JP2010135148A - セルユニット、電池モジュール、および組電池 - Google Patents

Abstract

【課題】組み立てが容易で、製造コストを低減が可能なセルユニットを提供する。
【解決手段】電極板に接続された電極端子１０４_１〜１０４_８，１０５_１〜１０５_８の一部が外部に導出した複数の電池１０_１〜１０_８を積層して構成されるセルユニット２０であって、前記セルユニット２０は、前記電極端子１０４_１〜１０４_８，１０５_１〜１０５_８の導出方向を第１方向、前記電池１０_１〜１０_８の主面上において前記第１方向と直交する方向を第２方向とした場合に、前記電池１０_１〜１０_８を前記第２方向に沿って、ずらして積層することにより形成されることを特徴とするセルユニット。
【選択図】 図１

Description

本発明は、セルユニット、電池モジュール、および組電池に関するものである。

発電要素を外装部材で封止するとともに、板状をなす電極端子を外装部材から導出してなる電池を複数積層し、各電池の電極端子同士を電気的に接続して構成されるセルユニットが知られている。このようなセルユニットにおいて、電極端子の耐久性、およびセルユニットのコンパクト化を図るために、電極端子を絶縁板により挟持してなるセルユニットが提案されている（特許文献１）。

特開２００６−２１０３１２号公報

しかしながら、従来技術では、電池同士の電気的な接触による短絡を防ぐために絶縁板が必要不可欠であった。また、その構造上、電池の積層と電極端子の接合とを交互に行う必要があり、組立工程が複雑となっていた。さらに、電極端子の接合を容易にするため、電極端子の形状が異なる複数の電池が必要であった。そのため、組立が容易で、製造コストの低減が可能なセルユニットが要望されていた。

本発明が解決しようとする課題は、組立が容易で、製造コストの低減が可能なセルユニットを提供することである。

セルユニットを構成する複数の電池を、電池の主面上において電極端子の導出方向と直交する方向に沿って、ずらして積層することにより、上記課題を解決する。

本発明によれば、セルユニットを構成する複数の電池を、電池の主面上において電極端子の導出方向と直交する方向に沿って、ずらして積層することにより、組立が容易で、製造コストの低減が可能なセルユニットを提供できる。

≪第１実施形態≫
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本実施形態におけるセルユニット２０を示す斜視図であり、図２は本実施形態におけるセルユニット２０を示す平面図である。また、図３は本実施形態におけるセルユニット２０を、電極端子（正極端子および負極端子）の導出方向から見た模式図である。図１〜図３に示すように、セルユニット２０は、複数の電池１０_１〜１０_８からなる。また、電池１０_１〜１０_８はそれぞれ正極端子１０４_１〜１０４_８、負極端子１０５_１〜１０５_８を有している。ここで、図２に示すように、電池１０_２の正極端子１０４_２は、隣り合う電池１０_３の負極端子１０５_３の下側に位置し、電池１０_３の負極端子１０５_３と重なり合っている。同様に、他の正極端子１０４_１，１０４_３〜１０４_７も、隣り合う電池の負極端子１０５_２，１０５_４〜１０５_８の下側に位置し、当該正極端子１０４_１，１０４_３〜１０４_７と負極端子１０５_２，１０５_４〜１０５_８とは重なり合っている。

図１〜図３に示すように、セルユニット２０は、複数の電池１０_１〜１０_８をずらして積層することにより形成される。また、セルユニット２０を構成する複数の電池１０_１〜１０_８は、それぞれ隣り合う他の電池と一定の間隔（ずれ量）で、ずらして積層される。さらに、電池１０_１〜１０_８の正極端子１０４_１〜１０４_８は、それぞれ隣り合う他の電池の負極端子と接合されており、電池１０_１〜１０_８の負極端子１０５_１〜１０５_８は、それぞれ隣り合う他の電池の正極端子と接合されていることにより、これら複数の電池１０_１〜１０_８は電気的に接続されている。同図に示すように、例えば、電池１０_２の正極端子１０４_２と、隣接する電池１０_３の負極端子１０５_３とを接合することにより、電池１０_２と電池１０_３とは電気的に接続されている。

最初に、セルユニット２０を構成する各電池（単位電池、セルともいう）について説明する。ここで、セルユニット２０を構成する複数の電池１０_１〜１０_８は同一の電池であるため、電池１０_１〜１０_８を電池１０_ｉ（ｉ＝１〜８）として、図４に示してその構成を説明する。図４は図１〜図３のセルユニット２０を構成する電池１０_１〜電池１０_８のうちの一の電池１０_ｉを示した図である。この電池１０_ｉを複数積層して所望の電気回路構成で接続することにより、所望の電圧、容量の組電池を構成することができる。

図４に示す本実施形態の電池１０_ｉはリチウム系の薄型二次電池であり、特に図示しない発電要素と、正極端子１０４_ｉの一部と、負極端子１０５_ｉの一部とを、外装部材１０１_ｉで封止することにより形成される。なお、発電要素は、正極板、負極板、セパレータ、および電解質などから構成される。

外装部材１０１_ｉは、例えばポリエチレンやポリプロピレンなどの樹脂フィルムや、アルミニウムなどの金属箔の両面をポリエチレンやポリプロピレンなどの樹脂でラミネートした、樹脂−金属薄膜ラミネート材など、柔軟性を有する材料で形成されている。

また、金属箔製の正極端子１０４_ｉは、図示しない正極側集電部を介して、正極板に接続され、同じく金属箔製の負極端子１０５_ｉは、図示しない負極側集電部を介して、負極板に接続されている。なお、正極端子１０４_ｉも負極端子１０５_ｉも電気化学的に安定した金属材料であれば特に限定されないが、正極端子１０４_ｉとしてはアルミニウムやアルミニウム合金などを挙げることができ、負極端子１０５_ｉとしてはニッケル、銅またはステンレスなどを挙げることができる。

次に、電池１０_ｉの電極端子の導出構造について説明する。電極端子の導出構造とは、電池本体部から導出している電極端子の形状（長さ、幅を含む）や、電池本体部に対する電極端子の導出位置等をいう。本実施形態の電池１０_ｉは矩形状の正極端子１０４_ｉの一部が短辺側の外周縁端部から電池本体部１０２_ｉの外部に導出しており、矩形状の負極端子１０５_ｉの一部が他方の短辺側の外周縁端部から電池本体部１０２_ｉの外部に導出している。また、電池１０_ｉは、正極端子１０４_ｉと負極端子１０５_ｉとが、電池１０_ｉの主面の中心点に対して対称となるように電池本体部１０２_ｉの外部に導出している。

次に、図１〜図３に戻り、セルユニット２０の構成について詳細に説明する。

セルユニット２０は、電極端子の導出方向を第１方向とし、電池の主面上において第１方向と直交する方向を第２方向とした場合に、複数の電池１０_１〜１０_８を第２方向に沿って、ずらして積層することにより形成される。ここで、図１〜図３においてＸ軸方向が第１方向に相当する。また、第２方向は、電池の厚み分だけＺ軸方向（鉛直方向）に傾く以外は、略Ｙ軸方向に相当する。なお、他の図面においても、同様に第１方向はＸ軸方向に相当し、第２方向は略Ｙ軸方向に相当する。

また、セルユニット２０を構成する複数の電池１０_１〜１０_８の電極端子は、それぞれ隣り合う他の電池の電極端子と互いに重なり合っている。例えば、隣り合う電池１０_２と電池１０_３は、電池１０_２の正極端子１０４_２と電池１０_３の負極端子１０５_３とが互いに重なり合うように、略Ｙ軸方向（第２方向）に沿って、ずらして積層されている。さらに、重なり合う電極端子同士（例えば、正極端子１０４_２と負極端子１０５_３）は接合されおり、互いに隣り合う電池同士（例えば、電池１０_２と電池１０_３）が電気的に接続されている。同様に、電池１０_１から１０_８までが電気的に接続されて、同図に示すようなセルユニット２０が形成されている。なお、正極端子と負極端子とを接合する方法は、特に限定されず、超音波溶接などの接合方法が挙げられる。

次に、図５、図６を参照しながら互いに隣接する電池同士の関係を説明する。図５に示す電池１０_３，１０_４は、図１〜図３に示すセルユニット２０から、互いに隣り合う電池１０_３および電池１０_４を抜き出して示した図である。図５に示すように、電池１０_３，１０_４は、電池１０_３の正極端子１０４_３と電池１０_４の負極端子１０５_４とが重なり合うように、略Ｙ軸方向（第２方向）に沿って、ずらして積層されている。また、互いに重なり合う電池１０_３の正極端子１０４_３と電池１０_４の負極端子１０５_４とは接合されており、これにより、電池１０_３と電池１０_４とは電気的に接続されている。一方、電池１０_３の負極端子１０５_３は隣接する電池１０_２の正極端子１０４_２と、電池１０_４の正極端子１０４_４は隣接する電池１０_５の負極端子１０５_５と、それぞれ接合されている。このように、複数の電池１０_１〜１０_８において、それぞれ隣り合う電池の電極端子同士を順次接合することで、セルユニット２０を形成することができる。ただし、電池１０_１の負極端子１０５_１および電池１０_８の正極端子１０４_８は、隣り合う電池の電極端子と接合されず、その代わりにセルユニット２０の電源導出部を構成する。

図６は、図５に示す電池１０_３と電池１０_４とが積層される前の状態を示している。電池１０_３，１０_４は、上述したように同一の構成を有する電池であり、そのため電極端子の導出構造も同じとなっている。そのため、図６に示すように、電池１０_３，１０_４を互いに反転させた状態でずらして積層することで、図５に示すように、電池１０_３の正極端子１０４_３と電池１０_４の負極端子１０５_４とを重ね合わすことができる。このように、互いに隣接する複数の電池１０_１〜１０_８を相互に反転させた状態でずらして積層することで、セルユニット２０を構成する複数の電池１０_１〜１０_８として同一の電池を用いることができる。

また、本実施形態のセルユニット２０では、互いに隣り合う電池同士を固定することが好ましい。例えば、電池１０_３の本体部と電池１０_４の本体部とが重なり合う部分に接着剤を塗布し、当該部分同士を接着することで、互いに隣り合う電池１０_３と電池１０_４とを固定することができる。なお、隣接する電池の固定方法は接着剤を用いる方法に特に限定されない。また、それぞれ隣り合う電池の本体部同士を直接接触させて、それぞれ隣り合う電池を固定する必要はなく、例えば、支持部材を介すことで、それぞれ隣り合う電池を固定してもよい。

セルユニット２０を構成する電池同士を相互に固定することで、後述する電池収納ケース３１にセルユニット２０を収納する際に、セルユニット２０の位置決めを容易に行うことができる。

本実施形態のセルユニット２０は、以上のように形成される。本実施形態のセルユニット２０は、複数の電池１０_１〜１０_８を略Ｙ軸方向（第２方向）に沿ってずらして積層するため、複数の電池をＺ軸方向（鉛直方向）に積層して構成されるセルユニットと比べ、セルユニット２０の表面積を広くできる。そのため、比較的多くの電池を電気的に接続してセルユニット２０を構成しても、十分な放熱を確保することができる。その結果、十分な放熱を確保しながら比較的多くの電池１０からなるセルユニット２０を構成することができ、当該セルユニット２０で大容量の電圧を供給することができる。

また、本実施形態のセルユニット２０は、同一の電極端子の導出構造を有する電池のみで構成することができる。特に、従来のように電極端子同士の接合を容易にするために電極端子の導出構造が異なる複数の電池を用意する必要がないため、本実施形態のセルユニット２０では製造コストの低減を図ることができる。

さらに、本実施形態のセルユニット２０では、セルユニット２０を構成する複数の電池１０_１〜１０_８は略Ｙ軸方向（第２方向）に沿って、ずらして積層されるので、接合対象ではない電池同士が電気的に接触することにより短絡を生じるおそれがなくなる。特に、従来では、電池を鉛直方向に積層することで各電池の各電極端子が鉛直方向に配列され、当該電極端子同士が接触することがあった。これに対し、本願実施形態のセルユニット２０では、一の電池の電極端子と接合対象ではない他の電池の電極端子とが接触しないため、このような問題を有効に解決するものである。例えば、図３に示すように、電池１０_２の負極端子１０５_２は、接合対象である電池１０_３の正極端子１０４_３以外の電極端子と電気的に接触するおそれがなくなる。これにより、短絡を防ぐために電極端子を絶縁板で挟持する必要がなくなるため、本実施形態のセルユニット２０では、絶縁板自体が不要となり、セルユニット２０の製造コストの低減を図ることができる。

しかも、複数の電池１０_１〜１０_８を略Ｙ軸方向（第２方向）に沿ってずらして積層することで、互いに隣り合う電池の正極端子と負極端子とが、相互に重なり合いながらＹ軸方向に沿って順次並列する。本実施形態のセルユニット２０は、図１〜図３に示すように、例えば、電池１０_２と電池１０_３とは略Ｙ軸方向（第２方向）に沿ってずらして積層されており、互いに隣り合う電池１０_２の正極端子１０４_２と電池１０_３の負極端子１０５_３とが、相互に重なり合っている。同様に、互いに隣り合う電池１０_４の正極端子１０４_４と電池１０_５の負極端子１０５_５とが、相互に重なり合っている。さらに、これらの相互に重なり合う電池１０_２の正極端子１０４_２と電池１０_３の負極端子１０５_３、および相互に重なり合う電池１０_４の正極端子１０４_４と電池１０_５の負極端子１０５_５とは、それぞれＹ軸方向に沿って並列している。このように本実施形態のセルユニット２０では、Ｚ軸方向（鉛直方向）に接合対象以外の電極端子が配列しないため、これらの複数の重なり合う電池の正極端子と負極端子とを同時に接合することができる。

次に、電池モジュール３０について説明する。図７は本実施形態における電池モジュール３０を示す斜視図である。また、図８は本実施形態における電池モジュール３０を示す平面図である。さらに、図９は本実施形態におけるＸ軸方向（第１方向）から見た電池モジュール３０の側面図である。

電池モジュール３０は、セルユニット２０を電池収納ケース３１の内部に収納して構成される。ここで、セルユニット２０は複数の電池１０_１〜１０_８をずらして積層することで多段状に形成されているため、多段状のセルユニット２０を内部に収納する電池ケース３１も、図７〜９に示すように、多段状に形成されている。

図９に示すように、電池収納ケース３１はアッパーケース３２１とロアケース３２２から構成されており、この中にセルユニット２０が収納されている。図１０、図１１に、電池収納ケース３１のアッパーケース３２１を取り外した状態の電池モジュール３０を示す。電池モジュール３０を組み立てる場合は、まず、図１０、図１１に示すように、ロアケース３２２にセルユニット２０を載置する。その後、セルユニット２０の上にアッパーケース３２１を被せ、アッパーケース３２１とロアケース３２２とを結合することで、セルユニット２０を電池収納ケース３１の内部に収納できる。ここで、セルユニット２０を構成する複数の電池１０_１〜１０_８はそれぞれ隣り合う他の電池と相互に固定されているため、セルユニット２０をロアケース３２２に載置する際に、ロアケース３２２の構造に合わせてセルユニット２０の位置決めを容易に行える。

また、電池モジュール３０は、一対の導出部３１１，３１２を有している。導出部３１１は、負極側の導出部であり、ロアケース３２２に形成されている。図１０、図１１に示すように、負極側導出部３１１は、ロアケース３２２内部において、図示しない接続部材などを介して、セルユニット２０を構成する電池１０_１の負極端子１０５_１に電気的に接続している。一方、導出部３１２は正極側の導出部であり、アッパーケース３２１に形成されている。正極側導出部３１２は、アッパーケース３２１内部において、図示しない接続部材などを介して、セルユニット２０を構成する電池１０_８の正極端子１０４_８に電気的に接続している。

図１２は、図８の電池モジュール３０のXII−XII線に沿う拡大断面図である。図１２に示すように、電池収納ケース３１は、電池収納ケース３１の厚さがＴ１の部分とＴ２の部分を有する。この電池収納ケース３１のうち、厚さＴ２の部分は、厚さＴ１の部分よりも厚さが薄く、肉薄部を形成する。本実施形態においては、厚さＴ１の部分では、４枚の電池１０が相互に隣接して積層されて電池収納ケース３１に収納されているが、厚さＴ２の肉薄部では、３枚の電池１０が相互に隣接して積層されていて電池収納ケース３１に収納されている。すなわち、肉薄部は電池１枚分の厚さだけ、他の部分よりも薄く形成されている。

ここで、アッパーケース３２１、ロアケース３２２がともにセルユニット２０に接触するように電池モジュール３０を構成することが好ましい。セルユニット２０が電池収納ケース３１を構成するアッパーケース３２１、ロアケース３２２と接触することで、セルユニット２０は電池収納ケース３１を介して十分な放熱を確保することができ、電池モジュール３０の冷却性をより向上することができる。また、セルユニット２０を構成する電池１０_１〜１０_８の積層構造に応じて電池収納ケース３１を多段状とすることで、セルユニット２０を構成するいずれの電池１０_１〜１０_８も、電池収納ケース３１と接することができるため、セルユニット２０における電池１０の積層位置により電池の温度がばらつくことを抑えることができる。

このように、セルユニット２０を構成する電池１０_１〜１０_８の積層構造に応じて電池収納ケース３１を多段状に形成することにより、セルユニット２０を電池収納ケース３１の内部に適切に収納でき、これにより、セルユニット２０を電池収納ケース３１で十分に保護することができる。また、電池収納ケース３１を多段状の構造とすることにより、電池モジュール３０に振動が入力された場合にも、電池収納ケース３１の内部でのセルユニット２０の動きを制御できるため、電池モジュール３０は高い耐振性を有することができる。

なお、本実施形態では、電池収納ケース３１のアッパーケース３２１およびロアケース３２２がともに多段状に形成されている例を示したが、アッパーケースのみ、またはロアケースのみを多段状として、電池モジュールを形成してもよい。

次に、組電池４０について説明する。

図１３は、本実施形態おける組電池４０を示す斜視図である。組電池４０は複数の電池モジュール３０をＺ軸方向（鉛直方向）に積層し、これら複数の電池モジュール３０同士を電気的に接続することで構成される。例えば、図１３に示す組電池４０は、６つの電池モジュール３０をＺ軸方向（鉛直方向）に積層し、それぞれ隣り合う電池モジュール３０同士を電気的に接続することで構成される。

図１４は、図１３に示す組電池４０を構成する複数の電池モジュール３０のうち、互いに隣り合う２つの電池モジュール３０を抜き出して示した図である。また、図１４においては、Ｘ軸方向（第１方向）から見た２つの電池モジュール３０を示している。電池モジュール３０の負極側導出部３１１は、隣り合う電池モジュールの正極側導出部と、図示しない接続部材などを介して、電気的に接続しており、電池モジュール３０の正極側導出部３１２は、隣り合う電池モジュールの負極側導出部と、図示しない接続部材などを介して、電気的に接続している。ここで、電池モジュール３０の負極側導出部３１１（または正極側導出部３１２）の近傍に、隣り合う他の電池モジュールの正極側導出部（または負極側導出部）が位置するように、複数の電池モジュール３０は表裏交互に積層されている。

また、上述したように、複数の電池モジュール３０は多段状に形成されているため、これら電池モジュール３０の多段状構造を形成する各段差部分同士が接触しないように、互いに隣り合う電池モジュール３０を積層することで、組電池４０に冷風口４１が形成される。ここで、本実施形態においては、複数の電池モジュール３０はすべて同一の形状を有するため、当該複数の電池モジュール３０を電池モジュール３０のＺ軸方向（鉛直方向）に積層することにより、図１４に示すように、電池モジュール３０の肉薄部と、当該電池モジュール３０に隣接する他の電池モジュールの肉薄部とが上下に重なり合う。そして、図１２に示すように、電池収納ケース３１の肉薄部の厚さＴ２は、肉薄部以外の部分の厚さＴ１よりも薄いため、電池モジュール３０を積層すると、図１６に示すように、これら肉薄部が重なり合った部分に冷風口４１が形成される。ここで、電池収納ケース３１の肉薄部はＸ軸方向（第１方向）に連続して形成され冷風口４１は当該肉薄部が重なり合って形成されるものである。そのため、冷風口４１もＸ軸方向（第１方向）に連続して形成される。すなわち、冷風口４１は、組電池１０をＸ軸方向（第１方向）に貫通する貫通孔となる。孔状の冷風口４１に風が流されることで、組電池１０を冷却することができる。さらに、図１４に示す電池収納ケース３１のように、電池収納ケース３１に肉薄部３１４を略Ｙ軸方向（第２方向）に沿って均等の間隔で設けることにより、当該電池モジュール３０を積層するだけで、複数の冷風口４１をＹ軸方向に沿って均等な間隔で形成するができ、組電池４０をより冷却することができる。

本実施形態の組電池４０を構成する複数の電池モジュール３０は、それぞれ多段状に形成されているため、組電池４０に振動が入力された場合に、積層された電池モジュール３０同士が相互に支え合うことができる。そのため、本実施形態の組電池４０は、優れた耐振性を有することができる。

また、本実施形態の組電池４０では、電池モジュール３０を積層するだけで容易に冷風口４１を形成することができる。すなわち、冷却口４１を形成するために部品を追加する必要がなく、組電池４０の製造コストの低減を図ることができる。

なお、複数の電池モジュール３０を、Ｚ軸方向（鉛直方向）だけではなく、Ｘ軸方向（第１方向）やＹ軸方向に配置して組電池４０を構成してもよい。図１５は複数の電池モジュール３０を他の配置方法により配置して構成した組電池４０の一例を示す斜視図であり、図１６は複数の電池モジュール３０を他の配置方法により配置して構成した組電池４０の一例を示す平面図である。図１５、図１６に示す組電池４０は、複数の電池モジュールをＺ軸方向（鉛直方向）に積層すると共に、Ｙ軸方向にも配列し、それぞれの電池モジュール３０同士を、図示しない接続部材などを介して、電気的に接続して構成されている。また、より多くの電池モジュール３０を電気的に接続することで、電圧、容量がより大きい組電池４０を形成してもよい。

≪第２実施形態≫
図１７は第２実施形態におけるセルユニット２０ａを示す斜視図であり、図１８は第２実施形態におけるセルユニット２０ａを示す平面図である。第２実施形態のセルユニット２０ａは、以下に説明する以外は第１実施形態のセルユニット２０と同様な構成と作用を有し、その重複する説明は省略する。

第２実施形態では、第１実施形態と異なり、隣り合う電池をずらして積層する際において、当該隣り合う電池間の略Ｙ軸方向（第２方向）における間隔であるずれ量は次の通りとなっている。すなわち、本実施形態のセルユニット２０ａを構成する複数の電池１０_１〜１０_８においては、図１７、図１８に示すように、一部の隣接する電池１０_４，１０_５の電池間のずれ量Ｌ２を他の電池間のずれ量Ｌ１よりも大きくしている。例えば、互いに隣り合う電池１０_１と電池１０_２や、電池１０_２と電池１０_３との電池間のずれ量はＬ１である。一方、互いに隣り合う電池１０_４と電池１０_５との電池間のずれ量はＬ１よりも長いＬ２である。ここで、距離Ｌ１は、電池１０_１〜１０_８を略Ｙ軸方向（第２方向）に沿ってずらして積層した場合、それぞれ隣り合う電池の正極端子と負極端子とが重なり合うために必要とされる電池間のずれ量である。そのため、図１７，１８に示すように、互いに隣り合う一部の電池１０_４と電池１０_５との間のずれ量をＬ１よりも長いＬ２とすると、これら隣り合う電池１０_４、１０_５の電極端子１０４_４、１０５_５は相互に重なり合わずに、離れて配列される。これにより、同図に示すように、これら離れて配列された電池１０_４の正極端子１０４_４と電池１０_５の負極端子１０５_５との間にヒューズ１３を設けることができる。

このように本実施形態のセルユニット２０ａでは、第１実施形態のセルユニット２０の効果に加え、互いに隣り合う電池の正極端子と負極端子との間にヒューズ１３を設けることができるため、セルユニット２０ａの安全性の向上を図ることができる。また、このように構成されるセルユニット２０ａを内部に収納した電池モジュールや、当該電池モジュールを積層した組電池を構成することで、安全性の高い電池モジュールや組電池を構成できる。なお、セルユニット２０ａは、第１実施形態のセルユニット２０と異なり、一部の隣り合う電池間の距離が、他の隣り合う電池間の距離よりも長くなっている。そのため、このセルユニット２０ａを収納する電池モジュールもセルユニット２０ａの積層構造に応じた構造となる。さらに、このような構造の当該電池モジュールから構成される組電池においては、通風口がセルユニット２０ａの積層構造に応じた間隔で形成されることとなる。

また、本実施形態と反対に、セルユニットを構成する電池１０_１〜１０_８のうち、一部の隣り合う電池１０_４，１０_５の電池間のずれ量を他の隣り合う電池の電池間のずれ量Ｌ１よりも小さくすることにより、互いに隣り合う電池１０_４の正極端子１０４_４と電池１０_５の負極端子１０５_５とを重なり合わないようにし、これらの電池１０_４の正極端子１０４_４と電池１０_５の負極端子１０５_５との間にヒューズ１３を設けてもよい。さらに、本実施形態に例示した電池１０_４，１０_５の電池間以外、例えば、隣り合う電池１０_２，１０_３の電池間のずれ量を他の隣り合う電池の電池間のずれ量よりも大きく（小さく）して、電池１０_２の正極端子１０４_２と電池１０_３の負極端子１０５_３とを重なり合わないようにし、これらの電池１０_２の正極端子１０４_２と電池１０_３の負極端子１０５_３との間にヒューズ１３を設けてもよい。加えて、セルユニットに設けられるヒューズ１３は１つに限定されず、２以上の隣り合う電池の電池間のずれ量を他の隣り合う電池の電池間のずれ量よりも大きく（小さく）することで、それぞれの隣り合う電池の正極端子と負極端子との間にヒューズ１３を設けることにより、ヒューズ１３を２以上有するセルユニットを構成してもよい。

≪第３実施形態≫
図１９は第３実施形態におけるセルユニット２０ｂを示す斜視図であり、図２０は第３実施形態におけるセルユニット２０ｂを示す平面図である。第３実施形態のセルユニット２０ｂは、以下に説明する以外は第１実施形態のセルユニット２０と同様な構成と作用を有し、その重複する説明は省略する。

図１９、図２０に示すように、本実施形態のセルユニット２０ｂを構成する複数の電池１０ｂ_１〜１０ｂ_８の電極端子１０４ｂ_１〜１０４ｂ_８，１０５ｂ_１〜１０５ｂ_８は、第１実施形態の電池１０_１〜１０_８の電極端子１０４_１〜１０４_８，１０５_１〜１０５_８と比べて、略Ｙ軸方向（第２方向）に幅広に形成されている。本実施形態のセルユニット２０ｂは、このような構造の電池１０ｂ_１〜１０ｂ_８を略Ｙ軸方向（第２方向）に沿ってずらして積層することにより形成される。そのため、例えば、電池１０ｂ_３の負極端子１０５ｂ_３は、電池１０ｂ_３に隣り合う電池１０ｂ_４の正極端子１０４ｂ_４と一部重なり合い、さらに電池１０ｂ_４の正極端子１０４ｂ_４は、電池１０ｂ_４に隣り合う電池１０ｂ_５の負極端子１０５ｂ_５と一部重なり合う。このように、互いに隣り合う電池の正極端子と負極端子とは、Ｙ軸方向に沿って順次重なり合って並列する。

このように、本実施形態のセルユニット２０ｂでは、第１実施形態のセルユニット２０の効果に加え、セルユニット２０ｂを構成する複数の電池１０ｂ_１〜１０ｂ_８の電極端子１０４ｂ_１〜１０４ｂ_８，１０５ｂ_１〜１０５ｂ_８が略Ｙ軸方向（第２方向）に幅広に形成されるため、それぞれ隣り合う電池の電池間のずれ量に誤差が生じた場合でも、隣り合う電池の正極端子と負極端子との接合を有効に行える。なお、本実施形態のセルユニット２０ｂでは、互いに隣り合う電池の正極端子と負極端子との間であって、接合対象ではない電池の正極端子と負極端子との間、例えば、電池１０ｂ_４の正極端子１０４ｂ_４と、電池１０ｂ_４の正極端子１０４ｂ_４の接合対象ではない電池１０ｂ_３の負極端子１０５ｂ_３との間に、短絡を防止するための絶縁板を設けることが好ましい。

≪第４実施形態≫
図２１は、第４実施形態におけるセルユニット２０ｃを示す斜視図であり、図２２は、第４実施形態におけるセルユニット２０ｃを示す平面図である。第４実施形態のセルユニット２０ｃは、以下に説明する以外は第１実施形態のセルユニット２０と同様な構成と作用を有し、その重複する説明は省略する。

図２１、図２２に示すように、セルユニット２０ｃを構成する複数の電池１０ｃ_１〜１０ｃ_８の電極端子１０４ｃ_１〜１０４ｃ_８，１０５ｃ_１〜１０５ｃ_８はそれぞれ電池本体部のうちの同一の外周縁端部から導出している。例えば、電池１０ｃ_３の正極端子１０４ｃ_３と負極端子１０５ｃ_３はともに、電池本体部の外周縁端部のうち、手前側の外周縁端部から導出している。また、電池１０ｃ_１〜１０ｃ_８の電極端子１０４ｃ_１〜１０４ｃ_８，１０５ｃ_１〜１０５ｃ_８は、第１実施形態の電池１０_１〜１０_８の電極端子１０４_１〜１０４_８，１０５_１〜１０５_８と比べて、略Ｙ軸方向（第２方向）に幅広に形成されている。セルユニット２０ｃは、このような構造の電池１０ｃ_１〜１０ｃ_８を略Ｙ軸方向（第２方向）に沿ってずらして積層することで形成される。また、セルユニット２０ｃでは、それぞれ隣り合う電池１０ｃ_１〜１０ｃ_８の正極端子と負極端子とが重なり合って形成されている。例えば、電池１０ｃ_３の正極端子１０４ｃ_３は、電池１０ｃ_３に隣り合う電池１０ｃ_４の負極端子１０５ｃ_４と重なり合い、電池１０ｃ_４の正極端子１０４ｃ_４は、電池１０ｃ_４に隣り合う電池１０ｃ_５の負極端子１０５ｃ_５と重なり合っている。このように、複数の隣り合う電池１０ｃ_１〜１０ｃ_８の正極端子と負極端子とは、相互に重なり合って、Ｙ軸方向に沿って順次並列する。

このように、本実施形態のセルユニット２０ｃでは、第１実施形態のセルユニット２０の効果に加え、セルユニット２０ｃを構成する複数の電池１０ｃ_１〜１０ｃ_８の電極端子１０４ｃ_１〜１０４ｃ_８，１０５ｃ_１〜１０５ｃ_８は略Ｙ軸方向（第２方向）に幅広に形成されるため、それぞれ隣り合う電池の電池間のずれ量に誤差が生じた場合でも、隣り合う電池の正極端子と負極端子との接合を有効に行える。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

なお、それぞれの実施形態で示した電池の構造（電極端子の導出構造を含む）は一例であって、複数の電池を略Ｙ軸方向（第２方向）に沿ってずらして積層した場合に、互いに隣り合う電池の正極端子と負極端子とが互いに重なり合うことにより、これら正極端子と負極端子とを接合して電気的に接続することができれば、特に限定されない。

第１実施形態におけるセルユニット２０を示す斜視図である。 第１実施形態におけるセルユニット２０を示す平面図である。 第１実施形態におけるセルユニット２０を、Ｘ軸方向（第１方向）から見た模式図である。 図１〜図３のセルユニット２０を構成する電池１０_１〜電池１０_８のうちの一の電池１０_ｉを示した図である。 互いに隣り合う電池１０_３および電池１０_４を示す図である。 図５に示す電池１０_３と電池１０_４とが積層される前の状態を示す図である。 第１実施形態における電池モジュール３０を示す斜視図である。 第１実施形態における電池モジュール３０を示す平面図である。 本実施形態におけるＸ軸方向（第１方向）から見た電池モジュール３０の側面図である。 電池収納ケース３１のアッパーケース３２１を取り外した状態の第１実施形態における電池モジュール３０を示す斜視図である。 電池収納ケース３１のアッパーケース３２１を取り外した状態の第１実施形態における電池モジュール３０を示す平面図である。 図８の電池モジュール３０のXII−XII線に沿う拡大断面図である。 第１実施形態おける組電池４０を示す斜視図である。 図１３に示す組電池４０を構成する複数の電池モジュール３０のうち、互いに隣り合う２つの電池モジュール３０を抜き出して示した図である。 複数の電池モジュール３０を他の配置方法により配置して構成した組電池４０の一例を示す斜視図である。 複数の電池モジュール３０を他の配置方法により配置して構成した組電池４０の一例を示す平面図である。 第２実施形態におけるセルユニット２０ａを示す斜視図である。 第２実施形態におけるセルユニット２０ａを示す平面図である。 第３実施形態におけるセルユニット２０ｂを示す斜視図である。 第３実施形態におけるセルユニット２０ｂを示す平面図である。 第４実施形態におけるセルユニット２０ｃを示す斜視図である。 第４実施形態におけるセルユニット２０ｃを示す平面図である。

符号の説明

１０_１〜１０_８，１０_ｉ…電池
１０１_ｉ…外装部材
１０２_ｉ…電池本体部
１０４_１〜１０４_８，１０４_ｉ…正極端子
１０５_１〜１０５_８，１０５_ｉ…負極端子
２０…セルユニット
３０…電池モジュール
３１…電池収納ケース
４０…組電池
４１…冷風口

Claims (9)

1. 電極板に接続された電極端子の一部が外部に導出した複数の電池を積層して構成されるセルユニットであって、
   前記セルユニットは、前記電極端子の導出方向を第１方向、前記電池の主面上において前記第１方向と直交する方向を第２方向とした場合に、前記複数の電池を前記第２方向に沿って、ずらして積層することにより形成されることを特徴とするセルユニット。
2. 前記複数の電池は、互いに隣り合う他の電池と互いに固定されることを特徴とする請求項１記載のセルユニット。
3. 前記複数の電池は、電極端子の導出構造が同一であることを特徴とする請求項１または２記載のセルユニット。
4. 前記セルユニットは、当該セルユニットを構成する前記電池の電極端子と当該電池に隣接する他の電池の電極端子とが重なり合うように、前記複数の電池を前記第２方向に沿って、ずらして積層することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のセルユニット。
5. 前記セルユニットを構成する前記複数の電池のうち少なくても一部の電池は、当該電池の電極端子と当該電池に隣接する他の電池の電極端子とが重なり合わないように、前記第２方向に沿ってずらして積層され、前記重なり合っていない電極端子間にはヒューズが設けられることを特徴とする請求項４記載のセルユニット。
6. 請求項１〜５の何れかに記載のセルユニットを電池収納ケース内に収納して構成される電池モジュールであって、
   前記電池収納ケースの平面および底面の少なくとも一部は、前記セルユニットを構成する電池の積層構造に応じて、前記第２方向に沿って多段状に形成されることを特徴とする電池モジュール。
7. 前記電池収納ケースは、当該電池収納ケースの厚みが他の部分よりも薄い肉薄部を有することを特徴とする請求項６記載の電池モジュール。
8. 請求項６または７記載の電池モジュールを複数積層し、前記電池モジュール同士を電気的に接続して構成される組電池であって、
   前記電池モジュール間に冷風口が形成されることを特徴とする組電池。
9. 請求項６〜８の何れかに記載の電池モジュールを複数積層し、前記電池モジュール同士を電気的に接続して構成される組電池であって、
   前記第１方向に沿って冷風口が形成されるように、前記互いに隣り合う電池モジュールの多段状構造を形成する各段差部分同士が接触しないように、前記複数の電池モジュールを積層することを特徴とする組電池。

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