JP6805724B2 - 電池パック - Google Patents

Description

この明細書における開示は、複数の単電池を有する電池パックに関する。

特許文献１には、複数の単電池を積層設置して構成された１つのセルスタックを備える電池パックが開示されている。この電池パックでは、１つのセルスタックに対して３個のスタックバーによって積層方向に圧縮力を作用させて、複数の単電池を一体に拘束している。

特開２０１６−３３９０８号公報

特許文献１の電池パックでは、単電池を拘束するために専用のスタックバーが必要となっており、電池パックの部品点数を抑える点で改善の余地がある。また、高出力、高容量を要する製品仕様とするために、複数の単電池を積層設置して形成した電池モジュールを複数個備える必要がある。この場合に、特許文献１の電池パックにおいて複数の電池モジュールを一体に連結するための連結強度の確保と、連結のための部品点数を押さえる必要がある。

このような課題に鑑み、この明細書における開示の目的は、複数の電池モジュールを一体に連結する連結強度の確保と部品点数の低減とが図れる電池パックを提供することである。

この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。

開示された電池パックのひとつは、それぞれ複数の単電池（３０）を並べて形成されている所定複数個の電池モジュール（３）と、電池モジュールをそれぞれ収容する所定複数個のモジュールケース（４）と、モジュールケースとともに電池モジュールを覆うようにモジュールケースに装着されているバスバケースであって、並置されている複数のモジュールケースを一体に連結するとともに複数の単電池を通電可能に接続する複数のバスバ（５）を支持するバスバケース（２）と、バスバに接触させる冷却用流体が流通する流体通路（７０）と、を備え、流体通路は、バスバケースに一体に結合されているカバー部材（７）とバスバとの間に形成された通路であり、流体通路は、冷却用流体が通路入口部から流入しバスバの表面に沿って流れ、通路出口部から流出する通路である。通路入口部および通路出口部は、バスバケースの外周壁を貫通して形成されている。

この電池パックは、モジュールケースとともに電池モジュールを覆う部材である連結ケース部材によって、並置された複数のモジュールケースを一体に連結する構成を備えている。これにより、複数のモジュールケースを一体に保持するための連結強度を、連結強度を高める専用の部品を用いることなく、電池モジュールを覆う一部材である連結ケース部材によって高めることができる。したがって、複数の電池モジュールを一体に連結する連結強度の確保と部品点数の低減とが図れる電池パックを提供できる。

第１実施形態の電池パックの外観を示す斜視図である。 電池パックについて、カバー部材を外した状態を示す斜視図である。 電池パックの構成を示す分解斜視図である。 電池パックにおける流体通路を示す断面図である。 第２実施形態の電池パックにおける電池モジュールとバスバケースとの関係を示す概要図である。 第３実施形態の電池パックにおける電池モジュールとバスバケースとの関係を示す概要図である。 第４実施形態の電池パックにおける電池モジュールとバスバケースとの関係を示す斜視図である。 第５実施形態の電池パックにおける電池モジュールとバスバケースとの関係を示す斜視図である。

以下に、図面を参照しながら本開示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。各形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１実施形態）
第１実施形態の電池パック１について、図１〜図４を参照して説明する。各図において、Ｔ１は複数の電池セル３０のセル積層方向であり、Ｗ１はセル幅方向または冷却用流体の流れ方向であり、Ｈ１はセル高さ方向である。セル積層方向Ｔ１は、直方体状の電池セル３０のセル厚さ方向でもある。セル幅方向Ｗ１は、セル積層方向Ｔ１とセル高さ方向Ｈ１の両方に垂直な方向である。電池パック１では、セル高さ方向Ｈ１を鉛直方向に設定している。

電池パック１は、複数の電池セル３０を搭載する各種の電気機器に適用することができる。各種の電気機器は、例えば、蓄電池を有する装置、コンピュータ、車両等である。第１実施形態では、その一例として、電池パック１を、内燃機関と電池駆動のモータとを組み合わせて走行駆動源とするハイブリッド自動車、電池駆動のモータによって走行する電気自動車等の車両に用いる場合について説明する。

電池パック１は、少なくとも、所定複数個のモジュールケース４と、モジュールケース４の内部に収容された複数の電池セル３０と、バスバ５を支持するバスバケース２と、バスバケース２またはモジュールケース４に装着可能なカバー部材７と、を備える。電池パック１は、セル積層方向Ｔ１に複数の電池セル３０が配置される構成の電池モジュール３を所定複数個備える。各電池モジュール３は、これを構成するすべての電池セル３０が直列また並列に結線されることにより、通電可能に接続されている。図１〜図３に示すように、隣り合って並置された電池モジュール３と電池モジュール３は、セル積層方向Ｔ１に並んで設置された状態で電気的に接続されている。

隣り合うモジュールケース４とモジュールケース４は、１個のバスバケース２が装着されることにより、バスバケース２と一体に連結されている。電池パック１は、それぞれ電池モジュール３が収容された２個のモジュールケース４と、並置されている２個のモジュールケース４を一体に連結する１個のバスバケース２と、を備える。電池パック１が備えるバスバケース２は、各モジュールケース４とともに電池モジュール３を覆うように２個のモジュールケース４に装着されている連結ケース部材である。このように電池パック１は、並置された２個のモジュールケース４にわたって各モジュールケース４の上部に装着されて、２個のモジュールケース４を一体に連結して、それ自体が剛性強化部材となる１個のバスバケース２を備えている。

電池パック１は、各モジュールケース４と１個のバスバケース２とを部分的に連結する連結部を複数個備えている。連結部は、各モジュールケース４について向かい合う側壁に各２個ずつの合計４箇所少なくとも設けられ、バスバケース２について向かい合う側壁に各４個ずつの合計８箇所少なくとも設けられている。２個のモジュールケース４は、１個のバスバケース２と複数個の連結部によって一体に結合されている。各連結部は、モジュールケース４に設けられた組付部４２と、バスバケース２に設けられた組付部２２と、連結用ねじ１０と、を含んで構成されている。

組付部２２には、連結用ねじ１０のおねじ部の外径寸法よりも大きい内径寸法である貫通穴が形成されている。組付部４２は、連結用ねじ１０のおねじ部と螺合するめねじ部が形成されたねじ穴を備えている。組付部２２と組付部４２は、モジュールケース４とバスバケース２とを適正な位置に設置した状態で貫通穴とねじ穴とが一致する位置に設けられている。

各連結部は、一致した貫通穴とねじ穴とに対して連結用ねじ１０を挿通して締め付けることにより、組付部２２と組付部４２とが連結用ねじ１０によって一体になり、複数のモジュールケース４とバスバケース２と連結する連結機能を発揮する。また、各連結部は、バスバケース２およびモジュールケース４の少なくとも一方の一部によって形成されている嵌め合い手段や係合手段によって構成してもよい。

並置された複数個の電池モジュール３の両端部には、電池パック１としての総正極側端子、総負極側端子をそれぞれ内蔵する端子用部材１１が設置されている。電池セル３０は、例えばニッケル水素二次電池、リチウムイオン電池、有機ラジカル電池であり、筐体内に収納された状態で自動車の座席下、後部座席とトランクルームとの間の空間、運転席と助手席の間の空間などに配置されている。

電池パックに含まれる複数の電池セル３０は、単電池でもあり、例えばアルミ缶等の外殻を構成する外装ケースを有し、直方体状の外装ケースの一端面から上方に突出する、正極端子である電極端子３０ａと負極端子である電極端子３０ｂとを有する。電池パック１は、すべての電池セル３０を直列に結線するように電極端子３０ａと電極端子３０ｂとを接続する所定個数のバスバ５を備える。バスバ５は、導電性を有する材料で構成されている導電部材の一例である。バスバ５は、プレス加工により、２つの平板状部５０、２つの平板状部５０を連結するベント部、伝熱面積を増大するフィン部５１等を有する形状となるように製造することができる。以下、電極端子３０ａと電極端子３０ｂとを総称して電極端子と記載することがある。

各電池セル３０における外装ケースには、安全弁が設けられている。各安全弁は、電極端子３０ａと電極端子３０ｂの間に位置し、電池セル３０の内部圧力が異常な圧力になるときに破断するように設定されている。安全弁は、例えば、電池セル３０の外装ケースの端面に開口した孔に薄い金属膜を貼り付けて塞いで構成されている。この場合には、電池セル３０の内部圧力が異常な圧力になったときに、当該金属膜が破断して外装ケースの孔が開放されて、電池セル３０の内部のガスが外装ケースの外部に放出されることにより、セル内圧が低下し、電池自身の破裂を防止することができる。

モジュールケース４は、その内部に各電池セル３０の全体を収容可能な深い箱状の部材である。モジュールケース４は、それぞれ電池セル３０を収容する収容室を、収容する電池セル３０と同数個備える。複数個の収容室は、セル積層方向Ｔ１に並ぶように設けられている。セル積層方向Ｔ１に隣接する収容室は、仕切り壁によって仕切られている。モジュールケース４は、所定間隔に設けられた仕切り壁によって電池セル３０の外装ケースを支持して各電池セル３０を保持する。モジュールケース４は、例えばポリプロピレン、フィラーやタルクを含有するポリプロピレン等の合成樹脂で形成されている。モジュールケース４は、底部と、底部から立設する４辺を囲む４つの側板部とを有して形成されている。側板部には、所定の位置に、電池パック１をボルトナット等の固定具によって車両側に固定する複数の取付部が設けられている。

モジュールケース４は、一端である上端に４つの側板部によって囲まれた開口部を有している。各電池セル３０は電極端子３０ａおよび電極端子３０ｂが突出する端面とは反対側に位置する端面を先頭にして上端の開口部からモジュールケース４内に挿入されて、仕切り壁と仕切り壁の間の所定の位置に設置される。一対の側板部は、電池セル３０のセル幅方向Ｗ１の両側に位置している。他の一対の側板部は、層状に設置された複数の電池セル３０のセル積層方向Ｔ１、すなわち厚さ方向の両端に位置している。

モジュールケース４の上端の開口部には、バスバ５を収容するバスバケース２が開口部を覆うように設置されている。この開口部には、各収容室に設置された電池セル３０の電極端子３０ａおよび電極端子３０ｂが露出するように配置されている。バスバケース２は、電気絶縁性を有した材料によって形成されて、バスバ５を支持し、バスバ５と電池セル３０の外装ケースとを絶縁する支持部材である。バスバケース２は、例えば安全弁および各電極端子を除く外装ケースの上面部分を覆うように設けられている。

バスバケース２は、安全弁から噴出したガスを所定の箇所に誘導するための排煙通路２５０を形成するダクト部２５を有している。ダクト部２５は、各電池セル３０の安全弁が設けられている部位と内部の排煙通路２５０とが連通し、排煙通路２５０がシール構造によって外部と遮断されるように各電池セル３０の上面との間に押さえる。ダクト部２５と電池セル３０の上面との間には、ゴムなどのシール部材を配置するようにしてもよい。例えば、ダクト部２５において電池セル３０の上面を押さえる部分には、エラストマ等の軟性の高い樹脂を二色食成形等により設けるようにしてもよい。ダクト部２５は、バスバケース２においてセル積層方向Ｔ１の長さ全体にわたって、セル積層方向Ｔ１に沿うように延びている。ダクト部２５は、耐熱性を有し、電池セル３０の内部が異常な高圧状態になって、内部のガスが安全弁の破断によって噴き出しても、排煙通路２５０を形成する部分が溶けないで破損しない耐熱能力を有する。バスバケース２は、電気絶縁性を有する材料、例えばポリプロピレン、フィラーやタルクを含有するポリプロピレン等の合成樹脂で形成されている。

バスバケース２は、ダクト部２５に対してセル幅方向Ｗ１の両側のそれぞれに、セル積層方向Ｔ１に隣り合う電池セル３０と電池セル３０とを電気的に接続するバスバ５を収容している。電池セル３０の上面は、バスバケース２に接触することにより、モジュールケース４に対する電極端子のセル高さ方向Ｈ１の位置が規定されることになる。

バスバ５は、隣接する電池セル３０に関して異極電極である電極端子同士を電気的に接続する。バスバ５と電極端子３０ａや電極端子３０ｂとの電気的な接続は、例えば、超音波溶接、レーザー溶接、アーク溶接等の接続手段によって提供される。バスバ５と電池セル３０は、平板状部５０と電極端子３０ａまたは電極端子３０ｂとの接合によって電気的に接続されている。

図２に図示するように、一方側の電池モジュール３については、モジュールケース４内の電池集合体の一方端に位置する電池セル３０の正極端子である電極端子３０ａは、一つの平板状部５０を有するバスバ５ａに接続されている。このバスバ５ａの端部は、電池パック１全体の総端子部として端子用部材１１に内蔵されている総正極側端子に電気的に接続されており、外部の電源供給部に電気的に接続されている。

ダクト部２５を間において反対側に位置する電池セル３０の電極端子３０ｂは、隣接する電池セル３０の電極端子３０ａにバスバ５によって結線されている。さらにセル積層方向Ｔ１に積層設置される各電池セル３０は、バスバ５によって順に直列結線されている。電池モジュール３の他方端に位置する電池セル３０の負極端子である電極端子３０ｂは、一つの平板状部５０を有するバスバ５ｂに接続されている。このバスバ５ｂの端部は、隣接する他方側の電池モジュール３に電気的に接続されている。そして、他方側の電池モジュール３において、電池モジュール３の他方端に位置する電池セル３０の負極端子である電極端子３０ｂは、一つの平板状部５０を有するバスバ５ｂに接続されている。このバスバ５ｂの端部は、電池パック１全体の総端子部として端子用部材１１に内蔵されている総負極側端子に電気的に接続されており、外部の電源供給部に電気的に接続されている。このように、電池パック１全体の総端子部として両端に配されたバスバ５ａとバスバ５ｂは、電力の供給および放出を行うために、例えば、リレー等を用いた電流の制御回路に接続されている。

電極端子３０ａと電極端子３０ｂとをバスバ５によって接続する工程を実施する場合には、まず、各電池セル３０を、電極端子が設けられている端面とは反対側の端面を先頭にした姿勢で、モジュールケース４の上端開口部から各収容室に適正に収容して保持する。次に、モジュールケース４と電池モジュール３とを一体にした組み立て品の上端面に対してバスバケース２を組み付け、モジュールケース４の組付部４２を貫通した穴部とバスバケース２の組付部２２を貫通した穴部とに連結用ねじ１０を挿通し締め付ける。モジュールケース４とバスバケース２との組み立て品に対して、バスバケース２のベース部２０に形成された開口部から露出する電極端子に対応するバスバ５を所定位置に設置する。これにより、バスバ５は、平板状部５０と電極端子とが接触する状態でバスバケース２によって支持されている。この状態で、各バスバ５について、平板状部５０と電極端子とが接触している接触部に前述の溶接を行い、バスバ５と電極端子とを電気的に接合する。

電池パック１は、所定の電池セル３０と所定の電池セル３０との間または、各電池セル３０における電圧信号を送信するために配線される所定個数の電圧検出線６を備える。電圧検出線６は、電池情報に関係する電気信号を検出するためにバスバ５に対して接続されている検出用部材の一例である。電圧検出線６は、電池パック１に関わる各種の電池情報を検出するための電気信号検出用の線であり、バスバ５の所定の部位と電池監視ユニット等の制御装置とを接続する。電圧検出線６等の検出用部材は、バスバ５に接続されている一端からコネクタ端子に接続されている他端にかけて、バスバケース２の内部に内蔵されている形態でもよい。例えば、検出用部材は、バスバケース２に外表面に沿うように配線される形態であってもよい。

電圧検出線６は、一端が接続されているバスバ５との接続部から延びて、電池側コネクタ１３に内蔵されるコネクタ端子に他端が接続されている。電圧検出線６は、バスバ５との接続部から電池側コネクタ１３のコネクタ端子まで延びる通信線である。電圧検出線６の他端と出力用コネクタ端子とは、例えば、かしめ加工または前述した溶接によって結合されている。電池側コネクタ１３は、制御装置に接続されている入力用信号線の一端部である入力用コネクタ端子を内蔵する制御装置側のコネクタに接続されている。電圧検出線６は、電池モジュール３において所定の電位差を電気信号として検出し、出力用コネクタ端子が入力用コネクタ端子に導通可能に接続されることで、電池管理ユニット等を構成する制御装置に出力する。

電池管理ユニット（Battery Management Unit）は、少なくとも、電池パック１が備える電池モジュール３の蓄電量を管理する機器であり、電池パック１に係る制御を行う電池制御ユニットの一例である。また、電池管理ユニットは、電池モジュール３に関する電流、電圧、温度を監視するとともに、電池モジュール３の異常、漏電異常等を管理する機器であってもよい。電池管理ユニットは、車両に搭載された各種の電子制御装置と通信可能に構成されている。電池管理ユニットには、電流センサによって検出された電流値に係る信号が入力されてもよいし、メインリレーやプリチャージリレーの作動を制御する制御装置であってもよい。電池管理ユニットは、電池モジュール３等の発熱体を冷却するための送風装置のモータの作動を制御する機器として機能することができる。

電池セル３０は、例えば、放電して電流が取り出される出力時および充電される入力時に自己発熱する。電池管理ユニットは、電池セル３０の温度を常時モニターし、電池セル３０の温度に基づいて送風装置の運転を制御する。例えば、電池管理ユニットは、送風装置のモータに、最大電圧に対して０％〜１００％に含まれる任意の値のデューティ比に制御した電圧を印加して、各ファンの回転数を可変させることができる。電池パック１では、このデューティ制御によってファンの回転数を変化させることにより、送風装置による風量を多段階または無段階的に調節することができる。

ダクト部２５は、バスバケース２において、セル幅方向Ｗ１に関して中央部に位置し、さらにセル積層方向Ｔ１の長さ全体にわたる排煙通路２５０を有している。排煙通路２５０は、流体通路７０の中央部で流体通路７０に対して交差する。

電池パック１は、電池セル３０を冷却するための冷却用流体が流通する流体通路７０を備える。カバー部材７は、バスバ５に接触させる冷却用流体が流通する流体通路７０を、バスバ５との間に形成するように設置されている。カバー部材７は、電気絶縁性を有する材料、例えばポリプロピレン、フィラーやタルクを含有するポリプロピレン等の合成樹脂で形成されている。流体通路７０は、冷却用流体がバスバ５の表面上を流れるように形成された通路である。流体通路７０は、バスバケース２の外周壁２３を貫通して形成された開口部を通路入口部１２とする。外周壁２３は、バスバケース２のベース部２０の外周縁からベース部２０に対して立ち上がる形状の立壁部である。電池パック１は、電池セル３０を冷却するための冷却用流体が流通する流体通路を備える。この流体通路１７０は、冷却用流体が電池セル３０における外装ケースの表面上を流れるように形成された通路であり、モジュールケース４の側壁部を貫通して形成された開口部を通路入口部１４とする。

送風装置は、流体通路７０等に強制的な冷却用流体の流れを形成する流体駆動装置の一例である。送風装置の吸込み部は、連結ダクトによって、流体通路７０の通路出口部１６に連結されている。冷却用流体としては、例えば、空気、各種のガス、水、冷媒を用いることができる。

冷却用流体は、送風装置の吸引力によって通路入口部１２から流体通路７０に流入し、通路入口部１２に近い側に並ぶバスバ５の表面上に沿って流れる。そして、ダクト部２５を乗り越えた後、通路入口部１２から遠い側に並ぶバスバ５の表面上に沿って流れ、通路出口部１６から電池パック１の外部に流出する。また、冷却用流体は、送風装置の吸引力によって通路入口部１４から電池セルの外装ケース周囲に流入し、電池セル３０の外装ケースの表面上に沿って流れ、電池パック１の外部に流出する。電池パック１の外部に流出した冷却用流体は、連結ダクト内の通路を介して吸込み部から送風装置に吸い込まれ、送風装置の吹出し部から外部に流出する。このように冷却用流体をバスバ５の表面や電池セル３０の外装ケースの表面に接触するように強制的に流すことにより、電池セル３０を冷却する性能を高めることができる。

図１、図３および図５に図示するように、カバー部材７は、バスバ５が設置されている電池モジュール３の一面全体、例えば上面全体を覆う形状である。カバー部材７は、通路入口部１２に近い側のバスバ５に対向する上流側屋根部７ａと、通路出口部１６に近い側のバスバ５に対向する下流側屋根部７ｃと、上流側屋根部７ａと下流側屋根部７ｃとをつなぐ中間屋根部７ｂと、を有して形成されている。

上流側屋根部７ａは、電池モジュール３のバスバ設置面との間に、流体通路７０の上流側に相当する扁平直方体状の通路を形成する平板状部である。下流側屋根部７ｃは、電池モジュール３のバスバ設置面との間に、流体通路７０の下流側に相当する扁平直方体状の通路を形成する平板状部である。中間屋根部７ｂは、セル積層方向Ｔ１に延びる半筒状であり、半筒状の側面の端部において上流側屋根部７ａおよび下流側屋根部７ｃのそれぞれに一体に繋がっている。中間屋根部７ｂは、ダクト部２５との間に、流体通路７０の一部が断面半ドーナツ状で電池モジュール３のセル積層方向長さ全体に延びるように、ダクト部２５の外表面を覆っている。つまり、流体通路７０は、上流側屋根部７ａの内側でバスバ設置面に沿うように延びた後、中間屋根部７ｂの内側で電池モジュール３から離れるように立ち上がり電池モジュール３に近づくようにＵターンし下流側屋根部７ｃの内側でバスバ設置面に沿うように延びる。

カバー部材７には、上流側屋根部７ａを貫通する２個の貫通穴７２が設けられている。貫通穴７２は、バスバケース２を覆うようにカバー部材７を適正に設置した状態で、ダクト部２５に設けられた雌ねじ部２５１に対応する位置に設けられている。バスバケース２に対してカバー部材７を適正に設置した状態で、各ねじ７１を貫通穴７２に挿通して締め込んでいくと、各ねじ７１が雌ねじ部２５１に螺合することにより、カバー部材７とバスバケース２とが一体に結合されることになる。

図３の分解斜視図に図示するように、バスバケース２の外周壁２３には、所定の嵌合部材が嵌合されることになる嵌合用凹部が形成されている。嵌合部材は、バスバケース２とカバー部材７とに挟まれるように設置されることにより、外周壁２３の一部をなしている。各嵌合部材は、バスバケース２と同様に、電気絶縁性を有する材料、例えばポリプロピレン、フィラーやタルクを含有するポリプロピレン等の合成樹脂で形成されている。

各嵌合用凹部は、外周壁２３において先端が所定の深さ寸法分、凹んだ形状を呈している。所定の嵌合部材がこの凹みに嵌合されると、嵌合部材の先端部が周囲の外周壁２３における先端部と同じ高さになる。したがって、各嵌合用凹部に所定の嵌合部材が嵌合された状態の外周壁２３は、全周においてカバー部材７と接触する先端部を形成する。各嵌合用凹部は、嵌合される予定の嵌合部材と嵌合するための形状や嵌合部材を係止するための形状を有している。図３に示すように、嵌合用凹部が設けられている外周壁２３の部分は、通路入口部１４や通路出口部１６が形成されている壁部ではなく、冷却用流体が流れる方向、すなわち流体通路７０の流体流通方向に沿うように延びている壁部である。

次に、嵌合部材の一つである端子用部材１１について説明する。端子用部材１１は、電池モジュール３において最上位電位に相当する電極端子、最下位電位に相当する電極端子のいずれかに導通するように接続された導電性部材が内蔵された端子コネクタ部材である。この導電性部材は、導電性の材料で形成されており、バスバ５ａまたはバスバ５ｂに接続されている。端子用部材１１は、導電性部材と一体成形され、電気絶縁性を有する材料、例えばポリプロピレン、フィラーやタルクを含有するポリプロピレン等の合成樹脂で形成されている。

端子用部材１１は、電池パック１における、総正極端子部、総負極端子部を内蔵する部材として機能するとともに、バスバケース２とカバー部材７とに挟まれるように設置されて外周壁２３の一部をなす。これにより、端子用部材１１は、電圧出力部または電圧入力部として機能するだけでなくバスバケース２とカバー部材７とを連結する外周壁２３の一部として機能し、バスバケース２とカバー部材７との間で流体通路７０を電池パック１の外部に対して区画形成する。

次に、第１実施形態の電池パック１によって得られる効果について説明する。電池パック１は、複数の電池セル３０を含む所定複数個の電池モジュール３と、電池モジュール３をそれぞれ収容する所定複数個のモジュールケース４と、モジュールケース４とともに電池モジュールを覆うようにモジュールケース４に装着される連結ケース部材と、を備える。連結ケース部材は、それ自体が、並置されている複数のモジュールケース４を一体に連結する部材である。

電池パック１は、モジュールケース４とともに電池モジュール３を覆う部材である連結ケース部材によって、並置された複数のモジュールケース４を一体に連結する構成を備えている。これにより、複数のモジュールケース４を一体に保持するための連結強度を、連結強度を高める専用の部品を用いることなく、電池モジュール３を覆う一部材である連結ケース部材によって高めることができる。したがって、電池パック１は、複数の電池モジュール３を一体に連結する連結強度の確保と部品点数の低減との両立を図ることができる。専用の部品によらない連結強度の確保により、衝撃対策や振動対策について部品点数の低減を図ることができる。部品点数の低減により、電池パック１の製造コストを抑制することができる。

連結ケース部材は、複数の電池セル３０を通電可能に接続する複数のバスバ５を支持するバスバケース２である。この構成によれば、複数の電池セル３０を通電可能に接続するために必要なバスバ５を絶縁可能に支持するバスバケース２を用いて複数の電池モジュール３を一体に連結することにより、連結強度とバスバ支持機能とを併せ持つ連結ケース部材を提供できる。

さらにバスバケース２は、電池モジュール３における一面全体を少なくとも覆った状態でモジュールケース４に装着されている。この構成によれば、連結強度とバスバ支持機能とを併せ持つバスバケース２について、電池モジュール３の一面全体にわたる剛性を高めることができ、電池パック１の強度向上が図れる。

さらにバスバケース２には、バスバケース２の外面全体を覆うカバー部材７が固定されている。この構成によれば、カバー部材７がバスバケース２と一体に結合することにより、電池モジュール３の一面全体にわたる剛性をさらに高めることができる。

電池モジュール３の外面は、モジュールケース４と連結ケース部材とによって囲まれている。この構成によれば、電池モジュール３の外面全体を、一体に連結されているモジュールケース４と連結ケース部材とで囲むため、電池パック１の強度向上を図ることができる。

電池パック１が備える所定個数のモジュールケース４のすべては、１個の連結ケース部材によって一体に連結されている。この構成によれば、電池パック１が備えるモジュールケース４のすべてを１個の連結ケース部材に一体に連結するため、複数の連結ケース部材を連結する構成に比べて、剛性が高く、さらに少ない部品点数で専用の部品によらない連結強度の確保が図れる。

（第２実施形態）
第２実施形態では、第１実施形態の電池パック１の他の形態である電池パック１０１について図５を参照して説明する。図５において、第１実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。以下、第１実施形態と相違する内容について説明する。

図５に示すように、電池パック１０１は、それぞれ電池モジュール３が収容された３個のモジュールケース４と、並置されている３個のモジュールケース４を一体に連結するバスバケース２と、を備える。電池パック１０１が備えるバスバケース２は、モジュールケース４とともに電池モジュール３を覆うようにモジュールケース４に装着されている連結ケース部材である。このように電池パック１０１は、並置されたモジュールケース４のすべてにわたってモジュールケース４の上部に装着されて、すべてのモジュールケース４を一体に連結して、それ自体が剛性強化部材となるバスバケース２を備えている。

電池パック１０１は、バスバケース２と各モジュールケース４とを部分的に連結する上部の連結部８０を備える。連結部８０は、各モジュールケース４について向かい合う側壁に各２個ずつ設けられている。連結部８０は、第１実施形態における組付部４２、組付部２２および連結用ねじ１０に相当する。電池パック１０１は、隣り合うモジュールケース４とモジュールケース４とを部分的に連結する下部の連結部８１を備える。連結部８１は、モジュールケース４における向かい合う側壁に各２個ずつ設けられている。連結部８０、連結部８１は、バスバケース２またはモジュールケース４とは別体であるボルトナット、ねじ等の締結部材で構成してもよいし、バスバケース２およびモジュールケース４の少なくとも一方の一部である嵌め合い手段や係合手段で構成してもよい。

（第３実施形態）
第３実施形態では、第１実施形態の電池パック１の他の形態である電池パック２０１について図６を参照して説明する。図６において、第１実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。以下、第１実施形態および第２実施形態と相違する内容について説明する。

図６に示すように、電池パック２０１は、それぞれ電池モジュール３が収容された３個のモジュールケース４と、並置されている２個のモジュールケース４をそれぞれ一体に連結する２個のバスバケース２と、を備える。電池パック２０１が備えるバスバケース２は、各モジュールケース４とともに電池モジュール３を覆うように各モジュールケース４に装着されている連結ケース部材である。このように電池パック２０１は、並置された３個のモジュールケース４にわたってモジュールケース４の上部に装着される２個のバスバケース２を備えている。各バスバケース２は、隣り合うモジュールケース４を一体に連結して、それ自体が剛性強化部材として機能する。

電池パック２０１は、バスバケース２と各モジュールケース４とを部分的に連結する上部の連結部８０を備える。連結部８０は、各モジュールケース４について向かい合う側壁に各２個ずつ設けられており、各バスバケース２には、向かい合う側壁に各３個ずつ設けられている。電池パック２０１は、隣り合うモジュールケース４とモジュールケース４とを部分的に連結する下部の連結部８１を備える。電池パック２０１における連結部８０、連結部８１は、第２実施形態で説明した連結部と同様の構成である。

（第４実施形態）
第４実施形態では、第１実施形態の電池パック１の他の形態である電池パック３０１について図７を参照して説明する。図７において、前述の実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。以下、前述の実施形態と相違する内容について説明する。

図７に示すように、電池パック３０１は、モジュールケース４の個数、電池モジュール３の個数、バスバケース２の個数が電池パック１と相違する。電池パック３０１は、それぞれ電池モジュール３が収容された４個のモジュールケース４と、並置されている２個のモジュールケース４をそれぞれ一体に連結する２個のバスバケース２と、を備える。電池パック３０１が備えるバスバケース２は、各モジュールケース４とともに２個の電池モジュール３を覆うように２個のモジュールケース４に装着されている連結ケース部材である。このように電池パック３０１は、並置された２個のモジュールケース４にわたって各モジュールケース４の上部に装着されて、２個のモジュールケース４を一体に連結して、それ自体が剛性強化部材となるバスバケース２を２個備えている。

電池パック３０１は、第１実施形態と同様に、各モジュールケース４とバスバケース２とを部分的に連結する連結部を複数個備えている。各連結部は、モジュールケース４の組付部４２、バスバケース２の組付部２２および連結用ねじ１０によって構成されている。連結部は、各モジュールケース４について向かい合う側壁に各２個ずつの合計４箇所少なくとも設けられ、各バスバケース２について向かい合う側壁に各４個ずつの合計８箇所少なくとも設けられている。２個のモジュールケース４と１個のバスバケース２とでそれぞれ形成されて隣り合う２個のユニットは、締結部材、嵌め合い手段、または係合手段によって一体に結合されている。

（第５実施形態）
第５実施形態では、第１実施形態の電池パック１の他の形態である電池パック４０１について図８を参照して説明する。図８において、前述の実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。以下、前述の実施形態と相違する内容について説明する。

図８に示すように、電池パック４０１は、バスバケース２の個数が電池パック３０１と相違する。電池パック４０１は、それぞれ電池モジュール３が収容された４個のモジュールケース４と、並置されている４個のモジュールケース４を一体に連結する１個のバスバケース２と、を備える。電池パック４０１が備えるバスバケース２は、各モジュールケース４とともに電池モジュール３を覆うように４個のモジュールケース４に装着されている連結ケース部材である。このように電池パック４０１は、並置された４個のモジュールケース４にわたって各モジュールケース４の上部に装着されて、４個のモジュールケース４を一体に連結して、それ自体が剛性強化部材となる１個のバスバケース２を備えている。

電池パック４０１は、第１実施形態および第４実施形態と同様に、各モジュールケース４とバスバケース２とを部分的に連結する連結部を複数個備えている。連結部は、各モジュールケース４について向かい合う側壁に各２個ずつの合計４箇所少なくとも設けられ、バスバケース２について向かい合う側壁に各８個ずつの合計１６箇所少なくとも設けられている。４個のモジュールケース４は、１個のバスバケース２と連結部によって一体に結合されている。

（他の実施形態）
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品、要素の組み合わせに限定されず、種々変形して実施することが可能である。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品、要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品、要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示される技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。

前述の実施形態において電池集合体を構成する電池セルは、例えば、外装ケースが薄い平板状の形態をなし、外装ケースはラミネートシートで形成されている形態でもよい。ラミネートシートは、絶縁性の高い素材で構成されている。電池セルは、例えば、二つ折りにされたラミネートシートの端部同士を熱融着することにより当該端部同士を封止して密閉された扁平状容器の内部空間を有する。この内部空間には、電極集合体、電解質、端子接続部、正極端子部の一部、および負極端子部の一部を含む電池本体部が内蔵されている。したがって、複数の電池セルは、扁平状容器の周縁部が封止されることにより、扁平状容器の内部に、電池本体部が密封状態で収容されている。各電池セルは、扁平状容器から外方へ引き出された一対の電極端子を有する。

電池パックに含まれる電池モジュール３の個数は前述の実施形態に記載された個数に限定するものではなく、２個以上の電池モジュール３が並べて設置されている構成であればよい。

前述の実施形態において、電池モジュール３を構成する複数の電池セル３０は、モジュールケース４の収容空間で、隣接する電池セル間に隙間を設けずに接触させた状態で設置される形態でもよいし、電池セル間に所定の隙間をあけて設置するようにしてもよい。

２…バスバケース（連結ケース部材）
３…電池モジュール
４…モジュールケース
３０…電池セル（単電池）

Claims (4)

1. それぞれ複数の単電池（３０）を並べて形成されている所定複数個の電池モジュール（３）と、
   前記電池モジュールをそれぞれ収容する所定複数個のモジュールケース（４）と、
   前記モジュールケースとともに前記電池モジュールを覆うように前記モジュールケースに装着されているバスバケースであって、並置されている複数の前記モジュールケースを一体に連結するとともに複数の前記単電池を通電可能に接続する複数のバスバ（５）を支持するバスバケース（２）と、
   前記バスバに接触させる冷却用流体が流通する流体通路（７０）と、
   を備え、
   前記流体通路は、前記バスバケースに一体に結合されているカバー部材（７）と前記バスバとの間に形成された通路であり、
   前記流体通路は、冷却用流体が通路入口部から流入し前記バスバの表面に沿って流れ、通路出口部から流出する通路であり、
   前記通路入口部および前記通路出口部は、前記バスバケースの外周壁を貫通して形成されている電池パック。
2. 前記バスバケースは、前記電池モジュールにおける一面全体を少なくとも覆った状態で前記モジュールケースに装着されている請求項１に記載の電池パック。
3. 前記電池モジュールの外面は、前記モジュールケースと前記バスバケースとによって囲まれている請求項１または請求項２に記載の電池パック。
4. 所定個数の前記モジュールケースのすべては、１個の前記バスバケースによって一体に連結されている請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電池パック。

Images