(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ個の蓄電セルを収容するＮ個の収容部を有する筐体と、
ｍ（＜Ｎ）個の収容部にそれぞれ収容されたｍ個の蓄電セルと、
前記蓄電セルが収容されていないＮ−ｍ個の収容部にそれぞれ収容され、電気エネルギを持たないＮ−ｍ個のダミーセルと、
前記収容部に収容された蓄電セルの電圧を検出するために設けられたＮ個の蓄電セルの電圧検出線とを備え、
前記筐体には、前記蓄電セルを冷却する冷却媒体の前記筐体内部への導入口を構成する冷却媒体入口と、前記冷却媒体の前記筐体内部からの導出口を構成する冷却媒体出口とが形成され、
前記蓄電セルは、前記ダミーセルよりも前記冷却媒体出口側に収納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、
前記ダミーセルの寸法、重量が前記蓄電セルと同一であることを特徴とする電池ブロック。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電池ブロックにおいて、
前記蓄電セルは、円筒形状の電池缶と、セパレータを介して正極板と負極板とを軸の周囲に捲回して構成した捲回電極群と、前記電池缶を密閉する封口体と、前記電池缶内に充填された電解液とを有するリチウムイオン二次電池であ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、
前記蓄電セルは、円筒形状の電池缶と、セパレータを介して正極板と負極板とを軸の周囲に捲回して構成した捲回電極群と、前記電池缶を密閉する封口体と、前記電池缶内に充填された電解液とを有し、
前記ダミーセルは、前記蓄電セルと同一の電池缶と、前記蓄電セルと同一の電池缶を封止する封口体と、前記電池缶内に充填された充填材とを有す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、
前記蓄電セルとダミーセルは円筒形であり、前記ダミーセルの円筒径及び円筒高さは円筒形蓄電セルと同一であることを特徴とする電池ブロック。
【請求項６】
請求項５に記載の電池ブロックにおいて、
前記筐体は、細長い四角筒状の本体部と、本体部の両側面を覆う一対の側板と、前記一対の側板の外面との間にガス排出流路を形成する覆い部材とを含み、
前記一対の側板には、前記収容部として、前記円筒形蓄電セルおよびダミーセルの両端側の周面をそれぞれ保持する貫通孔がそれぞれ設けられ、前記円筒形蓄電セルおよびダミーセルの両端が前記貫通孔に接着され、前記一対の側板の内側に形成された蓄電セル収容室と前記ガス排出流路とを密閉していることを特徴とする電池ブロック。
【請求項７】
請求項６記載の電池ブロックにおいて、
前記蓄電セルと前記ダミーセルは、それぞれ前記筐体内で上下２段に配列された上段蓄電セル群および下段蓄電セル群と、上段ダミーセル群および下段ダミーセル群とを含み、
前記上段蓄電セル群および前記下段蓄電セル群のそれぞれの段において、前記一対の側板の前記貫通孔の周辺には、前記筐体内で隣接する前記蓄電セルの正負極同士を接続する第１導体部材が設けられ、前記第１導体部材はその両端が前記蓄電セルの正負極端子と溶接され、
前記上段蓄電セル群のうち前記上段ダミーセル群と隣り合う上段側の蓄電セルの正極端子と、前記下段蓄電セル群のうち前記下段ダミーセル群と隣り合う下段側の蓄電セルの負極端子は第２導体部材で接続され、
前記第２導体部材は、上段側の隣り合う蓄電セルの正極端子とダミーセルを接続する上段導体部材、下段側の隣り合う蓄電セルの負極端子とダミーセルを接続する下段導体部材、および上段導体部材と下段導体部材を接続する接続導体部材を有し、
前記上段導体部材は、その両端が上段側の隣り合う蓄電セルの正極端子とダミーセルとに溶接され、
前記下段導体部材は、その両端が下段側の隣り合う蓄電セルの負極端子とダミーセルとに溶接され、
前記上段導体部材と下段導体部材は前記第１導体部材と形状および寸法が同一であることを特徴とする電池ブロック。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項記載の電池ブロックと、
前記蓄電セルのセル状態を監視する制御装置とを備えることを特徴とする車載用蓄電装置。
【請求項９】
請求項８に記載の車載用蓄電装置において、
前記Ｎ個の電圧検出線が前記制御装置に接続されていることを特徴とする車載用蓄電装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の車載用蓄電装置において、
前記制御装置は、前記Ｎ個の蓄電セルのセル状態を監視するため、前記Ｎ個の電圧検出線が接続されたセルコントローラを有し、前記Ｎ個の電圧検出線のうち、前記ダミーセルに対応する前記収容部からセルコントローラに入力される電圧検出線のセル状態信号を無効とすることを特徴とする車載用蓄電装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の車載用蓄電装置において、
前記電池ブロックをＪ個設けるとともに、
前記セルコントローラは、Ｊ×Ｎ個の蓄電セルのセル状態を監視することを特徴とする車載用蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組電池をケーシングに収容して構成される電池ブロックおよび、この電池ブロックと電池セルを監視する制御装置により構成される蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の省エネや環境問題への意識の高まりにより、ハイブリッド自動車や電気自動車が注目されている。ハイブリッド自動車や電気自動車にはバッテリが搭載されており、バッテリから動力を得て自動車を駆動する。
【０００３】
例えば、特許文献１記載のパック電池は、複数の電池を、電池ホルダーを介してケース内の定位置に配置しており、電池ホルダーは複数のセルホルダーに分割されている。各々のセルホルダーは複数の電池を平行な姿勢で上下２段に配列して電池コアを形成しており、パック電池は複数の電池コアを同一平面上に配置してケースに固定し、収納している。電池コア内の複数電池は、リード板により直列及び並列に接続されており、電池コア内の電池を直列に接続する個数と並列に接続する個数を変更して出力電圧及び電流容量を変更できる。また、ケース内に収納する電池コアの個数を変更して電池の個数を調節できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２５１４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のパック電池は、電池コアの個数を調節する際にケースの大きさを電池コアの個数に応じて設計する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電池ブロックは、Ｎ個の蓄電セルを収容するＮ個の収容部を有する筐体と、
ｍ（＜Ｎ）個の収容部にそれぞれ収容されたｍ個の蓄電セルと、蓄電セルが収容されていないＮ−ｍ個の収容部にそれぞれ収容され、電気エネルギを持たないＮ−ｍ個のダミーセルと、収容部に収容された蓄電セルの電圧を検出するために設けられたＮ個の蓄電セルの電圧検出線とを備え、筐体には、蓄電セルを冷却する冷却媒体の筐体内部への導入口を構成する冷却媒体入口と、冷却媒体の筐体内部からの導出口を構成する冷却媒体出口とが形成され、蓄電セルは、ダミーセルよりも冷却媒体出口側に収納されていることを特徴とする。
本発明の車載用蓄電装置は、上記電池ブロックと、蓄電セルのセル状態を監視する制御装置とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、複数の蓄電セルを保持し収容する筐体を共通化して、種々の電池容量の電池ブロックを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明による蓄電装置の一実施形態を用いた車載電機システムの構成を示すブロック図。
【図２】図１の蓄電装置の概観構成を示す斜視図。
【図３】図２の蓄電装置を冷却媒体出口側から見た斜視図。
【図４】図２の蓄電装置における１個の電池ブロックの外観構成を示す斜視図。
【図５】図４に示す低電圧側電池ブロックの分解斜視図。
【図６】図４に示す高電圧側電池ブロックの分解斜視図。
【図７】温度センサの取り付け部分を示す上から見た分解斜視図。
【図８】温度センサの取り付け部分を示す下から見た分解斜視図。
【図９】図２の蓄電装置を構成する制御装置全体の概観構成を示す斜視図。
【図１０】図９の制御装置の分解斜視図。
【図１１】本発明による１個の電池ブロックで構成した蓄電装置の斜視図。
【図１２】本発明による３個の電池ブロックで構成した蓄電装置の斜視図。
【図１３】本発明による４個の電池ブロックで構成した蓄電装置の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明による蓄電装置の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１０】
本実施形態は、電動車両、とくに電気自動車の車載電源装置を構成する蓄電装置に本発明を適用した例である。電気自動車は、内燃機関であるエンジンと電動機とを車両の駆動源として備えたハイブリッド電気自動車、および電動機を車両の唯一の駆動源とする純正電気自動車等を含む。
【００１１】
本明細書では、蓄電装置は、電池モジュールと制御装置で構成され、電池モジュールは、複数の電池ブロックで構成され、複数の電池ブロックのそれぞれは、複数の電池セルを接続した組電池をケーシングに収容して構成されるものとして説明する。
【００１２】
図１を参照して、実施の形態の蓄電装置を含む車載電機システム（電動機駆動システム）の構成について説明する。
【００１３】
−車載電機システム−
車載電機システムは、モータジェネレータ１０、インバータ装置２０、車両全体を制御する車両コントローラ３０、および車載電源装置を構成する蓄電装置１０００等を備える。蓄電装置１０００は、複数の蓄電池を備えており、例えば、複数のリチウムイオン電池セルを備えたリチウムイオンバッテリ装置として構成される。
【００１４】
実施形態の蓄電装置１０００は２つの電池ブロック１００ａ，１００ｂからなる電池モジュール１００を備えている。電池ブロック１００ａ，１００ｂは、それぞれ、図５にケーシング１１０として示す金属製の筐体に直列接続した複数本のリチウムイオン電池セル１４０を組電池として収容して構成されている。一方の電池ブロック１００ｂには、正規のリチウムイオン電池セル１４０が１６本収容され、他方の電池ブロック１００ａには正規のリチウムイオン電池セル１４０が８本、ダミーセル１４１が８本収容されている。このように２つの電池ブロック１００ａ，１００ｂにそれぞれ収容された組電池を直列接続して所望の電池容量の電池ブロックとしている。電池ブロック１００ａに正規のリチウムイオン電池セル１４０を１６本収容すれば、より大きい電池容量の電池モジュール１００を構成でき、ダミーセル１４１の本数を増やせば、より小さい電池容量の電池モジュール１００を構成することができる。
【００１５】
このように本発明は、電池ブロック内に収容する正規なリチウムイオン電池セル１４０とダミーセル１４１の本数を調整して、種々の電池容量の電池ブロックあるいは、電池モジュールを構成可能としたものである。
【００１６】
なお、直列接続した１６本のリチウムイオン電池セル１４０をケーシング１１０に収容して構成された電池ブロックを基本電池ブロックとすると、複数個の基本電池ブロックを直列接続した電池モジュールや、複数個の基本電池ブロックを並直列接続した電池容量の電池モジュールを構成することができる。そして、いずれかの電池ブロックは複数本のダミーセル１４１を収容したブロックとして、種々の電池容量の電池モジュールを構成することができる。
【００１７】
（モータジェネレータ）
モータジェネレータ１０は、三相交流同期機である。モータジェネレータ１０は、車両の力行時および内燃機関であるエンジンを始動する時など、回転動力が必要な運転モードでは、モータ駆動し、発生した回転動力を車輪およびエンジンなどの被駆動体に供給する。この場合、車載電機システムは、モータジェネレータ１０に、リチウムイオンバッテリ装置１０００から電力変換装置であるインバータ装置２０を介して、直流電力を三相交流電力に変換して供給する。
【００１８】
モータジェネレータ１０は、車両の減速時や制動時などの回生時およびリチウムイオンバッテリ装置１０００の充電が必要な時など、発電が必要な運転モードでは、車輪あるいはエンジンからの駆動力によって駆動し、ジェネレータとして三相交流電力を発生させる。この場合、車載電機システムは、モータジェネレータ１０からの三相交流電力をインバータ装置２０を介して直流電力に変換し、リチウムイオンバッテリ装置１０００に供給する。これにより、リチウムイオンバッテリ装置１０００には電力が蓄積される。
【００１９】
（インバータ装置２０）
インバータ装置２０は、前述した電力変換、すなわち直流電力から三相交流電力への変換、および三相交流電力から直流電力への変換をスイッチング半導体素子の作動（オン・オフ）によって制御する電子回路装置である。インバータ装置２０は、パワーモジュール２１、ドライバ回路２２、モータコントローラ２３を備えている。
【００２０】
パワーモジュール２１は、６つのスイッチング半導体素子を備え、この６つのスイッチング半導体素子のスイッチング動作（オン・オフ）によって、前述した電力変換を行う電力変換回路である。
【００２１】
スイッチング半導体素子には、例えば、金属酸化膜半導体型電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）あるいは絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）を用いる。パワーモジュール２１をＭＯＳＦＥＴから構成する場合は、寄生ダイオードがドレイン電極とソース電極との間に電気的に逆並列に接続されている。一方、パワーモジュール２１をＩＧＢＴから構成する場合には、別途、ダイオードをコレクタ電極とエミッタ電極との間に電気的に逆並列に接続する必要がある。
【００２２】
パワーモジュール２１は、二つ（上アームおよび下アーム）のスイッチング半導体素子を電気的に直列に接続した直列回路（一相分のアーム）を三相分、電気的に並列に接続した三相ブリッジ回路により構成されている。
【００２３】
パワーモジュール２１には直流正極側モジュール端子（図示省略）および直流負極側モジュール端子（図示省略）が設けられ、各上アームにおける下アームへの接続側の反対側は、直流正極側モジュール端子に、各下アームにおける上アームへの接続側の反対側は直流負極側モジュール端子にそれぞれ電気的に接続されている。直流正極側モジュール端子および直流負極側モジュール端子は、直流正極側外部端子、直流負極側外部端子にそれぞれ電気的に接続されている。直流正極側外部端子および直流負極側外部端子は、リチウムイオンバッテリ装置１０００との間において直流電力を授受するための電源側端子であり、リチウムイオンバッテリ装置１０００から延びる正極側電源ケーブル６１０及び負極側電源ケーブル６２０が電気的に接続されている。
【００２４】
さらに、パワーモジュール２１には交流側モジュール端子が設けられ、交流側モジュール端子は交流側外部端子に電気的に接続されている。交流側外部端子は、モータジェネレータ１０との間において三相交流電力を授受するための負荷側端子であり、モータジェネレータ１０から延びる負荷ケーブルが電気的に接続されている。
【００２５】
（モータコントローラ２３）
モータコントローラ２３は、パワーモジュール２１を構成する６つのスイッチング半導体素子のスイッチング動作を制御するための電子回路装置である。モータコントローラ２３は、上位制御装置、例えば車両全体を制御する車両コントローラ３０から出力されたトルク指令に基づいて、６つのスイッチング半導体素子に対するスイッチング動作指令信号（例えばＰＷＭ（パルス幅変調信号））を生成する。この生成された指令信号はドライバ回路２２に出力される。
【００２６】
ドライバ回路２２は、モータコントローラ２３から出力されたスイッチング動作指令信号に基づいて、パワーモジュール２１を構成する６個のスイッチング半導体素子に対する駆動信号を生成する。この駆動信号は、パワーモジュール２１を構成する六つのスイッチング半導体素子のゲート電極に出力される。これにより、パワーモジュール２１を構成する六つのスイッチング半導体素子は、ドライバ回路２２から出力された駆動信号に基づいてスイッチング（オン・オフ）が制御される。
【００２７】
蓄電装置、すなわちリチウムイオンバッテリ装置１０００は、電気エネルギーを蓄積および放出（直流電力を充放電）するための電池モジュール１００、および電池モジュール１００の状態を管理および制御するための制御装置９００を備えている。
【００２８】
電池モジュール１００は、二つの電池ブロック（あるいは電池パック）、すなわち電気的に直列に接続される高電位側電池ブロック１００ａおよび低電位側電池ブロック１００ｂから構成されている。
【００２９】
（電池ブロック１００ａ、１００ｂ）
図５に示すように、各電池ブロック１００ａ、１００ｂは、ケーシング１１０と、ケーシング内に収納した組電池１２０を備える。各組電池１２０は、複数のリチウムイオン電池セル１４０を電気的に直列に接続した接続体である。各電池ブロックの構成については後述する。
【００３０】
高電位側電池ブロック１００ａの負極側（低電位側）と低電位側電池ブロック１００ｂの正極側（高電位側）との間にはＳＤ（サービスディスコネクト）スイッチ７００が設けられている。ＳＤスイッチ７００はリチウムイオンバッテリ装置１０００の保守、点検の時の安全性を確保するために設けられた安全装置であり、スイッチとヒューズとを電気的に直列に接続した電気回路から構成され、サービスマンによって保守、点検時に操作される。
【００３１】
(制御装置９００)
制御装置９００は、上位（親）に相当するバッテリコントローラ３００および下位（子）に相当するセルコントローラ２００から構成されている。
【００３２】
バッテリコントローラ３００は、リチウムイオンバッテリ装置１０００の状態を管理および制御するとともに、上位制御装置である車両コントローラ３０やモータコントローラ２３にリチウムイオンバッテリ装置１０００の状態や許容充放電電力などの充放電制御指令を通知する。
【００３３】
リチウムイオンバッテリ装置１０００の状態の管理および制御には、リチウムイオンバッテリ装置１０００の電圧および電流の計測、リチウムイオンバッテリ装置１０００の蓄電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）および劣化状態（ＳＯＨ：Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｈｅａｌｔｈ）などの演算、各電池ブロックの温度の計測、セルコントローラ２００に対する指令（例えば各リチウムイオン電池セルの電圧を計測するための指令、各リチウムイオン電池セルの蓄電量を調整するための指令など）の出力などがある。
【００３４】
セルコントローラ２００は、バッテリコントローラ３００からの指令によって複数のリチウムイオン電池セル１４０の状態の管理および制御を行う、いわゆるバッテリコントローラ３００の手足であり、複数の集積回路（ＩＣ）によって構成されている。複数のリチウムイオン電池セル１４０の状態の管理および制御には、各リチウムイオン電池セル１４０の電圧の計測、各リチウムイオン電池セル１４０の蓄電量の調整などがある。各集積回路は、対応する複数のリチウムイオン電池セル１４０が決められており、対応する複数のリチウムイオン電池セル１４０に対して状態の管理および制御を行う。
【００３５】
セルコントローラ２００を構成する集積回路の電源には、対応する複数のリチウムイオン電池セル１４０を用いている。このため、セルコントローラ２００と電池モジュール１００の両者は接続線８００（図１）を介して電気的に接続されている。各集積回路には、対応する複数のリチウムイオン電池セル１４０の最高電位の電圧が接続線８００を介して印加されている。
【００３６】
高電位側電池ブロック１００ａの正極側直流電力入出力端子５７０ａ（図６）とインバータ装置２０の直流正極側外部端子との両者は正極側電源ケーブル６１０を介して電気的に接続されている。低電位側電池ブロック１００ｂの負極側直流電力入出力端子５７０ｂ（図５）とインバータ装置２０の直流負極側外部端子との間は負極側電源ケーブル６２０を介して電気的に接続されている。
【００３７】
電源ケーブル６１０、６２０の途中にはジャンクションボックス４００、負極側メインリレー４１２が設けられている。ジャンクションボックス４００の内部には、正極側メインリレー４１１およびプリチャージ回路４２０から構成されたリレー機構が収納されている。リレー機構は、電池モジュール１００とインバータ装置２０との間を電気的に導通および遮断するための開閉部であり、車載電機システムの起動時には電池モジュール１００とインバータ装置２０との間を導通、車載電機システムの停止時および異常時には電池モジュール１００とインバータ装置２０との間を遮断する。このように、リチウムイオンバッテリ装置１０００とインバータ装置２０との間をリレー機構によって制御することにより、車載電機システムの高い安全性を確保できる。
【００３８】
リレー機構はモータコントローラ２３により駆動、制御される。モータコントローラ２３は、車載電機システムの起動時には、リチウムイオンバッテリ装置１０００の起動完了の通知をバッテリコントローラ３００から受けることにより、リレー機構に対して導通の指令信号を出力してリレー機構を駆動させる。また、モータコントローラ２３は、車載電機システムの停止時にはイグニションキースイッチからオフの出力信号を受けることにより、また、車載電機システムの異常時には車両コントローラからの異常信号を受けることにより、リレー機構に対して遮断の指令信号を出力してリレー機構を駆動させる。
【００３９】
正極側メインリレー４１１は正極側電源ケーブル６１０の途中に設けられ、リチウムイオンバッテリ装置１０００の正極側とインバータ装置２０の正極側との間の電気的な接続を制御する。負極側メインリレー４１２は負極側電源ケーブル６２０の途中に設けられ、リチウムイオンバッテリ装置１０００の負極側とインバータ装置２０の負極側との間の電気的な接続を制御する。
【００４０】
プリチャージ回路４２０は、プリチャージリレー４２１および抵抗４２２を電気的に直列に接続した直列回路であり、正極側メインリレー４１１に電気的に並列に接続されている。
【００４１】
車載電機システムの起動時にあたっては、まず、負極側メインリレー４１２が投入され、この後に、プリチャージリレー４２１が投入される。これにより、リチウムイオンバッテリ装置１０００から供給された電流が抵抗４２２によって制限された後、インバータ搭載の平滑コンデンサに供給されて充電される。平滑コンデンサが所定の電圧まで充電された後、正極側メインリレー４１１が投入され、プリチャージリレー４２１が開放される。これにより、リチウムイオンバッテリ装置１０００から正極側メインリレー４１１を介してインバータ装置２０に主電流が供給される。
【００４２】
ジャンクションボックス４００の内部には電流センサ４３０が収納されている。電流センサ４３０は、リチウムイオンバッテリ装置１０００からインバータ装置２０に供給される電流を検出するために設けられたものである。電流センサ４３０の出力線はバッテリコントローラ３００に電気的に接続されている。バッテリコントローラ３００は、電流センサ４３０から出力された信号に基づいて、リチウムイオンバッテリ装置１０００からインバータ装置２０に供給された電流を検出する。この電流検出情報は、バッテリコントローラ３００からモータコントローラ２３や車両コントローラ３０などに通知される。
【００４３】
電流センサ４３０はジャンクションボックス４００の外部に設置しても構わない。また、リチウムイオンバッテリ装置１０００の電流の検出部位は、正極側メインリレー４１１のインバータ装置２０側のみならず、正極側メインリレー４１１の電池モジュール１００側であってもよい。
【００４４】
なお、ジャンクションボックス４００の内部にはリチウムイオンバッテリ装置１０００の電圧を検出するための電圧センサを収納してもよい。バッテリコントローラ３００は、電圧センサの出力信号に基づいてリチウムイオンバッテリ装置１０００の全体の電圧を検出する。この電圧検出情報はモータコントローラ２３や車両コントローラ３０に通知される。リチウムイオンバッテリ装置１０００の電圧の検出部位は、リレー機構の電池モジュール１００側あるいはインバータ装置２０側のどちらでもよい。
【００４５】
−リチウムイオンバッテリ装置−
次に、図２〜図１０を用いて、リチウムイオンバッテリ装置１０００の構成について説明する。
【００４６】
リチウムイオンバッテリ装置１０００は大きく分けて、電池モジュール１００および制御装置９００の二つのユニットから構成されている。
【００４７】
（電池モジュール）
以下、電池モジュール１００の構成について説明する。
上述したように、電池モジュール１００は、高電位側電池ブロック１００ａおよび低電位側電池ブロック１００ｂから構成され、二つの電池ブロック１００ａ、１００ｂは、電気的に直列に接続されている。なお、高電位側電池ブロック１００ａと低電位側電池ブロック１００ｂは、内部に収納される後述するダミーセル１４１及びバスバー５００を除き、全く同じ構成を有している。
【００４８】
このため、図４には、高電位側電池ブロック１００ａおよび低電位側電池ブロック１００ｂを代表して、低電位側電池ブロック１００ｂの外観図のみを示し、高電位側電池ブロック１００ａの外観図については省略する。図５には、低電位側電池ブロック１００ｂの分解図を示し、図５を用いて電池ブロックの詳細な説明を行う。図６には、高電位側電池ブロック１００ａの分解図を示し、低電位側電池ブロック１００ｂと異なる部分のみについて詳細な説明を行う。
【００４９】
図２および図３に示すように、高電位側電池ブロック１００ａおよび低電位側電池ブロック１００ｂは、各ブロックの長手方向同士が平行となるように互いに隣接して並列に配置される。高電位側電池ブロック１００ａおよび低電位側電池ブロック１００ｂは、モジュールベース１０１上に並置され、ボルトなどの固定手段により固定されている。モジュールベース１０１は、短手方向に三分割された剛性のある薄肉の金属板（例えば鉄板）により構成され、車両に固定されている。すなわち、モジュールベース１０１は、短手方向の両端部と中央部に配置された３つの部材から構成されている。
【００５０】
このような構成により、モジュールベース１０１の面を各電池ブロック１００ａ、１００ｂの下面と面一にでき、電池モジュール１００の高さ方向の寸法の低減に寄与する。
【００５１】
高電位側電池ブロック１００ａおよび低電位側電池ブロック１００ｂの上部は、後述する制御装置９００の筐体９１０によって固定されている。
【００５２】
図２〜図６、とくに図５に示すように、低電位側電池ブロック１００ｂは大きく分けて、ケーシング１１０（筐体、ハウジングあるいはパッケージと呼ぶ場合もある）および組電池１２０から構成されている。組電池１２０はケーシング１１０の内部に収納されて保持されている。
【００５３】
ケーシング１１０は、略六面体状のブロック筐体であり、具体的には、入口流路形成板１１１、出口流路形成板１１８、入口側案内板１１２、出口側案内板１１３、サイドプレートと呼ばれる二つの側板１３０、１３１、および覆い部材１６０の結合体から構成されている。ケーシング１１０の内部空間は、組電池１２０が収納される収納室として機能するとともに、組電池１２０を冷却するための冷却媒体（冷却空気）が流通する冷却通路として機能する。
【００５４】
なお、以下の説明において、ケーシング１１０の長さが最も長い方向、および、冷却媒体入口１１４側から冷却媒体出口１１５側に至る方向を、長手方向と定義する。また、ケーシング１１０の長手方向に対向する二つの側面（入口側案内板１１２および出口側案内板１１３）とは異なる二つの側面（二つの側板１３０、１３１）が対向する方向、リチウムイオン電池セル１４０の中心軸方向（正極端子および負極端子の二つの電極が対向する方向）、および二つのリチウムイオン電池セル１４０を電気的に接続する導電部材（バスバー）５００ａ，５００ｂと二つのリチウムイオン電池セル１４０とが対向する方向を、短手方向と定義する。さらに、入口流路形成板１１１と出口流路形成板１１８とが対向する方向を、電池モジュール１００の設置方向に関係なく高さ方向と定義する。
【００５５】
入口流路形成板１１１はケーシング１１０の上面を形成する長方形状の平板である。出口流路形成板１１８はケーシング１１０の底面を形成する平板である。入口流路形成板１１１および出口流路形成板１１８は互いの長手方向端部の位置が長手方向にずれている。入口流路形成板１１１および出口流路形成板１１８は、剛性のある薄肉の金属板から構成されている。
【００５６】
入口側案内板１１２は、ケーシング１１０の長手方向に対向する側面の一方側を形成する板状部材である。出口側案内板１１３は、ケーシング１１０の長手方向に対向する側面の他方側を形成する板状部材である。入口側案内板１１２および出口側案内板１１３は、剛性のある薄肉の金属板から構成されている
【００５７】
入口流路形成板１１１と入口側案内板１１２との間には、冷却媒体である冷却空気のケーシング１１０内部への導入口を構成する冷却媒体入口１１４が形成されている。冷却媒体入口１１４には、冷却空気を冷却媒体入口１１４まで導くための冷却媒体入口ダクト１１６が設けられている。上述したように、入口流路形成板１１１と出口流路形成板１１８とは互いにずれて配置されており、ケーシング１１０の入口側端部はステップ状に形成されている。出口流路形成板１１８と出口側案内板１１３との間には、冷却空気のケーシング１１０内部からの導出口を構成する冷却媒体出口１１５が形成されている。冷却媒体出口１１５には、冷却空気を冷却媒体出口１１５から外部に導くための冷却媒体出口ダクト１１７が設けられている。
【００５８】
冷却媒体入口１１４および冷却媒体出口１１５は高さ方向（入口流路形成板１１１と出口流路形成板１１８との対向方向）に位置がずれている。すなわち冷却媒体入口１１４は入口流路形成板１１１側に位置し、冷却媒体出口１１５は出口流路形成板１１８側に位置している。
【００５９】
電池ブロックの組立性を考慮して、入口流路形成板１１１、出口側案内板１１３、冷却媒体入口１１４および冷却媒体入口ダクト１１６は一体に形成され、出口流路形成板１１８、入口側案内板１１２、冷却媒体出口１１５および冷却媒体出口ダクト１１７は一体に形成されている。
【００６０】
一体に形成された入口流路形成版１１１、出口側案内板１１３、冷却媒体入口１１４、冷却媒体入口ダクト１１６、および、同じく一体に形成された出口流路形成板１１８、入口側案内板１１２、冷却媒体出口１１５、冷却媒体出口ダクト１１７は、金属を金型鋳造して作られており、板金の曲げ加工により作られる筐体に比べて厚みを有するため、外部からの荷重や衝撃に対してより高い強度を持つと共に、ねじ穴や加工面の寸法精度も板金加工に比べて高いため他の部品との組み立て性もよい。
【００６１】
入口流路形成板１１１、出口流路形成板１１８、入口側案内板１１２、出口側案内板１１３、冷却媒体入口１１４および冷却媒体出口１１５と、側板１３０、１３１との結合はネジあるいはボルト若しくはリベットなどの固定手段（図示省略）により行われる。
【００６２】
側板１３０、１３１は、ケーシング１１０の短手方向に対向する二つの側面を形成する平板状部材であり、電気的な絶縁性を有するＰＢＴなどの樹脂からなる成型体である。側板１３０、１３１の肉厚は入口流路形成板１１１、出口流路形成板１１８、入口側案内板１１２および出口側案内板１１３の肉厚よりも厚い。側板１３０、１３１の詳細な構成については、後述する。
【００６３】
側板１３０、１３１の外側、すなわち組電池１２０の収納室と反対側には、サイドカバーと呼ばれる覆い部材１６０が設けられている。図５には、側板１３０の外側の覆い部材１６０のみが図示されているが、側板１３１の外側にも覆い部材１６０が設置される。覆い部材１６０は、ボルトあるいはリベットなどの固定手段（図示省略）によって側板１３０に固定されている。
【００６４】
覆い部材１６０は、鉄あるいはアルミニウムなどの金属板をプレス加工した平板、またはＰＢＴなどの樹脂を成型して形成した平板であり、側板１３０の平面形状とほぼ同じ形状に構成されている。覆い部材１６０は、後述する側板１３０の貫通孔１３２に対応する部位を含む領域が側板１３０とは反対側に一様に膨らんでいる。このため、側板１３０の外側、すなわち、組電池１２０の収納室を形成する内壁面とは反対側の外壁面と、覆い部材１６０の内壁面、すなわち側板１３０側の面の間には空間が形成される。
【００６５】
この空間は、ガス排出空間としても利用されるほか、側板１３０に装着したバスバーや電圧検出導体が覆い部材１６０と接触しない空間としても利用される。
【００６６】
覆い部材１６０と側板１３０、１３１の間にはシールリング５１０が配置されている。覆い部材１６０を側板１３０、１３１に固定する際、シールリング５１０は圧縮されて反力が働く。そのため、覆い部材１６０と側板１３０、１３１との間に形成されるガス排出空間は密閉される。側板１３０、１３１には、ガス排出空間を電池ブロック１００の外部と繋ぐガス排出穴（図示省略）が設けられており、リチウムイオン電池セル１４０からガスが排出された場合に、排出するガスはガス排出穴を通り電池ブロック１００の外に排出される構造となっている。さらに、ガス排出穴を車両外部と接続することにより排出ガスは車両外部へ排出可能な構造となり、安全性が向上する。
【００６７】
以上のように、ケーシング（筐体）１１０は、細長い四角筒状の本体部と、本体部の両側面を覆う一対の側板１３０，１３１と、一対の側板１３０，１３１の外面との間にガス排出流路を形成する覆い部材１６０とを含んで構成される。一対の側板１３０，１３１には、上記収容部として、円筒型電池缶の両端側の周面をそれぞれ保持する貫通孔１３２がそれぞれ設けられ、円筒型電池缶の両端が前記貫通孔１３２に接着され、一対の側板１３０，１３１の内側に形成された蓄電セル収容室と前記ガス排出流路とを密閉している。
【００６８】
（組電池）
組電池１２０はリチウムイオン電池セル１４０の集合体（リチウムイオン電池セル群）である。複数のリチウムイオン電池セル１４０は、ケーシング１１０の内部に形成された収納室に整列して収納されていると共に、短手方向から側板１３０、１３１により挟持され、バスバーと呼ばれる複数の導電部材との接合によって電気的に直列に接続されている。この実施形態では、図５および図６に示すように、第１バスバー５００ａと第２バスバー５００ｂを使用している。高電位側電池ブロック１００ａでは、ダミーセル１４１の本数や配置位置に応じて、バスバー５００ｂの形状は適切に設計する必要があるが、複数本の正規のリチウムイオン電池セル１４０を直列接続できれば、バスバー５００ｂの形状や構造は限定されない。
【００６９】
リチウムイオン電池セル１４０は、円柱形状の構造体であり、電解液が注入された電池ケースの内部に電池素子および安全弁等の構成部品が収納されて構成されている。具体的には、リチウムイオン電池セル１４０は、円筒形状の電池缶と、セパレータを介して正極板と負極板とを軸の周囲に捲回して構成した捲回電極群と、電池缶を密閉する封口体と、電池缶内に充填された電解液とを有する。
【００７０】
図５に示す低電位電池ブロック１００ｂでは、円筒形のリチウムイオン電池セル１４０を１６個、ケーシング１１０の内部に整列配置することにより組電池１２０を構成している。具体的には、リチウムイオン電池セル１４０の中心軸が短手方向に沿って延在するように横倒しした状態で、８本のリチウムイオン電池セル１４０を並列に配置して第１電池セル列１２１を構成する。また、第１電池セル列１２１と同様に８本のリチウムイオン電池セル１４０を配置して第２電池セル列１２２を構成する。組電池１２０は、第１電池セル列１２１と第２電池セル列１２２を高さ方向に積層（段積みあるいは俵積み）することによって構成される。
【００７１】
すなわち、低電位電池ブロック１００ｂの組電池１２０は、リチウムイオン電池セル１４０を長手方向に８個、高さ方向に二段あるいは二層並べ、直列接続して構成される。
図６に示すように、高電位電池ブロック１００ａでは、上段に正規のリチウムイオン電池セル１４０が３個、ダミーセル１４１が５個、下段に正規のリチウムイオン電池セル１４０が５個、ダミーセル１４１が３個並んで配置されている。
【００７２】
第１電池セル列１２１および第２電池セル列１２２は互いに長手方向にずれている。すなわち第１電池セル列１２１は、第２電池セル列１２２よりも入口流路形成板１１１側であって、冷却媒体入口１１４側にずれて配置されている。一方、第２電池セル列１２２は、第１電池セル列１２１よりも出口流路形成板側であって、冷却媒体出口１１５側にずれて配置されている。
【００７３】
例えば、第１電池セル列１２１の最も冷却媒体出口１１５側に位置するリチウムイオン電池セル１４０の中心軸の長手方向の位置が、第２電池セル列１２２の最も冷却媒体出口１１５側に位置するリチウムイオン電池セル１４０の中心軸と、それに隣接するリチウムイオン電池セル１４０の中心軸との間の中間位置になるように、第１電池セル列１２１および第２電池セル列１２２が長手方向にずれて配置されている。
【００７４】
第１電池セル列１２１を構成するリチウムイオン電池セル１４０は端子の向きが交互に逆向きになるように並置されている。第２電池セル列１２２を構成するリチウムイオン電池セル１４０も同様に、端子の向きが交互に逆向きになるように並置されている。
【００７５】
ただし、第１電池セル列１２１を構成するリチウムイオン電池セル１４０の端子の冷却媒体入口１１４側から冷却媒体出口１１５側への並び順は、第２電池セル列１２２を構成するリチウムイオン電池セル１４０の端子の並び順と異なる。すなわち、第１電池セル列１２１は、側板１３０側に面するリチウムイオン電池セル１４０の端子が、冷却媒体入口１１４側から冷却媒体出口１１５側に向かって負極端子、正極端子、負極端子、…、正極端子の順に配置されている。一方、第２電池セル列１２２は、側板１３０側に面するリチウムイオン電池セル１４０の端子が、冷却媒体入口１１４側から冷却媒体出口１１５側に向かって正極端子、負極端子、正極端子、…、負極端子の順に配置されている。
【００７６】
このように、第１電池セル列１２１と第２電池セル列１２２とを長手方向にずらして配置することにより、組電池１２０の高さ方向の寸法を低くでき、低電位側電池ブロック１００ｂを高さ方向に小型化することができる。
【００７７】
（側板）
次に、図５を参照して、組電池１２０を両側から挟持する側板１３０、１３１の構成について詳細に説明する。ここでは、理解を容易にするため、一方の側板１３０の構成のみを説明するが、他方の側板１３１も基本的には側板１３０と同様に構成されている。
【００７８】
側板１３０には、組電池１２０の最高電位側セルの正極に接続された正極側接続端子１３５と、組電池１２０の最低電位側セルの負極に接続された負極側接続端子１３６とが、側板１３０の上面、すなわち入口流路形成板１１１側の面に長手方向に並んで設けられている。入口流路形成板１１１には、電池モジュール１００とは別体のターミナルブロック５５０がボルトあるいはリベット（図示省略）によって固定されている。
【００７９】
ターミナルブロック５５０は、正負極の直流電力入出力端子５７０ａ，５７０ｂが圧入されたバスバー５５０ａ，５５０ｂを有している。バスバー５５０ａ，５５０ｂは樹脂で覆われており、ターミナルブロック５５０は、入口流路形成板１１１、出口流路形成板１１８、入口側案内板１１２、出口側案内板１１３、および覆い部材１６０との絶縁を保ったまま入口流路形成板１１１に固定されている。
【００８０】
正負極側接続端子１３５，１３６は、ターミナルブロック５５０の正負極バスバー５５０ａ，５５０ｂにＴＩＧ溶接され、電気的に接続されている。したがって、正負極の直流電力入出力端子５７０ａ，５７０ｂを用いて低電位側電池ブロック１００ｂから電力を取り出すことができる。
【００８１】
高電位側電池ブロック１００ａにおいては、正極側の直流電力入出力端子５７０ａに正極側電源ケーブル（図示省略）が接続され、負極側の直流電力入出力端子５７０ｂに、ＳＤスイッチ７００の一端側に電気的に接続されたケーブル（図示省略）の端子が接続される。低電位側電池ブロック１００ｂにおいては、正極側の直流電力入出力端子５７０ａにＳＤスイッチ７００の他端側に電気的に接続されたケーブル（図示省略）の端子が接続され、直流電力入出力端子５７０ｂに負極側電源ケーブル（図示省略）の端子が接続される。
【００８２】
ターミナルブロック５５０はカバー５６０を有し、上記配線の接続時を除き、カバー５６０を閉めることで、直流電力入出力端子５７０ａ，５７０ｂの露出を防ぐことができ、安全性が確保される。
【００８３】
図５に示す低電位電池ブロック１００ｂの側板１３０は略長方形の平板形状に形成され、側板１３０には、短手方向に貫通する１６個の円形の貫通孔１３２が形成されている。貫通孔１３２は、１６個のリチウムイオン電池セル１４０の電極位置に対応して開口するように配置されている。したがって、組電池１２０がケーシング１１０内に収納されると、側板１３０の各貫通孔１３２は、対応するリチウムイオン電池セル１４０一端側の端子面で塞がれ、側板１３１側の貫通孔１３２は、リチウムイオン電池セル１４０の他端側の端子面で塞がれる。
【００８４】
上述したように、側板１３０，１３１と覆い部材１６０との間には所定の間隔を持ったガス排出通路が形成され、電池セルの開裂弁が開裂した際に噴出されたガスや電解液はガス排出通路から外部に排出される。ガス排出通路には、側板１３０，１３１の貫通孔１３２から電池セル端面が露出する。したがって、側板１３０，１３１の貫通孔１３２の段差部とリチウムイオン電池セル１４０の端子面とが接着剤にて互いに接着され、側板１３０，１３１、入口流路形成板１１１、および出口流路形成板１１８により形成されたセル収容部が貫通孔１３２により外部と連通することがない。換言すると、開裂時のガスや電解液がセル収容部内に流入する惧れがない。このように、側板１３０と１３１の貫通孔１３２でリチウムイオン電池セル１４０の正極端子側の缶表面と負極端子側の缶表面を保持、接着してリチウムイオン電池セル１４０をケーシング１１０内に収容する。このように、ケーシング１１０内には電池セル収容部が設けられている。
【００８５】
低電位側電池ブロック１００ａでは、リチウムイオン電池セル１４０の正負極は、側板１３０，１３１の貫通孔１３２と関連して配設された第１バスバー５００ａにより互いに電気的に接続されている。第１バスバー５００ａは電池セルの正負極にＴＩＧ溶接されている。なお、第１バスバー５００ａは側板１３０，１３１に装着されて（図示省略）位置決めされている。
【００８６】
図６に高電位側電池ブロック１００ａの分解図を示し、低電位側電池ブロック１００ｂと異なる部分についてのみ、説明を行う。高電位側電池ブロック１００ａ内の組電池１２０は、低電位側電池ブロック１００ｂ内のリチウムイオン電池セル１４０の一部を後述するダミーセル１４１に置き換えた構成である。
【００８７】
ダミーセル１４１は、正規のリチウムイオン電池セル１４０と同一の外観形状を有する円筒形状である。たとえば、ダミーセル１４１は、正規のリチウムイオン二次電池セルと同じ寸法、形状の電池缶と、この電池缶を封止する封口体と、正規のリチウムイオン二次電池セルと同一の重量にすべく電池缶内に充填された充填材とを有する。したがって、ダミーセル１４１は電気エネルギを持たない。充填材は、絶縁性樹脂を用いることができる。
【００８８】
なお、ダミーセル１４１を、外径形状が同一とされた棒状部材で構成してもよい。
【００８９】
ダミーセル１４１の外観形状を正規のリチウムイオン電池セル１４０と同一とする理由は、側板１３０，１３１で電池セルの両端を保持する箇所には接着剤が塗布され、セル収容部をガス排出流路から密閉する必要があり、ダミーセル１４１が保持される箇所でも同様に接着剤でセル収容部を密閉する必要があるからである。また、本実施形態では、冷却風で電池セルを冷却し、冷却風により上流から下流までの複数本の電池セルを効率よく冷却するように設計している。そのため、ダミーセル１４１の外観形状が正規のリチウムイオン電池セル１４０に比較して大きく異なると、正規のリチウムイオン電池セル１４０の冷却が均一化されない惧れがある。そこで、この実施形態のように、ダミーセル１４１の外観形状を正規のリチウムイオン電池セル１４０と同一の外観形状とすることが好ましい。
【００９０】
本実施形態では、ダミーセル１４１は第１電池セル列１２１の冷却媒体入口１１４側から冷却媒体出口１１５側へ向かって５本目まで、第２電池セル列１２２の冷却媒体入口１１４側から冷却媒体出口１１５側へ向かって３本目まで、並んで配置されている。
【００９１】
高電位側電池ブロック１００ａ内のリチウムイオン電池セル１４０の正負極は、側板１３０、１３１の貫通孔１３２と関連して配設された、第１バスバー５００ａ及び第２バスバー５００ｂにより電気的に直列に接続されている。第１バスバー５００ａ及び第２バスバー５００ｂは電池セルの正負極にＴＩＧ溶接されている。なお、第１バスバー５００ａ及び第２バスバー５００ｂは側板１３０，１３１に装着されて（図示省略）位置決めされている。
【００９２】
第２バスバー５００ｂは、上段組電池１２１のリチウムイオン二次電池セルの端子間を接続する上段端子間バスバーと、下段組電池１２２のリチウムイオン二次電池セルの端子間を接続する下段端子間バスバーと、上下の組電池端子間バスバーを接続するバスバー間接続バスバーとを有する。端子間バスバーは、第１バスバー５００ａと同一の形状、寸法である。
【００９３】
第２バスバー５００ｂを構成する上段端子間バスバーと下段端子間バスバーを第１バスバー５００ａと同一形状とすることにより、電池ブロック１００内の第１バスバー５００ａと同様の溶接条件で、第２バスバー５００ｂをリチウムイオン電池セル１４０に接続することができる。
【００９４】
したがって、第２バスバー５００ｂは、上段端子間バスバー５００ａと、下段端子間バスバー５００ａと、それらのバスバー５００ａを接続するバスバー間接続バスバーとを有する。これらを一体に成形したものでもよいし、上下段端子間バスバー５００ａ間を別体の金属板で接続してもよい。この別体金属板は、上下端子間バスバー５００ａに溶接やねじ止めで接続することができる。
【００９５】
このように、高電位側電池ブロック１００ａ内に収納された８本の正規のリチウムイオン電池セル１４０は、第１バスバー５００ａと第２バスバー５００ｂを用いて直列接続することができる。
【００９６】
以上の実施形態は、高電位側電池ブロック１００ａ内の８本をダミーセル１４１に置き換えたが、ダミーセル１４１の本数は特に限定されず、０本から１６本まで置き換えることができる。また、高電位側電池ブロック１００ａ内のリチウムイオン電池セル１４０が電気的に直列に接続されていればよく、ダミーセル１４１の配置についても特に限定されない。たとえば、ダミーセル１４１を１個おきに配置してもよい。この場合、ダミーセル１４１の配置ピッチに応じた寸法のバスバーを使用すればよい。
【００９７】
ダミーセル１４１はリチウムイオン電池セル１４０と同様の寸法であり、内部には樹脂等が注入されており、重量もリチウムイオン電池セル１４０と同様である。ダミーセル１４１は電圧を持たないため、セル状態を監視する必要がない。
【００９８】
図４および図５、図６に示すように、側板１３０の上面、すなわち入口流路形成板１１１側の面には、接続端子８１０が設けられている。接続端子８１０は、側板１３０と同じ成形材料によって側板１３０に一体に成形され、側板１３０の上面において冷却媒体入口１１４側に配置されている。図２、図３に示すように、各接続端子８１０は、制御装置９００の電圧検出用コネクタ９１２から延びる配線（接続線）８００と、後述する複数の電圧検出導体（図示省略）とを電気的に接続している。
【００９９】
電圧検出用コネクタ９１２は、制御装置９００の短手方向両端部にそれぞれ設置されている。高電位側電池ブロック１００ａの側板１３０と１３１にそれぞれ設けられた２つの接続端子８１０に接続された接続線８００は、高電位側電池ブロック１００ａの上方に配置された制御装置９００のコネクタ９１２に接続される。一方、低電位側電池ブロック１００ｂの側板１３０と１３１にそれぞれ設けられた２つの接続端子８１０に接続された接続線８００は、低電位側電池ブロック１００ｂの上方に配置された制御装置９００のコネクタ９１２に接続される。
【０１００】
高電位側と低電位側のコネクタ９１２には、高電位側電池ブロック１００ａ及び低電位側電池ブロック１００ｂに収納されている全てのリチウムイオン電池セル１４０の電圧を検出する複数の電圧検出導体が接続されている。すなわち、電圧検出導体のそれぞれは、リチウムイオン電池セル１４０を直列に接続するバスバーにそれぞれ接続されている。複数の電圧検出導体は予め樹脂で一体化したサブアッセンブリとして製作したものを側板１３０、１３１とインサートモールド成形等により一体成型して構成されている。各電圧検出導体の先端部はバスバーにＴＩＧ溶接されている。
【０１０１】
電池ブロック１００ａや１００ｂに正規のリチウムイオン電池セル１４０が１６本収容される仕様の場合、コネクタ９１２から制御装置９００に電池セル１６本分の電圧信号が入力される。複数本のダミーセル１４１が収容される場合、正規のリチウムイオン電池セル１４０の電圧信号が制御装置９００に入力されるが、ダミーセル１４１が収容された箇所からの電圧検出信号は０ボルトの信号である。バッテリコントローラ３００には、コネクタ信号ラインのいずれのラインがダミーセル１４１に対応するかの情報が予め設定されるので、誤った判定を行うことはない。
【０１０２】
図３に示すコネクタ９１３には、高電位側電池ブロック１００ａ及び低電位側電池ブロック１００ｂに収納されている複数のリチウムイオン電池セル１４０及び冷却媒体入口ダクト１１６の温度を検出する複数の温度センサが接続されている。図７及び図８は温度センサの取り付け位置を説明する図である。図７及び図８において、温度センサ９１５ａ，９１５ｂは、上流流路形成板１１１と下流流路形成板１１８に設けられた貫通穴に差し込まれて固定されている。固定は接着剤やテープ等の手段を用いて行われる。
【０１０３】
冷却媒体入口ダクト１１６から導入された冷却風の温度を検出する温度センサ９１５ｂは、リチウムイオン電池セル１４０と離れた位置に固定されており、冷却媒体入口ダクトから導入された冷却風の温度を測定する。リチウムイオン電池セル１４０の温度を検出する温度センサ９１５ａはリチウムイオン電池セル１４０に接触する位置もしくは隙間を設けて固定されている。
【０１０４】
ダミーセル１４１を使用する本実施形態では、正規のリチウムイオン電池セル１４０に温度センサ９１５ａのいずれかが接するように、ダミーセル１４１の配置を考慮する必要がある。通常、冷却風の最下流のリチウムイオン電池セル１４０の温度が最高温度を示す。本実施形態では、下流流路形成板１１８の下流側の温度検出セル９１５ａで正規のリチウムイオン電池セル１４０が接するように、正規のリチウムイオン電池セル１４０とダミーセル１４１を収容している。
【０１０５】
リチウムイオン電池セル１４０の測定精度を向上するため、リチウムイオン電池セル１４０と温度センサ９１５ａの間を熱伝導性の良い材料で覆ってもよい。温度を測定するリチウムイオン電池セル１４０の数はいくつでもよく、測定するリチウムイオン電池セル１４０の本数を限定する場合には、最高温度のリチウムイオン電池セル１４０及び最低温度のリチウムイオン電池セル１４０を含むことが望ましい。
【０１０６】
−制御装置−
次に、制御装置９００の構成について図９及び図１０を参照して説明する。  図２、図３に示すように、制御装置９００は、電池ブロック１００の上に載置されている。具体的には、高電位側電池ブロック１００ａ及び低電位側電池ブロック１００ｂの上に跨って載置されている。制御装置９００と電池ブロック１００は複数のボルトやねじを用いて固定されている。
【０１０７】
図９、図１０は制御装置９００を説明する図である。制御装置９００は大きく分けて、筐体９１０と回路基板９５０から構成されている。筐体９１０の内部には、回路基板９５０が収納されて保持されている。筐体９１０は、扁平な直方体上の金属製箱体であり、筐体９１０の上面を形成する筐体カバー９２０と、筐体９１０の下面及び側面を形成する筐体ケース９３０により構成されている。回路基板９５０上には複数の電子部品（図示省略）や複数の電圧検出用コネクタ９１２、温度検出用コネクタ９１３、および外部接続用コネクタ９１１が半田により接続されており、回路基板９５０と筐体ケース９３０は複数のねじにより固定されている。
【０１０８】
筐体ケース９３０の短手方向の側面には、コネクタ９１１、９１２、９１３を筐体ケース９３０の外部に露出させるために、複数の切り込み部が設けられている。電圧検出用コネクタ９１２には電池モジュール１００内のリチウムイオン電池セル１４０に電気的に接続された接続線８００のコネクタが結合され、温度検出用コネクタ９１３には、電池モジュール１００の内部に配置された複数の温度センサ９１５ａ，９１５ｂの信号線のコネクタが結合される。
【０１０９】
なお、車載蓄電装置では、電池セルのＳＯＣをバランスするためのバランシング制御が不可欠である。バランシング制御では、各電池セルの電圧を検出するが、ダミーセル１４１に対応する電圧検出信号ラインには０ボルトの電圧信号が入力される。したがって、上述したように、セルコントローラ２００あるいはバッテリコントローラ３００に予めダミーセンサ１４１の位置を設定し、その信号ラインからの電圧信号は制御に使用しないアルゴリズムとすることにより、ダミーセルの本数や配置によらず、設計自由度の高い蓄電装置を提供することができる。
【０１１０】
すなわち、制御装置９００は、全てのリチウムイオン電池セル１４０の電圧検出線が接続されてリチウムイオン電池セル１４０の電圧を監視することができるセルコントローラ２００を有し、ダミーセル１４１に対応する8個の電圧検出線のセル状態信号を無効としたり、あるいは無視するようなアルゴリズムを有する。
【０１１１】
以上の実施形態では、電池モジュール１００を２つの電池ブロック１００ａ,１００ｂで構成し、高電位側電池ブロック１００ａ内の８本のリチウムイオン電池セル１４０をダミーセル１４１に置き換えた構造とした。本発明は電池ブロック内１００のリチウムイオン電池セル１４０が直列に接続されていれば、リチウムイオン電池セル１４０をダミーセル１４１に置き換える本数及び位置は限定されない。またダミーセル１４１が含まれる電池ブロック１００の位置及び個数も限定されず、低電位側電池ブロックのみ、もしくは２つの電池ブロック１００ａ,１００ｂに少なくとも１本のダミーセル１４１を収容して使用してもよい。
【０１１２】
以上の実施形態では、二つの電池ブロック１００ａ，１００ｂを使用したが、図１１に示すようにひとつの電池ブロック、図１２および図１３に示すように３以上の電池ブロックを使用して蓄電装置を構成することもできる。
（１）図１１は、ダミーセル１４１が含まれる電池ブロック１００のみから構成される蓄電装置１０００の外観図である。電池ブロックの電圧をリチウムイオン電池セル１４０の本数に応じた電圧に調整することができる。制御装置９００は１６本分の電池状態を監視するセルコントローラ２００とバッテリコントローラ３００を備えている。バッテリコントローラ３００には、ダミーセルに対応する各種信号ラインや信号ポートの番号を予め設定しておく。このようにすることにより、ダミーセル１４１の本数によらず、部品を共用できる。
【０１１３】
（２）図１２及び図１３は、３つ以上の電池ブロック１００から成る蓄電装置１０００の外観図である。各電池ブロック内のリチウムイオン電池セル１４０が直列に接続されていれば、各電池ブロック内のリチウムイオン電池セル１４０をダミーセル１４１に置き換える本数及び位置も限定はされず、ダミーセル１４１を含む電池ブロックの個数及び位置も限定されない。この変形例でも、制御装置９００内のセルコントローラ２００には、全ての電池ブロックに正規のリチウムイオン電池セル１４０だけが使用されることを想定して、必要な数量のセルコンＩＣを実装する。そして、バッテリコントローラ３００には、ダミーセルに対応する電池セル取付部からの各種信号が入力される信号ポートの番号を予め設定しておく。このようにすることにより、ダミーセル１４１に対応する電池セル取付部から入力される信号値に基づいて誤った判定を行うことがない。したがって、ダミーセル１４１の本数によらず、部品を共用できる。
【０１１４】
（３）以上では、リチウムイオン電池セル１４０を使用した蓄電装置について説明したが、ニッケル水素二次電池セルなど他の二次電池セルを使用した蓄電装置にも本発明を適用できる。また、キャパシタなどの蓄電器セルを使用した蓄電装置にも本発明を適用可能である。本明細書では、二次電池セル、蓄電器セルを総称して蓄電セルと呼ぶ。なお、便宜上、複数のキャパシタセルを接続した蓄電器も組電池と呼ぶ。
【０１１５】
本発明は以上説明した実施形態や変形例に限定されない。したがって、正規の二次電池とダミーセルを混在させた電池ブロック、全て正規の二次電池を収容した電池ブロックに共通の部品を使用することが可能であれば、ケーシングの形状、その他の構成部材の形状、配置は問わない。
【０１１６】
したがって、本発明による電池ブロック１００は、Ｎ個のリチウムイオン二次電池セルで代表される蓄電セルを収容するＮ個の収容部を有する筐体１１０と、ｍ（≦Ｎ）個の収容部にそれぞれ収容されたｍ個の蓄電セルと、蓄電セルが収容されていないＮ−ｍ個の収容部にそれぞれ収容され、電気エネルギを持たないＮ−ｍ個のダミーセル１４１と、収容部に収容された蓄電セルの電圧を検出するために設けられたＮ個の蓄電セルの電圧検出線とを備えるものである。
【符号の説明】
【０１１７】
１０：モータジェネレータ
２０：インバータ装置
２１：パワーモジュール
２２：ドライバ回路
２３：モータコントローラ
３０：車両コントローラ
１００：電池モジュール
１００ａ：高電位側電池ブロック
１００ｂ：低電位側電池ブロック
１０１：モジュールベース
１１０：ケーシング
１１１：入口流路形成板
１１２：入口側案内板
１１３：出口側案内板
１１４：冷却媒体入口
１１５：冷却媒体出口
１１６：冷却媒体入口ダクト
１１７：冷却媒体出口ダクト
１１８：出口流路形成板
１２０：組電池
１２１：第１電池セル列
１２２：第２電池セル列
１３０、１３１:側板
１３２：貫通孔
１３５：正極側接続端子
１３６：負極側接続端子
１４０：リチウムイオン電池セル
１４１：ダミーセル
１６０：覆い部材（サイドカバー）
２００：セルコントローラ
３００：バッテリコントローラ
４００：ジャンクションボックス
４１１：正極側メインリレー
４１２：負極側メインリレー
４２０：プリチャージ回路
４２１：プリチャージリレー
４２２：抵抗
４３０：電流センサ
５００ａ：第１バスバー
５００ｂ：第２バスバー
５１０：シールリング
５５０：ターミナルブロック
５５０ａ：正極バスバー
５５０ｂ：負極バスバー
５６０：カバー
５７０：正負極の直流電力入出力端子
６１０：正極側電源ケーブル
６２０：負極側電源ケーブル
７００：ＳＤスイッチ
８００：接続線（配線）
８１０：接続端子
９００：制御装置
９１０：筐体
９１１：外部接続用コネクタ
９１２：電圧検出用コネクタ
９１３：温度検出用コネクタ
９１５：温度センサ
９２０：筐体カバー
９３０：筐体ケース
９５０：回路基板
１０００：リチウムイオンバッテリ装置（蓄電装置）
【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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【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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