JP5621765B2 - 電池モジュール、バッテリシステムおよび電動車両 - Google Patents

電池モジュール、バッテリシステムおよび電動車両 Download PDF

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Description

本発明は、複数の電池セルを積層している電池モジュールに電圧検出回路を接続している電池モジュール、バッテリシステムおよび電動車両に関する。
高出力・高容量のバッテリを必要とする用途、例えば、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）用、電気自動車（ＥＶ）用等において利用されるバッテリシステムは、複数の電池セルを使用して、電池セルを直列、或いは並列に接続して利用される。このようなバッテリシステムは、各電池セルの異常な状態、例えば、過電流、過放電、過充電、電池セルのＳＯＣ（充電状態を百分率で示す指標）のバラつき等、を監視して各電池セルを保護するために、バッテリＥＣＵ（電子制御ユニット）にて電池セルの電圧や電流を監視している。また、このようなバッテリシステムとして、複数の電池セルを直列に接続した電池ブロックに、電池ブロックの電圧を検出するための電圧検出回路を設けて電池モジュールを構成し、この電池モジュール毎に設けられた電圧検出回路と複数の電池モジュールに対して設けられたバッテリＥＣＵとを通信線で結び、各電池ブロック毎の電圧を監視できるバッテリシステムが提案されている（特許文献１）。
特開平８−１６２１７１号公報
上述のような従来の電池モジュールでは、各電池モジュール毎に電池ブロックの電圧を電圧検出回路が検出するので、電圧検出回路と電池ブロックの電極端子間をつなぐ電圧検出線が必要となる。このような電圧検出線としては、金属ワイヤーなどからなるリード線（以下、ワイヤーリード線）を使用している。上述のように、従来から、ＨＥＶ用やＥＶ用に利用されるバッテリシステムでは、電池ブロックの電圧検出のために、電圧検出回路と電池ブロックとを接続する電圧検出線として、ワイヤーリード線を用いることが一般的であった。
従って、電池モジュールを構成する各電池セルの電圧の均等化などの制御のために、電圧検出回路と電池セルの電極端子間をつなぐ電圧検出線が必要な場合は、各電池セルの電圧を検出するためのワイヤーリード線を用いることとなる。この場合、各電池セルの電圧を個別に検出すると、電池セルの数の２倍のリード線が必要となるので、その配線状態は大変煩雑なものとなる。例えば、１０個の電池セルを備えた電池モジュールでは、２０本ものワイヤーリード線を必要とすることになる。従って、斯かる電圧検出線の配線状態の煩雑さが、電池モジュールの組み立て工程中の配線作業を煩雑にする不都合があった。例えば、２０本のワイヤーリード線の接続に、その両端のねじ止めや半田付けなどの電気的な接続作業が４０回必要となり、煩雑な作業を要する。
本発明は、上記の従来例の不都合に鑑みて成された発明であり、電圧検出回路と電池セルの電極端子間をつなぐ電圧検出線の配線の煩雑さを改善できる電池モジュールおよびバッテリシステムを提供することを目的とする。
本発明の一局面に従う電池モジュールは、複数の電池セルからなる電池ブロックと、各電池セルの端子間電圧を検出するための電圧検出回路とを備えており、前記電池ブロックに、前記電池セルの端子と前記電圧検出回路とを電気的に接続して電圧検出線が柔軟性材料からなる基板に一体的に形成されているフレキシブルプリント回路基板を設けた事を特徴とする。なお、このフレキシブルプリント回路基板を以下、Flexible Printed Circuitsの略称を用いてＦＰＣと称することとする。
本発明の電池モジュールに用いる電池ブロックとしては、概ね扁平な形状、例えば、薄い直方体をなす電池セルを複数個積層した状態に配列したものが使用できる。これらの各電池セルは、積層した状態で露出する４つの側面の内の１面をセル主面とした場合に、その長方形をなすセル主面の、長手方向に互いに対称となる位置に負極端子と正極端子とが設けられており、このセル主面が電池ブロックの同一面である第１の面（以下、ブロック主面と称する）に位置するように配列される。加えて、この配列においては、各電池セルはその負極端子と正極端子とが交互に位置するように配列される。従って、本発明の電池モジュールに用いる電池ブロックとしては、この電池ブロックのブロック主面において、正極端子と負極端子とが交互に並んだ第１の端子列と、負極端子と正極端子とが交互に並んだ第２の端子列とが、電池セルの積層方向に、互いに平行するように、形成されたものが使用できる。
また、本発明の電池モジュールは、電圧検出回路を電池ブロックのブロック主面とは異なる第２の面に配置したものが使用できる。例えば、電池モジュールは、電圧検出回路を電池セルの積層方向の端面に相当する電池ブロックの端面（以下、ブロック端面と称する）に配置し、この電圧検出回路と各電池セルの端子とを上述のＦＰＣの電圧検出線によって接続することができる。このようなＦＰＣとしては、第１の端子列を構成する各端子と前記電圧検出回路とを接続する複数の電圧検出線を備えた第１のＦＰＣを用いることができ、さらに、前記第２の端子列を構成する各端子と前記電圧検出回路とを接続する複数の電圧検出線を備えた第２のＦＰＣとを用いることができる。このように、２枚のＦＰＣによって、多数の電圧検出線を２つに分担できる。また、夫々のＦＰＣが受け持つ複数の電圧検出線をとりまとめて電気的な接続を実現できるので、電圧検出線の配線状態の煩雑さは軽減される。
また、上述の電池モジュールにおいて、前記ＦＰＣは、電池ブロックの前記第１の面上から前記第２の面上に跨って配置されたことを特徴とする。
また、上述の電池モジュールにおいて、複数の電池セルの端子は電池ブロックの互いに異なる第１および第３の面に配列され、電圧検出回路は電池ブロックの第１および第３の面とは異なる第２の面に配置され、ＦＰＣは、電池ブロックの第１の面上から第２の面上に延びるように配置され、かつ電池ブロックの第３の面上から第２の面上に延びるように配置されてもよい。
また、上述の電池モジュールにおいて、前記複数の電池セルを固定する枠体と、前記電圧検出回路を収容する回路収容筐体とを備え、該回路収容筐体を前記枠体に取り付けたことを特徴とする。また、ここで取り付けるとは、別体にて回路収容筐体を前記枠体に取り付けることを示すのみではなく、回路収容筐体が枠体と一体にて構成されることを含む。即ち、回路収容筐体を枠体の一部として使用することも可能である。
また、上述の電池モジュールにおいて、前記電池ブロックは、複数の前記電池セルが積層された状態にあり、各電池セルの正極端子または負極端子のうちの一方の端子が前記電池セルの積層方向に整列する第１の端子列を構成し、各電池セルの他方の端子が前記電池セルの積層方向に整列する第２の端子列を構成し、前記第１のＦＰＣを前記第１の端子列に沿って配置し、前記第２のＦＰＣを前記第２の端子列に沿って配置したことを特徴とする。
また、このような電池モジュールにおいて、第１のＦＰＣは、第１の端子列に関して第２の端子列と反対側に設けられてよく、第２のＦＰＣは、第２の端子列に関して第１の端子列と反対側に設けられてもよい。また、第１のＦＰＣは、第１の端子列に関して第２の端子列と同じ側に設けられてもよく、第２のＦＰＣは、第２の端子列に関して第１の端子列と同じ側に設けられてもよい。また、第１のＦＰＣは、第１の端子列に重なって延びるように設けられてもよく、第２のＦＰＣは、第２の端子列に重なって延びるように設けられてもよい。
また、上述の電池モジュールにおいて、前記第１及び第２の端子列は、正極端子と負極端子とが交互に並んだ配列であり、前記電池セルの正極端子または負極端子と前記電圧検出回路との接続のために、前記第１及び第２のＦＰＣの夫々に金属部品からなるバスバーを結合した第１及び第２の配線部材を備え、前記バスバーが前記第１及び第２の端子列の内の隣接する正極端子と負極端子とを接続し、前記第１及び第２のＦＰＣの電圧検出線が前記バスバーと前記電圧検出回路とを接続したことを特徴とする。
バスバーは、第１および第２の端子列のうちの隣接する正極端子と負極端子とを連結する連結部と、第１または第２のＦＰＣに重なるように設けられ、第１または第２のＦＰＣの電圧検出線に接続される結線部とを含み、結線部には、１または複数の切り欠きが形成されてもよい。
この場合、第１または第２のＦＰＣにバスバーの結線部が結合される。結線部には１または複数の切り欠きが形成されているので、結線部と第１または第２のＦＰＣとの接触面積が低減される。それにより、結線部と第１または第２のＦＰＣとの間に歪みが生じにくくなる。また、歪みが発生した場合でも、その歪みによる応力が緩和されやすくなる。したがって、結線部と第１または第２のＦＰＣとの接続性が向上される。
バスバーは、第１および第２の端子列のうちの隣接する正極端子と負極端子とを連結する連結部と、第１または第２のＦＰＣに重なるように設けられ、第１または第２のＦＰＣの電圧検出線に接続される結線部とを含み、結線部には、１または複数の開口部が形成されてもよい。
この場合、第１または第２のＦＰＣにバスバーの結線部が結合される。結線部には１または複数の開口部が形成されているので、結線部と第１または第２のＦＰＣとの接触面積が低減される。それにより、結線部と第１または第２のＦＰＣとの間に歪みが生じにくくなる。また、歪みが発生した場合でも、その歪みによる応力が緩和されやすくなる。したがって、結線部と第１または第２のＦＰＣとの接続性が向上される。
本発明の他の局面に従うバッテリシステムは、複数の電池モジュールを備え、複数の電池モジュールの各々は、複数の電池セルからなる電池ブロックと、各電池セルの端子間電圧を検出するための電圧検出回路と、ＦＰＣとを備え、ＦＰＣは、各電池セルの正極端子または負極端子と電圧検出回路とを電気的に接続するための電圧検出線が柔軟性材料からなる基板に一体的に形成された構成を有するものである。
このバッテリシステムにおいては、各電池モジュールにＦＰＣが設けられる。ＦＰＣの電圧検出線により、各電池セルの正極端子または負極端子と電圧検出回路とが電気的に接続される。
この場合、共通のＦＰＣによって複数の電池セルの正極端子または負極端子と電圧検出回路とを電気的に接続することができるので、煩雑な接続作業を行う必要がない。その結果、電圧検出線の配線の煩雑さが改善される。
各電池モジュールの電池ブロックは、複数の電池セルが積層された状態にあり、複数の電池セルの正極端子または負極端子のうちの一方の端子が複数の電池セルの積層方向に整列する第１の端子列を構成し、複数の電池セルの他方の端子が複数の電池セルの積層方向に整列する第２の端子列を構成し、複数の電池モジュールは、複数の電池セルの積層方向に沿った第１のモジュール列を形成する複数の第１の電池モジュールと、複数の電池セルの積層方向に沿った第２のモジュール列を形成する複数の第２の電池モジュールとを含み、第１および第２のモジュール列は互いに並列に配置され、各第１の電池モジュールの最も高電位の正極端子および最も低電位の負極端子が第１および第２の端子列のうち第２のモジュール列により近い端子列の一端部および他端部にそれぞれ位置し、各第２の電池モジュールの最も高電位の正極端子および最も低電位の負極端子が第１および第２の端子列のうち第１のモジュール列により近い端子列の一端部および他端部にそれぞれ位置してもよい。
この場合、第１のモジュール列の各第１の電池モジュールの最も高電位の正極端子および最も低電位の負極端子と、第２のモジュール列の各第２の電池モジュールの最も高電位の正極端子および最も低電位の負極端子とが互いに近接する。それにより、複数の電池モジュールに接続される配線を短くすることができかつ配線の引き回しを単純化することができる。したがって、配線に要するコストを低減することが可能になるとともに、組み立て作業およびメンテナンス作業が容易になる。
バッテリシステムは、電池モジュールの状態を管理する制御部と、少なくとも１つの電池モジュールと制御部との間の通信を行うための通信線とをさらに備え、通信線は、少なくとも１つの電池モジュールの電圧検出回路に接続されてもよい。
この場合、少なくとも１つの電池モジュールの電圧検出回路に接続された通信線を介して、少なくとも１つの電池モジュールと制御部との間の通信が行われる。
各電池モジュールの電池ブロックは、複数の電池セルが積層された状態にあり、複数の電池セルの正極端子または負極端子のうちの一方の端子が複数の電池セルの積層方向に整列する第１の端子列を構成し、複数の電池セルの他方の端子が複数の電池セルの積層方向に整列する第２の端子列を構成し、複数の電池モジュールは、複数の電池セルの積層方向に沿った第１のモジュール列を形成する複数の第１の電池モジュールと、複数の電池セルの積層方向に沿った第２のモジュール列を形成する複数の第２の電池モジュールとを含み、第１および第２のモジュール列は互いに並列に配置され、通信線は、少なくとも１つの第１の電池モジュールの電圧検出回路に接続される第１の通信線と、少なくとも１つの第２の電池モジュールの電圧検出回路に接続される第２の通信線とを含み、第１の通信線は、少なくとも１つの第１の電池モジュールの第１および第２の端子列のうち第２のモジュール列により近い端子列に沿うように配置され、第２の通信線は、少なくとも１つの第２の電池モジュールの第１および第２の端子列のうち第１のモジュール列により近い端子列に沿うように配置されてもよい。
この場合、第１のモジュール列の第１の通信線と第２のモジュール列の第２の通信線とが互いに近接するとともに、第１の通信線および第２の通信線がそれぞれ略直線状に配置される。それにより、通信線を短くすることができ、かつ通信線の配線の引き回しを単純化することができる。それにより、通信線の配線に要するコストを低減することが可能になるとともに、組み立て作業およびメンテナンス作業が容易になる。
本発明のさらに他の局面に従う電動車両は、複数の電池モジュールを有するバッテリシステムと、バッテリシステムの複数の電池モジュールからの電力により駆動されるモータと、モータの回転力により回転する駆動輪とを備え、複数の電池モジュールの各々は、複数の電池セルからなる電池ブロックと、各電池セルの端子間電圧を検出するための電圧検出回路と、ＦＰＣとを含み、ＦＰＣは、各電池セルの正極端子または負極端子と電圧検出回路とを電気的に接続するための電圧検出線が柔軟性材料からなる基板に一体的に形成された構成を有するものである。
その電動車両においては、バッテリシステムの電池モジュールからの電力によりモータが駆動される。そのモータの回転力によって駆動輪が回転することにより、電動車両が移動する。
バッテリシステムにおいては、各電池モジュールにＦＰＣが設けられる。ＦＰＣの電圧検出線により、各電池セルの正極端子または負極端子と電圧検出回路とが電気的に接続される。
この場合、共通のＦＰＣによって複数の電池セルの正極端子または負極端子と電圧検出回路とを電気的に接続することができるので、煩雑な接続作業を行う必要がない。その結果、電圧検出線の配線の煩雑さが改善される。したがって、電動車両のメンテナンスが容易になる。
本発明に依れば、複数の電池セルの電圧を検出するための電圧検出回路と電池セルの電極端子間をつなぐ電圧検出線の配線の煩雑さを軽減することが可能な電池モジュールおよびバッテリシステムを提供することができる。
図１はバッテリシステムの回路図を示す図である。 図２は電池モジュールの斜視図である。 図３は電池モジュールの状態検出回路の斜視図と側面図の部分拡大図である。 図４は電池モジュールの上面図及び正面図である。 図５はバスバーの斜視図である。 図６はＦＰＣの配線図である。 図７は電池モジュールの部分上面図である。 図８はバスバーをシャント抵抗として用いる場合の回路図である。 図９はシャント抵抗として使用されるバスバーを示す図である。 図１０は電池モジュールを分解した分解斜視図である。 図１１はＦＰＣの変形例の図である。 図１２はＰＴＣ素子の取り付けの変形例の図である。 図１３はバスバーに関する変形例の図である。 図１４は連結部材と結線部材とが別個に設けられた例を示す模式的平面図である。 図１５はバスバーの他の変形例を示す平面図である。 図１６は本発明の第２の実施の形態に係るバッテリシステムの模式的平面図である。 図１７は電池モジュール上に設けられる入力コネクタおよび出力コネクタの外観斜視図である。 図１８は入力コネクタおよび出力コネクタと状態検出回路との接続状態を示す模式的平面図である。 図１９は入力コネクタおよび出力コネクタの他の固定方法を示す外観斜視図である。 図２０は接続部材の詳細を示す外観斜視図である。 図２１は接続部材の詳細を示す外観斜視図である。 図２２は筐体内に導入された気体の流れについて説明するための模式的平面図である。 図２３はセパレータの模式的側面図および模式的断面図である。 図２４は複数の電池セル間に複数のセパレータが配置された状態を示す模式的側面図である。 図２５は電池モジュールにおいて互いに異なる凹凸幅を有する複数のセパレータを用いた例を示す模式的平面図である。 図２６はバスバーの他の例を示す図である。 図２７はＦＰＣの代わりに、リジッド回路基板とＦＰＣとを組み合わせて用いた例を示す外観斜視図である。 図２８は本発明の第３の実施の形態に係るバッテリシステムの模式的平面図である。 図２９は電池モジュールの模式的平面図である。 図３０は本発明の第４の実施の形態に係るバッテリシステムの模式的平面図である。 図３１は電池モジュールの模式的平面図である。 図３２は第５の実施の形態に係るバッテリシステムの構成を示すブロック図である。 図３３は電池モジュールの外観斜視図である。 図３４は電池モジュールの平面図である。 図３５は電池モジュールの側面図である。 図３６は電圧バスバーの平面図である。 図３７は電圧電流バスバーの平面図である。 図３８はＦＰＣに複数の電圧バスバーおよび電圧電流バスバーが取り付けられた状態を示す外観斜視図である。 図３９は電池モジュール１１００の一端部の外観斜視図である。 図４０は電池モジュール１１００の他端部の外観斜視図である。 図４１は電池ブロック１０の側面図である。 図４２は複数の電圧バスバーおよび電圧電流バスバーと検出回路との接続を説明するための模式的平面図である。 図４３は複数の電圧バスバーおよび電圧電流バスバーと検出回路との接続を説明するための模式的平面図である。 図４４は検出回路の一構成例を示す回路図である。 図４５は増幅回路の一構成例を示す回路図である。 図４６は検出回路の他の構成例を示す回路図である。 図４７は他の例における電圧電流バスバーの平面図である。 図４８は電流算出機能を有する検出回路の構成例を示す図である。 図４９は変形例に係る電圧電流バスバーおよびその周辺部材の構成を示す模式的平面図である。 図５０はＦＰＣの変形例を示す外観斜視図である。 図５１はＦＰＣの他の変形例を示す外観斜視図である。 図５２は図５１のＦＰＣを示す側面図である。 図５３は電池モジュールの他の例を示す外観斜視図である。 図５４は図５３の電池モジュールの一方の側面図である。 図５５は図５３の電池モジュールの他方の側面図である。 図５６は電動車両の構成を示すブロック図である。
［１］第１の実施の形態
（１）バッテリシステム
まず、本発明の電池モジュールを用いたバッテリシステムの実施例の回路面、および機能面について図１に基づいて説明する。図１にＨＥＶやＥＶ等に用いられるバッテリシステムの回路図を示す。バッテリシステム１０００は、複数の電池モジュール１００，１００・・とバッテリＥＣＵ２００と通信線４００と電力線５００を有している。バッテリシステム１０００は、複数の電池モジュール１００同士を電力線５００によって直列に接続し、高電圧を得て自動車を駆動する電力を供給している。なお、高容量の電力が必要な場合には、電池モジュール１００同士を並列に接続すると良い。また、複数の電池モジュール１００，１００・・とバッテリＥＣＵ２００との間は通信線４００にて結ばれ、電池モジュール１００とバッテリＥＣＵ２００との間で、複数の電池モジュール１００，１００・・から、自動車の駆動のために必要な電力を制御するためのデータ通信を行う。また、バッテリシステム１０００は、このバッテリＥＣＵ２００を介して車両側コントローラ３００と通信線で接続され、これらバッテリＥＣＵ２００と車両側コントローラ３００との間において、自動車の駆動のために必要な電力を制御するためのデータ通信を行う。
電池モジュール１００は、本実施例の場合、１８個の電池セル１，１・・を積層した電池ブロック１０を備えている。電池ブロック１０の各電池セル１は、正極端子と負極端子の位置が交互に配置されるように、積層されており、その積層方向に隣接する電池セル１の互いに極性の異なる２つの端子（図示を省略するが、後述する図２の端子２，３）を金属部品からなるバスバー４０によって接続している。このバスバー４０による接続は、図１に示されている複数の電池セル１，１・・の接続状態から明らかなように、１８個の電池セル１，１・・の直列接続を構成している。
さらに、電池モジュール１００は、上述のように直列接続された１８個の電池セル１，１・・からなる電池ブロック１０と、電池セル１の温度を検出するための複数の温度検出素子３０，３０・・と、電池セル１の状態を検出するための状態検出回路２０とを備えている。また、電池モジュール１００は、バスバー４０と状態検出回路２０とを接続し、それぞれの電池セル１の電圧を検出するための電圧検出線５１と、電圧検出線５１のショートから電池セル１を保護するために電圧検出線５１に介在するＰＴＣ素子６０を備えている。なお、ＰＴＣ素子については後に詳述する。また、電池モジュール１００は、温度検出素子３０と、状態検出回路２０とを接続する温度検出線５２を備えている。なお、図示していないが、電池ブロック１０は他の電池モジュールの電池ブロック１０とさらに直列に接続されて、高電圧のバッテリを構成している。
状態検出回路２０は、電池の状態として、各電池セル１，１・・の電圧、電池ブロック１０に流れる電流、電池セル１の温度、各電池セル１，１・・に蓄えられている電流量（Ａｈ）を百分率で示す充電状態（ＳＯＣ：State Of Charge）を検出する。すなわち、状態検出回路２０は、電圧検出回路、電流検出回路、温度検出回路、ＳＯＣ推定回路の機能を備えており、以下に説明するように、必要に応じて各機能を実現する回路として働くものである。したがって、例えば、各電池セル１，１・・の電圧を検出する場合には、状態検出回路２０は、電圧検出回路として動作する。また、状態検出回路２０は、状態検出回路２０により検出された電池の状態を、Ａ/Ｄ変換し、通信線４００を介してバッテリＥＣＵ２００に送出する。
状態検出回路２０には、一端がバスバー４０に接続される電圧検出線５１の他端が接続されており、状態検出回路２０は、状態検出回路２０に接続されている電圧検出線５１の内から任意の電池セル１の正極端子、負極端子に接続されるバスバー４０から延びる２本の電圧検出線５１を選択して、選択した電圧検出線５１間の電圧を検出する電圧検出回路として機能することによって、任意の電圧セル１の正極端子、負極端子間の電圧を検出する。また、状態検出回路２０は、状態検出回路２０により検出された電圧の値の情報をバッテリＥＣＵ２００に送信する。
状態検出回路２０は、電流検出センサを用いることによって電池ブロック１０に流れる電流を検出する構成を採用できるが、後述するように、シャント抵抗を兼ねるバスバー４０ｃに接続される２本の電圧検出線５１の電圧に基づいて電流を検出する。また、状態検出回路２０は、検出した電流の値の情報をバッテリＥＣＵ２００に送信する。
状態検出回路２０は、温度検出素子３０の抵抗の変化によって変化する電圧値に基づいて電池セル１の温度を検出する温度検出回路として機能する。また、状態検出回路２０は、状態検出回路２０により検出された温度の値の情報をバッテリＥＣＵ２００に送信する。
状態検出回路２０は、検出された電池セル１の電圧、電池ブロック１０の電流、電池セル１の温度に基づいて電池セル１のＳＯＣを推定するＳＯＣ推定回路として機能する。また、状態検出回路２０は、状態検出回路２０により推定されたＳＯＣの値の情報をバッテリＥＣＵ２００に送信する。
以下、特段のことわりが無い限り、状態検出回路２０は、電圧検出回路として動作しているものとして説明する。
バッテリＥＣＵ２００は、状態検出回路２０にて検出された電池の状態を示す情報を受信し、電池モジュール１００の保護や、電池セル１のＳＯＣの均等化の制御などを行う。例えば、バッテリシステム１０００は、電力線５００の短絡・開放を行うコンタクタを備えており、バッテリＥＣＵ２００は、電池の状態に異常（過放電や過充電）がある場合に、ＨＥＶやＥＶ等のモータに電力が供給されないように、コンタクタを閉じる信号をコンタクタに出力して電池モジュールの保護を行う。
（２）電池モジュールの構成
次に、上述したバッテリシステムに用いられる本発明の電池モジュールの構成について、図を用いて、以下に詳述する。図２に電池モジュール１００の斜視図を示す。図３に電池モジュール１００の状態検出回路２０の斜視図と側面図の部分拡大図を示す。図４に電池モジュール１００の上面図および正面図を示す。図１０に電池モジュール１００の分解斜視図を示す。
図２、図３、図４および図１０に示すように、電池モジュール１００は、電池ブロック１０と、状態検出回路２０と、配線部材７０とを主な構成としている。以下に、各構成について、順次説明する。
（２−１）電池ブロック
図２に示すように、電池ブロック１０は、複数（この場合、１８個）の電池セル１，１・・と、２枚のエンドプレート８０，８０とを１方向に重ねることによって構成される。以下、１方向に重ねることを積層するという。
電池ブロック１０は、積層された複数の電池セル１，１・・からなるものであり、斯かる実施例の場合には、２枚のエンドプレート８０，８０と４本の連結固定具９０とで構成される枠体を備えており、この枠体によって複数の電池セル１，１・・が結束され互いに固定されている。
次に、電池セル１自体、および、複数の電池セル１，１・・の配列について、さらに説明を加える。
複数の電池セル１，１・・は、基本的に、それぞれ同電位、同容量、同形状の、例えばリチウム・イオン電池である。各電池セル１，１・・の形状は、扁平状の角型をなし、これらの電池セル１，１・・の扁平な面（すなわち、最大の面積をもつ対向する面であって、以下、積層面と称す）が順次重なるように積層した電池ブロック１０を構成している。
また、各電池セル１，１・・の積層面と異なる４つの外周面の内の１面（以下、セル主面と称する）には、正極端子２と負極端子３が設けられており、これらの端子２，３は、互いに離間する方向に、セル主面と所定の角度αを持って配置されている（図４（ｂ）参照）。
また、各電池セル１，１・・のセル主面の正極端子２と負極端子３の間にはガス抜き孔４が配置されている。この孔４は、電池セル１が発熱によって内部でガスが発生した場合に、内部の圧力が過剰となることを防止するために、この圧力が所定の圧力より高くなると開く弁機能を有するものである。
電池ブロック１０は、図２に示すように、各電池セル１，１・・のセル主面が揃うように積層されており、以後、これらのセル主面が揃った電池ブロック１０の面をブロック主面と称する。
電池ブロック１０において積層された各電池セル１，１・・の配列は、隣り合う電池セル１同士で、正極端子２と負極端子３の位置が互いに異なるようになっているので、これらの端子２、３を後述するバスバー４０を用いて接続することにより、電池ブロック１０内の電池セルの直列接続を実現している（図４（ａ）参照）。
エンドプレート８０は、例えば、電池セル１と同じ大きさの角型の扁平状のものが使用でき、複数の電池セル１，１・・を積層した方向（以下、積層方向と称する）の両端部に１枚ずつ合計２枚配置している。
図３（ａ）に示すように、エンドプレート８０の上端部には、エンドプレート８０の一面側に突出する上壁部８２が設けられている。上壁部８２の両端部には、略Ｕ字状の周壁部８３ａがそれぞれ設けられている。周壁部８３ａに囲まれるように、凹状のネジ止め部８３ｂが設けられている。ネジ止め部８３ｂには、ネジ孔（図示せず）が形成されている。
また、上壁部８２には、一対のＦＰＣ挿通切り欠き８１が形成されている。後述のように、一対のＦＰＣ挿通切り欠き８１を通してＦＰＣ５０が配置される。
エンドプレート８０の下端部には、エンドプレート８０の一面側に突出する下壁部８４が設けられている。下壁部８４の両端部には、略Ｕ字状の周壁部８５ａがそれぞれ設けられている。周壁部８５ａに囲まれるように、凹状のネジ止め部８５ｂが設けられている。ネジ止め部８５ｂには、ネジ孔（図示せず）が形成されている。
上壁部８２、下壁部８４および周壁部８３ａ，８５ａは、それぞれ互いに等しい第１の突出高さを有する。
一対の周壁部８３ａの下側、および一対の周壁部８５ａの上側において、エンドプレート８０の一面側に突出するように、４つの回路保持部８６が設けられている。なお、図３（ｂ）には、２つの回路保持部８６のみが示される。
回路保持部８６は、第１の突出高さよりも小さい第２の突出高さを有する。上壁部８２と下壁部８４との間において、回路保持部８６に状態検出回路２０がネジ止めされている。状態検出回路２０とエンドプレート８０の底面との間には、隙間Ｓ１が形成される。
状態検出回路２０の厚みは、第１の突出高さと第２の突出高さとの差よりも小さい。そのため、状態検出回路２０は、上壁部８２および下壁部８４により囲まれた空間内に収容された状態になる。
また、エンドプレート８０のネジ止め部８３ｂ，８５ｂに、連結固定部９０がネジ止めされる。連結固定具９０は、棒状の金属部品からなり、両端部が直角に折り曲げられている。ここで、連結固定具９０の直角に折り曲げられた端部を連結部９１と呼び、両連結部９１，９１を繋いでいる部分を延在部９２と呼ぶことにする。両端部に設けられた連結部９１には、ネジ９３を通す孔がそれぞれ設けられており（不図示）、連結固定具９０の一端部にある連結部９１は、一方のエンドプレート８０のネジ止め部８３ｂ，８５ｂに設けられるネジ孔とネジ９３を通す孔とを合わせてネジ止めされる。この場合、連結固定部９０の連結部９１はエンドプレート８０の周壁部８３ａ，８５ａ内に収容された状態になる。また、連結固定具９０の他端部にある連結部９１は、一端部の連結部９１とネジ止めされる一方のエンドプレート８０のネジ止め部８３ｂ，８５ｂに対応する他方のエンドプレート８０のネジ止め部８３ｂ，８５ｂに設けられるネジ孔とネジ９３を通す孔とを合わせてネジ止めされる。
４つの連結固定具９０が、各エンドプレート８０のネジ止め部８３ｂ，８５ｂにネジ止めされ、２枚のエンドプレート８０，８０を連結することによって、エンドプレート８０，８０と連結固定具９０とによって枠体が形成される。そして、この枠体の中に積層された電池セル１が収まり、枠体によって電池ブロック１０が固定されることになる。なお、枠体は、２枚のエンドプレート８０，８０と、２枚のエンドプレート８０、８０間に延在する４本の棒状の連結固定具９０とによって構成されているが、連結固定具９０は２枚のエンドプレート８０，８０間に延在する平板状のものを使用し、枠体が箱型になるようにしても良い。
電池ブロック１０は、上述のように複数の電池セル１、エンドプレート８０、連結固定具９０にて構成されることで、直方体状に形成される。以下、電池ブロック１０の積層方向端部の面（本実施例では、エンドプレート８０によって形成される面）をブロック端面Ｙと呼び、複数の電池セル１，１・・を積層することによって形成された電池ブロック１０の面を積層ブロック面と呼ぶことにする。すなわち、ブロック端面Ｙが２つ、積層ブロック面が４つ形成される。
複数の電池セル１は、セル主面を同じ方向にして積層されているので、電池ブロック１０には、電池ブロック１０の積層ブロック面の内１つの積層ブロック面に、各電池セル１，１・・の正極端子２または負極端子３のうちの一方の端子２，３が電池セル１の積層方向に整列する第１の端子列５と、各電池セル１，１・・の他方の端子２，３が電池セル１の積層方向に整列する第２の端子列６との２列の端子列５，６が形成されている（図４（ａ）参照）。また、複数の電池セル１，１・・の正極端子２と負極端子３を隣り合う電池セル１同士で互い違いに積層しているので、一方の端子列５（上述の第１の端子列）が、端子列５の一端から順番に、負極端子３と正極端子２とが交互に配置される場合は、他方の端子列６（上述の第２の端子列）は、正極端子２と負極端子３とが交互に配置されることになる。すなわち、各端子列５、６の正極端子２と負極端子３は同じ端部から見ると順番が逆に配置されている。また、複数の電池セル１，１・・は、正極端子２と負極端子３の間にガス抜き穴４が配置されているので、電池ブロック１０の積層ブロック面の内１つの積層ブロック面には、２列の端子列５，６の間（すなわち、セル主面の中央）において、ガス抜き孔４，４・・によってガス抜き孔列７が構成されることになる（図４（ａ）参照）。以下、電池セル１の端子２，３が、並ぶ積層ブロック面をブロック主面Ｚと呼ぶ。（ブロック主面Ｚが上述の電池ブロックの第１の面に相当する。）また、端子面と隣り合う積層ブロック面をブロック側面Ｘと呼び、端子面と対向する積層ブロック面をブロック背面Ｗと呼ぶことにする。
なお、図２において、符号３０で示すものは、温度検出素子であり、この素子３０によって、状態検出回路２０は、電池ブロック１０の温度を検出し、ＳＯＣの推定や、電池ブロック１０の温度が高くなった場合にコンタクタをＯＦＦにするなどの電池セル１の保護を行うことができる。この温度検出素子３０は、電池ブロック１０のブロック側面Ｘに熱結合され、温度検出素子３０から延びる配線が、配線部材７０を構成するＦＰＣ５０にプリントされる温度検出線５２と接続される。
前述のとおり、エンドプレート８０に収容される状態検出回路２０は、半導体集積回路２０ａを回路基板２０ｂ上に形成することによって構成され、各電池セル１，１・・の電圧検出機能回路としての機能の他にも、前述したように、種々の回路機能を備えたものであり、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit の略称）を用いることができる。この状態検出回路２０は、図３に示すように、エンドプレート８０に設けられた回路保持部８６にネジ止めすることで、エンドプレート８０の内部に納まる。すなわち、エンドプレート８０が、電池ブロック１０の枠体に取り付けられた回路収納筐体として利用される。また、状態検出回路２０は、端子積層面Ｚとは異なる面であるブロック端面Ｙに配置されることになる。
（２−２）配線部材
配線部材７０は、電池ブロック１０と状態検出回路２０を接続するために用いられるものであり、図２に示すように、複数の電池セル１，１・・を直列に接続するための金属部品からなるバスバー４０・・と複数の電圧検出線５１，５１・・を有するＦＰＣ５０とを結合して構成される。
ここで、バスバーについて、詳述する。図５にバスバー４０の斜視図を示す。バスバー４０には、１８個の電池セル１，１・・の隣り合う電池セル１の極性が異なる端子２，３同士を連結する１７個の連結バスバー４０ａと、直列状態の両端の電池セルの２つの最終端子である２つの端子バスバー４０ｂが使用される。
連結バスバー４０ａは図５（ａ）に示すように、金属板を打ち抜いて作成した金属部品で形成されており、２つの貫通孔４１，４１を有する連結部材４２ａとこの連結部材４２ａから同一方向に並設された２枚の舌片状の結線部材４３ａ，４３ａとを備えている。連結バスバー４０ａの連結部材４２ａと結線部材４３ａは、電池セル１の端子２，３が成す角に応じて、折り曲げられている。すなわち、ブロック主面Ｚと電池セル１の端子２，３が成す角αと同じ角を有して一体的に形成されている。連結部材４２ａには、貫通孔４１が２つ設けられ、隣り合う電池セルの雄ネジが形成される端子２，３をそれぞれの貫通孔４１に嵌め込んで、ナット形状の取り付け金具でネジ止め（不図示）する。このようにすることによって電気的に直列に連結され、隣り合う電池セル１，１同士が順次、機械的にも連結されることになる。
一方、連結バスバー４０ａの２つの結線部材４３ａの両方が共に、あるいは、その一方は、ＦＰＣ５０に形成されている電圧検出線５１の端部と接続されるコンタクトパッド５１ａとリフロー半田付けによって接続されている。この半田付けによって、連結バスバー４０ａに接続された電池セル１の電極の端子２，３が状態検出回路２０に電気的に接続されると共に、連結バスバー４０ａとＦＰＣ５０との機械的な結合が行われている。この両方の結線部材４３ａがコンタクトバッド５１ａと結合する場合には、配線部材７０であるバスバー４０・・とＦＰＣ５０との結合強度が増すことになる。なお、リフロー半田付けとは、プリント配線基板上で電子部品を接続する個所にあらかじめ半田を供給し、そこに電子部品を配置してから加熱する半田付けである。
端子バスバー４０ｂは図５（ｂ）に示すように、連結バスバー４０ａと同様に金属板を打ち抜いて作成した金属部品で形成されており、１つの貫通孔４１を有する連結部材４２ｂと１枚の舌片状の結線部材４３ｂとを備えている。端子バスバー４０ｂの連結部材４２ｂと結線部材４３ｂは、電池セル１の端子２、３が成す角αに応じて、折り曲げられている。すなわち、ブロック主面Ｚと電池セル１の端子２，３が成す角と同じ角を有して一体的に形成されている。連結部材４２ｂには、貫通孔４１が１つ設けられ、直列状態にある電池セル１の端部の雄ネジが形成される端子２，３を貫通孔４１に嵌め込んで通し、ナット形状の取り付け金具でネジ止め（不図示）する。
一方、結線部材４３ｂが、ＦＰＣ５０に形成されている電圧検出線５１とリフロー半田付けによって接続される。この半田付けによって、端子バスバー４０ｂに接続された電池セル１の電極の端子２，３が状態検出回路２０に電気的に接続されると共に、端子バスバー４０ｂとＦＰＣ５０との機械的な結合が行われている。
上述のように、連結部材４２と結線部材４３とのなす角がブロック主面Ｚと電池セル１の端子２，３が成す角と同じ角をしているため、バスバー４０に結合されているＦＰＣ５０は、ブロック主面Ｚに対して水平にバスバー４０によって支持されることになる。
連結バスバー４０ａは、図４（ａ）に示すように端子列６の隣り合う端子２，３を連結している。すなわち、隣接する正極端子２と負極端子３を接続している。具体的には、一方の端子列５（図４（ａ）上方の端子列５）の端子２，３は、端子列５の一端部の負極端子３から順番に、２つずつ連結バスバー４０ａによって連結される。以下、一方の端子列５と連結される連結バスバー４０ａを第１のバスバーという。また、他方の端子列６（図４（ａ）下方の端子列６）の一端部の正極端子３には、端子バスバー４０ｂが配置され、一端部の正極端子３の隣りの電池セル１の負極端子３から順番に、２つずつ連結バスバー４０ａによって連結される。本実施例では電池セル１が偶数のため、他方の端子列６の他端部の負極端子３が１つ余るので、余った負極端子３には、端子バスバー４０ｂが配置される。以下、他方の端子列６と連結される連結バスバー４０ａ、端子バスバー４０ｂを第２のバスバーという。端子列５，６の正極端子２と負極端子３が交互に配置されており、各端子列５，６の正極端子２と負極端子３の順番が逆に配置されている電池ブロックに対して、このように端子２，３をバスバー４０によって連結することで、複数の電池セル１を直列につないだ電池ブロック１０が構成される。したがって、一方の端子バスバー４０ｂと他方の端子バスバー４０ｂとの間で複数の電池セル１，１・・の直列電圧が得られることになる。また、端子バスバー４０ｂは、他の電池モジュール１００の端子バスバー４０ｂと電力線５００によって接続され、複数の電池モジュール１００，１００が直列に接続される。
次に、ＦＰＣ５０について説明する。ＦＰＣ５０は、各端子列５，６に沿って各端子列５，６と平行に２枚配置されている（図４（ａ）参照）。また、２枚のＦＰＣ５０は、ブロック主面Ｚ上の端子列５，６の外側にそれぞれ平行に配置される、すなわち、一方の端子列５（第１の端子列）に沿って一方のＦＰＣ５０（第１のＦＰＣ）が他方の端子列６と反対側に配置され、他方の端子列６（第２の端子列）に沿って他方のＦＰＣ５０（第２のＦＰＣ）が一方の端子列５と反対側に配置されることで、ＦＰＣ５０とガス抜き孔列７が同一面上において重ならないように配置されている。また、２枚のＦＰＣ５０は、エンドプレート８０上（電池ブロック１０のブロック主面Ｚの積層方向端部）で折り重ねられて、エンドプレート８０の隅部にネジ止めされている２つの連結固定具９０の間隔Ｌ２よりも間隔Ｌ１が小さくなるように形成されている（図４（ｂ）参照）。具体的には、２枚のＦＰＣ５０は、２回折り重ねられる。１回目は、ブロック主面Ｚとブロック端面Ｙとの境界にて、互いに近接するように直角方向に折り重ねられ、２回目は、２枚のＦＰＣ５０が互いに平行になるように直角方向に折り重ねられる。そして、２枚のＦＰＣ５０は、エンドプレート８０の外周面（エンドプレートの厚みを形成する面）のブロック主面Ｚ側に形成されているＦＰＣ挿通切り欠き８１（図３（ａ）参照）を通してブロック端面Ｙに沿うように直角に折り曲げられ、一端部が状態検出回路２０にパルスヒート接合によって結合される。なお、パルスヒート接合とは、発熱の良い材料で作ったヒーター電極の先端に熱電対等を取付けて、ヒーター先端部の熱管理をしながら、ヒーター電極を発熱させ、ＦＰＣの半田付けの熱圧着・熱圧接などを行う接合方法である。また、ここでは、パルスヒート接合によってＦＰＣ５０と、状態検出回路２０を結合しているが、その他の例えば導電性接着剤を用いるなどの方法によってＦＰＣ５０を状態検出回路２０に結合するようにしても良い。このようにＦＰＣ５０を折り重ねて構成することで、２枚のＦＰＣ５０は、電池ブロックのブロック主面Ｚ上から状態検出回路２０の配置されるブロック端面Ｙ上に跨って配置されることになる。
図６にＦＰＣ５０の配線図を示す。図６（ａ）に示すように、ＦＰＣ５０は、帯状の柔軟性材料５３からなる基板に複数の電圧検出線５１と複数の温度検出線５２が形成されて一体的に形成される。端子列５，６間でバスバー４０の配置が異なるため、一方のＦＰＣ５０（第１のＦＰＣ）には、一方の端子列５（第１の端子列）を構成する端子２，３と状態検出回路２０とを接続するための複数の電圧検出線が所定の配線パターンで形成されており、他方のＦＰＣ５０（第２のＦＰＣ）には、他方の端子列６（第２の端子列）を構成する端子２，３と状態検出回路２０とを接続するための複数の電圧検出線が一方のＦＰＣ５０の配線パターンと異なる配線パターンで形成されている。図６（ｂ）は図６（ａ）の点線部Ａを拡大した図である。この図に示すように、電圧検出線５１と温度検出線５２の間隔aよりも電圧検出線５１同士の間隔ｂの方が小さくなるように、電圧検出線５１と温度検出線５２とが柔軟性材料５３に形成されている。また、電圧検出線５１と温度検出線５２の間隔ａよりも温度検出線５１同士の間隔ｃの方が小さくなるように、電圧検出線５１と温度検出線５２とが柔軟性材料５３に形成されている。このように柔軟性材料５３に、電圧検出線５１と温度検出線５２とが形成されることで、電位差の大きい二つの検出線の距離が大きくなり、片方の検出線が断線した場合に、他方の検出線にショートして電流が状態検出回路２０に流れ込まないよう保護することができる。特に、ＦＰＣの端部、（状態検出回路２０と接続される端部）においては断線が生じやすいので、この様な構成が特に有効である。
ＦＰＣ５０を形成する柔軟性材料５３の一方の長手の辺にはコンタクトパッド５１ａが複数設けられており、バスバー４０がコンタクトパッド５１ａにそれぞれリフロー半田付けされて結合されている。このときに、第１のバスバーは第１のＦＰＣに、第２のバスバーは第２のＦＰＣにそれぞれ半田付けされて結合され、それぞれ第１の配線部材７０と第２の配線部材７０とを構成している。また、電圧検出線５１は、柔軟性材料５３の一端部から長手方向に複数本平行に形成されている。また、それぞれの電圧検出線５１は、柔軟性材料５３の一方の長手の辺に位置する電圧検出線５１から順に、柔軟性材料５３の一端部側に近いコンタクトパッド５１ａがある位置から直角に曲がって、コンタクトパッド５１ａまで形成されている。これにより、それぞれの電圧検出線５１の一端は、対応するコンタクトパッド５１ａと接続されることになる。すなわち、それぞれの電圧検出線５１は、柔軟性材料５３の一方の長手の辺に位置する電圧検出線５１から順に、コンタクトパッド５１ａ（１），５１ａ（２），５１ａ（３）・・の位置で直角に曲がってコンタクトパッド５１ａと接続されることになる。
したがって、バスバー４０とＦＰＣ５０のコンタクトパッド５１ａとをリフロー半田付けすると、電圧検出線５１とバスバー４０が電気的に接続される。また、ＦＰＣ５０を形成する柔軟性材料５３の一端部側には、電圧検出線５１の他端が配置され、状態検出回路２０と柔軟性材料５３の一端部がパルスヒート接合によって結合されることで、電圧検出線５１と状態検出回路２０が接続される。
このように、バスバー４０と電圧検出線５１が接続され、電圧検出線５１と状態検出回路２０が接続されることで、ＦＰＣ５０によって電池セル１の端子２，３と状態検出回路２０とが電気的に接続され、状態検出回路２０によって電池セル１の電圧が検出可能になる。
温度検出線５２は、ＦＰＣ５０の一端部から電池ブロックの積層方向（ＦＰＣ５０の長手方向）において温度検出素子３０が接続される位置まで、直線状に柔軟性材料５３に形成されている。温度素子取付け位置において、温度検出線５２は、温度検出素子３０の配線とリフロー半田付けされて接続される。また、ＦＰＣ５０の一端部には、温度検出線５２の他端が配置され、状態検出回路２０とＦＰＣ５０の一端部がリフロー半田付けによって結合されることで、状態検出回路２０と温度検出線５２とが接続される。温度検出素子３０と温度検出線５２が接続され、温度検出線５２と状態検出回路２０が接続されることで、温度素子３０と状態検出回路２０（温度検出回路）が接続されて、状態検出回路２０において温度が検出可能になる。
このように、本実施例では、第１のＦＰＣ５０に第１のバスバー４０を結合した第１の配線部材７０と、第２のＦＰＣ５０に第２のバスバー４０を結合した第２の配線部材７０とを用いることで、第１のバスバー４０が端子列５の内の隣接する正極端子２と負極端子３とを接続すると共に、前記第１のＦＰＣの電圧検出線が第１のバスバーと状態検出回路２０とを接続し、第２のバスバー４０が端子列６の内の隣接する正極端子２と負極端子３とを接続すると共に、第２のＦＰＣの電圧検出線が第２のバスバーと状態検出回路２０とを接続して、複数の電池セル１が直列に接続されると共に、第１、第２のＦＰＣ５０の電圧検出線５１がバスバー４０と状態検出回路２０とを接続して、端子列５，６が状態検出回路２０に接続される。
（２−３）ＰＴＣ素子
図７に電池モジュールの部分上面図を示す。図７は簡単のため、各ＦＰＣ５０の電圧検出線５１はバスバー４０に接続される３本のみ記載し、他の電圧検出線５１は省略している。また、図７は簡単のため、温度検出線５２は省略している。図７に示すように、ＦＰＣ５０の電圧検出線５１の間にＰＴＣ素子６０が介在している。ＰＴＣ素子６０は、温度が上昇すると抵抗が上昇する素子であり、所定の電流より大きな電流が流れると自己発熱して抵抗が大きくなる素子である。したがって、ＰＴＣ素子６０よりも状態検出回路２０側において断線がおきて、電圧検出線５１を介して電池セル１がショートした場合に電圧検出線５１に流れる電流を抑えることができ、電池セル１をショートによる大電流から保護することができる。
また、ＰＴＣ素子を電池セル１の上に配置することによって、ＰＴＣ素子６０が電池セル１の上に配置されることになるので、電池セル１の温度が高くなった場合に、ＰＴＣ素子６０の抵抗が上昇し、状態検出回路２０が検出する電圧に電圧降下がおきて、電池セル１の温度異常を検知する事ができる。
また、ＰＴＣ素子６０は、ＦＰＣ５０の長手方向において、バスバー４０が接続されている位置に配置されることで、バスバー４０の剛性によってＰＴＣ素子６０が配置されている部分のＦＰＣ５０が撓みづらくなるため、ＰＴＣ素子６０は、ＦＰＣ５０の撓みによる影響（抵抗の変動または半田付け部の剥がれ等）を小さくすることができる。
（２−４）バスバー
所定のバスバー４０を電池ブロック１０に流れる電流を測定するためのシャント抵抗として利用し、バスバー４０にかかる電圧差に基づいて、電池ブロック１０に流れる電流を検出することができる。このようにすることで、バスバー４０と異なる抵抗素子を用いることなく電池ブロック１０に流れる電流を検出することができる。
以下に図面を用いて所定のバスバー４０を用いた電流検出について説明する。図８は、バスバーをシャント抵抗として用いる場合の回路図である。図９は、シャント抵抗として使用されるバスバーを示す図である。電流検出用バスバー４０ｃは、連結バスバー４０ａと同様に、連結部材４２ｃと結線部材４３ｃからなり、連結部材４２ｃには、貫通孔４１が２つ設けられている。隣り合う電池セルの端子２，３をそれぞれの貫通孔４１に通し、電流検出用バスバー４０ｃと電池セル１とが連結される。結線部材４３ｃは、連結部材４２ｃの中心軸に対して対称に２つ配置され、それぞれに電流検出線５９が接続されている。また、電流検出線５９は、状態検出回路２０と接続されている。
状態検出回路２０は、両結線部材４３ｃに接続された両電流検出線５９間の電圧を検出して、検出した電圧値に基づいて電池ブロック１０に流れる電流を検出する。状態検出回路２０は、両電流検出線５９間の電圧が小さいため、電流検出線５９に介在するオペアンプ４４を介して、電圧値を増幅し電圧を検出する。
電流値の演算はオームの法則に基づいて演算される。すなわち、Ｉ＝Ｖ／Ｒ、Ｉは電池ブロックに流れる電流、Ｖは両結線部材４３ｃに接続された両電圧検出線５１間の電圧、Ｒは両結線部材４３ｃに接続された両電流検出線５９間の抵抗を示す。
抵抗Ｒは、Ｒ＝ｖ・ｒにて演算できる。ｖは、両電流検出線５９の間を流れる電流の流路の体積を示し、ｒは電流検出用バスバー４０ｃの材料の抵抗率（Ω/ｍ3）を示す。
図９に示すように、電流検出用バスバー４０ｃを、ＦＰＣ５０のバスバー結合部５８ａにリフロー半田付けして結合すると、体積Ｖを簡単に演算できるようになる。具体的には以下のようにして電流検出用バスバー４０ｃとＦＰＣ５０の結合を行う。ＦＰＣ５０の長手の辺からはバスバー結合部５８ａを有する２つの突出部５８が長手の辺と直角を成すように突出しており、２つの突出部５８の間隔ｘは、２つの貫通孔４１間の間隔よりも短い間隔でＦＰＣ５０に設けられている。バスバー結合部５８ａは、突出部５８の突出方向に所定の長さｙ分だけ設けられ、２つの突出部５８は、電流検出用バスバー４０の２つの貫通孔４１の間に、間隔ｘはなしてバスバー結合部５８ａ全体がリフロー半田付けされる。このようにすることよって、ｖ＝ｘ・ｙ・ｚとなる。なお、ｚは電流検出用バスバー４０ｃの厚さを示す。
また、電流検出線５９がバスバー結合部５８ａからＦＰＣの一端まで延びるように形成されており、ＦＰＣ５０の一端と状態検出回路２０とがリフロー半田付けされるので、状態検出回路２０は、電流検出線５９を介して、電流検出用バスバー４０ｃと接続され、状態検出回路２０は、電池ブロック１０に流れる電流の演算が可能になる。
また、Ｒ＝ρ・ｌ／Ｓを用いて抵抗Ｒを算出することもできる。ρは電流検出用バスバー４０ｃの材料の抵抗率（Ω/ｍ）である。Ｓは両電流検出線５９の間を流れる電流の流路の断面積（ｍ2）であり、Ｓ＝ｙ・ｚで表される。ｌは両電流検出線５９の間を流れる電流の流路の長さ（ｍ）であり、ｌ＝ｘで表される。
（３）製造方法
以上、電池モジュール１００の構成について述べたが、以下に図１〜図９を参照しつつ図１０の分解斜視図に基づいて本電池モジュール１００を製造するのに好適な方法を述べる。
本発明の実施形態の電池モジュールを得るための組み立て方法としては、図１０に示すように、ＦＰＣ５０とバスバー４０とを結合してなる配線部材７０を用いることができる。なお、このＦＰＣ５０とバスバー４０との結合は、前述したように、ＦＰＣ５０のコンタクトパッド５１ａとバスバー４０の結線部材４３とのリフロー半田付けによって電気的にも機械的にも結合することができる。具体的な工程を以下にしめす。
１．ＦＰＣ５０とバスバー４０，４０、・・とを結合して配線部材７０を作成する配線部材作成工程。この工程では、前述のように、リフロー半田付けによってＦＰＣ５０とバスバー４０，４０，・・とを結合することができる。
２．配線部材７０のＦＰＣ５０と状態検出回路２０とを結合する工程。この工程では、状態検出回路２０の端子とＦＰＣ５０の端子とをパルスヒート接合によって結合することができる。
３．配線部材７０のバスバー４０を電池ブロック１０の電池セル１の正極端子２と負極端子３に結合する工程。この工程では、バスバー４０の貫通孔４１に、雄ネジの形成された端子２，３を貫通させて、ナット形状の取り付け金具でネジ止めすることができる。なお、この際には、２種類のバスバー４０、すなわち、連結バスバー４０ａと端子バスバー４０ｂをネジ止め可能である。
４．状態検出回路２０を電池ブロック１０に取り付ける工程。この工程では、状態検出回路２０をエンドプレート８０の上壁部８２および下壁部８４により囲まれた空間内に収納して、状態検出回路２０を構成する回路基板２０ｂの四隅付近をネジ止めすることができる。
このような順序で電池モジュール１００の製造を行うことによって、ＦＰＣ５０とバスバー４０とを接続するようなリフロー半田付けのような熱処理を経る工程を、電池ブロック１０の存在しない状態で行うことができるので、電池セル１の熱処理による性能の劣化、或いは破損を抑制することができる。また、上記の工程と順序を変えて、バスバー４０を電池セル１の端子２，３に接続し、ＦＰＣ５０を状態検出回路２０に接続する工程の後に、バスバー４０をＦＰＣ５０に接続する工程を行うことも可能である。しかしながら、この場合には、バスバー４０をＦＰＣ５０に接続する工程において、電池ブロック１０をリフロー半田付けのような熱処理に晒してしまうことになるため、リフロー半田付けを採用することは好ましくないので、熱処理を伴わない接続方法、たとえば、導電性接着剤を用いる接続方法などを採用することができる。
また、バスバー４０を電池セル１の端子２，３に接続する前にＦＰＣ５０に接続する場合、ＰＴＣ素子６０および温度検出素子３０もバスバー４０と同時にリフロー半田付けによりＦＰＣ５０に接続することができる。また、図６に示すように、ＰＴＣ素子６０とバスバー４０などＦＰＣ５０上にリフロー半田付けすべき部品が同一面上にある場合には、１回のリフロー半田付け処理を行うだけでＦＰＣ５０に結合すべき部品を結合することが出来るので、製造工程を少なくすることが出来る。
前記電池セル１の端子２，３と前記状態検出回路２０とを電気的に接続する配線に、複数の電圧検出線が形成された柔軟性材料からなるＦＰＣ５０を使用することで、複数の電池セルの電圧を検出するための電圧検出線を簡単な構成にてまとめることができる。また、柔軟性材料を用いることで、緩衝作用があり、ＦＰＣ５０を取り付ける際の製造時の寸法誤差を吸収することができる。
また、状態検出回路２０が取り付けられるエンドプレート８０と複数の電池セル１とを１方向に重ねて置くことによって、配線部材７０を積層方向に這わせることで、全ての電池セル１上を配線部材７０が這うことになり、電池セル１のプラス側とマイナス側を計測する２つの配線部材７０で各電池セル１の電圧検出が可能になるので、配線部材７０の数を少なくすることができる。
エンドプレート８０の外周部に切り欠きを形成し、切り欠きにＦＰＣ５０を通すことによって、ＦＰＣ５０が積層方向に飛び出すことがなくなるので、ＦＰＣ５０を引っ掛けて破損することを防止できる。また、エンドプレート８０側に他の電池モジュールをおいた場合でもＦＰＣ５０が切り欠きに収まることになるので、より近くに他の電池モジュールを置くことができ省スペース化に寄与する。
複数の電池セル１，１・・の端子２，３を積層方向に配置し、ＦＰＣを積層方向と平行に配置することで、電池セル１が作る端子列５，６に沿って平行にＦＰＣを配置することができるので、ＦＰＣを帯状にすることができ、ＦＰＣ５０製造時の歩留まりを改善することができる。
ＦＰＣ５０を電池ブロック端部で折り重ねることで、ＦＰＣ５０をブロック主面Ｚからブロック端面Ｙに折り曲げるような、１の面から他の面にかけて配置する場合に、他の面にあるＦＰＣ５０を配線するときに重ねたくないもの（例えば、導電性のもので、連結固定具９０など）を、ＦＰＣ５０の形状の設計を変更することなく、ＦＰＣ５０が回避することができる。
配線部材７０をバスバー４０とＦＰＣ５０によって構成することで、配線部材７０を電池セル１の端子２，３と状態検出回路２０とを接続するという簡単な作業で、複数の電池セル１を直列に接続するとともに、電池セル１の端子２，３と電圧検出線５１とを電気的に接続することができる。
ガス抜き孔４をＦＰＣ５０と同一面において重ならないように配置することで、ＦＰＣ５０にガス抜き孔４から噴出される高温のガスが直接あたることが無くなるので、ガスの熱によってＦＰＣ５０が劣化することを抑えることができる。
ＦＰＣ５０を形成する柔軟性材料５３に電圧検出線５１と温度検出線５２を形成することで、温度検出線５２と電圧検出線５１もまとめることができ、配線の取り回しが煩雑になるのを防止できる。また、温度検出線５２と電圧検出線５１両方とも柔軟性材料５３に固定されるので、どちらかの線が途中で切れてしまったとしても、互いにショートすることを防ぐことができる。
（４）変形例
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。以下に変形例について図面を用いて説明する。
図１１にはＦＰＣの変形例の図を示す。図１１に示すように、ＦＰＣ５０に接続されるバスバー４０の間に切り欠き５４を設けても良い。また、図１１に示すように、ＦＰＣ５０に接続されるバスバー４０の間のＦＰＣ５０を蛇腹形状に形成した蛇腹形状部５５を設けても良い。このようにすることで、バスバー４０の取り付けに誤差があるような場合でも誤差を吸収してバスバー４０とＦＰＣ５０を電池ブロック１０に取り付けることができる。また、本実施例にて説明した製造方法を行う場合に、配線部材７０の取り付け時に外力が働いて、ＦＰＣ５０が変形するような場合でも、蛇腹形状部５５や、切り欠き５４によって緩衝作用が働き、配線部材７０を簡単に取り付けることが出来る。
図１２にＰＴＣ素子の取り付けの変形例の図を示す。図１２に示すように、バスバー４０とＰＴＣ素子６０は、ＦＰＣ５０を挟んで互いに逆面に形成するようにしても良い。このようにすることで、ＰＴＣ素子、ＦＰＣ、およびバスバーをリフロー半田付けする際に、ＰＴＣ素子６０をバスバー４０の上で固定することができる。また、バスバー４０の剛性によってＰＴＣ素子６０が撓みづらくなるため、ＰＴＣ素子６０は、ＦＰＣ５０の撓みによる影響（抵抗の変動または半田付け部の剥がれ等）を小さくすることができる。
図１３にバスバーに関する変形例の図を示す。本実施例のバスバー４０に形成される貫通孔４１は円形をしていたが、図１３のように楕円形にしても良い。貫通孔４１を楕円形にすることで、バスバー４０がＦＰＣ５０に取り付けられるときに起こる位置ズレについて、楕円の長軸方向の位置ズレを抑制できる。また、長軸方向が垂直な関係になる楕円をバスバー４０にバスバーに２つ作ることで、バスバー４０がＦＰＣ５０に取り付けられるときに起こる位置ズレについて、平面上の位置ズレを抑制できる。また、ＦＰＣ５０にバスバー４０の取り付け位置毎に凸部５６を形成し、凸部においてＦＰＣ５０を山谷折りすることで、ＦＰＣ５０の短手方向の位置ずれを抑制できる。
本実施例では、ガス抜き列が形成されるのと同一の積層ブロック面（ブロック主面Ｚ）にＦＰＣ５０を設けたが、ＦＰＣ５０はその他の積層ブロック面に配置されるようにしても良い。このようにしても、ＦＰＣ５０とガス抜き孔列７が同一面上において重ならないようにでき、ＦＰＣ５０がガス抜き孔４から噴出される高温のガスによって劣化することを抑えることができる。
本実施例では、エンドプレート８０に状態検出回路２０を収納して電池モジュールを構成したが、電池セル１と同じ角型の回路収納筐体を別途作成して電池セル１の間に挟むように構成しても良い。
本実施例では、電池セル１の数を１８としているが、電池セル１の数は、他の数であっても良い。電池セル１の数は、電池ブロック１０によって電力が供給される負荷の大きさ等によって適宜変更されるものである。
本実施例では、複数の電池セル１，１・・間の絶縁については特に述べていないが、電池セル１の表面が金属によって形成される場合は、電池セル間に絶縁板を挟む等の絶縁処理を行う必要がある。この際に、絶縁板に変えて電池セル１間にスペーサ等を挟むようにすると良い。この様にすることで、ブロック側面に隙間ができて一方のブロック側面から他方のブロック側面へと抜ける冷却空気を電池セル１間に流入させることができる。また、さらにＦＰＣ５０をブロック主面に配置させると、ブロック側面に冷却空気をさえぎるものが無くなるため、より冷却空気を流入させることができる。
また、エンドプレート８０が金属からなる場合には、エンドプレート８０と電池セル１との間に例えば樹脂材料からなる絶縁部材を配置することが好ましい。
本実施例では、ＦＰＣ５０とバスバー４０とがリフロー半田付けにより接続されるが、これに限らず、他の方法によりＦＰＣ５０とバスバー４０とが互いに接続されてもよい。例えば、ＦＰＣ５０とバスバー４０とがねじ止めされることによって互いに接続されてもよい。
本実施例では、電池セル１の端子２，３にバスバー４０ａ，４０ｂが嵌め込まれた状態で、ナット形状の取り付け金具によってバスバー４０ａ，４０ｂが端子２，３にネジ止めされることにより、バスバー４０ａ，４０ｂが端子２，３に固定されるが、これに限らず、他の方法によりバスバー４０ａ，４０ｂが端子２，３に固定されてもよい。例えば、電池セル１の端子２，３にバスバー４０ａ，４０ｂが嵌め込まれた状態で、端子２，３がバスバー４０ａ，４０ｂにレーザ溶接されることにより、バスバー４０ａ，４０ｂが端子２，３に固定されてもよい。
本実施例では、電圧検出線５１にＰＴＣ素子６０が介挿されることにより、大電流が発生した場合でも迅速にその状態が解消され、電池モジュール１００の損傷が防止されるが、ＰＴＣ素子６０が配置される代わりに、電圧検出線５１の一部分の幅（太さ）が他の部分よりも小さく設定されてもよい。その場合、電圧検出線５１がヒューズとして機能し、大電流が発生した場合に、電圧検出線５１の幅小の部分が溶解する。それにより、大電流が流れる状態が迅速に解消され、電池モジュール１００が損傷することが防止される。
本実施例では、電池セル１の端子２，３に嵌め込まれる連結部材４２ａ，４２ｂとＦＰＣ５０に接続される結線部材４３ａ，４３ｂとが一体的に形成されたバスバー４０ａ，４０ｂが用いられるが、連結部材と結線部材とが別個に設けられてもよい。図１４は、連結部材と結線部材とが別個に設けられた例を示す模式的平面図である。図１４の例では、隣り合う電池セル１の端子２，３に連結部材４２ｄが嵌め込まれ、端部に位置する端子２（端子３）に連結部材４２ｅが嵌め込まれる。連結部材４２ｄは、一対の結線部材４３ｄを介してＦＰＣ５０上のコンタクトパッド５１ａに接続され、連結部材４２ｅは、結線部材４３ｅを介してＦＰＣ５０上のコンタクトパッド５１ａに接続される。この場合、連結部材４２ｄと結成部材４３ｄとは、半田付けまたは溶接等により接合される。
図１５は、バスバー４０の他の変形例を示す平面図である。図１５（ａ）〜図１５（ｃ）は、連結バスバー４０ａの他の変形例を示し、図１５（ｄ）〜図１５（ｆ）は、端子バスバー４０ｂの他の変形例を示す。図１５（ａ）〜図１５（ｃ）の連結バスバーおよび図１５（ｄ）〜図１５（ｆ）の端子バスバーについて、図５に示した連結バスバー４０ａおよび端子バスバー４０ｂと異なる点を説明する。
図１５（ａ）の連結バスバー４０ａにおいては、各結線部材４３ａが櫛状に形成されている。具体的には、結線部材４３ａの先端部から内側に延びるように複数の線状の切り欠き４３ｐが形成されている。同様に、図１５（ｄ）の端子バスバー４０ｂにおいては、結線部材４３ｂが櫛状に形成されている。具体的には、結線部材４３ｂの先端部から内側に延びるように複数の切り欠き４３ｑが形成されている。
図１５（ｂ）の連結バスバー４０ａにおいては、各結線部材４３ａに円形の開口部４３２ｃが形成されている。図１５（ｅ）の端子バスバー４０ｂにおいては、結線部材４３ｂに一対の円形の開口部４３２ｄが形成されている。
図１５（ｃ）の連結バスバー４０ａにおいては、結線部材４３ａに、円形の開口部４３２ｃおよびその開口部４３２ｃから結線部材４３ａの先端まで直線状に延びる切り欠き４３３ｃが形成されている。図１５（ｆ）の端子バスバー４０ｂにおいては、結線部材４３ｂに、一対の円形の開口部４３２ｄおよびその一対の開口部４３２ｄから結線部材４３ｂの先端まで直線状にそれぞれ延びる一対の線状の切り欠き４３３ｄが形成されている。
図１５（ａ）〜図１５（ｆ）のバスバー４０ａ，４０ｂがＦＰＣ５０に接続される場合、図５のバスバー４０ａ，４０ｂがＦＰＣ５０に接続される場合に比べて、各結線部材４３ａ，４３ｂとＦＰＣ５０との接触面積が小さい。この場合、バスバーとＦＰＣ５０との接続性が向上される。
具体的には、バスバー４０ａ，４０ｂが半田付けによってＦＰＣ５０に接続される場合、バスバー４０ａ，４０ｂ、ＦＰＣ５０および半田の熱膨張率の違いにより、温度変化によってバスバー４０ａ，４０ｂ、ＦＰＣ５０および半田に歪みが生じる。特に、バスバー４０ａ，４０ｂとＦＰＣ５０との熱膨張率の違いにより、バスバー４０ａ，４０ｂとＦＰＣ５０との間の半田に大きな歪みが生じる。また、振動によってバスバー４０ａ，４０ｂとＦＰＣ５０とのねじれが生じることがある。この場合も、半田に大きな歪みが生じる。これにより、半田に割れ目等のクラックが形成されることがある。その結果、バスバー４０ａ，４０ｂとＦＰＣ５０との接続不良が発生する。
半田に生じる歪みは、バスバー４０ａ，４０ｂとＦＰＣ５０との接触面積が大きいほど大きくなる。そこで、図１５（ａ）〜図１５（ｆ）のバスバー４０ａ，４０ｂが用いられることにより、バスバー４０ａ，４０ｂとＦＰＣ５０との接触面積が小さくなる。それにより、バスバー４０ａ，４０ｂとＦＰＣ５０との間に歪みが生じにくくなる。また、歪みが発生した場合でも、その歪みによる応力が緩和されやすくなる。したがって、バスバー４０ａ，４０ｂとＦＰＣ５０との接続不良の発生が抑制され、バスバー４０ａ，４０ｂとＦＰＣ５０との接続性が向上される。
なお、図１５（ａ）の連結バスバー４０ａおよび図１５（ｄ）の連結バスバー４０ｂにおいて、結線部材４３ａ，４３ｂに形成される切り欠き４３ｐ，４３ｑの長さ、幅および方向は、適宜変更されてもよい。また、図１５（ｂ）の連結バスバー４０ａおよび図１５（ｅ）の端子バスバー４０ｂにおいて、結線部材４３ａ，４３ｂに形成される開口部４３２ｃ，４３２ｄの形状は円形に限らず、三角形または四角形等の他の形状であってもよい。また、結線部材４３ａに２つ以上の開口部４３２ｃが形成されてもよく、結線部材４３ｂに１つまたは３つ以上の開口部４３２ｄが形成されてもよい。また、図１５（ｃ）の連結バスバー４０ａにおいて、結線部材４３ａに２組以上の開口部４３２ｃおよび切り欠き４３３ｃが形成されてもよく、図１５（ｆ）の連結バスバー４０ｂにおいて、結線部材４３ｂに１組または３組以上の開口部４３２ｄおよび切り欠き４３３ｄが形成されてもよい。
なお、図１５（ａ）〜図１５（ｆ）のバスバー４０ａ，４０ｂにおいて、図１４に示される例と同様に、連結部材４２ａ，４２ｂと結線部材４３ａ，４３ｂとが別個に設けられてもよい。
本実施例では、複数の電池セル１の正極端子２および負極端子３とＦＰＣ５０に設けられた導体線５１とが、バスバー４０，４０ａを介して接続されるが、これに限定されない。バスバー４０，４０ａを介さずに、複数の電池セル１の正極端子２および負極端子３とＦＰＣ５０に設けられた導体線５１とが直接接続されてもよく、または、複数の電池セル１の正極端子２および負極端子３とＦＰＣ５０に設けられた導体線５１とが別の導体線または導体材料を介して接続されてもよい。
本実施例では、温度検出素子３０が電池ブロック１０のブロック側面Ｘに取り付けられるが、温度検出素子３０がＦＰＣ５０上に取り付けられてもよい。
［２］第２の実施の形態
次に、本発明の第２の実施の形態に係るバッテリシステムについて、上記のバッテリシステム１０００と異なる点を説明する。
（１）バッテリシステム
図１６は、本発明の第２の実施の形態に係るバッテリシステムの模式的平面図である。
図１６に示すように、第２の実施の形態に係るバッテリシステム１０００Ａは、電池モジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ、バッテリＥＣＵ２００、コンタクタ５１０、ＨＶ（High Voltage；高圧）コネクタ５２０およびサービスプラグ５３０を備える。電池モジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄは、上記の電池モジュール１００と同じ構成をそれぞれ有する。
以下の説明において、電池モジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄにそれぞれ設けられる一対のエンドプレート８０のうち、状態検出回路２０（図２）が取り付けられるエンドプレート８０をエンドプレート８０ａと呼び、状態検出回路２０が取り付けられないエンドプレート８０をエンドプレート８０ｂと呼ぶ。図１６においては、エンドプレート８０ａにハッチングが付されている。
電池モジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ、バッテリＥＣＵ２００、コンタクタ５１０、ＨＶコネクタ５２０およびサービスプラグ５３０は、箱型の筐体５５０内に収容される。
筐体５５０は、側面部５５０ａ，５５０ｂ，５５０ｃ，５５０ｄを有する。側面部５５０ａ，５５０ｃは互いに平行であり、側面部５５０ｂ，５５０ｄは互いに平行でありかつ側面５５０ａ，５５０ｃに対して垂直である。
筐体５５０内において、電池モジュール１００ａ，１００ｂは、電池セル１の積層方向に沿って所定の間隔で並ぶように配置される。また、電池モジュール１００ｃ，１００ｄは、電池セル１の積層方向に沿って所定の間隔で並ぶように配置される。以下、互いに並ぶように配置された電池モジュール１００ａ，１００ｂをモジュール列Ｔ１と呼び、互いに並ぶように配置された電池モジュール１００ｃ，１００ｄをモジュール列Ｔ２と呼ぶ。
ここで、モジュール列Ｔ１は、第１のモジュール列の例であり、モジュール列Ｔ２は、第２のモジュール列の例である。また、電池モジュール１００ａ，１００ｂは、第１の電池モジュールの例であり、電池モジュール１００ｃ，１００ｄは、第２の電池モジュールの例である。また、バッテリＥＣＵ２００は、制御部の例である。
筐体５５０内において、モジュール列Ｔ１，Ｔ２が側面部５５０ａ側から順に所定の間隔で配置される。この場合、モジュール列Ｔ１の電池モジュール１００ａ，１００ｂのエンドプレート８０ａは、それぞれ側面部５５０ｄに向けられる。また、モジュール列Ｔ２の電池モジュール１００ｃ，１００ｄのエンドプレート８０ａは、それぞれ側面部５５０ｂに向けられる。
モジュール列Ｔ１とモジュール列Ｔ２との間には通気路Ｒ１が形成される。また、モジュール列Ｔ１の電池モジュール１００ａと電池モジュール１００ｂとの間には通気路Ｒ２が形成され、モジュール列Ｔ２の電池モジュール１００ｃと電池モジュール１００ｄとの間には通気路Ｒ３が形成される。
モジュール列Ｔ２と側面部５５０ｃとの間の領域に、バッテリＥＣＵ２００、コンタクタ５１０、ＨＶコネクタ４２０およびサービスプラグ５３０がこの順で側面部５５０ｄ側から側面部５５０ｂ側へ並ぶように配置される。
上記のように、電池モジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄは、それぞれ第１の端子列５および第２の端子列６を有する。電池モジュール１００ａの第１の端子列５および電池モジュール１００ｂの第１の端子列５は共通の直線上に配置され、電池モジュール１００ａの第２の端子列６および電池モジュール１００ｂの第２の端子列６は共通の直線上に配置される。また、電池モジュール１００ｃの第１の端子列５および電池モジュール１００ｄの第１の端子列５は共通の直線上に配置され、電池モジュール１００ｃの第２の端子列６および電池モジュール１００ｄの第２の端子列６は共通の直線上に配置される。
また、電池モジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄの第２の端子列６は、第１の端子列５よりも内側に配置される。
ここで、電池モジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄの各々においては、第２の端子列６の一端部の正極端子２（図４）の電位が最も高く、第２の端子列６の他端部の負極端子３（図４）の電位が最も低い。
以下、電池モジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄの各々において最も電位が高い正極端子２を高電位端子２ａと呼び、最も電位が低い負極端子３を低電位端子３ａと呼ぶ。各高電位端子２ａおよび各低電位端子３ａには、バスバー４０ｂが取り付けられる。
電池モジュール１００ａの低電位端子３ａに取り付けられたバスバー４０ｂと電池モジュール１００ｂの高電位端子２ａに取り付けられたバスバー４０ｂとが、帯状のバスバー５５１を介して互いに接続される。
また、電池モジュール１００ｃの低電位端子３ａに取り付けられたバスバー４０ｂと電池モジュール１００ｄの高電位端子２ａに取り付けられたバスバー４０ｂとが、帯状のバスバー５５１を介して互いに接続される。
この場合、電池モジュール１００ａの低電位端子３ａと電池モジュール１００ｂの高電位端子２ａとは互いに近接し、電池モジュール１００ｃの低電位端子３ａと電池モジュール１００ｄの高電位端子２ａとは互いに近接している。そのため、比較的短いバスバー５５１を用いて、電池モジュール１００ａの低電位端子３ａと電池モジュール１００ｂの高電位端子２ａとを接続することができる。また、比較的短いバスバー５５１を用いて、電池モジュール１００ｃの低電位端子３ａと電池モジュール１００ｄの高電位端子２ａとを接続することができる。
電池モジュール１００ｂの低電位端子３ａに取り付けられたバスバー４０ｂには、接続部材７５０を介して電力線５６２の一端が接続され、電池モジュール１００ｃの高電位端子２ａに取り付けられたバスバー４０ｂには、接続部材７５０を介して電力線５６３の一端が接続される。電力線５６２，５６３の他端は、サービスプラグ５３０にそれぞれ接続される。なお、接続部材７５０の詳細については後述する。
この場合、電池モジュール１００ｂの低電位端子３ａおよび電池モジュール１００ｃの高電位端子２ａは、それぞれ筐体５５０の側面部５５０ｂに近接する位置にある。また、サービスプラグ５３０は、モジュール列Ｔ２と側面部５５０ｃとの間の領域において、側面部５５０ｂに近接する位置にある。
そのため、側面部５５０ｂに沿うように電力線５６２，５６３を配置することにより、比較的短い電力線５６２，５６３を用いて、電池モジュール１００ｂの低電位端子３ａおよび電池モジュール１００ｃの高電位端子２ａをサービスプラグ５３０に接続することができる。
サービスプラグ５３０は、電池モジュール１００ｂ，１００ｃを電気的に接続または遮断するためのスイッチを含む。サービスプラグ５３０のスイッチがオンされることにより、電池モジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄの全ての電池セル１が直列に接続される。
バッテリシステム１０００Ａのメンテナンス時等には、サービスプラグ５３０のスイッチがオフされる。この場合、電池モジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄに電流が流れない。そのため、ユーザが電池モジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄに接触しても、ユーザが感電することがない。
電池モジュール１００ａの高電位端子３ａに取り付けられたバスバー４０ｂには、接続部材７５０を介して電力線５６４の一端が接続され、電池モジュール１００ｄの低電位端子３ａに取り付けられたバスバー４０ｂには、接続部材７５０を介して電力線５６５の一端が接続される。電力線５６４，５６５の他端は、コンタクタ５１０にそれぞれ接続される。
コンタクタ５１０は、電力線５６６，５６７を介してＨＶコネクタ５２０に接続される。ＨＶコネクタ５２０は、電動車両のモータ等の負荷に接続される。
コンタクタ５１０がオンされた状態では、電池モジュール１００ａが電力線５６４，５６６を介してＨＶコネクタ５２０に接続されるとともに、電池モジュール１００ｄが電力線５６５，５６７を介してＨＶコネクタ５２０に接続される。すなわち、電池モジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄとＨＶコネクタ５２０に接続された負荷とが直列回路を形成する。それにより、電池モジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄから負荷に電力が供給される。
コンタクタ５１０がオフされると、電池モジュール１００ａとＨＶコネクタ５２０との接続および電池モジュール１００ｄとＨＶコネクタ５２０との接続が遮断される。
電池モジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄの一方のＦＰＣ５０（第２の端子列６に沿って配置されるＦＰＣ５０）上でかつエンドプレート８０ａに近接する位置に１組の入力コネクタ５７１および出力コネクタ５７２がそれぞれ配置される。
入力コネクタ５７１および出力コネクタ５７２は、各エンドプレート８０ａに取り付けられた状態検出回路２０（図２）にそれぞれ接続される。入力コネクタ５７１および出力コネクタ５７２の詳細については後述する。
電池モジュール１００ａ上の出力コネクタ５７２と電池モジュール１００ｂ上の入力コネクタ５７１とが通信用ハーネス５７３ａを介して互いに接続される。これにより、電池モジュール１００ａの状態検出回路２０と電池モジュール１００ｂの状態検出回路２０とが互いに接続される。
電池モジュール１００ｂ上の出力コネクタ５７２と電池モジュール１００ｃ上の入力コネクタ５７１とが通信用ハーネス５７３ｂを介して互いに接続される。これにより、電池モジュール１００ｂの状態検出回路２０と電池モジュール１００ｃの状態検出回路２０とが互いに接続される。
電池モジュール１００ｃ上の出力コネクタ５７２と電池モジュール１００ｄ上の入力コネクタ５７１とが通信用ハーネス５７３ｃを介して互いに接続される。これにより、電池モジュール１００ｃの状態検出回路２０と電池モジュール１００ｄの状態検出回路２０とが互いに接続される。
電池モジュール１００ａ上の入力コネクタ５７１および電池モジュール１００ｄ上の出力コネクタ５７２は、通信用ハーネス５７４，５７５を介してそれぞれバッテリＥＣＵ２００に接続される。
ここで、通信用ハーネス５７３ａ，５７３ｂは、第１の通信線の例であり、通信用ハーネス５７３ｃ，５７５は、第２の通信線の例である。
上記のように、電池モジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄの各々において、複数の電池セル１に関する情報（電圧、電流、温度およびＳＯＣ）が状態検出回路２０により検出される。以下、各状態検出回路２０により検出される複数の電池セル１に関する情報をセル情報と呼ぶ。
電池モジュール１００ａの状態検出回路２０により検出されたセル情報が、電池モジュール１００ｂ，１００ｃ，１００ｄの状態検出回路２０を介して、バッテリＥＣＵ２００に与えられる。電池モジュール１００ｂの状態検出回路２０により検出されたセル情報が、電池モジュール１００ｃ，１００ｄの状態検出回路２０を介して、バッテリＥＣＵ２００に与えられる。
電池モジュール１００ｃの状態検出回路２０により検出されたセル情報が、電池モジュール１００ｄの状態検出回路２０を介して、バッテリＥＣＵ２００に与えられる。電池モジュール１００ｄの状態検出回路２０により検出されたセル情報が、バッテリＥＣＵ２００に直接与えられる。
バッテリＥＣＵ２００は、各状態検出回路２０から与えられるセル情報に基づいて、各電池モジュールの状態を管理する制御部である。具体的には、電池モジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄの充放電制御を行う。また、バッテリＥＣＵ２００は、各状態検出回路２０から与えられるセル情報に基づいて、電池モジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄの異常（例えば過放電または過充電）を検出する。異常が検出された場合、バッテリＥＣＵ２００は、コンタクタ５１０をオフする。
このような制御部としてのバッテリＥＣＵ２００が行う管理には、上述の充放電制御および異常の検出に限定されることなく、例えば、電池モジュールの状態を示す情報（例えば上記のセル情報）を他のコントローラ（例えば、図１の車両側コントローラ３００）との間で適宜通信する機能等も含まれる。
筐体５５０の側面部５５０ｄには、冷却用ファン５８１および２つの排気口５８２が設けられる。冷却用ファン５８１は、通気路Ｒ１の延長線上に配置され、排気口５８２は、側面部５５０ａ，５５０ｃに近接する位置にそれぞれ配置される。
冷却用ファン５８１により、電池モジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄの放熱のための気体が筐体５５０内に導入される。筐体５５０内に導入された気体は、排気口５８２を通して排出される。電池モジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄの放熱については後述する。
（２）入力コネクタおよび出力コネクタ
次に、入力コネクタ５７１および出力コネクタ５７２の詳細について説明する。図１７は、電池モジュール１００ｂ上に設けられる入力コネクタ５７１および出力コネクタ５７２の外観斜視図である。図１８は、入力コネクタ５７１および出力コネクタ５７２と状態検出回路２０上の半導体集積回路２０ａとの接続状態を示す模式的平面図である。
図１７に示すように、電池モジュール１００ｂの上面には、入力コネクタ５７１および出力コネクタ５７２を配置するために、第２の端子列６およびその第２の端子列６に沿ったＦＰＣ５０を覆うように端子カバー７６０が設けられる。状態検出回路２０に近接する端子カバー７６０の上面上の位置に入力コネクタ５７１および出力コネクタ５７２が配置される。入力コネクタ５７１は信号受信用の複数の入力端子を有し、出力コネクタ５７２は、信号送信用の複数の出力端子を有する。
入力コネクタ５７１および出力コネクタ５７２は、ハーネス７６１，７６２を介して中継コネクタ５７１ａにそれぞれ接続される。この場合、エンドプレート８０ａのＦＰＣ挿通切り欠き８１を通るようにハーネス７６１，７６２が配置され、中継コネクタ５７１ａが状態検出回路２０上に接続される。中継コネクタ５７１ａは、信号受信用の複数の入力端子および信号送信用の複数の出力端子を有する。
端子カバー７６０の一端部近傍には、鉤状の掛止部７６０ａが設けられる。入力コネクタ５７１に近接するハーネス７６１の部分および出力コネクタ５７２に近接するハーネス７６２の部分が、掛止部７６０ａに掛止される。これにより、入力コネクタ５７１および出力コネクタ５７２が端子カバー７６０上に固定される。
図１８に示すように、入力コネクタ５７１の複数の入力端子と中継コネクタ５７１ａの複数の入力端子とがハーネス７６１により接続される。また、中継コネクタ５７１ａの複数の出力端子と出力コネクタ５７２の複数の出力端子とがハーネス７６２により接続される。なお、図１７ではハーネス７６１，７６２をそれぞれ実線および点線で示し、図１８ではハーネス７６１，７６２を構成する複数の導体線をそれぞれ複数の実線および複数の点線で示している。
図１６に示したように、電池モジュール１００ｂ上の入力コネクタ５７１は、通信用ハーネス５７３ａを介して電池モジュール１００ａ上の出力コネクタ５７２に接続され、電池モジュール１００ｂ上の出力コネクタ５７２は、通信用ハーネス５７３ｂを介して電池モジュール１００ｃ上の入力コネクタ５７１に接続される。
それにより、電池モジュール１００ａから受信したセル情報が、入力コネクタ５７１および中継コネクタ５７１ａを通して、電池モジュール１００ｂの状態検出回路２０上の半導体集積回路２０ａに入力される。また、電池モジュール１００ｂの半導体集積回路２０ａから出力されるセル情報が、中継コネクタ５７１ａおよび出力コネクタ５７２を通して電池モジュール１００ｃに送信される。
なお、本例では、通信用のハーネス７６１，７６２とＦＰＣ５０とが、状態検出回路２０から共通の方向（上方）に引き出される。これにより、ハーネス７６１，７６２およびＦＰＣ５０が状態検出回路２０の一方向に集中するように配置されるので、状態検出回路２０の取り扱いが容易になり、電池モジュール１００ａ，１００ｂ、１００ｃ，１００ｄの組み立てが容易になる。また、一方向を除いて状態検出回路２０の周辺にハーネス７６１，７６２およびＦＰＣ５０が存在しないので、状態検出回路２０の放熱性が向上する。
また、第２の端子列６およびその第２の端子列６に沿ったＦＰＣ５０を覆うように端子カバー７６０が設けられ、その端子カバー７６０上に入力コネクタ５７１および出力コネクタ５７２が設けられる。それにより、各通信用ハーネスまたはハーネス７６１，７６２が切断された場合でも、その切断部分が第２の端子列６に接触することが防止される。
図１９は、入力コネクタ５７１および出力コネクタ５７２の他の固定方法を示す斜視図である。図１９の例では、端子カバー７６０の一端部近傍に上方に突出する突出部７７１が設けられる。突出部７７１には、貫通孔７７２が形成される。
図１９（ａ）に示すように、突出部７７１の貫通孔７７２に結束バンド７７３が挿入され、図１９（ｂ）に示すように、ハーネス７６１，７６２が結束バンド７７３により締結される。これにより、入力コネクタ５７１および出力コネクタ５７２が端子カバー７６０上に固定される。
なお、図１７〜図１９においては、電池モジュール１００ｂ上に設けられる入力コネクタ５７１および出力コネクタ５７２について示されるが、電池モジュール１００ａ，１００ｃ，１００ｄ上にも同様に入力コネクタ５７１および出力コネクタ５７２が設けられる。
（３）接続部材の詳細
図２０および図２１は、接続部材７５０の詳細を示す外観斜視図である。なお、図２０および図２１においては、電池モジュール１００ａの高電位端子２ａに取り付けられるバスバー４０ｂと電力線５６４とを接続するための接続部材７５０が示される。他の接続部材７５０は、図２０および図２１の接続部材７５０と同様の構成を有する。
図２０に示すように、接続部材７５０は、略Ｌ字形状を有する。接続部材７５０の一端部および他端部には、接続孔７５０ａ，７５０ｂが形成されている。接続部材７５０の接続孔７５０ａが、高電位端子２ａに嵌め込まれる。これにより、バスバー４０ｂ上に接続部材７５０の一端部が重なる状態になる。
また、エンドプレート８０ａの上壁部８２の上面に、ネジ孔８０２が形成される。ネジ孔８０２上に接続部材７５０の接続孔７５０ｂが重なるように、エンドプレート８０の上壁部８２上に接続部材７５０の他端部が配置される。
図２１に示すように、電力線５６４の一端部には、環状の固定部５６４ａが設けられる。ネジＮ１が、電力線５６４の固定部５６４ａおよび接続部材７５０の接続孔７５０ｂを通して、エンドプレート８０ａのネジ孔８０２にねじ込まれる。これにより、接続部材７５０の他端部および電力線５６４がエンドプレート８０ａの上壁部８２上に固定される。このようにして、バスバー４０ｂと電力線５６４とが接続部材７５０を介して互いに接続される。
（４）電池モジュールの放熱
（４−１）気体の流れ
上記のように、図１６の筐体５５０の側面部５５０ｄに設けられた冷却用ファン５８１により、電池モジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄの放熱のための気体が筐体５５０内に導入される。
図２２は、筐体５５０内に導入された気体の流れについて説明するための模式的平面図である。なお、図２２においては、各通信用ハーネスおよび各電力線の図示が省略される。
図２２に示すように、冷却用ファン５８１により筐体５５０内に導入された気体は、通気路Ｒ１を通って側面部５５０ｂに向かうように流れる。また、気体は、通気路Ｒ１から通気路Ｒ２，Ｒ３を通って側面部５５０ａ，５５０ｃに向かうように流れる。また、電池モジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄに設けられる隙間を通って通気路Ｒ１から側面部５５０ａ，５５０ｃに気体が流れる。このようにして、筐体５５０内の全体に気体が流れる。電池モジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄに設けられる隙間については後述する。
筐体５５０内の気体は、側面部５５０ａ，５５０ｂ，５５０ｃ，５５０ｄに沿って排気口５８２に導かれ、排気口５８２から外部に排出される。
（４−２）状態検出回路の放熱
上記の図３に示したように、状態検出回路２０とエンドプレート８０ａの底部との間には、隙間Ｓ１が形成される。この隙間Ｓ１を通って気体が流れることにより、状態検出回路２０の放熱が効果的に行われる。
また、上記のように、上壁部８２および下壁部８４および周壁部８３ａ，８５ａの突出高さ（第１の突出高さ）は、回路保持部８６の突出高さ（第２の突出高さ）よりも大きく、回路保持部８６に取り付けられる状態検出回路２０の厚みは、第１の突出高さと第２の突出高さとの差よりも小さい。
そのため、エンドプレート８０の上壁部８２、下壁部８４および周壁部８３ａ，８５ａが、例えば他の電池モジュールまたは筐体５５０の側壁部に接触する場合でも、状態検出回路２０と他の部位との間には隙間が確保される。この隙間を通って気体が流れることにより、状態検出回路２０の放熱が効果的に行われる。
なお、このような隙間が確保されることにより、エンドプレート８０が他の電池モジュールまたは筐体５５０の側壁部に接触しても、状態検出回路２０の絶縁性が確保される。そのため、電池モジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄの配置の自由度が向上する。
（４−３）電池セルの放熱
各電池セル１の放熱を効果的に行うため、隣接する電池セル１間に、以下に示すセパレータを配置してもよい。
図２３は、セパレータの模式的側面図および模式的断面図である。なお、図２３（ａ）におけるＡ―Ａ線断面が図２３（ｂ）に示される。図２４は、複数の電池セル１間に複数のセパレータが配置された状態を示す模式的側面図である。
図２３に示すように、セパレータ６００は、略矩形の板状部６０１を有する。板状部６０１は、上下方向において凹凸状に屈曲された断面形状を有する。以下、板状部６０１の厚さ（凹凸の大きさ）を凹凸幅ｄ１と呼ぶ。
板状部６０１の下端部から板状部６０１の一面側および他面側に水平に突出するように長尺状の底面部６０２が設けられる。また、板状部６０１の両側部から板状部６０１の一面側および他面側に突出するように、一対の上側面部６０３および一対の下側面部６０４が設けられる。上側面部６０３は、板状部６０１の上端部近傍に設けられる。下側面部６０４は、板状部６０１の下端部近傍に設けられ、底面部６０２の両端部に連結される。
図２４に示すように、複数のセパレータ６００が平行に並ぶように配置される。この場合、隣り合うセパレータ６００の底面部６０２、上側面部６０３および下側面部６０４が互いに当接する。その状態で、隣り合うセパレータ６００の板状部６０１間に電池セル１が収容される。
この場合、各電池セル１の一面および他面が、隣り合うセパレータ６００の板状部６０１にそれぞれ当接した状態になる。それにより、隣り合う電池セル１間の距離が、板状部６０１の凹凸幅ｄ１と等しく維持される。
隣り合う電池セル１間には、板状部６０１の凹凸に応じた隙間Ｓ２が形成される。冷却用ファン５８１（図１６）により筐体５５０内に導入された気体が、隣接する電池セル１間の隙間Ｓ２を通って流れることにより、各電池セル１の放熱が効果的に行われる。
なお、複数の電池セル１間におけるセパレータ６００の配置位置に応じて、セパレータ６００の凹凸幅ｄ１を変更してもよい。
図２５は、電池モジュール１００ａにおいて互いに異なる凹凸幅ｄ１を有する複数のセパレータ６００を用いた例を示す模式的平面図である。
図２５に示すように、電池モジュール１００ａにおいては、１８個の電池セル１が積層されている。これらの１８個の電池セル１間に、１７個のセパレータ６００が配置される。
図２５の例では、電池モジュール１００ａの一端部側の領域Ｒ１１および他端部側の領域Ｒ１２に、第１の凹凸幅を有する３つのセパレータ６００（以下、セパレータ６００ａと呼ぶ）がそれぞれ配置される。一方、領域Ｒ１１と領域Ｒ１２との間の領域Ｒ１３には、第２の凹凸幅を有する１１個のセパレータ６００（以下、セパレータ６００ｂと呼ぶ）が配置される。この場合、第２の凹凸幅は、第１の凹凸幅よりも大きく設定される。
ここで、電池モジュール１００ａの中間の領域Ｒ１３においては、両端部の領域Ｒ１１，Ｒ１２に比べて、熱が滞留しやすい。そのため、充放電時においては、電池モジュール１００ａの領域Ｒ１３に配置される電池セル１の温度が、領域Ｒ１１，Ｒ１２に配置される電池セル１の温度よりも高くなる。
そこで、本例では、領域Ｒ１３に配置されるセパレータ６００ｂの凹凸幅ｄ１が、領域Ｒ１１，Ｒ１２に配置されるセパレータ６００ａの凹凸幅ｄ１より大きく設定される。この場合、領域Ｒ１３に配置される電池セル１の間隔が、領域Ｒ１１，Ｒ１２に配置される電池セル１の間隔より大きくなる。それにより、領域Ｒ１３に配置される電池セル１の放熱がより効果的に行われる。その結果、領域Ｒ１１，Ｒ１２に配置される電池セル１の温度と領域Ｒ１３に配置される電池セル１の温度とを略均一に維持することができる。
なお、領域Ｒ１１，Ｒ１２に配置されるセパレータ６００ａの凹凸幅ｄ１は例えば２．０ｍｍであり、領域Ｒ１３に配置されるセパレータ６００ｂの凹凸幅ｄ１は例えば２．５ｍｍである。
（５）第２の実施の形態の効果
第２の実施の形態では、モジュール列Ｔ１の電池モジュール１００ａ，１００ｂの第２の端子列６と、モジュール列Ｔ２の電池モジュール１００ｃ，１００ｄの第２の端子列６とが、互いに近接するように内側に配置される。また、各電池モジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄにおいて、第２の端子列６の一端部に高電位端子２ａが位置し、他端部に低電位端子３ａが位置する。
それにより、電池モジュール１００ａの低電位端子３ａと電池モジュール１００ｂの高電位端子２ａとの距離が短くなり、電池モジュール１００ｂの低電位端子３ａと電池モジュール１００ｃの高電位端子２ａとの距離が短くなり、電池モジュール１００ｃの低電位端子３ａと電池モジュール１００ｄの高電位端子２ａとの距離が短くなり、電池モジュール１００ｄの低電位端子３ａと電池モジュール１００ａの高電位端子２ａとの距離が短くなる。
したがって、これらの高電位端子２ａおよび低電位端子３ａを互いに接続するためのバスバー５５１および電力線５６２，５６３，５６４，５６５の長さを小さくすることができる。その結果、装置コストの低減が可能になるとともに、バッテリシステム１０００Ａの軽量化が可能になる。
また、バスバー５５１および電力線５６２，５６３，５６４，５６５が他の部品または配線等と絡み合うことが防止されるので、組み立て作業およびメンテナンス作業が容易になる。
また、第２の実施の形態では、電池モジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄの第２の端子列６に沿ったＦＰＣ５０上の位置に１組の入力コネクタ５７１および出力コネクタ５７２がそれぞれ配置される。
この場合、これらの入力コネクタ５７１および出力コネクタ５７２を互いに接続するための通信用ハーネス５７３ａ〜５７３ｄ，５７４，５７５の長さを小さくすることができる。その結果、装置コストの低減が可能になるとともに、バッテリシステム１０００Ａの軽量化が可能になる。
また、通信用ハーネス５７３ａ〜５７３ｄ，５７４，５７５が他の部品または配線等と絡み合うことが防止されるので、組み立て作業およびメンテナンス作業が容易になる。
また、バスバー５５１および通信用ハーネス５７３ａ〜５７３ｄは、各電池モジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄの上部に配置される。それにより、冷却用ファン５８１により筐体内５５０に導入される気体の流れがバスバー５５１および通信用ハーネス５７３ａ〜５７３ｄによって妨げられることがない。したがって、電池モジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄの放熱を効率よく行うことができる。
また、通信用ハーネス５７３ａ〜５７３ｄが各電池モジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄの上部に配置されることにより、通信用ハーネス５７３ａ〜５７３ｄによるバッテリシステム１０００Ａの占有スペースの増加が防止されるとともに、通信用ハーネス５７３ａ〜５７３ｄの取り扱いが容易になる。
（６）バスバーの他の例
図５のバスバー４０ａの代わりに、以下に示すバスバーを用いてもよい。図２６は、バスバー４０ａの他の例を示す図である。図２６のバスバー４０ｔについて、図５のバスバー４０ａと異なる点を説明する。
図２６に示すように、バスバー４０ｔにおいては、一対の貫通孔４１のうちの一方の貫通孔４１の代わりに、長円形状の貫通孔４１ａが形成される。
図２５の例のように、互いに異なる凹凸幅ｄ１を有する複数のセパレータ６００が用いられた場合、領域Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３によって隣り合う電池セル１間の距離が異なる。すなわち、領域Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３によって隣り合う正極端子２と負極端子３との距離が異なる。また、製造誤差、または組み立て誤差等により、隣り合う正極端子２と負極端子３との距離にばらつきが生じる場合もある。
図５のバスバー４０ａを用いる場合には、隣り合う正極端子２と負極端子３との距離が一対の貫通孔４１の距離と等しい場合にのみ、バスバー４０ａを隣り合う正極端子２と負極端子３とに取り付けることができる。そのため、隣り合う正極端子２と負極端子３との距離にばらつきがある場合、貫通孔４１間の距離が異なる複数種類のバスバー４０ａを用意する必要がある。
一方、図２６のバスバー４０ｔを用いる場合には、貫通孔４１ａの長さ分、貫通孔４１ａ内における正極端子２または負極端子３の位置の自由度が確保される。それにより、隣り合う正極端子２と負極端子３との距離にばらつきがある場合も、共通のバスバー４０ａを用いて、隣り合う正極端子２と負極端子３とを接続することできる。
なお、図５のバスバー４０ｂにおいて、貫通孔４１の代わりに長円形状の貫通孔４１ａを設けてもよい。さらに、バスバー４０ａにおいて、一対の貫通孔４１の代わりに、一対の貫通孔４１ａを設けてもよい。
（７）ＦＰＣの他の例
上記実施の形態では、ＦＰＣ５０を用いて各バスバー４０ａ，４０ｂと状態検出回路２０と接続するが、ＦＰＣ５０の代わりに、リジッド回路基板とＦＰＣ（フレキシブルプリント回路基板）とを組み合わせて用いてもよい。
図２７は、ＦＰＣ５０の代わりに、リジッド回路基板とＦＰＣとを組み合わせて用いた例を示す外観斜視図である。
図２７の例では、端子列５，６に沿って、２枚のリジッド回路基板５０ａが配置されている。これらのリジッド回路基板５０ａに、複数のバスバー４０ａ，４０ｂが取り付けられる。各リジッド回路基板５０ａの一端部に、ＦＰＣ５０ｂが接合されている。各ＦＰＣ５０ｂは、エンドプレート８０ａの上端部分で内側に向かって直角に折り返され、さらに下方に向かって折り返され、状態検出回路２０に接続されている。
各組のリジッド回路基板５０ａおよびＦＰＣ５０ｂには、上記のＦＰＣ５０と同様に、複数の電圧検出線５１および複数の温度検出線５２が形成されている（図６参照）。それにより、各バスバー４０ａ，４０ｂと状態検出回路２０とが接続されるとともに、各温度検出素子３０と状態検出回路２０とが接続される。
組立て時には、まず、複数のバスバー４０ａ，４０ｂと各リジッド回路基板５０ａとがリフロー半田付けによって接合される。次に、各ＦＰＣ５０ｂが各リジッド回路基板５０ａにパルスヒート接合される。次に、各ＦＰＣ５０ｂが状態検出回路２０にパルスヒート接合される。
次に、リジッド回路基板５０ａに取り付けられた複数のバスバー４０ａ，４０ｂが、複数の電池セル１の正極端子２および負極端子３に取り付けられる。そして、ＦＰＣ５０ｂを介してリジッド回路基板５０ａと接合された状態検出回路２０が、一方のエンドプレート８０に固定される。
なお、リジッド回路基板５０ａ上に、複数の電圧検出線５１にそれぞれ対応する複数のＰＴＣ素子６０を設けてもよい。
［３］第３の実施の形態
次に、本発明の第３の実施の形態に係るバッテリシステムについて、上記第２の実施の形態に係るバッテリシステム１０００Ａと異なる点を説明する。
図２８は、本発明の第３の実施の形態に係るバッテリシステムの模式的平面図である。
図２８に示すように、第３の実施の形態に係るバッテリシステム１０００Ｂは、電池モジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄの代わりに、電池モジュール１００ｅ，１００ｆ，１００ｇ，１００ｈを備える。電池モジュール１００ｅ，１００ｇの構成は互いに同じであり、電池モジュール１００ｆ，１００ｈの構成は互いに同じである。
ここで、電池モジュール１００ｅ，１００ｆ，１００ｇ，１００ｈの構成について、上記の電池モジュール１００（電池モジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ）の構成と異なる点を説明する。
図２９は、電池モジュール１００，１００ｅ，１００ｆの模式的平面図である。
まず、電池モジュール１００と電池モジュール１００ｅとが異なる点を説明する。なお、電池モジュール１００ｇの構成は、図２９（ｂ）の電池モジュール１００ｅの構成と同じである。
図２９（ｂ）に示す電池モジュール１００ｅの各電池セル１は、正極端子２および負極端子３の位置が図２９（ａ）に示す電池モジュール１００の各電池セル１の正極端子２および負極端子３と逆になるように配置される。
また、図２９（ｂ）の電池モジュール１００ｅにおいては、エンドプレート８０ａに最も近接する電池セル１の負極端子３が低電位端子３ａとなり、エンドプレート８０ｂに最も近接する電池セル１の正極端子２が高電位端子２ａとなるように、複数のバスバー４０ａ，４０ｂが取り付けられる。
以下、電池モジュール１００ｅ，１００ｇにおいて、電池セル１の積層方向に並ぶ２つの端子列のうち、高電位端子２ａおよび低電位端子３ａを含む端子列を第３の端子列５ａと呼び、他方の端子列を第４の端子列６ａと呼ぶ。
次に、電池モジュール１００ｅと電池モジュール１００ｆとが異なる点を説明する。なお、電池モジュール１００ｈの構成は、図２９（ｃ）の電池モジュール１００ｆの構成と同じである。
図２９（ｃ）の電池モジュール１００ｆにおいては、エンドプレート８０ａに最も近接する電池セル１の正極端子２が高電位端子２ａとなり、エンドプレート８０ｂに最も近接する電池セル１の負極端子３が低電位端子３ａとなるように、複数のバスバー４０ａ，４０ｂが取り付けられる。
以下、電池モジュール１００ｆ，１００ｈにおいて、電池セル１の積層方向に並ぶ２つの端子列のうち、高電位端子２ａおよび低電位端子３ａを含む端子列を第５の端子列５ｂと呼び、他方の端子列を第６の端子列６ｂと呼ぶ。
図２８に示すように、筐体５５０内において、電池モジュール１００ｅ，１００ｆが、電池セル１の積層方向に沿って所定の間隔で並ぶように配置される。また、電池モジュール１００ｇ，１００ｈが、電池セル１の積層方向に沿って所定の間隔で並ぶように配置される。以下、互いに並ぶように配置された電池モジュール１００ｅ，１００ｆをモジュール列Ｔ３と呼び、互いに並ぶように配置された電池モジュール１００ｇ，１００ｈをモジュール列Ｔ４と呼ぶ。
筐体５５０内において、モジュール列Ｔ３，Ｔ４が側面部５５０ａ側から順に所定の間隔で配置される。この場合、電池モジュール１００ｅのエンドプレート８０ａと電池モジュール１００ｆのエンドプレート８０ａとが互いに対向するように電池モジュール１００ｅ，１００ｆが配置される。また、電池モジュール１００ｇのエンドプレート８０ａと電池モジュール１００ｈのエンドプレート８０ａとが互いに対向するように、電池モジュール１００ｇ，１００ｈが配置される。
また、電池モジュール１００ｅの第３の端子列５ａおよび電池モジュール１００ｆの第５の端子列５ｂは共通の直線上に配置され、電池モジュール１００ｅの第４の端子列６ａおよび電池モジュール１００ｆの第６の端子列６ｂは共通の直線上に配置される。また、電池モジュール１００ｇの第３の端子列５ａおよび電池モジュール１００ｈの第５の端子列５ｂは共通の直線上に配置され、電池モジュール１００ｇの第４の端子列６ａおよび電池モジュール１００ｈの第６の端子列６ｂは共通の直線上に配置される。
モジュール列Ｔ４と側面部５５０ｃとの間の領域に、サービスプラグ５３０、ＨＶコネクタ５２０、コンタクタ５１０およびバッテリＥＣＵ２００がこの順で側面部５５０ｄ側から側面部５５０ｂ側へ並ぶように配置される。
電池モジュール１００ｅの低電位端子３ａに取り付けられたバスバー４０ｂと電池モジュール１００ｆの高電位端子２ａに取り付けられたバスバー４０ｂとが、帯状のバスバー５５１を介して互いに接続される。
この場合、電池モジュール１００ｅの低電位端子３ａと電池モジュール１００ｆの高電位端子２ａとは互いに近接している。そのため、比較的短いバスバー５５１を用いて、電池モジュール１００ｅの低電位端子３ａと電池モジュール１００ｆの高電位端子２ａとを接続することができる。
電池モジュール１００ｅの高電位端子２ａに取り付けられたバスバー４０ｂには、接続部材７５０を介して電力線５９１の一端が接続され、電池モジュール１００ｈの低電位端子３ａに取り付けられたバスバー４０ｂには、接続部材７５０を介して電力線５９２の一端が接続される。電力線５９１，５９２の他端は、サービスプラグ５３０にそれぞれ接続される。
この場合、電池モジュール１００ｅの高電位端子２ａおよび電池モジュール１００ｈの低電位端子３ａは、それぞれ筐体５５０の側面部５５０ｄに近接する位置にある。また、サービスプラグ５３０は、モジュール列Ｔ４と側面部５５０ｃとの間の領域において、側面部５５０ｄに近接する位置にある。
そのため、側面部５５０ｄに沿うように電力線５９１，５９２を配置することにより、比較的短い電力線５９１，５９２を用いて、電池モジュール１００ｅの高電位端子２ａおよび電池モジュール１００ｈの低電位端子３ａをサービスプラグ５３０に接続することができる。
電池モジュール１００ｆの低電位端子３ａに取り付けられたバスバー４０ｂには、接続部材７５０を介して電力線５９３の一端が接続される。電力線５９３の他端は、電池モジュール１００ｇの高電位端子２ａに取り付けられたバスバー４０ｂに接続部材７５０を介して接続される。
この場合、電池モジュール１００ｆの低電位端子３ａおよび電池モジュール１００ｇの高電位端子２ａは、それぞれ筐体５５０の側面部５５０ｂに近接する位置にある。そのため、側面部５５０ｂに沿うように電力線５９３を配置することにより、比較的短い電力線５９３を用いて、電池モジュール１００ｆの低電位端子３ａおよび電池モジュール１００ｇの高電位端子２ａを互いに接続することができる。
電池モジュール１００ｇの低電位端子３ａに取り付けられたバスバー４０ｂには、接続部材７５０を介して電力線５９４の一端が接続され、電池モジュール１００ｈの高電位端子２ａに取り付けられたバスバー４０ｂには、接続部材７５０を介して電力線５９５の一端が接続される。電力線５９４，５９５の他端は、コンタクタ５１０にそれぞれ接続される。
この場合、電池モジュール１００ｇの低電位端子３ａ、電池モジュール１００ｈの高電位端子２ａ、およびコンタクタ５１０が互いに近接する位置にある。それにより、比較的短い電力線５９４，５９５を用いて、電池モジュール１００ｇの低電位端子３ａおよび電池モジュール１００ｈの高電位端子２ａをコンタクタ５１０に接続することができる。
電池モジュール１００ｅ，１００ｇの一方のＦＰＣ５０（第３の端子列５ａに沿って配置されるＦＰＣ５０）上でかつエンドプレート８０ａに近接する位置に入力コネクタ５７１がそれぞれ配置され、他方のＦＰＣ５０（第４の端子列６ａに沿って配置されるＦＰＣ５０）上でかつエンドプレート８０ａに近接する位置に出力コネクタ５７２がそれぞれ配置される。
また、電池モジュール１００ｆ，１００ｈの一方のＦＰＣ５０（第５の端子列５ｂに沿って配置されるＦＰＣ５０）上でかつエンドプレート８０ａに近接する位置に入力コネクタ５７１がそれぞれ配置され、他方のＦＰＣ５０（第６の端子列６ｂに沿って配置されるＦＰＣ５０）上でかつエンドプレート８０ａに近接する位置に出力コネクタ５７２がそれぞれ配置される。
この場合、各端子列および各ＦＰＣ５０を覆うように一対の端子カバー７６０（図１７）が設けられ、一対の端子カバー７６０上に入力コネクタ５７１および出力コネクタ５７２がそれぞれ配置される。入力コネクタ５７１および出力コネクタ５７２は、ハーネス７６１，７６２（図１８）および中継コネクタ５７１ａ（図１８）を介して、各エンドプレート８０ａに取り付けられた状態検出回路２０にそれぞれ接続される。
電池モジュール１００ｅ上の入力コネクタ５７１と電池モジュール１００ｆ上の出力コネクタ５７２とが通信用ハーネス７０１を介して互いに接続される。これにより、電池モジュール１００ｅの状態検出回路２０と電池モジュール１００ｆの状態検出回路２０とが互いに接続される。
この場合、電池モジュール１００ｅ上の入力コネクタ５７１および電池モジュール１００ｆ上の出力コネクタ５７２は、互いに近接する位置にある。それにより、比較的短い通信用ハーネス７０１を用いて、電池モジュール１００ｅ上の入力コネクタ５７１および電池モジュール１００ｆ上の出力コネクタ５７２を互いに接続することができる。
電池モジュール１００ｆ上の入力コネクタ５７１と電池モジュール１００ｇ上の出力コネクタ５７２とが通信用ハーネス７０２を介して互いに接続される。これにより、電池モジュール１００ｆの状態検出回路２０と電池モジュール１００ｇの状態検出回路２０とが互いに接続される。
この場合、電池モジュール１００ｆ上の入力コネクタ５７１および電池モジュール１００ｇ上の出力コネクタ５７２は、互いに近接する位置にある。それにより、比較的短い通信用ハーネス７０２を用いて、電池モジュール１００ｆ上の入力コネクタ５７１および電池モジュール１００ｇ上の出力コネクタ５７２を互いに接続することができる。
電池モジュール１００ｈ上の入力コネクタ５７１と電池モジュール１００ｅ上の出力コネクタ５７２とが通信用ハーネス７０３を介して互いに接続される。これにより、電池モジュール１００ｈの状態検出回路２０と電池モジュール１００ｅの状態検出回路２０とが互いに接続される。
この場合、電池モジュール１００ｈ上の入力コネクタ５７１および電池モジュール１００ｅ上の出力コネクタ５７２は、互いに近接する位置にある。それにより、比較的短い通信用ハーネス７０３を用いて、電池モジュール１００ｈ上の入力コネクタ５７１および電池モジュール１００ｅ上の出力コネクタ５７２を互いに接続することができる。
電池モジュール１００ｇ上の入力コネクタ５７１および電池モジュール１００ｈ上の出力コネクタ５７２は、通信用ハーネス７０４，７０５を介してそれぞれバッテリＥＣＵ２００に接続される。
この場合、電池モジュール１００ｇの状態検出回路２０により検出されたセル情報が、電池モジュール１００ｆ，１００ｅ，１００ｈの状態検出回路２０を介して、バッテリＥＣＵ２００に与えられる。電池モジュール１００ｆの状態検出回路２０により検出されたセル情報が、電池モジュール１００ｅ，１００ｈの状態検出回路２０を介して、バッテリＥＣＵ２００に与えられる。
電池モジュール１００ｅの状態検出回路２０により検出されたセル情報が、電池モジュール１００ｈの状態検出回路２０を介して、バッテリＥＣＵ２００に与えられる。電池モジュール１００ｈの状態検出回路２０により検出されたセル情報が、バッテリＥＣＵ２００に直接与えられる。
第３の実施の形態では、比較的短いバスバー５５１および比較的短い電力線５９１〜５９５を用いて、電池モジュール１００ｅ，１００ｆ，１００ｇ，１００ｈの高電位端子２ａおよび低電位端子３ａを互いに接続することができる。それにより、装置コストの低減が可能になるとともに、バッテリシステム１０００Ｂの軽量化が可能になる。
また、バスバー５５１および電力線５９１〜５９５が他の部品または配線等と絡み合うことが防止されるので、組み立て作業およびメンテナンス作業が容易になる。
また、第３の実施の形態では、比較的短い通信用ハーネス７０１〜７０５を用いて、電池モジュール１００ｅ，１００ｆ，１００ｇ，１００ｈの状態検出回路２０およびバッテリＥＣＵ２００を互いに接続することができる。それにより、装置コストの低減が可能になるとともに、バッテリシステム１０００Ｂの軽量化が可能になる。
また、通信用ハーネス７０１〜７０５が他の部品または配線等と絡み合うことが防止されるので、組み立て作業およびメンテナンス作業が容易になる。
［４］第４の実施の形態
次に、本発明の第４の実施の形態に係るバッテリシステムについて、上記第２の実施の形態に係るバッテリシステムと異なる点を説明する。
図３０は、本発明の第４の実施の形態に係るバッテリシステムの模式的平面図である。
図３０に示すように、第４の実施の形態に係るバッテリシステム１０００Ｃは、電池モジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄの代わりに、電池モジュール１００ｉ，１００ｊ，１００ｋ，１００ｌを備える。電池モジュール１００ｉ，１００ｋの構成は互いに同じであり、電池モジュール１００ｊ，１００ｌの構成は互いに同じである。
ここで、電池モジュール１００ｉ，１００ｊ，１００ｋ，１００ｌの構成について、上記の電池モジュール１００（電池モジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ）の構成と異なる点を説明する。
図３１は、電池モジュール１００，１００ｉ，１００ｊの模式的平面図である。
まず、電池モジュール１００と電池モジュール１００ｉとが異なる点を説明する。なお、電池モジュール１００ｋの構成は、図３１（ｂ）の電池モジュール１００ｉの構成と同じである。
図３１（ｂ）に示す電池モジュール１００ｉにおいては、低電位端子３ａが高電位端子２ａと異なる端子列に含まれる。なお、電池セル１の数が偶数である場合には、高電位端子２ａと低電位端子３ａとが同じ端子列に含まれ、電池セル１の数が奇数である場合には、高電位端子２ａと低電位端子３ａとが互いに異なる端子列に含まれる。
図３１（ｂ）に示す電池モジュール１００ｉの電池セル１の数は、図３１（ａ）に示す電池モジュール１００の電池セル１の数よりも１つ少なく、１７個である。
以下、電池モジュール１００ｉ，１００ｋにおいて、電池セル１の積層方向に並ぶ２つの端子列のうち、低電位端子３ａを含む端子列を第７の端子列５ｃと呼び、高電位端子２ａを含む端子列を第８の端子列６ｃと呼ぶ。
次に、電池モジュール１００ｉと電池モジュール１００ｊとが異なる点を説明する。なお、電池モジュール１００ｌの構成は、図３１（ｃ）の電池モジュール１００ｊの構成と同じである。
図３１（ｃ）に示す電池モジュール１００ｊにおいては、エンドプレート８０ａに最も近接する電池セル１の負極端子３が低電位端子３ａとなり、エンドプレート８０ｂに最も近接する電池セル１の正極端子２が高電位端子２ａとなるように、複数のバスバー４０ａ，４０ｂが取り付けられる。
以下、電池モジュール１００ｊ，１００ｌにおいて、電池セル１の積層方向に並ぶ２つの端子列のうち、高電位端子２ａを含む端子列を第９の端子列５ｄと呼び、低電位端子３ａを含む端子列を第１０の端子列６ｄと呼ぶ。
図３０に示すように、筐体５５０内において、電池モジュール１００ｉ，１００ｊが、電池セル１の積層方向に沿って所定の間隔で並ぶように配置される。また、電池モジュール１００ｋ，１００ｌが、電池セル１の積層方向に沿って所定の間隔で並ぶように配置される。以下、互いに並ぶように配置された電池モジュール１００ｉ，１００ｊをモジュール列Ｔ５と呼び、互いに並ぶように配置された電池モジュール１００ｋ，１００ｌをモジュール列Ｔ６と呼ぶ。
筐体５５０内において、モジュール列Ｔ５，Ｔ６が側面部５５０ａ側から順に所定の間隔で配置される。この場合、電池モジュール１００ｉのエンドプレート８０ａが側面部５５０ｄに対向し、電池モジュール１００ｊのエンドプレート８０ａが側面部５５０ｂに対向するように電池モジュール１００ｉ，１００ｊが配置される。また、電池モジュール１００ｋのエンドプレート８０ａが側面部５５０ｂに対向し、電池モジュール１００ｌのエンドプレート８０ａが側面部５５０ｄに対向するように電池モジュール１００ｋ，１００ｌが配置される。
電池モジュール１００ｋ，１００ｌと側面部５５０ｃとの間の領域に、サービスプラグ５３０、ＨＶコネクタ５２０、コンタクタ５１０およびバッテリＥＣＵ２００がこの順で側面部５５０ｄ側から側面部５５０ｂ側へ並ぶように配置される。
電池モジュール１００ｉの低電位端子３ａに取り付けられたバスバー４０ｂと電池モジュール１００ｊの高電位端子２ａに取り付けられたバスバー４０ｂとが、帯状のバスバー５５１を介して互いに接続される。
この場合、電池モジュール１００ｉの低電位端子３ａと電池モジュール１００ｊの高電位端子２ａとは互いに近接している。そのため、比較的短いバスバー５５１を用いて、電池モジュール１００ｉの低電位端子３ａと電池モジュール１００ｊの高電位端子２ａとを接続することができる。
電池モジュール１００ｉの高電位端子２ａに取り付けられたバスバー４０ｂには、接続部材７５０を介して電力線７１１の一端が接続され、電池モジュール１００ｌの低電位端子３ａに取り付けられたバスバー４０ｂには、接続部材７５０を介して電力線７１２の一端が接続される。電力線７１１，７１２の他端は、サービスプラグ５３０にそれぞれ接続される。
この場合、電池モジュール１００ｉの高電位端子２ａおよび電池モジュール１００ｌの低電位端子３ａは、それぞれ筐体５５０の側面部５５０ｄに近接する位置にある。また、サービスプラグ５３０は、モジュール列Ｔ６と側面部５５０ｃとの間の領域において、側面部５５０ｄに近接する位置にある。
そのため、側面部５５０ｄに沿うように電力線７１１，７１２を配置することにより、比較的短い電力線７１１，７１２を用いて、電池モジュール１００ｉの高電位端子２ａおよび電池モジュール１００ｌの低電位端子３ａをサービスプラグ５３０に接続することができる。それにより、電力線７１１，７１２が他の配線等に接触することが防止される。
電池モジュール１００ｊの低電位端子３ａに取り付けられたバスバー４０ｂには、接続部材７５０を介して電力線７１３の一端が接続される。電力線７１３の他端は、電池モジュール１００ｋの高電位端子２ａに取り付けられたバスバー４０ｂに接続部材７５０を介して接続される。
この場合、電池モジュール１００ｊの低電位端子３ａおよび電池モジュール１００ｋの高電位端子２ａは、それぞれ筐体５５０の側面部５５０ｂに近接する位置にある。そのため、側面部５５０ｂに沿うように電力線７１３を配置することにより、比較的短い電力線７１３を用いて、電池モジュール１００ｊの低電位端子３ａおよび電池モジュール１００ｋの高電位端子２ａを互いに接続することができる。
電池モジュール１００ｋの低電位端子３ａに取り付けられたバスバー４０ｂには、接続部材７５０を介して電力線７１４の一端が接続され、電池モジュール１００ｌの高電位端子２ａに取り付けられたバスバー４０ｂには接続部材７５０を介して電力線７１５の一端が接続される。電力線７１４，７１５の他端は、コンタクタ５１０にそれぞれ接続される。
この場合、電池モジュール１００ｋの低電位端子３ａ、電池モジュール１００ｌの高電位端子２ａ、およびコンタクタ５１０が互いに近接する位置にある。それにより、比較的短い電力線７１４，７１５を用いて、電池モジュール１００ｋの低電位端子３ａおよび電池モジュール１００ｌの高電位端子２ａをコンタクタ５１０に接続することができる。
電池モジュール１００ｉ，１００ｋの一方のＦＰＣ５０（第８の端子列６ｃに沿って配置されるＦＰＣ５０）上でかつエンドプレート８０ａに近接する位置に１組の入力コネクタ５７１および出力コネクタ５７２がそれぞれ配置される。
また、電池モジュール１００ｊ，１００ｌの一方のＦＰＣ５０（第１０の端子列６ｄに沿って配置されるＦＰＣ５０）上でかつエンドプレート８０ａに近接する位置に１組の入力コネクタ５７１および出力コネクタ５７２がそれぞれ配置される。
この場合、電池モジュール１００ｉ，１００ｋ上においては、第８の端子列６ｃおよびその第８の端子列６ｃに沿ったＦＰＣ５０を覆うように端子カバー７６０（図１７）が設けられ、その端子カバー７６０上に入力コネクタ５７１および出力コネクタ５７２がそれぞれ配置される。電池モジュール１００ｊ，１００ｌ上においては、第１０の端子列６ｄおよびその第１０の端子列６ｄに沿ったＦＰＣ５０を覆うように端子カバー７６０（図１７）が設けられ、その端子カバー７６０上に入力コネクタ５７１および出力コネクタ５７２がそれぞれ配置される。
各入力コネクタ５７１および各出力コネクタ５７２は、ハーネス７６１，７６２（図１８）および中継コネクタ５７１ａ（図１８）を介して、各エンドプレート８０ａに取り付けられた状態検出回路２０（図２）にそれぞれ接続される。
電池モジュール１００ｋ上の出力コネクタ５７２と電池モジュール１００ｌ上の入力コネクタ５７１とが通信用ハーネス７２１を介して互いに接続される。これにより、電池モジュール１００ｋの状態検出回路２０と電池モジュール１００ｌの状態検出回路２０とが互いに接続される。通信用ハーネス７２１は、第１の通信線の例である。
電池モジュール１００ｌ上の出力コネクタ５７２と電池モジュール１００ｉ上の入力コネクタ５７１とが通信用ハーネス７２２を介して互いに接続される。これにより、電池モジュール１００ｌの状態検出回路２０と電池モジュール１００ｉの状態検出回路２０とが互いに接続される。
電池モジュール１００ｉ上の出力コネクタ５７２と電池モジュール１００ｊ上の入力コネクタ５７１とが通信用ハーネス７２３を介して互いに接続される。これにより、電池モジュール１００ｉの状態検出回路２０と電池モジュール１００ｊの状態検出回路２０とが互いに接続される。通信用ハーネス７２３は、第２の通信線の例である。
電池モジュール１００ｋ上の入力コネクタ５７１および電池モジュール１００ｊ上の出力コネクタ５７２は、通信用ハーネス７２４，７２５を介してそれぞれバッテリＥＣＵ２００に接続される。
この場合、電池モジュール１００ｋの入力コネクタ５７１および電池モジュール１００ｊ上の出力コネクタ５７２は、それぞれ筐体５５０の側面部５５０ｂに近接する位置にある。また、バッテリＥＣＵ２００は、電池モジュール１００ｋ，１００ｌと側面部５５０ｃとの間の領域において、側面部５５０ｂに近接する位置にある。
そのため、側面部５５０ｂに沿うように通信用ハーネス７２４，７２５を配置することにより、比較的短い通信用ハーネス７２４，７２５を用いて、電池モジュール１００ｋの入力コネクタ５７１および電池モジュール１００ｊ上の出力コネクタ５７２をバッテリＥＣＵ２００にそれぞれ接続することができる。
電池モジュール１００ｋの状態検出回路２０により検出されたセル情報が、電池モジュール１００ｌ，１００ｉ，１００ｊの状態検出回路２０を介して、バッテリＥＣＵ２００に与えられる。電池モジュール１００ｌの状態検出回路２０により検出されたセル情報が、電池モジュール１００ｉ，１００ｊの状態検出回路２０を介して、バッテリＥＣＵ２００に与えられる。
電池モジュール１００ｉの状態検出回路２０により検出されたセル情報が、電池モジュール１００ｊの状態検出回路２０を介して、バッテリＥＣＵ２００に与えられる。電池モジュール１００ｊの状態検出回路２０により検出されたセル情報が、バッテリＥＣＵ２００に直接与えられる。
第４の実施の形態では、各状態検出回路２０が筐体５５０の側面部５５０ｂ，５５０ｄに対向するように電池モジュール１００ｉ，１００ｊ，１００ｋ，１００ｌがそれぞれ配置される。この場合、各状態検出回路２０の周囲に熱が滞留しにくい。そのため、各状態検出回路２０の放熱がより効果的に行われる。
また、第４の実施の形態では、比較的短いバスバー５５１および比較的短い電力線７１１〜７１５を用いて、電池モジュール１００ｉ，１００ｊ，１００ｋ，１００ｌの高電位端子２ａおよび低電位端子３ａを互いに接続することができる。それにより、装置コストの低減が可能になるとともに、バッテリシステム１０００Ｃの軽量化が可能になる。
また、バスバー５５１および電力線７１１〜７１５が他の部品または配線等と絡み合うことが防止されるので、組み立て作業およびメンテナンス作業が容易になる。
また、第４の実施の形態では、比較的短い通信用ハーネス７２１〜７２５を用いて、電池モジュール１００ｉ，１００ｊ，１００ｋ，１００ｌの状態検出回路２０およびバッテリＥＣＵ２００を互いに接続することができる。それにより、装置コストの低減が可能になるとともに、バッテリシステム１０００Ｃの軽量化が可能になる。
また、通信用ハーネス７２１〜７２５が他の部品または配線等と絡み合うことが防止されるので、組み立て作業およびメンテナンス作業が容易になる。
また、通信用ハーネス７２１〜７２３が各電池モジュール１００ｉ，１００ｊ，１００ｋ，１００ｌの上部に配置されることにより、通信用ハーネス７２１〜７２３によるバッテリシステム１０００Ｃの占有スペースの増加が防止されるとともに、通信用ハーネス７２１〜７２３の取り扱いが容易になる。
上記第２〜第４の実施の形態では、複数の電池モジュールの状態検出回路２０とバッテリＥＣＵ２００とが直列に接続され、各電池モジュールの状態検出回路２０は、検出されたセル情報を隣接する電池モジュールの状態検出回路２０またはバッテリＥＣＵ２００に送信するとともに、隣接する電池モジュールの状態検出回路２０またはバッテリＥＣＵ２００からセル情報を受信するが、これに限定されない。
例えば、各電池モジュールの状態検出回路２０はバッテリＥＣＵ２００にバスを介して接続されてもよい。この場合、各電池モジュールの状態検出回路２０は、検出されたセル情報をバスを介してバッテリＥＣＵ２００に送信する。そのため、状態検出回路２０はセル情報を受信するための通信機能を有しなくてもよい。
また、各電池モジュールの状態検出回路２０は、バッテリＥＣＵ２００に通信用ハーネスを介して個別に並列接続されてもよい。この場合、各電池モジュールの状態検出回路２０は、検出されたセル情報を通信用ハーネスを介してバッテリＥＣＵ２００に送信する。そのため、状態検出回路２０はセル情報を受信するための通信機能を有しなくてもよい。
［５］第５の実施の形態
次に、本発明の第５の実施の形態に係る電池モジュールおよびそれを備えたバッテリシステムについて説明する。
（１）バッテリシステムの構成
図３２は、第５の実施の形態に係るバッテリシステムの構成を示すブロック図である。図３２に示すように、バッテリシステム１５００は、複数の電池モジュール１１００、バッテリＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）２００およびコンタクタ１１０２を含み、バス１１０４を介して車両側コントローラ３００に接続されている。
バッテリシステム１５００の複数の電池モジュール１１００は、電源線１５０１を通して互いに接続されている。各電池モジュール１１００は、複数（本例では１８個）の電池セル１、複数（本例では５個）の温度検出素子８１１および検出回路８２０を有する。なお、検出回路８２０は、上記第１〜第４の実施の形態における半導体集積回路２０ａに相当する。
各電池モジュール１１００において、複数の電池セル１は互いに隣接するように一体的に配置され、複数のバスバー４０により直列接続されている。各電池セル１は、例えばリチウムイオン電池またはニッケル水素電池等の二次電池である。
両端部に配置される電池セル１は、バスバー４０を介して電源線１５０１に接続されている。これにより、バッテリシステム１５００においては、複数の電池モジュール１１００の全ての電池セル１が直列接続されている。バッテリシステム１５００から引き出される電源線１５０１は、電動車両のモータ等の負荷に接続される。
検出回路８２０は、導体線８５１（後述する図４２参照）を介して各バスバー４０に接続される。また、検出回路８２０は、各温度検出素子８１１に電気的に接続される。検出回路８２０は、電圧検出回路の一例である。検出回路８２０により、各電池セル１の端子間電圧（電池電圧）および温度が検出される。
各電池モジュール１１００の検出回路８２０は、バス１１０３を介してバッテリＥＣＵ２００に接続されている。これにより、検出回路８２０により検出された電圧および温度が、バッテリＥＣＵ２００に与えられる。
さらに、本実施の形態において、一端部の電池セル１のバスバー４０と検出回路８２０との間には、各バスバー４０に流れる電流による電圧降下量を増幅するための増幅回路１４１０が設けられる。検出回路８２０は、増幅回路１４１０の出力電圧に基づく電圧値をバッテリＥＣＵ２００に与える。これにより、バッテリＥＣＵ２００は、電池モジュール１１００に流れる電流の値を算出する。バスバー４０、増幅回路１４１０の詳細、ならびに検出回路８２０およびバッテリＥＣＵ２００による電流の値の算出の詳細は後述する。
バッテリＥＣＵ２００は、例えば各検出回路８２０から与えられた電圧および温度、ならびに検出した電流に基づいて各電池セル１の充電量を算出し、その充電量に基づいて各電池モジュール１１００の充放電制御を行う。また、バッテリＥＣＵ２００は、与えられた電圧および温度、ならびに検出した電流に基づいて各電池モジュール１１００の状態、例えば電池セル１の寿命および異常等を検出する。なお、電池モジュール１１００の異常とは、例えば電池セル１の過放電、過充電または温度異常である。
一端部の電池モジュール１１００に接続された電源線１５０１には、コンタクタ１１０２が介挿されている。バッテリＥＣＵ２００は、電池モジュール１１００の異常を検出した場合、コンタクタ１１０２をオフする。これにより、異常時には、各電池モジュール１１００に電流が流れないので、電池モジュール１１００の異常な発熱が防止される。
バッテリＥＣＵ２００は、バス１１０４を介して電動車両の車両側コントローラ３００に接続される。バッテリＥＣＵ２００から車両側コントローラ３００に各電池モジュール１１００の充電量（各電池セル１の充電量）が与えられる。車両側コントローラ３００は、その充電量に基づいて電動車両の動力（例えばモータの回転速度）を制御する。また、各電池モジュール１１００の充電量が少なくなると、車両側コントローラ３００は、電源線１５０１に接続された図示しない発電装置を制御して各電池モジュール１１００を充電する。
（２）電池モジュールの詳細
電池モジュール１１００の詳細について説明する。図３３は電池モジュール１１００の外観斜視図であり、図３４は電池モジュール１１００の平面図であり、図３５は、電池モジュール１１００の側面図である。
なお、図３３〜図３５ならびに後述する図３８〜図４３および図４９においては、矢印Ｘ，Ｙ，Ｚで示すように、互いに直交する三方向をＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向と定義する。なお、本例では、Ｘ方向およびＹ方向が水平面に平行な方向であり、Ｚ方向が水平面に直交する方向である。
図３３〜図３５に示すように、電池モジュール１１００においては、扁平な略直方体形状を有する複数の電池セル１がＸ方向に並ぶように配置されている。この状態で、複数の電池セル１は、一対のエンドプレート８９２、一対の連結固定具８９３および一対の連結固定具８９４により一体的に固定されている。このように、複数の電池セル１、一対のエンドプレート８９２、一対の連結固定具８９３および一対の連結固定具８９４により電池ブロック１０が構成される。
一対のエンドプレート８９２は略板形状を有し、ＹＺ平面に平行に配置されている。一対の連結固定具８９３および一対の連結固定具８９４は、Ｘ方向に延びるように配置されている。
一対のエンドプレート８９２の四隅には、一対の連結固定具８９３および一対の連結固定具８９４を接続するための接続部が形成されている。一対のエンドプレート８９２の間に複数の電池セル１が配置された状態で、一対のエンドプレート８９２の上側の接続部に一対の連結固定具８９３が取り付けられ、一対のエンドプレート８９２の下側の接続部に一対の連結固定具８９４が取り付けられる。これにより、電池ブロック１０において、複数の電池セル１が、Ｘ方向に並ぶように配置された状態で一体的に固定される。
一方のエンドプレート８９２には、リジッドプリント回路基板（以下、プリント回路基板と略記する。）８２１が取り付けられている。また、プリント回路基板８２１の両端部および下部を保護するように、一対の側面部および底面部を有する保護部材８９５がエンドプレート８９２に取り付けられている。プリント回路基板８２１は、保護部材８９５で覆われることにより保護される。プリント回路基板８２１上には、検出回路８２０および増幅回路１４１０が設けられている。なお、プリント回路基板８２１は、上記第１〜第４の実施の形態における回路基板２０ｂに相当する。プリント回路基板８２１および検出回路８２０により電圧検出回路（状態検出回路２０）が構成される。
電池ブロック１０の下面には、複数の電池セル１に接するように冷却板８９６が設けられる。冷却板８９６は冷媒流入口８９６ａおよび冷媒流出口８９６ｂを有する。冷却板８９６の内部には冷媒流入口８９６ａおよび冷媒流出口８９６ｂにつながる循環経路が形成されている。冷媒流入口８９６ａに冷却水等の冷媒が流入すると、冷媒は冷却板８９６内部の循環経路を通過して冷媒流出口８９６ｂから流出する。これにより冷却板８９６が冷却される。その結果、複数の電池セル１が冷却される。
複数の電池セル１は、Ｙ方向における一端部側および他端部側のいずれかの上面部分に正極端子２を有し、その逆側の上面部分に負極端子３を有する。各端子２，３は、上方に突出するように設けられている。電池セル１の正極端子２はアルミニウムにより形成される。また、電池セル１の負極端子３は銅により形成される。
なお、本例においては、電池セル１の正極端子２はアルミニウムにより形成されるが、これに代えて、アルミニウムと他の金属との合金により形成されてもよい。同様に、電池セル１の負極端子３は銅により形成されるが、これに代えて、銅と他の金属との合金により形成されてもよい。
また、複数の電池セル１は、上面部分の中央にガス抜き弁８１０ｖを有する。電池セル１内部の圧力が所定の値まで上昇した場合、電池セル１内部のガスがガス抜き弁８１０ｖから排出される。これにより、電池セル１内部の圧力の上昇が防止される。
本実施の形態においては、各電池セル１の正極端子２および負極端子３ならびにガス抜き弁８１０ｖが配置される電池ブロック１０の面（上面）が第１の面の例である。また、複数の電池セル１の正極端子２および負極端子３が複数の電池セル１の積層方向（Ｘ方向）に沿って２列に並ぶように配置され、一方の１列の正極端子２および負極端子３が第１の端子列の例であり、他方の１列の正極端子２および負極端子３が第２の端子列の例である。
以下の説明においては、一方のエンドプレート８９２（プリント回路基板８２１が取り付けられていないエンドプレート８９２）に隣接する電池セル１から他方のエンドプレート８９２に隣接する電池セル１までを１番目から１８番目の電池セル１と呼ぶ。
図３４に示すように、電池モジュール１１００において、各電池セル１は、隣接する電池セル１間でＹ方向における正極端子２および負極端子３の位置関係が互いに逆になるように配置される。
それにより、隣接する２個の電池セル１間では、一方の電池セル１の正極端子２と他方の電池セル１の負極端子３とが近接し、一方の電池セル１の負極端子３と他方の電池セル１の正極端子２とが近接する。この状態で、近接する２個の電極にバスバー４０が取り付けられる。これにより、複数の電池セル１が直列接続される。
具体的には、１番目の電池セル１の負極端子３と２番目の電池セル１の正極端子２とに共通のバスバー４０が取り付けられる。また、２番目の電池セル１の負極端子３と３番目の電池セル１の正極端子２とに共通のバスバー４０が取り付けられる。
同様にして、各奇数番目の電池セル１の負極端子３とそれに隣接する偶数番目の電池セル１の正極端子２とに共通のバスバー４０が取り付けられる。各偶数番目の電池セル１の負極端子３とそれに隣接する奇数番目の電池セル１の正極端子２とに共通のバスバー４０が取り付けられる。
一方、１番目の電池セル１の正極端子２および１８番目の電池セル１の負極端子３には、外部から電源線１５０１を接続するためのバスバー４０がそれぞれ取り付けられる。また、後述するように、１８番目の電池セル１の負極端子３に取り付けられるバスバー４０は電流検出用のシャント抵抗ＲＳとして用いられる。
このようにして、電池ブロック１０上に複数のバスバー４０がＸ方向に沿って２列に配列されている。２列のバスバー４０の内側にＸ方向に延びる長尺状の２枚のフレキシブルプリント回路基板（以下、ＦＰＣと略記する。）８５０が配列されている。
一方のＦＰＣ５０は、複数の電池セル１のガス抜き弁８１０ｖに重ならないように、複数の電池セル１のガス抜き弁８１０ｖと一方の１列の複数のバスバー４０との間に配列される。同様に、他方のＦＰＣ５０は、複数の電池セル１のガス抜き弁８１０ｖに重ならないように、複数の電池セル１のガス抜き弁８１０ｖと他方の１列の複数のバスバー４０との間に配列される。
本実施の形態においては、一方のＦＰＣ５０は第１のＦＰＣの例であり、他方のＦＰＣ５０は第２のＦＰＣの例である。すなわち、一方の１列の端子２，３（第１の端子列）に関して他方の一列の端子２，３（第２の端子列）と同じ側で、一方の１列の端子２，３に沿って延びるように一方のＦＰＣ５０（第１のＦＰＣ）が配置される。また、他方の１列の端子２，３（第２の端子列）に関して一方の一列の端子２，３（第１の端子列）と同じ側で、他方の一列の端子２，３に沿って延びるように他方のＦＰＣ５０（第２のＦＰＣ）が配置される。
本実施の形態のように、電池ブロックの共通の面（第１の面）に第１の端子列および第２の端子列が配列される場合には、第１のＦＰＣが第１の端子列と第２の端子列との間に設けられてもよく、第２のＦＰＣが第１の端子列および第２の端子列の間に設けられてもよい。
一方のＦＰＣ５０は、一方の１列の複数のバスバー４０に共通して接続されている。同様に、他方のＦＰＣ５０は他方の１列の複数のバスバー４０に共通して接続されている。
各ＦＰＣ５０は、主として絶縁層上に複数の導体線８５１，８５２（後述する図４２参照）が形成された構成を有し、屈曲性および可撓性を有する。ＦＰＣ５０を構成する絶縁層の材料としては例えばポリイミドが用いられ、導体線８５１，８５２の材料としては例えば銅が用いられる。導体線８５１，８５２は、電圧検出線の一例である。
なお、本例においては、導体線８５１，８５２の材料として銅が用いられるが、これに代えて、銅と他の金属との合金が用いられてもよい。
各ＦＰＣ５０は、一方のエンドプレート８９２の上端部分で下方に向かって折り返され、プリント回路基板８２１に接続されている。
ＦＰＣ５０がプリント回路基板８２１に接続された状態で、複数のバスバー４０が複数の導体線８５１を通して検出回路８２０に接続される。また、一端部の電池セル１（本例では、１８番目の電池セル１）に取り付けられるバスバー４０が導体線８５１および後述する導体線８５２を通して増幅回路１４１０に接続される。詳細は後述する。
（３）バスバーおよびＦＰＣの構造
次に、バスバー４０およびＦＰＣ５０の構造の詳細を説明する。以下、隣接する２つの電池セル１の正極端子２と負極端子３とを接続するためのバスバー４０を電圧バスバー４０ｘと呼び、一端部の電池セル１（本例では、１８番目の電池セル１）と電源線１５０１とを接続するためのバスバー４０を電圧電流バスバー４０ｙと呼ぶ。なお、他端部の電池セル１（本例では、１番目の電池セル１）と電源線１５０１との接続のためのバスバーとして、上記の電圧バスバー４０ｘを用いている。
図３６は電圧バスバー４０ｘの平面図であり、図３７は電圧電流バスバー４０ｙの平面図である。
図３６に示すように、電圧バスバー４０ｘは、略長方形状を有するベース部８４１および取付片８４２を備える。ベース部８４１は２種類の金属が圧着されたクラッド材により形成される。ベース部８４１は、２つの領域８４１ａ，８４１ｂに二分される。ベース部８４１の領域８４１ａはアルミニウムにより形成され、ベース部８４１の領域８４１ｂは銅により形成される。
なお、本例においては、ベース部８４１の領域８４１ａはアルミニウムにより形成されるが、これに代えて、アルミニウムと他の金属との合金により形成されてもよい。同様に、ベース部８４１の領域８４１ｂは銅により形成されるが、これに代えて、銅と他の金属との合金により形成されてもよい。
取付片８４２は、ベース部８４１の領域８４１ｂの長辺から突出するように形成される。また、ベース部８４１の領域８４１ａ，８４１ｂには、それぞれ電極接続孔８４３が形成されている。
なお、図３３および図３４の一方の１列の電圧バスバー４０ｘは、図３６の電圧バスバー４０ｘの一面を上向きにした状態で配列され、他方の１列の電圧バスバー４０ｘは、図３６の電圧バスバー４０ｘの他面を上向きにした状態で配列される。
図３７に示すように、電圧電流バスバー４０ｙは、略長方形状を有するベース部８４５および一対の取付片８４６を備える。一対の取付片８４６は、互いに間隔をおいてベース部８４５の長辺から突出するように形成される。また、ベース部８４５には、一対の電極接続孔８４７が形成されている。電圧電流バスバー４０ｙは銅により形成される。電圧電流バスバー４０ｙの一方の取付片８４６からベース部８４５を経由して他方の取付片８４６に至る領域がシャント抵抗ＲＳ（図３３および図３４参照）として用いられる。詳細は後述する。
なお、本例においては、電圧電流バスバー４０ｙは銅により形成されるが、これに代えて、銅と他の金属との合金により形成されてもよい。
図３８は、ＦＰＣ５０に複数の電圧バスバー４０ｘおよび電圧電流バスバー４０ｙが取り付けられた状態を示す外観斜視図である。図３８に示すように、２枚のＦＰＣ５０には、Ｘ方向に沿って所定の間隔で複数の電圧バスバー４０ｘの取付片８４２および電圧電流バスバー４０ｙの一対の取付片８４６が取り付けられる。
電池モジュール１１００を作製する際には、電池ブロック１０上に、上記のように複数の電圧バスバー４０ｘおよび電圧電流バスバー４０ｙが取り付けられた２枚のＦＰＣ５０が設けられる。
隣接する電池セル１の正極端子２が電圧バスバー４０ｘの領域８４１ａの電極接続孔８４３に嵌め込まれるとともに、負極端子３が電圧バスバー４０ｘの領域８４１ｂの電極接続孔８４３に嵌め込まれる。この状態で、電池セル１の正極端子２が電圧バスバー４０ｘの領域８４１ａにレーザ溶接されるとともに、負極端子３が電圧バスバー４０ｘの領域８４１ｂにレーザ溶接される。これにより、複数の電池セル１と複数の電圧バスバー４０ｘとが固定される。
上記のように、電池セル１の正極端子２はアルミニウムにより形成され、負極端子３は銅により形成される。電池セル１の正極端子２がアルミニウムからなる電圧バスバー４０ｘの領域８４１ａにレーザ溶接されるとともに、電池セル１の負極端子３が銅からなる電圧バスバー４０ｘの領域８４１ｂにレーザ溶接される。この場合、電池セル１の正極端子２と電圧バスバー４０ｘとの間および電池セル１の負極端子３と電圧バスバー４０ｘとの間に異種金属の接触による腐食が発生しない。その結果、電池モジュール１１００の耐久性および信頼性が向上する。
図３９は、電池モジュール１１００の一端部の外観斜視図である。図３９に示すように、電源線１５０１が電圧電流バスバー４０ｙを通して一端部の電池セル１（本例では、１８番目の電池セル１）の負極端子３に接続される。電源線１５０１は、端部に例えば銅からなるリング端子１５０１ｔを有する。
なお、本例においては、電源線１５０１およびリング端子１５０１ｔは銅により形成されるが、これに代えて、銅と他の金属との合金により形成されてもよい。
一端部の電池セル１の負極端子３が電圧電流バスバー４０ｙの一方の電極接続孔８４７（図３７参照）に嵌め込まれる。この状態で、一端部の電池セル１の負極端子３が電圧電流バスバー４０ｙにレーザ溶接される。これにより、電圧電流バスバー４０ｙが一端部の電池セル１の負極端子３に固定されるとともに、電圧電流バスバー４０ｙが電池セル１の負極端子３に電気的に接続される。
また、ねじＳが、電源線１５０１のリング端子１５０１ｔの貫通孔および電圧電流バスバー４０ｙの他方の電極接続孔８４３（図３７参照）を通して、電池モジュール１１００の一方のエンドプレート８９２に形成されたねじ穴に螺合される。これにより、電圧電流バスバー４０ｙが一方のエンドプレート８９２に固定されるとともに、電圧電流バスバー４０ｙが電源線１５０１のリング端子１５０１ｔに電気的に接続される。
上記のように、一端部の電池セル１の負極端子３が銅からなる電圧電流バスバー４０ｙにレーザ溶接される。また、電源線１５０１のリング端子１５０１ｔが銅からなる電圧電流バスバー４０ｙに取り付けられる。
この場合、一端部の電池セル１の負極端子３と電圧電流バスバー４０ｙとの間および電源線１５０１のリング端子１５０１ｔと電圧電流バスバー４０ｙとの間に異種金属の接触による腐食が発生しない。また、電圧電流バスバー４０ｙは、一方のエンドプレート８９２にねじＳで固定されるため、電源線１５０１に張力が加わっても、ＦＰＣ５０が破損することおよび電圧電流バスバー４０ｙがＦＰＣ５０から剥離することが防止される。その結果、電池モジュール１１００の耐久性および信頼性が向上する。
図４０は、電池モジュール１１００の他端部の外観斜視図である。図４０に示すように、電源線１５０１が電圧バスバー４０ｘを通して他端部の電池セル１（本例では、１番目の電池セル１）の正極端子２に接続される。
他端部の電池セル１の正極端子２が電圧バスバー４０ｘの領域８４１ａの電極接続孔８４３（図３６参照）に嵌め込まれる。この状態で、他端部の電池セル１の正極端子２が電圧バスバー４０ｘの領域８４１ａにレーザ溶接される。これにより、電圧バスバー４０ｘが他端部の電池セル１の正極端子２に固定されるとともに、電圧バスバー４０ｘの領域８４１ａが電池セル１の正極端子２に電気的に接続される。
また、ねじＳが、電源線１５０１のリング端子１５０１ｔの貫通孔および電圧バスバー４０ｘの領域８４１ｂの電極接続孔８４３（図３６参照）を通して、電池モジュール１１００の他方のエンドプレート８９２に形成されたねじ穴に螺合される。これにより、電圧バスバー４０ｘが他方のエンドプレート８９２に固定されるとともに、電圧バスバー４０ｘの領域８４１ｂが電源線１５０１のリング端子１５０１ｔに電気的に接続される。
上記のように、他端部の電池セル１の正極端子２がアルミニウムからなる電圧バスバー４０ｘの領域８４１ａにレーザ溶接される。また、電源線１５０１のリング端子１５０１ｔが銅からなる電圧バスバー４０ｘの領域８４１ｂに取り付けられる。
この場合、他端部の電池セル１の正極端子２と電圧バスバー４０ｘとの間および電源線１５０１のリング端子１５０１ｔと電圧バスバー４０ｘとの間に異種金属の接触による腐食が発生しない。また、この電圧バスバー４０ｘは、他方のエンドプレート８９２にねじＳで固定されるため、電源線１５０１に張力が加わっても、ＦＰＣ５０が破損することおよび電圧バスバー４０ｘがＦＰＣ５０から剥離することが防止される。その結果、電池モジュール１１００の耐久性および信頼性が向上する。
このようにして、複数の電池セル１に複数の電圧バスバー４０ｘおよび電圧電流バスバー４０ｙが取り付けられるとともに、複数の電圧バスバー４０ｘおよび電圧電流バスバー４０ｙによりＦＰＣ５０が略水平姿勢で保持される。
図４１は、電池ブロック１０の側面図である。上記のように、複数の電圧バスバー４０ｘおよび電圧電流バスバー４０ｙが電池セル１の正極端子２および負極端子３にレーザ溶接されるので、複数の電圧バスバー４０ｘおよび電圧電流バスバー４０ｙと電池セル１とを結合する結合部材が不要となる。これにより、電池ブロック１０の高さ方向（Ｚ方向）のサイズを小さくすることが可能となる。
（４）バスバーとＦＰＣと検出回路との接続
ここで、本実施例の電池モジュール１１００における半田付けについて、以下に詳述する。複数の電圧バスバー４０ｘおよび電圧電流バスバー４０ｙと検出回路８２０との接続について説明する。図４２および図４３は、複数の電圧バスバー４０ｘおよび電圧電流バスバー４０ｙと検出回路８２０との接続を説明するための模式的平面図である。
図４２に示すように、一方のＦＰＣ５０は一方の列の複数の電圧バスバー４０ｘに共通して接続されている。また、他方のＦＰＣ５０は他方の列の複数の電圧バスバー４０ｘおよび電圧電流バスバー４０ｙに共通して接続されている。一方のＦＰＣ５０には、複数の電圧バスバー４０ｘの取付片８４２に対応する複数の導電性プレート８５９、複数の導体線８５１および複数のＰＴＣ素子８６０が設けられている。複数の電圧バスバー４０ｘの取付片８４２は、一方のＦＰＣ５０上の対応する導電性プレート８５９に半田付けにより取り付けられる。
複数の電圧バスバー４０ｘの取付片８４２に対応する導電性プレート８５９は、導体線８５１およびプリント回路基板８２１上の導体線を介して検出回路８２０に接続される。それにより、複数の電圧バスバー４０ｘが検出回路８２０に電気的に接続される。
同様に、他方のＦＰＣ５０には、複数の電圧バスバー４０ｘの取付片８４２に対応する複数の導電性プレート８５９、複数の導体線８５１および複数のＰＴＣ素子８６０が設けられている。また、他方のＦＰＣ５０には、電圧電流バスバー４０ｙの一方の取付片８４６に対応する導電性プレート８５９、導体線８５１および複数のＰＴＣ素子８６０が設けられている。さらに、他方のＦＰＣ５０には、電圧電流バスバー４０ｙの他方の取付片８４６に対応する導電性プレート８５９、導体線８５２が設けられている。
複数の電圧バスバー４０ｘの取付片８４２および電圧電流バスバー４０ｙの一対の取付片８４６は、他方のＦＰＣ５０上の対応する導電性プレート８５９に半田付けにより取り付けられる。
複数の電圧バスバー４０ｘの取付片８４２に対応する導電性プレート８５９は、導体線８５１およびプリント回路基板８２１上の導体線を介して検出回路８２０に接続される。それにより、複数の電圧バスバー４０ｘが検出回路８２０に電気的に接続される。
複数の導体線８５１および導電性プレート８５９は銅により形成される。なお、本例においては、導電性プレート８５９は銅により形成されるが、これに代えて、銅と他の金属との合金（銅合金）により形成されてもよい。
導電性プレート８５９に半田付けされる電圧バスバー４０ｘのベース部８４１の領域８４１ｂおよび電圧電流バスバー４０ｙも銅または銅合金により形成される。この場合、ＦＰＣ５０の導電性プレート８５９と電圧バスバー４０ｘのベース部８４１の領域８４１ｂおよび電圧電流バスバー４０ｙとの半田付けは、銅または銅合金同士の接続となる。そのため、アルミニウムまたはアルミニウムと他の金属との合金（アルミニウム合金）を銅または銅合金に半田付けする場合に比べて、接続が強固になる。
上記の理由により、複数の電圧バスバー４０ｘおよび電圧電流バスバー４０ｙとＦＰＣ５０との接続において、他端部の電池セル１と電源線１５０１との接続のためのバスバーとして、電圧バスバー４０ｘが用いられる。
すなわち、電源線１５０１と他端部の電池セル１の正極端子２とを接続するためのバスバーとして、アルミニウムまたはアルミニウム合金により形成されたバスバーを使用することも可能であるが、バスバーとＦＰＣ５０との強固な接続のため、本例では、クラッド材からなる電圧バスバー４０ｘを電源線１５０１と他端部の電池セル１の正極端子２とを接続するためのバスバーとして使用する。
上記のように、本例では、銅または銅合金からなる複数の電圧バスバー４０ｘの取付片８４２および電圧電流バスバー４０ｙの一対の取付片８４６がＦＰＣ５０の導電性プレート８５９に半田付けされるので、複数の電圧バスバー４０ｘの取付片８４２および電圧電流バスバー４０ｙの取付片８４６とＦＰＣ５０の導電性プレート８５９との間に異種金属の接触による腐食が発生しない。これにより、電池モジュール１１００の耐久性および信頼性が向上する。
ＰＴＣ素子８６０は、導体線８５１に介挿されている。ＰＴＣ素子８６０は、温度がある値を超えると抵抗値が急激に増加する抵抗温度特性を有する。そのため、検出回路８２０および導体線８５１等で短絡が生じた場合に、その短絡経路を流れる電流によりＰＴＣ素子８６０の温度が上昇することにより、ＰＴＣ素子８６０の抵抗値が大きくなる。これにより、ＰＴＣ素子８６０を含む短絡経路に大電流が流れることが防止される。
図４３に示すように、電圧電流バスバー４０ｙの一方の取付片８４６からベース部８４５を経由して他方の取付片８４６に至る領域がシャント抵抗ＲＳとして用いられる。なお、一方の導電性プレート８５９と他方の導電性プレート８５９との間のシャント抵抗ＲＳの抵抗値は予め設定されている。
図４２に示すように、電圧電流バスバー４０ｙに対応する導体線８５１は、プリント回路基板８２１上の導体線を介して増幅回路１４１０の一方の入力端子および検出回路８２０に接続される。一方、電圧電流バスバー４０ｙに対応する導体線８５２は、プリント回路基板８２１上の導体線を介して増幅回路１４１０の他方の入力端子に接続される。増幅回路１４１０の出力端子は、プリント回路基板８２１上の導体線８５３を介して検出回路８２０に接続される。
このようにして、検出回路８２０は複数の電圧バスバー４０ｘおよび電圧電流バスバー４０ｙの電圧に基づいて各電池セル１の端子間電圧を検出する。
検出回路８２０は、増幅回路１４１０の出力電圧に基づいてシャント抵抗ＲＳの両端の電圧値を検出する。検出回路８２０により検出された電圧値は図３２のバッテリＥＣＵ２００に与えられる。
バッテリＥＣＵ２００は、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）およびメモリを含む。本実施の形態において、バッテリＥＣＵ２００のメモリには、予め電圧電流バスバー４０ｙにおけるシャント抵抗ＲＳの抵抗値が記憶されている。
バッテリＥＣＵ２００は、検出回路８２０から与えられたシャント抵抗ＲＳの両端の電圧値をメモリに記憶されたシャント抵抗ＲＳの抵抗値で除算することにより電圧電流バスバー４０ｙに流れる電流の値を算出する。このようにして、複数の電池セル１間に流れる電流の値が検出される。
ここで、電流の経路の長さおよび断面積に基づいてシャント抵抗ＲＳの抵抗値を予め算出し、算出された値をバッテリＥＣＵ２００内のメモリに記憶してもよい。または、シャント抵抗ＲＳの抵抗値を予め測定し、測定された値をバッテリＥＣＵ２００内のメモリに記憶してもよい。さらに、温度検出素子８１１により電圧電流バスバー４０ｙの温度を検出し、バッテリＥＣＵ２００内のメモリに記憶されたシャント抵抗ＲＳの抵抗値を検出された温度により補正してもよい。
（５）検出回路および増幅回路の一構成例
図４４は、図３２の検出回路８２０の一構成例を示す回路図である。図４４に示す検出回路８２０は、第１、第２および第３の電圧検出ＩＣ（集積回路）８２０ａ，８２０ｂ，８２０ｃを含む。本例では、１８番目から１３番目の電池セル１に対応して第１の電圧検出ＩＣ８２０ａが設けられ、１２番目から７番目の電池セル１に対応して第２の電圧検出ＩＣ８２０ｂが設けられ、６番目から１番目の電池セル１に対応して第３の電圧検出ＩＣ８２０ｃが設けられる。また、第１の電圧検出ＩＣ８２０ａに増幅回路１４１０が接続される。なお、第１〜第３の電圧検出ＩＣ８２０ａ，８２０ｂ，８２０ｃの基準電圧ＧＮＤａ，ＧＮＤｂ，ＧＮＤｃはそれぞれ電気的に独立している。
以下では、代表的に第１の電圧検出ＩＣ８２０ａを説明する。なお、第２および第３の電圧検出ＩＣ８２０ｂ，８２０ｃは第１の電圧検出ＩＣ８２０ａと同じ構成を有する。
第１の電圧検出ＩＣ８２０ａは、８個の入力端子ｔ１〜ｔ８を有する。入力端子ｔ７は基準電圧ＧＮＤａに保持される。入力端子ｔ７〜ｔ１は、１８番目から１３番目の電池セル１間に設けられた電圧バスバー４０ｘおよび１８番目の電池セル１に設けられた電圧電流バスバー４０ｙに導体線８５１を介してそれぞれ接続される。また、入力端子ｔ８は、図４２の増幅回路１４１０の出力端子に導体線８５３を介して接続される。増幅回路１４１０の一方の入力端子は導体線８５１を介して電圧電流バスバー４０ｙのシャント抵抗ＲＳの一端に接続され、増幅回路１４１０の他方の入力端子は導体線８５２を介して電圧電流バスバー４０ｙのシャント抵抗ＲＳの他端に接続される。
第１の電圧検出ＩＣ８２０ａは、電圧検出部１２０１〜１２０６、スイッチング素子１２１１〜１２１７およびＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）コンバータ１２２０を含む。
電圧検出部１２０１は入力端子ｔ１，ｔ２間の電圧を差動増幅し、電圧検出部１２０２は入力端子ｔ２，ｔ３間の電圧を差動増幅し、電圧検出部１２０３は入力端子ｔ３，ｔ４間の電圧を差動増幅し、電圧検出部１２０４は入力端子ｔ４，ｔ５間の電圧を差動増幅し、電圧検出部１２０５は入力端子ｔ５，ｔ６間の電圧を差動増幅し、電圧検出部１２０６は入力端子ｔ６，ｔ７間の電圧を差動増幅する。さらに、増幅回路１４１０はシャント抵抗ＲＳの両端の電圧を増幅する。
電圧検出部１２０１〜１２０６の出力端子および入力端子ｔ８は、それぞれスイッチング素子１２１１〜１２１７を介してＡ／Ｄコンバータ１２２０の入力端子に接続される。Ａ／Ｄコンバータ１２２０の基準端子には、入力端子ｔ７の基準電圧ＧＮＤａが与えられ、Ａ／Ｄコンバータ１２２０の電源端子には、電源電圧Ｖ＋が与えられる。
なお、本例では、入力端子ｔ７の基準電圧ＧＮＤａが電圧検出部１２０６およびＡ／Ｄコンバータ１２２０に共通に与えられるが、これに代えて、Ａ／Ｄコンバータ１２２０の基準端子には電圧検出部１２０６とは個別に基準電圧ＧＮＤａが与えられてもよい。
スイッチング素子１２１１〜１２１７は順次オンにされる。それにより、電圧検出部１２０１〜１２０６および増幅回路１４１０により増幅された電圧が順次Ａ／Ｄコンバータ１２２０に与えられる。Ａ／Ｄコンバータ１２２０は、与えられた電圧をデジタルの電圧値に変換する。Ａ／Ｄコンバータ１２２０により得られるデジタルの電圧値は図３２のバッテリＥＣＵ２００に与えられる。
バッテリＥＣＵ２００では、上述のように、各電池セル１の端子間の電圧値に基づいて各電池セル１の充電量が算出される。また、シャント抵抗ＲＳの両端の電圧値およびシャント抵抗ＲＳの抵抗値に基づいて電圧電流バスバー４０ｙに流れる電流の値が算出される。
図４５は、図４４の増幅回路１４１０の一構成例を示す回路図である。ここでは、図４４の第１の電圧検出ＩＣ８２０ａに対応して設けられる増幅回路１４１０の詳細を説明する。以下、シャント抵抗ＲＳの抵抗値をシャント抵抗値Ｒｓと呼び、シャント抵抗ＲＳの両端の電圧の値を電圧値Ｖｓと呼び、シャント抵抗ＲＳに流れる電流の値を電流値Ｉｓと呼ぶ。
シャント抵抗値Ｒｓが既知である場合には、電圧値Ｖｓを検出することにより電流値Ｉｓを算出することができる。
上述のように、電圧電流バスバー４０ｙは主として銅から構成されているため、シャント抵抗値Ｒｓは小さい（例えば１ｍΩ程度）。この場合、電流値Ｉｓは例えば−１００Ａから１００Ａの範囲で変動し、電圧値Ｖｓは−０．１Ｖから０．１Ｖの範囲で変動する。なお、充電時には電圧電流バスバー４０ｙに流れる電流の向きが放電時と逆になるため、電流値Ｉｓおよび電圧値Ｖｓが負になる。
ここで、第１の電圧検出ＩＣ８２０ａは、例えば２．５Ｖから約４．２Ｖの範囲で変動する各電池セル１の端子間電圧を検出する。一方、シャント抵抗ＲＳの両端の電圧値Ｖｓは各電池セル１の端子間電圧に比べて低い。そこで、本実施の形態では、シャント抵抗ＲＳの両端の電圧値Ｖｓが増幅回路１４１０により増幅される。
増幅回路１４１０の入力端子Ｖ１，Ｖ２および出力端子Ｖ３は、それぞれ導体線８５１，８５２，８５３に接続される。増幅回路１４１０は、オペアンプ（演算増幅器）１４１１、直流電源Ｅａ１および抵抗Ｒ８１〜Ｒ８４により構成される。
オペアンプ１４１１の非反転入力端子は抵抗Ｒ８１を介して入力端子Ｖ１に接続されるとともに、抵抗Ｒ８３を介して直流電源Ｅａ１の正極に接続される。オペアンプ１４１１の反転入力端子は抵抗Ｒ８２を介して入力端子Ｖ２に接続される。オペアンプ１４１１の反転入力端子と出力端子Ｖ３との間に抵抗Ｒ８４が接続される。オペアンプ１４１１の基準端子には、基準電圧ＧＮＤａが与えられ、電源端子には電源電圧Ｖａが与えられる。
直流電源Ｅａ１の正極の電圧（以下、オフセット電圧と呼ぶ。）Ｖｏｆｆは、基準電圧ＧＮＤａと電源電圧Ｖａとの中間に設定される。それにより、電圧値Ｖｓが負の値と正の値との間の範囲内で変動する場合に、増幅回路１４１０の出力端子の電圧値Ｖｏｕｔはオフセット電圧Ｖｏｆｆを中心として０Ｖと電源電圧Ｖａとの間の範囲内で変動する。
例えば、抵抗Ｒ８１，Ｒ８２の値を１０ｋΩに設定し、抵抗Ｒ８３，Ｒ８４の値を２５０ｋΩに設定する。この場合、増幅回路１４１０の増幅ゲインは２５となる。また、電源電圧Ｖａを５Ｖとし、オフセット電圧Ｖｏｆｆを２．５Ｖとする。上述のように、シャント抵抗値Ｒｓが１ｍΩ程度である場合、増幅回路１４１０は、−０．１Ｖから０．１Ｖの範囲内で変動する電圧値Ｖｓを、２．５Ｖを中心として０Ｖから５Ｖの範囲内の電圧に増幅する。
電圧値Ｖｓが−０．１Ｖである場合に、増幅回路１４１０の出力電圧は５Ｖとなる。この場合、電流値Ｉｓは−１００Ａと算出される。また、電圧値Ｖｓが０Ｖである場合に、増幅回路１４１０の出力電圧は２．５Ｖとなる。この場合、電流値Ｉｓは０Ａと算出される。さらに、電圧値Ｖｓが０．１Ｖである場合に、増幅回路１４１０の出力電圧は０Ｖとなる。この場合、電流値Ｉｓは１００Ａと算出される。
次に、一端部の電池セル１（本例では、１８番目の電池セル１）の負極端子３に接続される電圧電流バスバー４０ｙが電流検出用のシャント抵抗ＲＳとして用いられる理由について説明する。
ここで、電圧バスバー４０ｘをシャント抵抗ＲＳとして用いることも考えられる。しかしながら、上記のように、隣接する２つの電池セル１の正極端子２と負極端子３とを接続する電圧バスバー４０ｘは、正極端子２と同じアルミニウムおよび負極端子３と同じ銅からなるクラッド材により形成される。クラッド材により形成された電圧バスバー４０ｘは、一種類の金属により形成されたバスバーに比べて高価である。そのため、本実施の形態では、一種類の金属により形成された低価格な電圧電流バスバー４０ｙが電流検出用のシャント抵抗ＲＳとして用いられる。
また、シャント抵抗値Ｒｓは、バスバーの材料および寸法を調整することにより設定される。ここで、寸法は電流の経路の長さおよび断面積である。すなわち、シャント抵抗値Ｒｓはバスバーの寸法により制限を受ける。電圧バスバー４０ｘの寸法は、隣接する２つの電池セル１の正極端子２と負極端子３との間の距離により制限される。各電池セル１の厚みが小さい場合には、電圧バスバー４０ｘの長さも小さくなる。それにより、電圧バスバー４０ｘをシャント抵抗ＲＳとして用いる場合、シャント抵抗値Ｒｓを最適に設定することが難しくなる。そのため、本実施の形態では、シャント抵抗ＲＳの寸法が電池セル１の厚みにより制限されないように、一端部の電池セル１に電圧電流バスバー４０ｙが取り付けられる。
一方、他端部の電池セル１の正極端子２に接続されるバスバーをアルミニウムにより形成し、このバスバーをシャント抵抗ＲＳとして用いることも考えられる。しかしながら、この場合、電源線１５０１のリング端子１５０１ｔがアルミニウムからなるバスバーに接続される。ここで、電源線１５０１のリング端子１５０１ｔとバスバー４０との間に異種金属の接触による腐食が発生することを防止するためには、アルミニウムからなるリング端子１５０１ｔおよび電源線１５０１を用いる必要がある。そのため、本実施の形態では、銅からなる電圧電流バスバー４０ｙが、他端部の電池セル１の正極端子２ではなく一端部の電池セル１の負極端子３に取り付けられる。
（６）検出回路の他の構成例
図３２の検出回路８２０は、図４４の構成に代えて以下の構成を有してもよい。図４６は、図１の検出回路８２０の他の構成例を示す回路図である。
図４６の検出回路８２０は、同一の構成を有する第１、第２および第３の電圧検出ＩＣ８２０ａ，８２０ｂ，８２０ｃを含む。以下、本例の第１の電圧検出ＩＣ８２０ａの詳細を説明する。
第１の電圧検出ＩＣ８２０ａは、８個の入力端子ｔ１１〜ｔ１８を有する。入力端子ｔ１８は基準電圧ＧＮＤａに保持される。入力端子ｔ１８，ｔ１６〜ｔ１１には、１８番目から１３番目の電池セル１間に設けられた電圧バスバー４０ｘおよび１８番目の電池セル１に設けられた電圧電流バスバー４０ｙに導体線８５１を介してそれぞれ接続される。また、入力端子ｔ１７は、図４２の増幅回路１４１０の出力端子に導体線８５３を介して接続される。
なお、図４６の増幅回路１４１０の構成は、図４５の増幅回路１４１０の構成と同じである。したがって、入力端子ｔ１７には、増幅回路１４１０により増幅されたシャント抵抗ＲＳの両端の電圧値Ｖｓが入力される。
第１の電圧検出ＩＣ８２０ａは、抵抗１２２１〜１２２７，１２３１〜１２３７、スイッチング素子１２１１〜１２１７およびＡ／Ｄコンバータ１２２０を含む。
入力端子ｔ１１と入力端子ｔ１８との間には抵抗１２２１，１２３１が直列に接続され、入力端子ｔ１２と入力端子ｔ１８との間には抵抗１２２２，１２３２が直列に接続され、入力端子ｔ１３と入力端子ｔ１８との間には抵抗１２２３，１２３３が直列に接続される。
また、入力端子ｔ１４と入力端子ｔ１８との間には抵抗１２２４，１２３４が直列に接続され、入力端子ｔ１５と入力端子ｔ１８との間には抵抗１２２５，１２３５が直列に接続され、入力端子ｔ１６と入力端子ｔ１８との間には抵抗１２２６，１２３６が直列に接続され、入力端子ｔ１７と入力端子ｔ１８との間には抵抗１２２７，１２３７が直列に接続される。それにより、入力端子ｔ１１〜ｔ１７の電圧がそれぞれ分圧される。
抵抗１２２１と抵抗１２３１との間のノードＮ１１、抵抗１２２２と抵抗１２３２との間のノードＮ１２、抵抗１２２３と抵抗１２３３との間のノードＮ１３、抵抗１２２４と抵抗１２３４との間のノードＮ１４、抵抗１２２５と抵抗１２３５との間のノードＮ１５、抵抗１２２６と抵抗１２３６との間のノードＮ１６、抵抗１２２７と抵抗１２３７との間のノードＮ１７は、それぞれスイッチング素子１２１１〜１２１７を介してＡ／Ｄコンバータ１２２０の入力端子に接続される。Ａ／Ｄコンバータ１２２０の基準端子には、入力端子ｔ１８の基準電圧ＧＮＤａが与えられ、Ａ／Ｄコンバータ１２２０の電源端子には、電源電圧Ｖ＋が与えられる。
スイッチング素子１２１１〜１２１７は順次オンにされる。それにより、ノードＮ１１〜Ｎ１７の電圧が順次Ａ／Ｄコンバータ１２２０に与えられる。
ここで、抵抗１２２１〜１２２７および抵抗１２３１〜１２３７は、ノードＮ１１〜Ｎ１７の電圧がＡ／Ｄコンバータ１２２０の基準電圧ＧＮＤａから電源電圧Ｖ＋以下となるように設定される。
Ａ／Ｄコンバータ１２２０は、与えられた電圧をデジタルの電圧値に変換する。Ａ／Ｄコンバータ１２２０により得られるデジタルの電圧値は図３２のバッテリＥＣＵ２００に与えられる。
これにより、図４４の検出回路８２０の一構成例と同様に、バッテリＥＣＵ２００により、各電池セル１の電圧値に基づいて各電池セル１の充電量が算出される。また、シャント抵抗ＲＳの両端の電圧値Ｖｓおよびシャント抵抗値Ｒｓに基づいて電圧電流バスバー４０ｙに流れる電流値Ｉｓが算出される。
（７）効果
第５の実施の形態に係る電池モジュール１１００においては、一端部の電池セル１の負極端子３に取り付けられる電圧電流バスバー４０ｙの一部が電流検出用のシャント抵抗ＲＳとして用いられる。そのため、シャント抵抗ＲＳの形状および寸法は、隣接する電池セル１の間隔により制限されない。それにより、容易にシャント抵抗ＲＳを最適な値に設定することが可能となる。また、電池モジュール１１００に別途シャント抵抗を設ける必要がない。その結果、電池モジュール１１００を大型化することなく、簡単な構成で電池モジュール１１００に流れる電流を検出することが可能となる。
第５の実施の形態においては、シャント抵抗ＲＳの一端に相当する電圧電流バスバー４０ｙの一方の取付片８４６がＦＰＣ５０の導体線８５１を介して検出回路８２０に電気的に接続されるとともに、シャント抵抗ＲＳの他端に相当する電圧電流バスバー４０ｙの他方の取付片８４６がＦＰＣ５０の導体線８５２を介して検出回路８２０に電気的に接続される。これにより、検出回路８２０はシャント抵抗ＲＳの両端の間の電圧を検出することができる。
また、ＦＰＣ５０は、複数の電圧バスバー４０ｘおよび電圧電流バスバー４０ｙに沿って延びるように設けられる。この場合、複数の電圧バスバー４０ｘおよび電圧電流バスバー４０ｙとＦＰＣ５０とを容易に接続することができる。これにより、配線を複雑化することなく検出回路８２０により各電池セル１の端子間電圧を検出することができる。
さらに、検出回路８２０により検出されたシャント抵抗ＲＳの両端の間の電圧に基づいて、シャント抵抗ＲＳに流れる電流がバッテリシステム１５００のバッテリＥＣＵ２００により算出される。これにより、より簡単な構成で電池モジュール１１００に流れる電流を検出することが可能になる。
電圧電流バスバー４０ｙは、一端部の電池セル１の負極端子３にレーザ溶接されるとともに、一方のエンドプレート８９２にねじＳで固定される。ねじＳは、電池モジュール１１００の電力を外部に出力するための出力端子として使用される。そのため、シャント抵抗ＲＳを接続するために追加の端子を電池ブロック１０に設けることが不要となる。それにより、製造工程および製造コストを増加させることなく電池モジュール１１００にシャント抵抗ＲＳを設けることができる。
各電池セル１の負極端子３、電圧バスバー４０ｘの領域８４１ｂ、および電圧電流バスバー４０ｙは銅により形成され、各電池セル１の正極端子２および電圧バスバー４０ｘの領域８４１ａはアルミニウムにより形成される。電圧バスバー４０ｘの領域８４１ｂと一の電池セル１の負極端子３との間、電圧バスバー４０ｘの領域８４１ａと他の電池セル１の正極端子２との間および電圧電流バスバー４０ｙと一端部の電池セル１の一方の電極との間に異種金属の接触による腐食が発生しない。その結果、電池モジュール１１００の耐久性および信頼性が向上する。
また、この場合、リング端子１５０１ｔおよび電源線１５０１を銅により形成することができる。それにより、リング端子１５０１ｔおよび電源線１５０１に異種金属の接触による腐食を防止するための特別な構成を採用することが不要である。その結果、電圧電流バスバー４０ｙにシャント抵抗ＲＳを設けることによるコストの増加を抑制することができる。
（８）第５の実施の形態における変形例
（ａ）第５の実施の形態において、電池セル１の正極端子２はアルミニウムにより形成される例を説明したが、これに限定されない。電池セル１の正極端子２は、例えば、高い強度を有するとともに低い抵抗率を有するアルミニウム合金により形成されてもよい。この場合、電圧バスバー４０ｘの領域８４１ａは、電池セル１の正極端子２と同じアルミニウム合金により形成されることが好ましい。
同様に、電池セル１の負極端子３は銅により形成される例を説明したが、これに限定されない。電池セル１の負極端子３は、例えば、高い強度を有するとともに低い抵抗率を有する銀、金またはこれらの合金により形成されてもよい。この場合、電圧バスバー４０ｘの領域８４１ｂおよびＦＰＣ５０の導電性プレート８５９は、電池セル１の負極端子３と同じ銀、金またはこれらの合金により形成されることが好ましい。
なお、電圧電流バスバー４０ｙは、例えば、銅マンガンまたは銅ニッケル等の銅合金により形成されてもよい。これにより、容易に電圧電流バスバー４０ｙの一部をシャント抵抗ＲＳとして用いることができる。
（ｂ）第５の実施の形態に係る電池モジュール１１００において、一端部の電池セル１の負極端子３に取り付けられるバスバーの一部がシャント抵抗ＲＳとして用いられたが、これに限定されない。他端部の電池セル１の正極端子２に取り付けられるバスバーの一部がシャント抵抗ＲＳとして用いられてもよい。
図４７は、他の例における電圧電流バスバー４０ｚの平面図である。図４７に示すように、電圧電流バスバー４０ｚは、略長方形状を有するベース部８４４および取付片８４８を備える。ベース部８４４は２種類の金属が圧着されたクラッド材により形成される。ベース部８４４は、２つの領域８４４ａ，８４４ｂに二分される。ベース部８４４の領域８４４ａはアルミニウムにより形成され、ベース部８４４の領域８４４ｂは銅により形成される。
一対の取付片８４８は、互いに間隔をおいてベース部８４４の領域８４４ｂの長辺から突出するように形成される。また、ベース部８４４の領域８４４ａ，８４４ｂには、それぞれ電極接続孔８４９が形成されている。図４７の例においては、電圧電流バスバー４０ｚの一方の取付片８４８からベース部８４４を経由して他方の取付片８４８に至る領域がシャント抵抗ＲＳとして用いられる。
電圧電流バスバー４０ｚの領域８４４ａに形成される電極接続孔８４９が他端部の電池セル１の正極端子２に取り付けられる（図４０参照）。また、ねじＳが、電源線１５０１のリング端子１５０１ｔの貫通孔および電圧電流バスバー４０ｚの領域８４４ｂの電極接続孔８４９を通して、電池モジュール１１００の他方のエンドプレート８９２に形成されたねじ穴に螺合される（図４０参照）。これにより、シャント抵抗ＲＳの両端の電圧に基づいて、電池モジュール１１００に流れる電流が検出される。
（ｃ）第５の実施の形態において、一端部の電池セル１の負極端子３に取り付けられる電圧電流バスバー４０ｙおよび電源線１５０１のリング端子１５０１ｔが、一方のエンドプレート８９２にねじＳで固定されるが、これに限定されない。一方のエンドプレート８９２に出力端子が設けられ、一端部の電池セル１の負極端子３に取り付けられる電圧電流バスバー４０ｙおよび電源線１５０１の端部が出力端子に例えばレーザ溶接されてもよい。
同様に、他端部の電池セル１の正極端子２に取り付けられる電圧バスバー４０ｘおよび電源線１５０１のリング端子１５０１ｔが、他方のエンドプレート８９２にねじＳで固定されるが、これに限定されない。他方のエンドプレート８９２に出力端子が設けられ、他端部の電池セル１の正極端子２に取り付けられる電圧バスバー４０ｘおよび電源線１５０１の端部が出力端子に例えばレーザ溶接されてもよい。
（ｄ）第５の実施の形態において、電池セル１の正極端子２と電圧バスバー４０ｘの領域８４１ａとがレーザ溶接により固定されるが、これに限定されない。電池セル１の正極端子２と電圧バスバー４０ｘの領域８４１ａとは、他の溶接、かしめ加工またはねじ等により固定されてもよい。
また、電池セル１の負極端子３と電圧バスバー４０ｘの領域８４１ｂとがレーザ溶接により固定されるが、これに限定されない。電池セル１の負極端子３と電圧バスバー４０ｘの領域８４１ｂとは、他の溶接、かしめ加工またはねじ等により固定されてもよい。
さらに、一端部の電池セル１の負極端子３と電圧電流バスバー４０ｙとがレーザ溶接により固定されるが、これに限定されない。一端部電池セル１の負極端子３と電圧電流バスバー４０ｙとは、他の溶接、かしめ加工またはねじ等により固定されてもよい。
（ｅ）第５の実施の形態において、複数の電圧バスバー４０ｘの取付片８４２および電圧電流バスバー４０ｙの一対の取付片８４６が、ＦＰＣ５０上の対応する導電性プレート８５９に半田付けにより取り付けられるが、これに限定されない。複数の電圧バスバー４０ｘの取付片８４２および電圧電流バスバー４０ｙの一対の取付片８４６は、ＦＰＣ５０上の対応する導電性プレート８５９に溶接により取り付けられてもよい。
（ｆ）第５の実施の形態において、バッテリＥＣＵ２００が、電圧電流バスバー４０ｙのシャント抵抗ＲＳの両端の電圧値Ｖｓおよびシャント抵抗値Ｒｓに基づいて電圧電流バスバー４０ｙの電流値Ｉｓを算出する電流算出機能を有したが、これに限定されない。バッテリＥＣＵ２００に代えて、検出回路８２０が電流算出機能を有してもよい。
図４８は、電流算出機能を有する検出回路８２０の構成例を示す図である。図４８に示すように、検出回路８２０に図４４の構成に加えて、例えばマイクロコンピュータ８２０ｍを設ける。そして、検出回路８２０のマイクロコンピュータ８２０ｍに予め電圧電流バスバー４０ｙにおけるシャント抵抗値Ｒｓを記憶させる。
これにより、検出回路８２０のマイクロコンピュータ８２０ｍが、図４４の第１の電圧検出ＩＣ８２０ａから出力されるシャント抵抗の両端の電圧値Ｖｓおよびシャント抵抗値Ｒｓに基づいて電圧電流バスバー４０ｙの電流値Ｉｓを算出してもよい。
さらに、この場合、検出回路８２０のマイクロコンピュータ２０ｍは、第１〜第３の電圧検出ＩＣ８２０ａ〜８２０ｃの出力に基づいて各電池セル１の端子間電圧を算出してもよい。
上記のように、算出された電流値Ｉｓおよび各電池セル１の端子間電圧は、バッテリＥＣＵ２００に与えられる。
上記に加えて、検出回路８２０のマイクロコンピュータ８２０ｍは、算出された電流値Ｉｓ、算出された各電池セル１の端子間電圧、および図３２の温度検出素子８１１により検出される各電池セル１の温度に基づいて各電池セル１の充電量を算出してもよい。
この場合、算出された電流値Ｉｓ、算出された各電池セル１の端子間電圧、検出された各電池セル１の温度、および各電池セル１の充電量が、マイクロコンピュータ８２０ｍからバッテリＥＣＵ２００に与えられる。
なお、本例では、検出回路８２０にマイクロコンピュータ８２０ｍが設けられる例を説明したが、マイクロコンピュータ８２０ｍに代えてＣＰＵおよびメモリを設けることにより電流算出機能を実現してもよい。
本例のマイクロコンピュータ８２０ｍ、またはＣＰＵおよびメモリは、例えば図３５のプリント回路基板８２１上に設けることができる。
（ｇ）第５の実施の形態においては、電圧電流バスバー４０ｙの一方の取付片８４６からベース部８４５を経由して他方の取付片８４６に至る領域がシャント抵抗ＲＳとして用いられる。これに代えて、電圧電流バスバー４０ｙおよびその周辺部材は以下の構成を有してもよい。
図４９は、変形例に係る電圧電流バスバー４０ｙおよびその周辺部材の構成を示す模式的平面図である。変形例に係る電圧電流バスバー４０ｙについて、図４３の電圧電流バスバー４０ｙと異なる点を説明する。
図４９に示すように、電圧電流バスバー４０ｙのベース部８４５上には、一対の半田パターンＨ１，Ｈ２が一定間隔で互いに平行に形成されている。半田パターンＨ１は一対の電極接続孔８４７間で一方の電極接続孔８４７の近傍に配置され、半田パターンＨ２は電極接続孔８４７間で他方の電極接続孔８４７の近傍に配置される。
電圧電流バスバー４０ｙの半田パターンＨ１は、ワイヤＬ８１により検出回路８２０（図４２参照）上の対応する導体線８５１に接続される。なお、導体線８５１にはＰＴＣ素子８６０が介挿されている。電圧電流バスバー４０ｙの半田パターンＨ２は、ワイヤＬ８２により検出回路８２０上に対応する導体線８５２に接続される。なお、ＰＴＣ素子８６０は導体線８５２に介挿されてもよい。図４９の例においては、ＰＴＣ素子８６０は導体線８５２に介挿されている。
本例においては、電圧電流バスバー４０ｙの半田パターンＨ１，Ｈ２間に形成される抵抗が電流検出用のシャント抵抗ＲＳとなる。ここで、シャント抵抗値Ｒｓは、電流の経路の長さ、断面積および抵抗率に基づいて算出される。そのため、電圧電流バスバー４０ｙにおけるシャント抵抗ＲＳの値を正確に算出できるように半田パターンＨ１，Ｈ２を形成することが好ましい。
電池セル１の充放電時には、主として一対の電極接続孔８４７の間の領域に電流が流れる。そこで、半田パターンＨ１，Ｈ２は、電極接続孔８４７にそれぞれ近接し、電極接続孔８４７の中心を結ぶ直線に対して直交する方向に延びるように形成されることが好ましい。さらに、半田パターンＨ１，Ｈ２の長さはともに電極接続孔８４７の直径とほぼ等しいことが好ましい。
半田パターンＨ１，Ｈ２の長さ、半田パターンＨ１，Ｈ２間の距離、ベース部８４５の厚さおよびベース部８４５の抵抗率に基づいてシャント抵抗ＲＳの値を予め算出し、算出された値をバッテリＥＣＵ２００内のメモリに記憶してもよい。
または、半田パターンＨ１，Ｈ２間のシャント抵抗ＲＳの値を予め測定し、測定された値をバッテリＥＣＵ２００内のメモリに記憶してもよい。
このように、本例では、電圧電流バスバー４０ｙに形成される半田パターンＨ１，Ｈ２間の抵抗がシャント抵抗ＲＳとして用いられる。したがって、半田パターンＨ１，Ｈ２の寸法を調製することにより、シャント抵抗値Ｒｓを容易に最適な値に設定することができる。
（ｈ）図５０は、第５の実施の形態におけるＦＰＣ５０の変形例を示す外観斜視図である。図５０の例では、２枚のＦＰＣ５０の代わりに、２枚のＦＰＣ５０が一体的に形成されたＦＰＣ５０ｍが用いられる。ＦＰＣ５０ｍは、一方の１列の複数のバスバー４０と他方の１列の複数のバスバー４０との間でＸ方向に延び、一方の１列の複数のバスバー４０および他方の１列の複数のバスバー４０に共通して接続されている。
図５０の例のように、第１の端子列と第２の端子列との間に共通のＦＰＣに設けられてもよい。
この場合、一方の１列の複数のバスバー４０および他方の１列の複数のバスバー４０によりＦＰＣ５０ｍの両側部が保持されるので、ＦＰＣ５０ｍの位置ずれおよび落脱が防止される。また、ＦＰＣ５０ｍは、２枚のＦＰＣ５０に比べてより大きい面積を有するので、導体線８５１，８５２の設計の自由度が向上するとともに、ＦＰＣ５０ｍに種々の素子を配置することが可能になる。
なお、各電池セル１のガス抜き弁８１０ｖ（図３３）上におけるＦＰＣ５０ｍの領域に１または複数の孔部が設けられてもよい。この場合、電池セル１内部の圧力が所定の値まで上昇した際に、電池セル１内部のガスがガス抜き弁８１０ｖからＦＰＣ５０ｍの孔部を通して排出される。そのため、ガス抜き弁８１０ｖからのガスの排出がＦＰＣ５０ｍによって妨げられないので、より確実に各電池セル１内部のガスを排出させることができる。
また、ガス抜き弁８１０ｖがＸＺ平面に沿った電池セル１の面に設けられてもよい。この場合も、ガス抜き弁８１０ｖからのガスの排出がＦＰＣ５０ｍによって妨げられないので、より確実に各電池セル１内部のガスを排出させることができる。
（ｉ）図５１は、第５の実施の形態におけるＦＰＣ５０の他の変形例を示す外観斜視図であり、図５２は、図５１に示すＦＰＣの側面図である。
図５１および図５２の例では、２枚のＦＰＣ５０の代わりに、２枚のＦＰＣ５０ｎが用いられる。Ｙ方向において、ＦＰＣ５０ｎの幅はＦＰＣ５０の幅よりも大きい。各ＦＰＣ５０ｎは、Ｘ方向に平行な折曲部ＳＢにおいて折り返されている。そのため、一方のＦＰＣ５０ｎの折り返された部分により一方の列の複数のバスバー４０およびこれらのバスバー４０が取り付けられる正極端子２および負極端子３が覆われている。また、他方のＦＰＣ５０ｎの折り返された部分により他方の列の複数のバスバー４０およびこれらのバスバー４０が取り付けられた正極端子２および負極端子３が覆われている。
本例においては、一方のＦＰＣ５０ｎが第１のＦＰＣの例であり、他方のＦＰＣ５０ｎが第２のＦＰＣの例である。すなわち、一方の一列の端子２，３（第１の端子列）に重なって延びるように一方のＦＰＣ５０ｎ（第１のＦＰＣ）が設けられ、他方の一列の端子２，３（第２の端子列）に重なって延びるように他方のＦＰＣ５０ｎ（第２のＦＰＣ）が設けられる。
この場合、他の部材が各バスバー４０および各端子２，３に接触することが防止される。それにより、各バスバー４０および各端子２，３の損傷等が防止される。また、車両に搭載された電池モジュール１１００を交換する場合等に、作業員の手が各バスバー４０または各端子２，３に接触することが防止される。それにより、作業員が感電することが防止される。
また、ＦＰＣ５０ｎは、ＦＰＣ５０に比べてより大きい面積を有するので、導体線８５１，８５２の設計の自由度が向上するとともに、ＦＰＣ５０ｍに種々の素子を配置することが可能になる。また、ＦＰＣ５０ｎが折曲されることにより、ＦＰＣ５０ｎの占有スペースが低減される。
［６］電池モジュールの他の例
次に、電池モジュールの他の例について説明する。図５３は電池モジュールの他の例を示す外観斜視図であり、図５４は図５３の電池モジュールの一方の側面図であり、図５５は図５３の電池モジュールの他方の側面図である。
なお、図５３〜図５５においては、矢印Ｘ，Ｙ，Ｚで示すように、互いに直交する三方向をＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向と定義する。なお、本例では、Ｘ方向およびＹ方向が水平面に平行な方向であり、Ｚ方向が水平面に直交する方向である。
図５３〜図５５に示すように、電池モジュール１２００は、電池ブロック１０、プリント回路基板９２１およびＦＰＣ５０を有する。なお、プリント回路基板９２１は、上記第１〜第４の実施の形態における回路基板２０ｂに相当する。
電池ブロック１０は、複数の円筒型の電池セル１、および複数の電池セル１を保持する一対のバッテリホルダ９９０により構成される。各電池セル１は、対向する端面を有する円筒型の外形（いわゆる円柱形状）を有する。電池セル１の一方の端面には、正極端子が形成される。また、電池セル１の他方の端面には、負極端子が形成される。
複数の電池セル１は、それぞれの軸心が互いに平行になるように並列に配列される。複数の電池セル１のうち、半数（本例では６個）の電池セル１が上段に配置され、残りの半数（本例では６個）の電池セル１が下段に配置される。
また、上段および下段の各々において、複数の電池セル１は、隣り合う各２つの電池セル１間で正極端子および負極端子の位置関係が互いに逆になるように配置される。それにより、隣り合う各２つの電池セル１のうち一方の電池セル１の正極端子と他方の電池セル１の負極端子とが隣り合い、一方の電池セル１の負極端子と他方の電池セル１の正極端子とが隣り合う。
バッテリホルダ９９０は、例えば樹脂により形成される略長方形状の板状部材からなる。バッテリホルダ９９０は一面および他面を有する。以下、バッテリホルダ９９０の一面および他面をそれぞれ外面および内面と呼ぶ。複数の電池セル１を挟むように、一対のバッテリホルダ９９０が配置される。この場合、各電池セル１の一端面に対向するように一方のバッテリホルダ９９０が配置され、各電池セル１の他端面に対向するように他方のバッテリホルダ９９０が配置される。
バッテリホルダ９９０の四隅には孔部が形成され、その孔部に棒状の締結部材９１３の両端が挿通される。締結部材９１３の両端には雄ねじが形成されている。この状態で、締結部材９１３の両端にナットＮが取り付けられることにより、複数の電池セル１と一対のバッテリホルダ９９０とが一体的に固定される。また、バッテリホルダ９９０には、長辺方向（Ｘ方向）に沿って３個の孔部９９４が等間隔に形成される。孔部９９４には導体線９５２ａが挿通される。
ここで、電池ブロック１０を取り囲む仮想的な直方体を考える。直方体の６つの仮想面のうち、上段および下段の一端部に位置する電池セル１の外周面に対向する仮想面を電池ブロック１０の側面Ｅａと呼び、上段および下段の他端部に位置する電池セル１の外周面に対向する仮想面を電池ブロック１０の側面Ｅｂと呼ぶ。また、直方体の６つの仮想面のうち、複数の電池セル１の一方の端面に対向する仮想面を電池ブロック１０の側面Ｅｃと呼び、複数の電池セル１の他方の端面に対向する仮想面を電池ブロック１０の側面Ｅｄと呼ぶ。さらに、直方体の６つの仮想面のうち、上段の複数の電池セル１の外周面に対向する仮想面を電池ブロック１０の側面Ｅｅと呼び、下段の複数の電池セル１の外周面に対向する仮想面を電池ブロック１０の側面Ｅｆと呼ぶ。
電池ブロック１０の側面Ｅａ，Ｅｂは、上段または下段の複数の電池セル１の整列方向（Ｘ方向）に垂直である。電池ブロック１０の側面Ｅｃ，Ｅｄは、各電池セル１の軸方向（Ｙ方向）に垂直である。電池ブロック１０の側面Ｅｅ，Ｅｆは、上段または下段の複数の電池セル１の整列方向（Ｘ方向）および各電池セル１の軸方向（Ｙ方向）に平行である。
各電池セル１の正極端子および負極端子の一方は電池ブロック１０の側面Ｅｃに配置され、他方は電池ブロック１０の側面Ｅｄに配置される。
電池ブロック１０において、複数の電池セル１は、複数のバスバー４０，４０ａおよび六角ボルト９１４により直列接続される。具体的には、各バッテリホルダ９９０には、上段および下段の複数の電池セル１に対応するように複数の孔部が形成される。各電池セル１の正極端子および負極端子が一対のバッテリホルダ９９０の対応する孔部にそれぞれ嵌め込まれる。それにより、各電池セル１の正極端子および負極端子は、一対のバッテリホルダ９９０の外面から突出する。
上記のように、電池ブロック１０において、各電池セル１は、隣り合う電池セル１間で正極端子および負極端子の位置関係が互いに逆になるように配置されるので、隣り合う２個の電池セル１間では、一方の電池セル１の正極端子と他方の電池セル１の負極端子とが近接し、一方の電池セル１の負極端子と他方の電池セル１の正極端子とが近接する。この状態で、複数の電池セル１が直列接続されるように近接する正極端子および負極端子にバスバー４０が取り付けられる。
以下の説明では、電池ブロック１０の上段に配置される６個の電池セル１のうち、側面Ｅａに最も近い電池セル１から側面Ｅｂに最も近い電池セル１までを１番目〜６番目の電池セル１と呼ぶ。また、電池ブロック１０の下段に配置される６個の電池セル１のうち、側面Ｅｂに最も近い電池セル１から側面Ｅａに最も近い電池セル１までを７番目〜１２番目の電池セル１と呼ぶ。
この場合、１番目の電池セル１の負極端子と２番目の電池セル１の正極端子とに共通のバスバー４０が取り付けられる。また、２番目の電池セル１の負極端子と３番目の電池セル１の正極端子とに共通のバスバー４０が取り付けられる。同様にして、各奇数番目の電池セル１の負極端子とそれに隣り合う偶数番目の電池セル１の正極端子とに共通のバスバー４０が取り付けられる。各偶数番目の電池セル１の負極端子とそれに隣り合う奇数番目の電池セル１の正極端子とに共通のバスバー４０が取り付けられる。
また、１番目の電池セル１の正極端子および１２番目の電池セル１の負極端子には、外部から電力線５００を接続するためのバスバー４０ａがそれぞれ取り付けられる。
プリント回路基板９２１は電池ブロック１０の側面Ｅａに取り付けられる。プリント回路基板９２１には、各電池セル１のセル情報を検出するための検出回路９２０が実装される。検出回路９２０は、上記第１〜第４の実施の形態における半導体集積回路２０ａに相当する。プリント回路基板９２１および検出回路９２０により電圧検出回路（状態検出回路２０）が構成される。
電池ブロック１０の側面Ｅｃ上から側面Ｅａ上に延びるように長尺状のＦＰＣ５０が設けられる。また、電池ブロック１０の側面Ｅｄ上から側面Ｅａ上に延びるように長尺状のＦＰＣ５０が設けられる。
本例のように、複数の電池セルの端子は電池ブロックの互いに異なる第１および第３の面に配列され、電圧検出回路は電池ブロックの第１および第３の面とは異なる第２の面に配置され、ＦＰＣは、電池ブロック１０の第１の面上から第２の面上に延びるように配置され、かつ電池ブロック１０の第３の面上から第２の面上に延びるように配置されてもよい。本例においては、電池ブロック１０の側面Ｅｃが第１の面の例であり、側面Ｅｄが第３の面の例であり、側面Ｅａが第２の面の例である。
各ＦＰＣ５０は、柔軟性材料からなる基板に導体線（電圧検出線）が一体的に形成された構成を有し、屈曲性および可撓性を有する。ＦＰＣ５０を構成する絶縁層の材料としては例えばポリイミドが用いられ、導体線５１の材料としては例えば銅が用いられる。ＦＰＣ５０上において、各バスバー４０，４０ａに近接するように各ＰＴＣ素子９６０が配置される。
図５４に示すように、一方のＦＰＣ５０は、電池ブロック１０の側面Ｅｃ上の中央部で複数の電池セル１の整列方向（Ｘ方向）に延びるように配置される。このＦＰＣ５０は複数のバスバー４０に共通して接続される。図５５に示すように、他方のＦＰＣ５０は、電池ブロック１０の側面Ｅｄ上の中央部で複数の電池セル１の整列方向（Ｘ方向）に延びるように配置される。このＦＰＣ５０は複数のバスバー４０，４０ａに共通して接続される。
側面Ｅｃ上のＦＰＣ５０は、電池ブロック１０の側面Ｅｃの一方の端部で側面Ｅａ上に向かって直角に折り返され、プリント回路基板９２１に接続される。また、側面Ｅｄ上のＦＰＣ５０は、電池ブロック１０の側面Ｅｄの一方の端部で側面Ｅａ上に向かって直角に折り返され、プリント回路基板９２１に接続される。
また、図５３に示すように、電池ブロック１０には、複数の温度検出素子９１１が取り付けられる。温度検出素子９１１は、導体線９５２ａを介してＦＰＣ５０に接続される。電池モジュール１２００のバスバー４０，４０ａおよび温度検出素子９１１は、ＦＰＣ５０に形成された導体線により、それぞれプリント回路基板９２１に電気的に接続される。
［７］電動車両
以下、上記のバッテリシステム１０００，１０００Ａ，１０００Ｂ，１０００Ｃ，１５００のいずれかを備えた電動車両について説明する。なお、以下では、電動車両の一例として電動自動車を説明する。
図５６は、図１のバッテリシステム１０００を備える電動自動車の構成を示すブロック図である。なお、バッテリシステム１０００の代わりに、バッテリシステム１０００Ａ，１０００Ｂ，１０００Ｃ，１５００のいずれかを図５６の電動自動車に搭載してもよい。
図５６に示すように、本実施の形態に係る電動自動車２０００は、図１の車両側コントローラ３００およびバッテリシステム１０００、電力変換部９０１、モータ９０２、駆動輪９０３、アクセル装置９０４、ブレーキ装置９０５、ならびに回転速度センサ９０６を含む。モータ９０２が交流（ＡＣ）モータである場合には、電力変換部９０１はインバータ回路を含む。
本実施の形態において、バッテリシステム１０００は、電力変換部９０１を介してモータ９０２に接続されるとともに、車両側コントローラ３００に接続される。車両側コントローラ３００には、バッテリシステム１０００を構成するバッテリＥＣＵ２００（図１）から複数の電気モジュール１００（図１）の充電量および電気モジュール１００に流れる電流値が与えられる。また、車両側コントローラ３００には、アクセル装置９０４、ブレーキ装置９０５および回転速度センサ９０６が接続される。車両側コントローラ３００は、例えばＣＰＵおよびメモリ、またはマイクロコンピュータからなる。
アクセル装置９０４は、電動自動車２０００が備えるアクセルペダル９０４ａと、アクセルペダル９０４ａの操作量（踏み込み量）を検出するアクセル検出部９０４ｂとを含む。運転者によりアクセルペダル９０４ａが操作されると、アクセル検出部９０４ｂは、運転者により操作されていない状態を基準としてアクセルペダル９０４ａの操作量を検出する。検出されたアクセルペダル９０４ａの操作量が車両側コントローラ３００に与えられる。
ブレーキ装置９０５は、電動自動車２０００が備えるブレーキペダル９０５ａと、運転者によるブレーキペダル９０５ａの操作量（踏み込み量）を検出するブレーキ検出部９０５ｂとを含む。運転者によりブレーキペダル９０５ａが操作されると、ブレーキ検出部９０５ｂによりその操作量が検出される。検出されたブレーキペダル９０５ａの操作量が車両側コントローラ３００に与えられる。
回転速度センサ９０６は、モータ９０２の回転速度を検出する。検出された回転速度は、車両側コントローラ３００に与えられる。
上述のように、車両側コントローラ３００には、電池モジュール１００の充電量、電池モジュール１００を流れる電流値、アクセルペダル９０４ａの操作量、ブレーキペダル９０５ａの操作量、およびモータ９０２の回転速度が与えられる。車両側コントローラ３００は、これらの情報に基づいて、電池モジュール１００の充放電制御および電力変換部９０１の電力変換制御を行う。
例えば、アクセル操作に基づく電動自動車２０００の発進時および加速時には、バッテリシステム１０００から電力変換部９０１に電池モジュール１００の電力が供給される。
さらに、車両側コントローラ３００は、与えられたアクセルペダル９０４ａの操作量に基づいて、駆動輪６０３に伝達すべき回転力（指令トルク）を算出し、その指令トルクに基づく制御信号を電力変換部９０１に与える。
上記の制御信号を受けた電力変換部９０１は、バッテリシステム１０００から供給された電力を駆動輪９０３を駆動するために必要な電力（駆動電力）に変換する。これにより、電力変換部９０１により変換された駆動電力がモータ９０２に供給され、その駆動電力に基づくモータ９０２の回転力が駆動輪９０３に伝達される。
一方、ブレーキ操作に基づく電動自動車２０００の減速時には、モータ９０２は発電装置として機能する。この場合、電力変換部９０１は、モータ９０２により発生された回生電力をバッテリシステム１０００の電池モジュール１００の充電に適した電力に変換し、バッテリシステム１０００に与える。それにより、電池モジュール１００が充電される。
なお、請求項の各構成要素として、上記実施の形態に記載された構成要素の他、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の構成要素を用いることもできる。
本発明は、電力を駆動源とする種々の移動体、またはモバイル機器等に有効に利用することができる。

Claims (11)

  1. 複数の電池セルからなる電池ブロックと、各電池セルの端子間電圧を検出するための電圧検出回路とを備え、
    前記電池ブロックに、前記電池セルの正極端子または負極端子と前記電圧検出回路とを電気的に接続するための電圧検出線が柔軟性材料からなる基板に一体的に形成されているフレキシブルプリント回路基板を設け、
    前記電池ブロックは、複数の前記電池セルが積層された状態にあり、各電池セルの正極端子または負極端子のうちの一方の端子が前記電池セルの積層方向に整列する第１の端子列を構成し、各電池セルの他方の端子が前記電池セルの積層方向に整列する第２の端子列を構成し、
    前記フレキシブルプリント回路基板は、前記第１の端子列を構成する端子と前記電圧検出回路とを接続する複数の電圧検出線を有する第１のフレキシブルプリント回路基板と、前記第２の端子列を構成する端子と前記電圧検出回路とを接続する複数の電圧検出線を有する第２のフレキシブルプリント回路基板とからなり、
    前記第１のフレキシブルプリント回路基板を前記第１の端子列に沿って配置し、前記第２のフレキシブルプリント回路基板を前記第２の端子列に沿って配置した、電池モジュール。
  2. 複数の前記電池セルの各端子は前記電池ブロックの第１の面に配列され、
    前記電圧検出回路は前記電池ブロックの前記第１の面とは異なる第２の面に配置され、
    前記第１または第２のフレキシブルプリント回路基板は、電池ブロックの前記第１の面上から前記第２の面上に跨って配置された、請求項１記載の電池モジュール。
  3. 前記複数の電池セルを固定する枠体と、前記電圧検出回路を収容する回路収容筐体とを備え、該回路収容筐体を前記枠体に取り付けた、請求項１記載の電池モジュール。
  4. 前記第１および第２の端子列は、正極端子と負極端子とが交互に並んだ配列であり、前記電池セルの正極端子または負極端子と前記電圧検出回路との接続のために、前記第１および第２のフレキシブルプリント回路基板に金属部品からなるバスバーを結合した配線部材を備え、
    前記バスバーが前記第１および第２の端子列の内の隣接する正極端子と負極端子とを接続し、前記第１および第２のフレキシブルプリント回路基板の電圧検出線が前記バスバーと前記電圧検出回路とを接続した、請求項１記載の電池モジュール。
  5. 前記バスバーは、
    前記第１および第２の端子列のうちの隣接する正極端子と負極端子とを連結する連結部と、
    前記第１または第２のフレキシブルプリント回路基板に重なるように設けられ、前記第１または第２のフレキシブルプリント回路基板の前記電圧検出線に接続される結線部とを含み、
    前記結線部には、１または複数の切り欠きが形成された、請求項４記載の電池モジュール。
  6. 前記バスバーは、
    前記第１および第２の端子列のうちの隣接する正極端子と負極端子とを連結する連結部と、
    前記第１または第２のフレキシブルプリント回路基板に重なるように設けられ、前記第１または第２のフレキシブルプリント回路基板の前記電圧検出線に接続される結線部とを含み、
    前記結線部には、１または複数の開口部が形成された、請求項４記載の電池モジュール。
  7. 複数の電池モジュールを備え、
    前記複数の電池モジュールの各々は、
    複数の電池セルからなる電池ブロックと、
    各電池セルの端子間電圧を検出するための電圧検出回路と、
    フレキシブルプリント回路基板とを備え、
    前記フレキシブルプリント回路基板は、各電池セルの正極端子または負極端子と前記電圧検出回路とを電気的に接続するための電圧検出線が柔軟性材料からなる基板に一体的に形成された構成を有し、
    各電池モジュールの前記電池ブロックは、複数の前記電池セルが積層された状態にあり、各電池セルの正極端子または負極端子のうちの一方の端子が前記電池セルの積層方向に整列する第１の端子列を構成し、各電池セルの他方の端子が前記電池セルの積層方向に整列する第２の端子列を構成し、
    各電池モジュールの前記フレキシブルプリント回路基板は、前記第１の端子列を構成する端子と前記電圧検出回路とを接続する複数の電圧検出線を有する第１のフレキシブルプリント回路基板と、
    前記第２の端子列を構成する端子と前記電圧検出回路とを接続する複数の電圧検出線を有する第２のフレキシブルプリント回路基板とからなり、
    前記第１のフレキシブルプリント回路基板を前記第１の端子列に沿って配置し、前記第２のフレキシブルプリント回路基板を前記第２の端子列に沿って配置する、バッテリシステム。
  8. 前記複数の電池モジュールは、前記複数の電池セルの積層方向に沿った第１のモジュール列を形成する複数の第１の電池モジュールと、前記複数の電池セルの積層方向に沿った第２のモジュール列を形成する複数の第２の電池モジュールとを含み、前記第１および第２のモジュール列は互いに並列に配置され、
    各第１の電池モジュールの最も高電位の正極端子および最も低電位の負極端子が前記第１および第２の端子列のうち前記第２のモジュール列により近い端子列の一端部および他端部にそれぞれ位置し、
    各第２の電池モジュールの最も高電位の正極端子および最も低電位の負極端子が前記第１および第２の端子列のうち前記第１のモジュール列により近い端子列の一端部および他端部にそれぞれ位置する、請求項７記載のバッテリシステム。
  9. 前記電池モジュールの状態を管理する制御部と、
    少なくとも１つの電池モジュールと前記制御部との間の通信を行うための通信線とをさらに備え、
    前記通信線は、前記少なくとも１つの電池モジュールの電圧検出回路に接続される、請求項７記載のバッテリシステム。
  10. 前記複数の電池モジュールは、前記複数の電池セルの積層方向に沿った第１のモジュール列を形成する複数の第１の電池モジュールと、前記複数の電池セルの積層方向に沿った第２のモジュール列を形成する複数の第２の電池モジュールとを含み、前記第１および第２のモジュール列は互いに並列に配置され、
    前記通信線は、少なくとも１つの第１の電池モジュールの前記電圧検出回路に接続される第１の通信線と、少なくとも１つの第２の電池モジュールの前記電圧検出回路に接続される第２の通信線とを含み、
    前記第１の通信線は、少なくとも１つの第１の電池モジュールの前記第１および第２の端子列のうち前記第２のモジュール列により近い端子列に沿うように配置され、
    前記第２の通信線は、少なくとも１つの第２の電池モジュールの前記第１および第２の端子列のうち前記第１のモジュール列により近い端子列に沿うように配置される、請求項９記載のバッテリシステム。
  11. 複数の電池モジュールを有するバッテリシステムと、
    前記バッテリシステムの前記複数の電池モジュールからの電力により駆動されるモータと、
    前記モータの回転力により回転する駆動輪とを備え、
    前記複数の電池モジュールの各々は、
    複数の電池セルからなる電池ブロックと、
    各電池セルの端子間電圧を検出するための電圧検出回路と、
    フレキシブルプリント回路基板とを含み、
    前記フレキシブルプリント回路基板は、各電池セルの正極端子または負極端子と前記電圧検出回路とを電気的に接続するための電圧検出線が柔軟性材料からなる基板に一体的に形成された構成を有し、
    各電池モジュールの前記電池ブロックは、複数の前記電池セルが積層された状態にあり、各電池セルの正極端子または負極端子のうちの一方の端子が前記電池セルの積層方向に整列する第１の端子列を構成し、各電池セルの他方の端子が前記電池セルの積層方向に整列する第２の端子列を構成し、
    各電池モジュールの前記フレキシブルプリント回路基板は、前記第１の端子列を構成する端子と前記電圧検出回路とを接続する複数の電圧検出線を有する第１のフレキシブルプリント回路基板と、
    前記第２の端子列を構成する端子と前記電圧検出回路とを接続する複数の電圧検出線を有する第２のフレキシブルプリント回路基板とからなり、
    前記第１のフレキシブルプリント回路基板を前記第１の端子列に沿って配置し、前記第２のフレキシブルプリント回路基板を前記第２の端子列に沿って配置する、電動車両。
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