JPWO2012053610A1 - 電池接続具、組電池モジュール、組電池モジュールの製造方法および電池接続具の製造方法 - Google Patents

Abstract

組電池モジュールにおける複数の電池相互を容易に接続可能であり、かつ多種多様の接続形態に容易に対応可能な電池接続具を提供する。本発明の電池接続具は、軸方向に沿って互いに平行に配列された複数の筒型電池を電気的に接続するための電池接続具であって、一体的に成形された導電性プレートを含み、前記導電性プレートが、前記筒型電池の電極部と電気的に接続可能な複数の電極配置部（１１）と、前記電極配置部（１１）の１つを中心にして三方以上に隣り合う他の電極配置部（１１）まで延びる接続部（１２）とを含むことを特徴とする。

Description

本発明は、電池接続具、組電池モジュール、組電池モジュールの製造方法および電池接続具の製造方法に関する。

近年、一次電池および二次電池の使用形態として、複数の電池を組み合わせて電池ホルダーまたは電池ケース等の専用容器に収容してモジュール化した組電池モジュールがある。組電池モジュールは、例えば、電気自動車の駆動電源および補助電源；電動アシスト自転車、電動バイク、建設機械もしくは産業機械等の電源等に使用されている。

組電池モジュールにおいて、複数の電池を接続するための電池接続具が使用される。電池接続具としては、例えば、電池の電極と溶接されて接合する溶接部と、電池相互を連結する連結部とを有する金属板が挙げられる（例えば、特許文献１）。この金属板の電池接続具は、２つの電池を接続するためのものである。

特開２００９−１８７６９１号公報

最近の組電池モジュールの用途の拡大に伴い、様々な出力形態の組電池モジュールが求められている。このため、複数の電池の接続が多種多様となり複雑化している。しかしながら、特許文献１の電池接続具では、２つの電池しか接続できないため、組電池モジュールの製造において、全ての電池を接続するための作業が煩雑であり、かつ多種多様の接続形態への対応も困難である。

そこで、本発明は、組電池モジュールにおける複数の電池相互を容易に接続可能であり、かつ多種多様の接続形態に容易に対応可能な電池接続具、それを用いた組電池モジュール、組電池モジュールの製造方法および電池接続具の製造方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の電池接続具は、
軸方向に沿って互いに平行に配列された複数の筒型電池を電気的に接続するための電池接続具であって、
一体的に成形された導電性プレートを含み、
前記導電性プレートが、
前記筒型電池の電極部と電気的に接続可能な複数の電極配置部と、
前記電極配置部の１つを中心にして三方以上に隣り合う他の電極配置部まで延びる接続部とを含む
ことを特徴とする。

本発明の組電池モジュールは、
複数の筒型電池および電池接続具を含む組電池モジュールであって、
前記複数の筒型電池は、軸方向に沿って互いに平行に配置され、
前記複数の筒型電池の軸方向の少なくとも一方の側に、電池接続具が配置され、
前記電池接続具により、前記複数の筒型電池の相互が電気的に接続され、
前記電池接続具が、前記本発明の電池接続具である
ことを特徴とする。

本発明の組電池モジュールの製造方法は、
複数の筒型電池を含む組電池モジュールの製造方法であって、
前記複数の筒型電池が、軸方向が互いに平行となるように配置され、
前記複数の筒型電池の軸方向の両側の少なくとも一方の側に、前記本発明の電池接続具を配置し、前記複数の筒型電池の相互を電気的に接続させる接続工程を含むことを特徴とする。

本発明の電池接続具は、前記所定の電極配置部と接続部とを含む、一体的に成形された導電性プレートを含む。このため、本発明の電池接続具は、複数の電池の接続作業を、例えば、一度に容易に実施でき、かつ多種多様な接続形態にも容易に対応できる。したがって、本発明の組電池モジュールは、本発明の電池接続具を使用しているため製造が容易である。また、本発明の組電池モジュールの製造方法は、本発明の電池接続具を使用するため、多種多様な接続形態に応じて複数の電池の接続工程を、容易に実施可能である。

図１Ａは、本発明の電池接続具の一例である実施形態１の構成を示す平面図である。 図１Ｂ（ａ）〜（ｃ）は、前記実施形態１の電池接続具におけるスリットのその他の形状を示す平面図である。 図２は、本発明の電池接続具のその他の例である実施形態２の構成を示す斜視図である。 図３Ａは、前記実施形態２の電池接続具の平面図である。 図３Ｂは、前記実施形態２の電池接続具の接続部の切断パターンの一例を示す平面図である。 図３Ｃは、前記実施形態２の電池接続具の接続部の切断パターンのその他の例を示す平面図である。 図３Ｄは、前記実施形態２の電池接続具の接続部の切断パターンのさらにその他の例を示す平面図である。 図４Ａは、前記実施形態２の電池接続具を用いた組電池モジュールの一例の構成を示す斜視図である。 図４Ｂは、前記実施形態２の電池接続具を用いた組電池モジュールのその他の例の構成を示す斜視図である。 図５Ａは、前記実施形態２の電池接続具を用いて７本の電池を一ユニットとした電池の接続形態の一例の正面図である。 図５Ｂは、図５Ａに示す前記接続形態の背面図である。 図５Ｃは、前記実施形態２の電池接続具を用いて７本の電池を直列群とした電池の接続形態の一例の正面図である。 図５Ｄは、図５Ｃに示す前記接続形態の背面図である。 図６Ａは、図５Ａおよび図５Ｂに示す前記接続形態の側面図である。 図６Ｂは、図５Ｃおよび図５Ｄに示す前記接続形態の側面図である。 図７Ａは、前記実施形態２の電池接続具を用いて５本の電池を一ユニットとした電池の接続形態の一例の正面図である。 図７Ｂは、図７Ａに示す前記接続形態の背面図である。 図８Ａは、前記実施形態２の電池接続具を用いて１２本の電池を直列に接続する接続パターンの一例の正面図である。 図８Ｂは、図８Ａに示す前記接続形態の背面図である。 図９は、本発明の電池接続具のさらにその他の例である実施形態３の構成を示す平面図である。

本発明の電池接続具は、さらに、絶縁性樹脂シートを含み、前記導電性プレートの一方の面に、前記絶縁性樹脂シートが配置されていることが好ましい。この場合において、前記絶縁性樹脂シートは、溶接用孔を含み、前記絶縁性樹脂シートにおける、前記導電性プレートの前記電極配置部に対応する位置に、前記溶接用孔が配置されていることが好ましい。前記溶接用孔の開口サイズは、前記筒型電池の電極部のサイズと同一またはそれよりも大きいことが好ましい。また、前記絶縁性樹脂シートは、接続部切断用孔を含み、前記絶縁性樹脂シートにおける、前記導電性プレートの前記接続部に対応する位置に、前記接続部切断用孔が配置されていることも好ましい。前記接続部切断用孔の開口サイズは、前記接続部の幅と同一またはそれよりも大きいことが好ましい。また、本発明の電池接続具において、前記絶縁性樹脂シートは、粘着層を含み、前記絶縁性樹脂シートの前記導電性プレートが配置される側の面に、前記粘着層が配置されていることが好ましい。

本発明の電池接続具において、前記導電性プレートの前記接続部が、前記複数の筒型電池の接続形態に応じた所定位置で切断されていることが好ましい。

本発明の組電池モジュールにおいて、前記複数の筒型電池の接続形態に応じて、隣り合う２つの前記電極配置部間が電気的に非接続状態となっていることが好ましい。この場合において、前記非接続状態は、前記接続部の切断によることが好ましい。

本発明の組電池モジュールにおいて、前記筒型電池が、二次電池であることが好ましい。

本発明の組電池モジュールの製造方法において、前記接続工程よりも前に、前記複数の筒型電池の接続形態に応じて、前記接続部の切断により隣り合う２つの前記電極配置部間を電気的に非接続状態とする切断工程を含むことが好ましい。

つぎに、本発明の電池接続具の製造方法は、
導電性金属板の前記電極配置物および前記接続部に該当する部分をマスキング剤によりマスクする工程と、
前記マスクされた導電性金属板をエッチング液に接触させることにより、前記導電性金属板における前記マスク部以外の部分を除去するエッチング工程と
前記エッチング工程後の導電性金属板からマスク剤を除去する工程と
を含むことを特徴とする。

本発明の電池接続具の製造において、レーザーで金属板を加工した場合、加工時に金属板からバリまたは溶解粒を生じ、これが冷えて固まり金属針（針状のバリ）または金属粒となって前記電極配置部に残留すると、例えば、電池の電極と電極配置部とを溶接する際に分流が発生することによる電池接続具と電池の電極との接触不良、または、例えば、電極周辺を被覆している絶縁樹脂が前記金属針等により破られることによる電気的短絡を生じる恐れがある。また、本発明の電池接続具の製造において、プレス打ち抜きまたはワイヤーカットで金属板を加工した場合、加工時に金属板からバリが発生し、このバリが前記電極配置部に残留すると、前述と同様に、電池接続具と電池の電極との接触不良または電気的短絡を生じる恐れがある。これらの問題を解決するためには、レーザー、プレス打ち抜きまたはワイヤーカットの加工の後、金属板をヤスリ等で表面研磨する必要がある。これに対し、本発明の電池接続具の製造方法によれば、金属針、金属粒またはバリの残留の問題がなく、その結果、表面研磨の必要もないため、電池接続具と電池の電極との接触不良または電気的短絡が防止され、かつ製造も容易になる。

つぎに、本発明について、例をあげて詳細に説明する。ただし、本発明は、下記の例に限定および制限されない。なお、下記の図１から図９において、同一部分には同一符号を付している。

（実施形態１）
図１Ａの平面図に、本発明の電池接続具の一例の構成を示す。本実施形態の電池接続具は、４個の円筒形電池（以下、単に「電池」という。）の列と３個の電池の列とが交互に並列して繰り返される電池の配列パターンに対応する。図１Ａに示すように、本実施形態の電池接続具１ａは、前記電池の配列パターンに応じて電極配置部１１が配置され、隣り合う電極配置部１１の相互が、接続部１２により電気的に接続されている。すなわち、本実施形態の電池接続具１ａは、電極配置部１１と接続部１２とが一枚のプレート（導電性プレート）で一体的に形成されている。

より具体的には、前記電池の配列パターンは、３個の電池の列の各電池が、４個の電池の列の各電池の間の対応する位置に配置されているというパターンである。このため、本実施形態の電池接続具１ａにおいても、３個の電極配置部１１の列の各電極配置部１１は、４個の電極配置部１１の列の各電極配置部１１の間の対応する位置に配置されており、隣り合う列の間における隣り合う２つの電極配置部１１の相互が接続部１２により接続され、同じ列の隣り合う２つの電極配置部１１の相互が接続部１２により接続されていない。このように、一つの電極配置部１１は、四方に隣り合う他の電極配置部１１に接続部１２により接続されている。したがって、本実施形態の電池接続具１ａは、線を斜めに交差させた網状（格子状）となっており、交差部分が電極配置部１１に該当し、斜めの線が接続部１２に該当する。なお、本実施形態の電池接続具１ａにおいて、前記電池の配列パターンは、前記３個の電池の列（奇数列）と前記４個の電池の列（偶数列）とが交互に並列して繰り返されているパターンであるが、本発明は、この例には限定されない。前記電池の配列パターンは、例えば、奇数列が繰り返されているパターンでもよいし、偶数列が繰り返されるパターンでもよい。

本実施形態の電池接続具１ａにおいて、電極配置部１１と接続部１２とは、前記一枚のプレートの同一平面上にある。このため、例えば、組電池モジュールの容積を低減して小型化できる。

電極配置部１１には、十字状のスリット１３が形成されている。十字状のスリット１３の形成による電極配置部１１のバネ性により、電極配置部１１の電極への接触が良好となり、かつ溶接した場合の溶接品質が向上し、その結果、接続信頼性が向上する。本発明において、電極配置部１１のスリットは、特に制限されず、例えば、前述の十字状のスリットの他、図１Ｂ（ａ）に示すような二本の直線が交差したＸ字状のスリット１３ａ、図１Ｂ（ｂ）に示すような２つの円弧を組み合わせた形状のスリット１３ｂ等もある。スリットの大きさは、特に制限されず、組電池モジュールの仕様に応じ、適宜設定できる。また、電極配置部１１には、例えば、図１（ｃ）に示すように、スリット１３と併せて、さらに、プロジェクション（突起部）１３ｃが形成されてもよい。プロジェクション１３ｃの形成により、例えば、溶接した場合の溶接品質がより向上する。また、例えば、本発明の電池接続具をレーザー加工で製造する場合に発生する金属針もしくは金属粒により生じ得る接触不良または電気的短絡、および打ち抜きもしくはワイヤーカットの加工で製造する場合に発生するバリにより生じる接触不良または電気的短絡を回避できる。

本発明の電池接続具の大きさは、特に制限されず、組電池モジュールの仕様等に応じ適宜設定できる。また、本発明の電池接続具は、接続部を適宜切断して使用できるため、予め、大きめの電池接続具を準備し、これを適宜切断して組電池モジュールの大きさに合わせて使用することもできる。

本実施形態の電池接続具の製造方法は、特に制限されず、例えば、導電性金属板をレーザー加工またはワイヤーカットして製造してもよいし、導電性金属板をエッチング加工してもよいが、上述の理由から、エッチング加工が好ましい。前記導電性金属板の金属の種類は、例えば、ＳＵＳ３０４、ニッケル、真鍮、リン青銅、無酸素銅、鉄、銅鉄合金、または、これらのニッケル若しくはスズメッキ品等があげられ、この中でも、ニッケルまたは無酸素銅が好ましく、より好ましくは、スズメッキされた無酸素銅である。

（実施形態２）
つぎに、樹脂シートを用いた本発明の電池接続具の例を、図２、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃおよび図３Ｄに示す。図２は、分解斜視図であり、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃおよび図３Ｄは平面図である。

図２および図３Ａに示すように、本実施形態の電池接続具では、樹脂シート２を含み、樹脂シート２の一方の面（片面）に実施形態１の電池接続具１ａが配置されている。樹脂シート２において、電極配置部および接続部に対応する部分に円形の孔（溶接用孔２１および接続部切断用孔２２）が開いており、孔の部分から電極配置部および接続部が外部に対し露出している。溶接用孔２１の開口サイズは、前記電池の電極部のサイズより大きく設定されており、接続部切断用孔２２の開口サイズは、前記接続部の幅より大きく設定されている。樹脂シート２に接続部切断用孔２２が形成されていることにより、例えば、接続部の切断において、樹脂シート２を切断することなく電池接続具１ａの接続部のみを切断することができ、接続部の切断片だけを回収できる。また、樹脂シート２に溶接用孔２１が形成されていることにより、例えば、電池接続具１ａの電極配置部と電池の電極との溶接が容易になる。

また、本実施形態の電池接続具では、樹脂シート２の電池接続具１ａの配置面に粘着層（図示せず）が形成され、前記粘着層により電池接続具１ａが保持され、樹脂シート２に固定されている。電池接続具１ａが樹脂シート２に固定されていることにより、例えば、電池の接続に先立ち、電池の接続形態に応じて接続部を切断しても、電池接続具がバラバラにならないため、複数の電池の接続を一度に実施できる。また、前記粘着層は、樹脂シート２において、電池接続具１ａの配置部だけでなく、その他の部分にも形成されていることが好ましい。このようにすれば、電池接続具１ａを複数の電池の電極上に配置した場合、例えば、前記粘着層によって電池接続具１ａを保持した状態で樹脂シート２が電池上に固定される。その結果、例えば、電池接続具１ａの電極配置部と電池の電極との位置ずれが防止でき、前記両者の溶接が容易になる。

本発明において、前記樹脂シートは、例えば、耐熱性・熱伝導性・絶縁性・透明性に優れ、その厚みが約０．０５〜約０．１ｍｍのフィルム材であり、前述のように粘着層が形成されている。前記樹脂シートの材質は、特に制限されず、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ビニール樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニリデン樹脂、ポリビニルアセタール等があげられ、この中でも、ＰＥＴが好ましい。なお、本発明では、前記樹脂シートに代えて、例えば、紙、不織布等のシートを用いることもできる。前記樹脂シートが熱伝導性に優れることにより、例えば、電池で発生した熱が前記樹脂シートを介して放出され、前記電池の電極部に集中することなく分散されると共に、電池の電極で発生した熱も効率よく外部に移動できる。このため、放熱性・冷却性を向上できる。

本発明において、前記樹脂シートの大きさおよび孔（溶接用孔および接続部切断用孔）の大きさは、特に制限されず、前記電池接続具の仕様に応じ適宜設定できる。前記溶接用孔の開口サイズは、例えば、前記電池の電極部のサイズと同一でもよく、前記接続部切断用孔の開口サイズは、例えば、前記接続部の幅と同一でもよい。

本発明において、前記粘着層は、例えば、粘着剤を前記樹脂シートに塗布することにより形成できる。前記粘着剤は、特に制限されず、例えば、アクリルポリマー系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ブチルゴム系粘着剤、水系エマルジョン系粘着剤、ポリエチレン系ホットメルト粘着剤等があげられ、この中でも、シリコーン系粘着剤が好ましい。また、前記粘着層の厚みおよび前記粘着剤の塗布量は、例えば、樹脂シートおよび導電性金属板の材質等に応じ、適宜決定できる。

つぎに、図３Ｂ、図３Ｃおよび図３Ｄに、電池接続具１ａの接続部の切断パターンを示す。まず、図３Ｂに示すように、電池接続具１ａの接続部が、スリット状の切断部１４により切断されることにより、電極配置部が、４個の列、３個の列、４個の列および３個の列の合計４列が１つの接続ユニットとなり、この接続ユニットが、ａ１〜ａ５というように、繰り返されている。なお、接続ユニット数は例示であり、本発明はこれに限定されない。また、図３Ｃに示すように、前記接続部は、その両端を切断してもよく、前記接続部の両端を切断することにより発生した切断片１５は、樹脂シート２に付着した状態でもよい。この点を除いて、図３Ｃに示す電池接続具は、図３Ｂに示す電池接続具と同様の構成である。前記切断片は、例えば、切断時に取り除いておいてもよいし、前記樹脂シートを電池接続具から取り除く際に前記樹脂シートと共に取り除かれてよい。また、図３Ｄに示すように、各４個の列（図３Ｄにおいて、例えば、右側の端の列）の上端の電極配置部と、隣接する各３個の列の上端の電極配置部との間の接続部、各４個の列の上端から２番目の電極配置部と、隣接する各３個の列の上端から２番目の電極配置部との間の接続部、および、各４個の列の上端から３番目の電極配置部と、隣接する各３個の列の下端の電極配置部との間の接続部が、切断部１４により切断されている。また、４個の列の下端の電池配置部同士の接続部が、一つ置きに切断されている。

つぎに、図４Ａの斜視図に、本実施形態の電池接続具を用いた組電池モジュールの一例を示す。図４Ａに示すように、前記組電池モジュールでは、複数の電池３が、軸方向が平行の状態で電池ホルダー４に保持されており、軸方向の両側に、図３Ｃに示す電池接続具１ａが配置され、この電池接続具１ａにより複数の電池３が接続されている。なお、図４Ａにおいて、前記樹脂シートは前記電池接続具から取り除かれた状態であり、前記切断片も前記樹脂シートと共に取り除かれている。本発明において、例えば、前記樹脂シートは組電池モジュールに残存させてもよい。

また、図４Ｂの斜視図に、本実施形態の電池接続具を用いた組電池モジュールのその他の例を示す。図４Ｂに示すように、前記組電池モジュールは、複数の電池３の軸方向の両側に、図３Ｄに示す電池接続具１ａが配置され、この電池接続具１ａにより複数の電池３が接続されている。これ以外は、図４Ａに示す組電池モジュールと同様の構成である。

図４Ａに示す組電池モジュールは、例えば、つぎのようにして製造できる。

まず、複数の電池３を、互いに軸方向が平行となるように、かつ目的とする組電池モジュールの接続形態に応じ、電池ホルダー４に挿入し、保持させる。

本発明において、前記電池は、特に制限されず、例えば、一次電池、二次電池があげられ、この中でも二次電池が好ましい。前記二次電池としては、例えば、リチウムイオン電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池等があげられるが、この中でも、リチウムイオン電池が好ましい。

本発明において、電池ホルダーは特に制限されず、従来公知のものが使用できる。

一方、図３Ａに示す樹脂シートの一面に保持された電池接続具を準備し、電池の接続形態に応じて、例えば、図３Ｃに示すように、前記接続部を切断する。前記接続部の切断は、特に制限されず、例えば、専用の切断冶具を用いて行ってもよい。前述のように、樹脂シートに電池接続具が保持されているため、電池の接続前に、前記接続部を切断しても、電池接続具がバラバラになることがない。また、樹脂シートの前記接続部に対応する部分に円形の孔（接続部切断用孔）が開いているため、前記接続部のみを切断することができ、かつ前記接続部の切断片のみを回収できる。

つぎに、電池の接続形態に応じて前記接続部が切断された電池接続具を、樹脂シートが外側に位置する状態で、前記電池ホルダーに保持された複数の電池の軸方向の両側に配置する。この時、前記接続部の切断により、前記電池接続具がバラバラになっている場合であっても、樹脂シートに前記電池接続具が保持されているために、電池上への前記電池接続具の配置を一度に実施できる。また、樹脂シートの前記電池接続具の電極配置部以外の部分に前記粘着層が形成されていれば、前記粘着層により電池の上に前記電池接続具を固定できる。

つぎに、前記電池接続具の前記電極配置部と前記電池の電極とを溶接により接続し、かつ固定する。この時、前記電極配置部に十字状のスリットが形成されているため、例えば、前記電極配置部と電池の電極との接触性が良く、かつ溶接品質も向上し、その結果、接続信頼性が高くなる。また、樹脂シートにおける、前記電池接続具の前記電極配置部に対応する箇所に円形の孔（溶接用孔）が開いているため、例えば、溶接作業を容易に実施できる。

以上のようにして、図４Ａに示す組電池モジュールを製造できる。ただし、本発明は、この製造方法に限定および制限されない。また、前述のように、樹脂シートは、例えば、組電池モジュールに残存させてもよいし、取り除いてもよい。

本発明において、組電池モジュールは、出力端子を含むことが好ましく、この場合、本発明の電池接続具が出力端子を備えていることが好ましい。また、本発明において、組電池モジュールは、電圧監視端子を含むことが好ましく、この場合、本発明の電池接続具が電圧監視端子を備えていることが好ましい。

つぎに、本実施形態の電池接続具を用いた電池の接続形態について、例を挙げて説明する。

図５Ａ、図５Ｂおよび図６Ａに、７本の電池を並列接続した電池ユニットを、複数個、直列に接続した接続形態の一例を示す。図５Ａは、複数の電池の軸方向の一方の側（表側）の平面図（正面図）であり、図５Ｂは、他方の側（裏側）の平面図（背面図）であり、図６Ａは、複数の電池の側面図である。

前記三図に示すように、本接続形態では、４本の電池の列と３本の電池の列とで一つの電池ユニット（ｂ１、ｂ２、ｂ３）が構成されており、一つの電池ユニットでは、７本の電池は、電極方向が同じになるように配置されている。例えば、電池ユニットｂ１では、表側（図５Ａ）には負極（−）が位置し、裏側（図５Ｂ）には正極（＋）が位置している。そして、隣り合う２つの電池ユニット間において、電極方向が相互に逆になっている。例えば、図５Ａにおいて、電池ユニットｂ１は負極（−）、電池ユニットｂ２は正極（＋）、電池ユニットｂ３は負極（−）になっている。そして、複数の電池の軸方向の両側において、二つの電池ユニット毎に、電池接続具１ａで直列接続になるように接続されている。例えば、図５Ａにおいては、電池ユニットｂ２と電池ユニットｂ３とが、電池接続具１ａの接続ユニットａ２により接続され、図５Ｂにおいては、電池ユニットｂ１と電池ユニットｂ２が、電池接続具１ａの接続ユニットａ３により接続されている。

つぎに、図７Ａおよび図７Ｂに、５本の電池を並列接続した電池ユニットを、複数個、直列に接続した接続形態の一例を示す。図７Ａは、複数の電池の軸方向の一方の側（表側）の平面図（正面図）であり、図７Ｂは、他方の側（裏側）の平面図（背面図）である。図７Ａおよび図７Ｂに示すように、本接続形態では、３本の電池の列と２本の電池の列とで一つの電池ユニット（ｃ１、ｃ２、ｃ３）が構成されており、一つの電池ユニットでは、５本の電池は電極方向が同じになるように配置されている。これ以外は、前述の７本の電池ユニットの場合と同様である。ここで、本実施形態の電池接続具は、７本の電池ユニットを接続する仕様であるが、図７Ａおよび図７Ｂに示すように、本実施形態の電池接続具は、５本の電池ユニットに対しても適用することができ、この点で、汎用性があるといえる。

つぎに、図５Ｃ、図５Ｄおよび図６Ｂに、７本の電池を直列接続した直列群を、複数個、並列に接続した接続形態の一例を示す。図５Ｃは、複数の電池の軸方向の一方の側（表側）の平面図（正面図）であり、図５Ｄは、他方の側（裏側）の平面図（背面図）であり、図６Ｂは、複数の電池の側面図である。

前記三図に示すように、本接続形態では、４本の電池の列と３本の電池の列とで一つの直列群（ｄ１、ｄ２、ｄ３）が構成されており、一つの直列群では、前記４本の電池と前記３本の電池とは、電極方向が反対になるように配置されている。例えば、各直列群の前記４本の電池では、表側（図５Ｃ）には負極（−）が位置し、裏側（図５Ｄ）には正極（＋）が位置している。一方、各直列群の前記３本の電池では、表側には正極（＋）が位置し、裏側には負極（−）が位置している。そして、表側の各直列群の上端（４本の電池の上端、図５Ｃにおける上側の端）同士が、電池接続具１ａで並列接続されている。また、裏側の各直列群の下端（４本の電池の下端、図５Ｄにおける下側の端）同士が、電池接続具１ａで並列接続されている。このように、本実施形態の電池接続具によれば、組電池モジュールの上下方向に形成された前記各直列群が、横列（図５Ｃおよび図５Ｄにおいて、左右方向）で並列群を形成した組電池モジュールを構成することもできる。

つぎに、図８Ａおよび図８Ｂに、１２本の電池を直列に接続した接続形態の一例を示す。図８Ａは、１２本の電池の軸方向の一方の側（表側）の平面図（正面図）であり、図８Ｂは、他方の側（裏側）の平面図（背面図）である。図８Ａおよび図８Ｂに示すように、本接続形態では、３本の電池で列が構成され、前記列が４列ある。同じ列では、電池は同じ電極方向であり、隣り合う２つの列において、電極方向は相互に逆になっている。そして、電池接続具１ａの接続部を適宜切断することにより、１２本の電池が直列に接続されている。すなわち、図８Ａにおける左側の列およびその列に隣接する列の６本の電池群により直列接続の半分が構成され、図８Ａにおける右側の列およびその列に隣接する列の６本の電池群により直列接続の残り半分が構成される。そして、これらの６本の電池群同士が連結されることにより、１２本の電池は、直列に接続されている。ここで、本実施形態の電池接続具は、７本の電池ユニットを接続する仕様であるが、図８Ａおよび図８Ｂに示すように、本実施形態の電池接続具は、１２本の電池を直列に接続する接続形態に対しても適用することができ、この点で、汎用性があるといえる。

つぎに、１２本の電池について電極方向を揃えた３本の電池の列を４列とし、そのうちの２列ずつを１ユニットとし、それぞれのユニットの電極方向が相互に逆になるように配置した形態（正極２列および負極２列）における、本実施形態の電池接続具による接続形態を説明する。このような正極２列および負極２列の電池に対して、電池接続具１ａの接続部を適宜切断することにより、例えば、２直列の６並列、３直列の４並列または４直列の３並列等の接続形態が可能である。また、１４本の電池についても、前記と同様の配置形態（正極２列および負極２列）とした場合、電池接続具１ａの接続部を適宜切断することにより、例えば、２直列の７並列または７直列の２並列、３直列の４並列、４直列の３並列、１直列の１４並列、１４直列の１並列等の接続形態が可能である。このように、本実施形態の電池接続具は、汎用性があるといえる。このように、本発明の電池接続具によれば、多種多様な接続形態が可能であり、例えば、電池の直列本数に応じて電圧等を設定できる。

（実施形態３）
つぎに、図９の平面図に、本発明の電池接続具のその他の例を示す。図９に示すように、本実施形態の電池接続具１ｂは、５つの電極配置部１１により一つの列が構成され、前記列が複数並列した状態であり、隣り合う電極配置部１１相互が接続部１２により接続されることにより、格子状となっている。すなわち、一つの電極配置部１１は、四方に隣り合う他の電極配置部１１に接続部１２により接続されている。そして、電極配置部１１には十字状のスリットが形成されている。これら以外は、前記実施形態１および前記実施形態２と同様の構成であり、その使用方法も同様である。

前記実施形態１から３に示した電池接続具では、一つの電極配置部１１は、四方に隣り合う他の電極配置部１１に接続部１２により接続されているが、本発明は、これらの例に限定されない。前記電極配置部は、三方以上に隣り合う他の電極配置部に接続部により接続されていればよく、四方または三方に隣り合う他の電極配置部に接続部により接続されていることが好ましい。

前記実施形態１から３では、電池として、円筒形電池を示したが、本発明は、この例に限定されず、前記電池は、筒型電池であればよく、例えば、楕円柱型、四角柱型等の円筒形以外の筒型電池でもよい。

以上のとおり、本発明の電池接続具は、組電池モジュールにおいて、複数の電池の接続作業を、例えば、一度に容易に実施でき、かつ多種多様な接続形態にも容易に対応できる。本発明の電池接続具は、例えば、電気自動車・ハイブリッド型自動車、各種電装設備、電動自転車、電動バイク、産業機械、ロボット等への駆動電源に使用される組電池モジュールに適用され、その用途は制限されず、広い分野に適用できる。

１ａ、１ｂ 電池接続具
２ 樹脂シート
３ 電池
４ 電池ホルダー
１１ 電極配置部
１２ 接続部
１３、１３ａ、１３ｂ スリット
１３ｃ プロジェクション（突起部）
１４ 切断部
１５ 切断片
２１ 溶接用孔
２２ 接続部切断用孔
ａ１〜ａ５ 接続ユニット
ｂ１〜ｂ３、ｃ１〜ｃ３ 電池ユニット
ｄ１〜ｄ３ 直列群

Claims (15)

1. 軸方向に沿って互いに平行に配列された複数の筒型電池を電気的に接続するための電池接続具であって、
   一体的に成形された導電性プレートを含み、
   前記導電性プレートが、
   前記筒型電池の電極部と電気的に接続可能な複数の電極配置部と、
   前記電極配置部の１つを中心にして三方以上に隣り合う他の電極配置部まで延びる接続部とを含む
   ことを特徴とする電池接続具。
2. さらに、絶縁性樹脂シートを含み、
   前記導電性プレートの一方の面に、前記絶縁性樹脂シートが配置されていることを特徴とする、請求の範囲１記載の電池接続具。
3. 前記絶縁性樹脂シートは、溶接用孔を含み、
   前記絶縁性樹脂シートにおける、前記導電性プレートの前記電極配置部に対応する位置に、前記溶接用孔が配置されていることを特徴とする、請求の範囲２記載の電池接続具。
4. 前記溶接用孔の開口サイズが、前記筒型電池の電極部のサイズと同一またはそれよりも大きいことを特徴とする、請求の範囲３記載の電池接続具。
5. 前記絶縁性樹脂シートは、接続部切断用孔を含み、
   前記絶縁性樹脂シートにおける、前記導電性プレートの前記接続部に対応する位置に、前記接続部切断用孔が配置されていることを特徴とする、請求の範囲２から４のいずれか一項に記載の電池接続具。
6. 前記接続部切断用孔の開口サイズが、前記接続部の幅と同一またはそれよりも大きいことを特徴とする、請求の範囲５記載の電池接続具。
7. 前記絶縁性樹脂シートは、粘着層を含み、
   前記絶縁性樹脂シートの前記導電性プレートが配置される側の面に、前記粘着層が配置されていることを特徴とする、請求の範囲２から６のいずれか一項に記載の電池接続具。
8. 前記導電性プレートの前記接続部が、前記複数の筒型電池の接続形態に応じた所定位置で切断されていることを特徴とする、請求の範囲１から７のいずれか一項に記載の電池接続具。
9. 複数の筒型電池および電池接続具を含む組電池モジュールであって、
   前記複数の筒型電池は、軸方向に沿って互いに平行に配置され、
   前記複数の筒型電池の軸方向の少なくとも一方の側に、電池接続具が配置され、
   前記電池接続具により、前記複数の筒型電池の相互が電気的に接続され、
   前記電池接続具が、請求の範囲１から８のいずれか一項に記載の電池接続具である
   ことを特徴とする組電池モジュール。
10. 前記複数の筒型電池の接続形態に応じて、隣り合う２つの前記電極配置部間が電気的に非接続状態となっている
    ことを特徴とする請求の範囲９記載の組電池モジュール。
11. 前記非接続状態が、前記接続部の切断による
    ことを特徴とする請求の範囲１０記載の組電池モジュール。
12. 前記筒型電池が、二次電池であることを特徴とする請求の範囲９から１１のいずれか一項に記載の組電池モジュール。
13. 複数の筒型電池を含む組電池モジュールの製造方法であって、
    前記複数の筒型電池が、軸方向が互いに平行となるように配置され、
    前記複数の筒型電池の軸方向の両側の少なくとも一方の側に、請求の範囲１から８のいずれか一項に記載の電池接続具を配置し、前記複数の筒型電池の相互を電気的に接続させる接続工程を含むことを特徴とする組電池モジュールの製造方法。
14. 前記接続工程よりも前に、
    前記複数の筒型電池の接続形態に応じて、前記接続部の切断により隣り合う２つの前記電極配置部間を電気的に非接続状態とする切断工程を含むことを特徴とする請求の範囲１３記載の組電池モジュールの製造方法。
15. 請求の範囲１から８のいずれか一項に記載の電池接続具の製造方法であって、
    導電性金属板の前記電極配置部および前記接続部に該当する部分をマスキング剤によりマスクする工程と、
    前記マスクされた導電性金属板をエッチング液に接触させることにより、前記導電性金属板における前記マスク部以外の部分を除去するエッチング工程と
    前記エッチング工程後の導電性金属板からマスク剤を除去する工程と
    を含む
    ことを特徴とする電池接続具の製造方法。

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