JP4848702B2 - 組電池 - Google Patents

Description

本発明は、組電池に関する。

正極および負極の電極板を積層して構成された発電要素をラミネートフィルムなどの外装材によって封止し、板状をなす電極端子を外装材から外部に導出してなる扁平な薄型電池（以下、「扁平型電池」と言う）が知られている。近年、このような扁平型電池を複数積層するとともに各扁平型電池を電気的に直列および／または並列に接続することにより、高出力および高容量の組電池とすることが行われている（特許文献１および２参照）。
特開２０００−１９５４８０号公報 特開２００１−２５６９３４号公報

このような組電池を例えば車両に搭載する場合には、各扁平型電池間の距離を可及的に小さくすることにより組電池全体のコンパクト化を図ることが要請され、さらに、振動の入力に対しても影響を受け難い構造が要請されている。組電池に振動が入力されると、電極端子同士を接合している部分などに応力が集中する虞がある。

本発明の目的は、振動の入力に対して影響を受け難く、コンパクト化を図り得る組電池を提供することにある。

上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、発電要素を外装材で封止するとともに板状をなす電極端子を前記外装材から外部に導出してなる扁平型電池を複数積層して、各扁平型電池の電極端子同士を電気的に接続してなる組電池であって、
複数の前記扁平型電池を積層する方向に沿う前記電極端子の両面側から当該電極端子を挟持する板状をなす電気絶縁性の絶縁板を有してなる組電池である。

電極端子を絶縁板によって挟持することによって、振動が入力した際に、電極端子の振動が抑制され、電極端子の耐久性、ひいては、組電池の耐久性が向上する。さらに、電気絶縁性を備える絶縁板によって電極端子を挟持するため、扁平型電池間の距離を小さくしても、電極端子同士の短絡を防止することができ、組電池全体のコンパクト化を図ることができる。したがって、振動の入力に対して影響を受け難く、コンパクト化を図り得る組電池を提供することができる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る組電池５０を示す斜視図、図２は、図１に示される組電池５０を上下反転し、さらに分解して示す斜視図、図３は、ケース７０内に収納されるセルユニット６０を示す平面図、図４は、図３の４−４線に沿う断面図、図５は、図３の５−５線に沿う断面図、図６は、セルユニット本体８０から絶縁カバー９１、９２を取り外したセルユニット６０を示す斜視図、図７は、同セルユニット６０を図６とは異なる方向から見て示す斜視図、図８は、同セルユニット６０を底面側から見て示す斜視図、図９は、セルユニット本体８０を示す斜視図である。

なお、図１に示されるＸ軸方向を組電池５０、セルユニット６０およびケース７０などの長手方向といい、Ｙ軸方向をこれらの短手方向という。また、図１において長手方向手前側に位置する面を前面、長手方向奥側に位置する面を背面とする。以下の説明では、扁平型電池を、単に、「電池」と略称する。

図１および図２を参照して、組電池５０は、複数枚（図示例では８枚）の電池１００（１０１〜１０８の総称）を含むセルユニット６０がケース７０内に収納されている。組電池５０は、セルユニット６０に伝達される振動を生じる車両、例えば、自動車や電車などに搭載されている。図示省略するが、任意の個数の組電池５０を積層するとともに各組電池５０を直並列に接続することによって、所望の電流、電圧、容量に対応した車載電池を形成することができる。組電池５０を直並列に接続する際には、バスバーのような適当な接続部材が用いられる。組電池５０は空冷式であり、複数個の組電池５０は、カラーを介装することによって、空間を隔てて積層される。空間は、組電池５０のそれぞれを冷却するための冷却風が流下する冷却風通路として利用される。冷却風を流して各組電池５０を冷却することにより、電池温度を下げ、充電効率などの特性が低下することを抑制する。

前記ケース７０は、開口部７１ａが形成された箱形状をなすロアケース７１と、開口部７１ａを閉じる蓋体をなすアッパーケース７２と、を含んでいる。アッパーケース７２の縁部７２ａは、カシメ加工によって、ロアケース７１の周壁７１ｂの縁部７１ｃに巻き締められている（図１の部分拡大図参照）。ロアケース７１およびアッパーケース７２は、比較的薄肉の鋼板またはアルミ板から形成され、プレス加工によって所定形状が付与されている。

前記セルユニット６０は、図３〜図９にも示されるように、８枚の電池１００を積層するとともに各電池１００を直列に接続してなるセルユニット本体８０と、セルユニット本体８０の前面および背面に着脱自在に取り付けられる絶縁カバー９１、９２と、を含んでいる。

セルユニット本体８０はさらに、タブ１００ｔ（電極端子に相当する）を挟持するためのスペーサ１１０（絶縁板に相当する）と、正負の出力端子１４０、１５０（組電池出力端子に相当する）と、を含んでいる。ここで、タブ１００ｔは、プラス側タブ１００ｐと、マイナス側タブ１００ｍとの総称である。プラス側タブ１００ｐは、各電池１０１〜１０８のプラス側タブ１０１ｐ、１０２ｐ、１０３ｐ、１０４ｐ、１０５ｐ、１０６ｐ、１０７ｐ、１０８ｐの総称、マイナス側タブ１００ｍは、各電池１０１〜１０８のマイナス側タブ１０１ｍ、１０２ｍ、１０３ｍ、１０４ｍ、１０５ｍ、１０６ｍ、１０７ｍ、１０８ｍの総称である。また、スペーサ１１０は、スペーサ１２１〜１３８の総称である。

絶縁カバー９１、９２は、セルユニット本体８０の前面側および背面側を覆うために用いられる。絶縁カバー９１、９２の中央位置には、後述するコネクタ１７０を差し込む差込口９１ａ、９２ａが形成されている（図２３参照）。コネクタ１７０は、電池１００の電圧を検出するための電圧検出部１６０（図６、図７、および図９参照）に接続される。
電圧の検出は、組電池５０の充放電管理のために行われる。絶縁カバー９１、９２の内側には、コネクタ１７０の抜き差しをガイドするためのガイドプレート９１ｂ、９２ｂが設けられ、周縁には、当該絶縁カバー９１、９２をスペーサ１１０や出力端子１４０、１５０に係合して固定するための複数のスナップフィット爪９１ｃ、９２ｃが設けられている（図６〜図８参照）。

図１および図２を再び参照して、正負の出力端子１４０、１５０は、ロアケース７１の周壁７１ｂの一部に形成した切り欠き部７１ｄ、７１ｅを通してケース７０から外部に導出される。絶縁カバー９１、９２の差込口９１ａ、９２ａも、周壁７１ｂの一部に形成した切り欠き部７１ｆを通してケース７０の外部に露出される。ケース７０の隅部の４箇所に通しボルト（図示せず）を挿通するために、ロアケース７１およびアッパーケース７２の隅部の４箇所にボルト孔７３が形成され、各スペーサ１１０の２箇所にボルト孔１１１が形成されている。図２の符号９３は、スペーサ１１０のボルト孔１１１に挿入されるスリーブを示し、符号９４は、セルユニット６０とアッパーケース７２との間に設けられる緩衝材を示している。

ケース７０は、スペーサ１１０の位置を固定し、複数枚の電池１００を収納している。ロアケース７１およびアッパーケース７２のボルト孔７３と、スペーサ１１０のボルト孔１１１に挿入したスリーブ９３とに通しボルトを挿通することによって、ケース７０に対するスペーサ１１０の位置が固定される。スペーサ１１０がタブ１００ｔを挟持しているので、スペーサ１１０の位置を固定する結果、ケース７０に対する複数枚の電池１００の位置が定められることになる。

図１０は、セルユニット本体８０を構成する３つのサブアセンブリ８１、８２、８３を前面側を手前にして示す斜視図、図１１は、同サブアセンブリ８１、８２、８３を背面側を手前にして示す斜視図、図１２は、同サブアセンブリ８１、８２、８３を底面側から見て示す斜視図である。

図１０〜図１２を参照して、セルユニット本体８０は、第１〜第３の３つのサブアセンブリ８１、８２、８３から組み立てられる。図１０において、最上位に示される第１サブアセンブリ８１は、３枚の電池１０１、１０２、１０３が積層されるとともにこれら電池１０１、１０２、１０３を直列に接続して構成されている。中間に示される第２サブアセンブリ８２は、２枚の電池１０４、１０５が積層されるとともにこれら電池１０４、１０５を直列に接続して構成されている。最下位に示される第３サブアセンブリ８３は、３枚の電池１０６、１０７、１０８が積層されるとともにこれら電池１０６、１０７、１０８を直列に接続して構成されている。第１サブアセンブリ８１にはマイナス側の出力端子１５０が組み付けられ、第３サブアセンブリ８３にはプラス側の出力端子１４０が組み付けられている。第１サブアセンブリ８１および第２サブアセンブリ８２は、背面側において、スペーサ１１０の外側に臨んだタブ１０３ｐ、１０４ｍ同士を接合することによって、電気的に接続される。第２サブアセンブリ８２および第３サブアセンブリ８３も同様に、背面側において、スペーサ１１０の外側に臨んだタブ１０５ｐ、１０６ｍ同士を接合することによって、電気的に接続される。また、第１サブアセンブリ８１の電池１０３と第２サブアセンブリ８２の電池１０４との間、および、第２サブアセンブリ８２の電池１０５と第３サブアセンブリ８３の電池１０６との間は、両面テープによって接着されている。

図１３は、セルユニット本体８０を前面側を手前にして示す分解斜視図、図１４は、セルユニット本体８０を背面側を手前にして示す分解斜視図、図１５は、セルユニット本体８０における電池１００およびスペーサ１１０の積層状態の説明に供する概念図である。図１５において右側が前面側、左側が背面側である。

図１３〜図１５を参照して、セルユニット本体８０は、８枚の電池１０１〜１０８と、１８個のスペーサ１２１〜１３８と、２個の出力端子１４０、１５０と、を含んでいる。
１８個のスペーサ１２１〜１３８は、前面側に９個、背面側に９個ずつ配置されている。
説明の便宜上、８枚の電池１０１〜１０８を、電池積層方向（図１５において上下方向）に沿って上から下に向けて順に、第１電池１０１〜第８電池１０８と言う。前面側の９個のスペーサ１２１〜１２９を、電池積層方向に沿って上から下に向けて順に、第１スペーサ１２１〜第９スペーサ１２９と言う。背面側の９個のスペーサ１３０〜１３８を、同様に、第１０スペーサ１３０〜第１８スペーサ１３８と言う。

第１〜第１８のスペーサ１２１〜１３８は、電池積層方向に沿うタブ１００ｔの両面側から当該タブ１００ｔを挟持するように配置されている。プラス側出力端子１４０は、第８電池１０８のプラス側タブ１０８ｐに重ね合わされる板状のバスバー１４１と、バスバー１４１端部に設けられた電極を覆う樹脂カバー１４２と、を含んでいる。マイナス側出力端子１５０は、第１電池１０１のマイナス側タブ１０１ｍに重ね合わされる板状のバスバー１５１と、バスバー１５１端部に設けられた電極を覆う樹脂カバー１５２と、を含んでいる。バスバー１４１、１５１は銅板から形成されている。プラス側出力端子１４０は、バスバー１４１の左右両端部のうち前面側から見て右端部に電極および樹脂カバー１４２が位置する。これとは逆に、マイナス側出力端子１５０は、バスバー１５１の左端部に電極および樹脂カバー１５２が位置する。なお、タブ１００ｔやスペーサ１１０などにおける電池積層方向に沿う両面のうち、図１５において上側の面を表面とし、下側の面を裏面とする。各バスバー１４１、１５１には、積層方向に沿って表面から裏面まで貫通する一対の貫通孔１４３、１５３が形成されている。

図１６は、セルユニット本体８０における電池１００の電気的な接続状態の説明に供する概念図、図１７は、セルユニット本体８０に含まれる電池１００の一例（第１電池１０１）を示す斜視図である。図１６において右側が前面側、左側が背面側である。

図１６および図１７を参照して、電池１００は、例えば、扁平なリチウムイオン二次電池であり、正極板、負極板およびセパレータを順に積層した積層型の発電要素（図示せず）がラミネートフィルムなどの外装材１００ａによって封止されている。電池１００は、発電要素に一端が電気的に接続されるとともに板状をなすタブ１００ｔが外装材１００ａから外部に導出されている。タブ１００ｔは、電池１００の長手方向の両側（前面側および背面側）に延びている。積層型の発電要素を備える電池１００にあっては、電極板間の距離を均一に保って電池性能の維持を図るために、発電要素に圧力を掛けて押さえる必要がある。このため、各電池１００は、発電要素が押さえつけられるようにケース７０に収納されている。

図１７における符号１６１は、マイナス側タブ１００ｍに重ねて接合される端子板（電圧検出端子板に相当する）を示し、符号１６２は、端子板１６１に形成された一対の貫通孔を示している。タブ１００ｍには、端子板１６１の貫通孔１６２に連通する一対の貫通孔１０９が形成されている（図２４（Ｂ）参照）。プラス側タブ１００ｐに貫通孔１０９を形成したものもある。具体的には、第２、第３、第５、第６、および第８の電池１０２、１０３、１０５、１０６、１０８のプラス側タブ１０２ｐ、１０３ｐ、１０５ｐ、１０６ｐ、１０８ｐである（図１３および図１４参照）。貫通孔１０９、１６２は、積層方向に沿って表面から裏面まで貫通している。

図１８（Ａ）は、セルユニット本体８０に含まれるスペーサ１１０の一例（第４、第６、第１２、第１４、および第１６のスペーサ１２４、１２６、１３２、１３４、１３６）を示す斜視図、図１８（Ｂ）は、同スペーサ１１０を表裏反転して示す斜視図、図１８（Ｃ）は、図１８（Ａ）の１８Ｃ−１８Ｃ線に沿う断面図、図１９（Ａ）（Ｂ）は、一対のスペーサ１２１、１２２によって、電池１０１のマイナス側タブ１０１ｍとマイナス側出力端子１５０とを重ね合わせて挟持する状態を説明するための斜視図、図２０（Ａ）（Ｂ）は、図１９（Ａ）の図中下位側に積層される電池１０２のプラス側タブ１０２ｐをさらに挟持する状態を説明するための斜視図、図２１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、一対のスペーサ１３１、１３２によって、複数のタブ１０１ｐ、１０２ｍを重ね合わせて挟持する状態を説明するための斜視図である。

図１８を参照して、スペーサ１１０は、複数の電池１００を積層する方向に沿うタブ１００ｔの両面側から当該タブ１００ｔを挟持する板状をなし、電気絶縁性を備えている。
スペーサ１１０の材料は、電気絶縁性を備え、タブ１００ｔを挟持するに足りる強度を備える限りにおいて限定されないが、例えば、電気絶縁性の樹脂材料を用いることができる。スペーサ１１０の長手方向に沿う両端には、スリーブ９３（図２参照）を挿入するためのボルト孔１１１が表面から裏面に貫通して形成されている。タブ１００ｔをスペーサ１１０によって挟持することによって、組電池５０に振動が入力した際に、タブ１００ｔの振動が抑制され、タブ１００ｔに応力が集中することがなくなる。このため、タブ１００ｔの耐久性、ひいては、組電池５０の耐久性を向上させることができる。さらに、電気絶縁性を備えるスペーサ１１０によってタブ１００ｔを挟持するため、電池１００間の距離つまりタブ１００ｔ間の距離を小さくしても、タブ１００ｔ同士の短絡を防止することができる。このため、電池間の距離を可及的に小さくすることによって、組電池５０全体のコンパクト化を図ることができる。よって、耐振動強度を向上させて振動の入力に対して影響を受け難く、コンパクト化を図り得る組電池５０を提供することができる。また、セルユニット本体８０においてはスペーサ１１０が電池積層方向に沿う両端に存在するため、タブ１００ｔの露出を減じることができ、組電池５０を組み立てるときなどにおいて、セルユニット本体８０の取り扱いが容易になる。なお、絶縁カバー９１、９２もスペーサ１１０と同様の材料から形成されている。

スペーサ１１０は、積層方向に沿って表面から裏面に貫通する開口窓部１１２が形成されている。図示例では、スペーサ１１０の長手方向の中心から左右両側に均等に離間した２箇所に、矩形形状をなす開口窓部１１２が形成されている。この開口窓部１１２には、挟持したタブ１００ｔの一部が臨むことになる（図１９（Ｂ）、図２１（Ｃ）参照）。

スペーサ１１０はさらに、積層方向に沿う両面のうちの一方の面である表面にピン１１３（突状部に相当する）が設けられ、積層方向に沿う両面のうちの他方の面である裏面に凹部１１４が設けられ、これらピン１１３および凹部１１４は、積層方向に沿う同一線上に配置されている（図１８（Ｃ）参照）。図示例では、開口窓部１１２よりもスペーサ１１０の長手方向の中心寄りに、一対のピン１１３および一対の凹部１１４が設けられている。なお、ピン１１３はエンボスとも指称される。

タブを挟持する対をなすスペーサのうちの一方のスペーサは、他のタブを挟持する対をなすスペーサのうちの一方のスペーサと共用されている。例えば、図１５に示すように、第１電池１０１のマイナス側タブ１０１ｍは対をなす第１と第２のスペーサ１２１、１２２によって挟持され、第２電池１０２のプラス側タブ１０２ｐは対をなす第２と第３のスペーサ１２２、１２３によって挟持されている。この例においては、第２スペーサ１２２は、マイナス側タブ１０１ｍを挟持するために用いられ、同時に、プラス側タブ１０２ｐを挟持するために用いられる。このように、スペーサ１２２などを共用することによって、上位側のタブ１０１ｍと下位側のタブ１０２ｐとの間の距離を小さくすることができる。したがって、電池１００間の距離を可及的に小さくすることによって、組電池５０全体のコンパクト化を図ることができる。

図１９（Ａ）（Ｂ）にも示すように、下位側のスペーサ１２２には、表面から裏面に貫通する係合孔１１５が形成され、上位側のスペーサ１２１の裏面には、スナップフィット爪１１６が突出して形成されている。スナップフィット爪１１６は、裏面側に配置されるスペーサ１２２の係合孔１１５に挿通され、当該スペーサ１２２に係合する。すなわち、スペーサ１１０同士は、嵌め合いによって連結される。したがって、スペーサ１１０同士の連結を容易かつ迅速に行うことができ、タブ１００ｔを挟持する作業を容易かつ迅速に行うことができる。

図１９〜図２１を参照して、タブ１００ｔを挟持する対をなすスペーサは、積層方向に沿ってタブ１００ｔを貫通して当該タブ１００ｔを係止するための係止手段１１７を有している。具体的には、図１９を参照して、係止手段１１７は、積層方向に沿って貫通する貫通孔１０９が形成されたタブ１０１ｍと、対をなすスペーサ１２１、１２２のうちの一方のスペーサ１２２に設けられ貫通孔１０９に挿通されるピン１１３と、対をなすスペーサ１２１、１２２のうちの他方のスペーサ１２１に設けられ貫通孔１０９を挿通したピン１１３の先端が嵌まり込む凹部１１４と、を有している。かかる係止手段１１７によって、組電池５０に振動が入力した際に、タブ１０１ｍに対するスペーサ１２１、１２２の位置がずれることがなくなり、ずれに伴うタブ同士の短絡を防止することができる。

ここで、スペーサ１１０は、表面にピン１１３が設けられ、裏面に凹部１１４が設けられ、これらピン１１３および凹部１１４は、積層方向に沿う同一線上に配置されている（図１８（Ｃ）参照）。かかる構成のスペーサ１１０によって貫通孔１０９が形成されたタブ１００ｔを挟持する場合には、上述したように係止手段１１７が構成され、組電池５０に振動が入力した際に、タブ１００ｔに対するスペーサ１１０の位置がずれることがなくなり、ずれに伴うタブ１００ｔ同士の短絡を防止することができる。さらに、複数の電池１００を積層して組電池５０を組み立てる場合には、上位側のスペーサ１１０の凹部１１４に下位側のスペーサ１１０のピン１１３の先端を嵌め込むことによって、タブ１００ｔに対するスペーサ１１０の位置決めと、電池１００同士の位置決めとを同時に行うことができる。このようにピン１１３および凹部１１４が位置決め機能を発揮することによって、組電池５０を組み立てる際の作業性を向上させることができる。

バスバー１４１、１５１、端子板１６１およびタブ１００ｔのそれぞれは、貫通孔１４３、１５３、１６２、１０９が２箇所に形成されているので、ピン１１３が挿通されることによって回り止めされる。また、一対の貫通孔１４３、１５３、１６２、１０９のうち一方を丸孔に形成し、他方を楕円孔に形成するのが好ましい。ピン１１３の挿通を容易に行うことができるからである。

図１９を参照して、積層方向に沿って貫通する開口窓部１１２を備える一対のスペーサ１２１、１２２によって、タブ１０１ｍとマイナス側出力端子１５０のバスバー１５１とを重ね合わせ、かつ、タブ１０１ｍの一部とバスバー１５１の一部とを開口窓部１１２に臨ませて挟持する。そして、開口窓部１１２に臨んだタブ１０１ｍとバスバー１５１とを接合することによって、出力端子１５０が第１電池１０１に電気的に接続されている。タブ１０１ｍとバスバー１５１とを溶接接合するときには、スペーサ１２１、１２２を治具として利用することによって、タブ１０１ｍとバスバー１５１とを重なり合った状態で保持し、さらに、溶接ヘッドを開口窓部１１２に簡単に位置決めすることができる。したがって、開口窓部１１２を通して溶接を行うことができ、溶接作業性を向上させることができる。第２スペーサ１２２のピン１１３がバスバー１５１、第１電池１０１のマイナス側タブ１０１ｍおよび端子板１６１の貫通孔１５３、１０９、１６２に挿通され第１スペーサ１２１の凹部１１４に嵌まり込んで、バスバー１５１、第１電池１０１のマイナス側タブ１０１ｍおよび端子板１６１が位置決めされる。タブ１０１ｍおよびバスバー１５１は、開口窓部１１２に臨んだ部分および電圧検出部１６０をなす部分を除いて、スペーサ１２１、１２２によって周囲が絶縁されている。

図２０を参照して、一対のスペーサ１２２、１２３によって、タブ１０２ｐを当該タブ１０２ｐの一部をスペーサ１２２、１２３の外側に臨ませて挟持する。第３スペーサ１２３のピン１１３が、第２電池１０２の貫通孔１０９に挿通され、第２スペーサ１２２の凹部１１４に嵌まり込んで、第２電池１０２のプラス側タブ１０２ｐが位置決めされる。なお、スペーサ１２２、１２３の外側に臨んだプラス側タブ１０２ｐは、スペーサ１２３、１２４の外側に臨んだマイナス側タブ１０３ｍと接合され、第２電池１０２と第３電池１０３とが電気的に接続される（図１５参照）。

図２１を参照して、積層方向に沿って貫通する開口窓部１１２を備える一対のスペーサ１３１、１３２によって、複数のタブ１０１ｐ、１０２ｍを重ね合わせ、かつ、各タブ１０１ｐ、１０２ｍの一部を開口窓部１１２に臨ませて挟持する。そして、開口窓部１１２に臨んだタブ１０１ｐ、１０２ｍ同士を例えば超音波溶接によって接合することによって、複数の電池１０１、１０２が電気的に接続されている。タブ１０１ｐ、１０２ｍ同士を溶接接合するときには、スペーサ１３１、１３２を治具として利用することによって、タブ１０１ｐ、１０２ｍ同士を重なり合った状態で保持し、さらに、溶接装置の溶接ヘッドを開口窓部１１２に簡単に位置決めすることができる。したがって、この場合にも、開口窓部１１２を通して溶接を行うことができ、溶接作業性を向上させることができる。第１２スペーサ１３２のピン１１３が、第２電池１０２のマイナス側タブ１０２ｍおよび端子板１６１の貫通孔１０９、１６２に挿通され、第１１スペーサ１３１の凹部１１４に嵌まり込んで、第２電池１０２のマイナス側タブ１０２ｍおよび端子板１６１が位置決めされる。タブ１０１ｐ、１０２ｍは、開口窓部１１２に臨んだ部分および電圧検出部１６０をなす部分を除いて、スペーサ１３１、１３２によって周囲が絶縁されている。

本実施形態のセルユニット本体８０においては、図１５に示すように、積層された複数の電池１００は、電気的極性が異なるタブ１００ｐ、１００ｍ同士が電気的に接続されることによって直列に接続され、プラス側出力端子１４０およびマイナス側出力端子１５０は、積層方向に沿って両端に位置する第８と第１の電池１０８、１０１に電気的に接続されている。セルユニット本体８０は、図１９〜図２１に示した接合を組み合わせて製造される。図１９〜図２１に示した接合は溶接作業性が向上しているため、その結果、セルユニット本体８０を製造する際の溶接作業性も向上させることができる。

図２２（Ａ）は、セルユニット本体８０の前面側の電圧検出部１６０を示す斜視図、図２２（Ｂ）は、セルユニット本体８０の前面に取り付けた絶縁カバー９１にコネクタ１７０を挿入した状態を示す斜視図、図２３（Ａ）は、図２２（Ｂ）の状態からコネクタ１７０を引き抜いた状態を示す斜視図、図２３（Ｂ）は、絶縁カバー９１を示す斜視図、図２３（Ｃ）は、コネクタ１７０を示す斜視図、図２４（Ａ）は、端子板１６１がマイナス側タブ１００ｍに重ねて接合された電池１００の要部を示す平面図、図２４（Ｂ）は、図２４（Ａ）の２４Ｂ−２４Ｂ線に沿う断面図であって、タブ１００ｍと端子板１６１とをポンチカシメによって接合した状態を示す断面図、図２４（Ｃ）は、電圧検出部１６０にコネクタ１７０を挿入する様子を示す要部断面図、図２５（Ａ）は、ポンチカシメによって端子板１６１の表面に形成された凸部１６３が嵌まり込む凹所１１９を有するスペーサ１１０の要部を示す断面図、図２５（Ｂ）は、タブ１００ｍと端子板１６１とをリベット１６５によって接合した状態を示す断面図である。

図１８（Ａ）（Ｂ）、図２２（Ａ）を参照して、スペーサ１１０は、挟持したタブ１００ｔの周縁の一部を露出させるための切り欠き１１８を有し、タブ１００ｔが切り欠き１１８から露出する部位を、電池１００の電圧を検出するための電圧検出部１６０として用いている。タブ１００ｔ自体を電圧検出部１６０として用いるため、電圧検出用の専用端子をタブ１００ｔから離間して設ける場合に比べて、省スペース化を図ることができ、電圧を検出するための構成を簡素にでき、組電池５０の組み立ても容易になる。

図２２および図２３を参照して、電圧検出部１６０に接続可能な接続端子１７１（図２４（Ｃ）参照）を有するコネクタ１７０が、絶縁カバー９１の差込口９１ａから、電圧検出部１６０に着脱自在に取り付けられる。コネクタ１７０は、リード線１７２を介して電圧検出器１８０に接続されている。コネクタ１７０を差し込むだけで、電圧検出部１６０を電圧検出器１８０に電気的に接続する作業を完了することができる。そして、電圧検出部１６０において検出した電圧を監視することによって、個々の電池１００の作動状態がチェックされる。

電圧検出部１６０は、電池積層方向に沿う同一線上に複数個配列され、コネクタ１７０は、電圧検出部１６０のそれぞれの位置に合致させて配置される複数個の接続端子１７１を有している。電圧検出部１６０は、前面側に４個配列され、背面側に４個配列されている。複数個の電圧検出部１６０と複数個の接続端子１７１との相対的な位置関係を一致させておくことにより、１個のコネクタ１７０を差し込むだけで、複数の電圧検出部１６０を一括して電圧検出器１８０に電気的に接続する作業を完了することができ、作業性を向上させることができる。ここで、発電要素が存する部分における電池１００の厚み方向の寸法（セル高さ）は、個々の電池１００ごとに多少のばらつきがある。本実施形態にあっては、剛体であるスペーサ１１０によってタブ１００ｔのみを挟持し、切り欠き１１８から露出させたタブ１００ｔによって複数個の電圧検出部１６０を構成してある。このため、複数個の電圧検出部１６０の間隔は、積層されるスペーサ１１０の高さ寸法によって定まることになる。すなわち、複数個の電圧検出部１６０の間隔を、セル高さのばらつきの影響を受けることなく、一定に保持することができ、複数個の電圧検出部１６０の位置関係にばらつきが生じない。コネクタ１７０の複数個の接続端子１７１は、その位置関係にばらつきが生じない。このため、複数個の電圧検出部１６０と複数個の接続端子１７１との相対的な位置関係を一致させるに際して、個々の電圧検出部１６０の高さ位置を調整するような煩雑な作業を行う必要がない。したがって、電圧検出部１６０の構成が簡素なものとなり、さらに、複数個の電圧検出部１６０と複数個の接続端子１７１とを一括して容易に接続することができ、コネクタ１７０の挿入作業性を向上させることができる。

タブ１００ｔの板厚が比較的厚い場合には、コネクタ１７０の抜き差し時に、電圧検出部１６０をなすタブ１００ｔが変形する事態は生じない。しかしながら、タブ１００ｔの板厚が比較的薄い場合には、コネクタ１７０の抜き差し時に、電圧検出部１６０をなすタブ１００ｔが変形する虞がある。そこで、タブ１００ｔの変形を防止するため、電圧検出部１６０は、タブ１００ｔに重ねて接合される端子板１６１を有している。端子板１６１は、タブ１００ｔの板厚よりも大きい板厚を有する金属板から形成されている。スペーサ１１０の裏面には端子板１６１を受け入れる窪み（図示せず）が形成されている。端子板１６１を備えることにより、タブ１００ｔのみの場合に比べて電圧検出部１６０の強度を増すことができ、コネクタ１７０の抜き差しに伴う電圧検出部１６０の変形を防止することができる。また、タブ１００ｔ上に端子板１６１を直接接合しているため、端子板１６１をタブ１００ｔから離間して設ける場合に比べて、省スペース化を図ることができる。

端子板１６１にも、スペーサ１１０のピン１１３が挿通される貫通孔１６２が形成されている。貫通孔１６２に挿入したピン１１３によって端子板１６１に加わる負荷を受けることにより、コネクタ１７０の抜き差し時にタブ１００ｔおよび発電要素などに加わる負荷を減じることができる。

なお、タブ１００ｔの板厚が比較的厚く、コネクタ１７０の抜き差しに伴う変形が生じない場合には、端子板１６１を設ける必要はない。

図２１（Ａ）を参照して、端子板１６１が設けられたタブ１０２ｍに重ね合わせて挟持されるタブ１０１ｐは、端子板１６１を受け入れるための切り欠き１００ｂを有している。端子板１６１にタブ１０１ｐが重なり合うことがないため、タブ１０２ｍとタブ１０１ｐとの間に隙間が生じることがない。したがって、タブ１０２ｍ、１０１ｐ同士を密着させて挟持することができ、電気的な接続を良好にし得る。

タブ１００ｔ同士は超音波溶接によって接合される。すなわち、スペーサ１１０の開口窓部１１２に臨んだタブ１０２ｍ、１０１ｐ同士（図２１参照）は超音波溶接によって接合される。また、開口窓部１１２に臨んだタブ１０１ｍおよび出力端子１５０のバスバー１５１（図１９参照）も超音波溶接によって接合される。スペーサ１１０の外側に臨んだタブ１０２ｐと１０３ｍ、１０６Ｐと１０７ｍ同士は、スペーサ１１０の外側において超音波溶接によって接合される（図２０、図２２（Ａ）参照）。

本発明では、タブ１００ｔと端子板１６１とを超音波溶接によって接合することを除外するものではない。但し、タブ１００ｔと端子板１６１とを超音波溶接によって接合した後に、タブ１００ｔ同士を超音波溶接によって接合すると、タブ１００ｔと端子板１６１との接合部分に溶接に伴う振動が加えられ、タブ１００ｔと端子板１６１との接合部分に剥がれが発生し接合強度が低下する虞がある。したがって、タブ１００ｔ同士を超音波溶接によって接合する場合には、タブ１００ｔと端子板１６１とをポンチカシメおよびリベット１６５のうちの少なくとも一方によって接合することが好ましい。タブ１００ｔと端子板１６１との接合部分に近接した位置においてタブ１００ｔ同士を超音波溶接によって接合しても、タブ１００ｔと端子板１６１との接合強度を維持することができ、所期の品質を容易に維持できるからである。また、コネクタ１７０を抜き差しする際には、コネクタ１７０の接続端子１７１と端子板１６１との間の摩擦および引っ掛かりによって、端子板１６１にスラスト力が加わる。このスラスト力を、ポンチカシメまたはリベット１６５による剪断強度によって受けることにより、タブ１００ｔと端子板１６１との接合に剥れが発生することを防止できる。

図２４を参照して、本実施形態にあっては、タブ１００ｍと端子板１６１とを、ポンチカシメによって接合してある。ポンチカシメによって、端子板１６１の表面には凸部１６３が形成され、端子板１６１やタブ１００ｍの裏面側には窪みが形成される（図２４（Ｂ）（Ｃ）参照）。コネクタ１７０は、弾性を有する接続端子１７１を備え、端子板１６１およびタブ１００ｍに差し込まれる。コネクタ１７０の挿入位置が、図２４（Ａ）（Ｃ）に２点鎖線によって示されている。ポンチカシメを施すと、タブ１００ｍと端子板１６１とが凹凸嵌合して、凹凸方向に沿う面が、コネクタ１７０を抜き差しする際に発生するスラスト力の方向と直交する。これにより、スラスト力に抗することができ、タブ１００ｍと端子板１６１との接合に剥れが発生することを防止できる。

図２５（Ａ）を参照して、スペーサ１１０は、ポンチカシメによって端子板１６１の表面に形成された凸部１６３が嵌まり込む凹所１１９を有している。タブ１００ｍを挟持すると、スペーサ１１０の凹所１１９と端子板１６１表面の凸部１６３とが嵌合する。コネクタ１７０を介して端子板１６１に振動が入力した際には、スペーサ１１０によってその振動を抑制し、タブ１００ｍへの振動の入力を防止することができる。したがって、タブ同士を接合している部分などに応力が集中することがなく、タブ１００ｔの耐久性を高めて、組電池５０の信頼性を向上させることができる。また、端子板１６１に加わるスラスト力をスペーサ１１０によって受け止めるため、タブ１００ｍに入力されるスラスト力が軽減され、この点からも、タブ１００ｍの耐久性を高めることができる。なお、図２５（Ａ）中符号１１３は、スペーサ１１０の表面に設けられたピンを示している。前述したように、下位側のスペーサ１１０のピン１１３は、タブ１００ｍおよび端子板１６１に形成した貫通孔１０９、１６２に挿通され、上位側のスペーサ１１０の凹部１１４に嵌まり込む。

図２５（Ｂ）には、タブ１００ｍと端子板１６１とをリベット１６５によって接合した状態が示される。リベット１６５の頭１６５ａは、端子板１６１の表面および裏面の両側から突出し、凸形状を形成する。リベット１６５によって接合する場合にも同様に、タブ１００ｍへの振動やスラスト力の入力を防止するために、スペーサ１１０は、端子板１６１の表面および裏面から突出したリベット頭１６５ａが嵌まり込む凹所１１９を有することが好ましい。

図１５および図１６を再び参照しつつ、セルユニット本体８０における電池１００やスペーサ１１０の積層状態、タブ１００ｔの形状、電池１００の電気的な接続状態をさらに説明する。図１６においては、スペーサ１１０は破線によって示される。

まず、図１６を参照して、タブ１００ｔの形状について説明する。タブ１００ｔは種々の形状を有している。タブ１００ｔの形状は、サブアセンブリ８１、８２、８３におけるタブ１００ｔの接合を容易にする点、およびサブアセンブリ８１、８２、８３間におけるタブ１００ｔの接合を容易にする点を考慮して定めてある。第２電池１０２および第５電池１０５は、電池の表裏を維持したまま向きを反転して配置しただけであり、同じ電池が用いられる。同様に、第３電池１０３および第６電池１０６は同じ電池が用いられ、第４電池１０４および第７電池１０７は同じ電池が用いられる。したがって、このセルユニット本体８０には８枚の電池１０１〜１０８が含まれているが、タブ１００ｔの形状が異なる５種類の電池が用いられる。電池１００の種類を減じることにより、電池１００の製造に要する費用を低減できる。

タブ１００ｔの形状は、一部分が長手方向に延伸してスペーサ１１０の外側に臨むタイプと、スペーサ１１０によって覆い隠されるタイプとに大別される。前者のタイプには、第２電池１０２のプラス側タブ１０２ｐ、第３電池１０３のプラス側およびマイナス側のタブ１０３ｐ、１０３ｍ、第４電池１０４のマイナス側タブ１０４ｍ、第５電池１０５のプラス側タブ１０５ｐ、第６電池１０６のプラス側およびマイナス側のタブ１０６ｐ、１０６ｍ、第７電池１０７のマイナス側タブ１０７ｍが含まれる。これら以外のタブ、すなわち、第１電池１０１のプラス側およびマイナス側のタブ１０１ｐ、１０１ｍ、第２電池１０２のマイナス側タブ１０２ｍ、第４電池１０４のプラス側タブ１０４ｐ、第５電池１０５のマイナス側タブ１０５ｍ、第７電池１０７のプラス側タブ１０７ｐ、第８電池１０８のプラス側およびマイナス側のタブ１０８ｐ、１０８ｍは、後者のタイプに含まれる。

各電池１００におけるマイナス側タブ１００ｍには、端子板１６１が重ねて接合されている。端子板１６１が設けられたマイナス側タブ１００ｍに重ね合わせて挟持されるプラス側タブ１０１ｐ、１０４ｐ、１０７ｐは、端子板１６１を受け入れるための切り欠き１００ｂを有している（図１７も参照）。

次に、図１６を参照して、電池１００の電気的な接続状態について説明する。図１６において、電気的に接続されるタブ１００ｔ同士は、２点鎖線の接続線によって結ばれる。
接続線に隣接して付される「黒四角」は、第１〜第３の各サブアセンブリ８１、８２、８３において、スペーサ１１０の開口窓部１１２に臨んだタブ１００ｔ同士を超音波溶接によって接合することを示している。接続線に隣接して付される「黒丸」は、第１、第３の各サブアセンブリ８１、８３において、スペーサ１１０の外側に臨んだタブ１００ｔ同士をスペーサ１１０の外側において超音波溶接によって接合することを示している。また、接続線に隣接して付される「白丸」は、各サブアセンブリ８１、８２、８３の組み立て後、サブアセンブリ同士８１と８２、８２と８３を接続するときに、スペーサ１１０の外側に臨んだタブ１００ｔ同士をスペーサ１１０の外側において超音波溶接によって接合することを示している。

第１サブアセンブリ８１を組み立てる場合には、第１電池１０１のプラス側タブ１０１ｐおよび第２電池１０２のマイナス側タブ１０２ｍは開口窓部１１２において接合され、第２電池１０２のプラス側タブ１０２ｐおよび第３電池１０３のマイナス側タブ１０３ｍはスペーサ１１０の外側において接合される。第１電池１０１のマイナス側タブ１０１ｍおよびマイナス側出力端子１５０のバスバー１５１も開口窓部１１２において接合される（図１９参照）。

第２サブアセンブリ８２を組み立てる場合には、第４電池１０４のプラス側タブ１０４ｐおよび第５電池１０５のマイナス側タブ１０５ｍは開口窓部１１２において接合される。

第３サブアセンブリ８３を組み立てる場合には、第７電池１０７のプラス側タブ１０７ｐおよび第８電池１０８のマイナス側タブ１０８ｍは開口窓部１１２において接合され、第６電池１０６のプラス側タブ１０６ｐおよび第７電池１０７のマイナス側タブ１０７ｍはスペーサ１１０の外側において接合される。第８電池１０８のプラス側タブ１０８ｐおよびプラス側出力端子１４０のバスバー１４１は開口窓部１１２において接合される。

各サブアセンブリ８１、８２、８３の組み立て後、第１サブアセンブリ８１と第２サブアセンブリ８２とを接続する場合には、第３電池１０３のプラス側タブ１０３ｐおよび第４電池１０４のマイナス側タブ１０４ｍはスペーサ１１０の外側において接合される。第２サブアセンブリ８２と第３サブアセンブリ８３とを接続する場合には、第５電池１０５のプラス側タブ１０５ｐおよび第６電池１０６のマイナス側タブ１０６ｍはスペーサ１１０の外側において接合される。これにより、積層された８枚の電池１０１〜１０８は、電気的極性が異なるタブ１００ｐ、１００ｍ同士が電気的に接続されることによって直列に接続され、プラス側出力端子１４０およびマイナス側出力端子１５０は、積層方向に沿って両端に位置する第８、第１電池１０８、１０１に電気的に接続される。

前面側においては、第１、第３、第５、および第７の電池１０１、１０３、１０５、１０７のマイナス側タブ１０１ｍ、１０３ｍ、１０５ｍ、１０７ｍにおける端子板１６１によって、電池積層方向に沿う同一線上に４個の電圧検出部１６０が配列され、背面側においては、第２、第４、第６、および第８の電池１０２、１０４、１０６、１０８のマイナス側タブ１０２ｍ、１０４ｍ、１０６ｍ、１０８ｍにおける端子板１６１によって、電池積層方向に沿う同一線上に４個の電圧検出部１６０が配列される。例えば、前面側における上から１番目の電圧検出部１６０と、背面側における上から１番目の電圧検出部１６０との間の電圧を測定することによって、第１電池１０１の電圧がわかる。また、背面側における上から１番目の電圧検出部１６０と、前面側における上から２番目の電圧検出部１６０との間の電圧を測定することによって、第２電池１０２の電圧がわかる。以下同様にして、第３〜第８の電池１０３〜１０８の電圧が分かる。

次に、図１５を参照して、セルユニット本体８０における電池１００やスペーサ１１０の積層状態について説明する。図１５において、スペーサ１１０の表面から突出する部材はピン１１３を示し、裏面から突出する部材はスナップフィット爪１１６を示している。
前面側と背面側とに分けて説明する。

まず、前面側では、第１および第２のスペーサ１２１、１２２は、第１電池１０１のマイナス側タブ１０１ｍおよびマイナス側出力端子１５０のバスバー１５１を重ね合わせて挟持する。第２および第３のスペーサ１２２、１２３は、第２電池１０２のプラス側タブ１０２ｐを挟持する。第３および第４のスペーサ１２３、１２４は、第３電池１０３のマイナス側タブ１０３ｍを挟持する。第５および第６のスペーサ１２５、１２６は、第４電池１０４のプラス側タブ１０４ｐおよび第５電池１０５のマイナス側タブ１０５ｍを重ね合わせて挟持する。第６および第７のスペーサ１２６、１２７は、第６電池１０６のプラス側タブ１０６ｐを挟持する。第７および第８のスペーサ１２７、１２８は、第７電池１０７のマイナス側タブ１０７ｍを挟持する。第８および第９のスペーサ１２８、１２９は、第８電池１０８のプラス側タブ１０８ｐおよびプラス側出力端子１４０のバスバー１４１を重ね合わせて挟持する。

背面側では、第１０スペーサ１３０が第１１スペーサ１３１に積層される。第１１および第１２のスペーサ１３１、１３２は、第１電池１０１のプラス側タブ１０１ｐおよび第２電池１０２のマイナス側タブ１０２ｍを重ね合わせて挟持する。第１２および第１３のスペーサ１３２、１３３は、第３電池１０３のプラス側タブ１０３ｐを挟持する。第１３および第１４のスペーサ１３３、１３４は、第４電池１０４のマイナス側タブ１０４ｍを挟持する。第１４および第１５のスペーサ１３４、１３５は、第５電池１０５のプラス側タブ１０５ｐを挟持する。第１５および第１６のスペーサ１３５、１３６は、第６電池１０６のマイナス側タブ１０６ｍを挟持する。第１７および第１８のスペーサ１３７、１３８は、第７電池１０７のプラス側タブ１０７ｐおよび第８電池１０８のマイナス側タブ１０８ｍを重ね合わせて挟持する。

スペーサ１１０も種々の形状を有しているが、同じスペーサを、スペーサの表裏を維持したまま向きを反転して前面側および背面側に配置したものもある。また、前面側の９個のスペーサ１２１〜１２９のなかにも同じスペーサが含まれ、背面側の９個のスペーサ１３０〜１３８のなかにも同じスペーサが含まれている。セルユニット本体８０には１８個のスペーサ１２１〜１３８が含まれているが、形状が異なる８種類のスペーサが用いられている。第１スペーサ１２１〜第１８スペーサ１３８の種類を、＃８〜＃１５の記号を用いて示すと、
背面側 前面側
第１０スペーサ１３０：＃９ 第１スペーサ１２１：＃９
第１１スペーサ１３１：＃１２ 第２スペーサ１２２：＃１３
第１２スペーサ１３２：＃１１ 第３スペーサ１２３：＃１０
第１３スペーサ１３３：＃１０ 第４スペーサ１２４：＃１１
第１４スペーサ１３４：＃１１ 第５スペーサ１２５：＃１２
第１５スペーサ１３５：＃１０ 第６スペーサ１２６：＃１１
第１６スペーサ１３６：＃１１ 第７スペーサ１２７：＃１０
第１７スペーサ１３７：＃１５ 第８スペーサ１２８：＃９
第１８スペーサ１３８：＃１４ 第９スペーサ１２９：＃８
のとおりである。

次に、本実施形態における組電池５０の組み立て手順を説明する。

図２６〜図３１は、第１サブアセンブリ８１の組み立て手順の説明に供する図、図３２および図３３は、第２サブアセンブリ８２の組み立て手順の説明に供する図、図３４〜図３９は、第３サブアセンブリ８３の組み立て手順の説明に供する図である。これらの図において、超音波溶接を施す位置にハッチングを付してある。

（第１サブアセンブリ８１の組み立て）
図２６に示すように、前面側において、第１および第２のスペーサ１２１、１２２によって、第１電池１０１のマイナス側タブ１０１ｍおよびマイナス側出力端子１５０のバスバー１５１を重ね合わせ、かつ、マイナス側タブ１０１ｍの一部とマイナス側出力端子１５０の一部とを開口窓部１１２に臨ませて挟持する。第２スペーサ１２２のピン１１３は、バスバー１５１、マイナス側タブ１０１ｍおよび端子板１６１の各貫通孔１５３、１０９、１６２を挿通し、第１スペーサ１２１の凹部１１４に嵌まり込む。図２７に示すように、開口窓部１１２に臨んだ、マイナス側タブ１０１ｍおよびバスバー１５１を、超音波溶接によって接合する。これにより、マイナス側出力端子１５０が第１電池１０１に電気的に接続される。

図２８に示すように、背面側において、第１０スペーサ１３０を第１１スペーサ１３１に積層する。第１１および第１２のスペーサ１３１、１３２によって、第１電池１０１のプラス側タブ１０１ｐおよび第２電池１０２のマイナス側タブ１０２ｍを重ね合わせ、かつ、各タブ１０１ｐ、１０２ｍの一部を開口窓部１１２に臨ませて挟持する。第１２スペーサ１３２のピン１１３は、タブ１０２ｍおよび端子板１６１の各貫通孔１０９、１６２を挿通し、第１１スペーサ１３１の凹部１１４に嵌まり込む。端子板１６１にタブ１０１ｐが重なり合うことがないため、タブ１０１ｐ、１０２ｍ同士は密着して挟持される。第１電池１０１と第２電池１０２との間を、両面テープによって接着する。図２９に示すように、開口窓部１１２に臨んだ、プラス側タブ１０１ｐおよびマイナス側タブ１０２ｍを、超音波溶接によって接合する。これにより、第１電池１０１と第２電池１０２とが直列に接続される。また、前面側においては、第２および第３のスペーサ１２２、１２３によって、第２電池１０２のプラス側タブ１０２ｐを当該タブ１０２ｐの一部をスペーサ１２２、１２３の外側に臨ませて挟持する（図２８、図２９参照）。第３スペーサ１２３のピン１１３は、プラス側タブ１０２ｐの貫通孔１０９を挿通し、第２スペーサ１２２の凹部１１４に嵌まり込む。

図３０に示すように、前面側において、第３および第４のスペーサ１２３、１２４によって、第３電池１０３のマイナス側タブ１０３ｍを当該タブ１０３ｍの一部をスペーサ１２３、１２４の外側に臨ませて挟持する。第４スペーサ１２４のピン１１３は、タブ１０３ｍおよび端子板１６１の各貫通孔１０９、１６２を挿通し、第３スペーサ１２３の凹部１１４に嵌まり込む。第２電池１０２と第３電池１０３との間を、両面テープによって接着する。図３１に示すように、スペーサ１２１〜１２４の外側に臨んだ、第２電池１０２のプラス側タブ１０２ｐおよび第３電池１０３のマイナス側タブ１０３ｍを、スペーサ１２１〜１２４の外側において超音波溶接によって接合する。これにより、第２電池１０２と第３電池１０３とが直列に接続される。また、背面側においては、第１２および第１３のスペーサ１３２、１３３によって、第３電池１０３のプラス側タブ１０３ｐを当該タブ１０３ｐの一部をスペーサ１３２、１３３の外側に臨ませて挟持する（図３０、図３１参照）。第１３スペーサ１３３のピン１１３は、プラス側タブ１０３ｐの貫通孔１０９を挿通し、第１２スペーサ１３２の凹部１１４に嵌まり込む。

以上により、第１サブアセンブリ８１の組み立てが終了する。

（第２サブアセンブリ８２の組み立て）
図３２に示すように、前面側において、第５および第６のスペーサ１２５、１２６によって、第４電池１０４のプラス側タブ１０４ｐおよび第５電池１０５のマイナス側タブ１０５ｍを重ね合わせ、かつ、各タブ１０４ｐ、１０５ｍの一部を開口窓部１１２に臨ませて挟持する。第６スペーサ１２６のピン１１３は、タブ１０５ｍおよび端子板１６１の各貫通孔１０９、１６２を挿通し、第５スペーサ１２５の凹部１１４に嵌まり込む。端子板１６１にタブ１０４ｐが重なり合うことがないため、タブ１０４ｐ、１０５ｍ同士は密着して挟持される。第４電池１０４と第５電池１０５との間を、両面テープによって接着する。図３３に示すように、開口窓部１１２に臨んだ、プラス側タブ１０４ｐおよびマイナス側タブ１０５ｍを、超音波溶接によって接合する。これにより、第４電池１０４と第５電池１０５とが直列に接続される。また、背面側においては、第１４および第１５のスペーサ１３４、１３５によって、第５電池１０５のプラス側タブ１０５ｐを当該タブ１０５ｐの一部をスペーサ１３４、１３５の外側に臨ませて挟持する（図３２、図３３参照）。
第１４スペーサ１３４のピン１１３は、タブ１０４ｍおよび端子板１６１の各貫通孔１０９、１６２を挿通する。

以上により、第２サブアセンブリ８２の組み立てが終了する。

（第３サブアセンブリ８３の組み立て）
図３４に示すように、前面側において、第８および第９のスペーサ１２８、１２９によって、第８電池１０８のプラス側タブ１０８ｐおよびプラス側出力端子１４０のバスバー１４１を重ね合わせ、かつ、タブ１０８ｐの一部とプラス側出力端子１４０の一部とを開口窓部１１２に臨ませて挟持する。第９スペーサ１２９のピン１１３は、バスバー１４１およびタブ１０８ｐの各貫通孔１４３、１０９を挿通し、第８スペーサ１２８の凹部１１４に嵌まり込む。図３５に示すように、開口窓部１１２に臨んだ、プラス側タブ１０８ｐおよびバスバー１４１を、超音波溶接によって接合する。これにより、プラス側出力端子１４０が第８電池１０８に電気的に接続される。

図３６に示すように、背面側において、第１７および第１８のスペーサ１３７、１３８によって、第７電池１０７のプラス側タブ１０７ｐおよび第８電池１０８のマイナス側タブ１０８ｍを重ね合わせ、かつ、各タブ１０７ｐ、１０８ｍの一部を開口窓部１１２に臨ませて挟持する。第１８スペーサ１３８のピン１１３は、タブ１０８ｍおよび端子板１６１の各貫通孔１０９、１６２を挿通し、第１７スペーサ１３７の凹部１１４に嵌まり込む。端子板１６１にタブ１０７ｐが重なり合うことがないため、タブ１０７ｐ、１０８ｍ同士は密着して挟持される。第７電池１０７と第８電池１０８との間を、両面テープによって接着する。図３７に示すように、開口窓部１１２に臨んだ、プラス側タブ１０７ｐおよびマイナス側タブ１０８ｍを、超音波溶接によって接合する。これにより、第７電池１０７と第８電池１０８とが直列に接続される。また、前面側においては、第７および第８のスペーサ１２７、１２８によって、第７電池１０７のマイナス側タブ１０７ｍを当該タブ１０７ｍの一部をスペーサ１２７、１２８の外側に臨ませて挟持する（図３６、図３７参照）。第８スペーサ１２８のピン１１３は、タブ１０７ｍおよび端子板１６１の各貫通孔１０９、１６２を挿通し、第７スペーサ１２７の凹部１１４に嵌まり込む。

図３８に示すように、背面側において、第１６スペーサ１３６を第１７スペーサ１３７に積層する。第１７スペーサ１３７のピン１１３は、第１６スペーサ１３６の凹部１１４に嵌まり込む。第１６スペーサ１３６上に、第６電池１０６のマイナス側タブ１０６ｍを当該タブ１０６ｍの一部をスペーサ１３６の外側に臨ませて載置する。第１６スペーサ１３６のピン１１３は、タブ１０６ｍおよび端子板１６１の各貫通孔１０９、１６２を挿通する。第６電池１０６と第７電池１０７との間を、両面テープによって接着する。図３９に示すように、前面側においては、第７スペーサ１２７上に、第６電池１０６のプラス側タブ１０６ｐを当該タブ１０６ｐの一部をスペーサ１２７の外側に臨ませて載置する。第７スペーサ１２７のピン１１３は、タブ１０６ｐの貫通孔１０９を挿通する。そして、スペーサ１２７、１２８の外側に臨んだ、プラス側タブ１０６ｐおよびマイナス側タブ１０７ｍを、スペーサ１２７、１２８の外側において超音波溶接によって接合する。これにより、第６電池１０６と第７電池１０７とが直列に接続される。

以上により、第３サブアセンブリ８３の組み立てが終了する。

（サブアセンブリ８１と８２、８２と８３同士の接続）
第１サブアセンブリ８１と第２サブアセンブリ８２とを接続する場合には、図１０〜図１２および図１５を参照して、前面側においては、第５スペーサ１２５のピン１１３を第４スペーサ１２４の凹部１１４に嵌め込む。背面側においては、第１４スペーサ１３４のピン１１３を、第４電池１０４のマイナス側タブ１０４ｍおよび端子板１６１の各貫通孔１０９、１６２を挿通させた後、第１３スペーサ１３３の凹部１１４に嵌め込む。これにより、第１サブアセンブリ８１と第２サブアセンブリ８２とは、位置決めされて接続される。そして、背面側において、第３電池１０３のプラス側タブ１０３ｐおよび第４電池１０４のマイナス側タブ１０４ｍを、スペーサ１３０〜１３５の外側において超音波溶接によって接合する。これにより、第１サブアセンブリ８１と第２サブアセンブリ８２とが直列に接続される。

第２サブアセンブリ８２と第３サブアセンブリ８３とを接続する場合には、前面側においては、第７スペーサ１２７のピン１１３を、第６電池１０６のプラス側タブ１０６ｐの貫通孔１０９を挿通させた後、第６スペーサ１２６の凹部１１４に嵌め込む。背面側においては、第１６スペーサ１３６のピン１１３を、第６電池１０６のマイナス側タブ１０６ｍおよび端子板１６１の各貫通孔１０９、１６２を挿通させた後、第１５スペーサ１３５の凹部１１４に嵌め込む。これにより、第２サブアセンブリ８２と第３サブアセンブリ８３とは、位置決めされて接続される。そして、背面側において、第５電池１０５のプラス側タブ１０５ｐおよび第６電池１０６のマイナス側タブ１０６ｍを、スペーサ１３０〜１３８の外側において超音波溶接によって接合する。これにより、第１〜第３の各サブアセンブリ８１、８２、８３が直列に接続される。

以上により、サブアセンブリ８１と８２、８２と８３同士の接続が終了し、図９に示されるセルユニット本体８０を得る。

タブ１００ｔ同士の接合部、および、タブ１００ｔとバスバー１４１、１５１との接合部は、電池１００の短手方向（スペーサ１１０の長手方向）の複数の位置に分かれている。このため、特定の接合部を超音波溶接によって接合するに際して、他の電池を積層方向に沿って開いて一旦退かす作業を行うことなく、溶接装置の溶接ヘッドを特定の接合部に位置させ、組となるタブ１００ｔ同士などを挟み込むことができる。したがって、電池１００を積層したまま接合作業を行うことができ、溶接作業が容易になる。また、溶接ヘッド形状の選択の自由度が増し、溶接作業の自動化も容易になる。さらに、接合済みのタブ１００ｔ同士などに余分な応力が掛かる虞もなく、所期の品質を維持できる。

（セルユニット６０の組み立てなど）
次いで、セルユニット本体８０の前面および背面のそれぞれに絶縁カバー９１、９２を組み付け（図６および図２３（Ａ）参照）、図３に示されるセルユニット６０を得る。

図２に示すように、セルユニット６０をロアケース７１に収納し、スペーサ１１０のボルト孔１１１にスリーブ９３を挿入する。セルユニット６０上に緩衝材９４を設け、ロアケース７１の開口部７１ａをアッパーケース７２によって閉じる。アッパーケース７２の縁部７２ａを、カシメ加工によって、ロアケース７１の周壁７１ｂの縁部７１ｃに巻き締めると、図１に示される組電池５０の組み立てが完了する。コネクタ１７０は、差込口９１ａ、９２ａから差し込まれる。

ケース７０のボルト孔７３と、スリーブ９３とに通しボルトを挿通することによって、ケース７０に対するスペーサ１１０の位置が固定され、その結果、ケース７０に対する複数枚の電池１００の位置が定められる。

（変形例）
タブ１００ｔ同士を超音波溶接によって接合した実施形態を示したが、タブ１００ｔ同士の接合は超音波溶接に限定されるものではない。

（第２の実施形態）
図４０は、本発明の第２の実施形態に係る組電池２１０を示す断面図、図４１は、電池２２０を示す斜視図、図４２は、タブ２２２、２２４同士をスペーサ２３０によって挟持した状態の要部を示す平面図である。

第２の実施形態は、スペーサ２３０の構成、タブ２２２、２２４同士を接合する形態などを改変した点で、第１の実施形態と相違している。

第２の実施形態の組電池２１０は、第１の実施形態と同様に、発電要素を外装材で封止するとともに板状をなすタブ２２２、２２４を外装材から外部に導出してなる電池２２０が複数積層され、各電池２２０のタブ２２２、２２４同士が電気的に接続されている。この組電池２１０も、電池積層方向（図４０において上下方向）に沿うタブ２２２、２２４の両面側から当該タブを挟持する板状をなす電気絶縁性のスペーサ２３０を有している。複数の電池２２０は、発電要素が押さえつけられるようにケース２４０に収納されている。

電池２２０は、図４１に示すように、扁平型に形成された電池である。正極板、負極板およびセパレータを順に積層した積層型の発電要素（図示せず）が、扁平型本体２２６の内部に含まれている。電池２２０は、例えば、リチウムイオン二次電池などの二次電池である。組電池２１０においては、複数の電池２２０は、内包する発電要素の積層方向と同じ方向に積層される。

電池２２０は、発電要素を内包する扁平型本体２２６から延びるプラス側タブ２２２およびマイナス側タブ２２４を有する。マイナス側タブ２２４は、銅薄板により形成されている。また、プラス側タブ２２２は、アルミニウム薄板により形成されている。複数の電池２２０は、プラス側タブ２２２およびマイナス側タブ２２４が積層方向に沿って交互となるように、つまり、タブの電気的極性が異なるように、積層されている。

電池２２０同士は、扁平型本体２２６に両面テープまたは接着剤が付けられることによって、相互に固定されている。一対のスペーサ２３０は、重ね合わされたプラス側タブ２２２およびマイナス側タブ２２４を一組として挟持している。これにより、複数の電池２２０が、直列に接続される。最上層の電池２２０は、マイナス側タブ２２４がマイナス側出力端子２５２と接続されており、最下層の電池２２０は、プラス側タブ２２２がプラス側出力端子２５０と接続されている。

第２の実施形態のスペーサ２３０は、電気絶縁性を有する絶縁層２３４と、絶縁層２３４よりも放熱性が高いヒートシンク層２３２とを有している。図４０に示すように、図示例のスペーサ２３０は、放熱性を有するヒートシンク層２３２によって、絶縁性を有する絶縁層２３４が挟まれた３層構造に形成されている。この３層構造を有する一対のスペーサ２３０によってタブ２２２、２２４を挟持すると、重ね合わされたタブ２２２、２２４の両者にヒートシンク層２３２が接触することになる。

絶縁層２３４は、スペーサ２３０に電気絶縁性を付与し得る限りにおいて、適宜の材料から形成することができる。ヒートシンク層２３２は、放熱性が絶縁層２３４よりも高い限りにおいて、適宜の材料から形成することができる。絶縁層２３４の形成材料よりも熱伝導率が大きい材料からヒートシンク層２３２を形成することにより、絶縁層２３４よりも高い放熱性をヒートシンク層２３２に付与することができる。絶縁層２３４によってスペーサ２３０の電気絶縁性が担保されていることから、ヒートシンク層２３２の形成材料として、電気絶縁性の材料のみならず、導電性の材料をも選択することができ、放熱性を高める観点から、ヒートシンク層２３２の形成材料を選択すればよい。具体的には、ヒートシンク層２３２には、アルミニウムなどの放熱性に優れた材料が用いられる。絶縁層２３４には、セラミックや樹脂などの絶縁材料が用いられる。ヒートシンク層２３２の形成材料として導電性の材料を選択した場合には、スペーサ２３０に電気絶縁性を付与するために、絶縁層２３４をタブ２２２、２２４の面方向に沿って配置しなければならないことは言うまでもない。

絶縁層２３４の厚み寸法は、電気絶縁性を確保できる範囲内で、可及的に薄肉に形成することが好ましい。スペーサ２３０の限られた厚み寸法内で、ヒートシンク層２３２による放熱性を高めることができるからである。

スペーサ２３０は、図４２に示すように、電池２２０と略同等の幅を有し、タブ２２２、２２４の全幅に亘って配置されている。

図４０に示したように、一対のスペーサ２３０は、重ね合わされた２枚のプラス側タブ２２２およびマイナス側タブ２２４を一組として挟み、該プラス側タブ２２２およびマイナス側タブ２２４とともに、積層方向に沿って配置されている。２枚のプラス側タブ２２２およびマイナス側タブ２２４を一組とするため、各スペーサ２３０は、電池２２０の２個分の厚みに略等しい厚みを有し、２層ごとに配置されている。スペーサ２３０は、電池２２０の各タブ側（図中左右側）で１段ずらして、配置されている。これにより、積層方向に沿って両端に位置する最上層および最下層の電池２２０を除いて、各電池２２０は、マイナス側タブ２２４が一段上に積層されている他の電池２２０のプラス側タブ２２２と接触され、プラス側タブ２２２が一段下に積層されている他の電池２２０のマイナス側タブ２２４と接触される。結果として、複数の電池２２０が直列に接続される。上述したように、最上層の電池２２０のマイナス側タブ２２４はマイナス側出力端子２５２と接続され、最下層の電池２２０のプラス側タブ２２２はプラス側出力端子２５０と接続されている。なお、最上層の電池２２０にプラス側出力端子２５０を接続し、最下層の電池２２０にマイナス側出力端子２５２を接続するように、複数の電池２２０を直列に接続することもできる。

ケース２４０は、電池２２０およびスペーサ２３０を内包する。ケース２４０には、積層された電池２２０から延びるプラス側出力端子２５０およびマイナス側出力端子２５２を引き出す穴が設けられている。電池２２０およびスペーサ２３０は、ケース２４０内に安定的に固定され、保護される。

（組立手順）
次に、本実施形態における組電池２１０の組み立て手順を説明する。

図４３は、電池を重ねる様子を示す断面図、図４４は、電池を重ね終わった様子を示す断面図、図４５は、重ね合わされたタブ２２２、２２４同士をＴＩＧ溶接により接合する様子を示す断面図である。

図４３に示すように、まず、最下層の電池２２０のプラス側タブ２２２にプラス側出力端子２５０が超音波溶接などにより取り付けられる。この状態で、最下層の電池２２０が支持体２３６に支持される。ここで、支持体２３６は、絶縁材料からなり、高摩擦シート、両面テープまたは接着剤により、プラス側タブ２２２およびマイナス側タブ２２４に取り付けられる。

続けて、最下層の電池２２０のプラス側タブ２２２にスペーサ２３０’が取り付けられる。ここで用いるスペーサ２３０’は、組電池２１０全体の厚みの調整のために、電池１個分の厚みを有する。厚みの関係から２層構造に形成されている。しかし、スペーサ２３０’は、上述の電池２個分の厚みを有するものと同様に、絶縁層２３４とヒートシンク層２３２とを有する。

そして、次の電池２２０が積層される。電池２２０同士の間には、両面テープまたは接着剤が配置され、互いに固定される。積層された電池２２０のプラス側タブ２２２にスペーサ２３０が取り付けられる。取り付けの際、スペーサ２３０は、真直ぐに伸びたプラス側タブ２２２を変形させながら、最下層の電池２２０のマイナス側タブ２２４に押し付ける。プラス側タブ２２２はアルミニウムにより形成されているので、マイナス側タブ２２４よりも曲がりやすい。プラス側タブ２２２が変形した分、最下層の電池２２０のマイナス側タブ２２４と、これに接触する１層上の電池２２０のプラス側タブ２２２とでは、重ね合わせられたときに長さに差が生じる。

続けて、同様に電池２２０が積層される。そして、今度は、図中左側にスペーサ２３０が配置され、積層方向の２枚のプラス側タブ２２２およびマイナス側タブ２２４が接触される。

このように、積層が繰り返され、最上層の電池２２０のマイナス側タブ２２４にマイナス側出力端子２５２が接合されると、図４４に示すような積層体が形成される。

ここで、重ね合わされているプラス側タブ２２２とマイナス側タブ２２４とで長さが異なり、プラス側タブ２２２とマイナス側タブ２２４の端面が揃っていない。プラス側タブ２２２およびマイナス側タブ２２４の端面の不揃いは、これらの接合の妨げとなる。したがって、切断機などを用いて、重ね合わされているプラス側タブ２２２およびマイナス側タブ２２４の端面が揃えられる。

揃えられたタブ２２２、２２４の端面は、図４５に示すように、ＴＩＧ溶接装置２６０を用いて、ＴＩＧ溶接により接合される。ＴＩＧ溶接装置２６０は、熱に強いタングステン電極を持ち、その周囲に不活性ガスを流して溶接する。溶接の際には、ヒートシンクを兼ねた治具２６１により、スペーサ２３０が上下から保持されている。治具２６１により、溶接時の安定性が保たれ、かつ、溶接時に発生する熱の拡散が図られる。

ＴＩＧ溶接により、プラス側タブ２２２およびマイナス側タブ２２４間の電気的接続が確保される。全てのＴＩＧ溶接が終わって、積層体をケース２４０に入れると、図４０に示すような組電池２１０が完成する。

以上のように、第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、タブ２２２、２２４をスペーサ２３０によって挟持することによって、耐振動強度を向上させて振動の入力に対して影響を受け難く、コンパクト化を図り得る組電池２１０を提供することができる。この組電池２１０は、スペーサ２３０により２枚のプラス側タブ２２２およびマイナス側タブ２２４を一組として挟んでいる。プラス側タブ２２２およびマイナス側タブ２２４が一組にまとめられているので、そのままの姿勢により接合できる。したがって、作業が容易で、かつ安定した接合ができる。

タブを接続する方法には、重ね合わせたタブをホーンとアンビルとの間に挟み、超音波溶接により接続する方法がある。タブ同士を超音波溶接により接続する場合には、タブの上下に、ホーンやアンビルを入れるための空間を確保しなくてはならない。このため、積層される電池のタブの形状が同じ場合には、既に接続が終わった接続部位を拡げて空間を確保することになるので、この接続部位に引き剥がしの力が加わる。拡げられた接続部位を元の状態に閉じる際にも、電池やタブに余計な力が加わる。したがって、接続部位や電池に破損が生じることがあり、安定した品質が得られない虞がある。これに対して、第２の実施形態にあっては、積層される電池２２０のタブ２２２、２２４の形状が同じであるものの、一対のスペーサ２３０によって挟持された複数のタブ２２２、２２４は、スペーサ２３０の外側に臨んだ端部において接合されている。プラス側タブ２２２およびマイナス側タブ２２４の端部を、ＴＩＧ溶接などにより接合するので、溶接の際に、ホーンなどを入れるための空間を確保する必要がない。したがって、既に接続が終わった接続部位を拡げたり閉じたりする必要がないので、接合部位や電池２２０の破損を回避でき、安定した品質の接合を得る。

プラス側タブ２２２およびマイナス側タブ２２４の端部を接合するので、プラス側タブ２２２およびマイナス側タブ２２４の長さは、スペーサ２３０から少しはみ出る位あれば十分である。したがって、従来よりもプラス側タブ２２２およびマイナス側タブ２２４の長さが短くすみ、組電池２１０を小型化できる。

スペーサ２３０によりプラス側タブ２２２およびマイナス側タブ２２４を支持しているので、電池２２０の積層数が多くても、全部積層した後に、最後にまとめて、電池２２０同士を接続できる。積層数に制限がなく、積層できる。

さらに、重ね合わされたプラス側タブ２２２およびマイナス側タブ２２４の上下には、放熱性を有するヒートシンク層２３２を含むスペーサ２３０が配置されている。したがって、プラス側タブ２２２およびマイナス側タブ２２４を溶接などにより接合する際に熱が発生しても、スペーサ２３０により放熱される。したがって、熱がほとんど電池２２０までは伝達しない。結果として、接合時の熱による電池２２０の破損を防止できる。

なお、上記実施形態では、電池２２０の接合をＴＩＧ溶接により行っているが、これに限定されない。

図４６は、重ね合わされたタブ２２２、２２４同士をレーザ溶接により接続する様子を示す図、図４７は、重ね合わされたタブ２２２、２２４同士を摩擦攪拌接合により接続する様子を示す図である。

図４６に示すように、レーザ溶接装置２６２を用い、レーザ溶接によって、重ね合わされたタブ２２２、２２４同士を接続してもよい。

レーザ溶接装置２６２は、発振器で発振したレーザをレンズにより、重ね合わされたプラス側タブ２２２およびマイナス側タブ２２４の端部に集光する。これにより、プラス側タブ２２２およびマイナス側タブ２２４の端部が溶融し、接合する。

また、図４７に示すように、摩擦攪拌接合によって、重ね合わされたタブ２２２、２２４同士を接続してもよい。この場合、回転する摩擦攪拌工具２６４を、プラス側タブ２２２およびマイナス側タブ２２４の端面に挿入し、プラス側タブ２２２およびマイナス側タブ２２４の材料そのものを攪拌して接合する。

材料を溶かす溶接とは異なり、材料を溶かさないで接合するため、接合部の機械的強さを高めることができる。また、接合後の材料の変形や反りが極めて小さい点でも有利である。

（変形例）
スペーサ２３０を、ヒートシンク層２３２−絶縁層２３４−ヒートシンク層２３２の３層構造に形成した実施形態を示したが、この層構造に限定されるものではない。スペーサを、例えば、１つのヒートシンク層２３２と、１つの絶縁層２３４とを有する２層構造に形成してもよい。一対の２層タイプスペーサによってタブ２２２、２２４を挟持する場合には、一方のスペーサのヒートシンク層２３２を、重ね合わされたタブ２２２、２２４の一方に接触させればよい。かかる構成によっても、タブ２２２、２２４同士を溶接などにより接合する際に、熱による電池２２０の破損を防止できる。

第１の実施形態において説明したスペーサ１１０に、絶縁層２３４とヒートシンク層２３２とを有するスペーサを適用してもよい。さらに、開口窓部１２２に臨んだタブ１００ｐ、１００ｍ同士を超音波溶接によって接合する形態に代えて、第２の実施形態のように、一対のスペーサによって挟持された複数のタブ１００ｐ、１００ｍを、スペーサの外側に臨んだ端部において接合するようにしてもよい。

（第３の実施形態）
第２の実施形態におけるスペーサ２３０の機能に加えて、第１の実施形態と同様に、スペーサに電池２２０を積層する際の位置決め機能を追加できる。

第３の実施形態では、位置決め機能を有するスペーサについて説明する。

図４８は、本発明の第３の実施形態において電池を積層する様子を示す図、図４９は、図４８の４９−４９線に沿う断面図、図５０は、第３の実施形態の組電池を示す断面図である。なお、第２の実施形態と同様の構成には同一の参照番号を付して、その説明を省略する。

図４８および図４９に示すように、第３の実施形態のスペーサ２７０は、放熱性を有するヒートシンク層２７２によって、絶縁性を有する絶縁層２７４が挟まれた３層構造に形成されている。ここで、最上層のヒートシンク層２７２には、凸部２７１（突状部に相当する）が設けられている。また、最下層のヒートシンク層２７２には、凹部２７３が設けられている。凸部２７１と凹部２７３とは、略同一の径および深さを有し、ヒートシンク層２７２の表裏の対応する位置に設けられている。

したがって、電池２２０のタブ２２２、２２４を挟んでスペーサ２７０が積層されると、図５０に示すように、スペーサ２７０同士が凹凸嵌合される。ここで、電池２２０のタブ２２２、２２４には、それぞれ、スペーサ２７０の凸部２７１が挿通可能な穴部２２３、２２５が予め形成されている。第１の実施形態と同様に、穴部２２３、２２５が形成されたタブ２２２、２２４と、凸部２７１と、凹部２７３とによって、係止手段１１７が構成されている。

スペーサ２７０の凸部２７１に電池２２０の電極タブ２２２、２２４を一組通しつつ、スペーサ２７０同士を嵌合していくと、図５０に示すような積層体が得られる。得られた積層体は、第２の実施形態と同様に、タブ２２２、２２４の端面が切断機などにより揃えられる。揃えられた端面は、溶接により接合される。そして、ケース２４０内に積層体が配置され組電池が完成する。

なお、図５０に示すように、最下層に積層されるスペーサ２７０ａは、一階層上のスペーサ２７０の凹部２７３に嵌合する凸部だけが形成されており、凹部は形成されていない。また、最上層に積層されるスペーサ２７０ｂは、一階層下のスペーサ２７０の凸部２７１が嵌合する凹部だけが形成されており、凸部は形成されていない。これにより、最上層と最下層に余分な凸部２７１や凹部２７３が残らない。

以上のように、第３の実施形態では、スペーサ２７０に凸部２７１と凹部２７３とを設けている。スペーサ２７０の凸部２７１は、電池２２０の電極タブ２２２、２２４を通した状態で、凹部２７３と嵌合する。したがって、スペーサ２７０同士の位置が決められるだけでなく、電極タブ２２２、２２４も位置決めされる。すなわち、電池２２０も位置決めされる。このように、スペーサ２７０同士の凸部２７１と凹部２７３との嵌合によって、積層時の位置決めが容易となる。

本発明の第１の実施形態に係る組電池を示す斜視図である。 図１に示される組電池を上下反転し、さらに分解して示す斜視図である。 ケース内に収納されるセルユニットを示す平面図である。 図３の４−４線に沿う断面図である。 図３の５−５線に沿う断面図である。 セルユニット本体から絶縁カバーを取り外したセルユニットを示す斜視図である。 同セルユニットを図６とは異なる方向から見て示す斜視図である。 同セルユニットを底面側から見て示す斜視図である。 セルユニット本体を示す斜視図である。 セルユニット本体を構成する３つのサブアセンブリを前面側を手前にして示す斜視図である。 同サブアセンブリを背面側を手前にして示す斜視図である。 同サブアセンブリを底面側から見て示す斜視図である。 セルユニット本体を前面側を手前にして示す分解斜視図である。 セルユニット本体を背面側を手前にして示す分解斜視図である。 セルユニット本体における扁平型電池および絶縁板の積層状態の説明に供する概念図である。 セルユニット本体における扁平型電池の電気的な接続状態の説明に供する概念図である。 セルユニット本体に含まれる扁平型電池の一例を示す斜視図である。 図１８（Ａ）は、セルユニット本体に含まれる絶縁板の一例を示す斜視図、図１８（Ｂ）は、同絶縁板を表裏反転して示す斜視図、図１８（Ｃ）は、図１８（Ａ）の１８Ｃ−１８Ｃ線に沿う断面図である。 図１９（Ａ）（Ｂ）は、一対の絶縁板によって、１つの電極端子と組電池出力端子とを重ね合わせて挟持する状態を説明するための斜視図である。 図２０（Ａ）（Ｂ）は、図１９（Ａ）の図中下位側に積層される扁平型電池の電極端子をさらに挟持する状態を説明するための斜視図である。 図２１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、一対の絶縁板によって、複数の電極端子を重ね合わせて挟持する状態を説明するための斜視図である。 図２２（Ａ）は、セルユニット本体の前面側の電圧検出部を示す斜視図、図２２（Ｂ）は、セルユニット本体の前面に取り付けた絶縁カバーにコネクタを挿入した状態を示す斜視図である。 図２３（Ａ）は、図２２（Ｂ）の状態からコネクタを引き抜いた状態を示す斜視図、図２３（Ｂ）は、絶縁カバーを示す斜視図、図２３（Ｃ）は、コネクタを示す斜視図である。 図２４（Ａ）は、電圧検出端子板が電極端子に重ねて接合された扁平型電池の要部を示す平面図、図２４（Ｂ）は、図２４（Ａ）の２４Ｂ−２４Ｂ線に沿う断面図であって、電極端子と電圧検出端子板とをポンチカシメによって接合した状態を示す断面図、図２４（Ｃ）は、電圧検出部にコネクタを挿入する様子を示す要部断面図である。 図２５（Ａ）は、ポンチカシメによって電圧検出端子板の表面に形成された凸部が嵌まり込む凹所を有する絶縁板の要部を示す断面図、図２５（Ｂ）は、電極端子と電圧検出端子板とをリベットによって接合した状態を示す断面図である。 第１サブアセンブリの組み立て手順の説明に供する図である。 図２６に続く図である。 図２７に続く図である。 図２８に続く図である。 図２９に続く図である。 図３０に続く図である。 第２サブアセンブリの組み立て手順の説明に供する図である。 図３２に続く図である。 第３サブアセンブリの組み立て手順の説明に供する図である。 図３４に続く図である。 図３５に続く図である。 図３６に続く図である。 図３７に続く図である。 図３８に続く図である。 本発明の第２の実施形態に係る組電池を示す断面図である。 扁平型電池を示す斜視図である。 電極端子同士を絶縁板によって挟持した状態の要部を示す平面図である。 扁平型電池を重ねる様子を示す断面図である。 扁平型電池を重ね終わった様子を示す断面図である。 重ね合わされた電極端子同士をＴＩＧ溶接により接合する様子を示す断面図である。 重ね合わされた電極端子同士をレーザ溶接により接続する様子を示す図である。 重ね合わされた電極端子同士を摩擦攪拌接合により接続する様子を示す図である。 本発明の第３の実施形態において扁平型電池を積層する様子を示す図である。 図４８の４９−４９線に沿う断面図である。 第３の実施形態の組電池を示す断面図である。

符号の説明

５０ 組電池、
６０ セルユニット、
７０ ケース、
８０ セルユニット本体、
８１、８２、８３ 第１、第２、第３のサブアセンブリ、
９１、９２ 絶縁カバー、
９１ａ、９２ａ 差込口、
１００ 電池（扁平型電池）、
１００ａ 外装材、
１００ｂ 切り欠き、
１００ｐ プラス側タブ、
１００ｍ マイナス側タブ、
１００ｔ タブ（電極端子）、
１０１〜１０８ 第１〜第８の電池、
１０９ 貫通孔、
１１０ スペーサ（絶縁板）、
１１２ 開口窓部、
１１３ ピン（突状部）、
１１４ 凹部、
１１５ 係合孔、
１１６ スナップフィット、
１１７ 係止手段、
１１８ 切り欠き、
１１９ 凹所、
１２１〜１３８ 第１〜第１８のスペーサ、
１４０ プラス側出力端子（組電池出力端子）、
１５０ マイナス側出力端子（組電池出力端子）、
１４１、１５１ バスバー、
１４２、１５２ 樹脂カバー、
１４３、１５３ 貫通孔、
１６０ 電圧検出部、
１６１ 端子板（電圧検出端子板）、
１６２ 貫通孔、
１６３ 凸部、
１６５ リベット、
１６５ａ リベットの頭、
１７０ コネクタ、
１７１ 接続端子、
１８０ 電圧検出器、
２１０ 組電池、
２２０ 電池（扁平型電池）、
２２２ プラス側タブ（電極端子）、
２２３、２２５ 穴部、
２２４ マイナス側タブ（電極端子）、
２２６ 扁平型本体、
２３０、２７０ スペーサ（絶縁板）、
２３２、２７２ ヒートシンク層、
２３４、２７４ 絶縁層、
２３６ 支持体、
２４０ ケース、
２５０ プラス側出力端子（組電池出力端子）、
２５２ マイナス側出力端子（組電池出力端子）、
２６０ ＴＩＧ溶接装置、
２６２ レーザ溶接装置、
２６４ 摩擦攪拌工具、
２７１ 凸部（突状部）、
２７３ 凹部。

Claims (20)

1. 発電要素を外装材で封止するとともに板状をなす電極端子を前記外装材から外部に導出してなる扁平型電池を複数積層して、各扁平型電池の電極端子同士を電気的に接続してなる組電池であって、
   複数の前記扁平型電池を積層する方向に沿う前記電極端子の両面側から当該電極端子を挟持する板状をなす電気絶縁性の絶縁板を有してなる組電池。
2. 前記電極端子を挟持する対をなす前記絶縁板のうちの一方の絶縁板は、他の前記電極端子を挟持する対をなす前記絶縁板のうちの一方の絶縁板と共用されていることを特徴とする請求項１に記載の組電池。
3. 前記絶縁板同士は、嵌め合いによって連結されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の組電池。
4. 前記電極端子を挟持する対をなす前記絶縁板は、前記積層方向に沿って前記電極端子を貫通して当該電極端子を係止するための係止手段を有していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の組電池。
5. 前記係止手段は、前記積層方向に沿って貫通する貫通孔が形成された電極端子と、対をなす前記絶縁板のうちの一方の絶縁板に設けられ前記貫通孔に挿通される突状部と、対をなす前記絶縁板のうちの他方の絶縁板に設けられ前記貫通孔を挿通した前記突状部の先端が嵌まり込む凹部と、を有していることを特徴とする請求項４に記載の組電池。
6. 前記絶縁板は、前記積層方向に沿う両面のうちの一方の面に前記突状部が設けられ、前記積層方向に沿う両面のうちの他方の面に前記凹部が設けられ、
   前記突状部および前記凹部は、前記積層方向に沿う同一線上に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の組電池。
7. 前記絶縁板は、挟持した電極端子の周縁の一部を露出させるための切り欠きを有し、
   前記電極端子が前記切り欠きから露出する部位を、前記扁平型電池の電圧を検出するための電圧検出部として用いることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の組電池。
8. 前記電圧検出部に接続可能な接続端子を有するコネクタが、前記電圧検出部に着脱自在に取り付けられることを特徴とする請求項７に記載の組電池。
9. 前記電圧検出部は、前記積層方向に沿う同一線上に複数個配列され、
   前記コネクタは、前記電圧検出部のそれぞれの位置に合致させて配置される複数個の前記接続端子を有していることを特徴とする請求項８に記載の組電池。
10. 前記電圧検出部は、前記電極端子に重ねて接合される電圧検出端子板を有していることを特徴とする請求項７に記載の組電池。
11. 前記電圧検出端子板が設けられた前記電極端子に重ね合わせて挟持される前記電極端子は、前記電圧検出端子板を受け入れるための切り欠きを有していることを特徴とする請求項１０に記載の組電池。
12. 前記電極端子同士は超音波溶接によって接合され、前記電極端子と前記電圧検出端子板とはポンチカシメおよびリベットのうちの少なくとも一方によって接合されていることを特徴とする請求項１０または請求項１１のいずれかに記載の組電池。
13. 前記電極端子と前記電圧検出端子板とはポンチカシメおよびリベットのうちの少なくとも一方によって接合され、
    前記絶縁板は、ポンチカシメによって前記電圧検出端子板の表面に形成された凸部または前記電圧検出端子板の表面から突出したリベットの頭が嵌まり込む凹所を有していることを特徴とする請求項１０〜請求項１２のいずれか１つに記載の組電池。
14. 前記積層方向に沿って貫通する開口窓部を備える一対の前記絶縁板によって、複数の前記電極端子を重ね合わせ、かつ、各電極端子の一部を前記開口窓部に臨ませて挟持し、
    前記開口窓部に臨んだ前記電極端子同士を接合することによって、複数の扁平型電池が電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の組電池。
15. 一対の前記絶縁板によって、前記電極端子を当該電極端子の一部を前記絶縁板の外側に臨ませて挟持し、
    前記絶縁板の外側に臨んだ前記電極端子同士を接合することによって、複数の扁平型電池が電気的に接続されていることを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか一つに記載の組電池。
16. 板状をなす組電池出力端子をさらに有し、
    前記積層方向に沿って貫通する開口窓部を備える一対の前記絶縁板によって、前記電極端子と前記組電池出力端子とを重ね合わせ、かつ、前記電極端子の一部と前記組電池出力端子の一部とを前記開口窓部に臨ませて挟持し、
    前記開口窓部に臨んだ前記電極端子と前記組電池出力端子とを接合することによって、前記組電池出力端子が扁平型電池に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか一つに記載の組電池。
17. 積層された複数の扁平型電池は、電気的極性が異なる前記電極端子同士が電気的に接続されることによって直列に接続され、
    正の前記組電池出力端子および負の前記組電池出力端子は、前記積層方向に沿って両端に位置する扁平型電池に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１６に記載の組電池。
18. 前記絶縁板は、電気絶縁性を有する絶縁層と、前記絶縁層よりも放熱性が高いヒートシンク層とを有していることを特徴とする請求項１、請求項４、請求項５、請求項６のいずれか一つに記載の組電池。
19. 一対の前記絶縁板によって挟持された複数の前記電極端子は、前記絶縁板の外側に臨んだ端部において接合されることによって電気的に接続されていることを特徴とする請求項１または請求項１８に記載の組電池。
20. 前記絶縁板の位置を固定し、複数の前記扁平型電池を収納するケースを有していることを特徴とする請求項１から請求項１９のいずれか一つに記載の組電池。

Images