(57)【要約】  第１電池モジュール（２２）は、第１電池モジュール（２２）を単電池（２６）の電極側から見たときに、単電池（２６）は、略平行する第１の方向に直線状に並べられるとともに、第１の方向に対して斜め方向である第２の方向に直線状に並べられ、第１の方向に互いに隣接する単電池（２６）の電極は異極であって、第２の方向に互いに隣接する単電池（２６）の電極は同極であり、第１の方向において隣接する単電池（２６）を直列に接続し、第２の方向において隣接する単電池（２６）を並列に接続するリード板（３０ｃ〜３０ｆ）を有する。
2020031576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の複数の単電池（２６）が、前記単電池（２６）の軸方向が略平行となる状態で積み重ねられて形成された電池モジュール（２２、２４）であって、
前記電池モジュール（２２、２４）を前記単電池（２６）の電極側から見たときに、
前記単電池（２６）は、第１の方向に直線状に並べられるとともに、前記第１の方向に対して斜め方向である第２の方向に直線状に並べられ、
前記第１の方向に互いに隣接する前記単電池（２６）の電極は異極であって、前記第２の方向に互いに隣接する前記単電池（２６）の電極は同極であり、
前記第１の方向において隣接する前記単電池（２６）を直列に接続し、前記第２の方向において隣接する前記単電池（２６）を並列に接続するリード板（３０ｃ〜３０ｆ、３０ｋ〜３０ｎ）を有する、電池モジュール（２２、２４）。
【請求項２】
請求項１に記載の電池モジュール（２２、２４）であって、
前記電池モジュール（２２、２４）を前記単電池（２６）の電極側から見たときに、
複数の前記単電池（２６）は、略長方形で形成される第１の領域（Ｒ１）に配置され、
前記第１の領域（Ｒ１）内の隅部に略三角形で形成される第２の領域（Ｒ２）に配置された前記単電池（２６）の本数は、前記第２の領域（Ｒ２）に隣接する位置に前記第２の方向に並べられている前記単電池（２６）の本数と同数である、電池モジュール（２２、２４）。
【請求項３】
請求項２に記載の電池モジュール（２２、２４）であって、
前記電池モジュール（２２、２４）を前記単電池（２６）の電極側から見たときに、
前記第２の領域（Ｒ２）に配置された前記単電池（２６）であって、前記第１の方向に互いに隣接する前記単電池（２６）の電極は同極である、電池モジュール（２２、２４）。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電池モジュール（２２、２４）であって、
前記電池モジュール（２２、２４）を前記単電池（２６）の電極側から見たときに、
前記リード板（３０ｃ〜３０ｆ、３０ｋ〜３０ｎ）は、前記第１の方向と略平行な直線状に形成された側面と、前記第２の方向と略平行な直線状に形成された側面とを有する、電池モジュール（２２、２４）。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の電池モジュール（２２、２４）であって、
隣接する前記リード板（３０ｃ〜３０ｆ、３０ｋ〜３０ｎ）の間に絶縁壁（４０）を有する、電池モジュール（２２、２４）。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の電池モジュール（２２、２４）をケース（１４）内に複数有する電池パック（１０）であって、
１つの前記電池モジュール（２２）は、隣接する前記単電池（２６）の正極のみと接続する正極リード板（３０ａ）を前記第１の方向の一方に有するとともに、隣接する前記単電池（２６）の負極のみと接続する負極リード板（３０ｈ）を前記第１の方向の他方に有し、
１つの前記電池モジュール（２２）と隣接して配置される別の前記電池モジュール（２４）は、隣接する前記単電池（２６）の正極のみと接続する正極リード板（３０ｐ）を前記第１の方向の他方に有するとともに、隣接する前記単電池（２６）の負極のみと接続する負極リード板（３０ｉ）を前記第１の方向の一方に有し、
１つの前記電池モジュール（２２）と別の前記電池モジュール（２４）とは、直列に接続されている、電池パック（１０）。
【請求項７】
請求項６に記載の電池パック（１０）であって、
直列に接続された複数の前記電池モジュール（２２、２４）の前記正極リード板（３０ａ、３０ｐ）および前記負極リード板（３０ｈ、３０ｉ）のうち、前記電池パック（１０）の電極となる前記正極リード板（３０ａ）および前記負極リード板（３０ｉ）を、前記第１の方向の同一方向側に設ける、電池パック（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒状の複数の単電池が、単電池の軸方向が略平行となる状態で積み重ねられて形成された電池モジュール、および、ケース内に複数の電池モジュールを有する電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００２−２５４９３４号公報には、円筒型電池を複数本直列に接続したバッテリ組付体を複数並列に接続されているバッテリユニットが開示されている。
【発明の概要】
【０００３】
特開２００２−２５４９３４号公報に記載の技術では、円筒型電池同士を接続する導電板が複雑な形状であって、多種類の形状の導電板が必要となるため、バッテリユニットの生産性が悪い問題がある。
【０００４】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、導電板の形状を単純な形状とするとともに、導電板の形状の種類を少なくして、生産性を向上させることができる電池モジュールおよび電池パックを提供することを目的とする。
【０００５】
第１の発明は、円筒状の複数の単電池２６が、前記単電池２６の軸方向が略平行となる状態で積み重ねられて形成された電池モジュール２２、２４であって、以下の特徴を有する。
【０００６】
第１の特徴；前記電池モジュール２２、２４を前記単電池２６の電極側から見たときに、前記単電池２６は、第１の方向に直線状に並べられるとともに、前記第１の方向に対して斜め方向である第２の方向に直線状に並べられ、前記第１の方向に互いに隣接する前記単電池２６の電極は異極であって、前記第２の方向に互いに隣接する前記単電池２６の電極は同極であり、前記第１の方向において隣接する前記単電池２６を直列に接続し、前記第２の方向において隣接する前記単電池２６を並列に接続するリード板３０ｃ〜３０ｆ、３０ｋ〜３０ｎを有する。
【０００７】
第２の特徴；前記電池モジュール２２、２４を前記単電池２６の電極側から見たときに、複数の前記単電池２６は、略長方形で形成される第１の領域Ｒ１に配置され、前記第１の領域Ｒ１内の隅部に略三角形で形成される第２の領域Ｒ２に配置された前記単電池２６の本数は、前記第２の領域Ｒ２に隣接する位置に前記第２の方向に並べられている前記単電池２６の本数と同数である。
【０００８】
第３の特徴；前記電池モジュール２２、２４を前記単電池２６の電極側から見たときに、前記第２の領域Ｒ２に配置された前記単電池２６であって、前記第１の方向に互いに隣接する前記単電池２６の電極は同極である。
【０００９】
第４の特徴；前記電池モジュール２２、２４を前記単電池２６の電極側から見たときに、前記リード板３０ｃ〜３０ｆ、３０ｋ〜３０ｎは、前記第１の方向と略平行な直線状に形成された側面と、前記第２の方向と略平行な直線状に形成された側面とを有する。
【００１０】
第５の特徴；隣接する前記リード板３０ｃ〜３０ｆ、３０ｋ〜３０ｎの間に絶縁壁４０を有する。
【００１１】
第２の発明は、上記の電池モジュール２２、２４をケース１４内に複数有する電池パック１０であって、以下の特徴を有する。
【００１２】
第６の特徴；１つの前記電池モジュール２２は、隣接する前記単電池２６の正極のみと接続する正極リード板３０ａを前記第１の方向の一方に有するとともに、隣接する前記単電池２６の負極のみと接続する負極リード板３０ｈを前記第１の方向の他方に有し、１つの前記電池モジュール２２と隣接して配置される別の前記電池モジュール２４は、隣接する前記単電池２６の正極のみと接続する正極リード板３０ｐを前記第１の方向の他方に有するとともに、隣接する前記単電池２６の負極のみと接続する負極リード板３０ｉを前記第１の方向の一方に有し、１つの前記電池モジュール２２と別の前記電池モジュール２４とは、直列に接続されている。
【００１３】
第７の特徴；直列に接続された複数の前記電池モジュール２２、２４の前記正極リード板３０ａ、３０ｐおよび前記負極リード板３０ｈ、３０ｉのうち、前記電池パック１０の電極となる前記正極リード板３０ａおよび前記負極リード板３０ｉを、前記第１の方向の同一方向側に設ける。
【００１４】
第１の発明の第１の特徴によれば、電池モジュールの生産性を向上させることができる。
【００１５】
第１の発明の第２の特徴によれば、電池モジュールの生産性を向上させることができる。
【００１６】
第１の発明の第３の特徴によれば、電池モジュールの生産性を向上させることができる。
【００１７】
第１の発明の第４の特徴によれば、電池モジュールの生産性を向上させることができる。
【００１８】
第１の発明の第５の特徴によれば、リード板同士の短絡を防ぐことができる。
【００１９】
第２の発明の第６の特徴によれば、電池モジュールと隣接する電池モジュールとを簡単に直列に接続することができる。
【００２０】
第２の発明の第７の特徴によれば、電池パック内の回路構成を単純化することができる。
【００２１】
上記の目的、特徴及び利点は、添付した図面を参照して説明される以下の実施の形態の説明から容易に了解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、電池パックの斜視図である。
【図２】図２は、第１電池モジュールおよび第２電池モジュールの斜視図である。
【図３】図３は、第１電池モジュールおよび第２電池モジュールの分解斜視図である。
【図４】図４Ａは、第１電池モジュールをＹ軸負方向側から見た図である。図４Ｂは、第１電池モジュールをＹ軸正方向側から見た図である。
【図５】図５Ａは、第２電池モジュールをＹ軸負方向側から見た図である。図５Ｂは、第２電池モジュールをＹ軸正方向側から見た図である。
【図６】図６は、図４Ａ、図４ＢにおけるＶＩ−ＶＩ線における概略断面図である。
【図７】図７は、第１電池モジュールおよび第２電池モジュール内の電流の流れを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
［電池パックの構成］
図１は電池パック１０の斜視図である。図２は第１電池モジュール２２および第２電池モジュール２４の斜視図である。図１および図２には、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸が示されている。以降に説明する他の図面においても、図１および図２のＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸に対応するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸が示されている。
【００２４】
電池パック１０は、ケース１４、および、ケース１４の内部に収容された第１電池モジュール２２および第２電池モジュール２４から構成されている。ケース１４は、トップケース１６、ボトムケース１８、および、外装ケース２０から構成されている。
【００２５】
［電池モジュールの構成］
図３は、第１電池モジュール２２および第２電池モジュール２４の分解斜視図である。第１電池モジュール２２および第２電池モジュール２４は、それぞれ、複数の単電池２６、単電池２６が収容されるセルホルダ２８、および、単電池２６同士を接続するリード板３０ａ〜３０ｐを有している。
【００２６】
単電池２６は外観が円筒形状をしたリチウムイオン二次電池である。なお、単電池２６は、リチウムイオン二次電池に限らず、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池等の他の二次電池であってもよい。セルホルダ２８には、Ｙ軸方向に貫通する円筒状の複数の収容孔３２が形成されている。単電池２６は、セルホルダ２８の収容孔３２内に収容されている。
【００２７】
（第１電池モジュールの構成）
図４Ａは、第１電池モジュール２２をＹ軸負方向側から見た図である。図４Ｂは、第１電池モジュール２２をＹ軸正方向側から見た図である。
【００２８】
図４Ａに示されるように、単電池２６は、第１電池モジュール２２の収容孔３２に収容された状態で、単電池２６の正極がＹ軸負方向側に向いている本数が２４本、負極がＹ軸負方向側を向いている本数が１８本となるように配置されている。また、図４Ｂに示されるように、単電池２６は、第１電池モジュール２２の収容孔３２に収容された状態で、単電池２６の正極がＹ軸正方向側に向いている本数が１８本、負極がＹ軸正方向側を向いている本数が２４本となるように配置されている。
【００２９】
第１電池モジュール２２をＹ軸負方向側またはＹ軸正方向側から見たときに、単電池２６は、略長方形で形成される第１の領域Ｒ１内に配置されている。単電池２６は、重力方向（Ｚ軸方向）に略平行する第１の方向に直線状に並べられるとともに、重力方向（Ｚ軸方向）に対して斜めの方向である第２の方向に直線状に並べられている。
【００３０】
なお、第１の方向は、重力方向に略平行する方向でなくともよく、第２の方向は、第１の方向に対して斜めの方向であれば、重力方向に対して斜めの方向でなくともよい。
【００３１】
第１の領域Ｒ１のうち、第１の領域Ｒ１のＺ軸負方向側および正方向側の隅にそれぞれ略三角形で形成される領域を第２の領域Ｒ２ａ、Ｒ２ｂとし、第１の領域Ｒ１ａのうち、第２の領域Ｒ２ａ、Ｒ２ｂを除く領域を第３の領域Ｒ３とする。
【００３２】
第１電池モジュール２２をＹ軸負方向側またはＹ軸正方向側から見たときに、第２の領域Ｒ２ａおよび第２の領域Ｒ２ｂに配置されている単電池２６は、それぞれ電極が同極となるように設けられている。換言すると、第２の領域Ｒ２ａおよび第２の領域Ｒ２ｂに配置されている単電池２６は、第１の方向に互いに隣接する単電池２６の電極が同極となるように設けられるとともに、第２の方向に互いに隣接する単電池２６の電極が同極となるように設けられている。
【００３３】
第２の領域Ｒ２ａおよび第２の領域Ｒ２ｂに配置された単電池２６の本数は、それぞれ６本であって、第２の領域Ｒ２ａまたは第２の領域Ｒ２ｂに隣接する位置に第２の方向に並べられている単電池２６の本数（６本）と同数である。
【００３４】
第１電池モジュール２２をＹ軸負方向側またはＹ軸正方向側から見たときに、第３の領域Ｒ３に配置されている単電池２６は、第１の方向に互いに隣接する単電池２６の電極が異極となるように設けられるとともに、第２の方向に互いに隣接する単電池２６の電極が同極となるように設けられている。
【００３５】
第１電池モジュール２２は、８枚のリード板３０ａ〜３０ｈを有している。リード板３０ａ〜３０ｈは、導電性の材料により形成された板部材である。８枚のリード板３０ａ〜３０ｈのうち、リード板３０ｂ、３０ｇの形状は同じであり、リード板３０ｃ〜３０ｆの形状は同じである。
【００３６】
リード板３０ａは、正極リード板を構成する。リード板３０ａは、第１の方向と略平行な直線と第２の方向と略平行な直線とを有する略三角形状に形成されている。リード板３０ａは、セルホルダ２８に対して、Ｚ軸負方向側に突出する電極部３４Ｐが形成されている。リード板３０ａは、セルホルダ２８のＹ軸負方向側に取り付けられ、Ｚ軸負方向側の第２の領域Ｒ２ａに配置されている単電池２６の正極を並列に接続している（図４Ａ）。
【００３７】
リード板３０ｂは、第１の方向と略平行な直線と第２の方向と略平行な直線を辺に有する略台形状に形成されている。リード板３０ｂは、セルホルダ２８のＹ軸正方向側に取り付けられ、第２の領域Ｒ２ａに配置されている単電池２６の負極を並列に接続するとともに、第２の領域Ｒ２ａに隣接する位置に第２の方向に並べられている単電池２６の正極を並列に接続する。さらに、リード板３０ｂは、第２の領域Ｒ２ａに配置されている単電池２６の負極と、第２の領域Ｒ２ａに隣接する位置に第２の方向に並べられている単電池２６の正極とを直列に接続する（図４Ｂ）。
【００３８】
リード板３０ｃは、第１の方向と略平行な直線と第２の方向と略平行な直線を辺に有する略平行四辺形状に形成されている。リード板３０ｃは、セルホルダ２８のＹ軸負方向側に取り付けられ、第３の領域Ｒ３に第２の方向に配置されている単電池２６の負極を並列に接続するとともに、同じく第２の方向に配置されている単電池２６の正極を並列に接続する。さらに、リード板３０ｃは、第２の方向に配置されている単電池２６の負極と、第２の方向に配置されている単電池２６の正極とを直列に接続する（図４Ａ）。
【００３９】
リード板３０ｄは、第１の方向と略平行な直線と第２の方向と略平行な直線を辺に有する略平行四辺形状に形成されている。リード板３０ｄは、セルホルダ２８のＹ軸正方向側に取り付けられ、第３の領域Ｒ３に第２の方向に配置されている単電池２６の負極を並列に接続するとともに、同じく第２の方向に配置されている単電池２６の正極を並列に接続する。さらに、リード板３０ｄは、第２の方向に配置されている単電池２６の負極と、第２の方向に配置されている単電池２６の正極とを直列に接続する（図４Ｂ）。
【００４０】
リード板３０ｅは、第１の方向と略平行な直線と第２の方向と略平行な直線を辺に有する略平行四辺形状に形成されている。リード板３０ｅは、セルホルダ２８のＹ軸負方向側に取り付けられ、第３の領域Ｒ３に第２の方向に配置されている単電池２６の負極を並列に接続するとともに、同じく第２の方向に配置されている単電池２６の正極を並列に接続する。さらに、リード板３０ｅは、第２の方向に配置されている単電池２６の負極と、第２の方向に配置されている単電池２６の正極とを直列に接続する（図４Ａ）。
【００４１】
リード板３０ｆは、第１の方向と略平行な直線と第２の方向と略平行な直線を辺に有する略平行四辺形状に形成されている。リード板３０ｆは、セルホルダ２８のＹ軸正方向側に取り付けられ、第３の領域Ｒ３に第２の方向に配置されている単電池２６の負極を並列に接続するとともに、同じく第２の方向に配置されている単電池２６の正極を並列に接続する。さらに、リード板３０ｆは、第２の方向に配置されている単電池２６の負極と、第２の方向に配置されている単電池２６の正極とを直列に接続する（図４Ｂ）。
【００４２】
リード板３０ｇは、第１の方向と略平行な直線と第２の方向と略平行な直線を辺に有する略台形状に形成されている。リード板３０ｇは、セルホルダ２８のＹ軸負方向側に取り付けられ、第２の領域Ｒ２ｂに配置されている単電池２６の正極を並列に接続するとともに、第２の領域Ｒ２ｂに隣接する位置に第２の方向に並べられている単電池２６の負極を並列に接続する。さらに、リード板３０ｇは、第２の領域Ｒ２ｂに配置されている単電池２６の正極と、第２の領域Ｒ２ｂに隣接する位置に第２の方向に並べられている単電池２６の負極とを直列に接続する（図４Ａ）。
【００４３】
リード板３０ｈは、負極リード板を構成する。リード板３０ｈは、第１の方向と略平行な直線と第２の方向と略平行な直線とを有する略三角形状に形成されている。リード板３０ｈは、Ｚ軸正方向側がセルホルダ２８のＹ軸正方向側からＺ軸正方向側の側面に沿って屈曲するように形成されている（図３）。リード板３０ｈは、セルホルダ２８のＹ軸正方向側に取り付けられ、第２の領域Ｒ２ｂに配置されている単電池２６の負極を並列に接続している（図４Ｂ）。
【００４４】
（第２電池モジュールの構成）
図５Ａは、第２電池モジュール２４をＹ軸負方向側から見た図である。図５Ｂは、第２電池モジュール２４をＹ軸正方向側から見た図である。
【００４５】
図５Ａに示されるように、単電池２６は、第２電池モジュール２４の収容孔３２に収容された状態で、単電池２６の正極がＹ軸負方向側に向いている本数が２４本、負極がＹ軸負方向側を向いている本数が１８本となるように配置されている。また、図５Ｂに示されるように、単電池２６は、第２電池モジュール２４の収容孔３２に収容された状態で、単電池２６の正極がＹ軸正方向側に向いている本数が１８本、負極がＹ軸正方向側を向いている本数が２４本となるように配置されている。
【００４６】
第２電池モジュール２４をＹ軸負方向側またはＹ軸正方向側から見たときに、単電池２６は、略長方形で形成される第１の領域Ｒ１内に配置されている。単電池２６は、重力方向（Ｚ軸方向）に略平行する第１の方向に直線状に並べられるとともに、重力方向（Ｚ軸方向）に対して斜めの方向である第２の方向に直線状に並べられている。
【００４７】
第１の領域Ｒ１ａのうち、第１の領域Ｒ１ａのＺ軸負方向側および正方向側の隅にそれぞれ略三角形で形成される領域を第２の領域Ｒ２ａ、Ｒ２ｂとし、第１の領域Ｒ１ａのうち、第２の領域Ｒ２ａ、Ｒ２ｂを除く領域を第３の領域Ｒ３とする。
【００４８】
第２電池モジュール２４をＹ軸負方向側またはＹ軸正方向側から見たときに、第２の領域Ｒ２ａおよび第２の領域Ｒ２ｂに配置されている単電池２６は、それぞれ電極が同極となるように設けられている。換言すると、第２の領域Ｒ２ａおよび第２の領域Ｒ２ｂに配置されている単電池２６は、第１の方向に互いに隣接する単電池２６の電極が同極となるように設けられるとともに、第２の方向に互いに隣接する単電池２６の電極が同極となるように設けられている。
【００４９】
第２の領域Ｒ２ａおよび第２の領域Ｒ２ｂに配置された単電池２６の本数は、それぞれ６本であって、第２の領域Ｒ２ａまたは第２の領域Ｒ２ｂに隣接する位置に第２の方向に並べられている単電池２６の本数（６本）と同数である。
【００５０】
第２電池モジュール２４をＹ軸負方向側またはＹ軸正方向側から見たときに、第３の領域Ｒ３に配置されている単電池２６は、第１の方向に互いに隣接する単電池２６の電極が異極となるように設けられるとともに、第２の方向に互いに隣接する単電池２６の電極が同極となるように設けられている。
【００５１】
第２電池モジュール２４は、８枚のリード板３０ｉ〜３０ｐを有している。リード板３０ｉ〜３０ｐは、導電性の材料により形成された板部材である。８枚のリード板３０ｉ〜３０ｐのうち、リード板３０ｊ、３０ｏの形状は同じであり、リード板３０ｋ〜３０ｎの形状は同じである。
【００５２】
リード板３０ｉは、負極リード板を構成する。リード板３０ｉは、第１の方向と略平行な直線と第２の方向と略平行な直線とを有する略三角形状に形成されている。リード板３０ｉは、セルホルダ２８に対して、Ｚ軸負方向側に突出する電極部３４Ｎが形成されている。リード板３０ｉは、セルホルダ２８のＹ軸正方向側に取り付けられ、Ｚ軸負方向側の第２の領域Ｒ２ａに配置されている単電池２６の負極を並列に接続している（図５Ｂ）。
【００５３】
リード板３０ｊは、第１の方向と略平行な直線と第２の方向と略平行な直線を辺に有する略台形状に形成されている。リード板３０ｊは、セルホルダ２８のＹ軸負方向側に取り付けられ、第２の領域Ｒ２ａに配置されている単電池２６の正極を並列に接続するとともに、第２の領域Ｒ２ａに隣接する位置に第２の方向に並べられている単電池２６の負極を並列に接続する。さらに、リード板３０ｊは、第２の領域Ｒ２ａに配置されている単電池２６の正極と、第２の領域Ｒ２ａに隣接する位置に第２の方向に並べられている単電池２６の負極とを直列に接続する（図５Ａ）。
【００５４】
リード板３０ｋは、第１の方向と略平行な直線と第２の方向と略平行な直線を辺に有する略平行四辺形状に形成されている。リード板３０ｋは、セルホルダ２８のＹ軸正方向側に取り付けられ、第３の領域Ｒ３に第２の方向に配置されている単電池２６の負極を並列に接続するとともに、同じく第２の方向に配置されている単電池２６の正極を並列に接続する。さらに、リード板３０ｌは、第２の方向に配置されている単電池２６の負極と、第２の方向に配置されている単電池２６の正極とを直列に接続する（図５Ｂ）。
【００５５】
リード板３０ｌは、第１の方向と略平行な直線と第２の方向と略平行な直線を辺に有する略平行四辺形状に形成されている。リード板３０ｌは、セルホルダ２８のＹ軸負方向側に取り付けられ、第３の領域Ｒ３に第２の方向に配置されている単電池２６の負極を並列に接続するとともに、同じく第２の方向に配置されている単電池２６の正極を並列に接続する。さらに、リード板３０ｋは、第２の方向に配置されている単電池２６の負極と、第２の方向に配置されている単電池２６の正極とを直列に接続する（図５Ａ）。
【００５６】
リード板３０ｍは、第１の方向と略平行な直線と第２の方向と略平行な直線を辺に有する略平行四辺形状に形成されている。リード板３０ｍは、セルホルダ２８のＹ軸正方向側に取り付けられ、第３の領域Ｒ３に第２の方向に配置されている単電池２６の負極を並列に接続するとともに、同じく第２の方向に配置されている単電池２６の正極を並列に接続する。さらに、リード板３０ｍは、第２の方向に配置されている単電池２６の負極と、第２の方向に配置されている単電池２６の正極とを直列に接続する（図５Ｂ）。
【００５７】
リード板３０ｎは、第１の方向と略平行な直線と第２の方向と略平行な直線を辺に有する略平行四辺形状に形成されている。リード板３０ｎは、セルホルダ２８のＹ軸負方向側に取り付けられ、第３の領域Ｒ３に第２の方向に配置されている単電池２６の負極を並列に接続するとともに、同じく第２の方向に配置されている単電池２６の正極を並列に接続する。さらに、リード板３０ｎは、第２の方向に配置されている単電池２６の負極と、第２の方向に配置されている単電池２６の正極とを直列に接続する（図５Ａ）。
【００５８】
リード板３０ｏは、第１の方向と略平行な直線と第２の方向と略平行な直線を辺に有する略台形状に形成されている。リード板３０ｏは、セルホルダ２８のＹ軸正方向側に取り付けられ、第２の領域Ｒ２ｂに配置されている単電池２６の負極を並列に接続するとともに、第２の領域Ｒ２ｂに隣接する位置に第２の方向に並べられている単電池２６の正極を並列に接続する。さらに、リード板３０ｏは、第２の領域Ｒ２ｂに配置されている単電池２６の負極と、第２の領域Ｒ２ｂに隣接する位置に第２の方向に並べられている単電池２６の正極とを直列に接続する（図５Ｂ）。
【００５９】
リード板３０ｐは、正極リード板を構成する。リード板３０ｐは、第１の方向と略平行な直線と第２の方向と略平行な直線とを有する略三角形状に形成されている。リード板３０ｐは、Ｚ軸正方向側がセルホルダ２８のＹ軸負方向側からＺ軸正方向側の側面に沿って屈曲するように形成されている（図３）。リード板３０ｐは、セルホルダ２８のＹ軸負方向側に取り付けられ、第２の領域Ｒ２ｂに配置されている単電池２６の正極を並列に接続している（図５Ａ）。
【００６０】
［セルホルダの構造］
図６は図４Ａ、図４ＢにおけるＶＩ−ＶＩ線における概略断面図である。なお、図６において、単電池２６は断面図として示していない。セルホルダ２８は、第１電池モジュール２２と第２電池モジュール２４とで共通のものが用いられる。
【００６１】
セルホルダ２８は、第１部材３６と第２部材３８の２つの部材をＹ軸方向に組み付けて形成されている。セルホルダ２８に取り付けられる隣接するリード板３０（例えば、リード板３０ｃとリード板３０ｅ）の間には絶縁壁４０が形成されている。これにより、リード板３０同士の短絡を防止している。また、絶縁壁４０は、収容孔３２の内周型に突出して形成されている、これにより、収容孔３２から単電池２６が脱落することを防止している。
【００６２】
［電池パック内の電流の流れについて］
本実施の形態の電池パック１０は、第１電池モジュール２２と第２電池モジュール２４のそれぞれを１つの組電池とし、第１電池モジュール２２と第２電池モジュール２４とが、図２、図３に示されるように連結リード板４１によって直列に接続されている。
【００６３】
図７は、第１電池モジュール２２および第２電池モジュール２４内の電流の流れを示す模式図である。電流は、電池パック１０内を、リード板３０ｉ→リード板３０ｊ→リード板３０ｋ→リード板３０ｌ→リード板３０ｍ→リード板３０ｎ→リード板３０ｏ→リード板３０ｐ→連結リード板４１→リード板３０ｈ→リード板３０ｇ→リード板３０ｆ→リード板３０ｅ→リード板３０ｄ→リード板３０ｃ→リード板３０ｂ→リード板３０ａと流れることとなる。これにより、第１電池モジュール２２の正極リード板であるリード板３０ａと、第２電池モジュール２４の負極リード板であるリード板３０ｉとを、ともにＺ軸負方向側に配置することができる。
【００６４】
［作用効果］
複数の単電池２６が並列に接続され、並列に接続された複数の単電池２６を一組として、複数組の単電池２６が直列に接続されるように第１電池モジュール２２および第２電池モジュール２４を構成することにより、電池パック１０の電圧を高くするとともに、容量を大きくすることができる。
【００６５】
第１電池モジュール２２および第２電池モジュール２４の小型化を図るために、本実施の形態の電池パック１０では、第１電池モジュール２２または第２電池モジュール２４を単電池２６の電極側から見たときに、単電池２６は、重力方向に対して略平行する第１の方向に直線状に並べられるとともに、重力方向に対して斜め方向である第２の方向に直線状に並べられる。この場合、各単電池２６を接続するリード板の形状が複雑となり、第１電池モジュール２２、第２電池モジュール２４および電池パック１０の生産性が悪化する問題があった。
【００６６】
そこで、本実施の形態の第１電池モジュール２２および第２電池モジュール２４では、リード板３０ｃ〜３０ｆ、３０ｋ〜３０ｎは、第２の方向において隣接する単電池２６を並列に接続し、第１の方向において隣接する単電池２６を直列に接続する。これにより、リード板３０ｃ〜３０ｆ、３０ｋ〜３０ｎは、第１の方向に略平行な辺と第２の方向に略平行な辺を有する略平行四辺形状に形成され、リード板３０ｃ〜３０ｆ、３０ｋ〜３０ｎの形状を単純化することができ、第１電池モジュール２２、第２電池モジュール２４および電池パック１０の生産性を向上させることができる。
【００６７】
また、本実施の形態の第１電池モジュール２２および第２電池モジュール２４では、複数の単電池２６は、略長方形で形成される第１の領域Ｒ１に配置され、第１の領域Ｒ１内の隅部に略三角形で形成される第２の領域Ｒ２に配置された単電池２６の本数は、第２の領域Ｒ２に隣接する位置に第２の方向に並べられている単電池２６の本数と同数である。これにより、リード板３０ｂ、３０ｇ、３０ｊ、３０ｏによって、第２の領域Ｒ２に配置された単電池２６を並列に接続するとともに、第２の領域Ｒ２に隣接する位置に第２の方向に並べられている単電池２６を並列に接続し、さらに、並列に接続された第２の領域Ｒ２に配置された単電池２６と、並列に接続された第２の領域Ｒ２に隣接する位置に第２の方向に並べられている単電池２６とを直列に接続することができる。また、リード板３０ｂ、３０ｇ、３０ｊ、３０ｏは、第１の方向に略平行な辺と第２の方向に略平行な辺を有する略台形状に形成され、リード板３０ｂ、３０ｇ、３０ｊ、３０ｏの形状を単純化することができ、第１電池モジュール２２、第２電池モジュール２４および電池パック１０の生産性を向上させることができる。
【００６８】
また、本実施の形態の第１電池モジュール２２および第２電池モジュール２４では、リード板３０ａ〜３０ｐは、第１の方向と略平行な直線状に形成された側面と、第２の方向と略平行な直線状に形成された側面とを有する。これにより、リード板３０ａ〜３０ｐの形状を単純化することができ、第１電池モジュール２２、第２電池モジュール２４および電池パック１０の生産性を向上させることができる。
【００６９】
また、本実施の形態の第１電池モジュール２２および第２電池モジュール２４では、セルホルダ２８は、隣接するリード板３０ａ〜３０ｐの間に絶縁壁４０を有する。これにより、リード板３０ａ〜３０ｐ同士の短絡を防ぐことができる。
【００７０】
また、本実施の形態の電池パック１０では、第１電池モジュール２２は、隣接する単電池２６の正極のみと接続するリード板３０ａ（正極リード板）を重力方向の下方（Ｚ軸負方向側）に有するとともに、隣接する単電池２６の負極のみと接続するリード板３０ｈ（負極リード板）を重力方向の上方（Ｚ軸正方向側）に有する。さらに、第１電池モジュール２２と隣接する第２電池モジュール２４は、隣接する単電池２６の正極のみと接続するリード板３０ｐ（正極リード板）を重力方向の上方（Ｚ軸正方向側）に有するとともに、隣接する単電池２６の負極のみと接続するリード板３０ｉ（負極リード板）を重力方向の下方（Ｚ軸負方向側）に有する。そして、重力方向の上方にある第１電池モジュール２２のリード板３０ｈと、第２電池モジュール２４のリード板３０ｐとを直列に接続する。これにより、第１電池モジュール２２のリード板３０ｈ（負極リード板）と第２電池モジュール２４のリード板３０ｐ（正極リード板）がともに重力方向の上方に集約されるため、第１電池モジュール２２と第２電池モジュール２４とを連結リード板４１によって簡単に直列に接続することができる。
【００７１】
また、本実施の形態の電池パック１０では、直列に接続された第１電池モジュール２２および第２電池モジュール２４のリード板３０ａ（正極リード板）、リード板３０ｈ（負極リード板）、リード板３０ｐ（正極リード板）およびリード板３０ｉ（負極リード板）のうち、電池パック１０の電極となるリード板３０ａ（正極リード板）およびリード板３０ｉ（負極リード板）を、重力方向の下方（Ｚ軸負方向側）に設けた。これにより、電池パック１０の電極となる第１電池モジュール２２のリード板３０ａ（正極リード板）と第２電池モジュール２４のリード板３０ｉ（負極リード板）がともに重力方向の下方に集約されるため、電池パック１０内の回路構成を単純化することができる。
【図１】
2020031576.tif 000003
【図２】
2020031576.tif 000004
【図３】
2020031576.tif 000005
【図４】
2020031576.tif 000006
【図５】
2020031576.tif 000007
【図６】
2020031576.tif 000008
【図７】
2020031576.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和1年12月4日(2019.12.4)
【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】
（削除）
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
（削除）
【請求項５】
（削除）
【請求項６】
（削除）
【請求項７】
（削除）
【請求項８】
円筒状の複数の単電池（２６）が、前記単電池（２６）の軸方向が略平行となる状態で積み重ねられて形成された電池モジュール（２２、２４）であって、
前記電池モジュール（２２、２４）を前記単電池（２６）の電極側から見たときに、
前記単電池（２６）は、第１の方向に直線状に並べられるとともに、前記第１の方向に対して斜め方向である第２の方向に直線状に並べられ、
前記第１の方向に互いに隣接する前記単電池（２６）の電極は異極であって、前記第２の方向に互いに隣接する前記単電池（２６）の電極は同極であり、
前記第１の方向において隣接する前記単電池（２６）を直列に接続し、前記第２の方向において隣接する前記単電池（２６）を並列に接続するリード板（３０ｃ〜３０ｆ、３０ｋ〜３０ｎ）を有し、
複数の前記単電池（２６）は、略長方形で形成される第１の領域（Ｒ１）に配置され、
前記第１の領域（Ｒ１）内の隅部に略三角形で形成される第２の領域（Ｒ２）に配置された前記単電池（２６）の本数は、前記第２の領域（Ｒ２）に隣接する位置に前記第２の方向に並べられている前記単電池（２６）の本数と同数である、電池モジュール（２２、２４）。
【請求項９】
請求項８に記載の電池モジュール（２２、２４）であって、
前記電池モジュール（２２、２４）を前記単電池（２６）の電極側から見たときに、
前記第２の領域（Ｒ２）に配置された前記単電池（２６）であって、前記第１の方向に互いに隣接する前記単電池（２６）の電極は同極である、電池モジュール（２２、２４）。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の電池モジュール（２２、２４）であって、
前記電池モジュール（２２、２４）を前記単電池（２６）の電極側から見たときに、
前記リード板（３０ｃ〜３０ｆ、３０ｋ〜３０ｎ）は、前記第１の方向と略平行な直線状に形成された側面と、前記第２の方向と略平行な直線状に形成された側面とを有する、電池モジュール（２２、２４）。
【請求項１１】
請求項８〜１０のいずれか１項に記載の電池モジュール（２２、２４）であって、
隣接する前記リード板（３０ｃ〜３０ｆ、３０ｋ〜３０ｎ）の間に絶縁壁（４０）を有する、電池モジュール（２２、２４）。
【請求項１２】
円筒状の複数の単電池（２６）が、前記単電池（２６）の軸方向が略平行となる状態で積み重ねられて形成された電池モジュール（２２、２４）をケース（１４）内に複数有する電池パック（１０）であって、
前記電池モジュール（２２、２４）を前記単電池（２６）の電極側から見たときに、
前記単電池（２６）は、第１の方向に直線状に並べられるとともに、前記第１の方向に対して斜め方向である第２の方向に直線状に並べられ、
前記第１の方向に互いに隣接する前記単電池（２６）の電極は異極であって、前記第２の方向に互いに隣接する前記単電池（２６）の電極は同極であり、
前記第１の方向において隣接する前記単電池（２６）を直列に接続し、前記第２の方向において隣接する前記単電池（２６）を並列に接続するリード板（３０ｃ〜３０ｆ、３０ｋ〜３０ｎ）を有し、
１つの前記電池モジュール（２２）は、隣接する前記単電池（２６）の正極のみと接続する正極リード板（３０ａ）を前記第１の方向の一方に有するとともに、隣接する前記単電池（２６）の負極のみと接続する負極リード板（３０ｈ）を前記第１の方向の他方に有し、
１つの前記電池モジュール（２２）と隣接して配置される別の前記電池モジュール（２４）は、隣接する前記単電池（２６）の正極のみと接続する正極リード板（３０ｐ）を前記第１の方向の他方に有するとともに、隣接する前記単電池（２６）の負極のみと接続する負極リード板（３０ｉ）を前記第１の方向の一方に有し、
１つの前記電池モジュール（２２）と別の前記電池モジュール（２４）とは、直列に接続されている、電池パック（１０）。
【請求項１３】
請求項１２に記載の電池パック（１０）であって、
前記電池モジュール（２２、２４）を前記単電池（２６）の電極側から見たときに、
複数の前記単電池（２６）は、略長方形で形成される第１の領域（Ｒ１）に配置され、
前記第１の領域（Ｒ１）内の隅部に略三角形で形成される第２の領域（Ｒ２）に配置された前記単電池（２６）の本数は、前記第２の領域（Ｒ２）に隣接する位置に前記第２の方向に並べられている前記単電池（２６）の本数と同数である、電池パック（１０）。
【請求項１４】
請求項１３に記載の電池パック（１０）であって、
前記電池モジュール（２２、２４）を前記単電池（２６）の電極側から見たときに、
前記第２の領域（Ｒ２）に配置された前記単電池（２６）であって、前記第１の方向に互いに隣接する前記単電池（２６）の電極は同極である、電池パック（１０）。
【請求項１５】
請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の電池パック（１０）であって、
前記電池モジュール（２２、２４）を前記単電池（２６）の電極側から見たときに、
前記リード板（３０ｃ〜３０ｆ、３０ｋ〜３０ｎ）は、前記第１の方向と略平行な直線状に形成された側面と、前記第２の方向と略平行な直線状に形成された側面とを有する、電池パック（１０）。
【請求項１６】
請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の電池パック（１０）であって、
隣接する前記リード板（３０ｃ〜３０ｆ、３０ｋ〜３０ｎ）の間に絶縁壁（４０）を有する、電池パック（１０）。
【請求項１７】
請求項１２〜１６のいずれか１項に記載の電池パック（１０）であって、
直列に接続された複数の前記電池モジュール（２２、２４）の前記正極リード板（３０ａ、３０ｐ）および前記負極リード板（３０ｈ、３０ｉ）のうち、前記電池パック（１０）の電極となる前記正極リード板（３０ａ）および前記負極リード板（３０ｉ）を、前記第１の方向の同一方向側に設ける、電池パック（１０）。
【国際調査報告】
2020031576.tif 000010
2020031576.tif 000011
2020031576.tif 000012
2020031576.tif 000013