組電池モジュール
【課題】簡単な方法で、個々の電池を冷却することができる組電池モジュールを提供する。
【解決手段】電池２Ａ１の電極端子１１，１２のオフセット方向と電池２Ｂ１の電極端子１３，１４のオフセット方向とが互いに反対方向で、電極端子１１，１３のオフセット量が発電要素の厚さの１／２より大きく形成され、電極端子１２，１４のオフセット量が発電要素の厚さの１／２に形成され、電極端子１１と電極端子１３とを接合するとともに、電極端子１２と電極端子１４とをホルダ部材３で保持することにより、電池２Ａ１と電池２Ｂ１との間に冷却風が通流することができる空間が形成されている。
【解決手段】電池２Ａ１の電極端子１１，１２のオフセット方向と電池２Ｂ１の電極端子１３，１４のオフセット方向とが互いに反対方向で、電極端子１１，１３のオフセット量が発電要素の厚さの１／２より大きく形成され、電極端子１２，１４のオフセット量が発電要素の厚さの１／２に形成され、電極端子１１と電極端子１３とを接合するとともに、電極端子１２と電極端子１４とをホルダ部材３で保持することにより、電池２Ａ１と電池２Ｂ１との間に冷却風が通流することができる空間が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電池を積層してなる組電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の電池を電気的に直列に接続することにより、高出力（高電圧）の組電池とする技術が種々提案されている。この種の組電池では、充放電が繰り返されることで発熱するため、組電池を適宜冷却する必要がある。例えば、複数の電池を積層してなる電池モジュールと電池モジュールとを空間を隔てて積層し、その空間に冷却風を流すことで各電池モジュールを冷却する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−４２５７８号公報（段落００５３、図９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、３個以上の電池を積層することによって電池モジュールを構成している場合、電池モジュールを構成する電池間（例えば、３個の電池を積層したときの中間の電池）には冷却手段がないため、個々の電池の冷却が不十分になる問題がある。また、個々の電池を冷却する方法として、２つの電池間に放熱板を設けることも考えられるが、部品点数が増えるため、組立工程が複雑化し、重量が増加する問題がある。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、簡単な方法で、個々の電池を冷却することができる組電池モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、発電要素を外装材で封止するとともに一対の板状の電極端子を前記外装材の前記発電要素の厚さ方向の中央から外部に導出してなり、前記電極端子の発電要素側と端部側とが屈曲部を介してオフセットして形成され、一方の電極端子のオフセット方向と他方の電極端子のオフセット方向とが互いに反対方向であり、前記一方の電極端子のオフセット量は前記発電要素の厚さの１／２より大きく形成され、前記他方の電極端子のオフセット量は前記発電要素の厚さの１／２に形成され、前記一方の電極端子と前記他方の電極端子は異種金属で形成された、少なくとも第１の電池および第２の電池からなる組電池と、絶縁部材により形成され、前記第１の電池の他方の電極端子と前記第２の電池の他方の電極端子とを保持するホルダ部材と、前記ホルダ部材および前記電極端子を含む領域を覆うカバー部材と、を備え、前記第１の電池の一方の電極端子と前記第２の電池の一方の電極端子は、前記異種金属で形成されるとともに、互いに当接する向きでクラッド材を介して超音波接合により直列に接続され、前記カバー部材には、前記組電池の出力端子を貫通させる貫通孔が形成され、前記カバー部材で覆われた前記領域がポッティング部材によって封止されていることを特徴とする。
【０００７】
これによれば、第１の電池と第２の電池との間に空間を形成することが可能になり、この空間に冷却風を通流させることにより、第１の電池と第２の電池を個々に冷却することが可能になる。その結果、冷却手段として電池間に放熱板を設けるといったことが不要になり、組電池モジュールの軽量化が図れる。しかも、クラッド材を用いて超音波溶接によって電極端子同士を接合しているため、ボルトなどの締結部材が不要となり、組電池モジュールのさらなる軽量化が図れる。
【０００８】
また、前記外装材のうち、前記電極端子を有しない側の縁部は、前記第１の電池と前記第２の電池との間に形成された空間とは反対側に折り曲げられていることを特徴とする。
【０００９】
これによれば、外装材の縁部を、第１の電池と第２の電池との間に形成された空間とは反対側に折り返して形成することで、前記空間に冷却風を通流させたときに冷却風の通過が妨げられるのを防止できる。また、このように構成することで、冷却風を巻き込んで乱気流を生じさせることがなくなり、冷却風を円滑に流すことが可能になる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡単な方法で、個々の電池を冷却することができる組電池モジュールを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態の組電池モジュールを示す分解斜視図である。
【図２】本実施形態の組電池モジュールの組立後の状態を示す外観斜視図である。
【図３】本実施形態の組電池モジュールに用いられる電池を示す平面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】本実施形態の組電池モジュールにおける第１の電池と第２の電池の積層状態を示す断面図である。
【図６】本実施形態の組電池モジュールの一部を拡大した分解斜視図である。
【図７】図２のＢ−Ｂ線で切断したときの一部省略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態に係る組電池モジュールを図１ないし図７を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態の組電池モジュール１は、電池２Ａ１（第１の電池），２Ａ２，・・・、電池２Ｂ１（第２の電池），２Ｂ２，・・・、電池２Ａ６，２Ｂ６、ホルダ部材３，・・・，４，・・・，５，６，７、出力端子８，９、カバー部材２０，２１などで構成されている。なお、電池の積層枚数は、本実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。また、本実施形態では、電池２Ａ１，２Ａ２，・・・，２Ａ６，２Ｂ１，２Ｂ２，・・・，２Ｂ６によって組電池１０（図１および図２参照）が構成されている。
【００１３】
本実施形態における組電池１０は、電池２Ａ（第１の電池）と電池２Ｂ（第２の電池）とからなる組が５組積層され、さらに最上段に電池２Ｂ６（２Ｂ）が積層され、最下段に電池２Ａ６（２Ａ）が積層されて構成されている。
【００１４】
なお、特許請求の範囲にいう第１の電池と第２の電池との組み合わせは、電池２Ａ１と電池２Ｂ１との組み合わせ、電池２Ａ２と電池２Ｂ２との組み合わせ、電池２Ａ３と電池２Ｂ３との組み合わせ、電池２Ａ４と電池２Ｂ４との組み合わせ、電池２Ａ５と電池２Ｂ５との組み合わせを意味している。
【００１５】
図１の上から２段目の電池２Ａ１（２Ａ）と３段目の電池２Ｂ１（２Ｂ）との組み合わせを例に挙げて説明する。電池２Ａ１は、一方と他方に板状の電極端子１１，１２を有し、電池２Ｂ１は、一方と他方に板状の電極端子１３，１４を有しており、電池２Ａ１の一方の電極端子１１と電池２Ｂ１の一方の電極端子１３とが接合されることで、電池２Ａ１と電池２Ｂ１とが電気的に直列に接続されるようになっている。
【００１６】
また、電池２Ａ１の他方の電極端子１２と電池２Ｂ１の他方の電極端子１４との間には、ホルダ部材３が設けられ、電池２Ａ１と電池２Ｂ１との間に空間Ｓ（図４、図５および図７参照）が形成されるようになっている。なお、複数のホルダ部材３〜７のうち、ホルダ部材３が、特許請求の範囲にいうホルダ部材に相当している。
【００１７】
また、電池２Ｂ１の一方の電極端子１３と、その下段に位置する第１の電池と第２の電池の他の組み合わせである電池２Ａ２の電極端子１１との間には、ホルダ部材４が設けられ、電池２Ｂ１と電池２Ａ２とが接した状態で配置されるようになっている。
【００１８】
また、電池２Ａ１の電極端子１１と、その上段の電池２Ｂ６の電極端子１３との間には、ホルダ部材４および出力端子８が設けられている。また、電池２Ｂ６の電極端子１４の上側には、ホルダ部材５が設けられている。
【００１９】
また、電池２Ｂ５の電極端子１３と、その下段の電池２Ａ６の電極端子１１との間には、ホルダ部材６および出力端子９が設けられている。また、電池２Ａ６の電極端子１２の下側には、ホルダ部材７が設けられている。
【００２０】
図２に示すように、電池２Ａ１〜２Ａ６，２Ｂ１〜２Ｂ６を積層して組電池１０とした後、一方（電極端子１１，１３側）からカバー部材２０、他方（電極端子１２，１４側）からカバー部材２１を取り付けることにより、カバー部材２０に形成された貫通孔２０ａ１，２０ｂ１からは、出力端子８，９が突出するようになっている。
【００２１】
図３に示すように、電池２Ａ（２Ａ１〜２Ａ６）は、例えば、ラミネート型のリチウムイオン二次電池からなり、四角扁平形状を呈している。なお、電池２Ａは、アルミ箔にコバルト酸リチウムなどの活物質を塗工した正極、セパレータ、銅箔にハードカーボンなどの活物質を塗工した負極を順番に積層した四角形状の発電要素Ｑ（中央の四角破線部分）を有し、一方と他方の両端部（相対する方向）から電極端子１１，１２が延出している。また、発電要素Ｑの全体と電極端子１１，１２の各端部を除く部分が、ラミネートフィルムなどの外装材１５によって封止されている。また、外装材１５は、電極端子１１，１２が露出していない側（紙面上下方向の側）が発電要素Ｑおよび電極端子１１，１２よりも若干長く形成されている。
【００２２】
ラミネートフィルムは、例えば、高分子樹脂と金属とを複合して四角状に形成され、その周囲を熱融着しながらその内部の空気を抜いて減圧し、発電要素Ｑおよび電極端子１１，１２の基部側（発電要素Ｑ側）が真空包装されるようにして構成されている。
【００２３】
また、電池２Ａ（２Ａ１〜２Ａ６）は、発電要素Ｑから板状の電極端子１１が一方に延びて形成され、電極端子１１の先端部分が外装材１５から外部に導出して形成されている。また電池２Ａ（２Ａ１〜２Ａ６）は、発電要素Ｑから板状の電極端子１２が他方に延びて形成され、電極端子１２の先端部分が外装材１５から外部に導出して形成されている。
【００２４】
また、電極端子１１には、外装材１５から外部に導出する部分の長手方向（図示上下方向）の両端部に円形のピン挿通孔１１ａ，１１ａが形成されている。また、電極端子１２にも同様にして挿通孔１２ａ，１２ａが形成されている。
【００２５】
図４に示すように、外装材１５は、例えば、２枚のシート材１５Ａ，１５Ｂが発電要素Ｑよりも大きい面積で形成され、シート材１５Ａとシート材１５Ｂとで発電要素Ｑを挟んで、シート材１５Ａとシート材１５Ｂとを貼り合わせることによって発電要素Ｑの全体および先端部を除く電極端子１１，１２を被覆している。なお、図４は、電極端子１１，１２が設けられていない側を一部断面で図示している。また、シート材１５Ａ，１５Ｂを貼り合わせて熱融着した両方の縁部に折返し部１５ｓ，１５ｓを形成したものである。この電池２Ａ１の折返し部１５ｓ，１５ｓは、折り返し方向が、後記する空間Ｓとは反対方向となるように形成されている（他の電池２Ａ２〜２Ａ６も同様）。
【００２６】
なお、電池２Ｂ（２Ｂ１〜２Ｂ６）についても、同様に、発電要素Ｑを有し、発電要素Ｑの厚さ方向の中央から一方に板状の電極端子１３が延びて形成され、電極端子１３の先端部分が外装材１５から外部に導出して形成され、他方に板状の電極端子１４が延びて形成され、電極端子１４の先端部分が外装材１５から外部に導出して形成されている（図１参照）。また、電極端子１３には、挿通孔１３ａ，１３ａが形成され、電極端子１４には、挿通孔１４ａ，１４ａが形成されている（図１参照）。また、電池２Ｂ（２Ｂ１〜２Ｂ６）の電極端子１３，１４が設けられていない両方の縁部に折返し部１５ｔ，１５ｔが形成されている。
【００２７】
図５に示すように、電池２Ａ１（２Ａ）は、発電要素Ｑ（図３および図４参照）が位置する領域において厚く形成され、発電要素Ｑの厚み方向の中央から一方に電極端子１１、他方に電極端子１２が延びて形成されている。また、電池２Ａ１（２Ａ）の一方の電極端子１１は、図示下方（厚さ方向）に直角に折り曲げられた屈曲部１１ｂを有し、他方の電極端子１２は、図示上方（厚さ方向）に直角に折り曲げられた屈曲部１２ｂを有している。すなわち、電極端子１１，１２の発電要素Ｑ側と端部側（先端部１１ｃ，１２ｃ側）とが屈曲部１１ｂ，１２ｂを介してオフセットして形成されるとともに、電極端子１１（一方の電極端子）のオフセット方向と電極端子１２（他方の電極端子）のオフセット方向とが互いに反対方向となるように構成されている。
【００２８】
また、電池２Ａ１（２Ａ）の発電要素Ｑの厚さをＤとしたときに、電極端子１１（一方の電極端子）のオフセット量ｔ１がＤ／２よりも大きく形成され、かつ、電極端子１２（他方の電極端子）のオフセット量ｔ２がＤ／２となるように形成されている。すなわち、電池２Ａ１の発電要素Ｑが位置する最下面ｍ１よりも、電極端子１１の先端部１１ｃの下面が下方に位置し、また、電池２Ａ１の発電要素Ｑが位置する最上面ｍ２と、電極端子１２の先端部１２ｃの上面とが同一面上に位置するように構成されている。
【００２９】
また、電池２Ｂ１（２Ｂ）は、発電要素Ｑ（図３および図４参照）が位置する領域において厚く形成され、発電要素Ｑの厚み方向の中央から一方に電極端子１３、他方に電極端子１４が延びて形成されている。また、電池２Ｂ１（２Ｂ）の一方の電極端子１３は、図示上方（厚さ方向）に直角に折り曲げられた屈曲部１３ｂを有し、他方の電極端子１４は、図示下方（厚さ方向）に直角に折り曲げられた屈曲部１４ｂを有している。すなわち、電極端子１３，１４の発電要素Ｑ側と端部側（先端部１３ｃ，１４ｃ側）とが屈曲部１３ｂ，１４ｂを介してオフセットして形成されるとともに、電極端子１３（一方の電極端子）のオフセット方向と電極端子１４（他方の電極端子）のオフセット方向とが互いに反対方向となるように構成されている。
【００３０】
また、電池２Ｂ１（２Ｂ）の発電要素Ｑの厚さをＤとしたときに、電極端子１３（一方の電極端子）のオフセット量ｔ１がＤ／２よりも大きく形成され、かつ、電極端子１４（他方の電極端子）のオフセット量ｔ２がＤ／２となるように形成されている。
【００３１】
また、電池２Ａ１（２Ａ）の電極端子１１（一方の電極端子）のオフセット方向と、電池２Ｂ１（２Ｂ）の電極端子１３（一方の電極端子）のオフセット方向とは互いに反対方向（電極端子１１，１３が互いに当接する向き）である。よって、電池２Ａ１（２Ａ）の電極端子１２（他方の電極端子）のオフセット方向と、電池２Ｂ１（２Ｂ）の電極端子１４（他方の電極端子）のオフセット方向も互いに反対方向（電極端子１２，１４が互いに当接しない向き）である。
【００３２】
電池２Ａ１の電極端子１１の先端部（端部）１１ｃと電池２Ｂ１の電極端子１３の先端部（端部）１３ｃとを当接させて接合するとともに、電池２Ａ１の電極端子１２の先端部（端部）１２ｃと電池２Ｂ１の電極端子１４の先端部（端部）１４ｃとの間にホルダ部材３を設けることにより、電池２Ａ１と電池２Ｂ１との間に所定の間隔を有する空間Ｓが形成される。
【００３３】
このように電池２Ａ１と電池２Ｂ１との間に空間Ｓが形成されるように構成することにより、他の第１の電池と第２の電池の組合わせである、電池２Ａ２と電池２Ｂ２との間、電池２Ａ３と電池２Ｂ３との間、電池２Ａ４と電池２Ｂ４との間、電池２Ａ５と電池２Ｂ５との間、にもそれぞれ空間Ｓが形成されるようになっている（図７参照）。
【００３４】
また、電池２Ａ１の電極端子１１（一方の電極端子）と電極端子１２（他方の電極端子）とは異種金属で形成され、また、電池２Ｂ１の電極端子１３（一方の電極端子）と電極端子１４（他方の電極端子）とは異種金属で形成されている。例えば、電池２Ａ１の電極端子１１（一方の電極端子）がＡＬ（アルミニウム）で、電極端子１２（他方の電極端子）がＣｕ（銅）である場合、電池２Ｂ１の電極端子１３（一方の電極端子）がＣｕで、電極端子１４（他方の電極端子）がＡＬとなる。つまり、電極端子１１，１３（一方の電極端子）と電極端子１２，１４（他方の電極端子）とは異種金属であり、電極端子１１（一方の電極端子）と電極端子１３（一方の電極端子）とは異種金属である。また、同様に、他の電池２Ａ２〜２Ａ６の電極端子１１はＡＬであり、電極端子１２はＣｕであり、電池２Ｂ２〜２Ｂ６の電極端子１３はＣｕであり、電極端子１４はＡＬである。
【００３５】
なお、最上段の電池２Ｂ６（図５参照）は、電極端子１４のオフセット量ｔ２がＤ／２に形成されているので、電池２Ａ１の上部に電池２Ｂ６を積層したときに、電池２Ａ１と電池２Ｂ６とが発電要素Ｑが位置する中央部において当接した状態で積層される。また、最下段の電池２Ａ６についても、その上段の電池２Ｂ５と当接した状態で積層される（図７参照）。
【００３６】
図６に示すように、ホルダ部材３は、ポリプロピレン（ＰＰ）などの絶縁部材により形成され、電極端子１２，１４に沿って細長い直方体形状を呈している。また、ホルダ部材３は、電極端子１２の先端部１２ｃと電極端子１４の先端部１４ｃとで挟まれた状態で積層されている。また、ホルダ部材３の上下方向（高さ方向）の寸法は、電池２Ａ（２Ａ１〜２Ａ５）と電池２Ｂ（２Ｂ１〜２Ｂ５）とが互いに平行に配置されるような高さに設定されている。
【００３７】
また、ホルダ部材３の上面には、長手方向の両端部にピン３ａ，３ａが突出して形成され(図１参照、図６では一方のみ図示)、ホルダ部材３の下面には、下側のホルダ部材３のピン３ａが挿入されるピン挿入穴３ｂが形成されている。また、ホルダ部材３には、軽量化のための複数の角孔３ｃが所定間隔毎に形成されている。
【００３８】
また、電池２Ａ５（２Ａ）と電池２Ｂ４（２Ｂ）とを接続する際には、電池２Ａ５の電極端子１２と電池２Ｂ４の電極端子１４との間に、板状のクラッド材１６を挟んだ状態で、超音波を用いた接合（超音波接合）によって電極端子１２と電極端子１４とが接合される。これにより、電池２Ａ５と電池２Ｂ４とが電気的に直列に接続される。
【００３９】
なお、超音波接合とは、接合面に圧力を加えながら並行振動を与えることにより原子拡散を誘起させ、相互金属を原子結合させる接合を意味している。また、クラッド材１６としては、例えば、Ｎｉ−ＡＬ合金、Ｃｕ−ＡＬ合金を用いることができる。
【００４０】
図６に示すように電極端子１２と電極端子１４とを接合した後、電極端子１２のピン挿通孔１２ａ、クラッド材１６のピン挿通孔１６ａおよび電極端子１４のピン挿通孔１４ａにホルダ部材３のピン３ａを挿通して、さらにその上部のホルダ部材３のピン挿入穴３ｂにピン３ａを挿入してホルダ部材３を積層する。なお、図６では、電極端子１２，１４（他方の電極端子）同士における接合について説明したが、電極端子１１，１３（一方の電極端子）同士の接合についても、前記と同様にしてクラッド材１６と超音波接合との組み合わせにより異種金属同士である電極端子１１と電極端子１３とが接合される。
【００４１】
図７に示すように、ホルダ部材５は、電池２Ｂ６の電極端子１４の上側に配置され、電極端子１４のカバー部材２１の内壁（上壁）からの距離が一定に保たれるように構成されている。ホルダ部材５は、合成樹脂からなる絶縁材料で形成され、ホルダ部材３よりも高さ方向（上下方向）の寸法が低く形成され、その下面に、下側に位置するホルダ部材３のピン３ａが挿入される挿入穴（図示せず）が形成されている。
【００４２】
ホルダ部材６は、電池２Ａ６の電極端子１１と電池２Ｂ５の電極端子１３との間に配置されている。このホルダ部材６は、合成樹脂からなる絶縁材料で形成された保持部６ａ、およびゴムなどの弾性材料（絶縁材料）で形成された端子支持部６ｂで構成されている。保持部６ａは、上面が切り欠かれた凹部６ａ１（図１参照）を有し、両端の上面に、上側のホルダ部材４に挿入されるピン６ａ２，６ａ２（図１参照）が突出して形成されている。端子支持部６ｂは、凹部６ａ１に嵌合する直方体形状を呈し、その下面に突起部６ｂ１，６ｂ１（図１参照）が形成されている。この突起部６ｂ１，６ｂ１は、凹部６ａ１の底面に形成された嵌合穴６ａ３，６ａ３（図１参照）に嵌合して保持部６ａと端子支持部６ｂとが連結される。
【００４３】
ホルダ部材７は、電池２Ａ６の電極端子１２の下側に配置され、電極端子１２のカバー部材２１の内壁（底壁）からの距離が一定に保たれるように構成されている。このホルダ部材７は、合成樹脂などの絶縁材料で形成された保持部７ａ、およびゴムなどの弾性材料（絶縁材料）で形成された端子支持部７ｂで構成されている。保持部７ａは、上面が切り欠かれた凹部７ａ１（図１参照）を有し、両端の上面にホルダ部材３に挿入されるピン７ａ１（図１において一方のみ図示）が突出して形成されている。端子支持部７ｂは、凹部７ａ１に嵌合する直方体形状を呈し、その両端部の下面に突起部７ｂ１（図１において一方のみ図示）が形成されている。この突起部７ｂ１は、凹部７ａ１の底面に形成された嵌合穴７ａ３に嵌合して保持部７ａと端子支持部７ｂとが連結される。
【００４４】
このような弾性部材（ゴムなど）を含むホルダ部材６，７を設けることにより、電池２Ａ，２Ｂを積層して組み付けたときに、各部品寸法のばらつきを吸収することができるようになっている。
【００４５】
図７に示すように、カバー部材２０は、合成樹脂などの絶縁材料で形成され、ホルダ部材４，６および電極端子１１，１３を含む領域を覆う凹部２０ｓを有している。カバー部材２１は、同様な材料で形成され、ホルダ部材３，５，７および電極端子１２，１４を含む領域を覆う凹部２１ｓを有している。
【００４６】
カバー部材２０の側面には、上部にシール部材２０ａが嵌めこまれ，このシール部材２０ａに、後記する出力端子８が密着した状態で挿通されるスリット状の貫通孔２０ａ１が形成されている。また、カバー部材２０の側面の下部には、シール部材２０ｂが嵌めこまれ、このシール部材２０ｂに、後記する出力端子９が密着した状態で挿通されるスリット状の貫通孔２０ｂ１が形成されている。
【００４７】
出力端子８は、ホルダ部材４の上面に沿って細長く形成される基部８ａを有し（図１参照）、この基部８ａが、電池２Ｂ６の電極端子１３とホルダ部材４とで挟まれている。また、基部８ａには、長手方向の略中央部（図１参照）において、Ｌ字型の電極取出部８ｂが一体に形成され、電極取出部８ｂの先端８ｃ（図７参照）が、貫通孔２０ａ１からカバー部材２０の外部に突出している。
【００４８】
また、出力端子９は、ホルダ部材６の下面に沿って細長く形成された基部９ａを有し（図１参照）、ホルダ部材６と電池２Ａ６の電極端子１１とで挟まれている。また、基部９ａには、長手方向の略中央部（図１参照）において、Ｌ字型の電極取出部９ｂが一体に形成され、電極取出部９ｂの先端９ｃ（図７参照）が、貫通孔２０ｂ１からカバー部材２０の外部に突出している。
【００４９】
また、図７に示すように、カバー部材２０が電極端子１１，１３などを含む領域，カバー部材２１が電極端子１２，１４などを含む領域をそれぞれ覆うように配置され、カバー部材２０の凹部２０ｓと、カバー部材２１の凹部２１ｓにそれぞれウレタン樹脂やエポキシ樹脂などで形成されたポッティング部材３０，３１を流し込むことで、カバー部材２０，２１内がそれぞれ樹脂で封止される。これにより、カバー部材２０，２１内を防水構造とすることができる。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態の組電池モジュール１によれば、電池２Ａ１，・・・，２Ａ５（２Ａ）に設けられた電極端子１１，１２のオフセット方向を互いに反対方向となるように屈曲させて、電極端子１１（一方の電極端子）をＤ／２より大きくなるように形成し、電極端子１２（他方の電極端子）をＤ／２となるように形成し、電池２Ｂ１，・・・，２Ｂ５（２Ｂ）に設けられた電極端子１３，１４のオフセット方向を互いに反対方向となるように屈曲させて、一方の電極端子１３をＤ／２より大きくなるように形成し、他方の電極端子１２をＤ／２となるように形成し、電極端子１１と電極端子１３とが互いに当接する向きに配置して接続し、電極端子１２と電極端子１４とをホルダ部材３を介して保持することにより、電池２Ａ１，２Ｂ１間、電池２Ａ２，２Ｂ２間、・・・電池２Ａ５，２Ｂ５間に空間Ｓをそれぞれ形成することが可能になる（図７参照）。
【００５１】
このように形成された空間Ｓに冷却風（空気など、図２参照）を通流させることにより、電池２Ａ１，・・・，２Ａ５と電池２Ｂ１，・・・，２Ｂ５の各電池を冷却することができる。なお、最上段に位置する電池２Ｂ６と最下段に位置する電池２Ａ６については、電池２Ｂ６の上面側に、電池２Ａ６の下面側に、それぞれ冷却風を通流させることにより、電池２Ｂ６，２Ａ６を冷却することができる。このようにして、個々の電池２Ａ（２Ａ１〜２Ａ６），２Ｂ（２Ｂ１〜２Ｂ６）すべてを冷却することが可能になる。
【００５２】
したがって、従来のように、冷却のために電池間に放熱板（金属板など）を設けることが不要になり、組電池モジュール１の軽量化を図ることが可能になる。
【００５３】
また、本実施形態によれば、クラッド材１６と超音波接合（超音波溶接）との組み合わせにより電極端子１１，１３同士、および電極端子１２，１４同士を接合しているため、ボルトなどの締結部材が不要となり、組電池モジュール１のさらなる軽量化が図れる。
【００５４】
また、本実施形態によれば、電極端子１１，１２が設けられていない側（カバー部材２０，２１で覆われていない側）の外装材１５の縁部（端部）を、図４に示すように、冷却風が通流する空間Ｓとは反対方向に折返し部１５ｓ，１５ｓを形成し、電極端子１３，１４が設けられていない側の外装材１５の縁部（端部）を、冷却風が通流する空間Ｓとは反対方向に折返し部１５ｔ，１５ｔを形成したので、組電池１０（図２参照）の側面から空間Ｓに冷却風を供給したとしても、冷却風の通過を妨げることがなくなる。また、このような方向に折返し部１５ｓ，１５ｓ，１５ｔ，１５ｔを形成することにより、冷却風を巻き込んで乱気流を発生させることもなくなり、冷却風を円滑に流すことが可能になる。よって、電池２Ａ，２Ｂの冷却効率の向上を図ることができる。
【００５５】
なお、本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、例えば、電池２Ａ６，２Ｂ６を設けない構成であってもよい。この場合には、電池２Ａ１の電極端子１２（他方の電極端子）と出力端子８とが接続され、出力端子８がカバー部材２１の貫通孔から突出し、電池２Ｂ５の電極端子１２と出力端子９とが接続され、出力端子９がカバー部材２１の貫通孔から突出するように構成される。
【符号の説明】
【００５６】
１ 組電池モジュール
２Ａ１〜２Ａ５ 電池（第１の電池）
２Ｂ１〜２Ｂ５ 電池（第２の電池）
３ ホルダ部材
１０ 組電池
１１，１２，１３，１４ 電極端子
１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ 屈曲部
１１ｃ，１２ｃ，１３ｃ，１４ｃ 先端部（端部）
１５ 外装材
１５ｓ，１５ｔ 折返し部
１６ クラッド材
２０，２１ カバー部材
２０ａ，２０ｂ 貫通孔
３０，３１ ポッティング部材
Ｑ 発電要素
Ｓ 空間
ｔ１，ｔ２ オフセット量
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電池を積層してなる組電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の電池を電気的に直列に接続することにより、高出力（高電圧）の組電池とする技術が種々提案されている。この種の組電池では、充放電が繰り返されることで発熱するため、組電池を適宜冷却する必要がある。例えば、複数の電池を積層してなる電池モジュールと電池モジュールとを空間を隔てて積層し、その空間に冷却風を流すことで各電池モジュールを冷却する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−４２５７８号公報（段落００５３、図９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、３個以上の電池を積層することによって電池モジュールを構成している場合、電池モジュールを構成する電池間（例えば、３個の電池を積層したときの中間の電池）には冷却手段がないため、個々の電池の冷却が不十分になる問題がある。また、個々の電池を冷却する方法として、２つの電池間に放熱板を設けることも考えられるが、部品点数が増えるため、組立工程が複雑化し、重量が増加する問題がある。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、簡単な方法で、個々の電池を冷却することができる組電池モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、発電要素を外装材で封止するとともに一対の板状の電極端子を前記外装材の前記発電要素の厚さ方向の中央から外部に導出してなり、前記電極端子の発電要素側と端部側とが屈曲部を介してオフセットして形成され、一方の電極端子のオフセット方向と他方の電極端子のオフセット方向とが互いに反対方向であり、前記一方の電極端子のオフセット量は前記発電要素の厚さの１／２より大きく形成され、前記他方の電極端子のオフセット量は前記発電要素の厚さの１／２に形成され、前記一方の電極端子と前記他方の電極端子は異種金属で形成された、少なくとも第１の電池および第２の電池からなる組電池と、絶縁部材により形成され、前記第１の電池の他方の電極端子と前記第２の電池の他方の電極端子とを保持するホルダ部材と、前記ホルダ部材および前記電極端子を含む領域を覆うカバー部材と、を備え、前記第１の電池の一方の電極端子と前記第２の電池の一方の電極端子は、前記異種金属で形成されるとともに、互いに当接する向きでクラッド材を介して超音波接合により直列に接続され、前記カバー部材には、前記組電池の出力端子を貫通させる貫通孔が形成され、前記カバー部材で覆われた前記領域がポッティング部材によって封止されていることを特徴とする。
【０００７】
これによれば、第１の電池と第２の電池との間に空間を形成することが可能になり、この空間に冷却風を通流させることにより、第１の電池と第２の電池を個々に冷却することが可能になる。その結果、冷却手段として電池間に放熱板を設けるといったことが不要になり、組電池モジュールの軽量化が図れる。しかも、クラッド材を用いて超音波溶接によって電極端子同士を接合しているため、ボルトなどの締結部材が不要となり、組電池モジュールのさらなる軽量化が図れる。
【０００８】
また、前記外装材のうち、前記電極端子を有しない側の縁部は、前記第１の電池と前記第２の電池との間に形成された空間とは反対側に折り曲げられていることを特徴とする。
【０００９】
これによれば、外装材の縁部を、第１の電池と第２の電池との間に形成された空間とは反対側に折り返して形成することで、前記空間に冷却風を通流させたときに冷却風の通過が妨げられるのを防止できる。また、このように構成することで、冷却風を巻き込んで乱気流を生じさせることがなくなり、冷却風を円滑に流すことが可能になる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡単な方法で、個々の電池を冷却することができる組電池モジュールを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態の組電池モジュールを示す分解斜視図である。
【図２】本実施形態の組電池モジュールの組立後の状態を示す外観斜視図である。
【図３】本実施形態の組電池モジュールに用いられる電池を示す平面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】本実施形態の組電池モジュールにおける第１の電池と第２の電池の積層状態を示す断面図である。
【図６】本実施形態の組電池モジュールの一部を拡大した分解斜視図である。
【図７】図２のＢ−Ｂ線で切断したときの一部省略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態に係る組電池モジュールを図１ないし図７を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態の組電池モジュール１は、電池２Ａ１（第１の電池），２Ａ２，・・・、電池２Ｂ１（第２の電池），２Ｂ２，・・・、電池２Ａ６，２Ｂ６、ホルダ部材３，・・・，４，・・・，５，６，７、出力端子８，９、カバー部材２０，２１などで構成されている。なお、電池の積層枚数は、本実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。また、本実施形態では、電池２Ａ１，２Ａ２，・・・，２Ａ６，２Ｂ１，２Ｂ２，・・・，２Ｂ６によって組電池１０（図１および図２参照）が構成されている。
【００１３】
本実施形態における組電池１０は、電池２Ａ（第１の電池）と電池２Ｂ（第２の電池）とからなる組が５組積層され、さらに最上段に電池２Ｂ６（２Ｂ）が積層され、最下段に電池２Ａ６（２Ａ）が積層されて構成されている。
【００１４】
なお、特許請求の範囲にいう第１の電池と第２の電池との組み合わせは、電池２Ａ１と電池２Ｂ１との組み合わせ、電池２Ａ２と電池２Ｂ２との組み合わせ、電池２Ａ３と電池２Ｂ３との組み合わせ、電池２Ａ４と電池２Ｂ４との組み合わせ、電池２Ａ５と電池２Ｂ５との組み合わせを意味している。
【００１５】
図１の上から２段目の電池２Ａ１（２Ａ）と３段目の電池２Ｂ１（２Ｂ）との組み合わせを例に挙げて説明する。電池２Ａ１は、一方と他方に板状の電極端子１１，１２を有し、電池２Ｂ１は、一方と他方に板状の電極端子１３，１４を有しており、電池２Ａ１の一方の電極端子１１と電池２Ｂ１の一方の電極端子１３とが接合されることで、電池２Ａ１と電池２Ｂ１とが電気的に直列に接続されるようになっている。
【００１６】
また、電池２Ａ１の他方の電極端子１２と電池２Ｂ１の他方の電極端子１４との間には、ホルダ部材３が設けられ、電池２Ａ１と電池２Ｂ１との間に空間Ｓ（図４、図５および図７参照）が形成されるようになっている。なお、複数のホルダ部材３〜７のうち、ホルダ部材３が、特許請求の範囲にいうホルダ部材に相当している。
【００１７】
また、電池２Ｂ１の一方の電極端子１３と、その下段に位置する第１の電池と第２の電池の他の組み合わせである電池２Ａ２の電極端子１１との間には、ホルダ部材４が設けられ、電池２Ｂ１と電池２Ａ２とが接した状態で配置されるようになっている。
【００１８】
また、電池２Ａ１の電極端子１１と、その上段の電池２Ｂ６の電極端子１３との間には、ホルダ部材４および出力端子８が設けられている。また、電池２Ｂ６の電極端子１４の上側には、ホルダ部材５が設けられている。
【００１９】
また、電池２Ｂ５の電極端子１３と、その下段の電池２Ａ６の電極端子１１との間には、ホルダ部材６および出力端子９が設けられている。また、電池２Ａ６の電極端子１２の下側には、ホルダ部材７が設けられている。
【００２０】
図２に示すように、電池２Ａ１〜２Ａ６，２Ｂ１〜２Ｂ６を積層して組電池１０とした後、一方（電極端子１１，１３側）からカバー部材２０、他方（電極端子１２，１４側）からカバー部材２１を取り付けることにより、カバー部材２０に形成された貫通孔２０ａ１，２０ｂ１からは、出力端子８，９が突出するようになっている。
【００２１】
図３に示すように、電池２Ａ（２Ａ１〜２Ａ６）は、例えば、ラミネート型のリチウムイオン二次電池からなり、四角扁平形状を呈している。なお、電池２Ａは、アルミ箔にコバルト酸リチウムなどの活物質を塗工した正極、セパレータ、銅箔にハードカーボンなどの活物質を塗工した負極を順番に積層した四角形状の発電要素Ｑ（中央の四角破線部分）を有し、一方と他方の両端部（相対する方向）から電極端子１１，１２が延出している。また、発電要素Ｑの全体と電極端子１１，１２の各端部を除く部分が、ラミネートフィルムなどの外装材１５によって封止されている。また、外装材１５は、電極端子１１，１２が露出していない側（紙面上下方向の側）が発電要素Ｑおよび電極端子１１，１２よりも若干長く形成されている。
【００２２】
ラミネートフィルムは、例えば、高分子樹脂と金属とを複合して四角状に形成され、その周囲を熱融着しながらその内部の空気を抜いて減圧し、発電要素Ｑおよび電極端子１１，１２の基部側（発電要素Ｑ側）が真空包装されるようにして構成されている。
【００２３】
また、電池２Ａ（２Ａ１〜２Ａ６）は、発電要素Ｑから板状の電極端子１１が一方に延びて形成され、電極端子１１の先端部分が外装材１５から外部に導出して形成されている。また電池２Ａ（２Ａ１〜２Ａ６）は、発電要素Ｑから板状の電極端子１２が他方に延びて形成され、電極端子１２の先端部分が外装材１５から外部に導出して形成されている。
【００２４】
また、電極端子１１には、外装材１５から外部に導出する部分の長手方向（図示上下方向）の両端部に円形のピン挿通孔１１ａ，１１ａが形成されている。また、電極端子１２にも同様にして挿通孔１２ａ，１２ａが形成されている。
【００２５】
図４に示すように、外装材１５は、例えば、２枚のシート材１５Ａ，１５Ｂが発電要素Ｑよりも大きい面積で形成され、シート材１５Ａとシート材１５Ｂとで発電要素Ｑを挟んで、シート材１５Ａとシート材１５Ｂとを貼り合わせることによって発電要素Ｑの全体および先端部を除く電極端子１１，１２を被覆している。なお、図４は、電極端子１１，１２が設けられていない側を一部断面で図示している。また、シート材１５Ａ，１５Ｂを貼り合わせて熱融着した両方の縁部に折返し部１５ｓ，１５ｓを形成したものである。この電池２Ａ１の折返し部１５ｓ，１５ｓは、折り返し方向が、後記する空間Ｓとは反対方向となるように形成されている（他の電池２Ａ２〜２Ａ６も同様）。
【００２６】
なお、電池２Ｂ（２Ｂ１〜２Ｂ６）についても、同様に、発電要素Ｑを有し、発電要素Ｑの厚さ方向の中央から一方に板状の電極端子１３が延びて形成され、電極端子１３の先端部分が外装材１５から外部に導出して形成され、他方に板状の電極端子１４が延びて形成され、電極端子１４の先端部分が外装材１５から外部に導出して形成されている（図１参照）。また、電極端子１３には、挿通孔１３ａ，１３ａが形成され、電極端子１４には、挿通孔１４ａ，１４ａが形成されている（図１参照）。また、電池２Ｂ（２Ｂ１〜２Ｂ６）の電極端子１３，１４が設けられていない両方の縁部に折返し部１５ｔ，１５ｔが形成されている。
【００２７】
図５に示すように、電池２Ａ１（２Ａ）は、発電要素Ｑ（図３および図４参照）が位置する領域において厚く形成され、発電要素Ｑの厚み方向の中央から一方に電極端子１１、他方に電極端子１２が延びて形成されている。また、電池２Ａ１（２Ａ）の一方の電極端子１１は、図示下方（厚さ方向）に直角に折り曲げられた屈曲部１１ｂを有し、他方の電極端子１２は、図示上方（厚さ方向）に直角に折り曲げられた屈曲部１２ｂを有している。すなわち、電極端子１１，１２の発電要素Ｑ側と端部側（先端部１１ｃ，１２ｃ側）とが屈曲部１１ｂ，１２ｂを介してオフセットして形成されるとともに、電極端子１１（一方の電極端子）のオフセット方向と電極端子１２（他方の電極端子）のオフセット方向とが互いに反対方向となるように構成されている。
【００２８】
また、電池２Ａ１（２Ａ）の発電要素Ｑの厚さをＤとしたときに、電極端子１１（一方の電極端子）のオフセット量ｔ１がＤ／２よりも大きく形成され、かつ、電極端子１２（他方の電極端子）のオフセット量ｔ２がＤ／２となるように形成されている。すなわち、電池２Ａ１の発電要素Ｑが位置する最下面ｍ１よりも、電極端子１１の先端部１１ｃの下面が下方に位置し、また、電池２Ａ１の発電要素Ｑが位置する最上面ｍ２と、電極端子１２の先端部１２ｃの上面とが同一面上に位置するように構成されている。
【００２９】
また、電池２Ｂ１（２Ｂ）は、発電要素Ｑ（図３および図４参照）が位置する領域において厚く形成され、発電要素Ｑの厚み方向の中央から一方に電極端子１３、他方に電極端子１４が延びて形成されている。また、電池２Ｂ１（２Ｂ）の一方の電極端子１３は、図示上方（厚さ方向）に直角に折り曲げられた屈曲部１３ｂを有し、他方の電極端子１４は、図示下方（厚さ方向）に直角に折り曲げられた屈曲部１４ｂを有している。すなわち、電極端子１３，１４の発電要素Ｑ側と端部側（先端部１３ｃ，１４ｃ側）とが屈曲部１３ｂ，１４ｂを介してオフセットして形成されるとともに、電極端子１３（一方の電極端子）のオフセット方向と電極端子１４（他方の電極端子）のオフセット方向とが互いに反対方向となるように構成されている。
【００３０】
また、電池２Ｂ１（２Ｂ）の発電要素Ｑの厚さをＤとしたときに、電極端子１３（一方の電極端子）のオフセット量ｔ１がＤ／２よりも大きく形成され、かつ、電極端子１４（他方の電極端子）のオフセット量ｔ２がＤ／２となるように形成されている。
【００３１】
また、電池２Ａ１（２Ａ）の電極端子１１（一方の電極端子）のオフセット方向と、電池２Ｂ１（２Ｂ）の電極端子１３（一方の電極端子）のオフセット方向とは互いに反対方向（電極端子１１，１３が互いに当接する向き）である。よって、電池２Ａ１（２Ａ）の電極端子１２（他方の電極端子）のオフセット方向と、電池２Ｂ１（２Ｂ）の電極端子１４（他方の電極端子）のオフセット方向も互いに反対方向（電極端子１２，１４が互いに当接しない向き）である。
【００３２】
電池２Ａ１の電極端子１１の先端部（端部）１１ｃと電池２Ｂ１の電極端子１３の先端部（端部）１３ｃとを当接させて接合するとともに、電池２Ａ１の電極端子１２の先端部（端部）１２ｃと電池２Ｂ１の電極端子１４の先端部（端部）１４ｃとの間にホルダ部材３を設けることにより、電池２Ａ１と電池２Ｂ１との間に所定の間隔を有する空間Ｓが形成される。
【００３３】
このように電池２Ａ１と電池２Ｂ１との間に空間Ｓが形成されるように構成することにより、他の第１の電池と第２の電池の組合わせである、電池２Ａ２と電池２Ｂ２との間、電池２Ａ３と電池２Ｂ３との間、電池２Ａ４と電池２Ｂ４との間、電池２Ａ５と電池２Ｂ５との間、にもそれぞれ空間Ｓが形成されるようになっている（図７参照）。
【００３４】
また、電池２Ａ１の電極端子１１（一方の電極端子）と電極端子１２（他方の電極端子）とは異種金属で形成され、また、電池２Ｂ１の電極端子１３（一方の電極端子）と電極端子１４（他方の電極端子）とは異種金属で形成されている。例えば、電池２Ａ１の電極端子１１（一方の電極端子）がＡＬ（アルミニウム）で、電極端子１２（他方の電極端子）がＣｕ（銅）である場合、電池２Ｂ１の電極端子１３（一方の電極端子）がＣｕで、電極端子１４（他方の電極端子）がＡＬとなる。つまり、電極端子１１，１３（一方の電極端子）と電極端子１２，１４（他方の電極端子）とは異種金属であり、電極端子１１（一方の電極端子）と電極端子１３（一方の電極端子）とは異種金属である。また、同様に、他の電池２Ａ２〜２Ａ６の電極端子１１はＡＬであり、電極端子１２はＣｕであり、電池２Ｂ２〜２Ｂ６の電極端子１３はＣｕであり、電極端子１４はＡＬである。
【００３５】
なお、最上段の電池２Ｂ６（図５参照）は、電極端子１４のオフセット量ｔ２がＤ／２に形成されているので、電池２Ａ１の上部に電池２Ｂ６を積層したときに、電池２Ａ１と電池２Ｂ６とが発電要素Ｑが位置する中央部において当接した状態で積層される。また、最下段の電池２Ａ６についても、その上段の電池２Ｂ５と当接した状態で積層される（図７参照）。
【００３６】
図６に示すように、ホルダ部材３は、ポリプロピレン（ＰＰ）などの絶縁部材により形成され、電極端子１２，１４に沿って細長い直方体形状を呈している。また、ホルダ部材３は、電極端子１２の先端部１２ｃと電極端子１４の先端部１４ｃとで挟まれた状態で積層されている。また、ホルダ部材３の上下方向（高さ方向）の寸法は、電池２Ａ（２Ａ１〜２Ａ５）と電池２Ｂ（２Ｂ１〜２Ｂ５）とが互いに平行に配置されるような高さに設定されている。
【００３７】
また、ホルダ部材３の上面には、長手方向の両端部にピン３ａ，３ａが突出して形成され(図１参照、図６では一方のみ図示)、ホルダ部材３の下面には、下側のホルダ部材３のピン３ａが挿入されるピン挿入穴３ｂが形成されている。また、ホルダ部材３には、軽量化のための複数の角孔３ｃが所定間隔毎に形成されている。
【００３８】
また、電池２Ａ５（２Ａ）と電池２Ｂ４（２Ｂ）とを接続する際には、電池２Ａ５の電極端子１２と電池２Ｂ４の電極端子１４との間に、板状のクラッド材１６を挟んだ状態で、超音波を用いた接合（超音波接合）によって電極端子１２と電極端子１４とが接合される。これにより、電池２Ａ５と電池２Ｂ４とが電気的に直列に接続される。
【００３９】
なお、超音波接合とは、接合面に圧力を加えながら並行振動を与えることにより原子拡散を誘起させ、相互金属を原子結合させる接合を意味している。また、クラッド材１６としては、例えば、Ｎｉ−ＡＬ合金、Ｃｕ−ＡＬ合金を用いることができる。
【００４０】
図６に示すように電極端子１２と電極端子１４とを接合した後、電極端子１２のピン挿通孔１２ａ、クラッド材１６のピン挿通孔１６ａおよび電極端子１４のピン挿通孔１４ａにホルダ部材３のピン３ａを挿通して、さらにその上部のホルダ部材３のピン挿入穴３ｂにピン３ａを挿入してホルダ部材３を積層する。なお、図６では、電極端子１２，１４（他方の電極端子）同士における接合について説明したが、電極端子１１，１３（一方の電極端子）同士の接合についても、前記と同様にしてクラッド材１６と超音波接合との組み合わせにより異種金属同士である電極端子１１と電極端子１３とが接合される。
【００４１】
図７に示すように、ホルダ部材５は、電池２Ｂ６の電極端子１４の上側に配置され、電極端子１４のカバー部材２１の内壁（上壁）からの距離が一定に保たれるように構成されている。ホルダ部材５は、合成樹脂からなる絶縁材料で形成され、ホルダ部材３よりも高さ方向（上下方向）の寸法が低く形成され、その下面に、下側に位置するホルダ部材３のピン３ａが挿入される挿入穴（図示せず）が形成されている。
【００４２】
ホルダ部材６は、電池２Ａ６の電極端子１１と電池２Ｂ５の電極端子１３との間に配置されている。このホルダ部材６は、合成樹脂からなる絶縁材料で形成された保持部６ａ、およびゴムなどの弾性材料（絶縁材料）で形成された端子支持部６ｂで構成されている。保持部６ａは、上面が切り欠かれた凹部６ａ１（図１参照）を有し、両端の上面に、上側のホルダ部材４に挿入されるピン６ａ２，６ａ２（図１参照）が突出して形成されている。端子支持部６ｂは、凹部６ａ１に嵌合する直方体形状を呈し、その下面に突起部６ｂ１，６ｂ１（図１参照）が形成されている。この突起部６ｂ１，６ｂ１は、凹部６ａ１の底面に形成された嵌合穴６ａ３，６ａ３（図１参照）に嵌合して保持部６ａと端子支持部６ｂとが連結される。
【００４３】
ホルダ部材７は、電池２Ａ６の電極端子１２の下側に配置され、電極端子１２のカバー部材２１の内壁（底壁）からの距離が一定に保たれるように構成されている。このホルダ部材７は、合成樹脂などの絶縁材料で形成された保持部７ａ、およびゴムなどの弾性材料（絶縁材料）で形成された端子支持部７ｂで構成されている。保持部７ａは、上面が切り欠かれた凹部７ａ１（図１参照）を有し、両端の上面にホルダ部材３に挿入されるピン７ａ１（図１において一方のみ図示）が突出して形成されている。端子支持部７ｂは、凹部７ａ１に嵌合する直方体形状を呈し、その両端部の下面に突起部７ｂ１（図１において一方のみ図示）が形成されている。この突起部７ｂ１は、凹部７ａ１の底面に形成された嵌合穴７ａ３に嵌合して保持部７ａと端子支持部７ｂとが連結される。
【００４４】
このような弾性部材（ゴムなど）を含むホルダ部材６，７を設けることにより、電池２Ａ，２Ｂを積層して組み付けたときに、各部品寸法のばらつきを吸収することができるようになっている。
【００４５】
図７に示すように、カバー部材２０は、合成樹脂などの絶縁材料で形成され、ホルダ部材４，６および電極端子１１，１３を含む領域を覆う凹部２０ｓを有している。カバー部材２１は、同様な材料で形成され、ホルダ部材３，５，７および電極端子１２，１４を含む領域を覆う凹部２１ｓを有している。
【００４６】
カバー部材２０の側面には、上部にシール部材２０ａが嵌めこまれ，このシール部材２０ａに、後記する出力端子８が密着した状態で挿通されるスリット状の貫通孔２０ａ１が形成されている。また、カバー部材２０の側面の下部には、シール部材２０ｂが嵌めこまれ、このシール部材２０ｂに、後記する出力端子９が密着した状態で挿通されるスリット状の貫通孔２０ｂ１が形成されている。
【００４７】
出力端子８は、ホルダ部材４の上面に沿って細長く形成される基部８ａを有し（図１参照）、この基部８ａが、電池２Ｂ６の電極端子１３とホルダ部材４とで挟まれている。また、基部８ａには、長手方向の略中央部（図１参照）において、Ｌ字型の電極取出部８ｂが一体に形成され、電極取出部８ｂの先端８ｃ（図７参照）が、貫通孔２０ａ１からカバー部材２０の外部に突出している。
【００４８】
また、出力端子９は、ホルダ部材６の下面に沿って細長く形成された基部９ａを有し（図１参照）、ホルダ部材６と電池２Ａ６の電極端子１１とで挟まれている。また、基部９ａには、長手方向の略中央部（図１参照）において、Ｌ字型の電極取出部９ｂが一体に形成され、電極取出部９ｂの先端９ｃ（図７参照）が、貫通孔２０ｂ１からカバー部材２０の外部に突出している。
【００４９】
また、図７に示すように、カバー部材２０が電極端子１１，１３などを含む領域，カバー部材２１が電極端子１２，１４などを含む領域をそれぞれ覆うように配置され、カバー部材２０の凹部２０ｓと、カバー部材２１の凹部２１ｓにそれぞれウレタン樹脂やエポキシ樹脂などで形成されたポッティング部材３０，３１を流し込むことで、カバー部材２０，２１内がそれぞれ樹脂で封止される。これにより、カバー部材２０，２１内を防水構造とすることができる。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態の組電池モジュール１によれば、電池２Ａ１，・・・，２Ａ５（２Ａ）に設けられた電極端子１１，１２のオフセット方向を互いに反対方向となるように屈曲させて、電極端子１１（一方の電極端子）をＤ／２より大きくなるように形成し、電極端子１２（他方の電極端子）をＤ／２となるように形成し、電池２Ｂ１，・・・，２Ｂ５（２Ｂ）に設けられた電極端子１３，１４のオフセット方向を互いに反対方向となるように屈曲させて、一方の電極端子１３をＤ／２より大きくなるように形成し、他方の電極端子１２をＤ／２となるように形成し、電極端子１１と電極端子１３とが互いに当接する向きに配置して接続し、電極端子１２と電極端子１４とをホルダ部材３を介して保持することにより、電池２Ａ１，２Ｂ１間、電池２Ａ２，２Ｂ２間、・・・電池２Ａ５，２Ｂ５間に空間Ｓをそれぞれ形成することが可能になる（図７参照）。
【００５１】
このように形成された空間Ｓに冷却風（空気など、図２参照）を通流させることにより、電池２Ａ１，・・・，２Ａ５と電池２Ｂ１，・・・，２Ｂ５の各電池を冷却することができる。なお、最上段に位置する電池２Ｂ６と最下段に位置する電池２Ａ６については、電池２Ｂ６の上面側に、電池２Ａ６の下面側に、それぞれ冷却風を通流させることにより、電池２Ｂ６，２Ａ６を冷却することができる。このようにして、個々の電池２Ａ（２Ａ１〜２Ａ６），２Ｂ（２Ｂ１〜２Ｂ６）すべてを冷却することが可能になる。
【００５２】
したがって、従来のように、冷却のために電池間に放熱板（金属板など）を設けることが不要になり、組電池モジュール１の軽量化を図ることが可能になる。
【００５３】
また、本実施形態によれば、クラッド材１６と超音波接合（超音波溶接）との組み合わせにより電極端子１１，１３同士、および電極端子１２，１４同士を接合しているため、ボルトなどの締結部材が不要となり、組電池モジュール１のさらなる軽量化が図れる。
【００５４】
また、本実施形態によれば、電極端子１１，１２が設けられていない側（カバー部材２０，２１で覆われていない側）の外装材１５の縁部（端部）を、図４に示すように、冷却風が通流する空間Ｓとは反対方向に折返し部１５ｓ，１５ｓを形成し、電極端子１３，１４が設けられていない側の外装材１５の縁部（端部）を、冷却風が通流する空間Ｓとは反対方向に折返し部１５ｔ，１５ｔを形成したので、組電池１０（図２参照）の側面から空間Ｓに冷却風を供給したとしても、冷却風の通過を妨げることがなくなる。また、このような方向に折返し部１５ｓ，１５ｓ，１５ｔ，１５ｔを形成することにより、冷却風を巻き込んで乱気流を発生させることもなくなり、冷却風を円滑に流すことが可能になる。よって、電池２Ａ，２Ｂの冷却効率の向上を図ることができる。
【００５５】
なお、本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、例えば、電池２Ａ６，２Ｂ６を設けない構成であってもよい。この場合には、電池２Ａ１の電極端子１２（他方の電極端子）と出力端子８とが接続され、出力端子８がカバー部材２１の貫通孔から突出し、電池２Ｂ５の電極端子１２と出力端子９とが接続され、出力端子９がカバー部材２１の貫通孔から突出するように構成される。
【符号の説明】
【００５６】
１ 組電池モジュール
２Ａ１〜２Ａ５ 電池（第１の電池）
２Ｂ１〜２Ｂ５ 電池（第２の電池）
３ ホルダ部材
１０ 組電池
１１，１２，１３，１４ 電極端子
１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ 屈曲部
１１ｃ，１２ｃ，１３ｃ，１４ｃ 先端部（端部）
１５ 外装材
１５ｓ，１５ｔ 折返し部
１６ クラッド材
２０，２１ カバー部材
２０ａ，２０ｂ 貫通孔
３０，３１ ポッティング部材
Ｑ 発電要素
Ｓ 空間
ｔ１，ｔ２ オフセット量
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電要素を外装材で封止するとともに一対の板状の電極端子を前記外装材の前記発電要素の厚さ方向の中央から外部に導出してなり、前記電極端子の発電要素側と端部側とが屈曲部を介してオフセットして形成され、一方の電極端子のオフセット方向と他方の電極端子のオフセット方向とが互いに反対方向であり、前記一方の電極端子のオフセット量は前記発電要素の厚さの１／２より大きく形成され、前記他方の電極端子のオフセット量は前記発電要素の厚さの１／２に形成され、前記一方の電極端子と前記他方の電極端子は異種金属で形成された、少なくとも第１の電池および第２の電池からなる組電池と、
絶縁部材により形成され、前記第１の電池の他方の電極端子と前記第２の電池の他方の電極端子とを保持するホルダ部材と、
前記ホルダ部材および前記電極端子を含む領域を覆うカバー部材と、を備え、
前記第１の電池の一方の電極端子と前記第２の電池の一方の電極端子は、前記異種金属で形成されるとともに、互いに当接する向きでクラッド材を介して超音波接合により直列に接続され、
前記カバー部材には、前記組電池の出力端子を貫通させる貫通孔が形成され、前記カバー部材で覆われた前記領域がポッティング部材によって封止されていることを特徴とする組電池モジュール。
【請求項２】
前記外装材のうち、前記電極端子を有しない側の縁部は、前記第１の電池と前記第２の電池との間に形成された空間とは反対側に折り曲げられていることを特徴とする請求項１に記載の組電池モジュール。
【請求項１】
発電要素を外装材で封止するとともに一対の板状の電極端子を前記外装材の前記発電要素の厚さ方向の中央から外部に導出してなり、前記電極端子の発電要素側と端部側とが屈曲部を介してオフセットして形成され、一方の電極端子のオフセット方向と他方の電極端子のオフセット方向とが互いに反対方向であり、前記一方の電極端子のオフセット量は前記発電要素の厚さの１／２より大きく形成され、前記他方の電極端子のオフセット量は前記発電要素の厚さの１／２に形成され、前記一方の電極端子と前記他方の電極端子は異種金属で形成された、少なくとも第１の電池および第２の電池からなる組電池と、
絶縁部材により形成され、前記第１の電池の他方の電極端子と前記第２の電池の他方の電極端子とを保持するホルダ部材と、
前記ホルダ部材および前記電極端子を含む領域を覆うカバー部材と、を備え、
前記第１の電池の一方の電極端子と前記第２の電池の一方の電極端子は、前記異種金属で形成されるとともに、互いに当接する向きでクラッド材を介して超音波接合により直列に接続され、
前記カバー部材には、前記組電池の出力端子を貫通させる貫通孔が形成され、前記カバー部材で覆われた前記領域がポッティング部材によって封止されていることを特徴とする組電池モジュール。
【請求項２】
前記外装材のうち、前記電極端子を有しない側の縁部は、前記第１の電池と前記第２の電池との間に形成された空間とは反対側に折り曲げられていることを特徴とする請求項１に記載の組電池モジュール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２８２７６７（Ｐ２０１０−２８２７６７Ａ）
【公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３３５８２（Ｐ２００９−１３３５８２）
【出願日】平成２１年６月３日（２００９．６．３）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月３日（２００９．６．３）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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