JPWO2020194684A1 - 電池モジュール、電池パック及び車両 - Google Patents

Abstract

実施形態によれば、電池モジュールは、電池配列体及びベース板を備え、電池配列体は、複数の電池を備える。電池のそれぞれの外装部では、第１の外装部材は、底壁、周壁、及び、周壁において底壁とは反対側の端部から突出するフランジを備え、第２の外装部材は、フランジに取付けられる。外装部のそれぞれでは、高さ方向の寸法が縦方向の寸法より小さく、縦方向の寸法が横方向の寸法より小さい。電池のそれぞれは、縦方向が配列方向に沿い、電池配列体では、ベース板に底壁が対向する第１の電池、及び、ベース板に第２の外装部材が対向する第２の電池が、隣り合う。

Description

本発明の実施形態は、電池モジュール、電池パック及び車両に関する。

二次電池等の電池は、正極及び負極を備える電極群と、電極群を収納する内部空洞が形成される外装部と、を備える。そして、電池には、外装部がステンレス等の金属から形成され、外装部が第１の外装部材及び第２の外装部材の２つの外装部材から形成されるものがある。この電池では、第１の外装部材は、底壁及び周壁を備える底付きの容器形状に形成され、周壁によって、内部空洞の外周側が囲まれる。そして、第１の外装部材にはフランジが形成され、フランジは、周壁において底壁とは反対側の端部から外周側へ突出する。この電池では、第２の外装部材は、底壁とは反対側からフランジと対向し、フランジに溶接される。前述のような外装部を備える電池では、底壁と第２の外装部材との間の高さ方向についての寸法が、高さ方向に対して交差する縦方向の寸法、及び、高さ方向及び縦方向に対して交差する横方向の寸法のそれぞれに比べて小さく、外装部が扁平形状に形成される。

また、電池モジュールとして、前述の高さ方向の寸法が小さい扁平形状の外装部を備える電池が、複数設けられたものがある。このような電池モジュールでは、複数の電池がバスバー等を介して電気的に接続される。このような電池モジュールでは、電池のそれぞれで発生した熱が適切に放熱されることが求められる。また、電池モジュール全体の体積を小さくし、電池モジュールの体積エネルギー密度を高く確保することが求められる。

日本国特開２００９−９９４４５号公報 日本国特開２０１４−１５７７２１号公報

本発明が解決しようとする課題は、電池のそれぞれで発生した熱が適切に放熱されるとともに、体積エネルギー密度が高く確保される電池モジュール、その電池モジュールを備える電池パック、及び、その電池パックを備える車両を提供することにある。

実施形態によれば、電池モジュールは、電池配列体及びベース板を備える。電池配列体は、配列方向に配列される複数の電池を備え、ベース板の設置面には、電池配列体が設置される。複数の電池のそれぞれは、正極及び負極を備える電極群と、金属から形成されるとともに、電極群が収納される内部空洞を規定する外装部と、を備える。複数の電池のそれぞれの外装部は、第１の外装部材及び第２の外装部材を備え、第１の外装部材は、底壁と、内部空洞の外周側を囲む周壁と、周壁において底壁とは反対側の端部から外周側へ突出するフランジと、を備える。第２の外装部材は、高さ方向について底壁とは反対側からフランジに取付けられる。複数の電池のそれぞれの外装部及び内部空洞のそれぞれでは、高さ方向についての寸法が、高さ方向に交差する縦方向についての寸法に比べて小さく、かつ、縦方向についての寸法が、高さ方向及び縦方向の両方に交差する横方向についての寸法に比べて小さくなる。複数の電池のそれぞれは、縦方向が配列方向に沿う状態で配置される。複数の電池は、ベース板の設置面に底壁が対向する第１の電池と、ベース板の設置面に第２の外装部材が対向する第２の電池と、を備え、電池配列体では、第１の電池及び第２の電池が隣り合って配置される。

また、実施形態によれば、前述の電池モジュールを備える電池パックが提供される。

また、実施形態によれば、前述の電池パックを備える車両が提供される。

図１は、実施形態に係る電池の一例を概略的に示す斜視図である。 図２は、図１の電池を部材ごとに分解して概略的に示す斜視図である。 図３は、図１の電池の電極群の構成を示す概略図である。 図４は、図１の電池において、電極群と一対の電極端子の一方との間の電気的な接続構成を示す概略図である。 図５は、実施形態に係る電池モジュールの一例を、カバーを省略して、概略的に示す斜視図である。 図６は、図５の電池モジュールを、図５から異なる方向から視た状態で概略的に示す斜視図である。 図７は、図５の電池モジュールを、カバーで覆われた状態で概略的に示す斜視図である。 図８は、図５の電池モジュールの電池配列体において、隣り合う２つの電池を概略的に示す斜視図である。 図９は、図５の電池モジュールの電池配列体において、隣り合う２つの電池を、第２の方向の一方側から視た状態で示す概略図である。 図１０は、図５の電池モジュールの電池配列体において、隣り合う２つの電池を、２つ電池及びこれらの電池の間の絶縁部材を互いに対して分離した状態で概略的に示す斜視図である。 図１１は、図５の電池モジュールの電池配列体に設けられる絶縁部材単体を概略的に示す斜視図である。 図１２は、図５の電池モジュールにおいて、絶縁部材のベース板への取付け構造を示す概略図である。 図１３は、図５の電池モジュールにおいて、ある１つの電池の対象端子へのバスバーの接続状態を示す概略図である。 図１４は、図５の電池モジュールのベース板の構成を概略的に示す断面図である。 図１５は、図５の電池モジュールにおいて、ベース板の設置面への電池配列体の設置を説明する概略図である。 図１６は、実施形態に係る電池モジュールが用いられる電池パックの一例を示す概略図である。 図１７は、実施形態に係る電池パックが用いられる車両の一例を示す概略図である。

以下、実施形態について図面を参照して説明する。実施形態に係る電池モジュールは、複数の電池を備える。

［電池］
まず、電池モジュールに用いられる電池の単体について、説明する。図１は、実施形態に係る電池１の一例を示す。また、図２は、図１の電池１を部材ごとに分解して示す。電池モジュールに設けられる複数の電池のそれぞれは、以下に説明する電池１と同様の構成である。電池１は、例えば二次電池である。

図１及び図２に示すように、電池１は、外装部３を備える。外装部３は、ステンレス鋼等の金属から形成される。外装部３を形成するステンレス鋼以外の金属としては、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、及び、メッキ鋼等が挙げられる。また、外装部３の内部には、内部空洞１１が形成される。電池１及び外装部３では、縦方向（矢印Ｘ１及び矢印Ｘ２で示す方向）、縦方向に対して交差する（垂直又は略垂直な）横方向（矢印Ｙ１及び矢印Ｙ２で示す方向）、及び、縦方向及び横方向の両方に対して交差する（垂直又は略垂直な）高さ方向（矢印Ｚ１及び矢印Ｚ２で示す方向）が、規定される。

外装部３は、第１の外装部材（カップ部材）５及び第２の外装部材（蓋部材）６を備える。第１の外装部材５は、底付きの容器形状に形成される。本実施形態では、第１の外装部材５は、底壁７及び周壁４を有し、一面が開口した略直方体状に形成される。底壁７は、内部空洞１１に対して高さ方向の一方側（矢印Ｚ１側）に位置する。また、周壁４は、外装部３の周方向に沿って延設され、内部空洞１１の外周側は、周壁４によって囲まれる。そして、内部空洞１１は、周壁４に対して、内周側に隣接する。

また、第１の外装部材５の内部空間は、外装部３の内部空洞１１の少なくとも一部を形成し、底壁７が位置する側とは反対側へ向かって開口する。そして、第１の外装部材５の内部空間の開口の開口縁は、周壁４において、底壁７とは反対側の端部に形成される。ここで、電池１及び外装部３では、第１の外装部材５の内部空間の開口縁に沿う方向が、周方向と一致又は略一致する。そして、周壁４に対して内部空洞１１（内部空間）が位置する側が内周側であり、内周側とは反対側が外周側である。

周壁４は、二対の側壁８，９を備える。一対の側壁（第１の側壁）８は、縦方向について内部空洞１１を挟んで対向する。そして、一対の側壁（第２の側壁）９は、横方向について内部空洞１１を挟んで対向する。側壁８のそれぞれは、側壁９の間に、横方向に沿って連続して延設される。また、側壁９のそれぞれは、側壁８の間に、縦方向に沿って連続して延設される。

第１の外装部材５は、フランジ１３を備える。フランジ１３は、周壁４（側壁８，９）において底壁７とは反対側の端部から外周側へ突出する。このため、フランジ１３は、周壁４に対して外周側へ突出するとともに、高さ方向について底壁７から離れて形成される。フランジ１３は、外装部３の周方向について全周に渡って形成され、外装部３の周方向について全周に渡って外周側へ突出する。また、フランジ１３は、第１の外装部材５の内部空間の開口縁から、外周側へ向かって延設される。

本実施形態では、第２の外装部材６は、略板状の部材であり、例えば、略長方形状に形成される。第２の外装部材６は、電池１の高さ方向について底壁７が位置する側とは反対側から、フランジ１３に取付けられ、底壁７とは反対側からフランジ１３と対向する。そして、第１の外装部材５の内部空間の開口は、第２の外装部材６によって塞がれる。第２の外装部材６は、高さ方向について内部空洞１１を挟んで底壁７と対向する頂壁１５を備える。このため、第１の外装部材５の底壁７は、高さ方向について内部空洞１１を挟んで第２の外装部材６（頂壁１５）と対向する。また、周壁４及びフランジ１３は、高さ方向について底壁７と第２の外装部材６との間に、設けられる。

第２の外装部材６は、周壁４（側壁８，９）に対して外周側へ突出する。そして、第２の外装部材６は、外装部３の周方向について全周に渡って外周側へ突出する。また、本実施形態では、板状の第２の外装部材６の厚さ方向は、電池１（外装部３）の高さ方向と一致又は略一致する。

第２の外装部材６は、フランジ１３に対して底壁７とは反対側に配置された状態でフランジ１３に溶接される。溶接部分では、フランジ１３及び第２の外装部材６が、気密に溶接される。フランジ１３の第２の外装部材６への溶接部分は、第１の外装部材５の内部空間の開口縁に対して、外装部３の外周側に形成される。また、フランジ１３及び第２の外装部材６の溶接部分は、周方向について全周に渡って連続して形成される。このため、外装部３の内部空洞は、密閉及び封止される。なお、溶接部分では、例えば、抵抗シーム溶接によって、フランジ１３及び第２の外装部材６が溶接される。抵抗シーム溶接が行われることにより、レーザ溶接等に比べて、コストが抑えられるとともに、フランジ１３と第２の外装部材６との間の気密性が高い。

本実施形態では、底壁７と第２の外装部材６（頂壁１５）との間の高さ方向についての寸法は、一対の側壁（第１の側壁）８の間の縦方向についての寸法、及び、一対の側壁（第２の側壁）９の間の横方向について寸法のそれぞれに比べて、遥かに小さい。このため、内部空洞１１では、高さ方向についての寸法が、縦方向についての寸法、及び、横方向についての寸法のそれぞれに比べて、遥かに小さくなる。また、外装部３の肉厚は、外装部３（外装部材５，６）の全体に渡って均一又は略均一に形成される。外装部３の肉厚は、薄く、例えば、０．０２ｍｍ以上０．３ｍｍ以下に形成される。したがって、電池１では、高さ方向についての寸法が、縦方向についての寸法、及び、横方向についての寸法のそれぞれに比べて、遥かに小さくなる。すなわち、外装部３は、高さ方向の寸法が縦方向の寸法及び横方向の寸法のそれぞれに比べて小さい扁平形状に、形成される。

また、本実施形態では、一対の側壁８の間の縦方向についての寸法が、一対の側壁９の間の横方向についての寸法に比べて小さい。このため、内部空洞１１では、縦方向についての寸法が、横方向についての寸法に比べて、小さくなる。そして、電池１では、縦方向についての寸法は、横方向についての寸法に比べて、小さくなる。また、周壁４から外周側へのフランジ１３及び第２の外装部材６の突出寸法は、２ｍｍ以上５ｍｍ以下程度である。本実施形態では、フランジ１３及び第２の外装部材６の突出部分の突出端によって、外装部３（電池１）の外周端Ｅが形成される。

外装部３（外装部材５，６）が前述のような構成であるため、底壁７及び第２の外装部材６（頂壁１５）のそれぞれの外表面の面積は、一対の側壁（第１の側壁）８のそれぞれの外表面の面積に比べて、大きい。そして、側壁８のそれぞれの外表面の面積は、一対の側壁（第２の側壁）９のそれぞれの外表面の面積に比べて、大きい。また、側壁８のそれぞれの横方向についての寸法は、側壁９のそれぞれの縦方向についての寸法に比べて、大きい。

外装部３の内部空洞１１には、電極群１０が収納される。図３は、電極群１０の構成を説明する図である。図３に示すように、電極群１０は、例えば、扁平形状に形成され、正極２１、負極２２及びセパレータ２３，２５を備える。正極２１は、正極集電体としての正極集電箔２１Ａと、正極集電箔２１Ａの表面に担持される正極活物質含有層２１Ｂと、を備える。正極集電箔２１Ａは、アルミニウム箔又はアルミニウム合金箔等であり、厚さが１０μｍ〜２０μｍ程度である。正極集電箔２１Ａには、正極活物質、結着剤及び導電剤を含むスラリーが塗布される。正極活物質としては、これらに限定されるものではないが、リチウムを吸蔵放出できる酸化物、硫化物及びポリマー等が挙げられる。また、高い正極電位を得られる観点から、正極活物質は、リチウムマンガン複合酸化物、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムコバルト複合酸化物及びリチウム燐酸鉄等が、用いられることが好ましい。

負極２２は、負極集電体としての負極集電箔２２Ａと、負極集電箔２２Ａの表面に担持される負極活物質含有層２２Ｂと、を備える。負極集電箔２２Ａは、アルミニウム箔、アルミニウム合金箔又は銅箔等であり、厚さが１０μｍ〜２０μｍ程度である。負極集電箔２２Ａには、負極活物質、結着剤及び導電剤を含むスラリーが塗布される。負極活物質としては、特に限定されるものではないが、リチウムイオンを吸蔵放出できる金属酸化物、金属硫化物、金属窒化物及び炭素材料等が挙げられる。負極活物質としては、リチウムイオンの吸蔵放出電位が金属リチウム電位に対して０．４Ｖ以上となる物質、すなわち、リチウムイオンの吸蔵放出電位が０．４Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ^＋／Ｌｉ）以上になる物質であることが好ましい。このようなリチウムイオン吸蔵放出電位を有する負極活物質を用いることにより、アルミニウム又はアルミニウム合金とリチウムとの合金反応が抑えられるため、負極集電箔２２Ａ及び負極２２に関連する構成部材に、アルミニウム及びアルミニウム合金を使用可能になる。リチウムイオンの吸蔵放出電位が０．４Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ^＋／Ｌｉ）以上になる負極活物質としては、例えば、チタン酸化物、チタン酸リチウム等のリチウムチタン複合酸化物、タングステン酸化物、アモルファススズ酸化物、ニオブ・チタン複合酸化物、スズ珪素酸化物、及び、酸化珪素等が挙げられ、リチウムチタン複合酸化物を負極活物質として用いることが、特に好ましい。なお、リチウムイオンを吸蔵放出する炭素材料を負極活物質として用いる場合は、負極集電箔２２Ａは銅箔を用いるとよい。負極活物質として用いられる炭素材料は、リチウムイオンの吸蔵放出電位が０Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ^＋／Ｌｉ）程度になる。

正極集電箔２１Ａ及び負極集電箔２２Ａに用いられるアルミニウム合金は、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ及びＳｉから選択される１種または２種以上の元素を含むことが望ましい。アルミニウム及びアルミニウム合金の純度は、９８重量％以上にすることができ、９９．９９重量％以上が好ましい。また、純度１００％の純アルミニウムを、正極集電体及び／又は負極集電体の材料として用いることが可能である。アルミニウム及びアルミニウム合金における、ニッケル、クロムなどの遷移金属の含有量は１００重量ｐｐｍ以下（０重量ｐｐｍを含む）にすることが好ましい。

正極集電箔２１Ａでは、一方の長辺縁２１Ｃ及びその近傍部位によって、正極集電タブ２１Ｄが形成される。図３の一例では、正極集電タブ２１Ｄは、長辺縁２１Ｃの全長に渡って形成される。正極集電タブ２１Ｄでは、正極集電箔２１Ａの表面に正極活物質含有層２１Ｂが担持されない。したがって、正極集電箔２１Ａは、正極活物質含有層２１Ｂが未担持の部分として正極集電タブ２１Ｄを備える。また、負極集電箔２２Ａでは、一方の長辺縁２２Ｃ及びその近傍部位によって、負極集電タブ２２Ｄが形成される。図３の一例では、負極集電タブ２２Ｄは、長辺縁２２Ｃの全長に渡って形成される。負極集電タブ２２Ｄでは、負極集電箔２２Ａの表面に負極活物質含有層２２Ｂが担持されない。したがって、負極集電箔２２Ａは、負極活物質含有層２２Ｂが未担持の部分として負極集電タブ２２Ｄを備える。

セパレータ２３，２５のそれぞれは、電気的に絶縁性を有する材料から形成され、正極２１と負極２２との間を電気的に絶縁する。セパレータ２３，２５のそれぞれは、正極２１及び負極２２とは別体のシート等であってもよく、正極２１及び負極２２の一方と一体に形成されてもよい。また、セパレータ２３，２５は、有機材料から形成されてもよく、無機材料から形成されてもよく、有機材料と無機材料との混合物から形成されてもよい。セパレータ２３，２５を形成する有機材料としては、エンプラ及びスーパーエンプラが挙げられる。そして、エンプラとしては、ポリアミド、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、シンジオタクチック・ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアミドイミド、ポリビニルアルコール、ポリフッ化ビニリデン及び変性ポリフェニレンエーテル等が挙げられる。また、スーパーエンプラとしては、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー、ポリビニリデンフロライド、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエーテルニトリル、ポリサルホン、ポリアクリレート、ポリエーテルイミド及び熱可塑性ポリイミド等が挙げられる。また、セパレータ２３，２５を形成する無機材料としては、酸化物（例えば、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、酸化マグネシウム、リン酸化物、酸化カルシウム、酸化鉄、酸化チタン）、窒化物（例えば、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化バリウム）等が挙げられる。

電極群１０では、正極活物質含有層２１Ｂと負極活物質含有層２２Ｂとの間でセパレータ２３，２５のそれぞれが挟まれた状態で、正極２１、負極２２及びセパレータ２３，２５が捲回軸Ｂを中心として扁平形状に捲回される。正極２１、セパレータ２３、負極２２及びセパレータ２５は、例えば、この順に重ねられた状態で、捲回される。また、電極群１０では、正極集電箔２１Ａの正極集電タブ２１Ｄが、負極２２及びセパレータ２３，２５に対して、捲回軸Ｂに沿う方向の一方側へ突出する。そして、負極集電箔２２Ａの負極集電タブ２２Ｄが、正極２１及びセパレータ２３，２５に対して、捲回軸Ｂに沿う方向について正極集電タブ２１Ｄが突出する側とは反対側に、突出する。

電極群１０は、捲回軸Ｂが電池１の横方向に対して平行又は略平行になる状態で配置される。このため、外装部３の内部空洞１１では、正極集電タブ２１Ｄは、横方向の一方側へ負極２２及びセパレータ２３，２５に対して突出する。そして、負極集電タブ２２Ｄは、正極２１及びセパレータ２３，２５に対して、横方向について正極集電タブ２１Ｄが突出する側とは反対側に、突出する。

また、電極群１０は、正極、負極及びセパレータが捲回される捲回構造を有する必要はない。ある実施例では、電極群１０は、複数の正極及び複数の負極が交互に積層されるスタック構造を有し、正極と負極との間にはセパレータが設けられる。この場合も、電極群１０では、正極集電タブが、電池１（外装部３）の横方向について一方側へ、負極に対して突出する。そして、電極群では、負極集電タブが、電池１の横方向について、正極集電タブが突出する側とは反対側へ、正極に対して突出する。

ある実施例では、内部空洞１１において、電極群１０に、電解液（図示しない）が含浸される。電解液としては、非水電解液が用いられ、例えば、電解質を有機溶媒に溶解することにより調製される非水電解液が用いられる。この場合、有機溶媒に溶解させる電解質として、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ₄）、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ₆）、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ₄）、六フッ化砒素リチウム（ＬｉＡｓＦ₆）、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ₃ＳＯ₃）及びビストリフルオロメチルスルホニルイミドリチウム［ＬｉＮ（ＣＦ₃ＳＯ₂）₂］等のリチウム塩、及び、これらの混合物が挙げられる。また、有機溶媒として、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）及びビニレンカーボネート等の環状カーボネート；ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）及びメチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）等の鎖状カーボネート；テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、２メチルテトラヒドロフラン（２ＭｅＴＨＦ）、及びジオキソラン（ＤＯＸ）等の環状エーテル；ジメトキシエタン（ＤＭＥ）及びジエトキシエタン（ＤＥＥ）等の鎖状エーテル；γ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）、アセトニトリル（ＡＮ）及びスルホラン（ＳＬ）等が挙げられる。これらの有機溶媒は、単独で、又は、混合溶媒として用いられる。

また、ある実施例では、非水電解質として、非水電解液と高分子材料とを複合化したゲル状非水電解質が、電解液の代わりに用いられる。この場合、前述した電解質及び有機溶媒が用いられる。また、高分子材料として、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）及びポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）等が挙げられる。

また、ある実施例では、電解液の代わりに、高分子固体電解質及び無機固体電解質等の固体電解質が非水電解質として設けられる。この場合、電極群１０に、セパレータ２３，２５が設けられなくてもよい。そして、電極群１０では、セパレータ２３，２５の代わりに、固体電解質が正極２１と負極２２との間で挟まれる。このため、本実施例では、固体電解質によって、正極２１と負極２２との間が電気的に絶縁される。また、ある実施例では、非水電解質の代わりに水系溶媒を含む水系電解質が、電解質として用いられてもよい。

図１及び図２に示すように、外装部３の外表面には、一対の電極端子２７が取付けられる。電極端子２７の一方が電池１の正極端子となり、電極端子２７の他方が電池１の負極端子となる。このため、電極端子２７は、互いに対して反対の極性を有する。また、図１等の実施形態では、第１の外装部材５の外表面に、一対の傾斜面２６が形成される。傾斜面２６のそれぞれは、側壁（第２の側壁）９の対応する一方と底壁７との間に、設けられる。一対の傾斜面２６のそれぞれは、側壁８の間に、縦方向に沿って連続して延設される。このため、傾斜面２６のそれぞれは、電池１（外装部３）の周方向について、側壁９の対応する一方と同一又は略同一の範囲に渡って、延設される。傾斜面２６のそれぞれは、底壁７及び側壁９に対して、傾斜する。傾斜面２６のそれぞれは、底壁７に近づくほど横方向について内側へ向かう状態に、傾斜する。

図１等の実施形態では、電極端子２７のそれぞれは、傾斜面２６の対応する一方に、外部に露出する状態で取付けられる。したがって、電極端子２７のそれぞれは、外装部３の周方向について、側壁（第２の側壁）９の対応する一方が延設される範囲に、設けられる。図１及び図２等の一例では、電極端子２７のそれぞれは、縦方向について、傾斜面２６の対応する一方の中央位置又は略中央位置に配置される。そして、電極群１０は、横方向について、一対の電極端子２７の間に配置される。電極端子２７のそれぞれは、導電材料から形成され、例えば、アルミニウム、銅及びステンレス等のいずれかから形成される。

また、第１の外装部材５の外表面には、電気的に絶縁材料から形成される一対の絶縁部材２８が設けられる。絶縁部材２８のそれぞれは、側壁９の対応する一方の外表面及び傾斜面２６の対応する一方に配置される。絶縁部材２８のそれぞれは、傾斜面２６の対応する一方と電極端子２７の対応する一方との間に介在し、電極端子２７の対応する一方を外装部３（第１の外装部材５）に対して電気的に絶縁する。

図４は、電極群１０と一対の電極端子２７の一方との間の電気的な接続構成を示す。図４に示すように、電極群１０の正極集電タブ２１Ｄは、超音波溶接等の溶接によって束ねられる。そして、正極集電タブ２１Ｄの束は、正極バックアップリード３１Ａ、正極中継リード３２Ａ及び正極端子リード３３Ａ等を含む１つ以上の正極リードを介して、電極端子２７の対応する一方（正極端子）に電気的に接続される。正極集電タブ２１Ｄと正極リードとの間の接続、正極リード同士の接続、及び、正極リードと正極端子との間の接続は、超音波溶接等の溶接によって、行われる。ここで、正極リードは、導電性を有する金属から形成される。また、正極端子（２７の対応する一方）、正極集電タブ２１Ｄ及び正極リードは、絶縁部材（図示しない）等によって、外装部３（外装部材５，６）に対して電気的に絶縁される。

同様に、電極群１０の負極集電タブ２２Ｄは、超音波溶接等の溶接によって束ねられる。そして、負極集電タブ２２Ｄの束は、負極バックアップリード３１Ｂ、負極中継リード３２Ｂ及び負極端子リード３３Ｂ等を含む１つ以上の負極リードを介して、電極端子２７の対応する一方（負極端子）に電気的に接続される。負極集電タブ２２Ｄと負極リードとの間の接続、負極リード同士の接続、及び、負極リードと負極端子との間の接続は、超音波溶接等の溶接によって、行われる。ここで、負極リードは、導電性を有する金属から形成される。また、負極端子（２７の対応する一方）、負極集電タブ２２Ｄ及び負極リードは、絶縁部材（図示しない）等によって、外装部３（外装部材５，６）に対して電気的に絶縁される。

また、内部空洞１１では、横方向について電極群１０の両側に空間が形成される。すなわち、側壁（第２の側壁）９のそれぞれの内表面と電極群１０との間に、空間が形成される。一対の空間のそれぞれには、正極集電タブ２１Ｄ及びで負極集電タブ２２Ｄの対応する一方が配置されるとともに、正極リード及び負極リードの対応する一方が配置される。

前述のように、電池１の外装部３及び内部空洞１１のそれぞれでは、高さ方向について寸法が、縦方向について寸法に比べて遥かに小さく、かつ、縦方向についての寸法が、横方向についての寸法に比べて小さくなる。このため、内部空洞１１の電極群１０等は、底壁７及び第２の外装部材６（頂壁１５）には当接し易いが、側壁８のそれぞれには当接し難い。このため、電極群１０と側壁（第１の側壁）８のそれぞれとの間には、隙間が形成され易い。また、電極群１０と側壁（第２の側壁）９のそれぞれとの間には、前述のように空間が形成される。また、電池１では、前述のように、底壁７及び第２の外装部材６（頂壁１５）のそれぞれの外表面の面積は、側壁８，９のそれぞれの外表面の面積に比べて、大きい。前述のような構成であるため、電池１では、底壁７及び頂壁１５のそれぞれから外部への放熱性が、側壁８，９のそれぞれから外部への放熱性に比べて、高い。

また、外装部３の肉厚は、前述のように薄い。このため、周壁４（側壁８，９）と底壁７との間の熱伝導性は低い。同様に、周壁４（側壁８，９）と頂壁１５（第２の外装部材６）との間の熱伝導性も低い。また、電池１（外装部３）では、横方向についての寸法が大きいとともに、高さ方向についての寸法が小さい。このため、電池１は、高さ方向についての撓み量が横方向に沿って変化する状態に、曲がり易い。

なお、ある変形例では、内部空洞１１に複数の電極群が収納されてもよい。また、別のある変形例では、第２の外装部材（蓋部材）６が、板状ではなく、第１の外装部材５と同様に、一面が開口する略直方体形状に形成される。この場合、第２の外装部材６は、頂壁１５に加えて、第１の外装部材５と同様に周壁及びフランジを備える。そして、第１の外装部材５のフランジ１３及び第２の外装部材６のフランジが、気密に溶接される。ただし、いずれの変形例でも、電池１（外装部３）は、高さ方向についての寸法が縦方向の寸法及び横方向の寸法のそれぞれに比べて小さい扁平形状に形成される。そして、いずれの場合も、内部空洞１１において、底壁７と第２の外装部材６（頂壁１５）との間の高さ方向についての寸法は、一対の側壁（第１の側壁）８の間の縦方向についての寸法に比べて小さく、縦方向についての寸法は、一対の側壁（第２の側壁）９の間の横方向について寸法に比べて小さくなる。

［電池モジュール］
次に、電池モジュールについて説明する。実施形態に係る電池モジュールは、高さ方向についての寸法が小さい扁平形状の前述の電池１を、複数備える。図５乃至図７は、実施形態に係る電池モジュール４０の一例を示す。図５及び図６に示すように、電池モジュール４０は、１つ以上の電池配列体４１Ａ，４１Ｂ、及び、ベース板４２を備える。図５等の実施形態では、２つの電池配列体４１Ａ，４１Ｂが、設けられる。ここで、電池モジュール４０では、第１の方向（矢印Ｘ３及び矢印Ｘ４で示す方向）、第１の方向に対して交差する（垂直又は略垂直な）第２の方向（矢印Ｙ３及び矢印Ｙ４で示す方向）、及び、第１の方向及び第２の方向の両方に対して交差する（垂直又は略垂直な）第３の方向（矢印Ｚ３及び矢印Ｚ４で示す方向）が、規定される。図５及び図６は、後述するカバー６１Ａ，６１Ｂを省略して電池モジュール４０を示す。また、図５及び図６では、互いに対して視る方向が異なる。

ベース板４２の外表面は、設置面（主面）４５，４６を備える。設置面（第１の設置面）４５は、第３の方向の一方側（矢印Ｚ３側）を向く。設置面（第２の設置面）４６は、第３の方向について、設置面４５とは反対側（矢印Ｚ４側）を向く。図５等の実施形態では、設置面４５に、電池配列体（第１の電池配列体）４１Ａが設置され、設置面４６に電池配列体（第２の電池配列体）４１Ｂが設置される。このため、電池配列体４１Ａ，４１Ｂの間には、ベース板４２が介在する。また、ベース板４２は、厚さ方向が第３の方向と一致又は略一致する状態で、配置される。

電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれでは、複数の電池１が配列方向に沿って配列される。図５等の実施形態では、電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれにおいて、５つの電池１が配列される。電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれでの電池１の配列方向は、第１の方向と一致又は略一致する。また、図５等の実施形態では、電池配列体（第１の電池配列体）４１Ａでの電池１の配列方向は、電池配列体（第２の電池配列体）４１Ｂでの電池１の配列方向と、一致又は略一致する。電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれでは、電池１のそれぞれは、縦方向が配列方向（第１の方向）と一致又は略一致し、かつ、横方向が第２の方向と一致又は略一致する状態で、配置される。すなわち、電池１のそれぞれは、縦方向が配列方向に沿う状態で、配置される。このため、電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれでは、電池１のそれぞれは、高さ方向が第３の方向と一致又は略一致する状態で、配置される。

電池モジュール４０に用いられる複数の電池１は、互いに対して同一又は略同一の寸法に形成される。また、電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれでは、複数の電池１は、第２の方向（電池１のそれぞれの横方向）について、互いに対してずれることなく、又は、ほとんどずれることなく、配列される。そして、電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれでは、複数の電池１は、第３の方向（電池１のそれぞれの高さ方向）について、互いに対してずれることなく、又は、ほとんどずれることなく、配列される。

図７等に示すように、電池配列体４１Ａ，４１Ｂ及びベース板４２は、カバー６１Ａ，６１Ｂ等の内部に収納される。カバー６１Ａ，６１Ｂのそれぞれは、例えば樹脂から形成され、電気的絶縁性を有する。また、カバー６１Ａ，６１Ｂのそれぞれは、カップ状に形成され、一面が開口する略直方体形状に形成される。カバー６１Ａは、第３の方向の一方側から電池配列体４１Ａを覆う。また、カバー６１Ｂは、第３の方向について、カバー６１Ａとは反対側から電池配列体４１Ｂを覆う。

ベース板４２の外縁には、内周側へ凹む係合溝６５が複数形成される。また、カバー６１Ａの開口縁には、係合爪６６Ａが複数設けられ、カバー６１Ｂの開口縁には、係合爪６６Ｂが複数設けられる。係合爪６６Ａ，６６Ｂのそれぞれは、係合溝６５の対応する１つと係合する。これにより、カバー６１Ａ，６１Ｂのそれぞれは、ベース板４２に固定される。また、カバー６１Ａの開口縁には、係合片６７Ａが１つ以上設けられ、カバー６１Ｂの開口縁には、係合片６７Ｂが１つ以上設けられる。係合片６７Ａのそれぞれは、ベース板４２が延設されていない範囲において、係合片６７Ｂの対応する１つと係合する。これにより、カバー６１Ａ，６１Ｂは、互いに対して固定される。

図８乃至図１０は、電池配列体４１Ａ（４１Ｂ）において、配列方向について隣り合う２つの電池１を示す。ここで、図８は斜視図を示し、図９は第２の方向（電池それぞれの横方向）の一方側から視た状態を示す。図８乃至図１０等に示すように、電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれは、絶縁部材４３を備える。絶縁部材４３は、樹脂等から形成され、電気的絶縁性を有する。電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれでは、電池１のそれぞれは、配列方向について隣り合う電池１のそれぞれとの間で、絶縁部材４３を挟む。したがって、配列方向について隣り合う２つの電池１の間には、絶縁部材４３が介在する。なお、図１０は、隣り合う２つ電池１及びこれらの電池１の間の絶縁部材４３を互いに対して分離した状態が、示される。また、図５等の一例では、電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれに、５つの電池が設けられる。このため、電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれに、４つの絶縁部材４３が設けられる。

前述のように電池１のそれぞれは、縦方向が配列方向に沿う状態で、配置される。このため、電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれの電池１のそれぞれでは、配列方向について隣り合う電池１のそれぞれに対して、一対の側壁（第１の側壁）８の対応する一方が、絶縁部材４３を挟んで対向する。ここで、電池配列体４１Ａにおいて配列方向について両端に配置される電池１α，１γを規定するとともに、電池配列体４１Ｂにおいて配列方向について両端に配置される電池１β，１δを規定する。電池１α，１β，１γ，１δのそれぞれでは、配列方向について一方側にのみ、他の電池１が隣り合う。また、電池１α，１β，１γ，１δ以外の電池１のそれぞれでは、配列方向について両側に、他の電池１が隣り合う。したがって、電池１のそれぞれでは、１つ又は２つの電池１が配列方向について隣り合う。

また、電池配列体４１Ａ，４１Ｂを形成する複数の電池１は、第１の電池１Ａ及び第２の電池１Ｂを備える。第１の電池１Ａでは、底壁７が、ベース板４２の設置面４５，４６の対応する一方と対向する。第２の電池１Ｂでは、第２の外装部材６（頂壁１５）が、ベース板４２の設置面４５，４６の対応する一方と対向する。電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれでは、配列方向について第１の電池１Ａ及び第２の電池１Ｂが交互に配列される。このため、第１の電池１Ａ及び第２の電池１Ｂは、配列方向について隣り合って配置される。図５等の実施形態では、電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれにおいて、複数の電池１は、２つの第１の電池１Ａと、３つの第２の電池１Ｂと、を備える。そして、電池１α，１β，１γ，１δは、いずれも第１の電池１Ａとなる。

図１１は、絶縁部材４３単体を示し、図１２は、絶縁部材４３のベース板４２への取付け構造を示す。図１１等に示すように、絶縁部材４３のそれぞれは、長手方向に沿って延設されるバー部材であり、絶縁部材４３のそれぞれでは、長手方向について寸法が大きくなる。電池モジュール４０では、絶縁部材４３のそれぞれは、長手方向が第２の方向と一致又は略一致する状態で、配置される。このため、電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれでは、絶縁部材４３のそれぞれは、長手方向が電池１のそれぞれの横方向と一致する状態で、配置される。なお、絶縁部材４３のそれぞれの長手方向についての寸法は、側壁（第１の側壁）８のそれぞれの電池１の横方向についての寸法と、同一又は略同一の大きさになる。

電池配列体４１Ａ，４１Ｂの電池１のそれぞれでは、配列方向について隣接する絶縁部材４３のそれぞれに、周壁４が当接する。電池１のそれぞれでは、隣接する絶縁部材４３のそれぞれに対して、側壁（第１の側壁）８の対応する一方が当接し、側壁８の対応する一方が接着等によって結合される。これにより、電池１（外装部３）のそれぞれは、隣接する絶縁部材４３のそれぞれに対して固定される。なお、電池１のそれぞれでは、隣接する絶縁部材４３のそれぞれに対して、横方向について全長又は略全長に渡って、側壁８の対応する一方が当接する。また、電池１のそれぞれは、隣り合う電池１のそれぞれから縦方向について内側へ押圧力を受ける状態で、隣接する絶縁部材４３のそれぞれに固定される。

また、絶縁部材４３のそれぞれには、１つ以上の係合突起６２が設けられる。図１１等の実施形態では、絶縁部材４３のそれぞれに、２つの係合突起６２が設けられる。また、図１２等に示すように、ベース板４２の設置面４５には、複数の係合孔６３が形成される。電池配列体４１Ａでは、絶縁部材４３の係合突起６２のそれぞれは、係合孔６３の対応する１つと係合する。絶縁部材４３のそれぞれは、係合突起６２のそれぞれが係合孔６３の対応する１つと係合することにより、ベース板４２の設置面４５に対して第１の方向及び第２の方向について位置決めされる。そして、絶縁部材４３のそれぞれは、設置面４５に対して位置決めされた状態で、接着等によって設置面４５に固定される。また、絶縁部材４３のそれぞれは、設置面４５と面接触する状態で、設置面４５に固定される。

なお、ベース板４２の設置面４６にも、係合孔６３と同様の係合孔が複数形成される。そして、電池配列体４１Ｂの絶縁部材４３のそれぞれは、電池配列体４１Ａの絶縁部材４３と同様にして、ベース板４２の設置面４６に対して、第１の方向及び第２の方向について位置決めされる。そして、絶縁部材４３のそれぞれは、設置面４６に対して位置決めされた状態で、接着等によって設置面４６に固定される。また、絶縁部材４３のそれぞれは、設置面４６と面接触する状態で、設置面４６に固定される。

また、電池配列体４１Ａでは、電池１のそれぞれは、隣接する絶縁部材４３のそれぞれに対して、前述のように固定される。このため、絶縁部材４３が設置面４５に対して位置決めされることにより、電池１のそれぞれも、第１の方向及び第２の方向について設置面４５に対して位置決めされる。同様に、電池配列体４１Ｂでも、絶縁部材４３が設置面４６に対して前述のように位置決めされることにより、電池１のそれぞれも、第１の方向及び第２の方向について設置面４６に対して位置決めされる。電池１のそれぞれがベース板４２に対して位置決めされることにより、電池１のそれぞれの一対の電極端子２７も、第１の方向及び第２の方向について、ベース板４２に対して位置決めされる。

また、電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれでは、第１の電池１Ａのそれぞれの底壁７の外表面は、設置面４５，４６の対応する一方と面接触する。そして、第１の電池１Ａのそれぞれは、底壁７の外表面が設置面４５，４６の対応する一方と面接触する状態で、設置面４５，４６の対応する一方に接着等によって固定される。また、電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれでは、第２の電池１Ｂのそれぞれの第２の外装部材６（頂壁１５）の外表面は、設置面４５，４６の対応する一方と面接触する。そして、第２の電池１Ｂのそれぞれは、第２の外装部材６の外表面が設置面４５，４６の対応する一方と面接触する状態で、設置面４５，４６の対応する一方に接着等によって固定される。

また、図５等の実施形態の電池モジュール４０には、バスバー（第１のバスバー）５３が複数設けられるとともに、バスバー５５，５６，５７が設けられる。バスバー５３，５５〜５７のそれぞれは、金属等の導電材料から形成される。

図５等の実施形態では、バスバー５３のそれぞれは、電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれにおいて、配列方向について隣り合う２つの電池１の間を電気的に接続する。ここで、１つのバスバー５３を介しての隣り合う２つの電池１の間を電気的接続する構成について、説明する。電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれでは、電池１のそれぞれは、１つのバスバー５３を介して、隣り合う電池１のそれぞれに対して以下のように電気的に接続される。

バスバー５３によって電気的に接続される２つの電池１のそれぞれでは、一対の電極端子２７の対応する一方である対象端子に、バスバー５３が接触する。２つの電池１のそれぞれでは、溶接等によって、対象端子にバスバー５３が接続される。２つの電池１の対象端子は、第２の方向について、電池モジュール４０の中央位置に対して、同一の側に配置される。すなわち、２つの電池１の対象端子は、電池１のそれぞれの横方向について、電池１のそれぞれの電極群１０に対して、同一の側に位置する。バスバー５３は、２つの電池１の対象端子（第１の対象端子）の間を中継する。そして、電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれでは、バスバー５３は、２つの電池１の対象端子の間において、配列方向（電池モジュール４０の第１の方向）に沿って、すなわち、電池１のそれぞれの縦方向に沿って、延設される。

なお、ある一例では、１つのバスバー５３によって３つ以上の電池１が電気的に接続されてもよい。この場合も、３つ以上の電池１のそれぞれでは、一対の電極端子２７の対応する一方である対象端子（第１の対象端子）に、バスバー５３が接触し、対象端子にバスバー５３が接続される。そして、３つ以上の電池１の対象端子は、第２の方向について、電池モジュール４０の中央位置（電池１のそれぞれの電極群１０）に対して、同一の側に配置される。そして、電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれでは、バスバー５３は、３つ以上の電池１の対象端子の間において、配列方向に沿って、すなわち、電池１のそれぞれの縦方向に沿って、延設される。

図１３は、ある１つの電池１の対象端子（２７の対応する一方）へのバスバー５３の接続状態を、示す。図１３に示すように、１つのバスバー５３によって電気的に接続される２つ以上の電池１のそれぞれでは、フランジ１３及び第２の外装部材６の突出部分の突出端に対して、内周側（内側）にバスバー５３が位置する。すなわち、１つのバスバー５３によって電気的に接続される電池１のそれぞれでは、周壁４（側壁９の対応する一方）と外装部３（電池１）の外周端Ｅとの間に、バスバー５３が位置する。したがって、電池１のそれぞれでは、横方向について外装部３の外周端Ｅより外周側（外側）に、バスバー５３は突出しない。そして、電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれでは、バスバー５３のいずれもが、第２の方向について、電池１のそれぞれの外装部３の外周端Ｅに対して、外周側（外側）に突出しない。

また、図５等の実施形態では、１つのバスバー５３によって、隣り合う２つの電池１は、電気的に直列に接続される。したがって、１つのバスバー５３によって接続される２つの対象端子は、一方が正極端子で、他方が負極端子である。また、別のある一例では、電池配列体４１Ａ，４１Ｂのいずれかにおいて、２つ以上の電池１が、２つのバスバー５３を用いて電気的に並列に接続されてもよい。この場合、第２の方向について電池モジュール４０の中央位置に対して一方側で、２つ以上の電池１の正極端子同士が、２つのバスバー５３の一方によって接続される。そして、第２の方向について電池モジュール４０の中央位置に対して他方側で、２つ以上の電池１の負極端子同士が、２つのバスバー５３の他方によって接続される。

また、図５等の実施形態の電池モジュール４０には、モジュール端子５１，５２が設けられる。ここで、例えば、モジュール端子５１は、正極側のモジュール端子であり、モジュール端子５２は、負極側のモジュール端子である。電池モジュール４０では、電池配列体４１Ａ，４１Ｂは、第１の方向及び第２の方向について、互いに対してずれることなく、又は、ほとんどずれることなく配置される。モジュール端子５１，５２は、第１の方向について、電池配列体４１Ａ，４１Ｂに対して同一の側に位置する。また、モジュール端子５１，５２は、第２の方向について、互いに対して離れて配置される。そして、モジュール端子５２は、第２の方向について電池モジュール４０の中央位置に対して、モジュール端子５１とは反対側に配置される。また、電池１のそれぞれの電極群１０は、第２の方向について、モジュール端子５１，５２の間に位置する。

電池配列体４１Ａでは、第１の方向（配列方向）についてモジュール端子５１，５２に近い側の端に、電池１γが配置され、第１の方向についてモジュール端子５１，５２から遠い側の端に電池１αが配置される。また、電池配列体４１Ｂでは、第１の方向（配列方向）についてモジュール端子５１，５２に近い側の端に、電池１δが配置され、第１の方向についてモジュール端子５１，５２から遠い側の端に電池１βが配置される。

電池１γでは、一対の電極端子２７においてバスバー５３が接続されない一方に、バスバー５７が接触する。そして、バスバー５７は、電池１γの電極端子２７の対応する一方に、接続される。電池１γは、バスバー５７を介して負極側のモジュール端子５２に電気的に接続される。バスバー５７は、電池１γの電極端子２７の対応する一方からモジュール端子５２まで略Ｌ字状に延設される。すなわち、バスバー５７は、電池１γの電極端子２７の対応する一方から第１の方向について外側へ向かって延設され、電池１γの一対の側壁９の対応する一方に沿って延設される。そして、第１の方向について電池１γの外側に隣接する領域では、バスバー５７が、第２の方向に沿って延設され、電池１γの一対の側壁８の対応する一方に沿ってモジュール端子５２に向かって延設される。

電池１δでは、一対の電極端子２７においてバスバー５３が接続されない一方に、バスバー５６が接触する。そして、バスバー５６は、電池１δの電極端子２７の対応する一方に、接続される。電池１δは、バスバー５６を介して正極側のモジュール端子５１に電気的に接続される。バスバー５６は、電池１δの電極端子２７の対応する一方から第１の方向について外側へ向かって延設され、電池１δの一対の側壁９の対応する一方に沿って延設される。

電池１αでは、一対の電極端子２７においてバスバー５３が接続されない一方である対象端子に、バスバー（第２のバスバー）５５が接触する。そして、バスバー５５は、電池１αの電極端子２７の対応する一方である対象端子に、接続される。また、電池１βでは、一対の電極端子２７においてバスバー５３が接続されない一方である対象端子に、バスバー５５が接触する。そして、バスバー５５は、電池１βの電極端子２７の対応する一方である対象端子に、接続される。したがって、電池配列体４１Ａの複数の電池１の対応する１つ（１α）、及び、電池配列体４１Ｂの複数の電池１の対応する１つ（１β）のそれぞれでは、一対の電極端子２７の一方である対象端子（第２の対象端子）に、バスバー５５が接触する。これにより、電池配列体４１Ａ，４１Ｂの間が、バスバー５５によって、電気的に接続される。

バスバー５５によって接続される２つの電池１α，１βの対象端子は、第２の方向について、電池モジュール４０の中央位置に対して、同一の側に配置される。すなわち、２つの電池１α，１βの対象端子は、電池１α，１βのそれぞれの横方向について、電池１α，１βのそれぞれの電極群１０に対して、同一の側に位置する。バスバー５５は、２つの電池１α，１βの対象端子（第２の対象端子）の間を中継する。そして、バスバー５５は、２つの電池１α，１βの対象端子の間において、第３の方向に沿って延設される。すなわち、バスバー５５は、電池配列体４１Ａ，４１Ｂでの電池１の配列方向（電池モジュール４０の第１の方向）に対して交差する方向に沿って、延設される。そして、バスバー５５は、２つの電池１α，１βの対象端子（第２の対象端子）の間において、ベース板４２を跨って（ベース板４２を超えて）延設される。

本実施形態では、バスバー５３，５５〜５７のそれぞれによって、複数の電池１が前述のように電気的に接続される。図５等の実施形態では、電池配列体４１Ａ，４１Ｂを形成する複数（１０個）の電池１は、バスバー５３，５５〜５７によって、モジュール端子５１，５２の間において電気的に直列に接続される。なお、電池モジュール４０では、電池１のそれぞれの外装部３（外装部材５，６）は、バスバー５３，５５〜５７のいずれとも接触しない。

また、図５等の実施形態では、ベース板４２の設置面４５にプリント配線基板７１が設置される。プリント配線基板７１は、第１の方向について、電池配列体４１Ａ，４１Ｂに対してモジュール端子５１，５２が位置する側に位置する。また、プリント配線基板７１は、第２の方向について、モジュール端子５１，５２の間に位置する。

また、図１４は、ベース板４２の構成を示す。図１４に示すように、ベース板４２は、金属から形成される板状の母材６８を備える。電池モジュール４０では、母材６８は、厚さ方向が第３の方向と一致又は略一致する状態で、配置される。また、ベース板４２では、母材６８の両面に、絶縁層６９が形成される。絶縁層６９は、例えば樹脂等から形成され、電気的絶縁性を有する。母材６８の両面のそれぞれでは、全体又は略全体に渡って、絶縁層６９が形成される。絶縁層６９は、母材６８の表面に絶縁材料を蒸着又はコーティングすること等によって、形成される。また、母材６８の表面に絶縁シート等を粘着することにより、絶縁層６９を形成してもよい。図５等の実施形態では、電池配列体４１Ａが設置される設置面４５、及び、電池配列体４１Ｂが設置される設置面４６は、絶縁層６９から形成される。したがって、電池１のそれぞれは、母材６８に対して適切に絶縁される。

図１５は、ベース板４２の設置面４５への電池配列体４１Ａの設置を説明する図である。図１５に示すように、電池配列体４１Ａの設置では、まず、係合突起６２のそれぞれを係合孔６３の対応する１つに係合させる等して、絶縁部材４３のそれぞれを設置面４５に取付ける。この際、絶縁部材４３のそれぞれは、設置面４５と面接触し、かつ、第１の方向及び第２の方向についてベース板４２対して位置決めされた状態で、設置面４５に固定される。そして、第２の外装部材６（頂壁１５）がベース板４２に対向する第２の電池１Ｂのそれぞれを、絶縁部材４３の対応する１つ以上及び設置面４５に取付ける。この際、第２の電池１Ｂのそれぞれは、第２の外装部材６の外表面が設置面４５と面接触し、かつ、第１の方向及び第２の方向についてベース板４２対して位置決めされた状態で、絶縁部材４３の対応する１つ以上及び設置面４５に固定される。

また、複数の絶縁部材４３は、第１の方向についての間隔（ピッチ）が電池１のそれぞれの縦方向についての寸法に比べて僅かに小さくなる状態で、設置面４５に固定される。すなわち、絶縁部材４３が設置面４５に固定された状態では、電池１のそれぞれでの一対の側壁８の外表面の間の縦方向についての寸法に比べて、絶縁部材４３の第１の方向についての間隔が、僅かに小さくなる。そして、絶縁部材４３及び第２の電池１Ｂが設置面４５に取付けられた状態で、底壁７がベース板４２に対向する第１の電池１Ａのそれぞれを、絶縁部材４３の対応する１つ以上及び設置面４５に取付ける。この際、第１の電池１Ａのそれぞれは、底壁７の外表面が設置面４５と面接触し、かつ、第１の方向及び第２の方向についてベース板４２対して位置決めされた状態で、絶縁部材４３の対応する１つ以上及び設置面４５に固定される。

前述のように、複数の絶縁部材４３の第１の方向についての間隔は、電池１のそれぞれの縦方向についての寸法に比べて僅かに小さい。このため、第１の電池１Ａを設置面４５に取付けることにより、電池１のそれぞれは、隣り合う電池１のそれぞれから縦方向について内側へ押圧力を受ける。なお、電池配列体４１Ｂも、電池配列体４１Ａの設置面４５への取付けと同様にして、設置面４６に取付けられる。

前述の実施形態等の電池モジュール４０の電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれでは、電池１のそれぞれは、配列方向について隣り合う電池１のそれぞれとの間で、絶縁部材４３を挟む。このため、互いに対して隣り合う電池１がバスバー５３以外を介して電気的に導通することが、有効に防止される。これにより、電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれでは、短絡等の発生が有効に防止される。

また、前述の実施形態等では、電池配列体４１Ａが設置される設置面４５、及び、電池配列体４１Ｂが設置される設置面４６は、絶縁層６９から形成される。このため、電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれにおいて、短絡等の発生がより有効に防止される。また、電池配列体４１Ａ，４１Ｂの間が母材６８を介して短絡すること等も、有効に防止される。したがって、電池モジュール４０では、短絡等が有効に防止される絶縁構造が形成される。

また、第１の電池１Ａのそれぞれでは、第２の外装部材６（頂壁１５）が、内部空洞１１に対してベース板４２が位置する側とは反対側に位置し、第２の外装部材６の外表面が、第３の方向について外側を向く。そして、第２の電池１Ｂのそれぞれでは、底壁７が、内部空洞１１に対してベース板４２が位置する側とは反対側に位置し、底壁７の外表面が、第３の方向について外側を向く。前述のように、実施形態等の電池１のそれぞれの外装部３は、高さ方向についての寸法が小さい扁平形状に形成される。そして、電池１のそれぞれでは、底壁７及び第２の外装部材６（頂壁１５）のそれぞれの外表面の面積は、側壁８，９のそれぞれの外表面の面積に比べて、大きい。前述のような構成であるため、電池１のそれぞれでは、底壁７及び頂壁１５のそれぞれから外部への放熱性が、側壁８，９のそれぞれから外部への放熱性に比べて、高い。

実施形態等の電池モジュール４０では、電池１のそれぞれは、底壁７の外表面又は頂壁１５の外表面が第３の方向について外側を向く状態で、配置される。このため、電池モジュール４０では、電池１のそれぞれで発生した熱は、底壁７又は第２の外装部材６（頂壁１５）を通して、外部へ放熱される。電池１のそれぞれにおいて、放熱性が高い底壁７又は第２の外装部材６から外部へ放熱されるため、電池モジュール４０では、発生した熱が適切に放熱される。したがって、電池モジュール４０が適切に冷却される。また、電池１のそれぞれが底壁７の外表面又は頂壁１５の外表面が第３の方向について外側を向く状態で配置されるため、電池モジュール４０の全体を均一に冷却する構成が、容易に実現可能になる。

また、電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれでは、第１の電池１Ａ及び第２の電池１Ｂが隣り合って配置され、第１の電池１Ａ及び第２の電池１Ｂが配列方向について交互に配列される。電池モジュール４０に用いられる電池１のそれぞれは、周壁４に対してフランジ１３及び第２の外装部材６が外周側へ突出する。実施形態等では、前述のように電池１が配列されるため、前述のような構成の電池１を用いても、電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれにおいて、配列方向についての寸法を小さくすることが可能になる。電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれの配列方向の寸法が小さくなることにより、電池配列体４１Ａ，４１Ｂの体積が小さくなる。これにより、電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれの体積エネルギー密度が高く確保され、電池モジュール４０の体積エネルギー密度が高く確保される。
また、電池１は、横方向についての寸法が大きく、かつ、高さ方向についての寸法が小さいため、前述のように、高さ方向についての撓み量が横方向に沿って変化する状態に、曲がり易い。実施形態等の電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれでは、電池１のそれぞれは、縦方向が配列方向に沿う状態で配置される。そして、電池１のそれぞれでは、隣り合う電池１のそれぞれに対して、側壁８の対応する一方が絶縁部材４３を挟んで対向し、隣接する絶縁部材４３のそれぞれに対して、側壁（第１の側壁）８の対応する一方が結合される。前述のように電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれが組み立てられるため、強度の高い電池配列体４１Ａ，４１Ｂが形成される。これにより、電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれにおいて、共振等による電池１のそれぞれの変形が抑制される。

また、電池モジュール４０では、電池１のそれぞれは、隣り合う電池１のそれぞれから縦方向について内側へ押圧力を受ける状態で、隣接する絶縁部材４３のそれぞれに固定される。このため、電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれでは、隣り合う電池１のそれぞれからの押圧力によって、電池１のそれぞれの振動が抑制される。これにより、電池１それぞれの変形が、より有効に抑制される。さらに、電池１の製造上の公差があった場合でも、隣り合う電池１のそれぞれから縦方向について内側へ押圧力を受けて、圧縮されることで製造上の公差を吸収することもできる。
また、電池モジュール４０を組み立てる際は、硬化時間が長い２液混合型接着剤で電池１を固定することで、硬化するまでの時間に、電池１をベース板４２上で滑らせて適当な位置に固定することができる。これにより、組み立てが容易になることに加え、固定位置もより正確になる。

また、電池１のそれぞれでは、周壁４と外装部３（電池１）の外周端Ｅとの間を通って、バスバー５３の対応する１つ以上が延設される。このため、電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれでは、バスバー５３のいずれもが、第２の方向について、電池１のそれぞれの外装部３の外周端Ｅに対して、外周側（外側）に突出しない。電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれにおいてバスバー５３のいずれもが電池１のそれぞれの外周端Ｅに対して内周側に位置するため、電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれにおいて、スペースロスが削減される。これにより、電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれをさらに小型化可能になり、電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれの体積エネルギー密度をさらに高くすることが可能になる。

なお、ある変形例では、電池配列体４１Ａ，４１Ｂと同様の電池配列体が１つのみ設けられる。この場合、ベース板４２の片面が、電池配列体が設置される設置面となる。本変形例でも、電池配列体４１Ａ，４１Ｂのそれぞれと同様にして、電池配列体において複数の電池１が配列される。

［電池パック］
次に、前述した実施形態等の電池モジュールが用いられる電池パックについて、説明する。図１６は、図５等の実施形態の電池モジュール４０が用いられる電池パック７０の一例を示す。図１６等の実施形態では、電池モジュール４０において、複数の電池１が、電気的に直列に接続される。電池１は、前述したバスバー５３，５５等を介して、互いに対して電気的に接続される。なお、別の一例では、電池モジュール４０において、複数の電池１が電気的に並列に接続されてもよい。また、別の一例では、電池モジュール４０において、電池１が直列に接続される直列接続、及び、電池１が並列に接続される並列接続の両方が形成されてもよい。

また、電池パック７０の電池モジュール４０では、複数の電池１の対応する１つ（１δ）の正極端子（２７の対応する一方）が、バスバー（正極側リード）５６を介して、正極側のモジュール端子５１に接続される。そして、複数の電池１の中でバスバー５６が接続される電池（１δ）とは別の対応する１つ（１γ）では、負極端子（２７の対応する１つ）が、バスバー（負極側リード）５７を介して、負極側のモジュール端子５２に接続される。

電池パック７０には、前述したプリント配線基板７１が設けられる。プリント配線基板７１には、保護回路７２、温度検出器であるサーミスタ７３、及び、通電用の外部端子７５が、搭載される。なお、電池パック７０では、絶縁部材（図示しない）によって、プリント配線基板８４上の電気経路と電池モジュール４０の配線との不要な接続が、防止される。正極側のモジュール端子５１は、プリント配線基板７１に形成される配線７６等を介して、保護回路７２に接続され、負極側のモジュール端子５２は、プリント配線基板７１に形成される配線７７等を介して、保護回路７２に接続される。

温度検出器であるサーミスタ７３は、電池モジュール４０を形成する複数の電池１のそれぞれについて、温度を検出する。そして、サーミスタ７３は、温度についての検出信号を、保護回路７２に出力する。

電池パック７０は、電流検出機能及び電圧検出機能を有する。電池パック７０では、電池モジュール４０への入力電流、及び、電池モジュール４０からの出力電流が検出されてもよく、電池モジュール４０を形成する複数の電池１のいずれかを流れる電流が、検出されてもよい。また、電池パック７０では、電池モジュール４０において電池１のそれぞれの電圧が検出されてもよく、電池モジュール４０全体に印加される電圧が検出されてもよい。電池パック７０では、電池モジュール４０と保護回路７２との間が、配線７４を介して、接続される。保護回路７２には、電流についての検出信号、及び、電圧についての検出信号が、配線７４を介して出力される。

なお、ある実施例では、電池１のそれぞれの電圧が検出される代わりに、電池モジュール４０を形成する電池１のそれぞれについて、正極電位又は負極電位が検出される。この場合、電池モジュール４０に、参照極としてリチウム電極等が設けられる。そして、参照極での電位を基準として、電池１のそれぞれの正極電位又は負極電位が検出される。

外部端子７５は、電池パック７０の外部の機器に接続される。外部端子７５は、電池モジュール４０からの電流の外部への出力、及び／又は、電池モジュール４０への電流の入力に用いられる。電池パック７０の電池モジュール４０を電源として使用する際には、電流が通電用の外部端子７５を通して、電池パック７０の外部に供給される。また、電池モジュール４０を充電する際には、充電電流は、通電用の外部端子７５を通して電池モジュール４０に供給される。電池モジュール４０の充電電流には、例えば、自動車等の動力の回生エネルギー等が含まれる。また、保護回路７２は、プラス配線７８及びマイナス配線７９を介して外部端子７５に接続可能である。

保護回路７２は、電池モジュール４０と外部端子７５との間の電気的な接続を遮断可能な機能を有する。保護回路７２には、接続遮断部として、リレー又はヒューズ等が設けられる。また、保護回路７２は、電池モジュール４０の充放電を制御する機能を有する。保護回路７２は、前述の電流、電圧及び温度等のいずれかに関する検出結果に基づいて、電池モジュール４０の充放電を制御する。

例えば、サーミスタ７３の検出温度が所定温度以上になった場合、保護回路７２は、所定の条件になったと判断する。また、電池モジュール４０において過充電、過放電及び過電流等のいずれかが検出された場合に、保護回路７２は、電池モジュール４０が所定の条件になったと判断する。そして、電池モジュール４０が前述の所定の条件になったと判断した場合、保護回路７２は、保護回路７２と通電用の外部端子７５との間の導通を、遮断できる。保護回路７２と通電用の外部端子７５との間の導通が遮断されることにより、電池モジュール４０からの電流の外部への出力、及び、電池モジュール４０への電流の入力が停止される。これにより、電池モジュール４０において過電流等が継続して発生することが、有効に防止される。

なお、ある実施例では、電池パック７０（電池モジュール４０）を電源として使用する装置に形成される回路を、保護回路として使用してもよい。また、電池パック７０において、電池モジュール４０を複数設け、電池モジュール４０同士を電気的に直列及び／又は並列に接続してもよい。

［電池パックの用途］
前述した電池モジュール４０を備える電池パック７０の構成等は、用途により、適宜変更される。電池パック７０の用途としては、大電流での充放電が求められている装置等であることが、好ましい。具体的な電池パック７０の用途には、デジタルカメラの電源用、車両の車載用、及び、定置用電源等が、挙げられる。この場合、電池モジュール４０を含む電池パック７０が搭載される車両としては、二輪乃至四輪のハイブリッド電気自動車、二輪乃至四輪の電気自動車、アシスト自転車、及び、鉄道用車両等が挙げられる。

前述した実施形態の電池モジュール４０を備える電池パック７０は、前述のように、体積エネルギー密度が高い。このため、電池パック７０（電池モジュール４０）は、鉛電池の代替電源として車両用のスタータ電源に用いることも好適であるとともに、ハイブリッド車に搭載する車載用電源、及び、定置用電源としても好適である。

図１７は、前述の電池パック７０のある適用例として、車両８０への適用例を示す。図１７に示す一例では、車両８０は、車両本体８１と、電池パック７０と、を備える。図１７に示す一例では、車両８０は、四輪の自動車である。なお、車両８０は、複数の電池パック７０を搭載してもよい。

図１７の一例では、電池パック７０が車両本体８１の前方に位置するエンジンルーム内に搭載される。なお、電池パック７０は、例えば、車両本体８１の後方、又は、座席の下に搭載してもよい。特に、前述の電池モジュール４０を備える電池パック７０は、座席の下の狭いスペースでも、配置可能である。前述のように、電池パック７０は、車両８０の電源として用いることができる。また、電池パック７０は、車両８０の動力の回生エネルギーを、回収することができる。

これらの少なくとも一つの実施形態又は実施例によれば、複数の電池のそれぞれは、縦方向が配列方向に沿う状態で配置される。そして、複数の電池は、ベース板の設置面に底壁が対向する第１の電池と、ベース板の設置面に第２の外装部材が対向する第２の電池と、を備え、電池配列体では、第１の電池及び第２の電池が隣り合って配置される。これにより、電池のそれぞれで発生した熱が適切に放熱されるとともに、体積エネルギー密度が高く確保される電池モジュールを提供することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

Claims (15)

1. 配列方向に配列される複数の電池を備える電池配列体と、
   前記電池配列体が設置される設置面を備えるベース板と、
   を具備し、
   複数の前記電池のそれぞれは、正極及び負極を備える電極群と、金属から形成されるとともに、前記電極群が収納される内部空洞を規定する外装部と、を備え、
   複数の前記電池のそれぞれの前記外装部は、底壁と、前記内部空洞の外周側を囲む周壁と、前記周壁において前記底壁とは反対側の端部から前記外周側へ突出するフランジと、を備える第１の外装部材と、高さ方向について前記底壁とは反対側から前記フランジに取付けられる第２の外装部材と、を備え、
   複数の前記電池のそれぞれの前記外装部及び前記内部空洞のそれぞれでは、前記高さ方向についての寸法が、前記高さ方向に交差する縦方向についての寸法に比べて小さく、かつ、前記縦方向についての前記寸法が、前記高さ方向及び前記縦方向の両方に交差する横方向についての寸法に比べて小さくなり、
   複数の前記電池のそれぞれは、前記縦方向が前記配列方向に沿う状態で配置され、
   複数の前記電池は、前記ベース板の前記設置面に前記底壁が対向する第１の電池と、前記ベース板の前記設置面に前記第２の外装部材が対向する第２の電池と、を備え、
   前記電池配列体では、前記第１の電池及び前記第２の電池が隣り合って配置される、
   電池モジュール。
2. 前記第１の外装部材の周壁は、前記縦方向について前記内部空洞を挟んで対向する一対の第１の側壁と、前記横方向について前記内部空洞を挟んで対向する一対の第２の側壁と、を備え、
   前記電池配列体では、前記電池のそれぞれは、隣り合う前記電池のそれぞれに対して、前記第１の側壁の対応する一方が対向する、
   請求項１の電池モジュール。
3. 複数の前記電池のそれぞれは、前記外装部の外表面に取付けられる一対の電極端子を備え、
   複数の前記電池のそれぞれでは、前記電極群は、前記横方向について一対の前記電極端子の間に配置され、一対の前記電極端子のそれぞれは、周方向について一対の前記第２の側壁の対応する一方が延設される範囲に配置される、
   請求項２の電池モジュール。
4. 前記電池配列体において複数の前記電池の中の２つ以上の間を電気的に接続するバスバーをさらに具備し、
   前記バスバーによって電気的に接続される２つ以上の前記電池のそれぞれでは、一対の前記電極端子の対応する一方である対象端子に前記バスバーが接触し、
   前記バスバーは、２つ以上の前記対象端子の間において、前記電池の前記配列方向に沿って延設される、
   請求項３の電池モジュール。
5. 複数の前記電池のそれぞれでは、前記底壁及び前記第２の外装部材のそれぞれの外表面の面積は、一対の前記第１の側壁のそれぞれの外表面の面積に比べて、大きく、一対の前記第１の側壁のそれぞれの前記外表面の前記面積は、一対の前記第２の側壁のそれぞれの外表面の面積に比べて、大きい、請求項２乃至４のいずれか１項の電池モジュール。
6. 複数の前記電池のそれぞれでは、一対の前記第１の側壁のそれぞれの前記横方向についての寸法は、一対の前記第２の側壁のそれぞれの前記縦方向についての寸法に比べて、大きい、請求項２乃至５のいずれか１項の電池モジュール。
7. 前記電池配列体は、電気的絶縁性を有する絶縁部材を備え、
   前記電池配列体では、前記電池のそれぞれは、隣り合う前記電池のそれぞれとの間で前記絶縁部材を挟む、
   請求項１乃至６のいずれか１項の電池モジュール。
8. 前記絶縁部材は、前記ベース板に対して固定され、
   複数の前記電池のそれぞれは、隣り合う前記電池のそれぞれから前記周壁が前記縦方向について内側へ押圧力を受ける状態で前記絶縁部材に対して固定され、前記ベース板に対して位置決めされる、
   請求項７のいずれか１項の電池モジュール。
9. 複数の前記電池のそれぞれでは、
   前記電極群の前記正極は、正極集電体と、前記正極集電体の表面に担持される正極活物質含有層と、を備えるとともに、前記正極集電体は、前記正極活物質含有層が未担持の部分であり、前記内部空洞において前記横方向の一方側へ前記負極に対して突出する正極集電タブを備え、
   前記電極群の前記負極は、負極集電体と、前記負極集電体の表面に担持される負極活物質含有層と、を備えるとともに、前記負極集電体は、前記負極活物質含有層が未担持の部分であり、前記内部空洞において前記横方向について前記正極集電タブが突出する側とは反対側へ前記正極に対して突出する負極集電タブを備える、
   請求項１乃至８のいずれか１項の電池モジュール。
10. 前記ベース板は、金属から形成される母材と、電気的絶縁性を有し、前記母材の表面に形成される絶縁層と、を備え、
    前記ベース板の前記設置面は、前記絶縁層から形成される、
    請求項１乃至９のいずれか１項の電池モジュール。
11. 前記電池配列体を複数具備し、
    前記ベース板の前記設置面は、第１の設置面と、前記第１の設置面とは反対側を向く第２の設置面と、を備え、
    複数の前記電池配列体は、前記第１の設置面に設置される第１の電池配列体と、前記第２の設置面に設置される第２の電池配列体と、を備える、
    請求項１乃至１０のいずれか１項の電池モジュール。
12. 前記第１の電池配列体での複数の前記電池の配列方向は、前記第２の電池配列体での複数の前記電池の配列方向と一致する、請求項１１の電池モジュール。
13. 請求項１乃至１２のいずれか１項の電池モジュールを具備する、電池パック。
14. 前記電池モジュールに電気的に接続される外部端子と、
    保護回路と、
    をさらに具備する、請求項１３の電池パック。
15. 請求項１３又は１４の電池パックを具備する車両。

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