(57)【要約】      （修正有）【課題】電流監視機能を備えながら小型化を図ることができる電池モジュールを提供する。【解決手段】電池モジュール１は、複数配列された筒形電池２０を接続して形成された筒形電池組２と、ケース７と、ケース７の上面から引き出されたプラス側出力端子３及びマイナス側出力端子４とを備えている。出力電流を監視する電流センサが設けられた電流監視基板５を備えている。筒形電池組２は、複数の筒形電池２０の軸方向一方側の電極端部２１同士、及び複数の筒形電池２０の軸方向他方側の電極端部２２同士をそれぞれ複数箇所で接続タブ２４、２５によって接続して形成されている。電流監視基板５は、筒形電池組２の軸方向一方側の電極端部２１と、ケース７の一側面との間に配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向が互いに平行になるよう複数配列された筒形電池を、該複数の筒形電池の軸方向一方側の電極端部同士、及び該複数の筒形電池の軸方向他方側の電極端部同士をそれぞれ複数箇所で接続タブによって接続して形成された筒形電池組と、
該筒形電池組を収容するケースと、
上記筒形電池組の軸方向一方側に位置する上記ケースの一側面から引き出された、上記筒形電池組のプラス側出力端子及びマイナス側出力端子と、
上記筒形電池組におけるプラス側電極端部を上記プラス側出力端子に接続して、該プラス側出力端子に流れる出力電流を監視する、又は上記筒形電池組におけるマイナス側電極端部を上記マイナス側出力端子に接続して、該マイナス側出力端子に流れる出力電流を監視する電流センサが設けられた電流監視基板とを備えており、
該電流監視基板は、上記筒形電池組の軸方向一方側の電極端部と、上記ケースの一側面との間に配置されていることを特徴とする電池モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の電池モジュールにおいて、上記電流監視基板には、上記出力電流を監視するための電流測定用抵抗が上記プラス側電極端部と上記プラス側出力端子との間、又はマイナス側電極端部と上記マイナス側出力端子との間に接続されていることを特徴とする電池モジュール。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電池モジュールにおいて、上記接続タブは、横方向に並ぶ上記複数の筒形電池を並列に接続すると共に縦方向に並ぶ上記複数の筒形電池を直列に接続しており、
上記電池モジュールは、上記接続タブに接続して上記並列に接続された筒形電池の中間電圧を監視するための電圧監視基板を備えており、
該電圧監視基板の出力部は、上記電流監視基板に接続されており、
該電流監視基板は、上記電流センサによる出力と、上記電圧監視基板による出力との両方を、制御装置に出力するよう構成されていることを特徴とする電池モジュール。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電池モジュールにおいて、上記電圧監視基板は、上記ケースの一側面に平行に配置されており、
上記プラス側出力端子と上記マイナス側出力端子とは、上記電流監視基板に接続された接続部と、該接続部から直角に屈曲して上記ケースから引き出された引出部とを有していることを特徴とする電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の筒形電池を接続した電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車等のモータ駆動用電源や家庭用の非常電源等の種々の用途において、複数の蓄電池をケースに内包した電池モジュールが用いられている。この電池モジュールには、過電流保護や、電池残量の検出のための監視装置が設けられている。例えば、特許文献１には、電池モジュールの電極に接続され、電池モジュールの電池残量等を検出することのできる監視装置が示されている。この監視装置は、電流センサ等を内蔵した本体部と、電池モジュールの正極と接続される電池側接続金具と、電池モジュールの負極と接続されるアース線と、外部負荷と接続される負荷側接続金具とを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２８５９６８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、特許文献１に示された監視装置を備えた電池モジュールには以下の課題がある。
特許文献１の監視装置は、電池モジュールの外側に取り付けられており、電池モジュールの大きさが大きくなる。また、電池モジュールの外形形状から、監視装置が部分的に突出するため、電池モジュールの周囲にデッドスペースが形成される。
【０００５】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり電流監視機能を備えながら、小型化を図ることのできる電池モジュールを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、軸方向が互いに平行になるよう複数配列された筒形電池を、該複数の筒形電池の軸方向一方側の電極端部同士、及び該複数の筒形電池の軸方向他方側の電極端部同士をそれぞれ複数箇所で接続タブによって接続して形成された筒形電池組と、
該筒形電池組を収容するケースと、
上記筒形電池組の軸方向一方側に位置する上記ケースの一側面から引き出された、上記筒形電池組のプラス側出力端子及びマイナス側出力端子と、
上記筒形電池組におけるプラス側電極端部を上記プラス側出力端子に接続して、該プラス側出力端子に流れる出力電流を監視する、又は上記筒形電池組におけるマイナス側電極端部を上記マイナス側出力端子に接続して、該マイナス側出力端子に流れる出力電流を監視する電流センサが設けられた電流監視基板とを備えており、
該電流監視基板は、上記筒形電池組の軸方向一方側の電極端部と、上記ケースの一側面との間に配置されていることを特徴とする電池モジュールにある（請求項１）。
【発明の効果】
【０００７】
上記電池モジュールにおいては、上述のごとく、上記筒形電池組の軸方向一方側の電極端部と、上記ケースの一側面との間に、上記電流監視基板が配置されている。つまり、上記電流監視基板は、上記ケースの内側に一体に配置されている。そのため、上記電流監視基板を設けても、この電流監視基板が上記電池モジュールの外形形状から部分的に突出することがない。これにより、上記電池モジュールをコンパクトにしながら、上記電池モジュールに電流監視機能を付与することができる。
【０００８】
以上のごとく、上記電池モジュールによれば、電流監視機能を備えながら、この電池モジュールの小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１における、電池モジュールの断面図。
【図２】図１における、Ａ−Ａ矢視断面図。
【図３】実施例１における、カバーを取り外した電池モジュールの平面図。
【図４】実施例１における、電池モジュールの外観図。
【図５】実施例１における、電池モジュールの回路図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
上記電池モジュールにおいて、上記電流監視基板には、上記出力電流を監視するための電流測定用抵抗が上記プラス側電極端部と上記プラス側出力端子との間、又はマイナス側電極端部と上記マイナス側出力端子との間に接続されていてもよい（請求項２）。この場合には、上記電流測定用抵抗を用いて、上記筒形電池の電流を容易に測定することができる。
【００１１】
また、上記接続タブは、横方向に並ぶ上記複数の筒形電池を並列に接続すると共に縦方向に並ぶ上記複数の筒形電池を直列に接続しており、上記電池モジュールは、上記接続タブに接続して上記並列に接続された筒形電池の中間電圧を監視するための電圧監視基板を備えており、該電圧監視基板の出力部は、上記電流監視基板に接続されており、該電流監視基板は、上記電流センサによる出力と、上記電圧監視基板による出力との両方を、制御装置に出力するよう構成されていてもよい（請求項３）。この場合には、上記電流監視基板に、上記筒形電池の電流監視のための出力及び電圧監視のための出力を集約することができる。これにより、上記電池モジュールと上記制御装置との接続構造をシンプルにすることができる。
【００１２】
また、上記電圧監視基板は、上記ケースの一側面に平行に配置されており、上記プラス側出力端子と上記マイナス側出力端子とは、上記電流監視基板に接続された接続部と、該接続部から直角に屈曲して上記ケースから引き出された引出部とを有していてもよい（請求項４）。この場合には、上記プラス側出力端子の引き出し部及び上記マイナス側出力端子の引き出し部を、上記ケースの一側面の外側へ引き出して、上記電池モジュールの一対の出力端子を形成することができる。
【実施例】
【００１３】
（実施例１）
上記電池モジュールにかかる実施例について、図１〜図５を参照して説明する。
図１、図２及び図４に示すごとく、電池モジュール１は、軸方向が互いに平行になるよう複数配列された筒形電池２０を接続して形成された筒形電池組２と、筒形電池組２を収容するケース７と、筒形電池組２の軸方向一方側に位置するケース７の上面から引き出された、筒形電池組２のプラス側出力端子３及びマイナス側出力端子４とを備えている。また、電池モジュール１は、筒形電池組２におけるプラス側電極端部２１１をプラス側出力端子３に接続して、プラス側出力端子３に流れる出力電流を監視する電流センサ５１が設けられた電流監視基板５を備えている。
【００１４】
図１及び図２に示すごとく、筒形電池組２は、複数の筒形電池２０の軸方向一方側の電極端部２１同士、及び複数の筒形電池２０の軸方向他方側の電極端部２２同士をそれぞれ複数箇所で接続タブ２４、２５によって接続して形成されている。
電流監視基板５は、筒形電池組２の軸方向一方側の電極端部２１と、ケース７の上面との間に配置されている。
【００１５】
以下、さらに詳細に説明する。
図１及び図２に示すごとく、電池モジュール１は、上述のごとく、複数の筒形電池２０を接続した筒形電池組２と、筒形電池組２を収容するケース７と、ケース７の上面から引き出されたプラス側出力端子３と及びマイナス側出力端子４と、プラス側出力端子３と接続された電流監視基板５を備えている。
【００１６】
図１、図２及び図５に示すごとく、複数の筒形電池２０は、電池ホルダー２３によって一体に固定されており、その軸方向が互いに平行でかつ上下方向Ｚとなるように配されている。複数の筒形電池は、上下方向Ｚに直交する横方向Ｘと、上下方向Ｚ及び横方向Ｘの両方と直交する縦方向Ｙに並べて配置されている。筒形電池２０は、横方向Ｘにおいては、隣り合う電極端部２１、２２の極性が同じとなるように３列並べられており、縦方向Ｙにおいては、隣り合う電極端部２１、２２の極性が異なるように８列並べられている。各筒形電池２０は、横方向Ｘに並ぶ筒形電池２０同士は並列接続、縦方向Ｙに並ぶ筒形電池２０同士は直列接続となるように、軸方向一方側の電極端部２１、２２同士、及び軸方向他方側の電極端部２１、２２同士をそれぞれ接続タブ２４及び接続タブ２５によって接続している。
また、図１に示すごとく、縦方向Ｙの両端に配された筒形電池組２におけるプラス側電極端部２１１とマイナス側電極端部２１２には、プラス側出力端子３とマイナス側出力端子４とがそれぞれ接続されている。
【００１７】
図１、図２及び図４に示すごとく、プラス側出力端子３は、電池側端子２１３と、電流監視基板５に設けられた電流測定用抵抗５５とを間に介して、筒形電池組２におけるプラス側電極端部２１１と接続されている。
電池側端子２１３は、一端がプラス側電極端部２１１に配された接続タブ２４と接続されており、他端が電流監視基板５の回路パターンの一端と接続されている。また、プラス側出力端子３は、電流監視基板５に接続された接続部３２１と、接続部３２１から直角に屈曲してケース７から引き出された引出部３２２とを備えている。接続部３２１は、電流監視基板５の回路パターンの他端と接続されている。
【００１８】
図１及び図４に示すごとく、マイナス側出力端子４は、マイナス側電極端部２１２に配された接続タブ２４と接続された接続部４１と、接続部４１から直角に屈曲してケース７から引き出された引出部４２とを備えている。
上述のようにプラス側出力端子３及びマイナス側出力端子４を形成することにより、プラス側出力端子３の引出部３２２及びマイナス側出力端子４の引出部４２を、ケース７の上面の外側へ引き出して、電池モジュール１の一対の出力端子を形成することができる。
【００１９】
図１及び図２に示すごとく、電池ホルダー２３において、横方向一方側には、上下方向Ｚ及び縦方向Ｙと平行に配された電圧監視基板６１と、この電圧監視基板６１と接続タブ２４とを接続する５つの一方側電圧検出タブ６２と、電圧監視基板６１と接続タブ２５とを接続する４つの他方側電圧検出タブ６３とが配されている。
【００２０】
図１及び図２に示すごとく、５つの一方側電圧検出タブ６２は、帯状の金属板を曲げ加工して形成されており、接続タブ２４と電圧監視基板６１の回路パターンとを接続している。また、４つの他方側電圧検出タブ６３は、帯状の金属板を曲げ加工して、一方側電圧検出タブ６２と同様の形状に形成されており、接続タブ２５と電圧監視基板６１の回路パターンとを接続している。
【００２１】
図１〜図３及び図５に示す電圧監視基板６１には、電圧検出回路を構成する複数の回路パターン（図示略）と、筒形電池２０の温度を監視する温度センサ（図示略）が配されている。各回路パターンの一端は、電圧出力コネクタ６１１に接続されており、各回路パターンの他端は、一方側電圧検出タブ６２又は他方側電圧検出タブ６３と接続されている。電圧出力コネクタ６１１には、電圧出力ハーネス６１２が接続されており、電流監視基板５の電圧入力コネクタ５３と接続されている。
温度センサは、各筒形電池２０の外側面にそれぞれ張り付けられた複数の測温部（図示略）と接続されており、筒形電池２０の温度を監視可能に構成されている。尚、温度センサは、電圧出力ハーネス６１２又は図示しない温度出力ハーネスによって電流監視基板５と接続される。
【００２２】
図１及び図２に示すごとく、筒形電池組２を内包するケース７は、筒形電池２０を配する下方ケース７１と、下方ケース７１と共に電池収容空間を形成する上方ケース７２とからなる。
下方ケース７１は、上方から見て略矩形状をなす下方底部７１１と、下方底部７１１の外縁部の全周から上方に起立する下方側壁部７１２とを備えており、下方側壁部７１２の上端は開口している。下方ケース７１の内側には、電池ホルダー２３と嵌合可能な電池固定構造（図示略）を備えている。
【００２３】
図１及び図２に示すごとく、下方ケース７１に上方から被さって配される上方ケース７２は、上方から見て下方底部７１１よりも外形が大きい上方天井面７２１と、上方天井面７２１の外縁部の全周から垂下する上方側壁部７２２とを備えている。
上方ケース７２と下方ケース７１との間には、両者によって周囲の全周を囲まれ、筒形電池組２を収容する電池収容空間が形成されている。
【００２４】
図１〜図４に示すごとく、上方ケース７２の上面には、電流監視基板５を固定する基板固定部７３と、プラス側出力端子３及びマイナス側出力端子４を挿通する２つの上方挿通口７２３が形成されると共に、上方ケース７２との間に基板収容空間を形成するカバー７４が配されている。
【００２５】
図１〜図４に示すごとく、上方ケース７２との間に基板収容空間を形成するカバー７４は、上方から見て略矩形状をなすカバー天井面７４１と、カバー天井面７４１の外縁部の全周から垂下するカバー側壁部７４３とを有している。また、カバー天井面７４１には、プラス側出力端子３及びマイナス側出力端子４を連通する２つのカバー挿通口７４２が形成されている。尚、プラス側出力端子３及びマイナス側出力端子４と各上方挿通口７４２との間には、シリコンシールが充填されており、水等の浸入を防止している。
【００２６】
図１及び図２に示すごとく、基板固定部７３は、ボルトを螺号可能なネジ穴が形成された２つのボス７３１と、電流監視基板５の固定用穴と嵌合する嵌合部７３２からなる。電流監視基板５は、２つのボス７３１へのボルト締結と、嵌合部７３２を用いた嵌合とによって固定されている。
【００２７】
図３に示すごとく、基板固定部７３に固定された電流監視基板５には、プラス側出力端子３に流れる出力電流を監視する電流センサ５１と、電圧監視基板６１と接続される電圧入力コネクタ５３と、電池モジュール１を制御する制御装置（図示略）と接続される外部出力コネクタ５４とを有している。
【００２８】
図３に示す電流監視基板５は、プラス側出力端子３と電池側端子２１３とを接続する回路パターン上に配された電流測定用抵抗５５を有しており、プラス側出力端子３に流れる出力電流を監視している。電流センサ５１からの出力は、外部出力コネクタ５４に接続された制御出力ハーネス５６を介して、制御装置へと出力される。このように、電流測定用抵抗５５を用いることで、筒形電池２０の電流を容易に測定することができる。
また、電流監視基板５に、筒形電池２０の電流監視のための出力及び電圧監視のための出力を集約することで、電池モジュール１と制御装置との接続構造をシンプルにすることができる。
【００２９】
本例の電池モジュール１においては、上述のごとく、筒形電池組２の軸方向一方側の電極端部２１と、ケース７の上面との間に、電流監視基板５が配置されている。つまり、電流監視基板５は、ケース７の内側に一体に配置されている。そのため、電流監視基板５を設けても、この電流監視基板５が電池モジュール１の外形形状から部分的に突出することがない。これにより、電池モジュール１をコンパクトにしながら、電池モジュール１に電流監視機能を付与することができる。
【００３０】
以上のごとく、本例の電池モジュール１によれば、電流監視機能を備えながら、この電池モジュール１の小型化を図ることができる。
【符号の説明】
【００３１】
１  電池モジュール
２  筒形電池組
２０  筒形電池
２１、２２  電極端部
２１  プラス側電極端部
２２  マイナス側電極端部
２４、２５  接続タブ
３  プラス側出力端子
４  マイナス側出力端子
５  電流監視基板
５１  電流センサ
７  ケース
【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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