JP7157706B2 - バッテリパック - Google Patents

Description

本発明は、複数個のコアパックがケースに収容されて構成されるバッテリパックに関する。

様々な機器において、バッテリパックが電源として着脱可能に設けられる。この種のバッテリパックは、特許文献１に記載されるように、複数個の単セルを有するコアパックがケースの中空内部に収容されることで構成されている。単セルは、例えば、複数列に整列されるとともに、任意のセル列（任意列）の単セルは各々の正極が同一方向を指向する姿勢とされる。また、該任意列に隣接するセル列（隣接列）の単セルは、各々の正極が、前記任意列の単セルの正極と逆方向を指向する姿勢とされる。

このため、任意列の単セルの正極と、隣接列の単セルの負極とが同一方向を指向する。そして、正極と負極がバスバーを介して電気的に接続される。すなわち、任意列の単セルと隣接列の単セルとが電気的に直列接続された状態となる。

ケースの、例えば、底面にはコネクタが設けられており、該コネクタは、電動車両等の外部機器に設けられたコネクタに係合される。すなわち、コネクタ同士が電気的に接続される。そして、バッテリパックからの電力が前記２個のコネクタを介して外部機器に供給される。

特開２０１１－２１６３６６号公報

放電容量や電圧を大きくするべく、ケース内に複数個のコアパックを収容することが想定される。この構成を具現化するに際し、互いに対向するコアパックの、コネクタから最も離間したセル列同士を、バスバーを介して電気的に直列接続することが考えられる（図３参照）。この場合、コネクタの正極に最も近接するセル列と、この隣接列とに橋架されたバスバーは、全バスバーの中で電位が最高となる。一方、コネクタの負極に最も近接するセル列と、この隣接列とに橋架されたバスバーでは、全バスバーの中で電位が最低となる。そして、ケース内では、電位が最低であるバスバーと、電位が最高であるバスバーとが対向する。

ここで、バッテリパック自体はシールがなされているものの、万一、バッテリパック内に雨水等が浸入した場合、電位が最低であるバスバーと、電位が最高であるバスバーとの間で短絡が起こる懸念がある。特に、これら２個のバスバーの電位差が大きいときには、短絡の可能性が大きくなると予想される。

本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、バッテリパック内に水が浸入した場合等においても、バスバー同士の間の短絡電流を可及的に低減し得るバッテリパックを提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明の一実施形態によれば、第１電極及び第２電極を有する単セルを複数個収容したケースと、前記ケースに設けられたコネクタとを備えるバッテリパックにおいて、
前記単セルを複数個保持するとともに、前記ケース内で互いに対向するように収容された第１コアパック及び第２コアパックを備え、
前記第１コアパック内及び前記第２コアパック内で、第１電極が同一方向を指向する姿勢とされた複数個の前記単セルによって第１セル群が形成され、且つ第１電極が前記第１セル群の前記単セルの第１電極と逆方向を指向する姿勢とされた複数個の前記単セルによって第２セル群が形成されるとともに、前記第１セル群と前記第２セル群が交互に配置され、
さらに、前記コネクタの正極端子部と、前記第１コアパック内又は前記第２コアパック内の、前記第１セル群又は前記第２セル群の前記単セルの正極とを電気的に接続する正極側連絡バスバーと、
前記コネクタの負極端子部と、前記第２コアパック内又は前記第１コアパック内の、前記第１セル群又は前記第２セル群の前記単セルの負極とを電気的に接続する負極側連絡バスバーと、
前記第１コアパック内又は前記第２コアパック内で、前記第１セル群の前記単セルと、前記第２セル群の前記単セルとを電気的に接続するセル群間連絡バスバーと、
前記第１コアパック内で端部に位置する前記第１セル群又は前記第２セル群の前記単セルと、前記第２コアパック内で端部に位置する前記第１セル群又は前記第２セル群の前記単セルとを電気的に直列接続するコアパック間連絡バスバーと、
を備え、
前記セル群間連絡バスバーの中の、負極が前記負極側連絡バスバーを介して前記負極端子部に電気的に接続された前記単セルの正極を、隣接する前記第２セル群又は前記第１セル群の前記単セルの負極に電気的に接続するセル群間連絡バスバーと、正極が前記正極側連絡バスバーを介して前記正極端子部に電気的に接続された前記単セルの負極を、隣接する前記第２セル群又は前記第１セル群の前記単セルの正極に電気的に接続するセル群間連絡バスバーとが互いに対向し、
少なくとも、互いに対向する前記２個のセル群間連絡バスバー同士の間に、その電位が、前記２個のセル群間連絡バスバー中の１個の電位よりも高く、且つ残余の１個の電位よりも低い中電位バスバーが介挿されたバッテリパックが提供される。

本発明によれば、互いに対向するセル群間連絡バスバーの中、少なくとも、負極が負極側連絡バスバーを介して負極端子部に電気的に接続された単セルの正極を、隣接する第２セル群又は第１セル群の単セルの負極に電気的に接続するセル群間連絡バスバーと、正極が正極側連絡バスバーを介して正極端子部に電気的に接続された単セルの負極を、隣接する第２セル群又は第１セル群の単セルの正極に電気的に接続するセル群間連絡バスバーとの間に、中電位バスバーを介挿するようにしている。このため、短絡は、セル群間連絡バスバーと中電位バスバーの間で起こる。

全セル群間連絡バスバーの中で、前記２個のセル群間連絡バスバーの一方の電位は最低であり、他方は電位が最高である。そして、中電位バスバーの電位は、電位が最低であるセル群間連絡バスバーよりも高く、且つ電位が最高であるセル群間連絡バスバーよりも低い。従って、セル群間連絡バスバーと中電位バスバーの間に流れる短絡電流の電流値は、前記２個のセル群間連絡バスバー同士の間に流れる短絡電流の電流値よりも小さくなる。

すなわち、仮にバッテリパックのケース内に水が浸入した場合であっても、中電位バスバーが介在するために短絡電流が十分に小さくなる。このため、単セル、ひいてはバッテリパックの発熱を抑制することができる。

本発明の第１実施形態に係るバッテリパックの概略全体斜視図である。 図１のバッテリパックの概略分解斜視図である。 図１のバッテリパックの長手方向に沿った概略縦断面図である。 図１のバッテリパックを構成する中電位バスバー、バスバーホルダ、セル群間連絡バスバーを示した概略斜視展開図である。 本発明の第２実施形態に係るバッテリパックの概略分解斜視図である。 図５のバッテリパックの長手方向に沿った概略縦断面図である。 図５のバッテリパックを構成する中電位バスバー、バスバーホルダ、セル群間連絡バスバーを示した概略斜視展開図である。

以下、本発明に係るバッテリパックにつき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

図１～図３は、それぞれ、本実施の形態に係るバッテリパック１０の概略全体斜視図、概略分解斜視図、長手方向に沿った概略縦断面図である。このバッテリパック１０は、両端が開口した中空四角柱形状のケース１２と、該ケース１２の中空内部に収容される第１コアパック１４、第２コアパック１６とを有する。この中のケース１２は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる素材に対して押出成形を施すことで作製される。この場合、ケース１２は、強度に優れるとともに軽量であり、且つ熱伝導度が高いために伝熱効率に優れる。しかも、安価であるので、ケース１２を低コストで得ることができる。

ケース１２の底側の開口は、ボトムケース１８で閉塞される。該ボトムケース１８の底面には、放電時に第１コアパック１４、第２コアパック１６から電力を取り出す一方、充電時に第１コアパック１４、第２コアパック１６に電力を供給するためのコネクタ２０が設けられる。コネクタ２０は、正極端子部と負極端子部（いずれも図示せず）を有する。

さらに、ボトムケース１８と第１コアパック１４、第２コアパック１６の間には、これら第１コアパック１４、第２コアパック１６の温度や電圧を管理するコントロールユニットであるバッテリマネージメントユニット（ＢＭＵ）２４が挿入される。ＢＭＵ２４は、外部機器（電動車両等）や充電装置と通信を行う通信部を兼ねる。

一方、ケース１２の天井側の開口は、トップケース２６で閉塞される。該トップケース２６には、ユーザがバッテリパック１０を持ち上げたり、搬送したりするときに把持するための取っ手２８がアーチ形状に形成される。

第１コアパック１４は、複数の単セル３０が第１セルホルダ３２ａ、第２セルホルダ３２ｂに保持されることで構成される。この場合、単セル３０は円柱形状をなし、軸方向の両端部に正極端子、負極端子がそれぞれ設けられている。正極は、例えば、第１電極であり、この場合、負極は、正極とは逆の極性の第２電極である。このような単セル３０の構成は周知であり、従って、正極端子及び負極端子の図示や詳細な説明は省略する。

単セル３０の好適な例としては、リチウムイオン二次電池が挙げられるが、特にこれに限定されるものではない。その他の好適な例としては、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池等が挙げられる。

第１セルホルダ３２ａ、第２セルホルダ３２ｂには、複数個の収容孔３４ａ、３４ｂがそれぞれ貫通形成される。これら収容孔３４ａ、３４ｂは、第１セルホルダ３２ａと第２セルホルダ３２ｂが重ね合わせられることに伴って互いに連なる。収容孔３４ａ、３４ｂの直径は、単セル３０の直径に対応する。また、連なった収容孔３４ａ、３４ｂの長さは、単セル３０の高さに対応する。単セル３０は、その長手方向がバッテリパック１０の長手方向（上下方向）に対して直交する姿勢とされ、この状態で、収容孔３４ａ、３４ｂに個別に挿入されて保持される。

収容孔３４ａ、３４ｂ内に挿入された単セル３０は、その長手方向に直交する横方向に沿って並列される。以下、横方向に並ぶ複数個の単セル３０によって形成される一列を「セル群」と表記する。

第１セルホルダ３２ａ及び第２セルホルダ３２ｂにおいて、コネクタ２０に最近接する最下のセル群では、単セル３０は、負極が第２コアパック１６に臨む姿勢とされている。また、該最下の直上のセル群では、単セル３０は、正極が第２コアパック１６に臨む姿勢とされている。以下、負極が第２コアパック１６に臨む姿勢の単セル３０からなるセル群を「第１セル群」、正極が第２コアパック１６に臨む姿勢の単セル３０からなるセル群を「第２セル群」と指称する。

最下の第２セル群の直上は第１セル群であり、この第１セル群の直上は第２セル群である。このように、第１セル群と第２セル群は交互に配設される。すなわち、隣接するセル群同士では、逆極性の電極端子が同一方向を臨む。

本実施の形態では、第１コアパック１４に４個の第１セル群と３個の第２セル群が設けられている。以下、区別を容易にするべく、第１セル群の参照符号を、下方から上方に向かう順に４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄとする。また、第２セル群の参照符号を、下方から上方に向かう順に４２ａ、４２ｂ、４２ｃとする。なお、以下において、「第１セル群の正極（又は負極）」は「第１セル群を形成する単セル３０の正極（又は負極）」を意味し、同様に、「第２セル群の正極（又は負極）」は「第２セル群を形成する単セル３０の正極（又は負極）」を意味する。

最下の、換言すれば、コネクタ２０に最も近接する第１セル群４０ａの正極は、コネクタ２０の正極端子部に対し、正極側連絡バスバー４４を介して電気的に接続されている。正極側連絡バスバー４４は、ケース１２の内壁に対向するように配置されるとともに、第１セル群４０ａを形成する単セル３０の正極同士を電気的に並列接続する。

第１セル群４０ａの負極と第２セル群４２ａの正極は、隣接するセル群同士に跨がるセル群間連絡バスバー４６を介して電気的に直列接続される。なお、セル群間連絡バスバー４６は、第１セル群４０ａを形成する単セル３０の負極同士、第２セル群４２ａを形成する単セル３０の正極同士を電気的に並列接続する役割も果たす。

同様に、第２セル群４２ａの負極と第１セル群４０ｂの正極、第１セル群４０ｂの負極と第２セル群４２ｂの正極、第２セル群４２ｂの負極と第１セル群４０ｃの正極、第１セル群４０ｃの負極と第２セル群４２ｃの正極、第２セル群４２ｃの負極と第１セル群４０ｄの正極が、セル群間連絡バスバー４６を介して電気的に直列接続される。勿論、セル群間連絡バスバー４６により、同一のセル群を形成する単セル３０同士が電気的に並列接続される。

第２コアパック１６も同様に、複数の単セル３０が第３セルホルダ３２ｃ、第４セルホルダ３２ｄに保持されることで構成される。すなわち、第３セルホルダ３２ｃ、第４セルホルダ３２ｄにそれぞれ貫通形成された複数個の収容孔３４ｃ、３４ｄは、第３セルホルダ３２ｃと第４セルホルダ３２ｄが重ね合わせられることに伴って互いに連なる。単セル３０は、その長手方向がバッテリパック１０の長手方向（上下方向）に対して直交する姿勢とされた状態で、収容孔３４ｃ、３４ｄに個別に挿入されて保持される。

以下、正極が、第１コアパック１４の第１セル群４０ａ～４０ｄの正極と同一方向を指向するセル群を「第１セル群」と指称し、負極が第１コアパック１４の第２セル群４２ａ～４２ｃの負極と同一方向を指向するセル群を「第２セル群」と指称する。従って、第２コアパック１６内で第１セル群を形成する単セル３０の正極と、第２セル群を形成する単セル３０の負極は、第１コアパック１４に臨む。

第２コアパック１６において、コネクタ２０に最近接する最下のセル群は第１セル群であり、その直上は、最下の第２セル群である。また、この第２セル群の直上は第１セル群である。すなわち、第２コアパック１６においても、第１セル群と第２セル群が交互に配設される。本実施の形態では、第２コアパック１６に４個の第１セル群と３個の第２セル群が設けられている。以下、区別を容易にするべく、第１セル群の参照符号を、下方から上方に向かう順に４０ｅ、４０ｆ、４０ｇ、４０ｈとする。また、第２セル群の参照符号を、下方から上方に向かう順に４２ｄ、４２ｅ、４２ｆとする。

最下の、換言すれば、コネクタ２０に最も近接する第１セル群４０ｅの負極は、コネクタ２０の負極端子部に対し、負極側連絡バスバー４８を介して電気的に接続されている。負極側連絡バスバー４８は、ケース１２の内壁に対向するように配置されるとともに、第１セル群４０ｅを形成する単セル３０の負極同士を電気的に並列接続する。

また、第１コアパック１４と同様に、第１セル群４０ｅの正極と第２セル群４２ｄの負極、第２セル群４２ｄの正極と第１セル群４０ｆの負極、第１セル群４０ｆの正極と第２セル群４２ｅの負極、第２セル群４２ｅの正極と第１セル群４０ｇの負極、第１セル群４０ｇの正極と第２セル群４２ｆの負極、第２セル群４２ｆの正極と第１セル群４０ｈの負極が、セル群間連絡バスバー４６を介して電気的に直列接続される。セル群間連絡バスバー４６により、同一のセル群を形成する単セル３０同士が電気的に並列接続される。

さらに、第２コアパック１６の最上に位置する第１セル群４０ｈの正極は、第１コアパック１４の最上に位置する第１セル群４０ｄの負極に対し、第１コアパック間連絡バスバー４９、中電位バスバー５０（後述）、第２コアパック間連絡バスバー５１を介して電気的に直列接続される。すなわち、第１コアパック間連絡バスバー４９、中電位バスバー５０、第２コアパック間連絡バスバー５１は、第２コアパック１６を指向するように折曲されたタブ部５２、５４、５６をそれぞれ有する（特に図４参照）。そして、タブ部５４を間に挟むようにしてタブ部５２、５６が重畳される。この重畳により、第１コアパック１４内の、コネクタ２０から最も離間した第１セル群４０ｄの負極と、第２コアパック１６内の、コネクタ２０から最も離間した第１セル群４０ｈの正極とが電気的に直列接続される。

なお、第１コアパック間連絡バスバー４９は、第１セル群４０ｄを形成する単セル３０の負極同士を電気的に並列接続する。一方、第２コアパック間連絡バスバー５１は、第１セル群４０ｈを形成する単セル３０の正極同士を電気的に並列接続する。

このような構成において、全てのセル群間連絡バスバー４６の電位を比較すると、後述する理由から、コネクタ２０の負極端子部に最も近接する第１セル群４０ｅと、その直上の第２セル群４２ｄとを接続するものの電位が最低となる。その一方で、コネクタ２０の正極端子部に最も近接する第１セル群４０ａと、その直上の第２セル群４２ａとを接続するセル群間連絡バスバー４６が、全てのセル群間連絡バスバー４６の中で電位が最高となる。以下、他のセル群間連絡バスバー４６との区別を容易にするべく、電位が最低となるセル群間連絡バスバー４６を「最低電位バスバー４６ａ」、電位が最高となるセル群間連絡バスバー４６を「最高電位バスバー４６ｂ」と表記する。

さらに、第１コアパック間連絡バスバー４９、第２コアパック間連絡バスバー５１及び中電位バスバー５０の電位は互いに等しく、且つ正極側連絡バスバー４４と負極側連絡バスバー４８との電位差の略中間、換言すれば、約１／２となる。また、中電位バスバー５０の電位は、最低電位バスバー４６ａの電位よりも高く、且つ最高電位バスバー４６ｂの電位よりも低い。この理由についても後述する。

図３から諒解されるように、最低電位バスバー４６ａは、第２コアパック１６の、第１コアパック１４を臨む面に配設される。一方、最高電位バスバー４６ｂは、第１コアパック１４の、第２コアパック１６を臨む面に配設される。すなわち、最低電位バスバー４６ａと最高電位バスバー４６ｂは、ケース１２内で互いに対向する。

第１実施形態では、中電位バスバー５０は、バスバーホルダ６０に保持されて第１コアパック１４と第２コアパック１６との間に介挿されている。具体的には、バスバーホルダ６０は、図４に示すように２個の矩形部６２ａ、６２ｂの長手方向各側面に平板部６４ａ、６４ｂが設けられた形状の枠体からなる。勿論、２個の矩形部６２ａ、６２ｂは、中電位バスバー５０を挿入し得、且つ挿入された中電位バスバー５０がケース１２の長手方向に対して平行を維持し得る程度に離間している。

バスバーホルダ６０は、樹脂等の絶縁体からなる。図２及び図３に示すように、中電位バスバー５０は、第１コアパック１４と第２コアパック１６の間で互いに対向するセル群間連絡バスバー４６同士の全ての間に介在する。また、バスバーホルダ６０に保持された中電位バスバー５０とセル群間連絡バスバー４６は、ケース１２内で互いに離間する。この離間により、両バスバー４６、５０同士の絶縁がなされている。

第１セルホルダ３２ａ～第４セルホルダ３２ｄには、枠状部６６を形成するための壁部がそれぞれ突出形成される。セル群間連絡バスバー４６、正極側連絡バスバー４４の大部分、負極側連絡バスバー４８の大部分は、枠状部６６に収容される。

ケース１２の内壁と、該ケース１２に臨むセル群間連絡バスバー４６との間には、放熱部材としての放熱シート６８が介挿される。放熱シート６８は、弾性に富み且つ第１セルホルダ３２ａ又は第４セルホルダ３２ｄと、ケース１２の内壁との間で圧縮された状態を維持し得るものが好適に選定される。この場合、放熱シート６８が、第１コアパック１４又は第２コアパック１６と、ケース１２の内壁とに対して広面積で密着するからである。

第１実施形態に係るバッテリパック１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。

バッテリパック１０を電動車両等の外部機器に装着する場合、ユーザは、取っ手２８を把持してバッテリパック１０を当該外部機器まで搬送し、コネクタ２０と外部機器のコネクタとが電気的に接続されるようにしてバッテリパック１０を外部機器のバッテリ装着部に収容する。コネクタ２０がボトムケース１８の底面に設けられている（図１参照）ので、バッテリパック１０は、通常、長手方向が重力方向に沿って延在する姿勢、又は、長手方向が重力方向に対して若干傾斜した姿勢となる。そして、外部機器のスタータスイッチをＯＮにすることにより、ケース１２内の各単セル３０から外部機器に電力が供給される。すなわち、各単セル３０からの放電がなされる。

ここで、上下に隣接するセル群同士はセル群間連絡バスバー４６を介して電気的に直列接続されており、また、コネクタ２０の負極端子部には負極側連絡バスバー４８を介して第１セル群４０ｅの負極が接続されるとともに、正極端子部には、正極側連絡バスバー４４を介して第１セル群４０ａの正極が接続されている。さらに、第２コアパック１６内の第１セル群４０ｈの正極と、第１コアパック１４内の第１セル群４０ｄの負極とが、第２コアパック間連絡バスバー５１のタブ部５６、中電位バスバー５０のタブ部５４、第１コアパック間連絡バスバー４９のタブ部５２を介して接続されている。従って、電子は、負極端子部→第１セル群４０ｅ→第２セル群４２ｄ→第１セル群４０ｆ→第２セル群４２ｅ→第１セル群４０ｇ→第２セル群４２ｆ→第１セル群４０ｈ→第１セル群４０ｄ→第２セル群４２ｃ→第１セル群４０ｃ→第２セル群４２ｂ→第１セル群４０ｂ→第２セル群４２ａ→第１セル群４０ａ→正極端子部の順に移動する。このため、全てのセル群間連絡バスバー４６の中では、コネクタ２０の負極端子部に最も近接する第１セル群４０ｅと、その直上の第２セル群４２ｄとを接続するものの電位が最低となる。すなわち、第１セル群４０ｅと第２セル群４２ｄを接続するセル群間連絡バスバー４６は、最低電位バスバー４６ａである。

その一方で、コネクタ２０の正極端子部に最も近接する第１セル群４０ａと、その直上の第２セル群４２ａとを接続するセル群間連絡バスバー４６が、全てのセル群間連絡バスバー４６の中で電位が最高となる。すなわち、第１セル群４０ａと第２セル群４２ａを接続するセル群間連絡バスバー４６は、最高電位バスバー４６ｂである。なお、互いに対向するセル群間連絡バスバー４６同士の電位差は、コネクタ２０から離間するに従って小さくなる。

上記したように、第１コアパック間連絡バスバー４９、第２コアパック間連絡バスバー５１は、セル群間連絡バスバー４６を介して直列接続された第１コアパック１４内のセル群と、セル群間連絡バスバー４６を介して直列接続された第２コアパック１６内のセル群とを直列接続する。また、第１コアパック１４内のセル群（単セル３０）の個数と第２コアパック１６内のセル群（単セル３０）の個数は、同一である。従って、第１コアパック間連絡バスバー４９、第２コアパック間連絡バスバー５１の電位は、最低電位バスバー４６ａの電位よりも高く且つ最高電位バスバー４６ｂの電位よりも低く、さらに、正極側連絡バスバー４４と負極側連絡バスバー４８との電位差の約１／２となる。従って、タブ部５２、５４、５６を介して最低電位バスバー４６ａ及び最高電位バスバー４６ｂに電気的に接続された中電位バスバー５０の電位も、最低電位バスバー４６ａよりも高で且つ最高電位バスバー４６ｂよりも低であり、さらに、正極側連絡バスバー４４と負極側連絡バスバー４８との電位差の約１／２となる。

中電位バスバー５０が設けられていないバッテリパックでは、万一、バッテリ装着部からケース１２内に水が浸入した場合、最低電位バスバー４６ａと最高電位バスバー４６ｂの間で短絡が起こる懸念がある。最低電位バスバー４６ａと最高電位バスバー４６ｂの電位差が、互いに対向するその他のセル群間連絡バスバー４６同士の電位差よりも大きく、しかも、これら最低電位バスバー４６ａ及び最高電位バスバー４６ｂが、セル群間連絡バスバー４６の中でボトムケース１８（及びコネクタ２０）に最近接しているからである。

これに対し、バッテリパック１０では、最低電位バスバー４６ａと最高電位バスバー４６ｂとの間に中電位バスバー５０が介挿されている。従って、短絡は、最低電位バスバー４６ａと中電位バスバー５０との間、ないし中電位バスバー５０と最高電位バスバー４６ｂとの間で起こる。

ここで、中電位バスバー５０の電位が正極側連絡バスバー４４と負極側連絡バスバー４８との電位差の約１／２であるので、最低電位バスバー４６ａと中電位バスバー５０との電位差、中電位バスバー５０と最高電位バスバー４６ｂとの電位差は、それぞれ、最低電位バスバー４６ａと最高電位バスバー４６ｂとの電位差の約１／２となる。従って、最低電位バスバー４６ａと中電位バスバー５０との間、中電位バスバー５０と最高電位バスバー４６ｂとの間で流れる短絡電流の電流値は、最低電位バスバー４６ａと最高電位バスバー４６ｂの間で流れる短絡電流の電流値の略半分となる。

以上のように、最低電位バスバー４６ａと最高電位バスバー４６ｂの間に、電位が両バスバー４６ａ、４６ｂの電位の中間である中電位バスバー５０を配設したことにより、中電位バスバー５０を配設しない場合に比して短絡電流の電流値を低減することができる。従って、各単セル３０に流れる短絡電流が十分に抑制される。このために単セル３０の発熱量が小さくなるので、該単セル３０、ひいてはバッテリパック１０の温度が過度に上昇することを回避することができる。

ところで、最低電位バスバー４６ａ及び最高電位バスバー４６ｂよりも上方で互いに対向するセル群間連絡バスバー４６同士の電位差は、さほど大きくはない。従って、短絡が起こったとしても、その短絡電流の電流値は小さい。このような理由から、中電位バスバー５０を最低電位バスバー４６ａと最高電位バスバー４６ｂの間のみに介挿することもできる。このように構成した態様を、第２実施形態として以下に説明する。なお、第１実施形態に係るバッテリパック１０の構成要素に対応する構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図５及び図６は、それぞれ、第２実施形態に係るバッテリパック７０の概略分解斜視図、概略縦断面図である。このバッテリパック７０は、単一部材からなる１個のコアパック間連絡バスバー７２を有する。すなわち、コアパック間連絡バスバー７２は、第１コアパック間連絡バスバー４９、タブ部５２、タブ部５６、第２コアパック間連絡バスバー５１が一体的に連なったような形状をなし、タブ部５２、５６に代替してブリッジ部７４が設けられる。このブリッジ部７４を介して、第１コアパック１４内の第１セル群４０ｄと、第２コアパック１６内の第１セル群４０ｈとが電気的に直列接続される。

第２実施形態では、図７に示すように、中電位バスバー７６及びバスバーホルダ７８の双方とも短尺である。すなわち、中電位バスバー７６及びバスバーホルダ７８の高さは、最低電位バスバー４６ａ、最高電位バスバー４６ｂにのみ対向する程度に設定される。換言すれば、中電位バスバー７６は、最低電位バスバー４６ａと最高電位バスバー４６ｂの間にのみ介挿され、その他のセル群間連絡バスバー４６同士の間には介挿されていない。

バスバーホルダ７８は、矩形状をなす四角枠部８０と、該四角枠部８０の両側面に設けられた平板部８２ａ、８２ｂとを有し、樹脂等の絶縁体からなる。四角枠部８０の内縁にはスリットが形成されるとともに、平板部８２ａに差込孔８４が形成される。中電位バスバー７６は、差込孔８４に通されるとともに、その外縁部が前記スリットに挿入される。勿論、スリットの幅は、中電位バスバー７６を挿入し得、且つ挿入された中電位バスバー７６がケース１２の長手方向に対して平行を維持し得る程度に設定されている。

中電位バスバー７６の一側面は幅広に設定されており、このため、差込孔８４を通過することはできない。すなわち、幅広の一側面は、平板部８２ａに当接して中電位バスバー７６のそれ以上の進入を阻止するストッパ部である。

ストッパ部には、導線（導体）を束ねたハーネス８６の一端が電気的に接続される。該ハーネス８６の他端は、コアパック間連絡バスバー７２のブリッジ部７４に電気的に接続される。すなわち、中電位バスバー７６とコアパック間連絡バスバー７２は、ハーネス８６内の導線を介して電気的に接続されており、このため、互いの電位は等しい。なお、ハーネス８６に代替してバスバー（導体）を採用するようにしてもよい。

そして、上記の電気的接続がなされていることから、第１実施形態と同様に、コアパック間連絡バスバー７２及び中電位バスバー７６の電位は、最低電位バスバー４６ａの電位よりも高で且つ最高電位バスバー４６ｂの電位よりも低であり、さらに、正極側連絡バスバー４４と負極側連絡バスバー４８との電位差の約１／２となる。

このように構成されるバッテリパック７０のケース１２内に水が浸入したときにも、短絡は、最低電位バスバー４６ａと中電位バスバー７６との間、ないし中電位バスバー７６と最高電位バスバー４６ｂとの間で起こる。最低電位バスバー４６ａと中電位バスバー７６との電位差、中電位バスバー７６と最高電位バスバー４６ｂとの電位差は、それぞれ、最低電位バスバー４６ａと最高電位バスバー４６ｂとの電位差の約１／２である。従って、最低電位バスバー４６ａと中電位バスバー７６との間、中電位バスバー７６と最高電位バスバー４６ｂとの間で流れる短絡電流の電流値を、最低電位バスバー４６ａと最高電位バスバー４６ｂの間で流れる短絡電流の電流値の略半分に低減することができる。

以上のように、最低電位バスバー４６ａと最高電位バスバー４６ｂの間のみに中電位バスバー７６を配設した場合においても、短絡電流の電流値を低減することができる。従って、各単セル３０に流れる短絡電流が十分に抑制されて該単セル３０の発熱量が小さくなる。これにより、該単セル３０やバッテリパック１０の温度が過度に上昇することが回避される。

また、第２実施形態によれば、中電位バスバー７６及びバスバーホルダ７８を、中電位バスバー５０及びバスバーホルダ６０に比して小型化及び軽量化することができる。

本発明は、上記した実施の形態に特に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、各単セル３０の負極を第１電極とし、且つ正極を第２電極とするようにしてもよい。

また、第１コアパック１４の単セル３０（ないしセル群）の個数と、第２コアパック１６の単セル３０（ないしセル群）の個数とを同一とする必要は特にない。この場合、第１コアパック間連絡バスバー４９、第２コアパック間連絡バスバー５１、コアパック間連絡バスバー７２に中電位バスバー５０、７６を電気的に接続すると、中電位バスバー５０、７６の電位は、正極側連絡バスバー４４と負極側連絡バスバー４８との電位差の１／２よりも大きく、又は小さくなる。

１０、７０…バッテリパック １２…ケース
１４、１６…第１、第２コアパック ２０…コネクタ
２４…ＢＭＵ ３０…単セル
３２ａ～３２ｄ…第１～第４セルホルダ ４０ａ～４０ｈ…第１セル群
４２ａ～４２ｆ…第２セル群 ４４…正極側連絡バスバー
４６…セル群間連絡バスバー ４６ａ…最低電位バスバー
４６ｂ…最高電位バスバー ４８…負極側連絡バスバー
４９、５１…第１、第２コアパック間連絡バスバー
５０、７６…中電位バスバー ６０、７８…バスバーホルダ
８６…ハーネス

Claims (6)

1. 第１電極及び第２電極を有する単セルを複数個収容したケースと、前記ケースに設けられたコネクタとを備えるバッテリパックにおいて、
   前記単セルを複数個保持するとともに、前記ケース内で互いに対向するように収容された第１コアパック及び第２コアパックを備え、
   前記第１コアパック内及び前記第２コアパック内で、第１電極が同一方向を指向する姿勢とされた複数個の前記単セルによって第１セル群が形成され、且つ第１電極が前記第１セル群の前記単セルの第１電極と逆方向を指向する姿勢とされた複数個の前記単セルによって第２セル群が形成されるとともに、前記第１セル群と前記第２セル群が交互に配置され、
   さらに、前記コネクタの正極端子部と、前記第１コアパック内又は前記第２コアパック内の、前記第１セル群又は前記第２セル群の前記単セルの正極とを電気的に接続する正極側連絡バスバーと、
   前記コネクタの負極端子部と、前記第２コアパック内又は前記第１コアパック内の、前記第１セル群又は前記第２セル群の前記単セルの負極とを電気的に接続する負極側連絡バスバーと、
   前記第１コアパック内又は前記第２コアパック内で、前記第１セル群の前記単セルと、前記第２セル群の前記単セルとを電気的に接続するセル群間連絡バスバーと、
   前記第１コアパック内で端部に位置する前記第１セル群又は前記第２セル群の前記単セルと、前記第２コアパック内で端部に位置する前記第１セル群又は前記第２セル群の前記単セルとを電気的に直列接続するコアパック間連絡バスバーと、
   を備え、
   前記セル群間連絡バスバーの中の、負極が前記負極側連絡バスバーを介して前記負極端子部に電気的に接続された前記単セルの正極を、隣接する前記第２セル群又は前記第１セル群の前記単セルの負極に電気的に接続するセル群間連絡バスバーと、正極が前記正極側連絡バスバーを介して前記正極端子部に電気的に接続された前記単セルの負極を、隣接する前記第２セル群又は前記第１セル群の前記単セルの正極に電気的に接続するセル群間連絡バスバーとが互いに対向し、
   少なくとも、互いに対向する前記２個のセル群間連絡バスバー同士の間に、その電位が、前記２個のセル群間連絡バスバー中の１個の電位よりも高く、且つ残余の１個の電位よりも低い中電位バスバーが介挿されたバッテリパック。
2. 請求項１記載のバッテリパックにおいて、前記中電位バスバーが、前記セル群間連絡バスバーの中の、前記ケース内で互いに対向するもの同士の全ての間に介挿されたバッテリパック。
3. 請求項１又は２記載のバッテリパックにおいて、前記中電位バスバーの電位が、前記正極側連絡バスバーと前記負極側連絡バスバーとの電位差の１／２であるバッテリパック。
4. 請求項１～３のいずれか１項に記載のバッテリパックにおいて、前記中電位バスバーが、前記コアパック間連絡バスバーに電気的に接続されているバッテリパック。
5. 請求項４記載のバッテリパックにおいて、前記中電位バスバーが導体を介して前記コアパック間連絡バスバーに電気的に接続されているバッテリパック。
6. 請求項１～５のいずれか１項に記載のバッテリパックにおいて、前記中電位バスバーを保持するバスバーホルダを有するバッテリパック。

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