JP4992244B2 - 電池モジュール、および組電池 - Google Patents

Description

本発明は、電池モジュール、および組電池に関するものである。

複数の電池モジュールを配列するとともに各電池モジュールを電気的に直列および／または並列に接続することにより、高出力および高容量の組電池とすることが一般的に行われている。組電池の組み立てに際して、複数の電池モジュールの電極端子同士を電気的に接続するために、複数の導電性のバスバーをボルトによって電極端子に締結する技術が知られている（特許文献１参照）。電池モジュールは、組電池を組み立てる単位ユニットをなし、電気的に接続された複数の単電池がケース内に収納されている。なお、電池モジュールは、電気的に接続された複数の単電池を備える点において組電池の一種であるが、本明細書においては、「組電池」を組み立てる際の単位ユニットであって、単電池をケース内に収納してなるユニットを「電池モジュール」と称することとする。
特開２００１−３４５０８２号

特許文献１に記載される組電池では、すべてのバスバーのそれぞれを電極端子にボルト締めしなければならないため、作業が煩雑であり、作業に比較的長時間を要するという問題がある。

本発明の目的は、電気的な接続を確立する作業の簡素化を図り得る電池モジュール、および組電池を提供することにある。

上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、単電池と、
前記単電池を収納し、シャフト部材が挿通されるケースと、
前記シャフト部材の同軸外周に配置されるとともに外部端子あるいは他の電池モジュールと電気的に接続されるカラーと、
前記カラーの外周に配置され、前記単電池と前記カラーとを電気的に接続する端子と、を有する電池モジュールである。

また、上記目的を達成するための請求項６に記載の発明は、複数の電池モジュールを積層した組電池であって、
前記電池モジュールは、
単電池と、
前記単電池を収納し、シャフト部材が挿通されるケースと、
前記シャフト部材の同軸外周に配置されるとともに他の電池モジュールと電気的に接続されるカラーと、
前記カラーの外周に配置され、前記単電池と前記カラーとを電気的に接続する端子と、を有し、
隣り合う２つの電池モジュール同士が、これらの電池モジュールに挿通した前記シャフト部材によって締結されるとともに、これらの電池モジュールの単電池同士が前記カラーを介して電気的に接続されている組電池である。

複数個の電池モジュールを固定するのと同時に、電気的な接続を確立することができ、バスバーのそれぞれをボルト締めする形態に比べて、電気的な接続を確立する作業の簡素化を図ることができる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る組電池１０を示す斜視図、図２は、図１の２−２線に沿う断面図、図３は、図１の３−３線に沿う断面図、図４は、組電池１０における電気的な接続状態を概念的に示す斜視図、図５は、組電池１０を組み立てる際の単位ユニットである電池モジュール２０の一例を示す斜視図、図６は、電池モジュール２０内に収納される扁平型電池２８の一例を示す斜視図、図７（Ａ）（Ｂ）は、図２および図３に示される導電性カラー４２の拡開変形の説明に供する断面図、図７（Ｃ）は、図２および図３に示される絶縁性カラー４５を示す断面図である、図８（Ａ）（Ｂ）は、図２および図３に示されるスリーブ４３、４４を一部破断して示す斜視図、図９は、電池モジュール２０内における扁平型電池およびスペーサの積層状態の説明に供する概念図、図１０は、電池モジュール２０内における扁平型電池の電気的な接続状態の説明に供する概念図である。また、図１１〜図１４は、組電池１０の製造手順を示す概略工程図、図１５は、電池モジュール２０の製造に用いる組み立て治具を示す斜視図、図１６〜図１７は、電池モジュール２０の製造手順を示す概略工程図である。

図１を参照して、組電池１０は、自動車や電車などの車両に搭載される車載電池であり、複数個の電池モジュール２０が積層されている。図示省略するが、複数個の電池モジュール２０は組電池用ケース内に収納され、この組電池用ケースには冷却風を導入するための入口ダクトや冷却風を導出するための出口ダクトが接続されている。

電池モジュール２０を任意の個数直並列に接続することによって、所望の電流、電圧、容量に対応できる組電池１０となる。図示する組電池１０は、電気的に直列に接続される１２個の電池モジュール２０を含んでいる。１２個の電池モジュール２０は、図１において上下方向に３個積層された電池モジュール群２０ａを、左右方向に４列に配列されている。

図２および図３を参照して、第１の実施形態の電池モジュール２０は、概説すれば、扁平型電池２８（単電池に相当する）と、扁平型電池２８を収納し、通しボルト３１（シャフト部材に相当する）が挿通されるモジュールケース２３（ケースに相当する）と、通しボルト３１の同軸外周に配置されるとともに外部端子５１〜５５あるいは他の電池モジュール２０と電気的に接続される導電性カラー４２（カラーに相当する）と、導電性カラー４２の外周に配置され、扁平型電池２８と導電性カラー４２とを電気的に接続する端子４１と、を有している。導電性カラー４２は、通しボルト３１との接触によって、この通しボルト３１と電気的に接続されている。これにより、扁平型電池２８が、導電性カラー４２および通しボルト３１を介して、外部端子５１〜５５あるいは他の電池モジュール２０と電気的に接続されている。以下、電池モジュール２０について詳述する。

図５を参照して、モジュールケース２３は、開口部が形成された箱形状をなす第１ケース２４と、開口部を閉じる蓋体をなす第２ケース２５と、を含んでいる。第２ケース２５の縁部２５ａは、カシメ加工によって、第１ケース２４の周壁２４ａの縁部２４ｂに巻き締められている（図５の部分拡大図参照）。第１ケース２４および第２ケース２５は、比較的薄肉の鋼板またはアルミ板から形成され、プレス加工によって所定形状が付与されている。図５中符号２６は、電圧を検出するためのコネクタ（図示せず）を差し込む差込口を示している。電圧の検出は、電池モジュール２０の充放電管理のために行われる。また、符号２７は、通しボルト３１を挿通するためのボルト孔を示している。ボルト孔２７は、第１ケース２４および第２ケース２５のそれぞれに対をなすように形成されている。ボルト孔２７は、モジュールケース２３の四隅に近接した４箇所に配置されている。

通しボルト３１は、ボルト孔２７を通して、電池モジュール２０を積層する方向（図２および図３において上下方向）に沿って３個の電池モジュール２０のそれぞれに挿通される。通しボルト３１は、導電性を有する材料、例えば、金属から形成されている。１つの電池モジュール２０には４本の通しボルト３１が挿通される。

図６を参照して、扁平型電池２８は、例えば、扁平なリチウムイオン二次電池であり、正極板、負極板およびセパレータを順に積層した積層型の発電要素（図示せず）がラミネートフィルムなどの外装材２８ａによって封止されている。扁平型電池２８を、以下、単に「電池」とも言う。電池２８は、発電要素に一端が電気的に接続されるとともに板状をなすタブ２８ｔ（正極タブ２８ｐおよび負極タブ２８ｍの総称）が外装材２８ａから外部に導出されている。タブ２８ｔは、電池２８の長手方向の両側に延びている。積層型の発電要素を備える電池２８にあっては、電極板間の距離を均一に保って電池性能の維持を図るために、発電要素に圧力を掛けて押さえる必要がある。このため、電池２８は、発電要素が押さえつけられるようにモジュールケース２３に収納されている。符号１６１は、負極タブ２８ｍに重ねて接合される電圧検出端子板を示している。この電圧検出端子板１６１に、電圧を検出するためのコネクタの端子が接続される。第１の実施形態では、７枚の扁平型電池２８を直列に接続し、セルユニットを形成している。

導電性カラー４２は、図２、図３、および図７（Ｂ）に示すように、通しボルト３１に挿通される中空筒形状を有しているが、電池モジュール２０の高さ方向に沿う略中央部が開口端部よりも径方向外方に拡がっている。導電性カラー４２は、通しボルト３１が挿通されることによって、通しボルト３１の同軸外周に配置される。導電性カラー４２は、導電性を有する材料、例えば、金属材料から形成されている。導電性カラー４２は、その開口端部が通しボルト３１の外周面に接触することによって、通しボルト３１と電気的に接続されている。１つの電池モジュール２０には、複数の電池を接続してなるセルユニットを１つだけ収納している。このため、１つの電池モジュール２０には、正極用および負極用の２個の導電性カラー４２が必要となる。１つの電池モジュール２０に挿通される４本の通しボルト３１のうち２本の通しボルト３１の同軸外周に導電性カラー４２が配置されている。残りの２本の通しボルト３１の同軸外周には絶縁性カラー４５が配置されている。絶縁性カラー４５は、図７（Ｃ）にも示すように、通しボルト３１に挿通される中空筒形状を有している。絶縁性カラー４５は、電気絶縁性を有する材料、例えば、樹脂材料から形成されている。図２および図３を合わせて参照すれば明らかなように、各段の電池モジュール２０ごとに、導電性カラー４２を配置する通しボルト３１の位置が異なっている。これは、所望の電気的な接続状態を作りだすためである。

導電性カラー４２は、図７（Ａ）に示すように、その内周面のうち、軸方向の略中央位置に、切り欠き４２ａが周状に形成されている。導電性カラー４２は、通しボルト３１の軸力によって矢印にて示される軸方向の力が作用すると（図７（Ａ））、切り欠き４２ａに応力が集中して当該切り欠き４２ａの部分において座屈し、通しボルト３１の軸方向に対して直交する方向に沿って拡開変形する（図７（Ｂ））。導電性カラー４２は、拡開変形することによって端子４１に押し付けられ、通しボルト３１とともに電気的な接続を確立する。導電性カラー４２が拡開変形するときには、出力端子４１の表面を擦りながら変形する。これにより、出力端子４１の表面に形成された電気抵抗となり得る酸化被膜が除去され、良好な電気的接続が確立される。さらに、座屈した導電性カラー４２は、拡開変形した方向にスプリング効果を有するため、経年変化や振動などによる接触不良を避けることができる。また、導電性カラー４２は、通しボルト３１の軸方向に対して直交する方向に拡開変形するので、いわゆるセルフセンタリング効果を有する。このため、通しボルト３１を締め付けていくにつれて、通しボルト３１に対する電池モジュール２０の位置決めを行う効果をも奏する。

端子４１は、図８にも示すように、通しボルト３１が挿通される中空の筒形状を有し、導電性を有する材料、例えば、金属材料から形成されている。端子４１は、電気絶縁性を有する材料、例えば、樹脂材料から形成された中空筒形状のスリーブ４３にインサートされている。モジュールケース２３の内部において上下のボルト孔２７の間に位置してスリーブ４３を配置することによって、端子４１がモジュールケース２３の内部に配置される。端子４１は、その内周面がスリーブ４３の中心孔４３ａに露出し、電極部４１ａがスリーブ４３の外周面から外部に向けて導出されている。この電極部４１ａが電池２８のタブ２８ｔに超音波接合により取り付けられ、端子４１と電池２８とが電気的に接続されている。したがって、導電性カラー４２が端子４１に接触することによって、端子４１は、電池２８と導電性カラー４２とを電気的に接続する。１つの電池モジュール２０には、正極用および負極用の２個の端子４１が必要となる。

スリーブ４３の上下両端部には、ボルト孔２７に嵌まり込むリブ４３ｂ、４３ｃが突出して形成されている。かかる形状のスリーブ４３によれば、第１ケース２４の縁部２４ｂに第２ケース２５の縁部２５ａを巻き締めする際に、各リブ４３ｂ、４３ｃをボルト孔２７に嵌め込むことによって、第１ケース２４と第２ケース２５との相対的な位置を決めることができる。したがって、電池モジュール２０の組み立て時において、両ケース２４、２５の相対的な位置決めのための専用の治具を不要とすることもできる。

絶縁性カラー４５の外周には、端子４１を備えていないスリーブ４４（図８（Ｂ）参照）が配置されている。絶縁性カラー４５を配置する部位は、電気的な接続を確立する必要がない部位だからである。なお、部品の共用化を図るために、電気的な接続を確立する必要がない部位においても、端子４１を備えるスリーブ４３を用いてもよい。

図９および図１０を参照して、電池モジュールにおけるセルユニットは、７枚の電池３０１〜３０７と、タブを挟持するための絶縁性のスペーサ４０１〜４１１とを含んでいる。説明の便宜上、７枚の電池を、電池積層方向（図９において上下方向）に沿って上から下に向けて順に、第１電池３０１〜第７電池と言う。図１０においては、スペーサ４０１〜４１１は破線によって示される。

セルユニットは、第１と第２の２つのサブアセンブリ８１、８２から組み立てられる。図９において上位側の第１サブアセンブリ８１は、第１〜第３の電池３０１、３０２、３０３が積層されるとともにこれら電池３０１、３０２、３０３を直列に接続して構成されている。下位側の第２サブアセンブリ８２は、４枚の電池３０４、３０５、３０６、３０７が積層されるとともにこれら電池を直列に接続して構成されている。第１サブアセンブリ８１には負極側の端子４１が付いたスリーブ４３が組み付けられ、第２サブアセンブリ８３には正極側の端子４１が付いたスリーブ４３が組み付けられている。第１サブアセンブリ８１および第２サブアセンブリ８２は、タブ３０３ｐ、３０４ｍ同士を接合することによって、電気的に接続される。第１サブアセンブリ８１の電池３０３と第２サブアセンブリ８２の電池３０４との間は、両面テープによって接着されている。

各スペーサ４０１〜４１１は、電池積層方向に沿うタブの両面側から当該タブを挟持する板状をなし、電気絶縁性を備えている。スペーサ４０１〜４１１には、挟み込んだタブ同士を超音波溶接によって接合するための開口窓部が設けられている。タブをスペーサ４０１〜４１１によって挟持することによって、振動が入力した際に、タブの振動が抑制され、タブに応力が集中することがなくなる。このため、タブの耐久性、ひいては、組電池の耐久性を向上させることができる。さらに、電気絶縁性を備えるスペーサ４０１〜４１１によってタブを挟持するため、電池間の距離つまりタブ間の距離を小さくしても、タブ同士の短絡を防止することができる。このため、電池間の距離を可及的に小さくすることによって、電池モジュール全体のコンパクト化を図ることができる。

負極側の端子４１の電極部４１ａは、第１電池３０１の負極タブ３０１ｍに超音波溶接によって接合されている。正極側の端子４１の電極部４１ａは、第７電池３０７の正極タブ３０７ｐに超音波溶接によって接合されている。図示するセルユニットでは、端子付きスリーブ４３は、電池を挟んで対角に位置している。

図１０を参照して、タブは種々の形状を有している。タブの形状は、サブアセンブリ８１、８２におけるタブの接合を容易にする点、およびサブアセンブリ８１、８２間におけるタブの接合を容易にする点、端子４１の電極部４１ａとタブとの接合を容易にする点を考慮して定めてある。

図１０において、電気的に接続されるタブ同士は、２点鎖線の接続線によって結ばれる。接続線に隣接して付される「黒四角」は、第１と第２のサブアセンブリ８１、８２において、スペーサ４０１〜４１１の開口窓部に臨んだタブ同士を超音波溶接によって接合することを示している。また、接続線に隣接して付される「白丸」は、各サブアセンブリ８１、８２の組み立て後にタブ同士を超音波溶接によって接合することを示している。

タブ同士を接合する前に、まず、負極側の端子４１の電極部４１ａが第１電池３０１の負極タブ３０１ｍに接合され、正極側の端子４１の電極部４１ａが第７電池３０７の正極タブ３０７ｐに接合される。タブ同士の接合の順番は次のとおりである。第１サブアセンブリ８１においては、第１電池３０１の正極タブ３０１ｐと第２電池３０２の負極タブ３０２ｍとを接合し、次いで、第２電池３０２の正極タブ３０２ｐと第３電池３０３の負極タブ３０３ｍとを接合する。第２サブアセンブリ８２においては、第４電池３０４の正極タブ３０４ｐと第５電池３０５の負極タブ３０５ｍとを接合し、次いで、第５電池３０５の正極タブ３０５ｐと第６電池３０６の負極タブ３０６ｍとを接合し、次いで、第６電池３０６の正極タブ３０６ｐと第７電池３０７の負極タブ３０７ｍとを接合する。その後、第１サブアセンブリ８１の第３電池３０３の正極タブ３０３ｐと、第２サブアセンブリ８２の第４電池３０４の負極タブ３０４ｍとを接合する。このようにして、積層された７枚の電池３０１〜３０７は、電気的極性が異なるタブ同士が電気的に接続されることによって直列に接続され、負極側の端子４１および正極側の端子４１は、積層方向に沿って両端に位置する第１、第７電池３０１、３０７に電気的に接続される。

第１の実施形態の組電池１０は、上記構成の電池モジュール２０を複数積層して構成されている。組電池１０は、概説すれば、隣り合う２つの電池モジュール２０同士が、これらの電池モジュール２０に挿通した通しボルト３１によって締結されるとともに、これらの電池モジュール２０の電池２８同士が導電性カラー４２を介して電気的に接続されている。導電性カラー４２は、通しボルト３１との接触によって、この通しボルト３１と電気的に接続されている。これにより、２つの電池モジュール２０の電池２８同士が、導電性カラー４２および通しボルト３１を介して、電気的に接続されている。以下、組電池について詳述する。

図４を参照して、組電池１０における電気的な接続状態を説明する。説明の便宜上、４列に配列された電池モジュール群２０ａを、左側から右側に向かって順に、第１列、第２列、第３列、および第４列の電池モジュール群２０ａといい、各電池モジュール群２０ａにおいて、下側から上側に向かって順に、最下段（Ｌ）、中段（Ｍ）、および最上段（Ｕ）の電池モジュール２０という。そして、例えば、第１列の電池モジュール群２０ａにおける最上段（Ｕ）の電池モジュール２０を表すときには、「電池モジュール（１−Ｕ）」のように略して記載する。

電池モジュール（１−Ｕ）の外側（図中上側）には、正極側の外部端子板５１が配置され、電池モジュール（４−Ｕ）の外側（図中上側）には、負極側の外部端子板５２が配置されている。隣り合う最上段の電池モジュール２０同士の間、より具体的には、電池モジュール（１−Ｕ）と電池モジュール（２−Ｕ）との間、電池モジュール（２−Ｕ）と電池モジュール（３−Ｕ）との間、および電池モジュール（３−Ｕ）と電池モジュール（４−Ｕ）との間にも、外部端子板５３、５４、５５が配置されている。通しボルト３１は、導電性を有し、外部端子板５１〜５５に挿通されて当該外部端子板５１〜５５に電気的に接続される。通しボルト３１および外部端子板５１〜５５には、電気絶縁性の保護キャップ５６が取り付けられている（図１参照）。

導電性カラー４２、端子４１および通しボルト３１によって確立される電気的な接続には、電池モジュール２０同士の間における電気的な接続と、電池モジュール２０と外部端子板５１〜５５との間における電気的な接続と、の２種類がある。図４中の矢印ｓ１〜矢印ｓ１３は、組電池１０において確立された電気的な接続状態を概念的に示しており、それぞれ、
矢印ｓ１：正極側の外部端子板５１と、電池モジュール（１−Ｌ）内の正極タブ２８ｐとの間、
矢印ｓ２：電池モジュール（１−Ｌ）内の負極タブ２８ｍと、電池モジュール（１−Ｍ）内の正極タブ２８ｐとの間、
矢印ｓ３：電池モジュール（１−Ｍ）内の負極タブ２８ｍと、電池モジュール（１−Ｕ）内の正極タブ２８ｐとの間、
矢印ｓ４：電池モジュール（１−Ｕ）内の負極タブ２８ｍと、外部端子板５３と、隣の電池モジュール（２−Ｕ）内の正極タブ２８ｐとの間、
矢印ｓ５：電池モジュール（２−Ｕ）内の負極タブ２８ｍと、電池モジュール（２−Ｍ）内の正極タブ２８ｐとの間、
矢印ｓ６：電池モジュール（２−Ｍ）内の負極タブ２８ｍと、電池モジュール（２−Ｌ）内の正極タブ２８ｐとの間、
矢印ｓ７：電池モジュール（２−Ｌ）内の負極タブ２８ｍと、外部端子板５４と、隣の電池モジュール（３−Ｌ）内の正極タブ２８ｐとの間、
矢印ｓ８：電池モジュール（３−Ｌ）内の負極タブ２８ｍと、電池モジュール（３−Ｍ）内の正極タブ２８ｐとの間、
矢印ｓ９：電池モジュール（３−Ｍ）内の負極タブ２８ｍと、電池モジュール（３−Ｕ）内の正極タブ２８ｐとの間、
矢印ｓ１０：電池モジュール（３−Ｕ）内の負極タブ２８ｍと、外部端子板５５と、隣の電池モジュール（４−Ｕ）内の正極タブ２８ｐとの間、
矢印ｓ１１：電池モジュール（４−Ｕ）内の負極タブ２８ｍと、電池モジュール（４−Ｍ）内の正極タブ２８ｐとの間、
矢印ｓ１２：電池モジュール（４−Ｍ）内の負極タブ２８ｍと、電池モジュール（４−Ｌ）内の正極タブ２８ｐとの間、
矢印ｓ１３：電池モジュール（４−Ｌ）内の負極タブ２８ｍと、負極側の外部端子板５２との間の電気的な接続状態を示している。

図１４（Ａ）（Ｂ）には、図４の矢印ｓ２または矢印ｓ８によって示される電気的な接続を確立する様子が示されている。図１４（Ａ）には、複数個の電池モジュール２０を相互に締結する前の状態が示され、図１４（Ｂ）には、複数個の電池モジュール２０を相互に締結すると同時に電気的な接続が確立された状態が示される。

電池モジュール群２０ａは、組電池用ケースの下ケース６０に載置されている。下ケース６０は、絶縁性を有する樹脂材料から形成されている。下ケース６０には、ボルト孔２７の位置に対応して、通しボルト３１先端のねじ部３１ａがねじ込まれるナット３２がインサートされている。通しボルト３１頭部と最上段の電池モジュール２０との間には、電池モジュール群２０ａを押さえつける弾発力を付勢するスプリングワッシャ３３が設けられている。外部端子板と通しボルト３１の頭との間には、絶縁ワッシャ５７が配置されている（図２および図３を参照）。

複数個の電池モジュール２０を固定する際には、まず、図１４（Ａ）に示すように、３個の電池モジュール２０を積層してなる電池モジュール群２０ａを下ケース６０に載置する。次いで、スプリングワッシャ３３に通した通しボルト３１を、電池モジュール２０のそれぞれに挿通し、ねじ部３１ａをナット３２にねじ込む。これにより、図１４（Ｂ）に示すように、３個の電池モジュール２０は、締め付けられ、通しボルト３１の軸力によって、積層状態を固定するための力が付与される。さらに、３個の電池モジュール２０は、圧縮されたスプリングワッシャ３３の弾発力が付勢されているので、積層状態の固定が長期にわたって維持される。

本実施形態における電気的な接続を確立する手段には、モジュールケース２３の内部に配置されるとともに電池２８に電気的に接続される端子４１と、通しボルト３１の軸力によって通しボルト３１の軸方向（図１４において上下方向）に対して直交する方向（図１４において左右方向）に沿って変形して端子４１に当接する導電性カラー４２と、が含まれる。通しボルト３１および導電性カラー４２はともに導電性を有する。そして、通しボルト３１の軸力によって変形されて端子４１に押し付けられた導電性カラー４２と当該導電性カラー４２に接触する通しボルト３１とを介して、電気的な接続が確立される。通しボルト３１が、複数個の電池モジュール２０を締結する機能と、電気的な接続を行うバスバーの機能とを兼ねることから、部品点数の削減を図ることができるとともに、組み立て工数の低減を図ることができる。

１つの電池モジュール２０には４本の通しボルト３１が挿通される。図１４に示される通しボルト３１の部分については、３個の電池モジュール２０のうち、最下段および中段の電池モジュール２０は電気的な接続を確立する部位を含んでいるが、最上段の電池モジュール２０は電気的な接続を確立する部位を含んでいない。最下段の電池モジュール２０にあっては、端子４１と負極タブ２８ｍとが電気的に接続され、中段の電池モジュール２０にあっては、端子４１と正極タブ２８ｐとが電気的に接続されている。

そして、電気的な接続を確立する部位を含む最下段および中段の電池モジュール２０のモジュールケース２３内には導電性カラー４２が配置され、電気的な接続を確立する部位を含まない最上段の電池モジュール２０のケース内には、通しボルト３１の軸力を導電性カラー４２に伝達するための電気絶縁性の絶縁性カラー４５が配置されている。また、絶縁性カラー４５は、スリーブ４４の中心孔４４ａに挿入され、スリーブ４４の内周面に当接する。通しボルト３１を締め付けると、通しボルト３１の軸力は、絶縁性カラー４５を介して導電性カラー４２に伝達され、導電性カラー４２が拡開変形して端子４１に当接する。

なお、絶縁性カラー４５は、通しボルト３１の軸力を導電性カラー４２に伝達する機能を阻害しない限度において、通しボルト３１の軸力によって変形して、スリーブ４４の内周面に当接する形態でもよい。電気的な接続を確立する必要がない部位におけるスリーブ４４は、絶縁性カラー４５を組み付ける部品として機能する。

導電性カラー４２と絶縁性カラー４５との並び方を変更することによって、所望の経路における電気的な接続を確立することができる。例えば、図４の矢印ｓ２によって示される電気的な接続を確立する場合には、図２および図１４に示したように、下から順に、導電性カラー４２、導電性カラー４２、絶縁性カラー４５を配置することによって、最下段および中段の電池モジュール２０同士の間における電気的な接続を確立することができる。図４の矢印ｓ６、ｓ８またはｓ１２によって示される電気的な接続を確立する場合も同様である。図４の矢印ｓ１、ｓ７または矢印ｓ１３によって示される電気的な接続を確立する場合には、下から順に、導電性カラー４２、絶縁性カラー４５、絶縁性カラー４５を配置することによって、最下段の電池モジュール２０と外部端子板５１、５４、５２との間における電気的な接続を確立することができる（図２を参照）。図４の矢印ｓ４によって示される電気的な接続を確立する場合には、第１列および第２列の電池モジュール群２０ａのそれぞれで、下から順に、絶縁性カラー４５、絶縁性カラー４５、導電性カラー４２を配置することによって、外部端子板５３を介して、電池モジュール（１−Ｕ）と隣の電池モジュール（２−Ｕ）との間における電気的な接続を確立することができる（図３を参照）。図４の矢印ｓ１０によって示される電気的な接続を確立する場合も同様である。

積層方向に沿って隣接する電池モジュール２０同士の間における電気的な接続は導電性カラー４２および通しボルト３１を介して確立されるため、接点がモジュールケース２３の外部に露出することがない。したがって、バスバーを用いて接続する場合に比べて、短絡を防止するための手段を施す箇所が少なくなり、この点からも、組み立て工数の低減を図ることができる。

図１１〜図１４を参照して、組電池１０の製造手順を概説する。１つの列の電池モジュール群２０ａについて説明する。

図１１（Ａ）に示すように、組電池１０の製造に際しては、組電池用ケースの下ケース６０の４つのナット３２に、４本の治具３２０を差し込む。各治具３２０は、ナット３２に差し込まれるロケートピン３２１と、ロケートピン３２１に挿入されるパイプ部３２２とを有している。パイプ部３２２の外径寸法は、モジュールケース２３のボルト孔２７の内径寸法よりも若干小さく、ロケートピン３２１の外径寸法は、通しボルト３１の外径寸法よりも若干小さい。

図１１（Ｂ）に示すように、モジュールケース２３の４つのボルト孔２７を４つのパイプ部３２２に差し込む。パイプ部３２２をガイドにしながら、３つの電池モジュール２０を差し込む。

図１２に示すように、４本の治具３２０のうち１箇所のパイプ部３２２をロケートピン３２１から引き抜く。１箇所のパイプ部３２２を抜いても、他の３本の治具３２０によって、３つの電池モジュール２０の積層位置がずれることはない。

図１３に示すように、確立する電気的な接続の形態に応じて、導電性カラー４２および絶縁性カラー４５を順番どおりにロケートピン３２１に差し込む。図１３には、図４の矢印ｓ２または矢印ｓ８によって示される電気的な接続を確立する場合が示され、導電性カラー４２、導電性カラー４２、絶縁性カラー４５の順番に差し込む。スプリングワッシャ３３も挿入する。

図１４（Ａ）に示すように、ロケートピン３２１を引き抜き、通しボルト３１を、絶縁性カラー４５、導電性カラー４２、導電性カラー４２に差し込む。

図１４（Ｂ）に示すように、通しボルト３１を締め付けると、通しボルト３１の軸力が絶縁性カラー４５を介して導電性カラー４２に伝達され、導電性カラー４２が拡開変形して端子４１に当接する。

上記の手順を残りの３箇所についても行い、４本の通しボルト３１の締め付けトルクを調整した後、各通しボルト３１に保護キャップ５６を取り付ければ、１つの列の電池モジュール群２０ａの組み付けが完了する。

以上の手順を残りの電池モジュール群２０ａについても行えば、組電池１０の製造が完了する。

図１５〜図１７を参照して、電池モジュール２０の製造手順を概説する。

図１５に示すように、電池モジュール２０の製造に際しては、４本のロケートピン３３１を取り付けた組み立て治具３３０が用いられる。４本のロケートピン３３１は、モジュールケース２３のボルト孔２７の位置に対応して取り付けられている。ロケートピン３３１の外径寸法は、ボルト孔２７の内径寸法よりも若干小さい。

図１６（Ａ）に示すように、第１ケース２４の４つのボルト孔２７を４本のロケートピン３３１に差し込む。

図１６（Ｂ）に示すように、上下面に接着剤を塗布したセルユニットを、第１ケース２４の中にセットする。このとき、セルユニットに一体化されている、端子４１が付いた２つのスリーブ４３を２本のロケートピン３３１に差し込む。図１６（Ｂ）には、端子４１が付いた２つのスリーブ４３が対角位置に配置されている。端子４１が付いた２つのスリーブ４３のうちの一方は、図中左側のロケートピン３３１に差し込まれ、他方は、図中右側のロケートピン３３１の紙面奥側に隠れているロケートピン３３１に差し込まれている。これにより、第１ケース２４に対するセルユニットの位置が規制される。

図１６（Ｃ）に示すように、端子が付いていない２つのスリーブ４４を、残りの２本のロケートピン３３１に差し込む。

図１７（Ａ）に示すように、第２ケース２５の４つのボルト孔２７を４本のロケートピン３３１に差し込む。

図１７（Ｂ）に示すように、組み立て治具３３０ごと、巻き締め機に投入し、第２ケース２５の縁部２５ａを、カシメ加工によって、第１ケース２４の縁部２４ｂに巻き締める。巻き締め工程の後、組み立て治具３３０から電池モジュール２０を引き抜けば、電池モジュール２０の製造が完了する。

上述したように、第１の実施形態の電池モジュール２０にあっては、電池２８と、電池２８を収納し、通しボルト３１が挿通されるモジュールケース２３と、通しボルト３１の同軸外周に配置されるとともに外部端子５１〜５５あるいは他の電池モジュール２０と電気的に接続される導電性カラー４２と、導電性カラー４２の外周に配置され、電池２８と導電性カラー４２とを電気的に接続する端子４１と、を有するので、組電池１０を構成するに際して、バスバーのそれぞれをボルト締めする形態に比べて、電気的な接続を確立する作業の簡素化を図ることができる。

導電性カラー４２は、通しボルト３１との接触によって、この通しボルト３１と電気的に接続されている。これにより、電池２８を、導電性カラー４２および通しボルト３１を介して、外部端子５１〜５５あるいは他の電池モジュール２０と電気的に接続することができる。

第１の実施形態の組電池１０は、上記構成の電池モジュール２０を複数積層して構成され、隣り合う２つの電池モジュール２０同士が、これらの電池モジュール２０に挿通した通しボルト３１によって締結されるとともに、これらの電池モジュール２０の電池２８同士が導電性カラー４２を介して電気的に接続されている。通しボルト３１によって複数個の電池モジュール２０を締結するのと同時に、電気的な接続を確立することができ、バスバーのそれぞれをボルト締めする形態に比べて、電気的な接続を確立する作業の簡素化を図ることができる。

導電性カラー４２は、通しボルト３１との接触によって、この通しボルト３１と電気的に接続されている。これにより、２つの電池モジュール２０の電池２８同士を、導電性カラー４２および通しボルト３１を介して、電気的に接続することができる。

通しボルト３１の軸力によって変形されて端子４１に押し付けられた導電性カラー４２と当該導電性カラー４２に接触する通しボルト３１とを介して、電気的な接続を確立しているので、端子４１と導電性カラー４２とを確実に接触させて、良好な電気的な接続を確立することができる。

導電性カラー４２は、通しボルト３１に挿通される筒形状を有し、通しボルト３１の軸力によって座屈して通しボルト３１の軸方向に対して直交する方向に沿って拡開変形するため、端子４１と導電性カラー４２との接触がより確実なものとなる。さらに、導電性カラー４２が拡開変形するときには、出力端子４１表面の酸化被膜が除去されるので、この点からも、良好な電気的な接続を確立することができる。

導電性カラー４２の配置位置を選択するだけで、電池モジュール２０同士の間における電気的な接続、あるいは、電池モジュール２０と外部端子板５１〜５５との間における電気的な接続を簡単に確立できる。

通しボルト３１の軸力を導電性カラー４２に伝達するための絶縁性カラー４５をさらに有するので、導電性カラー４２と絶縁性カラー４５との並び方を変更することによって、所望の経路における電気的な接続を容易に確立することができる。

（第２の実施形態）
図１８は、本発明の第２の実施形態に係る組電池３４０を示す斜視図、図１９は、図１８の１９−１９線に沿う断面図、図２０は、図１８の２０−２０線に沿う断面図、図２１は、図１８の２１−２１線に沿う断面図、図２２は、図１８の２２−２２線に沿う断面図、図２３は、組電池３４０における電気的な接続状態を概念的に示す斜視図である。なお、第１の実施形態と共通する部材には同じ符号を付してその説明は一部省略する。

第２の実施形態は、電池モジュール３５０を４段以上に積層する点や、電気的な接続を確立する具体的構成の点において、第１の実施形態と相違している。

図１９〜図２２を参照して、第２の実施形態の電池モジュール３５０は、第１の実施形態の電池モジュール２０と同様に、電池２８と、電池２８を収納し、通しボルト３１が挿通されるモジュールケース２３と、通しボルト３１の同軸外周に配置されるとともに外部端子５１〜５５あるいは他の電池モジュール３５０と電気的に接続される導電性カラー４２と、導電性カラー４２の外周に配置され、扁平型電池２８と導電性カラー４２とを電気的に接続する端子４１と、を有している。

電池モジュール３５０を４段以上に積層する場合には、１本の通しボルト３１が異なる極を支えるようになるため、通しボルト３１の絶縁が必要となる。また、隣り合う導電性カラー４２同士を絶縁することも必要となる。

そこで、電池モジュール３５０にあっては、通しボルト３１の同軸外周に設けられたスリーブ３５１と、スリーブ３５１と通しボルト３１との間に設けられた絶縁体３５２と、をさらに有している。そして、導電性カラー４２は、スリーブ３５１との接触によってスリーブ３５１と電気的に接続されており、電池２８が、導電性カラー４２およびスリーブ３５１を介して、外部端子３６１〜３６４あるいは他の電池モジュール３５０と電気的に接続されている。

スリーブ３５１は、通しボルト３１に挿通される中空筒形状を有している。スリーブ３５１は、通しボルト３１が挿通されることによって、通しボルト３１の同軸外周に設けられる。スリーブ３５１は、導電性を有する材料、例えば、金属材料から形成されている。スリーブ３５１の軸方向の長さは、電気的な接続を確立するのに必要な長さとされ、異なる長さのスリーブ３５１が準備されている。スリーブ３５１を、電気的な接続を確立する部位に保持するため、絶縁スリーブ３５３も設けられている。絶縁スリーブ３５３は、通しボルト３１に挿通される中空筒形状を有し、電気絶縁性を有する材料、例えば、樹脂材料から形成されている。絶縁スリーブ３５３についても、異なる長さの絶縁スリーブ３５３が準備されている。

絶縁体３５２は、通しボルト３１に挿通される中空筒形状を有している。絶縁体３５２は、通しボルト３１の全長にわたって設けられている。絶縁体３５２は、電気絶縁性を有する材料、例えば、樹脂材料から形成されている。

また、図２０および図２２に示すように、隣り合う導電性カラー４２同士を絶縁する絶縁リング３５４も取り付けられている。絶縁リング３５４は、電気絶縁性を有する材料、例えば、樹脂材料から形成されている。

図２３を参照して、組電池３４０における電気的な接続状態を説明する。説明の便宜上、３列に配列された電池モジュール群３５０ａを、左側から右側に向かって順に、第１列、第２列、および第３列の電池モジュール群３５０ａといい、各電池モジュール群３５０ａにおいて、下側から上側に向かって順に、最下段（Ｌ）、３段目（Ｍ３）、２段目（Ｍ２）および最上段（Ｕ）の電池モジュール２０という。そして、例えば、第１列の電池モジュール群３５０ａにおける最上段（Ｕ）の電池モジュール３５０を表すときには、「電池モジュール（１−Ｕ）」のように略して記載する。

電池モジュール（１−Ｕ）の外側（図中上側）には、正極側の外部端子板３６１が配置され（図１９参照）、電池モジュール（３−Ｌ）の外側（図中下側）には、負極側の外部端子板３６２が配置されている（図２２参照）。隣り合う最上段の電池モジュール２０同士の間、より具体的には、電池モジュール（２−Ｕ）と電池モジュール（３−Ｕ）との間、および電池モジュール（１−Ｌ）と電池モジュール（２−Ｌ）との間にも、外部端子板３６３、３６４が配置されている（図２０および図２１参照）。図２０に示される外部端子板３６３は、組電池用ケースの下ケース６０の上面に取り付けられている。通しボルト３１および外部端子板３６１、３６４には、電気絶縁性の保護キャップ５６が取り付けられている。

導電性カラー４２、端子４１および通しボルト３１によって確立される電気的な接続には、電池モジュール３５０同士の間における電気的な接続と、電池モジュール３５０と外部端子板３６１〜３６４との間における電気的な接続と、の２種類がある。図２３中の矢印ｔ１〜矢印ｔ１５は、組電池３４０において確立された電気的な接続状態を概念的に示しており、それぞれ、
矢印ｔ１：正極側の外部端子板３５１と、電池モジュール（１−Ｕ）内の正極タブ２８ｐとの間、
矢印ｔ２：電池モジュール（１−Ｕ）内の負極タブ２８ｍと、電池モジュール（１−Ｍ３）内の正極タブ２８ｐとの間、
矢印ｔ３：電池モジュール（１−Ｍ２）内の負極タブ２８ｍと、電池モジュール（１−Ｍ３）内の正極タブ２８ｐとの間、
矢印ｔ４：電池モジュール（１−Ｍ３）内の負極タブ２８ｍと、電池モジュール（１−Ｌ）内の正極タブ２８ｐとの間、
矢印ｔ５、ｔ６：電池モジュール（１−Ｌ）内の負極タブ２８ｍと、外部端子板３６３と、隣の電池モジュール（２−Ｌ）内の正極タブ２８ｐとの間、
矢印ｔ７：電池モジュール（２−Ｌ）内の負極タブ２８ｍと、電池モジュール（２−Ｍ３）内の正極タブ２８ｐとの間、
矢印ｔ８：電池モジュール（２−Ｍ３）内の負極タブ２８ｍと、電池モジュール（２−Ｍ２）内の正極タブ２８ｐとの間、
矢印ｔ９：電池モジュール（２−Ｍ２）内の負極タブ２８ｍと、電池モジュール（２−Ｕ）内の正極タブ２８ｐとの間、
矢印ｔ１０、ｔ１１：電池モジュール（２−Ｕ）内の負極タブ２８ｍと、外部端子板３６４と、隣の電池モジュール（３−Ｕ）内の正極タブ２８ｐとの間、
矢印ｔ１２：電池モジュール（３−Ｕ）内の負極タブ２８ｍと、電池モジュール（３−Ｍ２）内の正極タブ２８ｐとの間、
矢印ｔ１３：電池モジュール（３−Ｍ２）内の負極タブ２８ｍと、電池モジュール（３−Ｍ３）内の正極タブ２８ｐとの間、
矢印ｔ１４：電池モジュール（３−Ｍ３）内の負極タブ２８ｍと、電池モジュール（３−Ｌ）内の正極タブ２８ｐとの間、
矢印ｔ１５：電池モジュール（３−Ｌ）内の負極タブ２８ｍと、負極側の外部端子板３６２との間の電気的な接続状態を示している。

例えば、図１９には、図２３の矢印ｔ１によって示される電気的な接続を確立する様子が示されている。スリーブ３５１は、その上端が外部端子板３６１の下面に接触している。スリーブ３５１は、最上段の電池モジュール３５０にのみ配置されている。下３段の電池モジュール３５０には、絶縁スリーブ３５３がスリーブ３５１を支持するように配置されている。通しボルト３１を締結すると、その軸力によって変形されて端子４１に押し付けられた導電性カラー４２と当該導電性カラー４２に接触するスリーブ３５１とを介して、最上段の電池モジュール３５０と外部端子板３６１との電気的な接続が確立される。

第２の実施形態の電池モジュール３５０にあっても、第１の実施形態と同様に、組電池３４０を構成するに際して、バスバーのそれぞれをボルト締めする形態に比べて、電気的な接続を確立する作業の簡素化を図ることができる。

電池モジュール３５０は、通しボルト３１の同軸外周に設けられたスリーブ３５１と、スリーブ３５１と通しボルト３１との間に設けられた絶縁体３５２と、をさらに有している。そして、導電性カラー４２は、スリーブ３５１との接触によってスリーブ３５１と電気的に接続されており、電池２８を、導電性カラー４２およびスリーブ３５１を介して、外部端子３６１〜３６４あるいは他の電池モジュール３５０と電気的に接続することができる。かかる構成によれば、電池モジュール３５０を４段以上に積層する場合であっても、所望の電気的な接続形態を実現でき、本発明の汎用性が高まる。

（第３の実施形態）
図２４は、本発明の第３の実施形態に係る組電池１１０を示す斜視図、図２５は、図２４の２５−２５線に沿う断面図、図２６は、図２４の２６−２６線に沿う断面図、図２７は、図２４の２７−２７線に沿う断面図、図２８は、組電池１１０における電気的な接続状態を概念的に示す斜視図、図２９は、組電池１１０を組み立てる際の単位ユニットである電池モジュール１２０の一例を示す斜視図、図３０は、電池モジュール１２０内に収納される扁平型電池２８の一例を示す斜視図、図３１（Ａ）は、導電性カラー１４２ｂ、端子１４２ａが取り付けられた絶縁性スリーブ１５５を示す断面図、図３１（Ｂ）は、導電性カラー１４２ｂおよび端子１４２ａを絶縁性スリーブ１５５から取り外した状態を示す斜視図、図３２（Ａ）は、導電性カラー１４１ｂ、端子１４１ａが取り付けられた絶縁性スリーブ１５６を示す断面図、図３２（Ｂ）は、導電性カラー１４１ｂおよび端子１４１ａを絶縁性スリーブ１５６から取り外した状態を示す斜視図、図３３は、導電性カラー、端子が取り付けられていない絶縁性スリーブ１５７を示す断面図、図３４（Ａ）（Ｂ）は、作用の説明に供する断面図である。図３５は、電池モジュール１２０内における扁平型電池およびスペーサの積層状態の説明に供する概念図、図３６は、電池モジュール１２０内における扁平型電池の電気的な接続状態の説明に供する概念図である。また、図３７および図３８は、組電池１１０の製造手順を示す概略工程図、図３９は、電池モジュール１２０の製造に用いる組み立て治具を示す斜視図、図４０および図４１は、電池モジュール１２０の製造手順を示す概略工程図である。上述した第１の実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、その説明は一部省略する。

図２５〜図２７を参照して、第３の実施形態の電池モジュール１２０は、第１の実施形態の電池モジュール２０と同様に、電池２８と、電池２８を収納し、通しボルト１３１が挿通されるモジュールケース２３と、通しボルト１３１の同軸外周に配置されるとともに外部端子１４６ａ〜１４６ｄあるいは他の電池モジュール１２０と電気的に接続される導電性カラー１４２ｂ、１４１ｂと、導電性カラー１４２ｂ、１４１ｂの外周に配置され、扁平型電池２８と導電性カラー１４２ｂ、１４１ｂとを電気的に接続する端子１４２ａ、１４１ａと、を有している。

電池モジュール１２０は、通しボルト１３１の同軸外周に設けられた絶縁性スリーブ１５５、１５６をさらに有している。絶縁性スリーブ１５６には、他の電池モジュール１２０における導電性カラー１４２ｂが入り込む凹部１５６ａが形成されている。凹部１５６ａの内壁面には、当該電池モジュールにおけるカラー１４１ｂが配置される傾斜面１５１ａが形成されている。絶縁性スリーブ１５５、１５６は、モジュールケース２３に挿通されるとともに、絶縁性スリーブ１５５、１５６の両端がケース２３の外側へ突出しており、その一方の突出部（第１スペーサ部１５１）に凹部１５５ａ、１５６ａが形成され、他方の突出部（第２スペーサ部１５２）は先細りの形状に形成されている。第３の実施形態は、複数個の電池モジュール１２０を空間部Ｓを隔てて積層するための電気絶縁性の連結部１５０を有している点において、第１の実施形態の組電池１０と相違している。以下、詳述する。

通しボルト１３１は、ボルト孔２７を通して、電池モジュール１２０を積層する方向（図２５において上下方向）に沿って３個の電池モジュール１２０のそれぞれに挿通される。第３の実施形態では、通しボルト１３１は、電気的な接続を確立するための部材として使用していない。このため、通しボルト１３１の材料は、導電性を有する材料または電気絶縁性を有する材料のいずれでもよい。電池モジュール群１２０ａは、下ケース６０に載置されている。下ケース６０は、絶縁性を有する樹脂材料から形成されている。下ケース６０には、ボルト孔２７の位置に対応して、通しボルト１３１先端のねじ部１３１ａがねじ込まれるナット１３２がインサートされている。通しボルト１３１頭部と最上段の電池モジュール１２０との間には、電池モジュール群１２０ａを押さえつける弾発力を付勢するスプリング１３３が設けられている。

通しボルト１３１のねじ部１３１ａをナット１３２にねじ込むことにより、複数個の電池モジュール１２０は、締め付けられ、通しボルト１３１の軸力によって、積層状態を固定するための力が付与される。さらに、複数個の電池モジュール１２０は、圧縮されたスプリング１３３の弾発力が付勢されているので、積層状態の固定が長期にわたって維持される。

前記連結部１５０は、積層方向に沿う一の方向（図２５において上方向）に向けてモジュールケース２３から突出する第１スペーサ部１５１と、積層方向に沿う他の方向（図２５において下方向）に向けてモジュールケース２３から突出する第２スペーサ部１５２と、下ケース６０から電池モジュール群１２０ａに向けて突出するケース側スペーサ部１５３と、を含んでいる。

第１と第２のスペーサ部１５１、１５２は、中空筒形状のスリーブ本体部１５４とともに、スリーブ１５５、１５６、１５７を構成している（図３１〜図３３を参照）。第１スペーサ部１５１はスリーブ本体部１５４の図中上端部に一体的に形成され、第２スペーサ部１５２はスリーブ本体部１５４の下端部に一体的に形成されている。第１スペーサ部１５１は第１ケース２４に形成したボルト孔２７から突出し、第２スペーサ部１５２は、第２ケース２５に形成したボルト孔２７から突出している。スリーブ１５５、１５６、１５７は、電気絶縁性を有する材料、例えば、樹脂材料から形成されている。

第１スペーサ部１５１は、第２スペーサ部１５２のテーパ形状の先端が嵌まり込むテーパ形状の窪みを有し、第２スペーサ部１５２と凹凸嵌合する。第１と第２のスペーサ部１５１、１５２のそれぞれは、相互に当接する傾斜面１５１ａ、１５２ａを有している。積層方向に沿って隣接する対をなす電池モジュール１２０同士は、第１スペーサ部１５１と第２スペーサ部１５２とが凹凸嵌合することによって、空間部Ｓを隔てて積層される。

ケース側スペーサ部１５３も、第２スペーサ部１５２のテーパ形状の先端が嵌まり込むテーパ形状の窪みを有し、第２スペーサ部１５２と凹凸嵌合する。ケース側スペーサ部１５３および第２スペーサ部１５２のそれぞれは、相互に当接する傾斜面１５３ａ、１５２ａを有している。最下段の電池モジュール１２０および下ケース６０は、ケース側スペーサ部１５３と第２スペーサ部１５２とが凹凸嵌合することによって、空間部Ｓを隔てて積層される。

連結部１５０同士（第１スペーサ部１５１および第２スペーサ部１５２同士、またはケース側スペーサ部１５３および第２スペーサ部１５２同士）は傾斜面１５１ａ、１５２ａ、１５３ａを介して接続されるため、連結部１５０同士の位置出しが容易になされ、その結果、積層方向に沿って隣接する対をなす電池モジュール１２０同士の間の位置出し、最下段の電池モジュール１２０と下ケース６０との間の位置出しが容易になされる。

各空間部Ｓは、電池モジュール１２０のそれぞれを冷却するための冷却風が流下する冷却風流路として利用される。冷却風を流して各電池モジュール１２０を冷却することにより、電池温度を下げ、充電効率などの特性が低下することを抑制する。

電気的な接続を確立する手段は、連結部１５０に配置される出力端子１４４を有している。そして、通しボルト１３１の軸力によって連結部１５０同士を接続することによって、相互に押し付けられた出力端子１４４同士を介して、電気的な接続が確立される。空間部Ｓを作るための連結部１５０に、電気的な接続を行うバスバーの機能を一体化させたことから、部品点数の削減を図ることができるとともに、組み立て工数の低減を図ることができる。

出力端子１４４のそれぞれは、連結部１５０の傾斜面１５１ａ、１５２ａ、１５３ａに配置されている。詳しくは、第１スペーサ部１５１の傾斜面１５１ａに配置される第１の出力端子１４１と、第２スペーサ部１５２の傾斜面１５２ａに配置される第２の出力端子１４２と、ケース側スペーサ部１５３の傾斜面１５３ａに配置されるケース側出力端子１４３と、を含んでいる。各出力端子１４４は、導電性を有する材料、例えば、金属材料から形成されている。

第２の出力端子１４２は、図３１に示すように、絶縁性スリーブ１５５の第２スペーサ部１５２の傾斜面１５２ａに配置される導電性カラーとしての皿部１４２ｂを有している。皿部１４２ｂには、端子に相当する端子板１４２ａが一体的に接続されている。皿部１４２ｂは、第２スペーサ部１５２の形状に合致した形状を有し、電気絶縁性の止め輪１４５によって第２スペーサ部１５２に取り付けられる。端子板１４２ａはモジュールケース２３内に伸び、電池２８のタブに接合されている。第２の出力端子１４２は、その表面が傾斜面１５２ａ上に露出している。

第１の出力端子１４１は、図３２に示すように、絶縁性スリーブ１５６の第１スペーサ部１５１の傾斜面１５１ａに配置される導電性カラーとしての皿部１４１ｂを有している。皿部１４１ｂには、端子に相当する端子板１４１ａが一体的に接続されている。皿部１４１ｂは、第１スペーサ部１５１の形状に合致した形状を有し、電気絶縁性の止め輪１４５ｂによって第１スペーサ部１５１に取り付けられる。端子板１４１ａはモジュールケース２３内に伸び、電池２８のタブに接合されている。第１の出力端子１４１は、その表面が傾斜面１５１ａ上に露出している。

ケース側出力端子１４３は、図２６に示すように、ケース側スペーサ部１５３にインサートされている。ケース側出力端子１４３は、その表面が傾斜面１５３ａ上に露出している。

図３５および図３６を参照して、電池モジュールにおけるセルユニットは、８枚の電池４２１〜４２８と、タブを挟持するための絶縁性のスペーサ４３１〜４５８とを含んでいる。説明の便宜上、８枚の電池を、電池積層方向（図３５において上下方向）に沿って上から下に向けて順に、第１電池４２１〜第８電池４２８と言う。図３６においては、スペーサ４３１〜４５８は破線によって示される。

セルユニット８０は、第１〜第３の３つのサブアセンブリ８１、８２、８３から組み立てられる。図３５において、最上位に示される第１サブアセンブリ８１は、３枚の電池４２１、４２２、４２３が積層されるとともにこれら電池４２１、４２２、４２３を直列に接続して構成されている。中間に示される第２サブアセンブリ８２は、２枚の電池４２４、４２５が積層されるとともにこれら電池４２４、４２５を直列に接続して構成されている。最下位に示される第３サブアセンブリ８３は、３枚の電池４２６、４２７、４２８が積層されるとともにこれら電池４２６、４２７、４２８を直列に接続して構成されている。第１サブアセンブリ８１には負極側の導電性カラー１４２ｂに一体となった端子１４２ａが組み付けられ、第３サブアセンブリ８３には正極側の導電性カラー１４１ｂに一体となった端子１４１ａが組み付けられている。第１サブアセンブリ８１および第２サブアセンブリ８２は、スペーサの外側に臨んだタブ４２３ｐ、４２４ｍ同士を接合することによって、電気的に接続される。第２サブアセンブリ８２および第３サブアセンブリ８３も同様に、スペーサの外側に臨んだタブ４２５ｐ、４２６ｍ同士を接合することによって、電気的に接続される。また、第１サブアセンブリ８１の電池４２３と第２サブアセンブリ８２の電池４２４との間、および、第２サブアセンブリ８２の電池４２５と第３サブアセンブリ８３の電池４２６との間は、両面テープによって接着されている。

各スペーサ４３１〜４５８は、電池積層方向に沿うタブの両面側から当該タブを挟持する板状をなし、電気絶縁性を備えている。スペーサ４３１〜４５８には、挟み込んだタブ同士を超音波溶接によって接合するための開口窓部が設けられている。

負極側の端子１４２ａは、第１電池３０１の負極タブ３０１ｍに超音波溶接によって接合されている。正極側の端子１４１ａは、第８電池４２８の正極タブ４２８ｐに超音波溶接によって接合されている。図示するセルユニットでは、端子は、電池の長手方向の同じ端部側に位置している。

図３６を参照して、タブは種々の形状を有している。タブの形状は、サブアセンブリ８１、８２、８３におけるタブの接合を容易にする点、およびサブアセンブリ８１、８２、８３間におけるタブの接合を容易にする点、端子１４１ａ、１４２ａとタブとの接合を容易にする点を考慮して定めてある。

図３６において、電気的に接続されるタブ同士は、２点鎖線の接続線によって結ばれる。接続線に隣接して付される「黒四角」は、第１〜第３の各サブアセンブリ８１、８２、８３において、スペーサ４３１〜４５８の開口窓部に臨んだタブ同士を超音波溶接によって接合することを示している。接続線に隣接して付される「黒丸」は、第１、第３の各サブアセンブリ８１、８３において、スペーサ４３１〜４５８の外側に臨んだタブ同士をスペーサ４３１〜４５８の外側において超音波溶接によって接合することを示している。また、接続線に隣接して付される「白丸」は、各サブアセンブリ８１、８２、８３の組み立て後、サブアセンブリ同士８１と８２、８２と８３を接続するときに、スペーサ４３１〜４５８の外側に臨んだタブ同士をスペーサ４３１〜４５８の外側において超音波溶接によって接合することを示している。

タブ同士を接合する前に、まず、負極側の端子１４２ａが第１電池４２１の負極タブ４２１ｍに接合され、正極側の端子１４１ａが第７電池４２７の正極タブ４２７ｐに接合される。タブ同士の接合の順番は次のとおりである。第１サブアセンブリ８１においては、第１電池４２１の正極タブ４２１ｐと第２電池４２２の負極タブ４２２ｍとを接合し、次いで、第２電池４２２の正極タブ４２２ｐと第３電池４２３の負極タブ４２３ｍとを接合する。第２サブアセンブリ８２においては、第４電池４２４の正極タブ４２４ｐと第５電池４２５の負極タブ４２５ｍとを接合する。第３サブアセンブリ８３においては、第７電池４２７の正極タブ４２７ｐと第８電池４２８の負極タブ４２８ｍとを接合し、次いで、第６電池４２６の正極タブ４２６ｐと第７電池４２７の負極タブ４２７ｍとを接合する。その後、第２サブアセンブリ８２の第５電池４２５の正極タブ４２５ｐと、第３サブアセンブリ８３の第６電池４２６の負極タブ４２６ｍとを接合する。このようにして、積層された８枚の電池４２１〜４２８は、電気的極性が異なるタブ同士が電気的に接続されることによって直列に接続され、負極側の端子１４２ａおよび正極側の端子１４１ａは、積層方向に沿って両端に位置する第１、第８電池４２１、４２８に電気的に接続される。

第３の実施形態の組電池１１０は、上記構成の電池モジュール１２０を複数積層して構成されている。組電池１１０は、概説すれば、隣り合う２つの電池モジュール１２０が、各電池モジュール１２０の絶縁性スリーブ１５５、１５６同士が接触した状態で、これらの電池モジュール１２０に挿通した通しボルト１３１によって締結されるとともに、これらの電池モジュール１２０の電池２８同士が導電性カラー１４２ｂ、１４１ｂを介して電気的に接続されている。絶縁性スリーブ１５５、１５６は、モジュールケース２３に挿通されるとともに、絶縁性スリーブ１５５、１５６の両端がモジュールケース２３の外側へ突出しており、その一方の突出部（第１スペーサ部１５１）に凹部１５５ａ、１５６ａが形成され、他方の突出部（第２スペーサ部１５２）は先細りの形状に形成されている。２つの電池モジュールのうち一方の電池モジュール１２０の絶縁性スリーブ１５６における凹部１５６ａに、他方の電池モジュール１２０の絶縁性スリーブ１５５における先細り形状の突出部（第２スペーサ部１５２）が係合している。以下、組電池１１０について詳述する。

図２８を参照して、組電池１１０における電気的な接続状態を説明する。

図２８中の矢印ｕ１〜矢印ｕ１３は、組電池１１０において確立された電気的な接続状態を概念的に示しており、それぞれ、
矢印ｕ１：正極側の外部端子板１４６ａと、電池モジュール（１−Ｕ）内の正極タブ２８ｐとの間、
矢印ｕ２：電池モジュール（１−Ｕ）内の負極タブ２８ｍと、電池モジュール（１−Ｍ）内の正極タブ２８ｐとの間、
矢印ｕ３：電池モジュール（１−Ｍ）内の負極タブ２８ｍと、電池モジュール（１−Ｌ）内の正極タブ２８ｐとの間、
矢印ｕ４：電池モジュール（１−Ｌ）内の負極タブ２８ｍと、外部端子板１４６ｄと、隣の電池モジュール（２−Ｌ）内の正極タブ２８ｐとの間、
矢印ｕ５：電池モジュール（２−Ｌ）内の負極タブ２８ｍと、電池モジュール（２−Ｍ）内の正極タブ２８ｐとの間、
矢印ｕ６：電池モジュール（２−Ｍ）内の負極タブ２８ｍと、電池モジュール（２−Ｕ）内の正極タブ２８ｐとの間、
矢印ｕ７：電池モジュール（２−Ｕ）内の負極タブ２８ｍと、外部端子板１４６ｂと、隣の電池モジュール（３−Ｕ）内の正極タブ２８ｐとの間、
矢印ｕ８：電池モジュール（３−Ｕ）内の負極タブ２８ｍと、電池モジュール（３−Ｍ）内の正極タブ２８ｐとの間、
矢印ｕ９：電池モジュール（３−Ｍ）内の負極タブ２８ｍと、電池モジュール（３−Ｌ）内の正極タブ２８ｐとの間、
矢印ｕ１０：電池モジュール（３−Ｌ）内の負極タブ２８ｍと、外部端子板１４６ｅと、隣の電池モジュール（４−Ｌ）内の正極タブ２８ｐとの間、
矢印ｕ１１：電池モジュール（４−Ｌ）内の負極タブ２８ｍと、電池モジュール（４−Ｍ）内の正極タブ２８ｐとの間、
矢印ｕ１２：電池モジュール（４−Ｍ）内の負極タブ２８ｍと、電池モジュール（４−Ｕ）内の正極タブ２８ｐとの間、
矢印ｕ１３：電池モジュール（４−Ｕ）内の負極タブ２８ｍと、負極側の外部端子板１４６ｃとの間の電気的な接続状態を示している。

図２５には、最上段の電池モジュール１２０と正極側の外部端子板１４６ａとの間における電気的な接続と、対をなす最下段および中段の電池モジュール１２０同士の間における電気的な接続とが確立された状態が示されている。

正極側の外部端子板１４６ａは、絶縁性スリーブ１５６の第１スペーサ部１５１の傾斜面１５１ａに配置される皿部１４１ｂに接触する。皿部１４１ｂは、端子板１４１ａを介して、最上段の電池モジュール１２０の電池２８の正極タブ２８ｐに電気的に接続されている。

中段の電池モジュール１２０にあっては、絶縁性スリーブ１５５の第２スペーサ部１５２の傾斜面１５２ａに配置される皿部１４２ｂが、端子板１４２ａを介して、中段の電池モジュール１２０の電池２８の負極タブ２８ｍに電気的に接続されている。

最下段の電池モジュール１２０にあっては、絶縁性スリーブ１５６の第１スペーサ部１５１の傾斜面１５１ａに配置される皿部１４１ｂが、端子板１４１ａを介して、最下段の電池モジュール１２０の電池２８の正極タブ２８ｐに電気的に接続されている。

図２６に示すように、下ケース６０には、隣り合うケース側出力端子１４３を電気的に接続するための外部端子板１４６ｄがインサート成形されている。

そして、図３４（Ａ）（Ｂ）に示すように、通しボルト１３１の軸力によって第１スペーサ部１５１と第２スペーサ部１５２とを接続すると、第１の出力端子１４１と第２の出力端子１４２とが相互に押し付けられ、これら出力端子１４１、１４２を介して、電池モジュール１２０同士の間における電気的な接続が確立される。同様にして、通しボルト１３１の軸力によって第２スペーサ部１５２とケース側スペーサ部１５３とを接続すると、第２の出力端子１４２とケース側出力端子１４３とが相互に押し付けられ、これら出力端子１４２、１４３を介して、電池モジュール１２０と外部端子板１４６ｄとの間における電気的な接続が確立される（図２６参照）。

ここで、各出力端子１４４は相互に当接する傾斜面１５１ａ、１５２ａ、１５３ａに配置されている。このため、図３４（Ｂ）の矢印ｆで示されるように、通しボルト１３１の軸力が出力端子１４４同士（第１の出力端子１４１および外部端子同士、第１の出力端子１４１および第２の出力端子１４２同士、第２の出力端子１４２およびケース側出力端子１４３同士）の押し付け力として好適に作用することから、出力端子１４４同士の電気的な接続が確実なものとなる。また、出力端子１４４同士の接触面積を増やし、電気抵抗を小さくすることができる。

なお、図示例では、電気的な接続を確立する必要がない部位に、出力端子１４４を備えていない専用の絶縁性スリーブ１５７（図３３）を配置してあるが、部品の共用化を図るために、電気的な接続を確立する必要がない部位においても、出力端子１４４を備える絶縁性スリーブ１５５、１５６を用いてもよいことはいうまでもない。

図３７、図３８および図２５を参照して、組電池１１０の製造手順を概説する。１つの列の電池モジュール群１２０ａについて説明する。

この組電池１１０にあっては、第１スペーサ部１５１と第２スペーサ部１５２とが凹凸嵌合するので、専用の治具を用いることなく、複数の電池モジュール１２０を位置決めしつつ積層することができる。

図３７に示すように、ケース側スペーサ部１５３に第２スペーサ部１５２を嵌め込みながら、最下段の電池モジュール１２０を載置する。最下段の電池モジュール１２０の第１スペーサ部１５１に第２スペーサ部１５２を嵌め込みながら、中段の電池モジュール１２０を載置する。同様に、中段の電池モジュール１２０の第１スペーサ部１５１に第２スペーサ部１５２を嵌め込みながら、最上段の電池モジュール１２０を載置する。

図３８に示すように、通しボルト１３１を、各絶縁性スリーブ１５５、１５６に差し込む。

図２５に示すように、通しボルト１３１を締め付けると、複数個の電池モジュール１２０は、締め付けられ、通しボルト１３１の軸力によって、積層状態を固定するための力が付与される。

４本の通しボルト１３１の締め付けトルクを調整した後、各通しボルト１３１に保護キャップ５６を取り付ければ、１つの列の電池モジュール群１２０ａの組み付けが完了する。

以上の手順を残りの電池モジュール群１２０ａについても行えば、組電池１１０の製造が完了する。

図３９〜図４１を参照して、電池モジュール１２０の製造手順を概説する。

図３９に示すように、電池モジュール１２０の製造に際しては、４本のロケートピン４６１を取り付けた組み立て治具４６０が用いられる。４本のロケートピン４６１は、モジュールケース２３のボルト孔２７の位置に対応して取り付けられている。ロケートピン４６１の外径寸法は、ボルト孔２７の内径寸法よりも若干小さい。組み立て治具のベースプレート上には、第１ケース２４を保持する受部４６２が突出して形成されている。

図４０（Ａ）に示すように、第１ケース２４の４つのボルト孔２７を４本のロケートピン４６１に差し込む。

図４０（Ｂ）に示すように、上下面に接着剤を塗布したセルユニットを、第１ケース２４のなかにセットする。このとき、セルユニットに一体化されている、端子付きの２つの絶縁性スリーブ１５５、１５６を２本のロケートピン４６１に差し込む。端子が付いた２つの絶縁性スリーブ１５５、１５６のうちの一方は、図中左側の手前のロケートピン４６１に差し込まれ、他方は、図中左側のロケートピン４６１の紙面奥側に隠れているロケートピン４６１に差し込まれている。これにより、第１ケース２４に対するセルユニットの位置が規制される。なお、スリーブ本体部１５４と止め輪１４５、１４５ｂとは、溶着により予め接合されている。

図４０（Ｃ）に示すように、端子が付いていない２つの絶縁性スリーブ１５７を、残りの２本のロケートピン４６１に差し込む。

図４１（Ａ）に示すように、第２ケース２５の４つのボルト孔２７を４本のロケートピン４６１に差し込む。

図４１（Ｂ）に示すように、組み立て治具４６０ごと、巻き締め機に投入し、第２ケース２５の縁部２５ａを、カシメ加工によって、第１ケース２４の縁部２４ｂに巻き締める。巻き締め工程の後、組み立て治具４６０から電池モジュール１２０を引き抜けば、電池モジュール１２０の製造が完了する。

上述したように、第３の実施形態の電池モジュール１２０にあっても、第１の実施形態と同様に、組電池１１０を構成するに際して、バスバーのそれぞれをボルト締めする形態に比べて、電気的な接続を確立する作業の簡素化を図ることができる。

電池モジュール１２０は、通しボルト１３１の同軸外周に設けられた絶縁性スリーブ１５５、１５６をさらに有している。絶縁性スリーブ１５５、１５６には、他の電池モジュール１２０における導電性カラー１４２ｂが入り込む凹部１５６ａが形成され、凹部１５６ａの内壁面には、当該電池モジュール１２０における導電性カラー１４１ｂが配置される傾斜面１５１ａが形成されている。これにより、電池モジュール１２０同士を簡単に電気的に接続できる。

絶縁性スリーブ１５５、１５６は、モジュールケース２３に挿通されるとともに、絶縁性スリーブ１５５、１５６の両端がケース２３の外側へ突出しており、その一方の突出部に凹部１５５ａ、１５６ａが形成され、他方の突出部は先細りの形状に形成されている。このように、相互に押し付けられた導電性カラー１４２ｂ、１４１ｂ同士を介して、電気的な接続を確立しているので、導電性カラー１４２ｂ、１４１ｂ同士を確実に接触させて、良好な電気的な接続を確立することができる。

第３の実施形態の組電池１１０は、上記構成の電池モジュール１２０を複数積層して構成され、隣り合う２つの電池モジュール１２０が、各電池モジュール１２０の絶縁性スリーブ１５５、１５６同士が接触した状態で、これらの電池モジュール１２０に挿通した通しボルト１３１によって締結されるとともに、これらの電池モジュール１２０の電池２８同士が導電性カラー１４２ｂ、１４１ｂを介して電気的に接続されている。通しボルト１３１によって複数個の電池モジュール１２０を締結するのと同時に、電気的な接続を確立することができ、バスバーのそれぞれをボルト締めする形態に比べて、電気的な接続を確立する作業の簡素化を図ることができる。

連結部１５０のそれぞれは相互に当接する傾斜面１５１ａ、１５２ａ、１５３ａを有し、この傾斜面１５１ａ、１５２ａ、１５３ａに出力端子１４４が配置されているので、出力端子１４４同士の接触がより確実なものとなる。

なお、第３の実施形態では、通しボルト１３１は、電気的な接続を確立するための部材ではなく、電池モジュール１２０の積層状態を固定するとともに電気的な接続手段に押し付け力を付勢するために使用されている。したがって、通しボルト１３１を連結部１５０に挿通する形態に限定されるものではなく、連結部１５０とは別個の位置に、通しボルト１３１を設けることもできる。

（第４の実施形態）
図４２（Ａ）（Ｂ）は、本発明の第４の実施形態に係る組電池における連結部２５０の作用を示す図である。なお、第３の実施形態と同じ部材については、同じ符号を使用して説明する。

第４の実施形態の組電池は、第３の実施形態の組電池１１０と同様に、複数個の電池モジュール１２０を空間部Ｓを隔てて積層するための電気絶縁性の連結部２５０を有している。一方、第４の実施形態の組電池は、嵌め合いによる係合力によって、積層状態を固定するための力を付与している点において、第１〜第３の実施形態の組電池１０、３４０、１１０と相違している。以下、詳述する。

図４２（Ａ）（Ｂ）を参照して、連結部２５０は、第３の実施形態と同様に、積層方向に沿う一の方向（図４２において上方向）に向けてモジュールケース２３から突出する第１スペーサ部２５１と、積層方向に沿う他の方向（図４２において下方向）に向けてモジュールケース２３から突出する第２スペーサ部２５２と、を含んでいる。積層方向に沿って隣接する対をなす電池モジュール１２０同士は、第１スペーサ部２５１と第２スペーサ部２５２とが凹凸嵌合することによって、空間部Ｓを隔てて積層される。

第１スペーサ部２５１は、第２スペーサ部２５２の先端が嵌まり込む窪みを有し、第２スペーサ部２５２と凹凸嵌合する。第１と第２のスペーサ部２５１、２５２のそれぞれは、相互に嵌まり合う嵌め合い部２５１ａ、２５２ａを有している。嵌め合い部２５１ａ、２５２ａの嵌め合いによる係合力によって、積層状態を固定するための力を付与している。具体的には、第２スペーサ部２５２の嵌め合い部２５２ａは、図中下方に向けて縮径するように伸びる舌部２５２ｂを有し、舌部２５２ｂの図中下端には、径方向外方に突出する凸部２５２ｃが形成されている。舌部２５２ｂは、適宜箇所に図示しないスリットが形成され、径方向外方に拡開自在となっている。第１スペーサ部２５１の嵌め合い部２５１ａは、図中下方に向けて縮径する傾斜面２５１ｂを有し、傾斜面２５１ｂの図中下端には、凸部２５２ｃが嵌まり込む凹部２５１ｃ（リング状凹部に相当する）が形成されている。

第１と第２のスペーサ部２５１、２５２の中心孔２５１ｄ、２５２ｄにロッド２５３を挿通すると、舌部２５２ｂが径方向外方に拡開し、凸部２５２ｃが凹部２５１ｃに嵌まり込む。これにより、嵌め合いによる係合力が生じ、電池モジュール１２０の積層状態を固定するための力が付与される。ここで、第４の実施形態におけるロッド２５３は、舌部２５２ｂを拡開させるための部材にすぎず、電気的な接続を確立するための部材ではなく、積層された複数個の電池モジュール１２０を締め付ける軸力を付与する部材でもない。したがって、ロッド２５３は、中心孔２５１ｄ、２５２ｄに挿入ないし圧入し得るものであればよい。なお、ロッド２５３の抜けを防ぐために、ロッド２５３先端を下ケース６０にねじ込んでもよいが、この場合においても、ロッド２５３は、積層された複数個の電池モジュール１２０を締め付ける軸力を付与する形態であってはならない。

電気的な接続を確立する手段は、連結部２５０に配置される出力端子２４４を有している。出力端子２４４は、第１スペーサ部２５１の傾斜面２５１ｂに配置される第１の出力端子２４１と、第２スペーサ部２５２の舌部２５２ｂ外周面に配置される第２の出力端子２４２と、を含んでいる。各出力端子２４４は、導電性を有する材料、例えば、金属材料から形成されている。図示省略するが、各出力端子２４４は、対をなす電池モジュール１２０の電池２８の電極タブ２８ｔに電気的に接続されている。

そして、図４２（Ｂ）に示すように、嵌め合いによる係合力によって第１スペーサ部２５１と第２スペーサ部２５２とを接続すると、第１の出力端子２４１と第２の出力端子２４２とが相互に押し付けられ、これら出力端子２４４を介して、電池モジュール１２０同士の間における電気的な接続が確立される。各出力端子２４４は、舌部２５２ｂが拡開する方向に対して傾斜して配置されている。このため、嵌め合いによる係合力が出力端子２４４同士の押し付け力として好適に作用することから、出力端子２４４同士の電気的な接続が確実なものとなる。また、出力端子２４４同士の接触面積を増やし、電気抵抗を小さくすることができる。

さらに、複数個の電池モジュール１２０の積層状態を嵌め合いによる係合力によって固定しているため、出力端子２４４同士が接触する面圧が積層位置によってばらつくことがなく、通しボルト３１、１３１の軸力によって固定する場合（第１〜第３の実施形態）に比べて、均一に接触面圧を発生することができる。

なお、図示は省略するが、下ケース６０には第１スペーサ部２５１と同様のケース側スペーサ部が設けられ、電池モジュール１２０と外部端子板との間における電気的な接続が確立し得るように構成されている。

上述したように、第４の実施形態の組電池にあっても、複数個の電池モジュール１２０を固定するのと同時に、電気的な接続を確立することができ、バスバーのそれぞれをボルト締めする形態に比べて、電気的な接続を確立する作業の簡素化を図ることができる。

さらに、嵌め合いによる係合力によって、積層状態を固定するための力を簡単に付与することができ、出力端子２４４同士を接触させる力を接続場所に拘わらず均一にすることができる。

本発明の第１の実施形態に係る組電池を示す斜視図である。 図１の２−２線に沿う断面図である。 図１の３−３線に沿う断面図である。 組電池における電気的な接続状態を概念的に示す斜視図である。 組電池を組み立てる際の単位ユニットである電池モジュールの一例を示す斜視図である。 電池モジュール内に収納される扁平型電池の一例を示す斜視図である。 図７（Ａ）（Ｂ）は、図２および図３に示される導電性カラーの拡開変形の説明に供する断面図、図７（Ｃ）は、図２および図３に示される絶縁性カラーを示す断面図であるである。 図８（Ａ）（Ｂ）は、図２および図３に示されるスリーブを一部破断して示す斜視図である。 電池モジュール内における扁平型電池およびスペーサの積層状態の説明に供する概念図である。 電池モジュール内における扁平型電池の電気的な接続状態の説明に供する概念図である。 組電池の製造手順を示す概略工程図である。 組電池の製造手順を示す概略工程図である。 組電池の製造手順を示す概略工程図である。 組電池の製造手順を示す概略工程図である。 電池モジュールの製造に用いる組み立て治具を示す斜視図である。 電池モジュールの製造手順を示す概略工程図である。 電池モジュールの製造手順を示す概略工程図である。 本発明の第２の実施形態に係る組電池を示す斜視図である。 図１８の１９−１９線に沿う断面図である。 図１８の２０−２０線に沿う断面図である。 図１８の２１−２１線に沿う断面図である。 図１８の２２−２２線に沿う断面図である。 組電池における電気的な接続状態を概念的に示す斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係る組電池を示す斜視図である。 図２４の２５−２５線に沿う断面図である。 図２４の２６−２６線に沿う断面図である。 図２４の２７−２７線に沿う断面図である。 組電池における電気的な接続状態を概念的に示す斜視図である。 組電池を組み立てる際の単位ユニットである電池モジュールの一例を示す斜視図である。 電池モジュール内に収納される扁平型電池の一例を示す斜視図である。 図３１（Ａ）は、導電性カラー、端子が取り付けられた絶縁性スリーブを示す断面図、図３１（Ｂ）は、導電性カラーおよび端子を絶縁性スリーブから取り外した状態を示す斜視図である。 図３２（Ａ）は、導電性カラー、端子が取り付けられた絶縁性スリーブを示す断面図、図３２（Ｂ）は、導電性カラーおよび端子を絶縁性スリーブから取り外した状態を示す斜視図である。 導電性カラー、端子が取り付けられていない絶縁性スリーブを示す断面図である。 図３４（Ａ）（Ｂ）は、作用の説明に供する断面図である。 電池モジュール内における扁平型電池およびスペーサの積層状態の説明に供する概念図である。 池モジュール内における扁平型電池の電気的な接続状態の説明に供する概念図である。 組電池の製造手順を示す概略工程図である。 組電池の製造手順を示す概略工程図である。 電池モジュールの製造に用いる組み立て治具を示す斜視図である。 電池モジュールの製造手順を示す概略工程図である。 電池モジュールの製造手順を示す概略工程図である。 図４２（Ａ）（Ｂ）は、本発明の第４の実施形態に係る組電池における連結部の作用を示す図である。

符号の説明

１０、１１０、３４０ 組電池、
２０、１２０、３５０ 電池モジュール、
２０ａ、１２０ａ、３５０ａ 電池モジュール群、
２３ モジュールケース（ケース）、
２８ 扁平型電池（単電池）、
３１、１３１ 通しボルト（シャフト部材）、
４１ 出力端子（端子）、
４２ 導電性カラー（カラー）、
４３ スリーブ、
４５ 絶縁性カラー、
５１〜５５ 外部端子板、
６０ 下ケース、
１４４ 出力端子（第１の出力端子１４１、第２の出力端子１４２、ケース側出力端子１４３）、
１４６ 外部端子板、
１５０、２５０ 連結部、
１５１、２５１ 第１スペーサ部、
１５２、２５２ 第２スペーサ部、
１５３ ケース側スペーサ部、
１５１ａ、１５２ａ、１５３ａ 傾斜面、
１５５ スリーブ、
２４４ 出力端子（第１の出力端子２４１、第２の出力端子２４２）、
２５１ａ、２５２ａ 嵌め合い部、
２５１ｂ 傾斜面、
２５１ｃ 凹部（リング状凹部）、
２５２ｂ 舌部、
２５２ｃ 凸部、
２５３ ロッド、
Ｓ 空間部。

Claims (19)

1. 単電池と、
   前記単電池を収納し、シャフト部材が挿通されるケースと、
   前記シャフト部材の同軸外周に配置されるとともに外部端子あるいは他の電池モジュールと電気的に接続されるカラーと、
   前記カラーの外周に配置され、前記単電池と前記カラーとを電気的に接続する端子と、を有する電池モジュール。
2. 前記カラーは、前記シャフト部材との接触によって前記シャフト部材と電気的に接続されており、前記単電池が、前記カラーおよび前記シャフト部材を介して、前記外部端子あるいは前記他の電池モジュールと電気的に接続さ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。
3. 前記シャフト部材の同軸外周に設けられたスリーブと、前記スリーブと前記シャフト部材との間に設けられた絶縁体と、をさらに有し、
   前記カラーは、前記スリーブとの接触によって前記スリーブと電気的に接続されており、前記単電池が、前記カラーおよび前記スリーブを介して、前記外部端子あるいは前記他の電池モジュールと電気的に接続さ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。
4. 前記シャフト部材の同軸外周に設けられた絶縁性スリーブをさらに有し、
   前記絶縁性スリーブに、前記他の電池モジュールにおける前記カラーが入り込む凹部が形成されているとともに、前記凹部の内壁面に、当該電池モジュールにおける前記カラーが配置される傾斜面が形成さ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。
5. 前記絶縁性スリーブは、前記ケースに挿通されるとともに、前記絶縁性スリーブの両端が前記ケースの外側へ突出しており、その一方の突出部に前記凹部が形成され、他方の突出部は先細りの形状に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の電池モジュール。
6. 複数の電池モジュールを積層した組電池であって、
   前記電池モジュールは、
   単電池と、
   前記単電池を収納し、シャフト部材が挿通されるケースと、
   前記シャフト部材の同軸外周に配置されるとともに他の電池モジュールと電気的に接続されるカラーと、
   前記カラーの外周に配置され、前記単電池と前記カラーとを電気的に接続する端子と、を有し、
   隣り合う２つの電池モジュール同士が、これらの電池モジュールに挿通した前記シャフト部材によって締結されるとともに、これらの電池モジュールの単電池同士が前記カラーを介して電気的に接続されている組電池。
7. 前記カラーは、前記シャフト部材との接触によって前記シャフト部材と電気的に接続されており、前記２つの電池モジュールの単電池同士が、前記カラーおよび前記シャフト部材を介して、電気的に接続されていることを特徴とする請求項６に記載の組電池。
8. 前記シャフト部材の同軸外周に設けられたスリーブと、前記スリーブと前記シャフト部材との間に設けられた絶縁体と、をさらに有し、
   前記カラーは、前記スリーブとの接触によって前記スリーブと電気的に接続されており、前記２つの電池モジュールの単電池同士が、前記カラーおよび前記スリーブを介して、電気的に接続されていることを特徴とする請求項６に記載の組電池。
9. 前記電池モジュールは、前記シャフト部材の同軸外周に設けられた絶縁性スリーブをさらに有し、
   前記絶縁性スリーブに、前記他の電池モジュールにおける前記カラーが入り込む凹部が形成されているとともに、前記凹部の内壁面に、当該電池モジュールにおける前記カラーが配置される傾斜面が形成されており、
   隣り合う２つの電池モジュールが、各電池モジュールの前記絶縁性スリーブ同士が接触した状態で、これらの電池モジュールに挿通した前記シャフト部材によって締結されるとともに、これらの電池モジュールの単電池同士が前記カラーを介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項６に記載の組電池。
10. 前記絶縁性スリーブは、前記ケースに挿通されるとともに、前記絶縁性スリーブの両端が前記ケースの外側へ突出しており、その一方の突出部に前記凹部が形成され、他方の突出部は先細りの形状に形成され、
    前記２つの電池モジュールのうち一方の電池モジュールの絶縁性スリーブにおける凹部に、他方の電池モジュールの絶縁性スリーブにおける前記先細り形状の突出部が係合していることを特徴とする請求項９に記載の組電池。
11. 前記一方の電池モジュールの絶縁性スリーブにおける前記凹部の内側面に、前記シャフト部材と同軸のリング状凹部が形成され、前記他方の電池モジュールの絶縁性スリーブにおける前記先細り形状の突出部に、前記リング状凹部に嵌合する凸部が形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の組電池。
12. シャフト部材が挿通されるケースに単電池を収納してなる電池モジュールの端子であって、
    前記電池モジュールは、前記シャフト部材の同軸外周に配置されるとともに外部端子あるいは他の電池モジュールと電気的に接続されるカラーを有しており、
    前記カラーの外周に配置され、前記単電池と前記カラーとを電気的に接続する、電池モジュールの端子。
13. シャフト部材が挿通されるケースに単電池を収納してなる電池モジュールを、外部端子あるいは他の電池モジュールと電気的に接続する方法であって、
    前記シャフト部材の同軸外周に配置されるとともに前記外部端子あるいは前記他の電池モジュールと電気的に接続されるカラーを、前記カラーの外周に配置した端子を介して前記単電池と電気的に接続する、電池モジュールにおける電気的接続方法。
14. シャフト部材が挿通されるケースに単電池を収納してなる電池モジュールを複数積層した組電池における隣り合う２つの電池モジュールの単電池同士を電気的に接続する方法であって、
    隣り合う２つの電池モジュール同士を、これらの電池モジュールに挿通した前記シャフト部材によって締結すると同時に、前記シャフト部材の同軸外周に配置されるとともに他の電池モジュールと電気的に接続されるカラーを介して、隣り合う２つの電池モジュールの単電池同士を電気的に接続する、組電池における電気的接続方法。
15. 複数の電池モジュールを積層した組電池の製造方法であって、
    シャフト部材が挿通されるケースに単電池を収納した複数の電池モジュールを用意する工程と、
    前記複数の電池モジュールを積層する工程と、
    前記複数の電池モジュールにシャフト部材を挿通する工程と、
    前記シャフト部材によって前記複数の電池モジュールを締結するとともに、これと同時に、前記複数の電池モジュールのうち隣り合う少なくとも１組の電池モジュールの単電池同士を電気的に接続する工程と、を有する組電池の製造方法。
16. 前記複数の電池モジュールを用意する工程は、前記シャフト部材の同軸外周に配置されるとともに他の電池モジュールと電気的に接続されるカラーを、前記単電池に対して電気的に非接続の状態に保持し、
    前記シャフト部材によって前記複数の電池モジュールを締結する際に、前記シャフト部材の締結力によって前記カラーを変形させ、前記単電池に対して電気的に接続した状態にすることを特徴とする請求項１５に記載の組電池の製造方法。
17. 複数の電池モジュールを積層した組電池の製造方法であって、
    シャフト部材が挿通されるケースに単電池を収納した複数の電池モジュールを用意する工程と、
    前記複数の電池モジュールを積層し、隣り合う２つの電池モジュールの端子同士を接触させる工程と、
    前記複数の電池モジュールにシャフト部材を挿通する工程と、
    前記シャフト部材によって前記複数の電池モジュールを締結するとともに、これと同時に、前記接触させた端子同士を前記シャフト部材の締結力によって締結する工程と、を有する組電池の製造方法。
18. 前記隣り合う２つの電池モジュールのそれぞれは、積層方向に対して傾斜するとともに積層したときに相互に重なり合う傾斜面が形成された絶縁性スリーブを有し、
    隣り合う２つの電池モジュールのそれぞれの前記傾斜面に配置した前記端子同士を接触させることを特徴とする請求項１７に記載の組電池の製造方法。
19. 前記複数の電池モジュールに前記シャフト部材を挿通する際に、前記隣り合う２つの電池モジュールのそれぞれの前記絶縁性スリーブ同士を、嵌め合いによって係合させることを特徴とする請求項１８に記載の組電池の製造方法。

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