JP7111018B2 - パックケース、電池パック、及び、パックケースの製造方法 - Google Patents

パックケース、電池パック、及び、パックケースの製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、複数の電池を積層した電池スタックを収容するパックケース、パックケースに電池スタックを収容した電池パック、及び、パックケースの製造方法に関する。
従来、複数の電池を収容した電池パックとして、複数の電池を積層した電池スタックに、積層方向に所定の圧縮力を掛けて各電池を拘束した状態とした電池パックが求められることがある。このような電池パックとしては、電池スタックの積層方向両端に配置したエンドプレート同士の間にボルトを架け渡しナットで締結して、電池スタックに圧縮力を掛けた電池パック(特許文献1参照)が挙げられる。
特開2005-339929号公報
また、アルミダイキャストなどで形成した有底矩形箱状のパックケースに、電池スタックを所望の圧縮力よりも大きな圧縮力で押し縮めた状態で挿入した後に、圧縮を緩め、このパックケースの剛性によって、所望の圧縮力で圧縮した状態に電池スタックを収容した電池パックも考えられる。
しかしながら、ボルトやナットを用いて電池スタックを拘束する場合には、電池パックの体格が大きくなる上、エンドプレートやボルト等の重量により電池パック全体の重量も重くなる。一方、アルミダイキャストのパックケースに電池スタックを収容した電池パックは、相対的には軽くできるものの、適切な圧縮力を保つには、パックケースの壁部の厚みを厚くするなど各部の剛性を高めることが必要となり、パックケース自体が重くなりがちである。
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、軽量でありながら、電池スタックに圧縮力を掛けつつ収容できるパックケース、このようなパックケースに電池スタックを収容した電池パック、パックケースの製造方法を提供するものである。
上記課題を解決するための本発明の一態様は、複数の電池を積層方向に積層した電池スタックを収容して、上記積層方向に圧縮拘束するパックケースであって、収容した上記電池スタックの上記積層方向の一方側に位置し、上記電池スタックの一方側端部に当接して、上記電池スタックを積層方向の他方側に押圧する一方側壁部と、収容した上記電池スタックの上記積層方向他方側に位置し、上記電池スタックの他方側端部に当接して、上記電池スタックを上記積層方向一方側に押圧する他方側壁部と、を備え、上記一方側壁部及び上記他方側壁部の少なくともいずれかは、第1金属板と、上記第1金属板よりも上記積層方向の外側に位置し上記第1金属板に対向する第2金属板と、上記第1金属板と上記第2金属板との間に介在し、上記第1金属板及び上記第2金属板に固着し、上記第1金属板及び上記第2金属板をなす金属よりも低密度の介在部材とからなる、パネル構造壁部であるパックケースであり、前記パネル構造壁部は、1枚の金属板をU字状に屈曲させて構成した、前記第1金属板である第1金属板部、前記第2金属板である第2金属板部、及び、上記第1金属板部と第2金属板部とを連結する連結部とを有する。
電池スタックを収容し積層方向に圧縮拘束するこのパックケースでは、電池スタックを積層方向に押圧する一方側壁部及び他方側壁部の少なくともいずれかが、第1金属板と第2金属板とこれらの間に介在しこれらに固着され相対的に低密度の介在部材とからなる、いわゆるサンドイッチパネル構造のパネル構造壁部とされている。
このため、このパネル構造壁部であるとされた一方側壁部あるいは他方側壁部では、当該壁部が、第1金属板のみの壁部である場合や、第1金属板とこれに固着する介在部材のみからなる壁部である場合に比して、曲げ剛性やねじり剛性が高くなっており、電池スタックを積層方向に圧縮する圧縮力の反力によって、パネル構造壁部(一方側壁部あるいは他方側壁部)が変形し、電池スタックを積層方向に圧縮する圧縮力が低下することを防止できる。その上、第1金属板と第2金属板との間に介在する介在部材は、第1金属板及び第2金属板をなす金属よりも低密度であるので、パネル構造壁部を、サンドイッチパネル構造に代えて、同じ厚さの中実金属板とした場合に比して軽量にできるので、パックケースとしても軽量にできる。
加えてこのパックケースでは、1枚の金属板をU字状に屈曲させることで、第1金属板及び第2金属板である第1金属板部及び第2金属板部を設けているので、パックケースを構成する部品点数が少なく、安価なパックケースとすることができる。しかも、第1金属板と第2金属板とを別体とするのに比して、第1金属板部と第2金属板部とが連結部を介して連結している(1枚の金属板で、第1金属板部と、第2金属板部と、これらを結ぶ連結部とを構成している)ので、さらにパネル構造壁部(一方側壁部,他方側壁部)の曲げ剛性やねじり剛性を向上させることができる。
パックケースは、例えば、電池スタックを四方から囲む矩形枠形状であっても良いし、さらに底部を有する有底の矩形枠形状(有底矩形箱状)であっても良い。横側壁部を有さず、一方側壁部及び他方側壁部のほかに底部を有するU字状(コ字状)をなす形態であっても良い。
また、パネル構造壁部をなす第1金属板と第2金属板は、互いに別体の金属板であっても良いし、1枚の金属板をU字状に屈曲させて、第1金属板と第2金属板として用いるようにしても良い。
パネル構造壁部(一方側壁部あるいは他方側壁部)を構成する第1金属板及び第2金属板の材質としては、適宜の金属板を用いることができる。例えば、鋼板、亜鉛メッキ鋼板、ニッケルメッキ鋼板、ステンレス板、アルミニウム板などが挙げられる。
また、介在部材としては、ポリアミドなどの熱可塑性樹脂、エポキシなどの熱硬化性樹脂、ガラス繊維強化ポリアミドなどの繊維強化プラスチックなどからなる樹脂材を用いることができる。この場合において、樹脂からなる介在部材を中実とするほか、パネル構造壁部ひいてはパックケースの軽量化のため、介在部材に凹孔(肉抜き孔)などの肉抜き部を設けても良い。さらに、発泡ウレタン、発泡ポリアミドなどからなる発泡樹脂材、アルミニウム、ステンレスなどの金属やポリプロピレン、アラミドなど樹脂などをハニカム形状に構成した芯材用ハニカム材などを介在部材に用いることもできる。また、介在部材は、パネル構造壁部全体に拡がる単一の部材で構成しても良いが、介在部材のうち、矩形枠状のパックケースの四隅をなす角部に近い部分と、中央部分とを異なる部材で構成するなど、複数の部材から構成することもできる。
パネル構造壁部の第1金属板及び第2金属板と介在部材との固着には、第1金属板及び第2金属板にプライマーを塗布して介在部材と接着するほか、第1金属板及び第2金属板に化学エッチングやレーザ加工などによる粗面化などを施したのち、射出成形によって第1金属板と第2金属板との間に樹脂を注入して介在部材を形成すると共に、第1金属板及び第2金属板と接着することもできる。
金属板の連結部におけるU字状の屈曲形態としては、連結部を、半円状(R状)の屈曲形態とすると良い。さらに、コ字状(平坦な連結部の両端縁を同方向に90度屈曲させた形状)の屈曲形態とするのがより好ましい。90度屈曲させて各部位を連結させることで、パネル構造壁部(一方側壁部,他方側壁部)の曲げ剛性やねじり剛性をさらに向上させることができるからである。
さらに上述のパックケースであって、収容した前記電池スタックの前記積層方向に直交する横方向の外側に位置し、前記一方側壁部及び前記他方側壁部と共に、前記電池スタックを四方から囲む矩形枠をなし、上記一方側壁部と上記他方側壁部との間を結ぶ一対の横側壁部を備え、一対の上記横側壁部は、それぞれ、上記積層方向に延びる横側金属板を含み、上記横側金属板は、前記第1金属板及び前記第2金属板に、樹脂からなる角部結合樹脂部を介して結合してなるパックケースとすると良い。
このパックケースでは、一対の横側壁部には、それぞれ、積層方向に延びる横側金属板を含んでおり、この横側金属板は、角部結合樹脂部を介して、パネル構造壁部(一方側壁部,他方側壁部)に結合している。このため、パネル構造壁部(一方側壁部,他方側壁部)が電池スタックに圧縮力を加えることによる反力の一部を、角部結合樹脂部を介して、横側金属板を含む横側壁部に伝え、横側壁部に積層方向に伸ばす引張力として担持させることができる。
なお、パックケースは、横側金属板が、パネル構造壁部をなす第1金属板あるいは第2金属板とは、直接接続していない形態とすることができる。即ち、横側金属板と、第1金属板及び第2金属板とは、互いに別体で構成する形態や、共通して接続する底板から、互いに直交する折り目で、横側金属板と第1金属板とをそれぞれ折り曲げて立ち上げて、構成する形態が挙げられる。一方、パックケースを、一連の金属板を折り曲げて、横側金属板と、パネル構造壁部をなす第1金属板あるいは第2金属板とが直接接続(連続)している構成とすることもできる。
さらに上述のパックケースであって、前記横側金属板は、上記一方側壁部または上記他方側壁部である前記パネル構造壁部の前記第1金属板よりも前記積層方向外側まで延びる延出部を有し、上記延出部は、上記第1金属板よりも上記積層方向外側において、上記第1金属板の前記横方向の端縁よりも、横方向内側に位置して、前記角部結合樹脂部を介して上記第1金属板に係合するパネル係合部を含むパックケースとすると良い。
このパックケースでは、横側金属板の延出部に設けたパネル係合部が、角部結合樹脂部を介して第1金属板に係合している。このため、横側金属板を含む横側壁部とパネル構造壁部(一方側壁部,他方側壁部)とをさらに強固に結合させることができ、より剛性が高く強度も高いパックケースとすることができる。
パネル係合部としては、例えば、横側金属板の延出部において、延出部の一部を板厚方向(横方向内側)に膨出させ、第1金属板の横方向の端縁よりも横方向内側に位置させて、角部結合樹脂部を介して第1金属板に係合する膨出部が挙げられる。
また、横側金属板の延出部において、延出部の一部を、屈曲させて横方向内側に突出させ、角部結合樹脂部を介して第1金属板に係合する屈曲突出部も挙げられる。
前2項のいずれかに記載のパックケースであって、前記一対の横側壁部のうち、少なくともいずれかは、前記横側金属板と、前記積層方向に延び、上記横側金属板の前記横方向外側または横方向内側に位置して上記横側金属板に対向する第2横側金属板と、上記横側金属板と上記第2横側金属板との間に介在し、上記横側金属板及び上記第2横側金属板に固着し、上記横側金属板と上記第2横側金属板をなす金属よりも低密度の横側介在部材とからなる、パネル構造横側壁部であるパックケースとすると良い。
このパックケースでは、一対の横側壁部の少なくともいずれかをも、サンドイッチパネル構造のパネル構造横側壁部としている。このパネル構造横側壁部は、1枚の横側金属板のみの横側壁部、あるいは横側金属板と横側介在部材のみの横側壁部に比して、横側壁部の曲げ剛性やねじり剛性が高くなっているから、矩形枠状のパックケースの剛性や強度をさらに向上させることができる。
ここで、横側金属板と第2横側金属板とは、互いに別体の金属板であっても良いし、1枚の金属板をU字状に屈曲させて、横側金属板と第2横側金属板として用いるようにしても良い。
また、横側金属板と第2横側金属板と横側介在部材とからなるサンドイッチパネル構造を、横側壁部のうち、積層方向及び横方向に直交する高さ方向の一部にのみ採用しても良い。
上述のパックケースであって、前記一対の横側壁部のいずれも、前記パネル構造横側壁部であるパックケースとすると良い。
このパックケースでは、一対の横側壁部のいずれも、サンドイッチパネル構造としてあるので、さらに高い剛性を有しながらも軽量なパックケースとすることができる。
上述のいずれかに記載のパックケースであって、前記一方側壁部及び前記他方側壁部は、いずれも前記パネル構造壁部であるパックケースとすると良い。
このパックケースでは、一方側壁部と他方側壁部のいずれをも、サンドイッチパネル構造としてあるので、さらに高い剛性を有しながらも軽量なパックケースとすることができる。
他の解決手段は、上述のいずれか一項に記載のパックケースに、前記電池スタックを収容し前記積層方向に圧縮拘束してなる電池パックである。
この電池パックでは、電池スタックを圧縮拘束しているパックケースの一方側壁部及び他方側壁部の少なくともいずれかを、曲げ剛性やねじり剛性の高い剛性サンドイッチパネル構造を有するパネル構造壁部としている。
このため、軽量でありながら、パネル構造壁部とした一方側壁部あるいは他方側壁部において、電池スタックを圧縮拘束するべく電池スタックに掛けた圧縮力の反力による、変形が生じにくく、一方側壁部あるいは他方側壁部の変形による圧縮力の低下を防止した電池パックとなる。
さらに他の解決手段は、複数の電池を積層方向に積層した電池スタックを収容して、上記積層方向に圧縮拘束するパックケースであり、収容した上記電池スタックの上記積層方向の一方側に位置し、上記電池スタックの一方側端部に当接して、上記電池スタックを上記積層方向の他方側に押圧する一方側壁部と、収容した上記電池スタックの上記積層方向他方側に位置し、上記電池スタックの他方側端部に当接して、上記電池スタックを上記積層方向一方側に押圧する他方側壁部と、を備え、上記一方側壁部及び上記他方側壁部の少なくともいずれかは、第1金属板と、上記第1金属板よりも上記積層方向外側に位置し上記第1金属板に対向する第2金属板と、上記第1金属板と上記第2金属板との間に介在し、上記第1金属板及び上記第2金属板に固着し、上記第1金属板及び上記第2金属板をなす金属よりも低密度の介在部材とからなる、パネル構造壁部であるパックケースの製造方法であって、上記第1金属板と上記第2金属板とを金型にセットするセット工程と、セットされた上記第1金属板と上記第2金属板との間に、樹脂を充填して上記介在部材を成形して、上記パネル構造壁部を形成する、射出成形工程を備え、前記セット工程に先立ち、1枚の金属板をU字状に屈曲させて、前記第1金属板である第1金属板部、前記第2金属板である第2金属板部、及び、上記第1金属板部と上記第2金属板部とを連結する連結部を形成する屈曲工程を備えるパックケースの製造方法である。
この製造方法では、介在部材を射出成形で形成するので、容易にパネル構造壁部(一方側壁部,他方側壁部)を有するパックケースを製造できる。
なお、射出成形にあたり、樹脂からなる介在部材を中実とするほか、パネル構造壁部ひいてはパックケースの軽量化のため、介在部材に肉抜き孔などの肉抜き部が設けられるようにしても良い。
この製造方法では、屈曲工程で、1枚の金属板をU字状に屈曲させて、第1金属板である第1金属板部、及び、第2金属板である第2金属板部を構成するので、パネル構造壁部のさらにはパックケースの部品点数を低減でき、セット工程などにおいて工数を低減して、容易に製造できる。しかも、第1金属板部と第2金属板部とが連結しているので、パネル構造壁部(一方側壁部,他方側壁部)の曲げ剛性やねじり剛性をさらに向上させることができる。
前述のパックケースの製造方法であって、前記パックケースは、収容した前記電池スタックの前記積層方向に直交する横方向の外側に位置し、前記一方側壁部及び前記他方側壁部と共に、前記電池スタックを四方から囲む矩形枠をなし、上記一方側壁部と上記他方側壁部との間を結ぶ一対の横側壁部を備え、一対の上記横側壁部は、それぞれ、上記積層方向に延びる横側金属板を含み、上記横側金属板は、前記第1金属板及び前記第2金属板と、樹脂からなる角部結合樹脂部を介して結合してなり、前記セット工程は、一対の上記横側壁部をなすそれぞれの上記横側金属板をも前記金型にセットし、前記射出成形工程は、前記パネル構造壁部を形成すると共に、上記角部結合樹脂部を形成するパックケースの製造方法とすると良い。
この製造方法では、射出成形工程で、パネル構造壁部を形成すると共に、角部結合樹脂部をも形成するので、さらに、容易にパックケースを製造できる。
実施形態1に係る電池パックを説明する説明図である。 実施形態1及び変形形態1に係るパックケースの斜視図である。 実施形態1に係るパックケースのうち、図2におけるA-A矢視断面での拡大断面斜視図である。 実施形態1及び変形形態1に係るパックケースに用いる金属ケース部材の斜視図である。 実施形態1及び変形形態1に係るパックケースに用いる金属ケース部材のうち、角部(図4におけるB部)の拡大斜視図である。 実施形態1及び変形形態1に係るパックケースに用いる金属ケース部材を展開した展開図である。 実施形態1,2及び変形形態1~4に係り、パックケース及び電池パックの製造工程を示すフローチャートである。 変形形態1に係るパックケースを底面側から見た斜視図である。 変形形態1に係るパックケースのうち、図8おけるC-C矢視断面での拡大断面斜視図である。 変形形態2に係るパックケースに用いる金属ケース部材の斜視図である。 変形形態2に係るパックケースに用いる金属ケース部材のうち、角部(図10におけるD部)の拡大斜視図である。 変形形態2に係るパックケースに用いる金属ケース部材のうち、図11におけるE-E矢視断面での、角部の拡大断面斜視図である。 変形形態2に係るパックケースの斜視図である。 変形形態2に係るパックケースのうち、角部(図13におけるF部)の拡大斜視図である。 変形形態2に係るパックケースのうち、図14におけるG-G矢視断面での、角部の拡大断面斜視図である。 変形形態3に係るパックケースの斜視図である。 変形形態3に係るパックケースのうち、図16におけるH-H矢視断面での、角部の拡大断面斜視図である。 変形形態3に係るパックケースに用いる金属ケース部材の斜視図である。 変形形態3に係るパックケースに用いる金属ケース部材のうち、角部(図18におけるI部)の拡大斜視図である。 変形形態4に係るパックケースに用いる金属ケース部材の斜視図である。 変形形態4に係るパックケースに用いる金属ケース部材のうち、角部(図20におけるJ部)の拡大斜視図である。 変形形態4に係るパックケースの斜視図である。 変形形態4に係るパックケースのうち、角部(図22におけるK部)の拡大斜視図である。 実施形態2に係るパックケースの斜視図である。 実施形態2に係り、図24におけるL-L矢視断面でのパックケースの断面斜視図である。 実施形態2に係るパックケースに用いる金属ケース部材の斜視図である。
(実施形態1)
以下、本発明の実施形態1を、図面を参照しつつ説明する。図1に、本実施形態1に係る電池パック1を示す。この電池パック1は、ハイブリッドカーやプラグインハイブリッドカー、電気自動車等の車両に搭載される車載用の電池パックである。電池パック1は、電池(セル)2、スペーサ3及びエンドプレート4を積層方向SH(図1中、左右方向)に積層した電池スタック5と、この電池スタック5を積層方向SHに圧縮力KFで圧縮しつつ収容するパックケース10とを備える。
このうち、電池スタック5は、複数の角型(直方体状)の電池2と、複数の矩形板状のスペーサ3とが交互に積層され、更にこれらの積層方向SHの両側に配置した矩形板状で金属からなるエンドプレート4からなる。
電池2は、密閉角型のリチウムイオン二次電池である。電池2同士は、図示しないバスバを介して直列に接続されている。電池2は、直方体箱状で金属(本実施形態1ではアルミニウム)からなる電池ケース2aの内部に、図示しない電極体が非水電解液と共に収容されている。電池ケース2aの上面2auには、正極端子部材2b及び負極端子部材2cが、それぞれ電池ケース2aと絶縁された状態で固設されている。これらの端子部材2b,2cは、電池ケース2a内で電極体(不図示)の正極板または負極板に接続し導通する一方、電池ケース2aの上面2auを貫通して電池上部まで延びている。
スペーサ3は、絶縁性の樹脂からなる矩形板状の部材であり、積層方向SHに隣り合う電池2同士の間に介在して電池2の電池ケース2a同士を絶縁すると共に、各電池2の放熱路を形成している。
エンドプレート4は、金属(本実施形態1ではアルミニウム)からなる矩形板状の部材であり、積層方向SHの両端に位置する電池2の外側にそれぞれ配置されている。
一方、パックケース10(図2も参照)は、積層方向SHに直交する高さ方向HHの上方HHUのみが開口した有底角筒状である。このパックケース10は、矩形板状の底壁部11と、この底壁部11の四方の辺縁から上方HHUに起立して延び、矩形枠状をなす4つの壁部12~15とからなる。このうち、第1側壁部12は、積層方向SHの一方側SH1(図1では右方、図2では右下方)に位置し、第2側壁部13は、積層方向SHの他方側SH2(図1では左方、図2では左上方)に位置して、第1側壁部12に対向している。一方、図2に示すように、第3側壁部14及び第4側壁部15は、積層方向SH及び高さ方向HHに直交する横方向YHに直交し、積層方向SHに延びて、互いに対向している。4つの壁部12~15は、四隅に位置する角部結合樹脂部36(後述する)によって互いに結合している。
このパックケース10は、図4,図5に示す金属ケース部材20と、この金属ケース部材20を外側から覆うように設けた樹脂ケース部材30とからなる。この樹脂ケース部材30は、樹脂の射出成形により形成されており、金属ケース部材20に固着し一体化してなる。
このうち、金属ケース部材20(図4,図5参照)は、図6に示す、亜鉛メッキ鋼板からなる平板状の金属板20Mを折り曲げて形成したものであり、矩形平板状の底部金属板部21と、この底部金属板部21の四方の辺縁から上方HHUに起立して延びる、矩形状の側壁金属板部22~25とからなる。このうち第1側壁金属板部22は、積層方向SHの一方側SH1(図4では右下方)に位置し、第2側壁金属板部23は、積層方向SHの他方側SH2(図4では左上方)に位置して、第1側壁金属板部22に対向している。一方、図4に示すように、第3側壁金属板部24及び第4側壁金属板部25は、横方向YHに直交し、積層方向SHに延びて、互いに対向している。これら4つの側壁金属板部22~25の相互は、図4に示すように、直接相互には結合しておらず、底部金属板部21を介して結合している。
なお、第1側壁金属板部22は、図5に示すように、1枚の金属板20MをU字状(コ字状)に屈曲させて構成されており、底部金属板部21に接続しつつ90度屈曲されて、上方HHUに起立して延びる平板状の内側金属板部22aと、この内側金属板部22aに接続しつつ90度屈曲されて積層方向一方側SH1に延びる平板状の連結部22bと、この連結部22bに接続しつつさらに90度屈曲されて下方HHDに延びて内側金属板部22aに対向する平板状の外側金属板部22cとを有する。連結部22bは、自身を介して内側金属板部22aと外側金属板部22cとを連結している。
第2側壁金属板部23も、第1側壁金属板部22と同様、底部金属板部21に接続しつつ90度屈曲されて、上方HHUに起立して延びる平板状の内側金属板部23aと、この内側金属板部23aに接続しつつ90度屈曲されて積層方向他方側SH2に延びる平板状の連結部23bと、この連結部23bに接続しつつさらに90度屈曲されて下方HHDに延びて内側金属板部23aに対向する平板状の外側金属板部23cとを有する。連結部23bは、自身を介して内側金属板部23aと外側金属板部23cとを連結している。
また第3側壁金属板部24、及び第4側壁金属板部25は、自身の剛性を上げるべく、その先端部分が90度屈曲されている。
一方、樹脂ケース部材30は、ガラス繊維強化ポリアミドからなり、図3,図4に示すように、金属ケース部材20を外側から覆う有底矩形筒状に成形されている。即ち、底壁部11では、底部金属板部21の下方HHDには底板部31が固着して成形されている。また、第3側壁部14では、第3側壁金属板部24の積層方向外側SHO(横方向一方側YH1)には第3側壁樹脂部34が、同様に、第4側壁部15では、第4側壁金属板部25の積層方向外側SHO(横方向他方側YH2)には第4側壁樹脂部35が、固着して成形されている。
また、第1側壁部12においては、第1側壁樹脂部32が、第1側壁金属板部22のうち内側金属板部22aの積層方向外側SHO(積層方向一方側SH1)で外側金属板部22cの積層方向内側SHI(積層方向他方側SH2)に、即ち、内側金属板部22aと外側金属板部22cとの間に固着して、成形されている。また、第2側壁部13においては、第2側壁金属板部23のうち内側金属板部23aの積層方向外側SHO(積層方向他方側SH2)で外側金属板部23cの積層方向内側SHI(積層方向一方側SH1)に、即ち、内側金属板部23aと外側金属板部23cとの間に、第2側壁樹脂部33が固着して成形されている。
さらに、底板部31及び4つの側壁樹脂部32~35は、四隅に位置する角部結合樹脂部36によって互いに結合している。このため、前述したように、4つの側壁樹脂部32~35を含む4つの壁部12~15は、角部結合樹脂部36によって互いに結合している。
なお、本実施形態1では、金属ケース部材20の各部と樹脂ケース部材30の各部との固着は、金属ケース部材20の固着面となる部分に、プライマー(例えば、ダイセル・エボニック社製ベスタメルトHylink(商標名)など)を塗布し、その後、射出成形で金属ケース部材20の各固着面に樹脂を被着して固着する。
さて、上述したように、第1側壁部12は、内側金属板部22aと外側金属板部22cとの間に第1側壁樹脂部32が挟まれて固着しており、いわゆるサンドイッチパネル構造をなしている。このため、この第1側壁部12に代えて、内側金属板部22aのみを用いた壁部や、内側金属板部22aとこれに固着する第1側壁樹脂部32のみからなる壁部である場合に比して、曲げ剛性やねじり剛性が高くなっており、電池スタック5を積層方向SHに圧縮する圧縮力KFの反力RKFによって、第1側壁部12が変形し、電池スタック5を押圧する圧縮力KFが低下することを防止できる。その上、内側金属板部22aと外側金属板部22cとの間に介在する第1側壁樹脂部32(ガラス繊維強化ポリアミド、密度1.35g/cm)は、内側金属板部22aと外側金属板部22cをなす金属(亜鉛メッキ鋼板、密度7.8g/cm)よりも低密度であるので、第1側壁部12を、サンドイッチパネル構造に代えて、同じ厚さの中実金属板とした場合に比して軽量にできるので、パックケース10としても軽量にできる。
なお、同様のサンドイッチパネル構造を有する第2側壁部13についても、上述の第1側壁部12と同様の作用効果を奏するので、記載を省略する。
しかも、このパックケース10では、1枚の金属板20Mの一部である第1側壁金属板部22をU字状(コ字状)に屈曲させることで、第1金属板及び第2金属板に相当する内側金属板部22a及び外側金属板部22cを設けて第1側壁部12を構成しているので、パックケース10を構成する部品点数が少なく、安価なパックケース10とすることができる。しかも、第1金属板と第2金属板とを別体とするのに比して、内側金属板部22aと外側金属板部22cとが連結部22bを介して連結している。即ち、1枚の金属板20Mの一部で、内側金属板部22aと外側金属板部22cとこれらを結ぶ連結部22bとを構成しているので、さらに第1側壁部12の曲げ剛性やねじり剛性を向上させることができる。
特に、本実施形態1の第1側壁部12では、90度屈曲させて内側金属板部22aと連結部22bと外側金属板部22cとを連結させているので、第1側壁部12の曲げ剛性やねじり剛性をさらに向上させることができている。
なお、同様のサンドイッチパネル構造を有する第2側壁部13についても、上述の第1側壁部12と同様の作用効果を奏するので、記載を省略する。
しかもこのパックケース10では、積層方向一方側SH1及び他方側SH2に位置する第1側壁部12と第2側壁部13のいずれをも、サンドイッチパネル構造としてあるので、さらに高い剛性を有しながらも軽量なパックケース10とすることができる。
さらに、このパックケース10を用いた本実施形態1の電池パック1では、電池スタック5を圧縮拘束しているパックケース10の第1側壁部12及び第2側壁部13を、曲げ剛性やねじり剛性の高い剛性サンドイッチパネル構造を有するパネル構造壁部としている。
このため、軽量でありながら、電池スタック5を圧縮拘束するべく電池スタック5に圧縮力KFを掛けても、その反力RKFによる変形が生じにくく、変形による圧縮力KFの低下を防止した電池パック1となる。
なお、本実施形態1では、第3側壁部14及び第4側壁部15は、第1側壁部12及び第2側壁部13と異なり、サンドイッチパネル構造としなかった。しかし、この第1側壁部12及び第2側壁部13と同様の、あるいは後述する実施形態2のパックケース510における第3側壁部514A,514B及び第4側壁部515のような、サンドイッチパネル構造を採用しても良い。
このようなパックケースでは、一対の横側壁部のいずれも、サンドイッチパネル構造としてあるので、さらに高い剛性を有しながらも軽量なパックケースとすることができる。
本実施形態1のパックケース10は、以下の手順で製造する(図7参照)。先ず、打ち抜き工程S1において、図示しないフープ状の金属板からプレス打ち抜きによって、金属板20Mを形成する。次いで、塗布工程S2において、金属板20Mのうち、樹脂と固着する固着面となる部位に、プライマーを塗布し乾燥させる。次いで、屈曲工程S3で、金属板20Mを折り曲げて、金属ケース部材20を成形する。なお、プレス打ち抜き前の金属板にプライマーを塗布する塗布工程を経た後、打ち抜き工程でプレス打ち抜きによって金属板20Mを得ても良い。
次いで、セット工程S4では、射出成形装置(不図示)に設けた金型(不図示)内の所定位置に、金属ケース部材20をセットする。続いて、射出成形工程S5において、射出成形装置を作動させて樹脂を射出し、金属ケース部材20に固着した樹脂ケース部材30を成形し、パックケース10を完成する。
上述のパックケース10の製造方法では、第1側壁樹脂部32及び第2側壁樹脂部33を射出成形で形成するので、容易にパネル構造壁部である第1側壁部12及び第2側壁部13を有するパックケース10を製造できる。
また、屈曲工程S3で、1枚の金属板20Mの一部をU字状(コ字状)に屈曲させて、第1側壁金属板部22の内側金属板部22a及び外側金属板部22cとこれらを結ぶ連結部22bとを構成している。第2側壁金属板部23も同様である。このため、パネル構造壁部である第1側壁金属板部22及び第2側壁金属板部23の、さらにはパックケース10の部品点数を低減でき、その後のセット工程S4などにおける工数を低減して、容易に製造できる。しかも、内側金属板部22aと外側金属板部22c(内側金属板部23aと外側金属板部23c)とが連結しているので、パネル構造壁部である第1側壁部12及び第2側壁部13の曲げ剛性やねじり剛性をさらに向上させることができる。
しかも、前述のセット工程S4は、金属ケース部材20を金型にセットすることで、横側金属板である第3側壁金属板部24及び第4側壁金属板部25を金型にセットでき、射出成形工程S5では、パネル構造壁部である第1側壁部12及び第2側壁部13を形成すると共に、角部結合樹脂部36を各角部に形成している。このため、この製造方法では、さらに、容易にパックケース10を製造できる。
次いで、電池パック1の製造について説明する(図1,図7参照)。
先ず、電池スタック形成工程S11において、電池スタック5を形成する。即ち、別途製造しておいた電池2とスペーサ3とを交互に並べてこれらを積層し、積層方向SHに最も外側(最も積層方向一方側SH1及び積層方向他方側SH2)の電池2の積層方向外側SHOに、エンドプレート4をそれぞれ配置して、電池スタック5を構成する。
ついで、挿入拘束工程S12では、圧縮具(不図示)により、電池スタック5を積層方向SHに圧縮力KFよりも大きな圧縮力で圧縮し、その長さ(積層方向寸法)を押し縮めた状態で、電池スタック5をパックケース10内に挿入し、その後に圧縮具の圧縮力を緩める。すると、電池スタック5の長さが若干伸び、電池スタック5が、圧縮力KFでパックケース10に拘束されるようになる。そこでその後、圧縮具を電池スタック5から取り出す。
その後、接続工程S13において、各電池2の正極端子部材2b及び負極端子部材2c同士をバスバ(不図示)等を用いて、所定の接続パターン(例えば、直列)に接続して、電池パック1を完成する。
なお、後述する変形形態1~4及び実施形態2に係るパックケース110,210,310,410,510及び電池パック101,201,301,401,501も同様の製造方法で製造する。
(変形形態1)
次いで、変形形態1に係るパックケース110について、図2,図8,図9を参照して説明する。この変形形態1に係るパックケース110は、実施形態1のパックケース10と、同様の外観を有しており(図2参照)、金属ケース部材20も同じである(図4,図5参照)。
但し、実施形態1のパックケース10では、パネル構造壁部である第1側壁部12における第1側壁樹脂部32、及び、第2側壁部13における第2側壁樹脂部33は、中実の樹脂で構成した(図3参照)。
これに対し、本変形形態1のパックケース110では、第1側壁部112における第1側壁樹脂部132、及び、第2側壁部113における第2側壁樹脂部133には、それぞれ、略四角柱状の凹孔である多数の肉抜き部132h,133hが、横方向YHに並んで形成されている(図8,図9参照)。
このため、第1側壁部112は、内側金属板部22aと外側金属板部22cと、これらの間に介在し、これらに固着した第1側壁樹脂部132を有しており、サンドイッチパネル構造をなしたパネル構造壁部となっている。しかも、第1側壁樹脂部132に多数の肉抜き部132hを有しているので、実施形態1の第1側壁樹脂部32に比して、肉抜き部132hを設けた分だけ第1側壁樹脂部132を軽量とすることができるから、第1側壁部112を軽量化し、さらにはパックケース110の軽量化を図ることができる。第2側壁部113に肉抜き部133hを設けることついても、同様である。
なお、第1側壁樹脂部132及び第2側壁樹脂部133に肉抜き部132h,133hを設けるに当たっては、肉抜き部132h,133hを設けたことによる、第1側壁部112及び第2側壁部113の軽量化のメリットと、曲げ剛性、ねじり剛性の低下の程度を顧慮して、設ける肉抜き部の形態や量などを考慮するとよい。
また、本変形形態1のパックケース110を射出成形によって形成するにあたっては、ピンなどを用いて、第1側壁樹脂部132及び第2側壁樹脂部133に肉抜き部132h,133hが設けられるようにすると良い。
(変形形態2)
次いで、変形形態2に係るパックケース210について、図10~図15を参照して説明する。この変形形態2に係るパックケース210、及び、これに用いる金属ケース部材220は、実施形態1のパックケース10及び金属ケース部材20(図2,図4,図5参照)と、ほぼ同様の外観を有している。
但し、実施形態1のパックケース10では、底壁部11の四隅における、第1側壁部12及び第2側壁部13と、第3側壁部14及び第4側壁部15との結合を、樹脂からなる角部結合樹脂部36のみで行っていた。
このため、パックケース10に電池スタック5を挿入して、この電池スタック5に第1側壁部12及び第2側壁部13から圧縮力KFを掛けると、第1側壁部12及び第2側壁部13にはその反力RKFが掛かる(図1参照)。さらに、反力RKFは、底壁部11のほか、第3側壁部14及び第4側壁部15にも伝わるのであるが、第1側壁部12及び第2側壁部13と、第3側壁部14及び第4側壁部15とを結合する部分(角部結合樹脂部36)に大きな応力が掛かる。このため、樹脂からなる角部結合樹脂部36のみでは、クリープや割れが発生し易く、圧縮力KFを維持することが難しい。
これに対し、図11,図12,図15から容易に理解できるように、本変形形態2のパックケース210では、第1側壁部212及び第2側壁部213と、第3側壁部214及び第4側壁部215との結合に改良を加えている。
具体的には、金属ケース部材220のうち第3側壁金属板部224は、第1側壁部212の内側金属板部222aよりも積層方向外側SHO(積層方向一方側SH1、図11,図12において右下方向)まで延びる延出部224Aを有している。そしてこの延出部224Aは、内側金属板部222aよりも積層方向外側SHO(積層方向一方側SH1)において、内側金属板部222aの横方向YHの端縁222atよりも、横方向内側YHI(横方向他方側YH2、図11,図12において右上方向)に位置して、角部結合樹脂部236を介して内側金属板部222aに係合するパネル係合部224Akを有している。
なお、本変形形態2において、パネル係合部224Akは、延出部224Aに高さ方向HHに延びる平行な切れ目を入れて、間の部分を横方向内側YHI(横方向他方側YH2、図11,図12において右上方向)に膨出させた膨出部(2箇所)である。
また本変形形態2のパックケース210の金属ケース部材220(図10参照)では、他の3箇所の角部にもパネル係合部を形成してある。即ち、第3側壁金属板部224の延出部224Bにも、パネル係合部224Akと同様の膨出部であるパネル係合部224Bkを形成してある。また、第4側壁金属板部225の延出部225A,225Bにも、パネル係合部224Akと同様の膨出部からなるパネル係合部(不図示)を形成してある。
かくして、この変形形態2のパックケース210では、第3側壁金属板部224及び第4側壁金属板部225の延出部224A,224B,225A,225Bに設けたパネル係合部224Ak等が、角部結合樹脂部236を介して内側金属板部222a,223aに係合している。このため、第3側壁金属板部224及び第4側壁金属板部225を含む第3側壁部214及び第4側壁部215とパネル構造壁部である第1側壁部212及び第2側壁部213とをさらに強固に結合させることができ、より剛性が高く強度も高いパックケース210とすることができる。
なお、図15に示すように,本変形形態2のパックケース210では、変形形態1と同じく、第1側壁部212の第1側壁樹脂部232に、肉抜き部232hを設けている。このため、第1側壁部212を軽量化し、さらにはパックケース210の軽量化を図ることができる。なお、図示しないが、第2側壁部213の第2側壁樹脂部にも同様に、肉抜き部を設けてある。
(変形形態3)
次いで、変形形態3に係るパックケース310について、図16~図19を参照して説明する。この変形形態3に係るパックケース310、及び、これに用いる金属ケース部材320も、実施形態1のパックケース10及び金属ケース部材20(図2,図4,図5参照)と、ほぼ同様の外観を有している。
但し、実施形態1のパックケース10では、底壁部11の四隅における、第1側壁部12及び第2側壁部13と、第3側壁部14及び第4側壁部15との結合を、樹脂からなる角部結合樹脂部36のみで行っていた。
これに対し、図17,図19から容易に理解できるように、本変形形態3のパックケース310でも、第1側壁部312及び第2側壁部313と、第3側壁部314及び第4側壁部315との結合に改良を加えている。
具体的には、金属ケース部材320のうち第3側壁金属板部324は、第1側壁部312の内側金属板部322aよりも積層方向外側SHO(積層方向一方側SH1、図17,図19において右下方向)まで延びる延出部324Aを有している。そしてこの延出部324Aは、内側金属板部322aよりも積層方向外側SHO(積層方向一方側SH1)において、内側金属板部322aの横方向YHの端縁322atよりも、横方向内側YHI(横方向他方側YH2、図17,図19において右上方向)に位置して、角部結合樹脂部336を介して内側金属板部322aに係合するパネル係合部324Akを有している。
なお、本変形形態3において、パネル係合部324Akは、延出部324Aの先端部分を横方向内側YHI(横方向他方側YH2、図17,図19において右上方向)に折り曲げて、この先端部分を、内側金属板部322aと外側金属板部322cとの間で、横方向内側YHI(横方向他方側YH2)に突出させた屈曲突出部である。
本変形形態3のパックケース310の金属ケース部材320(図18参照)でも、他の3箇所の角部に、パネル係合部を形成してある。即ち、第3側壁金属板部324の延出部324Bにも、パネル係合部324Akと同様の屈曲突出部であるパネル係合部324Bkを形成してある。また、第4側壁金属板部325の延出部325A,325Bにも、パネル係合部324Akと同様の屈曲突出部からなるパネル係合部(不図示)を形成してある。
かくして、この変形形態3のパックケース310でも、第3側壁金属板部324及び第4側壁金属板部325の延出部324A,324B,325A,325Bに設けたパネル係合部324Ak等が、角部結合樹脂部336を介して内側金属板部322a,323aに係合している。このため、第3側壁金属板部324及び第4側壁金属板部325を含む第3側壁部314及び第4側壁部315とパネル構造壁部である第1側壁部312及び第2側壁部313とをさらに強固に結合させることができ、より剛性が高く強度も高いパックケース310とすることができる。
(変形形態4)
次いで、変形形態4に係るパックケース410について、図20~図23を参照して説明する。この変形形態4に係るパックケース410、及び、これに用いる金属ケース部材420も、実施形態1のパックケース10及び金属ケース部材20(図2,図4,図5参照)と、ほぼ同様の外観を有している。
但し、実施形態1のパックケース10では、底壁部11の四隅における、第1側壁部12及び第2側壁部13と、第3側壁部14及び第4側壁部15との結合を、樹脂からなる角部結合樹脂部36のみで行っていた。
これに対し、図21,図23から容易に理解できるように、本変形形態4のパックケース410でも、第1側壁部412及び第2側壁部413と、第3側壁部414及び第4側壁部415との結合に改良を加えている。
具体的には、金属ケース部材420のうち第3側壁金属板部424は、第1側壁部412の内側金属板部422aよりも積層方向外側SHO(積層方向一方側SH1、図21,図23において右下方向)まで延びる延出部424Aを有している。そしてこの延出部424Aは、内側金属板部422aよりも積層方向外側SHO(積層方向一方側SH1)において、内側金属板部422aの横方向YHの端縁422atよりも、横方向内側YHI(横方向他方側YH2、図21,図23において右上方向)に位置して、角部結合樹脂部436を介して内側金属板部422aに係合するパネル係合部424Akを有している。
なお、本変形形態4において、パネル係合部424Akは、延出部424Aの先端部分を横方向他方側YH2(横方向内側、図21,図23において右上方向)に折り曲げて、この先端部分を、積層方向SHにおいて外側金属板部322cと同じ位置で、横方向内側YHI(横方向他方側YH2)に突出させた屈曲突出部である。一方、外側金属板部322cには、パネル係合部424Akを収容できる切り欠き部422ckが設けられている。
本変形形態4のパックケース410の金属ケース部材420(図21参照)では、他の3箇所の角部にもパネル係合部を形成してある。即ち、第3側壁金属板部424の延出部424Bにも、パネル係合部424Akと同様の屈曲突出部であるパネル係合部424Bkを形成してある。また、第4側壁金属板部425の延出部425A,425Bにも、パネル係合部424Akと同様の屈曲突出部からなるパネル係合部425Ak等を形成してある。
かくして、この変形形態4のパックケース410でも、第3側壁金属板部424及び第4側壁金属板部425の延出部424A,424B,425A,425Bに設けたパネル係合部424Ak等が、角部結合樹脂部436を介して内側金属板部422a,423aに係合している。このため、第3側壁金属板部424及び第4側壁金属板部425を含む第3側壁部414及び第4側壁部415とパネル構造壁部である第1側壁部412及び第2側壁部413とをさらに強固に結合させることができ、より剛性が高く強度も高いパックケース410とすることができる。
(実施形態2)
次いで、実施形態2に係るパックケース510について、図24~図26を参照して説明する。この実施形態2に係るパックケース510、及び、これに用いる金属ケース部材520は、実施形態1のパックケース10及び金属ケース部材20(図2,図4,図5参照)とは異なり、2つの電池スタック5を並べて収容できるように、一対の収容部510A,510Bが形成されている。
図26から理解できるように、金属ケース部材520も、平板状の金属板を折り曲げて形成したものであり、一対の矩形板状の底部金属板部521A,521Bと、これら底部金属板部521A,521Bの四方の辺縁からそれぞれ上方HHUに起立して延びる、矩形状の側壁金属板部522A,522B,523A,523B,524A,524B,525とからなる。
このうち、収容部510Aについて見ると、第1側壁金属板部522Aは、積層方向SHの一方側SH1(図26では右下方)に位置し、第2側壁金属板部523Aは、積層方向SHの他方側SH2(図26では左上方)に位置して、第1側壁金属板部522Aに対向している。一方、第3側壁金属板部524A及び第4側壁金属板部525Aは、横方向YHに直交し、積層方向SHに延びて、互いに対向している。
また、収容部510Bについて見ると、第1側壁金属板部522Bは、積層方向SHの一方側SH1(図26では右下方)に位置し、第2側壁金属板部523Bは、積層方向SHの他方側SH2(図26では左上方)に位置して、第1側壁金属板部522Bに対向している。一方、第3側壁金属板部524B及び第4側壁金属板部525Bは、横方向YHに直交し、積層方向SHに延びて、互いに対向している。
但し、本実施形態2の金属ケース部材520では、第4側壁金属板部525A,525Bは、収容部510A,510Bで共用している。
また、四方に配置された側壁金属板部522A~524A,525、及び、四方に配置された側壁金属板部522B~524B,525は、直接には、互いに結合しておらず、底部金属板部521A,521Bを介して結合している。
ここで、第1側壁金属板部522A,522B、及び、第2側壁金属板部523A,523Bは、実施形態1(図4,図5参照)の第1側壁金属板部22、及び、第2側壁金属板部23と同様であるので説明を省略する。
一方、第3側壁金属板部524Aは、実施形態1の第3側壁金属板部24とは異なり、底部金属板部521Aから屈曲して起立する内側金属板部524Aaと、この内側金属板部524Aaの横方向外側YHO(横方向一方側YH1)に位置して対向する外側金属板部524Acと、内側金属板部524Aaと外側金属板部524Acとを連結する連結部524Abとを有している。
また、第3側壁金属板部524Bも同様に、底部金属板部521Bから屈曲して起立する内側金属板部524Baと、この内側金属板部524Baの横方向外側YHO(横方向他方側YH2)に位置して対向する外側金属板部524Bcと、内側金属板部524Baと外側金属板部524Bcとを連結する連結部524Bbとを有している。
そして、パックケース510の第3側壁部514Aは、内側金属板部524Aaと外側金属板部524Acとの間に介在し、これら内側金属板部524Aa及び外側金属板部524Acに固着し、内側金属板部524Aa及び外側金属板部524Acをなす金属よりも低密度の第3側壁樹脂部534Aを有しており、サンドイッチパネル構造のパネル構造横側壁部となっている。同様に、第3側壁部514Bも、内側金属板部524Baと外側金属板部524Bcとの間に第3側壁樹脂部534Bを有しており、サンドイッチパネル構造のパネル構造横側壁部となっている。
さらに、第4側壁金属板部525も、実施形態1の第4側壁金属板部25とは異なり、底部金属板部521Aから屈曲して起立する第4側壁金属板部525Aと、この第4側壁金属板部525Aの横方向外側YHO(横方向他方側YH2)に位置して対向し、底部金属板部521Bから屈曲して起立する第4側壁金属板部525Bと、第4側壁金属板部525Aと第4側壁金属板部525Bとを連結する連結部525Cとを有している。
そして、パックケース510の第4側壁部515は、第4側壁金属板部525Aと第4側壁金属板部525Bとの間に介在し、これら第4側壁金属板部525A及び第4側壁金属板部525Bに固着し、第4側壁金属板部525A及び第4側壁金属板部525Bをなす金属よりも低密度の第4側壁樹脂部535を有しており、サンドイッチパネル構造のパネル構造横側壁部となっている。
このように、このパックケース510では、第3側壁部514A,514B及び第4側壁部515のいずれもが、パネル構造横側壁部となっている。このため、第3側壁部514A,514B、第4側壁部515に代えて、1枚の内側金属板部524Aa,524Ba,525Aaのみとした場合、あるいは内側金属板部524Aa,524Ba,525Aaと第3側壁樹脂部534A,534Bあるいは第4側壁樹脂部535のみとした場合に比して、第3側壁部514A,514B及び第4側壁部515の曲げ剛性やねじり剛性が高くなっているから、矩形枠状のパックケース510の剛性や強度をさらに向上させることができる。
特に、本実施形態2のパックケース510では、第3側壁部514A及び第4側壁部515のいずれもが、また、第3側壁部514B及び第4側壁部515のいずれもが、サンドイッチパネル構造のパネル構造横側壁部とされている。
従って、このパックケース510では、さらに高い剛性を有しながらも軽量なパックケース510とすることができる。
さらに加えて、実施形態1のパックケース10と同じく、本実施形態2のパックケース510では、第1側壁部512A,512B及び第2側壁部513A,513Bも、サンドイッチパネル構造のパネル構造壁部としてある。
このため、本実施形態2のパックケース510では、さらに高い剛性を有しながらも軽量なパックケースとすることができる。
以上において、本発明を実施形態1,2及び変形形態1~4に即して説明したが、本発明は実施形態等に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、実施形態1,2及び各変形形態1~4では、金属ケース部材20等を、1枚の金属板20Mなどから折曲げにより形成したパックケース10等を示した。
しかしこのようなものに限らず、パックケース10等を構成する金属ケース部材を、複数の金属板で構成するようにしても良い。
変形形態2~4では、第3側壁金属板部224,324,424等のうち、延出部224A,324A,424A等にパネル係合部224Ak,324Ak,424Ak等を設けたが、第3側壁金属板部224,324,424等自体はサンドイッチパネル構造としていない。
しかし、第3側壁金属板部224等の延出部224A等にパネル係合部224Akを設けると共に、第3側壁部214等をサンドイッチパネル構造のパネル構造横側壁部としても良い。これにより、更に剛性や強度の高いパックケースとすることができる。
また、実施形態1,2及び変形形態1~4では、第1側壁部12等及び第2側壁部13等において、内側金属板部22a等と外側金属板部22c等の高さ方向HHの寸法を同じとして、高さ方向HHの全体をサンドイッチパネル構造とした例を示した。
しかし、例えば実施形態2のパックケース510では、第3側壁部514A,514Bのように、内側金属板部に対し外側金属板部の高さ方向HHの寸法を短くするなど、第1側壁部及び第2側壁部において、サンドイッチパネル構造をなす部分を、高さ方向の一部にのみ採用しても良い。
また、第3側壁部及び第4側壁部について、サンドイッチパネル構造をなす部分を、高さ方向の一部にのみ採用しても良い。
1,101,201,301,401,501 電池パック
2 電池
5 電池スタック
5a (電池スタックの)一方側端部
5b (電池スタックの)他方側端部
10,110,210,310,410,510 パックケース
510A,510B 収容部
12,112,212,312,412,512A,512B 第1側壁部(一方側壁部,パネル構造壁部)
13,113,213,313,413,513A,513B 第2側壁部(他方側壁部,パネル構造壁部)
14,114,214,314,414 第3側壁部(横側壁部)
514A,514B 第3側壁部(横側壁部,パネル構造横側壁部)
15,115,215,315,415 第4側壁部(横側壁部)
515 第4側壁部(横側壁部,パネル構造横側壁部)
20,220,320,420,520 金属ケース部材
20M (折り曲げて金属ケース部材とする)金属板
22,222,322,422,522A,522B 第1側壁金属板部
22a,222a,322a,422a,522Aa,522Ba (第1側壁金属板部の)内側金属板部(第1金属板,第1金属板部)
222at,322at,422at (内側金属板部の横方向の)端縁
22b,222b,322b,422b,522Ab,522Bb (第1側壁金属板部の)連結部
22c,222c,322c,422c,522Ac,522Bc (第1側壁金属板部の)外側金属板部(第2金属板,第2金属板部)
23,223,323,423,523A,523B 第2側壁金属板部
23a,223a,323a,423a,523Aa,523Ba (第2側壁金属板部の)内側金属板部(第1金属板,第1金属板部)
23b,223b,323b,423b,523Ab,523Bb (第2側壁金属板部の)連結部
23c,223c,323c,423c,523Ac,523Bc (第2側壁金属板部の)外側金属板部(第2金属板,第2金属板部)
24,224,324,424 第3側壁金属板部(横側金属板)
224A,224B,324A,324B,424A,424B 延出部
224Ak,224Bk パネル係合部(膨出部)
324Ak,324Bk,424Ak,424Bk,425Ak パネル係合部(屈曲突出部)
524A,524B 第3側壁金属板部
524Aa,524Ba 内側金属板部(横側金属板)
524Ab,524Bb 連結部
524Ac,524Bc 外側金属板部(第2横側金属板)
25,225,325,425 第4側壁金属板部(横側金属板)
225A,225B,325A,325B,425A,425B 延出部
525A,525B 第4側壁金属板部(横側金属板,第2横側金属板)
525C 連結部
30,130,230,330,430,530 樹脂ケース部材
32,132,232,332,432,532A,532B 第1側壁樹脂部(介在部材)
132h,232h 肉抜き部
33,133,233,333,433,533A,533B 第2側壁樹脂部(介在部材)
133h 肉抜き部
34,134,234,334,434 第3側壁樹脂部
534A,534B 第3側壁樹脂部(横側介在部材)
35,135,235,335,435 第4側壁樹脂部
535 第4側壁樹脂部(横側介在部材)
36,136,236,336,436,536A,536B 角部結合樹脂部
KF (電池スタックに加えられる)圧縮力
SH 積層方向
SH1 (積層方向の)一方側
SH2 (積層方向の)他方側
SHO (積層方向の)外側
SHI (積層方向の)内側
HH 高さ方向
HHU (高さ方向の)上方
HHD (高さ方向の)下方
YH 横方向
YH1 (横方向の)一方側
YH2 (横方向の)他方側
YHO (横方向の)外側
YHI (横方向の)内側
S4 セット工程
S5 射出成形工程

Claims (9)

  1. 複数の電池を積層方向に積層した電池スタックを収容して、上記積層方向に圧縮拘束するパックケースであって、
    収容した上記電池スタックの上記積層方向の一方側に位置し、上記電池スタックの一方側端部に当接して、上記電池スタックを積層方向の他方側に押圧する一方側壁部と、
    収容した上記電池スタックの上記積層方向他方側に位置し、上記電池スタックの他方側端部に当接して、上記電池スタックを上記積層方向一方側に押圧する他方側壁部と、を備え、
    上記一方側壁部及び上記他方側壁部の少なくともいずれかは、
    第1金属板と、
    上記第1金属板よりも上記積層方向の外側に位置し上記第1金属板に対向する第2金属板と、
    上記第1金属板と上記第2金属板との間に介在し、上記第1金属板及び上記第2金属板に固着し、上記第1金属板及び上記第2金属板をなす金属よりも低密度の介在部材とからなる、
    パネル構造壁部であり、
    前記パネル構造壁部は、
    1枚の金属板をU字状に屈曲させて構成した、
    前記第1金属板である第1金属板部、
    前記第2金属板である第2金属板部、及び、
    上記第1金属板部と第2金属板部とを連結する連結部とを有す
    パックケース。
  2. 請求項1に記載のパックケースであって、
    収容した前記電池スタックの前記積層方向に直交する横方向の外側に位置し、前記一方側壁部及び前記他方側壁部と共に、前記電池スタックを四方から囲む矩形枠をなし、上記一方側壁部と上記他方側壁部との間を結ぶ一対の横側壁部を備え、
    一対の上記横側壁部は、
    それぞれ、上記積層方向に延びる横側金属板を含み、
    上記横側金属板は、
    前記第1金属板及び前記第2金属板に、樹脂からなる角部結合樹脂部を介して結合してなる
    パックケース。
  3. 請求項2に記載のパックケースであって、
    前記横側金属板は、
    上記一方側壁部または上記他方側壁部である前記パネル構造壁部の前記第1金属板よりも前記積層方向外側まで延びる延出部を有し、
    上記延出部は、
    上記第1金属板よりも上記積層方向外側において、上記第1金属板の前記横方向の端縁よりも、横方向内側に位置して、前記角部結合樹脂部を介して上記第1金属板に係合するパネル係合部を含む
    パックケース。
  4. 請求項2または請求項3に記載のパックケースであって、
    前記一対の横側壁部のうち、少なくともいずれかは、
    前記横側金属板と、
    前記積層方向に延び、上記横側金属板の前記横方向外側または横方向内側に位置して上記横側金属板に対向する第2横側金属板と、
    上記横側金属板と上記第2横側金属板との間に介在し、上記横側金属板及び上記第2横側金属板に固着し、上記横側金属板と上記第2横側金属板をなす金属よりも低密度の横側介在部材とからなる、
    パネル構造横側壁部である
    パックケース。
  5. 請求項4に記載のパックケースであって、
    前記一対の横側壁部のいずれも、前記パネル構造横側壁部である
    パックケース。
  6. 請求項1~請求項5のいずれか1項に記載のパックケースであって、
    前記一方側壁部及び前記他方側壁部は、
    いずれも前記パネル構造壁部である
    パックケース。
  7. 請求項1~請求項6のいずれか一項に記載のパックケースに、前記電池スタックを収容し前記積層方向に圧縮拘束してなる電池パック。
  8. 複数の電池を積層方向に積層した電池スタックを収容して、上記積層方向に圧縮拘束するパックケースであり、
    収容した上記電池スタックの上記積層方向の一方側に位置し、上記電池スタックの一方側端部に当接して、上記電池スタックを上記積層方向の他方側に押圧する一方側壁部と、
    収容した上記電池スタックの上記積層方向他方側に位置し、上記電池スタックの他方側端部に当接して、上記電池スタックを上記積層方向一方側に押圧する他方側壁部と、を備え、
    上記一方側壁部及び上記他方側壁部の少なくともいずれかは、
    第1金属板と、
    上記第1金属板よりも上記積層方向外側に位置し上記第1金属板に対向する第2金属板と、
    上記第1金属板と上記第2金属板との間に介在し、上記第1金属板及び上記第2金属板に固着し、上記第1金属板及び上記第2金属板をなす金属よりも低密度の介在部材とからなる、
    パネル構造壁部である
    パックケースの製造方法であって、
    上記第1金属板と上記第2金属板とを金型にセットするセット工程と、
    セットされた上記第1金属板と上記第2金属板との間に、樹脂を充填して上記介在部材を成形して、上記パネル構造壁部を形成する、射出成形工程を備え
    前記セット工程に先立ち、
    1枚の金属板をU字状に屈曲させて、前記第1金属板である第1金属板部、前記第2金属板である第2金属板部、及び、上記第1金属板部と上記第2金属板部とを連結する連結部を形成する屈曲工程を備え
    パックケースの製造方法。
  9. 請求項8に記載のパックケースの製造方法であって、
    前記パックケースは、
    収容した前記電池スタックの前記積層方向に直交する横方向の外側に位置し、前記一方側壁部及び前記他方側壁部と共に、前記電池スタックを四方から囲む矩形枠をなし、上記一方側壁部と上記他方側壁部との間を結ぶ一対の横側壁部を備え、
    一対の上記横側壁部は、
    それぞれ、上記積層方向に延びる横側金属板を含み、
    上記横側金属板は、
    前記第1金属板及び前記第2金属板と、樹脂からなる角部結合樹脂部を介して結合してなり、
    前記セット工程は、
    一対の上記横側壁部をなすそれぞれの上記横側金属板をも前記金型にセットし、
    前記射出成形工程は、
    前記パネル構造壁部を形成すると共に、上記角部結合樹脂部を形成する
    パックケースの製造方法。
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