JP6507136B2

JP6507136B2 - 電池パック

Info

Publication number: JP6507136B2
Application number: JP2016206273A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　勝則; 勝則佐藤; 貴章江澤; 元野島
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2016-10-20
Filing date: 2016-10-20
Publication date: 2019-04-24
Anticipated expiration: 2036-10-20
Also published as: DE102017218794A1; US20180114960A1; CN107968170A; JP2018067485A

Description

本発明は、複数の電池モジュールを組み合わせてなる電池パックに関する。

電気自動車やハイブリッド自動車の駆動用モータの電源として使用されるニッケル・水素電池、リチウムイオン電池などは、電池セル（単電池）同士をバスバー等の連結部材で直列又は並列に電気接続した電池モジュール（組電池）を使用することによって大きな電力が得られるようになっている。
そして、より大きな電力を得るために、複数の電池モジュールをさらに直列に接続することが行われている（例えば、特許文献１参照）。

図７は、２本の電池モジュール５０１が電池パックケース５６０に収容された電池パック６００を示す図である。
電池モジュール５０１は、複数の電池セル（図示せず）が支持体５５０上に厚さ方向に並んで配置されており、支持体５５０上に配置された複数の電池セルの幅方向の両端には、第１外囲体５１０と第２外囲体５２０とが配置され、複数の電池セルの厚さ方向の両端には、一対の第３外囲体５４０が配置され、これらの外囲体に囲まれた上方開口には、蓋体５３０が取り付けられる。

隣り合う電池セルの正極端子５０２と負極端子５０４とには、バスバー５０６が取り付けられている。バスバー５０６は、正極端子５０２及び負極端子５０４と溶接されることによって固定され、正極端子５０２と負極端子５０４との間を電気的に接続する。
直列に接続された正極端子５０２及び負極端子５０４における端に位置する総正極端子５０２Ａ及び総負極端子５０４Ａには、電池モジュール５０１の電極端子として用いられる電極部材５０８が取り付けられている。

複数の電池セルの上方を覆う蓋体５３０は、バスバー５０６を露出させる開口５３２と、電極部材５０８を露出させる開口５３４と、電極部材５０８のネジ穴が挿入されるネジ収容部５３６と、を備えている。

２本の電池モジュール５０１を組み合わせる場合には、総正極端子５０２Ａと電気的に接続された電極部材５０８と、総負極端子５０４Ａと電気的に接続された電極部材５０８とが、電気的接続部材である導電部材５０９によって電気的に接続される。導電部材５０９の両端にはネジが挿入される開口５０９Ａが設けられ、導電部材５０９の開口５０９Ａと電極部材５０８のネジ穴とが連続するように位置合わせされ、ネジ止めされて固定される。
そして、２本の電池モジュール５０１は、支持体５５０に設けられた開口５５２と、電池パックケース５６０のネジ穴５６４とが、連続するように電池パックケース５６０内に収納され、開口５５２とネジ穴５６４とに挿入されたネジにより位置決めされて固定される。

特開２０１１−１７１１７５号公報

ところで、上述の如き複数本の電池モジュール５０１を組み合わせてなる電池パック６００は、複数の電池セルが組み合わされた電池モジュール５０１の全長公差により、導電部材５０９によって電気的に接続される隣接する２本の電池モジュール５０１における総正極端子５０２Ａと総負極端子５０４Ａの間隔に寸法ズレが生じる。そこで、従来はこの寸法ズレを吸収し電気的に接続するために、導電部材５０９における開口５０９Ａの穴径を寸法ズレ分だけ大きめにする対策が取られていたが、それでは短距離のコンパクトな電池モジュール間接続ができない。

また、高容量・高出力の要求のために電池セル数を増加させた場合には、電池モジュール５０１の全長公差が更に大きくなり、導電部材５０９は開口５０９Ａの穴径を大きくしただけではこの全長公差を吸収できない。更に、複数本の電池モジュール５０１間の総正極端子５０２Ａと総負極端子５０４Ａの接続を脱着可能なコネクタ接続にした場合には、コネクタの公差吸収可能量が小さいため電池モジュール５０１の全長公差を吸収できない。また、複数本の電池モジュール５０１間の総正極端子５０２Ａと総負極端子５０４Ａをバスバーで溶接接続にした場合には、バスバーを変形させる必要があり、総正極端子５０２Ａ及び総負極端子５０４Ａへの負荷が生じるため電池モジュール５０１の全長公差を吸収できない。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、複数本の電池モジュールを組み合わせてなり、これら電池モジュール間を電気的に接続する電気的接続部材の小型化が可能な電池パックを提供することにある。

本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１）積層した複数の電池セルを電気接続して構成された電池モジュールが、互いに平行な配列状態で複数本組み合わされる電池パックであって、
複数本の前記電池モジュールのうちで、端末総正極を有する前記電池モジュールの電池セル積層方向端部と、端末総負極を有する前記電池モジュールの電池セル積層方向端部とにそれぞれ固定される単独固定ブラケットと、
前記端末総正極又は前記端末総負極を有しない前記電池モジュールの電池セル積層方向端部における配列方向に隣接する端部間をそれぞれ連結固定する連結固定ブラケットと、
隣接する前記単独固定ブラケット及び前記連結固定ブラケットにおける配列方向両側端同士を互いに電池セル積層方向にのみ相対移動可能に連結する連結機構と、
隣接する各対の前記電池モジュールにおける総正極と総負極とを電気的にそれぞれ接続する電気的接続部材と、
を備えることを特徴とする電池パック。

上記（１）の構成の電池パックによれば、端末総正極を有する電池モジュールの電池セル積層方向端部と、端末総負極を有する電池モジュールの電池セル積層方向端部とには、単独固定ブラケットがそれぞれ固定される。また、端末総正極又は端末総負極を有しない電池モジュールの電池セル積層方向端部における配列方向に隣接する各対の端部間には、連結固定ブラケットが連結固定される。そこで、平行に配列された３本以上の電池モジュールの電池セル積層方向両端部には、複数の連結固定ブラケットが配列方向に沿って互いに千鳥状に配置される。更に、隣接する単独固定ブラケット及び連結固定ブラケット同士は、連結機構によって互いに電池セル積層方向にのみ相対移動可能に連結される。
従って、互いに平行な配列状態で組み合わされた複数本の電池モジュールは、隣接する各対の電池セル積層方向両端部が配列方向に沿って互いに千鳥状に配置された連結固定ブラケットと単独固定ブラケットによって、各電池モジュールの全長公差が吸収された状態で一体化される。
また、配列方向に隣接する各対の電池モジュールにおける総正極と総負極とが、連結固定ブラケットに連結固定される各対の電池モジュールの電池セル積層方向端部側に設けられることで、各電池モジュールの全長公差に関わらずこれら総正極と総負極の間隔には寸法ズレが生じない。即ち、連結固定ブラケットに連結固定された各対の電池モジュールの電池セル積層方向端部同士の相対位置関係は、各電池モジュールの全長公差の影響を受けることがない。
その結果、隣接する各対の電池モジュールにおける総正極と総負極とを電気的にそれぞれ接続する電気的接続部材は、各対の電池モジュール間の搭載公差を吸収する必要がなくなり、小型化が可能となる。

（２）前記電気的接続部材が、絶縁樹脂材からなる前記連結固定ブラケットに収容保持されることを特徴とする上記（１）に記載の電池パック。

上記（２）の構成の電池パックによれば、バスバー等の裸導体により電気的接続部材を形成した際も、電気的接続部材を絶縁用プロテク等に収容する必要がなく、電気的接続部材を覆う絶縁部材を廃止することができる。そこで、電気的接続部材周辺のスペース効率化を達成することができる。

（３）前記単独固定ブラケット及び前記連結固定ブラケットは、積層した前記複数の電池セルを挟持固定する固定プレートを介して前記電池モジュールの電池セル積層方向端部に固定されることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の電池パック。

上記（３）の構成の電池パックによれば、固定プレートに設けたネジ軸等のネジ固定部材によって、単独固定ブラケット及び連結固定ブラケットを電池モジュールの電池セル積層方向端部に容易に固定することができる。

本発明に係る電池パックによれば、複数本の電池モジュールを組み合わせてなり、これら電池モジュール間を電気的に接続する電気的接続部材の小型化が可能な電池パックを提供できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

本発明の一実施形態に係る電池パックの全体斜視図である。図１に示した電池パックにおける電池モジュールを分離した要部斜視図である。（ａ）及び（ｂ）は、図２に示した単独固定ブラケット及び連結固定ブラケットの拡大斜視図である。（ａ）及び（ｂ）は、隣接する単独固定ブラケットと連結固定ブラケットとを連結する連結機構を説明するための要部拡大斜視図である。図１に示した電池パックにおいて各電池モジュールの全長公差が吸収された状態を説明するための平面図である。（ａ）及び（ｂ）は、電圧監視基板を収容するために単独固定ブラケットに設けられた基板収納部を説明するための要部拡大斜視図である。従来の電池モジュール、および、その電池モジュールを収納する電池パックケースを備えた電池パックを説明するための分解斜視図である。

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
図１及び図２に示すように、本発明の一実施形態に係る電池パック１０は、複数本（本実施形態では５本）の電池モジュール１Ａ〜１Ｅを互いに平行な配列状態で組み合わせた電池パックである。電池パック１０は、例えば絶縁カバー（図示せず）によって上面が覆われ、図示しない収容ケースに収容されて固定される。なお、本発明の電池パックは、５本の電池モジュールを組み合わせた構成に限るものではなく、１つの電池モジュールを最少単位のモジュールとすることで、複数の製品バリエーション（要求電力）に対応して組み合わせる電池モジュールを増減できる電池パックを提供するものである。

各電池モジュール１Ａ〜１Ｅは、図２に示すように、積層した複数の電池セル４と、積層した電池セル４を挟持固定するための一対の固定プレート３と、隣り合う電池セル４の電極間を電気的に接続するセル間バスバー４５と、電池セル４の電圧を検出するための電池電圧測定ユニット２と、を備える。

電池セル４は、水平方向に複数（図示例では９つ）が並べられて配列される。本実施形態において、各電池セル４は、横幅の小さい略直方体状に形成される。電池セル４には、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった電池等が利用できる。

電池セル４の上面の一端及び他端には、平板電極である一対の正極端子４１及び負極端子４３が設けられる。正極端子４１は、電池本体内の発電要素の正極板（集電板）と電気的に接続される。負極端子４３は、電池本体内の発電要素の負極板（集電板）と電気的に接続される。これらの電池セル４は、正極端子４１と負極端子４３が隣り合うように交互に向きを入れ換えて配置され、複数の電池セル４が一対の固定プレート３に挟持された状態で、図示しない拘束バンド等により束ねられて電池モジュール１Ａ〜１Ｅとしてそれぞれ一体化されている。なお、隣り合う電池セル４の間には、これらの電池セル４を絶縁する部材（スペーサ）を介在させてもよい。

固定プレート３は、電池セル４における電池セル積層方向の側面と略同形状の押圧面を有する偏平な直方体であり、押圧面と反対側の側面には一対のネジ軸３１が突設されている。

積層された複数の電池セル４は、電気的に直列に接続されている。すなわち、電池セル４の上面には、セル間バスバー４５が配置される。セル間バスバー４５は、電池セル積層方向（図２の左右方向）で隣り合う２つの電池セル４を電気的に直列に接続する。

セル間バスバー４５には、該セル間バスバー４５が接続する電池セル４の電圧を検出するための電池電圧測定ユニット２が接続される。例えば、導体平板を打ち抜き加工や折り曲げ加工等することによってセル間バスバー４５とは別体に形成した電圧検出端子２１を介して、セル間バスバー４５と電圧検出線２３が電気的に接続される。電圧検出端子２１は、電圧検出線２３の導体に圧着部が圧着される。そして、セル間バスバー４５に電圧検出端子２１が溶接等により接合されることで、電圧検出端子２１が電池モジュール１Ａ〜１Ｅにそれぞれ固定される。

一端がセル間バスバー４５に接合された各電圧検出線２３の他端は、電池監視基板２５に接続されている。電池監視基板２５は、電池モジュール１Ａ〜１Ｅ毎の各電池セル４の電圧を検出し、検出された電圧値に基づいて各電池セル４の充放電等の制御を行う電子部品であって、マイクロコンピュータや、各電池セル４の電圧、電流や温度等の検出回路を有する。

更に、複数の電池セル４が電気的に直列に接続されている５本の電池モジュール１Ａ〜１Ｅは、図１に示したように、２つの単独固定ブラケット５と、４つの連結固定ブラケット７とが、それぞれ電池モジュール１Ａ〜１Ｅの電池セル積層方向端部に固定されることで、互いに平行な配列状態で一体に組み合わされて電池パック１０を構成している。

単独固定ブラケット５は、５本の電池モジュール１Ａ〜１Ｅのうちで、電池パック１０の端末総正極４２（最上流側（図１中、右側）の電池モジュール１Ａにおける総正極４１Ａ）を有する電池モジュール１Ａの電池セル積層方向端部と、電池パック１０の端末総負極４４（最下流側（図１中、左側）の電池モジュール１Ｅにおける総負極４３Ａ）を有する電池モジュール１Ｅの電池セル積層方向端部とにそれぞれ固定される。

単独固定ブラケット５は、図３の（ｂ）に示すように、矩形板状のブラケット本体５１と、ブラケット本体５１の下端縁に垂設された取付足５２と、ブラケット本体５１の配列方向両側縁に垂設された側壁５３と、ブラケット本体５１に設けられた基板収容部５５と、を備える。単独固定ブラケット５は、絶縁樹脂材からなり、ブラケット本体５１が取付足５２と側壁５３とで三方を囲まれた箱状とされると共に補強リブ５４を有した高強度構造とされている。

ブラケット本体５１は、固定プレート３における電池セル積層方向の側面と略同形状の外形を有する平板であり、固定プレート３に対向する内面と反対の外面側に取付足５２及び側壁５３が垂設されている。ブラケット本体５１には、一対のネジ挿通孔５７が形成されている。そこで、固定プレート３のネジ軸３１にネジ挿通孔５７を挿通してナットを締結することで、単独固定ブラケット５を固定プレート３に固定することができる。

取付足５２には、図示しない収容ケースに単独固定ブラケット５をネジ締結で固定するための取付穴５６が設けられている。取付穴５６は、収容ケースに垂設されたボルトに対して固定位置を調整できるように、長円形に開口されている。

基板収容部５５は、ブラケット本体５１と取付足５２に亘って直方体状の収容空間を画成しており、電池電圧測定ユニット２の電池監視基板２５が収容保持される。基板収容部５５の外面には、強度向上用のリブ５５ａが設けられており、車両衝突時等の衝撃から電池監視基板２５を守る。
更に、一方（図３中、左方）の側壁５３には、後述する連結固定ブラケット７の蟻穴７９と伴に連結機構である蟻継ぎ構造を構成する蟻ほぞ５８が設けられている。

連結固定ブラケット７は、端末総正極４２又は端末総負極４３を有しない電池モジュール１Ａ〜１Ｅの電池セル積層方向端部における配列方向に隣接する端部間にそれぞれ連結固定される。即ち、互いに平行な配列状態で組み合わされた５本の電池モジュール１Ａ〜１Ｅのうちで、単独固定ブラケット５が固定されない電池モジュール１Ａ〜１Ｅの電池セル積層方向端部には、４つの連結固定ブラケット７が配列方向に沿って互いに千鳥状に配置される。

連結固定ブラケット７は、図３の（ａ）に示すように、矩形板状のブラケット本体７１と、ブラケット本体７１の下端縁に垂設された取付足７２と、ブラケット本体７１の配列方向両側縁に垂設された側壁７３と、ブラケット本体７１に設けられた一対の基板収容部７５と、を備える。連結固定ブラケット７は、絶縁樹脂材からなり、ブラケット本体７１が取付足７２と側壁７３とで三方を囲まれた箱状とされると共に補強リブ７４を有した高強度構造とされている。

ブラケット本体７１は、固定プレート３における電池セル積層方向の側面を横に二枚並べた形状の外形を有する平板であり、固定プレート３に対向する内面と反対の外面側に取付足７２及び側壁７３が垂設されている。ブラケット本体７１には、二対のネジ挿通孔７７が形成されている。
そこで、配列方向に隣接する２つの固定プレート３のネジ軸３１にネジ挿通孔７７をそれぞれ挿通してナットを締結することで、横に並んだ２つの固定プレート３を連結するように連結固定ブラケット７を固定することができる。
また、ブラケット本体７１の上端縁には、後述するモジュール間バスバー８を収容保持するためのバスバー収容部８０が設けられている。

取付足７２には、図示しない収容ケースに連結固定ブラケット７をネジ締結で固定するための取付穴７６が設けられている。取付穴７６は、収容ケースに垂設されたボルトに対して固定位置を調整できるように、長円形に開口されている。

基板収容部７５は、ブラケット本体７１と取付足７２に亘って直方体状の収容空間を画成しており、電池電圧測定ユニット２の電池監視基板２５が収容保持される。基板収容部７５の外面には、強度向上用のリブ７５ａが設けられており、車両衝突時等の衝撃から電池監視基板２５を守る。
更に、一方（図３中、左方）の側壁７３には、連結機構である蟻継ぎ構造を構成する蟻ほぞ７８が設けられ、他方（図３中、右方）の側壁７３には、蟻継ぎ構造を構成する蟻穴７９が設けられている。

そして、５本の電池モジュール１Ａ〜１Ｅは、配列方向（図１の左右方向）に隣接する総正極４１Ａと総負極４３Ａとが同じ電池セル積層方向端部となるように交互に向きを入れ換えて配置され、互いに平行な配列状態で組み合わされる。
この際、隣接する単独固定ブラケット５及び連結固定ブラケット７における配列方向両側端同士は、図４の（ａ），（ｂ）に示すように、互いに電池セル積層方向（図４中、左右方向）にのみ相対移動可能に連結する蟻ほぞ５８，７８及び蟻穴７９をそれぞれ設けた蟻継ぎ構造により連結される。

即ち、例えば図４の（ａ）に示すように、電池セル４が積層された電池モジュール１Ａの全長が電池モジュール１Ｂの全長よりも短い場合、端末総正極４２を有しない電池モジュール１Ａの電池セル積層方向端部（図１中、右端部）と一方の電池セル積層方向端部が連結固定ブラケット７により連結固定された電池モジュール１Ｂの他方の電池セル積層方向端部（図１中、左端部）に固定された連結固定ブラケット７は、電池モジュール１Ａの端末総正極４２を有する電池セル積層方向端部（図１中、左端部）に固定された単独固定ブラケット５に対して配列方向の連結状態を維持したまま電池セル積層方向へ突出することができる。

また、例えば図４の（ｂ）に示すように、電池セル４が積層された電池モジュール１Ａの全長が電池モジュール１Ｂの全長よりも長い場合、電池モジュール１Ｂの一方の電池セル積層方向端部（図１中、右端部）と端末総正極４２を有しない電池モジュール１Ａの電池セル積層方向端部が連結固定ブラケット７により連結固定された電池モジュール１Ａの他方の電池セル積層方向端部（図１中、左端部）に固定された単独固定ブラケット５は、電池モジュール１Ｂの他方の電池セル積層方向端部に固定された連結固定ブラケット７に対して配列方向の連結状態を維持したまま電池セル積層方向へ突出することができる。

従って、図５に示すように、互いに平行な配列状態で組み合わされた５本の電池モジュール１Ａ〜１Ｅは、隣接する各対の電池セル積層方向両端部が配列方向に沿って互いに千鳥状に配置された連結固定ブラケット７と単独固定ブラケット５によって、各電池モジュール１Ａ〜１Ｅの全長公差が吸収された状態で電池パック１０として一体化することができる。

更に、互いに平行な配列状態で組み合わされた５本の電池モジュール１Ａ〜１Ｅは、電気的に直列に接続される。すなわち、電池モジュール１Ａ〜１Ｅの電池セル積層方向端部における配列方向に隣接する端部間には、モジュール間バスバー８が配置される。モジュール間バスバー８は、配列方向で隣り合う２つの電池モジュール１Ａ〜１Ｅにおける総正極４１Ａと総負極４３Ａとをそれぞれ電気的に直列に接続する電気的接続部材である。

モジュール間バスバー８は、導電金属板により形成された略Ｕ字状のバスバーであり、一方の電気接続端部８１が、例えば最上流側（図１中、右側）の電池モジュール１Ａにおける総負極４３Ａに接続され、他方の電気接続端部８１が下流側の電池モジュール１Ｂにおける総正極４１Ａに接続される。そして、モジュール間バスバー８は、電気接続端部８１を除く部分がブラケット本体７１の上端縁に設けたバスバー収容部８０内に装入されて、連結固定ブラケット７に収容保持される。

また、図１に示したように、電池パック１０の端末総正極４２には、導電金属板により形成された略Ｌ字状のバスバー１１の一端が接続され、該バスバー１１の他端にはコネクタ２７が接続される。また、電池パック１０の端末総負極４４には、導電金属板により形成された略Ｌ字状のバスバー１３の一端が接続され、該バスバー１３の他端にはコネクタ２８が接続される。そして、コネクタ２７とコネクタ２８により電池パック１０からの直流出力が得られるように構成されている。

そして、５本の電池モジュール１Ａ〜１Ｅが電池パック１０として一体化された後、電池モジュール１Ａ〜１Ｅ毎に、電池電圧測定ユニット２が接続される。即ち、図６の（ａ）及び（ｂ）に示すように、電圧検出端子２１がそれぞれセル間バスバー４５に接合され、電池監視基板２５が対応する電池セル積層方向端部の一方（図１中、左方）に配置された単独固定ブラケット５の基板収容部５５及び連結固定ブラケット７の基板収容部７５にそれぞれ収容される。

そこで、高強度構造とされている単独固定ブラケット５及び連結固定ブラケット７に一体に形成され、且つ強度向上用のリブ５５ａ及びリブ７５ａが設けられている基板収容部５５及び基板収容部７５内に電池監視基板２５を収容保持することで、車両衝突時等の衝撃から電池監視基板２５を確実に守ることができる。

また、電池モジュール１Ａ〜１Ｅ毎に電池電圧測定ユニット２が接続され、電池監視基板２５は各電池モジュール１Ａ〜１Ｅに属する電池セル４の電圧をこれら電池モジュール１Ａ〜１Ｅ毎に監視している。そして、それぞれの電池モジュール１Ａ〜１Ｅに搭載した電池監視基板２５は、通信線を介して図示しない上位の電池ＥＣＵに接続される。従って、電池パック１０には、５つの電池電圧測定ユニット２が備えられている。即ち、電池パックを構成する電池モジュールの数に応じて電池電圧測定ユニットを複数備えた構成とされることが望ましい。

この様な構成によれば、５本の電池モジュール１Ａ〜１Ｅは合計電圧が安全電圧（例えば５０Ｖ〜７０Ｖの範囲、好ましくは６０Ｖ程度）以下に設定されているから、５つの電池電圧測定ユニット２を安全電圧以下の５本の電池モジュール１Ａ〜１Ｅに分けてそれぞれ取り付けることができる。そこで、５つの電池電圧測定ユニット２において検出される最大電圧はそれぞれの監視対象である電池モジュール１Ａ〜１Ｅに属する電池セル４の合計電圧となるから、かかる検出電圧を最大でも安全電圧以下に抑えることができる。

したがって、電池電圧測定ユニット２に対して所定作業を行う場合であっても、該作業を安全電圧の下で行うことができる。すなわち、電池パックを構成する電池セル数が多い場合であっても、本実施形態のように各電池モジュールを安全電圧以下に抑えた複数の電池モジュールに分けて該電池モジュールごとに電池電圧測定ユニットを備えた構成とすることで、これら電池電圧測定ユニットに対する作業時の安全を図ることができる。

例えば、１スタックが十数個や数十個の電池セルからなるような電池パックであっても、電池電圧測定ユニットに不具合が生じた場合の交換作業を個別の電池電圧測定ユニットに対して行うことで、作業時の安全を確実に図ることが可能となる。また、不具合が生じた個別の電池電圧測定ユニットのみを交換すればよく、電池電圧測定ユニットの全体を交換する必要がないため、作業性の向上を図ることも可能となる。

次に、上記構成を有する電池パック１０の作用を説明する。
本実施形態に係る電池パック１０では、端末総正極４２を有する電池モジュール１Ａの電池セル積層方向端部（図５中、右下端部）と、端末総負極４４を有する電池モジュール１Ｅの電池セル積層方向端部（図５中、左上端部）とには、単独固定ブラケット５がそれぞれ固定される。また、端末総正極４２又は端末総負極４４を有しない電池モジュール１Ａ〜１Ｅの電池セル積層方向端部（図５中、上下方向端部）における配列方向（図５中、左右方向）に隣接する各対の端部間には、連結固定ブラケット７が連結固定される。

そこで、平行に配列された５本の電池モジュール１Ａ〜１Ｅの電池セル積層方向両端部には、４つの連結固定ブラケット７が配列方向に沿って互いに千鳥状に配置される。更に、隣接する単独固定ブラケット５及び連結固定ブラケット７同士は、蟻ほぞ５８，７８及び蟻穴７９をそれぞれ設けた蟻継ぎ構造（連結機構）によって互いに電池セル積層方向（図５中、上下方向）にのみ相対移動可能に連結される。

従って、互いに平行な配列状態で組み合わされた５本の電池モジュール１Ａ〜１Ｅは、隣接する各対の電池セル積層方向両端部が配列方向に沿って互いに千鳥状に配置された連結固定ブラケット７と単独固定ブラケット５によって、各電池モジュール１Ａ〜１Ｅの全長公差が吸収された状態で一体化される。

また、配列方向に隣接する各対の電池モジュール（１Ａ，１Ｂ）、（１Ｂ，１Ｃ）、（１Ｃ，１Ｄ）、（１Ｄ，１Ｅ）における総正極４１Ａと総負極４３Ａとが、連結固定ブラケット７に連結固定される各対の電池モジュール（１Ａ，１Ｂ）、（１Ｂ，１Ｃ）、（１Ｃ，１Ｄ）、（１Ｄ，１Ｅ）の電池セル積層方向端部側に設けられることで、各電池モジュール１Ａ〜１Ｅの全長公差に関わらずこれら総正極４１Ａと総負極４３Ａの間隔には寸法ズレが生じない。即ち、連結固定ブラケット７に連結固定された各対の電池モジュール（１Ａ，１Ｂ）、（１Ｂ，１Ｃ）、（１Ｃ，１Ｄ）、（１Ｄ，１Ｅ）の電池セル積層方向端部同士の相対位置関係は、各電池モジュール１Ａ〜１Ｅの全長公差の影響を受けることがない。
その結果、隣接する各対の電池モジュール（１Ａ，１Ｂ）、（１Ｂ，１Ｃ）、（１Ｃ，１Ｄ）、（１Ｄ，１Ｅ）における総正極４１Ａと総負極４３Ａとを電気的にそれぞれ接続するモジュール間バスバー８は、各対の電池モジュール間の搭載公差を吸収する必要がなくなり、小型化が可能となる。

また、本実施形態に係る電池パック１０では、モジュール間バスバー８が、絶縁樹脂材からなる連結固定ブラケット７のバスバー収容部８０に収容保持される。
そこで、裸導体であるモジュール間バスバー８を絶縁用プロテク等に収容したりする必要がなく、モジュール間バスバー８を覆う絶縁部材を廃止することができる。そこで、モジュール間バスバー８周辺のスペース効率化を達成することができる。

更に、本実施形態に係る電池パック１０では、単独固定ブラケット５及び連結固定ブラケット７が、積層した複数の電池セル４を挟持固定する一対の固定プレート３を介して電池モジュール１Ａ〜１Ｅの電池セル積層方向端部に固定される。
そこで、固定プレート３に設けたネジ固定部材であるネジ軸３１によって、単独固定ブラケット５及び連結固定ブラケット７を電池モジュール１Ａ〜１Ｅの電池セル積層方向端部に容易に固定することができる。

以上、図面を参照しながら上記実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば上記の構成例では、電極が平板電極である場合を例に説明したが、電極は、極柱であってもよい。従って、セル間バスバー４５と、電極との接続は、溶接等に限らず、ネジ締結等であってもよい。

従って、本実施形態に係る電池パック１０によれば、複数本の電池モジュール１Ａ〜１Ｅを組み合わせてなり、これら電池モジュール間を電気的に接続するモジュール間バスバー８の小型化が可能な電池パックを提供できる。

ここで、上述した本発明に係る電池パックの実施形態の特徴をそれぞれ以下に簡潔に纏めて列記する。
［１］積層した複数の電池セル（４）を電気接続して構成された電池モジュール（１Ａ〜１Ｅ）が、互いに平行な配列状態で複数本組み合わされる電池パックであって、
複数本の前記電池モジュール（１Ａ〜１Ｅ）のうちで、端末総正極（４２）を有する前記電池モジュール（１Ａ）の電池セル積層方向端部と、端末総負極（４４）を有する前記電池モジュール（１Ｅ）の電池セル積層方向端部とにそれぞれ固定される単独固定ブラケット（５）と、
前記端末総正極又は前記端末総負極を有しない前記電池モジュール（１Ａ〜１Ｅ）の電池セル積層方向端部における配列方向に隣接する端部間をそれぞれ連結固定する連結固定ブラケット（７）と、
隣接する前記単独固定ブラケット及び前記連結固定ブラケットにおける配列方向両側端同士を互いに電池セル積層方向にのみ相対移動可能に連結する連結機構（蟻ほぞ５８，７８及び蟻穴７９）と、
隣接する各対の前記電池モジュール（１Ａ，１Ｂ）、（１Ｂ，１Ｃ）、（１Ｃ，１Ｄ）、（１Ｄ，１Ｅ）における総正極（４１Ａ）と総負極（４３Ａ）とを電気的にそれぞれ接続する電気的接続部材（モジュール間バスバー８）と、
を備えることを特徴とする電池パック（１０）。
［２］前記電気的接続部材（モジュール間バスバー８）が、絶縁樹脂材からなる前記連結固定ブラケット（７）に収容保持される
ことを特徴とする上記［１］に記載の電池パック（１０）。
［３］前記単独固定ブラケット（５）及び前記連結固定ブラケット（７）は、積層した前記複数の電池セル（４）を挟持固定する固定プレート（３）を介して前記電池モジュール（１Ａ〜１Ｅ）の電池セル積層方向端部に固定される
ことを特徴とする上記［１］又は［２］に記載の電池パック（１０）。

１Ａ〜１Ｅ…電池モジュール
２…電池電圧測定ユニット
３…固定プレート
４…電池セル
５…単独固定ブラケット
７…連結固定ブラケット
８…モジュール間バスバー（電気的接続部材）
１０…電池パック
２５…電池監視基板
４１…正極端子
４１Ａ…総正極
４２…端末総正極
４３…負極端子
４３Ａ…総負極
４４…端末総負極
４５…セル間バスバー
５５…基板収容部
５８…蟻ほぞ（連結機構）
７８…蟻ほぞ（連結機構）
７９…蟻穴（連結機構）

Claims

積層した複数の電池セルを電気接続して構成された電池モジュールが、互いに平行な配列状態で複数本組み合わされる電池パックであって、
複数本の前記電池モジュールのうちで、端末総正極を有する前記電池モジュールの電池セル積層方向端部と、端末総負極を有する前記電池モジュールの電池セル積層方向端部とにそれぞれ固定される単独固定ブラケットと、
前記端末総正極又は前記端末総負極を有しない前記電池モジュールの電池セル積層方向端部における配列方向に隣接する端部間をそれぞれ連結固定する連結固定ブラケットと、
隣接する前記単独固定ブラケット及び前記連結固定ブラケットにおける配列方向両側端同士を互いに電池セル積層方向にのみ相対移動可能に連結する連結機構と、
隣接する各対の前記電池モジュールにおける総正極と総負極とを電気的にそれぞれ接続する電気的接続部材と、
を備えることを特徴とする電池パック。
前記電気的接続部材が、絶縁樹脂材からなる前記連結固定ブラケットに収容保持される
ことを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
前記単独固定ブラケット及び前記連結固定ブラケットは、積層した前記複数の電池セルを挟持固定する固定プレートを介して前記電池モジュールの電池セル積層方向端部に固定される
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電池パック。