(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池パック内に配置される電池モジュールであって、
積層された複数の平板状電池と、
前記平板状電池の積層方向において前記平板状電池と重なるように並んで配置された板状の本体を有する接続部材と、
前記平板状電池の積層方向において前記接続部材の本体の側面上に配置された絶縁性部材と、を備え、
前記接続部材は二つの端子を有し、これら端子のうち一方の端子は前記平板状電池の端子と接続され且つ他方の端子は隣り合う電池モジュールの端子と接続され、
前記接続部材の二つの端子は、該接続部材の本体の前記絶縁性部材が設けられていない二つの相対する側面に設けられ、
前記平板状電池は、正極端子と負極端子とを同一側面上に備えるように構成され、前記接続部材の一方の端子は、当該電池モジュールに対して、前記平板状電池の端子が設けられた側面と同じ側に配置される、電池モジュール。
【請求項２】
前記接続部材は、平板状電池である、請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項３】
前記接続部材は、導電性材料で形成される、請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項４】
前記接続部材の本体は平板状に形成される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電池モジュール。
【請求項５】
前記平板状電池の積層方向において前記積層された複数の平板状電池の両側に配置されると共に前記電池パックのケースに固定される外側固定部材を更に備え、
前記接続部材は前記外側固定部材の間に配置される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電池モジュール。
【請求項６】
前記接続部材は、該接続部材と各外側固定部材との間に少なくとも一つの前記平板状電池が配置されるように前記外側固定部材の間に配置される、請求項５に記載の電池モジュール。
【請求項７】
前記平板状電池は全固体電池であり、
前記外側固定部材は前記平板状電池の積層方向において該平板状電池に荷重を加えるように構成され、
前記接続部材の本体は平板状に形成され、該平板状の本体は、前記平板状電池の積層方向に見たときに前記外側固定部材から荷重が加えてられている前記平板状電池の荷重負荷部分全体を覆うように構成される、請求項５又は６に記載の電池モジュール。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の電池モジュールを複数備える電池パックであって、
隣り合う電池モジュールは、これら隣り合う電池モジュールのうちの一方の電池モジュールの前記接続部材の端子と、他方の電池モジュールの前記平板状電池の端子とが対向し且つこれら端子が互いに接続されるように配置される、電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池モジュール及び電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複数の平板状電池を電気的に接続してモジュール化して電池モジュールとし、複数の電池モジュールをケース内に収容して電池パックとしたものが公知である（例えば、特許文献１〜３）。また、斯かる電池パックにおいて、電池モジュール同士の接続を電池モジュールの外部に設けられたバスバーによって行うことが検討されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−０７７５００号公報
【特許文献２】特開２０１０−２８７５１６号公報
【特許文献３】国際公開第２０１２／０５７３２３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載の電池バックでは、隣り合う電池モジュールの端子同士が、電池モジュール上を横切るように延びるバスバーによって接続されている。このようなバスバーには、例えば電池パックを自動車のモータ駆動用に用いるような場合には急速充電等に伴って大きな電流が流れることになるため、バスバーを厚くすることが必要になる。このため電池モジュールの外部に厚みのあるバスバーを設置することが必要になり、よって電池パックの体積エネルギ密度の低下を招く。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、電池モジュールの外部に電池モジュール間の接続部材を設けることに伴う体積エネルギ密度の低下を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その要旨は以下のとおりである。
【０００７】
（１）電池パック内に配置される電池モジュールであって、積層された複数の平板状電池と、前記平板状電池の積層方向において前記平板状電池と並列に配置された板状の本体を有する接続部材と、前記平板状電池の積層方向において前記接続部材の本体の側面上に配置された絶縁性部材と、を備え、前記接続部材は二つの端子を有し、これら端子のうち一方の端子は前記平板状電池の端子と接続され且つ他方の端子は隣り合う電池モジュールの端子と接続される、電池モジュール。
【０００８】
（２）前記接続部材の二つの端子は、該接続部材の本体の前記絶縁性部材が設けられていない二つの相対する側面に設けられる、上記（１）に記載の電池モジュール。
【０００９】
（３）前記平板状電池は、正極端子と負極端子とを同一側面上に備えるように構成され、前記接続部材の一方の端子は、当該電池モジュールに対して、前記平板状電池の端子が設けられた側面と同じ側に配置される、上記（１）又は（２）に記載の電池モジュール。
【００１０】
（４）前記接続部材は、平板状電池である、上記（１）〜（３）のいずれか一つに記載の電池モジュール。
【００１１】
（５）前記接続部材は、導電性材料で形成される、上記（１）〜（３）のいずれか一つに記載の電池モジュール。
【００１２】
（６）前記接続部材の本体は平板状に形成される、上記（１）〜（５）のいずれか１つに記載の電池モジュール。
【００１３】
（７）前記平板状電池の積層方向において前記積層された複数の平板状電池の両側に配置されると共に前記電池パックのケースに固定される外側固定部材を更に備え、前記接続部材は前記外側固定部材の間に配置される、上記（１）〜（６）のいずれか１つに記載の電池モジュール。
【００１４】
（８）前記接続部材は、該接続部材と各外側固定部材との間に少なくとも一つに前記平板状電池が配置されるように前記外側固定部材の間に配置される、上記（７）に記載の電池モジュール。
【００１５】
（９）前記平板状電池は全固体電池であり、前記外側固定部材は前記平板状電池の積層方向において該平板状電池に荷重を加えるように構成され、前記接続部材の本体は平板状に形成され、該平板状の本体は、前記平板状電池の積層方向に見たときに前記外側固定部材から荷重が加えてられている前記平板状電池の荷重負荷部分全体を覆うように構成される、上記（７）又は（８）に記載の電池モジュール。
【００１６】
（１０）上記（１）〜（９）のいずれか１つに記載の電池モジュールを複数備える電池パックであって、隣り合う電池モジュールは、これら隣り合う電池モジュールのうちの一方の電池モジュールの前記接続部材の端子と、他方の電池モジュールの前記平板状電池の端子とが対向し且つこれら端子が互いに接続されるように配置される、電池パック。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、電池モジュールの外部に電池モジュール間の接続部材を設けることに伴う体積エネルギ密度の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、電池パック１を概略的に示す斜視図である。
【図２】図２は、電池パックケースを概略的に示す平面図である。
【図３】図３は、電池モジュールの一部を概略的に示す分解斜視図である。
【図４】図４は、各電池素子の概略的な断面図である。
【図５】図５は、接続部材を概略的に示す斜視図である。
【図６】図６は、接続部材を概略的に示す側面図である。
【図７】図７は、第一実施形態の変形例に係る電池モジュールの一部を概略的に示す分解斜視図である。
【図８】図８は、第二実施形態に係る電池モジュールの一部を概略的に示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。
【００２０】
＜第一実施形態＞
≪電池パックの構成要素≫
図１は、電池パック１を概略的に示す斜視図である。電池パック１は、例えば、電気自動車（ＥＶ）又はハイブリッド自動車（ＨＶ）における車室のフロアパネルの下側に配置される。電池パック１は、後述する電池モジュール１０及び電子機器１１を収容する電池パックケース２と、電池パックケース２の開口部を閉鎖する電池パックカバー３とを有する。電池パックカバー３には二つの開口部が形成され、この開口部を通って電池パック１内の二次電池の充放電を行うための電池端子４、５が電池パック１の外部に延びる。なお、図示した実施形態では、電池端子４、５は、電池パックカバー３を通って電池パック１の内部から外部に延びるように形成されているが、電池パックケース２を通って電池パック１の内部から外部に延びるように形成されてもよい。また、電池端子４、５は、電池パックケース２や電池パックカバー３に直接取り付けられても良い。
【００２１】
図２は、電池パックカバー３を取り外した状態における電池パック１を概略的に示す平面図である。なお、本明細書では、便宜上、図１の左側を前、右側を後、上側を右、下側を左として説明する。しかしながら、これは電池パック１が車両に対して取り付けられる向きを規定するものではなく、電池パック１は車両に対してどのような向きに配置されてもよい。
【００２２】
図２に示したように、電池パックケース２内には、電子機器９と複数の電池モジュール１０とが配置される。図２に示した例では、電子機器９は、電池パックケース２の前方の領域に配置され、複数の電池モジュール１０は全て電子機器９よりも後方に配置される。なお、電子機器９は、複数の電池モジュール１０の間等、如何なる位置に設けられてもよい。
【００２３】
電子機器９は、電池パック１内の電池モジュール１０や電池モジュール１０を構成する平板状電池２１の状態を検出したり又はこれらを制御したりする機器を含む。したがって、電子機器９は、例えば、ワイヤーハーネスにより各電池モジュール１０に接続されて、各電池モジュール１０の両端子間の電圧等を検出する。
【００２４】
≪電池モジュールの構成≫
図２に示したように、電池モジュール１０は、積層された複数の平板状電池２１と、平板状電池２１の積層方向において複数の平板状電池２１の両側に配置された外側固定部材２２と、平板状電池２１の積層方向において平板状電池と並列に配置された板状の接続部材２３とを備える。
【００２５】
図３は、一つの電池モジュールの一部を概略的に示す分解斜視図である。図３では、平板状電池２１、外側固定部材２２及び接続部材２３が互いから離間された状態で示されているが、実際には平板状電池２１と接続部材２３とは後述する絶縁性部材３５を介して互いに面接触するように配置され、接続部材２３と外側固定部材２２とは絶縁性部材３５を介して互いに面接触するように配置される。
【００２６】
各平板状電池２１は、正極端子２１ａと負極端子２１ｂとを備える。本実施形態では、各平板状電池２１は、これら正極端子２１ａ及び負極端子２１ｂを同一側面上に備えるように構成される。特に、本実施形態では、図２に示したように、各平板状電池２１は、正極端子２１ａ及び負極端子２１ｂが共に各平板状電池２１の本体の後方向に配置されるように構成される。しかしながら、各平板状電池２１は、これら正極端子２１ａ及び負極端子２１ｂが同一側面上に配置されれば、電池パックケース２内においていかなる向きに配置されてもよい。
【００２７】
また、これら正極端子２１ａ及び負極端子２１ｂは、平板状電池２１の本体から鉛直方向ではなく水平方向に配置されるのが好ましい。このように、各平板状電池２１の正極端子２１ａ及び負極端子２１ｂが鉛直方向に延びないように配置することにより、電池パック１内にこれら端子用のスペースを鉛直方向に設ける必要がなくなり、よって電池パック１の全高を低く抑えることができる。
【００２８】
各平板状電池２１は、一つの又は複数の電池素子５０を備える。図４は、各電池素子５０の概略的な断面図である。図４に示したように、各電池素子５０は、正極集電体層５１、正極活物質層５２、固体電解質層５３、負極活物質層５４及び負極集電体層５５がこの順に積層されて形成される。本実施形態では、正極集電体層５１、正極活物質層５２、固体電解質層５３、負極活物質層５４、及び負極集電体層５５は、それぞれ固体材料で形成される。
【００２９】
正極集電体層５１は、正極集電体を有し、正極活物質層５２からの集電を行う機能を有する。正極集電体の材料としては、例えば、アルミニウム、ＳＵＳ、ニッケル、鉄、チタン等を用いることができる。正極集電体層５１は電池素子５０から突出して電池素子５０の正極として機能する正電極５１ａを備える。
【００３０】
正極活物質層５２は正極活物質を含む。電池素子５０がリチウムイオン電池である場合には、正極活物質としては、例えば、コバルト酸リチウムやマンガン酸リチウム等の公知の正極活物質を適宜用いることができる。また、正極活物質層５２は、正極活物質に加えて、更に固体電解質、導電剤、バインダを含有していても良い。
【００３１】
正極活物質層５２に用いることができる固体電解質としては、後述する固体電解質層５３に用いる材料と同様の材料や、酸化物系非晶質固体電解質、結晶質酸化物等を用いることができる。
【００３２】
固体電解質層５３は、イオン導電性を示す固体物質である固体電解質を含む。電池素子５０がリチウムイオン電池である場合には、固体電解質としては、例えばＬｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５やＬｉ７Ｐ３Ｓ１１等の硫化物系固体電解質や、ＬｉＩやＬｉ２Ｏ−Ｂ２Ｏ３−Ｐ２Ｏ５等の酸化物系固体電解質等の公知の固体電解質を適宜用いることができる。
【００３３】
負極活物質層５４は、負極活物質を含む。電池素子５０がリチウムイオン電池である場合には、負極活物質としては、例えばグラファイトなどの公知の負極活物質を適宜用いることができる。負極活物質層５４も、負極活物質に加えて、上述したような固体電解質、導電剤、バインダを含有していても良い。
【００３４】
負極集電体層５５は、負極集電体を有し、負極活物質層５４からの集電を行う機能を有する。負極集電体の材料としては、正極集電体の材料に加え、銅を用いることができる。負極集電体層５５は電池素子５０から突出して電池素子５０の負極として機能する負電極５５ａを備える。
【００３５】
なお、本実施形態では、電池素子５０は固体電解質層５３を有するように構成されている。しかしながら、電池素子５０は、正極集電体層、正極活物質層、セパレーター、負極活物質層、及び負極集電体層が電解液に含浸されている液系電池等、全固体電池以外の電池であってもよい。
【００３６】
各平板状電池２１は、一つの電池素子５０であってもよい。この場合、電池素子５０の正電極５１ａは平板状電池２１の正極端子２１ａとして機能し、負電極５５ａは平板状電池２１の負極端子２１ｂとして機能する。
【００３７】
或いは、各平板状電池２１は、外装体と外装体に収容された一つ又は複数の電池素子５０を備えた電池であってもよい。外装体は金属層とシーラント材層とを有するラミネート外装体であってもよく、この場合、各平板状電池２１はラミネート電池として形成される。或いは、外装体は箱状に形成された箱状部材であってもよく、この場合、各平板状電池２１は角形電池として形成される。
【００３８】
各平板状電池２１が外装体内に一つの電池素子５０を備える場合には、電池素子５０の正電極５１ａは平板状電池２１の正極端子２１ａに接続され、負電極５５ａは平板状電池２１の負極端子２１ｂに接続される。各平板状電池２１が外装体内に複数の電池素子５０を備える場合には、これら電池素子５０同士は直列又は並列に接続され、これら電池素子５０のうちの少なくとも一部の電池素子５０の正電極５１ａは平板状電池２１の正極端子２１ａに接続され、これら電池素子５０のうちの少なくとも一部の電池素子５０の負電極５５ａは平板状電池２１の負極端子２１ｂに接続される。
【００３９】
上述したように、各電池モジュール１０は積層された複数の平板状電池２１を備える。図２からわかるように、複数の平板状電池２１は、平板状電池２１の広い側面同士が向き合うように、水平方向に積層される。また、本実施形態では、各電池モジュール１０は、その電池モジュール１０を構成する全ての平板状電池２１の正極端子２１ａ及び負極端子２１ｂが電池モジュール１０の同一側面上に配置されるように構成される。
【００４０】
各電池モジュール１０を構成する平板状電池２１同士は直列又は並列に接続される（図示せず）。隣り合う平板状電池２１同士が直列に接続される場合には、隣り合う平板状電池２１の正極端子２１ａと負極端子２１ｂが接続されることになる。一方、隣り合う平板状電池２１同士が並列に接続される場合には、隣り合う平板状電池２１の正極端子２１ａ同士又は負極端子２１ｂ同士が接続されることになる。
【００４１】
外側固定部材２２は、上述したように、平板状電池２１の積層方向において複数の平板状電池２１の両側に配置される。したがって、本実施形態では、各電池モジュール１０を構成する全ての平板状電池２１の右側に一つの外側固定部材２２が配置され、左側に一つの外側固定部材２２が配置される。各電池モジュール１０を構成する二つの外側固定部材２２のうち少なくとも一方は、ボルト等によって電池パックケース２に固定される。
【００４２】
また、本実施形態では、各電池モジュール１０を構成する外側固定部材２２同士は、例えば両外側固定部材２２間で延びるシャフト等（図示せず）によって互いに連結される。特に、本実施形態では、外側固定部材２２同士は、これら外側固定部材２２間に配置された平板状電池２１の積層方向において、これら複数の平板状電池２１に大きい荷重を加えるように連結される。これにより、全固定電池である平板状電池２１の各電池素子５０の積層方向に拘束力を加えることができる。
【００４３】
≪接続部材の構成≫
図５は、接続部材２３を概略的に示す斜視図である。図５に示したように、接続部材２３は、平板状の接続部材本体３１と、接続部材本体３１の相対する側面に設けられた二つの接続端子３２、３３を備える。本実施形態では、接続部材本体３１及び両接続端子３２、３３は、金属等の導電性の材料で一体的に形成される。
【００４４】
また、図５に示したように、接続部材本体３１の、接続端子３２、３３が設けられていない広い側面上には絶縁性部材３５が設けられる。逆に言うと、接続部材本体３１の絶縁性部材３５が設けられていない二つの相対する側面に接続端子３２、３３が設けられる。絶縁性部材３５は、絶縁性を有していれば樹脂等いかなる材料で形成されてもよく、例えば、接続部材本体３１の側面上に設けられた樹脂ラミネートとして形成される。
【００４５】
図５に示したように、本実施形態では、絶縁性部材３５は、接続部材本体３１の広い側面の全面に亘って配置される。しかしながら、絶縁性部材３５は、必ずしも接続部材本体３１の広い側面の全面を覆うように配置されていなくてもよく、その一部を覆うように配置されてもよい。ただし、この場合には、絶縁性部材３５は、接続部材本体３１と隣接して配置される平板状電池２１と接続部材２３とが直接接触することの無いように、且つ接続部材本体３１と隣接して配置される外側固定部材２２とが直接接触することの無いように、接続部材本体３１の側面上に配置される。
【００４６】
また、図２及び図３に示したように、接続部材２３は、平板状電池２１と並列に配置される。したがって、接続部材２３の広い側面が平板状電池２１の側面と対向するように配置される。加えて、接続部材２３は、平板状電池２１と一方の外側固定部材２２との間に配置される。
【００４７】
図６は、平板状電池２１の積層方向において接続部材２３を概略的に示す側面図である。図中、接続部材２３に隣り合って配置される平板状電池２１が破線で示されている。図６から分かるように、平板状電池２１の積層方向に見たときに、平板状に形成された接続部材本体３１は、正極端子２１ａ及び負極端子２１ｂを除いた平板状電池２１の部分（以下、「平板状電池本体２１ｃ」ともいう）全体を覆うように構成、配置される。
【００４８】
ここで、上述したように、平板状電池本体２１ｃに対しては平板状電池２１の積層方向に外側固定部材２２によって荷重が加えられる。このとき外側固定部材２２からは平板状電池本体２１ｃに対して荷重が加えられる。したがって、平板状電池本体２１ｃは、平板状電池２１のうち外側固定部材２２から荷重が負荷されている荷重負荷部分であるということができる。上述したように、接続部分本体３１は、平板状電池２１の積層方向において平板状電池本体２１ｃ全体を覆うように構成されている。したがって、接続部分本体３１は、平板状電池２１の積層方向において外側固定部材２２から荷重が加えてられている平板状電池２１の荷重負荷部分全体を覆うように構成されているといえる。
【００４９】
なお、例えば、平板状電池２１がラミネート電池として構成されているような場合、平板状電池本体２１ｃは、外装体と、外装体内に収容された電池素子とを有する。このとき、電池素子は、平板状電池２１の積層方向に見たときに平板状電池本体２１ｃの外周側の一部には配置されていない場合がある（外周側の一部では外装体同士をラミネート加工により接着するために外装体間に電池素子が存在しない）。このような場合には、平板状電池２１のうち電池素子が存在する領域に外側固定部材２２から荷重が加えられることになるため、平板状電池２１のうち電池素子が存在する領域が荷重負荷部分であるということができる。この場合には、接続部材本体３１は、平板状電池２１の荷重負荷部分、すなわち平板状電池２１の積層方向に見たときに電池素子が存在する部分全体を覆うように構成される。
【００５０】
接続部材２３をこのように構成することにより、平板状電池２１と外側固定部材２２との間に接続部材２３を配置しても、全固体電池である平板状電池２１に適切に拘束力を加えることができるようになる。
【００５１】
≪電池パックの構成≫
次に、図２を再び参照して、電池パック１内における電池モジュール１０等の配置や構成について説明する。上述したように、電池パックケース２内には複数の電池モジュール１０が収容されている。図２に示した例では、電池パックケース２内には第１電池モジュール１０ａから第８電池モジュール１０ｈまでの８つの電池モジュール１０が収容されている。
【００５２】
電池パックケース２内に収容された電池モジュール１０は、各電池モジュール１０を構成する平板状電池２１の積層方向が同一の方向となるように配置される。図２に示した例では、電池パックケース２内において、平板状電池２１の積層方向が左右方向となるように各電池モジュール１０が配置される。特に、図示した実施形態では、各電池モジュール１０を構成する平板状電池２１の正極端子２１ａ及び負極端子２１ｂは各電池モジュール１０の後側に配置される。
【００５３】
また、各電池モジュール１０を構成する接続部材２３は、その一方の接続端子３２が各電池モジュール１０の後側に配置されると共に、他方の接続端子３３が各電池モジュール１０の前側に配置される。この結果、一方の接続端子３２は、電池モジュール１０に対して、平板状電池２１の端子２１ａ、２１ｂが設けられた側面と同じ側に配置される。他方の接続端子３３は、電池モジュール１０に対して平板状電池２１の端子２１ａ、２１ｂの反対側に配置される。この結果、隣り合う電池モジュール１０のうち一方の電池モジュール１０の接続部材の端子と、他方の電池モジュール１０の平板状電池の端子（又は、他方の電池モジュール１０の接続部材の端子）とが対向する。
【００５４】
そして、各電池モジュール１０の接続部材２３の一方の接続端子３２（すなわち、平板状電池２１の端子２１ａ、２１ｂと同じ側に配置された接続端子）は、平板状電池２１の正極端子２１ａ又は負極端子２１ｂに接続される（図示せず）。一方、各電池モジュール１０の接続部材２３の他方の接続端子（すなわち、平板状電池２１の端子２１ａ、２１ｂの反対側に配置された接続端子）は、隣り合う電池モジュール１０の端子（電池モジュール１０を構成する接続部材２３の接続端子３２、３３又は平板状電池２１の端子２１ａ、２１ｂ）に導電性の連結部材２５によって接続される。すなわち、本実施形態では、接続部材２３の接続端子３２、３３のうち一方の接続端子３２はその電池モジュール１０の平板状電池２１の端子２１ａ、２１ｂと接続され且つ他方の接続端子３３は隣り合う電池モジュール１０の端子と接続される。
【００５５】
例えば、図２に示した例では、第２電池モジュール１０ｂの接続部材２３の一方の接続端子は第２電池モジュール１０ｂの平板状電池２１の端子２１ａ、２１ｂに接続され、他方の接続端子は第１電池モジュール１０ｂの平板状電池２１の端子２１ａ、２１ｂに接続される。同様に、第３電池モジュール１０ｃの接続部材２３の一方の接続端子は第３電池モジュール１０ｃの平板状電池２１の端子２１ａ、２１ｂに接続され、他方の接続端子は第２電池モジュール１０ｂの平板状電池２１の端子２１ａ、２１ｂに接続される。
【００５６】
また、図２に示した例では、第１電池モジュール１０ａの接続部材２３の他方の接続端子は一方の電池端子５に導電性の連結部材によって接続される。加えて、第５電池モジュール１０ｅの接続部材２３の他方の接続端子は一方の電池端子５に導電性の連結部材によって接続される。
【００５７】
このように、本実施形態によれば、隣り合う電池モジュール１０の端子同士を接続するのに、各電池モジュール１０内に設けられた板状の接続部材２３が用いられる。このため、電池モジュール１０の外部に電池モジュール１０を横切るように延びるバスバーやワイヤ等を設ける必要がない。電池モジュール１０の外部にバスバーやワイヤを設けると、大きな電流の流れるバスバーやワイヤを厚くする必要があり、車両の振動等によってバスバーやワイヤに摩耗が発生して短絡等が発生しないようにするためには、電池モジュールの外部にバスバーやワイヤを収容するための十分な空間が必要になる。これに対して本実施形態によれば、電池モジュール１０の外部に大きな空間を設ける必要がなくなり、よって電池パック１の体積エネルギ密度を高めることができる。
【００５８】
また、電池モジュール１０の外部にバスバーやワイヤを設けると、例えば、車両の衝突等によって電池パック１が変形したときにバスバーやワイヤが本来接触すべきでない箇所に接触してしまい、短絡等が発生する可能性がある。これに対して、本実施形態によれば、接続部材２３は電池パックケース２に固定された外側固定部材２２間に配置されるため、電池パック１が変形するような場合でも短絡等が発生しにくい。したがって、電池パック１の安全性を高めることができる。
【００５９】
≪変形例≫
ところで、上述した実施形態では、接続部材２３の本体３１は平板状に形成されている。しかしながら、接続部材２３は、板状に形成されていれば、必ずしも平板状に形成されていなくてもよい。したがって、例えば、接続部材２３は、波板状に形成されてもよい。この場合、接続部材２３と接続部材２３の隣に配置された平板状電池２１との間には流体の通り道が形成されることになり、平板状電池２１を冷却し易くすることができる。
【００６０】
また、上述した実施形態では、接続部材２３は金属等の導電性の材料で形成される。しかしながら、接続部材２３は、必ずしもその全体が導電性の材料で形成されていなくてもよい。したがって、接続部材２３の一部のみが導電性の材料で形成されると共に、この導電性の材料によって両接続端子３２、３３が互いに接続されるように構成されてもよい。或いは、接続部材２３は、正極端子と負極端子とが二つの相対する側面に設けられた平板状電池として構成されてもよい。
【００６１】
加えて、上記実施形態では、各平板状電池２１は、正極端子２１ａと負極端子２１ｂとを同一側面上に備えるように構成されている。しかしながら、各平板状電池２１は、正極端子２１ａと負極端子２１ｂとを異なる側面上に、例えば互いに反対側の側面上に備えるように構成されてもよい。
【００６２】
加えて、上記実施形態では、接続部材２３の側面上に絶縁性部材３５が設けられる。しかしながら、接続部材２３の側面上に絶縁性の部材が設けられれば、必ずしも接続部材２３と外側固定部材２２との間や接続部材２３と平板状電池２１との間に絶縁性部材３５を設ける必要はない。具体的な態様としては、例えば、外側固定部材２２を絶縁性の材料で形成することや、外装体を備える平板状電池２１の外装体を絶縁性の材料で形成することが考えられる。
【００６３】
さらに、上記実施形態では、平板状電池２１の両端子２１ａ、２１ｂは本体の後方向に配置されている。しかしながら、これら両端子２１ａ’、２１ｂ’は、図７に示したように、平板状電池２１’の本体の上方向に配置されてもよい。この場合、両電極２１ａ’、２１ｂ’は、平板状電池２１’の本体の上側面において互いから離間されて配置される。
【００６４】
この場合、接続部材２３’の接続端子３２’、３３’は、接続部材本体３１の同一の側面上に設けられる。特に、図７に示したように、接続端子３２’、３３’は、平板状電池２１’の端子２１ａ’、２１ｂ’と整列するように、接続部材本体３１の上側面において互いから離間されて配置される。このように接続部材２３’を構成、配置することによっても、電池モジュール１０の外部にバスバーやワイヤを設ける必要がなくなり、よって電池パック１の体積エネルギ密度を高めることができる。
【００６５】
＜第二実施形態＞
次に、図８を参照して、本発明の第二実施形態に係る電池パックについて説明する。第二実施形態に係る電池パックの構成は基本的に第一実施形態に係る電池パックの構成と同様であるため、以下では、第一実施形態に係る電池パックの構成と異なる部分を中心に説明する。
【００６６】
図８は、第二実施形態に係る電池モジュールの一部を概略的に示す、図３と同様な分解斜視図である。図８では、平板状電池２１、外側固定部材２２及び接続部材２３が互いから離間された状態で示されているが、実際には平板状電池２１と接続部材２３とは互いに面接触するように配置される。
【００６７】
図８からわかるように、本実施形態でも、接続部材２３は、平板状電池２１と並列に配置される。加えて、本実施形態では、接続部材２３は、平板状電池２１の積層方向において、平板状電池２１と外側固定部材２２との間ではなく、二つの平板状電池２１の間に配置される。換言すると、本実施形態では、接続部材２３は、接続部材２３と各外側固定部材２２との間に少なくとも一つの平板状電池が配置されるように、二つの外側固定部材２２の間に配置される。したがって、本実施形態では、図８に示したように、接続部材２３の両側面が平板状電池２１の側面と対向するように配置される。
【００６８】
ここで、車両の衝突等によって電池パック１が変形したときに、接続部材２３の表面上に配置された絶縁性部材３５が破断して金属製の外側固定部材２２と金属製の接続部材２３とが接触する可能性がある。このように外側固定部材２２と接続部材２３とが接触すると漏電が生じる可能性がある。
【００６９】
これに対して、本実施形態によれば、外側固定部材２２と接続部材２３との間には平板状電池２１が配置される。平板状電池２１は、絶縁性を有する電解質層を備えているため、仮に金属製の外側固定部材２２と平板状電池２１の電池素子が接触しても大きな電流が流れることは抑制される。したがって、本実施形態によれば、車両の衝突等によって電池パック１が変形しても漏電が生じてしまうことを抑制することができる。
【００７０】
＜第三実施形態＞
次に、図８を参照して、本発明の第三実施形態に係る電池パックについて説明する。第三実施形態に係る電池パックの構成は基本的に第一実施形態に係る電池パックの構成と同様であるため、以下では、第一実施形態に係る電池パックの構成と異なる部分を中心に説明する。
【符号の説明】
【００７１】
１    電池パック
２    電池パックケース
３    電池パックカバー
１０    電池モジュール
２１    平板状電池
２２    外側固定部材
２３    接続部材
３５    絶縁性部材
５０    電池素子
５１    正極集電体層
５２    正極活物質層
５３    固体電解質層
５４    負極活物質層
５５    負極集電体層
【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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