(57)【要約】【課題】複数のリチウムイオン電池セルから構成される電池モジュールにおいて電圧検出導体を容易に設置できるようにする。【解決手段】電池モジュールは、ケーシング内に複数のリチウムイオン電池セルの組電池を収納している。リチウムイオン電池セルは、ケーシングを構成する一対の側板によって両側から挟み込まれて支持されている。側板には、各リチウムイオン電池セルの電圧を検出するための電圧検出導体がインサートモールドされている。【選択図】図５
2010238609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の蓄電器と、
前記複数の蓄電器を収納する筐体と、
前記複数の蓄電器を電気的に接続するための複数の導電部材と、
前記複数の蓄電器のそれぞれの電圧を検出するための電圧検出導体とを備え、
前記筐体は、少なくとも、前記複数の蓄電器を両側から挟みこんで支持する一対の樹脂製の側板を有し、
前記電圧検出導体は、所定の形状に成形されて、前記側板と一体化されていることを特徴とする蓄電モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の蓄電モジュールにおいて、
前記複数の導電部材は、前記複数の蓄電器を接続するために前記筐体の外側から前記側板に取り付けられることを特徴とする蓄電モジュール。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の蓄電モジュールにおいて、
前記電圧検出導体の先端部は、前記複数の導電部材に接続され、
前記電圧検出導体の他端部には、前記蓄電器からの電流を遮断する電流遮断装置が設けられていることを特徴とする蓄電モジュール。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の蓄電モジュールにおいて、
前記電圧検出導体は、樹脂材料によって前記所定の形状に維持された状態で前記樹脂製の前記側板にインサートモールドされることによって、前記側板と一体化されていることを特徴とする蓄電モジュール。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の蓄電モジュールにおいて、
前記側板には、前記複数の蓄電器に対応する位置に貫通孔が形成され、
前記複数の蓄電器は、前記貫通孔を密に塞ぐように接着部材を用いて前記側板に取り付けられていることを特徴とする蓄電モジュール。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の蓄電モジュールにおいて、
前記筐体に対して、前記一対の側板の外側を覆うように設けられた金属製の覆い部材をさらに備え、
前記側板は、前記覆い部材と前記導電部材との接触を防止するための衝突防止機構を有することを特徴とする蓄電モジュール。
【請求項７】
請求項１から請求６のいずれか１項に記載の蓄電モジュールと、
前記電圧検出導体と接続されて前記複数の蓄電器の電圧を検出し、前記複数の蓄電器の蓄電量を制御する制御装置とを備えることを特徴とする蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の蓄電器を備える蓄電モジュールおよび蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の電池を直列に連結した電池モジュールを複数本、電池ケース内に収納し、電池ケースに装着された保護電子回路によって電池モジュールの電池を保護するように構成された電源装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の電源装置においては、各電池モジュールの電圧を検出するために、複数の電池モジュールを連結するバスバーと保護電子回路とをヒューズを介してリード線によって接続している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２２３１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された装置のように、電圧検出のためにリード線を用いると、配線作業のためのスペースを確保する必要があるとともに、リード線の配線作業が煩雑となるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明による蓄電モジュールは、複数の蓄電器と、複数の蓄電器を収納する筐体と、複数の蓄電器を電気的に接続するための複数の導電部材と、複数の蓄電器のそれぞれの電圧を検出するための電圧検出導体とを備え、筐体は、少なくとも、複数の蓄電器を両側から挟みこんで支持する一対の樹脂製の側板を有し、電圧検出導体は、所定の形状に成形されて、側板と一体化されていることを特徴とする。
請求項７の発明による蓄電装置は、請求項１から請求６のいずれか１項に記載の蓄電モジュールと、電圧検出導体と接続されて複数の蓄電器の電圧を検出し、複数の蓄電器の蓄電量を制御する制御装置とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、リード線の配線作業が不要となり、蓄電器の電圧を検出するための電圧検出導体を容易に設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施の形態による蓄電装置が用いられた車載電機システムの構成を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施の形態によるリチウムイオンバッテリ装置全体の外観構成を示す斜視図。
【図３】図２に示すリチウムイオンバッテリ装置を冷却媒体入口側から観た斜視図。
【図４】一実施の形態によるリチウムイオンバッテリ装置を構成する電池モジュールの一つの電池ブロック全体の外観構成を示す斜視図。
【図５】図４に示す電池ブロックの分解斜視図。
【図６】電圧検出導体の構成を示す図。
【図７】電圧検出導体を側板に組み込んだ状態を示す図。
【図８】側板に導電部材を装着した状態を示す電池ブロックの斜視図。
【図９】リチウムイオンバッテリ装置を構成する制御装置の構成を示す回路ブロック図。
【図１０】リチウムイオンバッテリ装置の製造手順を説明するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施の形態による蓄電モジュールおよび蓄電装置について図面を参照して詳細に説明する。
【０００９】
以下では、一実施の形態による蓄電モジュールを、電動車両、特に電気自動車の車載電源装置を構成する蓄電装置に適用した場合を例として説明する。電気自動車は、内燃機関であるエンジンと電動機とを車両の駆動源として備えたハイブリッド電気自動車、および電動機を車両の唯一の駆動源とする純正電気自動車等を含む。
【００１０】
まず、図１を用いて、一実施の形態による蓄電モジュールを含む車載電機システム（電動機駆動システム）の構成について説明する。
【００１１】
車載電機システムは、モータジェネレータ１０、インバータ装置２０、車両全体を制御する車両コントローラ３０、および車載電源装置を構成する蓄電装置１０００等を備える。蓄電装置１０００は、複数の蓄電器を備えており、例えば、複数のリチウムイオン電池セルを備えたリチウムイオンバッテリ装置として構成される。
【００１２】
モータジェネレータ１０は、三相交流同期機である。モータジェネレータ１０は、車両の力行時及び内燃機関であるエンジンを始動する時など、回転動力が必要な運転モードでは、モータ駆動し、発生した回転動力を車輪及びエンジンなどの被駆動体に供給する。この場合、車載電機システムは、モータジェネレータ１０に、リチウムイオンバッテリ装置１０００から電力変換装置であるインバータ装置２０を介して、直流電力を三相交流電力に変換して供給する。
【００１３】
また、モータジェネレータ１０は、車両の減速時や制動時などの回生時及びリチウムイオンバッテリ装置１０００の充電が必要な時など、発電が必要な運転モードでは、車輪或いはエンジンからの駆動力によって駆動し、ジェネレータとして三相交流電力を発生させる。この場合、車載電機システムは、モータジェネレータ１０からの三相交流電力をインバータ装置２０を介して直流電力に変換し、リチウムイオンバッテリ装置１０００に供給する。これにより、リチウムイオンバッテリ装置１０００には電力が蓄積される。
【００１４】
モータジェネレータ１０は、電機子（例えば固定子）と、電機子に対向配置され、回転可能に支持された界磁（例えば回転子）との磁気的な作用によって動作する電気機械である。モータジェネレータ１０は、界磁の回転軸が車輪及びエンジンなどの被駆動体の回転軸に機械的に接続され、その被駆動体との間において回転動力を授受できるように構成されている。
【００１５】
電機子は、モータジェネレータ１０をモータ駆動する時には、三相交流電力の供給を受けて回転磁界を発生させ、モータジェネレータ１０をジェネレータ駆動する時には、磁束の鎖交により三相交流電力を発生させる部位である。電機子は、磁性体である電機子鉄心（固定子鉄心）と、電機子鉄心に装着された三相の電機子巻線（固定子巻線）とを備えている。
【００１６】
界磁は、モータジェネレータ１０をモータ駆動或いはジェネレータ駆動する時、界磁磁束を発生させる部位であり、磁性体である界磁鉄心（回転子鉄心）と、界磁鉄心に装着された永久磁石或いは界磁巻線（回転子巻線）若しくは永久磁石と界磁巻線の両方とを備えている。界磁巻線は外部電源から界磁電流の供給を受けて励磁されることにより磁束を発生する。
【００１７】
インバータ装置２０は、前述した電力変換、すなわち直流電力から三相交流電力への変換、及び三相交流電力から直流電力への変換をスイッチング半導体素子の作動（オン・オフ）によって制御する電子回路装置である。インバータ装置２０は、パワーモジュール２１、ドライバ回路２２、モータコントローラ２３及び平滑コンデンサ２４を備えている。
【００１８】
パワーモジュール２１は、六つのスイッチング半導体素子を備え、この六つのスイッチング半導体素子のスイッチング動作（オン・オフ）によって、前述した電力変換を行う電力変換回路である。スイッチング半導体素子には金属酸化膜半導体型電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）或いは絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）を用いる。パワーモジュール２１をＭＯＳＦＥＴから構成する場合は、寄生ダイオードがドレイン電極とソース電極との間に電気的に逆並列に接続されている。一方、パワーモジュール２１をＩＧＢＴから構成する場合には、別途、ダイオードをコレクタ電極とエミッタ電極との間に電気的に逆並列に接続する必要がある。電力変換回路は、二つ（上アーム及び下アーム）のスイッチング半導体素子を電気的に直列に接続した直列回路（一相分のアーム）を三相分、電気的に並列に接続した三相ブリッジ回路により構成されている。
【００１９】
各上アームの下アーム接続側とは反対側は直流正極側モジュール端子に、各下アームの上アーム接続側とは反対側は直流負極側モジュール端子にそれぞれ電気的に接続されている。各上下アームの中点、すなわち上アームと下アームとの接続側は交流側モジュール端子に電気的に接続されている。直流正極側モジュール端子は直流正極側外部端子に、直流負極側モジュール端子は直流負極側外部端子にそれぞれ電気的に接続されている。直流正極側外部端子及び直流負極側外部端子は、リチウムイオンバッテリ装置１０００との間において直流電力を授受するための電源側端子であり、リチウムイオンバッテリ装置１０００から延びる電源ケーブル６００が電気的に接続されている。交流側モジュール端子は交流側外部端子に電気的に接続されている。交流側外部端子は、モータジェネレータ１０との間において三相交流電力を授受するための負荷側端子であり、モータジェネレータ１０から延びる負荷ケーブルが電気的に接続されている。
【００２０】
平滑コンデンサ２４は、電力変換回路を構成するスイッチング半導体素子の高速スイッチング動作及び電力変換回路に寄生するインダクタンスにより生じる電圧変動を抑制するために、電力変換回路の直流正極側と直流負極側との間に電気的に並列に接続されている。平滑コンデンサ２４としては電解コンデンサ或いはフィルムコンデンサを用いる。
【００２１】
モータコントローラ２３は、電力変換回路を構成する六つのスイッチング半導体素子のスイッチング動作を制御するための電子回路装置である。モータコントローラ２３は、上位制御装置、例えば車両全体を制御する車両コントローラ３０から出力されたトルク指令に基づいて、六つのスイッチング半導体素子に対するスイッチング動作指令信号（例えばＰＷＭ（パルス幅変調）信号）を生成する。この生成された指令信号はドライバ回路２２に出力される。
【００２２】
ドライバ回路２２は、モータコントローラ２３から出力されたスイッチング動作指令信号に基づいて、電力変換回路を構成する六つのスイッチング半導体素子に対する駆動信号を生成する。この生成された駆動信号は、電力変換回路を構成する六つのスイッチング半導体素子のゲート電極に出力される。これにより、電力変換回路を構成する六つのスイッチング半導体素子は、ドライバ回路２２から出力された駆動信号に基づいてスイッチング（オン・オフ）が制御される。
【００２３】
リチウムイオンバッテリ装置１０００は、電気エネルギーを蓄積及び放出（直流電力を充放電）するための電池モジュール（蓄電モジュール）１００、及び電池モジュール１００の状態を管理及び制御するための制御装置９００（図２参照）を備えている。
【００２４】
電池モジュール１００は二つの電池ブロック（或いは電池パック）、すなわち電気的に直列に接続される高電位側電池ブロック１００ａ及び低電位側電池ブロック１００ｂから構成されている。各電池ブロックには組電池が収納されている。各組電池は、複数のリチウムイオン電池セルを電気的に直列に接続した接続体から構成されている。各電池ブロックの構成については後述する。
【００２５】
高電位側電池ブロック１００ａの負極側（低電位側）と低電位側電池ブロック１００ｂの正極側（高電位側）との間にはＳＤ（サービスディスコネクト）スイッチ７００が設けられている。ＳＤスイッチ７００はリチウムイオンバッテリ装置１０００の保守、点検の時の安全性を確保するために設けられた安全装置であり、スイッチとヒューズとを電気的に直列に接続した電気回路から構成され、サービスマンによって保守、点検時に操作される。
【００２６】
制御装置９００は、上位（親）に相当するバッテリコントローラ３００及び下位（子）に相当するセルコントローラ２００から構成されている。
【００２７】
バッテリコントローラ３００は、リチウムイオンバッテリ装置１０００の状態を管理及び制御すると共に、上位制御装置である車両コントローラ３０やモータコントローラ２３にリチウムイオンバッテリ装置１０００の状態や許容充放電電力などの充放電制御指令を通知する。リチウムイオンバッテリ装置１０００の状態の管理及び制御には、リチウムイオンバッテリ装置１０００の電圧及び電流の計測、リチウムイオンバッテリ装置１０００の蓄電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）及び劣化状態（ＳＯＨ：Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｈｅａｌｔｈ）などの演算、各電池ブロックの温度の計測、セルコントローラ２００に対する指令（例えば各リチウムイオン電池セルの電圧を計測するための指令、各リチウムイオン電池セルの蓄電量を調整するための指令など）の出力などがある。
【００２８】
セルコントローラ２００は、バッテリコントローラ３００からの指令によって複数のリチウムインオン電池セルの状態の管理及び制御を行う、いわゆるバッテリコントローラ３００の手足であり、複数の集積回路（ＩＣ）によって構成されている（図９参照）。複数のリチウムイオン電池セルの状態の管理及び制御には、各リチウムイオン電池セルの電圧の計測、各リチウムイオン電池セルの蓄電量の調整などがある。各集積回路は、対応する複数のリチウムイオン電池セルが決められており、対応する複数のリチウムイオン電池セルに対して状態の管理及び制御を行う。
【００２９】
バッテリコントローラ３００の電源には、車載補機、例えばライトやオーディオ機器などの電源装置として搭載された補機用バッテリ（自動車の場合、公称出力電圧１２ボルトの鉛バッテリ）を用いている。このため、バッテリコントローラ３００には補機用バッテリからの電圧（例えば１２ボルト）が印加されている。バッテリコントローラ３００は、印加された電圧をＤＣ−ＤＣコンバータ（直流−直流電力変換器）から構成された電源回路によって降圧（例えば５ボルトに降圧）し、この降圧された電圧を、バッテリコントローラ３００を構成する電子部品に駆動電圧として印加する。これにより、バッテリコントローラ３００を構成する電子部品は作動する。
【００３０】
セルコントローラ２００を構成する集積回路の電源には、対応する複数のリチウムイオン電池セルを用いている。このため、セルコントローラ２００と電池モジュール１００の両者は接続線８００を介して電気的に接続されている。各集積回路には、対応する複数のリチウムイオン電池セルの最高電位の電圧が接続線８００を介して印加されている。各集積回路は、印加された電圧を電源回路によって降圧（例えば５ボルトに降圧）し、これを動作電源として用いる。
【００３１】
バッテリコントローラ３００には、イグニションキースイッチから出力された信号が入力されている。イグニションキースイッチから出力された信号はリチウムイオンバッテリ装置１０００の起動及び停止の合図として用いられている。
【００３２】
イグニションキースイッチがオン状態になると、バッテリコントローラ３００では、イグニションキースイッチからの出力信号に基づいて電源回路が動作し、複数の電子回路部品に対して電源回路から駆動電圧が印加されて複数の電子回路部品が動作する。これにより、バッテリコントローラ３００が起動する。バッテリコントローラ３００が起動すると、セルコントローラ２００に対してバッテリコントローラ３００から起動指令が出力される。セルコントローラ２００では、バッテリコントローラ３００からの起動指令に基づいて複数の集積回路の電源回路が順次動作し、複数の集積回路が順次起動する。これにより、セルコントローラ２００が起動する。セルコントローラ２００が起動すると、所定の初期処理が実行され、リチウムイオンバッテリ装置１０００が起動する。
【００３３】
所定の初期処理としては、例えば各リチウムイオン電池セルの電圧の測定、異常診断、リチウムイオンバッテリ装置１０００の電圧及び電流の測定、各電池ブロックの温度の測定、リチウムイオンバッテリ装置１０００の蓄電状態及び劣化状態の演算、リチウムイオンバッテリ装置１０００の許容充放電電力の演算などがある。
【００３４】
イグニションキースイッチがオフ状態になると、セルコントローラ２００に対してバッテリコントローラ３００から停止指令が出力される。セルコントローラ２００が停止指令を受けると、所定の終了処理が実行された後、複数の集積回路の電源回路が順次停止して、複数の集積回路が順次停止する。これにより、セルコントローラ２００が停止する。セルコントローラ２００が停止し、セルコントローラ２００との間において通信ができなくなると、バッテリコントローラ３００では、電源回路の動作が停止し、複数の電子回路部品の動作が停止する。これにより、バッテリコントローラ３００が停止し、リチウムイオンバッテリ装置１０００が停止する。
【００３５】
所定の終了処理としては、例えば各リチウムイオン電池セルの電圧の測定、及び各リチウムイオン電池セルの蓄電量の調整などがある。
【００３６】
バッテリコントローラ３００と、車両コントローラ３０及びモータコントローラ２３などの上位制御装置との間の情報伝達には、車載ローカルエリアネットワークによる通信を用いている。バッテリコントローラ３００とセルコントローラ２００との間の情報伝達には、車載ローカルエリアネットワークによる通信に準拠するＬＩＮ通信を用いている。
【００３７】
高電位側電池ブロック１００ａの正極端子とインバータ装置２０の直流正極側外部端子との両者は正極側電源ケーブル６１０を介して電気的に接続されている。低電位側電池ブロック１００ｂの負極端子とインバータ装置２０の直流負極側外部端子との間は負極側電源ケーブル６２０を介して電気的に接続されている。
【００３８】
電源ケーブル６００の途中にはジャンクションボックス４００が設けられている。ジャンクションボックス４００の内部には、メインリレー４１０及びプリチャージ回路４２０から構成されたリレー機構が収納されている。リレー機構は、電池モジュール１００とインバータ装置２０との間を電気的に導通及び遮断するための開閉部であり、車載電機システムの起動時には電池モジュール１００とインバータ装置２０との間を導通、車載電機システムの停止時及び異常時には電池モジュール１００とインバータ装置２０との間を遮断する。このように、リチウムイオンバッテリ装置１０００とインバータ装置２０との間をリレー機構によって制御することにより、車載電機システムの高い安全性を確保できる。
【００３９】
リレー機構の駆動はモータコントローラ２３により制御される。モータコントローラ２３は、車載電機システムの起動時には、リチウムイオンバッテリ装置１０００の起動完了の通知をバッテリコントローラ３００から受けることにより、リレー機構に対して導通の指令信号を出力してリレー機構を駆動させる。また、モータコントローラ２３は、車載電機システムの停止時にはイグニションキースイッチからオフの出力信号を受けることにより、また、車載電機システムの異常時には車両コントローラ３０からの異常信号を受けることにより、リレー機構に対して遮断の指令信号を出力してリレー機構を駆動させる。
【００４０】
メインリレー４１０は正極側メインリレー４１１及び負極側メインリレー４１２から構成されている。正極側メインリレー４１１は正極側電源ケーブル６１０の途中に設けられ、リチウムイオンバッテリ装置１０００の正極側とインバータ装置２０の正極側との間の電気的な接続を制御する。負極側メインリレー４１２は負極側電源ケーブル６２０の途中に設けられ、リチウムイオンバッテリ装置１０００の負極側とインバータ装置２０の負極側との間の電気的な接続を制御する。
【００４１】
プリチャージ回路４２０は、プリチャージリレー４２１及び抵抗４２２を電気的に直列に接続した直列回路であり、正極側メインリレー４１１に電気的に並列に接続されている。
【００４２】
車載電機システムの起動時にあたっては、まず、負極側メインリレー４１２が投入され、この後に、プリチャージリレー４２１が投入される。これにより、リチウムイオンバッテリ装置１０００から供給された電流が抵抗４２２によって制限された後、平滑コンデンサ２４に供給されて充電される。平滑コンデンサ２４が所定の電圧まで充電された後、正極側メインリレー４１１が投入され、プリチャージリレー４２１が開放される。これにより、リチウムイオンバッテリ装置１０００から正極側メインリレー４１１を介してインバータ装置２０に主電流が供給されるが、この時の主電流は、正極側メインリレー４１１及び平滑コンデンサ２４の許容電流以下になる。従って、車載電機システムの起動時、平滑コンデンサ２４の電荷が略ゼロにあることに起因してリチウムイオンバッテリ装置１０００から瞬間的に大きな初期電流がインバータ装置２０に流れ込み、平滑コンデンサ２４が高発熱して損傷する、正極側メインリレー４１１の固定接点と可動接点とが融着する、などの異常を招くことがなく、平滑コンデンサ２４及び正極側メインリレー４１１を大きな電流から保護することができる。
【００４３】
また、ジャンクションボックス４００の内部には電流センサ４３０が収納されている。電流センサ４３０は、リチウムイオンバッテリ装置１０００からインバータ装置２０に供給される電流を検出するために設けられたものである。電流センサ４３０の出力線はバッテリコントローラ３００に電気的に接続されている。バッテリコントローラ３００は、電流センサ４３０から出力された信号に基づいて、リチウムイオンバッテリ装置１０００からインバータ装置２０に供給された電流を検出する。この電流検出情報は、バッテリコントローラ３００からモータコントローラ２３や車両コントローラ３０などに通知される。電流センサ４３０はジャンクションボックス４００の外部に設置しても構わない。リチウムイオンバッテリ装置１０００の電流の検出部位は、正極側メインリレー４１１のインバータ装置２０側のみらならず、正極側メインリレー４１１の電池モジュール１００側であってもよい。
【００４４】
尚、ジャンクションボックス４００の内部にはリチウムイオンバッテリ装置１０００の電圧を検出するための電圧センサ９３０（図９参照）を収納してもよい。電圧センサ９３０の出力線は電流センサ４３０と同様にバッテリコントローラ３００に電気的に接続される。バッテリコントローラ３００は、電圧センサ９３０の出力信号に基づいてリチウムイオンバッテリ装置１０００の全体の電圧を検出する。この電圧検出情報はモータコントローラ２３や車両コントローラ３０に通知される。リチウムイオンバッテリ装置１０００の電圧の検出部位は、リレー機構の電池モジュール１００側或いはインバータ装置２０側のどちらでもよい。
【００４５】
正極側電源ケーブル６１０とリチウムイオンバッテリ装置１０００の筐体グランド（車両のシャーシと同電位）との間には正極側キャパシタ５００が電気的に接続されている。負極側電源ケーブル６２０とリチウムイオンバッテリ装置１０００の筐体グランド（車両のシャーシと同電位）との間には負極側キャパシタ５１０が電気的に接続されている。正極側キャパシタ５００及び負極側キャパシタ５１０はインバータ装置２０が発生するノイズを除去し、弱電系回路であるバッテリコントローラ３００及びセルコントローラ２００の誤作動防止、及びセルコントローラ２００を構成する集積回路（ＩＣ）のサージ電圧による破壊防止などを図るために設けられている。インバータ装置２０にもノイズを除去するためのフィルタが設けられているが、正極側キャパシタ５００及び負極側キャパシタ５１０を設けることにより、弱電系回路であるバッテリコントローラ３００及びセルコントローラ２００の誤作動防止、及びセルコントローラ２００を構成する集積回路（ＩＣ）のサージ電圧による破壊防止などの効果をさらに高め、リチウムイオンバッテリ装置１０００の耐ノイズ性に対する信頼性をさらに高めることができる。
【００４６】
次に、図２〜図８を用いて、リチウムイオンバッテリ装置１０００の構成について説明する。図２，３に、リチウムイオンバッテリ装置１０００の全体構成を表す斜視図を示す。図４にリチウムイオンバッテリ装置１０００を構成する電池ブロックの斜視図を示し、図５に、図４に示す電池ブロックの分解斜視図を示す。
【００４７】
リチウムイオンバッテリ装置１０００は大きく分けて、電池モジュール１００及び制御装置９００の二つのユニットから構成されている。まず、電池モジュール１００の構成について説明する。
【００４８】
上述したように、電池モジュール１００は、高電位側電池ブロック１００ａ及び低電位側電池ブロック１００ｂから構成され、二つの電池ブロック１００ａ，１００ｂは、電気的に直列に接続されている。なお、高電位側電池ブロック１００ａと低電位側電池ブロック１００ｂは、全く同じ構成を有している。このため、図４，５には、高電位側電池ブロック１００ａ及び低電位側電池ブロック１００ｂを代表して、高電位側電池ブロック１００ａのみを示し、低電位側電池ブロック１００ｂの詳細な構成については説明を省略する。
【００４９】
図２に示すように、高電位側電池ブロック１００ａ及び低電位側電池ブロック１００ｂは、各ブロックの長手方向同士が平行となるように互いに隣接して並列に配置される。高電位側電池ブロック１００ａ及び低電位側電池ブロック１００ｂは、モジュールベース１０１上に並置され、ボルトなどの固定手段により固定されている。モジュールベース１０１は、短手方向に三分割された剛性のある薄肉の金属板（例えば鉄板）により構成され、車両に固定されている。すなわち、モジュールベース１０１は、短手方向の両端部と中央部に配置された３つの部材から構成されている。このような構成により、モジュールベース１０１の面を各電池ブロック１００ａ，１００ｂの下面と面一にでき、電池モジュール１００の高さ方向の寸法をさらに低減することができる。
【００５０】
高電位側電池ブロック１００ａ及び低電位側電池ブロック１００ｂの上部は、後述する制御装置９００の筐体９１０によって固定されている。
【００５１】
図５に示すように、高電位側電池ブロック１００ａは大きく分けて、ケーシング１１０（筐体、ハウジング或いはパッケージと呼ぶ場合もある）及び組電池１２０から構成されている。組電池１２０はケーシング１１０の内部に収納されて保持されている。
【００５２】
ケーシング１１０は、略六面体状のブロック筐体を構成している。具体的には、入口流路形成板１１１、出口流路形成板１１８、入口側案内板１１２、出口側案内板１１３、及びサイドプレートと呼ばれる二つの側板１３０，１３１の六つの部材の結合体から構成されている。ケーシング１１０の内部空間は、組電池１２０が収納される収納室として機能するとともに、組電池１２０を冷却するための冷却媒体（冷却空気）が流通する冷却通路として機能する。
【００５３】
なお、以下の説明において、ケーシング１１０の長さが最も長い方向、および、冷却媒体入口１１４側から冷却媒体出口１１５側に至る方向を、長手方向と定義する。また、ケーシング１１０の長手方向に対向する二つの側面（入口側案内板１１２及び出口側案内板１１３）とは異なる二つの側面（二つの側板１３０，１３１）が対向する方向、リチウムイオン電池セル１４０の中心軸方向（正極端子及び負極端子の二つの電極が対向する方向）、および二つのリチウムイオン電池セル１４０を電気的に接続する導電部材１５０と二つのリチウムイオン電池セル１４０とが対向する方向を、短手方向と定義する。さらに、入口流路形成板１１１と出口流路形成板１１８とが対向する方向を、電池モジュール１００の設置方向に関係なく高さ方向と定義する。
【００５４】
入口流路形成板１１１はケーシング１１０の上面を形成する長方形状の平板である。出口流路形成板１１８はケーシング１１０の底面を形成する平板である。入口流路形成板１１１及び出口流路形成板１１８は互いに長手方向にずれている。このため、入口流路形成板１１１及び出口流路形成板１１８は互いの長手方向端部の位置が長手方向にずれている。入口流路形成板１１１及び出口流路形成板１１８は、剛性のある薄肉の金属板から構成されている。
【００５５】
入口側案内板１１２は、ケーシング１１０の長手方向に対向する側面の一方側を形成する板状部材である。出口側案内板１１３は、ケーシング１１０の長手方向に対向する側面の他方側を形成する板状部材である。入口側案内板１１２及び出口側案内板１１３は、剛性のある薄肉の金属板から構成されている。
【００５６】
入口流路形成板１１１と入口側案内板１１２との間には、冷却媒体である冷却空気のケーシング１１０内部への導入口を構成する冷却媒体入口１１４が形成されている。冷却媒体入口１１４には、冷却空気を冷却媒体入口１１４まで導くための冷却媒体入口ダクト１１６が設けられている。上述したように、入口流路形成板１１１と出口流路形成板１１８とは互いにずれて配置されており、ケーシング１１０の入口側端部はステップ状に形成されている。このため、長手方向において冷却媒体入口１１４と入口側案内板１１２との間に空間が形成される。この空間には、後述するガス排出管１３９が収納される。図３に示すように、入口側案内板１１２は、ガス排出管１３９の後方に配置される。このような構成により、電池モジュール１０００の長手方向の寸法を短縮することができる。出口流路形成板１１８と出口側案内板１１３との間には、冷却空気のケーシング１１０内部からの導出口を構成する冷却媒体出口１１５が形成されている。冷却媒体出口１１５には、冷却空気を冷却媒体出口１１５から外部に導くための冷却媒体出口ダクト１１７が設けられている。
【００５７】
冷却媒体入口１１４及び冷却媒体出口１１５は高さ方向（入口流路形成板１１１と出口流路形成板１１８との対向方向）に位置がずれている。すなわち冷却媒体入口１１４は入口流路形成板１１１側に位置し、冷却媒体出口１１５は出口流路形成板１１８側に位置している。
【００５８】
電池ブロックの組立性を考慮して、入口流路形成板１１１、出口側案内板１１３、冷却媒体入口１１４及び冷却媒体入口ダクト１１６が一体に形成されるとともに、出口流路形成板１１８、入口側案内板１１２、冷却媒体出口１１５６及び冷却媒体出口ダクト１１７が一体に形成されている。
【００５９】
入口流路形成板１１１、出口流路形成板１１８、入口側案内板１１２、出口側案内板１１３、冷却媒体入口１１４及び冷却媒体出口１１５と、側板１３０，１３１との結合はネジ或いはボルト若しくはリベットなどの固定手段により行われる。それらの結合部位の結合部材間には、ケーシング１１０の内部の気密性を高め、冷却媒体入口１１４からケーシング１１０の内部に導入された冷却媒体が外部に漏れずに冷却媒体出口１１５から排出されるように、シール部材（図示省略）が設けられている。
【００６０】
側板１３０，１３１は、ケーシング１１０の短手方向に対向する二つの側面を形成する平板状部材であり、電気的な絶縁性を有するＰＴＢなどの樹脂からなる成型体である。側板１３０，１３１の肉厚は入口流路形成板１１１、出口流路形成板１１８、入口側案内板１１２及び出口側案内板１１３の肉厚よりも厚い。側板１３０，１３１の詳細な構成については、後述する。
【００６１】
側板１３０，１３１の外側、すなわち組電池１２０の収納室と反対側には、サイドカバーと呼ばれる覆い部材１６０が設けられている。図５には、側板１３０の外側の覆い部材１６０のみが図示されているが、側板１３１の外側にも覆い部材１６０が設置される。覆い部材１６０は、ボルト或いはリベットなどの固定手段１６１によって側板１３０に固定されている。
【００６２】
覆い板１６０は、鉄或いはアルミニウムなどの金属板をプレス加工した平板、又はＰＢＴなどの樹脂を成型して形成した平板であり、側板１３０の平面形状とほぼ同じ形状に構成されている。覆い板１６０は、後述する側板１６０の貫通孔１３２に対応する部位を含む領域が側板１３０とは反対側に一様に膨らんでいる。これにより、覆い板１６０と側板１３０との間には空間が形成される。この空間は、リチウムイオン電池セル１４０から噴出したミスト状のガスが、冷却通路を流通する冷却媒体とは分離して放出されるガス放出室（あるいはガス放出通路）として機能する。
【００６３】
組電池１２０は複数のリチウムイオン電池セル１４０の集合体（リチウムイオン電池セル群）である。複数のリチウムイオン電池セル１４０は、ケーシング１１０の内部に形成された収納室に整列して収納されていると共に、短手方向から側板１３０，１３１により挟持され、バスバーと呼ばれる複数の導電部材１５０との接合によって電気的に直列に接続されている。
【００６４】
リチウムイオン電池セル１４０は、円柱形状の構造体であり、電解液が注入された電池ケースの内部に電池素子および安全弁等の構成部品が収納されて構成されている。正極側の安全弁は、過充電などの異常によって電池ケースの内部の圧力が所定の圧力になったときに開裂する開裂弁である。安全弁は、開裂によって電池蓋と電池素子の正極側との電気的な接続を遮断するヒューズ機構として機能するとともに、電池ケースの内部に発生したガス、すなわち電解液を含むミスト状の炭酸系ガス（噴出物）を電池ケースの外部に噴出させる減圧機構として機能する。
【００６５】
電池ケースの負極側にも開裂溝が設けられており、過充電などの異常によって電池ケースの内部の圧力が所定の圧力になったときに開裂する。これにより、電池ケースの内部に発生したガスを負極端子側からも噴出させることができる。リチウムイオン電池セル１４０の公称出力電圧は３．０〜４．２ボルト、平均公称出力電圧は３．６ボルトである。
【００６６】
一実施の形態においては、円筒形のリチウムイオン電池セル１４０を十六本、ケーシング１１０の内部に整列配置することにより組電池１２０を構成している。具体的には、リチウムイオン電池セル１４０の中心軸が短手方向に沿って延在するように横倒しした状態で、八本のリチウムイオン電池セル１４０を並列に配置して第１電池セル列１２１を構成する。また、第１電池セル列１２１と同様に八本のリチウムイオン電池セル１４０を配置して第２電池セル列１２２を構成する。組電池１２０は、第１電池セル列１２１と第２電池セル列１２２を高さ方向に積層（段積み或いは俵積み）することによって構成される。すなわち、組電池１２０は、リチウムイオン電池セル１４０を長手方向に八列、高さ方向に二段或いは二層並べて構成される。
【００６７】
第１電池セル列１２１及び第２電池セル列１２２は互いに長手方向にずれている。すなわち第１電池セル列１２１は、第２電池セル列１２２よりも入口流路形成板１１１側であって、冷却媒体入口１１４側にずれて配置されている。一方、第２電池セル列１２２は、第１電池セル列１２１よりも出口流路形成板側であって、冷却媒体出口１１５側にずれて配置されている。図５に示すように、一実施の形態では、例えば第１電池セル列１２１の最も冷却媒体出口１１５側に位置するリチウムイオン電池セル１４０の中心軸の長手方向の位置が、第２電池セル列１２２の最も冷却媒体出口１１５側に位置するリチウムイオン電池セル１４０の中心軸と、それに隣接するリチウムイオン電池セル１４０の中心軸との間の中間位置になるように、第１電池セル列１２１及び第２電池セル列１２２が長手方向にずれて配置されている。
【００６８】
第１電池セル列１２１を構成するリチウムイオン電池セル１４０は端子の向きが交互に逆向きになるように並置されている。第２電池セル列１２２を構成するリチウムイオン電池セル１４０も同様に、端子の向きが交互に逆向きになるように並置されている。ただし、第１電池セル列１２１を構成するリチウムイオン電池セル１４０の端子の冷却媒体入口１１４側から冷却媒体出口１１５側への並び順は、第２電池セル列１２２を構成するリチウムイオン電池セル１４０の端子の並び順と異なる。すなわち、第１電池セル列１２１は、側板１３０側に面するリチウムイオン電池セル１４０の端子が、冷却媒体入口１１４側から冷却媒体出口１１５側に向かって負極端子、正極端子、負極端子、…、正極端子の順に配置されている。一方、第２電池セル列１２２は、側板１３０側に面するリチウムイオン電池セル１４０の端子が、冷却媒体入口１１４側から冷却媒体出口１１５側に向かって正極端子、負極端子、正極端子、…、負極端子の順に配置されている。
【００６９】
このように、第１電池セル列１２１と第２電池セル列１２２とを長手方向にずらして配置することにより、組電池１２０の高さ方向の寸法を低くでき、高電位側電池ブロック１１０ａを高さ方向に小型化することができる。
【００７０】
次に、組電池１２０を両側から挟持する側板１３０，１３１の構成について詳細に説明する。ここでは、簡単のため、一方の側板１３０の構成のみを説明するが、他方の側板１３１も基本的には側板１３０と同様に構成されている。
【００７１】
ただし、組電池１２０の正極側に電気的に接続された電池モジュール側接続端子１８０、及び組電池１２０の負極側に電気的に接続された電池モジュール側接続端子１８１は、側板１３０のみに設けられている。接続端子１８０，１８１は、側板１３０の上面、すなわち入口流路形成板１１１側の面に長手方向に並んで設けられている。接続端子１８０，１８１には、電池モジュール１００とは別にサブアセンブリ１８５として形成された直流正極側入出力端子１８３および負極側入出力端子１８４がそれぞれ接続される。高電位側電池ブロック１１０ａの正極側入出力端子１８３には正極側電源ケーブル６１０の端子が接続され、負極側入出力端子１８４には、ＳＤスイッチ７００の一端側に電気的に接続されたケーブルの端子が接続される（図１参照）。低電位側電池ブロック１１０ｂの正極側入出力端子１８３には、ＳＤスイッチ７００の他端側に電気的に接続されたケーブルの端子が接続される。低電位側電池ブロック１１０ｂの負極側入出力端子１８４には負極側電源ケーブル６２０の端子が接続される。なお、図２において、高電位側電池ブロック１００ａのサブアセンブリ１８５は端子カバーで覆われた状態を示し、低電位側電池ブロック１００ｂのサブアセンブリ１８５は端子カバーを取り外した状態を示している。
【００７２】
側板１３０は、図５に示すように、略長方形の平板形状に形成されている。側板１３０には、短手方向に貫通する十六個の円形の貫通孔１３２が形成されている。十六個の貫通孔１３２は、前述のように配列された十六本のリチウムイオン電池セル１４０の電極位置に対応して開口するように、十六本のリチウムイオン電池セル１４０の配置に合わせて設けられている。したがって、組電池１２０がケーシング１１０内に収納されると、側板１３０の十六個の貫通孔１３２は、十六本のリチウムイオン電池セル１４０一端側の端子面で塞がれ、側板１３１側の十六個の貫通孔１３２は、十六本のリチウムイオン電池セル１４０の他端側の端子面で塞がれる。
【００７３】
側板１３０において、組電池１２０の収納室を形成する内壁面とは反対側の外壁面１７０には、貫通孔１３２の周囲を部分的に取り囲むように突起部１３３が形成されている。さらに外壁面１７０には、貫通孔１３２同士の間に、リチウムイオン電池セル１４０と接続される導電部材１５０を配置するための複数の固定ガイド１３０ａが形成されている。突起部１３３および固定ガイド１３０ａは、それぞれ外壁面１７０から突出し、覆い部材１６０と導電部材１５０との接触を防止するように構成されている。これにより、覆い部材１６０が例えば鉄等の金属製の平板から構成されている場合に、覆い部材１６０と導電部材１５０との間の短絡を防止することができる。
【００７４】
側板１３０には、側板１３０と覆い部材１６０との間のガス放出室に放出されたガス（電解液などを含む液体と気体とが混じったガス）を高電位側電池ブロック１００ａの外部に排出するためのガス排出通路１３８が設けられている。ガス排出通路１３８の開口部は、ガスに含まれる電解液などを液体の排出を考慮して側板１３０の下部に形成されている。具体的には、側板１３０の冷却媒体入口１４０側、かつ出口流路形成板１１８側の側板１３０に形成されている。ガス排出通路１３８の先端部分は管状に形成されており、ガス排出通路１３８から排出されたガスを外部に導くためのガス排出管１３９（図３参照）が接続されている。
【００７５】
側板１３０の上面、すなわち入口流路形成板１１１側の面には、２つの接続端子８１０が長手方向に並んで設けられている。接続端子８１０は、側板１３０と同じ成形材料によって側板１３０に一体に成形され、側板１３０の上面において冷却媒体入口１１４側に配置されている。各接続端子８１０は、電流遮断部８１１を備えており、制御装置９００の電圧検出用コネクタ９１２から延びる配線（接続線）８００と、後述する電圧検出導体８０５とを電流遮断部８１１を介して電気的に接続している。電圧検出用コネクタ９１２は、制御装置９００の短手方向両端部にそれぞれ設置されている。高電位側電池ブロック１００ａに設けられた接続端子８１０に接続された接続線８００は、高電位側電池ブロック１００ａの上方に配置された制御装置９００のコネクタ９１２に接続される。一方、低電位側電池ブロック１００ｂに設けられた接続端子８１０に接続された接続線８００は、低電位側電池ブロック１００ｂの上方に配置された制御装置９００のコネクタ９１２に接続される。接続線８００の長さは、配線ミスを防止するために、各接続端子８１０と対応するコネクタ９１２までの距離に相当するように設定されている。例えば、高電位側電池ブロック１００ａの接続端子８１０に接続された接続線８００は、低電位側電池ブロック１００ｂ用のコネクタ９１２まで到達しないような短さに設定されている。電流遮断部８１１は、ヒューズワイヤを備え、制御回路９００や配線８００の異常時に溶断して組電池１２０からの電流を遮断し、製品を保護する機能を有している。
【００７６】
電圧検出導体８０５は、組電池１２０を構成する複数のリチウムイオン電池セル１４０についてそれぞれ電圧を検出するために、リチウムイオン電池セル１４０を直列に接続する導電部材１５０に接続されている。電圧検出導体８０５は側板１３０と一体化して、具体的には側板１３０に埋め込まれている。図６に、電圧検出導体８０５の形状の一例を示す図を示し、図７に、図６に示す電圧検出導体８０５を側板１３０に埋め込んだ状態を示す。
【００７７】
電圧検出導体８０５は、例えば銅などの金属製の薄板をプレス加工等により成形することにより、図６に示すように、細長い平角線状の検出線８０６を形成している。電圧検出導体８０５は、検出線８０６が側板１３０に形成された複数の貫通孔１３２から突出しないように延在し、検出線８０６の先端部８００ａが所定の貫通孔１３２から露出するように構成されている。先端部８００ａは、組電池１２０の収納室に対して外側に折り曲げられており、導電部材１５０と接続される。電圧検出導体８０５の先端部８００ａと反対の他端部は、電流遮断部８１１を介して接続端子８１０と電気的に接続されている。
【００７８】
電圧検出導体８０５の形状は、側板１３０を小型化して電池モジュール１００全体を小型化するように、側板１３０の利用可能なスペースを効率的に利用するように設計されている。また、複数のリチウムイオン電池セル１４０は、導電部材１５０を介して直列に接続されているため、電圧検出導体８０５が接続される複数の導電部材１５０の間で電位差が発生することとなる。そこで、電圧検出導体８０５は、隣接する検出線８０６間の電位差ができるだけ小さくなるように検出線８０６の配置が決定されている。
【００７９】
電圧検出導体８０５は、プレス加工等により所定の形状に成形された後、例えば側板１３０と同様の樹脂からなる樹脂部８０７によって形状が固定される。具体的には、樹脂部８０７によって、複数の検出線８０６をそれぞれ分離した状態にするとともに、各検出線８０６の形状を保つように固定する。図６に示す電圧検出導体８０５は、樹脂部８０７によって複数の部位で検出線８０６を固定した２つのサブユニットから構成されている。
【００８０】
図６に示すように樹脂部８０７によって固定された電圧検出導体８０５は、例えば側板１３０を構成する樹脂によるインサートモールド成形により側板１３０と一体化して形成される。検出線８０６同士はそれぞれ分離して固定されているので、電圧検出導体８０５が側板１３０と一体化されると、検出線８０６の短絡は実質的に発生しない。
【００８１】
図８に、高電位側電池ブロック１００ａの部分斜視図を示し、導電部材１５０を側板１３０に取り付けてリチウムイオン電池セル１４０と接続した状態を示す。導電部材１５０は、リチウムイオン電池セル１４０の間を電気的に接続する金属製、例えば銅製の板状部材であり、側板１３０とは別体に構成されている。ただし、図５に示すように、接続端子１８０と一体に形成された導電部材１５０ａ及び接続端子１８１と一体形成された導電部材１５０ｂは、側板１３０と一体化して形成されている。
【００８２】
導電部材１５０は、帯状に延在する中央部１５６と、中央部１５６の両端側に位置する端部１５７とから構成される。中央部１５６と端部１５７とは、それぞれ屈曲部１５８を介して連続している。すなわち、導電部材１５０は、折り曲げられてステップ状に形成されている。導電部材１５０の各端部１５７には、円形の貫通孔１５１、リチウムイオン電池セル１４０の端子面との接合部位１５２、および電圧検出導体８０５の先端部８００ａと接続される溶接部位１５４が形成されている。貫通孔１５１は、後述するようにリチウムイオン電池セル１４０からガスが噴出した場合に、噴出したガスが通るように設けられている。導電部材１５０の中央部１５６には、側板１３０に設けられた固定ガイド１３０ａを挿入するための２つの貫通孔１５５が形成されている。
【００８３】
導電部材１５０は、中央部１５６の２つの貫通孔１５５が、側板１３０に設けられた２つの固定ガイド１３０ａに嵌合するように側板１３０に装着される。導電部材１５０が側板１３０に装着されると、導電部材１５０の両端部１５７は、貫通孔１３２に入り込んだ状態となり、リチウムイオン電池セル１４０の端子面と当接する。また、導電部材１５０の溶接部位１５４は、側板１３０に形成された貫通孔１３２から露出した電圧検出導体８０５の先端部８００ａと当接する。なお、リチウムイオン電池セル１４０の接続構造上、図７に示すように、一部の貫通孔１３２からは先端部８００ａが露出していない。
【００８４】
次に、図９を用いて、リチウムイオンバッテリ装置１０００を構成する制御装置９００について説明する。
【００８５】
制御装置９００は、電池モジュール１００の上に載置されている。具体的には、制御装置９００は高電位側電池モジュール１００ａ及び低電位側電池モジュール１００ｂの上に跨って載置された電子回路装置であり、筐体９１０、及び筐体９１０の内部に収納された一つの回路基板９２０を備えている。
【００８６】
筐体９１０は、扁平な直方体状の金属製箱体であり、高電位側電池モジュール１００ａ及び低電位側電池モジュール１００ｂに対して、ボルト或いはネジなどの固定手段により固定されている。これにより、高電位側電池モジュール１００ａ及び低電位側電池モジュール１００ｂは互いの短手方向の端部同士が制御装置９００によって接続されて固定される。すなわち、制御装置９００が支持具の機能を兼ねているので、電池モジュール１００の強度をより向上させることができる。
【００８７】
回路基板９２０には、セルコントローラ２００を構成する電子回路部品、及びバッテリコントローラ３００を構成する電子回路部品が実装されている。セルコントローラ２００を構成する電子回路部品としては、対応するリチウムイオン電池セル１４０に電気的に接続された六つの集積回路（ＩＣ）２１０〜２１８を備えている。バッテリコントローラ３００を構成する電子回路部品としては一つのマイクロコンピュータ３１０（以下、「マイコン３１０」と略称する）を備えている。
【００８８】
また、セルコントローラ２００は複数の抵抗２２０及びフォトカプラユニット２３０、２４０などの複数の回路素子を備えている。
【００８９】
抵抗２２０は、リチウムイオン電池セル１４０の充電量を調整する際に用いられ、リチウムイオン電池セル１４０から放出された電流を熱に変換して消費する消費用回路素子であり、各集積回路２１０〜２１８に対して四つ（Ｒ１〜Ｒ４）ずつ設けられている。
【００９０】
フォトカプラユニット２３０は、集積回路２１０〜２１８のうちの最始端にあたる集積回路２１０とマイコン３１０との間の信号伝送路に設けられたインターフェース回路であり、電位レベルの異なる信号を送受信するための光学的絶縁素子であるフォトカプラ２３１，２３２を備えている。フォトカプラユニット２４０は、集積回路２１０〜２１８のうちの最終端にあたる集積回路２１８とマイコン３１０との間の信号伝送路に設けられたインターフェース回路であり、電位レベルの異なる信号を送受信するための光学的絶縁素子であるフォトカプラ２４１，２４２を備えている。
【００９１】
筐体９１０の側面、すなわち、制御装置９００の短手方向の両端面には複数のコネクタが設けられている。複数のコネクタとしては電圧検出用コネクタ９１２、温度検出用コネクタ９１３、および外部接続用コネクタ９１１を備えている。電圧検出用コネクタ９１２には、三十ニ本のリチウムイオン電池セル１４０に電気的に接続された接続線８００のコネクタが結合される。温度検出用コネクタ９１３には、電池モジュール１００の内部に配置された複数の温度センサ９４０の信号線９４１のコネクタが結合される。
【００９２】
外部接続用コネクタ９１１には、バッテリコントローラ３００に駆動電源を供給するための電源線、イグニションキースイッチのオンオフ信号を入力するための信号線、及び車両コントローラ３０やモータコントローラ２３とＣＡＮ通信するための通信線などのコネクタ（図示省略）が結合される。
【００９３】
複数のリチウムイオン電池セル１４０は各集積回路２１０〜２１８に対応させて複数のグループに割り振られている。図９に示す一実施の形態では、高電位側電池ブロック１００の組電池１２０を構成する十六本のリチウムイオン電池セル１４０、及び低電位側電池ブロック１００の組電池１２０を構成する十六本のリチウムイオン電池セル１４０を合わせた三十ニ本のリチウムイオン電池セル１４０を八つのグループに割り振っている。具体的には、電気的に直列に接続された三十二本のリチウムイオン電池セル１４０をその接続順にしたがって電位的に上位から順番に四つずつに区切り、８つのグループを構成している。すなわち電位的に一番目のリチウムイオン電池セル１４０から電位的に四番目のリチウムイオン電池セル１４０までの電気的に直列に接続されたリチウムイオン電池セル群を第１グループ、電位的に五番目のリチウムイオン電池セル１４０から電位的に八番目のリチウムイオン電池セル１４０までの電気的に直列に接続されたリチウムイオン電池セル群を第２グループ、・・・、電位的に二十五番目のリチウムイオン電池セル１４０から電位的に二十八番目のリチウムイオン電池セル１４０までの電気的に直列に接続されたリチウムイオン電池セル群を第７グループ、電位的に二十九番目のリチウムイオン電池セル１４０から電位的に三十二番目のリチウムイオン電池セル１４０までの電気的に直列に接続されたリチウムイオン電池セル群を第８グループというように、三十ニ本のリチウムイオン電池セル１４０をグループ分けしている。
【００９４】
なお、ここでは、各電池ブロック毎に複数のリチウムイオン電池セル１４０を四つのグループに分けた場合を例に挙げて説明するが、グループの分け方としては、三十二本のリチウムイオン電池セル１４０を六つのグループに分けてもよい。この場合、電気的に直列に接続された三十ニ本のリチウムイオン電池セル１４０は、電位的に上位から、例えば四つのリチウムイオン電池セル１４０により構成された第１グループ、六つのリチウムイオン電池セル１４０により構成された第２乃至第５グループ、四つのリチウムイオン電池セル１４０により構成された第６グループの順にグループ分けされる。
【００９５】
集積回路２１０には、接続線８００及び基板配線９２１を介して、第１グループを構成する四つのリチウムイオン電池セル１４０（ＢＣ１〜ＢＣ４）のそれぞれの正極側及び負極側が電気的に接続されている。これにより、集積回路２１０には、接続線８００及び基板配線９２１を介して、第１グループを構成する四つのリチウムイオン電池セル１４０のそれぞれの端子電圧に基づくアナログ信号が取り込まれる。集積回路２１０は、アナログデジタル変換器を備えており、取り込まれたアナログ信号を順次、デジタル信号に変換し、第１グループを構成する四つのリチウムイオン電池セル１４０の端子電圧を検出する。集積回路２１１〜２１８も集積回路２１０の場合と同様に、接続線８００及び基板配線９２１を介して、対応するグループを構成する四つのリチウムイオン電池セル１４０のそれぞれの正極側及び負極側に電気的に接続され、対応するグループを構成する四つのリチウムイオン電池セル１４０のそれぞれの端子電圧を取り込んで検出する。
【００９６】
第１グループを構成する四つのリチウムイオン電池セル１４０のそれぞれの正極側と負極側との間（端子間）には、抵抗２２０（Ｒ１〜Ｒ４）と、集積回路２１０に内蔵されたスイッチング半導体素子とを電気的に直列に接続したバイパス直列回路が、接続線８００及び基板配線９２１を介して、電気的に並列に接続されている。他のグループも、第１グループの場合と同様に、リチウムイオン電池セル１４０の正極側と負極側との間にバイパス直列回路が電気的に並列に接続されている。
【００９７】
集積回路２１０は、バッテリコントローラ３００から出力された充電状態調整指令に基づいて、スイッチング半導体素子を所定時間、個別に導通させ、第１グループを構成する四つのリチウムイオン電池セル１４０の正極側と負極側との間にバイパス直列回路を個別に電気的に並列に接続させる。これにより、バイパス直列回路が電気的に並列に接続されたリチウムイオン電池セル１４０は放電し、充電状態ＳＯＣが調整される。集積回路２１１〜２１８も集積回路２１０の場合と同様に、対応するグループを構成する四つのリチウムイオン電池セル１４０に電気的に並列に接続されたバイパス直列回路のスイッチング半導体素子の導通を個別に制御して、対応するグループを構成する四つのリチウムイオン電池セル１４０の充電状態ＳＯＣを個別に調整する。
【００９８】
以上のように、集積回路２１０〜２１８によって、対応するグループを構成する四つのリチウムイオン電池セル１４０に電気的に並列に接続されたバイパス直列回路のスイッチング半導体素子の導通を個別に制御し、各グループを構成する四つのリチウムイオン電池セル１４０の充電状態ＳＯＣを個別に調整すれば、全グループのリチウムイオン電池セル１４０の充電状態ＳＯＣを均一にでき、リチウムイオン電池セル１４０の過充電などを抑制できる。
【００９９】
集積回路２１０〜２１８は、対応するグループを構成する四つのリチウムイオン電池セル１４０の異常状態を検出する。異常状態には過充電及び過放電がある。過充電及び過放電は、各集積回路２１０〜２１８において、対応するグループを構成する四つのリチウムイオン電池セル１４０の端子電圧の検出値と、過充電閾値及び過放電閾値のそれぞれとを比較することにより検出する。過充電は端子電圧の検出値が過充電閾値を越えた場合に、過放電は端子電圧の検出値が過放電閾値を下回った場合にそれぞれ判断される。また、集積回路２１０〜２１８は、自己の内部回路の異常、例えば充電状態の調整に用いられるスイッチング半導体素子の異常、温度異常などを自己診断する。
【０１００】
このように、集積回路２１０〜２１８はいずれも同じ機能、すなわち対応するグループの四つのリチウムイオン電池セル１４０（ＢＣ１〜ＢＣ４）の端子電圧検出、充電状態の調整、異常状態の検出、及び自己の内部回路の異常診断を実行するように、同じ内部回路により構成されている。
【０１０１】
集積回路２１０〜２１８のそれぞれの一辺側には、電池モジュール１００側と電気的に接続される複数の端子が設けられている。複数の端子としては、電源端子（Ｖｃｃ）、電圧端子（Ｖ１〜Ｖ４，ＧＮＤ）、及びバイパス端子（Ｂ１〜Ｂ４）を備えている。電圧端子（Ｖ１〜Ｖ４，ＧＮＤ）には、接続線８００に電気的に接続される基板配線９２１が電気的に接続されている。バイパス端子（Ｂ１〜Ｂ４）には抵抗２２０のスイッチング半導体素子側が基板配線９２１を介して電気的に接続されている。抵抗２２０のスイッチング半導体素子側とは反対側は、基板配線９２１を介して電圧端子に電気的に接続された基板配線９２１に電気的に接続されている。電源端子（Ｖｃｃ）には、電圧端子Ｖ１（最も高電位側のリチウムイオン電池セル１４０（電池セルＢＣ１）の正極側に電気的に接続される電圧端子）に電気的に接続された基板配線９２１が電気的に接続されている。
【０１０２】
電圧端子（Ｖ１〜Ｖ４，ＧＮＤ）及びバイパス端子（Ｂ１〜Ｂ４）の両者は、電気的に接続されるリチウムイオン電池セル１４０の電位的の順にしたがって交互に配置されている。これにより、集積回路２１０〜２１８のそれぞれと接続線８００との電気的な接続回路を簡単に構成できる。
【０１０３】
電圧端子ＧＮＤは、対応するグループを構成する四つのリチウムイオン電池セル１４０のうちの最低電位のリチウム単電池ＢＣ４の負極側に電気的に接続されている。これにより、各集積回路２１０〜２１８は、対応するグループの最低電位を基準電位として動作する。このように、各集積回路２１０〜２１８の基準電位が異なっていれば、電池モジュール１００から各集積回路２１０〜２１８に印加される電圧の差を小さくすることができるので、集積回路２１０〜２１８の耐圧をより小さくできると共に、安全性や信頼性をより向上させることができる。
【０１０４】
電源端子Ｖｃｃは、対応するグループを構成する四つのリチウムイオン電池セル１４０のうちの最高電位のリチウム単電池ＢＣ１の正極側に電気的に接続されている。これにより、各集積回路２１０〜２１８は、対応するグループの最高電位の電圧から、内部回路を動作させるための電圧（例えば５ｖ）を発生させている。このように、各集積回路２１０〜２１８の内部回路の動作電圧を、対応するグループの最高電位の電圧から発生させるようになっていれば、対応するグループを構成する四つのリチウムイオン電池セル１４０から消費される電力を均等にでき、対応するグループを構成する四つのリチウムイオン電池セル１４０の充電状態ＳＯＣが不均衡になることを抑制できる。
【０１０５】
集積回路２１０〜２１８のそれぞれの他辺側（電圧系端子が設けられた一辺側に対向する辺側）には通信系の複数の端子が設けられている。複数の端子としては、通信コマンド信号を送受信するための通信コマンド信号用送受信端子（ＴＸ，ＲＸ）、及び異常信号や異常テスト信号を送受信するための異常信号用送受信端子（ＦＦＯ，ＦＦＩ）を備えている。
【０１０６】
集積回路２１０〜２１８の通信コマンド信号用送受信端子（ＴＸ，ＲＸ）は、対応するグループの電位の順にしたがって非絶縁状態で電気的に直列に接続されている。すなわち集積回路２１０（上位電位の集積回路）の通信コマンド信号用送信端子（ＴＸ）と、集積回路２１１（下位電位の集積回路であって、上位電位の集積回路に対して電位的に次の電位の集積回路）の通信コマンド信号用受信端子（ＲＸ）とを非絶縁状態で電気的に直列に接続し、集積回路２１１の通信コマンド信号用送信端子（ＴＸ）と、集積回路２１２の通信コマンド信号用受信端子（ＲＸ）とを非絶縁状態で電気的に直列に接続し、・・・、集積回路２１７の通信コマンド信号用送信端子（ＴＸ）と、集積回路２１８の通信コマンド信号用受信端子（ＲＸ）とを非絶縁状態で電気的に直列に接続する、というように、通信コマンド信号用送信端子（ＴＸ）と通信コマンド信号用受信端子（ＲＸ）とを非絶縁状態で電気的に直列に接続している。このような接続方式を本実施例ではディジーチェーン接続方式と呼ぶ。
【０１０７】
集積回路２１０〜２１８の異常信号用送受信端子（ＦＦＯ，ＦＦＩ）も通信コマンド信号用送受信端子（ＴＸ，ＲＸ）と同様の接続関係にあり、対応するグループの電位の順にしたがって非絶縁状態で電気的に直列に接続されている。すなわち上位電位の集積回路の異常信号用送信端子（ＦＦＯ）と、上位電位の集積回路に対して電位的に次の電位となる下位電位の集積回路の異常信号用受信端子（ＦＦＩ）とを非絶縁状態で電気的に直列に接続している。
【０１０８】
複数のリチウムイオン電池セル１４０の最高電位のグループに対応する集積回路２１０の通信コマンド信号用受信端子（ＲＸ）にはフォトカプラ２３１（ＰＨ１）の受光側が電気的に接続されている。フォトカプラ２３１の発光側にはマイコン３１０の通信コマンド信号用送信端子（ＴＸ）が電気的に接続されている。また、複数のリチウムイオン電池セル１４０の最低電位のグループに対応する集積回路２１８の通信コマンド信号用送信端子（ＴＸ）にはフォトカプラ２４１（ＰＨ３）の発光側が電気的に接続されている。フォトカプラ２４１の受光側にはマイコン３１０の通信コマンド信号用受信端子（ＲＸ）が電気的に接続されている。それらの接続により、セルコントローラ２００とバッテリコントローラ３１０との間には、それらの間において電気的に絶縁されると共に、マイコン３１０からフォトカプラ２３１→集積回路１２０→・・・→集積回路２１８→フォトカプラ２４１を順番に経由してマイコン３１０に至る通信コマンド信号用ループ伝送路２５０が形成される。そのループ伝送路２５０はシリアル伝送路である。
【０１０９】
通信コマンド信号用ループ伝送路２５０には、マイコン３１０から出力された通信コマンド信号が伝送される。通信コマンド信号は、通信（制御）内容を示すデータ領域など、複数の領域が設けられた複数バイトの信号であり、上述の伝送順にしたがってループ状に伝送される。
【０１１０】
マイコン３１０から集積回路２１０〜２１８に通信コマンド信号用ループ伝送路２５０を介して出力される通信コマンド信号には、リチウムイオン電池セル１４０の検出された端子電圧を要求するための要求信号、リチウムイオン電池セル１４０の充電状態を調整させるための指令信号、各集積回路２１０〜２１８をスリープ状態からウェイクアップ状態、すなわち起動させるための起動信号、各集積回路２１０〜２１８をウェイクアップ状態からスリープ状態、すなわち動作を停止させるための停止信号、各集積回路２１０〜２１８の通信用のアドレスを設定するためのアドレス設定信号、集積回路２１０〜２１８の異常状態を確認するための異常確認信号などが含まれている。
【０１１１】
なお、一実施の形態では、通信コマンド信号を集積回路２１０から集積回路２１８に向かって伝送する場合を例に挙げて説明するが、集積回路２１８から集積回路２１０に向って伝送するようにしても構わない。
【０１１２】
さらに、複数のリチウムイオン電池セル１４０の最高電位のグループに対応する集積回路２１０の異常信号用受信端子（ＦＦＩ）にはフォトカプラ２３２（ＰＨ２）の受光側が電気的に接続されている。フォトカプラ２３２の発行側にはマイコン３１０の異常テスト信号用送信端子（ＦＦＴＥＳＴ）が電気的に接続されている。また、複数のリチウムイオン電池セル１４０の最低電位のグループに対応する集積回路２１８の異常信号用送信端子（ＦＦＯ）にはフォトカプラ２４２（ＰＨ４）の発行側が電気的に接続されている。フォトカプラ２４２の受光側にはマイコン３１０の異常信号用受信端子（ＦＦ）が電気的に接続されている。それらの接続により、セルコントローラ２００とバッテリコントローラ３００との間には、それらの間において電気的に絶縁されると共に、マイコン３１０からフォトカプラ２３２→集積回路２１０→・・・→集積回路２１８→フォトカプラ２４２を順序に経由してマイコン３１０に至る異常信号用ループ伝送路２６０が形成される。そのループ伝送路２６０はシリアル伝送路である。
【０１１３】
異常信号用ループ伝送路２６０には、マイコン３１０から出力された異常テスト信号が伝送される。異常テスト信号は、集積回路２１０〜２１８の異常や通信回路の断線などの異常を検出するために伝送される１ビットのＨｉレベル信号であり、上述の伝送順にしたがって伝送される。もし、異常がある場合には、異常テスト信号はＬｏｗレベルの信号としてマイコン３１０に戻ってくる。これにより、マイコン３１０は集積回路２１０〜２１８の異常や通信回路の断線などの異常を検出できる。また、集積回路２１０〜２１８のうちのいずれかにおいて異常を検出した場合、異常信号用ループ伝送路２６０には、異常を検出した集積回路、例えば集積回路２１２から異常を示す信号が出力される。異常を示す信号は１ビットの信号であり、集積回路２１３→・・・→集積回路２１８→フォトカプラ２４２を順序に経由してマイコン３１０に伝送される。これにより、異常を検出した集積回路からマイコン３１０に対して異常を速やかに通知できる。
【０１１４】
なお、一実施の形態では、異常テスト信号を集積回路２１０から集積回路２１８に向かって伝送する場合を例に挙げて説明するが、集積回路２１８から集積回路２１０に向って伝送するようにしても構わない。また、本実施例では、異常を示す信号を、異常を検出した集積回路から、電位的に下位の集積回路に向かって伝送する場合を例に挙げて説明するが、異常を検出した集積回路から、電位的に上位の集積回路に向って伝送するようにしても構わない。
【０１１５】
フォトカプラ２３１，２３２，２４１，２４２（ＰＨ１〜ＰＨ４）は、セルコントローラ２００とバッテリコントローラ３１０との間において通信コマンド信号用ループ伝送路２５０及び異常信号用ループ伝送路２６０を電気的に絶縁すると共に、セルコントローラ２００とバッテリコントローラ３００との間において送受信される信号を光に変換して伝送する。前述したように、セルコントローラ２００及びバッテリコントローラ３００はその電源電位及び電源電圧が大きく異なる。このため、セルコントローラ２００とバッテリコントローラ３００との間を電気的に接続して信号伝送を実施しようとすると、伝送される信号の電位変換及び電圧変換が必要となり、セルコントローラ２００とバッテリコントローラ３００との間のインタフェース回路が大きくかつ高価になり、小型かつ安価な制御装置の提供ができなくなる。そこで、一実施の形態では、セルコントローラ２００とバッテリコントローラ３００との間の通信をフォトカプラ２３１，２３２，２４１，２４２（ＰＨ１〜ＰＨ４）を用いて実施し、制御装置の小型化及び低コスト化を図っている。
【０１１６】
また、前述したように、各集積回路２１０〜２１８間においてもその電源電位が異なっている。しかし、一実施の形態では、組電池１２０の対応するグループの電位順にしたがって集積回路２１０〜２１８を電気的に直列に接続、すなわちディジーチェーン方式により接続しているので、各集積回路２１０〜２１８間の信号伝送を電位変換（レベルシフト）によって簡単に実施できる。各集積回路２１０〜２１８は信号受信側に電位変換（レベルシフト）回路を備えている。従って、一実施の形態では、他回路素子よりも高価なフォトカプラを設けることなく、各集積回路２１０〜２１８間の信号伝送を実施できるので、小型かつ安価な制御装置を提供できる。
【０１１７】
マイコン３１０は、各種信号を入力し、その入力信号から得られた入力情報に基づいて或いはその入力情報から演算された演算情報に基づいて、前述した通信コマンド信号をセルコントローラ２００に送信すると共に、上位制御装置（モータコントローラ２３や車両コントローラ３０）に対して信号を出力する。
【０１１８】
マイコン３１０に入力される各種信号としては、各集積回路２１０〜２１８から出力された各リチウムイオン電池セル１４０の端子電圧信号、集積回路２１０〜２１８のうち、異常を検出した集積回路から出力された異常信号、電池モジュール１００の充放電流を検出するための電流センサ４３０から出力された電流センサ信号、電池モジュール１００の総電圧を検出するための電圧センサ９３０から出力された電圧センサ信号、電池モジュール１００の内部に設けられ、組電池１２０の温度を検出するための温度センサ（例えばサーミスタ素子）９４０から出力された温度センサ信号、イグニションキースイッチの動作に基づくオンオフ信号、及び上位制御装置（モータコントローラ２３や車両コントローラ３０）から出力された信号などがある。
【０１１９】
マイコン３１０から出力される各種信号としては、前述した通信コマンド信号、電池モジュール１００の状態情報（例えば電圧、電流、温度など）に基づいて演算された充放電可能電力、充電状態ＳＯＣ、及び劣化状態ＳＯＨなどの情報に対応する信号、及び電池モジュール１００の状態を情報（例えば電圧、電流、温度など）に基づいて演算された結果や異常情報から判定された異常状態情報（例えば過充電、過放電、過温度など）に対応する信号などがある。
【０１２０】
それらの出力信号のうち、充放電可能電力、充電状態ＳＯＣ、及び劣化状態ＳＯＨなどの情報に対応する信号、及び異常状態情報（例えば過充電、過放電、過温度など）に対応する信号は、上位制御装置（モータコントローラ２３や車両コントローラ３０）に対して出力される。
【０１２１】
以上説明した電池モジュール１００および制御装置９００から構成されるリチウムイオンバッテリ装置１０００の製造方法、とくに組み立て方法について、図１０のフローチャートを用いて説明する。
【０１２２】
まず、ステップＳ１において、高電位側電池ブロック１００ａおよび低電位側電池モジュール１００ｂの組み立てを開始する。具体的には、十六本のリチウムイオン電池セル１４０を、組電池１２０を構成するように搬送台上に並べる。この時、リチウムイオン電池セル１４０は、倒れないように治具を用いて支持された状態で搬送台上に縦置き、すなわちリチウムイオン電池セル１４０の端子面が搬送台の表面に平行となり、中心軸が上下方向に延びるように置く。
【０１２３】
ステップＳ２において、側板１３０，１３１の一方、例えば側板１３０を、ステップＳ１で整列した各リチウムイオン電池セル１４０の上部に接着剤（接着部材）を用いて組み付ける。ここで、接着剤は、適度な柔軟性を有するものであり、側板１３０とリチウムイオン電池セル１４０との間を接着する機能と、これらの間を封止する機能とを有している。柔軟性を有する接着剤を用いることにより、側板１３０を含む筐体１１０の内側の冷却通路と外側のガス放出室との間の気密性及び液密性を確保するとともに、例えば電池モジュール１００に振動が加えられた場合でも、その振動を吸収しながら側板１３０とリチウムイオン電池セル１４０との接続状態を保持することができる。なお、接着部材として、上記機能を有する液状ガスケットを用いることも可能である。
【０１２４】
次に、側板１３０，１３１の他方、すなわち側板１３１をリチウムイオン電池セル１４０に接続する。そこで、側板１３０と接続されたリチウムイオン電池１４０の上下を逆にして搬送台に置き、各リチウムイオン電池セル１４０の接合されていない端子面が上方を向くように配置する。そして、側板１３１を、上述したように、各リチウムイオン電池セル１４０の上部に接着剤を用いて組み付ける。
【０１２５】
ステップＳ３では、各リチウムイオン電池セル１４０と導電部材１５０とを接続する。まず、図８に示すように、側板１３０，１３１の一方、例えば側板１３０の固定ガイド１３０ａに導電部材１５０の貫通孔１５５を嵌合させ、側板１３０に導電部材１５０を装着する。そして、導電部材１５０の溶接部位１５２と、対応するリチウムイオン電池セル１４０の端子面とをＴＩＧ溶接により接合する。同様に、側板１３０，１３１の他方、すなわち側板１３１にも導電部材１５０を装着し、導電部材１５０の溶接部位１５２とリチウムイオン電池セル１４０とをＴＩＧ溶接により接合する。なお、一方の側板１３０をリチウムイオン電池セル１４０に組み付け、導電部材１５０をリチウムイオン電池セル１４０に溶接接合した後、他方の側板１３１をリチウムイオン電池セル１４０に組み付け、導電部材１５０と溶接接合するようにしてもよい。
【０１２６】
つづくステップＳ４では、導電部材１５０と、電圧検出導体８０５の先端部８００ａとを接続する。具体的には、導電部材１５０の当接部位１５４が電圧検出導体８０５の先端部８００ａと当接した状態で、これらをＴＩＧ溶接により接合する。
【０１２７】
ステップＳ５では、入口流路形成板１１１、出口側案内板１１３、冷却媒体入口１１４及び冷却媒体入口ダクト１１６を一体に形成し、さらに、出口流路形成板１１８、入口側案内板１１２、冷却媒体出口１１５６及び冷却媒体出口ダクト１１７を一体に形成する。そして、これらを、ステップＳ１〜Ｓ４で製作した組立体にシール部材（図示省略）を介して組み付け、ボルト或いはネジ若しくはリベットなどの固定手段により側板１３０，１３１に固定する。これにより、組電池１２０がケーシング１１０内に収納される。
【０１２８】
ステップＳ６では、覆い部材１６０を側板１３０，１３１のそれぞれにシール部材１３５を介して組み付け、ボルト或いはネジ若しくはリベットなどの固定手段１６１により固定する。シール部材１３５は、弾性を有する円環状のシール部材（例えばゴム製のＯリング）であり、側板１３０に形成された溝１３４に嵌め込まれている。シール部材１３５には液状ガスケットを用いても構わない。
【０１２９】
つづくステップＳ７では、ステップＳ６で製作した２つの組立体（電池ブロック１００ａ，１００ｂ）を、それぞれの長手方向が平行になるように配置し、２つの電池ブロック１００ａ，１００ｂを並置した状態で電池ブロック１００ａ，１００ｂにモジュールベース１０１を組み付ける。モジュールベース１０１は、ボルト或いはネジ若しくはリベットなどの固定手段により側板１３０，１３１に固定される。２つの電池ブロック１００ａ，１００ｂの長手方向中央部に制御装置９００の筐体を、それぞれボルト或いはネジ若しくはリベットなどの固定手段により固定する。これにより、電池モジュール１００が形成される。
【０１３０】
なお、電池モジュール１００を形成する各構成部材の組立順は、上述したものには限定されず、各構成部材の固定順番を変更してもよい。
【０１３１】
次に、ステップＳ８として、接続線８００のコネクタを電池モジュール１００の接続端子８１０および制御装置９００のコネクタ９１２にそれぞれ接続する。電池モジュール１００の各電池ブロック１００ａ，１００ｂに設けられた複数の温度センサ（図示省略）から延びる信号線のコネクタを制御装置９００のコネクタ９１３に接続する。さらに、上位制御装置、例えば車両コントローラ３０およびモータコントローラ２３と通信するための通信線のコネクタを制御装置９００のコネクタに接続する。
【０１３２】
以上のステップＳ１〜Ｓ８の組み立て作業により、リチウムイオンバッテリ装置１０００が完成する。
【０１３３】
以上説明した一実施の形態による蓄電モジュール（電池モジュール１００）および蓄電装置（リチウムイオンバッテリ装置１０００）によると、以下の作用効果を奏することができる。
（１）電池モジュール１００は、複数の蓄電器１４０と、複数の蓄電器１４０を収納する筐体（ケーシング）１１０と、複数の蓄電器１４０を電気的に接続するための複数の導電部材１５０と、複数の蓄電器１４０のそれぞれの電圧を検出するための電圧検出導体８０５とを備える。筐体１１０は、少なくとも、複数の蓄電器１４０を両側から挟みこんで支持する一対の樹脂製の側板１３０，１３１を有する。図６，７に示すように、電圧検出導体８０５は、所定の形状に成形されて、側板１３０，１３１と一体化されている。これにより、電圧検出用のリード線を手作業で側板１３０，１３１に這いまわして設置するためのスペースおよび煩雑な製造工程が不要となり、電池モジュール１００を効率的に製造することができる。とくに、小型化が要求される電池モジュール１００に対する電圧検出導体８０５の設置を容易に行うことができる。
（２）複数の導電部材１５０は、複数の蓄電器１４０を接続するために筐体１１０の外側から側板１３０，１３１に取り付けられる。これにより、導電部材１５０と各蓄電池１４０ととの接続を容易に行うことができる。なお、上述した一実施の形態においては、導電部材１５０と各リチウムイオン電池セル１４０とをＴＩＧ溶接により接合している。
（３）電圧検出導体８０５の先端部８００ａは、複数の導電部材１５０に接続され、電圧検出導体８０５の他端部には、蓄電器１４０からの電流を遮断する電流遮断装置（電流遮断部）８１１が設けられている。電流遮断部８１１は、制御回路９００や配線８００の異常時にヒューズワイヤを溶断して組電池１２０からの電流を遮断し、製品を保護する。電流遮断部８１１を電圧検出導体８０５の他端部に設けることにより、例えば、配線８００に短絡が発生した場合に、電流遮断部８１１が電圧検出導体８０５の他端部で電流が遮断されることになる。これにより、電池モジュール１００全体を保護することができる。この場合、配線８００および電流遮断部８１１を取り替えることにより、電池モジュール１００を再利用することが可能となる。なお、電圧検出導体８０５は、所定の形状に成形されたうえで側板１３０，１３１と一体化されているため、電圧検出導体８０５自体では実質的に短絡が発生しない。
（４）電圧検出導体８０５は、樹脂材料（樹脂部）８０７によって所定の形状に維持された状態で樹脂製の側板１３０，１３１にインサートモールドされることによって、側板１３０，１３１と一体化されている。具体的には、電圧検出導体８０５を、成形された形状を維持するように樹脂部８０７で固定してサブユニットを作成し、サブユニットをインサートモールドして側板１３０，１３１を製作する。サブユニットを作成することにより、電圧検出導体８０５の形状維持を確実に行うことができ、製造工程において電圧検出導体８０５の検出線８０６同士が誤って接触してしまうことを防止できる。
（５）側板１３０，１３１には、複数の蓄電器１４０に対応する位置に貫通孔１３２が形成され、複数の蓄電器１４０は、貫通孔１３２を密に塞ぐように接着部材を用いて側板１３０，１３１に取り付けられている。これにより、筐体１１０の内部と外部との間をシールすることができる。また、電池モジュール１００に加えられる外力、例えば振動等を接着部材により吸収しながら、側板１３０，１３１と蓄電器１４０との接続状態を維持することができる。
（６）筐体１１０に対して、一対の側板１３０，１３１の外側を覆うように設けられた金属製の覆い部材１６０をさらに備え、側板１３０，１３１は、覆い部材１６０と導電部材１５０との接触を防止するための衝突防止機構１３０ａ，１３３を有する。例えば、覆い部材１６０に外力が加わって筐体１１０内側に変形した場合、覆い部材１６０は、最初に、側板１３０，１３１の表面から突出した固定ガイド１３０ａまたは突起部１３３に接触する。これにより、例えば鉄製の覆い部材１６０と導電部材１５０とが接触して短絡が発生することを防止できる。
（７）蓄電装置（リチウムイオンバッテリ装置）１０００は、電池モジュール１００と、電圧検出導体１５０と接続されて複数の蓄電器１４０の電圧を検出し、複数の蓄電器１４０の蓄電量を制御する制御装置９００とを備える。上述したように煩雑な電圧検出線の配線作業を行うことなく電池モジュール１００を製造することができるので、蓄電装置１０００全体を効率的に製造することができる。
【０１３４】
以上説明した一実施の形態では、所定の形状に成形した電圧検出導体８０５をインサートモールドして側板１３０，１３１と一体成形したが、電圧検出導体８０５と側板１３０，１３１との一体化の方法はこれに限定されない。例えば、側板１３０，１３１をそれぞれ２つの部材から構成し、これらの２つの部材の間に所定の形状に成形した電圧検出導体８０５をはめ込むことにより、一体化してもよい。ただし、電圧検出導体８０５をはめ込んで側板１３０，１３１と一体化すると、インサートモールドにより成形した側板１３０，１３１に対して側板１３０，１３１の厚みが増加する傾向にあるため、インサートモールド成形により側板１３０，１３１と電圧検出導体８０５を一体成形することが好ましい。  
【０１３５】
以上説明した一実施の形態では、１６本のリチウムイオン電池セル１４０を接続した２つの電池ブロック１００ａ、１００ｂから構成される電池モジュール１００を例示した。しかし、本発明は上述した電池モジュール１００の構成や接続方式（直列、並列）に限定されるものではなく、リチウムイオン電池セル１４０の本数や電池セル列の本数や配列、方向を変えたものに関しても適用される。
【０１３６】
また、以上説明した一実施の形態では、リチウムイオン電池セル１４０として円筒形電池を例示したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、リチウムイオン電池セル１４０の形状が、角型蓄電池やラミネート封止の電池に関しても適用され、また、リチウムイオン電池以外に、ニッケル水素電池などの他の電池に関しても適用される。
【０１３７】
以上説明した一実施の形態による蓄電装置１０００を、他の電動車両、例えばハイブリッド電車などの鉄道車両、バスなどの乗合自動車、トラックなどの貨物自動車、バッテリ式フォークリフトトラックなどの産業車両などの車両用電源装置に利用することもできる。
【０１３８】
さらに、一実施の形態による蓄電装置１０００を、コンピュータシステムやサーバシステムなどに用いられる無停電電源装置、自家用発電設備に用いられる電源装置など、電動車両以外の電源装置を構成する蓄電装置にも適用しても構わない。
【０１３９】
以上の説明はあくまで一例であり、本発明は上記実施の形態の構成に何ら限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１４０】
１００：電池モジュール、１１０：ケーシング、１３０，１３１:側板、１４０：リチウムイオン電池セル、１５０：導電部材、８０５：電圧検出導体、８１１：電流遮断部、９００：制御装置、１０００：リチウムイオンバッテリ装置
【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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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年3月18日(2010.3.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2010238609.tif 000013
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2010238609.tif 000014
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2010238609.tif 000015
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2010238609.tif 000016
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
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