WO2020121707A1 - 電池モジュール - Google Patents

Abstract

直列に接続された複数のラミネートセル（１０）がトレイ（３０）上に載置されている。隣り合うラミネートセル間の導電路に電圧監視用配線（４０）が接続されている。複数のラミネートセルのうちの少なくとも２個のラミネートセルは、トレイに平行な層を構成する。絶縁シート（５０）が、層と平行に配置されてラミネートセルを絶縁する。絶縁シートには複数の係止部（５５）が形成されている。複数の電圧監視用配線は、複数の係止部にそれぞれ係止されている。

Description

電池モジュール

　本発明は、略矩形薄板状の複数のラミネートセルを直列に接続してなる電池モジュールに関する。

　リチウムイオン二次電池に代表される非水電解質電池は、エネルギー密度が高いという特徴から、太陽光発電用蓄電システム、無停電電源装置（ＵＰＳ（Uninterruptible Power Supply））、自動車やバイク等の各種移動機器、携帯情報端末等の電源として利用されている。このような用途において、エネルギー密度を更に向上させるため、薄板状の発電要素を可撓性を有するラミネートシートで外装した、略矩形の平面視形状を有するラミネート型リチウムイオン二次電池（一般に「ラミネートセル」と呼ばれる。以下単に「セル」という）が多く使用されている。更に、所望する電池容量を得るために、複数のセルを直列に電気的に接続した電池モジュールも実用されている。

　一般的な電池モジュールでは、複数のセルが、隣り合う２個のセル間で正極タブと負極タブとが対向するように、１つおきにセルが反転されて、セルの厚さ方向に順次積層される。複数のセルが直列に接続されるように、積層方向に対向する正極タブと負極タブとが電気的に接続される。セルの電圧を監視するために、正極タブと負極タブとが接続された各接続部分に、電圧監視用の配線（ワイヤ）が接続される。電池モジュールは、全体として略直方体形状を有している。全てのセルから導出された正極タブ及び負極タブは、略直方体形状の一面に配置されている。

　電池モジュールのこの面に対向して、回路基板が配置される。回路基板のセルとは反対側の面に複数の端子が設けられている。回路基板には、更に複数の切り欠きが設けられている。複数の端子と、複数の切り欠きと、複数の電圧監視用の配線とは、一対一に対応している。電圧監視用の各配線は、回路基板に設けられた切り欠きに係止され、更に回路基板上の端子に接続される。配線が対応する切り欠きに係止されるので、配線を、本来接続すべき端子とは別の端子に接続してしまうという誤接続を防止することができる（例えば、特許文献１，２参照）。

特開２０１５－００５４８３号公報 特開２０１５－０４６３１１号公報

　配線の誤接続を防止するためには、配線を、その配線が対応する切り欠きに正しく係止する必要がある。このためには、配線が接続された、正極タブと負極タブとの接続部分の近傍に切り欠きが設けられることが望ましい。上記の従来の電池モジュールでは、切り欠きは、これに対応する接続部分が正対する回路基板上の位置に設けられていた。この構成では、例えばセルの数が多くなるなどによって、複数の接続部分が広範囲に分布する場合には、それに応じた大面積の回路基板が必要になる。そのような回路基板は、部品を実装するのに必要な面積に比べて大きすぎる。これは、電池モジュールのコストの増大や大型化を招く。回路基板を大面積化することなく、接続部分の近傍に配線を係止するための係止部が設けられることが望まれる。

　本発明の目的は、回路基板を大型化することなく、正極タブと負極タブとが接続された接続部分の近傍に電圧監視用配線を係止するための係止部が設けられた電池モジュールを提供することにある。

　本発明の電池モジュールは、発電要素を可撓性を有するラミネートシートで外装した、略矩形の平面視形状を有する薄板形状の複数のラミネートセルと、前記複数のラミネートセルのそれぞれの電圧を監視するための複数の電圧監視用配線と、前記複数のラミネートセルが載置されたトレイと、前記ラミネートセルを絶縁する絶縁シートとを備える。前記複数のラミネートセルは直列に接続されている。隣り合うラミネートセル間の各導電路に前記電圧監視用配線が接続されている。前記複数のラミネートセルのうちの少なくとも２個のラミネートセルは、前記少なくとも２個のラミネートセルの主面が前記トレイに平行な共通する一平面に沿うように層を構成する。前記絶縁シートは、前記層と平行に配置されている。前記絶縁シートには、複数の係止部が形成されている。前記複数の電圧監視用配線は、前記複数の係止部にそれぞれ係止されている。

　本発明では、電圧監視用配線を係止するための係止部が、絶縁シートに設けられている。このため、正極タブと負極タブとが接続された接続部分の近傍に係止部を設けることが可能である。係止部を回路基板に設ける必要がない。このため、電池モジュールを構成するラミネートセルの数が多くなるなどによって接続部分が広範囲に分布していても、回路基板を大型化する必要がない。

図１Ａは、本発明の実施形態１にかかるラミネートセルの上面側から見た斜視図、図１Ｂはその下面側から見た斜視図である。 図２は、本発明の実施形態１にかかる電池モジュールの分解斜視図である。 図３は、本発明の実施形態１にかかる電池モジュールの製造方法の一工程を示した斜視図である。 図４は、本発明の実施形態１にかかる電池モジュールの製造方法の次の工程を示した斜視図である。 図５は、本発明の実施形態１にかかる電池モジュールの製造方法の次の工程を示した斜視図である。 図６は、本発明の実施形態１にかかる電池モジュールの斜視図である。 図７は、本発明の実施形態２にかかる電池モジュールの分解斜視図である。 図８は、本発明の実施形態２にかかる電池モジュールの製造方法の一工程を示した斜視図である。 図９は、本発明の実施形態２にかかる電池モジュールの製造方法の次の工程を示した斜視図である。 図１０は、本発明の実施形態２にかかる電池モジュールの製造方法の次の工程を示した斜視図である。 図１１は、本発明の実施形態２にかかる電池モジュールの斜視図である。 図１２は、本発明の実施形態３にかかる複合電池モジュールの分解斜視図である。 図１３は、本発明の実施形態３にかかる複合電池モジュールの製造方法の一工程を示した斜視図である。 図１４Ａは、本発明の実施形態４にかかるラミネートセルの上面側から見た斜視図、図１４Ｂはその下面側から見た斜視図である。 図１５は、本発明の実施形態４にかかる電池モジュールの分解斜視図である 図１６は、本発明の実施形態４にかかる電池モジュールの製造方法の一工程を示した斜視図である。 図１７は、本発明の実施形態４にかかる電池モジュールの製造方法の次の工程を示した斜視図である。 図１８は、本発明の実施形態４にかかる電池モジュールの製造方法の次の工程を示した斜視図である。 図１９は、本発明の実施形態４にかかる電池モジュールの斜視図である。 図２０Ａは、略「Ｌ」字形の切り欠きからなる係止部の平面図である。図２０Ｂは、略「Ｊ」字形の切り欠きからなる係止部の平面図である。図２０Ｃは、略「Ｉ」字形の切り欠きからなる係止部の平面図である。図２０Ｄは、貫通孔からなる係止部の平面図である。

　上記の本発明の電池モジュールにおいて、前記係止部は、前記電圧監視用配線が接続された前記導電路に対向する位置に設けられていてもよい。かかる態様によれば、配線を、本来係止すべき係止部とは別の係止部に誤って係止してしまう可能性が低減する。これは、配線を回路基板上の端子に接続する際に、配線を、本来接続すべき端子とは別の端子に接続してしまうという誤接続をする可能性を低減するのに有利である。

　前記係止部は、切り欠きまたは貫通孔であってもよい。かかる態様は、配線を係止するための係止部を、絶縁シートに簡単な構成で形成するのに有利である。また、このような係止部は例えば絶縁シートに打ち抜き等により容易に形成することができるので、電池モジュールの製造を容易にするのに有利である。

　前記複数のラミネートセルが第１方向に沿って一列に並ぶように、前記複数のラミネートセルは前記トレイ上に単層構造で積層されていてもよい。かかる態様は、ラミネートセルの配置が簡単であるので、電池モジュールの構造の簡単化と、電池モジュールの製造の容易化に有利である。また、かかる態様は、電池モジュールの薄型化にも有利である。

　前記発電要素に接続された正極タブ及び負極タブが、略矩形の前記ラミネートセルの辺から導出されていてもよい。この場合、前記正極タブ及び前記負極タブは、前記トレイに垂直な方向に沿って見たとき前記トレイからはみ出していてもよい。かかる態様は、正極タブと負極タブとを接続する作業を容易にする。従って、電池モジュールの製造が容易になる。

　上記の本発明の電池モジュールにおいて、前記層は第１層であってもよい。前記複数のラミネートセルは、前記トレイ上に、前記第１層及び第２層からなる２層構造で積層されていてもよい。前記発電要素に接続された正極タブ及び負極タブが、略矩形の前記ラミネートセルの辺から導出されていてもよい。前記第１層を構成する前記少なくとも２個のラミネートセルは、その前記辺が一直線に沿うように、一定のピッチで、第１方向に沿って一列に並べられていてもよい。前記第２層を構成する前記ラミネートセルは、前記第１層を構成する前記ラミネートセルの前記正極タブと前記第２層を構成する前記ラミネートセルの前記負極タブとが前記第１層と前記第２層との積層方向に対向し且つ前記第１層を構成する前記ラミネートセルの前記負極タブと前記第２層を構成する前記ラミネートセルの前記正極タブとが前記積層方向に対向するように、前記第１層を構成する前記ラミネートセルに対して前記第１方向に位置ずれしていてもよい。前記複数のラミネートセルが直列に接続されるように、前記積層方向に対向する前記正極タブと前記負極タブとが電気的に接続されていてもよい。かかる態様の電池モジュールは、複数のラミネートセルをトレイ上に２層構造で積層し、次いで、積層方向に対向する異極のタブの対を順次接続することによって製造できる。従って、電池モジュールの製造が容易である。

　前記正極タブ及び前記負極タブが、前記ラミネートセルの共通する辺から導出されていてもよい。この場合、前記第１層を構成する前記少なくとも２個のラミネートセルは、前記正極タブ及び前記負極タブが前記第１方向に交互に配置されるように並べられていてもよい。かかる態様によれば、正極タブ及び負極タブが共通する辺から導出されたラミネートセルを用いて、複数のラミネートセルが２層構造で積層された本発明の電池モジュールを構成することができる。

　あるいは、前記正極タブは、前記ラミネートセルの第１辺から導出されていてもよく、前記負極タブは、前記ラミネートセルの、前記第１辺に平行な第２辺から導出されていてもよい。この場合、前記第１層を構成する前記少なくとも２個のラミネートセルは、その前記第１辺及びその前記第２辺がそれぞれ一直線に沿うように並べられていてもよい。かかる態様によれば、正極タブ及び負極タブが異なる辺から反対向きに導出されたラミネートセルを用いて、複数のラミネートセルが２層構造で積層された本発明の電池モジュールを構成することができる。

　Ｎを２以上の整数としたとき、前記第１層はＮ個の前記ラミネートセルで構成されていてもよい。この場合、前記第２層はＮ－１個～Ｎ＋１個の前記ラミネートセルで構成されていてもよい。かかる態様によれば、積層方向に対向する異極のタブの対を順次接続するだけで、第１層を構成する全てのセルと第２層を構成する全てのセルを直列に接続することができる。

　前記第２層は少なくとも２個の前記ラミネートセルを含んでいてもよい。この場合、前記第２層を構成する前記少なくとも２個のラミネートセルは、前記正極タブ及び前記負極タブが導出された辺が一直線に沿うように、前記ピッチと同じピッチで、前記第１方向に沿って一列に並べられていてもよい。かかる態様によれば、少なくとも２個のラミネートセルを含む第１層と少なくとも２個のラミネートセルを含む第２層とを備えた、製造が容易な本発明の電池モジュールを提供できる。

　前記第１層を構成する前記ラミネートセルに対する前記第２層を構成する前記ラミネートセルの前記第１方向における位置ずれ量は、前記ピッチの半分であってもよい。かかる態様は、異極のタブを積層方向に対向させることを容易にする。従って、複数のラミネートセルが２層構造で積層された本発明の電池モジュールの製造がさらに容易になる。

　前記正極タブ及び前記負極タブは、前記第１方向に垂直であり且つ前記積層方向に垂直である第２方向に沿って前記トレイからはみ出していてもよい。かかる態様は、積層方向に対向する異極のタブを接続する作業を容易にする。従って、電池モジュールの製造がさらに容易になる。

　前記複数の係止部が形成された前記絶縁シートに対して一方の側のみに前記ラミネートセルが配置されていてもよい。かかる態様は、電池モジュールの構造を簡単化するのに有利である。前記絶縁シートに対して一方の側において、複数のラミネートセルは単層構造及び２層構造のいずれを構成していてもよい。

　あるいは、前記複数の係止部が形成された前記絶縁シートの両側に前記ラミネートセルが配置されていてもよい。かかる態様は、電池モジュールの電池容量を増大させるのに有利である。前記絶縁シートの両側において、複数のラミネートセルは単層構造及び２層構造のいずれを構成していてもよい。

　前記絶縁シートに対して一方の側に配置された前記ラミネートセル間の前記導電路に接続された前記電圧監視用配線と、前記絶縁シートに対して他方の側に配置された前記ラミネートセル間の前記導電路に接続された前記電圧監視用配線とが、前記絶縁シートに形成された係止部に係止されていてもよい。かかる態様によれば、絶縁シートの両側の全ての配線が、共通する絶縁シートに形成された係止部に係止される。これは、絶縁シートの数が増加するのを防止するので、電池モジュールの構造の簡単化と、電池モジュールの製造の容易化に有利である。

　前記絶縁シートに対して一方の側に配置された前記ラミネートセル間の前記導電路に接続された前記電圧監視用配線と、前記絶縁シートに対して他方の側に配置された前記ラミネートセル間の前記導電路に接続された前記電圧監視用配線とが、前記絶縁シートに対して同じ側に導出されていてもよい。かかる態様によれば、配線の取り回しが容易になる。例えば、全ての配線を、単一の配線基板に設けられた端子に接続することが容易になる。

　前記絶縁シートに対して一方の側に配置された前記ラミネートセル間の前記導電路に接続された前記電圧監視用配線と、前記絶縁シートに対して他方の側に配置された前記ラミネートセル間の前記導電路に接続された前記電圧監視用配線とは色が異なっていてもよい。かかる態様によれば、配線を、本来接続すべき端子とは別の端子に接続してしまうという誤接続をする可能性を、簡単な方法で低減することができる。

　以下に、本発明を好適な実施形態を示しながら詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されないことはいうまでもない。以下の説明において参照する各図は、説明の便宜上、本発明の実施形態を構成する主要部材を簡略化して示したものである。従って、本発明は以下の各図に示されていない任意の部材を備え得る。また、本発明の範囲内において、以下の各図に示された各部材を変更または省略し得る。各実施形態の説明において引用する図面において、先行する実施形態で引用した図面に示された部材に対応する部材には、当該先行する実施形態の図面で付された符号と同じ符号が付してある。そのような部材については、重複する説明が省略されており、先行する実施形態の説明を適宜参酌すべきである。

　（実施形態１）
　図１Ａは、本発明の実施形態１にかかる電池モジュール１（後述する図６参照）を構成するラミネートセル（以下、単に「セル」という）１０の上面側から見た斜視図、図１Ｂはその下面側から見た斜視図である。セル１０は、略矩形の平面視形状を有し、当該略矩形の縦横寸法に比べて厚さが薄い薄板形状を有する。このセル１０は、ラミネートシート１３からなる外装内に、略矩形の平面視形状を有する薄板状の発電要素（図示せず）が電解液とともに封入されたものである。発電要素は、正極集電体の所定領域の両面に正極活物質を含む正極合剤層が塗布形成された正極と、負極集電体の所定領域の両面に負極活物質を含む負極合剤層が塗布形成された負極とが、セパレータを介して交互に積層されてなる電極積層体である。電池の種類は特に制限はないが、二次電池、中でもリチウムイオン二次電池が好ましい。

　ラミネートシート１３は、発電要素に比べて薄く、且つ、可撓性を有している。ラミネートシート１３は、例えば、アルミニウム等からなる基層の、発電要素に対向する側の面に熱融着性樹脂層（例えば変性ポリオレフィン層）が積層された多層シートであってもよい。２枚の矩形状のラミネートシート１３が、発電要素を挟んで配置され、発電要素の外側で重ね合わされてヒートシール法などによりシールされている。２枚のラミネートシート１３がシールされたシール領域１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは、略矩形のセル１０の４辺に沿っている。シール領域１４ａ，１４ｂは、セル１０の短辺に沿っており、シール領域１４ｃ，１４ｄは、セル１０の長辺に沿っている。全てのシール領域１４ａ～１４ｄは共通する一平面上にある。発電要素に対応する平面視形状が略矩形のエンボス１２が、シール領域１４ａ～１４ｄに対して一方の側に突出している。

　シール領域１４ａ～１４ｄを含む面に対して直交する方向を、セル１０の「厚さ方向」という。セル１０の外面のうち、相対的に大きな面積を有する２つの平坦面を主面１５ａ，１５ｂという。第１主面１５ａはエンボス１２の頂面（図１Ａ参照）であり、第２主面１５ｂはエンボス１２とは反対側の面（図１Ｂ参照）である。２つの主面１５ａ，１５ｂは、互いに平行であり、セル１０の厚さ方向に対して垂直である。

　シール領域１４ａ（または、シール領域１４ａが沿う第１短辺）から、正極タブ１１ｐ及び負極タブ１１ｎが導出されている。正極タブ１１ｐ及び負極タブ１１ｎは、短冊形状を有し、シール領域１４ａの長手方向に対して直交する方向（即ち、シール領域１４ａの両端につながる一対のシール領域１４ｃ，１４ｄと平行な方向）に沿って延びている。正極タブ１１ｐは、例えばアルミニウムの薄板からなり、発電要素を構成する複数の正極集電体（図示せず）と電気的に接続されている。負極タブ１１ｎは、例えばニッケルの薄板等からなり、発電要素を構成する複数の負極集電体（図示せず）と電気的に接続されている。正極タブ１１ｐ及び負極タブ１１ｎが導出された辺に沿ったシール領域１４ａを「テラス部」という。また、テラス部１４ａの両端に接続されたシール領域１４ｃ，１４ｄを「耳部」という。第１耳部１４ｃ及び第２耳部１４ｄは、テラス部１４ａが沿うセル１０の辺に対して垂直な辺に沿って延びる。

　図２は、本実施形態１の電池モジュール１の分解斜視図である。電池モジュール１は、トレイ３０と、４個のセル１０と、３つの接続部材４５と、３本の電圧監視用の配線（ワイヤ）４０（図２では不図示。後述する図５参照）と、絶縁シート５０とを含む。４個のセル１０は同じものである。４個のセル１０は、トレイ３０上に、１層（単層）構造で載置される。以下の説明の便宜のため、図示したようなＸＹＺ直交座標系を設定する。Ｚ軸は、セル１０の厚さ方向に一致する。ＸＹ面に平行な方向を「水平方向」といい、Ｚ軸に平行な方向を「上下方向」という。Ｚ軸方向寸法を「厚さ」又は「高さ」という。なお、「水平」及び「上下」は、電池モジュール１の使用時の姿勢を意味するものではない。

　トレイ３０は、全体として略長方形の板材からなる。トレイ３０は、底部３１、第１壁３３ａ、第２壁３３ｂを備える。底部３１は、ＸＹ面に平行な矩形の平坦面である。底部３１の長さ（Ｘ軸方向寸法）は、４個のセル１０の短辺方向寸法の合計と略同じである。底部３１の幅（Ｙ軸方向寸法）は、セル１０の長辺方向寸法（タブ１１ｐ，１１ｎを含まない）と略同じである。底部３１のＹ軸に平行な２辺に第１及び第２壁３３ａ，３３ｂが設けられている。第１及び第２壁３３ａ，３３ｂは、いずれもＹＺ面に平行な矩形の平坦面である。第１及び第２壁３３ａ，３３ｂの高さ（Ｚ軸方向寸法）は、セル１０の厚さと略同じか、これよりわずかに大きい。

　トレイ３０は、トレイ３０に載置されるセル１０の全荷重を支えることができる程度の機械的強度を有する板材からなる。トレイ３０の材料は、制限されないが、アルミニウム、ステンレス鋼などの金属や、ポリエステル、ポリプロピレン、硬質塩化ビニル等の硬質の樹脂材料、繊維強化プラスチック等を用いうる。

　電池モジュール１の製造方法を説明する。

　最初に、図３に示すように、トレイ３０の底部３１（図２参照）上に、４個のセル１０を、そのエンボス１２（図１Ａ参照）を上方に向けて載置する。トレイ３０が導電性を有する場合、トレイ３０と４個のセル１０との間に絶縁シート（図示せず）を介在させることが好ましい。４個のセルをトレイ３０に固定する方法は、制限はないが、例えば両面粘着テープまたは粘着剤を用いることができる。４個のセル１０は、トレイ３０の長手方向（Ｘ軸方向）に沿って一定のピッチで一列に並べられる。本例では、セル１０のＸ軸方向の配置ピッチは、セル１０の短辺方向寸法と略同じである。４個のセル１０のテラス部１４ａ（図１Ａ参照。またはテラス部１４ａが沿う第１短辺）は、Ｘ軸方向に沿って一直線に並ぶ。４個のセル１０の耳部１４ｃ，１４ｄ（またはセル１０の長辺）は、Ｙ軸に平行である。４個のセル１０の正極タブ１１ｐと負極タブ１１ｎとはＸ軸方向に交互に配置される。タブ１１ｐ，１１ｎは、トレイ３０からＹ軸方向に沿って同じ側に向かってはみ出している。４個のセル１０は、第１壁３３ａから第２壁３３ｂまでの底部３１を底面とする凹み内に、Ｘ軸方向にほぼ隙間なく配置される。４個のセル１０の第１主面１５ａ（図１Ａ参照）及び第２主面１５ｂ（図１Ｂ参照）は、それぞれＸＹ面に平行な一平面に沿っている。

　次いで、図４に示すように、Ｘ軸方向に隣り合うセル１０間で、正極タブ１１ｐと負極タブ１１ｎとを電気的に接続する。即ち、あるセル１０の正極タブ１１ｐとこのセル１０に対してＸ軸方向に隣り合う別のセル１０の負極タブ１１ｎとを接続する。Ｘ軸方向に並ぶ４個のセル１０を直列に接続する。

　正極タブ１１ｐと負極タブ１１ｎとの接続方法は、制限はなく、本実施形態１では、正極タブ１１ｐと負極タブ１１ｎとの間に短冊状（即ち、細長い長方形）の接続部材４５を架け渡す。正極タブ１１ｐ、接続部材４５、負極タブ１１ｎが順に接続された導電路が形成される。接続部材４５とタブ１１ｎ，１１ｐとの接続方法は、制限はなく、例えば超音波溶接、抵抗溶接、レーザー溶接、カシメ、導電性接着剤による接着等、任意の方法を用いることができる。接続部材４５の材料は、タブ１１ｎ，１１ｐの材料や接続部材４５とタブ１１ｎ，１１ｐとの接続方法などに応じて選択することができる。接続部材４５として、例えば銅／アルミニウムの二層積層クラッド材を用いることができる。タブ１１ｐ，１１ｎがトレイ３０からはみ出し、且つ、同一平面上でＸ軸方向に一列に並んでいるので、隣り合うタブ１１ｐ，１１ｎを接続部材４５を介して順次接続する作業は容易である。

　次いで、図５に示すように、各接続部材４５に、配線（ワイヤ）４０を接続する。配線４０は、直列に接続された４個のセル１０のそれぞれの電圧を監視するために使用される。接続部材４５と配線４０との接続方法は、制限はなく、例えば、半田付け、カシメなど任意の方法を用いることができる。本実施形態１では、正極タブ１１ｐと負極タブ１１ｎとを接続部材４５で接続した後、この接続部材４５に配線４０を接続したが、本発明はこれに限定されない。例えば、あらかじめ配線４０が接続された接続部材４５を正極タブ１１ｐ及び負極タブ１１ｎに接続してもよい。

　次いで、図６に示すように、４個のセル１０上に絶縁シート５０を載置する。絶縁シート５０は、所望の電気絶縁性を有するシート状物である。絶縁シート５０は、重力によって実質的に変形しない程度の形状保持性と、外力が加えられると比較的容易に弾性変形可能な程度の可撓性と、難燃性とを有していることが好ましい。絶縁シート５０の材料は、制限はなく、一般的には樹脂材料が用いられる。一例として、サンデルタ株式会社製の「サンモルフィー」（登録商標）を用いうる。セル１０に対する絶縁シート５０の固定方法は、制限はなく、例えば、両面粘着テープまたは粘着剤を用いることができる。

　絶縁シート５０は、４個のセル１０をほぼ覆うことができる程度の大きさの略矩形に切断されている。より詳細には、絶縁シート５０の長さ（Ｘ軸方向寸法）は、４個のセル１０の短辺方向寸法の合計と略同じであり、絶縁シート５０の幅（Ｙ軸方向寸法）は、セル１０の長辺方向寸法（タブ１１ｐ，１１ｎを含む）と略同じである。絶縁シート５０の、タブ１１ｐ，１１ｎと同じ側の辺（長辺）５１に、３つの切り欠き５５（図２参照）が設けられている。切り欠き５５は、絶縁シート５０を４個のセル１０上に載置したとき、接続部材４５と切り欠き５５とが上下方向に対向するような位置に設けられている。切り欠き５５のＺ軸に沿って見た平面視形状は、略「Ｌ」字である（図２０Ａ参照）。各切り欠き５５は、絶縁シート５０の辺５１に開口している。

　セル１０上に絶縁シート５０を固定した後、各配線４０を、その配線４０が接続された接続部材４５の上方に位置する切り欠き５５に係止する。配線４０は、切り欠き５５から上方に向かって導出される。

　かくして、本実施形態１の電池モジュール１が得られる。必要に応じて、絶縁シート５０に重ねるように、第１壁３３ａと第２壁３３ｂとの間にわたって平板（図示せず）を取り付けてもよい。４個のセル１０はトレイ３０とこの平板とで囲まれる。平板は、制限されないが、例えばトレイ３０と同じ材料からなる。絶縁シート５０は、４個のセル１０をこの平板から絶縁する。保護回路が設けられた回路基板（図示せず）は、例えばこの平板の上面（セル１０とは反対側の面）に設置することができる。回路基板には、配線４０と同数の端子が設けられている。配線４０は、対応する端子に接続される。

　４個のセル１０から導出されたタブ１１ｐ，１１ｎのうち、第１壁３３ａに最も近いタブ（本実施形態では負極タブ１１ｎ）及び第２壁３３ｂに最も近いタブ（本実施形態では正極タブ１１ｐ）には接続部材４５が接続されていない。第１壁３３ａに最も近い負極タブ１１ｎは電池モジュール１の負極端子１１Ｎとなり、第２壁３３ｂに最も近い正極タブ１１ｐは電池モジュール１の正極端子１１Ｐとなる。負極端子１１Ｎと正極端子１１Ｐとの間で、４個のセル１０が直列接続されている。負極端子１１Ｎ及び正極端子１１Ｐを入出力端子として、４個のセルを含む電池モジュール１に対して充放電を行うことができる。

　本実施形態１の電池モジュール１では、配線４０を係止するための切り欠き５５が、絶縁シート５０に設けられている。このため、切り欠き５５を、接続部材４５の近傍に配置することができる。従来とは異なり、切り欠き５５を回路基板に設ける必要がないので、電池モジュール１を構成するセル１０の数が多くなっても、回路基板を、部品を実装するのに必要な面積以上に大型化する必要がない。

　絶縁シート５０は、接続部材４５の上方にまで延びている（図６参照）。上方から見たとき、接続部材４５は、絶縁シート５０で覆われているため視認できなくてもよい。切り欠き５５は、接続部材４５に一対一に対応して、接続部材４５のほぼ真上の位置に設けられている。セル１０の上に絶縁シート５０を載置した後、配線４０を、図６のように、最も近い切り欠き５５に係止する。配線４０を、本来係止すべき切り欠き５５とは別の切り欠き５５に係止してしまう可能性は低い。配線４０を切り欠き５５に係止させた後は、接続部材４５を視認することができなくても、配線４０がどの接続部材４５に接続されているかは、配線４０が係止されている切り欠き５５の位置によって容易に理解できる。このため、その後、配線４０を回路基板上の端子に接続する際に、配線４０を、本来接続すべき端子とは別の端子に接続してしまうという誤接続をする可能性は低い。

　図６において４個のセル１０を覆うように第１壁３３ａと第２壁３３ｂとの間にわたって取り付けられる平板（図示せず）が金属等の導電性材料からなる場合、セル１０を平板から絶縁するために絶縁シート５０は必須である。切り欠き５５は、回路基板ではなく、この絶縁シート５０に設けられている。切り欠き５５を回路基板以外の部材に設けているにも関わらず、電池モジュール１を構成する部材の数が増加することはなく、また、電池モジュール１の製造工程が増加することもない。

　本実施形態１の電池モジュール１では、４個のセル１０を、トレイ３０に、Ｘ軸に沿って載置する。接続部材４５が接続されるタブ１１ｐ，１１ｎは、Ｘ軸に沿って並ぶ。トレイ３０上にセル１０を載置する工程、及び、Ｘ軸方向に隣り合う異極のタブ１１ｐ，１１ｎを接続部材４５を介して接続する工程は、いずれも簡単であり、機械による自動化が容易である。本実施形態１の電池モジュール１は、複数のセルが、その厚さ方向に積み重ねられた従来の電池モジュールに比べて製造が容易である。このため、電池モジュール１を安価に製造することができる。

　絶縁シート５０として、４個のセル１０に対応する比較的大面積の単一のシートを用いることができる。トレイ３０とセル１０との間に絶縁シート（図示せず）を介在させる場合にも、当該絶縁シートとして、同様に、比較的大面積の単一のシートを用いることができる。セル１０やこれらの絶縁シートを固定するための両面粘着テープの貼付または粘着剤の付与は、４個のセル１０に対応する比較的広い領域に対して連続的に行うことができる。１個のセル１０に対応する小面積の絶縁シートをセル１０ごとに設置する必要がなく、また、１個のセル１０ごとに両面粘着テープの貼付または粘着剤の付与を行う必要もない。この点からも、本実施形態１の電池モジュール１は、製造が容易である。

　トレイ３０は、電池モジュール１の製造過程では、４個のセル１０を所定位置に位置決めし保持するための治具として機能する。また、トレイ３０は、電池モジュール１の完成後は、４個のセル１０を保持し収容する、電池モジュール１の筐体として機能する。即ち、電池モジュール１の製造過程において、セル１０を位置決めするための専用の治具は不要である。また、直列に接続された４個のセル１０をトレイ３０から分離して別の筐体に収納する作業が不要である。これらの点からも、本実施形態１の電池モジュール１は、製造が容易であり、安価に製造できる。

　本実施形態１の電池モジュール１は、トレイ３０上に４個のセル１０が１層（単層）構造で配置されているので、全体として、厚さ方向寸法（即ち、Ｚ軸方向寸法）が小さく、水平方向寸法（即ち、Ｘ軸方向寸法及びＹ軸方向寸法）が比較的大きなパネル状物である。電池モジュール１を例えば壁や天井に取り付けた場合には、突出量が少なく、圧迫感を感じさせない。また、電池モジュール１をわずかな隙間に挿入して配置できる。

　上記の例では、４個のセル１０のトレイ３０とは反対側の面に設けられる絶縁シート５０に切り欠き５５を設けたが、本発明はこれに限定されない。例えば、トレイ３０と４個のセル１０との間に介在される絶縁シートに、絶縁シート５０と同様の切り欠き５５を設けてもよい。この構成は、例えば、回路基板をトレイ３０の下面（セル１０とは反対側の面）に設置する場合に有利である。

　（実施形態２）
　図７は、本実施形態２の電池モジュール２の分解斜視図である。電池モジュール２は、セル１０が２層構造でトレイ２３０上に載置される点で、セル１０が単層構造でトレイ３０上に載置された実施形態１の電池モジュール１と異なる。以下、実施形態１との相違点を中心に、本実施形態２を説明する。

　電池モジュール２は、８個のセル１０を含む。８個のセル１０は同じものである。８個のセル１０のうち、トレイ２３０側の４個のセル１０は下層を構成し、残りの４個のセル１０は上層を構成する。８個のセル１０は、トレイ２３０上に、下層及び上層からなる２層構造で積層される。切り欠き５５が形成された絶縁シート２５０が、上層のセル１０上に載置される。

　トレイ２３０は、その長手方向（Ｘ軸方向）において大部分を占める第１底部２３１と、第１底部２３１に対してＸ軸方向に隣接した第２底部２３２とを備える。第１底部２３１及び第２底部２３２は、いずれもＸＹ面に平行な平坦面である。第２底部２３２は、第１底部２３１に対して、階段状に上方に変位している。第１底部２３１の長さ（Ｘ軸方向寸法）は、下層を構成する４個のセル１０の短辺方向寸法の合計と略同じである。第２底部２３２の長さ（Ｘ軸方向寸法）はセル１０のＸ軸方向の配置ピッチ（詳細は後述する）の略半分である。第１底部２３１及び第２底部２３２の幅（Ｙ軸方向寸法）は、セル１０の長辺方向寸法（タブ１１ｐ，１１ｎを含まない）と略同じである。第１底部２３１と第２底部２３２との上下方向距離は、セル１０の厚さと略同じである。第１底部２３１の、第２底部２３２とは反対側端には、第１壁２３３ａが設けられている。同様に、第２底部２３２の、第１底部２３２とは反対側端には、第２壁２３３ｂが設けられている。第１底部２３１と第２底部２３２との境界には、両者をつなぐように中間壁２３３ｃが設けられている。壁２３３ａ，２３３ｂ，２３３ｃは、いずれもＹＺ面に平行な矩形の平坦面である。第１壁２３３ａの高さ（Ｚ軸方向寸法）は、セル１０の厚さの２倍と略同じか、これよりわずかに大きい。第２壁２３３ｂの高さ（Ｚ軸方向寸法）は、セル１０の厚さと略同じか、これよりわずかに大きい。

　電池モジュール２の製造方法を説明する。

　最初に、図８に示すように、トレイ２３０の第１底部２３１（図７参照）上に、下層を構成する４個のセル１０を、そのエンボス１２（図１Ａ参照）を上方に向けて載置する。トレイ２３０が導電性を有する場合、トレイ２３０（特に第１壁２３３ａ、第１底部２３１、及び、中間壁２３３ｃ）と４個のセル１０との間に絶縁シート（図示せず）を介在させることが好ましい。４個のセルをトレイ２３０に固定する方法は、制限はないが、例えば両面粘着テープまたは粘着剤を用いることができる。４個のセル１０は、トレイ２３０の長手方向（Ｘ軸方向）に沿って一定のピッチで一列に並べられる。本例では、セル１０のＸ軸方向の配置ピッチは、セル１０の短辺方向寸法と略同じである。４個のセル１０のテラス部１４ａ（図１Ａ参照。またはテラス部１４ａが沿う第１短辺）は、Ｘ軸方向に沿って一直線に並ぶ。４個のセル１０の耳部１４ｃ，１４ｄ（またはセル１０の長辺）は、Ｙ軸に平行である。４個のセル１０の正極タブ１１ｐと負極タブ１１ｎとはＸ軸方向に交互に配置される。タブ１１ｐ，１１ｎは、トレイ２３０からＹ軸方向に沿って同じ側に向かってはみ出している。４個のセル１０は、第１壁２３３ａから中間壁２３３ｃまでの第１底部２３１を底面とする凹み内に、Ｘ軸方向にほぼ隙間なく配置される。４個のセル１０の第２主面１５ｂ（図１Ｂ参照）は、ＸＹ面に平行な一平面に沿っている。また、４個のセル１０の第１主面１５ａ（図１Ａ参照）と、第２底部２３２とは、ＸＹ面に平行な一平面に沿っている。

　次いで、図９に示すように、下層の４個のセル１０上に、上層を構成する別の４個のセル１０を、そのエンボス１２を上方に向けて載置する。下層の４個のセル１０及びトレイ２３０（特に第２底部２３２、及び、第２壁２３３ｂ）と上層の４個のセル１０との間に絶縁シート（図示せず）を介在させることが好ましい。なお、トレイ２３０が絶縁性を有する場合、トレイ２３０と上層のセル１０との間には絶縁シートは不要である。上層のセル１０を固定する方法は、制限はないが、例えば両面粘着テープまたは粘着剤を用いることができる。上層の４個のセル１０は、下層の４個のセル１０と同様に、Ｘ軸方向に沿って一定のピッチで一列に並べられる。上層のセル１０の配置ピッチは、下層のセル１０の配置ピッチと同じである。上層の４個のセル１０のテラス部１４ａ（図１Ａ参照。またはテラス部１４ａが沿う第１短辺）は、Ｘ軸方向に沿って一直線に並ぶ。４個のセル１０の耳部１４ｃ，１４ｄ（またはセル１０の長辺）は、Ｙ軸に平行である。上層の４個のセル１０の正極タブ１１ｐと負極タブ１１ｎとはＸ軸方向に交互に配置される。上層の４個のセル１０のタブ１１ｐ，１１ｎは、トレイ２３０から、下層の４個のセル１０のタブ１１ｐ，１１ｎと同じ側に向かってＹ軸方向に沿ってはみ出している。

　上層の４個のセル１０は、下層の４個のセル１０に対して、その配置ピッチの半分だけＸ軸方向に第２壁２３３ｂ側に位置ずれしている。この結果、下層のセル１０の正極タブ１１ｐと上層のセル１０の負極タブ１１ｎとが上下方向に対向し、また、下層のセル１０の負極タブ１１ｎと上層のセル１０の正極タブ１１ｐとが上下方向に対向する。

　次いで、上下方向に対向する正極タブ１１ｐと負極タブ１１ｎとを電気的に接続する。正極タブ１１ｐと負極タブ１１ｎとの間に導電路が形成される。本例では、接続が容易なように、上層の４個のセル１０のタブ１１ｐ，１１ｎは、その先端部分が下方に位置するように階段状に２カ所で折り曲げられている（第２壁２３３ｂに最も近い正極タブ１１ｐを除く）。正極タブ１１ｐと負極タブ１１ｎとを接続する方法は、制限はないが、例えば超音波溶接、抵抗溶接、レーザ溶接、カシメ、導電性接着剤による接着など、任意の方法を用いうる。接続すべきタブ１１ｐ，１１ｎの対がトレイ２３０からはみ出し、且つ、Ｘ軸方向に一列に並んでいるので、これらのタブ１１ｐ，１１ｎの対を順次接続する作業は容易である。

　次いで、図１０に示すように、正極タブ１１ｐと負極タブ１１ｎとが接続された接続部分のそれぞれに、各セル１０の電圧を監視するための配線（ワイヤ）４０を接続する。タブ１１ｐ，１１ｎと配線４０との接続方法は、制限はなく、例えば、半田付け、カシメなど任意の方法を用いることができる。本実施形態２では、正極タブ１１ｐと負極タブ１１ｎとを接続した後、これらのタブ１１ｐ，１１ｎに配線４０を接続したが、本発明はこれに限定されない。例えば、正極タブ１１ｐ、負極タブ１１ｎ、配線４０を同時に接続してもよい。

　次いで、図１１に示すように、上層の４個のセル１０上に絶縁シート２５０を載置する。絶縁シート２５０の材料及び固定方法は、実施形態１と同じであってもよい。

　絶縁シート２５０は、少なくとも上層の４個のセル１０をほぼ覆うことができる程度の大きさの略矩形に切断されている。より詳細には、絶縁シート２５０の長さ（Ｘ軸方向寸法）は、第１壁２３３ａと第２壁２３３ｂとの間隔と略同じであり、絶縁シート２５０の幅（Ｙ軸方向寸法）は、セル１０の長辺方向寸法（タブ１１ｐ，１１ｎを含む）と略同じである。絶縁シート２５０の、タブ１１ｐ，１１ｎと同じ側の辺（長辺）５１に、７つの切り欠き５５（図７参照）が設けられている。切り欠き５５は、絶縁シート２５０を上層のセル１０上に載置したとき、正極タブ１１ｐと負極タブ１１ｎとの接続部分と切り欠き５５とが上下方向に対向するような位置に設けられている。

　上層のセル１０上に絶縁シート２５０を固定した後、各配線４０を、その配線４０が接続されたタブ１１ｐ，１１ｎの接続部分の上方に位置する切り欠き５５に係止する。配線４０は、切り欠き５５から上方に向かって導出される。

　かくして、本実施形態２の電池モジュール２が得られる。必要に応じて、絶縁シート２５０に重ねるように、第１壁２３３ａと第２壁２３３ｂとの間にわたって平板（図示せず）を取り付けてもよい。８個のセル１０はトレイ２３０とこの平板とで囲まれる。平板は、制限されないが、例えばトレイ２３０と同じ材料からなる。絶縁シート２５０は、上層のセル１０をこの平板から絶縁する。保護回路が設けられた回路基板（図示せず）は、例えばこの平板の上面（セル１０とは反対側の面）に設置することができる。回路基板には、配線４０と同数の端子が設けられている。配線４０は、対応する端子に接続される。

　上層の４個のセル１０が下層の４個のセル１０に対してセル１０の配置ピッチの半分だけ位置ずれしているので、下層の４個のセル１０のタブ１１ｐ，１１ｎのうち第１壁２３３ａに最も近いタブ（本実施形態では負極タブ１１ｎ）に対して上下方向に対向するタブは存在せず、また、上層のセル１０のタブ１１ｐ，１１ｎのうち第２壁２３３ｂに最も近いタブ（本実施形態では正極タブ１１ｐ）に対して上下方向に対向するタブは存在しない（図１０参照）。第１壁２３３ａに最も近い下層の負極タブ１１ｎは電池モジュール２の負極端子１１Ｎとなり、第２壁２３３ｂに最も近い上層の正極タブ１１ｐは電池モジュール２の正極端子１１Ｐとなる。負極端子１１Ｎと正極端子１１Ｐとの間で、８個のセル１０が、下層のセル１０と上層のセル１０とが交互に直列接続されている。負極端子１１Ｎ及び正極端子１１Ｐを入出力端子として、８個のセルを含む電池モジュール２に対して充放電を行うことができる。

　実施形態１と同様に、本実施形態２の電池モジュール２でも、配線４０を係止するための切り欠き５５が、絶縁シート２５０に設けられている。このため、切り欠き５５を、接続部材４５の近傍に配置することができる。従来とは異なり、切り欠き５５を回路基板に設ける必要がないので、電池モジュール２を構成するセル１０の数が多くなっても、回路基板を、部品を実装するのに必要な面積以上に大型化する必要がない。

　絶縁シート２５０は、正極タブ１１ｐと負極タブ１１ｎとの接続部分の上方にまで延びている（図１１参照）。上方から見たとき、接続部分は、絶縁シート２５０で覆われているため視認できなくてもよい。切り欠き５５は、接続部分に一対一に対応して、接続部分のほぼ真上の位置に設けられている。セル１０の上に絶縁シート２５０を載置した後、配線４０を、図１１のように、最も近い切り欠き５５に係止する。配線４０を、本来係止すべき切り欠き５５とは別の切り欠き５５に係止してしまう可能性は低い。配線４０を切り欠き５５に係止させた後は、接続部材４５を視認することができなくても、配線４０がどの接続部分に接続されているかは、配線４０が係止されている切り欠き５５の位置によって容易に理解できる。このため、その後、配線４０を回路基板上の端子に接続する際に、配線４０を、本来接続すべき端子とは別の端子に接続してしまうという誤接続をする可能性は低い。

　本実施形態２の電池モジュール２では、８個のセル１０を、トレイ２３０に、２層構造で載置する。接続される正極タブ１１ｐと負極タブ１１ｎとは上下方向に対向し、このタブ１１ｐ，１１ｎの対が、Ｘ軸に沿って並ぶ。トレイ２３０上にセル１０を載置する工程、及び、異極のタブ１１ｐ，１１ｎを互いに接続する工程は、いずれも簡単であり、機械による自動化が容易である。本実施形態２の電池モジュール２は、複数のセルが、その厚さ方向に積み重ねられた従来の電池モジュールに比べて製造が容易である。このため、電池モジュール２を安価に製造することができる。

　本実施形態２では、トレイ２３０にセル１０を上記のように２層構造で積層すれば、正極タブ１１ｐと負極タブ１１ｎとが上下方向に対向する。その後、正極タブ１１ｐと負極タブ１１ｎとを互いに接近させて電気的接続すればよい。本実施形態２では、正極タブ１１ｐと負極タブ１１ｎとを接続するために、実施形態１で使用した接続部材４５は不要である。これは、以下の点で有利である。第１に、部品点数の削減や製造工数の削減が可能になるので、電池モジュール２を安価に製造することができる。第２に、正極タブ１１ｐと負極タブ１１ｎとの間のインピーダンスの増大を回避できるので、電池モジュール２の全体での合計インピーダンスを低下させることができ、各セル１０の能力を十分に発揮させることができる。但し、正極タブ１１ｐと負極タブ１１ｎとを、これらとは別の部材を介して接続してもよい。

　本実施形態２は、上記を除いて実施形態１と同じである。実施形態１の説明が、本実施形態２にも同様に適用される。

　（実施形態３）
　２個の電池モジュールを組み合わせて電池モジュール（以下、「複合電池モジュール」という）を構成することもできる。図１２は、本発明の実施形態３にかかる複合電池モジュール３の分解斜視図である。複合電池モジュール３は、２つの電池モジュール２ａ，２ｂと、絶縁シート３５０とを備える。電池モジュール２ａ，２ｂは、絶縁シート２５０を載置する前の実施形態２の電池モジュール（図１０参照）に相当する。電池モジュール２ａと電池モジュール２ｂとは同じものである。図１２では、配線を区別するために、下側の電池モジュール２ａの配線４０には添え字「ａ」を付し、上側の電池モジュール２ｂの配線４０には添え字「ｂ」を付してある。絶縁シート３５０は、実施形態２の絶縁シート２５０（図７参照）に、７つの切り欠き対３５５及び切り欠き３５７を設けたものである。切り欠き対３５５は、対称に配置された２つの切り欠き３５５ａ，３５５ｂからなる。切り欠き３５５ａ，３５５ｂのＺ軸に沿って見た平面視形状は、切り欠き５５と同様に、略「Ｌ」字である（図２０Ａ参照）。７つの切り欠き対３５５は、切り欠き対３５５と切り欠き５５とが交互に配置されるように、辺５１に沿って設けられている。切り欠き３５７は辺５１の一端に設けられている。

　複合電池モジュール３の製造方法を説明する。

　実施形態２と同様に、下側の電池モジュール２ａの上層の４個のセル１０上に絶縁シート３５０を固定する。次いで、絶縁シート３５０を挟んで、下側の電池モジュール２ａに、上側の電池モジュール２ｂを被せる。電池モジュール２ａのタブ１１ｐ，１１ｎと電池モジュール２ｂのタブ１１ｐ，１１ｎとは、同じ側に向かって突出している。電池モジュール２ａの第１壁２３３ａと電池モジュール２ｂの第２壁２３３ｂとを連結し、電池モジュール２ａの第２壁２３３ｂと電池モジュール２ｂの第１壁２３３ａとを連結する。図１３はこの状態を示す。

　その後、実施形態２と同様に、下側の電池モジュール２ａの各配線４０ａを、その配線４０ａが接続されたタブ１１ｐ，１１ｎの接続部分の上方に位置する切り欠き５５に係止する。配線４０ａは、切り欠き５５から上方に向かって導出される。

　上側の電池モジュール２ｂの各配線４０ｂを、その配線４０ｂが接続されたタブ１１ｐ，１１ｎの接続部分の下方に位置する切り欠き対３５５に係止する。より詳細には、最初に配線４０ｂを、絶縁シート３５０を上から下に横切るように切り欠き３５５ａに係止し、次いで、配線４０ｂを、絶縁シート３５０を下から上に横切るように切り欠き３５５ｂに係止する。配線４０ｂは、切り欠き３５５ｂから上方に向かって導出される。

　図示を省略するが、７本の配線４０ａ及び７本の配線４０ｂが、配線４０ａと配線４０ｂとが交互に配置されて、７つの切り欠き５５及び７つの切り欠き対３５５にそれぞれ係止される。全ての配線４０ａ，４０ｂは、絶縁シート３５０に対して上側に向かって導出される。保護回路が設けられた回路基板（図示せず）は、例えば上側の電池モジュール２ｂのトレイ２３０の上面（セル１０とは反対側の面）に設置することができる。回路基板には、配線４０ａ，４０ｂと同数の端子が設けられている。配線４０ａ，４０ｂは、対応する端子に接続される。共通する絶縁シート３５０に設けられた切り欠きに合計１４本の配線４０ａ，４０ｂが係止されるが、配線４０ａと配線４０ｂとが辺５１に沿って交互に係止されているので、配線４０ａ，４０ｂを、本来接続すべき端子とは別の端子に接続してしまうという誤接続をする可能性は低い。電池モジュール２ａの配線４０ａと電池モジュール２ｂの配線４０ｂとで配線の色を異ならせてもよい。これは、誤接続をする可能性を更に低減するのに有利である。

　下側の電池モジュール２ａの正極端子１１Ｐ（図１２参照）と上側の電池モジュール２ｂの負極端子１１Ｎ（図１２参照）とが、絶縁シート３５０の切り欠き３５７を介して上下方向に対向する。これら２つの端子１１Ｐ，１１Ｎを接近させて電気的に接続する。下側の電池モジュール２ａの８個のセル１０と上側の電池モジュール２ｂの８個のセル１０とが直列に接続される。下側の電池モジュール２ａの負極端子１１Ｎ及び上側の電池モジュール２ｂの正極端子１１Ｐを入出力端子として、１６個のセルを含む複合電池モジュール３に対して充放電を行うことができる。

　実施形態１の２個の電池モジュール（図５参照）と切り欠きが形成された絶縁シートとを組み合わせて、本実施形態３の複合電池モジュール３と同様の電池モジュール（複合電池モジュール）を構成することもできる。

　（実施形態４）
　図１４Ａは、本発明の実施形態４にかかる電池モジュール４（後述する図１９参照）を構成するラミネートセル（以下、単に「セル」という）２０の上面側から見た斜視図、図図１４Ｂはその下面側から見た斜視図である。セル２０は、正極タブ１１ｐ及び負極タブ１１ｎの配置に関して、実施形態１のセル１０（図１Ａ及び図１Ｂ参照）と異なる。即ち、本実施形態４のセル２０では、正極タブ１１ｐはシール領域（第１テラス部）１４ａから導出され、負極タブ１１ｎはシール領域（第２テラス部）１４ｂから導出されている。第１及び第２テラス部１４ａ，１４ｂは、略矩形のセル２０の互いに平行な第１及び第２短辺にそれぞれ沿っている。正極タブ１１ｐは、第１テラス部１４ａの第１耳部１４ｃの近傍の位置に配置され、負極タブ１１ｎは、第２テラス部１４ｂの第２耳部１４ｄの近傍の位置に配置されている。換言すれば、正極タブ１１ｐと負極タブ１１ｎとは、略矩形のセル２０の対角近傍の位置に配置されている。セル２０は、上記を除いて実施形態１のセル１０と同じである。

　図１５は、本実施形態４にかかる電池モジュール４の分解斜視図である。電池モジュール４は、実施形態２の電池モジュール２と同様に、トレイ２３０上に、８個のセル２０が、下層及び上層からなる２層構造で積層される。８個のセル２０は同じものである。切り欠き５５が形成された絶縁シート４５０が、上層のセル１０上に載置される。

　電池モジュール４の製造方法を説明する。

　最初に、図１６に示すように、トレイ２３０の第１底部２３１（図１５参照）上に、下層を構成する４個のセル２０を載置する。実施形態１と異なり、４個のセル２０のエンボス１２は下側（トレイ２３０側）に向けられる。４個のセル２０は、トレイ２３０の長手方向（Ｘ軸方向）に沿って一定のピッチで一列に並べられる。４個のセル２０の第１テラス部１４ａ（図１４Ａ参照。または第１テラス部１４ａが沿う第１短辺）は、Ｘ軸方向に沿って一直線に並び、４個のセル２０の第２テラス部１４ｂ（図１４Ａ参照。または第２テラス部１４ｂが沿う第２短辺）もＸ軸方向に沿って一直線に並ぶ。４個のセル２０の正極タブ１１ｐは、トレイ２３０に対して一方の側に向かってＹ軸方向に沿ってはみ出している。４個のセル２０の負極タブ１１ｎは、トレイ２３０に対して正極タブ１１ｐとは反対側に向かってＹ軸方向に沿ってはみ出している。４個のセル２０の第１主面１５ａ（図１４Ａ参照）は、ＸＹ面に平行な一平面に沿っている。また、４個のセル２０の第２主面１５ｂ（図１４Ｂ参照）と、第２底部２３２とは、ＸＹ面に平行な一平面に沿っている。

　次いで、図１７に示すように、下層の４個のセル２０上に、上層を構成する別の４個のセル２０を載置する。下層の４個のセル２０とは異なり、上層の４個のセル２０のエンボス１２は上側に向けられる。４個のセル２０の第１テラス部１４ａ（図１４Ａ参照。または第１テラス部１４ａが沿う第１短辺）は、Ｘ軸方向に沿って一直線に並び、４個のセル２０の第２テラス部１４ｂ（図１４Ａ参照。または第２テラス部１４ｂが沿う第２短辺）もＸ軸方向に沿って一直線に並ぶ。上層の４個のセル２０の正極タブ１１ｐは、下層の４個のセル２０の負極タブ１１ｎと同じ側に向かってトレイ２３０からＹ軸方向に沿ってはみ出している。また、上層の４個のセル２０の負極タブ１１ｎは、下層の４個のセル２０の正極タブ１１ｐと同じ側に向かってトレイ２３０からＹ軸方向に沿ってはみ出している。

　上層の４個のセル２０は、下層の４個のセル２０と同じピッチでＸ軸方向に沿って一列に並べられる。但し、上層の４個のセル２０は、下層の４個のセル２０に対して、その配置ピッチの半分だけＸ軸方向に第２壁２３３ｂ側に位置ずれしている。この結果、下層のセル２０の正極タブ１１ｐと上層のセル２０の負極タブ１１ｎとが上下方向に対向し、また、下層のセル２０の負極タブ１１ｎと上層のセル２０の正極タブ１１ｐとが上下方向に対向する。

　次いで、上下方向に対向する正極タブ１１ｐと負極タブ１１ｎとを電気的に接続する。正極タブ１１ｐと負極タブ１１ｎとの間に導電路が形成される。本実施形態４では、下層のセル２０及び上層のセル２０のそれぞれのエンボス１２とは反対側の面が対向する。このため上下方向に対向する正極タブ１１ｐと負極タブ１１ｎとは比較的接近している。これは、正極タブ１１ｐと負極タブ１１ｎとの接続を容易にする。

　次いで、図１８に示すように、正極タブ１１ｐと負極タブ１１ｎとが接続された接続部分のそれぞれに、各セル２０の電圧を監視するための配線（ワイヤ）４０を接続する。本実施形態４では、正極タブ１１ｐと負極タブ１１ｎとを接続した後、これらのタブ１１ｐ，１１ｎに配線４０を接続したが、本発明はこれに限定されない。例えば、正極タブ１１ｐ、負極タブ１１ｎ、配線４０を同時に接続してもよい。

　次いで、図１９に示すように、上層の４個のセル２０上に絶縁シート４５０を載置する。絶縁シート４５０は、切り欠き５５の位置に関して、実施形態２の絶縁シート２５０（図７参照）と異なる。本実施形態４では、絶縁シート４５０の辺（第１長辺）５１に３つの切り欠き５５が設けられ、辺５１と平行な辺（第２長辺）５２に４つの切り欠き５５が設けられている（図１５参照）。切り欠き５５は、絶縁シート４５０を上層のセル２０上に載置したとき、正極タブ１１ｐと負極タブ１１ｎとの接続部分と切り欠き５５とが上下方向に対向するような位置に設けられている。

　上層のセル２０上に絶縁シート４５０を固定した後、各配線４０を、その配線４０が接続されたタブ１１ｐ，１１ｎの接続部分の上方に位置する切り欠き５５に係止する。配線４０は、切り欠き５５から上方に向かって導出される。

　かくして、本実施形態４の電池モジュール４が得られる。実施形態２と同様に、第１壁２３３ａと第２壁２３３ｂとの間にわたって平板（図示せず）を取り付けてもよい。絶縁シート４５０は、上層のセル２０をこの平板から絶縁する。保護回路が設けられた回路基板（図示せず）は、例えばこの平板の上面（セル１０とは反対側の面）に設置することができる。回路基板には、配線４０と同数の端子が設けられている。配線４０は、対応する端子に接続される。

　第１壁２３３ａに最も近い下層の負極タブ１１ｎは電池モジュール４の負極端子１１Ｎとなり、第２壁２３３ｂに最も近い上層の正極タブ１１ｐは電池モジュール４の正極端子１１Ｐとなる。負極端子１１Ｎと正極端子１１Ｐとの間で、８個のセル２０が、下層のセル２０と上層のセル２０とが交互に直列接続されている。負極端子１１Ｎ及び正極端子１１Ｐを入出力端子として、８個のセルを含む電池モジュール４に対して充放電を行うことができる。

　本実施形態４は、上記を除いて実施形態２と同じである。実施形態２の説明が、本実施形態４にも同様に適用される。

　本実施形態４の２個の電池モジュール（図１８参照）と切り欠きが形成された絶縁シートとを組み合わせて、本実施形態３の複合電池モジュール３と同様の電池モジュール（複合電池モジュール）を構成することもできる。

　上記の実施形態１～４は例示に過ぎない。本発明は、実施形態１～４に限定されず、適宜変更することができる。

　本発明の電池モジュールを構成するセルは、セル１０，２０（図１、図１４参照）のように、発電要素に対応するエンボス１２がシール領域１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄに対して一方の側のみに突出した、いわゆる「片エンボス型」に限定されない。即ち、発電要素に対応するエンボスがシール領域１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄに対して両側に突出した、いわゆる「両エンボス型」であってもよい。

　タブ１１ｐ，１１ｎは、略矩形のセル１０，２０の、短辺ではなく、長辺から導出されていてもよい。本発明のセルは、平面視形状が略正方形であってもよい。

　上記のセル１０，２０は、２枚のラミネートシート１３を、発電要素の外側で４辺に沿って重ね合わせてシールした、いわゆる「４辺シール型」であったが、本発明のセルはこれに限定されない。例えば、１枚のラミネートシートを発電要素を挟んで二つ折りし、発電要素の外側で３辺に沿って重ね合わせてシールした、いわゆる「３辺シール型」であってもよい。この場合、タブ１１ｐ，１１ｎは、当該３辺のうちの任意の辺から導出される。

　本発明の電池モジュールを構成するセルの数は４個（実施形態１）、８個（実施形態２，４）、１６個（実施形態３）に限定されない。

　実施形態１の電池モジュール１のように、複数のセルが単層構造でトレイ上に配置される場合、当該層は少なくとも２個のセルで構成される。当該層を構成するセルの数は、３個以上、更には４個以上、特に５個以上が好ましい。セルの数が多いことは、電池モジュールの電池容量を増大させるのに有利である。

　実施形態２，４の電池モジュール２，４のように、複数のセルが、トレイ上に第１層及び第２層からなる２層構造で積層される場合、第１層を構成するセルと第２層を構成するセルとが同数である必要はない。第１層は少なくとも２個のセルで構成される。この場合、第２層は、少なくとも１個のセルで構成され、好ましくは少なくとも２個のセルで構成される。一般に、第１層がＮ個（Ｎは２以上の整数）のセルで構成される場合、第２層はＮ－１個～Ｎ＋１個のセルで構成されることが好ましい。第１層及び第２層のいずれが下層（トレイ側の層）であってもよい。電池モジュールの製造を容易にするという本発明の効果は、電池モジュールを構成するセル数が多いほどより顕著に発現する。この観点からは、Ｎ≧３、更にはＮ≧４、特にＮ≧５が好ましい。２層構造の構成に応じて、トレイの形状や各部の寸法が適宜変更される。

　トレイ上に、Ｘ軸方向に並んだ複数のセルの列が、Ｙ軸方向に２列以上配置されていてもよい。例えば、実施形態１～３において、トレイ上に、Ｘ軸方向に並んだ複数のセルの列を、Ｙ軸方向に２列配置することができる。この場合、タブ１１ｐ，１１ｎがＹ軸方向の両外側に向かって突出するように、即ち、一方の列からはタブ１１ｐ，１１ｎがＹ軸方向に沿って一方の側に向かってトレイからはみ出し、他方の列からはタブ１１ｐ，１１ｎがＹ軸方向に沿って他方の側に向かってトレイからはみ出すように、セルを配置することができる。

　上記の実施形態１～４では、セルのＸ軸方向の配置ピッチは、タブ１１ｐ，１１ｎが導出された辺に沿ったセルの寸法と略同じであったが、本発明はこれに限定されない。実施形態１のように複数のセルが単層構造で配置される場合には、セルのＸ軸方向の配置ピッチは任意に設定することができ、また、当該ピッチは一定でなくてもよい。実施形態２，４のように複数のセルがトレイ上に２層構造で積層される場合には、正極タブ１１ｐと負極タブ１１ｎとが上下方向に対向する必要がある。これを実現するように、セルのＸ軸方向の配置ピッチは、タブ１１ｐ，１１ｎの、タブ１１ｐ，１１ｎが導出された辺でのＸ軸方向位置に応じて適宜調整することが好ましい。

　タブ１１ｐ，１１ｎが導出された辺に垂直に延びたシール領域（耳部）１４ｃ，１４ｄ（図１Ａ、図１Ｂ、図１４Ａ、図１４Ｂ参照）を、エンボス１２と同じ側に、テラス部に対して略垂直に折り曲げてもよい。これにより、セルのテラス部の長手方向に沿った寸法を小さくすることができる。これは、電池モジュールのＸ軸方向寸法を小さくするのに有利であり得る。

　配線４０を絶縁シートに係止するための係止部として、実施形態１～４では図２０Ａに示すように略「Ｌ」字形の平面視形状を有する切り欠きを絶縁シートの辺に設けた。しかしながら、本発明において、係止部の構成は、これに限定されない。係止部が、例えば、図２０Ｂに示す略「Ｊ」字形の切り欠き６１や、図２０Ｃに示す略「Ｉ」字形の切り欠き６２など任意の形状を有していてもよい。図２０Ａ～図２０Ｃに示すように、切り欠きの終端に相対的に大きな内寸法を有する拡幅部５５ａ，６１ａ，６２ａを設け、これに至る通路５５ｂ，６１ｂ，６２ｂの幅を拡幅部５５ａ，６１ａ，６２ａよりも狭くしてもよい。好ましくは、通路５５ｂ，６１ｂ，６２ｂの幅は配線４０の外径と同じかこれより小さく設定され、拡幅部５５ａ，６１ａ，６２ａの内寸法は配線４０の外径と同じかこれより大きく設定される。絶縁シートが可撓性を有する場合には、配線４０を通路５５ｂ，６１ｂ，６２ｂを通って拡幅部５５ａ，６１ａ，６２ａに係止することは容易である。一旦、配線４０を拡幅部５５ａ，６１ａ，６２ａに係止すれば、その後、振動や外力などが加えられても配線４０が切り欠き５５，６１，６２から脱出する可能性は低い。もちろん、拡幅部５５ａ，６１ａ，６２ａを省略し、切り欠きの終端部が通路５５ｂ，６１ｂ，６２ｂと同じ内寸法を有していてもよい。

　係止部は、絶縁シートの辺に開口する切り欠きに限定されない。係止部が、例えば図２０Ｄに示す貫通孔６５であってもよい。配線４０は貫通孔６５に挿入される。その後は、配線４０は、貫通孔６５に確実に係止され続ける。貫通孔６５を規定する端縁の形状は、円形、楕円形、各種多角形など任意である。図２０Ｄのように、貫通孔６５から放射状に延びたスリット６５ａを設けてもよい。配線４０の先端に、回路基板の端子に接続されるコネクタが取り付けられている場合、スリット６５ａは、コネクタが貫通孔６５を通過するのを容易にする。もちろん、スリット６５ａを省略してもよい。

　本発明は、複数のセルが直列に接続された任意の電池モジュールに広範囲に利用することができる。特に、本発明は、太陽光発電用蓄電システム、無停電電源装置（ＵＰＳ）、自動車やバイク等の各種移動機器、携帯情報端末等の電源として利用することができる。

１，２，３，４　電池モジュール
１０，２０　ラミネートセル（セル）
１１ｐ　正極タブ
１１ｎ　負極タブ
１３　ラミネートシート
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ　シール領域
１５ａ，１５ｂ　ラミネートセルの主面
３０，２３０　トレイ
４０，４０ａ，４０ｂ　配線（電圧監視用配線）
５０，２５０，３５０，４５０　絶縁シート
５５，３５５ａ，３３５ｂ　切り欠き（係止部）
６１，６２　切り欠き（係止部）
６５　貫通孔（係止部）

Claims (17)

1. 　発電要素を可撓性を有するラミネートシートで外装した、略矩形の平面視形状を有する薄板形状の複数のラミネートセルと、前記複数のラミネートセルのそれぞれの電圧を監視するための複数の電圧監視用配線と、前記複数のラミネートセルが載置されたトレイと、前記ラミネートセルを絶縁する絶縁シートとを備えた電池モジュールであって、
   　前記複数のラミネートセルは直列に接続されており、
   　隣り合うラミネートセル間の各導電路に前記電圧監視用配線が接続され、
   　前記複数のラミネートセルのうちの少なくとも２個のラミネートセルは、前記少なくとも２個のラミネートセルの主面が前記トレイに平行な共通する一平面に沿うように層を構成し、
   　前記絶縁シートは、前記層と平行に配置されており、
   　前記絶縁シートには、複数の係止部が形成されており、
   　前記複数の電圧監視用配線は、前記複数の係止部にそれぞれ係止されていることを特徴とする電池モジュール。
2. 　前記係止部は、前記電圧監視用配線が接続された前記導電路に対向する位置に設けられている請求項１に記載の電池モジュール。
3. 　前記係止部は、切り欠きまたは貫通孔である請求項１または２に記載の電池モジュール。
4. 　前記複数のラミネートセルが第１方向に沿って一列に並ぶように、前記複数のラミネートセルは前記トレイ上に単層構造で積層されている請求項１～３のいずれか一項に記載の電池モジュール。
5. 　前記発電要素に接続された正極タブ及び負極タブが、略矩形の前記ラミネートセルの辺から導出されており、
   　前記正極タブ及び前記負極タブは、前記トレイに垂直な方向に沿って見たとき前記トレイからはみ出している請求項４に記載の電池モジュール。
6. 　前記層は第１層であり、
   　前記複数のラミネートセルは、前記トレイ上に、前記第１層及び第２層からなる２層構造で積層されており、
   　前記発電要素に接続された正極タブ及び負極タブが、略矩形の前記ラミネートセルの辺から導出されており、
   　前記第１層を構成する前記少なくとも２個のラミネートセルは、その前記辺が一直線に沿うように、一定のピッチで、第１方向に沿って一列に並べられており、
   　前記第２層を構成する前記ラミネートセルは、前記第１層を構成する前記ラミネートセルの前記正極タブと前記第２層を構成する前記ラミネートセルの前記負極タブとが前記第１層と前記第２層との積層方向に対向し且つ前記第１層を構成する前記ラミネートセルの前記負極タブと前記第２層を構成する前記ラミネートセルの前記正極タブとが前記積層方向に対向するように、前記第１層を構成する前記ラミネートセルに対して前記第１方向に位置ずれしており、
   　前記複数のラミネートセルが直列に接続されるように、前記積層方向に対向する前記正極タブと前記負極タブとが電気的に接続されている請求項１～３のいずれか一項に記載の電池モジュール。
7. 　前記正極タブ及び前記負極タブが、前記ラミネートセルの共通する辺から導出されており、
   　前記第１層を構成する前記少なくとも２個のラミネートセルは、前記正極タブ及び前記負極タブが前記第１方向に交互に配置されるように並べられている請求項６に記載の電池モジュール。
8. 　前記正極タブは、前記ラミネートセルの第１辺から導出されており、
   　前記負極タブは、前記ラミネートセルの、前記第１辺に平行な第２辺から導出されており、
   　前記第１層を構成する前記少なくとも２個のラミネートセルは、その前記第１辺及びその前記第２辺がそれぞれ一直線に沿うように並べられている請求項６に記載の電池モジュール。
9. 　Ｎを２以上の整数としたとき、前記第１層はＮ個の前記ラミネートセルで構成され、前記第２層はＮ－１個～Ｎ＋１個の前記ラミネートセルで構成される請求項６～８のいずれか一項に記載の電池モジュール。
10. 　前記第２層は少なくとも２個の前記ラミネートセルを含み、
    　前記第２層を構成する前記少なくとも２個のラミネートセルは、前記正極タブ及び前記負極タブが導出された辺が一直線に沿うように、前記ピッチと同じピッチで、前記第１方向に沿って一列に並べられている請求項６～９のいずれか一項に記載の電池モジュール。
11. 　前記第１層を構成する前記ラミネートセルに対する前記第２層を構成する前記ラミネートセルの前記第１方向における位置ずれ量は、前記ピッチの半分である請求項６～１０のいずれか一項に記載の電池モジュール。
12. 　前記正極タブ及び前記負極タブは、前記第１方向に垂直であり且つ前記積層方向に垂直である第２方向に沿って前記トレイからはみ出している請求項６～１１のいずれか一項に記載の電池モジュール。
13. 　前記複数の係止部が形成された前記絶縁シートに対して一方の側のみに前記ラミネートセルが配置されている請求項１～１２のいずれか一項に記載の電池モジュール。
14. 　前記複数の係止部が形成された前記絶縁シートの両側に前記ラミネートセルが配置されている請求項１～１２のいずれか一項に記載の電池モジュール。
15. 　前記絶縁シートに対して一方の側に配置された前記ラミネートセル間の前記導電路に接続された前記電圧監視用配線と、前記絶縁シートに対して他方の側に配置された前記ラミネートセル間の前記導電路に接続された前記電圧監視用配線とが、前記絶縁シートに形成された係止部に係止されている請求項１４に記載の電池モジュール。
16. 　前記絶縁シートに対して一方の側に配置された前記ラミネートセル間の前記導電路に接続された前記電圧監視用配線と、前記絶縁シートに対して他方の側に配置された前記ラミネートセル間の前記導電路に接続された前記電圧監視用配線とが、前記絶縁シートに対して同じ側に導出されている請求項１５に記載の電池モジュール。
17. 　前記絶縁シートに対して一方の側に配置された前記ラミネートセル間の前記導電路に接続された前記電圧監視用配線と、前記絶縁シートに対して他方の側に配置された前記ラミネートセル間の前記導電路に接続された前記電圧監視用配線とは色が異なる請求項１４～１６のいずれか一項に記載の電池モジュール。

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