JP7785395B1 - セル間部材ユニット、セル間部材、電池ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】複数の電池セルの膨張収縮の吸収と外力に対する複数の電池セルの保護との両立の向上を図る。
【解決手段】セル間部材ユニットは、一列または複数列で所定平面上の第１方向に沿って配列される複数の電池セルを備えるセルスタックのうち第１方向において隣り合う２つの電池セル間にそれぞれ配置される複数のセル間部材を備える。セル間部材は、所定平面上のうち第１方向に直交する第２方向に沿って延在してセルスタックから突出する。セル間部材の第２方向における端部は、セルスタックの第２方向における外側に配置されて第１方向に沿って延在するフレーム部に当接しまたは接続され、または、フレーム部との間に隙間を有する。セル間部材は、第１方向において電池セルの膨張収縮に伴って変形可能な弾性を有すると共に第２方向においてフレーム部に比して高強度を有する弾性梁部を備える。
【選択図】図９

Description

本開示は、セル間部材ユニット、セル間部材、電池ユニットに関する。

従来、複数列で所定方向に沿って配列される複数の電池セルを備えるセルスタックと共にケース内に収容され、セルスタックのうち所定方向において隣り合う２つの電池セル間にそれぞれ配置される複数の水冷板アセンブリが提案されている（特許文献１参照）。ここで、水冷板アセンブリは、ハーモニカ管板を備える。ハーモニカ管板の内部には、外層冷却通路およびその内側に位置する内層冷却通路が形成され、外層冷却通路および内層冷却通路は、ハーモニカ管板の長手方向（所定方向に直交する方向）に沿って延在する。外層冷却通路および内層冷却通路のうち一方は液冷冷却通路であり、他方は弾性材料で充填される。水冷板アセンブリは、こうした構成により、弾性材料によって電池セルの膨張を吸収すると共に、液冷冷却通路を流通する冷却媒体によって電池セルを冷却している。

また、複数列で所定方向に沿って配列される複数の電池セルを備えるセルスタックと共に下ケースおよび上ケースにより形成される収容室に収容され、下ケースおよび／または上ケースに接続される補強体も提案されている（特許文献２参照）。ここで、補強体は、第１、第２部材と、第１、第２、第３ビームとを備える。第１、第２部材は、セルスタックの所定方向における一端側外側に、セルスタックの幅方向（所定方向に直交する方向）に並んで配置される。第１ビームは、セルスタックの所定方向における他端側外側に配置され且つセルスタックと略同一の幅に形成されている。第２ビームは、セルスタックの隣り合う２列間に配置されて所定方向に沿って延在し、第１部材および第１ビームに接続されている。第３ビームは、セルスタックの隣り合う２列間のうち第２ビームとは異なる位置に配置されて所定方向に沿って延在し、第２部材および第１ビームに接続されている。第１、第２部材および第１、第２、第３ビームには、それぞれ内部流路が形成され、第１部材、第２ビーム、第１ビーム、第３ビーム、第２部材の各内部流路の連通により水冷用の冷却流路が形成される。補強体は、こうした構成により、下ケースおよび上ケースの構造安定性の向上を図ると共に、水冷機能を補強体に集積している。

中国特許第１１４４９７８２６号明細書 中国実用新案第２１６６４８４９４号明細書

上述の特許文献１の水冷板アセンブリや特許文献２の補強体では、複数の電池セルの膨張収縮の吸収と、ケース外からの外力に対する複数の電池セルの保護と、の両立を十分に図ることができているとは言い難く、この両立の向上が求められている。

本開示は、複数の電池セルの膨張収縮の吸収と外力に対する複数の電池セルの保護との両立の向上を図ることを主目的とする。

本開示は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本開示のセル間部材ユニットは、
一列または複数列で所定平面上の第１方向に沿って配列される複数の電池セルを備えるセルスタックのうち前記第１方向において隣り合う２つの前記電池セル間にそれぞれ配置される複数のセル間部材を備えるセル間部材ユニットであって、
前記セル間部材は、前記所定平面上のうち前記第１方向に直交する第２方向に沿って延在して前記セルスタックから突出し、
前記セル間部材の前記第２方向における端部は、前記セルスタックの前記第２方向における外側に配置されて前記第１方向に沿って延在するフレーム部に当接しまたは接続され、または、前記フレーム部との間に隙間を有し、
前記セル間部材は、前記第１方向において前記電池セルの膨張収縮に伴って変形可能な弾性を有すると共に前記第２方向において前記フレーム部に比して高強度を有する弾性梁部を備える、
ことを要旨とする。

本開示のセル間部材ユニットは、上述の構成とすることにより、複数の電池セルの膨張収縮をセル間部材の弾性梁部の弾性変形により吸収することができると共に、フレーム部の外側からフレーム部に第２方向の外力が作用したときに弾性梁部の強度により（弾性梁部が変形しにくいことにより）複数の電池セルを保護することができる。即ち、複数の電池セルの膨張収縮の吸収と外力に対する複数の電池セルの保護との両立の向上を図ることができる。

本開示の電池ユニットの上方からの外観斜視図である。 図１から上面カバーを除いた状態の斜視図である。 電池ユニットの下方からの外観斜視図である。 図３から下面カバーを除いた状態の斜視図である。 図４からケース本体などを除いた状態の斜視図である。 セルスタックの斜視図である。 セル間部材ユニットの斜視図である。 セル間部材ユニットの一部の斜視図である。 図８の右方からの側面図である。 変形例のセル間部材の側面図である。 変形例のセル間部材の側面図である。 変形例のセル間部材の側面図である。

本開示を実施するための形態（実施形態）について図面を参照しながら説明する。図１は、本開示の電池ユニット１０の上方からの外観斜視図である。図２は、図１から上面カバー１４を除いた状態の斜視図である。図３は、電池ユニット１０の下方からの外観斜視図である。図４は、図３から下面カバー１５を除いた状態の斜視図である。図５は、図４からケース本体１３などを除いた状態の斜視図である。図６は、セルスタック２０の斜視図である。図７は、セル間部材ユニット４０の斜視図である。図８は、セル間部材ユニット４０の一部の斜視図である。図９は、図８の右方からの側面図である。なお、電池ユニット１０などの前後方向、左右方向、上下方向は、図１～図９に示した通りである。本開示では、前後方向が「第１方向」に該当し、左右方向が「第２方向」に該当し、前後方向および左右方向に沿って延在する平面が「所定平面」に該当する。以下、前後方向および左右方向に沿って延在する平面をＸＹ平面、前後方向および上下方向に沿って延在する平面をＸＺ平面、左右方向および上下方向に沿って延在する平面をＹＺ平面と称する場合がある。

図１～図９に示すように、電池ユニット１０は、ケース１２と、ケース１２に収容されるセルスタックユニット１９とを備える。セルスタックユニット１９は、セルスタック２０と、拘束部３０と、セル間部材ユニット４０とを備える。

図１～図５に示すように、ケース１２は、全体として略直方体状であり、ケース本体１３と、上面カバー１４と、下面カバー１５とを備える。ケース本体１３は、例えばアルミニウム合金などにより形成され、上面カバー１４および下面カバー１５は、例えば鋼材（鉄合金）などにより形成される。

ケース本体１３は、上端および下端が開口する短尺角筒状であり、前側壁部１３ａと、後側壁部１３ｂと、左側壁部１３ｃと、右側壁部１３ｄとを備える。上面カバー１４および下面カバー１５は、それぞれ板状である。上面カバー１４は、ボルトなどの締結部材を用いてケース本体１３の上面に固定され、ケース本体１３の上端の開口を塞ぐ。下面カバー１５は、締結部材を用いてケース本体１３の下面に固定され、ケース本体１３の下端の開口を塞ぐ。ケース本体１３と上面カバー１４と下面カバー１５とにより、セルスタックユニット１９を収容するための収容室１６が画成される。

ケース本体１３の左側壁部１３ｃおよび右側壁部１３ｄの外面の下端部には、それぞれ、搭載用部材１７，１８が締結部材を用いて固定される。搭載用部材１７，１８は、例えば、例えばアルミニウム合金などにより形成され、前後方向に沿って延在する長尺角筒状である。搭載用部材１７，１８は、例えば車両の車体などに締結部材を用いて固定される。

図２、図４～図６に示すように、セルスタック２０は、複数の電池セル２１を備える。各電池セル２１は、例えば、リチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、略直方体状である。複数の電池セル２１は、４列（左側から順に列２２ａ～２２ｄ）でＸＹ平面上の前後方向に沿って配列される。なお、４列に限定されるものではなく、２列や３列であってもよいし、５列以上であってもよい。

複数の電池セル２１は、全体として直列接続される。具体的には、前後方向において隣り合う２つの電池セル２１は、互いの下面の左端部または右端部で接続端子２４を介して互いに電気的に接続される。これにより、複数の接続端子２４は、各列２２ａ～２２ｄの左端部および右端部で前後方向に沿って間隔をおいて並んで配置される。左側の２列２２ａ，２２ｂの最後尾の２つの電池セル２１は、拘束部３０の後側エンドプレート３２に取り付けられた接続端子２５を介して互いに電気的に接続される。中央２列２２ｂ，２２ｃの先頭の２つの電池セル２１は、架け渡された接続端子２６を介して互いに電気的に接続される。右側の２列２２ｃ，２２ｄの最後尾の２つの電池セル３６は、後側エンドプレート３２に取り付けられた接続端子２７を介して互いに電気的に接続される。左右両端の２列２２ａ，２２ｄの先頭の２つの電池セル２１は、図示しない接続端子を介して電池ユニット１０の外部と電気的に接続可能にされる。なお、複数の電池セル２１の接続関係は、これに限定されるものではなく、適宜設計される。

図２、図４、図５に示すように、拘束部３０は、前側エンドプレート３１と、後側エンドプレート３２と、複数の支持部３３とを備える。前側エンドプレート３１と後側エンドプレート３２と複数の支持部３３とは、例えば、アルミ合金などにより形成される。

前側エンドプレート３１は、セルスタック２０に対して前方に配置され、左右方向および上下方向に沿って延在する直方体状である。後側エンドプレート３２は、セルスタック２０に対して後方に配置され、左右方向および上下方向に沿って延在する直方体状である。各列２２ａ～２２ｄで前後方向において隣り合う２つの電池セル２１間、各列２２ａ～２２ｄの先頭の電池セル２１と前側エンドプレート３１との間、各列２２ａ～２２ｄの最後尾の電池セル２１と後側エンドプレート３２との間には、それぞれ、セル間部材ユニット４０のセル間部材４１が配置される。前側エンドプレート３１および後側エンドプレート３２の左右方向における長さと各セル間部材４１の左右方向における長さとは、略同一に設計され、これらは、セルスタック２０の左右方向における長さに比して若干長くなるように設計される。前側エンドプレート３１および後側エンドプレート３２は、締結部材を用いて上面カバー１４に固定される。複数の電池セル２１の上面および複数のセル間部材４１の上面は、接着剤などを用いて上面カバー１４に接合される。

複数の支持部３３は、それぞれ、セルスタック２０に対して下方に配置され、前後方向に沿って延在する角柱状である。複数の支持部３３の前端部は、それぞれ前側エンドプレート３１の下面に締結部材を用いて固定され、後端部は、それぞれ後側エンドプレート３２の下面に締結部材を用いて固定される。複数の支持部３３は、それぞれ、複数の接続端子３４と左右方向において当接する、または、複数の接続端子３４との間に若干の隙間を有する。これにより、複数の電池セル２１の左右方向における移動が規制される。

図２、図４、図５、図７～図９に示すように、セル間部材ユニット４０は、複数のセル間部材４１と、主流路部６０とを備える。上述したように、各セル間部材４１は、それぞれ、各列２２ａ～２２ｄで前後方向において隣り合う２つの電池セル２１間、各列２２ａ～２２ｄの先頭の電池セル２１と前側エンドプレート３１との間、各列２２ａ～２２ｄの最後尾の電池セル２１と後側エンドプレート３２との間に配置される。

各セル間部材４１は、収容部４２と、第１、第２弾性梁部５１，５２と、キャップ５４とを備える。収容部４２は、第１、第２弾性梁部５１，５２に比して高熱伝導性を有する材料、例えばアルミニウム合金などにより形成される。収容部４２は、周壁部４３と、隔壁部４４とを備える。周壁部４３は、断面が前後方向の長さに比して上下方向の長さが十分に長い矩形環状で左右方向に沿って延在する長尺角筒状であり、内部に収容室４５を有する。周壁部４３の左右方向における長さは、セルスタック２０の左右方向における長さに比して若干長くなるように設計される。周壁部４３の前壁および後壁の内周面には、上下方向に間隔をおいて複数の突起４８が形成されている。複数の突起４８は、それぞれ左右方向に沿って延在する。

隔壁部４４は、周壁部４３の上壁および下壁の前後方向における中央を左右方向に沿って接続するように延在し、収容室４５を前後方向に並ぶ第１、第２収容室４６，４７に区画する。隔壁部４４の左右方向における端部には、連通孔（図示省略）が形成されている。これにより、第１収容室４６と第２収容室４７とが連通する。第１、第２収容室４６，４７は、冷却媒体の第１、第２枝流路として用いられる。周壁部４３および隔壁部４４は、一体成形されてもよいし、別体に形成されて溶接などにより接合されてもよい。

第１、第２弾性梁部５１，５２は、それぞれ、ケース本体１３や収容部４２に比して高強度を有する材料、例えば鋼材（鉄合金）などにより形成される。第１、第２弾性梁部５１，５２は、それぞれ第１、第２収容室４６，４７に収容される。第１、第２弾性梁部５１，５２は、それぞれ、断面が「Ｗ」の角を丸くした形状（一定形状）で左右方向に沿って直線状に延在する。第１、第２弾性梁部５１，５２は、上下方向における両端部および中央部が互いに接近する向きで前後方向において互いに対向するように配置される。第１、第２弾性梁部５１，５２と周壁部４３の突起４８との当接部は、溶接などにより接合される。これにより、第１、第２弾性梁部５１，５２は、第１、第２収容室４６，４７に対して上下方向における位置が固定される。第１、第２弾性梁部５１，５２の左右方向における長さは、周壁部４３の左右方向における長さと略同一で且つセルスタック２０の左右方向における長さに比して若干長くなるように設計される。こうした第１、第２弾性梁部５１，５２は、前後方向の外力により弾性変形すると共に左右方向の外力に対して高強度を有する。

各キャップ５４は、それぞれ、例えばアルミニウム合金や鋼材（鉄合金）などにより形成される。キャップ５４は、断面が矩形環状で一端が開口する有底角筒状である。各キャップ５４は、それぞれ、対応する周壁部４３の左右方向における両端部に装着され、収容部４２および第１、第２弾性梁部５１，５２とキャップ５４の底部とが当接した状態で溶接などにより互いに固定される。これにより、周壁部４３（収容室４５）の左右方向における両端部が塞がれる。キャップ５４の底部の厚み（左右方向における長さ）は、左右方向において、ケース本体１３の左側壁部１３ｃおよび右側壁部１３ｄに比して高強度となるように設計される。周壁部４３の左右方向における両端部にキャップ５４が装着されている状態で、セル間部材４１の左右方向における端部（キャップ５４）は、ケース本体１３の左側壁部１３ｃや右側壁部１３ｄに当接してもよいし、これらに溶接などにより接合されてもよいし、これらとの間に若干の隙間を有してもよい。

各セル間部材４１の収容部４２（周壁部４３および隔壁部４４）および第１、第２弾性梁部５１，５２には、左右方向における中央部に上下方向に並んで、前後方向に貫通する２つの貫通孔（図示省略）が形成されている。

主流路部６０は、複数の第１、第２パイプ部６１，６５と、複数の第１、第２フレキシブル部７１，７２と、各１つの供給管７３および排出管７４とを備える。第１、第２パイプ部６１，６５は、それぞれ、円筒部６２，６６と、フランジ部６３，６７と、連通孔６４，６８とを備える。円筒部６２，６６は、それぞれ、断面が円環状で前後方向に沿って延在する円筒状である。円筒部６２，６６内は、冷却媒体の主流路の一部として用いられる。フランジ部６３，６７は、円筒部６２，６６の外周のうち前後方向における中央よりも前側から径方向外側に延出される。第１、第２パイプ部６１，６５は、それぞれ、対応する収容部４２（周壁部４３および隔壁部４４）および第１、第２弾性梁部５１，５２に形成された２つの貫通孔に挿通され、フランジ部６３，６７が収容部４２の前面に当接した状態で収容部４２と溶接などにより接合される。連通孔６４は、第１パイプ部６１が収容部４２に接合された際に第１パイプ部６１内と第１収容室４６とが連通する位置に形成されている。連通孔６７は、第２パイプ部６５が収容部４２に接合された際に第２パイプ部６５内と第２収容室４７とが連通する位置に形成されている。したがって、第１パイプ部６１内、第１収容室４６、第２収容室４７、第２パイプ部６５内が冷却媒体の流路として連通する。最後尾のセル間部材４１（収容部４２）に接合された第１、第２パイプ部６１，６５の後端は、例えば後側エンドプレート３２により塞がれる。

第１、第２フレキシブル部７１，７２は、それぞれ、例えばゴム材料や金属材料などによって形成され、ベローズ状（蛇腹状）である。第１、第２フレキシブル部７１，７２の前後方向における一端部は、前後方向において隣り合う２つの収容部４２のうち前側の収容部４２に接合される第１、第２パイプ部６１，６５に溶接などにより接合され、他端部は、後側の収容部４２に接合される第１、第２パイプ部６１，６５に溶接などにより接合される。第１フレキシブル部７１を用いて、前後方向において隣り合う２つの収容部４２にそれぞれ固定される２つの第１パイプ部６１を接続することにより、これらの２つの第１パイプ部６１の左右方向や上下方向の相対的な位置ズレを許容することができる。また、第２フレキシブル部７２を用いて、前後方向において隣り合う２つの収容部４２にそれぞれ固定される２つの第２パイプ部６５を接続することにより、これらの２つの第２パイプ部６５の左右方向や上下方向の相対的な位置ズレを許容することができる。

供給管７３および排出管７４は、それぞれ、例えばアルミニウム合金などにより形成され、断面円環状で前後方向に沿って延在する円筒状である。供給管７３および排出管７４は、それぞれ、前側エンドプレート３１に形成された貫通孔（図示省略）に挿通され、先頭のセル間部材４１（収容部４２）に接合された第１、第２パイプ部６１，６５と、ケース本体１３の前側壁部１３ａと、に溶接などにより接合される。

複数の第１、第２パイプ部６１，６５（円筒部６２，６６）内と複数の第１、第２フレキシブル部７１，７２内と供給管７３内および排出管７４内とは、冷却媒体が流通する主流路として用いられる。上述の構成により、供給管７３内に供給された冷却媒体は、各第１パイプ部６１内や各第１フレキシブル部７１内、収容部４２内（第１収容室４６および第２収容室４７）、各第２パイプ部６５内や各第２フレキシブル部７２内、排出管７４内を介して外部に排出される。これにより、複数の電池セル２１を冷却することができる。しかも、収容部４２が高熱伝導性を有する材料によって形成されることにより、複数の電池セル２１をより冷却することができる。

こうして構成された実施形態の電池ユニット１０では、セル間部材ユニット４０の各セル間部材４１の第１、第２弾性梁部５１，５２は、それぞれ断面が「Ｗ」の角を丸くした形状で左右方向に沿って直線状に延在し、前後方向において互いに対向するように配置される。第２弾性梁部５１，５２は、前後方向における両側の電池セル２１の膨張に伴って前後方向から作用する力により、初期状態（図９の状態）から平板状に近づくように弾性変形する。また、第２弾性梁部５１，５２は、電池セル２１の膨張後の収縮に伴って初期状態に近づく。これらの結果、電池セル２１の膨張収縮を第１、第２弾性梁部５１，５２の変形により吸収することができる。

また、第１、第２弾性梁部５１，５２は、左右方向に沿って直線状に延在し、その左右方向における長さは、セルスタック２０の左右方向における長さに比して長くなるように設計されている。したがって、第１、第２弾性梁部５１，５２は、セルスタック２０から左右方向に突出する。これにより、ケース１２の外部からケース本体１３の左側壁部１３ｃや右側壁部１３ｄに左右方向の外力が作用したときに、左側壁部１３ｃや右側壁部１３ｄが変形しても、第１、第２弾性梁部５１，５２の変形が抑制される。この結果、セルスタック２０（複数の電池セル２１）を保護することができる。しかも、ケース本体１３の左側壁部１３ｃおよび右側壁部１３ｄに比して高強度の底部を有するキャップ５４が、収容部４２（周壁部４３）の左右方向における両端部にそれぞれ装着される。これにより、第１、第２弾性梁部５１，５２およびキャップ５４の変形も抑制されるから、セルスタック２０（複数の電池セル２１）をより保護することができる。

即ち、複数のセル間部材４１を備えるセル間部材ユニット４０は、複数の電池セル２１の膨張収縮の吸収と外力に対するセルスタック２０（複数の電池セル２１）の保護との両立の向上を図ることができる。

さらに、電池ユニット１０では、冷却媒体の主流路は、複数の第１、第２パイプ部６１，６５（円筒部６２，６６）内と複数の第１、第２フレキシブル部７１，７２内と供給管７３内および排出管７４内とにより構成され、セルスタック２０の中央２列２２ｂ，２２ｃの間で前後方向に沿って延在する。また、冷却媒体の第１、第２枝流路は、収容部４２内に第１、第２収容室４６，４７として形成される。さらに、収容部４２および第１、第２弾性梁部５１，５２の左右方向における長さは略同一であり、収容部４２（周壁部４３）の左右方向における両端部には、それぞれキャップ５４が装着される。したがって、上述のように第１、第２弾性梁部５１，５２およびキャップ５４の変形が抑制されることにより、主流路および第１、第２枝流路も保護することができる。

上述した実施形態では、図９に示したように、セル間部材４１は、収容部４２を備えるものとしたが、これに限定されない。例えば、図１０に示すように、セル間部材１４１は、第１、第２収容部１４２Ａ，１４２Ｂと、断熱部１４９と、第１、第２弾性梁部５１，５２とを備えてもよい。第１、第２収容部１４２Ａ，１４２Ｂは、それぞれ、断面が前後方向の長さに比して上下方向の長さが十分に長い矩形環状で左右方向に沿って延在する長尺角筒状であり、内部に第１，第２収容室１４６，１４７を有する。第１、第２収容部１４２Ａ，１４２Ｂには、上述の突起４８と同様の突起１４８Ａ，１４８Ｂが形成される。第１，第２収容室１４６，１４７には、上述の第１、第２弾性梁部５１，５２が収容される。第１、第２弾性梁部５１，５２と突起１４８Ａ，１４８Ｂとの当接部は、溶接などにより接合される。断熱部１４９は、例えば、無機繊維、発泡プラスチック、エアロゲルなどにより形成され、板状である。断熱部１４９は、第１、第２収容部１４２Ａ，１４２Ｂの前後方向における間に配置され、第１、第２収容部１４２Ａ，１４２Ｂと溶接などにより接合される。セル間部材１４１が断熱部１４９を備えることにより、前後方向において隣り合う２つの電池セル２１の一方が高温になったときに、その熱の影響が他方に及ぶのを抑制することができる。

セル間部材１４１において、第１，第２収容室１４６，１４７は、セル間部材４１の第１、第２収容室４６，４７と同様に、冷却媒体の第１、第２枝流路として用いられてもよい。この場合、例えば以下の通りであってもよい。第１、第２収容室１４６，１４７は、左右方向における端部で筒状部などを介して互いに連通させられる。また、第１、第２収容部１４１，１４２と断熱部１４９と第１、第２梁部１５１，１５２とには、前後方向に貫通する第１、第２貫通孔が形成される。そして、第１，第２パイプ部６１，６５と同様の第１，第２パイプ部が第１、第２貫通孔にそれぞれ挿通され、第１パイプ部内、第１収容室１４６（第１枝流路）、第２収容室１４７（第２枝流路）、第２パイプ部内が冷却媒体の流路として連通する。

上述した実施形態では、図９に示したように、セル間部材４１の収容部４２の周壁部４３内の収容室４５は、隔壁部４４により前後方向に並ぶ第１収容室４６と第２収容室４７とに区画されるものとしたが、これに限定されない。例えば、図１１や図１２に示したように、セル間部材２４１，３４１の周壁部２４３，３４３内の収容室２４５，３４５は、それぞれ、隔壁部２４４，３４４によって上下方向に並ぶ第１収容室２４６，３４６と第２収容室２４７，３４７とに区画されてもよい。周壁部２４３，３４３の前壁および後壁の内周面には、上下方向に間隔をおいて、それぞれ左右方向に沿って延在する複数の突起２４８，３４８が形成されている。図１１では、第１、第２収容室２４６，２４７に第１、第２弾性梁部２５１，２５２が収容され、図１２では、第１、第２収容室３４６，３４７に第１、第２弾性梁部３５１，３５２が収容されるものとしたが、これらに限定されない。第１、第２弾性梁部２５１，２５２の詳細は後述する。例えば、第１、第２収容室２４６，２４７や第１、第２収容室３４６，３４７に、第１、第２弾性梁部５１，５２と同様形状のものなどが収容されてもよい。

セル間部材２４１において、第１，第２収容室２４６，２４７は、セル間部材４１の第１、第２収容室４６，４７と同様に、冷却媒体の第１、第２枝流路として用いられてもよい。この場合、例えば以下の通りであってもよい。第１、第２収容室２４６，２４７は、例えば隔壁部２４４の左右方向における端部に形成された連通孔を介して連通する。また、周壁部２４３および第１弾性梁部２５１には、前後方向に貫通する第１貫通孔が形成され、周壁部２４４および第２弾性梁部２５２には、前後方向に貫通する第２貫通孔が形成される。そして、第１，第２パイプ部６１，６５と同様の第１，第２パイプ部が第１、第２貫通孔にそれぞれ挿通され、第１パイプ部内、第１収容室２４６（第１枝流路）、第２収容室２４７（第２枝流路）、第２パイプ部内が冷却媒体の流路として連通する。セル間部材３４１についても同様である。

上述した実施形態では、図９に示したように、第１、第２弾性梁部５１，５２は、断面が「Ｗ」の角を丸くした形状で左右方向に沿って直線状に延在するものとしたが、これに限定されない。例えば、図１１に示すように、第１、第２弾性梁部２５１，２５２は、断面が矩形環状で左右方向に沿って直線状に延在してもよい。この場合、第１、第２弾性梁部２５１，２５２は、図１１に示すように、第１、第２収容室１４６，１４７に収容されてもよいし、図９の第１、第２収容室４６，４７に収容されてもよい。第１、第２弾性梁部２５１，２５２と突起２４８または突起４８との当接部は、溶接などにより接合される。また、図１２に示すように、第１、第２弾性梁部３５１，３５２は、断面が、矩形環状から前壁および後壁が離間と接近とが交互となるように変形された形状で、左右方向に沿って直線状に延在してもよい。この場合、第１、第２弾性梁部３５１，３５２は、図１２に示すように、第１、第２収容室３４６，３４７に収容されてもよいし、図９の第１、第２収容室４６，４７に収容されてもよい。第１、第２弾性梁部３５１，３５２と突起３４８または突起４８との当接部は、溶接などにおり接合される。第１、第２弾性梁部の断面形状は、これらの形状に限定されるものではなく、前後方向において電池セル２１の膨張収縮に伴って変形可能な弾性を有する形状であれば如何なる形状であってもよい。

上述した実施形態では、主流路部６０において、前後方向において隣り合う２つの収容部４２にそれぞれ接合された２つの第１、第２パイプ部６１，６５は、それぞれ、第１、第２フレキシブル部７１，７２を用いて互いに接続されるものとしたが、これに限定されない。例えば、前後方向において隣り合う２つの収容部４２にそれぞれ接合された２つの第１、第２パイプ部６１，６５は、それぞれ、互いに直接に接続されてもよい。

上述した実施形態では、セル間部材４１の第１、第２収容室４６，４７は、冷却媒体が流通する第１、第２枝流路として用いられるものとしたが、第１、第２枝流路として用いられなくてもよい。この場合、セル間部材ユニット４０は、セル間部材４１の収容部４２（周壁部４３および隔壁部４４）および第１、第２弾性梁部５１，５２に２つの貫通孔が形成されずに、且つ、主流路部６０を備えなくてもよい。セル間部材ユニット４０が主流路部６０を備えない場合、複数の電池セル２１は、１列で配列されてもよい。また、セル間部材４１の収容部４２は、隔壁部４４を備えずに、１つの収容室４５を備えてもよい。さらに、セル間部材４１は、キャップ５４を備えなくてもよい。加えて、セル間部材４１は、収容部４２を備えなくてもよい。この場合、第１、第２弾性梁部５１，５２の一部は、電池セル２１に溶着などにより接合され、第１、第２弾性梁部５１，５２の位置ずれが規制されるのが好ましい。

上述した実施形態では、セルスタック２０と拘束部３０とセル間部材ユニット４０とを備えるセルスタックユニット１９は、ケース１２の収容室１６に収容されるものとしたが、これに限定されない。例えば、セルスタックユニット１９がケース１２に収容されるのに代えて、セルスタックユニット１９の左右方向における外側に、前後方向に延在するフレーム部が配置されてもよい。この場合、セル間部材ユニット４０の各セル間部材４１のキャップ５４は、フレーム部に当接してもよいし、フレーム部に溶着などにより接合されてもよいし、フレーム部との間に若干の隙間を有してもよい。フレーム部は、セルスタックユニット１９と共に電池ユニットが備えるもの、例えば上述の搭載用部材１７，１８に相当する部材であってもよい。また、フレーム部は、セルスタックユニット１９を備える電池ユニットとは別体であり且つ電池ユニットが搭載される車両の一部、例えばいわゆるロッカＥＡ材であってもよい。

上述した実施形態では、電池ユニット１０の形態について説明したが、電池ユニット１０に用いられるセル間部材ユニット４０形態としてもよいし、セル間部材ユニット４０に用いられるセル間部材４１の形態としてもよい。

なお、実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施形態が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施形態は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本開示を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本開示はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

［付記］
［１］本開示のセル間部材ユニットは、一列または複数列で所定平面上の第１方向に沿って配列される複数の電池セルを備えるセルスタックのうち前記第１方向において隣り合う２つの前記電池セル間にそれぞれ配置される複数のセル間部材を備えるセル間部材ユニットであって、前記セル間部材は、前記所定平面上のうち前記第１方向に直交する第２方向に沿って延在して前記セルスタックから突出し、前記セル間部材の前記第２方向における端部は、前記セルスタックの前記第２方向における外側に配置されて前記第１方向に沿って延在するフレーム部に当接しまたは接続され、または、前記フレーム部との間に隙間を有し、前記セル間部材は、前記第１方向において前記電池セルの膨張収縮に伴って変形可能な弾性を有すると共に前記第２方向において前記フレーム部に比して高強度を有する弾性梁部を備えることを要旨とする。

本開示のセル間部材ユニットは、上述の構成とすることにより、複数の電池セルの膨張収縮をセル間部材の弾性梁部の弾性変形により吸収することができると共に、フレーム部の外側からフレーム部に第２方向の外力が作用したときに弾性梁部の強度により（弾性梁部が変形しにくいことにより）複数の電池セルを保護することができる。即ち、複数の電池セルの膨張収縮の吸収と外力に対する複数の電池セルの保護との両立の向上を図ることができる。

［２］本開示のセル間部材ユニット（上述の［１］に記載のセル間部材ユニット）において、前記弾性梁部は、断面が一定形状で前記第２方向に沿って直線状に延在してもよい。これにより、弾性梁部の第２方向における強度を高くすることができる。

［３］本開示のセル間部材ユニット（上述の［１］または［２］に記載のセル間部材ユニット）において、前記弾性梁部は、前記フレーム部に比して高強度の材料により形成されてもよい。

［４］本開示のセル間部材ユニット（上述の［１］ないし［３］の何れか１つに記載のセル間部材ユニット）において、前記セル間部材は、前記第２方向に沿って延在する収容室を有する収容部を更に備え、前記弾性梁部は、前記収容室に収容されてもよい。

［５］この場合（上述の［４］に記載のセル間部材ユニット）において、前記複数列のうち隣り合う２列間で前記第１方向に沿って延在する冷却媒体の第１、第２主流路を有する主流路部を更に備え、前記収容室は、第１、第２収容室に区画され、２つの前記弾性梁部は、前記第１、第２収容室にそれぞれ収容され、前記第１収容室は、前記第１主流路に連通し、前記第２収容室は、前記第２主流路および前記第１収容室に連通し、前記第１、第２収容室は、前記冷却媒体の第１、第２枝流路として用いられてもよい。こうした構成により、冷却媒体を第１主流路から第１収容室、第２収容室を経由して第２主流路に流通させて複数の電池セルを冷却することができる。

［６］この場合（上述の［５］に記載のセル間部材ユニット）において、前記弾性梁部および前記収容部は、前記第１方向に貫通する第１、第２貫通孔が形成され、前記主流路部は、前記第１貫通孔に挿通された状態で前記第１主流路と前記第１枝流路とを連通させる第１連通孔を有する第１連通部と、前記第２貫通孔に挿通された状態で前記第２主流路と前記第２枝流路とを連通させる第２連通孔を有する第２連通部とを更に備えてもよい。

［７］この場合（上述の［６］に記載のセル間部材ユニット）において、前記第１方向において隣り合う２つの前記第１連通部は、第１フレキシブル部を用いて接続され、前記第１方向において隣り合う２つの前記第２連通部は、第２フレキシブル部を用いて接続されてもよい。こうすれば、第１方向において隣り合う２つの第１、第２連通部の相対的な位置ズレを許容することができる。

［８］第１、第２収容室が冷却媒体の第１、第２枝流路として用いられる態様の本開示のセル間部材ユニット（上述の［５］ないし［７］の何れか１つに記載のセル間部材ユニット）において、前記収容部は、前記弾性梁部に比して高熱伝導性を有し、前記弾性梁部は、前記第２方向において前記収容部に比して高強度を有してもよい。これにより、複数の電池セルをより冷却することができる。

［９］セル間部材が第２方向に沿って延在する収容室を有する収容部を備える態様の本開示のセル間部材ユニット（上述の［４］ないし［８］の何れか１つに記載のセル間部材ユニット）前記収容部の前記第２方向における端部に装着されるキャップを更に備え、前記キャップは、前記第２方向において前記フレーム部に比して高強度を有してもよい。こうすれば、フレーム部の外側からフレーム部に第２方向の外力が作用したときに複数の電池セルをより保護することができる。

［１０］本開示のセル間部材ユニット（上述の［１］ないし［９］の何れか１つに記載のセル間部材ユニット）において、前記セル間部材は、前記第１方向に並んで配置される２つの前記弾性梁部間に配置される断熱部を更に備えてもよい。こうすれば、第１方向において隣り合う２つの電池セルの一方が高温になったときに、その熱の影響が他方に及ぶのを抑制することができる。

［１１］本開示のセル間部材は、上述の［１］ないし［１０］の何れか１つに記載のセル間部材ユニットに用いられることを要旨とする。これにより、上述のセル間部材ユニットが奏する効果と同様の効果、例えば、複数の電池セルの膨張収縮の吸収と外力に対する複数の電池セルの保護との両立の向上を図ることができる効果などを奏する。

［１２］本開示の第１の電池ユニットは、上述の［１］ないし［１０］の何れか１つに記載のセル間部材ユニットと、前記セルスタックと、前記フレーム部とを備えることを要旨とする。これにより、上述のセル間部材ユニットが奏する効果と同様の効果、例えば、複数の電池セルの膨張収縮の吸収と外力に対する複数の電池セルの保護との両立の向上を図ることができる効果などを奏する。

［１３］本開示の第２の電池ユニットは、上述の［１］ないし［１０］の何れか１つに記載のセル間部材ユニットと、前記セルスタックと、を備える電池ユニットであって、前記フレーム部を備える車両に搭載されることを要旨とする。これにより、上述のセル間部材ユニットが奏する効果と同様の効果、例えば、複数の電池セルの膨張収縮の吸収と外力に対する複数の電池セルの保護との両立の向上を図ることができる効果などを奏する。

１０ 電池ユニット、１３ ケース本体、２０ セルスタック、２１ 電池セル、４０ セル間部材ユニット、４１，１４１，２４１，３４１ セル間部材、４２，２４２，３４２ 収容部、４３，２４３，３４３ 周壁部、４４，２４４，３４４ 隔壁部、４５，２４５，３４５ 収容室、４６，１４６，２４６，３４６ 第１収容室、４７，１４７，２４７，３４７ 第２収容室、５１，２５１，３５１ 第１弾性梁部、５２，２５２，３５２ 第２弾性梁部、５４ キャップ、６０ 主流路部、６１ 第１パイプ部、６５ 第２パイプ部、７１ 第１フレキシブル部、７２ 第２フレキシブル部、１４２Ａ 第１収容部、１４３Ｂ 第２収容部。

Claims (11)

1. 一列または複数列で所定平面上の第１方向に沿って配列される複数の電池セルを備えるセルスタックのうち前記第１方向において隣り合う２つの前記電池セル間にそれぞれ配置される複数のセル間部材を備えるセル間部材ユニットであって、
   前記セル間部材は、前記所定平面上のうち前記第１方向に直交する第２方向に沿って延在して前記セルスタックから突出し、
   前記セル間部材の前記第２方向における端部は、前記セルスタックの前記第２方向における外側に配置されて前記第１方向に沿って延在するフレーム部に当接しまたは接続され、または、前記フレーム部との間に隙間を有し、
   前記セル間部材は、前記第１方向において前記電池セルの膨張収縮に伴って変形可能な弾性を有すると共に前記第２方向において前記フレーム部に比して高強度を有する弾性梁部と、前記第２方向に沿って延在する収容室を有する収容部とを備え、
   前記弾性梁部は、前記収容室に収容され、
   前記セル間部材ユニットは、前記複数列のうち隣り合う２列間で前記第１方向に沿って延在する冷却媒体の第１、第２主流路を有する主流路部を更に備え、
   前記収容室は、第１、第２収容室に区画され、
   ２つの前記弾性梁部は、前記第１、第２収容室にそれぞれ収容され、
   前記第１収容室は、前記第１主流路に連通し、
   前記第２収容室は、前記第２主流路および前記第１収容室に連通し、
   前記第１、第２収容室は、前記冷却媒体の第１、第２枝流路として用いられる、
   セル間部材ユニット。
2. 請求項１記載のセル間部材ユニットであって、
   前記弾性梁部および前記収容部は、前記第１方向に貫通する第１、第２貫通孔が形成され、
   前記主流路部は、前記第１貫通孔に挿通された状態で前記第１主流路と前記第１枝流路とを連通させる第１連通孔を有する第１連通部と、前記第２貫通孔に挿通された状態で前記第２主流路と前記第２枝流路とを連通させる第２連通孔を有する第２連通部とを更に備える、
   セル間部材ユニット。
3. 請求項２記載のセル間部材ユニットであって、
   前記第１方向において隣り合う２つの前記第１連通部は、第１フレキシブル部を用いて接続され、
   前記第１方向において隣り合う２つの前記第２連通部は、第２フレキシブル部を用いて接続される、
   セル間部材ユニット。
4. 請求項１記載のセル間部材ユニットであって、
   前記収容部は、前記弾性梁部に比して高熱伝導性を有し、
   前記弾性梁部は、前記第２方向において前記収容部に比して高強度を有する、
   セル間部材ユニット。
5. 請求項１記載のセル間部材ユニットであって、
   前記セル間部材は、前記収容部の前記第２方向における端部に装着されるキャップを更に備え、
   前記キャップは、前記第２方向において前記フレーム部に比して高強度を有する、
   セル間部材ユニット。
6. 一列または複数列で所定平面上の第１方向に沿って配列される複数の電池セルを備えるセルスタックのうち前記第１方向において隣り合う２つの前記電池セル間にそれぞれ配置される複数のセル間部材を備えるセル間部材ユニットであって、
   前記セル間部材は、前記所定平面上のうち前記第１方向に直交する第２方向に沿って延在して前記セルスタックから突出し、
   前記セル間部材の前記第２方向における端部は、前記セルスタックの前記第２方向における外側に配置されて前記第１方向に沿って延在するフレーム部に当接しまたは接続され、または、前記フレーム部との間に隙間を有し、
   前記セル間部材は、前記第１方向において前記電池セルの膨張収縮に伴って変形可能な弾性を有すると共に前記第２方向において前記フレーム部に比して高強度を有する複数の弾性梁部と、前記第１方向に並んで配置される２つの前記弾性梁部間に配置される断熱部とを備える、
   セル間部材ユニット。
7. 請求項１または６記載のセル間部材ユニットであって、
   前記弾性梁部は、断面が一定形状で前記第２方向に沿って直線状に延在する、
   セル間部材ユニット。
8. 請求項１または６記載のセル間部材ユニットであって、
   前記弾性梁部は、前記フレーム部に比して高強度の材料により形成される、
   セル間部材ユニット。
9. 請求項１または６記載のセル間部材ユニットに用いられるセル間部材。
10. 請求項１または６記載のセル間部材ユニットと、前記セルスタックと、前記フレーム部とを備える電池ユニット。
11. 請求項１または６記載のセル間部材ユニットと、前記セルスタックと、を備える電池ユニットであって、
    前記フレーム部を備える車両に搭載される、
    電池ユニット。