特許 7503749 緩衝部材および蓄電モジュール

(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】2024-06-13

(45)【発行日】2024-06-21

(54)【発明の名称】緩衝部材および蓄電モジュール

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/289 20210101AFI20240614BHJP

   H01M 50/209 20210101ALI20240614BHJP

   H01M 50/291 20210101ALI20240614BHJP

   H01M 50/293 20210101ALI20240614BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20240614BHJP

   H01M 10/6554 20140101ALI20240614BHJP

   H01M 10/647 20140101ALI20240614BHJP

   H01M 10/625 20140101ALI20240614BHJP

【ＦＩ】

H01M50/289

H01M50/209

H01M50/291

H01M50/293

H01M10/613

H01M10/6554

H01M10/647

H01M10/625

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2021535318

(86)(22)【出願日】2020-07-27

(86)【国際出願番号】 JP2020028643

(87)【国際公開番号】W WO2021020326

(87)【国際公開日】2021-02-04

【審査請求日】2023-05-12

(31)【優先権主張番号】P 2019140642

(32)【優先日】2019-07-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(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】藤田 悟朗

(72)【発明者】

【氏名】乗峯 笙汰

(72)【発明者】

【氏名】小村 哲司

(72)【発明者】

【氏名】田嶋 光俊

(72)【発明者】

【氏名】粂 信吾

【審査官】冨士 美香

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－１２４０３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０６４９７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０８０４５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／２０

Ｈ０１Ｍ １０／６１３

Ｈ０１Ｍ １０／６５５４

Ｈ０１Ｍ １０／６４７

Ｈ０１Ｍ １０／６２５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも１つの蓄電装置と、
前記蓄電装置とともに第１方向に配列される緩衝部材と、を備え、
前記緩衝部材は、
前記蓄電装置から第１方向に荷重を受ける、所定の硬さを有する硬質部および前記硬質部よりも柔らかい軟質部を有し、
前記硬質部は、所定以上の前記荷重を受けて形状が変化し、
前記緩衝部材は、前記荷重を前記硬質部により受ける第１状態から、前記硬質部の形状が変化することで、前記荷重を前記軟質部により受ける第２状態に移行することを特徴とする、
蓄電モジュール。

【請求項2】

第１方向における前記硬質部および前記軟質部の寸法は、前記第１状態では前記硬質部の方が前記軟質部よりも大きく、前記第２状態では前記軟質部の方が前記硬質部よりも大きい、
請求項１に記載の蓄電モジュール。

【請求項3】

前記硬質部は、所定以上の前記荷重を受けて破断または塑性変形する脆弱部を有し、
前記脆弱部が破断または塑性変形することで、前記第２状態に移行する、
請求項１または２に記載の蓄電モジュール。

【請求項4】

前記蓄電モジュールは、隣接する第１蓄電装置および第２蓄電装置を備え、
前記破断または塑性変形する前の前記硬質部は、
前記第１蓄電装置および前記第２蓄電装置のうち前記第１蓄電装置側に位置して前記第２蓄電装置から離間する第１部分と、
前記第１部分よりも前記第２蓄電装置側に位置して前記第１蓄電装置から離間する第２部分と、を有し、
前記脆弱部は、前記第１部分および前記第２部分を連結するとともに前記第１部分および前記第２部分よりも強度の低い第１脆弱部を含み、
前記硬質部は、前記第１脆弱部が破断または塑性変形することで前記第１方向に縮む、
請求項３に記載の蓄電モジュール。

【請求項5】

前記破断または塑性変形する前の前記硬質部は、前記第２部分よりも前記第２蓄電装置側に位置して前記第１蓄電装置から離間する第３部分を有し、
前記脆弱部は、前記第２部分および前記第３部分を連結するとともに前記第２部分および前記第３部分よりも強度の低い第２脆弱部を含み、
前記第１脆弱部および前記第２脆弱部は、一方が他方よりも強度が低く、
前記硬質部は、強度が低い脆弱部が破断または塑性変形した後に強度の高い脆弱部が破断または塑性変形することで二段階に縮む、
請求項４に記載の蓄電モジュール。

【請求項6】

前記硬質部は、中空の突起部を有し、前記突起部の頂部と基底部とが第１方向に並ぶように配置され、所定以上の前記荷重を受けると前記頂部が前記突起部の中空部に落ち込んで形状の一部が反転する、
請求項１または２に記載の蓄電モジュール。

【請求項7】

前記硬質部は、絶縁性を有し、蓄電装置と外部とを絶縁するセパレータに設けられて前記セパレータの一部を構成する、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の蓄電モジュール。

【請求項8】

前記硬質部は、前記第１方向から見て前記蓄電装置が備える電極体と重なるように配置される、
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の蓄電モジュール。

【請求項9】

前記軟質部は、シート体であって、前記第１方向に前記シート体を貫通する少なくとも１つの貫通孔を有し、
前記硬質部は、前記貫通孔に挿通されるとともに、前記第１方向において前記軟質部から突出する、
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の蓄電モジュール。

【請求項10】

前記硬質部は、前記貫通孔の内周面の少なくとも一部から離間する、
請求項９に記載の蓄電モジュール。

【請求項11】

前記軟質部は、前記第１方向において前記硬質部と前記蓄電装置との間に介在しない、
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の蓄電モジュール。

【請求項12】

前記第１方向と垂直な方向における寸法について、前記硬質部の第２蓄電装置側の部分
の寸法は第１蓄電装置側の部分の寸法より小さい、
請求項４または５に記載の蓄電モジュール。

【請求項13】

少なくとも１つの蓄電装置とともに第１方向に配列される緩衝部材であって、
前記蓄電装置から第１方向に荷重を受ける、所定の硬さを有する硬質部および前記硬質部よりも柔らかい軟質部を備え、
前記硬質部は、所定以上の前記荷重を受けて形状が変化し、
前記緩衝部材は、前記荷重を前記硬質部により受ける第１状態から、前記硬質部の形状が変化することで、前記荷重を前記軟質部により受ける第２状態に移行することを特徴とする、
緩衝部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、緩衝部材および蓄電モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば車両用等の、高い出力電圧が要求される電源として、複数個の蓄電装置（例えば電池）が直列接続された蓄電モジュールが知られている。一般に蓄電モジュールは、複数の蓄電装置と、隣接する蓄電装置間に配置される複数のセパレータと、蓄電装置の配列方向における両端に配置される一対のエンドプレートと、一対のエンドプレート間に掛け渡されて複数の蓄電装置を配列方向に拘束するバインドバーと、を備えていた。

【0003】

一般に蓄電装置は、充放電にともなって膨張と収縮とを繰り返す。このため、従来の蓄電モジュールでは、エンドプレートおよびバインドバーでこの膨張を押さえ込んでいた。このような構造では、蓄電装置が大きく膨張するとバインドバーに荷重がかかり、破損を招くおそれがあった。これに対し、特許文献１には、電池を挟むように設けられた電池ホルダとエンドプレートとの間に弾性部材（緩衝部材）が設けられた蓄電モジュールが開示されている。この蓄電モジュールでは、電池が膨張すると弾性部材が弾性変形し、これにより電池の膨張による荷重を弾性部材で吸収していた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００９－８１０５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

近年、蓄電モジュールのさらなる高容量化が求められており、この要求を満たすために蓄電装置の高容量化が進んでいる。蓄電装置が高容量化すると、蓄電装置の膨張量が増大し得る。このため、緩衝部材に求められる膨張の吸収量も増大する。一方で、蓄電装置間の電気的接続の保持や、外部からの衝撃等による蓄電装置の飛び出しを防止するために、緩衝部材は、蓄電装置の膨張を吸収しつつ蓄電装置の位置を固定する必要がある。

【0006】

また、一般に蓄電装置は、使用期間の経過にともない膨張量が増大する。つまり、蓄電装置は、寿命初期と寿命末期とで膨張量が変化する。したがって、蓄電モジュールに用いられる緩衝部材には、寿命末期では蓄電装置の大きな膨張を吸収することができ、蓄電装置の膨張量が小さい寿命初期では蓄電装置を高精度に位置決めできることが求められる。

【0007】

弾性部材により蓄電装置の膨張を吸収する従来の蓄電モジュールでは、弾性部材の材質が単一であるため、蓄電装置の膨張吸収と位置決めとを両立することが困難であった。蓄電装置の膨張吸収と位置決めとの両立は、蓄電モジュールの信頼性の向上につながるため実現が望まれる。

【0008】

本開示はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、蓄電モジュールの信頼性を高めるための技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本開示のある態様は、蓄電モジュールである。この蓄電モジュールは、少なくとも１つの蓄電装置と、蓄電装置とともに第１方向に配列される緩衝部材と、を備える。緩衝部材は、蓄電装置から第１方向に荷重を受ける、所定の硬さを有する硬質部および硬質部よりも柔らかい軟質部を有し、硬質部は、所定以上の荷重を受けて形状が変化し、緩衝部材は、荷重を硬質部により受ける第１状態から、硬質部の形状が変化することで、荷重を軟質部により受ける第２状態に移行する。

【0010】

本開示の他の態様は、少なくとも１つの蓄電装置とともに第１方向に配列される緩衝部材である。この緩衝部材は、蓄電装置から第１方向に荷重を受ける、所定の硬さを有する硬質部および硬質部よりも柔らかい軟質部を備え、硬質部は、所定以上の荷重を受けて形状が変化し、緩衝部材は、荷重を硬質部により受ける第１状態から、硬質部の形状が変化することで、荷重を軟質部により受ける第２状態に移行する。

【0011】

以上の構成要素の任意の組合せ、本開示の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本開示の態様として有効である。

【発明の効果】

【0012】

本開示によれば、蓄電モジュールの信頼性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施の形態に係る蓄電モジュールの斜視図である。

【図2】蓄電モジュールの分解斜視図である。

【図3】各蓄電装置が膨張する様子を模式的に示す断面図である。

【図4】図４（Ａ）は、実施の形態１に係る緩衝部材が備える硬質部の正面図である。図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＡ－Ａ線に沿った断面図である。

【図5】図５（Ａ）は、緩衝部材が備える軟質部の正面図である。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＢ－Ｂ線に沿った断面図である。

【図6】隣接する２つの蓄電装置に挟まれた状態にある緩衝部材の断面図である。

【図7】図７（Ａ）～図７（Ｃ）は、蓄電装置から荷重を受けて緩衝部材の形状が変化する様子を模式的に示す断面図である。

【図8】図８（Ａ）は、硬質部が図７（Ａ）に示す状態にあるときの緩衝部材における圧縮荷重と圧縮率との関係を示す図である。図８（Ｂ）は、硬質部が図７（Ｂ）に示す状態にあるときの緩衝部材における圧縮荷重と圧縮率との関係を示す図である。図８（Ｃ）は、硬質部が図７（Ｃ）に示す状態にあるときの緩衝部材における圧縮荷重と圧縮率との関係を示す図である。

【図9】第１状態および第２状態を通した緩衝部材の圧縮荷重と圧縮率との関係を示す図である。

【図10】図１０（Ａ）は、実施の形態２に係る緩衝部材が備える硬質部の正面図である。図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）のＣ－Ｃ線に沿った断面図である。図１０（Ｃ）は、緩衝部材が備える軟質部の正面図である。図１０（Ｄ）は、図１０（Ｃ）のＤ－Ｄ線に沿った断面図である。

【図11】隣接する２つの蓄電装置に挟まれた状態にある緩衝部材の断面図である。

【図12】図１２（Ａ）～図１２（Ｄ）は、蓄電装置から荷重を受けて緩衝部材の形状が変化する様子を模式的に示す断面図である。

【図13】隣接する２つの蓄電装置に挟まれた状態にある実施の形態３に係る緩衝部材の断面図である。

【図14】図１４（Ａ）～図１４（Ｃ）は、蓄電装置から荷重を受けて緩衝部材の形状が変化する様子を模式的に示す断面図である。

【図15】隣接する２つの蓄電装置に挟まれた状態にある実施の形態４に係る緩衝部材の断面図である。

【図16】図１６（Ａ）～図１６（Ｃ）は、蓄電装置から荷重を受けて緩衝部材の形状が変化する様子を模式的に示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本開示を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。実施の形態は、本開示を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも本開示の本質的なものであるとは限らない。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図に示す各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。また、本明細書または請求項中に「第１」、「第２」等の用語が用いられる場合には、特に言及がない限りこの用語はいかなる順序や重要度を表すものでもなく、ある構成と他の構成とを区別するためのものである。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。

【0015】

（実施の形態１）
図１は、実施の形態に係る蓄電モジュールの斜視図である。図２は、蓄電モジュールの分解斜視図である。図２では、緩衝部材４０（図６参照）の図示を省略している。蓄電モジュール１は、一例として電池積層体２と、一対の拘束部材６と、冷却板８と、を備える。電池積層体２は、複数の蓄電装置１０と、複数のセパレータ１２と、一対のエンドプレート４と、を有する。

【0016】

各蓄電装置１０は、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル－水素電池、ニッケル－カドミウム電池等の充電可能な二次電池や、電気二重層キャパシタなどのキャパシタである。蓄電装置１０は、いわゆる角形電池であり、扁平な直方体形状の外装缶１４を有する。外装缶１４は一面に略長方形状の開口を有し、この開口を介して外装缶１４に正極、負極および多孔質セパレータを含む電極体３８（図３参照）や電解液等が収容される。外装缶１４は、シュリンクチューブ等の図示しない絶縁フィルムで被覆される。外装缶１４の表面を絶縁フィルムで被覆することで、隣り合う蓄電装置１０間の短絡と、蓄電装置１０とエンドプレート４、拘束部材６および冷却板８のそれぞれとの間の短絡とを抑制することができる。外装缶１４の開口には、開口を塞いで外装缶１４を封止する封口板１６が設けられる。

【0017】

封口板１６には、長手方向の一端寄りに電極体３８の正極と電気的に接続される出力端子１８が設けられ、他端寄りに電極体３８の負極と電気的に接続される出力端子１８が設けられる。以下では適宜、正極に接続される出力端子１８を正極端子１８ａと称し、負極に接続される出力端子１８を負極端子１８ｂと称する。また、出力端子１８の極性を区別する必要がない場合、正極端子１８ａと負極端子１８ｂとをまとめて出力端子１８と称する。外装缶１４および封口板１６は導電体であり、例えばアルミニウム、鉄、ステンレス等の金属で構成される。封口板１６と外装缶１４とは、例えばレーザー、摩擦攪拌接合、ろう接等で接合される。

【0018】

外装缶１４は、封口板１６と対向する底面を有する。また、外装缶１４は、開口および底面をつなぐ４つの側面を有する。４つの側面のうち２つは、開口の対向する２つの長辺に接続される一対の長側面である。各長側面は、外装缶１４が有する面のうち面積の最も大きい面、すなわち主表面である。２つの長側面を除いた残り２つの側面は、外装缶１４の開口および底面の短辺と接続される一対の短側面である。

【0019】

本実施の形態の説明では、便宜上、封口板１６が設けられる側の面を蓄電装置１０の上面とする。また、外装缶１４の底面を蓄電装置１０の底面とし、外装缶１４の長側面を蓄電装置１０の長側面とし、外装缶１４の短側面を蓄電装置１０の短側面とする。また、蓄電モジュール１において、蓄電装置１０の上面側の面を蓄電モジュール１の上面とし、蓄電装置１０の底面側の面を蓄電モジュール１の底面とし、蓄電装置１０の短側面側の面を蓄電モジュール１の側面とする。また、蓄電モジュール１の上面側を鉛直方向上方とし、蓄電モジュール１の底面側を鉛直方向下方とする。これらの方向および位置は、便宜上規定したものである。したがって、例えば、本開示において上面と規定された部分は、底面と規定された部分よりも必ず上方に位置することを意味するものではない。よって、封口板１６は、外装缶１４の底面よりも上方に位置するとは限らない。

【0020】

封口板１６には、一対の出力端子１８の間に安全弁（図示せず）が設けられる。安全弁は、外装缶１４の内圧が所定値以上に上昇した際に開弁して、外装缶１４の内部のガスを放出できるように構成される。安全弁は、例えば、封口板１６の一部に設けられる他部よりも厚さが薄い薄肉部と、この薄肉部の表面に形成される線状の溝とで構成される。この構成では、外装缶１４の内圧が上昇すると、溝を起点に薄肉部が裂けることで安全弁が開弁する。

【0021】

複数の蓄電装置１０は、隣り合う蓄電装置１０の長側面どうしが対向するようにして所定の間隔で並設される。本実施の形態では、複数の蓄電装置１０が並ぶ方向を第１方向Ｘとする。また、各蓄電装置１０の出力端子１８は、互いに同じ方向を向くように配置される。本実施の形態では、各蓄電装置１０の出力端子１８は、便宜上、鉛直方向上方を向くように配置されている。なお、各蓄電装置１０の出力端子１８は、異なる方向を向くように配置されてもよい。

【0022】

隣接する２つの蓄電装置１０は、一方の蓄電装置１０の正極端子１８ａと他方の蓄電装置１０の負極端子１８ｂとが隣り合うように配列（積層）される。正極端子１８ａと負極端子１８ｂとは、バスバー（図示せず）を介して直列接続される。なお、隣接する複数個の蓄電装置１０における同極性の出力端子１８どうしをバスバーで並列接続して蓄電装置ブロックを形成し、蓄電装置ブロックどうしを直列接続してもよい。

【0023】

セパレータ１２は、絶縁スペーサとも呼ばれ、隣接する２つの蓄電装置１０の間に配置されて、当該２つの蓄電装置１０間を電気的に絶縁する。セパレータ１２は、例えば絶縁性を有する樹脂で構成される。セパレータ１２を構成する樹脂としては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ノリル（登録商標）樹脂（変性ＰＰＥ）等の熱可塑性樹脂が例示される。複数の蓄電装置１０と複数のセパレータ１２とは、交互に積層される。また、セパレータ１２は、蓄電装置１０とエンドプレート４との間にも配置される。

【0024】

セパレータ１２は、平面部２０と、壁部２２と、を有する。平面部２０は、隣接する２つの蓄電装置１０の対向する長側面間に介在する。これにより、隣り合う蓄電装置１０の外装缶１４どうしがより確実に絶縁される。

【0025】

壁部２２は、平面部２０の周縁部から蓄電装置１０が並ぶ第１方向Ｘに延び、蓄電装置１０の上面の一部、側面、および底面の一部を覆う。これにより、隣り合う蓄電装置１０間、あるいは蓄電装置１０とエンドプレート４との間の沿面距離を確保することができる。また、蓄電装置１０の外装缶１４と、拘束部材６とがより確実に絶縁される。また、出力端子１８が並ぶ第２方向Ｙや、蓄電装置１０の上面と底面とが並ぶ第３方向Ｚにおける蓄電装置１０の位置を規制あるいは固定することができる。第１方向Ｘ、第２方向Ｙおよび第３方向Ｚは、互いに直交する方向である。

【0026】

壁部２２は、蓄電装置１０の底面が露出するよう切り欠き２４を有する。切り欠き２４を設けることで、蓄電装置１０と冷却板８との間の熱的な接続がセパレータ１２によって阻害されることを回避することができる。また、セパレータ１２は、第２方向Ｙにおける両端部に、上方を向く付勢受け部２６を有する。

【0027】

並設された複数の蓄電装置１０および複数のセパレータ１２は、一対のエンドプレート４で第１方向Ｘに挟まれる。一対のエンドプレート４と第１方向Ｘにおける両端に配置する蓄電装置１０との間には、セパレータ１２が配置される。これにより、蓄電装置１０の外装缶１４と、エンドプレート４とがより確実に絶縁される。エンドプレート４は、例えば金属板からなる。エンドプレート４には、エンドプレート４を第１方向Ｘに貫通し、締結ねじ２８が螺合するねじ穴４ａが設けられる。

【0028】

一対の拘束部材６は、バインドバーとも呼ばれ、第１方向Ｘを長手方向とする長尺状の部材である。一対の拘束部材６は、第２方向Ｙにおいて互いに向かい合うように配列される。一対の拘束部材６の間には、電池積層体２が介在する。各拘束部材６は、本体部３０と、支持部３２と、複数の付勢部３４と、一対の固定部３６とを備える。

【0029】

本体部３０は、第１方向Ｘに延在する矩形状の部分である。本体部３０は、各蓄電装置１０の側面に対して平行に延在する。支持部３２は、第１方向Ｘに延在するとともに、本体部３０の下端から第２方向Ｙに突出する。支持部３２は、第１方向Ｘに連続する板状体であり、電池積層体２を支持する。

【0030】

複数の付勢部３４は、本体部３０の上端に接続され、第２方向Ｙに突出する。支持部３２と各付勢部３４とは、第３方向Ｚにおいて対向する。また、複数の付勢部３４は、所定の間隔をあけて第１方向Ｘに配列される。各付勢部３４は、各蓄電装置１０に対応して配置される。各付勢部３４は板ばね状であり、各蓄電装置１０を支持部３２に向けて付勢する。

【0031】

一対の固定部３６は、第１方向Ｘにおける本体部３０の両端部から第２方向Ｙに突出する板状体である。一対の固定部３６は、第１方向Ｘにおいて対向する。各固定部３６には、締結ねじ２８が挿通される貫通孔３６ａが設けられる。一対の固定部３６により、拘束部材６は電池積層体２に固定される。

【0032】

冷却板８は、複数の蓄電装置１０を冷却するための機構である。冷却板８は、金属等の熱伝導性を有する材料で構成される。電池積層体２は、一対の拘束部材６で拘束された状態で冷却板８の主表面上に載置され、支持部３２の貫通孔３２ａと冷却板８の貫通孔８ａとにねじ等の締結部材（図示せず）が挿通されることで、冷却板８に固定される。各蓄電装置１０は、冷却板８との間で熱交換することで冷却される。冷却板８には、冷媒が内部を流通する冷媒管（図示せず）が設けられてもよい。

【0033】

蓄電モジュール１は、例えば以下のようにして組み立てられる。すなわち、複数の蓄電装置１０と複数のセパレータ１２とが交互に配列され、一対のエンドプレート４で第１方向Ｘに挟まれることで、電池積層体２が形成される。電池積層体２は、一対の拘束部材６で第２方向Ｙに挟まれる。各拘束部材６は、貫通孔３６ａがエンドプレート４のねじ穴４ａと重なるように位置合わせされる。この状態で、締結ねじ２８が貫通孔３６ａに挿通され、またねじ穴４ａに螺合される。このように、一対の拘束部材６が一対のエンドプレート４に係合されることで、複数の蓄電装置１０が拘束される。電池積層体２は、第１方向Ｘに所定の圧力がかけられた状態で拘束部材６により締結される。

【0034】

各蓄電装置１０は、拘束部材６によって第１方向Ｘに締め付けられることで、第１方向Ｘの位置決めがなされる。また、各蓄電装置１０は、底面が支持部３２によって支持される。各蓄電装置１０の底面と支持部３２との間にはセパレータ１２の壁部２２が介在する。また、各蓄電装置１０に対応する付勢受け部２６には、付勢部３４が当接する。各付勢部３４は、付勢受け部２６を介して各蓄電装置１０を支持部３２に向けて付勢する。すなわち、支持部３２と複数の付勢部３４とにより、各蓄電装置１０が第３方向Ｚに挟み込まれる。この結果、各蓄電装置１０の第３方向Ｚの位置決めがなされる。

【0035】

一例として、これらの位置決めが完了した後に、各蓄電装置１０の出力端子１８にバスバーが取り付けられて、複数の蓄電装置１０の出力端子１８どうしが電気的に接続される。例えばバスバーは、溶接により出力端子１８に固定される。その後、電池積層体２の上面は、カバー部材（図示せず）で覆われる。カバー部材により、蓄電装置１０の出力端子１８、バスバー、安全弁等への結露水や塵埃等の接触が防止される。カバー部材は、例えば絶縁性を有する樹脂からなり、ネジや周知の係止機構を含む周知の固定構造（図示せず）により、電池積層体２の上面に固定することができる。

【0036】

拘束部材６およびカバー部材が取り付けられた電池積層体２は、冷却板８に載置され、貫通孔８ａおよび貫通孔３２ａに締結部材が挿通されることで冷却板８に固定される。以上の工程により、蓄電モジュール１が得られる。なお、電池積層体２を冷却板８に設置した上で、電池積層体２と冷却板８とをまとめて拘束部材６により固定して蓄電モジュール１を製造してもよい。この場合、冷却板８は一対の拘束部材６の内側に配置される。

【0037】

図３は、各蓄電装置１０が膨張する様子を模式的に示す断面図である。図３では、蓄電装置１０の個数を間引いて図示している。また、蓄電装置１０の内部構造およびセパレータ１２の図示を簡略化している。図３に示すように、各蓄電装置１０の内部には電極体３８が収容される。蓄電装置１０は、充放電にともなって外装缶１４が膨張と収縮とを繰り返す。外装缶１４の膨張は、主に電極体３８の膨張によって引き起こされる。各蓄電装置１０の外装缶１４が膨張すると、電池積層体２には第１方向Ｘの外側へ向かう荷重Ｇ１が発生する。一方、電池積層体２には、拘束部材６によって荷重Ｇ１に対応する荷重Ｇ２がかけられる。これにより、各蓄電装置１０の膨張が押さえ込まれる。

【0038】

このような構造では、蓄電装置１０が膨張すると拘束部材６に荷重がかかる。近年は蓄電装置１０の高容量化にともなって蓄電装置１０の膨張量が増大する傾向にあるため、拘束部材６にかかる荷重も増大してきている。拘束部材６にかかる荷重が過剰になれば、拘束部材６が破損するおそれがある。破損を防ぐために拘束部材６の強度を高めようとすると、拘束部材６ひいては蓄電モジュール１の大型化やコスト増につながり得る。また、拘束部材６で蓄電装置１０の膨張を押さえ込むと、電極体３８（特に多孔質セパレータ）が過度に押圧されて、蓄電装置１０の性能の低下や短寿命化を招き得る。

【0039】

拘束部材６による蓄電装置１０の拘束を緩めれば、拘束部材６にかかる荷重を低減することができる。しかしながら、蓄電モジュール１内での位置決めのためには、各蓄電装置１０にある程度の荷重をかける必要がある。このため、蓄電装置１０の拘束を単純に緩めることはできない。さらに、一般に蓄電装置１０は、寿命初期から寿命末期にかけて膨張量が徐々に増大する。したがって、蓄電装置１０の寿命初期と寿命末期とで、蓄電装置１０にかけるべき荷重の大きさが変化する。

【0040】

これに対し、本実施の形態に係る蓄電モジュール１は、複数の蓄電装置１０とともに第１方向Ｘに配列される緩衝部材４０を備える。図４（Ａ）は、実施の形態１に係る緩衝部材４０が備える硬質部の正面図である。図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＡ－Ａ線に沿った断面図である。図５（Ａ）は、緩衝部材４０が備える軟質部の正面図である。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＢ－Ｂ線に沿った断面図である。図６は、隣接する２つの蓄電装置１０に挟まれた状態にある緩衝部材４０の断面図である。なお、図４（Ａ）および図４（Ｂ）では、壁部２２の図示を省略している。

【0041】

緩衝部材４０は、蓄電装置１０とともに配列されて、蓄電装置１０から第１方向Ｘに荷重を受ける部材である。図６には、隣接する第１蓄電装置１０ａおよび第２蓄電装置１０ｂの間に配置される緩衝部材４０を図示している。緩衝部材４０は、所定の硬さを有する硬質部４２と、硬質部４２よりも柔らかい軟質部４４と、を備える。

【0042】

硬質部４２は、所定以上の荷重を受けて形状が変化する。緩衝部材４０は、硬質部４２の形状が変化することで、荷重を硬質部４２により受ける第１状態から、荷重を軟質部４４により受ける第２状態に移行する。つまり、硬質部４２および軟質部４４は、それぞれ異なるタイミングで蓄電装置１０から第１方向Ｘに荷重を受ける。本実施の形態の硬質部４２は、自身の形状を変化させるための構造として、所定以上の荷重を受けて破断または塑性変形する脆弱部４６を有する。したがって、緩衝部材４０は、脆弱部４６が破断または塑性変形することで、第１状態から第２状態に移行する。

【0043】

硬質部４２は、例えば金属や、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ノリル（登録商標）樹脂（変性ＰＰＥ）等の硬質の樹脂で構成することができる。本実施の形態の硬質部４２は、絶縁性を有し、セパレータ１２に設けられてセパレータ１２の一部を構成する。したがって、硬質部４２は、金属ではなく樹脂で構成される。この場合、硬質部４２は、セパレータ１２と一体成形することができる。

【0044】

硬質部４２は、セパレータ１２の平面部２０に設けられる。本実施の形態のセパレータ１２は、第１方向Ｘに平面部２０を貫通する貫通孔２０ａを有する。硬質部４２は、第１蓄電装置１０ａ側の端部がこの貫通孔２０ａ内に配置されて、脆弱部４６の破断または塑性変形する前の状態において、平面部２０から第２蓄電装置１０ｂの外装缶１４に向けて突出する。

【0045】

本実施の形態の硬質部４２は、第１部分４８、第２部分５０および第３部分５２を有する。また、脆弱部４６には、第１脆弱部５４および第２脆弱部５６が含まれる。第１部分４８～第３部分５２、第１脆弱部５４および第２脆弱部５６は、一体成形されている。

【0046】

脆弱部４６の破断または塑性変形が起こる前の状態で、第１部分４８は、第２部分５０および第３部分５２よりも第１蓄電装置１０ａ側に位置して、第２蓄電装置１０ｂから離間する。第１部分４８は円管状であり、第１蓄電装置１０ａ側の端部が貫通孔２０ａ内に配置される。本実施の形態では、第１部分４８と平面部２０とは一体成形されている。第２部分５０は、第１部分４８よりも第２蓄電装置１０ｂ側に位置して第１蓄電装置１０ａから離間する。第２部分５０は、第１部分４８よりも径の小さい円管状であり、第１方向Ｘから見て第１部分４８の内側に配置される。例えば、第１部分４８と第２部分５０とは、第１方向Ｘから見て中心軸が重なるように配置される。

【0047】

第１部分４８の第２蓄電装置１０ｂ側の端部と、第２部分５０の第１蓄電装置１０ａ側の端部とは、第１脆弱部５４によって連結される。第１脆弱部５４は、第１部分４８および第２部分５０よりも第１方向Ｘの強度が低い部分である。例えば、第１脆弱部５４は、第１部分４８および第２部分５０よりも第１方向Ｘに薄く、第２部分５０よりも径の大きい穴を有する円板状である。第１脆弱部５４は、各蓄電装置１０の外装缶１４の長側面に対して平行に拡がり、第１方向Ｘから見て第１部分４８と第２部分５０との間に位置する。第２部分５０は、第１方向Ｘから見て第１脆弱部５４の穴の内側に配置される。

【0048】

第３部分５２は、第２部分５０よりも第２蓄電装置１０ｂ側に位置して、第１蓄電装置１０ａから離間する。第１方向Ｘにおいて第２部分５０と第２蓄電装置１０ｂとの間には第３部分５２が介在する。このため、第２部分５０は、第１蓄電装置１０ａからだけでなく、第２蓄電装置１０ｂからも離間する。第３部分５２は第２部分５０よりも径の小さい円柱状であり、第１方向Ｘから見て第２部分５０の内側に配置される。例えば、第２部分５０と第３部分５２とは、第１方向Ｘから見て中心軸が重なるように配置される。なお、第３部分５２の形状は円柱状に限定されない。第３部分５２は、第２脆弱部５６より高い剛性を備えれば、第２蓄電装置１０ｂ側の端部が塞がれた筒体や、第１方向Ｘの両端が開放された筒体等であってもよい。

【0049】

第２部分５０の第２蓄電装置１０ｂ側の端部と、第３部分５２の第１蓄電装置１０ａ側の端部とは、第２脆弱部５６によって連結される。第２脆弱部５６は、第２部分５０および第３部分５２よりも第１方向Ｘの強度が低い部分である。例えば、第２脆弱部５６は、第２部分５０および第３部分５２よりも第１方向Ｘに薄く、第３部分５２よりも径の大きい穴を中心に有する円板状である。第２脆弱部５６は、各蓄電装置１０の外装缶１４の長側面に対して平行に拡がり、第１方向Ｘから見て第２部分５０と第３部分５２との間に位置する。第３部分５２は、第１方向Ｘから見て第２脆弱部５６の穴の内側に配置される。

【0050】

第３部分５２、第２部分５０および第１部分４８は、この順に第１方向Ｘと垂直な方向、つまりＹＺ平面方向における寸法が小さくなっている。つまり、第１方向Ｘと垂直な方向における寸法について、硬質部４２の第２蓄電装置１０ｂ側の部分の寸法は第１蓄電装置１０ａ側の部分の寸法より小さい。この構成により、第３部分５２を第２部分５０および第１部分４８よりも軟質部４４から離間させることができる。また、第２部分５０を第１部分４８よりも軟質部４４から離間させることができる。より具体的には、後述する貫通孔５８の内周面から第３部分５２までの距離を当該内周面から第２部分５０までの距離および当該内周面から第１部分４８までの距離よりも長くすることができる。また、当該内周面から第２部分５０までの距離を当該内周面から第１部分４８までの距離よりも長くすることができる。この構成により、硬質部４２の形状が変化した際に、硬質部４２が軟質部４４を押圧する可能性を低減することができる。これにより、第２状態において軟質部４４が圧縮変形する際、硬質部４２によって軟質部４４の変形が阻害されることを抑制することができる。よって、軟質部４４の圧縮代が変化することを抑制することができる。

【0051】

緩衝部材４０は、複数の硬質部４２を有する。本実施の形態の各硬質部４２は、第１方向Ｘから見て蓄電装置１０が備える電極体３８と重なるように配置される。また、複数の硬質部４２は、平面部２０上に所定の間隔をあけて均等に分散するように配置されている。

【0052】

軟質部４４は、発泡ウレタン等の軟質の樹脂で構成することができる。軟質部４４は、例えばシート体であり、セパレータ１２の平面部２０に対して平行に配置される。軟質部４４は、平面部２０よりも第２蓄電装置１０ｂ側に配置される。軟質部４４において平面部２０と第１方向Ｘに重なる部分は、この部分と第１蓄電装置１０ａとの間に平面部２０が介在するため、第１蓄電装置１０ａから離間している。軟質部４４は、第１方向Ｘから見て硬質部４２と重なる位置に少なくとも１つの貫通孔５８を有する。本実施の形態の軟質部４４は、硬質部４２と同じ数の貫通孔５８を有する。各貫通孔５８は、第１方向Ｘにシート体を貫通する。硬質部４２は、貫通孔５８に挿通されるとともに、第２蓄電装置１０ｂ側の先端が第１方向Ｘにおいて軟質部４４から突出する。硬質部４２の先端を除く部分は、貫通孔５８内に配置される。

【0053】

本実施の形態の硬質部４２は、その全体が貫通孔５８の内周面から離間している。この構成により、形状の変化した硬質部４２によって貫通孔５８の内周面が押圧されることを抑制することができる。これにより、第２状態において軟質部４４の変形が阻害されることを抑制することができる。なお、硬質部４２が貫通孔５８の内周面の少なくとも一部から離間していれば、硬質部４２による軟質部４４の変形阻害を多少なりとも抑制することができる。なお、軟質部４４は、シート状でなくてもよく、例えば硬質部４２の周囲に配置される複数のブロック体で構成されてもよい。

【0054】

軟質部４４は、第１方向Ｘにおいて硬質部４２と蓄電装置１０との間に介在しない。本実施の形態では、硬質部４２と第１蓄電装置１０ａとの間にも、硬質部４２と第２蓄電装置１０ｂとの間にも、軟質部４４は介在しない。この構成により、第１状態において、硬質部４２に加わる荷重が軟質部４４に逃げることを抑制することができる。

【0055】

図７（Ａ）～図７（Ｃ）は、蓄電装置１０から荷重を受けて緩衝部材４０の形状が変化する様子を模式的に示す断面図である。なお、一例として、図７（Ｂ）では第２脆弱部５６が破断した様子を示し、図７（Ｃ）では第１脆弱部５４が破断した様子を示している。また、図７（Ａ）～図７（Ｃ）では、電極体３８の図示を省略している。

【0056】

第１脆弱部５４および第２脆弱部５６は、一方が他方よりも強度が低くなるように設計される。本実施の形態では、第２脆弱部５６は、第１脆弱部５４よりも第１方向Ｘに薄く、第１脆弱部５４よりも強度が低くなっている。したがって、硬質部４２は、蓄電装置１０の膨張によって第１方向Ｘの荷重を受けると、第２脆弱部５６が先に破断または塑性変形し、第１脆弱部５４が後に破断または塑性変形する。

【0057】

また、第１方向Ｘにおける寸法（厚さ）について、硬質部４２の寸法は、脆弱部４６が破断または塑性変形する前の状態で、軟質部４４の寸法よりも大きい。したがって、図７（Ａ）に示すように、第１脆弱部５４および第２脆弱部５６が破断または塑性変形する前の状態では、第３部分５２が第２蓄電装置１０ｂの外装缶１４に当接し、硬質部４２が蓄電装置１０からの荷重を受ける。つまり、緩衝部材４０は第１状態をとり、第１蓄電装置１０ａと第２蓄電装置１０ｂとの接近は、硬質部４２により規制される。

【0058】

図７（Ｂ）に示すように、第２脆弱部５６が破断または塑性変形すると、第３部分５２が第２部分５０の内部に落ち込んで、硬質部４２の寸法は小さくなる。つまり、硬質部４２は、第２脆弱部５６が破断または塑性変形することで第１方向Ｘに縮む。しかしながら、硬質部４２の寸法は、第１脆弱部５４が破断または塑性変形した状態においても、軟質部４４の寸法よりも大きい。したがって、第２蓄電装置１０ｂの外装缶１４は第２部分５０に当接し、硬質部４２が蓄電装置１０からの荷重を受ける。よって、緩衝部材４０は引き続き第１状態をとり、第１蓄電装置１０ａと第２蓄電装置１０ｂとの接近は、硬質部４２により規制される。このとき、第１蓄電装置１０ａと第２蓄電装置１０ｂとの距離Ｌは、第１脆弱部５４および第２脆弱部５６が破断または塑性変形する前よりも小さくなる。

【0059】

図７（Ｃ）に示すように、第２脆弱部５６の破断または塑性変形に加えて第１脆弱部５４も破断または塑性変形すると、第２部分５０が第１部分４８の内部に落ち込んで、硬質部４２の寸法はさらに小さくなる。つまり、硬質部４２は、第１脆弱部５４が破断または塑性変形することで第１方向Ｘに縮む。したがって、本実施の形態の硬質部４２は、強度が低い第２脆弱部５６が破断または塑性変形した後に強度の高い第１脆弱部５４が破断または塑性変形することで、二段階に縮む。この結果、硬質部４２の寸法は軟質部４４の寸法よりも小さくなり、第２蓄電装置１０ｂの外装缶１４は軟質部４４に当接し、軟質部４４が蓄電装置１０からの荷重を受ける。つまり、緩衝部材４０は第２状態をとり、第１蓄電装置１０ａと第２蓄電装置１０ｂとの接近は、軟質部４４により規制される。このとき、第１蓄電装置１０ａと第２蓄電装置１０ｂとの距離Ｌは、第２脆弱部５６が破断または塑性変形する前よりも小さくなる。

【0060】

上述のように、第１方向Ｘにおける硬質部４２および軟質部４４の寸法は、第１状態では硬質部４２の方が軟質部４４よりも大きく、第２状態では軟質部４４の方が硬質部４２よりも大きい。したがって、第１状態では、軟質部４４は第２蓄電装置１０ｂから離間し、第２状態では、硬質部４２は第２蓄電装置１０ｂから離間する。つまり、第１状態では、第１蓄電装置１０ａと第２蓄電装置１０ｂとの間の距離Ｌは硬質部４２の寸法で規定され、第２状態では、当該距離Ｌは軟質部４４の寸法で規定される。これにより、緩衝部材４０が第１状態にあるとき、蓄電装置１０からの荷重をより確実に硬質部４２で受けることができる。また、緩衝部材４０が第２状態にあるとき、蓄電装置１０からの荷重をより確実に軟質部４４で受けることができる。

【0061】

また、第１部分４８～第３部分５２の各寸法は、軟質部４４の寸法よりも小さい。この構成により、第２状態において軟質部４４が第２蓄電装置１０ｂに当接する際に、形状の変化した硬質部４２が第２蓄電装置１０ｂに当接することを抑制することができる。この結果、軟質部４４にかかる荷重が偏ることを抑制することができる。

【0062】

図８（Ａ）は、硬質部４２が図７（Ａ）に示す状態にあるときの緩衝部材４０における圧縮荷重と圧縮率との関係を示す図である。図８（Ｂ）は、硬質部４２が図７（Ｂ）に示す状態にあるときの緩衝部材４０における圧縮荷重と圧縮率との関係を示す図である。図８（Ｃ）は、硬質部４２が図７（Ｃ）に示す状態にあるときの緩衝部材４０における圧縮荷重と圧縮率との関係を示す図である。

【0063】

図８（Ａ）～図８（Ｃ）に示すように、各蓄電装置１０の膨張量に応じて、緩衝部材４０に求められる膨張の吸収量（いなし量）、つまり必要吸収量Ｍ１が定まる。また、緩衝部材４０には、下限圧縮荷重Ｎ１と、上限圧縮荷重Ｎ２と、が定まる。下限圧縮荷重Ｎ１は、蓄電装置１０の位置決めに必要な最小荷重、つまり下限拘束荷重が各蓄電装置１０にかけられた際に緩衝部材４０にかかる荷重である。また、上限圧縮荷重Ｎ２は、拘束部材６の破損や蓄電装置１０の性能低下が生じない最大荷重、つまり上限拘束荷重が各蓄電装置１０にかけられた際に緩衝部材４０にかかる荷重である。したがって、緩衝部材４０は、下限圧縮荷重Ｎ１から上限圧縮荷重Ｎ２の範囲で必要吸収量Ｍ１をカバーすることが求められる。

【0064】

緩衝部材４０は、第３部分５２が第２蓄電装置１０ｂの外装缶１４に当接する状態と、第２部分５０が第２蓄電装置１０ｂの外装缶１４に当接する状態と、軟質部４４が第２蓄電装置１０ｂの外装缶１４に当接する状態とのそれぞれにおいて、荷重の吸収特性が変化する。荷重の吸収特性は、荷重を受ける部材の材質に固有の応力－ひずみ曲線や、荷重を受ける部材の形状等に基づいて定まる。

【0065】

硬質部４２は、軟質部４４に比べて硬く、変形量が少ない。このため、図８（Ａ）に示すように、第３部分５２が第２蓄電装置１０ｂに当接する状態では、小さい圧縮率で下限圧縮荷重Ｎ１に到達できる一方で、上限圧縮荷重Ｎ２に達するまでの圧縮率も小さい。よって、必要吸収量Ｍ１のうち、吸収量Ｍ２だけしかカバーすることができない。同様に、図８（Ｂ）に示すように、第２部分５０が第２蓄電装置１０ｂに当接する状態でも、小さい圧縮率で下限圧縮荷重Ｎ１に到達できる一方で、上限圧縮荷重Ｎ２に達するまでの圧縮率も小さい。よって、必要吸収量Ｍ１のうち、吸収量Ｍ３だけしかカバーすることができない。

【0066】

一方、軟質部４４は、硬質部４２に比べて柔らかく、変形量が多い。このため、軟質部４４が第２蓄電装置１０ｂに当接する状態では、下限圧縮荷重Ｎ１に達するまでに硬質部４２に比べてより大きな圧縮率が必要であるが、上限圧縮荷重Ｎ２に達するまでの圧縮率も大きい。よって、必要吸収量Ｍ１のうち、吸収量Ｍ２および吸収量Ｍ３よりも多い吸収量Ｍ４をカバーすることができる。

【0067】

図９は、第１状態および第２状態を通した緩衝部材４０の圧縮荷重と圧縮率との関係を示す図である。例えば、緩衝部材４０は、圧縮率ｍ１に達したときに第２脆弱部５６が破断し、圧縮率ｍ２に達したときに第１脆弱部５４が破断するように設計される。各蓄電装置１０の膨張量が比較的小さく、緩衝部材４０が圧縮率ｍ１までの範囲で圧縮と圧縮の開放とを繰り返す間は、緩衝部材４０は、第３部分５２で第２蓄電装置１０ｂからの荷重を受ける第１状態をとる。このような状況は、例えば蓄電装置１０の寿命初期に見られる。このとき、緩衝部材４０にかかる圧縮荷重と圧縮率との関係は、図８（Ａ）に示す関係に準ずる。

【0068】

緩衝部材４０にかる荷重が増大して、緩衝部材４０の圧縮率が圧縮率ｍ１に達すると、第２脆弱部５６が破断する。これにより、緩衝部材４０は、第２部分５０で第２蓄電装置１０ｂからの荷重を受ける第１状態に移行する。その後、各蓄電装置１０の膨張量が中程度であり、緩衝部材４０が圧縮率ｍ２までの範囲で圧縮と圧縮の開放とを繰り返す間は、緩衝部材４０は、当該第１状態を維持する。このような状況は、例えば蓄電装置１０の寿命中期に見られる。このとき、緩衝部材４０にかかる圧縮荷重と圧縮率との関係は、図８（Ｂ）に示す関係に準ずる。

【0069】

緩衝部材４０にかる荷重が増大して、緩衝部材４０の圧縮率が圧縮率ｍ２に達すると、第１脆弱部５４が破断する。これにより、緩衝部材４０は、軟質部４４で第２蓄電装置１０ｂからの荷重を受ける第２状態に移行する。その後、各蓄電装置１０の膨張量が大きく、緩衝部材４０が圧縮率ｍ２以上の範囲で圧縮と圧縮の開放とを繰り返す間は、緩衝部材４０は、第２状態を維持する。このような状況は、例えば蓄電装置１０の寿命末期に見られる。このとき、緩衝部材４０にかかる圧縮荷重と圧縮率との関係は、図８（Ｃ）に示す関係に準ずる。

【0070】

このように、本実施の形態の緩衝部材４０は、蓄電装置１０からの荷重に応じて形状が変化する構造を有し、相対的に小さい荷重を硬質部４２で受け、相対的に大きい荷重を軟質部４４で受ける。つまり、緩衝部材４０は、荷重を受ける部分の柔軟性とストロークが荷重の大きさに応じて段階的に切り替わる。これにより、図９に示すように、下限圧縮荷重Ｎ１から上限圧縮荷重Ｎ２の範囲を維持しながら、緩衝部材４０に求められる必要吸収量Ｍ１を確保することができる。

【0071】

以上説明したように、本実施の形態に係る蓄電モジュール１は、少なくとも１つの蓄電装置１０と、蓄電装置１０とともに第１方向Ｘに配列される緩衝部材４０と、を備える。緩衝部材４０は、蓄電装置１０から第１方向Ｘに荷重を受ける硬質部４２および軟質部４４を有する。硬質部４２は、所定以上の荷重を受けて形状が変化する。緩衝部材４０は、荷重を硬質部４２により受ける第１状態から、硬質部４２の形状が変化することで、荷重を軟質部４４により受ける第２状態に移行する。これにより、寿命初期で蓄電装置１０が薄いときは、変形量の少ない硬質部４２により荷重を受けることで、蓄電装置１０の位置決めに必要な拘束力を保持することができる。一方、寿命末期で蓄電装置１０が厚いときは、変形量が多い軟質部４４により荷重を受けることで、拘束部材６が破損しない範囲の低い拘束力で蓄電装置１０を保持することができる。

【0072】

したがって、本実施の形態によれば、蓄電装置１０の高容量化にともなって蓄電装置１０の膨張量が増大したとしても、蓄電装置１０の膨張吸収と位置決めとを高い次元で両立することができる。また、寿命初期と寿命末期とで蓄電装置１０の膨張量が変化しても、各段階の膨張量に応じた適切な拘束力で蓄電装置１０を保持することができる。よって、蓄電モジュール１の信頼性を高めることができる。

【0073】

また、拘束部材６の高強度化を避けることができるため、拘束部材６ひいては蓄電モジュール１の大型化、重量化、コスト増等を抑制することができる。また、蓄電装置１０にかかる荷重が増大して、蓄電装置１０の性能が低下したり寿命が縮むことも抑制できる。さらに、例えば軟質部４４のみで必要吸収量Ｍ１を確保しようとした場合は、緩衝部材４０の第１方向Ｘの厚みを大きくする必要があり、蓄電モジュール１全体の大型化につながってしまう。これに対し、本実施の形態の緩衝部材４０によれば、緩衝部材４０を厚くすることなく必要吸収量Ｍ１を確保することができる。したがって、緩衝部材４０の薄型化、ひいては蓄電モジュール１の小型化を図ることができる。

【0074】

また、第１方向Ｘにおける硬質部４２および軟質部４４の厚みは、第１状態では硬質部４２の方が軟質部４４よりも厚く、第２状態では軟質部４４の方が硬質部４２よりも厚い。これにより、緩衝部材４０が第１状態にあるときは硬質部４２でより確実に荷重を受け、緩衝部材４０が第２状態にあるときは軟質部４４でより確実に荷重を受けることができる。よって、蓄電装置１０の膨張吸収と位置決めとの両立をより確実に実現することができる。

【0075】

また、硬質部４２は、所定以上の荷重を受けて破断または塑性変形する脆弱部４６を有する。緩衝部材４０は、脆弱部４６が破断または塑性変形することで、第１状態から第２状態に移行する。これにより、簡単な構成で蓄電装置１０の膨張吸収と位置決めとの両立を図ることができる。

【0076】

また、蓄電モジュール１は、隣接する第１蓄電装置１０ａおよび第２蓄電装置１０ｂを備え、破断または塑性変形する前の硬質部４２は、第１蓄電装置１０ａおよび第２蓄電装置１０ｂのうち第１蓄電装置１０ａ側に位置して第２蓄電装置１０ｂから離間する第１部分４８と、第１部分４８よりも第２蓄電装置１０ｂ側に位置して第１蓄電装置１０ａから離間する第２部分５０と、を有する。脆弱部４６は、第１部分４８および第２部分５０を連結するとともに第１部分４８および第２部分５０よりも強度の低い第１脆弱部５４を含む。硬質部４２は、第１脆弱部５４が破断または塑性変形することで第１方向Ｘに縮む。これにより、簡単な構成で蓄電装置１０の膨張吸収と位置決めとの両立を図ることができる。

【0077】

また、本実施の形態では、破断または塑性変形する前の硬質部４２は、第２部分５０よりも第２蓄電装置１０ｂ側に位置して第１蓄電装置１０ａから離間する第３部分５２を有する。脆弱部４６は、第２部分５０および第３部分５２を連結するとともに第２部分５０および第３部分５２よりも強度の低い第２脆弱部５６を含む。第１脆弱部５４および第２脆弱部５６は、一方が他方よりも強度が低い。硬質部４２は、強度が低い脆弱部４６が破断または塑性変形した後に、強度の高い脆弱部４６が破断または塑性変形することで二段階に縮む。これにより、蓄電装置１０の膨張吸収と位置決めとをより高い次元で両立することができる。

【0078】

また、第２脆弱部５６が破断したとき、第３部分５２は第２部分５０から分離し、第２部分５０または第１部分４８の内部に収まる。また、第１脆弱部５４が破断したとき、第２部分５０は第１部分４８から分離し、第３部分５２および第２部分５０は第１部分４８の内部に収まる。これにより、緩衝部材４０が第１状態から第２状態に移行する際に、硬質部４２の寸法をより確実に軟質部４４の寸法よりも小さくすることができる。なお、第２脆弱部５６が塑性変形する場合は、第３部分５２は第２部分５０に接続された状態で第２部分５０または第１部分４８の内部に収まる。第１脆弱部５４が塑性変形する場合は、第２部分５０が第１部分４８に接続された状態で第３部分５２および第２部分５０は第１部分４８の内部に収まる。

【0079】

また、本実施の形態の硬質部４２は、絶縁性を有し、蓄電装置１０と外部（例えば、隣接する蓄電装置１０、エンドプレート４、拘束部材６等）とを絶縁するセパレータ１２に設けられ、セパレータ１２の一部を構成する。これにより、硬質部４２を簡単に設置することができる。また、緩衝部材４０を設けることによる蓄電モジュール１の部品点数の増大を抑制することができる。また、硬質部４２は、第１方向Ｘから見て電極体３８と重なるように配置される。これにより、蓄電装置１０の膨張をより確実に緩衝部材４０によって吸収することができる。よって、拘束部材６にかかる負荷をより確実に軽減することができる。

【0080】

（変形例１）
実施の形態１では、硬質部４２は第１脆弱部５４と第２脆弱部５６とを有して２段階に縮むがその限りでない。硬質部４２は、第１部分４８と、第２部分５０と、第１脆弱部５４と、を有し、第１部分４８が第１蓄電装置１０ａに、第２部分５０が第２蓄電装置１０ｂにそれぞれ当接してもよい。この場合、第１脆弱部５４の破断または塑性変形によって硬質部４２は一段階に縮む。

【0081】

（変形例２）
実施の形態１では、第２脆弱部５６のみが破断または塑性変形した状態において、硬質部４２の寸法は軟質部４４の寸法よりも大きいがその限りでない。第２脆弱部５６のみが破断または塑性変形した状態で、軟質部４４の寸法が硬質部４２の寸法を上回ってもよい。

【0082】

（変形例３）
実施の形態１では、第２脆弱部５６の方が第１脆弱部５４よりも強度が低く、第２脆弱部５６が破断等して第３部分５２が変位した後に、第１脆弱部５４が破断等して第２部分５０が変位するがこの限りでない。第１脆弱部５４の方が第２脆弱部５６よりも強度が低く、第１脆弱部５４が破断等して第２部分５０および第３部分５２が変位した後に、第２脆弱部５６が破断等して第３部分５２が変位してもよい。

【0083】

（実施の形態２）
実施の形態２は、硬質部４２の形状を除き、実施の形態１と共通の構成を有する。以下、本実施の形態について実施の形態１と異なる構成を中心に説明し、共通する構成については簡単に説明するか、あるいは説明を省略する。

【0084】

図１０（Ａ）は、実施の形態２に係る緩衝部材４０が備える硬質部４２の正面図である。図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）のＣ－Ｃ線に沿った断面図である。図１０（Ｃ）は、緩衝部材４０が備える軟質部４４の正面図である。図１０（Ｄ）は、図１０（Ｃ）のＤ－Ｄ線に沿った断面図である。図１１は、隣接する２つの蓄電装置１０に挟まれた状態にある緩衝部材４０の断面図である。なお、図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）では、壁部２２の図示を省略している。

【0085】

緩衝部材４０は、硬質部４２と、軟質部４４と、を備える。緩衝部材４０は、硬質部４２の形状が変化することで、荷重を硬質部４２により受ける第１状態から、荷重を軟質部４４により受ける第２状態に移行する。本実施の形態の硬質部４２は、自身の形状を変化させるための構造として脆弱部４６を有する。

【0086】

硬質部４２は、第１部分４８および第２部分５０を有する。また、脆弱部４６には、第１脆弱部５４が含まれる。第１部分４８、第１脆弱部５４および第２部分５０は、一体成形されている。セパレータ１２は、第１方向Ｘに平面部２０を貫通する、略正方形状の貫通孔２０ａを有し、貫通孔２０ａの周縁部が第１部分４８を構成する。したがって、第１部分４８は、第２部分５０よりも第１蓄電装置１０ａ側に位置して、第２蓄電装置１０ｂから離間する。本実施の形態では、第１部分４８は、第１蓄電装置１０ａの外装缶１４に当接する。

【0087】

第２部分５０は、第１部分４８よりも第２蓄電装置１０ｂ側に位置して第１蓄電装置１０ａから離間する。本実施の形態では、第２部分５０は、第２蓄電装置１０ｂの外装缶１４に当接する。第２部分５０は、貫通孔２０ａと相似形状で且つ小さい略正方形状の平板であり、自身の各辺が貫通孔２０ａの各辺と平行になるよう姿勢が定められて、第１方向Ｘから見て貫通孔２０ａの内側に配置される。

【0088】

第１部分４８と第２部分５０とは、第１脆弱部５４によって連結される。第１脆弱部５４は、第１部分４８および第２部分５０よりも第１方向Ｘの強度が低い部分である。本実施の形態の硬質部４２は、４つの第１脆弱部５４を有する。各第１脆弱部５４は、第１部分４８および第２部分５０よりも薄い平板であり、一辺が貫通孔２０ａの周縁部の各縁部（辺）に接続され、他辺が自身の接続された貫通孔２０ａの縁部と対向する第２部分５０の縁部に接続される。各第１脆弱部５４は、第１部分４８から第２蓄電装置１０ｂ側に延びるとともに、第２蓄電装置１０ｂに近づくにつれて貫通孔２０ａの中心側に向かうように延びる。そして、各第１脆弱部５４の先端に第２部分５０の各縁部が接続される。

【0089】

軟質部４４は、実施の形態１の軟質部４４と同様の材料で構成することができる。軟質部４４の形状は、実施の形態１の軟質部４４と同様である。

【0090】

図１２（Ａ）～図１２（Ｄ）は、蓄電装置１０から荷重を受けて緩衝部材４０の形状が変化する様子を模式的に示す断面図である。なお、一例として、図１２（Ｃ）では第１脆弱部５４が破断した様子を示している。また、図１２（Ａ）～図１２（Ｄ）では、電極体３８の図示を省略している。

【0091】

第１方向Ｘにおける寸法について、硬質部４２の寸法は、脆弱部４６が破断または塑性変形する前の状態で、軟質部４４の寸法よりも大きい。したがって、図１２（Ａ）に示すように、第１脆弱部５４が破断または塑性変形する前の状態では、第２部分５０が第２蓄電装置１０ｂの外装缶１４に当接し、硬質部４２が蓄電装置１０からの荷重を受ける。つまり、緩衝部材４０は第１状態をとる。

【0092】

図１２（Ｂ）に示すように、蓄電装置１０からの荷重が増大すると、第１脆弱部５４が湾曲し、第１部分４８と第２部分５０とが第１方向Ｘにおいて互いに近づく方向に変位し始める。つまり、緩衝部材４０は、第１状態から第２状態に移行し始める。このとき、第２蓄電装置１０ｂの外装缶１４は軟質部４４にも当接し、軟質部４４にも荷重がかかり得る。ただし、軟質部４４が受ける荷重は、硬質部４２が受ける荷重よりも小さい。

【0093】

第１脆弱部５４の湾曲が進むと、図１２（Ｃ）に示すように第１脆弱部５４が破断または塑性変形する。これにより、硬質部４２は第１方向Ｘに縮んで、硬質部４２の寸法が軟質部４４の寸法よりも小さくなる。この結果、図１２（Ｄ）に示すように、緩衝部材４０は、軟質部４４が蓄電装置１０の荷重を受ける第２状態となる。

【0094】

本実施の形態の緩衝部材４０によっても、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。なお、本実施の形態の緩衝部材４０についても、実施の形態１と同様に二段階で縮む構造としてもよい。

【0095】

（変形例４）
実施の形態２では、略正方形状の第２部分５０の４辺に第１脆弱部５４が接続されているがその限りでない。例えば、第２部分５０の対向する２辺のみに第１脆弱部５４が接続されてもよい。

【0096】

（実施の形態３）
実施の形態３は、硬質部４２の形状を除き、実施の形態１と共通の構成を有する。以下、本実施の形態について実施の形態１と異なる構成を中心に説明し、共通する構成については簡単に説明するか、あるいは説明を省略する。

【0097】

図１３は、隣接する２つの蓄電装置１０に挟まれた状態にある実施の形態３に係る緩衝部材４０の断面図である。緩衝部材４０は、硬質部４２と、軟質部４４と、を備える。緩衝部材４０は、硬質部４２の形状が変化することで、荷重を硬質部４２により受ける第１状態から、荷重を軟質部４４により受ける第２状態に移行する。本実施の形態の硬質部４２は、自身の形状を変化させるための構造として、中空の突起部６０を有する。

【0098】

突起部６０は、ゴム等の弾性材料で構成することができる。本実施の形態の突起部６０は、中空の円錐台状であり、頂部６２と、基底部６４と、側壁部６６と、中空部６８と、を有する。突起部６０は、頂部６２と基底部６４とが第１方向Ｘに並ぶようにして、セパレータ１２の平面部２０に配置される。平面部２０は貫通孔２０ａを有し、突起部６０は、基底部６４が貫通孔２０ａ内に配置されて、平面部２０から第２蓄電装置１０ｂの外装缶１４に向けて突出する。本実施の形態では、基底部６４が第１蓄電装置１０ａの外装缶１４に当接し、頂部６２が第２蓄電装置１０ｂの外装缶１４に当接する。

【0099】

頂部６２と基底部６４とは、側壁部６６によって連結される。側壁部６６は、頂部６２および基底部６４よりも第１方向Ｘの強度が低い部分である。したがって、側壁部６６は、脆弱部４６に相当する。中空部６８は、頂部６２、基底部６４および側壁部６６で区画される空間である。中空部６８は、貫通孔２０ａを介して開口している。つまり、突起部６０は、第２蓄電装置１０ｂ側に突出する部分の第１蓄電装置１０ａ側の面が第２蓄電装置１０ｂ側に向けて窪んでいる。この窪みが中空部６８を構成する。

【0100】

軟質部４４は、実施の形態１の軟質部４４と同様の材料で構成することができる。軟質部４４の形状は、実施の形態１の軟質部４４と同様である。

【0101】

図１４（Ａ）～図１４（Ｃ）は、蓄電装置１０から荷重を受けて緩衝部材４０の形状が変化する様子を模式的に示す断面図である。なお、図１４（Ａ）～図１４（Ｃ）では、電極体３８の図示を省略している。

【0102】

第１方向Ｘにおける寸法について、突起部６０の寸法は、変形する前の状態で軟質部４４の寸法よりも大きい。したがって、図１４（Ａ）に示すように、突起部６０が変形する前の状態では、頂部６２が第２蓄電装置１０ｂの外装缶１４に当接し、突起部６０が蓄電装置１０からの荷重を受ける。つまり、緩衝部材４０は第１状態をとる。

【0103】

図１４（Ｂ）に示すように、蓄電装置１０からの荷重が増大すると、側壁部６６が湾曲し、頂部６２と基底部６４とが第１方向Ｘにおいて互いに近づく方向に変位し始める。つまり、緩衝部材４０は、第１状態から第２状態に移行し始める。このとき、第２蓄電装置１０ｂの外装缶１４は軟質部４４にも当接し、軟質部４４にも荷重がかかり得る。ただし、軟質部４４が受ける荷重は、硬質部４２が受ける荷重よりも小さい。

【0104】

そして、突起部６０が蓄電装置１０から所定以上の荷重を受けると、図１４（Ｃ）に示すように、側壁部６６が内側に折り曲がるように湾曲して、頂部６２が中空部６８に落ち込む。つまり、突起部６０は、頂部６２が中空部６８に進入して形状の一部が反転し、第１方向Ｘに縮む。これにより、硬質部４２の寸法が軟質部４４の寸法よりも小さくなり、緩衝部材４０は、軟質部４４が蓄電装置１０の荷重を受ける第２状態となる。

【0105】

本実施の形態の緩衝部材４０によっても、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。なお、本実施の形態の緩衝部材４０についても、実施の形態１と同様に二段階で縮む構造としてもよい。

【0106】

（実施の形態４）
実施の形態４は、硬質部４２の形状を除き、実施の形態１と共通の構成を有する。以下、本実施の形態について実施の形態１と異なる構成を中心に説明し、共通する構成については簡単に説明するか、あるいは説明を省略する。

【0107】

図１５は、隣接する２つの蓄電装置１０に挟まれた状態にある実施の形態４に係る緩衝部材４０の断面図である。緩衝部材４０は、硬質部４２と、軟質部４４と、を備える。緩衝部材４０は、硬質部４２の形状が変化することで、荷重を硬質部４２により受ける第１状態から、荷重を軟質部４４により受ける第２状態に移行する。本実施の形態の硬質部４２は、自身の形状を変化させるための構造として、中空の突起部６０を有する。

【0108】

突起部６０は、金属等で構成することができる。本実施の形態の突起部６０は、中空のドーム状であり、頂部６２と、基底部６４と、側壁部６６と、中空部６８と、を有する。突起部６０は、頂部６２と基底部６４とが第１方向Ｘに並ぶようにして、セパレータ１２の平面部２０に配置される。平面部２０は貫通孔２０ａを有し、突起部６０は、基底部６４が貫通孔２０ａ内に配置されて、平面部２０から第２蓄電装置１０ｂの外装缶１４に向けて突出する。本実施の形態では、基底部６４が第１蓄電装置１０ａの外装缶１４に当接し、頂部６２が第２蓄電装置１０ｂの外装缶１４に当接する。

【0109】

頂部６２と基底部６４とは、側壁部６６によって連結される。側壁部６６は、頂部６２および基底部６４よりも第１方向Ｘの強度が低い部分である。したがって、側壁部６６は、脆弱部４６に相当する。基底部６４は第１方向Ｘに対し平行に延び、側壁部６６は基底部６４の端部から第１方向Ｘに対し斜めに延びる。中空部６８は、頂部６２、基底部６４および側壁部６６で区画される空間である。中空部６８は、貫通孔２０ａを介して開口している。

【0110】

軟質部４４は、実施の形態１の軟質部４４と同様の材料で構成することができる。軟質部４４の形状は、実施の形態１の軟質部４４と同様である。

【0111】

図１６（Ａ）～図１６（Ｃ）は、蓄電装置１０から荷重を受けて緩衝部材４０の形状が変化する様子を模式的に示す断面図である。なお、図１６（Ａ）～図１６（Ｃ）では、電極体３８の図示を省略している。

【0112】

第１方向Ｘにおける寸法について、突起部６０の寸法は、変形する前の状態で軟質部４４の寸法よりも大きい。したがって、図１６（Ａ）に示すように、突起部６０が変形する前の状態では、頂部６２が第２蓄電装置１０ｂの外装缶１４に当接し、突起部６０が蓄電装置１０からの荷重を受ける。つまり、緩衝部材４０は第１状態をとる。

【0113】

図１６（Ｂ）に示すように、蓄電装置１０からの荷重が増大すると、基底部６４および側壁部６６が内側に倒れ込み、頂部６２が第１方向Ｘにおいて第１蓄電装置１０ａに近づく方向に変位し始める。つまり、緩衝部材４０は、第１状態から第２状態に移行し始める。このとき、第２蓄電装置１０ｂの外装缶１４は軟質部４４にも当接し、軟質部４４にも荷重がかかり得る。ただし、軟質部４４が受ける荷重は、硬質部４２が受ける荷重よりも小さい。

【0114】

突起部６０は、蓄電装置１０から所定以上の荷重を受けると、図１６（Ｃ）に示すように、頂部６２が中空部６８に進入して形状の一部が反転する。これにより、突起部６０が第１方向Ｘに縮んで、硬質部４２の寸法が軟質部４４の寸法よりも小さくなる。この結果、緩衝部材４０は、軟質部４４が蓄電装置１０の荷重を受ける第２状態となる。

【0115】

本実施の形態の緩衝部材４０によっても、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。なお、本実施の形態の緩衝部材４０についても、実施の形態１と同様に二段階で縮む構造としてもよい。また、突起部６０と第１蓄電装置１０ａとの間、および突起部６０と第２蓄電装置１０ｂとの間には、絶縁シート（図示せず）が設けられてもよい。

【0116】

以上、本開示の実施の形態について詳細に説明した。前述した実施の形態は、本開示を実施するにあたっての具体例を示したものにすぎない。実施の形態の内容は、本開示の技術的範囲を限定するものではなく、請求の範囲に規定された発明の思想を逸脱しない範囲において、構成要素の変更、追加、削除等の多くの設計変更が可能である。設計変更が加えられた新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態および変形それぞれの効果をあわせもつ。前述の実施の形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「本実施の形態の」、「本実施の形態では」等の表記を付して強調しているが、そのような表記のない内容でも設計変更が許容される。また、各実施の形態に含まれる構成要素の任意の組み合わせも、本開示の態様として有効である。図面の断面に付したハッチングは、ハッチングを付した対象の材質を限定するものではない。

【0117】

（変形例５）
緩衝部材４０は、隣り合う２つの蓄電装置１０の組み合わせの全てに対して設けられてもよいし、一部の組み合わせに対して設けられてもよい。また、緩衝部材４０は、２つの蓄電装置１０の間に設けられることに加えて、蓄電装置１０とエンドプレート４との間にも設けられてもよい。さらに、緩衝部材４０は、蓄電装置１０とエンドプレート４との間のみに設けられてもよい。

【0118】

（変形例６）
硬質部４２は、セパレータ１２と別体であってもよい。このような構造の一例として、硬質部４２は、図示しない支持基板に一体成形される。そして、この支持基板がセパレータ１２に接合される。セパレータ１２に支持基板を接合する方法としては、支持基板およびセパレータ１２をインサート成形する方法や、個別に成形したセパレータ１２と支持基板とを超音波溶着する方法などが例示される。

【0119】

（その他の変形例）
蓄電モジュール１が備える蓄電装置１０の数は特に限定されず、蓄電モジュール１は蓄電装置１０を少なくとも１つ有していればよい。エンドプレート４や拘束部材６の構造を含む蓄電モジュール１の各部の構造は、特に限定されない。

【符号の説明】

【0120】

１ 蓄電モジュール、 １０ 蓄電装置、 １０ａ 第１蓄電装置、 １０ｂ 第２蓄電装置、 １２ セパレータ、 ３８ 電極体、 ４０ 緩衝部材、 ４２ 硬質部、 ４４ 軟質部、 ４６ 脆弱部、 ４８ 第１部分、 ５０ 第２部分、 ５２ 第３部分、 ５４ 第１脆弱部、 ５６ 第２脆弱部、 ６０ 突起部、 ６２ 頂部、 ６４ 基底部、 ６８ 中空部。

【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】

【図15】

【図16】