JP6115265B2 - 電池モジュールおよび電池モジュールの製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、電池モジュールおよび電池モジュールの製造方法に関し、特に、電池セルの端子に電気的に接続される配線が形成された基板を備えた電池モジュールおよびその電池モジュールの製造方法に関する。

従来、電池セルの端子に電気的に接続される配線が形成された基板を備えた電池モジュールが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、互いに積層され、正極リードおよび負極リードを各々含む複数の電池セルと、電池セルの一方側面側に配置された板状のプリント基板とを備えた２次電池パックが開示されている。この２次電池パックのプリント基板には、正極リードおよび負極リードがそれぞれ挿入される穴形状のスリットが複数設けられている。

特開２００９−１６３９３２号公報

しかしながら、上記特許文献１の２次電池パックでは、スリットが穴形状に形成されているため、電池セルの正極リードおよび負極リードを穴形状のスリットに挿入する際に、スリットに対するリードの挿入位置調整を、スリットの延びる方向（左右方向）のみならず、スリットの延びる方向と直交する方向（上下方向）にも行う必要がある。このため、リードをスリットに挿入作業が煩雑になり、その結果、組立作業性を向上させるのが困難であるという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、端子を容易にスリットに挿入可能にすることにより、組立作業性を向上させることが可能な電池モジュールおよびその電池モジュールの製造方法を提供することである。

この発明の第１の局面による電池モジュールは、端子が引き出された電池セルと、電池セルの端子に電気的に接続される配線が形成された基板とを備え、基板には、基板の周縁の一部から延びたスリットが形成されており、スリットに端子が挿入されている。

この発明の第１の局面による電池モジュールでは、基板に周縁の一部から延びたスリットが形成されているとともに、スリットに端子が挿入されていることによって、スリットが穴形状に形成されている場合と異なり、基板の周縁からスリットに端子を挿入することができるので、スリットに端子を挿入する際に、スリットに対する端子の挿入位置調整をスリットが延びる方向において行う必要がない。これにより、端子を容易にスリットに挿入することができるので、電池モジュールを容易に組み立てることができる。その結果、組立作業性を向上させることができる。

上記第１の局面による電池モジュールにおいて、基板は、電池セルの一面に対向するように配置された上部と、電池セルの端子に接続するように上部に対して折り曲げられた側部とを含み、スリットは、基板の周縁の一部から形成されている。このように構成すれば、基板の側部において、スリットが延びる方向から端子を容易にスリットに挿入することができるので、折り曲げられた基板を備える電池モジュールを容易に組み立てることができる。また、基板を折り曲げて上部と側部とを形成することによって、上部を形成する分、基板が側部のみからなる場合よりも基板の表面積を大きくすることができるので、基板に回路を容易に形成することができる。なお、本発明における「上部」は、電池モジュールにおいて上側に配置される部分を意味するものではない。つまり、基板の上部は、電池モジュールの上側に配置されてもよいし、下側に配置されてもよし、側面側に配置されてもよい。

上記第１の局面による電池モジュールにおいて、好ましくは、基板は、切り欠き部を有し、スリットは、切り欠き部によって形成された周縁の一部から形成されている。このように構成すれば、切り欠き部を介して端子を容易に挿入することができる。

この発明の第２の局面による電池モジュールの製造方法は、電池セルから引き出された端子に電気的に接続するための配線と、周縁の一部から延びたスリットとを含む基板のスリットに、電池セルの端子を挿入する工程を含む。

この発明の第２の局面による電池モジュールの製造方法では、周縁の一部から延びた基板のスリットに電池セルの端子を挿入することによって、スリットが穴形状に形成されている場合と異なり、基板の周縁からスリットに端子を挿入することができるので、スリットに端子を挿入する際に、スリットに対する端子の挿入位置調整をスリットが延びる方向において行う必要がない。これにより、端子を容易にスリットに挿入することができるので、電池モジュールを容易に組み立てることができる。その結果、組立作業性を向上させることができる。

本発明によれば、上記のように、端子を容易にスリットに挿入することができるので、組立作業性を向上させることができる。

本発明の一実施形態による電池モジュールの全体構成を示した斜視図である。 本発明の一実施形態による電池モジュールの全体構成をＹ１側から見た側面図である。 本発明の一実施形態による電池モジュールの全体構成を示した分解斜視図である。 本発明の一実施形態による電池モジュールの全体構成をＸ１側から見た側面図である。 本発明の一実施形態による電池モジュールの全体構成をＸ２側から見た側面図である。 本発明の一実施形態による電池モジュールのスリット周辺の拡大側面図である。 本発明の一実施形態による電池モジュールの製造方法を説明するための側面図である。 本発明の一実施形態の第１変形例による電池モジュールの全体構成を示した斜視図である。 本発明の一実施形態の第２変形例による電池モジュールの全体構成を示した斜視図である。 本発明の一実施形態の第３変形例による電池モジュールの全体構成を示した斜視図である。 本発明の一実施形態の第４変形例による電池モジュールの全体構成を示した斜視図である。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

まず、図１〜図６を参照して、本発明の一実施形態による電池モジュール１００の構成について説明する。

本発明の一実施形態による電池モジュール１００は、図１〜図３に示すように、多層構造を有するフレキシブルプリント基板（多層ＦＰＣ）１と、４つの電池セル２と、３つの絶縁シート３（図２参照）と、スペーサ４とを備えている。なお、多層ＦＰＣ１は、本発明の「基板」の一例である。

また、電池モジュール１００では、図２に示すように、４つの電池セル２と３つの絶縁シート３とが上下方向（Ｚ方向）に交互に積層されており、最もＺ１側（最上部）の電池セル２の上面２０（Ｚ１側の面）上にスペーサ４が配置されている。そして、逆Ｕ字形状の多層ＦＰＣ１が、スペーサ４の上面（Ｚ１側の面）と、スペーサ４の長手方向（Ｘ方向）の両側面および４つの電池セル２のＸ方向の両側面とを、上方（Ｚ１側）から覆うように配置されている。さらに、この電池モジュール１００の組立状態を維持するために、樹脂製の接着剤（図示せず）が、４つの電池セル２、絶縁シート３およびスペーサ４の幅方向（Ｙ方向、図１参照）の一方側（Ｙ１側）の側面および他方側（Ｙ２側、図１参照）の側面の略全体に亘って塗布されている。

多層ＦＰＣ１は、銅箔からなる配線層１ａ（図１の点線部）と、ポリイミドなどの絶縁性および柔軟性を有する樹脂絶縁層とが積層されることによって形成された多層構造のフレキシブル基板からなる。この多層ＦＰＣ１は、折り曲げ可能ではあるものの、折り曲げに対して剛性の高い板状の部材である。また、配線層１ａは、図１に示すように、電池セル２の後述する端子２ｄおよび２ｅと電気的に接続されるように構成されている。なお、本実施形態では、電池セル２の端子の極性とは関係なく、Ｘ１側に配置された端子を２ｄとし、Ｘ２側に配置された端子を２ｅとしている。また、配線層１ａは、Ｚ方向に最大５層積層されており、各々の配線層１ａに電流を流すことが可能である。なお、配線層１ａは、本発明の「配線」の一例である。

また、多層ＦＰＣ１は、図２に示すように、側面（Ｙ１側またはＹ２側）から見て、逆Ｕ字形状に形成された単一の基板からなる。具体的には、多層ＦＰＣ１は、上側（Ｚ１側）に配置され、最上部の電池セル２の上面２０に対向する上部１０と、上部１０の長手方向（Ｘ方向）の一方側（Ｘ１側）の端部から下方（Ｚ２側）に延びる側部１１と、上部１０の長手方向の他方側（Ｘ２側）の端部から下方に延びる側部１２とを備えている。このＸ１側の側部１１およびＸ２側の側部１２は、上部１０に対して折り曲げられることによって形成されており、折り曲げられた状態で、電池セル２の端子２ｄおよび２ｅとそれぞれ接続されるように構成されている。また、上部１０とＸ１側の側部１１との接続部分には、Ｒ形状（円弧形状）の折り曲げられた領域１３が形成されているとともに、上部１０とＸ２側の側部１２との接続部分には、Ｒ形状（円弧形状）の折り曲げられた領域１４が形成されている。

また、図１および図３に示すように、多層ＦＰＣ１には、切り欠き部１５および１６が形成されている。切り欠き部１５は、多層ＦＰＣ１のＸ１側において、Ｙ方向に延びるように形成されている。また、切り欠き部１６は、多層ＦＰＣ１のＸ２側において、Ｙ方向に延びるように形成されている。これにより、多層ＦＰＣ１の側部１１および折り曲げられた領域１３には、上部１０における周縁１ｂよりもＹ２側に位置するように、切り欠き部１５により形成された周縁１５ａが設けられている。また、多層ＦＰＣ１の側部１２および折り曲げられた領域１４には、上部１０における周縁１ｂよりもＹ２側に位置するように、切り欠き部１６により形成された周縁１６ａが設けられている。また、切り欠き部１５および１６のＹ方向の長さはＬ１であり、多層ＦＰＣ１の幅Ｗ１の１／３程度になるように形成されている。なお、周縁１ｂ、１５ａおよび１６ａは、本発明の「周縁」の一例である。

また、図４に示すように、Ｘ１側の側部１１には、４つの電池セル２のＸ１側の端子２ｄと接続するための４つの接続部１７が形成されている。また、図５に示すように、Ｘ２側の側部１２には、４つの電池セル２のＸ２側の端子２ｅと接続するための４つの接続部１８が形成されている。この４つの接続部１７と４つの接続部１８とは、Ｚ方向に略等間隔で形成されている。

ここで、本実施形態では、図４に示すように、Ｘ１側の側部１１に形成された接続部１７は、Ｘ１側の端子２ｄが挿入される矩形状のスリット１７ａと、スリット１７ａの周囲に形成されたランド１７ｂとを有している。このスリット１７ａは、多層ＦＰＣ１の周縁１５ａからＹ２側に向かって、Ｙ方向に延びるように形成されている。また、スリット１７ａには、周縁１５ａから端子２ｄをスリット１７ａに挿入するための開口部１７ｃが形成されている。なお、周縁１５ａのうち、スリット１７ａの開口部１７ｃが設けられている部分が、本発明の「周縁の一部」の一例である。

また、図５に示すように、Ｘ２側の側部１２に形成された接続部１８は、Ｘ２側の端子２ｅが挿入される矩形状のスリット１８ａと、スリット１８ａの周囲に形成されたランド１８ｂとを有している。このスリット１８ａは、多層ＦＰＣ１の周縁１６ａからＹ２側に向かって、Ｙ方向に延びるように形成されている。つまり、スリット１７ａおよび１８ａは、同じ側（Ｙ１側）の周縁１５ａおよび１６ａから同じ方向（Ｙ２側）に向かって延びるように形成されている。また、スリット１８ａには、周縁１６ａから端子２ｅをスリット１８ａに挿入するための開口部１８ｃが形成されている。なお、周縁１６ａのうち、スリット１８ａの開口部１８ｃが設けられている部分が、本発明の「周縁の一部」の一例である。また、図６に示すように、スリット１７ａおよび１８ａのＹ方向の長さはＬ２であり、Ｚ方向の開口幅はＷ２である。

ランド１７ｂおよび１８ｂは、銅箔からなり、多層ＦＰＣ１の外表面１ｃに露出して形成されている。また、ランド１７ｂおよび１８ｂは、それぞれ、対応するスリット１７ａおよび１８ａの周囲（上側（Ｚ１側）、下側（Ｚ２側）および一方側面側（Ｙ２側））に形成されている。また、隣り合うランド１７ｂ同士は、Ｚ方向に互いに離間して形成されているとともに、隣り合うランド１８ｂ同士は、Ｚ方向に互いに離間して形成されている。

また、図１に示すように、多層ＦＰＣ１の配線層１ａと、上部１０の外表面１ｃに配置された電子部品１ｄとによって、多層ＦＰＣ１には充放電のための主回路や、電圧制御回路などの回路が形成されている。また、配線層１ａは、所定の回路から、折り曲げられた領域１３および１４を通過して、側部１１のランド１７ｂおよび側部１２のランド１８ｂまで延びるように形成されている。なお、電子部品１ｄは複数の部品から構成されているが、図１〜図３では、電子部品１ｄを簡略化して図示している。

電池セル２は、図３に示すように、比較的大容量の中型または大型のリチウムイオン電池であり、板状に形成されている。また、電池セル２は、ラミネートフィルムからなる外装体２ａと、電池セル２の長手方向（Ｘ方向）のＸ１側の端部２ｂおよびＸ２側の端部２ｃからそれぞれ引き出された板状の端子２ｄおよび２ｅと、外装体２ａの内部に配置された図示しない発電要素および電解液とを備えている。

なお、４つの電池セル２は、隣接する電池セル２間において、正極と負極とがＸ方向で逆になるように積層されている。つまり、最上部の電池セル２および上から３番目の電池セル２では、Ｘ１側の端子２ｄが正極端子であり、Ｘ２側の端子２ｅが負極端子である。上から２番目の電池セル２および最下部（最もＺ２側）の電池セル２では、Ｘ１側の端子２ｄが負極端子であり、Ｘ２側の端子２ｅが正極端子である。また、４つの電池セル２は、各端子２ｄおよび２ｅが多層ＦＰＣ１と接続されることによって、多層ＦＰＣ１内の配線層１ａを介して互いに直列接続されている。

Ｘ１側の端子２ｄは、図６に示すように、接続部１７のスリット１７ａの延びる方向（Ｙ方向）に沿って延びるように形成されているとともに、Ｘ２側の端子２ｅは、接続部１８のスリット１８ａの延びる方向（Ｙ方向）に沿って延びるように形成されている。なお、スリット１７ａおよび１８ａのＹ方向の長さＬ２は、端子２ｄおよび２ｅのＹ方向の幅Ｗ３よりも大きくなるように形成されている。これにより、端子２ｄおよび２ｅの全体が、それぞれ、スリット１７ａおよび１８ａ内に挿入可能なように構成されている。

また、スリット１７ａおよび１８ａのＺ方向の幅Ｗ２は、端子２ｄおよび２ｅのＺ方向の厚みｔよりも大きくなるように形成されている。これにより、端子２ｄおよび２ｅを、容易に、スリット１７ａおよび１８ａにそれぞれ挿入することが可能である。

なお、スリット１７ａおよび１８ａの幅Ｗ２を、端子２ｄおよび２ｅの厚みｔと略同一にしてもよい。これにより、Ｘ１側の端子２ｄとランド１７ｂとが近接するので、端子２ｄとランド１７ｂとの半田付けを容易に行うことが可能であるとともに、Ｘ２側の端子２ｅとランド１８ｂとが近接するので、端子２ｅおよびランド１８ｂとの半田付けを容易に行うことが可能である。この場合、スリット１７ａを上側（Ｚ１側）および下側（Ｚ２側）からそれぞれ引っ張ってスリット１７ａの開口部１７ｃを広げながら、端子２ｄをスリット１７ａに挿入することによって、端子２ｄをスリット１７ａに容易に挿入することが可能である。同様に、スリット１８ａの開口部１８ｃを広げながら、端子２ｅをスリット１８ａに挿入することによって、端子２ｅをスリット１８ａに容易に挿入することが可能である。

また、図４に示すように、Ｘ１側の端子２ｄのＹ２側の端部がスリット１７ａのＹ２側の端面１７ｄに当接した状態で、端子２ｄのＹ方向の中心が、側部１１のＹ方向の中心に位置するように構成されている。また、図５に示すように、Ｘ２側の端子２ｅのＹ２側の端部がスリット１８ａのＹ２側の端面１８ｄに当接した状態で、端子２ｅのＹ方向の中心が、側部１２のＹ方向の中心に位置するように構成されている。この際、図１に示すように、電池セル２のＹ方向の中心と、多層ＦＰＣ１のＹ方向の中心とが略一致するように構成されている。

また、スリット１７ａに挿入されたＸ１側の端子２ｄは、半田５により、ランド１７ｂに固定されるとともに、電気的に接続されるように構成されている。また、スリット１８ａに挿入されたＸ２側の端子２ｅは、半田５により、ランド１８ｂに固定されるとともに、電気的に接続されるように構成されている。なお、図４〜図６では、半田５を省略している。

絶縁シート３およびスペーサ４は、板状の部材であって、共に絶縁性を有するポリエチレンからなる。また、絶縁シート３およびスペーサ４は、それぞれ、電池セル２間および電池セル２と多層ＦＰＣ１との間を絶縁しつつ、電池セル２および電池モジュール１００の形状を保持する機能を有している。

また、図３に示すように、スペーサ４のＸ１側の端部およびＸ２側の端部には、それぞれ、Ｙ方向に沿って切り欠かれた切り欠き部４０および４１が形成されている。この切り欠き部４０および４１は、それぞれ、多層ＦＰＣ１の切り欠き部１５および１６に対応するＹ１側の位置に形成されている。また、スペーサ４のＸ１側の端部には、多層ＦＰＣ１の折り曲げられた領域１３に沿うように設けられたＲ形状（円弧形状）の曲面形状部４２が設けられているとともに、スペーサ４のＸ２側の端部には、折り曲げられた領域１４に沿うように設けられたＲ形状（円弧形状）の曲面形状部４３が設けられている。

次に、図１〜図３および図７を参照して、本発明の一実施形態による電池モジュール１００の製造方法（組立方法）について説明する。

まず、折り曲げられていない状態の板状の多層ＦＰＣ１と、スペーサ４とを準備する。そして、多層ＦＰＣ１の切り欠き部１５および１６と、スペーサ４の切り欠き部４０および４１とがそれぞれ略重なるように、多層ＦＰＣ１の内表面（Ｚ２側の面）とスペーサ４の上面とを図示しない両面テープにより接着する。そして、スペーサ４の曲面形状部４２および４３に沿うように、多層ＦＰＣ１のＸ１側とＸ２側とをそれぞれ折り曲げる。これにより、図３に示すように、多層ＦＰＣ１に、上部１０と一対の側部１１および１２とが形成される。そして、上部１０とＸ１側の側部１１との接続部分にＲ形状（円弧形状）の折り曲げられた領域１３が形成されるとともに、上部１０とＸ２側の側部１２との接続部分にＲ形状（円弧形状）の折り曲げられた領域１４が形成される。この結果、側面（Ｙ１側またはＹ２側）から見て、多層ＦＰＣ１が逆Ｕ字形状に形成される。そして、多層ＦＰＣ１の折り曲げ状態を、図示しない治具を用いて固定することによって維持する。

そして、本実施形態の製造方法では、４つの電池セル２のＸ１側の端子２ｄを接続部１７のスリット１７ａに挿入するとともに、Ｘ２側の端子２ｅを接続部１８のスリット１８ａに挿入する。具体的には、まず、図３および図７に示すように、多層ＦＰＣ１のＹ１側の周縁１ｂ、１５ａおよび１６ａが鉛直上方に位置するとともに、スリット１７ａおよび１８ａが鉛直方向（Ｙ方向）に延びるように、折り曲げられた状態の多層ＦＰＣ１を配置する。そして、最もスペーサ４側（Ｚ１側）に位置するスリット１７ａおよび１８ａの鉛直上方（Ｙ１側）に、それぞれ、電池セル２の端子２ｄおよび２ｅが位置するように配置する。その後、電池セル２を鉛直下方（Ｙ２側）に向かって移動させることによって、端子２ｄが開口部１７ｃからスリット１７ａに挿入されるとともに、端子２ｅが開口部１８ｃからスリット１８ａに挿入される。この際、Ｚ方向における、端子２ｄとスリット１７ａとの挿入位置調整と、端子２ｅとスリット１８ａとの挿入位置調整とを行う必要があるものの、スリット１７ａおよび１８ａの延びる方向（Ｙ方向）における挿入位置調整を行う必要はない。

そして、Ｘ１側の端子２ｄの下端部（Ｙ２側の端部）がスリット１７ａのＹ２側の端面１７ｄに当接するまで、端子２ｄをスリット１７ａに挿入するとともに、Ｘ２側の端子２ｅの下端部（Ｙ２側の端部）がスリット１８ａのＹ２側の端面１８ｄに当接するまで、端子２ｅを挿入する。これにより、電池セル２のＹ方向の中心と、多層ＦＰＣ１のＹ方向の中心とが略一致する。その後、絶縁シート３（図２参照）を挿入した電池セル２のスペーサ４とは反対側（Ｚ２側）に配置する。そして、図３に示すように、上記挿入方法と同様の方法で、Ｚ１側から順に、３つの電池セル２の端子２ｄおよび２ｅを、それぞれ、３つのスリット１７ａおよび１８ａに挿入するとともに、電池セル２間に絶縁シート３を配置する。なお、この際、隣接する電池セル２間において、正極と負極とがＸ方向で逆になるように、４つの電池セル２を配置（積層）する。

そして、図１に示すように、半田５により、Ｘ１側の端子２ｄと接続部１７のランド１７ｂとを接続するとともに、Ｘ２側の端子２ｅと接続部１８のランド１８ｂとを接続する。これにより、多層ＦＰＣ１の側部１１および１２が、それぞれ、４つの電池セル２の端子２ｄおよび２ｅに固定されることにより、多層ＦＰＣ１の折り曲げ状態が維持される。そして、用いた治具を取り外して、電池モジュール１００のＹ１側およびＹ２側の側面の略全体に亘って樹脂製の接着剤（図示せず）を塗布する。これにより、図１および図２に示す電池モジュール１００が製造される。

ここで、逆Ｕ字形状に形成された多層ＦＰＣの一対の側部に、周縁の一部と接続されていない穴形状のスリットがそれぞれ設けられている場合には、端子を一対の側部の穴形状のスリットに挿入する際（端子挿入時）に、多層ＦＰＣを再度変形させる工程を必要とする。具体的には、多層ＦＰＣの両側部の下端部同士が互いに離間するように、逆Ｕ字形状の多層ＦＰＣを台形状に変形させる工程と、広げられた多層ＦＰＣの下端部側から、電池セルを所定の位置に配置して、端子を穴形状のスリットに挿入する工程と、多層ＦＰＣを元の逆Ｕ字形状に折り曲げる工程とを必要とする。このため、多層ＦＰＣの一対の折り曲げられた領域に変形させるための力が二度余分に加えられることに起因して、折り曲げられた領域において、配線層が損傷しやすい。

一方、本実施形態では、逆Ｕ字形状に形成された単一の基板からなる多層ＦＰＣ１の側部１１に、スリット１７ａがＹ１側の周縁１５ａの一部から延びるように設けられているとともに、側部１２に、スリット１８ａがＹ１側の周縁１６ａの一部から延びるように設けられている。これにより、逆Ｕ字形状に折り曲げた多層ＦＰＣ１の形状を維持した状態で、Ｙ１側の周縁１５ａからスリット１７ａに端子２ｄを挿入することができるとともに、Ｙ１側の周縁１６ａからスリット１８ａに端子２ｅを挿入することができるので、多層ＦＰＣ１を再度変形させる工程を必要としない。したがって、端子挿入時に多層ＦＰＣ１の折り曲げられた領域１３および１４に変形させるための力が加えられないので、多層ＦＰＣ１の折り曲げられた領域１３および１４において、配線層１ａが損傷するのを抑制することが可能である。

本実施形態では、上記のように、多層ＦＰＣ１の周縁１５ａの一部（開口部１５ｃ）からＹ２側に向かって、Ｙ方向に延びるように形成されたスリット１７ａに、Ｘ１側の端子２ｄを挿入するとともに、周縁１６ａの一部（開口部１６ｃ）からＹ２側に向かって、Ｙ方向に延びるように形成されたスリット１８ａに、Ｘ２側の端子２ｅを挿入する。これにより、スリット１７ａおよび１８ａが周縁の一部と接続されていない穴形状に形成されている場合と異なり、周縁１５ａからスリット１７ａに端子２ｄを挿入することができるとともに、周縁１６ａからスリット１８ａに端子２ｅを挿入することができるので、スリット１７ａおよび１８ａに端子２ｄおよび２ｅをそれぞれ挿入する際に、スリット１７ａおよび１８ａに対する端子２ｄおよび２ｅのそれぞれの挿入位置調整を、スリット１７ａおよび１８ａが延びるＹ方向において行う必要がない。これにより、端子２ｄおよび２ｅをスリット１７ａおよび１８ａにそれぞれ容易に挿入することができるので、電池モジュール１００を容易に組み立てることができる。その結果、組立作業性を向上させることができる。さらに、端子２ｄおよび２ｅが多層ＦＰＣ１に接触することに起因して端子２ｄおよび２ｅが変形するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、接続部１７および１８を介して、電池セル２から引き出された端子２ｄおよび２ｅと多層ＦＰＣ１の配線層１ａとを接続することによって、電池セル２の端子２ｄおよび２ｅと多層ＦＰＣ１に形成された回路とを接続するワイヤなどの接続部材を設ける必要がない。これにより、電池モジュール１００の構成部品が増加するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、長手方向の一方側（Ｘ１側）の側部１１にスリット１７ａを形成し、他方側（Ｘ２側）の側部１２にスリット１８ａを形成する。これにより、多層ＦＰＣ１の一方側の側部１１において、スリット１７ａが延びるＹ方向から端子２ｄを容易にスリット１７ａに挿入することができるとともに、他方側の側部１２において、スリット１８ａが延びるＹ方向から端子２ｅを容易にスリット１８ａに挿入することができるので、逆Ｕ字形状に折り曲げられた多層ＦＰＣ１を備える電池モジュール１００を容易に組み立てることができる。

また、本実施形態では、Ｘ１側の側部１１およびＸ２側の側部１２を、上部１０に対して折り曲げて形成することによって、上部１０を形成する分、多層ＦＰＣが側部のみからなる場合よりも多層ＦＰＣ１の表面積を大きくすることができるので、多層ＦＰＣ１に回路を容易に形成することができる。

また、本実施形態では、スリット１７ａを、切り欠き部１５によって形成された周縁１５ａの一部からＹ２側に向かって延びるように形成するとともに、スリット１８ａを、切り欠き部１６によって形成された周縁１６ａの一部からＹ２側に向かって延びるように形成することによって、切り欠き部１５および１６を介して端子２ｄおよび２ｅをそれぞれ容易に挿入することができる。また、切り欠き部１５および１６が形成されている分、スリット１７ａおよび１８ａの延びる長さＬ２を短くすることができるので、スリット１７ａ内における端子２ｄの移動距離、および、スリット１８ａ内における端子２ｅの移動距離を短くすることができる。これにより、端子２ｄおよび２ｅを所定の位置まで容易に挿入することができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

上記実施形態では、Ｘ方向の両端部２ｂおよび２ｃから端子２ｄおよび２ｅがそれぞれ引き出された電池セル２を用いる電池モジュール１００において、多層ＦＰＣ１の側部１１にＸ１側の端子２ｄに接続される接続部１７を設け、多層ＦＰＣ１の側部１２にＸ２側の端子２ｅに接続される接続部１８を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図８に示す上記実施形態の第１変形例の電池モジュール２００のように、電池セル２０２のＸ１側の端部２０２ｂに、端子２０２ｄ（Ｙ２側）および端子２０２ｅ（Ｙ１側）の両方が設けられている場合には、多層ＦＰＣ２０１のＸ１側の側部２１１に接続部２１７を設ける一方、Ｘ２側の側部２１２には、接続部を設けなくてもよい。この場合、接続部２１７は、スリット２１７ａと、スリット２１７ａの周囲に形成されたランド２１７ｅおよび２１７ｆとを含んでいる。スリット２１７ａは、多層ＦＰＣ２０１のＹ１側の周縁２０１ｂの一部からＹ２側に向かって、Ｙ方向に延びるように形成されている。また、ランド２１７ｅは、Ｙ２側の端子２０２ｄと接続可能な位置に形成されているとともに、ランド２１７ｆは、Ｙ１側の端子２０２ｅと接続可能な位置に形成されている。また、端子２０２ｄと端子２０２ｅとの全体をスリット２１７ａ内に挿入するために、多層ＦＰＣ２０１のＹ１側の周縁２０１ｂには、切り欠き部を設けなくてもよい。なお、多層ＦＰＣ２０１は、本発明の「基板」の一例である。

また、上記実施形態では、逆Ｕ字形状に形成された単一の基板からなる多層ＦＰＣ１の側部１１に、周縁１５ａの一部から延びるスリット１７ａを設けるとともに、側部１２に、周縁１６ａの一部から延びるスリット１８ａを設けた例を示し、上記第１変形例では、逆Ｕ字形状に形成された多層ＦＰＣ２０１の側部２１１に、周縁２０１ｂの一部から延びるスリット２１７ａを設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、多層ＦＰＣは逆Ｕ字形状に折り曲げられていなくてもよく、たとえば、図９に示す第２変形例の電池モジュール３００のように、多層ＦＰＣ３０１を、１つの上部１０と、上部１０に対して折り曲げられた１つの側部２１１とからなるＬ字形状に形成するとともに、１つの側部２１１に周縁２０１ｂの一部から延びるスリット２１７ａを設けてもよい。また、図１０に示す第３変形例の電池モジュール４００のように、多層ＦＰＣ４０１を折り曲げられていない平板状の部材からなるように構成してもよい。つまり、多層ＦＰＣ４０１を側部４１１のみからなるように構成し、側部４１１に周縁２０１ｂの一部から延びるスリット２１７ａを設けてもよい。さらに、図１１に示す第４変形例の電池モジュール５００のように、平板状の多層ＦＰＣ５０１（側部５１１）に切り欠き部５１５を設け、切り欠き部５１５の周縁５１５ａからスリット２１７ａを延ばしてもよい。なお、多層ＦＰＣ３０１、４０１および５０１は、本発明の「基板」の一例である。

また、上記実施形態では、スリット１７ａが、多層ＦＰＣ１のＹ１側の周縁１５ａの一部からＹ２側に向かってＹ方向に延びるとともに、スリット１８ａが、多層ＦＰＣ１のＹ１側の周縁１６ａの一部からＹ２側に向かってＹ方向に延びる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、スリットを、多層ＦＰＣのＹ２側の周縁の一部からＹ１側に向かってＹ方向に延びるように形成してもよい。また、電池セルの配置方向によっては、スリットを、多層ＦＰＣのＺ２側の周縁の一部からＺ１側に向かってＺ方向に延びるように形成してもよい。

また、上記実施形態では、周縁１５ａの一部から延びるスリット１７ａを、４つの電池セル２の端子２ｄにそれぞれ接続されるように４つ形成し、周縁１６ａの一部から延びるスリット１８ａを、４つの電池セル２の端子２ｅにそれぞれ接続されるように４つ形成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、端子と接続される複数のスリットのうちの少なくとも１つのスリットが周縁の一部から延びるように形成されていればよい。たとえば、一方側の端子と接続するスリットを、周縁の一部から延びるように形成する一方、他方側の端子と接続するスリットを、周縁と接続されていない穴形状に形成してもよい。

また、上記実施形態では、電池モジュール１００が４つの電池セル２を備える例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、電池モジュールが３つ以下の電池セルを備えていてもよいし、５つ以上の電池セルを備えていてもよい。また、複数の電池セルは、各々異なる形状であってもよい。

また、上記実施形態では、４つの電池セル２が直列接続された例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、４つの電池セルを並列接続してもよい。この場合、４つの電池セルの全てにおいて、一方側の端子を正極にし、他方側の端子を負極にした方が、多層ＦＰＣの配線層を用いて電池セル同士を容易に接続することができるので好ましい。

また、上記実施形態では、電池セル２がリチウムイオン電池からなる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明の電池セルとして、たとえば、リチウムイオン電池以外の非水系電解質電池を用いてもよいし、ニッケル水素電池などの水系電解質電池を用いてもよい。

１、２０１、３０１、４０１、５０１ 多層ＦＰＣ（基板）
１ａ 配線層（配線）
１ｂ、１５ａ、１６ａ、２０１ｂ、５１５ａ 周縁
２、２０２ 電池セル
２ｄ、２ｅ、２０２ｄ、２０２ｅ 端子
１０ 上部
１１、１２、２１１、４１１、５１１ 側部
１５、１６、５１５ 切り欠き部
１７ａ、１８ａ、２１７ａ スリット
２０ 上面（一面）
１００、２００、３００、４００、５００ 電池モジュール

Claims (3)

1. 端子が引き出された電池セルと、
   前記電池セルの端子に電気的に接続される配線が形成された基板とを備え、
   前記基板には、前記基板の周縁の一部から延びたスリットが形成されており、前記スリットに前記端子が挿入されており、
   前記基板は、前記電池セルの一面に対向するように配置された上部と、前記電池セルの端子に接続するように前記上部に対して折り曲げられた側部とを含み、
   前記スリットは、前記基板の側部の周縁の一部から形成されている、電池モジュール。
2. 前記基板は、切り欠き部を有し、
   前記スリットは、前記切り欠き部によって形成された前記周縁の一部から形成されている、請求項１に記載の電池モジュール。
3. 電池セルから引き出された端子に電気的に接続するための配線と、周縁の一部から延びたスリットとを含む基板の前記スリットに、前記電池セルの端子を挿入する工程を含む、請求項１または２に記載の電池モジュールの製造方法。
   

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