JP5625834B2

JP5625834B2 - 組電池

Info

Publication number: JP5625834B2
Application number: JP2010269532A
Authority: JP
Inventors: 健太郎八田; 昌之中井
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2010-12-02
Filing date: 2010-12-02
Publication date: 2014-11-19
Anticipated expiration: 2030-12-02
Also published as: JP2012119232A; CN202601732U

Description

複数の二次電池が積層されてなる積層体と、該積層体を収納する収納ケースとを備える電池モジュールを、複数積層してなる組電池に関するものである。

従来より、複数の二次電池が積層された積層体を収納してなる電池モジュールを、複数積層してなる組電池が知られている。たとえば、特許文献１では、このような組電池において、組電池を構成する電池モジュールの収納ケース表面に、比較的小さな凸部を複数設けておき、この複数の凸部同士を当接させて、複数の電池モジュールを積層してなる組電池が開示されている。

特開２００１−３１３０１３号公報

しかしながら、上記従来技術においては、電池モジュールの収納ケース表面に形成された凸部は、冷却を容易にするために、電池モジュール間に空間を設けるために形成されたものであるため、比較的小さなものとされており、そのため、このように比較的小さな凸部同士を当接させた場合には、電池モジュール内に収容される複数の二次電池に対する加圧力が不十分であった。そして、加圧力が不十分であると、電池モジュール内において、電池モジュールを構成する二次電池を保持するための力が不十分となり、結果として、電池モジュールを構成する二次電池が、積層方向や面方向において位置ズレしてしまい、信頼性が低下してしまうという問題があった。また、上記従来技術においては、電池モジュール内において、膨れが生じた場合に、膨れにより生じる応力を吸収することができず、このような場合には、組電池自体が破損してしまうという問題もあった。

本発明が解決しようとする課題は、複数の二次電池が積層された積層体を収納してなる電池モジュールを、複数積層してなる組電池において、電池モジュールを構成する各二次電池を適切に加圧することができ、かつ、電池モジュール内において、膨れが生じた場合に、該膨れによる応力を良好に吸収可能な組電池を提供することにある。

本発明は、組電池を構成する電池モジュールの収納ケースを、収納ケースに収納されている複数の二次電池の積層体の積層方向の面である主面上に、収納ケースの外周に沿って形成された凸部と、該凸部の内周側に凹部とを有し、かつ、凹部が、収納ケース内に収納されている積層体によって、電池モジュールの外側に押されることで、凸部が、収納ケースの外周側から凹部側に向かうほど、積層体の積層方向において電池モジュールの外側に広がるように傾斜した構成とし、複数の電池モジュールを、凸部が隣接する他の電池モジュール表面に押圧されることで、凸部の少なくとも一部が変形し、前記凸部の変形した部分が、隣接する他の電池モジュール表面に当接した状態で積層することにより、上記課題を解決する。

本発明によれば、収納ケースの外周に沿って形成された凸部を、隣接する他の電池モジュール表面に当接した状態で積層することにより、電池モジュールを構成する各二次電池を適切に加圧することができ、しかも、該凸部の内周側に位置する凹部を有することで、電池モジュール内において、膨れが生じた場合に、該膨れによる応力を良好に吸収することができ、これにより、信頼性を向上させることができる。

図１は、本実施形態に係る電池モジュールを示す斜視図である。図２は、電池モジュールのセルユニットをタブ導出側から見た斜視図である。図３は、本実施形態に係る電池モジュールに収納される単電池を示す斜視図である。図４は、本実施形態に係る電池モジュールの断面図である。図５は、セルユニットを内部に収納していない状態におけるケース５０の状態を示す図である。図６は、本実施形態に係る電池モジュールを２つ積層した状態を示す斜視図である。図７は、本実施形態に係る組電池の構成を示す断面図である。図８は、電池モジュールに膨れが発生した状態における、組電池の状態を示す断面図である。図９は、本実施形態における組電池を構成する電池モジュールのケース応力の変位を示す図である。図１０は、組電池を構成する電池モジュールに対して、加圧を行なう前の状態を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

まず、本実施形態に係る電池モジュール１０について、説明する。図１は、本実施形態に係る電池モジュール１０を示す斜視図、図２は、電池モジュール１０のセルユニット２０をタブ導出側から見た斜視図、図３は、本実施形態に係る電池モジュール１０に収納される単電池３０を示す斜視図である。

図１に示すように、本実施形態に係る電池モジュール１０は、複数（本例では４つ）の単電池３０を含むセルユニット２０（図２、図３参照）と、このセルユニット２０を内部に収容するケース５０と、を備えている。

セルユニット２０は、図２に示すように、４枚の単電池３０Ａ〜３０Ｄ（第１の単電池３０Ａ、第２の単電池３０Ｂ、第３の単電池３０Ｃ、および第４の単電池３０Ｄ）と、単電池３０Ａ〜３０Ｄの両端に装着されたスペーサ４１〜４５（第１のスペーサ４１、第２のスペーサ４２、第３のスペーサ４３、第４のスペーサ４４、第５のスペーサ４５）と、外部出力正極端子６０、外部出力負極端子７０、および電圧検出用端子８０と、を備えている。

それぞれの単電池（セル）３０は、図３に示すように、たとえば、セパレータを介して正極板と負極板を交互に積層した電極積層体と電解質とから構成される発電要素を、外装部材３１の内部に収容したリチウムイオン二次電池である。なお、単電池３０は、単電池３０Ａ〜３０Ｄの総称である。

この単電池３０の外装部材３１は、たとえば、金属箔の両面に合成樹脂層を積層したラミネートフィルム等から構成されている。この外装部材３１は、発電要素を収容した状態でその四辺を熱融着してフランジ３２を形成することで、発電要素を内部に収容している。

また、上記の発電要素を構成する正極板および負極板は、外装部材３１から導出する正極タブ３４および負極タブ３５にそれぞれ接続されており、これら正極タブ３４および負極タブ３５は、外装部材３１の一方の短辺から導出している。フランジ３２における両側の短辺には、固定ピンが挿入される固定孔３３がそれぞれ形成されている。

セルユニット２０において、４枚の単電池３０Ａ〜３０Ｄは、相互に密着し、かつ、電極タブ３４，３５が同一の方向に導出するように積層されており、図２に示すように、電極タブ３４が導出している側の端部に５枚のスペーサ４１〜４５が装着されている。

最下段の第１の単電池３０Ａのフランジ３２は、第１のスペーサ４１と第２のスペーサ４２との間に位置している。また、第２の単電池３０Ｂのフランジ３２は、第２のスペーサ４２と第３のスペーサ４３との間に位置し、第３の単電池３０Ｃのフランジ３２は、第３のスペーサ４３と第４のスペーサ４４との間に位置している。さらに、第４の単電池３０Ｄのフランジ３２は、第４のスペーサ４４と第５のスペーサ４５との間に位置している。なお、特に図示しないが、４枚の単電池３０Ａ〜３０Ｄにおいて電極タブ３４，３５が導出していない側の端部にも、５枚のスペーサが装着されている。なお、５枚のスペーサ４１〜４５は、これらを貫通する一対のスリーブ４６が形成されている。

そして、図２に示すように、第１〜第５のスペーサ４１〜４５からは外部出力正極端子６０、外部出力負極端子７０、および電圧検出用端子８０が導出している。

図１に戻り、以上のように構成されるセルユニット２０は、図１に示すケース５０の内部に収容されている。このケース５０は、上部が開口している箱状のロアケース５１と、ロアケース５１の開口を閉じるアッパケース５２と、を有している。ロアケース５１とアッパケース５２とは、それぞれの縁部を互いに巻き締めることで固定されている。

図１に示すように、アッパケース５２には、セルユニット２０のスリーブ４６に対応するように、４つのボルト挿入孔５２１が形成されている。特に図示しないが、ロアケース５１にも、セルユニット２０のスリーブ４６に対応するように、４つのボルト挿入孔が形成されている。そして、アッパケース５２の挿入孔５２１、セルユニット２０のスリーブ４６、およびロアケース５１の挿入孔にボルトを挿入することで、ケース５０内においてセルユニット２０が固定される。なお、ロアケース５１およびアッパケース５２を構成するための材料としては、弾性変形可能な材料で構成し、また、その厚みも、弾性変形可能な厚みとする。

図１に示すように、ロアケース５１の側面には２つの切り欠き５１１，５１２，５１３が形成されており、外部出力正極端子６０、外部出力負極端子７０、および電圧検出用端子８０は、これらの切り欠き５１１，５１２，５１３からそれぞれ導出している。

図４に、図１に示すIV−IV線に沿った電池モジュール１０の断面図を示す。なお、図４に示す断面図においては、電池モジュール１０を構成するセルユニット２０、およびケース５０を構成するロアケース５１およびアッパケース５２のみを示し、その他の構成については省略している（後述する図７、図８、図１０においても同様）。

図１および図４に示すように、本実施形態の電池モジュール１０においては、アッパケース５２に、アッパケース５２の外周に沿って形成された環状の上側凸部５２２と、該環状の上側凸部５２２に囲まれてなる上側凹部５２３とが形成されている。また、アッパケース５２と同様に、ロアケース５１にも、図１に示す下面に、ロアケース５１の外周に沿って形成された環状の下側凸部５１２と、該環状の下側凸部５１２に囲まれてなる下側凹部５１３とが形成されている。なお、ロアケース５１の下側凸部５１２および下側凹部５１３と、アッパケース５２の下側凸部５２２および下側凹部５２３は、図１に示すＺ軸方向から見た場合に、それぞれ同じ位置に形成されている。

また、本実施形態では、ロアケース５１の下側凸部５１２、およびアッパケース５２の上側凸部５２２は、図１に示すＺ軸方向から見た場合に、ケース５０内部に収納されるセルユニット２０が、下側凸部５１２および上側凸部５２２の外周位置によりも、内側に位置するものとなるように形成されている。すなわち、図１に示すＺ軸方向から見た場合に、ケース５０内部に収納されるセルユニット２０が、下側凸部５１２および上側凸部５２２よりも、外周側にはみ出る部分がないような状態とされている。

ここで、図５は、セルユニット２０を内部に収容しない場合における、ケース５０の状態を示す図である。すなわち、図５は、セルユニット２０を内部に収容することなく、ケース５０を構成するロアケース５１およびアッパケース５２をそれぞれの縁部を互いに巻き締めて、組み合わせた状態を示す図である。図５に示すように、ロアケース５１の下側凸部５１２、およびアッパケース５２の上側凸部５２２は、セルユニット２０を内部に収容していない状態においては、互いに平行となっている。また、図５に示すように、ロアケース５１の下側凹部５１３、およびアッパケース５２の上側凹部５２３は、ケース５０内部に向かって湾曲している。

ここで、本実施形態においては、下側凹部５１３の中心部と上側凹部５２３の中心部との間の距離ｗが、ケース５０内部に収容するセルユニット２０の厚みｔ（図４参照）よりも小さくなるように設定されている。すなわち、「ｗ＜ｔ」の関係とされている。そのため、図４に示すように、ケース５０内に、セルユニット２０を収納した場合には、セルユニット２０の厚みｔの影響により、ロアケース５１およびアッパケース５２が弾性変形することとなる。具体的には、図４に示すように、セルユニット２０の厚みｔの影響により、下側凹部５１３および上側凹部５２３が、それぞれ、電池モジュール１０の外側方向（図４において、下側凹部５１３は、Ｚ軸マイナス方向、上側凹部５２３は、Ｚ軸プラス方向）に押されることとなる。そして、これにより、下側凸部５１２および上側凸部５２２が、それぞれ、下側凹部５１３および上側凹部５２３に向かって、外側方向に傾斜した状態となる。本実施形態では、このような構成とし、ロアケース５１およびアッパケース５２を弾性変形させることにより、セルユニット２０に対して、弾性力による反力を生じさせることができ、これにより、セルユニット２０およびこれを構成する各単電池３０に対して、一定の加圧力が与えられるような構成となっている。

特に、本実施形態においては、ロアケース５１およびアッパケース５２は弾性変形可能な材料および厚みで形成されており、これらに形成される下側凸部５１２および下側凹部５１３、上側凸部５２２および上側凹部５２３は、ロアケース５１およびアッパケース５２のそれぞれに、一体的に形成されており、それぞれに掛かる応力が互いに伝わるような構造となっている。そのため、上記のように、ロアケース５１においては、下側凹部５１３に掛かる応力の影響により、下側凹部５１３だけでなく、下側凸部５１２も弾性変形することとなる。また、同様に、アッパケース５２においては、上側凹部５２３に掛かる応力の影響により、上側凹部５２３だけでなく、上側凸部５２２も弾性変形することとなる。

そして、本実施形態では、以上のようにして構成される本実施形態の電池モジュール１０を、図６に示すように、２つ積層し、図７に示すように、これを一対のエンドプレート９１０，９２０で加圧することにより、組電池１００とすることができる。なお、図６は、本実施形態の電池モジュール１０を２つ積層した状態を示す斜視図、図７は、本実施形態に係る組電池１００を示す断面図である。なお、図７に示す断面図は、上述した図４に示す断面図と同様の方向から見た組電池１００の断面図である。また、図６、図７においては、組電池１００を構成する各電池モジュールを、それぞれ第１の電池モジュール１０Ａ、第２の電池モジュール１０Ｂとした（以下、図８、図１０においても同様）。

図７に示すように、本実施形態に係る組電池１００は、第１の電池モジュール１０Ａ、および第２の電池モジュール１０Ｂを積層して、これらを一対のエンドプレート９１０，９２０で挟み、各電池モジュールに形成されている４つのボルト挿入孔５２１（図１参照）内に、ボルト９３０を挿入し、ナット９４０によりかしめて固定することにより、加圧力を印加することで構成される。

特に、本実施形態においては、図７に示すように、第１の電池モジュール１０Ａの傾斜した下側凸部５１２と、第２の電池モジュール１０Ｂの傾斜した上側凸部５２２とを対向させた状態とし、エンドプレート９１０，９２０により、加圧力を印加することで、第１の電池モジュール１０Ａの下側凸部５１２と、第２の電池モジュール１０Ｂの上側凸部５２２とを互いに押圧し、これにより、下側凸部５１２および上側凸部５２２を弾性変形させて、下側凸部５１２および上側凸部５２２のうち、変形した部分同士を当接させる。そして、これにより、一対のエンドプレート９１０，９２０からの加圧力が、下側凸部５１２および上側凸部５２２の当接部分を介して、第１の電池モジュール１０Ａの下側凹部５１３、および第２の電池モジュール１０Ｂの上側凹部５２３に集中することとなる。そして、その結果として、セルユニット２０およびこれを構成する各単電池３０に対して、一対のエンドプレート９１０，９２０からの加圧力を与えることができるようになっている。

また、本実施形態においては、図７に示すように、第１の電池モジュール１０Ａの下側凹部５１３と、第２の電池モジュール１０Ｂの上側凹部５２３とは、その中心部間の距離が、ｄ_１となっている。その一方で、組電池１００が繰り返し使用され、たとえば、電池モジュール内において膨れが生じた場合には、第１の電池モジュール１０Ａの下側凹部５１３、および第２の電池モジュール１０Ｂの上側凹部５２３が、それぞれ外側方向（図７において、第１の電池モジュール１０Ａの下側凹部５１３は、Ｚ軸マイナス方向、第２の電池モジュール１０Ｂの上側凹部５２３は、Ｚ軸プラス方向）に弾性変形できるようになっている。そして、これら上側凹部５２３および下側凹部５１３が、外側方向にそれぞれ弾性変形することにより、電池モジュール１０Ａ，１０Ｂの膨れによる応力を良好に吸収することができる。なお、この場合においては、下側凹部５１３、および上側凹部５２３の中心部間の距離は、ｄ_１よりも短いものとなる。

加えて、本実施形態においては、電池モジュール１０において発生した膨れの影響により、下側凹部５１３、および上側凹部５２３が、それぞれ外側方向に弾性変形するのに伴い、第１の電池モジュール１０Ａの下側凸部５１２、および第２の電池モジュール１０Ｂの上側凸部５２２も弾性変形していき、これら下側凸部５１２および上側凸部５２２の当接部分が徐々に増加していき、最終的には、図８に示すように、下側凸部５１２および上側凸部５２２の全面において当接した状態となることとなる。なお、図８に示す例においては、下側凹部５１３、および上側凹部５２３の中心部間の距離は、ｄ_２（ただし、ｄ_２＜ｄ_１）となる。

本実施形態によれば、組電池１００を構成する、電池モジュール１０のロアケース５１に、ロアケース５１の外周に沿って形成された環状の下側凸部５１２と、該環状の下側凸部５１２に囲まれてなる下側凹部５１３とを形成し、また、アッパケース５２にも、アッパケース５２の外周に沿って形成された環状の上側凸部５２２と、該環状の上側凸部５２２に囲まれてなる上側凹部５２３とを形成している。そして、電池モジュール１０を積層する際に、下側凸部５１２と上側凸部５２２とが互いに当接するように、積層し、これにより組電池１００を構成している。そのため、本実施形態によれば、下側凸部５１２と上側凸部５２２を当接させることにより、該当接部分に印加される加圧力（たとえば、一対のエンドプレート９１０，９２０からの加圧力）を、下側凸部５１２および上側凸部５２２を介して、下側凹部５１３および上側凹部５２３に確実に伝えることができるとともに、これら下側凹部５１３および上側凹部５２３に集中させることができる。そして、これにより、セルユニット２０およびこれを構成する各単電池３０を適切に加圧することができる。

特に、本実施形態によれば、互いに当接させる下側凸部５１２および上側凸部５２２を、各ケースの外周に沿って形成することにより、電池モジュール１０同士の当接面積を比較的大きなものとすることができ、これにより、電池モジュール１０間に印加される加圧力を充分かつ、適切なものとすることができる。そして、その結果として、セルユニット２０およびこれを構成する各単電池３０を適切に加圧することができる。

また、本実施形態によれば、組電池１００が繰り返し使用されることにより、たとえば、電池モジュール１０内において膨れが生じた場合でも、下側凹部５１３および上側凹部５２３が、その中心部間の距離ｄ_１（図７参照）が小さくなるように、それぞれ外側方向に弾性変形することで、電池モジュール１０内で発生した膨れによる応力を良好に吸収することができる。そして、その結果として、組電池１００を信頼性の高いものとすることができる。

さらに、本実施形態によれば、下側凸部５１２および上側凸部５２２を、各ケースの外周に沿って、環状に閉じた状態で形成することにより、これらの当接部分に印加される加圧力（たとえば、一対のエンドプレート９１０，９２０からの加圧力）を、下側凹部５１３および上側凹部５２３により適切に集中させることができる（加圧力が他の領域に逃げてしまうことを防止することができる）。

ここで、図９に、本実施形態における組電池１００を構成する電池モジュール１０のケース応力の変位を表す図を示す。上述したように、組電池１００を構成する電池モジュール１０においては、セルユニット２０を収納していない場合における、下側凹部５１３の中心部と上側凹部５２３の中心部との間の距離ｗ（図５参照）が、セルユニット２０の厚みｔ（図４参照）よりも小さくなるように設定している。そして、本実施形態においては、これにより、セルユニット２０の厚みｔの影響によって、下側凹部５１３および上側凹部５２３が、それぞれ、電池モジュール１０の外側方向に押されることで、下側凸部５１２および上側凸部５２２が傾斜したような構成なり、セルユニット２０に対して、ケース５０の弾性力による反力を生じさせることができる。そして、このようなケース反力は、たとえば、図９に示す反力Ｆ_０で表される大きさとなる。

一方で、この反力Ｆ_０は、組電池１００において、電池モジュール１０を保持するために必要なケース反力であるＦ_１よりも、一般的に小さいものである。そのため、本実施形態では、組電池１００とする際には、図１０に示すように、組電池１００を構成する電池モジュール１０（１０Ａ，１０Ｂ）同士の、セルユニット２０の厚みｔの影響により傾斜した下側凸部５１２および上側凸部５２２同士を、接触領域Ｒにて互いに接触させた状態で対向させ、そして、一対の加圧プレート９１０，９２０で加圧する初期加圧を行なう。そして、初期加圧を行なうことにより、加圧力に応じて、下側凸部５１２および上側凸部５２２が、接触領域Ｒを基点として、徐々に弾性変形していき、図９に示すように、所期加圧に応じて、ケース５０の反力が上昇していくこととなる。ここで、図１０は、組電池１００を構成する電池モジュール１０に対して、加圧を行なう前の状態を示す図である。

なお、本実施形態では、組電池１００とする際には、図７に示すように、下側凸部５１２および上側凸部５２２の半分程度を弾性変形させ、このように変形させた部分同士を当接させた状態とし、図９に示すように、ケース５０の反力がＦ_２となるような状態としたが、本実施形態では、組電池１００を構成する際の加圧力は、ケース５０の反力が、電池モジュール１０を保持するための反力であるＦ_１以上となるように設定すればよく特に限定されない。言い換えれば、本実施形態によれば、ケース５０の反力が、電池モジュール１０を保持するための反力であるＦ_１以上となる範囲であれば、電池モジュール１０に印加する加圧力は、任意に設定することができる。特に、本実施形態によれば、このようにケース５０として、弾性変形可能な材料からなるものを用いることで、このように、電池モジュール１０に印加する加圧力を、任意に設定可能とすることができるものである。なお、ケース５０の反力がＦ_２より小さい場合には、下側凸部５１２と上側凸部５２２との当接面積は、図７に示す例よりも小さくなり、また、ケース５０の反力がＦ_２より大きい場合には、下側凸部５１２と上側凸部５２２との当接面積は、図７に示す例よりも大きくなることとなる。

そして、本実施形態では、図９に示すように、ケース５０の反力がＦ_２となるように設定された組電池１００において、組電池１００が繰り返し使用されることにより、たとえば、電池モジュール１０内において膨れが生じた場合でも、下側凹部５１３および上側凹部５２３が、その中心部間の距離ｄ_１（図７参照）が小さくなるように、それぞれ外側方向に弾性変形し、これに伴い、下側凸部５１２および上側凸部５２２は、その当接面積が増大するように弾性変形する。すなわち、本実施形態では、電池モジュール１０内において膨れが生じた場合において、このように、下側凹部５１３および下側凸部５１２、ならびに、上側凹部５２３および上側凸部５２２が一体となって、弾性変形することで、図９に示すように、電池モジュール内において生じた膨れに対するケース５０の反力の増大を比較的少ないものとすることができる。そして、その結果として、電池モジュール内において膨れが生じた場合でも、その膨れにより生じる応力を適切に吸収することが可能となる。なお、本実施形態とは異なり、たとえば、電池モジュール１０を構成するためのケースとして、厚みが比較的厚く、強度の高く、弾性変形し難いものを用いた場合には、電池モジュール１０を構成するセルユニット２０に対する加圧力自体は充分なものとすることができるものの、電池モジュール１０内で膨れが発生した場合に、膨れによる応力の増加を緩和することができず、そのため、比較的早い段階で破損してしまう結果となってしまう。これに対して、本実施形態によれば、このような問題を有効に解決することができるものである。

加えて、本実施形態においては、ロアケース５１の下側凸部５１２、およびアッパケース５２の上側凸部５２２を、Ｚ軸方向から見た場合に、ケース５０内部に収納されるセルユニット２０が、下側凸部５１２および上側凸部５２２の外周位置によりも、内側に位置するものとなるように形成している。これにより、本実施形態によれば、セルユニット２０に対して、加圧力をより適切に伝えることができるととともに、電池モジュール１０内で膨れが発生した場合における、膨れによる応力の緩和効果をより高めることができる。

さらに、本実施形態によれば、ロアケース５１およびアッパケース５２の両方に、それぞれ、下側凸部５１２および上側凸部５２２、下側凹部５１３および上側凹部５２３を形成し、複数の電池モジュール１０を積層する際には、凸部同士（すなわち、下側凸部５１２と上側凸部５２２）を当接させた状態とするため、セルユニット２０の上下両方向に対して、上述したような効果を奏することができ、そのため、上述した効果をより高めることが可能となる。

なお、たとえば、複数の電池モジュールを積層することで組電池とする際に、たとえば、電池モジュール同士が互いに影響しないように、電池モジュールを積層する際に、電池モジュール同士が互いに接触しないように、あるいは、電池モジュール同士が接触することによる加圧力が発生しないように、隣り合う電池モジュール間に所定の厚みを有するスペーサを挿入し、隣り合う電池モジュール間の距離を調整する方法も考えられる。その一方で、本実施形態では、電池モジュール１０を積層する際に、下側凸部５１２と上側凸部５２２とを当接させることにより、一対のエンドプレート９１０，９２０からの加圧力を、各電池モジュール１０に直接印加するものであり、これにより、上述した効果を得ることができるものである。

なお、上述の実施形態において、単電池３０は本発明の二次電池に、セルユニット２０は本発明の積層体に、それぞれ相当する。

以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

たとえば、上述した実施形態では、下側凸部５１２および上側凸部５２２を環状の構造を有するものとしたが、これら凸部は、各ケースの外周に沿って形成されていればよく、たとえば、Ｕ字型構造等のように周方向において、開放部分を有するような構造（切り欠き部分があるような構造）となっていてもよい。さらには、外周に沿って、所定の間隔で断続的に形成されているような構造であってもよい。また、上述した実施形態では、ロアケース５１およびアッパケース５２の両方に、各ケースの外周に沿って形成された凸部および該凸部に囲まれた凹部を有するような構成を例示したが、いずれか一方のみに、これら凸部および凹部が刑されているような構造としてもよい。

また、上述した実施形態では、組電池１００を２つの電池モジュール１０から構成されるような態様としたが、組電池１００を構成する電池モジュール１０の数は、３個以上とすることができ、特に限定されない。

１０…電池モジュール
２０…セルユニット
３０Ａ〜３０Ｄ…単電池
５０…ケース
５１…ロアケース
５１２…下側凸部
５１３…下側凹部
５２…アッパケース
５２１…上側凸部
５２２…上側凹部
１００…組電池
９１０，９２０…エンドプレート

Claims

複数の二次電池が積層されてなる積層体と、前記積層体を収納する収納ケースとを備える電池モジュールを、複数積層してなる組電池であって、
前記電池モジュールを構成する収納ケースが、前記積層体の積層方向の面である主面上に、前記収納ケースの外周に沿って形成された凸部と、前記凸部の内周側に位置する凹部とを有し、
前記収納ケースは、前記凹部が、前記収納ケース内に収納されている積層体によって、前記電池モジュールの外側に押されることで、前記凸部が、前記収納ケースの外周側から前記凹部側に向かうほど、前記積層体の積層方向において前記電池モジュールの外側に広がるように傾斜しており、
前記複数の電池モジュールは、前記凸部が隣接する他の電池モジュール表面に押圧されることで、前記凸部の少なくとも一部が変形し、凸部の変形した部分が、隣接する他の電池モジュール表面に当接した状態で互いに積層されてなることを特徴とする組電池。
請求項１に記載の組電池において、
前記積層体は、前記凸部の外周位置よりも内側に位置するように、前記収納ケース内に収納されていることを特徴とする組電池。
請求項１または２に記載の組電池において、
前記電池モジュールを構成する収納ケースは、上下両方の主面上に、前記凸部および凹部を有しており、
前記複数の電池モジュールは、前記凸部の変形した部分同士が互いに当接した状態で互いに積層されてなることを特徴とする組電池。
請求項１〜３のいずれかに記載の組電池において、
前記凸部は、前記収納ケースの外周に沿って環状に形成されていることを特徴とする組電池。
請求項１〜４のいずれかに記載の組電池において、
前記凸部と前記凹部とは、同一材料で一体的に形成されていることを特徴とする組電池。