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WO2012043604A1 - 電池モジュール用セルユニットの締結構造及び締結部材 - Google Patents

電池モジュール用セルユニットの締結構造及び締結部材 Download PDF

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WO2012043604A1
WO2012043604A1 PCT/JP2011/072139 JP2011072139W WO2012043604A1 WO 2012043604 A1 WO2012043604 A1 WO 2012043604A1 JP 2011072139 W JP2011072139 W JP 2011072139W WO 2012043604 A1 WO2012043604 A1 WO 2012043604A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
spacer
cell unit
spacers
fastening member
battery module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2011/072139
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
隆平 西田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nifco Inc
Original Assignee
Nifco Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nifco Inc filed Critical Nifco Inc
Publication of WO2012043604A1 publication Critical patent/WO2012043604A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/02—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0481—Compression means other than compression means for stacks of electrodes and separators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a battery module cell unit fastening structure in which a plurality of flat batteries having electrode terminals are stacked and the electrode terminals of each flat battery are electrically connected to increase the output and / or capacity, and the fastening.
  • the present invention relates to a fastening member used for a structure.
  • FIGS. 9A to 10B show a cell unit disclosed in Patent Document 1 and a battery module using the cell unit.
  • the battery module 100 shown in FIG. 9 has a structure in which the cell unit 140 shown in FIG. 9B is housed in a metal case 120 (lower case 122 and upper case 124), as shown in FIG. 9A. It is not limited to one use, but a plurality of batteries are connected in series or in parallel, and are produced as an assembled battery according to the target current, voltage and capacity.
  • the cell unit 140 includes a plurality of flat batteries 144A to 144D (144) and a plurality of spacers 160A to 160E (160) that sandwich each flat battery from above and below and stack them in a non-contact state. ), 161A to 161E (161), and a fastening member 170 that restrains each spacer (the fastening member on the spacer 161 side is omitted).
  • Each flat battery 144 includes a power generation element with electrode terminals 147 and 148, an exterior material that seals the power generation element except for the electrode terminals, and the like.
  • each spacer 160 has a window portion 163, a through-hole 164, a voltage detection portion 169, and the like.
  • the electrode terminal 147 is disposed so as to be sandwiched from above and below.
  • Each spacer 161 has a through-hole 165 and is disposed on the rear side of the stacked body 142 so as to sandwich the other electrode terminal 148 of each flat battery from above and below.
  • the window portion 163 exposes a part of the electrode terminals, and can electrically connect each flat battery 144.
  • the through holes 164 and 165 correspond to the through holes 130 provided at the four corners of the case 122, and bolts (not shown) are inserted therethrough.
  • the voltage detection unit 169 exposes the peripheral portion of the sandwiched electrode terminal and is disposed in the opening 134 provided on the case front surface 123. However, the voltage detection unit 169 may be configured by a dedicated terminal.
  • the upper surface of the uppermost spacer 160A and the lower surface of the lowermost spacer 160E are formed in the recesses 162 for fitting the fastening members.
  • the spacer 160E has an output terminal 166 electrically joined to the electrode terminal 147 through the bus bar 196, and the spacer 160B has an output terminal 167 electrically joined to the electrode terminal 147.
  • Each output terminal protrudes from openings 132 and 133 provided on the case front surface 123.
  • the fastening member 170 has a substantially U-shaped longitudinal section composed of a main body base portion 172 and upper and lower side surface portions 190, and sandwiches the spacer 160 of the laminated body from above and below by both side surface portions 190.
  • the main body base 172 has openings 174 and 175 in the vicinity of both sides and an insertion port 176 in the center.
  • the openings 174 and 175 can project the output terminals 166 and 167 and have projecting portions 184 and 185 extending to the edge.
  • the protruding portions 184 and 185 have a cylindrical wall portion 186 and an extended portion 188 at the tip thereof, and protrude from the opening portions 132 and 133 of the case as shown in FIG.
  • the flat batteries 144A to 144D are stacked in a non-contact state at the front and rear portions via the spacers 160 and 161, and the stacked body 142 is the fastening member 170 (the fastening member on the spacer 161 side is omitted).
  • the upper and lower side surfaces 190 are recessed on the outer surface side of the uppermost spacers 160A and 160E. By being fitted to 162, the restraint is integrated.
  • the cell unit 140 is housed in the case 120 from the constrained state and is created as the battery module 100.
  • the battery modules 100 are stacked in the required number according to the use or specifications, and are connected by fixing means such as bolts inserted into the case side through holes 130 and the spacer side through holes 164 and 165 as the assembled batteries. Built.
  • the laminate is constrained to a state in which the spacers at the front and rear portions are integrated by the fastening member, but it is stored in a case as a battery module or built as a battery pack.
  • a flat battery or spacers may move in a minute amount and cause a failure such as electrical connection.
  • As a countermeasure for example, in addition to the fastening member, it is conceivable to reinforce the binding force on the laminated body by other coupling means.
  • the number of members and the number of assembly steps increase, which makes it difficult to employ.
  • the present invention provides a battery module cell unit capable of more securely and firmly restraining and holding a plurality of flat batteries and spacers without increasing the number of members and the number of assembling steps. .
  • the present invention provides a fastening structure for a battery module cell unit having the following feature (1).
  • each of the plurality of flat batteries is sandwiched from above and below by a spacer and stacked in a non-contact state, and each spacer is restrained by a fastening member.
  • the fastening member has a substantially U-shaped longitudinal section and has an engaging portion provided on the opposing inner surface, and each spacer is interposed between the opposing inner surfaces. The spacers are clamped between the engaging portions and the portions facing the engaging portions in the arranged state to restrict the movement of the spacers.
  • the “engagement portion provided on the opposing inner surface” is a first configuration in which an engagement portion is provided on each of the opposing inner surfaces of the fastening member; And a second configuration in which an engagement portion is provided only on one of the opposing inner surfaces of the fastening member.
  • “holding each spacer between the engaging portion and a portion facing the engaging portion” means that each spacer is divided between the engaging portion and the engaging portion. It becomes the structure to clamp.
  • each spacer is sandwiched between one engaging portion and the side portion of the substantially U-shaped side portion constituting the fastening member, the side portion not provided with the engaging portion, and Become.
  • the fastening structure of the battery module cell unit having the feature (1) further preferably has the following features (2) to (4).
  • an engagement portion is provided in a spacer arranged at the uppermost lower stage, and at the same time as each spacer is sandwiched between the fastening members, the engagement portion engages with the engagement portion
  • a fastening member is the structure which clamps each said spacer in the engagement state of the said engaging part and the said to-be-engaged part.
  • the present invention provides a fastening member for use in a fastening structure of a cell unit for a battery module having any one of the above features (1) to (4), wherein the following (5) A fastening member having features is provided.
  • a fastening member that integrates a laminated body in which each of a plurality of flat batteries is laminated in a non-contact state by sandwiching each flat battery from above and below by restraining each spacer.
  • the fastening member having the feature (5) more preferably has the following feature (6).
  • the battery module cell unit fastening structure according to the present invention has the feature (1), so that the engagement member is provided on one of the opposing inner surfaces in a state in which the fastening members sandwich the spacers inside the substantially U shape. Since each spacer is further clamped between the portion and the portion facing the engaging portion, the position of each spacer can be regulated more reliably. Thereby, in this structure, a flat battery or spacers can be restrained more reliably and firmly without increasing the number of members or increasing the number of assembly steps.
  • the fastening structure of the battery unit cell unit of the present invention further has the feature (2), so that each spacer is sandwiched within the substantially U shape of the fastening member, and at the same time, the engaged portion provided in the lowermost spacer. Part and the fastening member side engaging part are in the engaged state, and in addition to the regulating force for clamping the spacers within the substantially U shape of the fastening member, the left and right by the engagement between the engaging part and the engaged part and A regulating force in the vertical direction can be applied, thereby improving the reliability and quality of the battery module cell unit.
  • the fastening structure of the cell unit for battery module of the present invention further has the feature (3), so that the fastening member also serves as an insulating cover arranged to cover the outside of each spacer, thereby increasing the number of members. Can be easily implemented.
  • the fastening structure of the cell unit for battery module of the present invention further has the feature (4), so that when the insulating cover is assembled to each spacer, it is fitted to each other by the positioning means so as to prevent positional deviation and with high accuracy. Constraints can be integrated.
  • the fastening member used for the fastening structure of the battery unit cell unit of the present invention has the feature of (5), thereby restraining the flat battery stacks or spacers constituting the battery module cell unit.
  • the fastening member used in the fastening structure of the battery module cell unit of the present invention further has the feature (6), so that the fastening member is provided at the left and right ends in the longitudinal direction, and part of both side surfaces of each spacer is provided. Due to the presence of the curved portion to be covered, a more stable assembled state can be obtained for the laminated body or each spacer.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view in which a cross section cut along the line AA in FIG.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view in which a cross section cut along line BB in FIG.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view in which a cross section cut along a line CC in FIG.
  • FIG. 2 is an enlarged sectional view in which a section cut along a line DD in FIG. 1A is enlarged and a partial enlarged view thereof.
  • FIG. 10 is an exploded view of the cell unit shown in FIG. It is a block diagram of the laminated body of the flat battery which comprises the cell unit shown in FIG.9 (b).
  • FIGS. 1 (a) to 6 (b) the outline of the cell unit for the battery module according to the embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 (a) to 6 (b), the fastening structure and its advantages, FIGS. 7 (a) and 7 (b).
  • the same members and parts as those of the battery module cell unit according to the embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 (a) to 6 (b) are denoted by the same reference numerals. Therefore, the explanation is omitted, and only the changes are described in detail.
  • the battery module cell unit 5 includes a laminate 4 and fastening members 2 ⁇ / b> A and 2 ⁇ / b> B that also serve as an insulating cover.
  • the battery module cell unit 5 is the same as the conventional battery module cell unit in that it is housed in a metal case as shown in FIG.
  • the stacked body 4 includes a plurality of flat batteries 1A to 1D and a plurality of spacers that hold the flat batteries 1A to 1D in a stacked state.
  • each of the plurality of flat batteries 1A to 1D includes a plurality of spacers 3A to 3E provided on the front side of the stacked body 4 and a plurality of spacers provided on the rear side.
  • the flat batteries 1A to 1D are stacked so as not to contact each other, that is, in a non-contact state.
  • the fastening member 2A is attached so as to cover the plurality of spacers 3A to 3E on the front side, and restrains and holds these spacers 3A to 3E.
  • the fastening member 2A is attached so as to cover a plurality of rear spacers (not shown), and holds and holds these spacers.
  • the fastening members 2A and 2B constituting the fastening structure are the same in that both have a substantially U-shaped longitudinal section and engaging portions 25 and 26 provided on opposing inner surfaces.
  • the fastening member 2A holds the spacers 3A to 3E on the front side
  • the fastening member 2B holds the spacers on the back side between the substantially U-shaped opposed inner surfaces.
  • a portion facing the piece 25 in the case of FIG. 3, the piece 26, in the case of FIG. 8B of the substantially U-shaped side parts 21 constituting the fastening member
  • the movement of the laminated body 4 or each spacer is regulated by being sandwiched by the side part 21) on which the piece part 25 is not provided.
  • the fastening members 2A and 2B constituting the fastening structure are symmetrical to each other except for the cylindrical portion 23 and the like, a detailed description of the fastening member 2B is omitted, and only the fastening member 2A.
  • the detailed structure will be described in detail.
  • the front spacers 3A to 3E and the rear spacers have different shapes depending on the presence or absence of output terminals, but the portions related to the fastening structure have the same shape, so the details of the rear spacers are detailed. The detailed structure of only the front spacers 3A to 3E will be described in detail.
  • symbol 1 is used when it applies regardless of any of flat battery 1A, 1B, 1C, 1D.
  • symbol 2 is used when it applies regardless of either the fastening member 2A or the fastening member 2B.
  • Reference numeral 3 is used when any of the spacers 3A, 3B, 3C, 3D, and 3E is applicable.
  • the flat battery 1 is a lithium ion secondary battery or the like, and includes a power generation element (not shown) and front and rear end electrode terminals 10 connected to the power generation element (see FIGS. 2A to 2C). ), And an exterior material 11 (see FIGS. 1A and 1B) covering the power generating element.
  • 4A and 4B schematically show the flat batteries 1A to 1D, and FIG. 2A to FIG. 2C, FIG. 7A, FIG. 4B, and FIG. In FIG. 8A and FIG. 8B, the exterior material 11 is omitted.
  • the stacked body 4 is formed by moving the flat batteries 1A to 1D up and down one by one by the front spacers 3A to 3E and the rear spacers (not shown). Are stacked in a non-contact state.
  • the fastening member 2A is assembled by being pushed into the front spacers 3A to 3E in a state where the flat batteries 1A to 1D are sandwiched between the front spacers 3A to 3E.
  • the fastening member 2B is assembled by pressing the flat batteries 1A to 1D into the rear spacers while being sandwiched by the rear spacers.
  • the laminated body 4 is integrated to form the battery module cell unit 5 by restraining and holding the spacers before and after the flat batteries 1A to 1D with the fastening members 2A and 2B.
  • FIG. 5 shows details of the spacers 3A to 3E.
  • Each spacer 3 has a length corresponding to the width of the flat battery 1.
  • These spacers 3 are manufactured by, for example, resin injection molding.
  • the uppermost spacer 3A and the lower spacer 3B sandwich the electrode terminal 10 of the flat battery 1A from above and below, and the spacer 3B and the lower spacer 3C sandwich the electrode terminal 10 of the flat battery 1B from above and below.
  • 3C and the lower spacer 3D sandwich the electrode terminal 10 of the flat battery 1C from above and below, and the spacer 3D and the lowermost spacer 3E sandwich the electrode terminal 10 of the flat battery 1D from above and below.
  • Each spacer 3 is provided with a plurality of cutout portions 33 or 33a that expose a part of the electrode terminal 10 by cutting out the front portion.
  • through holes 34 are provided in both end portions 30 of the spacers 3A and 3E and both end portions 31 of the spacers 3B to 3D.
  • the lower cylindrical portion 30a corresponding to the through-hole 34 of the spacer 3A is fitted into the large-diameter upper portion 34a of the through-hole 34 of the spacer 3B, and corresponding to the through-hole 34 of the spacer 3B.
  • the lower cylinder portion 31a is fitted into the upper diameter large hole portion 34a of the through hole 34 of the spacer 3C, and the lower cylinder portion 30a corresponding to the through hole 34 of the spacer 3C is inserted into the through hole 34 of the spacer 3D.
  • the through-hole 34 is fitted in the large-diameter hole portion 34a on the upper side of the spacer 3D and the cylindrical portion 31a provided corresponding to the through-hole 34 of the spacer 3D is fitted in the large-diameter hole portion 34a of the spacer 3E. It has become.
  • each of the spacers 3A to 3E is laminated on both sides through fitting of the cylindrical portion 30a and the large-diameter hole portion 34a, so that the vertical and horizontal movements are restricted.
  • the spacers 3A and 3E are provided in a central portion of the outer surface and serve as both a positioning means and a locking means, and a concave portion 38 that is also provided outside the both end portions 30 and serves as a positioning means and a locking means. have.
  • the spacer 3B is provided with an arrangement portion 37a for positioning the output terminal 14.
  • the output terminal 14 is connected to the electrode terminal 10 of the flat battery 1A disposed between the spacers 3A and 3B and the electrode terminal 10 of the flat battery 1B disposed between the spacers 3B and 3C. 13a and 13b are formed.
  • the spacer 3D is provided with an arrangement portion 38a for positioning the output terminal 12 and an opening 38b.
  • the output terminal 12 is a connecting portion connected to the electrode terminal 10 of the flat battery 1C disposed between the spacers 3C and 3D and the electrode terminal 10 of the flat battery 1D disposed between the spacers 3D and 3E. 11a and 11b are formed.
  • the bus bar 16 is disposed along the left notch 33 or 33a.
  • the bus bar 16 is formed in a step shape so that it can be connected to the electrode terminals 10 of the flat batteries 1A to 1D.
  • the uppermost flat plate portion of the bus bar 16 is positioned and locked between the spacer 3A and the spacer 3B, and the lowermost flat plate portion 16a is disposed on the left notch 33 of the spacer 3E. These are similar to the spacer configuration disclosed in Patent Document 1.
  • the spacer 3 ⁇ / b> A has a receiving portion 35 as an engaged portion provided inside the both end portions 30, and the spacer 3 ⁇ / b> E is engaged inside the both end portions 30. It has the receiving part 36 as a part.
  • the receiving part 35 and the receiving part 36 are provided on substantially the same line.
  • the receiving portions 35 on both sides are substantially concave in a side view and face each other with a predetermined distance.
  • the receiving portions 36 on both sides have an inverted concave shape in a side view and face each other with a predetermined distance.
  • the length of each receiving part 35 is a dimension which contacts the upper corresponding part of the intermediate spacer 3C through the notch 33a of the spacer 3B.
  • the length of each receiving part 36 is a dimension which contacts the lower side corresponding part of intermediate spacer 3C through notch 33a of spacer 3D.
  • FIG. 6A is a perspective view of the details of the fastening member of the battery module cell unit 5 as seen from the back side.
  • FIG. 6B is an enlarged cross-sectional view enlarging a cross section taken along the line EE of FIG.
  • the fastening member 2A has a container shape having a size corresponding to the spacers 3A to 3E assembled as the laminate 4. That is, the fastening member 2A has a substantially U-shaped longitudinal section including an intermediate portion 20 and upper and lower side portions 21, and has curved portions 22 provided at left and right ends in the longitudinal direction. ) And the spacers 3 constituting the laminate 4 shown in FIG. 4B can be accommodated inside.
  • the fastening member 2A is manufactured, for example, by injection molding a resin.
  • the outer surface of the intermediate portion 20 has a substantially rectangular tube portion 23 projecting according to each output terminal 12, 14 of the spacer 3, and the output terminal 12, 14 can protrude outward from the corresponding tube portion 23. It has become.
  • a through hole 24 penetrating on the coaxial line is provided in the vicinity of the left and right curved portions 22 on the side portion 21 facing the upper and lower sides of the fastening member 2A.
  • Each through hole 24 overlaps with the through hole 34 of each spacer 3 in a state where the fastening member 2A is mounted on each spacer 3 of the laminate 4 and assembled as the cell unit 5 for battery modules.
  • substantially rectangular pieces 25 and 26 as engagement portions are provided slightly closer to the center than the left and right through holes 24.
  • the piece 25 is disposed so as to be opposed to the piece 26 in the vertical direction, and extends to substantially the front and rear of the side portion 21 with the rear surface and the upper surface or the lower surface joined to the inner surface of the intermediate portion and the inner surface of the side portion. .
  • the corner portions on the front side of the pieces 25 and 26 are formed on the inclined surfaces 25a and 26a.
  • a longitudinal rib 27 is provided on the inner surface of the intermediate portion 20 slightly from the center than the one side portions 25 and 26 on one side.
  • the vertical rib 27 extends directly above the left-side cutout 33 of the spacer 3E, and abuts against the lowermost flat plate portion 16a that is the free end of the bus bar 16 as shown in the partially enlarged view of FIG. The swing of the is regulated.
  • the left and right curved portions 22 are provided with a convex portion 28 on the inner surface and slightly below the upper and lower side portions 21.
  • the upper and lower side surfaces 21 have claw portions 29 on the inner surface and provided in the middle of the left and right sides.
  • Each convex portion 28 forms positioning means or locking means with the corresponding concave portions 38 of the spacers 3A and 3E.
  • claw part 29 comprises the positioning means or the latching means with the recessed part 39 to which spacer 3A, 3E respond
  • the above fastening member 2A is assembled to each spacer 3 constituting the laminate 4 shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b) by a pushing operation in the direction of the arrow in FIG. 3 is integrated as a battery module cell unit 5.
  • this operation itself is the same as the conventional one, the above fastening structure realizes the following advantages over the conventional structure.
  • each convex part 28 on both sides is provided with the corresponding concave part 38 on the spacer side and the intermediate part. Since each nail
  • the other spacers 3B to 3D are sandwiched from above and below by the lowermost spacers 3A and 3E whose positions are restricted, and the positions of the left and right and up and down movements are reliably restricted.
  • the plurality of flat batteries 1 and the spacers 3 can be more securely and firmly restrained and held without increasing the number of members or the number of assembly steps.
  • Modification 1 described with reference to FIGS. 7A and 7B is an example in which the shape of the piece portion 25 that is the above-described engagement portion is changed.
  • the piece 25A has a surface facing the piece 26 formed on the inclined surface 25b.
  • the inclined surface 25b is set to a taper that gradually increases the distance from the opposing surface of the piece portion 26 as the distance from the intermediate portion 20 increases. For this reason, in this fastening structure, when the fastening member 2A is mounted on each spacer 3, as shown in FIG. 7A, the half portion 25 is the lowermost portion of the inclined surface 25b with respect to the receiving portion 35. A portion close to 20 is locally pressed.
  • a similar inclined surface may be formed on the one portion 26 or a similar inclined surface may be formed on the receiving portion 35 or 36 side.
  • Modification 2 described with reference to FIG. 8A is an example in which the shapes of the receiving portions 35 and 36 described above are changed.
  • the receiving portions 35a on both sides are substantially L-shaped in a side view and face each other with a predetermined distance.
  • the receiving portions 36a on both sides are reverse L-shaped in a side view and face each other with a predetermined distance.
  • each of the receiving portions 35a and 36a has a simpler shape than the above-described embodiment described with reference to FIGS. Since the left and right receiving portions 35a provided on 3A and 3E are respectively fitted from the inside, the fine movement of the spacers 3 in the left and right direction can be restricted to the same extent as in the above embodiment.
  • Modification 3 described with reference to FIG. 8B is an example in which one of the above-described pieces 25 and 26 and one of the receiving portions 35 and 36 corresponding thereto are omitted.
  • the side portions 25 on both sides and the receiving portions 35 to which they are fitted are the same as in the above embodiment.
  • the piece portions 26 on both sides and the receiving portions 35 fitted to the two portions are omitted.
  • the spacer 3E is formed with an overhanging portion 36b instead of the receiving portion 36 of the above form.

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Abstract

　本発明の一形態は、複数の扁平型電池１Ａ～１Ｄの一つ一つをスペーサ３Ａ～３Ｅなどにより上下から挟持して非接触状態に積層した積層体４を、前記各スペーサを締結部材２により拘束することにより一体化する電池モジュール用セルユニットの締結構造であって、締結部材２は、縦断面略Ｕ形状をなしているとともに、対向内面に設けられた係合部（２５）を有しており、前記各スペーサを対向内面の間に配置した状態で、各スペーサを前記係合部とその係合部と対向している箇所（係合部２６又は側部２１）とで挟持して各スペーサの動きを規制することを特徴としている。電池モジュール用セルユニットがこのような締結構造を備えることにより、部材数及び組立工数を増やすことなく複数の扁平型電池およびスペーサをより確実かつ強固に拘束保持することができる。

Description

電池モジュール用セルユニットの締結構造及び締結部材
　本発明は、電極端子を有する扁平型電池を複数積層し、各扁平型電池の電極端子を電気的に接続して高出力及び／又は高容量化した電池モジュール用セルユニットの締結構造及び当該締結構造に用いられる締結部材に関する。
　図９（ａ）～図１０（ｂ）は、特許文献１に開示のセルユニット及びそれを用いた電池モジュールを示している。同図の電池モジュール１００は、図９（ａ）に示すように、金属製のケース１２０（ロアケース１２２及びアッパケース１２４）に図９（ｂ）に示すセルユニット１４０を収納した構造であり、単一使用に限られず、複数を直列や並列に接続して目的の電流、電圧、容量に応じた組電池として作成される。ここで、セルユニット１４０は、複数の扁平型電池１４４Ａ～１４４Ｄ（１４４）、各扁平型電池の一つ一つを上下より挟持して互いに非接触状態に積層する複数のスペーサ１６０Ａ～１６０Ｅ（１６０）と１６１Ａ～１６１Ｅ（１６１）、及び各スペーサを拘束する締結部材１７０（スペーサ１６１側の締結部材は省略されている）などにより構成されている。
　各扁平型電池１４４は、電極端子１４７，１４８付きの発電素子、電極端子を除いて発電素子を封止している外装材などからなる。各スペーサ１６０は、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、窓部１６３、貫通孔１６４、電圧検出部１６９などを有し、積層体１４２の前側にあって各扁平型電池の電極端子１４７を上下より挟持するよう配置される。各スペーサ１６１は、貫通孔１６５を有し、積層体１４２の後側にあって各扁平型電池のもう一方の電極端子１４８を上下より挟持するよう配置される。
　スペーサ１６０において、窓部１６３は、電極端子の一部を露出し、各扁平型電池１４４を電気的に接続可能する。貫通孔１６４，１６５は、ケース１２２の四隅に設けられた貫通孔１３０と対応しており、不図示のボルトが挿通される。電圧検出部１６９は、挟持した電極端子の周縁部分を露出して、ケース前面１２３に設けられた開口部１３４に配置される。但し、電圧検出部１６９は専用端子によって構成されることもある。各スペーサ１６０のうち、最上段のスペーサ１６０Ａの上面及び最下段のスペーサ１６０Ｅの下面は、締結部材嵌合用の凹部１６２に形成されている。スペーサ１６０Ｅはバスバー１９６を介して電極端子１４７に電気接合された出力端子１６６を有し、スペーサ１６０Ｂは電極端子１４７に電気接合された出力端子１６７を有している。各出力端子は、ケース前面１２３に設けられた開口部１３２，１３３より突出される。
　締結部材１７０は、図９（ｃ）に示すように、本体基部１７２及び上下の側面部１９０からなる縦断面が略Ｕ字形であり、両側面部１９０によって積層体のスペーサ１６０を上下から挟み込む。本体基部１７２は、両側付近の開口部１７４，１７５及び中央部の差込口１７６を有する。開口部１７４，１７５は、出力端子１６６，１６７を突出可能となっており、縁部に延長している突出部１８４，１８５を有する。突出部１８４，１８５は、筒状壁部１８６及びその先端の拡張部１８８を有し、図９（ａ）のごとくケースの開口部１３２，１３３から突出される。
　以上のセルユニット１４０は、各扁平型電池１４４Ａ～１４４Ｄが前後部においてスペーサ１６０及び１６１を介して互いに非接触状態に積層され、その積層体１４２が締結部材１７０（スペーサ１６１側の締結部材は省略されている）により一体的に拘束される。すなわち、セルユニット１４０は、積層体１４２に対し締結部材１７０が開口部１７４，１７５に出力端子１６６，１６７を挿入した状態で、その上下側面部１９０を最上下段のスペーサ１６０Ａ，１６０Ｅの外面側凹部１６２に嵌合することで拘束一体化される。なお、セルユニット１４０は、その拘束状態からケース１２０に収納されて電池モジュール１００として作成される。電池モジュール１００は、用途ないしは仕様に応じた必要数が積層され、かつ、四隅のケース側貫通孔１３０及びスペーサ側貫通孔１６４，１６５に挿通されるボルトなどの固定手段により連結されて組電池として構築される。
日本国特許出願公開第２００７－１７２８９３号公報
　上記したセルユニットにおいて、積層体はその前後部の各スペーサを締結部材により一体化した状態に拘束されるが、ケースに収納して電池モジュールとして作成したり、組電池として構築されるまでに、扁平型電池ないしはスペーサ同士が微量に動いて電気接続などの不良要因となることもある。この対策としては、例えば、締結部材に加えて、他の結合手段により積層体に対する拘束力を補強することが考えられるが、部材数及び組立工数が増えてコスト高となり採用し難い。
　本発明は、上記課題を解決することを目的として、部材数及び組立工数を増やすことなく複数の扁平型電池およびスペーサをより確実かつ強固に拘束保持することのできる電池モジュール用セルユニットを提供する。
　上記目的を達成するために、本発明は、以下の（１）の特徴を有する電池モジュール用セルユニットの締結構造を提供する。
（１）
　本発明の電池モジュール用セルユニットの締結構造は、複数の扁平型電池の一つ一つをスペーサにより上下から挟持して互いに非接触状態に積層した積層体を、前記各スペーサを締結部材により拘束することにより一体化されており、前記締結部材は、縦断面が略Ｕ形状をなしているとともに、対向内面に設けられた係合部を有しており、前記各スペーサを対向内面の間に配置した状態で、前記各スペーサを前記係合部とその係合部と対向している箇所とで挟持して前記各スペーサの動きを規制することを特徴とする。
　（１）の特徴を有する電池モジュール用セルユニットの締結構造において、『対向内面に設けられた係合部』とは、締結部材の対向内面のそれぞれに係合部を設けた第１構成と、締結部材の対向内面の一方にだけ係合部を設けた第２構成とを含む。また、『前記各スペーサを前記係合部とその係合部と対向している箇所とで挟持し』とは、前記第１構成の場合は、各スペーサを係合部と係合部とで挟持する構成となる。前記第２構成の場合は、各スペーサを一方の係合部と締結部材を構成している略Ｕ形状の両側部のうち、係合部を設けていない方の側部とで挟持する構成となる。
（１）の特徴を有する電池モジュール用セルユニットの締結構造は、さらに、以下の（２）～（４）の特徴を有することがより好ましい。
（２）
　前記スペーサのうち、最上下段に配置されるスペーサに被係合部を設け、前記締結部材に前記各スペーサを挟み込むのと同時に、前記係合部が前記被係合部に係合して、前記締結部材が前記各スペーサを前記係合部と前記被係合部との係合状態で挟持する構成である。
（３）
　前記スペーサの外側を覆うように配置される絶縁カバーを兼ねている構成である。
（４）
　前記スペーサと前記絶縁カバーとに設けられて、前記絶縁カバーを前記各スペーサに組み付けるとき、互いに嵌合する位置決め手段を有している構成である。
　上記目的を達成するために、本発明は、上記（１）～（４）のいずれかの特徴を有する電池モジュール用セルユニットの締結構造に用いられる締結部材であって、以下の（５）の特徴を有する締結部材を提供する。
（５）
　複数の扁平型電池の一つ一つをスペーサにより上下から挟持して互いに非接触状態に積層した積層体を、前記各スペーサを拘束することにより一体化する締結部材。
（５）の特徴を有する締結部材は、さらに、以下の（６）の特徴を有することがより好ましい。
（６）
　長手方向の左右端に設けられて前記各スペーサの外端面と隣接する両側面の一部を覆う湾曲部を有している構成である。
　本発明の電池モジュール用セルユニットの締結構造は、（１）の特徴を有することにより、締結部材が略Ｕ形状の内側に各スペーサを挟み込んだ状態において、対向内面の一方に設けられた係合部とその係合部と対向している箇所との間に各スペーサを更に挟持するため、各スペーサがより確実に位置規制できる。これにより、この構造では、部材数を増やしたり、組立工数を増やすことなく扁平型電池ないしはスペーサ同士をより確実かつ強固に拘束できる。
　本発明の電池モジュール用セルユニットの締結構造は、さらに（２）の特徴を有することにより、締結部材の略Ｕ形状内に各スペーサを挟み込むと同時に、最上下段のスペーサに設けられた被係合部と締結部材側係合部とが係合状態となるため、スペーサ同士を締結部材の略Ｕ形状内に挟持する規制力に加え、係合部と被係合部との係合による左右及び上下方向の規制力を付与でき、それにより電池モジュール用セルユニットの信頼性及び品質を向上できる。
　本発明の電池モジュール用セルユニットの締結構造は、さらに（３）の特徴を有することにより、締結部材が各スペーサの外側を覆うように配置される絶縁カバーを兼ねているため部材数を増やすことなく容易に実施できる。
　本発明の電池モジュール用セルユニットの締結構造は、さらに（４）の特徴を有することにより、絶縁カバーを各スペーサに組み付けるとき、位置決め手段により互いに嵌合して位置ずれを防止して高精度に拘束一体化できる。
　本発明の電池モジュール用セルユニットの締結構造に用いられる締結部材は、（５）の特徴を有することにより、電池モジュール用セルユニットを構成している扁平型電池の積層体ないしはスペーサ同士を拘束する締結部材として電池モジュール用セルユニットの締結構造に用いることで、上記（１）～（４）の特徴を有する電池モジュール用セルユニットの締結構造と同様の利点を具備できる。
　本発明の電池モジュール用セルユニットの締結構造に用いられる締結部材は、さらに（６）の特徴を有することにより、締結部材が長手方向の左右端に設けられて各スペーサの両側面の一部を覆う湾曲部の存在によって、積層体ないしは各スペーサに対してより安定した組み付け状態が得られる。
本発明の実施形態に係る電池モジュール用セルユニットの上面図である。 本発明の実施形態に係る電池モジュール用セルユニットの前方より見た正面図である 図１（ａ）のＡ－Ａ線に沿って切断した断面を拡大した拡大断面図である。 図１（ａ）のＢ－Ｂ線に沿って切断した断面を拡大した拡大断面図である。 図１（ａ）のＣ－Ｃ線に沿って切断した断面を拡大した拡大断面図である。 図１（ａ）のＤ－Ｄ線に沿って切断した断面を拡大した拡大断面図とその部分拡大図である。 電池モジュール用セルユニットを構成している積層体と締結部材との関係を模式的に示す要部分解図である。 図４（ａ）に示す要部分解図の一部を拡大した部分拡大図である。 電池モジュール用セルユニットの積層体を構成しているスペーサを示す構成図である。 電池モジュール用セルユニットの締結部材の細部を背面側から見た斜視図である。 図６（ａ）のＥ－Ｅ線に沿って切断した断面を拡大した拡大断面図である。 本発明の実施形態に係る電池モジュール用セルユニットの変形例１を図２（ａ）に対応させて示す図である。 本発明の実施形態に係る電池モジュール用セルユニットの変形例１を図６（ｂ）に対応させて示す図である。 本発明の実施形態に係る電池モジュール用セルユニットの変形例２を図３の部分拡大図に対応させて示す図である。 本発明の実施形態に係る電池モジュール用セルユニットの変形例３を図３の部分拡大図に対応させて示す図である。 特許文献１に開示の電池モジュール用セルユニットにおける電池モジュールの斜視図である。 特許文献１に開示の電池モジュール用セルユニットにおけるセルユニットの斜視図である。 特許文献１に開示の電池モジュール用セルユニットにおける締結部材の斜視図である。 図９（ｂ）に示すセルユニットの分解図である。 図９（ｂ）に示すセルユニットを構成する扁平型電池の積層体の構成図である。
　以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。以下においては、図１（ａ）～図６（ｂ）に示した本発明の実施形態に係る電池モジュール用セルユニットの概要、締結構造及びその利点、図７（ａ）および図７（ｂ）に示した変形例１、図８（ａ）に示した変形例２、および、図８（ｂ）に示した変形例３の順に詳述する。なお、変形例１～変形例３の説明では、図１（ａ）～図６（ｂ）に示した本発明の実施形態に係る電池モジュール用セルユニットと同じ部材及び部位には同じ符号を付してその説明を省略し、変更点だけを詳述する。
（概要）
　図１（ａ）から図３に示すように、電池モジュール用セルユニット５は、積層体４と、絶縁カバーを兼ねる締結部材２Ａ，２Ｂと、を備える。この電池モジュール用セルユニット５は、図９（ａ）に示すような金属製のケースに収納されて電池モジュールとして作成される点では従来の電池モジュール用セルユニットと同じである。積層体４は、複数の扁平型電池１Ａ～１Ｄと、これらの扁平型電池１Ａ～１Ｄを積層状態で保持する複数のスペーサを有する。本例では、複数の扁平型電池１Ａ～１Ｄは、その一つ一つが積層体４の前側に設けられた複数のスペーサ３Ａ～３Ｅの各々と後側に設けられた複数のスペーサの各々とによって上下から挟持されることにより、各々の扁平型電池１Ａ～１Ｄが互いに接触しないように、すなわち非接触状態に積層されている。締結部材２Ａは、前側の複数のスペーサ３Ａ～３Ｅを覆うように取り付けられ、これらのスペーサ３Ａ～３Ｅを拘束保持する。また、締結部材２Ａは、後側の複数のスペーサ（不図示）を覆うように取り付けられ、これらのスペーサを拘束保持する。
　次に、電池モジュール用セルユニット５において、図４（ａ）および図４（ｂ）などに示す積層体４を積層状態で保持する上記の各スペーサを締結している締結構造について説明する。この締結構造を構成する締結部材２Ａ，２Ｂは、ともに縦断面が略Ｕ形状をなしているとともに、対向内面に設けられた係合部２５，２６を有している点で同じ。この締結構造において、締結部材２Ａは前側の各スペーサ３Ａ～３Ｅを、締結部材２Ｂは後側の各スペーサをそれぞれ略Ｕ形の対向内面の間に挟み込んだ状態で、前記各スペーサを係合部としての片部２５とその片部２５と対向している箇所（図３の場合は片部２６、図８（ｂ）の場合は締結部材を構成している略Ｕ形状の両側部２１のうち、片部２５を設けていない方の側部２１）とで挟持して積層体４ないしは各スペーサの動きを規制するようにしたものである。
　以下の説明において、上記締結構造を構成する締結部材２Ａ,２Ｂは、筒部２３などを除いて互いに対称な形状であるので、締結部材２Ｂについての詳細な説明を省略し、締結部材２Ａについてのみその細部構造を詳細に説明する。また、前側の各スペーサ３Ａ～３Ｅと後側の各スペーサは、出力端子の有無などよって形状が異なるが、上記締結構造に係る部分については同じ形状であるので、後側の各スペーサについては詳細な説明を省略し、前側の各スペーサ３Ａ～３Ｅについてのみその細部構造を詳細に説明する。なお、符号１は、扁平型電池１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの何れかを問わず当てはまる場合に使用する。符号２は、締結部材２Ａか締結部材２Ｂの何れかを問わず当てはまる場合に使用する。符号３は、スペーサ３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅの何れかを問わず当てはまる場合に使用する。
　扁平型電池１は、リチウムイオン二次電池などであり、不図示の発電素子、及び該発電素子に接続された前後端側の電極端子１０（図２（ａ）～図２（ｃ）を参照）、該発電素子を覆う外装材１１（図１（ａ）および図１（ｂ）を参照）などからなる。図４（ａ）および図４（ｂ）では各扁平型電池１Ａ～１Ｄを模式化して示し、図２（ａ）～図２（ｃ）、図７（ａ）、図４（ｂ）、図８（ａ）、及び図８（ｂ）では外装材１１を省略して示している。
（締結構造）
　図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、積層体４は、各扁平型電池１Ａ～１Ｄを前側の各スペーサ３Ａ～３Ｅ、不図示の後側の各スペーサにより一つずつ上下から挟持して互いに非接触状態に積層されている。締結部材２Ａは、各扁平型電池１Ａ～１Ｄが前側の各スペーサ３Ａ～３Ｅによって挟持された状態で前側の各スペーサ３Ａ～３Ｅに対して押し込むことにより組み付けられる。また、同様に、締結部材２Ｂは、各扁平型電池１Ａ～１Ｄが後側の各スペーサによって挟持された状態で後側の各スペーサに対して押し込むことにより組み付けられる。このように、各扁平型電池１Ａ～１Ｄを挟持している前後の各スペーサを締結部材２Ａ,２Ｂで拘束保持することにより積層体４が一体化されて電池モジュール用セルユニット５となる。
　図５は、スペーサ３Ａ～３Ｅの細部を示している。各スペーサ３は、その長さが扁平型電池１の幅に対応した寸法となっている。これらのスペーサ３は、例えば樹脂を射出成形することにより製造される。最上段のスペーサ３Ａ及びその下のスペーサ３Ｂは扁平型電池１Ａの電極端子１０を上下より挟持し、スペーサ３Ｂ及びその下のスペーサ３Ｃは扁平型電池１Ｂの電極端子１０を上下より挟持し、スペーサ３Ｃ及びその下のスペーサ３Ｄは扁平型電池１Ｃの電極端子１０を上下より挟持し、スペーサ３Ｄ及び最下段のスペーサ３Ｅは扁平型電池１Ｄの電極端子１０を上下より挟持している。
　各スペーサ３には、手前部分を切り欠いて電極端子１０の一部を露出する切欠部３３又は３３ａが複数箇所に設けられている。スペーサ３Ａ，３Ｅの両端部３０、及びスペーサ３Ｂ～３Ｄの両端部３１には、図３に示すように、上下に連続する貫通孔３４が設けられている。この構造では、スペーサ３Ａの貫通孔３４に対応して下設された筒部３０ａをスペーサ３Ｂの貫通孔３４の上側径大孔部３４ａに嵌合し、スペーサ３Ｂの貫通孔３４に対応して下設された筒部３１ａをスペーサ３Ｃの貫通孔３４の上側径大孔部３４ａに嵌合し、スペーサ３Ｃの貫通孔３４に対応して下設された筒部３０ａをスペーサ３Ｄの貫通孔３４の上側の径大孔部３４ａに嵌合し、スペーサ３Ｄの貫通孔３４に対応して下設された筒部３１ａをスペーサ３Ｅの径大孔部３４ａに嵌合した状態で連続した貫通孔３４となっている。また、スペーサ３Ａ～３Ｅの各々は、両側が筒部３０ａと径大孔部３４ａとの嵌合を介して積層されるため上下・左右の動きが規制される。
　また、スペーサ３Ａ，３Ｅは、外面中央部に設けられて位置決め手段と係止手段とを兼ねる凹部３９と、同じく両端部３０の外側に設けられて位置決め手段と係止手段とを兼ねる凹部３８とを有している。なお、スペーサ３Ｅ側の凹部３９と、両端部３０のうち図５の左側の凹部３８は作図上省略されている。スペーサ３Ｂには出力端子１４を位置決めする配置部３７ａが設けられている。出力端子１４は、スペーサ３Ａ，３Ｂ同士の間に配置される扁平型電池１Ａの電極端子１０と、スペーサ３Ｂ，３Ｃ同士の間に配置される扁平電池１Ｂの電極端子１０と接続される接続部１３ａ，１３ｂを形成している。スペーサ３Ｄには出力端子１２を位置決めする配置部３８ａ及び開口３８ｂが設けられている。出力端子１２は、スペーサ３Ｃ，３Ｄ同士の間に配置される扁平型電池１Ｃの電極端子１０と、スペーサ３Ｄ，３Ｅ同士の間に配置される扁平電池１Ｄの電極端子１０に接続される接続部１１ａ，１１ｂを形成している。スペーサ３Ｂ～３Ｅにはバスバー１６が左側の切欠部３３又は３３ａに沿って配置される。バスバー１６は、扁平型電池１Ａ～１Ｄの各電極端子１０に接続可能となるよう階段状に形成されている。そして、バスバー１６の最上段の平板部はスペーサ３Ａとスペーサ３Ｂとの間に位置決め係止され、最下段の平板部１６ａはスペーサ３Ｅの左側の切欠部３３上に配置される。これらは特許文献１に開示のスペーサ構成と類似している。
　従来と最も異なる点は、スペーサ３Ａが両端部３０の内側に設けられた被係合部としての受け部３５を有しているとともに、スペーサ３Ｅが両端部３０の内側に設けられた被係合部としての受け部３６を有していることである。受け部３５と受け部３６とはほぼ同軸線上に設けられている。また、両側の受け部３５は、側面視で略凹字形であり所定距離を保って対向している。両側の受け部３６は、側面視で逆凹字形であり所定距離を保って対向している。各受け部３５の長さは、図３に示すように、スペーサ３Ｂの切欠部３３ａを通って中間のスペーサ３Ｃの上側対応部に当接する寸法である。各受け部３６の長さは、スペーサ３Ｄの切欠部３３ａを通って中間のスペーサ３Ｃの下側対応部に当接する寸法である。
　図６（ａ）は、電池モジュール用セルユニット５の締結部材の細部を背面側から見た斜視図である。また、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＥ－Ｅ線に沿って切断した断面を拡大した拡大断面図である。締結部材２Ａは、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、積層体４として組み立てられたスペーサ３Ａ～３Ｅに対応した大きさの容器状となっている。すなわち、締結部材２Ａは、縦断面が中間部２０及び上下の両側部２１からなる略Ｕ形状であるとともに、長手方向の左右端に設けられた湾曲部２２を有しており、図４（ａ）および図４（ｂ）に示す積層体４を構成している各スペーサ３のほぼ全体を内側に収容可能となっている。締結部材２Ａは、例えば樹脂を射出成形することにより製造される。中間部２０の外面は、上記スペーサ３の各出力端子１２,１４に応じて突設された略矩形の筒部２３を有し、出力端子１２，１４が対応する筒部２３より外へ突出可能となっている。締結部材２Ａの上下に対向する側部２１には、同軸線上に貫通された貫通孔２４が左右の湾曲部２２付近に設けられている。各貫通孔２４は、締結部材２Ａが積層体４の各スペーサ３に装着されて電池モジュール用セルユニット５として組み立てられた状態において、各スペーサ３の貫通孔３４と重なる。
　上下の側部２１の内面には、左右の貫通孔２４より少し中央寄りに係合部としての略矩形の片部２５，２６が設けられている。片部２５は、片部２６と上下に対向するように配置されており、後面と上面又は下面が中間部内面と側部内面とに接合した状態で側部２１の前後略中間まで延びている。片部２５,２６は、手前側のコーナー部が傾斜面２５ａ，２６ａに形成されており、締結部材２Ａが各スペーサ３に装着されるとき、スペーサ側の対応する受け部３５，３６に差し込まれ易くなっている。
　また、中間部２０の内面には、一方側の片部２５,２６より少し中央よりに縦リブ２７が設けられている。この縦リブ２７は、スペーサ３Ｅの左側の切欠部３３の真上に延びて、図３の部分拡大図に示したごとくバスバー１６の自由端である最下段の平板部１６ａに当接してバスバー１６の揺動を規制する。更に、左右の各湾曲部２２には、図６（ｂ）に示すように、凸部２８が内面にあって上下の側部２１の少し下側に設けられている。同じく、上下の各側面２１には、爪部２９が内面にあって左右中間に設けられている。各凸部２８は、スペーサ３Ａ，３Ｅの対応する凹部３８とで位置決め手段ないしは係止手段を構成している。各爪部２９は、スペーサ３Ａ，３Ｅの対応する凹部３９とで位置決め手段ないしは係止手段を構成している。
（利点）
　以上の締結部材２Ａは、図４（ａ）および図４（ｂ）に示す積層体４を構成している各スペーサ３に対して同図の矢印方向への押し操作により組み付けられて、各スペーサ３を電池モジュール用セルユニット５として拘束一体化する。この操作自体は従来と同じであるが、上記の締結構造では、従来構造に比べて以下のような利点を実現している。
　第１に、この締結構造では、締結部材２Ａを押し込み操作により各スペーサ３ないしは積層体４に装着するとき、最終段階で両側の各凸部２８がスペーサ側の対応する凹部３８と、中間部の各爪部２９がスペーサ側の対応する凹部３９と弾性係合するため、電池モジュール用セルユニット５の幅寸法が大きなっても締結部材２Ａを各スペーサ３に高精度に装着できる。また、各爪部２９は、対応する凹部３９と弾性係合するときクリック音を伴うため各スペーサ３に対する締結部材２Ａの装着完了をその音で判断できる。
　第２に、この締結構造では、締結部材２Ａが各スペーサ３に装着される過程で、締結部材左右に設けられた上下の片部２５,２６がスペーサ３側の対応する受け部３５,３６に嵌入される。これにより、両側の各上下の片部２５，２６は、図３の部分拡大図から推察されるごとく対応する左右の受け部３５,３６とそれぞれ嵌合した状態となる。このため、最上段のスペーサ３Ａと最下段のスペーサ３Ｅとは、受け部３５，３６に嵌合した片部２５，２６により確実に位置規制される。同時に、他のスペーサ３Ｂ～３Ｄは、その位置規制された最上下段のスペーサ３Ａ，３Ｅにより上下から挟み込まれ左右及び上下の動きが確実に位置規制される。この結果、この締結構造では、部材数を増やしたり、組立工数を増やすことなく複数の扁平型電池１およびスペーサ３をより確実かつ強固に拘束保持することができる。
（変形例１）
　図７（ａ）および図７（ｂ）を参照して説明した変形例１は、上記した係合部である片部２５の形状を変更した一例である。この片部２５Ａは、図７（ｂ）に示されるごとく片部２６と対向している面を傾斜面２５ｂに形成されている。傾斜面２５ｂは、中間部２０から離れるに従って次第に片部２６の対向面との距離を大きくするテーパーに設定されている。このため、この締結構造では、締結部材２Ａを各スペーサ３に装着した状態において、図７（ａ）から分かるように片部２５が受け部３５に対し傾斜面２５ｂのうち最も下方にある中間部２０に近い箇所が局所的に押圧することになる。この結果、この締結構造では、片部２５が受け部３５に押圧することにより片部２６との間の挟持力を増大して、スペーサ３同士をより一層強固に拘束できる。なお、他の例としては、片部２６にも同様な傾斜面を形成したり、受け部３５や３６側に同様な傾斜面を形成することである。
（変形例２）
　図８（ａ）を参照して説明した変形例２は、上記した受け部３５，３６の形状を変更した一例である。変形例２において、両側の受け部３５ａは、側面視で略Ｌ字形であり所定距離を保って対向している。両側の受け部３６ａは、側面視で逆Ｌ字形であり所定距離を保って対向している。そして、この締結構造は、各受け部３５ａ，３６ａを図１（ａ）～図６（ｂ）を参照して説明した上記実施形態に比べ単純な形状にしても、両側の片部２５がスペーサ３Ａ,３Ｅに設けられた左右の受け部３５ａに対し内側よりそれぞれ嵌合するため、スペーサ３同士の左右方向への微動を上記形態と同程度に規制できる。
（変形例３）
　図８（ｂ）を参照して説明した変形例３は、上記した片部２５，２６の一方と、それ対応する受け部３５，３６の一方を省略した一例である。変形例３において、両側の片部２５及びそれら嵌合する受け部３５は上記形態と同じ。上記形態の両側の片部２６及びそれと嵌合する受け部３５は省略されている。また、スペーサ３Ｅには、上記形態の受け部３６に代えて張出部３６ｂを形成している。そして、この締結構造は、片部２５,２６の一方及びそれと対応する受け部３５，３６の一方を省いて簡略化しても、各スペーサ３が受け部３５に嵌合されている片部２５と、片部２５と対向している締結部材を構成している側部２１との間に挟持されるため、部材数を増やしたり、組立工数を増やすことなく複数の扁平型電池およびスペーサを確実かつ強固に拘束保持することができる。以上のように、
　なお、以上において説明した電池モジュール用セルユニット５の締結構造は、特許請求の範囲に記載された本発明の特徴を何ら限定するものではなく細部は様々に変更することができる。
　本出願は、２０１０年１０月１日出願の日本国特許出願（特願２０１０－２２３６５３）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　１Ａ～１Ｄ…扁平型電池
　１０…電極端子
　１１…外装材
　１１ａ，１１ｂ…接続部
　１２，１４…出力端子
　１３ａ，１３ｂ…接続部
　１６…バスバー
　１６…平板部ａ
　２Ａ,２Ｂ…締結部材
　２０…中間部
　２１…側部
　２２…湾曲部
　２３…筒部
　２４…貫通孔
　２５，２６…片部（係合部）
　２５Ａ…片部（係合部）
　２５ａ，２５ｂ，２６ａ…傾斜面
　２７…縦リブ
　２８…凸部
　２９…爪部
　３Ａ～３Ｅ…スペーサ
　３０,３１…端部
　３０ａ…筒部
　３３，３３ａ…切欠部
　３４…貫通孔
　３４ａ…径大孔部
　３５，３６…受け部（被係合部）
　３５ａ，３６ａ…受け部（被係合部）
　３７ａ…配置部
　３８，３９…凹部（位置決め手段と係止手段を兼用）
　３８ａ…配置部
　３８ｂ…開口
　４…積層体
　５…電池モジュール用セルユニット

Claims (6)

  1. 　複数の扁平型電池の一つ一つをスペーサにより上下から挟持して互いに非接触状態に積層した積層体を、前記各スペーサを締結部材により拘束することにより一体化する電池モジュール用セルユニットの締結構造において、
    　前記締結部材は、縦断面が略Ｕ形状をなしているとともに、対向内面に設けられた係合部を有しており、前記各スペーサを対向内面の間に配置した状態で、前記各スペーサを前記係合部とその係合部と対向している箇所とで挟持して前記各スペーサの動きを規制することを特徴とする電池モジュール用セルユニットの締結構造。
  2. 　前記スペーサのうち、最上下段に配置されるスペーサに被係合部を設け、前記締結部材に前記各スペーサを挟み込むのと同時に、前記係合部が前記被係合部に係合して、前記締結部材が前記各スペーサを前記係合部と前記被係合部との係合状態で挟持することを特徴とする請求項１に記載の電池モジュール用セルユニットの締結構造。
  3. 　前記締結部材は、前記スペーサの外側を覆うように配置される絶縁カバーを兼ねていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電池モジュール用セルユニットの締結構造。
  4. 　前記スペーサと前記絶縁カバーとに設けられて、前記絶縁カバーを前記各スペーサに組み付けるとき、互いに嵌合する位置決め手段を有していることを特徴とする請求項３に記載の電池モジュール用セルユニットの締結構造。
  5. 　請求項１から４の何れか一項に記載の電池モジュール用セルユニットの締結構造が備える締結部材であって、複数の扁平型電池の一つ一つをスペーサにより上下から挟持して非接触状態に積層した積層体を、前記各スペーサを拘束することにより一体化する締結部材。
  6. 　長手方向の左右端に設けられて前記スペーサの外端面と隣接する両側面の一部を覆う湾曲部を有していることを特徴とする請求項５に記載の締結部材。
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