(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
４ 個以上の単電池が直列且つ棒状に接続されてなる電池モジュールを備えた組電池であって、
当該電池モジュールの両端部付近における単電池間の電気抵抗に比べ、これよりモジュール長手方向の中央側における単電池間の電気抵抗が小さい構成であることを特徴とする組電池。
【請求項２】
前記各単電池は、それぞれ導電部材を介して接続されており、
前記単電池間の電気抵抗は、前記各導電部材の材料の選択により調節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】
前記各単電池は、それぞれ導電部材を介して接続されており、
前記単電池間の電気抵抗は、前記単電池と前記各導電部材との接続面積により調節されていることを特徴とする請求項１ 〜 ２ のいずれかに記載の組電池。
【請求項４】
前記各単電池は、それぞれ導電部材を介して接続されており、
前記単電池間の電気抵抗は、前記各導電部材の厚みにより調節されていることを特徴とする請求項１ 〜 ３ のいずれかに記載の組電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルカリ蓄電池等の単電池を複数にわたり接続してなる組電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年において二次電池（蓄電池）の用途が急速に拡大されるようになり、パーソナルコンピュータ、携帯電話、電動工具、電気自動車、ハイブリッド車、電動自転車等の電源として、広範囲にわたり使用されている。
このうち、電気自動車、ハイブリッド車、電動自転車、電動工具等に利用する場合は、比較的高出力・大電流が求められ、また使用環境の変化に柔軟に対応する等の理由から、良好な安全性を持つニッケル水素蓄電池を単電池とし、これを複数個直列で接続してなる組電池が広く用いられている。
【特許文献１】特開２００１-１８５１０２号公報
【特許文献２】特開２００３-２２９１０２号公報
【特許文献３】特開２００３-２２３８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
以上の構成からなる組電池は、高出力と大電流を外部に取り出すことができる反面、電池の内部抵抗による発熱量が大きい。この発熱のうち、一部は組電池を被覆する外装体から外部へと放熱されるが、それ以外の熱は組電池内部で残留する。特に、組電池の中央部に配置されている単電池では、隣接して接続される他の単電池によって、自身の放熱が妨げられるので、電池周囲の温度が下がりにくい。
【０００４】
このように、ある単電池で放熱がうまくなされない状態が継続すれば、その単電池について充電効率の低下、発生酸素による負極合金の酸化、電池内部抵抗の増加による劣化等の問題が顕著になる。さらに、前記充電効率の低下や自己放電反応の増大によって、各単電池間で電池容量差が生じる（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ；ＳＯＣがずれる）。このような電池容量差が生じると、当該組電池のように各単電池を直列接続して使用する場合、外部への供給電流が組電池中で最も容量の低い電池の電流値に揃ってしまう現象が発生する。このため、正常なサイクル寿命を迎えるより比較的早い時期に組電池の出力が低下してしまう。
【０００５】
また、当該組電池をそのまま使用すれば、充電時には比較的放電効率の良い単電池から満充電状態となるが、この時点では組電池内に、充電不足の単電池が存在することになる。そして、この時点を組電池の満充電状態と認識することで当該組電池を使用すれば、前記満充電されなかった単電池が過放電状態に陥り、当該単電池における劣化も起こる。
したがって、上記のように容量の低下した単電池が存在することに起因して、結果的に組電池としての寿命も短くなるといった問題が発生する。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みて為されたものであって、各単電池の寿命のバラツキを抑制することによって、従来に比べて良好なサイクル寿命を実現し、良好な電池性能を発揮することが可能な組電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、４ 個以上の単電池が接続されてなる電池モジュールを備えた組電池であって、当該電池モジュールの両端部付近における単電池間の電気抵抗に比べ、これよりモジュール長手方向の中央側における単電池間の電気抵抗が小さい構成とした。
ここで、前記電池モジュールは、前記各単電池を直列且つ棒状に接続することで構成できる。
【０００８】
さらに前記各単電池は、それぞれ導電部材を介して接続されており、前記単電池間の電気抵抗は、前記各導電部材の材料の選択により調節するものとした。
或いは前記単電池間の電気抵抗は、前記単電池と前記各導電部材との接続面積により調節するものとした。
また、前記電気抵抗は、前記導電部材の厚みにより調整することもできる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の組電池では、上記のように電池モジュールの両端部において隣接する単電池間の電気抵抗に比べ、電池モジュール内部で隣接する単電池間の電気抵抗を相対的に小さくすることによって、放熱しにくい電池モジュール中央付近の単電池のジュール熱の発生を抑え、組電池全体での温度分布を均一化するものである。この温度分布の均一化が図られることによって、以下の効果が奏される。
【００１０】
すなわち、従来では組電池の駆動時において、電池モジュール中央付近の単電池の発熱が十分に放熱されず、経時的に単電池の寿命にバラツキを生じる原因となっていたが、本発明では単電池間の電気抵抗を調整することによって、組電池の温度分布が均一化される。このため本発明の組電池では、充放電を繰り返しても、過充電・過放電状態に陥る単電池の発生が抑制される。従って本発明によれば、単電池の寿命のバラツキが抑制され、組電池全体でもサイクル寿命が延長され、良好な電池性能が発揮されることとなる。
【００１１】
特に、高温環境で使用する場合には、その効果は大きく、一方、低温環境において使用する場合でも、安定して電池性能を得られることとなる。
なお、このような効果を得るために、本発明では単電池間の接続部分の構成を中心に各種調整を行う。すなわち、各単電池の接続場所に応じて電気抵抗抵抗を調節するために、導電部材の部材厚みや導電特性を変化させて電気抵抗を調節したり、単電池との接続ポイントを増やすことで接続面積を増加させ、接続ポイント数に比例して電気抵抗を低減させるなどの方法を採ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、実施の形態について図面を参照しながら説明する。
＜実施の形態１＞
本実施の形態１における組電池１は、全体的には複数の単電池２０Ａ〜２０Ｄを導電部材１０Ａ〜１０Ｃを介して直列且つ棒状に接続して電池モジュール２を形成し、さらに当該電池モジュール２を複数併設した構成を有する（図４を参照）。
【００１３】
そこで以下では、導電部材、電池モジュール、組電池の各構成について順に説明していく。
１.導電部材の構成
図１は導電部材の構成を示す組図である。ここでは単電池２０Ａ、２０Ｂの長手方向間に配する１０Ａを図示しているが、基本的な構造（本実施の形態では部材の厚み以外）は他の全ての導電部材１０Ｂ〜１０Ｃ）にわたり共通している。
【００１４】
当図に示す導電部材（「皿タブ」とも言う。）１０Ａは、鉄板を芯体として、これにニッケル等の導電メッキを施した材料所定厚み（最終厚み０.５ｍｍ）から構成されており、材料を皿状にプレス加工してなる。
皿タブ１０Ａには、ステップ状の底部として段差１０３ｂを介し、第一平坦部１０３および第二平坦部１０２が形成されているとともに、前記第二平坦部１０２周囲を囲繞するようにリブ１０１が形成されている。
【００１５】
このうちリブ１０１の内表面、第一平坦部１０３の外表面には、それぞれ部材を部分的に変形させてなる凸部１０１ａ、１０３ａが設けられている。これらはそれぞれ単電池２０Ａ、２０Ｂの接続部分（溶接部分）として形成されている。リブ１０１は単電池２０Ａの外装缶２０１Ａ、第一平坦部１０３は単電池２０Ｂの封口板２０２Ｂに対してそれぞれ接続される。
【００１６】
第一平坦部１０３には、さらにその中央に穿孔領域１０４が設けられている。これは単電池２０Ｂの正極端子２０４Ｂを挿通するものである。
第一平坦部は第二平坦部よりも径が小さく形成され、これによって単電池２０Ｂの外装缶２０１Ｂと接触して短絡を発生するのが防止されている。
導電部材１０Ａに好適な材料としては、上記以外の材料、例えばステンレス、銅等を使用しても良いが、導電性に優れ（すなわち電気抵抗が低く）、抵抗溶接に適した材料で構成するのが望ましい。
【００１７】
なお、詳細を後述するが、本発明では当該導電部材１０Ａの材料を変化させることによって、当該導電部材１０Ａの導電性を用いる箇所に応じて調節している点に特徴を有する。
２.電池モジュールの構成
図２では、単電池２０Ａ、２０Ｂの一例としてＪＩＳ規格におけるＤセル（単一型電池）の内部構成例を示している。
【００１８】
単電池２０Ａ、２０Ｂは、公知の円筒型アルカリ二次電池（ニッケル−水素蓄電池）であって、正極板２２０Ａ、２２０Ｂと負極板２２１Ａ、２２１Ｂとが不織布セパレータ２２２Ａ、２２２Ｂを介して渦巻状に巻回されてなる渦巻状電極体が、アルカリ電解液に含浸されて発電要素２１０Ａ、２１０Ｂとなり、円筒型外装缶２０１Ａ、２０１Ｂに収納されたものである。
【００１９】
正極板２２０Ａ、２２０Ｂは、パンチングメタルからなる芯体に活物質として水酸化ニッケルが充填された極板である。このニッケル極板は、焼結式、非焼結式のいずれかで構成される。
負極板２２１Ａ、２２１Ｂは、パンチングメタルからなる芯体に活物質として水素吸蔵合金が充填された水素吸蔵合金電極である。
【００２０】
不織布セパレータ２２２Ａ、２２２Ｂは、親水性処理を行ったポリプロピレン不織布から構成されている。
外装缶２０１Ａ、２０１Ｂの開口部は、ガスケット２２３Ａ、２２３Ｂを介して封口板２０２Ａ、２０２Ｂで封口されている。
封口板２０２Ａ、２０２Ｂには正極端子２０４Ａ、２０４Ｂが取り付けられ、封口板２０２Ａ、２０２Ｂに開設された排出孔２０５Ａ、２０５Ｂが弾性弁２０６Ａ、２０６Ｂで押圧された弁板２０７Ａ、２０７Ｂで塞がれている。万一、電池内部のガス圧が異常上昇した際には、ガス圧により弁板２０７Ａ、２０７Ｂが押し上げられ、排出孔２０５Ａ、２０５Ｂからガスが外部に逃がされるようになっている。
【００２１】
発電要素２１０Ａ、２１０Ｂの正極板２２０Ａ、２２０Ｂは正極集電体３０９Ａ、３０９Ｂを介して封口板３０２Ａおよび正極端子２０４Ａと接続され、負極板２２１Ａ、２２１Ｂは負極集電体２１１Ａ、２１１Ｂを介して外装缶２０１Ａ、２０１Ｂと接続されている（上記２０２Ｂ、２０４Ｂ、２０５Ｂ、２０６Ｂ、２０７Ｂ、２０９Ｂ、２１１Ａ、２２３Ｂは不図示）。
【００２２】
以上の構成を持つ単電池２０Ａ、２０Ｂは、前記皿タブ１０Ａに対し、円筒型外装缶２０１Ａの端面である底部２０３Ａ（負極端子）と、外装缶２０１Ｂの上部にカシメ加工で固定された封口板２０２Ｂ（正極端子側）とにおいて、電気的に接続される。
このときの具体的な接続例としては、まず単電池２０Ｂの封口板２０２Ｂに対して、凸部１０３aにおいて抵抗溶接したのち、単電池２０Ａの外装缶２０１Ａ周囲に対して、凸部１０１ａにおいて抵抗溶接する。なお溶接ステップはこの逆でもよい。
【００２３】
この際、抵抗溶接条件としては、例えば約４ｋＡの電流値で３秒間溶接電流を通電することで接続される。
当該抵抗溶接によって、単電池２０Ａ、２０Ｂはそれぞれ複数の凸部１０１ａ、１０３aを接続ポイントとして接続されるが、全体としてはある程度の面積で接続が図られるため、当該接続構造において特に強度不足が発生することはない。
【００２４】
なお、接続手段としては、上記抵抗溶接のほか、はんだを用いた接続も利用できる。
このように本実施の形態では、導電部材１０Ａを介して単電池２０Ａ、２０Ｂを接続する方法を繰り返す。これにより最終的には４個の単電池２０Ａ〜２０Ｄを導電部材１０Ａ〜１０Ｃで接続してなる電池モジュール２（図３を参照）が形成される。
当図３に示す電池モジュール２では、他の電池モジュール２と電気的に接続するための手段として、その長手方向両端に、固定タブ１１Ａ，１１Ｂを配し、当該固定タブ１１Ａ，１１Ｂ上にネジ状のモジュール端子５１、５２を備えている。
【００２５】
なお、この構成例では一本の電池モジュール２で４個の単電池２０Ａ〜２０Ｄを接続する構成としているが、もちろん本発明はこの個数に限定するものではなく、さらに個数を増して増設してもよい。
３.組電池の構成
図４は、前記電池モジュール２を複数本にわたり併設してなる組電池１の構成を示す図である。
【００２６】
当図の構成例では、合計１３本の電池モジュール２（すなわち計５２個の単電池）を、短冊状の接続部材５４とナット５５を利用して直列接続している。接続方法および電池モジュール２の集合形態はこれ以外でもよい。ここでは全ての電池モジュール２を直列に接続するため、特定位置のモジュールによっては当図左端に示すように、他のモジュールと上下逆に併設させる。
【００２７】
このような構成の組電池１は、そのまま単電池を露出した状態で用いることも可能であるが、専用の冷却ファンなどの冷却装置とともにバッテリーケースに収納して使用するのが望ましい。
この際、各電池モジュール２を正六角形状（ハニカム状）に配列できるようにすれば、バッテリーケースを小型化することが可能であり、エネルギー密度の高いバッテリシステムとして構成できるので好適である。
【００２８】
４.本発明の効果
ここにおいて本発明の特徴は、電池モジュール２の各両端部付近において隣接する単電池（２０Ａと２０Ｂ、および２０Ｃと２０Ｄ）間の電気抵抗に比べ、これよりモジュール長手方向の中央付近で隣接する単電池間（２０Ｂと２０Ｃ）の熱抵抗が大きくなるよう設定された点にある。
【００２９】
具体的には、単電池２０Ａと２０Ｂ、および２０Ｃと２０Ｄをそれぞれ接続する皿タブ１０Ａ、１０Ｃの電気抵抗に比べ、単電池２０Ｂと２０Ｃを接続する皿タブ１０Ｂの電気抵抗が小さくなるように調節されている。
この調整を行う手段としては、皿タブ１０Ｂの部材厚みを、皿タブ１０Ａ、１０Ｃの部材厚みよりも厚くなるように調節する方法が挙げられる（具体的には、皿タブ１０Ａ、１０Ｃの部材厚みを０.５ｍｍとし、皿タブ１０Ｂの部材厚みを１.５ｍｍとしている）。このように皿タブ１０Ｂの電気抵抗を皿タブ１０Ａ、１０Ｃの電気抵抗よりも小さくすることによって、皿タブ１０Ｂにおいて発生するジュール熱を小さく抑制することができる。
【００３０】
以上の構成の組電池１によれば、駆動時にはその出力量や駆動時間に応じ、各電池モジュール２の単電池が内部抵抗に起因してジュール熱を発生し、発熱する。この発熱は、通常は組電池１の周囲の外気に対して放熱される。
このとき、電池モジュール２の両端部付近（皿タブ１０Ａ、１０Ｃ付近）は、比較的外気に触れやすい性質があるので良好な放熱効率が維持されるが、一方で電池モジュール２の中心付近の単電池は外気に触れる面積が小さく、さらに隣接する他の単電池の発熱を受けて、容易に放熱することができない性質がある。しかしながら本実施の形態１では前記電池モジュール２の中心付近において部材の厚みが厚く形成された皿タブ１０Ｂを設けることで、当該皿タブ１０Ｂを挟む単電池２０Ａ、２０Ｃ間の電気抵抗が低減されているので、ジュール熱の発生を抑え、単電池２０Ａ、２０Ｃの発熱量が低減される。さらに皿タブ１０Ｂは、他の皿タブ１０Ａ、１０Ｃに比べて厚い部材で構成されているため、この部材の厚みを利用してヒートシンク効果も発揮され、電池モジュール２の中心付近において、より一層放熱効果が高められている。
【００３１】
このような結果、組電池１では全体的に温度分布が均一化されることとなり、組電池１を構成する各単電池（合計５２個）の放熱特性が揃えられる。
ここで、二次電池である単電池は、高温状態で使用するとサイクル寿命特性が正常な時期よりも早い段階で劣化する性質が見られる。この理由は、多数の単電池を使用する組電池では、電池モジュール２の中心部分に位置する単電池（特に、組電池の内部に位置する電池モジュール２の中心部分に位置する単電池）が先に劣化することによるものであるが、これによって各単電池間で電池容量差が生じて組電池としての正常なサイクル寿命も低下することがある。ここで、複数の単電池を接続して用いる場合、外部への供給電流が組電池中で最も容量の低い電池に揃ってしまう現象があるため、組電池の正常なサイクル寿命とは関係なく、経時的に組電池の出力が低下する現象が発生するが、本発明の組電池１では前記のように、温度分布の均一化を図ることによって、前記問題の発生を抑制し、組電池１のサイクル寿命を長期化させて良好な電池性能を発揮できるようにされている。
【００３２】
また、従来のように組電池でうまく放熱が図られない状態が継続すれば、各単電池が温度上昇に伴い、充電効率の低下、発生酸素による負極合金の酸化、電池内部抵抗の増加による劣化等の問題を発生する場合があるが、本発明では単電池の発熱量の均一化が図られることにより、例えばバッテリシステムのケース内で冷却ファンによる空冷が行われた場合、各単電池全体がバランス良く冷却される効果も期待できる。このような理由からも本発明は、特に電気自動車等のバッテリシステムとして最適であり、工業的価値において高い性能を有している。
【００３３】
なお、ここでは皿タブ１０Ａ〜１０Ｃの厚みを調節する構成例を示したが、本発明はこれに限定せず、例えば皿タブ１０Ａ、１０Ｃに比べて導電性の高い（言い換えれば電気抵抗が低い）材料を皿タブ１０Ｂの材料として用いることで、組電池全体の発熱量の均一化を図るようにしてもよい。この場合、皿タブ１０Ａ、１０Ｃについては上記の通り、鉄にニッケルメッキを施して作製し、皿タブ１０Ｂについては、鉄より導電性に優れる材料として銅を用い、場合に応じてメッキを施すことで実現できる。
【００３４】
さらに、本発明では皿タブ１０Ａ〜１０Ｃの材料厚み、或いは材料を選択する方法によって、皿タブを中心として放熱量を均一化させる方法の他に、単電池に対する接続面積（本実施の形態では凸部による接続ポイント数）を増減させることで、皿タブ１０Ａ〜１０Ｃを介した各単電池間の電気抵抗を調節し、電池モジュール２の電気抵抗を均一化することができる。
【００３５】
具体的には、皿タブ１０Ｂと単電池２０Ｂ、２０Ｃとの接続ポイント数を、皿タブ１０Ａと単電池２０Ａ、２０Ｂとの接続ポイント数、および皿タブ１０Ｃと単電池２０Ｃ、２０Ｄとの接続ポイント数よりも多くなるように調節する。この構成によっても、接続ポイント数に比例して電気抵抗を下げることができるので、上記とほぼ同様の効果を期待することができる。
【００３６】
＜性能比較実験＞
ここでは上記実施の形態１の構成に基づき、実際に実施例および比較例の電池モジュールを作製し、性能比較実験を行った。上記実施の形態１では、４個の単電池を直列接続してなる棒状の電池モジュールについて説明したが、当該実施例および比較例では、前記実施の形態１の電池モジュールのバリエーションとして、５個の単電池を直列接続してなる棒状の電池モジュールを作製するものとした。
【００３７】
以下、実施例および比較例の各電池モジュールの作製と実験結果について説明する。
１.実施例１の作製
まず、単電池として、全て同様の性能を持つＤサイズ、公称容量６.０Ａｈの円筒型ニッケル水素蓄電池ＡＢＣＤＥ（計５個）を用いた。
【００３８】
そして、皿タブを介し、前記単電池ＡＢＣＤＥ（計５個）を各単電池の外装缶の長手方向に沿って、同順に直列接続し、全体として棒状の電池モジュールを作製した。
ここで、単電池Ａ、Ｂ間、および単電池Ｄ、Ｅ間をそれぞれ接続する皿タブａ、ｄは、厚みを０.５ｍｍに設定した。一方、単電池Ｂ、Ｃ間、および単電池Ｃ、Ｄをそれぞれ接続する皿タブｂ、ｃは、各厚みを１.５ｍｍに設定した。これにより皿タブａ〜ｄの電気抵抗を、同順に０.９ｍΩ、０.７ｍΩ、０.７ｍΩ、０.９ｍΩに設定した。
２.実施例２の作製
単電池の構成および接続形態は基本的に上記実施例１と同様とし、電池モジュールを作製した。
【００３９】
単電池ＡＢＣＤＥ（計５個）のそれぞれの間に介設される各皿タブは、全て同一厚み（１.５ｍｍ）、同一材料で構成した。
当該実施例２の電池モジュールでは、皿タブの位置に応じて接続ポイント数を変更するものとした。すなわち、皿タブａ、ｄでは溶接ポイントを２点とし、皿タブｂ、ｃでは溶接ポイントを４点とした。これにより各皿タブを介した単電池間の電気抵抗を、ＡＢ間、ＢＣ間、ＣＤ間、ＤＥ間について同順に１.１ｍΩ、０.７ｍΩ、０.７ｍΩ、１.１ｍΩになるように設定した。
３.比較例の作製
単電池の構成および接続形態は基本的に上記実施例１、２と同様とし、比較例の電池モジュールを作製した。また皿タブは全て同一厚み（１.５ｍｍ）、同一材料で構成した。
【００４０】
当該比較例の電池モジュールでは、皿タブの溶接ポイントを全て４点とし、皿タブの電気抵抗を全て０.７ｍΩに設定した。溶接条件は溶接電流を０.５ｋＡに設定した。
４.パルスサイクル試験
上記のようにして作製した実施例１、２および比較例の各電池モジュールについて、合計２００００サイクルにわたりサイクル実験を行った。
【００４１】
実験条件は以下の通りとした。
雰囲気温度；２８℃
充放電電流；５０Ａ
使用容量範囲を公称容量の４０％から６０％の範囲に設定
５.電池温度
上記サイクル試験を２００００サイクル終了した時点で、各電池モジュール内の単電池温度について測定した。その結果を表１にまとめた。
６.残存容量測定
上記サイクル試験を２００００サイクル終了した時点で、各電池モジュール内の残存容量について測定した。その結果を表２にまとめた。
７.電池直流抵抗測定
上記パルスサイクル試験において、３サイクル目の試験の開始前、及び２００００サイクル終了後に、公称容量の５０％充電後、３０、９０、１５０Ａでそれぞれ１０秒間充放電を行い、それぞれの電流値での放電開始から１０秒後目の電圧と電流をプロットし、その近似曲線の傾きから電池直流抵抗を見積もった。
【００４２】
その結果を表３にまとめた。
【００４３】
【表１】
0004794138.tif 000002
【００４４】
【表２】
0004794138.tif 000003
【００４５】
【表３】
0004794138.tif 000004
＜実験結果考察＞
まず表１の結果から明らかなように、実施例１、２では、導電部材である各皿タブの電気抵抗を電池モジュールの両端部から内部に向けて小さく設定することによって、充放電中の組電池では温度分布の均一化が図られることが確認された。一方、比較例では単電池の放熱にバラツキを生じ、温度差が比較的大きくなっている。
【００４６】
また表２に示すデータでは、充放電サイクルを一定量繰り返した後においても、実施例１、２のいずれも比較例に比べて残存容量のバラツキが小さく抑制されていることが確認できる。特に、接続ポイント数を調節する実施例２では、比較例に比べて３分の１以下にまで残存容量のバラツキが抑制されており、本発明の高い効果が実証されている。
このような結果は、本発明の組電池において、各単電池の充電効率特性および自己放電量が均一に保たれていることを示唆するものと考えられる。したがって本発明の組電池では、各単電池が過充電および過放電等から保護される効果が奏され、このことから本発明の組電池が良好なサイクル寿命を有していることが推測される。
【００４７】
さらに表３の結果から、実施例１、２では、比較例に比べて内部抵抗の増加量が低減される効果があることが分かる。このように本発明では、各単電池の性能のバラツキが抑制されることによって、各単電池での劣化度合いが均一となるので、長期にわたり安定した電池性能が発揮されることが伺える。
＜その他の事項＞
上記実施の形態ではニッケル水素蓄電池を利用する構成について説明したが、本発明はこれに限定せず、ニッケルカドミウム蓄電池やリチウムイオン電池など、他の種類の電池を用いてもよい。
【００４８】
また、電池モジュールに配する皿タブは、単電池が５個以上の場合、当該モジュールの両端部からモジュール内部に沿って、徐々に部材厚みまたは電気抵抗が小さくなるように調整するのが望ましいが、本発明では少なくとも、当該モジュールの両端部に近接する皿タブに比べ、これ以外の皿タブの部材厚みが厚く、或いは電気抵抗が小さい構成であればよい。
【００４９】
さらに上記構成例では、皿タブを単電池に対してポイント溶接する構成を示したが、溶接箇所の形状は実質上の溶接「点」のような小さな面積に限らず、より大きな面積で溶接するようにしてもよい。
また本発明において、電池モジュール内の単電池同士を接続する導電部材としては、上記実施の形態で説明した皿タブの形状に限定しない。この他に、例えば単電池の封口板とほぼ同サイズのリング状タブを用い、当該タブの両面に凸部を形成して、凸部を隣接する単電池の外装缶底部および封口板と抵抗溶接する構成としてもよい。この場合、溶接ステップは単電池の正極端子および負極端子（外装缶底部）から電力供給することによって、一度に行うことが可能であり、製造効率に優れるなどの利点がある。
【００５０】
さらに本発明の電池モジュールでは、前記皿タブ、リング状タブ等の導電部材を用いず、直接単電池同士を抵抗溶接などの方法で接続するようにしてもよい。具体的には隣接する単電池において、一方の単電池の正極端子と、他方の単電池の負極端子（外装缶底部）とを接続する形態とする。この場合、電池モジュールでは、当該電池モジュールの両端部に位置する単電池同士の接続（溶接）面積に比べ、これより電池モジュールの中央側に位置する単電池同士の接続（溶接）面積を広く取ることによって、前記電池モジュールの中央側に位置する単電池同士の接続に伴う電気抵抗を積極的に低減できるので、上記実施の形態１とほぼ同様の効果が期待できる。
【００５１】
また、電池モジュールの中央部に位置する単電池の封口板や外装缶などの部品の抵抗値を小さくし、当該電池モジュールの両端部に位置する単電池の部品の抵抗値を大きくすることによっても、上記実施の形態１とほぼ同様の効果が期待できる。
また、この場合、電池モジュールの中央付近に配置する単電池の外装缶および封口板の材料を、これ以外の位置に用いる単電池の外装缶および封口板よりも導電性に優れる材料とすることによって、前記電気抵抗を調節するようにしてもよい。
【００５２】
さらに本発明の組電池を構成する電池モジュールとして、棒状である構成について説明したが、ここで言う「棒状」とはモジュール全体の外観が棒状であることを指すものであって、単電池同士の接続方法を限定するものではない。例えば、円筒型・角形単電池を、その側面同士を接触させるように複数にわたり併設し、電池モジュール全体として棒状になるように配設してもよい。
【００５３】
また、上記実施の形態１では、複数の電池モジュールを用いて組電池を構成する例を示したが、本発明の組電池に用いる電池モジュールの数量は、少なくとも１つ以上であればよい。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、極度の高温・低温環境下でも良好に使用でき、且つ、電池特性のバラツキをなくしつつ多数の単電池を組み合わせて高出力を得ることが可能な組電池として最適である。
具体的には、本発明の組電池は、ハイブリッド電気自動車や電気自動車、作業用車両、作業用ロボット等の電源装置、またはエレベータの非常用電源装置に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】導電部材（皿タブ）の構成を示す組図である。
【図２】単電池と皿タブの部分断面図である。
【図３】電池モジュールの構成を示す図である。
【図４】組電池の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１    組電池
２    電池モジュール
１０Ａ〜１０Ｃ    導電部材（皿タブ）
２０Ａ〜２０Ｄ    単電池（ニッケル水素蓄電池）
１０１    リブ
１０１ａ、１０３ａ  凸部
１０２    第一平坦部
１０３    第二平坦部
１０４    開口領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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