数の放熱部２０ｂの各々を対向するスペーサ１２に当接させているので、押圧により放熱部２０ｂが当接している複数のスペーサ１２の位置が揃い、それに伴って、複数の放熱部２０ｂの位置も揃うことになる。その結果、熱伝導シート２３に対する各放熱部２０ｂの面圧を揃えることができ、複数のバッテリセル１０の放熱性能のバラつきが抑えられバッテリモジュール１の放熱性能の向上を図ることができる。

【0082】

（１０）上記（９）に記載のバッテリモジュールの製造方法において、スペーサ１２は、放熱部２０ｂが当接される第１の当接面２６０と、第１の当接面２６０に対して面の向きが逆向きである第２の面２７０とをさらに備え、第２の工程において、複数のスペーサ１２の第２の面２７０と対向するように位置決め治具Ｔ１を配置し、複数のスペーサ１２の第２の面２７０のそれぞれが位置決め治具Ｔ１に当接するまで、押圧治具Ｔ２により放熱部２０ｂをスペーサ１２の方向に押圧する。このように、位置決め治具Ｔ１を用いて積層されたスペーサ１２の位置を揃えることにより、放熱部２０ｂの位置揃えをより高精度に行うことができる。

【0083】

（１１）上記（９）または（１０）に記載のバッテリモジュールの製造方法において、第１の工程では、複数のバッテリセル１０および複数の伝熱板２０は、所定時間経過後に硬化する接着剤５００を介して積層され、第２の工程は、接着剤５００の硬化前に行われる。そのため、複数のスペーサ１２の位置を揃えおよび複数の放熱部２０ｂの位置を揃えを、容易に行うことができ、位置揃え後に接着剤５００が硬化することで、複数のスペーサ１２および放熱部２０ｂの位置は揃った状態に保持される。

【0084】

上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

【符号の説明】

【0085】

１…バッテリモジュール、１０…バッテリセル、１１，１２…スペーサ、１３…側壁板、１４ａ，１４ｂ…加圧板、１５…バスバモジュール、１５０，１５０Ａ，１５０Ｂ…バスバ、１７…ターミナル、１８…樹脂カバー、１９…ターミナルカバー、２０…伝熱板、２０ａ…吸熱部、２０ｂ…放熱部、２１…冷却プレート、２３…熱伝導シート、１００…セル本体、１０１…正極タブ、１０２…負極タブ、１１２，１２３…積層部、１２３ａ…上面、１２３ｂ…下面、１２６…伝熱板当接部、１２５ａ，１２５ｂ…凹部、１２７ａ，１２７ｂ…突起、１２８ａ，１２８ｂ，１２９ａ，１２９ｂ…凸部、２００ａ，２００ｂ…貫通孔、２０１…接続領域、２７０…面、２６０…当接面、２６１…テーパ面、４００…バッテリ装置、５００…接着剤、Ｔ１…位置決め治具、Ｔ２…押圧治具、Ｔ３…加圧治具

【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】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】