JP5811796B2 - 組電池 - Google Patents

Description

本発明は、電圧検出線を有する組電池に関する。

特許文献１には、従来技術として、複数個の電池セルをセル厚さ方向に１列に積層配置し、直列に結線してなる組電池が開示されている。この組電池には、電圧を検出するための電圧検出線が電池セルの上面をセル厚さ方向に延びるように配線されている。

特開２０１１−３４８８３号公報

一般に組電池では、組電池を構成する複数個の電池セルを電流が流れることにより磁界が発生する。電池に関する情報を取得するために組電池に装着される信号線は、電流による磁界の影響を受ける可能性がある。この磁界によって、信号線に与えられるノイズの影響が大きくなると、電池監視装置は電池の正確な情報を取得することが困難になる。

ここで、特許文献１の組電池では、直列に結線される複数の電池セルにおいて両端をなす正極端子と負極端子は組電池のセル厚さ方向の両端に位置する。このため、組電池を流れる電流の経路は、セル厚さ方向に組電池の一端から他端に向かう方向を示す。一方、特許文献１の電圧検出線は、セル厚さ方向に延びるように配線されているので、電圧信号が電圧検出線を移動する方向は、電流経路の方向と同一方向になる。このため、電圧信号が受けるノイズが大きくなりやすいという問題がある。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、電圧検出線が受けるノイズの影響の低減を図る組電池を提供することである。

本発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。請求項１に記載の組電池に係る発明は、外装ケースから突出する正極端子及び負極端子からなる電極端子（２０ａ〜２２ａ，３０ａ〜３２ａ）をそれぞれ有する複数個の電池セル（２０〜２２，３０〜３２）と、
当該複数個の電池セルを直列に結線するように電極端子間を接続する複数個のバスバー（４０〜４３）と、
複数個の電池セルの所定位置に接続される検出端子から検出した電圧信号を送信するために配線される複数本の電圧検出線（５０ａ，５１ａ，５２ａ，５３ａ）と、を備え、
複数個の電池セルは、セル厚さ方向（Ｔ）に所定個数の電池セルをそれぞれ積層してなり、セル幅方向（Ｗ）に隣接して２列に配置される第１の積層電池モジュール（２）と第２の積層電池モジュール（３）とを形成し、
２列に隣接配置される積層電池モジュール（２，３）を構成するすべての電池セルは、直列結線され、
直列結線の一端をなす電極端子（２０ａ）と他端をなす電極端子（３２ｂ）は、積層電池モジュールについて同じ側に配置され、
第１の積層電池モジュール及び第２の積層電池モジュールに接続される複数本の電圧検出線は、各検出端子から引き出された後、まとめられて１本の束線（５０Ｂ）として配線され、１本の束線（５０Ｂ）は、隣接する積層電池モジュール（２，３）間でセル厚さ方向に延びるように配線され、
１本の束線の両側において、第１の積層電池モジュール、第２の積層電池モジュールのそれぞれを流れる電流の向きは、セル厚さ方向に沿って互いに逆向きであることを特徴とする。

この発明によれば、セル幅方向に２列の積層電池モジュールにおいて直列結線の両端をなす電極端子を同じ側に配することにより、組電池において電流の主経路は、総端子部の正極側端子から負極側端子へＵターンする形態を描く。このＵターンする形態の電流経路は、２列の積層電池モジュールは隣接配置されるため、総端子部の一端側から組電池の他端側に向かう第１の電流ベクトルと、組電池の他端側に位置する電池セルで折り返して第１の電流ベクトルと反対向きになる第２の電流ベクトルとによって形成される。本発明では、２列の積層電池モジュールは隣接配置されるため、第１の電流ベクトルと第２の電流ベクトルとは反対向きに近接するベクトルとなる。それぞれの電流ベクトルによって発生する磁界は打ち消し合う関係になるため、結果的に組電池を流れる電流による磁界の強さを従来技術に比べて大きく低減することができる。したがって、電流ベクトルに並走させた電圧検出線に対する磁界の影響を低減できるため、電圧検出線へのノイズの絶対量を抑制する組電池を提供することができる。
さらに、隣接する積層電池モジュール間の領域は、上記Ｕターン状の電流経路の中間に位置するため、磁界の影響を受けにくい場所である。そこで、この発明によれば、この磁界の影響を受けにくい場所に電圧検出線の束線を配することにより、電圧検出線へのノイズの絶対量をさらに抑制する組電池を提供することができる。

請求項２によると、電圧検出線（５０ａ，５１ａ，５２ａ，５３ａ）は、直列結線の両端をなす電極端子（２０ａ，３２ｂ）が積層電池モジュール（２，３）において配置される側に引き出されることを特徴とする。

この発明によれば、電圧検出線の引き出し側と、組電池において両端をなす電極端子とを同じ側に集約する。これにより、電圧検出する電池監視装置、充放電制御する制御装置等を含む電池パックにおいて各種の結線に関わる部品を集約配置することで簡素化することができる。

請求項３によると、複数個の電池セルの所定位置に接続される検出端子から検出した温度信号を送信するために配線される複数本の温度検出線（６０，６１）を備え、
温度検出線は、電極端子及び電圧検出線が引き出される側とは、積層電池モジュール（２，３）に関して反対側に引き出されることを特徴とする。

この発明によれば、比較的低電圧ラインである温度検出線を高電圧である電流経路及び電圧検出線から離して配置する。これにより、温度検出線に与えるノイズの影響を低減でき、温度検出の精度を高めることができる。

なお、特許請求の範囲および上記手段の項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

本発明を適用した第１実施形態に係る組電池を示す概略図である。 第１実施形態の組電池を示す斜視図である。 第１実施形態の組電池を示す平面図である。 本発明を適用した第２実施形態に係る組電池を示す概略図である。 第２実施形態の組電池を示す斜視図である。 第２実施形態の組電池を示す平面図である。 本発明を適用した第３実施形態に係る組電池を示す概略図である。 第３実施形態の組電池を示す斜視図である。 第３実施形態の組電池を示す平面図である。 本発明を適用した第４実施形態に係る組電池を示す概略図である。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１実施形態）
本発明を適用した第１実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。各図において、Ｔは直方体状の電池セルのセル厚さ方向であり、Ｗはセル幅方向であり、Ｈはセル高さ方向である。セル厚さ方向Ｔは、複数個の電池セルの積層方向でもある。セル幅方向Ｗは、セル厚さ方向Ｔとセル高さ方向Ｈの両方に垂直な方向である。第１実施形態の組電池１では、セル高さ方向Ｈを鉛直方向に設定している。組電池１は、例えば内燃機関と電池に充電された電力によって駆動されるモータとを組み合わせて走行駆動源とするハイブリッド自動車、モータを走行駆動源とする電気自動車等に用いられる。

組電池１は、少なくとも、ケース１０と、ケース１０内に収容された複数個の電池セルと、を備える。組電池１は、セル厚さ方向Ｔに所定個数の電池セルを配置し、かつセル幅方向Ｗに２列の電池セルが並ぶ構成であり、具体的には、セル厚さ方向Ｔに所定個数の電池セルをそれぞれ積層してなる２個の積層電池モジュール２，３がセル幅方向Ｗに並ぶ構成である。第１の積層電池モジュール２と第２の積層電池モジュール３は、これらのモジュールを構成するすべての電池セルが直列に結線されることにより、通電可能に直列接続されている。電池セルは、例えばニッケル水素二次電池、リチウムイオン電池、有機ラジカル電池であり、筐体内に収納された状態で自動車の座席下、後部座席とトランクルームとの間の空間、運転席と助手席の間の空間などに配置される。

組電池１を構成する複数個の電池セルは、単電池でもあり、例えばアルミ缶等の外殻を構成する外装ケースを有し、直方体状の外装ケースの一端面から上方に突出する正極端子及び負極端子からなる電極端子をそれぞれ有する。組電池１は、すべての電池セルを直列に結線するように電極端子間を接続する複数個のバスバーを備える。

各電池セルにおける外装ケースには、安全弁が設けられている。各安全弁は、正極端子と負極端子の間に位置し、電池セルの内部圧力が異常な圧力になるときに破断するように設定されている。安全弁は、例えば、電池セルの外装ケースの端面に開口した孔に薄い金属膜を貼り付けて塞いで構成されている。この場合には、電池セルの内部圧力が異常な圧力になったときに、当該金属膜が破断して外装ケースの孔が開放されて、電池セルの内部のガスが外装ケースの外部に放出されることにより、セル内圧が低下し、電池自身の破裂を防止することができる。

ケース１０は、その内部に各電池セルの全体を収容可能な深い箱状であり、電池セルの外装ケースを支持して、各電池セル２０を保持する部材である。ケース１０は、例えばポリプロピレン、フィラーやタルクを含有するポリプロピレン等の合成樹脂で形成されている。ケース１０は、蓋部１０ａと、蓋部１０ａの４辺を囲む４つの側板１０ｂ，１０ｃとを有して形成されている。ケース１０の側板１０ｂ，１０ｃには、所定の位置に、組電池１をボルトナット等の固定具によって車両側に固定する複数個の取付部１４が設けられている。ケース１０は、下端に、４つの側板１０ｂ，１０ｃによって囲まれた開口部を有している。各電池セルはその電極端子を先頭にして当該下端の開口部から挿入されて設置される。一対の側板１０ｂは、電池セルのセル幅方向Ｗの両側に位置している。一対の側板１０ｃは、層状に配置された複数の電池セルの積層方向、すなわち厚さ方向Ｔの両端に位置している。

ケース１０は、それぞれ電池セルを収容する収容室を複数個備える。ケース１０には、セル幅方向Ｗに２列並ぶ収容室が設けられている。一方側でセル厚さ方向Ｔに並ぶ複数個の収容室のそれぞれに収容された電池セルは、第１の積層電池モジュール２を構成し、他方側でセル幅方向Ｗにもう１列の複数個の収容室に収容された電池セルは、第２の積層電池モジュール３を構成する。このように、各電池セルが収容室に収容されてケース１０に保持されることにより、第１の積層電池モジュール２と第２の積層電池モジュール３は、他の部材であるケース１０を介在して間接的に接触して組電池１として一体に形成される。また、第１の積層電池モジュール２と第２の積層電池モジュール３は、直接接触して組電池１として一体に形成されてもよい。

ケース１０の上端の蓋部１０ａには、所定の位置にバスバーを配置するための開口部が形成されている。この開口部には、各収容室に設置された電池セルの電極端子が露出するように配置される。蓋部１０ａは、バスバーと電池セルの外装ケースとを絶縁し、例えば安全弁及び電極端子を除く外装ケースの上面部分を覆うように設けられる。

蓋部１０ａには、複数個の電池セルの安全弁を露出するように内部通路を形成する排煙用のダクト部４が設けられている。ダクト部４は、耐熱性を有し、電池セルの内部が異常な高圧状態になって、内部のガスが安全弁の破断によって噴き出しても、ダクト部分が溶けないで破損しない耐熱能力を有することである。また、蓋部１０ａは、絶縁性を有し、例えばポリプロピレン、フィラーやタルクを含有するポリプロピレン等の合成樹脂で形成されている。

電極端子が突出する電池セルの上面は、蓋部１０ａに接触している。蓋部１０ａのダクト部４と電池セルの上面との間には、ゴムなどのシール部材を配置するようにしてもよい。また、ダクト部４において電池セルの上面を押さえる部分には、エラストマー等の軟性の高い樹脂を二色食成形等により設けるようにしてもよい。電池セルの上面は、蓋部１０ａに接触して配置されることにより、ケース１０に対する電極端子のセル高さ方向Ｈの位置が規定される。電池セルは、部分的にケース１０の板状部材と接触することによって、セル高さ方向Ｈ、セル幅方向Ｗ、及びセル厚さ方向Ｔに関して、ケース１０に対して固定される。

バスバーは、隣接する電池セルに関して異極電極である電極端子同士を電気的に接続する。バスバーと電極端子との電気的な接続は、ボルトナットによる締結、またはレーザー溶接、アーク溶接等の接続手段によって提供される。

１つの積層電池モジュールを構成する複数個の電池セルは、対応する数量のバスバーによって通電可能に直列接続されることになる。換言すれば、１つの積層電池モジュールを構成するすべての電池セルは、平面視で、電流がモジュールの一方側から他方側に向けて流れるように各バスバーを介して電気的に直列接続されている。

第１の積層電池モジュール２については、当該モジュールの一方端に位置する電池セル２０の正極端子２０ａは、バスバー４０に接続され、バスバー４０の端部が組電池１全体の総端子部としての正極側端子に相当する。電池セル２０の負極端子２０ｂは、隣接する電池セル２１の正極端子２１ａにバスバー４１によって結線され、さらにセル厚さ方向Ｔに積層配置される各電池セルがバスバーにより順に直列結線される。第１の積層電池モジュール２の他方端に位置する電池セル２２は、その正極端子２２ａがセル厚さ方向Ｔに隣接する電池セルの負極端子にバスバーにより接続される。さらに、電池セル２２の負極端子２２ｂは、セル幅方向Ｗに隣接する第２の積層電池モジュール３の電池セル３０の正極端子３０ａにバスバー４２によって接続される。このバスバー４２は、セル幅方向Ｗに隣接する第１の積層電池モジュール２と第２の積層電池モジュールとを直接に結線する。

第２の積層電池モジュール３については、当該モジュールの他方端に位置する電池セル３０の負極端子３０ｂは、電池セル３１の正極端子３１ａにバスバー４３によって結線され、さらにセル厚さ方向Ｔに積層配置される各電池セルがバスバーにより順に直列結線される。第２の積層電池モジュール３の他方端に位置する電池セル３２の負極端子３２ｂは、バスバー４４に接続され、バスバー４４の端部が組電池１全体の総端子部としての負極側端子に相当する。この直列結線の一端をなす正極端子２０ａと他端をなす負極端子３２ｂは、両方の積層電池モジュール２，３について同じ側に配置されている。組電池１全体の総端子部として両端に配されたバスバー４０，４４は、電力の供給及び放出を行うために、例えば、リレー等を用いた電流の制御回路に接続されている。

電極端子をバスバーによって接続する工程を実施する場合には、まず、各電池セルを、ケース１０の下端開口部から電極端子を先頭にして所定の収容室に適正に収容して保持する。次に、ケース１０と複数個の電池セルの組み立て品に対して、蓋部１０ａの開口部から露出する電極端子にそれぞれ対応する所定のバスバーを設置する。この状態で、各バスバーに形成された端子挿通用の開口部には、対応する所定の電極端子が挿通される。さらに、例えば、ボルトナットによる締結レーザー溶接、アーク溶接等の溶接により、各バスバーと各電極端子とを接合する。

組電池１における電流の経路は、図１〜図３において矢印で示すように、総端子部の正極側端子（正極端子２０ａ）から負極側端子（負極端子３２ｂ）に向かってＵターンする形態の電流ライン１００となる。すなわち、電流ライン１００は、組電池１の一方端側から他方端側に向かう第１の電流ベクトルと、第１の電流ベクトルに反対向きで組電池１の他方端側から一方端側に向かう第２の電流ベクトルとが連続するラインである。

組電池１は、所定の電池セル間または、各電圧セル間の電圧信号を送信するために配線される複数本の電圧検出線５０ａ,５１ａ,５２ａ,５３ａを備える。各電圧検出線５０ａ〜５３ａは、複数個の電池セルの所定位置に接続されている検出端子から配線されるケーブルである。この複数本の電圧検出線５０ａ〜５３ａは、各検出端子から引き出された後、セル厚さ方向Ｔに延びるように配線されている。多数の電圧検出線は、バスバーの一部にかしめ、溶接、圧着、ばね力を利用した保持による結合等により固定される検出端子から延びる通信線である。

複数本の電圧検出線５０ａは、途中で束線としてセル厚さ方向Ｔに延びるケーブルハーネス５０にまとめられて、総端子部としての正極側端子と同じ側に配置されるコネクタ５ａに至る。各電圧検出線５０ａは、各検出端子から束線のケーブルハーネス５０としてまとめられるまでの間にセル厚さ方向Ｔに直交してセル幅方向Ｗに延びるように配線される部分を含んでいる。複数本の電圧検出線５０ａがまとめられたケーブルハーネス５０は、平面視で、第２の積層電池モジュール３とは反対側に位置する第１の積層電池モジュール２の側面に沿うように配線される。

蓋部１０ａには、第２の積層電池モジュール３とは反対側に位置する第１の積層電池モジュール２の側面に沿うガイド壁５０ａ１が形成されている。ガイド壁５０ａ１には、セル厚さ方向Ｔについて所定の位置に上方に開口する複数個の切り欠き部が形成され、この切り欠き部は、電圧検出線５０ａが通る第１の配線通路５０ａ２に相当する。さらに第２の配線通路５０ａ３は、ガイド壁５０ａ１に沿うようにセル厚さ方向Ｔに延設されている。ケーブルハーネス５０は、各第１の配線通路５０ａ２から引き出された各電圧検出線５０ａが集合した束線であり、第２の配線通路５０ａ３に配置されている。

複数本の電圧検出線５１ａは、途中で束線としてセル厚さ方向Ｔに延びるケーブルハーネス５１にまとめられて、総端子部としての正極側端子と同じ側に配置されるコネクタ５ａに至る。各電圧検出線５１ａは、各検出端子から束線のケーブルハーネス５１としてまとめられるまでの間にセル厚さ方向Ｔに直交してセル幅方向Ｗに延びるように配線される部分を含んでいる。複数本の電圧検出線５１ａがまとめられたケーブルハーネス５１は、平面視で、第２の積層電池モジュール３と対向する第１の積層電池モジュール２の側面に沿うように配線される。

複数本の電圧検出線５２ａは、途中で束線としてセル厚さ方向Ｔに延びるケーブルハーネス５２にまとめられて、総端子部としての負極側端子と同じ側に配置されるコネクタ５ｂに至る。各電圧検出線５２ａは、各検出端子から束線のケーブルハーネス５２としてまとめられるまでの間にセル厚さ方向Ｔに直交してセル幅方向Ｗに延びるように配線される部分を含んでいる。複数本の電圧検出線５２ａがまとめられたケーブルハーネス５２は、平面視で、第１の積層電池モジュール２と対向する第２の積層電池モジュール３の側面に沿うように配線される。

蓋部１０ａには、第２の積層電池モジュール３と対向する側に位置する第１の積層電池モジュール２の側面に沿うガイド壁５１ａ１及びガイド壁５２ａ１が形成されている。ガイド壁５１ａ１は、第１の積層電池モジュール２寄りに配置され、ガイド壁５２ａ１は、第２の積層電池モジュール３寄りに配置されている。両方のガイド壁５１ａ１，５２ａ１は、間隔を設けて対向する位置関係にあり、これらの間に形成されるセル厚さ方向Ｔに延びる通路は、第２の配線通路５１ａ３と第２の配線通路５２ａ３とに相当する。つまり、第２の配線通路５１ａ３と第２の配線通路５２ａ３は同一の通路である。

ガイド壁５１ａ１には、セル厚さ方向Ｔについて所定の位置に上方に開口する複数個の切り欠き部が形成され、この切り欠き部は、電圧検出線５１ａが通る第１の配線通路５１ａ２に相当する。ケーブルハーネス５１は、各第１の配線通路５１ａ２から引き出された各電圧検出線５１ａが集合した束線であり、第２の配線通路５１ａ３に配置されている。

ガイド壁５２ａ１には、セル厚さ方向Ｔについて所定の位置に上方に開口する複数個の切り欠き部が形成され、この切り欠き部は、電圧検出線５２ａが通る第１の配線通路５２ａ２に相当する。ケーブルハーネス５２は、各第１の配線通路５２ａ２から引き出された各電圧検出線５２ａが集合した束線であり、第２の配線通路５２ａ３に配置されている。すなわち、ケーブルハーネス５１，５２は、ガイド壁５１ａ１とガイド壁５２ａ１の間に形成される配線通路において組電池１の中央部をセル厚さ方向Ｔに縦断するように一緒に配線されている。

複数本の電圧検出線５３ａは、途中で束線としてセル厚さ方向Ｔに延びるケーブルハーネス５３にまとめられて、総端子部としての負極側端子と同じ側に配置されるコネクタ５ｂに至る。各電圧検出線５３ａは、各検出端子から束線のケーブルハーネス５３としてまとめられるまでの間にセル厚さ方向Ｔに直交してセル幅方向Ｗに延びるように配線される部分を含んでいる。複数本の電圧検出線５３ａがまとめられたケーブルハーネス５３は、平面視で、第１の積層電池モジュール２とは反対側に位置する第２の積層電池モジュール３の側面に沿うように配線される。

蓋部１０ａには、第１の積層電池モジュール２とは反対側に位置する第２の積層電池モジュール３の側面に沿うガイド壁５３ａ１が形成されている。ガイド壁５３ａ１には、セル厚さ方向Ｔについて所定の位置に上方に開口する複数個の切り欠き部が形成され、この切り欠き部は、電圧検出線５３ａが通る第１の配線通路５３ａ２に相当する。さらに第２の配線通路５３ａ３は、ガイド壁５３ａ１に沿うようにセル厚さ方向Ｔに延設されている。ケーブルハーネス５３は、各第１の配線通路５３ａ２から引き出された各電圧検出線５３ａが集合した束線であり、第２の配線通路５３ａ３に配置されている。

なお、コネクタ５ａとコネクタ５ｂは、図２及び図３に示すように、１個のコネクタ５にまとめられていてもよく、コネクタ５は電池監視装置の制御回路に接続される。つまり電圧検出線５０ａ〜５３ａは、組電池１の外郭を出た所で１本のケーブルハーネスにまとめられてコネクタ５に接続されている。束線としての各ケーブルハーネス５０〜５３は、電流ライン１００を構成する第１の電流ベクトル（図１におけるセル厚さ方向Ｔの逆方向）及び第２の電流ベクトル（図１におけるセル厚さ方向Ｔ）に平行になるように配線されている。各ガイド壁の高さは、各ケーブルハーネスよりも高くなっており、電圧検出線を他の部品との接触や外部から作用する外力から保護し、損傷を与えないように配線できる機能を有する。

組電池１は、複数個の電池セルの所定位置に接続される検出端子から検出した温度信号を送信するために配線される複数本の温度検出線６０，６１を備える。複数本の温度検出線６０は、第１の積層電池モジュール２に接続される検出線であり、セル厚さ方向Ｔに延びる束線にまとめられて、総端子部としての正極側端子とは反対側に引き出される。複数本の温度検出線６０がまとめられた束線は、平面視で、第１の積層電池モジュール２を構成する電池セルの電極端子間をセル厚さ方向Ｔに沿うように配線される。温度検出線は、電圧検出線のノイズの影響を抑制するために、電圧検出線とは別の通路に配置されている。

蓋部１０ａには、第２の積層電池モジュール３とは遠い側でセル厚さ方向Ｔに並ぶ複数個のバスバーに沿うガイド壁６０ａが形成されている。配線通路６０ａ１は、ガイド壁６０ａとダクト部４の間にセル厚さ方向Ｔに延びるように形成されている。各温度検出線６０が集合した束線は、配線通路６０ａ１に配置されている。

複数本の温度検出線６１は、第２の積層電池モジュール３に接続される検出線であり、セル厚さ方向Ｔに延びる束線にまとめられて、総端子部としての負極側端子とは反対側に引き出される。複数本の温度検出線６１がまとめられた束線は、平面視で、第２の積層電池モジュール３を構成する電池セルの電極端子間をセル厚さ方向Ｔに沿うように配線される。

蓋部１０ａには、第２の積層電池モジュール３とは近い側でセル厚さ方向Ｔに並ぶ複数個のバスバーに沿うガイド壁６１ａが形成されている。配線通路６１ａ１は、ガイド壁６１ａとダクト部４の間にセル厚さ方向Ｔに延びるように形成されている。各温度検出線６０が集合した束線は、配線通路６１ａ１に配置されている。温度検出線６０及び温度検出線６１は、電圧検出線５０ａ〜５３ａが引き出される側とは、両方の積層電池モジュール２，３に関して反対側に引き出されている。複数本の温度検出線６０，６１は、組電池１の外郭を出た所で１本のケーブルハーネスにまとめられてコネクタ６に接続されている。コネクタ６は電池監視装置の制御回路に接続される。

組電池１は、図示しない、リレー類等の電流制御機器、電池監視装置、電池制御装置、送風装置等とともに電池パックを構成するようにしてもよい。電池監視装置は、組電池１の状態を監視する電池ＥＣＵである。電池監視装置は、組電池１の状態に関する情報を検出するために、組電池１の所定の位置に設置された検出端子から延びる複数の検出線を介して、組電池１に接続されている。検出線は、組電池１の電圧を検出する検出端子に接続された電圧検出線、電池温度を検出する検出端子に接続された温度検出線等であり、これらの情報は電池監視装置に送信される。電池パックは、複数個の電池セルの充電、放電、電池温度監視、送風装置による電池冷却等を行う電子部品を有する。

次に、本実施形態の組電池１がもたらす作用効果について説明する。組電池１は、電極端子をそれぞれ有する複数個の電池セル２０〜２２,３０〜３２と、当該複数個の電池セルを直列に結線するように電極端子間を接続する複数個のバスバー４０〜４３と、複数個の電池セルの所定位置に接続される検出端子から検出した電圧信号を送信するために配線される複数本の電圧検出線５０ａ,５１ａ,５２ａ,５３ａと、を備える。複数個の電池セルは、セル厚さ方向Ｔに所定個数の電池セルをそれぞれ積層してなり、セル幅方向Ｗに隣接して２列に配置される第１の積層電池モジュール２と第２の積層電池モジュール３とを形成する。２列に隣接配置される積層電池モジュール２,３を構成するすべての電池セルは、直列結線される。直列結線の一端をなす電極端子（正極端子２０ａ）と他端をなす電極端子（負極端子３２ｂ）は、積層電池モジュール２，３について同じ側に配置される。電圧検出線のケーブルハーネス５０，５１，５２，５３は、各検出端子から引き出された後、セル厚さ方向Ｔに延びるように配線される。

この構成によれば、セル幅方向Ｗに２列の積層電池モジュール２，３において直列結線の両端をなす電極端子（正極端子２０ａと負極端子３２ｂ）を同じ側に配することにより、組電池１における電流の経路を示す電流ライン１００は、総端子部の負極側端子から正極側端子へＵターンする形態を描く。このＵターン状の電流ライン１００は、２列の積層電池モジュール２，３は隣接配置されるため、総端子部の一端側から組電池１の他端側に向かう第１の電流ベクトル（図１におけるセル厚さ方向Ｔの逆方向）と、組電池１の他端側に位置する電池セル２２，３０で折り返して第１の電流ベクトルと反対向きになる第２の電流ベクトル（図１のセル厚さ方向Ｔ）とによって形成される。

組電池１では、２列の積層電池モジュール２，３は隣接配置されるため、第１の電流ベクトルと第２の電流ベクトルとは反対向きに近接するベクトルとなる。それぞれの電流ベクトルによって発生する磁界は打ち消し合う関係になるため、結果的に組電池１を流れる電流による磁界の強さを、一方向の電流ラインをなす従来技術（特開２０１１−３４８８３号公報）に比べて大きく低減することができる。以上より、電圧検出線のケーブルハーネスを電流ベクトルに並走させて配線した場合でも、電圧検出線に対する磁界の影響を低減することができる。したがって、電圧検出線へのノイズの絶対量を抑制することができ、組電池１において高精度な電圧検出を実現できる。

また、組電池１によれば、直列結線の両端をなす電極端子は、各積層電池モジュール２，３について同じ側に配置されるため、両モジュール間に関わる各種結線を簡素化することができ、当該簡素化による部品個数の低減を図ることができる。

組電池１では、図２及び図３に示すように、第１の積層電池モジュール２と第２の積層電池モジュール３は、各電池セルを収容するケース１０等の他の部材を介在して間接的に接触して、一体に形成される。また、第１の積層電池モジュール２と第２の積層電池モジュール３を直接接触させて一体に形成してもよい。

この構成によれば、２列のモジュール同士の距離が小さくなるため、第１の電流ベクトルと第２の電流ベクトルとを接近させるようにすることができる。つまり、Ｕ字状を形成する電流ライン１００において、電流の向きが逆向きである往路と復路とが接近するようになる。これにより、両方の電流ベクトル間の磁界の打ち消し合いが強まることになり、電流による生じうる磁界の強さを一層低減することができる。したがって、電圧検出線へのノイズの絶対量をさらに抑制することができる。

また、複数本の電圧検出線５０ａ,５１ａ,５２ａ,５３ａを含む各ケーブルハーネス５０，５１，５２，５３は、直列結線の両端をなす正極端子２０ａ及び負極端子３２ｂが積層電池モジュール２，３において配置される側に引き出されている。

この構成によれば、電圧検出線の引き出し側と、組電池１において両端をなす電極端子とが同じ側に集約されている。これにより、電圧検出する電池監視装置、充放電制御する制御装置等を含む電池パックにおいて、各種の結線に関わる部品点数を低減したり、配線を短くしたりすることができる。したがって、電池パックの部品管理の簡素化、コスト低減が図れる。

図２及び図３に示すように、複数本の温度検出線６０，６１は、電圧検出線５０ａ,５１ａ,５２ａ,５３ａを含む各ケーブルハーネス５０，５１，５２，５３が引き出される側とは、積層電池モジュール２，３に関して反対側に引き出されている。

温度検出線は、電圧検出線等に比べると低電圧ラインであるため、高電圧ラインからの磁界の影響を受けやすい。そこで、この構成によれば、温度検出線を高電圧の電流経路及び電圧検出線から離して配置することにより、温度検出線６０，６１に与える高電圧ラインからのノイズの影響を低減することができるので、組電池１における温度検出の精度を高めることができ、適正な電池監視を実現できる。

（第２実施形態）
第２実施形態では、第１実施形態に対する他の形態である組電池１Ａについて図４〜図６を参照して説明する。第１実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品、第２実施形態において説明しない他の構成は、第１実施形態と同様であり、また同様の作用効果を奏するものである。

図４〜図６に示すように、組電池１Ａは、組電池１に対して、電圧検出線の配線の構成が相違する。複数本の電圧検出線５０ａ〜５３ａは、途中で各積層電池モジュール単位でまとめられる束線として配線される。複数本の電圧検出線５０ａ〜５３ａは、各検出端子から束線としてまとめられるまでの間にセル厚さ方向Ｔに直交してセル幅方向Ｗに延びるように配線される部分を含んでいる。束線のそれぞれはセル厚さ方向Ｔに延びるように配線されている。

複数本の電圧検出線５０ａがまとめられたケーブルハーネス５０と複数本の電圧検出線５１ａがまとめられたケーブルハーネス５１は、ケーブルハーネス５０Ａとして第１の積層電池モジュール２の単位でまとめられる束線として配線される。ケーブルハーネス５０、５１はモジュール内において近接配置されている。さらに複数本の電圧検出線５２ａがまとめられたケーブルハーネス５２と複数本の電圧検出線５３ａがまとめられたケーブルハーネス５３は、ケーブルハーネス５２Ａとして第２の積層電池モジュール３の単位でまとめられる束線として配線される。ケーブルハーネス５２、５３はモジュール内において近接配置されている。ケーブルハーネス５０は、平面視で、第１の積層電池モジュール２を構成する電池セルの電極端子間をセル厚さ方向Ｔに沿うように配線されている。

蓋部１０ａには、第２の積層電池モジュール３に遠い側でセル厚さ方向Ｔに並ぶ複数個のバスバーに沿うガイド壁５０ａａが形成されている。ガイド壁５０ａａには、セル厚さ方向Ｔについて所定の位置に上方に開口する複数個の切り欠き部が形成され、この切り欠き部は、電圧検出線５０ａが通る第１の配線通路５０ａａ２に相当する。第２の配線通路５０ａａ１は、ガイド壁５０ａａとダクト部４の間にセル厚さ方向Ｔに延びるように形成されている。ケーブルハーネス５０は、ダクト部４及びケーブルハーネス５１と並走するように第２の配線通路５０ａａ１に配置されている。

蓋部１０ａには、第２の積層電池モジュール３に近い側でセル厚さ方向Ｔに並ぶ複数個のバスバーに沿うガイド壁５１ａａが形成されている。ガイド壁５１ａａには、セル厚さ方向Ｔについて所定の位置に上方に開口する複数個の切り欠き部が形成され、この切り欠き部は、電圧検出線５１ａが通る第１の配線通路５１ａａ２に相当する。第２の配線通路５１ａａ１は、ガイド壁５１ａａとダクト部４の間にセル厚さ方向Ｔに延びるように形成されている。ケーブルハーネス５１は、ダクト部４及びケーブルハーネス５０と並走するように第２の配線通路５１ａａ１に配置されている。

蓋部１０ａには、第１の積層電池モジュール２に近い側でセル厚さ方向Ｔに並ぶ複数個のバスバーに沿うガイド壁５２ａａが形成されている。ガイド壁５２ａａには、セル厚さ方向Ｔについて所定の位置に上方に開口する複数個の切り欠き部が形成され、この切り欠き部は、電圧検出線５２ａが通る第１の配線通路５２ａａ２に相当する。第２の配線通路５２ａａ１は、ガイド壁５２ａａとダクト部４の間にセル厚さ方向Ｔに延びるように形成されている。ケーブルハーネス５２は、ダクト部４及びケーブルハーネス５３と並走するように第２の配線通路５２ａａ１に配置されている。

蓋部１０ａには、第１の積層電池モジュール２に遠い側でセル厚さ方向Ｔに並ぶ複数個のバスバーに沿うガイド壁５３ａａが形成されている。ガイド壁５３ａａには、セル厚さ方向Ｔについて所定の位置に上方に開口する複数個の切り欠き部が形成され、この切り欠き部は、電圧検出線５３ａが通る第１の配線通路５３ａａ２に相当する。第２の配線通路５３ａａ１は、ガイド壁５３ａａとダクト部４の間にセル厚さ方向Ｔに延びるように形成されている。ケーブルハーネス５３は、ダクト部４及びケーブルハーネス５２と並走するように第２の配線通路５３ａａ１に配置されている。

図５及び図６に示すように、温度検出線６０，６１は、組電池１Ａのセル幅方向Ｗの両端に配置され、電圧検出線５０ａ〜５３ａとは別の位置に配置される。

次に、本実施形態の組電池１Ａがもたらす作用効果について説明する。組電池１Ａにおいて、複数本の電圧検出線５０ａ,５１ａは、途中で各積層電池モジュール単位で束にまとめられるケーブルハーネス５０Ａとして配線される。さらに複数本の電圧検出線は、各検出端子から束線にまとめられるまでの間にセル厚さ方向Ｔに直交してセル幅方向Ｗに延びるように配線される部分を含む。ケーブルハーネス５０Ａはセル厚さ方向Ｔに延びるように配線される。また、電圧検出線５０ａ,５１ａはモジュール上で近接配置されている。なお、この構成は、ケーブルハーネス５２Ａについても同様である。

この構成によれば、複数本の電圧検出線はモジュール上で近接配置され、途中で各積層電池モジュール単位で束線としてまとめることにより、モジュール１列分に含まれる複数本の電圧検出線５０ａ,５１ａは、同等のノイズの影響を受けることになる。このため、モジュール１列分の各電圧検出線が受けるノイズの影響を同等レベルに合わせることができる。したがって、各電圧検出線の電圧検出値間でノイズの影響を考慮する必要がなくなる。このようにノイズの影響の差がなくなることで高精度な電圧検出に貢献することができる。

（第３実施形態）
第３実施形態では、第１実施形態に対する他の形態である組電池１Ｂについて図７〜図９を参照して説明する。第１実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品、第３実施形態において説明しない他の構成は、第１実施形態と同様であり、また同様の作用効果を奏するものである。

図７〜図９に示すように、組電池１Ｂは、組電池１に対して、電圧検出線の配線の構成が相違する。組電池１Ｂに装着される電圧検出線５０ａ〜５３ａのすべては、まとめられて束線のケーブルハーネス５０Ｂとして配線される。ケーブルハーネス５０Ｂは、隣接する第１の積層電池モジュール２と第２の積層電池モジュール３との間でセル厚さ方向Ｔに延びるように配線されている。すなわち、複数本の電圧検出線５０ａ〜５３ａは、途中で１本の束線として集合して配線される。各電圧検出線５０ａ〜５３ａは、各検出端子から束線として組電池１のセル幅方向Ｗの中央部でまとめられるまでの間にセル厚さ方向Ｔに直交してセル幅方向Ｗに延びるように配線される部分を含んでいる。

ケーブルハーネス５０Ｂは、平面視で、第１の積層電池モジュール２と第２の積層電池モジュール３間に設けられる第２の配線通路５１ａ３（または第２の配線通路５２ａ３）に配置されている。

次に、本実施形態の組電池１Ｂがもたらす作用効果について説明する。組電池１Ｂにおいて、複数本の電圧検出線５０ａ,５１ａ,５２ａ,５３ａのすべては、束線であるケーブルハーネス５０Ｂとして配線される。ケーブルハーネス５０Ｂは、隣接する積層電池モジュール２，３間でセル厚さ方向Ｔに延びるように配線されている。

ここで、隣接する第１の積層電池モジュール２と第２の積層電池モジュール３との間の領域は、上記Ｕターン状の電流ライン１００の中間に位置するため、電流による磁界の影響を受けにくい場所である。そこで、この構成によれば、この磁界の影響を受けにくい場所に電圧検出線の束線を配することにより、各電圧検出線へのノイズの絶対量をさらに抑制することができる。

（第４実施形態）
第４実施形態では、第１実施形態に対する他の形態である組電池１Ｃについて図１０を参照して説明する。第１実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品、第４実施形態において説明しない他の構成は、第１実施形態と同様であり、また同様の作用効果を奏するものである。

図１０に示すように、組電池１Ｃにおいて、複数本の電圧検出線５０ａ〜５３ａは、直列結線の両端をなす電極端子（正極端子２０ａと負極端子３２ｂ）が配置される側とは、両方の積層電池モジュール２，３に関して反対側に引き出される構成であることを特徴としている。すなわち、コネクタ５ａとコネクタ５ｂは、第１の積層電池モジュール２の他方端の電池セル２２と第２の積層電池モジュール３の他方端の電池セル３０とを接続するバスバー４２が位置する側、つまり組電池１とは反対側に引き出され、電池監視装置の制御回路に接続される。さらに、束線としての各ケーブルハーネス５０〜５３は、電流ライン１００を構成する第１の電流ベクトル及び第２の電流ベクトルに平行になるように配線されている。

第４実施形態の組電池１Ｃによれば、複数本の電圧検出線５０ａ〜５３ａは、直列結線の両端をなす正極端子２０ａ及び負極端子３２ｂが配置される側とは、積層電池モジュール２，３に関して反対側に引き出されている。この構成によれば、上記のＵターン状の電流ライン１００の開始点及び終点と複数本の電圧検出線５０ａ〜５３ａの引き出し側とを離して配置する。また、電極端子２０ａ，３２ｂに接続され、他のモジュール若しくは電流制御機器などに接続される電流配線と、電圧検出線５０ａ〜５３ａとが離して配置することができるため、電圧検出線に与えるノイズの影響を低減して高精度な電圧検出が図れる。

（他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。

本発明に係る電圧検出線及び温度検出線の配線に係る構成は、上記実施形態に記載の構成に限定するものではない。上記の組電池１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃにおける各構成は、あくまで一つ実施形態にすぎない。特許請求の範囲の記載に基づいて、その権利範囲に含まれる範囲であれば、電圧検出線及び温度検出線の配線に係る構成は限定しない。

上記実施形態において、組電池１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃを構成する電池セルの個数は一例にすぎない。電圧検出線及び温度検出線の設置場所についても、上記実施形態は一例にすぎない。特許請求の範囲の記載に基づいて、その権利範囲に含まれる範囲であれば、設置場所は限定しない。

１…組電池
２…第１の積層電池モジュール（積層電池モジュール）
３…第２の積層電池モジュール（積層電池モジュール）
２０，２１，２２，３０，３１，３２…電池セル
２０ａ，２１ａ，２２ａ，３０ａ，３１ａ…正極端子（電極端子）
２０ｂ，２１ｂ，２２ｂ，３０ｂ，３２ｂ…負極端子（電極端子）
４０，４１，４２，４３…バスバー
５０Ａ，５２Ａ…ケーブルハーネス（電圧検出線、束線）
５０ａ,５１ａ,５２ａ,５３ａ…電圧検出線
Ｔ…セル厚さ方向
Ｗ…セル幅方向

Claims (3)

1. 外装ケースから突出する正極端子及び負極端子からなる電極端子（２０ａ〜２２ａ，３０ａ〜３２ａ）をそれぞれ有する複数個の電池セル（２０〜２２，３０〜３２）と、
   当該複数個の電池セルを直列に結線するように前記電極端子間を接続する複数個のバスバー（４０〜４３）と、
   前記複数個の電池セルの所定位置に接続される検出端子から検出した電圧信号を送信するために配線される複数本の電圧検出線（５０ａ，５１ａ，５２ａ，５３ａ）と、を備え、
   前記複数個の電池セルは、セル厚さ方向（Ｔ）に所定個数の電池セルをそれぞれ積層してなり、セル幅方向（Ｗ）に隣接して２列に配置される第１の積層電池モジュール（２）と第２の積層電池モジュール（３）とを形成し、
   前記２列に隣接配置される積層電池モジュール（２，３）を構成するすべての電池セルは、直列結線され、
   前記直列結線の一端をなす前記電極端子（２０ａ）と他端をなす前記電極端子（３２ｂ）は、前記積層電池モジュールについて同じ側に配置され、
   前記第１の積層電池モジュール及び前記第２の積層電池モジュールに接続される前記複数本の電圧検出線は、各検出端子から引き出された後、まとめられて１本の束線（５０Ｂ）として配線され、前記１本の束線（５０Ｂ）は、隣接する前記積層電池モジュール（２，３）間で前記セル厚さ方向に延びるように配線され、
   前記１本の束線の両側において、前記第１の積層電池モジュール、前記第２の積層電池モジュールのそれぞれを流れる電流の向きは、前記セル厚さ方向に沿って互いに逆向きであることを特徴とする組電池。
2. 前記電圧検出線（５０ａ，５１ａ，５２ａ，５３ａ）は、前記直列結線の両端をなす前記電極端子（２０ａ，３２ｂ）が前記積層電池モジュール（２，３）において配置される側に引き出されることを特徴とする請求項１に記載の組電池。
3. 前記複数個の電池セルの所定位置に接続される検出端子から検出した温度信号を送信するために配線される複数本の温度検出線（６０，６１）を備え、
   前記温度検出線は、前記電極端子及び前記電圧検出線が引き出される側とは、前記積層電池モジュール（２，３）に関して反対側に引き出されることを特徴とする請求項２に記載の組電池。

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