特開 2024-60667 電池モジュール

(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】P2024060667

(43)【公開日】2024-05-07

(54)【発明の名称】電池モジュール

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/209 20210101AFI20240425BHJP

   H01M 50/35 20210101ALI20240425BHJP

   H01M 50/358 20210101ALI20240425BHJP

【ＦＩ】

H01M50/209

H01M50/35 101

H01M50/358

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022168078

(22)【出願日】2022-10-20

(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】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉村 祐太郎

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 雄三

(72)【発明者】

【氏名】阿部 剛頌

(72)【発明者】

【氏名】武田 隆秀

【テーマコード（参考）】

5H012

5H040

【Ｆターム（参考）】

5H012AA07

5H012CC08

5H012CC10

5H040AA14

5H040AS07

5H040AT02

5H040AT06

5H040AY05

5H040AY10

5H040NN01

5H040NN03

(57)【要約】

【課題】外部から過大な衝撃を受けた場合の耐衝撃性に優れた電池モジュール、を提供する。
【解決手段】電池モジュールは、複数の電池セル１１が積層されるＹ軸方向に延び、ガスの流通空間１１０を形成するためのダクト７１と、ダクト７１が取り付けられる被取り付け部材３０とを備える。被取り付け部材３０は、床壁部１１１と、床壁部１１１からＺ軸方向に立ち上がり、Ｘ軸方向に互いに間隔を開けて設けられる一対の縦壁部１１６とを有する。一対の縦壁部１１６の間には、ダクト７１が配置される。ダクト７１は、Ｚ軸方向において、流通空間１１０を挟んで床壁部１１１と対向するダクト天壁部１３６と、Ｘ軸方向におけるダクト天壁部１３６の両端部から、Ｚ軸方向において床壁部１１１に向かって延出し、Ｘ軸方向において一対の縦壁部１１６とそれぞれ対向する一対のダクト側壁部１３１とを有する。
【選択図】図９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１方向に積層される複数の電池セルと、
複数の前記電池セルと前記第１方向と直交する第２方向に対向しながら、前記第１方向に延び、複数の前記電池セルから排出されるガスの流通空間を形成するためのダクトと、
前記電池セルにより保持され、前記ダクトが取り付けられる被取り付け部材とを備え、
前記被取り付け部材は、
前記第２方向と直交する平面と平行に配置される第１壁部と、
前記第１壁部から前記第２方向に立ち上がり、前記第１方向および前記第２方向と直交する第３方向に互いに間隔を開けて設けられる一対の第２壁部とを有し、
一対の前記第２壁部の間には、前記ダクトが配置され、
前記ダクトは、
前記第２方向と直交する平面と平行に配置され、前記第２方向において、前記流通空間を挟んで前記第１壁部と対向する第３壁部と、
前記第３方向における前記第３壁部の両端部から、前記第２方向において前記第１壁部に向かって延出し、前記第３方向において一対の前記第２壁部とそれぞれ対向する一対の第４壁部とを有する、電池モジュール。

【請求項2】

前記ダクトは、前記第３方向における各前記電池セルの中心位置を通りながら、前記第１方向に延びる、請求項１に記載の電池モジュール。

【請求項3】

前記第３壁部および一対の前記第４壁部の各壁部は、２ｍｍ以上の厚みを有する、請求項１または２に記載の電池モジュール。

【請求項4】

前記ダクトは、
前記第１方向と直交する平面と平行に配置され、前記第１方向に互いに間隔を開けて設けられ、前記第１方向における前記第３壁部および一対の前記第４壁部の両端部に接続される一対の第５壁部をさらに有する、請求項１または２に記載の電池モジュール。

【請求項5】

前記第３壁部および一対の前記第４壁部は、前記第１方向に積層される複数の前記電池セルの間に渡って設けられる、請求項１または２に記載の電池モジュール。

【請求項6】

前記第１方向に並べられる複数の電池セルユニットを備え、
各前記電池セルユニットは、
前記第１方向に連続して並ぶ複数の前記電池セルと、
前記第１方向に連続して並ぶ複数の前記電池セルを収容するケース体とを有し、
前記被取り付け部材は、複数の前記ケース体からなる、請求項１または２に記載の電池モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、電池モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

たとえば、国際公開第２０１４／０２４４３４号（特許文献１）には、複数枚の電池セルをスペーサを介して積層されてなる電池積層体と、電池積層体の上面に配置されるガスダクトとを備える電源装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１４／０２４４３４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述の特許文献１に開示されるように、積層される複数の電池セルと、電池セルの積層方向に延び、各電池セルから排出されるガスが流通するダクトとを備える電池モジュールが知られている。電池モジュールが、たとえば、電気自動車等の車両に搭載された場合には、外部から電池モジュールに対して過大な衝撃が加わる場面が想定されるため、電池モジュールの耐衝撃性を向上させることが求められる。

【0005】

そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、外部から過大な衝撃を受けた場合の耐衝撃性に優れた電池モジュールを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

［１］第１方向に積層される複数の電池セルと、複数の上記電池セルと上記第１方向と直交する第２方向に対向しながら、上記第１方向に延び、複数の上記電池セルから排出されるガスの流通空間を形成するためのダクトと、上記電池セルにより保持され、上記ダクトが取り付けられる被取り付け部材とを備え、上記被取り付け部材は、上記第２方向と直交する平面と平行に配置される第１壁部と、上記第１壁部から上記第２方向に立ち上がり、上記第１方向および上記第２方向と直交する第３方向に互いに間隔を開けて設けられる一対の第２壁部とを有し、一対の上記第２壁部の間には、上記ダクトが配置され、上記ダクトは、上記第２方向と直交する平面と平行に配置され、上記第２方向において、上記流通空間を挟んで上記第１壁部と対向する第３壁部と、上記第３方向における上記第３壁部の両端部から、上記第２方向において上記第１壁部に向かって延出し、上記第３方向において一対の上記第２壁部とそれぞれ対向する一対の第４壁部とを有する、電池モジュール。

【0007】

このように構成された電池モジュールによれば、被取り付け部材の第１壁部および一対の第２壁部と、ダクトの第３壁部および一対の第４壁部とが組み合わされることによって、ダクトおよび被取り付け部材において、複数の電池セルと第２方向に対向しながら第１方向に延びる梁構造を構成することができる。これにより、外部から過大な衝撃を受けた場合の電池モジュールの耐衝撃性を向上させることができる。

【0008】

［２］上記ダクトは、上記第３方向における各上記電池セルの中心位置を通りながら、上記第１方向に延びる、［１］に記載の電池モジュール。

【0009】

このように構成された電池モジュールによれば、第３方向における両側からの衝撃をバランスよく、ダクトおよび被取り付け部材がなす梁構造により受けることができる。

【0010】

［３］上記第３壁部および一対の上記第４壁部の各壁部は、２ｍｍ以上の厚みを有する、［１］または［２］に記載の電池モジュール。

【0011】

このように構成された電池モジュールによれば、ダクトおよび被取り付け部材がなす梁構造の剛性を高めることができる。

【0012】

［４］上記ダクトは、上記第１方向と直交する平面と平行に配置され、上記第１方向に互いに間隔を開けて設けられ、上記第１方向における上記第３壁部および一対の上記第４壁部の両端部に接続される一対の第５壁部をさらに有する、［１］から［３］のいずれかに記載の電池モジュール。

【0013】

このように構成された電池モジュールによれば、ダクトおよび被取り付け部材がなす梁構造の剛性を高めることができる。

【0014】

［５］上記第３壁部および一対の上記第４壁部は、上記第１方向に積層される複数の上記電池セルの間に渡って設けられる、［１］から［４］のいずれかに記載の電池モジュール。

【0015】

このように構成された電池モジュールによれば、電池モジュールに外部からの衝撃が加わった場合に、ダクトによって、電池セルが第２方向に飛び出すことを防止できる。

【0016】

［６］上記第１方向に並べられる複数の電池セルユニットを備え、各上記電池セルユニットは、上記第１方向に連続して並ぶ複数の上記電池セルと、上記第１方向に連続して並ぶ複数の上記電池セルを収容するケース体とを有し、上記被取り付け部材は、複数の上記ケース体からなる、［１］から［５］のいずれかに記載の電池モジュール。

【0017】

このように構成された電池モジュールによれば、ダクトおよび複数のケース体がなす梁構造によって、電池モジュールの耐衝撃性を向上させることができる。

【発明の効果】

【0018】

以上に説明したように、この発明に従えば、外部から過大な衝撃を受けた場合の耐衝撃性に優れた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】

【0019】

【図1】この発明の実施の形態における電池モジュールを示す斜視図である。

【図2】図１中の電池モジュールを示す分解組み立て図である。

【図3】図１中の電池モジュールの内部構造を示す斜視図である。

【図4】図１中の電池モジュールの内部構造を示す別の斜視図である。

【図5】図１中の電池モジュールを構成する電池セルユニットを示す斜視図である。

【図6】図１中の電池セルユニットを構成する電池セルを示す斜視図である。

【図7】ダクトを示す斜視図である。

【図8】ダクトを示す別の斜視図である。

【図9】図２中のＩＸ－ＩＸ線上の矢視方向に見た電池モジュール（被取り付け部材にダクトが取り付けられた状態）を示す断面図である。

【図10】図２中のＸ－Ｘ線上の矢視方向に見た電池モジュール（被取り付け部材にダクトが取り付けられた状態）を示す断面図である。

【図11】図２中のＸＩ－ＸＩ線上の矢視方向に見た電池モジュール（被取り付け部材にダクトが取り付けられた状態）を示す断面図である。

【図12】被取り付け部材に対するダクトの取り付け時の第１ステップを示す側面図である。

【図13】被取り付け部材に対するダクトの取り付け時の第２ステップを示す側面図である。

【図14】図３中の矢印ＸＩＶに示される方向に見た電池モジュールを示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

【0021】

図１は、この発明の実施の形態における電池モジュールを示す斜視図である。図２は、図１中の電池モジュールを示す分解組み立て図である。図３および図４は、図１中の電池モジュールの内部構造を示す斜視図である。図５は、図１中の電池モジュールを構成する電池セルユニットを示す斜視図である。図６は、図１中の電池セルユニットを構成する電池セルを示す斜視図である。

【0022】

図１から図６を参照して、電池モジュール１００は、ハイブリッド車（ＨＥＶ：Hybrid Electric Vehicle）、プラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ：Plug-in Hybrid Electric Vehicle）または電気自動車（ＢＥＶ：Battery Electric Vehicle）などの車両の駆動用電源として用いられる。

【0023】

本明細書においては、電池モジュール１００の構造を説明する便宜上、後述する複数の電池セル１１の積層方向に平行に延びる軸を「Ｙ軸」といい、その「Ｙ軸」を基準に、Ｙ軸に直交する方向に延びる軸を「Ｘ軸」といい、Ｙ軸と、Ｘ軸とに直交する方向に延びる軸を「Ｚ軸」という。図１の紙面の右斜め上方向が「＋Ｙ軸方向」であり、左斜め下方向が「－Ｙ軸方向」である。図１の紙面の右斜め下方向が「＋Ｘ軸方向」であり、左斜め上方向が「－Ｘ軸方向」である。図１の紙面の上方向が「＋Ｚ軸方向」であり、下方向が「－Ｚ軸方向」である。典型的には、電池モジュール１００は、＋Ｚ軸方向が上方向に対応し、－Ｚ軸方向が下方向に対応する姿勢により車両に搭載される。

【0024】

まず、電池モジュール１００の全体構造について説明する。図３および図４に示されるように、電池モジュール１００は、複数の電池セルユニット２１（２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２１Ｅ，２１Ｆ）を有する。

【0025】

複数の電池セルユニット２１は、Ｙ軸方向に並べられている。電池セルユニット２１Ａ、電池セルユニット２１Ｂ、電池セルユニット２１Ｃ、電池セルユニット２１Ｄ、電池セルユニット２１Ｅおよび電池セルユニット２１Ｆは、挙げた順に、Ｙ軸方向のマイナス側からプラス側に並んでいる。なお、電池モジュール１００に備わる電池セルユニット２１の数は、２以上であれば、特に限定されない。

【0026】

図５および図６に示されるように、電池セルユニット２１Ａ～２１Ｆの各電池セルユニット２１は、複数の電池セル１１と、ケース体３１とを有する。

【0027】

各電池セルユニット２１において、２個の電池セル１１が、Ｙ軸方向に連続して並んでいる。各電池セルユニット２１に備わる電池セル１１の数は、複数であれば、特に限定されない。

【0028】

電池セル１１は、リチウムイオン電池である。電池セル１１は、８０００Ｗ／Ｌ以上の出力密度を有する。電池セル１１は、角形であり、直方体形状の薄板形状を有する。複数の電池セル１１は、Ｙ軸方向が電池セル１１の厚み方向となるように積層されている。

【0029】

電池セル１１は、外装体１２を有する。外装体１２は、直方体形状の筐体からなり、電池セル１１の外観をなしている。外装体１２には、電極体および電解液が収容されている。

【0030】

外装体１２は、セル側面１３と、セル側面１４と、セル頂面１５とを有する。セル側面１３およびセル側面１４の各側面は、Ｙ軸方向に直交する平面からなる。セル側面１３およびセル側面１４は、Ｙ軸方向において、互いに反対側を向いている。セル側面１３およびセル側面１４の各側面は、外装体１２が有する複数の側面のうちで最も大きい面積を有する。セル頂面１５は、Ｚ軸方向に直交する平面からなる。セル頂面１５は、＋Ｚ軸方向を向いている。

【0031】

電池セル１１は、ガス排出弁１７をさらに有する。ガス排出弁１７は、セル頂面１５に設けられている。ガス排出弁１７は、Ｘ軸方向におけるセル頂面１５の中央部に設けられている。ガス排出弁１７は、外装体１２の内部で発生したガスにより外装体１２の内圧が所定値以上となった場合に、そのガスを外装体１２の外部に排出する。ガス排出弁１７からのガスは、後述するダクト７１を流れて、電池モジュール１００の外部に排出される。

【0032】

電池セル１１は、正極端子１６ｐおよび負極端子１６ｎが対となった電極端子１６をさらに有する。電極端子１６は、セル頂面１５に設けられている。正極端子１６ｐおよび負極端子１６ｎは、Ｘ軸方向においてガス排出弁１７を挟んだ両側にそれぞれ設けられている。

【0033】

ケース体３１は、直方体形状の外観をなしている。ケース体３１は、樹脂製である。各電池セルユニット２１において、ケース体３１は、複数の電池セル１１を収容している。ケース体３１は、ケース頂部３２を有する。ケース頂部３２は、Ｚ軸方向が厚み方向となり、Ｘ軸－Ｙ軸平面に平行に配置される壁形状をなしている。

【0034】

図３および図４に示されるように、Ｙ軸方向に並べられた電池セルユニット２１Ａ～２１Ｆの間に渡って、複数の電池セル１１がＹ軸方向に積層されている。複数の電池セル１１は、Ｙ軸方向に隣り合う電池セル１１の間において、セル側面１３同士が向かい合わせとなり、セル側面１４同士が向かい合わせとなるように積層されている。これにより、複数の電池セル１１が積層されるＹ軸方向において、正極端子１６ｐと負極端子１６ｎとが、交互に並んでいる。Ｙ軸方向に隣り合う正極端子１６ｐおよび負極端子１６ｎは、ケース頂部３２に配置されるバスバー（不図示）により互いに接続されている。これにより、複数の電池セル１１は、互いに電気的に直列に接続されている。

【0035】

図１から図４に示されるように、電池モジュール１００は、一対のエンドプレート４２（４２Ｐ，４２Ｑ）と、一対のバインドバー４３とをさらに有する。一対のバインドバー４３および一対のエンドプレート４２は、Ｙ軸方向に並ぶ複数の電池セルユニット２１（複数の電池セル１１）を一体に保持している。

【0036】

一対のエンドプレート４２は、それぞれ、Ｙ軸方向における複数の電池セル１１（複数の電池セルユニット２１）の両端に配置されている。エンドプレート４２Ｐは、Ｙ軸方向において、電池セルユニット２１Ａと対向し、エンドプレート４２Ｑは、Ｙ軸方向において、電池セルユニット２１Ｆと対向している。

【0037】

エンドプレート４２は、プレート部４６と、庇部４７とを有する。プレート部４６は、Ｙ軸方向が厚み方向となるプレート形状を有する。庇部４７は、＋Ｚ軸方向におけるプレート部４６の端部（上端部）から、Ｙ軸方向において電池セル１１の積層体から遠ざかる方向に延出している。庇部４７は、Ｚ軸方向に厚みを有し、プレート部４６の上端部に沿って帯状に延びる庇形状をなしている。

【0038】

一対のバインドバー４３は、Ｘ軸方向において電池セル１１の積層体の両端に配置されている。バインドバー４３は、Ｙ軸方向に延びている。－Ｙ軸方向におけるバインドバー４３の端部は、エンドプレート４２Ｐに接続されている。＋Ｙ軸方向におけるバインドバー４３の端部は、エンドプレート４２Ｑに接続されている。一対のバインドバー４３は、一対のエンドプレート４２とともに、複数の電池セル１１（複数の電池セルユニット２１）に対してＹ軸方向の拘束力を作用させている。なお、後述するダクト７１と交差しながらＸ軸方向に延び、その両端部で一対のバインドバー４３と接続されるリテーナがさらに設けられてもよい。

【0039】

電池モジュール１００は、ダクト７１と、カバー体５１とをさらに有する。ダクト７１は、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ樹脂）等の樹脂製である。ダクト７１は、Ｚ軸方向において複数の電池セル１１（複数の電池セルユニット２１）と対向しながら、Ｙ軸方向に延びている。ダクト７１は、Ｙ軸方向に延びる長尺体である。ダクト７１は、複数の電池セル１１から排出されたガスが流れる通路を形成している。ダクト７１は、被取り付け部材３０に取り付けられている。被取り付け部材３０は、電池セル１１により保持される部材であり、本実施の形態では、Ｙ軸方向に並べられた複数のケース体３１から構成されている。

【0040】

カバー体５１は、樹脂製である。カバー体５１は、Ｚ軸方向において、複数の電池セル１１を覆うように設けられている。カバー体５１は、Ｚ軸方向において、ケース体３１のケース頂部３２と対向して設けられている。カバー体５１は、ダクト７１をさらに覆うように設けられている。

【0041】

続いて、被取り付け部材３０（複数のケース体３１）に対するダクト７１の取り付け構造について詳細に説明する。

【0042】

図７および図８は、ダクトを示す斜視図である。図９は、図２中のＩＸ－ＩＸ線上の矢視方向に見た電池モジュール（被取り付け部材にダクトが取り付けられた状態）を示す断面図である。図１０は、図２中のＸ－Ｘ線上の矢視方向に見た電池モジュール（被取り付け部材にダクトが取り付けられた状態）を示す断面図である。図１１は、図２中のＸＩ－ＸＩ線上の矢視方向に見た電池モジュール（被取り付け部材にダクトが取り付けられた状態）を示す断面図である。

【0043】

図４および図５、ならびに、図９から図１１を参照して、被取り付け部材３０（複数のケース体３１）は、床壁部１１１と、一対の縦壁部１１６（１１６Ｓ，１１６Ｔ）とを有する。

【0044】

床壁部１１１は、ケース体３１のケース頂部３２の一部により構成されている。床壁部１１１は、Ｘ軸－Ｙ軸平面と平行に配置されている。床壁部１１１は、Ｚ軸方向に厚みを有し、Ｙ軸方向に並べられた複数のケース体３１の間に渡って、Ｙ軸方向に延びる壁形状をなしている。床壁部１１１は、ケース体３１に収容される電池セル１１のセル頂面１５の直上に配置されている。床壁部１１１は、Ｘ軸方向において、正極端子１６ｐおよび負極端子１６ｎの間に配置されている。床壁部１１１には、ガス排出弁１７を露出させるための貫通孔１１２が設けられている。

【0045】

一対の縦壁部１１６は、床壁部１１１から＋Ｚ軸方向に立ち上がっている。－Ｚ軸方向における縦壁部１１６の端部（下端部）は、床壁部１１１に接続されている。縦壁部１１６は、Ｘ軸方向に厚みを有し、Ｙ軸方向に並べられた複数のケース体３１の間に渡って、Ｚ軸方向に一定の高さを有しながらＹ軸方向に延びる壁形状をなしている。

【0046】

一対の縦壁部１１６は、Ｘ軸方向において互いに間隔を開けて設けられている。縦壁部１１６Ｓは、縦壁部１１６Ｔから＋Ｘ軸方向に離れた位置に設けられている。一対の縦壁部１１６は、Ｘ軸方向におけるケース頂部３２の中央部に設けられている。貫通孔１１２は、Ｘ軸方向において縦壁部１１６Ｓおよび縦壁部１１６Ｔの間で開口している。被取り付け部材３０にダクト７１が取り付けられていない状態では、床壁部１１１、縦壁部１１６Ｓおよび縦壁部１１６Ｔにより三方を囲まれた空間が、＋Ｚ軸方向と、±Ｙ軸方向とを向いて開放されている。

【0047】

図２および図３、ならびに、図７から図１１を参照して、ダクト７１は、ダクト本体部７２を有する。ダクト本体部７２は、電池セル１１からのガスを流通させるためのダクト７１の主要部をなしている。ダクト本体部７２は、Ｚ軸方向において、Ｙ軸方向に間隔を開けて並ぶ複数のガス排出弁１７と対向しながら、Ｙ軸方向に延びている。

【0048】

ダクト７１（ダクト本体部７２）は、一対の縦壁部１１６の間に配置されている。ダクト７１（ダクト本体部７２）は、ケース体３１とともに、電池セル１１から排出されるガスの流通空間１１０を形成している。

【0049】

図７から図１１に示されるように、ダクト７１（ダクト本体部７２）は、ダクト天壁部１３６と、一対のダクト側壁部１３１（１３１Ｓ，１３１Ｔ）と、一対のダクト側壁部１４１（１４１Ｐ，１４１Ｑ）とを有する。

【0050】

ダクト天壁部１３６は、Ｘ軸－Ｙ軸平面と平行に配置されている。ダクト天壁部１３６は、Ｚ軸方向に厚みを有し、Ｘ軸方向において一定の幅を有しながらＹ軸方向に延びる壁形状をなしている。ダクト天壁部１３６は、Ｚ軸方向において、流通空間１１０を挟んで床壁部１１１と対向している。流通空間１１０は、Ｚ軸方向におけるダクト天壁部１３６および床壁部１１１の間に形成されている。

【0051】

一対のダクト側壁部１３１は、Ｘ軸方向におけるダクト天壁部１３６の両端部から、Ｚ軸方向において床壁部１１１に向かって（－Ｚ軸方向に）延出している。ダクト側壁部１３１は、Ｘ軸方向に厚みを有し、Ｚ軸方向において一定の高さを有しながら、Ｙ軸方向に延びる壁形状をなしている。一対のダクト側壁部１３１は、Ｘ軸方向において互いに間隔を開けて設けられている。ダクト側壁部１３１Ｓは、ダクト側壁部１３１Ｔから＋Ｘ軸方向に離れた位置に設けられている。流通空間１１０は、Ｘ軸方向におけるダクト側壁部１３１Ｓおよびダクト側壁部１３１Ｔの間に形成されている。

【0052】

ダクト側壁部１３１Ｓは、Ｘ軸方向において縦壁部１１６Ｓと対向している。ダクト側壁部１３１Ｔは、Ｘ軸方向において縦壁部１１６Ｔと対向している。Ｘ軸方向におけるダクト側壁部１３１Ｓおよび縦壁部１１６Ｓの間には、隙間が設けられている。Ｘ軸方向におけるダクト側壁部１３１Ｔおよび縦壁部１１６Ｔの間には、隙間が設けられている。これらの隙間の大きさは、流通空間１１０からのガスの微小な漏れを許容するものであってもよい。

【0053】

ダクト側壁部１４１（「第５壁部」に対応）は、Ｘ軸－Ｚ軸平面と平行に配置されている。一対のダクト側壁部１４１は、Ｙ軸方向において互いに間隔を開けて設けられている。一対のダクト側壁部１４１は、Ｙ軸方向におけるダクト天壁部１３６および一対のダクト側壁部１３１の両端部にそれぞれ接続されている。

【0054】

ダクト側壁部１４１Ｐは、ダクト側壁部１４１Ｑから－Ｙ軸方向に離れた位置に設けられている。流通空間１１０は、Ｙ軸方向におけるダクト側壁部１４１Ｐおよびダクト側壁部１４１Ｑの間に形成されている。ダクト側壁部１４１は、Ｙ軸方向に厚みを有し、Ｚ軸方向において一定の高さを有しながらＸ軸方向に延びる壁形状をなしている。

【0055】

このような構成によれば、Ｙ軸方向に並べられた複数のケース体３１の床壁部１１１および一対の縦壁部１１６に対して、ダクト７１のダクト天壁部１３６および一対のダクト側壁部１３１が組み合わされることによって、複数の電池セル１１とＺ軸方向に対向しながらＹ軸方向に延びる梁構造を設けることができる。これにより、電池モジュール１００を搭載する車両の衝突時など、電池モジュール１００が外部から過大な衝撃を受ける場合があっても、電池セル１１をその衝撃から適切に保護することができる。また、複数の電池セル１１の直上に高剛性な梁構造が配置されるため、Ｚ軸方向における複数の電池セル１１の飛び出しを防ぐことができる。

【0056】

また、ダクト７１（ダクト本体部７２）は一対のダクト側壁部１４１をさらに有し、その一対のダクト側壁部１４１は、一対のダクト側壁部１３１とともに、Ｘ軸－Ｙ軸平面に平行な面内で流通空間１１０を取り囲む枠体をなしている。このような構成により、ダクト７１および被取り付け部材３０（複数のケース体３１）がなす梁構造の剛性をさらに高めることができる。

【0057】

ダクト７１（ダクト本体部７２）は、Ｘ軸方向における各電池セル１１の中心位置を通りながら、Ｙ軸方向に延びている。このような構成によれば、電池モジュール１００に対して衝撃が加わる方向が、＋Ｘ軸方向であるか、－Ｘ軸方向であるかにかかわらず、これら衝撃を、ダクト７１および被取り付け部材３０がなす梁構造によってバランスよく受けることができる。

【0058】

ダクト本体部７２（ダクト天壁部１３６、一対のダクト側壁部１３１および一対のダクト側壁部１４１）における各壁部の厚みは、２ｍｍ以上であることが好ましい。このような構成によれば、ダクト７１および被取り付け部材３０がなす梁構造の剛性をさらに高めることができる。

【0059】

ダクト天壁部１３６および一対のダクト側壁部１３１は、Ｙ軸方向に積層される複数の電池セル１１の間に渡って設けられている。ダクト天壁部１３６および一対のダクト側壁部１３１は、Ｙ軸方向に並べられる複数の電池セルユニット２１（２１Ａ～２１Ｆ）の間に渡って、Ｚ軸方向において複数の電池セル１１と対向するようにＹ軸方向に延びている。このような構成によれば、Ｚ軸方向における複数の電池セル１１の飛び出しをより確実に防ぐことができる。

【0060】

図１２および図１３は、被取り付け部材に対するダクトの取り付け時のステップを示す側面図である。図４、図５、図１０および図１２を参照して、被取り付け部材３０（複数のケース体３１）の縦壁部１１６は、爪部１２１を有する。爪部１２１は、Ｘ軸方向に突出する凸形状をなしている。

【0061】

図１０に示されるように、爪部１２１は、縦壁部１１６Ｓおよび縦壁部１１６Ｔの各縦壁部１１６に設けられている。縦壁部１１６Ｓには、Ｘ軸方向においてダクト側壁部１３１Ｓと向かい合う縦壁部１１６Ｓの内表面から、ダクト側壁部１３１Ｓに向けて突出するように爪部１２１が設けられている。縦壁部１１６Ｔには、Ｘ軸方向においてダクト側壁部１３１Ｔと向かい合う縦壁部１１６Ｔの内表面から、ダクト側壁部１３１Ｔに向けて突出するように爪部１２１が設けられている。

【0062】

爪部１２１は、縦壁部１１６の上端部に設けられている。縦壁部１１６には、Ｙ軸方向に間隔を開けて複数の爪部１２１が設けられている。複数の爪部１２１は、縦壁部１１６Ｓおよび縦壁部１１６Ｔの間で爪部１２１同士がＸ軸方向において対向するように設けられている。

【0063】

図５に示されるように、被取り付け部材３０を構成する各ケース体３１において、縦壁部１１６には、第１突出部１２１Ｐと、第２突出部１２１Ｑとが設けられている。第１突出部１２１Ｐおよび第２突出部１２１Ｑは、Ｙ軸方向におけるケース体３１の両端部に設けられている。第１突出部１２１Ｐおよび第２突出部１２１Ｑは、Ｘ軸方向に突出する凸形状をなしている。

【0064】

図４および図１２に示されるように、複数のケース体３１がＹ軸方向に並べられた場合に、Ｙ軸方向に隣り合うケース体３１の間で、第１突出部１２１Ｐおよび第２突出部１２１ＱがＹ軸方向に連なって、爪部１２１を構成している。

【0065】

図４および図１２中では、電池セルユニット２１Ａ、電池セルユニット２１Ｂ、電池セルユニット２１Ｃ、電池セルユニット２１Ｄ、電池セルユニット２１Ｅおよび電池セルユニット２１Ｆを構成するケース体３１が、それぞれ、ケース体３１Ａ、ケース体３１Ｂ、ケース体３１Ｃ、ケース体３１Ｄ、ケース体３１Ｅおよびケース体３１Ｆと示されている。たとえば、ケース体３１Ｃに設けられた第１突出部１２１Ｐと、ケース体３１Ｃと隣り合うケース体３１Ｄに設けられた第２突出部１２１Ｑとが、Ｙ軸方向に連なって、爪部１２１を構成している。

【0066】

一方、－Ｙ軸方向における縦壁部１１６の端部には、ケース体３１Ａに設けられた第１突出部１２１Ｐが単独で配置されている。＋Ｙ軸方向における縦壁部１１６の端部には、ケース体３１Ｆに設けられた第２突出部１２１Ｑが単独で配置されており、爪部１２１を構成している。

【0067】

図７、図８、図１０および図１２を参照して、ダクト７１のダクト側壁部１３１には、溝部１６１が設けられている。溝部１６１は、Ｘ軸方向に窪む凹形状をなしている。

【0068】

図１０に示されるように、溝部１６１は、ダクト側壁部１３１Ｓおよびダクト側壁部１３１Ｔの各ダクト側壁部１３１に設けられている。ダクト側壁部１３１Ｓには、Ｘ軸方向において縦壁部１１６Ｓと向かい合うダクト側壁部１３１Ｓの外表面から、縦壁部１１６Ｓから遠ざかるように窪む溝部１６１が設けられている。ダクト側壁部１３１Ｔには、Ｘ軸方向において縦壁部１１６Ｔと向かい合うダクト側壁部１３１Ｔの外表面から、縦壁部１１６Ｔから遠ざかるように窪む溝部１６１が設けられている。

【0069】

ダクト側壁部１３１には、Ｙ軸方向に間隔を開けて複数の溝部１６１が設けられている。複数の溝部１６１は、ダクト側壁部１３１Ｓおよびダクト側壁部１３１Ｔの間で溝部１６１同士がＸ軸方向において対向するように設けられている。複数の溝部１６１は、縦壁部１１６に設けられた複数の爪部１２１にそれぞれ対応して設けられている。このような構成により、Ｙ軸方向に間隔を開けた複数箇所に、爪部１２１および溝部１６１の組が設けられている。

【0070】

ダクト側壁部１３１（１３１Ｓ，１３１Ｔ）には、溝部１６２がさらに設けられている。溝部１６２は、－Ｙ軸方向におけるダクト側壁部１３１の端部に設けられている。溝部１６２がなす凹形状は、＋Ｚ軸方向および－Ｙ軸方向を向いて開放されている。

【0071】

溝部１６１は、第１区間部１６６と、第２区間部１６７とを有する。第１区間部１６６は、Ｙ軸方向に延びている。ダクト７１が被取り付け部材３０（複数のケース体３１）に取り付けられた状態において、第１区間部１６６には、爪部１２１が配置される。第１区間部１６６は、Ｚ軸方向において爪部１２１を係止する。

【0072】

第１区間部１６６は、＋Ｚ軸方向におけるダクト側壁部１３１の端部（上端部）に沿ってＹ軸方向に延びている。第１区間部１６６は、－Ｚ軸方向における端部において、ダクト側壁部１３１の外表面とＸ軸方向の段差をなし、Ｙ軸方向を長手方向にして延びる凹形状をなしている。

【0073】

第２区間部１６７は、Ｙ軸方向と交差する方向に延びて第１区間部１６６に連なっている。第２区間部１６７は、Ｙ軸方向と直交するＺ軸方向に延びている。第２区間部１６７は、Ｙ軸方向における両端部において、ダクト側壁部１３１の外表面と段差をなし、Ｚ軸方向を長手方向にして延びる凹形状をなしている。＋Ｚ軸方向における第２区間部１６７の端部（上端部）と、－Ｙ軸方向における第１区間部１６６の端部とが、連なっている。第１区間部１６６は、第１区間部１６６および第２区間部１６７が連なる位置から＋Ｙ軸方向に延びている。第２区間部１６７は、被取り付け部材３０に対するダクト７１の取り付け時に、第１区間部１６６への爪部１２１の進入を可能としている。

【0074】

Ｙ軸方向における第１区間部１６６の長さは、Ｙ軸方向におけるダクト側壁部１３１の全長の１／２以下であることが好ましく、１／４以下であることがさらに好ましく、１／６以下であることがさらに好ましい。

【0075】

ダクト側壁部１３１は、段差部１６３を有する。段差部１６３は、複数の溝部１６１のうちの少なくとも１つの溝部１６１に設けられている。

【0076】

段差部１６３は、第１区間部１６６の経路上に設けられている。段差部１６３は、＋Ｙ軸方向における第１区間部１６６の端部と、－Ｙ軸方向における第１区間部１６６の端部との間に設けられている。段差部１６３は、溝部１６１の底面から盛り上がる段差形状をなしている。より具体的には、段差部１６３は、溝部１６１の底面を基準とした場合に、Ｘ軸方向においてダクト側壁部１３１の外表面と同じ高さを有する頂面と、その頂面の－Ｙ軸方向における端部と、溝部１６１の底面との間で、Ｙ軸－Ｘ軸平面に対して斜めに延在する傾斜面と、その頂面の＋Ｙ軸方向における端部と、溝部１６１の底面との間で、Ｘ軸－Ｚ軸平面に平行に延在する直角面とから構成されている。

【0077】

ダクト７１が被取り付け部材３０に取り付けられた状態において、爪部１２１は、第１区間部１６６の経路上において、段差部１６３を挟んで第２区間部１６７の反対側に配置されている。爪部１２１は、＋Ｙ軸方向における第１区間部１６６の端部と、段差部１６３との間に配置されている。

【0078】

図１４は、図３中の矢印ＸＩＶに示される方向に見た電池モジュールを示す斜視図である。図７、図８および図１４を参照して、ダクト７１は、ダクト延出部７４と、クリップ部７８とをさらに有する。

【0079】

ダクト延出部７４は、＋Ｙ軸方向におけるダクト本体部７２の端部から＋Ｙ軸方向に延出している。ダクト延出部７４は、Ｘ軸－Ｙ軸平面と平行に配置されるプレート形状を有する。

【0080】

クリップ部７８は、ダクト延出部７４から－Ｙ軸方向に延出している。クリップ部７８は、Ｚ軸方向に厚みを有し、Ｘ軸方向において一定の幅を有しながらＹ軸方向に延びるバー形状を有する。＋Ｙ軸方向におけるクリップ部７８の端部がダクト延出部７４に連なっている。クリップ部７８は、ダクト延出部７４に連なる位置を支点にして、－Ｙ軸方向におけるクリップ部７８の端部がＺ軸方向に沿って変位するように弾性変形が可能に構成されている。

【0081】

図１４に示されるように、ダクト７１が被取り付け部材３０に取り付けられた状態において、クリップ部７８は、ダクト延出部７４とともに、エンドプレート４２ＱをＺ軸方向に挟持している。エンドプレート４２Ｑの庇部４７は、Ｚ軸方向において、ダクト延出部７４およびクリップ部７８の間に挟持されている。

【0082】

図１２および図１３を参照して、被取り付け部材３０に対するダクト７１の取り付け時、まず、Ｚ軸方向において、複数の爪部１２１と、複数の溝部１６１の第２区間部１６７とがそれぞれ対向するように、ダクト７１を被取り付け部材３０に対して配置する。

【0083】

次に、ダクト７１を、図１２中の矢印５１０に示される－Ｚ軸方向にスライドさせ、一対の縦壁部１１６（１１６Ｓ，１１６Ｔ）の間に配置する。このとき、複数の爪部１２１がそれぞれ複数の第２区間部１６７に進入し、第２区間部１６７を通って、第１区間部１６６および第２区間部１６７が連なる位置（図１３中で爪部１２１が２点鎖線で示される位置）まで移動する。また、ケース体３１Ａに設けられた第１突出部１２１Ｐが、Ｙ軸方向において溝部１６２と対向するように位置決めされ、エンドプレート４２Ｑの庇部４７が、Ｙ軸方向においてクリップ部７８およびダクト延出部７４の間の隙間と対向するように位置決めされる。

【0084】

次に、ダクト７１を、図１２中の矢印５２０に示される－Ｙ軸方向にスライドさせる。このとき、複数の爪部１２１が、第１区間部１６６を通って、第１区間部１６６および第２区間部１６７が連なる位置から＋Ｙ軸方向に離れた位置まで移動する。また、段差部１６３が設けられた溝部１６１においては、爪部１２１は、第１区間部１６６を移動する間、段差部１６３を乗り越える。第１区間部１６６に配置された爪部１２１は、第１区間部１６６とダクト側壁部１３１の外表面とがなすＸ軸方向の段差部分と当接することによってＺ軸方向に係止される。

【0085】

また、ケース体３１Ａに設けられた第１突出部１２１Ｐは、溝部１６２に配置される。溝部１６２に配置された第１突出部１２１Ｐは、溝部１６２とダクト側壁部１３１の外表面とがなすＸ軸方向の段差部分と当接することによってＺ軸方向に係止される。エンドプレート４２Ｑの庇部４７は、クリップ部７８およびダクト延出部７４の間に挿入される。

【0086】

以上のステップにより、被取り付け部材３０に対するダクト７１の取り付け作業が完了する。なお、被取り付け部材３０からダクト７１を取り外す場合には、上記のステップを逆の順番で実行すればよい。

【0087】

以上に説明した、この発明の実施の形態における電池モジュール１００の構造をまとめると、本実施の形態における電池モジュール１００は、Ｙ軸方向（第１方向）に積層される複数の電池セル１１と、複数の電池セル１１とＹ軸方向と直交するＺ軸方向（第２方向）に対向しながら、Ｙ軸方向に延び、複数の電池セル１１から排出されるガスの流通空間１１０を形成するためのダクト７１と、電池セル１１により保持され、ダクト７１が取り付けられる被取り付け部材３０とを備える。

【0088】

被取り付け部材３０は、Ｚ軸方向と直交するＸ軸－Ｙ軸平面と平行に配置される第１壁部としての床壁部１１１と、床壁部１１１からＺ軸方向に立ち上がり、Ｙ軸方向およびＺ軸方向と直交するＸ軸方向（第３方向）に互いに間隔を開けて設けられる一対の第２壁部としての縦壁部１１６とを有する。一対の縦壁部１１６の間には、ダクト７１が配置される。ダクト７１は、Ｚ軸方向と直交するＸ軸－Ｙ軸平面と平行に配置され、Ｚ軸方向において、流通空間１１０を挟んで床壁部１１１と対向する第３壁部としてのダクト天壁部１３６と、Ｘ軸方向におけるダクト天壁部１３６の両端部から、Ｚ軸方向において床壁部１１１に向かって延出し、Ｘ軸方向において一対の縦壁部１１６とそれぞれ対向する一対の第４壁部としてのダクト側壁部１３１とを有する。

【0089】

このように構成された、この発明の実施の形態における電池モジュール１００によれば、被取り付け部材３０の床壁部１１１および一対の縦壁部１１６と、ダクト７１のダクト天壁部１３６および一対のダクト側壁部１３１とにより、電池セル１１の積層方向に延びる高剛性な梁構造を設けることによって、電池セル１１を外部からの衝撃から適切に保護することができる。

【0090】

なお、本実施の形態では、本発明における被取り付け部材が、電池セル１１を収容するための複数のケース体３１から構成される場合を説明したが、本発明はこれに限られない。本発明における第１壁部および一対の第２壁部は、たとえば、Ｙ軸方向に積層された電池セル間に介挿されるセパレータに一体に設けられてもよい。

【0091】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0092】

１１ 電池セル、１２ 外装体、１３，１４ セル側面、１５ セル頂面、１６ 電極端子、１６ｎ 負極端子、１６ｐ 正極端子、１７ ガス排出弁、２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２１Ｅ，２１Ｆ 電池セルユニット、３０ 被取り付け部材、３１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ，３１Ｅ，３１Ｆ ケース体、３２ ケース頂部、４２，４２Ｐ，４２Ｑ エンドプレート、４３ バインドバー、４６ プレート部、４７ 庇部、５１ カバー体、７１ ダクト、７２ ダクト本体部、７４ ダクト延出部、７８ クリップ部、１００ 電池モジュール、１１０ 流通空間、１１１ 床壁部、１１２ 貫通孔、１１６，１１６Ｓ，１１６Ｔ 縦壁部、１２１ 爪部、１２１Ｐ 第１突出部、１２１Ｑ 第２突出部、１３１，１３１Ｓ，１３１Ｔ，１４１，１４１Ｐ，１４１Ｑ ダクト側壁部、１３６ ダクト天壁部、１６１，１６２ 溝部、１６３ 段差部、１６６ 第１区間部、１６７ 第２区間部。

【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】

【図14】