车辆用锂离子电池装置

技术领域

本发明涉及搭载于车辆的锂离子电池装置。

背景技术

锂离子电池是通过让锂离子在正极和负极之间移动来进行充放电的二次电池，其有能量密度高，且充放电效率优良等特征。这样的锂离子电池广泛用作车辆、尤其是电动汽车及混动汽车用的电源装置。

但是，锂离子电池中，使用可燃性有机溶剂作为电解质，因此需要采取对策来提高安全性。尤其是在搭载于车辆的锂离子电池中，需要采取充分的对策，使得在发生碰撞事故时，电池也不会轻易破损。关于这一点，在现在的车辆中，采用牢固结构的电池外壳等对策逐渐发展，确保了较高的安全性。

另外，在下述专利文献1中提出了一种用于避免电池高温化的结构。具体而言，专利文献1的电池装置具备：在厚度方向上排列的平板状的复数个电池芯（在该文献中称作电池模块）、收纳电池芯的外壳（下箱体及电池盖）。外壳与用于接收送风风扇所送空气的空气流通管、以及用于排放空气的空气排放管连接。各电池芯以彼此之间留有空隙的状态固定于外壳内。从送风风扇导入外壳内的空气通过相邻电池芯之间后从外壳导出。通过以这样的路径流动的空气流冷却电池芯能够避免电池芯的过度高温化。这一方法能够提高电池装置的安全性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2002-190288号公报。

发明内容

发明要解决的技术问题

本申请发明人等为了进一步提高锂离子电池装置的安全性，对有荷载输入至电池芯时产生的现象进行了商讨。电池芯有荷载输入时担心发生的现象为电芯内部的电极体有所损伤而引起短路。因此，本申请发明人对如何能尽可能避免如上电极体的损伤（短路）进行了商讨。结果得知即使有会导致构成电池芯外廓的电芯箱体变形的程度的荷载输入，其内部的电极体也不会一律损伤，换言之能够在保护电极体不受到损伤的同时使电芯箱体变形。例如，电芯箱体被压溃，其厚度大幅缩小时，易引起电极体的损伤。与此相对，即使电芯箱体变形，若以能够大概维持其厚度的形态进行变形，则难以引起电极体的损伤。

在这点上，上述专利文献1的电池装置有改善的余地。即，上述专利文献1中，复数个电池芯仅隔着小小的空隙在厚度方向排列，因此，假设厚度方向的荷载向一端电池芯输入的情况下，承受该荷载的电池芯被推向相邻的电池芯且压溃，电芯箱体的厚度可能会大幅缩小。这样大幅的厚度缩小（电芯箱体的压溃）会导致内部电极体的损伤，甚至发生短路。

本发明有鉴于上述事项，其目的在与提供一种车辆用锂离子电池装置，该车辆用锂离子电池装置能够防止在有荷载输入电池芯的情况下的电极体损伤。

解决技术问题的技术手段

为解决所述技术问题，本申请第1技术方案是搭载于车辆的锂离子电池装置，其特征在于：其具备：外壳，收纳于所述外壳内部的电池芯，在车辆后侧与所述电池芯相邻的相邻构件；所述电池芯具有：电芯箱体，收纳于电芯箱体内部的电极体，设于电芯箱体一面的成对的端子；所述电芯箱体包括第1主面及第2主面，该第1主面及第2主面的面积大于设置所述成对的端子的面，且在车辆前后方向相对；所述第2主面配置于相较于所述第1主面而言的车辆后侧；在所述第2主面和所述相邻构件之间配置至少2个空隙形成部，该至少2个空隙形成部的面积小于所述第2主面，且在车辆前后方向具有一定厚度；所述2个空隙形成部在所述电池芯的端子间方向上留有间隔地配置（权利要求1）。

根据该第1技术方案所涉及的锂离子电池装置，在位于车辆后侧的电芯箱体的第2主面和与之相邻的相邻构件之间配置有在端子间方向分离开的2个空隙形成部，因此，能够将形成于两空隙形成部之间的空间作为用于允许电芯箱体的弯曲变形的空间进行利用。例如，在车辆正面碰撞时，从前方有碰撞荷载输入位于车辆前侧的电芯箱体的第1主面，由于该碰撞荷载的输入会有弯矩产生，使得电芯箱体以所述2个空隙形成部为支点向后方弯曲。该弯矩让电芯箱体弓形变形，让位于所述2个空隙形成部之间的电芯箱体的中间部向后方位移。此时，2个空隙形成部之间的空间作为允许电芯箱体的中间部的后方位移的空间发挥功能，促进电芯箱体的弯曲变形。这样一来，通过该电芯箱体的弯曲变形会充分吸收碰撞能量，因此难以引起电芯箱体向厚度方向大幅溃缩的变形。由此，能够防止电芯箱体内电极体的损伤、以及由于该损伤导致的短路的发生。即，根据本发明，通过仅在电芯箱体的后侧的面（第2主面）及与之相邻的相邻构件之间设置复数个空隙形成部这一比较简单的方法，能够控制电芯箱体的变形，使得电芯箱体的厚度不会大幅缩小（压溃），且能够有效防止电芯箱体内电极体的损伤及由此导致的短路的发生。

在所述第1技术方案中，优选所述电芯箱体的第1主面具有凹槽，该凹槽位于所述2个空隙形成部之间且在与所述端子间方向正交的方向延伸（权利要求2）。

根据该技术方案，形成于第1主面的凹槽能够作为上述电芯箱体弯曲变形的起点发挥功能。由此，能提高电芯箱体变形的控制性，因此能够进一步降低电芯箱体压溃（大幅厚度缩小）的可能性，能够有效防止电芯箱体内电极体的损伤（短路）。

在所述第1技术方案中，优选所述电池芯还具备在所述电芯箱体内部连接所述电极体和所述各端子的成对的集流体，所述2个空隙形成部配置于在车辆前后方向视图中不与所述成对的集流体重合的位置（权利要求3）。

根据该技术方案，能够在从车辆前方有荷载输入时避免集流体和电芯箱体接触等情况。即，在所述荷载输入时，会担心电芯箱体的第2主面受到来自空隙形成部的反作用力而局部变形，而在该技术方案下，空隙形成部配置于在车辆前后方向视图中不与集流体重合的位置，因此即使假设电芯箱体的第2主面由于来自空隙形成部的反力而向接近第1主面侧局部变形，第2主面和集流体的距离也不会大幅缩小。由此，能够防止电芯箱体和集流体的接触、以及该接触导致的短路。

在所述第1技术方案中，可以为：锂离子电池装置还具备：配置于所述电池芯的车辆后侧的追加电池芯、在车辆后侧与所述追加电池芯相邻的追加相邻构件。此时，优选在所述追加电池芯和所述追加相邻构件之间配置有追加空隙形成部，该追加空隙形成部的车辆前后方向的厚度小于所述空隙形成部（权利要求4）。

在从车辆前方有荷载输入至在前后方向排列的复数个电池芯时，受到该荷载后最易变形的是最前侧的电池芯，该电池芯后侧的电池芯越在后侧越难变形。即，最前侧的电池芯首先变形，由此会有足够的能量被吸收，由此，荷载对后侧电池芯（追加电池芯）的影响较小，其变形量被抑制地较小。在该技术方案下，考虑到该情况，位于追加电池芯的后侧的追加空隙形成部的厚度小，因此能够确保防止电极体损伤的上述效果，并防止电池装置的大型化。

本申请第2技术方案是一种搭载于车辆的锂离子电池装置，其具备：外壳、收纳于所述外壳内部的电池芯、在车辆前侧与所述电池芯相邻的相邻构件；所述电池芯具有：电芯箱体、收纳于电芯箱体内部的电极体、设于电芯箱体一面的成对的端子；所述电芯箱体包括第1主面及第2主面，该第1主面及第2主面的面积大于设置所述成对的端子的面且在车辆前后方向相对；所述第2主面配置于相较于所述第1主面而言的车辆前侧；在所述第2主面和所述相邻构件之间配置至少2个空隙形成部，该至少2个空隙形成部的面积小于所述第2主面且在车辆前后方向具有一定厚度，所述2个空隙形成部在所述电池芯的端子间方向留有间隔地配置（权利要求5）。

根据该第2技术方案所涉及的锂离子电池装置，能够提高针对来自车辆后方的输入荷载、例如在车辆尾部碰撞时从车辆后方输入的碰撞荷载的耐久性。即，在该电池装置中，在位于车辆前侧的电芯箱体的第2主面及与之相邻的相邻构件之间配置有在端子间方向分离开的2个空隙形成部，因此，在来自车辆后方的输入荷载作用于位于车辆后侧的电芯箱体的第1主面时，与上述第1技术方案的电池装置同样地，能够控制电芯箱体的变形使得该电芯箱体的厚度不会大幅缩小，能够防止电芯箱体内电极体的损伤（短路）。

在所述第2技术方案中，优选所述电芯箱体的第1主面具有凹槽，该凹槽位于所述2个空隙形成部之间且在与所述端子间方向正交的方向延伸（权利要求6）。

根据该技术方案，通过将凹槽作为变形的起点进行利用能够进一步提高上述变形的控制性。

在所述第2技术方案中，优选所述电池芯还具有在所述电芯箱体内部连接所述电极体和所述各端子的成对的集流体，所述2个空隙形成部配置于在车辆前后方向视图中不与所述成对的集流体重合的位置（权利要求7）。

根据该技术方案，能够在从车辆后方有荷载输入时避免集流体和电芯箱体接触等情况。

在所述第2技术方案中，可以为：锂离子电池装置还具备：配置于所述电池芯的车辆前侧的追加电池芯、在车辆前侧与所述追加电池芯相邻的追加相邻构件。此时，优选在所述追加电池芯和所述追加相邻构件之间配置有追加空隙形成部，该追加空隙形成部的车辆前后方向的厚度小于所述空隙形成部（权利要求8）。

根据该技术方案，能够确保在有来自车辆后方的荷载输入时防止电极体损伤的上述效果，并能够防止电池装置的大型化。

本申请第3技术方案是一种搭载于车辆的锂离子电池装置，其特征在于：其具备：外壳、收纳于所述外壳内部的电池芯、在车宽方向内侧与所述电池芯相邻的相邻构件；所述电池芯具有：电芯箱体、收纳于电芯箱体内部的电极体、设于电芯箱体一面的成对的端子；所述电芯箱体包括第1主面及第2主面，该第1主面及第2主面的面积大于设置所述成对的端子的面且在车宽方向相对；所述第2主面配置于相较于所述第1主面而言的车宽方向内侧；在所述第2主面和所述相邻构件之间配置至少2个空隙形成部，该至少2个空隙形成部的面积小于所述第2主面且在车宽方向具有一定厚度；所述2个空隙形成部在所述电池芯的端子间方向留有间隔地配置（权利要求9）。

根据该第3技术方案所涉及的锂离子电池装置，能够提高针对来自车宽方向外侧的输入荷载、例如在车辆侧向碰撞时从车宽方向外侧输入的碰撞荷载的耐久性。即，在该电池装置中，在位于车宽方向内侧的电芯箱体的第2主面及与之相邻的相邻构件之间配置在端子间方向分离开的2个空隙形成部，因此，在有来自车宽方向外侧的输入荷载作用于位于车宽方向外侧的电芯箱体的第1主面时，与上述第1或第2技术方案的电池装置同样地，能够控制电芯箱体的变形使得该电芯箱体的厚度不会大幅缩小，能够防止电芯箱体内电极体的损伤（短路）。

在所述第3技术方案中，优选所述电芯箱体的第1主面具有凹槽，该凹槽位于所述2个空隙形成部之间且在与所述端子间方向正交的方向延伸（权利要求10）。

根据该技术方案，通过将凹槽作为变形的起点进行利用能够进一步提高上述变形的控制性。

在所述第3技术方案中，优选所述电池芯还具有在所述电芯箱体内部连接所述电极体和所述各端子的成对的集流体，所述2个空隙形成部配置于在车宽方向视图中不与所述成对的集流体重合的位置（权利要求11）。

根据该技术方案，在有来自车宽方向外侧的荷载输入时能够避免集流体和电芯箱体接触等情况。

在所述第3技术方案中，可以为：锂离子电池装置还具备：配置于所述电池芯的车宽方向内侧的追加电池芯、在车宽方向内侧与所述追加电池芯相邻的追加相邻构件。此时，优选在所述追加电池芯和所述追加相邻构件之间配置有追加空隙形成部，该追加空隙形成部的车宽方向的厚度小于所述空隙形成部（权利要求12）。

根据该技术方案，能够确保防止来自车宽方向外侧的荷载输入时电极体的损伤的上述效果，并能防止电池装置的大型化。

发明效果

如上所述，根据本发明的车辆用锂离子电池装置能够防止在有荷载输入电池芯时的电极体的损伤。

附图说明

图1为本发明第1实施方式所涉及的锂离子电池装置所适用车辆的概略结构的示图；

图2为锂离子电池装置外观的斜视图；

图3为锂离子电池装置结构的分解斜视图；

图4为锂离子电池装置内部的俯视截面图；

图5为电池芯外观的斜视图；

图6为电池芯内部结构的透视斜视图；

图7为电极体结构的截面图；

图8为电池芯的后视图；

图9为有荷载输入电池芯时的变形形态的说明图；

图10为电池芯各部的尺寸的俯视图；

图11为用于确认本发明的作用效果所进行的模拟实验的结果，图11（a）表示肋拱间隔和电极体应力的关系，图11（b）表示槽宽和电极体应力的关系；

图12为用于说明本发明第2实施方式的相当于图4的图；

图13为用于说明本发明第3实施方式的相当于图4的图；

图14为用于说明本发明第4实施方式的相当于图4的图；

图15为用于说明上述第1实施方式的变形例的相当于图8的图；

图16为用于说明上述第1实施方式的另一变形例的相当于图8的图。

具体实施方式

（1）第1实施方式

［车辆的概略结构］

图1是本发明第1实施方式所涉及的锂离子电池装置1所适用的车辆的概略结构的示图。如本图所示，本实施方式的车辆是搭载有锂离子电池装置1（以下也简称为电池装置1）的四轮汽车，其具备：车身2、对车身2进行支撑的复数个（4个）车轮3、作为对车轮3进行旋转驱动的（换言之，让车辆行驶）动力源而搭载的包括4冲程内燃机等的发动机4、对发动机4的旋转进行变速并向车轮3传递的变速器5、通过与外部空气的热交换来对导入发动机4的冷却水进行冷却的散热器6。

电池装置1是能够进行充放电的二次电池。即，电池装置1兼备以下功能：作为电源的功能，供应让车辆所具备的各种电装品工作的电力；作为充电器的功能，对通过附属于发动机4的交流发电机等发电机发电的电力进行充电。

电池装置1、发动机4、变速器5及散热器6收纳于在车身2前部形成的发动机舱R。电池装置1和变速器5在电池装置1位于变速器5的后部上方的关系下相互接近。换言之，电池装置1配设为其前部位于变速器5的后部的正上方。

在本说明书中，使用“前”“后”作为表示方向的用语，但以下述内容为前提。即，在本说明书中，将车辆前进时的行进方向的前侧（图1例子中为从车身2的中心朝向发动机舱R侧）称为“前”，将车辆后退时行进方向的前侧（在图1例子中为从发动机舱R朝向车身2中心侧）称为“后”。这样，“前”“后”的方向以车辆为基准，因此在以下基本在“前”及“后”之前附上“车辆”，称作“车辆前侧（车辆前方）”“车辆后侧（车辆后方）”等。但是，根据情况，也会省略“车辆”仅称为“前侧（前方）”“后侧（后方）”等，意思相同。

另外，下文中“车宽方向”指的是在俯视图中与车辆前后方向正交的方向。且“上下方向”指的是与车宽方向及前后方向两者正交的方向，从车轮3的接地面朝向天一侧为“上”，其相反侧为“下”。

［电池装置的详细结构］

图2是电池装置1的外观的斜视图，图3是电池装置1的结构的分解斜视图，图4是电池装置1内部的俯视截面图。如本图所示，电池装置1具备：外壳11、复数个电池芯12、复数个电芯间板13、基板14、复数个纵肋拱15、成对的外部端子16A，16B。电池芯12、电芯间板13、基板14及纵肋拱15均收纳于外壳11内部。在本实施方式中，外部端子16A是正极端子，外部端子16B是负极端子。以下，在对两者进行区分指出的情况下，有将外部端子16A称作外部正极端子16A，且将外部端子16B称作外部负极端子16B。

外壳11具有外壳主体21和外壳盖22。外壳主体21是上侧面开放的箱型构件，其具有：在上俯视图中为矩形的底面21e、从底面21e的周缘向上方立起的前侧面21a、后侧面21b、以及成对的侧面21c，21d。前侧面21a及后侧面21b在前侧面21a位于相较于后侧面21b而言的车辆前侧这一关系下在车辆前后方向相对。成对的侧面21c，21d在车宽方向相对。外壳盖22安装于外壳主体21并对外壳主体21上侧面的开口进行闭合。外壳11（外壳主体21及外壳盖22）由高强度的金属材料或纤维强化树脂等构成，以具有较高刚性。

成对的外部端子16A，16B（外部正极端子16A及外部负极端子16B）在车宽方向上分开的2个地方分别从外壳盖22向上方突出。

复数个电池芯12在外壳11内在车辆前后方向上排列配设。在本实施方式中，共有4个电池芯12配设于外壳11内。各电池芯12是所谓的方形电池芯，其具备：呈车辆前后方向尺寸（厚度）小于车宽方向尺寸的扁平长方体（板状）的电芯箱体25、从电芯箱体25向上方突出的成对的端子26A，26B。在本实施方式中，端子26A是正侧端子，端子26B是负侧端子。以下，在对两者进行区分指出时，有将端子26A称作正极端子26A，且将端子26B称作负极端子26B。

复数个电池芯12以相互空有小间隔并在厚度方向（前后方向）相对的状态收纳于外壳11。换言之，复数个电池芯12在外壳11的内部在前后方向列状排列配设，且为各电芯箱体25的主面（后述前侧面25a及后侧面25b）与外壳主体21的前侧面21a及后侧面21b平行的姿态。

基板14将复数个电池芯12的正极端子26A汇总与外部正极端子16A电连接，并将复数个电池芯12的负极端子26B汇总与外部负极端子16B电连接。基板14具有：将复数个电池芯12的正极端子26A（负极端子26B）相互连接的汇流条、与外部正极端子16A（外部负极端子16B）接触的引线板、将汇流条和引线板电连接的导电构件，省略其详细图示。

复数个电芯间板13分别设于在车辆前后方向相邻的电池芯12之间。在本实施方式中，电池芯12有4个，与此对应，共准备3个电芯间板13。各电芯间板13是在前后方向视图中呈矩形状的合成树脂制的板状构件。各电芯间板13的厚度（前后方向的尺寸）与电池芯12的电芯箱体25相比足够小，且车宽方向及上下方向的尺寸与电芯箱体25大致相同。这样的电芯间板13能发挥在相邻的电池芯12之间进行隔热的功能。

尤其如图4所示，复数个纵肋拱15与各电池芯12的后侧相邻。各纵肋拱15是在上下方向延伸的棒状构件，其面积（宽度尺寸）与各电池芯12的电芯箱体25的主面（后述前侧面25a及后侧面25b）相比小很多（也参照图3）。各纵肋拱15从电芯箱体25的上端附近延伸到下端附近，其上下尺寸与电芯箱体25的上下尺寸大致相同。纵肋拱15相当于本发明中的“空隙形成部”。

具体而言，除了最后侧的（最后段的）电池芯12之外，纵肋拱15设于电池芯12和与其后侧相邻的电芯间板13之间。这些纵肋拱15针对各电池芯12的设置比例为每针对一个电池芯12设置2个纵肋拱15。在下文中，有将除去最后段电池芯12之外的其他（3个）电池芯12称作前3段电池芯12，将与该前3段电池芯12相对应设置的复数个（6个）纵肋拱15称作前3段纵肋拱15。该前3段纵肋拱15通过与各电芯间板13的前侧面接合等来进行固定。当然也能够将电芯间板13和纵肋拱15形成为一体的树脂成型品。

另一方面，针对最后段的电池芯12，在该电池芯12和与其后侧相邻的外壳11（外壳主体21）的后侧面21b之间设置2个纵肋拱15。在下文中，有将该2个纵肋拱15、即与最后段的电池芯12相对应设置的2个纵肋拱15称作最后段纵肋拱15。该最后段纵肋拱15通过与外壳主体21的后侧面21b接合等来进行固定。

上述前3段电池芯12与各电芯间板13的前侧面的距离设定为使得上述前3段纵肋拱15与其前侧的电池芯12大致抵接（抵接或接近）的距离。换言之，在各电芯间板13与其后侧的电池芯12之间形成有与纵肋拱15的厚度对应的（与该厚度相同或稍大的）空隙。纵肋拱15的厚度（前后方向的尺寸）能够适当设定，出于避免电池装置1大型化这一要求的考虑，例如优选设定为大约2mm。

在最后段电池芯12和最后段纵肋拱15之间形成有空隙。优选该空隙设定为小于纵肋拱15的厚度，也可以几乎为零。

与前3段电池芯12夹着纵肋拱15相邻的电芯间板13分别相当于本发明的“相邻构件”。与最后段电池芯12夹着纵肋拱15相邻的外壳主体21的后侧面21b也相当于本发明的“相邻构件”。

［电池芯的详细结构］

图5是电池芯12外观的斜视图。如该图5及之前的图4所示，电池芯12的电芯箱体25具有前侧面25a、后侧面25b、底面25e、上侧面25f、以及成对的侧面25c，25d。前侧面25a及后侧面25b在车辆前后方向相对，且前侧面25a位于相较于后侧面25b而言的车辆前侧。底面25e及上侧面25f在上下方向相对，且上侧面25f位于相较于底面25e而言的上侧。成对的侧面25c，25d在车宽方向相对。

如上文已说明过的那样，电芯箱体25呈车辆前后方向尺寸较小的扁平长方体。因此，前侧面25a及后侧面25b的面积大于电芯箱体25的其他任何面。例如，前侧面25a及后侧面25b的面积远远大于端子26A，26B所设置的上侧面25f的面积。而关于这一事项，与成对的侧面25c，25d及底面25e的各面积的关系也是同样的。前侧面25a相当于本发明中的“第1主面”，后侧面25b相当于本发明中的“第2主面”。

在电芯箱体25的前侧面25a中车宽方向的中央形成有在上下方向延伸的凹槽27。凹槽27相较于前侧面25a中除该凹槽27之外的区域而言向车辆后方凹陷，且从前侧面25a的上端到下端维持固定槽宽（车宽方向的尺寸）并延伸。在此，在本实施方式中，电池芯12配置为其成对的端子26A，26B的排列方向（以下将其称为端子间方向）与车宽方向一致的姿态。在此基础上换言之，凹槽27在电芯箱体25的前侧面25a中端子间方向的中央部，在与该端子间方向正交的方向延伸。

图6是表示电池芯12的内部结构的透视斜视图（即用假想线表示电芯箱体25来对其内部要素进行图示）。如本图所示，在电芯箱体25的内部配设有电极体30。如图7所示，电极体30包括相互层叠的正极片41、负极片42及隔膜43。正极片41是让正极活性物质以层状与铝箔等基材表面紧密接合而成的带状的片。负极片42是让负极活性物质以层状与铜箔等基材表面紧密接合而成的带状的片。隔膜43是多孔树脂构成的带状的片（绝缘膜）。非水类电解质（例如让锂盐溶解于有机溶剂后得到的产物）含浸于隔膜43。正极活性物质及负极活性物质的组合只要能够进行锂离子的吸留·放出即可，能适当使用公知物质。

正极片41、负极片42及隔膜43绕在端子间方向延伸的轴扁平状翻卷并层叠。具体而言，在隔膜43存在于正极片41和负极片42之间的关系下，正极片41、负极片42及隔膜43翻卷、层叠，且这3者的组合重复数次。

如图6所示，在电极体30中端子间方向的两端部形成有成对的箔体31，32。箔体31是让电极体30所含复数个正极片41的基材（例如铝箔）向正极端子26A侧延出且让该延出部相互压接而成。箔体32是让电极体30所含复数个负极片42的基材（例如铜箔）向负极端子26B侧延出并让该延出部相互压接而成。

成对的集流体33，34通过焊接等分别与成对的箔体31，32接合。集流体33（34）在夹入箔体31（32）的上部的状态下与箔体31（32）接合。在下文中，有将与箔体31接合的集流体33称作正极集流体33，将与箔体32接合的集流体34称作负极集流体34。正极集流体33介由箔体31将电极体30中的各正极片41和正极端子26A电连接。负极集流体34介由箔体32将电极体30中的各负极片42和负极端子26B电连接。

图8是从车辆后方看电池芯12的后视图。在图8中，将位于各电池芯12后侧（纸面的前侧）的成对的纵肋拱15图示为用细线圈出的着色区域。另外，用虚线表记电池芯12内部的电极体30、箔体31，32、以及集流体33，34，尤其将箔体31，32图示为剖面线区域。

如图8所示，配置于各电池芯12后侧的成对的（2个）纵肋拱15在端子间方向空有较大间隔地配置，且与电池芯12靠外的2处（与端子间方向的两端部较近的位置）相对。各纵肋拱15的位置设定于在车辆前后方向视图中不与成对的集流体33，34重合的位置。具体而言，成对的纵肋拱15配置于向相较于成对的集流体33，34而言的电池芯12端子间方向的中央侧稍微偏置的位置。在本实施方式中，成对的纵肋拱15配置于，不仅是集流体33，34，成对的纵肋拱15配置于相对电极体30两端的箔体31，32稍微向中央侧偏置的位置。

如图4所示，如上所述与电池芯12的靠外部位相对的成对的纵肋拱15从电芯箱体25的前侧面25a中央的凹槽27向端子间方向较为大幅地分离。从凹槽27到各纵肋拱15的端子间方向的距离大致相同。换言之，凹槽27形成于与成对的纵肋拱15之间的中心相对应的位置。

［作用效果］

如上所述，第1实施方式所涉及的电池装置1具备以在车辆前后方向排列的状态配设于外壳11内的复数个电池芯12，且在各电池芯12的电芯箱体25的后侧面25b和与之相邻的构件（电芯间板13或外壳主体21的后侧面21b）之间分别配设有在各电池芯12的端子间方向相互分开的成对的纵肋拱15。根据上述结构，有能够防止有荷载输入电池芯12时的电极体30的损伤这一优点。

例如，在车辆正面碰撞时障碍物从前方抵接电池装置1时，会有较大碰撞荷载从该障碍物作用于外壳11（外壳主体21）的前侧面21a。外壳11具有高刚性，因此该来自前方的碰撞荷载基本被外壳11承接，难以发生碰撞荷载直接波及电池芯12的情况。但是，在由于碰撞荷载非常大、或者障碍物的宽度尺寸小等原因，碰撞荷载局部作用时，有时外壳11没有承接完的荷载会作用于最前侧的（最前段的）电池芯12的电芯箱体25。并且，有碰撞荷载作用于最前段电池芯12时，碰撞荷载也会介由承受该碰撞荷载并后退的最前段电池芯12作用于后侧的电池芯12。针对这一情况，在上述第1实施方式中，通过配置于各电池芯12后侧的纵肋拱15的作用，能够防止各电池芯12的电芯箱体25以会损伤其内部电极体30的形态进行变形，能够保护电极体30不受损伤。

即，在上述第1实施方式中，在各电池芯12的电芯箱体25的后侧面25b和与之相邻的构件（电芯间板13或外壳主体21的后侧面21b）之间，分别配置在端子间方向分离开的成对的纵肋拱15，因此，能够将两纵肋拱15间形成的空间作为用于允许电芯箱体25弯曲变形的空间进行利用。例如，在上述车辆正面碰撞时有来自前方的碰撞荷载输入至最前段电池芯12的电芯箱体25时，被该碰撞荷载推向后方的电芯箱体25被其后侧的纵肋拱15（固定于最前段电芯间板13的成对的纵肋拱15）承接，由此，会产生弯矩使电芯箱体25以该纵肋拱15为支点向后方弯曲。如图9所示，该弯矩会让电芯箱体25弓形变形，使得位于成对的纵肋拱15之间的电芯箱体25的中间部向后方位移（图9中为便于理解对纵肋拱15的厚度进行了夸张图示）。此时，成对的纵肋拱15之间的空间作为允许电芯箱体25中间部的后方位移的空间发挥功能，促进电芯箱体25的弯曲变形。这样一来，通过该电芯箱体25的弯曲变形充分吸收碰撞能量，因此难以发生电芯箱体25在厚度方向大幅溃缩的变形。由此，能够防止电芯箱体25内电极体30的损伤、以及由于该损伤导致的短路的发生。例如，如果电极体30中隔膜43破损时，则正极片41和负极片42可以直接接触（短路）而有大电流流动，由此产生异常的发热，而在电芯箱体25的厚度变化不大的上述结构中，能够避免导致隔膜43的破损的大压缩力作用于电极体30，能够有效防止短路发生。

并且，在碰撞荷载介由最前段电池芯12作用于后侧电池芯12时也与上述同样地，通过位于电池芯12后侧的纵肋拱15的作用能降低电芯箱体25压溃的可能性，因此能够防止电极体30的损伤及由此导致的短路的发生。且有越是后侧的电池芯12输入荷载越小这一倾向，因此越是后侧电池芯12，内部电极体30损伤的风险越能得到减轻。

总而言之，根据上述第1实施方式，通过仅在电芯箱体25的后侧面25b和与之相邻的构件之间设置纵肋拱15这一比较简单的方法，能够控制电芯箱体25的变形，使得电芯箱体25的厚度不会大幅缩小（压溃），能够有效防止电芯箱体25内电极体30的损伤及由此导致的短路的发生。

另外，在上述第1实施方式中，在电芯箱体25的前侧面25a的中央部形成有在上下方向延伸的凹槽27，因此能够让该凹槽27作为上述电芯箱体25弯曲变形的起点发挥功能。由此，能够提高电芯箱体25变形的控制性，因此能够进一步降低电芯箱体25压溃（大幅厚度缩小）的可能性，能够有效防止电芯箱体25内电极体30的损伤（短路）。

另外，在上述第1实施方式中，在相对于连接电极体30和端子26A，26B的成对的集流体33，34来说在端子间方向偏移了的位置配置成对的纵肋拱15，因此能够避免在来自车辆前方的荷载输入时集流体33，34和电芯箱体25接触等情况。即，在上述荷载输入时，会担心电芯箱体25的后侧面25b受到来自纵肋拱15的反力而局部变形，而在上述第1实施方式中，集流体33，34和纵肋拱15在车辆前后方向视图中不重合，因此即使假设电芯箱体25的后侧面25b由于来自纵肋拱15的反力而局部向前方变形，该后侧面25b和集流体33，34的距离也不会大幅缩小。由此，能够防止电芯箱体25和集流体33，34的接触、以及该接触导致的短路。

［实施例］

本申请发明人等为了确认上述第1实施方式的效果而进行了模拟实验。具体而言，如图10所示，进行了模拟实验，对成对的纵肋拱15之间沿端子间方向的分开距离（两肋拱15的中心间距离）即肋拱间隔Lr、电芯箱体25的前侧面25a的凹槽27的宽度尺寸即槽宽Lb进行种种变更，在各个箱体中对电芯箱体25的前侧面25a的中央输入规定荷载。然后，特定了各箱体中作用于电极体30的应力（以下也称作电极体应力）。在模拟实验中，将纵肋拱15前后方向的尺寸，即厚度H固定为2mm。

图11（a）（b）是表示上述模拟实验的结果的图表。具体而言，将电池芯12的电芯箱体25的宽度尺寸（端子间方向的尺寸）即电芯宽度Lc和上述肋拱间隔Lr之比（＝Lr／Lc）作为肋拱间宽度率，图11（a）是表示该肋拱间宽度率（Lr／Lc）和电极体应力的关系的图表。将电芯宽度Lc和上述槽宽Lb之比（＝Lb／Lc）作为槽宽度率，图11（b）是表示该槽宽度率（Lb／Lc）和电极体应力的关系的图表。各图表中虚线表示的“断裂应力”是指隔膜43直至断裂的电极体应力，在本模拟实验将此设为0.1（GPa）。

如图11（a）所示，为肋拱间宽度率（Lr／Lc）越大电极体应力越低的倾向。尤其是肋拱间宽度率（Lr／Lc）增加到0.68以上的话，电极体应力降低到低于断裂应力（0.1）的水平。由此可得优选将肋拱间宽度率（Lr／Lc）设定为0.68以上。

如图11（b）所示，槽宽度率（Lb／Lc）和电极体应力的关系与上述肋拱间宽度率（Lr／Lc）和电极体应力的关系（图11（a））相反。即，为槽宽度率（Lb／Lc）越小电极体应力越低的倾向。尤其是槽宽度率（Lb／Lc）降低到0.16以下的话，电极体应力降低到低于断裂应力（0.1）的水平。由此可得优选槽宽度率（Lb／Lc）设定为0.16以下。

由以上结果可知，为了保护隔膜43使其不会断裂，优选设定肋拱间隔Lr使得肋拱间宽度率（Lr／Lc）为0.68以上，且设定槽宽Lb使得槽宽度率（Lb／Lc）为0.16以下。

（2）第2实施方式

在上述第1实施方式中，在形成于车身2的前部的发动机舱R配置电池装置1，并且在各电池芯12的后侧分别设有成对的纵肋拱15，作为针对在车辆正面碰撞等时作用于电池装置1的来自前方的输入荷载的对策，但电池装置也可配置于车身2的后部。此时，希望针对在车辆尾部碰撞等时作用于电池装置的来自后方的输入荷载采取对策。以下就本发明第2实施方式进行说明，第2实施方式为实施有针对上述来自车辆后方的输入荷载的对策的电池装置的一例。

图12是第2实施方式所涉及的电池装置1A的结构的相当于图4的图。在该图12中，对与上述第1实施方式相同的结构要素附上相同编号并省略其详细说明。如本图所示，电池装置1A在外壳11内具备在前后方向排列的复数个（4个）电池芯112。电池芯112具有：呈前后方向尺寸（厚度）小于车宽方向尺寸的扁平长方体（板状）的电芯箱体125、从电芯箱体125的上侧面125f向上方突出的成对的电极126A，126B。换言之，电芯箱体225中，其前侧面125a及后侧面125b的各面积大于其他面的面积。各电池芯112的电芯箱体125在其后侧面125b中车宽方向（电池芯112的端子间方向）的中央部具有在上下方向延伸的凹槽127。

在相邻的电池芯112之间分别配设有电芯间板13。在各电芯间板13的后侧面设有向后方突出的成对的纵肋拱15。在外壳主体21的前侧面21a也设有向后方突出的成对的纵肋拱15。换言之，纵肋拱15针对各电池芯112的设置比例为每针对一个电池芯112设置2个纵肋拱15。与各电池芯112对应的成对的（2个）纵肋拱15在车宽方向（端子间方向）留有间隔地配置。另外，成对的纵肋拱15配置于在车辆前后方向视图中不与成对的集流体33，34（图8）重合的位置。

如上所述，在第2实施方式中，在各电池芯112和与其前方相邻的构件（电芯间板13或外壳主体21的前侧面21a）之间配置在端子间方向相互分开的成对的纵肋拱15，因此在车辆尾部碰撞等时有荷载从后方输入至电池装置1A时，通过与上述第1实施方式同样的构造，电池芯112的电芯箱体125弓形弯曲变形。且该变形由形成于电芯箱体125的后侧面125b的中央部（与成对的纵肋拱15之间对应的位置）的凹槽127促进。由此，能够防止电芯箱体125的压溃，来保护其内部的电极体30（图6）。

在上述第2实施方式的箱体中，电芯箱体125的后侧面125b相当于本发明中的“第1主面”，电芯箱体125的前侧面125a相当于本发明中的“第2主面”。与后3段电池芯112夹着纵肋拱15相邻的电芯间板13分别相当于本发明中的“相邻构件”。与最前段电池芯112夹着纵肋拱15相邻的外壳主体21的前侧面21a也相当于本发明中的“相邻构件”。

（3）第3实施方式

电池装置也会接近车身侧面配置。此时，希望针对车辆侧向碰撞等情况下作用于电池装置的来自车宽方向外侧的输入荷载采取对策。以下，对本发明第3实施方式进行说明，本发明第3实施方式是实施了针对上述来自车宽方向外侧的输入荷载的对策的电池装置的一例。

图13是第3实施方式所涉及的电池装置1B的结构的相当于图4的图。在该图13中，对与上述第1实施方式相同的结构要素附上相同编号并省略其详细说明。如本图所示，电池装置1B具备在车宽方向排列的复数个（4个）电池芯212、收纳这些电池芯212的外壳111。

电池芯212具有：呈车宽方向尺寸（厚度）小于车辆前后方向尺寸的扁平长方体（板状）的电芯箱体225、从电芯箱体225的上侧面225f向上方突出的成对的电极226A，226B。换言之，电芯箱体225中，车宽方向外侧的面，即外侧面225a的面积、以及车宽方向内侧的面，即内侧面225b的面积大于其他面的面积。各电池芯212的电芯箱体225在其外侧面225a中前后方向（电池芯212的端子间方向）的中央部具有在上下方向延伸的凹槽227。

外壳111具有箱型的外壳主体121。外壳主体121具有：与车宽方向最外侧的电池芯212的外侧面225a相对的外侧面121a、与车宽方向最内侧的电池芯212的内侧面225b相对的内侧面121b。

在相邻的电池芯212之间分别配设有电芯间板13。在各电芯间板13的车宽方向外侧的面设有向外侧突出的成对的纵肋拱15。另外，在外壳主体121的内侧面121b也设有向外侧突出的成对的纵肋拱15。换言之，纵肋拱15相对于各电池芯212的设置比例为每针对一个电池芯212设置2个纵肋拱15。各电池芯212所对应的成对的（2个）纵肋拱15在车辆前后方向（端子间方向）留有间隔地配置。且成对的纵肋拱15配置于在车宽方向视图中不与成对的集流体33，34（图8）重合的位置。

如上所述，在第3实施方式中，在各电池芯212和与其车宽方向内侧相邻的构件（电芯间板13或外壳主体121的内侧面121b）之间配置在端子间方向相互分开的成对的纵肋拱15，因此在车辆侧向碰撞等时荷载从车宽方向外侧输入至电池装置1B时，通过与上述第1实施方式同样的构造，电池芯212的电芯箱体225弓形弯曲变形。且该变形被形成于电芯箱体225的外侧面225a的中央部（与成对的纵肋拱15之间对应的位置）的凹槽227促进。由此，能够防止电芯箱体225压溃来保护其内部的电极体30（图6）。

在上述第3实施方式的箱体中，电芯箱体225的外侧面225a相当于本发明中的“第1主面”，电芯箱体225的内侧面225b相当于本发明中的“第2主面”。且与除了车宽方向最内侧的电池芯212之外的（外侧3段的）电池芯212夹着纵肋拱15相邻的电芯间板13分别相当于本发明中的“相邻构件”。与车宽方向最内侧的电池芯212夹着纵肋拱15相邻的外壳主体121的内侧面121b也相当于本发明中的“相邻构件”。

（4）第4实施方式

在上述第1实施方式中，在车辆前后方向排列配置复数个电池芯12，在各电池芯12的紧接着的后侧分别配置相同形状的纵肋拱15，但是根据电池芯12也可以变更纵肋拱15的形状（厚度）。以下将这种情况的一例作为第4实施方式进行说明。

图14是第4实施方式所涉及的电池装置1C的结构的相当于图4的图。在该图14中，对与上述第1实施方式相同的结构要素附上相同的编号并省略其详细说明。如本图所示，电池装置1C具备：在外壳11内在车辆前后方向排列配置的复数个电池芯12、分别配置在相邻的电池芯12之间的复数个电芯间板13、从各电芯间板13向前方突出的复数个纵肋拱115A，115B，115C。复数个纵肋拱包括：从位于最前段电池芯12的紧接着的后侧的电芯间板13向前方突出的成对的纵肋拱115A、从位于从前数第2段的电池芯12的紧接着的后侧的电芯间板13向前方突出的成对的纵肋拱115B、从位于从前数第3段的电池芯12的紧接着的后侧的电芯间板13向前方突出的成对的纵肋拱115C。在最后段电池芯12的后侧（外壳主体21的后侧面21b）没有设置相当于纵肋拱的构件。

纵肋拱115A，115B，115C中，越位于车辆前侧其厚度（前后方向的尺寸）越大。即，从前数第2段纵肋拱115B的厚度大于从前数第3段纵肋拱115C的厚度，最前段纵肋拱115A的厚度大于从前数第2段纵肋拱115B的厚度。在图14中，为了凸显厚度差，尤其是最前段纵肋拱115A的图示的厚度大于实际厚度。

根据以上第4实施方式，有能够确保防止电极体30（图6）损伤的上述效果，且能防止电池装置1C的大型化的优点。即，在车辆正面碰撞等时有荷载从前方输入至电池装置1C时，承受该荷载最易变形的是最前段电池芯12，相较于该电池芯12而言后侧的电池芯12越在后侧越难变形。即，最前侧的电池芯12首先变形，由此吸收充分能量，因此荷载对后侧电池芯12的影响小，能够将其变形量控制到很小。在上述第4实施方式中，考虑到该情况，越是与后侧的电池芯12对应的纵肋拱其厚度越小，因此能够防止电极体30的损伤且实现电池装置1C的紧凑化。

在上述第4实施方式的箱体中，从前数第2段或第3段电池芯12相当于本发明中的“追加电池芯”，与该电池芯12对应的（从前数第2段或第3段）电芯间板13相当于本发明中的“追加相邻构件”，与该电芯间板13对应的（从前数第2段或第3段）纵肋拱115B或115C相当于本发明中的“追加空隙形成部”。例如关于最前段电池芯12和从前数第2段电池芯12的组合，最前段电池芯12、电芯间板13及纵肋拱115A分别相当于“电池芯”“相邻构件”“空隙形成部”，且从前数第2段电池芯12、电芯间板13及纵肋拱115B分别相当于“追加电池芯”“追加相邻构件”“追加空隙形成部”。关于从前数第2段电池芯12和从前数第3段电池芯12的组合，从前数第2段电池芯12、电芯间板13及纵肋拱115B分别相当于“电池芯”“相邻构件”“空隙形成部”，且从前数第3段电池芯12、电芯间板13及纵肋拱115C分别相当于“追加电池芯”“追加相邻构件”“追加空隙形成部”。

在上述第4实施方式中，设置与前3段电池芯12对应的共3组纵肋拱115A，115B，115C，但纵肋拱至少有2组即可，可在该限制的基础上适当增减。例如，可在最后段电池芯12的后侧也设置纵肋拱，也可仅在最前段电池芯12和从前数第2段电池芯12的各自的后侧设置纵肋拱（省略从前数第3段纵肋拱115C）。

另外，上述第4实施方式的电池装置1C中，以针对来自车辆前方的荷载的对策产品即上述第1实施方式的电池装置1为基础，但像上述第4实施方式那样根据电池芯变更纵肋拱厚度的结构也能够同样地用在针对来自车辆后方的荷载的对策产品即上述第2实施方式的电池装置1A（图12），以及针对来自车宽方向外侧的荷载的对策产品即上述第3实施方式的电池装置1B（图13）中。

（5）其他实施方式

在上述第1实施方式中，仅在电池芯12的电芯箱体25的前侧面25a形成凹槽27，但也可以在电芯箱体25的前侧面25a及后侧面25b双方形成凹槽。

在上述第1实施方式中，以每针对一个电池芯12设置2个纵肋拱15的比例来设置纵肋拱15，且各纵肋拱15设于相较于成对的集流体33，34向电池芯12的端子间方向的中央侧（内侧）偏置的位置，但纵肋拱15只要在远离电池芯12的端子间方向的中央的位置配置为不与集流体33，34重合即可，例如如图15所示，也可将各纵肋拱15设于相较于成对的集流体33，34而言向外侧偏置的位置。

在上述第1实施方式中，在上下方向延伸的棒状的纵肋拱15（空隙形成部）的针对各电池芯12的设置比例为每针对一个电池芯12设置2个纵肋拱15，但本发明中的空隙形成部只要是针对各电池芯包括在其端子间方向留有间隔的至少2个构件即可，能在此限制的基础上适当变更空隙形成部的形状及配置。

例如，如图16（a）所示，可针对各电池芯12设置在上下方向及端子间方向分离的4个L形构件215作为空隙形成部，也可以如图16（b）所示，设置在上下方向及端子间方向分开的2个圆形构件315作为空隙形成部。

以上，以第1实施方式为基础对各种变形例进行了说明，这些变形例能同样适用于其他实施方式（第2～第4实施方式）。

编号说明

1 锂离子电池装置

11 外壳

12 电池芯

13 电芯间板（相邻构件）

15 纵肋拱（空隙形成部）

25 电芯箱体

25a 前侧面（第1主面）

25b 后侧面（第2主面）

26A，26B 端子

27 凹槽

30 电极体

33，34 集流体

1A 锂离子电池装置

112 电池芯

125 电芯箱体

125a 前侧面（第2主面）

125b 后侧面（第1主面）

126A，126B 端子

127 凹槽

1B 锂离子电池装置

111 外壳

212 电池芯

225 电芯箱体

225a 外侧面（第1主面）

225b 内侧面（第2主面）

226A，226B 端子

227 凹槽

1C 锂离子电池装置

115A～115C 纵肋拱（空隙形成部）

215 L形构件（空隙形成部）

315 圆形构件（空隙形成部）