JP5496522B2 - バッテリシステム - Google Patents

Description

本発明は、主として、ハイブリッドカーや電気自動車等を走行させるモータに電力を供給する車両用の電源装置に使用されるバッテリシステムに関し、とくに、電池セルのガス排出弁から排出されるガスを排出ダクトで外部に排出するバッテリシステムに関する。

多数の電池セルを備えるバッテリシステムは、電池セルを直列に接続して出力電圧を高くできることから、ハイブリッドカーの電源装置のように、大電流で充放電される用途に使用される。このバッテリシステムは、車両を加速するときに極めて大きな電流で放電され、また、回生制動等の状態では、相当に大きな電流で充電される。このバッテリシステムは、過充電や過放電で内圧が上昇する異常な状態での破壊を防止して安全性を確保するために、電池セルにガス排出弁を設けている。ガス排出弁は、電池の内圧が異常に上昇すると開弁してガスを排気する。多数の電池セルを備えるバッテリシステムは、電池セルから排出されるガスを速やかに外部に排気することが大切である。とくに、リチウムイオン電池のように非水系の電解液を使用する角形電池セルにあっては、排出ガスを速やかに排気することが大切である。このことを実現するために、電池セルのガス排出弁の排出口に排気チューブを連結するバッテリシステムが開発されている。（特許文献１参照）

特開２００７−１５７６３３号公報

引用文献１のバッテリシステムは、角形電池のガス排出口に排気チューブを連結している。このバッテリシステムは、角形電池の排出ガスを排気チューブで外部に排気する。この構造のバッテリシステムは、排気チューブを各々の電池に対して常に正確な位置に配置することが難しい。排気チューブと電池との相対位置がずれると、電池から排出される高温のガスが外部に漏れて安全性を確保できなくなる。排気チューブと電池との相対位置がずれないように、排気チューブの複数カ所を電池に固定すると、取付構造が複雑になって製造コストが高くなる欠点がある。

また、引用文献１のバッテリシステムは、角形電池セルの両側に電極端子を設けているので、電極端子の接続に手間がかかる欠点もある。

本発明は、この欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、各々の角形電池セルのガス排出口に対して排出ダクトを正確な位置に配置して、角形電池セルから排出される高温ガスを漏れなく外部に排気して安全性を向上できるバッテリシステムを提供することにある。
さらにまた、本発明の他の大切な目的は、排出ダクトとバスバーの両方を簡単かつ容易に、しかも正確な位置に配置して、能率よく組み立てできるバッテリシステムを提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明のバッテリシステムは、正負の電極端子１３を設けている端子面１０にガス排出弁１１のガス排出口１２を設けている複数の角形電池セル１を、各々の端子面１０を同一面に位置するようにして積層し、かつ各々の角形電池セル１をバスバー８で接続してなる電池ブロック２と、この電池ブロック２を構成する各々の角形電池セル１のガス排出口１２に連結されて、ガス排出口１２から排出されるガスを外部に排気する中空状の排出ダクト７とを備える。バッテリシステムは、各々の角形電池セル１の端子面１０に対向するように、電池ブロック２の表面に対向して絶縁プレート６、６０を配設しており、この絶縁プレート６、６０に、排出ダクト７とバスバー８を一体構造に固定している。絶縁プレート６、６０に一体構造の排出ダクト７は、各々の角形電池セル１のガス排出口１２に連結される連結開口７Ａを電池ブロック２との対向面に開口して、この連結開口７Ａをガス排出口１２に連結している。さらに、バスバー８は、各々の角形電池セル１の電極端子１３に接続される接続部を露出して、露出部においてバスバー８を電極端子１３に接続している。

以上のバッテリシステムは、各々の角形電池セルのガス排出口に対して排出ダクトを正確な位置に配置して、角形電池セルから排出される高温ガスを漏れなく外部に排気して安全性を向上できる特徴がある。それは、以上のバッテリシステムが、角形電池セルの端子面に対向するように電池ブロックの表面に対向して絶縁プレートを固定し、この絶縁プレートに排出ダクトを一体構造に固定しているからである。すなわち、排出ダクトが絶縁プレートを介して電池ブロックに固定されることから、排出ダクトは絶縁プレートで位置ずれしないように正確に定位置に配置されるからである。さらに、絶縁プレートを介して電池ブロックに固定している排出ダクトは、時間が経過しても位置がずれず、長期間にわたって各々の角形電池セルに対して正確な位置に配置されて、ガス漏れを確実に阻止できる特徴がある。

さらに、以上のバッテリシステムは、排出ダクトとバスバーの両方を簡単かつ容易に、しかも正確な位置に配置して、能率よく組み立てできる特徴も実現される。それは、以上のバッテリシステムが、排出ダクトとバスバーを絶縁プレートに一体構造に固定しているので、絶縁プレートを電池ブロックに固定することで、排出ダクトと複数のバスバーを定位置に配置できるからである。各々の角形電池セルに対して定位置に配置されるバスバーは、ネジ止めや溶接などの方法で簡単に角形電池セルの電極端子に接続できる。

本発明のバッテリシステムは、各々の角形電池セル１の電圧を検出するリード線９を絶縁プレート６、６０のバスバー８に接続して、絶縁プレート６、６０に一体構造に固定することができる。
このバッテリシステムは、排出ダクトとバスバーに加えて、角形電池セルの電圧を検出するためのリード線も絶縁プレートに一体構造に固定しているので、角形電池セルの電圧を検出するためのリード線の配線も能率よく簡単にできる特徴がある。また、このリード線を絶縁プレートに一体構造に固定しているので、リード線がバスバーに接触してショートするなどの弊害も確実に防止できる特徴がある。とくに、この構造は、車両用の電源装置のように多数の角形電池セルを積層する構造においては、多数のバスバーやリード線の配線を著しく能率化して組み立てコストを低減できる特徴がある。

本発明のバッテリシステムは、絶縁プレート６をプラスチック製として、排出ダクトをプラスチック製の絶縁プレート６にインサート成形して一体構造に固定することができる。
このバッテリシステムは、排出ダクトをプラスチック製の絶縁プレートに一体的に成形して固定するので、排出ダクトを正確な位置に外れないように強固に固定しながら、能率よく安価に多量生産できる特徴がある。

本発明のバッテリシステムは、絶縁プレート６をプラスチック製として、バスバー８をプラスチック製の絶縁プレート６にインサート成形して一体構造に固定することができる。
このバッテリシステムは、バスバーをプラスチック製の絶縁プレートに一体的に成形して固定するので、バスバーを正確な位置に外れないように強固に固定しながら、能率よく安価に多量生産できる特徴がある。とくに、多数のバスバーを角形電池セルに対して正確な位置に配置できるので、バスバーと角形電池セルの電極端子との接続を簡単にし、しかも角形電池セルの電極端子やバスバーに無理なく接続できる特徴がある。

本発明のバッテリシステムは、絶縁プレート６をプラスチック製として、リード線９をプラスチック製の絶縁プレート６にインサート成形して一体構造に固定することができる。
このバッテリシステムは、各々の角形電池セルの電圧を検出するためのリード線をプラスチック製の絶縁プレートに一体的に成形して固定するので、リード線を確実に固定しながら、能率よく安価に多量生産できる特徴がある。とくに、多数のリード線を絶縁プレートに埋設して配線でき、しかも、リード線の一端を絶縁プレートにおいてバスバーに接続しているので、組み立て工程においては、リード線をバスバーに接続する手間がかからず、リード線の配線を簡単に能率よく、しかも安定して確実に配線できる特徴がある。

本発明のバッテリシステムは、絶縁プレート６０をプラスチック製として、プラスチック製の絶縁プレート６０に、排出ダクト７を内部に挿入して定位置に固定する埋設凹部６１を成形して設けて、この埋設凹部６１に排出ダクト７を挿入して一体構造に固定することができる。
このバッテリシステムは、排出ダクトをプラスチック製の絶縁プレートに設けた埋設凹部に挿入して一体構造に固定するので、排出ダクトを正確な位置に確実に固定しながら、能率よく安価に多量生産できる特徴がある。

本発明のバッテリシステムは、絶縁プレート６０をプラスチック製として、プラスチック製の絶縁プレート６０に、バスバー８を内部に挿入して定位置に固定する埋設凹部６２を成形して設けて、この埋設凹部６２にバスバー８を挿入して一体構造に固定することができる。
このバッテリシステムは、バスバーをプラスチック製の絶縁プレートに設けた埋設凹部に挿入して一体構造に固定するので、バスバーを正確な位置に確実に固定しながら、能率よく安価に多量生産できる特徴がある。さらに、多数のバスバーを角形電池セルに対して正確な位置に配置できるので、バスバーと角形電池セルの電極端子との接続を簡単にして、しかも無理なく接続できる特徴がある。

本発明のバッテリシステムは、絶縁プレート６０をプラスチック製として、プラスチック製の絶縁プレート６０に、リード線９を内部に挿入して定位置に固定する埋設凹部６３を成形して設けて、この埋設凹部６３にリード線９を挿入して一体構造に固定することができる。
このバッテリシステムは、各々の角形電池セルの電圧を検出するためのリード線をプラスチック製の絶縁プレートの埋設凹部に入れて一体構造に固定するので、リード線を確実に固定しながら、能率よく安価に多量生産できる特徴がある。とくに、多数のリード線を絶縁プレートの埋設凹部に入れて綺麗に配線でき、しかも、リード線の一端を絶縁プレートにおいてバスバーに接続しているので、組み立て工程においては、リード線をバスバーに接続する手間がかからず、リード線の配線を簡単に能率よく、しかも安定して確実に配線できる特徴がある。

本発明のバッテリシステムは、絶縁プレート６、６０が、電池ブロック２との対向面と、その反対の外側面にバスバー８を露出させて、電池ブロック２との対向面を角形電池セル１の電極端子１３に接触させて電気接続することができる。
以上のバッテリシステムは、バスバーを絶縁プレートに埋設しながら、絶縁プレートの外側面でバスバーを外部に露出させているので、この露出部からバスバーを角形電池セルの電極端子に簡単に接続できる。

本発明のバッテリシステムは、バスバー８と角形電池セルの電極端子１３が止ネジ１８をねじ込んで固定する止め穴８Ａ、１３Ａを有して、止ネジ１８を、絶縁プレート６、６０の外側面に露出するバスバー８にねじ込んでバスバー８を電極端子１３に固定することができる。
このバッテリシステムは、露出するバスバーに止ネジをねじ込むことで、バスバーを簡単で確実に、しかも安定して小さい接触抵抗でバスバーに接続できる特徴がある。

本発明のバッテリシステムは、排出ダクト７の連結開口７Ａを、パッキン１７を介して角形電池セル１のガス排出口１２に連結することができる。
このバッテリシステムは、排出ダクトの連結開口とガス排出口とをパッキンを介して連結するので、よりガス漏れを少なくして、排出ダクトを角形電池セルのガス排出口に連結できる。

本発明のバッテリシステムは、絶縁プレート６、６０に一体構造に固定してなるリード線９の端部にコネクタ１９を接続することができる。
以上のバッテリシステムは、リード線にコンタクタを接続しているので、このコネクタを介して電圧検出回路に接続でき、リード線の配設をより簡単にできる特徴がある。

本発明の一実施例にかかるバッテリシステムの横断面図である。 図１に示すバッテリシステムの外装ケースを外した分解斜視図である。 図２に示すバッテリシステムのＡ−Ａ線断面斜視図である。 図２に示すバッテリシステムのＢ−Ｂ線断面図である。 図２に示すバッテリシステムのＣ−Ｃ線断面図である。 図２に示す電池ブロックの角形電池セルと絶縁セパレータの分解斜視図である。 図２に示すバッテリシステムの絶縁プレートの斜視図である。 図７に示す絶縁プレートの平面図である。 図７に示す絶縁プレートを上下反転した斜視図である。 図７に示す絶縁プレートに固定される排出ダクトの斜視図である。 絶縁プレートの他の一例を示す分解断面図である。 図１０に示す絶縁プレートを上下反転した分解斜視図である。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのバッテリシステムを例示するものであって、本発明はバッテリシステムを以下のものに特定しない。

さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。

以下の実施例に示すバッテリシステムは、主として、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッドカーやプラグインハイブリッドカー、モータのみで走行する電気自動車などの電動車両の電源に最適である。ただし、ハイブリッドカーやプラグインハイブリッドカー、あるいは電気自動車以外の車両に使用され、また、電動車両以外の大出力が要求される用途にも使用できる。

図１ないし図５に示すバッテリシステムは、ガス排出弁１１を有する複数の角形電池セル１を接続している電池ブロック２と、この電池ブロック２を構成する各々の角形電池セル１のガス排出弁１１のガス排出口１２に連結されて、ガス排出口１２から排出されるガスを外部に排気する中空状の排出ダクト７と、この排出ダクト７を一体構造に固定している絶縁プレート６とを備える。図において上面に絶縁プレート６を介して排出ダクト７を固定している電池ブロック２は、図１に示すように、外装ケース２０に収納して車両などに搭載される。

電池ブロック２は、複数の角形電池セル１を積層して電池ブロック２としている。この電池ブロック２は、外側において電池ホルダー３で固定している。角形電池セル１は、図６に示すように、電極端子１３を設けている端子面１０の中央部にガス排出口１２を設けている。角形電池セル１は、図３と図４に示すように、端子面１０を同一面に配置する姿勢とし、かつ絶縁セパレータ１５を介して積層して電池ブロック２としている。この電池ブロック２を構成する角形電池セル１のガス排出口１２に連結するように、ガス排出口１２から排出されるガスを外部に排気する中空状の排出ダクト７を配置している。図の角形電池セル１は、ガス排出弁１１を設けている端子面１０を上面とする姿勢で積層されている。

角形電池セル１は、図６に示すように、厚さに比べて幅が広い、言い換えると幅よりも薄い角形の電池で、厚さ方向に積層されて電池ブロック２としている。この角形電池セル１は、リチウムイオン二次電池である。ただし、角形電池セルは、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池等の二次電池とすることもできる。図の角形電池セル１は、幅の広い両表面を四角形とする電池で、両表面を対向するように積層して電池ブロック２としている。図６の角形電池セル１は、上面にある端子面１０の両端部に、正負の電極端子１３を設けて、端子面１０の中央部にガス排出弁１１のガス排出口１２を設けている。

ガス排出弁１１は、角形電池セル１の内圧が設定圧力よりも高くなると開弁して、内圧の上昇を防止する。このガス排出弁１１は、ガス排出口１２を閉塞する弁体（図示せず）を内蔵している。弁体は、設定圧力で破壊される薄膜、あるいは設定圧力で開弁するように弾性体で弁座に押圧されている弁である。ガス排出弁１１が開弁されると、ガス排出口１２を介して角形電池セル１の内部が外部に開放され、内部のガスを放出して内圧の上昇が防止される。

隣接する角形電池セル１は、正負の電極端子１３をバスバー８で接続して互いに直列に接続される。バッテリシステムは、隣接する角形電池セル１の正負の電極端子１３を、バスバー８を介して互いに直列に接続する。隣接する角形電池セル１を互いに直列に接続するバッテリシステムは、出力電圧を高くして出力を大きくできる。ただし、バッテリシステムは、隣接する角形電池セルを並列に接続することもできる。

電池ブロック２は、図３ないし図５に示すように、積層している角形電池セル１の間に絶縁セパレータ１５を挟着している。絶縁セパレータ１５は、隣接する角形電池セル１を絶縁する。絶縁セパレータ１５は、図６に示すように、両面に角形電池セル１を嵌着して定位置に配置する形状として、隣接する角形電池セル１を位置ずれしないように積層できる。絶縁セパレータ１５で絶縁して積層される角形電池セル１は、外装缶をアルミニウムなどの金属製にできる。角形電池セル１の間に絶縁セパレータ１５を挟着する構造は、絶縁セパレータ１５をプラスチック等の熱伝導率の小さい材質で製作して、隣接する角形電池セル１の熱暴走を効果的に防止できる効果もある。

角形電池セル１に積層される絶縁セパレータ１５は、角形電池セル１を効果的に冷却するために、角形電池セル１との間に、空気などの冷却気体を通過させる冷却隙間１６を設けている。図６の絶縁セパレータ１５は、角形電池セル１との対向面に、両側縁まで延びる溝１５Ａを設けて、角形電池セル１との間に冷却隙間１６を設けている。絶縁セパレータ１５は、複数の溝１５Ａを、互いに平行に所定の間隔で設けている。絶縁セパレータ１５は、両面に溝１５Ａを設けて、互いに隣接する角形電池セル１と絶縁セパレータ１５との間に冷却隙間１６を設けている。この構造は、絶縁セパレータ１５の両側に形成される冷却隙間１６で、両側の角形電池セル１を効果的に冷却できる特長がある。ただ、絶縁セパレータは、片面にのみ溝を設けて、角形電池セル１と絶縁セパレータとの間に冷却隙間を設けることもできる。冷却隙間１６は、電池ブロック２の左右に開口するように水平方向に設けている。冷却隙間１６に強制送風される空気は、角形電池セル１の外装缶を直接に効率よく冷却する。この構造は、角形電池セル１の熱暴走を有効に阻止しながら、角形電池セル１を効率よく冷却できる特徴がある。

角形電池セル１を積層状態に固定して電池ブロック２とする電池ホルダー３は、図２に示すように、電池ブロック２を両端面から挟着してなる一対のエンドプレート４と、一対のエンドプレート４に両端部または中間部を連結してなる連結固定具５とを備える。

エンドプレート４は、角形電池セル１の外形と同じ形状と寸法の四角形として、積層している電池ブロック２を両端面から挟着して固定している。エンドプレート４は、プラスチック製又は金属製で、外側面には、縦横に伸びる補強リブ４Ａを一体的に成形して設けている。エンドプレートは、補強金具を固定して補強することができる。さらに、この補強金具に連結固定具を固定することができる。この構造は、エンドプレートを補強金具で補強して強固な構造にでき、また、連結固定具を強固に連結できる特徴がある。とくに、この構造は、エンドプレートをプラスチックで成形して、それ自体を強固にできる特徴がある。ただ、エンドプレートは、必ずしも補強金具で補強する必要はなく、たとえばエンドプレートを金属製として、補強金具を設けることなく、連結固定具を直接に固定することもできる。

連結固定具５は、鉄などの金属製で、その両端または中間を止ネジ１４でエンドプレート４に固定している。

図１ないし図４に示すバッテリシステムは、電池ブロック２の上面、すなわち角形電池セル１の端子面１０に対向するように絶縁プレート６を介して、排出ダクト７を配置している。絶縁プレート６は、各々の角形電池セル１の端子面１０に対向するように、電池ブロック２の表面に対向して配設される。

絶縁プレート６は、排出ダクト７とバスバー８を一体構造として電池ブロック２の定位置に配置し、さらに、各々の角形電池セル１の電圧を検出するためのリード線９も一体構造として電池ブロック２の定位置に配置している。

排出ダクト７は、図１、及び図７ないし図１０に示すように絶縁プレート６の厚さ方法の寸法に対して横幅を広くしてなる金属筒で、下方に突出するように連結開口７Ａを設けている。下方に突出する連結開口７Ａは、図３、図４、及び図９に示すように、絶縁プレート６の下面、すなわち電池ブロック２との対向面に開口されて、角形電池セル１のガス排出口１２に連結される。角形電池セル１のガス排出口１２から排出されるガスは、連結開口７Ａから排出ダクト７に流入して外部に排出される。

バスバー８は電気抵抗の小さい金属板で、図１と図５に示すように、絶縁プレート６に一体構造に固定されて、その両端部を角形電池セル１の電極端子１３に接続して、隣の角形電池セル１を直列に接続する。リード線９は、図８に示すように、各々のバスバー８に接続されて、バスバー８を介して角形電池セル１の電極端子１３に接続される。絶縁プレート６は、図１、図５、及び図７ないし図９に示すように、バスバー８の両端部を電極端子１３に接続するために、バスバー８の両端部を絶縁プレート６の両面、すなわち電池ブロック２との対向面と反対の外側面とに露出させる露出部６Ａ、６Ｂを設けている。バスバー８は、電池ブロック２との対向面において、絶縁プレート６の露出部６Ｂから露出する部分を電極端子１３に接触させて接続される。絶縁プレート６の外側面の露出部６Ａは、バスバー８を電極端子１３に固定する止ネジ１８のねじ頭を配設する。止ネジ１８でバスバー８を電極端子１３に固定する固定構造は、バスバー８と角形電池セル１の電極端子１３に、止ネジ１８をねじ込んで固定する止め穴８Ａ、１３Ａを設けている。バスバー８と電極端子１３とは、積層する状態で同じ位置に止め穴８Ａ、１３Ａを設けており、止め穴８Ａ、１３Ａは絶縁プレート６の表面に露出する位置に設けている。絶縁プレート６の外側面に露出するバスバー８に止ネジ１８をねじ込んで、この止ネジ１８をバスバー８の止め穴８Ａと電極端子１３の止め穴１３Ａに挿入して、バスバー８を電極端子１３に固定する。図６に示す電極端子１３は、金属ブロックで、止め穴１３Ａを雌ねじ孔として、止ネジ１８をねじ込んで固定している。ただ、止ネジで固定される接続端子は、金属プレートを逆Ｌ字状に折曲加工したものとすることもできる。この接続端子は、図示しないが、折曲片に設けた止め穴の下面にナットを固定して、止ネジをねじ込んで固定することができる。ただし、バスバーと電極端子とは、必ずしも止ネジで固定する必要はなく、たとえばスポット溶接やレーザー溶接などの方法で溶接して固定することもできる。スポット溶接やレーザー溶接も、絶縁プレートの外側面の露出部からバスバーを電極端子に溶接する。

リード線９は、図８に示すように、絶縁プレート６の内部で一端をバスバー８に接続している。リード線９は絶縁プレート６から外部に引き出されて、角形電池セル１の電圧を検出する電圧検出回路（図示せず）に接続される。電圧検出回路は、リード線９とバスバー８を介して各々の角形電池セル１の電極端子１３に接続されて、各々の角形電池セル１の電圧を検出し、検出する電圧で角形電池セル１を保護しながら、すなわち角形電池セル１の過充電と過放電を防止するように充放電を制御する。

絶縁プレート６は、プラスチック製で、排出ダクト７とバスバー８とリード線９をインサート成形して一体構造に固定している。絶縁プレート６にインサート成形して固定される排出ダクト７は、連結開口７Ａを絶縁プレート６の下面に開口している。図７ないし図９に示す絶縁プレート６は、排出ダクト７の一端を絶縁プレート６の外部に突出させている。この絶縁プレート６は、排出ダクト７とバスバー８とリード線９を仮止めしている金型（図示せず）の成形室に溶融状態のプラスチックを注入して成形される。インサート成形によって絶縁プレート６に一体構造に固定している排出ダクト７とバスバー８とリード線９は、絶縁プレート６の正確な位置にずれないように強固に固定される。リード線９は、その一端をあらかじめバスバー８に接続する状態で、絶縁プレート６にインサート成形される。リード線９は、各々の角形電池セル１の電圧を検出できるように、各々のバスバー８に接続している。さらに、図の絶縁プレート６は、リード線９を外部に引き出して、その先端にコネクタ１９を接続している。このコネクタ１９を介して電圧検出回路（図示せず）に接続される。

絶縁プレート６は、排出ダクト７とバスバー８とリード線９の全てをインサート成形して、これらを正確な位置に一体構造に固定できる。ただ、排出ダクトとバスバーとリード線のいずれかをインサート成形して絶縁プレートに一体構造に固定することもできる。たとえば、絶縁プレートに排出ダクトのみをインサート成形して一体構造に固定し、あるいはバスバーのみをインサート成形して一体構造とし、あるいはまた、排出ダクトとバスバーをインサート成形して一体構造に固定することができる。

さらに、絶縁プレートは、排出ダクト、バスバー、リード線をインサート成形することなく、一体構造に固定することもできる。絶縁プレートにインサート成形されない排出ダクト、バスバー、リード線は、図１１と図１２に示すように、プラスチック製の絶縁プレート６０に設けた埋設凹部６１、６２、６３に挿入して一体構造に固定される。排出ダクト７を挿入して一体構造とする埋設凹部６１は、排出ダクト７に嵌着できる形状、すなわち、内形を排出ダクト７の外形としている凹部であって、ここに排出ダクト７を嵌着して定位置に配置する。この埋設凹部６１は、絶縁プレート６０の下面であって電池ブロックとの対向面に開口するように設けられる。バスバー８を挿入して一体構造に固定する埋設凹部６２も、電池ブロックとの対向面に開口して設けられる。この埋設凹部６２は、バスバー８を挿入して一体構造に固定できるように、内形をバスバー８の外形に等しくして、挿入されたバスバー８を定位置に固定できるようにしている。リード線９は、バスバー８に接続しているので、バスバー８を埋設凹部６２に挿入して一体構造とする絶縁プレート６０は、バスバー８とリード線９の両方を埋設凹部６２、６３に挿入して一体構造に固定する。リード線９を挿入する埋設凹部６３も、絶縁プレート６０の下面に開口されて、リード線９を挿通して一体構造に固定できる溝形としている。

さらに、絶縁プレート６０は、埋設凹部６１、６２、６３に挿入される排出ダクト７、バスバー８、リード線９の落下を防止する係止部６４を埋設凹部６１、６２、６３の内面に設けることもできる。この絶縁プレート６０は、たとえば、埋設凹部６１、６２に挿入される排出ダクト７やバスバー８を係止部６４で係止して、埋設凹部６１、６２からの落下を有効に防止できる。

排出ダクト７とバスバー８とリード線９とを一体構造に固定している絶縁プレート６、６０は、バスバー８を電極端子１３に固定することで、電池ブロック２の定位置に固定される。さらに、絶縁プレート６、６０は、電池ブロック２のエンドプレート４に固定し、あるいは電池ブロック２を収納している外装ケース２０に固定して、確実に固定することもできる。

以上のバッテリシステムは、以下の工程で製造される。
［絶縁プレートの製造工程］
排出ダクト７と、リード線９を接続しているバスバー８を金型の成形室の定位置に仮止めして型締めし、金型の成形室に絶縁プレート６を成形する樹脂、たとえばＰＢＴを加熱溶融して高圧注入する。その後、金型を開いて排出ダクト７とバスバー８とリード線９をインサート成形してなる絶縁プレート６を成形室から分離して脱型する。

［電池ブロックの製造工程］
複数の角形電池セル１を絶縁セパレータ１５を挟んで積層し、その両端面を一対のエンドプレート４で挟着して固定する。一対のエンドプレート４は、連結固定具５に連結されて、積層している角形電池セル１を挟着する。

［電池ブロックと絶縁プレートの組み立て工程］
電池ブロック２の上に絶縁プレート６を配置する。このとき、排出ダクト７の連結開口７Ａをパッキン１７を介して角形電池セル１のガス排出口１２に連結するように、図３と図６に示すように、角形電池セル１の端子面１０であって、ガス排出口１２の周囲にパッキン１７を配置している。絶縁プレート６を電池ブロック２の上に配置して、排出ダクト７の連結開口７Ａと角形電池セル１の上面であって、ガス排出口１２の周囲との間にパッキン１７を挟着して、連結開口７Ａを気密にガス排出口１２に連結する。
また、絶縁プレート６の外周面の露出部６Ａから、バスバー８の止め穴８Ａと電極端子１３の止め穴１３Ａに止ネジ１８をねじ込んでバスバー８を電極端子１３に固定する。この状態で、絶縁プレート６はバスバー８を介して電池ブロック２に固定される。

以上の工程で組み立てられた電池ブロック２は、リード線９に連結しているコネクタ１９を電圧検出回路を実装する回路基板（図示せず）に接続し、回路基板と電池ブロック２を外装ケース２０に収納して完成されたバッテリシステムとなる。

１…角形電池セル
２…電池ブロック
３…電池ホルダー
４…エンドプレート ４Ａ…補強リブ
５…連結固定具
６…絶縁プレート ６Ａ…露出部
６Ｂ…露出部
７…排出ダクト ７Ａ…連結開口
８…バスバー ８Ａ…止め穴
９…リード線
１０…端子面
１１…ガス排出弁
１２…ガス排出口
１３…電極端子 １３Ａ…止め穴
１４…止ネジ
１５…絶縁セパレータ １５Ａ…溝
１６…冷却隙間
１７…パッキン
１８…止ネジ
１９…コネクタ
２０…外装ケース
６０…絶縁プレート
６１…埋設凹部
６２…埋設凹部
６３…埋設凹部
６４…係止部

Claims (10)

1. 正負の電極端子(13)を設けている端子面(10)にガス排出弁(11)のガス排出口(12)を設けている複数の角形電池セル(1)が、各々の端子面(10)を同一面に位置するようにして積層され、かつ各々の角形電池セル(1)をバスバー(8)で接続してなる電池ブロック(2)と、この電池ブロック(2)を構成する各々の角形電池セル(1)のガス排出口(12)に連結されて、ガス排出口(12)から排出されるガスを外部に排気する中空状の排出ダクト(7)とを備えるバッテリシステムであって、
   各々の角形電池セル(1)の端子面(10)に対向するように、電池ブロック(2)の表面に対向して絶縁プレート(6)、(60)を配設しており、この絶縁プレート(6)、(60)に、前記排出ダクト(7)と前記バスバー(8)を一体構造に固定しており、
   前記絶縁プレート(6)、(60)に一体構造の排出ダクト(7)は、各々の角形電池セル(1)のガス排出口(12)に連結される連結開口(7A)を電池ブロック(2)との対向面に開口してこの連結開口(7A)をガス排出口(12)に連結しており、さらに、前記バスバー(8)は各々の角形電池セル(1)の電極端子(13)に接続される接続部を露出して、露出部においてバスバー(8)が電極端子(13)に接続されてなり、
   前記絶縁プレート(6)、(60)は、前記露出部の間に位置し、前記バスバー(8)の少なくとも一部を覆う絶縁部と、前記電池ブロック(2)と対向する面に前記バスバー(8)を挿入可能な開口を有する埋設凹部(62)とを含み、
   前記埋設凹部(62)は、該埋設凹部(62)の内壁に設けられ、前記開口に挿入されるバスバー(8)を係止する係止部(64)を有することを特徴とするバッテリシステム。
2. 電極端子(13)とガス排出口(12)を有する複数の角形電池セル(1)と、
   前記複数の角形電池セル(1)の電極端子(13)を接続するバスバー(8)と、
   前記電極端子(13)が同一面に位置するように積層される前記複数の角形電池(1)を含む電池ブロック(2)と、
   前記ガス排出口(12)と対向するように、前記電池ブロック(2)の表面に配置される絶縁プレート(6)、(60)と、
   前記ガス排出口(12)に連結され、該ガス排出口(12)から排出されるガスを外部に排気する中空状の排出ダクト(7)であって、前記絶縁プレート(6)、(60)に一体構造に固定される前記排出ダクト(7)とを備え、
   前記バスバー(8)は、各々の角形電池セル(1)の電極端子(13)に接続される接続部を有し、
   前記絶縁プレート(6)、(60)は、前記バスバー(8)の接続部を露出させる露出部と、該露出部の間に位置し、前記バスバー(8)の少なくとも一部を覆う絶縁部と、前記電池ブロック(2)と対向する面に前記バスバー(8)を挿入可能な開口を有する埋設凹部(62)とを含み、
   前記埋設凹部(62)は、該埋設凹部(62)の内壁に設けられ、前記開口に挿入されるバスバー(8)を係止する係止部(64)を有することを特徴とするバッテリシステム。
3. 前記絶縁プレート(6)がプラスチック製で、前記排出ダクト(7)をプラスチック製の絶縁プレート(6)にインサート成形して一体構造に固定している請求項１または請求項２に記載されるバッテリシステム。
4. 各々の角形電池セル(1)の電圧を検出するリード線(9)を絶縁プレート(6)、(60)のバスバー(8)に接続して、絶縁プレート(6)、(60)に一体構造に固定してなり、
   前記絶縁プレート(6)がプラスチック製で、前記リード線(9)をプラスチック製の絶縁プレート(6)にインサート成形して一体構造に固定している請求項１または請求項２に記載されるバッテリシステム。
5. 前記絶縁プレート(60)がプラスチック製で、プラスチック製の絶縁プレート(60)は排出ダクト(7)を内部に挿入して定位置に固定する埋設凹部(61)を成形すると共に、前記埋設凹部(61)は、前記絶縁プレート(60)の前記電池ブロックと対向する面に設けており、この埋設凹部(61)に排出ダクト(7)を挿入して一体構造に固定してなる請求項１または請求項２に記載されるバッテリシステム。
6. 前記絶縁プレート(60)がプラスチック製で、プラスチック製の絶縁プレート(60)は前記リード線(9)を内部に挿入して定位置に固定する埋設凹部(63)を成形して設けており、この埋設凹部(63)にリード線(9)を挿入して一体構造に固定してなる請求項４に記載されるバッテリシステム。
7. 前記絶縁プレート(6)、(60)が、電池ブロック(2)との対向面と、その反対の外側面にバスバー(8)を露出させて、電池ブロック(2)との対向面を角形電池セル(1)の電極端子(13)に接触させて電気接続してなる請求項１または請求項２に記載されるバッテリシステム。
8. 前記バスバー(8)と角形電池セル(1)の電極端子(13)が止ネジ(18)をねじ込んで固定する止め穴(8A)、(13A)を有し、前記止ネジ(18)が、絶縁プレート(6)、(60)の外側面に露出するバスバー(8)にねじ込まれて、バスバー(8)を電極端子(13)に固定してなる請求項７に記載されるバッテリシステム。
9. 前記排出ダクト(6)、(60)の連結開口(7A)がパッキン(17)を介して角形電池セル(1)のガス排出口(12)に連結されてなる請求項１または請求項２に記載されるバッテリシステム。
10. 前記絶縁プレート(6)、(60)に一体構造に固定してなる前記リード線(9)の端部にコネクタ(19)を接続している請求項４に記載されるバッテリシステム。
    

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