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公開番号2024129520
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-27
出願番号2023038773
出願日2023-03-13
発明の名称電池モジュール
出願人トヨタ自動車株式会社,株式会社豊田自動織機
代理人個人,個人,個人
主分類H01M 50/262 20210101AFI20240919BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】本開示は、電池に付与される拘束圧の均一性が高い電池モジュールを提供することを主目的とする。
【解決手段】
第1方向に積層された複数の電極を含む電池と、上記電池の両面にそれぞれ配置された、一対の弾性部材と、上記電池および一対の上記弾性部材を、上記第1方向において挟むように配置された、一対のプレート部材と、上記第1方向において、上記電池、上記一対の弾性部材および上記一対のプレート部材に拘束圧を付与し、かつ、上記第1方向に直交する第2方向において対向するように配置された、一対の拘束部材と、を有する電池モジュールであって、所定のプレート部材を有する、電池モジュールを提供することにより、上記課題を解決する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１方向に積層された複数の電極を含む電池と、
前記電池の両面にそれぞれ配置された、一対の弾性部材と、
前記電池および一対の前記弾性部材を、前記第１方向において挟むように配置された、一対のプレート部材と、
前記第１方向において、前記電池、前記一対の弾性部材および前記一対のプレート部材に拘束圧を付与し、かつ、前記第１方向に直交する第２方向において対向するように配置された、一対の拘束部材と、
を有する電池モジュールであって、
前記プレート部材は、前記第２方向に延在する複数の芯部材と、前記複数の芯部材における前記電池側の面に配置された第１板部材と、を有し、
前記プレート部材において、前記芯部材および前記第１板部材は、前記第１方向に延在する貫通孔を有し、かつ、前記貫通孔に配置された第１締結部材により前記第１方向において締結され、
前記第１方向から見て、前記プレート部材は、前記芯部材の外縁より内側に配置され、前記芯部材および前記第１板部材が前記第２方向に相対的に移動することを制限し、かつ、前記芯部材および前記第１板部材を前記第１方向において締結しない第１固定部材を有する、電池モジュール。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
第１方向に積層された複数の電極を含む電池と、
前記電池の両面にそれぞれ配置された、一対の弾性部材と、
前記電池および一対の前記弾性部材を、前記第１方向において挟むように配置された、一対のプレート部材と、
前記第１方向において、前記電池、前記一対の弾性部材および前記一対のプレート部材に拘束圧を付与し、かつ、前記第１方向に直交する第２方向において対向するように配置された、一対の拘束部材と、
を有する電池モジュールであって、
前記プレート部材は、前記第２方向に延在する複数の芯部材と、前記複数の芯部材における前記電池側の面に配置された第１板部材と、を有し、
前記プレート部材において、前記芯部材および前記第１板部材は、前記第１方向に延在する貫通孔を有し、かつ、前記貫通孔に配置された第１締結部材により前記第１方向において締結され、
前記第１方向から見て、前記プレート部材は、前記芯部材の外縁より内側に配置され、前記芯部材および前記第１板部材が前記第２方向に相対的に移動することを制限する第１固定部材を有し、
前記第１固定部材は、前記第１締結部材よりも、前記第２方向における強度が高い、電池モジュール。
【請求項３】
第１方向に積層された複数の電極を含む電池と、
前記電池の両面にそれぞれ配置された、一対の弾性部材と、
前記電池および一対の前記弾性部材を、前記第１方向において挟むように配置された、一対のプレート部材と、
前記第１方向において、前記電池、前記一対の弾性部材および前記一対のプレート部材に拘束圧を付与し、かつ、前記第１方向に直交する第２方向において対向するように配置された、一対の拘束部材と、
を有する電池モジュールであって、
前記プレート部材は、前記第２方向に延在する複数の芯部材と、前記複数の芯部材における前記電池側の面に配置された第１板部材と、を有し、
前記プレート部材において、前記芯部材および前記第１板部材は、前記第１方向に延在する貫通孔を有し、かつ、前記貫通孔に配置された第１締結部材により前記第１方向において締結され、
前記第１方向から見て、前記プレート部材は、前記芯部材の外縁より内側に配置され、前記芯部材および前記第１板部材が前記第２方向に相対的に移動することを制限する第１固定部材を有し、
前記第１固定部材と前記芯部材および前記第１板部材に形成された穴部の側面との前記第２方向におけるクリアランスは、前記第１締結部材と前記貫通孔の側面との前記第２方向におけるクリアランスより小さい、電池モジュール。
【請求項４】
前記第２方向から見て、前記第１固定部材は、前記芯部材および前記第１板部材の境界と重複するように配置されている、請求項１から請求項３のいずれかに記載の電池モジュール。
【請求項５】
前記第１固定部材は、前記芯部材に形成された穴部および前記第１板部材に形成された穴部にそれぞれ嵌合して前記芯部材および前記第１板部材が前記第２方向に相対的に移動することを規制する、請求項１から請求項３のいずれかに記載の電池モジュール。
【請求項６】
前記プレート部材は、前記複数の芯部材における前記電池とは反対側の面に配置された第２板部材を有し、
前記プレート部材において、前記芯部材および前記第２板部材は、前記第１方向に延在する貫通孔を有し、かつ、前記貫通孔に配置された第２締結部材により前記第１方向において締結され、
前記第１方向から見て、前記プレート部材は、前記芯部材の外縁より内側に配置され、前記芯部材および前記第２板部材が前記第２方向に相対的に移動することを制限し、かつ、前記芯部材および前記第２板部材を前記第１方向において締結しない第２固定部材を有する、請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項７】
前記第１方向から見て、前記第２方向において前記芯部材の中心から最も離れた位置に配置された前記第１締結部材より外側に、前記第１固定部材が配置されている、請求項１から請求項３のいずれかに記載の電池モジュール。
【請求項８】
一つの前記芯部材において、前記第２方向における両端部に、それぞれ、第１固定部材が配置されている、請求項１から請求項３のいずれかに記載の電池モジュール。
【請求項９】
前記芯部材は、前記第２方向に延在する中空部を有する中空部材である、請求項１から請求項３のいずれかに記載の電池モジュール。
【請求項１０】
前記第２方向から見て、前記芯部材の外縁の形状は、四角形である、請求項１から請求項３のいずれかに記載の電池モジュール。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電池モジュールに関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
電池の両面に配置されるプレート部材として、複数の部材を積層したプレート部材が知られている。例えば、特許文献１には、第１金属板層／樹脂板層／第２金属板層の順に積層された３層構造を有するエンドプレート、および、第１金属板層／樹脂板層／第２金属板層／炭素繊維強化プラスチック板層の順に積層された４層構造を有するエンドプレートが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－０４７５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば特許文献１のように、金属板に樹脂板を組み合わせてプレート部材を構成することで、プレート部材の軽量化を図ることができる。一方、複数の部材を積層したプレート部材の場合、積層された各部材が十分に固定されている必要がある。固定が不十分であると、電池を拘束部材で拘束するためにプレート部材を撓ませた際に、プレート部材において隣り合う部材が、せん断方向（厚さ方向に直交する方向）にずれることがある。
【０００５】
プレート部材において隣り合う部材が、せん断方向にずれると、拘束部材により付与される拘束圧が十分である領域と、上記拘束圧が不十分である領域と、が発生し、電池に付与される拘束圧が不均一になる。特に、大型の電池の場合、拘束部材によるプレート部材の撓み量が大きいため、電池に付与される拘束圧が不均一になりやすい。
【０００６】
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、電池に付与される拘束圧の均一性が高い電池モジュールを提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
［１］
第１方向に積層された複数の電極を含む電池と、
上記電池の両面にそれぞれ配置された、一対の弾性部材と、
上記電池および一対の上記弾性部材を、上記第１方向において挟むように配置された、一対のプレート部材と、
上記第１方向において、上記電池、上記一対の弾性部材および上記一対のプレート部材に拘束圧を付与し、かつ、上記第１方向に直交する第２方向において対向するように配置された、一対の拘束部材と、
を有する電池モジュールであって、
上記プレート部材は、上記第２方向に延在する複数の芯部材と、上記複数の芯部材における上記電池側の面に配置された第１板部材と、を有し、
上記プレート部材において、上記芯部材および上記第１板部材は、上記第１方向に延在する貫通孔を有し、かつ、上記貫通孔に配置された第１締結部材により上記第１方向において締結され、
上記第１方向から見て、上記プレート部材は、上記芯部材の外縁より内側に配置され、上記芯部材および上記第１板部材が上記第２方向に相対的に移動することを制限し、かつ、上記芯部材および上記第１板部材を上記第１方向において締結しない第１固定部材を有する、電池モジュール。
【０００８】
［２］
第１方向に積層された複数の電極を含む電池と、
上記電池の両面にそれぞれ配置された、一対の弾性部材と、
上記電池および一対の上記弾性部材を、上記第１方向において挟むように配置された、一対のプレート部材と、
上記第１方向において、上記電池、上記一対の弾性部材および上記一対のプレート部材に拘束圧を付与し、かつ、上記第１方向に直交する第２方向において対向するように配置された、一対の拘束部材と、
を有する電池モジュールであって、
上記プレート部材は、上記第２方向に延在する複数の芯部材と、上記複数の芯部材における上記電池側の面に配置された第１板部材と、を有し、
上記プレート部材において、上記芯部材および上記第１板部材は、上記第１方向に延在する貫通孔を有し、かつ、上記貫通孔に配置された第１締結部材により上記第１方向において締結され、
上記第１方向から見て、上記プレート部材は、上記芯部材の外縁より内側に配置され、上記芯部材および上記第１板部材が上記第２方向に相対的に移動することを制限する第１固定部材を有し、
上記第１固定部材は、上記第１締結部材よりも、上記第２方向における強度が高い、電池モジュール。
【０００９】
［３］
第１方向に積層された複数の電極を含む電池と、
上記電池の両面にそれぞれ配置された、一対の弾性部材と、
上記電池および一対の上記弾性部材を、上記第１方向において挟むように配置された、一対のプレート部材と、
上記第１方向において、上記電池、上記一対の弾性部材および上記一対のプレート部材に拘束圧を付与し、かつ、上記第１方向に直交する第２方向において対向するように配置された、一対の拘束部材と、
を有する電池モジュールであって、
上記プレート部材は、上記第２方向に延在する複数の芯部材と、上記複数の芯部材における上記電池側の面に配置された第１板部材と、を有し、
上記プレート部材において、上記芯部材および上記第１板部材は、上記第１方向に延在する貫通孔を有し、かつ、上記貫通孔に配置された第１締結部材により上記第１方向において締結され、
上記第１方向から見て、上記プレート部材は、上記芯部材の外縁より内側に配置され、上記芯部材および上記第１板部材が上記第２方向に相対的に移動することを制限する第１固定部材を有し、
上記第１固定部材と上記芯部材および上記第１板部材に形成された穴部の側面との上記第２方向におけるクリアランスは、上記第１締結部材と上記貫通孔の側面との上記第２方向におけるクリアランスより小さい、電池モジュール。
【００１０】
［４］
上記第２方向から見て、上記第１固定部材は、上記芯部材および上記第１板部材の境界と重複するように配置されている、［１］から［３］のいずれかに記載の電池モジュール。
（【００１１】以降は省略されています）

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