JP2017212064A - 電池パック - Google Patents

Abstract

【課題】部品種類数の増加を抑えつつも、電池モジュール間の誤結線を防止でき得る電池パックを提供する。
【解決手段】２以上の電池モジュールＢＭを含む電池パックであって、各電池モジュールＢＭは、複数の電池セル１２と、電池ホルダ１４と、複数の第二極バスバ板を含む第二極アセンブリ１６と、第一極アセンブリ２０と、前記電池モジュールＢＭの少なくとも一部を覆うカバー１８，２２と、を備える。第二極アセンブリ１６は、複数の第一極バスバ板と、第一極端子と、前記複数の第二極バスバ板の一つに接続される第二極端子と、前記第二極バスバ板と前記第一極バスバ板または第一極端子とを接続する極間バスバと、を含む。前記第一極アセンブリ２０は、第一、第二パターンがあり、各電池モジュールＢＭで用いられる第一極アセンブリ２０のパターンに応じて、前記電池モジュールＢＭ内における第一極端子および第二極端子の配置が異なる。
【選択図】図３

Description

本発明は、直列接続された２以上の電池モジュールを含む電池パックに関する。

従来から、複数の電池セルをモジュール化して電池モジュールを構成し、さらに、複数の電池モジュールを直列接続した電池パックが知られている。例えば、特許文献１には、複数の電池セルをモジュール化した二つの電池モジュール（特許文献１では「電池ブロック」と称する）を直列接続した電池パック（特許文献１では「蓄電モジュール」と称する）が開示されている。

特許文献１では、二つの電池モジュールは、互いに同じ構成となっている。この二つの電池モジュールを直列接続するために、一つの電池モジュールの正極端子と他の電池モジュールの負極端子とが接続されている。

特開２０１０−１１３９９９号公報

ここで、近年では、電池パックの更なる大容量化が求められており、直列接続する電池モジュールの数の増加が求められている。多数の電池モジュールを搭載する場合、スペースの関係上、当該多数の電池モジュールは、一方向にだけ並べるのでなく、二次元的に並べることも考えられる。かかる場合において、多数の電池モジュールの構成を、全て同じにすると、電池モジュールを直列接続する配線の距離が長くなったり、配線の経路が複雑になったりする等の問題が考えられる。配線が長くなると、当該配線のアクセス可能範囲が広がる。このように配線のアクセス範囲が広がったり、配線経路が複雑になったりすると、その分、配線を誤った箇所に接続する可能性が高くなり、電池モジュールの誤結線の可能性が高くなる。

かかる問題を防止するために、互いに対応する電池モジュールおよび配線でなければ接続できないように、電池モジュールごとに、また、配線ごとに、特殊形状を設けることが考えられる。しかし、多数ある電池モジュール・配線ごとに特殊形状を設けることは、部品種類数の増加や、組み付け工数の増加を招き、望ましくない。

そこで、本発明では、部品種類数の増加を抑えつつも、電池モジュール間の誤結線を防止でき得る電池パックを提供することを目的とする。

本発明の電池パックは、直列接続された２以上の電池モジュールを含む電池パックであって、各電池モジュールは、複数の電池セルと、前記複数の電池セルを保持する電池ホルダと、２以上の電池セルの第二極同士を電気的に接続する複数の第二極バスバ板を含む第二極アセンブリと、２以上の電池セルの第一極同士を電気的に接続する複数の第一極バスバ板と、前記複数の第一極バスバ板の一つに接続される第一極端子と、前記複数の第二極バスバ板の一つに接続される第二極端子と、前記第二極バスバ板と前記第一極バスバ板または第一極端子とを接続する極間バスバと、を含む第一極アセンブリと、前記電池モジュールの少なくとも一部を覆うカバーと、を備え、前記第一極アセンブリは、前記第一極端子および第二極端子が第一の配置で配置された第一パターンと、前記第一極端子および第二極端子が第一の配置と異なる第二の配置で配置された第二パターンと、があり、各電池モジュールで用いられる第一極アセンブリのパターンに応じて、前記電池モジュール内における第一極端子および第二極端子の配置が異なる、ことを特徴とする。

かかる構成とすることで、第一極アセンブリを変更するだけで、第一極端子および第二極端子の配置を変えることができる。換言すれば、第一極端子および第二極端子の配置を変えるために、第一極アセンブリ以外の部品の形状等を変更する必要がない。その結果、部品種類数の増加を抑えつつも、第一、第二極端子を所望の位置に配置することができ、電池モジュール間の誤結線を防止できる。

好適な態様では、複数の電池セルと、電池ホルダと、前記第一極アセンブリと、前記カバーと、の構成は、前記複数の電池モジュール間で、互いに同じである。

かかる構成とすることで、第一極アセンブリ以外の部品は、同一構成とできるため、部品種類数を低減できる。

他の好適な態様では、前記第一極アセンブリは、さらに、前記電池モジュール内に冷却風を導く吸気孔と、前記電池モジュール内を通過した冷却風を排気する排気孔と、を備え、前記第一の配置および第二の配置は、前記吸気孔および排気孔に対する、前記第一極端子および第二極端子の配置が互いに反転している。

かかる構成とすることで、電池モジュールによって、第一、第二極端子の配置は異なるものの、吸気孔および排気孔の配置は、同じにでき、吸気・排気の経路設定が容易となる。

他の好適な態様では、前記電池モジュールは、さらに、前記電池セルの状態を検出する信号線を１以上束ねた信号線群を備え、前記電池パックは、前記信号線群が接続される挿込口を１以上備えており、前記電池モジュールの引出口から引き出された前記信号線群の長さは、前記引出口から対応する挿込口までの距離より長く、前記引出口から対応しないコネクタまでの距離よりも短い。

かかる構成とすることで、信号線群の誤結線を防止できる。また、電池モジュールの配置間違いがあれば、信号線群が挿込口に挿しこめない電池モジュールが発生するため、電池モジュールの配置間違い、ひいては、誤結線も効果的に防止できる。

他の好適な態様では、前記複数の電池モジュールは、幅方向に複数個、かつ、高さ方向に偶数個が並ぶように、二次元的に配置されている。

かかる構成とすることで、平面サイズを抑えつつ、より多数の電池モジュールを配置することができる。

この場合、前記第一極端子および第二極端子は、前記電池モジュールの奥行き方向両端面に設けられる、ことが望ましい。

かかる構成とすることで、第一極端子および第二極端子が、隣接する電池モジュールで覆われないため、端子間の結線をより容易に行うことができる。

本発明によれば、第一極アセンブリを変更するだけで、第一極端子および第二極端子の配置を変えることができる。換言すれば、第一極端子および第二極端子の配置を変えるために、第一極アセンブリ以外の部品の形状等を変更する必要がない。その結果、部品種類数の増加を抑えつつも、第一、第二極端子を所望の位置に配置することができ、電池モジュール間の誤結線を防止できる。

４個セットの電池ブロックの斜視図である。 ６個セットの電池ブロックの斜視図である。 電池モジュールの分解斜視図である。 負極バスバ板の平面図である。 第一パターンの正極アセンブリの斜視図である。 第二パターンの正極アセンブリの斜視図である。 ６個セットの電池ブロックの概略正面図である。 ６個セットの電池ブロックの斜視図である。 エンドプレートの取り付けの様子を示す斜視図である。 電池モジュールの斜視図である。 電池ブロックの背面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１、図２は、本発明の実施形態である電池パックを構成する電池ブロック１０の斜視図である。また、図３は、電池モジュールＢＭの分解斜視図である。以下の説明では、電池モジュールＢＭの長手方向を「奥行方向」または「Ｙ方向」、電池モジュールＢＭの高さ方向を「高さ方向」または「Ｚ方向」、Ｙ方向およびＺ方向に直交する方向を「幅方向」または「Ｘ方向」と呼ぶ。

電池パックは、充放電可能な二次電池をパッケージ化したもので、例えば、電気自動車やハイブリッド車両等の電動車両に搭載される。電池パックは、筐体の内部に、１以上の電池ブロック１０を有している。一つの電池パックが有する電池ブロック１０の個数は、１以上であれば、特に限定されない。複数の電池ブロック１０が設けられる場合、当該複数の電池ブロック１０は、互いに直列に接続されることが望ましい。

電池ブロック１０は、複数の電池モジュールＢＭをユニット化したものである。電池ブロック１０を構成する電池モジュールＢＭの個数は、２以上であれば特に限定されないが、電池モジュールＢＭは、幅方向に複数個、かつ、高さ方向にも偶数個、並ぶように、二次元的に配列されることが望ましい。本実施形態の電池パックは、四つの電池モジュールＢＭを含む４個セットの電池ブロック１０と、六つの電池モジュールＢＭを含む６個セットの電池ブロック１０と、を備えている。４個セットの電池ブロック１０は、図１に示すように、電池モジュールＢＭが、幅方向に二つ、かつ、高さ方向に二つ並んでいる。６個セットの電池ブロック１０は、図２に示すように、電池モジュールＢＭが、幅方向に三つ、かつ、高さ方向に二つ並んでいる。４個セットの電池ブロック１０の構成は、６個セットの電池ブロック１０の構成と、ほぼ同じであるため、以下では、主に、６個セットの電池ブロック１０の構成を例に挙げて説明する。

各電池モジュールＢＭは、図３に示すように、複数の電池セル１２と、当該電池セル１２を保持する電池ホルダ１４と、負極アセンブリ１６（第二極アセンブリ）と、正極アセンブリ２０（第一極アセンブリ）と、排煙カバー１８と、保護カバー２２と、を備えている。電池セル１２は、充放電可能な二次電池であり、例えば、円筒型のケースに収められたニッケル水素電池、リチウムイオン電池等である。電池セル１２の軸方向両端には、電池セル１２の電極である正極（第一極）および負極（第二極）が設けられている。また、電池セル１２の負極側の端面には、電池セル１２内で生じたガスの放出を許容する排出弁（図示せず）も設けられている。図３に図示する電池モジュールＢＭは、６０個の電池セル１２を有しており、この６０個の電池セル１２は、４列１５行の配列で並べられている。６０個の電池セル１２は、１５個ごとにグループ分けされ、４つの電池グループを構成する。同一の電池グループに属する１５個の電池セル１２は、後述する負極バスバ板２８（第二極バスバ板）および正極バスバ板４０（第一極バスバ板）により並列接続される。また、１５個の電池セル１２を並列接続した電池グループは、後述する極間バスバ４２により、他の電池グループまたは正極端子ＴＰに直列接続される。

各電池セル１２は、正極および負極の向きを揃えた状態で起立保持される。本実施形態では、電池セル１２は、負極がある端面を下（排煙カバー１８側）に向けた起立姿勢で保持される。各電池セル１２は、その下端部が電池ホルダ１４に設けられた収容孔２４に収容されて、電池ホルダ１４に保持される。電池ホルダ１４は、略板形状であり、板平面に収容孔２４が二次元的に配置されている。本実施形態では、収容孔２４は、４列１５行の配列で並べられており、隣の列の収容孔２４同士は、半ピッチずれて配置されている。

各収容孔２４は、電池セル１２の円筒形状と嵌まり合う丸孔形状となっている。電池セル１２は、この丸孔内に挿入され、接着剤により、固定される。収容孔２４は、電池ホルダ１４を、その板厚方向において貫通しており、電池セル１２の下端は下方に露出している。

電池ホルダ１４の下方には、負極アセンブリ１６および排煙カバー１８が配されている。負極アセンブリ１６は、四つの負極バスバ板２８を、互いに間隔を開けて絶縁を保った状態のまま、樹脂で一体化したものである。図４は、負極バスバ板２８の一例を示す図である。負極バスバ板２８は、一つの電池グループを構成する１５個の電池セル１２の負極を互いに電気的に接続する。この負極バスバ板２８は、導電性材料、例えば、銅等からなる平板状部材である。負極バスバ板２８には、配列された各電池セル１２に対応する貫通開口３０と、当該貫通開口３０の周縁から延びる接続片３２と、が設けられている。全ての接続片３２の先端は、対応する電池セル１２の負極に接触し、１５個の電池セル１２の負極同士を電気的に接続する。

負極アセンブリ１６の下側には、排煙カバー１８が設けられている。排煙カバー１８は、その周縁が上方にせり上がった、略舟形部材である。この排煙カバー１８の周縁は、電池ホルダ１４の周縁に密着し、電池ホルダ１４との間に密閉空間を形成する。この密閉空間は、電池セル１２から放出されたガスが流れる排煙空間として機能する。電池セル１２から排煙空間に放出されたガスは、負極アセンブリ１６のＹ方向両端に形成された排煙孔３４、および、電池ホルダ１４のＹ方向両端に形成された排煙通路２６を介して、電池モジュールＢＭの外部に排出され、ダクト等によって、適切な位置に導かれる。

電池ホルダ１４を挟んで、負極アセンブリ１６の反外側には、正極アセンブリ２０が設けられている。後に詳説するように、正極アセンブリ２０には、正極端子ＴＰおよび負極端子ＴＮの配置が互いに異なる第一パターンと第二パターンとがある。この正極アセンブリ２０について図５、図６を参照して説明する。図５は、第一パターンの正極アセンブリ２０の斜視図であり、図６は、第二パターンの正極アセンブリ２０の斜視図である。

正極アセンブリ２０は、複数の電池ホルダ１４を覆う外装ケース４６に、正極バスバ板４０、極間バスバ４２、正極端子ＴＰ、負極端子ＴＮ、絶縁板（図５、図６では図示省略）等を組み込んで、一体化したものである。外装ケース４６は、複数の電池セル１２の周囲を覆う略箱状部材で、絶縁性を有した樹脂等からなる。この外装ケース４６の幅方向両端には、複数のスリットが設けられている。幅方向一端に形成されたスリットは、冷却風を、外装ケース４６内に導く吸気孔４９（図３〜５では見えず。図１０参照）として機能し、幅方向他端に形成されたスリットは、冷却風を外装ケース４６外に導く排気孔４８として機能する。幅方向一端には、さらに、断面略Ｌ字状のフランジ５０が高さ方向に間隔を開けて二つ、設けられている（図１０参照）。このフランジ５０は、隣接する他部材と密着して、冷却風が通る冷却通路を形成するが、これについては後に詳説する。

正極バスバ板４０の構成は、負極バスバ板２８の構成とほぼ同じである。すなわち、正極アセンブリ２０は、互いに間隔を開けて並ぶ四つの正極バスバ板４０を有しており、各正極バスバ板４０には、１５個の貫通開口と、接続片と、が設けられている。

負極端子ＴＮおよび正極端子ＴＰは、いずれも、電池モジュールＢＭ全体の電力出力端子となる部位で、電池モジュールＢＭの奥行き方向両端面に設けられている。具体的には、負極端子ＴＮは、図５に示すように、正極アセンブリ２０の奥行き方向一端面に設けられている。この負極端子ＴＮは、後述するモジュール間バスバＢと電気的に接続される導電性の板材である。正極端子ＴＰは、図６に示すように、一つの正極バスバ板４０と一体に構成されており、電池モジュールＢＭの奥行き方向他端面に位置している（図３、図５では見えず）。この正極端子ＴＰも、後述するモジュール間バスバＢと電気的に接続される。

ここで、負極端子ＴＮおよび正極端子ＴＰの配置は、図５に示す第一パターンと図６に示す第二パターンとで異なっている。すなわち、図５に示す第一パターンでは、排気孔４８に正対したときに右側に負極端子ＴＮが位置する第一の配置となっている。一方、図６に示す第二パターンでは、排気孔４８に正対したときに右側に正極端子ＴＰが位置する第二の配置となっている。

ところで、本実施形態では、正極端子ＴＰおよび負極端子ＴＮを、奥行き方向の両端面に設けている。かかる配置とするのは、モジュール間バスバＢとの接続を容易にするためである。すなわち、本実施形態では、既述した通り、複数の電池モジュールＢＭを二次元的に配設して電池ブロック１０を構成する。このとき、電池モジュールＢＭの幅方向両側面や、高さ方向両面（上面および底面）は、隣接する電池モジュールＢＭで覆われてアクセスしにくくなる可能性がある。一方、奥行き方向の両端面は、複数の電池モジュールＢＭを二次元的に配設しても常に、外部に露出しているため、容易にアクセスでき、モジュール間バスバＢを容易に接続できる。

極間バスバ４２は、負極バスバ板２８と、正極バスバ板４０または負極端子ＴＮと、を接続する導電部材である。極間バスバ４２は、四つ設けられており、各極間バスバ４２は、排気孔４８と対向し、かつ、排気孔４８より外側の位置に設けられている。各極間バスバ４２の下端は、一つの電池グループに属する負極バスバ板２８に、上端は、当該一つの電池グループに隣接する他の電池グループに属する正極バスバ板４０、または、負極端子ＴＮに接続されている。そして、こうした四つの極間バスバ４２により、四つの電池グループが互いに直列に接続される。ここで、この極間バスバ４２の形状は、パターンごとに異なっている。すなわち、図５に示す第一パターンにおいて、極間バスバ４２は、排気孔４８に正対したときに右上がり形状である。図６に示す第二パターンにおいて、極間バスバ４２は、排気孔４８に正対したときに右下がり形状となっている。このように極間バスバ４２の形状が、パターンごとに異なることで、負極端子ＴＮおよび正極端子ＴＰの配置がパターンごとに異なる。

絶縁板５２は、正極バスバ板４０の上側に配され、当該正極バスバ板４０を覆う板材である。図１０に示すように、この絶縁板５２の上面は、電圧検出線が収容される収容溝５４が形成されている。電圧検出線は、電池グループの電圧を検出するための信号線で、その基端は、正極バスバ板４０に接続されている。本実施形態では、一つの電池モジュールＢＭに四つの電池グループを設けている。そのため、一つの電池モジュールＢＭに設けられる電圧検出線は、四本であり、絶縁板５２に形成される収容溝５４も四本となる。正極バスバ板４０から引き出された四本の電圧検出線は、電池モジュールＢＭの幅方向一端（吸気孔４９側端部）に配された配策部材６２に接続される。配策部材６２の一端からは、この四本の電圧検出線を束ねた検出線群５６が引き出される。検出線群５６の末端には、電圧用コネクタ６０が取り付けられている。この検出線群５６（電圧検出線）と、他部材との接続関係については、後に詳説する。なお、図１０では、検出線群５６を、配策部材６２の奥行き方向手前側（紙面左側）から引き出している。この場合、検出線群５６の接続先が、奥行き方向奥側（紙面右側）に位置していると、検出線群５６を大きく迂回させる必要がある。そこで、検出線群５６を、図１０において二点鎖線で示すように、配策部材６２の略中央位置（電池モジュールＢＭの奥行き方向略中央位置）から引き出すようにしてもよい。中央位置から引き出すことにより、検出線群５６の接続先が、奥行き方向手前側、奥側のいずれであっても、比較的、容易に対応できる。

電池モジュールＢＭには、さらに、電池モジュールＢＭの温度を検出するための温度センサ６４、例えば、サーミスタが設けられている。この温度センサ６４から引き出された温度検出線６６も、電池モジュールＢＭから引き出され、制御回路に接続される。

再び、図３を参照して説明すると、正極アセンブリ２０の上方には、さらに、保護カバー２２が配される。保護カバー２２は、正極アセンブリ２０の上面および一側面、すなわち、正極バスバ板４０および極間バスバ４２の配置面を覆う略Ｌ字状部材である。この保護カバー２２は、絶縁性材料、例えば、樹脂等からなる。

以上のような電池モジュールＢＭの配置について図７、図８を参照して説明する。図７は、６個セットの電池ブロック１０の概略正面図である。また、図８は、６個セットの電池ブロック１０の斜視図である。ここでは、説明を簡易化するために、６個の電池モジュールＢＭを、正面向かって右上から反時計回り方向の順に、「第一電池モジュールＢＭ１」、「第二電池モジュールＢＭ２」、・・・、「第六電池モジュールＢＭ６」と呼ぶ。また、必要に応じて、第ｉ電池モジュールＢＭｉの正極端子を「ＴＰｉ」、負極端子を「ＴＮｉ」と記載する。

本実施形態では、図７に示すように、一つの電池モジュールＢＭの側面から突出するフランジ５０を、幅方向に隣接する他の電池モジュールＢＭのフランジ５０、または、電池パックの筐体７０に、密着させて、断面略矩形の吸気通路７２を形成している。吸気通路７２に供給された冷却風は、電池モジュールＢＭの幅方向一端面に形成された吸気孔４９から、電池モジュールＢＭ内に流入し、電池セル１２を冷却する。また、電池モジュールＢＭ内を通過した冷却風は、電池モジュールＢＭの幅方向他端面に形成された排気孔４８から流出する。こうした吸気通路７２を形成するために、幅方向に隣接する電池モジュールＢＭは、その吸気孔４９および排気孔４８の配置が、互いに鏡像関係になるように、配置される。

また、本実施形態では、電池ブロック１０を構成する六つの電池モジュールＢＭ１〜ＢＭ６を、モジュール間バスバＢ１〜Ｂ５を用いて、直列に接続する。図７では、図面手前側に位置するモジュール間バスバＢ２，Ｂ４は、実線で、図面奥側に位置するモジュール間バスバＢ１，Ｂ３，Ｂ５は、破線で図示している。図７に示す通り、図面奥側に位置する負極端子ＴＮ１と正極端子ＴＰ２が、幅方向に延びるモジュール間バスバＢ１により接続される。同様に、負極端子ＴＮ２と正極端子ＴＰ３が、幅方向に延びるモジュール間バスバＢ２により、負極端子ＴＮ４と正極端子ＴＰ５が、幅方向に延びるモジュール間バスバＢ４により、負極端子ＴＮ５と正極端子ＴＰ６が、幅方向に延びるモジュール間バスバＢ５により、接続されている。また、負極端子ＴＮ３と正極端子ＴＰ４が、高さ方向に延びるモジュール間バスバＢ３により接続されている。

また、第一電池モジュールＢＭ１の正極端子ＴＰ１は、電池ブロック１０全体の正極端子として機能するもので、当該第一電池モジュールＢＭ１の正極端子ＴＰ１は、電力線５９（図１、図２参照）を介して、他の電池ブロック１０の負極端子または電池パックの出力端子に接続される。第六電池モジュールＢＭ６の負極端子ＴＮ６は、電池ブロック１０全体の負極端子として機能するもので、当該第六電池モジュールＢＭ６の負極端子ＴＮ６は、電力線５９を介して、他の電池ブロック１０の正極端子または電池パックの出力端子に接続される。

なお、図７では、モジュール間バスバＢ１〜Ｂ５を、互いに独立した導電性板材として図示しているが、図８に示すように、複数のモジュール間バスバを、樹脂７４を介して一体化してもよい。図８では、「ＴＮ２」と「ＴＰ３」とを接続するモジュール間バスバＢ２と、「ＴＮ４」と「ＴＰ５」とを接続するモジュール間バスバＢ４と、を樹脂７４を介して一体化している。また、図８では、「ＴＮ１」と「ＴＰ２」とを接続するモジュール間バスバＢ１と、「ＴＮ３」と「ＴＰ４」とを接続するモジュール間バスバＢ３と、「ＴＮ５」と「ＴＰ６」とを接続するモジュール間バスバＢ５を、樹脂７４を介して一体化している。このように複数のモジュール間バスバを、樹脂７４で一体化することで、部品点数を低減できる。また、モジュール間バスバＢ１，Ｂ３，Ｂ５を一体化した場合、当該一体化部品７６が取り付け可能な箇所が限定されるため、誤結線も効果的に防止できる。すなわち、一体化部品７６は、奥行き方向奥側（図８の紙面右側）に配されるべきものである。この一体化部品７６を、奥行き方向手前側（図８の紙面左側）に取り付けようとしても、端子間距離が合わず、取り付けることができない。その結果、モジュール間バスバＢ１，Ｂ３，Ｂ５等を、誤って、不適切な端子に取り付けるという誤結線を効果的に防止できる。

ここで、モジュール間バスバＢ１〜Ｂ５を短くするために、本実施形態では、幅方向および高さ方向に隣接する電池モジュールＢＭの正極端子ＴＰおよび負極端子ＴＮの位置関係が互いに反転するように、配置している。すなわち、第一電池モジュールＢＭ１を、正面向かって手前側に正極端子ＴＰ１が位置するように配した場合、当該第一電池モジュールＢＭ１の幅方向に隣接する第二電池モジュールＢＭ２、および、高さ方向に隣接する第六電池モジュールＢＭ６は、正面向かって手前側に負極端子ＴＮ２，ＴＮ６が位置するように配される。また、第二電池モジュールＢＭ２を、正面向かって手前側に負極端子ＴＮ２が位置するように配した場合、当該第二電池モジュールＢＭ２の幅方向および高さ方向に隣接する第一、第三、第五電池モジュールＢＭ１，ＢＭ３，Ｂ５は、いずれも、正面向かって手前側に正極端子ＴＰ１，ＴＰ３，ＴＰ５が位置するように配される。かかる構成とすることで、各端子の幅方向または高さ方向近傍には、異なる極の端子が存在することになり、互いに異なる極の端子同士を接続するモジュール間バスバＢ１〜Ｂ５を短くできる。そして、モジュール間バスバＢ１〜Ｂ５を短くすることで、モジュール間の抵抗値による発熱を低減できる。また、モジュール間バスバＢ１〜Ｂ５が短くなると、その分、当該モジュール間バスバＢ１〜Ｂ５がアクセスできる範囲が狭くなるため、接続してはいけない箇所への接続の可能性、すなわち、誤結線の可能性を大幅に低減できる。

以上の説明から明らかな通り、本実施形態では、幅方向に隣接する電池モジュールＢＭの吸気孔４９および排気孔４８の配置が、互いに鏡像関係になり、かつ、幅方向および高さ方向に隣接する電池モジュールＢＭの正極端子ＴＰおよび負極端子ＴＮの位置関係が、互いに反転するように、電池モジュールＢＭを配している。かかる配置とした場合、電池モジュールＢＭ内における正極端子ＴＰおよび負極端子ＴＮの配置が異なる二種類の電池モジュールＢＭが必要になる。

具体的には、第一〜第三電池モジュールＢＭ１〜ＢＭ３は、いずれも、排気孔４８に正対した際に左側に正極端子ＴＰ１〜ＴＰ３、右側に負極端子ＴＮ１〜ＴＮ３が位置するのに対し、第四〜第六電池モジュールＢＭ４〜ＢＭ６は、排気孔４８に正対した際に右側に正極端子ＴＰ４〜ＴＰ６、左側に負極端子ＴＮ４からＴＮ６が位置する。かかる二種類の電池モジュールＢＭ１〜ＢＭ３、ＢＭ４〜ＢＭ６を得るために、本実施形態では、二パターンの正極アセンブリ２０を用意している。

すなわち、本実施形態では、図５に示すように、排気孔４８に向かって右側に負極端子ＴＮが位置する第一パターンの正極アセンブリ２０と、図６に示すように、排気孔４８に向かって右側に正極端子ＴＰが位置する第二パターンの正極アセンブリ２０と、を用意している。一方で、その他の構成、例えば、電池ホルダ１４や、負極アセンブリ１６、排煙カバー１８等の構成は、いずれの電池モジュールＢＭでも同じにしている。かかる構成とすることで、正極アセンブリ２０だけを変更すれば、電池モジュールＢＭ内における正極端子ＴＰおよび負極端子ＴＮの配置を異ならせることができる。そして、これにより、吸気孔４９や排気孔４８の配置を適切に保ちつつ、モジュール間バスバＢを短くでき、ひいては、発熱量を低減でき、また、誤結線を防止できる。

なお、図７、図８では、６個セットの電池ブロック１０を例に挙げて説明したが、４個セットの電池ブロック１０の場合は、第三電池モジュールＢＭ３、第四電池モジュールＢＭ４が省略される。そして、この場合、モジュール間バスバＢ２，Ｂ３，Ｂ４も無くなり、替わりに、ＴＮ２とＴＰ５を接続するモジュール間バスバが設けられる。

以上のような電池ブロック１０は、エンドプレート７８を介して、電池パックの筐体７０に固定される。図９は、エンドプレート７８の取り付けの様子を示す斜視図である。エンドプレート７８は、電池ブロック１０の奥行き方向両端に取り付けられる板材である。このエンドプレート７８の幅方向両端には、筐体７０に螺合される固定ボルト（図示せず）が挿通される固定孔８０が形成されている。また、エンドプレート７８には、複数の締結孔８２が形成されている。この締結孔８２には、各電池モジュールＢＭ１〜ＢＭ６に螺合する締結ボルト８４が挿通される。換言すれば、一つの電池ブロック１０を構成する複数の電池モジュールＢＭ１〜ＢＭ６は、一つのエンドプレート７８に螺合締結され、一体化される。更に別の言い方をすれば、本実施形態では、複数の電池モジュールＢＭ１〜ＢＭ６で一つの固定部材（エンドプレート７８）を共有している。かかる構成とすることで、各電池モジュールＢＭごとに固定部材を用意する場合に比して、部品点数を低減でき、複数の電池モジュールＢＭを省スペースで搭載することができる。

また、既述した通り、各正極バスバ板４０には、電池グループの電圧を検出するための電圧検出線が接続されている。図１０に示す通り、一つの電池モジュールＢＭには、四本の電圧検出線があり、この四本の電圧検出線は、束ねられて検出線群５６として、電池モジュールＢＭの奥行き方向一端に設けられた引出口から電池モジュールＢＭの外側に引き出される。検出線群５６の末端には、電圧用コネクタ６０が接続されている。

ここで、６個セットの電池ブロック１０には、２４本の電圧検出線（６個の検出線群５６）が存在する。また、４個セットの電池ブロック１０には、１６本の電圧検出線（４個の検出線群５６）が存在する。こうした複数の電圧検出線は、最終的には、図示しない制御回路内の端子に接続される。このとき、一部の電圧検出線を対応しない端子に誤って接続（誤結線）すると、電池グループの電圧を適切に管理することができない。かかる誤結線を防止するために、本実施形態では、電池ブロック１０の奥行き方向他端に、プロテクタ９０を設けるとともに、各検出線群５６の長さを電池モジュールＢＭごとに変えている。

図１１は、電池ブロック１０の背面図である。プロテクタ９０は、複数のコネクタ挿込口９２＿１〜９２＿６（以下、９２＿１〜９２＿６を区別しない場合は、「コネクタ挿込口９２」とする）と、内部配線（図示せず）と、信号線束９４を有している。各コネクタ挿込口９２には、各電池モジュールＢＭから引き出された検出線群５６の電圧用コネクタ６０が挿し込まれる。このコネクタ挿込口９２は、電池ブロック１０を構成する電池モジュールＢＭと同数、設けられている。プロテクタ９０の内部には、コネクタ挿込口９２に挿しこまれた検出線群５６（電圧検出線）と、信号線束９４と、を電気的に接続する内部配線が内蔵されている。信号線束９４は、複数の信号線を束ねたもので、その先端は、図示しない制御回路に接続される。コネクタ挿込口９２に、電圧用コネクタ６０を挿し込めば、電池モジュールＢＭから引き出された電圧検出線は、内部配線により、適切に配策された状態で、信号線束９４と結線される。そして、電圧検出線の信号は、適切に分配された状態で、制御回路に接続できるようになっている。そして、これにより、電圧検出線の誤結線を効果的に防止できる。

また、本実施形態では、検出線群５６の長さおよびコネクタ挿込口９２の位置を調整することで、電圧検出線の誤結線をより確実に防止している。すなわち、プロテクタ９０を設けたとしても、電圧用コネクタ６０の挿し込み先を間違えた場合には、誤結線が生じる。そこで、電圧用コネクタ６０の挿し間違いを防止するために、本実施形態では、各電池モジュールＢＭの引出口から引き出された検出線群５６の長さＬ１を、引出口から対応するコネクタ挿込口９２までの距離Ｌ２に応じた長さとしている。具体的には、検出線群５６の長さＬ１を、対応するコネクタ挿込口９２までの距離Ｌ２よりも長く、対応しないコネクタ挿込口９２までの距離Ｌ３よりも短くしている（Ｌ２＜Ｌ１＜Ｌ３）。図１１の例では、第一電池モジュールＢＭ１の検出線群５６＿１は、第一コネクタ挿込口９２＿１に接続されるべきものである。この場合、第一電池モジュールＢＭ１の検出線群５６の長さは、引出口から第一コネクタ挿込口９２＿１までの距離よりも長く、第二コネクタ挿込口９２＿２や第六コネクタ挿込口９２＿６までの距離よりも短い。そのため、第一電池モジュールＢＭ１の検出線群５６＿１の電圧用コネクタ６０を、第二コネクタ挿込口９２＿２に挿しこもうとしても長さが足りないため、コネクタの挿し間違いを確実に防止でき、ひいては、電圧検出線の誤結線を確実に防止できる。

また、このように電池モジュールＢＭごとに、検出線群５６の長さを変えた場合、電池モジュールＢＭの配置間違いも効果的に防止できる。すなわち、図７に示すように、本来であれば、第一電池モジュールＢＭ１は、上段に、第六電池モジュールＢＭ６は、下段に配置されなければならない。しかし、手違いで、第一電池モジュールＢＭ１が下段に、第六電池モジュールＢＭ６が上段に配されることも考えられる。この場合でも、吸気通路７２は、形成でき、また、端子ＴＮ，ＴＰも正負が逆にはなるものの、位置的には、適切な位置に配置されることになるため、モジュール間バスバＢ１，Ｂ２も、取り付けることができる。しかし、第一、第六電池モジュールＢＭ１，ＢＭ６を上下逆に配置した場合、第一電池モジュールＢＭ１から引き出された検出線群５６は、短いため、どのコネクタ挿込口９２にも接続できない。その結果、作業者は、電池モジュールＢＭ１，ＢＭ６の配置間違いが生じていることを確実に気付くことができ、ひいては、電池モジュールＢＭ間での誤結線を効果的に防止できる。

以上、説明したように、本実施形態によれば、二パターンの正極アセンブリ２０を使い分けることで、モジュール間バスバを短くできる。そして、これにより、発熱量を低減でき、また、電池モジュール間の誤結線を効果的に防止できる。また、電池モジュールＢＭごとに検出線群５６（電圧検出線）の長さを異ならせることで、電圧検出線の誤結線および電池モジュールＢＭ間の誤結線も効果的に防止できる。なお、ここまで説明した構成は、一例であり、二パターンのアセンブリを用意し、使用するアセンブリのパターンを変えるだけで、正極・負極端子ＴＰ，ＴＮの配置を変更できるのであれば、その他の構成は、適宜、変更されてもよい。

１０ 電池ブロック、１２ 電池セル、１４ 電池ホルダ、１６ 負極アセンブリ、１８ 排煙カバー、２０ 正極アセンブリ、２２ 保護カバー、２４ 収容孔、２６ 排煙通路、２８ 負極バスバ板、３０ 貫通開口、３２ 接続片、３４ 排煙孔、４０ 正極バスバ板、４２ 極間バスバ、４６ 外装ケース、４８ 排気孔、４９ 吸気孔、５０ フランジ、５２ 絶縁板、５４ 収容溝、５６ 検出線群、５９ 電力線、６０ 電圧用コネクタ、６２ 配策部材、６４ 温度センサ、６６ 温度検出線、７０ 筐体、７２ 吸気通路、７８ エンドプレート、９０ プロテクタ、９２ コネクタ挿込口、９４ 信号線束、Ｂ１〜Ｂ５ モジュール間バスバ、ＢＭ 電池モジュール、ＴＮ 負極端子、ＴＰ 正極端子。

Claims (6)

1. 直列接続された２以上の電池モジュールを含む電池パックであって、
   各電池モジュールは、
   複数の電池セルと、
   前記複数の電池セルを保持する電池ホルダと、
   ２以上の電池セルの第二極同士を電気的に接続する複数の第二極バスバ板を含む第二極アセンブリと、
   ２以上の電池セルの第一極同士を電気的に接続する複数の第一極バスバ板と、前記複数の第一極バスバ板の一つに接続される第一極端子と、前記複数の第二極バスバ板の一つに接続される第二極端子と、前記第二極バスバ板と前記第一極バスバ板または第一極端子とを接続する極間バスバと、を含む第一極アセンブリと、
   前記電池モジュールの少なくとも一部を覆うカバーと、
   を備え、
   前記第一極アセンブリは、前記第一極端子および第二極端子が第一の配置で配置された第一パターンと、前記第一極端子および第二極端子が第一の配置と異なる第二の配置で配置された第二パターンと、があり、
   各電池モジュールで用いられる第一極アセンブリのパターンに応じて、前記電池モジュール内における第一極端子および第二極端子の配置が異なる、
   ことを特徴とする電池パック。
2. 請求項１に記載の電池パックであって、
   複数の電池セルと、電池ホルダと、前記第一極アセンブリと、前記カバーと、の構成は、前記複数の電池モジュール間で、互いに同じである、ことを特徴とする電池パック。
3. 請求項１または２に記載の電池パックであって、
   前記第一極アセンブリは、さらに、前記電池モジュール内に冷却風を導く吸気孔と、前記電池モジュール内を通過した冷却風を排気する排気孔と、を備え、
   前記第一の配置および第二の配置は、前記吸気孔および排気孔に対する、前記第一極端子および第二極端子の配置が互いに反転している、
   ことを特徴とする電池パック。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の電池パックであって、
   前記電池モジュールは、さらに、前記電池セルの状態を検出する信号線を１以上束ねた信号線群を備え、
   前記電池パックは、前記信号線群が接続される挿込口を１以上備えており、
   前記電池モジュールの引出口から引き出された前記信号線群の長さは、前記引出口から対応する挿込口までの距離より長く、前記引出口から対応しないコネクタまでの距離よりも短い、
   ことを特徴とする電池パック。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の電池パックであって、
   前記複数の電池モジュールは、幅方向に複数個、かつ、高さ方向に偶数個が並ぶように、二次元的に配置されている、ことを特徴とする電池パック。
6. 請求項５に記載の電池パックであって、
   前記第一極端子および第二極端子は、前記電池モジュールの奥行き方向両端面に設けられる、ことを特徴とする電池パック。