(57)【要約】  電池ブロックは、複数の筒状の電池１００が配列してホルダ２０内に収容されている。電池１００は、第１の外部端子と、第２の外部端子とを有している。ホルダ２０は、電池１００の軸方向の上部を収容する筒状の第１の収容部２１ａを有する第１のホルダ２１と、電池１００の軸方向の下部を収容する筒状の第２の収容部２２ａを有する第２のホルダ２２とを備えている。第１のホルダ２１により、第１の外部端子同士が電気的に接続されている。第２のホルダ２２により、第２の外部端子同士が電気的に接続されている。
2013021573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の筒状の電池が配列してホルダ内に収容された電池ブロックであって、
前記電池は、第１の外部端子と、第２の外部端子とを有し、
前記ホルダは、
前記電池の軸方向の上部を収容する筒状の第１の収容部を有する第１のホルダと、
前記電池の軸方向の下部を収容する筒状の第２の収容部を有する第２のホルダとを備え、
前記第１のホルダにより、前記第１の外部端子同士が電気的に接続されており、
前記第２のホルダにより、前記第２の外部端子同士が電気的に接続されていることを特徴とする電池ブロック。
【請求項２】
請求項１に記載の電池ブロックにおいて、
前記第１の外部端子は、前記電池の軸方向の上端に位置しており、
前記第２の外部端子は、前記電池の軸方向の下端に位置しており、
前記第１の外部端子は、有底筒状の前記第１の収容部の内底面と接触しており、
前記第２の外部端子は、有底筒状の前記第２の収容部の内底面と接触していることを特徴とする電池ブロック。
【請求項３】
請求項１に記載の電池ブロックにおいて、
前記電池は、軸方向の上端側に位置し、且つ、前記電池内に発生したガスを前記電池外に排出する開放部を有しており、
前記第１の収容部の底部には、連通口が形成されており、
前記第１のホルダの上には、蓋体が配設されており、
前記第１のホルダと前記蓋体との間には、前記開放部から前記電池外に排出されたガスが前記連通口を通って流入する排気室が形成されていることを特徴とする電池ブロック。
【請求項４】
請求項１に記載の電池ブロックにおいて、
前記第１のホルダと前記第２のホルダとの間には、前記電池が貫通する開口部を有する絶縁性のスペーサが配設されており、
前記第１の収容部の端面は、前記スペーサの上面に接触しており、
前記第２の収容部の端面は、前記スペーサの下面に接触していることを特徴とする電池ブロック。
【請求項５】
請求項１に記載の電池ブロックにおいて、
前記第１のホルダは、前記電池の配列方向の両端のうちの少なくとも一方の端に位置し、且つ、前記電池の一部が露出する第１の切り欠き部を有しており、
前記第２のホルダは、前記配列方向の両端のうちの少なくとも他方の端に位置し、且つ、前記電池の一部が露出する第２の切り欠き部を有していることを特徴とする電池ブロック。
【請求項６】
請求項１に記載の電池ブロックにおいて、
前記第１のホルダ及び前記第２のホルダは、同一の金属からなることを特徴とする電池ブロック。
【請求項７】
請求項３に記載の電池ブロックにおいて、
前記第１のホルダ、前記第２のホルダ及び前記蓋体は、同一の金属からなることを特徴とする電池ブロック。
【請求項８】
請求項１に記載の電池ブロックを有する電池モジュールにおいて、
複数の前記電池ブロックは、前記ホルダ同士が前記電池の配列方向に隣り合うように配列されており、
前記配列方向に隣り合う前記ホルダ同士の間が電気的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９】
請求項８に記載の電池モジュールにおいて、
前記第１のホルダは、前記配列方向の両端のうちの少なくとも一方の端に位置し、且つ、前記電池の一部が露出する第１の切り欠き部を有し、
前記第２のホルダは、前記配列方向の両端のうちの少なくとも他方の端に位置し、且つ、前記電池の一部が露出する第２の切り欠き部を有し、
前記複数の電池ブロックは、前記第１のホルダと前記第２のホルダとが、前記配列方向に隣り合うように配列されており、
前記配列方向に隣り合う前記第１の切り欠き部と前記第２の切り欠き部との間には、連結部材が配設されており、
前記連結部材により、前記配列方向に隣り合う前記第１のホルダの前記第１の切り欠き部と前記第２のホルダの前記第２の切り欠き部との間が電気的に接続されていると共に、前記第１の切り欠き部から露出する前記電池の一部及び前記第２の切り欠き部から露出する前記電池の一部が覆われていることを特徴とする電池モジュール。
【請求項１０】
請求項８に記載の電池モジュールにおいて、
前記第１のホルダは、前記配列方向の両端のうちの少なくとも一方の端に位置し、且つ、前記電池の一部が露出する第１の切り欠き部を有し、
前記第２のホルダは、前記配列方向の両端のうちの少なくとも他方の端に位置し、且つ、前記電池の一部が露出する第２の切り欠き部を有し、
前記複数の電池ブロックは、前記第１のホルダ同士及び前記第２のホルダ同士が、前記配列方向に隣り合うように配列されており、
前記配列方向に隣り合う前記第１の切り欠き部同士の間には、第１の連結部材が配設されており、
前記配列方向に隣り合う前記第２の切り欠き部同士の間には、第２の連結部材が配設されており、
前記第１の連結部材により、前記配列方向に隣り合う前記第１のホルダの前記第１の切り欠き部同士の間が電気的に接続されていると共に、前記第１の切り欠き部から露出する前記電池の一部が覆われており、
前記第２の連結部材により、前記配列方向に隣り合う前記第２のホルダの前記第２の切り欠き部同士の間が電気的に接続されていると共に、前記第２の切り欠き部から露出する前記電池の一部が覆われていることを特徴とする電池モジュール。
【請求項１１】
請求項８に記載の電池モジュールにおいて、
前記複数の電池ブロックは、前記第１のホルダ同士及び前記第２のホルダ同士が、前記配列方向に隣り合うように配列されており、
前記配列方向に配列された複数の前記第１のホルダの上には、共通の蓋体が配設され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、電池ブロック及び該電池ブロックを有する電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等のモータ駆動用の電源として、又は家庭用若しくは産業用の電源として、電池モジュールを利用することが期待されている。このような電池モジュールは、複数の電池を並列及び／又は直列接続した組電池を、複数有する。【０００３】
電池モジュールの一例として、例えば、特許文献１に記載の電池モジュール（バッテリパック）が提案されている。特許文献１に記載の電池モジュールは、複数の電池ブロックを備えている。電池ブロックは、複数の電池と、電池が挿入される挿入部を有する電池ホルダーと、複数の電池の一端面に溶接された第１のリード板と、複数の電池の他端面に溶接された第２のリード板とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−４９０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、電池モジュールは、例えば自動車内等の限られた空間に載置される。限られた空間に載置された電池モジュールが、所定の電力を蓄積する必要があるため、電池モジュールの体積エネルギー密度を向上することが重要である。【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の従来の電池ブロックは、電池を収容する収容機能としての電池ホルダー、及び複数の電池を電気的に接続する通電機能としてのリード板等、各機能に対応する多数の部品を必要とする。このため、電池ブロックの体積エネルギー密度を向上することが困難であり、延いては、電池モジュールの体積エネルギー密度を向上することが困難である。【０００７】
前記に鑑み、本発明の目的は、電池ブロックの体積エネルギー密度を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る電池ブロックは、複数の筒状の電池が配列してホルダ内に収容された電池ブロックであって、電池は、第１の外部端子と、第２の外部端子とを有し、ホルダは、電池の軸方向の上部を収容する筒状の第１の収容部を有する第１のホルダと、電池の軸方向の下部を収容する筒状の第２の収容部を有する第２のホルダとを備え、第１のホルダにより、第１の外部端子同士が電気的に接続されており、第２のホルダにより、第２の外部端子同士が電気的に接続されている。【０００９】
本発明に係る電池モジュールは、本発明に係る電池ブロックを有する電池モジュールであって、複数の電池ブロックは、ホルダ同士が電池の配列方向に隣り合うように配列されており、配列方向に隣り合うホルダ同士の間が電気的に接続されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る電池ブロック及び該電池ブロックを有する電池モジュールによると、電池ブロックの体積エネルギー密度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る電池ブロックに使用される電池の構成を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態に係る電池ブロックの構成を示す分解斜視図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態に係る電池ブロックの構成を示す斜視図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施形態に係る電池ブロックの構成を示す断面図であり、具体的には、図３に示すIV-IV線に沿った断面図である。
【図５】図５は、本発明の第２の実施形態に係る電池ブロックの構成を示す分解斜視図である。
【図６】図６は、本発明の第２の実施形態に係る電池ブロックの構成を示す斜視図である。
【図７】図７は、本発明の第２の実施形態に係る電池ブロックの構成を示す断面図であり、具体的には、図６に示すVII-VII線に沿った断面図である。
【図８】図８は、本発明の第２の実施形態の変形例に係る電池ブロックの構成を示す分解斜視図である。
【図９】図９は、本発明の第２の実施形態の変形例に係る電池ブロックの構成を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明の第２の実施形態の変形例に係る電池ブロックの構成を示す断面図であり、具体的には、図９に示すＸ-Ｘ線に沿った断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の第３の実施形態に係る電池モジュールの構成を示す斜視図である。
【図１２】図１２は、本発明の第３の実施形態の第１の変形例に係る電池モジュールに使用される電池ブロックの構成を示す斜視図である。
【図１３】図１３は、本発明の第３の実施形態の第１の変形例に係る電池モジュールの構成を示す斜視図である。
【図１４】図１４は、連結部材の構成を示す斜視図である。
【図１５】図１５は、本発明の第３の実施形態のその他の例に係る電池モジュールの構成を示す斜視図である。
【図１６】図１６は、本発明の第３の実施形態の第２の変形例に係る電池モジュールの構成を示す斜視図である。
【図１７】図１７は、本発明の第３の実施形態のその他の例に係る電池モジュールの構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の各実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の各実施形態は、本発明の単なる例示形態に過ぎず、本発明は、これらに限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の変形又は変更が可能であり、該変形例及び該変更例も本発明の範囲内に含まれる。図面において、各構成要素は、図示に適した寸法比率で図示されており、図示した寸法比率は、実際の寸法比率とは異なる場合がある。
【００１３】
（第１の実施形態）
以下に、本発明の第１の実施形態に係る電池ブロックについて、図１、図２、図３及び図４を参照しながら説明する。
【００１４】
−電池−
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電池ブロックに使用される電池の構成を示す断面図である。
【００１５】
図１に示すように、電池１００は、例えば、円筒形のリチウムイオン二次電池である。このように、ノート型パソコン等の携帯用電子機器の電源として使用されるリチウムイオン二次電池、言い換えれば、高性能の汎用電池を、電池ブロックに使用される電池１００として使用することにより、電池ブロックの高性能化及び低コスト化を容易に図ることができる。
【００１６】
図１に示すように、正極１と負極２とがそれらの間にセパレータ３を介して捲回された電極群４が、非水電解液（図示省略）と共に、電池ケース５内に収容されている。電極群４の上端の上には、絶縁板６が配設されている。電極群４の下端の上には、絶縁板７が配設されている。
【００１７】
正極１は、正極リード８を介して、封口体１０を構成する金属板１１に接続されている。負極２は、負極リード９を介して、電池ケース５の底部に接続されている。
【００１８】
絶縁性のフィルム（図示省略）により、電池ケース５の外側面は覆われている。よって、電池ケース５の外底面が、負極の電極端子（負極端子）として機能している。
【００１９】
電池ケース５の開口部は、ガスケット１６を介して、封口体１０により封口されている。
【００２０】
封口体１０は、金属板１１、金属板１２、ガスケット１３、弁体１４及びキャップ１５を有している。金属板１１は、下側に突起する突起部を有している。金属板１２は、上側に突起する突起部を有している、キャップ１５は、上側に突出する突出部を有している。
【００２１】
金属板１１の周縁部は、金属板１２の周縁部に接続されている。金属板１２の突起部は、弁体１４の中央部に接続されている。弁体１４の周縁部は、キャップ１５の周縁部に接続されている。金属板１２の周縁部と弁体１４の周縁部との間には、ガスケット１３が配設されている。このように、キャップ１５は、金属板１２及び弁体１４を介して、正極１と電気的に接続する金属板１１と電気的に接続している。よって、キャップ１５の突出部の上面は、正極の電極端子（正極端子）として機能している。
【００２２】
金属板１１には、開口部１１ａが形成されている。金属板１２には、開口部１２ａが形成されている。キャップ１５の突出部の側面部には、開放部１５ａが形成されている。
【００２３】
例えば内部短絡により、電池内にガスが発生した場合、電池内に発生したガスは、次のようにして、電池外に排出される。電池１００内にガスが発生し、電池１００内の圧力が上昇すると、弁体１４がキャップ１５側に向かって膨れ、金属板１２と弁体１４との接続が外れる。これにより、電流経路が遮断される。電池１００内の圧力がさらに上昇すると、弁体１４が破断する。これにより、電池１００内に発生したガスは、金属板１１の開口部１１ａ、金属板１２の開口部１２ａ、弁体１４の破断部及びキャップ１５の開放部１５ａを通って、電池１００外に排出される。
【００２４】
なお、本実施形態では、電池１００として、リチウムイオン二次電池を用いる場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ニッケル水素電池を用いてもよい。
【００２５】
本実施形態では、筒状の電池１００として、円筒形の電池を用いる場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば角形の電池を用いてもよい。本明細書において、「筒状の電池」とは、円筒型の電池及び角形の電池等を含む。
【００２６】
−電池ブロック−
図２は、本実施形態に係る電池ブロックの構成を示す分解斜視図である。図３は、本実施形態に係る電池ブロックの構成を示す斜視図である。図４は、本実施形態に係る電池ブロックの構成を示す断面図であり、具体的には、図３に示すIV-IV線に沿った断面図である。
【００２７】
図２、図３及び図４に示すように、本実施形態に係る電池ブロックは、複数の電池１００が配列してホルダ２０内に収容されている。図２に示すように、複数の電池１００は、例えば千鳥状に配列されている。具体的には例えば、配列方向Ｄに沿って７個の電池１００が並ぶ電池の列と、配列方向Ｄに沿って６個の電池１００が並ぶ電池の列と、配列方向Ｄに沿って７個の電池１００が並ぶ電池の列とを有するように、２０個（２０個＝７個＋６個＋７個）の電池１００が配列されている。
【００２８】
ホルダ２０は、第１のホルダ２１と、第２のホルダ２２とを備えている。第１のホルダ２１は、電池１００の軸方向の上部を収容する有底筒状の収容部（第１の収容部）２１ａを有している。第２のホルダ２２は、電池１００の軸方向の下部を収容する有底筒状の収容部（第２の収容部）２２ａを有している。本明細書において、「軸方向」とは、電極群４の捲回軸が延びる方向をいう。配列方向Ｄは、軸方向と直交する方向である。
【００２９】
第１のホルダ２１及び第２のホルダ２２は、導電性の金属からなる。
【００３０】
図４に示すように、正極端子（キャップ１５の突出部の上面）は、第１のホルダ２１の収容部２１ａの内底面と接触している。正極端子と収容部２１ａの内底面とが接触する部分における数箇所が、溶接されている。第１のホルダ２１により、正極端子同士が電気的に接続されている。よって、第１のホルダ２１は、正極の集電板として機能している。
【００３１】
負極端子（電池ケース５の外底面）は、第２のホルダ２２の収容部２２ａの内底面と接触している。負極端子と収容部２２ａの内底面とが接触する部分における数箇所が、溶接されている。第２のホルダ２２により、負極端子同士が電気的に接続されている。よって、第２のホルダ２２は、負極の集電板として機能している。
【００３２】
このように、ホルダ２０内に収容された複数の電池１００は、並列接続されている。
【００３３】
既述の通り、絶縁性のフィルム（図示省略）により、電池ケース５の外側面は覆われている。これにより、負極２と電気的に接続する電池ケース５の側面部と、正極の集電板として機能する第１のホルダ２１との間の絶縁性が確保されている。
【００３４】
図４に示すように、電池１００の上部の外側面は、第１のホルダ２１の収容部２１ａの内側面と当接している。電池１００の下部の外側面は、第２のホルダ２２の収容部２２ａの内側面と当接している。
【００３５】
放熱性の観点から、第１のホルダ２１及び第２のホルダ２２は、熱伝導性の金属からなることが好ましい。
【００３６】
さらに、軽量化の観点から、第１のホルダ２１及び第２のホルダ２２は、軽い金属（比重が小さい金属）からなることがより好ましい。具体的には例えば、第１のホルダ２１及び第２のホルダ２２は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる。アルミニウム合金としては、例えばＡｌ−Ｍｇ系合金、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系合金及びＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｕ系合金等を使用することができる。
【００３７】
本実施形態によると、第１のホルダ２１により、正極端子同士を電気的に接続すると共に、第２のホルダ２２により、負極端子同士を電気的に接続することができる。ホルダ２０は、電池１００を収容する収容機能だけでなく、電極端子同士を電気的に接続する通電機能も担っている。従って、電池ブロックの部品点数を削減することができる。このため、電池ブロックを小型化することができるので、電池ブロックの体積エネルギー密度を向上することができる。
【００３８】
複数の電池を有する電池ブロックでは、充放電に伴い、集電板に大電流が流れ込む。よって、集電板の自己発熱を抑制するため、集電板自体の断面積を充分に確保して、集電板の抵抗を低くする必要がある。しかしながら、本実施形態によると、電池１００の上部を収容する第１のホルダ２１が、正極の集電板として機能すると共に、電池１００の下部を収容する第２のホルダ２２が、負極の集電板として機能することができる。このため、第１，第２のホルダ２１，２２は、集電板としての充分な断面積を確保することができる。従って、第１，第２のホルダ２１，２２の厚みを薄くすることができる。このため、電池ブロックをさらに小型化することができるので、電池ブロックの体積エネルギー密度をさらに向上することができる。
【００３９】
さらに、本実施形態によると、第１のホルダ２１及び第２のホルダ２２が、熱伝導性の金属からなることにより、充放電により、電池１００が発熱することがあっても、電池１００の発熱を、第１のホルダ２１又は第２のホルダ２２に効率良く伝導し、第１のホルダ２１又は第２のホルダ２２外に放熱することができる。このため、ホルダ２０内に収容された複数の電池１００の温度を均一化することができる。
【００４０】
さらに、本実施形態によると、第１のホルダ２１及び第２のホルダ２２が、熱伝導性の金属からなることにより、ホルダ２０内に収容された複数の電池１００のうち、特定の電池が異常に発熱することがあっても、特定の電池の異常発熱を、第１のホルダ２１又は第２のホルダ２２に効率良く伝導し、第１のホルダ２１又は第２のホルダ２２外に放熱することができるため、特定の電池と隣り合う他の電池が熱影響を受けることを抑制することができる。
【００４１】
なお、本実施形態では、絶縁性のフィルムにより、電池ケース５の外側面が覆われている場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、絶縁性のフィルムにより、第１のホルダ２１の収容部２１ａ及び第２のホルダ２２の収容部２２ａのうち、少なくとも収容部２１ａの内側面が覆われていてもよい。
【００４２】
本実施形態では、複数の電池１００が千鳥状に配列されている場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４３】
（第２の実施形態）
以下に、本発明の第２の実施形態に係る電池ブロックについて、図５、図６及び図７を参照しながら説明する。図５は、本実施形態に係る電池ブロックの構成を示す分解斜視図である。図６は、本実施形態に係る電池ブロックの構成を示す斜視図である。図７は、本実施形態に係る電池ブロックの構成を示す断面図であり、具体的には、図６に示すVII-VII線に沿った断面図である。図５〜図７において、第１の実施形態と同様の構成要素には、図２〜４に示す符号と同一の符号を付す。従って、本実施形態では、第１の実施形態と同様の説明を適宜省略する。
【００４４】
本実施形態と第１の実施形態との相違点は、以下の点である。
【００４５】
第１の実施形態では、図２、図３及び図４に示すように、第１のホルダ２１の端面と第２のホルダ２２の端面とは、離間している。
【００４６】
これに対し、本実施形態では、図５、図６及び図７に示すように、第１のホルダ２１と第２のホルダ２２との間には、絶縁性のスペーサ２３が配設されている。図５に示すように、スペーサ２３には、電池１００が貫通する開口部が形成されている。図７に示すように、第１のホルダ２１の端面は、スペーサ２３の上面に接触している。第２のホルダ２２の端面は、スペーサ２３の下面に接触している。
【００４７】
スペーサ２３により、正極の集電板として機能する第１のホルダ２１と負極の集電板として機能する第２のホルダ２２との間の絶縁性が確保されている。
【００４８】
スペーサ２３の厚みは、電池１００の高さをＨとしたとき、０．０１Ｈ以上で０．５Ｈ以下であることが好ましい。スペーサ２３の厚みが０．０１Ｈよりも薄いと、第１のホルダ２１と第２のホルダ２２との間の絶縁性を確保することが困難であるため、好ましくない。スペーサ２３の厚みが０．５Ｈよりも厚いと、第１，第２のホルダ２１，２２の収容部２１ａ，２２ａの内側面と電池１００の外側面とが接触する接触面積が小さくなるため、電池１００の発熱を、第１，第２のホルダ２１，２２に効率良く伝導することが困難であるため、好ましくない。
【００４９】
スペーサ２３は、絶縁性の材料からなる。さらに、スペーサ２３は、難燃性の材料からなることが好ましい。具体的には例えば、スペーサ２３は、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリフェニレンエーテル、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド又はポリブチレンテレフタレート等からなる。
【００５０】
本実施形態によると、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５１】
さらに、第１のホルダ２１と第２のホルダ２２との間に、スペーサ２３を配設する。これにより、外部からの衝撃により第１のホルダ２１と第２のホルダ２２とが接触することを防止することができる。
【００５２】
（第２の実施形態の変形例）
以下に、本発明の第２の実施形態の変形例に係る電池ブロックについて、図８、図９及び図１０を参照しながら説明する。図８は、本変形例に係る電池ブロックの構成を示す分解斜視図である。図９は、本変形例に係る電池ブロックの構成を示す斜視図である。図１０は、本変形例に係る電池ブロックの構成を示す断面図であり、具体的には、図９に示すＸ-Ｘ線に沿った断面図である。図８〜図１０において、第２の実施形態と同様の構成要素には、図５〜７に示す符号と同一の符号を付す。従って、本変形例では、第２の実施形態と同様の説明を適宜省略する。
【００５３】
本変形例と第２の実施形態との相違点は、以下の点である。
【００５４】
本変形例では、図８に示すように、第１のホルダ２１の収容部２１ａの底部に、例えば２個の連通口２１ｂが形成されている。図９に示すように、第１のホルダ２１の上には、蓋体２４が配設されている。図１０に示すように、第１のホルダ２１と蓋体２４との間には、排気室２５が形成されている。
【００５５】
開放部（図１：１５ａ参照）から電池１００外に排出されたガスは、連通口２１ｂを通って、排気室２５に流入する。排気室２５に流入したガスは、排出口２５ａから、電池ブロック外に排出される。
【００５６】
蓋体２４は、熱伝導性の金属からなる。さらに、蓋体２４は、導電性の金属からなることが好ましい。蓋体２４は、第１のホルダ２１及び第２のホルダ２２と同一の金属からなることが好ましい。
【００５７】
本変形例によると、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５８】
さらに、第１のホルダ２１の収容部２１ａの底部に、連通口２１ｂを形成し、第１のホルダ２１の上に、蓋体２４を配設する。これにより、第１のホルダ２１と蓋体２４との間に、排気室２５を形成し、開放部から電池１００外に排出されたガスを、連通口２１ｂを通して、排気室２５に流入することができる。排気室２５に流入したガスを、排出口２５ａから、電池ブロック外に排出することができる。このため、開放部から電池１００外に排出されたガスを、電池ブロック外に効率良く排出することができる。このため、ホルダ２０内に収容された複数の電池１００のうち、特定の電池が異常に発熱することがあっても、特定の電池と隣り合う他の電池が熱影響を受けることをさらに抑制することができる。
【００５９】
さらに、蓋体２４が、熱伝導性の金属からなることにより、電池１００から第１のホルダ２１に伝導した熱を、蓋体２４に効率良く伝導し、蓋体２４外に放熱することができる。このため、ホルダ２０内に収容された複数の電池１００の温度をさらに均一化することができる。
【００６０】
さらに、蓋体２４が、導電性の金属からなることにより、第１のホルダ２１だけでなく、第１のホルダ２１と電気的に接続する蓋体２４も、正極の集電板として機能することができる。
【００６１】
なお、本変形例では、図１に示すように、開放部１５ａを、キャップ１５の突出部の側面部に形成する場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、開放部を、電池ケースの底部の周縁部に形成してもよい。この場合、連通口を、第２のホルダの収容部の底部の周縁部に形成し、第２のホルダの上に蓋体を配設する。これにより、第２のホルダと蓋体との間に、開放部から電池外に排出されたガスが連通口を通って流入する排気室を形成することができる。
【００６２】
（第３の実施形態）
以下に、本実施形態に係る電池モジュールについて、図１１を参照しながら説明する。図１１は、本実施形態に係る電池モジュールの構成を示す斜視図である。
【００６３】
本実施形態に係る電池ジュールは、第２の実施形態に係る電池ブロック２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃを有する電池モジュールである。
【００６４】
図１１に示すように、複数の電池ブロック２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃは、ホルダ（図５：２０参照）同士が配列方向Ｄに隣り合うように配列されている。配列方向Ｄに隣り合うホルダ同士は、電気的に接続されている。
【００６５】
具体的には、複数の電池ブロック２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃは、第１のホルダ２１及び第２のホルダ２２が配列方向Ｄに隣り合うように配列されている。
【００６６】
例えば導電性の接着剤（図示省略）により、配列方向Ｄに隣り合う電池ブロック２００Ａの第１のホルダ２１と電池ブロック２００Ｂの第２のホルダ２２との間が、電気的に接続されている。例えば導電性の接着剤（図示省略）により、配列方向Ｄに隣り合う電池ブロック２００Ｂの第１のホルダ２１と電池ブロック２００Ｃの第２のホルダ２２との間が、電気的に接続されている。一方、例えば絶縁性の接着剤（図示省略）により、配列方向Ｄに隣り合う電池ブロック２００Ａの第２のホルダ２２と電池ブロック２００Ｂの第１のホルダ２１との間が、電気的に絶縁されている。例えば絶縁性の接着剤（図示省略）により、配列方向Ｄに隣り合う電池ブロック２００Ｂの第２のホルダ２２と電池ブロック２００Ｃの第１のホルダ２１との間が、電気的に絶縁されている。このように、複数の電池ブロックは、直列接続されている。
【００６７】
本実施形態によると、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６８】
なお、本実施形態では、電池ブロックとして、第２の実施形態に係る電池ブロックを用いる場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、第１の実施形態に係る電池ブロックを用いてもよい。
【００６９】
本実施形態では、複数の電池ブロックが、直列接続されている場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７０】
例えば、複数の電池ブロックは、並列接続されていてもよい。この場合、複数の電池ブロックは、第１のホルダ同士及び第２のホルダ同士が配列方向に隣り合うように配列されている。例えば導電性の接着剤により、配列方向に隣り合う第１のホルダ同士の間及び第２のホルダ同士の間が、電気的に接続されている。
【００７１】
この場合、配列方向に配列された複数の第１のホルダの上に、共通の蓋体が配設されていてもよい。これにより、第２の実施形態の変形例と同様の効果を得ることができる。さらに、複数の第１のホルダの上に配設された共通の蓋体が、熱伝導性の金属からなることにより、複数の第１のホルダの温度を均一化することができるため、電池モジュールに含まれる複数の電池の温度を均一化することができる。
【００７２】
（第３の実施形態の第１の変形例）
以下に、本発明の第３の実施形態の第１の変形例に係る電池モジュールについて、図１２、図１３及び図１４を参照しながら説明する。図１２は、本変形例に係る電池モジュールに使用される電池ブロックの構成を示す斜視図である。図１３は、本変形例に係る電池モジュールの構成を示す斜視図である。図１４は、連結部材の構成を示す斜視図である。図１３において、第３の実施形態と同様の構成要素には、図１１に示す符号と同一の符号を付す。従って、本変形例では、第３の実施形態と同様の説明を適宜省略する。
【００７３】
本変形例と第３の実施形態との相違点は、以下の点である。
【００７４】
本変形例では、図１２に示すように、第１のホルダ２１が、電池１００の一部が露出する切り欠き部（第１の切り欠き部）２１ｃを有している。第２のホルダ２２が、電池１００の一部が露出する切り欠き部（第２の切り欠き部）２２ｃを有している。切り欠き部２１ｃは、配列方向Ｄの一端に位置している。切り欠き部２２ｃは、配列方向Ｄの他端に位置している。
【００７５】
図１３に示すように、配列方向Ｄに隣り合う第１のホルダ２１の切り欠き部２１ｃと第２のホルダ２２の切り欠き部２２ｃとの間には、連結部材３０が配設されている。
【００７６】
連結部材３０と第１のホルダ２１の切り欠き部２１ｃとが接触する部分における数箇所が、溶接されている。連結部材３０と第２のホルダ２２の切り欠き部２２ｃとが接触する部分における数箇所が、溶接されている。このように、連結部材３０により、配列方向Ｄに隣り合う第１のホルダ２１の切り欠き部２１ｃと第２のホルダ２２の切り欠き部２２ｃとの間が、電気的に接続されている。
【００７７】
連結部材３０により、第１のホルダ２１の切り欠き部２１ｃから露出する電池１００の一部及び第２のホルダ２２の切り欠き部２２ｃから露出する電池１００の一部が覆われている。
【００７８】
例えば絶縁性の接着剤（図示省略）により、第２のホルダ２２の配列方向Ｄの一端（言い換えれば、切り欠き部２２ｃ側と反対側の端）と第１のホルダ２１の配列方向Ｄの他端（言い換えれば、切り欠き部２１ｃ側と反対側の端）との間が、電気的に絶縁されている。
【００７９】
図１４に示すように、連結部材３０は、第１のホルダ２１の切り欠き部２１ｃから露出する電池１００の一部、又は第２のホルダ２２の切り欠き部２２ｃから露出する電池１００の一部を覆う被覆部３０ａを有している。
【００８０】
被覆部３０ａの側面は、第１のホルダ２１の切り欠き部２１ｃから露出する電池１００の一部の外側面、又は第２のホルダ２２の切り欠き部２２ｃから露出する電池１００の一部の外側面と当接している。
【００８１】
連結部材３０は、導電性の金属からなる。さらに、連結部材３０は、熱伝導性の金属からなることが好ましい。連結部材３０が熱伝導性の金属からなることにより、電池１００から第１のホルダ２１又は第２のホルダ２２に伝導した熱を、連結部材３０に効率良く伝導することができる。連結部材３０は、第１のホルダ２１及び第２のホルダ２２と同一の金属からなることが好ましい。
【００８２】
本変形例によると、第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８３】
さらに、本変形例によると、第１のホルダ２１は、配列方向Ｄの一端に位置する切り欠き部２１ｃを有し、第２のホルダ２２は、配列方向Ｄの他端に位置する切り欠き部２２ｃを有し、連結部材３０により、配列方向Ｄに隣り合う第１のホルダ２１の切り欠き部２１ｃと第２のホルダ２２の切り欠き部２２ｃとの間が物理的及び電気的に接続されている。連結部材３０により第１のホルダ２１の切り欠き部２１ｃと第２のホルダ２２の切り欠き部２２ｃとを接続する強度は、第３の実施形態のような、導電性の接着剤により第１のホルダ２１と第２のホルダ２２とを接続する強度と比べて、大きい。このため、第３の実施形態と比べて、電池ブロック同士の間を強固に接続することができる。
【００８４】
なお、本変形例では、複数の電池ブロックが、直列接続されている場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８５】
例えば、図１５に示すように、複数の電池ブロック２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃは、並列接続されていてもよい。この場合、複数の電池ブロック２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃは、第１のホルダ２１同士及び第２のホルダ２２同士が配列方向Ｄに隣り合うように配列されている。第１の連結部材３１により、第１のホルダ２１の切り欠き部２１ｃ同士の間が電気的に接続されている。第２の連結部材３２により、第２のホルダ２２の切り欠き部２２ｃ同士の間が電気的に接続されている。例えば導電性の接着剤（図示省略）により、第１のホルダ２１の配列方向Ｄの他端同士の間が電気的に接続されている。例えば導電性の接着剤（図示省略）により、第２のホルダ２２の配列方向Ｄの一端同士の間が電気的に接続されている。
【００８６】
（第３の実施形態の第２の変形例）
以下に、本発明の第３の実施形態の第２の変形例に係る電池モジュールについて、図１６を参照しながら説明する。図１６は、本変形例に係る電池モジュールの構成を示す斜視図である。図１６において、第３の実施形態の第１の変形例と同様の構成要素には、図１３に示す符号と同一の符号を付す。従って、本変形例では、第３の実施形態の第１の変形例と同様の説明を適宜省略する。
【００８７】
本変形例と第３の実施形態の第１の変形例との相違点は、以下の点である。
【００８８】
第３の実施形態の第１の変形例では、図１２に示すように、第１のホルダ２１の切り欠き部２１ｃは、配列方向Ｄの両端のうちの一端に位置している。第２のホルダ２２の切り欠き部２２ｃは、配列方向Ｄの両端のうちの他端に位置している。
【００８９】
図１３に示すように、複数の電池ブロック２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃは、第１のホルダ２１と第２のホルダ２２とが配列方向Ｄに隣り合うように配列されている。よって、第１のホルダ２１の切り欠き部２１ｃと第２のホルダ２２の切り欠き部２２ｃとが、配列方向Ｄに隣り合っていると共に、第２のホルダ２２の配列方向Ｄの一端と第１のホルダ２１の配列方向Ｄの他端とが、配列方向Ｄに隣り合っている。
【００９０】
連結部材３０により、第１のホルダ２１の切り欠き部２１ｃと第２のホルダ２２の切り欠き部２２ｃとの間が、電気的に接続されている。例えば絶縁性の接着剤により、第２のホルダ２２の配列方向Ｄの一端と第１のホルダ２１の配列方向Ｄの他端との間が、電気的に絶縁されている。このように、複数の電池ブロック２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃは、直列接続されている。
【００９１】
これに対し、本変形例では、図１６に示すように、第１のホルダ２１の切り欠き部２１ｃは、配列方向Ｄの両端に位置している。第２のホルダ２２の切り欠き部２２ｃは、配列方向Ｄの両端に位置している。
【００９２】
複数の電池ブロック２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃは、第１のホルダ２１同士及び第２のホルダ２２同士が配列方向Ｄに隣り合うように配列されている。よって、第１のホルダ２１の切り欠き部２１ｃ同士及び第２のホルダ２２の切り欠き部２２ｃ同士が、配列方向Ｄに隣り合っている。
【００９３】
第１の連結部材３１により、第１のホルダ２１の切り欠き部２１ｃ同士の間が、電気的に接続されている。第２の連結部材３２により、第２のホルダ２２の切り欠き部２２ｃ同士の間が、電気的に接続されている。このように、複数の電池ブロック２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃは、並列接続されている。
【００９４】
本変形例によると、第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９５】
さらに、第１のホルダ２１の切り欠き部２１ｃが、配列方向Ｄの両端に位置し、第２のホルダ２２の切り欠き部２２ｃが、配列方向Ｄの両端に位置している。これにより、第３の実施形態の第１の変形例と比べて、電池ブロック同士の間をより強固に接続することができる。
【００９６】
なお、本実施形態では、複数の電池ブロック２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃが、並列接続されている場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００９７】
例えば、図１７に示すように、複数の電池ブロック２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃは、直列接続されていてもよい。
【００９８】
この場合、複数の電池ブロック２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃは、第１のホルダ２１及び第２のホルダ２２が配列方向Ｄに隣り合うように配列されている。よって、第１のホルダ２１の切り欠き部２１ｃと第２のホルダ２２の切り欠き部２２ｃとが、配列方向Ｄに隣り合っている。
【００９９】
連結部材３０により、電池ブロック２００Ａの第１のホルダ２１の切り欠き部２１ｃと電池ブロック２００Ｂの第２のホルダ２２の切り欠き部２２ｃとの間が、電気的に接続されている。連結部材３０により、電池ブロック２００Ｂの第１のホルダ２１の切り欠き部２１ｃと電池ブロック２００Ｃの第２のホルダ２２の切り欠き部２２ｃとの間が、電気的に接続されている。
【０１００】
電池ブロック２００Ａの第２のホルダ２２の切り欠き部２２ｃと電池ブロック２００Ｂの第１のホルダ２１の切り欠き部２１ｃとの間には、絶縁性の連結部材３３が配設されている。連結部材３３により、電池ブロック２００Ａの第２のホルダ２２の切り欠き部２２ｃと電池ブロック２００Ｂの第１のホルダ２１の切り欠き部２１ｃとの間が、電気的に絶縁されている。電池ブロック２００Ｂの第２のホルダ２２の切り欠き部２２ｃと電池ブロック２００Ｃの第１のホルダ２１の切り欠き部２１ｃとの間には、絶縁性の連結部材３３が配設されている。連結部材３３により、電池ブロック２００Ｂの第２のホルダ２２の切り欠き部２２ｃと電池ブロック２００Ｃの第１のホルダ２１の切り欠き部２１ｃとの間が、電気的に絶縁されている。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明は、電池ブロックの体積エネルギー密度を向上することができ、電池ブロック及び該電池ブロックを有する電池モジュールに有用であり、該電池モジュールは、自動車、電動バイク又は電動遊具等の駆動用電源として利用される。
【符号の説明】
【０１０２】
１    正極
２    負極
３    セパレータ
４    電極群
５    電池ケース
６    絶縁板
７    絶縁板
８    正極リード
９    負極リード
１０    封口体
１１    金属板
１１ａ    開口部
１２    金属板
１２ａ    開口部
１３    ガスケット
１４    弁体
１５    キャップ
１５ａ    開放部
１６    ガスケット
２０    ホルダ
２１    第１のホルダ
２１ａ    収容部（第１の収容部）
２１ｂ    連通口
２１ｃ    切り欠き部（第１の切り欠き部）
２２    第２のホルダ
２２ａ    収容部（第２の収容部）
２２ｃ    切り欠き部（第２の切り欠き部）
２３    スペーサ
２４    蓋体
２５    排気室
２５ａ    排出口
３０    連結部材
３１    第１の連結部材
３２    第２の連結部材
３３    連結部材
１００    電池
２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ    電池ブロック
【図１】
2013021573.tif 000003
【図２】
2013021573.tif 000004
【図３】
2013021573.tif 000005
【図４】
2013021573.tif 000006
【図５】
2013021573.tif 000007
【図６】
2013021573.tif 000008
【図７】
2013021573.tif 000009
【図８】
2013021573.tif 000010
【図９】
2013021573.tif 000011
【図１０】
2013021573.tif 000012
【図１１】
2013021573.tif 000013
【図１２】
2013021573.tif 000014
【図１３】
2013021573.tif 000015
【図１４】
2013021573.tif 000016
【図１５】
2013021573.tif 000017
【図１６】
2013021573.tif 000018
【図１７】
2013021573.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成24年12月18日(2012.12.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の筒状の電池が配列してホルダ内に収容された電池ブロックであって、
前記電池は、第１の外部端子と、第２の外部端子とを有し、
前記ホルダは、
前記電池の軸方向の上部を収容する筒状の第１の収容部を有する第１のホルダと、
前記電池の軸方向の下部を収容する筒状の第２の収容部を有する第２のホルダとを備え、
前記第１のホルダにより、前記第１の外部端子同士が電気的に接続されており、
前記第２のホルダにより、前記第２の外部端子同士が電気的に接続されていることを特徴とする電池ブロック。
【請求項２】
請求項１に記載の電池ブロックにおいて、
前記第１の外部端子は、前記電池の軸方向の上端に位置しており、
前記第２の外部端子は、前記電池の軸方向の下端に位置しており、
前記第１の外部端子は、有底筒状の前記第１の収容部の内底面と接触しており、
前記第２の外部端子は、有底筒状の前記第２の収容部の内底面と接触していることを特徴とする電池ブロック。
【請求項３】
請求項１に記載の電池ブロックにおいて、
前記電池は、軸方向の上端側に位置し、且つ、前記電池内に発生したガスを前記電池外に排出する開放部を有しており、
前記第１の収容部の底部には、連通口が形成されており、
前記第１のホルダの上には、蓋体が配設されており、
前記第１のホルダと前記蓋体との間には、前記開放部から前記電池外に排出されたガスが前記連通口を通って流入する排気室が形成されていることを特徴とする電池ブロック。
【請求項４】
請求項１に記載の電池ブロックにおいて、
前記第１のホルダと前記第２のホルダとの間には、前記電池が貫通する開口部を有する絶縁性のスペーサが配設されており、
前記第１の収容部の端面は、前記スペーサの上面に接触しており、
前記第２の収容部の端面は、前記スペーサの下面に接触していることを特徴とする電池ブロック。
【請求項５】
請求項１に記載の電池ブロックにおいて、
前記第１のホルダは、前記電池の配列方向の両端のうちの少なくとも一方の端に位置し、且つ、前記電池の一部が露出する第１の切り欠き部を有しており、
前記第２のホルダは、前記配列方向の両端のうちの少なくとも他方の端に位置し、且つ、前記電池の一部が露出する第２の切り欠き部を有していることを特徴とする電池ブロック。
【請求項６】
請求項１に記載の電池ブロックにおいて、
前記第１のホルダ及び前記第２のホルダは、導電性の材料からなることを特徴とする電池ブロック。
【請求項７】
請求項３に記載の電池ブロックにおいて、
前記第１のホルダ、前記第２のホルダ及び前記蓋体は、導電性の材料からなることを特徴とする電池ブロック。
【請求項８】
請求項１に記載の電池ブロックを有する電池モジュールにおいて、
複数の前記電池ブロックは、前記ホルダ同士が前記電池の配列方向に隣り合うように配列されており、
前記配列方向に隣り合う前記ホルダ同士の間が電気的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９】
請求項８に記載の電池モジュールにおいて、
前記第１のホルダは、前記配列方向の両端のうちの少なくとも一方の端に位置し、且つ、前記電池の一部が露出する第１の切り欠き部を有し、
前記第２のホルダは、前記配列方向の両端のうちの少なくとも他方の端に位置し、且つ、前記電池の一部が露出する第２の切り欠き部を有し、
前記複数の電池ブロックは、前記第１のホルダと前記第２のホルダとが、前記配列方向に隣り合うように配列されており、
前記配列方向に隣り合う前記第１の切り欠き部と前記第２の切り欠き部との間には、連結部材が配設されており、
前記連結部材により、前記配列方向に隣り合う前記第１のホルダの前記第１の切り欠き部と前記第２のホルダの前記第２の切り欠き部との間が電気的に接続されていると共に、前記第１の切り欠き部から露出する前記電池の一部及び前記第２の切り欠き部から露出する前記電池の一部が覆われていることを特徴とする電池モジュール。
【請求項１０】
請求項８に記載の電池モジュールにおいて、
前記第１のホルダは、前記配列方向の両端のうちの少なくとも一方の端に位置し、且つ、前記電池の一部が露出する第１の切り欠き部を有し、
前記第２のホルダは、前記配列方向の両端のうちの少なくとも他方の端に位置し、且つ、前記電池の一部が露出する第２の切り欠き部を有し、
前記複数の電池ブロックは、前記第１のホルダ同士及び前記第２のホルダ同士が、前記配列方向に隣り合うように配列されており、
前記配列方向に隣り合う前記第１の切り欠き部同士の間には、第１の連結部材が配設されており、
前記配列方向に隣り合う前記第２の切り欠き部同士の間には、第２の連結部材が配設されており、
前記第１の連結部材により、前記配列方向に隣り合う前記第１のホルダの前記第１の切り欠き部同士の間が電気的に接続されていると共に、前記第１の切り欠き部から露出する前記電池の一部が覆われており、
前記第２の連結部材により、前記配列方向に隣り合う前記第２のホルダの前記第２の切り欠き部同士の間が電気的に接続されていると共に、前記第２の切り欠き部から露出する前記電池の一部が覆われていることを特徴とする電池モジュール。
【請求項１１】
請求項８に記載の電池モジュールにおいて、
前記複数の電池ブロックは、前記第１のホルダ同士及び前記第２のホルダ同士が、前記配列方向に隣り合うように配列されており、
前記配列方向に配列された複数の前記第１のホルダの上には、共通の蓋体が配設されていることを特徴とする電池モジュール。
【請求項１２】
請求項６に記載の電池ブロックにおいて、
前記第１のホルダ及び前記第２のホルダは、金属からなることを特徴とする電池ブロック。
【請求項１３】
請求項７に記載の電池ブロックにおいて、
前記第１のホルダ、前記第２のホルダ及び前記蓋体は、金属からなることを特徴とする電池ブロック。
【請求項１４】
請求項１２に記載の電池ブロックにおいて、
前記第１のホルダ及び前記第２のホルダは、同一の金属からなることを特徴とする電池ブロック。
【請求項１５】
請求項１３に記載の電池ブロックにおいて、
前記第１のホルダ、前記第２のホルダ及び前記蓋体は、同一の金属からなることを特徴とする電池ブロック。
【国際調査報告】
2013021573.tif 000020
2013021573.tif 000021
2013021573.tif 000022
2013021573.tif 000023