(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の板状電池により構成される組電池を電池ボックスに収納し、電池ボックスの一面に備えた正極及び負極の出力部に、組電池を構成する一端の板状電池の電極と他端の板状電池の電極とをそれぞれ接続する構造であって、
前記組電池を２つにグループ分けし、
第１の組電池グループを構成する板状電池と第２の組電池グループを構成する板状電池とを、各々の電極を反対側に向けて交互に配置し、
第１の組電池グループを構成する一端の板状電池の電極と第２の組電池グループを構成する一端の板状電池の電極とを前記出力部の付近に配置して、各組電池グループ間の電極を接続したことを特徴とする板状電池の接続構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、ラミネートシート等の外装材に発電要素を封入してなる板状電池の接続構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境問題などから、ハイブリッド自動車や電気自動車、夜間電力を有効活用するための電力のロードレベリングなどが着目されている。そこで、これらに用いるバッテリとして、各種二次電池が開発されている。
【０００３】
リチウムイオン二次電池はエネルギー密度が高く、かつ密閉型でメンテナンスフリーであるので、ハイブリッド自動車や電気自動車のバッテリとしての用途に適しているが、大型のものは実用化されていない。これに対し、金属層の両面を樹脂層で被覆してなるラミネートシートを外装材とし、これに発電要素を封入した、繰り返し使用が可能な板状のリチウムイオン二次電池が開発されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記した板状のリチウムイオン二次電池を用いて高電圧を得るためには、複数の板状電池を直列や並列に接続する必要がある。一般には、例えば図３に示すように、複数の板状電池１０１を電池ボックス１０３内で、その一面１０３ｃからこの一面１０３ｃに対向する面１０３ｄに向けて重ね合わせ、それぞれの板状電池１０１の電極を直列や並列に接続して組電池１０２が構成される。
ところで、組電池１０２から電力を取り出すための正極出力部１０３ａと負極出力部１０３ｂとは、電力の供給性等の理由から、一般に電池ボックス１０３の一面１０３ｃに設けられる。したがって、例えば図３においては、前記一面１０３ｃに対向する面１０３ｄ側端部に位置する板状電池１０１の負極端子を、複数の板状電池１０１の略総厚み分の長さとなる導線１０４ｂやバス・バーによって、負極出力部１０３ｂに接続する必要がある。しかしながら、このような導線１０４ｂやバス・バーによる配線を行うと、導線の抵抗に起因する電力損失や、バス・バーの重量増加等が生じてしまう。
【０００５】
本発明の課題は、前記したような板状電池からなる組電池において、導線やバス・バーの配線距離を短縮することを可能とする板状電池の接続構造を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、複数の板状電池により構成される組電池を電池ボックスに収納し、電池ボックスの一面に備えた正極及び負極の出力部に、組電池を構成する一端の板状電池の電極と他端の板状電池の電極とをそれぞれ接続する構造であって、前記組電池を２つにグループ分けし、第１の組電池グループを構成する板状電池と第２の組電池グループを構成する板状電池とを、各々の電極を反対側に向けて交互に配置し、第１の組電池グループを構成する一端の板状電池の電極と第２の組電池グループを構成する一端の板状電池の電極とを前記出力部の付近に配置して、各組電池グループ間の電極を接続したことを特徴としている。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、２つにグループ分けされた組電池のうち、第１の組電池グループを構成する一端の板状電池の電極と第２の組電池グループを構成する一端の板状電池の電極とが、電池ボックスの一面に備えた正極及び負極の出力部付近に位置している。したがって、電池ボックス内において、第１の組電池グループを構成する一端の板状電池の電極と第２の組電池グループを構成する一端の板状電池の電極とを、それぞれ前記出力部に接続することで、それらのための導線やバス・バーを極めて短く構成することができる。したがって、導線の抵抗に起因する電力損失を低減したり、バス・バーによる重量増加等を抑えたりすることができる。
【０００９】
また請求項１記載の発明によれば、電池ボックスには、第１の組電池グループを構成する板状電池と第２の組電池グループを構成する板状電池とが、各々の電極を反対側に向けて交互に配置されているため、収納スペースが節約され、電池ボックスの幅を小さく抑えることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
以下、各実施の形態は、図１、図２に示すように、金属層の両面を樹脂層で被覆してなるラミネートシート内に発電要素を収容してなるリチウムイオン二次電池（板状電池）１を、複数直列に接続して組電池が構成される。ラミネートシートを外装材とした板状電池は、従来の金属ケースを外装材とした板状電池に比して、軽量化、薄型化が図られている。
【００１２】
〔第１の実施の形態〕
本実施の形態においては、図１に示すように、組電池２を構成する複数のリチウムイオン二次電池１が、正極出力部３ａと負極出力部３ｂとを備える電池ボックス３内に配置される。
【００１３】
電池ボックス３は、その一面３ｃに正極出力部３ａと負極出力部３ｂとが備えられている。電池ボックス３の構成材料としては、例えば、金属、木材、プラスチック、樹脂等が挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００１４】
組電池２は、第１の組電池２ａと第２の組電池２ｂとが直列に接続されてなり、これら第１の組電池２ａと第２の組電池２ｂとは、それぞれ複数のリチウムイオン二次電池１が、その厚さ方向に重ね合わされ、隣接するリチウムイオン二次電池１が直列に接続されて構成されている。
【００１５】
各リチウムイオン二次電池１は、その上方に突出する板バネ状の正極端子（電極）１ａと負極端子（電極）１ｂとを備えている。各リチウムイオン二次電池１の板バネ状の正極端子１ａまたは負極端子１ｂは、このリチウムイオン二次電池１に隣接するリチウムイオン二次電池１の板バネ状の正極端子１ａまたは負極端子１ｂに、バネ力によって付勢されて接続されている。なお、隣接するリチウムイオン二次電池１の正極端子１ａと負極端子１ｂとは、図示しない導線によって接続されてもよい。
【００１６】
第１の組電池２ａと第２の組電池２ｂとは、電池ボックス３にその一面３ｃからこの一面３ｃに対向する面３ｄに向けて並列に配置されている。そして、電池ボックス３の一面３ｃの正極出力部３ａ付近に、第１の組電池２ａの一端に位置するリチウムイオン二次電池１の正極端子１ａが位置している。また、負極出力部３ｂ付近に、第２の組電池２ｂの一端に位置するリチウムイオン二次電池１の負極端子１ｂが位置している。
【００１７】
そして、第１の組電池２ａの前記一端に位置するリチウムイオン二次電池１の正極端子１ａと正極出力部３ａとが導線４ａによって接続されている。また、第２の組電池２ｂの前記一端に位置するリチウムイオン二次電池１の負極端子１ｂと負極出力部３ｂとが導線４ｂによって接続されている。なお、導線４ａ、４ｂは、バス・バーであってもよい。
【００１８】
さらに、第１の組電池２ａの他端に位置するリチウムイオン二次電池１の負極端子１ｂと、第２の組電池２ｂの他端に位置するリチウムイオン二次電池１の正極端子１ａとが導線４ｃによって接続されている。なお、導線４ｃは、バス・バーであってもよい。
【００１９】
〔第２の実施の形態〕
本実施は、図２に示すように、〔第１の実施の形態〕と類似した構成であり、〔第１の実施の形態〕と同じ構成は同符号を付して説明を省略する。
【００２０】
すなわち、本実施の形態においても、電池ボックス３の一面３ｃに正極出力部３ａと負極出力部３ｂとが備えられている。そして、〔第１の実施の形態〕と同様、組電池２は、第１の組電池２ａと第２の組電池２ｂとが直列に接続されてなる。これら第１の組電池２ａと第２の組電池２ｂとは、それぞれ複数のリチウムイオン二次電池１が、その厚さ方向に重ね合わされ、隣接するリチウムイオン二次電池１が直列に接続されて構成されている。
【００２１】
本実施の形態においては、第１の組電池２ａのリチウムイオン二次電池１と第２の組電池２ｂのリチウムイオン二次電池１とは、電池ボックス３に、その一面３ｃからこの一面３ｃに対向する面３ｄに向けて、各々の正極端子１ａおよび負極端子１ｂが反対側に向くように交互に重なり合うように配置されている。そして、電池ボックス３の一面３ｃ付近に、第１の組電池２ａの一端に位置するリチウムイオン二次電池１の正極端子１ａと、第２の組電池２ｂの一端に位置するリチウムイオン二次電池１の負極端子１ｂとの双方が位置している。また、第１の組電池２ａのリチウムイオン二次電池１と第２の組電池２ｂのリチウムイオン二次電池１とが交互に重なり合って配置されていることで、収納スペースが節約され、電池ボックス３の幅を小さく抑えることができるようになっている。
【００２２】
第１および第２の実施の形態によれば、２つにグループ分けされた組電池２のうち、第１の組電池２ａの一端のリチウムイオン二次電池１の正極端子１ａが、正極出力部３ａ付近に位置している。また、第２の組電池２ｂの一端のリチウムイオン二次電池１の負極端子１ｂが負極出力部３ｂ付近に位置している。したがって、第１の組電池２ａの一端のリチウムイオン二次電池１の正極端子１ａと第２の組電池２ｂの一端のリチウムイオン二次電池１の負極端子１ｂとを、それぞれ正極出力部３ａと負極出力部３ｂとに接続することで、それらのための導線４ａ〜４ｃやバス・バーを極めて短く構成することができる。したがって、導線の抵抗に起因する電力損失を低減したり、バス・バーによる重量増加等を抑えたりすることができる。
【００２３】
第２の実施の形態によれば、電池ボックス３には、第１の組電池２ａのリチウムイオン二次電池１と第２の組電池２ｂのリチウムイオン二次電池１とが、各々の正極端子１ａおよび負極端子１ｂを反対側に向けて交互に配置されているため、収納スペースが節約され、電池ボックス３の幅を小さく抑えることができる。
【００２４】
なお、本発明は、前記各実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、前記各実施の形態では、板状電池の例としてリチウムイオン二次電池１を記載しているが、このリチウムイオン二次電池１のような板状電池であれば、いかなる電池であってもよい。
【００２５】
また、前記各実施の形態では、リチウムイオン二次電池１を直列に接続しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、板状電池を並列に接続する場合にも適用可能である。
その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることはもちろんである。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、電池ボックス内において、第１の組電池グループを構成する一端の板状電池の電極と第２の組電池グループを構成する一端の板状電池の電極とを、それぞれ出力部に接続することで、それらのための導線やバス・バーを極めて短く構成することができる。したがって、導線の抵抗に起因する電力損失を低減したり、バス・バーによる重量増加等を抑えたりすることができる。
【００２７】
また請求項１に記載の発明によれば、電池ボックスには、第１の組電池グループを構成する板状電池と第２の組電池グループを構成する板状電池とが、各々の電極を反対側に向けて交互に配置されているため、収納スペースが節約され、電池ボックスの幅を小さく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明である板状電池の接続構造の実施の形態例を示す、（ａ）は斜視図、（ｂ）は模式図である。
【図２】本発明である板状電池の接続構造の実施の形態例を示す斜視図である。
【図３】従来における板状電池の接続構造の一例を示す、（ａ）は斜視図、（ｂ）は模式図である。
【符号の説明】
１        リチウムイオン二次電池（板状電池）
１ａ    正極端子（電極）
１ｂ    負極端子（電極）
２        組電池
２ａ    第１の組電池
２ｂ    第２の組電池
３        電池ボックス
３ａ    正極出力部
３ｂ    負極出力部
３ｃ    一面
３ｄ    一面に対向する面
４ａ    導線
４ｂ    導線
４ｃ    導線
【図１】
0004593056.tif 000002
【図２】
0004593056.tif 000003
【図３】
0004593056.tif 000004