(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の単位電池を接続して構成する小型の電池モジュールを提供する。【解決手段】銅製の第１の隔壁部材１３１とアルミニウム製の第２の隔壁部材１３２とを貼着した隔壁１３０を挟んで上部外装部材１２１と下部外装部材１２２を貼着し、第１の隔室及び第２の隔室を形成する。第１の隔室１２５に第１の発電要素１００−１、第２の隔室１２６に第２の発電要素１００−２を収容し、第１の発電要素１００−１の負極板負極層非形成領域１０３ｃ−１、及び、第２の発電要素１００−２の正極板正極層非形成領域１０１ｃ−２を、各々超音波溶接等により直接的に隔壁１３０に接続することにより、第１及び第２の発電要素１００−１及び１００−２を直列接続する。各発電要素の端子を外部で接続する場合に比べて構成が簡単になり電池を小型化することができる。【選択図】図１
2007172943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極群及び電解質を有する複数の発電要素と、
前記複数の発電要素を封止収容する収容部であって、少なくとも一部に表裏間の導電性が確保された導電部が形成されている隔壁を介して各々が分離されている複数の隔室を有し、前記複数の発電要素の各々を前記隔室に収容する収容部と
を有し、
前記複数の発電要素は、前記隔壁の前記導電部を介して、前記電極群の正極又は負極の少なくともいずれか一方が互いに接続されている
ことを特徴とする電池モジュール。
【請求項２】
前記複数の発電要素は、前記隔壁の前記導電部を介して順次直列に接続されており、
前記直列に接続された前記複数の発電要素の両端の正極及び負極と各々接続されて前記収容部の外部に導出された正極端子及び負極端子をさらに有する
ことを特徴とする請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項３】
前記隔壁は、第１の導電材料で形成される第１の部材と、第２の導電材料で形成される第２の部材とを接合した部材で形成される
ことを特徴とする請求項２に記載の電池モジュール。
【請求項４】
前記隔壁は、前記導電部の形成部位に開口が設けられた絶縁性の基材と、前記部位に前記開口を塞ぐように形成された前記導電部とを有する
ことを特徴とする請求項２に記載の電池モジュール。
【請求項５】
前記導電部は、第１の導電材料で形成される第１の部材と、第２の導電材料で形成される第２の部材とを接合した部材で形成される
ことを特徴とする請求項４に記載の電池モジュール。
【請求項６】
前記導電部は、第１の導電材料と第２の導電材料とのクラッド材を前記基材の前記開口を塞ぐように形成して構成する
ことを特徴とする請求項４に記載の電池モジュール。
【請求項７】
前記発電要素の前記電極群は、アルミニウムを含む正極集電体、及び、銅又はニッケルを含む負極集電体を有し、
前記電極群の正極と接続される前記導電部の前記第１の部材又は前記第２の部材のうちの一方の部材は、アルミニウムを含む導電材料により形成され、
前記電極群の負極と接続される前記導電部の前記第１の部材又は前記第２の部材のうちの他方の部材は、銅又はニッケルを含む導電材料により形成される
ことを特徴とする請求項３又は５に記載の電池モジュール。
【請求項８】
前記発電要素の前記電極群は、アルミニウムを含む正極集電体、及び、銅又はニッケルを含む負極集電体を有し、
前記導電部は、アルミニウムを含む導電材料と銅又はニッケルを含む導電材料とのクラッド材で形成される
ことを特徴とする請求項６に記載の電池モジュール。
【請求項９】
前記隔壁の前記基材は樹脂により形成されており、
前記収容部の前記正極端子及び前記負極端子が導出している部分において、少なくとも前記正極端子及び前記負極端子と前記収容部の収容部材との間に前記基材の一部を構成する前記樹脂が配置されて、当該正極端子及び当該負極端子の導出部分において前記収容部が封止されている
ことを特徴とする請求項４に記載の電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セパレータを介して電極板を積層した電極群及び電解質を有する複数の発電要素を接続して外装部材に収容した電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
セパレータを介して正極板と負極板とを交互に積層した電極群を電解質とともに外装部材で被覆収容して封止し、正極板及び負極板に電極端子を接続して外装部材から導出させた積層型の二次電池が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような二次電池を実際に使用に供する場合は、複数の二次電池を適宜並列及び直列に接続して所望の容量で所望の電圧を出力するようにした組電池の形態で使用される場合が多い。特に、電気自動車やハイブリッド自動車のモータ駆動用等のある程度の容量を必要とする用途に使用する場合は、ほとんどの場合、そのような組電池の形態で使用される。多数の二次電池を用いて構成した組電池としては、例えば、複数の薄型二次電池の同極端子をバスバーにより接続してサブアッセンブリを構成し、そのサブアッセンブリをさらに複数積層して高出力を得るようにした組電池（電池モジュール）等も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平９−２５９８５９号公報
【特許文献２】特開２００４−５５４９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、このような組電池においては、一般的に、電池の容積を少しでも小さくしたい、すなわち電池を小型化したいという要望がある。特に、電気自動車等の高出力が要求される用途に適用する二次電池においては、多数の電池（単位電池）を接続して前述したような組電池を構成するためにその容積は相当大きくなり、小型化への要望が強い。
また、複数の単位電池を接続して組電池を構成した場合には、単位電池を接続するための接続箇所の数が多くなり、その接続部が占める容積も大きくなる。この単位電池同士の接続部は、電極積層体や電解質等を含む発電要素とは異なり、電池の蓄電量あるいは出力に何ら寄与しない構成である。従って、そのような接続部が占める容積を少しでも減少させることができれば、組電池の容積を小さくすることができる上に、組電池の蓄電効率、出力効率を向上させることもできる。
【０００４】
具体的には、例えば前述した特許文献２に開示されている薄型電池モジュールは、バスバーを用いて整然と多数の単位電池を実装しているものの、バスバーにより単位電池が接続されている部分の容積が十分小さいとは言えず、反対に組電池を大型化している要因となっている。
バスバーを用いずに複数の単位電池を接続する方法としては、電池から導出している端子同士を溶接等により直接接続することが考えられるが、この場合も、電池本体から外部に電極端子を導出させた上でこれを接続する構成が必要であり、容積を小さくすることが困難である。
【０００５】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、複数の単位電池を接続して組電池あるいは組電池のサブアッセンブリとして用いられる電池モジュールであって、容積の小さい、すなわち小型の電池モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明に係る電池モジュールは、電極群及び電解質を有する複数の発電要素と、前記複数の発電要素を封止収容する収容部であって、少なくとも一部に表裏間の導電性が確保された導電部が形成されている隔壁を介して各々が分離されている複数の隔室を有し、前記複数の発電要素の各々を前記隔室に収容する収容部とを有し、前記複数の発電要素は、前記隔壁の前記導電部を介して、前記電極群の正極又は負極の少なくともいずれか一方が互いに接続されている。
【０００７】
このような構成の電池モジュールにおいては、発電要素間の接続は、発電要素の電極群が本来有する電極を電池モジュール内に本来備わる隔壁に接続することにより行っている。すなわち、発電要素間の接続のために何ら新たな構成を必要とせず、また、特段の空間を占有すること無く行っている。従って、例えば電極端子を電池モジュールの外部でバスバー等により接続して複数の発電要素を接続する従来の場合と比較すると、バスバー等で電極端子を接続する外部の構成及びそのための空間も必要としないし、発電要素同士を接続するための電極端子を外部に導出するための電池モジュールの内部の構成及びそのための空間も必要としない。その結果、電池モジュールの大幅な容積に縮小、すなわち小型化が可能となる。
【０００８】
好適には、前記複数の発電要素は、前記隔壁の前記導電部を介して順次直列に接続されており、前記直列に接続された前記複数の発電要素の両端の正極及び負極と各々接続されて前記収容部の外部に導出された正極端子及び負極端子をさらに有する。
好適な一具体的構成例としては、前記隔壁は、第１の導電材料で形成される第１の部材と、第２の導電材料で形成される第２の部材とを接合した部材で形成される。
【０００９】
また、好適な他の具体的構成例としては、前記隔壁は、前記導電部の形成部位に開口が設けられた絶縁性の基材と、前記部位に前記開口を塞ぐように形成された前記導電部とを有する。
隔壁が基材と導電部を有する構成において、前記導電部は、例えば、第１の導電材料で形成される第１の部材と第２の導電材料で形成される第２の部材とを接合した部材で形成してもよいし、あるいは、第１の導電材料と第２の導電材料とのクラッド材を前記基材の前記開口を塞ぐように形成して構成してもよい。
【００１０】
また、隔壁の基材が樹脂により形成し、前記収容部の前記正極端子及び前記負極端子が導出している部分において、少なくとも前記正極端子及び前記負極端子と前記収容部の収容部材との間に前記基材の一部を構成する前記樹脂が配置されて、当該正極端子及び当該負極端子の導出部分において前記収容部が封止されているようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、複数の単位電池を接続して組電池あるいは組電池のサブアッセンブリとして用いられる電池モジュールであって、容積の小さい、すなわち小型の電池モジュールを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施形態として、リチウム系の２つの薄型二次電池（発電要素）を直列に接続して構成した電池モジュールについて、第１〜第５の実施形態により説明する。いずれの実施形態の電池モジュールも、それ自体が１つの組電池として使用されるものであってもよいし、さらに容量の大きな組電池を構成するための１つのサブアッセンブリ、すなわち部品として使用されるものであってもよい。
【００１３】
第１実施形態
本発明の第１実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。
図１は、本実施形態の電池モジュール１０の構成を示す図であり、図１（Ａ）は電池モジュール１０の平面図であり、図１（Ｂ）は電池モジュール１０の断面を電池モジュール１０の構成の理解が容易になるように模式的に示した図である。
図１に示すように、電池モジュール１０は、第１の発電要素１００−１、第２の発電要素１００−２、外装部材１２０、隔壁１３０、正極端子１４０及び負極端子１５０を有する。
【００１４】
第１の発電要素１００−１と第２の発電要素１００−２とは同一の構成であり、第１の発電要素１００−１は電極群１０９−１及び電解質１０６−１を有し、第２の発電要素１００−２は電極群１０９−２及び電解質１０６−２を有する。
以下の説明においてこのような共通的な構成については、単に、発電要素１００、電極群１０９あるいは電解質１０６のように称し、一括して説明を行う。
【００１５】
電極群１０９の構成について、図２を参照して説明する。
図２は、電極群１０９の構成を示す図である。
図２に示すように、電極群１０９は、３枚の正極板１０１、５枚のセパレータ１０２及び３枚の負極板１０３を有する。なお、正極板１０１、セパレータ１０２及び負極板１０３の枚数は特定の枚数に限定されものではなく、必要に応じて好適な枚数を適宜選択して構成するものである。例えば、正極板１０１、セパレータ１０２及び負極板１０３を１枚ずつ有するような構成であってもよい。
【００１６】
正極板１０１は、正極側集電体１０１ａと、正極側集電体１０１ａの両面に形成された正極層１０１ｂとを有する。
図示のごとく、正極側集電体１０１ａは、正極板１０１、セパレータ１０２及び負極板１０３が実際に重なり合っている領域から一方の方向に突出するような形態に構成される。正極側集電体１０１ａの、少なくともこの正極板１０１、セパレータ１０２及び負極板１０３が重なり合っている領域に、正極層１０１ｂが形成される。また、正極側集電体１０１ａの、正極板１０１、セパレータ１０２及び負極板１０３が重なり合っている領域から突出した領域の少なくとも一部は、正極層１０１ｂが形成されない正極板正極層非形成領域１０１ｃとして残される。この正極板正極層非形成領域１０１ｃが、電池モジュール１０の正極端子１４０、あるいは、隔壁１３０を介した他の発電要素との接続に供される。
【００１７】
正極板１０１は、リチウム含有複合酸化物に属するＬｉＭｎ２Ｏ４を正極活物質として、炭素系材料に属するカーボンブラックを導電材として、また、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を結着剤として採用する。正極活物質と導電材とを混合し、ポリフッ化ビニリデンを溶解させたＮメチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）中に混合した正極活物質と導電材とを均一に分散させてスラリーを作製する。このスラリーを正極側集電体１０１ａとなる厚さ２０μｍのアルミニウム金属箔上に均一に塗布し、ＮＭＰを蒸発させ、ローラープレス機により圧延し、アルミニウム金属箔１０１ａ上に正極層１０１ｂを作製する。混合されるＬｉＭｎ２Ｏ４とカーボンブラックとポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）との重量比は、７５〜８５：１０〜２０：５〜１０であり、好ましくは８５：１０：５乃至７５：２０：５である。このように作製した正極層１０１ｂを所定の大きさ（例えば、幅７０ｍｍ、長さ１２０ｍｍ、厚さ０．１８ｍｍ）に切断し、正極板１０１を得る。
【００１８】
正極活物質としては、ＬｉＭｎ２Ｏ４のほか、リチウムマンガン複合酸化物（ＬｉＭｎＯ２、層状構造ＬｉＭｎＯ２、スピネル構造ＬｉＭｎＯ２、ＬｉＭｎＯ４）、リチウムニッケル複合酸化物（ＬｉＮｉＯ２）、リチウムコバルト酸化物（ＬｉＣｏＯ２）、リチウム鉄リン酸化合物（ＬｉＦｅＰＯ４）、リチウムマンガンリン酸化合物（ＬｉＭｎＰＯ４）、リチウムバナジウム複合酸化物（ＬｉＶ２Ｏ４）、リチウムチタン複合酸化物（ＬｉＴｉ２Ｏ４）、その他のＬｉＭＸＯＹ（Ｍは遷移元素、Ｘ、Ｙは定比及び不定比を含む）などのリチウム複合酸化物を用いることができる。
【００１９】
これらのリチウム複合酸化物は、出力の面ではその平均粒径ｒが０．１μｍ＜ｒ＜１μｍであることが好ましく、さらに、０．１＜ｒ＜０．５μｍであることが好ましい。ここで平均粒径とは、５０％累積粒径であり、粒度分布図において、それぞれ０μｍから積分した体積が５０％となった時の粒径である。この測定においては、マイクロトラック粒度分布分析計を用い、レーザー光の散乱により粒子個数ｎ及び粒子１個あたりの直径ｄを測定する。もちろん他の粒径分析装置を利用することもできる。
【００２０】
また、リチウム複合酸化物の粒子構造は、単結晶乃至単結晶に近い性状である一次粒子であることが好ましい。一次粒子が凝集して形成された二次粒子が含まれる場合もあるが、その含有量は少ないことが好ましく、具体的にはリチウム複合酸化物中の二次粒子の含有量が５０％以下であることが好ましい。なお、寿命の面では単結晶であることが好ましい。
【００２１】
正極層１０１ｂの厚さは５０μｍ〜１５０μｍであることが好ましく、さらに好ましくは６０μｍ〜１２０μｍであり、最適な厚みは８０μｍである。これは材料種、粒径、電極組成、空孔率などにより、出力のピーク位置が、ある測定条件のもとでは５０〜１５０μｍの間で変化することによる。
【００２２】
また、負極板１０３は、負極側集電体１０３ａと、負極側集電体１０３ａの両面に形成された負極層１０３ｂとを有する。
図示のごとく、負極側集電体１０３ａは、正極板１０１、セパレータ１０２及び負極板１０３が実際に重なり合っている領域から一方の方向に突出するような形態に構成される。負極側集電体１０３ａは、前述した正極板１０１の正極側集電体１０１ａが突出する方向とは反対の方向に突出する。負極側集電体１０３ａの、少なくともこの正極板１０１、セパレータ１０２及び負極板１０３が重なり合っている領域に、負極層１０３ｂが形成される。また、負極側集電体１０３ａの、正極板１０１、セパレータ１０２及び負極板１０３が重なり合っている領域から突出した領域の少なくとも一部は、負極層１０３ｂが形成されない負極板負極層非形成領域１０３ｃとして残される。この負極板負極層非形成領域１０３ｃが、電池モジュール１０の負極端子１５０、あるいは、隔壁１３０を介した他の発電要素との接続に供される。
【００２３】
負極板１０３は、炭素系材料の属するハードカーボンを負極活物質として、また、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を結着剤として採用する。ハードカーボンとポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）とを９０：１０の重量比で混合し、これをＮメチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に分散させてスラリーを作製する。このスラリーを負極側集電体１０３ａとなる厚さ１０μｍの銅金属箔上に均一に塗布し、ＮＭＰを蒸発させ、ローラープレス機により圧延し、銅金属箔１０３ａ上に負極層１０３ｂを作製する。このように作製した負極層１０３ｂを所定の大きさ（例えば、幅７０ｍｍ、長さ１２０ｍｍ、厚さ０．１１ｍｍ）に切断し、負極板１０３を得る。
【００２４】
負極活物質としては、ハードカーボンを初めとする非晶質炭素、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素、又は黒鉛などのように正極活物質のリチウムイオンを吸蔵及び放出する材料を用いることができる。
【００２５】
セパレータ１０２は、交互に積層された正極板１０１と負極板１０３との各間に配置され、正極板１０１及び負極板１０３とともに電極群を構成する。
セパレータ１０２は、例えばポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）などのポリオレフィン等から構成される微多孔性膜で形成され、正極板１０１と負極板１０３との短絡を防止するとともに電解質を保持する機能を有する。また、過電流が流れた時に発熱によって膜の空孔が閉塞され電流を遮断する機能も有する。
【００２６】
このような構成の電極群１０９が、後述する外装部材１２０（図１参照）及び隔壁１３０により形成される第１の隔室１２５及び第２の隔室１２６の各々に、電解質１０６とともに収容されることにより、発電要素１００（第１及び第２の発電要素１００−１及び１００−２）が形成される。
【００２７】
電極群１０９とともに発電要素１００を構成する電解質１０６は、有機液体溶媒に過塩素酸リチウム、ホウフッ化リチウム等のリチウム塩を溶質とした液体電解質である。有機液体溶媒としては、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）及びジメチルカーボネート（ＤＭＣ）等のエステル系溶媒が好適であるが、これに限定されるものではなく、例えばエステル系溶媒に、γ−ブチラクトン（γ−ＢＬ）あるいはジエトシキエタン（ＤＥＥ）等のエーテル系溶媒その他を混合、調合した有機液体溶媒も用いることもできる。
【００２８】
外装部材１２０は、図１（Ｂ）に示すように、各々カップ状に形成された上部外装部材１２１及び下部外装部材１２２を有する。上部外装部材１２１及び下部外装部材１２２が、その凹面を対向させて、さらにその間に後述する隔壁１３０を介在させてその周縁部（外周部）１２４を貼着されることにより、上部外装部材１２１と下部外装部材１２２との間に、第１の隔室１２５と第２の隔室１２６とからなる外部と隔離された空間が形成される。この第１の隔室１２５及び第２の隔室１２６に、第１の発電要素１００−１及び第２の発電要素１００−２が封止収容される。
【００２９】
上部外装部材１２１と下部外装部材１２２とが貼着された外装部材１２０からは、各々１つの正極端子１４０及び負極端子１５０が導出される。電池モジュール１０においては、外装部材１２０の内部に、第１及び第２の２つの発電要素１００−１及び１００−２を収容する。しかし、これらの発電要素１００−１及び１００−２は、後述するように外装部材１２０の内部において直列に接続される。従って、外装部材１２０からは、電池モジュール１０全体に対して唯一で一対の正極端子１４０及び負極端子１５０が導出される。
図示のごとく電池モジュール１０においては、正極端子１４０及び負極端子１５０は、外装部材１２０の同一の周縁部から並んで導出される。
【００３０】
上部外装部材１２１及び下部外装部材１２２は、ともに、例えばポリエチレンやポリプロピレンなどの樹脂フィルムや、アルミニウムなどの金属箔の両面をポリエチレンやポリプロピレンなどの樹脂でラミネートした樹脂−金属薄膜ラミネート材等、柔軟性を有する材料で形成される。
【００３１】
なお、外装部材１２０の正極端子１４０及び負極端子１５０の導出部においては、上部外装部材１２１と下部外装部材１２２との間から正極端子１４０及び負極端子１５０を導出させるため、上部外装部材１２１と下部外装部材１２２との接合部にこれらの端子の厚み分だけ隙間が生じる可能性がある。このような隙間の発生を回避して電池モジュール１０の内部の封止性を維持するために、正極端子１４０及び負極端子１５０と上部外装部材１２１及び下部外装部材１２２が接触する部分に、ポリエチレンやポリプロピレンから構成されたシールフィルムを熱融着などの方法により介在させるのが好適である。その際のシールフィルムは、上部外装部材１２１及び下部外装部材１２２を構成する樹脂と同系統の樹脂から構成することが熱融着性の点から望ましい。
【００３２】
隔壁１３０は、前述したように、外装部材１２０の内部空間を上下に仕切って第１の隔室１２５及び第２の隔室１２６を形成する平板状部材である。これに加えてさらに隔壁１３０は、第１の隔室１２５に収容される第１の発電要素１００−１と第２の隔室１２６に収容される第２の発電要素１００−２とを電気的に接続する接続手段として作用する。
【００３３】
本実施形態の隔壁１３０は、図１（Ｂ）に示すように、第１の隔壁部材１３１及び第２の隔壁部材１３２が張り合わされて形成される。本実施形態において、第１の隔壁部材１３１は、銅若しくはニッケルの平板状部材であり、第２の隔壁部材１３２はアルミニウムの平板状部材であり、これらは電気的に導通するように張り合わされる。この結果、隔壁１３０は導電体として形成される。
そして隔壁１３０は、第１の隔壁部材１３１の面が第１の隔室１２５（第１の発電要素１００−１）側となり、第２の隔壁部材１３２の面が第２の隔室１２６（第２の発電要素１００−２）側となるように上部外装部材１２１と下部外装部材１２２との間に配置される。
【００３４】
この隔壁１３０に対して、第１の隔室１２５に収容される第１の発電要素１００−１の負極板負極層非形成領域１０３ｃ−１が、隔壁１３０の第１の隔壁部材１３１の面に、超音波溶接等により直接固着される。これにより、第１の発電要素１００−１の電極群１０９−１の負極端子が導電体たる隔壁１３０に接続される。
また、第２の隔室１２６に収容される第２の発電要素１００−２の正極板正極層非形成領域１０１ｃ−２が、隔壁１３０の第２の隔壁部材１３２の面に、超音波溶接等により直接固着される。これにより、第２の発電要素１００−２の電極群１０９−２の正極端子が導電体たる隔壁１３０に接続される。
この結果、第１の発電要素１００−１の電極群１０９−１の負極と、第２の発電要素１００−２の電極群１０９−２の正極が隔壁１３０を介して電気的に接続され、第１の発電要素１００−１と第２の発電要素１００−２とが直列に接続されたことになる。
【００３５】
なお、前述したように、隔壁１３０は上部外装部材１２１及び下部外装部材１２２とともに第１の発電要素１００−１及び第２の発電要素１００−２を収容する第１の隔室１２５及び第２の隔室１２６を規定しその内面を構成する。その際、第１の隔室１２５及び第２の隔室１２６に収容される第１の発電要素１００−１及び第２の発電要素１００−２は、各々、電極群１０９−１の負極板負極層非形成領域１０３ｃ−１及び電極群１０９−２の正極板正極層非形成領域１０１ｃ−２を除いて、隔壁１３０とは電気的に絶縁された状態で、第１の隔室１２５及び第２の隔室１２６に収容される。そのために、例えば、第１の発電要素１００−１の電極群１０９−１あるいは第２の発電要素１００−２の電極群１０９−２と隔壁１３０との間に、各々、図示せぬ任意の絶縁部材を設けたり、あるいは電極群１０９−１及び１０９−２の隔壁１３０側に、図２に示した構成に加えてさらにセパレータ１０２を介在させるようにするのが好適である。
【００３６】
また、正極端子１４０及び負極端子１５０も、後述するように、隔壁１３０と一体的に上部外装部材１２１と下部外装部材１２２との間に挟まれて貼着される。その際、これら正極端子１４０及び負極端子１５０も、隔壁１３０とは直接的には電気的に絶縁された状態で設置される。そのために、正極端子１４０及び負極端子１５０と隔壁１３０との間には、必要に応じて適宜絶縁部材等が設置される。
【００３７】
正極端子１４０は、外装部材１２０に収容された第１の発電要素１００−１及び第２の発電要素１００−２の直列回路の外部との正極入出力端子である。正極端子１４０は、第１の発電要素１００−１の正極側集電体１０１ａ−１の正極板正極層非形成領域１０１ｃ−１と超音波溶接あるいは図示せぬ電極リードを介して接続される。第１の発電要素１００−１と接続された正極端子１４０は、上部外装部材１２１と下部外装部材１２２との間の隔壁１３０の上側（第１の隔室１２５側）を通過して、電池モジュール１０の外部に導出される。
【００３８】
電池モジュール１０においては、正極端子１４０と負極端子１５０とは、平面的に（図１（Ａ）に示す平面において）重なり合わないような配置で、同一の周辺から外部に導出する。従って、正極端子１４０の外部へ導出している部分の幅は、外装部材１２０に収容される電極群１０９の幅の１／２よりもさらに短い程度に十分短い幅とされる。正極端子１４０の、第１の発電要素１００−１の正極側集電体１０１ａ−１の正極板正極層非形成領域１０１ｃ−１と接続する部分（不図示）の幅は、正極端子１４０の外部に導出している部分の幅と同じであってもよいし、正極側集電体１０１ａ−１の幅（正極板正極層非形成領域１０１ｃ−１の幅）程度に広くてもよい。後者の場合、正極端子１４０は、外装部材１２０の内部（正極端子１４０が通過する周縁貼着領域１２４及び第１の隔室１２５を含む範囲）において、連続的にあるいは段階的に幅が変化するように形成される。
【００３９】
正極端子１４０は、金属箔製部材であり、電気化学的に安定した金属材料であればその材料は特に限定されないが、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金等を用いるのが好適である。
【００４０】
負極端子１５０は、外装部材１２０に収容された第１の発電要素１００−１及び第２の発電要素１００−２の直列回路の外部との負極入出力端子である。負極端子１５０は、第２の発電要素１００−２の負極側集電体１０３ａ−２の負極板負極層非形成領域１０３ｃ−２と超音波溶接あるいは図示せぬ電極リードを介して接続される。第２の発電要素１００−２と接続された負極端子１５０は、上部外装部材１２１と下部外装部材１２２との間の隔壁１３０の下側（第２の隔室１２６側）を通過して、電池モジュール１０の外部に導出される。
【００４１】
負極端子１５０も、正極端子１４０と同様に、負極端子１５０の外部へ導出している部分の幅は、外装部材１２０に収容される電極群１０９の幅の１／２よりもさらに短い程度の十分短い幅とされる。また、負極端子１５０の、第２の発電要素１００−２の負極側集電体１０３ａ−２の負極板負極層非形成領域１０３ｃ−２と接続する部分（不図示）の幅は、負極端子１５０の外部に導出している部分の幅と同じであってもよいし、負極側集電体１０３ａ−２の幅（負極板負極層非形成領域１０３ｃ−２の幅）程度に広くてもよい。後者の場合、負極端子１５０は、外装部材１２０の内部（負極端子１５０が通過する周縁貼着領域１２４及び第２の隔室１２６を含む範囲）において、連続的にあるいは段階的に幅が変化するように形成される。
【００４２】
負極端子１５０は、金属箔製部材であり、電気化学的に安定した金属材料であればその材料は特に限定されないが、例えば、ニッケル、銅又はステンレス等を用いるのが好適である。
【００４３】
本実施形態の電池モジュール１０は、このような構成を有する。
【００４４】
このような構成の電池モジュール１０は、第１及び第２の２つの発電要素１００−１及び１００−２が直列に接続された回路を内部に収容するモジュールであり、この直列回路に対する正負の端子である正極端子１４０及び負極端子１５０のみが、図１（Ａ）に示すように、電池本体から導出している。
従来の電池モジュールは、収容する単位電池の正極端子及び負極端子を電池本体から外部に導出し、電池外部で例えばバスバー等を用いてこれらを接続する構成であった。そのような従来の構成と比べると、単位電池を接続する外部の構成が不要となるので、電池モジュール全体の構成が簡単になるとともに、モジュールを小型化することができる。
【００４５】
また、電池モジュール１０の内部における第１の発電要素１００−１と第２の発電要素１００−２との接続は、電極群１０９−１、１０９−２の、従来正極端子又は負極端子が接続される正極側集電体１０１ａ−１の正極板正極層非形成領域１０１ｃ−１及び負極側集電体１０３ａ−２の負極板負極層非形成領域１０３ｃ−２を、超音波溶接等により直接的に導電体たる隔壁１３０に接続することによる。従って、電池モジュール１０の内部においても、正極側集電体１０１ａ−１及び負極側集電体１０３ａ−２を正極端子あるいは負極端子に接続するための構成が不要となり構成を簡単にすることができる。また、そのための電極リード等が通過する領域や、正極端子や負極端子の通過する領域を確保する必要が無くなるので、外装部材１２０で囲まれた空間の容積も小さくすることができ、その点でも電池モジュール１０の小型化が可能となる。
【００４６】
また、正極端子１４０及び負極端子１５０は、電池本体の同一の周辺から同一の方向に導出している。
従来、設置面積や容積的に有効である等の点あるいは適用利便性の点から、正極端子と負極端子とを同一方向に導出した単位電池も知られている。しかし、このような構成では、電極群１０９において端子に近い領域ほど多くの電流が流れることになり、電流が不均一になるため、容積に対する効率が悪くなったり寿命が短くなる等の課題があった。
しかし、本実施形態の電池モジュール１０は、内部は独立した複数の発電要素が直列接続した形態であり、そのような電流の不均一性は生じない。従って、同一方向に端子が導出した電池モジュールであって、容積に対する効率が良く寿命も長い電池モジュールを提供することができる。
【００４７】
第２実施形態
本発明の第２実施形態について、図３及び図４を参照して説明する。
図３は、本実施形態の電池モジュール２０の構成を示す図であり、図３（Ａ）は電池モジュール２０の平面図であり、図３（Ｂ）は電池モジュール２０の断面を電池モジュール２０の構成の理解が容易になるように模式的に示した図である。
図３に示すように、電池モジュール２０は、第１の発電要素１００−１、第２の発電要素１００−２、外装部材１２０、隔壁２３０、正極端子１４０及び負極端子１５０を有する。
【００４８】
第１及び第２の発電要素１００−１及び１００−２、外装部材１２０、正極端子１４０及び負極端子１５０の構成は、第１実施形態の電池モジュール１０と同一である。従って、これらについては第１実施形態と同一の符号を付するとともに、その説明は省略する。
第２実施形態の電池モジュール２０は、隔壁２３０の構成が、前述した第１実施形態の電池モジュール１０の隔壁１３０とは異なる。
以下、隔壁２３０の構成を中心に、第２実施形態の電池モジュール２０について説明する。
【００４９】
隔壁２３０は、第１実施形態の隔壁１３０と同様に、外装部材１２０の内部空間を上下に仕切って第１の隔室１２５及び第２の隔室１２６を形成するとともに、第１の隔室１２５に収容される第１の発電要素１００−１と第２の隔室１２６に収容される第２の発電要素１００−２とを電気的に接続する。
【００５０】
隔壁２３０の構成について、図４を参照して説明する。
図４は、隔壁２３０の構成を示す図である。
図４に示すように、隔壁２３０は、基材２３１、第１の導電部材２３２及び第２の導電部材２３３を有する。
【００５１】
基材２３１は、変性ＰＰのシートである。基材２３１の一部には、開口部２３４が設けられており、この開口部２３４が、第１の発電要素１００−１と第２の発電要素１００−２とを電気的に接続する導電部が形成される箇所となる。従って、図３（Ｂ）に示すように隔壁２３０、第１の電極群１０９−１及び第２の電極群１０９−２を配置して電池モジュール２０を形成した時に、第１の発電要素１００−１の電極群１０９−１の負極側集電体１０３ａ−１の負極板負極層非形成領域１０３ｃ−１及び第２の発電要素１００−２の電極群１０９−２の正極側集電体１０１ａ−２の正極板正極層非形成領域１０１ｃ−２が配置される位置に対応する隔壁２３０上の位置に、開口部２３４を形成する。
【００５２】
第１の導電部材２３２は、導電材料で形成され、基材２３１の開口部２３４を第１の隔室１２５側（上側）から、すなわち、第１の発電要素１００−１側から塞ぐように配置される平板状部材である。本実施形態において第１の導電部材２３２は、アルミニウムにより形成される。第１の導電部材２３２は、開口部２３４を塞ぐために、基材２３１の開口部２３４よりも若干大きい形状に形成される。
【００５３】
第２の導電部材２３３は、導電材料で形成され、基材２３１の開口部２３４を第２の隔室１２６側（下側）から、すなわち、第２の発電要素１００−２側から塞ぐように配置される平板状部材である。本実施形態において第２の導電部材２３３は、銅若しくはニッケルにより形成される。第２の導電部材２３３は、開口部２３４を塞ぐために、基材２３１の開口部２３４よりも若干大きい形状に形成される。
【００５４】
隔壁２３０においては、基材２３１の開口部２３４を塞ぐように、基材２３１の上側から第１の導電部材２３２を、また、基材２３１の下側から第２の導電部材２３３を基材２３１の開口部２３４に重ね合わせ、これら基材２３１、第１の導電部材２３２及び第２の導電部材２３３を熱溶着する。
開口部２３４においては基材２３１が存在しないので、第１の導電部材２３２と第２の導電部材２３３とが直接溶着されるが、この際、第１の導電部材２３２と第２の導電部材２３３とが電気的に接続されるように熱溶着を行う。この結果、隔壁２３０の開口部２３４の箇所に、第１の導電部材２３２及び第２の導電部材２３３からなる導電体が形成されることになる。
【００５５】
このような構成の隔壁２３０は、第１の導電部材２３２の側が第１の隔室１２５（第１の発電要素１００−１）側となり、第２の導電部材２３３の側が第２の隔室１２６（第２の発電要素１００−２）側となるように上部外装部材１２１と下部外装部材１２２との間に配置される。
【００５６】
この隔壁２３０に対して、第１の隔室１２５に収容される第１の発電要素１００−１の負極板負極層非形成領域１０３ｃ−１が、隔壁２３０の開口部２３４に形成された第１の導電部材２３２に、超音波溶接等により直接固着される。また、第２の隔室１２６に収容される第２の発電要素１００−２の正極板正極層非形成領域１０１ｃ−２が、隔壁２３０の開口部２３４に形成された第２の導電部材２３３に、超音波溶接等により直接固着される。
これにより、第１の発電要素１００−１の電極群１０９−１の負極と、第２の発電要素１００−２の電極群１０９−２の正極とが、隔壁２３０の開口部２３４に形成された導電体（第１の導電部材２３２及び第２の導電部材２３３）を介して電気的に接続され、第１の発電要素１００−１と第２の発電要素１００−２とが直列に接続されたことになる。
【００５７】
なお、第１実施形態の隔壁１３０と違い、本実施形態の隔壁２３０は、第１の導電部材２３２及び第２の導電部材２３３が貼着された開口部２３４付近以外の領域は、絶縁材料である基材２３１により構成されている。従って、第１実施形態のように、隔壁２３０を用いて電池モジュール２０を構成する際に、第１の発電要素１００−１の電極群１０９−１あるいは第２の発電要素１００−２の電極群１０９−２と隔壁２３０との間に絶縁部材を設けたり、あるいは電極群１０９−１及び１０９−２の隔壁２３０の側に、図２に示した電極群１０９の構成に加えてさらにセパレータ１０２を介在させるような構成とする必要は無い。
また、正極端子１４０及び負極端子１５０についても、第１実施形態のように、正極端子１４０及び負極端子１５０と隔壁２３０との間には、別途絶縁部材等を設置する必要は無い。
【００５８】
このような構成の第２実施形態の電池モジュール２０も、第１実施形態の電池モジュール１０と同様に、第１及び第２の２つの発電要素１００−１及び１００−２が直列に接続された回路を内部に収容するモジュールであり、この直列回路に対する正負の端子である正極端子１４０及び負極端子１５０のみが、図３（Ａ）に示すように、電池本体から導出している。従って、従来の電池モジュールと比較して、単位電池を接続する外部の構成が不要となり、電池モジュール全体の構成が簡単になるとともに、モジュールを小型化することができる。
【００５９】
また、電池モジュール２０の内部における第１の発電要素１００−１と第２の発電要素１００−２との接続は、電極群１０９−１、１０９−２の、従来正極端子又は負極端子が接続される正極側集電体１０１ａ−１の正極板正極層非形成領域１０１ｃ−１及び負極側集電体１０３ａ−２の負極板負極層非形成領域１０３ｃ−２を、超音波溶接等により直接的に導電体たる隔壁２３０の第１の導電部材２３２及び第２の導電部材２３３に接続することによる。従って、電池モジュール２０の内部においても、正極側集電体１０１ａ−１及び負極側集電体１０３ａ−２を正極端子あるいは負極端子に接続するための構成が不要となり構成を簡単にすることができる。また、そのための電極リード等が通過する領域や、正極端子や負極端子の通過する領域を確保する必要が無くなるので、外装部材１２０で囲まれた空間の容積も小さくすることができ、その点でも電池モジュール２０の小型化が可能となる。
【００６０】
また、電池モジュール２０は、複数の発電要素を直列接続した上でその両端の端子を電池本体の同一の周辺から同一の方向に導出しているので、電極群１０９を流れる電流に不均一性が生じることが無い。従って、同一方向に端子が導出した電池モジュールであって、容積に対する効率が良く寿命も長い電池モジュールを提供することができる。
【００６１】
第３実施形態
本発明の第３実施形態について、図５及び図６を参照して説明する。
図５は、本実施形態の電池モジュール３０の構成を示す図であり、図５（Ａ）は電池モジュール３０の平面図であり、図５（Ｂ）は電池モジュール３０の断面を電池モジュール３０の構成の理解が容易になるように模式的に示した図である。
図５に示すように、電池モジュール３０は、第１の発電要素１００−１、第２の発電要素１００−２、外装部材１２０、隔壁３３０、正極端子１４０及び負極端子１５０を有する。
【００６２】
第１及び第２の発電要素１００−１及び１００−２、外装部材１２０、正極端子１４０及び負極端子１５０の構成は、第１実施形態の電池モジュール１０と同一である。従って、これらについては第１実施形態と同一の符号を付するとともに、その説明は省略する。
第３実施形態の電池モジュール３０は、隔壁３３０の構成が、前述した第１実施形態の電池モジュール１０の隔壁１３０、及び、第２実施形態の電池モジュール２０の隔壁２３０とは異なる。
以下、隔壁３３０の構成を中心に、第３実施形態の電池モジュール３０について説明する。
【００６３】
隔壁３３０は、第１実施形態の隔壁１３０及び第２実施形態の隔壁２３０と同様に、外装部材１２０の内部空間を上下に仕切って第１の隔室１２５及び第２の隔室１２６を形成するとともに、第１の隔室１２５に収容される第１の発電要素１００−１と第２の隔室１２６に収容される第２の発電要素１００−２とを電気的に接続する。
【００６４】
隔壁３３０の構成について、図６を参照して説明する。
図６は、隔壁３３０の構成を示す図である。
図６に示すように、隔壁３３０は、基材３３１、導電部材３３２及び被覆部材３３３を有する。
基材３３１は、変性ＰＰのシートである。基材３３１の一部には、開口部３３４が設けられており、この開口部３３４が、第１の発電要素１００−１と第２の発電要素１００−２とを電気的に接続する導電部が形成される箇所となる。従って、図５（Ｂ）に示すように隔壁３３０、第１の電極群１０９−１及び第２の電極群１０９−２を配置して電池モジュール３０を形成した時に、第１の発電要素１００−１の電極群１０９−１の負極側集電体１０３ａ−１の負極板負極層非形成領域１０３ｃ−１及び第２の発電要素１００−２の電極群１０９−２の正極側集電体１０１ａ−２の正極板正極層非形成領域１０１ｃ−２が配置される位置に対応する隔壁３３０上の位置に、開口部３３４を形成する。
【００６５】
導電部材３３２は、導電材料で形成され、基材３３１の開口部３３４に開口部３３４を塞ぐように配置される平板状部材である。本実施形態において導電部材３３２は、アルミニウムとニッケル（若しくは銅）のクラッド材である。導電部材３３２は、開口部３３４を塞ぐために、基材３３１の開口部３３４よりも若干大きい形状に形成される。
【００６６】
被覆部材３３３は、導電部材３３２が基材３３１の開口部３３４を適切に塞いだ状態で基材３３１に固定されるように、導電部材３３２の基材３３１とは反対側から導電部材３３２を挟んでその周縁部を被覆するように導電部材３３２及び基材３３１に貼着される部材である。
被覆部材３３３は、基材３３１と同じく変性ＰＰのシートであり、導電部材３３２の周縁を被覆して基材３３１に貼着され得る程度の導電部材３３２より若干大きいサイズの部材である。また、被覆部材３３３は、基材３３１とほぼ同じ大きさの開口部３３５を有する。
【００６７】
被覆部材３３３の開口部３３５が基材３３１の開口部３３４とがほぼ同じ位置となり、基材３３１の開口部３３４及び被覆部材３３３の開口部３３５を塞ぐように基材３３１と被覆部材３３３との間に導電部材３３２を介在させた状態で、これら基材３３１、導電部材３３２及び被覆部材３３３を熱溶着する。すなわち、開口部３３４及び開口部３３５の周囲の基材３３１、導電部材３３２及び被覆部材３３３が重なり合う領域を熱溶着する。
その結果、変性ＰＰによる平板状部材であって、その一部において、表裏両面に導電部材３３２が露出した隔壁３３０が形成される。
【００６８】
このような構成の隔壁３３０は、例えば、図５（Ｂ）に示すように、基材３３１の導電部材３３２及び被覆部材３３３が貼着された側が第１の隔室１２５（第１の発電要素１００−１）側となるように上部外装部材１２１と下部外装部材１２２との間に配置される。
【００６９】
この隔壁３３０に対して、第１の隔室１２５に収容される第１の発電要素１００−１の負極板負極層非形成領域１０３ｃ−１が、隔壁３３０の開口部３３４に形成された導電部材３３２に超音波溶接等により直接固着される。また、第２の隔室１２６に収容される第２の発電要素１００−２の正極板正極層非形成領域１０１ｃ−２が、隔壁３３０の開口部３３４に形成された導電部材３３３に超音波溶接等により直接固着される。
これにより、第１の発電要素１００−１の電極群１０９−１の負極と、第２の発電要素１００−２の電極群１０９−２の正極とが、隔壁３３０の導電部３３３を介して電気的に接続され、第１の発電要素１００−１と第２の発電要素１００−２とが直列に接続される。
【００７０】
なお、本実施形態の隔壁３３０も、第２実施形態の隔壁２３０と同様に、第１の発電要素１００−１の電極群１０９−１あるいは第２の発電要素１００−２の電極群１０９−２と隔壁３３０との間に絶縁部材を設けたり、あるいは電極群１０９−１及び１０９−２の隔壁３３０の側に、図２に示した電極群１０９の構成に加えてさらにセパレータ１０２を介在させるような構成とする必要は無い。
また、正極端子１４０及び負極端子１５０についても、第１実施形態のように、正極端子１４０及び負極端子１５０と隔壁３３０との間に別途絶縁部材等を設置する必要は無い。
【００７１】
このような構成の第３実施形態の電池モジュール３０も、第１及び第２実施形態の電池モジュール１０及び２０と同様の効果を有する。
すなわち、電池モジュール３０からは、第１及び第２の２つの発電要素１００−１及び１００−２の直列回路に対する正負の端子１４０及び１５０のみが、図５（Ａ）に示すように、電池本体から導出しており、従来の電池モジュールと比較して、単位電池を接続する外部の構成が不要となり、電池モジュール全体の構成が簡単になるとともに、モジュールを小型化することができる。
【００７２】
また、電池モジュール３０の内部において、第１の発電要素１００−１と第２の発電要素１００−２との接続は、正極側集電体１０１ａ−１の正極板正極層非形成領域１０１ｃ−１と負極側集電体１０３ａ−２の負極板負極層非形成領域１０３ｃ−２とを超音波溶接等により直接隔壁３３０の導電部３３２に接続することにより行っており、電池モジュール３０の内部の構成を簡素化し容積も小さくすることができ、電池モジュール３０の小型化が可能となる。
【００７３】
また、電池モジュール３０は、複数の発電要素を直列接続した上でその両端の端子を電池本体の同一の周辺から同一の方向に導出しているので、電極群１０９を流れる電流に不均一性が生じることが無く。同一方向に端子が導出した電池モジュールであって、容積に対する効率が良く寿命も長い電池モジュールを提供することができる。
【００７４】
第４実施形態
本発明の第４実施形態について、図７及び図８を参照して説明する。
図７は、本実施形態の電池モジュール４０の構成を示す図であり、図７（Ａ）は電池モジュール４０の平面図であり、図７（Ｂ）は電池モジュール４０の断面を電池モジュール４０の構成の理解が容易になるように模式的に示した図である。
図７に示すように、電池モジュール４０は、第１の発電要素１００−１、第２の発電要素１００−２、外装部材１２０、隔壁４３０、正極端子１４０及び負極端子１５０を有する。
【００７５】
第１及び第２の発電要素１００−１及び１００−２、外装部材１２０、正極端子１４０及び負極端子１５０の構成は、第１実施形態の電池モジュール１０と同一である。従って、これらについては第１実施形態と同一の符号を付するとともに、その説明は省略する。
第４実施形態の電池モジュール４０は、隔壁４３０の構成、及び、電池モジュール４０を製造する際の正極端子１４０及び負極端子１５０の設置方法が、前述した各実施形態とは異なる。
以下、その相違点を中心に、第４実施形態の電池モジュール４０について説明する。
【００７６】
隔壁４３０は、前述した各実施形態の隔壁と同様に、外装部材１２０の内部空間を上下に仕切って第１の隔室１２５及び第２の隔室１２６を形成するとともに、第１の隔室１２５に収容される第１の発電要素１００−１と第２の隔室１２６に収容される第２の発電要素１００−２とを電気的に接続する。
【００７７】
隔壁４３０の構成について、図８を参照して説明する。
図８に示すように、隔壁４３０は、基材４３１、導電部材３３２及び被覆部材３３３を有する。
図示のごとく、本実施形態の隔壁４３０において、第１の発電要素１００−１と第２の発電要素１００−２とを電気的に接続するために隔壁４３０に形成される導電部の構成は、第３実施形態と同一である。
すなわち、基材４３１には、開口部３３４が設けられており、この開口部３３４を塞ぐように開口部３３４より若干大きいサイズの導電部材３３２が配置され、この導電部材３３２を適切に基材４３１の開口部３３４に固着するために、導電部材３３２上にさらに、導電部材３３２より若干サイズが大きく開口部３３４とほぼ同じ大きさの開口部３３５を有する被覆部材３３３を配置し、これら基材４３１、導電部材３３２及び開口部３３４を超音波溶接等することにより、導電部を形成する。
【００７８】
また、このように導電部を形成した隔壁４３０を、導電部材３３２及び被覆部材３３３が貼着された側が第１の隔室１２５（第１の発電要素１００−１）側となるように上部外装部材１２１と下部外装部材１２２との間に配置し、第１の隔室１２５に収容される第１の発電要素１００−１の負極板負極層非形成領域１０３ｃ−１、及び、第２の隔室１２６に収容される第２の発電要素１００−２の正極板正極層非形成領域１０１ｃ−２を、隔壁４３０の開口部３３４に形成された導電部材３３３に超音波溶接等により直接固着する。
これにより、第１の発電要素１００−１の電極群１０９−１の負極と、第２の発電要素１００−２の電極群１０９−２の正極とが、隔壁４３０の第２の導電部材２３３を介して電気的に接続され、第１の発電要素１００−１と第２の発電要素１００−２とが直列に接続される。
【００７９】
なお、基材４３１、導電部材３３２及び被覆部材３３３の材料等も、第３実施形態の対応する各部と同じである。
【００８０】
本実施形態の隔壁４３０においては、このような構成に加えて、図８に示すように、第１の切り込み４３６及び第２の切り込み４３７が形成されている。
第１の切り込み４３６及び第２の切り込み４３７は、正極端子１４０及び負極端子１５０を通過させるための切り込みであって、基材４３１の、開口部４３５とは反対の端部付近に形成されている。
第１の切り込み４３６は、第１の発電要素１００−１に接続された正極端子１４０を通過させるための切り込みであり、第２の切り込み４３７は、第２の発電要素１００−２に接続された負極端子１５０を通過させるための切り込みである。
【００８１】
これらの切り込み４３６及び４３７は、各々対応する端子１４０及び１５０がその間を通過可能な大きさであって、第１の隔室１２５及び第２の隔室１２６に収容された電極群１０９−１及び１０９−２と接続されることによりその位置が規定される正極端子１４０及び負極端子１５０が、適切に通過できる位置に形成される。
また、第１の切り込み４３６と第２の切り込み４３７とは、これらが１直線上に配置されるような位置関係で形成されてもよいし、図８に示すように若干ずれた配置で形成されてもよい。
【００８２】
このような隔壁４３０を用いて電池モジュール４０を製造する際には、前述したように第１の発電要素１００−１の負極板負極層非形成領域１０３ｃ−１と第２の発電要素１００−２の正極板正極層非形成領域１０１ｃ−２とを隔壁４３０の導電部を介して直列に接続した後、第１の発電要素１００−１の電極群１０９−１に接続された正極端子１４０を第１の切り込み４３６に通し、第２の発電要素１００−２の電極群１０９−２に接続された負極端子１５０を第２の切り込み４３７に通し、これを上部外装部材１２１と下部外装部材１２２との間に配置し、電解質１０６を充填して上部外装部材１２１と下部外装部材１２２の周縁部１２４を貼着する。
【００８３】
この際、前述した各実施形態のように、正極端子１４０及び負極端子１５０の両面に、樹脂１４１及び樹脂１５１を先付けしておく必要は無い。図７（Ｂ）に示すように、正極端子１４０及び負極端子１５０を第１の切り込み４３６及び第２の切り込み４３７を通過させることにより、正極端子１４０及び負極端子１５０の上下両面に基材４３１を構成する変性ＰＰが配置されることになり、これを、先付け樹脂１４１及び先付け樹脂１５１の代わりにすることができるからである。
【００８４】
すなわち、正極端子１４０及び負極端子１５０を隔壁４３０の第１の切り込み４３６及び第２の切り込み４３７を通過させておくことにより、上部外装部材１２１及び下部外装部材１２２の間に正極端子１４０、負極端子１５０を隔壁４３０とともに融着する時には、先付け樹脂１４１及び先付け樹脂１５１を使用しなくとも、正極端子１４０及び負極端子１５０の上下両面に配置された基材４３１の一部である変性ＰＰが溶融し、上部外装部材１２１又は下部外装部材１２２と正極端子１４０又は負極端子１５０の各間に適切に浸透し、これにより、上部外装部材１２１と下部外装部材１２２とは正極端子１４０及び負極端子１５０を介在させた状態で適切に封止される。
そしてこれにより、第１の発電要素１００−１の電極群１０９−１の負極と、第２の発電要素１００−２の電極群１０９−２の正極とが、隔壁４３０の導電部４３３を介して電気的に接続され、第１の発電要素１００−１と第２の発電要素１００−２とが直列に接続される。
【００８５】
このような構成の第４実施形態の電池モジュール４０も、前述した各実施形態の電池モジュールと同様の効果を有する。
すなわち、電池モジュール４０からは、第１及び第２の２つの発電要素１００−１及び１００−２の直列回路に対する一対の正負の端子１４０及び１５０のみが電池本体から導出しており、電池モジュールの構成を簡単にし、電池モジュールを小型化することができる。
また、電池モジュール４０の内部において２つの発電要素の接続は、隔壁４３０の導電部４３２を介して直接的に行っており、電池モジュール４０の内部の構成も簡素化し容積も小さくすることができ、電池モジュール４０の小型化が可能となる。
また、電池モジュール４０は、複数の発電要素を直列接続した上でその両端の端子を電池本体の同一の周辺から同一の方向に導出しているので、電極群１０９を流れる電流に不均一性が生じることが無く。同一方向に端子が導出した電池モジュールであって、容積に対する効率が良く寿命も長い電池モジュールを提供することができる。
【００８６】
そして特に本実施形態の電池モジュール４０においては、上部外装部材１２１及び下部外装部材１２２の間に正極端子１４０及び負極端子１５０を介在させて、第１及び第２の発電要素１００−１及び１００−２を封止する際に、正極端子１４０及び負極端子１５０に先付け樹脂１４１及び先付け樹脂１５１を付着させる必要が無い。従って、電池モジュール４０の製造時に、先付け樹脂を付着させる工程を省略することができる。また、樹脂の使用を回避することができ、部品点数の削減等に寄与することができる。
【００８７】
第５実施形態
本発明の第５実施形態について、図９及び図１０を参照して説明する。
図９は、本実施形態の電池モジュール５０の構成を示す図であり、図９（Ａ）は電池モジュール５０の平面図であり、図９（Ｂ）は電池モジュール５０の断面を電池モジュール４０の構成の理解が容易になるように模式的に示した図である。
図９に示すように、電池モジュール５０は、第１の発電要素１００−１、第２の発電要素１００−２、外装部材１２０、隔壁５３０、正極端子１４０及び負極端子１５０を有する。
【００８８】
第１及び第２の発電要素１００−１及び１００−２、外装部材１２０、正極端子１４０及び負極端子１５０の構成は、第１実施形態の電池モジュール１０と同一である。従って、これらについては第１実施形態と同一の符号を付するとともに、その説明は省略する。
また、隔壁５３０は、前述した各実施形態の隔壁と同様に、外装部材１２０内に第１の隔室１２５及び第２の隔室１２６を形成し、各隔室に入力される第１の発電要素１００−１と第２の発電要素１００−２とを電気的に接続するが、第１の発電要素１００−１と第２の発電要素１００−２との電気的接続するために隔壁５３０に形成される導電部の構成は、第３実施形態及び第４実施形態と同じである。
第５実施形態の電池モジュール５０は、隔壁５３０の構成の特に正極端子１４０及び負極端子１５０の導出部に係る構成、及び、電池モジュール５０を製造する際の正極端子１４０及び負極端子１５０の設置方法が、前述した各実施形態とは異なる。
以下、その相違点を中心に、第５実施形態の電池モジュール５０について説明する。
【００８９】
図１０は、隔壁５３０の構成を示す図である。
図１０に示すように、隔壁５３０は、基材５３１、導電部材３３２、被覆部材３３３、第１の端子巻き込み部５３８及び第２の端子巻き込み部５３９を有する。
前述したように、第１の発電要素１００−１と第２の発電要素１００−２との電気的に接続は、基材５３１及びその開口部３３４、導電部材３３２及び被覆部材３３３により構成される導電部により行われるものであり、第３実施形態及び第４実施形態と同じなのでその説明は省略する。
【００９０】
本実施形態の隔壁５３０においては、このような構成に加えて、図１０に示すように、基材５３１に、第１の端子巻きつけ部５３８及び第２の端子巻きつけ部５３９が形成されている。
第１の端子巻きつけ部５３８は、基材５３１と同じく変性ＰＰにより構成される帯状部材であって、正極端子１４０に巻きつけるための部材である。また、第２の端子巻きつけ部５３９は、基材５３１と同じく変性ＰＰにより構成される帯状部材であって、負極端子１５０に巻きつけるための部材である。第１の端子巻きつけ部５３８及び第２の端子巻きつけ部５３９は、図１０に示すように、基材５３１の開口部３３４とは反対の端部の角部に、第１の端子巻きつけ部５３８と第２の端子巻きつけ部５３９とが反対方向に延伸するように設けられている。
【００９１】
このような隔壁５３０を用いて電池モジュール５０を製造する際には、前述したように第１の発電要素１００−１の負極板負極層非形成領域１０３ｃ−１と第２の発電要素１００−２の正極板正極層非形成領域１０１ｃ−２とを隔壁４３０の導電部を介して直列に接続した後、第１の発電要素１００−１の電極群１０９−１に接続された正極端子１４０に第１の端子巻きつけ部５３８を巻きつけ、第２の発電要素１００−２の電極群１０９−２に接続された負極端子１５０に第２の端子巻きつけ部５３９を巻きつけ、これを上部外装部材１２１と下部外装部材１２２との間に配置し、電解質１０６を充填して上部外装部材１２１と下部外装部材１２２の周縁部１２４を貼着する。
【００９２】
この際、第１〜第３実施形態のように、正極端子１４０及び負極端子１５０の両面に、樹脂１４１及び樹脂１５１を先付けしておく必要は無い。図９（Ｂ）に示すように、正極端子１４０及び負極端子１５０に第１の端子巻きつけ部５３８及び第２の端子巻きつけ部５３９が巻きつけられることにより、正極端子１４０及び負極端子１５０の上下両面に基材５３１と同じ変性ＰＰが配置されることになり、これを、先付け樹脂１４１及び先付け樹脂１５１の代わりにすることができるからである。
【００９３】
すなわち、正極端子１４０及び負極端子１５０に隔壁５３０の第１の端子巻きつけ部５３８及び第２の端子巻きつけ部５３９を巻きつけておくことにより、上部外装部材１２１及び下部外装部材１２２の間に正極端子１４０、負極端子１５０を隔壁４３０とともに融着する時には、先付け樹脂１４１及び先付け樹脂１５１を使用しなくとも、正極端子１４０及び負極端子１５０の上下両面に配置された基材５３１の一部である変性ＰＰが溶融し、上部外装部材１２１又は下部外装部材１２２と正極端子１４０又は負極端子１５０の各間に適切に浸透し、これにより、上部外装部材１２１と下部外装部材１２２とは正極端子１４０及び負極端子１５０を介在させた状態で適切に封止される。
そしてこれにより、第１の発電要素１００−１の電極群１０９−１の負極と、第２の発電要素１００−２の電極群１０９−２の正極とが、隔壁５３０の導電部材３３３を介して電気的に接続され、第１の発電要素１００−１と第２の発電要素１００−２とが直列に接続される。
【００９４】
このような構成の第５実施形態の電池モジュール５０も、前述した各実施形態の電池モジュールと同様の効果を有する。
すなわち、電池モジュール５０からは、第１及び第２の２つの発電要素１００−１及び１００−２の直列回路に対する一対の正負の端子１４０及び１５０のみが電池本体から導出しており、電池モジュールの構成を簡単にし、電池モジュールを小型化することができる。
また、電池モジュール５０の内部において２つの発電要素の接続は、隔壁５３０の導電部材３３３介して直接的に行っており、電池モジュール５０の内部の構成も簡素化し容積も小さくすることができ、電池モジュール５０の小型化が可能となる。
また、電池モジュール５０は、複数の発電要素を直列接続した上でその両端の端子を電池本体の同一の周辺から同一の方向に導出しているので、電極群１０９を流れる電流に不均一性が生じることが無く。同一方向に端子が導出した電池モジュールであって、容積に対する効率が良く寿命も長い電池モジュールを提供することができる。
【００９５】
そして特に本実施形態の電池モジュール５０においては、上部外装部材１２１及び下部外装部材１２２の間に正極端子１４０及び負極端子１５０を介在させて、第１及び第２の発電要素１００−１及び１００−２を封止する際に、正極端子１４０及び負極端子１５０に先付け樹脂１４１及び先付け樹脂１５１を付着させる必要が無い。従って、電池モジュール４０の製造時に、先付け樹脂を付着させる工程を省略することができる。また、樹脂の使用を回避することができ、部品点数の削減等に寄与することができる。
【００９６】
なお、本実施の形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって本発明を何ら限定するものではない。例えば前述の実施形態においては、外装部材内部の空間を１つの隔壁で２つの空間に分割し、２つの空間それぞれに発電要素を収納封止しているが、空間の数や発電要素等の数はこれに限定されるものではなく、例えば２つの隔壁を設けて外装部材内部の空間を３つの空間に分割し、３つの空間それぞれに発電要素を収納封止する等、空間や発電要素等の数は適宜変更可能である。このように、本実施の形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含み、また任意好適な種々の改変が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態の電池モジュールの構成を示す図であり、図１（Ａ）は、その平面図であり、図１（Ｂ）は、その断面を電池モジュールの構成の理解が容易になるように模式的に示した図である。
【図２】図２は、図１に示した電池モジュールの電極群の構成を示す図である。
【図３】図３は、本発明の第２実施形態の電池モジュールの構成を示す図であり、図３（Ａ）は、その平面図であり、図３（Ｂ）は、その断面を電池モジュールの構成の理解が容易になるように模式的に示した図である。
【図４】図４は、図３に示した電池モジュールの隔壁の構成を示す図である。
【図５】図５は、本発明の第３実施形態の電池モジュールの構成を示す図であり、図５（Ａ）は、その平面図であり、図５（Ｂ）は、その断面を電池モジュールの構成の理解が容易になるように模式的に示した図である。
【図６】図６は、図５に示した電池モジュールの隔壁の構成を示す図である。
【図７】図７は、本発明の第４実施形態の電池モジュールの構成を示す図であり、図７（Ａ）は、その平面図であり、図７（Ｂ）は、その断面を電池モジュールの構成の理解が容易になるように模式的に示した図である。
【図８】図８は、図７に示した電池モジュールの隔壁の構成を示す図である。
【図９】図９は、本発明の第５実施形態の電池モジュールの構成を示す図であり、図９（Ａ）は、その平面図であり、図９（Ｂ）は、その断面を電池モジュールの構成の理解が容易になるように模式的に示した図である。
【図１０】図１０は、図９に示した電池モジュールの隔壁の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００９８】
１０、２０，３０、４０、５０…電池モジュール
１００…発電要素
１０９…発電要素
１０１…正極板
１０１ａ…正極側集電体
１０１ｂ…正極層
１０１ｃ…正極板正極層非形成領域
１０２…セパレータ
１０３…負極板
１０３ａ…負極側集電体
１０３ｂ…負極層
１０３ｃ…負極板負極層非形成領域
１０６…電解質
１２０，２２０，３２０，４２０，５２０…外装部材
１２１…上部外装部材
１２２…下部外装部材
１３０，２３０，３３０，４３０，５３０…隔壁
１３１…第１の隔壁部材
１３２…第２の隔壁部材
２３１、３３１，４３１，５３１…基材
２３２…第１の導電部材
２３３…第２の導電部材
３３２…導電部材
３３３…被覆部材
３３４，３３５…開口部
４３６…第１の切り込み
４３７…第２の切り込み
５３８…第１の端子巻きつけ部
５３９…第２の端子巻きつけ部
１４０…正極端子
１４１…先付け樹脂
１５０…負極端子
１５１…先付け樹脂
【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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