(57)【要約】【課題】セパレータの組み立てや位置決め作業を容易に行えるようにする。【解決手段】外形を、幅よりも厚さを薄くした角形とする複数の角形電池セル１と、複数の角形電池セル１の、主面同士が対向する姿勢となるように積層する電池積層体１０の、該主面同士の間に介在させて、該角形電池セル１間を絶縁するためのセパレータ体２０と、を備える組電池であって、セパレータ体２０は、角形電池セル１の主面と略等しい大きさに形成された複数のスペーサ板２と、複数のスペーサ板２を、角形電池セル１の積層方向に離間させた状態に固定するための固定部２３と、で構成された第一サブセパレータ２１を備えており、各スペーサ板２同士の隙間は、角形電池セル１を挿入できる大きさに形成する。【選択図】図２
2012057322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外形を、幅よりも厚さを薄くした角形とする複数の角形電池セル(1)と、
前記複数の角形電池セル(1)の、主面同士が対向する姿勢となるように積層する電池積層体(10)の、該主面同士の間に介在させて、該角形電池セル(1)間を絶縁するためのセパレータ体(20)と、
を備える組電池であって、
前記セパレータ体(20)は、
前記角形電池セル(1)の主面と略等しい大きさに形成された複数のスペーサ板(2)と、
前記複数のスペーサ板(2)を、前記角形電池セル(1)の積層方向に離間させた状態に固定するための固定部(23)と、
で構成された第一サブセパレータ(21)を備えており、
各スペーサ板(2)同士の隙間は、前記角形電池セル(1)を挿入できる大きさに形成されてなることを特徴とする組電池。
【請求項２】
請求項１に記載の組電池であって、
前記固定部(23)が、電池積層体(10)の底面を覆うことを特徴とする組電池。
【請求項３】
請求項１に記載の組電池であって、
前記固定部(23)が、電池積層体(10)の天面を少なくとも部分的に覆うことを特徴とする組電池。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一に記載の組電池であって、さらに、
前記角形電池セル(1)の上面に設けられた電極端子同士を連結するためのバスバー(BB)を備えており、
前記セパレータ体(20)は、さらに、
前記バスバー(BB)が位置決め状態で固定された、前記電池集合体の上面に設けられる絶縁性の第二サブセパレータ(22)を備えており、
前記第二サブセパレータ(22)を前記第一サブセパレータ(21)に連結することにより、前記バスバー(BB)で前記電極端子同士を接続するよう構成してなることを特徴とする組電池。
【請求項５】
請求項４に記載の組電池であって、
前記第二サブセパレータ(22)は、
第二サブセパレータ本体(25)と、
前記第二サブセパレータ本体(25)の上面で分割され、前記バスバー(BB)を固定してなるバスバー部で構成されてなることを特徴とする組電池。
【請求項６】
請求項５に記載の組電池であって、
前記バスバー部はさらに、複数のバスバーブロック(29)に分割されてなることを特徴とする組電池。
【請求項７】
請求項５に記載の組電池であって、
前記第二サブセパレータ本体(25)はさらに、複数のサブセパレータブロック(28)に分割されてなることを特徴とする組電池。
【請求項８】
請求項４から７のいずれか一に記載の組電池であって、
前記バスバー(BB)は、前記第二サブセパレータ(22)にインサート成形されてなることを特徴とする組電池。
【請求項９】
請求項４から７のいずれか一に記載の組電池であって、
前記バスバー(BB)は、前記第二サブセパレータ(22)にアウトサート成形されてなることを特徴とする組電池。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一に記載の組電池であって、さらに、
前記複数の角形電池セル(1)を、前記スペーサ板(2)を交互に介在させた状態で積層した電池積層体(10)の、積層方向の端面に配置された一対のエンドプレート(3)と、
前記電池積層体(10)端面で前記エンドプレート(3)同士を締結するためのバインドバー(4)と、
を備えることを特徴とする組電池。
【請求項１１】
請求項１から１０に記載の組電池を備える車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の角形電池セルをセパレータを挟んで積層した電池積層体を備える組電池及びこれを用いた車両に関し、特にハイブリッド車や電気自動車等の電動車両に搭載されて、車両を走行させるモータに電力を供給する電源に最適な組電池及びこれを用いた車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載用途等で用いられる大容量の電源装置は、多数の電池セルを直列に接続して出力電圧を高く、出力電力を大きくしている。また、体積に対する充電容量を大きくすることから、電池セルを円筒形から角形とし、角形電池セルを多数、積層して電池積層体とした電源装置が開発されている（特許文献１参照）。このような電源装置では、角形電池セルの外装缶が金属製であって場合によっては電位を持つことから、積層時に隣接する角形電池セル間で短絡しないよう、間に絶縁性のセパレータを介在させる構成が採用されている。セパレータはプラスチックなどの樹脂製で、角形電池セルとほぼ同じ大きさに形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−８６８８７号公報
【特許文献２】特開２００９−２７２２３４号公報
【特許文献３】特開２０１０−５５９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来はセパレータを一枚ごとに角形電池セルと重ね合わせて積層していたため、組み立て作業が繁雑になるという問題があった。【０００５】
また、各角形電池セルは上面に電極端子を設けており、セパレータと角形電池セルとを積層して電池積層体を構成した後、これら電極端子をバスバーで互いに連結する必要がある。このため電極端子を円筒のねじ状に形成し、一方バスバーにこのねじを螺合するねじ穴を形成する。しかしながら、積層時の位置ずれ等によって、バスバーのねじ穴がずれると、電極端子を挿入できなくなり、バスバーと接続できなくなることがあった。【０００６】
一方で、セパレータを、角形電池セル２枚を被覆できるように、角形電池セルの幅方向に一体的に成形した組電池も開発されている（特許文献２、３）。このセパレータは、組み付け作業を一部簡素化できるものの、依然として角形電池セルの積層方向には、複数枚のセパレータを積層する必要があることには変わりなく、この点において組み立て作業の労力は軽減されず、また複数枚の積層を繰り返すことによる位置ずれが生じるという問題があった。【０００７】
本発明は、従来のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、セパレータの組み立てや位置決め作業を容易に行えるようにした電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の側面に係る組電池によれば、外形を、幅よりも厚さを薄くした角形とする複数の角形電池セル１と、前記複数の角形電池セル１の、主面同士が対向する姿勢となるように積層する電池積層体１０の、該主面同士の間に介在させて、該角形電池セル１間を絶縁するためのセパレータ体２０と、を備える組電池であって、前記セパレータ体２０は、前記角形電池セル１の主面と略等しい大きさに形成された複数のスペーサ板２と、前記複数のスペーサ板２を、前記角形電池セル１の積層方向に離間させた状態に固定するための固定部２３と、で構成された第一サブセパレータ２１を備えており、各スペーサ板２同士の隙間は、前記角形電池セル１を挿入できる大きさに形成できる。これにより、第一サブセパレータのスペーサ板を複数枚予め固定しておくことで、角形電池セルをこれらスペーサ板同士の間の隙間に挿入することにより電池積層体の組み立て作業を簡素化でき、さらに第一サブセパレータの形状は予め固定されていることで、角形電池セルの積層によらず位置決めが図られ、バスバーの固定等が容易になる利点が得られる。
【０００９】
また、第２の側面に係る組電池によれば、前記固定部２３が、電池積層体１０の底面を覆うことができる。これにより、固定部上に角形電池セルを挿入する作業を容易に行える利点が得られる。
【００１０】
さらに、第３の側面に係る組電池によれば、前記固定部２３が、電池積層体１０の天面を少なくとも部分的に覆うことができる。これにより、載置された角形電池セル同士の隙間にスペーサ板を挿入する作業を容易に行える利点が得られる。
【００１１】
さらにまた、第４の側面に係る組電池によれば、さらに前記角形電池セル１の上面に設けられた電極端子同士を連結するためのバスバーＢＢを備えており、前記セパレータ体２０は、さらに、前記バスバーＢＢが位置決め状態で固定された、前記電池集合体の上面に設けられる絶縁性の第二サブセパレータ２２を備えており、前記第二サブセパレータ２２を前記第一サブセパレータ２１に連結することにより、前記バスバーＢＢで前記電極端子同士を接続するよう構成できる。これにより、第二サブセパレータでバスバーを位置決めすることができ、バスバーを電極端子同士を接続する際には、第二サブセパレータをセパレータに連結することにより、両者の接続を極めて容易に行える利点が得られる。
【００１２】
さらにまた、第５の側面に係る組電池によれば、前記第二サブセパレータ２２は、第二サブセパレータ本体２５と、前記第二サブセパレータ本体２５の上面で分割され、前記バスバーＢＢを固定してなるバスバー部で構成できる。これにより、第二サブセパレータを、バスバーを含む部位で分割することにより、バスバーを角形電池セルに固定する作業を容易にかつ安全に行える利点が得られる。なお第二サブセパレータはさらに、中央列に位置する第二サブセパレータ本体と、第二サブセパレータ本体の上面で左右に分割され、それぞれがバスバーを固定する第一バスバー部と、第二バスバー部で構成できる。
【００１３】
さらにまた、第６の側面に係る組電池によれば、前記バスバー部をさらに、複数のバスバーブロック２９に分割できる。これにより、多数の角形電池セルを積層する場合であっても、扱いやすい数にバスバーを分割でき、バスバーを固定する作業を一層容易に行える利点が得られる。
【００１４】
さらにまた、第７の側面に係る組電池によれば、前記第二サブセパレータ本体２５をさらに、複数のサブセパレータブロック２８に分割できる。これにより、多数の角形電池セルを積層する場合であっても、扱いやすい数にスペーサ板を分割でき、スペーサ板の間に角形電池セルを挿入する作業を一層容易に行える利点が得られる。
【００１５】
さらにまた、第８の側面に係る組電池によれば、前記バスバーＢＢを、前記第二サブセパレータ２２にインサート成形できる。これにより、バスバーを強固に固定できる利点が得られる。
【００１６】
さらにまた、第９の側面に係る組電池によれば、前記バスバーＢＢを、前記第二サブセパレータ２２にアウトサート成形できる。これにより、バスバーを固定するコストを削減できる利点が得られる。
【００１７】
さらにまた、第１０の側面に係る組電池によれば、さらに前記複数の角形電池セル１を、前記スペーサ板２を交互に介在させた状態で積層した電池積層体１０の、積層方向の端面に配置された一対のエンドプレート３と、前記電池積層体１０端面で前記エンドプレート３同士を締結するためのバインドバー４と、を備えることができる。これにより、バインドバーでエンドプレート同士を連結して電池積層体を固定できる。
【００１８】
さらにまた第１１の側面に係る電源装置を備える車両によれば、上記いずれかの電源装置を備えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例１に係る組電池を示す斜視図である。
【図２】図１の組電池の分解斜視図である。
【図３】図１の角形電池セルを示す拡大斜視図である。
【図４】実施例２に係る組電池を示す分解斜視図である。
【図５】実施例３に係る組電池を示す分解斜視図である。
【図６】実施例４に係る組電池を示す分解斜視図である。
【図７】実施例５に係る組電池を示す分解斜視図である。
【図８】エンジンとモータで走行するハイブリッド車にバッテリシステムを搭載する例を示すブロック図である。
【図９】モータのみで走行する電気自動車にバッテリシステムを搭載する例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための組電池及びこれを用いた車両を例示するものであって、本発明は組電池及びこれを用いた車両を以下のものに特定しない。なお、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部材の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、一部の実施例、実施形態において説明された内容は、他の実施例、実施形態等に利用可能なものもある。
（実施例１）
【００２１】
実施例１に係る組電池を図１の斜視図及び図２の分解斜視図に示す。これらの図に示す組電池１００は、複数の角形電池セル１とスペーサ板２を積層した電池積層体１０と、電池積層体１０の端面を覆うエンドプレート３と、エンドプレート３同士を締結するバインドバー４とを備える。この組電池１００は、図１に示すように外観をほぼ箱形とし、角形の角形電池セル１を多数積層し、両端面からエンドプレート３で、バインドバー４を介して狭持している。電池積層体１０は、図２の分解斜視図に示すように、角形の角形電池セル１を複数、スペーサ板２を介して積層して構成される。図１、図２の電池積層体１０の例では、１８個の角形電池セル１を積層し、直列に接続している。
（角形電池セル１）
【００２２】
角形電池セル１は、図３に示すようにその外形を、幅よりも厚さを薄くした角形とする外装缶１Ａで構成され、外装缶１Ａの天面、すなわち外装缶１Ａを閉塞する封口板１Ｂに正負の電極端子を設けている。この例では、封口板１Ｂの端部に正極端子１Ｄ、負極端子１Ｃを設けている。電極端子同士は、バスバーＢＢを介して電気的に接続している。積層される角形電池セル１は、正負の電極端子をバスバーＢＢで連結して互いに直列に接続している。隣接する角形電池セル１を互いに直列に接続するバッテリシステムは、出力電圧を高くして出力を大きくできる。ただ、バッテリシステムは、隣接する角形電池セルを並列に接続することもできる。
【００２３】
封口板１Ｂの中央には、安全弁１Ｅを設けている。安全弁は、外装缶１Ａの内圧が上昇したときに開弁して、ガスを放出する。また、この際にガスを安全に排出するよう、安全弁１Ｅにはガスダクト（図示せず）が連結される。さらに角形電池セル１の天面を除く面は、絶縁処理される。具体的には、角形電池セル１の天面及び底面を除く面を、被覆フィルムで表面を被覆する。この角形電池セル１は、リチウムイオン二次電池の角形電池としている。ただ、角形電池セルは、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池等の二次電池とすることもできる。
（エンドプレート３）
【００２４】
また、角形電池セル１とスペーサ板２とを交互に積層した電池積層体１０の両端面には一対のエンドプレート３を配置して、一対のエンドプレート３で電池積層体１０を締結している。図２のエンドプレート３は、プラスチックを成形して製作している本体部３１の外側に、アルミニウムなどの金属で製作している金属プレート３２を積層する構造としている。ただ、エンドプレートは、全体を金属で製作することもでき、あるいは全体をプラスチックで成形することもできる。エンドプレート３は、外側の金属プレート３２表面の四隅部に、バインドバー４を嵌合する突起３３を設けている。さらに内側の本体部３１には、金属プレート３２を位置決めすると共に、バインドバー４のスリット４２にエンドプレート３の突起３３を嵌入させた状態で、バインドバー４が回転することを阻止するための周り止めピン３４を設けている。
（バインドバー４）
【００２５】
一方バインドバー４は、角形電池セル１を締結する締結手段として機能する。この例では、枠状の金属板の両端を上面視コ字状に折曲して折曲片４１として、エンドプレート３に設けた突起３３と嵌合するためのスリット４２を折曲片４１に開口している。さらに、エンドプレート３に設けられた周り止めピン３４を挿入するピン穴４３も開口している。
【００２６】
バインドバー４は、角形電池セル１とスペーサ板２との積層体を両端面からエンドプレート３で狭持するよう、側面を締結する。具体的には、バインドバー４は、折曲片４１に開口したスリット４２に、エンドプレート３の突起３３を嵌入させることで、角形電池セル１をスペーサ板２を介在させて積層した状態にエンドプレート３で狭持して固定する。
【００２７】
なお、バインドバー４をエンドプレート３に固定する構造は、上記に限られず、例えば止めねじを用いてバインドバーをエンドプレートに螺合する構造など、既知の固定構造が適宜利用できる。
（セパレータ体２０）
【００２８】
電池積層体１０は、積層している角形電池セル１の間にスペーサ板２を挟着している。複数の角形電池セル１は、主面同士が対向する姿勢となるように積層され、これら主面同士の間にスペーサ板２が介在されて、角形電池セル１間を絶縁する。ここではスペーサ板２は、個別に角形電池セルの間に挿入されるのでなく、一体的に構成されたセパレータ体２０を用いる。またセパレータ体２０は、複数のサブセパレータに分割されている。図２に示す実施例１では、第一サブセパレータ２１と、第二サブセパレータ２２に二分割されている。
（第一サブセパレータ２１）
【００２９】
第一サブセパレータ２１は、複数枚をほぼ平行に、ほぼ等間隔に離間させたスペーサ板２と、このスペーサ板２を固定する固定部２３とで構成される。スペーサ板２は、従来の単体型のセパレータに相当し、角形電池セル１間に挿入されてこれらの間を電気的、熱的に絶縁する。このためスペーサ板２は、角形電池セル１の主面とほぼ等しい大きさに形成されている。さらにスペーサ板２は、平面状でなく、断面視がコ字状に連続的に折曲された形状とし、角形電池セル１とスペーサ板２とを当接させた状態で隙間が生じるようにしており、この隙間に空気等の冷却気体を通過させることで、角形電池セル１を冷却できる。このように、スペーサ板２の形状を変化させることで、角形電池セル１の積層時に、これを冷却する冷却隙間を、スペーサ板２と角形電池セル１との間に形成できる。また、電池積層体１０の角形電池セル１に冷却気体を強制送風して冷却する冷却機構として、強制送風機構を備えている（図示せず）。
【００３０】
さらにこの第一サブセパレータ２１は、冷却プレートを兼用することもできる。すなわち、空冷式に代えて、電池積層体１０の底面を冷却プレートである第一サブセパレータに接触させ、この冷却プレートを冷媒などによって冷却することで、電池積層体１０を直接冷却する構成としてもよい。この場合は、冷却プレートをベース部２１Ａのように形成して、電池セルを並べて配置することができる。また、このような冷媒を用いた冷却方式を採用する際は、空冷式のための隙間を省略できるので、スペーサ板２は、平面状のものを使用し、角形電池セル１間に挿入されて角形電池セル１間を電気的、熱的に絶縁しても良い。
【００３１】
一方固定部２３は、スペーサ板２同士の間隔が、角形電池セル１を挿入できる大きさとなるように、スペーサ板２を固定している。ここでは、固定部２３は電池積層体１０の底面を被覆する大きさに形成されている。この第一サブセパレータ２１は、上方から、あるいは左右から、角形電池セル１をスペーサ板２同士の間に挿入して、電池積層体１０を構成する。第一サブセパレータ２１は好ましくは樹脂などの絶縁材で一体的に形成される。これにより、角形電池セル１を確実に位置決めして積層できる。特に、角形電池セル１の底面に固定部２３を配置することで、角形電池セル１は高さ方向に揃えることができ、天面の封口板１Ｂをほぼ同一平面上に並べて、バスバーＢＢの固定を安定的に行える。特に従来の電池積層体では、角形電池セルを上下方向に支持、規制する部材を有しないため、上下面が揃わなくなることがあり、バスバーとの固定や、底面での冷却プレートとの接触状態を一定にすることが容易でなかった。特に車載用の組電池では、バインドバーで狭着していても、振動や衝撃によって上下方向にずれることがあり、使用期間が長くなると信頼性が低下する可能性もあった。これに対して実施例１では、固定部２３の上面に角形電池セル１を載置しているため、このような位置ずれの可能性が殆ど無く、長期に渡って安定的に角形電池セル１を一定姿勢に保持できる利点が得られる。
【００３２】
また、角形電池セル１の主面がスペーサ板２で狭持されるため、この方向への移動が規制され、また角形電池セル１の膨張も抑制できる。加えて、組電池の組立時においても、従来のようにセパレータを一枚ずつ角形電池セル１に重ねて積層する必要がないため、作業を簡易迅速に行える。
（第二サブセパレータ２２）
【００３３】
さらに第一サブセパレータ２１で電池積層体１０の下面側を支持する状態で、電池積層体１０の上面は、第二サブセパレータ２２によって被覆される。第二サブセパレータ２２は、角形電池セル１の上面を覆うと共に、角形電池セル１間の電極端子同士を接続する複数のバスバーＢＢを保持する。第一サブセパレータ２１と第二サブセパレータ２２とを固定することで、各角形電池セル１はこれらによって上下面及び主面を保護される。ただし電池積層体１０の側面は開放しているため、ここから角形電池セル１同士の間に冷却気体を送出して、電池積層体１０を冷却できる。第一サブセパレータ２１と第二サブセパレータ２２との固定には、螺合や嵌合、接着などが利用できる。
【００３４】
バスバーＢＢは、好ましくは第二サブセパレータ２２に予め固定される。これによって、第二サブセパレータ２２を第一サブセパレータ２１と連結、固定することで、バスバーＢＢの固定も同時に行える。特に、第一サブセパレータ２１で各角形電池セル１が位置決めされた状態で保持されているため、同様に第二サブセパレータ２２でバスバーＢＢを位置決め状態に保持することで、これらを連結して、各バスバーＢＢをそれぞれ角形電池セル１の所定の位置に配置でき、バスバーＢＢの固定作業を大幅に省力化できる利点が得られる。バスバーＢＢは、第二サブセパレータ２２に対し、例えばインサート成形やアウトサート成形によって固定できる。
【００３５】
第二サブセパレータ２２は、図１、図２に示すように、その中央列において、角形電池セル１の安全弁１Ｅに対応する位置に、ガス排出口２４をそれぞれ開口している。これにより、電池積層体１０の上面を被覆しつつ、角形電池セル１から排出されるガスを、ガス排出口２４を介して外部に誘導できる。ガス排出口２４は、図示しないガスダクトに接続されて、例えば車外に放出される。またガス排出口２４を設けた中央列の両側には、それぞれバスバーＢＢを固定している。さらに、第二サブセパレータ２２とガスダクトを一体成形して配置することもできる。
（実施例２）
【００３６】
以上の例では、角形電池セル１間に挿入される複数のスペーサ板２を、第一サブセパレータ２１に固定した例を説明した。ただ、この構成に限られず、第二サブセパレータにスペーサ板を固定するように構成してもよい。このような例を実施例２として、図４に示す。この図に示す組電池２００は、セパレータ体２０を第一サブセパレータ２１と第二サブセパレータ２２に分割しており、第一サブセパレータ２１は固定部に相当するベース部２１Ａのみで構成される。一方、第二サブセパレータ２２は、スペーサ板２を固定する固定部２３を有すると共に、その下方から複数のスペーサ板２を離間させた姿勢で突出させている。その他の構成は図２とほぼ同様の構成をしており、同一の部材については同一の符号を付して詳細説明を省略する。この組電池２００は、第一サブセパレータ２１のベース部２１Ａ上に角形電池セル１を並べた状態で、上方から第二サブセパレータ２２を、各スペーサ板２がそれぞれ角形電池セル１同士の間に挿入されるように降下させて、第一サブセパレータ２１と第二サブセパレータ２２とを固定する。この構成であれば、ベース部２１Ａ上に角形電池セル１をセットする作業が容易であり、また角形電池セル１が第一サブセパレータ２１にセットされた状態で第二サブセパレータ２２をセット、固定できるため、これらの作業を容易に行えるという優れた利点が得られる。また、第二サブセパレータ２２側で、スペーサ板２の固定とバスバーＢＢの固定とが行われているため、これらの位置決めも予め行われ、位置決め作業がより正確かつ確実に成されるという利点も得られる。
（実施例３）
【００３７】
実施例２では、第二サブセパレータ２２を一体で構成した例を説明したが、複数の部材に分割することもできる。このような例を実施例３として、図５に示す。この図に示す組電池３００は、第二サブセパレータ本体２５の上部で、ガス排出口２４を設けた中央列から、左右の部材をそれぞれ、第一バスバー部２６と第二バスバー部２７に分割している。これら第一バスバー部２６と第二バスバー部２７はそれぞれ、バスバーＢＢを固定している。このようにバスバーを設けた部材を別部材とすることで、バスバーの組み込み作業を容易にできる利点が得られる。すなわち、第一バスバー部２６及び第二バスバー部２７については、インサート成形やアウトサート成形によってバスバーＢＢを固定する一方、第二サブセパレータ本体２５については、通常の樹脂成型で形成できるため、第二サブセパレータの製造効率を高めることができる。さらにバスバー部を別部材とすることで、角形電池セルとの導通を、正極側と負極側で個別に行うことができ、各々の電気接続を確実に行える一方で、正極側と負極側を同時に接続する際の不意の短絡などを回避でき、組立時の安全性を確実に担保できる点でも優位となる。
（実施例４）
【００３８】
さらに加えて、第一バスバー部２６や第二バスバー部２７、及び第二サブセパレータ本体２５を一体に構成するのみならず、これらを分割してもよい。このような例を実施例４として図６に示す。この図に示す組電池４００では、第二サブセパレータ本体２５を複数のサブセパレータブロック２８に分割すると共に、第一バスバー部２６、第二バスバー部２７についてもそれぞれ、複数のバスバーブロック２９に分割している。ここでは、３枚の角形電池セル１を収納できるようにサブセパレータブロック２８は、スペーサ板２が４枚、ガス排出口２４が３つとなる単位に切り分けられており、４つのサブセパレータブロック２８を結合することで、第二サブセパレータ本体２５が構成される。同様にバスバーブロック２９も４つのバスバーＢＢを固定する単位に切り分けられ、４つのバスバーブロック２９を結合して、第一バスバー部２６、第二バスバー部２７がそれぞれ形成される。なお、これらを連結すると共に、端面においてさらに別部材を付加することもできる。図７の例では、第一バスバー部２６、第二バスバー部２７の端面に端面バスバー部２９Ｂを、また第二サブセパレータ本体２５の端面に端面セパレータ２９Ｃを、それぞれ連結している。このように小区画に分割することで、組み付け作業を容易に行える利点が得られる。一般に、角形電池セルの数が増える程、スペーサ板を各角形電池セル同士の間に挿入する作業は困難となり、特に、光出力を得るために多数の角形電池セルを積層した組電池を組み立てる際には、従来の一枚ごとにセパレータを重ねる組み立て作業と比較しても却って効率が低下する可能性もある。そこで、扱いやすく組み立てが容易な単位に第二サブセパレータ本体やバスバー部を分割することで、このような問題を回避して、作業性を高めることが可能となる。図６は一例であって、サブセパレータブロック２８やバスバーブロック２９で含める角形電池セルの数は、２以下や４以上に適宜変更できる。
（実施例５）
【００３９】
また図６の例では、バスバーブロック２９にバスバーをインサート成形により固定しているが、この例に限られず、アウトサート成形で固定することも可能であることはいうまでもない。このような例を実施例５に係る組電池５００として図７に示す。インサート成形の場合は、バスバーＢＢをバスバーブロック２９の樹脂に埋め込むことで強固な固定が可能である。一方アウトサート成形は、バスバーブロック２９の樹脂成形後にバスバーＢＢを固定できるため、製造コストを安価に抑えることができる。このように、各バスバーブロック２９は異なる利点を有するため、要求される仕様に応じて、適切なタイプが適宜選択される。
【００４０】
以上のように、スペーサ板２を複数枚予め固定したセパレータ体を使用することで、組立時の効率を改善でき、また角形電池セルの位置決めを確実にかつ容易に行えるため、バスバーの固定等が容易になる利点が得られる。
（電源装置を用いた車両）
【００４１】
次に、以上の角形電池セルを用いた電源装置を搭載した車両を、図８及び図９に基づいて説明する。図８は、車両用のバッテリシステムを搭載する車両であって、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッド車ＨＶの一例を示している。この図のハイブリッド車は、車両を走行させるエンジン９６及び走行用のモータ９３と、モータ９３に電力を供給するバッテリシステム９１と、バッテリシステム９１の電池を充電する発電機９４とを備えている。バッテリシステム９１は、ＤＣ／ＡＣインバータ９５を介してモータ９３と発電機９４に接続している。ハイブリッド車は、バッテリシステム９１の電池を充放電しながらモータ９３とエンジン９６の両方で走行する。モータ９３は、エンジン効率の悪い領域、たとえば加速時や低速走行時に駆動されて車両を走行させる。モータ９３は、バッテリシステム９１から電力が供給されて駆動する。発電機９４は、エンジン９６で駆動され、あるいは車両にブレーキをかけるときの回生制動で駆動されて、バッテリシステム９１の電池を充電する。
【００４２】
さらに図９は、車両用のバッテリシステムを搭載する車両であって、モータのみで走行する電気自動車ＥＶの一例を示している。この図に示す電気自動車は、車両を走行させる走行用のモータ９３と、このモータ９３に電力を供給するバッテリシステム９２と、このバッテリシステム９２の電池を充電する発電機９４とを備えている。バッテリシステム９２は、ＤＣ／ＡＣインバータ９５を介してモータ９３と発電機９４に接続している。モータ９３は、バッテリシステム９２から電力が供給されて駆動する。発電機９４は、車両を回生制動する時のエネルギーで駆動されて、バッテリシステム９２の電池を充電する。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明に係る組電池及びこれを用いた車両は、ＥＶ走行モードとＨＥＶ走行モードとを切り替え可能なプラグイン式ハイブリッド電気自動車やハイブリッド式電気自動車、電気自動車等の電源装置として好適に利用できる。
【符号の説明】
【００４４】
１００、２００、３００、４００、５００…組電池
１…角形電池セル；１Ａ…外装缶；１Ｂ…封口板；１Ｃ…負極端子；１Ｄ…正極端子
１Ｅ…安全弁
２…スペーサ板
３…エンドプレート
４…バインドバー
１０…電池積層体
２０…セパレータ体
２１…第一サブセパレータ；２１Ａ…ベース部
２２…第二サブセパレータ
２３…固定部
２４…ガス排出口
２５…第二サブセパレータ本体
２６…第一バスバー部
２７…第二バスバー部
２８…サブセパレータブロック
２９…バスバーブロック
２９Ｂ…端面バスバー部
２９Ｃ…端面セパレータ
３１…本体部
３２…金属プレート
３３…突起
３４…周り止めピン
４１…折曲片
４２…スリット
４３…ピン穴
９１、９２…バッテリシステム
９３…モータ
９４…発電機
９５…インバータ
９６…エンジン
ＢＢ…バスバー
ＨＶ、ＥＶ…車両
【図１】
2012057322.tif 000003
【図２】
2012057322.tif 000004
【図３】
2012057322.tif 000005
【図４】
2012057322.tif 000006
【図５】
2012057322.tif 000007
【図６】
2012057322.tif 000008
【図７】
2012057322.tif 000009
【図８】
2012057322.tif 000010
【図９】
2012057322.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成24年3月29日(2012.3.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外形を、幅よりも厚さを薄くした角形とする複数の角形電池セルと、
前記複数の角形電池セルの、主面同士が対向する姿勢となるように積層する電池積層体の、該主面同士の間に介在させて、該角形電池セル間を絶縁するためのセパレータ体と、
前記セパレータ体は、
前記角形電池セルの主面と略等しい大きさに形成された複数のスペーサ板と、
前記電池積層体の底面を覆うと共に、前記スペーサ板を前記角形電池セルの積層方向に離間させた状態に固定するための固定部とを有し、
前記固定部に角形電池セルを並べた状態で、各セパレータ板がそれぞれ角形電池セル同士の間に挿通可能に構成される第一サブセパレータを備えており、
各スペーサ板同士の隙間は、前記角形電池セルを挿入できる大きさに形成されてなることを特徴とする組電池。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
請求項１に記載の組電池であって、さらに、
前記電池積層体の上面に位置するように、前記角形電池セルに設けられる電極端子と、
前記電極端子同士を連結するためのバスバーとを備えており、
前記セパレータ体は、さらに、
前記電池積層体の上面を部分的に覆う絶縁性の第二サブセパレータを備えており、
該第二サブセパレータは、前記バスバーを保持するバスバー部を有することを特徴とする組電池。
【請求項４】
請求項１又は３に記載の組電池であって、
前記第二サブセパレータを前記第一サブセパレータに連結することにより、
前記バスバーで前記電極端子同士を接続するよう構成してなることを特徴とする組電池。
【請求項５】
請求項４に記載の組電池であって、
前記第二サブセパレータは、
第二サブセパレータ本体と、
前記第二サブセパレータ本体の上面で分割され、前記バスバーを固定してなるバスバー部で構成されてなることを特徴とする組電池。
【請求項６】
請求項５に記載の組電池であって、
前記バスバー部はさらに、複数のバスバーブロックに分割されてなることを特徴とする組電池。
【請求項７】
請求項５に記載の組電池であって、
前記第二サブセパレータ本体はさらに、複数のサブセパレータブロックに分割されてなることを特徴とする組電池。
【請求項８】
請求項４から７のいずれか一に記載の組電池であって、
前記バスバーは、前記第二サブセパレータにインサート成形されてなることを特徴とする組電池。
【請求項９】
請求項４から７のいずれか一に記載の組電池であって、
前記バスバーは、前記第二サブセパレータにアウトサート成形されてなることを特徴とする組電池。
【請求項１０】
請求項１又は３から９のいずれか一に記載の組電池であって、さらに、
前記複数の角形電池セルを、前記スペーサ板を交互に介在させた状態で積層した電池積層体の、積層方向の端面に配置された一対のエンドプレートと、
前記電池積層体端面で前記エンドプレート同士を締結するためのバインドバーと、
を備えることを特徴とする組電池。
【請求項１１】
請求項１又は３から１０のいずれか一に記載の組電池を備える車両。
【国際調査報告】
2012057322.tif 000012
2012057322.tif 000013
2012057322.tif 000014
2012057322.tif 000015
2012057322.tif 000016
2012057322.tif 000017