JP4894198B2

JP4894198B2 - 組電池

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Publication number: JP4894198B2
Application number: JP2005240035A
Authority: JP
Inventors: 泰介磯永; 龍也東野
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2005-08-22
Filing date: 2005-08-22
Publication date: 2012-03-14
Anticipated expiration: 2025-08-22
Also published as: JP2007059088A

Description

本発明は、筐体内に複数の電池を収納して電池モジュールを形成し、該電池モジュールを複数配列して電気的に接続した組電池に関する。

複数の電池を配列するとともに各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一般的に行われている。組電池は、電気自動車やハイブリッド自動車における車両駆動用電動機の駆動用電源や、燃料電池車の補助電源などとして広く用いられている。このような組電池には、電池の電極に接続された電圧検出線が備えられ、この電圧検出線を介して組電池を構成する各電池もしくは所定個数毎の電池の電圧を検出し、検出電圧に基づいて電池の充放電や容量等を制御している（特許文献１および２参照）。

近年、ラミネートフィルム等の外装材で覆われた扁平型電池を複数積層した組電池が普及しつつある（特許文献３参照）。この組電池は、各電池が扁平形状（板状）であるため、複数の電池を隙間無く配列することができ、従来の円柱型電池を配列した組電池に比して小型化が可能である。しかしながら、扁平型電池は電池自体が脆弱であり、組電池の積層作業の際に電池が損傷しないように配慮しなければならず、作業性が悪い。また、扁平型電池の脆弱性により電池の大容量化が困難であり、多数の単電池を接続して組電池を構成しなければならない。

そこで、例えば特許文献４には、所定個数の扁平型電池を予め筐体（ケース）内に収納して電池モジュールを形成し、この電池モジュールを複数配列して組電池を構成することが開示されており、この組電池によれば、扁平型電池の脆弱性を気にすることなく、容易に積層作業を行うことができる。
特開平１０−２４６１１２号公報特開２０００−２２３０９５号公報特開２００３−３２３８７３号公報特開２００１−２５６９３４号公報

ところが、組電池には、上述したように、電圧検出線を設ける必要があり、各電池の電極に接続された電圧検出線を筐体外部に引き出して、電圧検出装置（コントローラ）まで配線しなければならない。

したがって、電圧検出線が電池モジュールの電極端子同士を接続するバスバーなどに干渉する可能性がある。特に、扁平型電池を用いた組電池では電池個数が多いため、配線する電圧検出線の数も多くなり、電圧検出線の配線スペースの確保が困難で、配線作業が煩雑になるという問題があった。

本発明は、電池モジュールの電極端子同士を接続するバスバーなどに干渉することなく、電圧検出線の配線スペースの確保や煩雑な配線作業を要しない組電池を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係る組電池は、筐体内に複数の電池を収納して電池モジュールを形成し、該電池モジュールを複数配列して電気的に接続した組電池であって、
各電池モジュールの他の電池モジュールとの対向面の一面側に出力コネクタを設けるとともに、他面側に隣接する電池モジュールの前記出力コネクタを接続可能な入力コネクタを設け、
各コネクタ内には複数系統のコネクタピンを備え、
前記出力コネクタの一系統のコネクタピンに当該電池モジュールの各電池電極に接続した電圧検出線を結線するとともに、該出力コネクタのその他の系統のコネクタピンに前記入力コネクタのコネクタピンから系統毎に伝達線を配線し、
複数の電池モジュールを配列するに際して、電池モジュールの出力コネクタを隣接する電池モジュールの入力コネクタに順次接続し、出力方向最上流に位置する電池モジュールの出力コネクタを電圧検出装置に電気的に接続することを特徴とする。

以上のような構成の組電池によれば、電池モジュールの出力コネクタを隣接する電池モジュールの入力コネクタに順次接続し、出力方向最上流に位置する電池モジュールの出力コネクタを電圧検出装置に電気的に接続するだけで電圧検出線を電圧検出装置に電気的に接続することができるので、電池モジュールの電極端子同士を接続するバスバーなどに干渉することなく、電圧検出線の配線スペースの確保や煩雑な配線作業を要しない組電池を実現することができる。

以下、本発明に係る組電池の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

〔第１の実施形態〕
図１は、第１の実施形態の組電池を組み立てる際の単体ユニットである電池モジュールの斜視図である。図２は、扁平型電池の一例の斜視図である。図３は、電池モジュールを上下方向に積み重ねた状態の斜視図である。

図１および図２に示すように、電池モジュール２０は、組電池８０を組み立てる際の単位ユニットをなし（図６参照）、電気的に接続された複数枚の扁平型電池１０が金属製の筐体（モジュールケース）２３内に積層収納されている。なお、電池モジュール２０は、電気的に接続された複数の単電池を備える点において組電池８０の一種であるが、本明細書においては、「組電池」を組み立てる際の単位ユニットであって、複数の単電池をモジュールケース２３内に収納してなるユニットを「電池モジュール」と称することとする。

図２に示すように、扁平型電池１０は、たとえば、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１０ａによって封止されている。電池１０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電極タブ１０ｔ（プラス側電極タブ１０ｐおよびマイナス側電極タブ１０ｍの総称）が外装材１０ａから外部に導出されている。タブ１０ｔは、電池１０の長手方向の両側に延びている。積層型の発電要素を備える電池１０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１０は、発電要素が押さえ付けられるようにモジュールケース２３内に収納されている。

図１に示すように、モジュールケース２３は、開口部が形成された箱形状をなす第１ケース２４と、開口部を閉じる蓋体をなす第２ケース２５と、を含んでいる。第２ケース２５の縁部は、カシメ加工によって、第１ケース２４の周壁の縁部に巻き締められている。第１ケース２４および第２ケース２５は、比較的薄肉の鋼板またはアルミ板により形成され、プレス加工によって所定形状が付与されている。第１ケース２４の前面壁の一部に形成した切り欠き部を通して、正負の出力端子２１、２２がモジュールケース２３から外部に導出されている。

このモジュールケース２３の前面および後面には、出力端子２１、２２の間に位置するように、一対の入出力コネクタ４０、４０が一体的に設けられている。これら入出力コネクタ４０、４０は、電池モジュール２０の対向面である上下面の上面側に出力コネクタ４１を備えるとともに、下面側に下部に隣接する電池モジュール２０の上記出力コネクタ４１を接続可能な入力コネクタ４２を備えている。本実施形態では、たとえば、電池モジュール２０の上面側に位置する出力コネクタ４１は、雄コネクタによって形成されており、下面側に位置する入力コネクタ４２は、雌コネクタによって形成されているが、雄雌が逆であっても構わない。すなわち、第１の実施形態では、出力コネクタ４１と入力コネクタ４２とが、入出力コネクタ４０として一体的に形成されている。

複数の電池モジュール２０を配列して組電池８０を組み立てるに際して、図３に示すように、電池モジュール２０の出力コネクタ４１をその上部に積層する電池モジュール２０の入力コネクタ４２に順次接続し、上下方向に３個積層された電池モジュール群２０ａを形成することができる。この電池モジュール群２０ａにおいて、電池モジュール２０、２０同士の間には、突設した出力コネクタ４１がスペーサとして機能して隙間Ｓ１が形成されている。

図４は、コネクタ内のピン配列を示す概略図である。図５は、コネクタの配線経路を示す概略図である。

入出力コネクタ４０の本体は、たとえば、プラスチックにより形成され、図４に示すように、上下の各コネクタ４１、４２内には、複数系統のコネクタピン５０が備えられている。本実施形態では一系統が４ピンのコネクタピン５０により構成され、コネクタピン５０の系統数は、コネクタ接続方向の電池モジュール２０の配列数に対応している。すなわち、本実施形態では電池モジュール２０が上下方向に３段積層されるので、１段目、２段目および３段目にそれぞれ対応した３系統のコネクタピン５０が合計１２ピン設けられている。

各電池モジュール２０において、出力コネクタ４１の一系統のコネクタピン５０に当該電池モジュール２０の各電池電極（セル）に接続した電圧検出線６０を結線するとともに、該出力コネクタ４１のその他の系統のコネクタピン５０に上記入力コネクタ４２のコネクタピン５０から系統毎に伝達線６１を配線しており、図５を用いて具体的に説明する。なお、図５において、説明の便宜上から、出力コネクタ４１および入力コネクタ４２の左系統のコネクタピンを５０Ａ、中系統のコネクタピンを５０Ｂ、右系統のコネクタピンを５０Ｃと称する。

図５に示すように、１段目の電池モジュール２０では、出力コネクタ４１の左系統のコネクタピン５０Ａに各電池電極（セル）に接続した電圧検出線６０Ａが結線されている。また、出力コネクタ４１の中系統のコネクタピン５０Ｂには、入力コネクタ４２の左系統のコネクタピン５０Ａから伝達線６１Ａが配線されている。さらに、出力コネクタ４１の右系統のコネクタピン５０Ｃには、入力コネクタ４２の中系統のコネクタピン５０Ｂから伝達線６１Ｂが配線されている。本実施形態では、１段目の電池モジュール２０において、伝達線６１Ａ、６１Ｂはフリー配線となっている。

なお、図５においては、電圧検出線６０及び伝送線６１は説明の便宜上一本の線で記載しているが、実際にはそれぞれ各系統のコネクタピン数に対応した本数（本実施形態においてはそれぞれ４本ずつ）設けられている。

１段目の電池モジュール２０の上面側の出力コネクタ４１は、その上部に積層される２段目の電池モジュール２０の下面側の入力コネクタ４２に接続される。２段目の電池モジュール２０では、出力コネクタ４１の左系統のコネクタピン５０Ａに各電池電極（セル）に接続した電圧検出線６０Ｂが結線されている。また、出力コネクタ４１の中系統のコネクタピン５０Ｂには、入力コネクタ４２の左系統のコネクタピン５０Ａから伝達線６１Ｃが配線されており、１段目の電池モジュール２０の電圧検出線６０Ａと導通している。さらに、出力コネクタ４１の右系統のコネクタピン５０Ｃには、入力コネクタ４２の中系統のコネクタピン５０Ｂから伝達線６１Ｄが配線されている。本実施形態では、２段目の電池モジュール２０において、伝達線６１Ｄはフリー配線となっている。

さらに、２段目の電池モジュール２０の上面側の出力コネクタ４１は、その上部に積層される３段目の電池モジュール２０の下面側の入力コネクタ４２に接続される。３段目の電池モジュール２０では、出力コネクタ４１の左系統のコネクタピン５０Ａに各電池電極（セル）に接続した電圧検出線６０Ｃが結線されている。また、出力コネクタ４１の中系統のコネクタピン５０Ｂには、入力コネクタ４２の左系統のコネクタピン５０Ａから伝達線６１Ｅが配線されており、２段目の電池モジュール２０の電圧検出線６０Ｂと導通している。さらに、出力コネクタ４１の右系統のコネクタピン５０Ｃには、入力コネクタ４２の中系統のコネクタピン５０Ｂから伝達線６１Ｆが配線されており、伝達線６１Ｃを介して１段目の電池モジュール２０の電圧検出線６０Ａと導通している。

すなわち、各電池モジュール２０において、入力コネクタ４２の右系統のコネクタピン５０Ｃはフリーピンと成っており、出力コネクタ４１と入力コネクタ４２との伝達線接続を一系統ずつ横にずらして配線することにより、各段の電池モジュール２０の電圧検出線６０Ａ、６０Ｂおよび６０Ｃの出力を出力方向最上流（最上段）の出力コネクタ４１に取り出すことができる。

図６は、電池モジュールを配列して第１の実施形態の組電池を組み立てた状態の斜視図である。図示するように、電池モジュール２０を任意の個数直列に接続することによって、所望の電流、電圧、容量に対応できる組電池８０となる。本実施形態の組電池８０は、合計１２個の電池モジュール２０を含んでいる。１２個の電池モジュール２０は、図３において上下方向に３個積層された電池モジュール群２０ａを、左右方向に４列に配列している。電池モジュール２０の正負の出力端子２１、２２は、すべて同じ面側（前面側）に設けられている。

組電池８０は、自動車や電車などの車両に搭載される車載電池であり、複数個の電池モジュール２０が空間を隔てて積層されている。図示を省略するが、複数個の電池モジュール２０は組電池用ケース内に収納され、この組電池用ケースには冷却風を導入するための入口ダクトや冷却風を導出するための出口ダクトが接続されている。

電池モジュール２０は空冷式であり、電池モジュール２０同士の間の空間は、電池モジュール２０のそれぞれを冷却するための冷却風が流下する冷却風流路として利用される。冷却風を流して各電池モジュール２０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。電池モジュール２０間のクリアランス（図３の隙間Ｓ１等）は、車両に搭載する際のレイアウトや、冷却風流路として機能させるために必要な寸法などを考慮して定められるが、数ｍｍ程度である。

組電池８０として配列された各電池モジュール２０は、接続時の電気抵抗を小さくするために最短距離で、つまり隣り合うモジュール同士でその正極端子と負極端子とが接続される。図６に示すように、モジュール２０Ａの−端子とその上に積層されているモジュール２０Ｂの＋端子とがバスバー３０Ａによって接続され、モジュール２０Ｂの−端子とその上に積層されているモジュール２０Ｃの＋端子とがバスバー３０Ｂによって接続され、モジュール２０Ｃの−端子とその横に位置するモジュール２０Ｄの＋端子とがバスバー３０Ｃによって接続され、モジュール２０Ｄの−端子とその横に位置するモジュール２０Ｅの＋端子とがバスバー３０Ｄによって接続され、モジュール２０Ｅの−端子とその横に位置するモジュール２０Ｆの＋端子とがバスバー３０Ｅによって接続される。

さらに、モジュール２０Ｆの−端子とその下に位置するモジュール２０Ｇの＋端子はバスバー３０Ｆによって接続され、モジュール２０Ｇの−端子とその横に位置するモジュール２０Ｈの＋端子とがバスバー３０Ｇによって接続され、モジュール２０Ｈの−端子とその横に位置するモジュール２０Ｉの＋端子とがバスバー３０Ｈによって接続され、モジュール２０Ｉの−端子とその下に積層されているモジュール２０Ｊの＋端子とがバスバー３０Ｉによって接続され、モジュール２０Ｊの−端子とその横に位置するモジュール２０Ｋの＋端子とがバスバー３０Ｊによって接続され、モジュール２０Ｋの−端子とその横に位置するモジュール２０Ｌの＋端子とがバスバー３０Ｋによって接続される。

モジュール２０Ａの＋端子２１Ａは組電池８０の正極端子として図示しない負荷に接続され、また、モジュール２０Ｌの−端子２２Ａは組電池８０の負極端子として前記負荷に接続される。すなわち、組電池８０を構成するすべてのモジュール２０Ａ〜２０Ｌはバスバー３０Ａ〜３０Ｋを介して電気的に直列に接続されている。電気的に最上流に位置するモジュール２０Ａの＋端子２１Ａと最下流に位置するモジュール２０Ｌの−端子２２Ａは組電池８０の正極端子、負極端子となる。モジュール２０Ａとモジュール２０Ｌは組電池８０を構成するモジュール２０Ａ〜２０Ｌの内の最も外側に配置されているモジュールである。また、組電池８０の正極端子と負極端子は、モジュール２０Ａとモジュール２０Ｌの最も外側に配置されている端子２１Ａ、２２Ａである。

したがって、組電池８０の正極端子と負極端子とは、図６に示すように組電池８０の両端に位置する端子となり、高電圧が現れる正極端子と負極端子との離間距離が大きくなっている。このように、組電池８０の正極端子と負極端子とを組電池８０の両端に設けると、これら正極端子と負極端子に接続される太い強電ケーブルの引き回しがバスバー３０Ａ〜３０Ｋや入出力コネクタ４０を跨ぐことなく容易に行え、また、組電池８０の正極端子と負極端子との離間距離を大きくすれば、正極端子と負極端子間の絶縁性の面で有利となる。

図３および図６に示すように、出力方向最上流（最上段）に位置する電池モジュール２０の各出力コネクタ４１には、電圧検出装置（コントローラ）９０から引出し線７１を介して引き出された接続コネクタ７０が装着され、上記電圧検出線６０Ａ、６０Ｂおよび６０Ｃと電気的に接続されている。このコントローラ９０による電圧の検出は、電池モジュール２０の充放電や容量等を管理するために行われる。

以上のように構成した第１の実施形態の組電池によれば、電池モジュール２０の出力コネクタ４１を上部に積層する電池モジュール２０の入力コネクタ４２に順次接続し、出力方向最上流（最上段）に位置する電池モジュール２０の出力コネクタ４１をコントローラ９０の接続コネクタ７０に電気的に接続するだけで電圧検出線６０Ａ、６０Ｂおよび６０Ｃをコントローラ９０に電気的に接続することができるので、電池モジュール２０の電極端子同士を接続するバスバー３０Ａ〜３０Ｋなどに干渉することなく、電圧検出線の配線スペースの確保や煩雑な配線作業を要しない組電池を実現することができる。

〔第２の実施形態〕
図７は、第２の実施形態の組電池を組み立てる際の単体ユニットである電池モジュールの斜視図である。図８は、電池モジュールを左右方向に配列した状態の斜視図である。なお、以下の説明において、第１の実施形態と同様の構成の部材には同一の符号を付して説明する。

図７および図８に示すように、第２の実施形態では、電池モジュール２０の対向する左右両側面の一側面側に出力コネクタ４１が設けられるとともに、他側面側に隣接する電池モジュール２０の上記出力コネクタ４１を接続可能な入力コネクタ４２が設けられている。本実施形態では、たとえば、電池モジュール２０の右側面側に位置する出力コネクタ４１は、雄コネクタによって形成されており、左側面側に位置する入力コネクタ４２は、雌コネクタによって形成されているが、雄雌は逆であっても構わない。すなわち、第２の実施形態では、出力コネクタ４１と入力コネクタ４２とは別体に形成されており、各電池モジュール２０において前後に２対ずつ設けられている。

複数の電池モジュール２０を配列して組電池１８０を組み立てるに際して、図８に示すように、電池モジュール２０の右側側面の出力コネクタ４１をその右側に配列する電池モジュール２０の左側面側の入力コネクタ４２に順次接続し、左右方向に４個配列された電池モジュール群２０ｂを形成することができる。この電池モジュール群２０ｂにおいて、左右に並んだ電池モジュール２０、２０同士の間には、突設した出力コネクタ４１がスペーサとして機能して隙間Ｓ２が形成されている。なお、図８では、図示の便宜上から、左右方向に３列接続した状態を示している。

図９は、コネクタ内のピン配列を示す概略図である。図１０は、コネクタの配線経路を示す概略図である。

出力コネクタ４１および入力コネクタ４２の本体は、たとえば、プラスチックにより形成され、図９に示すように、左右の各コネクタ４１、４２内には、複数系統のコネクタピン１５０が備えられている。第１の実施形態と同様に、一系統が４ピンのコネクタピン５０により構成され、コネクタピン１５０の系統数は、コネクタ接続方向の電池モジュール２０の配列数に対応している。すなわち、本実施形態では電池モジュール２０が左右方向に４列接続されるので、１列目、２列目、３列目および４列目にそれぞれ対応した４系統のコネクタピン１５０が合計１６ピン設けられている。

各電池モジュール２０において、出力コネクタ４１の一系統のコネクタピン１５０に当該電池モジュール２０の各電池電極（セル）に接続した電圧検出線１６０を結線するとともに、該出力コネクタ４１のその他の系統のコネクタピン１５０に上記入力コネクタ４２のコネクタピン１５０から系統毎に伝達線１６１を配線しており、図１０を用いて具体的に説明する。なお、図１０において、説明の便宜上から、出力コネクタ４１および入力コネクタ４２の第１系統のコネクタピンを１５０Ａ、第２系統のコネクタピンを１５０Ｂ、第３系統のコネクタピンを１５０Ｃ、第４系統のコネクタピンを１５０Ｄと称する。

図１０に示すように、４列目の電池モジュール２０では、出力コネクタ４１の第１系統のコネクタピン１５０Ａに各電池電極（セル）に接続した電圧検出線１６０Ａが結線されている。また、出力コネクタ４１の第２系統のコネクタピン１５０Ｂには、入力コネクタ４２の第１系統のコネクタピン１５０Ａから伝達線１６１Ａが配線されている。さらに、出力コネクタ４１の第３系統のコネクタピン１５０Ｃには、入力コネクタ４２の第２系統のコネクタピン１５０Ｂから伝達線１６１Ｂが配線されている。そして、出力コネクタ４１の第４系統のコネクタピン１５０Ｄには、入力コネクタ４２の第３系統のコネクタピン１５０Ｃから伝達線１６１Ｃが配線されている。本実施形態では、４列目の電池モジュール２０において、伝達線１６１Ａ、１６１Ｂおよび１６１Ｃはフリー配線となっている。

なお、図１０においては電圧検出線１６０及び伝送線１６１は第１の実施形態と同様に、それぞれ各系統のコネクタピン数に対応した本数（本実施形態ではそれぞれ４本ずつ）設けられている。

４列目の電池モジュール２０の右側面側の出力コネクタ４１は、その右側に配列される３列目の電池モジュール２０の左側面側の入力コネクタ４２に接続される。３列目の電池モジュール２０では、出力コネクタ４１の第１系統のコネクタピン１５０Ａに各電池電極（セル）に接続した電圧検出線１６０Ｂが結線されている。また、出力コネクタ４１の第２系統のコネクタピン１５０Ｂには、入力コネクタ４２の第１系統のコネクタピン１５０Ａから伝達線１６１Ｄが配線されており、４列目の電池モジュール２０の電圧検出線１６０Ａと導通している。さらに、出力コネクタ４１の第３系統のコネクタピン１５０Ｃには、入力コネクタ４２の第２系統のコネクタピン１５０Ｂから伝達線１６１Ｅが配線されている。そして、出力コネクタ４１の第４系統のコネクタピン１５０Ｄには、入力コネクタ４２の第３系統のコネクタピン１５０Ｃから伝達線１６１Ｆが配線されている。本実施形態では、３列目の電池モジュール２０において、伝達線１６１Ｅおよび１６１Ｆはフリー配線となっている。

さらに、３列目の電池モジュール２０の右側面側の出力コネクタ４１は、その右側に配列される２列目の電池モジュール２０の左側面側の入力コネクタ４２に接続される。２列目の電池モジュール２０では、出力コネクタ４１の第１系統のコネクタピン１５０Ａに各電池電極（セル）に接続した電圧検出線１６０Ｃが結線されている。また、出力コネクタ４１の第２系統のコネクタピン１５０Ｂには、入力コネクタ４２の第１系統のコネクタピン１５０Ａから伝達線１６１Ｇが配線されており、３列目の電池モジュール２０の電圧検出線１６０Ｂと導通している。さらに、出力コネクタ４１の第３系統のコネクタピン１５０Ｃには、入力コネクタ４２の第２系統のコネクタピン１５０Ｂから伝達線１６１Ｈが配線されており、伝達線１６１Ｄを介して４列目の電池モジュール２０の電圧検出線１６０Ａと導通している。そして、出力コネクタ４１の第４系統のコネクタピン１５０Ｄには、入力コネクタ４２の第３系統のコネクタピン１５０Ｃから伝達線１６１Ｉが配線されている。本実施形態では、２列目の電池モジュール２０において、伝達線１６１Ｉはフリー配線となっている。

そして、２列目の電池モジュール２０の右側面側の出力コネクタ４１は、その右側に配列される１列目の電池モジュール２０の左側面側の入力コネクタ４２に接続される。１列目の電池モジュール２０では、出力コネクタ４１の第１系統のコネクタピン１５０Ａに各電池電極（セル）に接続した電圧検出線１６０Ｄが結線されている。また、出力コネクタ４１の第２系統のコネクタピン１５０Ｂには、入力コネクタ４２の第１系統のコネクタピン１５０Ａから伝達線１６１Ｊが配線されており、２列目の電池モジュール２０の電圧検出線１６０Ｃと導通している。さらに、出力コネクタ４１の第３系統のコネクタピン１５０Ｃには、入力コネクタ４２の第２系統のコネクタピン１５０Ｂから伝達線１６１Ｋが配線されており、伝達線１６１Ｇを介して３列目の電池モジュール２０の電圧検出線１６０Ｂと導通している。そして、出力コネクタ４１の第４系統のコネクタピン１５０Ｄには、入力コネクタ４２の第３系統のコネクタピン１５０Ｃから伝達線１６１Ｌが配線されており、伝達線１６１Ｈおよび１６１Ｄを介して４列目の電池モジュール２０の電圧検出線１６０Ａと導通している。

すなわち、各電池モジュール２０において、入力コネクタ４２の第４系統のコネクタピン１５０Ｄはフリーピンと成っており、出力コネクタ４１と入力コネクタ４２との伝達線接続を１系統ずつ横にずらして配線することにより、各段の電池モジュール２０の電圧検出線１６０Ａ、１６０Ｂ、１６０Ｃおよび１６０Ｄの出力を出力方向最上流（最右側）の出力コネクタ４１に取り出すことができる。

図１１は、電池モジュールを配列して第２の実施形態の組電池を組み立てた状態の斜視図である。図示するように、電池モジュール２０を任意の個数直列に接続することによって、所望の電流、電圧、容量に対応できる組電池１８０となる。本実施形態の組電池１８０は、第１実施形態と同様に、合計１２個の電池モジュール２０を含んでいる。１２個の電池モジュール２０は、左右方向に４列接続された電池モジュール群２０ｂを、上下方向に３段積層している。電池モジュール２０の正負の出力端子２１、２２は、すべて同じ面側（前面側）に設けられている。

図１０および図１１に示すように、出力方向最上流（最右側）に位置する電池モジュール２０の各出力コネクタ４１には、電圧検出装置（コントローラ）１９０の左側面側に突設された接続コネクタ１７０が装着され、上記電圧検出線１６０Ａ、１６０Ｂ、１６０Ｃおよび１６０Ｄと電気的に接続されている。

以上のように構成した第２の実施形態の組電池によれば、第１の実施形態の組電池と基本的には同様の作用効果を奏するが、特に第２の実施形態では、電圧検出装置１９０の左側面側に接続コネクタ１７０が突設されているので、この接続コネクタ１７０を出力方向最上流（最右側）に位置する電池モジュール２０の各出力コネクタ４１に装着するだけで、組電池１８０の側面にコントローラ１９０を配置することができ、第１の実施形態のように引出し線７１の取り回しの煩雑さを回避することができる。

なお、上記の実施形態では電池モジュールを３行４列に配置した組電池を例示したが、これに限られず、電池モジュールを任意の行と列に配置した組電池であっても本発明の適用は可能である。

また、上記の実施形態では、すべての電池モジュールを直列接続して組電池を形成しているが、たとえば、複数個の電池モジュールを並列接続し、これを直列に接続するなど、電池モジュール同士の接続形態は適宜変更可能であることは言うまでもない。

本発明は、電気自動車やハイブリッド自動車における車両駆動用電動機の駆動用電源や、燃料電池車の補助電源などの車両に積載される動力用の組電池に利用可能である。

第１の実施形態の組電池を組み立てる際の単体ユニットである電池モジュールの斜視図である。扁平型電池の一例の斜視図である。電池モジュールを上下方向に積み重ねた状態の斜視図である。コネクタ内のピン配列を示す概略図である。コネクタの配線経路を示す概略図である。電池モジュールを配列して第１の実施形態の組電池を組み立てた状態の斜視図である。第２の実施形態の組電池を組み立てる際の単体ユニットである電池モジュールの斜視図である。電池モジュールを左右方向に配列した状態の斜視図である。コネクタ内のピン配列を示す概略図である。コネクタの配線経路を示す概略図である。電池モジュールを配列して第２の実施形態の組電池を組み立てた状態の斜視図である。

符号の説明

１０扁平型電池、
２０電池モジュール、
２０ａ電池モジュール群、
２１、２２出力端子、
２３筐体（モジュールケース）、
３０Ａ〜３０Ｋバスバー
４０入出力コネクタ、
４１出力コネクタ、
４２入力コネクタ、
５０コネクタピン、
６０Ａ〜６０Ｃ電圧検出線、
６１Ａ〜６１Ｆ伝達線、
７０接続コネクタ、
８０組電池、
９０電圧検出装置（コントローラ）、
１６０Ａ〜１６０Ｄ電圧検出線、
１６１Ａ〜１６１Ｋ伝達線、
１７０接続コネクタ、
１８０組電池、
１９０電圧検出装置（コントローラ）。

Claims

筐体内に複数の電池を収納して電池モジュールを形成し、該電池モジュールを複数配列して電気的に接続した組電池であって、
各電池モジュールの他の電池モジュールとの対向面の一面側に出力コネクタを設けるとともに、他面側に隣接する電池モジュールの前記出力コネクタを接続可能な入力コネクタを設け、
各コネクタ内には複数系統のコネクタピンを備え、
前記出力コネクタの一系統のコネクタピンに当該電池モジュールの各電池電極に接続した電圧検出線を結線するとともに、該出力コネクタのその他の系統のコネクタピンに前記入力コネクタのコネクタピンから系統毎に伝達線を配線し、
複数の電池モジュールを配列するに際して、電池モジュールの出力コネクタを隣接する電池モジュールの入力コネクタに順次接続し、出力方向最上流に位置する電池モジュールの出力コネクタを電圧検出装置に電気的に接続することを特徴とする組電池。
前記筐体内に複数の扁平型電池を積層収納して電池モジュールが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の組電池。
前記出力コネクタおよび前記入力コネクタのコネクタピンの系統数は、コネクタ接続方向の電池モジュールの配列数に対応していることを特徴とする請求項１または２に記載の組電池。
各電池モジュールにおいて、前記出力コネクタと前記入力コネクタとの伝達線接続を一系統ずつ横にずらして配線することを特徴とする請求項３に記載の組電池。