WO2024142531A1

WO2024142531A1 - 組電池

Info

Publication number: WO2024142531A1
Application number: PCT/JP2023/036417
Authority: WO
Inventors: 浩二千田
Original assignee: ビークルエナジージャパン株式会社
Priority date: 2022-12-26
Filing date: 2023-10-05
Publication date: 2024-07-04

Abstract

バスバケースが不要な組電池を実現する。　複数の電池セルが第１の方向に積層された組電池であって、複数の電池セルの間には、第１のスペーサ、又は、第２のスペーサが配置され；第１のスペーサは、第２の方向に延在る第１の辺を有し、第１の辺には、第１の方向に延在する第１のＵ字状部が形成され、第２の方向において、第１のＵ字状部よりも外側には、第１の仕切り壁が形成され；第２のスペーサは、第２の方向に延在する第２の辺を有し、第２の辺には、断面がＵ字状で、第１の方向に延在する第２のＵ字状部が形成され；第１のスペーサに形成された第１の仕切り壁と、第１のスペーサに、第１の方向に隣接する他の第１のスペーサに形成された他の第１の仕切り壁との間にバスバ収容部が形成され、第１のＵ字状部と第２のＵ字状部は、第１の方向に連続して形成されて、第１の方向に延在する配線収容部を形成していることを特徴とする組電池。

Description

組電池

　本発明は、複数の電池セルを積層した組電池において、バスバ収容部と、電圧検出線を配置する配線収容部についての構成に関する。

　従来の組電池は、バスバ収容部及び電圧検出線の収容に専用の部材としてバスバケースを用いている。特許文献１には、電池を積層したセルスタックの上に、セルスタックの外形に対応したバスバケースを配置する構成が記載されている。特許文献２には、電圧検出線としてハーネスを用いる代わりに、フレキシブル配線基板を用いる構成が記載されている。

特開２０１８－２６２０３特開２０１５－２２９６５

　バスバケースは、新規組電池の構造毎に新規設計が必要であり、コストに与える影響が大きい。

　本発明は、以上で述べたような課題を解決するものであり、主な構成は次のとおりである。

　（１）外形が矩形の複数の電池が第１の方向に積層された組電池であって、
　前記複数の電池の間には、外形が矩形の第１のスペーサ、又は、外形が矩形の第２のスペーサが配置され；前記第１のスペーサは、前記第１の方向と直角方向の第２の方向に延在する第１の辺を有し、前記第１の辺には、断面がＵ字状で、前記第１の方向に延在する第１のＵ字状部が形成され、前記第２の方向において、前記第１の配線収容部よりも外側には、前記第２の方向に延在する第１の仕切り壁が形成され；前記第２のスペーサは、前記第２の方向に延在する第２の辺を有し、前記第２の辺には、断面がＵ字状で、前記第１の方向に延在する第２のＵ字状部が形成され；前記第１のスペーサに形成された前記第１の仕切り壁と、前記第１のスペーサに、前記第１の方向に隣接する他の第１のスペーサに形成された他の第１の仕切り壁との間にバスバ収容部が形成され、前記第１のＵ字状部と前記第２のＵ字状部は、前記第１の方向に連続して形成されて、前記第１の方向に延在する配線収容部を形成していることを特徴とする組電池。

　（２）前記バスバ収容部は、前記第１のＵ字状部と前記第２のＵ字状部によって、前記第２の方向を区画されていることを特徴とする（１）に記載の組電池。

　（３）前記第１のスペーサは、前記第２の方向の端部に第１のリブを有し、前記第２のスペーサは、前記第２の方向の端部に第２のリブを有し；前記バスバ収容部は、前記第１のリブ及び前記第２のリブによって、前記第２の方向の端部を区画されていることを特徴とする（１）に記載の組電池。

　本発明は、スペーサと別に独立したバスバケースを使用しなくても、電圧検出線等の配線の配置構成を確保することが出来る。又は、スペーサと別に独立したバスバケースを使用しなくても、個々のバスバの接続構成を収容するためのバスバ収容部を形成することが出来る。従って、電池モジュールのコストを低減することが出来る。又は、スペーサとは別に独立したバスバケースを使用する場合と比べて、バスバケースと電池の積層構成との熱膨張の差に起因するストレスを抑制できるので、電池モジュールの信頼性を向上させることが出来る。

電池の斜視図である。比較例における組電池の外観の斜視図である。比較例における組電池の分解斜視図である。比較例におけるバスバケースの平面図である。比較例におけるバスバケースにバスバ及び配線が収容された状態を示す平面図である。信号処理回路保護ケースを含む組電池の斜視図である。実施例１のバスバ収容部及び配線収容部を示す斜視図である。実施例１におけるバスバ収容部及び配線収容部を示す拡大斜視図である。実施例１における組電池の斜視図である。

　以下、実施例により、本発明の内容を詳細に説明する。本発明は、バスバケースを省略できる構成であることに特徴があるが、まず、比較例としてバスバケースを使用した場合の構成について説明する。比較例の構成においても、バスバ以外の構成は、本発明の構成として適用することが出来る。

　図１は電池セル１の斜視図である。電池セル１は、図１に示すように、電池缶２と、電池蓋３と、正極端子４と、負極端子５と、ガス排出弁６と、注液栓７と、図示しない電解液、充放電要素及び絶縁ケースとを有している。電池セル１には、リチウムイオン二次電池などの充放電可能な二次電池が用いられている。第１実施形態の電池セル１は、本発明の一実施形態に係る組電池の単電池に対応する。

　電池缶２は、内部空間の一端を開口する直方体の形状を有し、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる。電池缶２は、面積の大きい一対の対向する側板２ａと、面積の小さい一対の対向する側板２ｂと、開口と反対側の底板２ｃとを有する。電池缶２の内部空間には、充放電要素が絶縁ケースに覆われた状態で収容されており、電解液が注入されている。充放電要素の正極電極は正極端子４に接続され、充放電要素の負極電極は負極端子５に接続されている。

　電池蓋３は、底板２ｃと同じ長方形の平板形状を有し、アルミニウム又はアルミニウム合金からなり、電池缶２の開口部を閉塞している。電池蓋３は、レーザ溶接などの接合手段により電池缶２の開口部に接合されている。電池蓋３は、図示しない注液孔が貫通して形成されており、注液孔から電解液が注入され、注液栓７で注液孔が閉塞される。

　電池蓋３の中央部分には、ガス排出弁６が設けられている。ガス排出弁６は、電池セル１が過充電等の異常により発熱してガスが発生し、電池缶２の内部の圧力が上昇して所定圧力に達したときに開裂して、容器内部からガスを排出することで電池缶２の内部の圧力を低減させる。

　また、電池蓋３の一方側端部と他方側端部には、図示しない貫通孔が形成されており、正極端子４と負極端子５が取り付けられている。正極端子４及び負極端子５は、電池蓋３から外側に露出している部分が、それぞれ直方体で形成され、平坦な頂面を有している。電池セル１で発電された電気は、正極端子４及び負極端子５を介して外部機器に供給され、あるいは、正極端子４及び負極端子５を介して外部で発電された電力が充放電要素に供給されて充電される。

　図２は、比較例における組電池の外観を示す斜視図である。組電池１０は、例えば、内燃機関とモータで駆動されるハイブリット車やモータで駆動される電気自動車に搭載され、モータの駆動源として使用される。組電池１０は、図２に示すように、ブロック１１と、バスバケースアセンブリ１２を有する。

　図３は、比較例における組電池の分解斜視図である。図３に示すように、ブロック１１は、積層された複数の電池セル１及びスペーサ２０と、一対のエンドプレート２６、２７と、一対のサイドレール２４、２５とを有している。ブロック１１は、積層された電池セル１及びスペーサ２１と、各構成要素が一体化された積層体構造となっている。

　スペーサ２０は、絶縁性を有する合成樹脂からなり、図３に示すように、隣接する電池セル１の間に交互に挟み込まれて、電池セル１とともにｘ方向(第１の方向ともいう)に積層されている。各スペーサ２０は、電池セル１の形状に対応する凹部を両面に有しており、凹部により電池セル１を保持しｙ方向(第２の方向ともいう)及びz方向(第３の方向ともいう)を規制している。

　エンドプレート２６は、アルミダイキャスト製の板状部材によって形成されている。図３では省略されているが、エンドプレート２６と電池セル１との間には、スペーサ２１が存在し、電池セル１の積層方向に配置している。エンドプレート２６は、サイドレール２４及びサイドレール２５を固定するための固定ボルト穴が形成された固定部を有している。

　エンドプレート２６には、固定ボルト穴と、ガス排出ダクト固定穴が形成されている。なお、固定ボルト穴は、組電池を固定する固定部に対応し、ガス排出ダクト固定穴は、単電池内から出たガスを組電池外に排出するガス排出ダクトに対応する。

　エンドプレート２７は、エンドプレート２６と同様に形成されている。すなわち、図３では省略されているが、エンドプレート２７と電池セル１との間には、スペーサ２１が存在し、電池セル１の積層方向に配置している。エンドプレート２７にも、組電池１０を固定するための固定ボルト穴と、負極接続端子と、ガス排出ダクト用固定穴が形成されている。エンドプレート２６、エンドプレート２７、サイドレール２４及びサイドレール２５の各屈曲部２４ｂ、２５ｂは、ボルト２８により締結されるように構成されている。

　サイドレール２４は、エンドプレート２６と、複数の電池セル１と、複数のスペーサ２１と、エンドプレート２７とを積層方向に押圧した状態で保持している。サイドレール２４は、連絡部２４ｃと、屈曲部２４ｂを有し、屈曲部２４ｂの固定孔２４ａにボルト２８が挿通され、エンドプレート２６、２７に固定される。

　サイドレール２５は、サイドレール２４と鏡像対象で同様の構造を有している。サイドレール２５は、サイドレール２４と同様の金属材料で形成されており、サイドレール２４と同じ機能を有している。サイドレール２５は、積層された電池セル１を挟んでサイドレール２４とｙ方向で対向して配置されており、ｘ方向に延在するレール本体２５ｃと、レール本体２５ｃのｘ方向両端部で屈曲されて互いに対向する屈曲部２５ｂとを有している。屈曲部２５ｂは、ボルト２８が挿通される固定孔２５ａを有する。

　図３において、バスバケースアセンブリ１２は、バスバ３１、２個のバスバケース３５、ガス排出ダクト２３４、２個のカバー３４と、バスバケース３５を含んでいる。また、図３においては省略されているが、電圧検出線を含むハーネスやフレキシブル配線基板がバスバケースアセンブリ１２に含まれる。

　図３において、バスバ３１は、図４にも示すように、セル間バスバ３１ａと、負極バスバ３１ｂと、正極バスバ３１ｃとを有しており、各構成要素は、バスバケース３５に形成された枠内に収容されている。セル間バスバ３１ａは、電池セル１の正極端子４と隣接する他の電池セル１の負極端子５とを電気的に接続する構成を有している。負極バスバ３１ｂ、及び、正極バスバ３１ｃは、外部端子と接続する。

　図３及び図４において、バスバケース３５は、検出回路群を収容するための、検出回路収容部３６を有している。検出回路群は、例えば電池の電圧や温度を測定するための配線群を含むワイヤハーネス（以後「ハーネス」という）の場合もあるし、同じ目的のフレキシブル配線基板であることもある。なお、本明細書において、検出回路群という場合は、端子部、電線部、センサ部、及び、コネクタ部を含む場合もある。センサ部は、電池蓋３に接触しており、電池蓋３の温度を測定し、測定結果を出力する。

　ガス排出ダクト２３４は、ガス排出口２３３を有し、ガス排出弁６から排出されるガスをｙ方向中央に隔離して集めてガス排出口２３３から排出するものである。ガス排出ダクト２３４は、ｘ方向両端に配置されたねじで第１エンドプレート２６及び第２エンドプレート２７のめねじに固定される。２個のカバー３４は、バスバケースアセンブリ１２の構成要素を絶縁し保護する機能を有しており、バスバ３１及び検出回路群を覆うようにして配置されている。各カバー３４はバスバケース３５に嵌合され固定されている。バスバケース３５は、電池セル１の積層方向に並ぶ複数のバスバ収容部３７を形成するための枠を有しており、枠内にセル間バスバ３１ａ、負極バスバ３１ｂ、正極バスバ３１ｃをそれぞれ格納するように構成されている。

　図４はバスバケース３５を上から視た平面図である。図４において、ｙ方向中央にガス排出ダクト２３４がｘ方向に延在し、ガス排出ダクト２３４をｙ方向に挟んで、バスバケース３５が配置している。各々のバスバケース３５には、セル間バスバ３１ａ、負極バスバ３１ｂ、正極バスバ３１ｃをそれぞれ格納するバスバ収容部３７がｘ方向に配列している。

　また、各々のバスバケース３５には、検出回路群を収容するための、検出回路収容部３６が形成されている。ここで、検出回路群は、ハーネスの場合もあるし、フレキシブル回路基板の場合もある。なお、検出回路は、例えば、ガス排出ダクト２３４の上に配置される場合もある。

　図５は、検出回路群にフレキシブル配線基板４０を使用した場合を示す平面図である。図５において、バスバケース３５及びガス排出ダクト２３４は図４で説明したとおりである。検出回路収容部３６には、フレキシブル配線基板４０が配置している。フレキシブル配線基板４０に形成された複数の配線４１の各々は、バスバ３１a、３１ｂ、３１ｃと接続し、検出した電圧を信号処理回路４５に送る。また、温度検出のために、電池に接触したサーミスタ等からの信号を信号処理回路４５に送る。

　図５において、信号処理回路４５はガス排気ダクト２３４の上に配置されている。信号処理回路４５は、電池の電圧、サーミスタからの信号等を処理し、必要な制御を行う。なお、必要な制御を行うための信号処理は、回路規模が大きくなる場合は、信号を無線で外部に送り、外部に配置した信号処理回路によって制御信号を作成し、これを再び、無線にて取り込む場合もある。

　図５において、信号処理回路４５はガス排出ダクト２３４の上に配置されている。したがって、信号処理回路４５を保護するために、図６に示すように、回路基板保護カバー４７を用いる。具体的な構成としては、例えば、カバー３４の一部に切り欠きを形成し、この切り欠きの部分から、フレキシブル配線基板４０の一部を外部に引き出し、排出ダクト２３４の上に配置する。外側に露出したフレキシブル配線基板４０を回路基板保護カバー４７によって保護する。回路基板保護カバー４７は樹脂等の絶縁物によって形成される。

　図５において、信号を取り込むための配線４１も信号処理回路４５も同じフレキシブル配線基板４０に形成されている。配線４１が形成されたフレキシブル配線基板４０は、検出回路収容部３６の底に存在し、信号処理回路４５はガス排出ダクト２３４の上に配置しているので、段差が形成される。しかし、基材がポリイミド等の樹脂で形成されたフレキシブル配線基板４０は、この段差をフレキシブルに乗り越えることが出来る。なお、フレキシブル配線基板４０に形成された各配線４１は分岐して各バスバ３１と接続するが、各配線４１は基材であるポリイミド等の樹脂と一緒に分岐すれば、機械的にはより強いものとなる。

　図５では、信号処理回路４５は、ガス排出ダクト２３４の上に配置しているが、フレキシブル配線基板４０のレイアウトによっては、各検出回路収容部に信号処理回路を配置することも可能である。この場合、スペース上、回路規模を大きくできないので、データを外部に配置した信号処理回路に送り、制御信号を作成する場合も多くなる。

　以上の構成は、検出回路群がフレキシブル配線基板４０で構成されている場合であるが、ハーネスで形成されている場合も同様である。検出回路群をハーネスで構成する場合は、フレキシブル配線基板の場合よりもかさばるが、基本的には同じ構成をとることが出来る。以上で説明した検出回路群の構成は、実施例１で説明する、バスバケースが存在しない、本発明の実施例の構成に対しても適用することが出来る。

　図３乃至図５の例では、バスバケースを２個使用している。バスバケース３５の寸法は電池の積層体であるブロックと、少なくとも、ｘ方向は同じであり、外形が大きいので、開発に時間がかかる。バスバケースは１個で構成される場合もあるが、基本的には同じである。また、バスバケース３５の製造コストも大きい。さらに、バスバケース３５と電池の積層体であるブロック１１とで、熱膨張係数が異なれば、組電池の温度が上昇するたびに部品にストレスが発生する場合が考えられる。以下の実施例で説明する構成は、これを改善するために、スペーサとは別に独立したバスバケース３５を使用せずに、バスバを収容することを可能とする構成である。

　図７は、実施例１の電池の積層体であるブロック１１の分解斜視図である。実施例１の特徴は、バスバケースを省略することが出来ることである。実施例１では、図７に示すように、ブロック内の複数のスペーサ２１、２２の形状によって、検出回路収容部３６、及び、バスバ収容部３７を形成している。

　図７において、複数の電池セル１が第１スペーサ２１、あるいは、第２スペーサ２２を介してｘ方向に積層されている。スペーサ２１及びスペーサ２２は交互に電池セル１をｘ方向に仕切っている。スペーサ２１とスペーサ２２とでは、バスバ収容部３７を構成する仕切り壁６０の位置が異なる他は同じ構成である。各スペーサ２１、２２は、側部カバー８０を有しており、側部カバー８０を突き当てることによって形成される空間に電池セル１が収容される。

　スペーサ２１とスペーサ２２では、仕切り壁６０の位置が異なる他は、同じ構成なので、主としてスペーサ２１について説明する。スペーサ２１、２２の上端には、断面がＵ字状である配線収容部５０が２個形成されている。Ｕ字状部はスペーサの＋ｙ方向に延在している。複数のＵ字状部は間隔を介して配置される。配線収容部５０はスペーサのｙ方向の中心線に対して線対称の位置に形成されている。配線収容部５０は、スペーサ２１にもスペーサ２２にも、同じ位置に形成されているので、スペーサ２１、２２、及び電池セル１をｘ方向に積層すると、ｘ方向に延在するＵ字溝のような、検出回路収容部３６が形成される。

　図７において、スペーサ２１とスペーサ２２がｘ方向に、電池セル１を挟んで、連続して積層している。スペーサの＋ｙ方向端部付近において、リブ７０が形成されている。リブ７０は、ｘ方向に突き当てられるように積層され、ほぼ連続したバンクを形成する。隣接するスペーサの各リブ７０により、スペーサの＋ｙ方向の端部が区画される。

　＋ｙ方向端部付近において、リブ７０と、断面がＵ字状の配線収容部５０（以後「Ｕ字状部５０」ともいう）との間に仕切り壁６０が形成されている。仕切り壁６０は、スペーサ２１の一部をなしている。一方、この部分においては、スペーサ２１に+ｘ方向に隣接するスペーサ２２には仕切り壁６０は形成されていない。スペーサ２２の更に+ｘ方向に隣接するスペーサ２１に仕切り壁６０が形成されている。したがって、＋ｙ方向端部において、Ｕ字状部５０、仕切り壁６０、及び、リブ７０によって囲まれた空間が形成される。実施例１では、この空間をバスバ収容部３７として使用する。図７において、スペーサ２１、２２の＋ｙ方向端部には、バスバ収容部３７は、仕切り壁６０によって仕切られながら、ｘ方向に連続して配列している。

　図７において、－ｙ方向端部付近においては、スペーサ２２に仕切り壁６０が形成され、スペーサ２１には仕切り壁６０は形成されていない。したがって、－ｙ方向端部付近においては、スペーサ２２に形成された仕切り壁６０と、他のスペーサ２２に形成された仕切り壁６０の間にバスバ収容部３７が形成される。なお、－ｙ方向端部付近においても、バスバ収容部３７は、Ｕ字状部５０、仕切り壁６０、及び、リブ７０によって形成されることは＋ｙ側と同じである。

　図７において、バスバ収容部３７のｘ方向ピッチをｐｘとした場合、＋ｙ方向に形成されるバスバ収容部３７と－ｙ方向に形成されるバスバ収容部３７とでは、ｘ方向にｐｘ／２ずれている。図７において、バスバ収容部３７内には、電池セル１の正極端子４と他の電池セル１の負極端子５が収容されている。正極端子４と負極端子５は、図７に示すように、バスバ収容部３７内において、バスバ３１aによって接続される。

　図７で説明したように、＋ｙ方向の端部付近において、仕切り壁６０で仕切られたバスバ収容部３７はｘ方向に連続して形成され、－ｙ方向の端部付近においても、仕切り壁６０で仕切られたバスバ収容部３７はｘ方向に連続して形成されている。すなわち、図３で示した２個のバスバケースに形成されたバスバ収容部３７と同様な構成が、図７においても形成されている。また、図３で示した２個のバスバケース３５に形成された検出回路収容部も、２列のＵ字状部によって、実現されている。

　このように、図７の構成を用いることによって、バスバケース３５を使用しなくとも、スペーサ２１、２２の上部の形状を変えるだけで、同じ構造を形成することが出来る。したがって、バスバケース３５の製造費用を節約することが出来、かつ、バスバケース３５の開発期間も省略することが出来る。さらに、電池セル１の積層構成であるブロックと１１とバスバケース３５との熱膨張係数の差による、電池の動作時、非動作時におけるストレスをなくすことが出来るので、信頼性を向上させることが出来る。

　図７において、スペーサ２１、２２のｚ方向の上部には、Ｕ字状部５０，仕切り壁６０，リブ７０等が形成され、若干複雑な形状となっている。しかし、スペーサ２１、２２は樹脂で形成され、モールドによって整形されている。スペーサ２１、２２は、樹脂の一体部品として提供されることができる。つまり、一度モールドを設計、製造すれば、あとは、繰り返し使用することが出来る。したがって、製造コストが上昇するわけではない。

　また、スペーサ２１とスペーサ２２とは形状が異なっているが、異なっている部分は、仕切り壁６０の部分のみである。図７において、スペーサ２１では、＋ｙ方向端部付近には仕切り壁６０が形成されているが、－ｙ方向端部付近では、仕切り壁６０は形成されていない。一方、スペーサ２２では、＋ｙ方向端部付近には仕切り壁６０が形成されていないが、－ｙ方向端部付近では、仕切り壁６０が形成されている。

　つまり、スペーサ２１とスペーサ２２とでは、ｙ方向の中心を含むｚ軸に対して線対称の関係にある。したがって、スペーサ２１とスペーサ２２を同じモールドによって形成し、使用時は、スペーサ２１とスペーサ２２を左右ひっくり返した状態で使用すればよい。つまり、スペーサ２１、２２が存在しているとしても、製造は１個のモールドによって、整形することが出来るので、製造コストが上昇することはない。

　図７には、バスバ収容部３７内にバスバ３１aを取り付ける状態、及び、検出回路収容部３６内にフレキシブル配線基板４０を配置する状態を示す斜視図も示されている。バスバ３１aは、リン青銅の板材とアルミニウム又はアルミニウム合金の板材とが、例えば突き合わせ溶接によって貼り合わせられている。電池セル１の正極端子４であるアルミニウム及び負極端子である銅に合わせたものである。バスバ３１aは、レーザ溶接、加締め等によって、電池セル１の正極端子４及び負極端子５に取り付けられる。また、バスバ３１aには電圧検出端子が形成され、検出回路収容部３６に配置したフレキシブル配線基板４０から分岐した配線と接続する。

　図７において、フレキシブル配線基板４０が、Ｕ字状部５０によって形成された検出回路収容部３６に配置される状態を示している。フレキシブル配線基板４０において、ｘ方向に延在する多数の配線４１が形成され、各配線４１は分岐して、バスバ３０aに形成された電圧検出端子に接続する。また、フレキシブル配線基板４０に形成された配線４１には、電池セル１に取り付けられたサーミスタと接続するための配線も含まれている。

　フレキシブル配線基板４０の概略形状は、図５におけるフレキシブル配線基板４０と概ね同じである。但し、図５では、フレキシブル配線基板４０は、バスバケース３５に形成された検出回路収容部３６に配置されているのに対し、図７では、バスバケース３５は存在せず、スペーサ２１及びスペーサ２２に形成されたＵ字状部５０によって形成された検出回路収容部３６に配置している。

　図７において、電池セル１のガス排出弁６を覆うように、図３乃至図６に示すように、ガス排出ダクト２３４が配置する。また、図３乃至図６に示すカバー３４は、Ｕ字状部５０で形成された検出回路収容部３６及びバスバ収容部３７を直接覆う。検出回路群における信号処理回路は、図５に示すのと同様に、ガス排出ダクトの上に配置する。

　すなわち、図５及び図６において説明したように、カバー３４の一部に切り欠きを形成してフレキシブル配線基板４０の、信号処理回路４５を含む部分を、ガス排出ダクト２３４の上に配置させる。そして、信号処理回路４５を保護カバー４７によって覆う。したがって、図７の構成においても、電池モジュールの外観は図６と同じである。

　ところで、図７においては、検出回路群として、フレキシブル配線基板４０を用いているが、フレキシブル配線基板４０の代わりに、Ｕ字状部５０によって形成された検出回路収容部３６に配置されるハーネスを用いる場合も同様である。すなわち、フレキシブル配線基板４０の代わりにハーネスを、Ｕ字状部５０によって形成された検出回路収容部３６に配置させる。そして、ハーネスの各ワイヤをバスバ３１aに形成された電圧検出端子に接続させる。一方、信号処理回路４５は、ガス排出ダクト２３４の上に配置することは同様である。ハーネスの場合は、信号処理回路４５は、ガス排出ダクト２３４の上に別途形成することになる。そして、信号処理回路４５は保護カバー４７によって覆われる。ハーネスはフレキシブル配線基板の場合に比較して配線の嵩は大きくなるが、電池モジュールの基本的な外観は図６に示したのと同様である。

　図８は、実施例１における電池セル１の積層体であるブロック１１の、拡大斜視図である。ブロック１１の基本的な構成は図７で説明したのと同様である。すなわち、スペーサ２１及び２２の上端にＵ字状部５０が形成され、検出回路収容部１６が形成され、Ｕ字状部５０、仕切り壁６０、リブ７０に囲まれた領域にバスバ収容部３７が形成されている。この構成によって、バスバ３１a、及び、バスバ３１aに取り付けられた電圧検出端子を保護することが出来る。

　図８において、仕切り壁６０の高さｈ１は、仕切り壁６０が無い部分のスペーサのｚ方向の高さと仕切り壁６０がある部分のスペーサのｚ方向の高さの差である。また、仕切り壁６０の高さｈ１は、Ｕ字状部５０の高さｈ１と同じであるということも出来る。

　８図において、Ｕ字状部５０は、バスバ３１aが取り付けられる位置よりも、ｚ方向において高い位置に配置している。これによって、Ｕ字状部５０によって形成される検出回路収容部３６内に配置するフレキシブル配線基板４０から分岐する配線とバスバ３１aに取り付けられている電圧検出端子との接続が容易になる。検出回路群がフレキシブル配線基板４０ではなく、ハーネスで形成されている場合も同じである。

　図８において、仕切り壁６０によって仕切られたバスバ収容部３７内において、電池の正極端子４と他の電池の負極端子５が存在し、正極端子４と負極端子５とがバスバ３１によって接続する。正極端子４と負極端子５の間は、スペーサ２２によって仕切られている。しかし、バスバ３１aの取り付け上の要請などから、仕切り壁６０よりも低い高さの仕切り壁６１を配置する場合もある。しかし、この場合でも、仕切り壁６１はバスバ３１aの高さよりも低いほうが望ましい。

　図９は、複数の電池セル１が、スペーサ２１あるいはスペーサ２２を介して、ｘ方向に積層された状態を示す斜視図である。積層された電池セル１は、エンドプレート９０によって挟持されている。各電池セル１のｙ方向中央部分にはガス排出弁６が配置している。したがって、ガス排出弁６は、ｘ方向に一定のピッチで配列している。このガス排出弁の列を覆って、図３等に示すガス排出ダクト２３４が配置される。

　図９において、ガス排出弁の列のｙ方向両側には、スペーサ２１及びスペーサ２２に形成されたＵ字状部５０によって、検出回路収容部３６が形成されている。検出回路収容部３６は、ｘ方向に延在している。図９において、検出回路収容部３６のさらに外側には、バスバ収容部３７が形成されている。バスバ収容部３７は、＋ｙ方向側においては、スペーサ２１に形成された仕切り壁６０によって仕切られ、－ｙ方向側では、スペーサ２２に形成された仕切り壁６０によって仕切られている。

　バスバ収容部３７のｘ方向のピッチをｐｘとすると、＋ｙ側のバスバ収容部３７の位置と、－ｙ側のバスバ収容部３７の位置は、ｘ方向にｐｘ／２ずれている。各バスバ収容部３７には、電池セル１の正極端子４と、隣の電池の負極端子５が収容されている。正極端子４と負極端子５は、バスバ３１aによって、レーザ溶接、加締めなどによって接続される。

　図９において、検出回路収容部３６には、図７に示す検出回路用配線４０が配置される。検出回路用配線はフレキシブル配線基板４０の場合もあるし、ハーネスの場合もある。いずれにせよ、検出回路用配線４０の各々の配線４１は、バスバ収容部３７に配置されるバスバ３１aに形成された電圧検出端子に接続する。その後、ｘ方向に延在する検出回路収容部３６、及び、ｘ方向に配列するバスバ収容部３７を覆って、図３に示すカバー３４が配置する。カバー３４は、ガス排出ダクト２３４のｙ方向両側に１ケずつ配置することになる。

　図５及び図６で説明したのと同様に、検出回路群における、信号処理回路４５がガス排出ダクトの外側に配置する場合は、カバー３４には一部に切り欠きが形成され、この切り欠きからフレキシブル配線基板４０、あるいはハーネスをガス排出ダクトの外側に配置した信号処理回路４５に導く。その後、信号処理回路４５は保護カバー４７によって覆われ、保護される。

　比較例である図３等では、バスバケース３５が存在しているので、カバー３４等はバスバケース３５に取り付ければよい。しかし、本発明の実施例では、スペーサとは別に独立したバスバケース３５は存在していないので、カバー３４は、スペーサ２１、２２と結合することになる。カバー３４とスペーサ２１、２２との結合方法は、ボルト締め、爪係止など、種々の手段が存在する。スペーサ２１、２２にカバー３４の固定手段を設けることによって、部品点数を削減することが出来、コスト低減につなげることが出来る。

　１…電池セル、　２…電池缶、　３…電池蓋、　４…正極端子、　５…負極端子、　６…ガス排出弁ボルト、　７…注入栓、　１０…組電池、　１１…ブロック、　２０…スペーサ、　２１…スペーサ、　２２…スペーサ、　２４…サイドレール、　２５…サイドレール、　２６…エンドプレート、　２７…エンドプレート、　３１a…バスバ、　３１ｂ…バスバ、　３１ｃ…バスバ、３５…バスバケース、３６…検出回路収容部、　３７…バスバ収容部、　４０…フレキシブル配線基板、　４１…配線、　４５…信号処理回路、　４７…回路基板保護カバー、　５０…Ｕ字状部、　６０…仕切り壁、　６１…高さの低い仕切り壁、　７０…リブ、　８０…スペーサの側部カバー、　９０…エンドプレート、　２３３…ガス排出孔、　２３４…ガス排出ダクト

Claims

　外形が矩形の複数の電池セルが第１の方向に積層された組電池であって、
　前記複数の電池セル１の間には、外形が矩形の第１のスペーサ、又は、外形が矩形の第２のスペーサが配置され、
　前記第１のスペーサは、前記第１の方向と直角方向の第２の方向に延在する第１の辺を有し、
　前記第１の辺には、断面がＵ字状で、前記第１の方向に延在する第１のＵ字状部が形成され、
　前記第２の方向において、第１のＵ字状部よりも外側には、前記第２の方向に延在する第１の仕切り壁が形成され、
　前記第２のスペーサは、前記第２の方向に延在する第２の辺を有し、
　前記第２の辺には、断面がＵ字状で、前記第１の方向に延在する第２のＵ字状部が形成され、
　前記第１のスペーサに形成された前記第１の仕切り壁と、前記第１のスペーサに、前記第１の方向Xに隣接する他の第１のスペーサに形成された他の第１の仕切り壁との間にバスバ収容部が形成され、
　前記第１のＵ字状部と前記第２のＵ字状部は、前記第１の方向に連続して形成されて、前記第１の方向に延在する配線収容部を形成していることを特徴とする組電池
　前記バスバ収容部は、前記第１のＵ字状部と前記第２のＵ字状部によって、前記第２の方向を区画されていることを特徴とする請求項１に記載の組電池。
　前記第１のスペーサは、前記第２の方向の端部に第１のリブを有し、
　前記第２のスペーサは、前記第２の方向の端部に第２のリブを有し、
　前記バスバ収容部は、前記第１のリブ及び前記第２のリブによって、前記第２の方向の端部を区画されていることを特徴とする請求項１に記載の組電池。
　前記第１のスペーサは樹脂による一体部品として形成され、
　前記第２のスペーサは樹脂による一体部品として形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか1項に記載の組電池。
　前記複数の電池セル、前記第１のスペーサ、及び、前記第２のスペーサを覆って、前記第１の方向に延在するガス排出ダクトが形成され、
　前記第２の方向において、前記配線収容部は前記ガス排出ダクトの外側に形成され、前記バスバ収容部は、前記配線収容部よりも外側に形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の組電池。
　前記第１の仕切り壁の、前記第１の方向及び前記第２の方向に直角な、第３の方向の高さは、前記第１のＵ字状部及び前記第２のＵ字状部と同じ高さであることを特徴とする請求項1乃至５のいずれか1項に記載の組電池。
　単部品として独立した、複数の前記バスバ収容部、及び、前記配線収容部を有するバスバケースは存在しないことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の組電池。