JP2017195018A - 電池パック - Google Patents

Abstract

【課題】電池セルの振動又は膨張に起因してエンドプレートに加わる荷重を低減できる電池パックを提供する。【解決手段】電池パック１０は、ベース１２と、ベース１２に取り付けられた電池モジュール１４とを備える。電池モジュール１４は、配列された複数の電池セル２０と、複数の電池セル２０の配列方向において複数の電池セル２０に拘束荷重を付加するエンドプレート３０，４０と、エンドプレート３０と複数の電池セル２０との間、及び、エンドプレート４０と複数の電池セル２０との間の少なくとも一方に配置された弾性部材５０とを備える。エンドプレート３０，４０はベース１２に取り付けられている。複数の電池セル２０の配列方向において、エンドプレート３０が受ける荷重に応じてエンドプレート３０はベース１２に対して可動である。【選択図】図１

Description

本発明は、電池パックに関する。

筐体の側壁に固定された電池モジュールを備える電池パックが知られている（特許文献１参照）。この電池モジュールでは、複数の電池セルが一対のエンドプレートによって拘束されている。各エンドプレートは、ブラケットに接続されており、ブラケットは、締結ボルトにより筐体の側壁に固定されている。一方のエンドプレートに接続されたブラケットでは、締結ボルトが、電池セルの配列方向に延びる長孔に挿通されている。

この電池パックでは、電池セルの振動又は膨張によりブラケットに所定範囲の荷重が加わると締結ボルトが長孔に沿って移動するように、締結ボルトの締結力が設定されている。その結果、電池セルの配列方向にブラケットがスライドするので、ブラケットの破断が抑制される。

特開２０１５−１５３４７０号公報

上記電池パックでは、電池セルの振動又は膨張により、電池セルの配列方向においてエンドプレート及びブラケットに荷重が加わる。しかし、エンドプレートに加わる荷重自体は低減されていない。

本発明の一側面は、電池セルの振動又は膨張に起因してエンドプレートに加わる荷重を低減できる電池パックを提供することを目的とする。

本発明の一側面に係る電池パックは、ベースと、前記ベースに取り付けられた電池モジュールと、を備え、前記電池モジュールは、配列された複数の電池セルと、前記複数の電池セルの配列方向において前記複数の電池セルに拘束荷重を付加する第１及び第２のエンドプレートと、前記第１のエンドプレートと前記複数の電池セルとの間、及び、前記第２のエンドプレートと前記複数の電池セルとの間の少なくとも一方に配置された弾性部材と、を備え、前記第１及び第２のエンドプレートが前記ベースに取り付けられており、前記複数の電池セルの配列方向において、前記第１のエンドプレートが受ける荷重に応じて前記第１のエンドプレートが前記ベースに対して可動である。

この電池パックでは、電池セルの振動又は膨張に起因する電池セルの変動を弾性部材が吸収できる。よって、電池セルの振動又は膨張に起因して第１及び第２のエンドプレートに加わる荷重を低減できる。

前記第２のエンドプレートが前記ベースに固定されてもよい。

この場合、第２のエンドプレートがベースに対して可動である場合に比べて、第２のエンドプレート側に位置する電池セルの変動が抑制される。

前記弾性部材が前記第２のエンドプレートと前記複数の電池セルとの間に配置されてもよい。

この場合、第２のエンドプレート側に位置する電池セルは弾性部材に向かって変位する一方、第１のエンドプレート側に位置する電池セルは第１のエンドプレートに向かって変位する。よって、弾性部材を第１のエンドプレートと複数の電池セルとの間に配置する場合に比べて、電池セルの変位量の最大値を小さくできる。

前記弾性部材が前記第１のエンドプレートと前記複数の電池セルとの間に配置されてもよい。

この場合、第２のエンドプレート側に位置する電池セルの位置を固定できるので、当該電池セルの位置を基準として複数の電池セルを配列する際に電池セルの位置合わせが容易になる。

前記複数の電池セルの配列方向において、前記第１のエンドプレートが受ける荷重に応じて前記第１のエンドプレートが前記ベースに対して多段階に可動であってもよい。

この場合、第１のエンドプレートがベースに対して移動した後においても、第１のエンドプレートが受ける荷重に応じて再び第１のエンドプレートがベースに対して移動できる。

上記電池パックが追加の弾性部材を更に備え、前記追加の弾性部材と前記複数の電池セルとの間に、前記第１のエンドプレートが配置されてもよい。

この場合、電池セルの配列方向に第１のエンドプレートが移動する際の衝撃を追加の弾性部材が吸収できる。

前記第２のエンドプレートに固定された連結部によって、前記第１のエンドプレートと前記第２のエンドプレートとが連結されており、前記第１のエンドプレートが、前記ベースに取り付けられる第１の部分と、前記連結部に取り付けられる第２の部分と、を有し、前記複数の電池セルの配列方向において、前記第１のエンドプレートが受ける荷重に応じて前記第１の部分が前記ベースに対して可動であり、前記複数の電池セルの配列方向において、前記第１のエンドプレートが受ける荷重に応じて前記第２の部分が前記連結部に対して可動であってもよい。

この場合、第１のエンドプレートが複数個所で可動であるため、第１のエンドプレートが移動する際に傾き難くなる。
前記複数の電池セルの配列方向において、前記第１のエンドプレートが受ける荷重に応じて前記第１の部分が前記ベースに対して自由に可動であり、前記第１のエンドプレートが受ける荷重に応じて前記第２の部分が前記連結部に対して多段階に可動であってもよい。

この場合、第２の部分の移動に伴って第１の部分も自由に移動できる。よって、第１のエンドプレートが移動する際に傾き難くなる。

本発明の一側面によれば、電池セルの振動又は膨張に起因してエンドプレートに加わる荷重を低減できる電池パックが提供され得る。

第１実施形態に係る電池パックを模式的に示す断面図である。 図１の電池パックの一部を示す平面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った電池パックの一部の断面図である。 図１の電池パックの一部を示す平面図である。 変形例に係る電池パックの一部を示す図である。 他の変形例に係る電池パックの一部を示す平面図である。 他の変形例に係る電池パックの一部を示す断面図である。 第２実施形態に係る電池パックを模式的に示す断面図である。 図８の電池パックの一部を示す平面図である。 図８の電池パックの一部を示す平面図である。 第３実施形態に係る電池パックを模式的に示す断面図である。 第４実施形態に係る電池パックを模式的に示す断面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態が詳細に説明される。図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号が用いられ、重複する説明は省略される。図面には、必要に応じてＸＹＺ直交座標系が示されている。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る電池パックを模式的に示す断面図である。図２は、図１の電池パックの一部を示す平面図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った電池パックの一部の断面図である。図４は、図１の電池パックの一部を示す平面図である。図１に示される電池パック１０は、例えばフォークリフト等の産業車両のバッテリーとして使用され得る。電池パック１０は、ベース１２と、ベース１２に取り付けられた電池モジュール１４とを備える。

ベース１２は、電池モジュール１４を収容する筐体の側壁であってもよいし、追加ウェイト又はカウンタウェイトとして機能し得る放熱部材であってもよい。ベース１２は、例えば金属製の板状部材である。

電池モジュール１４は、Ｘ軸方向に配列された複数の電池セル２０と、電池セル２０の配列方向（Ｘ軸方向）において電池セル２０に拘束荷重を付加する第１のエンドプレート３０及び第２のエンドプレート４０とを備える。

電池セル２０は、第１のエンドプレート３０と第２のエンドプレート４０との間に配置される。電池セル２０は、例えばリチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池である。電池セル２０は、例えば略直方体形状をなす中空のケースと、ケース内に収容された電極組立体とを備えている。ケースは、例えばアルミニウム等の金属によって形成されている。ケースの内部には、例えば有機溶媒系又は非水系の電解液が注入されている。電極組立体は、正極、負極、及び正極と負極との間に配置されたセパレータとによって構成されている。電極組立体では、例えば袋状のセパレータ内に正極が収容されており、正極が収容された袋状のセパレータと負極とが交互に積層されている。

エンドプレート３０，４０は、ベース１２に取り付けられている。エンドプレート３０，４０は、例えばＹＺ平面に延在する金属製の板状部材である。エンドプレート３０，４０はそれぞれブラケット部３２，４２を有してもよい。ブラケット部３２，４２は、ベース１２の表面に沿って延在する部分である。ブラケット部３２，４２はそれぞれエンドプレート３０，４０と別体でもよい。

各電池セル２０とベース１２との間には、例えば金属製の板状部材等の伝熱部材２２が配置されてもよい。伝熱部材２２は電池セル２０に接続されている。各伝熱部材２２とベース１２との間には、例えば樹脂層等の弾性を有する伝熱層２４が配置されてもよい。電池セル２０において発生した熱は、伝熱部材２２、伝熱層２４及びベース１２を経て放出される。Ｘ軸方向に配列される複数の伝熱層２４に代えて、Ｘ軸方向に一体の伝熱シートを複数の伝熱部材２２とベース１２との間に配置してもよい。

エンドプレート３０は、Ｘ軸方向において、エンドプレート３０が受ける荷重に応じてベース１２に対して可動である。エンドプレート３０は、Ｘ軸方向にスライド可能である。エンドプレート３０は、閾値以上の荷重を受けるとベース１２に対して移動する一方、閾値未満の荷重を受ける場合にはベース１２に対して移動しない。

エンドプレート４０は、ベース１２に固定されている。例えば、エンドプレート４０のブラケット部４２が例えば締結ボルト４４等の締結部材によってベース１２に固定される。エンドプレート４０は、エンドプレート３０と同様に、Ｘ軸方向において、エンドプレート４０が受ける荷重に応じてベース１２に対して可動であってもよい。

第１のエンドプレート３０と第２のエンドプレート４０とは、第２のエンドプレート４０に固定された連結部６０によって連結されてもよい。連結部６０は、エンドプレート３０，４０の上端（ベース１２側の端部とは反対側の端部）に取り付けられている。連結部６０は、例えば金属製の板状部材である。連結部６０の主面はベース１２の表面に対向配置される。連結部６０は、例えば複数の締結ボルト４６等の締結部材によってエンドプレート４０に固定されている。締結ボルト４６はエンドプレート４０の上端に設けられた穴部４８に挿通される。連結部６０はエンドプレート４０と一体でもよい。この場合、締結ボルト４６及び穴部４８は不要になる。

第１実施形態において、エンドプレート３０は、ベース１２に取り付けられる第１の部分であるブラケット部３２と、連結部６０に取り付けられる第２の部分であるシャフト部３６とを有する。ブラケット部３２とシャフト部３６は、エンドプレート３０の本体部によって接続される。

ブラケット部３２は、エンドプレート３０の下端（ベース１２側の端部）に設けられている。Ｘ軸方向において、エンドプレート３０が受ける荷重に応じてブラケット部３２はベース１２に対して可動である。ブラケット部３２はＸ軸方向に自由に移動できるが、Ｙ軸方向及びＺ軸方向におけるブラケット部３２の移動は規制されている。

ブラケット部３２には、ボルト３４と、ボルト３４の先端に螺合されたナット３５とが固定されている。ボルト３４の頭部はブラケット部３２の上面（ベース１２側の面とは反対側の面）に配置され、ナット３５はブラケット部３２の下面（ベース１２側の面）に配置される。ナット３５は、ベース１２に設けられた穴部１３内に収容されている。図２及び図３に示されるように、穴部１３の入口周囲には庇部１３ａが設けられており、庇部１３ａの間に開口部１３ｂが形成される。開口部１３ｂは、穴部１３と外部空間とを連通させる。開口部１３ｂは、ベース１２の表面においてＸ軸方向に延びている。開口部１３ｂの幅（Ｙ軸方向の寸法）は、ボルト３４の軸部の径（Ｙ軸方向の寸法）よりも大きく、ナット３５の径（Ｙ軸方向の寸法）よりも小さい。これにより、ブラケット部３２はＸ軸方向にのみ移動できる。ナット３５は抜け止め部として機能する。

シャフト部３６は、エンドプレート３０の上端に設けられ、エンドプレート３０の延在方向（Ｚ軸方向）に沿って突出している。シャフト部３６は、例えば金属製の円柱状部材である。Ｘ方向において、エンドプレート３０が受ける荷重に応じてシャフト部３６は連結部６０に対して可動である。エンドプレート３０が閾値以上の荷重を受けると、シャフト部３６が連結部６０に対してＸ軸方向に移動する一方、エンドプレート３０が閾値未満の荷重を受けてもシャフト部３６は連結部６０に対してＸ軸方向に移動しない。Ｙ軸方向及びＺ軸方向におけるシャフト部３６の移動は規制されている。Ｘ軸方向において、シャフト部３６の移動に伴ってブラケット部３２も移動する。

第１実施形態において、シャフト部３６は、Ｘ軸方向において多段階に可動である。すなわち、シャフト部３６は、エンドプレート３０が閾値以上の荷重を受けると、連結部６０に対してＸ軸方向に移動して停止する。その後、エンドプレート３０が閾値以上の荷重を受けると、再び連結部６０に対してＸ軸方向に移動して停止する。シャフト部３６はこのような動作を繰り返す。シャフト部３６は、多段階ではなく１段階に可動であってもよい。

図１及び図４に示されるように、シャフト部３６は連結部６０に設けられた開口部６２に挿通されている。開口部６２は、Ｚ軸方向から見て例えば矩形形状を有する。開口部６２はＸ軸方向に延びている。開口部６２のＸ軸方向に延びる各側壁には、複数の突起部６４ａ，６４ｂ，６４ｃが互いに離間して設けられている。各突起部６４ａ，６４ｂ，６４ｃは、例えばＺ軸方向に延びる金属製の柱状部材である。ＸＹ平面における各突起部６４ａ，６４ｂ，６４ｃの断面は例えば台形である。一対の突起部６４ａ，６４ａは、互いに対向配置される。一対の突起部６４ｂ，６４ｂも互いに対向配置される。一対の突起部６４ｃ，６４ｃも互いに対向配置される。Ｘ軸方向において、突起部６４ｂは突起部６４ａと突起部６４ｃとの間に配置され、突起部６４ａは、突起部６４ｂとシャフト部３６との間に配置される。シャフト部３６は、一対の突起部６４ａ，６４ａによって保持される。これにより、エンドプレート３０，４０が電池セル２０に拘束荷重を付加することになる。よって、エンドプレート３０からエンドプレート４０まで到達する締結ボルトを用いて拘束荷重を付加する必要がない。そのような締結ボルトの代わりに連結部６０が用いられている。シャフト部３６は、エンドプレート３０が閾値以上の荷重を受けると、一対の突起部６４ａ，６４ａ間を通り抜けて一対の突起部６４ｂ，６４ｂに到達し、一対の突起部６４ｂ，６４ｂによって保持される。その結果、エンドプレート３０，４０間の距離が大きくなるので、エンドプレート３０，４０間の拘束荷重は小さくなる。その後、再びエンドプレート３０が閾値以上の荷重を受けると、シャフト部３６は、一対の突起部６４ｂ，６４ｂ間を通り抜けて一対の突起部６４ｃ，６４ｃに到達し、一対の突起部６４ｃ，６４ｃによって保持される。その結果、エンドプレート３０，４０間の距離が大きくなるので、エンドプレート３０，４０間の拘束荷重は小さくなる。このように、シャフト部３６及びエンドプレート３０は、Ｘ軸方向において多段階に可動である。開口部６２の各側壁に設けられる突起部６４ａ，６４ｂ，６４ｃの数及び高さ（Ｙ軸方向の寸法）、突起部６４ａ，６４ｂ，６４ｃ間の距離は、電池セル２０の最大膨張量、弾性部材５０を構成する材料の物性値、下限拘束荷重値（電池セル２０の特性を担保するために必要な拘束荷重値）に基づいて決定され得る。連結部６０は、一対の突起部６４ｂ，６４ｂ及び一対の突起部６４ｃ，６４ｃを備えなくてもよい。この場合、シャフト部３６は、多段階ではなく１段階に可動となる。

電池モジュール１４は、エンドプレート３０と電池セル２０との間に配置された弾性部材５０を備える。弾性部材５０はエンドプレート４０と電池セル２０との間に配置されていない。ただし、弾性部材５０がエンドプレート４０と電池セル２０との間にも更に配置されてもよい。弾性部材５０は、電池セル２０の配列方向における変動を吸収可能である。弾性部材５０は、電池セル２０に膨張が生じた場合等に、拘束荷重による電池セル２０及びエンドプレート３０，４０の破損を防止する目的で用いられる部材である。弾性部材５０は、例えばウレタン製のゴムスポンジによって矩形の板状に形成され、配列方向の一端側の電池セル２０とエンドプレート３０との間に配置されている。弾性部材５０の他の形成材料としては、例えばエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。また、弾性部材５０は、ゴムに限られず、バネ材などであってもよい。

図５は、変形例に係る電池パックの一部を示す図である。図５（ａ）は、変形例に係る電池パックの一部を示す平面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＶｂ−Ｖｂ線に沿った電池パックの一部の断面図である。図５に示されるように、ボルト３４とナット３５の組み合わせに代えて、ブラケット部３２は、穴部１３内に収容される抜け止め部１３５を備えてもよい。抜け止め部１３５は、ブラケット部３２の本体部に軸部１３４により固定されている。軸部１３４及び抜け止め部１３５は、ベース１２の表面に沿って延在する。軸部１３４及び抜け止め部１３５は、例えば金属製の板状部である。軸部１３４の幅（Ｙ軸方向の寸法）は、開口部１３ｂの幅（Ｙ軸方向の寸法）よりも小さい。抜け止め部１３５の幅（Ｙ軸方向の寸法）は、開口部１３ｂの幅（Ｙ軸方向の寸法）よりも大きい。これにより、ブラケット部３２はＸ軸方向にのみ移動できる。

図６は、他の変形例に係る電池パックの一部を示す平面図である。図６に示されるように、連結部６０は、突起部６４ａ，６４ｂ，６４ｃに代えて突起部１６４を備えてもよい。突起部１６４は、開口部６２のＸ軸方向に延びる各側壁に設けられる。一対の突起部１６４，１６４は互いに対向配置される。シャフト部３６は、一対の突起部１６４，１６４によって保持される。これにより、エンドプレート３０，４０が電池セル２０に拘束荷重を付加することになる。対向する突起部１６４，１６４間の間隔は、シャフト部３６から離れるに連れて徐々に狭くなっている。各突起部１６４は、連結部６０の本体部の剛性よりも小さい剛性を有している。各突起部１６４は、例えば弾性部材５０と同様の材料からなる。そのため、シャフト部３６は、エンドプレート３０が第１閾値以上の荷重を受けると、突起部１６４，１６４の形状を変形させながら、突起部１６４，１６４間をシャフト部３６から離れるようにＸ軸方向に移動する。これにより、エンドプレート３０，４０間の距離が大きくなるので、エンドプレート３０，４０間の拘束荷重は小さくなり、力が釣り合う場所でシャフト部３６は停止する。その後、エンドプレート３０が第１閾値よりも大きい第２閾値以上の荷重を受けると、シャフト部３６は、突起部１６４，１６４の形状を変形させながら、突起部１６４，１６４間をシャフト部３６から離れるようにＸ軸方向に移動する。これにより、エンドプレート３０，４０間の距離が大きくなるので、エンドプレート３０，４０間の拘束荷重は小さくなり、力が釣り合う場所でシャフト部３６は停止する。このように、シャフト部３６及びエンドプレート３０は、Ｘ軸方向において多段階に可動である。シャフト部３６は、エンドプレート３０が第１閾値以上の荷重を受けた場合に、突起部１６４，１６４間をシャフト部３６から離れるようにＸ軸方向に移動し、開口部６２の端部まで到達して停止してもよい。この場合、シャフト部３６は、多段階ではなく１段階に可動となる。

図７は、他の変形例に係る電池パックの一部を示す断面図である。図７に示されるように、電池モジュール１４は、シャフト部３６の先端に設けられた抜け止め部３７を備えてもよい。抜け止め部３７の幅（Ｙ軸方向の寸法）は、開口部６２の幅（Ｙ軸方向の寸法）よりも大きい。抜け止め部３７は、例えばシャフト部３６の先端に螺合されるナットである。抜け止め部３７によって、Ｚ軸方向における連結部６０の移動が規制される。このため、振動等によりシャフト部３６が連結部６０の開口部６２から外れることを抑制できる。

第１実施形態の電池パック１０では、電池セル２０の振動又は膨張に起因する電池セル２０の変動を弾性部材５０が吸収できる。よって、電池セル２０の振動又は膨張に起因してエンドプレート３０，４０に加わる荷重を低減できる。さらに、エンドプレート３０に荷重が加わると、電池セル２０の配列方向にエンドプレート３０が移動できる。そのため、エンドプレート３０に過度な荷重が加わることを抑制できる。よって、エンドプレート３０が変形したり破損したりすることを抑制できる。例えばエンドプレートが倒れるように変形すると、電池セル全体がベースから離れる方向（Ｚ軸方向）に向かって反り、電池セルとベースとの間に隙間が形成されるおそれがある。そのような隙間が形成されると、放熱性が低下する。上記電池パック１０では、そのような問題は生じ難い。

エンドプレート４０がベース１２に固定されていると、エンドプレート４０がベース１２に対して可動である場合に比べて、エンドプレート４０側に位置する電池セル２０の変動が抑制される。また、両方のエンドプレートが可動であると、電池セル２０がＸ軸方向に揺れ動くことになる。片方のエンドプレート４０がベース１２に固定されていると、そのような電池セル２０の揺れ動きを抑制できる。さらに、エンドプレート４０を可動にする必要がないので、電池パック１０の構造をシンプルにできる。

第１実施形態では、弾性部材５０がエンドプレート３０と電池セル２０との間に配置される。よって、エンドプレート４０側に位置する電池セル２０の位置を固定できるので、エンドプレート４０側の電池セル２０の位置を基準として複数の電池セル２０を配列する際に電池セル２０の位置合わせが容易になる。また、弾性部材５０がエンドプレート４０と電池セル２０との間に配置されると、電池セル２０の両側に可動のエンドプレート３０及び弾性部材５０がそれぞれ配置されることによって、電池セル２０がＸ軸方向に揺れ動くことになる。一方、弾性部材５０がエンドプレート３０と電池セル２０との間に配置される場合、電池セル２０の片側に可動のエンドプレート３０及び弾性部材５０が配置されるので、電池セル２０がＸ軸方向に揺れ動き難くなる。

第１実施形態では、Ｘ軸方向において、エンドプレート３０が受ける荷重に応じてエンドプレート３０がベース１２に対して多段階に可動である。よって、エンドプレート３０がベース１２に対して移動した後においても、エンドプレート３０が受ける荷重に応じて再びエンドプレート３０がベース１２に対して移動できる。

第１実施形態では、連結部６０によってエンドプレート３０，４０が連結されており、エンドプレート３０が、ベース１２に取り付けられるブラケット部３２と、連結部６０に取り付けられるシャフト部３６とを有する。さらに、Ｘ軸方向において、エンドプレート３０が受ける荷重に応じて、ブラケット部３２がベース１２に対して可動であり、シャフト部３６が連結部６０に対して可動である。よって、エンドプレート３０が複数個所で可動であるため、エンドプレート３０が移動する際に傾き難くなる。そのため、エンドプレート３０は電池セル２０の配列方向に安定して移動できる。

第１実施形態では、Ｘ軸方向において、エンドプレート３０が受ける荷重に応じてブラケット部３２がベース１２に対して自由に可動であり、エンドプレート３０が受ける荷重に応じてシャフト部３６が連結部６０に対して多段階に可動である。この場合、シャフト部３６の移動に伴ってブラケット部３２も自由に移動できる。よって、エンドプレート３０が移動する際に傾き難くなる。よって、エンドプレート３０は電池セル２０の配列方向に安定して移動できる。

（第２実施形態）
図８は、第２実施形態に係る電池パックを模式的に示す断面図である。図９及び図１０は、図８の電池パックの一部を示す平面図である。図８に示される電池パック１１０は、例えばフォークリフト等の産業車両のバッテリーとして使用され得る。電池パック１１０は、シャフト部３６がＸ軸方向に自由に可動であり、ブラケット部３２がＸ軸方向において多段階に可動であること以外は、電池パック１０と同様の構成を備える。電池パック１１０は、ベース１２に代えてベース１１２を備え、連結部６０に代えて連結部１６０を備える。また、シャフト部３６の先端には抜け止め部３７が設けられており、ブラケット部３２は、ボルト３４とナット３５の組み合わせに代えてシャフト部１３６を備える。

図８及び図９に示されるように、ブラケット部３２は、シャフト部１３６を備える。シャフト部１３６は、ブラケット部３２の下端（ベース１２側の端部）に設けられ、Ｚ軸方向に沿って突出している。シャフト部１３６は、例えば金属製の円柱状部材である。Ｘ方向において、エンドプレート３０が受ける荷重に応じてシャフト部１３６はベース１１２に対して可動である。シャフト部１３６は、エンドプレート３０が閾値以上の荷重を受けるとベース１１２に対してＸ軸方向に移動する一方、エンドプレート３０が閾値未満の荷重を受けてもベース１１２に対してＸ軸方向に移動しない。Ｙ軸方向及びＺ軸方向におけるシャフト部１３６の移動は規制されている。

第２実施形態において、シャフト部１３６は、Ｘ軸方向において多段階に可動である。すなわち、シャフト部１３６は、エンドプレート３０が閾値以上の荷重を受けると、ベース１１２に対してＸ軸方向に移動して停止する。その後、エンドプレート３０が閾値以上の荷重を受けると、再びベース１１２に対してＸ軸方向に移動して停止する。シャフト部１３６はこのような動作を繰り返す。シャフト部１３６は、多段階ではなく１段階に可動であってもよい。

図８及び図９に示されるように、シャフト部１３６はベース１１２に設けられた穴部１１３内に挿通されている。穴部１１３は、Ｚ軸方向から見て例えば矩形形状を有する。穴部１１３はＸ軸方向に延びている。穴部１１３のＸ軸方向に延びる各側壁には、複数の突起部１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃが互いに離間して設けられている。各突起部１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃは、例えばＺ軸方向に延びる金属製の柱状部材である。ＸＹ平面における各突起部１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃの断面は例えば台形である。一対の突起部１１２ａ，１１２ａは、互いに対向配置される。一対の突起部１１２ｂ，１１２ｂも互いに対向配置される。一対の突起部１１２ｃ，１１２ｃも互いに対向配置される。Ｘ軸方向において、突起部１１２ｂは突起部１１２ａと突起部１１２ｃとの間に配置され、突起部１１２ａは、突起部１１２ｂとシャフト部１３６との間に配置される。シャフト部１３６は、一対の突起部１１２ａ，１１２ａによって保持される。これにより、エンドプレート３０，４０が電池セル２０に拘束荷重を付加することになる。シャフト部１３６は、エンドプレート３０が閾値以上の荷重を受けると、一対の突起部１１２ａ，１１２ａ間を通り抜けて一対の突起部１１２ｂ，１１２ｂに到達し、一対の突起部１１２ｂ，１１２ｂによって保持される。その結果、エンドプレート３０，４０間の距離が大きくなるので、エンドプレート３０，４０間の拘束荷重は小さくなる。その後、再びエンドプレート３０が閾値以上の荷重を受けると、シャフト部１３６は、一対の突起部１１２ｂ，１１２ｂ間を通り抜けて一対の突起部１１２ｃ，１１２ｃに到達し、一対の突起部１１２ｃ，１１２ｃによって保持される。その結果、エンドプレート３０，４０間の距離が大きくなるので、エンドプレート３０，４０間の拘束荷重は小さくなる。このように、シャフト部１３６及びエンドプレート３０は、Ｘ軸方向において多段階に可動である。ベース１１２は、一対の突起部１１２ｂ，１１２ｂ及び一対の突起部１１２ｃ，１１２ｃを備えなくてもよい。この場合、シャフト部１３６は、多段階ではなく１段階に可動となる。

図８及び図１０に示されるように、シャフト部３６は、連結部１６０に設けられた開口部１６２内に挿通されている。開口部１６２は、Ｘ軸方向に延びている。開口部１６２の幅（Ｙ軸方向の寸法）は、シャフト部３６の径（Ｙ軸方向の寸法）よりも大きく、抜け止め部３７の径（Ｙ軸方向の寸法）よりも小さい。これにより、シャフト部３６はＸ軸方向にのみ移動できる。シャフト部３６はＸ軸方向に自由に移動できるが、Ｙ軸方向及びＺ軸方向におけるシャフト部３６の移動は規制されている。

第２実施形態においても、第１実施形態と同様の構成に基づく作用効果が得られる。

（第３実施形態）
図１１は、第３実施形態に係る電池パックを模式的に示す断面図である。図１１に示される電池パック２１０は、例えばフォークリフト等の産業車両のバッテリーとして使用され得る。電池パック２１０は、弾性部材５０の位置が異なること以外、電池パック１０と同様の構成を備える。電池パック２１０の電池モジュール１１４では、弾性部材５０がエンドプレート４０と電池セル２０との間に配置される。エンドプレート３０と電池セル２０との間に弾性部材５０は配置されていない。

第３実施形態においても、第１実施形態と同様の構成に基づく作用効果が得られる。さらに、エンドプレート４０側に位置する電池セル２０が弾性部材５０に向かって変位する一方、エンドプレート３０が可動であるため、エンドプレート３０側に位置する電池セル２０はエンドプレート３０に向かって変位する。よって、弾性部材５０をエンドプレート３０と電池セル２０との間に配置する場合に比べて、電池セル２０の変位量の最大値を小さくできる。弾性部材５０をエンドプレート３０と電池セル２０との間に配置する場合、最もエンドプレート３０側に位置する電池セル２０の変位量が通常最大となる。一方、弾性部材５０をエンドプレート４０と電池セル２０との間に配置する場合、最もエンドプレート３０側に位置する電池セル２０の変位量と、最もエンドプレート４０側に位置する電池セル２０の変位量のうちいずれかが通常最大となる。電池セル２０の変位量の最大値が小さいと、伝熱部材２２と伝熱層２４との間の滑り量を小さくできる。その結果、放熱性の低下を抑制できる。

（第４実施形態）
図１２は、第４実施形態に係る電池パックを模式的に示す断面図である。図１２に示される電池パック３１０は、例えばフォークリフト等の産業車両のバッテリーとして使用され得る。電池パック３１０は、追加の弾性部材７０と、締結ボルト８４によってベース１２に固定された壁部材８０と、を更に備えること以外は、電池パック１０と同様の構成を備える。

電池パック３１０の電池モジュール２１４では、追加の弾性部材７０と電池セル２０との間にエンドプレート３０が配置される。追加の弾性部材７０は、例えば弾性部材５０と同様の材料からなる。Ｘ軸方向における追加の弾性部材７０の幅は、Ｘ軸方向における弾性部材５０の幅よりも大きい。

壁部材８０は例えばエンドプレート３０と同様の部材であってもよい。壁部材８０がベース１２と一体であってもよい。壁部材８０は、電池モジュール２１４を収容する筐体の側壁であってもよい。壁部材８０は、連結部６０に固定されてもよい。

第４実施形態においても、第１実施形態と同様の構成に基づく作用効果が得られる。さらに、追加の弾性部材７０によって、電池セル２０の配列方向にエンドプレート３０が移動する際の衝撃を吸収できる。よって、エンドプレート３０の移動に伴う衝撃による電池パック３１０の不具合を抑制できる。

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明されたが、本発明は上記実施形態に限定されない。

電池パック１０において、ブラケット部３２は、締結ボルト等によってベース１２に固定されてもよい。この場合であっても、シャフト部３６は、Ｘ軸方向において多段階に可動であるので、エンドプレート３０は、Ｘ軸方向において、エンドプレート３０が受ける荷重に応じてベース１２に対して可動である。

電池パック１１０において、シャフト部３６は、連結部１６０に固定されてもよい。この場合であっても、ブラケット部３２は、Ｘ軸方向において多段階に可動であるので、エンドプレート３０は、Ｘ軸方向において、エンドプレート３０が受ける荷重に応じてベース１２に対して可動である。

電池パック１０，１１０，２１０，３１０の各構成要素は任意に組み合わせ得る。例えば、第１実施形態の電池パック１０において、ブラケット部３２が、図８に示されるように、ボルト３４とナット３５の組み合わせに代えてシャフト部１３６を備えてもよい。この場合、ベース１２に代えてベース１１２が用いられることになる。また、図５〜図７に示される電池パック１０の変形例は、電池パック２１０，３１０にも適用可能である。図５及び図６に示される電池パック１０の変形例を電池パック１１０に適用する場合、図５の抜け止め部１３５は、電池パック１１０の抜け止め部３７の代わりに使用できる。図６の突起部１６４は、電池パック１１０の突起部１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃの代わりに使用できる。

また、電池パック１０，１１０，２１０，３１０は弾性部材５０を備えなくてもよい。

第１実施形態において、エンドプレート３０は、Ｘ軸方向において、エンドプレート３０が受ける荷重に応じてベース１２に対して多段階に可動であってもよい。また、第２実施形態において、シャフト部３６は、Ｘ軸方向において、シャフト部３６が受ける荷重に応じて連結部１６０に対して多段階に可動であってもよい。

１０，１１０，２１０，３１０…電池パック、１２，１１２…ベース、１４，１１４，２１４…電池モジュール、２０…電池セル、３０…第１のエンドプレート、３２…ブラケット部（第１の部分）、３６…シャフト部（第２の部分）、４０…第２のエンドプレート、５０…弾性部材、６０，１６０…連結部、７０…追加の弾性部材。

Claims (8)

1. ベースと、
   前記ベースに取り付けられた電池モジュールと、
   を備え、
   前記電池モジュールは、
   配列された複数の電池セルと、
   前記複数の電池セルの配列方向において前記複数の電池セルに拘束荷重を付加する第１及び第２のエンドプレートと、
   前記第１のエンドプレートと前記複数の電池セルとの間、及び、前記第２のエンドプレートと前記複数の電池セルとの間の少なくとも一方に配置された弾性部材と、
   を備え、
   前記第１及び第２のエンドプレートが前記ベースに取り付けられており、
   前記複数の電池セルの配列方向において、前記第１のエンドプレートが受ける荷重に応じて前記第１のエンドプレートが前記ベースに対して可動である、電池パック。
2. 前記第２のエンドプレートが前記ベースに固定されている、請求項１に記載の電池パック。
3. 前記弾性部材が前記第２のエンドプレートと前記複数の電池セルとの間に配置される、請求項２に記載の電池パック。
4. 前記弾性部材が前記第１のエンドプレートと前記複数の電池セルとの間に配置される、請求項２に記載の電池パック。
5. 前記複数の電池セルの配列方向において、前記第１のエンドプレートが受ける荷重に応じて前記第１のエンドプレートが前記ベースに対して多段階に可動である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電池パック。
6. 追加の弾性部材を更に備え、
   前記追加の弾性部材と前記複数の電池セルとの間に、前記第１のエンドプレートが配置される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の電池パック。
7. 前記第２のエンドプレートに固定された連結部によって、前記第１のエンドプレートと前記第２のエンドプレートとが連結されており、
   前記第１のエンドプレートが、前記ベースに取り付けられる第１の部分と、前記連結部に取り付けられる第２の部分と、を有し、
   前記複数の電池セルの配列方向において、前記第１のエンドプレートが受ける荷重に応じて前記第１の部分が前記ベースに対して可動であり、
   前記複数の電池セルの配列方向において、前記第１のエンドプレートが受ける荷重に応じて前記第２の部分が前記連結部に対して可動である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電池パック。
8. 前記複数の電池セルの配列方向において、前記第１のエンドプレートが受ける荷重に応じて前記第１の部分が前記ベースに対して自由に可動であり、前記第１のエンドプレートが受ける荷重に応じて前記第２の部分が前記連結部に対して多段階に可動である、請求項７に記載の電池パック。

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