(57)【要約】【課題】複数の単電池を組み合わせる場合に充電容量とは無関係なデッドスペースを削減する。【解決手段】電池本体３から電極端子６が突出している複数の単電池２が厚さ方向に積層するようにして並べられているバッテリーモジュール１０とを備え、バッテリーモジュール１０は、第１の列を形成する第１モジュール１１と、第２の列を形成する第２モジュール１２とを含み、第１モジュール１１の電極端子６ａと、第２モジュールの電極端子６ｂとは、厚さ方向で対向しているとともに、電気的に直列もしくは並列となるように接続されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池本体から電極端子が突出している複数の単電池が厚さ方向に積層するようにして並べられているバッテリーモジュールを備え、
前記バッテリーモジュールは、
複数の前記単電池が第１の列を形成するように並べられている第１モジュールと、
複数の前記単電池が前記第１の列とは異なる第２の列を形成するように並べられている第２モジュールとを含み、
前記第１モジュールを構成する前記電極端子と、前記第２モジュールを構成する前記電極端子とは、前記厚さ方向で対向しているとともに、電気的に直列もしくは並列となるように接続されている
ことを特徴とするバッテリーモジュール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリーモジュール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電池本体から正極および負極の端子が突出している単電池を複数組み合わせてバッテリーモジュールを構成することが知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２５４６７４号公報
【特許文献２】特開２００７−２１４０２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、単電池において、電池本体は電気エネルギーを蓄えられる部分として充電容量に関係するものの、電極端子は電池本体から電気エネルギーを取り出すために設けられているものであって充電容量には関係しない部分となる。そのため、電池本体（例えば、電解質領域）を大きくすれば充電容量を増大できるが、電極端子の突出量を大きくしても充電容量は増大しない。
【０００５】
しかしながら、単電池の収容スペースが限られている場合には、電極端子を配置させるスペース（電極端子の突出量に応じた空間）が、充電容量には無関係なデッドスペースとなってしまう。特に、複数の単電池からなる組電池では、複数の電極端子を電気的に接続するため、単電池ひとつの場合に比べてデッドスペースが大きくなってしまう。
【０００６】
例えば、特許文献１に記載の構成のように、両極の端子が同一方向に突出する単電池を一列に並べたモジュールでは、電極端子が占有するスペースを一列ごとに確保しなければならない。すなわち、複数のモジュールからなるバッテリーパックでは、列の数だけデッドスペースを生じてしまうことになる。
【０００７】
また、収容スペースの多くが電極端子の占有スペースとして奪われてしまうと、電池本体を収容できるスペースが狭くなるため、充電容量を高容量化させることが難しくなってしまう。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、複数の単電池を組み合わせる場合に、充電容量に関係しないデッドスペースを削減できるバッテリーモジュール構造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】
【０００９】
本発明は、電池本体から電極端子が突出している複数の単電池が厚さ方向に積層するようにして並べられているバッテリーモジュールを備え、前記バッテリーモジュールは、複数の前記単電池が第１の列を形成するように並べられている第１モジュールと、複数の前記単電池が前記第１の列とは異なる第２の列を形成するように並べられている第２モジュールとを含み、前記第１モジュールを構成する前記電極端子と、前記第２モジュールを構成する前記電極端子とは、前記厚さ方向で対向しているとともに、電気的に直列もしくは並列となるように接続されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るバッテリーモジュール構造では、異なる列を形成する単電池において、電極端子同士が厚さ方向で重なる位置に設けられているため、電極端子の占有スペースを二列で共有することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、異なる列を形成する単電池の電極端子同士が厚さ方向で対向するように配置されているため、電極端子の占有スペースを二列で共有でき、充電容量に関係しないデッドスペースを削減することができる。すなわち、限られた収容スペースを充電容量の観点から効率的に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本実施形態に係るバッテリーモジュール構造を示す概略図である。
【図２】図２は、単電池の厚さ方向からバッテリー構造を見た場合を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明に係るバッテリーモジュール構造の実施形態について説明する。
【００１４】
図１は、本実施形態におけるバッテリーモジュール構造を示す概略図である。本実施形態のバッテリーモジュール構造１は、複数の単電池２を組み合わせたバッテリーモジュール（以下、単に「モジュール」という）１０を備えている。モジュール１０は、複数の単電池２が厚さ方向に積層するように配置されて、列をなすように構成されている。
【００１５】
単電池２は、角型の電池本体３から正極端子４と負極端子５とが同一方向へ向けて突出している。すなわち、正極端子４および負極端子５は電池本体３の同一辺から突出していることになる。なお、正極端子４と負極端子５とを特に区別しない場合などには電極端子６と記載することがある。
【００１６】
例えば、単電池２は周知のラミネート電池であってよい。この場合、電池本体３内には、電気エネルギーを蓄えられる積層電極（電解質領域）が設けられている。また、電池本体３は、角型の外装フィルムによって積層電極が封止され、その積層電極部分が周縁部よりも膨らんだ薄い板状に形成されている。そのため、電解質領域から電気エネルギーを取り出すためのタブ電極（正極タブ，負極タブ）は、電池本体３よりも薄い板状に形成され、電池本体３から突出している。そのタブ電極には、正極端子４としての正極タブと、負極端子５としての負極タブとが含まれている。
【００１７】
バッテリーモジュール構造１では複数の単電池２が二列に並ぶようにして配置されているため、モジュール１０には、第１の列を形成する第１モジュール１１と、第２の列を形成する第２モジュール１２とが含まれる。列とは、電池本体３同士が厚さ方向で対向している一群の単電池２のことをいう。例えば、第１の列と第２の列とは、いずれも直線状、かつ互いに平行に形成される。
【００１８】
第１モジュール１１では、電池本体３ａ同士が厚さ方向に対向して第１の列を形成するようにして複数の単電池２ａが並んでいる。電池本体３ａの同一辺からは電極端子６ａ（正極端子４ａ，負極端子５ａ）が突出している。また、電池本体３ａから電極端子６ａの先端までの突出量は、正極端子４ａと負極端子５ａともに同一である。そして、第２モジュール１２に対する位置関係として、各単電池２ａは、電池本体３ａ同士が厚さ方向で対向している状態で電極端子６ａが第２モジュール１２側（図１中で右側）へ向けて突出するように配置される。
【００１９】
第２モジュール１２では、電池本体３ｂ同士が厚さ方向に対向して第２の列を形成するようにして複数の単電池２ｂが並んでいる。電池本体３ｂの同一辺から電極端子６ｂ（正極端子４ｂ，負極端子５ｂ）が突出している。また、電池本体３ｂから電極端子６ｂの先端までの突出量は、正極端子４ｂと負極端子５ｂともに同一である。そして、第１モジュール１１に対する位置関係として、各単電池２ｂは、電池本体３ｂ同士が厚さ方向で対向している状態で電極端子６ｂが第１モジュール１１側（図１中で左側）へ向けて突出するように配置される。
【００２０】
このように、各モジュール１１，１２の相対的な位置関係では、電池本体３ａと電池本体３ｂとが厚さ方向で対向しないが、電極端子６ａと電極端子６ｂとは厚さ方向で対向する配置となる。すなわち、厚さ方向（積層方向）からバッテリーモジュール構造１をみた場合、各電極端子６ａ，６ｂ同士が重なるように配置されている。
【００２１】
図１に示す例では、第１モジュール１１の電極端子６ａと、第２モジュール１２の電極端子６ｂとが、厚さ方向で交互に配置される。具体的には、第１モジュール１１の正極端子４ａと、第２モジュール１２の負極端子５ｂとが対向し、かつ第１モジュール１１の負極端子５ａと、第２モジュール１２の正極端子４ｂとが対向している。
【００２２】
そして、厚さ方向で対向する電極端子同士６ａ，６ｂは、図１に一点鎖線で示すように、導線などによって単電子２ａと単電池２ｂとが交互に接続されて電気的に直列に接続されている。なお、バッテリーモジュール構造１では、電極端子６ａ，６ｂ同士が厚さ方向に対向している状態で電気的に接続されていればよい。そのため、電気的な接続は、直列と並列と直並列とのいずれかであってもよい。あるいは、直列と並列と直並列とのうち少なくともいずれか二つを含む組み合わせであってもよい。
【００２３】
図２は、バッテリーモジュール構造１を厚さ方向から見た場合を示す平面図である。図２に示す点線の枠はモジュール領域Ａであり、二点鎖線に挟まれている範囲が端子領域Ｂである。
【００２４】
モジュール領域Ａとは、ふたつのモジュール１１，１２を収容するために必要なスペースのことであって、厚さ方向から見た場合に単電池二列分の収容スペースのことである。端子領域Ｂとは、モジュール領域Ａ内の一部であって、単電池２のうち電極端子６が占有しているスペースのことである。
【００２５】
本実施形態では、第１モジュール１１の電極端子６ａと、第２モジュール１２の電極端子６ｂとが厚さ方向で対向して配置されているため、端子領域Ｂは、第１モジュール１１と第２モジュール１２との共用スペースとなる。そのため、図２に示すように、バッテリーモジュール構造１を厚さ方向から見た場合、電極端子６ａと電極端子６ｂとが重なるように配置される。
【００２６】
したがって、端子領域Ｂとは、一つの単電池２における電池本体３と電極端子６との相対関係では電極端子６の占有スペースとなるが、二列の第１モジュール１１と第２モジュール１２との相対関係では第１の列の電極端子６ａと第２の列の電極端子６ｂとの共有スペースとなる。要するに、バッテリーモジュール構造１では、異なる列を形成する単電池２ａ，２ｂにおいて、各電極端子６ａ，６ｂを配置するためのスペースを共有していることになる。
【００２７】
なお、モジュール領域Ａのうち、端子領域Ｂを除く領域は、電池本体３が占有しているスペース（以下「充電領域」という）となる。充電領域は、バッテリーモジュール構造１における充電容量に関係するスペースと言える。詳細に説明すると、モジュール領域Ａには、端子領域Ｂを挟むようにして両側に配置された、第１モジュール１１の電池本体３ａが占有する充電領域と、第２モジュール１２の電池本体３ｂが占有する充電領域とが含まれる。これは、電池本体３ａと電池本体３ｂとが厚さ方向で重ならない位置に設けられているためである。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態のバッテリーモジュール構造によれば、異なる列を形成している単電池において電極端子同士を対向させて配置しているため、二列で電極端子の占有スペースを共有できる。つまり、充電容量に無関係なデッドスペースを削減できる。
【００２９】
そのため、バッテリーモジュールの収容スペースが限られている場合には、削減されたスペースに新たな単電池やバッテリーモジュールを設けて、充電容量を高容量化できる。または、電極端子の占有スペースが削減されているので、充電容量を低減させることなくバッテリーモジュールの外形を小型化できる。
【００３０】
なお、本発明に係るバッテリーモジュール構造は、上述した実施形態に限定されず、この発明の目的を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【００３１】
例えば、本発明に係るバッテリーモジュール構造は、少なくとも二列をなすように複数の単電池が配列されていればよい。すなわち、各列を独立したモジュールとみなしてもよく、あるいは二列まとめて一つのモジュールとみなしてもよい。したがって、本発明に係るバッテリーモジュール構造は、複数列のバッテリーモジュールを備えたバッテリーパック（組電池）を対象とすることができる。この場合には、バッテリーパックを収容するためのスペースについて、デッドスペースをさらに削減することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１  バッテリーモジュール構造
２  単電池
３  電池本体
４  正極端子
５  負極端子
６  電極端子
１１  第１モジュール
１２  第２モジュール
Ｂ  端子領域
【図１】
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【図２】
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