JP5566719B2

JP5566719B2 - 二次電池装置

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Publication number: JP5566719B2
Application number: JP2010030533A
Authority: JP
Inventors: 永晃室; 英則宮本; 健次矢澤; 敏徳内田; 光広斉藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2010-02-15
Filing date: 2010-02-15
Publication date: 2014-08-06
Anticipated expiration: 2030-02-15
Also published as: JP2011165628A

Description

本発明は、複数の二次電池と、これらの二次電池を収容する筺体と、を備える二次電池装置に関する。

近年、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、電動自転車の電源、あるいは、電気機器の電源として、二次電池が広く用いられている。例えば、非水系二次電池であるリチウムイオン二次電池は、高出力、高エネルギー密度を有することから、電気自動車等の電源として注目されている。

一般に、二次電池は、アルミニウム等で偏平な矩形箱状に形成された外装容器と、この外装容器内に電解液とともに収納された電極群と、外装容器に設けられているとともに電極群に接続された電極端子と、を備えた単セルとして構成されている。

高容量化、高出力化を図るため、複数の単セルを筺体内に並べて配置し、これらの単セルを並列あるいは直列に接続した二次電池装置が用いられている（例えば、特許文献１）。筺体には、正、負の出力端子が設けられ、二次電池装置は、適用する機器にこれらの出力端子を介して電力を出力する。

特開平７−２３７４５７号公報

二次電池装置を機器に実装する場合、その配置および接続位置は、適用する機器ごとに異なる場合が多く、二次電池装置の出力端子の位置は、二次電池装置の配設位置、および接続される機器に応じてそれぞれ最適な位置がある。そのため、二次電池装置の出力端子の位置は、適用する機器に最適な位置となるように、設置機器に応じて専用設計となっている。しかし、このような構成であると、適用する機器に応じて筺体を設計変更する必要があり、二次電池装置の製造コストが増加するとともに、設計、出荷期間の短縮する図る上で障害となる。

この発明は以上の点に鑑みなされたものであり、その目的は、製造コストの低減、および設計、出荷期間の短縮を図ることが可能な二次電池装置を提供することにある。

この発明の態様に係る二次電池装置は、筺体と、前記筺体内に収容され、それぞれ同一面に正極端子および負極端子を有する複数の単セルと、並列に接続された複数の前記単セルによって構成されたセルユニットを複数互いに直列に接続させる複数のバスバーと、前記単セルの前記正極端子を接続する正極バスバーの一端に設けられた正極側出力端部と、前記単セルの前記負極端子を接続する負極バスバーの一端に設けられた負極側出力端部と、前記筺体に取付けられたベース、および前記ベース上に設けられているとともに前記正極側出力端部および前記負極側出力端部にそれぞれ電気的に接続され、外部機器を接続可能な正極および負極の出力端子を有し、前記単セルと前記バスバーとの接続部が配置される面とは異なる方向に前記正極および負極の出力端子を引き出すインターフェースユニットと、を備え、前記インターフェースユニットの前記正極の出力端子および前記負極の出力端子の配設位置および向きは、前記外部機器に適合するように設定可能である。

本発明の態様によれば、二次電池装置を搭載する機器ごとに適当な出力端子位置を設定することで、標準的な筐体を１種類用意しておけば筐体本体の設計変更をすることなく対応することが可能となる。これにより、標準的な二次電池装置を量産した場合、機器に対応するインターフェースユニットのみを対応する設計にしておけば本体部分を変更する必要が無くなり、二次電池装置の製造コストの低減、設計・出荷期間の短縮を図ることが可能となる。

図１は、この発明の実施形態に係る二次電池装置を示す斜視図。図２は、ケースおよび単セルを分解して示す前記二次電池装置の分解斜視図。図３は、単セルを示す斜視図。図４は、二次電池装置の縦断面図。図５は、前記二次電池装置における単セルおよびバスバーの配列、接続状態を概略的に示す平面図。図６は、ケースの前端部およびインターフェースユニットを示す分解斜視図。図７は、上記インターフェースユニットのベースターミナルおよび出力端子を示す分解斜視図。図８は、他の機器に適合するインターフェースユニットを備える二次電池装置を示す斜視図。図９は、上記他の機器に適合するインターフェースユニットを備える二次電池装置を示す分解斜視図。図１０は、更に他の機器に適合するインターフェースユニットを備える二次電池装置を示す斜視図。図１１は、上記更に他の機器に適合するインターフェースユニットを備える二次電池装置を示す分解斜視図。図１２は、他の実施形態に係る二次電池装置を示す斜視図。図１３は、他の実施形態に係る二次電池装置のインターフェースユニットの一部を拡大して示す斜視図。

以下、図面を参照しながら、この発明の実施形態に係る二次電池装置について詳細に説明する。
図１は、実施形態に係る二次電池装置の外観を示す斜視図、および図２は、ケース、単セルを分解して示す二次電池装置の分解斜視図である。
図１および図２に示すように、二次電池装置は、ほぼ矩形箱状のケース１０と、ケース内に収容された複数、例えば、３０個の単セル（二次電池）１２と、を備え、組電池として構成されている。二次電池装置の筐体として機能するケース１０は、上下が開放した矩形枠状のセンターケース１４、矩形板状に形成され底壁を構成するロワーケース１６、および、矩形板状に形成され天井壁を構成するアッパーケース１８の３つの分割部材を有している。そして、ロワーケース１６、センターケース１４、アッパーケース１８をこの順で互いに接合することにより、矩形箱状のケース１０が構成されている。アッパーケース１８の上面側は、矩形板状のトップカバー２０によって覆われている。ケース１０の各構成要素およびトップカバー２０は、それぞれ絶縁性を有する合成樹脂、例えば、ＰＰＥにより形成されている。

ケース１０の長手方向の一端側に位置する側壁、例えば、前端壁１０ａには、二次電池装置を適用機器（アプリケーション）に電気的に接続するためのインターフェースユニット２１が取付けられている。このインターフェースユニット２１は、絶縁材料、例えば、合成樹脂で形成された矩形板状のターミナルベース２２を有し、このターミナルベース２２は、前端壁１０ａにねじ止め固定され、前端壁に密着している。ターミナルベース２２には、二次電池装置の正極出力端子２４、負極出力端子２６、および単セル１２の電圧、温度等を監視する電池監視基板２８が取り付けられている。インターフェースユニット２１については後で詳述する。

図２および図３に示すように、各単セル１２は、リチウムイオン電池等の非水電解質二次電池であり、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成された扁平な略直方体形状の外装容器３０と、外装容器３０内に非水電解液と共に収納された電極体３１と、を備えている。外装容器３０は、上端が開口した容器本体３０ａと、容器本体に溶接され容器本体の開口を閉塞した矩形板状の蓋体３０ｂとを有し、液密に形成されている。電極体３１は、例えば、正極板および負極板をその間にセパレータを介在させて渦巻き状に捲回し、更に、径方向に圧縮することにより、偏平な矩形状に形成されている。正極端子３２ａおよび負極端子３２ｂが蓋体３０ｂの長手方向両端部にそれぞれ設けられ、蓋体３０ｂから突出している。負極端子３２ｂと蓋体３０ｂとの間には、合成樹脂、ガラス等の絶縁体からなるシール材、例えば、ガスケット３４が設けられている。蓋体３０ｂの中央部には、例えば、矩形状の安全弁３６が形成されている。容器本体３０ａの周囲には、容器の上端部および下端部を除いて、絶縁性のフィルム３７が巻装されている。

図２および図４に示すように、単セル１２は、複数の単セル、例えば、３つの単セル１２を並列に接続して１セルユニットＣとし、このセルユニットＣを１０ユニットだけ直列に接続して設けられている。単セル１２の配列と電気的な接続構造については、後で詳細に説明する。

ロワーケース１６の内面には、単セル１２の数に対応した数、ここでは、３０個の係合溝３８が形成されている。複数の係合溝３８は、ロワーケース１６の長手方向に所定の間隔を置いて、２列に並んで設けられている。２列の間にはセンターリブ３９が形成され、ロワーケース１６の長手方向全長に亘って延びている。

センターケース１４内には、４つの仕切り壁５０が一体に形成され、センターケース１４内は、これらの仕切り壁５０により５つの空間に仕切られている。更に、各仕切り壁５０の中央部およびセンターケース１４の長手方向両端壁の中央部には、センターケース１４の高さ方向に延びる支持ポスト５２が形成されている。センターケース１４内の各空間は、支持ポスト５２により、左右２つの収容室５３に分けられている。これにより、センターケース１４内には、それぞれ１セルユニットＣを収容可能な１０個の収容室５３が２列に並んで形成されている。センターケース１４の長手方向に延びる２つの側壁１４ａ、１４ｂには、それぞれ複数の通気孔５１が形成されている。

図４に示すように、アッパーケース１８の内面側には、単セル１２の数に対応した数、ここでは、３０個の係合溝５４が形成されている。複数の係合溝５４は、アッパーケース１８の長手方向に所定の間隔を置いて、２列に並んで設けられている。アッパーケース１８において、各係合溝５４の底には、単セル１２の正極端子３２ａおよび負極端子３２ｂに対応する矩形状の透孔が形成され、更に、単セル１２の安全弁３６に対向する排気孔が形成されている。

上記のように構成されたロワーケース１６は、センターケース１４の下面側にねじ止めされてセンターケースに固定され、ケース１０の底壁を構成している。アッパーケース１８は、センターケース１４の上面側にねじ止めされてセンターケースに固定され、ケース１０の天井壁を構成している。センターケース１４は、隙間を置いて対向するロワーケース１６とアッパーケース１８との間に接合されている。

図２および図４に示すように、単セル１２は、セルユニットＣ毎にケース１０の収容室５３内に収容されている。各単セル１２の下端部は、ロワーケース１６の係合溝３８に嵌合され、接着剤等によりロワーケース１６に固定されている。各単セル１２の上端部、つまり、電極端子が設けられている端部は、アッパーケース１８の係合溝５４に嵌合され、接着剤等によりアッパーケース１８に固定されている。列方向に隣合う２つのセルユニットＣ間には、センターケース１４の仕切り壁５０が挟まれ、セルユニット間の短絡を防止している。また、１列のセルユニットＣと他の列のセルユニットＣとの間には、ロワーケース１６のセンターリブ３９、アッパーケース１８のセンターリブ、センターケース１４の支持ポスト５２が挟まれ、セルユニットＣ間の短絡を防止している。単セル１２の正極端子３２ａおよび負極端子３２ｂは、アッパーケース１８に形成された透孔にそれぞれ挿通され、アッパーケース１８の上面側に突出している。

図２、図４、および図５に示すように、１つのセルユニットＣにおいて、３つの単セル１２は、主面同士が所定の隙間を置いて向かい合い、かつ、電極端子が同一方向を向いた状態で、並んでいる。１セルユニットＣにおいて、３つの単セル１２は、正極端子３２ａが一列に並び、また、負極端子３２ｂが一列に並ぶように配置されている。そして、１０個のセルユニットＣは、５セルユニットずつ２列に配列され、各列において、隣合うセルユニットの正極端子３２ａと負極端子３２ｂとが交互に並ぶように配置されている。そして、各列のセルユニットＣは後述するバスバーによって連結され、組電池を構成している。

アッパーケース１８の上面側に複数のバスバーが設けられ、これらのバスバーにより、各セルユニットＣ内の複数の単セル１２が並列に接続され、更に、複数のセルユニットＣ同士が直列に接続されている。本実施形態において、接続金具としてのバスバーは、４種類のものを用いている。すなわち、３つの単セル１２の正極端子３２ａを接続するとともに一端に正極側出力端部を有する正極バスバー７６、３つの単セル１２の負極端子３２ｂを接続するとともに一端に負極側出力端部を有する負極バスバー７７、それぞれ６つの単セル１２の電極端子同士を接続する８つの共通バスバー７８、および、３つバスバーを連結したバスバーユニット８０を備えている。これらのバスバー７６、７７、７８、およびバスバーユニット８０は、導電材料、例えば、アルミニウム等からなる金属板を折曲げ成形して形成されている。

図５に概略的に示すように、前述した複数のバスバー７６、７７、７８およびバスバーユニット８０により、各セルユニットＣの３つの単セル１２は並列に接続され、かつ、１０個のセルユニットＣは互いに直列に接続されている。また、正極側出力端部７６ｂおよび負極側出力端部７７ｂは、ケース１０の同一壁面、つまり、前端壁１０ａ側に設けられ、１０個のセルユニットＣは、正極側出力端部７６ｂから負極側出力端部７７ｂまで、Ｕ字状に並んで接続されている。

図２および図６に示すように、アッパーケース１８上には２本の配線板９８がそれぞれ貼付されている。配線板９８は、長手方向に延びる複数の配線を有し、これらの配線は、それぞれ対応する１つのバスバーに電気的、機械的に接続されている。各配線板９８の一端部９８ａは、後述する電池監視基板２８に接続される。

図１に示すように、トップカバー２０は、ケース１０の平面形状とほぼ等しい大きさの矩形板状に形成され、アッパーケース１８の複数のバスバー装着室を覆って設けられている。トップカバー２０は、その周縁部および中央部が、アッパーケース１８の周壁およびセンターリブにねじ止めされ、アッパーケース１８に接合されている。

図１、図６、図７に示すように、ケース１０の前端壁１０ａの外面側に、インターフェースユニット２１のターミナルベース２２が脱着可能に取り付けられている。ターミナルベース２２の外面上に、電池監視基板２８がねじ止めにより固定されている。前述した各配線板９８の一端部９８ａは、図示しないコネクタ等を介して、電池監視基板２８に電気的に接続されている。電池監視基板２８は、セルユニットＣの電圧を検出し、監視する。また、電池監視基板２８は、バランス調整回路を有し、単セル間の電圧のバランスを調整する。

ターミナルベース２２には、正極出力端子２４および負極出力端子２６が取付けられている。負極出力端子２６は、ステンレス等により板状に形成された端子ベース２６ａと、銅等の高い導電性を有する金属により形成され、端子ベース２６ａに重ねて配置された板状の導電端子２６ｂと、を有している。

端子ベース２６ａの中央下部には、外部機器を接続可能な接続部として機能するスタッドボルト２６ｃが立設されている。端子ベース２６ａの周縁部には、例えば、３つのねじ孔が形成され、また、端子ベース２６ａの上端部に２つのねじ孔１０７が並んで形成されている。導電端子２６ｂは、スタッドボルト２６ｃが挿通される透孔１０８、下端部に形成された透孔１０９、および上端部にそれぞれ形成された２つの透孔１１０を有している。

導電端子２６ｂは、透孔１０８にスタッドボルト２６ｃが挿通された状態で、端子ベース２６ａに重ねて配置され、また、透孔１０９に挿通されたねじにより端子ベース２６ａにねじ止め固定されている。導電端子２６ｂの透孔１１０は、端子ベース２６ａのねじ孔１０７とそれぞれ整列している。

導電端子２６ｂが固定された端子ベース２６ａは、ターミナルベース２２の内面側に配置され、ターミナルベース２２の外面側から挿通された２本のねじにより、ターミナルベース２２にねじ止め固定されている。これにより、導電端子２６ｂは、端子ベース２６ａとターミナルベース２２との間に挟まれている。スタッドボルト２６ｃは、ターミナルベース２２に形成された開口１１２を通して外方に突出している。スタッドボルト２６ｃは、ターミナルベース２２の表面から垂直に突出している。導電端子２６ｂにおいて、スタッドボルト２６ｃの周囲に位置する部分は、開口１１２を通して、外側に露出している。これにより、負極出力端子２６は、ターミナルベース２２の外面に対して、垂直な方向を向いている。透孔１１０を含む導電端子２６ｂの上端部は、ターミナルベース２２の上端部に形成された開口１１４を通して外方に露出している。

正極出力端子２４も負極出力端子２６と同様に構成されている。すなわち、正極出力端子２４は、端子ベース２４ａおよびこれに重ねて固定された導電端子２４ｂを有し、端子ベース２４ａがターミナルベース２２の内面側にねじ止め固定されている。接続部として機能する端子ベース２４ａのスタッドボルト２４ｃは、ターミナルベース２２に形成された開口１１６を通して外方に突出ししている。スタッドボルト２４ｃは、ターミナルベース２２の表面から垂直に突出している。導電端子２６ｂにおいて、スタッドボルト２６ｃの周囲に位置する部分は、開口１１２を通して、外側に露出している。これにより、正極出力端子２４は、ターミナルベース２２の外面に対して、垂直な方向を向いている。透孔１１８を含む導電端子２４ｂの上端部は、ターミナルベース２２の上端部に形成された開口１２０を通して外方に露出している。

正極出力端子２４および負極出力端子２６が取付けられたターミナルベース２２は、複数のねじにより、ケース１０の前端壁１０ａにねじ止め固定され、ケース１０の前面に密着している。正極出力端子２４は、ターミナルベース２２とケース１０の前面との間に挟持され、また、正極出力端子２４の上端部は、正極バスバー７６の正極側出力端部７６ｂとケース１０前面との間に差し込まれ、正極側出力端部７６ｂと重なって位置している。そして、この正極出力端子２４の上端部は、正極側出力端部７６ｂに形成された一対の透孔および導電端子２４ｂの透孔１１８を通して端子ベース２４ａにねじ込まれた一対のねじにより、正極側出力端部７６ｂにねじ止め固定されている。これにより、正極出力端子２４は、正極バスバー７６に電気的および機械的に接続されている。

負極出力端子２６の上端部は、負極バスバー７７の負極側出力端部７７ｂとケース１０前面との間に差し込まれ、負極側出力端部７７ｂと重なって位置している。そして、この負極出力端子２６の上端部は、負極側出力端部７７ｂに形成された一対の透孔および導電端子２６ｂの透孔１１０を通して端子ベース２６ａにねじ込まれた一対のねじにより、負極側出力端部７７ｂにねじ止め固定されている。これにより、負極出力端子２６は、負極バスバー７７に電気的および機械的に接続されている。

上記のように、正極出力端子２４および負極出力端子２６は、共通のターミナルベース２２に取付ける構成とすることにより、組立性の向上を図ることができる。また、正極出力端子２４および負極出力端子２６のそれぞれは、バスバーと導電端子との間に、ターミナルベース２２に固定された端子ベースを介在させ、この端子ベースに接続用のスタッドボルトを設けた構成とすることにより、出力用のハーネス等をスタッドボルトに脱着する際、導電端子およびバスバーに作用する負荷を低減することができる。これにより、導電端子およびバスバーの変形、損傷等を防止することが可能となる。

上述したインターフェースユニット２１の正極出力端子２４および負極出力端子２６は、ケース１０の前面側に並んで設けられ、かつ、両端子ともに前方に向かって突出している。この正極出力端子２４および負極出力端子２６の配設位置および向きは、二次電池装置を実装する任意の機器に適合するように設定されている。

一方、二次電池装置を他の機器に実装する場合、インターフェースユニット２１は、他の機器に適合するユニットとして構成されている。図８および図９に示すように、インターフェースユニット２１は、矩形板状のターミナルベース２２を備え、このターミナルベース２２は、ケース１０の前端壁１０ａの外面側に脱着可能に取り付けられている。ターミナルベース２２の外面上には、電池監視基板２８がねじ止めにより固定されている。前述した各配線板９８の一端部は、図示しないコネクタ等を介して、電池監視基板２８に電気的に接続されている。電池監視基板２８は、セルユニットＣの電圧を検出し、監視する。また、電池監視基板２８は、バランス調整回路を有し、単セル間の電圧のバランスを調整する。

ターミナルベース２２には、正極出力端子２４および負極出力端子２６が取付けられている。正極出力端子２４および負極出力端子２６は、図８において、ターミナルベース２２の左側の側縁部に並んで設けられ、かつ、左側を向いている。すなわち、正極出力端子２４および負極出力端子２６は、ターミナルベース２２と平行で同一の方向を向いている。

負極出力端子２６は、ステンレス等により板状に形成されターミナルベース２２に対して垂直に立設された端子ベース２６ａと、銅等の高い導電性を有する金属により形成され、端子ベース２６ａに重ねて固定された板状の導電端子２６ｂと、を有している。端子ベース２６ａの中央部には、接続部として機能するスタッドボルト２６ｃが立設され、左側に向かって、また、ターミナルベース２２の表面と平行に、延出している。導電端子２６ｂの一端部は、スタッドボルト２６ｃが貫通した状態で、端子ベース２６ａに固定され、ターミナルベース２２に対してほぼ垂直に位置している。導電端子２６ｂは、端子ベース２６ａからターミナルベース２２上を通って、ターミナルベースの上端縁まで延びている。

正極出力端子２４は、ステンレス等により板状に形成されターミナルベース２２に対して垂直に立設された端子ベース２４ａと、銅等の高い導電性を有する金属により形成され、端子ベース２４ａに重ねて固定された板状の導電端子２４ｂと、を有している。端子ベース２４ａの中央部には、接続部として機能するスタッドボルト２４ｃが立設され、左側に向かって延びている。スタッドボルト２４ｃは、負極側のスタッドボルト２６ｃと平行に、かつ、ターミナルベース２２の表面と平行に延出している。導電端子２４ｂの一端部は、スタッドボルト２４ｃが貫通した状態で、端子ベース２４ａに固定され、ターミナルベース２２に対してほぼ垂直に位置している。導電端子２４ｂは、端子ベース２４ａからターミナルベース２２上を通って、ターミナルベースの上端縁まで延びている。

正極出力端子２４および負極出力端子２６が取付けられたターミナルベース２２は、複数のねじにより、ケース１０の前端壁１０ａにねじ止め固定され、ケース１０の前面に密着している。正極出力端子２４の上端部は、正極バスバー７６の正極側出力端部７６ｂとケース１０前面との間に差し込まれ、正極側出力端部７６ｂと重なって位置している。そして、この正極出力端子２４の上端部は、正極側出力端部７６ｂにねじ止め固定されている。これにより、正極出力端子２４は、正極バスバー７６に電気的および機械的に接続されている。

負極出力端子２６の上端部は、負極バスバー７７の負極側出力端部７７ｂとケース１０前面との間に差し込まれ、負極側出力端部７７ｂと重なって位置している。そして、この負極出力端子２６の上端部は、負極側出力端部７７ｂにねじ止め固定されている。これにより、負極出力端子２６は、負極バスバー７７に電気的および機械的に接続されている。

上記のように、出力端子２４、２６の配設位置、向きが異なるインターフェースユニット２１をケース１０に取付けることにより、二次電池装置を容易に他の外部機器に実装および接続することが可能となる。

図１０および図１２は、更に他の機器に適合するインターフェースユニット２１を備えた二次電池装置を示している。このインターフェースユニット２１は、矩形板状のターミナルベース２２を備え、このターミナルベース２２は、ケース１０の前端壁１０ａの外面側に脱着可能に取り付けられている。ターミナルベース２２の外面上に、電池監視基板２８がねじ止めにより固定されている。前述した各配線板９８の一端部９８ａは、図示しないコネクタ等を介して、電池監視基板２８に電気的に接続されている。電池監視基板２８は、セルユニットＣの電圧を検出し、監視する。また、電池監視基板２８は、バランス調整回路を有し、単セル間の電圧のバランスを調整する。

ターミナルベース２２には、銅等の高い導電性を有する金属により形成された正極出力端子２４および負極出力端子２６が取付けられている。正極出力端子２４および負極出力端子２６は、図１０において、ターミナルベース２２の左右の側縁部に分けて配置されている。すなわち、正極出力端子２４および負極出力端子２６は、ターミナルベース２２と平行で互いに相反する方向を向いている。

ターミナルベース２２の左右の両側部には、矩形ブロック状のベース２４ａ、２６ａがターミナルベースと一体に形成され、ターミナルベースの表面から突出している。ベース２４ａにはスタッドボルト２４ｃが固定され、ベース２４ｃから図において、右側に、かつ、ターミナルベース２２の表面とほぼ平行に延出している。正極出力端子２４の一端部２４ｂは、スタッドボルト２４ｃが貫通した状態でベース２４ａに固定され、ターミナルベース２２に対してほぼ垂直に位置している。正極出力端子２４は、ベース２４ａからターミナルベース２２上を通って、ターミナルベースの上端縁まで延びている。

他方のベース２６ａにはスタッドボルト２６ｃが固定され、ベース２６ｃから図において、左側に、かつ、ターミナルベース２２の表面とほぼ平行に延出している。すなわち、２つのスタッドボルト２４ｃ、２６ｃは、ほぼ同軸的に配置され、かつ、相反する方向を向いて配置されている。

負極出力端子２６の一端部２６ｂは、スタッドボルト２６ｃが貫通した状態で、ベース２６ａの側面に固定され、ターミナルベース２２に対してほぼ垂直に位置している。負極出力端子２６は、ベース２６ａからターミナルベース２２上を通って、ターミナルベースの上端縁まで延びている。

以上のように構成された二次電池装置によれば、二次電池装置を搭載する機器ごとに適当な出力端子位置を有するインターフェースユニットを設け、このインターフェースユニットを電池装置の筐体に取付け、かつ、電気的に接続する構成とすることにより、標準的な電池モジュールとして筐体を１種類用意しておけば筐体本体の設計変更をすることなく、二次電池装置を種々の機器に適合させることが可能となる。そのため、標準的な二次電池装置を量産する場合、インターフェースユニットのみを、二次電池装置を搭載する機器に対応する設計にしておけば、装置の筐体および本体部分を機器に合わせて変更する必要が無くなる。従って、製造コストの低減、および設計、出荷期間の短縮を図ることが可能な二次電池装置を提供することができる。

なお、この発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよいし、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

例えば、インターフェースユニット２１は、ケース１０の前壁に限らず、筐体の他の位置に取付けてもよい。図１２に示すように、インターフェースユニット２１は、ケース１０の上面側に取り付けてもよく、あるいは、ケース１０の側壁に取付けてもよい。インターフェースユニット２１において、接続部はスタッドボルトに限らず、図１３に示すように、出力端子に固定されたナット４０を用いても良い。

また、インターフェースユニットは、正極出力端子および負極出力端子を１つずつ備える構成としたが、これに限らず、例えば、それぞれ単セルに接続された複数の正極出力端子あるいは複数の負極出力端子を備えていてもよい。更に、インターフェースユニットをケース側の接続端子から離れた位置に配置する場合、インターフェースユニットの出力端子とケース側の接続端子とを、ケーブルあるいはバスバーによって接続する構成としてもよい。筐体は矩形箱状に限らず、他の形状としてもよい。更に、筐体の内部構造、たとえば、単セルの配列構造、バスバーの接続構造は、上述した実施形態に限らず、種々変形可能である。

１０…ケース、１２…単セル、１４…センターケース、１６…ロワーケース、
１８…アッパーケース、２０…トップカバー、２１…インターフェースユニット、
２２…ターミナルベース、２４…正極出力端子、２６…負極出力端子、
２４ａ、２６ａ…端子ベース、２４ｂ、２６ｂ…導電端子、
２４ｃ、２６ｃ…スタッドボルト、２８…電池監視基板、
３０…外装容器、３２ａ…正極端子、３２ｂ…負極端子、７６…正極バスバー、
７７…負極バスバー、７８…共通バスバー、８０…バスバーユニット

Claims

筺体と、
前記筺体内に収容され、それぞれ同一面に正極端子および負極端子を有する複数の単セルと、
並列に接続された複数の前記単セルによって構成されたセルユニットを複数互いに直列に接続させる複数のバスバーと、
前記単セルの前記正極端子を接続する正極バスバーの一端に設けられた正極側出力端部と、
前記単セルの前記負極端子を接続する負極バスバーの一端に設けられた負極側出力端部と、
前記筺体に取付けられたベース、および前記ベース上に設けられているとともに前記正極側出力端部および前記負極側出力端部にそれぞれ電気的に接続され、外部機器を接続可能な正極および負極の出力端子を有し、前記単セルと前記バスバーとの接続部が配置される面とは異なる方向に前記正極および負極の出力端子を引き出すインターフェースユニットと、
を備え、
前記インターフェースユニットの前記正極の出力端子および前記負極の出力端子の配設位置および向きは、前記外部機器に適合するように設定可能である二次電池装置。
前記単セルは、蓋体に安全弁が設置され、
前記筺体の天井壁を構成するアッパーケースに前記安全弁に対向する排気孔が形成され、
前記インターフェースユニットは、前記筺体の前端壁の外面側に前記ベースが取付けられ、前記ベースの外面上に前記単セルの電圧を監視する電池監視基板が前記安全弁とは異なる方向に設けられている請求項１に記載の二次電池装置。
前記筺体は、前面に前記インターフェースユニットが存在し、かつ前記筺体の側壁に複数の通気孔が形成されている請求項１または２に記載の二次電池装置。
前記ベースは、前記筺体に脱着可能に取付けられている請求項１に記載の二次電池装置。
前記筺体は直方体形状に形成され、前記インターフェースユニットは、前記筺体の外面のいずれかに取付けられる請求項４に記載の二次電池装置。
前記ベースは、板状に形成され、前記筐体の外面に接触して筐体に取付けられ、前記正極および負極の出力端子は、前記ベースの表面と直交する方向を向いている請求項５に記載の二次電池装置。
前記ベースは、板状に形成され、前記筐体の外面に接触して筐体に取付けられ、前記正極および負極の出力端子は、前記ベースの表面と平行な方向を向いている請求項５に記載の二次電池装置。
前記正極および負極の出力端子は、同一方向を向いている請求項７に記載の二次電池装置。
前記正極および負極の出力端子は、互いに相反する方向を向いている請求項７に記載の二次電池装置。
前記インターフェースユニットは、前記出力端子に固定されたスタッドボルトあるいはナットを有している請求項１に記載の二次電池装置。