JP2017004655A - ラミネートパック型電池ユニット、及び組電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】ラミネートパック型電池にカバーを設ける場合でも、当該ラミネートパック型電池の膨出変形に対策できるようにすること。【解決手段】ラミネートフィルム１１Ａ、１１Ｂで形成した電池外装体１２に発電要素１３を収めた扁平型のラミネートパック型電池１０と、前記ラミネートパック型電池１０を収めた電池ケース４１と、を備えたラミネートパック型電池ユニット４０であって、前記電池ケース４１は、前記ラミネートパック型電池の扁平な上面１０Ａに対面する第１カバー４８と、下面１０Ｂに対面する第２カバー４９と、を有し、前記第１カバー４８は、前記ラミネートパック型電池１０の膨張に伴って変形する剛性を有し、前記第２カバー４９は前記第１カバー４８に比して変形し難い剛性を有する。【選択図】図５

Description

本発明は、発電要素を覆う電池外装体をラミネートフィルムで形成したラミネートパック型電池ユニット、及び、組電池モジュールに関する。

リチウムイオン二次電池などの電池には、発電要素を覆う電池外装体を、アルミニウム合金を基材に用いたアルミラミネートフィルムで形成した扁平型のラミネートパック型電池が知られている。扁平型のラミネートパック型電池にすることにより、薄型軽量化が可能になる。また、この扁平型のラミネートパック型電池を上カバー、及び下カバーで挟み込み固定した構造も知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許第４１８６５００号公報

ところで、ラミネートパック型電池は、充放電を繰り返すことによって膨出するように変形することが知られている。
しかしながら、扁平型のラミネートパック型電池にカバーを設けた従来の構造において、ラミネートパック型電池の膨出変形への対策が十分とは言えなかった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、ラミネートパック型電池にカバーを設ける場合でも、当該ラミネートパック型電池の膨出変形を対策したラミネートパック型電池ユニット、及び組電池モジュールを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、ラミネートフィルムで形成した電池外装体に発電要素を収めた扁平型のラミネートパック型電池と、前記ラミネートパック型電池を収めた電池ケースと、を備え、前記電池ケースは、前記ラミネートパック型電池の扁平な上面、及び下面の一方に対面する第１カバーと、他方に対面する第２カバーと、を有し、前記第１カバーは、前記ラミネートパック型電池の膨張に伴って変形する剛性を有し、前記第２カバーは、前記第１カバーに比し変形し難い剛性を有することを特徴とするラミネートパック型電池ユニットを提供する。

また本発明は、上記ラミネートパック型電池ユニットにおいて、前記第１カバーと前記第２カバーとの間には、前記ラミネートパック型電池の厚みに、前記ラミネートパック型電池の所定の膨張分を加えた厚みの空間が設けられていることを特徴とする。

また本発明は、上記ラミネートパック型電池ユニットにおいて、前記電池ケースは、前記第１カバーと前記第２カバーとの間の前記空間と、前記ラミネートパック型電池の上面、及び／又は下面との間に生じる隙間を埋める緩衝材を備えることを特徴とする

また本発明は、上記ラミネートパック型電池ユニットにおいて、前記ラミネートパック型電池と前記第２カバーとを少なくとも接着し、前記ラミネートパック型電池を前記電池ケースの内に固定したことを特徴とする。

また本発明は、上記のいずれかに記載の複数のラミネートパック型電池ユニットと、複数の前記ラミネートパック型電池ユニットを積層してなるモジュールケースと、を備え、前記モジュールケースは、複数の前記ラミネートパック型電池ユニットの間を、前記第１カバーが膨張変形した場合でも、隣接する第２カバーと干渉しないように離して支持することを特徴とする組電池モジュールを提供する。

また本発明は、上記組電池モジュールにおいて、前記モジュールケースは、複数の前記ラミネートパック型電池ユニットの縁部を挟んで支持することを特徴とする。

本発明では、ラミネートパック型電池を収めた電池ケースが備える第１カバーは、ラミネートパック型電池の膨張に伴って変形する剛性を有し、第２カバーは、第１カバーに比し変形し難い剛性を有する構成とした。
これにより、ラミネートパック型電池が膨張する場合には、第１カバーが当該膨張に伴って変形するので、当該膨張を阻害することがない。また、当該膨張に伴う変形は、主として第１カバーに誘起されることから、電池ケースの不測の箇所に変形が生じることがない。

本発明の第１実施形態に係るラミネートパック型電池の斜視図である。 図１のＩＩ−ＩＩ断面を模式的に示した図である。 ラミネートパック型電池を上方から見た平面図である。 ラミネートパック型電池ユニットの斜視図である。 ラミネートパック型電池ユニットの分解斜視図である。 ラミネートパック型電池ユニットの断面構造を模式的に示す図である。 ラミネートパック型電池ユニットの変形例の説明図である。 組電池モジュールの斜視図である。 サイド枠の内面の構造を示す図であり、（Ａ）はサイド枠の内面を示す平面図であり、（Ｂ）はサイド枠の前端側から側面をみた側面視図である。 図８のＸ−Ｘ断面の後端側を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は本実施形態に係る扁平型のラミネートパック型電池１０の斜視図である。また図２は図１のＩＩ−ＩＩ断面を模式的に示した図である。図３はラミネートパック型電池１０の平面図である。
図１、及び図２に示すように、このラミネートパック型電池（ラミネートセルとも称する）１０は、ラミネートフィルム１１Ａ、１１Ｂからなる電池外装体１２の内に発電要素１３を収容し、この発電要素１３に接続される負極の集電タブ部２０、正極の集電タブ部２３をラミネートフィルム１１Ａ、１１Ｂの間から外部に延出させて、非水電解質二次電池の一態様であるリチウムイオン二次電池を構成したものである。なお、電池外装体１２の内には電解液の注入も行われる。また、この扁平型のラミネートパック型電池１０は単体で使用可能であるが、この実施形態では、後述する電池ケース４１（図４参照）に収められて、ラミネートパック型電池ユニット４０として用いられる。

図２に示すように、発電要素１３は、負極板１５と正極板１６とを交互に上下に積層した極板群である。負極板１５は、矩形板状の負極集電体１７の両面に負極塗膜部分１８を設けた構造であり、負極集電体１７から電池外装体１２の一端側（図１、及び図２中左側）に向かって延びる負極端子１７Ａをそれぞれ備えている。各負極端子１７Ａは負極側の集電タブ部２０に導通し、この集電タブ部２０が電池外装体１２の外部に露出する。

正極板１６は、矩形板状の正極集電体２１の両面に正極塗膜部分２２を設けた構造であり、正極集電体２１から電池外装体１２の上記一端側（図１、及び図２中左側）に向かって延びる正極端子２１Ａをそれぞれ備えている。各正極端子２１Ａは正極側の集電タブ部２３に導通し、この集電タブ部２３が電池外装体１２の外部に露出する。

負極板１５と正極板１６との間にはセパレータ２４が配置され、セパレータ２４を介して負極板１５の負極塗膜部分１８と、これに隣接する正極板１６の正極塗膜部分２２とが対向するように、負極板１５、セパレータ２４及び正極板１６がこの順に積層される。

なお、図２では、発電要素１３の両最外層に負極集電体１７が配置され、いずれの負極集電体１７にも正極集電体２１と対向する片面のみに負極塗膜部分１８が設けられた構成である。これに限らず、負極集電体１７の両面に負極塗膜部分１８を設けるようにしても良い。また、図２とは負極板１５及び正極板１６の配置を逆にすることで、発電要素１３の両最外層に正極集電体２１が位置するようにし、最外層の正極集電体２１の負極集電体１７と対向する片面のみに正極塗膜部分２２が設けられるようにしても良い。また、負極板１５と正極板１６の積層枚数は図示例に限らず適宜に変更できる。

電池外装体１２は、２枚の矩形状のラミネートフィルム１１Ａ、１１Ｂの全周の縁部３２を接合し、内部に発電要素１３を内包する袋状を成している。すなわち、一方のラミネートフィルム１１Ａは、負極板１５、及び正極板１６の積層方向一側（図２中、上側）から発電要素１３を覆い、他方のラミネートフィルム１１Ｂは、負極板１５、及び正極板１６の積層方向他側（図２中、下側）、つまり、ラミネートフィルム１１Ａの反対側から発電要素１３を覆う。これらのラミネートフィルム１１Ａ、１１Ｂの縁部３２は互いに重ね合わされ、接合（例えば、熱溶着など）される。

各ラミネートフィルム１１Ａ、１１Ｂは、公知のアルミラミネートフィル（以下、単に「ラミネートフィルム」と言う）を用いることが可能であるほか、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼箔をラミネートしたものを用いることも可能である。

各ラミネートフィルム１１Ａ、１１Ｂは、少なくとも最内層に樹脂層を備え、この樹脂層によって熱溶着が可能である。この樹脂層は、絶縁性を有する熱可塑性樹脂の一例であるＰＰ（ポリプロピレン）等で形成されることによって絶縁層としても機能する。この絶縁層により、発電要素１３（集電タブ部２０、２３を含む）と各ラミネートフィルム１１Ａ、１１Ｂの基材との間を絶縁することができる。

集電タブ部２０、２３は、銅、アルミニウム等の薄板状の金属材で形成され、２枚のラミネートフィルム１１Ａ、１１Ｂの間を通ってラミネートフィルム１１Ａ、１１Ｂの外部に露出する。
各ラミネートフィルム１１Ａ、１１Ｂには、他方のラミネートフィルム１１Ｂ、１１Ａの反対側に凹み（すなわち、外側に膨らみ）、発電要素１３を収容する収容凹部３１Ａ、３１Ｂがそれぞれ形成される。より具体的には、一方のラミネートフィルム１１Ａには、他方のラミネートフィルム１１Ｂよりも深い深さｆ１の収容凹部３１Ａが形成され、この収容凹部３１Ａ内に発電要素１３の殆どを収容する。他方のラミネートフィルム１１Ｂには、ほぼ平坦に近い浅い深さｆ２（＜ｆ１）の収容凹部３１Ｂが形成される。
これら収容凹部３１Ａ、３１Ｂの深さｆ１、ｆ２に、ラミネートフィルム１１Ａ、１１Ｂの厚みを加えた分がラミネートパック型電池１０の厚みＤ１に大凡相等する。

なお、前記集電タブ部２０、２３の金属材には、ラミネートフィルム１１Ａ、１１Ｂとの溶着性をより確実にし、且つより確実に短絡を防止する絶縁層の目的で、少なくともラミネートフィルム１１Ａ、１１Ｂとヒートシールされる部分に、集電タブ部用の樹脂層（図示せず）が設けられている。集電タブ部用の樹脂層を設けることで、集電タブ部２０、２３付近の気密性を保つことが可能である。

図２及び図３に示すように、ラミネートフィルム１１Ａは、長方形の矩形シートに形成されたラミネートフィルムに対し、事前に中央部を絞り加工することによって、上記積層方向一側である上方に凹む収容凹部３１Ａと、この収容凹部３１Ａの周囲を囲う枠状の縁部３２とが一体に形成される。なお、縁部３２は、ラミネートフィルム１１Ａ、１１Ｂ同士を熱溶着によって接合する領域である。

収容凹部３１Ａは、縁部３２の内周縁から図２の上方に延出する長方形枠状の壁部３１Ｋと、壁部３１Ｋの上縁間を塞ぐ長方形の覆い部３１Ｔとを一体に備えている。図２に示すように、この覆い部３１Ｔの内面には発電要素１３が当接し、発電要素１３の位置ずれが抑えられる。これによって、ラミネートフィルム１１Ａ、１１Ｂの各覆い部３１Ｔによって発電要素１３を挟持する。また、壁部３１Ｋと発電要素１３との間には、正極端子２１Ａ、負極端子１７Ａ、及び電解液を収容するスペースが確保される。

図３に示すように、縁部３２（３２Ｌ、３２Ｓ）は、長方形の枠形状に形成され、一対の対向する長辺部３２Ｌと、一対の対向する短辺部３２Ｓとを一体に備える。そして、一方の短辺部３２Ｓから負極側の集電タブ部２０、及び正極側の集電タブ部２３がラミネートフィルム１１Ａ、１１Ｂの間を通って電池外装体１２の内部から外部に延出する。

図４はラミネートパック型電池ユニット４０の斜視図であり、図５はラミネートパック型電池ユニット４０の分解斜視図である。また図６は、ラミネートパック型電池ユニット４０の断面構造を模式的に示す図である。なお、図６において、断面構造の理解を容易にするために各部材の寸法は実際とは異なっている。
ラミネートパック型電池ユニット４０は、図６に示すように、１個の上述のラミネートパック型電池１０（いわゆる単セル）を電池ケース４１に収めてユニット化されている。
このラミネートパック型電池ユニット４０は、図４に示すように、平面視矩形の扁平な板状を成し、一側面には、正極、及び負極の端子部４３、４４が絶縁部４５を挟んで配設されている。

電池ケース４１は、図５に示すように、第１カバー４８、及び第２カバー４９と、端子部形成バー部材５０と、後端部閉塞バー部材５１と、を備えている。
第１カバー４８、及び第２カバー４９は、ラミネートパック型電池１０の扁平な上面１０Ａ（図２、図６）、並びに下面１０Ｂ（図２、図６）、及び両側の長辺部３２Ｌに対面し、これらを覆う部材である。具体的には、第１カバー４８、及び第２カバー４９のそれぞれは、矩形板の両縁部をＬ字状に折り曲げて、両縁部に折曲片４８Ａ、４９Ａを有する断面コ字状に形成され、それぞれの折曲片４８Ａ、４９Ａを重ねるように組み合わせられて、両端が開口した扁平な箱体を構成する。

端子部形成バー部材５０、及び後端部閉塞バー部材５１はそれぞれ、電池ケース４１の先端側、及び後端側を閉塞して側面を構成する断面矩形の棒状の部材であり、電気的な絶縁性に優れ、かつ成型が容易な例えばＰＰ等の熱可塑性樹脂で形成されている。また、この電池ケース４１では、これら端子部形成バー部材５０、及び後端部閉塞バー部材５１に上記第１カバー４８、及び第２カバー４９が組み付けられている。

詳細には、図５に示すように、端子部形成バー部材５０、及び後端部閉塞バー部材５１の各々には、その上面、及び下面のそれぞれの左右両端部に凸状の突起５３、５４が設けられている。一方、上記第１カバー４８、及び第２カバー４９の各々の４隅には係合孔５５が穿たれている。そして、これら係合孔５５に、端子部形成バー部材５０、及び後端部閉塞バー部材５１の突起５３、５４を挿入して、第１カバー４８、及び第２カバー４９が組み付け固定され、これにより、ラミネートパック型電池１０を内包する空間を内部に有した上記電池ケース４１が構成される。

ラミネートパック型電池１０は、電池ケース４１の内に収められ、図５に示すように、その集電タブ部２０、２３の先端部２０Ａ、２３Ａが端子部形成バー部材５０の下側を通って、この端子部形成バー部材５０の前面５０Ａまで引き出される。この前面５０Ａには、左右に離間した位置にタブ収容凹部５６が形成されており、集電タブ部２０、２３のそれぞれの先端部２０Ａ、２３ＡがＬ字状に折り曲げられてタブ収容凹部５６に収められ、接着固定され、これにより、ラミネートパック型電池ユニット４０の正極、及び負極の上記端子部４３、４４が前面５０Ａに形成される。また、端子部形成バー部材５０は、２つのタブ収容凹部５６によって、それらの間に凸部が形成され、この凸部が端子部４３、４４を電気的に絶縁する上記絶縁部４５として機能する。

また、端子部形成バー部材５０の下面と、第２カバー４９の間には、絶縁板５７が配設されている。この絶縁板５７は、例えば電気的絶縁性に優れた材料から形成され、端子部形成バー部材５０の下側を通る集電タブ部２０、２３と、第２カバー４９を電気的に絶縁する。
さらに、第１カバー４８、及び第２カバー４９は、少なくともラミネートパック型電池１０に対面する箇所に、電気的な絶縁性を高める表面処理が施されている。この表面処理には、例えば硬質アルマイト加工処理等が挙げられる。

ところで、ラミネートパック型電池１０は、充放電を繰り返すことによって内部ガスが発生し、これにより扁平な上面、及び下面が膨出して変形する。係る膨出変形は、内部ガスの発生を抑制する電解液（例えば、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、ブタンスルトン、１、３−プロパンスルトンなど）を用いることで、ある程度抑制できるものの、長期的には内部ガスの蓄積による膨出変形は避けられない。

そこで、このラミネートパック型電池ユニット４０では、電池ケース４１がラミネートパック型電池１０の膨出変形を妨げることがないように、図６に示すように、ラミネートパック型電池１０を収める電池ケース４１の内の空間の厚みＤ２を、ラミネートパック型電池１０の厚みＤ１に膨張分の余裕量（例えば１ｍｍ〜２ｍｍ）を加えた分の厚みとしている。このラミネートパック型電池ユニット４０では、ラミネートパック型電池１０を収める空間の厚みＤ２は、上記端子部形成バー部材５０、及び後端部閉塞バー部材５１の厚みに相当し、これらの部材が上記厚みＤ２に正確に成形される。

本実施形態では、電池ケース４１の内の空間と、前記ラミネートパック型電池１０の上面１０Ａと下面１０Ｂとの間に、ガス発生等に伴う膨張分の余裕量を加えた分の厚みに相当する隙間を形成しており、前記隙間を形成することで電池ケース４１自体の変形を抑制することが可能である。なお、振動や衝撃等を考慮し前記隙間を埋めることが好ましく、図６に示すように、電池ケース４１の内の空間と、前記ラミネートパック型電池１０の上面１０Ａ、及び下面１０Ｂとの間には緩衝材６０を挿入している。前記緩衝材６０は、ラミネートパック型電池１０の膨張を阻害しない程度に弱い弾性を有している。係る緩衝材６０の材料としては、発泡ゴム、発泡ＰＰ、発泡ＰＥ（ポリエチレン）、シリコーンゴム、高分子ゲルなどを好適に用いることができる。
なお、本実施形態では電池ケース４１の内の空間と、ラミネートパック型電池１０の上面１０Ａと下面１０Ｂとに夫々隙間を形成したが、少なくとも膨張に伴って変形する剛性を有する第１カバー４８と上面１０Ａとの間に隙間を形成すればよい。

この緩衝材６０は、電池ケース４１の内に接着により固定される。具体的には、緩衝材６０は、緩衝材６０の表面には、接着剤が塗布され、或いは両面テープが貼着され、少なくとも第２カバー４９に接着され、これにより、緩衝材６０に接着されたラミネートパック型電池１０も電池ケース４１の内で固定される。
係る固定構造においては、ラミネートパック型電池１０の上面１０Ａや下面１０Ｂをカバー等で挟み込み押圧して固定する構造に比べ、これら上面１０Ａや下面１０Ｂの膨張が阻害されることがない。

ところで、ラミネートパック型電池１０は、長期使用の間に、電池ケース４１に設けた余裕量を超えて膨張する場合がある。この電池ケース４１にあっては、この膨張を抑圧しないようにするために、第１カバー４８、及び第２カバー４９のいずれか一方（本実施形態では、ラミネートパック型電池１０の上面１０Ａに対面する第１カバー４８）は、ラミネートパック型電池１０の膨張に伴って膨出するように撓んで変形する程度に弱い剛性を有している。
これとは逆に、他方（本実施形態では、ラミネートパック型電池１０の下面１０Ｂに対面する第２カバー４９）は、上記一方の第１カバー４８、又は第２カバー４９（本実施形態では第１カバー４８）に比して変形し難い剛性（すなわち高い剛性）を有している。本実施系では、第２カバー４９がラミネートパック型電池１０の膨張に抗して変形せず、なおかつ、電池ケース４１自身の形状を確保できる程度に強い剛性を有している。

これにより、ラミネートパック型電池１０が電池ケース４１に設けた余裕量を超えて膨張するときであっても、この膨張は第１カバー４８の膨出変形によって吸収される。
また第２カバー４９によって、電池ケース４１自身の強い剛性が担保され、さらにこの第２カバー４９は、ラミネートパック型電池１０の膨張を受けても変形することがない。換言すれば、この電池ケース４１にあっては、ラミネートパック型電池１０の膨張に伴う変形が、専ら第１カバー４８に誘起されるので、電池ケース４１の不測の箇所に変形が生じることがない。

第１カバー４８、及び第２カバー４９の剛性は、例えば次ぎのようにして、互いに異ならせることができる。
すなわち、第１カバー４８、及び第２カバー４９を剛性が異なる材料から形成し、或いは、同一材料から形成する場合には、板厚を異ならせたり、断面内に凹凸を設けたりする等して剛性を異ならせることができる。
第１カバー４８、及び第２カバー４９の材料としては、アルミニウムやステンレス、ニッケルめっき鉄、マグネシウム合金などの金属、またはＰＰ、ＰＥやベークライトなどの樹脂を好適に用いることができる。
本実施形態における電池ケース４１にあっては、第１カバー４８、及び第２カバー４９の材料に同一のアルミニウムが用いられ、図６に示すように、第１カバー４８の板厚ｇ１を第２カバー４９の板厚ｇ２よりも薄くすることで、第１カバー４８、及び第２カバー４９の剛性を異ならせている。

ここで、ラミネートパック型電池１０の集電タブ部２０、２３は、前掲図２に示すように、厚み方向（発電要素１３の積層方向）において、中心よりも上面１０Ａ又は下面１０Ｂ（図示例では下面１０Ｂ）に寄った位置から延出されている。
係るラミネートパック型電池１０を電池ケース４１に収める際には、集電タブ部２０、２３が寄せられた側の扁平な面（図示例では下面１０Ｂ）が、剛性が高い第２カバー４９に対面する姿勢で収められる。
こうすることで、長期使用の間にラミネートパック型電池１０が電池ケース４１の余裕量を超えて大きく膨張するときには、第１カバー４８の撓みによって、第２カバー４９とは逆の方向に膨出が誘導されるので、この第２カバー４９の側に寄って配置さている集電タブ部２０、２３への膨張による応力が緩和されることとなる。

なお、このラミネートパック型電池ユニット４０では、ラミネートパック型電池１０の上面１０Ａ、及び下面１０Ｂの全面を緩衝材６０が覆っている。しかしながら、緩衝材６０の配置態様は適宜に変更可能であり、例えば、緩衝材６０がラミネートパック型電池１０の上面１０Ａ、及び下面１０Ｂの一部のみを覆う態様でも良い。
また、ラミネートパック型電池１０の上面１０Ａ、及び下面１０Ｂにおいて、図７に示すように、一方向に延びる短冊状の緩衝材６１を離間させながら並べて設け、緩衝材６１同士の離間部分によって、ラミネートパック型電池１０の上面１０Ａ、及び下面１０Ｂと、第１カバー４８、及び第２カバー４９との間に通気経路を形成しても良い。
また緩衝材６０に代えて、十分な弾性を有する両面テープを用いることもできる。

図８は、組電池モジュール７０の斜視図である。
組電池モジュール７０は、複数の上記ラミネートパック型電池ユニット４０と、これらのラミネートパック型電池ユニット４０を重ねて収めるモジュールケース７１とを備えた組電池のモジュールである。
モジュールケース７１は、例えばＰＰ等の樹脂材から形成されており、モジュールケース７１の両サイドを構成する一対のサイド枠７２と、前面を構成する前面枠７３と、背面を構成する背面枠７４と、を備え、これらが互いにネジ等で締結されている。
前面枠７３には、正極、及び負極のそれぞれの端子８０、８１が設けられており、これらの端子８０、８１には、内蔵の各ラミネートパック型電池ユニット４０の端子部４３、４４が電気的に接続されている。

図９はサイド枠７２の内面の構造を示す図であり、図９（Ａ）はサイド枠７２の内面を示す平面図であり、図９（Ｂ）はサイド枠７２の前端側から側面をみた側面視図である。
サイド枠７２の内面（一対のサイド枠７２の対向面）には、上記ラミネートパック型電池ユニット４０の縁部を挟み込んで支持する複数の支持片７７が、サイド枠７２の前端から後端に亘って断続的、又は連続的に延びて設けられている。これら支持片７７は、所定の間隔Ｔで上下に並べて（いわゆる櫛状に）配置されている。この間隔Ｔの大きさは、ラミネートパック型電池ユニット４０の第１カバー４８が膨出変形した場合でも、ラミネートパック型電池ユニット４０同士が接触しない程度に隙間をあける大きさである。この隙間は、通気経路としても機能し、組電池モジュール７０内の熱籠もりが抑えられる。

また、支持片７７のサイド枠７２からの突出量（高さ）Ｈは、ラミネートパック型電池ユニット４０の上面、又は下面の膨出変形箇所まで入り込まず、その縁部を支持する程度の長さに抑えられている。これにより、モジュールケース７１へのラミネートパック型電池ユニット４０の組み込みに伴い、当該ラミネートパック型電池ユニット４０の上面、及び下面が押圧されて膨張変形が阻害される事がない。

図１０は図８のＸ−Ｘ断面の後端側を示す図である。
サイド枠７２の支持片７７へのラミネートパック型電池ユニット４０の前後方向の位置決めは、当該ラミネートパック型電池ユニット４０の上面、及び下面から突出する上記突起５３、５４を用いて行われる。すなわち、支持片７７のそれぞれには、図１０に示すように、位置決孔７５が形成されており、各位置決孔７５に突起５３、５４が入り込み、ラミネートパック型電池ユニット４０の位置決めされる。
このように、モジュールケース７１でのラミネートパック型電池ユニット４０の位置決めに突起５３、５４を使用することで、当該ラミネートパック型電池ユニット４０の扁平な上面、及び下面を位置決めのために押圧することがなく、第１カバー４８、及び第２カバー４９のうちの剛性が低い方の膨張変形が阻害されることがない。

このように、本実施形態によれば、ラミネートパック型電池１０を収めた電池ケース４１が備える第１カバー４８は、ラミネートパック型電池の膨張に伴って変形する剛性を有し、第２カバー４９は膨張に抗して変形しない剛性を有する構成とした。
これにより、ラミネートパック型電池１０の扁平な面が膨張する場合、第１カバー４８が当該膨張に伴って変形するので、当該膨張を阻害することがない。
また、当該膨張に伴う変形は、第１カバー４８にのみ誘起されることから、電池ケース４１の不測の箇所に変形が生じることがなく、膨張を考慮した電池ケース４１の強度設計や構造設計が容易となる。

また本実施形態によれば、第１カバー４８と第２カバー４９との間には、前記ラミネートパック型電池１０の厚みＤ１に、このラミネートパック型電池１０の膨張分の余裕量を加えた厚みＤ２の空間を設けた。
これにより、ラミネートパック型電池１０の多少の膨張は、余裕量によって吸収することができる。

また本実施形態では、電池ケース４１は、第１カバー４８と第２カバー４９との間の空間と、ラミネートパック型電池１０の上面１０Ａ、及び下面１０Ｂとの間に生じる隙間を埋める緩衝材６０を備える構成とした。
これにより、電池ケース４１内でラミネートパック型電池１０の周囲にできる隙間が埋められる。また隙間が緩衝材６０によって埋められるので、ラミネートパック型電池１０の膨張が阻害されることがない。

また本実施形態では、ラミネートパック型電池１０を緩衝材６０に接着し、この緩衝材６０を電池ケース４１の内の空間に接着して、ラミネートパック型電池１０を電池ケース４１の内に固定した。
これにより、ラミネートパック型電池１０の上面１０Ａや下面１０Ｂをカバー等で挟み込み押圧して固定する構造に比べ、これら上面１０Ａや下面１０Ｂの膨張が阻害されることがない。

また本実施形態では、ラミネートパック型電池１０は、電池外装体１２の厚み方向の中心よりも下面１０Ｂに寄った位置から延出する集電タブ部２０、２３を備え、電池ケース４１には、第１カバー４８に比して変形し難い第２カバー４９に、集電タブ部２０、２３が寄った側の前記下面１０Ｂが対面する姿勢でラミネートパック型電池１０が収められる構成とした。
これにより、長期使用の間にラミネートパック型電池１０が電池ケース４１の余裕量を超えて大きく膨張するときには、第１カバー４８の撓みによって、一方の第２カバー４９とは逆の方向に膨出が誘導されるので、この第２カバー４９の側に寄って配置さている集電タブ部２０、２３への膨張による応力が緩和されることとなる。これにより、集電タブ部２０、２３の破壊が防止され、当該破壊による電池の特性の低下が抑えられる。

また本実施形態では、複数のラミネートパック型電池ユニット４０を上下に並べて収めるモジュールケース７１を備え、このモジュールケース７１は、複数のラミネートパック型電池ユニット４０の間を、第１カバー４８が膨張変形した場合でも干渉しないように離して支持する組電池モジュール７０を構成した。
これにより、長期使用の間にラミネートパック型電池１０が大きく膨張する場合でも、ラミネートパック型電池ユニット４０同士の干渉によって膨張が阻害される事がない。

また本実施形態では、モジュールケース７１は、複数のラミネートパック型電池ユニット４０の縁部を挟んで支持する構成とした。
これにより、モジュールケース７１へのラミネートパック型電池ユニット４０の組み込みに伴い、ラミネートパック型電池ユニット４０の扁平な上面、及び下面を押圧することがなく、これら上面、または下面の膨出変形が阻害されることがない。

上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変形及び応用が可能であることは勿論である。

１０ ラミネートパック型電池
１１Ａ、１１Ｂ ラミネートフィルム
１２ 電池外装体
１３ 発電要素
２０、２３ 集電タブ部
４０ ラミネートパック型電池ユニット
４１ 電池ケース
４３ 端子部
４５ 絶縁部
４８ 第１カバー
４９ 第２カバー
５３、５４ 突起
５５ 係合孔
６０、６１ 緩衝材
７０ 組電池モジュール
７１ モジュールケース
７２ サイド枠
７５ 位置決孔
７７ 支持片
Ｔ 間隔
Ｄ１ ラミネートパック型電池の厚み
Ｄ２ 電池ケースの内の空間の厚み

Claims (6)

1. ラミネートフィルムで形成した電池外装体に発電要素を収めた扁平型のラミネートパック型電池と、
   前記ラミネートパック型電池を収めた電池ケースと、を備え、
   前記電池ケースは、
   前記ラミネートパック型電池の扁平な上面、及び下面の一方に対面する第１カバーと、他方に対面する第２カバーと、を有し、
   前記第１カバーは、前記ラミネートパック型電池の膨張に伴って変形する剛性を有し、前記第２カバーは、前記第１カバーに比し変形し難い剛性を有する
   ことを特徴とするラミネートパック型電池ユニット。
2. 前記第１カバーと前記第２カバーとの間には、前記ラミネートパック型電池の厚みに、前記ラミネートパック型電池の所定の膨張分を加えた厚みの空間が設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載のラミネートパック型電池ユニット。
3. 前記電池ケースは、
   前記第１カバーと前記第２カバーとの間の前記空間と、前記ラミネートパック型電池の上面、及び／又は下面との間に生じる隙間を埋める緩衝材を備える
   ことを特徴とする請求項２に記載のラミネートパック型電池ユニット。
4. 前記ラミネートパック型電池と前記第２カバーとを少なくとも接着し、前記ラミネートパック型電池を前記電池ケースの内に固定したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のラミネートパック型電池ユニット。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の複数のラミネートパック型電池ユニットと、
   複数の前記ラミネートパック型電池ユニットを積層してなるモジュールケースと、を備え、
   前記モジュールケースは、
   複数の前記ラミネートパック型電池ユニットの間を、前記第１カバーが膨張変形した場合でも、隣接する第２カバーと干渉しないように離して支持する
   ことを特徴とする組電池モジュール。
6. 前記モジュールケースは、
   複数の前記ラミネートパック型電池ユニットの縁部を挟んで支持する
   ことを特徴とする請求項５に記載の組電池モジュール。
   

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