JP2008103139A - 電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】電極を繋ぐ半田付けの作業を容易に行うことができ、しかも、半田付けされた部分に絶縁テープを貼らなくとも、確実にこの部分の絶縁を確保することのできる構造の電池モジュールを提供する。
【解決手段】電池モジュール１は、電池２の上方に、全部の電池２を覆う広さの絶縁性の板状カバー部材４を設け、このカバー部材４を、電池２の電極７に近接させて配置するとともに、カバー部材７の、それぞれの電極７に対応する位置に貫通穴１１を設け、相互に接続される電極７のそれぞれを、これらに対応する貫通穴１１を通過させ、カバー部材４を挟んで、電池２と反対側で互いに接合する。
【選択図】図３

Description

本発明は、扁平形状のラミネート型電池の複数枚をケース内に並列配置し、これらを電気的に直接接続するとともに、正負の電極を、各電池の上縁から突出する姿勢で取り付け、相互に隣接する電池の接続された電極同士を対向させて配置してなる電池モジュールに関し、特に、電池の電極に対する配線作業を容易に行えるようにしたものに関する。

従来から、扁平形状のラミネート型電池の複数枚をケース内に並列配置し、これらを電気的に直接接続した電池モジュールは知られており、この電池モジュールにおいては、電極が各電池の上縁から突出する姿勢で取り付けられ、相互に隣接する電池の接続された電極同士は対向するよう配置されている。
特開２００１−２５６９３４号公報

このような電池モジュールにおいては、隣接する電池を直列接続するため、互いに対向して配置された正負の電極を半田付けする作業が行われるが、これらの電極はフレキシブルで曲がりやすく、しかも半田付け作業は空中で行われてので、作業がしづらく、そのため、作業時間が長くなり、また、半田付けの信頼性も心配されていた。

さらに、これらの電極を半田付けあと、電極が、他の導体部分と接触してショートしないよう、接続部に絶縁テープを巻き付ける等の作業が行われるが、この作業についても、時間が余計に掛かることや、絶縁の信頼性が十分でないことが問題となっていた。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、電極を繋ぐ半田付けの作業を容易に行うことができ、しかも、半田付けされた部分に絶縁テープを貼らなくとも、確実にこの部分の絶縁を確保することのできる構造の電池モジュールを提供することを目的とする。

＜１＞は、扁平形状のラミネート型電池の複数枚をケース内に並列配置し、これらの電池の隣接するもの同士を電気的に直列接続するとともに、フィルム状の正負の電極を、それぞれの電池の上縁から突出する姿勢で取り付け、隣接する電池の電極のうち相互に接続されたもの同士を対向させて配置してなる電池モジュールにおいて、
前記電池の上方に、全部の電池を覆う広さの絶縁性の板状カバー部材を設け、このカバー部材を、前記電極に近接させて配置するとともに、前記カバー部材の、それぞれの電極に対応する位置に貫通穴を設け、相互に接続される電極のそれぞれを、これらに対応する貫通穴を通過させ、カバー部材を挟んで、電池と反対側で互いに接合してなる電池モジュールである。

＜２＞は、＜１＞において、前記カバー部材の電池側の面に、隣接する電池の電極同士が接触して導通するのを防止する突起を設けてなる電池モジュールである。

＜３＞は、＜１＞もしくは＜２＞において、相互に接合される電極と電極との接合部に接続され電池の上縁と平行に延在する接合部電位測定用のフレキシブル線の両側縁をガイドする突起を、前記カバー部材の、電池と反対側の面に設けてなる電池モジュールである。

＜４＞は、＜１＞〜＜３＞のいずれかにおいて、前記電池の枚数を偶数枚としてなる電池モジュールである。

＜５＞は、＜１＞〜＜４＞のいずれかにおいて、前記カバー部材を、基本エレメントと、1個以上の追加エレメントとで構成し、互いに枚数の異なる電池に対応するカバー部材は、追加エレメントの数だけが異なるよう構成されてなる電池モジュールである。

＜１＞によれば、電池の上方、すなわち、電池の上縁に取り付けられている電極の上側に、全部の電池を覆う広さの絶縁性の板状カバー部材を設け、このカバー部材を、前記電極に近接させて配置するとともに、前記カバー部材の、それぞれの電極に対応する位置に貫通穴を設け、相互に接続される電極のそれぞれを、これらに対応する貫通穴を通過させ、カバー部材を挟んで、電池と反対側で互いに接合したので、貫通穴と貫通穴との間の面をこれらの電極を半田付けして接合する作業のための台として用いることができ、よって、半田付け作業を容易なものとなり、また、貫通穴をフィルム状の電極を固定させるガイド穴として機能させることができ、このことによって、絶縁テープを用いることなく半田付けされた電極が他の部分とショートするのを防止することができる。

＜２＞によれば、カバー部材の電池側の面に、隣接する電池の電極同士が接触して導通するのを防止する突起を設けたので、電極同士の絶縁も一層確実なものとすることができる。

＜３＞によれば、相互に接合される電極と電極との接合部に接続され電池の上縁と平行に延在する接合部電位測定用のフレキシブル線の両側縁をガイドする突起を、前記カバー部材の、電池と反対側の面に設けたので、このフレキシブル線を固定することができる。従来技術においては、フレキシブル線が引っ張られたりして動くことにより断線が発生したりあるいはショートしたりする問題を解消することができる。

＜４＞によれば、前記電池の枚数を偶数枚としたので、並列配置された複数のラミネート電池のうち両端に位置する電池の外部と接続される電極は、電池を上方から見たとき、電池上縁の左右同じ側に位置し、このことによって外部配線を短くてシンプルなものにすることができる。

＜５＞によれば、カバー部材を、基本エレメントと、1個以上の追加エレメントとで構成し、互いに枚数の異なる電池に対応するカバー部材は、追加エレメントの数だけが異なるよう構成したので、出力電圧のことなる、すなわち、電池枚数の異なる電池モジュールに対して、基本エレメントと追加エレメントだけで構成することができ、電池モジュールを安価に提供することができる。

本発明の実施形態について、図に基づいて説明する。図１は、本発明に係る電池モジュールを示す断面図であり、図２は、図１のａ−ａ矢視に対応する平面図、図３は、図１のｂ−ｂ矢視に対応する断面図、図４、図５、および図６は、図２のｃ−ｃ断面、ｄ−ｄ断面、ｅ−ｅ断面にそれぞれ対応する断面図であり、また、図７は、追加エレメントを示す斜視図である。電池モジュール１は、扁平形状のラミネート型電池２の複数枚（図示の場合は8枚）をケース３に並列配置してなり、これらの電池２は、電気的には、隣接するもの同士が直列に接続されており、各電池２には、対をなすフィルム状の正負の電極７Ａ、７Ｂが、電池の上縁から突出する姿勢で取り付けられ、隣接する電池２の電極７のうち相互に接続されたものは、これらが対向するよう配置されている。

例えば、電極７のうち正極を７Ａとし、負極を７Ｂとしたとき、相互に隣接する一対の電池２のうち、一方の電池２の正極７Ａと他方の電池２の負極７Ｂとが相互に電気的に接続され、これらの電気的に接続された電極７Ａ、７Ｂは、対向するよう配置されている。

また、図示のように、ケース３にスリット３Ｂを設け、電池２の左右の縁をこのスリット３Ｂに填めることにより電池２をケース３に対して固定してもよい。

これらの電池２の上方には、全部の電池２を覆う広さの絶縁性の板状カバー部材４が、電極７に近接する位置に配置されており、カバー部材４の、それぞれの電極７に対応する位置には、貫通穴１１が形成され、相互に接続される電極７Ａ、７Ｂのそれぞれは、貫穴１１を通過して、カバー部材４の反対側で互いに半田付けされて接合され、電気的に導通するよう構成される。

カバー部材４は、基本エレメント５と、1個以上の追加エレメント６とで構成され、互いに枚数の異なる電池を収容する電池モジュール１のカバー部材４は、追加エレメント６の数だけが異なるように構成されているのが好ましく、このことによって、電池２の数が異なる電池モジュール１であっても、単に追加エレメント６の数を変更するだけで異なる電池モジュール１を設計することが容易となり、また、電池モジュール１を製造するに際しても、電池の枚数に依存することの少ないフレキシブルな製造が可能になる。なお、図示の例の場合には、カバー部材は、１枚の基本エレメント５と７枚の追加エレメント６とで構成されている。

カバー部材４は、絶縁性があればよく、例えば、種々の樹脂で形成することができる。

板状のカバー部材４の電池側の面には、隣接する電池２の電極７同士が接触して導通するのを防止する突起８が設けられており、この突起８によって、電極７同士が接触するのを防止することができるので、電極７Ａ、７Ｂの接続作業中にこれらの電極７がショートしないよう気に掛ける必要がなく作業効率を向上させることができる。

ここで、一つの電池モジュール１に収容される電池２の数は、偶数の方が好ましい。互いに接続されて対をなす電極７Ａ、７Ｂは相互に対向する位置に配置されているので、それらの接合点は、図示のように、千鳥状に配置されることになり、従って、電池モジュール１内に並列配置される複数の電池２のうち両端に位置するそれぞれの電池２の、外部に開放される側の電極７Ａ、７Ｂは、電池２の数が奇数であるならば、電池２の上縁の中点を通ってこの上縁に直交する中央線Ｃ（図２参照）に対して互いに反対側に位置するのに対して、電池２の数が偶数であるならば、それらの外部に開放される側の電極７は、電池モジュール１の中央線Ｃに対して互いに同じ側に位置するので、これらの電極７に接続されるリード線１８、１９を同じ側に配線することができ、配線の引き回しを複雑なものにしなくて済ませることができるからである。図示の場合、電池の枚数は８枚と偶数であり、このことによって、リード線１８、１９を、ともに、中央線Ｃに対して一方の側に設けられた配線通路２１を通過させて外部に引き出すことができる。

なお、配線通路２は、ここを通過する配線をガイドするための突起１３、１６が設けられる。

互いに接続する一対の電極７Ａ、７Ｂの接合点には、この接合点の電位を測定するためのフレキシブル線１７が接続され、各電極７からのフレキシブル線１７は、電池２の上縁と平行に走り、電池モジュール１の、中央線Ｃに対して一方の側に設けられた配線通路２１に導かれ、配線通路２１を通過させて外部に引き出される。

そして、フレキシブル線１７が、電池２の上縁と平行に走る部分が隣のフレキシブル線１７と接触しないように、カバー部材４の、電池２と反対側の面に、電池２の上縁と平行に延在スル突起１２、１３が設けられ、フレキシブル線１７の幅方向両側をガイドするよう構成される。

ここで、カバー部材４は、絶縁性があればよく、例えば、種々の樹脂で形成することができる。

また、板状をなすカバー部材４の電池側の面には、隣接する電池の電極７同士が接触して導通するのを防止する突起が設けられており、この突起によって、電極の接続作業中に電池同士が接触するのを防止し、このことによって、この作業の効率を向上させることができる。

図８は、他の実施形態の電池モジュールのカバー部材を示す断面図であり、この電池モジュール１Ａおいて、カバー部材３４は、両端に位置する２つの基本エレメント３５Ａ、３５Ｂと６つの追加エレメント３６とよりなり、電池２の数量に応じて、追加エレメント２６の数を増減させることによって、電池枚数の異なる新たな電池モジュールを容易に形成することができるよう構成されている。

また、この電池モジュール１Ｂにおいても、カバー部材３４には複数の貫通穴３１が形成され、隣接する電池２の、対向する１対の電極７Ａ、７Ｂを、貫通穴３１を通過させて、カバー部材３４の、電池２と反対の側で半田付けして接続するよう構成されていること、隣接する電池２の電極７同士が接触してショートするのを防止する接触防止用突起３８が設けられていること、そして、接合点電位測定用のフレキシブル線１７の、電池２の上縁と平行に延在する部分の幅方向両側をガイドするフレキシブル線ガイド用突起３２が設けられていることについては、先の実施形態の電池モジュールに２について説明したのと同様である。

本発明は、種々の種類にラミネート型電池に適用することができる。

本発明に係る電池モジュールを示す断面図である。 図１のａ−ａ矢視に対応する平面図である。 図１のｂ−ｂ矢視に対応する断面図である。 図２のｃ−ｃ断面に対応する断面図である。 図２のｄ−ｄ断面に対応する断面図である。 図２のｅ−ｅ断面に対応する断面図である。 追加エレメントを示す斜視図である。 他の実施形態の電池モジュールのカバー部材を示す断面図である。

符号の説明

１ 電池モジュール
２ 電池
３ ケース
４ カバー部材
５ 基本エレメント
６ 追加エレメント
７、７Ａ、７Ｂ 電極
８ 絶縁用突起
１１ 貫通穴
１２、１３ フレキシブル線ガイド用突起
１４ 組み合わせ用穴
１５ 組み合わせ用突起
１６ 配線ガイド用突起
１７ 接合部電位測定用フレキシブル線
１８、１９ リード線
３１ 貫通穴
３２ フレキシブル線ガイド用突起
３４ カバー部材
３５Ａ、３５Ｂ 基本エレメント
３６ 追加エレメント
３８ 絶縁用突起

Claims (5)

1. 扁平形状のラミネート型電池の複数枚をケース内に並列配置し、これらの電池の隣接するもの同士を電気的に直列接続するとともに、フィルム状の正負の電極を、それぞれの電池の上縁から突出する姿勢で取り付け、隣接する電池の電極のうち相互に接続されたもの同士を対向させて配置してなる電池モジュールにおいて、
   前記電池の上方に、全部の電池を覆う広さの絶縁性の板状カバー部材を設け、このカバー部材を、前記電極に近接させて配置するとともに、前記カバー部材の、それぞれの電極に対応する位置に貫通穴を設け、相互に接続される電極のそれぞれを、これらに対応する貫通穴を通過させ、カバー部材を挟んで、電池と反対側で互いに接合してなる電池モジュール。
2. 前記カバー部材の電池側の面に、隣接する電池の電極同士が接触して導通するのを防止する突起を設けてなる請求項１に記載の電池モジュール。
3. 相互に接合される電極と電極との接合部に接続され電池の上縁と平行に延在する接合部電位測定用のフレキシブル線の両側縁をガイドする突起を、前記カバー部材の、電池と反対側の面に設けてなる請求項１もしくは２に記載の電池モジュール。
4. 前記電池の枚数を偶数枚としてなる請求項１〜３のいずれかに記載の電池モジュール。
5. 前記カバー部材を、基本エレメントと、1個以上の追加エレメントとで構成し、互いに枚数の異なる電池に対応するカバー部材は、追加エレメントの数だけが異なるよう構成されてなる請求項１〜４のいずれかに記載の電池モジュール。

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