WO2018143465A1 - 電池パック、ホルダ - Google Patents

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terminal
battery group
bus bar
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孝行 中島
中野　洋一
末松　久幸
幸典 高橋
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日立オートモティブシステムズ株式会社
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a battery pack and a holder.
  • aqueous batteries such as lead batteries, nickel-cadmium batteries and nickel-hydrogen batteries have been mainstream.
  • lithium secondary batteries having high energy density have attracted attention, and their research, development, and commercialization have been promoted rapidly.
  • electric vehicles (EV) and hybrid electric vehicles (HEV) that assist part of driving with electric motors have been developed by each automobile manufacturer due to global warming and depleted fuel problems.
  • Secondary batteries have been demanded.
  • a non-aqueous lithium secondary battery having a high voltage has attracted attention.
  • the prismatic lithium secondary battery is excellent in volumetric efficiency when packed, the expectation for development of the prismatic lithium secondary battery for HEV or EV is increasing.
  • Patent Document 1 discloses a battery module having a plurality of battery cells therein, a battery pack case in which the battery module is disposed in a sealed internal space, and a cell connection main electrical conductor that connects the battery cells to each other.
  • An external main electrical conductor that electrically connects the outside of the battery pack case and the inside of the battery pack case, and a sub electrical conductor between the cell connection main electrical conductor and the external main electrical conductor.
  • a battery pack including a connected electrical control component, wherein the sub electrical conductor is exposed in the battery pack case.
  • the battery pack according to the first aspect of the present invention includes a terminal surface provided with a positive electrode terminal on one side in the longitudinal direction and a negative electrode terminal on the other side in the longitudinal direction, and a plurality of laminated surfaces adjacent to the terminal surface.
  • a battery group formed by stacking the stacked surfaces facing each other so that the terminal surfaces face the same direction and the positive electrode terminals and the negative electrode terminals are alternately arranged, and electrically with the battery group
  • a load-side positive electrode to which a load is connected, wherein two or more types of electrical components to be connected are accommodated, and a holder is disposed opposite to a surface where the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the battery group are arranged.
  • a terminal and a load side negative terminal are provided.
  • the holder by the 2nd aspect of this invention is a holder which comprises the said battery pack.
  • the manufacturing cost of the battery pack can be reduced.
  • Battery pack exploded perspective view
  • Battery module perspective view The figure which shows the structure of the bus bar built in a bus bar case
  • FIG. 1 is an external perspective view of the battery pack 1.
  • the battery pack 1 includes a case body 2 and an upper cover 3.
  • a load-side negative terminal 61 is provided at one end in the longitudinal direction of the upper surface of the battery pack 1, and a load-side positive terminal 62 is provided at the other end.
  • the load side negative terminal 61 and the load side positive terminal 62 are collectively referred to as a load side terminal 6.
  • the load side terminal 6 is an external terminal of the battery pack 1 and is connected to a load. By connecting the HV cable to the load side terminal 6, the battery pack 1 supplies electric power to the electric vehicle, the hybrid electric vehicle, or the electric device via the HV cable.
  • a signal connector 4 is disposed on the side of the battery pack 1.
  • the signal connector 4 is a controller signal connector for the battery pack 1 and is connected to, for example, a controller of a vehicle on which the battery pack 1 is mounted, and exchanges information with a board described later and supplies power to the board.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the battery pack 1 shown in FIG.
  • the case body 2 is a box-shaped member having a bottom 2a and having an upper opening.
  • a battery module 11 and a holder 41 in which electrical components are stored are stored. Details of the battery module 11 will be described with reference to FIGS. 3 to 6, and details of the holder 41 will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 3 is a perspective view of the battery module 11 shown in FIG.
  • the battery module 11 includes a first battery group 21 and a second battery group 22 in which a plurality of battery cells, which will be described later, are stacked.
  • the battery module 11 is provided in the longitudinal direction of the battery module 11, and is arranged on the wide surface of the battery module 11 on the front side in the figure.
  • a bus bar case 23 is arranged.
  • the bus bar case 23 is a non-conductive member, and various conductive bus bars described below are incorporated in the bus bar case 23.
  • FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the bus bar incorporated in the bus bar case 23.
  • an inter-group bus bar 24, a first inter-cell bus bar 25, a second inter-cell bus bar 26, a connection negative electrode bus bar 27, and a connection positive electrode bus bar 28 are incorporated.
  • the inter-group bus bar 24 connects the first battery group 21 and the second battery group 22.
  • the first inter-cell bus bar 25 connects battery cells constituting the first battery group 21 in series.
  • the second inter-cell bus bar 26 connects the battery cells constituting the second battery group 22 in series.
  • the connection negative electrode bus bar 27 connects a negative electrode terminal, which will be described later, of the first battery group 21 and the holder 41.
  • connection positive electrode bus bar 28 connects a positive electrode terminal (to be described later) of the second battery group 22 and the holder 41.
  • the connection negative electrode bus bar 27 and the connection positive electrode bus bar 28 are arranged at the center upper part of the bus bar case 23, and the inter-group bus bar 24 is arranged at the center lower part of the bus bar case 23.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration in which the bus bar case 23 is removed from the battery module 11 shown in FIG.
  • the first battery group 21 includes six battery cells denoted by reference numerals 211 to 216
  • the second battery group 22 includes six battery cells denoted by reference numerals 221 to 226.
  • the battery cell is, for example, a lithium ion secondary battery.
  • Each battery cell has a terminal surface on the front side in the figure, and is provided with a positive terminal on one side in the longitudinal direction and a negative terminal on the other side in the longitudinal direction.
  • a terminal facing surface that is paired with the terminal surface is provided on the back side (the back side in the drawing) of the terminal surface of the battery cell.
  • a partition member 32 is disposed between the battery cells.
  • the partition member 32 is also disposed on the upper surface of the battery cell on the upper surface side and on the bottom surface of the battery cell on the bottom surface side.
  • the partition member 32 has a plate shape and is formed of a resin such as PBT (polybutylene terephthalate).
  • a center plate 35 is disposed between the first battery group 21 and the second battery group 22.
  • side plates 36 are arranged on both sides so as to sandwich the first battery group 21 and the second battery group 22.
  • a terminal surface, a terminal facing surface, and a pair are provided at both ends in the longitudinal direction of each battery cell constituting each of the first battery group 21 and the second battery group 22, that is, at portions contacting the center plate 35 and the side plate 36, respectively.
  • a pair of narrow surfaces adjacent to the laminated surface is provided.
  • the battery module 11 is provided with an upper end plate 33 and a lower end plate 34 that hold the first battery group 21 and the second battery group 22 from the vertical direction in the figure.
  • the upper end plate 33 and the lower end plate 34, the center plate 35 and the side plate 36 are fastened by fastening bolts 37.
  • FIG. 6 is a diagram showing a connection relationship among the bus bar, the first battery group 21, and the second battery group 22.
  • the description of the partition member 32 is omitted for convenience of illustration, and the interval between the battery cells is illustrated wider than the actual one.
  • the positive electrode terminal is represented by a symbol surrounded by a circle
  • the negative electrode terminal is represented by a symbol surrounded by a circle.
  • the respective battery cells constituting the first battery group 21 and the second battery group 22 are stacked with each other turned upside down. Therefore, in the vertical direction of FIG. 6, the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of adjacent battery cells are adjacent to each other.
  • Adjacent positive and negative terminals are connected by a first inter-cell bus bar 25 and a second inter-cell bus bar 26. That is, six battery cells indicated by reference numerals 211 to 216 are electrically connected in series by the first inter-cell bus bar 25, and six battery cells indicated by reference numerals 221 to 226 are electrically connected by the second inter-cell bus bar 26. Connected in series.
  • the inter-group bus bar 24 electrically connects the first battery group 21 and the second battery group 22 in series. In FIG. 6, the inter-group bus bar 24 connects the positive electrode of the battery cell 216 belonging to the first battery group 21 and the negative electrode of the battery cell 226 belonging to the second battery group 22.
  • the arrangement of the positive terminal and the negative terminal in the first battery group 21 and the second battery group 22 is the same.
  • FIG. 6 if attention is paid only to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the first battery group 21 and the second battery group 22, if one of them is translated, it matches the other. Because of this relationship, adjacent terminals of the first battery group 21 and the second battery group 22 have different polarities. Therefore, the inter-group bus bar 24 can be shortened, and the electrical resistance, power loss, and heat generation in the battery pack 1 can be kept low.
  • connection negative electrode bus bar 27 is connected to a terminal not connected to either the first inter-cell bus bar 25 or the inter-group bus bar 24, that is, the negative electrode terminal of the battery cell 211.
  • connection positive electrode bus bar 28 is connected to a terminal that is not connected to either the second inter-cell bus bar 26 or the inter-group bus bar 24, that is, the positive terminal of the battery cell 221.
  • the negative electrode terminal of the battery cell 211 is a terminal having the lowest potential in the first battery group 21 and the second battery group 22 electrically connected in series.
  • the positive terminal of the battery cell 221 is a terminal having the highest potential in the first battery group 21 and the second battery group 22 electrically connected in series.
  • FIG. 7 and 8 are perspective views of the holder 41.
  • FIG. FIG. 7 is a perspective view of the holder 41 from an angle substantially coincident with FIG. 2, and FIG. 8 is a perspective view of the holder 41 from the opposite side to FIG. That is, the battery module 11 is arranged on the back side in the figure from the viewpoint of FIG. 7, and the battery module 11 is arranged on the near side in the figure from the viewpoint of FIG.
  • the holder 41 is made of a resin such as PBT, for example.
  • 7 and 8 includes a voltage detection substrate 42, a relay 43, a fuse 44, a battery-side negative terminal 51, a battery-side positive terminal 52, a fixing portion 53, and a load-side negative terminal 61. And a load-side positive electrode terminal 62.
  • the load side terminals 6 described with reference to FIG. 1 are provided at both ends of the holder 41 in the longitudinal direction.
  • Three fixing portions 53 shown on the lower side of FIG. 7 fix the holder 41 to the case body 2.
  • a battery-side negative terminal 51 and a battery-side positive terminal 52 shown in the upper center portion of FIG. 7 are electrical contacts with the battery module 11.
  • the battery side negative terminal 51 is connected to the connection negative electrode bus bar 27 shown in FIG. 4, and the battery side positive terminal 52 is connected to the connection positive electrode bus bar 28.
  • a voltage detection substrate 42, a relay 43, a fuse 44, and a shunt resistor 45 are attached to the holder 41.
  • a fuse 44, a load-side positive terminal 62, and a battery-side positive terminal 52 are arranged on one side of the holder 41 in the longitudinal direction, that is, on the left half of FIG.
  • the voltage detection substrate 42, the load side negative terminal 61, and the battery side negative terminal 51 are arranged. Further, the load side negative terminal 61, the shunt resistor 45, and the battery side negative terminal 51 are arranged in this order from the end of the holder 41, that is, from the right end of FIG.
  • the shunt resistor 45 is a part of the voltage detection substrate 42, and is disposed above the holder 41 and between the battery-side negative terminal 51 and the load-side negative terminal 61.
  • the relay 43 and the fuse 44 are fixed to the holder 41 with screws, and electrically connect the load-side positive terminal 62 and the battery-side positive terminal 52.
  • the load side positive terminal 62, fuse 44, relay 43, battery side positive terminal 52, battery side negative terminal 51, shunt resistor 45, load side negative terminal 61 are arranged in order from the higher potential of the members constituting the holder 41. It becomes. As described above, the members constituting the holder 41 have the same positions as the positions where the electric potential is high and the electric path is short.
  • the battery module 1 includes a terminal surface including a positive electrode terminal on one side in the longitudinal direction and a negative electrode terminal on the other side in the longitudinal direction, and a plurality of battery cells including a pair of laminated surfaces adjacent to the terminal surface.
  • the first battery group 21 and the second battery group 22 formed by stacking the stacked surfaces facing each other so that the surfaces face the same direction and the positive electrode terminals and the negative electrode terminals are alternately arranged, and the first battery group 21
  • Two or more types of electrical components that are electrically connected to the second battery group 22 are accommodated, and the surface where the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the battery group are arranged, that is, the front surface of FIG. 3 and FIG. And a holder 41 to be arranged.
  • the degree of freedom of arrangement of electrical components is high, and a plurality of electrical components are placed in the holder 41. Can be incorporated. Therefore, it is possible to reduce the man-hours for attaching the parts and members for attaching the parts, for example, screws, and reduce the manufacturing cost of the battery pack 1.
  • the electrical components provided in the holder 41 are two or more components among a contactor, a fuse, and a voltage detection board.
  • the holder 41 includes parts selected from a contactor, a fuse, and a voltage detection board, so that the electrical components further combined with the battery pack 1 can be reduced, and the manufacturing cost of the product including the battery pack 1 can be reduced. it can.
  • the battery group includes a first battery group 21 and a second battery group 22. As shown in FIGS. 5 and 6, the first battery group 21 and the second battery group 22 have the same positive electrode terminal and negative electrode terminal arrangement, and the first battery group 21 and the second battery group 22. The number of each battery cell which comprises is an even number.
  • the battery pack 1 includes the first battery group 21 and the second battery group 22 by connecting adjacent positive and negative terminals of the battery cells at one end in the stacking direction of the first battery group 21 and the second battery group 22. Inter-group bus bars 24 that electrically connect the battery groups 22 in series. In the first battery group 21, the battery pack 1 connects the positive and negative terminals of adjacent battery cells, and electrically connects the battery cells constituting the first battery group 21 in series. A bus bar 25 is provided.
  • the battery pack 1 connects between the positive and negative terminals of adjacent battery cells, and electrically connects the battery cells constituting the second battery group 22 in series.
  • a bus bar 26 is provided in the first battery group 21 and the second battery group 22 electrically connected in series.
  • the battery pack 1 has a connection positive electrode bus bar 28 connected to the positive electrode terminal having the highest potential and the lowest potential.
  • a connection negative electrode bus bar 27 connected to the negative electrode terminal is provided. The connection positive electrode bus bar 28 and the connection negative electrode bus bar 27 are connected to the holder 41.
  • the length of the inter-group bus bar 24 can be shortened. Further, since the number of battery cells constituting each of the first battery group 21 and the second battery group 22 is an even number, when the inter-group bus bar 24 is connected to one end in the stacking direction, the distance at the other end in the stacking direction is Close terminals are not connected to adjacent battery cells by the first inter-cell bus bar 25 or the second inter-cell bus bar 26. Therefore, the connection negative electrode bus bar 27 and the connection positive electrode bus bar 28 can be provided in the center in the longitudinal direction of the battery module 11 without routing the conductive path.
  • the voltage detection substrate 42 includes a shunt resistor 45.
  • the holder 41 further includes a battery side positive terminal 52 electrically connected to the connection positive electrode bus bar 28 and a battery side negative terminal 51 electrically connected to the connection negative electrode bus bar 27.
  • the battery-side negative terminal 51, the shunt resistor 45, and the load-side negative terminal 61 are arranged in order of the load-side negative terminal 61, the shunt resistor 45, and the battery-side negative terminal 51 from the end of the holder 41 toward the center. Therefore, the conductive path connecting the load-side negative electrode terminal 61 and the battery-side negative electrode terminal 51 inside the holder 41 can be shortened to reduce the electrical resistance, thereby reducing power consumption and heat generation.
  • the electrical components provided in the holder 41 include a voltage detection substrate 42 and a fuse 44.
  • the fuse 44 and the load side positive terminal 62 are disposed on one side of the holder 41 in the longitudinal direction, and the voltage detection substrate 42 and the load side negative terminal 61 are disposed on the other side of the holder 41 in the longitudinal direction.
  • the number of battery cells constituting the first battery group 21 and the second battery group 22 may be an odd number. In this case, only the point that the length of the inter-group bus bar 24 is increased is different from the above-described embodiment. In this case, the length of the inter-group bus bar 24 is, for example, a length connecting the positive terminal of the battery cell 215 and the negative terminal of the battery cell 225.
  • the holder 41 may be provided with any two instead of all three of the voltage detection substrate 42, the relay 43, and the fuse 44.
  • the holder 41 may further include a precharge relay.

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Abstract

電池パックは、長手方向の一方に正極端子が備えられ長手方向の他方に負極端子が備えられる端子面、および端子面と隣接する一対の積層面を備える複数の電池セルを、端子面が同一の方向を向き正極端子と負極端子が交互に並ぶように積層面同士を対向させて積層してなる電池群と、電池群と電気的に接続されている２種類以上の電装品が収納され、電池群の正極端子および負極端子が並ぶ面に対抗して配置されているホルダとを備え、ホルダは負荷が接続される負荷側正極端子および負荷側負極端子を備える。

Description

電池パック、ホルダ
　本発明は、電池パック、およびホルダに関する。
　従来、再充電可能な二次電池の分野では、鉛電池、ニッケル－カドミウム電池、ニッケル－水素電池等の水溶液系電池が主流であった。しかしながら、電気機器の小型化、軽量化が進むにつれ、高エネルギー密度を有するリチウム二次電池が着目され、その研究、開発及び商品化が急速に進められた。一方、地球温暖化や枯渇燃料の問題から電気自動車（ＥＶ）や駆動の一部を電気モーターで補助するハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）が各自動車メーカーで開発され、その電源として高容量で高出力な二次電池が求められるようになってきた。このような要求に合致する電源として、高電圧を有する非水溶液系のリチウム二次電池が注目されている。特に角形リチウム二次電池はパック化した際の体積効率が優れているため、ＨＥＶ用あるいはＥＶ用として角形リチウム二次電池の開発への期待が高まっている。
　特許文献１には、内部に複数の電池セルを備えた電池モジュールと、前記電池モジュールを密閉された内部空間に配置する電池パックケースと、前記電池セルの相互間を接続するセル接続主電気導体と、前記電池パックケースの外部と前記電池パックケースの内部とを電気的に接続する外部主電気導体と、前記セル接続主電気導体と前記外部主電気導体との間に副電気導体を介して接続された電気制御部品とを備え、前記副電気導体は、前記電池パックケース内において露出して設けられていることを特徴とする電池パックが開示されている。
日本国特開２０１５－０６２１５３号公報
　電池パックの製造コストを低減することが求められる。
　本発明の第１の態様による電池パックは、長手方向の一方に正極端子が備えられ前記長手方向の他方に負極端子が備えられる端子面、および前記端子面と隣接する一対の積層面を備える複数の電池セルを、前記端子面が同一の方向を向き前記正極端子と前記負極端子が交互に並ぶように前記積層面同士を対向させて積層してなる電池群と、前記電池群と電気的に接続される２種類以上の電装品が収納され、前記電池群の前記正極端子および前記負極端子が並ぶ面に対抗して配置されるホルダとを備え、前記ホルダは負荷が接続される負荷側正極端子および負荷側負極端子を備える。
　本発明の第２の態様によるホルダは、上記電池パックを構成するホルダ。
　本発明によれば、電池パックの製造コストを低減することができる。
電池パックの外観斜視図 電池パックの分解斜視図 電池モジュールの斜視図 バスバーケースに組み込まれるバスバーの構成を示す図 図３に示す電池モジュールからバスバーケースを取り除いた構成を示す図 バスバーと、第一の電池群と、第二の電池群との接続関係を示す図 図２と略一致する角度からホルダ４１を斜視した図 図２とは反対側からホルダ４１を斜視した図
―実施の形態―
　以下、図１～図８を参照して、本発明にかかる電池パックの第１の実施の形態を説明する。
　図１は電池パック１の外観斜視図である。電池パック１はケース本体２と上カバー３とを備える。電池パック１の上面の長手方向の一端には負荷側負極端子６１が設けられ、他端には負荷側正極端子６２が設けられている。以下では、負荷側負極端子６１と負荷側正極端子６２とをまとめて負荷側端子６と呼ぶ。負荷側端子６は電池パック１の外部端子であり、負荷が接続される。負荷側端子６にＨＶケーブルを接続することにより、電池パック１はＨＶケーブルを介して電気自動車やハイブリッド電気自動車または電気機器に電力を供給する。
　電池パック１の側面には信号用コネクタ４が配置される。信号用コネクタ４は電池パック１のコントローラ信号用コネクタであり、たとえば電池パック１を搭載する車両のコントローラと接続されて、後述する基板との情報のやり取りや基板への電力供給を行う。
　図２は図１に示す電池パック１の分解斜視図である。ケース本体２は、底部２aを有し上方が開口されたボックス状の部材である。ケース本体２内には電池モジュール１１、および電装品が収納されたホルダ４１が収納される。電池モジュール１１の詳細を図３～図６を参照して説明し、ホルダ４１の詳細を図７～図８を参照して説明する。
　図３は図２に示す電池モジュール１１の斜視図である。電池モジュール１１は、後述する電池セルが複数個積層された第一の電池群２１と第二の電池群２２が電池モジュール１１の長手方向に併設され、図示手前側の電池モジュール１１の幅広面にバスバーケース２３が配置される。バスバーケース２３は非導電性の部材であり、次に説明する導電性の各種バスバーがバスバーケース２３に組み込まれる。
　図４は、バスバーケース２３に組み込まれるバスバーの構成を示す図である。バスバーケース２３には、群間バスバー２４と、第一セル間バスバー２５と、第二セル間バスバー２６と、接続負極バスバー２７と、接続正極バスバー２８とが組み込まれる。群間バスバー２４は、第一の電池群２１と第二の電池群２２とを接続する。第一セル間バスバー２５は、第一の電池群２１を構成する電池セル同士を直列に接続する。第二セル間バスバー２６は、第二の電池群２２を構成する電池セル同士を直列に接続する。接続負極バスバー２７は、第一の電池群２１の後述する負極端子とホルダ４１とを接続する。接続正極バスバー２８は、第二の電池群２２の後述する正極端子とホルダ４１とを接続する。接続負極バスバー２７および接続正極バスバー２８はバスバーケース２３の中央上部に配され、群間バスバー２４はバスバーケース２３の中央下部に配される。各種バスバーと、第一の電池群２１と、第二の電池群２２との接続関係は、図６を用いて再度説明する。
　図５は、図３に示す電池モジュール１１からバスバーケース２３を取り除いた構成を示す図である。第一の電池群２１は符号２１１から符号２１６で示す６つの電池セルを備え、第二の電池群２２は符号２２１から符号２２６で示す６つの電池セルを備える。電池セルは例えば、リチウムイオン二次電池である。それぞれの電池セルは図示手前側の面が端子面であり、長手方向の一方に正極端子が備えられ長手方向の他方に負極端子が備えられる。なお、図５には示されていないが、電池セルの端子面の裏側（図示奥側）には端子面と対になる端子対向面が設けられている。そしてこれら電池セルは、図示上下方向の積層面同士を対向させて積層されており、積層する際に１層ごとに上下が反転されている。そのため正極端子と負極端子が図示上下方向で隣接している。それぞれの電池セルの間には、仕切り部材３２が配設される。この仕切り部材３２は、上面側の電池セルの上側および底面側の電池セルの底面にも配設されている。仕切り部材３２は板形状で、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の樹脂により形成される。
　第一の電池群２１と第二の電池群２２の間にはセンタープレート３５が配置される。そして、第一の電池群２１と第二の電池群２２とを挟み込むように、両側にサイドプレート３６が配置される。第一の電池群２１と第二の電池群２２をそれぞれ構成する各電池セルの長手方向の両端側、すなわちセンタープレート３５とサイドプレート３６にそれぞれ接する部分には、端子面、端子対向面および一対の積層面と隣接する一対の幅狭面が設けられている。さらに電池モジュール１１には、図示上下方向から第一の電池群２１および第二の電池群２２を保持する上部エンドプレート３３、および下部エンドプレート３４が備えられる。上部エンドプレート３３および下部エンドプレート３４と、センタープレート３５およびサイドプレート３６とは、締結ボルト３７により締結される。
　図６は、バスバーと、第一の電池群２１と、第二の電池群２２との接続関係を示す図である。ただし図６では図示の都合により仕切り部材３２の記載を省略し、電池セル同士の間隔を実際よりも広く記載している。またそれぞれの電池セルにおいて、正極端子はプラスを丸で囲った記号で表し、負極端子はマイナスを丸で囲った記号で表している。前述のとおり、第一の電池群２１および第二の電池群２２を構成するそれぞれの電池セルは、１層ごとに上下が反転されて積層されている。そのため図６の上下方向において、隣接する電池セルの正極端子と負極端子が隣接する。
　隣接する正極端子と負極端子とが第一セル間バスバー２５、および第二セル間バスバー２６により接続される。すなわち、第一セル間バスバー２５により符号２１１～符号２１６で示す６つの電池セルが電気的に直列に接続され、第二セル間バスバー２６により符号２２１～符号２２６で示す６つの電池セルが電気的に直列に接続される。そして群間バスバー２４は、第一の電池群２１と第二の電池群２２とを電気的に直列に接続する。図６において群間バスバー２４は、第一の電池群２１に属する電池セル２１６の正極と、第二の電池群２２に属する電池セル２２６の負極とを接続する。
　また、第一の電池群２１および第二の電池群２２における正極端子および負極端子の並びは同一である。たとえば図６に示すように、第一の電池群２１および第二の電池群２２の正極端子および負極端子だけに注目すれば、片方を平行移動すれば他方に一致する。このような関係を有するので、第一の電池群２１と第二の電池群２２の隣接する端子同士は異なる極性を有する。そのため群間バスバー２４を短くし、電池パック１内の電気抵抗、電力の損失、および熱の発生を低く抑えることができる。
　第一の電池群２１において第一セル間バスバー２５および群間バスバー２４のいずれとも接続されていない端子、すなわち電池セル２１１の負極端子に接続負極バスバー２７が接続される。第二の電池群２２において第二セル間バスバー２６および群間バスバー２４のいずれとも接続されていない端子、すなわち電池セル２２１の正極端子に接続正極バスバー２８が接続される。電池セル２１１の負極端子は、電気的に直列に接続された第一の電池群２１および第二の電池群２２において、最も低い電位を有する端子である。電池セル２２１の正極端子は、電気的に直列に接続された第一の電池群２１および第二の電池群２２において、最も高い電位を有する端子である。
　図７および図８は、ホルダ４１の斜視図である。図７は図２と略一致する角度からホルダ４１を斜視した図であり、図８は図２とは反対側からホルダ４１を斜視した図である。すなわち図７の視点では図示奥側に電池モジュール１１が配置され、図８の視点では図示手前側に電池モジュール１１が配置される。ホルダ４１は、たとえば、ＰＢＴ等の樹脂により形成される。図７および図８に示すホルダ４１は、電圧検出用基板４２と、リレー４３と、ヒューズ４４と、電池側負極端子５１と、電池側正極端子５２と、固定部５３と、負荷側負極端子６１と、負荷側正極端子６２とを備える。
　図７に示すように、図１を参照して説明した負荷側端子６がホルダ４１の長手方向の両端に設けられる。図７の下側に示す３つの固定部５３は、ホルダ４１をケース本体２に固定する。図７の中央上部に示す電池側負極端子５１および電池側正極端子５２は、電池モジュール１１との電気的な接点である。電池側負極端子５１は図４に示した接続負極バスバー２７と接続され、電池側正極端子５２は接続正極バスバー２８と接続される。
　図８に示すように、ホルダ４１には電圧検出用基板４２、リレー４３、ヒューズ４４、シャント抵抗４５が取り付けられる。ホルダ４１の長手方向の一方、すなわち図８の左半分にはヒューズ４４、負荷側正極端子６２、および電池側正極端子５２が配置される。ホルダ４１の長手方向の他方、すなわち図８の右半分には電圧検出用基板４２、負荷側負極端子６１、および電池側負極端子５１が配置される。またホルダ４１の端部、すなわち図８の右端から中心部に向かって負荷側負極端子６１、シャント抵抗４５、電池側負極端子５１の順に配置される。
　電圧検出用基板４２には、シャント抵抗４５を用いて電池モジュール１１の電圧を測定し、電池パック１全体の監視や制御を行うための回路が実装される。シャント抵抗４５は電圧検出用基板４２の一部であり、ホルダ４１の上部であって電池側負極端子５１と負荷側負極端子６１との間に配置される。リレー４３およびヒューズ４４はホルダ４１にネジで固定され、負荷側正極端子６２と電池側正極端子５２とを電気的に接続する。
　ホルダ４１を構成する部材の電位の高い方から順に、負荷側正極端子６２、ヒューズ４４、リレー４３、電池側正極端子５２であり、さらに電池側負極端子５１、シャント抵抗４５、負荷側負極端子６１となる。このようにホルダ４１を構成する部材は配置される位置と電位の高低が一致しており、電気経路が短い。
　上述した第１の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）電池モジュール１は、長手方向の一方に正極端子が備えられ長手方向の他方に負極端子が備えられる端子面、および端子面と隣接する一対の積層面を備える複数の電池セルを、端子面が同一の方向を向き正極端子と負極端子が交互に並ぶように積層面同士を対向させて積層してなる第一の電池群２１および第二の電池群２２と、第一の電池群２１および第二の電池群２２と電気的に接続される２種類以上の電装品が収納され、電池群の正極端子および負極端子が並ぶ面、すなわち図３および図５の手前の面に対抗して配置されるホルダ４１とを備える。
　電池モジュール１１を構成する第一の電池群２１および第二の電池群２２の正極端子および負極端子が同一の面に並ぶので電装品の配置の自由度が高く、複数の電装品をホルダ４１に組み込むことができる。そのため、部品の取り付け工数および部品を取り付けるための部材、たとえばネジを削減し、電池パック１の製造コストを低減することができる。
（２）ホルダ４１に備えられる電装品は、コンタクタ、ヒューズ、および電圧検出用基板のうち２つ以上の部品である。一般に、二次電池を用いる際にはコンタクタ、ヒューズ、および電圧検出用基板と組み合わせて使用する。そのため、ホルダ４１がコンタクタ、ヒューズ、および電圧検出用基板から選択される部品を備えることで、電池パック１とさらに組み合わせる電装品を削減し、電池パック１を含む製品の製造コストを低減することができる。
（３）電池群は第一の電池群２１および第二の電池群２２から構成される。図５および図６に示したように、第一の電池群２１および第二の電池群２２における正極端子および負極端子の並びは同一であり、第一の電池群２１および第二の電池群２２を構成するそれぞれの電池セルの数は偶数である。電池パック１は、第一の電池群２１および第二の電池群２２における積層方向の一端の電池セル同士の隣接する正極端子と負極端子とを接続することにより第一の電池群２１および第二の電池群２２を電気的に直列に接続する群間バスバー２４を備える。電池パック１は、第一の電池群２１において、隣接する電池セルの正極端子および負極端子を接続し、第一の電池群２１を構成する電池セルを電気的に直列に接続する第一セル間バスバー２５を備える。電池パック１は、第二の電池群２２において、隣接する電池セルの正極端子および負極端子を接続し、第二の電池群２２を構成する電池セルを電気的に直列に接続する第二セル間バスバー２６を備える。電池パック１は、電気的に直列に接続された第一の電池群２１および第二の電池群２２において、最も高い電位を有する正極端子に接続される接続正極バスバー２８と、最も低い電位を有する負極端子に接続される接続負極バスバー２７を備える。接続正極バスバー２８および接続負極バスバー２７は、ホルダ４１に接続される。
　第一の電池群２１および第二の電池群２２における正極端子および負極端子の並びは同一なので、群間バスバー２４の長さを短くすることができる。また、第一の電池群２１および第二の電池群２２を構成するそれぞれの電池セルの数は偶数なので、積層方向の一端に群間バスバー２４を接続した場合に積層方向の他端における距離が近い端子同士は隣接する電池セルと第一セル間バスバー２５や第二セル間バスバー２６で接続されていない。そのため導電経路を引き回すことなく、電池モジュール１１の長手方向の中央に接続負極バスバー２７および接続正極バスバー２８を設けることができる。
（４）電圧検出用基板４２はシャント抵抗４５を含む。ホルダ４１は、接続正極バスバー２８と電気的に接続される電池側正極端子５２と、接続負極バスバー２７と電気的に接続される電池側負極端子５１とをさらに備える。電池側負極端子５１、シャント抵抗４５、および負荷側負極端子６１は、ホルダ４１の端部から中心部に向かって負荷側負極端子６１、シャント抵抗４５、電池側負極端子５１の順に配置される。そのためホルダ４１の内部における負荷側負極端子６１と電池側負極端子５１とを接続する導電経路を短くして電気的な抵抗を低減させ、消費電力および発熱を低減させることができる。
（５）ホルダ４１に備えられる電装品には電圧検出用基板４２、およびヒューズ４４が含まれる。ホルダ４１の長手方向の一方にはヒューズ４４および負荷側正極端子６２が配置され、ホルダ４１の長手方向の他方には電圧検出用基板４２および負荷側負極端子６１が配置される。
（変形例１）
　第一の電池群２１および第二の電池群２２を構成する電池セルの数は奇数でもよい。この場合は、群間バスバー２４の長さが長くなる点のみが上述した実施の形態と異なる。この場合の群間バスバー２４の長さは、たとえば電池セル２１５の正極端子と電池セル２２５の負極端子とを接続する長さである。
（変形例２）
　ホルダ４１には、電圧検出用基板４２、リレー４３、およびヒューズ４４の３つ全てではなくいずれか２つが備えられてもよい。またホルダ４１にはプリチャージリレーがさらに備えられてもよい。
　上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
　次の優先権基礎出願の開示内容は引用文としてここに組み込まれる。
　日本国特許出願２０１７年第０１９８７０号（２０１７年２月６日出願）
１…電池パック
２…ケース本体
６…負荷側端子
１１…電池モジュール
２１…第一の電池群
２２…第二の電池群
２３…バスバーケース
２４…群間バスバー
２５…第一セル間バスバー
２６…第二セル間バスバー
２７…接続負極バスバー
２８…接続正極バスバー
４１…ホルダ
４２…電圧検出用基板
４３…リレー
４４…ヒューズ
４５…シャント抵抗
５１…電池側負極端子
５２…電池側正極端子
５３…固定部
６１…負荷側負極端子
６２…負荷側正極端子
２１１～２１６、２１１～２２６…電池セル

Claims (6)

  1. 　長手方向の一方に正極端子が備えられ前記長手方向の他方に負極端子が備えられる端子面、および前記端子面と隣接する一対の積層面を備える複数の電池セルを、前記端子面が同一の方向を向き前記正極端子と前記負極端子が交互に並ぶように前記積層面同士を対向させて積層してなる電池群と、
    　前記電池群と電気的に接続されている２種類以上の電装品が収納され、前記電池群の前記正極端子および前記負極端子が並ぶ面に対抗して配置されているホルダとを備え、
    　前記ホルダは負荷が接続される負荷側正極端子および負荷側負極端子を備える電池パック。
  2. 　請求項１に記載の電池パックにおいて、
    　前記電装品は、コンタクタ、ヒューズ、および電圧検出用基板のうち２つ以上の部品である電池パック。
  3. 　請求項１に記載の電池パックにおいて、
    　前記電池群は第一の電池群および第二の電池群から構成され、
    　前記第一の電池群および前記第二の電池群における、前記正極端子および前記負極端子の並びは同一であり、
    　前記第一の電池群および前記第二の電池群を構成するそれぞれの前記電池セルの数は偶数であり、
    　前記第一の電池群および前記第二の電池群における積層方向の一端の前記電池セル同士の隣接する前記正極端子と前記負極端子とを接続することにより前記第一の電池群および前記第二の電池群を電気的に直列に接続する群間バスバーと、
    　前記第一の電池群において、隣接する前記電池セルの前記正極端子および前記負極端子を接続し、前記第一の電池群を構成する前記電池セルを電気的に直列に接続する第一セル間バスバーと、
    　前記第二の電池群において、隣接する前記電池セルの前記正極端子および前記負極端子を接続し、前記第二の電池群を構成する前記電池セルを電気的に直列に接続する第二セル間バスバーと、
    　電気的に直列に接続された前記第一の電池群および前記第二の電池群において、最も高い電位を有する前記正極端子に接続されている接続正極バスバーと、
    　電気的に直列に接続された前記第一の電池群および前記第二の電池群において、最も低い電位を有する前記負極端子に接続されている接続負極バスバーとをさらに備え、
    　前記接続正極バスバーおよび前記接続負極バスバーは、前記ホルダに接続されている電池パック。
  4. 　請求項３に記載の電池パックにおいて、
    　前記電装品には電圧検出用基板が含まれ、
    　前記電圧検出用基板はシャント抵抗を含み、
    　前記ホルダは、前記接続正極バスバーと電気的に接続されている電池側正極端子と、前記接続負極バスバーと電気的に接続されている電池側負極端子とをさらに備え、
    　前記電池側負極端子、前記シャント抵抗、および前記負荷側負極端子は、前記ホルダの端部から中心部に向かって前記負荷側負極端子、前記シャント抵抗、前記電池側負極端子の順に配置されている電池パック。
  5. 　請求項３に記載の電池パックにおいて、
    　前記電装品には電圧検出用基板、およびヒューズが含まれ、
    　前記ホルダの前記長手方向の一方には前記ヒューズおよび前記負荷側正極端子が配置され、前記ホルダの前記長手方向の他方には前記電圧検出用基板および前記負荷側負極端子が配置されている電池パック。
  6. 　請求項１に記載の電池パックを構成するホルダ。
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