JPWO2011007508A1 - 組電池及び電池モジュール - Google Patents

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Abstract

組電池(2)では、電池(3)は、電池ケース(10)の開口部を封止する封口板(13)が互いに同じ方向を向いて配置されている。電池(3)の第１極の端子(10)は、それぞれ、封口板(13)側に配設された第１極の接続板(33)に接続されており、電池(3)の第２極の端子(13)は、それぞれ、封口板(13)側に配設された第２極の接続板(27)に接続されている。第１極の接続板(33)は互いに並列接続されており、第２極の接続板(27)は互いに並列接続されている。第１極の接続板(33)と第２極の接続板(27)とは、絶縁部材(32)を介して封口板(13)の上に積層されている。

Description

本発明は、複数の電池が配列されて構成された組電池と、複数の組電池が配列されて構成された電池モジュール（電池装置）とに関する。
電池モジュールは、本体ケースと、本体ケース内に設けられた組電池とを備えている。組電池は、複数の電池が配列されて構成されており、組電池において互いに隣り合う電池では、一方の電池の正極と他方の電池の負極とが接続体を介して互いに直列接続されている（特許文献１）。
実開平２−７８６２号公報
特許文献１に開示された技術では組電池の生産性の低下を引き起こす場合がある。
すなわち、電池モジュールを例えば自動車の駆動源として用いる場合には、極めて多くの電池を電気的に接続して電池モジュールを構成することになる。特許文献１の技術を用いてＮ個の電池からなる組電池を作製する場合には、（Ｎ−１）個の接続体が必要であり、また、接続体を用いて電池を一つずつ直列接続しなければならない。そのため、組電池を構成する電池の個数が多くなればなるほど組電池の生産性の更なる低下を引き起こす。組電池の生産性が低下すると、その組電池を用いて作製される電池モジュールの生産性が低下する。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、生産性に優れた組電池及び電池モジュールを提供することにある。
本発明に係る組電池では、電池は、電池ケースの開口部を封止する封口板が互いに同じ方向を向いて配置されている。電池の第１極の端子はそれぞれ第１極の接続片に接続されており、電池の第２極の端子はそれぞれ第２極の接続片に接続されている。第１極の接続片及び第２極の接続片は封口板側に配置されており、第１極の接続片は互いに並列接続されており、第２極の接続片は互いに並列接続されている。また、第１極の接続片と第２極の接続片とは絶縁部材を介して封口板の上に積層されている。
上記構成では、電池の第１極の端子を互いに並列接続すれば良く、電池の第２極の端子を互いに並列接続すれば良い。よって、電池を一つずつ順番に接続する必要がないため、組電池の生産性の向上を図ることができる。
本発明によれば、生産性に優れた組電池及び電池モジュールを提供できる。
図１は、本発明の一実施形態における電池モジュールの斜視図である。 図２は、本発明の一実施形態における電池モジュールの平面図である。 図３は、本発明の一実施形態に係る組電池の断面図である。 図４は、本発明の一実施形態に係る組電池での負極の接続構造を示す斜視図である。 図５は、本発明の一実施形態に係る組電池での正極の接続構造を示す斜視図である。 図６は、本発明の一実施形態に係る電池モジュールの断面図である。 図７は、本発明の別の実施形態に係る組電池の断面図である。 図８は、本発明の別の実施形態に係る組電池での負極の接続構造を示す斜視図である。 図９は、本発明の別の実施形態に係る組電池の斜視図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限定されない。以下では、同一の部材に同一の符号を付す場合がある。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る電池モジュールの斜視図であり、図２は、図１に示す電池モジュールの平面図である。図３は、本実施形態に係る組電池２の断面図であり、図４は、組電池２における負極の接続構造を示す斜視図であり、図５は、組電池２における正極の接続構造を示す斜視図である。図６は、本実施形態に係る電池モジュールの断面図である。
なお、図２、図４及び図５に示す「Ｄ１」は組電池２において筒状電池３が配列する方向を示しており、以下ではこの方向を「筒状電池３の配列方向Ｄ１」と記す。また、図２及び図６に示す「Ｄ２」は電池モジュールにおいて組電池２が配列する方向を示しており、以下ではこの方向を「組電池２の配列方向Ｄ２」と記す。
また、図６では、一方の組電池（図６の左側に位置する組電池）の構成要素に「数字＋Ａ」の符号を付し、他方の組電池（図６の右側に位置する組電池）の構成要素に「数字＋Ｂ」の符号を付している。また、図６では、図が煩雑になることを避けるために、２つの組電池を互いに直接接続する場合を図示している。
まず、本実施形態に係る電池モジュールの概略を説明する。本実施形態に係る電池モジュールは本体ケース１を有しており、本体ケース１は平面形状が長方形の箱型である。この本体ケース１内には、図２に示すように、７列の組電池２が互いに平行に配置されている。
各組電池２では、２０本の筒状電池３が一列（本体ケース１の長手方向）に並べられており、筒状電池３の封口板１３（正極端子，図３参照）同士が接続されており、筒状電池３の電池ケース１０（負極端子，図３参照）同士が接続されている。このように、各組電池２では、２０本の筒状電池３が並列接続されている。そのため、１本の筒状電池３の起電力が３．６Ｖである場合には、組電池２の起電力も３．６Ｖである。
隣り合う組電池２同士では、一方の組電池２の正極用接続板（電極板）３３（図５参照）と他方の組電池２の負極用接続板（電極板）２７（図４参照）とが接続されている。つまり、隣り合う組電池２同士は直列接続されている。そのため、組電池２の起電力が３．６Ｖである場合、電池モジュールの起電力は２５．２Ｖとなる。
このようにして得られた２５．２Ｖの起電力は、図１の本体ケース１の外周壁に設けられた電極端子４と電極端子５との間から取り出される。
なお、図１において、電極端子４及び電極端子５の上方には、筒状電池３の充放電制御を行う制御端子６及び制御端子７が設けられている。
また、図１において、電極端子４及び電極端子５の下方には、冷却水の入口８及び出口９が設けられている。冷却水を入口８から本体ケース１内に流入させることにより筒状電池３が冷却され、筒状電池３を冷却したことにより温度が上昇した冷却水は出口９から本体ケース１の外に流出する。本体ケース１の外に流出した冷却水は、温度が低下すると、入口８から本体ケース１内に再び流入する。
では、図３〜図６を参照しながら、筒状電池３、組電池２及び電池モジュールの各構成を順に詳述する。
本実施形態に係る筒状電池３は、図３に示すように、一端（図３の上端）に開口部を有する有底円筒状の電池ケース１０と、この電池ケース１０内に設けられた電極群１１と、電池ケース１０の開口部を覆う組立封口体（封口体）１２と、組立封口体１２を構成する封口板１３とを有している。
電池ケース１０は、導電性材料（例えば金属）からなる。電池ケース１０の外面は樹脂チューブ等で覆われていないので、電池ケース１０の外面全体が筒状電池３の負極端子である。
電極群１１は、図面の煩雑化を避けるために符号を付していないが、セパレータを介して正極板と負極板とが捲回されて構成されている。
電極群１１の負極板は、負極リード１４を介して電池ケース１０の底面に溶接されており、これにより、電池ケース１０の底面に電気的且つ機械的に接続されている。よって、上述のように、電池ケース１０が筒状電池３の負極端子として機能する。
なお、負極リード１４を電池ケース１０の底面内側に溶接するときには、図３において電極群１１の上端面を組立封口体１２で覆う前に、電極群１１の中空部１１ａに溶接電極（不図示）を挿入し、この溶接電極を介して負極リード１４を電池ケース１０の底面上に押し付けた状態で溶接する。
この負極リード１４を電池ケース１０の底面に溶接したら、絶縁板１５を電池ケース１０の開口部から電池ケース１０の内部に挿入して電極群１１の上端面の上に配置する。
この絶縁板１５の中心には貫通孔１５ａが形成されており、電極群１１の正極板に接続された正極リード１６を、絶縁板１５の貫通孔１５ａを貫通させて電池ケース１０の開口部側へ引き上げる。
組立封口体１２は、電池ケース１０の外方へ向かって、金属板１７、金属板１８、絶縁板１９、金属製弁板２０及び封口板１３が順次積み重ねられることにより構成されている。組立封口体１２の外周には、パッキング２１が設けられている。
組立封口体１２の構成をさらに詳細に説明すると、金属板１７の下面には正極リード１６の上端が電気的に接続されており、金属板１７の中央には貫通孔２２が設けられており、金属板１７の上面周縁は金属板１８の下面に電気的に接続されている。
金属板１８にも貫通孔２３が形成されており、金属板１８の中央には電池ケース１０の開口部側へ突出する突部２４が形成されている。突部２４は、絶縁板１９の中央に形成された貫通孔２５を貫通して金属製弁板２０の下面中央に当接している。
電池ケース１０内の圧力が所定値よりも高くなると、その圧力は、金属板１７の貫通孔２２及び金属板１８の貫通孔２３から逃げて金属製弁板２０を破断し、封口板１３の通気孔２６から電池ケース１０の外へ逃げる。なお、金属板１７及び金属板１８と封口板１３とは金属製弁板２０を介して繋がっているので、金属製弁板２０が破断すると金属板１７及び金属板１８と封口板１３との電気的接続が遮断されることになる。
本実施形態に係る組電池２は、封口板１３が互いに同じ向きを向くように筒状電池３が配列されて構成されており、負極用接続板２７、正極用接続板３３及び連結部材（接続板）３５を備えている。以下では、負極用接続板２７及び正極用接続板３３の構成に言及しつつ組電池２の構成を説明する。
負極用接続板２７は、図４に示すように筒状電池３の配列方向Ｄ１に延びており、図３及び図４に示すように電池ケース１０に溶接されている。具体的には、図３及び図４に示すように、負極用接続板２７の短手方向中央が電池ケース１０の開口端部１０ａに当接してその開口端部１０ａに溶接されており、負極用接続板２７の短手方向両端が電池ケース１０の側面に当接してその側面に溶接されている。これにより、電池ケース１０は、負極用接続板２７を介して互いに並列接続されている。
負極用接続板２７の短手方向中央には、図４に示すように、貫通孔２８が形成されている。貫通孔２８は、図４に示すように、負極用接続板２７の厚み方向に貫通しており、筒状電池３の配列方向Ｄ１に互いに間隔を開けて形成されている。貫通孔２８のそれぞれからは筒状電池３の封口板１３が露出しており、よって、負極用接続板２７と封口板１３との接触を回避できる。また、貫通孔２８のそれぞれには封口板１３の通気孔２６が連通しており、よって、電池ケース１０内のガスの逃げ道を確保できる。
負極用接続板２７の短手方向一端側（図３における右側）には、図３及び図４に示すように、溶接代２９が設けられている。溶接代２９は、図４に示すように、筒状電池３の配列方向Ｄ１に互いに間隔を開けて配置されており、電池ケース１０の側面に当接されてその側面に溶接されている。このように、本実施形態における負極用接続板２７は、筒状電池３の配列方向Ｄ１に筒状電池３を並列接続するという機能を有する部位（筒状電池３の配列方向Ｄ１に延びる部分）と、筒状電池３のそれぞれと接続するという機能を有する部位（貫通孔２８の周囲であって電池ケース１０の開口端部１０ａに溶接されている部分と溶接代２９）とを有している。よって、組電池に供給された電流をその組電池２を構成する筒状電池３に均等に分配できる。
負極用接続板２７の短手方向他端側（図３における左側）では、図３に示すように、負極用接続板２７は、２回曲げられており、具体的には、電池ケース１０の開口端部１０ａ上において曲げられて電池ケース１０の側面に沿って下側（電池ケース１０の底面側）へ向かって延び、その後、再度曲げられて電池ケース１０の側面から遠ざかる方向（水平方向）に延びている。負極用接続板２７の短手方向他端において下側へ向かって延びている部分が溶接代３０であり、溶接代３０は電池ケース１０の側面に当接して溶接されている。負極用接続板２７の短手方向他端において水平方向に延びる部分が接続部３１であり、接続部３１は後述するように隣に位置する組電池の正極用接続板３３に溶接される。
このような負極用接続板２７（具体的には負極用接続板２７の短手方向中央）の上には、図３に示すように、絶縁部材（絶縁体）３２及び正極用接続板３３が積層されている。絶縁部材３２及び正極用接続板３３は筒状電池３の配列方向Ｄ１に延びており、絶縁部材３２及び正極用接続板３３のそれぞれには、負極用接続板２７の貫通孔２８に連通する貫通孔３２ａ及び貫通孔３４が形成されている。このようにして形成された連通孔からは封口板１３が露出している。また、この連通孔には通気孔２６が連通しているので、電池ケース１０内のガスの逃げ道を確保できる。
正極用接続板３３は、図５に示すように、連結部材３５を介して、上記連通孔から露出する封口板１３に接続されている。連結部材３５は連通孔の縁部を跨いで設けられており、その一端は封口板１３に溶接されており、その他端は正極用接続板３３に溶接されている。これにより、封口板１３は、正極用接続板３３及び連結部材３５を介して互いに並列接続される。このように、本実施形態における組電池２の正極の接続構造は、筒状電池３の配列方向Ｄ１に筒状電池３を並列接続するという機能を有する部位（正極用接続板３３）と、筒状電池３のそれぞれと接続するという機能を有する部位（連結部材３５）とを有している。よって、組電池に供給された電流をその組電池２を構成する筒状電池３に均等に分配できる。
正極用接続板３３の短手方向一端側（図３における右側）では、図３及び図５に示すように、正極用接続板３３は、２回曲げられており、具体的には、電池ケース１０の開口端部１０ａ上において曲げられて電池ケース１０又は負極用接続板２７の溶接代２９に接触することなく下側へ向かって延び、その後、再度曲げられて水平方向に延びている。正極用接続板３３の短手方向一端において水平方向に延びる部分が接続部３６であり、接続部３６は組電池２の短手方向（「組電池２の配列方向Ｄ２」に相当）において負極用接続板２７の接続部３１とは逆向きに延びている。この接続部３６は、後で述べるように、隣に位置する組電池の負極用接続板２７に溶接される。
本実施形態に係る組電池２を作製するときには、まず封口板１３が同じ向きを向くように筒状電池３を配列し、次に電池ケース１０の開口端部１０ａの上に負極用接続板２７を設けて負極用接続板２７と電池ケース１０とを溶接させ、続いて絶縁部材３２を挟んで負極用接続板２７の上に正極用接続板３３を配置し、その後、連結部材３５を封口板１３及び正極用接続板３３に溶接すれば良い。よって、接続体を用いて隣り合う筒状電池を一つずつ順番に接続する場合に比べて、組電池２の生産性の向上を図ることができる。
また、本実施形態に係る組電池２を作製するときには、負極用接続板２７を電池ケース１０の開口端部１０ａに溶接する。ここで、図３から分かるように、電池ケース１０の径方向におけるパッキング２１の厚みよりも電池ケース１０の高さ方向におけるパッキング２１の厚みの方が分厚い。よって、電極群等へのダメージを低減しつつ負極用接続板２７を電池ケース１０に溶接できる。
さらに、本実施形態に係る組電池２では、負極用接続板２７及び正極用接続板３３は絶縁部材３２を介して電池ケースの開口端部１０ａの上に積層されている。よって、組電池２の小型化を図りつつ組電池２における内部短絡の発生を防止できる。
その上、本実施形態に係る組電池２では、配線を封口板１３側に集約できる。よって、配線が電池ケース１０の側面上に設けられることを防止できるので、冷却水が収容される容器を電池ケース１０の側面に密着させることができる。従って、筒状電池３の冷却効率を向上させることができる。
では、電池モジュールの構成を説明する。
本実施形態に係る電池モジュールでは、図６に示すように、一方の組電池２Ａの正極用接続板３３Ａの接続部３６Ａと他方の組電池２Ｂの負極用接続板２７Ｂの接続部３１Ｂとが互いに溶接されている。ここで、各組電池２では、負極用接続板２７の接続部３１と正極用接続板３３の接続部３６とが組電池２の短手方向において互いに逆向きに延びている。よって、組電池２の配列方向Ｄ２において負極用接続板２７の接続部３１と正極用接続板３３の接続部３６とが交互に配置されるように組電池２を配置して接続部３１と接続部３６とを互いに溶接すれば、本実施形態に係る電池モジュールを作製できる。従って、電池モジュールの生産性を向上させることができる。
（実施形態２）
図７は、本発明の実施形態２に係る組電池２の断面図である。本実施形態では、絶縁板及び正極用接続板の形状が上記実施形態１とは異なる。以下では、上記実施形態１とは異なる点を主に説明する。
本実施形態では、図７に示すように、正極用接続板３３の短手方向一端だけでなく正極用接続板３３の短手方向他端も下側へ向かって延びている。具体的には、正極用接続板３３の短手方向他端側（図７における左側）では、図７に示すように、正極用接続板３３は、電池ケース１０の開口端部１０ａ上において曲げられ、下側へ向かって負極用接続板２７の接続部３１の手前まで延びている。また、図７に示すように、正極用接続板３３の短手方向一端は絶縁部材３２を介して電池ケース１０の側面上又は負極用接続板２７の溶接代２９上に設けられており、正極用接続板３３の短手方向他端は絶縁部材３２を介して負極用接続板２７の溶接代３０上に設けられている。
本実施形態では、上記実施形態１で得られる効果に加えて、次に示す効果が得られる。本実施形態では、正極用接続板３３の短手方向両端が下側（筒状電池３側）へ向かって延びているので、正極用接続板３３の短手方向両端で複数の筒状電池３を挟むことができ、よって、溶接前であっても正極用接続板３３を介して複数の筒状電池３を固定できる。
（実施形態３）
図８は、本発明の実施形態３に係る組電池２の斜視図である。本実施形態では、組電池２における負極の接続構造が上記実施形態１とは異なる。以下では、上記実施形態１とは異なる点を主に説明する。
本実施形態に係る組電池２では、電池ケース１０のそれぞれには負極用接続片１２７が接続されており、負極用接続片１２７は、上記実施形態１〜２における負極用接続板２７を隣り合う貫通孔２８の間において切断して形成されたものである。別の言い方をすると、本実施形態における負極用接続片１２７を筒状電池３の配列方向Ｄ１において連続して一体形成すると、上記実施形態１〜２における負極用接続板２７が得られる。そのため、負極用接続片１２７は、上記実施形態１〜２における溶接代２９、溶接代３０及び接続部３１に相当する溶接代１２９、溶接代１３０及び接続部１３１を有している。正極用接続板３３は、絶縁部材３２（不図示）を介して負極用接続片１２７の上に設けられている。複数の筒状電池３は、筒状電池３の配列方向Ｄ１において、正極用接続板３３を介して互いに並列接続されている。
本実施形態に係る電池モジュールでは、一方の組電池２の負極用接続部材（負極用接続部材は負極用接続片１２７を互いに並列接続するための部材である。以下の実施形態４でも同様）と他方の組電池２の正極用接続板３３の接続部３６とが接続されていても良いし、一方の組電池２の負極用接続片１２７の接続部１３１が他方の組電池２の正極用接続板３３（具体的には接続部３６）に接続されていても良い。後者の場合には、一方の組電池２の負極用接続片１２７は、他方の組電池２の正極用接続板３３を介して互いに並列接続され、また、その正極用接続板３３を介して他方の組電池２の封口板１３に直列接続される。よって、後者の場合には、上記実施形態１〜２に係る電池モジュールに比べて部品数を減らすことができる（上記負極用接続部材を省くことができる）ので、電池モジュールのコスト低減及びその小型化を図ることができる。従って、一方の組電池２の負極用接続片１２７の接続部１３１と他方の組電池２の正極用接続板３３の接続部３６とを接続して本実施形態に係る電池モジュールを作製することが好ましい。
本実施形態では、上記実施形態１で得られる効果と略同一の効果を得ることができ、さらに、電池モジュールの低コスト化及び小型化を図ることができるという効果を得ることもできる。
なお、本実施形態に係る組電池では、負極用接続片１２７及び負極用接続部材の代わりに上記実施形態１〜２における負極用接続板２７を用い、且つ、正極用接続板３３の代わりに正極用接続板３３を隣り合う貫通孔３４の間において切断して得られた接続片（以下の実施形態４における正極用接続片１３３）とこの接続片を互いに並列接続するための接続部材とを用いても良い。この場合であっても、本実施形態において得られる効果と同一の効果を得ることができる。
（実施形態４）
図９は、本発明の実施形態４に係る組電池２の斜視図である。本実施形態では、組電池２における正極の接続構造が上記実施形態３とは異なる。以下では、上記実施形態３とは異なる点を主に説明する。
本実施形態に係る組電池２では、封口板１３のそれぞれには正極用接続片１３３が接続されており、正極用接続片１３３は筒状電池３の配列方向Ｄ１に延びる接続部材（不図示）を介して互いに並列接続されている。正極用接続片１３３は、上記実施形態１〜３における正極用接続板３３を隣り合う貫通孔３４の間において切断して形成されたものである。別の言い方をすると、本実施形態における正極用接続片１３３を筒状電池３の配列方向Ｄ１において連続して一体形成すると、上記実施形態１〜３における正極用接続板３３が得られる。そのため、正極用接続片１３３は、上記実施形態１〜３における接続部３６に相当する接続部１３６を有している。
このように、本実施形態によれば、筒状電池３が単体の状態で負極用接続片１２７と絶縁部材３２（不図示）と正極用接続片１３３と連結部材３５とを所定の位置に配置すれば、組電池２を組み立てることができる。また、本実施形態では、組電池２の構成部品（筒状電池３、負極用接続片１２７、正極用接続片１３３及び連結部材３５）が単体部品であるので、負極用接続片１２７等を封口板１３と短絡させることなく組電池２を組み立てることができる。これらのことから、組立精度を維持したまま高速で組電池２を組み立てることができる。
本実施形態に係る電池モジュールでは、一方の組電池２の負極用接続部材（上記実施形態３を参照）と他方の組電池２の上記接続部材とが接続されていても良いし、一方の組電池２の負極用接続片１２７の接続部１３１が他方の組電池２の上記接続部材に接続されていても良いし、一方の組電池２の正極用接続片１３３の接続部１３６が他方の組電池２の上記負極用接続部材に接続されていても良い。
２つ目の場合には、一方の組電池２の負極用接続片１２７は、他方の組電池２の上記接続部材を介して互いに並列接続され、その接続部材を介して他方の組電池２の封口板１３に直列接続される。また、３つ目の場合には、一方の組電池２の正極用接続片１３３は、他方の組電池２の上記負極用接続部材を介して互いに並列接続され、その負極用接続部材を介して他方の組電池２の電池ケース１０に直列接続される。よって、一方の組電池２の負極用接続片１２７の接続部１３１と他方の組電池２の上記接続部材とを接続して電池モジュールを作製することが好ましく、又は、一方の組電池２の正極用接続片１３３の接続部１３６と他方の組電池２の上記負極用接続部材とを接続して電池モジュールを作製することが好ましい。このようにして電池モジュールを作製すると、上記実施形態３において得られる効果と略同一の効果を得ることができる。
（その他の実施形態）
上記実施形態１〜４では、負極用接続板２７の接続部３１又は負極用接続片１２７の接続部１３１は、正極用接続板３３の接続部３６又は正極用接続片１３３の接続部１３６よりも下側に位置していても良い。また、負極用接続板２７の接続部３１又は負極用接続片１２７の接続部１３１は、電池ケース１０の高さ方向において、封口板１３よりも上側に位置していても良いし、封口板１３と略同一平面内に位置していても良い。同じく、正極用接続板３３の接続部３６又は正極用接続片１３３の接続部１３６は、電池ケース１０の高さ方向において、封口板１３よりも上側に位置していても良いし、封口板１３と略同一平面内に位置していても良い。一方の組電池２の負極用接続板２７の接続部３１又は負極用接続片１２７の接続部１３１が他方の組電池２の正極用接続板３３の接続部３６又は正極用接続片１３３の接続部１３６に当接可能となるように、電池ケース１０の高さ方向における接続部３１又は接続部１３１と接続部３６又は接続部１３６との位置関係を決めれば良い。
上記実施形態３〜４における負極用接続部材の形状は特に限定されない。負極用接続部材は、筒状電池３の配列方向Ｄ１に延びていれば良く、板状部材であっても良いし、棒状部材であっても良い。上記実施形態４における接続部材についても同様のことが言える。
上記実施形態１〜４では、負極用接続板２７又は負極用接続片１２７は、例えば０．２５ｍｍの厚みを有するニッケル板であれば良い。また、負極用接続板２７又は負極用接続片１２７の厚みは電池ケース１０の厚み以下であることが好ましく、これにより、負極用接続板２７又は負極用接続片１２７を電池ケース１０に溶接するときに電池ケース１０への溶接ストレスを低減することができる。
上記実施形態１〜４では、正極用接続板３３又は正極用接続片１３３は、例えば１ｍｍの厚みを有する銅板であれば良い。また、正極用接続板３３又は正極用接続片１３３は電池ケース１０よりも厚いことが好ましく、これにより、抵抗値の低減を図ることができる。同様のことは上記実施形態３〜４においても言える。
上記実施形態１〜４では、連結部材３５は、例えば０．２５ｍｍの厚みを有するニッケル板であれば良く、正極用接続板３３又は正極用接続片１３３よりも薄いことが好ましい。これにより、正極用接続板３３又は正極用接続片１３３に孔を開けることなく連結部材３５を正極用接続板３３又は正極用接続片１３３に溶接できる。よって、組電池２及び電池モジュールの生産性を向上させることができる。同様の理由から、連結部材３５は、封口板１３よりも薄いことが好ましい。
上記実施形態１〜４では、絶縁部材３２は、負極用接続板２７又は負極用接続片１２７と正極用接続板３３又は正極用接続片１３３との接触を回避可能な程度の厚みを有していれば良く、絶縁板であっても良いし、絶縁フィルムであっても良い。
言うまでもないことであるが、上記実施形態１〜４では、組電池２を構成する筒状電池３の個数は２０個に限定されず、電池モジュールを構成する組電池２の個数は７個に限定されない。上記実施形態１〜４では、組電池２及び電池モジュールの生産性向上という効果を得ることができるため、組電池２を構成する筒状電池３の個数が多いほど効果的であり、また、電池モジュールを構成する組電池２の個数が多いほど効果的である。
上記実施形態１〜４では、筒状電池３の代わりに角形電池を用いることができる。角形電池の電極群は、正極板と負極板とがセパレータを介して捲回又は積層されて構成されていれば良い。
以上説明したように、本発明は、携帯電子機器用電源、自動車駆動用電源又は家庭用電力供給用電源等に有用である。
2 組電池
10 電池ケース
13 封口板（正極）
27 負極用接続板 （電極板）
32 絶縁部材 （絶縁体）
33 正極用接続板 （電極板）
35 連結部材 （接続板）
127 負極用接続片
133 正極用接続片
本発明は、複数の電池が配列されて構成された組電池と、複数の組電池が配列されて構成された電池モジュール（電池装置）とに関する。
電池モジュールは、本体ケースと、本体ケース内に設けられた組電池とを備えている。組電池は、複数の電池が配列されて構成されており、組電池において互いに隣り合う電池では、一方の電池の正極と他方の電池の負極とが接続体を介して互いに直列接続されている（特許文献１）。
実開平２−７８６２号公報
特許文献１に開示された技術では組電池の生産性の低下を引き起こす場合がある。
すなわち、電池モジュールを例えば自動車の駆動源として用いる場合には、極めて多くの電池を電気的に接続して電池モジュールを構成することになる。特許文献１の技術を用いてＮ個の電池からなる組電池を作製する場合には、（Ｎ−１）個の接続体が必要であり、また、接続体を用いて電池を一つずつ直列接続しなければならない。そのため、組電池を構成する電池の個数が多くなればなるほど組電池の生産性の更なる低下を引き起こす。組電池の生産性が低下すると、その組電池を用いて作製される電池モジュールの生産性が低下する。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、生産性に優れた組電池及び電池モジュールを提供することにある。
本発明に係る組電池では、電池は、電池ケースの開口部を封止する封口板が互いに同じ方向を向いて配置されている。電池の第１極の端子はそれぞれ第１極の接続片に接続されており、電池の第２極の端子はそれぞれ第２極の接続片に接続されている。第１極の接続片及び第２極の接続片は封口板側に配置されており、第１極の接続片は互いに並列接続されており、第２極の接続片は互いに並列接続されている。また、第１極の接続片と第２極の接続片とは絶縁部材を介して封口板の上に積層されている。
上記構成では、電池の第１極の端子を互いに並列接続すれば良く、電池の第２極の端子を互いに並列接続すれば良い。よって、電池を一つずつ順番に接続する必要がないため、組電池の生産性の向上を図ることができる。
本発明によれば、生産性に優れた組電池及び電池モジュールを提供できる。
図１は、本発明の一実施形態における電池モジュールの斜視図である。 図２は、本発明の一実施形態における電池モジュールの平面図である。 図３は、本発明の一実施形態に係る組電池の断面図である。 図４は、本発明の一実施形態に係る組電池での負極の接続構造を示す斜視図である。 図５は、本発明の一実施形態に係る組電池での正極の接続構造を示す斜視図である。 図６は、本発明の一実施形態に係る電池モジュールの断面図である。 図７は、本発明の別の実施形態に係る組電池の断面図である。 図８は、本発明の別の実施形態に係る組電池での負極の接続構造を示す斜視図である。 図９は、本発明の別の実施形態に係る組電池の斜視図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限定されない。以下では、同一の部材に同一の符号を付す場合がある。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る電池モジュールの斜視図であり、図２は、図１に示す電池モジュールの平面図である。図３は、本実施形態に係る組電池２の断面図であり、図４は、組電池２における負極の接続構造を示す斜視図であり、図５は、組電池２における正極の接続構造を示す斜視図である。図６は、本実施形態に係る電池モジュールの断面図である。
なお、図２、図４及び図５に示す「Ｄ１」は組電池２において筒状電池３が配列する方向を示しており、以下ではこの方向を「筒状電池３の配列方向Ｄ１」と記す。また、図２及び図６に示す「Ｄ２」は電池モジュールにおいて組電池２が配列する方向を示しており、以下ではこの方向を「組電池２の配列方向Ｄ２」と記す。
また、図６では、一方の組電池（図６の左側に位置する組電池）の構成要素に「数字＋Ａ」の符号を付し、他方の組電池（図６の右側に位置する組電池）の構成要素に「数字＋Ｂ」の符号を付している。また、図６では、図が煩雑になることを避けるために、２つの組電池を互いに直接接続する場合を図示している。
まず、本実施形態に係る電池モジュールの概略を説明する。本実施形態に係る電池モジュールは本体ケース１を有しており、本体ケース１は平面形状が長方形の箱型である。この本体ケース１内には、図２に示すように、７列の組電池２が互いに平行に配置されている。
各組電池２では、２０本の筒状電池３が一列（本体ケース１の長手方向）に並べられており、筒状電池３の封口板１３（正極端子，図３参照）同士が接続されており、筒状電池３の電池ケース１０（負極端子，図３参照）同士が接続されている。このように、各組電池２では、２０本の筒状電池３が並列接続されている。そのため、１本の筒状電池３の起電力が３．６Ｖである場合には、組電池２の起電力も３．６Ｖである。
隣り合う組電池２同士では、一方の組電池２の正極用接続板（電極板）３３（図５参照）と他方の組電池２の負極用接続板（電極板）２７（図４参照）とが接続されている。つまり、隣り合う組電池２同士は直列接続されている。そのため、組電池２の起電力が３．６Ｖである場合、電池モジュールの起電力は２５．２Ｖとなる。
このようにして得られた２５．２Ｖの起電力は、図１の本体ケース１の外周壁に設けられた電極端子４と電極端子５との間から取り出される。
なお、図１において、電極端子４及び電極端子５の上方には、筒状電池３の充放電制御を行う制御端子６及び制御端子７が設けられている。
また、図１において、電極端子４及び電極端子５の下方には、冷却水の入口８及び出口９が設けられている。冷却水を入口８から本体ケース１内に流入させることにより筒状電池３が冷却され、筒状電池３を冷却したことにより温度が上昇した冷却水は出口９から本体ケース１の外に流出する。本体ケース１の外に流出した冷却水は、温度が低下すると、入口８から本体ケース１内に再び流入する。
では、図３〜図６を参照しながら、筒状電池３、組電池２及び電池モジュールの各構成を順に詳述する。
本実施形態に係る筒状電池３は、図３に示すように、一端（図３の上端）に開口部を有する有底円筒状の電池ケース１０と、この電池ケース１０内に設けられた電極群１１と、電池ケース１０の開口部を覆う組立封口体（封口体）１２と、組立封口体１２を構成する封口板１３とを有している。
電池ケース１０は、導電性材料（例えば金属）からなる。電池ケース１０の外面は樹脂チューブ等で覆われていないので、電池ケース１０の外面全体が筒状電池３の負極端子である。
電極群１１は、図面の煩雑化を避けるために符号を付していないが、セパレータを介して正極板と負極板とが捲回されて構成されている。
電極群１１の負極板は、負極リード１４を介して電池ケース１０の底面に溶接されており、これにより、電池ケース１０の底面に電気的且つ機械的に接続されている。よって、上述のように、電池ケース１０が筒状電池３の負極端子として機能する。
なお、負極リード１４を電池ケース１０の底面内側に溶接するときには、図３において電極群１１の上端面を組立封口体１２で覆う前に、電極群１１の中空部１１ａに溶接電極（不図示）を挿入し、この溶接電極を介して負極リード１４を電池ケース１０の底面上に押し付けた状態で溶接する。
この負極リード１４を電池ケース１０の底面に溶接したら、絶縁板１５を電池ケース１０の開口部から電池ケース１０の内部に挿入して電極群１１の上端面の上に配置する。
この絶縁板１５の中心には貫通孔１５ａが形成されており、電極群１１の正極板に接続された正極リード１６を、絶縁板１５の貫通孔１５ａを貫通させて電池ケース１０の開口部側へ引き上げる。
組立封口体１２は、電池ケース１０の外方へ向かって、金属板１７、金属板１８、絶縁板１９、金属製弁板２０及び封口板１３が順次積み重ねられることにより構成されている。組立封口体１２の外周には、パッキング２１が設けられている。
組立封口体１２の構成をさらに詳細に説明すると、金属板１７の下面には正極リード１６の上端が電気的に接続されており、金属板１７の中央には貫通孔２２が設けられており、金属板１７の上面周縁は金属板１８の下面に電気的に接続されている。
金属板１８にも貫通孔２３が形成されており、金属板１８の中央には電池ケース１０の開口部側へ突出する突部２４が形成されている。突部２４は、絶縁板１９の中央に形成された貫通孔２５を貫通して金属製弁板２０の下面中央に当接している。
電池ケース１０内の圧力が所定値よりも高くなると、その圧力は、金属板１７の貫通孔２２及び金属板１８の貫通孔２３から逃げて金属製弁板２０を破断し、封口板１３の通気孔２６から電池ケース１０の外へ逃げる。なお、金属板１７及び金属板１８と封口板１３とは金属製弁板２０を介して繋がっているので、金属製弁板２０が破断すると金属板１７及び金属板１８と封口板１３との電気的接続が遮断されることになる。
本実施形態に係る組電池２は、封口板１３が互いに同じ向きを向くように筒状電池３が配列されて構成されており、負極用接続板２７、正極用接続板３３及び連結部材（接続板）３５を備えている。以下では、負極用接続板２７及び正極用接続板３３の構成に言及しつつ組電池２の構成を説明する。
負極用接続板２７は、図４に示すように筒状電池３の配列方向Ｄ１に延びており、図３及び図４に示すように電池ケース１０に溶接されている。具体的には、図３及び図４に示すように、負極用接続板２７の短手方向中央が電池ケース１０の開口端部１０ａに当接してその開口端部１０ａに溶接されており、負極用接続板２７の短手方向両端が電池ケース１０の側面に当接してその側面に溶接されている。これにより、電池ケース１０は、負極用接続板２７を介して互いに並列接続されている。
負極用接続板２７の短手方向中央には、図４に示すように、貫通孔２８が形成されている。貫通孔２８は、図４に示すように、負極用接続板２７の厚み方向に貫通しており、筒状電池３の配列方向Ｄ１に互いに間隔を開けて形成されている。貫通孔２８のそれぞれからは筒状電池３の封口板１３が露出しており、よって、負極用接続板２７と封口板１３との接触を回避できる。また、貫通孔２８のそれぞれには封口板１３の通気孔２６が連通しており、よって、電池ケース１０内のガスの逃げ道を確保できる。
負極用接続板２７の短手方向一端側（図３における右側）には、図３及び図４に示すように、溶接代２９が設けられている。溶接代２９は、図４に示すように、筒状電池３の配列方向Ｄ１に互いに間隔を開けて配置されており、電池ケース１０の側面に当接されてその側面に溶接されている。このように、本実施形態における負極用接続板２７は、筒状電池３の配列方向Ｄ１に筒状電池３を並列接続するという機能を有する部位（筒状電池３の配列方向Ｄ１に延びる部分）と、筒状電池３のそれぞれと接続するという機能を有する部位（貫通孔２８の周囲であって電池ケース１０の開口端部１０ａに溶接されている部分と溶接代２９）とを有している。よって、組電池に供給された電流をその組電池２を構成する筒状電池３に均等に分配できる。
負極用接続板２７の短手方向他端側（図３における左側）では、図３に示すように、負極用接続板２７は、２回曲げられており、具体的には、電池ケース１０の開口端部１０ａ上において曲げられて電池ケース１０の側面に沿って下側（電池ケース１０の底面側）へ向かって延び、その後、再度曲げられて電池ケース１０の側面から遠ざかる方向（水平方向）に延びている。負極用接続板２７の短手方向他端において下側へ向かって延びている部分が溶接代３０であり、溶接代３０は電池ケース１０の側面に当接して溶接されている。負極用接続板２７の短手方向他端において水平方向に延びる部分が接続部３１であり、接続部３１は後述するように隣に位置する組電池の正極用接続板３３に溶接される。
このような負極用接続板２７（具体的には負極用接続板２７の短手方向中央）の上には、図３に示すように、絶縁部材（絶縁体）３２及び正極用接続板３３が積層されている。絶縁部材３２及び正極用接続板３３は筒状電池３の配列方向Ｄ１に延びており、絶縁部材３２及び正極用接続板３３のそれぞれには、負極用接続板２７の貫通孔２８に連通する貫通孔３２ａ及び貫通孔３４が形成されている。このようにして形成された連通孔からは封口板１３が露出している。また、この連通孔には通気孔２６が連通しているので、電池ケース１０内のガスの逃げ道を確保できる。
正極用接続板３３は、図５に示すように、連結部材３５を介して、上記連通孔から露出する封口板１３に接続されている。連結部材３５は連通孔の縁部を跨いで設けられており、その一端は封口板１３に溶接されており、その他端は正極用接続板３３に溶接されている。これにより、封口板１３は、正極用接続板３３及び連結部材３５を介して互いに並列接続される。このように、本実施形態における組電池２の正極の接続構造は、筒状電池３の配列方向Ｄ１に筒状電池３を並列接続するという機能を有する部位（正極用接続板３３）と、筒状電池３のそれぞれと接続するという機能を有する部位（連結部材３５）とを有している。よって、組電池に供給された電流をその組電池２を構成する筒状電池３に均等に分配できる。
正極用接続板３３の短手方向一端側（図３における右側）では、図３及び図５に示すように、正極用接続板３３は、２回曲げられており、具体的には、電池ケース１０の開口端部１０ａ上において曲げられて電池ケース１０又は負極用接続板２７の溶接代２９に接触することなく下側へ向かって延び、その後、再度曲げられて水平方向に延びている。正極用接続板３３の短手方向一端において水平方向に延びる部分が接続部３６であり、接続部３６は組電池２の短手方向（「組電池２の配列方向Ｄ２」に相当）において負極用接続板２７の接続部３１とは逆向きに延びている。この接続部３６は、後で述べるように、隣に位置する組電池の負極用接続板２７に溶接される。
本実施形態に係る組電池２を作製するときには、まず封口板１３が同じ向きを向くように筒状電池３を配列し、次に電池ケース１０の開口端部１０ａの上に負極用接続板２７を設けて負極用接続板２７と電池ケース１０とを溶接させ、続いて絶縁部材３２を挟んで負極用接続板２７の上に正極用接続板３３を配置し、その後、連結部材３５を封口板１３及び正極用接続板３３に溶接すれば良い。よって、接続体を用いて隣り合う筒状電池を一つずつ順番に接続する場合に比べて、組電池２の生産性の向上を図ることができる。
また、本実施形態に係る組電池２を作製するときには、負極用接続板２７を電池ケース１０の開口端部１０ａに溶接する。ここで、図３から分かるように、電池ケース１０の径方向におけるパッキング２１の厚みよりも電池ケース１０の高さ方向におけるパッキング２１の厚みの方が分厚い。よって、電極群等へのダメージを低減しつつ負極用接続板２７を電池ケース１０に溶接できる。
さらに、本実施形態に係る組電池２では、負極用接続板２７及び正極用接続板３３は絶縁部材３２を介して電池ケースの開口端部１０ａの上に積層されている。よって、組電池２の小型化を図りつつ組電池２における内部短絡の発生を防止できる。
その上、本実施形態に係る組電池２では、配線を封口板１３側に集約できる。よって、配線が電池ケース１０の側面上に設けられることを防止できるので、冷却水が収容される容器を電池ケース１０の側面に密着させることができる。従って、筒状電池３の冷却効率を向上させることができる。
では、電池モジュールの構成を説明する。
本実施形態に係る電池モジュールでは、図６に示すように、一方の組電池２Ａの正極用接続板３３Ａの接続部３６Ａと他方の組電池２Ｂの負極用接続板２７Ｂの接続部３１Ｂとが互いに溶接されている。ここで、各組電池２では、負極用接続板２７の接続部３１と正極用接続板３３の接続部３６とが組電池２の短手方向において互いに逆向きに延びている。よって、組電池２の配列方向Ｄ２において負極用接続板２７の接続部３１と正極用接続板３３の接続部３６とが交互に配置されるように組電池２を配置して接続部３１と接続部３６とを互いに溶接すれば、本実施形態に係る電池モジュールを作製できる。従って、電池モジュールの生産性を向上させることができる。
（実施形態２）
図７は、本発明の実施形態２に係る組電池２の断面図である。本実施形態では、絶縁板及び正極用接続板の形状が上記実施形態１とは異なる。以下では、上記実施形態１とは異なる点を主に説明する。
本実施形態では、図７に示すように、正極用接続板３３の短手方向一端だけでなく正極用接続板３３の短手方向他端も下側へ向かって延びている。具体的には、正極用接続板３３の短手方向他端側（図７における左側）では、図７に示すように、正極用接続板３３は、電池ケース１０の開口端部１０ａ上において曲げられ、下側へ向かって負極用接続板２７の接続部３１の手前まで延びている。また、図７に示すように、正極用接続板３３の短手方向一端は絶縁部材３２を介して電池ケース１０の側面上又は負極用接続板２７の溶接代２９上に設けられており、正極用接続板３３の短手方向他端は絶縁部材３２を介して負極用接続板２７の溶接代３０上に設けられている。
本実施形態では、上記実施形態１で得られる効果に加えて、次に示す効果が得られる。本実施形態では、正極用接続板３３の短手方向両端が下側（筒状電池３側）へ向かって延びているので、正極用接続板３３の短手方向両端で複数の筒状電池３を挟むことができ、よって、溶接前であっても正極用接続板３３を介して複数の筒状電池３を固定できる。
（実施形態３）
図８は、本発明の実施形態３に係る組電池２の斜視図である。本実施形態では、組電池２における負極の接続構造が上記実施形態１とは異なる。以下では、上記実施形態１とは異なる点を主に説明する。
本実施形態に係る組電池２では、電池ケース１０のそれぞれには負極用接続片１２７が接続されており、負極用接続片１２７は、上記実施形態１〜２における負極用接続板２７を隣り合う貫通孔２８の間において切断して形成されたものである。別の言い方をすると、本実施形態における負極用接続片１２７を筒状電池３の配列方向Ｄ１において連続して一体形成すると、上記実施形態１〜２における負極用接続板２７が得られる。そのため、負極用接続片１２７は、上記実施形態１〜２における溶接代２９、溶接代３０及び接続部３１に相当する溶接代１２９、溶接代１３０及び接続部１３１を有している。正極用接続板３３は、絶縁部材３２（不図示）を介して負極用接続片１２７の上に設けられている。複数の筒状電池３は、筒状電池３の配列方向Ｄ１において、正極用接続板３３を介して互いに並列接続されている。
本実施形態に係る電池モジュールでは、一方の組電池２の負極用接続部材（負極用接続部材は負極用接続片１２７を互いに並列接続するための部材である。以下の実施形態４でも同様）と他方の組電池２の正極用接続板３３の接続部３６とが接続されていても良いし、一方の組電池２の負極用接続片１２７の接続部１３１が他方の組電池２の正極用接続板３３（具体的には接続部３６）に接続されていても良い。後者の場合には、一方の組電池２の負極用接続片１２７は、他方の組電池２の正極用接続板３３を介して互いに並列接続され、また、その正極用接続板３３を介して他方の組電池２の封口板１３に直列接続される。よって、後者の場合には、上記実施形態１〜２に係る電池モジュールに比べて部品数を減らすことができる（上記負極用接続部材を省くことができる）ので、電池モジュールのコスト低減及びその小型化を図ることができる。従って、一方の組電池２の負極用接続片１２７の接続部１３１と他方の組電池２の正極用接続板３３の接続部３６とを接続して本実施形態に係る電池モジュールを作製することが好ましい。
本実施形態では、上記実施形態１で得られる効果と略同一の効果を得ることができ、さらに、電池モジュールの低コスト化及び小型化を図ることができるという効果を得ることもできる。
なお、本実施形態に係る組電池では、負極用接続片１２７及び負極用接続部材の代わりに上記実施形態１〜２における負極用接続板２７を用い、且つ、正極用接続板３３の代わりに正極用接続板３３を隣り合う貫通孔３４の間において切断して得られた接続片（以下の実施形態４における正極用接続片１３３）とこの接続片を互いに並列接続するための接続部材とを用いても良い。この場合であっても、本実施形態において得られる効果と同一の効果を得ることができる。
（実施形態４）
図９は、本発明の実施形態４に係る組電池２の斜視図である。本実施形態では、組電池２における正極の接続構造が上記実施形態３とは異なる。以下では、上記実施形態３とは異なる点を主に説明する。
本実施形態に係る組電池２では、封口板１３のそれぞれには正極用接続片１３３が接続されており、正極用接続片１３３は筒状電池３の配列方向Ｄ１に延びる接続部材（不図示）を介して互いに並列接続されている。正極用接続片１３３は、上記実施形態１〜３における正極用接続板３３を隣り合う貫通孔３４の間において切断して形成されたものである。別の言い方をすると、本実施形態における正極用接続片１３３を筒状電池３の配列方向Ｄ１において連続して一体形成すると、上記実施形態１〜３における正極用接続板３３が得られる。そのため、正極用接続片１３３は、上記実施形態１〜３における接続部３６に相当する接続部１３６を有している。
このように、本実施形態によれば、筒状電池３が単体の状態で負極用接続片１２７と絶縁部材３２（不図示）と正極用接続片１３３と連結部材３５とを所定の位置に配置すれば、組電池２を組み立てることができる。また、本実施形態では、組電池２の構成部品（筒状電池３、負極用接続片１２７、正極用接続片１３３及び連結部材３５）が単体部品であるので、負極用接続片１２７等を封口板１３と短絡させることなく組電池２を組み立てることができる。これらのことから、組立精度を維持したまま高速で組電池２を組み立てることができる。
本実施形態に係る電池モジュールでは、一方の組電池２の負極用接続部材（上記実施形態３を参照）と他方の組電池２の上記接続部材とが接続されていても良いし、一方の組電池２の負極用接続片１２７の接続部１３１が他方の組電池２の上記接続部材に接続されていても良いし、一方の組電池２の正極用接続片１３３の接続部１３６が他方の組電池２の上記負極用接続部材に接続されていても良い。
２つ目の場合には、一方の組電池２の負極用接続片１２７は、他方の組電池２の上記接続部材を介して互いに並列接続され、その接続部材を介して他方の組電池２の封口板１３に直列接続される。また、３つ目の場合には、一方の組電池２の正極用接続片１３３は、他方の組電池２の上記負極用接続部材を介して互いに並列接続され、その負極用接続部材を介して他方の組電池２の電池ケース１０に直列接続される。よって、一方の組電池２の負極用接続片１２７の接続部１３１と他方の組電池２の上記接続部材とを接続して電池モジュールを作製することが好ましく、又は、一方の組電池２の正極用接続片１３３の接続部１３６と他方の組電池２の上記負極用接続部材とを接続して電池モジュールを作製することが好ましい。このようにして電池モジュールを作製すると、上記実施形態３において得られる効果と略同一の効果を得ることができる。
（その他の実施形態）
上記実施形態１〜４では、負極用接続板２７の接続部３１又は負極用接続片１２７の接続部１３１は、正極用接続板３３の接続部３６又は正極用接続片１３３の接続部１３６よりも下側に位置していても良い。また、負極用接続板２７の接続部３１又は負極用接続片１２７の接続部１３１は、電池ケース１０の高さ方向において、封口板１３よりも上側に位置していても良いし、封口板１３と略同一平面内に位置していても良い。同じく、正極用接続板３３の接続部３６又は正極用接続片１３３の接続部１３６は、電池ケース１０の高さ方向において、封口板１３よりも上側に位置していても良いし、封口板１３と略同一平面内に位置していても良い。一方の組電池２の負極用接続板２７の接続部３１又は負極用接続片１２７の接続部１３１が他方の組電池２の正極用接続板３３の接続部３６又は正極用接続片１３３の接続部１３６に当接可能となるように、電池ケース１０の高さ方向における接続部３１又は接続部１３１と接続部３６又は接続部１３６との位置関係を決めれば良い。
上記実施形態３〜４における負極用接続部材の形状は特に限定されない。負極用接続部材は、筒状電池３の配列方向Ｄ１に延びていれば良く、板状部材であっても良いし、棒状部材であっても良い。上記実施形態４における接続部材についても同様のことが言える。
上記実施形態１〜４では、負極用接続板２７又は負極用接続片１２７は、例えば０．２５ｍｍの厚みを有するニッケル板であれば良い。また、負極用接続板２７又は負極用接続片１２７の厚みは電池ケース１０の厚み以下であることが好ましく、これにより、負極用接続板２７又は負極用接続片１２７を電池ケース１０に溶接するときに電池ケース１０への溶接ストレスを低減することができる。
上記実施形態１〜４では、正極用接続板３３又は正極用接続片１３３は、例えば１ｍｍの厚みを有する銅板であれば良い。また、正極用接続板３３又は正極用接続片１３３は電池ケース１０よりも厚いことが好ましく、これにより、抵抗値の低減を図ることができる。同様のことは上記実施形態３〜４においても言える。
上記実施形態１〜４では、連結部材３５は、例えば０．２５ｍｍの厚みを有するニッケル板であれば良く、正極用接続板３３又は正極用接続片１３３よりも薄いことが好ましい。これにより、正極用接続板３３又は正極用接続片１３３に孔を開けることなく連結部材３５を正極用接続板３３又は正極用接続片１３３に溶接できる。よって、組電池２及び電池モジュールの生産性を向上させることができる。同様の理由から、連結部材３５は、封口板１３よりも薄いことが好ましい。
上記実施形態１〜４では、絶縁部材３２は、負極用接続板２７又は負極用接続片１２７と正極用接続板３３又は正極用接続片１３３との接触を回避可能な程度の厚みを有していれば良く、絶縁板であっても良いし、絶縁フィルムであっても良い。
言うまでもないことであるが、上記実施形態１〜４では、組電池２を構成する筒状電池３の個数は２０個に限定されず、電池モジュールを構成する組電池２の個数は７個に限定されない。上記実施形態１〜４では、組電池２及び電池モジュールの生産性向上という効果を得ることができるため、組電池２を構成する筒状電池３の個数が多いほど効果的であり、また、電池モジュールを構成する組電池２の個数が多いほど効果的である。
上記実施形態１〜４では、筒状電池３の代わりに角形電池を用いることができる。角形電池の電極群は、正極板と負極板とがセパレータを介して捲回又は積層されて構成されていれば良い。
以上説明したように、本発明は、携帯電子機器用電源、自動車駆動用電源又は家庭用電力供給用電源等に有用である。
2 組電池
10 電池ケース
13 封口板（正極）
27 負極用接続板 （電極板）
32 絶縁部材 （絶縁体）
33 正極用接続板 （電極板）
35 連結部材 （接続板）
127 負極用接続片
133 正極用接続片

Claims (13)

  1. 複数の電池が配列されて構成された組電池であって、
    前記電池は、電池ケースの開口部を封止する封口板が互いに同じ方向を向いて配置されており、
    前記電池の第１極の端子は、それぞれ、封口板側に配設された第１極の接続片に接続されており、
    前記電池の第２極の端子は、それぞれ、前記封口板側に配設された第２極の接続片に接続されており、
    前記第１極の接続片は、互いに並列接続されており、
    前記第２極の接続片は、互いに並列接続されており、
    前記第１極の接続片と前記第２極の接続片とは、絶縁部材を介して前記封口板の上に積層されている組電池。
  2. 請求項１に記載の組電池であって、
    前記第１極の接続片及び前記第２極の接続片の少なくとも一方の極の接続片が前記電池の配列方向において連続して一体形成されて構成された接続板を備えている組電池。
  3. 請求項１に記載の組電池であって、
    前記第１極の端子は、金属缶からなる電池ケースであり、
    前記第１極の接続片は、前記電池ケースに溶接されている組電池。
  4. 請求項３に記載の組電池であって、
    前記第１極の接続片の厚みは、前記電池ケースの厚み以下である組電池。
  5. 請求項１に記載の組電池であって、
    前記第２極の端子は、前記封口板であり、
    前記第２極の接続片は、前記封口板に溶接されている組電池。
  6. 請求項５に記載の組電池であって、
    前記第２極の接続片には、前記封口板を露出する貫通孔が形成されており、
    前記第２極の接続片は、前記貫通孔を通って設けられた連結部材を介して、前記封口板に接続されている組電池。
  7. 請求項６に記載の組電池であって、
    前記連結部材は、前記第２極の接続片よりも薄い組電池。
  8. 請求項５に記載の組電池であって、
    前記第２極の接続片は、前記電池ケースよりも厚い組電池。
  9. 請求項１に記載の前記組電池が複数配列されて構成された電池モジュールであって、
    隣り合う前記組電池では、一方の前記組電池の前記第１極の接続片と他方の前記組電池の前記第２極の接続片とが直列接続されている電池モジュール。
  10. 請求項９に記載の電池モジュールであって、
    前記一方の組電池の前記第１極の接続片と前記他方の組電池の前記第２極の接続片とは、前記組電池の配列方向において互いに逆向きに延びている電池モジュール。
  11. 請求項９に記載の電池モジュールであって、
    前記一方の組電池の前記第１極の接続片は、接続部材を介して互いに並列接続されており、
    前記他方の組電池の前記第２極の接続片は、前記接続部材を介して、互いに並列接続されているとともに前記一方の組電池の前記第１極の接続片に直列接続されている電池モジュール。
  12. 請求項９に記載の電池モジュールであって、
    前記一方の組電池は、前記第１極の接続片が前記電池の配列方向において連続して一体形成されて構成された第１極の接続板を有し、
    前記他方の組電池の前記第２極の接続片は、前記第１極の接続板を介して、互いに並列接続されているとともに前記一方の組電池の前記第１極の接続片に直列接続されている電池モジュール。
  13. 請求項９に記載の電池モジュールであって、
    前記一方の組電池は、前記第１極の接続片が前記電池の配列方向において連続して一体形成されて構成された第１極の接続板を有し、
    前記他方の組電池は、前記第２極の接続片が前記電池の配列方向において連続して一体形成されて構成された第２極の接続板を有し、
    前記第１極の接続板と前記第２極の接続板とは、直列接続されている電池モジュール。
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