JPWO2011024477A1 - バッテリモジュール、バッテリシステムおよび電動車両 - Google Patents

Abstract

バッテリモジュールは、複数のバッテリセル、検出回路、通信回路およびプリント回路基板により構成される。検出回路および通信回路は共通のプリント回路基板に実装される。検出回路は、バッテリモジュールの各バッテリセルの電圧を検出し、通信回路に与える。通信回路は他のバッテリモジュールの通信回路またはバッテリＥＣＵに接続される。これにより、そのバッテリモジュールの通信回路と他のバッテリモジュールの通信回路またはバッテリＥＣＵとが通信可能になる。

Description

本発明は、バッテリモジュール、それを備えたバッテリシステムおよび電動車両に関する。

電動自動車等の移動体の駆動源として、充放電が可能なバッテリモジュールが用いられる。このようなバッテリモジュールは、例えば複数の電池（バッテリセル）が直列に接続された構成を有する。

バッテリモジュールを備える移動体の使用者はバッテリモジュールの残量（充電量）を把握する必要がある。

特許文献１には、組電池の監視装置が記載されている。組電池は、複数のバッテリモジュールにより構成される。各バッテリモジュールは、ニッケル水素電池からなる複数のバッテリセルの直列接続体により構成される。

監視装置は、複数のバッテリモジュールにそれぞれ接続される電圧計測ユニット、およびＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）を備える。各電圧計測ユニットは、対応するバッテリモジュールの両端子間の電圧（最も高電位側のバッテリセルの正極端子と最も低電位側のバッテリセルの負極端子との間の電圧）を検出し、検出された電圧を、シリアル伝送線を通してＥＣＵに伝送する。
特開平８−１６２１７１号公報

特許文献１に記載された監視装置では、ＥＣＵが各バッテリモジュールの電圧を把握することができる。それにより、各バッテリモジュールの電圧に基づいて各バッテリモジュールの充放電を制御することができる。

近年、複数のバッテリセルとしてリチウムイオン電池を用いたバッテリモジュールが開発されている。リチウムイオン電池では、ニッケル水素電池に比べて過充電および過放電により特性の劣化が生じやすい。

一方、複数のバッテリセルには充放電特性にばらつきがある。そのため、各バッテリセルの過充電および過放電を防止するためには、各バッテリセルの充放電を個々に制御することが望ましい。

しかしながら、上記の特許文献１に記載された監視装置では、ＥＣＵは各バッテリモジュールに含まれる各バッテリセルの電圧を把握することができない。そのため、各バッテリセルの電圧に基づいて各バッテリセルの充放電を個々に制御することはできない。

本発明の目的は、複数のバッテリモジュールに含まれる各バッテリセルの端子間電圧を集中的に管理することを可能にするバッテリモジュール、それを備えたバッテリシステムおよび電動車両を提供することである。

本発明の一局面に従うバッテリモジュール（バッテリモジュール１００，１００Ａ〜１００Ｆ）は、外部装置（バッテリモジュール１００，１００Ａ〜１００ＦまたはバッテリＥＣＵ１０１）と通信可能なバッテリモジュールであって、複数のバッテリセル（バッテリセル１０）と、各バッテリセルの電圧を検出する検出部（検出回路２０）と、検出部に接続されるとともに外部装置に接続可能な通信部（通信回路２４）と、検出部および通信部が実装される共通の回路基板（プリント回路基板２１，２１ａ〜２１ｃ）とを備え、通信部は、検出部により検出された各バッテリセルの電圧を外部装置に送信するように動作可能であるものである。

本発明の一局面に従うバッテリモジュールにおいては、検出部により、各バッテリセルの電圧が検出され、検出された各バッテリセルの電圧は、通信部により外部装置に送信される。

ここで、検出部および通信部は共通の回路基板に実装される。したがって、検出部と通信部との間の配線が短くかつ単純になる。それにより、検出部および通信部の配置スペースが小さくなる。

これらの結果、バッテリモジュールを大型化することなく、バッテリセルの端子間電圧を集中的に管理することが可能となる。

バッテリモジュールは、隣り合うバッテリセルの電極（プラス電極１０ａまたはマイナス電極１０ｂ）を互いに接続する接続部材（バスバー４０，４０ｐおよび電圧電流バスバー４０ｙ）と、検出部と接続部材とを接続する第１の配線（導体線５２）と、通信部と他のバッテリモジュールとを接続する第２の配線（導体線５４，５５または通信線５６，５８）とをさらに備え、第１の配線および第２の配線が回路基板から同一方向に引き出されてもよい。

この場合、第１の配線および第２の配線が回路基板の一方向に集中するように配置される。これにより、回路基板の取り扱いが容易になり、バッテリモジュールの組み立てが容易になる。また、一方向を除いて回路基板の周辺に第１の配線および第２の配線が存在しないので、検出部および通信部の放熱性が向上する。

接続部材は複数設けられ、第１の配線は複数の接続部材に対応して複数設けられ、複数の第１の配線の少なくとも一部および第２の配線が回路基板から同一方向に引き出されてもよい。

この場合、複数の第１の配線の少なくとも一部および第２の配線が回路基板の一方向に集中するように配置される。これにより、複数の第１の配線が設けられる場合でも、回路基板の取り扱いが容易になり、バッテリモジュールの組み立てが容易になる。また、複数の第１の配線の少なくとも一部および第２の配線が一方向に集中するので、複数の第１の配線が設けられる場合でも、検出部および通信部の放熱性が向上する。

バッテリモジュールは、複数のバッテリセルの温度を検出する温度検出部（サーミスタ１１）と、通信部と温度検出部とを接続する第３の配線（導体線５３）と、第１の配線、第２の配線および第３の配線が設けられる軟部材（ＦＰＣ基板５０，５０ａ，５０ｂ）とをさらに備えてもよい。

この場合、温度検出部により検出された温度が通信部により外部装置に送信される。第１の配線、第２の配線および第３の配線が軟部材に設けられるので、第１の配線、第２の配線および第３の配線を一体的に取り扱うことができる。それにより、バッテリモジュールの組み立てがさらに容易になる。また、第１の配線、第２の配線および第３の配線が軟部材に集中するので、複数のバッテリセルの周囲において第１の配線、第２の配線および第３の配線が存在しないスペースが大きく確保される。それにより、複数のバッテリセルの放熱性が向上する。

回路基板は、検出部が実装されるとともに、複数のバッテリセル用の第１のグランド導体（グランドパターンＧＮＤ１）が形成される第１の領域（第１の実装領域１０Ｇ）と、通信部が実装されるとともに、外部電源（非動力用バッテリ１２）用の第２のグランド導体（グランドパターンＧＮＤ２）が形成される第２の領域（第２の実装領域１２Ｇ）と、第１の領域と第２の領域とを互いに電気的に絶縁する第３の領域（絶縁領域２６）と、検出部と通信部とを電気的に絶縁しつつ通信可能に接続する絶縁素子（絶縁素子２５）とを含んでもよい。

この場合、回路基板の第１の領域に形成される第１のグランド導体と第２の領域に形成される第２のグランド導体とが第３の領域により電気的に確実に絶縁されるとともに、第１の領域に実装される検出部と第２の領域に実装される通信部とが絶縁素子により電気的に確実に絶縁される。それにより、検出部の電源として複数のバッテリセルを用いることができ、通信部の電源として外部電源を用いることができる。その結果、検出部および通信部をそれぞれ独立に安定して動作させることができる。

本発明の他の局面に従うバッテリシステム（バッテリシステム５００）は、本発明の一局面に従うバッテリモジュール（バッテリモジュール１００，１００Ａ〜１００Ｆ）と、複数のバッテリセル（バッテリセル１０）の充電および放電を制御する制御部（バッテリＥＣＵ１０１）とを備え、各バッテリモジュールの通信部（通信回路２４）は他のバッテリモジュールの通信部に接続され、制御部は、いずれかのバッテリモジュールの通信部に接続されるものである。

本発明の他の局面に従うバッテリシステムにおいては、各バッテリモジュールの検出部により検出された各バッテリセルの電圧がそのバッテリモジュールの通信部により他のバッテリモジュールの通信部に送信される。また、いずれかのバッテリモジュールの通信部により複数のバッテリモジュールの各バッテリセルの電圧が制御部に送信される。それにより、制御部により複数のバッテリモジュールの各バッテリセルの電圧を集中的に管理することができる。

また、複数のバッテリモジュールの各バッテリセルの電圧に基づいて制御部により複数のバッテリモジュールの各バッテリセルの充放電を個別に制御することが可能となる。そのため、複数のバッテリモジュールの複数のバッテリセルの充電量を略均等に保つことができる。これにより、一部のバッテリセルの過充電および過放電を防止することができる。その結果、バッテリセルの劣化を防止することができる。

この場合、制御部は、全てのバッテリモジュールに接続されることなく、いずれかのバッテリモジュールに接続されることにより、複数のバッテリモジュールの各バッテリセルの電圧を取得することができるので、配線が単純化される。

本発明のさらに他の局面に従う電動車両（電動自動車６００）は、本発明の他の局面に従うバッテリシステム（バッテリシステム５００）と、バッテリシステムのバッテリモジュール（バッテリモジュール１００，１００Ａ〜１００Ｆ）からの電力により駆動されるモータ（モータ６０２）と、モータの回転力により回転する駆動輪（駆動輪６０３）とを備えるものである。

本発明のさらに他の局面に従う電動車両においては、バッテリモジュールからの電力によりモータが駆動される。そのモータの回転力によって駆動輪が回転することにより、電動車両が移動する。

また、本発明の他の局面に従うバッテリシステムが用いられるので、制御部により複数のバッテリモジュールの各バッテリセルの電圧を集中的に管理することができるとともにバッテリセルの劣化を防止することができる。これにより、バッテリモジュールの信頼性の向上および長寿命化が可能となる。その結果、電動車両の性能を向上させることが可能になるとともに、低コスト化が可能となる。

バッテリモジュールは、回路基板を保持する保持部材（端面枠９２）をさらに備え、保持部材は、第１の配線および第２の配線が通過する切欠部（切欠部９２ｎ）を有してもよい。

この場合、第１の配線および第２の配線は、保持部材の切欠部を通過するように配置される。これにより、第１の配線および第２の配線が容易に一方向に引き出される。その結果、バッテリモジュールの組み立てがより容易になる。

バッテリモジュールは、各バッテリセルの電極間に接続される複数の抵抗（抵抗Ｒ）をさらに備え、回路基板は第１および第２の面を有し、第１の面上に検出部および通信部が実装され、第２の面上でかつ検出部および通信部に対応する位置とは異なる位置に複数の抵抗が設けられてもよい。

この場合、複数の抵抗に流れる電流を制御することにより各バッテリセルの放電状態を制御することが可能となる。抵抗は、回路基板の検出部および通信部が実装される第１の面と異なる第２の面上でかつ検出部および通信部に対応する位置とは異なる位置に設けられる。これにより、抵抗から発生する熱を効率よく放散させることができる。また、抵抗から発生する熱が検出部および通信部に伝導することを防止することができる。その結果、検出部および通信部の熱による誤動作および劣化を防止することができる。

本発明によれば、バッテリモジュールを大型化することなく、バッテリセルの端子間電圧を集中的に管理することが可能となる。

図１は第１の実施の形態に係るバッテリシステムの構成を示すブロック図である。 図２は図１のプリント回路基板の構成を示すブロック図である。 図３はバッテリモジュールの外観斜視図である。 図４はバッテリモジュールの平面図である。 図５はバッテリモジュールの端面図である。 図６はバスバーの外観斜視図である。 図７はＦＰＣ基板に複数のバスバーおよび複数のＰＴＣ素子が取り付けられた状態を示す外観斜視図である。 図８はバスバーと検出回路との接続について説明するための模式的平面図である。 図９は電圧電流バスバーおよびＦＰＣ基板を示す拡大平面図である。 図１０はプリント回路基板の一構成例を示す模式的平面図である。 図１１はバッテリモジュールの通信回路の接続に用いられる配線の配置を示す外観斜視図である。 図１２はバッテリモジュールの通信回路の接続に用いられる入出力用ハーネスの模式的平面図である。 図１３はバッテリモジュールの通信回路の一接続例を示す模式的平面図である。 図１４はバッテリシステムの詳細な構成の一例を示す模式的平面図である。 図１５は第２の実施の形態に係るバッテリシステムにおける複数のプリント回路基板およびバッテリＥＣＵの間の接続を示す説明図である。 図１６は第２の実施の形態に係るバッテリモジュールの通信回路の接続に用いられる入出力用ハーネスの模式的平面図である。 図１７は第２の実施の形態に係るバッテリシステムの詳細な構成の一例を示す模式的平面図である。 図１８は第３の実施の形態に係るバッテリモジュールが備えるプリント回路基板の模式的平面図である。 図１９は図１８のプリント回路基板に接続されるＦＰＣ基板の模式的平面図である。 図２０は第４の実施の形態に係るバッテリモジュールが備えるプリント回路基板の模式的平面図である。 図２１は第５の実施の形態に係るバッテリモジュールを示す外観斜視図である。 図２２は第６の実施の形態に係るバッテリモジュールを示す外観斜視図である。 図２３は図２２のバッテリモジュールの一方側面図である。 図２４は図２２のバッテリモジュールの他方側面図である。 図２５は第６の実施の形態におけるプリント回路基板の一構成例を示す模式的平面図である。 図２６は図２２のバッテリブロックにプリント回路基板が取り付けられた状態を示す側面図である。 図２７はケーシングに収容されたバッテリモジュールの外観斜視図である。 図２８は第６の実施の形態に係るバッテリシステムの詳細な構成の一例を示す模式的平面図である。 図２９は第７の実施の形態に係るバッテリモジュールの一方の外観斜視図である。 図３０は図２９のバッテリモジュールの他方の外観斜視図である。 図３１は第８の実施の形態に係るバッテリモジュールの一方の外観斜視図である。 図３２は第９の実施の形態に係るバッテリモジュールの一方側面図である。 図３３は図３２のバッテリモジュールの他方側面図である。 図３４は第９の実施の形態に係るバッテリモジュールの外観斜視図である。 図３５はバッテリシステムを備える電動自動車の構成を示すブロック図である。

［１］第１の実施の形態
以下、第１の実施の形態に係るバッテリモジュールおよびそれを備えたバッテリシステムについて図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態に係るバッテリモジュールおよびバッテリシステムは、電力を駆動源とする電動車両（例えば電動自動車）に搭載される。

（１）バッテリシステムの構成
図１は、第１の実施の形態に係るバッテリシステムの構成を示すブロック図である。また、図１に示すように、バッテリシステム５００は、複数のバッテリモジュール１００（本例では４個）、バッテリＥＣＵ１０１およびコンタクタ１０２を含み、バス１０４を介して電動車両の主制御部３００に接続されている。

バッテリシステム５００の複数のバッテリモジュール１００は、電源線５０１を通して互いに接続されている。各バッテリモジュール１００は、複数（本例では１８個）のバッテリセル１０、複数（本例では４個）のサーミスタ１１およびリジッドプリント回路基板（以下、プリント回路基板と略記する）２１を有する。

各バッテリモジュール１００において、複数のバッテリセル１０は互いに隣り合うように一体的に配置され、複数のバスバー４０により直列接続されている。各バッテリセル１０は、例えばリチウムイオン電池またはニッケル水素電池等の二次電池である。

両端部に配置されるバッテリセル１０は、バスバー４０ａを介して電源線５０１に接続されている。これにより、バッテリシステム５００においては、複数のバッテリモジュール１００の全てのバッテリセル１０が直列接続されている。バッテリシステム５００から引き出される電源線５０１は、電動車両のモータ等の負荷に接続される。バッテリモジュール１００の詳細は後述する。

図２は、図１のプリント回路基板２１の構成を示すブロック図である。プリント回路基板２１は、検出回路２０、通信回路２４、絶縁素子２５、複数の抵抗Ｒおよび複数のスイッチング素子ＳＷを含む。また、検出回路２０は、マルチプレクサ２０ａ、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器２０ｂおよび複数の差動増幅器２０ｃを含む。以降、図１および図２を参照してプリント回路基板２１の構成を説明する。

検出回路２０は、例えばＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit：特定用途向け集積回路）からなり、バッテリモジュール１００の複数のバッテリセル１０は検出回路２０の電源として用いられる。検出回路２０の各差動増幅器２０ｃは２つの入力端子および出力端子を有する。各差動増幅器２０ｃは、２つの入力端子に入力された電圧を差動増幅し、増幅された電圧を出力端子から出力する。

各差動増幅器２０ｃの２つの入力端子は、導体線５２およびＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient：正温度係数）素子６０を介して隣り合う２つのバスバー４０，４０ａに電気的に接続される。

ここで、ＰＴＣ素子６０は、温度がある値を超えると抵抗値が急激に増加する抵抗温度特性を有する。そのため、検出回路２０および導体線５２等で短絡が生じた場合に、その短絡経路を流れる電流によりＰＴＣ素子６０の温度が上昇すると、ＰＴＣ素子６０の抵抗値が大きくなる。これにより、ＰＴＣ素子６０を含む短絡経路に大電流が流れることが抑制される。

通信回路２４は、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）、降圧部、メモリおよびインタフェース回路を含み、通信機能を有するとともに演算機能を有する。通信回路２４の降圧部には、電動車両の非動力用バッテリ１２が接続される。降圧部は、非動力用バッテリ１２からの電力を降圧して通信回路２４のＣＰＵ、メモリおよびインタフェース回路に与える。このように、非動力用バッテリ１２は、通信回路２４の電源として用いられる。なお、本実施の形態において、非動力用バッテリ１２は鉛蓄電池である。

図１に示すように、各バッテリモジュール１００の通信回路２４およびバッテリＥＣＵ１０１は、ハーネス５６０を介して直列に接続される。これにより、各バッテリモジュール１００の通信回路２４は、他のバッテリモジュール１００およびバッテリＥＣＵ１０１と通信を行うことができる。

隣り合う各２つのバスバー４０，４０ａ間には、抵抗Ｒおよびスイッチング素子ＳＷの直列回路が接続される。スイッチング素子ＳＷのオンおよびオフは、通信回路２４を介してバッテリＥＣＵ１０１により制御される。なお、通常状態では、スイッチング素子ＳＷはオフになっている。

検出回路２０と通信回路２４とが、絶縁素子２５により互いに電気的に絶縁されつつ通信可能に接続される。隣り合う２つのバスバー４０，４０ａの電圧が各差動増幅器２０ｃにより差動増幅される。各差動増幅器２０ｃの出力電圧は各バッテリセル１０の端子電圧に相当する。複数の差動増幅器２０ｃから出力される端子電圧はマルチプレクサ２０ａに与えられる。マルチプレクサ２０ａは、複数の差動増幅器２０ｃから与えられる端子電圧を順次Ａ／Ｄ変換器２０ｂに出力する。Ａ／Ｄ変換器２０ｂは、マルチプレクサ２０ａから出力される端子電圧をデジタル値に変換し、絶縁素子２５を介して通信回路２４に与える。

また、本実施の形態では、複数のバッテリモジュール１００のうちの少なくとも１つのバッテリモジュール１００において、検出回路２０は１つのバスバー４０の２つの位置間の電圧を検出し、通信回路２４は検出回路２０により検出された電圧およびバスバー４０の２つの位置間の抵抗に基づいて複数のバッテリセル１０に流れる電流を算出する。検出回路２０および通信回路２４による電流の算出の詳細は後述する。

また、通信回路２４は図１の複数のサーミスタ１１に接続される。これにより、通信回路２４は、サーミスタ１１の出力信号に基づいてバッテリモジュール１００の温度を取得する。

各バッテリモジュール１００の通信回路２４は、各バッテリセル１０の端子電圧、複数のバッテリセル１０に流れる電流およびバッテリモジュール１００の温度を他のバッテリモジュール１００またはバッテリＥＣＵ１０１に与える。以下、これらの端子電圧、電流および温度をセル情報と呼ぶ。

バッテリＥＣＵ１０１は、例えば各バッテリモジュール１００の通信回路２４から与えられたセル情報に基づいて各バッテリセル１０の充電量を算出し、その充電量に基づいて各バッテリモジュール１００の充放電制御を行う。また、バッテリＥＣＵ１０１は、各バッテリモジュール１００の通信回路２４から与えられたセル情報に基づいて各バッテリモジュール１００の異常を検出する。バッテリモジュール１００の異常とは、例えば、バッテリセル１０の過放電、過充電または温度異常等である。

なお、本実施の形態では、バッテリＥＣＵ１０１が上記の各バッテリセル１０の充電量の算出ならびにバッテリセル１０の過放電、過充電および温度異常等の検出を行うが、これに限定されない。各バッテリモジュール１００の通信回路２４が、各バッテリセル１０の充電量の算出およびバッテリセル１０の過放電、過充電または温度異常等の検出を行い、その結果をバッテリＥＣＵ１０１に与えてもよい。

図１に戻り、一端部のバッテリモジュール１００に接続された電源線５０１には、コンタクタ１０２が介挿されている。バッテリＥＣＵ１０１は、バッテリモジュール１００の異常を検出した場合、コンタクタ１０２をオフする。これにより、異常時には、各バッテリモジュール１００に電流が流れないので、バッテリモジュール１００の異常発熱が防止される。

バッテリＥＣＵ１０１は、バス１０４を介して主制御部３００に接続される。バッテリＥＣＵ１０１から主制御部３００に各バッテリモジュール１００の充電量（バッテリセル１０の充電量）が与えられる。主制御部３００は、その充電量に基づいて電動車両の動力（例えばモータの回転速度）を制御する。また、各バッテリモジュール１００の充電量が少なくなると、主制御部３００は、電源線５０１に接続された図示しない発電装置を制御して各バッテリモジュール１００を充電する。

なお、本実施の形態において、発電装置は例えば上記の電源線５０１に接続されたモータである。この場合、モータは、電動車両の加速時にバッテリシステム５００から供給された電力を、図示しない駆動輪を駆動するための動力に変換する。また、モータは、電動車両の減速時に回生電力を発生する。この回生電力により各バッテリモジュール１００が充電される。

（２）バッテリモジュールの詳細
バッテリモジュール１００の詳細について説明する。図３はバッテリモジュール１００の外観斜視図であり、図４はバッテリモジュール１００の平面図であり、図５はバッテリモジュール１００の端面図である。

なお、図３〜図５および後述する図７〜図９、図１１においては、矢印Ｘ，Ｙ，Ｚで示すように、互いに直交する三方向をＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向と定義する。なお、本例では、Ｘ方向およびＹ方向が水平面に平行な方向であり、Ｚ方向が水平面に直交する方向である。また、上方向は矢印Ｚが向く方向である。

図３〜図５に示すように、バッテリモジュール１００においては、扁平な略直方体形状を有する複数のバッテリセル１０がＸ方向に並ぶように配置される。この状態で、複数のバッテリセル１０は、一対の端面枠９２、一対の上端枠９３および一対の下端枠９４により一体的に固定される。複数のバッテリセル１０、一対の端面枠９２、一対の上端枠９３および一対の下端枠９４により略直方体形状のバッテリブロック１０ＢＢが形成される。

バッテリブロック１０ＢＢは、ＸＹ平面に平行な上面を有する。また、バッテリブロック１０ＢＢは、ＹＺ平面に平行な一端面および他端面を有する。さらに、バッテリブロック１０ＢＢは、ＸＺ平面に平行な一側面および他側面を有する。

一対の端面枠９２は略板形状を有し、ＹＺ平面に平行に配置される。一対の上端枠９３および一対の下端枠９４は、Ｘ方向に延びるように配置される。

一対の端面枠９２の四隅には、一対の上端枠９３および一対の下端枠９４を接続するための接続部が形成される。一対の端面枠９２の間に複数のバッテリセル１０が配置された状態で、一対の端面枠９２の上側の接続部に一対の上端枠９３が取り付けられ、一対の端面枠９２の下側の接続部に一対の下端枠９４が取り付けられる。これにより、複数のバッテリセル１０が、Ｘ方向に並ぶように配置された状態で一体的に固定される。

一方の端面枠９２には、外側の面に間隔を隔ててプリント回路基板２１が取り付けられる。

ここで、各バッテリセル１０は、Ｙ方向に沿って並ぶように上面部分にプラス電極１０ａおよびマイナス電極１０ｂを有する。各電極１０ａ，１０ｂは、上方に向かって突出するように傾斜して設けられる（図５参照）。

以下の説明においては、プリント回路基板２１が取り付けられない端面枠９２に隣接するバッテリセル１０からプリント回路基板２１が取り付けられる端面枠９２に隣接するバッテリセル１０までを１番目〜１８番目のバッテリセル１０と呼ぶ。

図４に示すように、バッテリモジュール１００において、各バッテリセル１０は、隣り合うバッテリセル１０間でＹ方向におけるプラス電極１０ａおよびマイナス電極１０ｂの位置関係が互いに逆になるように配置される。

それにより、隣り合う２個のバッテリセル１０間では、一方のバッテリセル１０のプラス電極１０ａと他方のバッテリセル１０のマイナス電極１０ｂとが近接し、一方のバッテリセル１０のマイナス電極１０ｂと他方のバッテリセル１０のプラス電極１０ａとが近接する。この状態で、近接する２個の電極にバスバー４０が取り付けられる。これにより、複数のバッテリセル１０が直列接続される。

具体的には、１番目のバッテリセル１０のプラス電極１０ａと２番目のバッテリセル１０のマイナス電極１０ｂとに共通のバスバー４０が取り付けられる。また、２番目のバッテリセル１０のプラス電極１０ａと３番目のバッテリセル１０のマイナス電極１０ｂとに共通のバスバー４０が取り付けられる。同様にして、各奇数番目のバッテリセル１０のプラス電極１０ａとそれに隣り合う偶数番目のバッテリセル１０のマイナス電極１０ｂとに共通のバスバー４０が取り付けられる。各偶数番目のバッテリセル１０のプラス電極１０ａとそれに隣り合う奇数番目のバッテリセル１０のマイナス電極１０ｂとに共通のバスバー４０が取り付けられる。

また、１番目のバッテリセル１０のマイナス電極１０ｂおよび１８番目のバッテリセル１０のプラス電極１０ａには、外部から電源線５０１（図１参照）を接続するためのバスバー４０ａがそれぞれ取り付けられる。

Ｙ方向における複数のバッテリセル１０の一端部側には、Ｘ方向に延びる長尺状のフレキシブルプリント回路基板（以下、ＦＰＣ基板と略記する。）５０が複数のバスバー４０に共通して接続される。同様に、Ｙ方向における複数のバッテリセル１０の他端部側には、Ｘ方向に延びる長尺状のＦＰＣ基板５０が複数のバスバー４０，４０ａに共通して接続される。

ＦＰＣ基板５０は、主として絶縁層上に複数の導体線５１，５２（後述する図８参照）が形成された構成を有し、屈曲性および可撓性を有する。ＦＰＣ基板５０を構成する絶縁層の材料としては例えばポリイミドが用いられ、導体線５１，５２（後述する図８参照）の材料としては例えば銅が用いられる。ＦＰＣ基板５０上において、各バスバー４０，４０ａに近接するように各ＰＴＣ素子６０が配置される。

各ＦＰＣ基板５０は、端面枠９２（プリント回路基板２１が取り付けられる端面枠９２）の上端部分で内側に向かって直角に折り返され、さらに下方に向かって折り返され、プリント回路基板２１に接続される。

（３）バスバーおよびＦＰＣ基板の構造
次に、バスバー４０，４０ａおよびＦＰＣ基板５０の構造の詳細を説明する。以下、隣り合う２個のバッテリセル１０のプラス電極１０ａとマイナス電極１０ｂとを接続するためのバスバー４０を２電極用のバスバー４０と呼び、１個のバッテリセル１０のプラス電極１０ａまたはマイナス電極１０ｂと電源線５０１とを接続するためのバスバー４０ａを１電極用のバスバー４０ａと呼ぶ。

図６（ａ）は２電極用のバスバー４０の外観斜視図であり、図６（ｂ）は１電極用のバスバー４０ａの外観斜視図である。

図６（ａ）に示すように、２電極用のバスバー４０は、略長方形状を有するベース部４１およびそのベース部４１の一辺からその一面側に屈曲して延びる一対の取付片４２を備える。ベース部４１には、一対の電極接続孔４３が形成される。

図６（ｂ）に示すように、１電極用のバスバー４０ａは、略正方形状を有するベース部４５およびそのベース部４５の一辺からその一面側に屈曲して延びる取付片４６を備える。ベース部４５には、電極接続孔４７が形成される。

本実施の形態において、バスバー４０，４０ａは、例えばタフピッチ銅の表面にニッケルめっきが施された構成を有する。

図７は、ＦＰＣ基板５０に複数のバスバー４０，４０ａおよび複数のＰＴＣ素子６０が取り付けられた状態を示す外観斜視図である。図７に示すように、２枚のＦＰＣ基板５０には、Ｘ方向に沿って所定の間隔で複数のバスバー４０，４０ａの取付片４２，４６が取り付けられる。また、複数のＰＴＣ素子６０は、複数のバスバー４０，４０ａの間隔と同じ間隔で２枚のＦＰＣ基板５０にそれぞれ取り付けられる。

バッテリモジュール１００を作製する際には、端面枠９２（図３参照）、上端枠９３（図３参照）および下端枠９４（図３参照）により一体的に固定された複数のバッテリセル１０上に、上記のように複数のバスバー４０，４０ａおよび複数のＰＴＣ素子６０が取り付けられた２枚のＦＰＣ基板５０が取り付けられる。

この取り付け時においては、隣り合うバッテリセル１０のプラス電極１０ａおよびマイナス電極１０ｂが各バスバー４０，４０ａに形成された電極接続孔４３，４７に嵌め込まれる。プラス電極１０ａおよびマイナス電極１０ｂには雄ねじが形成される。各バスバー４０，４０ａが隣り合うバッテリセル１０のプラス電極１０ａおよびマイナス電極１０ｂに嵌め込まれた状態で図示しないナットがプラス電極１０ａおよびマイナス電極１０ｂの雄ねじに螺合される。

このようにして、複数のバッテリセル１０に複数のバスバー４０，４０ａが取り付けられるとともに、複数のバスバー４０，４０ａによりＦＰＣ基板５０が略水平姿勢で保持される。

（４）バスバーと検出回路との接続
次に、バスバー４０，４０ａと検出回路２０との接続について説明する。図８は、バスバー４０，４０ａと検出回路２０との接続について説明するための模式的平面図である。

図８に示すように、ＦＰＣ基板５０には、複数のバスバー４０，４０ａの各々に対応するように複数の導体線５１，５２が設けられる。各導体線５１は、バスバー４０，４０ａの取付片４２，４６とそのバスバー４０の近傍に配置されたＰＴＣ素子６０との間でＹ方向に平行に延びるように設けられ、各導体線５２は、ＰＴＣ素子６０とＦＰＣ基板５０の一端部との間でＸ方向に平行に延びるように設けられる。

各導体線５１の一端部は、ＦＰＣ基板５０の下面側に露出するように設けられる。下面側に露出する各導体線５１の一端部が、例えば半田付けまたは溶接により各バスバー４０、４０ａの取付片４２，４６に電気的に接続される。それにより、ＦＰＣ基板５０が各バスバー４０，４０ａに固定される。

各導体線５１の他端部および各導体線５２の一端部は、ＦＰＣ基板５０の上面側に露出するように設けられる。ＰＴＣ素子６０の一対の端子（図示せず）が、例えば半田付けにより各導体線５１の他端部および各導体線５２の一端部に接続される。

各ＰＴＣ素子６０は、Ｘ方向において、対応するバスバー４０，４０ａの両端間の領域に配置されることが好ましい。ＦＰＣ基板５０に応力が加わった場合、隣り合うバスバー４０，４０ａ間におけるＦＰＣ基板５０の領域は撓みやすいが、各バスバー４０，４０ａの両端部間におけるＦＰＣ基板５０の領域はバスバー４０，４０ａに固定されているため、比較的平坦に維持される。そのため、各ＰＴＣ素子６０が各バスバー４０，４０ａの両端部間におけるＦＰＣ基板５０の領域内に配置されることにより、ＰＴＣ素子６０と導体線５１，５２との接続性が十分に確保される。また、ＦＰＣ基板５０の撓みによる各ＰＴＣ素子６０への影響（例えば、ＰＴＣ素子６０の抵抗値の変化）が抑制される。

プリント回路基板２１には、ＦＰＣ基板５０の複数の導体線５２に対応した複数の接続端子２２が設けられる。複数の接続端子２２と検出回路２０とはプリント回路基板２１上で電気的に接続されている。ＦＰＣ基板５０の各導体線５２の他端部は、例えば半田付けまたは溶接により対応する接続端子２２に接続される。なお、プリント回路基板２１とＦＰＣ基板５０との接続は、半田付けまたは溶接に限らずコネクタを用いて行われてもよい。

このようにして、各バスバー４０，４０ａがＰＴＣ素子６０を介して検出回路２０に電気的に接続される。これにより、各バッテリセル１０の端子電圧が検出される。

少なくとも１つのバッテリモジュール１００における複数のバスバー４０のうちの１つは、電流検出用のシャント抵抗として用いられる。シャント抵抗として用いられるバスバー４０を電圧電流バスバー４０ｙと呼ぶ。図９は、電圧電流バスバー４０ｙおよびＦＰＣ基板５０を示す拡大平面図である。図９に示すように、プリント回路基板２１は増幅回路４１０をさらに有する。

電圧電流バスバー４０ｙのベース部４１上には、一対のはんだパターンＨ１，Ｈ２が一定間隔で互いに平行に形成されている。はんだパターンＨ１は２つの電極接続孔４３間で一方の電極接続孔４３の近傍に配置され、はんだパターンＨ２は電極接続孔４３間で他方の電極接続孔４３の近傍に配置される。電圧電流バスバー４０ｙにおけるはんだパターンＨ１，Ｈ２間に形成される抵抗を電流検出用のシャント抵抗ＲＳと呼ぶ。

電圧電流バスバー４０ｙのはんだパターンＨ１は、導体線５１、ＰＴＣ素子６０および導体線５２を介してプリント回路基板２１上の増幅回路４１０の一方の入力端子に接続される。同様に、電圧電流バスバー４０ｙのはんだパターンＨ２は、導体線５１、ＰＴＣ素子６０および導体線５２を介して増幅回路４１０の他方の入力端子に接続される。増幅回路４１０の出力端子は、導体線により接続端子２２に接続される。これにより、検出回路２０は、増幅回路４１０の出力電圧に基づいてはんだパターンＨ１，Ｈ２間の電圧を検出する。検出回路２０により検出された電圧は通信回路２４に与えられる。

本実施の形態において、通信回路２４が備えるメモリには、予め電圧電流バスバー４０ｙにおけるはんだパターンＨ１，Ｈ２間のシャント抵抗ＲＳの値が記憶されている。通信回路２４は、検出回路２０から与えられたはんだパターンＨ１，Ｈ２間の電圧をメモリに記憶されたシャント抵抗ＲＳの値で除算することにより電圧電流バスバー４０ｙに流れる電流の値を算出する。このようにして、バッテリモジュール１００に流れる電流の値が検出される。

（５）プリント回路基板の一構成例
次に、プリント回路基板２１の一構成例について説明する。図１０は、プリント回路基板２１の一構成例を示す模式的平面図である。

図１０に示すように、プリント回路基板２１は略矩形状を有する。プリント回路基板２１上には、検出回路２０、通信回路２４および絶縁素子２５が実装される。また、プリント回路基板２１には、複数の接続端子２２およびコネクタ２３が形成される。なお、図２の抵抗Ｒおよびスイッチング素子ＳＷの図示については省略する。

プリント回路基板２１は、第１の実装領域１０Ｇ、第２の実装領域１２Ｇおよび帯状の絶縁領域２６を有する。

第２の実装領域１２Ｇは、プリント回路基板２１の１つの角部に形成される。絶縁領域２６は、第２の実装領域１２Ｇに沿って延びるように形成される。第１の実装領域１０Ｇは、プリント回路基板２１の残りの部分に形成される。第１の実装領域１０Ｇと第２の実装領域１２Ｇとは絶縁領域２６により互いに分離される。それにより、第１の実装領域１０Ｇと第２の実装領域１２Ｇとは絶縁領域２６により電気的に絶縁される。

第１の実装領域１０Ｇには、検出回路２０が実装されるとともに複数の接続端子２２が形成され、検出回路２０と複数の接続端子２２とはプリント回路基板２１上で接続線により電気的に接続される。また、検出回路２０の電源として、バッテリモジュール１００の複数のバッテリセル１０（図１参照）が検出回路２０に接続される。検出回路２０の実装領域、複数の接続端子２２の形成領域および接続線の形成領域を除いて、第１の実装領域１０ＧにグランドパターンＧＮＤ１が形成される。グランドパターンＧＮＤ１はバッテリモジュール１００の基準電位に保持される。

第２の実装領域１２Ｇには、通信回路２４が実装されるとともにコネクタ２３が形成され、通信回路２４とコネクタ２３とはプリント回路基板２１上で複数の接続線により電気的に接続される。また、通信回路２４の電源として、電動車両が備える非動力用バッテリ１２（図１参照）が通信回路２４に接続される。通信回路２４の実装領域、コネクタ２３の形成領域および複数の接続線の形成領域を除いて、第２の実装領域１２ＧにグランドパターンＧＮＤ２が形成される。グランドパターンＧＮＤ２は非動力用バッテリ１２の基準電位に保持される。

絶縁素子２５は、絶縁領域２６をまたぐように実装される。絶縁素子２５は、グランドパターンＧＮＤ１とグランドパターンＧＮＤ２とを互いに電気的に絶縁しつつ検出回路２０と通信回路２４との間で信号を伝送する。絶縁素子２５としては、例えばデジタルアイソレータまたはフォトカプラなどを用いることができる。本実施の形態においては、絶縁素子２５としてデジタルアイソレータを用いる。

このように、検出回路２０と通信回路２４とは、絶縁素子２５により電気的に絶縁されつつ通信可能に接続される。これにより、検出回路２０の電源として複数のバッテリセル１０を用いることができ、通信回路２４の電源として非動力用バッテリ１２（図１参照）を用いることができる。その結果、検出回路２０および通信回路２４をそれぞれ独立に安定して動作させることができる。

（６）通信回路の接続
次に、通信回路２４の接続について説明する。図１１は、バッテリモジュール１００の通信回路２４の接続に用いられる配線の配置を示す外観斜視図である。図１２は、バッテリモジュール１００の通信回路２４の接続に用いられる入出力用ハーネスの模式的平面図である。

図１１に示すように、バッテリモジュール１００の一方の端面枠９２には、その外側の面に間隔を隔てて図１０のプリント回路基板２１が取り付けられる。上記のように、プリント回路基板２１のコネクタ２３は通信回路２４と接続されている。

コネクタ２３を他のバッテリモジュール１００のコネクタ２３と接続することにより、図１１のバッテリモジュール１００の通信回路２４を他のバッテリモジュール１００の通信回路２４に接続することができる。それにより、図１１のバッテリモジュール１００の通信回路２４は、そのバッテリモジュール１００のセル情報を他のバッテリモジュール１００の通信回路２４に送信することができるとともに、他のバッテリモジュール１００からセル情報を受信することができる。

各バッテリモジュール１００のコネクタ２３には、他のバッテリモジュール１００のコネクタ２３と接続するために図１２に示す入出力用ハーネス２３Ｈが接続される。図１１および図１２に示すように、入出力用ハーネス２３Ｈは、入力コネクタ２３ａ、中継コネクタ２３ｂ、出力コネクタ２３ｃおよびハーネス５４０，５５０からなる。

入力コネクタ２３ａは信号受信用の複数の入力端子を有する。中継コネクタ２３ｂは、信号受信用の複数の入力端子および信号送信用の複数の出力端子を有する。出力コネクタ２３ｃは、信号送信用の複数の出力端子を有する。

入力コネクタ２３ａの複数の入力端子と中継コネクタ２３ｂの複数の入力端子とがハーネス５４０により接続される。また、中継コネクタ２３ｂの複数の出力端子と出力コネクタ２３ｃの複数の出力端子とがハーネス５５０により接続される。なお、図１１ではハーネス５４０，５５０をそれぞれ実線および点線で示し、図１２ではハーネス５４０，５５０を構成する複数の導体線５４，５５をそれぞれ複数の実線および複数の点線で示している。

これにより、中継コネクタ２３ｂがプリント回路基板２１上のコネクタ２３に接続され、入力コネクタ２３ａおよび出力コネクタ２３ｃがそれぞれ他のバッテリモジュール１００に接続されることにより、他のバッテリモジュール１００から受信したセル情報が、入力コネクタ２３ａおよび中継コネクタ２３ｂを通して通信回路２４に入力される。また、通信回路２４から出力されるセル情報が、中継コネクタ２３ｂおよび出力コネクタ２３ｃを通して他のバッテリモジュール１００に送信される。

なお、入力コネクタ２３ａと他のバッテリモジュール１００との間の接続、および出力コネクタ２３ｃと他のバッテリモジュール１００との間の接続にはハーネス５６０（図１３参照）が用いられる。

上述のように、中継コネクタ２３ｂは、プリント回路基板２１のコネクタ２３に接続される。この状態で、本例では、入出力用ハーネス２３Ｈの入力コネクタ２３ａおよび出力コネクタ２３ｃがともにバッテリモジュール１００の上面に配置される。

図１１のバッテリブロック１０ＢＢの上面には、入力コネクタ２３ａおよび出力コネクタ２３ｃを配置するために、各バッテリセル１０（図３参照）の一方側の電極１０ａ，１０ｂおよび一方側のＦＰＣ基板５０（図３参照）を覆うように端子カバー７０が設けられる。入力コネクタ２３ａおよび出力コネクタ２３ｃは接着剤等により端子カバー７０上面に固定される。

これにより、通信回路２４と他のバッテリモジュール１００とを接続するためのハーネス５４０，５５０が、プリント回路基板２１から上方に引き出される。ここで、上記のようにＦＰＣ基板５０がプリント回路基板２１に接続された状態で、図１の検出回路２０と複数のバスバー４０，４０ａとを接続する導体線５２（図８参照）が、プリント回路基板２１から上方に引き出される。

このように、本実施の形態のバッテリモジュール１００においては、通信用のハーネス５４０，５５０と電圧の検出用の導体線５２とが、プリント回路基板２１から同一方向（Ｚ方向）に引き出される。これにより、導体線５２およびハーネス５４０，５５０がプリント回路基板２１の一方向に集中するように配置されるので、プリント回路基板２１の取り扱いが容易になり、バッテリモジュール１００の組み立てが容易になる。また、一方向を除いてプリント回路基板２１の周辺に導体線５２およびハーネス５４０，５５０が存在しないので、検出回路２０および通信回路２４の放熱性が向上する。

図１１に示すように、プリント回路基板２１を保持する端面枠９２の上端部には上記の導体線５２およびハーネス５４０，５５０を通すための切欠部９２ｎが形成されている。これにより、導体線５２およびハーネス５４０，５５０をプリント回路基板２１から切欠部９２ｎを通過させることにより容易に上方へ引き出すことができる。この場合、バッテリモジュール１００の組み立てがより容易になる。

図１３は、バッテリモジュール１００の通信回路２４の一接続例を示す模式的平面図である。

図１３に示すように、本実施の形態では、４個のバッテリモジュール１００（本例では４個）の通信回路２４とバッテリＥＣＵ１０１とが直列に接続される。なお、図１３では、バッテリモジュール１００間を接続する電源線５０１（図１参照）の図示は省略する。

バッテリＥＣＵ１０１は入力コネクタ１０１ａおよび出力コネクタ１０１ｃを有する。以下の説明においては、バッテリＥＣＵ１０１の出力コネクタ１０１ｃに接続されるバッテリモジュール１００から、バッテリＥＣＵ１０１の入力コネクタ１０１ａに接続されるバッテリモジュール１００までを順に１番目〜４番目のバッテリモジュール１００と呼ぶ。

バッテリＥＣＵ１０１の出力コネクタ１０１ｃと１番目のバッテリモジュール１００の入力コネクタ２３ａとがハーネス５６０により接続される。また、１番目のバッテリモジュール１００の出力コネクタ２３ｃと２番目のバッテリモジュール１００の入力コネクタ２３ａとがハーネス５６０により接続される。同様に、２番目のバッテリモジュール１００の出力コネクタ２３ｃと３番目のバッテリモジュール１００の入力コネクタ２３ａとがハーネス５６０により接続される。３番目のバッテリモジュール１００の出力コネクタ２３ｃと４番目のバッテリモジュール１００の入力コネクタ２３ａとがハーネス５６０により接続される。４番目のバッテリモジュール１００の出力コネクタ２３ｃとバッテリＥＣＵ１０１の入力コネクタ１０１ａとがハーネス５６０により接続される。

４個のバッテリモジュール１００およびバッテリＥＣＵ１０１を上記のように接続することにより、１番目のバッテリモジュール１００のセル情報が、出力コネクタ２３ｃおよびハーネス５６０を介して２番目のバッテリモジュール１００の入力コネクタ２３ａに送信される。

２番目のバッテリモジュール１００において、入力コネクタ２３ａで受信されたセル情報は、ハーネス５４０（図１２）、中継コネクタ２３ｂ（図１２）、コネクタ２３（図１０）を介して通信回路２４に与えられる。また、通信回路２４から出力されたセル情報は、コネクタ２３、中継コネクタ２３ｂ（図１２）、ハーネス５５０（図１２）、出力コネクタ２３ｃおよびハーネス５６０を介して２番目のバッテリモジュール１００の入力コネクタ２３ａに与えられる。

以降、上記と同様にして、２番目〜４番目のバッテリモジュール１００間でセル情報の通信が行われる。なお、４番目のバッテリモジュール１００において、通信回路２４から出力されたセル情報は、コネクタ２３、中継コネクタ２３ｂ（図１２）、ハーネス５５０（図１２）、出力コネクタ２３ｃおよびハーネス５６０を介してバッテリＥＣＵ１０１の入力コネクタ１０１ａに送信される。

このようにして、バッテリＥＣＵ１０１は、複数のバッテリモジュール１００のセル情報を集中的に管理することができる。この場合、バッテリＥＣＵ１０１は、２つバッテリモジュール１００にされるので、複数のバッテリモジュール１００のセル情報をバッテリＥＣＵ１０１に送信するための配線が単純化される。

なお、上記のように本実施の形態では、複数のバッテリモジュール１００の通信回路２４とバッテリＥＣＵ１０１とが直列に接続され、各バッテリモジュール１００の通信回路２４は、検出されたセル情報を隣り合うバッテリモジュール１００の通信回路２４またはバッテリＥＣＵ１０１に送信するとともに、隣り合うバッテリモジュール１００の通信回路２４またはバッテリＥＣＵ１０１からセル情報を受信するが、これに限定されない。

例えば、各バッテリモジュール１００の通信回路２４はバッテリＥＣＵ１０１にバスを介して接続されてもよい。この場合、各バッテリモジュール１００の通信回路２４は、検出されたセル情報をバスを介してバッテリＥＣＵ１０１に送信する。そのため、通信回路２４はセル情報を受信するための通信機能を有しなくてもよい。

また、各バッテリモジュール１００の通信回路２４は、バッテリＥＣＵ１０１にハーネスを介して個別に並列接続されてもよい。この場合、各バッテリモジュール１００の通信回路２４は、検出されたセル情報をハーネスを介してバッテリＥＣＵ１０１に送信する。そのため、通信回路２４はセル情報を受信するための通信機能を有しなくてもよい。

（７）バッテリセルの電圧の均等化
バッテリＥＣＵ１０１は、各バッテリセル１０のセル情報から各バッテリセル１０の充電量を算出する。ここで、バッテリＥＣＵ１０１は、あるバッテリセル１０の充電量が他のバッテリセル１０の充電量よりも大きいことを検出した場合、充電量の大きいバッテリセル１０に接続されたスイッチング素子ＳＷ（図２）をオンにする。これにより、そのバッテリセル１０に充電された電荷が抵抗Ｒ（図２）を通して放電される。そのバッテリセル１０の充電量が他のバッテリセル１０の充電量と略等しくなるまで低下すると、バッテリＥＣＵ１０１はそのバッテリセル１０に接続されたスイッチング素子ＳＷをオフにする。このようにして、全てのバッテリセル１０の充電量が略均等に保たれる。これにより、一部のバッテリセル１０の過充電および過放電を防止することができる。その結果、バッテリセル１０の劣化を防止することができる。

なお、本実施の形態では、バッテリＥＣＵ１０１が上記の各バッテリセル１０の充電量の算出、大きい充電量を有するバッテリセル１０の検出およびスイッチング素子ＳＷの制御を行うが、これに限定されない。各バッテリモジュール１００の通信回路２４が、各バッテリセル１０の充電量の算出、大きい充電量を有するバッテリセル１０の検出およびスイッチング素子ＳＷの制御を行ってもよい。

（８）バッテリシステムの詳細な構成の一例
図１４は、バッテリシステム５００の詳細な構成の一例を示す模式的平面図である。図１４に示すように、バッテリシステム５００は、４個のバッテリモジュール１００、バッテリＥＣＵ１０１、コンタクタ１０２、ＨＶ（High Voltage；高圧）コネクタ５１０およびサービスプラグ５２０を備える。

以下の説明において、４個のバッテリモジュール１００をそれぞれバッテリモジュール１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄと呼ぶ。また、バッテリモジュール１００Ａ〜１００Ｄにそれぞれ設けられる一対の端面枠９２のうち、プリント回路基板２１（図１０参照）が取り付けられる端面枠９２を端面枠９２ａと呼び、プリント回路基板２１が取り付けられない端面枠９２を端面枠９２ｂと呼ぶ。図２１においては、端面枠９２ａにハッチングが付されている。

バッテリモジュール１００Ａ〜１００Ｄ、バッテリＥＣＵ１０１、コンタクタ１０２、ＨＶコネクタ５１０およびサービスプラグ５２０は、箱型のケーシング５３０内に収容される。

ケーシング５３０は、側壁５３０ａ，５３０ｂ，５３０ｃ，５３０ｄを有する。側壁５３０ａ，５３０ｃは互いに平行であり、側壁５３０ｂ，５３０ｄは互いに平行でありかつ側壁５３０ａ，５３０ｃに対して垂直である。

ケーシング５３０内において、バッテリモジュール１００Ａ，１００Ｂは、所定の間隔で並ぶように配置される。この場合、バッテリモジュール１００Ａの端面枠９２ｂとバッテリモジュール１００Ｂの端面枠９２ａとが互いに向き合うように、バッテリモジュール１００Ａ，１００Ｂが配置される。バッテリモジュール１００Ｃ，１００Ｄは、所定の間隔で並ぶように配置される。この場合、バッテリモジュール１００Ｃの端面枠９２ａとバッテリモジュール１００Ｄの端面枠９２ｂとが互いに向き合うように、バッテリモジュール１００Ａ，１００Ｂが配置される。以下、互いに並ぶように配置されたバッテリモジュール１００Ａ，１００Ｂをモジュール列Ｔ１と呼び、互いに並ぶように配置されたバッテリモジュール１００Ｃ，１００Ｄをモジュール列Ｔ２と呼ぶ。

ケーシング５３０内において、側壁５３０ａに沿ってモジュール列Ｔ１が配置され、モジュール列Ｔ１と並列にモジュール列Ｔ２が配置される。モジュール列Ｔ１のバッテリモジュール１００Ａの端面枠９２ａが側壁５３０ｄに向けられ、バッテリモジュール１００Ｂの端面枠９２ｂが側壁５３０ｂに向けられる。また、モジュール列Ｔ２のバッテリモジュール１００Ｃの端面枠９２ｂが側壁５３０ｄに向けられ、バッテリモジュール１００Ｄの端面枠９２ａが側壁５３０ｂに向けられる。

モジュール列Ｔ２と側壁５３０ｃとの間の領域に、バッテリＥＣＵ１０１、サービスプラグ５２０、ＨＶコネクタ５１０およびコンタクタ１０２がこの順で側壁５３０ｄから側壁５３０ｂへ並ぶように配置される。

バッテリモジュール１００Ａ〜１００Ｄの各々において、端面枠９２ａに隣り合うバッテリセル１０のプラス電極１０ａ（図４参照）の電位が最も高く、端面枠９２ｂに隣り合うバッテリセル１０のマイナス電極１０ｂ（図４参照）の電位が最も低い。以下、各バッテリモジュール１００Ａ〜１００Ｄにおいて最も電位が高いプラス電極１０ａを高電位電極１０Ａと呼び、各バッテリモジュール１００Ａ〜１００Ｄにおいて最も電位が低いマイナス電極１０ｂを低電位電極１０Ｂと呼ぶ。

バッテリモジュール１００Ａの低電位電極１０Ｂとバッテリモジュール１００Ｂの高電位電極１０Ａとは、図１の電源線５０１として帯状のバスバー５０１ａを介して互いに接続される。バッテリモジュール１００Ｃの高電位電極１０Ａとバッテリモジュール１００Ｄの低電位電極１０Ｂとは、図１の電源線５０１として帯状のバスバー５０１ａを介して互いに接続される。

バッテリモジュール１００Ａの高電位電極１０Ａは図１の電源線５０１として電源線Ｑ１を介してサービスプラグ５２０に接続され、バッテリモジュール１００Ｃの低電位電極１０Ｂは図１の電源線５０１として電源線Ｑ２を介してサービスプラグ５２０に接続される。サービスプラグ５２０がオンされた状態では、バッテリモジュール１００Ａ〜１００Ｄが直列接続される。この場合、バッテリモジュール１００Ｄの高電位電極１０Ａの電位が最も高く、バッテリモジュール１００Ｂの低電位電極１０Ｂの電位が最も低い。

サービスプラグ５２０は、例えばバッテリシステム５００のメンテナンス時に作業者によりオフされる。サービスプラグ５２０がオフされた場合には、バッテリモジュール１００Ａ，１００Ｂからなる直列回路とバッテリモジュール１００Ｃ，１００Ｄからなる直列回路とが電気的に分離される。この場合、バッテリモジュール１００Ａ，１００Ｂからなる直列回路の総電圧とバッテリモジュール１００Ｃ，１００Ｄからなる直列回路の総電圧とが等しくなる。これにより、メンテナンス時にバッテリシステム５００内に高い電圧が発生することが防止される。

バッテリモジュール１００Ｂの低電位電極１０Ｂは図１の電源線５０１として電源線Ｑ３を介してコンタクタ１０２に接続され、バッテリモジュール１００Ｄの高電位電極１０Ａは図１の電源線５０１として電源線Ｑ４を介してコンタクタ１０２に接続される。コンタクタ１０２は、図１の電源線５０１として電源線Ｑ５，Ｑ６を介してＨＶコネクタ５１０に接続される。ＨＶコネクタ５１０は、電動車両のモータ等の負荷に接続される。

コンタクタ１０２がオンされた状態では、バッテリモジュール１００Ｂが電源線Ｑ３，Ｑ５を介してＨＶコネクタ５１０に接続されるとともに、バッテリモジュール１００Ｄが電源線Ｑ４，Ｑ６を介してＨＶコネクタ５１０に接続される。それにより、バッテリモジュール１００Ａ〜１００Ｄから負荷に電力が供給される。

コンタクタ１０２がオフされると、バッテリモジュール１００ＢとＨＶコネクタ５１０との接続およびバッテリモジュール１００ＤとＨＶコネクタ５１０との接続が遮断される。

バッテリモジュール１００Ａ〜１００Ｄの通信回路２４およびバッテリＥＣＵ１０１の接続は、図１３に示した接続と同様である。

（９）第１の実施の形態の効果
上記のように、第１の実施の形態に係るバッテリモジュール１００およびバッテリシステム５００においては、検出回路２０および通信回路２４は共通のプリント回路基板２１に実装される。したがって、検出回路２０と通信回路２４との間の配線が短くかつ単純になる。それにより、検出回路２０および通信回路２４の配置スペースが小さくなる。

その結果、バッテリモジュール１００を大型化することなく、複数のバッテリモジュール１００のセル情報を集中的に管理することが可能となる。

また、複数のバッテリモジュール１００のセル情報に基づいて、バッテリＥＣＵ１０１により複数のバッテリモジュール１００の各バッテリセル１０の充放電を個別に制御することが可能となる。そのため、複数のバッテリモジュール１００の複数のバッテリセル１０の充電量を略均等に保つことができる。これにより、一部のバッテリセル１０の過充電および過放電を防止することができる。その結果、バッテリセル１０の劣化を防止することができる。

さらに、バッテリＥＣＵ１０１は、全てのバッテリモジュール１００に接続されることなく、２つのバッテリモジュール１００に接続されることにより、複数のバッテリモジュール１００のセル情報を取得することができる。したがって、複数のバッテリモジュール１００のセル情報をバッテリＥＣＵ１０１に送信するための配線が単純化される。

［２］第２の実施の形態
第２の実施の形態に係るバッテリモジュール１００（１００Ａ〜１００Ｄ）およびバッテリシステム５００について、第１の実施の形態に係るバッテリモジュール１００およびバッテリシステム５００と異なる点を説明する。

図１５は、第２の実施の形態に係るバッテリシステム５００における複数のプリント回路基板２１およびバッテリＥＣＵ１０１の間の接続を示す説明図である。図１６は、第２の実施の形態に係るバッテリモジュール１００の通信回路２４の接続に用いられる入出力用ハーネスの模式的平面図である。図１７は、第２の実施の形態に係るバッテリシステム５００の詳細な構成の一例を示す模式的平面図である。

図１５には、バッテリモジュール１００Ａ〜１００Ｄに対応する４つのプリント回路基板２１が示される。各プリント回路基板２１上のコネクタ２３は、２つの信号端子および２つの電源端子に接続される。一方、バッテリＥＣＵ１０１は、図１４の入力コネクタ１０１ａおよび出力コネクタ１０１ｃに代えて、第１の入出力コネクタ１０１Ａおよび第２の入出力コネクタ１０１Ｃを有する。また、バッテリＥＣＵ１０１は、ＭＰＵ（マイクロプロセッサ）９７およびスイッチ回路９８をさらに有する。第１の入出力コネクタ１０１Ａは、２本の接続線によりＭＰＵ９７に接続される。第２の入出力コネクタ１０１Ｃは、スイッチ回路９８を介して２本の接続線により非動力用バッテリ１２に接続される。また、第２の入出力コネクタ１０１Ｃは、２本の接続線によりＭＰＵ９７に接続される。

ＭＰＵ９７は、バス１０４を介して電動車両の主制御部３００に通信可能に接続される。ＭＰＵ９７およびスイッチ回路９８には、非動力用バッテリ１２により電力が供給される。スイッチ回路９８のオンおよびオフは、ＭＰＵ９７により制御される。スイッチ回路９８がオンである場合、非動力用バッテリ１２による電力は、スイッチ回路９８を介して第２の入出力コネクタ１０１Ｃから出力される。

図１６に示すように、入出力用ハーネス２３Ｉは、第１の入出力コネクタ２３Ａ、中継コネクタ２３Ｂ、第２の入出力コネクタ２３Ｃおよびハーネス５７０，５８０からなる。第１の入出力コネクタ２３Ａは通信用および電力用の複数の端子を有する。中継コネクタ２３Ｂは通信用および電力用の複数の端子を有する。第２の入出力コネクタ２３Ｃは通信用および電力用の複数の端子を有する。第１の入出力コネクタ２３Ａの複数の端子と中継コネクタ２３Ｂの複数の端子とがハーネス５７０により接続される。また、中継コネクタ２３Ｂの複数の端子と第２の入出力コネクタ２３Ｃの複数の端子とがハーネス５８０により接続される。ハーネス５７０は２本の通信線５６および２本の電源線５７により構成され、ハーネス５８０は２本の通信線５８および２本の電源線５９により構成される。

２本の通信線５６と２本の通信線５８とは、中継コネクタ２３Ｂの端子を介して電気的に接続されている。これにより、第１の入出力コネクタ２３Ａに入力された差動信号は、２本の通信線５６を介して中継コネクタ２３Ｂから出力されるとともに、２本の通信線５８を介して第２の入出力コネクタ２３Ｃから出力される。同様に、第２の入出力コネクタ２３Ｃに入力された差動信号は、２本の通信線５８を介して中継コネクタ２３Ｂから出力されるとともに、２本の通信線５６を介して第１の入出力コネクタ２３Ａから出力される。

また、２本の電源線５７と２本の電源線５９とは、中継コネクタ２３Ｂの端子を介して電気的に接続されている。これにより、第１の入出力コネクタ２３Ａに入力された電力は、２本の電源線５７を介して中継コネクタ２３Ｂから出力されるとともに、２本の電源線５９を介して第２の入出力コネクタ２３Ｃから出力される。

複数のバッテリモジュール１００Ａ〜１００Ｄに対応して複数の入出力用ハーネス２３Ｉが用いられる。第１の実施の形態の入出力用ハーネス２３Ｈ（図１１参照）と同様に、本実施の形態においても、各入出力用ハーネス２３Ｉの第１および第２の入出力コネクタ２３Ａ，２３Ｃは各バッテリモジュール１００Ａ〜１００Ｄの上面に配置される。

図１５および図１７に示すように、複数の入出力用ハーネス２３Ｉ間の接続には、複数の接続線を含む複数のハーネス５９０が用いられる。各ハーネス５９０は、通信用の２本の接続線および電力用の２本の接続線を含む。バッテリモジュール１００Ａ〜１００Ｄに対応する入出力用ハーネス２３Ｉの中継コネクタ２３Ｂは、それぞれバッテリモジュール１００Ａ〜１００Ｄのコネクタ２３に接続される。バッテリモジュール１００Ａに対応する入出力用ハーネス２３Ｉの第１の入出力コネクタ２３Ａはハーネス５９０を介してバッテリＥＣＵ１０１の第２の入出力コネクタ１０１Ｃに接続される。

バッテリモジュール１００Ａに対応する入出力用ハーネス２３Ｉの第２の入出力コネクタ２３Ｃとバッテリモジュール１００Ｂに対応する入出力用ハーネス２３Ｉの第１の入出力コネクタ２３Ａとがハーネス５９０を介して接続される。バッテリモジュール１００Ｂに対応する入出力用ハーネス２３Ｉの第２の入出力コネクタ２３Ｃとバッテリモジュール１００Ｄに対応する入出力用ハーネス２３Ｉの第１の入出力コネクタ２３Ａとがハーネス５９０を介して接続される。バッテリモジュール１００Ｄに対応する入出力用ハーネス２３Ｉの第２の入出力コネクタ２３Ｃとバッテリモジュール１００Ｃに対応する入出力用ハーネス２３Ｉの第１の入出力コネクタ２３Ａとがハーネス５９０を介して接続される。

なお、バッテリモジュール１００Ｃに対応する入出力用ハーネス２３Ｉの第２の入出力コネクタ２３Ｃには終端抵抗が接続される。同様に、バッテリＥＣＵ１０１の第１の入出力コネクタ１０１Ａには終端抵抗が接続される。このようにして、複数の入出力用ハーネス２３Ｉの通信線５６，５８および複数のハーネス５９０によりバスが構成される。

これにより、バッテリＥＣＵ１０１のＭＰＵ９７とバッテリモジュール１００Ａ〜１００Ｄの通信回路２４とが通信可能となる。また、非動力用バッテリ１２の電力がバッテリＥＣＵ１０１のスイッチ回路９８を通してバッテリモジュール１００Ａ〜１００Ｄの通信回路２４に供給可能となる。

［３］第３の実施の形態
第３の実施の形態に係るバッテリモジュール１００およびバッテリシステム５００について、第１の実施の形態に係るバッテリモジュール１００およびバッテリシステム５００と異なる点を説明する。なお、本実施の形態ならびに後述する第４および第５の実施の形態のバッテリシステム５００においても、図１３のように、４個のバッテリモジュール１００の通信回路２４およびバッテリＥＣＵ１０１が直列に接続される。

図１８は第３の実施の形態に係るバッテリモジュール１００が備えるプリント回路基板２１ａの模式的平面図であり、図１９は図１８のプリント回路基板２１ａに接続されるＦＰＣ基板５０ａの模式的平面図である。

図１８に示すように、プリント回路基板２１ａは略矩形状を有する。プリント回路基板２１ａ上には、検出回路２０、通信回路２４および絶縁素子２５が実装される。また、プリント回路基板２１ａには、２組の複数の接続端子２２，２７，２８および入力コネクタ２３ａが形成される。なお、図２の抵抗Ｒおよびスイッチング素子ＳＷの図示については省略する。

プリント回路基板２１ａは、第１の実装領域１０Ｇ、第２の実装領域１２Ｇおよび帯状の絶縁領域２６を有する。

第２の実装領域１２Ｇは、プリント回路基板２１ａの上部の略中央部に形成される。絶縁領域２６は、第２の実装領域１２Ｇに沿って延びるように形成される。第１の実装領域１０Ｇは、プリント回路基板２１ａの残りの部分に形成される。第１の実装領域１０Ｇと第２の実装領域１２Ｇとは絶縁領域２６により互いに分離される。それにより、第１の実装領域１０Ｇと第２の実装領域１２Ｇとは絶縁領域２６により電気的に絶縁される。

第１の実装領域１０Ｇには、検出回路２０が実装されるとともに２組の接続端子２２が形成され、検出回路２０と接続端子２２とはプリント回路基板２１ａ上で接続線により電気的に接続される。また、検出回路２０の電源として、バッテリモジュール１００の複数のバッテリセル１０（図１参照）が検出回路２０に接続される。検出回路２０の実装領域、接続端子２２の形成領域および接続線の形成領域を除いて、第１の実装領域１０ＧにグランドパターンＧＮＤ１が形成される。グランドパターンＧＮＤ１はバッテリモジュール１００の基準電位に保持される。

第２の実装領域１２Ｇには、通信回路２４が実装されるとともに入力コネクタ２３ａおよび２組の接続端子２７，２８が形成され、通信回路２４と入力コネクタ２３ａおよび接続端子２７，２８とはプリント回路基板２１ａ上で接続線により電気的に接続される。また、通信回路２４の電源として、電動車両が備える非動力用バッテリ１２（図１参照）が通信回路２４に接続される。通信回路２４の実装領域、入力コネクタ２３ａの形成領域、接続端子２７，２８の形成領域および接続線の形成領域を除いて、第２の実装領域１２ＧにグランドパターンＧＮＤ２が形成される。グランドパターンＧＮＤ２は非動力用バッテリ１２の基準電位に保持される。

絶縁素子２５は、絶縁領域２６をまたぐように実装される。絶縁素子２５は、グランドパターンＧＮＤ１とグランドパターンＧＮＤ２とを互いに電気的に絶縁しつつ検出回路２０と通信回路２４との間で信号を伝送する。

プリント回路基板２１ａの２組の接続端子２２，２７，２８には、２枚のＦＰＣ基板５０ａが接続される。図１９に示すように、ＦＰＣ基板５０ａには、複数の導体線５２，５３，５５が設けられる。本実施の形態では、一方のＦＰＣ基板５０ａには９本の導体線５２、２本の導体線５３および３本の導体線５５が設けられる。また、他方のＦＰＣ基板５０ａには９本の導体線５２、２本の導体線５３および４本の導体線５５が設けられる。このように、２枚のＦＰＣ基板５０ａに設けられる導体線５２，５３，５５の数を略等しくすることにより、２枚のＦＰＣ基板５０ａの幅を略等しく形成することができる。

導体線５２は、バスバー４０，４０ａとプリント回路基板２１ａの接続端子２２とを接続する。これにより、バッテリセル１０（図１参照）の各電圧が、バスバー４０，４０ａ、導体線５２および接続端子２２を介して検出回路２０により検出される。通信回路２４は、検出回路２０により検出された電圧に基づいて各バッテリセル１０の端子電圧を算出するとともに、バッテリモジュール１００に流れる電流を算出する。

導体線５３は、サーミスタ１１とプリント回路基板２１ａの接続端子２７とを接続する。これにより、サーミスタ１１から出力される信号が、導体線５３および接続端子２７を介して通信回路２４に与えられる。これにより、通信回路２４は、各バッテリモジュールの温度を取得する。

導体線５５は、出力コネクタ２３ｃとプリント回路基板２１ａの接続端子２８とを接続する。ここで、図１８の入力コネクタ２３ａおよび図１９の出力コネクタ２３ｃは、図１３に示すように、ハーネス５６０を介して隣り合うバッテリモジュール１００にそれぞれ接続される。

４個のバッテリモジュール１００の通信回路２４およびバッテリＥＣＵ１０１を図１３のように接続することにより、各バッテリモジュール１００はセル情報を他のバッテリモジュール１００またはバッテリＥＣＵ１０１に送信することができるとともに、他のバッテリモジュール１００からセル情報を受信することができる。

上記のように、本実施の形態に係るバッテリモジュール１００およびそれを備えたバッテリシステム５００においては、各バッテリセル１０の電圧を検出するための導体線５２、バッテリセル１０の温度を取得するための導体線５３および他のバッテリモジュール１００と通信するための導体線５５が２枚のＦＰＣ基板５０ａに形成される。この場合、導体線５２，５３，５５を一体的に取り扱うことができる。それにより、バッテリモジュール１００の組み立てがさらに容易になる。また、導体線５２，５３，５５がＦＰＣ基板５０ａに集中するので、複数のバッテリセル１０の周囲において導体線５２，５３，５５が存在しないスペースが大きく確保される。それにより、複数のバッテリセル１０の放熱性がさらに向上する。

［４］第４の実施の形態
第４の実施の形態に係るバッテリモジュール１００およびバッテリシステム５００について、第１の実施の形態に係るバッテリモジュール１００およびバッテリシステム５００と異なる点を説明する。

図２０は、第４の実施の形態に係るバッテリモジュール１００が備えるプリント回路基板２１ｂの模式的平面図である。プリント回路基板２１は略矩形状を有し、一面および他面を有する。図２０（ａ）および図２０（ｂ）は、それぞれプリント回路基板２１ｂの一面および他面を示す。

図２０（ａ）に示すように、プリント回路基板２１ｂ上の一面には、検出回路２０、通信回路２４および絶縁素子２５が実装されるとともに接続端子２２およびコネクタ２３が形成される。図２０（ｂ）に示すように、プリント回路基板２１ｂの他面には、複数の抵抗Ｒが実装されるとともに、接続端子２２が形成される。なお、図２のスイッチング素子ＳＷの図示については省略する。

第１の実施の形態と同様に、プリント回路基板２１ｂは、一面に第１の実装領域１０Ｇ、第２の実装領域１２Ｇおよび帯状の絶縁領域２６を有する。

プリント回路基板２１ｂの他面の複数の抵抗Ｒは、検出回路２０および通信回路２４に対応する位置よりも上方の位置に配置される。これにより、抵抗Ｒから発生する熱を効率よく放散させることができる。また、抵抗Ｒから発生する熱が検出回路２０および通信回路２４に伝導することを防止することができる。その結果、検出回路２０および通信回路２４の熱による誤動作および劣化を防止することができる。

［５］第５の実施の形態
図２１は、第５の実施の形態に係るバッテリモジュール１００を示す外観斜視図である。図２１のバッテリモジュール１００について、図３のバッテリモジュール１００と異なる点を説明する。

図２１のバッテリモジュール１００においては、各バッテリセル１０は、Ｙ方向に沿って並ぶように上面部分にプラス電極１０ａおよびマイナス電極１０ｂを有する。各電極１０ａ，１０ｂは、上方に向かって突出するように設けられる。隣り合う各２個の電極１０ａ，１０ｂに、平板状のバスバー４０ｐが嵌め込まれる。その状態で、電極１０ａ，１０ｂがバスバー４０ｐにレーザ溶接される。それにより。複数のバッテリセル１０が直列接続される。

本実施の形態に係るバッテリモジュール１００においても、複数のバッテリセル１０、一対の端面枠９２、一対の上端枠９３および一対の下端枠９４により略直方体形状のバッテリブロック１０ＢＢが形成される。

複数のバスバー４０ｐは、Ｘ方向に沿って２列に配列される。２列のバスバー４０ｐの内側に、２枚のＦＰＣ基板５０が配置される。一方のＦＰＣ基板５０は、複数のバッテリセル１０のガス抜き弁１０ｖに重ならないように、複数のバッテリセル１０のガス抜き弁１０ｖと一方の１列の複数のバスバー４０ｐとの間に配置される。同様に、他方のＦＰＣ基板５０は、複数のバッテリセル１０のガス抜き弁１０ｖに重ならないように、複数のバッテリセル１０のガス抜き弁１０ｖと他方の１列の複数のバスバー４０ｐとの間に配置される。

一方のＦＰＣ基板５０は、一方の１列の複数のバスバー４０ｐに共通して接続されている。他方のＦＰＣ基板５０は、他方の１列の複数のバスバー４０ｐに共通して接続されている。各ＦＰＣ基板５０は、一方の端面枠９２の上端部分で下方に向かって折り返され、プリント回路基板２１に接続されている。

各ＦＰＣ基板５０は、図７のＦＰＣ基板５０と同様の構成を有し、Ｘ方向に沿った折曲線において２重に折り重ねられる。この場合、各ＦＰＣ基板５０の幅が大きくても、各ＦＰＣ基板５０が折曲されることにより、各ＦＰＣ基板５０がガス抜き弁１０ｖに重なることが防止される。それにより、バッテリセル１０内部の圧力が所定の値まで上昇してガス抜き弁１０ｖからガスが排出される場合に、各ＦＰＣ基板５０がガスの排出の妨げとなることが防止される。また、ガスの排出によるＦＰＣ基板５０の損傷を防止することができる。

プリント回路基板２１の両端部および下部を保護するように、一対の側面部および底面部を有する保護部材９５が端面枠９２に取り付けられている。プリント回路基板２１は、保護部材９５で覆われることにより保護される。なお、保護部材９５が設けられなくてもよい。プリント回路基板２１上には、検出回路２０、通信回路２４およびコネクタ２３が設けられている。

複数のバッテリセル１０の下面に接するように冷却板９６が設けられる。冷却板９６は冷媒流入口９６ａおよび冷媒流出口９６ｂを有する。冷却板９６の内部には冷媒流入口９６ａおよび冷媒流出口９６ｂにつながる循環経路が形成されている。冷媒流入口９６ａに冷却水等の冷媒が流入すると、冷媒は冷却板９６内部の循環経路を通過して冷媒流出口９６ｂから流出する。これにより冷却板９６が冷却される。その結果、複数のバッテリセル１０が冷却される。

図１３の接続と同様に、図１２の入出力用ハーネス２３Ｈを用いて図２１のコネクタ２３を他のバッテリモジュール１００のコネクタ２３と接続することにより、バッテリモジュール１００の通信回路２４を他のバッテリモジュール１００の通信回路２４に接続することができる。この場合、入力コネクタ２３ａと他のバッテリモジュール１００との間の接続、および出力コネクタ２３ｃと他のバッテリモジュール１００との間の接続にはハーネス５６０（図１３参照）が用いられる。それにより、バッテリモジュール１００の通信回路２４は、そのバッテリモジュール１００のセル情報を他のバッテリモジュール１００の通信回路２４に送信することができるとともに、他のバッテリモジュール１００からセル情報を受信することができる。図２１では、入出力用ハーネス２３Ｈのハーネス５４０，５５０をそれぞれ実線および点線で示している。

本例では、入出力用ハーネス２３Ｈの入力コネクタ２３ａおよび出力コネクタ２３ｃはともにバッテリブロック１０ＢＢの上面に配置される。これにより、通信回路２４と他のバッテリモジュール１００とを接続するためのハーネス５４０，５５０が、プリント回路基板２１から上方に引き出される。ここで、ＦＰＣ基板５０がプリント回路基板２１に接続された状態で、検出回路２０と複数のバスバー４０，４０ａとを接続する導体線５２（図８参照）が、プリント回路基板２１から上方に引き出される。

このように、本実施の形態のバッテリモジュール１００においては、通信用のハーネス５４０，５５０と電圧の検出用の導体線５２とが、プリント回路基板２１から同一方向（Ｚ方向）に引き出される。これにより、導体線５２およびハーネス５４０，５５０がプリント回路基板２１の一方向に集中するように配置されるので、プリント回路基板２１の取り扱いが容易になり、バッテリモジュール１００の組み立てが容易になる。また、一方向を除いてプリント回路基板２１の周辺に導体線５２およびハーネス５４０，５５０が存在しないので、検出回路２０および通信回路２４の放熱性が向上する。

図２１の例においても、図１１と同様に、各バッテリセル１０の一方側の電極１０ａ，１０ｂおよび一方側のＦＰＣ基板５０を覆うようにバッテリモジュール１００に端子カバー７０を設け、入力コネクタ２３ａおよび出力コネクタ２３ｃを端子カバー７０上面に固定してもよい。

また、図２１の例においては、入力コネクタ２３ａおよび出力コネクタ２３ｃは、プリント回路基板２１が取り付けられた端面枠９２の上面またはその近傍のバッテリセル１０の上面の位置に配置されるが、これに限定されない。入力コネクタ２３ａおよび出力コネクタ２３ｃがバッテリブロック１０ＢＢの上面の他の位置に配置されてもよい。例えば、入力コネクタ２３ａがプリント回路基板２１が取り付けられた端面枠９２の上面またはその近傍のバッテリセル１０の上面の位置に配置され、出力コネクタ２３ｃがプリント回路基板２１が取り付けられない端面枠９２の上面またはその近傍のバッテリセル１０の上面の位置に配置されてもよい。

この場合、図１３に示すように、入力コネクタ２３ａと他のバッテリモジュール１００との間を接続するハーネス５６０を短くすることができる。また、出力コネクタ２３ｃと他のバッテリモジュール１００との間を接続するハーネス５６０を短くすることができる。

［６］第６の実施の形態
第６の実施の形態に係るバッテリモジュール１００およびバッテリシステム５００について、第１の実施の形態に係るバッテリモジュール１００およびバッテリシステム５００と異なる点を説明する。

（１）バッテリモジュールの構成
図２２は第６の実施の形態に係るバッテリモジュール１００を示す外観斜視図であり、図２３は図２２のバッテリモジュール１００の一方側面図であり、図２４は図２２のバッテリモジュール１００の他方側面図である。

図２２〜図２４に示すように、バッテリモジュール１００は、バッテリブロック１０ＢＢ、プリント回路基板２１ｃ、サーミスタ１１およびＦＰＣ基板５０ｂを有する。プリント回路基板２１ｃには検出回路２０、通信回路２４およびコネクタ２３が設けられている。

バッテリブロック１０ＢＢは、主として複数の円筒型のバッテリセル１０、および複数のバッテリセル１０を保持する一対のバッテリホルダ９０により構成される。各バッテリセル１０は、対向する端面を有する円筒型の外形（いわゆる円柱形状）を有する。バッテリセル１０の一方の端面には、プラス電極が形成される。また、バッテリセル１０の他方の端面には、マイナス電極が形成される。

複数のバッテリセル１０は、それぞれの軸心が互いに平行になるように並列に配列される。図２２〜図２４の例では、各バッテリセル１０の軸心がＹ方向に平行となっている。複数のバッテリセル１０のうち、半数（本例では６個）のバッテリセル１０が上段に配置され、残りの半数（本例では６個）のバッテリセル１０が下段に配置される。

また、上段および下段の各々において、複数のバッテリセル１０は、隣り合う各２個のバッテリセル１０間でプラス電極およびマイナス電極の位置関係が互いに逆になるように配置される。それにより、隣り合う各２個のバッテリセル１０のうち一方のバッテリセル１０のプラス電極と他方のバッテリセル１０のマイナス電極とが隣り合い、一方のバッテリセル１０のマイナス電極と他方のバッテリセル１０のプラス電極とが隣り合う。

バッテリホルダ９０は、例えば樹脂により形成される略長方形状の板状部材からなる。バッテリホルダ９０は一面および他面を有する。以下、バッテリホルダ９０の一面および他面をそれぞれ外面および内面と呼ぶ。複数のバッテリセル１０を挟むように、一対のバッテリホルダ９０が配置される。この場合、各バッテリセル１０の一端面に対向するように一方のバッテリホルダ９０が配置され、各バッテリセル１０の他端面に対向するように他方のバッテリホルダ９０が配置される。

バッテリホルダ９０の四隅には孔部が形成され、その孔部に棒状の締結部材１３の両端が挿通される。締結部材１３の両端には雄ねじが形成されている。この状態で、締結部材１３の両端にナットＮが取り付けられることにより、複数のバッテリセル１０と一対のバッテリホルダ９０とが一体的に固定される。また、バッテリホルダ９０には、長手方向に沿って３個の孔部９９が等間隔に形成される。孔部９９には導体線５３ａが挿通される。本例では、バッテリホルダ９０の長手方向がＸ方向に平行である。

ここで、バッテリブロック１０ＢＢを取り囲む仮想的な直方体を考える。直方体の６つの仮想面のうち、Ｘ方向における一端部で上段および下段に位置するバッテリセル１０の外周面に対向する仮想面をバッテリブロック１０ＢＢの側面Ｅａと呼び、Ｘ方向における他端部で上段および下段に位置するバッテリセル１０の外周面に対向する仮想面をバッテリブロック１０ＢＢの側面Ｅｂと呼ぶ。

また、直方体の６つの仮想面のうち、複数のバッテリセル１０のＹ方向における一方の端面に対向する仮想面をバッテリブロック１０ＢＢの側面Ｅｃと呼び、複数のバッテリセル１０のＹ方向における他方の端面に対向する仮想面をバッテリブロック１０ＢＢの側面Ｅｄと呼ぶ。

さらに、直方体の６つの仮想面のうち、上段の複数のバッテリセル１０の外周面に対向する仮想面をバッテリブロック１０ＢＢの側面Ｅｅと呼び、下段の複数のバッテリセル１０の外周面に対向する仮想面をバッテリブロック１０ＢＢの側面Ｅｆと呼ぶ。

バッテリブロック１０ＢＢの側面Ｅａ，Ｅｂは、上段または下段の複数のバッテリセル１０の整列方向（Ｘ方向）に垂直である。すなわち、バッテリブロック１０ＢＢの側面Ｅａ，Ｅｂは、それぞれＹＺ平面に平行でありかつ互いに対向する面である。バッテリブロック１０ＢＢの側面Ｅｃ，Ｅｄは、各バッテリセル１０の軸方向（Ｙ方向）に垂直である。すなわち、バッテリブロック１０ＢＢの側面Ｅｃ，Ｅｄは、それぞれＸＺ平面に平行でありかつ互いに対向する面である。バッテリブロック１０ＢＢの側面Ｅｅ，Ｅｆは、上段または下段の複数のバッテリセル１０の整列方向（Ｘ方向）および各バッテリセル１０の軸方向（Ｙ方向）に平行である。すなわち、バッテリブロック１０ＢＢの側面Ｅｅ，Ｅｆは、それぞれＸＹ平面に平行でありかつ互いに対向する面である。

各バッテリセル１０のプラス電極およびマイナス電極の一方はバッテリブロック１０ＢＢの側面Ｅｃに配置され、他方はバッテリブロック１０ＢＢの側面Ｅｄに配置される。

バッテリブロック１０ＢＢにおいて、複数のバッテリセル１０は、複数のバスバー４０および六角ボルト１４により直列接続される。具体的には、各バッテリホルダ９０には、上段および下段の複数のバッテリセル１０に対応するように複数の孔部が形成される。各バッテリセル１０のプラス電極およびマイナス電極が一対のバッテリホルダ９０の対応する孔部にそれぞれ嵌め込まれる。それにより、各バッテリセル１０のプラス電極およびマイナス電極は、一対のバッテリホルダ９０の外面から突出する。

上記のように、バッテリブロック１０ＢＢにおいて、各バッテリセル１０は、隣り合うバッテリセル１０間でプラス電極およびマイナス電極の位置関係が互いに逆になるように配置されるので、隣り合う２個のバッテリセル１０間では、一方のバッテリセル１０のプラス電極と他方のバッテリセル１０のマイナス電極とが隣り合い、一方のバッテリセル１０のマイナス電極と他方のバッテリセル１０のプラス電極とが隣り合う。この状態で、複数のバッテリセル１０が直列接続されるように近接するプラス電極およびマイナス電極にバスバー４０が取り付けられる。

以下の説明では、バッテリブロック１０ＢＢの上段に配置される６個のバッテリセル１０のうち、側面Ｅａに最も近いバッテリセル１０から側面Ｅｂに最も近いバッテリセル１０までを１番目〜６番目のバッテリセル１０と呼ぶ。また、バッテリブロック１０ＢＢの下段に配置される６個のバッテリセル１０のうち、側面Ｅｂに最も近いバッテリセル１０から側面Ｅａに最も近いバッテリセル１０までを７番目〜１２番目のバッテリセル１０と呼ぶ。

この場合、１番目のバッテリセル１０のマイナス電極と２番目のバッテリセル１０のプラス電極とに共通のバスバー４０が取り付けられる。また、２番目のバッテリセル１０のマイナス電極と３番目のバッテリセル１０のプラス電極とに共通のバスバー４０が取り付けられる。同様にして、各奇数番目のバッテリセル１０のマイナス電極とそれに隣り合う偶数番目のバッテリセル１０のプラス電極とに共通のバスバー４０が取り付けられる。各偶数番目のバッテリセル１０のマイナス電極とそれに隣り合う奇数番目のバッテリセル１０のプラス電極とに共通のバスバー４０が取り付けられる。

また、１番目のバッテリセル１０のプラス電極には、図１の電源線５０１として外部に電力を供給するためのバスバー５０１ａの一端部が取り付けられる。１２番目のバッテリセル１０のマイナス電極には、図１の電源線５０１として外部に電力を供給するためのバスバー５０１ｂの一端部が取り付けられる。バスバー５０１ａ，５０１ｂの他端部は複数のバッテリセル１０の整列方向（Ｘ方向）に引き出される。

検出回路２０、通信回路２４およびコネクタ２３を含むプリント回路基板２１ｃはバッテリブロック１０ＢＢの側面Ｅａに取り付けられる。バッテリブロック１０ＢＢの側面Ｅｃ上から側面Ｅａ上に延びるように長尺状のＦＰＣ基板５０ｂが設けられる。また、バッテリブロック１０ＢＢの側面Ｅｄ上から側面Ｅａ上に延びるように長尺状のＦＰＣ基板５０ｂが設けられる。ＦＰＣ基板５０ｂは、複数のサーミスタ１１とプリント回路基板２１ｃの接続端子２７（後述する図２５参照）とを接続するための導体線５３（図１９参照）をさらに有する点を除いて、図８のＦＰＣ基板５０と同様の構成を有する。ＦＰＣ基板５０ｂ上において、複数のバスバー４０，４０ａにそれぞれ近接するようにＰＴＣ素子６０が配置されている。

図２３に示すように、一方のＦＰＣ基板５０ｂは、バッテリブロック１０ＢＢの側面Ｅｃ上の中央部で複数のバッテリセル１０の整列方向（Ｘ方向）に延びるように配置される。このＦＰＣ基板５０ｂは複数のバスバー４０に共通して接続される。図２４に示すように、他方のＦＰＣ基板５０ｂは、バッテリブロック１０ＢＢの側面Ｅｄ上の中央部で複数のバッテリセル１０の整列方向（Ｘ方向）に延びるように配置される。このＦＰＣ基板５０ｂは複数のバスバー４０，４０ａに共通して接続される。

側面Ｅｃ上のＦＰＣ基板５０ｂは、バッテリブロック１０ＢＢの側面Ｅｃの一方の端部で側面Ｅａ上に向かって直角に折り返され、プリント回路基板２１ｃに接続される。また、側面Ｅｄ上のＦＰＣ基板５０ｂは、バッテリブロック１０ＢＢの側面Ｅｄの一方の端部で側面Ｅａ上に向かって直角に折り返され、プリント回路基板２１ｃに接続される。

サーミスタ１１は、導体線５３ａを介してＦＰＣ基板５０ｂに設けられた導体線に接続される。バッテリモジュール１００のバスバー４０，４０ａおよびサーミスタ１１は、ＦＰＣ基板５０ｂに形成された導体線により、それぞれプリント回路基板２１ｃに電気的に接続される。

（２）プリント回路基板の一構成例
図２５は、第６の実施の形態におけるプリント回路基板２１ｃの一構成例を示す模式的平面図である。プリント回路基板２１ｃは略矩形状を有し、一面および他面を有する。図２５（ａ）および図２５（ｂ）は、それぞれプリント回路基板２１ｃの一面および他面を示す。プリント回路基板２１ｃの四隅には孔部Ｈが形成される。

図２５（ａ）に示すように、プリント回路基板２１ｃは、一面に第１の実装領域１０Ｇ、第２の実装領域１２Ｇおよび帯状の絶縁領域２６を有する。

第２の実装領域１２Ｇは、プリント回路基板２１ｃの上部に形成される。絶縁領域２６は、第２の実装領域１２Ｇに沿って延びるように形成される。第１の実装領域１０Ｇは、プリント回路基板２１ｃの残りの部分に形成される。第１の実装領域１０Ｇと第２の実装領域１２Ｇとは絶縁領域２６により互いに分離される。それにより、第１の実装領域１０Ｇと第２の実装領域１２Ｇとは絶縁領域２６により電気的に絶縁される。

第１の実装領域１０Ｇには、検出回路２０が実装されるとともに２組の接続端子２２が形成され、検出回路２０と接続端子２２とはプリント回路基板２１ｃ上で接続線により電気的に接続される。また、検出回路２０の電源として、バッテリモジュール１００の複数のバッテリセル１０（図２２参照）が検出回路２０に接続される。検出回路２０の実装領域、接続端子２２の形成領域および接続線の形成領域を除いて、第１の実装領域１０ＧにグランドパターンＧＮＤ１が形成される。グランドパターンＧＮＤ１はバッテリモジュール１００の基準電位に保持される。

第２の実装領域１２Ｇには、通信回路２４が実装されるとともにコネクタ２３および２組の接続端子２７が形成され、通信回路２４とコネクタ２３および接続端子２７とはプリント回路基板２１ｃ上で接続線により電気的に接続される。コネクタ２３には、図１２の入出力用ハーネス２３Ｈの中継コネクタ２３ｂが取り付けられる。また、通信回路２４の電源として、電動車両が備える非動力用バッテリ１２（図１参照）が通信回路２４に接続される。通信回路２４の実装領域、コネクタ２３の形成領域、接続端子２７の形成領域および接続線の形成領域を除いて、第２の実装領域１２ＧにグランドパターンＧＮＤ２が形成される。グランドパターンＧＮＤ２は非動力用バッテリ１２の基準電位に保持される。

絶縁素子２５は、絶縁領域２６をまたぐように実装される。絶縁素子２５は、グランドパターンＧＮＤ１とグランドパターンＧＮＤ２とを互いに電気的に絶縁しつつ検出回路２０と通信回路２４との間で信号を伝送する。

プリント回路基板２１ｃの２組の接続端子２２，２７には、２枚のＦＰＣ基板５０ｂ（図２２参照）が接続される。ＦＰＣ基板５０ｂには、複数の導体線が設けられる。ＦＰＣ基板５０ｂに設けられた複数の導体線により、バスバー４０，４０ａとプリント回路基板２１ｃの接続端子２２とが接続される。これにより、バッテリセル１０（図２２参照）の各電圧が、バスバー４０，４０ａ、ＦＰＣ基板５０ｂに設けられた導体線および接続端子２２を介して検出回路２０により検出される。

同様に、ＦＰＣ基板５０ｂに設けられた複数の導体線により、サーミスタ１１に接続された導体線５３ａとプリント回路基板２１ｃの接続端子２７とが接続される。これにより、サーミスタ１１から出力される信号が、導体線５３ａ、ＦＰＣ基板５０ｂに設けられた導体線５３および接続端子２７を介して通信回路２４に与えられる。これにより、通信回路２４は各バッテリモジュールの温度を取得する。

図２５（ｂ）に示すように、プリント回路基板２１ｃの他面には、複数の抵抗Ｒおよび複数のスイッチング素子ＳＷが実装される。これにより、抵抗Ｒから発生する熱を効率よく放散させることができる。また、抵抗Ｒから発生する熱が検出回路２０および通信回路２４に伝導することを防止することができる。その結果、検出回路２０および通信回路２４の熱による誤動作および劣化を防止することができる。

図２６は、図２２のバッテリブロック１０ＢＢにプリント回路基板２１ｃが取り付けられた状態を示す側面図である。図２６に示すように、プリント回路基板２１ｃの孔部Ｈ（図２５参照）には、ねじＳが挿通される。この状態で、ねじＳがバッテリホルダに形成されたねじ穴に螺合されることにより、プリント回路基板２１ｃがバッテリブロック１０ＢＢの側面Ｅａに取り付けられる。

図２７は、ケーシングに収容されたバッテリモジュール１００の外観斜視図である。図２７に示すように、各バッテリモジュール１００はケーシング１１０に収容される。ケーシング１１０により、バッテリモジュール１００の搬送時および接続作業時にバッテリセル１０間の短絡の発生が防止される。

ケーシング１１０は６つの側壁１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ，１１０ｅ，１１０ｆからなる直方体形状を有する。ケーシング１１０の側壁１１０ａ〜１１０ｆの内面は、バッテリブロック１０ＢＢの側面Ｅａ〜Ｅｆ（図２２参照）にそれぞれ対向する。

ケーシング１１０の側壁１１０ａにおいては、側壁１１０ｄの近傍に上下方向に延びるように長方形状の開口部１０５が形成される。２つのバスバー５０１ａ，５０１ｂは、開口部１０５を通してケーシング１１０の外部に引き出される。

また、ケーシング１１０の側壁１１０ａの略中央部には、図１２の入出力用ハーネス２３Ｈの入力コネクタ２３ａおよび出力コネクタ２３ｃをそれぞれ嵌め込み可能な開口部１０６，１０７が形成される。入力コネクタ２３ａおよび出力コネクタ２３ｃは、ケーシング１１０の内部からそれぞれ開口部１０６，１０７に嵌め込まれることにより、ケーシング１１０の外部に突出した状態で固定される。

このように、バスバー５０１ａ，５０１ｂ、入力コネクタ２３ａおよび出力コネクタ２３ｃがケーシング１１０の１つの側壁（本例では側壁１１０ａ）に集中して配置されることにより、バッテリモジュール１００間の配線を接続するための作業効率が向上する。

ケーシング１１０の側壁１１０ｅには、複数のバッテリセル１０（図２２参照）の軸方向（Ｙ方向）に延びる複数の矩形のスリット１０８が複数のバッテリセル１０の整列方向（Ｘ方向）に並ぶように形成される。また、ケーシング１１０の側壁１１０ｆには、複数のバッテリセル１０の軸方向（Ｙ方向）に延びる複数の矩形のスリット１０９が複数のバッテリセル１０の整列方向（Ｘ方向）に並ぶように形成される。スリット１０８，１０９を通して冷却用空気がケーシング１１０の内部へ流入可能でかつ外部に流出可能である。

（３）バッテリシステムの詳細な構成の一例
図２８は、第６の実施の形態に係るバッテリシステム５００の詳細な構成の一例を示す模式的平面図である。図２８に示すように、バッテリシステム５００は、複数（本例では６個）のバッテリモジュール１００、バッテリＥＣＵ１０１、コンタクタ１０２、ＨＶコネクタ５１０、サービスプラグ５２０および２個の送風機５８１を含む。

図２８では、バッテリシステム５００の６個のバッテリモジュール１００を互いに区別するためにそれぞれのバッテリモジュール１００をバッテリモジュール１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆと呼ぶ。

バッテリモジュール１００Ａ〜１００Ｆ、バッテリＥＣＵ１０１、コンタクタ１０２、ＨＶコネクタ５１０およびサービスプラグ５２０は、箱型のケーシング５３０内に収容される。

ケーシング５３０は、側壁５３０ａ，５３０ｂ，５３０ｃ，５３０ｄを有する。側壁５３０ａ，５３０ｃは互いに平行であり、側壁５３０ｂ，５３０ｄは互いに平行でありかつ側壁５３０ａ，５３０ｃに対して垂直である。

一方の送風機５８１は、バッテリモジュール１００Ｃの側壁１１０ｆに対向するようにケーシング５３０の側壁５３０ａに取り付けられる。他方の送風機５８１は、バッテリモジュール１００Ｄの側壁１１０ｅに対向するようにケーシング５３０の側壁５３０ａに取り付けられる。また、バッテリモジュール１００Ａの側壁１１０ｅおよびバッテリモジュール１００Ｆの側壁１１０ｆに対向するように、ケーシング５３０の側壁５３０ｃに排気口５８２がそれぞれ形成される。

ケーシング５３０内において、バッテリモジュール１００Ｃ，１００Ｂ，１００Ａは、この順で側壁５３０ｂ，５３０ｄに平行な方向に所定の間隔で並ぶように配置される。また、バッテリモジュール１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆは、この順で側壁５３０ｂ，５３０ｄに平行な方向に所定の間隔で並ぶように配置される。この場合、バッテリモジュール１００Ａ〜１００Ｆは、ケーシング１１０の側壁１１０ｄ（図２７参照）が上方を向くようにケーシング５３０に取り付けられる。それにより、バッテリブロック１０ＢＢの複数のバッテリセル１０は、軸心が上下方向に平行となるように配置される。この場合、後述するバッテリモジュール１００間の配線を接続する作業をケーシング５３０の上面から行うことができる。その結果、バッテリモジュール１００間の配線を接続するための作業効率が向上する。

バッテリモジュール１００Ａのバスバー５０１ｂとバッテリモジュール１００Ｂのバスバー５０１ａとが連結バスバー５０１ｃを介して接続されるとともに、バッテリモジュール１００Ｂのバスバー５０１ｂとバッテリモジュール１００Ｃのバスバー５０１ａとが連結バスバー５０１ｃを介して接続される。

また、バッテリモジュール１００Ｄのバスバー５０１ｂとバッテリモジュール１００Ｅのバスバー５０１ａとが連結バスバー５０１ｃを介して接続されるとともに、バッテリモジュール１００Ｅのバスバー５０１ｂとバッテリモジュール１００Ｆのバスバー５０１ａとが連結バスバー５０１ｃを介して接続される。さらに、バッテリモジュール１００Ｃのバスバー５０１ｂとバッテリモジュール１００Ｄのバスバー５０１ａとの間にサービスプラグ５２０が介挿される。

バッテリモジュール１００Ａのバスバー５０１ａおよびバッテリモジュール１００Ｆのバスバー５０１ｂは、コンタクタ１０２を介してＨＶコネクタ５１０に接続される。ＨＶコネクタ５１０は、電動車両のモータ等の負荷に接続される。これにより、直列接続されたバッテリモジュール１００Ａ〜１００Ｆの電力をモータ等に供給することが可能になる。

また、ケーシング５３０内において、バッテリモジュール１００Ａの出力コネクタ２３ｃ（図２７参照）は、バッテリモジュール１００Ｂの入力コネクタ２３ａ（図２７参照）にハーネス５６０を介して接続される。バッテリモジュール１００Ｂの出力コネクタ２３ｃは、バッテリモジュール１００Ｃの入力コネクタ２３ａにハーネス５６０を介して接続される。バッテリモジュール１００Ｃの出力コネクタ２３ｃは、バッテリモジュール１００Ｄの入力コネクタ２３ａにハーネス５６０を介して接続される。バッテリモジュール１００Ｄの出力コネクタ２３ｃは、バッテリモジュール１００Ｅの入力コネクタ２３ａにハーネス５６０を介して接続される。バッテリモジュール１００Ｅの出力コネクタ２３ｃは、バッテリモジュール１００Ｆの入力コネクタ２３ａにハーネス５６０を介して接続される。

さらに、バッテリモジュール１００Ａの入力コネクタ２３ａおよびバッテリモジュール１００Ｆの出力コネクタ２３ｃは、それぞれハーネス５６０を介してバッテリＥＣＵ１０１に接続される。これにより、バッテリモジュール１００Ａ〜１００Ｆのセル情報がバッテリＥＣＵ１０１に与えられる。

［７］第７の実施の形態
第７の実施の形態に係るバッテリモジュール１００について、第６の実施の形態に係るバッテリモジュール１００と異なる点を説明する。

図２９は第７の実施の形態に係るバッテリモジュール１００の一方の外観斜視図であり、図３０は図２９のバッテリモジュール１００の他方の外観斜視図である。

図２９および図３０に示すように、本実施の形態に係るバッテリモジュール１００は、図２７のケーシング１１０に収容されない。また、バッテリモジュール１００には、側面Ｅｄの電極１０ａ，１０ｂおよびＦＰＣ基板５０を覆うように端子カバー７０が設けられる。同様に、バッテリモジュール１００には、側面Ｅｃの電極１０ａ，１０ｂおよびＦＰＣ基板５０を覆うように端子カバー７０が設けられる。

複数のバッテリモジュール１００の通信回路２４の接続には図１２の入出力用ハーネス２３Ｈが用いられる。図２９および図３０では、入出力用ハーネス２３Ｈのハーネス５４０，５５０をそれぞれ実線および点線で示している。

中継コネクタ２３ｂがプリント回路基板２１ｃ上のコネクタ２３に接続され、入力コネクタ２３ａおよび出力コネクタ２３ｃがそれぞれ他のバッテリモジュール１００に接続されることにより、他のバッテリモジュール１００から受信したセル情報が、入力コネクタ２３ａおよび中継コネクタ２３ｂを通して通信回路２４に入力される。また、通信回路２４から出力されるセル情報が、中継コネクタ２３ｂおよび出力コネクタ２３ｃを通して他のバッテリモジュール１００に送信される。

本例では、入出力用ハーネス２３Ｈの入力コネクタ２３ａおよび出力コネクタ２３ｃがバッテリブロック１０ＢＢの側面Ｅｄ上に固定される。これにより、通信回路２４と他のバッテリモジュール１００とを接続するためのハーネス５４０，５５０が、プリント回路基板２１ｃから側方に引き出される。また、ＦＰＣ基板５０がプリント回路基板２１ｃに接続された状態で、検出回路２０と複数のバスバー４０，４０ａとを接続する導体線５２（図８参照）が、プリント回路基板２１ｃから側方に引き出される。

このように、本実施の形態のバッテリモジュール１００においては、通信用のハーネス５４０，５５０と電圧の検出用の導体線５２とが、プリント回路基板２１ｃから同一方向（Ｙ方向）に引き出される。これにより、導体線５２およびハーネス５４０，５５０がプリント回路基板２１ｃの一方向に集中するように配置されるので、プリント回路基板２１ｃの取り扱いが容易になり、バッテリモジュール１００の組み立てが容易になる。また、一方向を除いてプリント回路基板２１ｃの周辺に導体線５２およびハーネス５４０，５５０が存在しないので、検出回路２０および通信回路２４の放熱性が向上する。

また、本例では、入力コネクタ２３ａおよび出力コネクタ２３ｃがバッテリブロック１０ＢＢの側面Ｅｄ上において側面Ｅａに近い端部近傍の位置に配置される。さらに、図２２に示すように、１番目のバッテリセル１０のプラス電極に接続されるバスバー５０１ａおよび１２番目のバッテリセル１０のマイナス電極に接続されるバスバー５０１ｂは、バッテリブロック１０ＢＢの側面Ｅｄ上において側面Ｅａに近い端部近傍の位置から突出するように配置される。このように、バスバー５０１ａ，５０１ｂ、入力コネクタ２３ａおよびコネクタ２３ｃが集中して配置されることにより、バッテリモジュール１００を他のバッテリモジュール１００に接続するための作業効率が向上する。

［８］第８の実施の形態
第８の実施の形態に係るバッテリモジュール１００およびバッテリシステム５００について、第７の実施の形態に係るバッテリモジュール１００およびバッテリシステム５００と異なる点を説明する。

図３１は、第８の実施の形態に係るバッテリモジュール１００の一方の外観斜視図である。図３１に示すように、複数のバッテリモジュール１００の通信回路２４の接続には図１２の入出力用ハーネス２３Ｈが用いられる。図３１では、入出力用ハーネス２３Ｈのハーネス５４０，５５０をそれぞれ実線および点線で示している。

本例では、入力コネクタ２３ａがバッテリブロック１０ＢＢの側面Ｅｄ上において側面Ｅａに近い端部近傍の位置に配置される。また、出力コネクタ２３ｃがバッテリブロック１０ＢＢの側面Ｅｄ上において側面Ｅｂに近い端部近傍の位置に配置される。

これにより、複数のバッテリモジュール１００をＸ方向に沿って配置する場合、入力コネクタ２３ａと隣り合う他のバッテリモジュール１００との間を接続するハーネス５６０（図２８参照）を短くすることができる。また、出力コネクタ２３ｃと隣り合うさらに他のバッテリモジュール１００との間を接続するハーネス５６０を短くすることができる。

［９］第９の実施の形態
第９の実施の形態に係るバッテリモジュール１００について、第６の実施の形態に係るバッテリモジュール１００と異なる点を説明する。

バッテリモジュール１００の詳細について説明する。図３２は第９の実施の形態に係るバッテリモジュール１００の一方側面図であり、図３３は図３２のバッテリモジュール１００の他方側面図である。

以下の説明では、第６の実施の形態と同様に、図３２および図３３のバッテリブロック１０ＢＢの上段に配置される６個のバッテリセル１０のうち、側面Ｅａに最も近いバッテリセル１０から側面Ｅｂに最も近いバッテリセル１０までを１番目〜６番目のバッテリセル１０と呼ぶ。また、バッテリブロック１０ＢＢの下段に配置される６個のバッテリセル１０のうち、側面Ｅｂに最も近いバッテリセル１０から側面Ｅａに最も近いバッテリセル１０までを７番目〜１２番目のバッテリセル１０と呼ぶ。

図３２に示すように、バッテリモジュール１００の側面Ｅｃにおいて、上下方向（Ｚ方向）に隣り合うバッテリセル１０間のプラス電極とマイナス電極とが接続されるようにバスバー４０が取り付けられる。

図３３に示すように、バッテリモジュール１００の側面Ｅｃにおいて、１番目のバッテリセル１０のプラス電極には、図１の電源線５０１として外部に電力を供給するためのバスバー５０１ａの一端部が取り付けられる。６番目のバッテリセル１０のマイナス電極には、図１の電源線５０１として外部に電力を供給するためのバスバー５０１ｂの一端部が取り付けられる。１番目および６番目のバッテリセル１０を除いて、複数のバッテリセル１０の整列方向（Ｘ方向）に隣り合うバッテリセル１０間のプラス電極とマイナス電極とを接続するようにバスバー４０が取り付けられる。

これにより、バッテリモジュール１００の複数のバッテリセル１０が直列接続される。このバッテリモジュール１００においては、１番目のバッテリセル１０のプラス電極が最高電位を有し、６番目のバッテリセル１０のマイナス電極が最低電位を有する。

図３４は、第９の実施の形態に係るバッテリモジュール１００の外観斜視図である。図３４に示すように、複数のバッテリモジュール１００の通信回路２４の接続には図１２の入出力用ハーネス２３Ｈが用いられる。図３４では、入出力用ハーネス２３Ｈのハーネス５４０，５５０をそれぞれ実線および点線で示している。

中継コネクタ２３ｂがプリント回路基板２１ｃ上のコネクタ２３に接続され、入力コネクタ２３ａおよび出力コネクタ２３ｃがそれぞれ他のバッテリモジュール１００に接続されることにより、他のバッテリモジュール１００から受信したセル情報が、入力コネクタ２３ａおよび中継コネクタ２３ｂを通して通信回路２４に入力される。また、通信回路２４から出力されるセル情報が、中継コネクタ２３ｂおよび出力コネクタ２３ｃを通して他のバッテリモジュール１００に送信される。

本例では、入力コネクタ２３ａがバッテリブロック１０ＢＢの側面Ｅｄ上において側面Ｅａに近い端部近傍の位置に配置される。また、出力コネクタ２３ｃがバッテリブロック１０ＢＢの側面Ｅｄ上において側面Ｅｂに近い端部近傍の位置に配置される。

これにより、入力コネクタ２３ａと他のバッテリモジュール１００との間を接続するハーネス５６０を短くすることができる。また、出力コネクタ２３ｃと他のバッテリモジュール１００との間を接続するハーネス５６０を短くすることができる。

また、１番目のバッテリセル１０のプラス電極に接続されるバスバー５０１ａおよび入出力用ハーネス２３Ｈの入力コネクタ２３ａが、バッテリブロック１０ＢＢの側面Ｅｄ上において側面Ｅａに近い端部近傍の位置に配置される。このように、バスバー５０１ａおよび入力コネクタ２３ａが集中して配置されることにより、バッテリモジュール１００を他のバッテリモジュール１００に接続するための作業効率が向上する。

同様に、６番目のバッテリセル１０のマイナス電極に接続されるバスバー５０１ｂおよび入出力用ハーネス２３Ｈの出力コネクタ２３ｃが、バッテリブロック１０ＢＢの側面Ｅｄ上において側面Ｅｂに近い端部近傍の位置に配置される。このように、バスバー５０１ｂおよび出力コネクタ２３ｃが集中して配置されることにより、バッテリモジュール１００を他のバッテリモジュール１００に接続するための作業効率が向上する。

［１０］第１０の実施の形態
以下、第１０の実施の形態に係る電動車両について説明する。本実施の形態に係る電動車両は、第１〜第９のいずれかの実施の形態に係るバッテリシステム５００を備える。なお、以下では、電動車両の一例として電動自動車を説明する。

図３５は、バッテリシステム５００を備える電動自動車の構成を示すブロック図である。図３５に示すように、本実施の形態に係る電動自動車６００は、図１の非動力用バッテリ１２、主制御部３００およびバッテリシステム５００、電力変換部６０１、モータ６０２、駆動輪６０３、アクセル装置６０４、ブレーキ装置６０５、ならびに回転速度センサ６０６を含む。モータ６０２が交流（ＡＣ）モータである場合には、電力変換部６０１はインバータ回路を含む。

本実施の形態において、上記のように、バッテリシステム５００には、非動力用バッテリ１２が接続される。また、バッテリシステム５００は、電力変換部６０１を介してモータ６０２に接続されるとともに、主制御部３００に接続される。上述のように、主制御部３００には、バッテリシステム５００を構成するバッテリＥＣＵ１０１（図１）から複数組のバッテリモジュール１００（図１）の充電量およびバッテリモジュール１００に流れる電流値が与えられる。また、主制御部３００には、アクセル装置６０４、ブレーキ装置６０５および回転速度センサ６０６が接続される。主制御部３００は、例えばＣＰＵおよびメモリ、またはマイクロコンピュータからなる。

アクセル装置６０４は、電動自動車６００が備えるアクセルペダル６０４ａと、アクセルペダル６０４ａの操作量（踏み込み量）を検出するアクセル検出部６０４ｂとを含む。運転者によりアクセルペダル６０４ａが操作されると、アクセル検出部６０４ｂは、運転者により操作されていない状態を基準としてアクセルペダル６０４ａの操作量を検出する。検出されたアクセルペダル６０４ａの操作量が主制御部３００に与えられる。

ブレーキ装置６０５は、電動自動車６００が備えるブレーキペダル６０５ａと、運転者によるブレーキペダル６０５ａの操作量（踏み込み量）を検出するブレーキ検出部６０５ｂとを含む。運転者によりブレーキペダル６０５ａが操作されると、ブレーキ検出部６０５ｂによりその操作量が検出される。検出されたブレーキペダル６０５ａの操作量が主制御部３００に与えられる。

回転速度センサ６０６は、モータ６０２の回転速度を検出する。検出された回転速度は、主制御部３００に与えられる。

上記のように、主制御部３００には、バッテリモジュール１００の充電量、バッテリモジュール１００を流れる電流値、アクセルペダル６０４ａの操作量、ブレーキペダル６０５ａの操作量、およびモータ６０２の回転速度が与えられる。主制御部３００は、これらの情報に基づいて、バッテリモジュール１００の充放電制御および電力変換部６０１の電力変換制御を行う。

例えば、アクセル操作に基づく電動自動車６００の発進時および加速時には、バッテリシステム５００から電力変換部６０１にバッテリモジュール１００の電力が供給される。

さらに、主制御部３００は、与えられたアクセルペダル６０４ａの操作量に基づいて、駆動輪６０３に伝達すべき回転力（指令トルク）を算出し、その指令トルクに基づく制御信号を電力変換部６０１に与える。

上記の制御信号を受けた電力変換部６０１は、バッテリシステム５００から供給された電力を、駆動輪６０３を駆動するために必要な電力（駆動電力）に変換する。これにより、電力変換部６０１により変換された駆動電力がモータ６０２に供給され、その駆動電力に基づくモータ６０２の回転力が駆動輪６０３に伝達される。

一方、ブレーキ操作に基づく電動自動車６００の減速時には、モータ６０２は発電装置として機能する。この場合、電力変換部６０１は、モータ６０２により発生された回生電力をバッテリモジュール１００の充電に適した電力に変換し、バッテリモジュール１００に与える。それにより、バッテリモジュール１００が充電される。

上記のように、本実施の形態に係る電動自動車６００には、第１〜第９のいずれかの実施の形態に係るバッテリシステム５００が設けられるので、バッテリＥＣＵ１０１により複数のバッテリモジュール１００のセル情報を集中的に管理することができるとともにバッテリセル１０の劣化を防止することができる。これにより、バッテリモジュール１００の信頼性の向上および長寿命化が可能となる。その結果、電動自動車６００の性能を向上させることが可能になるとともに、低コスト化が可能になる。

［１１］他の実施の形態
（１）上記実施の形態に係るバッテリモジュール１００では、プリント回路基板２１，２１ａ〜２１ｃ上に互いに別個の検出回路２０および通信回路２４が設けられるが、これに限定されない。プリント回路基板２１，２１ａ〜２１ｃ上に検出回路２０の機能のおよび通信回路２４の機能を有する１つの回路が設けられてもよい。この場合、プリント回路基板２１，２１ａ〜２１ｃへの回路の実装が容易になるとともに、バッテリモジュール１００のコストを低減することができる。

また、上記実施の形態に係るバッテリモジュール１００では、バッテリセル１０としてリチウムイオン電池が使用されるが、これに限定されない。例えば、ニッケル水素電池等の他の二次電池を使用することもできる。

（２）第１〜第５の実施の形態において、扁平な略直方体形状を有するバッテリセル１０が用いられるが、これに限定されない。例えば、一端部にプラス電極およびマイナス電極を有するラミネート型のバッテリセル１０が用いられてもよい。

（３）第６〜第９の実施の形態において、円筒型のバッテリセル１０が用いられるが、これに限定されない。例えば、一端部および他端部にそれぞれプラス電極およびマイナス電極を有するラミネート型のバッテリセル１０が用いられてもよい。

［１２］請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。

上記実施の形態においては、他のバッテリモジュール１００，１００Ａ〜１００ＦまたはバッテリＥＣＵ１０１が外部装置の例であり、バッテリセル１０がバッテリセルの例であり、検出回路２０が検出部の例であり、通信回路２４が通信部の例であり、プリント回路基板２１，２１ａ〜２１ｃが回路基板の例である。プラス電極１０ａまたはマイナス電極１０ｂが電極の例であり、バスバー４０，４０ｐおよび電圧電流バスバー４０ｙが接続部材の例であり、導体線５２が第１の配線の例であり、導体線５４，５５および通信線５６，５８が第２の配線の例である。サーミスタ１１が温度検出部の例であり、導体線５３が第３の配線の例であり、ＦＰＣ基板５０，５０ａ，５０ｂが軟部材の例であり、グランドパターンＧＮＤ１が第１のグランド導体の例であり、第１の実装領域１０Ｇが第１の領域の例である。非動力用バッテリ１２が外部電源の例であり、グランドパターンＧＮＤ２が第２のグランド導体の例であり、第２の実装領域１２Ｇが第２の領域の例であり、絶縁領域２６が第３の領域の例であり、絶縁素子２５が絶縁素子の例である。バッテリＥＣＵ１０１が制御部の例であり、バッテリシステム５００がバッテリシステムの例であり、モータ６０２がモータの例であり、駆動輪６０３が駆動輪の例であり、電動自動車６００が電動車両の例である。

請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。

本発明は、電力を駆動源とする種々の移動体、電力の貯蔵装置またはモバイル機器等に有効に利用することができる。

Claims (7)

1. 外部装置と通信可能なバッテリモジュールであって、
   複数のバッテリセルと、
   各バッテリセルの電圧を検出する検出部と、
   前記検出部に接続されるとともに前記外部装置に接続可能な通信部と、
   前記検出部および前記通信部が実装される共通の回路基板とを備え、
   前記通信部は、前記検出部により検出された各バッテリセルの電圧を前記外部装置に送信するように動作可能である、バッテリモジュール。
2. 隣り合うバッテリセルの電極を互いに接続する接続部材と、
   前記検出部と前記接続部材とを接続する第１の配線と、
   前記通信部と前記外部装置とを接続する第２の配線とを備え、
   前記第１の配線および前記第２の配線が前記回路基板から同一方向に引き出される、請求項１記載のバッテリモジュール。
3. 前記接続部材は複数設けられ、前記第１の配線は前記複数の接続部材に対応して複数設けられ、複数の前記第１の配線の少なくとも一部および前記第２の配線が前記回路基板から同一方向に引き出される、請求項２記載のバッテリモジュール。
4. 前記複数のバッテリセルの温度を検出する温度検出部と、
   前記通信部と前記温度検出部とを接続する第３の配線と、
   前記第１の配線、前記第２の配線および前記第３の配線が設けられる軟部材とを備える、請求項２記載のバッテリモジュール。
5. 前記回路基板は、
   前記検出部が実装されるとともに、前記複数のバッテリセル用の第１のグランド導体が形成される第１の領域と、
   前記通信部が実装されるとともに、外部電源用の第２のグランド導体が形成される第２の領域と、
   前記第１の領域と前記第２の領域とを互いに電気的に絶縁する第３の領域と、
   前記検出部と前記通信部とを電気的に絶縁しつつ通信可能に接続する絶縁素子とを含む、請求項１記載のバッテリモジュール。
6. 請求項１記載の複数のバッテリモジュールと、
   前記複数のバッテリモジュールの各バッテリセルの充電および放電を制御する制御部とを備え、
   各バッテリモジュールの通信部は他のバッテリモジュールの通信部に接続され、前記制御部は、いずれかのバッテリモジュールの通信部に接続される、バッテリシステム。
7. 請求項６に記載のバッテリシステムと、
   前記バッテリシステムの前記バッテリモジュールからの電力により駆動されるモータと、
   前記モータの回転力により回転する駆動輪とを備える、電動車両。

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