(57)【要約】      （修正有）【課題】各単電池間の接続と、単電池の電圧検知とを少数の部品点数によって可能とする電池モジュールを提供する。【解決手段】それぞれ正極及び負極の両電極ポスト１３を有する複数個の単電池１１と、エナメル線１４からなり電極ポストのうち隣り合う単電池の異極の一対の電極ポスト間にわたって巻き付けられた後に電極ポストに溶接されることで異極の電極ポスト間を接続状態とする電極間接続導電線部１５と、電極間接続導電線部を構成するエナメル線から連続して引き出された電圧検知用導電線部１６とを備え、各単電池の正極及び負極の各電極ポストが複数本のエナメル線からなる複数個の電極間接続導線部によって直列接続され、かつ、複数本のエナメル線からなる複数本の電圧検知用導電線部によって各電極間接続導電線部の電位測定が可能となっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ正極及び負極の両電極ポストを有する複数個の単電池と、
導電線からなり前記電極ポストのうち隣り合う前記単電池の異極の一対の電極ポスト間にわたって巻き付けられた後に前記電極ポストに溶接されることで前記異極の電極ポスト間を接続状態とする電極間接続導電線部と、
前記電極間接続導電線部を構成する前記導電線から連続して延出された電圧検知用導電線部とを備え、前記各単電池の正極及び負極の各電極ポストが複数本の前記導電線からなる複数個の前記電極間接続導線部によって直列接続され、かつ、前記複数本の導電線からなる複数本の前記電圧検知用導電線部によって前記各電極間接続導電線部の電位測定が可能となっている電池モジュール。
【請求項２】
前記導電線はエナメル線であることを特徴とする請求項１記載の電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数個の単電池からなる電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば電気自動車やハイブリッド車両に搭載される動力用の電池モジュールは、一般に、バスバーを介して多数の単電池を直列接続して構成されている。
【０００３】
近年、この種の電池モジュールでは、構成する単電池毎の端子電圧を測定し、より適切な充放電制御を達成することが試みられている。そのためには、各単電池の正負の端子に電圧検知線を接続する必要がある。
【０００４】
そこで従来、電池モジュールの電圧検知線は、下記特許文献１記載のように、絶縁被覆電線の先端を皮剥ぎして芯線に丸型端子を加締接続し、その丸型端子を単電池の電極ポストに嵌合し、電極ポストにバスバーと共にナットで共締めする構造が採用されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３３３３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来の構造では、バスバーと電線と丸型端子との３種の部品を必要とするため、部品点数が多くなるという問題点があった。また、丸型端子を電線に繋いだ後に丸型端子とバスバーとを固定する構造では、配線作業に手間がかかるという問題もあった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、部品点数を減らすことが可能で、また、配線構造を簡略化することも可能な電池モジュールを提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電池モジュールは、それぞれ正極及び負極の両電極ポストを有する複数個の単電池と、導電線からなり前記電極ポストのうち隣り合う前記単電池の異極の一対の電極ポスト間にわたって巻き付けられた後に前記電極ポストに溶接されることで前記異極の電極ポスト間を接続状態とする電極間接続導電線部と、前記電極間接続導電線部を構成する前記導電線から連続して延出された電圧検知用導電線部とを備え、前記各単電池の正極及び負極の各電極ポストが複数本の前記導電線からなる複数個の前記電極間接続導線部によって直列接続され、かつ、前記複数本の導電線からなる複数本の前記電圧検知用導電線部によって前記各電極間接続導電線部の電位測定が可能となっているところに特徴を有する。
【０００９】
この構造によれば、各単電池の電極ポストに導電線を巻きつけて電極ポストに溶接することにより電極間接続導電線部が構成され、これにより電極ポスト間を接続できるから、電極ポスト間を接続するバスバーを用いる必要がなくなる。
【００１０】
また、上記電極間接続導電線部を構成する同じ導電線を利用して電圧検知用導電線部が構成されるから、その電圧検知用導電線部により電極ポストにおける電圧信号を外部に取り出すことができるようになる。
【００１１】
なお、導電線をエナメル線とすれば、その溶接手法として超音波溶接、レーザー溶接、フュージング（熱カシメ）等を利用することができ、それらによれば、エナメル線の絶縁被覆を溶接部分において逐一剥がす手間が不要になるという利点がある。しかも、溶接部以外の部分においては絶縁被覆が残るから電圧検知用導電線部間の絶縁も確保され、更に、絶縁被覆電線を用いる場合に比べて線束を細くできるから、電池モジュールの一層の小型化も可能になる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、従来構造と比べて部品点数を減らすことが可能となり、かつ、配線構造を簡略化させることも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態における電池モジュールを示す斜視図である。
【図２】第１実施形態における電極ポストにエナメル線を配線した状態の側面図である。
【図３】第１実施形態における電極ポストにエナメル線を配線した状態の平面図である。
【図４】第１実施形態における電極ポストにエナメル線を配線した状態の底面図である。
【図５】本発明の第２実施形態における電極ポストに装着前のエナメル線と単電池群の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態について図１ないし図４を参照して説明する。本実施形態の電池モジュール１０は、複数個の単電池１１を直列に接続して例えば電気自動車やハイブリッド自動車等の駆動用として構成したものである。
【００１５】
各単電池１１は、円柱状の本体部１２内に図示しない電池要素を収容してなると共に、その本体部１２の上下両端面には正負一対の電極ポスト１３が突設されている。正負の各電極ポスト１３は共に同一の構造である。
【００１６】
図１に示すように、第１実施形態の電池モジュール１０では、各列複数個の単電池１１を同一ピッチで例えば２列に並べた配列をなしており、同一の列で隣り合う単電池１１については異なる極性の電極ポスト１３が交互に並んでいる。
【００１７】
各単電池１１はエナメル線１４によって電気的に直列接続されている。図２に示すように、エナメル線１４は、同一の列で隣り合う異なる極性の２本の電極ポスト１３に渡って所定回数巻かれた後に、例えば超音波溶接により各電極ポスト１３に溶着されている。この電極ポスト１３間に巻回されて溶接されたエナメル線１４によって、異極の一対の電極ポスト１３間を接続状態とする電極間接続導電線部１５が形成されている。
【００１８】
電極ポスト１３間に巻回する回数については、単電池１１の電流容量とエナメル線１４の導体断面積によって決定することができる。エナメル線１４としては、例えば直径０．６ｍｍの銅導体に１４ミクロンのポアミドイミド系樹脂の絶縁被膜を形成したものを利用することができる。
【００１９】
単電池１１群の下面側においては、図２及び図４に示すように、同じ列で隣り合う２本の異極の電極ポスト１３間毎に独立した電極間接続導電線部１５が形成されている。
【００２０】
一方、単電池１１群の上面側においても、図３に示すように、下面側に対して１本分ずれながら同じ列で隣り合う２本の電極ポスト１３間に同様に電極間接続導電線部１５が形成され、上下両面の各電極間接続導電線部１５によって全ての単電池１１は互いに直列接続された状態にある。
【００２１】
また、単電池１１群の上面側では、さらに前記電極間接続導電線部１５を形成して余されたエナメル線１４が電極間接続導電線部１５から連続して延びており、その部分が電圧検知用導電線部１６となっている。電圧検知用導電線部１６は単電池１１群の上面側にのみ形成されているから、単電池１１の２本分の直列回路毎に電圧検知用導電線部１６が引き出された状態にある。
【００２２】
これらの電圧検知用導電線部１６は、２列に並ぶ単電池１１群の１列毎に複数本を束ねてハーネス化されており、各ハーネス１７は単電池１１群の外側を長辺側の列に沿って配されている。各電圧検知用導電線部１６の先端は図示しないＥＣＵに接続され、２本の単電池１１の直列回路毎に電圧測定が可能となっている。
【００２３】
なお、図３に示すように、単電池１１群の上面側の端部においては異なる列に属する２本の電極ポスト１３間に渡るようにして電極間接続導電線部１５が設けられ、両列の単電池１１群が直列接続されている。また、これとは反対側の端部には、エナメル線１４を電極間接続導電線部１５と同等回数だけ巻回して電極ポスト１３に溶接されたリード線部１８が設けられている。このリード線部１８は、直列接続された単電池１１群の両端部に位置して、単電池１１群の正負の入出力端子を構成する。
【００２４】
以上の構成によれば、エナメル線１４を隣り合う２本の電極ポスト１３に渡って巻き付けた後にエナメル線１４を各電極ポスト１３に溶接することにより、溶接されたエナメル線１４によって電極ポスト１３間を接続する電極間接続導電線部１５が形成され、そのエナメル線１４の余長部を引き出すだけで電圧検知用導電線部１６が形成される。
【００２５】
このように１本のエナメル線１４によって、従来必要であったバスバー、バスバーを固定するナット、電圧検知用の電線、その電線の先端にカシメ付けて電極ポストにバスバーと共締めされる端子等の各部品が不要になり、構成部品点数を極めて少数にすることができる。
【００２６】
しかも、組立作業としては、エナメル線１４を巻回して電極ポスト１３に溶接するだけであるから、バスバーや端子金具を電極ポストに嵌合させた後に電極ポスト毎にナット締めを行う必要があった従来の構造に比べて、組立の作業工数も少なくなる。
【００２７】
また、特に第１実施形態ではエナメル線１４を導電線として用いたため、エナメル線１４を電極ポスト１３に溶接する手法として、超音波溶接を利用することができる。これにより、エナメル線１４の絶縁被覆を溶接部分で剥離する必要がなく、絶縁被覆が付着したままで溶接を行っても、絶縁被覆は超音波振動によって自ずと除去されて金属同士を溶着させることができる。
【００２８】
従って、溶接された場所以外についてはエナメル線１４の絶縁被覆を残すことができるから、電圧検知用導電線部１６における絶縁性を保持することができる。これによって、電圧検知用導電線部１６を複数本集結させてハーネス化することができ、電池モジュール１０を小型化することができる。
【００２９】
以上のように第１実施形態によれば、１本のエナメル線１４を電極間接続導電線部１５とそれに連なる電圧検知用導電線部１６とに利用できるから、バスバーと端子金具と電線という３つの部品を１本のエナメル線１４に置き換えることができ、部品点数を大幅に減少させることができる。また、エナメル線１４を電極ポスト１３間に巻きつけて溶接するだけで配線作業を行うことができるから配線構造を簡素化することもできる。
【００３０】
＜第２実施形態＞
以下、本発明の第２実施形態について図５を参照して説明する。なお、前記第１実施形態と同一部分には同一符号を付して重複する説明を省略し、異なるところのみを説明する。
【００３１】
前記第１実施形態では、エナメル線１４を２本の電極ポスト１３間に直接に巻回して溶接したが、この第２実施形態では、１本のエナメル線１４によって、予め所定回数輪状に巻回した予備巻回部１９と、その予備巻回部１９に連なる余長部からなる電圧検知用導電線部１６とが形成されている。これらのエナメル線１４は複数本が、その電圧検知用導電線部１６において束ねられてハーネス化されている。
【００３２】
そして、予め所定の間隔に並べられた単電池１１群のうち、同一の列で隣り合う異なる極性の２本の電極ポスト１３に渡って上記予備巻回部１９を嵌め込み、これを各電極ポスト１３に超音波溶接する。各電極ポスト１３に貼着された予備巻回部１９によって電極間接続導電部１４が形成される。
【００３３】
この構造によっても、第１実施形態と同様な効果を奏する。その上、別工程によってエナメル線１４に予備巻回部１９を予め所定形状に形成しておくから、エナメル線１４を電極ポスト１３に直接に何重にも巻き付ける工程が必要なくなり、配線作業を一層簡素化することができる。
【００３４】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００３５】
（１）上記実施形態では、単電池１１の形状を円柱状としたが、例えば多角形の柱状や断面が長円形や角型の単電池１１であってもよい。
【００３６】
（２）上記実施形態では、エナメル線１４を使用したが、これに限らず被覆電線を使用してもよい。この場合には、電極ポスト１３に巻回する部分については予め絶縁被覆を剥がしておき、その部分の芯線を電極ポスト１３間に巻き付けた後に芯線を電極ポスト１３に溶接すればよい。また、エナメル線１４や絶縁電線を使用するに限らず、例えば銅の裸線を使用して電極ポスト１３間に巻回して溶接し、余長部分に絶縁チューブを被せて束ねることで複数本の電圧検知用導電線部１６としてもよい。
【００３７】
（３）上記各実施形態では、超音波溶接によって導電線を電極ポスト１３に溶接したが、これに限らず、レーザー溶接やヒュージング（熱カシメ）によって溶接してもよい。
【００３８】
（４）上記各実施形態では直列に連なる２本の単電池１１毎に電圧を検出できる構成としたが、例えば単電池１１群の下面側において上面側と同様に電圧検知用導電線部１６を有する接続構造とすれば、１本の単電池１１毎に電圧を検出することができる。また、３本以上の単電池１１毎に電圧を検知できる構成としてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１０… 電池モジュール
１１… 単電池
１２… 本体部
１３… 電極ポスト
１４…エナメル線
１５… 電極間接続導電線部
１６… 電圧検知用導電線部
１７… ハーネス
１８…リード線部
１９…予備巻回部
【図１】
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【図２】
2010251052.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010251052.tif 000006
【図５】
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