特許 7385629 蓄電モジュールおよび蓄電パック

(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】2023-11-14

(45)【発行日】2023-11-22

(54)【発明の名称】蓄電モジュールおよび蓄電パック

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/262 20210101AFI20231115BHJP

   H01M 50/209 20210101ALI20231115BHJP

   H01G 11/78 20130101ALI20231115BHJP

   H01M 50/291 20210101ALI20231115BHJP

   H01G 11/12 20130101ALI20231115BHJP

   H01M 50/507 20210101ALI20231115BHJP

   H01M 50/35 20210101ALI20231115BHJP

【ＦＩ】

H01M50/262 S

H01M50/209

H01G11/78

H01M50/291

H01G11/12

H01M50/507

H01M50/35

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021112113

(22)【出願日】2021-07-06

(65)【公開番号】P2023008499

(43)【公開日】2023-01-19

【審査請求日】2022-07-06

(73)【特許権者】

【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】小村 哲司

【審査官】松嶋 秀忠

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－０８２４３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－００９０８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０４４１８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０７５２２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０６４７９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０４９８０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／２０－２９８

Ｈ０１Ｍ ５０／５０－５９８

Ｈ０１Ｇ １１／００－８６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

積層された複数の蓄電セルと、
前記複数の蓄電セルを積層方向に挟持しているシームレス環状金属部材と、
前記積層方向において前記シームレス環状金属部材と前記複数の蓄電セルとの間に配置された第１スペーサと、
前記複数の蓄電セル上に載置されたバスバープレートと、
前記バスバープレート上に載置されたトップカバーとを備え、
前記シームレス環状金属部材は、前記積層方向に延在する１対の第１辺部と、前記積層方向に直交する方向に延在して前記１対の第１辺部を互いに接続する１対の第２辺部を含み、
前記複数の蓄電セルの各々は、前記積層方向から見て、１対の長辺と１対の短辺とからなる矩形状の主面を有し、
前記１対の第２辺部の各々は、前記積層方向から見て、前記１対の長辺と平行に位置しており、
前記１対の第２辺部の少なくとも一方には、前記積層方向に貫通した孔部が形成されており、
前記第１スペーサは、前記１対の長辺と平行に延在する第１基部と、該第１基部から前記１対の短辺と平行に延出する複数の第１延出部とを含み、
前記複数の第１延出部は、互いに隙間をあけて位置しており、
前記孔部は、前記積層方向から見て、前記隙間と重なっており、
前記第１基部の上面に、前記バスバープレートを位置決めするための突起が形成されており、
前記バスバープレートは、前記第１スペーサの前記突起と係合することにより位置決めされており、
前記トップカバーと前記バスバープレートとの間には、前記複数の蓄電セルから排出された可燃性ガスの流路となるガスダクトエリア、および、前記複数の蓄電セルの各々と電気的に接続された配線が配置される配線エリアを含む、複数の空間が形成されている、蓄電モジュール。

【請求項2】

前記第１スペーサと係合する第２スペーサをさらに備え、
前記第２スペーサは、前記１対の長辺と平行に延在する第２基部と、該第２基部から前記１対の短辺と平行に延出して前記隙間に位置する少なくとも１つの第２延出部とを含む、請求項１に記載の蓄電モジュール。

【請求項3】

前記孔部は、前記第２辺部の延在方向に間隔をあけて複数形成されている、請求項１または請求項２に記載の蓄電モジュール。

【請求項4】

前記１対の第２辺部の各々の厚みは、前記１対の第１辺部の各々の厚みより厚い、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の蓄電モジュール。

【請求項5】

積層された複数の蓄電セルと、
前記複数の蓄電セルを積層方向に挟持して収容しているケースと、
前記積層方向において前記ケースと前記複数の蓄電セルとの間に配置された第１スペーサと、
前記複数の蓄電セル上に載置されたバスバープレートと、
前記バスバープレート上に載置されたトップカバーとを備え、
前記ケースは、前記積層方向に延在する１対の第１辺部と、前記積層方向に直交する方向に延在して前記１対の第１辺部を互いに接続する１対の第２辺部を含み、
前記複数の蓄電セルの各々は、前記積層方向から見て、１対の長辺と１対の短辺とからなる矩形状の主面を有し、
前記１対の第２辺部の各々は、前記積層方向から見て、前記１対の長辺と平行に位置しており、
前記１対の第２辺部の少なくとも一方には、前記積層方向に貫通した孔部が形成されており、
前記１対の第１辺部および前記１対の第２辺部の各々に接続部がなく、
前記第１スペーサは、前記１対の長辺と平行に延在する第１基部と、該第１基部から前記１対の短辺と平行に延出する複数の第１延出部とを含み、
前記複数の第１延出部は、互いに隙間をあけて位置しており、
前記孔部は、前記積層方向から見て、前記隙間と重なっており、
前記第１基部の上面に、前記バスバープレートを位置決めするための突起が形成されており、
前記バスバープレートは、前記第１スペーサの前記突起と係合することにより位置決めされており、
前記トップカバーと前記バスバープレートとの間には、前記複数の蓄電セルから排出された可燃性ガスの流路となるガスダクトエリア、および、前記複数の蓄電セルの各々と電気的に接続された配線が配置される配線エリアを含む、複数の空間が形成されている、蓄電パック。

【請求項6】

前記孔部は、前記第２辺部の延在方向に間隔をあけて複数形成されている、請求項５に記載の蓄電パック。

【請求項7】

前記１対の第２辺部の各々の厚みは、前記１対の第１辺部の各々の厚みより厚い、請求項５または請求項６に記載の蓄電パック。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本技術は、蓄電モジュールおよび蓄電パックに関する。

【背景技術】

【0002】

バッテリーモジュールの構成を開示した先行文献として、特開２０１１－１３４６９９号公報(特許文献１)がある。特許文献１に記載されたバッテリーモジュールは、電池ユニットと、エンドプレートと、固定バンドとを備える。電池ユニットにおいては、複数の電池が連結されている。エンドプレートは、電池ユニットの端部に設置されている。固定バンドは、電池ユニットとエンドプレートとの組立体を取り囲んで固定させる。固定バンドは、熱膨張後に収縮しつつ、電池ユニットとエンドプレートとを引き締める。固定バンドには、閉ループ状をなすように両端を連結した結合部が備えられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－１３４６９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

複数の蓄電セルの拘束部材に接続部がある場合、拘束部材の接続作業が必要になるとともに、拘束部材において接続部が最も強度の弱い部分となり、拘束部材によって得られる複数の蓄電セルの拘束力は接続部の強度によって制限される。

【0005】

本技術は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、拘束部材の接続作業を不要としつつ拘束部材の強度を高めて、高い拘束力で複数の蓄電セルを拘束することができる、蓄電モジュールおよび蓄電パックを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本技術の第１局面に基づく蓄電モジュールは、積層された複数の蓄電セルと、シームレス環状金属部材と、第１スペーサとを備える。シームレス環状金属部材は、複数の蓄電セルを積層方向に挟持している。第１スペーサは、上記積層方向においてシームレス環状金属部材と複数の蓄電セルとの間に配置されている。シームレス環状金属部材は、上記積層方向に延在する１対の第１辺部と、上記積層方向に直交する方向に延在して１対の第１辺部を互いに接続する１対の第２辺部を含む。複数の蓄電セルの各々は、上記積層方向から見て、１対の長辺と１対の短辺とからなる矩形状の主面を有する。１対の第２辺部の各々は、上記積層方向から見て、１対の長辺と平行に位置している。１対の第２辺部の少なくとも一方には、上記積層方向に貫通した孔部が形成されている。

【0007】

本技術の第２局面に基づく蓄電パックは、積層された複数の蓄電セルと、ケースと、第１スペーサとを備える。ケースは、複数の蓄電セルを積層方向に挟持して収容している。第１スペーサは、上記積層方向においてケースと複数の蓄電セルとの間に配置されている。ケースは、上記積層方向に延在する１対の第１辺部と、上記積層方向に直交する方向に延在して１対の第１辺部を互いに接続する１対の第２辺部を含む。複数の蓄電セルの各々は、上記積層方向から見て、１対の長辺と１対の短辺とからなる矩形状の主面を有する。１対の第２辺部の各々は、上記積層方向から見て、１対の長辺と平行に位置している。１対の第２辺部の少なくとも一方には、上記積層方向に貫通した孔部が形成されている。

【発明の効果】

【0008】

本技術によれば、拘束部材の接続作業を不要としつつ拘束部材の強度を高めて、高い拘束力で複数の蓄電セルを拘束することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態１に係る蓄電モジュールの外観を示す斜視図である。

【図2】実施の形態１に係る蓄電モジュールのトップカバーおよびシームレス環状金属部材を除いた状態を示す斜視図である。

【図3】蓄電セルの構成を示す斜視図である。

【図4】側板の外観を示す斜視図である。

【図5】シームレス環状金属部材の外観を示す斜視図である。

【図6】シームレス環状金属部材の構成を示す平面図である。

【図7】第１スペーサの外観を示す斜視図である。

【図8】トップカバーの外観を示す斜視図である。

【図9】複数の蓄電セルに１対の側板を嵌めた状態を示す正面図である。

【図10】シームレス環状金属部材に、１対の側板が嵌められた複数の蓄電セルを挿入した状態を示す断面図である。

【図11】図１０のＸＩ－ＸＩ方向から見た断面図である。

【図12】複数の蓄電セルを積層方向に圧縮し、シームレス環状金属部材と複数の蓄電セルとの間の隙間に第１スペーサを挿入した状態を示す断面図である。

【図13】シリンダによる複数の蓄電セルの押圧を解除した状態を示す断面図である。

【図14】図１３のＸＩＶ－ＸＩＶ線矢印方向から見た断面図である。

【図15】複数の蓄電セル上にバスバープレートを載置した状態を示す断面図である。

【図16】バスバープレート上にトップカバーを載置した状態を示す断面図である。

【図17】本実施形態の変形例に係る蓄電モジュールの第１スペーサおよび第２スペーサの係合関係を示す図である。

【図18】実施の形態２に係る蓄電パックの構成を示す平面図である。

【図19】ケースの外観を示す斜視図である。

【図20】ケース内に複数の蓄電セルを収容した状態を示す斜視図である。

【図21】ケースと複数の蓄電セルとの間の隙間に第１スペーサを挿入した状態を示す断面図である。

【図22】複数の蓄電セル上にバスバープレートおよびトップカバーを載置した状態を示す斜視図である。

【図23】ケースにケースカバーが取り付けられた状態を示す斜視図である。

【図24】本実施形態の第１変形例に係る蓄電パックの第１スペーサの外観を示す斜視図である。

【図25】本実施形態の第２変形例に係る蓄電パックの第１スペーサの第１延出部の構成を示す斜視図である。

【図26】本実施形態の第３変形例に係る蓄電パックの第１スペーサの第１延出部の構成を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に、本技術の実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。

【0011】

なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本技術の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本技術にとって必ずしも必須のものではない。

【0012】

なお、本明細書において、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」および「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、「有する（ｈａｖｅ）」の記載は、オープンエンド形式である。すなわち、ある構成を含む場合に、当該構成以外の他の構成を含んでもよいし、含まなくてもよい。また、本技術は、本実施の形態において言及する作用効果を必ずしもすべて奏するものに限定されない。

【0013】

本明細書において、「電池」は、リチウムイオン電池に限定されず、ニッケル水素電池など他の電池を含み得る。本明細書において、「電極」は正極および負極を総称し得る。また、「電極板」は正極板および負極板を総称し得る。「集電部」は正極集電部材および負極集電部材を総称し得る。

【0014】

本明細書において、「蓄電セル」、「蓄電モジュール」、および「蓄電パック」なる用語が用いられる場合、「蓄電セル」、「蓄電モジュール」、および「蓄電パック」は電池セル、電池モジュール、および電池パックに限定されず、キャパシタセル等を含み得る。

【0015】

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る蓄電モジュールの外観を示す斜視図である。図２は、実施の形態１に係る蓄電モジュールのトップカバーおよびシームレス環状金属部材を除いた状態を示す斜視図である。図３は、蓄電セルの構成を示す斜視図である。

【0016】

図１～図３に示すように、実施の形態１に係る蓄電モジュール１０は、積層された複数の蓄電セル１００と、シームレス環状金属部材３００と、第１スペーサ４００とを備える。蓄電モジュール１０は、一対の側板２００、バスバープレート５００、トップカバー６００およびバスバー７００をさらに備える。蓄電モジュール１０は、いわゆる組電池である。

【0017】

図２および図３に示すように、複数の蓄電セル１００は、Ｙ軸方向に並ぶように積層される。これにより、蓄電セル１００の積層体が形成される。蓄電セル１００同士の間には、図示しないセパレータが介装されている。

【0018】

図３に示すように、蓄電セル１００は、電極端子１１０と、筐体と、ガス排出弁１４０とを含む。筐体は、開口１２１を有する外装体１２０と、開口１２１を封口する封口板１３０とから構成されている。

【0019】

筐体は、略直方体形状に形成されている。具体的には、複数の蓄電セル１００の各々の筐体は、Ｙ軸方向（積層方向）から見て、１対の長辺１２３と１対の短辺１２４とからなる矩形状の主面１２２を有している。筐体には、図示しない電極体および電解液が収容されている。外装体１２０の外表面は、図示しない絶縁フィルムで覆われていてもよい。

【0020】

電極端子１１０は、正極端子１１１と、負極端子１１２とを含む。電極端子１１０は、封口板１３０上に形成されている。ガス排出弁１４０は、封口板１３０上において、正極端子１１１と負極端子１１２との中間の位置に形成されている。ガス排出弁１４０は、筐体内の圧力が閾値以上となった際に破断する。これにより、筐体内の可燃性ガスが筐体外に排出される。

【0021】

図２に示すように、Ｙ軸方向（積層方向）に隣り合う電極端子１１０同士は、バスバー７００によって互いに電気的に接続されている。これにより、複数の蓄電セル１００が電気的に直列または並列に接続されている。

【0022】

図４は、側板の外観を示す斜視図である。図２および図４に示すように、１対の側板２００は、蓄電モジュール１０の幅方向（Ｘ軸方向）において互いの間に複数の蓄電セル１００を挟むように配置されている。

【0023】

具体的には、１対の側板２００の各々は、Ｙ軸方向（積層方向）に延在する側壁部２１０と、側壁部２１０の下端から幅方向（Ｘ軸方向）の両側に延在する底板部２２０と、側壁部２１０の上端から幅方向（Ｘ軸方向）の一方側に延在する天板部２３０とを含む。

【0024】

側壁部２１０は、複数の蓄電セル１００の各々の外装体１２０の側面と接する。底板部２２０は、複数の蓄電セル１００の各々の外装体１２０の底面と接する。天板部２３０は、複数の蓄電セル１００の各々の封口板１３０と接する。側板２００は、絶縁性および耐熱性を有する樹脂で形成されている。

【0025】

図５は、シームレス環状金属部材の外観を示す斜視図である。図６は、シームレス環状金属部材の構成を示す平面図である。図５および図６に示すように、シームレス環状金属部材３００は、矩形環状の形状を有している。具体的には、シームレス環状金属部材３００は、Ｙ軸方向（積層方向）に延在する１対の第１辺部３１０と、Ｙ軸方向（積層方向）に直交する幅方向（Ｘ軸方向）に延在して１対の第１辺部３１０を互いに接続する１対の第２辺部３２０を含む。１対の第２辺部３２０の各々の厚みＴ２は、１対の第１辺部３１０の各々の厚みＴ１より厚い。

【0026】

１対の第２辺部３２０の少なくとも一方には、Ｙ軸方向（積層方向）に貫通した孔部３２１が形成されている。本実施の形態においては、Ｙ軸方向（積層方向）の一方側に位置する第２辺部３２０に、幅方向（Ｘ軸方向）に互いに間隔をあけて３つの孔部３２１が形成されている。すなわち、孔部３２１は、第２辺部３２０の延在方向に間隔をあけて複数形成されている。なお、一方の第２辺部３２０に形成される孔部３２１の数は、３つに限られず、１つでもよい。

【0027】

シームレス環状金属部材３００は、無端状の環状部材である。シームレス環状金属部材３００は、アルミニウムまたは鉄鋼材料などの金属で形成されている。

【0028】

図７は、第１スペーサの外観を示す斜視図である。図２および図７に示すように、第１スペーサ４００は、幅方向（Ｘ軸方向）に延在する第１基部４１０と、第１基部４１０から上下方向（Ｚ軸方向）に延出する複数の第１延出部４２０とを含む。複数の第１延出部４２０は、互いに隙間４３０をあけて位置している。本実施の形態においては、第１スペーサ４００は、４つの第１延出部４２０を含む。なお、第１延出部４２０の数は、４つに限られず、２つ以上であればよい。

【0029】

第１基部４１０の上面に、突起４４０が形成されている。本実施の形態においては、２つの突起４４０が第１基部４１０の幅方向（Ｘ軸方向）の両端に配置されている。なお、突起４４０の数は、２つに限られない。また、突起４４０は、必ずしも設けられていなくてもよい。

【0030】

第１スペーサ４００は、絶縁性および耐熱性を有する樹脂で形成されている。なお、第１スペーサ４００の材料は、樹脂に限られず、アルミニウムまたは鉄鋼材料などの金属であってもよい。

【0031】

図２に示すように、バスバープレート５００は、略平板状の形状を有している。本実施の形態においては、バスバープレート５００は、幅方向（Ｘ軸方向）における、両端部が中央部に比較して上方に位置するように、曲折している。バスバープレート５００は、絶縁性および耐熱性を有する樹脂で形成されている。

【0032】

図８は、トップカバーの外観を示す斜視図である。図１および図８に示すように、トップカバー６００とバスバープレート５００との間には、機能的に区分けされた複数の空間が形成されている。

【0033】

具体的には、幅方向（Ｘ軸方向）の中央部には、ガス排出弁１４０から排出された可燃性ガスの流路となるガスダクトエリアＴＧが形成されている。幅方向（Ｘ軸方向）において、ガスダクトエリアＴＧの両側に、複数の蓄電セル１００の各々と電気的に接続された配線が配置される配線エリアＴＬが形成されている。幅方向（Ｘ軸方向）において、２つの配線エリアＴＬの各々の外側に、バスバー７００が配置されるバスバーエリアＴＢが形成されている。

【0034】

トップカバー６００において、ガスダクトエリアＴＧおよび配線エリアＴＬに位置する天面６１０は平坦面であり、バスバーエリアＴＢに位置する天面６２０は下側に傾斜した傾斜面である。トップカバー６００は、絶縁性および耐熱性を有する樹脂で形成されている。

【0035】

ここで、本実施の形態に係る蓄電モジュールの製造方法について説明する。図９は、複数の蓄電セルに１対の側板を嵌めた状態を示す正面図である。図９に示すように、積層された複数の蓄電セル１００の両側に側板２００が嵌められる。この状態において、複数の蓄電セル１００は、１対の側板２００によって、両側面と、天面の幅方向（Ｘ軸方向）の両端部と、底面の幅方向（Ｘ軸方向）の両端部とが覆われる。

【0036】

図１０は、シームレス環状金属部材に、１対の側板が嵌められた複数の蓄電セルを挿入した状態を示す断面図である。図１１は、図１０のＸＩ－ＸＩ方向から見た断面図である。

【0037】

図１０および図１１に示すように、シームレス環状金属部材３００に、１対の側板２００が嵌められた複数の蓄電セル１００が挿入される。この状態において、図９～図１１に示すように、シームレス環状金属部材３００の１対の第２辺部３２０の各々は、Ｙ軸方向（積層方向）から見て、蓄電セル１００の１対の長辺１２３と平行に位置している。図１０に示すように、シームレス環状金属部材３００の１対の第１辺部３１０は、１対の側板２００の底板部２２０上に載置されている。図１１に示すように、Ｙ軸方向（積層方向）においてシームレス環状金属部材３００と複数の蓄電セル１００との間には、隙間が形成されている。

【0038】

図１２は、複数の蓄電セルを積層方向に圧縮し、シームレス環状金属部材と複数の蓄電セルとの間の隙間に第１スペーサを挿入した状態を示す断面図である。図１２に示すように、３つの孔部３２１のうちの幅方向（Ｘ軸方向）の中央に位置する孔部３２１に、シリンダ１を外側から挿入することにより、複数の蓄電セル１００を１対の第２辺部３２０のうちの他方の第２辺部３２０とシリンダ１との間で押圧して圧縮する。その後、Ｙ軸方向（積層方向）におけるシームレス環状金属部材３００と複数の蓄電セル１００との間の隙間に、第１スペーサ４００が挿入される。なお、３つの孔部３２１の各々にシリンダ１を外側から挿入することにより、複数の蓄電セル１００を圧縮してもよい。

【0039】

図１３は、シリンダによる複数の蓄電セルの押圧を解除した状態を示す断面図である。図１４は、図１３のＸＩＶ－ＸＩＶ線矢印方向から見た断面図である。図１３および図１４に示すように、シリンダ１が孔部３２１から引き抜かれることにより、圧縮されていた複数の蓄電セル１００が元の形状に戻ろうとしてＹ軸方向（積層方向）に伸長することにより、第１スペーサ４００を１対の第２辺部３２０のうちの一方の第２辺部３２０との間で押圧する。

【0040】

その結果、シームレス環状金属部材３００は、複数の蓄電セル１００をＹ軸方向（積層方向）に挟持する。第１スペーサ４００は、Ｙ軸方向（積層方向）においてシームレス環状金属部材３００と複数の蓄電セル１００との間に配置されている。すなわち、第１スペーサ４００は、積層された複数の蓄電セル１００におけるＹ軸方向（積層方向）の一方側に配置されている。この状態において、図１に示すように、シームレス環状金属部材３００の３つの孔部３２１は、Ｙ軸方向（積層方向）から見て、第１スペーサ４００の３つの隙間４３０とそれぞれ重なっている。

【0041】

図１５は、複数の蓄電セル上にバスバープレートを載置した状態を示す断面図である。図１５に示すように、複数の蓄電セル１００上にバスバープレート５００が載置される。バスバープレート５００には、第１スペーサ４００の突起４４０が挿入される２つの貫通孔５１０が形成されている。２つの貫通孔５１０の各々に突起４４０が挿入されることにより、バスバープレート５００が位置決めされている。バスバープレート５００には、蓄電セル１００の電圧を検出するための配線などが設けられている。

【0042】

図１６は、バスバープレート上にトップカバーを載置した状態を示す断面図である。図１６に示すように、バスバープレート５００上にトップカバー６００が載置される。以上の工程により、本実施の形態に係る蓄電モジュール１０が製造される。

【0043】

本実施の形態に係る蓄電モジュール１０においては、シームレス環状金属部材３００は、積層された状態の複数の蓄電セル１００と嵌合し、複数の蓄電セル１００をＹ軸方向（積層方向）に挟持している。シームレス環状金属部材３００の１対の第２辺部３２０の少なくとも一方には、Ｙ軸方向（積層方向）に貫通した孔部３２１が形成されている。これにより、孔部３２１に挿入された押圧治具であるシリンダ１によって複数の蓄電セル１００を押圧しつつ第１スペーサ４００を挿入することができる。また、複数の蓄電セル１００の拘束部材であるシームレス環状金属部材３００に接続部がないため、接続作業を不要としつつ拘束部材の剪断強度を高めるとともに、第１スペーサ４００を挿入していることにより高い拘束力を維持して複数の蓄電セル１００を拘束することができる。

【0044】

本実施の形態に係る蓄電モジュール１０においては、シームレス環状金属部材３００の孔部３２１は、Ｙ軸方向（積層方向）から見て、第１スペーサ４００の隙間４３０と重なっている。これにより、孔部３２１に挿入されたシリンダ１によって複数の蓄電セル１００を押圧しつつシリンダ１と干渉しないように第１スペーサ４００を上下方向（Ｚ軸方向）に挿入することができる。

【0045】

本実施の形態に係る蓄電モジュール１０においては、孔部３２１は、第２辺部３２０の延在方向に間隔をあけて複数形成されている。これにより、複数の孔部３２１の各々にシリンダ１を挿入して複数の蓄電セル１００を安定して圧縮させることができる。

【0046】

本実施の形態に係る蓄電モジュール１０においては、１対の第２辺部３２０の各々の厚みＴ２は、１対の第１辺部３１０の各々の厚みＴ１より厚い。これにより、複数の蓄電セル１００に拘束力を作用させる第２辺部３２０の剛性を確保しつつ、第１辺部３１０を薄くして軽量化することができる。

【0047】

ここで、本実施形態の変形例に係る蓄電モジュールについて説明する。図１７は、本実施形態の変形例に係る蓄電モジュールの第１スペーサおよび第２スペーサの係合関係を示す図である。

【0048】

図１７に示すように、本実施形態の変形例に係る蓄電モジュールは、第１スペーサ４００と係合する第２スペーサ８００をさらに備える。第２スペーサ８００は、幅方向（Ｘ軸方向）に延在する第２基部８１０と、第２基部８１０から上下方向（Ｚ軸方向）に延出する少なくとも１つの第２延出部８２０とを含む。本変形例においては、第２スペーサ８００は、３つの第２延出部８２０を含む。なお、第２延出部８２０の数は、３つに限られず、１つ以上であればよい。３つの第２延出部８２０は、互いに隙間８３０をあけて位置している。

【0049】

第２基部８１０は、蓄電セル１００の１対の長辺１２３と平行に延在している。第２延出部８２０は、第２基部８１０から１対の短辺１２４と平行に延出して、第１スペーサ４００の隙間４３０に位置する。第２スペーサ８００の隙間８３０に、第１スペーサ４００の第１延出部４２０が位置する。図１７に示すように、第１スペーサ４００の隙間４３０において、第２延出部８２０が位置していない部分に、シリンダ１が挿入される。

【0050】

本実施形態の変形例に係る蓄電モジュールにおいては、第１スペーサ４００と第２スペーサ８００とによって複数の蓄電セル１００とシームレス環状金属部材３００との間のＹ軸方向（積層方向）の隙間を埋めることによって複数の蓄電セル１００を安定して拘束することができる。

【0051】

（実施の形態２）
以下、実施の形態２に係る蓄電パックについて図を参照して説明する。実施の形態２に係る蓄電パックは、拘束部材がケースである点が、実施の形態１に係る蓄電モジュールと異なるため、実施の形態１に係る蓄電モジュールと同様の構成については説明を繰り返さない。

【0052】

図１８は、実施の形態２に係る蓄電パックの構成を示す平面図である。図１８においては、バスバープレート、トップカバーおよびケースカバーを図示していない。図１８に示すように、実施の形態２に係る蓄電パック２０は、積層された複数の蓄電セル１００と、ケース９００と、第１スペーサ４００とを備える。蓄電パック２０は、バスバープレート５００、トップカバー６００およびバスバー７００をさらに備える。

【0053】

図１８に示すように、複数の蓄電セル１００は、Ｙ軸方向に並ぶように積層される。これにより、蓄電セル１００の積層体が形成される。蓄電セル１００同士の間には、図示しないセパレータが介装されている。複数の蓄電セル１００は、バスバー７００によって電気的に直列または並列に接続されている。

【0054】

図１９は、ケースの外観を示す斜視図である。図１９に示すように、ケース９００は、矩形状の４つの収容領域を有している。なお、ケース９００は、１つのみの収容領域を有していてもよい。ケース９００の各収容領域は、Ｙ軸方向（積層方向）に延在する１対の第１辺部９１０と、Ｙ軸方向（積層方向）に直交する幅方向（Ｘ軸方向）に延在して１対の第１辺部９１０を互いに接続する１対の第２辺部９２０を含む。１対の第２辺部９２０の各々の厚みは、１対の第１辺部９１０の各々の厚みより厚い。

【0055】

１対の第２辺部９２０の少なくとも一方には、Ｙ軸方向（積層方向）に貫通した孔部９２１が形成されている。本実施の形態においては、Ｙ軸方向（積層方向）の一方側に位置する第２辺部９２０に、幅方向（Ｘ軸方向）に互いに間隔をあけて３つの孔部９２１が形成されている。すなわち、孔部９２１は、第２辺部９２０の延在方向に間隔をあけて複数形成されている。なお、一方の第２辺部９２０に形成される孔部９２１の数は、３つに限られず、１つでもよい。

【0056】

ケース９００は、アルミニウムまたは鉄鋼材料などの金属で形成されている。ケース９００の底面９３０上には、蓄電セル１００を固定するための接着剤が塗布されている。

【0057】

ここで、本実施の形態に係る蓄電パックの製造方法について説明する。図２０は、ケース内に複数の蓄電セルを収容した状態を示す斜視図である。図２０に示すように、ケース９００の各収納領域に、積層された複数の蓄電セル１００が収容される。この状態において、ケース９００の１対の第２辺部９２０の各々は、Ｙ軸方向（積層方向）から見て、蓄電セル１００の１対の長辺１２３と平行に位置している。Ｙ軸方向（積層方向）においてケース９００と複数の蓄電セル１００との間には、隙間が形成されている。

【0058】

図２１は、ケースと複数の蓄電セルとの間の隙間に第１スペーサを挿入した状態を示す断面図である。実施の形態１と同様に、３つの孔部９２１のうちの幅方向（Ｘ軸方向）の中央に位置する孔部９２１に、シリンダ１を外側から挿入することにより、複数の蓄電セル１００を１対の第２辺部９２０のうちの他方の第２辺部９２０とシリンダ１との間で押圧して圧縮する。その後、Ｙ軸方向（積層方向）におけるケース９００と複数の蓄電セル１００との間の隙間に、第１スペーサ４００が挿入される。なお、３つの孔部９２１の各々にシリンダ１を外側から挿入することにより、複数の蓄電セル１００を圧縮してもよい。

【0059】

シリンダ１が孔部９２１から引き抜かれることにより、圧縮されていた複数の蓄電セル１００が元の形状に戻ろうとしてＹ軸方向（積層方向）に伸長することにより、第１スペーサ４００を１対の第２辺部９２０のうちの一方の第２辺部９２０との間で押圧する。

【0060】

その結果、図２１に示すように、ケース９００は、複数の蓄電セル１００をＹ軸方向（積層方向）に挟持する。第１スペーサ４００は、Ｙ軸方向（積層方向）においてケース９００と複数の蓄電セル１００との間に配置されている。すなわち、第１スペーサ４００は、積層された複数の蓄電セル１００におけるＹ軸方向（積層方向）の一方側に配置されている。ケース９００の底面９３０上に塗布されている接着剤は、第１スペーサ４００が配置された後、硬化して複数の蓄電セル１００および第１スペーサ４００をケース９００に対して固定する。

【0061】

図２２は、複数の蓄電セル上にバスバープレートおよびトップカバーを載置した状態を示す斜視図である。図２２に示すように、複数の蓄電セル１００上にバスバープレートおよびトップカバー６００が載置される。

【0062】

図２３は、ケースにケースカバーが取り付けられた状態を示す斜視図である。図２３に示すように、ケース９００上にケースカバー９５０が取り付けられる。この状態において、ケース９００の３つの孔部９２１は、Ｙ軸方向（積層方向）から見て、第１スペーサ４００の３つの隙間４３０とそれぞれ重なっている。ケース９００には、複数の蓄電セル１００と電気的に接続されたコネクタ９４０が設けられている。

【0063】

図１８に示すように、３つの孔部９２１の各々は、埋め込み部材９９０によって塞がれる。これにより、ケース９００は、密閉される。埋め込み部材９９０は、溶接または接着剤などにより、孔部９２１に取り付けられる。埋め込み部材９９０は、ケース９００と同一の材料で形成されていることが好ましい。この場合、ケース９００と埋め込み部材９９０との線膨張係数の違いによって、ケース９００の密閉状態が破壊されることを抑制することができる。

【0064】

本実施の形態に係る蓄電パック２０においては、ケース９００は、積層された状態の複数の蓄電セル１００と嵌合し、複数の蓄電セル１００をＹ軸方向（積層方向）に挟持している。ケース９００の１対の第２辺部９２０の少なくとも一方には、Ｙ軸方向（積層方向）に貫通した孔部９２１が形成されている。これにより、孔部９２１に挿入された押圧治具であるシリンダ１によって複数の蓄電セル１００を押圧しつつ第１スペーサ４００を挿入することができる。また、複数の蓄電セル１００の拘束部材であるケース９００の第１辺部９１０および第２辺部９２０に接続部がないため、接続作業を不要としつつ拘束部材の剪断強度を高めるとともに、第１スペーサ４００を挿入していることにより高い拘束力を維持して複数の蓄電セル１００を拘束することができる。

【0065】

本実施の形態に係る蓄電パック２０においては、ケース９００の孔部９２１は、Ｙ軸方向（積層方向）から見て、第１スペーサ４００の隙間４３０と重なっている。これにより、孔部９２１に挿入されたシリンダ１によって複数の蓄電セル１００を押圧しつつシリンダ１と干渉しないように第１スペーサ４００を上下方向（Ｚ軸方向）に挿入することができる。

【0066】

本実施の形態に係る蓄電モジュール１０においては、孔部９２１は、第２辺部９２０の延在方向に間隔をあけて複数形成されている。これにより、複数の孔部９２１の各々にシリンダ１を挿入して複数の蓄電セル１００を安定して圧縮させることができる。

【0067】

本実施の形態に係る蓄電モジュール１０においては、１対の第２辺部９２０の各々の厚みは、１対の第１辺部９１０の各々の厚みより厚い。これにより、複数の蓄電セル１００に拘束力を作用させる第２辺部９２０の剛性を確保しつつ、第１辺部９１０を薄くして軽量化することができる。

【0068】

ここで、本実施形態の変形例に係る蓄電パックについて説明する。図２４は、本実施形態の第１変形例に係る蓄電パックの第１スペーサの外観を示す斜視図である。

【0069】

図２４に示すように、本実施形態の第１変形例に係る蓄電パックの第１スペーサ４００ａは、Ｙ軸方向（積層方向）の一方の面に、主面１２２と当接する突出部４５０を有している。突出部４５０は、主面１２２より小さい。すなわち、Ｙ軸方向（積層方向）から見て、突出部４５０は、主面１２２の縁の内側に位置している。第１スペーサ４００ａは、突出部４５０を有することにより、複数の蓄電セル１００を安定して高い拘束力で拘束することができる。

【0070】

図２５は、本実施形態の第２変形例に係る蓄電パックの第１スペーサの第１延出部の構成を示す斜視図である。図２５に示すように、本実施形態の第２変形例に係る蓄電パックの第１スペーサ４００ｂは、第１延出部４２０の先端面４２１のＹ軸方向（積層方向）の両端に、面取り部４２２が形成されている。これにより、ケース９００と複数の蓄電セル１００との間に、第１スペーサ４００ｂを容易に挿入することができる。

【0071】

図２６は、本実施形態の第３変形例に係る蓄電パックの第１スペーサの第１延出部の構成を示す斜視図である。図２６に示すように、本実施形態の第３変形例に係る蓄電パックの第１スペーサ４００ｃは、第１延出部４２０の先端面４２１に、幅方向（Ｘ軸方向）に延在する溝部４２３が形成されている。これにより、ケース９００の底面９３０上に塗布された接着剤を、溝部４２３内を通過させて第１スペーサ４００ｃの幅方向（Ｘ軸方向）の外側に流動させることができるため、接着剤によって第１スペーサ４００ｃが浮き上がることを抑制することができる。

【0072】

なお、溝部４２３は、Ｙ軸方向（積層方向）に延在していてもよい。この場合は、複数の蓄電セル１００が圧縮および伸縮する際に第１スペーサ４００ｃが接着剤から受ける抵抗力を低減することができる。

【0073】

上記の実施の形態の各構成において互いに組み合わせ可能な構成を組み合わせてもよい。

【0074】

以上、本技術の実施の形態について説明したが、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。本技術の範囲は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】

【0075】

１ シリンダ、１０ 蓄電モジュール、２０ 蓄電パック、１００ 蓄電セル、１１０ 電極端子、１１１ 正極端子、１１２ 負極端子、１２０ 外装体、１２１ 開口、１２２ 主面、１２３ 長辺、１２４ 短辺、１３０ 封口板、１４０ ガス排出弁、２００ 側板、２１０ 側壁部、２２０ 底板部、２３０ 天板部、３００ シームレス環状金属部材、３１０，９１０ 第１辺部、３２０，９２０ 第２辺部、３２１，９２１ 孔部、４００，４００ａ，４００ｂ，４００ｃ 第１スペーサ、４１０ 第１基部、４２０ 第１延出部、４２１ 先端面、４２２ 面取り部、４２３ 溝部、４３０，８３０ 隙間、４４０ 突起、４５０ 突出部、５００ バスバープレート、５１０ 貫通孔、６００ トップカバー、６１０，６２０ 天面、７００ バスバー、８００ 第２スペーサ、８１０ 第２基部、８２０ 第２延出部、９００ ケース、９３０ 底面、９４０ コネクタ、９５０ ケースカバー、９９０ 埋め込み部材、ＴＧ ガスダクトエリア、ＴＬ 配線エリア。

【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】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】