JP5561117B2 - 組電池 - Google Patents

Description

本発明は、複数の積層した電池セルを電気的に接続して構成される組電池に関する。

特許文献１に記載の組電池の組立て方法は、方形の底板とこの底板上の前後左右を囲む四方の側板とを備えた組電池ケース内に、電池ケースの上端面から正負の電極端子を突出させた１４個の蓄電池を収納し、隣接する蓄電池の電極端子間を接続するバスバーをナットで固着することにより１４個の蓄電池を電気的に接続し、さらに組電池ケースの上端開口のフランジ部に組電池蓋板を取り付けて固定するものである。

特開２００６−１４００２３号公報

上記の従来技術のように、組電池の組立て工程の中で、積層された複数個の蓄電池から突出する電極端子間をバスバーで接続する工程を行うときには、接続すべき電極端子間を確実に接続できるように正確な位置にバスバーを設置する必要がある。しかしながら、１つの組電池において設置すべきバスバーは多数あるため、隣接するバスバーの間隔は狭く、バスバー同士が接触したり、バスバーが電気絶縁すべき他の部品に接触したりする状態で設置されることがある。このように、バスバーが所定の位置に設置されないと、バスバーが電気的に接続すべきでない箇所に接触して設置されてしまうことがあり、短絡等の不適切な電気接続状態が発生するという問題がある。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、電極端子間を接続するバスバーを設置する際に、不適切な電気接続状態の防止を図る組電池を提供することである。

本発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１は、外装ケース（１１）から上方に突出する正極端子及び負極端子からなる電極端子（１２）を有する電池セル（１０）を複数個積層し、セル積層方向（Ｘ）に隣接する電池セル（１０）における接続対象となる電極端子間をバスバー（２０）で接続して通電可能に構成する組電池（１）に係る発明であって、
電気絶縁性を有し、セル積層方向（Ｘ）に隣接する電池セル間で電池セルの外装ケースの上面（１１ａ）よりも上方に突出する位置決め凸部（３１）を備え、
バスバー（２０）は、中央側に湾曲するように突出して形成されたバスバー凸部（２２）を具備する板状であり、さらに接続対象となる電極端子（１２）がバスバー凸部（２２）の両側で嵌まるように、バスバー凸部（２２）に対して一方端側に形成された第１の端子嵌通開口部（２３）と他方端側に形成された第２の端子嵌通開口部（２４）と、を具備してなり、
バスバー（２０）は、上方に突出するバスバー凸部の裏面（２２ａ）側が位置決め凸部（３１）に対向する姿勢で、第１の端子嵌通開口部（２３）及び第２の端子嵌通開口部（２４）が接続対象の電極端子（１２）に嵌まり配置され、
バスバー（２０）は、セル積層方向（Ｘ）に複数個並ぶように設けられ、
電気絶縁性を有し、位置決め凸部（３１）よりも上方に突出するバスバー間凸部（３２）をさらに備え、
セル積層方向（Ｘ）に隣接するバスバー（２０）は、バスバー間凸部（３２）が介在するように配置され、
複数個積層されている電池セル間には、電池セルを冷却するための冷却流体が流通する電池セル間流体通路（５０）が形成されており、
バスバー間凸部（３２）には、外部に向けて開口し電池セル間流体通路（５０）に連通する連通孔（３２ａ）が設けられていることを特徴とする。

この発明によれば、上記の特徴を有する位置決め凸部に対して、バスバー凸部の裏面（２２ａ）側を対向させる姿勢で、接続対象の電極端子は第１の端子嵌通開口部及び第２の端子嵌通開口部に嵌められて、バスバーは取り付けられる。これにより、バスバー凸部と位置決め凸部の位置決め構造によりバスバー凸部は拘束されるので、バスバーをセル積層方向にずれることなく所定の位置に位置決めして設置することができ、バスバーが本来、接触すべきでない他の部分に電気的に接続されることを回避することができる。したがって、電極端子間を接続するバスバーを設置する際に、例えば短絡等の不適切な電気接続状態を防止できる組電池が得られる。さらにこの発明によれば、バスバーにおけるセル積層方向の両側端部の変位がバスバー間凸部によって規制されることになる。これにより、バスバーが本来の設置位置よりもセル積層方向にずれるように配置されることを防止することができる。したがって、上記のバスバー凸部と位置決め凸部の位置決めによる位置規制に加え、隣接するバスバーの位置関係が不適切にならないようにバスバー間凸部によって規制されるため、不適切な電気接続状態を一層確実に防止することができる。さらにこの発明によれば、バスバー間凸部に外部と電池セル間流体通路とを連通させる連通孔が設けられていることにより、冷却流体が流れる通路を大きく確保することができるので電池セルを冷却する能力の向上を図ることができる。また、電池セル間流体通路からバスバー間凸部の連通孔を通って、外部に向けて流れる冷却流体がバスバーに接触する場合には、バスバーを冷却する能力を高めることができる。

請求項２は、外装ケース（１１）から上方に突出する正極端子及び負極端子からなる電極端子（１２）を有する電池セル（１０）を複数個積層し、セル積層方向（Ｘ）に隣接する電池セル（１０）における接続対象となる電極端子間をバスバー（２０）で接続して通電可能に構成する組電池（１）に係る発明であって、
電気絶縁性を有し、セル積層方向（Ｘ）に隣接する電池セル間で電池セルの外装ケースの上面（１１ａ）よりも上方に突出する位置決め凸部（３１）を備え、
バスバー（２０）は、中央側で外方に突出するように形成されたバスバー凸部（２２）を具備する板状であり、さらに接続対象となる電極端子（１２）がバスバー凸部（２２）の両側で嵌まるように、バスバー凸部（２２）に対して一方端側に形成された第１の端子嵌通開口部（２３）と他方端側に形成された第２の端子嵌通開口部（２４）と、を具備してなり、
バスバー（２０）は、上方に突出するバスバー凸部（２２）の裏面側が位置決め凸部（３１）に対向する姿勢で、第１の端子嵌通開口部（２３）及び第２の端子嵌通開口部（２４）が接続対象の電極端子（１２）に嵌まり配置され、
複数個積層されている電池セル間には、電池セルを冷却するための冷却流体が流通する電池セル間流体通路（５０）が形成されており、位置決め凸部（３１）には、バスバーに向けて開口して、電池セル間流体通路（５０）に連通する連通孔（３１ａ）が設けられていることを特徴とする。

この発明によれば、位置決め凸部にバスバーに向けて開口し電池セル間流体通路と連通する連通孔が設けられていることにより、電池セル間流体通路からバスバーに至る通路を形成できるため、冷却流体をバスバーに接触させることができるので、バスバーを冷却する能力を高めることができる。また、冷却流体が流れる通路を大きく確保することができるので、電池セルを冷却する能力の向上を図ることができる。

請求項３によると、位置決め凸部（３１）の連通孔（３１ａ）は、バスバー凸部の裏面（２２ａ）側に対向するように開口して設けられていることを特徴とする。この発明によれば、位置決め凸部にバスバー凸部の裏面側に対向して開口する連通孔が電池セル間流体通路と連通して設けられていることにより、電池セル間流体通路を通る冷却流体の一部は、バスバー凸部の裏面側に衝突して、上方に位置するバスバー凸部を積極的に冷却することができる。これにより、上方に位置することによりバスバーの熱が伝わり易いバスバー凸部を冷却する能力を高めることができるため、バスバーを冷却する能力を向上することができる。

請求項４によると、バスバー間凸部（３２）には、外部に向けて開口し電池セル間流体通路（５０）に連通する連通孔（３２ａ）が設けられており、位置決め凸部（３１）に設けられる連通孔（３１ａ）は、バスバー間凸部（３２）に設けられる連通孔（３２ａ）よりも通路断面積が大きく設定されていることを特徴とする。

この発明によれば、位置決め凸部に設けられる連通孔の通路断面積がバスバー間凸部の連通孔よりも大きく設定されていることにより、電池セル間流体通路を通る冷却流体の一部は、電池セル間流体通路からバスバー間凸部の連通孔を通って外部に向けて流れる流量よりも、バスバー凸部の裏面側により多くの流量で衝突することになる。これにより、上方に位置し熱が伝わり易いバスバー凸部を積極的に冷却することができるので、バスバーを冷却する能力を向上することができる。

上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

本発明を適用する第１実施形態の組電池においてバスバーと位置決め凸部及びバスバー間凸部との関係を説明するための側断面図である。 第１実施形態の組電池においてバスバーと位置決め凸部及びバスバー間凸部との関係を説明するための平面図である。 本発明を適用する第２実施形態の組電池においてバスバー、位置決め凸部及びバスバー間凸部の構成を説明するための側断面図である。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合わせることも可能である。

（第１実施形態）
本発明を適用した第１実施形態の組電池１は、電池パックとも呼ばれ、複数個の電池セル１０をその側面を対向させるように並べて積層配置し、隣り合う電池セル１０の異極の電極端子同士をバスバー２０によって電気的に直列接続して一体にした電池セル１０の集合体である。

組電池１は、例えば内燃機関と電池に充電された電力によって駆動されるモータとを組み合わせて走行駆動源とするハイブリッド自動車、モータを走行駆動源とする電気自動車等に用いられる。組電池１を構成する二次電池は、例えばニッケル水素二次電池、リチウムイオン電池、有機ラジカル電池であり、ケース内に収納された状態で自動車の座席下、後部座席とトランクルームとの間の空間、運転席と助手席の間の空間などに配置される。

本発明の一実施形態である第１実施形態について図１及び図２を用いて説明する。図１は、第１実施形態の組電池１においてバスバー２０と位置決め凸部３１及びバスバー間凸部３２との関係を説明するための側断面図である。ただし、電池セル１０については側面図を表している。図２は、組電池１においてバスバー２０と位置決め凸部３１及びバスバー間凸部３２との関係を説明するための平面図である。図１及び図２は、簡易的に５個の電池セル１０を直列接続する状態を示した例である。各図において、電池セル１０が複数個積層して並ぶ方向をセル積層方向Ｘとし、直方体状の各電池セル１０が水平方向に細長状に延びる方向であって積層方向Ｘに直交する水平方向をＹとし、電極端子１２が突出する方向を電極端子突出方向Ｚまたは上方向Ｚとしている。

複数個の電池セル１０の集合体である組電池１は、複数個の電池セル１０の充電及び放電または温度調節に用いられる電子部品（図示せず）によって制御され、図示しない送風部材による送風を受けて各電池セル１０が冷却される。組電池１は、積層配置した複数個の電池セル１０をバスバー２０により電気的に直列接続してなり、ケース４０内に収納されている。また、組電池１は、各電池セル１０がケース４０内の所定の位置に動かないように設置されて支持される構造でもよいし、バンド等の拘束手段にてセル積層方向Ｘに圧縮力を受けて拘束されて一体に支持される構造でもよい。なお、上記の電子部品は、ＤＣ／ＤＣコンバータ、送風部材を駆動するモータ、インバータによって制御される電子部品、各種の電子式制御装置等であり、例えばスイッチング電源装置であるパワー素子によって調整される電力で作動される部品である。

ケース４０は、絶縁性を有し、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、フィラーやタルク含有のＰＰ等の合成樹脂で形成されている。ケース４０には、車両側にケース４０をボルト締め等により固定するための取付部、及び機器収納ボックス（ともに図示せず）が設けられている。当該機器ボックスには、（例えば電圧、温度等の電池セル１０の状態を監視する各種センサからの検出結果が入力される電池監視ユニット（図示せず）と、電池監視ユニットと通信可能に構成されＤＣ／ＤＣコンバータの電力授受を制御するとともに、送風部材のモータの駆動を制御する制御装置（図示せず）と、各機器を接続するワイヤハーネス等と、が収納されている。電池監視ユニットは、各電池セル１０の状態を監視する電池ＥＣＵであり、電池セル１０の状態を検出するために電池セル１０に設置された検出部（端子）から延びる多数の検出線を介して、組電池１に接続されている。

積層体を構成する各電池セル１０は、例えばアルミ缶等の外殻を構成する外装ケース１１を有し、外装ケースの上面１１ａから上方に突出する正極端子及び負極端子からなる電極端子１２を備えている。異極の端子同士であって、隣り合う各電池セル１０間で接続される対象となる電極端子１２間は、通電性に優れた金属板であるバスバー２０によって接続されている。１つの積層体を構成する複数個の電池セル１０は、これに対応する数量のバスバー２０によって通電可能に直列接続されることになる。換言すれば、組電池１のすべての電池セル１０は、平面視で、電流がジグザク状または蛇行状に流れるように各バスバー２０を介して電気的に直列接続されている。さらにバスバー２０によって通電可能となった積層体の両端に配された各電極端子１２は、端子嵌通開口部２３Ａ，２４Ａに嵌まった状態で平板状の電極板２０Ａに溶接により接合されている。この両端に配された電極板２０Ａは、電力の供給及び放出が行われる総端子部に接続されている。

図１及び図２に示すように、バスバー２０は、中央側で外方に突出するように形成されたバスバー凸部２２を具備する板状体である。バスバー２０は、セル積層方向Ｘにおけるバスバー凸部２２の両側にバスバー凸部２２の根元から横方向に延びる端子接続部２１を備えている。つまり、バスバー２０の縦断面形状は、バスバー凸部２２に対応する逆Ｕ字状部分と、逆Ｕ字状部分から左右に延びる２つの水平部分とから構成される形状である。バスバー凸部２２は、例えば、Ｕ字状に外方に突出する湾曲状、角形に折れ曲がった屈曲状等の凸部である。

水平に延びる部分である端子接続部２１には、バスバー凸部２２に対して一方端側に形成された第１の端子嵌通開口部２３と他方端側に形成された第２の端子嵌通開口部２４と、が形成されている。第１の端子嵌通開口部２３と第２の端子嵌通開口部２４には、隣接する電池セル１０における接続対象となる電極端子１２がバスバー凸部２２の両側で嵌まるようになっている。つまり、第１の端子嵌通開口部２３と第２の端子嵌通開口部２４の形状は、電極端子１２の断面形状と同様であり、電極端子１２が挿通可能な大きさとなっている。

組電池１は、電気絶縁性を有し、セル積層方向Ｘに隣接する電池セル１０の間で外装ケースの上面１１ａよりも上方に突出する位置決め凸部３１を備えている。位置決め凸部３１は、例えば、電気絶縁性を有する各種の樹脂により形成されており、ケース４０の上部開口に蓋をするように外装ケースの上面１１ａを覆ってケース４０に取り付けられるカバー部３０に一体に形成されている。つまり、位置決め凸部３１は、隣接する電池セル１０間に形成されたセル間通路５０（電池セル間流体通路）の上方を覆う部分に上方に起立する壁である。位置決め凸部３１は、図１及び図２に図示するように、セル積層方向Ｘの厚みが薄く、電極端子突出方向Ｚ（上方向Ｚ）と方向Ｙの両方向についてセル間通路５０に平行となるように延設される壁である。

位置決め凸部３１は、図２のように、外装ケースの上面１１ａ側でセル積層方向Ｘに所定ピッチで複数個並んでいる。このようにセル積層方向Ｘに所定ピッチで複数個並ぶ一組の位置決め凸部３１は、外装ケースの上面１１ａ側でさらに方向Ｙに所定間隔をあけてもう一組配設されている。これら二組の間は、セル積層方向Ｘに延びる２列のガイド壁３４がカバー部３０と一体に設けられている。２列のガイド壁３４は、方向Ｙに所定の間隔をあけて外装ケースの上面１１ａ側で立設しており、後述するバスバー間凸部３２と同じ高さとなっている。両ガイド壁３４の間には、セル積層方向Ｘに延びる通路が形成されている。当該通路は、図示していないが、電池セル１０に設置された検出部から延びる多数の検出線を収容する収容部となっている。当該多数の検出線は、当該通路を通って電池監視ユニットに至るように配線されている。このようにガイド壁３４は、検出線を他の部品との接触や外部から作用する外力から保護し、損傷を与えないように配線できる機能を有する。

カバー部３０は、少なくとも電極端子１２が挿通する開口部を有し、外装ケースの上面１１ａを部分的に覆う部材である。カバー部３０は、絶縁性を有し、例えばポリプロピレン（ＰＰ樹脂）、フィラーやタルクを含有するＰＰ樹脂等の合成樹脂で形成されており、バスバー２０と外装ケース１１とを電気絶縁する機能を有する。カバー部３０は、その外周縁に、外側に向けて突出する嵌合凸部が形成された爪部３３を複数個備えている。爪部３３は、根元部が固定されており先端が固定されていない自由端となっており、内側に向けて爪部３３に外力が作用した場合に、元の姿勢に戻ろうと外側に向けて弾性変形するようになっている。一方、カバー部３０が取り付けられるケース４０は、その外周縁の爪部３３と対応する位置に、上方から挿入される爪部３３を収容可能な収容部４１を備えている。

収容部４１には、上下方向に延びる内壁面の嵌合凸部と対応する位置に、嵌合凹部が形成されている。各爪部３３を対応する収容部４１に挿入するように、カバー部３０をケース４０に対して上方から取り付けようとすると、爪部３３は、嵌合凸部が収容部４１の内壁面に接触することで内側に向けて外力が働いて撓む。そして爪部３３は、嵌合凸部が嵌合凹部に一致する位置になると、嵌合凸部が嵌合凹部に嵌まることで外側に向けて開くように復元してロック機構を形成し、その状態を維持して固定されることになる。

位置決め凸部３１には、バスバー２０に向けて開口する通路を構成し、セル間通路５０に連通する連通孔３１ａが設けられている。連通孔３１ａは、位置決め凸部３１において、上下方向に貫通し、方向Ｙに並ぶように複数個（本実施形態では２個）形成されている。この複数個の連通孔３１ａは、バスバー凸部２２の頂部裏面に相当するバスバー凸部の裏面２２ａと位置決め凸部３１の上端面との間に形成される空間と、セル間通路５０とを連通する通路となっている。

位置決め凸部３１と外装ケースの上面１１ａとの間には、連通孔３１ａとセル間通路５０とを繋ぐ貫通孔が形成されたパッキン部材６０が配設されている。パッキン部材６０は、例えばゴム等の外力により弾性的に変形し得る材質で形成されている。セル間通路５０を流通する冷却流体、例えば空気は、セル間通路５０から外部に漏れないようにパッキン部材６０の貫通孔を通って連通孔３１ａを上昇し、バスバー２０に向けて流出する。

位置決め凸部３１を上下方向に貫通する連通孔３１ａは、バスバー凸部２２の頂部裏面に相当するバスバー凸部の裏面２２ａ側に対向するように開口して設けられていることが好ましい。これにより、連通孔３１ａによって構成される通路は、真っ直ぐ上方に延びる通路となり、セル間通路５０とバスバー凸部の裏面２２ａとを直線状に結ぶ通路を形成する。

各バスバー２０は、上方に突出するバスバー凸部の裏面２２ａ側が位置決め凸部３１に対向する姿勢で、第１の端子嵌通開口部２３及び第２の端子嵌通開口部２４が接続対象の電極端子１２に嵌まって配置されている。つまり、接続対象の電極端子１２同士をバスバー２０によって接続する工程を実施するときには、バスバー凸部２２の頂部を上方向Ｚに向け、端子接続部２１を水平方向に保った姿勢で、各バスバー２０を、バスバー凸部の裏面２２ａ側が位置決め凸部３１に対向するように位置決めして、電極端子１２を第１の端子嵌通開口部２３及び第２の端子嵌通開口部２４に嵌め込む。この位置決め構造により、バスバー２０は、セル積層方向Ｘについて適切な位置で設置され、接続すべき電極端子１２を正確に両嵌通開口部２３，２４に挿通することができる。

また、正極端子及び負極端子は、第１の端子嵌通開口部２３と第２の端子嵌通開口部２４に嵌められた後、例えばレーザー溶接、アーク溶接等の溶接により、バスバー２０の端子接続部２１に接合される。

さらに、組電池１は、セル積層方向Ｘに複数個並ぶように設けられて、隣接するバスバー２０間にバスバー間凸部３２を介在するように備えている。バスバー間凸部３２の頂部は、電気絶縁性を有し、位置決め凸部３１よりも上方に突出している。つまり、バスバー２０を適切な位置に設置しようとするときには、バスバー間凸部３２は、セル積層方向Ｘに隣接するバスバー２０間を隔てる隔壁となって介在する。この構成によって、セル積層方向Ｘについてのバスバー２０の変位が規制されるため、位置決めの作用を発揮することができるとともに、隣接するバスバー２０同士を隔壁となって隔てるため、両者の接触を妨げてバスバー間の短絡を防止することができる。

バスバー間凸部３２には、外部に向けて開口する通路を構成し、セル間通路５０に連通する連通孔３２ａが設けられている。連通孔３２ａは、バスバー間凸部３２において、上下方向に貫通し、方向Ｙに並ぶように複数個（本実施形態では２個）形成されている。この複数個の連通孔３２ａは、電池セル１０上方の外部空間とセル間通路５０とを連通する通路となっている。バスバー間凸部３２を上下方向に貫通する連通孔３２ａによって構成される通路は、真っ直ぐ上方に延びる通路となり、セル間通路５０と電池セル１０上方の外部空間とを直線状に結ぶ通路を形成する。

バスバー間凸部３２と外装ケースの上面１１ａとの間にも、連通孔３２ａとセル間通路５０とを繋ぐ貫通孔が形成されたパッキン部材６０が配設されている。セル間通路５０を流通する冷却流体は、セル間通路５０から外部に漏れないようにパッキン部材６０の貫通孔を通って連通孔３２ａを上昇し、外部に向けて流出する。

位置決め凸部３１に設けられる連通孔３１ａは、バスバー間凸部３２に設けられる連通孔３２ａよりも通路断面積が大きく設定されていることが好ましい。このような関係に連通孔３１ａ及び３２ａを構成することにより、セル間通路５０に流入した冷却流体は、セル間通路５０をＹ方向に流れるが、上方向Ｚにも上昇し、連通孔３１ａ及び連通孔３２ａを通って上方に流出する。このとき、連通孔３１ａから流出する流量が連通孔３２ａから流出する流量よりも多くなるため、バスバー２０に衝突する分の流量が多くなる。したがって、バスバー２０の冷却効果が向上し得る流体経路を構築することができる。

また、位置決め凸部３１に相当する部分は、カバー部３０やケース４０とは別個の部品からなるもので構成してもよい。この場合、例えば当該部分は、電池セル１０の間に設けられる部材であって、電池セル１０間のセル間通路５０を形成する樹脂製のスペーサ部材と一体に形成することができる。

隣接する電池セル１０における接続対象の電極端子１２間を電気的に接続するときには、カバー部３０を取り付けた組電池に対して、バスバー凸部２２を上方に向けた姿勢でバスバー凸部の裏面２２ａ側を位置決め凸部３１に対向させるようにバスバー２０を近づけ、電池セル１０に対して位置決めする。そして、バスバー２０の位置を微調整して、当該電極端子１２を第１の端子嵌通開口部２３及び第２の端子嵌通開口部２４に嵌め込む。この工程を組電池１に設置するすべてのバスバー２０について行う。バスバー凸部の裏面２２ａ側を位置決め凸部３１に対向させた位置決めにより、バスバー２０のセル積層方向Ｘの位置が規制されるので、各電極端子１２を端子嵌通開口部２３，２４に嵌める工程を迅速に行うことに寄与し、またバスバー２０が接触すべきでない部品に触れることを妨げて短絡等の不適切な接続や部品の損傷等を未然に防止できる。

さらに、セル積層方向Ｘに隣接するバスバー２０間に相当する位置には、位置決め凸部３１よりも上方に高く起立するバスバー間凸部３２が存在している。このため、バスバー２０を配置するときに、バスバー２０を位置ずれさせて配置してしまっても端子接続部２１の先端が背の高いバスバー間凸部３２に接触することにより、隣接するバスバー２０同士を重ならないように、適切な位置に配置することができる。換言すれば、各バスバー２０を上方からおおよその位置に置いたとしても、各バスバー２０は、背の高いバスバー間凸部３２によって他のバスバー２０と干渉しないように配置され、さらにバスバー凸部の裏面２２ａ側と位置決め凸部３１との位置決め作用によって電極端子１２を適切に接続できる位置に配置されることになる。

次に、本実施形態の組電池１がもたらす作用効果について説明する。組電池１は、電気絶縁性を有し、セル積層方向Ｘに隣接する電池セル間で電池セル１０の外装ケースの上面１１ａよりも上方に突出する位置決め凸部３１を備える。バスバー２０は、中央側で外方に突出するように形成されたバスバー凸部２２を具備する板状であり、さらに接続対象の電極端子１２がバスバー凸部２２の両側で嵌まるように、バスバー凸部２２に対して一方端側に形成された第１の端子嵌通開口部２３と他方端側に形成された第２の端子嵌通開口部２４と、を具備する。バスバー２０は、上方に突出するバスバー凸部２２の裏面側が位置決め凸部３１に対向する姿勢で、第１の端子嵌通開口部２３及び第２の端子嵌通開口部２４が接続対象の電極端子１２に嵌まり配置されている。

この構成によれば、位置決め凸部３１に対してバスバー凸部の裏面２２ａ側を対向させる姿勢で位置決めされ、接続対象の電極端子１２は第１の端子嵌通開口部２３及び第２の端子嵌通開口部２４に嵌められてバスバー２０を取り付けることができる。これにより、バスバー凸部２２と位置決め凸部３１の位置決め構造によってバスバー凸部２２はセル積層方向Ｘについて拘束されるので、バスバー２０をセル積層方向Ｘにずれることなく所定の位置に位置決めして適切に設置することができる。ゆえに、バスバー２０が本来、接触すべきでない他の部分に電気的に接続されることを回避することができる。したがって、電極端子１２間を接続するバスバー２０を設置する際に、例えば短絡等の不適切な電気接続状態を防止できる組電池１が得られる。また、この構成により、バスバー２０と電極端子１２との接続を迅速かつ正確に実施できる工程を提供できる。

また、組電池１には、バスバー２０はセル積層方向Ｘに複数個並ぶように設けられている。組電池１は、電気絶縁性を有し、位置決め凸部３１よりも上方に突出するバスバー間凸部３２を備える。セル積層方向Ｘに隣接するバスバー２０は、バスバー間凸部３２が介在するように配置されている。

この構成によれば、バスバー２０におけるセル積層方向Ｘの両側端部、つまり端子接続部２１の変位がバスバー間凸部３２によって規制されることになる。これにより、バスバー２０が本来の設置場所からセル積層方向Ｘにずれるように配置されることを防止することができる。したがって、上記のバスバー凸部２２と位置決め凸部３１の位置決め構造による位置規制に加え、隣接するバスバー２０の位置関係が不適切にならないようにバスバー間凸部３２によって規制されるため、バスバー２０同士の接触等の不適切な電気接続状態を一層確実に防止することができる。また、この構成により、バスバー２０と電極端子１２との接続を迅速かつ正確に実施できる工程を提供できる。

また、複数個積層されている電池セル１０間には、電池セル１０を冷却するための冷却流体が流通するセル間通路５０が形成されている。バスバー間凸部３２には、外部に向けて開口し外部とセル間通路５０とを連通する連通孔３２ａが設けられている。

この構成によれば、バスバー間凸部３２に外部とセル間通路５０とを連通させる連通孔３２ａが設けられていることにより、冷却流体が流れる通路を大きく確保することができるため、電池セル１０を冷却する能力の向上を図ることができる。また、セル間通路５０からバスバー間凸部３２の連通孔３２ａを通って外部に向けて流れる冷却流体がバスバー２０に接触する場合には、バスバー２０をさらに冷却する能力を高めることができる。

また、位置決め凸部３１には、バスバー２０に向けて開口して、セル間通路５０に連通する連通孔３１ａが設けられている。この構成によれば、位置決め凸部３１にバスバー２０に向けて開口しセル間通路５０と連通する連通孔３１ａが設けられていることにより、セル間通路５０からバスバー２０に至る通路を形成できるため、冷却流体をバスバー２０に接触させることができるので、バスバー２０を冷却する能力を高めることができる。また、冷却流体が流れる通路を大きく確保することができるので、電池セル１０をさらに冷却する能力の向上を図ることができる。

また、位置決め凸部３１の連通孔３１ａは、バスバー凸部の裏面２２ａ側に対向するように開口して設けられている。この構成によれば、位置決め凸部３１にバスバー凸部の裏面２２ａ側に対向して開口する連通孔３１ａがセル間通路５０と連通して設けられていることにより、セル間通路５０を通る冷却流体の一部は、バスバー凸部の裏面２２ａ側に衝突するため、バスバー凸部２２を積極的に冷却することができる。これにより、上方に位置することによってバスバー２０の熱が伝わり易いバスバー凸部２２を冷却する能力を高めることができるため、バスバー２０をさらに冷却する能力を向上することができる。

また、バスバー間凸部３２には、外部に向けて開口しセル間通路５０に連通する連通孔３２ａが設けられている。位置決め凸部３１に設けられる連通孔３１ａは、バスバー間凸部３２に設けられる連通孔３２ａよりも通路断面積が大きく設定されている。また、複数個の連通孔３１ａの合計通路断面積は、複数個の連通孔３２ａの合計通路断面積よりも大きく設定されている。

この構成によれば、位置決め凸部３１に設けられる連通孔３１ａの通路断面積がバスバー間凸部３２の連通孔３２ａよりも大きく設定されていることにより、セル間通路５０を通る冷却流体の一部は、セル間通路５０からバスバー間凸部３２の連通孔３２ａを通って外部に向けて流れる流量よりも、バスバー凸部の裏面２２ａ側により多くの流量で衝突することになる。これにより、上方に位置して熱が伝わり易いバスバー凸部２２を積極的に冷却することができるので、バスバー２０をさらに冷却する能力を向上することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態では、第１実施形態の位置決め凸部３１及びバスバー間凸部３２に対する他の形態としての位置決め凸部７１及びバスバー間凸部７２について図３を参照して説明する。図３は、第２実施形態の組電池１Ａにおいてバスバー２０、位置決め凸部７１及びバスバー間凸部７２の構成を説明するための側断面図である。なお、図３は、特徴部分を見易くするため、ケース４０、カバー部３０を図示してないが、組電池１Ａは以下に説明する構成以外は第１実施形態の組電池１と同様である。以下、相違点のみ説明する。

図３に示すように、第２実施形態の位置決め凸部７１及びバスバー間凸部７２は、第１実施形態のようにカバー部３０に一体に設けられている部分ではなく、セル間通路５０を形成するように電池セル１０間に設けられた樹脂製のスペーサ部材の一部をなす。すなわち、位置決め凸部７１及びバスバー間凸部７２はスペーサ部材７０の一部として一体に設けられている。

スペーサ部材７０は、セル積層方向Ｘが直交する外装ケース１１の側面の全体に亘る大きさを有し、電池セル１０と交互に配されて、隣接する電池セル１０間に挟持される部材である。スペーサ部材７０は、電池セル１０の下面と係合してセル下面を支持する支持部７３を下部に備え、上部の一方側に位置決め凸部７１と他方側にバスバー間凸部７２を備え、支持部７３と位置決め凸部７１及びバスバー間凸部７２とを連結する側板部７４を備える。スペーサ部材７０は、電池セル１０間に配するときには、セル積層方向Ｘの１個おきに１８０度反転させた姿勢で配置する。つまり、図２を例に説明すると、セル積層方向Ｘに並ぶ４個のスペーサ部材７０は、図２のセル積層方向Ｘに向けて、Ｙ方向側に位置決め凸部７１とバスバー間凸部７２が交互に位置するような向きで、配置すればよい。

位置決め凸部７１には第１実施形態の連通孔３１ａと同様の構成である連通孔７１ａが形成されており、バスバー間凸部７２には第１実施形態の連通孔３２ａと同様の構成を有する連通孔７２ａが形成されている。セル間通路５０に流入した冷却流体は、セル間通路５０をＹ方向に流れるとともに、その一部は上昇して連通孔７１ａ及び連通孔７２ａから外部に噴き出される。特に連通孔７１ａから噴き出された冷却流体は、バスバー２０に衝突するため、バスバー２０を積極的に冷却し、組電池１の冷却能力を向上する機能を果たす。

１，１Ａ…組電池
１０…電池セル
１１…外装ケース
１１ａ…外装ケースの上面
１２…電極端子
２０…バスバー
２２…バスバー凸部
２２ａ…バスバー凸部の裏面
２３…第１の端子嵌通開口部
２４…第２の端子嵌通開口部
３１，７１…位置決め凸部
３１ａ，７１ａ…連通孔
３２，７２…バスバー間凸部
３２ａ，７２ａ…連通孔
５０…セル間通路（電池セル間流体通路）
Ｘ…セル積層方向

Claims (4)

1. 外装ケース（１１）から上方に突出する正極端子及び負極端子からなる電極端子（１２）を有する電池セル（１０）を複数個積層し、セル積層方向（Ｘ）に隣接する前記電池セル（１０）における接続対象となる前記電極端子間をバスバー（２０）で接続して通電可能に構成する組電池（１）であって、
   電気絶縁性を有し、前記セル積層方向（Ｘ）に隣接する前記電池セル間で前記電池セルの外装ケースの上面（１１ａ）よりも上方に突出する位置決め凸部（３１）を備え、
   前記バスバー（２０）は、中央側で外方に突出するように形成されたバスバー凸部（２２）を具備する板状であり、さらに前記接続対象となる前記電極端子（１２）が前記バスバー凸部（２２）の両側で嵌まるように、前記バスバー凸部（２２）に対して一方端側に形成された第１の端子嵌通開口部（２３）と他方端側に形成された第２の端子嵌通開口部（２４）と、を具備してなり、
   前記バスバー（２０）は、上方に突出する前記バスバー凸部（２２）の裏面側が前記位置決め凸部（３１）に対向する姿勢で、前記第１の端子嵌通開口部（２３）及び前記第２の端子嵌通開口部（２４）が前記接続対象の前記電極端子（１２）に嵌まり配置され、
   前記バスバー（２０）は、前記セル積層方向（Ｘ）に複数個並ぶように設けられ、
   電気絶縁性を有し、前記位置決め凸部（３１）よりも上方に突出するバスバー間凸部（３２）をさらに備え、
   前記セル積層方向（Ｘ）に隣接する前記バスバー（２０）は、前記バスバー間凸部（３２）が介在するように配置され、
   複数個積層されている前記電池セル間には、前記電池セルを冷却するための冷却流体が流通する電池セル間流体通路（５０）が形成されており、
   前記バスバー間凸部（３２）には、外部に向けて開口し前記電池セル間流体通路（５０）に連通する連通孔（３２ａ）が設けられていることを特徴とする組電池。
2. 外装ケース（１１）から上方に突出する正極端子及び負極端子からなる電極端子（１２）を有する電池セル（１０）を複数個積層し、セル積層方向（Ｘ）に隣接する前記電池セル（１０）における接続対象となる前記電極端子間をバスバー（２０）で接続して通電可能に構成する組電池（１）であって、
   電気絶縁性を有し、前記セル積層方向（Ｘ）に隣接する前記電池セル間で前記電池セルの外装ケースの上面（１１ａ）よりも上方に突出する位置決め凸部（３１）を備え、
   前記バスバー（２０）は、中央側で外方に突出するように形成されたバスバー凸部（２２）を具備する板状であり、さらに前記接続対象となる前記電極端子（１２）が前記バスバー凸部（２２）の両側で嵌まるように、前記バスバー凸部（２２）に対して一方端側に形成された第１の端子嵌通開口部（２３）と他方端側に形成された第２の端子嵌通開口部（２４）と、を具備してなり、
   前記バスバー（２０）は、上方に突出する前記バスバー凸部（２２）の裏面側が前記位置決め凸部（３１）に対向する姿勢で、前記第１の端子嵌通開口部（２３）及び前記第２の端子嵌通開口部（２４）が前記接続対象の前記電極端子（１２）に嵌まり配置され、
   複数個積層されている前記電池セル間には、前記電池セルを冷却するための冷却流体が流通する電池セル間流体通路（５０）が形成されており、
   前記位置決め凸部（３１）には、前記バスバーに向けて開口して、前記電池セル間流体通路（５０）に連通する連通孔（３１ａ）が設けられていることを特徴とする組電池。
3. 前記位置決め凸部（３１）の前記連通孔（３１ａ）は、前記バスバー凸部の裏面（２２ａ）側に対向するように開口して設けられていることを特徴とする請求項２に記載の組電池。
4. 前記バスバー間凸部（３２）には、外部に向けて開口し前記電池セル間流体通路（５０）に連通する連通孔（３２ａ）が設けられており、
   前記位置決め凸部（３１）に設けられる前記連通孔（３１ａ）は、前記バスバー間凸部（３２）に設けられる前記連通孔（３２ａ）よりも通路断面積が大きく設定されていることを特徴とする請求項２に記載の組電池。

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