特許 7463282 電源装置

(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】2024-03-29

(45)【発行日】2024-04-08

(54)【発明の名称】電源装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/658 20140101AFI20240401BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20240401BHJP

   H01M 10/625 20140101ALI20240401BHJP

   H01M 10/647 20140101ALI20240401BHJP

   H01M 10/6557 20140101ALI20240401BHJP

   H01M 50/103 20210101ALI20240401BHJP

   H01M 50/15 20210101ALI20240401BHJP

   H01M 50/169 20210101ALI20240401BHJP

   H01M 50/204 20210101ALI20240401BHJP

   H01M 50/209 20210101ALI20240401BHJP

   H01M 50/262 20210101ALI20240401BHJP

   H01M 50/291 20210101ALI20240401BHJP

   H01M 50/293 20210101ALI20240401BHJP

【ＦＩ】

H01M10/658

H01M10/613

H01M10/625

H01M10/647

H01M10/6557

H01M50/103

H01M50/15

H01M50/169

H01M50/204 401H

H01M50/209

H01M50/262

H01M50/291

H01M50/293

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020546737

(86)(22)【出願日】2019-07-26

(86)【国際出願番号】 JP2019029340

(87)【国際公開番号】W WO2020054229

(87)【国際公開日】2020-03-19

【審査請求日】2022-05-11

(31)【優先権主張番号】P 2018169256

(32)【優先日】2018-09-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001889

【氏名又は名称】三洋電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123102

【弁理士】

【氏名又は名称】宗田 悟志

(72)【発明者】

【氏名】武田 直

(72)【発明者】

【氏名】吉田 直剛

(72)【発明者】

【氏名】原塚 和博

【審査官】下林 義明

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／０６１８９４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】中国実用新案第２０７１９９８０６（ＣＮ，Ｕ）

【文献】国際公開第２０１８／００３４７８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－０１０９８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第５８１３６５６（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２０１７－１３９０９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０７２０５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０８４８３６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ １０／５２ － １０／６６７

Ｈ０１Ｍ ５０／００ － ５０／２９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外形を角形とした複数の電池セルと、
隣接する電池セルを絶縁するための複数のセパレータであって、それぞれのセパレータが断熱性を有しており、かつ、それぞれのセパレータが隣接する電池セルの間に配置されており、かつ、それぞれのセパレータが隣接する電池セルと当接する当接部と、当接部よりも厚さが薄く形成される薄肉部と、を含んでいる、該複数のセパレータと、
前記複数の電池セルと前記複数のセパレータとを集合化する拘束部材と、を備え、
前記複数のセパレータは、それぞれ、断熱性を有する複数の積層シートからなる断熱部材であり、
前記複数の積層シートは、前記当接部に対応する面積を有する第一のシートと、前記第一のシートよりも大きい面積を有する第二のシートと、を含んでおり、かつ、前記第一のシートと前記第二のシートが接着され、
前記当接部は、前記電池セルの中央部分に対応する位置に設けられ、
前記複数の電池セルは、それぞれの電池セルが開口を有する扁平な直方体形状の外装缶と、前記外装缶の開口部に溶接される封口体と、有しており、
前記薄肉部は、隣接する電池セルの封口体と外装缶の開口部の溶接部分に沿って延在しており、
前記電池セルと前記セパレータとの配列方向から見て、前記薄肉部は前記溶接部分と重なり、前記当接部は前記溶接部分より前記電池セルの内側に位置している電源装置。

【請求項2】

請求項１に記載の電源装置において、
前記断熱部材は、主繊維を含む繊維シートと、前記繊維シートに担持される粉体と、を含んでいることを特徴とする電源装置。

【請求項3】

請求項２に記載の電源装置において、
前記粉体は、シリカエアロゲルまたはシリカキセロゲルを含んでいることを特徴とする電源装置。

【請求項4】

請求項２に記載の電源装置において、
前記繊維シートは、難燃性ビニロン繊維、ポリエーテルイミド繊維、アラミド繊維、ガラス繊維のうちの少なくとも一つを含んでいることを特徴とする電源装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の電池セルを備える電源装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、推進用の電源装置を使用する電動車両が普及している。電動車両は、様々な構成が知られており、例えば、駆動用のモータを搭載する電気自動車（ＢＥＶ：Battery Electric Vehicle）や、モータに加えてエンジンを搭載しているハイブリッドカー（ＨＥＶ：Hybrid Electric Vehicle）などがある。これらの電動車両に搭載される電源装置では、複数の電池セルが用いられる。各々の電池セルは、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の充放電が可能な二次電池である。この種の電源装置では、電源装置が占有するスペースは少ないほうが望ましく、スペース効率を向上させることが求められている。スペース効率に優れた電源装置としては、一方向に積層された複数の角形電池と、複数の角形電池を集合化するための拘束部材と、を備えた電源装置が知られている（特許文献１）。特許文献１の電源装置は、複数の電池セルと、各電池セルの間に配置される絶縁性のセパレータを備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－０３４７７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

二次電池は、高温になると様々な不具合が生じることが知られている。特に、内部の発電要素の化学反応が熱によって促進されると、化学反応によって生じる熱により、さらに、自己加熱されるおそれがある。一方で、特許文献１の電源装置は、電池セル同士が近接して配置される構成となるため、ある電池セルが何らかの異常により、自己加熱される状態となると、当該電池セルから隣接する電池セルに熱が伝わる。異常な状態となった電池セルから隣接する電池セルに伝熱する熱量が大きい場合、伝熱された熱により隣接する電池セルの内部の発電要素の化学反応が促進されるおそれがある。このような熱伝播を抑制するためには、絶縁のために設けられているセパレータを厚くする必要があるが、そのような構成は、電源装置の大型化を招き、スペース効率が低下する問題が生じる。

【0005】

本発明は、斯かる問題を解決するためになされたものであり、本発明の主な目的は、電源装置の大型化を抑制しながら、隣接する電池セル同士の伝熱を抑制する構成を備えた電源装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のある態様の電源装置は、外形を角形とした複数の電池セルと、隣接する電池セルを絶縁するための複数のセパレータと、複数の電池セルと複数のセパレータとを集合化する拘束部材と、を備えている。それぞれのセパレータは、断熱性を有している。また、それぞれのセパレータは、隣接する電池セル間に配置される。また、それぞれのセパレータは、隣接する電池セルと当接する当接部と、当接部よりも厚さが薄く形成され、隣接する電池セルの表面から離間する薄肉部と、を含んでいる。

【発明の効果】

【0007】

本発明にかかる電源装置によれば、隣接する電池セルの間に介在するセパレータにより断熱することができるので、電源装置の大型化を抑制しながら、隣接する電池セル同士の伝熱を抑制することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の第一実施形態に係る電源装置の斜視図である。

【図2】図１の電池セルの斜視図である。

【図3】図１の電源装置の断面図である。

【図4】図１のセパレータの一例を示す斜視図である。

【図5】図１のセパレータの一例を示す斜視図である。

【図6】図５のセパレータの断面図である。

【図7】図１のセパレータの一例を示す斜視図である。

【図8】図１のセパレータの一例を示す斜視図である。

【図9】本発明の第二実施形態における電源装置の斜視図である。

【図10】図９のセパレータの一例を示す斜視図である。

【図11】図１０の視点を変えた斜視図である。

【図12】図９のセパレータの一例を示す斜視図である。

【図13】図１２の視点を変えた斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

まず、本発明のある態様の断熱部材の構成を着想するに至った経緯について説明する。特許文献１に示されるように、典型的な電源装置は、複数の電池セルが同じ姿勢で配置される。隣接する電池セルの間には、隣接する電池セル同士の短絡を防止するために、絶縁性のセパレータが配置される。一方、近年、電池セルの高容量化に伴い、個々の電池セルが保有するエネルギー量が増大する傾向にある。

【0010】

上述のとおり、特許文献１の電源装置は、電池セル同士が近接して配置される構成となるため、ある電池セルが何らかの異常により、自己加熱される状態となると、当該電池セルから隣接する電池セルに熱が伝わる。異常な状態となった電池セルから隣接する電池セルに伝熱する熱量が大きい場合、伝熱された熱により隣接する電池セルの内部の発電要素の化学反応が促進されるおそれがある。電池セルの高容量化すると、異常な状態となった電池セルから隣接する電池セルに伝熱する熱量が相対的に大きくなるため、この現象が問題になる可能性がある。

【0011】

この問題に対して、本発明の発明者らは、断熱性を有するセパレータを採用する構成について検討を行った。従来の電源装置では、セパレータは、成形性の高い樹脂が用いられる。そのため、断熱性を高めるためには、セパレータの材厚を大きくする必要がある。しかしながら、セパレータの厚さを大きくすると、電源装置の大型化を招き、電源装置としての体積あたりの容量が低下する問題ある。斯かる実情に鑑み、本発明者らは、成形性を維持しつつ、セパレータの厚みの増大を低減するための構成について検討を行った。

【0012】

（第一実施形態）
図１は、本発明の第一実施形態の電源装置１００を示す斜視図である。図１に示すように、電源装置１００は、複数の電池セル１と、複数のセパレータ２と、複数の電池セル１と複数のセパレータ２とを集合化する拘束部材３と、を備える。複数の電池セル１は、一方向に沿って配置されている。それぞれのセパレータ２は、隣接する電池セル１の間に配置される。複数のセパレータ２は、絶縁性を有しており、隣接する電池セル１同士の短絡を防止する。また、セパレータ２は、断熱性を有しており、隣接する電池セル同士の伝熱を抑制する。複数の電池セル１は、バスバー（図示せず）を介して、直列または並列に接続されている。電源装置１００は、並列接続される電池セル１の数と、直列接続される電池セル１の数に応じて、電源装置の電圧と容量が決まるようになっている。電池セル１は、リチウムイオン二次電池やニッケル水素電池など、種々の二次電池が採用されうる。

【0013】

図１に示すように、拘束部材３は、積層される複数の電池セル１の積層方向の両端に配置される一対のエンドプレート３２と、一対のエンドプレート３２に固定される複数のバインドバー３４と、を含んでいる。エンドプレート３２には、バインドバー３４の端部が連結される。バインドバー３４は、止ネジ３６を介してエンドプレート３２に固定される。

【0014】

バインドバー３４は、所定の厚さの金属板を所定の幅に加工して製作される。バインドバー３４は、端部をエンドプレート３２に連結して、一対のエンドプレート３２を連結して、その間に電池セル１を保持する。バインドバー３４は、一対のエンドプレート３２を所定の寸法に固定することで、その間に積層される電池セル１の膨張を抑制する。バインドバー３４が伸びると、電池セル１の膨張を阻止できないため、バインドバー３４には、電池セル１の膨張圧で伸びない強度の金属板、たとえばＳＵＳ３０４等のステンレス板や鋼板等の金属板を十分な強度を有する幅と厚さに加工して製作される。

【0015】

なお、図１のバインドバー３４は、止ネジ３６でエンドプレート３２に固定しているが、必ずしも螺合部材で固定する必要はない。具体的には、溶接や係止構造などを利用して固定することもできる。また、図１の電源装置１００では、エンドプレート３２の側面にバインドバー３４が固定される構成となっているが、エンドプレートとバインドバーの固定構造は、図示されている構成に限る必要はない。バインドバー３４として必要な機能は、一対のエンドプレート３２の相対距離を規制することにある。一対のエンドプレートの変位を規制できる構成であれば、エンドプレート３２やバインドバー３４の構成はどのような構成であってもよい。

【0016】

（電池セル）
図２に示すように、電池セル１は、直方体形状の外装缶１２と、正負の電極端子１６が設けられる封口体１４とを含んでいる。また、電池セル１は、外装缶１２内に収納される電極体を有しており、外装缶１２内に電解液が充填されており、充放電や劣化に伴い、膨張したり、収縮したりする特性を有している。

【0017】

外装缶１２は、開口を有する箱型形状に形成されている。封口体１４は、外装缶１２の開口を閉塞した状態で、外装缶１２に溶接される。具体的には、外装缶１２は、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属板を深絞り加工して製作される。封口体１４は、外装缶１２と同じように、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属板で製作される。この封口体１４は、両端部に正負の電極端子１６が固定されている。封口体１４は、外装缶１２の開口部に挿入された状態で溶接される。典型的には、封口体１４の外周と外装缶１２の内周との境界にレーザービームを照射することで、封口体１４を外装缶１２に気密に固定される。

【0018】

以上の構成の電池セル１は、外装缶の開口部と封口体とが溶接された溶接部が外装缶の上端に沿って形成される。電池セル１が膨張すると、溶接部が破損するおそれがあるため、外装缶の上端部分の変形を抑制することが重要である。

【0019】

（セパレータ２）
図３に示すように、セパレータ２は、隣接する電池セルと当接する当接部２１と、当接部２１よりも厚さが薄く形成される薄肉部２２と、を含んでいる。当接部２１は、電池セル１の外装缶１２の中央部分に対応する位置に設けられており、外装缶１２の幅広面を押圧して、電池セル１の膨張を抑制する。薄肉部２２は、当接部２１に隣接して設けられており、隣接する電池セル１の外装缶１２の上端に沿って延在している。特に、薄肉部２２は、外装缶１２の上端に沿って形成される外装缶１２の開口部と封口体１４とが溶接された溶接部１８と対向するように構成されている。溶接部１８が押圧されると、溶接部１８に応力が集中して、溶接部１８が破損するおそれがあるが、セパレータ２は、薄肉部２２から当接部２１が電池セル１に向かって突出するように構成することで、薄肉部２２が溶接部１８を押圧することを防止できるようになっている。

【0020】

なお、図３に示すセパレータ２は、当接部２１と薄肉部２２の境界に段差が形成されているが、必ずしも段差が形成される形状でなくてもよい。図３に示すセパレータ２は、構成を明確にするための例示であり、例えば、当接部と薄肉部の境界にテーパーが設けられ、なだらかに変化するような形状も採用できる。

【0021】

なお、外装缶や封口体が金属である電池セル１は、表面に金属を露出することになる。典型的には、結露水等を介した短絡を防止するために、外装缶１２の表面を熱収縮チューブで覆う構成が知られている。本実施形態においても、必要に応じて、外装缶１２の表面を熱収縮チューブで覆う構成を採用してもよい。外装缶１２の表面が熱収縮チューブで覆われる構成の電池セル１を用いる場合、当接部２１は、熱収縮チューブを介して、外装缶１２を押圧することになる。従って、本発明において、当接部２１と外装缶の当接とは、直接的な接触のみに限定する意図はなく、当接部２１が、間接的に外装缶１２を押圧している状態も含むものとする。

【0022】

一方、上述のとおり、異常な状態となった電池セルから隣接する電池セルに伝熱する熱量が大きい場合、伝熱された熱により隣接する電池セルの内部の発電要素の化学反応が促進されるおそれがあるため、セパレータ２は、断熱性を有する断熱部材を含む構成となっている。

【0023】

（断熱部材）
セパレータ２が有する断熱部材は、０．１～１．５ｍｍの厚さのシートであり、織布や不織布等からなる繊維シートと、繊維シートの繊維間に担持される多孔質材とを含んでいる。本発明の実施形態に好適な断熱部材は、熱伝導率が０．０２Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の特性を有しているものである。多孔質材は、キセロゲルやエアロゲル等の空隙構造を有するものが好ましい。特に、シリカエアロゲルやシリカキセロゲルは、空気分子の運動を規制するナノサイズの空隙構造を有しており、優れた断熱性能を有している。また、シリカキセロゲルは、外部からの押圧に対してその構造を安定的に維持することができる。シリカ粒子は、融点が高いため、シリカキセロゲルも高い耐熱性を有している。繊維シートを構成する繊維は、種々の繊維を用いることができ、耐熱性を有する難燃性繊維を含んでいてもよい。難燃性繊維としては、酸化アクリル繊維、難燃性ビニロン繊維、ポリエーテルイミド繊維、アラミド繊維およびガラス繊維などが知られている。特に、繊維シートは、ガラス繊維を含むことで、耐熱性の向上に加え、剛性の向上およびクリープ変形の抑制が期待できる。難燃性繊維を含む繊維シートを用いた断熱部材は、電池セル１が熱暴走して高温に加熱されても破損することがなく、安定して熱エネルギーの伝導を遮断して、熱暴走の誘発を効果的に阻止できる。

【0024】

なお、断熱部材に含まれる繊維は、繊維径の細い合成繊維とすることが好ましい。断熱部材の断熱性は、後述する粉体の特性に起因するため、繊維径の細い合成繊維を基材とすることで、多量の粉体を断熱材に含ませることができる。本実施形態で用いられる繊維シートとしては、熱伝導率、生産性を両立させる観点から１～３０μｍが好ましい。

【0025】

また、断熱部材は、熱可塑性樹脂を添加して成形してもよい。このように断熱部材を形成する際、添加物を調整することで、要求される性能に応じて、断熱性や耐熱性等を維持しつつ、弾性等の物理特性を適宜、設計することができる。なお、断熱部材の表面をコート処理することで、様々な特性を付与することもできる。例えば、輻射率が低いアルミナからなるコーティング層で覆うことで、断熱部材の輻射伝熱の影響を抑制することができる。

【0026】

（セパレータ２Ａ）
図４は、図１のセパレータ２の一例を示すための斜視図である。図４に示すセパレータ２Ａは、成形性の高い樹脂で成形される挾着プレート部２３Ａと、挾着プレート部２３Ａの表面に配置される断熱部材２４Ａと、を備えている。断熱部材２４Ａは、上述の断熱部材を用いることが好ましい。挾着プレート部２３Ａは、当接部２１と薄肉部２２とを有している。セパレータ２Ａは、成形性の高い樹脂で挾着プレート部２３Ａを成形することで、薄肉部２２による溶接部１８の押圧を防止できるようになっている。また、図４に示すように、必要に応じて、挾着プレート部２３Ａの周縁から隣接する電池セル１に向かって突出する周壁２７を設けても良い。周壁２７は、電池セル１の側面に沿って延在しており、電池セル１の変位を抑制したり、電池セル１を保持したりできるようになっている。周壁２７を有するセパレータ２を採用することで、電源装置の組立性等の機能を向上させることができる。

【0027】

以上の構成のセパレータ２Ａは、断熱部材２４Ａの形状には特に制限はなく、必要とされる断熱性能に応じて、厚さや形状、配置位置などを自由に選択することができる。つまり、セパレータ２Ａを、成形性の高い樹脂で形成される部分と、断熱性能を確保するための部分に分けることで、断熱部材として、成形性の低い断熱部材であっても採用することができるようになっている。上述の断熱部材は、成形性が低くシート状以外の形状に成形することが困難であるが、セパレータ２Ａの構成であれば、このような断熱部材を利用することができるようになる。

【0028】

（セパレータ２Ｂ）
図５および図６は、図１のセパレータ２の一例を示すための斜視図である。図５および図６に示すセパレータ２Ｂは、成形性の高い樹脂で成形される挾着プレート部２３Ｂと、挾着プレート部２３Ｂの内部に配置される断熱部材２４Ｂと、を備えている。断熱部材２４Ｂは、上述の断熱部材を用いることが好ましい。挾着プレート部２３Ｂは、当接部２１と薄肉部２２とを有している。セパレータ２Ｂは、成形性の高い樹脂で挾着プレート部２３Ｂを成形することで、薄肉部２２による溶接部１８の押圧を防止できるようになっている。また、図５および図６に示すように、必要に応じて、挾着プレート部２３Ｂの周縁から隣接する電池セル１に向かって突出する周壁２７を設けても良い。

【0029】

具体的には、セパレータ２Ｂは、断熱部材２４Ｂが、挾着プレート部２３Ｂの内部に位置するように、断熱部材２４Ｂが成形性の高い樹脂でインサート成形されている。なお、使用する断熱部材の特性によるが、断熱部材２４Ｂの表面は、樹脂の浸透を防止するためのフィルムで覆われていることが好ましい。複数の細孔を有する断熱部材には、細孔内の空気層により断熱を実現しているものがある。このような断熱部材の場合、細孔内に樹脂が充填されてしまうと著しく断熱性能が低下するおそれがある。フィルムで覆われている断熱部材２４Ｂをインサート成形することで、フィルムにより、樹脂の浸透が抑制され、断熱性能の低下を抑制することができる。なお、細孔内に樹脂が充填されるおそれがない断熱部材の場合には、必ずしもフィルムで覆う必要はない。

【0030】

以上の構成のセパレータ２Ｂは、断熱部材２４Ｂが成形性の高い樹脂で覆われる構成となるため、断熱部材２４Ｂの形状には特に制限はなく、必要とされる断熱性能に応じて、厚さや形状を選択することができる。

【0031】

（セパレータ２Ｃ）
図７は、図１のセパレータ２の一例を示すための斜視図である。図７に示すセパレータ２Ｃは、熱可塑性樹脂を添加して成形される断熱部材２４Ｃを含んでいる。断熱部材２４Ｃは、上述の断熱部材を用いることが好ましい。熱可塑性樹脂を含む断熱部材２４Ｃは、断熱部材２４Ｃを加熱した状態で、プレス成形することで、当接部２１および薄肉部２２を有する板状に成形することができる。具体的には、シート状の断熱部材２４Ｃを部分的にプレス成形することで、薄肉部２２および当接部２１を有するセパレータ２Ｃを成形することができる。このように成形されたセパレータ２Ｃは、プレス成形された部分が薄肉部２２に相当する部分である。セパレータ２Ｃは、以上の構成により、薄肉部２２による溶接部１８の押圧を防止できるようになっている。

【0032】

なお、シート状の断熱部材２４Ｃを部分的に異なる厚さとなるようにプレスすることでセパレータ２Ｃを成形することもできる。この構成の場合、当接部２１と薄肉部２２の圧縮率が異なるようになっている。熱可塑性樹脂を含む断熱部材２４Ｃは、加熱圧縮されることで剛性が向上する。

【0033】

以上の構成のセパレータ２Ｃは、シート状の断熱部材を用いて、当接部２１および薄肉部２２を有するセパレータを成形することができる。この構成のセパレータは、比較的単純な形状のセパレータに好適である。

【0034】

（セパレータ２Ｄ）
図８は、図１のセパレータ２の一例を示すための斜視図である。図８に示すセパレータ２Ｄは、複数のシート状の断熱部材２４Ｄからなる。具体的には、セパレータ２Ｄは、寸法の異なる複数の断熱部材２４Ｄを貼りあわせることで形成される。セパレータ２Ｄを構成する複数の断熱部材２４Ｄは、隣接する電池セルの外装缶の幅広面より小さい面積を有する第一のシート２５Ｄと、第一のシート２５Ｄより面積が大きい第二のシート２６Ｄを含んでいる。第一のシート２５Ｄおよび第二のシート２６Ｄの間には、接着層が介在しており、第一のシート２５Ｄと第二のシート２６Ｄとが接合されている。なお、接着層の構成は、どのような構成でもよく、接着剤や両面テープ等、さまざまなものが利用できる。第一のシート２５Ｄは、第二のシートの中央に配置されている。以上の構成により、薄肉部２２および当接部２１を有するセパレータ２Ｄを成形することができ、薄肉部２２による溶接部１８の押圧を防止できるようになっている。

【0035】

なお、第一のシート２５Ｄを複数枚貼り合わせることで、薄肉部２２と電池セル１の間の隙間の大きさを調整することができる。そのため、以上の構成のセパレータ２Ｄは、厚く成形することが難しい断熱部材を用いて、セパレータを成形する場合に好適である。

【0036】

（第二実施形態）
図９は、本発明の第二実施形態の電源装置２００を示す斜視図である。なお、以下の説明において、第一実施形態と同様の構成要素については、同一の符号を附し、説明を省略する。図９に示すように第二実施形態の電源装置２００は、セパレータ２と電池セル１との間に冷却隙間４が形成されるように構成されている。電池セル１は、高温になると劣化が促進されるため、電池セル１を冷却することで、電池の劣化を抑制できるように構成されている。なお、図９に例示されるように、バインドバー３４は、セパレータ２と電池セル１との間に冷却隙間４に冷却風を導入できるような形状とすることが好ましい。具体的には、図９に例示される電源装置２００では、一方の側面に一対のバインドバー３４が設けられており、一対のバインドバー３４の間に冷却隙間４の流入口が臨むように構成されている。

【0037】

（セパレータ２Ｅ）
図１０および図１１は、図９のセパレータ２の一例を示すための斜視図である。図１０および図１１に示すセパレータ２Ｅは、成形性の高い樹脂で成形される挾着プレート部２３Ｅと、挾着プレート部２３Ｅの表面に配置される断熱部材２４Ｅと、を備えている。断熱部材２４Ｅは、上述の断熱部材を用いることが好ましい。挾着プレート部２３Ｅは、当接部２１と、薄肉部２２と、複数条のリブ２８を含んでおり、挾着プレート部２３Ｅの一方の面に当接部２１が形成され、挾着プレート部２３Ｅの他方の面に複数条のリブ２８が形成されている。複数条のリブ２８は、隣接する電池セルの外装缶と当接することで、隣接するリブ２８の間に冷却隙間４を形成する。冷却隙間４に強制送風される空気などの冷却用の気体が、セパレータ２Ｅの冷却隙間４を流れることにより電池セル１を冷却することができる。

【0038】

セパレータ２Ｅは、断熱部材２４Ｅが挾着プレート部２３Ｅの当接部２１が形成される面に配置されている。断熱部材２４Ｅは、柔軟性の高い断熱部材が好ましい。柔軟性が高い断熱部材は、挾着プレート部２３Ｅの当接部２１により押圧され、間接的に電池セル１の外装缶１２の幅広面を押圧する。この構成によると、断熱部材２４Ｅが挾着プレート部２３Ｅの当接部２１より大きい場合であっても、断熱部材２４Ｅが変形することで、溶接部１８に負荷がかかることを抑制できる。なお、比較的剛性の高い断熱部材２４Ｅを採用する場合には、断熱部材２４Ｅの面積を当接部２１より小さくするか、当接部２１を断熱部材２４Ｅで形成することが好ましい。

【0039】

（セパレータ２Ｆ）
図１２および図１３は、図９のセパレータ２の一例を示すための斜視図である。図１２および図１３に示すセパレータ２Ｆは、成形性の高い樹脂で成形される挾着プレート部２３Ｆと、挾着プレート部２３Ｆの表面に配置される断熱部材２４Ｆと、を備えている。断熱部材２４Ｆは、上述の断熱部材を用いることが好ましい。挾着プレート部２３Ｆは、当接部２１と、薄肉部２２と、複数条のリブ２８を含んでおり、挾着プレート部２３Ｆの一方の面に当接部２１が形成され、挾着プレート部２３Ｆの他方の面に複数条のリブ２８が形成されている。

【0040】

セパレータ２Ｆは、断熱部材２４Ｆが挾着プレート部２３Ｆの複数条のリブ２８が形成される面に配置されている。この構成のセパレータを用いる電源装置は、リブ２８による外装缶の局所的な変形を抑制する効果が期待できる。冷却隙間を有するセパレータの場合、冷却隙間を区画するためのリブが必要になる。そのため、挾着プレート部２３Ｆのリブ２８が形成される面と外装缶との接触面積は、挾着プレート部２３Ｆの当接部２１と外装缶との接触面積より小さくなる。そのため、リブ２８が当接している外装缶は、当接部が当接している外装缶と比べて、応力が集中するおそれがある。図１１および図１２に示すセパレータを備える実施形態では、リブ２８は、外装缶１２に対して間接的に接触するので、応力を分散することができる。

【0041】

以上の構成によると、拘束部材を介して一対のエンドプレート３２を所定の寸法に固定して、その間に積層される電池セル１を圧縮状態に固定され、電池セルの膨張を抑制することができるようになっている。そのため、一対のエンドプレート３２の間に配置されている部材同士の当接部分に応力が集中する。上述の実施形態の構成では、隣接する電池セル１の間に配置されるセパレータ２は、隣接する電池セルの外装缶の開口部と封口体とが溶接された溶接部１８と対向する位置に薄肉部２２が設けられるようになっているため、溶接部１８に負荷がかかることを抑制できる。つまり、本発明の実施形態の電源装置は、隣接する電池セルの伝熱を抑制するとともに、電池セルの溶接部に応力が集中することを抑制できるようになっている。

【0042】

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各々の構成要素や各々の処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

【符号の説明】

【0043】

１００、２００…電源装置、１…電池セル、１２…外装缶、１４…封口体、１６…電極端子、１８…溶接部、２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ、２Ｆ…セパレータ、２１…当接部、２２…薄肉部、２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｅ、２３Ｆ…挾着プレート部、２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄ、２４Ｅ、２４Ｆ…断熱部材、２５Ｄ…第一のシート、２６Ｄ…第二のシート、２７…周壁、２８…リブ、３…拘束部材、３２…エンドプレート、３４…バインドバー、３６…止ネジ、
４…冷却隙間。

【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】