(57)【要約】【課題】簡単な構成により、容量のばらつきを低減することのできるバッテリーパックを提供する。【解決手段】バッテリーパック（１）は、単電池ユニット（２０）が複数並列に接続された組電池（２）と、組電池（２）の各単電池（２２）を電気的に接続するためのタブ電極（４）と、タブ電極（４）よりも低抵抗である導電板（５）とを備える。導電板（５）は、端部電極（４ａ）と電気的に接続されており、導電板（５）から端部電極（４ａ）および中間電極（４ｂ）を介して各単電池ユニット（２０）に電流が分配されるようになっている。【選択図】図１
2017004654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの単電池を備えた単電池ユニットが、複数並列に接続された組電池と、
上記組電池の各単電池を電気的に接続するためのタブ電極と、
上記タブ電極よりも低抵抗である導電部材とを備え、
上記導電部材は、上記各単電池ユニットの電流入力側および出力側に配置された上記タブ電極の端部と電気的に接続されており、
上記導電部材から上記タブ電極を介して各単電池ユニットに電流が分配されるようになっていることを特徴とするバッテリーパック。
【請求項２】
上記タブ電極の端部は、上記単電池ユニットの電流入力側および出力側の単電池との接触位置から上記組電池の外側面に沿って屈曲した屈曲部を有し、
上記導電部材は、上記単電池ユニットの並列方向に沿って上記組電池の外側面に設けられていると共に、上記タブ電極の屈曲部と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーパック。
【請求項３】
上記導電部材の長さは、上記単電池ユニットの並列数に対応する長さになっていることを特徴とする請求項１または２に記載のバッテリーパック。
【請求項４】
上記導電部材は、金属板からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のバッテリーパック。
【請求項５】
上記導電部材は、アルミニウム板からなり、
上記タブ電極は、ニッケル板からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のバッテリーパック。
【請求項６】
上記導電部材は、上記単電池ユニットの並列方向に沿って、幅および厚さが均一であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のバッテリーパック。
【請求項７】
上記各単電池の電池電圧を監視して各単電池の充放電を制御する保護回路を備え、
上記導電部材は、上記タブ電極の端部および上記保護回路と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のバッテリーパック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の単電池ユニットが積層され並列に接続された積層型のバッテリーパックに関する。
【背景技術】
【０００２】
電動工具、産業用の省力機器、および電気自動車などの各種機器類に、電池電源装置を搭載すると、その機器類の可搬性、利便性、および環境性能などが向上する。このため、電池電源装置を搭載した機器類の需要が高まっている。特に、産業用省力機器（産業用ロボット）は、作業用省力機器、介護、サービスなど様々な用途に適用できるため、需要拡大が著しい。これに伴い、各種機器類に適合した、多種多様な電池電源装置の需要が大きくなっている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、複数のセル（電池）を並列接続してリード端子から電力を取り出す組電池が開示されている。このような組電池は、セルの並列数および各セルの電池数を変えることによって、高電圧および高容量を実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３１２５５号公報（２００４年１月２９日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の組電池は、セルの劣化による容量のばらつきを低減するための構成が複雑になるという問題がある。
【０００６】
具体的には、特許文献１に記載の組電池は、組電池を構成するセルの温度上昇傾向が、セルの放熱条件、発熱量、および環境温度に依存することに着目し、セルの劣化による容量のばらつきを低減している。例えば、複数のセルを積層した組電池の場合、放熱効率は内側のセルよりも外側のセルの方が良い。すなわち、内側のセルの放熱効率が、外側のセルの放熱効率よりも低くなるため、内側のセルの温度が相対的に高くなる。そのため、内側のセルの劣化速度が、外側のセルの劣化速度よりも大きくなる。その結果、内側のセルと外側のセルとの間の容量のばらつきが大きくなり、組電池の寿命特性が低下する。
【０００７】
そこで、特許文献１に記載の組電池では、バスバーを用いて、内側のセルとリード端子との間の接続抵抗を、外側のセルとリード端子との間の接続抵抗よりも大きくしている。また、内側のセルに設けられた正極タブおよび負極タブの長さを、外側のセルの正極タブおよび負極タブの長さよりも長くしている。これにより、充放電の電流値は、内側のセルの方が外側のセルよりも小さくなる。つまり、電流による発熱量は、内側のセルの方が外側のセルよりも小さくなる。その結果、内側のセルの温度上昇を抑えることができるため、内側のセルと外側のセルとの間の温度ばらつきを小さくして劣化による容量ばらつきを抑えている。
【０００８】
しかし、このようにして容量のばらつきを抑制するためには、組電池ごとに、バスバーの形状、材料、厚さなどを変更したり、正極タブおよび負極タブの長さを変更したりして、各セルの抵抗値を所望の値に設定する必要がある。このため、容量のばらつきを低減するための構成が複雑になる。
【０００９】
本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構成により、容量のばらつきを低減することのできるバッテリーパックを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るバッテリーパックは、少なくとも１つの単電池を備えた単電池ユニットが、複数並列に接続された組電池と、上記組電池の各単電池を電気的に接続するためのタブ電極と、上記タブ電極よりも低抵抗である導電部材とを備え、上記導電部材は、上記各単電池ユニットの電流入力側および出力側に配置された上記タブ電極の端部と電気的に接続されており、上記導電部材から上記タブ電極を介して各単電池ユニットに電流が分配されるようになっていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一態様によれば、簡単な構成により、容量のばらつきを低減することのできるバッテリーパックを提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態１に係るバッテリーパックの分解斜視図である。
【図２】上記バッテリーパックにおける組電池の斜視図である。
【図３】導電板を備えた上記バッテリーパックに対し充電および放電を実施した結果を示すグラフである。
【図４】導電板を備えないバッテリーパックに対し充電および放電を実施した結果を示すグラフである。
【図５】本発明の実施形態３に係るバッテリーパックの概略構成を示す回路図である。
【図６】本発明の実施形態３に係る他のバッテリーパックの概略構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
〔実施形態１〕
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態１に係るバッテリーパック１の斜視図である。
【００１４】
図１に示すように、バッテリーパック１は、組電池２と、保護回路３と、タブ電極４と、導電板（導電部材）５と、筐体６ａ・６ｂとを備えている。
【００１５】
組電池２は、同一の形状および構成の単電池ユニット２０が複数（図１では７ユニット）積層され、各単電池ユニット２０は、互いに並列に接続されている。
【００１６】
単電池ユニット２０は、セルケース２１に、複数（図１では８個）の単電池２２が直列に配列した構成である。セルケース２１は、各単電池２２を互いに平行に保持している。セルケース２１の形状は、単電池２２が直列に配置され、保持することができればよく、単電池２２の形状に応じて任意に設定することができる。セルケース２１は、例えば、ＡＢＳ樹脂などのプラスチックを成型して形成することができる。
【００１７】
単電池２２は、円筒状の二次電池（二次電池セル）からなる。単電池２２の正極および負極は、組電池２の前面Ｓ１側または背面Ｓ２側に配置され、セルケース２１から露出している。単電池２２は、組電池２の前面Ｓ１側または背面Ｓ２側に露出した正極および負極が直列方向に交互に配置されるように、セルケース２１に配列している。
【００１８】
本明細書において「二次電池」は、充電することにより電気を蓄えて電池として使用できるようになる電池を意味し、繰り返し使用することができるものであればよい。典型的な単電池２２（二次電池）は、リチウムイオン二次電池、ニッケル・カドミウム蓄電池を挙げることができるが。単電池２２は、リチウムイオンポリマー二次電池、ニッケル・水素蓄電池、ニッケル・鉄蓄電池、ニッケル・亜鉛蓄電池、酸化銀・亜鉛蓄電池などを含む。また、本実施形態では、円筒形の単電池２２を用いるが、単電池２２の形状は、角形、平形、ボタン形、コイン形などであってもよい。このように、単電池２２の種類および形状は、特に限定されるものではない。
【００１９】
また、本実施形態では、単電池ユニット２０の定格セル電圧を３．２Ｖ、定格セル容量を３Ａｈの仕様とするために、リチウムイオン二次電池セルからなる単電池２２を、７つ直列接続している。単電池ユニット２０に含まれる単電池２２の数、および、単電池ユニット２０の積層数（並列数）は、セル電圧およびセル容量に応じて設定することができ、特に限定されるものではない。単電池ユニット２０の積層数の増減によってバッテリーパック１（組電池２）の容量を増減することができる。また、各単電池ユニット２０の単電池２２の数を増減することにより、各単電池ユニット２０の電圧を増減することができる。
【００２０】
組電池２の天面Ｓ３側および底面Ｓ４側には、それぞれ固定部材２３が設けられている。固定部材２３には、組電池２の天面Ｓ３側または底面Ｓ４側に配置された単電池ユニット２０が固定される。これにより、組電池２は、単電池ユニット２０が固定部材２３の間に挟持された構成となる。
【００２１】
なお、本実施形態では、各単電池ユニット２０のセルケース２１の外側面（組電池２の側面Ｓ５）に、第１貫通部２４ａおよび第２貫通部２４ｂが形成されている第１貫通部２４ａの開口には、単電池ユニット２０の並列方向に棒状の貫通部材２５が挿入される。さらに、貫通部材２４の両端は、図示しないネジ等によって固定部材２３に固定される。これにより、各単電池ユニット２０が固定部材２３に機械的に固定される。一方、第２貫通部２４ｂの開口には、単電池ユニット２０の並列方向に沿って設けられた導電板５が挿入される。このように、組電池２の側面Ｓ５には、単電池ユニット２０の並列方向に沿って、貫通部材２５と導電板５とが互いに平行に設けられている。
【００２２】
保護回路３は、組電池２の天面Ｓ３側の固定部材２３に配置されており、組電池２と保護回路３とでバッテリーモジュールを構成している。保護回路３を組電池２に取り付ける位置は、天面Ｓ３側に限定されるものではなく、組電池２の各単電池２２と絶縁され、組電池２の外側であればどこに取り付けてもよい。
【００２３】
保護回路３は、各単電池２２の電池電圧を監視して各単電池２２の充放電を制御する。具体的には、各単電池ユニット２０の並列方向において同列に配置された単電池２２の群からなる並列ユニットの電圧をモニターしている。例えば、バッテリーパック１は二次電池からなる単電池２２を備えるため、保護回路３は、電池残量を規定範囲内に制御する。しかし、電池残量を直接計測することは困難であるため、保護回路３は、電池残量と電池電圧との間に対応関係があることを利用して、電池電圧に基づいて単電池２２を制御する。具体的には、保護回路３は、単電池２２が過充電または過放電の状態に陥らないように電池電圧を監視し、各単電池２２の充放電を制御する。「過充電」とは、充電しすぎて電池残量が規定範囲外になり高電圧になった状態であり、「過放電」とは、放電しすぎて電池残量が規定範囲外になり低電圧になった状態である。
【００２４】
タブ電極４は、単電池２２の正極または負極が露出した組電池２の前面Ｓ１および背面Ｓ２に配置される。タブ電極４は、直列または並列に配置された単電池２２を電気的に接続する。具体的には、組電池２の前面Ｓ１には、２本の端部電極４ａと、２つの端部電極４ａ間に配置された３本の中間電極４ｂとが設けられている。組電池２の背面Ｓ２には、３本の中間電極４ｂが設けられている。
【００２５】
端部電極４ａは、各単電池ユニット２０の両端（電流の入力側および出力側）の単電池２２に対応するように設けられている。端部電極４ａは、単電池ユニット２０の積層方向に沿って端から端まで延びている。端部電極４ａは、各単電池ユニット２０の両端部の単電池２２の正極または負極と接触し、ねじによる締結、溶接などによって接続されている。これにより、各単電池ユニット２０の両端部の単電池２２が並列に電気的に接続される。
【００２６】
中間電極４ｂは、各単電池ユニット２０の両端以外の単電池２２に対応するように設けられている。本実施形態では、各中間電極４ｂは、単電池ユニット２０に直列に配置された隣接する２つの単電池２２に対応する幅を有するように設けられ、かつ、単電池ユニット２０の積層方向に沿って端から端まで延びている。つまり、中間電極４ｂは、単電池ユニット２０の隣接する２つの単電池２２の正極または負極と接触し、ねじによる締結、溶接などによって接続されている。さらに、中間電極４ｂは、その２つの単電池２２と単電池ユニット２０の並列方向に同列の対応する単電池２２の正極または負極とも接触している。これにより、各単電池ユニット２０の両端部以外の単電池２２が直列または並列に電気的に接続される。
【００２７】
本実施形態では、端部電極４ａおよび中間電極４ｂは、各単電池ユニット２０ごとの形状を１つの単位形状（繰り返しユニット）として、この単位形状を単電池ユニット２０の積層数分、連続して繰り返した形状となっている。このため、例えば、順送りプレス型等を利用すれば、端部電極４ａおよび中間電極４ｂをそれぞれ簡便に製造することができる。したがって、部品コストを抑えることができる。
【００２８】
また、単電池ユニット２０の積層数を変更する場合、積層数に応じて端部電極４ａおよび中間電極４ｂの長さ（切断位置）を変更するだけでよく、端部電極４ａおよび中間電極４ｂのプレス型を変更する必要はない。したがって、バッテリーパック１の仕様変更（単電池ユニット２０の積層数の変更）時の初期投資を大幅に抑えることができる。
【００２９】
なお、本実施形態では、タブ電極４が端部電極４ａおよび中間電極４ｂから構成されているが、これらが一体となった構成であってもよい。
【００３０】
導電板５は、組電池２の両側面Ｓ５に、単電池ユニット２０の積層方向に沿って設けられている。つまり、バッテリーパック１は、組電池２の両側面Ｓ５に、２本の導電板５を備えている。導電板５は、各単電池ユニット２０の電流の入力側および出力側に設けられた端部電極４ａ、および、保護回路３に電気的に接続されている。これにより、導電板５を介して、各単電池ユニット２０に電流が分配して供給される。
【００３１】
導電板５は、導電性を有し、タブ電極４よりも低抵抗である材料から構成されていれば、その材料は特に限定されるものではない。例えば、導電板５を構成する材料は、アルミニウム、銅、鉄、金、チタンなどの金属、または、青銅、ステンレス鋼などの合金を挙げることができる。また、導電板５は、そのような金属からなる金属板であることが好ましく、厚さが均一であり、単電池ユニット２０の積層方向に幅も均一な金属板であることがより好ましい。特に、タブ電極４が単電池２２にスポット溶接される場合、一般的にタブ電極４は通常ニッケルから構成される。この場合、導電板５は、ニッケルよりも抵抗が小さいアルミニウムからなることがより好ましい。このように、導電板５は、安価で電気伝導率の高いアルミニウムからなるアルミ板であることが最も好ましい。
【００３２】
導電板５の長さは、各単電池ユニット２０に電流を供給できる範囲で任意に設定することができる。しかし、導電板５の長さは、図１に示すように、単電池ユニット２０の並列数（並列方向の長さ）に対応する長さになっていることが好ましい。これにより、導電板５の長さが、組電池２の側面Ｓ５の長さの範囲内に収まる。
【００３３】
筐体６ａ・６ｂは、組電池２、保護回路３、タブ電極４、および導電板５を内部に収容するケースである。筐体６ａは、組電池２の天面Ｓ３および両側面Ｓ５を覆い、筐体６ｂは、組電池２の前面Ｓ１、背面Ｓ２、および底面Ｓ４を覆う。筐体６ａ・６ｂは、板金部品等で構成されている。筐体６ａには、コネクタ６１が形成されており、コネクタ６１を介して電流が流入または流出することにより、バッテリーパック１が充電または放電される。
【００３４】
次に、図２に基づいて、組電池２と、タブ電極４および導電板５との関係について説明する。図２は、バッテリーパック１における組電池２の斜視図である。
【００３５】
図２に示すように、組電池２の前面Ｓ１には、２本の端部電極４ａと、２つの端部電極４ａ間に配置された３本の中間電極４ｂとが設けられている。端部電極４ａおよび中間電極４ｂは、いずれも単電池ユニット２０の並列方向に沿って伸びている。端部電極４ａは、単電池ユニット２０の両端（電流入力側および出力側）の単電池２２（図１参照）との接触位置から組電池２の側面Ｓ５に沿って屈曲した屈曲部４ｃを有している。導電板５は、単電池ユニット２０の並列方向に沿って組電池２の側面Ｓ５に設けられていると共に、タブ電極４の屈曲部４ｃと電気的に接続されている。屈曲部４ｃと導電板５とは、例えば、ねじによる締結、溶接などによって電気的に接続することができるが、接続方法は特に限定されるものではない。図２では、屈曲部４ｃおよび導電板５を貫通するねじ５１によって、屈曲部４ｃおよび導電板５が互いに電気的に接続されている。
【００３６】
以上のように、本実施形態によれば、バッテリーパック１が、組電池２の各単電池２２を電気的に接続するタブ電極４よりも低抵抗の導電板５を備えている。さらに、この導電板５は、各単電池ユニット２０の電流入力側および出力側の位置（両端部）で、タブ電極４と電気的に接続されている。これにより、組電池２（単電池ユニット２０）の直前まで抵抗の小さい状態になる。このため、バッテリーパックの充放電時には、導電板５からタブ電極４を介して、各単電池ユニット２０に一括して電流が分配される。その結果、各単電池ユニット２０にほぼ均一に電流が流れるため、各単電池ユニット２０の並列方向に同列に配置された単電池２２の群（並列ユニット）の電圧もほぼ均一になる。
【００３７】
したがって、本実施形態のバッテリーパック１は、特許文献１に記載の発明のように、タブ電極４の形状を変更したり、リード線の長さを変更したりする必要がなく、タブ電極４よりも低抵抗の導電板５を設けるという簡単な構成によって、バッテリーパック１の容量ばらつきを低減することができる。それゆえ、充放電を繰り返し継続して使用しても（換言すれば、バッテリーパック１のサイクル数が増えても）、電池の劣化による容量低下を抑制することができる。
【００３８】
また、本実施形態では、組電池２の側面Ｓ５には、導電板５と、タブ電極４の端部電極４ａに形成された屈曲部４ｃとが設けられており、組電池２の側面Ｓ５で導電板５と屈曲部４ｃとが電気的に接続されている。これにより、導電板５とタブ電極４の屈曲部４ｃ以外とは同一面（前面Ｓ１）に配置されない。したがって、バッテリーパック１の充放電時のショートを防ぐことができる。また、組電池２の側面Ｓ５のスペースを利用して導電板５を配置することができる。
【００３９】
また、本実施形態では、導電板５の長さと、単電池ユニット２０の並列数とが対応しているため、導電板５の長さが単電池ユニット２０の並列方向の長さを超えない。したがって、単電池ユニット２０の並列数が増えても、導電板５が組電池２の外形サイズの範囲内に収まったバッテリーパック１を提供することができる。さらに、単電池ユニット２０の並列数が変わっても導電板５の長さを変えるだけでよいため、部材の共通化が可能となり、製造コストを低減することができる。
【００４０】
また、本実施形態では、導電板５の幅および厚さが、単電池ユニット２０の並列方向に沿って均一であるため、導電板５の形状を簡素化することができる。また、導電板５が単一形状であるため、低コストとなるだけでなく、取り付け構造が簡易となり、作業性が向上する。
【００４１】
また、本実施形態では、導電部材が金属板からなるため、加工等が容易な導電部材を形成することができる。
【００４２】
また、本実施形態では、保護回路３を備えているため、過充電または過放電の状態に陥らないように充放電を制御することができる。したがって、安全性の高いバッテリーパック１を提供することができる。
【００４３】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図３〜図４に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００４４】
本実施形態では、実施形態１のバッテリーパック１に対し表１に示す充放電条件で充電および放電を実施した結果について説明する。表１に記載の８直列×７並列（８Ｓ７Ｐ）は、８個の単電池２２が直列接続された単電池ユニット２０を７ユニット並列の組電池２を備えたバッテリーパック１（図１参照）を示している。タブ電極４はニッケル板を用い、導電板５として幅２０ｍｍ×長さ２００ｍｍ×厚さ３ｍｍのアルミ板を用いた。また、比較のため、バッテリーパック１において導電板５を備えない構成についても同条件で充電および放電を実施した。なお、いずれのバッテリーパックも充電した新品のものを使用した。
【００４５】
【表１】
2017004654.tif 000003
【００４６】
表２および表３は、充放電開始後１時間時点での電圧値、および充放電終了後の容量の測定結果を示しており、表２はバッテリーパック１の結果、表３は導電板５を備えないバッテリーパックの結果を示している。なお、表２および表３中の両端とは、組電池２（単電池ユニット２０）の入力側および出力側の単電池２２のことである。
【００４７】
一方、図３は、導電板５を備えたバッテリーパック１に対し充電および放電を実施した結果を示すグラフである。図４は、導電板５を備えないバッテリーパックに対し充電および放電を実施した結果を示すグラフである。
【００４８】
【表２】
2017004654.tif 000004
【００４９】
【表３】
2017004654.tif 000005
【００５０】
表２および図３に示すように、導電板５を備えたバッテリーパック１では、組電池２の各単電池２２に均一に電流が流入または流出した。このため、各単電池ユニット２０の並列方向において同列に配置された単電池２２の群からなる並列ユニットの電圧が均一となった。また、実効容量も公称容量の９８％程度になった。
【００５１】
これに対し、表３および図４に示すように、導電板５を備えないバッテリーパックでは、組電池２の両端の並列ユニットの充電電圧が両端以外の並列ユニットの充電電圧よりも大きくなった。また、逆に、放電電圧は、両端の並列ユニットが、両端以外の並列ユニットよりも小さくなった。このため、実効容量が公称容量の９６％程度に低下した。この状態で充放電を繰り返すと、両端の並列ユニットのみ劣化が促進され、さらなる容量低下が懸念される。
【００５２】
このように、導電板５を備えたバッテリーパック１の充放電時には、導電板５からタブ電極４を介して、各単電池ユニット２０に一括して電流が分配される。その結果、各単電池ユニット２０にほぼ均一に電流が流れるため、各単電池ユニット２０の並列方向に同列に配置された単電池２２の群（並列ユニット）の電圧もほぼ均一になることが確認された。
【００５３】
また、本実施形態では、タブ電極４がニッケル板からなるため、薄いタブ電極４を形成できると共に、単電池２２の正極または負極に確実に溶接することができる。また、導電板５がアルミニウム板からなるため、安価で電気伝導率の高い導電板５を形成することができる。
【００５４】
なお、導電板５を備えないバッテリーパックでは、端部電極４ａに電流を流入させることになる。すなわち、端部電極４ａを介して単電池ユニット２０の並列方向に電流が流れた後、各単電池ユニット２０の直列方向に電流が流れる。このため、流入側の単電池ユニット２０から並列方向に離れるほど、配線抵抗が大きくなる。その結果、両端の並列ユニット内の各単電池２２に流れる電流バランスが崩れているものと考えられる。
【００５５】
〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、図５〜図６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００５６】
図５は、本発明の実施形態３に係るバッテリーパック１ａの概略構成を示す回路図である。図６は、本発明の実施形態３に係る他のバッテリーパック１ｂの概略構成を示す回路図である。
【００５７】
実施形態１のバッテリーパック１では、８個の単電池２２を備えた単電池ユニット２０が７ユニット並列接続された構成であった。しかし、単電池ユニット２０は、単電池２２を複数備える構成に限定されるものではなく、１個の単電池２２を備える構成であってもよい。また、単電池ユニット２０の並列数も、２以上であればよい。
【００５８】
例えば、図５に示すように、バッテリーパック１ａは、１個の単電池２２を備えた単電池ユニット２０が、３ユニット並列に接続された構成であってもよい。また、図６に示すように、バッテリーパック１ｂは、１個の単電池２２を備えた単電池ユニット２０が、５ユニット並列に接続された構成であってもよい。
【００５９】
このようなバッテリーパック１ａおよび１ｂにおいても、バッテリーパック１と同様に、タブ電極４よりも低抵抗の導電板５を設けるという簡単な構成によって、バッテリーパック１ａおよび１ｂの容量ばらつきを低減することができる。
【００６０】
また、バッテリーパック１ａおよび１ｂでは、導電板５の長さと、単電池ユニット２０の並列数とが対応しているため、導電板５の長さが単電池ユニット２０の並列方向の長さを超えない。したがって、単電池ユニット２０の並列数が増えても、導電板５が組電池２の外形サイズの範囲内に収まったバッテリーパック１を提供することができる。さらに、単電池ユニット２０の並列数が変わっても導電板５の長さを変えるだけでよいため、部材の共通化が可能となり、製造コストを低減することができる。
【００６１】
〔実施形態４〕
本発明の他の実施形態について、説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００６２】
本実施形態では、実施形態１のバッテリーパック１において、タブ電極４がニッケル板であり、導電板５がアルミニウム板であり、タブ電極４が単電池２２にスポット溶接された構成について説明する。
【００６３】
上述したように、バッテリーパック１において、導電板５は、タブ電極４よりも低抵抗である。導電板５の抵抗値は、タブ電極４の抵抗値よりも小さければよいが、タブ電極４の抵抗値の１／１００未満であることが好ましい。幅２９．０ｍｍ×長さ１４．０ｍｍ×厚さ０．１ｍｍのニッケル板の抵抗値は１．５４ｍΩであり、幅２９．０ｍｍ×長さ２５．０ｍｍ×厚さ３ｍｍのアルミ板の抵抗値は０．０１ｍΩとなった。したがって、タブ電極４がニッケル板であり、導電板５がアルミニウム板である場合、導電板５の抵抗値は、タブ電極４の抵抗値よりも２桁程度小さくなる。これにより、各単電池ユニット２０に電流がより均等に分配されて流れるため、各単電池ユニット２０の並列方向に同列に配置された単電池２２の群（並列ユニット）の電圧もより均一になる。
【００６４】
なお、バッテリーパック１では、タブ電極４の端部電極４ａと導電板５とを電気的に接続するために、端部電極４ａの屈曲部４ｃおよび導電板５を貫通するねじ５１が用いられている（図２参照）。ねじ留めによって電気的な接続をする場合、タブ電極４および導電板５を構成する材料は、抵抗値がタブ電極４＞導電板５を満たせば特に限定されるものではない。つまり、タブ電極４がニッケル板であり、導電板５がアルミ板に限定されるものではない。一方、端部電極４ａと導電板５とをスポット溶接によって電気的に接続する場合、タブ電極４がニッケル板であり、導電板５がアルミ板であると溶接ができない。
【００６５】
また、タブ電極４を単電池２２にスポット溶接する場合には、タブ電極４はニッケル板であることが好ましい。スポット溶接は、電気抵抗による発熱を利用する溶接である。このため、タブ電極４は、銅または銀などの良導体から構成するよりも、ある程度の電気抵抗がある（電気伝導率が低い）金属から構成する方が溶接に適している。一方、タブ電極４の熱伝導率が高いと、溶接部分の熱がすぐ逃げてしまう。このため、タブ電極４と単電池２２との溶接が困難になる。このような電気伝導率と熱伝導率との関係を考慮した場合、スポット溶接に好適なタブ電極４の構成材料の１つとして、ニッケルが挙げられる。
【００６６】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係るバッテリーパック１、１ａ、１ｂは、少なくとも１つの単電池２２を備えた単電池ユニット２０が、複数並列に接続された組電池２と、上記組電池２の各単電池２２を電気的に接続するためのタブ電極４（端部電極４ａ・中間電極４ｂ）と、上記タブ電極４よりも低抵抗である導電部材（導電板５）とを備え、上記導電部材は、上記各単電池ユニット２０の電流入力側および出力側に配置された上記タブ電極４の端部（端部電極４ａ）と電気的に接続されており、上記導電部材から上記タブ電極４を介して各単電池ユニット２０に電流が分配されるようになっている。
【００６７】
上記の構成によれば、バッテリーパックが、組電池の各単電池を電気的に接続するタブ電極よりも低抵抗の導電部材を備えている。さらに、この導電部材は、各単電池ユニットの電流入力側および出力側の位置で、タブ電極と電気的に接続されている。これにより、組電池（単電池ユニット）の直前まで抵抗の小さい状態になる。このため、バッテリーパックの充放電時には、導電部材からタブ電極を介して、各単電池ユニットに一括して電流が分配される。その結果、各単電池ユニットにほぼ均一に電流が流れるため、各単電池ユニットの並列方向に同列に配置された単電池群（並列ユニット）の電圧もほぼ均一になる。
【００６８】
したがって、本発明のバッテリーパックは、特許文献１に記載の発明のように、タブ電極の形状を変更したり、リード線の長さを変更したりする必要がなく、タブ電極よりも低抵抗の導電部材を設けるという簡単な構成によって、バッテリーパックの容量ばらつきを低減することができる。したがって、充放電を繰り返し継続して使用しても（換言すれば、バッテリーパックのサイクル数が増えても）、電池の劣化による容量低下を抑制することができる。
【００６９】
本発明の態様２に係るバッテリーパック１、１ａ、１ｂは、上記態様１において、上記タブ電極４の端部（端部電極４ａ）は、上記単電池ユニット２０の電流入力側および出力側の単電池２２との接触位置から上記組電池２の外側面（側面Ｓ５）に沿って屈曲した屈曲部４ｃを有し、上記導電部材（導電板５）は、上記単電池ユニット２０の並列方向に沿って上記組電池２の外側面に設けられていると共に、上記タブ電極４の屈曲部４ｃと電気的に接続されている構成であってもよい。
【００７０】
上記の構成によれば、組電池の外側面には、導電部材と、タブ電極の端部に形成された屈曲部とが設けられており、組電池の外側面で導電部材と屈曲部とが電気的に接続されている。これにより、導電部材とタブ電極の屈曲部以外とは同一面に配置されない。したがって、バッテリーパックの充放電時のショートを防ぐことができる。また、組電池の外側面のスペースを利用して導電部材を配置することができる。
【００７１】
本発明の態様３に係るバッテリーパック１、１ａ、１ｂは、上記態様１または２において、上記導電部材（導電板５）の長さは、上記単電池ユニット２０の並列数に対応する長さになっている構成であってもよい。
【００７２】
上記の構成によれば、導電部材の長さと、単電池ユニットの並列数とが対応しているため、導電部材の長さが単電池ユニットの並列方向の長さを超えない。したがって、単電池ユニットの並列数が増えても、導電部材が組電池の外形サイズの範囲内に収まったバッテリーパックを提供することができる。さらに、単電池ユニットの並列数が変わっても導電部材の長さを変えるだけでよいため、部材の共通化が可能となり、製造コストを低減することができる。
【００７３】
本発明の態様４に係るバッテリーパック１、１ａ、１ｂは、上記態様１〜３において、上記導電部材（導電板５）は、金属板からなる構成であってもよい。
【００７４】
上記の構成によれば、導電部材が金属板からなるため、加工等が容易な導電部材を形成することができる。
【００７５】
本発明の態様５に係るバッテリーパック１、１ａ、１ｂは、上記態様１〜４において、上記導電部材（導電板５）は、アルミニウム板からなり、上記タブ電極４（端部電極４ａ・中間電極４ｂ）は、ニッケル板からなる構成であってもよい。
【００７６】
上記の構成によれば、タブ電極がニッケル板からなるため、薄いタブ電極を形成できると共に、単電池の正極または負極に確実に溶接することができる。また、導電部材がアルミニウム板からなるため、安価で電気伝導率の高い導電部材を形成することができる。
【００７７】
本発明の態様６に係るバッテリーパック１、１ａ、１ｂは、上記態様１〜５において、上記導電部材（導電板５）は、上記単電池ユニット２０の並列方向に沿って、幅および厚さが均一である構成であってもよい。
【００７８】
上記の構成によれば、導電部材の幅および厚さが、単電池ユニットの並列方向に沿って均一であるため、導電部材の形状を簡素化することができる。また、導電部材が単一形状であるため、低コストとなるだけでなく、取り付け構造が簡易となり、作業性が向上する。
【００７９】
本発明の態様７に係るバッテリーパック１、１ａ、１ｂは、上記態様１〜６において、上記各単電池２２の電池電圧を監視して各単電池の充放電を制御する保護回路３を備え、上記導電部材（導電板５）は、上記タブ電極４の端部（端部電極４ａ）および上記保護回路３と電気的に接続されている構成であってもよい。
【００８０】
上記の構成によれば、保護回路を備えているため、過充電または過放電の状態に陥らないように充放電を制御することができる。したがって、安全性の高いバッテリーパックを提供することができる。
【００８１】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、電動工具、産業用の省力機器、および電気自動車などの各種用途に利用することができる。また、電圧、容量、または電流等の電気的仕様が満たされるのであれば、蓄電用途など、他の用途にも利用することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１  バッテリーパック
１ａ  バッテリーパック
１ｂ  バッテリーパック
２  組電池
３  保護回路
４  タブ電極
４ａ  端部電極
４ｂ  中間電極
４ｃ  屈曲部
５  導電板
２０  単電池ユニット
２２  単電池
Ｓ１  前面
Ｓ２  背面
Ｓ３  天面
Ｓ４  底面
Ｓ５  側面
【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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