JP5987462B2 - 電池ユニット - Google Patents

Description

本発明は、複数枚の扁平型蓄電池をその厚み方向に沿って積層した組電池を備えた電池ユニットに関するものである。

従来、特許文献１にて、ラミネートシートを外装材とした扁平板状の複数のリチウムイオン電池を積層して直列に接続した組電池が知られている。

特開２００３−３２３８８３号公報

上記特許文献１の技術のような組電池から電池ユニットを構成する場合、ラミネートシートを外装材とした扁平型蓄電池は、缶型の蓄電池と比べて扁平型蓄電池の本体はもとより、特に、扁平型蓄電池から電力を外部に取出す電極の剛性が小さい。このために電極と電池外部への配線との接続部を安定的に保持することが困難であった。

本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目して成されたものであり、その目的は、複数枚の扁平型蓄電池を積層してなる組電池の接続部を安定的に保持できる電池ユニットを提供することにある。

従来技術として列挙された特許文献の記載内容は、この明細書に記載された技術的要素の説明として、参照によって導入ないし援用することができる。

本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、本願発明では、それぞれ扁平面が延在する一方向に対向するように突出するプラス電極（１ａ１、１ｂ１、１ｃ１、１ｄ１）とマイナス電極（１ａ２、１ｂ２、１ｃ２、１ｄ２）を有した複数枚の扁平型蓄電池（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）をその厚み方向に積層し互いに直列に接続されて成る組電池（１）と、積層方向に隣り合う扁平型蓄電池のプラス電極（１ａ１、１ｂ１、１ｃ１、１ｄ１）とマイナス電極（１ａ２、１ｂ２、１ｃ２、１ｄ２）とが接続された金属バーより成る導電部（６ａ１、６ｂ１、６ｃ１、６ｄ１、６ａ２、６ｂ２、６ｃ２、６ｄ２）と、扁平型蓄電池および導電部を保持すると共に導電部と外部とを絶縁し、扁平型蓄電池と共に厚み方向に交互に積層されている支持部材（７１、７２、７３、７４）と、を備え、隣り合う扁平型蓄電池のプラス電極（１ａ１〜１ｄ１）とマイナス電極（１ａ２〜１ｄ２）とは、電池ユニット（１００）における、プラス電極と導電部、及びマイナス電極と導電部のすべての電気的接続部分が、積層方向に隣接して重ならないように、扁平面上を一方向に延びる中心線に対して交互に左右にずれた位置に設けられて、導電部に電気的に接続されていることを特徴としている。

この発明によれば、隣り合う扁平型蓄電池の各電極は導電部に導通する。導電部は支持部材に支持される。従って、扁平型蓄電池の各電極の剛性が小さくても、各電極が、剛性が電極より大きい導電部に対して接続されることで最終的に支持部材に対して安定的に扁平型蓄電池の本体および電極が保持される。また、扁平型蓄電池と支持部材とが厚み方向に交互に積層されているから、複数の扁平型蓄電池相互間の間隔を安定して複数の支持部材で保持できる。このことにより、導電部およびこの導電部が接続された各電極の位置が安定する。

なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号ないし説明は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を分かり易く示す一例であり、発明の内容を限定するものではない。

本発明の第１実施形態における扁平型蓄電池を積層し互いに直列に接続した電池ユニットとその周辺の電気回路図である。 上記実施形態における電池ユニットを正面から見て内部構成を説明する摸式図である。 図２の矢印III方向から見た左側面図である。 図２の矢印IV方向から見た右側面図である。 図２の電池ユニットの組み付け前の状態を示す分解図である。 図５の矢印VI方向から見た支持部材の平面図である。 本発明の第２実施形態における電池ユニットを示し、組電池をケース内に収納した状態を示す平面図である。 上記第２実施形態における最上層の扁平型蓄電池単体の平面図である。 上記第２実施形態における最上層に隣接する扁平型蓄電池の平面図である。 図８と図９の扁平型蓄電池を重ねた状態を示す平面図である。 上記第２実施形態における最下段となる１段目の支持部材の斜視図である。 上記第２実施形態における２段目の支持部材の斜視図である。 上記第２実施形態における３段目の支持部材の斜視図である。 上記第２実施形態における４段目の支持部材の斜視図である。 上記第２実施形態における１段目から４段目の支持部材内に組電池を収容した状態を示す斜視図である。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。

各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態となる電池ユニットについて図１ないし図６を用いて詳細に説明する。図１において、リチウム電池からなる扁平型蓄電池（ラミセルまたはラミネートセルとも呼ばれる）は、その厚み方向に沿って積層され、互いに直列に接続されて電池ユニット１００を構成している。車両を始動するスタータ１０１と、車載バッテリ（鉛電池とも言う）１０２を充電するオルタネータ１０３が設けられている。車載バッテリ１０２の入出力電流は充電制御センサ１０４によって検出される。車載バッテリ１０２から車両の照明灯や点火装置等の一般負荷１０５が給電される。

車両は、ガソリンエンジン等で走行するが、坂道やブレーキ時にオルタネータの発電量を増やして電力回生を行う。電池ユニット１００は、車両の電力回生時にオルタネータで発電された電力により充電される。また車両はアイドルストップ機構が装備されており、信号待ち等での車両停止時にエンジンが自動的に停止し、ブレーキを離すとエンジンが再始動する。エンジンが停止している間のオルタネータ出力ゼロの間は、電池ユニット１００の電力が活用される。

電池ユニット１００は、コントロールユニット１０６に接続され、アイドルストップ中において被保護負荷１０７に電源供給を行うものである。電池ユニット１００は、各扁平型蓄電池１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの集合体である組電池１を有する。扁平型蓄電池１ａ〜１ｄの積層数量は単電池の電圧によって異なるが自動車電源のレベルまで上げるために４ないし５個が直列に接続される。

この組電池１を構成する扁平型蓄電池１ａ〜１ｄの両端電圧は、５個の電圧検出端子２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅによって外部に取出し可能と成っている。組電池１のプラス電極を取出す総プラス端子３を有し、マイナス電極はグランド端子４（ＧＮＤ端子）として図示しない金属ケースに接地されている。端子２ａ〜２ｅは、後述する金属バーから成る導電部６ａ２、６ａ１、６ｃ２、６ｃ１、６ｄ１を延長して形成しても良いし、別の金属バーを接合しても良い。あるいは、導電部６ａ１〜６ｄ１に接続された電線で端子２ａ〜２ｅを形成しても良い。

図２において、複数枚の扁平型蓄電池１ａ〜１ｄが、その厚み方向（図２の矢印Ｙ１方向）に沿って積層されている。図２の下方から上方に向かって扁平型蓄電池１ａ〜１ｄが積層されている。この扁平型蓄電池１ａ〜１ｄは、特開２００３−３２３８８３号公報では板状電池として記載されている。この扁平型蓄電池１ａ〜１ｄは、図１の電気回路図のように互いに直列に接続されている。

各扁平型蓄電池１ａ〜１ｄは、両端部（図２の左右両端）にプラス電極１ａ１、１ｂ１、１ｃ１、１ｄ１とマイナス電極１ａ２、１ｂ２、１ｃ２、１ｄ２を有している。これらの各電極１ａ１〜１ｄ２は、剛性が小さい薄片状の導体である。図２は模式図であるため、実際より電極厚さを厚く描いている。これらの各電極１ａ１〜１ｄ２は、金属ターミナルからなるプラス側の導電部６ａ１、６ｂ１、６ｃ１、６ｄ１とマイナス側の導電部６ａ２、６ｂ２、６ｃ２、６ｄ２に電気的接続部にて接続されている。電気的接続は、超音波溶接で行われる。一例と成る電気的接続部には、矢印Ｙ２のように、図示しない溶接工具により加圧されて、超音波振動が印加される。電気的接続部（超音波溶接部）５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８は、図２では８箇所設けられている。

各扁平型蓄電池１ａ〜１ｄは、中央部に膨出した電池本体を有し、積層された状態では、隣接する扁平型蓄電池１ａ〜１ｄ同士（例えば、扁平型蓄電池１ａと扁平型蓄電池１ｂ）の電池本体の表面１ａｈ、１ｂｈ同士が圧接されている。それにより、電池本体の表面１ａｈ、１ｂｈ同士が摩擦力で平面方向（図２左右方向等）にずれるのを防止している。なお、電池本体の表面１ａｈと表面１ｂｈとの間に接着材等を介在させても良い。他の扁平型蓄電池１ｂ、１ｃ間、扁平型蓄電池１ｃ、１ｄ間の電池本体の表面についても同様である。

扁平型蓄電池１ａ〜１ｄのプラス電極１ａ１、１ｂ１、１ｃ１、１ｄ１とマイナス電極１ａ２、１ｂ２、１ｃ２、１ｄ２は、積層方向（矢印Ｙ１方向）に隣り合っている。また、プラス電極１ａ１とマイナス電極１ａ２とは、扁平型蓄電池１ａ〜１ｄの扁平面が延在する方向（矢印Ｙ３）方向に対向して配置されている。同様に、プラス電極１ｂ１、１ｃ１、１ｄ１とマイナス電極１ｂ２、１ｃ２、１ｄ２とは、夫々、扁平型蓄電池１ａ〜１ｄの扁平面が延在する方向（矢印Ｙ３）に対向して配置されている。

金属製のバーである金属ターミナルから成るプラス側の導電部６ａ１、６ｂ１、６ｃ１、６ｄ１とマイナス側の導電部６ａ２、６ｂ２、６ｃ２、６ｄ２とが存在する。また、扁平型蓄電池１ａの下側には、合成樹脂よりなる支持部材７１を有している。扁平型蓄電池１ａ、１ｂの間には、合成樹脂よりなる支持部材７２を有している。扁平型蓄電池１ｂ、１ｃの間には、合成樹脂よりなる支持部材７３を有している。扁平型蓄電池１ｃ、１ｄの間には、合成樹脂よりなる支持部材７４を有している。扁平型蓄電池１ｄの上側には、合成樹脂よりなる支持部材７５を有している。

支持部材７１は、プラス側の導電部６ａ１とマイナス側の導電部６ａ２とを、支持部材７１内の絶縁保持部７１ａ１、７１ａ２で保持しかつ絶縁している。支持部材７２は、プラス側の導電部６ｂ１を、支持部材７２内の絶縁保持部７２ｂ１で保持しかつ絶縁している。支持部材７３は、プラス側の導電部６ｃ１を、支持部材７３内の絶縁保持部７３ｃ１で保持しかつ絶縁している。支持部材７４は、プラス側の導電部６ｄ１を、支持部材７４内の絶縁保持部７４ｄ１で保持しかつ絶縁している。支持部材７１〜７４は、図示しないボルト等の締結手段によって互いに結合されている。

図３において、複数枚の扁平型蓄電池をその厚み方向に沿って積層している。下方から上方に向かって扁平型蓄電池１ａ〜１ｄが積層されている。各扁平型蓄電池１ａ〜１ｄは、プラス電極１ａ１、１ｃ１とマイナス電極１ｂ２、１ｄ２を有している。これらの各電極は、剛性が小さい薄片状の導体である。この電極は、金属ターミナルからなるプラス側の導電部６ａ１、６ｃ１と、マイナス側の導電部６ｂ２、６ｄ２に溶接されている。溶接は、超音波溶接で行われる。電気的接続部５１、５２、５３、５４は、図３では４箇所設けられている。

扁平型蓄電池１ａ〜１ｄのプラス電極１ａ１（１ｃ１）とマイナス電極１ｂ２（１ｄ２）とは、積層方向斜めに隣り合っている。また、プラス電極１ａ１とマイナス電極１ａ２とは、扁平型蓄電池１ａの扁平面が延在する方向（図３の紙面奥方向）に対向して配置されている。同様に、プラス電極１ｃ１とマイナス電極１ｃ２とは、扁平型蓄電池１ｃの扁平面が延在する方向（図３の紙面奥方向）に対向して配置されている。

金属製のバーである金属ターミナルから成るプラス側の導電部６ａ１、６ｃ１とマイナス側の導電部６ｂ２、６ｄ２とが存在する。プラス側の導電部６ａ１とマイナス側の導電部６ｂ２とが、接続部６ａ１ｂ２で接続され、更に、電圧検出端子２ｂとして、図３の右側に延在している。プラス側の導電部６ｃ１とマイナス側の導電部６ｄ２とが、接続部６ｃ１ｄ２で接続され、更に、電圧検出端子２ｄとして図３の右側に延在している。

図４において、下方から上方に向かって、扁平型蓄電池１ａ〜１ｄが積層されている。各扁平型蓄電池１ａ〜１ｄは、プラス電極１ｂ１、１ｄ１とマイナス電極１ａ２、１ｃ２とを有している。これらの各電極は、剛性が小さい薄片状の導体である。これらの各電極は、金属ターミナルからなるプラス側の導電部６ｂ１、６ｄ１と、マイナス側の導電部６ａ２、６ｃ２に溶接されている。溶接は、超音波溶接で行われる。電気的接続部５５、５６、５７、５８は、図４では４箇所設けられている。

扁平型蓄電池１ａ〜１ｄのプラス電極１ｂ１（１ｄ１）とマイナス電極１ａ２（１ｃ２）とは、積層方向斜めに隣り合っている。また、プラス電極１ｂ１とマイナス電極１ｂ２とは、扁平型蓄電池１ｂの扁平面が延在する方向（図４の紙面奥方向）に対向して配置されている。同様に、プラス電極１ｄ１とマイナス電極１ｄ２とは、夫々、扁平型蓄電池１ｄの扁平面が延在する方向（図４の紙面奥方向）に対向して配置されている。

金属製のバーである金属ターミナルから成るプラス側の導電部６ｂ１、６ｄ１とマイナス側の導電部６ａ２、６ｃ２とが存在する。プラス側の導電部６ｂ１とマイナス側の導電部６ｃ２とが、接続部６ｂ１ｃ２で接続され、更に、電圧検出端子２ｃとして、図４の左側に延在している。プラス側の導電部６ｄ１が、電圧検出端子２ｅとして、図４の左側に延在している。また、マイナス側の導電部６ａ２が、電圧検出端子２ａとして、図４の左側に延在している。

また、扁平型蓄電池１ａの下側には、合成樹脂よりなる支持部材７１を有している。扁平型蓄電池１ａ、１ｂの間には、合成樹脂よりなる支持部材７２を有している。扁平型蓄電池１ｂ、１ｃの間には、合成樹脂よりなる支持部材７３を有している。扁平型蓄電池１ｃ、１ｄの間には、合成樹脂よりなる支持部材７４を有している。扁平型蓄電池１ｄの上側には、合成樹脂よりなる支持部材７５を有している。

支持部材７１は、プラス側の導電部６ａ２を、支持部材７１内の絶縁保持部７１ａ２で保持し、かつ絶縁している。導電部６ａ２は、支持部材７１内にインサート成形されているから、絶縁保持部７１ａ２は、インサート保持部とも言える。支持部材７２は、プラス側の導電部６ｂ１を、支持部材７２内の絶縁保持部（インサート保持部）７２ｂ１で保持し、かつ絶縁している。支持部材７４は、プラス側の導電部６ｄ１を、支持部材７４内の絶縁保持部（インサート保持部）７４ｄ１で保持し、かつ絶縁している。

図５は、溶接前の分解図を図示している。この図５において、電池ユニット１００は、各扁平型蓄電池１ａ〜１ｄを有する。各扁平型蓄電池１ａ〜１ｄは、両端部（図５の左右両端）に、プラス電極１ａ１、１ｂ１、１ｃ１、１ｄ１とマイナス電極１ａ２、１ｂ２、１ｃ２、１ｄ２とを有している。これらの各電極は、剛性が小さい薄片状の導体である。これらの各電極は、金属ターミナルからなるプラス側の導電部６ａ１、６ｂ１、６ｃ１、６ｄ１とマイナス側の導電部６ａ２、６ｂ２、６ｃ２、６ｄ２とに溶接される。

プラス電極１ａ１とマイナス電極１ｂ２とは、積層方向斜めに隣り合っている。また、プラス電極１ａ１とマイナス電極１ａ２とは、扁平型蓄電池１ａ〜１ｄの扁平面が延在する方向（図５左右方向）に対向して配置されている。同様に、プラス電極１ｂ１、１ｃ１、１ｄ１とマイナス電極１ｂ２、１ｃ２、１ｄ２とは、夫々、扁平型蓄電池１ａ〜１ｄの扁平面が延在する方向に対向して配置されている。

金属製のバーである金属ターミナルから成るプラス側の導電部６ａ１、６ｂ１、６ｃ１、６ｄ１と、マイナス側の導電部６ａ２、６ｂ２、６ｃ２、６ｄ２が存在する。また、扁平型蓄電池１ａの下側には、支持部材７１が配置される。扁平型蓄電池１ａ、１ｂの間には、支持部材７２が配置される。扁平型蓄電池１ｂ、１ｃの間には、支持部材７３が配置される。扁平型蓄電池１ｃ、１ｄの間には、支持部材７４が配置される。扁平型蓄電池１ｄの上側には、支持部材７５が配置される。

なお、図５では、図示を省略したが、支持部材７１〜７５相互間は、各支持部材７１、〜７５と一体に形成されたピンと、各支持部材７１〜７５内に形成されたピン穴との嵌合により、支持部材同士が位置決めされている。

図６において、支持部材７１は、扁平型蓄電池１ａを収容する凹部２０１を中央部に有する。支持部材７２は、中央部に開口部２０２（図５）を有するリング状の形状である。開口部２０２内には、扁平型蓄電池１ａの上部と、扁平型蓄電池１ｂの下部とが収容される。支持部材７３の開口部２０３内には、扁平型蓄電池１ｂの上部と、扁平型蓄電池１ｃの下部とが収容される。支持部材７４の開口部２０４内には、扁平型蓄電池１ｃの上部と、扁平型蓄電池１ｄの下部とが収容される。支持部材７５の凹部２０５内には、扁平型蓄電池１ｄの上部が収容される。

なお、支持部材７１〜７４は、プラス電極１ａ１〜１ｄ１とマイナス電極１ａ２〜１ｄ２とを、支持部材７１〜７４相互間に介在させることにより、扁平型蓄電池１ａ〜１ｄを保持している。

（第１実施形態の作用効果）
上記第１実施形態においては、支持部材７１〜７４は、プラス電極１ａ１〜１ｄ１とマイナス電極１ａ２〜１ｄ２とを支持部材７１〜７４相互間に介在させることにより、扁平型蓄電池１ａ〜１ｄを保持している。支持部材７１〜７４は、導電部６ａ１〜６ｄ２の一部が埋め込まれた絶縁保持部７１ａ１〜７４ｄ１を、支持部材７１〜７４の一部に備える。これにより、導電部６ａ１〜６ｄ２の一部を保持し、かつ絶縁している。

また、支持部材７１〜７４で囲まれた空間内に、扁平型蓄電池１ａ〜１ｄの電池本体を収容している。これによれば、支持部材７１〜７４相互間で扁平型蓄電池１ａ〜１ｄのプラス電極１ａ１、１ｂ１、１ｃ１、１ｄ１およびマイナス電極１ａ２、１ｂ２、１ｃ２、１ｄ２を支え、支持部材の一部に設けた絶縁保持部によって、支持部材と導電部とを強固に固定することができる。また、支持部材７１〜７４で囲まれた空間内に、扁平型蓄電池１ａ〜１ｄの電池本体を収容することができるから、支持部材７１〜７４で内部の複数の扁平型蓄電池１ａ〜１ｄ（組電池１）を保護できる。

また、隣り合う扁平型蓄電池１ａ〜ｄのプラス電極１ａ１、１ｂ１、１ｃ１、１ｄ１とマイナス電極１ａ２、１ｂ２、１ｃ２、１ｄ２とは、導電部６ａ１〜６ｄ２に対して、扁平型蓄電池１ａ〜１ｄの扁平平面方向にずれた位置で電気的接続されている。これによれば、扁平型蓄電池１ａ〜１ｄを積層しながら接続する際、電気的接続部分が、積層方向に隣接して重ならないため、接続作業が容易となる。

次に、支持部材７１〜７４の一部は、開口部２０２、２０３、２０４が形成された枠部から成り、開口部２０２〜２０４内において、隣り合う扁平型蓄電池１ａ〜１ｄが、互いに接着または接合されている。これによれば、接着力または接合による摩擦力により、扁平型蓄電池同士のずれが抑制されるとともに、支持部材が枠部を有することで、剛性が大きい支持部材内に扁平型蓄電池１ａ〜１ｄがずれることなく強固に保持できる。

更に、プラス電極１ａ１〜１ｄ１とマイナス電極１ａ２〜１ｄ２とが、電気的接続部５１〜５８にて、導電部６ａ１〜６ｄ２に接続されている。そして、絶縁保持部７１ａ１〜７４ｄ１が、電気的接続部５１〜５８に隣接して配置されている。

これによれば、組電池をなす扁平型蓄電池１ａ〜１ｄの発熱により絶縁保持部７１ａ１〜７４ｄ１が変形しても、絶縁保持部７１ａ１〜７４ｄ１が導電部の電気的接続部に隣接して配置されているため、絶縁保持部の変形による影響が電気接続部分に及び難い。ちなみに、絶縁保持部７１ａ１〜７４ｄ１と電気的接続部とが隣接しておらず、互いに離れて配置されるほど、絶縁保持部の変形により電気接続部分を大きく変位しようとする力を電気接続部分が受け、電気的接続部分に有害な応力が印加される。

また、導電部６ａ１〜６ｄ２の一部は、扁平型蓄電池１ａ〜１ｄの電圧検出端子２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅを一体に有する。これによれば、積層された各扁平型蓄電池の電圧を検出するために、導電部と一体化された電圧検出端子を備えるから、導電部と電圧検出端子との間の接続作業が不要である。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、以降の各実施形態においては、上述した第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成および特徴について説明する。この第２実施形態は、電池ユニット１００をケース内に収納したものである。

図７および図８において、最上部の扁平型蓄電池１ｄは、中央部に膨出した電池本体３０１を有している。この扁平型蓄電池１ｄの表面は、樹脂で覆われたラミネート構造である。扁平型蓄電池１ｄは、プラス電極１ｄ１とマイナス電極１ｄ２とを備えている。扁平型蓄電池１ｄの真下には、図７および図９のように、扁平型蓄電池１ｃが位置しており、扁平型蓄電池１ｃは、プラス電極（プラス電極タブ）１ｃ１とマイナス電極（マイナス電極タブ）１ｃ２とを備えている。

図１１において、最下段の合成樹脂の支持部材（樹脂プレート）７１は、最下段の扁平型蓄電池１ａを受ける枠として構成されている。支持部材７１には、電圧検出用バスバー３２１、３２２がインサート成形されている。電圧検出用バスバー３２１、３２２の一端には、導電部６ａ１、６ｂ２、６ａ２が、支持部材７１で保持されている。

図１２の支持部材７２は、導電部６ｂ１、６ｃ２を保持し、かつ絶縁している。図１３の支持部材７３は、導電部６ｃ１、６ｄ２を保持し、かつ絶縁している。図１４の支持部材７４は、導電部６ｄ１を、保持し、かつ絶縁している。支持部材７１、７２、７３、７４は、図１５に示したボルト３３１等の締結手段によって、互いに結合されている。

図７において、負極を成す端子部材３０２（第１実施形態の導電部６ａ２に相当する）は、ヒューズ３０２ｆを介してアルミニウムのケース３０３に接続されている。ケース３０３は、内部に４つの扁平型蓄電池からなる組電池１を収容する閉空間を構成している。また、ケース３０３は、取付け用ブラケット３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃ、３０３ｄ等を一体に有している。正極を成す端子部材３０４は、総プラス端子３（図１）を形成し、コントロールユニット１０６を成す図示しないＥＣＵ基盤に接続されている。

図７の合成樹脂からなる壁部材３０５および３０６には、図１のコントロールユニット（ＥＣＵとも言う）１０６に接続される端子部材３０５ａ、３０６ａが、一体成形されている。これらの壁部材３０５および３０６によって、扁平型蓄電池１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを収容する部屋と外部とが区画されている。排煙用ダクト３０７を成す中空のパイプは、外部と扁平型蓄電池１ａ〜１ｄを収容する部屋内とを連通している。排煙用ダクト３０７は、扁平型蓄電池１ａ〜１ｄから発生する有害ガスを外部に放出するものであり、車両側からの図示しない排煙用ホースに接続される。

壁部材３０５および３０６と一体形成された端子部材３０５ａおよび３０６ａは、扁平型蓄電池１ａ〜１ｄからの端子と溶接され、扁平型蓄電池１ａ〜１ｄからなる組電池１側とコントロールユニット１０６側とを中継する接続部を形成している。

コントロールユニット１０６側のＭＯＳＦＥＴ３０８の取付け位置を、図７において仮想的に示している。図７では、４個のＭＯＳＦＥＴ３０８が、ヒートシンク３０９の上方に位置することを仮想的に示している。排煙用ダクト３０７を成す中空のパイプは、ヒートシンク３０９内を貫通して形成されている。

扁平型蓄電池１ｄ、１ｃは、両端部（図８から図１０の上下方向両端）にプラス電極１ｄ１、１ｃ１とマイナス電極１ｄ２、１ｃ２とを有している。これらの各電極１ｄ１〜１ｃ２は、剛性が小さい薄片状の導体である。これらの各電極１ｄ１〜１ｃ２は、扁平型蓄電池１ｄ、１ｃの中心軸から、図８ないし図１０の左右方向に偏って配置されている。例えば、図８では左側に偏って各電極１ｄ１、１ｄ２が配置され、図９では、右側に偏って電極１ｃ１、１ｃ２が配置されている。

よって、図１０のように、積層方向に隣接する扁平型蓄電池１ｄ、１ｃ同士を積層した状態では、第１実施形態の図３および図４と同様に、隣接する扁平型蓄電池１ｄ、１ｃ同士のプラス電極１ｄ１、１ｃ１とマイナス電極１ｄ２、１ｃ２とは、図１０の左右に離れて配置される。そして、第１実施形態と同様に、プラス電極１ｄ１、１ｃ１とマイナス電極１ｄ２、１ｃ２とが金属ターミナルからなるプラス側の導電部とマイナス側の導電部に電気的接続部にて接続される。

電気的接続は、超音波溶接で行われ、扁平型蓄電池１ｄ、１ｃ同士のプラス電極１ｄ１、１ｃ１とマイナス電極１ｄ２、１ｃ２とが、図１０の左右に離れて配置されていることにより、各電極の上下に、溶接用工具が挿入し易くなっている。

第１実施形態においては、４つの支持部材７１〜７４を使用して、扁平型蓄電池を支えたが、この第２実施形態においては、図１１ないし図１４の支持部材７１〜７４（樹脂枠とも言う）で扁平型蓄電池１ａ〜１ｄを支えている。

各支持部材７１〜７４は、４つのカラー部３１１、３１２、３１３、３１４を外側に突出して形成している。これらのカラー部３１１〜３１４には、ボルト等の締結具が挿入されて締めつけられる。カラー部３１１〜３１４は、各支持部材７１〜７４と一体の樹脂材料が膨出した突起部の孔内に、金属製のカラーを有している。この金属製のカラー相互間が接触して、支持部材７１〜７４積層後の締め付け力を受けとめている。

第１実施形態と第２実施形態とでは、各扁平型蓄電池から導出されたプラス電極およびマイナス電極の配置が若干異なっている。また、合成樹脂の枠からなる支持部材の個数は、第１実施形態は５個であるが、第２実施形態では４個である。第２実施形態の最上部にはカバーが被せられる。このカバーの内側には図示しないバネが配置され、４つの扁平型蓄電池は、組み付け後において、上記バネの弾性力により互いに圧接される。図１１の突起（ピン）４０１は、図１２の凹部（ピン穴）４０２に嵌合され、支持部材７１、７２、７３、７４相互間を位置決めしている。

（その他の実施形態）
本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、次のような変形または拡張することができる。例えば、上述の第１実施形態において、支持部材（樹脂プレート）７１、７２、７３、７４相互間に、積み重ねで嵌め合うピンとピン穴のような凹凸嵌合部を設定したが、扁平型蓄電池１ａ〜１ｄに位置決め孔を設定し、凹凸嵌合部が、上記位置決め孔を通して互いに嵌合することで、扁平型蓄電池１ａ〜１ｄおよび支持部材７１〜７４を積上げて組み付ける時の、組付性の向上を図っても良い。

更に、最下段の支持部材７１に、積層された扁平型蓄電池１ａ〜１ｄから成る組電池１全体の質量を受ける面を設定し、積層された扁平型蓄電池１ａ〜１ｄの持ち運びおよび作業性の向上を図ってもよい。

また、図５の複数の支持部材７１〜７４のうちの一部は、開口部２０２〜２０４が形成された枠部から成り、開口部２０２〜２０４内において、隣り合う扁平型蓄電池１ａ〜１ｄの外表面同士が互いに接着または接合されている。この場合、扁平型蓄電池１ａ〜１ｄの外表面同士が直接接合されている必要は無く、扁平型蓄電池１ａ〜１ｄの外表面間にゴムやシート等の摩擦係数の高い部材を介在させても良い。この摩擦係数の高い部材を介在させた場合も、隣り合う扁平型蓄電池１ａ〜１ｄの外表面同士が互いに接着または接合されているという本願の技術的思想に含まれる。

１ 組電池
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ 扁平型蓄電池
１ａ１、１ｂ１、１ｃ１、１ｄ１ プラス電極
１ａ２、１ｂ２、１ｃ２、１ｄ２ マイナス電極
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ 電圧検出端子
６ａ１、６ｂ１、６ｃ１、６ｄ１、６ａ２、６ｂ２、６ｃ２、６ｄ２ 導電部
５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８ 電気的接続部
７１、７２、７３、７４ 支持部材
７１ａ１、７１ａ２、７２ｂ１、７３ｃ１、７４ｄ１ 絶縁保持部
２０２、２０３、２０４ 開口部

Claims (5)

1. それぞれ扁平面が延在する一方向に対向するように突出するプラス電極（１ａ１、１ｂ１、１ｃ１、１ｄ１）とマイナス電極（１ａ２、１ｂ２、１ｃ２、１ｄ２）を有した複数枚の扁平型蓄電池（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）をその厚み方向に積層し互いに直列に接続されて成る組電池（１）と、
   積層方向に隣り合う前記扁平型蓄電池（１ａ〜１ｄ）の前記プラス電極と前記マイナス電極とが接続された金属バーより成る導電部（６ａ１、６ｂ１、６ｃ１、６ｄ１、６ａ２、６ｂ２、６ｃ２、６ｄ２）と、
   前記扁平型蓄電池（１ａ〜１ｄ）および前記導電部（６ａ１〜６ｄ２）を保持すると共に前記導電部と外部とを絶縁し、前記扁平型蓄電池（１ａ〜１ｄ）と共に前記厚み方向に交互に積層されている支持部材（７１、７２、７３、７４）と、を備え、
   隣り合う前記扁平型蓄電池（１ａ〜１ｄ）の前記プラス電極（１ａ１〜１ｄ１）と前記マイナス電極（１ａ２〜１ｄ２）とは、電池ユニット（１００）における、前記プラス電極と前記導電部、及び前記マイナス電極と前記導電部のすべての電気的接続部分が、積層方向に隣接して重ならないように、前記扁平面上を前記一方向に延びる中心線に対して交互に左右にずれた位置に設けられて、前記導電部に電気的に接続されていることを特徴とする電池ユニット。
2. 前記支持部材（７１〜７４）は、前記プラス電極（１ａ１〜、１ｄ１）と前記マイナス電極（１ａ２〜１ｄ２）とを前記支持部材（７１〜７４）相互間に介在させることにより前記扁平型蓄電池（１ａ〜１ｄ）を保持し、かつ
   前記支持部材（７１〜７４）は、前記導電部（６ａ１〜６ｄ２）の一部が埋め込まれた絶縁保持部（７１ａ１、７１ａ２、７２ｂ１、７３ｃ１、７４ｄ１）を前記支持部材（７１〜７４）に備えることにより、前記導電部（６ａ１〜６ｄ２）を保持すると共に前記導電部と外部とを絶縁し、
   前記支持部材（７１〜７４）で囲まれた空間内に前記扁平型蓄電池（１ａ〜１ｄ）の電池本体を収容することを特徴とする請求項１に記載の電池ユニット。
3. 複数の前記支持部材（７１〜７４）のうちの一部は、開口部（２０２〜２０４）が形成された枠部から成り、前記開口部（２０２〜２０４）内において、隣り合う前記扁平型蓄電池（１ａ〜１ｄ）の外表面同士が互いに接着または接合されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電池ユニット。
4. 前記プラス電極（１ａ１〜１ｄ１）と前記マイナス電極（１ａ２〜１ｄ２）とが電気的接続部（５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８）にて前記導電部（６ａ１〜６ｄ２）に接続されており、
   前記絶縁保持部（７１ａ１〜７４ｄ１）が、前記電気的接続部（５１〜５８）に隣接して配置されていることを特徴とする請求項２に記載の電池ユニット。
5. 前記導電部（６ａ１〜６ｄ２）の一部は、前記扁平型蓄電池（１ａ〜１ｄ）の電圧検出端子（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）を一体に有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の電池ユニット。

Images