WO2012042914A1 - バッテリモジュール、それを備えたバッテリシステム、電動車両、移動体、電力貯蔵装置、電源装置および電気機器ならびにバッテリモジュールの製造方法 - Google Patents

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岸本 圭司
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Definitions

  • the present invention relates to a battery module, a battery system including the same, an electric vehicle, a movable body, a power storage device, a power supply device and an electric device, and a method of manufacturing a battery module.
  • a battery module in which a plurality of battery cells are connected in series or in parallel is mounted on a mobile body driven by power such as an electric car. It is conceivable to use a laminate type battery cell as each battery cell of the battery module.
  • a laminate type battery cell has a laminate in which positive electrodes and negative electrodes are alternately stacked via a separator. The laminate is housed in a flexible container made of a laminator film together with an electrolytic solution. A positive electrode terminal connected to the positive electrode and a negative electrode terminal connected to the negative electrode are provided to protrude outside the flexible container.
  • a plurality of laminate type battery cells are stacked via a stack plate.
  • the stack plate has a flat portion in surface contact with the battery cells and a frame portion formed to surround the outer periphery of the flat portion.
  • the positive terminal and the negative terminal of each battery cell are bent on the frame portion of the stack plate.
  • the positive electrode terminal of one battery cell and the negative electrode terminal of the other battery cell are superimposed on each other on the frame portion of the stack plate. In that state, the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are laser welded.
  • the plurality of battery cells are electrically connected.
  • the object of the present invention is to manufacture a battery module capable of detecting the voltage of each battery cell, a battery system provided with the same, an electric vehicle, a mobile body, a power storage device, a power supply device and an electric device, and a battery module manufacturing method. It is to provide.
  • a battery module includes a battery block including a plurality of battery cells each having a flexible electrode terminal, and a voltage detection circuit detecting a voltage of each battery cell of the battery block, and an electrode of each battery cell
  • the electrode terminals of the plurality of battery cells are bent so that the terminals come in contact with the electrode terminals of the other battery cells, and the battery module has a voltage for electrically connecting the electrode terminals in contact with each other with the voltage detection circuit. It further comprises a detection line.
  • FIG. 1 is an external perspective view of the battery module according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view of the battery module of the first embodiment.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the battery block according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a side view of the battery cell of the first embodiment.
  • FIG. 5 is a top view and a side view of the spacer of the first embodiment.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view for explaining connection of a plurality of battery cells and attachment of an FPC board.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining attachment of the connection member.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining attachment of the connection bus bar.
  • FIG. 9 is a schematic plan view for explaining the details of the connection between the connection member and the printed circuit board.
  • FIG. 10 is a side view of the battery cell of the second embodiment.
  • FIG. 11 is a top view and a side view of the spacer of the second embodiment.
  • FIG. 12 is a top view of the battery module of the second embodiment.
  • FIG. 13 is a bottom view of the battery module of the second embodiment.
  • FIG. 14 is a side view of the battery module of the second embodiment.
  • FIG. 15 is a top view and a side view of the spacer of the third embodiment.
  • FIG. 16 is an enlarged perspective view for explaining attachment of the connecting member.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view for explaining attachment of the connection member.
  • FIG. 18 is an exploded perspective view of the battery module according to the fourth embodiment.
  • FIG. 19 is an exploded perspective view of a modification of the battery module of FIG.
  • FIG. 20 is a schematic plan view showing the configuration of the battery system.
  • FIG. 21 is a block diagram showing a configuration of an electric automobile provided with a battery system.
  • FIG. 22
  • the battery module according to the present embodiment is mounted on an electric vehicle (for example, an electric vehicle) which uses electric power as a driving source.
  • FIG. 1 is an external perspective view of the battery module
  • FIG. 2 is a plan view of the battery module. 1 and 2 and FIGS. 3 to 19 described later, three directions orthogonal to one another are defined as an X direction, a Y direction, and a Z direction, as indicated by arrows X, Y, and Z.
  • the X direction and the Y direction are parallel to the horizontal plane
  • the Z direction is the direction orthogonal to the horizontal plane.
  • the upward direction is the direction in which the arrow Z is directed.
  • the battery module 100 includes a plurality of (in this example, 18) battery cells 10 having a flat and substantially rectangular parallelepiped shape.
  • the plurality of battery cells 10 are arranged in the X direction.
  • a plate-like spacer SP is disposed between the adjacent battery cells 10.
  • Each battery cell 10 is a secondary battery such as a lithium ion battery or a nickel hydrogen battery, for example.
  • a laminate type battery cell 10 is used.
  • the laminate type battery cell 10 has a configuration in which a positive electrode and a negative electrode are stacked via a separator, and the stacked body is housed in a flexible container made of a resin film together with an electrolytic solution.
  • the flexible container may be further accommodated in a rigid casing to prevent deformation and breakage of the flexible container due to external stress.
  • the plurality of battery cells 10 and the plurality of spacers SP are integrally fixed by the pair of end plates 92, the pair of upper end frames 93, and the pair of lower end frames 94 in a state of being arranged side by side in the X direction.
  • the plurality of battery cells 10, the plurality of spacers SP, the pair of end plates 92, the pair of upper end frames 93, and the pair of lower end frames 94 form a substantially rectangular battery block 10BB.
  • Battery block 10BB has upper and lower surfaces parallel to the XY plane.
  • Battery block 10BB has one end surface and the other end surface parallel to the YZ plane.
  • battery block 10BB has one side and the other side parallel to the XZ plane. Details of the configuration of battery block 10BB will be described later.
  • the printed circuit board 21 is attached to one end plate 92.
  • the voltage detection circuit 20 and the communication circuit 24 are mounted on the printed circuit board 21.
  • the voltage detection circuit 20 detects the terminal voltage of each battery cell 10.
  • the communication circuit 24 transmits the terminal voltage of each battery cell 10 detected by the voltage detection circuit 20 to an external device (such as a battery ECU 101 of FIG. 18 described later). Details of the voltage detection circuit 20 and the communication circuit 24 will be described later.
  • a pair of flexible printed circuit boards (hereinafter, abbreviated as FPC boards) 50 extending in the X direction are disposed on the top surface of the battery block 10BB.
  • Each FPC board 50 has a configuration in which a plurality of conductor wires 51 and 52 (see FIG. 9 described later) are formed on the insulating layer, and has flexibility and flexibility.
  • polyimide is used as a material of the insulating layer constituting the FPC board 50
  • copper is used as a material of the conductor wires 51 and 52 (see FIG. 9 described later).
  • the conductor lines 51 and 52 are examples of voltage detection lines.
  • a plurality of plate-like connection members 206 are attached to each FPC board 50 so as to be aligned in the X direction at regular intervals. As will be described later, the plurality of connection members 206 are respectively connected to the conductor lines 51 of the FPC board 50, and are respectively connected to the terminals 10a and 10b (see FIG. 3 described later) of the plurality of battery cells 10.
  • Each FPC board 50 is folded downward at the upper end portion of one end plate 92 (the end plate 92 to which the printed circuit board 21 is attached), and is connected to the printed circuit board 21.
  • the terminals 10 a and 10 b of each battery cell 10 are electrically connected to the printed circuit board 21 through the FPC board 50.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the battery block 10BB
  • FIG. 4 is a side view of the battery cell 10
  • FIG. 5 is a top view and a side view of the spacer SP.
  • the plurality of battery cells 10 and the plurality of spacers SP are arranged alternately in the X direction.
  • a pair of end plates 92 is disposed adjacent to the battery cell 10 located at one end in the X direction and the battery cell 10 located at the other end in the X direction.
  • one end plate 92 is located at one end of the battery block 10BB, and the other end plate 92 is located at the other end of the battery block 10BB.
  • each battery cell 10 has a positive electrode terminal 10 a and a negative electrode terminal 10 b on the upper surface thereof so as to be aligned in the Y direction.
  • the positive electrode terminal 10 a is connected to the positive electrode of each battery cell 10
  • the negative electrode terminal 10 b is connected to the negative electrode of each battery cell 10.
  • the positive electrode terminal 10 a and the negative electrode terminal 10 b are provided so as to project upward from the top surface of the battery cell 10.
  • a hole 10c is formed in each of the positive electrode terminal 10a and the negative electrode terminal 10b.
  • the positive electrode terminal 10a and the negative electrode terminal 10b are examples of flexible electrode terminals.
  • the flexible electrode terminal is an electrode terminal that can be easily bent by a manual operation or an operation using a jig and a tool, and is flexibly formed so as not to cause breakage due to bending.
  • the terminals 10a and 10b are made of a highly conductive metal or alloy such as copper, iron or aluminum and formed in a plate shape.
  • terminals 10a and 10b in which plating with nickel, chromium or the like is applied to the surface of a plate-like metal can also be used according to the necessity of rust prevention and the like.
  • the thickness of these terminals 10a and 10b is set to a predetermined thickness, for example, 0.5 mm or less so as to exhibit flexibility. In this case, since the terminals 10a and 10b exhibit flexibility, they can be easily bent in the thickness direction, and breakage due to bending can be prevented.
  • the positive electrode terminal 10a or the negative electrode terminal 10b of each battery cell 10 is not connected to the other with the terminals 10a and 10b of the plurality of battery cells 10 bent.
  • electrical connection between the terminals 10 a and 10 b of the plurality of battery cells 10 becomes possible.
  • the positive electrode terminal 10a and the negative electrode terminal 10b are formed of different metals, it is possible to apply plating with a common metal (for example, nickel) on the surfaces of the positive electrode terminal 10a and the negative electrode terminal 10b. In this case, when the positive electrode terminal 10a and the negative electrode terminal 10b are connected between the plurality of battery cells 10, the occurrence of corrosion due to the contact of dissimilar metals can be prevented.
  • a common metal for example, nickel
  • the battery cells 10 adjacent to one end plate 92 (the end plate 92 to which the printed circuit board 21 is attached) to the battery cells 10 adjacent to the other end plate 92 are the first to eighteenth battery cells Call it 10
  • the plurality of battery cells 10 are arranged such that the positional relationship between the positive electrode terminal 10 a and the negative electrode terminal 10 b in the Y direction is opposite to each other between each two adjacent battery cells 10.
  • the positive electrode terminals 10a and the negative electrode terminals 10b of two adjacent battery cells 10 are alternately arranged in the X direction.
  • the negative electrode terminals 10b and the positive electrode terminals 10a of two adjacent battery cells 10 are alternately arranged in the X direction.
  • positive terminal 10a of odd-numbered battery cell 10 and negative terminal 10b of even-numbered battery cell 10 form a first terminal row TL1 extending in the X direction
  • negative terminal 10b of odd-numbered battery cell 10 and Positive terminal 10a of the even-numbered battery cell 10 constitutes a second terminal row TL2 extending in the X direction.
  • the first terminal row TL1 and the second terminal row TL2 are arranged in parallel with an interval.
  • a gas vent valve 10v is provided at the center of the upper surface of each battery cell 10 between the positive electrode terminal 10a and the negative electrode terminal 10b.
  • each spacer SP has a substantially rectangular plate-like portion 201.
  • the plate-like portion 201 has a cross-sectional shape which is bent in an uneven shape in the vertical direction.
  • a lower surface portion 204 is provided at the lower end portion of the plate-like portion 201 so as to protrude to one surface side and the other surface side of the plate-like portion 201.
  • the lower surface portion 204 extends along the lower side of the plate-like portion 201 and also extends upward from both ends of the lower side of the plate-like portion 201 along a side.
  • a pair of terminal support pieces 202 and a pair of projecting pieces 203 are provided on the upper end portion of the plate-like portion 201 so as to respectively project to one surface side and the other surface side of the plate-like portion 201.
  • the pair of terminal support pieces 202 extend from the both ends of the upper side of the plate-like portion 201 toward the central portion by a predetermined length and from the both ends of the upper side of the plate-like portion 201 downward along both sides of the plate-like portion 201 Extend a certain length.
  • the pair of projecting pieces 203 is provided along the upper side of the plate-like portion 201 between the pair of terminal support pieces 202.
  • the plate-like portion 201, the lower surface portion 204, the terminal support piece 202 and the protruding piece 203 are made of, for example, resin.
  • a substantially rectangular metal plate 211 is attached on each terminal support piece 202.
  • the metal plate 211 is an example of a support portion.
  • An external thread 212 is provided to project upward from the center of the metal plate.
  • a rotation stopper 213 is provided to project along one side of the metal plate 211 and upward.
  • the metal plate 211 is an example of a support portion.
  • the metal plate 211 is made of a highly conductive metal such as copper, iron or aluminum.
  • the thickness of the metal plate 211 is larger than the thickness of each of the terminals 10 a and 10 b of each battery cell 10, and is, for example, 0.5 mm or more.
  • the metal plate 211 has higher rigidity than the terminals 10 a and 10 b of each battery cell 10.
  • the metal plate 211 mounted on one of the terminal support pieces 202 is disposed between the terminals 10 a and 10 b constituting the first terminal row TL1.
  • the metal plate 211 mounted on the other terminal support piece 202 is disposed between the plurality of terminals 10a and 10b constituting the second terminal row TL2.
  • Each end plate 92 has substantially the same shape as the spacer SP.
  • the end plate 92 is different from the spacer SP in the following points.
  • a duct support piece 205 is provided so as to protrude to one surface side of the plate-like portion 201 between the pair of terminal support pieces 202 and to extend along the upper side of the plate-like portion 201.
  • the pair of projecting pieces 203 are provided to project only to the other surface side of the plate-like portion 201.
  • One end of a gas duct (not shown) is mounted on the duct support piece 205. A flow path of the gas exhausted from the degassing valve 10v of each battery cell 10 is formed by the gas duct.
  • the metal plates 211 mounted on the pair of terminal support pieces 202 of each end plate 92 are located on the extension of the first terminal row TL1 and the extension of the second terminal row TL2, respectively.
  • the printed circuit board 21 is attached to the plate-like portion 201 of one end plate 92.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view for explaining the connection of the plurality of battery cells 10 and the attachment of the FPC board 50.
  • the plurality of battery cells 10 and the plurality of spacers SP are arranged such that one surface and the other surface parallel to the YZ plane of each battery cell 10 are in surface contact with the spacer SP or the plate portion 201 of the end plate 92. And a pair of end plates 92 are stacked.
  • the pair of upper end frames 93 (FIG. 1) and the pair of lower end frames 94 (FIG. 1) to the pair of end plates 92, the plurality of battery cells 10, the plurality of spacers SP and the pair of end plates 92 is integrally fixed.
  • each spacer SP and each end plate 92 is disposed to overlap the lower surface and both side surfaces (surfaces parallel to the XY plane) of each battery cell 10, and the terminals of each spacer SP and each end plate 92
  • the support pieces 202 and the protrusion pieces 203 are disposed to overlap the top and side surfaces of each battery cell 10. As a result, displacement of each battery cell 10 in the Y direction and the Z direction is prevented.
  • the degassing valve 10 v of each battery cell 10 is exposed between the spacer SP or a pair of projecting pieces 203 (FIG. 5) of the end plate 92.
  • each battery cell 10 can be dissipated efficiently.
  • the positive electrode terminal 10 a of the battery cell 10 (hereinafter, referred to as one end side battery cell 10) located at one end portion is bent in an L shape so as to overlap on the terminal support piece 202 of one end plate 92.
  • the negative terminal 10b of the battery cell 10 (hereinafter referred to as the other end battery cell 10) located at the other end is bent in an L shape so as to overlap on the terminal support piece 202 of the other end plate 92. .
  • the plurality of other terminals 10a and 10b are respectively bent in an L shape so that two adjacent terminals 10a and 10b overlap each other on the terminal support piece 202 located therebetween.
  • the terminals 10a and 10b are disposed on the metal plate 211 (FIG. 5), and the male screw 212 (FIG. 5) is inserted into the hole 10c (FIG. 4) of the terminals 10a and 10b.
  • the shapes and dimensions of the holes 10c of the terminals 10a and 10b are set so that the male screw 212 can be inserted into the holes 10c of the terminals 10a and 10b when the terminals 10a and 10b are bent.
  • the hole 10 c is formed in an oval shape or a rectangular shape.
  • a pair of FPC boards 50 is provided inside first and second terminal rows TL1, TL2 (FIG. 3) along first and second terminal rows TL1, TL2 (FIG. 3). It is arranged respectively.
  • One FPC board 50 is disposed between the first terminal row TL1 (FIG. 3) and the gas vent valves 10v of the plurality of battery cells 10, and the other FPC board 50 is provided with a second terminal row TL2 (FIG. 3) and the degassing valve 10v of the plurality of battery cells 10 are disposed.
  • a plurality of plate-like connection members 206 are attached to each FPC board 50.
  • the connection member 206 is made of, for example, a highly conductive metal such as copper, iron or aluminum.
  • the thickness of the connection member 206 is larger than the thickness of each of the terminals 10 a and 10 b of each battery cell 10, and is, for example, 0.5 mm or more.
  • the connection member 206 has rigidity higher than the terminals 10 a and 10 b of each battery cell 10.
  • Each connecting member 206 is provided with a hole 206a.
  • Each of the plurality of connection members 206 attached to one FPC board 50 is attached on the terminal support piece 202 on which the terminals 10a and 10b constituting the first terminal row TL1 (FIG. 3) are disposed.
  • Each of the plurality of connection members 206 attached to the other FPC board 50 is attached on the terminal support piece 202 in which the terminals 10a and 10b constituting the second terminal row TL2 are disposed.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining attachment of the connection member 206.
  • the terminals 10 a and 10 b and the connection member 206 are disposed to overlap the metal plate 211 attached to the terminal support piece 202.
  • the male screw 212 on the metal plate 211 is inserted into the hole 10 c of the terminals 10 a and 10 b and the hole 206 a of the connection member 206.
  • the nut N1 is attached to the tip of the male screw 212 and tightened.
  • the nut N1 is an example of a tightening member.
  • the rotational force of the nut N1 is transmitted to the connection member 206 by the friction between the nut N1 and the connection member 206.
  • the connection member 206 rotates, the FPC board 50 is partially deformed.
  • the rotation angle of the connection member 206 is increased, the deformation of the FPC board 50 is increased, and the FPC board 50 may be damaged.
  • the rotational force of the connection member 206 is further transmitted to the terminals 10a and 10b, the terminals 10a and 10b may be distorted to damage the terminals 10a and 10b.
  • connection member 206 abuts on the rotation stopping portion 213, whereby the rotation of the connection member 206 is stopped. Thereby, the rotation angle of the connection member 206 is prevented from increasing. Therefore, damage to the FPC board 50 and the terminals 10a and 10b is prevented.
  • connection member 206 and the terminals 10a and 10b are integrally fixed on the terminal support piece 202 of the spacer SP.
  • the terminals 10a and 10b of two adjacent battery cells 10 are electrically connected to each other.
  • the terminals 10 a and 10 b are electrically connected to the printed circuit board 21 through the connection member 206 and the FPC board 50.
  • the negative electrode terminal 10b of the nth (n is an integer from 1 to 17) battery cell 10 and the positive electrode terminal 10a of the n + 1th battery cell 10 are connected to each other.
  • the plurality of battery cells 10 are connected in series to one another.
  • the potential of the positive electrode terminal 10a of the first battery cell 10 is the highest, and the potential of the eighteenth battery cell 10 is the lowest.
  • the flexible terminals 10a and 10b are arranged between the metal plate 211 and the connection member 206 in a state of being bent so as to overlap each other, and the nut N1 is tightened from above the connection member 206.
  • the tightening force of the nut N1 in this example, the tightening force accompanied by rotation
  • the connection member 206 relieved by the connection member 206. Therefore, the twist and the like of the terminals 10a and 10b due to the tightening force accompanying the rotation of the nut N1 is prevented, and the deformation and damage of the terminals 10a and 10b are prevented.
  • the surface contact between the connecting member 206 and the terminals 10a and 10b reduces the resistance between the conductor wires 51 and 52 and the terminals 10a and 10b. Thereby, the conductivity between the terminals 10a and 10b and the conductor wires 51 and 52 can be sufficiently secured.
  • the metal plate 211 is attached on the terminal support piece 202 of the spacer SP, and the terminals 10a and 10b of the two adjacent battery cells 10 and the connection member 206 are disposed so as to overlap the metal plate 211. Thereby, the conductivity between the terminals 10a and 10b and the connection member 206 is sufficiently ensured. On the other hand, as long as the conductivity between the terminals 10a and 10b and the connection member 206 is sufficiently ensured, the metal plate 211 may not be attached on the terminal support piece 202 of the spacer SP. In this case, the terminal support piece 202 is used as a support portion, and the positive electrode terminal 10 a or the negative electrode terminal 10 b is directly disposed on the terminal support piece 202.
  • the terminal support piece 202 of the spacer SP preferably has higher rigidity than the terminals 10 a and 10 b of the battery cells 10.
  • a material of the terminal support piece 202 a highly rigid material such as reinforced plastic is used.
  • the rigidity of the terminal support piece 202 can be increased.
  • the strength of the terminal support piece 202 be secured so that the terminal support piece 202 is not broken or deformed when the nut 1 is tightened.
  • connection member 206 are arranged to be vertically overlapped.
  • the negative electrode terminal 10b of the other battery cell 10 at the other end, one end of the connection bus bar 505, and the connection member 206 are placed one on top of the other.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining the attachment of the connection bus bar 505.
  • the attachment of the connection bus bar 505 on one end plate 92 is shown.
  • connection bus bar 505 As shown in FIG. 8, the positive electrode terminal 10 a of the one end battery cell 10, one end portion of the connection bus bar 505, and the connection member 206 overlap the metal plate 211 attached to the terminal support piece 202 of the end plate 92. Be placed. Holes 505 a are formed at both ends of the connection bus bar 505.
  • the male screw 212 on the metal plate 211 is inserted into the hole 10 c of the terminal 10 a, the hole 505 a of the connection bus bar 505, and the hole 206 a of the connection member 206.
  • the nut N1 is attached to the tip of the male screw 212 and tightened.
  • the connection member 206 abuts on the rotation stopping portion 213, whereby the rotation of the connection member 206 is stopped. Thereby, damage to the FPC board 50 and the terminal 10a is prevented.
  • connection member 206, the one end portion of the connection bus bar 505, and the positive electrode terminal 10a of the one end battery cell 10 are fixed on the terminal support piece 202 of one end plate 92.
  • connection bus bar 505 and the positive electrode terminal 10 a of the one end battery cell 10 are electrically connected to each other.
  • the positive electrode terminal 10 a of the one end battery cell 10 is electrically connected to the printed circuit board 21 through the connection member 206 and the FPC board 50.
  • the other end of the connection bus bar 505 is connected to another battery module 100.
  • connection member 206 and one end of the connection bus bar 505 and the negative terminal 10b of the other end battery cell 10 are fixed on the terminal support piece 202 of the other end plate 92.
  • connection bus bar 505 and the negative electrode terminal 10b of the other end battery cell 10 are electrically connected to each other.
  • the negative electrode terminal 10 b of the other end battery cell 10 is electrically connected to the printed circuit board 21 through the connection member 206 and the FPC board 50.
  • the other end of the connection bus bar 505 is connected to another battery module 100.
  • the metal plate 211 is attached on the terminal support piece 202 of the end plate 92 in the same manner as the spacer SP, so that the positive electrode terminal 10a of the one end battery cell 10, the connection bus bar 505, and the connection member 206.
  • the conductivity between the two, and the conductivity between the negative electrode terminal 10b of the other battery cell 10, the connection bus bar 505, and the connection member 206 are sufficiently ensured.
  • the conductivity between positive electrode terminal 10a of one end side battery cell 10, connecting bus bar 505 and connecting member 206, and the conduction between negative electrode terminal 10b of other end side battery cell 10, connecting bus bar 505 and connecting member 206 The metal plate 211 may not be attached on the terminal support piece 202 of the end plate SP as long as the property is sufficiently ensured.
  • the positive electrode terminal 10 a, the negative electrode terminal 10 b, or the connection bus bar 505 is directly disposed on the terminal support piece 202 of the end plate 92.
  • FIG. 9 is a schematic plan view for explaining the details of the connection between the connection member 206 and the printed circuit board 21.
  • a voltage detection circuit 20 is provided on the printed circuit board 21.
  • the FPC board 50 is provided with a plurality of positive temperature coefficient (PTC) elements 60 and a plurality of conductor wires 51 and 52 so as to correspond to the plurality of connection members 206.
  • the PTC element 60 is disposed in the vicinity of each connection member 206.
  • Each conductor wire 51 is provided to extend in parallel in the Y direction between connecting member 206 and PTC element 60 disposed in the vicinity, and each conductor wire 52 is provided at one end of PTC element 60 and FPC board 50. Between and to extend parallel to the X direction.
  • connection member 206 is connected to one end of each conductor wire 51 by, for example, soldering or welding. Thereby, each connection member 206 is fixed to the FPC board 50. Further, a pair of terminals (not shown) of PTC element 60 is connected to the other end of each conductor wire 51 and one end of each conductor wire 52 by, for example, soldering.
  • the printed circuit board 21 is provided with a plurality of connection terminals 22 corresponding to the plurality of conductor lines 52 of the FPC board 50.
  • the plurality of connection terminals 22 are electrically connected to the voltage detection circuit 20, respectively.
  • the other end of each conductor wire 52 of the FPC board 50 is connected to the corresponding connection terminal 22 by, for example, soldering or welding.
  • each connection member 206 is connected to the voltage detection circuit 20 via the FPC board 50.
  • the positive electrode terminal 10 a and the negative electrode terminal 10 b of each battery cell 10 are connected to the connection member 206.
  • the positive electrode terminal 10 a and the negative electrode terminal 10 b of each battery cell 10 are connected to the voltage detection circuit 20 via the connection member 206 and the FPC board 50. Therefore, detection of the terminal voltage of each battery cell 10 by the voltage detection circuit 20 becomes possible.
  • the PTC element 60 has a resistance temperature characteristic in which the resistance value rapidly increases when the temperature exceeds a certain value. Therefore, when a short circuit occurs in the voltage detection circuit 20 or the conductor wire 52 or the like, the temperature of the PTC element 60 rises due to the current flowing through the short circuit path. In this case, the resistance value of the PTC element 60 is increased. Thus, the state in which a large current flows in the short circuit path including the PTC element 60 is quickly eliminated.
  • the voltage detection circuit 20 and the communication circuit 24 are electrically connected on the printed circuit board 21 via a plurality of conductor lines (not shown). Thereby, the terminal voltage of each battery cell 10 detected by the voltage detection circuit 20 is transmitted to an external device (such as a battery ECU 101 of FIG. 18 described later) via the communication circuit 24.
  • an external device such as a battery ECU 101 of FIG. 18 described later
  • the terminals 10 a and 10 b in contact with each other and the printed circuit board 21 (voltage detection circuit 20) are electrically connected via the conductor lines 51 and 52. Thereby, the voltage of each battery cell can be detected without complicating the configuration of the battery module 100.
  • the plurality of connecting members are attached to the FPC board 50 such that the plurality of conductor lines 51 and 52 are integrally provided on the FPC board 50 and connected to the plurality of conductor lines 51 and 52, respectively. Be Thus, disconnection of each of the conductor wires 51 and 52 is reliably prevented, and the configuration of the battery module 100 is further simplified.
  • the nut N1 is attached to the male screw 212 on the terminal support piece 202.
  • the terminals 10 a and 10 b and the connection member 206 are fixed on the terminal support piece 202 by attaching the terminals.
  • the connecting member 206 and the terminal support piece 202 have higher rigidity than the terminals 10a and 10b, bending of the terminals 10a and 10b is reliably prevented.
  • the terminals 10a and 10b are reliably connected to each other, and the FPC board 50 is reliably connected to the terminals 10a and 10b via the connection member 206.
  • connection member 206 electrical connection between conductor wires 51, 52 and terminals 10a, 10b by connection member 206, prevention of deformation and damage of terminals 10a, 10b by the tightening force of nut N1, and conductor wire 51. , 52 and the terminals 10a and 10b can be improved.
  • connection member 206 since the connection member 206 has three functions, the performance of the battery module 100 is secured while the complication of the configuration of the battery module 100 is sufficiently suppressed.
  • the battery module includes a battery block including a plurality of battery cells each having a flexible electrode terminal, and a voltage detection circuit that detects the voltage of each battery cell of the battery block.
  • the electrode terminals of a plurality of battery cells are bent so that the electrode terminals of the battery cells are in contact with the electrode terminals of other battery cells, and the battery module electrically connects the electrode terminals in contact with each other with the voltage detection circuit. It further comprises a voltage detection line for
  • a battery block is configured by a plurality of battery cells each having a flexible electrode terminal.
  • the flexible electrode terminal means an electrode terminal that can be easily bent by a manual operation or an operation using a jig and a tool, and exhibits a flexibility such that breakage by bending does not occur.
  • the electrode terminals of the plurality of battery cells are respectively bent such that the electrode terminals of each battery cell are in contact with the electrode terminals of the other battery cells. Thereby, the electrode terminals of the plurality of battery cells are connected to each other with a simple configuration.
  • the electrode terminals in contact with each other and the voltage detection circuit are electrically connected by a voltage detection line. This makes it possible to detect the voltage of each battery cell without complicating the configuration of the battery module.
  • the electrode terminal may be formed in a plate shape. In this case, with the electrode terminals of the plurality of battery cells bent in the thickness direction, the electrode terminals of each battery cell contact the electrode terminals of the other battery cells, whereby the electrode terminals of the plurality of battery cells are Electrically connected.
  • the battery module further includes a connection member connected to the voltage detection line, and the connection member is provided to be in contact with at least one of the electrode terminals in contact with each other.
  • the voltage detection lines are electrically connected to the electrode terminals in contact with each other through the connection member. This makes it possible to detect the voltage of each battery cell without complicating the configuration of the battery module.
  • connection member is a conductive member for connecting the voltage detection line and the electrode terminal.
  • a plate-like member made of metal may be used as the connection member.
  • the battery module further includes a flexible printed circuit board having a voltage detection line as a conductor pattern, and the connection member is attached to the flexible printed circuit board.
  • the electrode terminals and the voltage detection circuit in contact with each other are electrically connected through the connection member and the flexible printed circuit board.
  • disconnection of the voltage detection line is reliably prevented, and the configuration of the battery module is further simplified.
  • the electrode terminal and the connecting member in contact with each other are integrally fixed by the tightening member in a state where they overlap each other.
  • the electrode terminals of the plurality of battery cells are securely connected to one another. Further, the voltage detection line is reliably connected to the electrode terminal of each battery cell through the connection member.
  • the plurality of battery cells are arranged to be stacked in one direction, a spacer is arranged between the adjacent battery cells, and the spacer has a support portion arranged between the electrode terminals of the adjacent battery cells, and the connecting member And the support portion have higher rigidity than the electrode terminals of the respective battery cells, and the electrode terminals and the connection members of the adjacent battery cells are arranged to overlap each other on the support portion of the spacer, and the electrode terminals of the adjacent battery cells And the connecting member is integrally fixed on the support by the fastening member.
  • the electrode terminals and the connecting members of the adjacent battery cells are integrally fixed on the support portion of the spacer, complication of the configuration of the battery module is suppressed, and the electrode terminals of the plurality of battery cells are reliable with each other And the voltage detection line is securely connected to the electrode terminal of each battery cell through the connection member.
  • the electrode terminals of the adjacent battery cells are fixed in a state of overlapping with the connecting member and the support portion having high rigidity, the bending of each electrode terminal is prevented, and the electrode terminals of the adjacent battery cells and the voltage detection line The occurrence of connection failure between the two is prevented.
  • the support is integrally formed with the spacer with the same material as the spacer.
  • a resin is used as a material of the support portion.
  • the support portion may be formed separately from the spacer with a material different from the spacer, and may be attached to the spacer.
  • a metal for example, is used as the material of the support portion.
  • the support portion is preferably formed so as not to be deformed or broken when the electrode terminal and the connection member are fixed by the fastening member.
  • the electrode terminals of the adjacent battery cells may be disposed between the connection member and the support in a state of being bent so as to overlap each other.
  • the connection member and the electrode terminal are integrally fixed by the fastening member in a state in which the flexible electrode terminal is sandwiched between the connection member and the support portion having high rigidity.
  • connection member may be formed to be in surface contact with the electrode terminal.
  • a plurality of battery cells arranged to be stacked in one direction, a spacer arranged between adjacent battery cells, and a voltage for detecting the voltage of each battery cell A detection circuit, a voltage detection line for electrically connecting an electrode terminal of each battery cell and a voltage detection circuit, and a connection member connected to the voltage detection line, the spacer being an electrode of an adjacent battery cell It has a support portion arranged between the terminals, the electrode terminals and the connection members of the adjacent battery cells are arranged to overlap each other on the support portion of the spacer, and the electrode terminals and the connection members of the adjacent battery cells are It is integrally fixed on the support part.
  • a plurality of battery cells are arranged to be stacked in one direction.
  • a spacer is disposed between adjacent battery cells.
  • the connection members connected to the electrode terminals and the voltage detection lines of the adjacent battery cells are arranged to overlap each other on the support portion of the spacer, and are integrally fixed on the support portion of the spacer by the tightening member.
  • a flexible printed circuit board having a voltage detection line as a conductor pattern may be used.
  • the connecting member may be attached to the flexible printed circuit board and connected to the voltage detection line.
  • a method of manufacturing a battery module is a method of manufacturing a battery module including a plurality of battery cells each having a flexible electrode terminal and a voltage detection circuit detecting a voltage of each battery cell.
  • a connection step is provided for electrically connecting the electrode terminal of each battery cell and the voltage detection circuit by a voltage detection line, and in this connection step, the electrode terminal of each battery cell is in contact with the electrode terminal of another battery cell.
  • the electrode terminals of the plurality of battery cells are bent so that the electrode terminals of each battery cell are in contact with the electrode terminals of the other battery cells.
  • the connection member connected to the voltage detection line in contact with at least one of the electrode terminals in contact with each other, the electrode terminals and the connection member in contact with each other are integrally fixed by the tightening member.
  • the electrode terminals of the plurality of battery cells are reliably connected to each other with a simple configuration, and the electrode terminals of each battery cell are reliably connected to the voltage detection line via the connection member.
  • the electrode terminal of each battery cell is connected to the voltage detection circuit via the voltage detection line, the voltage of each battery cell can be detected without complicating the configuration of the battery module.
  • FIG. 10 is a side view of the battery cell 10 used in the present embodiment
  • FIG. 11 is a top view and a side view of the spacer SP used in the present embodiment
  • 12 is a top view of the battery module 100
  • FIG. 13 is a bottom view of the battery module 100
  • FIG. 14 is a side view of the battery module 100.
  • a plate-like positive electrode terminal 10a is provided to protrude upward from the center of the upper surface, and a plate-like negative electrode terminal 10b is provided to protrude downward from the center of the lower surface.
  • Holes 10c are respectively formed in the positive electrode terminal 10a and the negative electrode terminal 10b.
  • the positive electrode terminal 10a and the negative electrode terminal 10b are examples of flexible electrode terminals, and are formed in the same manner as the positive electrode terminal 10a and the negative electrode terminal 10b of the first embodiment.
  • the plurality of battery cells 10 are arranged such that the upper and lower sides of the adjacent battery cells 10 are reversed.
  • the positive electrode terminal 10a of the battery cell 10 of FIG. 10 is directed upward, and the negative electrode terminal 10b is directed downward.
  • the positive electrode terminal 10a of the other battery cell 10 adjacent to the battery cell 10 of FIG. 10 is directed downward, and the negative electrode terminal 10b is directed upward.
  • an upper surface portion 221 is provided at the upper end portion of the plate-like portion 201 so as to protrude to one surface side and the other surface side of the plate-like portion 201 respectively.
  • the upper surface portion 221 extends along the upper side of the plate-like portion 201 and also extends downward from both ends of the upper side of the plate-like portion 201 along a side thereof by a predetermined length.
  • the metal plate 211 a is attached to the central portion of the upper surface of the upper surface portion 221.
  • An external thread 212 a is provided to project upward from the center of the metal plate 211.
  • a rotation stopper 213a is provided to project upward along one side of the metal plate 211a.
  • a lower surface portion 222 is provided at the lower end portion of the plate-like portion 201 of the spacer SP so as to protrude to one surface side and the other surface side of the plate-like portion 201.
  • the lower surface portion 222 extends along the lower side of the plate-like portion 201 and extends from both ends of the lower side of the plate-like portion 201 upward along a side thereof by a predetermined length.
  • the metal plate 211 b is attached to the central portion of the lower surface of the lower surface portion 222.
  • An external thread 212 b is provided to project downward from the central portion of the metal plate 211 b.
  • a rotation stopper 213 b is provided to project along one side of the metal plate 211 and downward.
  • the plate-like portion 201, the upper surface portion 221, and the lower surface portion 222 are made of, for example, resin.
  • the metal plates 211a and 211b are examples of the support portion, and are formed in the same manner as the metal plate 211 of the first embodiment.
  • the pair of end plates 92 As illustrated in FIG. 12 to FIG. 14, with the plurality of battery cells 10 (first to eighteenth battery cells) and the plurality of spacers SP arranged alternately in the X direction, the pair of end plates 92 The upper end frame 93 and the lower end frame 94 are integrally fixed.
  • the plurality of battery cells 10, the plurality of spacers SP, the pair of end plates 92, the pair of upper end frames 93, and the pair of lower end frames 94 form a substantially rectangular battery block 10BB.
  • Each end plate 92 has the same shape as the spacer SP of FIG. 11 except that the lower surface portion 222 does not have the metal plate 211b, the male screw 212b and the rotation stopping portion 213b.
  • the printed circuit board 21 is mounted on the plate-like portion 201 of one end plate 92.
  • the plurality of battery cells 10 are arranged such that the upper and lower sides of the adjacent battery cells 10 are reversed. In this case, battery cells 10 in which the positive electrode terminal 10 a is directed upward and battery cells 10 in which the negative electrode terminal 10 b is directed upward are alternately arranged.
  • positive electrode terminals 10a and negative electrode terminals 10b are arranged alternately in the X direction.
  • the positive terminal 10a of the odd-numbered battery cell 10 and the negative terminal 10b of the even-numbered battery cell 10 form a third terminal row TL3 extending in the X direction.
  • the metal plate 211a (FIG. 11) attached to the upper surface portion 221 of the spacer SP is disposed between the terminals 10a and 10b constituting the third terminal row TL3.
  • the metal plate 211a of each end plate 92 is located on the extension of the third terminal row TL3.
  • the positive electrode terminal 10a located at one end of the third terminal row TL3 is bent in an L shape so as to overlap the upper surface portion 221 of one end plate 92.
  • One end portion of the connection bus bar 505 is disposed on the upper surface portion 221 of one end plate 92 so as to overlap the bent positive electrode terminal 10 a.
  • the positive electrode terminal 10a and the connection bus bar 505 are disposed on the metal plate 211a of one end plate 92, and the male screw 212a (FIG. 11) is the hole 10c (FIG. 10) of the positive electrode terminal 10a and the connection bus bar 505. It is inserted into the hole 505a (FIG. 8).
  • the negative electrode terminal 10 b located at the other end of the third terminal row TL 3 is bent in an L shape so as to overlap on the upper surface portion 221 of the other end plate 92.
  • One end portion of the connection bus bar 505 is disposed on the upper surface portion 221 of the other end plate 92 so as to overlap with the bent negative electrode terminal 10 b.
  • the negative electrode terminal 10a and the connecting bus bar 505 are disposed on the metal plate 211a of the other end plate 92, and the male screw 212a (FIG. 11) is the hole 10c (FIG. 10) of the negative electrode terminal 10b and the connecting bus bar 505. It is inserted into the hole 505a (FIG. 8).
  • the positive electrode terminals 10a are respectively bent in an L shape so as to overlap each other on the upper surface portion 221 of the spacer SP located therebetween.
  • the terminals 10a and 10b are disposed on the metal plate 211a of the spacer SP, and the male screw 212a (FIG. 11) is inserted into the hole 10c (FIG. 10) of the terminals 10a and 10b.
  • the FPC board 50 is disposed on the top surface of the battery block 10BB so as to extend along the third terminal row TL3.
  • the FPC board 50 is folded downward at the upper end portion of one end plate 92 and connected to the printed circuit board 21.
  • a plurality of connection members 206 are attached to the FPC board 50.
  • Each connecting member 206 is attached on the upper surface portion 221 where the terminals 10a and 10b constituting the third terminal row TL3 are disposed.
  • connection member 206 and the terminals 10a and 10b are fixed on the upper surface portion 221 of the spacer SP.
  • connection member 206, the positive electrode terminal 10a of the one end side battery cell 10 and the connection bus bar 505 are fixed on the upper surface portion 221 of one end plate 92, and the connection member 206 and the other on the upper surface portion 221 of the other end plate.
  • Negative electrode terminal 10 b of end battery cell 10 and connection bus bar 505 are fixed.
  • negative electrode terminals 10b and positive electrode terminals 10a are arranged alternately.
  • the negative terminal 10b of the odd-numbered battery cell 10 and the positive terminal 10a of the even-numbered battery cell 10 constitute a fourth terminal row TL4 extending in the X direction.
  • the metal plate 211b attached to the lower surface portion 222 of the spacer SP is disposed between the plurality of terminals 10a and 10b constituting the fourth terminal row TL4.
  • the positive electrode terminals 10a are respectively bent in an L shape so as to overlap each other on the lower surface portion 222 located therebetween.
  • the terminals 10a and 10b are disposed on the metal plate 211b (FIG. 11) of the spacer SP, and the male screw 212b (FIG. 11) is inserted into the hole 10c (FIG. 10) of the terminals 10a and 10b.
  • the FPC board 50 is disposed on the lower surface of the battery block 10BB along the fourth terminal row TL4.
  • the FPC board 50 is folded upward at the lower end portion of one end plate 92 and connected to the printed circuit board 21.
  • a plurality of connection members 206 are attached to the FPC board 50.
  • Each connection member 206 is attached on the lower surface 222 where the terminals 10a and 10b constituting the fourth terminal row TL4 are disposed.
  • connection member 206 and the terminals 10a and 10b are fixed on the lower surface 222 of the spacer SP by tightening the nuts N1 on the connection members 206.
  • the negative electrode terminal 10b of the n-th (n is an integer from 1 to 17) battery cell 10 and the positive electrode terminal 10a of the n + 1-th battery cell 10 are connected to each other.
  • the plurality of battery cells 10 are connected in series to one another.
  • the terminals 10 a and 10 b are electrically connected to the printed circuit board 21 through the connection member 206 and the FPC board 50.
  • the upper surface portion 221 and the lower surface portion 222 may be used as a support portion.
  • the upper surface portion 221 and the lower surface portion 222 of the spacer SP have higher rigidity than the terminals 10 a and 10 b of the battery cells 10.
  • terminals 10 a and 10 b in contact with each other and the printed circuit board 21 are electrically connected via the conductor lines 51 and 52. Thereby, the voltage of each battery cell can be detected without complicating the configuration of the battery module 100.
  • the male screw 212a on the upper surface 221 and By attaching the nut N 1 to the male screw 212 b on the lower surface portion 222, the terminals 10 a and 10 b and the connection member 206 are fixed on the upper surface portion 221 or the lower surface portion 222.
  • the connecting member 206 and the upper and lower surface portions 221 and 222 have higher rigidity than the terminals 10a and 10b, bending of the terminals 10a and 10b is reliably prevented.
  • the terminals 10a and 10b are reliably connected to each other, and the FPC board 50 is reliably connected to the terminals 10a and 10b via the connection member 206.
  • FIG. 15 is a top view and a side view of the spacer SP used in the present embodiment.
  • the spacer SP of FIG. 15 is different from the spacer SP of FIG. 5 in that the male screw 212 is not provided on each metal plate 211, and a screw hole 211c is provided in each metal plate 211.
  • FIG. 16 and 17 are an enlarged perspective view and a cross-sectional view for describing attachment of the connection member 206.
  • FIG. 16 and 17 are an enlarged perspective view and a cross-sectional view for describing attachment of the connection member 206.
  • the adjacent terminals 10 a and 10 b and the connection member 206 are arranged on the metal plate 211 so as to overlap vertically.
  • the screw N2 is screwed into the screw hole 211c of the metal plate 211 through the hole 206a of the connection member 206 and the holes 10c of the terminals 10a and 10b.
  • the screw N2 is an example of a fastening member.
  • connection member 206, the positive electrode terminal 10a of the battery cell 10 at one end and the connection bus bar 505 are fixed on the terminal support piece 202 of one end plate 92, and the terminal support piece 202 of the other end plate 92 is fixed.
  • connection member 206, the negative electrode terminal 10b of the other end battery cell 10, and the connection bus bar 505 are fixed.
  • the negative electrode terminal 10b of the nth (n is an integer from 1 to 17) battery cell 10 and the positive electrode terminal 10a of the (n + 1) th battery cell 10 are connected to each other.
  • the plurality of battery cells 10 are connected in series to one another.
  • the terminals 10 a and 10 b are electrically connected to the printed circuit board 21 through the connection member 206 and the FPC board 50.
  • the flexible terminals 10a and 10b are disposed between the metal plate 211 and the connection member 206 in a state of being bent so as to overlap each other, and the screw N2 is tightened from above the connection member 206.
  • the tightening force (tightening force accompanied by rotation) of the screw N2 is relieved by the connection member 206. Therefore, twisting or the like of the terminals 10a and 10b due to the tightening force accompanying the rotation of the screw N2 is prevented, and deformation and damage of the terminals 10a and 10b are prevented.
  • terminals 10 a and 10 b in contact with each other and the printed circuit board 21 are electrically connected via the conductor lines 51 and 52. Thereby, the voltage of each battery cell can be detected without complicating the configuration of the battery module 100.
  • the screw holes 211a on the terminal support piece 202 are screwed in a state in which the terminals 10a and 10b of the battery cell adjacent to each other are sandwiched between the terminal support piece 202 of the spacer SP and the connection member 206.
  • the terminals 10 a and 10 b and the connection member 206 are fixed on the terminal support piece 202.
  • the connecting member 206 and the terminal support piece 202 have higher rigidity than the terminals 10a and 10b, bending of the terminals 10a and 10b is reliably prevented.
  • the terminals 10a and 10b are reliably connected to each other, and the FPC board 50 is reliably connected to the terminals 10a and 10b via the connection member 206.
  • connection member 206 electrical connection between conductor wires 51, 52 and terminals 10a, 10b by connection member 206, prevention of deformation and damage of terminals 10a, 10b due to tightening force of screw N2, and conductor wire 51. , 52 and the terminals 10a and 10b can be improved.
  • connection member 206 since the connection member 206 has three functions, the performance of the battery module 100 is secured while the complication of the configuration of the battery module 100 is sufficiently suppressed.
  • a battery module 100 according to a fourth embodiment will be described in terms of differences from the battery module 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 18 is an exploded perspective view of the battery module according to the fourth embodiment.
  • battery block 10BB is arranged in casing (casing) CA.
  • the upper portion of the casing CA is open.
  • the battery module 100 further includes a lid member 80.
  • the lid member 80 is made of an insulating material such as resin and has a rectangular plate shape.
  • the lid member 80 is formed with a plurality of openings 83 along a pair of sides parallel to the X direction.
  • the plurality of openings 83 respectively correspond to the external threads 212 of the plurality of spacers SP.
  • the pair of FPC boards 50 and the plurality of connection members 206 are attached to the lower surface of the lid member 80.
  • the pair of FPC boards 50 and the plurality of connection members 206 may be bonded or molded to the lower surface of the lid member 80 with an insulating adhesive.
  • a plurality of concave portions respectively corresponding to the pair of FPC boards 50 and the plurality of connection members 206 are formed on the lower surface of the lid member 80, and the pair of FPC boards 50 and the plurality of connection members 206 are respectively fitted in the plurality of concave portions. It may be done.
  • the pair of FPC boards 50 and the plurality of connection members 206 may be bonded or molded with an insulating adhesive in a state of being fitted in the above-described concave portions.
  • the plurality of connection members 206 are attached to the lid member 60 so as to overlap the openings 83 respectively.
  • lid member 80 is attached to battery block 10BB.
  • the plurality of male screws 212 are respectively inserted into the corresponding openings 83 of the lid member 80.
  • the connection member 206 is attached to the external thread 212 for connecting adjacent terminal 10a, 10b among several external threads 212, respectively.
  • the connection to the male screw 21 is made as compared with the case where the plurality of connection members 206 are separately attached to the male screw 212. Positioning and screwing of the member 206 is facilitated.
  • the male screw 212 is inserted into the opening 83 through the hole 206a of the connecting member 206, and the nut N1 is fitted into the male screw 212 in the opening 83 and tightened. Thereby, a plurality of battery cells 10 are connected in series.
  • the connection member 206 and the nut N1 are not attached to the external thread 212 which is not used for the connection of the adjacent terminals 10a and 10b.
  • a plurality of corresponding openings 83 corresponding to all the male screws 212 are provided in the lid member 80 so that the lid member 80 and the male screw 212 do not interfere with each other when the lid member 80 is attached. Not exclusively. For example, only the opening 83 corresponding to the external thread 212 to which the nut N1 is attached may be provided in the lid member 80.
  • a groove is formed which serves as a flow path of the gas discharged from the degassing valve 10v of each battery cell 10.
  • the gas is led to the outside of the casing CA through the groove portion of the lid member 80.
  • battery block 10BB is fixed in casing CA, and lid member 80 is fitted to casing CA so as to close the opening of casing CA.
  • battery box BB which accommodates battery block 10BB is formed.
  • the lid member 80 may be screwed to the casing CA or may be adhered to the casing CA by an adhesive.
  • the wiring member and the lid member 80 are integrally formed by integrally providing the wiring member including the pair of FPC boards 50 and the plurality of connection members 206 to the lid member 80. It can be handled. Therefore, the battery module 100 can be easily assembled by attaching the lid member 80 integrally provided with the wiring member to the battery block 10BB. Further, the wiring operation between each battery cell 10 and the printed circuit board 21 is facilitated.
  • the strength of the battery module 100 is improved by forming the battery box BB that houses the battery block 10BB. Further, since battery block 10BB is fixed to casing CA of battery box BB and lid member 80 is fitted to casing CA, battery block 10BB and lid member 80 can be securely fixed.
  • battery block 10BB is shielded from the outside by casing CA and lid member 60, external physical load is prevented from being applied to battery block 10BB. Thereby, deformation, breakage and the like of battery block 10BB are prevented.
  • FIG. 19 is an exploded perspective view showing a modification of the battery module 100 of FIG. The differences between the battery module 100 of FIG. 19 and the battery module 100 of FIG. 18 will be described.
  • the printed circuit board 21 is attached to the top surface of the lid member 80.
  • the voltage detection circuit 20 and the communication circuit 24 are mounted on the printed circuit board 21.
  • a through hole is formed in the lid member 80, and the pair of FPC boards 50 are electrically connected to the printed circuit board 21 through the through hole.
  • the pair of FPC boards 50, the plurality of connection members 206, the printed circuit board 21, and the lid member 80 can be handled integrally. Thereby, the assembly of the battery module 100 is easier. Also, the wiring work between each battery cell 10 and the printed circuit board 21 becomes easier.
  • the printed circuit board 21 may be attached to the lower surface of the lid member 80.
  • the opening of the casing CA is closed by the lid member 80. Therefore, the inside of the battery box BB may be molded by resin. In this case, dew condensation of the battery cell 10 can be prevented. Also, the resin molded in the battery box BB can affect the heat transfer characteristics of the battery module 100. For example, by molding the inside of the battery box BB with a resin having a thermal conductivity higher than that of air, the heat in the battery box BB can be released to the outside. On the other hand, by molding the inside of the battery box BB with a resin having a thermal conductivity lower than that of air, it is possible to block the flow of heat from the outside into the battery box BB.
  • lid member 80 is used to close the opening at the top of the casing CA, but the lid member 80 may not necessarily close the opening at the top of the casing CA.
  • lid member 80 may be mounted on the upper surface of battery block 10BB without using casing CA.
  • Several battery modules 100 may be arrange
  • one lid member 80 may be mounted on the upper surface of the plurality of battery blocks 10BB so as to close the opening in the upper portion of one casing CA, or the plurality of lid members 80 may be a plurality of batteries It may be attached on the upper surface of block 10BB, respectively.
  • the FPC board 50 and the connection member 206 are attached to the lower surface of the lid member 80 in the above example, the FPC substrate 50 and the connection member 206 may be attached to the upper surface of the lid member 80. Also in this case, the FPC board 50 and the connection member 206 may be attached to the upper surface of the lid member 80 with an insulating adhesive, or may be fitted in a recess formed on the upper surface of the lid member 80. It may be bonded or molded with an insulating adhesive in a state of being fitted in the recess.
  • the printed circuit board 21 may be attached to the upper surface of the lid member 80 (see FIG. 19), and a pair of FPC boards 50 may be attached to the upper surface of the lid member 80 so as to sandwich the printed circuit board 21.
  • the printed circuit board 21 and the pair of FPC boards 50 can be easily connected by soldering or the like.
  • an integral FPC board 50 that is wide in the Y direction may be provided on the top surface of the lid member 80.
  • the plurality of connection members 206 are attached to both sides of the FPC board 50 along the X direction.
  • the voltage detection circuit 20 and the communication circuit 24 can be mounted at a predetermined position (for example, a central portion) on the FPC board 50. This reduces the number of parts and makes assembly and wiring operations easier.
  • the flow path of the gas discharged from the degassing valve 10v of the battery cell 10 is formed in the lid member 80, but a gas duct for guiding the gas discharged from the degassing valve 10v to the outside of the casing CA. May be provided separately from the lid member 80. In this case, the gas duct may or may not be fixed to the lid member 80.
  • the FPC board 50 and the connection member 206 are fixed to the lid member 80.
  • the present invention is not limited to this.
  • At least one of the FPC substrate 50 and the connection member 206 may not be fixed to the lid member 80.
  • the battery block 10BB is accommodated in the casing CA with the FPC board 50 and the connection member 206 attached to the battery block 10BB, and the opening of the casing CA is the lid member 80. It may be closed by In this case, the lid member 80 is used merely to close the opening of the casing CA, and the FPC board 50 and the connection member 206 are not fixed to the lid member 80.
  • the lid member 80 may be provided as in the above example. Also in this case, by fixing the FPC board 50 and the connection member 206 to the lid member 80, the battery module 100 can be easily assembled. In the battery module 100 according to the second embodiment, the lid member 80 is provided on each of the upper surface and the lower surface of the battery block 10BB.
  • FIG. 20 is a schematic plan view showing the configuration of the battery system.
  • the battery system 500 includes battery modules 100a, 100b, 100c, 100d, a battery ECU 101, a contactor 102, an HV (high voltage) connector 520, and a service plug 530.
  • the battery modules 100a to 100d have the same configuration as the battery module 100 according to the first embodiment.
  • the battery modules 100 according to any of the second to fourth embodiments may be used as the battery modules 100a to 100d. Further, the arrangement, orientation, and the like of each of the battery modules 100a to 100d are not limited to this example, and can be changed as appropriate.
  • the end plate 92 to which the printed circuit board 21 is attached is called an end plate 92A
  • the end plate 92 to which the printed circuit board 21 is not attached is It is called an end plate 92B.
  • the battery modules 100a to 100d, the battery ECU 101, the contactor 102, the HV connector 520, and the service plug 530 are housed in a box-shaped casing 550.
  • the casing 550 has side portions 550a, 550b, 550c, and 550d.
  • the side portions 550a and 550c are parallel to one another, and the side portions 550b and 550d are parallel to one another and perpendicular to the side portions 550a and 550c.
  • the battery modules 100a and 100b are arranged in a line.
  • the battery modules 100a and 100b are arranged such that the end plate 92B of the battery module 100a and the end plate 92A of the battery module 100b face each other at an interval.
  • the battery modules 100c and 100d are arranged in a line.
  • the battery modules 100c and 100d are arranged such that the end plate 92A of the battery module 100c and the end plate 92B of the battery module 100d face each other at an interval.
  • module row T1 the battery modules 100a and 100b arranged to line up in a row
  • module row T2 the battery modules 100c and 100d arranged to line up in a row
  • the module row T1 is disposed along the side surface portion 550a, and the module row T2 is disposed in parallel with the module row T1.
  • the end plate 92A of the battery module 100a is directed to the side surface 550d
  • the end plate 92B of the battery module 100b is directed to the side surface 550b.
  • the end plate 92B of the battery module 100c is directed to the side surface portion 550d
  • the end plate 92A of the battery module 100d is directed to the side surface portion 550b.
  • battery ECU 101, service plug 530, HV connector 520 and contactor 102 are arranged in this order from side surface portion 550d to side surface portion 550b.
  • the potential of the positive electrode terminal 10a (FIG. 2) of the battery cell 10 (first battery cell 10) adjacent to the end plate 92A is the highest and is adjacent to the end plate 92B.
  • the potential of the negative electrode terminal 10b (FIG. 2) of the matching battery cell 10 (18th battery cell 10) is the lowest.
  • the positive terminal 10a having the highest potential in each of the battery modules 100a to 100d is referred to as a high potential terminal 10A
  • the negative terminal 10b having the lowest potential in each of the battery modules 100a to 100d is referred to as a low potential terminal 10B.
  • connection bus bar 505 The low potential terminal 10B of the battery module 100a and the high potential terminal 10A of the battery module 100b are connected to each other through the connection bus bar 505.
  • a harness or a lead may be used instead of the connection bus bar 505.
  • One end portion of the power supply line D1 is connected to the connection bus bar 505 connected to the high potential terminal 10A of the battery module 100a.
  • One end portion of the power supply line D2 is connected to the connection bus bar 505 connected to the low potential terminal 10B of the battery module 100c.
  • one end of the power supply line D1 may be directly connected to the high potential terminal 10A of the battery module 100a, and one end of the power supply line D2 may be directly connected to the low potential terminal 10B of the battery module 100c.
  • the other ends of the power supply lines D1 and D2 are connected to the service plug 530.
  • a harness or lead wire is used as the power supply lines D1 and D2 and power supply lines D3 to D6 described later.
  • the battery modules 100a, 100b, 100c, and 100d are connected in series.
  • the potential of the high potential terminal 10A of the battery module 100d is the highest, and the potential of the low potential terminal 10B of the battery module 100b is the lowest.
  • the service plug 530 is turned off by an operator, for example, at the time of maintenance of the battery system 500.
  • the service plug 530 is turned off, the series circuit of the battery modules 100a and 100b and the series circuit of the battery modules 100c and 100d are electrically separated. In this case, the current paths between the plurality of battery modules 100a to 100d are cut off. This ensures safety during maintenance.
  • One end portion of the power supply line D3 is connected to the connection bus bar 505 connected to the low potential terminal 10B of the battery module 100b.
  • One end portion of the power supply line D4 is connected to the connection bus bar 505 connected to the high potential terminal 10A of the battery module 100d.
  • one end of the power supply line D3 may be directly connected to the low potential terminal 10B of the battery module 100b, and one end of the power supply line D4 may be directly connected to the high potential terminal 10A of the battery module 100d.
  • the other ends of the power supply lines D3 and D4 are connected to the contactor 102.
  • the contactor 102 is connected to the HV connector 520 via the power supply lines D5 and D6.
  • the HV connector 520 is connected to a load such as a motor of the electric vehicle.
  • the battery module 100b In the state where the contactor 102 is turned on, the battery module 100b is connected to the HV connector 520 via the power supply lines D3 and D5, and the battery module 100d is connected to the HV connector 520 via the power supply lines D4 and D6. Thus, power is supplied from the battery modules 100a, 100b, 100c, and 100d to the load. Also, with the contactor 102 turned on, the battery modules 100a, 100b, 100c, 100d are charged.
  • the contactor 102 When the contactor 102 is turned off, the connection between the battery module 100b and the HV connector 520 and the connection between the battery module 100d and the HV connector 520 are cut off.
  • contactor 102 is also turned off by the operator together with service plug 530. In this case, the current paths between the plurality of battery modules 100a to 100d are reliably cut off. This ensures sufficient safety during maintenance.
  • the total voltage of the series circuit of the battery modules 100a and 100b is equal to the total voltage of the series circuit of the battery modules 100c and 100d. . Therefore, generation of high voltage in battery system 500 at the time of maintenance is prevented.
  • the printed circuit board 21 (see FIG. 1 etc.) of the battery module 100a and the printed circuit board 21 of the battery module 100b are connected to each other through the communication line P11.
  • the printed circuit board 21 of the battery module 100a and the printed circuit board 21 of the battery module 100c are connected to each other via the communication line P12.
  • the printed circuit board 21 of the battery module 100c and the printed circuit board 21 of the battery module 100d are connected to each other via the communication line P13.
  • the printed circuit board 21 of the battery module 100d is connected to the battery ECU 101 via the communication line P14.
  • the communication lines P11 to P14 constitute a bus.
  • a harness is used as the communication lines P11 to P14.
  • Each communication circuit 24 provides, for example, information (terminal voltage, current, temperature, etc.) regarding the corresponding battery cell 10 to another communication circuit 24 or the battery ECU 101.
  • the information on the battery cell 10 is referred to as cell information.
  • the battery ECU 101 calculates the charge amount of each battery cell 10 of the battery modules 100a to 100d based on the cell information given from the communication circuit 24 of the battery modules 100a to 100d, for example, and the battery module 100a based on the charge amount. Perform charge / discharge control of ⁇ 100 d. Also, the battery ECU 101 detects an abnormality in the battery modules 100a to 100d based on cell information given from the communication circuit 24 of the battery modules 100a to 100d. The abnormality of the battery modules 100a to 100d is, for example, overdischarge, overcharge or temperature abnormality of the battery cell 10.
  • the battery ECU 101 calculates the charge amount of each battery cell 10 and detects overdischarge, overcharge, abnormal temperature, and the like of each battery cell 10, but the present invention is not limited thereto.
  • the communication circuit 24 of the battery modules 100a to 100d may calculate the charge amount of each battery cell 10 and detect overdischarge, overcharge or temperature abnormality of the battery cell 10, and give the result to the battery ECU 101.
  • the battery system 500 according to the present embodiment is provided with the battery module 100 according to any of the first to fourth embodiments.
  • the terminal voltage of each battery cell 10 can be detected without the configuration of the battery module 100 becoming complicated.
  • the battery system according to the present embodiment includes the plurality of battery modules described above.
  • the voltage of each battery cell can be detected without complicating the configuration of the battery module.
  • the electric vehicle according to the present invention includes a battery system 500 according to the fifth embodiment.
  • an electric car will be described as an example of the electric vehicle.
  • FIG. 21 is a block diagram showing a configuration of an electric vehicle provided with a battery system 500.
  • an electric automobile 600 according to the present embodiment includes battery system 500 of FIG. 20, power conversion unit 601, motor 602, drive wheel 603, accelerator device 604, brake device 605, and rotational speed sensor 606. including.
  • the motor 602 is an alternating current (AC) motor
  • the power conversion unit 601 includes an inverter circuit.
  • the battery system 500 is connected to the motor 602 via the power conversion unit 601 and to the main control unit 300.
  • the main control unit 300 is supplied with the charge amount of the battery modules 100a to 100d (FIG. 20) and the current value flowing to the battery modules 100a to 100d from the battery ECU 101 (FIG. 20) configuring the battery system 500.
  • an accelerator device 604, a brake device 605, and a rotational speed sensor 606 are connected to the main control unit 300.
  • the main control unit 300 includes, for example, a CPU and a memory or a microcomputer.
  • the accelerator device 604 includes an accelerator pedal 604 a included in the electric automobile 600 and an accelerator detection unit 604 b that detects an operation amount (depression amount) of the accelerator pedal 604 a.
  • the accelerator detection unit 604b detects the amount of operation of the accelerator pedal 604a on the basis of a state in which the driver is not operated. The detected operation amount of the accelerator pedal 604 a is given to the main control unit 300.
  • the brake device 605 includes a brake pedal 605a included in the electric automobile 600 and a brake detection unit 605b that detects an operation amount (depression amount) of the brake pedal 605a by the driver.
  • an operation amount depression amount
  • the brake detection unit 605b detects an operation amount of the brake pedal 605a by the driver.
  • the brake detection unit 605b detects an operation amount of the brake pedal 605 a by the driver.
  • the detected operation amount of the brake pedal 605 a is given to the main control unit 300.
  • the rotational speed sensor 606 detects the rotational speed of the motor 602. The detected rotational speed is given to the main control unit 300.
  • the main controller 300 is supplied with the charge amount of the battery modules 100a to 100d, the current value flowing through the battery modules 100a to 100d, the operation amount of the accelerator pedal 604a, the operation amount of the brake pedal 605a, and the rotational speed of the motor 602.
  • Main control unit 300 performs charge / discharge control of battery modules 100a to 100d and power conversion control of power conversion unit 601 based on the information. For example, at the time of start and acceleration of electric powered vehicle 600 based on an accelerator operation, power of battery modules 100a to 100d is supplied from battery system 500 to power conversion unit 601.
  • main control unit 300 calculates the rotational force (command torque) to be transmitted to drive wheel 603 based on the given operation amount of accelerator pedal 604a, and the control signal based on the command torque is converted into a power conversion unit 601. Give to.
  • the power conversion unit 601 that has received the above control signal converts the power supplied from the battery system 500 into the power (drive power) necessary to drive the drive wheel 603.
  • the drive power converted by the power conversion unit 601 is supplied to the motor 602, and the rotational force of the motor 602 based on the drive power is transmitted to the drive wheel 603.
  • the motor 602 functions as a power generation device.
  • power conversion unit 601 converts the regenerative power generated by motor 602 into power suitable for charging battery modules 100a to 100d, and supplies the power to battery modules 100a to 100d. Thereby, the battery modules 100a to 100d are charged.
  • the electric automobile 600 according to the present embodiment includes the battery system 500 according to the fifth embodiment.
  • Battery system 500 is provided with battery module 100 according to any one of the first to fourth embodiments.
  • the terminal voltage of each battery cell 10 can be detected without the configuration of the battery module 100 becoming complicated. Thereby, the enlargement of electric powered vehicle 600 is suppressed, and the traveling performance of electric powered vehicle 600 is improved.
  • the electric vehicle according to the present embodiment includes the above-described battery system, a motor driven by the power from the battery system, and a drive wheel rotated by the rotational force of the motor.
  • the motor is driven by the power from the above battery system.
  • the drive wheel is rotated by the rotational force of the motor to move the electric vehicle.
  • it is possible to detect the voltage of each battery cell without complicating the configuration of the battery module.
  • the traveling performance of the electric vehicle can be improved while suppressing the enlargement of the electric vehicle.
  • the battery system 500 according to the fifth embodiment may be mounted on another mobile body such as a ship, an aircraft, an elevator or a walking robot.
  • the battery system 500 according to the fifth embodiment is provided also in such various mobile objects.
  • the battery system 500 is provided with the battery module 100 according to any one of the first to fourth embodiments.
  • the moving body includes the battery system described above, a moving main body, a power source for converting power from the battery system into motive power, and a drive for moving the moving main body by the power converted by the power source. And a unit.
  • the power from the above battery system is converted to power by the power source, and the driving unit moves the moving main body by the power.
  • the above battery system since the above battery system is used, it is possible to detect the voltage of each battery cell without complicating the configuration of the battery module. As a result, it is possible to improve the movement performance of the moving body while suppressing the enlargement of the moving body.
  • the power supply device includes the battery system 500 according to the fifth embodiment.
  • FIG. 22 is a block diagram showing a configuration of a power supply device provided with a battery system 500.
  • power supply device 700 includes power storage device 710 and power conversion device 720.
  • the power storage device 710 includes a battery system group 711 and a system controller 712.
  • Battery system group 711 includes a plurality of battery systems 500 according to the fifth embodiment.
  • the plurality of battery systems 500 may be connected in parallel to each other, or may be connected in series to each other.
  • the plurality of battery systems 500 may be connected by a combination of series and parallel. For example, a subsystem group consisting of a plurality of battery systems 500 connected in series may be connected in parallel with each other.
  • the system controller 712 is an example of a system control unit, and includes, for example, a CPU and a memory, or a microcomputer.
  • the system controller 712 is connected to the battery ECU 101 (see FIG. 20) of each battery system 500.
  • the battery ECU 101 of each battery system 500 calculates the charge amount of each battery cell 10 based on the terminal voltage of each battery cell 10, and provides the calculated charge amount to the system controller 712.
  • the system controller 712 controls the power conversion device 720 based on the charge amount of each battery cell 10 given from each battery ECU 101 to control the discharge or charge of the plurality of battery cells 10 included in each battery system 500. I do.
  • Power converter 720 includes a DC / DC (DC / DC) converter 721 and a DC / AC (DC / AC) inverter 722.
  • the DC / DC converter 721 has input / output terminals 721a and 721b, and the DC / AC inverter 722 has input / output terminals 722a and 722b.
  • the input / output terminal 721 a of the DC / DC converter 721 is connected to the battery system group 711 of the power storage device 710.
  • the input / output terminal 721b of the DC / DC converter 721 and the input / output terminal 722a of the DC / AC inverter 722 are connected to each other and connected to the power output unit PU1.
  • the input / output terminal 722b of the DC / AC inverter 722 is connected to the power output unit PU2 and connected to another power system.
  • the power output units PU1 and PU2 include, for example, outlets.
  • various loads are connected to the power output units PU1 and PU2.
  • Other power systems include, for example, commercial power or solar cells.
  • the power output units PU1 and PU2 and other power systems are external examples connected to the power supply apparatus.
  • the DC / DC converter 721 and the DC / AC inverter 722 are controlled by the system controller 712 to discharge and charge the plurality of battery cells 10 included in the battery system group 711.
  • the power supplied from the battery system group 711 is DC / DC (DC / DC) converted by the DC / DC converter 721, and further DC / AC (DC / AC) converted by the DC / AC inverter 722. Be done.
  • the power DC / DC converted by the DC / DC converter 721 is supplied to the power output unit PU1.
  • the power DC / AC converted by the DC / AC inverter 722 is supplied to the power output unit PU2.
  • DC power is output from the power output unit PU1 to the outside, and AC power is output from the power output unit PU2 to the outside.
  • the power converted into alternating current by the DC / AC inverter 722 may be supplied to another power system.
  • the system controller 712 performs the following control as an example of control regarding discharge of the plurality of battery cells 10 included in each battery system 500.
  • the system controller 712 determines whether to stop discharging based on the charge amount of each battery cell 10 given from each battery ECU 101 (see FIG. 20), and based on the determination result
  • the power converter 720 is controlled. Specifically, when the charge amount of any one of the plurality of battery cells 10 included in battery system group 711 becomes smaller than a predetermined threshold value, system controller 712 stops the discharge. Control the DC / DC converter 721 and the DC / AC inverter 722 such that the discharge current (or discharge power) is limited. Thereby, overdischarge of each battery cell 10 is prevented.
  • AC / DC (AC / DC) conversion of AC power supplied from another power system is performed by the DC / AC inverter 722, and DC / DC (DC) is further performed by the DC / DC converter 721. / DC) converted.
  • Power is supplied from DC / DC converter 721 to battery system group 711 to charge a plurality of battery cells 10 included in battery system group 711.
  • the system controller 712 performs the following control as an example of control related to charging of the plurality of battery cells 10 included in each battery system 500.
  • the system controller 712 determines whether to stop charging based on the charge amount of each battery cell 10 given from each battery ECU 101 (see FIG. 20), and based on the determination result
  • the power converter 720 is controlled. Specifically, when the charge amount of any one of the plurality of battery cells 10 included in battery system group 711 becomes larger than a predetermined threshold value, system controller 712 stops charging. Control the DC / DC converter 721 and the DC / AC inverter 722 such that the charging current (or charging power) is limited. Thereby, overcharge of each battery cell 10 is prevented.
  • the power supply apparatus 700 according to the present embodiment is provided with the battery system 500 according to the fifth embodiment.
  • Battery system 500 is provided with battery module 100 according to any one of the first to fourth embodiments. Thereby, the terminal voltage of each battery cell 10 can be detected without the configuration of the battery module 100 becoming complicated. Thereby, the enlargement of power supply device 700 is suppressed, and the charge / discharge performance of power supply device 700 is improved.
  • the power storage device includes the above-described battery system, and a control unit that performs control regarding discharge or charge of a plurality of battery cells of the battery system.
  • the control unit performs control on charging or discharging of the plurality of battery cells. Thereby, deterioration, overdischarge and overcharge of a plurality of battery cells can be prevented. Further, since the above battery system is used, it is possible to detect the voltage of each battery cell without complicating the configuration of the battery module. As a result, the charge / discharge performance of the power storage device can be improved while suppressing the increase in size of the power storage device.
  • the power supply device is a power supply device connectable to the outside, and is controlled by the above power storage device and the control unit of the power storage device, and the battery system of the power storage device and the outside are controlled. And a power conversion device that performs power conversion between the two.
  • the power conversion device power conversion is performed by the power conversion device between the plurality of battery cells and the outside.
  • control regarding charging or discharging of the plurality of battery cells is performed.
  • deterioration, overdischarge and overcharge of a plurality of battery cells can be prevented.
  • the above battery system since the above battery system is used, it is possible to detect the voltage of each battery cell without complicating the configuration of the battery module. As a result, it is possible to improve the charge / discharge performance of the power supply device while suppressing the enlargement of the power supply device.
  • the system controller 712 may have the same function as the battery ECU 101.
  • power converter 720 may have only one of DC / DC converter 721 and DC / AC inverter 722 as long as power can be supplied to each other between power supply 700 and the outside. Further, power converter 720 may not be provided as long as power can be supplied to each other between power supply 700 and the outside.
  • the some battery system 500 is provided, not only this but only one battery system 500 may be provided.
  • the terminals 10a and 10b of each battery cell 10 and the printed circuit board 21 are electrically connected via the connection member 206 and the FPC board 50, but the present invention is not limited thereto. If the connectivity between the terminals 10a and 10b and the printed circuit board 21 is maintained, lead wires (wires) may be used instead of the FPC board 50. Also, the connection member 206 may not be used, and the FPC board 50 or the lead wire may be directly connected to the terminals 10 a and 10 b of each battery cell 10.
  • a rigid circuit board having the conductor lines 51 and 52 may be used instead of the FPC board 50.
  • a rigid circuit board having conductor lines 51 and 52 is disposed on the upper surface of battery block 10BB, and the rigid circuit board and printed circuit board 21 on one end surface of battery block 10BB are connected using an FPC board or lead wires. It may be done.
  • the terminals 10a and 10b and the connection member 206 of the battery cell 10 adjacent to each other are fixed on the terminal support piece 202 of the spacer SP, and in the second embodiment, the spacer SP
  • the terminals 10a and 10b and the connection member 206 of the battery cell 10 adjacent to each other are fixed on the upper surface portion 221 or the lower surface portion 222, but the present invention is not limited thereto.
  • the terminals 10a and 10b of the battery cells 10 adjacent to each other may not be fixed on the support portion of the second embodiment.
  • the terminals 10a and 10b and the connection member 206 of the adjacent battery cells 10 may be integrally fixed in a state where they are overlapped with each other using tightening members such as bolts and nuts.
  • the terminals 10a and 10b and the connecting member 206 of the adjacent battery cells 10 are fixed to each other using the nut N1 or the screw N2.
  • the present invention is not limited to this.
  • the terminals 10a, 10b and the connecting member 206 of the matching battery cell 10 may be fixed to each other.
  • the terminals 10a and 10b and the connection member 206 are not disposed on one of the pair of terminal support pieces 202 of each spacer SP. Further, the terminals 10 a and 10 b and the connection bus bar 505 are not disposed on one of the pair of terminal support pieces 202 of each end plate 92.
  • the metal plate 211, the male screw 212 and the rotation stopper 213 may not be provided on the one terminal support piece 202 of each spacer SP and the one terminal support piece 202 of each end plate 92. Further, as long as the positional displacement of the battery cell 10 can be prevented, the one terminal support piece 202 of the spacer SP and the one terminal support piece 202 itself of each end plate 92 may not be provided.
  • the terminals 10a and 10b and the connection member 206 are not disposed on the upper surface portion 221 or the lower surface portion 222 of each spacer SP.
  • the metal plate 211a on the upper surface 221 of each spacer SP, the male screw 212a and the rotation stopper 213a, or the metal plate 211b on the lower surface 222, the male screw 212b and the rotation stopper 213b may not be provided.
  • the battery cell 10 having a flat and substantially rectangular parallelepiped shape is used, but the shape of the battery cell 10 is not limited to this. Further, in the above embodiment, the laminate type battery cell 10 is used, but the type of the battery cell 10 is not limited to this.
  • the movable body such as the electric automobile 600 or the ship according to the sixth embodiment is an electric device including the battery system 500 and the motor 602 as a load.
  • the electric device according to the present invention is not limited to moving bodies such as the electric car 600 and a ship, and may be a washing machine, a refrigerator, an air conditioner, or the like.
  • the washing machine is an electric device equipped with a motor as a load
  • the refrigerator or the air conditioner is an electric device equipped with a compressor as a load.
  • the electric device according to the present invention may be a television receiver having a battery system 500 as a power supply for an emergency, a communication device, a lighting device or the like.
  • the electric device includes the battery system and a load driven by the power from the battery system.
  • the load is driven by the power from the battery system.
  • the battery system is used for this electric device, it is possible to detect the voltage of each battery cell without complicating the configuration of the battery module. As a result, the performance of the electric device can be improved while suppressing the increase in size of the electric device.
  • the battery cell 10 is an example of a battery cell
  • the battery block 10BB is an example of a battery block
  • the voltage detection circuit 20 is an example of a voltage detection circuit
  • the positive electrode terminal 10a or the negative electrode terminal 10b is In the example of the electrode terminal
  • the conductor wires 51 and 52 are examples of the voltage detection line
  • the connection member 206 is an example of the connection member
  • the FPC board 50 is an example of the flexible printed circuit board
  • the nut N1 or the screw N2 Is an example of the fastening member, an example in which the X direction is one direction
  • the spacer SP is an example of the spacer
  • the terminal support piece 202, the upper surface portion 221 and the lower surface portion 222, or the metal plates 211, 211a, 211b are supported. It is an example of the department.
  • the battery system 500 is an example of a battery system
  • the electric automobile 600 is an example of an electric vehicle
  • the motor 602 is an example of a motor
  • the vehicle body 610 is an example of a moving main body
  • the drive wheel 603 is a drive wheel And an example of a drive unit.
  • the power storage device 710 is an example of a power storage device
  • the system controller 712 is an example of a control unit
  • the power supply device 700 is an example of a power supply device
  • the power conversion device 720 is an example of a power conversion device.
  • the motor 602 or the compressor is an example of a load
  • the electric automobile 600, a ship, an aircraft, an elevator, a walking robot, a washing machine, a refrigerator, an air conditioner, a television receiver, a communication device, and a lighting device are examples of electric devices. It is.

Abstract

 複数のバッテリセルおよび複数のスペーサがX方向に交互に並ぶように配置される。複数の端子は、隣り合う2つの端子がその間に位置する端子支持片上で互いに重なるように、それぞれL字状に折曲される。バッテリブロックの上面に一対のFPC基板がそれぞれ配置される。各FPC基板に取り付けられた複数の接続部材が端子支持片上に取り付けられる。接続部材およびFPC基板を介して、各端子と電圧検出回路とが電気的に接続される。

Description

バッテリモジュール、それを備えたバッテリシステム、電動車両、移動体、電力貯蔵装置、電源装置および電気機器ならびにバッテリモジュールの製造方法
 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、電動車両、移動体、電力貯蔵装置、電源装置および電気機器ならびにバッテリモジュールの製造方法に関する。
 電動自動車等の電力により駆動される移動体には、複数のバッテリセルが互いに直列または並列に接続されたバッテリモジュールが搭載される。バッテリモジュールの各バッテリセルとして、ラミネート型のバッテリセルを用いることが考えられる。ラミネート型のバッテリセルは、正極および負極がセパレータを介して交互に積層された積層体を有する。その積層体が電解液とともにラミネータフィルムからなる軟性容器内に収容される。正極に接続された正極端子および負極に接続された負極端子が軟性容器の外部に突出するように設けられる。
 特許文献1に記載される蓄電モジュールにおいては、複数のラミネート型のバッテリセルがスタックプレートを介して積層される。スタックプレートは、バッテリセルと面接触する平坦部、および平坦部の外周を囲むように形成された枠部を有する。各バッテリセルの正極端子および負極端子は、スタックプレートの枠部上に折曲される。この場合、スタックプレートを介して互いに隣り合う2つのバッテリセルのうち、一方のバッテリセルの正極端子と他方のバッテリセルの負極端子とがスタックプレートの枠部上で互いに重ね合わされる。その状態で、正極端子と負極端子とがレーザ溶接される。このようにして、複数のバッテリセルが電気的に接続される。
特開2010-161044号公報
 バッテリモジュールにおいては、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、各バッテリセルの端子電圧を検出する必要がある。
 本発明の目的は、各バッテリセルの電圧を検出することが可能なバッテリモジュール、それを備えたバッテリシステム、電動車両、移動体、電力貯蔵装置、電源装置および電気機器ならびにバッテリモジュールの製造方法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は、軟性の電極端子をそれぞれ有する複数のバッテリセルを含むバッテリブロックと、バッテリブロックの各バッテリセルの電圧を検出する電圧検出回路とを備え、各バッテリセルの電極端子は他のバッテリセルの電極端子と接触するように複数のバッテリセルの電極端子がそれぞれ折曲され、バッテリモジュールは、互いに接触する電極端子と電圧検出回路とを電気的に接続するための電圧検出線をさらに備えるものである。
 本発明によれば、バッテリモジュールの構成を複雑化させることなく、各バッテリセルの電圧を検出することが可能になる。
図1は第1の実施の形態のバッテリモジュールの外観斜視図である。 図2は第1の実施の形態のバッテリモジュールの平面図である。 図3は第1の実施の形態のバッテリブロックの分解斜視図である。 図4は第1の実施の形態のバッテリセルの側面図である。 図5は第1の実施の形態のスペーサの上面図および側面図である。 図6は複数のバッテリセルの接続およびFPC基板の取り付けについて説明するための分解斜視図である。 図7は接続部材の取り付けについて説明するための断面図である。 図8は接続用バスバーの取り付けについて説明するための断面図である。 図9は接続部材とプリント回路基板との接続の詳細を説明するための模式的平面図である。 図10は第2の実施の形態のバッテリセルの側面図である。 図11は第2の実施の形態のスペーサの上面図および側面図である。 図12は第2の実施の形態のバッテリモジュールの上面図である。 図13は第2の実施の形態のバッテリモジュールの下面図である。 図14は第2の実施の形態のバッテリモジュールの側面図である。 図15は第3の実施の形態のスペーサの上面図および側面図である。 図16は接続部材の取り付けについて説明するための拡大斜視図である。 図17は接続部材の取り付けについて説明するための断面図である。 図18は第4の実施の形態に係るバッテリモジュールの分解斜視図である。 図19は図18のバッテリモジュールの変形例の分解斜視図である。 図20はバッテリシステムの構成を示す模式的平面図である。 図21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。 図22はバッテリシステムを備える電源装置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。
 (1-1)構成
 第1の実施の形態に係るバッテリモジュールの構造について説明する。図1はバッテリモジュールの外観斜視図であり、図2はバッテリモジュールの平面図である。図1および図2ならびに後述する図3~図19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。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1および図2に示すように、バッテリモジュール100は、扁平な略直方体形状を有する複数(本例では18個)のバッテリセル10を含む。複数のバッテリセル10は、X方向に並ぶように配置される。隣り合うバッテリセル10間には板状のスペーサSPが配置される。
 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。本実施の形態では、ラミネート型のバッテリセル10が用いられる。ラミネート型のバッテリセル10は、正極および負極がセパレータを介して積層され、その積層体が電解液とともに樹脂フィルムからなる軟性容器内に収容された構成を有する。なお、外部応力による軟性容器の変形および破損を防止するために、軟性容器が硬性のケーシング内にさらに収容されてもよい。
 複数のバッテリセル10および複数のスペーサSPは、X方向に並ぶように配置された状態で一対のエンドプレート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、複数のスペーサSP、一対のエンドプレート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が構成される。バッテリブロック10BBは、XY平面に平行な上面および下面を有する。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。バッテリブロック10BBの構成の詳細については後述する。
 一方のエンドプレート92には、プリント回路基板21が取り付けられる。プリント回路基板21には、電圧検出回路20および通信回路24が実装される。電圧検出回路20は、各バッテリセル10の端子電圧を検出する。通信回路24は、電圧検出回路20により検出された各バッテリセル10の端子電圧を外部装置(後述する図18のバッテリECU101等)に送信する。電圧検出回路20および通信回路24の詳細は後述する。
 バッテリブロック10BBの上面には、X方向に延びる一対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が配置される。各FPC基板50は、絶縁層上に複数の導体線51,52(後述の図9参照)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9参照)の材料としては例えば銅が用いられる。導体線51,52は、電圧検出線の例である。
 各FPC基板50には、複数の板状の接続部材206が一定間隔でX方向に並ぶように取り付けられる。後述のように、複数の接続部材206は、FPC基板50の導体線51にそれぞれ接続されるとともに、複数のバッテリセル10の端子10a,10b(後述の図3参照)にそれぞれ接続される。
 各FPC基板50は、一方のエンドプレート92(プリント回路基板21が取り付けられるエンドプレート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に接続される。FPC基板50を介して、各バッテリセル10の端子10a,10bがプリント回路基板21に電気的に接続される。
 バッテリブロック10BBの構成の詳細について説明する。図3はバッテリブロック10BBの分解斜視図であり、図4はバッテリセル10の側面図であり、図5はスペーサSPの上面図および側面図である。
 図3に示すように、複数のバッテリセル10および複数のスペーサSPがX方向に交互に並ぶように配置される。X方向における一端部に位置するバッテリセル10およびX方向における他端部に位置するバッテリセル10に隣り合うように、一対のエンドプレート92がそれぞれ配置される。この場合、一方のエンドプレート92がバッテリブロック10BBの一端面に位置し、他方のエンドプレート92がバッテリブロック10BBの他端面に位置する。
 図4に示すように、各バッテリセル10は、その上面にY方向に並ぶように正極端子10aおよび負極端子10bを有する。正極端子10aは各バッテリセル10の正極に接続され、負極端子10bは各バッテリセル10の負極に接続される。正極端子10aおよび負極端子10bは、バッテリセル10の上面から上方に突出するようにそれぞれ設けられる。正極端子10aおよび負極端子10bの各々には、孔部10cが形成される。
 正極端子10aおよび負極端子10bは軟性の電極端子の例である。軟性の電極端子とは、手作業、あるいは治具および工具を用いた作業等により容易に折曲可能で、かつ折曲による破壊が生じないように柔軟に形成された電極端子である。具体的には、端子10a,10bは、銅、鉄またはアルミニウム等の導電性が高い金属または合金からなり、板状に形成される。なお、錆び防止等の必要に応じて、板状の金属の表面にニッケルおよびクロム等による鍍金が施された端子10a,10bを使用することもできる。これらの端子10a,10bの厚みは、軟性を呈するように所定の厚み、例えば0.5mm以下の厚みに設定される。この場合、端子10a,10bは軟性を呈するので、その厚み方向に容易に折曲することができ、かつ折曲による破壊を防止することができる。
 本例のように、板状の端子10a,10bが用いられる場合、複数のバッテリセル10の端子10a,10bが折曲された状態で、各バッテリセル10の正極端子10aまたは負極端子10bを他のバッテリセル10の負極端子10bまたは正極端子10aに接触させることにより、複数のバッテリセル10の端子10a,10b間における電気的接続が可能となる。
 なお、正極端子10aおよび負極端子10bが互いに異なる金属により形成される場合、正極端子10aおよび負極端子10bの表面に共通の金属(例えばニッケル)による鍍金を施すことが可能である。この場合、複数のバッテリセル10間における正極端子10aと負極端子10bとの接続時に、異種金属の接触による腐食の発生を防止することができる。
 以下の説明において、一方のエンドプレート92(プリント回路基板21が取り付けられるエンドプレート92)に隣り合うバッテリセル10から他方のエンドプレート92に隣り合うバッテリセル10までを1番目~18番目のバッテリセル10と呼ぶ。
 図3に示すように、複数のバッテリセル10は、隣り合う各2つのバッテリセル10間でY方向における正極端子10aおよび負極端子10bの位置関係が互いに逆になるように配置される。これにより、バッテリブロック10BBの一側面の近傍では、隣り合う各2つのバッテリセル10の正極端子10aおよび負極端子10bがX方向に交互に並ぶ。また、バッテリブロック10BBの他側面の近傍では、隣り合う各2つのバッテリセル10の負極端子10bおよび正極端子10aがX方向に交互に並ぶ。
 この場合、奇数番目のバッテリセル10の正極端子10aおよび偶数番目のバッテリセル10の負極端子10bがX方向に延びる第1の端子列TL1を構成し、奇数番目のバッテリセル10の負極端子10bおよび偶数番目のバッテリセル10の正極端子10aがX方向に延びる第2の端子列TL2を構成する。第1の端子列TL1と第2の端子列TL2とは間隔をおいて互いに並列に配置される。
 正極端子10aおよび負極端子10bの間において各バッテリセル10の上面中央にはガス抜き弁10vが設けられる。バッテリセル10内部の圧力が所定の値まで上昇した場合、バッテリセル10内部のガスがバッテリセル10のガス抜き弁10vから排出される。これにより、バッテリセル10内部の圧力の過度な上昇が防止される。
 図5に示すように、各スペーサSPは、略矩形の板状部201を有する。板状部201は、上下方向において凹凸状に屈曲された断面形状を有する。板状部201の下端部には、板状部201の一面側および他面側に突出するように下面部204が設けられる。下面部204は、板状部201の下辺に沿って延びるとともに板状部201の下辺の両端部から両側辺に沿って上方に一定長さ延びる。板状部201の上端部には、板状部201の一面側および他面側にそれぞれ突出するように一対の端子支持片202および一対の突出片203が設けられる。一対の端子支持片202は、板状部201の上辺の両端部から中心部に向かって一定長さ延びるとともに板状部201の上辺の両端部から板状部201の両側辺に沿って下方に一定長さ延びる。一対の突出片203は、一対の端子支持片202間で板状部201の上辺に沿って並ぶように設けられる。板状部201、下面部204、端子支持片202および突出片203は、例えば樹脂からなる。
 各端子支持片202上に、略矩形の金属板211が取り付けられる。金属板211は、支持部の例である。金属板の中心部から上方に突出するように、雄ねじ212が設けられる。金属板211の一辺に沿いかつ上方に突出するように、回転止め部213が設けられる。金属板211は支持部の例である。金属板211は、銅、鉄またはアルミニウム等の導電性が高い金属からなる。金属板211の厚みは、各バッテリセル10の端子10a,10bの各々の厚みよりも大きく、例えば0.5mm以上である。金属板211は、各バッテリセル10の端子10a,10bよりも高い剛性を有する。
 図3に示すように、一方の端子支持片202上に取り付けられた金属板211は、第1の端子列TL1を構成する端子10a,10b間に配置される。他方の端子支持片202上に取り付けられた金属板211は、第2の端子列TL2を構成する複数の端子10a,10b間に配置される。
 各エンドプレート92は、スペーサSPとほぼ同じ形状を有する。エンドプレート92がスペーサSPと異なるのは、次の点である。エンドプレート92においては、一対の端子支持片202の間で板状部201の一面側に突出し、かつ板状部201の上辺に沿って延びるようにダクト支持片205が設けられる。一対の突出片203は、板状部201の他面側にのみ突出するように設けられる。ダクト支持片205上にはガスダクト(図示せず)の一端部が取り付けられる。ガスダクトにより、各バッテリセル10のガス抜き弁10vから排出されたガスの流路が形成される。
 各エンドプレート92の一対の端子支持片202上に取り付けられた金属板211は、第1の端子列TL1の延長線上および第2の端子列TL2の延長線上にそれぞれ位置する。一方のエンドプレート92の板状部201にプリント回路基板21が取り付けられる。
 図6は、複数のバッテリセル10の接続およびFPC基板50の取り付けについて説明するための分解斜視図である。
 図6に示すように、各バッテリセル10のYZ平面に平行な一面および他面がスペーサSPまたはエンドプレート92の板状部201に面接触するように、複数のバッテリセル10、複数のスペーサSPおよび一対のエンドプレート92が積層される。この状態で、一対の上端枠93(図1)および一対の下端枠94(図1)が一対のエンドプレート92に取り付けられることにより、複数のバッテリセル10、複数のスペーサSPおよび一対のエンドプレート92が一体的に固定される。
 この場合、各スペーサSPおよび各エンドプレート92の下面部204が各バッテリセル10の下面および両側面(XY平面に平行な面)に重なるように配置され、各スペーサSPおよび各エンドプレート92の端子支持片202および突出片203(図5)が各バッテリセル10の上面および両側面に重なるように配置される。これにより、各バッテリセル10がY方向およびZ方向に位置ずれすることが防止される。各バッテリセル10のガス抜き弁10vは、スペーサSPまたはエンドプレート92の一対の突出片203(図5)間で露出する。
 隣り合うバッテリセル10間には、スペーサSPの板状部201の凹凸に応じた隙間が形成される。その隙間を通して冷却用の気体を流すことにより、各バッテリセル10を効率良く放熱させることができる。
 一端部に位置するバッテリセル10(以下、一端側バッテリセル10と呼ぶ)の正極端子10aは、一方のエンドプレート92の端子支持片202上に重なるようにL字状に折曲される。他端部に位置するバッテリセル10(以下、他端側バッテリセル10と呼ぶ)の負極端子10bは、他方のエンドプレート92の端子支持片202上に重なるようにL字状に折曲される。他の複数の端子10a,10bは、隣り合う2つの端子10a,10bがその間に位置する端子支持片202上で互いに重なるように、それぞれL字状に折曲される。この場合、端子10a,10bが金属板211(図5)上に配置され、雄ねじ212(図5)が端子10a,10bの孔部10c(図4)に挿入される。
 なお、端子10a,10bの孔部10cの形状および寸法は、端子10a,10bが折曲された際に、端子10a,10bの孔部10cに雄ねじ212が挿入可能なように設定される。例えば、孔部10cは長円形状または長方形状に形成される。
 バッテリブロック10BBの上面において、第1および第2の端子列TL1,TL2(図3)に沿うように第1および第2の端子列TL1,TL2(図3)の内側に一対のFPC基板50がそれぞれ配置される。一方のFPC基板50は、第1の端子列TL1(図3)と複数のバッテリセル10のガス抜き弁10vとの間に配置され、他方のFPC基板50は、第2の端子列TL2(図3)と複数のバッテリセル10のガス抜き弁10vとの間に配置される。
 各FPC基板50には、複数の板状の接続部材206が取り付けられる。接続部材206は例えば銅、鉄またはアルミニウム等の導電性が高い金属からなる。接続部材206の厚みは各バッテリセル10の端子10a,10bの各々の厚みよりも大きく、例えば0.5mm以上である。接続部材206は、各バッテリセル10の端子10a,10bよりも高い剛性を有する。各接続部材206には、孔部206aが設けられる。一方のFPC基板50に取り付けられた複数の接続部材206の各々は、第1の端子列TL1(図3)を構成する端子10a,10bが配置された端子支持片202上に取り付けられる。他方のFPC基板50に取り付けられた複数の接続部材206の各々は、第2の端子列TL2を構成する端子10a,10bが配置された端子支持片202上に取り付けられる。
 図7は、接続部材206の取り付けについて説明するための断面図である。図7に示すように、端子支持片202に取り付けられた金属板211上に重なるように端子10a,10bおよび接続部材206が配置される。この場合、金属板211上の雄ねじ212が端子10a,10bの孔部10cおよび接続部材206の孔部206aに挿入される。その状態で、雄ねじ212の先端部にナットN1が取り付けられ、締め付けられる。ナットN1は、締め付け部材の例である。なお、ナットN1の締め付け時に、金属板211が破壊または変形しないように、金属板211の強度が確保されることが好ましい。
 また、ナットN1の締め付け時には、ナットN1と接続部材206との摩擦により、ナットN1の回転力が接続部材206に伝達される。接続部材206が回転すると、FPC基板50が部分的に変形する。接続部材206の回転角度が大きくなると、FPC基板50の変形が大きくなり、FPC基板50が損傷する可能性がある。また、接続部材206の回転力がさらに端子10a,10bに伝達されると、端子10a,10bに歪みが生じ、端子10a,10bが損傷する可能性がある。
 本実施の形態では、接続部材206が回転止め部213に当接することにより、接続部材206の回転が制止される。それにより、接続部材206の回転角度が大きくなることが防止される。したがって、FPC基板50および端子10a,10bの損傷が防止される。
 このようにして、スペーサSPの端子支持片202上に接続部材206および端子10a,10bが一体的に固定される。それにより、隣り合う2つのバッテリセル10の端子10a,10bが互いに電気的に接続される。また、各端子10a,10bが、接続部材206およびFPC基板50を介してプリント回路基板21にそれぞれ電気的に接続される。
 この場合、n番目(nは1から17までの整数)のバッテリセル10の負極端子10bと、n+1番目のバッテリセル10の正極端子10aとが互いに接続される。それにより、複数のバッテリセル10が互いに直列に接続される。1番目のバッテリセル10の正極端子10aの電位が最も高く、18番目のバッテリセル10の電位が最も低い。
 本実施の形態では、軟性の端子10a,10bが互いに重なるように折曲された状態で金属板211と接続部材206との間に配置され、接続部材206上からナットN1が締め付けられる。それにより、ナットN1の締め付け力(本例では、回転を伴う締め付け力)が接続部材206により緩和される。そのため、ナットN1の回転を伴う締め付け力による端子10a,10bのねじれ等が防止され、端子10a,10bの変形および損傷が防止される。
 また、接続部材206が端子10a,10bと面接触することにより、導体線51,52と端子10a,10bとの間の抵抗が小さくなる。それにより、端子10a,10bと導体線51,52との間の導電性を十分に確保することができる。
 また、スペーサSPの端子支持片202上に金属板211が取り付けられ、金属板211に重なるように、隣り合う2つのバッテリセル10の端子10a,10bおよび接続部材206が配置される。それにより、端子10a,10bおよび接続部材206の間における導電性が十分に確保される。一方、端子10a,10bおよび接続部材206の間における導電性が十分に確保されるのであれば、スペーサSPの端子支持片202上に金属板211が取り付けられなくてもよい。この場合、端子支持片202が支持部として用いられ、端子支持片202上に正極端子10aまたは負極端子10bが直接配置される。
 端子支持片202が支持部として用いられる場合には、スペーサSPの端子支持片202が各バッテリセル10の端子10a,10bよりも高い剛性を有することが好ましい。例えば、端子支持片202の材料として、強化プラスチック等の剛性が高い材料が用いられる。または、端子支持片202の厚みまたは形状を変更することにより、端子支持片202の剛性を高くすることができる。また、ナット1の締め付け時に、端子支持片202が破壊または変形しないように、端子支持片202の強度が確保されることが好ましい。
 図2に示すように、第1の端子列TL1の延長線上に位置する一方のエンドプレート92の端子支持片202上には、一端側バッテリセル10の正極端子10a、接続用バスバー505の一端部および接続部材206が上下に重なるように配置される。また、第2の端子列TL2の延長線上に位置する他方のエンドプレート92の端子支持片202上には、他端側バッテリセル10の負極端子10b、接続用バスバー505の一端部および接続部材206が上下に重なるように配置される。
 図8は、接続用バスバー505の取り付けについて説明するための断面図である。図8においては、一方のエンドプレート92上における接続用バスバー505の取り付けが示される。
 図8に示すように、エンドプレート92の端子支持片202に取り付けられた金属板211上に重なるように、一端側バッテリセル10の正極端子10a、接続用バスバー505の一端部および接続部材206が配置される。接続用バスバー505の両端部にはそれぞれ孔部505aが形成される。
 この場合、金属板211上の雄ねじ212が端子10aの孔部10c、接続用バスバー505の孔部505aおよび接続部材206の孔部206aに挿入される。その状態で、雄ねじ212の先端部にナットN1が取り付けられ、締め付けられる。上記のように、締め付け時には、接続部材206が回転止め部213に当接することにより、接続部材206の回転が制止される。それにより、FPC基板50および端子10aの損傷が防止される。
 このようにして、一方のエンドプレート92の端子支持片202上に接続部材206、接続用バスバー505の一端部および一端側バッテリセル10の正極端子10aが固定される。それにより、接続用バスバー505と一端側バッテリセル10の正極端子10aとが互いに電気的に接続される。また、一端側バッテリセル10の正極端子10aが接続部材206およびFPC基板50を介してプリント回路基板21に電気的に接続される。接続用バスバー505の他端部は、他のバッテリモジュール100に接続される。
 同様にして、他方のエンドプレート92の端子支持片202上に接続部材206、接続用バスバー505の一端部および他端側バッテリセル10の負極端子10bが固定される。それにより、接続用バスバー505と他端側バッテリセル10の負極端子10bとが互いに電気的に接続される。また、他端側バッテリセル10の負極端子10bが接続部材206およびFPC基板50を介してプリント回路基板21に電気的に接続される。接続用バスバー505の他端部は、他のバッテリモジュール100に接続される。
 本実施の形態では、スペーサSPと同様に、エンドプレート92の端子支持片202上に金属板211が取り付けられることにより、一端側バッテリセル10の正極端子10a、接続用バスバー505および接続部材206の間における導電性、ならびに他端側バッテリセル10の負極端子10b、接続用バスバー505および接続部材206の間における導電性が十分に確保される。一方、一端側バッテリセル10の正極端子10a、接続用バスバー505および接続部材206の間における導電性、ならびに他端側バッテリセル10の負極端子10b、接続用バスバー505および接続部材206の間における導電性が十分に確保されるのであれば、エンドプレートSPの端子支持片202上に金属板211が取り付けられなくてもよい。この場合、エンドプレート92の端子支持片202上に正極端子10a、負極端子10bまたは接続用バスバー505が直接配置される。
 図9は、接続部材206とプリント回路基板21との接続の詳細を説明するための模式的平面図である。図9に示すように、プリント回路基板21には、電圧検出回路20が設けられる。FPC基板50には、複数の接続部材206に対応するように複数のPTC(Positive Temperature Coefficient:正温度係数)素子60および複数の導体線51,52が設けられる。各接続部材206の近傍にPTC素子60が配置される。各導体線51は、接続部材206とそ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。
 各接続部材206が、各導体線51の一端部に例えば半田付けまたは溶接により接続される。それにより、各接続部材206がFPC基板50に固定される。また、PTC素子60の一対の端子(図示せず)が、各導体線51の他端部および各導体線52の一端部に例えば半田付けにより接続される。
 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は電圧検出回路20にそれぞれ電気的に接続される。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。このようにして、各接続部材206がFPC基板50を介して電圧検出回路20に接続される。
 上記のように、各バッテリセル10の正極端子10aおよび負極端子10bが接続部材206に接続される。それにより、各バッテリセル10の正極端子10aおよび負極端子10bが、接続部材206およびFPC基板50を介して電圧検出回路20に接続される。したがって、電圧検出回路20による各バッテリセル10の端子電圧の検出が可能となる。
 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、電圧検出回路20または導体線52等で短絡が生じると、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。この場合、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状態が迅速に解消される。
 電圧検出回路20と通信回路24とは図示しない複数の導体線を介してプリント回路基板21上で電気的に接続される。これにより、電圧検出回路20により検出された各バッテリセル10の端子電圧が通信回路24を介して外部装置(後述する図18のバッテリECU101等)に送信される。
 (1-2)効果
 本実施の形態に係るバッテリモジュール100においては、隣り合う2つのバッテリセル10のうち、一方のバッテリセル10の正極端子10aと他方のバッテリセル10の負極端子10bとが互いに接触するように設けられる。それにより、簡単な構成で複数のバッテリセル10の端子10a,10bが互いに接続される。
 互いに接触する端子10a,10bとプリント回路基板21(電圧検出回路20)とが導体線51,52を介して電気的に接続される。それにより、バッテリモジュール100の構成を複雑化させることなく、各バッテリセルの電圧を検出することができる。
 また、本実施の形態では、複数の導体線51,52がFPC基板50に一体的に設けられ、複数の導体線51,52にそれぞれ接続されるように複数の接続部材がFPC基板50に取り付けられる。それにより、各導体線51,52の断線が確実に防止されるとともに、バッテリモジュール100の構成がさらに簡略化される。
 また、本実施の形態では、スペーサSPの端子支持片202と接続部材206との間に隣り合うバッテリセルの端子10a,10bが挟まれた状態で、端子支持片202上の雄ねじ212にナットN1が取り付けられることにより、端子10a,10bおよび接続部材206が端子支持片202上に固定される。この場合、接続部材206および端子支持片202は端子10a,10bよりも高い剛性を有するので、端子10a,10bの撓みが確実に防止される。それにより、端子10a,10bが互いに確実に接続されるとともに、接続部材206を介してFPC基板50が端子10a,10bに確実に接続される。
 また、本実施の形態では、接続部材206により、導体線51,52と端子10a,10bとの電気的接続、ナットN1の締め付け力による端子10a,10bの変形および損傷の防止、ならびに導体線51,52と端子10a,10bとの間の導電性の向上が可能となる。このように、接続部材206が3つの機能を有するので、バッテリモジュール100の構成の複雑化が十分に抑制されつつバッテリモジュール100の性能が確保される。
 (1-3)
 このように、本実施の形態に係るバッテリモジュールは、軟性の電極端子をそれぞれ有する複数のバッテリセルを含むバッテリブロックと、バッテリブロックの各バッテリセルの電圧を検出する電圧検出回路とを備え、各バッテリセルの電極端子は他のバッテリセルの電極端子と接触するように複数のバッテリセルの電極端子がそれぞれ折曲され、バッテリモジュールは、互いに接触する電極端子と電圧検出回路とを電気的に接続するための電圧検出線をさらに備える。
 そのバッテリモジュールにおいては、軟性の電極端子をそれぞれ有する複数のバッテリセルによりバッテリブロックが構成される。軟性の電極端子とは、手作業、あるいは治具および工具を用いた作業等により容易に折曲可能で、かつ折曲による破壊が生じないような軟性を呈する電極端子を意味する。
 複数のバッテリセルの電極端子は、各バッテリセルの電極端子が他のバッテリセルの電極端子と接触するようにそれぞれ折曲される。それにより、簡単な構成で複数のバッテリセルの電極端子が互いに接続される。互いに接触する電極端子と電圧検出回路とが電圧検出線により電気的に接続される。それにより、バッテリモジュールの構成を複雑化させることなく、各バッテリセルの電圧を検出することが可能になる。
 電極端子は板状に形成されてもよい。この場合、複数のバッテリセルの電極端子がその厚み方向に折曲された状態で、各バッテリセルの電極端子が他のバッテリセルの電極端子と接触することにより、複数のバッテリセルの電極端子が電気的に接続される。
 また、バッテリモジュールは、電圧検出線に接続された接続部材をさらに備え、接続部材は、互いに接触する電極端子の少なくとも一方に接触するように設けられる。
 この場合、接続部材を介して電圧検出線が互いに接触する電極端子に電気的に接続される。それにより、バッテリモジュールの構成を複雑化させることなく、各バッテリセルの電圧を検出することが可能になる。
 接続部材は、電圧検出線と電極端子とを接続するための導電性部材である。接続部材として、金属からなる板状部材を用いてもよい。
 また、バッテリモジュールは、電圧検出線を導体パターンとして有するフレキシブル配線回路基板をさらに備え、接続部材は、フレキシブル配線回路基板に取り付けられる。
 この場合、互いに接触する電極端子と電圧検出回路とが接続部材およびフレキシブル配線回路基板を介して電気的に接続される。それにより、電圧検出線の断線が確実に防止されるとともに、バッテリモジュールの構成がさらに簡略化される。
 また、互いに接触する電極端子および接続部材は互いに重なる状態で締め付け部材により一体的に固定される。
 この場合、複数のバッテリセルの電極端子が互いに確実に接続される。また、接続部材を介して電圧検出線が各バッテリセルの電極端子に確実に接続される。
 複数のバッテリセルは一方向に積層されるように配置され、隣り合うバッテリセル間にスペーサが配置され、スペーサは、隣り合うバッテリセルの電極端子間に配置される支持部を有し、接続部材および支持部は、各バッテリセルの電極端子よりも高い剛性を有し、隣り合うバッテリセルの電極端子および接続部材がスペーサの支持部上で互いに重なるように配置され、隣り合うバッテリセルの電極端子および接続部材が締め付け部材により支持部上に一体的に固定される。
 この場合、隣り合うバッテリセルの電極端子および接続部材がスペーサの支持部上に一体的に固定されるので、バッテリモジュールの構成の複雑化が抑制されつつ、複数のバッテリセルの電極端子が互いに確実に接続され、かつ接続部材を介して電圧検出線が各バッテリセルの電極端子に確実に接続される。
 また、隣り合うバッテリセルの電極端子が、高い剛性を有する接続部材および支持部と重なる状態で固定されるので、各電極端子の撓みが防止され、隣り合うバッテリセルの電極端子および電圧検出線の間における接続不良の発生が防止される。
 支持部は、スペーサと同じ材料でスペーサと一体的に形成される。この場合、支持部の材料として例えば樹脂が用いられる。また、支持部は、スペーサと異なる材料でスペーサと別体として形成され、スペーサに取り付けられてもよい。この場合、支持部の材料として例えば金属が用いられる。
 支持部は、締め付け部材による電極端子および接続部材の固定時に、変形または破壊しないように形成されることが好ましい。
 隣り合うバッテリセルの電極端子が互いに重なるように折曲された状態で接続部材および支持部の間に配置されてもよい。この場合、高い剛性を有する接続部材および支持部の間に軟性の電極端子が挟まれた状態で接続部材および電極端子が締め付け部材により一体的に固定される。
 接続部材は、電極端子と面接触するように形成されてもよい。
 また、本実施の形態に係るバッテリモジュールは、一方向に積層されるように配置された複数のバッテリセルと、隣り合うバッテリセル間に配置されるスペーサと、各バッテリセルの電圧を検出する電圧検出回路と、各バッテリセルの電極端子と電圧検出回路とを電気的に接続するための電圧検出線と、電圧検出線に接続される接続部材とを備え、スペーサは、隣り合うバッテリセルの電極端子間に配置される支持部を有し、隣り合うバッテリセルの電極端子および接続部材がスペーサの支持部上で互いに重なるように配置され、隣り合うバッテリセルの電極端子および接続部材が締め付け部材により支持部上に一体的に固定される。
 そのバッテリモジュールにおいては、複数のバッテリセルが一方向に積層されるように配置される。隣り合うバッテリセル間にはスペーサが配置される。隣り合うバッテリセルの電極端子および電圧検出線に接続された接続部材が、スペーサの支持部上で互いに重なるように配置され、締め付け部材によりスペーサの支持部上に一体的に固定される。これにより、簡単な構成で、複数のバッテリセルの電極端子が互いに確実に接続されるとともに、各バッテリセルの電極端子が接続部材を介して電圧検出線に確実に接続される。また、各バッテリセルの電極端子が電圧検出線を介して電圧検出回路に接続されるので、バッテリモジュールの構成を複雑化させることなく、各バッテリセルの電圧を検出することが可能になる。
 電圧検出線を導体パターンとして有するフレキシブル配線回路基板が用いられてもよい。また、接続部材は、フレキシブル配線回路基板に取り付けられるとともに電圧検出線に接続されてもよい。
 また、本実施の形態に係るバッテリモジュールの製造方法は、軟性の電極端子をそれぞれ有する複数のバッテリセルおよび各バッテリセルの電圧を検出する電圧検出回路を備えたバッテリモジュールの製造方法であって、各バッテリセルの電極端子と電圧検出回路とを電圧検出線により電気的に接続するための接続工程を備え、この接続工程は、各バッテリセルの電極端子が他のバッテリセルの電極端子と接触するように複数のバッテリセルの電極端子をそれぞれ折曲する工程と、電圧検出線に接続された接続部材を互いに接触する電極端子の少なくとも一方に接触させる工程と、互いに接触する電極端子および接続部材を締め付け部材により一体的に固定する工程とを含む。
 その製造方法においては、各バッテリセルの電極端子が他のバッテリセルの電極端子と接触するように複数のバッテリセルの電極端子がそれぞれ折曲される。電圧検出線に接続された接続部材が互いに接触する電極端子の少なくとも一方に接触する状態で、互いに接触する電極端子および接続部材が締め付け部材により一体的に固定される。これにより、簡単な構成で、複数のバッテリセルの電極端子が互いに確実に接続されるとともに、各バッテリセルの電極端子が接続部材を介して電圧検出線に確実に接続される。また、各バッテリセルの電極端子が電圧検出線を介して電圧検出回路に接続されるので、バッテリモジュールの構成を複雑化させることなく、各バッテリセルの電圧を検出することが可能になる。
 (2)第2の実施の形態
 (2-1)構成
 第2の実施の形態に係るバッテリモジュール100について、上記第1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10は、本実施の形態で用いられるバッテリセル10の側面図であり、図11は、本実施の形態で用いられるスペーサSPの上面図および側面図である。図12はバッテリモジュール100の上面図であり、図13はバッテリモジュール100の下面図であり、図14はバッテリモジュール100の側面図である。
 図10のバッテリセル10においては、上面の中心部から上方に突出するように板状の正極端子10aが設けられ、下面の中心部から下方に突出するように板状の負極端子10bが設けられる。正極端子10aおよび負極端子10bには、孔部10cがそれぞれ形成される。正極端子10aおよび負極端子10bは軟性の電極端子の例であり、上記第1の実施の形態の正極端子10aおよび負極端子10bと同様に形成される。
 後述のように、本実施の形態のバッテリモジュール100においては、隣り合うバッテリセル10の上下が逆になるように、複数のバッテリセル10が配置される。図10のバッテリセル10の正極端子10aは上方に向けられ、負極端子10bは下方に向けられる。一方、図10のバッテリセル10に隣り合う他のバッテリセル10の正極端子10aは下方に向けられ、負極端子10bは上方に向けられる。
 図11のスペーサSPにおいては、板状部201の上端部に、板状部201の一面側および他面側にそれぞれ突出するように上面部221が設けられる。上面部221は、板状部201の上辺に沿って延びるとともに板状部201の上辺の両端部から両側辺に沿って下方に一定長さ延びる。上面部221の上面の中心部に金属板211aが取り付けられる。金属板211の中心部から上方に突出するように雄ねじ212aが設けられる。金属板211aの一辺に沿いかつ上方に突出するように回転止め部213aが設けられる。
 スペーサSPの板状部201の下端部には、板状部201の一面側および他面側に突出するように下面部222が設けられる。下面部222は、板状部201の下辺に沿って延びるとともに板状部201の下辺の両端部から両側辺に沿って上方に一定長さ延びる。下面部222の下面の中心部に金属板211bが取り付けられる。金属板211bの中心部から下方に突出するように雄ねじ212bが設けられる。金属板211の一辺に沿いかつ下方に突出するように回転止め部213bが設けられる。
 板状部201、上面部221および下面部222は、例えば樹脂からなる。金属板211a,211bは支持部の例であり、上記第1の実施の形態の金属板211と同様に形成される。
 図12~図14に示すように、複数のバッテリセル10(1~18番目のバッテリセル)および複数のスペーサSPが、X方向に交互に並ぶように配置された状態で、一対のエンドプレート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、複数のスペーサSP、一対のエンドプレート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が構成される。
 各エンドプレート92は、下面部222に金属板211b、雄ねじ212bおよび回転止め部213bを有さない点を除いて、図11のスペーサSPと同じ形状を有する。一方のエンドプレート92の板状部201上にプリント回路基板21が取り付けられる。
 複数のバッテリセル10は、隣り合うバッテリセル10の上下が逆になるようにそれぞれ配置される。この場合、正極端子10aが上方に向けられたバッテリセル10と、負極端子10bが上方に向けられたバッテリセル10とが交互に配置される。
 図12および図14に示すように、バッテリブロック10BBの上面において、正極端子10aおよび負極端子10bがX方向に交互に並ぶように配置される。この場合、奇数番目のバッテリセル10の正極端子10aおよび偶数番目のバッテリセル10の負極端子10bがX方向に延びる第3の端子列TL3を構成する。スペーサSPの上面部221に取り付けられた金属板211a(図11)は、第3の端子列TL3を構成する端子10a,10b間に配置される。各エンドプレート92の金属板211aは、第3の端子列TL3の延長線上に位置する。
 第3の端子列TL3の一端部に位置する正極端子10aは、一方のエンドプレート92の上面部221上に重なるようにL字状に折曲される。折曲された正極端子10aと重なるように、一方のエンドプレート92の上面部221上に接続用バスバー505の一端部が配置される。この場合、正極端子10aおよび接続用バスバー505が一方のエンドプレート92の金属板211a上に配置され、雄ねじ212a(図11)が正極端子10aの孔部10c(図10)および接続用バスバー505の孔部505a(図8)に挿入される。
 第3の端子列TL3の他端部に位置する負極端子10bは、他方のエンドプレート92の上面部221上に重なるようにL字状に折曲される。折曲された負極端子10bと重なるように、他方のエンドプレート92の上面部221上に接続用バスバー505の一端部が配置される。この場合、負極端子10aおよび接続用バスバー505が他方のエンドプレート92の金属板211a上に配置され、雄ねじ212a(図11)が負極端子10bの孔部10c(図10)および接続用バスバー505の孔部505a(図8)に挿入される。
 第3の端子列TL3を構成する他の複数の端子10a,10bのうち、2m番目(lは1から8までの整数)のバッテリセル10の負極端子10bと(2m+1)番目のバッテリセル10の正極端子10aとが、その間に位置するスペーサSPの上面部221上で互いに重なるように、それぞれL字状に折曲される。この場合、端子10a,10bがスペーサSPの金属板211a上に配置され、雄ねじ212a(図11)が端子10a,10bの孔部10c(図10)に挿入される。
 第3の端子列TL3に沿うように、バッテリブロック10BBの上面にFPC基板50が配置される。FPC基板50は、一方のエンドプレート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に接続される。FPC基板50には、複数の接続部材206が取り付けられる。各接続部材206は、第3の端子列TL3を構成する端子10a,10bが配置された上面部221上に取り付けられる。
 この場合、図7および図8に示したように、各接続部材206上にナットN1が締め付けられる。それにより、スペーサSPの上面部221上に接続部材206および端子10a,10bが固定される。また、一方のエンドプレート92の上面部221上に接続部材206、一端側バッテリセル10の正極端子10aおよび接続用バスバー505が固定され、他方のエンドプレートの上面部221上に接続部材206、他端側バッテリセル10の負極端子10bおよび接続用バスバー505が固定される。
 図13および図14に示すように、バッテリブロック10BBの下面において、負極端子10bおよび正極端子10aが交互に並ぶように配置される。この場合、奇数番目のバッテリセル10の負極端子10bおよび偶数番目のバッテリセル10の正極端子10aがX方向に延びる第4の端子列TL4を構成する。スペーサSPの下面部222に取り付けられた金属板211bは、第4の端子列TL4を構成する複数の端子10a,10b間に配置される。
 第4の端子列TL4を構成する複数の端子10a,10bのうち、(2t-1)番目(tは1から9までの整数)のバッテリセル10の負極端子10bと2t番目のバッテリセル10の正極端子10aとが、その間に位置する下面部222上で互いに重なるように、それぞれL字状に折曲される。この場合、端子10a,10bがスペーサSPの金属板211b(図11)上に配置され、雄ねじ212b(図11)が端子10a,10bの孔部10c(図10)に挿入される。
 第4の端子列TL4に沿うように、バッテリブロック10BBの下面上にFPC基板50が配置される。FPC基板50は、一方のエンドプレート92の下端部分で上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。FPC基板50には、複数の接続部材206が取り付けられる。各接続部材206は、第4の端子列TL4を構成する端子10a,10bが配置された下面部222上に取り付けられる。
 この場合、図7および図8に示したように、各接続部材206上にナットN1が締め付けられることにより、スペーサSPの下面部222上に接続部材206および端子10a,10bが固定される。
 このようにして、n番目(nは1から17までの整数)のバッテリセル10の負極端子10bと、n+1番目のバッテリセル10の正極端子10aとが互いに接続される。それにより、複数のバッテリセル10が互いに直列に接続される。また、各端子10a,10bが、接続部材206およびFPC基板50を介してプリント回路基板21にそれぞれ電気的に接続される。
 なお、上記第1の実施の形態における端子支持片202と同様に、上面部221および下面部222が支持部として用いられてもよい。この場合、スペーサSPの上面部221および下面部222が各バッテリセル10の端子10a,10bよりも高い剛性を有することが好ましい。
 (2-2)効果
 本実施の形態に係るバッテリモジュール100においても、隣り合う2つのバッテリセル10のうち、一方のバッテリセル10の正極端子10aと他方のバッテリセル10の負極端子10bとが互いに接触するように設けられる。それにより、簡単な構成で複数のバッテリセル10の端子10a,10bが互いに接続される。
 また、互いに接触する端子10a,10bとプリント回路基板21(電圧検出回路20)とが導体線51,52を介して電気的に接続される。それにより、バッテリモジュール100の構成を複雑化させることなく、各バッテリセルの電圧を検出することができる。
 また、本実施の形態では、スペーサSPの上面部221または下面部222と接続部材206との間に隣り合うバッテリセルの端子10a,10bが挟まれた状態で、上面部221上の雄ねじ212aおよび下面部222上の雄ねじ212bにナットN1が取り付けられることにより、端子10a,10bおよび接続部材206が上面部221上または下面部222上に固定される。この場合、接続部材206、上面部221上および下面部222は端子10a,10bよりも高い剛性を有するので、端子10a,10bの撓みが確実に防止される。それにより、端子10a,10bが互いに確実に接続されるとともに、接続部材206を介してFPC基板50が端子10a,10bに確実に接続される。
 (3)第3の実施の形態
 (3-1)構成
 第3の実施の形態に係るバッテリモジュール100について、上記第1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。
 本実施の形態では、図5のスペーサSPの代わりに、以下に示す図15のスペーサSPが用いられる。図15は、本実施の形態で用いられるスペーサSPの上面図および側面図である。図15のスペーサSPが図5のスペーサSPと異なる点は、各金属板211上に雄ねじ212が設けられず、各金属板211にねじ孔211cが設けられる点である。
 図16および図17は、接続部材206の取り付けについて説明するための拡大斜視図および断面図である。
 図16および図17に示すように、隣り合う端子10a,10bおよび接続部材206が、金属板211上に上下に重なるように配置される。この状態で、接続部材206の孔部206aおよび端子10a,10bの孔部10cを通して金属板211のねじ孔211cにねじN2がねじ込まれる。ねじN2は、締め付け部材の例である。これにより、接続部材206および端子10a,10bが端子支持片202上に固定される。
 同様にして、一方のエンドプレート92の端子支持片202上に接続部材206、一端側バッテリセル10の正極端子10aおよび接続用バスバー505が固定され、他方のエンドプレート92の端子支持片202上に接続部材206、他端側バッテリセル10の負極端子10bおよび接続用バスバー505が固定される。
 これにより、n番目(nは1から17までの整数)のバッテリセル10の負極端子10bと、n+1番目のバッテリセル10の正極端子10aとが互いに接続される。それにより、複数のバッテリセル10が互いに直列に接続される。また、各端子10a,10bが、接続部材206およびFPC基板50を介してプリント回路基板21にそれぞれ電気的に接続される。
 この場合、軟性の端子10a,10bが互いに重なるように折曲された状態で金属板211と接続部材206との間に配置され、接続部材206上からねじN2が締め付けられる。それにより、ねじN2の締め付け力(回転を伴う締め付け力)が接続部材206により緩和される。そのため、ねじN2の回転を伴う締め付け力による端子10a,10bのねじれ等が防止され、端子10a,10bの変形および損傷が防止される。
 (3-2)効果
 本実施の形態に係るバッテリモジュール100においても、隣り合う2つのバッテリセル10のうち、一方のバッテリセル10の正極端子10aと他方のバッテリセル10の負極端子10bとが互いに接触するように設けられる。それにより、簡単な構成で複数のバッテリセル10の端子10a,10bが互いに接続される。
 また、互いに接触する端子10a,10bとプリント回路基板21(電圧検出回路20)とが導体線51,52を介して電気的に接続される。それにより、バッテリモジュール100の構成を複雑化させることなく、各バッテリセルの電圧を検出することができる。
 また、本実施の形態では、スペーサSPの端子支持片202と接続部材206との間に隣り合うバッテリセルの端子10a,10bが挟まれた状態で、端子支持片202上のねじ孔211aにねじN2がねじ込まれることにより、端子10a,10bおよび接続部材206が端子支持片202上に固定される。この場合、接続部材206および端子支持片202は端子10a,10bよりも高い剛性を有するので、端子10a,10bの撓みが確実に防止される。それにより、端子10a,10bが互いに確実に接続されるとともに、接続部材206を介してFPC基板50が端子10a,10bに確実に接続される。
 また、本実施の形態では、接続部材206により、導体線51,52と端子10a,10bとの電気的接続、ねじN2の締め付け力による端子10a,10bの変形および損傷の防止、ならびに導体線51,52と端子10a,10bとの間の導電性の向上が可能となる。このように、接続部材206が3つの機能を有するので、バッテリモジュール100の構成の複雑化が十分に抑制されつつバッテリモジュール100の性能が確保される。
 (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について、上記第1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。
 (4-1)構成
 図18は、第4の実施の形態に係るバッテリモジュールの分解斜視図である。図18に示すように、本実施の形態においては、ケーシング(筺体)CA内にバッテリブロック10BBが配置される。ケーシングCAの上部は開口している。バッテリモジュール100は、蓋部材80をさらに備える。蓋部材80は、樹脂等の絶縁性材料からなり、矩形板状を有する。蓋部材80には、X方向に平行な一対の側辺に沿うように複数の開口83が形成される。複数の開口83は、複数のスペーサSPの雄ねじ212にそれぞれ対応する。
 一対のFPC基板50および複数の接続部材206は蓋部材80の下面に取り付けられる。この場合、例えば、一対のFPC基板50および複数の接続部材206が絶縁性の接着剤により蓋部材80の下面に接着またはモールドされてもよい。また、蓋部材80の下面に一対のFPC基板50および複数の接続部材206にそれぞれ対応する複数の凹部が形成され、その複数の凹部に一対のFPC基板50および複数の接続部材206がそれぞれ嵌合されてもよい。あるいは、一対のFPC基板50および複数の接続部材206が上記の凹部に嵌合された状態で絶縁性の接着剤により接着またはモールドされてもよい。複数の接続部材206は、それぞれ開口83に重なるように蓋部材60に取り付けられる。
 その状態で、蓋部材80がバッテリブロック10BBに取り付けられる。取付時には、複数の雄ねじ212が蓋部材80の対応する開口83内にそれぞれ挿入される。複数の雄ねじ212のうち、隣り合う端子10a,10bを接続するための雄ねじ212に、接続部材206がそれぞれ取り付けられる。本例では、複数の接続部材206が蓋部材80に一体化された状態で雄ねじ212に取り付けられるので、複数の接続部材206がそれぞれ別個に雄ねじ212に取り付けられる場合に比べて、雄ねじ21に対する接続部材206の位置決めおよびねじ止めが容易になる。
 接続部材206の孔部206aを通して雄ねじ212が開口83に挿入され、開口83内においてナットN1が雄ねじ212に嵌め込まれ、締め付けられる。それにより、複数のバッテリセル10が直列接続される。隣り合う端子10a,10bの接続に用いられない雄ねじ212には、接続部材206およびナットN1が取り付けられない。
 なお、本例では、蓋部材80の取付時に蓋部材80と雄ねじ212とが干渉しないように、全ての雄ねじ212に対応するそれぞれ対応する複数の開口83が蓋部材80に設けられるが、これに限らない。例えば、ナットN1が取り付けられる雄ねじ212に対応する開口83のみが蓋部材80に設けられてもよい。
 蓋部材80の下面には、各バッテリセル10のガス抜き弁10vから排出されるガスの流路となる溝部が形成される。ガス抜き弁10vからガスが排出された場合、蓋部材80の溝部を通してケーシングCAの外部にガスが導かれる。
 その後、バッテリブロック10BBがケーシングCA内に固定され、ケーシングCAの開口を閉塞するように蓋部材80がケーシングCAに嵌合される。これにより、バッテリブロック10BBを収納するバッテリボックスBBが形成される。蓋部材80は、ケーシングCAにねじ止めされてもよく、または接着剤によりケーシングCAに接着されてもよい。
 (4-2)効果
 本実施の形態では、一対のFPC基板50および複数の接続部材206からなる配線部材が蓋部材80に一体的に設けられることにより、配線部材および蓋部材80を一体的に取り扱うことができる。そのため、配線部材が一体的に設けられた蓋部材80をバッテリブロック10BBに取り付けることにより、バッテリモジュール100を容易に組み立てることが可能となる。また、各バッテリセル10とプリント回路基板21との間における配線作業が容易になる。
 また、本実施の形態では、バッテリブロック10BBを収納するバッテリボックスBBが形成されることにより、バッテリモジュール100の強度が向上する。また、バッテリブロック10BBがバッテリボックスBBのケーシングCAに固定されるとともに、蓋部材80がケーシングCAに嵌合されるので、バッテリブロック10BBと蓋部材80とを確実に固定することができる。
 また、ケーシングCAおよび蓋部材60によりバッテリブロック10BBが外部から遮蔽されるので、バッテリブロック10BBに外部からの物理的負荷が加わることが防止される。それにより、バッテリブロック10BBの変形および破損等が防止される。
 (4-3)変形例
 (4-3-1)
 図19は、図18のバッテリモジュール100の変形例を示す分解斜視図である。図19のバッテリモジュール100について、図18のバッテリモジュール100と異なる点を説明する。
 図19のバッテリモジュール100においては、エンドプレート92にプリント回路基板21が取り付けられる代わりに、蓋部材80の上面にプリント回路基板21が取り付けられる。プリント回路基板21上には、電圧検出回路20および通信回路24が実装される。この場合、例えば蓋部材80に貫通孔が形成され、その貫通孔を通して一対のFPC基板50がプリント回路基板21に電気的に接続される。
 本例では、一対のFPC基板50、複数の接続部材206、プリント回路基板21および蓋部材80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の組み立てがより容易になる。また、各バッテリセル10とプリント回路基板21との間における配線作業がより容易になる。
 なお、蓋部材80の上面にプリント回路基板21が取り付けられる代わりに、蓋部材80の下面にプリント回路基板21が取り付けられてもよい。
 (4-3-2)
 上記の例では、ケーシングCAの開口が蓋部材80により閉塞されている。そのため、バッテリボックスBB内が樹脂によりモールドされてもよい。この場合、バッテリセル10の結露を防止することができる。また、バッテリボックスBB内にモールドされた樹脂は、バッテリモジュール100の熱伝導特性に影響を及ぼすことができる。例えば、バッテリボックスBB内を空気よりも高い熱伝導率を有する樹脂でモールドすることにより、バッテリボックスBB内の熱を外部に放出することができる。一方、バッテリボックスBB内を空気よりも低い熱伝導率を有する樹脂でモールドすることにより、外部からバッテリボックスBB内への熱の流入を遮断することができる。
 (4-3-3)
 上記の例では、蓋部材80はケーシングCAの上部の開口を閉塞するために用いられるが、蓋部材80はケーシングCAの上部の開口を必ずしも閉塞しなくてもよい。また、ケーシングCAが用いられずに蓋部材80がバッテリブロック10BBの上面上に取り付けられてもよい。
 (4-3-4)
 1つのケーシングCA内に複数のバッテリモジュール100が配置される場合がある。このような場合、1つの蓋部材80が1つのケーシングCAの上部の開口を閉塞するように複数のバッテリブロック10BBの上面上に取り付けられてもよく、または、複数の蓋部材80が複数のバッテリブロック10BBの上面上にそれぞれ取り付けられてもよい。
 (4-3-5)
 上記の例では、蓋部材80の下面にFPC基板50および接続部材206が取り付けられるが、蓋部材80の上面にFPC基板50および接続部材206が取り付けられてもよい。この場合も、FPC基板50および接続部材206は、絶縁性の接着剤により蓋部材80の上面に取り付けられてもよく、蓋部材80の上面に形成された凹部内に嵌合されてもよく、凹部内に嵌合された状態で絶縁性の接着剤により接着またはモールドされてもよい。
 また、蓋部材80の上面にプリント回路基板21が取り付けられ(図19参照)、かつそのプリント回路基板21を挟むように一対のFPC基板50が蓋部材80の上面に取り付けられてもよい。この場合、プリント回路基板21と一対のFPC基板50とをはんだ等により容易に接続することができる。また、プリント回路基板21および一対のFPC基板50の代わりに、Y方向に幅広の一体のFPC基板50が蓋部材80の上面に設けられてもよい。この場合、X方向に沿ったFPC基板50の両側辺に複数の接続部材206がそれぞれ取り付けられる。また、FPC基板50上の所定位置(例えば中央部)に電圧検出回路20および通信回路24を実装することができる。これにより、部品点数が削減され、組み立ておよび配線作業がより容易になる。
 (4-3-6)
 上記の例では、バッテリセル10のガス抜き弁10vから排出されるガスの流路が蓋部材80に形成されるが、ガス抜き弁10vから排出されるガスをケーシングCAの外部に導くためのガスダクトが蓋部材80と別個に設けられてもよい。この場合、ガスダクトは蓋部材80に固定されてもよく、固定されなくてもよい。
 (4-3-7)
 上記の例では、FPC基板50および接続部材206が蓋部材80に固定されるが、これに限らず、FPC基板50および接続部材206のうち少なくとも一方が蓋部材80に固定されなくてもよい。例えば、上記第1の実施の形態と同様に、FPC基板50および接続部材206がバッテリブロック10BBに取り付けられた状態で、バッテリブロック10BBがケーシングCA内に収容され、ケーシングCAの開口が蓋部材80により閉塞されてもよい。この場合、単にケーシングCAの開口を閉塞するために蓋部材80が用いられ、FPC基板50および接続部材206が蓋部材80に固定されない。
 (4-3-8)
 第2または第3の実施の形態に係るバッテリモジュール100においても、上記の例と同様に、蓋部材80が設けられてもよい。この場合も、FPC基板50および接続部材206が蓋部材80に固定されることにより、バッテリモジュール100を容易に組み立てることが可能となる。なお、第2の実施の形態に係るバッテリモジュール100においては、バッテリブロック10BBの上面および下面の各々に蓋部材80が設けられる。
 (5)バッテリシステム
 以下、本発明の第5の実施の形態に係るバッテリシステムについて説明する。
 (5-1)バッテリシステムの構成
 図20は、バッテリシステムの構成を示す模式的平面図である。図20に示すように、バッテリシステム500は、バッテリモジュール100a,100b,100c,100d、バッテリECU101、コンタクタ102、HV(High Voltage;高圧)コネクタ520およびサービスプラグ530を含む。バッテリモジュール100a~100dは、第1の実施の形態に係るバッテリモジュール100と同様の構成を有する。なお、バッテリモジュール100a~100dとして、第2~第4のいずれかの実施の形態に係るバッテリモジュール100を用いてもよい。また、各バッテリモジュール100a~100dの配置および向き等は、本例に限定されず、適宜変更可能である。
 以下の説明において、バッテリモジュール100a~100dにそれぞれ設けられる一対のエンドプレート92のうちプリント回路基板21が取り付けられるエンドプレート92をエンドプレート92Aと呼び、プリント回路基板21が取り付けられないエンドプレート92をエンドプレート92Bと呼ぶ。
 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520およびサービスプラグ530は、箱型のケーシング550内に収容される。
 ケーシング550は、側面部550a,550b,550c,550dを有する。側面部550a,550cは互いに平行であり、側面部550b,550dは互いに平行でありかつ側面部550a,550cに対して垂直である。
 ケーシング550内において、バッテリモジュール100a,100bは、一列に並ぶように配置される。この場合、バッテリモジュール100aのエンドプレート92Bとバッテリモジュール100bのエンドプレート92Aとが互いに間隔をおいて向き合うように、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、一列に並ぶように配置される。この場合、バッテリモジュール100cのエンドプレート92Aとバッテリモジュール100dのエンドプレート92Bとが互いに間隔をおいて向き合うように、バッテリモジュール100c,100dが配置される。
 以下、一列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、一列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550内において、側面部550a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において、バッテリモジュール100aのエンドプレート92Aが側面部550dに向けられ、バッテリモジュール100bのエンドプレート92Bが側面部550bに向けられる。また、モジュール列T2において、バッテリモジュール100cのエンドプレート92Bが側面部550dに向けられ、バッテリモジュール100dのエンドプレート92Aが側面部550bに向けられる。モジュール列T2と側面部550cとの間の領域に、バッテリECU101、サービスプラグ530、HVコネクタ520およびコンタクタ102がこの順で側面部550dから側面部550bへ並ぶように配置される。
 上記のように、バッテリモジュール100a~100dの各々において、エンドプレート92Aに隣り合うバッテリセル10(1番目のバッテリセル10)の正極端子10a(図2)の電位が最も高く、エンドプレート92Bに隣り合うバッテリセル10(18番目のバッテリセル10)の負極端子10b(図2)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正極端子10aを高電位端子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負極端子10bを低電位端子10Bと呼ぶ。
 バッテリモジュール100aの低電位端子10Bとバッテリモジュール100bの高電位端子10Aとは、接続用バスバー505を介して互いに接続される。バッテリモジュール100cの高電位端子10Aとバッテリモジュール100dの低電位端子10Bとは、接続用バスバー505を介して互いに接続される。接続用バスバー505の代わりに、ハーネスまたはリード線等が用いられてもよい。
 バッテリモジュール100aの高電位端子10Aに接続された接続用バスバー505に、電源線D1の一端部が接続される。バッテリモジュール100cの低電位端子10Bに接続された接続用バスバー505に、電源線D2の一端部が接続される。この場合、電源線D1の一端部がバッテリモジュール100aの高電位端子10Aに直接接続されてもよく、電源線D2の一端部がバッテリモジュール100cの低電位端子10Bに直接接続されてもよい。電源線D1,D2の他端部はサービスプラグ530に接続される。電源線D1,D2および後述の電源線D3~D6としては、ハーネスまたはリード線等が用いられる。
 サービスプラグ530がオンされた状態では、バッテリモジュール100a,100b,100c,100dが直列接続される。この場合、バッテリモジュール100dの高電位端子10Aの電位が最も高く、バッテリモジュール100bの低電位端子10Bの電位が最も低い。
 サービスプラグ530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530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、複数のバッテリモジュール100a~100d間の電流経路が遮断される。これにより、メンテナンス時の安全性が確保される。
 バッテリモジュール100bの低電位端子10Bに接続された接続用バスバー505に、電源線D3の一端部が接続される。バッテリモジュール100dの高電位端子10Aに接続された接続用バスバー505に、電源線D4の一端部が接続される。この場合、電源線D3の一端部がバッテリモジュール100bの低電位端子10Bに直接接続されてもよく、電源線D4の一端部がバッテリモジュール100dの高電位端子10Aに直接接続されてもよい。電源線D3,D4の他端部はコンタクタ102に接続される。コンタクタ102は、電源線D5,D6を介してHVコネクタ520に接続される。HVコネクタ520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D3,D5を介してHVコネクタ520に接続されるとともに、バッテリモジュール100dが電源線D4,D6を介してHVコネクタ520に接続される。それにより、バッテリモジュール100a,100b,100c,100dから負荷に電力が供給される。また、コンタクタ102がオンされた状態で、バッテリモジュール100a,100b,100c,100dの充電が行われる。
 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520との接続およびバッテリモジュール100dとHVコネクタ520との接続が遮断される。
 バッテリシステム500のメンテナンス時には、サービスプラグ530とともにコンタクタ102も作業者によりオフされる。この場合、複数のバッテリモジュール100a~100d間の電流経路が確実に遮断される。これにより、メンテナンス時の安全性が十分に確保される。また、各バッテリモジュール100a,100b,100c,100dの電圧が互いに等しい場合には、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。そのため、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100aのプリント回路基板21(図1等参照)とバッテリモジュール100bのプリント回路基板21とは、通信線P11を介して互いに接続される。バッテリモジュール100aのプリント回路基板21とバッテリモジュール100cのプリント回路基板21とは、通信線P12を介して互いに接続される。バッテリモジュール100cのプリント回路基板21とバッテリモジュール100dのプリント回路基板21とは、通信線P13を介して互いに接続される。バッテリモジュール100dのプリント回路基板21は通信線P14を介してバッテリECU101に接続される。通信線P11~P14によりバスが構成される。通信線P11~P14としては、例えばハーネスが用いられる。
 通信線P11~P14を介して、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の間で通信が行われる。各通信回路24は、例えば対応するバッテリセル10に関する情報(端子電圧、電流および温度等)を他の通信回路24またはバッテリECU101に与える。以下、バッテリセル10に関する情報をセル情報と呼ぶ。
 バッテリECU101は、例えばバッテリモジュール100a~100dの通信回路24から与えられたセル情報に基づいて、バッテリモジュール100a~100dの各バッテリセル10の充電量を算出し、その充電量に基づいてバッテリモジュール100a~100dの充放電制御を行う。また、バッテリECU101は、バッテリモジュール100a~100dの通信回路24から与えられたセル情報に基づいてバッテリモジュール100a~100dの異常を検出する。バッテリモジュール100a~100d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各バッテリセル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。バッテリモジュール100a~100d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。
 (5-2)効果
 本実施の形態に係るバッテリシステム500は、上記第1~第4のいずれかの実施の形態に係るバッテリモジュール100が設けられる。それにより、バッテリモジュール100の構成が複雑化することなく、各バッテリセル10の端子電圧を検出することができる。
 (5-3)
 このように、本実施の形態に係るバッテリシステムは、上記の複数のバッテリモジュールを備える。
 そのバッテリシステムにおいては、バッテリモジュールの構成を複雑化させることなく、各バッテリセルの電圧を検出することが可能になる。
 (6)電動車両
 以下、本発明の第6の実施の形態に係る電動車両について説明する。本発明に係る電動車両は、上記第5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。
 (6-1)構成
 図21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21に示すように、本実施の形態に係る電動自動車600は、図20のバッテリシステム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。
 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。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20)からバッテリモジュール100a~100d(図20)の充電量およびバッテリモジュール100a~100d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。
 主制御部300には、バッテリモジュール100a~100dの充電量、バッテリモジュール100a~100d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100a~100d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100a~100d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100a~100dの充電に適した電力に変換し、バッテリモジュール100a~100dに与える。それにより、バッテリモジュール100a~100dが充電される。
 (6-2)効果
 上記のように、本実施の形態に係る電動自動車600は、上記第5の実施の形態に係るバッテリシステム500を備える。バッテリシステム500には、第1~第4のいずれかの実施の形態に係るバッテリモジュール100が設けられる。
 この場合、バッテリモジュール100の構成が複雑化することなく、各バッテリセル10の端子電圧を検出することができる。それにより、電動車両600の大型化が抑制され、かつ電動車両600の走行性能が向上される。
 (6-3)
 このように、本実施の形態に係る電動車両は、上記のバッテリシステムと、バッテリシステムからの電力により駆動されるモータと、モータの回転力により回転する駆動輪とを備える。
 この電動車両においては、上記のバッテリシステムからの電力によりモータが駆動される。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。この場合、バッテリモジュールの構成を複雑化させることなく、各バッテリセルの電圧を検出することが可能になる。その結果、電動車両の大型化を抑制しつつ、電動車両の走行性能を向上させることができる。
 (7)他の移動体
 上記第5の実施の形態に係るバッテリシステム500が船、航空機、エレベータまたは歩行ロボット等の他の移動体に搭載されてもよい。
 このような種々の移動体においても、上記第5の実施の形態に係るバッテリシステム500が設けられる。バッテリシステム500には、上記第1~第4のいずれかの実施の形態に係るバッテリモジュール100が設けられる。
 この場合、バッテリモジュール100の組み立てが容易になり、バッテリシステム500の組み立てが容易になる。その結果、移動体の製造効率が向上する。また、移動体のメンテナンスが容易になる。
 本実施の形態に係る移動体は、上記のバッテリシステムと、移動本体部と、バッテリシステムからの電力を動力に変換する動力源と、動力源により変換された動力により移動本体部を移動させる駆動部とを備える。
 その移動体においては、上記のバッテリシステムからの電力が動力源により動力に変換され、その動力により駆動部が移動本体部を移動させる。この場合、上記のバッテリシステムが用いられるので、バッテリモジュールの構成を複雑化させることなく、各バッテリセルの電圧を検出することが可能になる。その結果、移動体の大型化を抑制しつつ、移動体の移動性能を向上させることができる。
 (8)電源装置
 第7の実施の形態に係る電源装置について説明する。本実施の形態に係る電源装置は、上記第5の実施の形態に係るバッテリシステム500を備える。
 (8-1)構成
 図22は、バッテリシステム500を備える電源装置の構成を示すブロック図である。図22に示すように、電源装置700は、電力貯蔵装置710および電力変換装置720を備える。電力貯蔵装置710は、バッテリシステム群711およびシステムコントローラ712を備える。バッテリシステム群711は、複数の上記第5の実施の形態に係るバッテリシステム500を含む。複数のバッテリシステム500間において、複数のバッテリシステム500は互いに並列に接続されてもよく、または互いに直列に接続されてもよい。複数のバッテリシステム500は、直列および並列の組み合わせにより接続されてもよい。例えば、直列に接続された複数のバッテリシステム500からなるサブシステム群が互いに並列に接続されてもよい。
 システムコントローラ712は、システム制御部の例であり、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。システムコントローラ712は、各バッテリシステム500のバッテリECU101(図20参照)に接続される。各バッテリシステム500のバッテリECU101は、各バッテリセル10の端子電圧に基づいて各バッテリセル10の充電量を算出し、算出された充電量をシステムコントローラ712に与える。システムコントローラ712は、各バッテリECU101から与えられた各バッテリセル10の充電量に基づいて電力変換装置720を制御することにより、各バッテリシステム500に含まれる複数のバッテリセル10の放電または充電に関する制御を行う。
 電力変換装置720は、DC/DC(直流/直流)コンバータ721およびDC/AC(直流/交流)インバータ722を含む。DC/DCコンバータ721は入出力端子721a,721bを有し、DC/ACインバータ722は入出力端子722a,722bを有する。DC/DCコンバータ721の入出力端子721aは電力貯蔵装置710のバッテリシステム群711に接続される。DC/DCコンバータ721の入出力端子721bおよびDC/ACインバータ722の入出力端子722aは互いに接続されるとともに電力出力部PU1に接続される。DC/ACインバータ722の入出力端子722bは電力出力部PU2に接続されるとともに他の電力系統に接続される。電力出力部PU1,PU2は例えばコンセントを含む。電力出力部PU1,PU2には、例えば種々の負荷が接続される。他の電力系統は、例えば商用電源または太陽電池を含む。電力出力部PU1,PU2および他の電力系統が電源装置に接続される外部の例である。
 DC/DCコンバータ721およびDC/ACインバータ722がシステムコントローラ712によって制御されることにより、バッテリシステム群711に含まれる複数のバッテリセル10の放電および充電が行われる。
 バッテリシステム群711の放電時には、バッテリシステム群711から与えられる電力がDC/DCコンバータ721によりDC/DC(直流/直流)変換され、さらにDC/ACインバータ722によりDC/AC(直流/交流)変換される。
 DC/DCコンバータ721によりDC/DC変換された電力が電力出力部PU1に供給される。DC/ACインバータ722によりDC/AC変換された電力が電力出力部PU2に供給される。電力出力部PU1から外部に直流の電力が出力され、電力出力部PU2から外部に交流の電力が出力される。DC/ACインバータ722により交流に変換された電力が他の電力系統に供給されてもよい。
 システムコントローラ712は、各バッテリシステム500に含まれる複数のバッテリセル10の放電に関する制御の一例として、次の制御を行う。バッテリシステム群711の放電時に、システムコントローラ712は、各バッテリECU101(図20参照)から与えられる各バッテリセル10の充電量に基づいて放電を停止するか否かを判定し、判定結果に基づいて電力変換装置720を制御する。具体的には、バッテリシステム群711に含まれる複数のバッテリセル10のうちいずれかのバッテリセル10の充電量が予め定められたしきい値よりも小さくなると、システムコントローラ712は、放電が停止されるまたは放電電流(または放電電力)が制限されるようにDC/DCコンバータ721およびDC/ACインバータ722を制御する。これにより、各バッテリセル10の過放電が防止される。
 一方、バッテリシステム群711の充電時には、他の電力系統から与えられる交流の電力がDC/ACインバータ722によりAC/DC(交流/直流)変換され、さらにDC/DCコンバータ721によりDC/DC(直流/直流)変換される。DC/DCコンバータ721からバッテリシステム群711に電力が与えられることにより、バッテリシステム群711に含まれる複数のバッテリセル10が充電される。
 システムコントローラ712は、各バッテリシステム500に含まれる複数のバッテリセル10の充電に関する制御の一例として、次の制御を行う。バッテリシステム群711の充電時に、システムコントローラ712は、各バッテリECU101(図20参照)から与えられる各バッテリセル10の充電量に基づいて充電を停止するか否かを判定し、判定結果に基づいて電力変換装置720を制御する。具体的には、バッテリシステム群711に含まれる複数のバッテリセル10のうちいずれかのバッテリセル10の充電量が予め定められたしきい値よりも大きくなると、システムコントローラ712は、充電が停止されるまたは充電電流(または充電電力)が制限されるようにDC/DCコンバータ721およびDC/ACインバータ722を制御する。これにより、各バッテリセル10の過充電が防止される。
 (8-2)効果
 上記のように、本実施の形態に係る電源装置700には、上記第5の実施の形態に係るバッテリシステム500が設けられる。バッテリシステム500には、第1~第4のいずれかの実施の形態に係るバッテリモジュール100が設けられる。これにより、バッテリモジュール100の構成が複雑化することなく、各バッテリセル10の端子電圧を検出することができる。それにより、電源装置700の大型化が抑制され、かつ電源装置700の充放電性能が向上される。
 (8-3)
 このように、本実施の形態に係る電力貯蔵装置は、上記のバッテリシステムと、バッテリシステムの複数のバッテリセルの放電または充電に関する制御を行う制御部とを備える。
 その電力貯蔵装置においては、制御部により、複数のバッテリセルの充電または放電に関する制御が行われる。それにより、複数のバッテリセルの劣化、過放電および過充電を防止することができる。また、上記のバッテリシステムが用いられるので、バッテリモジュールの構成を複雑化させることなく、各バッテリセルの電圧を検出することが可能になる。その結果、電力貯蔵装置の大型化を抑制しつつ、電力貯蔵装置の充放電性能を向上させることができる。
 また、本実施の形態に係る電源装置は、外部に接続可能な電源装置であって、上記の電力貯蔵装置と、電力貯蔵装置の制御部により制御され、電力貯蔵装置のバッテリシステムと外部との間で電力変換を行う電力変換装置とを備える。
 その電源装置においては、複数のバッテリセルと外部との間で電力変換装置により電力変換が行われる。電力変換装置が電力貯蔵装置の制御部により制御されることにより、複数のバッテリセルの充電または放電に関する制御が行われる。それにより、複数のバッテリセルの劣化、過放電および過充電を防止することができる。また、上記のバッテリシステムが用いられるので、バッテリモジュールの構成を複雑化させることなく、各バッテリセルの電圧を検出することが可能になる。その結果、電源装置の大型化を抑制しつつ、電源装置の充放電性能を向上させることができる。
 (8-4)電源装置の変形例
 図22の電源装置700において、各バッテリシステム500にバッテリECU101が設けられる代わりに、システムコントローラ712がバッテリECU101と同様の機能を有してもよい。
 また、電源装置700と外部との間で互いに電力を供給可能であれば、電力変換装置720がDC/DCコンバータ721およびDC/ACインバータ722のうちいずれか一方のみを有してもよい。また、電源装置700と外部との間で互いに電力を供給可能であれば、電力変換装置720が設けられなくてもよい。
 また、図22の電源装置700においては、複数のバッテリシステム500が設けられるが、これに限らず、1つのバッテリシステム500のみが設けられてもよい。
 (9)他の実施の形態
 (9-1)
 上記実施の形態では、各バッテリセル10の端子10a,10bとプリント回路基板21とが、接続部材206およびFPC基板50を介して電気的に接続されるが、これらに限らない。端子10a,10bとプリント回路基板21との間の接続性が維持されるのであれば、FPC基板50の代わりに、リード線(ワイヤ)が用いられてもよい。また、接続部材206が用いられず、FPC基板50またはリード線が各バッテリセル10の端子10a,10bに直接接続されてもよい。
 また、FPC基板50の代わりに、導体線51,52を有するリジッド回路基板が用いられてもよい。例えば、バッテリブロック10BBの上面上に導体線51,52を有するリジッド回路基板が配置され、FPC基板またはリード線を用いてリジッド回路基板とバッテリブロック10BBの一端面上のプリント回路基板21とが接続されてもよい。
 (9-2)
 上記第1および第3の実施の形態では、スペーサSPの端子支持片202上に隣り合うバッテリセル10の端子10a,10bおよび接続部材206が固定され、上記第2の実施の形態では、スペーサSPの上面部221または下面部222上に隣り合うバッテリセル10の端子10a,10bおよび接続部材206が固定されるが、これに限らない。
 隣り合うバッテリセル10の端子10a,10bの接続性および各端子10a,10bと導体線51,52との接続性が維持されるのであれば、端子支持片202、上面部221および下面部222等の支持部上に隣り合うバッテリセル10の端子10a,10bが固定されなくてもよい。例えば、ボルトおよびナット等の締め付け部材を用いて、隣り合うバッテリセル10の端子10a,10bおよび接続部材206が互いに重ねられた状態で一体的に固定されてもよい。
 (9-3)
 上記実施の形態では、ナットN1またはねじN2を用いて隣り合うバッテリセル10の端子10a,10bおよび接続部材206が互いに固定されるが、これに限らず、レーザ溶接等の他の方法により、隣り合うバッテリセル10の端子10a,10bおよび接続部材206が互いに固定されてもよい。
 (9-4)
 上記第1および第3の実施の形態において、各スペーサSPの一対の端子支持片202のうち、一方の端子支持片202上には、端子10a,10bおよび接続部材206が配置されない。また、各エンドプレート92の一対の端子支持片202のうち、一方の端子支持片202上には、端子10a,10bおよび接続用バスバー505が配置されない。
 それにより、各スペーサSPの一方の端子支持片202上および各エンドプレート92の一方の端子支持片202上の金属板211、雄ねじ212および回転止め部213が設けられなくてもよい。また、バッテリセル10の位置ずれを防止できるのであれば、スペーサSPの一方の端子支持片202および各エンドプレート92の一方の端子支持片202自体が設けられなくてもよい。
 同様に、上記第2の実施の形態において、各スペーサSPの上面部221上または下面部222上には、端子10a,10bおよび接続部材206が配置されない。
 それにより、各スペーサSPの上面部221上の金属板211a、雄ねじ212aおよび回転止め部213a、もしくは下面部222上の金属板211b、雄ねじ212bおよび回転止め部213bが設けられなくてもよい。
 (9-5)
 上記第1~第3の実施の形態に係るバッテリモジュール100においては、全てのバッテリセル10が直列に接続されるが、これに限らず、一部または全てのバッテリセル10が並列に接続されてもよい。また、上記第5の実施の形態に係るバッテリシステム500においては、全てのバッテリモジュール100が直列に接続されるが、これに限らず、一部または全てのバッテリモジュール100が並列に接続されてもよい。
 (9-6)
 上記実施の形態では、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、バッテリセル10の形状はこれに限定されない。また、上記実施の形態では、ラミネート型のバッテリセル10が用いられるが、バッテリセル10の種類はこれに限定されない。
 (9-7)
 上記第6の実施の形態に係る電動自動車600または船舶等の移動体はバッテリシステム500を備えるとともに、負荷としてモータ602を備える電気機器である。本発明に係る電気機器は、電動自動車600および船舶等の移動体に限定されず、洗濯機、冷蔵庫またはエアコンディショナ等であってもよい。例えば、洗濯機は負荷としてモータを備える電気機器であり、冷蔵庫またはエアコンディショナは負荷としてコンプレッサを備える電気機器である。また、本発明に係る電気機器は、緊急時用の電源としてバッテリシステム500を有するテレビジョン受像機、通信装置または照明装置等であってもよい。
 このように、本実施の形態に係る電気機器は、上記バッテリシステムと、バッテリシステムからの電力により駆動される負荷とを備える。この電気機器においては、負荷がバッテリシステムからの電力により駆動される。
 この電気機器には、上記バッテリシステムが用いられるので、バッテリモジュールの構成を複雑化させることなく、各バッテリセルの電圧を検出することが可能になる。その結果、電気機器の大型化を抑制しつつ、電気機器の性能を向上させることができる。
 (10)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、バッテリセル10がバッテリセルの例であり、バッテリブロック10BBがバッテリブロックの例であり、電圧検出回路20が電圧検出回路の例であり、正極端子10aまたは負極端子10bが電極端子の例であり、導体線51,52が電圧検出線の例であり、接続部材206が接続部材の例であり、FPC基板50がフレキシブル配線回路基板の例であり、ナットN1またはねじN2が締め付け部材の例であり、X方向が一方向の例であり、スペーサSPがスペーサの例であり、端子支持片202、上面部221および下面部222、もしくは金属板211,211a,211bが支持部の例である。
 また、バッテリシステム500がバッテリシステムの例であり、電動自動車600が電動車両の例であり、モータ602がモータの例であり、車体610が移動本体部の例であり、駆動輪603が駆動輪および駆動部の例である。また、電力貯蔵装置710が電力貯蔵装置の例であり、システムコントローラ712が制御部の例であり、電源装置700が電源装置の例であり、電力変換装置720が電力変換装置の例である。また、モータ602またはコンプレッサが負荷の例であり、電動自動車600、船舶、航空機、エレベータ、歩行ロボット、洗濯機、冷蔵庫、エアコンディショナ、テレビジョン受像機、通信装置および照明装置が電気機器の例である。
 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。

Claims (13)

  1. 軟性の電極端子をそれぞれ有する複数のバッテリセルを含むバッテリブロックと、
     前記バッテリブロックの各バッテリセルの電圧を検出する電圧検出回路とを備え、
     各バッテリセルの電極端子が他のバッテリセルの電極端子と接触するように前記複数のバッテリセルの電極端子がそれぞれ折曲され、
     互いに接触する電極端子と前記電圧検出回路とを電気的に接続するための電圧検出線をさらに備える、バッテリモジュール。
  2. 前記電圧検出線に接続された接続部材をさらに備え、
     前記接続部材は、前記互いに接触する電極端子の少なくとも一方に接触するように設けられる、請求項1記載のバッテリモジュール。
  3. 前記電圧検出線を導体パターンとして有するフレキシブル配線回路基板をさらに備え、
     前記接続部材は、前記フレキシブル配線回路基板に取り付けられた、請求項2記載のバッテリモジュール。
  4. 前記互いに接触する電極端子および前記接続部材は互いに重なる状態で締め付け部材により一体的に固定される、請求項2または3記載のバッテリモジュール。
  5. 複数のバッテリセルは一方向に積層されるように配置され、
     隣り合うバッテリセル間にスペーサが配置され、
     前記スペーサは、前記隣り合うバッテリセルの電極端子間に配置される支持部を有し、
     前記接続部材および前記支持部は、各バッテリセルの電極端子よりも高い剛性を有し、
     前記隣り合うバッテリセルの電極端子および前記接続部材が前記スペーサの前記支持部上で互いに重なるように配置され、
     前記隣り合うバッテリセルの電極端子および前記接続部材が前記締め付け部材により前記支持部上に一体的に固定される、請求項4記載のバッテリモジュール。
  6. 一方向に積層されるように配置された複数のバッテリセルと、
     隣り合うバッテリセル間に配置されるスペーサと、
     各バッテリセルの電圧を検出する電圧検出回路と、
     各バッテリセルの電極端子と前記電圧検出回路とを電気的に接続するための電圧検出線と、
     前記電圧検出線に接続される接続部材とを備え、
     前記スペーサは、前記隣り合うバッテリセルの電極端子間に配置される支持部を有し、
     前記隣り合うバッテリセルの電極端子および前記接続部材が前記スペーサの前記支持部上で互いに重なるように配置され、
     前記隣り合うバッテリセルの電極端子および前記接続部材が前記締め付け部材により前記支持部上に一体的に固定される、バッテリモジュール。
  7. 請求項1~6のいずれかに記載の複数のバッテリモジュールを備えた、バッテリシステム。
  8. 請求項7記載のバッテリシステムと、
     前記バッテリシステム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た、電動車両。
  9. 請求項7記載のバッテリシステムと、
     移動本体部と、
     前記バッテリシステムからの電力を前記移動本体部を移動させるための動力に変換する動力源と、
     前記動力源により変換された動力により前記移動本体部を移動させる駆動部とを備える、移動体。
  10. 請求項7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の充電または放電に関する制御を行うシステム制御部とを備える、電力貯蔵装置。
  11. 外部に接続可能であり、
     請求項10記載の電力貯蔵装置と、
     前記電力貯蔵装置の前記システム制御部により制御され、前記電力貯蔵装置の前記バッテリシステムの前記バッテリモジュールと前記外部との間で電力変換を行う電力変換装置とを備える、電源装置。
  12. 請求項7記載のバッテリシステムと、
     前記バッテリシステムからの電力により駆動される負荷とを備える、電気機器。
  13. 軟性の電極端子をそれぞれ有する複数のバッテリセルおよび各バッテリセルの電圧を検出する電圧検出回路を備えたバッテリモジュールの製造方法であって、
     各バッテリセルの電極端子と前記電圧検出回路とを電圧検出線により電気的に接続するための接続工程を備え、
     前記接続工程は、
     各バッテリセルの電極端子が他のバッテリセルの電極端子と接触するように前記複数のバッテリセルの電極端子をそれぞれ折曲する工程と、
     前記電圧検出線に接続された接続部材を互いに接触する電極端子の少なくとも一方に接触させる工程と、
     前記互いに接触する電極端子および前記接続部材を締め付け部材により一体的に固定する工程とを含む、バッテリモジュールの製造方法。
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