(57)【要約】【課題】製造効率の低下および信頼性の低下の抑制を図る。【解決手段】本発明に係る電源装置１０ａの製造方法は、２つの電池を同じ極性の端子同士が隣り合うように固定した第１の単位ユニット５２、および、３つの電池を同じ極性の端子同士が隣り合うように固定した第２の単位ユニット５３を形成する工程と、第１の単位ユニット５２および第２の単位ユニット５３を組み合わせて、所定数の電池５０が、複数行×複数列に配列され、かつ、同じ極性の端子同士が隣り合うように固定された電池ブロック１１０を複数形成する工程と、複数の電池ブロック１１０を配列し、少なくとも１個の電池ブロック１１０における全てのプラス端子を互いに接続し、かつ、当該電池ブロック１１０に隣接する電池ブロック１１０における全てのマイナス端子に接続するプレートを設ける工程と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラス端子およびマイナス端子を有する複数の充放電可能な電池を備えた電源装置の製造方法であって、
２つの前記電池を同じ極性の端子同士が隣り合うように固定した第１の単位ユニット、および、３つの前記電池を同じ極性の端子同士が隣り合うように固定した第２の単位ユニットを形成する工程と、
前記第１の単位ユニットおよび前記第２の単位ユニットを組み合わせて、所定数の前記電池が、複数行×複数列に配列され、かつ、同じ極性の端子同士が隣り合うように固定された電池ブロックを複数形成する工程と、
前記複数の電池ブロックを配列し、少なくとも１個の電池ブロックにおける全てのプラス端子を互いに接続し、かつ、前記電池ブロックに隣接する電池ブロックにおける全てのマイナス端子に接続するプレートを設ける工程と、を含むことを特徴とする電源装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電源装置の製造方法において、
前記プレートは、平面視において角を丸めた形状であることを特徴とする製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電源装置の製造方法において、
前記プレートは、ニッケルプレートであることを特徴とする製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の電源装置の製造方法において、
前記電池の電圧が所定の範囲内に含まれることを検査した後に、前記第１の単位ユニットおよび前記第２の単位ユニットを形成することを特徴とする製造方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の電源装置の製造方法において、
前記電池ブロックを構成する電池の数は、２のべき乗個または３のべき乗個であることを特徴とする製造方法。
【請求項６】
プラス端子およびマイナス端子を有する複数の充放電可能な電池を備えた電源装置であって、
２つの前記電池を同じ極性の端子同士が隣り合うように固定した第１の単位ユニット、および、３つの前記電池を同じ極性の端子同士が隣り合うように固定した第２の単位ユニットを組み合わせて構成され、所定数の前記電池が、複数行×複数列に配列され、かつ、同じ極性の端子同士が隣り合うように固定された複数の電池ブロックと、
少なくとも１個の電池ブロックにおける全てのプラス端子を互いに接続し、かつ、前記電池ブロックに隣接する電池ブロックにおける全てのマイナス端子に接続するプレートと、を備えることを特徴とする電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充放電可能な複数の電池を備える電源装置の製造方法および電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エネルギー需要の増大に伴い、太陽光発電などにより得られた電力の効率的な充放電がますます重要となる。
【０００３】
特許文献１には、充放電可能な複数の電池（バッテリー）を備えた電源装置が開示されている。この電源装置は、複数行×複数列に配列した複数の電池からなり、その複数の電池が同じ向きを向くように（各電池のプラス端子同士が隣り合い、また、マイナス端子同士が隣り合うように）配列された複数個の電池ブロックと、少なくとも１つの電池ブロックにおける全てのプラス端子を互いに接続し、かつ、その電池ブロックに隣接する電池ブロックにおける全てのマイナス端子に接続するプレートとを備える。複数の電池がプレートにより三次元的に相互接続されるため、各電池の電圧を整合させることができ、これにより電力の効率的な充放電が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第４６４９５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されている電源装置においては、１行に含まれる電池の数を７個とし、２行分の電池（２×７＝１４個の電池）を同じ向きに配列して固定することで１つの電池ブロックを形成している。
【０００６】
ここで、複数行×複数列に電池を配列し、固定する場合、例えば、複数行×複数列に電池を配列し、配列した電池群の周りに粘着テープを貼りつける、あるいは、１行分の電池を配列し、配列した電池群の周りに粘着テープを貼りつけて固定し、さらに固定した１行分の電池群を複数まとめて、複数行×複数列の電池を固定するといった方法が考えられる。しかしながら、このような方法では、特に、電池群の端部以外の電池では、粘着テープとの接着面積が小さく、固定力が弱いため、位置ずれなどが発生しやすくなる。
【０００７】
上述したような電池の位置ずれは、製造時には電池ブロックの取扱いを困難とし、製造効率の低下を招くとともに、製造後における装置の信頼性の低下を招いてしまう。
【０００８】
本発明の目的は、上述した課題を解決し、製造効率および信頼性の低下の抑制を図ることができる電源装置の製造方法および電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係る電源装置の製造方法は、プラス端子およびマイナス端子を有する複数の充放電可能な電池を備えた電源装置の製造方法であって、２つの前記電池を同じ極性の端子同士が隣り合うように固定した第１の単位ユニット、および、３つの前記電池を同じ極性の端子同士が隣り合うように固定した第２の単位ユニットを形成する工程と、前記第１の単位ユニットおよび前記第２の単位ユニットを組み合わせて、所定数の前記電池が、複数行×複数列に配列され、かつ、同じ極性の端子同士が隣り合うように固定された電池ブロックを複数形成する工程と、前記複数の電池ブロックを配列し、少なくとも１個の電池ブロックにおける全てのプラス端子を互いに接続し、かつ、前記電池ブロックに隣接する電池ブロックにおける全てのマイナス端子に接続するプレートを設ける工程と、を含む。
【００１０】
また、本発明に係る電源装置の製造方法において、前記プレートは、平面視において角を丸めた形状であることが望ましい。
【００１１】
また、本発明に係る電源装置の製造方法において、前記プレートは、ニッケルプレートであることが望ましい。
【００１２】
また、本発明に係る電源装置の製造方法において、前記電池の電圧が所定の範囲内に含まれることを検査した後に、前記第１の単位ユニットおよび前記第２の単位ユニットを形成することが望ましい。
【００１３】
また、本発明に係る電源装置は、プラス端子およびマイナス端子を有する複数の充放電可能な電池を備えた電源装置であって、２つの前記電池を同じ極性の端子同士が隣り合うように固定した第１の単位ユニット、および、３つの前記電池を同じ極性の端子同士が隣り合うように固定した第２の単位ユニットを組み合わせて構成され、所定数の前記電池が、複数行×複数列に配列され、かつ、同じ極性の端子同士が隣り合うように固定された複数の電池ブロックと、少なくとも１個の電池ブロックにおける全てのプラス端子を互いに接続し、かつ、前記電池ブロックに隣接する電池ブロックにおける全てのマイナス端子に接続するプレートと、を備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る電源装置の製造方法および電源装置によれば、製造効率および信頼性の低下の抑制を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る電源装置の構成の一例を示す図である。
【図２Ａ】図１に示す集積電源電池の頂面図である。
【図２Ｂ】図１に示す集積電源電池の底面図である。
【図３】図１に示す集積電源電池における電池の接続関係を模式的に示す図である。
【図４】図１に示す電源装置を用いたシステムの一例を示す図である。
【図５Ａ】図１に示す電池ブロックを構成する第１の単位ユニットを示す図である。
【図５Ｂ】図１に示す電池ブロックを構成する第２の単位ユニットを示す図である。
【図６】図１に示す集積電源電池を構成する電池の固定状態の一例を示す図である。
【図７】図１に示すプレート１０２の構成の一例を示す図である。
【図８】図２Ｂに示すプレート１０９の構成の一例を示す図である。
【図９】図１に示すプラスリード線のプレートへの接続状態の一例を示す図である。
【図１０Ａ】電池ブロックの構成の一例を示す図である。
【図１０Ｂ】電池ブロックの構成の一例を示す図である。
【図１０Ｃ】電池ブロックの構成の一例を示す図である。
【図１０Ｄ】電池ブロックの構成の一例を示す図である。
【図１０Ｅ】電池ブロックの構成の一例を示す図である。
【図１０Ｆ】電池ブロックの構成の一例を示す図である。
【図１０Ｇ】電池ブロックの構成の一例を示す図である。
【図１０Ｈ】電池ブロックの構成の一例を示す図である。
【図１０Ｉ】電池ブロックの構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る電源装置１０の構成の一例を示す図である。
【００１８】
図１に示す電源装置１０は、複数の電池５０からなる集積電源電池１００を有する。電池５０はそれぞれ、リチウムイオン電池などの充放電可能な電池であり、プラス端子とマイナス端子とを有する。
【００１９】
図１に示すように、複数の電池５０は、複数行×複数列に配列されている。図１に示す例では、行方向には７個の電池５０が配列され、列方向には１４個の電池５０が配列されている。１つの行では、複数の電池５０が、同じ極性の端子同士が隣り合うように（プラス端子同士が隣り合い、マイナス端子同士が隣り合うように）配列されている。
【００２０】
図２Ａ，２Ｂはそれぞれ、集積電源電池１００の頂面図、底面図である。
【００２１】
図１，２Ａ，２Ｂに示すように、複数の電池５０は、２列ごとに電池５０の電極極性の向きが反対となるように配列されている。以下では、複数の電池５０が、複数行×複数列（本実施形態においては２行×７列）に、同じ極性の端子同士が隣り合うように配列された電池群を電池ブロック１１０と称する。すなわち、電池ブロック１１０は、複数行×複数列に配列され、かつ、同じ極性の端子同士が隣り合うように配列された複数の電池５０により構成される。
【００２２】
図１，２Ａ，２Ｂに示すように、電池ブロック１１０ａは集積電源電池１００の一端側に設けられ、電池ブロック１１０ａでは、電池ブロック１１０ａを構成する各電池５０のプラス端子が頂面を向くように（各電池５０のマイナス端子が底面を向くように）配列されている。また、電池ブロック１１０ｂは、電池ブロック１１０ａに隣接して設けられ、電池ブロック１１０ｂでは、電池ブロック１１０ｂを構成する各電池５０のマイナス端子が頂面を向くように（各電池５０のプラス端子が底面を向くように）配列されている。また、電池ブロック１１０ｃは、電池ブロック１１０ｂに隣接して設けられ、電池ブロック１１０ｃでは、電池ブロック１１０ｃを構成する各電池５０のプラス端子が頂面を向くように（各電池５０のマイナス端子が底面を向くように）配列されている。以下、同様にして、隣接する電池ブロック１１０間では、各電池ブロック１１０を構成する電池の電極極性の向きが反対となるように、各電池ブロック１１０が配置される。集積電源電池１００の他端側には電池ブロック１１０ｄが設けられ、電池ブロック１１０ｄでは、電池ブロック１１０ｄを構成する各電池５０のプラス端子が頂面を向くように（各電池５０のマイナス端子が底面を向くように）配列されている。なお、電池ブロック１１０に含まれる電池５０の行数および列数は上述した例に限られるものではなく、任意の数の行数および列数とすることができる。
【００２３】
集積電源電池１００の一端側に設けられた電池ブロック１１０ａを構成する各電池５０のプラス端子は、図１，２Ａに示すように、１枚のプレート１０２により互いに接続されている。また、電池ブロック１１０ａを構成する各電池５０のマイナス端子は、図２Ｂに示すように、１枚のプレート１０３により互いに接続されている。さらに、プレート１０３は、電池ブロック１１０ａに隣接する電池ブロック１１０ｂを構成する各電池５０のプラス端子を互いに接続する。
【００２４】
また、電池ブロック１１０ｂを構成する各電池５０のマイナス端子は、図１，２Ａに示すように、１枚のプレート１０４により互いに接続されている。さらに、プレート１０４は、電池ブロック１１０ｂに隣接する電池ブロック１１０ｃを構成する各電池５０のプラス端子を互いに接続する。また、電池ブロック１１０ｃを構成する各電池５０のマイナス端子は、図２Ｂに示すように、１枚のプレート１０５により互いに接続されている。さらに、プレート１０５は、電池ブロック１１０ｂとは反対側の電池ブロック１１０ｃに隣接する電池ブロック１１０を構成する各電池５０のプラス端子を互いに接続する。
【００２５】
以下、同様にして、プレート１０６〜１０８により、１つの電池ブロック１１０を構成する各電池５０のプラス端子が互いに接続される。また、プレート１０６〜１０８はそれぞれ、プラス端子を互いに接続した電池５０を含む電池ブロック１１０に隣接する電池ブロック１１０を構成する各電池５０のマイナス端子を互いに接続する。
【００２６】
また、集積電源電池１００の他端側に設けられた電池ブロック１１０ｄでは、図２Ｂに示すように、電池ブロック１１０ｄを構成する各電池５０のマイナス端子が１枚のプレート１０９により互いに接続される。
【００２７】
図１に示すように、プレート１０２にはプラスリード線１８０が接続され、プレート１０９にはマイナスリード線１８５が接続される。
【００２８】
集積電源電池１００、プレート１０２〜１０９、プラスリード線１８０およびマイナスリード線１８５はバッテリーパック１２５を構成する。
【００２９】
電源装置１０は、筐体であるハウジング１２３をさらに備える。ハウジング１２３は、バッテリーパック１２５を収容する第１の領域１２５ａと、各種回路および集積電源電池１００に対する入力／出力リード線を収容する第２の領域１３５ａとを備える。
【００３０】
電源装置１０は、端子ヒューズ１７２と、ハウジング１２３の第２の領域１３５ａに設けられた入力回路１４０、出力回路１５０およびヒューズ／ブレーカー回路１６０とをさらに備える。
【００３１】
端子ヒューズ１７２は、隣接する電池ブロック１１０間に設けられ、周囲の温度が所定値以上となると溶断し、バッテリーパック１２５を過加熱およびカットオフ電圧から保護する。
【００３２】
入力回路１４０は、プラス端子にはヒューズ／ブレーカー回路１６０を介してプラスリード線１８０が接続され、マイナス端子にはマイナスリード線１８５が接続される。また、入力回路１４０は、入力リード線１４２，１４４が接続される。入力回路１４０は、バッテリーパック１２５に印加される電力を制限して過充電を防止する。また、入力回路１４０は、端子ヒューズ１７２と接続され、端子ヒューズ１７２の溶断に応じて、バッテリーパック１２５への入力を遮断する。
【００３３】
出力回路１５０は、プラス端子にはヒューズ／ブレーカー回路１６０を介してプラスリード線１８０が接続され、マイナス端子にはマイナスリード線１８５が接続される。また、出力回路１５０は、出力リード線１５２，１５４が接続される。出力回路１５０は、出力リード線１５２，１５４への出力をカットオフし、バッテリーパック１２５の完全な放電を防止する。また、出力回路１５０は、端子ヒューズ１７２と接続され、端子ヒューズ１７２の溶断に応じて、バッテリーパック１２５からの出力を遮断する。
【００３４】
ヒューズ／ブレーカー回路１６０は、プラスリード線１８０を流れる電流が所定値以上となると、入力回路１４０とプラスリード線１８０との接続、および、出力回路１５０とプラスリード線１８０との接続を遮断する。
【００３５】
上述したように、プラスリード線１８０はプレート１０２と接続され、マイナスリード線１８５はプレート１０９と接続される。したがって、プレート１０２，１０９は、プラスリード線１８０およびマイナスリード線１８５を介して、集積電源電池１００を構成する各電池５０と、入力回路１４０、出力回路１５０、入力リード線１４２，１４４および出力リード線１５２，１５５とを接続するための接続部として機能する。
【００３６】
図３は、集積電源電池１００における電池５０の接続関係を模式的に示す図である。図３においては、電池ブロック１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃを構成する電池５０の接続関係を模式的に示している。なお、図３においては、図の簡略化のため、電池ブロック１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃはそれぞれ、９（３×３）個の電池５０を備えるものとする。
【００３７】
電池ブロック１１０ｂに着目すると、電池ブロック１１０ｂを構成する電池５０のプラス端子はプレート１０３により互いに接続され、また、電池ブロック１１０ｂを構成する電池５０のマイナス端子はプレート１０４により互いに接続されている。したがって、電池ブロック１１０ｂを構成する各電池５０は、電池ブロック１１０ｂを構成する他の電池５０と二次元的（ＺＹ平面）に接続されていることになる。さらに、本実施形態においては、プレート１０３は、電池ブロック１１０ａを構成する各電池５０のマイナス端子にも接続し、また、プレート１０４は、電池ブロック１１０ｃを構成する各電池５０のプラス端子にも接続している。したがって、電池ブロック１１０ｂを構成する各電池５０は、Ｘ方向に沿って配置された電池ブロック１１０ａ，１１０ｃを構成する各電池５０とも接続していることとなり、他の電池５０と三次元的に接続していることとなる。
【００３８】
このような構成を有することにより、本実施形態に係る電源装置１０によれば、各電池５０の電圧を整合させることができ、これにより電力の効率的な充放電が可能となる。なお、電源装置１０を１つの電池と見なし、図４に示すように、複数の（図４においては２つの）電源装置１０（１０ａ，１０ｂ）を接続して、システムを構成することも可能である。
【００３９】
図４に示すシステムにおいては、電源装置１０ａの入力リード線と電源装置１０ｂの出力リード線とを直列に交差接続する。また、電源装置１０ａの入力リード線には、例えば、充電器９０２を接続し、電源装置１０ｂの出力リード線には、電池分離スイッチ９０４を接続する。
【００４０】
このようなシステムによれば、充放電容量の異なる電源装置１０を組み合わせることで、多様な用途への応用が可能となる。また、複数の電源装置１０を組み合わせることで、ＤＣ−ＤＣコンバータの利用を回避することも可能となる。なお、電源装置１０の充放電容量は、搭載する電池５０の容量、搭載する電池５０の個数、電池５０の接続状態などにより調整することが可能である。
【００４１】
次に、本実施形態に係る電源装置１０の製造方法について説明する。
【００４２】
まず、図５Ａに示すように、２つの電池５０を同じ極性の端子同士が隣り合うように配列する。そして、粘着テープ５１を２つの電池５０に巻きつけて固定する。以下では、粘着テープ５１により２つの電池５０を固定して形成された形成体を第１の単位ユニット５２と称する。
【００４３】
なお、粘着テープ５１は、例えば、図５Ａに示すように、電池５０の上端面（プラス端子が設けられた面）および下端面（マイナス端子が設けれた面）に沿って貼付される。また、粘着テープ５１は、電池５０の上端面および下端面から若干（例えば、１ｍｍ程度）はみ出すように貼付し、はみ出した部分を折り曲げて電池５０の上端面および下端面に貼り付けてもよい。こうすることで、固定強度を上げることができる。
【００４４】
また、図５Ｂに示すように、３つの電池５０を同じ極性の端子同士が隣り合うように配列し、粘着テープ５１を３つの電池５０に巻きつけて固定する。以下では、粘着テープ５１により３つの電池５０を固定して形成された形成体を第２の単位ユニット５３と称する。第２の単位ユニット５３の形成時の粘着テープ５１による電池５０の固定の方法は、第１の単位ユニット５２の形成時の電池５０の固定の方法と同様である。
【００４５】
なお、第１の単位ユニット５２および第２の単位ユニット５３の形成の前に、電池５０の電圧を検査し、電圧値が所定の範囲内（正常な範囲内）であるか否かを確認し、電圧値が異常な電池５０については予め除外しておくことが好ましい。
【００４６】
第１の単位ユニット５２および第２の単位ユニット５３を形成後、第１の単位ユニット５２および第２の単位ユニット５３を組み合わせて、集積電源電池１００を構成する１行分の電池５０からなる電池群を構成する。
【００４７】
例えば、１行分の電池が７個の場合、図６に示すように、２個の第１の単位ユニット５２と１個の第２の単位ユニット５３とを、各電池５０の同じ極性の端子同士が隣り合うように配列する。そして、配列した電池５０に粘着テープ５１を巻きつけて固定し、１行分（７個）の電池５０が並んだ電池群を形成する。そして、この電池群を用いて電池ブロック１１０を形成する。
【００４８】
２個の電池５０を固定した第１の単位ユニット５２と３個の電池５０を固定した第２の単位ユニット５３とを用いて１行分の電池５０からなる電池群を形成し、この電池群を用いて電池ブロック１１０を形成することで、１行分の電池５０を一度にまとめて粘着テープにより固定する場合と比べて、特に、端部以外の電池において粘着テープとの接着面積が向上し、固定力が大きくなる。そのため、電池ブロック１１０における電池５０の位置ずれなどが発生しにくくなり、製造効率の低下および製造後における装置の信頼性の低下を抑制することができる。
【００４９】
また、第１の単位ユニット５２は２個の電池５０からなり、第２の単位ユニット５３は３個の電池５０からなるため、第１の単位ユニット５２と第２の単位ユニット５３とを組み合わせることで、任意の数からなる電池ブロック１１０を形成することができる。
【００５０】
上述した電池ブロック１１０を複数形成し、隣接する電池ブロックの電極極性が反対となるように配列する。また、電池ブロック１１０の配列と合わせて、各電池ブロック１１０間に温度ヒューズ１２７を配置する。温度ヒューズ１２７は、隣接する電池ブロック１１０間で、隣接する電池５０の行間の隙間において温度ヒューズ１２７が必要とする空間が最小となり、電池５０の行間に密に嵌合できように位置決めすることが好ましい。
【００５１】
次に、各電池ブロック１１０に接続するプレート１０２〜１０９を用意する。プレート１０２〜１０９はそれぞれ、例えば、矩形状の、ニッケルで形成されたニッケルプレートである。プレート１０２〜１０９は、ニッケルの他に、ニッケル複合材または他の金属製のプレートロールなどで構成されてもよい。プレート１０２〜１０９はそれぞれ、例えば、厚さは１．２７ｍｍ（０．００５インチ）であり、硬度は１／８である。また、プレート１０２〜１０９の寸法は、各プレートが接続すべき電池５０との間でエネルギーが最も高速で移動することができるような値とすることが望ましい。なお、プレート１０２〜１０９は、平面視において、角を丸めた形状であることが望ましい。上述したように、プレート１０２〜１０９は平板状で薄い金属性の部材であり、角部が人の手などに当たると、創傷などを生じさせる可能性がある。プレート１０２〜１０９の形状を、角を丸めた形状としておくことで、上述した可能性を低減し、安全性の向上を図ることができる。
【００５２】
上述したように、プレート１０２は、集積電源電池１００の一端側に配置された電池ブロック１１０ａを構成する全ての電池５０のプラス端子と接続される。また、プレート１０９は、集積電源電池１００の他端側に配置された電池ブロック１１０ｄを構成する全ての電池５０のマイナス端子と接続される。
【００５３】
図７は、プレート１０２の構成の一例を示す図である。
【００５４】
図７に示すように、プレート１０２は略９０度に折り曲げられ、第１の領域１０２ａと第２の領域１０２ｂとを備える。第１の領域１０２ａの寸法（幅Ｗおよび長さＬ）は、第１の領域１０２ａが、電池ブロック１１０ａを構成する全ての電池５０のプラス端子と確実に接続することができるような値とする。このような寸法とすることで、スポット溶接により、第１の領域１０２ａを、電池ブロック１１０ａを構成する全ての電池５０のプラス端子と確実に接続することができる。第２の領域１０２ｂは、第１の領域１０２ａが電池ブロック１１０ａを構成する全ての電池５０のプラス端子と接続された状態で、電池ブロック１１０ａを構成する電池５０の側面に沿って延在する。
【００５５】
図８は、プレート１０９の構成の一例を示す図である。
【００５６】
図８に示すように、プレート１０９は略９０度に折り曲げられ、第１の領域１０９ａと第２の領域１０９ｂとを備える。第１の領域１０９ａの寸法（幅Ｗおよび長さＬ）は、第１の領域１０９ａが、電池ブロック１１０ｄを構成する全ての電池５０のマイナス端子と確実に接続することができるような値とする。このような寸法とすることで、スポット溶接により、第１の領域１０９ａを、電池ブロック１１０ｄを構成する全ての電池５０のマイナス端子と確実に接続することができる。第２の領域１０９ｂは、第１の領域１０９ａが電池ブロック１１０ｄを構成する全ての電池５０のマイナス端子と接続された状態で、電池ブロック１１０ｄを構成する電池５０の側面に沿って延在する。
【００５７】
プレート１０２の第２の領域１０２ｂには、プラスリード線１８０が接続される。図９は、プレート１０２の第２の領域１０２ｂへのプラスリード線１８０の接続状態の一例を示す図である。
【００５８】
プラスリード線１８０は、例えば、ＡＷＧ（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｗｉｒｅ  Ｇａｕｇｅ）規格で規定されたものであり、ワイヤと、ワイヤを覆う絶縁体とを備える。絶縁体を剥ぎ取り、ワイヤ（裸ワイヤ）を露出させて、裸ワイヤをプレート１０２の第２の領域１０２ｂに半田付けして固定する。こうすることで、プラスリード線１８０がプレート１０２に接続される。ここで、図９に示すように、プラスリード線１８０とプレート１０２の第２の領域１０２ｂとの接続部分の長さは、プレート１０２の幅Ｗと略同等である。こうすることで、プラスリード線１８０とプレート１０２との接続面積を大きくし、接続強度を向上させることができる。なお、プラスリード線１８０は、プレート１０２の第２の領域を対角方向に横切るように接続されてもよい。こうすることで、プラスリード線１８０とプレート１０２との接続面積をさらに大きくし、更なる接続強度の向上を図ることができる。また、半田付けの前に裸ワイヤに撚りを入れもよい。こうすることで、裸ワイヤの剛性および導電性を向上させることができる。
【００５９】
半田付けは、まず、裸ワイヤにフラックスを塗布する。その後、例えば、５０％のスズと５０％の鉛とからなる半田坊を溶融し、裸ワイヤを溶融した半田に浸ける。次に、溶融した半田につけた裸ワイヤをプレート１０２の第２の領域１０２ｂに押し付け、半田付けすることで、プラスリード線１８０とプレート１０２とが接続される。その後、プラスリード線１８０とプレート１０２との接続部分にさらに半田付けを行うことで、接続の剛性を確実にすることができる。マイナスリード線１８５とプレート１０９とも同様の工程により接続される。
【００６０】
プレート１０２にプラスリード線１８０を接続し、プレート１０９にマイナスリード線１８５を接続した後、各電池ブロック１１０を構成する電池５０の端子とプレート１０２〜１０９とをスポット溶接により接続する。
【００６１】
プレート１０２の第１の領域１０２ａは、集積電源電池１００の一端側に配置された電池ブロック１１０ａを構成する全ての電池５０のプラス端子と接続される。
【００６２】
プレート１０３は、図２Ｂに示すように、電池ブロック１１０ａを構成する全ての電池５０のマイナス端子と接続されるとともに、電池ブロック１１０ｂを構成する全ての電池５０のプラス端子と接続される。また、プレート１０４は、図２Ａに示すように、電池ブロック１１０ｂを構成する全ての電池５０のマイナス端子と接続されるとともに、電池ブロック１１０ｃを構成する全ての電池５０のプラス端子と接続される。以下、同様にして、プレート１０５〜１０８は、１つの電池ブロック１１０を構成する全ての電池５０のマイナス端子と、その電池ブロック１１０に隣接する電池ブロック１１０を構成する全ての電池のプラス端子とを接続する。
【００６３】
プレート１０９の第１の領域１０９ａは、集積電源電池１００の他端側に配置された電池ブロック１１０ｄを構成する全ての電池５０のマイナス端子と接続される。
【００６４】
上述したような溶接は、スポット溶接機を用いて自動的に行うことも可能である。ただし、集積電源電池１００を構成する電池５０の行数や列数は、電源装置１０の用途によって異なる。スポット溶接機を用いてスポット溶接を行う場合、集積電源電池１００を構成する電池５０の行数や列数などが異なるたびに、スポット溶接機の設定などをやり直す必要が生じ、効率的でないことがある。そのため、手動により、プレート１０２〜１０９と電池５０の端子（プラス端子、マイナス端子）とをスポット溶接する方が効率的である場合がある。この場合、電池ブロック１１０の上にプレートを配置した後、例えば、へら状の部材により、電池ブロック１１０を構成する電池５０にプレートを押し付けてもよい。上述したように、プレートは平板状の薄い部材であり、電池ブロック１１０を構成する電池５０にプレートを押し付けることで、電池ブロック１１０を構成する各電池５０の端子の跡がプレートに残る。したがって、手動による場合であっても、電池ブロック１１０を構成する各電池５０の端子の位置を正確に把握しながら、スポット溶接を行うことができる。
【００６５】
プレート１０２〜１０９の接続後、プラスリード線１８０およびマイナスリード線１８５に入力回路１４０および出力回路１５０などを接続する。そして、集積電源電池１００、プレート１０２〜１０９、プラスリード線１８０およびマイナスリード線１８５により構成されるバッテリーパック１２５をハウジング１２３の第１の領域１２５ａに収容し、各種回路（入力回路１４０、出力回路１５０、ヒューズ／ブレーカー回路１６０）をハウジング１２３の第２の領域１３５に収容することで、電源装置１０が製造される。
【００６６】
このように本実施形態に係る電源装置１０の製造方法は、２つの電池５０を同じ極性の端子同士が隣り合うように固定した第１の単位ユニット５２、および、３つの電池を同じ極性の端子同士が隣り合うように固定した第２の単位ユニット５３を形成する工程と、第１の単位ユニット５２および第２の単位ユニット５３を組み合わせて、所定数の電池５０が、複数行×複数列に配列され、かつ、同じ極性の端子同士が隣り合うように固定された電池ブロック１１０を複数形成する工程と、複数の電池ブロック１１０を配列し、少なくとも１個の電池ブロック１１０における全てのプラス端子を互いに接続し、かつ、その電池ブロック１１０に隣接する電池ブロック１１０における全てのマイナス端子に接続するプレートを設ける工程と、を含む。
【００６７】
また、本実施形態に係る電源装置１０は、２つの電池５０を同じ極性の端子同士が隣り合うように固定した第１の単位ユニット５２、および、３つの電池５０を同じ極性の端子同士が隣り合うように固定した第２の単位ユニット５３を組み合わせて構成され、所定数の電池５０が、複数行×複数列に配列され、かつ、同じ極性の端子同士が隣り合うように固定された複数の電池ブロック１０１と、少なくとも１個の電池ブロック１１０における全てのプラス端子を互いに接続し、かつ、その電池ブロック１１０に隣接する電池ブロック１１０における全てのマイナス端子に接続するプレートと、を備える。
【００６８】
２個の電池５０からなる第１の単位ユニット５２と３個の電池５０からなる第２の単位ユニット５３とを組み合わせて電池ブロック１１０を形成することで、電池５０の固定力を大きくすることができるので、電池ブロック１１０における電池５０の位置ずれなどが発生しにくくなり、製造効率の低下および製造後における装置の信頼性の低下を抑制することができる。
【００６９】
また、第１の単位ユニット５２は２個の電池からなり、第２の単位ユニット５３は３個の電池からなるため、第１の単位ユニット５２と第２の単位ユニット５３とを組み合わせることで、任意の数の電池ブロック１１０を形成することができる。
【００７０】
なお、本実施形態においては、電池ブロック１１０は、１４個（２行×７列）の電池５０で構成される例を用いて説明したが、上述したように、電池ブロック１１０に含まれる電池５０の数（行数および列数）は任意の数とすることができる。但し、電池ブロック１１０を構成する電池５０の数は、２（２の１乗）個（図１０Ａ）、４（２の２乗）個（図１０Ｂ）、８（２の３乗）個（図１０Ｃ）、１６（２の４乗）個（図１０Ｄ）、３２（２の５乗）個（図１０Ｅ）、６４（２の６乗）個（図１０Ｆ）、１２８（２の７乗）個（図１０Ｇ）、２５６（２の８乗）個（図１０Ｈ）、５１２（２の９乗）個（図１０Ｉ）のように、２のべき乗個とするか、あるいは、図示は省略するが、３のべき乗個とすることが好ましい。
【００７１】
電池ブロック１１０を構成する電池５０の数を２のべき乗個あるいは３のべき乗個とすることで、電池ブロック１１０における電池５０の配置の対称性が上がる。電池ブロック１１０における電池５０の配置の対称性が上がることで、個別の電池５０の電圧バランス（均衡性）を一層精密にすることが可能となる。
【００７２】
本発明を図面および実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形または修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変形または修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各ブロックなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数のブロックを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００７３】
１０，１０ａ，１０ｂ    電源装置
５０    電池
５１    粘着テープ
５２    第１の単位ユニット
５３    第２の単位ユニット
１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７，１０８，１０９    プレート
１１０，１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｂ、１１０ｄ    電池ブロック
１２３    ハウジング
１２５    バッテリーパック
１４０    入力回路
１４２，１４４    入力リード線
１５０    出力回路
１５２，１５４    出力リード線
１６０    ヒューズ／ブレーカー回路
１７２    温度ヒューズ
１８０    プラスリード線
１８５    マイナスリード線
９０２    充電器
９０４    電池分離スイッチ
【図１】
2017162720.tif 000003
【図２Ａ】
2017162720.tif 000004
【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
2017162720.tif 000008
【図５Ｂ】
2017162720.tif 000009
【図６】
2017162720.tif 000010
【図７】
2017162720.tif 000011
【図８】
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【図９】
2017162720.tif 000013
【図１０Ａ】
2017162720.tif 000014
【図１０Ｂ】
2017162720.tif 000015
【図１０Ｃ】
2017162720.tif 000016
【図１０Ｄ】
2017162720.tif 000017
【図１０Ｅ】
2017162720.tif 000018
【図１０Ｆ】
2017162720.tif 000019
【図１０Ｇ】
2017162720.tif 000020
【図１０Ｈ】
2017162720.tif 000021
【図１０Ｉ】
2017162720.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成29年5月2日(2017.5.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラス端子およびマイナス端子を有する複数の充放電可能な電池を備えた電源装置の製造方法であって、
２つの前記電池を同じ極性の端子同士が隣り合うように固定した第１の単位ユニット、および、３つの前記電池を同じ極性の端子同士が隣り合うように固定した第２の単位ユニットを形成する工程と、
前記第１の単位ユニットおよび前記第２の単位ユニットを組み合わせて、所定数の前記電池が、複数行×複数列に配列され、かつ、同じ極性の端子同士が隣り合うように固定された電池ブロックを複数形成する工程と、
前記複数の電池ブロックを配列し、少なくとも１個の電池ブロックにおける全てのプラス端子を互いに接続し、かつ、前記電池ブロックに隣接する電池ブロックにおける全てのマイナス端子に接続するプレートを設ける工程と、を含み、
前記電池ブロックを構成する電池の数は、２のべき乗個または３のべき乗個であることを特徴とする電源装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電源装置の製造方法において、
前記プレートは、平面視において角を丸めた形状であることを特徴とする製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電源装置の製造方法において、
前記プレートは、ニッケルプレートであることを特徴とする製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の電源装置の製造方法において、
前記電池の電圧が所定の範囲内に含まれることを検査した後に、前記第１の単位ユニットおよび前記第２の単位ユニットを形成することを特徴とする製造方法。
【請求項５】
プラス端子およびマイナス端子を有する複数の充放電可能な電池を備えた電源装置であって、
２つの前記電池を同じ極性の端子同士が隣り合うように固定した第１の単位ユニット、および、３つの前記電池を同じ極性の端子同士が隣り合うように固定した第２の単位ユニットを組み合わせて構成され、所定数の前記電池が、複数行×複数列に配列され、かつ、同じ極性の端子同士が隣り合うように固定された複数の電池ブロックと、
少なくとも１個の電池ブロックにおける全てのプラス端子を互いに接続し、かつ、前記電池ブロックに隣接する電池ブロックにおける全てのマイナス端子に接続するプレートと、を備え、
前記電池ブロックを構成する電池の数は、２のべき乗個または３のべき乗個であることを特徴とする電源装置。