JP2011253641A - 電池ユニット - Google Patents

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Abstract

【課題】接続部および接続経路を簡略化し、接続電気抵抗を低減することができる電池ユニットを提供する。
【解決手段】電池ユニットは、複数の電池ブロックと、複数の電池ブロックを収容する筐体と、隣接する電池ブロックを電気的に接続する接続金属板とを備える。電池ブロックは、正負極端子部をそれぞれ同方向に揃えて配列された複数の電池と、複数の電池の正負極端子部をそれぞれ固定する固定部と、固定部を介して複数の電池の正極端子部に接続された正極板と、固定部を介して複数の電池の負極端子部に接続された負極板とを備える。正極板および負極板は、複数の電池の正極端子部または負極端子部上に配置された端子接続部と、電池ブロックの側面上に配置された取り出し部とを有する。隣接する電池ブロックの取り出し部同士が接続金属板により電気的に接続される。
【選択図】図２

Description

本発明は、電池ユニットに関する。詳しくは、複数の電池ブロックを備える電池ユニットに関する。
近年では、リチウムイオン電池などの二次電池を、ハイブリッド自動車、電池自動車などの自動車用蓄電池や、太陽電池、風力発電などの新エネルギーシステムと組み合わせた電力貯蔵用蓄電池として用いる用途が、急速に拡大している。
これらの蓄電池は、一般的に、複数個の単位電池を多並列多直列に接続して電池ブロックとし、この電池ブロックを収納ケースに収納した構成とされる。特許文献１には、複数個の接続体（バスバー）を用いて、隣接する単位電池の各端子間を接続することによって、電池ブロックを構成した蓄電池が記載されている。
特開２００９−２８９４２９号公報
しかしながら、特許文献１の蓄電池では、複数個の接続体を用いて、隣接する単位電池の各端子間を接続するため、接続部および接続経路が増加し、接続電気抵抗が大きくなってしまう。
したがって、本発明の目的は、接続部および接続経路を簡略化し、接続電気抵抗を低減することができる電池ユニットを提供することにある。
上述の課題を解決するために、本発明は、
複数の電池ブロックと、
複数の電池ブロックを収容する筐体と、
隣接する電池ブロックを電気的に接続する接続金属板と
を備え、
電池ブロックは、
正負極端子部をそれぞれ同方向に揃えて配列された複数の電池と、
複数の電池の正負極端子部をそれぞれ固定する固定部と、
固定部を介して複数の電池の正極端子部に接続された正極板と、
固定部を介して複数の電池の負極端子部に接続された負極板と
を備え、
正極板および負極板は、
複数の電池の正極端子部または負極端子部上に配置された端子接続部と、
電池ブロックの側面上に配置された取り出し部と
を有し、
隣接する電池ブロックの取り出し部同士が接続金属板により電気的に接続される電池ユニットである。
以上説明したように、本発明によれば、接続部および接続経路を簡略化し、接続電気抵抗を低減することができる。
図１は、本発明の一実施形態に係る電池ユニットの概観の一例を示す斜視図である。 図２は、本発明の一実施形態に係る電池ユニットの構成の一例を示す分解斜視図である。 図３は、外装下ケースおよび外装上ケースの構成の一例を示す斜視図である。 図４Ａ、図４Ｂは、電池ブロックの構成の一例を示す斜視図である。 図５Ａ、図５Ｂは、正極金属板および負極金属板を除いた状態における電池ブロックの斜視図である。 図６Ａ、図６Ｂは、電池ホルダの構成の一例を示す斜視図である。 図７は、電池ブロックの構成の一例を示す断面図である。 図８Ａは、正極金属板および負極金属板を除いた状態における電池ブロックの斜視図である。図８Ｂは、図８Ａに示した電池ブロックを矢印ａの方向から見た側面図である。図８Ｃは、電池ブロックを矢印ｂの方向から見た側面図である。 図９Ａは、電池ホルダを除いた状態における電池ブロックの側面図である。図９Ｂは、正極金属板の構成の一例を示す斜視図である。図９Ｃは、負極金属板の構成の一例を示す斜視図である。 図１０Ａは、負極金属板の端子接続部の一部を拡大して表す斜視図である。図１０Ｂは、図１０Ａに示した負極金属板を矢印ｃに示す方向から見た側面図である。 図１１は、電池ブロック規制部４の配置の一例を示す斜視図である。 図１２Ａは、電池ブロック規制部に収容された電池ブロックの概観を示す斜視図である。図１２Ｂは、電池ブロック規制部の構成の一例を示す斜視図である。図１２Ｃは、電池ブロック規制部の変形例を示す斜視図である。 図１３Ａ〜図１３Ｃは、緩衝材が配置された電池ブロックの構成の一例を示す。 図１４Ａは、下方から電池ブロックの負極端子面側を見たときの斜視図である。図１４Ｂは、上方から電池ブロックの正極端子面側を見たときの斜視図である。図１４Ｃは、上方から電池ブロックの負極端子面側を見たときの斜視図である。 図１５Ａは、下方から電池ブロック規制部の収容部を見たときの斜視図である。図１５Ｂは、上方から電池ブロック規制部の収容部を見たときの斜視図である。 図１６Ａは、収容部に対する電池ブロックＢの正しい収容方向を示す斜視図である。図１６Ｂ〜図１６Ｄは、収容部に対する電池ブロックＢの誤った収容方向を示す斜視図である。 図１７Ａは、下方から電池ブロックの負極端子面側を見たときの斜視図である。図１７Ｂは、上方から電池ブロックの正極端子面側を見たときの斜視図である。図１７Ｃは、上方から電池ブロックの負極端子面側を見たときの斜視図である。 図１８Ａは、下方から電池ブロック規制部の収容部を見たときの斜視図である。図１８Ｂは、上方から電池ブロック規制部の収容部を見たときの斜視図である。 図１９Ａは、収容部に対する電池ブロックＢの正しい収容方向を示す斜視図である。図１９Ｂ〜図１９Ｄは、収容部に対する電池ブロックＢの誤った収容方向を示す斜視図である。 図２０Ａは、下方から電池ブロックの負極端子面側を見たときの斜視図である。図２０Ｂは、接続部４６ａの斜め上方から電池ブロックの正極端子面側を見たときの斜視図である。図２０Ｃは、接続部４６ｂの斜め上方から電池ブロックの正極端子面側を見たときの斜視図である。 図２１Ａは、下方から電池ブロック規制部の収容部を見たときの斜視図である。図２１Ｂは、上方から電池ブロック規制部の収容部を見たときの斜視図である。 図２２Ａは、収容部に対する電池ブロックＢの正しい収容方向を示す斜視図である。図２２Ｂ、図２２Ｃは、収容部に対する電池ブロックＢの誤った収容方向を示す斜視図である。図２２Ｄは、収容部に対する電池ブロックＢの正しい収容方向を示す斜視図である。 図２３Ａは、下方から電池ブロックの負極端子面側を見たときの斜視図である。図２３Ｂは、上方から電池ブロックの正極端子面側を見たときの斜視図である。図２３Ｃは、上方から電池ブロックの負極端子面側を見たときの斜視図である。 図２４Ａは、下方から電池ブロック規制部の収容部を見たときの斜視図である。図２４Ｂは、上方から電池ブロック規制部の収容部を見たときの斜視図である。 図２５Ａは、収容部に対する電池ブロックＢの正しい収容方向を示す斜視図である。図２５Ｂ〜図２５Ｄは、収容部に対する電池ブロックＢを誤った収容方向を示す斜視図である。 図２６は、外装下ケースに収容された複数の電池ブロックの接続構成の一例を示す平面図である。 図２７は、複数の電池ブロックの接続構成の一例を示す斜視図である。 図２８Ａは、通常状態の安全弁の構造を示す略線図である。図２８Ｂは、遮断状態の安全弁の構造を示す略線図である。 図２９Ａは、通常状態の安全弁の構造を示す平面図である。図２９Ｂは、遮断状態の安全弁の構造を示す平面図である。 図２８は、接続金属板の配置構成の一例を示す斜視図である。 図３１Ａ〜図３１Ｅは、接続金属板６１〜６５の拡大図である。 図３２Ａは、接続金属板と接続された電池ブロックを示す斜視図である。図３２Ｂは、接続金属板との接続に用いられる構成部材を示す分解図である。 図３３は、本発明の一実施形態に係る電池ユニットの接続回路図を示す回路図である。 図３４は、本発明の一実施形態に係る電池ユニットの第１の構成例を示す回路図である。 図３５Ａ、Ｂ、Ｃは、充電および放電を制御する際のスイッチＳ１およびスイッチＳ２の状態を示す図である。 図３５Ａは、スイッチＳ１とスイッチＳ２の接続状態を示す図である。 図３５Ｂは、スイッチＳ１の接続状態とスイッチＳ２の開放状態を示す図である。 図３５Ｃは、スイッチＳ１の開放状態とスイッチＳ２の接続状態を示す図である。 図３６は、本発明の一実施形態に係る電池ユニットの状態遷移図である。 図３７は、本発明の一実施形態に係る電池ユニットの第２の構成例を示す回路図である。 図３８は、本発明の一実施形態に係る電池ユニットの第３の構成例を示す回路図である。 図３９は、本発明の一実施形態に係る電池ユニットの変形例を示す分解斜視図である。 図４０Ａ、図４０Ｂは、電池ブロックの第１の変形例を示す斜視図である。 図４１Ａ、図４１Ｂは、電池ブロックの第２の変形例を示す斜視図である。 図４２Ａ、図４２Ｂは、電池ブロックの第３の変形例を示す斜視図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
（電池ユニットの構成）
図１は、本発明の一実施形態に係る電池ユニットの概観の一例を示す斜視図である。電池ユニット１の前面には、この電池ユニット１に対して充放電を行うための外部正極端子１１および外部負極端子１２が隣接して設けられている。外部正極端子１１の両側には、端子間のショートを防止するためのショート防止壁１１ａが設けられている。外部負極端子１２の両側には、端子間のショートを防止するためのショート防止壁１２ａが設けられている。また、外部正極端子１１の両側には、端子間のショートを防止するためのショート防止壁１１ａが設けられている。また、電池ユニット１の前面には電流遮断器１３が設けられている。このように電流遮断器１３を設けることで、電池ユニットの安全性を向上することができる。電流遮断器１３の周囲には、誤作動防止部品１３ａが設けられている。例えば、誤作動防止部品１３ａよりも大きな物体が電流遮断器１３に押し当てられた場合、その物体は、誤作動防止部品１３ａで支えられ、その物体が電流遮断器１３に接触することができない。例えば、人間が意識して手の指で電流遮断器１３のレバーを操作することにより、電流遮断器１３のスイッチを切り替えることができる。このように誤作動防止部品１３ａを設けることで、電流遮断器１３の誤作動を防止し、安全性を向上することができる。
図２は、本発明の一実施形態に係る電池ユニットの構成の一例を示す分解斜視図である。ここで、外装ケース２は、外装下ケース２ａと外装上ケース２ｂで構成する。電池ユニット１は、筐体としての外装ケース２と、この外装ケース２内に収容される電池モジュール３と、この電池モジュール３を構成する電池ブロックＢのケース２内における位置を規制するための複数の電池ブロック規制部４と、電池ブロックＢの下面、上面にそれぞれ配置された緩衝材５ａ、緩衝材５ｂとを備える。また、絶縁性の観点からすると電池ブロックＢの上面および／または下面に絶縁紙９を設けることが好ましい。外装ケース２は、電池モジュール３を収容するための外装下ケース２ａと、複数の電池ブロックＢを収容した外装下ケース２ａを覆う外装上ケース２ｂとを備える。電池モジュール３は、複数の電池ブロックＢを直列または並列に接続することにより形成される。この電池モジュール３の終端部が電流遮断器１３に接続されている。外装下ケース２ａは、電池ブロック規制部４により電池ブロックＢを着脱可能な構成を有している。このような構成により、電池ユニット１の組立作業効率を向上することができる。また、電池ブロックＢの故障時において、電池ブロックＢを容易に交換することができる。
（外装ケース）
図３は、外装下ケースおよび外装上ケースの構成の一例を示す斜視図である。外装下ケース２ａは、矩形状の底面部１４ａと、この底面部１４ａの周囲に立設された壁部１４ｂとを備える。外装上ケース２ｂは、矩形状の上面部１５ａと、この上面部１５ａの周囲に立設された壁部１５ｂとを備える。外装上ケース２ｂの壁部１５ｂは外装下ケース２ａの壁部１４ｂに比して低く設定され、外装上ケース２ｂの壁部１５ｂを外装下ケース２ａの壁部１４ｂの上部の内側に嵌め合わせることで、ケース２が形成される。外装下ケース１４ａの底面部１４ａの内側面には、電池ブロック規制部４を固定するためのネジ穴などの固定部１６が設けられている。外装下ケース２ａの壁部１４ｂと外装上ケース２ｂの壁部１５ｂは、壁部１４ｂの穴部と壁部１５ｂの穴部にネジを挿入回転し、ネジ締めすることにより固定される。外装下ケース２ａの壁部１４ｂに対向する側面においても同様にネジ締めされる。このようにして、外装下ケース２ａと外装上ケース２ｂは、合体し、固定される。
外装下ケース２ａおよび外装上ケース２ｂの材料としては、高い熱伝導率および輻射率を有する材料を用いることが好ましい。優れた筐体放熱性を得ることができ、ケース内の温度上昇を抑制することができる。また、優れた筐体放熱性を有することで、ケース２の開口部を最小限または廃止することができ、高い防塵防滴性を実現することができる。また、外装下ケース２ａおよび外装上ケース２ｂの表面が凹凸形状を有してもよい。表面が凹凸形状の場合、空気に触れる面積がより大きくなるため、冷却能力を高めることができる。外装下ケース２ａおよび外装上ケース２ｂの内側または外側の表面に、電気絶縁性を有する塗料を塗布してもよい。外装下ケース２ａおよび外装上ケース２ｂの内側または外側の表面に、電気絶縁性を有する薄い絶縁シートを貼り合わせてもよい。外装下ケース２ａおよび外装上ケース２ｂの表面が電気絶縁性を有することにより、外装ケース２と内部の構成部品の間の異常な電気接続を防止することができる。また、ケースの金属部が塗料または絶縁シートで覆われることにより、金属が直接、空気に触れないため、金属の酸化による錆びの発生を防止することができる。例えば、外装下ケース２ａおよび外装上ケース２ｂの材料は、アルミニウムまたはアルミニウム合金または銅または銅合金である。例えば、外装下ケース２ａおよび外装上ケース２ｂの板厚は、約１ｍｍ以上である。
（電池ブロック）
図４Ａ、図４Ｂは、電池ブロックの構成の一例を示す斜視図である。図５Ａ、図５Ｂは、正極金属板および負極金属板を除いた状態における電池ブロックの斜視図である。電池ブロックＢは、複数の電池２１と、電池ホルダ２２ａと、電池ホルダ２２ｂと、正極金属板２３ａと、負極金属板２３ｂとを備え、これらの部品により電池ブロックＢが組み合わされる。
複数の電池２１の正負極端子部が同一方向に揃うとともに、１または複数の列をなすようにして、複数の電池２１の両端部がそれぞれ電池ホルダ２２ａと電池ホルダ２２ｂとにより固定される。具体的には、複数の電池２１の正極端子部２１ａの側となる一端部が電池ホルダ２２ａにより固定され、負極端子部２１ｂの側となる他端部が電池ホルダ２２ｂにより固定される。複数の電池２１の両端部を固定した状態において、電池ホルダ２２ａと電池ホルダ２２ｂとは、例えばネジ２４などにより締結固定される。
電池２１の一端部を固定する電池ホルダ２２ａ上に正極金属板２３ａが配置され、複数の電池２１の正極端子２１ａと正極金属板２３ａとが電気的に接続される。一方、電池２１の他端部を固定する電池ホルダ２２ｂ上に負極金属板２３ｂが配置され、複数の電池２１の負極端子部２１ｂと負極金属板２３ｂとが電気的に接続される。このように正極金属板２３ａと負極金属板２３ｂとを配置することにより、複数の電池２１が電気的に並列に接続される。また、上述したように、複数の電池２１の両端部を電池ホルダ２２ａと電池ホルダ２２ｂとにより固定しているので、電池ユニット１に対して振動または衝撃が加えられた場合に、正極端子部２１ａと正極金属板２３ａとの接点、および負極端子部２１ｂと負極金属板２３ｂとの接点を保護できる。また、電池ホルダ２２ａおよび電池ホルダ２２ｂにより、正極金属板２３ａおよび負極金属板２３ｂの接点極と反極部位との絶縁をすることができる。したがって、従来の構造に比べより簡易的に高い安全性を得ることができる。例えば、電池ホルダ２２ａは、正極金属板２３ａと電池２１の負極部との間を電気的に絶縁している。例えば、電池２１の負極部は、電池の負極端子部２１ｂと外周部２１ｃと負極周囲部２１ｄから構成する。負極周囲部２１ｄは、正極端子部２１ａの周囲の部分である。負極周囲部２１ｄと負極端子部２１ｂとは、電気的に接続されている。例えば、電池の周囲が熱収縮チューブで覆われている場合、熱収縮チューブが電池の外周部２１ｃと負極周囲部２１ｄの表面を外部に対して電気的に絶縁している。
（電池）
電池２１は、例えば、正極端子部２１ａおよび負極端子部２１ｂを両端部に有する円筒形状の電池である。なお、電池の形状は円筒形状に限定されるものではなく、角形形状などの種々の形状の電池を用いることも可能である。電池２１は、例えば繰り返し使用可能な二次電池である。このような二次電池としては、例えば、リチウムイオン二次電池、リチウムイオンポリマー二次電池などが挙げられる。
（電池ホルダ）
図６Ａ、図６Ｂは、電池ホルダの構成の一例を示す斜視図である。図７は、電池ブロックの構成の一例を示す断面図である。電池ホルダ２２ａおよび電池ホルダ２２ｂは、同一の形状を有しているので、以下では電池ホルダ２２ａの構成についてのみ説明する。なお、電池ホルダ２２ａおよび電池ホルダ２２ｂは、同一形状に限定されるものではなく、必要に応じて互いに異なる構成を採用することも可能である。電池ホルダ２２ａおよび電池ホルダ２２ｂの材料としては、例えば、プラスチックなどの絶縁材料が挙げられる。例えば、電池ホルダ２２ａおよび電池ホルダ２２ｂの材料は、金属粉または炭素を含有し、熱伝導性が高い熱伝導性材料でもよい。これにより、電池２１の発熱を効率よく外部に放熱することができる。例えば、電池ホルダ２２ａおよび電池ホルダ２２ｂの材料は、ガラス繊維または炭素繊維を含有し、機械的強度に優れる強化プラスチックでもよい。これにより、電池ユニット１の落下時における電池ユニット１の全体の強度を高めることができる。
電池ホルダ２２ａは、基体部３１と、複数の固定部３２と、複数の開口部３３と、１または複数の締結部３４と、壁部３５とを備える。基体部３１は、例えば板状の形状を有し、その一主面に複数の電池２１の一端部を固定するための固定部３２が形成されている。固定部３２は、電池２１の一端部を固定可能な構成を有する。例えば、固定部３２は、やや浅い円筒状などの穴部３２ａを有し、この穴部３２ａに対して円筒状などの電池２１の一端部を嵌合することにより、電池２１の一端部を固定可能とされる。基体部３１の他主面は、正極金属板２３ａまたは負極金属板２３ｂを配置するための電極板配置面３１Ｓとなっている。
固定部３２の穴部３２ａの底面部分には、開口部３３が形成されている。この開口部３３を介して、電池２１の正極端子２１ａまたは負極端子２１ｂと正極金属板２３ａまたは負極金属板２３ｂとが電気的に接続される。基体部３１の一主面には、１または複数の締結部３４が設けられ、電池ホルダ２２ａと電池ホルダ２２ｂとの固定部３２により電池２１の両端部を固定した状態において、図７に示すように、両ホルダの締結部３４の先端が当接または近接するように対向配置される。この状態において、締結部３４の孔部３４ａに挿入されたネジなどにより、電池ホルダ２２ａと電池ホルダ２２ｂとが締結されるようになっている。基体部３１の一主面の端部には、この一主面に立設する壁部３５が設けられている。この壁部３５上に正極金属板２３ａまたは負極金属板２３ｂの屈曲部分などを配置することで、正極金属板２３ａまたは負極金属板２３ｂと電池２１の側面とが接触することを防止できる。電池ホルダ２２ａまたは電池ホルダ２２ｂに温度検知機器を設けるようにしてもよい。このようにすることで、高い作業性および安全性を得ることができる。
図８Ａは、正極金属板および負極金属板を除いた状態における電池ブロックの斜視図である。図８Ｂは、図８Ａに示した電池ブロックを矢印ａの方向から見た側面図である。図８Ｃは、電池ブロックを矢印ｂの方向から見た側面図である。電池ブロック３は、固定する複数２１の電池間に空間２５を形成可能な構成を有していることが好ましい。これにより、簡易的に電池間を絶縁することができる。また、電池２１の放熱性を向上することもできる。
（金属板）
図９Ａは、電池ホルダを除いた状態における電池ブロックの側面図である。図９Ｂは、正極金属板の構成の一例を示す斜視図である。図９Ｃは、負極金属板の構成の一例を示す斜視図である。正極金属板２３ａは、全体としてＬ字状の形状を有する。正極金属板２３ａは、端子接続部４１ａと、この端子接続部４１ａに対して屈曲された取り出し部４２ａとを有する。接触端子部４１ａの一主面が、電池ホルダ２２ａにより固定された複数の電池２１の正極端子部２１ａと電気的に接合される。接合方法としては、例えば電気抵抗溶接またはレーザー光加熱による溶接などが挙げられるが、特にこれらの方法に限定されるものではなく従来公知の溶接方法を適宜用いることができる。取り出し部４２ａの先端には、取り出し部４２ａに対して立設された接続部４６ａが設けられている。この接合部４６ａには、１または複数のネジ穴４７ａが設けられている。
負極金属板２３ｂは、全体としてＬ字状の形状を有する。負極金属板２３ｂは、端子接続部４１ｂと、この端子接続部４１ｂに対して屈曲された取り出し部４２ｂとを有する。接触端子部４１ｂの一主面が、電池ホルダ２２ｂにより固定された複数の電池２１の負極端子部２１ｂと電気的に接合される。接合方法としては、例えば電気抵抗溶接またはレーザー光加熱による溶接などが挙げられるが、特にこれらの方法に限定されるものではなく従来公知の溶接方法を適宜用いることができる。取り出し部４２ｂの先端には、取り出し部４２ｂに対して立設された接続部４６ｂが設けられている。この接合部４６ｂには、１または複数のネジ穴４７ｂが設けられている
正極金属板２３ａおよび負極金属板２３ｂの材料として、銅合金またはそれに類する材料などを用いていることが好ましい。これにより、低抵抗で配電することが可能となる。例えば、正極金属板２３ａおよび負極金属板２３ｂの材料は、ニッケルまたはニッケル合金である。これにより、正極金属板２３ａおよび負極金属板２３ｂと電池２１の正極端子部２１ａおよび負極端子部２１ｂとの溶接性が良好になる。例えば、正極金属板２３ａおよび負極金属板２３ｂの材料の表面は、錫またはニッケルでメッキされている。これにより、正極金属板２３ａおよび負極金属板２３ｂの材料の表面の酸化による錆びの発生を防止できる。正極金属板２３ａおよび負極金属板２３ｂを反対方向に配電するように配することが好ましい。個々の電池２１の抵抗を合わせることが可能となり、電池ブロックＢのサイクル特性が向上する。正極金属板２３ａおよび負極金属板２３ｂの表面が露出可能な構成とすることが好ましい。このような構成にすることで、高い放熱性を得ることができる。
図１０Ａは、負極金属板の端子接続部の一部を拡大して表す斜視図である。図１０Ｂは、図１０Ａに示した負極金属板を矢印ｃに示す方向から見た側面図である。以下では、図１０Ａおよび図１０Ｂを参照して、負極金属板２３ｂの端子接続部について説明するが、正極金属板２３ａも同様の構成とすることが可能である。
負極金属板２３ｂは、電池２１の負極端子２１ｂと接触する端子接触部４３を有する。この端子接触部４３は絞り形状にすることが好ましい。これにより、負極金属板２３ｂの強度の向上、誤挿入防止および優れた電気的接点性を有することができる。負極金属板２３ｂの端子接触部４３の接触面に複数の凸形状部４５を設けることが好ましい。これにより、溶接性の向上、および優れた電気的接点性を得ることができる。負極金属板２３の端子接触部４３に１または複数のスリット４４を設けることが好ましい。これにより、溶接性の向上、および外部短絡時に電流遮断する機能を有することができる。また、スリット４４を設けることにより、端子接触部４３の近傍の配線抵抗がより大きくなり、電池ブロックに異常な放電電流が流れた場合、電池２１から負極金属板２３ｂに流れる放電電流を小さくすることができる。スリット４４は、例えば、端子接触部４３の接触面およびその周縁部に設けられる。
（電池ブロック規制部）
図１１は、電池ブロック規制部の配置の一例を示す斜視図である。複数の電池ブロック規制部４が、外装下ケース２ａの内側底面に例えば複数の例をなすようにして配置され、固定される。このように固定された電池ブロック規制部４に対して電池ブロックＢが収容される。
図１２Ａは、電池ブロック規制部に収容された電池ブロックの概観を示す斜視図である。図１２Ｂは、電池ブロック規制部の構成の一例を示す斜視図である。図１２Ｃは、電池ブロック規制部の変形例を示す斜視図である。電池ブロック規制部４は、外装ケース内における電池ブロックＢの位置を規制可能に構成された１または複数の収容部５１を有している。この収容部５１は、底面部５１ａと、この底面部５１ａの周縁に立設された壁部５１ｂとを備える。なお、図１２Ａ〜図１２Ｃでは、２個の電池ブロックＢを収容可能な電池ブロック規制部４の例が示されている。
電池ブロック規制部４の材料としては、プラスチックなどの絶縁材料を用いることが好ましい。このような材料を用いることで、電池ブロックＢとケース２とを絶縁可能な構成とすることができる。すなわち、電池ブロックＢとケース２との間に絶縁性の底面部５１ａを介在させることができる。したがって、高い安全性を得ることができる。例えば、電池ブロック規制部４の材料は、金属粉または炭素等を含有し、熱伝導性が高い熱伝導性材料でもよい。これにより、電池２１の発熱を効率よく外部に放熱することができる。例えば、電池ブロック規制部４の材料は、ガラス繊維または炭素繊維等を含有し、機械的強度に優れる強化プラスチックでもよい。これにより、電池ユニット１の落下時における電池ユニット１の全体の強度を高めることができる。
電池ブロック規制部４は、１または複数の収容部５１の両端に、接続体取付部５２を備える。この接続体取付部５２上に配置された接続部４６ａまたは接続部４６ｂが、接続体である金属接続板と接続される。この金属接続板を介して、隣接する電池ブロックＢの接続部４６ａと接続部４６ｂとが電気的に接続されるようになっている。なお、金属接続板の詳細については後述する。
電池ブロック規制部４は、正極金属板２３ａの接続部４６ａ、または負極金属板２３ｂの接続部４６ｂを固定可能な構成を有している。例えば、電池ブロック規制部４は、接続体取付部５２の周縁部またはその近傍に、正極金属板２３ａまたは負極金属板２３ｂを固定するための突出部５２ａを備える。これにより、従来の部品に比して簡易的で、かつ高い作業性を得ることができる。
電池ブロック規制部４は、電池ブロックＢの上下および／または左右の収容方向を規制可能な構成（以下、逆収容防止構造と称する。）を有している。このような構成を有することで、電池ユニット１の組立作業時における誤挿入防止および高い作業性を実現できる。電池ブロック規制部４は、その底面部の周縁に複数の固定部５３を備え、この固定部５３には、例えばネジ穴５３ａが設けられている。ネジをこのネジ穴５３ａと、外装下ケース２ａに設けられた固定部１６のネジ穴に挿入し、回転し、ネジ止めすることにより、電池ブロック規制部４を外装下ケース２ａに固定することができる。なお、電池ブロック規制部４の固定方法はネジ止めに限定されるものではなく、例えば、電池ブロック規制部４に設けられた爪部などを、外装下ケース２ａに設けられた穴部に嵌合するような構成を採用することも可能である。例えば、電池ブロック規制部４の底面に接着剤または粘着剤を配置し、外装下ケース２ａと接合し、固定するような構成も可能である。
電池ブロック規制部４は、電池ブロックＢを保護可能な構成を有している。具体的には、電池ブロック規制部４の収容部が、電池ブロックＢの底面部を覆うような構成となっている。これにより、電池ユニット１に対して振動または衝撃が加えられた場合に、高い安全性が得られる。
電池ブロック規制部４は、隣り合って配置された電池ブロックＢの電極金属板同士（例えば、正極金属板２３ａおよび負極金属板２３ｂ）を絶縁可能な構成を有している。具体的には例えば、電池ブロック規制部４は、電極金属板同士の接触を防止するための壁部５１ｂを隣接する収容部間に有する。このような構成にすることにより、高い安全性を得ることができる。
（温度検知器）
図１２Ｃに示すように、電池ブロック規制部４の底面部５１ａに、温度検知器５４を配置することが好ましい。これにより、各電池ブロックの温度を検知することができるので、安全性を向上することができる。また、温度検知器５４と電池ブロックＢの底面との間に電気的な接続性が高く、且つ熱伝導性の高い緩衝材５ａなどの材料を設けるようにしてもよい。なお、温度検知器５４の配置位置は電池ブロックの温度を検出可能な位置であればよく、上述の例に限定されるものではなく、電池ブロックＢに直接配置するようにしてもよい。なお、電池ユニット１の組立作業の観点からすると、電池ブロック規制部４の底面部５１ａに温度検知器５４を配置することが好ましい。例えば、緩衝材５ａを配置する位置の近傍に、熱伝導性の高い接着剤を塗布してもよい。
（緩衝材）
図１３Ａ〜図１３Ｃは、緩衝材が配置された電池ブロックの構成の一例を示す。電池ブロックＢの下面、上面にそれぞれ、緩衝材５ａ、５ｂを配置し、これらの緩衝材５ａ、５ｂを介して外装下ケース２ａおよび外装上ケース２ｂにより電池ブロックＢの位置を規制することが好ましい。このようにすることで、電池ユニット１に衝撃または振動が加えられた場合に、電池ブロックＢに直接それらが及ぶことを抑制することができる。例えば、電池ユニット１が振動した場合、緩衝材５ａ、５ｂが振動を減衰するため、電池ブロックＢの振動の加速度と振幅は、電池ユニット１ の振動の加速度と振幅よりも小さい。 緩衝材５ａ、５ｂの形状としては、例えばシート状または板状などが挙げられるが、特にこれらの形状に限定されるものではない。緩衝材５ａ、緩衝材５ｂは、高い衝撃吸収性を有することが好ましい。緩衝材５ａ、緩衝材５ｂは、高い熱伝導率を有することが好ましい。これにより、高い放熱性を得ることができる。例えば、緩衝材５ａ、緩衝材５ｂは、高い柔軟性と高い熱伝導性を有する材料である。例えば、緩衝材５ａ、緩衝材５ｂは、シリコーンまたはアクリルを含有する材料である。例えば、緩衝材５ａ、緩衝材５ｂは、金属粉またはグラファイトを含有する材料である。例えば、緩衝材５ａ、緩衝材５ｂは、熱伝導率が約０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。緩衝材５ａ、５ｂの形状としては、例えばシート状または板状などが挙げられるが、特にこれらの形状に限定されるものではない。緩衝材５ａ、緩衝材５ｂは、高い熱伝導率を有することが好ましい。これにより、高い放熱性を得ることができる。
（逆収容防止構造）
以下、図１４Ａ〜図２５Ｄを参照しながら、電池ブロックＢの逆収容防止構造の第１〜第４の例について説明する。なお、電池ブロックＢの正極金属板２３ａが配置された面を正極端子面Ｓｃ、電池ブロックＢの負極金属板２３ｂが配置された面を負極端子面Ｓａと称する。また、図１５、図１６、図１８、図１９、図２１、図２２、図２４、図２５では、逆収容防止構造の説明を容易とするために、電池ブロック規制部４の収容部５１の構成を簡略化して示している。
（第１の例）
（電極端子面の形状）
図１４Ａは、下方から電池ブロックの負極端子面側を見たときの斜視図である。図１４Ｂは、上方から電池ブロックの正極端子面側を見たときの斜視図である。図１４Ｃは、上方から電池ブロックの負極端子面側を見たときの斜視図である。電池ブロックＢは、対向するほぼ矩形状の負極端子面Ｓａと正極端子面Ｓｃとを有する。負極端子面Ｓａは４つの角部Ｃａ1〜Ｃａ4を有し、これらの４つの角部Ｃａ1〜Ｃａ4のうち１つの角部Ｃａ1のみが曲率Ｒが付された角部であり、他の３つの角部Ｃａ2〜Ｃａ4が直角の角部である。正極端子面Ｓｃは４つの角部Ｃｃ1〜Ｃｃ4を有し、これらの４つの角部Ｃｃ1〜Ｃｃ4のうち１つの角部Ｃｃ3のみが曲率Ｒが付された角部であり、他の３つの角部Ｃｃ1、Ｃｃ2、Ｃｃ4は直角の角部である。
負極端子面Ｓａの形状と正極端子面Ｓｃの形状とは点対称の関係にある。すなわち、一方の端子面をその重心、すなわち対称点を中心として１８０°回転すると、両端子面は重なる関係にある。
（収容部の形状）
図１５Ａは、下方から電池ブロック規制部の収容部を見たときの斜視図である。図１５Ｂは、上方から電池ブロック規制部の収容部を見たときの斜視図である。電池ブロック規制部４の第１の収容部５１と第２の収容部５１２は、各々が１個の電池ブロックＢを収容可能な構成を有している。すなわち、電池ブロック規制部４は、隣接する２つの収容部（第１の収容部５１と第２の収容部５１２）を有している。一方の収容部５１の底面部５１ａは、負極端子面Ｓａよりやや大きいほぼ矩形状を有し、所定の方向に向いた電池ブロックＢの負極端子面側を収容可能に構成されている。他方の収容部５１２の底面部５１２ａは、正極端子面Ｓｃよりやや大きいほぼ矩形状を有し、所定の方向に向いた電池ブロックＢの正極端子面側を収容可能に構成されている。
収容部５１の周縁に立設された壁部５１ｂは、４つの角部Ｃｂ1〜Ｃｂ4を有し、これらの４つの角部Ｃｂ1〜Ｃｂ4のうち１つの角部Ｃｂ1のみが曲率Ｒが付された角部であり、他の３つの角部Ｃｂ2〜Ｃｂ4は直角の角部である。
（逆収容防止構造）
図１６Ａは、収容部に対する電池ブロックＢの正しい収容方向を示す斜視図である。図１６Ｂ〜図１６Ｄは、収容部に対する電池ブロックＢを誤った収容方向を示す斜視図である。ここでは、電池ブロックＢの接続部４６ａおよび接続部４６ｂの方向を左右方向と称し、電池ブロックＢの正極端子面Ｓｃおよび負極端子面Ｓａの方向を上下方向と称する。正極端子面Ｓｃおよび負極端子面Ｓａのうち負極端子面Ｓａが、収容部５１に対向配置した状態において、収容部５１の底面部５１ａとほぼ同一の形状を有する。正極端子面Ｓｃおよび負極端子面Ｓａのうち正極端子面Ｓｃが、収容部５１２に対向配置した状態において、収容部５１２の底面部５１２ａとほぼ同一の形状を有する。
図１６Ａでは、電池ブロックＢを正しい収容方向に収容した例が示されている。負極端子面Ｓａが下側となり、かつ正極用の接続部４６ａが手前側となるように、収容部５１に対する電池ブロックＢの収容方向を調整した場合、負極端子面ＳａのＲ形状の角部Ｃａ1が収容部５１のＲ形状の角部Ｃｂ1に干渉することがないため、電池ブロックＢを収容部５１に収容することができる。
図１６Ｂでは、電池ブロックＢの収容方向を、図１６Ａに示した正しい収容方向に対して左右逆かつ上下逆とした例が示されている。正極端子面Ｓｃが下側となり、かつ負極用の接続部４６ｂが手前側となるように、収容部５１に対する電池ブロックＢの収容方向を調整した場合、正極端子面Ｓｃの直角の角部Ｃｃ2が収容部５１のＲ形状の角部Ｃｂ1に干渉するため、電池ブロックＢを収容部５１に収容することができない。
図１６Ｃでは、電池ブロックＢの収容方向を、図１６Ａに示した正しい収容方向に対して左右逆とした例が示されている。負極端子面Ｓａが下側となり、かつ、負極用の接続部４６ｂが手前側となるように、収容部５１に対する電池ブロックＢの収容方向を調整した場合、負極端子面Ｓａの直角の角部Ｃａ3が、収容部５１のＲ形状の角部Ｃｂ1に干渉するため、電池ブロックＢを収容部５１に収容することができない。
図１６Ｄでは、電池ブロックＢの収容方向を、図１６Ａに示した正しい収容方向に対して上下逆とした例が示されている。正極端子面Ｓｃが下側となり、かつ正極用の接続部４６ａが手前側となるように、収容部５１に対する電池ブロックＢの収容方向を調整した場合、正極端子面Ｓｃの直角の角部Ｃｃ4が、収容部５１のＲ形状の角部Ｃｂ1に干渉するため、電池ブロックＢを収容部５１に収容することができない。
上述したように電池ブロックＢの正極端子面Ｓｃ、負極端子面Ｓａの形状と、電池ブロック規制部４の収容部５１の形状との組み合わせにより、収容部５１に対する電池ブロックＢの収容方向を１つの方向に限定することができる。すなわち、収容部５１に対する電池ブロックＢの収容方向は上下右左で４つの収容方向があるが、そのうちの１つの方向に収容方向を限定することができる。このため、電池ユニット１の組立工程において作業者が誤って電池ブロックＢをその上下および左右の向きを逆にして誤って収容することを防止できる。すなわち、金属接続板に対して、電池ブロックＢの正極用の接続部４６ａと負極用の接続部４６ｂとを逆に接続することを防止できる。
（第２の例）
（電極端子面の形状）
図１７Ａは、下方から電池ブロックの負極端子面側を見たときの斜視図である。図１７Ｂは、上方から電池ブロックの正極端子面側を見たときの斜視図である。図１７Ｃは、上方から電池ブロックの負極端子面側を見たときの斜視図である。電池ブロックＢは、対向するほぼ矩形状の負極端子面Ｓａと正極端子面Ｓｃとを有する。負極端子面Ｓａは４つの角部Ｃａ1〜Ｃａ4を有し、これらの４つの角部Ｃａ1〜Ｃａ4のうち、隣接する２つの角部Ｃａ1、Ｃａ4のみが曲率Ｒが付された角部であり、他の２つの角部Ｃａ2、Ｃａ3は直角の角部である。正極端子面Ｓｃは４つの角部Ｃｃ1〜Ｃｃ4を有し、これらの４つの角部Ｃｃ1〜Ｃｃ4のいずれも曲率Ｒが付された角部ではなく、全ての角部Ｃｃ1〜Ｃｃ4が直角の角部である。
（収容部の形状）
図１８Ａは、下方から電池ブロック規制部の収容部を見たときの斜視図である。図１８Ｂは、上方から電池ブロック規制部の収容部を見たときの斜視図である。収容部５１の周縁に立設された壁部５１ｂは、４つの角部Ｃｂ1〜Ｃｂ4を有し、これらの４つの角部Ｃｂ1〜Ｃｂ4のうち、２つの角部Ｃｂ1、Ｃｂ4のみが曲率Ｒが付された角部であり、他の２つの角部Ｃｂ2、Ｃｂ3は直角の角部である。
（逆収容防止構造）
図１９Ａは、収容部に対する電池ブロックＢの正しい収容方向を示す斜視図である。図１９Ｂ〜図１９Ｄは、収容部に対する電池ブロックＢを誤った収容方向を示す斜視図である。正極端子面Ｓｃおよび負極端子面Ｓａのうち、隣接する２つの角部Ｃａ1、Ｃａ4に曲率Ｒが付された負極端子面Ｓａは、収容部５１または収容部５１２に対向配置した状態において、収容部５１の底面部５１ａまたは収容部５１２の底面部５１２ａとほぼ同一の形状を有する。
図１９Ａでは、電池ブロックＢを正しい収容方向に収容した例が示されている。負極端子面Ｓａが下側となり、かつ正極用の接続部４６ａが手前側となるように、収容部５１に対する電池ブロックＢの収容方向を調整した場合、負極端子面ＳａのＲ形状の角部Ｃａ1、Ｃａ4が収容部５１のＲ形状の角部Ｃｂ1、Ｃｂ4に干渉することがないため、電池ブロックＢを収容部５１に収容することができる。
図１９Ｂでは、電池ブロックＢの収容方向を、図１９Ａに示した正しい収容方向に対して左右逆かつ上下逆とした例が示されている。正極端子面Ｓｃが下側となり、かつ負極用の接続部４６ｂが手前側となるように、収容部５１に対する電池ブロックＢの収容方向を調整した場合、正極端子面Ｓｃの直角の角部Ｃｃ2、Ｃｃ3が収容部５１のＲ形状の角部Ｃｂ1、Ｃｂ4に干渉するため、電池ブロックＢを収容部５１に収容することができない。
図１９Ｃでは、電池ブロックＢの収容方向を、図１９Ａに示した正しい収容方向に対して左右逆とした例が示されている。負極端子面Ｓａが下側となり、かつ、負極用の接続部４６ｂが手前側となるように、収容部５１に対する電池ブロックＢの収容方向を調整した場合、負極端子面Ｓａの直角の角部Ｃａ3、Ｃａ2が、収容部５１のＲ形状の角部Ｃｂ1、Ｃｂ4に干渉するため、電池ブロックＢを収容部５１に収容することができない。
図１９Ｄでは、電池ブロックＢの収容方向を、図１９Ａに示した正しい収容方向に対して上下逆とした例が示されている。正極端子面Ｓｃが下側となり、かつ正極用の接続部４６ａが手前側となるように、収容部５１に対する電池ブロックＢの収容方向を調整した場合、正極端子面Ｓｃの直角の角部Ｃｃ4、Ｃｃ1が、収容部５１のＲ形状の角部Ｃｂ1、Ｃｂ4に干渉するため、電池ブロックＢを収容部５１に収容することができない。
上述したように電池ブロックＢの正極端子面Ｓｃ、負極端子面Ｓａの形状と、電池ブロック規制部４の収容部５１の形状との組み合わせにより、収容部５１に対する電池ブロックＢの収容方向を１つの方向に限定することができる。この正極端子面Ｓｃ、負極端子面Ｓａの形状と収容部５１の形状との組み合わせが最も好ましい。このような組み合わせる採用することで、電池ブロックＢの負極端子面Ｓａの２つ角部Ｃａ1、Ｃａ4にＲ形状が付されているので、作業者が電池ブロックＢの正しい収容方向を容易に識別することができるからである。また、電池ブロックＢの収容方向を１つの方向に限定することができるため、電池ブロックＢを誤って収容する可能性がないという利点もある。また、上記組み合わせにおいては、電池ブロックＢの負極端子面Ｓａの角部にのみＲ形状を付しているため、電池ブロックＢの正極端子面Ｓｃを必ず上側にすることができる。
電池ブロックＢの正極端子面Ｓｃ、負極端子面Ｓａの形状と、電池ブロック規制部４の収容部５１の形状との組み合わせにより、正極用の接続部４６ａを必ず収容部５１の手前側に配置し、かつ、電池ブロックＢの上面を正極端子面Ｓｃとすることができる。一方、電池ブロックＢの正極端子面Ｓｃ、負極端子面Ｓａの形状と、電池ブロック規制部４の収容部５１2の形状との組み合わせにより、負極用の接続部４６ｂを必ず収容部５１２の手前側に配置し、かつ、電池ブロックＢの上面を正極端子面Ｓｃとすることができる。上記の場合、収容部５１に配置された第１の電池ブロックＢの手前の正極用の接続部４６ａと収容部５１２に配置された第２の電池ブロックＢの手前の負極用の接続部４６ｂを金属接続板で接続する。このため、電池ユニットの組立工程において作業者が誤って電池ブロックＢをその上下および左右の向きを逆にして誤って収容することを防止できる。すなわち、金属接続板に対して電池ブロックＢの正極用の接続部４６ａと負極用の接続部４６ｂとを誤って逆に接続することを防止できる。
（第３の例）
（電極端子面の形状）
図２０Ａは、下方から電池ブロックの負極端子面側を見たときの斜視図である。図２０Ｂは、上方から電池ブロックの正極端子面側を見たときの斜視図である。図２０Ｃは、上方から電池ブロックの正極端子面側を見たときの斜視図である。電池ブロックＢは、対向するほぼ矩形状の負極端子面Ｓａと正極端子面Ｓｃとを有する。負極端子面Ｓａは４つの角部Ｃａ1〜Ｃａ4を有し、これらの４つの角部Ｃａ1〜Ｃａ4のうち、隣接する２つの角部Ｃａ1、Ｃａ4のみが曲率Ｒが付された角部であり、他の２つの角部Ｃａ2、Ｃａ3は直角の角部である。正極端子面Ｓｃは４つの角部Ｃｃ1〜Ｃｃ4を有し、これらの４つの角部Ｃｃ1〜Ｃｃ4のうち、隣接する２つの角部Ｃｃ1、Ｃｃ4のみが曲率Ｒが付された角部であり、他の２つの角部Ｃｃ2、Ｃｃ3は直角の角部である。正極端子面Ｓｃの形状と負極端子面Ｓａの形状とは点対称の関係にある。すなわち、一方の端子面をその重心、すなわち対称点を中心として１８０°回転すると、両端子面は重なる関係にある。
（収容部の形状）
図２１Ａは、下方から電池ブロック規制部の収容部を見たときの斜視図である。図２１Ｂは、上方から電池ブロック規制部の収容部を見たときの斜視図である。収容部５１の周縁に立設された壁部５１ｂは、４つの角部Ｃｂ1〜Ｃｂ4を有し、これらの４つの角部Ｃｂ1〜Ｃｂ4のうち、２つの角部Ｃｂ1、Ｃｂ4のみが曲率Ｒが付された角部であり、他の２つの角部Ｃｂ2、Ｃｂ3は直角の角部である。
（逆収容防止構造）
図２２Ａ、図２２Ｄは、電池ブロックＢを正しい収容方向に収容した例が示されている。図２２Ｂ、図２２Ｃは、収容部に対する電池ブロックＢを誤った収容方向を示す斜視図である。正極端子面Ｓｃおよび負極端子面Ｓａが、収容部５１または収容部５１２に対向配置した状態において、収容部５１の底面部５１ａまたは収容部５１２の底面部５１２ａとほぼ同一の形状を有する。
図２２Ａでは、収容部に対する電池ブロックＢの正しい収容方向を示している。負極端子面Ｓａが下側となり、かつ正極用の接続部４６ａが手前側となるように、収容部５１に対する電池ブロックＢの収容方向を調整した場合、負極端子面ＳａのＲ形状の角部Ｃａ1、Ｃａ4が収容部５１のＲ形状の角部Ｃｂ1、Ｃａ4に干渉することがないため、電池ブロックＢを収容部５１に収容することができる。
図２２Ｂでは、電池ブロックＢの収容方向を、図２２Ａに示した正しい収容方向に対して左右逆かつ上下逆とした例が示されている。正極端子面Ｓｃが下側となり、かつ負極用の接続部４６ｂが手前側となるように、収容部５１に対する電池ブロックＢの収容方向を調整した場合、正極端子面Ｓｃの直角の角部Ｃｃ2、Ｃｃ3が収容部５１のＲ形状の角部Ｃｂ1、Ｃｂ4に干渉するため、電池ブロックＢを収容部５１に収容することができない。
図２２Ｃでは、電池ブロックＢの収容方向を、図２２Ａに示した正しい収容方向に対して左右逆とした例が示されている。負極端子面Ｓａが下側となり、かつ、負極用の接続部４６ｂが手前側となるように、収容部５１に対する電池ブロックＢの収容方向を調整した場合、負極端子面Ｓａの直角の角部Ｃａ3、Ｃａ2が、収容部５１のＲ形状の角部Ｃｂ1、Ｃｂ4に干渉するため、電池ブロックＢを収容部５１に収容することができない。
図２２Ｄでは、収容部に対する電池ブロックＢの正しい収容方向を示している。正極端子面Ｓｃが下側となり、かつ正極用の接続部４６ａが手前側となるように、収容部５１に対する電池ブロックＢの収容方向を調整した場合、正極端子面ＳｃのＲ形状の角部Ｃｃ4、Ｃｃ1が収容部５１のＲ形状の角部Ｃｂ1、Ｃｂ4に干渉することがないため、電池ブロックＢを収容部５１に収容することができる。
図２２Ａおよび図２２Ｄに示した両収容方向において、正極用の接続部４６ａは手前側に配置される。このため、図２２Ａおよび図２２Ｄに示したいずれの収容方向においても、接続金属板などに対する正極用の接続部４６ａと負極用の接続部４６ｂの電気的な接続関係は同じになる。すなわち、電気的な接続の機能は、同じである。
上述したように電池ブロックＢの正極端子面Ｓｃ、負極端子面Ｓａの形状と、電池ブロック規制部４の収容部５１の形状との組み合わせにより、収容部５１に対する電池ブロックＢの左右の収容方向を１つの方向に限定することができる。すなわち、収容部５１に対する電池ブロックＢの収容方向を上下逆にしても収容することができるのに対して、収容部５１に対する電池ブロックＢの右左の収容方向を１つの方向に限定することができる。
電池ブロックＢの正極端子面Ｓｃ、負極端子面Ｓａの形状と、電池ブロック規制部４の収容部５１の形状との組み合わせにより、正極用の接続部４６ａを必ず収容部の手前側に配置することができる。このため、電池ユニット１の組立工程において作業者が誤って電池ブロックＢをその左右の向きを逆にして誤って収容することを防止できる。すなわち、金属接続板に対して電池ブロックＢの正極用の接続部４６ａと負極用の接続部４６ｂとを誤って逆に接続することを防止できる。
（第４の例）
（電極端子面、収容部の形状）
図２３Ａは、下方から電池ブロックの負極端子面側を見たときの斜視図である。図２３Ｂは、上方から電池ブロックの正極端子面側を見たときの斜視図である。図２３Ｃは、上方から電池ブロックの負極端子面側を見たときの斜視図である。図２４Ａは、下方から電池ブロック規制部の収容部を見たときの斜視図である。図２４Ｂは、上方から電池ブロック規制部の収容部を見たときの斜視図である。負極端子面Ｓａは、その重心からずれた位置に穴などの凹部５５ｂを少なくとも１つ備えているのに対して、正極端子面Ｓｃは、凹部５５ｂを備えていない。収容部５１は、その底面の重心からずれた位置に棒状などの凸部（ボスとも称される）５５ａを有する。収容部５１に対して電池ブロックＢを上下および左右に正しい収容方向に向けた場合において、負極端子面Ｓａの凹部５５ｂと収容部５１の凸部５５ａとが対向配置されるようになっている。
（逆収容防止構造）
図２５Ａでは、電池ブロックＢの正しい収容方向に収容した例が示されている。負極端子面Ｓａが下側となり、かつ正極用の接続部４６ａが手前側となるように、収容部５１に対する電池ブロックＢの収容方向を調整した場合、凸部５５ａを凹部５５ｂに挿入することができる。すなわち、負極端子面Ｓａが収容部５１の凸部５５ａと干渉することがない。したがって、電池ブロックＢを収容部５１に収容することができる。
図２５Ｂでは、電池ブロックＢの収容方向を、図２５Ａに示した正しい収容方向に対して左右逆かつ上下逆とした例が示されている。正極端子面Ｓｃが下側となり、かつ負極用の接続部４６ｂが手前側となるように、収容部５１に対する電池ブロックＢの収容方向を調整した場合、正極端子面Ｓｃが収容部５１の凸部５５ａと干渉するため、電池ブロックＢを収容部５１に収容することができない。
図２５Ｃでは、電池ブロックＢの収容方向を、図２５Ａに示した正しい収容方向に対して左右逆とした例が示されている。負極端子面Ｓａが下側となり、かつ、負極用の接続部４６ｂが手前側となるように、収容部５１に対する電池ブロックＢの収容方向を調整した場合、負極端子面Ｓａが、収容部５１の凸部５５ａに干渉するため、電池ブロックＢを収容部５１に収容することができない。
図２５Ｄでは、電池ブロックＢの収容方向を、図２５Ａに示した正しい収容方向に対して上下逆とした例が示されている。正極端子面Ｓｃが下側となり、かつ正極用の接続部４６ａが手前側となるように、収容部５１に対する電池ブロックＢの収容方向を調整した場合、正極端子面Ｓｃが、収容部５１の凸部５１ａに干渉するため、電池ブロックＢを収容部５１に収容することができない。
上述したように電池ブロックＢの正極端子面Ｓｃ、負極端子面Ｓａの形状と、電池ブロック規制部４の収容部５１の形状との組み合わせにより、収容部５１に対する電池ブロックＢの収容方向を１つの方向に限定することができる。すなわち、収容部５１に対する電池ブロックＢの収容方向は上下右左で４つの収容方向があるが、そのうちの１つの方向に収容方向を限定することができる。このため、電池ユニット１の組立工程において作業者が誤って電池ブロックＢをその上下および左右の向きを逆にして誤って収容することを防止できる。すなわち、金属接続板に対して、電池ブロックＢの正極用の接続部４６ａと負極用の接続部４６ｂとを逆に接続することを防止できる。
（電池ブロックの接続構成）
図２６は、外装下ケースに収容された複数の電池ブロックの接続構成の一例を示す平面図である。１６個の電池ブロックＢ１〜Ｂ１６が、４つの列をなすようにほぼＭ字状に配列されることが好ましい。このように電池ブロックＢ１〜Ｂ１６を配列することで、外装ケース２内における電池ブロックＢ１〜Ｂ１６と電池２１の収容効率を高めることができるからである。また、１６個の電池ブロックＢ１〜Ｂ１６は、これらの電気的な配線経路がほぼＭ字状をなすように配列されていることが好ましい。このような配線経路となるように電池ブロックＢ１〜Ｂ１６を配列することで、外装ケース２内における電池ブロックＢ１〜Ｂ１６と電池２１の収容効率を高めることができるからである。以下の説明では、これらの４つの列を、外装下ケース２ａの一方の側壁から他方の側壁に向かって、第１列ブロックＬ１、第２列ブロックＬ２、第３列ブロックＬ３、第４列ブロックＬ４と称する。ここでは、電池ユニット１が１６個の電池ブロックＢ１〜Ｂ１６を備える場合を例として説明するが、電池ブロックＢの数はこの例に限定されるものではない。第２列ブロックＬ２と第３列ブロックＬ３の電池ブロックＢは、第１列ブロックＬ１の電池ブロックＢを９０度または２７０度、水平方向に回転させた形状になるように配置される。第４列ブロックＬ４の電池ブロックＢは、ブロックＬ１の電池ブロックＢと同じ形状または１８０度回転させた形状になるように配置される。
第１列ブロックＬ１は、電池ブロックＢ１〜Ｂ６から構成され、電池ブロックＢ１〜Ｂ６の両端部に設けられた接続部４６ａおよび接続部４６ｂが直線状に配置される。第２列ブロックＬ２は、電池ブロックＢ７、Ｂ８から構成され、第３列ブロックＬ３は、電池ブロックＢ９、Ｂ１０から構成される。電池ブロックＢ７、Ｂ１０の両端部に設けられた接続部４６ａおよび接続部４６ｂが直線状に配置され、電池ブロックＢ８、Ｂ９の両端部に設けられた接続部４６ａおよび接続部４６ｂが直線状に配置される。第４列ブロックＬ４は、電池ブロックＢ１１〜Ｂ１６から構成され、電池ブロックＢ１１〜Ｂ１６の両端部に設けられた接続部４６ａおよび接続部４６ｂが直線状に配置される。
図２７は、複数の電池ブロックの接続構成の一例を示す斜視図である。電池ブロックＢ１〜Ｂ１６は、図２７中に矢印にて示す経路で電気的に直列に接続されている。なお、電池ブロックＢ１〜Ｂ１６の接続構成はこの例に限定されるものではなく、電気的に並列に接続される接続構成を採用してもよい。図２６および図２７においては、電池ブロックＢ１、Ｂ３、Ｂ５、Ｂ７、Ｂ９、Ｂ１１、Ｂ１３、Ｂ１５の上面が電池の正極面であり、電池ブロックＢ２、Ｂ４、Ｂ６、Ｂ８、Ｂ１０、Ｂ１２、Ｂ１４、Ｂ１６の上面が電池の負極面である。ここで、図２７の電池ブロックの配置が異なる構成について、説明する。例えば、外装下ケースに収容する電池ブロックＢ１〜Ｂ１６の全ての上面が電池の正極面である構成でもよい。いいかえれば、全ての電池ブロックＢの電池の正極端子部２１ａが外装上ケースに対向する構成でもよい。電池ブロックＢの電池の正極端子部２１ａを上面に配置することにより、電池自体の重力が電池の正極端子部２１ａに印加されないため、電池２１の正極端子部２１ａの荷重をより小さくすることができる。一般的な電池２１の圧力遮断機構は、電池２１の正極端子部近傍に設けているため、電池２１の正極端子部２１ａの荷重が小さい方が、電池２１の圧力遮断機構がより働きやすくなる。また、電池２１の圧力遮断機構が動作し、電池２１の一部に開口部が設けられた場合においては、電池２１の正極端子部２１ａの近傍の隙間が大きく、圧力が小さい方が電池内部の高圧の気体が外部に放出し易い。このため、全ての電池ブロックＢの電池２１の正極端子部２１ａを上面に配置することにより、電池２１の安全性をより高めることができる。
図２８において、一般的な電池の安全弁１１１の機能について、説明する。図２８Ａは、通常状態であり、安全弁１１１が電池内部正極接続板１１２と電気的に接続され、安全弁１１１に割れ込みが無い状態であり、電池内部の気体は、密閉されている。図２８Ｂは、遮断状態であり、安全弁１１１が電池内部正極接続板１１２と電気的に切断され、安全弁１１１に開口部が有る状態であり、電池内部の気体は、外部に開放可能な状態である。図２９は、安全弁の平面図である。図２９Ａは、通常状態であり、電池２１の中央付近に十字型の薄肉部１２１を設けている。図２９Ｂは、遮断状態であり、電池２１の中央付近に開口部１２２がある。これは、図２９Ａにおける十字型の薄肉部１２１が裂けることにより、開口部１２２が形成されたものである。
安全弁１１１は、電池２１の正極付近に配置され、電池内部の気体を封止する円形形状の板である。安全弁１１１は、電池２１の正極端子部１１３に電気的に接続されている。安全弁１１１は、電池発電素子部１１４に電気的に接続されている。電池発電素子部１１４は、正極の集電体と正極の電極材と負極の集電体と負極の電極材と電解液等から構成する。電池内部正極接続板１１２は、電池発電素子部１１４と安全弁１１１を電気的に接続している。電池内部負極接続板１１５は、電池発電素子部１１４と電池２１の負極端子部１１６を電気的に接続している。
電池２１が過大な電圧で充電される等の要因により、異常状態になり、電池内部に気体が発生し、電池内部の圧力が高まった場合に安全弁１１１が凸形状に変形し、電池内部の電池発電素子部１１４に接続された電池内部正極接続板１１２と安全弁１１１との接続を遮断し、安全弁１１１の中央部の薄肉部１２１に開口部１２２が発生し、電池内部の気体を外部に放出する機能を有している。このように、電池内部の電気的な接続を切断し、電池に開口部を設け、電池内部の気体を外部に放出可能な状態にする機能を一般的に圧力遮断弁機能と定義している。ここで電池の正極端子部１１３の付近における上面からの荷重が高いと、安全弁が凸形状に変形し難いため、安全弁の動作を妨げる可能性がある。
図２７の電池ブロックの配置が異なる構成について、説明する。電池２１が上述した安全弁１１１を有する場合において、例えば、外装下ケース２ａに収容する電池ブロックＢ１〜Ｂ１６の全ての上面が電池２１の正極面である構成でもよい。いいかえれば、全ての電池ブロックＢの電池２１の正極端子部２１ａが外装上ケース２ｂに対向する構成でもよい。電池ブロックＢの上面が電池２１の正極端子部２１ａの場合、電池自体の重力が電池２１の正極端子部２１ａに印加されない。このため、安全弁１１１が凸形状に変形し易い。さらに、上面の加圧力が比較的、小さいため、電池内部から放出される気体による圧力により、電池２１の正極端子部２１ａに金属板を介して接している板と隙間を容易に大きくすることができるため、電池内部の気体を外部に放出し易い。全ての電池ブロックＢの上面を電池２１の正極端子部２１ａとすることにより、何らかの原因により電池２１の内部の圧力が高くなった場合に、電池２１の圧力遮断弁機構が働き易いようにすることができる。この構成の場合、電池２１の圧力遮断機能が働き易いため、電池２１の安全性をより高めることができる。一方、電池ブロックＢの下面を電池２１の正極とした場合、電池自体の重力が印加されているため、安全弁１１１が作動し難い。さらに、電池２１の正極部付近の隙間が小さいため、圧力遮断弁機能が働いた場合における電池内部の気体の放出がし難い。このため、電池２１の異常時における電池の安全性がより低下する可能性がある。
図３０は、接続金属板の配置構成の一例を示す斜視図である。電池ブロックＢ１〜Ｂ１６は、接続体である複数の接続金属板６１〜６５により連結される。接続金属板６１〜６５はそれぞれ、各電池ブロック規制部４の接続体取付部５２上に配置されるようになっている。接続金属板６１〜６５にはそれぞれ、１または複数のネジ穴７１が設けられ、このネジ穴７１により正極金属板２３ａの接続部４６ａ、または負極金属板２３ｂの接続部４６ｂと接続される。また、接続金属板６１〜６５にはそれぞれ、測定制御部の電圧検出端子に接続された配線７２の一端を接続するためのネジ穴などの接続部が設けられている。また、接続金属板６１〜６５のネジ穴７１の近傍に嵌合穴７３を設け、この嵌合穴７３を、接続体取付部５２に設けられた突出部に対して嵌合する構成としてもよい。また、接続金属板６１〜６５のネジ穴７１の近傍に嵌合穴７３を設け、接続体取付部５２にネジ受け用のタッピング加工された穴を設け、ネジをこの嵌合穴７３と接続体取付部５２のネジ受け穴に回転しながら挿入し、ネジ締めする構成としてもよい。これにより、接続金属板６１〜６５を接続体取付部５２に対して位置決めおよび固定することができる。図３１Ａ〜図３１Ｅは、接続金属板６１〜６５の拡大図である。接続金属板６１〜６５にネジ穴７１と嵌合穴７３を設けている。５種類の形状の接続金属板を用いることにより、２個の電池ブロックＢの相対位置関係を自在に配置することができる。
上述のように、電池ブロックＢ１〜Ｂ１６をほぼＭ字状に配列するとともに、その連結に接続金属板６１〜６５を使用することにより、電池ブロックＢ１〜Ｂ１６を簡易構造で、かつ低抵抗にて配電できる。また、電池ブロックＢ１〜Ｂ１６を短い距離の配線で接続することができる。なお、電池ブロックＢ１〜Ｂ１６の連結は接続金属板６１〜６５に限定されるものではなく、プリント配線基板を用いるようにしてもよい。これにより、より高い作業性を得ることができる。各接続金属板６１〜６５を測定制御部などに対して接続し、各電池ブロックＢの電圧を検出する構成とした場合には、安全性をより向上することができる。
図３２Ａは、接続金属板６１と接続された電池ブロックを示す斜視図である。図３２Ｂは、接続金属板６１との接続に用いられる構成部材を示す分解図である。接続金属板６１と金属板８１との間に、正極金属板２３ａの接続部４６ａが配置される。接続金属板６１は、１または複数のねじ穴７１を有し、このねじ穴にはねじ受けのためのタッピング加工がほどこされている。金属板８１は、１または複数のねじ穴８２を有し、接続部４６ａは１または複数のネジ穴４７ａを有している。１または複数のネジ８３をネジ穴８２、４７ａ、７１に回転挿入し、所定のトルク以上で回転し、締め付けることにより、接続部４６ａの両面には静圧加重が加えられる。接続部４６ｂは１または複数のネジ穴４７ｂを有している。１または複数のネジ８３をネジ穴８２、４７ｂ、７１に回転挿入し、所定のトルク以上で回転し、締め付けることにより、接続部４６ｂの両面には静圧加重が加えられる。上述した接続金属板６１と同様にして、接続金属板６１、６２〜６５も電池ブロックＢの接続部４６ａまたは４６ｂに接続される。
上述したように電池ブロックＢ１〜Ｂ１６をネジ８３により接続金属板６１〜６５に対して着脱自在に構成しているので、電池ブロックＢ１〜Ｂ１６を新しいものに容易に交換できる。また、ネジ８３の締め付けトルクにより、接続金属板６１〜６５と接続部４６ａまたは接続部４６ｂとを広い面積で接触させるとともに、強い静圧加重で接触させているため、長期信頼性を向上できる。また、接続金属板６１〜６５の板厚を板厚１ｍｍ以上とした場合には、電池ブロック間の抵抗を約５ｍΩ以下とすることができる。また、接続金属板６１〜６５と金属板８１とにより静圧加重を接続部４６ａまたは接続部４６ｂに加えて、接続金属板６１〜６５と金属板８１とを１ｃｍ2以上の面積で密着させた場合には、接続部４６ａまたは接続部４６ｂと接続金属板６１〜６５との接続抵抗を約１ｍΩ以下とすることができる。
（電池ユニットの回路構成）
図３３は、本発明の一実施形態に係る電池ユニットの接続回路図を示す回路図である。本実施形態に係る電池ユニットでは、例えば８本の二次電池２１が並列に接続された電池ブロックＢが用いられる。そして１６ブロックの電池ブロックＢ１〜Ｂ１６（以下、電池ブロック全体を示す場合には電池ブロックＢと適宜称する）が直列に接続されている。いいかえれば、電気的に並列接続された８個の二次電池２１から構成する電池ブロックＢ １６個を電気的に直列接続する構成である。電池ブロックＢ１〜Ｂ１６は、それぞれ制御回路ブロック１０に接続され、充放電が制御される。また、充放電は、外部正極端子１１および外部負極端子１２を介してなされる。
（第１の構成例）
図３４は、本発明の一実施形態に係る電池ユニットの第１の構成例を示す回路図である。電池ユニットは、電池ブロックＢ１〜Ｂ１６、制御回路ブロック１０、外部正極端子１１、外部負極端子１２、通信端子１７、過充電信号端子１８および過放電信号端子１９を備える。
外部正極端子１１および外部負極端子１２は、外部の制御ユニットなどに接続され、この制御ユニットを介して電池ユニットに対する充放電が制御される。通信端子１７、過充電信号端子１８および過放電信号端子１９も同様に、外部の制御ユニットに接続され、これらの端子を介して電池ユニットと制御ユニットと間における各種の信号の送受信が行われる。
制御回路ブロック１０は、測定制御部ＭＣと、電池の充電電流および放電電流を遮断可能なスイッチとを備えている。これらのスイッチは、それぞれ放電電流の制御を行うためのスイッチＳ１と、充電電流の制御を行うためのスイッチＳ２からなる。
スイッチＳ１およびスイッチＳ２は、それぞれダイオードＤ１およびダイオードＤ２を備えている。放電電流の制御を行うためのスイッチＳ１に備えられたダイオードＤ１は、外部正極端子１１から電池ブロックＢの方向に流れる充電電流に対して順方向で、外部負極端子１２から電池ブロックＢの方向に流れる放電電流に対して逆方向の極性を有する。一方、充電電流の制御を行うためのスイッチＳ２に備えられたダイオードＤ２は、充電電流に対して逆方向で、放電電流に対して順方向の極性を有する。
図３５に、充電および放電を制御する際のスイッチＳ１およびスイッチＳ２の状態を示す。なお、図３５Ａは充電および放電が可能な状態を示し、図３５Ｂは充電が禁止され、放電のみ可能な状態を示し、図３５Ｃは充電のみ可能であり、放電が禁止された状態を示す。
図３５Ａに示すように、充電と放電の両方が可能な場合には、スイッチＳ１とスイッチＳ２の両方が接続状態になる。充電が禁止された場合には、図３５Ｂに示すようにスイッチＳ１が接続状態とされ、スイッチＳ２が開放状態とされる。このとき、スイッチＳ２は開放状態とされているものの、ダイオードＤ２を介して放電電流を流すことができる。したがって、スイッチ全体としては、放電のみ可能な状態とされる。
一方、放電が禁止された場合には、図３５Ｃに示すようにスイッチＳ１が開放状態とされ、スイッチＳ２が接続状態とされる。このとき、スイッチＳ１は開放状態とされているものの、ダイオードＤ１を介して充電電流を流すことができる。したがって、スイッチ全体としては、充電のみ可能な状態とされる。
測定制御部ＭＣは、電池ブロックＢ１〜Ｂ１６の電流および電圧を監視し、検出した電圧に応じて充放電制御を行うための制御信号をスイッチＳ１およびスイッチＳ２に対して送信する。
（通常状態→過充電状態）
例えば、図３６に示すように、充電および放電がそれぞれ可能な通常状態である場合に、電池ブロックＢ１〜Ｂ１６のいずれか一つの電圧が所定の過充電判定電圧以上であることを検出した場合には、電池ブロックＢ１〜Ｂ１６のいずれか一つが過充電状態にあると判定する。通常状態から過充電状態に移行した場合、充電が不可能となるように、スイッチＳ２に対してスイッチＳ２を開放状態に制御する制御信号ＣＯを送信し、充電電流が流れないようにする。一方、過充電状態に移行した場合でも放電は可能のままとされるように、スイッチＳ１に対してスイッチＳ１を接続状態に制御する制御信号ＤＯを送信し続ける。これにより、引き続き放電電流を流すことが可能な状態を保持する。過充電状態において、測定制御部ＭＣは、スイッチＳ１およびスイッチＳ２が図３５Ｂの状態となるようにスイッチＳ１およびスイッチＳ２を制御する。
（過充電状態→通常状態）
電池が過充電状態である場合に、電池ブロックＢ１〜Ｂ１６の全ての電圧が過充電判定電圧を下回ったと検出した場合に通常状態へ復帰する。通常状態に復帰すると、充電と放電の両方が可能な状態に制御する。このため、開放状態のスイッチＳ２に対して制御信号ＣＯを送信し、スイッチＳ２を接続状態に制御する。スイッチＳ１に対しては、継続してスイッチＳ１を接続状態に制御する制御信号ＤＯを送信し続ける。通常状態において、測定制御部ＭＣは、スイッチＳ１およびスイッチＳ２が図３５Ａの状態となるようにスイッチＳ１およびスイッチＳ２を制御する。
（通常状態→過放電状態）
電池が通常状態である場合に、電池ブロックＢ１〜Ｂ１６のいずれか一つの電圧が所定の過放電判定電圧以下であることを検出した場合には、電池ブロックＢ１〜Ｂ１６のいずれか一つが過放電状態にあると判定する。通常状態から過放電に移行した場合、放電が不可能となるように、スイッチＳ１に対してスイッチＳ１を開放状態に制御する制御信号ＤＯを送信し、放電電流が流れないようにする。一方、過放電状態に移行した場合でも充電は可能のままとするように、スイッチＳ２に対してスイッチＳ２を接続状態に制御する制御信号ＣＯを送信し続ける。これにより、引き続き充電電流を流すことが可能な状態を保持する。過放電状態において、測定制御部ＭＣは、スイッチＳ１およびスイッチＳ２が図３５Ｃの状態となるようにスイッチＳ１およびスイッチＳ２を制御する 。
（過放電状態→通常状態）
電池が過放電状態である場合に、電池ブロックＢ１〜Ｂ１６の全ての電圧が過放電判定電圧を上回ったと検出した場合に通常状態へ復帰する。通常状態に復帰すると、充電と放電の両方が可能な状態に制御する。このため、開放状態のスイッチＳ１に対して制御信号ＤＯを送信し、スイッチＳ１を接続状態に制御する。スイッチＳ２に対しては、継続してスイッチＳ２を接続状態に制御する制御信号ＣＯを送信し続ける。通常状態において、測定制御部ＭＣは、スイッチＳ１およびスイッチＳ２が図３５Ａの状態となるようにスイッチＳ１およびスイッチＳ２を制御する。
（スイッチの具体的な構成の例）
このようなスイッチＳ１およびスイッチＳ２としては、例えばＮ型ＦＥＴ（Field Effect Transistor；電界効果トランジスタ）を用いることができる。
Ｎ型ＦＥＴを用いる場合、スイッチＳ１およびスイッチＳ２は電池ブロックＢと外部負極端子１２との間に設けられる。また、ダイオードＤ１およびダイオードＤ２は、スイッチＳ１およびスイッチＳ２のそれぞれのドレイン・ソース間に設けられている。
スイッチＳ１およびスイッチＳ２のそれぞれのゲート端子には、測定制御部ＭＣからの制御信号ＤＯおよびＣＯがそれぞれ供給される。通常状態においては、制御信号ＤＯが論理“Ｈ”レベル（以下、ハイレベルと適宜称する）とされてスイッチＳ１が接続状態とされる。また、制御信号ＣＯも同様にハイレベルとされてスイッチＳ２が接続状態とされる。スイッチＳ１およびスイッチＳ２としてＮチャンネル型のＦＥＴを用いる場合、ＦＥＴのゲート端子に所定値以上高い電圧を印加することによってスイッチＳ１およびスイッチＳ２が接続状態になる。ここで、ＦＥＴのゲート端子に印加する電圧は、ＦＥＴのソース端子をゼロＶの電位にした電圧値である。すなわち、通常の充電および放電動作では、制御信号ＤＯおよびＣＯがハイレベルとされ、スイッチＳ１およびスイッチＳ２が接続状態とされる。例えば、ＦＥＴのゲート端子に約４Ｖ以上の電圧を印加することによって、スイッチＳ１およびスイッチＳ２が接続状態になる。例えば、ＦＥＴのゲート端子に約１Ｖ以下の電圧を印加することによって、スイッチＳ１およびスイッチＳ２が開放状態になる。
一方、制御信号ＤＯおよびＣＯがローレベルとされた時には、スイッチＳ１およびスイッチＳ２が開放状態とされる。スイッチＳ１への制御信号ＤＯがローレベルとされてスイッチＳ１のみが開放状態に制御された場合には、ダイオードＤ１を介した充電のみが可能とされる。スイッチＳ２への制御信号ＣＯがローレベルとされてスイッチＳ２のみが開放状態に制御された場合には、ダイオードＤ２を介した放電のみが可能とされる。
スイッチＳ１およびスイッチＳ２として、例えばＰ型ＦＥＴを用いることもできる。この場合、スイッチＳ１およびスイッチＳ２は外部正極端子１１に近い高電位側に設けられる。スイッチＳ１およびスイッチＳ２としてＰチャンネル型のＦＥＴを用いる場合、ＦＥＴのゲート端子に所定値以上低い電圧を印加することによってスイッチＳ１およびスイッチＳ２が接続状態に制御される。ここで、ＦＥＴのゲート端子に印加する電圧は、ＦＥＴのソース端子をゼロＶの電位にした電圧値である。すなわち、通常の充電および放電動作では、制御信号ＤＯおよびＣＯがローレベルとされてスイッチＳ１およびスイッチＳ２が接続状態に制御される。一方、スイッチＳ１およびスイッチＳ２のいずれかを開放状態に制御された場合には、スイッチＳ１およびスイッチＳ２のいずれかのゲートに供給される測定制御部ＭＣからの制御信号ＤＯおよびＣＯをハイレベルとしてスイッチＳ１およびスイッチＳ２を開放状態に制御する。
（電流の監視および制御）
測定制御部ＭＣは、電池ブロックＢ１〜Ｂ１６の電圧のみでなく、電池ブロックＢ１〜Ｂ１６を流れる電流を監視しても良い。測定制御部ＭＣにおいて、放電時に過大な電流が流れたことを検出した場合には、放電過電流状態と判定してスイッチＳ１を開放状態に制御するようにスイッチＳ１に対して制御信号を送信する。一方、測定制御部ＭＣにおいて、充電時に過大な電流が流れたことを検出した場合には、充電過電流状態と判定してスイッチＳ２を開放状態に制御するようにスイッチＳ２に対して制御信号を送信する。これにより、短時間に過大な電流が流れて、電池ブロックＢ１〜Ｂ１６の各二次電池２１を損傷することを防止することができる。また、回路内の部品を損傷することを防止することができる。
（第２の構成例）
図３７に、本発明の電池の第２の回路構成を示す。第２の回路構成は、スイッチＳ１およびスイッチＳ２を設けていない点で第１の構成例と異なる。第２の回路構成では、測定制御部ＭＣにおいて測定した電圧を基に測定制御部ＭＣが電池ブロックＢ１〜Ｂ１６の状態を判定し、過充電状態であると判断した場合は、過充電信号端子１８を介して制御ユニットに過充電状態であることを通知する。測定制御部ＭＣが電池ブロックＢ１〜Ｂ１６の状態を過放電状態であると判断した場合には、過放電信号端子１９を介して制御ユニットに過充電状態であることを通知する。第２の回路構成の電池を用いる場合、充電および放電の制御は制御ユニット側で行うように制御ユニットの保護回路が構成される。
（第３の構成例）
図３８に、本発明の電池の第３の回路構成を示す。第３の回路構成は、スイッチＳ１およびスイッチＳ２を設けていない点、および外部正極端子１１に近い高電位側にスイッチ制御部ＳＣ１を設ける点で第１の構成例と異なる。スイッチ制御部ＳＣ１は、最上位の電池ブロックの正極端子と外部正極端子１１との間に接続される。スイッチ制御部ＳＣ１は、充電電流と放電電流の両方の通電可否を制御する。スイッチ制御部ＳＣ１は、作業者の手作業によるレバー操作により、充電電流と放電電流の両方の通電状態と解放状態を切り替えることができる。スイッチ制御部ＳＣ１は、例えば、ブレーカである。スイッチ制御部ＳＣ１が通電状態の場合、充電電流と放電電流を流すことができる。スイッチ制御部ＳＣ１が解放状態の場合、充電電流と放電電流を流すことができない。
上述したように、本発明の一実施形態によれば、各電池ブロックＢの接続部４６ａおよび４６ｂを接続金属板６１〜６５により直接または並列に接続しているので、接続電気抵抗を低減することができる。また、電池ブロックＢを電池ブロック規制部に対して着脱自在な構成としているので、電池ブロックＢの交換を容易にすることができる。また、電池ブロックＢの両側面に配置された接続部４６ａ、４６Ｂを、接続金属板６１〜６５により電気的に接続する構成としているので、接続経路の冷却効率を向上することができる。
（変形例）
（電池ユニットの変形例）
図３９は、電池ユニットの変形例を示す。図３９に示すように、外装上ケース２ｂおよび／または外装下ケース２ａと複数の電池ブロックＢとの間に、樹脂板などの絶縁材９１を配置することが好ましい。これにより、高い絶縁性を有する構造とすることができるので、安全性を向上することができる。絶縁材の形状としては、例えば板状またはシート状を挙げることができるが、絶縁材料の形状は電池ブロックＢと外装上ケース２ｂおよび／または外装下ケース２ａとを絶縁可能な形状であればよく、これらの形状に特に限定されるものではない。
例えば、絶縁材９１は、加圧により厚みが変形する弾性機能を有する緩衝材であってもよい。例えば、絶縁材９１は、ゴムであってもよい。例えば、絶縁材９１は、多数の気泡を有する板であってもよい。例えば、絶縁材９１は、熱伝導性を有する熱伝導材であってもよい。例えば、絶縁材９１は、金属粉または炭素を含有し、熱伝導性が高い熱伝導性材料でもよい。これにより、電池２１の発熱を効率よく外部に放熱することができる。例えば、絶縁材９１は、熱伝導性が良好な熱伝導性材と弾性が良好な緩衝材を組み合わせた構成であってもよい。例えば、絶縁材９１は、その板厚が１ｍｍ以上であってもよい。例えば、絶縁材９１は、複数の電池ブロックの全体の上面と下面と右側面と左側面と前側面と後側面を覆っている一体形状であってもよい。例えば、絶縁材９１は、その一部に開口部を設けた形状であってもよい。
（電池ブロックの変形例）
図４０Ａ、図４０Ｂは、電池ブロックの第１の変形例を示す。電池ホルダ２２ａ、２２ｂのうちの一方に爪部３６ａを設け、他方に穴部３６ｂを設け、爪部３６ａを穴部３６ｂに対して嵌合させ、電池ホルダ２２ａと電池ホルダ２２ｂとを係合させる構成としてもよい。
図４１Ａ、図４１Ｂは、電池ブロックの第２の変形例を示す。電池ホルダ２２ａの壁部３５ａの先端部３９ａと電池ホルダ２２ｂの壁部３５ｂの先端部３９ｂを当接させ、この当節部３７を超音波溶接などにより接合する構成としてもよい。また、電池ホルダ２２ａと電池ホルダ２２ｂの内側に接着剤を塗布し、電池ホルダ２２ａと電池ホルダ２２ｂと電池２１を接着する構成としてもよい。
図４２Ａ、図４２Ｂは、電池ブロックの第３の変形例を示す。電池ホルダ２２ａおよび電池ホルダ２２ｂの固定部３２が有する穴部３２ａ内に貼合部材３８を配置し、この貼合部材３８を介して電池２１の両端部を穴部３２ａに対して貼り合わせる構成としてもよい。貼合部材３８の形状は、中央に開口部を有するリング状などの形状であることが好ましい。このような開口部を有する形状とすることで、この開口部を介して電池２１の両端子部と、正極金属板２３ａまたは負極金属板２３ｂとを電気的に接続できるからである。貼合部材３８は、例えば、両面に粘着性を有する両面テープなどの粘着部材である。
上述した構成を採用することで、電池２１の両端部に電池ホルダ２２ａ、２２ｂを固定することができる。
以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
例えば、上述の実施形態において挙げた構成、方法、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、形状、材料および数値などを用いてもよい。
また、上述の実施形態の各構成は、本発明の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
１ 大型電池ユニット
２ ケース
２ａ 外装下ケース
２ｂ 外装上ケース
３ 電池モジュール
Ｂ 電池ブロック
４ 電池ブロック規制部
１１ 外部正極端子
１１ａ ショート防止壁
１２ 外部負極端子
１２ａ ショート防止壁
１３ 電流遮断器
１３ａ 誤作動防止部品
１４ａ 底面部
１４ｂ 壁部
１５ａ 上面部
１５ｂ 壁部
１６ 固定部
２１ 電池
２１ａ 正極端子
２１ｂ 負極端子
２２ａ 電池ホルダ
２２ｂ 電池ホルダ
２３ａ 正極金属板
２３ｂ 負極金属板

Claims (10)

  1. 複数の電池ブロックと、
    上記複数の電池ブロックを収容する筐体と、
    隣接する上記電池ブロックを電気的に接続する接続金属板と
    を備え、
    上記電池ブロックは、
    正負極端子部をそれぞれ同方向に揃えて配列された複数の電池と、
    上記複数の電池の正負極端子部をそれぞれ固定する固定部と、
    上記固定部を介して上記複数の電池の正極端子部に接続された正極板と、
    上記固定部を介して上記複数の電池の負極端子部に接続された負極板と
    を備え、
    上記正極板および負極板は、
    上記複数の電池の正極端子部または負極端子部上に配置された端子接続部と、
    上記電池ブロックの側面上に配置された取り出し部と
    を有し、
    隣接する上記電池ブロックの取り出し部同士が上記接続金属板により電気的に接続される電池ユニット。
  2. 上記複数の電池ブロックは、上記筐体内にほぼＭ字状に配置されている請求項１記載の電池ユニット。
  3. 上記筐体内における上記電池ブロックの位置を規制する電池ブロック規制部をさらに備える請求項１記載の電池ユニット。
  4. 上記電池ブロック規制部は、上記正極板および上記負極板の取り出し部と上記接続金属板とを取り付けるための取付部を有する請求項３記載の電池ユニット。
  5. 上記電池ブロックは、対向する正極端子面と負極端子面とを有し、
    上記電池ブロック規制部は、上記電池ブロックを収容する収容部を有し、
    上記正極端子面と上記負極端子面とは、１つの角部にＲ形状が付されたほぼ矩形状の形状を有し、上記正極端子面と上記負極端子面との形状は、点対象の関係にあり、
    上記正極端子面および上記負極端子面の一方が、上記収容部に対向配置した状態において、上記収容部の底面とほぼ同一の形状を有する請求項３記載の電池ユニット。
  6. 上記電池ブロックは、対向する正極端子面と負極端子面とを有し、
    上記電池ブロック規制部は、上記電池ブロックを収容する収容部を有し、
    上記正極端子面および上記負極端子面の一方が、隣接する２つの角部にＲ形状が付されたほぼ矩形状の形状を有するのに対して、他方が４つの角部が直角の矩形状を有し、
    上記正極端子面および上記負極端子面のうち、隣接する２つの角部にＲ形状が付された端子面が、上記収容部に対向配置した状態において、上記収容部の底面とほぼ同一の形状を有する請求項３記載の電池ユニット。
  7. 上記電池ブロックは、対向する正極端子面と負極端子面とを有し、
    上記電池ブロック規制部は、上記電池ブロックを収容する収容部を有し、
    上記正極端子面と上記負極端子面とは、隣接する２つの角部にＲ形状が付されたほぼ矩形状の形状を有し、
    上記正極端子面および上記負極端子面が、上記収容部に対向配置した状態において、上記収容部の底面とほぼ同一の形状を有する請求項３記載の電池ユニット。
  8. 上記電池ブロックは、対向する正極端子面と負極端子面とを有し、
    上記電池ブロック規制部は、上記電池ブロックを収容する収容部を有し、
    上記正極端子面および上記負極端子面の一方が凹部を有し、
    上記電池ブロック規制部の収容部は、上記凹部と嵌合する凸部を底面に有する請求項３記載の電池ユニット。
  9. 上記電池ブロックと上記筐体との間に緩衝材をさらに備える請求項１記載の電池ユニット。
  10. 上記電池ブロックと上記筐体との間に絶縁材をさらに備える請求項１記載の電池ユニット。
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