(57)【要約】【課題】組立性の向上、部品コストの低減化、小形軽量化を図り、信頼性の高い組電池を提供する。【解決手段】組電池には、セルＡ１とセルＢ２との２種のセルが用いられている。これらのセルは、ラミネートフィルム内に平板状の極板群が封入されており、ラミネートフィルムの一方の面が略平面の平面部と他方の面が突出した突出面部とを有し、正負極端子が平面部に沿ってラミネートフィルムの一辺から外部に導出されている。セルＡ１の各端子の先端部は平面部側と突出面部側とにそれぞれ屈曲されており、セルＢ２の両端子の先端部は突出面部側に屈曲されている。セルＡ１とセルＢ２とは、突出面部同士が対向するように配置されており、中間枠６に固定されている。セルＡ１の突出面部側に屈曲された端子とセルＢ２の突出面部側に屈曲された端子とが重ね合わされ接続されている。【選択図】図４
2006066322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラミネートフィルム内に平板状の極板群が封入されたセルを複数個組み合わせた組電池であって、前記セルは前記ラミネートフィルムの一方の面が略平面の平面部と他方の面が突出した突出面部とを有し、正極端子及び負極端子が前記平面部に沿って前記ラミネートフィルムの一辺から外部に導出されており、各端子の先端部が前記平面部側と突出面部側とにそれぞれ屈曲されたセルＡと、両端子の先端部が前記突出面部側に屈曲されたセルＢとの２種からなり、前記セルＡとセルＢとは、前記突出面部同士が対向するように配置され、電気絶縁性材料からなる共通の枠体に固定されており、前記セルＡの前記突出面部側に屈曲された端子と前記セルＢの前記突出面部側に屈曲された端子とが重ね合わされ接続されていることを特徴する組電池。
【請求項２】
前記セルＡとセルＢとの突出面部同士が接着固定されていることを特徴とする請求項１に記載の組電池。
【請求項３】
前記セルＡの平面部と前記セルＢの平面部とは、前記枠体に支持された電気絶縁性の平板で覆われていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の組電池。
【請求項４】
前記平板の幅は前記枠体の幅より大きく、前記枠体の外側で前記平板間を固定する平板間固定部材により前記枠体に固定されていることを特徴とする請求項３に記載の組電池。
【請求項５】
前記平板には通風用の開口部が形成されていると共に、少なくとも側面側に通風用の溝が形成されていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の組電池。
【請求項６】
前記枠体の周面には、通風用の開口部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の組電池。
【請求項７】
前記枠体の上面に前記セルＡ及びセルＢの電圧検出用コネクタが配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の組電池。
【請求項８】
前記枠体の上面に前記セルＡ及びセルＢの端子の接続固定部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の組電池。
【請求項９】
前記平板には、前記セルＡの突出面部側に屈曲された端子に相対するように突出部が形成されていることを特徴とする請求項８に記載の組電池。
【請求項１０】
前記枠体には、前記セルＡの平面部側に屈曲された端子に相対するよう突出部が形成されていることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の組電池。
【請求項１１】
前記端子を覆い、かつ、前記電圧検出用コネクタの部分が開口した電気絶縁性カバーを更に備えたことを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれか１項に記載の組電池。
【請求項１２】
前記枠体は複数であり、これら複数の枠体が前記セルＢの平面部側と前記セルＡの平面部側とが対向するように隣接固定され、前記セルＡの平面部側に屈曲された端子と前記セルＢの突出面部側に屈曲された端子とが重ね合わされ接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の組電池。
【請求項１３】
請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載の組電池を複数個有するモジュール電池であって、前記複数個の組電池を載置するための基台と、前記複数個の組電池を前記基台に固定する組電池固定部材とを備えた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】
本発明は組電池及びモジュール電池に係り、特に、ラミネートフィルム内に平板状の極板群が封入されたセルを複数個組み合わせた組電池及び該組電池を複数個有するモジュール電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池は、ノートパソコン、携帯電話等のポータブル機器用電源として民生用分野で広く普及している。近年では、高エネルギ密度を有するリチウムイオン二次電池が大電源用電池としても注目されている。一方、自動車産業界では、環境問題に対応すべく、排出ガスのない、動力源を完全に電池のみとした電気自動車や内燃機関エンジン及び電池の両方を動力源とするハイブリッド電気自動車の開発が本格化し、一部実用段階に到達している。また、電動アシスト自転車や電動スクータ等の電源への適用も盛んに進められている。このような移動体用電源の分野でも、高エネルギ密度、かつ、小型、軽量電池の研究が盛んである。
【０００３】
二次電池を用いた電源の小型・軽量化を達成するために、正極、負極の間にセパレータを介在してなる電極群と電解液とからなる発電要素を、金属層の両面を樹脂層で被覆した多層膜からなるラミネートフィルム（パックフィルム）に密封した二次電池が考案されている（例えば、特許文献１参照、以下、この種の電池をフィルム外装電池という。）。従って、フィルム外装電池を用いて組電池を構成したり、そのような複数個の組電池を有するモジュール電池により、小型・軽量かつ大電源の実現を図ることも考えられる。
【０００４】
【特許文献１】特許第３３６３９１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、フィルム外装電池には種々の解決しようとする課題が存在する。すなわち、まず、多層膜で密封されたフィルム外装電池は、落下や衝撃に弱く、組立て時及び組電池の作製時に多くの注意が必要である。次に、フィルム外装電池は、極性を持った端子が同一辺から出力され、またその距離も近接するので短絡防止への課題も大きい。すなわち、多層膜と云う柔軟なラミネートフィルムで電極群及び両極端子が保持されるので、移動体に搭載された場合に移動時に発生する振動により、電極群、両極端子及びラミネートフィルムが各々振動してしまい、ラミネートフィルムの密封部や両極端子自身がこの振動で破壊される、という問題が生ずる。これに加え、通電電流値が大きくなる場合は端子部の断面積も大きくなり、端子自身の重量も増加するので、振動の影響はさらに大きな問題となる。
【０００６】
一方、単電池を同一方向に重ね合わせ場合に電気的接続を直列接続する際には、ブスバ等の導通部材が必要となり部品点数が増加、及びこれに伴う作業工数の増加が問題となっている。また、異極性同士が相対するように単電池を交互に反転させながら重ね合わせると、平面部同士、突出面部同士が相対し、接続しなければならない異極端子間の距離が異なる、という問題が生ずる。更に、ブスバ等の導通部材を接続する際に発生する力や、振動の影響を受けて密封部の破壊、端子の破断等の問題が発生する。
【０００７】
そして、フィルム外装電池の扁平面を積層面とした場合には、冷却風を通過させる空間が存在しないため、電池の側面部のみを冷却することとなり、セル全体の冷却性能が低下する、という問題がある。
【０００８】
本発明は上記事案に鑑み、組立性の向上、部品コストの低減化、小形軽量化を図り、信頼性の高い組電池及び該組電池を複数個有するモジュール電池を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、ラミネートフィルム内に平板状の極板群が封入されたセルを複数個組み合わせた組電池であって、前記セルは前記ラミネートフィルムの一方の面が略平面の平面部と他方の面が突出した突出面部とを有し、正極端子及び負極端子が前記平面部に沿って前記ラミネートフィルムの一辺から外部に導出されており、各端子の先端部が前記平面部側と突出面部側とにそれぞれ屈曲されたセルＡと、両端子の先端部が前記突出面部側に屈曲されたセルＢとの２種からなり、前記セルＡとセルＢとは、前記突出面部同士が対向するように配置され、電気絶縁性材料からなる共通の枠体に固定されており、前記セルＡの前記突出面部側に屈曲された端子と前記セルＢの前記突出面部側に屈曲された端子とが重ね合わされ接続されていることを特徴する。
【００１０】
第１の態様の組電池では、セルＡとセルＢとの２種のセルが用いられている。これらのセルは、ラミネートフィルム内に平板状の極板群が封入されており、ラミネートフィルムの一方の面が略平面の平面部と他方の面が突出した突出面部とを有し、正負極端子が平面部に沿ってラミネートフィルムの一辺から外部に導出されている点で共通するが、セルＡの各端子の先端部は平面部側と突出面部側とにそれぞれ屈曲されており、セルＢの両端子の先端部は突出面部側に屈曲されている。セルＡとセルＢとは、突出面部同士が対向するように配置されており、電気絶縁性材料からなる共通の枠体に固定されている。そして、セルＡの突出面部側に屈曲された端子とセルＢの突出面部側に屈曲された端子とが重ね合わされ接続されている。本発明によれば、各端子の先端部が平面部側と突出面部側とに屈曲されたセルＡと、両端子の先端部が突出面部側に屈曲されたセルＢとの２種のセルを用いることにより、セルＡとセルＢとを突出面部同士が対向するように積層すると、異極端子同士の先端部が重ね合わされて簡単に接続できるため、組立性が向上し、ブスバ等の導通部品を新たに必要としないため、低コスト化及び小型化を実現できると共に、これらのセルが枠体に固定されているので、柔軟なラミネートフィルムに密閉されたセルの耐振性及び外力に対する耐衝撃性を高めることができる。
【００１１】
第１の態様において、セルＡとセルＢとの突出面部同士が接着固定されているようにすれば、より耐振性を高め小型化を図ることができる。また、セルＡの平面部とセルＢの平面部とが枠体に支持された平板で覆われていれば、平面部側の耐衝撃性を更に高めることができ、平板が枠体に支持されているため、セルの耐振性を更に高めることができると共に、外力を受けても端子が個別に振動することが無いので、ラミネートフィルムにおける端子部の破損及びその周囲部の密閉性も維持できるため組電池の信頼性を確保することができる。このような態様では、平板の幅は枠体の幅より大きく、枠体の外側で平板間を固定する平板間固定部材により枠体に固定されているようにしてもよい。更に、平板に通風用の開口部が形成されていると共に、少なくとも側面側に通風用の溝が形成されていれば、開口部に冷却風を流通させることで、効率的にセルを冷却でき、セル環境温度を一定に保つことが可能となり、セル性能のバラツキを小さくできる。また、枠体の周面に通風用の開口部が形成されていれば、組電池周囲も冷却ができるため、セル性能のバラツキをさらに小さくできる。
【００１２】
また、組電池を構成するセルが、例えば、リチウム二次電池のように電圧監視が必要なタイプのセルの場合には、電圧検出線の接続作業の向上を図るため、枠体の上面にセルＡ及びセルＢの電圧検出用コネクタが配置されていることが好ましい。更に、端子間の接続作業の効率化を図るためには、枠体の上面にセルＡ及びセルＢの端子の接続固定部が設けられていることが望ましい。このとき、端子間の外部短絡を防止するために、セルＡの突出面部側に屈曲された端子に相対するように平板に突出部が形成されており、セルＡの平面部側に屈曲された端子に相対するよう枠体に突出部が形成されていることが好ましい。また、端子を覆い、かつ、電圧検出用コネクタの部分が開口した電気絶縁性カバーを更に備えようにすれば、電圧検出用コネクタによる接続を確保することができると共に、接続された端子部や電圧検出線を保護、絶縁できるため、安全性を向上させた組電池を提供することができる。更に、セルＡとセルＢとを配置した枠体は複数であり、これら複数の枠体がセルＢの平面部側とセルＡの平面部側とが対向するように隣接固定され、セルＡの平面部側に屈曲された端子とセルＢの突出面部側に屈曲された端子とが重ね合わされ接続すれば、組電池を構成するセル数を２以上の任意の数個とすることができるため、要望されたセル数に応じて組電池を構成することができる。
【００１３】
また、上記課題を解決するために、本発明の第２の態様は、第１の態様の組電池を複数個有するモジュール電池であって、前記複数個の組電池を載置するための基台と、前記複数個の組電池を前記基台に固定する組電池固定部材とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
第２の態様のモジュール電池では、第１の態様の複数個の組電池が組電池固定部材により基台に固定されているので、耐振動、耐衝撃性が更に向上し、複数個の組電池を基台に一括して固定できるため、固定作業も簡便になるため生産コストの低減も可能となると共に、複数個の組電池により大電力電源を提供することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の第１の態様によれば、各端子の先端部が平面部側と突出面部側とに屈曲されたセルＡと、両端子の先端部が突出面部側に屈曲されたセルＢとの２種のセルを用いることにより、セルＡとセルＢとを突出面部同士が対向するように積層すると、異極端子同士の先端部が重ね合わされて簡単に接続できるため、組立性が向上し、ブスバ等の導通部品を新たに必要としないため、低コスト化及び小型化を実現できると共に、これらのセルが枠体に固定されているので、柔軟なラミネートフィルムに密閉されたセルの耐振性及び外力に対する耐衝撃性を高めることができる、という効果を得ることができる。
【００１６】
また、本発明の第２の態様によれば、第１の態様の複数個の組電池が組電池固定部材により基台に固定されているので、耐振動、耐衝撃性が更に向上し、複数個の組電池を基台に一括して固定できるため、固定作業も簡便になるため生産コストの低減も可能となると共に、複数個の組電池により大電力電源を提供することができる、という効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明を車載用のモジュール電池に適用した実施の形態について説明する。
【００１８】
（構成）
図１及び図２に示すように、本実施形態のモジュール電池２６は、１２個の組電池２４を有している。組電池２４は、基台２５上に一列に配設されており、組電池固定部材としての固定ボルト２８を基台２５の平面部に形成されたネジ穴にネジ締結することで、基台２５に一括して固定されている。
【００１９】
モジュール電池２４の上部には、樹脂材からなる板状で組電池２４の端子面を覆い絶縁保護する絶縁カバー２７が配置されている。絶縁カバー２７には、後述するコネクタ付電圧検出線２９のコネクタに対応する箇所に開口が形成されていると共に、長手方向に沿う両側に所定間隔で後述する絶縁カバー固定穴（図３、図６の符号９参照）との間で不図示のネジにより組電池２４にネジ固定するためのネジ穴が形成されている。
【００２０】
図３及び図４に示すように、組電池２４は、セルＡ１及びセルＢ２の２種類のセル（単電池）が各２個ずつ、合計４個のセルを有している。図５に示すように、これらのセルは、ラミネートフィルム内に複数枚の平板状正負極板がセパレータを介して積層されたリチウムイオン二次電池等の二次電池であり、ラミネートフィルムの一方の面が略平面の平面部５と、平面部５に対向する他方の面が突出した突出面部４とを有している。なお、これらのセルの周囲４面（突出面部４及び平面部５以外の２面）は突出面部４側に傾斜した傾斜面を形成している。
【００２１】
各セルの正、負極端子の形状は薄板状（帯状）を呈しており、平面部５に沿ってラミネートフィルムの同一辺からラミネートフィルム外に導出されている。ラミネートフィルムの端子導出箇所は端子に加わる振動等がセル内部にそのまま伝達されないように補強されている。セルＡの正極端子１−１の先端部は突出面部４側に略直角に屈曲されており、負極端子１−２の先端部は反対側（平面部５側）に略直角に屈曲されている。一方、セルＢの正極端子２−１、負極端子２−２の先端部は、共に突出面部４側に略直角に屈曲されている。各端子の先端部には円形の穴３が形成されている。
【００２２】
図４に示すように、組電池２４は、樹脂材からなる電気絶縁性の平板としての端枠１７、セルＡ１及びセルＢ２を固定するための共通の枠体となり樹脂材からなる電気絶縁性の中間枠６、及び、セルＢ２とセルＡ１の相対する平面部５の間に配置され樹脂材からなる電気絶縁性の平板としての中間板１３を有している。
【００２３】
図６に示すように、中間枠６の底面を除く３周面には通風用の開口部７が形成されており、上面部には、端子の先端部を接続固定するための接続ナット保持穴８が形成されている（図３も参照）。この接続ナット保持穴８には、接続ナット２２（図４参照）がインサート成形されている。また、上面部には、上述した絶縁カバー２７をネジ固定するための絶縁カバー固定穴９も形成されている。
【００２４】
中間枠６の上部両端には、中間板１３ともう一方の中間枠６との位置決め・固定のための固定ガイド凸１０及び固定ガイド凹１１が形成されている。また、一方の端子と相対する箇所には、端子間の外部短絡を防止するために、上方に突出した突出部としてのセル間端子絶縁壁１２が形成されている（図３も参照）。中間枠６の内側上下には、セルの傾斜面に対応する傾斜面が形成されており、モジュール電池２６が車載用であることを考慮し、セルＡ、セルＢの突出面部４同士が対向するように中間枠６内に収容されたときに、縦方向での遊びを小さくしている。
【００２５】
図７に示すように、中間板１３には相対するセルＡ１及びセルＢ２の平面部５間を冷却する冷却風の流通通路となる冷却穴１６が形成されており、中間板１３の両側面側には冷却穴１６への冷却風の供給を可能とする溝状の冷却通路１５が形成されている。また、中間板１３の両面には、セルＡ１及びセルＢ２の平面部を中間板１３に接着・固定する接着剤を塗布するための接着溝１４が形成されている。また、一方の端子と相対する箇所には、端子間の外部短絡を防止するために、上方に突出した突出部としてのセル間端子絶縁壁１２が形成されている（図３も参照）。なお、中間板１３のセル間端子絶縁壁１２は、中間枠６のセル間端子絶縁壁１２とは互いに他方の端子に相対している。換言すれば、中間板１３のセル間端子絶縁壁１２はセルＡ１の突出面部４側に屈曲された正極端子１−１に相対するように形成されており、中間枠６のセル間端子絶縁壁１２はセルＡ１の平面部５側に屈曲された負極端子１−２に相対するように形成されている。更に、中間板１３の上部両端には、中間枠６の上述した固定ガイド凸１０が挿入され位置決め・固定するための固定ガイド凹１１が形成されている。
【００２６】
図８に示すように、端枠１７は、セルＡ１又はセルＢ２の平面部５と相対しセルＡ又はセルＢが接着・固定されるセル接着面側に接着溝１４が形成されている。セル接着面側の上部両端の一方には固定ガイド凸１０、もう一方には固定ガイド凹１１が形成されており、後述する組電池固定部材１９と平板間固定部材２０とを接続固定するためのネジ穴１８が形成されている。この反対面となる外面にはセル平面部５の冷却風の流通経路となる冷却穴１６が形成されており、外面の両側側面には冷却風の入り口となる溝部としての冷却通路１５が形成されている。また、端枠１７は、固定部材１９、２０を配設するために、中間枠６の幅より大きな幅を有している。
【００２７】
図４に示すように、組電池２４は、上述した組電池構成部材が、端枠１７、セルＡ１、中間枠６、セルＢ２、中間板１３、セルＡ１、中間枠６、セルＢ２、端枠１７の順に積層されている。セルＡ１及びセルＢ２の突出面部４同士は中間枠６内で対向するように配置されており、突出面部４同士が接着されている。外側に配置されたセルＡ１及びセルＢ２の平面部５はそれぞれ端枠１７のセル接着面に接着固定されており、内側に配置されたセルＡ１及びセルＢ２の平面部５は中間板１３に接着固定されている。
【００２８】
図３及び図４に示すように、接続ナット保持穴８内にインサート成形された接続ナット２２の上面には、正極端子と負極端子とが重ね合わされセル間接続ボルト２３で締結固定されており、４個のセルは直列接続されている。なお、接続ナット保持穴８、接続ナット２２及びセル間接続ボルト２３は、接続固定部として機能する。組電池固定部材１９及び平板間固定部材２０は、両端の端枠１７の外側から固定ネジ２１で上述したネジ穴１８締結固定されている。従って、端枠１７及び中間板１３は固定ネジ２１により中間枠６に固定されており、セルＡ１及びセルＢ２の平面部５は冷却風の流通経路を除き端枠１７及び中間板１３で覆われている。
【００２９】
組電池固定部材１９には固定ボルト２８が挿通する穴が形成されており、固定ボルト２８で組電池２４が基台２５に固定されている。また、組電池２４の上部には電圧検出線がプリントされたフレキシブル基板とその検出電圧を出力するコネクタとで構成されたコネクタ付電圧検出線２９が配置されており、電圧検出線の先端は各セルの端子に接続固定されている。
【００３０】
（組み立て手順）
次に、本実施形態のモジュール電池２６の組み立て手順について説明する。
【００３１】
まず、正極、負極板の間にセパレータを介在させて積層して電極群を構成し、この電極群と非水電解液とを、金属箔を多層の樹脂層で被覆されてなるラミネートフィルムにて密封してセルを作製する。次いで、作製したセルの正極端子１−１を突出面部４側に屈曲させ、負極端子１−２を平面部５側に屈曲させてセルＡ１を得る。また、作製したセルを正極端子２−１、負極端子２−２共に突出面部４側に屈曲させてセルＢ１を得る。このような屈曲作業はラミネートフィルムの端子導出部を損傷しないように治具を用いて行われる。
【００３２】
次に、セルＡ１及びセルＢ２の周囲に中間枠６を配置し、セルＡ１及びセルＢ２の突出面部４同士が対向するよう接着すると共に、セルＡ１及びセルＢ２の傾斜面と中間枠６の傾斜面とを接着する。続いて、セルＡ１の突出面部４側に屈曲した端子とセルＢの突出面部４側に屈曲した端子を重ね合わせて接続ナット２２で接続固定する。次いで、中間板１３及び端枠１７の接着溝１４に接着剤を塗布して、セルＡ１及びセルＢ２の平面部５と端枠１７及び中間枠１３とを接着する。このとき、セルＡ１の平面部５側に屈曲した端子は中間枠１３を介して隣接するセルＢ２の突出面部４側に屈曲した端子と重ね合わされて接続固定する。次に、固定部材１９、２０を配設して、中間板１３及び端枠１７を固定ガイド凸１０、固定ガイド凹１１で中間枠６に対して位置決めし、固定部材１９、２０をネジで固定する。そして、コネクタ付電圧検出線２９の電圧検出線の端部を各端子にスポット溶接し、コネクタを所定の位置に固定して組電池２４を作製する。なお、コネクタの固定はコネクタ付電圧検出線２９（フレキシブル基板）をネジ止めしてもよいし、接着剤で接着するようにしてもよい。
【００３３】
次に、組電池２４を固定ボルト２８で基台２５に固定する。このとき、組電池２４の負極外部端子（負極端子１−２）は隣の組電池２４の正極外部端子（正極端子２−１）に重なり合っている。これらの外部端子同士を組電池２４でセル間接続ボルト２３と同一の（組電池間接続）ボルトで接続固定する。そして、組電池２４の上部に絶縁カバー２９をネジ止めすることで、モジュール電池２６を完成させる。
【００３４】
（作用等）
次に、本実施形態のモジュール電池２６の作用等について組電池２４を中心に説明する。
【００３５】
本実施形態のモジュール電池２６を構成する組電池２４には、セルＡ１とセルＢ２との２種のセルが用いられている。これらのセルは、ラミネートフィルム内に平板状の極板群が封入されており、ラミネートフィルムの一方の面が略平面の平面部５と他方の面が突出した突出面部４とを有し、正負極端子が平面部５に沿ってラミネートフィルムの一辺から外部に導出されている。セルＡ１の各端子の先端部は平面部５側と突出面部４側とにそれぞれ屈曲されており、セルＢ２の両端子の先端部は突出面部４側に屈曲されている。セルＡ１とセルＢ２とは、突出面部４同士が対向するように配置されており、樹脂材からなる中間枠６に固定されている。そして、セルＡ１の突出面部４側に屈曲された端子とセルＢ２の突出面部４側に屈曲された端子とが重ね合わされ接続されている。従って、組電池２４では、各端子の先端部が平面部５側と突出面部４側とに屈曲されたセルＡ１と、両端子の先端部が突出面部４側に屈曲されたセルＢ２との２種のセルを用い、セルＡ１とセルＢ２とを突出面部４同士が対向するように積層したので、異極端子同士の先端部が重ね合わされて簡単に接続できるため、組立性が向上する。また、ブスバ等の導通部品を新たに必要としないため、低コスト化及び小型化を実現できる。更に、柔軟なラミネートフィルムに密閉されたセルが中間枠６に固定されているので、セルの耐振性及び外力に対する耐衝撃性を高めることができる。
【００３６】
また、組電池２４では、セルＡ１とセルＢ２との突出面部４同士が接着固定されているので、より耐振性を高め小型化を図ることができる。更に、セルＡ１の平面部５とセルＢ２の平面部５とが中間枠６に支持された端枠１７及び中間板１３で覆われているので、平面部５側の耐衝撃性を更に高めることができ、端枠１７及び中間板１３が中間枠６に支持されているため、セルの耐振性を更に高めることができると共に、外力を受けても端子が個別に振動することが無いので、ラミネートフィルムにおける端子部の破損及びその周囲部の密閉性も維持できるため組電池の信頼性を確保することができる。
【００３７】
更に、組電池２４では、端枠１７及び中間板１３に通風用の冷却穴１６が形成されていると共に、冷却通路１５が形成されているので、冷却穴１６に冷却風を流通させることで、効率的にセルを冷却することができる。従って、セル環境温度を一定に保つことが可能となり、セル性能のバラツキを小さくできる。また、中間枠６の周面に通風用の開口部７が形成されていので、組電池２４の周囲も冷却ができるため、セル性能のバラツキをさらに小さくすることができる。
【００３８】
また、組電池２４では、中間枠６の上面にセルＡ１及びセルＢ２の電圧検出用のコネクタが配置されているので、電圧検出線の接続作業の向上を図ることができる。更に、中間枠６の上面にセルＡ１及びセルＢ２の端子の接続固定部が設けられているので、端子間の接続作業の効率化を図ることができる。また更に、中間枠６及び中間板１３にセル間端子絶縁壁１２が突出形成されているので、組電池２４製造中の端子間の外部短絡を防止することができる。更に、セルＡ１とセルＢ２とを配置した中間枠６を複数化し、これら複数の中間枠６がセルＢ２の平面部５側とセルＡ１の平面部５側とが対向するように隣接固定し、セルＡ１の平面部５側に屈曲された端子とセルＢの突出面部４側に屈曲された端子とが重ね合わされ接続されているので、換言すれば、ユニット化された中間枠６を積層することで、組電池２４を構成するセル数を２以上の任意の偶数個とすることができるため、要望されたセル数に応じて組電池２４を構成することができる。
【００３９】
更に、本実施形態のモジュール電池２６では、上記の作用効果を奏する組電池２４が１２個、組電池固定部材１９及び固定ボルト２８により基台２５に固定されているので、耐振動、耐衝撃性が更に向上し、複数個の組電池２４を基台２５に一括して固定できるので、固定作業も簡便になるため生産コストの低減も可能となると共に大電力電源として使用することができる。また、本実施形態のモジュール電池２６では、端子を覆い、かつ、電圧検出用コネクタの部分が開口した絶縁カバー２８を備えているので、コネクタによる接続を確保することができると共に、接続された端子部や電圧検出線を保護、絶縁できるため、安全性を向上させることができる。
【００４０】
なお、本実施形態のモジュール電池２６では、組電池２４を４個のセルで構成する例を示したが、組電池２４を構成するセル数はこれに限らず、２個以上の偶数個で構成することができる。また、モジュール電池２６を構成するセル数が奇数個となる場合には、例えば、最低電位側のセルＢ２を使用せず端子の先端部のみをダミーとし、このダミー端子と一つ上位のセルＡ１の負極端子１−２と接続するようにすればよい。
【００４１】
また、本実施形態ではセルにリチウムイオン二次電池を例示したが、本発明はこれに限らず、種々の二次電池に適用可能なことは云うまでもない。更に、組電池２４では、接続ナット保持穴８に接続ナット８をインサート成形した例を示したが、接続ナット保持穴８は接続ナット２２を着接固定可能な形状であればよい。このような形態では中間枠６のコストを低減させることができる。
【００４２】
更に、本実施形態では、基台２５の平面部に組電池２４を固定する例を示したが、基台２５に位置決め用の凹部ないし位置決め部材を配置することでモジュール電池２６の組立性を更に向上させることができる。そして、本実施形態では、１つの絶縁カバー２７でモジュール電池２６の上部を覆う例を示したが、組電池２４を絶縁カバーで覆うようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、組立性の向上、部品コストの低減化、小形軽量化を図り、信頼性の高い組電池及び該組電池を複数個有するモジュール電池を提供するものであるため、組電池及びモジュール電池の製造、販売に寄与するので、産業上の利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明が適用可能な実施形態のモジュール電池の外観斜視図である。
【図２】実施形態のモジュール電池の絶縁カバーを取り除いたときの外観斜視図である。
【図３】実施形態のモジュール電池を構成する組電池の外観斜視図である。
【図４】組電池の分解斜視図である。
【図５】組電池に使用される２種類のセルの外観斜視図である。
【図６】組電池の中間枠の外観斜視図である。
【図７】組電池の中間板の外観斜視図である。
【図８】外面側及びセル接着面側からみたときの組電池の端枠の外観斜視図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  セルＡ
１−１、２−１  正極端子
１−２、２−２  負極端子
２  セルＢ
６  中間枠（枠体）
７  開口部
８  接続ナット保持穴（接続固定部の一部）
１２  セル間端子絶縁壁（突出部）
１３  中間板（平板）
１５  冷却通路（溝）
１６  冷却穴（開口部）
１７  端枠（平板）
１９  組電池固定部材
２０  平板間固定部材
２１  固定ネジ（平板間固定部材の一部）
２２  接続ナット（接続固定部の一部）
２３  セル間接続ボルト（接続固定部の一部）
２４  組電池
２５  基台
２６  モジュール電池
２７  絶縁カバー（電気絶縁性カバー）
２８  固定ボルト（組電池固定部材の一部）
【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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