JP7133702B2 - エンドプレートの固定構造及びバッテリ装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンドプレートの固定構造及びバッテリ装置に関する。

ハイブリッドカーや電気自動車には、リチウムイオン二次電池等のバッテリセルを複数有するバッテリ装置が搭載されている。通常、複数のバッテリセルは積層状態とされてバッテリケースに収納される。そのバッテリケースが車両に取り付けられることにより、複数のバッテリが車両に搭載される。

一般に、バッテリセルは充放電により膨張する。バッテリセルの膨張はバッテリ性能の低下につながるため、従来では、積層状態とされた複数のバッテリセルを圧縮した状態でエンドプレート間に挟持し、エンドプレート間に亘って配置されるバインドバーにエンドプレートを固定することにより、積層状態のバッテリセルを拘束して膨張を抑制するようにしている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２－１８１９７０号公報

従来のように、エンドプレートをバインドバーに固定する構造では、バインドバーや、そのバインドバーにエンドプレートを固定する固定部品等の多くの部品が必要となる。バッテリ装置は、このようにエンドプレートとバインドバーとによって拘束されたバッテリセルをバッテリケースに収納することにより構成されるため、大型化及び重量化する問題があり、バッテリ装置の部品数の削減及び軽量化が望まれている。

そこで、本発明は、複数のバッテリセルを、バインドバー等の別部材によって拘束することなく、エンドプレートによってバッテリケースに保持可能なエンドプレートの固定構造及びバッテリ装置を提供することを目的とする。

（１） 本発明に係るエンドプレートの固定構造は、複数のバッテリセル（例えば、後述のバッテリセル３１）を積層状態で収納可能なバッテリケース（例えば、後述のバッテリケース２、５）と、前記複数のバッテリセルを積層方向に押し付けるエンドプレート（例えば、後述のエンドプレート４、６）と、を有し、前記エンドプレートを前記バッテリケースに固定することにより、前記複数のバッテリセルを前記バッテリケースに保持するエンドプレートの固定構造であって、前記エンドプレートは、端面（例えば、後述の長辺側端面４ａ、６ａ）に設けられる凹溝（例えば、後述の凹溝４１、６１）と、前記端面に対して出没可能に前記凹溝内に配置される固定部材（例えば、後述の固定部材４２、６２）と、前記凹溝内に配置されて前記固定部材を突出方向に付勢する付勢部材（例えば、後述の付勢部材４３、６３）と、を有し、前記バッテリケースは、前記エンドプレートの前記固定部材に対応する位置に、前記固定部材と係合する係合部（例えば、後述の嵌合凹部２５、係合部５５、５６）を有し、前記エンドプレートの前記固定部材と前記係合部とが係合することにより、前記エンドプレートが前記バッテリケースに固定される。

上記（１）に記載のエンドプレートの固定構造によれば、エンドプレートの端面から出没可能な固定部材がバッテリケースの係合部と係合することにより、エンドプレートはバッテリセルを積層方向に押し付けた状態でバッテリケースに固定される。このため、複数のバッテリセルを、バインドバー等の別部材によって拘束することなく、エンドプレートによってバッテリケースに保持することができる。

（２） （１）に記載のエンドプレートの固定構造において、前記固定部材は、板状に形成され、前記係合部は、前記固定部材を受け入れる嵌合凹部（例えば、後述の嵌合凹部２５）、又は、前記固定部材を係止する係止段部（例えば、後述の係止段部５５ａ、５６ａ）であってもよい。

上記（２）に記載のエンドプレートの固定構造によれば、簡単な構造でエンドプレートをバッテリケースに固定することができる。

（３） （１）又は（２）に記載のエンドプレートの固定構造において、前記バッテリケースは、前記複数のバッテリセルの積層方向に沿う両端に横長矩形状の開口部（例えば、後述の開口部２４）を有する角筒状のケースであり、前記エンドプレートは、前記バッテリケースの前記開口部内に嵌合するように固定されるものであってもよい。

上記（３）に記載のエンドプレートの固定構造によれば、エンドプレートをバッテリケースの開口部に固定することによって、複数のバッテリセルをバッテリケース内に保持することができる。

（４） （３）に記載のエンドプレートの固定構造において、前記エンドプレートは、二つの長辺側端面（例えば、後述の長辺側端面４ａ）と二つの短辺側端面（例えば、後述の短辺側端面４ｂ）とを有する矩形板状に形成され、前記固定部材は、前記二つの長辺側端面の少なくとも一方に配置され、前記長辺側端面の長さ方向に沿って延びているものであってもよい。

上記（４）に記載のエンドプレートの固定構造によれば、固定部材はエンドプレートの長辺側端面に配置され、その長さ方向に沿って延びているため、バッテリセルからの反力に抵抗する力が強く、エンドプレートによってバッテリセルの反力を抑えて、バッテリセルを効果的に保持することができる。

（５） （４）に記載のエンドプレートの固定構造において、前記固定部材における前記バッテリセル側の側縁と、前記開口部における内側の側縁との少なくともいずれかに、面取り部（例えば、後述の面取り部４２２、２６１）を有してもよい。

上記（５）に記載のエンドプレートの固定構造によれば、固定部材が、バッテリケースの開口部に当接した際に、面取り部によって固定部材を退没させる方向に円滑に案内することができるため、バッテリセルを圧縮する方向に押し付けながら、エンドプレートをバッテリケースに固定することができる。

（６） （１）又は（２）に記載のエンドプレートの固定構造において、前記バッテリケースは、矩形状の底板部（例えば、後述の底板部５１）と前記底板部の四周から立設される側板部（例えば、後述の側板部５２、５３）とを有し、上方のみが開口したバスタブ状のケースであり、前記エンドプレートは、前記バッテリケースの内面に固定されるものでもよい。

上記（６）に記載のエンドプレートの固定構造によれば、エンドプレートをバッテリケース内に固定することによって、複数のバッテリセルをバッテリケース内に保持することができる。

（７） （６）に記載のエンドプレートの固定構造において、前記エンドプレートは、二つの長辺側端面と二つの短辺側端面とを有する横長の矩形板状に形成され、前記固定部材は、前記底板部に対応する一つの前記長辺側端面と二つの前記短辺側端面とに配置され、それぞれ前記長辺側端面及び前記短辺側端面の長さ方向に沿って延びていてもよい。

上記（７）に記載のエンドプレートの固定構造によれば、エンドプレートの四周の端面のうちの三面でバッテリケースに固定されるため、バッテリセルからの反力に抵抗する力が強く、エンドプレートによってバッテリセルの反力を抑えて、バッテリセルを効果的に保持することができる。

（８） （１）～（７）のいずれかに記載のエンドプレートの固定構造において、前記固定部材の出没方向の移動範囲を規制する規制手段（例えば、後述の溝部４２１、ピン４４）を有してもよい。

上記（８）に記載のエンドプレートの固定構造によれば、固定部材の出没方向の移動範囲が規制されるため、固定部材が凹溝内から抜け出ることが防止される。

（９） （８）に記載のエンドプレートの固定構造において、前記規制手段は、前記固定部材に対して、前記バッテリケース内の前記バッテリセルと反対側に配置されてもよい。

上記（９）に記載のエンドプレートの固定構造によれば、バッテリセルの反力が固定部材に作用した際に、規制手段に影響が及ぶことを回避することができる。

（１０） 本発明に係るバッテリ装置は、複数のバッテリセル（例えば、後述のバッテリセル３１）と、前記複数のバッテリセルを積層状態で収納するバッテリケース（例えば、後述のバッテリケース２、５）と、前記バッテリケースに固定され、前記複数のバッテリセルを積層方向に押し付けて保持するエンドプレート（例えば、後述のエンドプレート４、６）と、を備えるバッテリ装置（例えば、後述のバッテリ装置１、１Ａ）であって、（１）～（９）のいずれかに記載のエンドプレートの固定構造を備える。

上記（１０）に記載のバッテリ装置によれば、エンドプレートの端面から出没可能な固定部材がバッテリケースの係合部と係合することにより、エンドプレートはバッテリセルを積層方向に押し付けた状態でバッテリケースに固定される。このため、複数のバッテリセルを、バインドバー等の別部材によって拘束することなく、エンドプレートによってバッテリケースに保持することができる。

本発明によれば、複数のバッテリセルを、バインドバー等の別部材によって拘束することなく、エンドプレートによってバッテリケースに保持可能なエンドプレートの固定構造及びバッテリ装置を提供することができる。

バッテリ装置の第１実施形態を示す斜視図である。 第１実施形態のエンドプレートの分解斜視図である。 第１実施形態のバッテリ装置を図２中のＡ－Ａ線に沿って切断した断面図である。 第１実施形態のエンドプレートの固定部材の要部の拡大斜視図である。 第１実施形態のエンドプレートの要部の拡大断面図である。 第１実施形態のエンドプレートをバッテリケースに取り付ける様子を説明する図である。 第１実施形態のエンドプレートにバッテリセルからの反力が作用した様子を説明する図である。 バッテリ装置の第２実施形態を示す斜視図である。 第２実施形態のエンドプレートの斜視図である。 図９に示すエンドプレートを幅方向に沿って切断した縦断面図である。 図１０中のＢ－Ｂ線に沿う断面図である。 図１０中のＣ－Ｃ線に沿う断面図である。 図８に示すバッテリ装置の要部を拡大して示す斜視図である。 図８に示すバッテリ装置における一枚のエンドプレートの固定部位を拡大して示す横断面図である。 図８に示すバッテリ装置における一枚のエンドプレートの固定部位を拡大して示す縦断面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
図１は、バッテリ装置の第１実施形態を示す斜視図である。図１に示すように、本実施形態のバッテリ装置１は、バッテリケース２と、バッテリケース２内に収納されるバッテリセル群３と、バッテリセル群３を収納したバッテリケース２に固定されるエンドプレート４と、を有する。なお、図中における方向において、Ｘ方向はバッテリ装置１（バッテリケース２）の長さ方向を示し、Ｙ方向はバッテリ装置１（バッテリケース２）の幅方向を示し、Ｚ方向はバッテリ装置１（バッテリケース２）の高さ方向を示す。

バッテリケース２は、アルミニウムやアルミニウム合金等の金属製であり、上壁部２１と下壁部２２と側壁部２３、２３とを有する略四角筒状に形成される。バッテリケース２は、Ｘ方向に沿って長尺に形成され、そのＸ方向の両端面にそれぞれ横長矩形状の開口部２４、２４を有する。このバッテリケース２は、Ｘ方向に沿って同一の断面形状を有しており、Ｘ方向を押出方向とする押出し成形によって容易に成形可能である。

バッテリセル群３は、略直方体形状のバッテリセル３１を、Ｘ方向に沿って複数積層することにより構成される。バッテリセル３１は、上面に正負一対の電極端子３１１、３１２を有する。Ｘ方向に隣り合うバッテリセル３１、３１の電極端子３１１、３１２同士は、バスバー３２によって電気的に接続される。これにより、バッテリセル群３のバッテリセル３１は、直列又は並列に接続されている。本実施形態では、二つのバッテリセル群３、３が、バッテリケース２のいずれかの開口部２４から、バッテリセル３１の積層方向に沿って挿入されることにより、バッテリケース２内に並列に収納されている。

エンドプレート４は、アルミニウム、アルミニウム合金又は鉄等の金属からなる板状部材である。本実施形態のエンドプレート４は、Ｘ方向に面するバッテリセル３１の側面形状及びバッテリケース２の開口部２４の開口形状にほぼ等しい横長矩形状に形成されている。各バッテリセル群３、３に対し、それぞれ２枚ずつ、合計４枚のエンドプレート４が、バッテリセル群３を挟持するように、Ｘ方向の両端面にそれぞれ配置されている。４枚のエンドプレート４は、バッテリケース２の１つの開口部２４に対して２枚ずつ並列に配置され、開口部２４にそれぞれ嵌合して固定される。

このエンドプレート４の具体的な固定構造について、図２～図５を用いて説明する。図２は、エンドプレートの分解斜視図である。図３は、バッテリ装置を図２中のＡ－Ａ線に沿って切断した断面図である。図４は、エンドプレートの固定部材の要部の拡大斜視図である。図５は、エンドプレートの要部の拡大断面図である。

エンドプレート４は、上下に配置される長辺側端面４ａ、４ａと、左右に配置される短辺側端面４ｂ、４ｂと、を有する。エンドプレート４は、これらの四周に亘る端面のうちの上下に配置される長辺側端面４ａ、４ａにそれぞれ配置される凹溝４１と、この凹溝４１内にそれぞれ配置される固定部材４２と、凹溝４１内にそれぞれ配置される付勢部材４３と、を有する。

凹溝４１は、エンドプレート４の上下の長辺側端面４ａ、４ａに、エンドプレート４の幅方向に長尺に延びるように設けられている。凹溝４１の深さは、固定部材４２を長辺側端面４ａから突出しないように完全に収容可能となる程度の深さを有する。凹溝４１の長さ方向の両端部近傍には、やや幅広に凹設された平面視円形状の付勢部材収容部４１１、４１１が設けられている。付勢部材４３、４３は、例えばコイルスプリングからなり、付勢方向が凹溝４１の深さ方向となるように、凹溝４１内の付勢部材収容部４１１、４１１にそれぞれ収容されている。

固定部材４２は、エンドプレート４をバッテリケース２に対して固定するための部材であり、鉄等の金属材により形成されている。固定部材４２は、エンドプレート４の長辺側端面４ａからそれぞれＺ方向に沿って出没可能に凹溝４１内に収容されている。本実施形態の固定部材４２は、凹溝４１と同様に、エンドプレート４の幅方向に長尺に延びるように形成された横長矩形板状のキー部材からなる。付勢部材４３は、固定部材４２を長辺側端面４ａから突出させる方向に付勢するように、凹溝４１の溝底部と固定部材４２との間に配置されている。

固定部材４２は、二つの溝部４２１、４２１を有する。溝部４２１、４２１は、固定部材４２において、エンドプレート４の長辺側端面４ａに対して直交する側面のうちの一つの側面４２ａに、付勢部材４３、４３の配設位置に対応して配置されている。この側面４２ａは、エンドプレート４がバッテリケース２に固定された際に、外側を向くように配置される側面であり、バッテリケース２内のバッテリセル群３側と反対側の側面である。溝部４２１、４２１は、図４に示すように、付勢部材４３の付勢方向、即ち、固定部材４２の出没移動方向（Ｚ方向）に沿って縦長状に延びている。固定部材４２が凹溝４１に収容された状態では、各溝部４２１、４２１の少なくとも一部が凹溝４１の内部に配置されるようになっている。

凹溝４１内には、固定部材４２の溝部４２１、４２１に対応する位置に、ピン４４、４４が設けられている。本実施形態のピン４４は、溝部４２１の幅よりも細幅状の棒状体からなる。ピン４４、４４は、固定部材４２の溝部４２１、４２１が配置される側面４２ａと同一の側に面するエンドプレート４の側面４ｃから、凹溝４１内に突出するように貫入されることにより、エンドプレート４に固定されている。

凹溝４１内に臨むピン４４、４４の先端は、固定部材４２の溝部４２１、４２１内に収容され、各溝部４２１、４２１と係合している。これにより、固定部材４２の出没方向（Ｚ方向）の移動範囲は、ピン４４、４４の先端が溝部４２１、４２１の上端又は下端に当接することにより、その溝部４２１、４２１の長さの範囲に規制される。即ち、固定部材４２の溝部４２１とピン４４とによって、固定部材４２の出没方向の移動範囲を規制する規制手段が構成される。

例えば、ピン４４、４４の先端が溝部４２１、４２１の下端に当接すると、固定部材４２の突出方向のそれ以上の移動が規制される。これにより、固定部材４２が凹溝４１内から抜け出てしまうことが防止される。また、ピン４４、４４の先端が溝部４２１、４２１の上端に当接すると、固定部材４２の退没方向のそれ以上の移動が規制される。これにより、固定部材４２が付勢部材４３を過度に圧縮することが防止される。

図５に示すように、固定部材４２は、凹溝４１から突出する側に面する端面４２ｂの側縁に、斜めに傾斜するように角がカットされた面取り部４２２を有する。端面４２ｂにおいて面取り部４２２が設けられる側縁は、エンドプレート４がバッテリケース２の開口部２４に嵌合したときに、バッテリセル３１側（バッテリケース２の内部側）に配置される側縁を少なくとも含む。面取り部４２２は、固定部材４２の長さ方向の全長に亘って設けられている。

図３に示すように、バッテリケース２の開口部２４には嵌合凹部２５を有する。嵌合凹部２５は、エンドプレート４が開口部２４に嵌合したときに、エンドプレート４の固定部材４２に対応する位置に設けられている。本実施形態の固定部材４２は、エンドプレート４の上下の長辺側端面４ａ、４ａから突出するように設けられているため、嵌合凹部２５は、バッテリケース２の開口部２４における上壁部２１及び下壁部２２の内面に、エンドプレート４の固定部材４２、４２を受け入れ可能に配置されている。

本実施形態の嵌合凹部２５は、横長矩形板状のキー部材からなる固定部材４２に対応する横長のキー溝である。嵌合凹部２５に対する固定部材４２の嵌合は、キー部材とキー溝との嵌合構造となるため、簡単な構造でエンドプレート４をバッテリケース２に固定することができる。

本実施形態のバッテリケース２は、上壁部２１及び下壁部２２の開口部２４に対応する部位に、バッテリケース２とは別部材からなる縁部材２６を有している。縁部材２６は、バッテリケース２よりも剛性の高い鉄等の金属材により形成される。縁部材２６は、上壁部２１及び下壁部２２において、各エンドプレート４の上下の長辺側端面４ａ、４ａに対応する開口部２４の周縁にそれぞれ配置されている。嵌合凹部２５は、この縁部材２６の内面２６ａにそれぞれ設けられている。これにより、エンドプレート４の固定部材４２と嵌合凹部２５との嵌合を、バッテリケース２よりも剛性の高い金属材同士により行うことができるため、固定部材４２と嵌合凹部２５との嵌合部位の耐荷重性及び耐久性を向上させることができる。

図５に示すように、バッテリケース２は、開口部２４の内側の側縁に、固定部材４２の面取り部４２２と同様に斜めに傾斜するように角がカットされた面取り部２６１を有している。面取り部２６１は、本実施形態では、上壁部２１及び下壁部２２の各縁部材２６、２６において、エンドプレート４の固定部材４２に対応する内側の開口縁に設けられている。固定部材４２の面取り部４２２とバッテリケース２の面取り部２６１のそれぞれの面（Ｃ面）は、ほぼ等しい角度を有している。なお、図５では、エンドプレート４の上部のみを示すが、本実施形態のエンドプレート４は上下対称構造であるため、エンドプレート４の下部は図５と上下対称の構造を有する。

次に、エンドプレート４をバッテリケース２に固定する方法について、更に図６を用いて説明する。図６は、エンドプレートをバッテリケースに取り付ける様子を説明する図である。なお、図６ではエンドプレート４の下部が示されていないが、本実施形態のエンドプレート４は上下対称構造であるため、エンドプレート４の下部も図６と同様に固定される。

固定前のエンドプレート４の固定部材４２は、付勢部材４３の付勢力によって、溝部４２１とピン４４とによって規制される移動範囲内で、長辺側端面４ａから突出している。このときの上下の固定部材４２、４２を含むエンドプレート４の高さ方向の寸法は、バッテリケース２の開口部２４の高さ方向の内寸よりもやや大きい。

まず、エンドプレート４は、バッテリケース２内に収納されるバッテリセル群３の端面に当接するように配置される。その後、バッテリセル群３をバッテリセル３１の積層方向に圧縮するように、エンドプレート４を開口部２４に向けて押し付けるように平行移動させる。なお、このとき、バッテリセル３１の積層方向のバッテリセル群３のもう一方の端面は、図１に示すように、バッテリケース２のもう一方の開口部に予め固定されたエンドプレート４に当接している。

エンドプレート４がバッテリケース２の開口部２４まで押し込まれると、固定部材４２は、図６中の一点鎖線に示すように、バッテリケース２の開口部２４の内周縁に当接する。このとき、固定部材４２の面取り部４２２と開口部２４の面取り部２６１とが当接することにより、固定部材４２は、面取り部４２２、２６１のＣ面に円滑に案内されながら、付勢部材４３の付勢力に抗して、徐々に凹溝４１内に退没する方向に押し込まれる。

固定部材４２が凹溝４１内にほぼ完全に退没するように押し込まれると、エンドプレート４は、バッテリケース２の開口部２４の内側に嵌合する。その後、固定部材４２がバッテリケース２の嵌合凹部２５の位置に差し掛かるまでエンドプレート４が押し込まれると、図６に示すように、固定部材４２は、付勢部材４３の付勢力によって凹溝４１から突出し、嵌合凹部２５に「パチン」と嵌まり込む。

これにより、エンドプレート４はバッテリケース２の開口部２４に固定される。エンドプレート４にバッテリセル群３からの反力が作用しても、固定部材４２と嵌合凹部２５との嵌合によって、エンドプレート４の外側への移動が阻止される。このため、エンドプレート４は、開口部２４から外れることはなく、バッテリケース２内のバッテリセル群３を圧縮及び拘束した状態で保持することが可能である。

従って、バッテリセル群３をバッテリセル３１の積層方向に押し付けながらエンドプレート４を移動させ、固定部材４２をバッテリケース２の嵌合凹部２５に嵌合させるだけで、バッテリセル群３をエンドプレート４、４間に挟持してバッテリケース２内に容易に保持することができる。バッテリセル群３を拘束するためのバインドバー等の別部材は不要であるため、部品数も削減され、バッテリ装置１の大型化、重量化を抑制することができる。

エンドプレート４の固定部材４２は、固定部材４２の面取り部４２２と開口部２４の面取り部２６１とが当接することにより、Ｃ面に案内されて凹溝４１内に円滑に退没するため、エンドプレート４をバッテリセル３１の積層方向に沿って横方向に平行移動させるだけで、バッテリケース２に固定することができ、作業性が良好となる。この面取り部は、固定部材４２と開口部２４とのいずれか一方のみに設けられるだけでもよい。

本実施形態において、エンドプレート４の固定部材４２は、エンドプレート４の長辺側端面４ａに配置され、エンドプレート４の長さ方向に沿って長尺に延びているため、バッテリセル群３からの反力に抵抗する力が強い。バッテリセル群３からの反力は、エンドプレート４に対して長辺側を撓ませるように作用するためである。これにより、エンドプレート４は、バッテリセル群３の反力を抑えて、バッテリセル群３を効果的に保持することができる。

図７に示すように、エンドプレート４にバッテリセル群３からの反力Ｆが作用すると、エンドプレート４は、バッテリケース２の外側に向けて飛び出すように押し付けられる。これにより、固定部材４２は、嵌合凹部２５の外側の縁角部２５ａに当接し、バッテリケース２の内側に向けて傾倒しようとする。このとき、固定部材４２が凹溝４１の内側の縁角部４１ａ側に当接することにより、エンドプレート４には、固定部材４２よりも内側の部位に大きな応力が作用する。しかし、ピン４４は、固定部材４２に対してバッテリセル群３とは反対側に配置されているため、バッテリセル群３の反力Ｆが固定部材４２に作用しても、ピン４４への応力の影響は回避される。

なお、本実施形態のエンドプレート４は、上下の長辺側端面４ａ、４ａにそれぞれ固定部材４２、４２を設けたが、例えば、下側の長辺側端面４ａには、固定部材４２に代えて、出没不能な突条を設けるようにしてもよい。この場合は、エンドプレート下側の突条を、下側の嵌合凹部２５内に先に挿入した後、その突条を支点としてエンドプレート上側を回転するように移動させることによりバッテリケース２に固定することができる。また、固定部材４２は、エンドプレート４の短辺側端面４ｂに設けてもよい。更に、固定部材４２は、エンドプレート４の長辺側端面４ａと短辺側端面４ｂとを含む三辺以上の端面にそれぞれ設けてもよい。

また、上述の固定構造を有するエンドプレート４は、バッテリセル群３の両端面にそれぞれ配置される２枚のエンドプレートのうちの少なくとも一方であればよい。従って、他方のエンドプレートは、例えば、バッテリセル群３をバッテリケース２内に収納する前に、別の固定構造によって予め着脱可能に固定されてもよいし、バッテリケース２に着脱不能に固定されていてもよい。

本実施形態のバッテリケース２内に収納されるバッテリセル群３は２列に制限されない。バッテリケース２内には１列のバッテリセル群３のみが収納されるようにしてもよく、３列以上のバッテリセル群３が並列して収納されるようにしてもよい。また、１枚のエンドプレート４は、バッテリケース２内の２列以上のバッテリセル群３を共通に押し付けて保持するものであってもよい。

［第２実施形態］
図８は、バッテリ装置の第２実施形態を示す斜視図である。図９は、第２実施形態のエンドプレートの斜視図である。図１０は、図９に示すエンドプレートを幅方向に沿って切断した縦断面図である。図１１は、図１０中のＢ－Ｂ線に沿う断面図である。図１２は、図１０中のＣ－Ｃ線に沿う断面図である。図１３は、図８に示すバッテリ装置の要部を拡大して示す斜視図である。図１４は、図８に示すバッテリ装置における一枚のエンドプレートの固定部位を拡大して示す横断面図である。図１５は、図８に示すバッテリ装置における一枚のエンドプレートの固定部位を拡大して示す縦断面図である。第１実施形態のバッテリ装置１と同一符号の部位は、同一構成の部位を示すため、それらの詳細な説明は上記説明を援用し、ここでは省略する。

第２実施形態のバッテリ装置１Ａは、バッテリケース５と、バッテリケース５内に収納されるバッテリセル群３と、バッテリセル群３を収納したバッテリケース５内に固定されるエンドプレート６と、を有する。本実施形態のバッテリケース５は、矩形状の底板部５１と、底板部５１の四周から立設される側板部５２、５３とを有し、上方のみが開口したバスタブ状のケースである点で、第１実施形態の略四角筒状のバッテリケース２とは相違する。バッテリケース５の上面には、図示しない蓋部材が設けられる。

バッテリケース５の内部には、幅方向（Ｙ方向）の中央部に、長さ方向（Ｘ方向）に沿って隔壁部５４が設けられている。バッテリケース５の内部は、この隔壁部５４によって幅方向に二分されている。このバッテリケース５は、隔壁部５４により区画される各収容部内に、それぞれ二つずつのバッテリセル群３を収容している。

エンドプレート６は、バッテリケース５の長さ方向の中央部側で、各バッテリセル群３を、バッテリケース５の長さ方向の両端部の側板部５３、５３に向けてそれぞれ押し付けるように配置される。本実施形態では、４枚のエンドプレート６が、四つのバッテリセル群３毎に対応して配置されている。各エンドプレート６は、詳細には後述するように、バッテリケース５の底板部５１から立設されるように配置され、バッテリケース５のいずれか一方の側板部５２、隔壁部５４及び底板部５１の三面に対して固定されている。

本実施形態のエンドプレート６は、第１実施形態のエンドプレート４と同様に、アルミニウム、アルミニウム合金又は鉄等の金属からなる板状部材であり、Ｘ方向に面するバッテリセル３１の側面形状にほぼ等しい横長矩形状に形成されている。このエンドプレート６の具体的な固定構造は、第１実施形態のエンドプレート４と同様に、凹溝６１内に固定部材６２と付勢部材６３と付勢部材収容部６１１とを有している。これら固定部材６２、付勢部材６３及び付勢部材収容部６１１は、第１実施形態のエンドプレート４の固定部材４２、付勢部材４３及び付勢部材収容部４１１と同じ構成を有する。

このエンドプレート６において、凹溝６１は、エンドプレート６の四周に亘る端面のうちの、下側の長辺側端面６ａと左右の短辺側端面６ｂ、６ｂとの三つの端面にそれぞれ配置され、それぞれ長辺側端面６ａ及び短辺側端面６ｂ、６ｂの長さ方向に沿って延びている。板状のキー部材からなる固定部材６２は、三つの凹溝６１内にそれぞれ配置され、各付勢部材収容部６１１に収容される付勢部材６３によって、凹溝６１から突出する方向に付勢されている。

固定部材６２は、図１１、図１２に示すように、第１実施形態の固定部材４２の溝部４２１及びピン４４と同様に、固定部材６２の出没方向の移動範囲を規制する規制手段を構成する二つずつの溝部６２１とピン６４とを有している。ピン６４は、固定部材６２の溝部６２１が配置される側面と同一の側に面するエンドプレート６の側面６ｃから溝部６２１に向けて貫入されている。この側面６ｃは、エンドプレート６におけるバッテリセル群３との当接面と反対側面である。また、各固定部材６２は、第１実施形態の固定部材４２の面取り部４２２と同様の面取り部６２２を有する。

一方、バッテリケース５は、各側板部５２、５２の内面と底板部５１の内面と隔壁部５４の両側面との三面に亘って、エンドプレート６の固定部材６２と係合する係合部５５、５６を有している。係合部５５は、バッテリケース５内の縦方向（深さ方向）に延びる係合部であり、各側板部５２、５２の内面と隔壁部５４の両側面とに配置されている。係合部５６は、バッテリケース５内の横方向（幅方向）に延びる係合部であり、底板部５１の内面に配置されている。これら係合部５５、５６は、バッテリケース５内のバッテリセル群３の内側（側板部５３と反対側）の側面の近傍に配置されている。

具体的には、縦方向に延びる係合部５５は、各側板部５２、５２の内面及び隔壁部５４の両側面から内側に向けて突出する突条によって形成されている。この突条からなる係合部５５におけるバッテリセル群３側の側面によって、エンドプレート６の左右の短辺側端面６ｂ、６ｂに配置される固定部材６２、６２を係止する係止段部５５ａが構成される。図１４に示すように、側板部５２と隔壁部５４との間隔は、固定部材６２を含むエンドプレート６の幅方向の長さよりも僅かに大きい。しかし、側板部５２の係合部５５の先端面と隔壁部５４の係合部５５の先端面との間隔は、固定部材６２を除くエンドプレート６の幅方向の長さとほぼ同一長さを有している。

また、横方向に延びる係合部５６は、図１５に示すように、底板部５１の内面において、バッテリセル群３が載置される領域の内面５１ａを、バッテリケース５の長さ方向の中央部領域の内面５１ｂよりも一段深くすることによって形成されている。この係合部５６により、エンドプレート６の下側の長辺側端面６ａに配置される固定部材６２を係止する係止段部５６ａが構成される。

図１５に示すように、バッテリケース５の内面には、係合部５６とバッテリケース５の中央部領域の内面５１ｂとの間に、エンドプレート６の下側の長辺側端面６ａを当接させてエンドプレート６の下端を収容する収容段部５７を有している。収容段部５７は、係合部５６とバッテリケース５の中央部領域の内面５１ｂとの間を、内面５１ａよりも高く且つ内面５１ｂよりも僅かに低くすることにより形成されている。収容段部５７は、縦方向の係合部５５、５５の下端と連続する位置に配置され、下側の長辺側端面６ａにおいて、固定部材６２を挟んでバッテリセル群３と反対側に配置される端面を収容する。

次に、エンドプレート６をバッテリケース５に固定する方法について説明する。
エンドプレート６は、図１３に示すように、バッテリケース５の長さ方向中央部の上方から、下側の長辺側端面６ａに配置される固定部材６２を底板部５１に対向させて、側板部５２と隔壁部５４との間に挿入される。このとき、エンドプレート６の左右の短辺側端面６ｂ、６ｂに配置される固定部材６２、６２は、付勢部材６３の付勢力によってエンドプレート６から突出している。一方、エンドプレート６の長辺側端面６ａに配置される固定部材６２は、エンドプレート６がバッテリケース５の長さ方向中央部の底板部５１の内面５１ｂに押し付けられ、凹溝６１内に退没する。これにより、エンドプレート６の下側の長辺側端面６ａは、内面５１ｂに直接当接する。

バッテリケース５の長さ方向中央部に挿入されたエンドプレート６は、その姿勢を維持したまま、バッテリセル群３に向けて平行に移動され、やがてバッテリセル群３の側面に当接する。エンドプレート６がバッテリセル群３に当接した時点では、エンドプレート６の各固定部材６２は、未だ係合部５５、５６と係合していない。当接後にエンドプレート６をバッテリセル群３に向けて更に平行移動させることにより、バッテリセル群３をバッテリセル３１の積層方向に圧縮させる。

エンドプレート６が更に平行移動されることにより、エンドプレート６の左右の短辺側端面６ｂ、６ｂに配置される固定部材６２、６２は、縦方向の係合部５５、５５に当接し、係合部５５、５５によって押圧されることにより凹溝６１、６１内に徐々に退没する。その後、固定部材６２、６２が係合部５５、５５を通過すると、固定部材６２、６２は付勢部材６３の付勢力により、係合部５５、５５とバッテリセル群３との間で再び突出する。これにより、固定部材６２、６２は、図１４に示すように、係合部５５により構成される係止段部５５ａに「パチン」と係止される。

一方、エンドプレート６の下側の長辺側端面４ａに配置される固定部材６２は、横方向の係合部５６を通過した際に、付勢部材６３の付勢力により、係合部５６とバッテリセル群３との間で再び突出する。これにより、固定部材６２は、係合部５６により構成される係止段部５６ａに「パチン」と係止される。また、エンドプレート６の下側の長辺側端面６ａは、図１５に示すように、収容段部５７に当接して収容される。

これにより、エンドプレート６はバッテリケース５内に固定される。エンドプレート６にバッテリセル群３からの反力が作用しても、三つの固定部材６２と各係合部５５、５６との係合によって、エンドプレート６の外側への移動は阻止される。このため、エンドプレート６は、係合部５５、５６から外れることはなく、バッテリケース５内のバッテリセル群３を圧縮及び拘束した状態で保持することが可能である。しかも、エンドプレート６は、四周の端面４ａ、４ａ、４ｂ、４ｂのうちの三面でバッテリケース５に固定されるため、バッテリセル３１からの反力に抵抗する力が強く、エンドプレート６によってバッテリセル３１の反力を抑えて、バッテリセル群３を効果的に保持することができる。

従って、このバッテリ装置１Ａは、バッテリセル群３をバッテリセル３１の積層方向に押し付けながらエンドプレート６を移動させ、固定部材６２をバッテリケース５の係合部５５、５６と係合させるだけで、バッテリセル群３をエンドプレート６と側板部５３との間に挟持してバッテリケース５内に容易に保持することができる。バッテリセル群３を拘束するためのバインドバー等の別部材は不要であるため、部品数も削減され、バッテリ装置１Ａの大型化、重量化を抑制することができる。

なお、縦方向の係合部５５、５５により構成される係止段部５５ａ、５５ａ及び横方向の係合部５６により構成される係止段部５６ａは、第１実施形態の嵌合凹部２５と同様に、固定部材６２、６２を受け入れる嵌合凹部（キー溝）により構成してもよい。

１、１Ａ バッテリ装置
２、５ バッテリケース
２４ 開口部
２５ 嵌合凹部
２６１ 面取部
３１ バッテリセル
４、６ エンドプレート
４ａ、６ａ 長辺側端面
４ｂ、６ｂ 短辺側端面
４１、６１ 凹溝
４２、６２ 固定部材
４２ｂ 端面
４２１、６２１ 溝部（規制手段）
４２２、６２２ 面取り部
４３、６３ 付勢部材
４４、６４ ピン（規制手段）
５５、５６ 係合部
５５ａ、５６ａ 係止段部

Claims (10)

1. 複数のバッテリセルを積層状態で収納可能なバッテリケースと、前記複数のバッテリセルを積層方向に押し付けるエンドプレートと、を有し、前記エンドプレートを前記バッテリケースに固定することにより、前記複数のバッテリセルを前記バッテリケースに保持するエンドプレートの固定構造であって、
   前記エンドプレートは、端面に設けられる凹溝と、前記端面に対して出没可能に前記凹溝内に配置される固定部材と、前記凹溝内に配置されて前記固定部材を突出方向に付勢する付勢部材と、を有し、
   前記バッテリケースは、前記エンドプレートの前記固定部材に対応する位置に、前記固定部材と係合する係合部を有し、
   前記エンドプレートの前記固定部材と前記係合部とが係合することにより、前記エンドプレートが前記バッテリケースに固定される、エンドプレートの固定構造。
2. 前記固定部材は、板状に形成され、
   前記係合部は、前記固定部材を受け入れる嵌合凹部、又は、前記固定部材を係止する係止段部である、請求項１に記載のエンドプレートの固定構造。
3. 前記バッテリケースは、前記複数のバッテリセルの積層方向に沿う両端に横長矩形状の開口部を有する角筒状のケースであり、
   前記エンドプレートは、前記バッテリケースの前記開口部内に嵌合するように固定される、請求項１又は２に記載のエンドプレートの固定構造。
4. 前記エンドプレートは、二つの長辺側端面と二つの短辺側端面とを有する横長の矩形板状に形成され、
   前記固定部材は、二つの前記長辺側端面の少なくとも一方に配置され、前記長辺側端面の長さ方向に沿って延びている、請求項３に記載のエンドプレートの固定構造。
5. 前記固定部材における前記バッテリセル側の側縁と、前記開口部における内側の側縁との少なくともいずれかに、面取り部を有する、請求項４に記載のエンドプレートの固定構造。
6. 前記バッテリケースは、矩形状の底板部と前記底板部の四周から立設される側板部とを有し、上方のみが開口したバスタブ状のケースであり、
   前記エンドプレートは、前記バッテリケースの内面に固定される、請求項１又は２に記載のエンドプレートの固定構造。
7. 前記エンドプレートは、二つの長辺側端面と二つの短辺側端面とを有する横長の矩形板状に形成され、
   前記固定部材は、前記底板部に対応する一つの前記長辺側端面と二つの前記短辺側端面とに配置され、それぞれ前記長辺側端面及び前記短辺側端面の長さ方向に沿って延びている、請求項６に記載のエンドプレートの固定構造。
8. 前記エンドプレートは、前記固定部材の突出方向の移動範囲を規制する規制手段を有する、請求項１～７のいずれか１項に記載のエンドプレートの固定構造。
9. 前記規制手段は、前記固定部材に対して、前記バッテリケース内の前記バッテリセルと反対側に配置される、請求項８に記載のエンドプレートの固定構造。
10. 複数のバッテリセルと、
    前記複数のバッテリセルを積層状態で収納するバッテリケースと、
    前記バッテリケースに固定され、前記複数のバッテリセルを積層方向に押し付けて保持するエンドプレートと、を備えるバッテリ装置であって、
    請求項１～９のいずれか１項に記載のエンドプレートの固定構造を備える、バッテリ装置。

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