JPWO2012073399A1 - 電池モジュール及び電池パック - Google Patents
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Abstract
接合段階における正極バスバーと負極バスバーとの接合部分の隙間が生じにくく、且つ、正極バスバーと負極バスバーとを接合した後においてその接合部分に応力歪みが生じにくい電池モジュールを提供する。複数の素電池100がその極性を同一方向に揃えて配列され、素電池100の正極端子を電気的に並列接続した正極バスバー200と、負極端子を電気的に並列接続した負極バスバー300とを備える。正極バスバー200は、その端部から負極端子側に延出された平板状の延出部210を有し、負極バスバー300は、延出部210と反対方向の端部から負極端子側に屈曲された屈曲部320を備える。延出部220には、その延出方向に垂直な幅方向の端部にスリット部230が形成されている。
Description
本発明は、正極バスバーと負極バスバーとを備えて電気的に直列に接続される電池モジュール及び電池パックに関する。
近年、電動原動機付自転車、純正電気自動車(PEV)やハイブリッド電気自動車(HEV)等の移動体用の電源として、多数の素電池を内蔵している電池モジュールを複数個直列又は直並列に接続した電池パック(組電池)が利用されている。
この電池パックは、特許文献1及び特許文献2に示されるように、電池モジュール間を電気的及び機械的に接続するバスバー(bus bar)と呼ばれる導電部材を用いて接続される。
例えば、1の電池モジュール内に組み込まれた複数の素電池の正極端子に接続された正極集電板に接続された正極バスバーと、他の電池モジュール内に組み込まれた複数の素電池の負極端子に接続された負極集電板に接続された負極バスバーと、を接合することで、2つの電池モジュールを直列(又は直並列)接続して、更にこれを所定数だけ繰り返して電池パックを構成し、所要の出力電圧を得ている。
このような電池パックにおいて、正極バスバーと負極バスバーとの接合部の抵抗を極力下げると共に接合部の物理的強度を向上させるためには、接合部の面積を増大させることが有効である。そのため、正極バスバー及び負極バスバーの形状を板状部材として、正極バスバーと負極バスバーとを線接合することが行われる。
しかし、正極バスバー及び負極バスバーの製造段階並びにこれらバスバーを用いての電池モジュール組立段階における様々な要因に起因して、正極バスバーと負極バスバーとの接合段階における接合部の位置関係にばらつきが生じることがある。ばらつきが生じた場合にあっては、正極バスバーと負極バスバーとの接合部分に隙間等が生じ、線接合がうまくいかないことがある。
また、各電池モジュールの正極バスバー及び負極バスバーを接合した電池パックは、HEV等の移動体用の電源として使用されることが多く、移動体の走行中の振動等により、正極バスバーと負極バスバーとの接合部に応力歪みが発生することがある。接合部に応力歪みが発生した場合、電池パックの破損等のおそれがある。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、接合段階における正極バスバーと負極バスバーとの接合部分の隙間が生じにくく、且つ、正極バスバーと負極バスバーとを接合した後においてその接合部分に応力歪みが生じにくい電池モジュール及びその電池モジュールを接合した電池パックを提供することを目的とする。
本発明の第1の観点に係る電池モジュールは、複数の素電池が、その極性を同一方向に揃えて配列された電池モジュールであって、前記複数の素電池の正極端子を電気的に並列接続した正極バスバーと、前記複数の素電池の負極端子を電気的に並列接続した負極バスバーと、を有し、前記正極バスバーは、その一端部から、複数の素電池の側方を通って、前記素電池の負極端子側に延出された平板状の延出部を有し、前記負極バスバーは、前記延出部と反対方向の端部から、前記素電池の正極端子側と反対方向に屈曲された屈曲部を備え、前記延出部には、その延出方向に垂直な幅方向の少なくとも一方の端部に、該端部から他方の端部に向かって幅方向に切欠いたスリット部が形成されており、前記電池モジュールを、隣接する他の電池モジュールに電気的に直列接続して電池パックを構成するとき、前記正極バスバーの延出部の先端部と、隣接する他の電池モジュールの負極バスバーの屈曲部と、が接合されるようになっていることを特徴とする。
上述の構成によれば、正極バスバーの平板状の延出部に、端部から幅方向に切欠き形成されたスリット部が形成されているため、正極バスバーと負極バスバーとの接合段階において、仮に正極バスバーと負極バスバーとの位置関係にズレが生じて接合部分に隙間が生じていたとしても、一方の電池モジュールと他方の電池モジュールとを例えば接近させるように押しつけて、正極バスバーに形成されたスリット部を狭めるように延出部を変形させることにより前記ズレが解消されて、正極バスバーと負極バスバーとの接合部分の隙間が生じにくくなる。
また、正極バスバーの平板状の延出部にスリット部が形成されているため、正極バスバーと負極バスバーとを接合した後の段階において、接合部分に例えば捩れ等の応力がかかったとしても、延出部が撓むことによりその応力を分散させるため、正極バスバーと負極バスバーとの接合部分に応力歪みが生じにくい。
また、前記スリット部は、前記延出部の幅方向の両端部において延出方向の異なる位置に設けられていることが好ましい。
上述の構成によれば、正極バスバーの平板状の延出部の幅方向の何れ側からの応力がかかったとしてもその応力を的確に緩和でき、また、接合段階の位置関係において、例えば該延出部の幅方向の何れ側が突出しているようなズレが発生していても、接合部分の隙間を適切に解消させる。
また、前記延出部は、前記素電池の先端側に向かうに伴って負極端子から離れるように傾斜していることが好ましい。
上述の構成によれば、延出部は素電池の配列方向に対して斜め方向に延出しているので、正極バスバーと負極バスバーとの接合段階において、一方の電池モジュールと他方の電池モジュールとを接近させるように押しつけることにより、正極バスバーと負極バスバーとの接合部分の隙間を解消させ易い。
また、前記スリット部の奥端又は奥端のスリット部幅方向の両側の角部が、円弧状に形成されていることが好ましい。
上述の構成によれば、仮にスリット部の奥端に何らかの応力がかかったとしても、奥端がアール型に形成されているので一部に応力が集中することを避けることができ、奥端から裂け目が発生しにくい。そのため正極バスバーの破損が生じにくい。
また、前記スリット部の長さは、前記延出部の幅の1/4以上1/2以下であることが好ましい。
上述の構成によれば、スリット部の長さが所定の長さに設定されているため、上述したスリット部の機能を担保することができ、且つ、スリット部が形成されている部分の正極バスバーの電気抵抗の上昇を防ぐことができる。
また、前記正極バスバーにおける平板状の延出部の幅は、前記負極バスバーの屈曲部の幅と同じであることも可能である。
上述の構成によれば、正極バスバーの延出部の幅と、負極バスバーの屈曲部の幅とが同じであるため、正極バスバーと負極バスバーとの線接合部を長く担保することができる。
また、前記延出部には、その延出方向に垂直な幅方向の両端部に、各々の端部から他方の端部に向かって幅方向に切欠いた第1及び第2のスリット部が前記延出方向の異なる位置に形成されており、前記第1及び第2のスリット部の先端同士間の距離は、前記第1及び第2のスリット部のうちスリット部の長さが長い方のスリット部又はスリット部の長さが同じ場合は何れか一方のスリット部の先端部から、該スリット部が設けられている延出部の端部とは反対側の延出部の端部までのスリット部の切欠方向における距離と同じ又はそれよりも長いことが好ましい。
上述の構成によれば、スリット部の先端同士間の距離を充分に長く保つため、スリット部の先端同士間の電気抵抗の上昇を抑制することができる。
また、前記正極バスバーの延出部の先端部と前記負極バスバーの屈曲部との接合は、溶接による接合であることが好ましい。
上述の構成によれば、溶接熱により正極バスバーと負極バスバーとの接合部分の隙間がより生じにくくなる。
本発明の第2の観点にかかる電池パックは、少なくとも第1の電池モジュールと第2の電池モジュールとを組み合わせて形成される電池パックであって、前記電池モジュールは、複数の素電池が、その極性を同一方向に揃えて配列され、前記複数の素電池の正極端子を電気的に並列接続した正極バスバーと、前記複数の素電池の負極端子を電気的に並列接続した負極バスバーと、を有し、前記正極バスバーは、その一端部から、複数の素電池の側方を通って、前記素電池の負極端子側に延出された平板状の延出部を有し、前記負極バスバーは、前記延出部と反対方向の端部から、前記素電池の正極端子側と反対方向に屈曲された屈曲部を備え、前記延出部には、その延出方向に垂直な幅方向の両端部に、各々の端部から他方の端部に向かって幅方向に切欠いた第1及び第2のスリット部が形成されており、前記第1のスリット部は前記素電池の正極端子側に形成されたスリット部であり、前記第2のスリット部は前記素電池の負極端子側に形成されたスリット部であり、前記第1の電池モジュールを、隣接する第2の電池モジュールに電気的に直列接続して電池パックを構成するとき、前記第1の電池モジュールの正極バスバーの延出部の先端部と、隣接する第2の電池モジュールの負極バスバーの屈曲部と、が接合されるようになっており、前記第1の電池モジュールは、前記第1のスリット部を前記延出部の延出方向に垂直な幅方向の一端部に備えると共に前記第2のスリット部を前記延出部の延出方向に垂直な幅方向の他端部に備え、前記第2の電池モジュールは、前記第1のスリット部を前記延出部の延出方向に垂直な幅方向の前記他端部に備えると共に前記第2のスリット部を前記延出部の延出方向に垂直な幅方向の前記一端部に備えることを特徴とする。
上述の構成によれば、一方の電池モジュールと他方の電池モジュールとにおいて、各々、スリット部の配置を対称に設定して接合させるので、接合部分の応力歪みの発生を更に抑制することができる。
また、前記正極バスバーの延出部の先端部と前記負極バスバーの屈曲部との接合は、溶接による接合であることが好ましい。
上述の構成によれば、溶接熱により正極バスバーと負極バスバーとの接合部分の隙間がより生じにくくなる。
本発明によれば、正極バスバーの延出部の幅方向の少なくとも一方の端部にスリット部が形成されているため、接合段階における正極バスバーと負極バスバーとの接合部分の隙間が生じにくく、且つ、正極バスバーと負極バスバーとを接合した後においてその接合部分に応力歪みが生じにくい。
以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態について具体的に説明するが、当該実施形態は本発明の原理の理解を容易にするためのものであり、本発明の範囲は、下記の実施形態に限られるものではなく、当業者が以下の実施形態の構成を適宜置換した他の実施形態も、本発明の範囲に含まれる。
図1は、本発明の電池モジュール800の外観を説明する斜視図である。図1に示されるように、電池モジュール800は、極性を同一方向に揃えて配列された複数の素電池100と、素電池100の正極端子を電気的に並列接続した正極バスバー200と、素電池100の負極端子を電気的に並列接続した負極バスバー300と、を備えている。
複数の素電池100は、電池ホルダ150内に収納されている。電池ホルダ150は、素電池100が収納される電池収納部140を複数有する。電池収納部140は、例えば円筒形状の素電池100を収納できるように、例えば断面が円形の円筒型空洞である。
電池収納部140は、例えば千鳥状に配列されている。ここで、千鳥状とは、複数の電池収納部140が等間隔に配置されているもので、隣接する列どうしで互いに電池収納部140が例えばその半分ずつの距離だけずらされている状態をいう。千鳥状に電池収納部140を配列することにより、電池ホルダ150内部の空間を有効に用いることが可能となる。
電池ホルダ150は、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金を有して形成されている。アルミニウム合金としては、軽量且つ良好な熱伝導性を有している限り特に限定されるものではなく、例えばAl-Mg系合金、Al-Mg-Si系合金、Al-Zn-Mg系合金、Al-Zn-Mg-Cu系合金等を使用することができる。
次に、電池収納部140に収納されている素電池100について説明する。図2は、素電池100の構成を模式的に示した断面図である。素電池100は、例えば、図2に示すような、円筒形のリチウムイオン二次電池を採用することができる。このリチウムイオン二次電池は、内部短絡等の異常発生により電池内の圧力が上昇したとき、ガスを電池外に放出する安全弁機構を備えている。
素電池100においては、正極101と負極102とがセパレータ103を介して捲回された電極群104が、非水電解液とともに、電池ケース107に収容されている。電極群104の上下には、絶縁板109、110が配され、正極101は、正極リード105を介してフィルタ112に接合され、負極102は、負極リード106を介して負極端子を兼ねる電池ケース107の底部に接合されている。
正極及び負極の表面には、それぞれ、正極活物質及び負極活物質を含むペーストが塗布されている。正極活物質としては、例えばSiMn2O4、SiCoO2、SiNiO3等、リチウムイオン電池に用いられる正極活物質の1種又は2種以上を特に限定することなく使用できる。負極活物質としては、例えばアモルファスカーボン、グラファイトカーボン等、リチウムイオン電池に用いられる負極活物質の1種又は2種以上を特に限定することなく使用できる。非水電解液としては、例えばエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ビニレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等を使用することができる。
フィルタ112は、インナーキャップ113に接続され、インナーキャップ113の突起部は、金属製の弁板114に接合されている。更に、弁板114は、正極端子を兼ねる端子板108に接続されている。そして、端子板108、弁板114、インナーキャップ113、及びフィルタ112が一体となって、ガスケット111を介して、電池ケース107の開口部を封口している。
素電池100に内部短絡等の異常が発生して、素電池100内の圧力が上昇すると、弁体114が端子板108に向かって膨れ、インナーキャップ113と弁体114との接合がはずれると、電流経路が遮断される。更に素電池100内の圧力が上昇すると、弁体114が破断する。これによって、素電池100内に発生したガスは、フィルタ112の貫通孔112a、インナーキャップ113の貫通孔113a、弁体114の裂け目、そして、端子板108の開放部108aを介して、外部へ排出される。
図1に戻り、正極バスバー200は、素電池100の正極端子側に配置される例えば平板状の天板部210と、その天板部210の端部から素電池100の負極端子側に延出された延出部220と、を備える。
天板部210には、電池ホルダ150に収納されている素電池100に対応する複数の開口部240が設けられており、素電池100の開放部108aを介して放出されるガスは、開口部240から放出される。
延出部220は例えば平板状であり、その大きさは、正極バスバー200と負極バスバー300との接合のし易さ等を考慮して適宜設定することができるが、例えば幅が39mm〜42mm、長さが60mm〜80mmであり、好ましくは幅が40mm、長さが70mmである。
電池ホルダ150と、天板部210及び延出部220との間には、正極バスバー200と電池ホルダ150との電気的導通を防止するための例えば樹脂製のブロックスペーサ400が設けられている。
延出部220の端部には、その延出方向に垂直な幅方向に、切欠き形成されたスリット部230が形成されている。本実施形態においては、スリット部230は、例えば、延出部220の各々の端部に且つ段違いに二つ設けられており、一方の端部から他方の端部に向かって幅方向に切欠いて形成されている。ここで、スリット部230の切り欠き形成の幅方向とは、平板状の延出部220の延出方向に位置する端縁に平行方向のみならず斜め方向をも含む概念である。スリット部230が延出部220の各々の端部に設けられているから、接合段階の位置関係において、該延出部220の幅方向の何れ側が突出しているようなズレが発生していても、接合部分の隙間を適切に解消させ、且つ、正極バスバー200と負極バスバー300とを接合した後の段階において、延出部220の幅方向の何れ側からの応力がかかったとしてもその応力を的確に緩和できる。また、スリット部230が延出部220の各々の端部に段違いに設けられているから、スリット部230の先端同士間の距離Lが所定の長さに担保することができ、スリット部230を設けることに伴う正極バスバー200の電気抵抗の上昇を防ぐことができる。
図1に示されるように、各スリット部230の長さが同じ場合は、スリット部230の先端同士間の距離Lは、何れか一方のスリット部230の先端部から、該スリット部230が設けられている延出部220の端部とは反対側の延出部220の端部までのスリット部230の切欠方向における距離Aと、同じ又はそれよりも長いことが好ましい。スリット部230の先端同士間の距離Lが狭い場合は、スリット部230の先端同士間の電気抵抗が上昇して過度に発熱する虞があるが、スリット部230の先端同士間の距離Lが、スリット部230の先端部からスリット部230の切欠方向における延出部220の端部までの距離Aと、同じ又はそれよりも長い場合にあっては、スリット部230の先端同士間の電気抵抗の上昇を抑制することができる。
各スリット部230の長さが異なる場合は、スリット部230の先端同士間の距離Lは、スリット部230の長さが長い方のスリット部230の先端部から、該スリット部230が設けられている延出部220の端部とは反対側の延出部220の端部までのスリット部230の切欠方向における距離Aと、同じ又はそれよりも長いことが好ましい。かかる場合においても、同様の理由によりスリット部230の先端同士間の電気抵抗の上昇を抑制することができる。
スリット部230の長さは、例えば、延出部220の幅の1/4以上1/2以下である。スリット部230の長さが延出部220の幅の1/2よりも大きいと、スリット部230が形成されている部分の正極バスバー200の電気抵抗の上昇が看過できない可能性があるからであり、一方、スリット部230の長さが延出部220の幅の1/4よりも小さいと、正極バスバー200と負極バスバー300との接合段階において、位置関係のズレを解消しにくくなる可能性があり、また、正極バスバー200と負極バスバー300との接合後において、接合部分にかかる捩れ等の応力を分散させにくくなる可能性があるからである。
スリット部230のサイズは、このスリット部230の機能を考慮して適宜設定することができ、特に限定されるものではないが、例えば、正極バスバー200の幅40mmに対して、長さが22mm〜26mm、幅が2.4mm〜2.6mmが好ましい。
スリット部230の奥端は、図1に示されるように、例えばアール型に形成されている。そのアール型のサイズは、スリット部230の奥端の一部への応力集中を緩和できる限り特に限定されるものではないが、例えばアール型の半径は0.5mm〜1.5mmである。
図3は、正極バスバー200、ブロックスペーサ400、素電池100、及び電池ホルダ150の位置関係を説明する分解図である。図3に示されるように、電池ホルダ150には、例えば千鳥状に配列された電池収納部140が設けられており、これら電池収納部140には素電池100が正極端子を上方に揃えて収納される。
電池ホルダ150に収納された素電池140の正極端子側には、ブロックスペーサ400が配置される。ブロックスペーサ400には、素電池100に対応する複数の開口部410が設けられており、素電池100の開放部108aを介して放出されるガスは、ブロックスペーサ400の開口部410及び天板部210の開口部240を介して外部へ放出される。
ブロックスペーサ400の上には、天板部210を素電池140の正極端子側に配置して、正極バスバー200が配置される。
図4は、負極バスバー300の構成を説明する斜視図である。図4に示されるように、負極バスバー300は、素電池100の負極端子側に配置される例えば平板状の底板部310と、その底板部310の端部から負極端子方向に屈曲された屈曲部320と、を備えている。屈曲部320は、延出部210が設けられている正極バスバー200の端部側と反対側の端部に設けられている。負極バスバー300の屈曲部320の幅の方向と、正極バスバー200の延出部220の幅の方向とは、1の電池モジュール800と他の電池モジュール800とを接合する際に、接合部位に隙間が発生しにくいように同じ方向である。
次に図5は、電池モジュール800の側面図である。図5に示されるように、延出部220は、素電池100の長手方向に対して所定角度θを有している。延出部220が素電池100の長手方向に対して斜め方向に延出しているから、正極バスバー100と負極バスバー200との接合段階において、電池モジュール800どうしを接近させるように押しつけることにより、接合の隙間を解消させ易い。
所定角度θは、特に限定されるものではないが、例えば0°より大きく5°以下である。なお、図面の見やすさのために、図中においてブロックスペーサは省略されている。また、図面の理解促進のために所定角度θは誇張して記載されている。
次に、電池ホルダ150に収納された素電池100の筐体への配置について説明する。図6は、素電池100の筐体への配置を説明する図である。
図6に示すように、電池モジュール800では、複数の素電池100,100,…はケース内に収容されている。なお、電池ホルダ150は図面を見易くするために省略されている。ケースは、蓋体323と筐体325とが正極バスバー200にて仕切られている。筐体325と正極バスバー200とで形成される空間が電池室331であり、蓋体323と正極バスバー200とで形成される空間が、ガスを外部へ排出する排気室333である。
電池室331では、複数の素電池100,100,…は、開放部108aを上にして筐体325に収容されており、ケースの長手方向に配列されている。正極バスバー200の開口部240がその長手方向に間隔を開けて形成されており、開口部240の各々からは、素電池100の開放部108aが露出している。
排気室333には、排気口部329が形成されている。具体的には、蓋体323の長手方向の一端面に切欠部が形成されており、これにより、ケースの長手方向一端では蓋体323と筐体325との間に隙間が存在する。この隙間が排気口部329である。
次に上述した構成の電池モジュール800の使用態様について説明する。
図7は、本実施形態に係る電池モジュール800を接合する状態を説明する模式図である。図7に示されるように、一方の電池モジュール800bの正極バスバー200の延出部220の負極端子側の端部221と、他方の電池モジュール800aの負極バスバー300の屈折部320とを対向させるようにし、図中において矢印で示されるように一方の電池モジュール800bと他方の電池モジュール800aとを接近させるように押しつける。
図8は、一方の電池モジュール800bと、他方の電池モジュール800aとの接合を説明する斜視図である。図8に示されるように、電池モジュール800a及び800bは、ともに、素電池の正極端子側に形成された第1のスリット部230aと、素電池の負極端子側に形成された第2のスリット部230bとを備える。電池モジュール800aは、第1のスリット部230aを延出部220の延出方向に垂直な幅方向の一端部(図8における左側)に備えると共に第2のスリット部230bを延出部220の延出方向に垂直な幅方向の他端部(図8における右側)に備える。電池モジュール800bは、第1のスリット部230aを延出部220の延出方向に垂直な幅方向の他端部(図8における右側)に備えると共に第2のスリット部230bを延出部220の延出方向に垂直な幅方向の一端部(図8における左側)に備える。そして、一方の電池モジュール800bの延出部220の負極端子側の端部と、他方の電池モジュール800aの屈折部320とを接合させる。このように、一方の電池モジュール800bと他方の電池モジュール800aとにおいて、各々、スリット部の配置を対称に設定して接合させることにより、仮に一方の電池モジュール800bにねじれが生じていたとしても他方の電池モジュール800aにてそのねじれを戻すことができるので、接合部分の応力歪みの発生を更に抑制することができ、多数の電池モジュールを接合させて電池パックを形成する場合に特に有利である。接合は、特に限定されるものではないが、機械的接合、冶金的接合どちらでもよく、好ましくは冶金的接合である。冶金的接合としては溶接による接合が好ましい。溶接熱により正極バスバー200と負極バスバー300との接合部分の隙間がより生じにくくなるからである。溶接は、特に限定されるものではないが、例えばアーク溶接、ガス溶接、エレクトロスラグ溶接、テルミット溶接、レーザー溶接等を使用することができ、中でもTIG溶接が好ましい。
この接合段階において、仮に一方の電池モジュール800bの正極バスバー200と、他方の電池モジュール800aの負極バスバー300との位置関係にズレが生じて接合部分に隙間が生じていたとしても、一方の電池モジュール800bと他方の電池モジュール800aとを押しつけて、正極バスバー200に形成されたスリット部230が狭まることにより、このズレは解消されて接合部分の隙間が生じにくくなる。
また、正極バスバー200にスリット部230が形成されているから、正極バスバー200と負極バスバー300とを接合した後において、接合部分に捩れ等の応力がかかったとしても、スリット部230がその応力を分散させるので、接合部分に応力歪みが生じにくい。
なお、上述の実施形態においては、素電池100には、異常発生により電池内の圧力が上昇したとき、ガスを電池外に放出する安全弁機構が備えられており、正極バスバー200にはガスを外部へ放出する開口部240が設けられており、筐体に配置された場合にはガスを外部へ排出する排気室333が設けられていたが、本発明の範囲はこのような実施形態に限定されるものではない。素電池100にはガスを電池外に放出する安全弁機構が設けられておらず、正極バスバー200には開口部240が設けられておらず、筐体に配置された場合には排気室333が設けられていないものでも良い。
また、上述の実施形態においては、延出部220は素電池100の長手方向に対して所定角度θを有していたが、このような実施形態に限定されることはなく、延出部220が天板部210に対して直角に設けられていることも可能である。
本発明に係る電池モジュールは、携帯型電子機器、移動体通信機器、又は車両の電源等に有用である。
100:素電池
101:正極
102:負極
103:セパレータ
104:電極群
105:正極リード
106:負極リード
107:電池ケース
108:端子板
109,110:絶縁板
111:ガスケット
112:フィルタ
113:インナーキャップ
114:弁体
140:電池収納部
150:電池ホルダ
200:正極バスバー
210:天板部
220:延出部
230:スリット部
240:開口部
300:負極バスバー
400:ブロックスペーサ
800:電池モジュール
101:正極
102:負極
103:セパレータ
104:電極群
105:正極リード
106:負極リード
107:電池ケース
108:端子板
109,110:絶縁板
111:ガスケット
112:フィルタ
113:インナーキャップ
114:弁体
140:電池収納部
150:電池ホルダ
200:正極バスバー
210:天板部
220:延出部
230:スリット部
240:開口部
300:負極バスバー
400:ブロックスペーサ
800:電池モジュール
Claims (10)
- 複数の素電池が、その極性を同一方向に揃えて配列された電池モジュールであって、
前記複数の素電池の正極端子を電気的に並列接続した正極バスバーと、
前記複数の素電池の負極端子を電気的に並列接続した負極バスバーと、を有し、
前記正極バスバーは、その一端部から、複数の素電池の側方を通って、前記素電池の負極端子側に延出された平板状の延出部を有し、
前記負極バスバーは、前記延出部と反対方向の端部から、前記素電池の正極端子側と反対方向に屈曲された屈曲部を備え、
前記延出部には、その延出方向に垂直な幅方向の少なくとも一方の端部に、該端部から他方の端部に向かって幅方向に切欠いたスリット部が形成されており、
前記電池モジュールを、隣接する他の電池モジュールに電気的に直列接続して電池パックを構成するとき、前記正極バスバーの延出部の先端部と、隣接する他の電池モジュールの負極バスバーの屈曲部と、が接合されるようになっていることを特徴とする電池モジュール。 - 前記スリット部は、前記延出部の幅方向の両端部において延出方向の異なる位置に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の電池モジュール。
- 前記延出部は、前記素電池の先端側に向かうに伴って負極端子から離れるように傾斜していることを特徴とする請求項1又は2に記載の電池モジュール。
- 前記スリット部の奥端又は奥端のスリット部幅方向の両側の角部が、円弧状に形成されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の電池モジュール。
- 前記スリット部の長さは、前記延出部の幅の1/4以上1/2以下であることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の電池モジュール。
- 前記正極バスバーにおける平板状の延出部の幅は、前記負極バスバーの屈曲部の幅と同じであることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の電池モジュール。
- 前記延出部には、その延出方向に垂直な幅方向の両端部に、各々の端部から他方の端部に向かって幅方向に切欠いた第1及び第2のスリット部が前記延出方向の異なる位置に形成されており、
前記第1及び第2のスリット部の先端同士間の距離は、前記第1及び第2のスリット部のうちスリット部の長さが長い方のスリット部又はスリット部の長さが同じ場合は何れか一方のスリット部の先端部から、該スリット部が設けられている延出部の端部とは反対側の延出部の端部までのスリット部の切欠方向における距離と同じ又はそれよりも長いことを特徴とする請求項2に記載の電池モジュール。 - 前記正極バスバーの延出部の先端部と前記負極バスバーの屈曲部との接合は、溶接による接合であることを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の電池モジュール。
- 少なくとも第1の電池モジュールと第2の電池モジュールとを組み合わせて形成される電池パックであって、
前記電池モジュールは、
複数の素電池が、その極性を同一方向に揃えて配列され、
前記複数の素電池の正極端子を電気的に並列接続した正極バスバーと、
前記複数の素電池の負極端子を電気的に並列接続した負極バスバーと、を有し、
前記正極バスバーは、その一端部から、複数の素電池の側方を通って、前記素電池の負極端子側に延出された平板状の延出部を有し、
前記負極バスバーは、前記延出部と反対方向の端部から、前記素電池の正極端子側と反対方向に屈曲された屈曲部を備え、
前記延出部には、その延出方向に垂直な幅方向の両端部に、各々の端部から他方の端部に向かって幅方向に切欠いた第1及び第2のスリット部が形成されており、
前記第1のスリット部は前記素電池の正極端子側に形成されたスリット部であり、
前記第2のスリット部は前記素電池の負極端子側に形成されたスリット部であり、
前記第1の電池モジュールを、隣接する第2の電池モジュールに電気的に直列接続して電池パックを構成するとき、前記第1の電池モジュールの正極バスバーの延出部の先端部と、隣接する第2の電池モジュールの負極バスバーの屈曲部と、が接合されるようになっており、
前記第1の電池モジュールは、前記第1のスリット部を前記延出部の延出方向に垂直な幅方向の一端部に備えると共に前記第2のスリット部を前記延出部の延出方向に垂直な幅方向の他端部に備え、
前記第2の電池モジュールは、前記第1のスリット部を前記延出部の延出方向に垂直な幅方向の前記他端部に備えると共に前記第2のスリット部を前記延出部の延出方向に垂直な幅方向の前記一端部に備えることを特徴とする電池パック。 - 前記正極バスバーの延出部の先端部と前記負極バスバーの屈曲部との接合は、溶接による接合であることを特徴とする請求項9に記載の電池パック。
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