(57)【要約】  接合段階における正極バスバーと負極バスバーとの接合部分の隙間が生じにくく、且つ、正極バスバーと負極バスバーとを接合した後においてその接合部分に応力歪みが生じにくい電池モジュールを提供する。複数の素電池１００がその極性を同一方向に揃えて配列され、素電池１００の正極端子を電気的に並列接続した正極バスバー２００と、負極端子を電気的に並列接続した負極バスバー３００とを備える。正極バスバー２００は、その端部から負極端子側に延出された平板状の延出部２１０を有し、負極バスバー３００は、延出部２１０と反対方向の端部から負極端子側に屈曲された屈曲部３２０を備える。延出部２２０には、その延出方向に垂直な幅方向の端部にスリット部２３０が形成されている。
2012073399.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の素電池が、その極性を同一方向に揃えて配列された電池モジュールであって、
前記複数の素電池の正極端子を電気的に並列接続した正極バスバーと、
前記複数の素電池の負極端子を電気的に並列接続した負極バスバーと、を有し、
前記正極バスバーは、その一端部から、複数の素電池の側方を通って、前記素電池の負極端子側に延出された平板状の延出部を有し、
前記負極バスバーは、前記延出部と反対方向の端部から、前記素電池の正極端子側と反対方向に屈曲された屈曲部を備え、
前記延出部には、その延出方向に垂直な幅方向の少なくとも一方の端部に、該端部から他方の端部に向かって幅方向に切欠いたスリット部が形成されており、
前記電池モジュールを、隣接する他の電池モジュールに電気的に直列接続して電池パックを構成するとき、前記正極バスバーの延出部の先端部と、隣接する他の電池モジュールの負極バスバーの屈曲部と、が接合されるようになっていることを特徴とする電池モジュール。
【請求項２】
前記スリット部は、前記延出部の幅方向の両端部において延出方向の異なる位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項３】
前記延出部は、前記素電池の先端側に向かうに伴って負極端子から離れるように傾斜していることを特徴とする請求項１又は２に記載の電池モジュール。
【請求項４】
前記スリット部の奥端又は奥端のスリット部幅方向の両側の角部が、円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の電池モジュール。
【請求項５】
前記スリット部の長さは、前記延出部の幅の１／４以上１／２以下であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の電池モジュール。
【請求項６】
前記正極バスバーにおける平板状の延出部の幅は、前記負極バスバーの屈曲部の幅と同じであることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の電池モジュール。
【請求項７】
前記延出部には、その延出方向に垂直な幅方向の両端部に、各々の端部から他方の端部に向かって幅方向に切欠いた第１及び第２のスリット部が前記延出方向の異なる位置に形成されており、
前記第１及び第２のスリット部の先端同士間の距離は、前記第１及び第２のスリット部のうちスリット部の長さが長い方のスリット部又はスリット部の長さが同じ場合は何れか一方のスリット部の先端部から、該スリット部が設けられている延出部の端部とは反対側の延出部の端部までのスリット部の切欠方向における距離と同じ又はそれよりも長いことを特徴とする請求項２に記載の電池モジュール。
【請求項８】
前記正極バスバーの延出部の先端部と前記負極バスバーの屈曲部との接合は、溶接による接合であることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の電池モジュール。
【請求項９】
少なくとも第１の電池モジュールと第２の電池モジュールとを組み合わせて形成される電池パックであって、
前記電池モジュールは、
複数の素電池が、その極性を同一方向に揃えて配列され、
前記複数の素電池の正極端子を電気的に並列接続した正極バスバーと、
前記複数の素電池の負極端子を電気的に並列接続した負極バスバーと、を有し、
前記正極バスバーは、その一端部から、複数の素電池の側方を通って、前記素電池の負極端子側に延出された平板状の延出部を有し、
前記負極バスバーは、前記延出部と反対方向の端部から、前記素電池の正極端子側と反対方向に屈曲された屈曲部を備え、
前記延出部には、その延出方向に垂直な幅方向の両端部に、各々の端部から他方の端部に向かって幅方向に切欠いた第１及び第２のスリット部が形成されており、
前記第１のスリット部は前記素電池の正極端子側に形成されたスリット部であり、
前記第２のスリット部は前記素電池の負極端子側に形成されたスリット部であり、
前記第１の電池モジュールを、隣接する第２の電池モジュールに電気的に直列接続して電池パックを構成するとき、前記第１の電池モジュールの正極バスバーの延出部の先端部と、隣接する第２の電池モジュールの負極バスバーの屈曲部と、が接合されるようになっており、
前記第１の電池モジュールは、前記第１のスリット部を前記延出部の延出方向に垂直な幅方向の一端部に備えると共に前記第２のスリット部を前記延出部の延出方向に垂直な幅方向の他端部に備え、
前記第２の電池モジュールは、前記第１のスリット部を前記延出部の延出方向に垂直な幅方向の前記他端部に備えると共に前記第２のスリット部を前記延出部の延出方向に垂直な幅方向の前記一端部に備えることを特徴とする電池パック。
【請求項１０】
前記正極バスバーの延出部の先端部と前記負極バスバーの屈曲部との接合は、溶接による接合であることを特徴とする請求項９に記載の電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、正極バスバーと負極バスバーとを備えて電気的に直列に接続される電池モジュール及び電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電動原動機付自転車、純正電気自動車（ＰＥＶ）やハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）等の移動体用の電源として、多数の素電池を内蔵している電池モジュールを複数個直列又は直並列に接続した電池パック（組電池）が利用されている。【０００３】
この電池パックは、特許文献１及び特許文献２に示されるように、電池モジュール間を電気的及び機械的に接続するバスバー（bus bar）と呼ばれる導電部材を用いて接続される。【０００４】
例えば、１の電池モジュール内に組み込まれた複数の素電池の正極端子に接続された正極集電板に接続された正極バスバーと、他の電池モジュール内に組み込まれた複数の素電池の負極端子に接続された負極集電板に接続された負極バスバーと、を接合することで、２つの電池モジュールを直列（又は直並列）接続して、更にこれを所定数だけ繰り返して電池パックを構成し、所要の出力電圧を得ている。【０００５】
このような電池パックにおいて、正極バスバーと負極バスバーとの接合部の抵抗を極力下げると共に接合部の物理的強度を向上させるためには、接合部の面積を増大させることが有効である。そのため、正極バスバー及び負極バスバーの形状を板状部材として、正極バスバーと負極バスバーとを線接合することが行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１５２７０６号公報
【特許文献２】特開２００９−３０１９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、正極バスバー及び負極バスバーの製造段階並びにこれらバスバーを用いての電池モジュール組立段階における様々な要因に起因して、正極バスバーと負極バスバーとの接合段階における接合部の位置関係にばらつきが生じることがある。ばらつきが生じた場合にあっては、正極バスバーと負極バスバーとの接合部分に隙間等が生じ、線接合がうまくいかないことがある。【０００８】
また、各電池モジュールの正極バスバー及び負極バスバーを接合した電池パックは、ＨＥＶ等の移動体用の電源として使用されることが多く、移動体の走行中の振動等により、正極バスバーと負極バスバーとの接合部に応力歪みが発生することがある。接合部に応力歪みが発生した場合、電池パックの破損等のおそれがある。【０００９】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、接合段階における正極バスバーと負極バスバーとの接合部分の隙間が生じにくく、且つ、正極バスバーと負極バスバーとを接合した後においてその接合部分に応力歪みが生じにくい電池モジュール及びその電池モジュールを接合した電池パックを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の観点に係る電池モジュールは、複数の素電池が、その極性を同一方向に揃えて配列された電池モジュールであって、前記複数の素電池の正極端子を電気的に並列接続した正極バスバーと、前記複数の素電池の負極端子を電気的に並列接続した負極バスバーと、を有し、前記正極バスバーは、その一端部から、複数の素電池の側方を通って、前記素電池の負極端子側に延出された平板状の延出部を有し、前記負極バスバーは、前記延出部と反対方向の端部から、前記素電池の正極端子側と反対方向に屈曲された屈曲部を備え、前記延出部には、その延出方向に垂直な幅方向の少なくとも一方の端部に、該端部から他方の端部に向かって幅方向に切欠いたスリット部が形成されており、前記電池モジュールを、隣接する他の電池モジュールに電気的に直列接続して電池パックを構成するとき、前記正極バスバーの延出部の先端部と、隣接する他の電池モジュールの負極バスバーの屈曲部と、が接合されるようになっていることを特徴とする。【００１１】
上述の構成によれば、正極バスバーの平板状の延出部に、端部から幅方向に切欠き形成されたスリット部が形成されているため、正極バスバーと負極バスバーとの接合段階において、仮に正極バスバーと負極バスバーとの位置関係にズレが生じて接合部分に隙間が生じていたとしても、一方の電池モジュールと他方の電池モジュールとを例えば接近させるように押しつけて、正極バスバーに形成されたスリット部を狭めるように延出部を変形させることにより前記ズレが解消されて、正極バスバーと負極バスバーとの接合部分の隙間が生じにくくなる。【００１２】
また、正極バスバーの平板状の延出部にスリット部が形成されているため、正極バスバーと負極バスバーとを接合した後の段階において、接合部分に例えば捩れ等の応力がかかったとしても、延出部が撓むことによりその応力を分散させるため、正極バスバーと負極バスバーとの接合部分に応力歪みが生じにくい。【００１３】
また、前記スリット部は、前記延出部の幅方向の両端部において延出方向の異なる位置に設けられていることが好ましい。【００１４】
上述の構成によれば、正極バスバーの平板状の延出部の幅方向の何れ側からの応力がかかったとしてもその応力を的確に緩和でき、また、接合段階の位置関係において、例えば該延出部の幅方向の何れ側が突出しているようなズレが発生していても、接合部分の隙間を適切に解消させる。【００１５】
また、前記延出部は、前記素電池の先端側に向かうに伴って負極端子から離れるように傾斜していることが好ましい。【００１６】
上述の構成によれば、延出部は素電池の配列方向に対して斜め方向に延出しているので、正極バスバーと負極バスバーとの接合段階において、一方の電池モジュールと他方の電池モジュールとを接近させるように押しつけることにより、正極バスバーと負極バスバーとの接合部分の隙間を解消させ易い。【００１７】
また、前記スリット部の奥端又は奥端のスリット部幅方向の両側の角部が、円弧状に形成されていることが好ましい。【００１８】
上述の構成によれば、仮にスリット部の奥端に何らかの応力がかかったとしても、奥端がアール型に形成されているので一部に応力が集中することを避けることができ、奥端から裂け目が発生しにくい。そのため正極バスバーの破損が生じにくい。【００１９】
また、前記スリット部の長さは、前記延出部の幅の１／４以上１／２以下であることが好ましい。【００２０】
上述の構成によれば、スリット部の長さが所定の長さに設定されているため、上述したスリット部の機能を担保することができ、且つ、スリット部が形成されている部分の正極バスバーの電気抵抗の上昇を防ぐことができる。【００２１】
また、前記正極バスバーにおける平板状の延出部の幅は、前記負極バスバーの屈曲部の幅と同じであることも可能である。【００２２】
上述の構成によれば、正極バスバーの延出部の幅と、負極バスバーの屈曲部の幅とが同じであるため、正極バスバーと負極バスバーとの線接合部を長く担保することができる。【００２３】
また、前記延出部には、その延出方向に垂直な幅方向の両端部に、各々の端部から他方の端部に向かって幅方向に切欠いた第１及び第２のスリット部が前記延出方向の異なる位置に形成されており、前記第１及び第２のスリット部の先端同士間の距離は、前記第１及び第２のスリット部のうちスリット部の長さが長い方のスリット部又はスリット部の長さが同じ場合は何れか一方のスリット部の先端部から、該スリット部が設けられている延出部の端部とは反対側の延出部の端部までのスリット部の切欠方向における距離と同じ又はそれよりも長いことが好ましい。【００２４】
上述の構成によれば、スリット部の先端同士間の距離を充分に長く保つため、スリット部の先端同士間の電気抵抗の上昇を抑制することができる。【００２５】
また、前記正極バスバーの延出部の先端部と前記負極バスバーの屈曲部との接合は、溶接による接合であることが好ましい。【００２６】
上述の構成によれば、溶接熱により正極バスバーと負極バスバーとの接合部分の隙間がより生じにくくなる。【００２７】
本発明の第２の観点にかかる電池パックは、少なくとも第１の電池モジュールと第２の電池モジュールとを組み合わせて形成される電池パックであって、前記電池モジュールは、複数の素電池が、その極性を同一方向に揃えて配列され、前記複数の素電池の正極端子を電気的に並列接続した正極バスバーと、前記複数の素電池の負極端子を電気的に並列接続した負極バスバーと、を有し、前記正極バスバーは、その一端部から、複数の素電池の側方を通って、前記素電池の負極端子側に延出された平板状の延出部を有し、前記負極バスバーは、前記延出部と反対方向の端部から、前記素電池の正極端子側と反対方向に屈曲された屈曲部を備え、前記延出部には、その延出方向に垂直な幅方向の両端部に、各々の端部から他方の端部に向かって幅方向に切欠いた第１及び第２のスリット部が形成されており、前記第１のスリット部は前記素電池の正極端子側に形成されたスリット部であり、前記第２のスリット部は前記素電池の負極端子側に形成されたスリット部であり、前記第１の電池モジュールを、隣接する第２の電池モジュールに電気的に直列接続して電池パックを構成するとき、前記第１の電池モジュールの正極バスバーの延出部の先端部と、隣接する第２の電池モジュールの負極バスバーの屈曲部と、が接合されるようになっており、前記第１の電池モジュールは、前記第１のスリット部を前記延出部の延出方向に垂直な幅方向の一端部に備えると共に前記第２のスリット部を前記延出部の延出方向に垂直な幅方向の他端部に備え、前記第２の電池モジュールは、前記第１のスリット部を前記延出部の延出方向に垂直な幅方向の前記他端部に備えると共に前記第２のスリット部を前記延出部の延出方向に垂直な幅方向の前記一端部に備えることを特徴とする。【００２８】
上述の構成によれば、一方の電池モジュールと他方の電池モジュールとにおいて、各々、スリット部の配置を対称に設定して接合させるので、接合部分の応力歪みの発生を更に抑制することができる。【００２９】
また、前記正極バスバーの延出部の先端部と前記負極バスバーの屈曲部との接合は、溶接による接合であることが好ましい。【００３０】
上述の構成によれば、溶接熱により正極バスバーと負極バスバーとの接合部分の隙間がより生じにくくなる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、正極バスバーの延出部の幅方向の少なくとも一方の端部にスリット部が形成されているため、接合段階における正極バスバーと負極バスバーとの接合部分の隙間が生じにくく、且つ、正極バスバーと負極バスバーとを接合した後においてその接合部分に応力歪みが生じにくい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の電池モジュールの外観を説明する斜視図である。
【図２】素電池の構成を模式的に示した断面図である。
【図３】正極バスバー、ブロックスペーサ、素電池、及び電池ホルダの位置関係を説明する分解図である。
【図４】負極バスバーの構成を説明する斜視図である。
【図５】電池モジュールの側面図である。
【図６】素電池の筐体への配置を説明する図である。
【図７】本実施形態に係る電池モジュールを接合する状態を説明する模式図である。
【図８】一方の電池モジュールと他方の電池モジュールとの接合を説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態について具体的に説明するが、当該実施形態は本発明の原理の理解を容易にするためのものであり、本発明の範囲は、下記の実施形態に限られるものではなく、当業者が以下の実施形態の構成を適宜置換した他の実施形態も、本発明の範囲に含まれる。
【００３４】
図１は、本発明の電池モジュール８００の外観を説明する斜視図である。図１に示されるように、電池モジュール８００は、極性を同一方向に揃えて配列された複数の素電池１００と、素電池１００の正極端子を電気的に並列接続した正極バスバー２００と、素電池１００の負極端子を電気的に並列接続した負極バスバー３００と、を備えている。
【００３５】
複数の素電池１００は、電池ホルダ１５０内に収納されている。電池ホルダ１５０は、素電池１００が収納される電池収納部１４０を複数有する。電池収納部１４０は、例えば円筒形状の素電池１００を収納できるように、例えば断面が円形の円筒型空洞である。
【００３６】
電池収納部１４０は、例えば千鳥状に配列されている。ここで、千鳥状とは、複数の電池収納部１４０が等間隔に配置されているもので、隣接する列どうしで互いに電池収納部１４０が例えばその半分ずつの距離だけずらされている状態をいう。千鳥状に電池収納部１４０を配列することにより、電池ホルダ１５０内部の空間を有効に用いることが可能となる。
【００３７】
電池ホルダ１５０は、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金を有して形成されている。アルミニウム合金としては、軽量且つ良好な熱伝導性を有している限り特に限定されるものではなく、例えばAl-Mg系合金、Al-Mg-Si系合金、Al-Zn-Mg系合金、Al-Zn-Mg-Cu系合金等を使用することができる。
【００３８】
次に、電池収納部１４０に収納されている素電池１００について説明する。図２は、素電池１００の構成を模式的に示した断面図である。素電池１００は、例えば、図２に示すような、円筒形のリチウムイオン二次電池を採用することができる。このリチウムイオン二次電池は、内部短絡等の異常発生により電池内の圧力が上昇したとき、ガスを電池外に放出する安全弁機構を備えている。
【００３９】
素電池１００においては、正極１０１と負極１０２とがセパレータ１０３を介して捲回された電極群１０４が、非水電解液とともに、電池ケース１０７に収容されている。電極群１０４の上下には、絶縁板１０９、１１０が配され、正極１０１は、正極リード１０５を介してフィルタ１１２に接合され、負極１０２は、負極リード１０６を介して負極端子を兼ねる電池ケース１０７の底部に接合されている。
【００４０】
正極及び負極の表面には、それぞれ、正極活物質及び負極活物質を含むペーストが塗布されている。正極活物質としては、例えばＳｉＭｎ２Ｏ４、ＳｉＣｏＯ２、ＳｉＮｉＯ３等、リチウムイオン電池に用いられる正極活物質の１種又は２種以上を特に限定することなく使用できる。負極活物質としては、例えばアモルファスカーボン、グラファイトカーボン等、リチウムイオン電池に用いられる負極活物質の１種又は２種以上を特に限定することなく使用できる。非水電解液としては、例えばエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ビニレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等を使用することができる。
【００４１】
フィルタ１１２は、インナーキャップ１１３に接続され、インナーキャップ１１３の突起部は、金属製の弁板１１４に接合されている。更に、弁板１１４は、正極端子を兼ねる端子板１０８に接続されている。そして、端子板１０８、弁板１１４、インナーキャップ１１３、及びフィルタ１１２が一体となって、ガスケット１１１を介して、電池ケース１０７の開口部を封口している。
【００４２】
素電池１００に内部短絡等の異常が発生して、素電池１００内の圧力が上昇すると、弁体１１４が端子板１０８に向かって膨れ、インナーキャップ１１３と弁体１１４との接合がはずれると、電流経路が遮断される。更に素電池１００内の圧力が上昇すると、弁体１１４が破断する。これによって、素電池１００内に発生したガスは、フィルタ１１２の貫通孔１１２ａ、インナーキャップ１１３の貫通孔１１３ａ、弁体１１４の裂け目、そして、端子板１０８の開放部１０８ａを介して、外部へ排出される。
【００４３】
図１に戻り、正極バスバー２００は、素電池１００の正極端子側に配置される例えば平板状の天板部２１０と、その天板部２１０の端部から素電池１００の負極端子側に延出された延出部２２０と、を備える。
【００４４】
天板部２１０には、電池ホルダ１５０に収納されている素電池１００に対応する複数の開口部２４０が設けられており、素電池１００の開放部１０８ａを介して放出されるガスは、開口部２４０から放出される。
【００４５】
延出部２２０は例えば平板状であり、その大きさは、正極バスバー２００と負極バスバー３００との接合のし易さ等を考慮して適宜設定することができるが、例えば幅が３９ｍｍ〜４２ｍｍ、長さが６０ｍｍ〜８０ｍｍであり、好ましくは幅が４０ｍｍ、長さが７０ｍｍである。
【００４６】
電池ホルダ１５０と、天板部２１０及び延出部２２０との間には、正極バスバー２００と電池ホルダ１５０との電気的導通を防止するための例えば樹脂製のブロックスペーサ４００が設けられている。
【００４７】
延出部２２０の端部には、その延出方向に垂直な幅方向に、切欠き形成されたスリット部２３０が形成されている。本実施形態においては、スリット部２３０は、例えば、延出部２２０の各々の端部に且つ段違いに二つ設けられており、一方の端部から他方の端部に向かって幅方向に切欠いて形成されている。ここで、スリット部２３０の切り欠き形成の幅方向とは、平板状の延出部２２０の延出方向に位置する端縁に平行方向のみならず斜め方向をも含む概念である。スリット部２３０が延出部２２０の各々の端部に設けられているから、接合段階の位置関係において、該延出部２２０の幅方向の何れ側が突出しているようなズレが発生していても、接合部分の隙間を適切に解消させ、且つ、正極バスバー２００と負極バスバー３００とを接合した後の段階において、延出部２２０の幅方向の何れ側からの応力がかかったとしてもその応力を的確に緩和できる。また、スリット部２３０が延出部２２０の各々の端部に段違いに設けられているから、スリット部２３０の先端同士間の距離Ｌが所定の長さに担保することができ、スリット部２３０を設けることに伴う正極バスバー２００の電気抵抗の上昇を防ぐことができる。
【００４８】
図１に示されるように、各スリット部２３０の長さが同じ場合は、スリット部２３０の先端同士間の距離Ｌは、何れか一方のスリット部２３０の先端部から、該スリット部２３０が設けられている延出部２２０の端部とは反対側の延出部２２０の端部までのスリット部２３０の切欠方向における距離Ａと、同じ又はそれよりも長いことが好ましい。スリット部２３０の先端同士間の距離Ｌが狭い場合は、スリット部２３０の先端同士間の電気抵抗が上昇して過度に発熱する虞があるが、スリット部２３０の先端同士間の距離Ｌが、スリット部２３０の先端部からスリット部２３０の切欠方向における延出部２２０の端部までの距離Ａと、同じ又はそれよりも長い場合にあっては、スリット部２３０の先端同士間の電気抵抗の上昇を抑制することができる。
【００４９】
各スリット部２３０の長さが異なる場合は、スリット部２３０の先端同士間の距離Ｌは、スリット部２３０の長さが長い方のスリット部２３０の先端部から、該スリット部２３０が設けられている延出部２２０の端部とは反対側の延出部２２０の端部までのスリット部２３０の切欠方向における距離Ａと、同じ又はそれよりも長いことが好ましい。かかる場合においても、同様の理由によりスリット部２３０の先端同士間の電気抵抗の上昇を抑制することができる。
【００５０】
スリット部２３０の長さは、例えば、延出部２２０の幅の１／４以上１／２以下である。スリット部２３０の長さが延出部２２０の幅の１／２よりも大きいと、スリット部２３０が形成されている部分の正極バスバー２００の電気抵抗の上昇が看過できない可能性があるからであり、一方、スリット部２３０の長さが延出部２２０の幅の１／４よりも小さいと、正極バスバー２００と負極バスバー３００との接合段階において、位置関係のズレを解消しにくくなる可能性があり、また、正極バスバー２００と負極バスバー３００との接合後において、接合部分にかかる捩れ等の応力を分散させにくくなる可能性があるからである。
【００５１】
スリット部２３０のサイズは、このスリット部２３０の機能を考慮して適宜設定することができ、特に限定されるものではないが、例えば、正極バスバー２００の幅４０ｍｍに対して、長さが２２ｍｍ〜２６ｍｍ、幅が２．４ｍｍ〜２．６ｍｍが好ましい。
【００５２】
スリット部２３０の奥端は、図１に示されるように、例えばアール型に形成されている。そのアール型のサイズは、スリット部２３０の奥端の一部への応力集中を緩和できる限り特に限定されるものではないが、例えばアール型の半径は０．５ｍｍ〜１．５ｍｍである。
【００５３】
図３は、正極バスバー２００、ブロックスペーサ４００、素電池１００、及び電池ホルダ１５０の位置関係を説明する分解図である。図３に示されるように、電池ホルダ１５０には、例えば千鳥状に配列された電池収納部１４０が設けられており、これら電池収納部１４０には素電池１００が正極端子を上方に揃えて収納される。
【００５４】
電池ホルダ１５０に収納された素電池１４０の正極端子側には、ブロックスペーサ４００が配置される。ブロックスペーサ４００には、素電池１００に対応する複数の開口部４１０が設けられており、素電池１００の開放部１０８ａを介して放出されるガスは、ブロックスペーサ４００の開口部４１０及び天板部２１０の開口部２４０を介して外部へ放出される。
【００５５】
ブロックスペーサ４００の上には、天板部２１０を素電池１４０の正極端子側に配置して、正極バスバー２００が配置される。
【００５６】
図４は、負極バスバー３００の構成を説明する斜視図である。図４に示されるように、負極バスバー３００は、素電池１００の負極端子側に配置される例えば平板状の底板部３１０と、その底板部３１０の端部から負極端子方向に屈曲された屈曲部３２０と、を備えている。屈曲部３２０は、延出部２１０が設けられている正極バスバー２００の端部側と反対側の端部に設けられている。負極バスバー３００の屈曲部３２０の幅の方向と、正極バスバー２００の延出部２２０の幅の方向とは、１の電池モジュール８００と他の電池モジュール８００とを接合する際に、接合部位に隙間が発生しにくいように同じ方向である。
【００５７】
次に図５は、電池モジュール８００の側面図である。図５に示されるように、延出部２２０は、素電池１００の長手方向に対して所定角度θを有している。延出部２２０が素電池１００の長手方向に対して斜め方向に延出しているから、正極バスバー１００と負極バスバー２００との接合段階において、電池モジュール８００どうしを接近させるように押しつけることにより、接合の隙間を解消させ易い。
【００５８】
所定角度θは、特に限定されるものではないが、例えば０°より大きく５°以下である。なお、図面の見やすさのために、図中においてブロックスペーサは省略されている。また、図面の理解促進のために所定角度θは誇張して記載されている。
【００５９】
次に、電池ホルダ１５０に収納された素電池１００の筐体への配置について説明する。図６は、素電池１００の筐体への配置を説明する図である。
【００６０】
図６に示すように、電池モジュール８００では、複数の素電池１００，１００，…はケース内に収容されている。なお、電池ホルダ１５０は図面を見易くするために省略されている。ケースは、蓋体３２３と筐体３２５とが正極バスバー２００にて仕切られている。筐体３２５と正極バスバー２００とで形成される空間が電池室３３１であり、蓋体３２３と正極バスバー２００とで形成される空間が、ガスを外部へ排出する排気室３３３である。
【００６１】
電池室３３１では、複数の素電池１００，１００，…は、開放部１０８ａを上にして筐体３２５に収容されており、ケースの長手方向に配列されている。正極バスバー２００の開口部２４０がその長手方向に間隔を開けて形成されており、開口部２４０の各々からは、素電池１００の開放部１０８ａが露出している。
【００６２】
排気室３３３には、排気口部３２９が形成されている。具体的には、蓋体３２３の長手方向の一端面に切欠部が形成されており、これにより、ケースの長手方向一端では蓋体３２３と筐体３２５との間に隙間が存在する。この隙間が排気口部３２９である。
【００６３】
次に上述した構成の電池モジュール８００の使用態様について説明する。
【００６４】
図７は、本実施形態に係る電池モジュール８００を接合する状態を説明する模式図である。図７に示されるように、一方の電池モジュール８００ｂの正極バスバー２００の延出部２２０の負極端子側の端部２２１と、他方の電池モジュール８００ａの負極バスバー３００の屈折部３２０とを対向させるようにし、図中において矢印で示されるように一方の電池モジュール８００ｂと他方の電池モジュール８００ａとを接近させるように押しつける。
【００６５】
図８は、一方の電池モジュール８００ｂと、他方の電池モジュール８００ａとの接合を説明する斜視図である。図８に示されるように、電池モジュール８００ａ及び８００ｂは、ともに、素電池の正極端子側に形成された第１のスリット部２３０ａと、素電池の負極端子側に形成された第２のスリット部２３０ｂとを備える。電池モジュール８００ａは、第１のスリット部２３０ａを延出部２２０の延出方向に垂直な幅方向の一端部（図８における左側）に備えると共に第２のスリット部２３０ｂを延出部２２０の延出方向に垂直な幅方向の他端部（図８における右側）に備える。電池モジュール８００ｂは、第１のスリット部２３０ａを延出部２２０の延出方向に垂直な幅方向の他端部（図８における右側）に備えると共に第２のスリット部２３０ｂを延出部２２０の延出方向に垂直な幅方向の一端部（図８における左側）に備える。そして、一方の電池モジュール８００ｂの延出部２２０の負極端子側の端部と、他方の電池モジュール８００ａの屈折部３２０とを接合させる。このように、一方の電池モジュール８００ｂと他方の電池モジュール８００ａとにおいて、各々、スリット部の配置を対称に設定して接合させることにより、仮に一方の電池モジュール８００ｂにねじれが生じていたとしても他方の電池モジュール８００ａにてそのねじれを戻すことができるので、接合部分の応力歪みの発生を更に抑制することができ、多数の電池モジュールを接合させて電池パックを形成する場合に特に有利である。接合は、特に限定されるものではないが、機械的接合、冶金的接合どちらでもよく、好ましくは冶金的接合である。冶金的接合としては溶接による接合が好ましい。溶接熱により正極バスバー２００と負極バスバー３００との接合部分の隙間がより生じにくくなるからである。溶接は、特に限定されるものではないが、例えばアーク溶接、ガス溶接、エレクトロスラグ溶接、テルミット溶接、レーザー溶接等を使用することができ、中でもTIG溶接が好ましい。
【００６６】
この接合段階において、仮に一方の電池モジュール８００ｂの正極バスバー２００と、他方の電池モジュール８００ａの負極バスバー３００との位置関係にズレが生じて接合部分に隙間が生じていたとしても、一方の電池モジュール８００ｂと他方の電池モジュール８００ａとを押しつけて、正極バスバー２００に形成されたスリット部２３０が狭まることにより、このズレは解消されて接合部分の隙間が生じにくくなる。
【００６７】
また、正極バスバー２００にスリット部２３０が形成されているから、正極バスバー２００と負極バスバー３００とを接合した後において、接合部分に捩れ等の応力がかかったとしても、スリット部２３０がその応力を分散させるので、接合部分に応力歪みが生じにくい。
【００６８】
なお、上述の実施形態においては、素電池１００には、異常発生により電池内の圧力が上昇したとき、ガスを電池外に放出する安全弁機構が備えられており、正極バスバー２００にはガスを外部へ放出する開口部２４０が設けられており、筐体に配置された場合にはガスを外部へ排出する排気室３３３が設けられていたが、本発明の範囲はこのような実施形態に限定されるものではない。素電池１００にはガスを電池外に放出する安全弁機構が設けられておらず、正極バスバー２００には開口部２４０が設けられておらず、筐体に配置された場合には排気室３３３が設けられていないものでも良い。
【００６９】
また、上述の実施形態においては、延出部２２０は素電池１００の長手方向に対して所定角度θを有していたが、このような実施形態に限定されることはなく、延出部２２０が天板部２１０に対して直角に設けられていることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明に係る電池モジュールは、携帯型電子機器、移動体通信機器、又は車両の電源等に有用である。
【符号の説明】
【００７１】
１００：素電池
１０１：正極
１０２：負極
１０３：セパレータ
１０４：電極群
１０５：正極リード
１０６：負極リード
１０７：電池ケース
１０８：端子板
１０９，１１０：絶縁板
１１１：ガスケット
１１２：フィルタ
１１３：インナーキャップ
１１４：弁体
１４０：電池収納部
１５０：電池ホルダ
２００：正極バスバー
２１０：天板部
２２０：延出部
２３０：スリット部
２４０：開口部
３００：負極バスバー
４００：ブロックスペーサ
８００：電池モジュール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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