(57)【要約】【課題】簡素な構成でありつつ電極側での電池セルの絶縁保護を図ること。【解決手段】各々が２つの電極１３を有し、かつ、一列に並べられた電極１３から成る電極群１４が２つ形成されるように配列すると共に、電極群１４における隣り合う２つの電極１３に対して電気接続部材３０を各々物理的且つ電気的に接続させることで、直列又は並列に電気的に接続される複数の電池セル１１と、隣り合う電池セル１１の間に少なくとも配置して電池セル１１の絶縁を図るセパレータ２０Ａと、電池セル１１とセパレータ２０Ａの交互に積層された状態を保持する拘束バンド２０Ｂと、を備え、セパレータ２０Ａは、電極１３に接続された電気接続部材３０を当該電気接続部材３０の接続対象の電極１３と共に電池セル１１とは逆側から覆う蓋２７を有すること。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が２つの電極を有し、かつ、一列に並べられた前記電極から成る電極群が２つ形成されるように配列すると共に、前記電極群における隣り合う２つの前記電極に対して電気接続部材を各々物理的且つ電気的に接続させることで、直列又は並列に電気的に接続される複数の電池セルと、
隣り合う前記電池セルの間に少なくとも配置して前記電池セルの絶縁を図るセパレータと、
前記電池セルと前記セパレータの交互に積層された状態を保持する保持部材と、
を備え、
前記セパレータは、前記電極に接続された前記電気接続部材を当該電気接続部材の接続対象の前記電極と共に前記電池セルとは逆側から覆う蓋を有することを特徴とした電池モジュール。
【請求項２】
前記セパレータは、可撓性を有する連結部で前記蓋を連結し、
前記蓋は、前記連結部の可撓性を利用して、前記電極に接続された前記電気接続部材を覆う前の開位置と、前記電極に接続された前記電気接続部材を覆っている閉位置と、で変位させることを特徴とした請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項３】
前記セパレータは、前記電気接続部材が保持される保持部を有することを特徴とした請求項１又は２に記載の電池モジュール。
【請求項４】
前記セパレータは、電池監視ユニットの演算処理装置に対して電気的に接続された前記電池監視ユニットの構成部品を配索経路に沿って案内するものであり、前記電池セルの状態情報を検出して前記演算処理装置に送る電池状態検出体のガイド壁を有することを特徴とした請求項１，２又は３に記載の電池モジュール。
【請求項５】
前記セパレータは、電池監視ユニットの演算処理装置に対して電気的に接続された前記電池監視ユニットの構成部品を保持するものであり、前記電池セルの状態情報を検出して前記演算処理装置に送る電池状態検出体の保持構造を有することを特徴とした請求項１，２又は３に記載の電池モジュール。
【請求項６】
各々が２つの電極を有し、かつ、一列に並べられた前記電極から成る電極群が２つ形成されるように配列する複数の電池セルと、
前記電極群における隣り合う２つの前記電極に対して各々物理的且つ電気的に接続することで、複数の前記電池セルを直列又は並列に電気的に接続させる電気接続部材と、
隣り合う前記電池セルの間に少なくとも配置して前記電池セルの絶縁を図るセパレータと、
前記電池セルと前記セパレータの交互に積層された状態を保持する保持部材と、
を備え、
前記セパレータは、前記電極に接続された前記電気接続部材を前記電池セルとは逆側から覆う蓋を有することを特徴とした電池パック。
【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、電気自動車やハイブリッド車では、出力や航続距離等の観点から、多数の電池セルを並べて直列又は並列に接続した電池モジュールが搭載されている。その電池モジュールにおいては、それぞれの電池セルの何れか一方の電極端子を一列に並べ、かつ、他方の電極端子も一列に並べた状態で、それぞれの電池セルを連ねて配列している。そして、この電池モジュールにおいて、それぞれの電池セルは、一列に並べられた電極端子群毎に、隣り合うもの同士の電極端子間が電気接続部材（バスバ等）で物理的且つ電気的に接続されている。電池モジュールは、その複数の電気接続部材と共に電池パックとして構成されている。この種の電池モジュールや電池パックについては、例えば下記の特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−６９７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電池パックにおいては、電気接続部材を覆い隠し、この電気接続部材と共に電極端子を周囲の他部品等から隔離させる絶縁性の保護部材が設けられる。その保護部材は、電極端子側で電池セルの絶縁保護を図るものである。例えば、この保護部材は、各電池セルの保持構造体（筐体等）とは別の部品として成形され、その保持構造体又は電池セルに取り付ける。そして、この保護部材は、その保持構造体との間に係止構造を備えており、その係止構造によって、電気接続部材を覆い隠した状態のまま保持構造体に係止される。一方、近年、電気自動車やハイブリッド車では、電池パックの構成を簡素化させることによって、電池パックの搭載スペースの縮小や車重の減少等を図ることが求められている。従来の電池モジュール及び電池パックは、その構成を簡素化させる上で改善の余地がある。
【０００５】
そこで、本発明は、簡素な構成でありつつ電極側での電池セルの絶縁保護を図ることが可能な電池モジュール及び電池パックを提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する為、本発明に係る電池モジュールは、各々が２つの電極を有し、かつ、一列に並べられた前記電極から成る電極群が２つ形成されるように配列すると共に、前記電極群における隣り合う２つの前記電極に対して電気接続部材を各々物理的且つ電気的に接続させることで、直列又は並列に電気的に接続される複数の電池セルと、隣り合う前記電池セルの間に少なくとも配置して前記電池セルの絶縁を図るセパレータと、前記電池セルと前記セパレータの交互に積層された状態を保持する保持部材と、を備え、前記セパレータは、前記電極に接続された前記電気接続部材を当該電気接続部材の接続対象の前記電極と共に前記電池セルとは逆側から覆う蓋を有することを特徴としている。
【０００７】
ここで、前記セパレータは、可撓性を有する連結部で前記蓋を連結し、前記蓋は、前記連結部の可撓性を利用して、前記電極に接続された前記電気接続部材を覆う前の開位置と、前記電極に接続された前記電気接続部材を覆っている閉位置と、で変位させることが望ましい。
【０００８】
また、前記セパレータは、前記電気接続部材が保持される保持体を有することが望ましい。
【０００９】
また、前記セパレータは、電池監視ユニットの演算処理装置に対して電気的に接続された前記電池監視ユニットの構成部品を配索経路に沿って案内するものであり、前記電池セルの状態情報を検出して前記演算処理装置に送る電池状態検出体のガイド壁を有することが望ましい。
【００１０】
また、前記セパレータは、電池監視ユニットの演算処理装置に対して電気的に接続された前記電池監視ユニットの構成部品を保持するものであり、前記電池セルの状態情報を検出して前記演算処理装置に送る電池状態検出体の保持構造を有することが望ましい。
【００１１】
また、上記目的を達成する為、本発明に係る電池パックは、各々が２つの電極を有し、かつ、一列に並べられた前記電極から成る電極群が２つ形成されるように配列する複数の電池セルと、前記電極群における隣り合う２つの前記電極に対して各々物理的且つ電気的に接続することで、複数の前記電池セルを直列又は並列に電気的に接続させる電気接続部材と、隣り合う前記電池セルの間に少なくとも配置して前記電池セルの絶縁を図るセパレータと、前記電池セルと前記セパレータの交互に積層された状態を保持する保持部材と、を備え、前記セパレータは、前記電極に接続された前記電気接続部材を前記電池セルとは逆側から覆う蓋を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る電池モジュール及び電池パックは、複数の電池セルと複数のセパレータを交互に積層し、その積層状態を保持部材で保持させる形態を採っており、これらを例えば筐体の中に収容させる必要のない簡素な構成となっている。そして、この電池モジュール及び電池パックは、そのセパレータに蓋を設け、この蓋で電気接続部材と当該電気接続部材の接続対象の電極とを覆うように構成している。従って、この電池モジュール及び電池パックは、簡素な構成でありつつ電極側での電池セルの電気的な絶縁保護を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施形態における電池モジュール及び電池パックを示す斜視図であって、蓋が開位置の状態を示す図である。
【図２】図２は、実施形態における電池モジュール及び電池パックを示す上面図であって、蓋が開位置の状態を示す図である。
【図３】図３は、実施形態における電池モジュール及び電池パックを示す斜視図であって、蓋が閉位置の状態を示す図である。
【図４】図４は、実施形態における電池モジュール及び電池パックを示す上面図であって、蓋が閉位置の状態を示す図である。
【図５】図５は、電池セルを示す斜視図である。
【図６】図６は、電池モジュールの分解斜視図である。
【図７】図７は、セパレータを示す斜視図である。
【図８】図８は、電気接続部材の組付け前の状態を示す分解斜視図である。
【図９】図９は、セパレータの一部を拡大した斜視図である。
【図１０】図１０は、電圧検出体の組付け前の状態を示す分解斜視図である。
【図１１】図１１は、温度検出体の組付け前の状態を示す分解斜視図である。
【図１２】図１２は、変形形態における電圧検出体を示す上面図である。
【図１３】図１３は、変形形態における電池セルを示す斜視図である。
【図１４】図１４は、変形形態における電圧検出体の組付け状態を部分的に示す斜視図である。
【図１５】図１５は、変形形態における電圧検出体の組付け状態を部分的に示す上面図である。
【図１６】図１６は、変形形態におけるセパレータの一部を拡大した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明に係る電池モジュール及び電池パックの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１５】
［実施形態］
本発明に係る電池モジュール及び電池パックの実施形態の１つを図１から図１６に基づいて説明する。
【００１６】
図１から図４の符号１は、本実施形態の電池パックを示す。符号１０は、その電池パック１の電池モジュールを示す。符号２０は、その電池モジュール１０におけるそれぞれの電池セル１１の保持構造体を示す。符号３０は、それぞれの電池セル１１を適宜電気的に繋ぐ電気接続部材を示す。符号４０は、本実施形態の電池状態検出体を示す。
【００１７】
電池パック１は、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載されるものであり、電池モジュール１０と保持構造体２０と電気接続部材３０と電池状態検出体４０とを備える。電池モジュール１０とは、複数の電池セル１１の集合体である。保持構造体２０とは、その複数の電池セル１１を電池モジュール１０として一纏めにして保持するためのものである。電気接続部材３０とは、その複数の電池セル１１を直列又は並列に電気的に接続させるものであり、複数用意されている。電池状態検出体４０とは、電池セル１１の状態情報を検出する際に用いられるものである。
【００１８】
電池セル１１は、セル本体１２の一端に２つの電極１３を備える（図５）。例えば、この例示の電池セル１１は、セル本体１２が方体を成しており、その内の１つの外壁面（以下、「第１外壁面」という。）１２ａにそれぞれの電極１３を設けている。この例示では、その第１外壁面１２ａを車両の上方に向けている。この電池セル１１においては、その第１外壁面１２ａにおける長手方向の両端に、矩形の平板状の電極１３を設けている。それぞれの電極１３は、一方が正極となり、他方が負極となる。
【００１９】
電池モジュール１０においては、それぞれの電池セル１１の何れか一方の電極１３を一列に並べ、かつ、他方の電極１３も一列に並べた状態で、それぞれの電池セル１１を連ねて配列している。つまり、電池モジュール１０は、複数の電池セル１１を配列することによって仮想的に方体を成し、その一面に、一列に並べられた電極１３から成る電極群１４が２つ形成されている（図６）。電池モジュール１０としては、その一列に並べられた２つの電極群１４において、正極と負極の電極１３を交互に配置したものもあれば、同極のものを並べて配置したものもある。この例示のそれぞれの電極群１４においては、各々同極の電極１３が並べられている。この電池モジュール１０においては、配列される電池セル１１の数量を問わない。例えば、各図の電池モジュール１０は、配列された複数の電池セル１１の内の一部を抜粋したものである。
【００２０】
この電池モジュール１０においては、その方体状の形状（つまり、電池セル１１の集合体としての状態）が保持構造体２０によって保たれている。その保持構造体２０は、隣り合う電池セル１１の間に少なくとも配置して電池セル１１の絶縁を図るセパレータ２０Ａと、このセパレータ２０Ａを介して一纏めに配列されている複数の電池セル１１を外側から保持する保持部材としての拘束バンド２０Ｂと、を備える（図１から図４）。
【００２１】
セパレータ２０Ａは、合成樹脂等の絶縁性材料で成形される。このセパレータ２０Ａは、隣り合う電池セル１１の間に介装させることによって、その間の絶縁を図る。このため、この例示のセパレータ２０Ａは、電池セル１１の主壁面（隣り合う電池セル１１の間で対向する壁面等のように主だった大きさを有する壁面）を覆う矩形の平板状の主板２１を有している（図７）。更に、このセパレータ２０Ａは、その主板２１に対する直交平面を有し、セル本体１２の第１外壁面１２ａを係止する方体状の第１係止体２２と、主板２１に対する直交平面を有し、セル本体１２における電極１３が配置されている側とは逆側（つまり、車両の下方側）の外壁面（以下、「第２外壁面」という。）１２ｂ（図５）を係止する矩形の平板状の第２係止体２３と、を有する（図７）。
【００２２】
このセパレータ２０Ａは、主板２１と第１係止体２２と第２係止体２３とが一体成形されたものである。このセパレータ２０Ａにおいては、主板２１における車両の上方側の端部に第１係止体２２が配置され、主板２１における車両の下方側の端部に第２係止体２３が配置されている。ここで、第１係止体２２には、隣り合う２つの電池セル１１のそれぞれの第１外壁面１２ａを係止させる。また、第２係止体２３には、隣り合う２つの電池セル１１のそれぞれの第２外壁面１２ｂを係止させる。このため、このセパレータ２０Ａにおいては、主板２１と第１係止体２２と第２係止体２３とがＩ字状の断面を成すように配置されている。
【００２３】
この例示の保持構造体２０においては、全ての電池セル１１が各々２枚のセパレータ２０Ａで挟持されるように、それぞれの電池セル１１の配列方向に沿って複数枚のセパレータ２０Ａを配列している。
【００２４】
また、この例示の保持構造体２０においては、そのセパレータ２０Ａ同士を予め互いに組み付けて、隣り合うセパレータ２０Ａの間に隙間を形成しておく（図６）。そして、電池セル１１は、その隙間にスライドさせながら挿入していく。そこで、セパレータ２０Ａには、互いを組み付けた状態で保持させておく保持構造２４を設けている（図７）。
【００２５】
この例示の保持構造２４は、互いに嵌合される第１嵌合体２４ａと第２嵌合体２４ｂとを備えている。その第１嵌合体２４ａと第２嵌合体２４ｂは、第１係止体２２に設ける。第１係止体２２においては、後述する蓋２７が設けられている側に第１嵌合体２４ａを２つ配置し、これとは逆側に第２嵌合体２４ｂを２つ配置する。例えば、それぞれの第１嵌合体２４ａは、セパレータ２０Ａの配列方向に沿って互いに逆向きに突出させたものであり、片体状に形成している。一方、それぞれの第２嵌合体２４ｂは、セパレータ２０Ａの配列方向に沿って互いに逆向きに突出させたものであり、隣のセパレータ２０Ａの第１嵌合体２４ａが嵌合される空間を有している。この例示の電池パック１においては、全てのセパレータ２０Ａに同じものを用いている。それぞれのセパレータ２０Ａは、隣設するもの同士を互いに逆向きに配置し、互いの第１嵌合体２４ａと第２嵌合体２４ｂとを嵌合させることで、予め組み付けておくことができる。
【００２６】
拘束バンド２０Ｂは、それぞれの電池セル１１の配列方向で交互に配置されて積層された複数の電池セル１１と複数枚のセパレータ２０Ａとをその状態で保持するものである。この例示の拘束バンド２０Ｂは、それぞれの電池セル１１の配列方向における両端（ここでは、両端の２枚のセパレータ２０Ａの主板２１におけるそれぞれの平面）を各々係止する２つの第１係止部２０Ｂ１と、その配列方向に沿って２つの第１係止部２０Ｂ１を連結させ、複数の電池セル１１と複数枚のセパレータ２０Ａの主板２１における側方を係止する第２係止部２０Ｂ２と、を有するコの字状に成形されている（図１から図４）。拘束バンド２０Ｂは、複数の電池セル１１と複数枚のセパレータ２０Ａのそれぞれの側方を係止させるように、２つ設けている。この拘束バンド２０Ｂは、絶縁性材料で成形する。例えば、この拘束バンド２０Ｂは、合成樹脂材料で成形されたものであってもよく、ゴム等の弾性材料で成形されたものであってもよい。尚、図中では、２つの内の一方の第１係止部２０Ｂ１のみを示している。
【００２７】
図８には、この保持構造体２０で各電池セル１１が保持された状態の電池モジュール１０を示している。電気接続部材３０は、この状態の電池モジュール１０に対して取り付ける。電気接続部材３０は、金属等の導電性材料で形成されたものであり、電極群１４における隣り合う２つの電極１３に対して各々物理的且つ電気的に接続させることで、その２つの電極１３を電気的に接続させ、それぞれの電池セル１１を直列又は並列に電気的に接続させる。この例示の電気接続部材３０は、同極の電極１３同士を繋いでいる。また、この電気接続部材３０は、電池モジュール１０における総正極や総負極に接続させる場合もあり、この場合、その総正極となる電極１３や総負極となる電極１３に対して物理的且つ電気的に接続させる。電気接続部材３０は、電極群１４において、それぞれの電極１３の配列方向に沿って互いに間隔を空けて複数配列される。尚、電池モジュール１０においては、それぞれの電池セル１１の配列方向における一端に配置されたものが総正極となる電極１３を有し、その配列方向における他端に配置されたものが総負極となる電極１３を有している。
【００２８】
この例示の電気接続部材３０としては、矩形の平板状に成形された所謂バスバを用いている。但し、この例示の電気接続部材３０は、後述する端子４２との物理的な接続を実現させるべく、その中央部分を折曲げ加工で突出させ、その突出部分３１（図８及び図９）に端子４２を取り付ける。この例示の電気接続部材３０は、その断面形状が矩形波の如き形状になっている。この電気接続部材３０は、電極群１４における隣り合う２つの電極１３に対して各々載せ置くことができるように延在させる。つまり、この電気接続部材３０は、その２つの電極１３を有する２つの電池セル１１の間でセパレータ２０Ａを跨ぐように配置されている。また、この例示の電気接続部材３０は、総正極側と総負極側についても、その２つの電極１３への接続が可能な同じものを用いる。このため、総正極側と総負極側のそれぞれの電気接続部材３０は、各々、配列方向における両端のセパレータ２０Ａを跨いで電池モジュール１０の外方側に配置される。このため、電気接続部材３０は、自らが跨がっているセパレータ２０Ａに保持させる。セパレータ２０Ａと電気接続部材３０との間には、電気接続部材３０をセパレータ２０Ａに保持させる保持構造５１が設けられている（図７及び図９）。
【００２９】
保持構造５１は、セパレータ２０Ａに設けた係合部２５（図７及び図９）と、電気接続部材３０に設け、その係合部２５に係合する被係合部３２（図８及び図９）と、を備える。この保持構造５１は、その係合部２５と被係合部３２とを互いに係合させることによって、電気接続部材３０をセパレータ２０Ａに保持させる。係合部２５は、電気接続部材３０を保持するための保持部を成している。一方、被係合部３２は、セパレータ２０Ａの係合部２５に保持させるための被保持部を成している。ここで、電気接続部材３０は、セパレータ２０Ａの第１係止体２２を跨いで隣り合う２つの電極１３に載せ置かれており、その跨いでいる部分で互いの平面同士が対向している。そこで、係合部２５は、第１係止体２２における電気接続部材３０との対向平面に設ける。このため、セパレータ２０Ａにおいては、この係合部２５が１箇所に設けられている。係合部２５は、その第１係止体２２の対向平面から電気接続部材３０の対向平面に向けて突出させた可撓性を有する可撓部２５ａと、この可撓部２５ａにおける自由端（突出側の端部）からそれぞれの電池セル１１の配列方向に向けて突出させた爪部２５ｂと、を有する（図９）。この例示では、その配列方向に互いに間隔を空けて２つの係合部２５を配置している。それぞれの係合部２５は、互いの爪部２５ｂの突出方向を逆向きとし、かつ、それぞれの爪部２５ｂが向かい合わないように配置する。被係合部３２は、隣り合う２つの電極１３に電気接続部材３０が載せ置かれた際に係合部２５が爪部２５ｂ側から挿通される貫通孔として形成する。従って、係合部２５は、被係合部３２から抜け出た際に電気接続部材３０の平面に引っ掛かるよう爪部２５ｂを配置する（図１０）。この被係合部３２は、係合部２５毎に設けている。
【００３０】
先に示したように、この例示の電気接続部材３０は、後述する端子４２との物理的な接続を実現させるべく、その中央部分を折曲げ加工で突出させている。このため、この電気接続部材３０の中央部分には、その折り曲げ加工に伴い、突出部分３１の内方に方体状の空間が形成される。この例示の第１係止体２２には、その空間部分に挿入させる方体状の突出部２６を設けている（図７及び図９）。
【００３１】
電気接続部材３０は、この保持構造５１によってセパレータ２０Ａに保持させた状態で、隣り合う２つの電極１３に対して各々物理的に接続させる。この例示では、電極１３と電気接続部材３０とを溶接（例えば、レーザ溶接）で接続する。
【００３２】
この電池モジュール１０においては、電極１３に接続された電気接続部材３０を外方側から覆い隠し、この電気接続部材３０と当該電気接続部材３０の接続対象の電極１３とを周囲の他部品等から隔離させる絶縁保護構造５２が設けられている（図１から図４、図７、図９及び図１０）。その絶縁保護構造５２は、それぞれのセパレータ２０Ａに設ける。セパレータ２０Ａは、電極１３に接続された電気接続部材３０を当該電気接続部材３０の接続対象の電極１３と共に電池セル１１とは逆側から覆う蓋２７を有している（図７、図９及び図１０）。
【００３３】
蓋２７は、自らのセパレータ２０Ａの第１係止体２２を跨いでいる電気接続部材３０を覆うものであり、その第１係止体２２の係合部２５が配置されている側に設ける。この蓋２７は、主壁２７ａと側壁２７ｂとを有しており（図７及び図９）、これら主壁２７ａと側壁２７ｂとで電気接続部材３０と電極１３とを覆う。主壁２７ａは、電気接続部材３０と当該電気接続部材３０に接続された２つの電極１３とを電池セル１１とは逆側から覆うことができるように形成する。この例示の主壁２７ａは、矩形の平板状のものとして形成しており、電気接続部材３０の矩形の平面よりも大きな平面を有している。側壁２７ｂは、その主壁２７ａの周縁における所定の位置から立設させたものである。蓋２７は、この主壁２７ａと側壁２７ｂとによって形成された内部空間に、電極１３に接続された電気接続部材３０を収容させる。従って、この蓋２７は、電極１３に接続された電気接続部材３０と当該電気接続部材３０の接続対象の電極１３とを周囲の他部品等が接触せぬように隔離させることができる。
【００３４】
セパレータ２０Ａにおいて、この蓋２７は、電極１３に接続された電気接続部材３０を覆うまで、電気接続部材３０に関わる作業工程を阻害しない位置に退避させる（図１及び図２）。その電気接続部材３０に関わる作業工程には、電気接続部材３０の電池モジュール１０への載置工程と、電気接続部材３０の電極１３への物理的な接続工程と、後述する電気接続部材３０に対する端子４２の物理的な接続工程と、が少なくとも含まれている。以下においては、第１係止体２２に対する蓋２７の退避位置を「開位置」と称する。これに対して、電極１３に接続された電気接続部材３０を覆っている状態の蓋２７の位置のことを「閉位置」と称する。この例示の絶縁保護構造５２においては、その開位置と閉位置との間で蓋２７を変位させることができるように、蓋２７を第１係止体２２に連結させる連結部２７ｃが設けられており（図３、図７及び図９）、その連結部２７ｃに可撓性を持たせている。これにより、蓋２７は、その連結部２７ｃの可撓性を利用して、電極１３に接続された電気接続部材３０を覆う前の開位置（図１及び図２）と、電極１３に接続された電気接続部材３０を覆っている閉位置（図３及び図４）と、で変位させることができる。尚、このセパレータ２０Ａには、図示しないが、蓋２７を閉位置で保持させるロック機構等の保持機構を設けることが望ましい。
【００３５】
更に、この蓋２７は、主壁２７ａから同一平面上で突出させた凸壁２７ｄを有している（図７、図９及び図１０）。その凸壁２７ｄは、主壁２７ａの端部の中央から突出させており、蓋２７が閉位置のときに、後述する端子４２を電池セル１１とは逆側から覆うことができるように形成する。また、この蓋２７は、その凸壁２７ｄの周縁における所定の位置から立設させた側壁２７ｅを有している（図７、図９及び図１０）。その側壁２７ｅは、それぞれの電池セル１１の配列方向で端子４２を覆うよう２箇所に配置されている。これにより、この蓋２７は、導電性の端子４２についても周囲の他部品等が接触せぬように隔離させることができる。
【００３６】
ところで、この例示の電池パック１には、電池監視ユニットの構成部品としての電池状態検出体４０が設けられている。電池監視ユニットとは、電池セル１１の状態（電圧や温度等）を監視するものであり、その電池状態検出体４０の他に演算処理装置Ｅ（図４）を備えている。電池状態検出体４０は、電池セル１１の状態情報を検出し、その状態情報に関わる電気信号を演算処理装置Ｅに送るものである。演算処理装置Ｅでは、入力された状態情報に関わる電気信号に基づいて、電池セル１１の状態を把握する。
【００３７】
電池状態検出体４０は、電池セル１１の状態情報を検出するため、電池モジュール１０にて、検出対象の電池セル１１に向けて配策されている。このため、この例示において、それぞれのセパレータ２０Ａは、電池状態検出体４０を配索経路に沿って案内するガイド壁２８を有している（図１、図３及び図７）。ガイド壁２８は、電池状態検出体４０の全体を案内させるように１つ又は複数設けてもよく、電池状態検出体４０を部分的に案内させるように１つ又は複数設けてもよい。また、それぞれのセパレータ２０Ａは、その配策された電池状態検出体４０を保持する保持構造２９を有している（図１、図３及び図７）。保持構造２９は、電池状態検出体４０を全体的に保持させるように１つ又は複数設けてもよく、電池状態検出体４０を部分的に保持させるように１つ又は複数設けてもよい。
【００３８】
具体的に、この例示では、電池状態検出体４０として、電池セル１１の電圧を検出する電圧検出体４０Ａと、電池セル１１の温度を検出する温度検出体４０Ｂと、が設けられている（図１から図４）。
【００３９】
先ずは電圧検出体４０Ａについて説明する。この例示の電池パック１では、電気接続部材３０が同極の２つの電極１３を繋ぐものであるので、隣り合う電池セル１１において３つの電気接続部材３０が物理的且つ電気的に接続されている。このため、そのそれぞれの電池セル１１の電圧は、その３つの電気接続部材３０の内の正極側の電位と負極側の電位とを検出することで把握することができる。そこで、この例示の電圧検出体４０Ａは、電気接続部材３０毎に電線４１（図１０）を設け、それぞれの電線４１の一端を各々接続対象の電気接続部材３０に対して電気的に接続させる。
【００４０】
この例示の電圧検出体４０Ａは、その複数本の電線４１と、それぞれの電線４１の一端に各々物理的且つ電気的に接続された端子４２と、それぞれの電線４１の他端が物理的且つ電気的に接続されたコネクタ４３と、を備えている（図１０）。それぞれの電線４１は、２つの電極群１４の間でそれぞれの電池セル１１の配列方向に沿って延在させ、接続対象の電気接続部材３０に向けて折り曲げる。それぞれの電線４１は、それぞれのセパレータ２０Ａに設けた複数のガイド壁２８によって、その配索経路に沿って案内される。端子４２は、例えば、圧着加工（加締め等）で電線４１の一端に物理的且つ電気的に接続させる一方、溶接（レーザ溶接等）で電気接続部材３０の突出部分３１に物理的且つ電気的に接続させる。コネクタ４３は、それぞれの電線４１を演算処理装置Ｅに対して各々電気的に接続させるものであり、演算処理装置Ｅ側のコネクタ（図示略）に対して嵌合される。
【００４１】
この電圧検出体４０Ａでは、隣り合う２つの電池セル１１に関わる３つの電気接続部材３０の内の正極側の電位と負極側の電位とを状態情報として検出し、その状態情報に関わる電気信号をコネクタ４３から演算処理装置Ｅに送ることができる。演算処理装置Ｅでは、その状態情報に関わる電気信号に基づいて正極側と負極側の電位差を求め、その隣り合う２つの電池セル１１の電圧を把握することができる。
【００４２】
次に、温度検出体４０Ｂについて説明する。温度検出体４０Ｂは、全ての電池セル１１の温度を検出するものであってもよく、その中の所定の電池セル１１の温度を検出するものであってもよい。この例示では、１つずつ間を空けて、電池セル１１の温度を検出する。温度検出体４０Ｂは、電池セル１１の温度を検出する温度センサ４５と、この温度センサ４５から引き出された電線４６と、その電線４６が物理的且つ電気的に接続されたコネクタ４７と、を備えている（図１１）。温度センサ４５は、検出対象の電池セル１１毎に設ける。それぞれのセパレータ２０Ａには、この温度センサ４５を挿入させることで嵌合又は係止させる貫通孔２９ａが保持構造２９として設けられている（図７及び図１１）。温度センサ４５は、その貫通孔２９ａを介してセパレータ２０Ａに保持される。温度センサ４５毎の電線４６は、２つの電極群１４の間でそれぞれの電池セル１１の配列方向に沿って延在させる。それぞれの電線４６は、それぞれのセパレータ２０Ａに設けた複数のガイド壁２８によって、その配索経路に沿って案内される。コネクタ４７は、それぞれの電線４６を演算処理装置Ｅに対して各々電気的に接続させるものであり、演算処理装置Ｅ側のコネクタ（図示略）に対して嵌合される。
【００４３】
この温度検出体４０Ｂでは、検出対象の電池セル１１の温度情報を状態情報として検出し、その状態情報に関わる電気信号をコネクタ４７から演算処理装置Ｅに送ることができる。演算処理装置Ｅでは、その状態情報に関わる電気信号に基づいて電池セル１１の温度を把握することができる。
【００４４】
以上示したように、本実施形態の電池モジュール１０は、複数の電池セル１１と複数のセパレータ２０Ａを交互に積層し、その積層状態を拘束バンド２０Ｂで保持させる形態を採っており、これらを例えば筐体の中に収容させる必要のない簡素な構成となっている。また、この例示の電池モジュール１０は、配列方向における両端の電池セル１１についてもセパレータ２０Ａで挟み込んでいる。このため、本実施形態の電池モジュール１０及び電池パック１は、簡素な構成で電池セル１１のセル本体１２の電気的な絶縁保護を図ることができる。更に、この電池モジュール１０及び電池パック１は、セパレータ２０Ａに蓋２７を設け、この蓋２７で電気接続部材３０と当該電気接続部材３０の接続対象の電極１３とを覆うように構成しているので、簡素な構成でありつつ電極１３側での電池セル１１の電気的な絶縁保護を図ることができる。また、その蓋２７は、凸壁２７ｄと側壁２７ｅとで電圧検出体４０Ａの端子４２を覆うように形成しているので、その端子４２における電気接続部材３０から突出している部分と、この端子４２に接続された電線４１における剥き出しの芯線と、を周囲の他部品等から隔離させることができる。このため、この電池モジュール１０及び電池パック１は、簡素な構成でありつつ電極１３側での電池セル１１の電気的な絶縁保護の性能を更に高めることができる。このように、本実施形態の電池モジュール１０及び電池パック１は、簡素な構成でありながらも、電池セル１１や電気接続部材３０等の導電性の部品に対する電気的な絶縁保護が可能になる。
【００４５】
ところで、この電池モジュール１０及び電池パック１においては、電圧検出体４０Ａを下記の電圧検出体１４０Ａに置き換えてもよい（図１２）。この場合には、先の例示の電池セル１１を下記の電池セル１１１に置き換える（図１３）。
【００４６】
この例示の電池セル１１１は、先の例示の電池セル１１において、電極１３毎の同電位部１１５を設けたものに相当する。その同電位部１１５とは、電池セル１１１の電極１３に対して同電位となっている部分のことであり、電極１３毎に設けられている。つまり、それぞれの同電位部１１５は、一方が正極の電極１３と同電位になっており、他方が負極の電極１３と同電位になっている。ここで言う同電位とは、電極１３の電位と同じ値だけでなく、電極１３の電位に対して、電池セル１１１の実際の電圧値の検出が可能な範囲内でズレた値も含む。この同電位部１１５は、電極１３が配置されているセル本体１２の第１外壁面１２ａに各々設けている。同電位部１１５は、例えば、電極１３と同電位になっている導電部をセル本体１２の第１外壁面１２ａにおいて外方に露出させたものであってよく、電極１３と同電位になっている導電体をセル本体１２の第１外壁面１２ａに取り付けたものであってもよい。また、この電池セル１１１においては、電極１３を第１外壁面１２ａに沿って全体的に又は部分的に延出させ、その延出部分を同電位部１１５として利用してもよい。この例示の同電位部１１５は、電極１３と同電位の導電部をセル本体１２の第１外壁面１２ａで露出させたものである。このため、図１３では、便宜上、同電位部１１５をクロスハッチングで示すことにする。
【００４７】
その電圧検出体１４０Ａは、電極群１４毎に配置する。この電圧検出体１４０Ａは、可撓性を有する可撓性導電部材１４１を備えている。可撓性導電部材１４１とは、配置対象となる電極群１４のそれぞれの電極１３毎の同電位部１１５に対して電気的に接続されるものである。この可撓性導電部材１４１は、可撓性を持つ同電位部１１５毎の導電部１４２と、可撓性を持つ絶縁部１４３と、を備える（図１２）。
【００４８】
導電部１４２は、演算処理装置Ｅと接続対象の同電位部１１５とに対して各々電気的に接続させるものである。絶縁部１４３は、複数の導電部１４２の間を互いに電気的に絶縁させるものである。可撓性導電部材１４１は、この複数の導電部１４２と絶縁部１４３とが一体化されたものであり、それぞれの電池セル１１１の配列方向に延在させた状態で電池モジュール１０に組み付ける。演算処理装置Ｅは、双方の可撓性導電部材１４１から共通の電池セル１１１に関する２つの導電部１４２の電気信号が入力された際に、それぞれの電気信号に基づいて電位差を求め、この電池セル１１１の電圧を算出する。
【００４９】
この電圧検出体１４０Ａは、可撓性導電部材１４１に組み付けられるコネクタ１４４を備えている（図１２）。この例示では、可撓性導電部材１４１毎にコネクタ１４４を設けている。そのコネクタ１４４は、可撓性導電部材１４１における複数の導電部１４２を演算処理装置Ｅに対して各々電気的に接続させるものであり、演算処理装置Ｅ側のコネクタ（図示略）に対して嵌合される。一方、互いに接続対象となる導電部１４２と同電位部１１５との間には、その相互間を物理的且つ電気的に接続させる接続部１６１が設けられる（図１４及び図１５）。
【００５０】
以下に、可撓性導電部材１４１の具体例を説明する。
【００５１】
本実施形態の可撓性導電部材１４１は、平たく形成した可撓性扁平導電部材として構成する。例えば、この可撓性導電部材１４１としては、フラットケーブル（所謂ＦＣ）、フレキシブルフラットケーブル（所謂ＦＦＣ）、フレキシブルプリント回路基板（所謂ＦＰＣ）やメンブレン配線板等の印刷回路体等を用いることができる。この具体例では、可撓性導電部材１４１としてフレキシブルフラットケーブルを例に挙げる。
【００５２】
この例示の可撓性導電部材１４１は、それぞれの電池セル１１１の配列方向に沿って延在させ、かつ、それぞれのセル本体１２の第１外壁面１２ａに沿って互いに間隔を空けて配列した複数の導電部１４２を備える。この例示の導電部１４２は、金属（例えば銅）等の導電性材料で箔状に成形された導体であり、折り曲げ加工し得る程度の柔軟性を有している。絶縁部１４３は、そのような配列の複数の導電部１４２を内包させるように覆ったものであり、電気的な絶縁性と柔軟性とを有する合成樹脂等の材料を用いて形成する。この例示の絶縁部１４３は、外観形状が平板状の如くなるように形成する。
【００５３】
この例示の可撓性導電部材１４１は、導電部１４２毎の複数の接続部１６１が設けられるものである。この例示では、導電部１４２と同電位部１１５とを溶接（例えば、レーザ溶接）で接続する。よって、その接続部１６１は、導電部１４２と同電位部１１５との間の溶接に伴い形成される溶融結合部として設けられることになる。尚、導電部１４２と同電位部１１５との間は、例えば半田付け等の別の接続形態で直接接続してもよく、また、導電性の接続部材を介在させて間接的に接続してもよい。
【００５４】
また、この例示の可撓性導電部材１４１は、隣設する接続部１６１の間を撓ませた状態で電池モジュール１０に組み付ける。その撓みは、可撓性導電部材１４１を電池モジュール１０に組み付ける際に、隣り合う電池セル１１１の間における互いの位置関係の公差ばらつき（それぞれの電池セル１１１の配列方向における間隔のずれ、それぞれのセル本体１２の第１外壁面１２ａの位置ずれ等）を吸収させるものであると共に、電池モジュール１０への組付け後における充放電時のセル本体１２の伸縮を吸収させるものである。このため、この撓みの大きさは、その公差ばらつきやセル本体１２の伸縮を考慮して決める。よって、この例示における電池モジュール１０及び電池パック１は、可撓性導電部材１４１の電池モジュール１０への組付け作業性を向上させることができ、かつ、組付け後における可撓性導電部材１４１への負荷を軽減させることができる。従って、この電池モジュール１０及び電池パック１は、可撓性導電部材１４１の耐久性を向上させることが可能になり、更に、接続部１６１への負荷も軽減され、接続部１６１の接続強度の維持が可能になるので、導電部１４２と同電位部１１５との間の電気的な接続状態を保つことができる。
【００５５】
このような電圧検出体１４０Ａを配置するため、この例示の電池モジュール１０及び電池パック１においては、先の例示のセパレータ２０Ａを下記のセパレータ１２０Ａに置き換える（図１６）。
【００５６】
そのセパレータ１２０Ａは、セパレータ２０Ａの主板２１及び第１係止体２２と同様の主板１２１及び第１係止体１２２、並びに、電圧検出体１４０Ａとは別に取り付けられている電気接続部材３０と当該電気接続部材３０の接続対象の電極１３とを覆う蓋２７（図示略）等を有しており、このセパレータ２０Ａにおいて、下記の点を変えたものに相当する。
【００５７】
このセパレータ１２０Ａには、電池モジュール１０に組み付けられた可撓性導電部材１４１の撓みを保たせるための係止部１２５を設けている（図１６）。その係止部１２５には、隣設する接続部１６１の間にて可撓性導電部材１４１を撓ませた状態で係止させる。例えば、可撓性導電部材１４１は、隣設する接続部１６１の間でセパレータ１２０Ａの第１係止体１２２を跨いでおり、その跨いでいる部分で撓み部分の曲面が第１係止体１２２の平面に対向している。このため、係止部１２５は、第１係止体１２２における可撓性導電部材１４１との対向平面に設ける。この係止部１２５は、第１係止体１２２の対向平面から可撓性導電部材１４１の撓み部分の曲面に向けて突出させる。これにより、この係止部１２５は、電池モジュール１０に組み付けられた可撓性導電部材１４１の撓みを保たせることができる。また、この係止部１２５は、可撓性及び弾性を有するように形成し、可撓性導電部材１４１の撓み部分からの入力が吸収されるようにしている。従って、本実施形態における電池モジュール１０及び電池パック１は、セル本体１２の伸縮等が生じた際に、可撓性導電部材１４１と係止部１２５との間で過大な負荷の入力が軽減されるので、可撓性導電部材１４１と係止部１２５の耐久性を向上させることができる。
【００５８】
例えば、この例示の係止部１２５は、くの字に折り曲げられた板状体であり、可撓性導電部材１４１の１つの撓み部分に対して２つ設けている。また、この例示の第１係止体１２２においては、２つの可撓性導電部材１４１が各々別の場所で跨がっている。このため、その２つの係止部１２５の組み合わせは、可撓性導電部材１４１毎に設けている。
【００５９】
更に、セパレータ１２０Ａの第１係止体１２２には、その２つの係止部１２５の組み合わせを間に介在させる２枚の壁部１２８を設けている（図１６）。それぞれの壁部１２８は、その２つの係止部１２５に跨がっている可撓性導電部材１４１の撓み部分をも間に介在させるものであり、可撓性導電部材１４１の幅方向（それぞれの導電部１４２の配列方向に沿う方向）で互いに間隔を空けて配置する。また、それぞれの壁部１２８は、可撓性導電部材１４１の幅よりも広い間隔で、かつ、２つの係止部１２５による係止位置から撓み部分が外れない間隔となるように配置する。
【００６０】
このように構成した電池モジュール１０及び電池パック１は、他部品（例えば、電気接続部材３０等）を介することなく、電池セル１１１の電圧を検出する際に必要とされる電気信号を電池セル１１１から演算処理装置Ｅへと送ることができる。つまり、この電池モジュール１０及び電池パック１は、電池セル１１１の電圧の検出に必要な電気信号を簡素な構成で得ることができる。
【００６１】
例えば、先の例示のように電気接続部材３０を介して電池セル１１１の電気信号を得る場合には、この電気接続部材３０と電圧検出体４０Ａとを電池モジュール１０に組み付けた後で、電気接続部材３０と端子４２との間を物理的且つ電気的に直接接続させる必要があるので、これらの組付け作業の工程が多くなる虞がある。そして、そのような組付け作業性の低下を抑えるためには、例えば、電気接続部材３０と電圧検出体４０Ａとを一体化させ、この一体化物を電池モジュール１０に組み付ける必要がある。しかしながら、かかる一体化物は、そのものの体格が大きくなる可能性があり、電池パック１の体格の大型化を招く虞がある。また、この一体化物は、電池モジュール１０に対しての保持構造が別途必要になる可能性もあり、これに伴う体格の大型化や原価の上昇を招く虞もある。一方、この例示の電池モジュール１０及び電池パック１は、電気接続部材３０等の他部品を介さずに電池セル１１１の電圧の検出に必要な電気信号を得ることができる簡素な構成なので、組付け作業性に優れ、原価の上昇を抑えることができる。また、電池パック１においては、その体格の大型化を抑えることができる。よって、この電池モジュール１０及び電池パック１は、更なる構成の簡素化を図りつつ、電池セル１１１や電気接続部材３０等の導電性の部品に対する電気的な絶縁保護を図ることができる。
【符号の説明】
【００６２】
１  電池パック
１０  電池モジュール
１１  電池セル
１３  電極
１４  電極群
２０Ａ  セパレータ
２０Ｂ  拘束バンド（保持部材）
２５  係合部（保持部）
２７  蓋
２７ｃ  連結部
２８  ガイド壁
２９  保持構造
３０  電気接続部材
４０  電池状態検出体
４０Ａ  電圧検出体
４０Ｂ  温度検出体
【図１】
2018045825.tif 000003
【図２】
2018045825.tif 000004
【図３】
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【図４】
2018045825.tif 000006
【図５】
2018045825.tif 000007
【図６】
2018045825.tif 000008
【図７】
2018045825.tif 000009
【図８】
2018045825.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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