JP6247486B2

JP6247486B2 - 組電池

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Publication number: JP6247486B2
Application number: JP2013197143A
Authority: JP
Inventors: 正明岩佐; 独志西森; 大矢　淳; 淳大矢
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2013-09-24
Filing date: 2013-09-24
Publication date: 2017-12-13
Anticipated expiration: 2033-09-24
Also published as: JP2015064971A

Description

本発明は、例えばスペーサを介在させて複数の角形二次電池を積層させた組電池に関する。

従来、再充電可能な二次電池の分野では、鉛電池、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル−水素電池等の水溶液系電池が主流であった。しかしながら、電気機器の小型化、軽量化が進むにつれ、高いエネルギー密度を有するリチウムイオン二次電池が着目され、その研究、開発及び商品化が急速に進められている。

また、地球温暖化や枯渇燃料の観点から、電気自動車（EV）や駆動の一部を電気モータで補助するハイブリッド電気自動車（HEV）が各自動車メーカーで開発され、その電源として高容量で高出力の二次電池が求められるようになってきた。このような要求に合致する電源として、高電圧の非水溶液系のリチウムイオン二次電池が注目されている。特に角形リチウムイオン二次電池はパック化した際の体積効率が優れているため、HEVまたはEV用として角形リチウムイオン二次電池の開発への期待が高まっている。

HEVまたはEV用などの大電流用途では、電池の発熱は避けられず、電池の冷却が必要となる。一般的には、複数の電池を直列およびまたは並列に電気的に接続して構成される組電池の各電池間に隙間を設け、その隙間に空気などの冷却媒体を流すことで電池の冷却を行っている。また、組電池を構成する個々の電池は、電池容器内に収容されている電極材料が充電に伴って膨張することで、電池容器が膨張することがある。

電池容器の膨張を抑制することができる組電池として、各二次電池の外面のうち最大面積の側面（被圧迫面）が部分的に圧迫された状態で、二次電池が拘束されている二次電池アセンブリが開示されている（下記特許文献１参照）。

特許文献１に記載の二次電池アセンブリは、大電流の充放電を繰り返すハイレートで使用される二次電池において、被圧迫面の面圧を均一に保持して二次電池の劣化を抑制することを課題とし、その解決手段として接触部材と拘束部材とを有している。接触部材は、被圧迫面に接触する、離散的に設けられた複数の接触部を有している。接触部は、被圧迫面に向かって連結部から突出して形成されており、捲回状の電極体における捲回軸方向の中央寄りの部位に対応する、両方の片寄り領域の間の中央領域にて被圧迫面をより弱く圧迫する形状または配置そのものとされている。具体的には、接触部材は、被圧迫面に接触する頂面が中央で凹となるように湾曲し、被圧迫面への圧迫力をその面内の箇所によって異ならせることが記載されている。一方で、接触部材は、単電池のケースの端部に接触せず、ケースの端部を圧迫しないように、各部材の配置が決定されることが記載されている。

国際公開第２０１１／１５８３４１号

特許文献１に記載の二次電池アセンブリでは、接触部材が単電池の被圧迫面を圧迫することで被圧迫面の膨張が抑制されるが、単電池のケースの端部が固定されていないため、車載時の振動等により単電池が移動しやすくなるなど、単電池の位置決めに課題がある。

本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、角形二次電池を確実に保持して位置決め精度を向上させると共に、電池容器の膨張を抑制することができる組電池を提供することを目的とする。

前記目的を達成すべく、本発明の組電池は、扁平箱型の電池容器を備えた複数の角形二次電池を厚さ方向にスペーサを介在させて積層した組電池であって、前記スペーサは、前記電池容器の幅広側面の幅方向端部領域に当接する第１の当接部と、該幅広側面の幅方向中間領域に当接する第２の当接部と、を有し、前記角形二次電池の厚さ方向両側に対向配置された前記スペーサ間の間隔は、前記第１の当接部間の間隔よりも前記第２の当接部間の間隔が広いことを特徴とする。

本発明の組電池によれば、角形二次電池の電池容器の幅広側面の幅方向端部領域をスペーサの第１の当接部間で確実に保持しつつ、該幅広側面の幅方向中間領域を第２の当接部間で保持して該幅広側面の膨張を抑制することができる。さらに、該第１の当接部間の間隔よりも該第２の当接部間の間隔が広いことから、該幅広側面の膨張を電池性能が低下しない範囲で許容し、該第２の当接部によって該幅広側面の幅方向中間領域に負荷される荷重を減少させ、該幅広側面に適切な荷重を負荷して電池性能の低下を防止することができる。

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

角形二次電池の外観斜視図。本発明の実施形態１に係る角形二次電池モジュールの外観斜視図。図２に示す角形二次電池モジュールの角形二次電池とセルホルダの斜視図。図３に示す角形二次電池とセルホルダの分解斜視図。図２に示すセルホルダのスペーサと角形二次電池との関係を示す断面図。図２に示すセルホルダのスペーサと角形二次電池との関係を示す断面図。本発明の実施形態２に係る角形二次電池モジュールにおける角形二次電池の電池容器の幅広側面とスペーサの第１の当接部との関係を示す模式図。本発明の実施形態３に係る角形二次電池モジュールにおける角形二次電池の電池容器の幅広側面とスペーサの第１の当接部との関係を示す模式図。

[実施形態１]
以下、図面を参照して本発明の組電池の実施形態１を説明する。

（角形二次電池）
まず、本発明の組電池が備える角形二次電池の実施形態について説明する。図１は、本実施形態の角形二次電池１００の外観斜視図である。

図１に示すように、角形二次電池１００は、電池缶１と電池蓋６とからなる扁平箱型の電池容器２を備えている。図示は省略するが、電池容器２内には、絶縁体であるセパレータを介在させて積層させた正負の電極を捲回軸周りに捲回して作製した電極群が収容配置されている。

電池缶１および電池蓋６は、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金等の金属材料により構成されている。電池缶１は、例えば金属材料に深絞り加工を施すことによって、一端が開口された扁平な矩形箱状に形成されている。電池缶１は、有底筒状の直方体形状に形成され、長方形の底面１ｄと、底面１ｄの一対の長辺のそれぞれに隣接する一対の幅広側面１ｂと、底面１ｄの一対の短辺のそれぞれに隣接する一対の幅狭側面１ｃとを有している。電池缶１内には電極群が収容され、電極群の捲回軸方向は電池缶１の底面１ｄおよび幅広側面１ｂと平行になる。

電池蓋６は、矩形平板状であって、電池缶１の開口を塞ぐように電池缶１にレーザ溶接されている。つまり、電池蓋６は、電池缶１の開口を封止している。さらに、電池蓋６には、絶縁体２２，２４を介して一対の電極端子である正極端子５１と負極端子６１が配設され、蓋組立体が構成されている。また、電池蓋６には、正極端子５１及び負極端子６１の他に、電池容器２内の圧力が所定値よりも上昇すると開放されて電池容器２内のガスを排出するガス排出弁１０と、電池容器２内に電解液を注入するための注液口９が配置されている。

正極端子５１及び負極端子６１は、電池蓋６の長手方向の一方側と他方側の互いに離れた位置に配置されている。正極端子５１及び負極端子６１は、電池蓋６の外側に配置される外部端子５２、６２と、電池蓋６を貫通して一端が外部端子５２、６２に導通接続される接続端子５３、６３を有している。正極側の外部端子５２と接続端子５３は、アルミニウム合金で製作され、負極側の外部端子６２と接続端子６３は、銅合金で製作されている。外部端子５２，６２には、バスバーを締結するためのボルト５２ａ、６２ａが突設されている。正極端子５１は、外部端子５２、接続端子５３及び電池容器２内の不図示の集電板を介して電極群の捲回軸方向の一端に設けられた正極金属箔露出部に接続される。負極端子６１は、外部端子６２、接続端子６３および電池容器２内の不図示の集電板を介して電極群の捲回軸方向の他端に設けられた負極金属箔露出部に接続される。

電池蓋６に設けられているガス排出弁１０は、プレス加工によって電池蓋６を部分的に薄肉化することで形成されている。なお、薄肉部材を電池蓋６の開口にレーザ溶接等により取り付けて、薄肉部材の薄肉部分をガス排出弁としてもよい。ガス排出弁１０は、角形二次電池１００が過充電等の異常により発熱して電池容器２内でガスが発生し、電池容器２内の圧力が上昇して所定圧力に達したときに開裂することで、電池容器２の内部のガスを排出して内部の圧力を低減させる。また、電池蓋６に設けられている注液口９は、電解液を注入した後、注液栓１１を溶接することで封口される。

（組電池）
図２は、複数の角形二次電池１００を組み合わせた本実施形態の組電池である角形二次電池モジュール２００を示す斜視図である。以下では、モジュール２００を作製したときの角形二次電池１００の厚さ方向、幅広側面１ｂの幅方向および幅広側面１ｂの高さ方向を、それぞれＸ、Ｙ、Ｚ方向とする直交座標系を用いて説明する。

モジュール２００は、角形二次電池１００の厚さ方向（Ｘ方向）に積層された複数の角形二次電池１００と、各角形二次電池１００を積層した状態に保持するセルホルダ９１を有している。セルホルダ９１は、例えば、ガラスエポキシ樹脂、ポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレート樹脂などの樹脂材料や、アルミニウム、銅、ステンレスなどの金属材料によって構成することができる。

セルホルダ９１は、複数の中間セルホルダ９２と、一対の端部セルホルダ９３とからなる。中間セルホルダ９２は、互いに隣り合う角形二次電池１００の間に介在される。端部セルホルダ９３は、中間セルホルダ９２を介して厚さ方向に積層された複数の角形二次電池１００の積層方向の両端部に配置され、対向する中間セルホルダ９２との間に角形二次電池１００を保持する。端部セルホルダ９３は、概ね中間セルホルダ９２を角形二次電池１００の幅広側面１ｂに平行な面で半分に分割した構成を有している。そのため、以下の説明では、中間セルホルダ９２の構成について詳細に説明し、端部セルホルダ９３の構成についての説明は適宜省略する。

図３は、一対の中間セルホルダ９２，９２と角形二次電池１００との組み立て状態を示す斜視図である。図４は、図３の中間セルホルダ９２，９２と角形二次電池１００の分解状態を示す斜視図である。

中間セルホルダ９２は、角形二次電池１００の電池缶１の幅方向（Ｙ方向）両側の幅狭側面１ｃ，１ｃに対向する一対の側板１１１，１１１と、電池缶１の底面１ｄに対向する底板１１２を有する。図２に示されるように、中間セルホルダ９２は、２つの角形二次電池１００，１００の間に配置されるため、２つの角形二次電池１００，１００の中間を通り電池缶１の幅広側面１ｂに平行な面に面対称な形状を有している。すなわち、中間セルホルダ９２の側板１１１および底板１１２は、中間セルホルダ９２の両側に配置された２つの角形二次電池１００，１００の幅狭側面１ｃ，１ｃおよび底面１ｄ，１ｄに対して、電池缶１の厚さ方向の約半分ずつ対向している。

一対の側板１１１，１１１は、電池缶１の幅広側面１ｂの幅方向（Ｙ方向）すなわち角形二次電池１００の幅方向の両端部で対峙して、それぞれ角形二次電池１００の厚さの半分に達する幅で角形二次電池１００の厚さ方向（Ｘ方向）に延在している。底板１２は、電池缶１の底面１ｄと垂直な方向、すなわち電池缶１の幅広側面１ｂの高さ方向（Ｚ方向）の下端部で、角形二次電池１００の厚さの半分に達する幅で角形二次電池１００の厚さ方向に延在して、一対の側板１１１，１１１の下端部間を連結している。また、角形二次電池１００の厚さ方向の両側に配置された対向する一対の中間セルホルダ９２，９２は、互いの側板１１１，１１１および底板１１２，１１２の端部が突き合わされるか僅かに隙間をあけて保持されることで、これらの間に角形二次電池１００を保持する空間が形成される。

電池缶１の幅広側面１ｂの幅方向に対向する一対の側板１１１，１１１は、幅広側面１ｂの幅方向に延びる複数のスペーサ１０１，１０２，１０３によって連結されている。より詳細には、一対の側板１１１，１１１は、これらの下端部を連結する下端部スペーサ１０１と、これらの上端部を連結する上端部スペーサ１０２と、これらの中間部を連結する複数の中間部スペーサ１０３とにより連結されている。下端部スペーサ１０１は、下端が底板１１２と連結されている。電池缶１に内蔵される扁平形状に巻回された電極群の上下両端の湾曲部のうち、上端部の湾曲部から電池蓋６の下端までのＺ方向の寸法に対応して、上端部スペーサ１０２のＺ方向の幅は、他のスペーサよりも広くなっている。下端部スペーサ１０１と中間部スペーサ１０３との間隔及び上端部スペーサ１０２と中間部スペーサ１０３との間隔は、中間部スペーサ１０３同士の間隔よりも小さくなっている。各スペーサ１０１，１０２，１０３は、隣接する２つの角形二次電池１００，１００の間に配置される。

側板１１１は、第１の開口部１１１ａと、第２の開口部１１１ｂと、を有している。第１の開口部１１１ａは、Ｚ方向において下端部スペーサ１０１と中間部スペーサ１０３との間の位置、および、上端部スペーサ１０２と中間部スペーサ１０３との間の位置に形成されている。第２の開口部１１１ｂは、Ｚ方向において中間部スペーサ１０３同士の間の位置に形成されている。第１の開口部１１１ａと第２の開口部１１１ｂは、Ｘ方向の開口幅が等しくなっている。各開口部１１１ａ，１１１ｂのＺ方向の開口高さは、各スペーサ１０１，１０２，１０３の間隔に対応して、第１の開口部１１１ａよりも第２の開口部１１１ｂの方が大きくなっている。

スペーサ１０１，１０２，１０３は、Ｚ方向に互いに間隔をあけて配置されることで、角形二次電池１００の電池缶１の幅広側面１ｂに沿ってその幅方向（Ｙ方向）に延びる複数のスリット１１４，１１５を形成している。各スペーサ１０１，１０２，１０３間の間隔に対応して、下端部スペーサ１０１と中間部スペーサ１０３との間及び上端部スペーサ１０２と中間部スペーサ１０３との間には、Ｚ方向の幅が比較的狭い第１のスリット１１４が形成されている。また、中間部スペーサ１０３同士の間には、Ｚ方向の幅が比較的広い第２のスリット１１５が形成されている。第１のスリット１１４は、一対の側板１１１の第１の開口部１１１ａを連通し、第２のスリット１１５は一対の側板１１１の第２の開口部１１１ｂを連通している。これにより、スリット１１４，１１５に冷却媒体を通過させ、角形二次電池１００の電池缶１の幅広側面１ｂを冷却できるようになっている。

以上の構成を有する中間セルホルダ９２を介在させて、複数の角形二次電池１００を厚さ方向に積層させ、積層方向両端の角形二次電池１００の外側に端部セルホルダ９３を配置することで、複数の角形二次電池１００を厚さ方向にスペーサ１０１，１０２，１０３を介在させて積層させた角形二次電池モジュール（組電池）２００が得られる。

（スペーサ）
次に、中間セルホルダ９２および端部セルホルダ９３が備える中間部スペーサ１０３について詳細に説明する。図５は、図２に示す角形二次電池モジュール２００の組立前におけるセルホルダ９２，９３のスペーサ１０３と角形二次電池１００との関係を示す断面図である。図６は、図２に示す角形二次電池モジュール２００の組立後におけるセルホルダ９２，９３のスペーサ１０３と角形二次電池１００との関係を示す断面図である。

スペーサ１０３は、前記したように角形二次電池１００の電池容器２を構成する電池缶１の幅広側面１ｂの幅方向（Ｙ方向）に沿って延在し、延在方向の両端部に設けられた第１の当接部１２０と、該第１の当接部１２０の間に設けられた第２の当接部１２１とを有している。第１の当接部１２０は、電池缶１の幅広側面１ｂの幅方向端部領域Ｒ１に当接し、第２の当接部１２１は、幅広側面１ｂの幅方向中間領域Ｒ２に当接する。

図６に示すように、角形二次電池１００の厚さ方向（Ｘ方向）両側に対向配置されたスペーサ１０３，１０３間の間隔は、第１の当接部１２０，１２０間の間隔Ｄ１よりも第２の当接部１２１，１２１間の間隔Ｄ２が広くなっている。すなわち、スペーサ１０３は、角形二次電池１００の厚さ方向において、第１の当接部１２０の厚さＴ１が第２の当接部１２１の厚さＴ２よりも厚くなっている。これにより、第１の当接部１２０と第２の当接部１２１との間には、段差が形成されている。

また、角形二次電池１００の厚さ方向の両側に対向配置されたスペーサ１０３，１０３は、互いに対向する第１の当接部１２０，１２０および第２の当接部１２１，１２１の表面が互いに平行な平坦面とされている。なお、本実施形態において、第１の当接部１２０および第２の当接部１２１は、角形二次電池１００の幅方向および高さ方向、すなわちＹＺ平面に平行であり、角形二次電池１００の厚さ方向、すなわちＸ方向に垂直である。

角形二次電池１００を充電すると、電池容器２内に収容配置された電極群は、主に負極材料の膨張によって電池缶１の幅広側面１ｂの中央部に対向する部分の厚さが最も大きくなるように角形二次電池１００の厚さ方向に凸状に膨張する。また、角形二次電池１００の充電時の化学反応等によって電池容器２内で気体が発生し、電池容器２の内部の圧力が上昇する。

これにより、図５に示すように、電池缶１は、幅広側面１ｂの中央部の厚さが最も大きい凸型の形状に膨張している。角形二次電池１００において、このように電池缶１が膨張した状態が継続すると、内部抵抗が増大して電池特性が低下する虞があるだけでなく、電池缶１と電池蓋６の溶接部等の信頼性が低下する虞がある。しかし、電池缶１の膨張を抑制するために幅広側面１ｂを過大な荷重で圧迫すると、角形二次電池１００の電池特性が低下する虞がある。特に、電池缶１内の電極群は膨張しているので、幅広側面１ｂの幅方向中間領域Ｒ２における電池缶１の厚さを、幅方向端部領域Ｒ１における電池缶１の厚さと同じ厚さまで圧縮すると、電極群に過大な荷重が負荷される虞がある。

そこで、本実施形態の角形二次電池モジュール２００は、スペーサ１０３を備えたセルホルダ９２，９３によって角形二次電池１００を保持し、角形二次電池１００を、厚さ方向にスペーサ１０３を介在させて積層させている。このスペーサ１０３は、前記したように、電池容器２を構成する電池缶１の幅広側面１ｂの幅方向端部領域Ｒ１に当接する第１の当接部１２０と、幅広側面１ｂの幅方向中間領域Ｒ２に当接する第２の当接部１２１とを有している。さらに、スペーサ１０３は、角形二次電池１００の厚さ方向において、第１の当接部１２０の厚さが第２の当接部１２１の厚さよりも厚くされている。これにより、角形二次電池１００の厚さ方向両側に対向配置されたスペーサ１０３，１０３間の間隔は、第１の当接部１２０，１２０間の間隔Ｄ１よりも第２の当接部１２１，１２１間の間隔Ｄ２が広くされている。

そのため、図６に示すように、中間セルホルダ９２，９２の間または端部セルホルダ９３と中間セルホルダ９２との間に、角形二次電池１００を保持して厚さ方向に荷重を付加すると、電池缶１の幅方向中間領域Ｒ２よりも膨張し難く厚さが薄い幅方向端部領域Ｒ１は、比較的狭い間隔Ｄ１で対向する第１の当接部１２０，１２０間で確実に保持される。これにより、角形二次電池１００は、図２に示すセルホルダ９１において確実に位置決めされた状態で保持され、例えば車載時の振動等により移動または位置ずれすることが確実に防止される。

電池缶１の幅広側面１ｂの幅方向中間領域Ｒ２は剛性が低いが、幅狭側面１ｃに近い幅方向端部領域Ｒ１は比較的剛性が高い。そのため、振動等の負荷に耐えるように電池を保持するには、前記のように比較的狭い間隔Ｄ１で対向する第１の当接部１２０，１２０間で電池缶１の幅方向端部領域Ｒ１を保持し、電池缶１の変形が少ない幅方向端部領域Ｒ１に第１の当接部１２０によって比較的高い荷重を負荷することが効果的である。なお、幅広側面１ｂの幅方向端部領域Ｒ１の内部には電極群が存在しない空間があるため、幅方向端部領域Ｒ１に荷重を負荷しても捲回群には荷重は負荷されない。

一方、電池缶１の幅広側面１ｂの幅方向中間領域Ｒ２は、角形二次電池１００の厚さ方向に比較的広い間隔Ｄ２で対向する第２の当接部１２１，１２１間で圧縮される。これにより、電池缶１の幅広側面１ｂの膨張を効果的に抑制することができる。加えて、電池缶１の幅方向中間領域Ｒ２における厚さが、幅方向端部領域Ｒ１の厚さよりも厚くなるように、電池缶１の膨張を角形二次電池１００の電池特性が低下しない範囲で許容することができる。したがって、スペーサ１０３によって幅広側面１ｂの幅方向中間領域Ｒ２および電池缶１内の電極群に過大な荷重が負荷されることを避けて適正な荷重を負荷することが可能になる。なお、予め角形二次電池１００の充放電実験等により、電池缶１の幅広側面１ｂに対する適切な荷重範囲を決めておくことで、その荷重範囲になるように第２の当接部１２１，１２１間の間隔Ｄ２を調整することができる。

また、前記したように、本実施形態の角形二次電池モジュール２００において、角形二次電池１００の厚さ方向の両側に対向配置されたスペーサ１０３，１０３は、互いに対向する第１の当接部１２０，１２０および第２の当接部１２１，１２１の表面が互いに平行な平坦面とされている。これにより、第１の当接部１２０，１２０が電池缶１の膨張形状に沿う傾斜面とされている場合と比較して、第１の当接部１２０，１２０によって電池缶１の幅広側面１ｂの幅方向端部領域Ｒ１、特に幅方向中間領域Ｒ２との境界の近傍により大きな荷重を負荷し、角形二次電池１００をセルホルダ９１によってより確実に保持することが可能になる。また、凸状に膨張した電池缶１の幅広側面１ｂの中央部の形状をより平坦な形状に近づけることが可能になる。

以上説明したように、本実施形態の組電池である角形二次電池モジュール２００によれば、角形二次電池１００を確実に保持して位置決め精度を向上させると共に、電池容器２を構成する電池缶１の膨張を抑制することができる。

[実施形態２]
次に、本発明の組電池の実施形態２について、図１から図６を援用し、図７を用いて説明する。図７は、本実施形態の４つのスペーサ１０３の第１の当接部１２０ａ，１２０ｃ，１２０ｃ，１２０ｂと電池缶１の幅広側面１ｂとの位置関係を示す角形二次電池１００の側面図である。

本実施形態の組電池である角形二次電池モジュール２０１は、角形二次電池１００の電池缶１の幅広側面１ｂの高さ方向（Ｚ方向）に隣接する複数のスペーサ１０３の少なくとも１つにおいて、幅広側面１ｂの幅方向（Ｙ方向）に沿う第１の当接部１２０ｃの長さが、他のスペーサ１０３の第１の当接部１２０ａ，１２０ｂの同方向の長さと異なる点で、前記した実施形態１の角形二次電池モジュール２００と異なっている。その他の点については、本実施形態の角形二次電池モジュール２０１と実施形態１の角形二次電池モジュール２００は同一であるので、同一の部分には同一の符号を付して説明は省略する。

図７に示すように、本実施形態において、電池缶１の幅広側面１ｂの高さ方向に隣接する複数のスペーサ１０３は、幅広側面１ｂの幅方向に沿う第１の当接部１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃの長さＬａ，Ｌｂ，Ｌｃが、幅広側面１ｂの高さ方向の中央部から端部に向けて漸次長くなっている。

前述の実施形態１では角形二次電池１００の幅広側面１ｂの幅方向端部領域Ｒ１と当接する第１の当接部１２０は電池缶１の幅広側面１ｂの高さ方向（上下方向）の４本で幅広側面１ｂの幅方向に沿う長さは同じであった。しかし、本実施形態では、最も上側のスペーサ１０３と最も下側のスペーサ１０３の当接部１２０ａ，１２０ｂの長さＬａ，Ｌｂが、上下方向の中間に位置するスペーサ１０３の当接部１２０ｃの長さＬｃよりも長くなっている。すなわち、幅広側面１ｂの高さ方向において最も上側に位置する中間スペーサ１０３の第１の当接部１２０ａと、最も下側に位置する中間スペーサ１０３の第１の当接部１２０ｂは、高さ方向の中間に位置する２本の中間スペーサ１０３，１０３の第１の当接部１２０ｃ，１２０ｃより電池缶１の幅広側面１ｂに長く当接している。

前記したように、角形二次電池１００の電池容器２を構成する電池缶１は、幅広側面１ｂの中央部の厚さが最も厚くなるように膨張する。これに対応して、本実施形態の角形二次電池モジュール２０１では、電池缶１の幅広側面１ｂの高さ方向の中間に位置するスペーサ１０３の第１の当接部１２０ｃの長さＬｃを、上下の中間スペーサ１０３の第１の当接部１２０ａ，１２０ｂの長さＬａ，Ｌｂよりも短くしている。これにより、幅広側面１ｂの高さ方向の中間部分における膨張をより許容して、電池缶１内の電極群に負荷する荷重をより小さくすることができ、かつ上下のスペーサ１０３の第１の当接部１２０ａ，１２０ｂによって電池缶１の幅方向端部領域Ｒ１を確実に保持することができる。

以上説明したように、本実施形態の組電池である角形二次電池モジュール２０１によれば、角形二次電池１００を確実に保持して位置決め精度を向上させると共に、電池容器２を構成する電池缶１の膨張を抑制することができる。

[実施形態３]
前述の実施形態１および２の角形二次電池モジュール２００，２０１は、冷却空気等の冷却媒体を流すため、複数のスペーサ１０３間に空間が存在した。しかし、複数の中間部スペーサ１０３間に空間を設けず、電池缶１の幅広側面１ｂの高さ方向において複数の中間部スペーサ１０３を一体に連結してもよい。このような角形二次電池モジュールの実施形態を図８に示す。

図８は、本実施形態の角形二次電池モジュールの中間部スペーサ１０３Ｐの第１の当接部１２０ｄと電池缶１の幅広側面１ｂとの関係を示す、実施形態２の図７に相当する図である。

図示のように、スペーサ１０３Ｐは、電池缶１の幅広側面１ｂの上端部から下端部まで連続して設けられ、電池缶１の幅広側面１ｂの高さ方向端部を除く高さ方向中間部の大部分において幅広側面１ｂと対向する板状に設けられている。なお、幅広側面１ｂの高さ方向における中間部スペーサ１０３Ｐの上端と下端は、上端部スペーサ１０２および下端部スペーサ１０１と連結されていてもよい。

このように、スペーサ１０３Ｐの第１の当接部１２０ｄが、幅広側面１ｂの高さ方向の上下に連続していることで、実施形態１および２のスペーサ１０３よりも電池缶１を保持する面積が大きくなる。したがって、角形二次電池１００をより確実に保持し、より高い振動等の荷重に耐えて、角形二次電池１００を確実に位置決めすることができる。

以上、図面を用いて本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。

２電池容器
１ｂ幅広側面
１００角形二次電池
１０３中間部スペーサ（スペーサ）
１０３Ｐ中間部スペーサ（スペーサ）
１２０第１の当接部
１２１第２の当接部
２００角形二次電池モジュール（組電池）
Ｄ１第１の当接部間の間隔
Ｄ２第２の当接部間の間隔
Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ第１の当接部の長さ
Ｒ１幅方向端部領域
Ｒ２幅方向中間領域
Ｔ１第１の当接部の厚さ
Ｔ２第２の当接部の厚さ
Ｘ角形二次電池の厚さ方向
Ｙ幅広側面の幅方向
Ｚ幅広側面の高さ方向

Claims

扁平箱型の電池容器内に正負の電極を捲回した電極群が収容配置された複数の角形二次電池を、厚さ方向にスペーサを介在させて積層させた組電池であって、
前記スペーサは、前記電池容器の幅広側面の幅方向端部領域に当接する第１の当接部と、該幅広側面の幅方向中間領域に当接する第２の当接部と、を有し、
前記角形二次電池の厚さ方向両側に対向配置された前記スペーサ間の間隔は、前記第１の当接部間の間隔よりも前記第２の当接部間の間隔が広く、
前記スペーサは、前記角形二次電池の厚さ方向において、前記第１の当接部の厚さが前記第２の当接部の厚さよりも厚く、
前記幅広側面の高さ方向に複数の前記スペーサが設けられ、
複数の前記スペーサの少なくとも１つは、前記幅広側面の幅方向に沿う前記第１の当接部の長さが、他の前記スペーサと異なることを特徴とする組電池。
前記幅広側面の高さ方向に隣接する複数の前記スペーサは、前記幅広側面の幅方向に沿う前記第１の当接部の長さが、前記幅広側面の高さ方向の中央部から端部に向けて漸次長くなることを特徴とする請求項１に記載の組電池。
前記スペーサは、前記幅広側面の上端部から下端部まで連続して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の組電池。
前記角形二次電池の厚さ方向の両側に対向配置された前記スペーサは、互いに対向する前記第１の当接部および前記第２の当接部の表面が互いに平行な平坦面であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の組電池。