WO2022181817A1

WO2022181817A1 - 組電池及び電源装置

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Publication number: WO2022181817A1
Application number: PCT/JP2022/008264
Authority: WO
Inventors: 英資仙石; 拓郎綱木; 貴支鈴木; 辰夫菅原; 龍彦川崎
Original assignee: ビークルエナジージャパン株式会社
Priority date: 2021-02-26
Filing date: 2022-02-28
Publication date: 2022-09-01
Also published as: JPWO2022181817A1; CN116134666A; JPWO2022181716A1; WO2022181716A1; US20230275307A1; EP4300679A1

Abstract

本発明の第１の課題は、塩水試験において、電池セルと電池パック間に大電流が流れることを抑制し、大電流による急激な反応を抑制し、信頼性の高い電池を実現することである。第１の課題に対しては次のような構成をとる。組電池１００は、複数の電池セル（単電池）１０１と、これら複数の電池セル１０１を積層方向の一端側から保持する第１終端部材１０２と、積層方向の他端側から保持する第２終端部材１０３と、第１終端部材１０２と第２終端部材１０３とを連結する連結部材１０４とを有する。そして、電池セル１０１を積層方向に締結する連結部材１０４と、電池パックと接続する接続部材を互いに絶縁した構造とする。

Description

組電池及び電源装置

　本発明は、複数の電池セルが積層された組電池に関する。

　この種の組電池として、積層された複数の電池セルと、複数の電池セルに固定されるバスバケースと、バスバケースを覆って保護する複数のカバーとを有するものが開示されている（特許文献１）。

　特許文献２には、鉄等の複数の電池セルを連結するための連結固定具を、鋼板等の金属で形成された連締固定具によって、複数の電池セルを一方向に締め付ける構成が記載されている。

ＷＯ２０１２／１６４６３５特開２０１５－１１１４９３

　金属の容器に組電池を複数配置した構成は電池パックと呼ばれているが、この電池パックを塩水に浸漬する試験を行った場合、組電池と電池パックの間にショートが発生して急激な反応のおそれがある。本発明の第１の課題は、電池パックを塩水に浸漬したような場合でも、塩水を介して電池セルと電池パックの容器との間に大電流が流れることを抑制し、急激な反応を抑制し、信頼性の高い電池を提供することである。

　特許文献１に記載の組電池においては、要求に応じて電池セルのセル数が変更されると、全体の長さが変わるため、バスバケースやガスホースなどの電池セルの積層方向における長さや電力の取り出し部位である電極端子の位置が変更になる。

　本発明の第２の課題は、このような問題を解決するためになされたもので、構成する電池セルのセル数が変わっても、構成要素の変更を最小限に留めることができる組電池を提供することを課題とする。

　第１の課題を解決する主な手段は次のとおりである。すなわち、複数の単電池が積層している電池本体と前記電池本体を積層方向であって、前記電池本体の両側に配され、絶縁材料を有する一対のエンド部材と、前記電池本体の単電池の積層方向の両側面に配され、前記エンド部材に接続して、金属材料を有する一対のサイドプレートと、を有する組電池であって、前記エンド部材は、載置対象に対して前記組電池を締結する締結部材を収容する締結部を備え、前記締結部と前記サイドプレートとは電気的に非接続に配置されている、ことを特徴とする組電池である。

　第２の課題を解決する主な手段は次のとおりである。すなわち、積層される複数の電池と、該複数の単電池を積層方向の一端側から保持する第１終端部材と、該複数の単電池を積層方向の他端側から保持する第２終端部材と、前記第１終端部材と前記第２終端部材とを連結する連結部材と、を有し、前記第１終端部材は、前記連結部材との積層方向における連結位置から前記単電池に向かって所定長さ突出し、該所定長さは、前記単電池の積層方向における厚み以上であることを特徴とする組電池である。

　本発明によれば、電池パックを塩水に浸漬したような場合でも、セルと電池パック容器との間で生ずる電流を緩和し、急激な反応が生ずることを抑制することが出来る。また、仮に急激な反応が生じた場合でも、その影響を電池パック内に抑えることが出来る。また、電池の数が変わっても、構成要素の変更を最小限に留めることができる。本発明に関連する更なる特徴は、本明細書の記述、添付図面から明らかになるものである。なお、上記した以外の、課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

第１実施形態に係る電池セルの斜視図。第１実施形態に係る組電池の斜視図。第１実施形態に係る組電池の分解斜視図。第１実施形態に係る組電池のブロックの平面図。第１実施形態に係る組電池のバスバケースアセンブリの平面図。第２実施形態に係る組電池の斜視図。第２実施形態に係る組電池の分解斜視図。第２実施形態に係る組電池のブロックの平面図。第３実施形態に係る組電池の分解斜視図。第４実施形態に係る組電池の分解斜視図。第５実施形態に係る組電池の斜視図。第５実施形態に係る組電池の分解斜視図。電池セルが複数積層された組電池を２個備えた電源装置の構成図。電池セルが複数積層された組電池を４個備えた電源装置の構成図。本発明の組電池の一実施形態を概念的に示す平面図。本発明の組電池の他の一実施形態を概念的に示す平面図。実施例２の組電池の斜視図。組電池をブロックとバスバケースアセンブリに分解した状態の斜視図。ブロックの分解斜視図。エンドスペーサの斜視図。図２０のブロックの側面図。図２１のＡ－Ａ断面図。スペーサの正面図。サイドプレートとエンドスペーサによって電池本体を積層方向に締結する他の構成を示す断面図。サイドプレートとエンドスペーサによって電池本体を積層方向に締結するさらに他の構成を示す断面図。サイドプレートとエンドスペーサによって電池本体を積層方向に締結するさらに他の構成を示す断面図。

　次に、本発明を実施例１と実施例２によって説明する。実施例１は、単電池の数が変わっても、構成要素の変更を最小限に留めることができる構成に関する発明であり、実施例２は、組電池を塩水に浸漬したような場合でも、電池セルと電池容器間に発生する電流を緩和し、急激な反応を抑制することが出来る構成を与えるものである。

　図１５は、本発明の組電池の一実施形態を概念的に示す平面図である。

　組電池１００は、複数の電池セル（単電池）１０１と、これら複数の電池セル１０１を積層方向の一端側から保持する第１終端部材１０２と、積層方向の他端側から保持する第２終端部材１０３と、第１終端部材１０２と第２終端部材１０３とを連結する連結部材１０４とを有する。そして、第１終端部材１０２は、連結部材１０４との積層方向における連結位置Ｐから電池セル１０１に向かって所定長さＬ４だけ突出しており、この所定長さＬ４は、電池セル１０１の積層方向における厚みＬ２以上である。なお、図１５における符号Ｐ２は、第２終端部材１０３の連結部材１０４との積層方向における連結位置を表す。

　図１５に示す組電池１００の構成によれば、第１終端部材１０２の代わりに第１終端部材１０２とは異なる厚みの終端部材を使用することにより、外形状は同一で電池セル１０１の数が異なる仕様の組電池を得ることができる。例えば、第１終端部材１０２が突出する所定長さＬ４よりも電池セル１個分の厚みだけ薄い終端部材を用いることにより、電池セル１０１の数を１個増加させた仕様の組電池を形成することができる。また、例えば、第１終端部材１０２が突出する所定長さＬ４よりも電池セル１個分の厚みだけ厚い終端部材を用いることにより、電池セル１０１の数を１個減少させた仕様の組電池を形成することができる。

　これらの組電池は、電池セルの数が異なるだけであり、連結部材１０４および第２終端部材１０３は同じものを用いているので、組電池全体の大きさは変わらず、外形状は互いに同一である。したがって、バスバケース、ガスホースおよび複数のカバーなどの各構成要素を電池セルのセル数に合わせて新たに作製する必要はなく、共通化できる。また、電池セルのセル数を変更しても、組立工程や治具は変わらず、製造装置の設定も変更する必要はなく、設備の共用化が図れる。また、構成要素の種類が増加し管理工数も増大するという問題も生じない。

　更に、例えば車種が同じで電池の仕様が異なる２台の電気自動車に、それぞれ電池セルの数が異なる組電池を搭載する場合に、組電池を搭載するための車体構造を変更することなく搭載でき、あるいは少ない変更で搭載でき、共通の車両プラットフォームとすることができる。そして、電気配線の取り回しや、電池セルから排出される排出ガスの排出ガス通路の取り回しも変更することなく、共通の車両部品を使用することができる。また、車両のモデルチェンジにより、車両に搭載される電池セルの数を増加させる必要が生じた場合や、電池性能の向上によって車両に搭載される電池セルの数を減らすことができるようになった場合に、組電池全体の大きさを変更することなく、容易に対応することができる。

　図１６は、本発明の組電池の他の一実施形態を概念的に示す平面図である。

　組電池２００は、積層される複数の電池セル（単電池）２０１と、これら複数の電池セル２０１と共に積層されるスペーサ２０２と、複数の電池セル２０１およびスペーサ２０２を積層方向に沿って保持する保持部材２０３とを有する。保持部材２０３は、積層方向に沿って定められた一定値の全長Ｌ１において複数の電池セル２０１およびスペーサ２０２を保持する。そして、スペーサ２０２は、スペーサ２０２の積層方向における厚みＬ３が、電池セル２０１の積層方向における厚みＬ２以上である。

　図１６に示す組電池２００の構成によれば、スペーサ２０２の代わりにスペーサ２０２とは異なる厚みのスペーサを使用するだけで、外形状は同一で電池セル２０１の数が異なる仕様の組電池を得ることができる。例えば、スペーサ２０２の厚みＬ３よりも電池セル１個分の厚みだけ薄いスペーサを用いることにより、電池セル２０１の数を１個増加させた仕様の組電池を形成することができる。また、例えば、スペーサ２０２の厚みＬ３よりも電池セル１個分の厚みだけ厚いスペーサを用いることにより、電池セル２０１の数を１個減少させた仕様の組電池を形成することができる。

　これらの組電池は、図１５に示す一実施形態と同様に、電池セルの数が異なるだけであり、組電池全体の大きさは変わらず、外形状は互いに同一である。したがって、図１５に示す一実施形態と同様の効果を得ることができる。

　以下、本発明に係る組電池が適用された第１実施形態に係る組電池１０～第５実施形態に係る組電池１０Ｄについて図面を参照して説明する。

　（第１実施形態）
　まず、第１実施形態に係る組電池１０を構成する電池セル１について図面を参照して説明する。電池セル１は、図１に示すように、電池缶２と、電池蓋３と、正極端子４と、負極端子５と、ガス排出弁６と、注液栓７と、図示しない電解液、充放電要素および絶縁ケースとを有している。電池セル１には、リチウムイオン二次電池などの充放電可能な二次電池が用いられている。第１実施形態の電池セル１は、本発明の一実施形態に係る組電池の単電池に対応する。

　電池缶２は、内部空間の一端を開口する直方体の形状を有し、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる。電池缶２は、面積の大きい一対の対向する側板２ａと、面積の小さい一対の対向する側板２ｂと、開口と反対側の底板２ｃとを有する。電池缶２の内部空間には、充放電要素が絶縁ケースに覆われた状態で収容されており、電解液が注入されている。充放電要素の正極電極は正極端子４に接続され、充放電要素の負極電極は負極端子５に接続されている。

　電池蓋３は、底板２ｃと同じ長方形の平板形状を有し、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、電池缶２の開口部を閉塞している。電池蓋３は、レーザ溶接などの接合手段により電池缶２の開口部に接合されている。電池蓋３は、図示しない注液孔が貫通して形成されており、注液孔から電解液が注入され、注液栓７で注液孔が閉塞される。

　電池蓋３の中央部分には、ガス排出弁６が設けられている。ガス排出弁６は、電池セル１が過充電等の異常により発熱してガスが発生し、電池缶２の内部の圧力が上昇して所定圧力に達したときに開裂して、容器内部からガスを排出することで電池缶２の内部の圧力を低減させる。

　また、電池蓋３の一方側端部と他方側端部には、図示しない貫通孔が形成されており、正極端子４と負極端子５が取り付けられている。正極端子４および負極端子５は、電池蓋３から外側に露出している部分が、それぞれ直方体で形成され、平坦な頂面を有している。電池セル１で発電された電力は、正極端子４および負極端子５を介して外部機器に供給され、あるいは、正極端子４および負極端子５を介して外部で発電された電力が充放電要素に供給されて充電される。

　次いで、組電池１０について説明する。組電池１０は、例えば、内燃機関とモータで駆動されるハイブリット車やモータで駆動される電気自動車に搭載され、モータの駆動源として使用される。組電池１０は、図２に示すように、ブロック１１と、バスバケースアセンブリ１２を有する。

　（ブロック１１）
　ブロック１１は、図３および図４に示すように、積層された複数の電池セル１およびスペーサ２１と、第１エンドスペーサ２２と、第２エンドスペーサ２３と、一対のサイドレール２４、２５と、一対のエンドプレート２６、２７と、複数のボルト２８とを有している。ブロック１１は、積層された電池セル１およびスペーサ２１と、各構成要素が一体化された積層体構造となっている。ブロック１１は、一対のサイドレール２４、２５とバスバケースアセンブリ１２の長さが一定であり、第２エンドスペーサ２３の代わりに、不図示のレギュラサイズのエンド部材を用いた場合に、最大個数の電池セル１を保持し、第２エンドスペーサ２３を用いた場合に、最大個数よりも少ない数の電池セル１を保持することができる。つまり、ブロック１１は、第２エンドスペーサ２３を厚みが異なるものに変更することによって、ブロック１１の長さを変更することなく、ブロック１１が有する電池セル１の個数を変更することができる。

　スペーサ２１は、絶縁性を有する合成樹脂からなり、図３に示すように、隣接する電池セル１の間に交互に挟み込まれて、電池セル１とともにＸ方向に積層されている。各スペーサ２１は、電池セル１の形状に対応する凹部を両面に有しており、凹部により電池セル１を保持しＹ方向およびＺ方向を規制している。また、スペーサ２１は、Ｚ方向の上部に爪部が設けられており、後述するバスバケース３５に設けられた爪部と嵌合するようになっている。

　第１エンドスペーサ２２は、絶縁性を有し、スペーサ２１よりも硬い材質の合成樹脂からなり、積層方向の一方側の端部に位置する電池セル１に対向して配置されている。第１エンドスペーサ２２は、電池セル１に対向する対向面に、電池セル１の形状に対応する凹部を有しており、凹部により電池セル１を保持し、Ｙ方向およびＺ方向を規制している。また、第１エンドスペーサ２２のエンドプレート２７に対向する側には、固定ボルト穴２２ａと、負極接続端子２２ｂとが設けられている。更に、第１エンドスペーサ２２のＺ方向の上部には、各構成要素を固定するための固定ボルト穴２２ｄが形成されている。

　第２エンドスペーサ２３は、絶縁性を有し、スペーサ２１よりも硬い材質の合成樹脂からなり、積層方向の他方側の端部に位置する電池セル１に隣接して配置されている。第２エンドスペーサ２３は、図３に示すように、複数の方形の肉抜き穴が形成されており、成形後のへこみ、いわゆるひけが発生して変形することが防止されている。第２エンドスペーサ２３は、電池セル１に対向する対向面に、電池セル１に対応する凹部を有しており、凹部により電池セル１を保持し、Ｙ方向およびＺ方向を規制している。

　第２エンドスペーサ２３のエンドプレート２６に対向する側には、固定ボルト穴２３ａと、正極接続端子２３ｂと、ガス排出ダクト固定穴２３ｄが形成されている。なお、第１実施形態の第１エンドスペーサ２２と第２エンドスペーサ２３は、本発明の一実施形態に係る組電池のエンド部材に対応し、固定ボルト穴２２ａ、２３ａは、組電池を設置対象に固定する固定部に対応し、正極接続端子２３ｂおよび負極接続端子２２ｂは、単電池と電気的に接続して組電池の外部と電気的に接続する接続端子に対応し、ガス排出ダクト固定穴２３ｄは、単電池内から出たガスを組電池外に排出するためのガス排出ダクトの固定部に対応する。

　第１実施形態の第２エンドスペーサ２３は、固定ボルト穴２３ａから電池セルに対向する対向面２３ｆまでの距離が、電池セル１の積層方向における厚み以上である。本実施形態では、第２エンドスペーサ２３は、セル数がｘ個の場合に用いられるレギュラサイズのエンド部材（レギュラエンド部材）よりも、電池セル１をｎ個重ねた分だけ積層方向の厚みが厚く形成されている。ここで、ｘは、ブロック１１内において積層可能な電池セル１の最大積層数であり、ｎは、積層されている電池セル１の個数ｘよりも少ない整数からなり、構成要素の変更を最小限にするために偶数であることが好ましい。即ち、ｎとｘは、ｎ＜ｘの関係にある。また、電池セル１をｎ個重ねた分の厚さには、電池セル１の間に挟まれるスペーサの厚みも含まれる。

　第２エンドスペーサ２３は、固定ボルト穴２３ａ、正極接続端子２３ｂ、およびガス排出ダクト固定穴２３ｄの各要素から電池セル１に対向する対向面２３ｆまでの長さが、レギュラエンド部材と比較して、電池セル１の厚みの整数倍だけ大きい構成を有している。例えば、第２エンドスペーサ２３の厚みが、レギュラエンド部材よりも電池セル１の厚みの２倍の分だけ厚い構成を有している場合には、レギュラエンド部材を用いたときよりもセル数が２個少ない組電池を作ることができ、レギュラエンド部材を用いた場合のセル数が２４個となるブロック１１においては、レギュラエンド部材の代わりに第２エンドスペーサ２３を用いることで、セル数が２２個のブロック１１を形成することができる。

　レギュラエンド部材と、２４個の電池セル１およびスペーサとの合計長さＬ２４と、電池セル１の２個分の幅だけ厚く形成された第２エンドスペーサ２３と、２２個の電池セル１およびスペーサとの合計長さＬ２２とは、同じ長さ（Ｌ２４＝Ｌ２２）となる。そして、第２エンドスペーサ２３は、固定ボルト穴２３ａと、正極接続端子２３ｂと、ガス排出ダクト固定穴２３ｄの位置が、レギュラエンド部材の位置と同じとなる。その結果、ブロック１１において、セル数が２個減少し２２個に変更されても、第２エンドスペーサ２３以外の構成要素は寸法や形状などの設計変更が不要となり、そのまま使用することができる。

　なお、本実施形態では、第２エンドスペーサ２３が電池セル１の１個分の厚みよりも厚い場合について説明したが、第２エンドスペーサ２３の代わりにレギュラエンド部材を用い、かつ、第１エンドスペーサ２２の厚みを電池セル１個分の厚みより厚く形成したものを用いてもよい。また、第１エンドスペーサ２２および第２エンドスペーサ２３の双方に、それぞれ電池セル１の１個分の厚み以上に厚くしたものを用いてもよい。この場合、第１実施形態の第１エンドスペーサ２２は、本発明の一実施形態に係る組電池の第１エンドプレートまたは第２エンドプレートに対応し、第２エンドスペーサ２３は第１エンドプレートまたは第２エンドプレートに対応する。

　サイドレール２４は、金属材料で形成されており、図３に示すように、Ｘ方向に延在するレール本体２４ｃと、レール本体２４ｃの両端部でＹ方向に屈曲されて互いに対向する屈曲部２４ｂとを有しており、各屈曲部２４ｂには、Ｘ方向に貫通する固定孔２４ａが設けられている。屈曲部２４ｂは、第１エンドスペーサ２２と第２エンドスペーサ２３に積層方向外側から対向して配置され、第１エンドスペーサ２２の一部および第２エンドスペーサ２３の一部を覆っている。

　サイドレール２４は、第１エンドスペーサ２２と、複数の電池セル１と、複数のスペーサ２１と、第２エンドスペーサ２３とを積層方向に押圧した状態で保持、固縛している。サイドレール２４は、屈曲部２４ｂの固定孔２４ａにボルト２８が挿通され、エンドプレート２６、２７に固定される。このボルト２８は金属で形成される場合が多い。

　サイドレール２４は、第２エンドスペーサ２３を用いた場合に、２２個の電池セル１を積層配置する長さを有している。サイドレール２５は、サイドレール２４と鏡像対象で同様の形状を有している。サイドレール２５は、サイドレール２４と同様の金属材料で形成されており、サイドレール２４と同様の機能を有している。サイドレール２５は、積層された電池セル１を挟んでサイドレール２４とＹ方向で対向して配置されており、Ｘ方向に延在するレール本体２５ｃと、レール本体２５ｃの両端部でＹ方向に屈曲されて互いに対向する屈曲部２５ｂとを有している。屈曲部２５ｂは、ボルト２８が挿通される固定孔２５ａを有する。なお、第１実施形態の一対のサイドレール２４、２５は、本発明の一実施形態に係る組電池のサイド部材にそれぞれ対応する。

　エンドプレート２６は、板状の金属材料、いわゆる板金で形成されており、図３に示すように、第２エンドスペーサ２３に隣接して配置されている。エンドプレート２６は、第２エンドスペーサ２３に対する位置決めの貫通孔が形成された平坦部２６ａと、サイドレール２４およびサイドレール２５を固定するための固定部２６ｂとを有している。固定部２６ｂは、ボルト２８が挿通される固定孔２６ｃを有する。固定部２６ｂは、平坦部２６ａに対して、積層方向に凹んだ段差を有しており、ボルト２８でサイドレール２４およびサイドレール２５の各屈曲部２４ｂ、２５ｂを締結した際に、ボルトの頭部が平坦部２６ａの面から突出しないように構成されている。固定部２６ｂには、ナットが取り付けられている。第１実施形態の固定部２６ｂは、本発明の一実施形態に係る組電池のサイド部材との接続部に対応する。

　エンドプレート２７は、エンドプレート２６と同様に形成されており、図４に示すように、第１エンドスペーサ２２に隣接して配置されている。エンドプレート２７、サイドレール２４およびサイドレール２５の各屈曲部２４ｂ、２５ｂは、ボルト２８により締結される。なお、第１実施形態の一対のエンドプレート２６、２７は、本発明の一実施形態に係る組電池のエンド部材にそれぞれ対応する。

　（バスバケースアセンブリ１２）
　バスバケースアセンブリ１２は、図３に示すように、バスバ３１と、ハーネスと、ガス排出ダクト２３４と、複数のカバー３４と、バスバケース３５とを含んで構成されている。バスバケースアセンブリ１２は、電池セル１の端子同士やコントローラとの電気的接続、電圧や温度の監視やガスの排出などの機能を有している。

　バスバ３１は、図５に示すように、セル間バスバ３１ａと、負極バスバ３１ｂと、正極バスバ３１ｃとを有しており、各構成要素は、バスバケース３５に収容されている。セル間バスバ３１ａは、電池セル１の正極端子４と負極端子５とを電気的に接続する構成を有している。負極バスバ３１ｂは、第２エンドスペーサ２３に接続され、正極バスバ３１ｃは、第１エンドスペーサ２２に接続されている。なお、負極バスバ３１ｂは、レギュラエンド部材の場合と比較して、電池セル１の積層方向に長い形状となる。

　ハーネスは、端子部と、電線部と、温度センサ部と、コネクタ部とを有する。端子部は、電線部を介してバスバ３１とハーネスとを電気的に接続される。温度センサ部は、電池蓋３に接触しており、電池蓋３の温度を測定し、測定結果を出力する。コネクタ部は各構成要素と接続され、各構成要素と図示しないコントローラとを接続する。各構成要素は、バスバケース３５に格納される。

　ガス排出ダクト３３４は、ガス排出口２３３を有し、ガス排出弁１０８ｂから排出されるガスをバスバケース３０のＹ方向中央に隔離して集めてガス排出口２３３から排出するものである。ガス排出ダクト２３４は、Ｘ方向両端に配置されたねじで第１エンドスペーサ２２および第２エンドスペーサ２３のめねじに固定される。複数のカバー３４は、バスバケースアセンブリ１２の構成要素を絶縁し保護する機能を有しており、バスバ３１およびハーネスを覆うようにして配置されている。各カバー３４はバスバケース３５に嵌合され固定されている。

　バスバケース３５は、電池セル１の積層方向に並ぶ複数の枠を有しており、枠内にセル間バスバ３１ａ、負極バスバ３１ｂ、正極バスバ３１ｃをそれぞれ格納するように構成されている。バスバケース３５は、複数の爪部を有しており、この爪部と、ブロック１１の各スペーサ２１、第１エンドスペーサ２２、第２エンドスペーサ２３のＺ方向の上部に設けられた爪部とが嵌合することにより、バスバケースアセンブリ１２をブロック１１に固定するように構成されている。

　第１実施形態に係る組電池１０の効果について説明する。

　第１実施形態に係る組電池１０は、第２エンドスペーサ２３を有しており、第２エンドスペーサ２３は、セル数がｘ個のときに用いられるレギュラエンド部材よりも、電池セル１をｎ個重ねた分だけ積層方向の厚みが厚く形成されている。サイドレール２４、２５の全長は、ブロック１１が有する電池セル１のセル数の変更にかかわらず、変更前後で同一である。そして、第２エンドスペーサ２３とレギュラエンドスペーサでは、固定ボルト穴２３ａと、正極接続端子２３ｂと、ガス排出ダクト固定穴２３ｄの位置も同じである。

　その結果、第２エンドスペーサ２３とバスバケースアセンブリ１２を構成する負極バスバ３１ｂの２部品の変更のみで電池セル１のセル数変更に対応することができ、それ以外の組電池１０の部品の変更は不要となるという効果が得られる。なお、負極バスバ３１ｂの一部を延長することにより、バスバケース３５の変更が不要となる。本実施形態に係る組電池１０においては、ブロック１１内でｘが２４個の電池セル１の組電池と、ｘが２２個の電池セル１の組電池の組み合わせを容易に提供することができる。

　従来の組電池は、電池セルのセル数が変更された場合には、組電池の各構成要素をセル数に合わせて新たに作製する必要があった。この場合、組立工程や治具が変わるとともに、製造装置の設定もその都度変更する必要があり、設備の共用化が困難になるという問題や、構成要素の種類が増加し管理工数も増大するという問題があった。これに対して、第１実施形態に係る組電池１０は、構成する電池セルのセル数が変わっても、構成要素の変更を最小限に留めることができる。また、治具や設備が共用化され工程変更を最小限にすることができ、構成要素の管理工数の増大を抑えることができるので、従来の問題を解消することができるという効果が得られる。

　第１実施形態に係る組電池１０は、エンドプレート２６が板金で構成され、第２エンドスペーサ２３の厚みを厚くした構造の場合について説明した。本発明の第一実施形態に係る組電池は、第１実施形態の構造以外の他の構造で構成してもよい。以下、第１実施形態の構造以外の他の構造で構成した第２実施形態に係る組電池１０Ａ～第５実施形態に係る組電池１０Ｄについて図面を参照して説明する。なお、第１実施形態に係る組電池１０と同様の構成については、同一の符号を用い、詳細な説明を省略する。

　（第２実施形態）
　図６は、第２実施形態に係る組電池の斜視図、図７は、第２実施形態に係る組電池の分解斜視図である。本実施形態において特徴的なことは、固定ボルト穴２６Ａｂと、ガス排出ダクト固定穴２６Ａｅを、エンドスペーサ２３Ａではなく、エンドプレート２６Ａに設けたことである。

　第２実施形態に係る組電池１０Ａは、図６に示すように、ブロック１１Ａと、バスバケースアセンブリ１２Ａとにより構成されている。ブロック１１Ａは、図７および図８に示すように、複数の電池セル１と、複数のスペーサ２１と、第１エンドスペーサ２２Ａと、第２エンドスペーサ２３Ａと、一対のサイドレール２４、２５と、一対のエンドプレート２６Ａ、２７Ａと、複数のボルト２８とを有している。

　第１エンドスペーサ２２Ａは、積層方向一方側にエンドプレート２７Ａと対向する平坦な対向面を有し、積層方向他方側に電池セル１に対応する凹部が形成されており、凹部により電池セル１を保持し、Ｙ方向およびＺ方向を規制する構成を有している。第２エンドスペーサ２３Ａは、積層方向他方側にエンドプレート２６Ａと対向する平坦な対向面を有し、積層方向一方側に電池セル１に対応する凹部が形成されており、凹部により電池セル１を保持し、Ｙ方向およびＺ方向を規制する構成を有している。

　第２エンドスペーサ２３Ａは、正極接続端子２６Ａｃと電池セル１に対向する対向面２３Ａｆとの間の距離、つまり第２エンドスペーサ２３Ａの厚みが、電池セル１の積層方向における厚み以上である。本実施形態では、第２エンドスペーサ２３Ａは、セル数がｘ個の場合に用いられるレギュラサイズのエンド部材（レギュラエンド部材）よりも、電池セル１をｎ個重ねた分だけ積層方向の厚みが厚く形成されている。レギュラエンド部材には、第１エンドスペーサ２２Ａと同じ形状のものを用いることができる。

　例えば、電池セル１のセル数が最大で２４個となるブロック１１において、セル数を２個減少させた構成に変更したいときは、電池セル１を２個重ねた分だけ厚い第２エンドスペーサ２３Ａが用いられる。第２エンドスペーサ２３Ａは、電池セル１を２個と、その間に介在されるスペーサ２１が減った分の厚さを有しているので、エンドプレート２６Ａの位置は、電池セル１が２４個の場合と２２個の場合で変わりなく、同じとなる。その結果、ブロック１１において、セル数が２４個から２２個に変更されても、第２エンドスペーサ２３以外の構成要素は寸法や形状などの設計変更が不要となり、そのまま使用することができる。

　エンドプレート２６Ａは、第１実施形態のエンドプレート２６が板金部材によって形成されているのに対して、アルミダイキャスト製の板状部材によって形成されている。エンドプレート２６Ａは、第２エンドスペーサ２３Ａに対して積層方向であるＸ方向に対向して配置されている。エンドプレート２６Ａは、サイドレール２４およびサイドレール２５を固定するための固定ボルト穴が形成された固定部２６Ａａを有している。

　エンドプレート２６Ａには、固定ボルト穴２６Ａｂと、ガス排出ダクト固定穴２６Ａｅが形成されている。なお、第２実施形態の固定ボルト穴２６Ａｂは、本発明の一実施形態に係る組電池における設置対象に組電池を固定する固定部に対応し、ガス排出ダクト固定穴２６Ａｅは、単電池内から出たガスを組電池外に排出する排出部に対応する。

　エンドプレート２７Ａは、エンドプレート２６Ａと同様に形成されており、図８に示すように、第１エンドスペーサ２２Ａに隣接して配置されている。エンドプレート２７Ａには、組電池１０Ａを固定するための固定ボルト穴２７Ａｂと、負極接続端子２７Ａｄと、ガス排出ダクト固定穴２７Ａｅが形成されている。エンドプレート２７Ａ、サイドレール２４およびサイドレール２５の各屈曲部２４ｂ、２５ｂは、ボルト２８により締結されるように構成されている。なお、第２実施形態の一対のエンドプレート２６Ａ、２７Ａは、本発明の一実施形態に係る組電池のエンド部材にそれぞれ対応する。

　バスバケースアセンブリ１２Ａは、図７および図８に示すように、バスバ３１Ａと、ハーネスと、ガス排出口２３３を有するガス排出ダクト２３４と、複数のカバー３４Ａと、バスバケース３５Ａとを含んで構成されている。電池セル１のセル数ｘが２個減少し（ｘ－２）個に変更された場合による変更は、第１実施形態と同様、バスバ３１Ａの負極バスバ３１Ａｂのみである。ハーネス、カバー３４Ａおよびバスバケース３５Ａは、第１実施形態のハーネス、カバー３４およびバスバケース３５と同様の機能を有している。

　第２実施形態に係る組電池１０Ａにおいて、電池セル１のセル数ｘの変更に伴う変更は、第２エンドスペーサ２３Ａおよび負極バスバ３１Ａｂのみであり、第１実施形態に係る組電池１０と同様の効果が得られる。

　（第３実施形態）
　図９は、第３実施形態に係る組電池の分解斜視図である。本実施形態において特徴的なことは、第２実施形態の第２エンドスペーサ２３Ａと比較して第２エンドスペーサ２３Ｂの厚みが薄く、第２実施形態のエンドプレート２６Ａと比較してエンドプレート２６Ｂの厚みが大きいことである。

　第３実施形態に係る組電池１０Ｂは、図９に示すように、ブロック１１Ｂと、第２実施形態と同一のバスバケースアセンブリ１２Ａとにより構成されている。ブロック１１Ｂは、第２実施形態の組電池１０Ａのブロック１１Ａと同様に、エンドプレート２６Ｂおよびエンドプレート２７Ａがアルミダイキャストで形成されているが、ブロック１１Ａと異なり、第２エンドスペーサ２３Ｂの形状と、エンドプレート２６Ｂの形状が異なっている。

　第２エンドスペーサ２３Ｂは、厚みが延長されていないレギュラサイズであり、積層方向一方側の面には、電池セル１の形状に対応した凹部が形成され、積層方向他方側でエンドプレート２６Ｂに対向する面は、平坦に形成されている。

　エンドプレート２６Ｂは、固定ボルト穴２６Ｂｂから第２エンドスペーサ２３Ｂに対向する対向面２６Ｂｆまでの距離が、電池セル１の積層方向における厚み以上である。本実施形態では、エンドプレート２６Ｂは、セル数がｘ個の場合に用いられるレギュラサイズのエンド部材（レギュラエンド部材）よりも、電池セル１をｎ個重ねた分だけ積層方向の厚みが厚く形成されている。エンドプレート２６Ｂは、第２エンドスペーサ２３Ｂに隣接して配置されている。エンドプレート２６Ｂは、サイドレール２４およびサイドレール２５を固定するための固定ボルト穴が形成された固定部２６Ｂａを有している。そして、エンドプレート２６Ｂには、固定ボルト穴２６Ｂｂと、正極接続端子２６Ｂｃと、負極接続端子２６Ｂｄと、ガス排出ダクト固定穴２６Ｂｅが形成されている。

　例えば、電池セル１が最大で２４個積層可能なブロック１１において、セル数を２個減少させた２２個にする場合に、レギュラエンド部材よりも電池セル１を２個重ねた分だけ厚く形成されたエンドプレート２６Ｂを用いる。これにより、エンドプレート２６Ｂの固定ボルト穴２６Ｂｂ、正極接続端子２６Ｂｃ、負極接続端子２６Ｂｄ、およびガス排出ダクト固定穴２６Ｂｅの位置は、電池セル１が２４個の場合と２２個の場合で変わりなく、同じとすることができる。その結果、ブロック１１において、セル数が２４個から２２個に変更されても、エンドプレート２６Ｂ以外の構成要素は寸法や形状などの設計変更が不要となり、そのまま使用することができる。

　（第４実施形態）
　図１０は、第４実施形態に係る組電池の分解斜視図である。本実施形態において特徴的なことは、ブロック１１Ｃが、複数の電池セル１の一部にダミーセル１Ｃを用いたことである。

　第４実施形態に係る組電池１０Ｃは、図１０に示すように、ブロック１１Ｃを有している。ブロック１１Ｃのエンド部材である。第２エンドスペーサ２３Ｃとエンドプレート２６は、セル数が最大ｘ個の場合に用いられるレギュラサイズのものである。

　ダミーセル１Ｃは、電池セル１と外形が同一の寸法であり、例えばアルミニウム合金などの材料によって形成されている。ダミーセル１Ｃは、電池セル１のｎ個分が電池セル１に隣接して積層されている。例えば、電池セル１のセル数がｘ個で積層されている基準となるブロック１１において、セル数ｘが２個減少し（ｘ－２）個に変更された場合は、代わりに２個のダミーセル１Ｃが積層される。図１０に示すように、２個のダミーセル１Ｃは、スペーサ２１を挟んで対向して配置されている。

　第４実施形態に係る組電池１０Ｃにおいて、電池セル１のセル数ｘの変更に伴う変更は、ダミーセル１Ｃおよび負極バスバ３１ｂのみであり、第１実施形態に係る組電池１０と同様の効果が得られる。例えば、電池セル１のセル数が２４個で積層されるブロック１１において、セル数が２個減少し、２２個に変更された場合に、ダミーセルを２個入れることにより、第２エンドスペーサ２３Ｃの固定ボルト穴２３Ｃａと、正極接続端子２３Ｃｂと、ガス排出ダクト固定穴２３Ｃｄの位置は、電池セル１が２４個の場合と２２個の場合で変わりなく、同じとなる。したがって、各構成要素について寸法や形状などの設計変更が不要となり、そのまま使用することができる。

　（第５実施形態）
　図１１は、第５実施形態に係る組電池の斜視図、図１２は、第５実施形態に係る組電池の分解斜視図である。本実施形態において特徴的なことは、複数の電池セル１の積層方向の中間位置に延長スペーサ２１Ｄを設けたことである。

　組電池１０Ｄは、図１１および図１２に示すように、ブロック１１Ｄを有している。ブロック１１Ｄは、複数の電池セル１を積層することによって構成されている。そして、複数の電池セル１の積層方向の中間位置には延長スペーサ２１Ｄが介在されている。

　延長スペーサ２１Ｄは、電池セル１のｎ個分の厚さを有している。例えば、電池セル１が最大でｘ個積層可能なブロック１１において、セル数を２個減少させた（ｘ－２）個にする場合に、電池セル１を２個重ねた分だけ厚く形成された延長スペーサ２１Ｄを用いる。延長スペーサ２１Ｄは、電池セル１とスペーサ２１とが交互に積層されている積層方向の中間位置であって、積層方向中央部分よりも一端部の側に変位した位置に配置されている。

　ブロック１１Ｄの複数の電池セル１は、延長スペーサ２１Ｄによって積層方向に二つに分割される。そして、延長スペーサ２１Ｄを跨ぐようにバスバが取り付けられて互いに接続される。

　延長スペーサ２１Ｄは、２つ以上の延長スペーサで構成されてもよい。この場合２つ以上の延長スペーサの幅を合計した厚みは、電池セル１の厚みよりも厚く形成されている。延長スペーサ２１Ｄは、他のスペーサ２１の厚みよりも厚く形成されている。また、延長スペーサ２１Ｄの配置は、中央部分以外の位置であってもよい。例えば、第２エンドスペーサ２３Ｃや第１エンドスペーサ２２に最も近接した電池セル１に隣接して１個または２個の延長スペーサを配置するようにしてもよい。

　本実施形態にかかる組電池１０Ｄによれば、ブロック１１Ｄの電池セル１の数を減らしても、その減らした分の厚さを有する延長スペーサ２１Ｄを用いることにより、第２エンドスペーサ２３Ｃの固定ボルト穴２３Ｃａと、正極接続端子２３Ｃｂと、ガス排出ダクト固定穴２３Ｃｄの位置は変わりなく、同じとすることができる。したがって、各構成要素について寸法や形状などの設計変更が不要となり、そのまま使用することができる。

　第１実施形態に係る組電池１０～第５実施形態に係る組電池１０Ｄは、組電池単体や複数の組電池を配置して電気的に接続した電源装置として使用される。

　次いで、複数の組電池１０Ｅを電池セル１の積層方向に直線上に配置した電源装置４０、５０について図１３、図１４を参照して説明する。

　図１３は、電池セルが複数積層された組電池を２個備えた電源装置の構成図、図１４は、電池セルが複数積層された組電池を４個備えた電源装置の構成図である。

　電源装置４０は、図１３に示すように、２個の組電池１０Ｅと、２個の組電池１０Ｅを電気的につなぐバスバ４０ａを備えている。組電池１０Ｅは、第１実施形態に係る組電池１０と同様に構成されている。バスバ４０ａは、互いに対向して配置された一方側の組電池１０Ｅの正極Ｐｅと他方側の組電池１０Ｅの負極Ｎｅとを接続しており、２個の組電池１０Ｅは、バスバ４０ａにより、最も近接した状態で直列に配置されている。

　なお、組電池１０Ｅは本発明の一実施形態に係る組電池の第１の組電池または第２の組電池に対応し、電池セル１の積層方向は、第１の方向に対応し、バスバ４０ａは、第１のバスバに対応する。電源装置４０は、２個の組電池１０Ｅについて、それぞれの電池セル１の積層方向が直交する方向に配置するようにしてもよい。この場合、直交する方向は、本発明の一実施形態に係る組電池の第２の方向に対応する
　組電池１０Ｅは、第１エンドスペーサ２２Ｅが、厚さが電池セル１の２個分だけ厚く形成されている。その結果、組電池１０および組電池１０Ｅは同一の全長となっている。

　この構成により、電源装置４０は、バスバ４０ａの長さを最小限に短くすることができる。電源装置４０は、車両に搭載される際に、車両の左右方向をまたぐように配置され、例えば、一方側の組電池１０Ｅが左座席ＬＳの下部、他方側の組電池１０Ｅが右座席ＲＳの下部に配置される。したがって、車両の重量バランスが左右で均一になるという効果が得られる。

　次いで、電源装置５０は、図１４に示すように、２個の電源装置４０と、図示しない２車体の床面に固定される板状の構造体Ｋと、２個の電源装置４０を構造体Ｋに固定する図示しない複数のボルトを備えている。２個の電源装置４０は、積層された電池セル１が互いに向かい合うように並列に配置されている。丸印で示す各組電池１０Ｅの第１重心としての重心Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４は、それぞれバスバ４０ａに対して、積層された電池セル１の積層方向の中心部から離れた位置であって、積層方向に直交する組電池１０Ｅの幅方向の中心部に設定されている。

　電源装置５０の全体の構造の第２重心としての重心Ｇ０は、車幅方向の中央に位置する。電源装置５０は、一点鎖線で示すように、車両に搭載される際に、車両の左右方向をまたぐように配置され、例えば電源装置５０の左側部分が左座席ＬＳの下部、電源装置５０の右側部分が右座席ＲＳの下部に位置する。したがって、電源装置５０の重心Ｇ０が左右の座席の中央部分に位置する。なお、前後左右の方向は車両の搭乗者が座席に着座した状態で、搭乗者から見た方向を示す。

　この構成により、電源装置５０は、電源装置４０が並列して配置されているので省スペース化が図られ、全体の重量バランスが均一になるという効果が得られる。

　なお、図１～図１６を参照したここまでの説明を基に、下記のような表現が可能である。

　＜表現１＞
積層される複数の単電池と、
該複数の単電池を積層方向の一端側から保持する第１終端部材と、
該複数の単電池を積層方向の他端側から保持する第２終端部材と、
前記第１終端部材と前記第２終端部材とを連結する連結部材と、
を有し、
前記第１終端部材は、前記連結部材との積層方向における連結位置から前記単電池に向かって所定長さ突出し、
該所定長さは、前記単電池の積層方向における厚み以上であることを特徴とする組電池。

　＜表現２＞
積層される複数の単電池と、
該複数の電池セルと共に積層されるスペーサと、
前記複数の電池セルおよび前記スペーサを積層方向に沿って保持する保持部材と、
を有し、
前記保持部材は、積層方向に沿って定められた一定値の全長において複数の電池セルおよびスペーサを保持し、
前記スペーサは、該スペーサの積層方向における厚みが、単電池の積層方向における厚み以上であることを特徴とする組電池。

　＜表現３＞
複数の単電池が積層された組電池であって、
前記複数の単電池の積層方向両側に対向して配置される一対のエンド部材と、
前記積層方向に直交する方向に互いに離れて前記積層方向に沿って延在して前記一対のエンド部材を互いに連結する一対のサイド部材と、を有し、
前記エンド部材は、
前記サイド部材と接続するエンドプレートと、前記エンドプレートと前記単電池との間に配置されるエンドスペーサと、を有し、
前記エンドプレートは、前記サイド部材との接続部、前記組電池を設置対象に固定する固定部、前記単電池と電気的に接続し前記組電池の外部と電気的に接続する接続端子、前記単電池内から出たガスを前記組電池外に排出する排出部の何れかの構成を有し、
前記単電池の積層方向であって、前記何れかの構成から前記単電池に対向する対向面までの長さが前記単電池の厚みよりも大きい長さを有することを特徴とする組電池。

　＜表現４＞
複数の単電池が積層された組電池であって、
前記複数の単電池の積層方向両側に対向して配置される一対のエンド部材と、
前記積層方向に直交する方向に互いに離れて前記積層方向に沿って延在して前記一対のエンド部材を互いに連結する一対のサイド部材と、を有し、
前記エンド部材は、
前記サイド部材と接続するエンドプレートと、前記エンドプレートと前記単電池との間に配置されるエンドスペーサと、を有し、
前記エンドスペーサは、前記サイド部材との接続部、前記組電池を設置対象に固定する固定部、前記単電池と電気的に接続し前記組電池の外部と電気的に接続する接続端子、前記単電池内から出たガスを前記組電池外に排出する排出部の何れかの構成を有し、
前記単電池の積層方向であって、前記何れかの構成から前記単電池に対向する対向面までの長さが前記単電池の厚みよりも大きい長さを有することを特徴とする組電池。

　＜表現５＞
前記一対のサイド部材は、前記複数の単電池の積層方向一方側の端部にレギュラエンド部材を配置した場合にｘ個の単電池を積層配置する長さを有し、
前記一対のエンド部材の少なくとも一方のエンド部材は、前記レギュラエンド部材よりも単電池ｎ（ｎ＜ｘ）個分だけ積層方向の厚みが厚いことを特徴とする表現３または４に記載の組電池。

　＜表現６＞
前記単電池の厚みより大きい長さは、前記単電池の厚みの整数倍の長さであることを特徴とする表現３から表現５のいずれか一項に記載の組電池。

　＜表現７＞
前記エンド部材は、前記単電池の積層方向に配置された複数の部材を有し、
前記複数の部材のうち２以上の前記単電池の積層方向の長さの合計は、前記単電池の積層方向の厚みより大きいことを特徴とする表現３から表現６のいずれか一項に記載の組電池。

　＜表現８＞
積層される複数の単電池と、
前記単電池の積層方向の両端部に配置されるエンド部材と、
前記単電池の積層方向に沿って配置され前記エンド部材と接続するサイド部材と、
を有し、
前記エンド部材は、
前記積層方向の一端に配置される第１エンド部材と、
前記積層方向の他端に配置される第２エンド部材と、を有し、
前記単電池の積層方向であって、前記第１エンド部材は、前記第２エンド部材の長さと前記単電池の厚みを合わせた長さ以上の長さを有することを特徴とする組電池。

　＜表現９＞
前記エンド部材は、
前記サイド部材と接続するエンドプレートと、
前記単電池の積層方向における前記エンドプレートに最も近い前記単電池と前記エンドプレートとの間に配置されるエンドスペーサと、を有し、
前記エンドプレートまたは前記エンドスペーサは、
一端に配置される第１エンドプレートまたは第１エンドスペーサと、
他端に配置される第２エンドプレートまたは第２エンドスペーサと、を有し、
前記第１エンドプレートは、前記単電池の積層方向であって、前記第２エンドプレートの長さと前記単電池の厚みを合わせた長さ以上の長さを有し、
若しくは、前記第１エンドスペーサは、前記第２エンドスペーサの長さと前記単電池の厚みを合わせた長さ以上の長さ、を有することを特徴とする表現８に記載の組電池。

　＜表現１０＞
表現８または９に記載の組電池を複数備えた車両に適用される電源装置であって、
前記組電池は第１の組電池と、前記第１の組電池の単電池の積層方向に沿った第１の方向に積層された複数の単電池を有する第２の組電池と、を有し、
前記第２の組電池は、前記第１の方向に沿った直線上に配置され、または、前記第１の方向に沿った直線と直交する第２の方向に配置され、
前記第１の方向において、
前記第１の組電池の前記第１のエンド部材または第１のバスバが位置する側の端部は、前記第２の組電池の前記第１のエンド部材または前記第１のバスバが位置する側の端部が他の端部より近くに位置することを特徴とする電源装置。

　＜表現１１＞
表現８または９に記載の組電池と、前記組電池と隣接して設けられる構造体と、を備えた車両に適用される電源装置であって、
スペーサは、前記単電池よりも軽く、積層方向に並んだ複数の前記単電池の積層方向における中央部よりも一端部の側に配置され、
前記組電池の第１重心は、前記中央部よりも前記一端部と積層方向において対向した他端部の側に位置し、
前記車両に配置された状態の前記組電池と前記構造体とで構成される第２重心が、前記車両に配置された状態の前記組電池の前記第１重心よりも、前記車両の進行方向と交差する車幅方向の中央の側に位置するように、前記組電池と前記構造体とが前記車両に配置されることを特徴とする電源装置。

　＜表現１２＞
積層される複数の単電池と、
前記複数の単電池と共に積層されるスペーサと、
積層された前記複数の単電池および前記スペーサの両端に位置するエンド部材と、
前記単電池の積層方向に沿って位置し前記エンド部材と接続するサイド部材と、を有し、
前記サイド部材は、前記積層方向に沿って定められた一定値の全長において、前記エンド部材と前記複数の単電池と前記スペーサとを保持し、
前記エンド部材は、前記サイド部材との接続部、前記組電池を設置対象に固定する固定部、前記単電池と電気的に接続し前記組電池の外部と電気的に接続できる接続端子、前記単電池内から出たガスを前記組電池外に排出できる排出部、の何れかの構成を有し、
前記何れかの構成と前記何れかの構成から最も離れた前記単電池までの間に位置し、両側に前記単電池が配置された前記スペーサの前記積層方向における厚みは、何れかの前記単電池の積層方向における厚み以上の厚みであることを特徴とする組電池。

　＜表現１３＞
積層される複数の単電池と、
複数の前記単電池と共に積層される複数のスペーサと、
積層された前記複数の単電池および前記スペーサの両端に位置するエンド部材と、
前記単電池の積層方向に沿って位置し前記エンド部材と接続するサイド部材と、を有し、
前記サイド部材は、前記積層方向に沿って定められた一定値の全長において、前記エンド部材と前記複数の単電池と前記スペーサとを保持し、
複数の前記スペーサのうち、第１の前記スペーサの積層方向における厚みは、第２の前記スペーサの積層方向における厚みよりも厚く、
第１の前記スペーサは、積層方向に並んだ複数の前記単電池の積層方向における中央部よりも一端部の側に配置され、
第２の前記スペーサは、前記中央部よりも前記一端部と積層方向において対向した他端部の側に配置されて、第１の前記スペーサの前記積層方向における厚みと第２の前記スペーサの前記積層方向における厚みとの差は、前記単電池の積層方向における厚み以上であることを特徴とする組電池。

　＜表現１４＞
前記スペーサは、前記積層方向において、隣接する前記単電池の間に２つ以上の前記スペーサを有し、または積層端の前記単電池に隣接して２つ以上の前記スペーサを有し、
前記２つ以上の前記スペーサの前記積層方向における厚みを合計した長さは、前記単電池の前記積層方向における厚み以上の厚みであることを特徴とする表現１２または表現１３に記載の組電池。

　＜表現１５＞
第１の前記スペーサは、前記積層方向における厚みが何れかの前記単電池の前記積層方向における厚み以上の厚みを有し、
第１の前記スペーサは、前記積層方向と直交する面において、
第１の方向における第１の幅が第２の前記スペーサにおける前記第１の幅以下の幅を有し、若しくは、前記第１の方向と直交する第２の方向における第２の幅が第２の前記スペーサの前記第２の幅以下の幅を有することを特徴とする表現１２または表現１３に記載の組電池。

　以上で本発明の実施例１の実施形態について詳述したが、本実施例は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、前記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。さらに、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

　組電池は、複数の電池セルを積層したブロックを金属プレートで保持する構造が一般的である。そして、複数の組電池を金属の容器に格納して固定し、電池パックとして自動車等に組み込まれる。

　従来の組電池は、金属製のサイドプレートがセル積層体の最外部に配置された金属製のエンドプレートに接続され、複数の電池セルを緊締保持する構造となっている。そして、エンドプレートが、アースに接続された金属性の容器に固定され、電池パックを構成している。サイドプレートは容器と電気的に導通をしている。しかし、サイドプレートがむき出しの金属のままだと、電池パックが塩水に浸かった場合、アースに接続されたサイドプレートと、電池セルの間で塩水を介してショートが発生し、急激な反応にいたることがある。これを対策するために、従来は、サイドプレートに絶縁処理を施し、電池セルとサイドプレートの短絡を防止することが行われてきた。しかし、サイドプレートに絶縁処理を施すことは、コストが高くなるという課題が存在する。

　このような問題を解決するために、本実施例は、アースに接続される金属性の電池パックの容器とサイドプレートとを互いに絶縁状態に保ち、電池パックを塩水に浸漬したような場合であっても、電池セルとサイドプレートとの間の電流を緩和し、急激な反応を抑制する構成としている。

　本実施例は、実施例１の構造のみでなく、通常の組電池に対しても適用することが出来る。したがって、以下の説明は、通常の組電池に本実施例を適用した場合について説明する。具体的な構成は次のとおりである。すなわち、組電池を金属性の容器に固定する部品を金属性のエンドスペーサから樹脂製のエンドスペーサに変更することによって、電池パックの容器と、電池セルの絶縁性を維持する。このような構成は、例えば、実施例１の、図３及び図４、段落００２４乃至００２７にも記載されている。樹脂製のエンドスペーサには、金属性のカラーが挿入され、カラーを貫通させてボルトによって、組電池を電池パックの容器に締結する。

　複数の電池セルは、第１の方向に積層され、この積層体を２個のエンドプレート及び２個のサイドプレートによって囲むように保持される。つまり、エンドプレートとサイドプレートによって、電池セルの積層体を前記第１の方向にボルト締めすることによって、複数の電池セルを保持、固定している。サイドプレートは、金属で形成された容器と電気的に絶縁されている。つまり、エンドスペーサは絶縁物で形成されているので、サイドプレート、あるいは、電池パックの容器と、電池セルとは絶縁されている。したがって、複数の組電池を有する電池パックを塩水に浸漬した場合でも、電池セルと電池パックの容器間に流れる電流は緩和され、また、大電流が流れることによる、急激な反応も抑制される。

　なお、サイドプレートと電池セルとの絶縁を確実にするために、電池セルと電池セルの間に挿入されるスペーサに突き出しリブを形成し、サイドプレートと電池セルの間隔を維持できるようにする。

　以下に実施例２の具体的な構成を、図面を用いて説明する。図１７は、実施例２における組電池１０の外観図である。図１７に示す組電池１０は、実施例１における図２等に示す構成と外観は実質的には同じである。しかし、実施例２の構成は、実施例１の組電池１０にのみ使用できるのではなく、実施例１の構成を使用しない、通常の組電池１０に対しても使用することが出来る。したがって、以下に示す組電池１０の構成は、特に実施例１の構成に限定されない構成となっている。

　図１８は、図１７の組電池１０をブロック１１とバスバケースアセンブリ１２に分解した状態を示す分解斜視図である。図１９は、ブロック１１の分解斜視図である。図１９に示すように、ブロック１１の長手方向をＸ方向（または積層方向）、上下方向をＺ方向、Ｘ方向及びＺ方向に直交する方向をＹ方向と定義する。

　なお、ハーネス３２は、端子部と、電線部と、温度センサ部と、コネクタ部とを有する。端子部は、電線部を介してバスバとハーネスを電気的に接続される。温度センサ部は、電池蓋に接触しており、電池蓋の温度を測定し、測定結果を出力する。コネクタ部は各構成要素と接続され、各構成要素と図示しないコントローラとを接続する。実施例１のハーネスも同様であることができる。

　図１７乃至図１９に示すように、組電池１０は、複数の電池セル１０１およびそれらを一体化する機構を有するブロック１１と、電池セル１０１の端子同士の電気的接続や、電圧、温度を監視するためのハーネス類等から構成されるバスバケースアセンブリ１２で構成されている。

　図１９において、ブロック１１は、Ｙ方向で、一対のサイドプレート１２０、電池セル１０１と複数のスペーサ１２１がＸ方向で交互に積層される形に配置されている。Ｘ方向の両端に位置する電池セル１０１の隣には、－Ｘ方向側に負極エンドスペーサ１２２、＋Ｘ方向に正極エンドスペーサ１２３、さらにその両側に配置されるエンドプレート１２４、複数のボルト１２５で構成される。

　スペーサ１２１、Ｎエンドスペーサ（負極エンドスペーサ）１２２、Ｐエンドスペーサ（正極エンドスペーサ）１２３の材料は絶縁性の樹脂である。積層配列された複数の電池セル１０１は、スペーサ１２１、Ｎエンドスペーサ１２２、Ｐエンドスペーサ１２３に設けられた、電池セル１０１に対応する溝により保持され、Ｘ方向、Ｙ方向を規制する。

　エンドプレート１２４はＹ方向に延伸した矩形平板上の鋼板であり、Ｘ方向に２個ずつナットが、カシメなどにより備え付けられている。

　サイドプレート１２０は、Ｙ方向にフランジが伸びており、Ｘ方向に貫通する孔形状と、Ｙ方向に対向する幅広面が大きく開口した形状を有する鋼板である。

　複数の電池セル１０１及びスペーサ１２１、Ｎエンドスペーサ１２２、Ｐエンドスペーサ１２３は、一対のエンドプレート１２４により挟持された状態で、これらの積層体を一対のサイドプレート１２０によって、圧縮状態で保持、固縛されている。サイドプレート１２０はエンドプレート１２４に設けられたナットにボルト１２５によって締結、固定されている。

　図２０は、Ｎエンドスペーサ１２２の外観斜視図である。Ｎエンドスペーサ１２２には、ブロック１１を収納する組電池１０を電池パックの容器内（以後容器とも言う）に収納し、固定するために、通しボルト用の貫通孔１２６ａを有する金属性のカラー１２６、貫通孔１２７ａを有する金属性のカラー１２７が配置されている。ブロック１１を容器に固定する際、カラー１２６、１２７の貫通孔１２６ａ、１２７ａにボルトを通して締結する。

　図２１は、ブロック１１の側面図である。図２２は、図２１のＡ－Ａ断面図である。図２２において、サイドプレート１２０とエンドプレート１２４は、Ｎエンドスペーサ１２２の絶縁性である樹脂部分において接触しており、カラー１２６及び１２７とは接触しない位置関係となっている。つまり、サイドプレート１２０及びエンドプレート１２４と、カラー１２６、１２７とは電気的には絶縁されている。したがって、サイドプレート１２０は、電池パックの容器とも絶縁されている。

　図２３は、スペーサ１２１の正面図である。スペーサ１２１は、リブ１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄを有しており、図２２のｘ、ｙ、で示すように、電池セル１０１とサイドプレート１２０の距離を、一定の間隔に保つように設計されている。つまり、リブ１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄによって、電池セル１０１とサイドプレート１２０が、互いに十分に絶縁を保てるように、必要な間隔を設定することが出来る。

　以上のような構成によって、電池パックを塩水に浸漬した場合でも、サイドプレート１２０はアースに接続されていないので、電池セル１０１との間で、塩水を介して流れる電流を緩和し、急激な反応を抑制することが出来る。
また、バスバケースアセンブリ１２と対向する上部側には、接続部１２１eが形成されている。例えば爪上の突起が形成されている。対向するバスバケース３５に前記接続部１２１eを固定する固定部を備えている。本実施形態では接続部１２１eを各スペーサに設けた例を示したが、これに限られるものではなく、間隔を介して接続部１２１eを備えたスペーサを配置することでもよい。これにより、ブロック１１とバスバケースアセンブリ１２を固定することに寄与する。樹脂製のスペーサ１２１が樹脂製のバスバケース３５に嵌合して固定する。これにより、組電池と周囲の部材との不要な電気的導通を抑制できる。

　図２４は、サイドプレート１２０とエンドスペーサ１２２によって電池本体を積層方向に緊締する、他の構成を示す断面図である。図２４は、模式的概略断面図であるが、図２２のＮエンドスペーサ１２２付近に対応している。図２４は、絶縁性樹脂で形成されたエンドスペーサ１２２とサイドプレート１２０を直接接続する構造になっている。すなわち、エンドプレート１２２において、ボルト１２５が挿入される孔には、あらかじめインサートナットを埋め込んでおく。そして、サイドプレート１２０とエンドプレート１２４を直接ボルトによってＸ方向に締結する。

　図２４において、エンドスペーサ１２２には、組電池を電池パックの容器に収納し、固定するために、通しボルト用の貫通孔１２６ａを有する金属性のカラー１２６、及び、貫通孔１２７ａを有する金属性のカラー１２７が配置している。容器と同電位となるカラー１２６、１２７と、サイドプレート１２０とは、絶縁されている。したがって、サイドプレート１２０は、電池パックの容器とは絶縁されている。また、図１９に示すように、サイドプレート１２０は、電池パックとも、電池セル１０１とも絶縁された状態となっている。したがって、組電池が塩水に浸漬された場合であっても、電池セル１０１とサイドプレート１２０の間に流れる電流を緩和し、急激な反応の発生を抑制することが出来る。

　図２５は、サイドプレート１２０とエンドスペーサ１２２によって電池本体を積層方向に締結する、さらに他の構成を示す断面図である。図２５は、模式的概略断面図であるが、図２２のエンドスペーサ１２２付近に対応している。図２５は、エンドプレート１２２を金属板ではなく、例えば、アルミダイカストで形成する。ダイカストによれば、エンドプレート１２４を比較的自由な形状に形成することができる。図２５において、エンドプレート１２４は、エンドスペーサ１２２の外側に配置している。図２５は、エンドプレート１２４において、ボルト１２５をねじ込む部分は板厚を厚くしておき、この部分に直接雌ネジが形成されている。したがって、別途、ナット等をカシメ等で形成しておかなくとも、エンドプレート１２４とサイドプレート１２０の締結は可能である。図２５において、エンドプレート１２４とサイドプレート１２０は、ボルト１２５によってＸ方向に締結される。

　図２５においても、組電池を電池パックの容器に収納し、固定するために、通しボルト用の貫通孔１２６ａを有する金属性のカラー１２６、及び、貫通孔１２７ａを有する金属性のカラー１２７が配置している。容器と同電位となるカラー１２６、１２７と、サイドプレート１２０とは、互いに絶縁されている。したがって、組電池が塩水に浸漬された場合であっても、電池セル１０１とサイドプレート１２０の間に流れる電流を緩和することが出来、急激な反応の発生を抑制することが出来る。

　図２６は、サイドプレート１２０とエンドスペーサ１２２によって電池本体を積層方向に締結する、さらに他の構成を示す断面図である。図２６は、模式的概略断面図であるが、図２２のエンドスペーサ１２２付近に対応している。図２６は、エンドプレート１２４を金属板ではなく、例えば、アルミダイカストで形成することは、図２５と同じである。図２６が図２５と異なる点は、エンドプレート１２４がエンドスペーサ１２２の内側に配置していることである。ダイカストによれば、エンドプレート１２４を比較的自由な形状に形成することができるので、エンドスペーサ１２４の内側あるいは外側の形状に合わせて形状を変えることが出来る。

　図２６では、エンドプレート１２４において、ボルト１２５をねじ込む部分は板厚を厚くしておき、この部分に直接雌ネジが形成されている。したがって、別途、ナット等をカシメ等で形成しておかなくとも、エンドプレート１２４とサイドプレート１２０の締結は可能である。図２６において、エンドプレート１２４とサイドプレート１２０は、エンドスペーサ１２２を挟み込むように、ボルト１２５によってＸ方向に締結される。

　図２６においても、組電池を電池パックの容器に収納し、固定するために、通しボルト用の貫通孔１２６ａを有する金属性のカラー１２６、及び、貫通孔１２７ａを有する金属性のカラー１２７が配置している。容器と同電位となるカラー１２６、１２７と、サイドプレート１２０とは、絶縁されている。したがって、組電池が塩水に浸漬された場合であっても、電池セル１０１とサイドプレート１２０の間に流れる電流を緩和し、急激な反応の発生を抑制することが出来る。

　１：電池セル（単電池）、２：電池缶、１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ：組電池、１１：ブロック、１２：バスバケースアセンブリ、２１：スペーサ（第２のスペーサ）、２１Ｄ：延長スペーサ（第１のスペーサ）、２２：第１エンドスペーサ（レギュラエンド部材）、２２ａ、２３ａ、２３Ｃａ、２６Ａｂ、２６Ｂｂ、２７Ａｂ：固定ボルト穴、２３、２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ：第２エンドスペーサ（エンド部材）、２４、２５：サイドレール（サイド部材）、２６、２６Ａ、２６Ｂ、２７、２７Ａ：エンドプレート（エンド部材）、２６ａ：平坦部、２６ｂ、２６Ａａ、２６Ｂａ、２７Ａａ：固定部、２８：ボルト、３１、４０ａ：バスバ、２３３：ガス排出部、３４：カバー、３５：バスバケース、４０、５０：電源装置、Ｇ０：重心（第２重心）、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４：重心（第１重心）、１０１：電池セル（単電池）、１２０：サイドプレート、１２１：スペーサ、１２１ａ：リブ、１２１ｂ：リブ、１２１ｃ：リブ、１２１ｄ：リブ、１２２：Ｎエンドスペーサ、１２３：Ｐエンドスペーサ、１２４：エンドプレート、１２５：ボルト、１２６：カラー、１２６ａ：貫通孔、１２７：カラー、１２７ａ：貫通孔

Claims

　複数の単電池が積層している電池本体と
　前記電池本体を積層方向であって、前記電池本体の両側に配され、絶縁材料を有する一対のエンド部材と
　前記電池本体の単電池の積層方向の両側面に配され、前記エンド部材に接続して、金属材料を有する一対のサイドプレートと、を有する組電池であって、
　前記エンド部材は、載置対象に対して前記組電池を締結する締結部材を収容する締結部を備え、
　前記締結部と前記サイドプレートとは電気的に非接続に配置されている、
ことを特徴とする組電池。
　前記エンド部材は、
　前記サイドプレートとの接続部を有し、金属材料で形成された一対のエンドプレートと、
　前記締結部を有する、絶縁材料で形成された一対のエンドスペーサと、を有することを特徴とする請求項１に記載の組電池。
　前記エンドプレートと前記サイドプレートは、単電池の積層方向で視て、前記エンドスペーサの外側に配置した前記接続部において、前記複数の前記単電池を、前記積層方向に緊締するように共締めされ、
　前記サイドプレートは、前記締結部材と電気的に導通しないことを特徴とする請求項２に記載の組電池。
　前記エンドプレートと前記サイドプレートは、単電池の積層方向で視て、前記エンドスペーサの内側に配置した前記接続部において、前記複数の前記単電池を、前記積層方向に緊締するように共締めされ、
　前記サイドプレートは、前記締結部材と電気的に導通しないことを特徴とする請求項２に記載の組電池。
　前記エンド部材は、前記サイドプレートと接続する一対のエンドスペーサを有し、
　前記サイドプレートは、前記一対のエンドスペーサと、前記複数の前記単電池を、前記積層方向に緊締するように共締めされ、
　前記サイドプレートは前記締結部材とは電気的に導通しないことを特徴とする請求項１に記載の組電池。
　前記締結部材は金属ボルトであることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の組電池。
　前記電池本体の単電池の積層方向の側面と、前記サイドプレートとは、間隙を介して配置され、互いに電気的に絶縁されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の組電池。
　前記エンド部材は、
　前記サイド部材と接続するエンドプレートと、前記エンドプレートと前記単電池との間に配置されるエンドスペーサと、を有し、
　前記エンドプレートは、前記サイド部材との接続部、前記組電池を設置対象に固定する固定部、前記単電池と電気的に接続し前記組電池の外部と電気的に接続する接続端子、前記単電池内から出たガスを前記組電池外に排出する排出部の何れかの構成を有し、
　前記単電池の積層方向であって、前記何れかの構成から前記単電池に対向する対向面までの長さが前記単電池の厚みよりも大きい長さを有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の組電池。
　前記エンド部材は、
　前記サイド部材と接続するエンドプレートと、前記エンドプレートと前記単電池との間に配置されるエンドスペーサと、を有し、
　前記エンドスペーサは、前記サイド部材との接続部、前記組電池を設置対象に固定する固定部、前記単電池と電気的に接続し前記組電池の外部と電気的に接続する接続端子、前記単電池内から出たガスを前記組電池外に排出する排出部の何れかの構成を有し、
　前記単電池の積層方向であって、前記何れかの構成から前記単電池に対向する対向面までの長さが前記単電池の厚みよりも大きい長さを有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の組電池。
　前記エンド部材は、
　前記積層方向の一端に配置される第１エンド部材と、
　前記積層方向の他端に配置される第２エンド部材と、を有し、
　前記単電池の積層方向であって、前記第１エンド部材は、前記第２エンド部材の長さと前記単電池の厚みを合わせた長さ以上の長さを有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の組電池。
　前記エンド部材は、
　前記サイド部材と接続するエンドプレートと、
　前記単電池の積層方向における前記エンドプレートに最も近い前記単電池と前記エンドプレートとの間に配置されるエンドスペーサと、を有し、
　前記エンドプレートまたは前記エンドスペーサは、
　一端に配置される第１エンドプレートまたは第１エンドスペーサと、
　他端に配置される第２エンドプレートまたは第２エンドスペーサと、を有し、
　前記第１エンドプレートは、前記単電池の積層方向であって、前記第２エンドプレートの長さと前記単電池の厚みを合わせた長さ以上の長さを有し、
　若しくは、前記第１エンドスペーサは、前記第２エンドスペーサの長さと前記単電池の厚みを合わせた長さ以上の長さ、を有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の組電池。
　請求項１０または１１に記載の組電池を複数備えた車両に適用される電源装置であって、
　前記組電池は第１の組電池と、前記第１の組電池の単電池の積層方向に沿った第１の方向に積層された複数の単電池を有する第２の組電池と、を有し、
　前記第２の組電池は、前記第１の方向に沿った直線上に配置され、または、前記第１の方向に沿った直線と直交する第２の方向に配置され、
　前記第１の方向において、
　前記第１の組電池の前記第１のエンド部材または第１のバスバが位置する側の端部は、前記第２の組電池の前記第１のエンド部材または前記第１のバスバが位置する側の端部が他の端部より近くに位置することを特徴とする電源装置。