特開 2024-60673 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】P2024060673

(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 50/271 20210101AFI20240425BHJP

   H01M 50/209 20210101ALI20240425BHJP

   H01M 50/278 20210101ALI20240425BHJP

   H01M 50/505 20210101ALI20240425BHJP

   H01M 50/569 20210101ALI20240425BHJP

【ＦＩ】

H01M50/271 S

H01M50/209

H01M50/278

H01M50/505

H01M50/569

【審査請求】有

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022168084

(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】廣畑 翔太

(72)【発明者】

【氏名】田中 巌

(72)【発明者】

【氏名】阿部 剛頌

(72)【発明者】

【氏名】大城 佳子

【テーマコード（参考）】

5H040

5H043

【Ｆターム（参考）】

5H040AA07

5H040AS07

5H040AT02

5H040AT06

5H040AY05

5H040AY10

5H040DD03

5H040DD08

5H043AA02

5H043AA13

5H043BA19

5H043CA04

5H043CA05

5H043FA04

5H043FA32

(57)【要約】

【課題】複数の電池セルに対するカバー体の位置ずれを防ぎつつ、カバー体の取り付け状態をより確実に維持することが可能な電池モジュール、を提供する。
【解決手段】複数の電池セル１１を覆うカバー体５１は、Ｙ軸方向に隙間３２１を設けて並ぶ複数の分割カバー部５２と、隣り合う分割カバー部５２の間で延び、隙間３２１の大きさが変化するように弾性変形が可能な弾性変形部３１１と、Ｙ軸方向の一方端部に配置される第１分割カバー部５２Ａに設けられ、Ｙ軸方向に固定されるように被取り付け部材に接続される第１接続部５６と、Ｙ軸方向の他方端部に配置される第２分割カバー部５２Ｃに設けられ、Ｙ軸方向に固定されるように被取り付け部材に接続される第２接続部５７と、第１接続部５６および第２接続部５７の間に配置され、Ｙ軸方向にスライド可能なように被取り付け部材に接続される第３接続部５８とを有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

積層される複数の電池セルと、
複数の前記電池セルを覆うように設けられるカバー体と、
前記カバー体が取り付けられる被取り付け部材とを備え、
前記カバー体は、
第１方向に隙間を設けて並び、互いに分割される複数の分割カバー部と、
前記第１方向に隣り合う前記分割カバー部の間で延び、前記隙間の大きさが変化するように弾性変形が可能な弾性変形部と、
複数の前記分割カバー部のうちの、前記第１方向における一方端部に配置される第１分割カバー部に設けられ、前記第１方向に固定されるように前記被取り付け部材に接続される第１接続部と、
複数の前記分割カバー部のうちの、前記第１方向における他方端部に配置される第２分割カバー部に設けられ、前記第１方向に固定されるように前記被取り付け部材に接続される第２接続部と、
前記分割カバー部に設けられ、前記第１方向において前記第１接続部および前記第２接続部の間に配置され、前記第１方向にスライド可能なように前記被取り付け部材に接続される第３接続部とを有する、電池モジュール。

【請求項2】

前記第１分割カバー部には、前記第３接続部がさらに設けられ、
前記第２分割カバー部には、前記第３接続部がさらに設けられ、
複数の前記分割カバー部のうちの、前記第１方向において前記第１分割カバー部および前記第２分割カバー部の間に配置される第３分割カバー部には、複数の前記第３接続部が設けられる、請求項１に記載の電池モジュール。

【請求項3】

前記弾性変形部は、前記第１方向に隣り合う前記分割カバー部の間で湾曲しながら延びる、請求項１または２に記載の電池モジュール。

【請求項4】

複数の前記電池セルは、前記第１方向に積層され、
複数の前記分割カバー部は、前記第１方向と直交する第２方向において複数の前記電池セルと対向し、
前記弾性変形部は、前記分割カバー部から前記第１方向および前記第２方向と直交する第３方向に張り出すように設けられる、請求項１または２に記載の電池モジュール。

【請求項5】

前記カバー体は、樹脂材料により一体に成形される、請求項１または２に記載の電池モジュール。

【請求項6】

複数の前記電池セルは、前記第１方向に積層され、
複数の前記分割カバー部は、前記第１方向と直交する第２方向において複数の前記電池セルと対向し、さらに、
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、
前記隙間は、前記第２方向に見た場合に、前記第１方向に隣り合う前記ケース体の境界に沿って延びる、請求項１または２に記載の電池モジュール。

【請求項7】

前記電池セルに接続され、前記第１方向に隣り合う前記電池セル同士を電気的に接続するためのバスバーと、
前記バスバーに接続され、前記第２方向において前記カバー体と対向するタブ端子とをさらに備え、
前記分割カバー部は、前記隙間をなす前記分割カバー部の縁部から前記第２方向において前記電池セルに近接する方向に突出し、前記第２方向に見た場合に、前記タブ端子に沿って設けられる突出部をさらに有する、請求項６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、特開２０１３－１５７１２８号公報（特許文献１）には、電池集合体の電極側に配置され、複数の端子固定部がヒンジ部を介して連結されたケース本体と、ケース本体に固定され、複数の端子固定部を被うカバーとを備える電源装置が開示されている。カバーは、２枚の分割カバー部と、これら分割カバー部同士を連結するヒンジ部とを有する。

【0003】

また、特開２０１４－２２９５９４号公報（特許文献２）には、バスバーを収容するバスバーケースと、バスバーケースの開口を覆う３つの絶縁カバーと、可撓性を有し、隣り合う絶縁カバー同士を連結する連結部材とを備えるバスバーモジュールが開示されている。

【0004】

また、特開２０１８－１８１５６２号公報（特許文献３）には、二次電池の上部に装着される第１分割ハウジングおよび第２分割ハウジングと、第１分割ハウジングおよび第２分割ハウジングの開口をそれぞれ覆う第１カバーおよび第２カバーと、第１カバーから第２カバーに向けて延設された舌片部とを備える電池配線モジュールが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３－１５７１２８号公報

【特許文献2】特開２０１４－２２９５９４号公報

【特許文献3】特開２０１８－１８１５６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述の特許文献１に開示されるように、一方向に積層された複数の電池セル（電池集合体）と、被取り付け部材（ケース本体）に取り付けられ、複数の電池セルを覆うように設けられるカバー体とを備えた電池モジュールが知られている。

【0007】

このような電池モジュールにおいて、電池セルの温度変化に伴いケース体の温度が変化すると、カバー体は、自らの線膨張率に応じて膨張したり収縮したりする。この場合、複数の電池セルに対してカバー体が位置ずれしたり、被取り付け部材に対するカバー体の接続部に過大な応力が作用し、カバー体の取り付け状態が損なわれたりする可能性がある。

【0008】

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、複数の電池セルに対するカバー体の位置ずれを防ぎつつ、カバー体の取り付け状態をより確実に維持することが可能な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】

【0009】

［１］積層される複数の電池セルと、複数の上記電池セルを覆うように設けられるカバー体と、上記カバー体が取り付けられる被取り付け部材とを備え、上記カバー体は、第１方向に隙間を設けて並び、互いに分割される複数の分割カバー部と、上記第１方向に隣り合う上記分割カバー部の間で延び、上記隙間の大きさが変化するように弾性変形が可能な弾性変形部と、複数の上記分割カバー部のうちの、上記第１方向における一方端部に配置される第１分割カバー部に設けられ、上記第１方向に固定されるように上記被取り付け部材に接続される第１接続部と、複数の上記分割カバー部のうちの、上記第１方向における他方端部に配置される第２分割カバー部に設けられ、上記第１方向に固定されるように上記被取り付け部材に接続される第２接続部と、上記分割カバー部に設けられ、上記第１方向において上記第１接続部および上記第２接続部の間に配置され、上記第１方向にスライド可能なように上記被取り付け部材に接続される第３接続部とを有する、電池モジュール。

【0010】

このように構成された電池モジュールによれば、温度変化によるカバー体の膨張収縮に伴って、弾性変形部が、第１方向に隣り合う分割カバー部間の隙間の大きさが変化するように弾性変形する。この場合に、第１接続部および第２接続部の各接続部が、第１方向に固定されるように被取り付け部材に接続され、第１接続部および第２接続部の間に配置される第３接続部が、第１方向にスライド可能なように被取り付け部材に接続されるため、第１方向の両端において第１分割カバー部および第２分割カバー部の位置が保持されたまま、カバー体の膨張収縮に伴う、カバー体の第１方向に沿ったスライド動作が許容される。これにより、複数の電池セルに対するカバー体の位置ずれを防ぎつつ、カバー体の取り付け状態をより確実に維持することができる。

【0011】

［２］上記第１分割カバー部には、上記第３接続部がさらに設けられ、上記第２分割カバー部には、上記第３接続部がさらに設けられ、複数の上記分割カバー部のうちの、上記第１方向において上記第１分割カバー部および上記第２分割カバー部の間に配置される第３分割カバー部には、複数の上記第３接続部が設けられる、［１］に記載の電池モジュール。

【0012】

このように構成された電池モジュールによれば、第１方向における両端において第１分割カバー部および第２分割カバー部の位置を保持しつつ、第１方向に沿った第１分割カバー、第２分割カバーおよび第３分割カバー部の各分割カバー部のスライド動作を許容することができる。

【0013】

［３］上記弾性変形部は、上記第１方向に隣り合う上記分割カバー部の間で湾曲しながら延びる、［１］または［２］に記載の電池モジュール。

【0014】

このように構成された電池モジュールによれば、カバー体の膨張収縮に伴って弾性変形する弾性変形部に、過大な応力が生じることを抑制できる。

【0015】

［４］複数の上記電池セルは、上記第１方向に積層され、複数の上記分割カバー部は、上記第１方向と直交する第２方向において複数の上記電池セルと対向し、上記弾性変形部は、上記分割カバー部から上記第１方向および上記第２方向と直交する第３方向に張り出すように設けられる、［１］から［３］のいずれかに記載の電池モジュール。

【0016】

このように構成された電池モジュールによれば、弾性変形部の設置に起因して、電池モジュールの体格が第１方向および第２方向の各方向に大きくなることを防止できる。

【0017】

［５］上記カバー体は、樹脂材料により一体に成形される、［１］から［４］のいずれかに記載の電池モジュール。

【0018】

このように構成された電池モジュールによれば、カバー体を簡易に構成することができる。

【0019】

［６］複数の上記電池セルは、上記第１方向に積層され、複数の上記分割カバー部は、上記第１方向と直交する第２方向において複数の上記電池セルと対向し、さらに、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、上記隙間は、上記第２方向に見た場合に、上記第１方向に隣り合う上記ケース体の境界に沿って延びる、［１］から［５］のいずれかに記載の電池モジュール。

【0020】

このように構成された電池モジュールによれば、隙間および電池セル間の絶縁距離を大きく設定することができる。

【0021】

［７］上記電池セルに接続され、上記第１方向に隣り合う上記電池セル同士を電気的に接続するためのバスバーと、上記バスバーに接続され、上記第２方向において上記カバー体と対向するタブ端子とをさらに備え、上記分割カバー部は、上記隙間をなす上記分割カバー部の縁部から上記第２方向において上記電池セルに近接する方向に突出し、上記第２方向に見た場合に、上記タブ端子に沿って設けられる突出部をさらに有する、［６］に記載の電池モジュール。

【0022】

このように構成された電池モジュールによれば、隙間およびタブ端子間の絶縁距離を大きく設定することができる。

【発明の効果】

【0023】

以上に説明したように、この発明に従えば、複数の電池セルに対するカバー体の位置ずれを防ぎつつ、カバー体の取り付け状態をより確実に維持することが可能な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】

【0024】

【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】この発明の実施の形態における電池モジュールを示す別の斜視図である。

【図3】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4】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】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6】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7】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8】カバー体を示す斜視図である。

【図9】カバー体を示す別の斜視図である。

【図10】図８中の２点鎖線Ｘで囲まれた範囲を拡大して示す斜視図である。

【図11】図１中の電池モジュールを部分的に示す上面図である。

【図12】図１１中のＸＩＩ－ＸＩＩ線上の矢視方向に見た電池モジュールを示す断面図である。

【図13】図１１中のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線上の矢視方向に見た電池モジュールを示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

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。

【0026】

図１および図２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３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４および図５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６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７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。

【0027】

図１から図７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。

【0028】

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。

【0029】

まず、電池モジュール１００の全体構造について説明する。図４および図５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。

【0030】

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。

【0031】

図６および図７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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

図４および図５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、バスバー２６（後出の図１１を参照）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。

【0040】

図１から図５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。

【0041】

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。

【0042】

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。

【0043】

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。

【0044】

電池モジュール１００は、プラス端子箱８１と、マイナス端子箱８６とをさらに有する。プラス端子箱８１およびマイナス端子箱８６は、樹脂製である。プラス端子箱８１およびマイナス端子箱８６には、電池モジュール１００と、電池モジュール１００の外部に配置されるケーブル等の外部配線とを接続するためのプラス総端子およびマイナス総端子がそれぞれ収容されている。

【0045】

プラス端子箱８１は、基台２１２と、開閉扉２１１とを有する。基台２１２は、エンドプレート４２（４２Ｐ）に取り付けられている。基台２１２は、Ｙ軸方向において庇部４７を跨ぐように設けられている。基台２１２には、電池セル１１からプラス総端子に向けて延びるバスバー２７が搭載されている。開閉扉２１１は、開閉動作が可能なように基台２１２に取り付けられている。マイナス端子箱８６は、基台２１７と、開閉扉２１６とを有する。基台２１７および開閉扉２１６は、それぞれ、プラス端子箱８１における基台２１２および開閉扉２１１に対応している。基台２１７には、電池セル１１からマイナス総端子に向けて延びるバスバー２８が搭載されている。

【0046】

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、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、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、複数のケース体３１に取り付けられている。

【0047】

図３に示されるように、ダクト７１は、ダクト本体部７２と、コネクタ支持部７４とを有する。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。コネクタ支持部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。コネクタ支持部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。

【0048】

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、バスバー２６，２７，２８と、ダクト７１とをさらに覆うように設けられている。

【0049】

カバー体５１は、複数のケース体３１、基台２１２、基台２１７およびダクト７１に対して着脱可能に取り付けられている。複数のケース体３１、基台２１２、基台２１７およびダクト７１は、カバー体５１が取り付けられる被取り付け部材３０を構成している。

【0050】

図８および図９は、カバー体を示す斜視図である。続いて、カバー体５１の構造についてより具体的に説明する。

【0051】

図１から図５、および、図８および図９を参照して、カバー体５１は、平板部２３１と、縁部２３６とを有する。平板部２３１は、Ｚ軸方向に厚みを有し、Ｚ軸方向と直交するＸ軸－Ｙ軸平面と平行に配置されている。平板部２３１は、全体として、矩形形状の平面視を有する。平板部２３１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）と対向して設けられている。縁部２３６は、平板部２３１の周縁部から－Ｚ軸方向に延出している。縁部２３６は、Ｚ軸方向に高さをなしながら、平板部２３１の周縁部に沿って断続的に延びている。

【0052】

カバー体５１は、複数の分割カバー部５２と、複数の弾性変形部３１１とを有する。複数の分割カバー部５２は、互いに分割されている。複数の分割カバー部５２は、Ｙ軸方向に隙間３２１を設けて並んでいる。隙間３２１は、Ｙ軸方向に幅をなしながら、Ｘ軸方向に延びるスリット形状をなしている。

【0053】

複数の分割カバー部５２は、第１分割カバー部５２Ａと、第２分割カバー部５２Ｃと、第３分割カバー部５２Ｂとを含む。第１分割カバー部５２Ａは、Ｙ軸方向に並ぶ複数の分割カバー部５２において、－Ｙ軸方向の端部に配置されている。第２分割カバー部５２Ｃは、Ｙ軸方向に並ぶ複数の分割カバー部５２において、＋Ｙ軸方向の端部に配置されている。第３分割カバー部５２Ｂは、Ｙ軸方向において、第１分割カバー部５２Ａおよび第２分割カバー部５２Ｃの間に配置されている。

【0054】

Ｙ軸方向における第１分割カバー部５２Ａおよび第２分割カバー部５２Ｃの各長さは、Ｙ軸方向における第３分割カバー部５２Ｂの長さよりも小さい。

【0055】

なお、本実施の形態では、分割カバー部５２間の隙間３２１が、電池セル１１の積層方向（Ｙ軸方向）に直交する方向（Ｘ軸方向）に延びる構成を説明したが、隙間３２１は、Ｘ軸－Ｙ軸平面内の任意の方向に延びる構成であってもよい。隙間３２１は、互いに異なる方向に延びる複数の区間の組み合わせ（たとえば、Ｘ軸方向に延びる区間と、Ｙ軸方向に延びる区間と、Ｘ軸方向に延びる区間の組み合わせ）から構成されてもよい。本発明におけるカバー体は、２つの分割カバー部を有してもよいし、４以上の分割カバー部を有してもよい。

【0056】

図１０は、図８中の２点鎖線Ｘで囲まれた範囲を拡大して示す斜視図である。図８から図１０を参照して、弾性変形部３１１は、Ｙ軸方向に隣り合う分割カバー部５２の間で延びている。

【0057】

複数の弾性変形部３１１は、第１弾性変形部３１１Ａと、第２弾性変形部３１１ａと、第３弾性変形部３１１Ｂと、第４弾性変形部３１１ｂとを含む。第１弾性変形部３１１Ａおよび第２弾性変形部３１１ａの各弾性変形部３１１は、第１分割カバー部５２Ａおよび第３分割カバー部５２Ｂの間で延びている。第１弾性変形部３１１Ａおよび第２弾性変形部３１１ａは、Ｙ軸方向に延びるカバー体５１の中心線を挟んだ両側に対称に設けられている。第３弾性変形部３１１Ｂおよび第４弾性変形部３１１ｂの各弾性変形部３１１は、第３分割カバー部５２Ｂおよび第２分割カバー部５２Ｃの間で延びている。第３弾性変形部３１１Ｂおよび第４弾性変形部３１１ｂは、Ｙ軸方向に延びるカバー体５１の中心線を挟んだ両側に対称に設けられている。

【0058】

弾性変形部３１１は、隙間３２１の大きさが変化するように弾性変形が可能に構成されている。弾性変形部３１１は、Ｙ軸方向における隙間３２１の長さが変化するように弾性変形が可能に構成されている。弾性変形部３１１は、樹脂材料により、複数の分割カバー部５２に一体に設けられている。カバー体５１は、樹脂材料により一体に成形されている。このような構成によれば、カバー体５１が単一部品からなるため、電池モジュール１００の製造コストを削減することができる。

【0059】

図１０に示される第１弾性変形部３１１Ａに着目すると、第１弾性変形部３１１Ａは、第１分割カバー部５２Ａおよび第３分割カバー部５２Ｂの間で湾曲しながら延びている。第１弾性変形部３１１Ａは、Ｚ軸方向において一定の長さ（縁部２３６と同じ長さ）を有する。第１弾性変形部３１１Ａは、分割カバー部５２（第１分割カバー部５２Ａ，第３分割カバー部５２Ｂ）から＋Ｘ軸方向に張り出すように設けられている。第１弾性変形部３１１Ａは、Ｚ軸方向に見た場合に、バインドバー４３と重なる位置に設けられている。

【0060】

第１弾性変形部３１１Ａは、第１基端部３１３と、第２基端部３１４と、中間部３１２とを有する。第１基端部３１３は、第１分割カバー部５２Ａにおける縁部２３６に接続されている。第２基端部３１４は、第３分割カバー部５２Ｂにおける縁部２３６に接続されている。中間部３１２は、第１基端部３１３および第２基端部３１４の間で長円状に延びている。中間部３１２は、第１基端部３１３および第２基端部３１４から、＋Ｘ軸方向、かつ、±Ｙ軸方向に張り出すように設けられている。第１弾性変形部３１１ＡをＺ軸方向に見た場合に、第１基端部３１３および第２基端部３１４の各幅は、中間部３１２の幅よりも大きい。

【0061】

カバー体５１の膨張収縮に伴って、第１弾性変形部３１１Ａは、中間部３１２の曲率が変化するように弾性変形する。本実施の形態では、第１弾性変形部３１１Ａが湾曲形状を有するため、弾性変形する第１弾性変形部３１１Ａに過大な応力が局所的に発生することを抑制できる。また、第１弾性変形部３１１Ａは、分割カバー部５２から＋Ｘ軸方向に張り出すように設けられているため、第１弾性変形部３１１Ａの設置に起因して、Ｚ軸方向における電池モジュール１００の長さ（全高）が大きくなることがない。

【0062】

なお、ここでは代表的に、第１弾性変形部３１１Ａの構成について説明したが、第２弾性変形部３１１ａ、第３弾性変形部３１１Ｂおよび第４弾性変形部３１１ｂの各弾性変形部３１１も、第１弾性変形部３１１Ａと同様の構成を有する。弾性変形部３１１の形状は、特に限定されず、たとえば、Ｚ軸方向に見た場合に、Ｕ字状または三角形状に延びる構成であってもよい。

【0063】

続いて、被取り付け部材３０に対するカバー体５１の取り付け構造について説明する。図１および図２、および、図８および図９を参照して、カバー体５１は、第１接続部５６と、第２接続部５７と、第３接続部５８とをさらに有する。

【0064】

第１接続部５６は、第１分割カバー部５２Ａに設けられている。第１接続部５６は、Ｙ軸方向に固定されるように被取り付け部材３０に接続されている。第２接続部５７は、第２分割カバー部５２Ｃに設けられている。第２接続部５７は、Ｙ軸方向に固定されるように被取り付け部材３０に接続されている。第３接続部５８は、分割カバー部５２（第１分割カバー部５２Ａ，第２分割カバー部５２Ｃ，第３分割カバー部５２Ｂ）に設けられている。第３接続部５８は、Ｙ軸方向において第１接続部５６および第２接続部５７の間に配置されている。第３接続部５８は、Ｙ軸方向にスライド可能なように被取り付け部材３０に接続されている。

【0065】

図４および図５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。図１から図６を参照して、ケース体３１は、リブ部１１３と、爪部２２１とをさらに有する。

【0066】

リブ部１１３は、ケース頂部３２から突出し、Ｚ軸方向に高さをなしながら、電極端子１６を取り囲むようにリブ状に延びている。爪部２２１は、リブ部１１３の側面からＸ軸方向に突出する凸形状をなしている。爪部２２１は、＋Ｘ軸方向を向くリブ部１１３の外側面と、－Ｘ軸方向を向くリブ部１１３の外側面との各側面に設けられている。爪部２２１は、＋Ｘ軸方向を向くリブ部１１３の外側面において、＋Ｘ軸方向に突出する凸形状をなし、－Ｘ軸方向を向くリブ部１１３の外側面において、－Ｘ軸方向に突出する凸形状をなしている。複数のケース体３１がＹ軸方向に並べられた状態において、複数の爪部２２１が、Ｙ軸方向において互いに間隔を開けて設けられている。

【0067】

図１から図５を参照して、基台２１２には、爪部２２２と、爪部２２５とが設けられている。爪部２２２は、＋Ｘ軸方向を向く基台２１２の外側面に設けられ、＋Ｘ軸方向に突出する凸形状をなしている。爪部２２５は、－Ｘ軸方向を向く基台２１２の外側面に設けられ、－Ｘ軸方向に突出する凸形状をなしている。爪部２２２および爪部２２５は、エンドプレート４２Ｐの直上に設けられている。基台２１７には、爪部２２３が設けられている。爪部２２３は、＋Ｘ軸方向を向く基台２１７の外側面に設けられ、＋Ｘ軸方向に突出する凸形状をなしている。爪部２２３は、エンドプレート４２Ｑの直上に設けられている。

【0068】

ダクト７１のコネクタ支持部７４には、爪部２２４が設けられている。爪部２２４は、－Ｘ軸方向を向くコネクタ支持部７４の外側面に設けられ、－Ｘ軸方向に突出する凸形状をなしている。爪部２２４は、エンドプレート４２Ｑの直上に設けられている。

【0069】

図１から図５、および、図８から図９を参照して、カバー体５１には、複数の開口部２５１と、開口部２５２と、開口部２５３と、開口部２５４と、開口部２５５とが設けられている。複数の開口部２５１、開口部２５２、開口部２５３、開口部２５４および開口部２５５は、縁部２３６に設けられている。

【0070】

図１および図２に示されるように、第１分割カバー部５２Ａには、開口部２５２および開口部２５５が設けられている。開口部２５２および開口部２５５は、第１分割カバー部５２Ａにおいて、基台２１２を覆う部分に設けられている。開口部２５２および開口部２５５には、それぞれ、爪部２２２および爪部２２５が嵌合されている。Ｙ軸方向における開口部２５２の開口長さ（幅）は、Ｙ軸方向における爪部２２２の長さ（幅）と略同じであり、Ｙ軸方向における開口部２５５の開口長さ（幅）は、Ｙ軸方向における爪部２２５の長さ（幅）と略同じである。爪部２２２および爪部２２５は、それぞれ、開口部２５２および開口部２５５の内側で、Ｚ軸方向およびＹ軸方向に係止されている。このような構成により、開口部２５２および開口部２５５は、Ｙ軸方向に固定されるように被取り付け部材３０（基台２１２）に接続される第１接続部５６を構成している。

【0071】

第２分割カバー部５２Ｃには、開口部２５３および開口部２５４が設けられている。開口部２５３は、第２分割カバー部５２Ｃにおいて、基台２１７を覆う部分に設けられている。開口部２５４は、第２分割カバー部５２Ｃにおいて、コネクタ支持部７４を覆う部分に設けられている。開口部２５３および開口部２５４には、それぞれ、爪部２２３および爪部２２４が嵌合されている。Ｙ軸方向における開口部２５３の開口長さ（幅）は、Ｙ軸方向における爪部２２３の長さ（幅）と略同じであり、Ｙ軸方向における開口部２５４の開口長さ（幅）は、Ｙ軸方向における爪部２２４の長さ（幅）と略同じである。爪部２２３および爪部２２４は、それぞれ、開口部２５３および開口部２５４の内側で、Ｚ軸方向およびＹ軸方向に係止されている。このような構成により、開口部２５３および開口部２５４は、Ｙ軸方向に固定されるように被取り付け部材３０（基台２１７，コネクタ支持部７４）に接続される第２接続部５７を構成している。

【0072】

第１分割カバー部５２Ａには、複数の開口部２５１がさらに設けられている。第１分割カバー部５２Ａに設けられた複数の開口部２５１は、Ｙ軸方向において、開口部２５２および開口部２５５と、第３分割カバー部５２Ｂとの間に配置されている。第２分割カバー部５２Ｃには、複数の開口部２５１がさらに設けられている。第２分割カバー部５２Ｃに設けられた複数の開口部２５１は、Ｙ軸方向において、開口部２５３および開口部２５４と、第３分割カバー部５２Ｂとの間に配置されている。第３分割カバー部５２Ｂには、複数の開口部２５１がさらに設けられている。複数の開口部２５１は、Ｙ軸方向において、開口部２５２および開口部２５５（第１接続部５６）と、開口部２５３および開口部２５４（第２接続部５７）との間に配置されている。

【0073】

複数の開口部２５１には、それぞれ、複数の爪部２２１が嵌合されている。Ｙ軸方向における開口部２５１の開口長さ（幅）は、Ｙ軸方向における爪部２２１の長さ（幅）よりも大きい。爪部２２１は、±Ｙ軸方向における開口部２５１の開口縁から離れた位置に配置されている。爪部２２１は、開口部２５１の内側でＺ軸方向にのみ係止されている。このような構成により、複数の開口部２５１は、Ｙ軸方向にスライド可能なように被取り付け部材３０（複数のケース体３１）に接続される第３接続部５８を構成している。

【0074】

図１および図２を参照して、本実施の形態における電池モジュール１００においては、温度変化によるカバー体５１の膨張に伴って、弾性変形部３１１が、第１分割カバー部５２Ａおよび第３分割カバー部５２Ｂ間の隙間３２１、ならびに、第３分割カバー部５２Ｂおよび第２分割カバー部５２Ｃ間の隙間３２１の大きさが減少するように弾性変形し、同様に、カバー体５１の収縮に伴って、弾性変形部３１１が、隙間３２１が増大するように弾性変形する。この場合に、第１接続部５６および第２接続部５７の各接続部が、Ｙ軸方向に固定されるように被取り付け部材３０（基台２１２，基台２１７，コネクタ支持部７４）に接続される一方、第１接続部５６および第２接続部５７の間に配置される第３接続部５８が、Ｙ軸方向にスライド可能なように被取り付け部材３０（複数のケース体３１）に接続されている。このような構成により、Ｙ軸方向の両端において第１分割カバー部５２Ａおよび第２分割カバー部５２Ｃの位置が保持されたまま、カバー体５１の膨張収縮に伴う、カバー体５１のＹ軸方向に沿ったスライド動作が許容される。これにより、複数の電池セル１１に対するカバー体５１の位置ずれを防ぎつつ、カバー体５１の変形、または、被取り付け部材３０に対するカバー体５１の取り付け状態の毀損を防ぐことができる。

【0075】

図１１は、図１中の電池モジュールを部分的に示す上面図である。図１２は、図１１中のＸＩＩ－ＸＩＩ線上の矢視方向に見た電池モジュールを示す断面図である。図１３は、図１１中のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線上の矢視方向に見た電池モジュールを示す断面図である。

【0076】

図１１から図１３を参照して、第１分割カバー部５２Ａおよび第３分割カバー部５２Ｂ間の隙間３２１は、Ｚ軸方向に見た場合に、Ｙ軸方向に隣り合うケース体３１Ａおよびケース体３１Ｂの境界に沿って延びている。隙間３２１は、ケース頂部３２から＋Ｚ軸方向に突出し、Ｘ軸方向に延びるケース体３１のリブ部１１３の直上に配置されている。

【0077】

このような構成によれば、隙間３２１と、隙間３２１に近接して配置される電池セル１１との間の絶縁距離を大きく設定することができる。

【0078】

電池モジュール１００は、タブ端子６５をさらに有する。タブ端子６５は、バスバー２６に接続されている。タブ端子６５は、Ｚ軸方向においてカバー体５１と対向している。タブ端子６５は、各電池セル１１の電圧を検出するための端子として設けられている。タブ端子６５は、各電池セル１１の正極端子１６ｐに接続されている。タブ端子６５は、Ｙ軸方向に隣り合う電池セル１１間において、Ｘ軸方向にずれた位置に設けられている。タブ端子６５は、Ｚ軸方向において、バスバー２６およびカバー体５１の間に配置されている。

【0079】

分割カバー部５２は、突出部３３１（３３１Ａ，３３１Ｂ）を有する。突出部３３１は、隙間３２１をなす分割カバー部５２の縁部からＺ軸方向において電池セル１１に近接する方向（－Ｚ軸方向）に突出している。突出部３３１は、Ｚ軸方向に見た場合に、タブ端子６５に沿って設けられている。

【0080】

突出部３３１Ａは、第１分割カバー部５２Ａに設けられている。突出部３３１Ａは、Ｚ軸方向に見た場合に、Ｙ軸方向に延びるカバー体５１の中心線よりもＸ軸方向のマイナス側の領域に設けられている。突出部３３１Ａは、第３分割カバー部５２Ｂから第１分割カバー部５２Ａに近接する方向に延出し、Ｙ軸方向に一定の幅を有しながらＸ軸方向に延びている。突出部３３１Ａは、Ｚ軸方向に見た場合に、電池セルユニット２１Ａ内で電池セル１１同士を接続するバスバー２６に接続されたタブ端子６５に沿って設けられている。突出部３３１Ａは、Ｚ軸方向に見た場合に、Ｙ軸方向においてタブ端子６５と隣り合う位置でＸ軸方向に延びている。

【0081】

突出部３３１Ｂは、第３分割カバー部５２Ｂに設けられている。突出部３３１Ｂは、Ｚ軸方向に見た場合に、Ｙ軸方向に延びるカバー体５１の中心線よりもＸ軸方向のプラス側の領域に設けられている。突出部３３１Ｂは、第１分割カバー部５２Ａから第３分割カバー部５２Ｂに近接する方向に延出し、Ｙ軸方向に一定の幅を有しながらＸ軸方向に延びている。突出部３３１Ｂは、Ｚ軸方向に見た場合に、電池セルユニット２１Ａおよび電池セルユニット２１Ｂ間で電池セル１１同士を接続するバスバー２６に接続されたタブ端子６５に沿って設けられている。突出部３３１Ｂは、Ｚ軸方向に見た場合に、Ｙ軸方向においてタブ端子６５と隣り合う位置でＸ軸方向に延びている。

【0082】

なお、図示されていないが、第３分割カバー部５２Ｂおよび第２分割カバー部５２Ｃの境界部分も、上記の第１分割カバー部５２Ａおよび第３分割カバー部５２Ｂの境界部分と同様の構成を有する。

【0083】

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】

【0084】

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、２６，２７，２８ バスバー、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、５２ 分割カバー部、５２Ａ 第１分割カバー部、５２Ｂ 第３分割カバー部、５２Ｃ 第２分割カバー部、５６ 第１接続部、５７ 第２接続部、５８ 第３接続部、６５ タブ端子、７１ ダクト、７２ ダクト本体部、７４ コネクタ支持部、８１ プラス端子箱、８６ マイナス端子箱、１００ 電池モジュール、１１３ リブ部、２１１，２１６ 開閉扉、２１２，２１７ 基台、２２１，２２２，２２３，２２４，２２５ 爪部、２３１ 平板部、２３６ 縁部、２５１，２５２，２５３，２５４，２５５ 開口部、３１１ 弾性変形部、３１１Ａ 第１弾性変形部、３１１Ｂ 第３弾性変形部、３１１ａ 第２弾性変形部、３１１ｂ 第４弾性変形部、３１２ 中間部、３１３ 第１基端部、３１４ 第２基端部、３２１ 隙間、３３１，３３１Ａ，３３１Ｂ 突出部。

【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】