(57)【要約】【課題】簡易な構成でサーミスタ線や電流検知線に電圧検知線からのノイズが伝播することを抑制することができる電池モジュールを提供する。【解決手段】パワーコントロールユニットに電気的に接続され、複数の電池セル３０を含む積層体と、積層体の一端から他端に向けて延びると共に電気的に接地された金属製の金属バンド８１，８３を有し、積層体を拘束する拘束具と、複数の電池セル３０のうち少なくとも一部の電池セル３０に設けられ、電池セル３０の電圧を検知する電圧センサと、電圧センサに接続され、電池セル３０の積層方向に沿って延びる第１配線３４Ａ，３４Ｂと、積層体の温度を測定する温度センサ若しくは積層体に流入出する電流を測定する電流センサと、温度センサ若しくは電流センサに接続され、積層方向に沿って延びる第１配線３７，３８とを備え、第１配線３７，３８には、第１配線３４Ａ，３４Ｂよりも低い電圧が印加され、第１配線３４Ａ，３４Ｂと第１配線３７，３８との間に金属バンド８１，８３が配置された。【選択図】図３
2016167421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワーコントロールユニットに電気的に接続され、複数の電池セルを含む積層体と、
前記積層体の一端から他端に向けて延びると共に電気的に接地された金属製の金属バンドを有し、前記積層体を拘束する拘束具と、
前記複数の電池セルのうち少なくとも一部の電池セルに設けられ、前記電池セルの電圧を検知する電圧センサと、
前記電圧センサに接続され、前記電池セルの積層方向に沿って延びる第１配線と、
前記積層体の温度を測定する温度センサ若しくは前記積層体に流入出する電流を測定する電流センサと、
前記温度センサ若しくは前記電流センサに接続され、前記積層方向に沿って延びる第２配線と、
を備え、
前記第２配線には、前記第１配線よりも低い電圧が印加され、
前記第１配線と前記第２配線との間に前記金属バンドが配置された、電池モジュール。
【請求項２】
前記電池セルは、ケースと、前記ケース内に収容された電極体とを含み、
前記第２配線と前記電極体の間の距離は、前記第１配線と前記電極体との間の距離よりも大きい、請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項３】
前記電池セルは、ケースを含み、
前記ケースは、両端面と、前記両端面間に位置する複数の周面とを含み、
前記拘束具は、前記一端から前記他端に向けて延びると共に互いに間隔をあけて配置された第１金属バンドおよび第２金属バンドを含み、
前記第１金属バンドと、前記第２金属バンドとは同一の側面に設けられ、
前記第２配線は、前記第１金属バンドおよび前記第２金属バンドの間に配置され、
前記第１配線は、前記第１金属バンドおよび前記第２金属バンドよりも前記周面の外周縁部側に配置された、請求項１または請求項２に記載の電池モジュール。
【請求項４】
前記金属バンドの延びる方向に対して垂直な断面で前記金属バンドを断面視すると、前記金属バンドの高さは前記金属バンドの幅よりも大きい、請求項１から請求項３のいずれか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、電池モジュールに関し、特に、電圧センサを備えた電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２０１０−４０２９５号公報に記載された電池モジュールは、複数の電池セルを配列して形成された積層体と、この積層体の両端に設けられたエンドプレートと、各エンドプレートを拘束する拘束バンドとを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−４０２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような電池モジュールは、各電池セルに設けられた負極端子と正極端子とをバスバーで接続して、各電池セルが直列になるように接続されている。そして、電池モジュールに電力線が接続され、この電力線はＳＭＲ（System Main Relay）などを介してパワーコントロールユニット（Power Control Unit）に接続されている。
【０００５】
また、電池モジュールは、各電池セルの電圧を測定する電圧センサと、各電圧センサに接続されると共に電池ＥＣＵ（Electronic Control Unit）に接続された電圧検出線と、積層体の所定位置の温度を測定する温度センサと、温度センサに接続されると共に電池ＥＣＵに接続されたサーミスタ線とを備える。電圧センサは、一般的に電池セルの負極端子および正極端子に接続されている。
【０００６】
ここで、パワーコントロールユニットはコンバータやインバータを含み、パワーコントロールユニットはモータに電気的に接続されている。そして、車両の駆動時にモータ、コンバータおよびインバータで生じたノイズが電力線を通して電池モジュールにまで達する。電池モジュールにまで達したノイズは、電池セルの各端子を通して、電圧センサおよび電圧検知線にも入り込む。
【０００７】
この際、電圧検知線とサーミスタ線とが互いに近接する位置に設けられていると、電圧検知線に伝達されたノイズが、サーミスタ線に空間伝播され、サーミスタ線の出力にもノイズが入り込むことになる。
【０００８】
このようにサーミスタ線にノイズが入り込むことを抑制するために、たとえば、パワーコントロールユニットと電池モジュールとの間にフィルタを接続することや、電圧検知線とサーミスタ線との間の距離を長くすることが考えられる。
【０００９】
しかし、フィルタを設けるようにしたのでは、コストが高くなる。また、サーミスタ線に重畳されるノイズが十分小さくなるようにサーミスタ線を電圧検知線から単純に離すと、サーミスタ線が電池モジュールからも離れた位置となり、電池モジュールの搭載上、問題が生じる。
【００１０】
なお、電池モジュールにはサーミスタ線以外にも電流センサからの電流検知線も設けられており、この電流検知線には電圧検知線よりも低い電圧が印加されている。電流検知線が電圧検知線の近傍に設けられている場合にも、電流検知線に電圧検知線のノイズが伝播されるおそれがある。
【００１１】
本発明は、上記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、簡易な構成でサーミスタ線や電流検知線に電圧検知線からのノイズが伝播することが抑制された電池モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る電池モジュールは、パワーコントロールユニットに電気的に接続され、複数の電池セルを含む積層体と、積層体の一端から他端に向けて延びると共に電気的に接地された金属製の金属バンドを有し、積層体を拘束する拘束具と、複数の電池セルのうち少なくとも一部の電池セルに設けられ、電池セルの電圧を検知する電圧センサと、電圧センサに接続され、電池セルの積層方向に沿って延びる第１配線と、積層体の温度を測定する温度センサ若しくは積層体に流入出する電流を測定する電流センサと、温度センサ若しくは電流センサに接続され、積層方向に沿って延びる第２配線とを備える。上記第２配線には、第１配線よりも低い電圧が印加される。上記第１配線と第２配線との間に金属バンドが配置される。
【００１３】
上記の構成において、電池モジュールが接続されたシステムにノイズが生じた場合に、電圧センサに当該ノイズが達する。電圧センサに達したノイズは第１配線に伝達され、第１配線にノイズが達すると、第１配線の周囲にはノイズによる電界が形成される。第１配線と第２配線との間には、接地された金属バンドが配置されているため、ノイズによる電界が第２配線にまで達することを抑制することができる。これにより、第１配線に達したノイズが第２配線に伝播されることを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る電池モジュールによれば、簡易な構成で、第２配線に第１配線のノイズが伝播することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ＨＶシステム１の概略構成を示す模式図である。
【図２】電池モジュール２６を模式的に示す平面図である。
【図３】電池セル３０を示す断面図である。
【図４】電池モジュール２６を示す斜視図である。
【図５】電池モジュール２５を模式的に示す平面図である。
【図６】各拘束バンド７２，７３，７４，７５が接地されていない状態における電界分布を示すグラフである。
【図７】各拘束バンド７２,７３，７４，７５が接地された状態における電界分布を示すグラフである。
【図８】比較例に係る電池パック２００を模式的に示す平面図である。
【図９】温度センサ２３０からの出力値を示すグラフである。
【図１０】本実施の形態に係る電池パック２を模式的に示す平面図である。
【図１１】比較例に係る電池モジュールに設けられた各温度センサの出力値の振動の大きさと、本実施の形態に係る電池モジュールに設けられた各温度センサの出力値の振動の大きさとを比較したグラフである。
【図１２】本実施の形態係る電池モジュールに設けられた温度センサの出力値の振動幅と、比較例に係る電池モジュールにおいて高電圧線と低電圧線との間の距離を変更したときにおける出力値の振動幅とを比較したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、ＨＶシステム１の概略構成を示す模式図である。この図１に示すように、ＨＶシステム１は、パワーコントロールユニット３と、パワーコントロールユニット３に電気的に接続された電池パック２と、パワーコントロールユニット３に接続された回転電機ＭＧ１および回転電機ＭＧ２と備える。
【００１７】
パワーコントロールユニット３は、電池パック２から供給される直流電力を昇圧するコンバータ５と、コンバータ５および回転電機ＭＧ１に接続されたインバータ６と、コンバータ５およびＭＧ２に接続されたインバータ７とを含む。
【００１８】
コンバータ５やインバータ６，７は、複数の素子を含む。回転電機ＭＧ１および回転電機ＭＧ２は、ステータとロータとを含み、ステータにはステータコイルが装着されている。
【００１９】
なお、コンバータ５の駆動時やインバータ６，７の駆動時にノイズが発生する場合がある。また、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２の駆動時には、ステータコイルにノイズが発生する場合がある。
【００２０】
電池パック２は、収容ケース９と、収容ケース９内に設けられたブロア８と、収容ケース９内に収容されたバッテリユニット１０と、バッテリユニット１０に接続された正極出力線１１および負極出力線１２と、正極出力線１１および負極出力線１２が接続されると共に収容ケース９内に収容された接続箱１４と、サービスプラグ１３と、電池制御部１５とを含む。
【００２１】
接続箱１４は、正極出力線１１に接続されたＳＭＲ（System Main Relay）１６と、負極出力線１２に接続されたＳＭＲ１７と、ＳＭＲ１７に対して並列になるように設けられたＳＭＲ１８および抵抗１９と、正極出力線１１に設けられた電流センサ２０と、収容ケース２１とを含む。
【００２２】
電流センサ２０は、正極出力線１１のうち、ＳＭＲ１６とサービスプラグ１３との間に位置する部分に設けられている。
【００２３】
バッテリユニット１０は、電池モジュール２５および電池モジュール２６を含み、電池モジュール２５と電池モジュール２６は互いに直列になるように接続されている。
【００２４】
図２において、電池モジュール２６は、パワーコントロールユニット３に電気的に接続されると共に複数の電池セル３０を含む積層体３１と、この積層体３１を拘束する拘束具３２と、各電池セル３０に設けられた電圧センサ３３と、各電圧センサ３３に接続された配線３４とを含む。電池モジュール２６は、複数の温度センサ３５と、電池モジュール２６の近傍に設けられた温度センサ３６と、温度センサ３５に接続された配線３７と、温度センサ３６に接続された配線３８と、各電池セル３０を電気的に接続するバスバー３９とを含む。
【００２５】
積層体３１は、複数の電池セル３０が積層方向Ｄ１に積層されることで形成されており、各電池セル３０間に樹脂製のセパレータを配置するようにしてもよい。積層体３１は、正極出力線１１、サービスプラグ１３、接続箱１４、電力線２２および電池モジュール２５などを介して、パワーコントロールユニット３に電気的に接続されている。
【００２６】
図３に示すように、電池セル３０は、ケース４０と、このケース４０内に収容された電極体４１と、ケース４０の上面に設けられ外部端子４２，４３と、外部端子４２および電極体４１とを接続する接続部４４と、外部端子４３および電極体４１を接続する接続部４５とを含む。
【００２７】
ケース４０は、箱形状の金属ケース４６と、この金属ケース４６の周面に設けられた樹脂枠４７とを含む。
【００２８】
電極体４１は、シート状の正極５０と、シート状に形成されたセパレータ５１と、シート状に形成された負極５２と、シート状に形成されたセパレータ５３とを含み、各正極５０、セパレータ５１、負極５２よびセパレータ５３を積層した状態で巻回することで形成されている。
【００２９】
正極５０は、金属箔に正極活物質などを塗布した反応部位と、正極活物質などが塗布されずに金属箔が露出する露出部５４とを含む。負極５２は、金属箔に負極活物質などを塗布した反応部位と、負極活物質などが塗布されずに金属箔が露出する露出部５５とを含む。なお、正極５０の反応部位と、負極５２の反応部位とは、セパレータ５１またはセパレータ５３を間に挟んで互いに対向するように配置されている。
【００３０】
正極５０の露出部５４は電極体４１の一端側に位置し、負極５２の露出部５５は電極体４１の他端側に位置する。接続部４５は露出部５４と外部端子４３とを接続し、接続部４４は露出部５５と外部端子４２とを接続する。なお、金属ケース４６内には、電解液が注入されており、電極体４１は電解液に浸るように配置されている。
【００３１】
図２において、電池セル３０の配列方向に隣り合う電池セル３０同士は、バスバー３９によって接続されており、隣り合う電池セル３０同士が直列に接続される。具体的には、１つの電池セル３０の外部端子４２と、この電池セル３０に隣り合う他の電池セル３０の外部端子４３とがバスバー３９によって接続されている。
【００３２】
なお、図２に示す例においては、電池セル３０の配列方向に外部端子４２と外部端子４３とが交互になるように、電池セル３０が配置されている。これにより、各電池セル３０を直列に接続するバスバー３９は、電池セル３０の配列方向に隣り合う外部端子４２および外部端子４３を接続すればよく、バスバー３９の長さは短い。
【００３３】
図４において、積層体３１は、略直方体形状に形成されており、積層体３１は、電池セル３０の配列方向の両端に位置する端面６０および端面６１と、端面６０および端面６１間に位置する複数の周面６２とを含む。複数の周面６２とは、上面６３、下面６４および側面６５，６６である。
【００３４】
拘束具３２は、積層体３１の端面６０に設けられたエンドプレート７０と、端面６１に設けられたエンドプレート７１と、エンドプレート７０およびエンドプレート７１を接続する複数の拘束バンド７２，７３，７４，７５と、各拘束バンドの両端に設けられた接地部とを含む。
【００３５】
拘束バンド７２，７３，７４，７５は、積層体３１の一端から他端に向けて延びる。図３において、拘束バンド７２および拘束バンド７３は、電池セル３０の上面６３に配置されており、拘束バンド７４および拘束バンド７５は、電池セル３０の下面６４に配置されている。
【００３６】
拘束バンド７２および拘束バンド７３は、上面６３において互いに幅方向Ｗに間隔をあけて配置され、拘束バンド７４および拘束バンド７５は、電池セル３０の下面６４に互いに間隔をあけて配置されている。
【００３７】
拘束バンド７２は、中空状の樹脂枠８０と、この樹脂枠８０内に挿入された金属バンド８１とを含む。拘束バンド７３，７４，７５も同様に形成されており、中空状の樹脂枠８２，８４，８６と、樹脂枠８２，８４，８６内に挿入された金属バンド８３，８５，８７とを含む。各金属バンド８１，８３，８５，８７は、積層体の一端から他端に向けて延びるように配置されている。
【００３８】
図４において、拘束バンド７３の一端に接地部７７が接続され、拘束バンド７３の他端に接地部７８が接続されている。接地部７７は、拘束バンド７３の金属バンド８３を車両のボディに接続しており、拘束バンド７３の金属バンド８３は接地されている。同様に、接地部７８は、拘束バンド７３の金属バンド８３を車両のボディに接続しており、拘束バンド７３の金属バンド８３は、接地されている。
【００３９】
また、拘束バンド７２の一端に接地部７６が接続され、拘束バンド７２の他端に図２に示す接地部７９が接続されている。接地部７６，７９は、いずれも、拘束バンド７２の金属バンド８１を車両のボディに接続しており、金属バンド８１は、接地されている。
【００４０】
図４において、拘束バンド７５の金属バンド８７の一端は接地部７７に接続され、金属バンド８７の他端は、接地部７８に接続されている。そして、拘束バンド７５の金属バンド８７は、車両のボディに接地されている。拘束バンド７４の金属バンド８５の一端は接地部７６に接続されており、拘束バンド７４の金属バンド８５の他端は接地部７９に接続されている。そして、金属バンド８５は車両のボディに接地されている。
【００４１】
図２において、各電池セル３０には、電圧センサ３３が設けられている。電圧センサ３３は、各電池セル３０の外部端子４３に設けられている。電圧センサ３３は、電圧センサ３３が設けられた電池セル３０の外部端子４３および外部端子４２間の電圧を測定しており、各電池セル３０のセル電圧を検知している。
【００４２】
電池セル３０の配列方向に外部端子４２と外部端子４３とが交互に配列するように電池セル３０が配置されている。このため、複数の電圧センサ３３は、積層体３１の側面６５側に配置された電圧センサ３３Ａと、積層体３１の側面６６側に配置された電圧センサ３３Ｂとを含む。
【００４３】
電圧センサ３３Ａには、配線３４Ａ（第１配線）が接続されており、電圧センサ３３Ｂには配線３４Ｂ（第１配線）が接続されている。なお、配線３４Ａ，３４Ｂは、図示されない樹脂枠で覆われている。配線３４Ａおよび配線３４Ｂは、電池セル３０の積層方向Ｄ１に延びるように電池モジュール２６に搭載されている。
【００４４】
電池モジュール２６は、上面６３に設けられた高電圧線９０Ａおよび高電圧線９０Ｂと、低電圧線９１とを含む。ここで、拘束バンド７２および拘束バンド７３は、積層体３１の幅方向Ｗに間隔をあけて配置されており、拘束バンド７２は側面６５側に配置され、拘束バンド７３は側面６６側に配置されている。
【００４５】
高電圧線９０Ａは、拘束バンド７２よりも側面６５に近い位置に配置されており、高電圧線９０Ｂは、拘束バンド７３よりも側面６６に近い位置に配置されている。そして、低電圧線９１は、拘束バンド７２と拘束バンド７３との間に配置されている。
【００４６】
各電圧センサ３３Ａに接続された配線３４Ａが束ねられて高電圧線９０Ａが形成され、各電圧センサ３３Ｂに接続された配線３４Ｂが束ねられて、高電圧線９０Ｂが形成されている。各温度センサ３５に接続された配線３７（第２配線）と、温度センサ３６に接続された配線３８（第２配線）と、電流センサ２０に接続された配線４８とが束ねられて低電圧線９１が形成されている。なお、温度センサ３５は、当該温度センサ３５が設けられた電池セル３０の温度を測定しており、温度センサ３６は積層体３１の周囲の温度を測定する。なお、配線３７および配線３８も電池セル３０の積層方向Ｄ１に延びるように電池モジュール２６に搭載されている。
【００４７】
図３において、高電圧線９０Ａは中空状に形成された樹脂枠９２Ａと樹脂枠９２Ａ内に収容された複数の配線３４Ａとを含み、高電圧線９０Ｂは中空状に形成された樹脂枠９２Ｂと樹脂枠９２Ｂ内に収容された複数の配線３４Ｂとを含む。
【００４８】
低電圧線９１は、中空状に形成された樹脂枠９３と、この樹脂枠９３内に収容された配線束９６とを含む。配線束９６は、配線３７，３８および配線４８を含む。樹脂枠９３は、配線３７，３８，４８を収容する配線枠９４と、この配線枠９４に接続された係合部９５とを含み、係合部９５は、拘束バンド７２の樹脂枠８０と係合している。
【００４９】
そして、低電圧線９１と高電圧線９０Ａとの間には、拘束バンド７２の金属バンド８１が配置されており、低電圧線９１と高電圧線９０Ｂとの間には拘束バンド７３の金属バンド８３が配置されている。
【００５０】
配線３４Ａおよび配線３４Ｂは、各電池セル３０の電圧が印加されており、配線３４Ａおよび配線３４Ｂに印加される電圧は、温度センサ３５に接続された配線３７に印加される電圧や温度センサ３６に接続された配線３８に印加される電圧よりも高い。
【００５１】
同様に、配線３４Ａおよび配線３４Ｂに印加される電圧は、電流センサ２０に接続された配線４８に印加される電圧よりも高い電圧が印加される。
【００５２】
配線３４Ａや配線３４Ｂは、外部端子４３や外部端子４２に接続されている。各外部端子４３や外部端子４２は、バスバー３９などを通して、図１に示す正極出力線１１や負極出力線１２に接続されている。正極出力線１１および負極出力線１２は、パワーコントロールユニット３に接続されている。
【００５３】
コンバータ５の駆動時やインバータ６，７の駆動時にノイズが発生する場合がある。また、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２の駆動時には、ステータコイルにノイズが発生する場合がある。これらのノイズは正極出力線１１や負極出力線１２を伝って、電池パック２に達する。そして、当該ノイズは、外部端子４２，４３を介して配線３４Ａ，３４Ｂに伝達される。
【００５４】
図３において、配線３４Ａにノイズが伝達されると、当該ノイズによって配線３４Ａの周囲に電界が形成される。金属バンド８１が接地されているため、ノイズによる電界が金属バンド８１に達したとしても、金属バンド８１が電位変動せず、金属バンド８１はノイズによる電界の伝播を遮断する。配線３７，３８，４８は、金属バンド８１に対して配線３４Ａと反対側に配置されているため、ノイズによる電界が配線３７，３８，４８にまで達することが抑制される。これにより、配線３４Ａにノイズが伝達されたとしても、当該ノイズが配線３７，３８，４８に伝播することを抑制することができる。
【００５５】
配線３７，３８の出力値がノイズによって振動することを抑制することができるので、電池制御部１５は各電池セル３０の温度を正確に把握することができる。また、配線４８の出力値がノイズによって振動することが抑制され、電池制御部１５はバッテリユニット１０に流入出する電流値を正確に把握することができる。
【００５６】
同様に、低電圧線９１と高電圧線９０Ｂとの間には、接地された金属バンド８３が配置されており、高電圧線９０Ｂの配線３４Ｂにノイズが流れたとしても、当該ノイズによって形成される電界が低電圧線９１の配線３７，３８，４８に達することが抑制されている。
【００５７】
このように、配線３７，３８，４８は、幅方向Ｗに互いに間隔をあけて配置された金属バンド８１および金属バンド８３の間に配置され、高電圧線９０Ａ，９０Ｂは上面６３（周面６２）の外周縁部側に配置されているため、配線３７，３８，４８に高電圧線９０Ａ，９０Ｂからのノイズが重畳されることを抑制することができる。
【００５８】
ここで、図３などに示す例においては、配線３７，３８および配線４８にノイズが伝播されることを抑制しているが、配線３７，３８および配線４８の全ての配線にノイズが伝播されることを抑制することは、本発明の必須の構成ではない。
【００５９】
すなわち、樹脂枠９３内に配線３７，３８と、配線４８との少なくとも一方を低電圧線９１に収容するようにしてもよい。仮に、配線３７，３８を収容した場合には、バッテリユニット１０は、正確な温度を得ることができる。また、配線４８を収容した場合には、バッテリユニット１０は、正確な電流値を得ることができる。
【００６０】
図２から図４に示す例においては、各電池セル３０に電圧センサ３３が設けられた例について説明したが、電圧センサ３３を特定の電池セル３０に配置するようにしてもよい。
【００６１】
図３において、外部端子４３と配線３７，３８，４８との間には拘束バンド７２の金属バンド８１が配置されており、外部端子４２と低電圧線９１との間には拘束バンド７３の金属バンド８３が配置されている。外部端子４３および外部端子４２は、バスバー３９、正極出力線１１および負極出力線１２など通して、パワーコントロールユニット３に接続されている。このため、パワーコントロールユニット３で生じたノイズは、各外部端子４２，４３に伝達される。その一方で、外部端子４２，４３と配線３７，３８，４８との間には、接地された金属バンド８１，８３が配置されているため、外部端子４２，４３に伝達されたノイズが低電圧線９１の配線３７，３８，４８に達することが抑制されている。
【００６２】
図３において、低電圧線９１の配線３７，３８，４８と電極体４１との間の距離を距離Ｌ１とする。高電圧線９０Ａの配線３４Ａと電極体４１との間の距離を距離ＬＡとし、高電圧線９０Ｂの配線３４Ｂと電極体４１との間の距離を距離ＬＢとする。なお、距離Ｌ１とは、各配線３７，３８，４８と電極体４１との間の距離の平均値であり、距離ＬＡは各配線３４Ａと電極体４１との間の距離の平均値である。また、距離ＬＢは、各配線３４Ｂと電極体４１との間の距離の平均値である。そして、距離Ｌ１は、距離ＬＡ，ＬＢよりも長い。
【００６３】
ここで、パワーコントロールユニット３からのノイズは、電極体４１にも伝達される。距離Ｌ１は、距離ＬＡ，ＬＢよりも長いため、電極体４１に伝達されたノイズが配線３７，３８，４８に伝播されることを抑制することができる。
【００６４】
図３に示すように、金属バンド８１の延びる方向に対して垂直な方向で金属バンド８１を断面視すると、金属バンド８１の高さＨは、金属バンド８１の幅Ｗ１よりも大きいことが分かる。このように、金属バンド８１の高さＨを高くすることで、高電圧線９０Ａのノイズが低電圧線９１に伝播されることを良好に抑制することができる。また、高さＨを高くすることで、高電圧線９０Ａからのノイズの伝播を抑制しつつ、低電圧線９１と電極体４１との間の距離を長く確保することができる。
【００６５】
図２から図４を用いて、電池モジュール２６について説明したが、電池モジュール２５も電池モジュール２６と同様に構成されている。
【００６６】
図５は、電池モジュール２５を模式的に示す平面図である。この図５に示すように、電池モジュール２５は、複数の電池セル１３０が積層方向Ｄ２に配列して形成された積層体１３１と、積層体１３１を拘束する拘束具１３２と、積層体１３１に設けられた電圧センサ１３３と、積層体１３１に設けられた複数の温度センサ１３５と、積層体１３１の周囲に配置された温度センサ１３６とを含む。また、電池モジュール２５は、高電圧線１９０Ａ，１９０Ｂと、低電圧線１９１とを含む。
【００６７】
積層体１３１は、電力線２２や負極出力線１２などを介して、パワーコントロールユニット３に電気的に接続されている。積層体１３１は、略直方体形状に形成されており、積層体１３１は、端面１６０と、端面１６１と、端面１６０および端面１６１の間に位置する上面１６３、側面１６５および側面１６６とを含む。
【００６８】
各電池セル１３０は、ケース１４０と、ケース１４０の上面に設けられた外部端子１４２および外部端子１４３とを含む。隣り合う電池セル１３０の外部端子１４２および外部端子１４３は、バスバー１３９によって接続されており、電池セル１３０は互いに直列になるように接続されている。
【００６９】
なお、各電池セル１３０は、電池セル１３０の配列方向に外部端子１４２および外部端子１４３が交互に配列するように配置されている。このため、バスバー１３９の長さは短く抑えられている。
【００７０】
拘束具１３２は、端面１６０に設けられたエンドプレート１７０と、端面１６１に設けられたエンドプレート１７１と、拘束バンド１７２および拘束バンド１７３と、接地部１７６，１７７，１７８，１７９と、積層体１３１の下面に設けられた２つの拘束バンドを含む。各拘束バンド１７２，１７３は、中空状の樹脂枠と、この樹脂枠内に挿入された金属バンドとを含む。各拘束バンド１７２，１７３の金属バンドは、エンドプレート１７０およびエンドプレート１７１に締結されている。拘束バンド１７２の金属バンドの一端は接地部１７６に接続され、他端は接地部１７９に接続されている。そして、接地部１７６および接地部１７９によって拘束バンド１７２の金属バンドは、車両のボディに接地されている。同様に、拘束バンド１７３の金属バンドは接地部１７７および接地部１７８に接続され、拘束バンド１７３の金属バンドは接地部１７７および接地部１７８によって車両のボディに接地されている。拘束バンド１７２および拘束バンド１７３は、積層体１３１の幅方向に間隔をあけて、上面１６３に配置されており、拘束バンド１７２は、側面１６５側に配置され、拘束バンド１７３は側面１６６側に配置されている。
【００７１】
高電圧線１９０Ａおよび高電圧線１９０Ｂは、いずれも、積層体１３１の上面１６３に配置されている。高電圧線１９０Ａは、拘束バンド１７２よりも積層体１３１の側面１６５側に配置され、高電圧線１９０Ｂは、拘束バンド１７３よりも側面１６６側に配置されている。
【００７２】
電圧センサ１３３は、各電池セル１３０に設けられている。各電圧センサ１３３は電池セル１３０の正極用の外部端子１４３および負極用の外部端子１４２に接続され、電圧センサ１３３は各電池セル１３０の電圧を測定する。
【００７３】
電圧センサ１３３は、各電池セル１３０の外部端子１４２に設けられている。複数の電池セル１３０は、電池セル１３０の配列方向に外部端子１４２と外部端子１４３とが交互に並ぶように配置されている。このため、電圧センサ１３３は、側面１６５側に配置された電圧センサ１３３Ａと、側面１６６側に配置された電圧センサ１３３Ｂとを含む。電圧センサ１３３Ａには、配線１３４Ａ（第１配線）が接続されており、電圧センサ１３３Ｂには、配線１３４Ｂ（第１配線）が接続されている。そして、各配線１３４Ａは、高電圧線１９０Ａに束ねられて収容されており、配線１３４Ｂは、高電圧線１９０Ｂに束ねられて収容されている。配線１３４Ａおよび配線１３４Ｂは、積層方向Ｄ２に延びるように、電池モジュール２５に搭載されている。
【００７４】
低電圧線１９１は、積層体１３１の上面１６３に配置されており、拘束バンド１７２と拘束バンド１７３との間に配置されている。各温度センサ１３５には、配線１３７が接続されており、複数の配線１３７（第２配線）が低電圧線１９１内に収容されている。また、積層体１３１の近傍に配置された温度センサ１３６には配線１３８（第２配線）が接続されており、この配線１３８も低電圧線１９１に収容されている。配線１３８および配線１３７も、積層方向Ｄ２に延びるように電池モジュール２５に搭載されている。
【００７５】
ここで、配線１３７や配線１３８に印加される電圧は、配線１３４Ａ，１３４Ｂに印加される電圧よりも低い。配線１３４Ａ，１３４Ｂは、バスバー１３９などを介して負極出力線１２に接続されている。そして、パワーコントロールユニット３などで発生したノイズは、負極出力線１２やバスバー１３９を通して、配線１３４Ａ，１３４Ｂに伝達される。
【００７６】
その一方で、電池モジュール２５においても、配線１３７などが収容された低電圧線１９１と、高電圧線１９０Ｂとの間には、接地された拘束バンド１７３の金属バンドが配置されている。このため、高電圧線１９０Ｂに伝達されたノイズが、低電圧線１９１の配線１３７，１３８に伝播されることを抑制することができる。
【００７７】
同様に、低電圧線１９１と高電圧線１９０Ａとの間にも、接地された拘束バンド１７２が配置されているため、高電圧線１９０Ａに伝達されたノイズが低電圧線１９１の配線１３７，１３８に伝播することを抑制することができる。
【００７８】
図６および図７は、パワーコントロールユニット３の駆動時において、電極体４１から距離Ｌ１の位置における電池モジュール２６の電界分布を示すグラフである。より具体的には、Ｒｅａｄｙ_ＯＮの状態で、アクセルペダルとブレーキペダルを両踏みした状態における電界分布を示す。この際、少なくともコンバータ５およびインバータ７が駆動しており、回転電機ＭＧ２のステータコイルにも電流が流れている状態である。
【００７９】
この図６は、各拘束バンド７２，７３，７４，７５が接地されていない状態における電界分布を示す。図７は、各拘束バンド７２，７３，７４，７５が接地された状態における電界分布を示すグラフである。
【００８０】
図６および図７において、領域Ｒ１〜Ｒ６の電界強度は、領域Ｒ６，領域Ｒ５、領域Ｒ４、領域Ｒ３、領域Ｒ２、領域Ｒ１に順次向かうにつれて高くなっている。すなわち、領域Ｒ１が最も電界強度が高い領域を示す。図６および図７から明らかなように、各拘束バンド７２，７３，７４，７５が接地された状態の方が、全体的に電界強度が低くなることが分かる。特に、拘束バンド７２および拘束バンド７３の間に位置する部分の電界強度は、拘束バンド７２，７３，７４，７５を接地させることで低下させることができることが分かる。このため、接地された拘束バンド７２および拘束バンド７３間に、低電圧線９１を配置することで、当該低電圧線９１内に収容された配線３７，３８，４８にノイズが伝播されることを抑制することができることが分かる。
【００８１】
ここで、図８から図１１を用いて、比較例に係る電池モジュールと、本実施の形態に係る電池モジュールとを比較する。
【００８２】
図８は、比較例に係る電池パックを模式的に示す平面図であり、電池パック２００は、バッテリユニット２１０と、接続箱２１４と、電池制御部２１５とを含む。
【００８３】
バッテリユニット２１０は、電池モジュール２１１および電池モジュール２１２を含み、電池モジュール２１１および電池モジュール２１２は互いに直列に接続されている。
【００８４】
電池モジュール２１１，２１２は、配列する複数の電池セルによって形成された積層体２１３，２１４と、積層体２１３，２１４を拘束する拘束具２２０，２２１とを含む。拘束具２２０は、積層体２１３の上面に設けられた拘束バンド２２２，２２３を含み、拘束具２２１は、積層体２１４の上面に設けられた拘束バンド２２４，２２５を含む。
【００８５】
電池モジュール２１１は、各電池セルに設けられた電圧センサと、各電圧センサからの配線が束ねられて形成された高電圧線２２６と、複数の温度センサ２３０，２３１，２３２，２３３と、各温度センサ２３０，２３１，２３２，２３３に接続された配線を束ねて形成された低電圧線２３５とを含む。
【００８６】
ここで、拘束バンド２２２，２２３と、高電圧線２２６と、低電圧線２３５とは、積層体２１３の上面に設けられている。拘束バンド２２３は、拘束バンド２２２よりも積層体２１３の一方の側面に近い位置に配置されており、高電圧線２２６および低電圧線２３５は、拘束バンド２２２よりも上記の一方の側面に近い位置に配置されている。
【００８７】
このため、高電圧線２２６および低電圧線２３５の間には拘束バンド２２３が配置されておらず、高電圧線２２６および低電圧線２３５は互いに併走するように配置されている。
【００８８】
図９は、温度センサ２３０からの出力値を示すグラフである。この図９において、横軸は、時間を示し、縦軸は温度センサ２３０からの出力値を示す。Ｔ１は、ＩＧ_ＯＮしたときを示し、Ｔ２はＲｅａｄｙ_ＯＮしたときを示す。Ｔ３は、アクセルべダルとブレーキペダルとの両踏みを開始したときを示す。
【００８９】
図９からわかるように、Ｔ３以降において、温度センサ２３０からの出力値が大きく振動し始めていることが分かる。
【００９０】
図１０は、本実施の形態に係る電池パック２を模式的に示す平面図である。なお、図１０に示す温度センサ１３５Ａ，１３５Ｂ，１３５Ｃは、図８に示す温度センサ２３１，２３２，２３３に対応し、温度センサ１３６は、温度センサ２３０に対応する。
【００９１】
図１１は、比較例に係る電池モジュールに設けられた各温度センサの出力値の振動の大きさと、本実施の形態に係る電池モジュールに設けられた各温度センサの出力値の振動の大きさとを比較したグラフである。
【００９２】
この図１１において、破線は比較例の各温度センサの出力値の振動の大きさを示す。この破線に示すように、温度センサ２３０の出力値が振動する大きさは、他の温度センサ２３１，２３２，２３３よりも大きい。具体的には、電池制御部２１５と各温度センサとの間の距離が長くなるにつれて、出力値が振動する大きさが大きくなることが分かる。
【００９３】
このように、電池制御部２１５と各温度センサとの間の距離が長くなるにつれて、出力値が振動する大きさが大きくなるのは、電池制御部２１５と温度センサとの間の距離が長くなると、高電圧線２２６と併走する距離が長くなり、高電圧線２２６から伝播されるノイズ量が多くなるためである。
【００９４】
実線は、本実施の形態に係る電池モジュールに設けられた各温度センサの出力値が振動する大きさを示す。
【００９５】
実線に示すように、温度センサ１３６，１３５Ａ，１３５Ｂ，１３５Ｃからの出力値は、比較例の温度センサ２３０，２３１，２３２，２３３からの出力値よりも振動する大きさが小さいことが分かる。
【００９６】
さらに、温度センサ１３６，１３５Ａ，１３５Ｂ，１３５Ｃからの出力は、殆ど振動していないことが分かる。このため、本実施の形態に係る電池モジュールにおいては、正確に各電池セルの温度を正確に検知することができることが分かる。
【００９７】
図１２は、本実施の形態係る電池モジュールに設けられた温度センサの出力値の振動幅と、比較例に係る電池モジュールにおいて高電圧線と低電圧線との間の距離を変更したときにおける出力値の振動幅とを比較したグラフである。
【００９８】
図１２の「Ａ」は、図８に示す比較例に係る電池モジュール２１１に設けられた各温度センサの出力値の振動幅の平均値である。なお、この図１２においては、高電圧線２２６と低電圧線２３５とは互いに近接している。
【００９９】
「Ｂ」に示す電池モジュールにおいては、「Ａ」に示す電池モジュールよりも、高電圧線２２６と低電圧線２３５との間の距離が大きくなるように高電圧線２２６と低電圧線２３５とを配置している。たとえば、高電圧線２２６と低電圧線２３５との間の距離を距離Ｌ２とし、高電圧線２２６と低電圧線２３５と併走する距離を距離Ｌ３とした場合には、距離Ｌ２：距離Ｌ３＝１：１６である。「Ｃ」に示す電池モジュールは、「Ｂ」に示す電池モジュールの場合よりも距離Ｌ２が大きくなるように高電圧線２２６と低電圧線２３５とを配置している。具体的には、距離Ｌ２：距離Ｌ３＝１：４となるように高電圧線２２６と低電圧線２３５とを配置している。なお、「Ｃ」に示す電池モジュールの場合においては、低電圧線２３５を積層体２１３の上面に配置することはできなくなる。
【０１００】
「Ｄ」は、本実施の形態に係る電池モジュールを示す。図１０に示すように、高電圧線１９０Ｂと低電圧線１９１との間の距離を距離Ｌ４とし、高電圧線１９０Ｂと低電圧線１９１とが併走する距離を距離Ｌ５とすると、距離Ｌ４：距離Ｌ５＝１：１６である。
【０１０１】
図１２の各グラフからも明らかなように、本実施の形態に係る電池モジュールにおいては、「Ｃ」の電池モジュールと同程度にまで出力値の振動幅を低減することができることが分かる。
【０１０２】
さらに、本実施の形態に係る電池モジュールにおいては、高電圧線１９０Ｂと低電圧線１９１との間の距離は近く、高電圧線１９０Ｂと低電圧線１９１とのいずれも電池モジュールの上面に配置することができる。これにより、電池モジュールのコンパクト化を図ることができる。
【０１０３】
なお、図１１および図１２などを用いて、本実施の形態に係る電池モジュールの温度センサからの出力値の振動を抑制することができることについて説明したが、電流センサからの出力値も同様に振動することを抑制することができる。
【０１０４】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態および変形例はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明は、電池モジュールに適用することができる。
【符号の説明】
【０１０６】
１  システム、２  電池パック、５  コンバータ、６，７  インバータ、８  ブロア、９，２１  収容ケース、１０，２１０  バッテリユニット、１１  正極出力線、１２  負極出力線、１３  サービスプラグ、１４  接続箱、１５，２１５  電池制御部、１９  抵抗、２０  電流センサ、２５，２６，２００，２１１，２１２  電池モジュール、３０，１３０  電池セル、３１，１３１，２１３，２１４  積層体、３２，１３２，２２０，２２１  拘束具、３３，３３Ａ，３３Ｂ，１３３，１３３Ａ，１３３Ｂ  電圧センサ、３４，３４Ａ，３４Ｂ，３７，３８，４８，９６，１３４Ａ，１３４Ｂ，１３７，１３８  配線、３５，３６，１３５，１３５Ａ，１３５Ｂ，１３５Ｃ，１３６，２３０，２３１，２３２，２３３  温度センサ、３９，１３９  バスバー、４０，１４０  ケース、４１  電極体、４２，４３，１４２，１４３  外部端子、４４，４５  接続部、４６  金属ケース、７０，７１，１７０，１７１  エンドプレート、７２，７３，７４，７５，１７２，１７３，２２２，２２３，２２４，２２５  拘束バンド、７６，７７，７８，７９，１７６，１７７，１７８，１７９  接地部、８１，８３，８５，８７  金属バンド、９０Ａ，９０Ｂ，１９０Ａ，１９０Ｂ，２２６  高電圧線、９１，１９１，２３５  低電圧線、９４  配線枠、９５  係合部、２０１０  特開、ＥＣＵ  電池、Ｈ  高さ、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，ＬＡ  距離、ＭＧ１，ＭＧ２  回転電機、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６  領域、Ｗ  幅方向、Ｗ１  幅。
【図１】
2016167421.tif 000003
【図２】
2016167421.tif 000004
【図３】
2016167421.tif 000005
【図４】
2016167421.tif 000006
【図５】
2016167421.tif 000007
【図６】
2016167421.tif 000008
【図７】
2016167421.tif 000009
【図８】
2016167421.tif 000010
【図９】
2016167421.tif 000011
【図１０】
2016167421.tif 000012
【図１１】
2016167421.tif 000013
【図１２】
2016167421.tif 000014