(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-06-26
(45)【発行日】2023-07-04
(54)【発明の名称】電池パック
(51)【国際特許分類】
H01M 50/262 20210101AFI20230627BHJP
H01M 10/6554 20140101ALI20230627BHJP
H01M 10/6556 20140101ALI20230627BHJP
H01M 10/647 20140101ALI20230627BHJP
H01M 10/625 20140101ALI20230627BHJP
H01M 10/613 20140101ALI20230627BHJP
H01M 50/209 20210101ALI20230627BHJP
H01M 50/291 20210101ALI20230627BHJP
H01M 50/204 20210101ALI20230627BHJP
【ＦＩ】
H01M50/262 S
H01M10/6554
H01M10/6556
H01M10/647
H01M10/625
H01M10/613
H01M50/209
H01M50/291
H01M50/204 401H
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2021161572
(22)【出願日】2021-09-30
(62)【分割の表示】P 2020547915の分割
【原出願日】2019-03-06
(65)【公開番号】P2022000866
(43)【公開日】2022-01-04
【審査請求日】2021-09-30
(31)【優先権主張番号】P 2018180478
(32)【優先日】2018-09-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】505083999
【氏名又は名称】ビークルエナジージャパン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000350
【氏名又は名称】ポレール弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】久保田 修
(72)【発明者】
【氏名】青木 定之
(72)【発明者】
【氏名】小島 和則
(72)【発明者】
【氏名】綿引 祥隆
(72)【発明者】
【氏名】入江 晃
(72)【発明者】
【氏名】菅原 辰夫
【審査官】櫛引 明佳
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１８－０６０５９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１８／０６１８９４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】独国特許出願公開第１０２０１３０２０８６１（ＤＥ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｍ ５０／２０－５０／２９８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の扁平な電池セルと、個々の前記電池セルを厚さ方向の両側から保持して該厚さ方向に積層させる複数のセルホルダと、該セルホルダを介して前記複数の電池セルを積層方向の両側から支持する複数のプレートと、前記電池セルの底面を覆い、前記複数の電池セルを冷却する冷却部に形成された熱伝導シートに接して設けられる絶縁層と、を備えた電池パックであって、前記プレートの下端部は、前記絶縁層の下面よりも下方へ突出し、
複数の前記プレートの間には、前記電池セルの前記底面の前記絶縁層に面して、前記熱伝導シートが収容される空間を有し、
前記セルホルダは、前記電池セルの側面を支持する支持部と、前記絶縁層の前記下面の全体を前記冷却部に対して露出させる開口部と、を有し、
前記プレートは、前記冷却部に締結される締結部を有することを特徴とする電池パック。
【請求項2】
前記プレートを前記冷却部に締結する締結部材をさらに備え、前記プレートは、前記締結部材を挿通させる貫通孔を有していることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【請求項3】
前記絶縁層と前記冷却部との間に配置された熱伝導シートをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【請求項4】
前記複数の電池セルの幅方向の両側に配置され、前記セルホルダの側部を介して前記複数の電池セルの狭側面に対向する一対のサイドプレートをさらに備え、一対の前記サイドプレートの上端部は、前記電池セルの前記幅方向の中央部に向けて屈曲され、前記複数のセルホルダの前記側部の上端部に係合していることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、電池パックに関する。
【背景技術】
【0002】
従来から複数の電池セルを積層した電源装置に関する発明が知られている（下記特許文献１を参照。）。この従来の電源装置は、複数の電池セルを積層してなる電池積層体と、各電池セル同士の間に配置された絶縁性を有するセパレータと、電池積層体を積層方向に締結するための固定部材と、を備えている。
【0003】
この従来の電源装置は、電池セルの外装缶を金属製とし、隣接する電池セルの外装缶同士が接触して短絡するのを防止するために、各電池セルの間に絶縁性のセパレータを介在させている。また、電池セルの外装缶は、結露等による短絡を防止するために、絶縁フィルムで覆われる場合がある（同文献、第００２８段落等を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１４－０１０９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
一般に、複数の電池セルを備えた電池パックは、製造過程で電池セルの底面を覆う絶縁フィルムが損傷しやすいという課題がある。前記従来の電源装置は、セパレータが電池セルの底面の両端部を被覆する突出片を有している（同文献、第００４８段落、図６、図７、および図１２等を参照。）。
【0006】
そのため、この従来の電源装置の製造過程で、セパレータを介在させて積層させた複数の電池セルを、たとえば作業台の上に配置すると、電池セルの底面の両端部を被覆するセパレータの突出片が作業台に接する。そして、電池セルの底面と作業台との間に空間が形成される。そのため、作業台と電池セルの底面との間の異物によって、電池セルの底面を覆う絶縁フィルムが損傷することが防止される。
【0007】
また、この従来の電源装置は、セパレータの下端に設けられる突出片が、冷却プレートと電池セルとの間に介在されて電池セルを冷却プレートから絶縁している（同文献、第００４８段落、図６、図７、および図１２等を参照。）。さらに、この従来の電源装置は、電池セルの底面と冷却プレートとの間に熱伝導性を有する熱伝導シートが配置され（同文献、第００８２段落、図２、図３、および図５等を参照。）、冷却プレートによる電池セルの冷却性能を高めることができる。
【0008】
しかしながら、この従来の電源装置は、セパレータが電池セルの底面の両端部を被覆する突出片を有しているため、電池セルの冷却性能に課題がある。
【0009】
本開示は、電池セルの底面に設けられた絶縁層の損傷を防止することができ、かつ、従来よりも電池セルの冷却性能を向上させることが可能な電池パックを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本開示の一態様は、複数の扁平な電池セルと、個々の前記電池セルを厚さ方向の両側から保持して該厚さ方向に積層させる複数のセルホルダと、該セルホルダを介して前記複数の電池セルを積層方向の両側から支持する複数のプレートと、前記電池セルの底面の全体に設けられた絶縁層と、該絶縁層の下面に接する熱伝導シートと、該熱伝導シートを介して前記複数の電池セルを冷却する冷却部と、を備えた電池パックであって、前記プレートの下端部は、前記絶縁層の前記下面よりも下方へ突出し、前記セルホルダは、前記電池セルの側面を支持する支持部と、前記絶縁層の前記下面の全体を前記熱伝導シートに対して露出させる開口部と、を有することを特徴とする電池パックである。
【発明の効果】
【0011】
本開示の上記一態様によれば、電池セルの底面に設けられた絶縁層の損傷を防止することができ、かつ、従来よりも電池セルの冷却性能を向上させることが可能な電池パックを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本開示の一実施形態に係る電池パックの構成を概略的に示す分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、図面を参照して本開示に係る電池パックの実施形態を説明する。
【0014】
図１は、本開示の一実施形態に係る電池パック１００の構成を概略的に示す分解斜視図である。図２は、図１に示す電池パック１００を構成する電池モジュール９０の分解斜視図である。図３は、図２に示す電池モジュール９０を構成する電池セル１０の斜視図である。図４は、図２に示す電池モジュール９０を構成する各部材の斜視図である。図５は、図１に示す電池パック１００の電池セル１０の積層方向に沿う模式的な拡大断面図である。なお、本開示における上下左右は、電池パック１００の各部を説明するための便宜的な方向であり、電池パック１００の使用時の方向を限定するものではない。
【0015】
本実施形態の電池パック１００は、たとえば、電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）などの車両に搭載され、車両用の蓄電装置を構成する。詳細については後述するが、本実施形態の電池パック１００は、次の構成を主要な特徴としている。
【0016】
本実施形態の電池パック１００は、複数の扁平な電池セル１０と、複数のセルホルダ２０と、複数のプレート３０と、絶縁層４０と、熱伝導シート５０と、冷却部６０と、を備えている。複数のセルホルダ２０は、個々の電池セル１０を厚さ方向Ｄｔの両側から保持して厚さ方向Ｄｔに積層させている。複数のプレート３０は、セルホルダ２０を介して複数の電池セル１０を積層方向（厚さ方向Ｄｔ）の両側から支持している。絶縁層４０は、個々の電池セル１０の底面１０ｂの全体に設けられている。熱伝導シート５０は、絶縁層４０の下面４０ｂに接している。冷却部６０は、熱伝導シート５０を介して複数の電池セル１０を冷却する。プレート３０の下端部３０ｂは、絶縁層４０の下面４０ｂよりも下方へ突出している。セルホルダ２０は、電池セル１０の側面を支持する支持部２１と、絶縁層４０の下面４０ｂの全体を熱伝導シート５０に対して露出させる開口部２２と、を有する。
【0017】
以下、本実施形態の電池パック１００の各部をより詳細に説明する。電池パック１００は、前述の電池セル１０、セルホルダ２０、プレート３０、絶縁層４０、熱伝導シート５０、および冷却部６０に加えて、たとえば、サイドプレート７０と、複数のボルト８０とを有している。本実施形態では、たとえば、電池セル１０、セルホルダ２０、プレート３０、絶縁層４０、およびサイドプレート７０によって、電池モジュール９０が構成されている。なお、図示は省略するが、電池パック１００は、複数の電池セル１０の監視および制御を行う電子回路基板、その他の電装品、および各部材を収容する筐体などを有してもよい。
【0018】
電池セル１０は、たとえば、おおむね直方体の形状を有する扁平な角形のリチウムイオン二次電池である。電池セル１０は、側面として、電池セル１０の厚さ方向Ｄｔを向く最大面積の一対の広側面１０ｗと、電池セル１０の幅方向Ｄｗを向く最小面積の一対の狭側面１０ｎとを有している。また、電池セル１０は、電池セル１０の高さ方向Ｄｈを向く細長い長方形の底面１０ｂと上面１０ｔとを有している。
【0019】
電池セル１０は、たとえば、電池缶１１と、電池蓋１２と、一対の外部端子１３とを有している。電池缶１１は、高さ方向の一端に開口部を有する有底角筒状の容器である。電池缶１１は、たとえばアルミニウムまたはアルミニウム合金などの金属材料によって製作されている。電池缶１１の内部には、たとえば、帯状の正極電極と帯状の負極電極とを帯状のセパレータを介在させて重ね合せて巻回した蓄電要素が、絶縁シートに覆われた状態で収容されている。電池缶１１は、たとえば、上端に設けられた開口部の全周にわたって電池蓋１２がレーザ溶接によって溶接されて密閉されている。
【0020】
電池蓋１２は、電池缶１１の開口部を閉塞するおおむね長方形の板状の部材である。電池蓋１２は、たとえばアルミニウムまたはアルミニウム合金などの金属材料によって製作されている。電池蓋１２は長手方向の両端部に一対の外部端子１３を挿通させるための貫通孔を有し、長手方向の中間部にガス排出弁１５と注液孔１６を有している。
【0021】
外部端子１３は、おおむね直方体形状の矩形のブロック状の形状を有し、電気絶縁性を有するガスケット１４を介して電池蓋１２の外面すなわち電池セル１０の上面１０ｔに配置される。外部端子１３は、電池蓋１２に対向する底面から電池蓋１２を貫通する方向に延びる円柱状または円筒状の接続部を有している。一対の外部端子１３のうち、一方の外部端子１３は、電池缶１１内の正極集電板を介して蓄電要素の正極電極に接続された正極外部端子であり、他方の外部端子１３は、電池缶１１内の負極集電板を介して蓄電要素の負極電極に接続された負極外部端子である。
【0022】
ガス排出弁１５は、たとえば、電池蓋１２の一部をプレス加工して薄肉化し、スリットを形成した部分である。ガス排出弁１５は、電池セル１０の内圧が所定の圧力まで上昇したときに開裂して、電池セル１０の内部のガスを排出することで、電池セル１０の内圧を低減して安全性を確保する。
【0023】
注液孔１６は、電池缶１１の内部に電解液を注入するために設けられ、電解液の注入後に、たとえばレーザ溶接によって注液栓１７を接合することによって封止される。電池缶１１内に注入される電解液としては、たとえば、エチレンカーボネート等の炭酸エステル系の有機溶媒に６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）等のリチウム塩が溶解された非水電解液を使用することができる。
【0024】
セルホルダ２０は、たとえばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）等のエンジニアリングプラスチックやゴム等の樹脂材料によって構成されている。セルホルダ２０は、個々の電池セル１０を厚さ方向Ｄｔの両側から挟み込むように保持している。セルホルダ２０は、電池セル１０の側面を支持する支持部２１と、電池セル１０の底面１０ｂに設けられた絶縁層４０の下面４０ｂの全体を熱伝導シート５０に対して露出させる開口部２２と、を有している。
【0025】
支持部２１は、たとえば、電池セル１０の厚さ方向Ｄｔを向く広側面１０ｗに向けて突出する凸部である。支持部２１は、たとえば、電池セル１０の幅方向Ｄｗを長手方向、電池セル１０の高さ方向Ｄｈを短手方向、電池セル１０の厚さ方向Ｄｔを突出方向とする長方形の突起である。支持部２１は、たとえば、電池セル１０の広側面１０ｗの幅方向Ｄｗの両端部に対向する位置に設けられている。また、セルホルダ２０は、複数の支持部２１が、電池セル１０の高さ方向Ｄｈに間隔をあけて設けられている。本実施形態において、支持部２１は、セルホルダ２０の幅方向Ｄｗの各端部に二つずつ、合計四つが設けられている。
【0026】
複数のセルホルダ２０は、たとえば、複数の中間セルホルダ２０Ｍと、複数の端部セルホルダ２０Ｅとを含んでいる。中間セルホルダ２０Ｍは、厚さ方向Ｄｔに積層された複数の電池セル１０の隣り合う二つの電池セル１０の間に介在されている。端部セルホルダ２０Ｅは、中間セルホルダ２０Ｍを介在させて積層された複数の電池セル１０の積層方向（厚さ方向Ｄｔ）の両端部に配置されている。
【0027】
端部セルホルダ２０Ｅ、たとえば、電池パック１００の入出力用ケーブル１０１を固定するための固定部２３を有している。固定部２３は、たとえば、プレート３０に向けて突出させて設けられている。固定部２３は、たとえば、入出力用ケーブル１０１を固定するためのナット２３ａまたはボルトがインサート成形されている。
【0028】
セルホルダ２０は、たとえば、電池セル１０の広側面１０ｗに対向する平板状の平面部２４と、電池セル１０の狭側面１０ｎに対向する平板状の側部２５とを有している。
【0029】
中間セルホルダ２０Ｍの平面部２４は、隣り合う二つの電池セル１０の間に配置され、隣り合う二つの電池セル１０の接触を防止してこれらを電気的に絶縁する。端部セルホルダ２０Ｅの平面部２４は、積層方向の端部に配置された電池セル１０とプレート３０との間に配置され、電池セル１０とプレート３０との接触を防止してこれらを電気的に絶縁する。平面部２４は、電池セル１０の幅方向Ｄｗにおける両端部に、複数の突起状の支持部２１を有している。平面部２４の下端部２４ｂと、電池セル１０の底面１０ｂを覆う絶縁層４０の下面４０ｂとは、たとえば、電池セル１０の高さ方向Ｄｈにおける位置がおおむね等しくなっている。
【0030】
各セルホルダ２０の側部２５は、電池セル１０の厚さ方向Ｄｔに沿って、電池セル１０の狭側面１０ｎにおおむね平行に狭側面１０ｎの中央部まで延びている。端部セルホルダ２０Ｅの側部２５は、平面部２４から電池セル１０の厚さ方向Ｄｔに沿って片側へ延びている。中間セルホルダ２０Ｍの側部２５は、平面部２４から電池セル１０の厚さ方向Ｄｔに沿って両側へ延びている。各セルホルダ２０の側部２５は、上端部と下端部に、それぞれ、サイドプレート７０の上端部と下端部を係合させる溝２５ａ，２５ａを有している。側部２５の下端部２５ｂと、電池セル１０の底面１０ｂを覆う絶縁層４０の下面４０ｂとは、たとえば、電池セル１０の高さ方向Ｄｈにおける位置がおおむね等しくなっている。
【0031】
電池セル１０を挟み込むように電池セル１０の厚さ方向Ｄｔの両側に配置される一対のセルホルダ２０は、それぞれの側部２５に互いに係合する凹凸を有している。これら一対のセルホルダ２０の側部２５の凹凸を互いに係合させることで、一対のセルホルダ２０の下端部２０ｂに開口部２２が形成される。セルホルダ２０の下端部２０ｂの開口部２２は、電池セル１０を取り囲む筒状に組み合わされた一対のセルホルダ２０の平面部２４と側部２５の下端部２４ｂ，２５ｂによって画定され、電池セル１０の底面１０ｂに設けられた絶縁層４０の下面４０ｂの全体を露出させる長方形である。
【0032】
プレート３０は、たとえば、金属製の矩形板状の部材であり、複数の電池セル１０の積層方向の両端に配置された一対のエンドプレートである。一対のプレート３０は、セルホルダ２０を介して複数の電池セル１０を積層方向すなわち電池セル１０の厚さ方向Ｄｔの両側から支持している。プレート３０は、たとえば、端部セルホルダ２０Ｅの固定部２３を受容する凹部３１と、サイドプレート７０を締結するねじ穴３２と、ボルト８０を挿通させる貫通孔３３と、を有している。プレート３０の凹部３１によって端部セルホルダ２０Ｅの固定部２３を受容することで、入出力用ケーブル１０１を固定部２３に締結する際に、プレート３０によって固定部２３を支持および補強することができる。
【0033】
絶縁層４０は、少なくとも個々の電池セル１０の底面１０ｂの全体を覆うように設けられている。絶縁層４０は、たとえば、電気絶縁性を有するフィルムやコーティングによって形成することができる。絶縁層４０の素材としては、たとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やゴム等の電気絶縁性を有する樹脂材料を使用することができる。絶縁層４０は、たとえば、少なくとも電池セル１０の底面１０ｂの全体に設けられていれば、広側面１０ｗおよび狭側面１０ｎを含む電池セル１０の側面の一部または全部に設けられていてもよく、電池セル１０の外部端子１３を除く外表面全体に設けられていてもよい。
【0034】
図５に示すように、プレート３０の下端部３０ｂは、絶縁層４０の下面４０ｂよりも下方へ突出している。プレート３０の下端部３０ｂは、たとえば、冷却部６０の上面６０ａに接し、冷却部６０の上面６０ａに支持されている。電池セル１０の高さ方向Ｄｈにおける絶縁層４０の下面４０ｂと冷却部６０との間隔Ｇ、すなわち、絶縁層４０の下面４０ｂからプレート３０の下端部３０ｂまでの距離である突出高さは、たとえば、０．１［ｍｍ］以上かつ１．０［ｍｍ］以下とすることができる。
【0035】
熱伝導シート５０は、たとえば、シリコーン、アクリル、セラミックなどの電気絶縁性および熱伝導性に優れた素材からなる放熱シートである。熱伝導シート５０は、たとえば、セルホルダ２０の下端部２０ｂおよび絶縁層４０の下面４０ｂと、冷却部６０の上面６０ａとの間で圧縮されている。これにより、電池セル１０の底面１０ｂの全体に設けられた絶縁層４０は、下面４０ｂの全体が熱伝導シート５０の上面５０ａに接している。また、熱伝導シート５０は、セルホルダ２０の下端部２０ｂおよび絶縁層４０の下面４０ｂによって冷却部６０の上面６０ａに押しつけられている。これにより、熱伝導シート５０の下面５０ｂの全体が、冷却部６０の上面６０ａに接している。
【0036】
冷却部６０は、たとえば、金属製の矩形平板状の部材であり、内部に冷媒を流通させる冷媒流路を備えている。冷却部６０は、たとえば、ボルト８０を締結するためのねじ穴６１を有している。冷却部６０は、電池パック１００の筐体の一部であってもよい。
【0037】
サイドプレート７０は、たとえば、金属製の矩形平板状の部材である。サイドプレート７０は、複数の電池セル１０の積層方向を長手方向とし、電池セル１０の高さ方向Ｄｈを短手方向とする長方形の板状に設けられている。また、一対のサイドプレート７０が、複数の電池セル１０の幅方向Ｄｗの両側に配置され、セルホルダ２０の側部２５を介して複数の電池セル１０の狭側面１０ｎに対向している。
【0038】
サイドプレート７０の上端部は、電池セル１０の幅方向Ｄｗの中央部に向けて屈曲され、複数のセルホルダ２０の側部２５の上端部の溝２５ａに係合している。サイドプレート７０の下端部は、電池セル１０の高さ方向Ｄｈに沿って延び、複数のセルホルダ２０の側部２５の下端部２５ｂの溝２５ａに係合している。
【0039】
サイドプレート７０の長手方向の両端部は、ボルト７１を挿通させる貫通孔を有している。サイドプレート７０は、両端部の貫通孔に挿通させたボルト７１をプレート３０のねじ穴３２に締結することで、複数の電池セル１０の積層方向の両端に配置された一対のプレート３０に固定されている。これにより、一対のプレート３０の間隔が規定され、複数の電池セル１０がそれぞれセルホルダ２０の間で所定の範囲で圧縮されて保持される。なお、プレート３０に対するサイドプレート７０の固定方法は、ボルト７１に限定されず、リベット、かしめ、溶接などによってサイドプレート７０をプレート３０に固定してもよい。
【0040】
ボルト８０は、プレート３０の貫通孔３３に挿通されて冷却部６０のねじ穴６１に締結される。これにより、熱伝導シート５０が、セルホルダ２０の下端部２０ｂおよび絶縁層４０の下面４０ｂと冷却部６０との間で圧縮され、絶縁層４０の下面４０ｂと冷却部６０の上面６０ａに押しつけられて接した状態になる。
【0041】
電池モジュール９０は、たとえば、複数の電池セル１０と、複数のセルホルダ２０、一対のプレート３０と、個々の電池セル１０の底面１０ｂに設けられた絶縁層４０と、一対のサイドプレート７０と、を備えている。また、電池モジュール９０は、複数のバスバー９１を備えている。バスバー９１は、導電性を有する金属製の板状の部材であり、複数の電池セル１０を直列に接続する中間バスバー９１Ｍと、直列に接続された複数の電池セル１０を入出力用ケーブル１０１に接続する端部バスバー９１Ｅとを含む。
【0042】
電池モジュール９０において、複数の電池セル１０は、正極の外部端子１３と負極の外部端子１３の位置を交互に反転させて厚さ方向Ｄｔに積層させて配置される。そして、積層方向（厚さ方向Ｄｔ）に隣り合う一方の電池セル１０の正極の外部端子１３と他方の電池セル１０の負極の外部端子１３とを、中間バスバー９１Ｍによって順次接続することで、複数の電池セル１０が直列に接続される。
【0043】
そして、直列に接続された複数の電池セル１０のうち、積層方向の一端の電池セル１０の正極の外部端子１３と積層方向の他端の電池セル１０の負極の外部端子１３に接続された一対の端部バスバー９１Ｅを、それぞれ、入出力用ケーブル１０１に接続する。入出力用ケーブル１０１は、たとえば、入出力用ケーブル１０１の端部の端子部に挿通させたボルト９２を、端部バスバー９１Ｅの貫通孔に挿通させ、端部セルホルダ２０Ｅの固定部２３のナット２３ａに締結することで、端部バスバー９１Ｅに接続される。
【0044】
以下、本実施形態の電池パック１００の作用について説明する。
【0045】
前述のように、本実施形態の電池パック１００は、複数の扁平な電池セル１０と、個々の電池セル１０を厚さ方向Ｄｔの両側から保持して厚さ方向Ｄｔに積層させる複数のセルホルダ２０と、を備えている。また、電池パック１００は、セルホルダ２０を介して複数の電池セル１０を積層方向の両側から支持する複数のプレート３０と、電池セル１０の底面１０ｂの全体に設けられた絶縁層４０と、を備えている。さらに、電池パック１００は、絶縁層４０の下面に接する熱伝導シート５０と、その熱伝導シート５０を介して複数の電池セル１０を冷却する冷却部６０と、を備えている。そして、プレート３０の下端部３０ｂは、絶縁層４０の下面４０ｂよりも下方へ突出している。また、セルホルダ２０は、電池セル１０の側面を支持する支持部２１と、絶縁層４０の下面４０ｂの全体を熱伝導シート５０に対して露出させる開口部２２と、を有している。
【0046】
この構成により、電池パック１００の製造過程で、たとえば、電池モジュール９０を作業台などの支持面に載置したときに、セルホルダ２０を介して複数の電池セル１０を積層方向の両側から支持する複数のプレート３０の下端部３０ｂが、支持面によって支持される。また、プレート３０の下端部３０ｂが、絶縁層４０の下面４０ｂよりも下方へ突出しているため、絶縁層４０の下面４０ｂと電池モジュール９０を支持する支持面との間に空間が形成される。したがって、支持面上に存在する異物が電池セル１０の底面１０ｂに設けられた絶縁層４０の下面４０ｂに押し付けられることがなく、絶縁層４０の損傷を防止することができる。これにより、電池セル１０の底面１０ｂを介した短絡をより確実に防止して、電池パック１００の安全性を向上させることができる。
【0047】
さらに、前述のように、セルホルダ２０は、電池セル１０の側面を支持する支持部２１を有している。そのため、セルホルダ２０によって個々の電池セル１０を厚さ方向Ｄｔの両側から保持して厚さ方向Ｄｔに積層させることで、個々の電池セル１０の側面を支持部２１によって支持し、電池セル１０をセルホルダ２０に固定することができる。これにより、セルホルダ２０による電池セル１０の底面１０ｂの支持が不要になり、電池セル１０の底面１０ｂの全体に設けられた絶縁層４０の下面４０ｂの全体を露出させる開口部２２を設けることが可能になる。
【0048】
そして、セルホルダ２０が、絶縁層４０の下面４０ｂの全体を熱伝導シート５０に対して露出させる開口部２２を有していることで、絶縁層４０および熱伝導シート５０を介して電池セル１０の底面１０ｂの全体を冷却部６０によって冷却することが可能になる。これにより、従来の電源装置のようにセパレータが電池セルの底面の両端部を被覆する突出片を有している場合と比較して、電池セル１０の冷却性能を向上させることが可能になる。
【0049】
また、本実施形態の電池パック１００において、セルホルダ２０の支持部２１は、電池セル１０の厚さ方向Ｄｔを向く広側面１０ｗに向けて突出する凸部である。
【0050】
この構成により、電池セル１０の厚さ方向Ｄｔの両側から、電池セル１０の広側面１０ｗに支持部２１を押し付け、支持部２１の間に電池セル１０を挟み込んで支持および固定することができる。より具体的には、電池モジュール９０の製造過程で、セルホルダ２０によって個々の電池セル１０を厚さ方向Ｄｔの両側から保持して厚さ方向Ｄｔに積層させ、両端に配置したプレート３０に対して積層方向の両側から力を加え、セルホルダ２０の間の電池セル１０に所定の圧縮力をかける。
【0051】
この状態で、電池セル１０の積層方向の両端に配置された一対のプレート３０にサイドプレート７０を締結して、一対のプレート３０の間隔を固定する。これにより、セルホルダ２０の支持部２１が、電池セル１０の厚さ方向Ｄｔの両側から広側面１０ｗに押し付けられ、電池セル１０が支持部２１の間に挟まれて所定の変形量で圧縮された状態で、支持および固定される。これにより、セルホルダ２０によって電池セル１０の底面１０ｂを支持することなく、セルホルダ２０によって電池セル１０を保持し、支持し、固定することができる。
【0052】
また、本実施形態の電池パック１００において、電池セル１０の底面１０ｂに設けられた絶縁層４０の下面４０ｂと冷却部６０との間隔Ｇは、たとえば０．１［ｍｍ］以上かつ１．０［ｍｍ］以下である。
【0053】
このように、間隔Ｇを０．１［ｍｍ］以上にすることで、経時的な劣化によって下面４０ｂに孔やひび割れが生じても、電池セル１０の底面１０ｂと冷却部６０との間での放電を防止することができる。より詳細には、空気の絶縁破壊電圧は、約３［ＭＶ／ｍ］である。そのため、間隔Ｇを０．１［ｍｍ］以上にすることで、たとえば３００［Ｖ］程度の電圧の電池パック１００において、放電を防止することができる。また、間隔Ｇを１．０［ｍｍ］以下にすることで、電池セル１０の底面１０ｂと冷却部６０との間が必要以上に離隔することを防止して、電池セル１０の冷却性能が低下するのを防止できる。
【0054】
以上説明したように、本実施形態によれば、電池セル１０の底面１０ｂに設けられた絶縁層４０の損傷を防止することができ、かつ、従来よりも電池セル１０の冷却性能を向上させることが可能な電池パック１００を提供することができる。なお、本開示に係る電池パックは、本実施形態の電池パック１００の構成に限定されない。
【0055】
たとえば、本実施形態では、電池パック１００の支持部２１が凸部である構成について説明した。しかし、本開示に係る電池パックにおいて、セルホルダの支持部は、凸部に限定されない。具体的には、本開示に係る電池パックにおいて、セルホルダの支持部は、電池セルの側面を粘着させて支持する粘着材によって構成されていてもよい。また、本開示に係る電池パックにおいて、セルホルダの支持部は、電池セルの側面を接着させて支持する接着剤によって構成されていてもよい。
【0056】
ここで、粘着材は、たとえば、粘着テープなどに使用されるアクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、シリコーン系粘着剤を含む粘着性を有する部材である。また、接着剤としては、たとえば、合成系接着剤を使用することができる。セルホルダの支持部が粘着材又は接着剤で構成されている場合、支持部によって電池セル１０の幅方向Ｄｗを向く狭側面１０ｎを支持してもよい。
【0057】
図６は、図１に示す電池パック１００の変形例に係る電池パック１００Ａを概略的に示す分解斜視図である。図７は、図６に示す変形例に係る電池パック１００Ａの電池セル１０の積層方向（厚さ方向Ｄｔ）に沿う模式的な拡大断面図である。
【0058】
本変形例の電池パック１００Ａは、電池モジュール９０Ａが、電池セル１０の積層方向の中央部に中間プレート３０Ｍを備えている点で、図１に示す電池パック１００と異なっている。本変形例の電池パック１００Ａのその他の構成は、図１に示す電池パック１００と同様であるので、同様の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【0059】
本変形例の電池パック１００Ａにおいて、中間プレート３０Ｍの下端部３０Ｍｂは、プレート３０の下端部３０ｂと同様に、絶縁層４０の下面４０ｂよりも下方へ突出している。したがって、本変形例に係る電池パック１００Ａにおいても、前述の実施形態に係る電池パック１００と同様の効果を奏することができる。
【0060】
以上、図面を用いて本開示に係る電池パックの実施形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本開示に含まれるものである。
【符号の説明】
【0061】
１０ 電池セル
１０ｂ 底面
１０ｎ 狭側面（側面）
１０ｗ 広側面（側面）
２０ セルホルダ
２１ 支持部
２２ 開口部
３０ プレート
３０ｂ 下端部
３０Ｍ 中間プレート（プレート）
４０ 絶縁層
４０ｂ 下面
５０ 熱伝導シート
６０ 冷却部
１００ 電池パック
１００Ａ 電池パック
Ｄｔ 厚さ方向
Ｇ 間隔
１０ｂ 底面
１０ｎ 狭側面（側面）
１０ｗ 広側面（側面）
２０ セルホルダ
２１ 支持部
２２ 開口部
３０ プレート
３０ｂ 下端部
３０Ｍ 中間プレート（プレート）
４０ 絶縁層
４０ｂ 下面
５０ 熱伝導シート
６０ 冷却部
１００ 電池パック
１００Ａ 電池パック
Ｄｔ 厚さ方向
Ｇ 間隔
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】