JP2019075276A - Battery pack - Google Patents

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直人 長谷川
Naoto Hasegawa
直人 長谷川
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Abstract

To provide a battery pack in which tolerance to external-force is improved while giving restraint by restraint load for the lamination direction, even if length variation occurs in the lamination direction of multiple battery cells.SOLUTION: The battery pack includes a cell laminate laminating multiple battery cells, a pair of end plates for clamping the cell laminate from the lamination direction of the multiple battery cells and restricting it, and a spacer attached between the pair of end plates. The pair of end plates have first and second faces facing in the lamination direction, a flat surface or a step surface inclining so as to reduce the distance to the second face in a prescribed direction is provided on the first face, the spacer has a third face in contact with the first face of the end plate and a fourth face in contact with the second face of the end plate, has a flat surface or a step surface inclining so as to reduce the distance to the fourth face in a prescribed direction on the third face, and in a state where the flat surface or the step surface of the spacer abuts on the flat surface or the step surface of the end plate at least partially, the spacer is attached between the pair of end plates.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、複数の電池セルを積層した組電池の構造に関する。   The present invention relates to the structure of an assembled battery in which a plurality of battery cells are stacked.

例えば、特許文献１に、積層した複数の電池セルを一対のエンドプレートで挟み込み、その一対のエンドプレートを所定の拘束荷重が掛かるように圧縮して拘束バンドで固定した構造の組電池が、開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses an assembled battery having a structure in which a plurality of stacked battery cells are sandwiched by a pair of end plates, and the pair of end plates is compressed and applied with a restraining band so as to apply a predetermined restraining load. It is done.

特開２００１−０６８０８１号公報JP, 2001-068081, A

特許文献１に記載の組電池において、複数の電池セルの積層方向からの外力耐性を向上させるためには、一対のエンドプレートの間にスペーサーを挟むことなどが考えられる。しかし、個々の電池セルの厚さばらつきなどが原因で複数の電池セルを積層する方向の長さがばらつき、一対のエンドプレートの間隔にばらつきが生じるため、スペーサーの長さを決めることができない。   In the assembled battery described in Patent Document 1, in order to improve resistance to external forces in the stacking direction of the plurality of battery cells, it is conceivable to sandwich a spacer between a pair of end plates. However, the length in the direction in which the plurality of battery cells are stacked varies due to the thickness variation of the individual battery cells and the like, and the distance between the pair of end plates varies, so the spacer length can not be determined.

よって、従来の組電池では、複数の電池セルを積層する方向の長さにばらつきが生じる場合、複数の電池セルの積層方向に対して、所定の拘束荷重による拘束力を与えつつ、外力への耐性を向上させることが難しい、という課題がある。   Therefore, in the conventional battery pack, when variation occurs in the length in the stacking direction of the plurality of battery cells, the restraint force by the predetermined restraint load is applied to the stacking direction of the plurality of battery cells while the external force is applied. There is a problem that it is difficult to improve tolerance.

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、複数の電池セルを積層する方向の長さにばらつきが生じる場合であっても、複数の電池セルを積層させた方向に対して、所定の拘束荷重による拘束力を与えつつ、外力への耐性を向上させることができる、組電池を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and even when the lengths in the direction in which the plurality of battery cells are stacked vary, a predetermined length is applied to the direction in which the plurality of battery cells are stacked. It is an object of the present invention to provide an assembled battery capable of improving resistance to external force while applying a constraining force by a constraining load.

上記課題を解決するために、本発明の一態様による組電池は、複数の電池セルが積層されたセル積層体と、複数の電池セルの積層方向からセル積層体を挟んで拘束するための一対のエンドプレートと、一対のエンドプレートの間に装着されるスペーサーと、を備え、一対のエンドプレートは、積層方向に対向する第１面及び第２面を有し、少なくとも第１面に所定方向に向けて第１面と第２面との間隔が小さくなるように傾斜する平面又は段差面を有しており、スペーサーは、エンドプレートの第１面に接する第３面及びエンドプレートの第２面に接する第４面を有し、少なくとも第３面に所定方向に向けて第３面と第４面との間隔が小さくなるように傾斜する平面又は段差面を有しており、スペーサーの平面又は段差面が一対のエンドプレートの平面又は段差面の少なくとも一部と当接する状態で、スペーサーが一対のエンドプレートの間に装着されている、ことを特徴とする。   In order to solve the above problems, a battery pack according to an aspect of the present invention includes a cell stack in which a plurality of battery cells are stacked, and a pair for holding and sandwiching the cell stack in the stacking direction of the plurality of battery cells. And a spacer mounted between the pair of end plates, the pair of end plates having the first surface and the second surface facing in the stacking direction, and at least the first surface having the predetermined direction And the spacer is provided with a third surface that contacts the first surface of the end plate and a second surface of the end plate. It has a fourth surface in contact with the surface, and has at least the third surface a flat or stepped surface inclined so that the distance between the third surface and the fourth surface is reduced in a predetermined direction, and a flat surface of the spacer Or the step surface is a pair of end plates At least a portion abutting state of the plane or step surface of the bets, the spacer is mounted between the pair of end plates, characterized in that.

この本発明の一態様では、一対のエンドプレートには、積層方向に対向する少なくとも第１面に、所定方向に向けて第１面と第２面との間隔が小さくなるように傾斜する平面又は段差面を形成しておく。スペーサーには、エンドプレートの第１面に接する第３面に、所定方向に向けて第３面と第４面との間隔が小さくなるように傾斜する平面又は段差面を形成しておく。   In one aspect of the present invention, the pair of end plates has a flat surface or an inclined surface such that the distance between the first surface and the second surface is reduced toward at least the first surface facing in the stacking direction. Form a stepped surface. On the third surface in contact with the first surface of the end plate, the spacer is provided with a flat or stepped surface inclined so as to reduce the distance between the third surface and the fourth surface in the predetermined direction.

この一対のエンドプレートの平面又は段差面とスペーサーの平面又は段差面とによる傾斜構造によって、セル積層体の積層方向の長さ、すなわち一対のエンドプレートの間隔がばらついたとしても、そのばらつきが、スペーサーの平面又は段差面を一対のエンドプレートの平面又は段差面の少なくとも一部と当接させることができる所定の範囲内であれば、スペーサーの位置を所定の方向に変えることで、スペーサーを一対のエンドプレートの間に楔のように装着することができる。   Even if the length in the stacking direction of the cell stack, that is, the distance between the pair of end plates varies, the variation is due to the inclined structure of the pair of end plates or the step surface of the pair and the plane or step surface of the spacer. If it is within a predetermined range in which the flat or stepped surface of the spacer can be in contact with at least a part of the flat or stepped surface of the pair of end plates, the spacer is paired by changing the position of the spacer in a predetermined direction. It can be worn like an eyebrow between the end plates of the

このスペーサーによる楔作用によって、一対のエンドプレートの間隔が所定の範囲内でばらつく複数の組電池において、セル積層体に所定の拘束荷重を与えつつ外力からの耐性を向上させることができる。また、所定の範囲内でばらつく組電池に対しては、一対のエンドプレートの間に装着するスペーサーが１形状の部品で済むため、部品コストを低減できる。   The resistance to external force can be improved while giving a predetermined restraint load to the cell stack in a plurality of assembled batteries in which the distance between the pair of end plates varies within a predetermined range by the wedge action by the spacer. In addition, for a battery pack that varies within a predetermined range, the spacer mounted between the pair of end plates may be a single-piece part, so that the part cost can be reduced.

上記本発明の組電池によれば、複数の電池セルを積層する方向の長さにばらつきが生じる場合であっても、複数の電池セルを積層させた方向に対して、所定の拘束荷重による拘束力を与えつつ、外力への耐性を向上させることができる。   According to the battery pack of the present invention, even when the lengths in the direction in which the plurality of battery cells are stacked vary, the restraint by the predetermined restraint load is performed in the direction in which the plurality of battery cells are stacked. The resistance to external force can be improved while applying a force.

本発明の一実施形態に係る組電池の概略構成を説明する図A diagram for explaining a schematic configuration of a battery assembly according to an embodiment of the present invention スペーサーの一対のエンドプレートへの装着状態を説明する図A diagram for explaining how the spacer is attached to a pair of end plates 一対のエンドプレートとスペーサーとの寸法関係図Dimension relationship between a pair of end plates and spacers 本実施形態の変形例１に係る組電池を説明する図A figure explaining an assembled battery concerning modification 1 of this embodiment 本実施形態の変形例２に係る組電池を説明する図A figure explaining an assembled battery concerning modification 2 of this embodiment 本実施形態の変形例３に係る組電池を説明する図A figure explaining an assembled battery concerning modification 3 of this embodiment 本実施形態に係る組電池を組み立てる手順を説明する図The figure explaining the procedure which assembles the assembled battery concerning this embodiment 変形例に係る組電池を組み立てる手順を説明する図A diagram for explaining a procedure for assembling a battery assembly according to a modification

［概要］
本発明の組電池は、複数のセル電池を拘束する一対のエンドプレートの対向面に、所定方向に向けてエンドプレート間隔が小さくなるように傾斜する平面又は段差面を形成し、エンドプレート間に装着するスペーサーにも同じ傾斜の平面又は段差面を形成する。この傾斜により、スペーサーを一対のエンドプレートの間に楔のように装着することができるので、複数の電池セルを積層する方向の長さにばらつきが生じる場合であっても、複数のセル電池に所定の拘束荷重を与えつつ外力からの耐性を向上させることができる。 [Overview]
In the battery pack of the present invention, a flat or stepped surface is formed on the opposing surfaces of a pair of end plates for restraining a plurality of cell batteries so as to reduce the distance between the end plates in a predetermined direction. The same inclined flat or stepped surface is formed on the attached spacer. This inclination makes it possible to attach the spacer like a wedge between a pair of end plates, so even if the length in the direction in which the plurality of battery cells are stacked varies, the plurality of cell batteries can be used. It is possible to improve the resistance from external force while applying a predetermined restraint load.

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、説明を分かり易くする目的で、各図面に示すように上下左右前後の各方向を予め定義し、この定義に従って実施形態を説明している。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In order to make the description easy to understand, as shown in each drawing, each direction of top, bottom, left, right, front, and back is defined in advance, and the embodiment is described according to the definition.

［構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る組電池１の概略構成を説明する図である。図１において、本実施形態に係る組電池１は、セル積層体１０と、一対のエンドプレート２１及び２２と、２つのスペーサー３０と、拘束機構４０と、を含んで構成される。図２は、図１の組電池１を左方向から見たときにおける、スペーサー３０の一対のエンドプレート２１及び２２への装着状態を説明する図である。 [Constitution]
FIG. 1 is a view for explaining a schematic configuration of a battery assembly 1 according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a battery assembly 1 according to the present embodiment includes a cell stack 10, a pair of end plates 21 and 22, two spacers 30, and a restraining mechanism 40. FIG. 2 is a view for explaining how the spacers 30 are attached to the pair of end plates 21 and 22 when the battery assembly 1 of FIG. 1 is viewed from the left.

セル積層体１０は、複数の電池セル１１が積層された構造体であり、より具体的には、複数の電池セル１１と複数の絶縁板１２とを前後方向（積層方向）に交互に積み重ねて配置させることで構成されている。電池セル１１は、例えばリチウムイオン電池からなる略平板状角型の単位電池である。絶縁板１２は、２つの電池セル１１の間を電気的に絶縁することができる絶縁性能を有する平板状の部材である。図１では、５つの電池セル１１を前後方向に積み重ねたセル積層体１０を例示している。   The cell stack 10 is a structure in which a plurality of battery cells 11 are stacked, and more specifically, a plurality of battery cells 11 and a plurality of insulating plates 12 are alternately stacked in the front-rear direction (stacking direction) It is comprised by making it arrange | position. The battery cell 11 is, for example, a substantially flat rectangular unit cell made of a lithium ion battery. The insulating plate 12 is a flat member having an insulating performance that can electrically insulate between the two battery cells 11. FIG. 1 illustrates a cell stack 10 in which five battery cells 11 are stacked in the front-rear direction.

エンドプレート２１及び２２は、セル積層体１０を挟むように、セル積層体１０の前後方向（積層方向）の両端にそれぞれ配置される。エンドプレート２１は、金属などの高剛性材料からなる略平板状の部材であり、エンドプレート２２と対向する第１面（後方主面）の一部に形成された２つの傾斜面２１ａと、隣接しない一対の上方側面及び下方側面に形成された４つの締結端部２１ｂと、を有している。エンドプレート２２は、金属などの高剛性材料からなる略平板状の部材であり、エンドプレート２１と対向する第２面（前方主面）の一部に形成された２つの傾斜面２２ａと、隣接しない一対の上方側面及び下方側面に形成された４つの締結端部２２ｂと、を有している。   The end plates 21 and 22 are disposed at both ends in the front-rear direction (stacking direction) of the cell stack 10 so as to sandwich the cell stack 10. The end plate 21 is a substantially flat member made of a high rigidity material such as metal, and is adjacent to two inclined surfaces 21 a formed on a part of a first surface (rear main surface) facing the end plate 22. And four fastening ends 21b formed on the pair of upper side and lower side. The end plate 22 is a substantially flat member made of a high rigidity material such as metal, and is adjacent to two inclined surfaces 22 a formed on a part of a second surface (front main surface) facing the end plate 21. And four fastening ends 22b formed on the upper side and the lower side.

エンドプレート２１及び２２の第１面及び第２面に形成される傾斜面２１ａ及び２２ａは、それぞれ、例えば、上方から下方に向かって所定の勾配で傾斜する平面によって構成することができる。図１及び図２の例では、エンドプレート２１の第１面（後方主面）の左右両側端部において、上方から下方に向かって所定の勾配を有する一定幅の傾斜面２１ａが形成され、エンドプレート２２の第２面（前方主面）の左右両側端部において、上方から下方に向かって所定の勾配を有する一定幅の傾斜面２２ａが形成されている。所定の勾配は、後述するスペーサー３０と整合が取られた角度とされる。一定幅は、同スペーサー３０の厚みと同じにすることができる。   The inclined surfaces 21a and 22a formed on the first and second surfaces of the end plates 21 and 22, respectively, can be configured, for example, by planes inclined at a predetermined inclination from the upper side to the lower side. In the example of FIG.1 and FIG.2, the inclined surface 21a of the fixed width which has a predetermined | prescribed gradient toward upper direction from the upper direction is formed in the left-right-both-sides edge part of the 1st surface (rear main surface) of the end plate 21, At both left and right end portions of the second surface (front main surface) of the plate 22, inclined surfaces 22a having a predetermined width and a predetermined width are formed downward from above. The predetermined slope is an angle aligned with the spacer 30 described later. The constant width can be the same as the thickness of the spacer 30.

この一対のエンドプレート２１及び２２の第１面及び第２面にそれぞれ形成され、かつ、セル積層体１０を挟む前後方向の配置において対向する位置にある傾斜面２１ａと傾斜面２２ａとによって、エンドプレート２１とエンドプレート２２との間隔、すなわち第１面と第２面との間隔が上方から下方に向けて小さくなる空間が設けられる。   The end surface is formed by the inclined surface 21a and the inclined surface 22a which are respectively formed on the first surface and the second surface of the pair of end plates 21 and 22 and which are opposed to each other in the arrangement of the cell stack 10 in the front-rear direction. There is provided a space in which the distance between the plate 21 and the end plate 22, that is, the distance between the first surface and the second surface decreases from the top to the bottom.

また、締結端部２１ｂは、エンドプレート２１の隣接しない上方側面及び下方側面にそれぞれ２つずつ形成されている。締結端部２２ｂは、エンドプレート２２の隣接しない上方側面及び下方側面にそれぞれ２つずつ形成されている。この締結端部２１ｂと締結端部２２ｂとは、後述する拘束機構４０によって締結されることによって、所定の拘束荷重による拘束力を与えて圧縮した状態でエンドプレート２１とエンドプレート２２との間にセル積層体１０を挟むことができるように構成されている。   Further, two fastening ends 21 b are formed on each of the upper non-adjacent side and the lower side of the end plate 21. The fastening end 22 b is formed two each on the non-adjacent upper side surface and the lower side surface of the end plate 22. The fastening end portion 21 b and the fastening end portion 22 b are fastened by a restraining mechanism 40 described later to provide a restraining force by a predetermined restraining load and compress between the end plate 21 and the end plate 22 in a compressed state. It is comprised so that the cell laminated body 10 can be pinched | interposed.

拘束機構４０は、所定の拘束荷重で圧縮された状態でセル積層体１０を拘束するために、エンドプレート２１とエンドプレート２２とを連結する拘束部材である。この拘束機構４０は、例えば、エンドプレート２１の締結端部２１ｂからエンドプレート２２の締結端部２２ｂまで前後方向に延びる帯状の２つの拘束バンド４１と、各拘束バンド４１を各締結端部２１ｂ及び２２ｂにカシメることで固定するリベットなどの複数の固定部品４２と、を含んで構成される。   The restraint mechanism 40 is a restraint member that couples the end plate 21 and the end plate 22 in order to restrain the cell stack 10 in a state of being compressed with a predetermined restraint load. The restraint mechanism 40 includes, for example, two band-like restraint bands 41 extending in the front-rear direction from the fastening end 21b of the end plate 21 to the fastening end 22b of the end plate 22, and the respective restraint bands 41 And 22b, and a plurality of fixing parts 42 such as rivets fixed by caulking.

スペーサー３０は、エンドプレート２１の第１面に接する第３面及びエンドプレート２２の第２面に接する第４面を有する、例えば金属などの高剛性材料からなる四角柱状の部材であり、一対のエンドプレート２１及び２２の間に装着される。より具体的には、スペーサー３０は、対向して配置されるエンドプレート２１の第１面に形成された傾斜面２１ａとエンドプレート２２の第２面に形成された傾斜面２２ａとの間に挿入されるように装着される。   The spacer 30 is a quadrangular prism-like member having a third surface in contact with the first surface of the end plate 21 and a fourth surface in contact with the second surface of the end plate 22 and made of a high rigidity material such as metal. It is mounted between the end plates 21 and 22. More specifically, the spacer 30 is inserted between the inclined surface 21 a formed on the first surface of the end plate 21 disposed opposite to the inclined surface 22 a formed on the second surface of the end plate 22. It is worn as it is.

なお、図１では、セル積層体１０の左右両側にスペーサー３０がそれぞれ装着されている構造例を示しているが、装着されるスペーサー３０の数は、２つに限られるものではない。   Although FIG. 1 shows a structural example in which the spacers 30 are respectively mounted on the left and right sides of the cell stack 10, the number of the spacers 30 mounted is not limited to two.

スペーサー３０には、図２に示すように、エンドプレート２１の第１面に接する第３面（前方側面）及びエンドプレート２２の第２面に接する第４面（後方側面）に、所定の勾配で傾斜する傾斜面３０ａｆ及び３０ａｒがそれぞれ形成されている。この傾斜面３０ａｆ及び３０ａｒは、第３面（前方側面）と第４面（後方側面）との間隔が上方から下方に向けて小さくなる平面によって形成される。この傾斜面３０ａｆの勾配は、エンドプレート２１に形成される傾斜面２１ａの勾配に対応しており、典型的には両者の勾配は同じである。また、傾斜面３０ａｒの勾配は、エンドプレート２２に形成される傾斜面２２ａの勾配に対応しており、典型的には両者の勾配は同じである。   As shown in FIG. 2, the spacer 30 has a predetermined slope on the third surface (front side) in contact with the first surface of the end plate 21 and the fourth surface (rear side) on the second surface of the end plate 22. The inclined surfaces 30af and 30ar which are inclined are formed respectively. The inclined surfaces 30af and 30ar are formed by planes in which the distance between the third surface (front side surface) and the fourth surface (rear side surface) decreases from the top to the bottom. The slope of the slope 30af corresponds to the slope of the slope 21a formed on the end plate 21. Typically, the slopes of the two are the same. Further, the slope of the slope 30ar corresponds to the slope of the slope 22a formed on the end plate 22, and typically, the slopes of the two are the same.

スペーサー３０が対応可能な一対のエンドプレート２１及び２２の間隔ばらつきの範囲を、図３を参照して説明する。図３において、Ｌ１Ｓ及びＬ２Ｓは、スペーサー３０の第３面（前方側面）と第４面（後方側面）との間隔の最大寸法及び最小寸法を、Ｌ１ｍａｘＥＰ及びＬ２ｍａｘＥＰは、プラス側にばらついた場合の一対のエンドプレート２１及び２２の間隔の最大寸法及び最小寸法を、Ｌ１ｍｉｎＥＰ及びＬ２ｍｉｎＥＰは、マイナス側にばらついた場合の一対のエンドプレート２１及び２２の間隔の最大寸法及び最小寸法を、ＨＳは、スペーサー３０の傾斜面３０ａｆ及び３０ａｒの上下方向の高さを、ＨＥＰは、エンドプレート２１及び２２の傾斜面２１ａ及び傾斜面２２ａの上下方向の高さを、θは、傾斜面２１ａ、２２ａ、３０ａｆ、及び３０ａｒの勾配を、それぞれ示している。 The range of variation in the distance between the pair of end plates 21 and 22 to which the spacer 30 can correspond will be described with reference to FIG. In FIG. 3, L1 S and L2 S indicate the maximum dimension and the minimum dimension of the distance between the third surface (front side) and the fourth surface (rear side) of the spacer 30, and L1 maxEP and L2 maxEP are on the positive side. L1 minEP and L2 minEP are the maximum dimension and the minimum dimension of the distance between the pair of end plates 21 and 22 when the variation occurs to the minus side. H S is the vertical height of the inclined surfaces 30af and 30ar of the spacer 30, H EP is the vertical height of the inclined surfaces 21a and 22a of the end plates 21 and 22, θ is The slopes of the inclined surfaces 21a, 22a, 30af and 30ar are respectively shown.

一対のエンドプレート２１及び２２の間隔がプラス側にばらついたとき（図３（ａ））は、下記の式［１］を満足する。
Ｌ１ｍａｘＥＰ＝Ｌ２ｍａｘＥＰ＋２×ＨＥＰ×ｔａｎθ
＝Ｌ２Ｓ＋２×ＨＥＰ×ｔａｎθ
＝Ｌ１Ｓ−２×ＨＳ×ｔａｎθ＋２×ＨＥＰ×ｔａｎθ
＝Ｌ１Ｓ＋２×（ＨＥＰ−ＨＳ）×ｔａｎθ … ［１］ When the distance between the pair of end plates 21 and 22 varies to the positive side (FIG. 3A), the following formula [1] is satisfied.
L1 maxEP = L2 maxEP + 2 x H EP x tanθ
= L2 S + 2 × H EP × tan θ
= L 1 S- 2 × H S × tan θ + 2 × H EP × tan θ
= L 1 S + 2 × (H EP- H S ) × tan θ ... [1]

一方、一対のエンドプレート２１及び２２の間隔がマイナス側にばらついたとき（図３（ｂ））は、下記の式［２］を満足する。
Ｌ１ｍｉｎＥＰ＝Ｌ２ｍｉｎＥＰ＋２×ＨＥＰ×ｔａｎθ
＝Ｌ１Ｓ … ［２］ On the other hand, when the distance between the pair of end plates 21 and 22 varies to the negative side (FIG. 3 (b)), the following equation [2] is satisfied.
L1 minEP = L2 minEP + 2 x H EP x tanθ
= L1 S ... [2]

これらの式によって、下記の式［３］が成立する。
Ｌ１ｍａｘＥＰ−Ｌ１ｍｉｎＥＰ＝２×（ＨＥＰ−ＨＳ）×ｔａｎθ … ［３］ The following equation [3] is established by these equations.
L1 maxEP -L1 minEP = 2 × ( H EP -H S) × tanθ ... [3]

従って、一対のエンドプレート２１及び２２の間隔ばらつきの範囲を「２×（ＨＥＰ−ＨＳ）×ｔａｎθ」以下に抑えることによって、ばらつきをスペーサー３０が吸収することができる。これにより、一対のエンドプレート２１及び２２の間に挿入されたスペーサー３０を、傾斜面３０ａｆが傾斜面２１ａの少なくとも一部に密接し、かつ、傾斜面３０ａｒが傾斜面２２ａの少なくとも一部に密接するように、楔のように作用して装着させることができる。 Therefore, the spacer 30 can absorb the variation by suppressing the range of the variation in the distance between the pair of end plates 21 and 22 to “2 × (H EP −H S ) × tan θ” or less. Thereby, the inclined surface 30af closely contacts at least a part of the inclined surface 21a and the inclined surface 30ar closely contacts at least a part of the inclined surface 22a between the pair of end plates 21 and 22. As you do, it can be worn like acting like a bag.

なお、エンドプレート２１及び２２の傾斜面２１ａ及び２２ａと、スペーサー３０の傾斜面３０ａｆ及び３０ａｒとに、周知の既存技術（スパイク効果が得られる処理など）を施して、接触面の摩擦係数を上げることができる。   It is to be noted that the existing surfaces of the end plates 21 and 22 and the inclined surfaces 30af and 30ar of the spacer 30 are subjected to known conventional techniques (such as processing for obtaining a spike effect) to increase the coefficient of friction of the contact surfaces. be able to.

［作用・効果］
上述した構造により、本実施形態に係る組電池１では、各電池セル１１や絶縁板１２の厚みなどのばらつきによって、一対のエンドプレート２１及び２２の間隔がばらついたとしても、そのばらつきがスペーサー３０で吸収可能な所定の範囲内であれば、スペーサー３０の位置を上下方向に変えることで、傾斜面３０ａｆが傾斜面２１ａの少なくとも一部に当接し、かつ、傾斜面３０ａｒが傾斜面２２ａの少なくとも一部に当接した状態で、エンドプレート２１とエンドプレート２２との間にスペーサー３０を楔のように装着することができる。 [Operation / effect]
With the above-described structure, in the battery assembly 1 according to the present embodiment, even if the distance between the pair of end plates 21 and 22 varies due to the variation of the thickness of each battery cell 11 or the insulating plate 12, the variation varies. If the position is within the predetermined range that can be absorbed by changing the position of the spacer 30 in the vertical direction, the inclined surface 30af abuts at least a part of the inclined surface 21a, and the inclined surface 30ar is at least at least part of the inclined surface 22a. The spacer 30 can be attached like a hook between the end plate 21 and the end plate 22 in a state of being in contact with a part.

例えば、一対のエンドプレート２１及び２２の間隔が規定値よりも広い場合には、図３（ａ）に示すように、スペーサー３０の傾斜面を、エンドプレート２１及び２２の傾斜面の下側で当接させることができる。一方、一対のエンドプレート２１及び２２の間隔が規定値よりも狭い場合には、図３（ｂ）に示すように、スペーサー３０の傾斜面を、エンドプレート２１及び２２の傾斜面の上側で当接させることができる。   For example, when the distance between the pair of end plates 21 and 22 is wider than the specified value, as shown in FIG. 3A, the inclined surface of the spacer 30 is under the inclined surfaces of the end plates 21 and 22. It can be made to abut. On the other hand, when the distance between the pair of end plates 21 and 22 is smaller than the specified value, as shown in FIG. 3B, the inclined surface of the spacer 30 is in contact with the upper side of the inclined surfaces of the end plates 21 and 22. It can be connected.

このスペーサー３０による楔作用によって、一対のエンドプレート２１及び２２の間隔が所定の範囲内でばらつく複数の組電池１において、セル積層体１０に所定の拘束荷重を与えつつ外力からの耐性を向上させることができる。また、所定の範囲内でばらつく組電池１に対しては、一対のエンドプレート２１及び２２の間に装着するスペーサー３０が１形状の部品で済むため、部品コストを低減できる。   In a plurality of assembled batteries 1 in which the distance between the pair of end plates 21 and 22 varies within a predetermined range by the wedge action by the spacer 30, the resistance to external force is improved while applying a predetermined restraint load to the cell stack 10 be able to. Further, for the assembled battery 1 that varies within a predetermined range, the spacer 30 mounted between the pair of end plates 21 and 22 may be a part having a single shape, so that the part cost can be reduced.

［変形例］
上記実施形態では、エンドプレート２１及び２２の傾斜面２１ａ及び２２ａと、スペーサー３０の傾斜面３０ａｆ及び３０ａｒとを、図２に示すように上方から下方に向けて傾斜する平面によって形成して、エンドプレート２１とエンドプレート２２との間にスペーサー３０を装着させた。これ以外にも、例えば次のように各傾斜面を形成してもよい。 [Modification]
In the above embodiment, the inclined surfaces 21a and 22a of the end plates 21 and 22 and the inclined surfaces 30af and 30ar of the spacer 30 are formed by planes inclined from the top to the bottom as shown in FIG. A spacer 30 was attached between the plate 21 and the end plate 22. Besides this, for example, each inclined surface may be formed as follows.

図４Ａに、エンドプレート２１及び２２の傾斜面２１ａ及び２２ａと、スペーサー３０の傾斜面３０ａｆ及び３０ａｒとを、上方から下方に向けて傾斜する段差面によって形成した変形例１を示す。この変形例１の構造によっても、傾斜面３０ａｆが傾斜面２１ａの少なくとも一部に当接し、かつ、傾斜面３０ａｒが傾斜面２２ａの少なくとも一部に当接した状態で、エンドプレート２１とエンドプレート２２との間にスペーサー３０を楔のように装着することができる。   FIG. 4A shows a modified example 1 in which the inclined surfaces 21 a and 22 a of the end plates 21 and 22 and the inclined surfaces 30 af and 30 ar of the spacer 30 are formed by step surfaces inclined downward from above. Also according to the structure of the first modification, the end plate 21 and the end plate are in a state where the inclined surface 30af abuts at least a part of the inclined surface 21a and the inclined surface 30ar abuts at least a part of the inclined surface 22a. A spacer 30 can be attached like a hook between the two.

図４Ｂに、エンドプレート２１及び２２の傾斜面２１ａ及び２２ａと、スペーサー３０の傾斜面３０ａｆ及び３０ａｒとを、上方から下方に向けて傾斜する角度を付けた段差面によって形成した変形例２を示す。この変形例２の構造によっても、傾斜面３０ａｆが傾斜面２１ａの少なくとも一部に当接し、かつ、傾斜面３０ａｒが傾斜面２２ａの少なくとも一部に当接した状態で、エンドプレート２１とエンドプレート２２との間にスペーサー３０を楔のように装着することができる。   FIG. 4B shows a modified example 2 in which the inclined surfaces 21 a and 22 a of the end plates 21 and 22 and the inclined surfaces 30 af and 30 ar of the spacer 30 are formed by step surfaces inclined at an angle from the upper side to the lower side. . Also according to the structure of the second modification, the end plate 21 and the end plate are in a state where the inclined surface 30af abuts on at least a part of the inclined surface 21a and the inclined surface 30ar abuts on at least a part of the inclined surface 22a. A spacer 30 can be attached like a hook between the two.

また、エンドプレート２１及び２２に形成される傾斜面は、所定の方向に向かって所定の勾配で傾斜していれば、傾斜面２１ａ及び傾斜面２２ａのいずれか一方側だけであってもよい。これに応じて、スペーサー３０に形成される傾斜面も、所定の方向に向かって所定の勾配で傾斜していれば、傾斜面３０ａｆ及び傾斜面３０ａｒのいずれか一方側だけであってもよい。図４Ｃは、エンドプレート２１にだけ傾斜面２１ａを設け、スペーサー３０にも前方側面にだけ傾斜面３０ａｆを設けた変形例３を示している。   In addition, as long as the inclined surfaces formed on the end plates 21 and 22 are inclined at a predetermined inclination in a predetermined direction, only one of the inclined surface 21a and the inclined surface 22a may be provided. Accordingly, as long as the inclined surface formed in the spacer 30 is also inclined at a predetermined gradient in the predetermined direction, it may be only one side of the inclined surface 30af and the inclined surface 30ar. FIG. 4C shows a third modification in which only the end plate 21 is provided with the inclined surface 21 a and the spacer 30 is provided with the inclined surface 30 af only on the front side surface.

また、エンドプレート２１及び２２の傾斜面２１ａ及び２２ａ、スペーサー３０の傾斜面３０ａｆ及び３０ａｒは、一方の傾斜面が平面で他方の傾斜面が段差面で形成されていてもよい。   Moreover, as for the inclined surfaces 21a and 22a of the end plates 21 and 22, and the inclined surfaces 30af and 30ar of the spacer 30, one inclined surface may be a flat surface and the other inclined surface may be a step surface.

［組み立て手順］
次に、図５及び図６を参照して、本実施形態に係る組電池１を組み立てる手順を説明する。 [Assembly procedure]
Next, with reference to FIG.5 and FIG.6, the procedure which assembles the assembled battery 1 which concerns on this embodiment is demonstrated.

図５は、エンドプレート２１及び２２の傾斜面２１ａ及び２２ａと、スペーサー３０の傾斜面３０ａｆ及び３０ａｒとを、図２に示すように上方から下方に向けて傾斜する平面によって形成した組電池１の組み立て手順を示している。   FIG. 5 shows an assembled battery 1 in which the inclined surfaces 21a and 22a of the end plates 21 and 22 and the inclined surfaces 30af and 30ar of the spacer 30 are formed by planes inclined from the top to the bottom as shown in FIG. The assembly procedure is shown.

この図５では、以下のステップ１〜５によって組電池１が組み立てられる。
ステップ１：複数の電池セル１１と複数の絶縁板１２とを前後方向（積層方向）に交互に積み重ねて配置させて、セル積層体１０を形成する。
ステップ２：セル積層体１０をエンドプレート２１及び２２によって前後方向（積層方向）の両端から挟み、セル積層体１０を拘束荷重Ｆで圧縮する。
ステップ３：拘束荷重Ｆで圧縮した状態で拘束機構４０によってセル積層体１０を拘束する。
ステップ４：エンドプレート２１とエンドプレート２２との間に、上方からスペーサー３０を挿入する。
ステップ５：傾斜面３０ａｆ及び３０ａｒが傾斜面２１ａ及び２２ａに当接する位置にスペーサー３０を装着する。 In FIG. 5, the battery assembly 1 is assembled by the following steps 1 to 5.
Step 1: A plurality of battery cells 11 and a plurality of insulating plates 12 are alternately stacked in the front-rear direction (stacking direction) to form a cell stack 10.
Step 2: The cell stack 10 is sandwiched by the end plates 21 and 22 from both ends in the front-rear direction (stacking direction), and the cell stack 10 is compressed with a restraining load F.
Step 3: The cell stack 10 is restrained by the restraint mechanism 40 in a state of being compressed by the restraint load F.
Step 4: Insert the spacer 30 between the end plate 21 and the end plate 22 from above.
Step 5: Attach the spacer 30 at a position where the inclined surfaces 30af and 30ar abut on the inclined surfaces 21a and 22a.

図６は、エンドプレート２１及び２２の傾斜面２１ａ及び２２ａと、スペーサー３０の傾斜面３０ａｆ及び３０ａｒとを、図４Ａや図４Ｂに示すように上方から下方に向けて傾斜する段差面によって形成した組電池１の組み立て手順を示している。なお、図６では、傾斜面３０ａｆ及び３０ａｒにおける段差面の図示を省略している。   In FIG. 6, the inclined surfaces 21 a and 22 a of the end plates 21 and 22 and the inclined surfaces 30 af and 30 ar of the spacer 30 are formed by step surfaces inclined downward from above as shown in FIGS. 4A and 4B. The assembly procedure of the assembled battery 1 is shown. In FIG. 6, illustration of the step surfaces in the inclined surfaces 30af and 30ar is omitted.

この図６では、以下のステップ１〜６によって組電池１が組み立てられる。
ステップ１：複数の電池セル１１と複数の絶縁板１２とを前後方向（積層方向）に交互に積み重ねて配置させて、セル積層体１０を形成する。
ステップ２：セル積層体１０をエンドプレート２１及び２２によって前後方向（積層方向）の両端から挟み、セル積層体１０を拘束荷重Ｆよりも値ｘだけ小さい拘束荷重Ｆ−ｘで仮圧縮する。
ステップ３：エンドプレート２１とエンドプレート２２との間に、上方からスペーサー３０を挿入する。
ステップ４：傾斜面３０ａｆ及び３０ａｒが傾斜面２１ａ及び２２ａに当接する位置にスペーサー３０を装着する。
ステップ５：エンドプレート２１及び２２によってセル積層体１０を拘束荷重Ｆで本圧縮する。
ステップ６：拘束荷重Ｆで圧縮した状態で拘束機構４０によってセル積層体１０を拘束する。 In FIG. 6, the battery assembly 1 is assembled by the following steps 1 to 6.
Step 1: A plurality of battery cells 11 and a plurality of insulating plates 12 are alternately stacked in the front-rear direction (stacking direction) to form a cell stack 10.
Step 2: The cell stack 10 is sandwiched by the end plates 21 and 22 from both ends in the front-rear direction (stacking direction), and the cell stack 10 is temporarily compressed with a constraint load Fx smaller by a value x than the constraint load F.
Step 3: Insert the spacer 30 between the end plate 21 and the end plate 22 from above.
Step 4: Mount the spacer 30 at a position where the inclined surfaces 30af and 30ar abut on the inclined surfaces 21a and 22a.
Step 5: The cell stack 10 is fully compressed by the end plates 21 and 22 with a restraining load F.
Step 6: The cell stack 10 is restrained by the restraint mechanism 40 in a state of being compressed by the restraint load F.

なお、上述した組電池１を組み立てる手順はあくまで一例であって、スペーサー３０の形状や拘束機構４０の拘束方式などに応じて適宜変更することが可能である。   The above-described procedure for assembling the battery assembly 1 is merely an example, and can be appropriately changed according to the shape of the spacer 30, the restraint system of the restraint mechanism 40, and the like.

本発明は、複数の電池セルを積層した組電池に利用可能である。   The present invention is applicable to an assembled battery in which a plurality of battery cells are stacked.

１ 組電池
１０ セル積層体
１１ 電池セル
１２ 絶縁板
２１、２２ エンドプレート
２１ａ、２２ａ 傾斜面
２１ｂ、２２ｂ 締結端部
３０ スペーサー
３０ａｆ、３０ａｒ 傾斜面
４０ 拘束機構
４１ 拘束バンド
４２ 固定部品 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 assembled battery 10 cell laminated body 11 battery cell 12 insulating plate 21, 22 end plate 21a, 22a inclined surface 21b, 22b fastening end 30 spacer 30af, 30ar inclined surface 40 restraint mechanism 41 restraint band 42 fixed part

Claims (1)

複数の電池セルを積層してなるセル積層体と、
前記複数の電池セルの積層方向から前記セル積層体を挟んで拘束するための一対のエンドプレートと、
前記一対のエンドプレートの間に装着されるスペーサーと、を備え、
前記一対のエンドプレートは、前記積層方向に対向する第１面及び第２面を有し、少なくとも前記第１面に所定方向に向けて前記第１面と前記第２面との間隔が小さくなるように傾斜する平面又は段差面を有しており、
前記スペーサーは、前記エンドプレートの前記第１面に接する第３面及び前記エンドプレートの前記第２面に接する第４面を有し、少なくとも前記第３面に所定方向に向けて前記第３面と前記第４面との間隔が小さくなるように傾斜する平面又は段差面を有しており、
前記スペーサーの平面又は段差面が前記一対のエンドプレートの平面又は段差面の少なくとも一部と当接する状態で、前記スペーサーが前記一対のエンドプレートの間に装着されている、
組電池。 A cell stack body formed by stacking a plurality of battery cells;
A pair of end plates for restraining and sandwiching the cell stack in the stacking direction of the plurality of battery cells;
A spacer mounted between the pair of end plates,
The pair of end plates has a first surface and a second surface facing in the stacking direction, and a distance between the first surface and the second surface is reduced toward at least the first surface in a predetermined direction. And have a flat or stepped surface,
The spacer has a third surface in contact with the first surface of the end plate and a fourth surface in contact with the second surface of the end plate, and the third surface faces at least the third surface in a predetermined direction. Have a flat or stepped surface that is inclined to reduce the distance between the second surface and the fourth surface,
The spacer is mounted between the pair of end plates such that the flat or stepped surface of the spacer is in contact with at least a part of the flat or stepped surface of the pair of end plates.
Battery pack.
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