特開 2024-116909 蓄電モジュール

(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】P2024116909

(43)【公開日】2024-08-28

(54)【発明の名称】蓄電モジュール

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/04 20060101AFI20240821BHJP

   H01M 50/103 20210101ALI20240821BHJP

   H01M 50/15 20210101ALI20240821BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20240821BHJP

   H01M 10/647 20140101ALI20240821BHJP

   H01M 10/6557 20140101ALI20240821BHJP

   H01M 10/6561 20140101ALI20240821BHJP

   H01M 50/209 20210101ALI20240821BHJP

   H01M 50/289 20210101ALI20240821BHJP

   H01M 50/249 20210101ALI20240821BHJP

   H01G 11/78 20130101ALI20240821BHJP

   H01G 11/18 20130101ALI20240821BHJP

   H01G 11/10 20130101ALI20240821BHJP

【ＦＩ】

H01M10/04 Z

H01M50/103

H01M50/15

H01M10/613

H01M10/647

H01M10/6557

H01M10/6561

H01M50/209

H01M50/289

H01M50/249

H01G11/78

H01G11/18

H01G11/10

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023022779

(22)【出願日】2023-02-16

(71)【出願人】

【識別番号】520184767

【氏名又は名称】プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】内田 陽三

【テーマコード（参考）】

5E078

5H011

5H028

5H031

5H040

【Ｆターム（参考）】

5E078AA13

5E078AB06

5E078AB12

5E078AB13

5E078FA02

5E078FA13

5E078HA04

5E078HA22

5E078JA02

5E078JA07

5H011AA01

5H011AA03

5H011DD03

5H028AA07

5H028CC07

5H028CC08

5H028CC24

5H031AA09

5H031KK08

5H040AA18

5H040AA28

5H040AS07

5H040AT02

5H040AY06

5H040NN03

(57)【要約】

【課題】各蓄電デバイスが蓄電デバイス自身によって電極体の電極積層部を電極体厚み方向に弾性的に圧縮してなる蓄電モジュールを提供すること。
【解決手段】蓄電モジュール１００は、複数の蓄電デバイス１を備える。蓄電デバイス１は、直方体箱状で、第１主壁部１１、第２主壁部１２及び４つの側壁部１３～１６を有するケース１０と、直方体状の電極積層部５０ｅを有する電極体５０とを備え、電極体５０は、電極体厚み方向ＦＨがケース厚み方向ＣＨに平行になる姿勢でケース１０内に収容されてなり、蓄電デバイス１は、ケース１０の第１主壁部１１と第２主壁部１２とで、電極体５０の電極積層部５０ｅを電極体厚み方向ＦＨに弾性的に圧縮してなる。
【選択図】図１１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の蓄電デバイスを備える蓄電モジュールであって、
上記蓄電デバイスは、
直方体箱状のケースと上記ケース内に収容された電極体とを備え、
上記ケースは、
矩形状の第１主壁部、上記第１主壁部に対向する矩形状の第２主壁部、及び、上記第１主壁部と上記第２主壁部との間を結び、ケース厚み方向に延びる矩形状の４つの側壁部を有し、
上記電極体は、
電極板を含み、
上記電極板が電極体厚み方向に積層された直方体状の電極積層部を有し、
上記電極体厚み方向が上記ケース厚み方向に平行になる姿勢で上記ケース内に収容されてなり、
上記蓄電デバイスは、
上記ケースの上記第１主壁部と上記第２主壁部とで、上記電極体の上記電極積層部を上記電極体厚み方向に弾性的に圧縮してなる
蓄電モジュール。

【請求項2】

請求項１に記載の蓄電モジュールであって、
前記蓄電デバイスの前記ケースは、
前記第２主壁部及び４つの前記側壁部をなし、４つの上記側壁部で構成された矩形状の開口部を有する有底角筒状のケース本体部材と、
前記第１主壁部をなし、上記ケース本体部材の上記開口部の開口周縁部に全周にわたり蓋周縁部が接合された矩形状の蓋部材と、を有する
蓄電モジュール。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の蓄電モジュールであって、
複数の前記蓄電デバイスは、前記ケース厚み方向に積層されてなり、
上記蓄電デバイスの前記ケースのうち前記第１主壁部及び前記第２主壁部の少なくともいずれかに、上記ケース厚み方向の厚み方向内側に向けて凹設され、隣り合う上記蓄電デバイス同士の間に、冷却エアを流通させるデバイス冷却路を構成するケース凹部を有する
蓄電モジュール。

【請求項4】

請求項３に記載の蓄電モジュールであって、
前記蓄電デバイスは、
前記ケースのうち前記側壁部のいずれかに固設され、上記ケース内で前記電極体に接続し、当該側壁部を貫通して上記ケース外まで延びる電極端子を備えており、
前記ケース凹部は、
前記デバイス冷却路の流出口から流出する前記冷却エアにより、または、上記デバイス冷却路の流入口に流入する上記冷却エアにより、上記電極端子を冷却する形態を有する
蓄電モジュール。

【請求項5】

請求項１または請求項２に記載の蓄電モジュールであって、
前記蓄電デバイスの前記ケースの表面に、隣り合う他の蓄電デバイスと絶縁する絶縁層を有する
蓄電モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、直方体箱状のケース内に電極体が収容された角形の蓄電デバイスを複数備える蓄電モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

直方体箱状のケース内に電極体が収容された複数の角形電池を、そのケース厚み方向に積層した電池モジュールが知られている。このうち、特に車両等に搭載されて長期間にわたり使用される電池モジュールでは、各電池のサイクル特性を向上させるなどの理由から、各電池を積層方向に圧縮する必要がある。詳細には、ケース内に収容された電極体の電極積層部をそれぞれ電極体厚み方向に圧縮する必要がある。そこで、従来の電池モジュールでは、一対のエンドプレート及び複数の拘束バンドからなる電池外部の拘束部材を用いて、積層された複数の電池を外部拘束し、各電極体の電極積層部をそれぞれ電極体厚み方向に圧縮している。関連する従来技術として、例えば特許文献１，２が挙げられる（特許文献１の図１、請求項１、及び、特許文献２の図１、請求項１等を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－３２５８１号公報

【特許文献2】特開２０１６－９１６６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、拘束部材を用いて電池モジュールをなす複数の電池を外部拘束すると、コスト高になる、体格が大きくなる、重量が増える、部品点数が増えるなどの課題がある。

【0005】

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、複数の蓄電デバイスを備える蓄電モジュールにおいて、各蓄電デバイスが蓄電デバイス自身によって電極体の電極積層部を電極体厚み方向に弾性的に圧縮してなる蓄電モジュールを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

（１）上記課題を解決するための本発明の一態様は、複数の蓄電デバイスを備える蓄電モジュールであって、上記蓄電デバイスは、直方体箱状のケースと上記ケース内に収容された電極体とを備え、上記ケースは、矩形状の第１主壁部、上記第１主壁部に対向する矩形状の第２主壁部、及び、上記第１主壁部と上記第２主壁部との間を結び、ケース厚み方向に延びる矩形状の４つの側壁部を有し、上記電極体は、電極板を含み、上記電極板が電極体厚み方向に積層された直方体状の電極積層部を有し、上記電極体厚み方向が上記ケース厚み方向に平行になる姿勢で上記ケース内に収容されてなり、上記蓄電デバイスは、上記ケースの上記第１主壁部と上記第２主壁部とで、上記電極体の上記電極積層部を上記電極体厚み方向に弾性的に圧縮してなる蓄電モジュールである。

【0007】

上述の蓄電モジュールを構成する蓄電デバイスは、ケースの第１主壁部と第２主壁部とで、電極体の電極積層部を電極体厚み方向に弾性的に圧縮している。即ち、蓄電デバイスは、蓄電デバイス自身によって電極体の電極積層部を弾性的に圧縮している自己圧縮型である。このため、蓄電モジュールは、拘束部材によって各蓄電デバイスの電極体の電極積層部を圧縮する必要がなく、拘束部材を用いなくて済む、或いは、簡易な拘束部材による外部拘束で足りる。

【0008】

なお、「蓄電デバイス」としては、例えば、リチウムイオン二次電池、ナトリウムイオン二次電池、カルシウムイオン二次電池等の二次電池や、リチウムイオンキャパシタ等のキャパシタなどが挙げられる。

【0009】

（２）更に（１）に記載の蓄電モジュールであって、前記蓄電デバイスの前記ケースは、前記第２主壁部及び４つの前記側壁部をなし、４つの上記側壁部で構成された矩形状の開口部を有する有底角筒状のケース本体部材と、前記第１主壁部をなし、上記ケース本体部材の上記開口部の開口周縁部に全周にわたり蓋周縁部が接合された矩形状の蓋部材と、を有する蓄電モジュールとすると良い。

【0010】

上述の蓄電モジュールを構成する蓄電デバイスは、ケースが、第２主壁部及び４つの側壁部をなすケース本体部材に、第１主壁部をなす蓋部材を接合したものであるため、自己圧縮型の蓄電デバイスを容易に製造でき、安価な蓄電モジュールとすることができる。

【0011】

（３）更に（１）または（２）に記載の蓄電モジュールであって、複数の前記蓄電デバイスは、前記ケース厚み方向に積層されてなり、上記蓄電デバイスの前記ケースのうち前記第１主壁部及び前記第２主壁部の少なくともいずれかに、上記ケース厚み方向の厚み方向内側に向けて凹設され、隣り合う上記蓄電デバイス同士の間に、冷却エアを流通させるデバイス冷却路を構成するケース凹部を有する蓄電モジュールとすると良い。

【0012】

従来の電池モジュールでは、隣り合う蓄電デバイス同士の間にスペーサをそれぞれ配置し、このスペーサによって、隣り合う電池同士の間に、冷却エアを流通させるデバイス冷却路を形成している（前述の特許文献１の図１、請求項１、及び、特許文献２の図１、請求項１等を参照）。
これに対し、上述の蓄電モジュールでは、蓄電デバイスのケースのうち第１主壁部及び第２主壁部の少なくともいずれかに上述のケース凹部を設け、このケース凹部により、隣り合う蓄電デバイス同士の間に冷却エアのデバイス冷却路を構成している。このため、隣り合う蓄電デバイス同士の間に、デバイス冷却路をなすスペーサを配置する必要がない。

【0013】

（４）更に（３）に記載の蓄電モジュールであって、前記蓄電デバイスは、前記ケースのうち前記側壁部のいずれかに固設され、上記ケース内で前記電極体に接続し、当該側壁部を貫通して上記ケース外まで延びる電極端子を備えており、前記ケース凹部は、前記デバイス冷却路の流出口から流出する前記冷却エアにより、または、上記デバイス冷却路の流入口に流入する上記冷却エアにより、上記電極端子を冷却する形態を有する蓄電モジュールとすると良い。

【0014】

上述の蓄電モジュールでは、ケース凹部が上述の形態を有するので、冷却エアによって電極端子を冷却できる。

【0015】

（５）更に（１）～（４）のいずれかに記載の蓄電モジュールであって、前記蓄電デバイスの前記ケースの表面に、隣り合う他の蓄電デバイスと絶縁する絶縁層を有する蓄電モジュールとすると良い。

【0016】

上述の蓄電モジュールでは、蓄電デバイスのケースの表面に上述の絶縁層を有するので、隣り合う蓄電デバイスのケース同士を電気的に絶縁できる。

【0017】

なお、「絶縁層」としては、例えば、ケースの表面に絶縁フィルムを貼り付けることにより形成された、絶縁フィルムからなる絶縁層や、ケースをシュリンクフィルムで包むことによりケースの表面に設けられた、シュリンクフィルムの一部からなる絶縁層、ケースの表面に樹脂をコーティングすることにより形成された絶縁層などが挙げられる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】実施形態に係る電池の第１主壁部側から見た斜視図である。

【図2】実施形態に係る電池の第２主壁部側から見た斜視図である。

【図3】実施形態に係る電池のうち、ケースの第１主壁部の平面図である。

【図4】実施形態に係る電池のうち、ケースの第２主壁部の平面図である。

【図5】実施形態に係る電池の上面図である。

【図6】実施形態に係る電池の底面図である。

【図7】実施形態に係る電池のケース幅方向及びケース厚み方向に沿う、図１～図４におけるＡ－Ａ矢視断面図である。

【図8】実施形態に係る電池の分解斜視図である。

【図9】実施形態に係る電極体の斜視図である。

【図10】ケース厚み方向に重ねた複数の電池の上面図である。

【図11】ケース厚み方向に重ねた複数の電池の底面図である。

【図12】実施形態に係る電池モジュールの部分破断断面図である。

【図13】実施形態に係る電池の製造方法に関し、ケース本体部材内に電極体を収容した様子を示す説明図である。

【図14】実施形態に係る電池の製造方法に関し、外部の力を掛けて、電極体を電極体厚み方向に押圧する様子を示す説明図である。

【図15】実施形態に係る電池の製造方法に関し、蓋部材の蓋周縁部をケース本体部材の開口周縁部にレーザ溶接する様子を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図１及び図２に本実施形態に係る電池（蓄電デバイス）１の斜視図を示す。また図３に電池１のうちケース１０の第１主壁部１１の平面図を、図４に電池１のうちケース１０の第２主壁部１２の平面図を、図５に電池１の上面図を、図６に電池１の底面図を示す。また図７に電池１の断面図を、図８に電池１の分解斜視図を示す。また図９に電極体５０の斜視図を示す。また図１０及び図１１に、ケース厚み方向ＣＨに重ねた複数の電池１の上面図及び底面図を示す。更に図１２に本実施形態に係る電池モジュール（蓄電モジュール）１００の部分破断断面図を示す。なお、以下では、ケース高さ方向ＡＨ、ケース幅方向ＢＨ、ケース厚み方向ＣＨ、電極体軸線方向ＤＨ、電極体幅方向ＥＨ及び電極体厚み方向ＦＨを、図１～図１２に示す方向と定めて説明する。

【0020】

電池１は、角形（直方体状）で密閉型のリチウムイオン二次電池である。電池モジュール１００は、複数の電池１を備える。この電池モジュール１００は、ハイブリッドカーやプラグインハイブリッドカー、電気自動車等の車両などに搭載される。
まず電池１について説明する。この電池１は、ケース１０と、ケース１０内に収容された扁平状捲回型の電極体５０と、ケース１０にそれぞれ支持された正極端子（電極端子）６０及び負極端子（電極端子）７０等から構成されている。電極体５０は、ケース１０内で、絶縁フィルムからなる袋状の図示しない絶縁ホルダに覆われている。またケース１０内には、電解液３が収容されており、その一部は電極体５０内に含浸され、残りはケース１０の底壁部である第２側壁部１４上に溜まっている。

【0021】

このうちケース１０は、金属（本実施形態ではアルミニウム）からなる。このケース１０は、直方体箱状であり、各々矩形状をなす第１主壁部１１、第２主壁部１２及び４つの側壁部１３～１６（第１側壁部１３、第２側壁部１４、第３側壁部１５及び第４側壁部１６）を有する。
第１主壁部１１及び第２主壁部１２は、側壁部１３～１６よりも面積が広い。第１主壁部１１及び第２主壁部１２は互いに対向しており、第１主壁部１１がケース厚み方向ＣＨの一方側ＣＨ１（図１及び図８中、右手前側、図２中、右奥側、図５中、下側、図６及び図７中、上側）、第２主壁部１２はケース厚み方向ＣＨの他方側ＣＨ２（図１及び図８中、左奥側、図２中、左手前側、図５中、上側、図６及び図７中、下側）に位置する。

【0022】

一方、側壁部１３～１６は、第１主壁部１１と第２主壁部１２との間を結んで、ケース厚み方向ＣＨにそれぞれ延びている。第１側壁部１３と第２側壁部１４は互いに対向しており、第１側壁部１３がケース高さ方向ＡＨの上側ＡＨ１、第２側壁部１４がケース高さ方向ＡＨの下側ＡＨ２に位置する。また第３側壁部１５と第４側壁部１６は互いに対向しており、第３側壁部１５がケース幅方向ＢＨの一方側ＢＨ１、第４側壁部１６がケース幅方向ＢＨの他方側ＢＨ２に位置する。

【0023】

このケース１０は、矩形状の開口部２１ｃを有角筒状のケース本体部材２１と、矩形状の蓋部材３１とから構成されている。このうちケース本体部材２１は、前述の第２主壁部１２及び４つの側壁部１３～１６をなし、ケース本体部材２１の開口部２１ｃは、４つの側壁部１３～１６で構成されている。一方、蓋部材３１は、前述の第１主壁部１１をなし、ケース本体部材２１の開口部２１ｃを閉塞している。具体的には、蓋部材３１の蓋周縁部３１ｆが全周にわたりケース本体部材２１の開口部２１ｃの開口周縁部２１ｆに接合（溶接）されている。

【0024】

ケース１０の上壁部でもある第１側壁部１３には、ケース１０の内圧が開弁圧を超えたときに破断して開弁する安全弁１７が設けられている。また第１側壁部１３には、ケース１０の内外を連通する注液孔１３ｋが設けられており、アルミニウムからなる円板状の封止部材１８で気密に封止されている。
更に第１側壁部１３のうち、ケース幅方向ＢＨの一方側ＢＨ１の端部近傍には、正極端子６０が固設されている。具体的には、正極端子６０は、アルミニウムからなる複数の金属部材を加締め接続してなり、複数の樹脂部材からなる樹脂部６５を介して、第１側壁部１３と絶縁された状態で第１側壁部１３に固設されている。この正極端子６０は、ケース１０内で、電極体５０の正極集電部５０ｃに接続し導通する一方、第１側壁部１３を貫通してケース１０外まで延びている。

【0025】

また第１側壁部１３のうち、ケース幅方向ＢＨの他方側ＢＨ２の端部近傍には、負極端子７０が固設されている。具体的には、負極端子７０は、銅からなる複数の金属部材を加締め接続してなり、複数の樹脂部材からなる樹脂部７５を介して、第１側壁部１３と絶縁された状態で第１側壁部１３に固設されている。この負極端子７０は、ケース１０内で、電極体５０の負極集電部５０ｄに接続し導通する一方、第１側壁部１３を貫通してケース１０外まで延びている。

【0026】

ケース１０の第１主壁部１１には、ケース厚み方向ＣＨの厚み方向内側ＣＨ３に向けて凹むケース凹部１１ｅが設けられている（図１、図３、図７及び図８参照）。このケース凹部１１ｅは、第１主壁部１１の周囲部１１ｓを除く、第１主壁部１１の中央部をなす。ケース凹部１１ｅは、電極体５０の電極積層部５０ｅに対向しており、ケース１０の第１主壁部１１及び第２主壁部１２による弾性的な圧縮により、電極積層部５０ｅを電極体厚み方向ＦＨに押圧している。

【0027】

ケース１０の第２主壁部１２には、ケース厚み方向ＣＨの厚み方向内側ＣＨ３に向けて凹むケース凹部１２ｅが設けられている（図２、図４～図８、図１０及び図１１参照）。このケース凹部１２ｅは、第２主壁部１２の中央部をなす第１凹部１２ｅ１と、第２主壁部１２の周囲部のうち、ケース高さ方向ＡＨの下側ＡＨ２でケース幅方向ＢＨの中央に位置する第２凹部１２ｅ２と、第２主壁部１２の周囲部のうち、ケース高さ方向ＡＨの上側ＡＨ１でケース幅方向ＢＨの両端近傍（正極端子６０及び負極端子７０の近傍）にそれぞれ位置する第３凹部１２ｅ３とからなる。なお、第２主壁部１２の周囲部のうち、第２凹部１２ｅ２及び第３凹部１２ｅ３を除く、厚み方向内側ＣＨ３に凹んでいない部位が、部分周囲部１２ｓである。ケース凹部１２ｅのうち第１凹部１２ｅ１は、電極体５０の電極積層部５０ｅに対向しており、ケース１０の第１主壁部１１及び第２主壁部１２による弾性的な圧縮により、電極積層部５０ｅを電極体厚み方向ＦＨに押圧している。

【0028】

ケース凹部１１ｅ，１２ｅは、複数の電池１を同じ向きでケース厚み方向ＣＨに積層したときに（図１０～図１２参照）、隣り合う電池１同士の間に、冷却エアＡＲを流通させるデバイス冷却路１３０を構成する。このデバイス冷却路１３０は、冷却エアＡＲを流通させて電極体５０の電極積層部５０ｅを冷却する冷却部１３０ａと、冷却エアＡＲをデバイス冷却路１３０の外部から（具体的にはケース高さ方向ＡＨの下側ＡＨ２から）冷却部１３０ａ内に流入させる１つの流入口１３０ｂと、冷却部１３０ａ内の冷却エアＡＲをデバイス冷却路１３０の外部に（具体的にはケース高さ方向ＡＨの上側ＡＨ１に）流出させる２つの流出口１３０ｃとを有する。

【0029】

デバイス冷却路１３０の冷却部１３０ａは、一の電池１の第１主壁部１１のうちケース凹部１１ｅと、これに隣り合う他の電池１の第２主壁部１２のうちケース凹部１２ｅの第１凹部１２ｅ１とが対向することによって構成される直方体状の空間である。またデバイス冷却路１３０の流入口１３０ｂは、一の電池１の第１主壁部１１のうち周囲部１１ｓと、これに隣り合う他の電池１の第２主壁部１２のうちケース凹部１２ｅの第２凹部１２ｅ２とが対向することによって構成される。またデバイス冷却路１３０の２つの流出口１３０ｃは、それぞれ、一の電池１の第１主壁部１１のうち周囲部１１ｓと、これに隣り合う他の電池１の第２主壁部１２のうちケース凹部１２ｅの第３凹部１２ｅ３とが対向することによって構成される。

【0030】

またケース１０の表面１０ｍ、具体的には、第２主壁部１２の部分周囲部１２ｓの表面１２ｓｍには、絶縁層８０が形成されている。この絶縁層８０は、部分周囲部１２ｓの表面１２ｓｍに貼り付けられた絶縁フィルムからなる。このため、複数の電池１をケース厚み方向ＣＨに積層したときに、隣り合う電池１のケース１０同士が、具体的には、一方の電池１の第１主壁部１１のうち周囲部１１ｓと、他方の電池１の第２主壁部１２のうち部分周囲部１２ｓとが、直接当接することなく、絶縁層８０を介して当接する。従って、隣り合う電池１のケース１０同士を電気的に絶縁できる。

【0031】

次に電極体５０について説明する（図１、図７～図９参照）。この電極体５０は、帯状の正極板（電極板）５１と帯状の負極板（電極板）５４とを、帯状で樹脂製の多孔質膜からなる一対のセパレータ５７を介して互いに重ね、捲回軸線ＤＸの周りに円筒状に捲回した後、扁平状にプレスしたものである。即ち、電極体５０は、電極体幅方向ＥＨの両端部にそれぞれ位置する一対の電極Ｒ部５０ｒと、これらの間に位置する電極積層部５０ｅとを有する。電極Ｒ部５０ｒは、正極板５１、負極板５４及びセパレータ５７が半円筒状に屈曲しつつ重なった半円柱状の部位である。一方、電極積層部５０ｅは、正極板５１、負極板５４及びセパレータ５７が平板状に電極体厚み方向ＦＨに積層された直方体状の部位である。更に電極体５０は、捲回軸線ＤＸに沿う電極体軸線方向ＤＨの一方側ＤＨ１の端部に、後述する正極集電部５０ｃを、電極体軸線方向ＤＨの他方側ＤＨ２の端部に、後述する負極集電部５０ｄを有する。

【0032】

電極体５０は、電極体軸線方向ＤＨがケース幅方向ＢＨに平行で、電極体幅方向ＥＨがケース高さ方向ＡＨに平行で、電極体厚み方向ＦＨがケース厚み方向ＣＨに平行となる姿勢で、ケース１０内に収容されている。また電極体５０は、電極体厚み方向ＦＨ（ケース厚み方向ＣＨ）に圧縮された状態で、ケース１０内に収容されている。即ち、電池１は、自己圧縮型の電池であり、ケース１０が弾性変形し、ケース１０の第１主壁部１１と第２主壁部１２とで、電極体５０の電極積層部５０ｅを電極体厚み方向ＦＨに弾性的に圧縮している。

【0033】

正極板５１は、帯状のアルミニウム箔からなる正極集電箔５２を有する。この正極集電箔５２の両主面上には、それぞれリチウムイオンを吸蔵及び放出可能な正極活物質粒子を含む正極活物質層５３が帯状に形成されている。正極板５１のうち、幅方向の片方の端部は、正極集電箔５２上に正極活物質層５３が存在せず、正極集電箔５２が露出している。この正極集電箔５２の露出部は、電極体５０において、電極積層部５０ｅから電極体軸線方向ＤＨの一方側ＤＨ１に渦巻き状をなして突出し、前述の正極集電部５０ｃを形成している。正極集電部５０ｃは、正極端子６０と接続している。

【0034】

負極板５４は、帯状の銅箔からなる負極集電箔５５を有する。この負極集電箔５５の両主面上には、それぞれリチウムイオンを吸蔵及び放出可能な負極活物質粒子を含む負極活物質層５６が帯状に形成されている。負極板５４のうち、幅方向の片方の端部は、負極集電箔５５上に負極活物質層５６が存在せず、負極集電箔５５が露出している。この負極集電箔５５の露出部は、電極体５０において、電極積層部５０ｅから電極体軸線方向ＤＨの他方側ＤＨ２に渦巻き状をなして突出し、前述の負極集電部５０ｄを形成している。負極集電部５０ｄは、負極端子７０と接続している。

【0035】

次に、電池モジュール１００について説明する（図１２、図１０及び図１１参照）。電池モジュール１００は、ケース厚み方向ＣＨに積層された複数の電池１と、これらを収容するパックケース１１０とを備える。
パックケース１１０は、樹脂からなり、矩形状の開口部１１０ｃを有する有角筒状である。パックケース１１０の底壁部１１１には、複数の貫通孔１１１ｈが設けられている。
ケース厚み方向ＣＨに積層された電池１の正極端子６０同士及び負極端子７０同士は、それぞれバスバ（導電接続部材）１２０を介して電気的に接続されており、電池モジュール１００を構成する各電池１が並列に接続されている。バスバ１２０は、矩形板状であり、バスバ１２０と正極端子６０または負極端子７０とは、それぞれ溶接により接合されている。

【0036】

前述のように、各電池１には、第１主壁部１１にケース凹部１１ｅが設けられ、第２主壁部１２にケース凹部１２ｅが設けられているため、電池モジュール１００において隣り合う電池１同士の間には、それぞれ冷却エアＡＲを流通させるデバイス冷却路１３０が構成されている。そのデバイス冷却路１３０は、前述のように、冷却部１３０ａと１つの流入口１３０ｂと２つの流出口１３０ｃとを有する。パックケース１１０の底壁部１１１に、下側ＡＨ２から上側ＡＨ１に向けて冷却エアＡＲを供給すると、冷却エアＡＲは、パックケース１１０の底壁部１１１に設けられた各貫通孔１１１ｈを通じて、パックケース１１０内に流れる。更にこの冷却エアＡＲは、隣り合う電池１同士の間に構成された各デバイス冷却路１３０の流入口１３０ｂを通じて、各デバイス冷却路１３０の冷却部１３０ａ内に流通する。

【0037】

その後、２つの流出口１３０ｃを通じて、デバイス冷却路１３０の外部に（上側ＡＨ１に）流出する。各流出口１３０ｃから流出した冷却エアＡＲの一部は、流出口１３０ｃの近傍に位置する正極端子６０または負極端子７０に接触するため、この冷却エアＡＲによって正極端子６０及び負極端子７０を冷却できる。また冷却エアＡＲは、バスバ１２０にも当たるため、バスバ１２０を冷却でき、これによって間接的に正極端子６０及び負極端子７０を冷却できる。

【0038】

以上で説明したように、電池モジュール１００を構成する各電池１は、ケース１０の第１主壁部１１と第２主壁部１２とで、電極体５０の電極積層部５０ｅを電極体厚み方向ＦＨに弾性的に圧縮している。即ち、各電池１は、電池１自身によって電極体５０の電極積層部５０ｅを弾性的に圧縮している自己圧縮型である。このため、電池モジュール１００は、拘束部材によって各電池１の電極体５０の電極積層部５０ｅを圧縮する必要がなく、積層された電池１をパックケース１１０に収容するだけの簡易な外部拘束で足りる。

【0039】

更に本実施形態では、各電池１は、ケース１０が、第２主壁部１２及び４つの側壁部１３～１６を有するケース本体部材２１に、第１主壁部１１をなす蓋部材３１を接合したものであるため、後述するように自己圧縮型の電池１を容易に製造でき、安価な電池モジュール１００とすることができる。
また本実施形態では、各電池１のケース１０のうち第１主壁部１１及び第２主壁部１２にケース凹部１１ｅ，１２ｅを設け、これらのケース凹部１１ｅ，１２ｅにより、隣り合う電池１同士の間に冷却エアＡＲのデバイス冷却路１３０を構成している。このため、隣り合う電池１同士の間に、デバイス冷却路をなすスペーサを配置する必要がない。

【0040】

また本実施形態では、各電池１に設けたケース凹部１１ｅ，１２ｅは、デバイス冷却路１３０の流出口１３０ｃから流出する冷却エアＡＲにより、正極端子６０及び負極端子７０を冷却する形態を有する。このため、電池モジュール１００は、流出口１３０ｃから流出する冷却エアＡＲによって正極端子６０及び負極端子７０を冷却できる。
また本実施形態では、各電池１のケース１０の表面１０ｍ（具体的には第２主壁部１２の部分周囲部１２ｓの表面１２ｓｍ）に絶縁層８０を有し、隣り合う電池１のケース１０同士が絶縁層８０を介して当接しているので、隣り合う電池１のケース１０同士を電気的に絶縁できる。

【0041】

次いで、電池１及び電池モジュール１００の製造方法について説明する（図１３～図１５参照）。まず電池１を製造する。即ち、予め、正極端子６０及び負極端子７０を固設したケース本体部材２１と、蓋部材３１とを用意しておく。また各々帯状をなす正極板５１、負極板５４及び一対のセパレータ５７を、捲回軸線ＤＸの周りに円筒状に捲回した後、扁平状にプレスして、電極体５０を形成する。更にこの電極体５０を袋状の絶縁ホルダ（不図示）で包んでおく。

【0042】

そして、正極端子６０及び負極端子７０を固設したケース本体部材２１内に、絶縁ホルダで包んだ電極体５０を収容する（図１３参照）。具体的には、押圧装置５００の平坦な載置台５１０の上に、ケース本体部材２１を、その第２主壁部１２の全体が載置台５１０に当接する姿勢で載置する。その後、ケース本体部材２１内に、電極体５０を電極体軸線方向ＤＨがケース幅方向ＢＨに平行で、電極体幅方向ＥＨがケース高さ方向ＡＨに平行で、電極体厚み方向ＦＨがケース厚み方向ＣＨに平行となる姿勢で収容する。その後、電極体５０の正極集電部５０ｃとケース本体部材２１に固設された正極端子６０とを、レーザ溶接により接続する。また電極体５０の負極集電部５０ｄとケース本体部材２１に固設された負極端子７０を、レーザ溶接により接続する。

【0043】

次にケース本体部材２１内に収容された電極体５０の上に蓋部材３１を配置し、蓋部材３１がなす第１主壁部１１及びケース本体部材２１の第２主壁部１２に外部の力Ｆａを掛けて、電極体５０の電極積層部５０ｅを電極体厚み方向ＦＨに押圧し圧縮する（図１４参照）。具体的には、押圧装置５００の押圧部５２０を蓋部材３１がなす第１主壁部１１に当接させ、押圧部５２０と載置台５１０との間に蓋部材３１及びケース本体部材２１を挟んで、第１主壁部１１及び第２主壁部１２に外部の力Ｆａを掛ける。そして、電極体５０の電極積層部５０ｅを電極体厚み方向ＦＨに押圧し圧縮して、蓋部材３１の蓋周縁部３１ｆを全周にわたりケース本体部材２１の開口部２１ｃの開口周縁部２１ｆに当接させる（図１５参照）。

【0044】

次に押圧装置５００により電極体５０を押圧し圧縮した状態で、蓋部材３１の蓋周縁部３１ｆをケース本体部材２１の開口周縁部２１ｆに全周にわたり接合し、ケース１０を形成する（図１５参照）。本実施形態では、蓋周縁部３１ｆ及び開口周縁部２１ｆにレーザ光ＬＢを照射して、レーザ溶接を行うことで、蓋周縁部３１ｆと開口周縁部２１ｆを全周にわたり接合する。
その後、前述の外部の力Ｆａを解除する。即ち、押圧装置５００の押圧部５２０を蓋部材３１から遠ざけて、外部の力Ｆａを解除する。その際、既にケース１０が形成されているため、圧縮された電極体５０は、元の状態（厚み）には戻らない。外部の力Ｆａを解除した後は、ケース１０の第１主壁部１１と第２主壁部１２とで、電極体５０の電極積層部５０ｅを弾性的に圧縮した状態となる。

【0045】

次に電解液３を注液孔１３ｋを通じてケース１０内に注液し、電解液３を電極体５０内に含浸させる。その後、注液孔１３ｋを外部から封止部材１８で覆い、封止部材１８をケース１０にレーザ溶接して、封止部材１８とケース１０との間を気密に封止する。またケース１０の第２主壁部１２のうち部分周囲部１２ｓの表面１２ｓｍに、絶縁フィルムを貼り付けて絶縁層８０を形成する。
次にこの電池１に充電装置（不図示）を接続して、電池１に初充電を行う。その後、初充電した電池１を所定時間にわたり静置して、電池１をエージングする。

【0046】

次に複数の電池１を同じ向きでケース厚み方向ＣＨに積層してパックケース１１０内に収容する（図１２参照）。その後、各電池１の正極端子６０同士及び負極端子７０同士をそれぞれバスバ１２０を用いて接続する。具体的には、バスバ１２０を各正極端子６０または各負極端子７０に溶接する。かくして、電池モジュール１００が完成する。

【0047】

以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば実施形態では、電極体として、偏平状捲回型の電極体５０を例示したが、これに限られない。電極体は、例えば、複数の矩形状の正極板（電極板）と複数の矩形状の負極板（電極板）とを、それぞれ矩形状のセパレータを介して積層した積層型の電極体でもよい。

【0048】

また実施形態では、複数の電池１を一列に積層した電池モジュール１００を例示したが、複数の電池１を複数列に積層した電池モジュールでもよい。
また実施形態では、電池モジュールをなす複数の電池１を並列接続しているが、電池１同士の電気的接続はこれに限らず、電池１同士を直列接続としてもよい。

【0049】

また実施形態では、ケース１０の第１主壁部１１と第２主壁部１２にそれぞれケース凹部１１ｅ，１２ｅを設け、これらのケース凹部１１ｅ，１２ｅによって、冷却エアＡＲのデバイス冷却路１３０を構成したがこれに限られない。第１主壁部１１及び第２主壁部１２のいずれか一方にのみ、ケース凹部を設け、このケース凹部によってデバイス冷却路を構成してもよい。

【0050】

また実施形態では、デバイス冷却路１３０の流出口１３０ｃから流出する冷却エアＡＲによって正極端子６０及び負極端子７０を冷却する構成としているが、これに限られない。デバイス冷却路の流入口に流入する冷却エアＡＲによって正極端子及び負極端子を冷却する構成を採用することもできる。

【符号の説明】

【0051】

１ 電池（蓄電デバイス）
１０ ケース
１０ｍ （ケースの）表面
１１ 第１主壁部
１１ｅ ケース凹部
１２ 第２主壁部
１２ｓｍ （部分周囲部の）表面
１２ｅ ケース凹部
１３ 第１側壁部（上壁部）
１４ 第２側壁部（底壁部）
１５ 第３側壁部
１６ 第４側壁部
２１ ケース本体部材
２１ｃ 開口部
２１ｆ 開口周縁部
３１ 蓋部材
３１ｆ 蓋周縁部
５０ 電極体
５０ｅ 電極積層部
５１ 正極板（電極板）
５４ 負極板（電極板）
６０ 正極端子（電極端子）
７０ 負極端子（電極端子）
８０ 絶縁層
１００ 電池モジュール（蓄電モジュール）
１１０ パックケース
１２０ バスバ（導電接続部材）
１３０ デバイス冷却路
１３０ａ 冷却部
１３０ｂ 流入口
１３０ｃ 流出口
ＣＨ ケース厚み方向
ＣＨ３ 厚み方向内側
ＦＨ 電極体厚み方向
ＡＲ 冷却エア

【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】