JP2012049131A - バッテリーアレイ及びこれを備えたバッテリーパック - Google Patents

Abstract

【課題】複数のバッテリーがすべて並列及び直列構造に配置される場合にも両電極端子が最短距離で形成されるバッテリーアレイ及びこれを含むバッテリーパックを提供する。
【解決手段】平行に並列配置されたＭ＋１バッテリーを含む各バンドル単位からなり、２Ｎ＋１個のバンドルで配置された複数個のバッテリー（ただし、Ｎ及びＭは自然数）と、第１バンドルで第２Ｎ＋１バンドルを電気的に直列連結するために対応する各対のバンドルを連結してバッテリーアレイの第１端部と第２端部に配置された複数の連結タップと、第１極性を持って第１バンドルに電気的に連結された第１極性出力端と、第２極性を持って第２Ｎ＋１バンドルに電気的に連結されて前記第１バンドルに隣接するように配置された第２極性出力端と、を含む。
【選択図】図４Ｄ

Description

本発明は、バッテリーパックに関し、より詳細には、複数の並列及び直列連結構造を有するバッテリーアレイを備えたバッテリーパックに関する。

近年、各種モバイル機器の普及が活発になるにつれてその駆動電源として用いられる一次電池と二次電池のようなバッテリーの使用が活発になされている。

産業界や中大型電気器機に用いられるバッテリーは、高出力が要求されるところ、大容量のバッテリーを使用するか、あるいは標準型のバッテリーを複数個連結させて出力量を高める方式で使用される。

したがって、本発明の目的は、複数のバッテリーがすべて並列及び直列構造に配置される場合にも両電極端子が最短距離で形成されるバッテリーアレイ及びこれを含むバッテリーパックを提供することにある。

本発明の一実施例によれば、平行に並列配置されたＭ＋１バッテリーを含む各バンドル単位からなり、２Ｎ＋１個のバンドルで配置された複数個のバッテリー、ただし、Ｎ及びＭは自然数と、第１バンドルで第２Ｎ＋１バンドルを電気的に直列連結するために対応する各対のバンドルを連結してバッテリーアレイの第１端部と第２端部に配置された複数の連結タップと、第１極性を持って第１バンドルに電気的に連結された第１極性出力端と、第２極性を持って第２Ｎ＋１バンドルに電気的に連結されて前記第１バンドルに隣接するように配置された第２極性出力端と、を含むバッテリーアレイを提供することを特徴とする。

また、前記第１極性出力端は、第１バンドルの第１バッテリーの一側に位置し、前記第２極性出力端は、２Ｎ＋１バンドルの第２バッテリーの一側に配置されて、前記第１バッテリーは前記第２バッテリーに隣接して位置される。

また、前記第１極性出力端は、第１端部に位置し、第２極性出力端は第２端部に位置する。

また、前記第１バンドルで第２Ｎ＋１バンドルは、閉曲線を成しながら配置され、各バンドルの極性は前記バッテリーアレイの第１端部または第２端部に沿って交互に見えるように配置される。

また、前記バンドルは、時計方向または反時計方向のルーフに沿って各バンドルの極性が交互に見えるように配置される。

また、前記バッテリーは、複数個の列に配置されて前記列の第１列または最後の列の一つのバンドルは水平に配置されて、前記バンドルらの残りのバンドルは垂直に配置される。

また、前記第１極性出力端で第２極性出力端が位置する対応バッテリーの外表面に延びた拡張タップをさらに含む。

また、前記拡張タップは、前記第１極性出力端と一体に形成される。

また、前記拡張タップは、前記第１極性出力端に溶接される。

さらに、本発明のまた他の実施例では、２Ｎ＋１個のバンドルが電気的に直列連結されるように配置された複数個のバッテリー、ただし、Ｎは自然数と、対応する一対のバンドルを電気的に直列連結するための複数の連結タップと、第１極性を持って第１バンドルに電気的に連結された第１極性出力端と、第２極性を持って前記第１バンドルに隣接するように配置された第２Ｎ＋１バンドルに電気的に連結された第２極性出力端と、前記第１及び第２極性出力端と連結された保護回路モジュールと、前記バッテリー、連結タップ、第１及び第２極性出力端と保護回路モジュールを収容するケースと、を含むバッテリーパックを提供する。

また、前記各バンドルは並列に配置されたＭ＋１個のバッテリーを含む（ただし、Ｍは自然数）。

また、前記バッテリーとケースとの間にホルダーケースをさらに含む。

また、前記バンドルは閉曲線に配置される。

また、前記第１極性出力端は、バッテリーの外表面上に位置し、前記バッテリーパックは前記第１極性出力端で第２極性出力端が位置するバッテリーの外表面上に延びた拡張タップをさらに含む。

また、前記拡張タップは、前記第１極性出力端と一体に形成されるか、あるいは前記第１極性出力端に溶接される。

また、前記第１極性出力端は、第１バンドルの第１バッテリーの一側に位置し、前記第２極性出力端は２Ｎ＋１バンドルの第２バッテリーの一側に配置されて、前記第１バッテリーは前記第２バッテリーに隣接して位置される。

また、前記第１極性出力端は第１端部に位置し、前記第２極性出力端は第１端部と向い合う第２端部に位置する。

さらに、本発明のまた他の実施例では、複数のバンドルで配置された複数のバッテリーと、一番目のバンドルから最後のバンドルを電気的に直列連結するために対応する各対のバンドルを連結してバッテリーアレイの第１端部と第２端部に配置された複数の連結タップと、第１極性を持って一番目のバンドルに電気的に連結されて複数のバッテリーの第１バッテリーの一側で第１端部に備えられた第１極性出力端と、第２極性を持って最後のバンドルに電気的に連結されて前記第１バッテリーに隣接した第２バッテリーの一側で第２端部に備えられた第２極性出力端と、を含むバッテリーアレイを提供する。

以上のように、本発明によるバッテリーパックによれば、並列に連結された一対のバッテリーをバンドル単位にして直列に連結されたバッテリーアレイを備えても、両電極端子間の距離を最小化することができる。こうすることにより、別途の部材を使用しなくとも別途の部材使用の際に発生しえる電気的な電圧降下現象を最小化することができる。すなわち、本発明によれば、端子間の距離を狭めるための別途の部材や工程などを必要としない。

は一般的な多並列／直列形態のバッテリーアレイを示す斜視図である。 図１Ａのバッテリーアレイの他側面を示す斜視図である。 図１Ａのバッテリーアレイを連結タップで連結する様子を示す斜視図である。 図２Ａのバッテリーアレイの他側面を示す斜視図である。 バッテリーアレイの各側面でのバッテリーの位置を説明するための概念図である。 バッテリーアレイを一側面から透視した概念図である。 本発明による５Ｓ２Ｐバッテリーアレイの一側面を示す概念図である。 図４Ａのバッテリーアレイの他側面を示す概念図である。 図４Ａのバッテリーアレイの一側面から透視した概念図である。 図４Ｃのバッテリーアレイの一側面を示す斜視図である。 図４Ｄのバッテリーアレイの出力端が形成された状態を概略的に示した正面図である。 図４Ｃのバッテリーアレイの他側面を示す斜視図である。 本発明による７Ｓ２Ｐバッテリーアレイの一側面を示す概念図である。 図５Ａのバッテリーアレイの他側面を示す概念図である。 図５Ａのバッテリーアレイの一側面から透視した概念図である。 本発明による３Ｓ２Ｐバッテリーアレイの一側面を示す概念図である。 図６Ａのバッテリーアレイの他側面を示す概念図である。 図６Ａのバッテリーアレイの一側面から透視した概念図である。 バッテリーアレイを備えるバッテリーパックの一実施例を示す分解斜視図である。 本発明による３Ｓ３Ｐバッテリーアレイの一側面を示す概念図である。 本発明による３Ｓ４Ｐバッテリーアレイの一側面を示す概念図である。

以下添付された図面を参照して本発明の実施例を説明する。特別な定義や言及のない場合にはこの説明に使う‘上下左右’など方向を表示する用語は、図面に表示された状態を基準とする。また、各実施例を通じて同一の図面符号は同一の部材を示す。

要求される電圧が単一バッテリーの電圧より高い場合、複数のバッテリーを直列に連結してこれを満たす。一方、要求される容量が単一バッテリーの容量より大きい場合、複数のバッテリーを並列に連結してこれを満たすようになる。一方、一定の電圧と容量を得るために複数のバッテリーを直列及び並列に連結して使用することになる。

本明細書において、このような直列及び並列に連結された複数のバッテリーをバッテリーアレイと称する。また、以下ではｙ数ほど並列連結されたバッテリーを一つのバンドルと称する。また、このようなバンドルｘ個を備えて直列連結した場合、ｘＳｙＰｘ ＳｅｒｉｅＳ ｙ Ｐａｒａｌｌｅｌに表示する。

一方、各バッテリーの配置及び連結は、以下のような段階に簡単に表現することができる。

第１段階：並列連結されるバッテリー数にしたがって各バンドルに区分する。
第２段階：連結される手順によってバンドルを配置する。
第３段階：各バンドルを構成するバッテリーの間を連結し、各バンドルの間を直列連結する。

ただし、第３段階では、バッテリーの間の連結の理解のために概念的に説明することに過ぎないので、必ずしもバンドルが先に電気的に連結されなければならないとか別途の部材で連結されなければならないとかを意味するのではない。

このような段階によって５Ｓ２Ｐバッテリーアレイの連結構成を説明すれば、次のようである。

まず、図１Ａは、多並列／直列形態のバッテリーアレイを示す斜視図で、図１Ｂは図１Ａのバッテリーアレイの他側面を示す斜視図である。

まず、第１段階によって全体バッテリーをバンドル単位に区分する。２Ｐは、並列に連結されるバッテリーの数、すなわち、バンドルを構成するバッテリーの数である。したがって、総１０個のバッテリー１０を二つの単位で同じ端子同士で配置されるようにバンドルを構成する。この際、すべてのバンドル数は５個になる。これは５Ｓ、すなわち、直列連結されるバンドル数と同一である。

第２段階によってバンドル間を直列に連結するために、先にバンドルを配置する。図１Ａは、５Ｓ２Ｐ方式で複数のバッテリー１０を配置したバッテリーアレイ１００の一例を示している。各バンドルは、各層が重なって積んだ形状に配置される。この際、電極が配置された一側面をよく見れば、最上端が陽極１１に配置され、下に行きながら各バンドルの電極方向が交互に変わるように配置されていることが分かる。

図１Ｂに示されたように、電極が配置された他側面から見た各バッテリーの電極は、図１Ａに示された各バッテリーの電極と反対になる。すなわち、他側面の最上端は陰極１２に配置され、下に行きながら各バンドルの電極方向が交互に変わるように配置される。

次に、第３段階によって前記バッテリーアレイ１００の連結関係を調べて見る。図２Ａは、図１Ａのように配置されたバッテリーを連結タップ２１で連結した様子を示す斜視図で、図２Ｂは図２Ａの他側面を示す斜視図である。

まず、各バンドルを構成する二つのバッテリー１０同士で連結されていることが分かる。これは、図２Ｂに示された他側面の場合にも同様である。また、一つの出力端２０ａから他出力端２０ａ’まで各バンドルは、直列に連結されることになる。この際、両出力端２０ａ、２０ａ’の間の距離を狭めるためにワイヤのような別途の伝導性部材２５を使用しなければならないという経済的、空間的不利が伴うことになる。

本発明は、図４Ａないし図４Ｄに示されたように、バッテリーアレイ１００での出力端２０、２０’の間の距離を最小化するための新しい配置構造を有するバッテリーアレイ１００を提供する。すなわち、本発明では複数のバッテリー１０と前記複数のバッテリー１０を連結する連結タップ２１と、前記バッテリーのいずれか一つの一側面に位置した第１出力端２０と前記第１出力端２０が位置するバッテリーと、互いに隣接するように配置されたバッテリーの他側面に位置した第２出力端２０’を有するバッテリーアレイ１００を提供する。

一方、以下では本発明に関する各バッテリーの配置を簡便に説明するために図３Ａ及び図３Ｂに示された方式の座標係を使用する。図３Ａは、バッテリーアレイの側面でのバッテリーの位置を説明するための概念図で、図３Ｂはバッテリーアレイを一側面から透視した概念図である。バッテリーアレイにおいて、各電極が配置された一側面及び他側面を直接眺めた場合は、図３Ａの座標を使用する。バッテリーアレイの一側面から他側面まで透視して眺めた場合には図３Ｂの座標を使用する。この際、他側面の座標は直接眺めた場合、すなわち、図３Ａを水平に裏返したもの、すなわち、図３Ａを水平に１８０°回転したものと同一である。

図３Ａ、３Ｂを参照すれば、前記バッテリーアレイ１００は一側面から眺めた時、総５行２列に構成されて総１０個のバッテリーが配置されている。前記左側の第１列は（１、１）、（２、１）、（３、１）、（４、１）及び（５、１）の５行で構成され、前記右側の第２列は（１、２）、（２、２）、（３、２）、（４、２）、及び（５、２）の５行で構成されたことに仮定する。また、図３Ｂの場合、図３Ａを前面から後面まで透視した概念図として後面の場合、前面とその行の位置は同じであるが空間的にその列の座標は反対に定義されている。

以下、上述したように各行の二つのバッテリーが並列に配置されたものを一つのバンドルに規定して説明する。前記バンドルは極性が同じ方向へ並列配置された一対のバッテリーを意味し、このようなバンドルは水平または垂直方向に本発明のバッテリーアレイ１００上に配置されうる。

本発明では、（２Ｎ＋１）Ｓ（Ｍ＋１Ｐ）方式のバッテリーアレイに関し、並列に配置されたふたつ以上のバッテリー（Ｍ＋１）Ｐを一つのバンドルにし、総（２Ｎ＋１）個のバンドルを直列に連結するようになる（ただし、ＮとＭは自然数）。

以下、本発明を５Ｓ２Ｐ、７Ｓ２Ｐ、３Ｓ２Ｐ、３Ｓ３Ｐ及び３Ｓ４Ｐの場合を実施例として区分して説明する。
＜実施例１＞

実施例１はＮが２であり、Ｍが１の場合、すなわち、５Ｓ２Ｐバッテリーアレイを例として説明する。上述したバッテリー配置の規則手順にしたがって実施例１のバッテリーアレイ１００を説明する。図４Ａは、バッテリーアレイの電極が配置されている一側面Ｐ１を示す概念図で、図４Ｂは他側面Ｐ２の様子を示す概念図である。図４Ｃは、一側面Ｐ１から透視して見た一側面Ｐ１及び他側面Ｐ２の様子を示している。前述したように図４Ｃの他側面Ｐ２を水平に裏返すと図４Ｂの配列の様子と同一である。

本実施例は、図４Ｄに示されたように複数のバッテリー１０と複数のバッテリー１０とを連結する連結タップ２１と、バッテリー１０のいずれか一つの一側面に位置した第１出力端２０と第１出力端２０が位置するバッテリーと互いに隣接するように配置されたバッテリーの他側面に位置した第２出力端２０’を有するバッテリーアレイ１００を特徴とする。このため、本実施例では上述したように並列に連結された２個のバッテリーを一つのバンドルに区分する。実施例１の場合、５Ｓ、総５個のバンドルが備られる。

次に、前記５個のバンドルを直列に連結するために一側面Ｐ１に図４Ａに示されたように、各バンドルを配置する。１行の１列と２列には、第１バンドルＢ１を陽極が見えるように水平に配置する。次に、１列内の２行と３行、及び４行と５行にはそれぞれ陰極と陽極が交互に配置されるように第２バンドルＢ２と第３バンドルＢ３とを垂直に配置する。次に、２列の５行から逆に２行まで４バンドルＢ４と第５バンドルＢ５とを陰極と陽極交互に配置する。

すなわち、実施例１では１行の１列と２列に第１バンドルＢ１を水平で陽極が前面Ｐ１に位置するように配置した後、１列の２行及び３行に陰極が見えるように第２バンドルＢ２を配置し、１列の４行及び５行に陽極が見えるように第３バンドルＢ３を次々に垂直に配置する。引き継いで、２列の５行及び４行に陰極が見えるように第４バンドルＢ４を垂直に配置し、２列の３行及び２行に陽極が見えるように第５バンドルＢ５を垂直に配置する。この際、背面Ｐ２には図４Ｂに示されたように各バンドルが反対の極性が見えるように配置される。これは、図４Ｃの概念的な透視図から明確に確認することができる。一方、第１バンドルが配置される位置は限定されない。すなわち、本実施例の場合のように１行１列及び２列に第１バンドルが配置されること以外にも第２ないし第５バンドルが配置されたところに第１バンドルが配置されることも可能である。

次は、図４Ｃを参照して各バッテリーの間の連結関係を説明する。この際、後述する行と列の配置は、図３Ｂを基準として説明し、連結タップは図面上において陰影で処理した。まず、各バンドルを構成するバッテリーの間を連結する。次に、第１バンドルＢ１ないし第５バンドルを順番どおり直列に連結することになる。すなわち、他側面Ｐ２で第１バンドルＢ１と第２バンドルＢ２とを直列に連結し、一側面Ｐ１上で第２バンドルＢ２と第３バンドルＢ３とを直列に連結する。引き継いで、他側面Ｐ２で第３バンドルＢ３と第４バンドルＢ４とを直列に連結し、一側面Ｐ１で第４バンドルＢ４と第５バンドルＢ５とを直列に連結する。この際、陽極出力端Ｄ１は一側面Ｐ１の１行２列（１、２）の連結タップから延長形成することができ、陰極出力端Ｄ２は他側面Ｐ２の２行１列（２、１）の連結タップから延長形成されうる。

実施例１によるバッテリーアレイ１００を図４Ｄに図示した。この場合、一般的な５Ｓ２Ｐバッテリーアレイ（１００ａ：図２Ａ参照）とは違って、陽極及び陰極出力端２０、２０’の間の距離が最小化されうる。このような陽極及び陰極出力端２０、２０’はは第１バンドル及び第５バンドルの配置位置によって変わるようになるので、バッテリーアレイ１００のいずれの位置でも形成されうる。

また、前記陽極出力端２０が同じバッテリー１０の外周面上に置かれて、出力端２０、２０’の間の距離がさらに最小化されうるように追加の拡張タップ２２を前記陽極および陰極出力端２０、２０’のいずれか一つに形成することができる。本実施例における拡張タップ２２は陽極出力端２０のうちいずれか一つから延びて陰極出力端２０’が位置するバッテリー１０の外周面上に至るように延びる。また、本実施例における拡張タップ２２は陽極出力端２０から一体に形成されることも可能であり、溶接などの方式を通じて追加に形成されることもできる。

本実施例のバッテリーアレイ１００の場合、円筒状バッテリー１０を利用することが好ましいが、その形状においては特別に制限しない。また、本実施例の連結タップ２１はニッケルまたはニッケル合金で形成することができる。

一方、実施例１で陽極及び陰極はお互いに変わることもでき、また、図４Ａと４Ｂの構成を同時に水平または垂直に覆して対称的に配置する場合にも同じ結果を得ることができる。

図４Ｅの場合、前記図４Ｄのバッテリーアレイ１００の側面図で、陽極出力端２０と陰極出力端２０’とが示された状態を示している。追加の拡張タップ２２が陽極出力端２０の下部バッテリー１０に延びて陰極出力端２０’が位置するバッテリー１０の外周面上に位置させることができる。

図４Ｆの場合、バッテリーアレイ１００を他側面から眺めた斜視図であり、図４Ｃに示された連結タップ１０の連結関係を詳しく見せている。
＜実施例２＞

実施例２は、Ｎが３でＭが１の７Ｓ２Ｐバッテリーアレイを例として説明する。まず、前記実施例１のように各バッテリーをバンドルに区分する。本実施例では２個のバッテリーを一つのバンドルにして、総７個のバンドルが備えられる。

次に、バンドルを配置する。実施例２では図５Ａに示されたように一側面Ｐ１上から１行に陽極が見えるように第１バンドルＢ１を配置し、２行１列（２、１）から時計反対方向に第２バンドルＢ２ないし第７バンドルＢ７を次々と垂直に配置して第１バンドルないし第７バンドルが閉曲線を成すようにする。この際、各バンドルは反対の極性が交互に見えるように配置されなければならない。他側面Ｐ２上では図５Ｂに示されたように各バンドルの極性が反対に見えるようになる。

連結タップは、実施例１と同じ方式で連結する。すなわち、各バンドルを構成するバッテリー間を連結するか、あるいは連結可能になるように備え、同時に第１バンドルないし第７バンドルを直列に連結するようになる。一方、前述した極性が変わることがあるということと、バッテリーアレイの対称性があるということは、実施例１の場合と同様である。また、両出力端Ｄ１、Ｄ２に対する特徴及び説明も実施例１の特徴及び説明が同じく適用されうる。
＜実施例３＞

実施例３は、Ｎが１でＭが１の場合、すなわち、３Ｓ２Ｐバッテリーアレイに対するものである。図６Ａないし６Ｃを参照して実施例３を説明する。

図６Ａは、本発明による３Ｓ２Ｐバッテリーアレイの一側面を示す概念図で、図６Ｂは図６Ａのバッテリーアレイの他側面を示す概念図である。図６Ｃは、図６Ａのバッテリーアレイの一側面から透視した概念図である。

３Ｓ２Ｐバッテリーアレイは、図６Ａに示されたように一側面Ｐ１を基準として１行１列と２列に第１バンドルＢ１が水平に配置され、引き継いで、時計反対方向に第２バンドルＢ２及び第３バンドルＢ３が垂直に配置される。第１バンドルないし第３バンドルは前述した実施例１と同様に閉曲線を成す。この際、第２バンドルは陰極、第３バンドルは陽極が見えるように配置される。他側面Ｐ２上では一側面上での極性と反対の極性が見えるようになる。これは図６Ｃをよく見れば明確に理解することができる。
＜実施例４＞

実施例４は、前述した５Ｓ２Ｐ、７Ｓ２Ｐ、及び３Ｓ２Ｐの場合のみならず、（２Ｎ＋１）Ｓ２Ｐ（ただし、Ｎは自然数）バッテリーアレイのすべての場合に適用することができる一般化された配置方法に対するものである。

まず、バッテリーをバンドル単位で配置し、配置されたバンドルを直列に連結することで簡単にバッテリーアレイを構成することができるということが分かった。配置されたバンドルの間を連結する段階は、各バンドルを順次に直列連結する作業に過ぎないため、バッテリーを配置する方法が本発明の核心ということもさらに分かった。したがって、前述した実施例を通じて導出されるバッテリーの配置方法に関するいくつかの規則から（２Ｎ＋１）Ｓ２Ｐバッテリーアレイの構成方法を一般化しようとする。一方、一側面を基準としてバッテリーの極性を配置すると、他側面の極性配置は自動的に決定される。したがって、バッテリーの極性配置は一側面の極性配置のみを説明することで充分である。

（２Ｎ＋１）Ｓ２Ｐ（ただし、Ｎは自然数）バッテリーアレイを構成するためのバッテリー極性配置は次のようである。

１．全体バッテリーを並列に連結されるべき２個単位でバッテリーを縛って第１バンドルないし第２Ｎ＋１バンドルに区分する。
２．閉曲線を成すように第１バンドルないし第２Ｎ＋１バンドルを順次に配置する。
３．この際、各バンドルは陽極と陰極が交互に見えるようにバンドルを配置しなければならない。

このような規則を検証するために図４Ｃを参照して実施例１がこのような規則に符合するかどうかをもう一度調べて見る。実施例１の場合、一側面Ｐ１をよく見れば、バッテリーが同じ端子同士で縛られているバンドル単位で構成されていることが分かる。また、第１バンドルＢ１から第５バンドルＢ５に至るまで互いに隣接するように順次に配置されている。この際、最後の第５バンドルＢ５が第１バンドルに隣接するように配置されることで、第１バンドルＢ１ないし第５バンドルＢ５が閉曲線を成していることが分かる。したがって、実施例１は前述した第１ないし第３規則すべてを満足している。これは、実施例２と実施例３の場合にも同様である。

一方、第１バンドルＢ１と第５バンドルＢ５は、一側面Ｐ１を基準として同じ極性を見せている。これは一般化した場合にも同様である。すなわち、第１バンドルと第２Ｎ＋１バンドルは、同一側面上で同じ極性を見せることになる。したがって、第１側面上で第１バンドルに一極性の端子が形成されれば、第２側面上で第２Ｎ＋１バンドルに他の極性の端子が形成され、一対（陽極性、陰極性）の電極端子が形成されうる。この場合、第１バンドルと第２Ｎ＋１バンドルは隣接しているので、両端子間の距離は最小化される。

一方、第２規則で第１バンドルの開始位置は、実施例１ないし３の場合に限定されない。すなわち、閉曲線を成しながら全体バンドルが順次に配置ができるかぎり、第１バンドルの位置はバッテリーアレイ第内のいずれの位置でも構わない。すなわち、実施例１ないし３の場合のように１行に配置することもでき、最後の５行に配置することもでき、１列または２列内のどの地点にも配置することができる。また、各バンドルは時計方向または反時計対方向に順次配置が可能である。これはバッテリーアレイの対称性によって当然導出される結果である。
＜実施例５＞

実施例４を通じて上述したバッテリーアレイ１００を備えたバッテリーパックの概略的な構造を説明する。両出力端２０、２０’は、印刷回路基板に備えられた保護回路モジュール（２００、ＰＣＭ）連結用端子に連結される。この際、前述したように端子間の間隔をより狭めるために拡張タップ２２をさらに形成することができる。この場合、拡張タップ２２と拡張タップ２２の形成されていない他の出力端（２０または２０’）を保護回路モジュール２００の端子に連結することになる。

ケースは、バッテリーを支持して収容するような構成である。ケースは、ホルダーケース３００と外部ケース４００ａ、４００ｂに区分することができる。ホルダーケース３００は、バッテリーアレイ１００の配置状態を支持して保護回路モジュール２００が固定される支持体の役目をすることになる。外部ケース４００ａ、４００ｂは、前述した構成等を内蔵して外部衝撃から保護する役目をすることになる。外部ケース４００ａ、４００ｂは必要に応じて保護回路モジュール２００と外部回路とを連結する連結部（図示せず）を備えることもできる。
＜実施例６＞

図８を参照して実施例６を説明する。図８は、本発明による３Ｓ３Ｐバッテリーアレイの一側面を示す概念図である。

実施例６は、３Ｓ３Ｐバッテリーアレイに関する。すなわち、並列に連結された３個のバッテリーが一つのバンドルを成す場合に対するものである。これは、（２Ｎ＋１）Ｓ（Ｍ＋１Ｐ）（ただし、Ｎ及びＭは自然数）バッテリーアレイのうちＭ＋１が奇数の場合にあたる。

本実施例において直列に連結されるバンドルの数が奇数なので、一つのバンドルを成すバッテリーの数が奇数の場合、総バッテリーの数も奇数になる。したがって、図８に示されたように１列と２列のバッテリーの数が一致しない。

３Ｓ３Ｐバッテリーアレイの場合、バッテリーアレイの一側面Ｐ１上から２列１行、及び２行そして１列１行にわたって第１バンドルＢ１が配置される。引き継いで、１列２行から１列４行まで第２バンドルＢ２が配置される。同じく、１列５行、２列４行及び２列３行にわたって第３バンドルＢ３が配置される。第１ないし第３バンドルＢ１、Ｂ２、Ｂ３は、一つの閉曲線を成すように配置され、各バンドルは極性が交互に変わるように配置される。したがって、本実施例の場合も実施例４で説明した一般化規則に符合することが分かる。

一方、バッテリーアレイの他側面の場合は、前述したように一側面Ｐ２配置と正反対に形成され、各バンドル間の連結は前述した実施例４の一般化規則に従って連結することになる。また、第１バンドルと最後の第３バンドルは同じ極性が見えるように配置されるので、出力端の形成位置をも前述した実施例４の一般化規則が同一に適用される。ただし、前述した実施例１ないし３とは、第１バンドルＢ１の開始位置が２列２行ということから差がある。したがって、本実施例の場合出力端の位置がバッテリーアレイの中央部分に形成される。
＜実施例７＞

図９を参照して実施例７を説明する。図９は、本発明による３Ｓ４Ｐバッテリーアレイの一側面を示す概念図である。実施例７は、３Ｓ４Ｐバッテリーアレイに関する。すなわち、並列に連結された四つのバッテリーが一つのバンドルを成す場合に対する実施例である。これは、（２Ｎ＋１）Ｓ（Ｍ＋１）Ｐ（ただし、Ｎ及びＭは自然数）バッテリーアレイのうち（Ｍ＋１）が偶数の場合にあたる。

図９に示されたように、第１バンドルＢ１は、２列３行ないし１行そして１列１行にわたって配置される。第２バンドルＢ２は、１列２行ないし５行にわたって配置される。同じく、第３バンドルＢ３は、１列６行と２列６行ないし４行にわたって配置される。第１ないし第３バンドルＢ１、Ｂ２、Ｂ３は、一つの閉曲線を成すように配置され、各バンドルは極性が交互に変わるように配置される。したがって、本実施例の場合をも実施例４で説明した一般化規則に符合することが分かる。

それ以外に、バッテリーアレイの他側面の配置、バンドルの間の連結、及び出力端の形成などは前述した実施例４の一般化規則がそのまま適用されうる。

以上本発明の好ましい実施例を通じてよく調べて見たように、本発明は（２Ｎ＋１）Ｓ（Ｍ＋１）Ｐ（ただし、Ｍ及びＮは自然数）のバッテリーアレイ構造において、陽極及び陰極出力端が互いに隣接するバンドルに形成される構造に対する例であるが、本発明の技術的思想が上述した好ましい実施例に限定されるのではなく、特許請求の範囲に具体化された本発明の技術的思想を脱しない範疇で多様なバッテリーアレイ及びこれを備えたバッテリーパックに具現することができる。

１０ バッテリー、
１１、１２ 電極端子、
１００ バッテリーアレイ、
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６、Ｂ７ バッテリーバンドル、
Ｄ１、Ｄ２ 電極端子

Claims (20)

1. 平行に並列配置されたＭ＋１バッテリーを含む各バンドル単位からなり、２Ｎ＋１個のバンドルで配置された複数個のバッテリー（ただし、Ｎ及びＭは自然数）と、
   第１バンドルで第２Ｎ＋１バンドルを電気的に直列連結するために対応する各対のバンドルを連結してバッテリーアレイの第１端部と第２端部に配置された複数の連結タップと、
   第１極性を持って第１バンドルに電気的に連結された第１極性出力端と、
   第２極性を持って第２Ｎ＋１バンドルに電気的に連結されて前記第１バンドルに隣接するように配置された第２極性出力端と、
   を含むことを特徴とするバッテリーアレイ。
2. 前記第１極性出力端は、第１バンドルの第１バッテリーの一側に位置し、前記第２極性出力端は、２Ｎ＋１バンドルの第２バッテリーの一側に配置されて、前記第１バッテリーは前記第２バッテリーに隣接して位置されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーアレイ。
3. 前記第１極性出力端は第１端部に位置し、第２極性出力端は第２端部に位置することを特徴とする請求項２に記載のバッテリーアレイ。
4. 前記第１極性出力端は第１端部に位置し、第２極性出力端は第２端部に位置することを特徴とする請求項１に記載のバッテリーアレイ。
5. 前記第１バンドルで第２Ｎ＋１バンドルは、閉曲線を成しながら配置され、各バンドルの極性は前記バッテリーアレイの第１端部または第２端部に沿って交互に見えるように配置されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーアレイ。
6. 前記バンドルは、時計方向または反時計方向のルーフに沿って各バンドルの極性が交互に見えるように配置されることを特徴とする請求項５に記載のバッテリーアレイ。
7. 前記バッテリーは、複数個の列に配置されて前記列の第１列または最後の列の一つのバンドルは水平に配置されて、前記バンドルらの残りのバンドルは垂直に配置されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーアレイ。
8. 前記第１極性出力端で第２極性出力端が位置する対応バッテリーの外表面に延びた拡張タップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリーアレイ。
9. 前記拡張タップは、前記第１極性出力端と一体に形成されることを特徴とする請求項８に記載のバッテリーアレイ。
10. 前記拡張タップは、前記第１極性出力端に溶接されることを特徴とする請求項８に記載のバッテリーアレイ。
11. ２Ｎ＋１個のバンドルが電気的に直列連結されるように配置された複数個のバッテリー（ただし、Ｎは自然数）と、
    対応する一対のバンドルを電気的に直列連結するための複数の連結タップと、
    第１極性を持って第１バンドルに電気的に連結された第１極性出力端と、
    第２極性を持って前記第１バンドルに隣接するように配置された第２Ｎ＋１バンドルに電気的に連結された第２極性出力端と、
    前記第１及び第２極性出力端と連結された保護回路モジュールと、
    前記バッテリー、連結タップ、第１及び第２極性出力端と保護回路モジュールを収容するケースと、
    を含むことを特徴とするバッテリーパック。
12. 前記各バンドルは、並列に配置されたＭ＋１個のバッテリーを含むことを特徴とする請求項１１に記載のバッテリーパック（ただし、Ｍは自然数）。
13. 前記バッテリーとケースとの間にホルダーケースをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のバッテリーパック。
14. 前記バンドルは閉曲線に配置されることを特徴とする請求項１１に記載のバッテリーパック。
15. 前記第１極性出力端は、バッテリーの外表面上に位置し、前記バッテリーパックは前記第１極性出力端で第２極性出力端が位置するバッテリーの外表面上に延びた拡張タップをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のバッテリーパック。
16. 前記拡張タップは、前記第１極性出力端と一体に形成されることを特徴とする請求項１１に記載のバッテリーパック。
17. 前記拡張タップは、前記第１極性出力端に溶接されることを特徴とする請求項１５に記載のバッテリーパック。
18. 前記第１極性出力端は、第１バンドルの第１バッテリーの一側に位置し、前記第２極性出力端は２Ｎ＋１バンドルの第２バッテリーの一側に配置されて、前記第１バッテリーは前記第２バッテリーに隣接して位置されることを特徴とする請求項１１に記載のバッテリーパック。
19. 前記第１極性出力端は第１端部に位置し、前記第２極性出力端は第１端部と向い合う第２端部に位置することを特徴とする請求項１８に記載のバッテリーパック。
20. 複数のバンドルで配置された複数のバッテリーと、
    一番目のバンドルから最後のバンドルを電気的に直列連結するために対応する各対のバンドルを連結してバッテリーアレイの第１端部と第２端部に配置された複数の連結タップと、
    第１極性を持って一番目のバンドルに電気的に連結されて複数のバッテリーの第１バッテリーの一側で第１端部に備えられた第１極性出力端と、
    第２極性を持って最後のバンドルに電気的に連結されて前記第１バッテリーに隣接した第２バッテリーの一側で第２端部に備えられた第２極性出力端と、
    を含むことを特徴とするバッテリーアレイ。