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JP6798432B2 - 組電池、電池モジュール及び組電池の製造方法 - Google Patents

組電池、電池モジュール及び組電池の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、複数の円筒型電池からなる組電池、これを用いた電池モジュール、及び組電池の製造方法に関する。
従来、複数の円筒型電池を板状のホルダに設けた電池挿通孔にそれぞれ挿通して固定した組電池が知られている(特許文献1)。これらの組電池では、円筒型電池を硬化した接着剤により電池挿通孔に固定している。
特開2016−207494号公報(図3等参照)
この特許文献1に記載の組電池では、単電池をホルダの保持孔に固定するための接着剤を適切に充填するべく、保持孔に溝部を設け、この溝部に接着剤を注入することが記載されている。
しかるに、保持孔内に配置された電池の姿勢によっては、保持孔の内周面と電池の外周面との間の一部にしか接着剤が存在しておらず、保持孔の内周面と電池の外周面との間に、空隙が生じる場合があった。この場合には、電池の保持の確実性が低下する。
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、複数の円筒型電池を備える組電池でありながら、各々の円筒型電池とホルダ部の電池挿通孔との間に、全周に亘り接着剤を充填し固定した組電池、これを用いた電池モジュール及び、組電池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技術の一態様は、複数の円筒型電池と、第1面と上記第1面の裏面である第2面とを有する板状をなし、板厚方向に貫通する複数の電池挿通孔を含み、上記複数の電池挿通孔にそれぞれ挿通された上記複数の円筒型電池の外周面を保持するホルダ部を有するホルダと、上記円筒型電池の上記外周面と上記ホルダ部の上記電池挿通孔をなす内周面との間で硬化した接着剤を含み、上記複数の円筒型電池の上記外周面と上記ホルダ部の複数の上記内周面とをそれぞれ結合する複数の接着体と、を備える組電池であって、上記電池挿通孔をなす上記ホルダ部の上記複数の内周面は、いずれも、当該電池挿通孔に挿通された上記円筒型電池が取り得る姿勢の範囲を規制する姿勢規制部と、上記円筒型電池が上記姿勢規制部で規制された上記姿勢の範囲内のいずれの姿勢をとった場合でも、上記円筒型電池の上記外周面と全周に亘り離間する形態とされた離間部と、上記第2面から上記離間部に届く注液溝と、を有し、上記複数の接着体のいずれもが、少なくとも、上記ホルダ部の上記内周面のうち上記離間部と上記円筒型電池の上記外周面のうち上記離間部に対向する離間部対向部との間を、上記円筒型電池の全周に亘り上記硬化した接着剤で結合した全周結合部を有する組電池である。
この組電池では、ホルダ部の電池挿通孔をなす内周面が、円筒型電池が取り得る姿勢の範囲を規制する姿勢規制部のほか、円筒型電池の外周面と全周に亘り離間する形態とされた離間部を有している。しかも、円筒型電池の外周面と電池挿通孔をなすホルダ部の内周面とを結合する接着体は、いずれも、少なくとも、この離間部と離間部対向部との間を、円筒型電池の全周に亘り硬化した接着剤で結合した全周結合部を有する。
このため、この組電池では、ホルダ部の各電池挿通孔内に円筒型電池を全周に亘り確実に固定し保持できる。
また、この組電池は、注液溝を通じて、離間部に未硬化の接着剤を容易に供給できる。また、注液溝を設けておくと、注液溝に注液した接着剤を、円筒型電池の外周面と注液溝の間の体積分だけ一時的に保持し、その後、接着剤の粘性に応じた拡がり速度で離間部の周方向に接着剤を行き渡らせることができる。このため、接着剤の注液を少ない回数あるいは短時間で済ますことができ、安価な組電池とすることができる。
この組電池において、複数の円筒型電池の向きは適宜定めることができる。例えば、すべての電池を同じ向き(いずれの電池も第1面側が正極となる向き、あるいは第1面側が負極となる向き)に揃えてホルダ部に挿通した配置としても、あるいは、各電池の向きを交互に逆転させてホルダ部に挿通した配置としても良い。また、円筒型電池の軸線方向中央部をホルダ部の電池挿通孔で保持するようにしても良いし、円筒型電池の軸線方向一方端部を、あるいは円筒型電池の軸線方向他方端部を、ホルダ部の電池挿通孔で保持するようにしても良い。
ホルダのうちホルダ部は、第1面と第2面とを有する板状であり、板厚方向に複数の電池挿通孔が穿孔され、上記複数の電池挿通孔にそれぞれ挿通された上記複数の円筒型電池の外周面を保持する。複数の電池挿通孔は、適宜配置することができるが、各々の電池挿通孔が自身の軸線を中心としたとき、当該中心を囲む正六角形の頂点に、周囲の他の電池挿通孔の軸線が位置するように、複数の電池挿通孔を配置すると良い。複数の電池挿通孔をコンパクトに配置できるからである。
電池挿通孔の内周面のうち、姿勢規制部は、円筒型電池が取り得る姿勢の範囲を規制する部位であり、例えば、離間部よりも細径とされた1又は複数の部位が該当する。
また離間部は、円筒型電池が姿勢規制部で規制された姿勢の範囲内のいずれの姿勢をとった場合でも、円筒型電池の外周面と全周に亘り離間する形態とされた部位である。
これら姿勢規制部及び離間部を有する電池挿通孔の形態としては、例えば、第1面側を細径(挿通した円筒型電池の外周面との隙間が比較的小さい)の姿勢規制部とし、第2面側を姿勢規制部よりも径大の離間部とした2段円筒状の内周面を有する電池挿通孔が挙げられる。また、第1面側を細径で第2面側に向かって拡がるテーパの姿勢規制部とし、さらにその第2面側を姿勢規制部よりも径大で第2面側に向けて拡がるテーパの離間部とした2段テーパ状の内周面を有する電池挿通孔も挙げられる。また、板厚方向の第1面側及び第2面側を細径の姿勢規制部とし、この2つ姿勢規制部の間の部分をこれらよりも径大の離間部とした中太三段円筒状の内周面を有する電池挿通孔が挙げられる。さらに、第1面側及び第2面側の端部を細径の姿勢規制部とし、板厚方向中央に向かうほど径大として離間部とした電池挿通孔も挙げられる。さらに、電池挿通孔を雌ネジ状に形成し、山部を姿勢規制部とし谷部を離間部としてこれらが二重螺旋状に並ぶようにした電池挿通孔も挙げられる。
また、注液溝は、電池挿通孔のうち周方向の一部を径方向外側に窪ませて、第2面と離間部とを結ぶ部位であり、それぞれの電池挿通孔に1つのみ形成しても2つ以上形成しても良い。形成する注液溝を1箇所とすると、接着剤の離間部と円筒型電池の離間部対向部との間における接着剤の流動拡がり(回り込み)の進行方向を2方向に限定して、逆方向に進行する接着剤同士が接触一体化する可能性を高めることができる。
接着体となる接着剤としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂などからなる接着剤を選択することができる。未硬化の接着剤の注入段階における粘度は、ホルダ部の内周面と円筒型電池の外周面との間の隙間から、注入した接着剤が流れ出さない粘度を選択すると良く、例えば、1〜500mPa・sの範囲から選択される。
上述の組電池であって、前記複数の接着体のいずれもが、前記電池挿通孔と当該電池挿通孔に挿通された前記円筒型電池との間を前記板厚方向に気密に閉塞している組電池とすると良い。
この組電池では、ホルダ部の電池挿通孔と円筒型電池との間の隙間を通じた気体等の流通を防止できる。このため、各円筒型電池で組電池を構成するとともに、ホルダ及び各円筒型電池を、ホルダ部における板厚方向の気密を確保した隔壁としても機能させることができる。
また上述のいずれかに記載の組電池であって、前記複数の内周面は、いずれも、前記離間部よりも前記板厚方向の前記第1面の側に、上記離間部よりも細径の前記姿勢規制部を有する組電池とすると良い。
この組電池では、離間部の第1面側に、離間部よりも細径の姿勢規制部を設けた。このため、この細径の姿勢規制部で、円筒型電池が取る姿勢の範囲を制限し、しかも、離間部と離間部対向部との間に注入した未硬化の接着剤が第1面側に垂れ落ちるのを抑制できるので、離間部と離間部対向部との間に全周結合部がより確実に形成された接着体を有する組電池にできる。
更に上述の組電池であって、前記複数の内周面は、いずれも、前記離間部よりも前記板厚方向の前記第2面の側にも、前記姿勢規制部を有する組電池とすると良い。
この組電池では、姿勢規制部を離間部よりも板厚方向第1面側のほか、第2面側にも設けた。即ち、離間部を挟んで、板厚方向に離れた2カ所に姿勢規制部を設けたので、さらに、円筒型電池が取る姿勢の範囲を容易かつ確実に規制することができる。
なお、上述のように、姿勢規制部を、離間部よりも板厚方向第1面側のほか、第2面側にも設けたホルダ部の形態としては、たとえば、前述した、板厚方向の第1面側及び第2面側を細径の姿勢規制部とし、この2つ姿勢規制部の間の部分をこれらよりも径大の離間部とした中太三段円筒状の内周面を有する電池挿通孔が挙げられる。また、電池挿通孔のうち第1面側及び第2面側の端部を細径の姿勢規制部とし、板厚方向中央ほど径大として離間部とした電池挿通孔も挙げられる。また、電池挿通孔を雌ネジ状に形成し姿勢規制部と離間部とが二重螺旋状に並ぶようにした電池挿通孔も挙げられる。
さらに、上述のいずれかの組電池と、上記組電池の前記ホルダの前記ホルダ部及び前記複数の円筒型電池を前記第1面側から覆い、上記ホルダに気密に結合する第1面側被覆容器と、を備える電池モジュールとすると良い。
この電池モジュールでは、ホルダのホルダ部に複数の円筒型電池を保持する前述の組電池と、第1面側被覆容器とを備えている。これにより、ホルダ部に保持された複数の円筒型電池を第1面側から覆って、ホルダに第1面側被覆容器が気密に結合している。なお、組電池は、各電池からなる組電池でありながら、しかも気密の隔壁としても機能している。
このため、本発明の電池モジュールでは、組電池の第1面側被覆容器側とこの逆側との間、及び、ホルダと第1面側被覆容器との結合部分において、気体などが流通する(例えば、冷却風が漏れる)のを防ぐことができる。
この電池モジュールとしては、例えば、第1面側被覆容器あるいは他の部材に装着した送風機から第1面側被覆容器内に送風し、あるいは換気機により容器内の空気を排出するようにして、各電池を冷却するようにした電池モジュールが挙げられる。
この電池モジュールでは、組電池の第1面側被覆容器側とこの逆側との間、及び、ホルダと第1面側被覆容器との結合部分で、冷却風が漏れることにより、送風機あるいは換気機によって流入あるいは排出される冷却風の流れが乱されて、各電池の冷却状態が不均一になるなどの不具合を防止できる。
さらに他の解決手段は、複数の円筒型電池と、第1面と上記第1面の裏面である第2面とを有する板状をなし、板厚方向に貫通する複数の電池挿通孔を含み、上記複数の電池挿通孔にそれぞれ挿通された上記複数の円筒型電池の外周面を保持するホルダ部を有するホルダと、上記円筒型電池の上記外周面と上記ホルダ部の上記電池挿通孔をなす内周面との間で硬化した接着剤を含み、上記複数の円筒型電池の上記外周面と上記ホルダ部の複数の上記内周面とをそれぞれ結合する複数の接着体と、を備える組電池であって、上記電池挿通孔をなす上記ホルダ部の上記複数の内周面は、いずれも、当該電池挿通孔に挿通された上記円筒型電池が取り得る姿勢の範囲を規制する姿勢規制部と、上記円筒型電池が上記姿勢規制部で規制された上記姿勢の範囲内のいずれの姿勢をとった場合でも、上記円筒型電池の上記外周面と全周に亘り離間する形態とされた離間部と、上記第2面から上記離間部に届く注液溝と、を有し、上記複数の接着体のいずれもが、少なくとも、上記ホルダ部の上記内周面のうち上記離間部と上記円筒型電池の上記外周面のうち上記離間部に対向する離間部対向部との間を、上記円筒型電池の全周に亘り上記硬化した接着剤が結合した全周結合部を有する組電池の製造方法であって、上記ホルダ部の上記複数の電池挿通孔に、上記複数の円筒型電池をそれぞれ挿通する挿通工程と、上記複数の円筒型電池が挿通された上記ホルダを、上記ホルダ部の上記第2面が上方を向く姿勢とした状態で、上記ホルダ部の上記内周面のうち、上記注液溝を通じて、上記離間部と上記円筒型電池の上記外周面のうち上記離間部対向部との間に、未硬化の接着剤を注入し、上記離間部と上記円筒型電池の上記離間部対向部との間に、上記円筒型電池の全周に亘り上記未硬化の接着剤を拡がらせて、上記離間部と上記離間部対向部との間を上記円筒型電池の全周に亘り上記未硬化の接着剤で結ぶ注入結合工程と、上記未硬化の接着剤を硬化させて、上記ホルダ部の上記複数の内周面と上記円筒型電池の上記外周面との間に、上記複数の接着体を形成する硬化工程と、を備える組電池の製造方法である。
この組電池の製造方法では、挿通工程でホルダ部に円筒型電池を挿通した上で、注入結合工程において、ホルダ部の離間部と円筒型電池の離間部対向部との間に未硬化の接着剤を注入し拡がらせて、離間部と離間部対向部との間を円筒型電池の全周に亘り未硬化の接着剤で結ぶ。その上で、硬化工程を行う。これにより、複数の接着体のいずれもが、少なくとも、ホルダ部の離間部と円筒型電池の離間部対向部との間に、硬化した接着剤が結合した全周結合部を有する。このため、この組電池では、ホルダ部の各電池挿通孔内に円筒型電池を全周に亘り確実に固定し保持できる。しかも、注入結合工程では、注液溝を通じて未硬化の接着剤を離間部と離間部対向部との間に注入する。このようにすることで、確実に、離間部と離間部対向部との間に未硬化の接着剤を注入することができる。
なお、硬化工程としては、使用した接着剤に応じた適宜の手法を採用できる。例えば、エポキシ樹脂などの熱硬化性接着剤を用いた場合には、硬化工程において、接着剤の硬化に適する温度に所定の時間にわたり保持するとよい。
また上述の組電池の製造方法であって、前記複数の接着体のいずれもが、前記電池挿通孔と当該電池挿通孔に挿通された前記円筒型電池との間を前記板厚方向に気密に閉塞している組電池の製造方法とするとよい。
この組電池の製造方法では、ホルダ部の電池挿通孔と円筒型電池との間の隙間を通じた気体等の流通を防止した組電池を製造できる。このため、各円筒型電池で組電池を構成するとともに、ホルダ及び各円筒型電池を、ホルダ部における板厚方向の気密を確保した隔壁としても機能させることができる。
さらに上述のいずれかの組電池の製造方法であって、前記注液溝は、前記複数の内周面に各々1つ設けられており、前記注入結合工程は、前記複数の円筒型電池の前記外周面と前記ホルダ部の前記複数の内周面との間のすべてに、予め定めた順序で前記未硬化の接着剤を注入するのを、複数回繰り返す複数回注入結合工程である組電池の製造方法とすると良い。
注液溝を経由して離間部と離間部対向部との間に接着剤を注入するに当たり、注液溝の体積に比して離間部と離間部対向部との間の体積が大きい場合など、注液溝の体積に比して注入を要する接着剤量が多い場合には、短時間で注入しようとすると、接着剤が注液溝からあふれるため、短時間で一度に必要量の接着剤を注入できない場合がある。
これに対し、この組電池の製造方法では、注入結合工程において、所定の順序で接着剤を注入するのを複数回繰り返す複数回注入結合工程を行う。これにより、いずれの電池に対しても、必要量の接着剤を注入でき、より確実に全周に亘って接着剤を回り込ませ、離間部と離間部対向部との間を、円筒型電池の全周に亘り未硬化の接着剤で結ぶことができる。
さらに前述のいずれかの組電池の製造方法であって、前記ホルダ部の前記複数の内周面は、いずれも、前記離間部よりも、前記板厚方向の前記第1面の側に、上記離間部よりも細径の前記姿勢規制部を有し、前記注入結合工程及び前記硬化工程は、上記複数の内周面内にそれぞれ挿通された上記複数の円筒型電池の姿勢を、いずれも上記姿勢規制部で規制された範囲内の姿勢として行う組電池の製造方法としても良い。
この組電池の製造方法では、電池挿通孔の内周面はいずれも、離間部よりも第1面の側に姿勢規制部を有しており、複数の円筒型電池が取る姿勢の範囲を、いずれも姿勢規制部で規制された範囲内の姿勢として注入結合工程を行う。このため、この細径の姿勢規制部で、各円筒型電池の姿勢を適切に規制しつつ、離間部と離間部対向部との間に注入した未硬化の接着剤が第1面側に垂れ落ちるのを抑制できるので、離間部と離間部対向部との間に全周結合部がより確実に形成された接着体を有する組電池を製造できる。
さらに上述の組電池の製造方法であって、前記複数の内周面は、いずれも、前記離間部よりも、前記板厚方向の前記第2面の側にも、上記離間部よりも細径の前記姿勢規制部を有する組電池の製造方法とすると良い。
この組電池の製造方法では、電池挿通孔の内周面はいずれも、離間部の第1面側のみならず、第2面の側にも姿勢規制部を設けてある。これにより、注入結合工程及び硬化工程において、各円筒型電池が取る姿勢の範囲をさらに適切に規制しつつ、離間部と離間部対向部との間に接着剤を注入し、硬化させることができる。
実施形態に係る電池モジュールを含む電池パックが電動車両に搭載された状態を示す説明図である。 実施形態に係る電池モジュールを含む電池パックの縦断面図である。 実施形態に係る電池モジュールを含む電池パックの平面断面図である。 実施形態に係る電池モジュールを含む電池パックの横断面図である。 実施形態に係り、組電池を含む電池モジュールの分解斜視図である。 実施形態に係る組電池の斜視図である。 実施形態に係る組電池のうち、電池挿通孔とこれに挿通した電池と両者を固定する接着体との関係を示す断面図である。 実施形態に係り、電池挿通孔に挿通された電池が傾いている場合の電池挿通孔と電池との関係を示す断面図である。 実施形態に係り、電池を挿通した電池挿通孔に、接着剤を注入する様子を示す説明図である。 変形形態1に係る組電池のうち、電池挿通孔とこれに挿通した電池と両者を固定する接着体との関係を示す断面図である。 変形形態2に係る組電池のうち、電池挿通孔とこれに挿通した電池と両者を固定する接着体との関係を示す断面図である。 変形形態3に係る組電池のうち、電池挿通孔とこれに挿通した電池と両者を固定する接着体との関係を示す断面図である。 参考形態に係り、電池挿通孔に挿通された電池が偏って配置されている場合の電池挿通孔と電池との関係を示す断面図である。 参考形態2実施形態に係り、電池挿通孔に挿通された電池が傾いている場合の電池挿通孔と電池との関係を示す断面図である。
本発明の実施の形態に係る組電池21及び電池モジュール20について、図面を参照して説明する。本実施形態において、電池モジュール20を内蔵する電池パック10は、図1に示すようにモータジェネレータMGによって駆動される電動車両100のフロアパネル101のうち、前席105の下部に鉛直方向下側DHから取り付けられている。詳細には、図2に示すように、パックケース11は、その側板11bに取り付けられたブラケット12によって電動車両100のフロアパネル101の下面101dにボルト13aで固定され、フロアパネル101から吊り下げられている。このパックケース11には、車室104内に取り付けられた冷却ファン103から、電池パック10内に格納された電池23を冷却する冷却空気ARが供給される。なお、図1,図2において、紙面の上方向は鉛直方向上側UH、下方向は鉛直方向下側DH、左方は電動車両100の前側FH、右方は電動車両100の後側BHを示す。
図2〜図4に示すように、本実施形態の電池パック10は、パックケース11内に電池モジュール20を収容している。この電池モジュール20は、複数(本実施形態では60本)の円筒型の電池23と、これらの電池23を保持するホルダ部材25とからなる組電池21(図5,図6参照)を内蔵している。このほか、組電池21のホルダ部材25に結合して、すべての電池23を鉛直方向上側UHから覆う第1面側被覆部材31及び鉛直方向下側DHから覆う第2面側被覆部材32を備えている。
組電池21のうち、電池23は、円筒型のケースに収められたニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池である。電池23のうち、一方端は中央が突出した正極端子23pに、他方端は平坦な負極端子23nになっている(図5参照)。
また、各電池23を保持するホルダ部材25は、板状で電池23を保持するホルダ部27と、ホルダ部27の周囲に位置し、第1面側被覆部材31及び第2面側被覆部材32と気密に結合するシール部26を有する。このうち、板状のホルダ部27は、第1面27aとその裏面の第2面27bとの間を、板厚方向THに貫通する電池挿通孔27Hが、保持する電池23の数の分(本実施形態では60個)形成されている。なお、各々の電池挿通孔27Hは、各列15個で4列の電池挿通孔27Hが互いに千鳥状に並ぶ形態に配置されており、各電池挿通孔27Hは、自身の軸線27Hxを中心としたとき、当該中心を囲む正六角形の頂点に、周囲の他の電池挿通孔27Hの軸線27Hxが位置するように、複数の電池挿通孔27Hを配置してある(図3参照)。
組電池21は、ホルダ部材25のホルダ部27の電池挿通孔27Hに、第1面27a側に正極端子23pが位置し第2面27b側に負極端子23nが位置する姿勢で、電池23を差し込む。そして、電池23のうち負極端子23n側の負極側端部23Aが電池挿通孔27H内に位置し、ホルダ部27の第2面27bと電池23の負極端子23nとが面一になるように、電池23を配置する。その後、電池挿通孔27Hの内周面27Sと電池23の外周面23Sとの間の隙間SMに接着剤ADを充填し、接着剤ADを硬化させて接着体29とし、この接着体29で電池挿通孔27Hに電池23を固定する(図7参照)。
なお、後述するように、本実施形態の組電池21では、各電池23を固定する接着体29のいずれもが、電池挿通孔27Hとこの電池挿通孔27Hに挿通された電池23との間を板厚方向THに気密に閉塞している。このため、ホルダ部27の第1面27a側(鉛直方向上側UH)と第2面27b側(鉛直方向下側DH)との間で、電池挿通孔27Hと電池23の外周面23Sとの間の隙間SMを通じた、空気等の流通が防止されている。
ホルダ部材25は、熱伝導率の高いアルミニウム等の金属材料で構成されている。このため、ホルダ部材25(ホルダ部27)の電池挿通孔27Hに電池23を組み付けたこの組電池21では、昇温した電池23の熱を、その外周面23Sからホルダ部材25に放散させて、電池23の温度を低下させることができる。逆に、ホルダ部材25の熱を電池23に伝えて,電池23を昇温させることもできる。また、各々の電池23の熱が、ホルダ部材25を介して相互に移動するので、各電池23間の温度のバラツキを抑制できる。
なお、ホルダ部材25のホルダ部27の厚さは、電池挿通孔27Hによって電池23を保持でき、熱伝導により効果的に熱移動が行える程度の厚さ、例えば、電池23の長さの1/4程度の厚さとしてある。
図2に示すように、このホルダ部材25の前側FH及び後側BHの両端部には、絶縁性樹脂で構成されたL字型の絶縁体14が取り付けられている。絶縁体14にはL字型のブラケット15の一面がボルト16aで固定されており、このブラケット15の他の面は、パックケース11の底板11aの内面にボルト16bで固定されている。かくして、電池23をホルダ部材25で保持した組電池21、及びこの組電池21を第1面側被覆部材31及び第2面側被覆部材32で覆った電池モジュール20は、パックケース11に固定されている。
次いで、この組電池21を、ホルダ部材25のホルダ部27の第1面27a側(鉛直方向上側UH)から覆う第1面側被覆部材31について説明する(図2〜図6参照)。第1面側被覆部材31は、絶縁樹脂製の電池カバー33と、電池カバー33の鉛直方向上側UHに取り付けられる蓋部材36と、を含んでいる。
電池カバー33は、電池23の正極端子23pが内部を通る正極挿通孔33pが電池23の配置に対応して設けられた上カバー部33uと、ホルダ部材25に組み付けられた複数の電池23の外周を覆う四角筒状の横カバー部33sとから構成されている。図4に示すように、電池カバー33は、その横カバー部33sが、ホルダ部材25のうちホルダ部27の周囲のシール部26の第1シール面26aに気密に当接している。また、電池カバー33の上カバー部33uの正極挿通孔33pからは、各電池23の正極端子23pが突出している。図4,図5に示すように、電池カバー33の上カバー部33uの鉛直方向上側UHには、所定数(本実施形態では、12個)の電池23毎に、正極端子23pに当接して正極端子23p同士を導通する、複数の板状の正極バスバー部材41が載置され、さらに、その鉛直方向上側UHから、絶縁樹脂製の蓋部材36で覆っている。
また 図2〜図5に示すように、電池カバー33の横カバー部33sのうち、左側LH(図4において左側)の側面には、L字形状の上側フランジ34uと下側フランジ34dとが外側に張り出すように形成されている。上側フランジ34uは、フランジ面34ufが鉛直方向上側UHに向けて延び、下側フランジ34dはフランジ面34dfが鉛直方向下側DHに向けて延びている。図4に示すように、両フランジ34u,34dのフランジ面34uf,34dfには、前後方向(図4において紙面に垂直な方向)に長い側板35が取り付けられ、これらのフランジ34u,34dと側板35によって前後方向に長い空気流路RARが形成される。加えて、図2,図3,図5に示すように、電池カバー33の横カバー部33sのうち、両フランジ34u,34dの間に位置し、空気流路RARに面する部位には、空気流路RARに流す冷却空気ARを、電池カバー33内に導入して、各電池23のうちホルダ部27よりも第1面27a側(鉛直方向上側UH)の部位を冷却するスリット33ssが複数形成されている。
なお、図2,図5においては、電池カバー33の横カバー部33sのうち、左側LHの面にスリット33ssを形成した様子を図示している。しかし、図3に示すように、電池カバー33の横カバー部33sのうち右側RHの面にも、左側LHの面と同様のスリット33ssが形成されている。この電池カバー33の右側RHに形成されたスリット33ssは、電池23を冷却した後の戻り空気BRを、電池カバー33内から、電池パック10のパックケース11内に排出するのに用いられる。
このように、ホルダ部材25及びこれに保持された電池23からなる組電池21の鉛直方向上側UH(第1面27a側)を、電池カバー33及び蓋部材36などからなる第1面側被覆部材31で覆っているので、ホルダ部材25と電池カバー33と蓋部材36とは、その内部に電池23を収容し、電池23を冷却する冷却空気ARが導入される空間である第1室RM1を構成する。
次いで、組電池21を、ホルダ部27の第2面27b側(鉛直方向下側DH)から覆う第2面側被覆部材32について説明する。この第2面側被覆部材32は、ホルダ部材25の第2面27b側(鉛直方向下側DH)に配置され各電池23の負極端子23nに導通する負極バスバーアセンブリ42と、ホルダ部材25及び負極バスバーアセンブリ42を鉛直方向下側DHから覆うトレイ状の底板37と、を含んでいる。
即ち、図4,図5に示すように、ホルダ部材25のシール部26のうち、鉛直方向下側DHを向く第2シール面26bには、正極バスバー部材41で正極端子23p同士を互いに導通した電池23毎に、負極端子23nに当接して負極端子23n同士を導通する、板状の負極バスバーアセンブリ42が取り付けられる。さらに、その鉛直方向下側DHから、内側に補強用の凹凸形状のリブ37aが形成されたアルミニウム製で凹形状の底板37で覆っている。
負極バスバーアセンブリ42(図5参照)は、正極バスバー部材41と同じ平面形状の金属板に電池23の配置に合わせて通気孔42hを開けた負極バスバー部材42aを複数枚並べて樹脂モールドした複合部材である。このうち、負極バスバー部材42aの通気孔42h内には、それぞれ電池23の負極端子23nに当接する舌状の負極接続端子42bが形成されている。また、図4に示すように、負極バスバーアセンブリ42の外周縁部には、モールドされた樹脂からなり、鉛直方向下側DHに突出するリブ42dが全周に亘り設けられている。
また、負極バスバーアセンブリ42の鉛直方向下側DHに設ける底板37は、その外周部37gが、負極バスバーアセンブリ42のリブ42dに全周に亘って気密に接するように取り付けられている。
このように、ホルダ部材25と電池23とからなる組電池21の鉛直方向下側DH(第2面27b側)を、負極バスバーアセンブリ42と底板37とからなる第2面側被覆部材32で気密に覆っており、ホルダ部材25及び電池23と負極バスバーアセンブリ42のリブ42dと底板37とは、その内部に第2室RM2を形成している。
正極バスバー部材41、負極バスバー部材42aは、それぞれ同じグループに属する所定数(本実施形態では12本ずつ)電池23の正極端子23p同士、及び負極端子23n同士を接続して、当該グループの電池23同士を並列に接続するための部材である。電池グループ同士の間は、図示しない接続バーで直列に接続されており、所定数の電池23を並列接続したグループ同士を直列に接続した電池モジュール20(電池パック10)が構成される。
また、図1,図2に示すように、車室104内の空気を取り入れた冷却ファン103から吐出される冷却空気ARは、フロアパネル101に空けた貫通部102内及びパックケース11の上部に設けられた通気ダクト11d内を通る冷却空気ダクト17及び接続ダクト18を通じて、電池モジュール20に形成された空気流路RARに供給される。
そして、図2,図3において矢印で示すように、空気流路RARに供給された冷却空気ARは、電池カバー33の横カバー部33sのうち左側LHに設けたスリット33ssから電池カバー33内の第1室RM1に流入して、第1室RM1内に収容された各電池23を冷却する。冷却により温度が上昇した空気は、戻り空気BRとして、電池カバー33の横カバー部33sのうち右側RHに設けたスリット33ssから電池モジュール20の外部でパックケース11内に排出され、さらに、パックケース11の通気ダクト11d、フロアパネル101の貫通部102を通じて、車室104に戻される。
また、図5に示すように、負極バスバーアセンブリ42の前側FH及び後側BHの両端部には、略四角形の連通孔42tがそれぞれ設けられている。また、図5,図6に示すように、ホルダ部材25の前側FH及び後側BHの両端部分の内部には、第2面27b側及び前側FHあるいは後側BHに向けて開口するL字型の連通孔25Hが設けられている。このため、負極バスバーアセンブリ42をホルダ部材25に鉛直方向下側DHから取り付けると、負極バスバーアセンブリ42の連通孔42tは、ホルダ部材25の連通孔25Hの鉛直方向下側DHの開口と重なり互いに連通する。このため、ホルダ部材25(組電池21)に負極バスバーアセンブリ42及び底板37を取り付けると、連通孔42t及び連通孔25Hからなり、第2室RM2に連通する流路が構成される。
電池23の負極端子23nは、電池23内にガスが発生してその内圧が高まった場合に、開裂してガスを放出する安全弁構造(図示しない)とされている。このため、安全弁構造が作動すると、電池23の負極端子23nからホルダ部27の第2面27b側(鉛直方向下側DH)の第2室RM2にガスが放出される。第2室RM2に放出されたガスは、第2面27bから連通孔42t及び連通孔25Hを通り、さらにパックケース11を貫通する排出管(図示しない)を通じて外部に排出される。これにより、電池23から第2室RM2にガスが放出されても、放出されたガスが車室104に進入することなく外部に排出することができる。
さらに、図4に示すように、底板37の左右方向中央のリブ37aの外表面(鉛直方向下側DH)には、電池モジュール20を加温する棒状ヒータ38が取り付けられている。棒状ヒータ38から放出される熱で、底板37が加熱される。底板37は熱伝導性の良好なアルミニウムから構成されているので、棒状ヒータ38の熱によって底板37全体の温度が上昇する。すると、底板37の鉛直方向上側UHの第2室RM2内の空気が加熱され対流すると共に、さらに、各電池23の負極端子23nが均一に暖められる。かくして、各電池23が負極端子23n側(鉛直方向下側DH)から加熱される。また、前述したように、ホルダ部材25を介して電池23相互に熱が伝わるので、各電池23を均一に加温することができる。
本実施形態に係る電池パック10では、組電池21自身が、第1室RM1と第2室RM2とを気密に分離する隔壁としての役割も兼用している。
ところで、ホルダ部材25のホルダ部27の電池挿通孔27Hと電池23の外周面23Sとの間の隙間SMにそれぞれ充填し固化した複数(本実施形態の場合には、60個)の接着体29の中には、電池23の全周に亘っては接着体29が存在せず、ホルダ部27への電池23の固定(ホルダ部27による電池23の保持)が十分でない場合や、ホルダ部27への電池23の固定(ホルダ部27による電池23の保持力)は十分であるが、第1面27aと第2面27bとの間に連通路(通気路)が形成された形態で硬化したため、気密性が十分でない接着体29が存在する場合があることが判ってきた。
ホルダ部27への電池23の固定が不十分の場合は、当然好ましくない。また、気密性が不十分の場合には、第1室RM1に圧送された冷却空気ARの一部が、気密性不十分の接着体29を通じて第2室RM2側に漏れてしまい、その影響で第1室RM1内での冷却空気ARの流れに異常を生じ、一部の電池23について冷却が不十分となる虞がある。また、電池23の負極端子23nの安全弁機構が作動し、電池から第2室RM2に向けて放出されたガスが、気密性不十分の接着体29を通じて、第1室RM1に漏れ、戻り空気BRと共に、車室104に届く虞もある。
このような固定や気密性が十分でない接着体29が形成される場合としては、例えば、図13に示す参考形態の場合のように、電池挿通孔SH内に挿通した電池BTの軸線BTxが、電池挿通孔SHの軸線SHxに対して偏心した位置(図13においては図中左)に配置され、周方向の一部で隙間SMの大きさが極端に小さくなったまま、隙間SMに接着剤ADを注入し硬化させた場合が挙げられる。また例えば、図14に示すように、電池挿通孔SHに対し電池BTが傾いた姿勢に配置され、周方向の一部で隙間SMの大きさが極端に小さくなったまま、隙間SMに接着剤ADを注入し硬化させた場合が挙げられる。
これらの場合には、電池挿通孔SHと電池BTの外周面BTSとの間の隙間SMが、電池BTの全周に亘り均一でないため、接着剤ADの浸透の様子が場所によって異なる。すると、隙間SMが狭くなっている部位に接着剤ADが十分浸透しないために、隙間SMのうち接着剤ADで充填されなかった部位が残り、硬化した接着体ADFに、連通路が形成される場合がある。また、注入されて電池BTの周方向の2方向(即ち、軸線BTxに対し時計回り方向及び反時計回り方向)に分かれて進行した接着剤AD同士が、通常ならば接触し一体化するが、板厚方向THに食い違い状に進行し、互いに接触しなかったために一体化できず、接着剤ADが充填されなかった部位が残り、硬化した接着体ADFに連通路が形成されることもある。
そこで本実施形態の組電池21では、ホルダ部材25のホルダ部27に形成する、60個の電池挿通孔27Hの内周面27Sの形状を、いずれも、図7に示す2段テーパ状の断面形状とした。即ち、電池挿通孔27Hの内周面27Sのうち、第1面27a側(図中、下方)の部分は、比較的に細径(具体的には、次述する離間部27Sdよりも細径)とし、かつ、第2面27b側(図中、上方)ほど径大となるテーパ形状の姿勢規制部27Srとした。一方、この姿勢規制部27Srよりも第2面27b側には、この姿勢規制部27Srよりも径大で、かつ第2面27b側(図中、上方)ほど径大となるテーパ形状とした離間部27Sdとする。
このうち、姿勢規制部27Srは、挿通した電池23が取り得る姿勢の範囲を規制する部位であり、電池挿通孔27Hに挿通された電池23の取り得る姿勢の範囲、具体的には偏心の範囲や傾き得る角度範囲を規制する。一方、離間部27Sdは、電池23が姿勢規制部27Srで規制された姿勢の範囲内のいずれの姿勢をとった場合でも、電池23の外周面23Sと全周に亘り離間する形態とされた部位である。即ち、電池23が姿勢規制部27Srで規制される範囲内のいずれの姿勢を取った場合でも、離間部27Sdと、電池23の外周面23Sのうちこの離間部27Sdに対向する離間部対向部23Sdとの間に、全周に亘り隙間SMが形成される。
具体的に説明すると、図7に示すように、電池23の軸線23xが電池挿通孔27Hの軸線27Hxに一致している場合はもちろん、電池23の軸線23xが電池挿通孔27Hの軸線27Hxから偏心した場合(図13参照)にも、電池23の離間部対向部23Sdと電池挿通孔27Hの離間部27Sdとの間には、全周に亘り、隙間SMが形成される。さらには、図14と同様、図8に示すように、電池挿通孔27Hの軸線27Hxに対して電池23の軸線23xが傾き、電池23の外周面23Sが、電池挿通孔27Hのうちテーパ状の姿勢規制部27Srに接する姿勢に電池23が配置された場合でも、離間部対向部23Sdと離間部27Sdとの間に、全周に亘り隙間SMが形成される。
このため、電池挿通孔27Hに挿通した電池23がどのような姿勢を取った場合でも、十分な量の接着剤ADを注液すれば、電池23の離間部対向部23Sdと電池挿通孔27Hの離間部27Sdとの間の隙間SMに全周に亘り接着剤ADを濡れ拡がらせて、離間部27Sdと離間部対向部23Sdとの間を全周に亘り未硬化の接着剤ADで結ぶことができる。そしてこの接着剤ADを硬化(固化)させることにより、離間部27Sdと離間部対向部23Sdとの間を、電池23の全周に亘り硬化した接着剤ADで結合した全周結合部29Kを有する接着体29を形成できる。このため、この組電池21では、ホルダ部27の各電池挿通孔27H内に電池23を全周に亘り確実に固定できる。またこれにより、いずれの電池23についても、電池挿通孔27Hとこの電池挿通孔27Hに挿通された電池23との間を板厚方向THに気密に閉塞した組電池21とすることができ、これと共に、ホルダ部材25及び各電池23を、ホルダ部27における板厚方向THの気密を確保した隔壁としても機能させることができる。
しかも、本実施形態の組電池21では、ホルダ部27の電池挿通孔27Hをなす内周面27Sには、離間部27Sdに接着剤ADを届けるべく、第2面27bから離間部27Sdに届く注液溝27Scを有している。
このように注液溝27Scを設けると、この注液溝27Scを通じて、離間部27Sdに未硬化の接着剤ADを容易に供給できる。また、注液溝27Scを設けておくと、注液溝27Scに注液した接着剤ADを、電池23の外周面23Sと注液溝27Scの間の体積分だけ一時的に保持し、その後、接着剤ADの粘性に応じた拡がり速度で離間部27Sdの周方向に接着剤ADを行き渡らせることができる。このため、接着剤ADの注液を少ない回数あるいは短時間で済ますことができ、安価な組電池21とすることができる。
なお、本実施形態では、図6から容易に理解できるように、各々の電池挿通孔27H(内周面27S)につき、注液溝27Scは1つずつ設けられている。これにより、接着剤ADの離間部27Sdと離間部対向部23Sdとの間における接着剤ADの流動による拡がり(回り込み)の進行方向を2方向(注液溝27Scから電池23の周方向に時計回り及び反時計回り)に限定できるため、注液溝27Scを複数設ける場合に比して、互いに逆向きに進行する接着剤ADの先端同士が接触しないために一体化せず、接着体29に通気路ができてしまう可能性を低減できる。
さらに、本実施形態の組電池21では、電池挿通孔27Hの内周面27Sは、いずれも、離間部27Sdよりも板厚方向THの第1面27aの側(図7において下側)に、離間部27Sdよりも細径の姿勢規制部27Srを有している。
このため、この細径の姿勢規制部27Srで、電池23が取る姿勢の範囲を制限し、しかも、離間部27Sdに注入した未硬化の接着剤ADが第1面27a側に垂れ落ちるのを抑制できるので、離間部27Sdと離間部対向部23Sdとの間に全周結合部29Kが確実に形成された接着体29を有する組電池21となる。
次いで、ホルダ部材25のホルダ部27に、電池23を組み付けて組電池21を構成する工程を、図9を参照して説明する。
まず、挿通工程において、ホルダ部27の複数の電池挿通孔27Hに、電池23をそれぞれ挿通する。具体的には、電池23のうち、負極端子23n側の負極側端部23Aを電池挿通孔27H内に挿入する。
次いで、注入結合工程として、複数の電池23が挿通されたホルダ部材25を、ホルダ部27の第2面27bが上方を向く姿勢とした状態(図9参照)で、ホルダ部27の内周面27Sのうち離間部27Sdと電池23の外周面23Sのうち離間部対向部23Sdとの間に、未硬化の接着剤ADを注入し、離間部27Sdと離間部対向部23Sdとの間に、電池23の全周に亘り未硬化の接着剤ADを拡がらせて、離間部27Sdと離間部対向部23Sdとの間を電池23の全周に亘り未硬化の接着剤ADで結ぶ(図7参照)。
次いで、硬化工程において、未硬化の接着剤ADを硬化させて、ホルダ部27の各内周面27Sと電池23の外周面23Sとの間に、接着体29をそれぞれ形成する。
これにより、複数の接着体29のいずれもが、少なくとも、ホルダ部27の離間部27Sdと電池23の離間部対向部23Sdとの間に、硬化した接着剤ADが結合した全周結合部29Kを有する。このため、この組電池21では、ホルダ部27の各電池挿通孔27H内に電池23を全周に亘り確実に固定し保持できる。しかも、注入結合工程では、注液溝27Scを通じて未硬化の接着剤ADを離間部27Sdと離間部対向部23Sdとの間に注入する。このようにすることで、確実に、離間部27Sdと離間部対向部23Sdとの間に未硬化の接着剤ADを注入することができる。
加えて、電池挿通孔27Hとこの電池挿通孔27Hに挿通された電池23との間を板厚方向THに気密に閉塞している。これにより、ホルダ部27の各電池挿通孔27H内に電池23を全周に亘り確実に固定できる上に、ホルダ部27の電池挿通孔27Hと電池23との間の隙間SMを通じた気体等の流通を防止した組電池21を製造できる。このため、各電池23で組電池21を構成するとともに、ホルダ部材25及び各電池23を、ホルダ部27における板厚方向THの気密を確保した隔壁としても機能させることができる。
なお、本実施形態では、前述したように、ホルダ部27の各々の内周面27Sに注液溝27Scを1つずつ設けている。このため、接着剤ADの注液は、この1つ注液溝27Scに向けて行い、注液溝27Scを通じて未硬化の接着剤ADを離間部27Sdに注入する。これにより、より確実に、離間部27Sdと離間部対向部23Sdとの間に未硬化の接着剤ADを注入することができる。
さらに本実施形態では、前述のように注液溝27Scを内周面27S毎に1箇所とした上で、上述の注入結合工程を、複数の電池23の外周面23Sとホルダ部27の複数の内周面27Sとの間のすべてに、予め定めた順序で未硬化の接着剤ADを注入するのを、複数回繰り返す複数回注入結合工程としている。
注液溝27Scを経由して離間部27Sdと離間部対向部23Sdとの間に接着剤ADを注入するに当たり、注液溝27Scの体積に比して離間部27Sdと離間部対向部23Sdとの間の体積が大きい場合など、注液溝27Scの体積に比して注入を要する接着剤ADの量が多い場合には、短時間で注入しようとすると、接着剤ADが注液溝27Scからあふれるため、短時間で一度に必要量の接着剤ADを注入できない場合がある。
これに対し、本実施形態では、上述の複数回注入結合工程を行う。これにより、いずれの電池23についても、必要量の接着剤ADを注入でき、より確実に全周に亘って接着剤ADを回り込ませ、離間部27Sdと離間部対向部23Sdとの間を、電池23の全周に亘り未硬化の接着剤ADで結ぶことが可能となる。このため、電池挿通孔27Hとこれに挿通された電池23との間を、板厚方向THに気密に閉塞できる。
また、注入結合工程及び硬化工程において、細径の姿勢規制部27Srで、電池23が取る姿勢の範囲を制限し、しかも、離間部27Sdに注入した未硬化の接着剤ADが第1面27a側に垂れ落ちるのを抑制したので、離間部27Sdと離間部対向部23Sdとの間に接着体29の全周結合部29Kがより確実に形成された組電池21を製造できる。
(変形形態1)
次いで、本実施形態の第1の変形形態の組電池121について説明する。
上述の実施形態では、ホルダ部材25のホルダ部27に形成した電池挿通孔27Hの内周面27Sの形態を、図7に示すように、注液溝27Sc付きの2段テーパ状とした。
これに対し、本変形形態1では、図10に示すように、ホルダ部材125のホルダ部127における電池挿通孔127Hの内周面127Sの形状を、中太三段円筒状とした。即ち、板厚方向THのうち、第1面127a側に離間部127Sdよりも細径で円筒状の第1姿勢規制部127Sr1を有し、第2面127b側に離間部127Sdよりも細径で円筒状の第2姿勢規制部127Sr2を有し、この2つの姿勢規制部127Sr1,127Sr2の間の部分に、これらよりも径大の離間部127Sdを有する中太三段円筒状の内周面127Sを有する電池挿通孔127Hを設けた。
上述の形態のホルダ部127を有する本変形形態1の組電池121においても、電池挿通孔127Hに挿通した電池23がどのような姿勢を取った場合でも、十分な量の接着剤ADを注液すれば、電池23の離間部対向部23Sdと電池挿通孔27Hの離間部27Sdとの間の隙間SMに全周に亘り接着剤ADを濡れ拡がらせて、離間部127Sdと離間部対向部23Sdとの間を全周に亘り未硬化の接着剤ADで結ぶことができる。そしてこの接着剤ADを硬化(固化)させることにより、離間部127Sdと離間部対向部23Sdとの間を、電池23の全周に亘り硬化した接着剤ADで結合した全周結合部129Kを有する接着体129を形成でき、かつ、いずれの電池23についても、電池挿通孔127Hとこの電池挿通孔127Hに挿通された電池23との間を板厚方向THに気密に閉塞した組電池121とすることができる。
また、第1姿勢規制部127Sr1を設けたので、注入結合工程及び硬化工程において、この第1姿勢規制部127Sr1でも、電池23が取る姿勢の範囲を制限できるほか、離間部27Sdに注入した未硬化の接着剤ADが第1面127a側に垂れ落ちるのを抑制でき、離間部127Sdと離間部対向部23Sdとの間に接着体129の全周結合部129Kがより確実に形成された組電池121を製造できる。
しかも、離間部127Sdを挟んで、板厚方向THに離れた2カ所に姿勢規制部127Sr1,127Sr2を設けたので、注入結合工程及び硬化工程において、このホルダ部127を有する組電池121では、さらに電池23が取る姿勢の範囲を容易かつ確実に規制することができる。
また、本変形形態1の電池挿通孔127Hでも、その内周面127Sに離間部127Sdに届く注液溝127Scを1箇所設けてある。この注液溝127Scを含め、他の部分は実施形態と同様であるので、説明を省略する。また、実施形態と同様な部分では同様の作用効果を得ることができる。
(変形形態2)
次いで、本実施形態の第2の変形形態の組電池221について説明する。
上述の変形形態1では、ホルダ部材125のホルダ部127に形成した電池挿通孔127Hの内周面127Sの形態を、図10に示すように、中太三段円筒状とした。
これに対し、本変形形態2では、図11に示すように、ホルダ部材225のホルダ部227における電池挿通孔227Hの内周面227Sのうち、板厚方向THの第1面227a側の端部を細径の第1姿勢規制部227Sr1とし、第2面227b側の端部を細径の第2姿勢規制部227Sr2とし、板厚方向THの中央に向かうほど径大としてこの部分を離間部227Sdとした。
本変形形態2の組電池221でも、電池挿通孔227Hに挿通した電池23がどのような姿勢を取った場合でも、十分な量の接着剤ADを注液すれば、離間部227Sdと離間部対向部23Sdとの間を全周に亘り未硬化の接着剤ADで結ぶことができる。そしてこれを硬化させることにより、離間部227Sdと離間部対向部23Sdとの間を全周に亘り硬化した接着剤ADで結合した全周結合部229Kを有する接着体229を形成でき、かつ、いずれの電池23についても、電池挿通孔227Hとこれに挿通された電池23との間を板厚方向THに気密に閉塞した組電池221とすることができる。
しかも、細径の第1姿勢規制部227Sr1を設けたので、注入結合工程及び硬化工程において、この第1姿勢規制部227Sr1でも、電池23が取る姿勢の範囲を制限できるほか、離間部227Sdに注入した未硬化の接着剤ADが第1面227a側に垂れ落ちるのを抑制でき、離間部227Sdと離間部対向部23Sdとの間に接着体229の全周結合部229Kがより確実に形成された組電池221を製造できる。
しかも、離間部227Sdを挟んで、板厚方向THに離れた2カ所に姿勢規制部227Sr1,227Sr2を設けたので、注入結合工程及び硬化工程において、このホルダ部227を有する組電池221でも、さらに電池23が取る姿勢の範囲を容易かつ確実に規制することができる。
また、本変形形態2の電池挿通孔227Hでも、その内周面227Sに離間部227Sdに届く注液溝227Scを1箇所設けてある。この注液溝227Scを含め、他の部分は実施形態と同様であるので、説明を省略する。また、実施形態及び変形形態1と同様な部分では同様の作用効果を得ることができる。
(変形形態3)
次いで、本実施形態の第3の変形形態の組電池321について説明する。
上述の変形形態1,2では、姿勢規制部を板厚方向の第1面側及び第2面側に設け、2つの姿勢規制部の間に離間部を設けた(図10,図11参照)。
これに対し、本変形形態3では、図12に示すように、ホルダ部材325のホルダ部327における電池挿通孔327Hの内周面327Sの形状を雌ネジ状に形成し、この内周面327Sのうち、径方向内側に向けて螺旋状に突出する山部を姿勢規制部327Srとし、径方向外側に向けて螺旋状に窪む谷部を離間部327Sdとした。即ち、山部である姿勢規制部327Srと谷部である離間部327Sdとが二重螺旋状に並ぶようにした。
本変形形態3の組電池321でも、電池挿通孔327Hに挿通した電池23がどのような姿勢を取った場合でも、十分な量の接着剤ADを注液すれば、離間部327Sdと離間部対向部23Sdとの間を全周に亘り未硬化の接着剤ADで結ぶことができる。
また、全周の少なくとも一部では、姿勢規制部327Srと電池23の外周面23Sとの間の隙間にも接着剤ADが供給され、姿勢規制部327Srと外周面23Sとの間を介して、板厚方向THの上下に位置する離間部327Sdと離間部対向部23Sdとの間が接着剤ADで連結する。このため、接着剤ADを硬化させることにより、離間部327Sdと離間部対向部23Sdとの間を全周に亘り硬化した接着剤ADで結合した全周結合部329Kを有する接着体329を形成でき、かつ、いずれの電池23についても、電池挿通孔327Hとこれに挿通された電池23との間を板厚方向THに気密に閉塞した組電池321とすることができる。
また、本変形形態3の電池挿通孔327Hでも、その内周面327Sに離間部327Sdに届く注液溝327Scを1箇所設けてある。この注液溝327Scを含め、他の部分は実施形態と同様であるので、説明を省略する。また、実施形態及び変形形態1と同様な部分では同様の作用効果を得ることができる。
以上において、本技術を実施形態及び変形形態1〜3に即して説明したが、本技術は上記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いうまでもない。
例えば、実施形態においては、電池パック10の外部(車室104内)に配置した冷却ファン103からの冷却空気ARを、冷却空気ダクト17を用い、さらに空気流路RARを通じて、電池パック10の電池モジュール20内に導入した。
しかし例えば、電池パック10のパックケース11に、あるいは電池モジュール20の第1面側被覆部材31に冷却ファンを直接取り付けることもできる。
また、組電池の使用状況によっては、各電池23を空冷しない場合には、第1面側被覆部材でホルダ部27の第1面27a側を気密に覆うようにして、各電池23を密閉することもできる。
10 電池パック
11 パックケース
20 電池モジュール
21,121,221,321 組電池
23,BT 電池(円筒型電池)
23x,BTx (電池の)軸線
23p 正極端子
23n 負極端子
23A (負極端子側の)負極側端部
23S,BTS (電池の)外周面
23Sd (外周面の)離間部対向部
25,125,225,325 ホルダ部材(ホルダ)
25H 連通孔
26 シール部
27,127,227,327 ホルダ部
27a,127a,227a,327a (ホルダ部の)第1面
27b,127b,227b,327b (ホルダ部の)第2面
TH (ホルダ部の)板厚方向
27H,127H,227H,327H,SH 電池挿通孔
27Hx,127Hx,227Hx,327Hx,SHx (電池挿通孔の)軸線
27S,127S,227S,327S (電池挿通孔の)内周面
27Sr,327Sr (内周面の)姿勢規制部
127Sr1,227Sr1 第1姿勢規制部(姿勢規制部)
127Sr2,227Sr2 第2姿勢規制部(姿勢規制部)
27Sd,127Sd,227Sd,327Sd (内周面の)離間部
27Sc,127Sc,227Sc,327Sc (内周面の)注液溝
SM (電池挿通孔と電池との間の)隙間
29,129,229,329,ADF 接着体
29K,129K,229K,329K (接着体の)全周結合部
AD 接着剤
31 (電池モジュールのうち)第1面側被覆部材
32 (電池モジュールのうち)第2面側被覆部材
33 (第1面側被覆部材のうち)電池カバー
RAR 空気流路
36 (第1面側被覆部材のうち)蓋部材
37 (第2面側被覆部材のうち)底板
41 正極バスバー部材
42 負極バスバーアセンブリ
RM1 第1室
RM2 第2室
UH 鉛直方向上側
DH 鉛直方向下側
FH 前側
BH 後側
RH 右側
LH 左側

Claims (10)

  1. 複数の円筒型電池と、
    第1面と上記第1面の裏面である第2面とを有する板状をなし、板厚方向に貫通する複数の電池挿通孔を含み、上記複数の電池挿通孔にそれぞれ挿通された上記複数の円筒型電池の外周面を保持するホルダ部を有するホルダと、
    上記円筒型電池の上記外周面と上記ホルダ部の上記電池挿通孔をなす内周面との間で硬化した接着剤を含み、上記複数の円筒型電池の上記外周面と上記ホルダ部の複数の上記内周面とをそれぞれ結合する複数の接着体と、を備える
    組電池であって、
    上記電池挿通孔をなす上記ホルダ部の上記複数の内周面は、いずれも、
    当該電池挿通孔に挿通された上記円筒型電池が取り得る姿勢の範囲を規制する姿勢規制部と、
    上記円筒型電池が上記姿勢規制部で規制された上記姿勢の範囲内のいずれの姿勢をとった場合でも、上記円筒型電池の上記外周面と全周に亘り離間する形態とされた離間部と、
    上記第2面から上記離間部に届く注液溝と、を有し、
    上記複数の接着体のいずれもが、
    少なくとも、上記ホルダ部の上記内周面のうち上記離間部と上記円筒型電池の上記外周面のうち上記離間部に対向する離間部対向部との間を、上記円筒型電池の全周に亘り上記硬化した接着剤で結合した全周結合部を有する
    組電池。
  2. 請求項1に記載の組電池であって、
    前記複数の接着体のいずれもが、
    前記電池挿通孔と当該電池挿通孔に挿通された前記円筒型電池との間を前記板厚方向に気密に閉塞している
    組電池。
  3. 請求項1または請求項2に記載の組電池であって、
    前記複数の内周面は、いずれも、
    前記離間部よりも前記板厚方向の前記第1面の側に、上記離間部よりも細径の前記姿勢規制部を有する
    組電池。
  4. 請求項3に記載の組電池であって、
    前記複数の内周面は、いずれも、
    前記離間部よりも前記板厚方向の前記第2面の側にも、上記離間部よりも細径の前記姿勢規制部を有する
    組電池。
  5. 前記請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の組電池と、
    上記組電池の前記ホルダの前記ホルダ部及び前記複数の円筒型電池を前記第1面側から覆い、上記ホルダに気密に結合する第1面側被覆部材と、を備える
    電池モジュール。
  6. 複数の円筒型電池と、
    第1面と上記第1面の裏面である第2面とを有する板状をなし、板厚方向に貫通する複数の電池挿通孔を含み、上記複数の電池挿通孔にそれぞれ挿通された上記複数の円筒型電池の外周面を保持するホルダ部を有するホルダと、
    上記円筒型電池の上記外周面と上記ホルダ部の上記電池挿通孔をなす内周面との間で硬化した接着剤を含み、上記複数の円筒型電池の上記外周面と上記ホルダ部の複数の上記内周面とをそれぞれ結合する複数の接着体と、を備える
    組電池であって、
    上記電池挿通孔をなす上記ホルダ部の上記複数の内周面は、いずれも、
    当該電池挿通孔に挿通された上記円筒型電池が取り得る姿勢の範囲を規制する姿勢規制部と、
    上記円筒型電池が上記姿勢規制部で規制された上記姿勢の範囲内のいずれの姿勢をとった場合でも、上記円筒型電池の上記外周面と全周に亘り離間する形態とされた離間部と、
    上記第2面から上記離間部に届く注液溝と、を有し、
    上記複数の接着体のいずれもが、
    少なくとも、上記ホルダ部の上記内周面のうち上記離間部と上記円筒型電池の上記外周面のうち上記離間部に対向する離間部対向部との間を、上記円筒型電池の全周に亘り上記硬化した接着剤が結合した全周結合部を有する、
    組電池の製造方法であって、
    上記ホルダ部の上記複数の電池挿通孔に、上記複数の円筒型電池をそれぞれ挿通する挿通工程と、
    上記複数の円筒型電池が挿通された上記ホルダを、上記ホルダ部の上記第2面が上方を向く姿勢とした状態で、
    上記ホルダ部の上記内周面のうち、上記注液溝を通じて、上記離間部と上記円筒型電池の上記外周面のうち上記離間部対向部との間に、未硬化の接着剤を注入し、
    上記離間部と上記円筒型電池の上記離間部対向部との間に、上記円筒型電池の全周に亘り上記未硬化の接着剤を拡がらせて、上記離間部と上記離間部対向部との間を上記円筒型電池の全周に亘り上記未硬化の接着剤で結ぶ
    注入結合工程と、
    上記未硬化の接着剤を硬化させて、上記ホルダ部の上記複数の内周面と上記円筒型電池の上記外周面との間に、上記複数の接着体を形成する硬化工程と、を備える
    組電池の製造方法。
  7. 請求項6に記載の組電池の製造方法であって、
    前記複数の接着体のいずれもが、
    前記電池挿通孔と当該電池挿通孔に挿通された前記円筒型電池との間を前記板厚方向に気密に閉塞している
    組電池の製造方法。
  8. 請求項6または請求項7に記載の組電池の製造方法であって、
    前記注液溝は、前記複数の内周面に各々1つ設けられており、
    前記注入結合工程は、
    前記複数の円筒型電池の前記外周面と前記ホルダ部の前記複数の内周面との間のすべてに、予め定めた順序で前記未硬化の接着剤を注入するのを、複数回繰り返す
    複数回注入結合工程である
    組電池の製造方法。
  9. 請求項6〜請求項8のいずれか1項に記載の組電池の製造方法であって、
    前記ホルダ部の前記複数の内周面は、いずれも、
    前記離間部よりも、前記板厚方向の前記第1面の側に、上記離間部よりも細径の前記姿勢規制部を有し、
    前記注入結合工程及び前記硬化工程は、
    上記複数の内周面内にそれぞれ挿通された上記複数の円筒型電池の姿勢を、いずれも上記姿勢規制部で規制された範囲内の姿勢として行う
    組電池の製造方法。
  10. 請求項9に記載の組電池の製造方法であって、
    前記複数の内周面は、いずれも、
    前記離間部よりも、前記板厚方向の前記第2面の側にも、上記離間部よりも細径の前記姿勢規制部を有する
    組電池の製造方法。
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