JP2010238516A - 電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】電圧の検出精度を高めることが可能な電池モジュールを提供する。
【解決手段】正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂが突設された電池セルを複数集合させ、隣り合う前記電池セルの正極端子と負極端子とをジョイント端子２０により接続することで、前記複数の電池セルを直列に接続してなる電池モジュールであって、隣り合う前記電池セルの正極端子１０Ａと負極端子１０Ｂとのうち少なくとも一方には球面が形成され、前記正極端子１０Ａまたは負極端子１０Ｂに形成された球面に弾性的に接触するとともに電圧測定回路の電圧測定線４０に接続された電圧検出端子３０を有している。これにより、電圧検出端子は正極端子１０Ａまたは負極端子１０Ｂに直接接触した状態になるから、電圧の検出精度を高めることができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、複数の電池セルが直列に接続されてなる電池モジュールに関する。

従来より、電池モジュールの一例として、隣り合う２つの電池セル間を電気的に接続するバスバーと、隣り合う２つの電池セル毎に電圧を検知する電圧検出端子とを備えてなる電池モジュールが知られている（例えば特許文献１）。この電池モジュールを構成する各電池セルの正極および負極には、雄ネジ型をなす端子部が突出して設けられ、バスバーおよび電圧検出端子には、電池セルの端子部を挿通可能な挿通孔がそれぞれ形成されている。

そして、隣り合う２つの電池セルの端子部に挿通孔をそれぞれ挿通させてバスバーを正極および負極に面接触させ、また隣り合う端子部のうち一方の端子部に挿通孔を挿通させて電圧検出端子をバスバーに面接触させ、端子部にナットを締め付けることでバスバーと電圧検出端子とを固定している。
特開２０００−３３３３４３公報

ところで、上記のような電池モジュールにおいては、電池セルの電圧を検出して電圧が均一になるように制御している。しかしながら、電圧のバラツキをより小さくするために、電圧の検出精度をさらに高めたいという要望があった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、電圧の検出精度を高めることが可能な電池モジュールを提供することを目的とする。

本発明の電池モジュールは、正極端子および負極端子が突設された電池セルを複数集合させ、隣り合う前記電池セルの正極端子と負極端子とをジョイント端子により接続することで、前記複数の電池セルを直列に接続してなる電池モジュールであって、隣り合う前記電池セルの正極端子と負極端子とのうち少なくとも一方には球面が形成され、前記正極端子または負極端子に形成された球面に弾性的に接触するとともに電圧測定回路の電圧測定線に接続された電圧検出端子を有している。このような構成によれば、電圧検出端子は正極端子または負極端子に直接接触した状態になるから、電圧の検出精度を高めることができる。

また、隣り合う前記電池セルの正極端子と負極端子との両方に前記球面が形成され、隣り合う前記電池セルの正極端子と負極端子とに前記電圧検出端子がそれぞれ接続されているものとしてもよい。このような構成によれば、各電池セル毎に電圧を検出することができるから、２つの電池セル毎に電圧を検出する場合に比べて電圧の検出精度を高めることができる。

また、前記電圧検出端子は、片持ち状をなして前記球面に弾性的に接触する接触片を有するものとしてもよい。
また、前記電圧検出端子は、前記正極端子または負極端子を弾性的に挟み込んで前記球面に弾性的に接触する一対の接触片を有するものとしてもよい。これにより、ボルト締め等することなく、正極端子または負極端子に電圧検出端子を接続することができるから、接続作業を容易に行うことができる。
また、前記接触片には、前記球面が嵌合可能な孔部が設けられているものとしてもよい。

また、前記電圧検出端子は、前記球面に弾性的に接触するコイルバネを有するものとしてもよい。

また、前記ジョイント端子は、隣り合う前記電池セルの正極端子と負極端子とを弾性的に挟み込む一対の接続片を有するものであり、前記電圧検出端子は、前記一対の接続片を挟持する一対の挟持片を有するものとしてもよい。このような構成によれば、ボルト締め等することなく、隣り合う電池セルの正極端子と負極端子とにジョイント端子を接続することができるから、接続作業を容易に行うことができる。また、ジョイント端子の接続片は、電圧検出端子の挟持片により開き止めされるから、ジョイント端子と正極端子および負極端子との接続信頼性を向上することができる。

また、前記正極端子または負極端子には、前記球面を有する接続部が少なくとも２つ設けられ、そのうち一方の接続部に前記ジョイント端子が接続され、他方の接続部に前記電圧検出端子が接続されているものとしてもよい。
また、前記電圧検出端子は、前記ジョイント端子に保持されているものとしてもよい。
また、前記正極端子および負極端子と、前記ジョイント端子と、前記電圧検出端子とを覆うカバーを有し、前記ジョイント端子と前記電圧検出端子とは、前記カバーに組み付けられているものとしてもよい。

本発明によれば、電圧の検出精度を高めることが可能な電池モジュールを提供することができる。

＜実施形態１＞
以下、本発明を具体化した実施形態１について、図１〜図８を参照しつつ詳細に説明する。
本実施形態における電池モジュールは、正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂが突設された電池セルを複数集合させ、隣り合う電池セルの正極端子１０Ａと負極端子１０Ｂとをジョイント端子２０により接続することで、複数の電池セルを直列に接続してなるものである。以下、各構成部材において、図１の上側を上方、下側を下方として説明する。

電池セルは、電気自動車またはハイブリッド自動車等の駆動源として使用される周知の構成のものであり、全体として円柱状に形成された本体部(図示せず）と、この本体部における軸方向の一方の端面および他方の端面に垂直に突出して設けられた正負の電極端子（正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂ）とを備えている。複数の電池セルは、互いに隣り合う電池セルが軸方向に逆向きになるよう（正極端子１０Ａと負極端子１０Ｂとが隣り合って配置されるよう）にして並べられ、図示しない保持部材により一体に保持されている。なお、電池モジュールには、セル電圧・電流・温度等の検出、各電池セルの充放電コントロール等を行うための機能を有する周知の電池制御部（図示せず）が備えられている。

正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂは、金属製（銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等）であって、切削加工、鋳造、または鍛造等、公知の手法により形成されている。
正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂは略同形・同大に形成され、図２に示すように、球形状をなす第１接続部１１Ａと、第１接続部１１Ａよりも小さい球形状をなす第２接続部１１Ｂとを有している。第１接続部１１Ａと第２接続部１１Ｂとは、円柱状をなす中継部１２を介して連結され、正極端子１０Ａまたは負極端子１０Ｂのそれぞれの軸線上において上下に配置されている。なお、第１接続部１１Ａおよび第２接続部１１Ｂの外周面が、本発明における球面に該当する。

中継部１２の径寸法は、第２接続部１１Ｂの最大径寸法よりも小さい寸法に設定されている。中継部１２は、第１接続部１１Ａの中心から上方に立ち上り、その上端に第２接続部１１Ｂが接続されている。

ジョイント端子２０は、例えば、銅、銅合金、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属製の板材を、所定の形状にプレス加工することにより形成されている。
ジョイント端子２０は、隣り合う電池セルの正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂを弾性的に挟み込む一対の接続片２１を有している。一対の接続片２１は、それぞれ左右方向（正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂの並列方向）に長い略長方形の板状をなし、その上縁は連結部２２に連結されている。連結部２２と一対の接続片２１とは、側方から見ると略Ｕ字形状をなし、各接続片２１は、連結部２２からそれぞれ下方に片持ち状に延出する形態をなしている（図４参照）。一対の接続片２１は、互いに接近・離間方向（対向方向）に弾性変位可能とされ、自然状態における一対の接続片２１の間の間隔は、正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂの第１接続部１１Ａの最大幅寸法よりも小さく、かつ第２接続部１１Ｂの最大径寸法よりも大きく設定されている。なお、一対の接続片２１の下端部は、下方に向かって少しずつ互いの間隔が大きくなる向きに屈曲されており、その最下端における間隔は、第１接続部１１Ａの最大径寸法と同等の寸法となっている。

一対の接続片２１のうち長手方向の両端部は、正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂが接続する部分とされ、この部分には、正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂの第１接続部１１Ａが嵌合可能な第１孔部２３が設けられている（図３参照）。第１孔部２３は、一対の接続片２１の両方に設けられ、各接続片２１を壁厚方向に打ち抜いて形成されている。各接続片２１に設けられた一対の第１孔部２３は、互いに対向する位置に配置され、ともに略円形状をなしている。

また、各接続片２１の長手方向の両端部には、下縁（正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂに対する接続方向前側の縁）から第１孔部２３にかけて第１接続部１１Ａを案内する第１案内溝２４が形成されている。第１案内溝２４は、接続片２１を壁厚方向に打ち抜いて形成されている。

連結部２２は正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂの並列方向に長い略長方形の板状をなしている（図１参照）。連結部２２の長手方向の両端部には、正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂの第２接続部１１Ｂと中継部１２とを挿通可能な挿通孔２５が形成されている。一対の挿通孔２５は、隣り合う正極端子１０Ａと負極端子１０Ｂとに対応する位置に設けられ、各挿通孔２５は、第２接続部１１Ｂの最大径寸法よりも大きく、かつ第１接続部１１Ａの最大径寸法よりも小さい略円形をなして連結部２２を上下方向（板厚方向）に貫通している。

さて、正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂには、電圧検出端子３０がそれぞれ接続されている。電圧検出端子３０は、ジョイント端子２０と同様、銅、銅合金、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属製の板材を、所定の形状にプレス加工することにより形成されている。

電圧検出端子３０は、電線４０（本発明の電圧測定線に該当する）が圧着されるバレル部３１と、正極端子１０Ａまたは負極端子１０Ｂに接続する端子接続部３２とを有している。端子接続部３２とバレル部３１とは、正極端子１０Ａまたは負極端子１０Ｂに対する接続方向に直交する方向に連なって一体に設けられている。
バレル部３１は基板３４から上方へ延出する一対のかしめ片３８を有し、電線４０の端末部のうち絶縁被覆４１の端部から突出する芯線４２に食い込みようにかしめ付けられている。なお、各電線４０は、電池制御部に接続されている。

端子接続部３２は、正極端子１０Ａまたは負極端子１０Ｂの第２接続部１１Ｂを弾性的に挟み込んで、第２接続部１１Ｂの外周面に弾性的に接触する一対の接触片３３を有している。各接触片３３は、第２接続部１１Ｂに対する接続方向に直交する方向に若干長い略長方形の板状をなし、その上縁は基板３４に連結されている（図４参照）。基板３４と一対の接触片３３とは、側方から見ると略Ｕ字形状をなし、各接触片３３は基板３４からそれぞれ片持ち状をなして下方に延出している（図３参照）。一対の接触片３３は、互いに接近・離間方向（対向方向）に弾性変位可能とされ、自然状態における一対の接触片３３の間の間隔は、正極端子１０Ａまたは負極端子１０Ｂの第２接続部１１Ｂの最大幅寸法よりも小さく設定されている。なお、一対の接触片３３の下端部は、下方に向かって少しずつ互いの間隔が大きくなる向きに屈曲されており、その下端における間隔は、第２接続部１１Ｂの最大径寸法と同等の寸法とされている。

一対の接触片３３には、正極端子１０Ａまたは負極端子１０Ｂの第２接続部１１Ｂが嵌合可能な第２孔部３５（本発明の孔部に該当する）が設けられている（図４参照）。第２孔部３５は、一対の接触片３３の両方に設けられ、各接触片３３を壁厚方向に打ち抜いて形成されている。各接触片３３に設けられた一対の第２孔部３５は、互いに対向する位置に配置され、互いに略同形・同大とされている。第２孔部３５は略円形状をなし、その径寸法は第２接続部１１Ｂの径寸法よりも小さく設定されている。

各接触片３３には、下縁（正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂに対する接続方向前側の縁）から第２孔部３５にかけて第２接続部１１Ｂを案内する第２案内溝３６が形成されている。第２案内溝３６は、接続片２１を壁厚方向に打ち抜いて形成され、その入り口の両側縁は、下方に向かって第２案内溝３６の幅寸法を大きくする円弧形状をなしている（第２案内溝３６の入り口の両側縁を誘い込み部３７と称する）。
なお、正極端子１０Ａ、負極端子１０Ｂ、ジョイント端子２０および電圧検出端子３０は、合成樹脂製のカバー（図示せず）により覆われている。

次に、隣り合う正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂをジョイント端子２０により接続するとともに、正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂのそれぞれに電圧検出端子３０を接続する作業について説明する。
まず、複数の電池セルを、正極端子１０Ａと負極端子１０Ｂとが隣り合うように並べる。

次いで、正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂにジョイント端子２０を接続する。
ジョイント端子２０を、連結部２２が上側になる向きにして、一対の第１孔部２３が正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂの上方にそれぞれ配されるよう位置合わせし、ジョイント端子２０を、下側（電池セル側）に移動させる。すると、各第１案内溝２４の入り口に正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂの第１接続部１１Ａが入り込み、また連結部２２の挿通孔２５に第２接続部１１Ｂが挿通されていく。やがて、一対の接続片２１は、その間に第１接続部１１Ａが差し入れられることで互いに離間方向へ弾性変位し始める。そして、ジョイント端子２０をさらに下方へ押し込むと、第１接続部１１Ａはそれぞれ第１孔部２３に嵌合し、同時に、一対の接続片２１は互いに接近方向へ弾性復帰して、第１孔部２３の孔縁が第１接続部１１Ａの外周面に押し付けられた状態になる。また、第２接続部１１Ｂは、その全体が連結部２２から上方に突出した状態になり、挿通孔２５には中継部１２が挿通した状態になる。こうして、正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂにジョイント端子２０が接続され、電池セルが直列に接続された状態になる。

その後、正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂに、電圧検出端子３０をそれぞれ接続する。
電圧検出端子３０を、一対の接触片３３が下方へ延出する向きにして、第２接続部１１Ｂの上方に配されるよう位置合わせし、電圧検出端子３０を、下側（電池セル側）に移動させる。すると、一対の接触片３３の下端部に第２接続部１１Ｂが差し入れられて各第２案内溝３６の入り口に入り込み、第２接続部１１Ｂは、第２案内溝３６の誘い込み部３７により幅方向の中央に誘い込まれつつ一対の接触片３３の間に挿入されていく。一対の接触片３３は、その間に第２接続部１１Ｂが差し入れられることで互いに離間方向へ弾性変位し始め、電圧検出端子３０をさらに下方へ押し込むと、第２接続部１１Ｂが一対の第２孔部３５に嵌合する。同時に、一対の接触片３３は互いに接近方向へ弾性復帰し、各第２孔部３５の孔縁が第２接続部１１Ｂの外周面に押し付けられた状態になる。こうして、第２接続部１１Ｂに電圧検出端子３０が接続された状態になる。なお、上記のような接続作業を、さらに隣接する電池セルにおける正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂに対して行い、これを順次繰り返すことにより、複数の電池セルは、全体として直列に接続されるとともに各正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂにそれぞれ電圧検出端子３０が接続された状態になる。

上記のように構成された実施形態１によれば、以下の効果を奏する。
本実施形態の電池モジュールは、隣り合う電池セルの正極端子１０Ａと負極端子１０Ｂとには球形状の第２接続部１１Ｂが設けられ、第２接続部１１Ｂの外周面に弾性的に接触する電圧検出端子３０を有している。これにより、電圧検出端子３０は、正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂに直接接触した状態になるから、例えば従来のように正極端子または負極端子との間にバスバー等が介在する場合に比べて、電圧の検出精度を高めることができる。

また、隣り合う電池セルの正極端子１０Ａと負極端子１０Ｂとの両方に第２接続部１１Ｂが設けられ、隣り合う電池セルの正極端子１０Ａと負極端子１０Ｂとに電圧検出端子３０がそれぞれ接続されている。これにより、各電池セル毎に電圧を検出することができるから、例えば従来のように２つの電池セル毎に電圧を検出する場合に比べて、電圧の検出精度を高めることができる。

また、電圧検出端子３０は、正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂの第２接続部１１Ｂを弾性的に挟み込んでその外周面に弾性的に接触する一対の接触片３３を有するものである。これにより、電圧検出端子３０を第２接続部１１Ｂ側に押し込むだけで第２接続部１１Ｂに接続することができるから、例えば従来のようにボルト締め等により電圧検出端子を接続する必要はなく、もって接続作業を容易に行うことができる。

＜実施形態２＞
次に、本発明を具体化した実施形態２に係る電池モジュールを図９〜図１６によって説明する。
本実施形態の電池モジュールは、電圧検出端子５０が、ジョイント端子２０に保持されている点で、実施形態１とは相違する。なお、実施形態１と同様の構成には同一符号を付して重複する説明を省略する。

本実施形態に係る電池モジュールは、実施形態１と同様に、正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂが突設された電池セルを複数集合させ、隣り合う電池セルの正極端子１０Ａと負極端子１０Ｂとをジョイント端子２０により接続することで、複数の電池セルを直列に接続してなるものである。
正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂは、実施形態１と同様、略同形・同大に形成され、ともに球形状をなす接続部１１を有している。なお、接続部１１の外周面が、本発明における球面に該当する。

ジョイント端子２０は、実施形態１と同様、隣り合う電池セルの正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂを弾性的に挟み込む一対の接続片２１を有し、その上縁は連結部２２に連結されている。一対の接続片２１のうち長手方向の両端部には、実施形態１と同様、正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂの接続部１１が嵌合可能な第１孔部２３が設けられるとともに、下縁から第１孔部２３にかけて接続部１１を案内する第１案内溝２４が形成されている。連結部２２は、一対の接続片２１の長手方向における中央部を連結しており、ジョイント端子２０の両端部においては、一対の接続片２１の間の空間が上方へ開放されている。

そして、一対の接続片２１には、電圧検出端子５０と係合する係合孔５１が形成されている。係合孔５１は、各接続片２１に２箇所ずつ、詳しくは各第１孔部２３の上方の位置に一ずつ設けられている。各係合孔５１は、各接続片２１の上縁に沿って細長い略方形状をなし、接続片２１を板厚方向に貫通している。なお、係合孔５１の短手方向の幅寸法は、電圧検出端子５０を構成する金属板の板厚寸法と同等の寸法とされている。

正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂには、実施形態１と同様、電圧検出端子５０がそれぞれ接続されている。電圧検出端子５０は、実施形態１と同様、銅、銅合金、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属製の板材を、所定の形状にプレス加工することにより形成されている。

電圧検出端子５０は、図１０に示すように、電線４０が接続される電線接続板５２と、正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂの接続部１１を弾性的に挟み込んで接続部１１の外周面に弾性的に接触する一対の接触片５３とを有している。

電線接続板５２は略矩形の平板状をなし、その上面には、電線４０の端末部のうち絶縁被覆４１の端部から突出する芯線４２が溶接により接続されている。電線接続板５２の両端部（電線４０の軸線と直交方向の両端部）は、ジョイント端子２０の係合孔５１に係合する係合片５４とされている。一対の係合片５４は、電線接続板５２の板面方向に沿って張り出し、それぞれ略長方形をなしている（図１２参照）。

一対の接触片５３は、それぞれ接続部１１に対する接続方向に長い略長方形の板状をなし、その上端は電線接続板５２に連結されている。電線接続板５２と一対の接触片５３とは側方から見ると略Ｕ字形状をなし、各接触片５３は電線接続板５２のうち係合片５４が設けられていない端縁からそれぞれ片持ち状をなして下方に延出している（図１１参照）。一対の接触片５３は、互いに接近・離間方向（対向方向）に弾性変位可能とされ、自然状態における一対の接触片５３の間の間隔は、正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂの接続部１１の最大幅寸法よりも小さく設定されている。なお、一対の接触片５３の下端部は、下方に向かって少しずつ互いの間隔が大きくなる向きに屈曲されており、その下端における間隔は、接続部１１の最大径寸法と同等の寸法とされている。

一対の接触片５３には、実施形態１と同様、正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂの接続部１１が嵌合可能な第２孔部３５が設けられている（図１３参照）。第２孔部３５は略円形状をなし、その径寸法は第１孔部２３の径寸法よりも若干小さく設定されている。また、各接触片５３には、実施形態１と同様、下縁（正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂに対する接続方向前側の縁）から第２孔部３５にかけて接続部１１を案内する第２案内溝３６が形成されている。

電圧検出端子５０は、係合片５４が係合孔５１に差し込まれることで、ジョイント端子２０に保持されている。電圧検出端子５０がジョイント端子２０に保持された状態では、電線接続板５２は、ジョイント端子２０の両端部における一対の接続片２１の間の空間の上方を覆う姿勢で、一対の接続片２１の間に挟まれた状態になる（図１６参照）。そして、一対の接触片５３は、一対の接続片２１と同方向に片持ち状をなして延出する姿勢になる（図１５参照）。また、各電線接続板５２に接続された一対の電線４０は、ジョイント端子２０の両端部からその長手方向に沿って両側方にそれぞれ延びている（図１６参照）。なお、係合片５４の先端縁は、各接続片２１の外面よりもわずかに外側へ突出している。

次に、隣り合う正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂをジョイント端子２０により接続するとともに、正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂのそれぞれに電圧検出端子５０を接続する作業について説明する。
まず、実施形態１と同様、複数の電池セルを、正極端子１０Ａと負極端子１０Ｂとが隣り合うように並べる。

次いで、電圧検出端子５０が保持されたジョイント端子２０を、一対の接続片２１および接触片５３が下側に延出する向きにして、下方（電池セル側）に移動させる。すると、第１案内溝２４および第２案内溝３６の入り口に正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂの接続部１１が入り込み、やがて、一対の接続片２１および一対の接触片５３は、それぞれ間に接続部１１が差し入れられることで互いに離間方向へ弾性変位し始める。そして、ジョイント端子２０をさらに下方へ押し込むと、接続部１１が第１孔部２３および第２孔部３５に嵌合し、一対の接続片２１および一対の接触片５３は、それぞれ接近方向へ弾性復帰して、第１孔部２３および第２孔部３５の孔縁がそれぞれ接続部１１の外周面に押し付けられた状態になる。こうして、正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂにジョイント端子２０が接続されるとともに、正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂのそれぞれに電圧検出端子５０が接続された状態になる。同様にして、さらに隣接する電池セルにおける正極端子１０Ａと負極端子１０Ｂとをジョイント端子２０により接続し、これを順次繰り返すことにより、複数の電池セルは、全体として直列に接続されるとともに各正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂの接続部１１に電圧検出端子５０が接続された状態になる。

以上のように本実施形態にかかる電池モジュールは、隣り合う電池セルの正極端子１０Ａと負極端子１０Ｂとに球形状の接続部１１が設けられ、接続部１１の外周面に弾性的に接触する電圧検出端子５０を有しているから、実施形態１と同様、電圧の検出精度を高める効果を得ることができる。

また、電圧検出端子５０はジョイント端子２０に保持されているから、正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂにジョイント端子２０を接続する作業を行うことにより、同時に、各正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂに電圧検出端子５０を接続することができる。したがって、ジョイント端子２０の接続作業と、各電圧検出端子５０の接続作業とを別々に行う場合に比べて、接続にかかる手間を省くことができる。

＜実施形態３＞
次に、本発明を具体化した実施形態３に係る電池モジュールを図１７〜図２５によって説明する。
本実施形態の電池モジュールは、電圧検出端子６０が、接続部１１の外周面に弾性的に接触するコイルバネ６１を有するものである点で、実施形態１とは相違する。なお、実施形態１と同様の構成には同一符号を付して重複する説明を省略する。

本実施形態に係る電池モジュールは、実施形態１と同様に、正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂが突設された電池セルを複数集合させ、隣り合う電池セルの正極端子１０Ａと負極端子１０Ｂとをジョイント端子２０により接続することで、複数の電池セルを直列に接続してなるものである。
正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂは、実施形態１と同様、略同形・同大に形成され、ともに球形状をなす接続部１１を有している。なお、接続部１１の外周面が、本発明における球面に該当する。

ジョイント端子２０は、実施形態１と同様、隣り合う電池セルの正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂを弾性的に挟み込む一対の接続片２１を有し、その上縁は連結部２２に連結されている。連結部２２は、実施形態１と同様、正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂの並列方向に長い略長方形の板状をなし、その長手方向の両端部には、コイルバネ６１を挿通可能な挿通孔２５が形成されている。また、一対の接続片２１のうち長手方向の両端部には、実施形態１と同様、正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂの接続部１１が嵌合可能な孔部２３が設けられるとともに、下縁から孔部２３にかけて接続部１１を案内する案内溝２４が形成されている。

正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂには、実施形態１と同様、電圧検出端子６０がそれぞれ接続されている。
電圧検出端子６０は、電線４０が接続される電線接続板６２と、接続部１１の外周面に弾性的に接触するコイルバネ６１とを有している。

電線接続板６２は正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂの並列方向に長い略矩形の平板状をなし、その上面には、電線４０の端末部のうち絶縁被覆４１の端部から突出する芯線４２が溶接により接続されている。電線４０の芯線４２は、電線接続板６２の長手方向の略中央位置に配され、芯線４２の露出部分は、電線接続板６２を短手方向に横切る長さ寸法を有し、電線４０は、電線接続板６２の長手方向に直交方向に延びている。

コイルバネ６１は一対設けられ、正極端子１０Ａと負極端子１０Ｂとにそれぞれ接触するようになっている（図２３参照）。各コイルバネ６１は、その伸縮方向の両端のうち一端が、溶接により電線接続板６２の下面に接続され、他端が正極端子１０Ａまたは負極端子１０Ｂに接触するようになっている。各コイルバネ６１は、自然状態における長さ寸法が、ジョイント端子２０の接続片２１のうち下端の屈曲部分を除いた上下方向の長さ寸法と同等の寸法とされている。

ジョイント端子２０および電圧検出端子６０は、正極端子１０Ａ、負極端子１０Ｂ、ジョイント端子２０および電圧検出端子６０を覆うカバー６３に組み付けられている（図２４および図２５参照）。カバー６３は、隣り合う正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂに対して一ずつ備えられている。各カバー６３は、正極端子１０Ａ、負極端子１０Ｂ、ジョイント端子２０および電圧検出端子６０を内部に収容可能な箱型をなし、その下面は開口している。

各カバー６３は、その内壁から内側に突出する一対の支持突起６４を有している。一対の支持突起６４は、ジョイント端子２０の連結部２２の長手方向の両端部を下側から支持している。各支持突起６４の下面は、下方に向かって少しずつ内壁からの突出寸法が小さくなる傾斜面６５とされている。

電圧検出端子６０は、カバー６３のうち支持突起６４よりも上側の空間に収容され、一対のコイルバネ６１は、ジョイント端子２０の連結部２２の挿通孔２５を通って連結部２２よりも下側（一対の接続片２１の間）まで突出している。なお、電圧検出端子６０に接続された電線４０は、各カバー６３に形成された図示しない通し孔を介して外部へ延出されている。

次に、隣り合う正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂをジョイント端子２０により接続するとともに、正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂのそれぞれに電圧検出端子６０を接続する作業について説明する。
まず、実施形態１と同様、複数の電池セルを、正極端子１０Ａと負極端子１０Ｂとが隣り合うように並べる。

次いで、ジョイント端子２０および電圧検出端子６０が組み付けられたカバー６３を、開口が下側になる向きにして、正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂに上方から被せていく。すると、ジョイント端子２０の案内溝２４の入り口に正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂの接続部１１が入り込み、やがて、一対の接続片２１は、その間に接続部１１が差し入れられることで互いに離間方向へ弾性変位し始める。また、コイルバネ６１の下端が接続部１１の上端に接触し、接続部１１と電線接続板６２との間に挟まれて少しずつ縮んでいく。そして、カバー６３をさらに下方へ押し込むと、接続部１１は孔部２３に嵌合し、一対の接続片２１は互いに接近方向へ弾性復帰して、孔部２３の孔縁がそれぞれ接続部１１の外周面に押し付けられた状態になる。また、一対のコイルバネ６１の下端は、それぞれ接続部１１の外周面に弾性的に押し付けられた状態で保持される。こうして、正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂにジョイント端子２０が接続されるとともに、正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂのそれぞれに電圧検出端子６０が接続された状態になる。同様にして、さらに隣接する電池セルにおける正極端子１０Ａと負極端子１０Ｂとにカバー６３を被せ付け、これを順次繰り返すことにより、複数の電池セルは、全体として直列に接続されるとともに各正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂの接続部１１に電圧検出端子６０が接続された状態になる。

以上のように本実施形態にかかる電池モジュールは、隣り合う電池セルの正極端子１０Ａと負極端子１０Ｂとに球形状の接続部１１が設けられ、接続部１１の外周面に弾性的に接触する電圧検出端子６０を有しているから、実施形態１と同様、電圧の検出精度を高める効果を得ることができる。

また、ジョイント端子２０および電圧検出端子６０は、カバー６３に保持されているから、カバー６３を組み付ける作業を行うことにより、同時に、正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂにジョイント端子２０を接続し、また各正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂに電圧検出端子６０を接続することができる。したがって、カバー６３の組み付け作業、ジョイント端子２０の接続作業、および各電圧検出端子６０の接続作業を別々に行う場合に比べて、電池モジュールの製造にかかる手間を省くことができる。

＜実施形態４＞
次に、本発明を具体化した実施形態４に係る電池モジュールを図２６〜図３１によって説明する。
本実施形態の電池モジュールは、電圧検出端子７０が、隣り合う正極端子１０Ａと負極端子１０Ｂとに接触する接触片７１を一体に有するものである点で、実施形態１とは相違する。なお、実施形態１と同様の構成には同一符号を付して重複する説明を省略する。

本実施形態に係る電池モジュールは、実施形態１と同様に、正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂが突設された電池セルを複数集合させ、隣り合う電池セルの正極端子１０Ａと負極端子１０Ｂとをジョイント端子２０により接続することで、複数の電池セルを直列に接続してなるものである。
正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂは、実施形態１と同様、略同形・同大に形成され、ともに球形状をなす接続部１１を有している。なお、接続部１１の外周面が、本発明における球面に該当する。

ジョイント端子２０は、実施形態１と同様、隣り合う電池セルの正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂを弾性的に挟み込む一対の接続片２１を有し、その上縁は連結部２２に連結されている。連結部２２は、一対の接続片２１の長手方向における両端部を除く部分を連結しており、ジョイント端子２０の両端部においては、一対の接続片２１の間の空間が上方へ開放されている。一対の接続片２１のうち長手方向の両端部には、実施形態１と同様、正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂの接続部１１が嵌合可能な孔部２３が設けられるとともに、下縁から孔部２３にかけて接続部１１を案内する案内溝２４が形成されている。

正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂの接続部１１には、実施形態１と同様、電圧検出端子７０が接続されており、電圧検出端子７０は、銅、銅合金、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属製の板材を、所定の形状にプレス加工することにより形成されている。

電圧検出端子７０は、電線４０が接続される電線接続板７２と、片持ち状をなして接続部１１の外周面に弾性的に接触する接触片７１と、ジョイント端子２０の一対の接続片２１を挟持する一対の挟持片７３とを有している。

電線接続板７２は正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂの並列方向に長い略矩形の平板状をなし、その長手方向の中央位置には、電線４０が圧着されるバレル部７４が一体に設けられている。バレル部７４は、電線接続板７２の中央部からその短手方向に延出する基板７５と、基板７５の両側縁から延出する一対のかしめ片７６とを有している。一対のかしめ片７６は、基板７５の上面に載置された電線４０の端末部のうち絶縁被覆４１の端部から突出する芯線４２に食い込みようにかしめ付けられている。

接触片７１は一対設けられ、電線接続板７２の長手方向の両端縁からそれぞれ片持ち状をなして下方に延出している（図２７参照）。一対の接触片７１は、互いに接近・離間方向（電線接続板７２の長手方向）に弾性変位可能とされ、自然状態における一対の接触片７１の間の間隔は、隣り合う正極端子１０Ａと負極端子１０Ｂとの接続部１１の間隔（最外端同士の間隔）よりも若干小さく設定されている。なお、一対の接触片７１の下端部は、下方に向かって少しずつ互いの間隔が大きくなる向きに屈曲されており、その下端における間隔は、隣り合う接続部１１の最外端同士の間隔と同等とされている。

挟持片７３は、電線接続板７２の長手方向の両端部に一対ずつ設けられている。各挟持片７３は、電線接続板７２の長手方向に若干長い略矩形状をなし、それぞれ電線接続板７２の両側縁から下方へ垂下している。一対の挟持片７３は、互いに接近・離間方向（対向方向）に弾性変位可能とされ、自然状態における一対の挟持片７３の間の間隔は、自然状態における一対の接続片２１の外面同士の間隔と同等とされている。

一対の挟持片７３には、内側に（相手側の挟持片７３に向かって）突出する弾性突部７７が設けられている（図２８参照）。弾性突部７７は、各挟持片７３の略中央部に設けられ、両側縁を切り離して内側に叩き出すことで形成されている。各弾性突部７７は、上下両端が挟持片７３に連結された両持ち状をなし、内外方向（一対の挟持片７３の対向方向）に弾性変形可能とされている。

次に、隣り合う正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂをジョイント端子２０により接続するとともに、正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂのそれぞれに電圧検出端子７０を接続する作業について説明する。
まず、実施形態１と同様、複数の電池セルを、正極端子１０Ａと負極端子１０Ｂとが隣り合うように並べる。

次いで、実施形態１と同様、ジョイント端子２０を正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂ側に押し込んで一対の孔部２３に各接続部１１を嵌合させ、正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂにジョイント端子２０を接続する。

次に、正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂの接続部１１に、電圧検出端子７０を接続する。
まず、電圧検出端子７０を、一対の接触片７１が下側に延出する向きにして、隣り合う正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂの接続部１１に対して上方から接近させる。すると、一対の接触片７１がそれぞれ接続部１１に接触し、接触部１１との接触により外側へ弾性変位し始める。さらに電圧検出端子７０を下方へ押し込むと、一対の挟持片７３がジョイント端子２０の一対の接続片２１の外側に嵌合し、やがて各挟持片７３の弾性突部７７が接続片２１との接触により弾性的に潰されて、接続片２１のうち孔部２３の上方位置に押し付けられた状態になる。こうして電圧検出端子７０がジョイント端子２０に固定されるとともに一対の接触片７１が正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂの接続部１１にそれぞれ弾接した状態になる。

以上のように本実施形態にかかる電池モジュールは、隣り合う電池セルの正極端子１０Ａと負極端子１０Ｂとに球形状の接続部１１が設けられ、接続部１１の外周面に弾性的に接触する電圧検出端子７０を有しているから、実施形態１と同様、電圧の検出精度を高める効果を得ることができる。

また、電圧検出端子７０は、一対の接続片２１を挟持する一対の挟持片７３を有するものである。これにより、電圧検出端子７０をジョイント端子２０側に押し込むだけでジョイント端子２０に対して固定することができるから、例えば従来のようにボルト締め等により電圧検出端子を接続する必要がなく、もって接続作業を容易に行うことができる。さらに、電圧検出端子７０を組み付けることで、ジョイント端子２０の一対の接続片２１は、電圧検出端子７０の挟持片７３により開き止めされた状態になるから、ジョイント端子２０と正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂとの接続信頼性を向上することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態では、接続部１１は球形状をなしているが、接続部は、球面を有していればどのような形状をなしていてもよく、例えば軸方向の両端に球面を有する円筒状等であってもよい。
（２）上記実施形態では、正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂの両方に電圧検出端子３０が接続されているが、いずれか一方のみに電圧検出端子が接続されるものとしてもよい。

（３）実施形態１では、第１接続部１１Ａと第２接続部１１Ｂとは、正極端子１０Ａまたは負極端子１０Ｂの軸線上において上下に配置されているが、第１接続部と第２接続部とはどのような配置関係にあってもよく、例えば、第１接続部に対して第２接続部が横並び（正極端子または負極端子の軸線に略直交方向に並んで）に設けられていてもよい。

（４）実施形態１では、電圧検出端子３０は、電線４０が圧着されるバレル部３１と、第２接続部１１Ｂに接続する端子接続部３２とを有しているが、これに限らず、例えば図３２および図３３に示すように、電圧検出端子８０は第２接続部１１Ｂに接続する端子接続部８１のみを有し、電線４０は、端子接続部８１の基板８２の上面に、溶接により接続されるようにしてもよい。

（５）実施形態４では、電圧検出端子７０の電線接続板７２には電線４０が圧着されるバレル部７４が一体に備えられているが、これに限らず、例えば図３４および図３５に示すように、電圧検出端子９０の電線接続板９１はバレル部を備えないものとされ、電線４０は、電線接続板９１の上面に溶接により接続されるようにしてもよい。

（６）実施形態４では、正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂの接続部１１に接続する一対の接触片７１が一の電圧検出端子７０に備えられ、この電圧検出端子７０には一の電線４０が接続されているが、これに限らず、例えば図３６および図３７に示すように、正極端子１０Ａおよび負極端子１０Ｂの接続部１１に接触する一対の接触片１００は、別体の電圧検出端子１０１に一ずつ備えられるものとし、各電圧検出端子１０１の電線接続板１０２にバレル部１０３が一ずつ備えられるとともに、各電圧検出端子１０１に一ずつ電線４０が接続されるようにしてもよい。

実施形態１にかかる電圧検出端子が正極端子および負極端子に接続された状態を表す外観斜視図 正極端子および負極端子の外観斜視図 電圧検出端子およびジョイント端子を正極端子および負極端子に接続する前の状態を表す背面図 同側面図 電圧検出端子の下面図 電圧検出端子およびジョイント端子が正極端子および負極端子に接続された状態を表す背面図 同側面図 同上面図 実施形態２にかかる電圧検出端子が正極端子および負極端子に接続された状態を表す外観斜視図 電圧検出端子の外観斜視図 同正面図 同上面図 同側面図 電圧検出端子およびジョイント端子が正極端子および負極端子に接続された状態を表す正面図 同側面図 同上面図 実施形態３にかかる電圧検出端子が正極端子および負極端子に接続された状態を表す外観斜視図 電圧検出端子およびジョイント端子を正極端子および負極端子に接続する前の状態を表す正面図 同側面図 電圧検出端子およびジョイント端子が正極端子および負極端子に接続された状態を表す正面図 同側面図 同上面図 図２２のＡ−Ａ断面図 カバーを組み付けた状態を表す外観斜視図 同断面図 実施形態４にかかる電圧検出端子が正極端子および負極端子に接続された状態を表す外観斜視図 電圧検出端子およびジョイント端子を正極端子および負極端子に接続する前の状態を表す背面図 同側面図 電圧検出端子が正極端子および負極端子に接続された状態を表す背面図 同側面図 同上面図 他の実施形態（４）にかかる電圧検出端子が正極端子および負極端子に接続された状態を表す外観斜視図 電圧検出端子の上面図 他の実施形態（５）にかかる電圧検出端子が正極端子および負極端子に接続された状態を表す外観斜視図 電圧検出端子の正面図 他の実施形態（６）にかかる電圧検出端子が正極端子および負極端子に接続された状態を表す外観斜視図 電圧検出端子の下面図

１０Ａ…正極端子
１０Ｂ…負極端子
１１，１１Ａ，１１Ｂ…接続部
２０…ジョイント端子
２１…接続片
３０，５０，６０，７０，８０，９０，１０１…電圧検出端子
４０…電線（電圧測定線）
３３，５３，７１，１００…接触片
３５…第２孔部（孔部）
６１…コイルバネ
６３…カバー
７３…挟持片

Claims (10)

1. 正極端子および負極端子が突設された電池セルを複数集合させ、隣り合う前記電池セルの正極端子と負極端子とをジョイント端子により接続することで、前記複数の電池セルを直列に接続してなる電池モジュールであって、
   隣り合う前記電池セルの正極端子と負極端子とのうち少なくとも一方には球面が形成され、
   前記正極端子または負極端子に形成された球面に弾性的に接触するとともに電圧測定回路の電圧測定線に接続された電圧検出端子を有している電池モジュール。
2. 隣り合う前記電池セルの正極端子と負極端子との両方に前記球面が形成され、
   隣り合う前記電池セルの正極端子と負極端子とに前記電圧検出端子がそれぞれ接続されている請求項１に記載の電池モジュール。
3. 前記電圧検出端子は、片持ち状をなして前記球面に弾性的に接触する接触片を有するものである請求項１または請求項２に記載の電池モジュール。
4. 前記電圧検出端子は、前記正極端子または負極端子を弾性的に挟み込んで前記球面に弾性的に接触する一対の接触片を有するものである請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の電池モジュール。
5. 前記接触片には、前記球面が嵌合可能な孔部が設けられている請求項３または請求項４に記載の電池モジュール。
6. 前記電圧検出端子は、前記球面に弾性的に接触するコイルバネを有するものである請求項１または請求項２に記載の電池モジュール。
7. 前記ジョイント端子は、隣り合う前記電池セルの正極端子と負極端子とを弾性的に挟み込む一対の接続片を有するものであり、
   前記電圧検出端子は、前記一対の接続片を挟持する一対の挟持片を有するものである請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の電池モジュール。
8. 前記正極端子または負極端子には、前記球面を有する接続部が少なくとも２つ設けられ、そのうち一方の接続部に前記ジョイント端子が接続され、他方の接続部に前記電圧検出端子が接続されている請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の電池モジュール。
9. 前記電圧検出端子は、前記ジョイント端子に保持されている請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の電池モジュール。
10. 前記正極端子および負極端子と、前記ジョイント端子と、前記電圧検出端子とを覆うカバーを有し、
    前記ジョイント端子と前記電圧検出端子とは、前記カバーに組み付けられている請求項１ないし請求項９のいずれか一項に記載の電池モジュール。

Images