JP6613791B2 - 電池パック - Google Patents

Description

本発明は、電池パックに関する。

特許文献１には、電池パックが記載されている。この電池パックは、筐体と、筐体に収容された複数の電池モジュールと、を有している。それぞれの電池モジュールには、電池モジュールの電力を伝送するためのハーネスが設けられている。同一極性の複数のハーネスは、筐体の内面に固定された端子台に接続される。これにより、電池モジュールが並列接続される。

特開２０１５−８２４９２号公報

特許文献１に記載の電池パックにおいては、筐体の内圧を筐体外に開放させる開放部が設けられている。また、この電池パックにおいては、筐体の内面とハーネスとの間に緩衝材が設けられている。これにより、ハーネスが筐体の内面に擦れにくくし、ハーネスを保護することを図っている。また、緩衝材の設置により筐体の内部の空間を狭くし、筐体の内圧を上昇しやすくしている。これにより、開放部を開放しやすくして筐体から気体を円滑に排出することを図っている。ところで、このような電池パックにあっては、さらに別の要求がある。すなわち、電池パックにおいては、さらなる小型化が要求されている。

本発明は、小型化が可能な電池パックを提供することを目的とする。

本発明に係る電池パックは、筐体と、筐体の壁面に取り付けられた複数の電池モジュールと、電池モジュール同士を電気的に接続する複数のバスバーと、を備え、電池モジュールは、第１の方向に沿って積層され互いに電気的に接続された複数の電池セルと、電池セルの電極端子に電気的に接続されたモジュール端子と、電池モジュールを壁面に固定する固定部材と、を有し、バスバーは、一の電池モジュールのモジュール端子に取り付けられる第１の取付部と、別の電池モジュールのモジュール端子に取り付けられる第２の取付部と、第１の取付部と第２の取付部とを互いに接続すると共に第１の方向に可撓性を有する可撓部と、を有する。

この電池パックにおいては、複数の電池モジュールがバスバーにより電気的に接続されている。このため、複数の電池モジュールをハーネスにより電気的に接続する場合と比較して、ハーネスの取り回しのためのスペースを確保する必要がない。また、バスバーは、第１の取付部において一の電池モジュールのモジュール端子に取り付けられ、第２の取付部において別の電池モジュールのモジュール端子に取り付けられる。すなわち、それぞれのバスバーは、２つの電池モジュールにわたって取り付けられ、それらを電気的に接続する。したがって、それぞれの電池モジュールから独立して延びるハーネスを端子台で集約する必要がない。このため、端子台を設置するためのスペースが不要である。以上のように、この電池パックによれば、ハーネスの取り回しのためのスペースや端子台を設置するためのスペースをなくして小型化を実現することが可能である。なお、バスバーは、各電池モジュールの電池セルの積層方向（第１の方向）に可撓性を有する可撓部を有している。このため、電池セルの膨張に起因して、電池セルの積層方向にモジュール端子の位置が変動しても、可撓部が撓むことでその変動の影響がバスバーの取付部に及ぶことを抑制できる。したがって、上記のようにバスバーを用いて小型化を実現しつつ、信頼性を確保可能である。

本発明に係る電池パックにおいては、モジュール端子は、電池モジュールの壁面側の端部に配置されていてもよい。この場合、バスバーを筐体の壁面に固定しやすくなる。

本発明に係る電池パックにおいては、電池モジュールからバスバーを通じて外部に向かう電流経路上において、一のバスバーの断面積は、一のバスバーよりも電流経路の前段側の別のバスバーの断面積よりも大きくてもよい。この場合、相対的に大きな電流が流れるバスバーの断面積が、相対的に大きくなる。このため、バスバーの発熱を抑制可能である。

本発明に係る電池パックにおいては、固定部材は、第１の方向における電池モジュールの一端に配置され、電池モジュールは、固定部材と電池セルとの間に配置された弾性部材を有し、バスバーは、電池モジュールの一端側において、電池モジュール同士を電気的に接続してもよい。このように、電池モジュールの一端側に弾性部材が配置されている場合には、電池セルの膨張によるモジュール端子の位置の変動が、その一端側において大きくなる。このため、電池モジュールの一端側において可撓部を有するバスバーを用いることにより、信頼性を十分に確保可能である。

本発明に係る電池パックにおいては、バスバーは、第１の板状部及び第２の板状部と、第１の板状部と第２の板状部とに接続された第３の板状部と、からなり、第１の板状部及び第２の板状部は、第３の板状部が第１の方向に交差するように屈曲しており、第１の取付部は、第１の板状部により構成され、第２の取付部は、第２の板状部により構成され、可撓部は、第３の板状部により構成されてもよい。このように、第１〜３の板状部からなる単一の板状の部材としてバスバーを構成することができる。このとき、電池セルの積層方向に交差する第３の板状部が、電池セルの積層方向に撓みやすく、可撓部を構成する。

本発明に係る電池パックにおいては、一のバスバーの第１の板状部は、モジュール端子との間に別のバスバーの第２の板状部を介在させた状態で当該モジュール端子に締結されており、一のバスバーにおいて、第１の板状部の長さは、別のバスバーの第２の板状部の厚さの分だけ、第２の板状部の長さよりも長くてもよい。この場合、２つのバスバーを部分的に重複させることにより生じる段差を、第２の板状部を相対的に長くすることにより吸収可能である。

本発明によれば、小型化が可能な電池パックを提供することができる。

本実施形態に係る電池パックの部分的な構成を示す図である。 図１に示された電池モジュールを示す斜視図である。 図１に示された電池モジュールの上面図である。 図１〜３に示された電池セルの斜視図である。 図１に示された電池モジュール同士のバスバーによる接続部分の拡大図である。 図１，５に示されたバスバーを示す図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図面の説明において、同一の要素同士、或いは相当する要素同士には互いに同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。

図１は、本実施形態に係る電池パックの部分的な構成を示す図である。図１に示されるように、電池パック１は、筐体２と、複数の電池モジュール３と、複数のバスバー４，５，６と、別の複数のバスバー７，８，９と、さらに別の一対のバスバー１０，１１と、を備えている。筐体２は、例えば箱状である。筐体２は、電池モジュール３を収容している。筐体２は、複数の壁部を有する。ここでは、複数の壁部のうち、１つの壁部１２の一部を図示する。壁部１２は、壁面１２ｓを含む。電池モジュール３は、それぞれ、壁面１２ｓに取り付けられている。

図２は、図１に示された電池モジュールを示す斜視図である。図３は、図１に示された電池モジュールの上面図である。図１〜３に示されるように、ここでは、３つの電池モジュール３（電池モジュール３Ａ，３Ｂ，３Ｃ）が示されている。電池モジュール３は、複数の電池セル１３と、一対のモジュール端子１４，１５と、一対の固定部材１６，１７と、弾性部材１８と、複数のセルホルダ１９と、複数の伝熱プレート２０と、を有している。電池セル１３の個数は、一例として１３個である。セルホルダ１９の個数及び伝熱プレート２０の個数は、例えば、電池セル１３の個数と同数である。

図４は、図１〜３に示された電池セルの斜視図である。図１〜４に示されるように、電池セル１３は、第１の方向に沿って互いに積層されている。電池セル１３は、例えば、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池である。電池セル１３は、電極組立体２１と、ケース２２と、一対の電極端子２４，２５と、を有している。電極組立体２１は、複数の正極（不図示）及び負極（不図示）と、正極と負極との間に介在されたセパレータ（不図示）と、を含む。

正極及び負極は、セパレータを介して交互に積層されている。正極及び負極の積層方向は、電池セル１３の積層方向（第１の方向）と実質的に一致している。電極組立体２１は、ケース２２に収容されている。電極端子２４，２５は、電極組立体２１の電極（正極及び負極のそれぞれ）に電気的に接続されている。電極端子２４の極性と電極端子２５の極性とは互いに異なる。例えば、電極端子２４は正極側の端子であり、電極端子２５は負極側の端子である。

ケース２２は、例えば直方体状である。ケース２２は、互いに略平行な一対の側面２２ａ，２２ｂと、互いに略平行な一対の側面２２ｃ，２２ｄと、互いに略平行な上面２２ｅ及び底面２２ｆと、を含む。側面２２ａ，２２ｂ、上面２２ｅ、及び、底面２２ｆは、第１の方向に沿った面である。側面２２ｃ，２２ｄは、第１の方向に交差する面である。電極端子２４，２５は、上面２２ｅから突出している。電池セル１３は、それぞれ、セルホルダ１９に保持されている。

セルホルダ１９は、互いに略平行な一対の側壁部１９ａ，１９ｂと、背面部１９ｅ及び底壁部１９ｆと、を含む。背面部１９ｅは、側壁部１９ａ，１９ｂの長手方向の一端部において側壁部１９ａと側壁部１９ｂとを互いに接続している。底壁部１９ｆは、側壁部１９ａ，１９ｂの長手方向の他端部において側壁部１９ａと側壁部１９ｂとを互いに接続している。セルホルダ１９においては、側壁部１９ａ，１９ｂと背面部１９ｅ及び底壁部１９ｆとによって、電池セル１３が嵌め合される直方体状の空間部が画成されている。

側壁部１９ａ，１９ｂは、それぞれ、当該空間部に電池セル１３が嵌め合されたときに側面２２ａ，２２ｂ上に配置される。同様に、背面部１９ｅは、上面２２ｅ近傍において、側面２２ｄ上に配置される。さらに、底壁部１９ｆは、底面２２ｆ上に配置される。背面部１９ｅには、一対の突設部１９ｐが設けられている。また、底壁部１９ｆにも、一対の突設部１９ｐが設けられている。突設部１９ｐには、貫通孔１９ｈが形成されている。この貫通孔１９ｈには、電池セル１３を拘束する際にボルトＡ１が挿通される。

伝熱プレート２０は、電池セル１３と筐体２とを熱的に接続する。伝熱プレート２０は、矩形板状の本体部２０ａと、矩形板状の延在部２０ｂと、を含む。伝熱プレート２０は、一例として、本体部２０ａと延在部２０ｂとによってＬ字板状に形成されている。本体部２０ａは、電池セル１３（ケース２２）の側面２２ｄ上に配置される。延在部２０ｂは、本体部２０ａから第１の方向に沿って延び、電池セル１３の側面２２ａ上に配置される。延在部２０ｂは、セルホルダ１９の側壁部１９ａを介して側面２２ａ上に配置される。

引き続き、電池モジュール３の各部を説明する。ここでは、固定部材１６，１７は、電池モジュール３の第１の方向における両端に配置されている。固定部材１６，１７は、電池モジュール３を筐体２の壁面１２ｓに固定する。より具体的には、固定部材１６は、電池モジュール３の第１の方向における一端３ａに配置されている。固定部材１６は、拘束部１６ａと固定部１６ｂとを含む。

拘束部１６ａは、例えば矩形板状である。拘束部１６ａは、第１の方向に交差する。拘束部１６ａは、電池セル１３の側面２２ｃ，２２ｄに対向している。固定部１６ｂは、例えば矩形板状である。固定部１６ｂは、第１の方向に沿って拘束部１６ａから電池モジュールの外側に向けて延設されている。固定部１６ｂは、壁面１２ｓに対向している。固定部材１６は、拘束部１６ａと固定部１６ｂとによって、Ｌ字板状に形成されている。

固定部材１７は、電池モジュール３の第１の方向における他端３ｂに配置されている。固定部材１７は、拘束部１７ａと固定部１７ｂとを含む。拘束部１７ａは、例えば矩形板状である。拘束部１７ａは、第１の方向に交差する。拘束部１７ａは、電池セル１３の側面２２ｃ，２２ｄに対向している。固定部１７ｂは、例えば矩形板状である。固定部１７ｂは、第１の方向に沿って拘束部１７ａから電池モジュールの外側に向けて延設されている。固定部１７ｂは、壁面１２ｓに対向している。固定部材１７は、拘束部１７ａと固定部１７ｂとによって、Ｌ字板状に形成されている。

固定部材１６，１７は、拘束部１６ａと拘束部１７ａとによって電池セル１３を挟んだ状態において、拘束部１６ａと拘束部１７ａとを締結することにより、複数の電池セル１３を互いに拘束して一体化する。拘束部１６ａと拘束部１７ａとの締結は、例えば、セルホルダ１９の貫通孔１９ｈを介して拘束部１６ａと拘束部１７ａとに挿通された複数のボルトＡ１を用いて行うことができる。なお、弾性部材１８は、ここでは、電池モジュール３の第１の方向における一端３ａ側の固定部材１６と、固定部材１６に隣接する電池セル１３との間に配置されている。弾性部材１８は、電池セル１３と共に拘束されている。

固定部材１６，１７は、拘束部１６ａ，１７ａを用いて電池セル１３を拘束した状態において、固定部１６ｂ，１７ｂを壁面１２ｓに接触させて固定することにより、電池モジュール３を壁面１２ｓに固定する。したがって、固定部１６ｂ，１７ｂは、電池モジュール３における壁面１２ｓ側の端部３ｃに配置される。固定部１６ｂ，１７ｂの壁面１２ｓへの固定には、例えば、固定部１６ｂ，１７ｂに挿通されたボルトＡ２を用いることができる。

なお、電池モジュール３は、壁面１２ｓへの固定の際に、伝熱プレート２０の延在部２０ｂが壁面１２ｓ側になるように配置される。これにより、延在部２０ｂの表面が壁面１２ｓに対向する。そして、延在部２０ｂと壁面１２ｓとの間には、互いの熱的な接触を確保するために、熱伝導部材（不図示）が介在される場合がある。

ここで、モジュール端子１４，１５は、電池セル１３の電極端子２４，２５に電気的に接続されている。より具体的には、まず、複数の電池セル１３は、その積層方向に沿って電極端子２４及び電極端子２５の位置が交互になるように配列されている。そして、電池セル１３は、例えばバスバー（不図示）によって互いに隣り合う電池セル１３の電極端子２４と電極端子２５とを接続することにより、互いに直列に電気的に接続されている。

モジュール端子１４は、例えば、電池モジュール３における第１の方向の一端３ａに位置する電池セル１３の電極端子２４に電気的に接続されている。また、モジュール端子１５は、例えば、電池モジュール３における第１の方向の他端３ｂに位置する電池セル１３の電極端子２５に電気的に接続されている。一例として、モジュール端子１４は、正極側の端子であり、いわゆる総プラス端子である。また、一例として、モジュール端子１５は、負極側の端子であり、いわゆる総マイナス端子である。

モジュール端子１４，１５は、電池モジュール３における筐体２の壁面１２ｓ側の端部３ｃに配置されている。すなわち、モジュール端子１４，１５は、電池モジュール３における第１の方向に交差する第２の方向（幅方向）について、中心よりも壁面１２ｓ側に配置されている。また、モジュール端子１４，１５は、筐体２において、電池モジュール３同士を電気的に接続する際に開放されている側（例えば蓋部材側）に面している。すなわち、モジュール端子１４，１５は、第１の方向及び壁面１２ｓに沿うと共に壁面１２ｓと反対側に臨む。

モジュール端子１４は、例えば、電極端子２４からトレイＴ上に引き出されたバスバーＢ１によって、電極端子２４に電気的に接続されている。モジュール端子１４には、ネジ孔１４ｈが形成されている。モジュール端子１４における壁面１２ｓ側の面上には、板状のモジュール端子１４を支持する支持体１４ｓが配置されている。ネジ孔１４ｈは、モジュール端子１４を貫通し、支持体１４ｓに設けられたネジ孔（不図示）に連続している。支持体１４ｓは、例えば、トレイＴと一体に形成されている。

モジュール端子１５は、例えば、電極端子２５からトレイＴ上に引き出されて電子部品Ｅに接続されるバスバーＢ２と、電子部品Ｅから引き出されてモジュール端子１５に接続されるバスバーＢ３と、によって、電極端子２５に電気的に接続されている。モジュール端子１５には、ネジ孔１５ｈが形成されている。モジュール端子１５における壁面１２ｓ側の面上には、板状のモジュール端子１５を支持する支持体１５ｓが配置されている。ネジ孔１５ｈは、モジュール端子１５を貫通し、支持体１５ｓに設けられたネジ孔（不図示）に連続している。支持体１５ｓは、例えば、トレイＴと一体に形成されている。

なお、トレイＴは、電池セル１３の電極端子２４，２５が配列された面（上面２２ｅ）上に配置され、セルホルダ１９に保持（固定）されている。電子部品Ｅは、トレイＴ上に配置されている。電子部品Ｅは、例えば、電池セル１３の放電と放電の遮断とを制御するリレーである。

ここで、図５は、図１に示された電池モジュール同士のバスバーによる接続部分の拡大図である。図６は、図１，５に示されたバスバーを示す図である。図１，５，６に示されるように、電池モジュール３同士は、バスバー４，５，７，８により互いに電気的に接続される。さらに、電池モジュール３は、バスバー６に接続されたバスバー１０、及び、バスバー９に接続されたバスバー１１を用いて、外部に電気的に接続される。

ここでは、電池モジュール３は、互いに並列接続される。したがって、バスバー４〜６は、電池モジュール３の同極性のモジュール端子１４に接続される。また、バスバー７〜９は、電池モジュール３の同極性のモジュール端子１５に接続される。すなわち、一例として、バスバー４〜６，１０は、正極側のバスバーであり、バスバー７〜９，１１は、負極側のバスバーである。

なお、電池モジュール３は、第１の方向に交差すると共に壁面１２ｓに沿う第２の方向に沿って配列されている。電池モジュール３のうちの電池モジュール３Ａと電池モジュール３Ｂとは、第２の方向に沿って互いに隣接している。また、電池モジュール３のうちの電池モジュール３Ｂと電池モジュール３Ｃとは、第２の方向に沿って互いに隣接している。また、バスバー４〜６，１０は、電池モジュール３からバスバー４〜６，１０を通じて外部に向かう電流経路ＣＰを形成する。

電池モジュール３Ａは、電流経路ＣＰ上において、最も前段側の電池モジュール３である。電池モジュール３Ｂは、電流経路ＣＰ上において、電池モジュール３Ａの後段側であって電池モジュール３Ａに隣接する電池モジュール３である。電池モジュール３Ｃは、電流経路ＣＰ上において電池モジュール３Ｂの後段側であって電池モジュール３Ｂに隣接する電池モジュール３である。なお、電流経路ＣＰの前段及び後段は、電流経路ＣＰの方向の定義により逆になる場合がある。

バスバー４，７は、電池モジュール３Ａ（一の電池モジュール）と電池モジュール３Ｂ（別の電池モジュール）とを互いに電気的に接続する。バスバー５，８は、電池モジュール３Ｂ（一の電池モジュール）と電池モジュール３Ｃ（別の電池モジュール）とを互いに接続する。バスバー６は、電池モジュール３Ｃとバスバー１０とを互いに電気的に接続する。バスバー９は、電池モジュール３Ｃとバスバー１１とを互いに電気的に接続する。

図５及び図６の（ａ）に示されるように、バスバー４は、板状部（第１の板状部）４１と、板状部（第２の板状部）４２と、板状部（第３の板状部）４３と、から単一の板として構成されている。板状部４１〜４３は、例えば矩形板状である。板状部４３は、板状部４１と板状部４２とに接続されている。すなわち、板状部４１，４２は、板状部４３から延設されている。板状部４１には、貫通孔４１ｈが形成されており、板状部４２には、貫通孔４２ｈが形成されている。

板状部４１は、位置Ｐ４１において（例えば略直角に）屈曲している。板状部４２は、位置Ｐ４２において（例えば略直角に）屈曲している。これにより、板状部４３は、第１の方向に交差する。つまり、板状部４１，４２は、板状部４３が第１の方向に交差するように屈曲している。このため、バスバー４においては、板状部４１の先端４１ｔから位置Ｐ４１までの部分と、板状部４２の先端４２ｔから位置Ｐ４２までの部分とが、第１の方向及び壁面１２ｓに沿って延在し、且つ、板状部４３が第１の方向に交差する。なお、板状部４３が第１の方向に交差するとは、板状部４３の相対的に薄い方向における厚さＴ４を規定する一対の主面４３ｓが、第１の方向に交差することを意味する。

ここで、板状部４１と板状部４３との接続部から位置Ｐ４１までの距離Ｄ４１ｃと、板状部４２と板状部４３との接続部から位置Ｐ４２までの距離Ｄ４２ｃとは、互いに実質的に同一である。また、位置Ｐ４１から貫通孔４１ｈまでの距離Ｄ４１ｐと、位置Ｐ４２から貫通孔４２ｈまでの距離Ｄ４２ｐとは、互いに実質的に同一である。さらに、板状部４１の先端４１ｔから貫通孔４１ｈまでの距離Ｄ４１ｔと、板状部４２の先端４２ｔから貫通孔４２ｈまでの距離Ｄ４２ｔとは、互いに実質的に同一である。

板状部４１の先端４１ｔ側の一部は、電池モジュール３Ａのモジュール端子１４上に配置される。このとき、貫通孔４１ｈは、モジュール端子１４のネジ孔１４ｈに重ねられる。そして、板状部４１は、例えば、貫通孔４１ｈ及びネジ孔１４ｈにボルトＡ３が挿通されることにより、モジュール端子１４に締結される。つまり、板状部４１は、電池モジュール３Ａのモジュール端子１４に取り付けられる取付部（第１の取付部）４５を構成する。

板状部４２の先端４２ｔ側の一部は、電池モジュール３Ｂのモジュール端子１４上に配置される。このとき、貫通孔４２ｈは、モジュール端子１４のネジ孔１４ｈに重ねられる。そして、板状部４２は、例えば、貫通孔４２ｈ及びネジ孔１４ｈにボルトＡ３が挿通されることにより、モジュール端子１４に締結される。つまり、板状部４２は、電池モジュール３Ｂのモジュール端子１４に取り付けられる取付部（第２の取付部）４６を構成する。

板状部４３は、上述したように、板状部４１と板状部４２とを互いに接続する。また、板状部４３は、第１の方向に沿って相対的に薄い。したがって、板状部４３は、第１の方向に撓みやすい。つまり、板状部４３は、取付部４５と取付部４６とを互いに接続すると共に第１の方向に可撓性を有する可撓部４７を構成する。

一方、バスバー５は、板状部（第１の板状部）５１と、板状部（第２の板状部）５２と、板状部（第３の板状部）５３と、から単一の板として構成されている。板状部５１〜５３は、例えば矩形板状である。板状部５３は、板状部５１と板状部５２とに接続されている。すなわち、板状部５１，５２は、板状部５３から延設されている。板状部５１には、貫通孔５１ｈが形成されており、板状部５２には、貫通孔５２ｈが形成されている。

板状部５１は、位置Ｐ５１において（例えば略直角に）屈曲している。板状部５２は、位置Ｐ５２において（例えば略直角に）屈曲している。これにより、板状部５３は、第１の方向に交差する。つまり、板状部５１，５２は、板状部５３が第１の方向に交差するように屈曲している。このため、バスバー５においては、板状部５１の先端５１ｔから位置Ｐ５１までの部分と、板状部５２の先端５２ｔから位置Ｐ５２までの部分とが、第１の方向及び壁面１２ｓに沿って延在し、且つ、板状部５３が第１の方向に交差する。なお、板状部５３が第１の方向に交差するとは、板状部５３の相対的に薄い方向における厚さＴ５を規定する一対の主面５３ｓが、第１の方向に交差することを意味する。

ここで、板状部５１と板状部５３との接続部から位置Ｐ５１までの距離Ｄ５１ｃと、板状部５２と板状部５３との接続部から位置Ｐ５２までの距離Ｄ５２ｃとは、互いに異なる。すなわち、距離Ｄ５１ｃは、距離Ｄ５２ｃよりも、バスバー４の厚さ（板状部４２の厚さ）Ｔ４の分だけ大きい。これは、後述するように、板状部５１が板状部４２に重ねられてモジュール端子１４に締結されることに起因する。

一方、位置Ｐ５１から貫通孔５１ｈまでの距離Ｄ５１ｐと、位置Ｐ５２から貫通孔５２ｈまでの距離Ｄ５２ｐとは、互いに実質的に同一である。さらに、板状部５１の先端５１ｔから貫通孔５１ｈまでの距離Ｄ５１ｔと、板状部５２の先端５２ｔから貫通孔５２ｈまでの距離Ｄ５２ｔとは、互いに実質的に同一である。

板状部５１の先端５１ｔ側の一部は、バスバー４の板状部４２を介在させた状態で、電池モジュール３Ｂのモジュール端子１４上に配置される。このとき、貫通孔５１ｈは、板状部４２の貫通孔４２ｈ及びモジュール端子１４のネジ孔１４ｈに重ねられる。そして、板状部５１は、例えば、貫通孔５１ｈ及びネジ孔１４ｈにボルトＡ３が挿通されることにより、板状部４２と共にモジュール端子１４に締結される。つまり、板状部５１は、電池モジュール３Ｂのモジュール端子１４に取り付けられる取付部（第１の取付部）５５を構成する。

板状部５２の先端５２ｔ側の一部は、電池モジュール３Ｃのモジュール端子１４上に直接（すなわち別のバスバーを介在させずに）配置される。このとき、貫通孔５２ｈは、モジュール端子１４のネジ孔１４ｈに重ねられる。そして、板状部５２は、例えば、貫通孔５２ｈ及びネジ孔１４ｈにボルトＡ３が挿通されることにより、モジュール端子１４に締結される。つまり、板状部５２は、電池モジュール３Ｃのモジュール端子１４に取り付けられる取付部（第２の取付部）５６を構成する。

このように、バスバー５においては、一方の板状部５１が板状部４２を介してモジュール端子１４に締結され、他方の板状部５２が直接的にモジュール端子１４に締結される。このため、上述したように、バスバー５においては、板状部５１の長さが、バスバー４の板状部４２の厚さＴ４の分だけ、板状部５２の長さよりも長い。なお、板状部５１の長さは、距離Ｄ５１ｃと距離Ｄ５１ｐと距離Ｄ５１ｔとの合計である。また、板状部５２の長さは、距離Ｄ５２ｃと距離Ｄ５２ｐと距離Ｄ５２ｔとの合計である。そして、距離Ｄ５１ｃのみが、距離Ｄ５２ｃよりも厚さＴ４の分だけ大きい。

板状部５３は、上述したように、板状部５１と板状部５２とを互いに接続する。また、板状部５３は、第１の方向に沿って相対的に薄い。したがって、板状部５３は、第１の方向に撓みやすい。つまり、板状部５３は、取付部５５と取付部５６とを互いに接続すると共に第１の方向に可撓性を有する可撓部５７を構成する。

他方、バスバー６は、板状部（第１の板状部）６１と、板状部（第２の板状部）６２と、板状部（第３の板状部）６３と、から単一の板として構成されている。板状部６１〜６３は、例えば矩形板状である。板状部６３は、板状部６１と板状部６２とに接続されている。すなわち、板状部６１，６２は、板状部６３から延設されている。板状部６１には、貫通孔６１ｈが形成されており、板状部６２には、貫通孔６２ｈが形成されている。

板状部６１は、位置Ｐ６１において（例えば略直角に）屈曲している。板状部６２は、位置Ｐ６２において（例えば略直角に）屈曲している。これにより、板状部６３は、第１の方向に交差する。つまり、板状部６１，６２は、板状部６３が第１の方向に交差するように屈曲している。このため、バスバー６においては、板状部６１の先端６１ｔから位置Ｐ６１までの部分と、板状部６２の先端６２ｔから位置Ｐ６２までの部分とが、第１の方向及び壁面１２ｓに沿って延在し、且つ、板状部６３が第１の方向に交差する。なお、板状部６３が第１の方向に交差するとは、板状部６３の相対的に薄い方向における厚さＴ６を規定する一対の主面６３ｓが、第１の方向に交差することを意味する。

ここで、板状部６１と板状部６３との接続部から位置Ｐ６１までの距離Ｄ６１ｃと、板状部６２と板状部６３との接続部から位置Ｐ６２までの距離Ｄ６２ｃとは、互いに異なる。すなわち、距離Ｄ６１ｃは、距離Ｄ６２ｃよりも、バスバー５の厚さ（板状部５２の厚さ）Ｔ５の分だけ大きい。これは、後述するように、板状部６１が板状部５２に重ねられてモジュール端子１４に締結されることに起因する。

一方、位置Ｐ６１から貫通孔６１ｈまでの距離Ｄ６１ｐと、位置Ｐ６２から貫通孔６２ｈまでの距離Ｄ６２ｐとは、互いに実質的に同一である。さらに、板状部６１の先端６１ｔから貫通孔６１ｈまでの距離Ｄ６１ｔと、板状部６２の先端６２ｔから貫通孔６２ｈまでの距離Ｄ６２ｔとは、互いに実質的に同一である。

板状部６１の先端６１ｔ側の一部は、バスバー５の板状部５２を介在させた状態で、電池モジュール３Ｃのモジュール端子１４上に配置される。このとき、貫通孔６１ｈは、板状部５２の貫通孔５２ｈ及びモジュール端子１４のネジ孔１４ｈに重ねられる。そして、板状部６１は、例えば、貫通孔６１ｈ及びネジ孔１４ｈにボルトＡ３が挿通されることにより、板状部５２と共にモジュール端子１４に締結される。つまり、板状部６１は、電池モジュール３Ｃのモジュール端子１４に取り付けられる取付部（第１の取付部）６５を構成する。

板状部６２の先端６２ｔ側の一部は、壁面１２ｓ上に設けられた絶縁性の支持片Ｃ１上に直接（すなわち別のバスバーを介在させずに）配置される。このとき、貫通孔６２ｈは、支持片Ｃ１のネジ孔（不図示）に重ねられる。そして、板状部６２は、例えば、貫通孔６２ｈ及び支持片Ｃ１のネジ孔にボルトＡ３が挿通されることにより、支持片Ｃ１に締結される。このとき、板状部６２上には、バスバー１０が重ねられ、板状部６２と共に支持片Ｃ１に締結される。したがって、板状部６２は、外部に通じるバスバー１０に取り付けられる取付部６６を構成する。

このように、バスバー６においては、一方の板状部６１が板状部５２を介してモジュール端子１４に締結され、他方の板状部６２が直接的に支持片Ｃ１に締結される。このため、上述したように、バスバー６においては、板状部６１の長さが、バスバー５の板状部５２の厚さＴ５の分だけ、板状部６２の長さよりも長い。なお、板状部６１の長さは、距離Ｄ６１ｃと距離Ｄ６１ｐと距離Ｄ６１ｔとの合計である。また、板状部６２の長さは、距離Ｄ６２ｃと距離Ｄ６２ｐと距離Ｄ６２ｔとの合計である。そして、距離Ｄ６１ｃのみが、距離Ｄ６２ｃよりも厚さＴ５の分だけ大きい。

板状部６３は、上述したように、板状部６１と板状部６２とを互いに接続する。また、板状部６３は、第１の方向に沿って相対的に薄い。したがって、板状部６３は、第１の方向に撓みやすい。つまり、板状部６３は、取付部６５と取付部６６とを互いに接続すると共に第１の方向に可撓性を有する可撓部６７を構成する。

なお、上述したように、電池モジュール３Ａ，３Ｂは、第１の方向における一端３ａ側の固定部材１６と電池セル１３との間に配置された弾性部材１８を有する。そして、バスバー４，５は、その一端３ａ側において、電池モジュール３Ａ，３Ｂ同士を電気的に接続する。一方、電池モジュール３における他端３ｂ側においては、バスバー７〜１０が用いられる。

すなわち、バスバー７は、例えば矩形平板状であり、電池モジュール３Ａのモジュール端子１５と電池モジュール３Ｂのモジュール端子１５とにボルトＡ３を用いて締結される。バスバー８は、例えば矩形平板状であり、電池モジュール３Ｂのモジュール端子１５と電池モジュール３Ｃのモジュール端子１５とにボルトＡ３を用いて締結される。バスバー９は、例えば矩形平板状であり、電池モジュール３Ｃのモジュール端子１５と支持片Ｃ２とにボルトＡ３を用いて締結される。なお、支持片Ｃ２は、壁面１２ｓ上に設けられた絶縁性の部材である。バスバー１１は、バスバー９と共に支持片Ｃ２に締結される。

ここで、バスバー４，７よりもバスバー５，８の方が、大きな電流が流れる。また、バスバー５，８よりもバスバー６，９の方が、大きな電流が流れる。このため、バスバー４，７の断面積よりもバスバー５，８の断面積の方が大きくされ、電気抵抗が下げられている。また、バスバー５，８の断面積よりもバスバー６，９の断面積が大きくされ、電気抵抗が下げられている。すなわち、一例として、電流経路ＣＰ上において、バスバー５の断面積は、バスバー５よりも電流経路ＣＰの前段側のバスバー４の断面積よりも大きい。ここでは、断面積の増大は、各バスバーの厚さを増大することにより実現される。なお、バスバー１０，１１の断面積は、例えば、バスバー６，９と実質的に同等である。

引き続いて、電池パック１の奏する効果について説明する。なお、以下の効果の説明においては、複数の電池モジュールやバスバー等の一部のものを代表して説明する場合がある。電池パック１においては、複数の電池モジュール３がバスバー５により電気的に接続されている。このため、複数の電池モジュール３をハーネスにより電気的に接続する場合と比較して、ハーネスの取り回しのためのスペースを確保する必要がない。また、バスバー５は、取付部５５において電池モジュール３Ａのモジュール端子１４に取り付けられ、取付部５６において電池モジュール３Ｂのモジュール端子１４に取り付けられる。すなわち、バスバー５は、２つの電池モジュール３Ａ，３Ｂにわたって取り付けられ、それらを電気的に接続する。

したがって、それぞれの電池モジュール３から独立して延びるハーネスを端子台で集約する必要がない。このため、端子台を設置するためのスペースが不要である。以上のように、電池パック１によれば、ハーネスの取り回しのためのスペースや端子台を設置するためのスペースをなくして小型化を実現することが可能である。なお、バスバー５は、電池セル１３の積層方向（第１の方向）に可撓性を有する可撓部５７を有している。このため、電池セル１３の膨張に起因して、電池セル１３の積層方向にモジュール端子１４の位置が変動しても、可撓部５７が撓むことでその変動の影響がバスバー５の取付部５５，５６に及ぶことを抑制できる。したがって、上記のようにバスバー５を用いて小型化を実現しつつ、信頼性を確保可能である。

また、電池パック１においては、モジュール端子１４は、電池モジュール３の壁面１２ｓ側の端部３ｃに配置されている。このため、バスバー５を筐体２の壁面１２ｓに固定しやすくなる。また、モジュール端子１４に対して定型のバスバー５を締結するので、ハーネスを用いる場合と比較して組付け性が向上する。

また、電池パック１においては、電池モジュール３からバスバー４〜６，１１を通じて外部に向かう電流経路ＣＰ上において、バスバー５の断面積は、バスバー５よりも電流経路ＣＰの前段側のバスバー４の断面積よりも大きい。このため、相対的に大きな電流が流れるバスバー５の断面積が、相対的に大きくなる。したがって、バスバー５等の発熱を抑制可能である。

また、電池パック１においては、電池モジュール３は、第１の方向における一端３ａ側の固定部材１６と電池セル１３との間に配置された弾性部材１８を有する。そして、バスバー５は、電池モジュール３の一端３ａ側において、電池モジュール３同士を電気的に接続する。このように、電池モジュール３の一端３ａ側に弾性部材１８が配置されている場合には、電池セル１３の膨張によるモジュール端子１４の位置の変動が、その一端３ａ側において大きくなる。このため、電池モジュール３の一端３ａ側において可撓部５７を有するバスバー５を用いることにより、信頼性を十分に確保可能である。

また、電池パック１においては、バスバー５は、板状部５１及び板状部５２と、板状部５１と板状部５２とに接続された板状部５３と、からなる。また、板状部５１及び板状部５２は、板状部５３が第１の方向に交差するように屈曲している。取付部５５は、板状部５１により構成され、取付部５６は、板状部５２により構成される。可撓部５７は、板状部５３により構成される。このように、板状部５１〜５３からなる単一の板状の部材としてバスバー５を構成することができる。このとき、電池セル１３の積層方向に交差する板状部５３が、電池セル１３の積層方向に撓みやすく、可撓部５７を構成する。

また、電池パック１においては、バスバー５の板状部５１は、モジュール端子１４との間にバスバー４の板状部４２を介在させた状態で当該モジュール端子１４に締結される。そして、バスバー５において、板状部５１の長さは、バスバー４の板状部４２の厚さの分だけ、板状部５２の長さよりも長くてもよい。この場合、２つのバスバー４，５を部分的に重複させることにより生じる段差を、板状部５１を相対的に長くすることにより吸収可能である。

さらに、バスバー５においては、板状部５１と板状部５２とのそれぞれの屈曲位置が異なるが、それぞれの先端５１ｔ，５２ｔから貫通孔５１ｈ，５２ｈの距離Ｄ５１ｔ，Ｄ５２ｔが互いに実質的に等しい。このため、貫通孔５１ｈ，５２ｈを用いてバスバー５をモジュール端子１４に締結したときに、先端５１ｔ及び先端５２ｔの一方が他方よりも電池モジュール３側に突出することがない。このため、先端５１ｔ，５２ｔが電池モジュール３に干渉することが避けられる。

以上の実施形態は、本発明に係る電池パックの一実施形態を説明したものである。したがって、本発明に係る電池パックは、上記の電池パック１に限定されない。本発明に係る電池パックは、各請求項の要旨を変更しない範囲において、電池パック１を任意に変更したものとすることができる。

例えば、バスバー５においては、電池セル１３の積層方向（第１の方向）に沿って相対的に薄い板状部５３によって、可撓部５７を構成した。しかしながら、可撓部５７は、取付部５５と取付部５６との間において第１の方向に可撓性を有していればよく、その構成については限定されない。例えば、可撓部５７は、取付部５５と取付部５６との間に強度の低い部分を設けることにより構成されてもよい。

また、バスバー５は、矩形板状の板状部５１〜５３によってＵ字板状に形成される形態に限定されず、例えば、円弧状等の他の任意の形状の板であってもよい。また、モジュール端子１４が、第１の方向及び壁面１２ｓに交差するように設けられる場合には、そのモジュール端子１４間に架け渡されるように延びる単一の矩形平板状であってもよい。

また、電池モジュール３の他端３ｂ側に弾性部材１８が配置される場合には、他端３ｂ側においても、バスバー７〜９に代えてバスバー４〜６を用いることができる。また、弾性部材１８は、電池モジュール３の一端３ａ及び他端３ｂに限らず、電池モジュール３における一端３ａ及び他端３ｂよりも中心側に配置されていてもよい。つまり、弾性部材１８の位置は任意である。さらに、弾性部材１８は、電池モジュール３の任意の位置に２つ以上設けられてもよい。

さらに、筐体２の壁面１２ｓへの電池モジュール３の固定方法は、上記のように第１の方向における電池モジュール３の両端に配置された固定部材１６，１７を用いた方法に限定されず、任意の別の固定方法とすることができる。一例として、電池モジュール３は、第１の方向における電池モジュール３の一端３ａ及び他端３ｂよりも中心側の部分において壁面１２ｓに固定されてもよい。より具体的には、例えば、電池モジュール３の中心側の部分において、第２の方向（電池モジュール３の幅方向）の両側から電池モジュール３を挟むように一対の固定部材を配置し、それらの固定部材により電池モジュール３を壁面１２ｓに固定してもよい。

或いは、電池モジュール３における壁面１２ｓと反対側の面上に固定部材を配置し、その固定部材と壁面１２ｓとの間で電池モジュール３を挟むようにして電池モジュール３を壁面１２ｓに固定してもよい。なお、固定部材１６，１７を用いない場合には、複数の電池セル１３を互いに拘束して一体化するための拘束部材を別途用いてもよいし、上記のような別の固定方法に用いられる固定部材が電池セル１３の拘束のための構成を兼ねていてもよい。

さらに、以上のバスバーは、電池モジュール３同士を直列に接続する場合にも適用可能である。

１…電池パック、２…筐体、１２ｓ…壁面、３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ…電池モジュール、３ａ…一端、３ｂ…他端、３ｃ…端部、４，５…バスバー、１３…電池セル、１４…モジュール端子、２４…電極端子、１６…固定部材、１８…弾性部材、４１，５１…板状部（第１の板状部）、４２，５２…板状部（第２の板状部）、４３，５３…板状部（第３の板状部）、４５，５５…取付部（第１の取付部）、４６，５６…取付部（第２の取付部）、４７，５７…可撓部、ＣＰ…電流経路。

Claims (5)

1. 筐体と、
   前記筐体の壁面に取り付けられた複数の電池モジュールと、
   前記電池モジュール同士を電気的に接続する複数のバスバーと、
   を備え、
   前記電池モジュールは、
   第１の方向に沿って積層され互いに電気的に接続された複数の電池セルと、
   前記電池セルの電極端子に電気的に接続されたモジュール端子と、
   前記電池モジュールを前記壁面に固定する固定部材と、
   を有し、
   前記バスバーは、
   一の前記電池モジュールの前記モジュール端子に取り付けられる第１の取付部と、
   別の前記電池モジュールの前記モジュール端子に取り付けられる第２の取付部と、
   前記第１の取付部と前記第２の取付部とを互いに接続すると共に前記第１の方向に可撓性を有する可撓部と、
   を有し、
   前記電池モジュールから前記バスバーを通じて外部に向かう電流経路上において、一の前記バスバーの断面積は、前記一のバスバーよりも前記電流経路の前段側の別の前記バスバーの断面積よりも大きい、
   電池パック。
2. 前記モジュール端子は、前記電池モジュールの前記壁面側の端部に配置されている、
   請求項１に記載の電池パック。
3. 前記固定部材は、前記第１の方向における前記電池モジュールの一端に配置され、
   前記電池モジュールは、前記固定部材と前記電池セルとの間に配置された弾性部材を有し、
   前記バスバーは、前記電池モジュールの前記一端側において、前記電池モジュール同士を電気的に接続する、
   請求項１又は２に記載の電池パック。
4. 前記バスバーは、第１の板状部及び第２の板状部と、前記第１の板状部と前記第２の板状部とに接続された第３の板状部と、からなり、
   前記第１の板状部及び前記第２の板状部は、前記第３の板状部が前記第１の方向に交差するように屈曲しており、
   前記第１の取付部は、前記第１の板状部により構成され、
   前記第２の取付部は、前記第２の板状部により構成され、
   前記可撓部は、前記第３の板状部により構成される、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の電池パック。
5. 一の前記バスバーの前記第１の板状部は、前記モジュール端子との間に別の前記バスバーの前記第２の板状部を介在させた状態で当該モジュール端子に締結されており、
   前記一のバスバーにおいて、前記第１の板状部の長さは、前記別のバスバーの前記第２の板状部の厚さの分だけ、前記第２の板状部の長さよりも長い、
   請求項４に記載の電池パック。

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