組電池
【課題】組電池において単電池の配置の自由度を向上する。
【解決手段】組電池１を構成する複数の単電池２は、上端側に外部端子７Ａ，７Ｂを備える。上キャップ２１が単電池２の上端側に装着されている。下キャップ２２が単電池２の下端側に装着されている。上挟持部２３と下挟持部２４の間に上キャップ２１と下キャップ２２を介して複数の単電池２を挟み込んで保持している。
【解決手段】組電池１を構成する複数の単電池２は、上端側に外部端子７Ａ，７Ｂを備える。上キャップ２１が単電池２の上端側に装着されている。下キャップ２２が単電池２の下端側に装着されている。上挟持部２３と下挟持部２４の間に上キャップ２１と下キャップ２２を介して複数の単電池２を挟み込んで保持している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の単電池（電池セル）を電気的に接続してモジュール化した組電池（電池モジュール）に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、一列に配列した複数の単電池を配列方向の前後から一対の側板で挟み込んで固定した構成の組電池が開示されている。
【０００３】
特許文献２には、上端が開口した箱状のケース内に複数の単電池を配置し、ケースの開口を蓋体で閉じた構成の組電池が開示されている。
【０００４】
特許文献１の構成の場合、配列方向の単電池数の増減であれば比較的簡易な設計変更により可能であるが、それ以外の単電池の配置の変更には大幅な設計変更が必要となる。特許文献２の構成の場合、単電池の配置を変更するにはケースと蓋体の両方の設計変更が必要である。ケースと蓋体は一般に樹脂製であり、設計変更に伴って高価な成型用の金型を新たに製作する必要が生じる。このように従来の組電池は、コスト上の制約も含め単電池の配置の自由度が低く、少量多品種生産を安価で実現することは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３４６７４５号公報
【特許文献２】特開２０１０−１５７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は組電池において単電池の配置の自由度を向上することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、複数の単電池と、個々の前記単電池の外部端子を備える一方の端部側に装着された第１のキャップと、前記単電池の前記外部端子を備える前記一方の端部側に配置された第１の挟持部と、前記単電池の他方の端部側に配置された第２の挟持部とを備え、前記第１の挟持部は前記第１のキャップを介して前記複数の単電池を挟み込むことによって、前記第１及び第２の挟持部の間に前記複数の単電池を挟み込んで保持し、かつ前記第１のキャップが前記第１の挟持部に嵌合する組電池を提供する。好ましくは、前記第１のキャップが第１の凸部を備え、前記第１の挟持部が前記第１の凸部が嵌合する第１の凹部を備える。
【０００８】
第２の発明は、複数の単電池と、個々の前記単電池の外部端子を備える一方の端部側に配置された第１の挟持部と、個々の前記単電池の前記一方の端部側とは反対の他方の端部側に装着された第２のキャップと、前記単電池の前記他方の端部側に配置された第２の挟持部とを備え、前記第２の挟持部は前記第２のキャップを介して前記複数の単電池を挟み込むことによって、前記第１及び第２の挟持部の間に前記複数の単電池を挟み込んで保持し、かつ前記第２のキャップが前記第２の挟持部に嵌合する組電池を提供する。好ましくは、前記第２のキャップが第２の凸部を備え、前記第２の挟持部が前記第２の凸部が嵌合する第２の凹部を備える。
【０００９】
組電池を構成する複数の単電池は、外部端子を設けた一方の端部側に配置された第１の挟持部と外部端子とは反対の他方の端部側に配置された第２の挟持部との間に挟み込まれて保持される。従って、組電池を構成する単電池の個数や配置を変更する場合でも、単電池を挟み込むことができる限り第１及び第２の挟持部の形状や寸法は大幅に変更する必要がなく、単電池の配置の自由度が高い。
【００１０】
前記第１及び第２のキャップのうちの少なくとも一方が対応する前記挟持部に嵌合することで、耐振性及び耐衝撃性を向上できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の組電池によれば、外部端子を設けた一方の端部側に配置された第１の挟持部と外部端子とは反対の他方の端部側に配置された第２の挟持部の間に複数の単電池を挟み込んで保持しているので、単電池の配置について高い自由度が得られ、少量多品種生産を安価で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態の組電池の分解斜視図。
【図２】第１実施形態の組電池を上方から見た斜視図。
【図３】第１実施形態の組電池を下方から見た斜視図。
【図４Ａ】第１実施形態の組電池における単電池の接続経路を示す模式的な平面図。
【図４Ｂ】第１実施形態の組電池における単電池の配置を変更した場合の接続経路を示す模式的な平面図。
【図４Ｃ】第１実施形態の組電池における単電池の配置を変更した場合の接続経路を示す模式的な平面図。
【図５】単電池、上キャップ、及び下キャップの斜視図。
【図６】単電池へ装着された上キャップの拡大断面図。
【図７】単電池へ装着された下キャップの拡大断面図。
【図８Ａ】上キャップを上方から見た斜視図。
【図８Ｂ】上キャップを図８Ａと異なる角度で上方から見た斜視図。
【図８Ｃ】下キャップを下方から見た斜視図。
【図９Ａ】下キャップを上方から見た斜視図。
【図９Ｂ】下キャップを下方から見た斜視図。
【図１０】本発明の第２実施形態の組電池の分解斜視図。
【図１１】第２実施形態の組電池を上方から見た斜視図。
【図１２】第２実施形態の組電池を下方から見た斜視図。
【図１３Ａ】第２実施形態の組電池における単電池の接続経路を示す模式的な平面図。
【図１３Ｂ】第２実施形態の組電池における単電池の配置を変更した場合の接続経路を示す模式的な平面図。
【図１３Ｃ】第２実施形態の組電池における単電池の配置を変更した場合の接続経路を示す模式的な平面図。
【図１４】本発明の第３実施形態の組電池の模式的な平面図。
【図１５】第１実施形態の組電池の変形例の模式的な平面図。
【図１６】第２実施形態の組電池の変形例の模式的な平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１４】
（第１実施形態）
図１から図４Ｃは、本発明の第１実施形態に係る組電池（電池モジュール）１を示す。この組電池１は非水電解質二次電池である７個の角型の単電池（電池セル）２を備える。
【００１５】
図５から図７をさらに参照すると、個々の単電池２は、電池容器３内に電解液と共に発電要素４（図６及び図７に模式的に示す。）を収容し、電池容器３の上端側の開口を蓋体５で封止したものである。
【００１６】
本実施形態における電池容器３は、長方形状の底壁３ａから上方に延びる側壁３ｂ〜３ｅを備える。側壁は、互いに対向する一対の長側壁３ｂ，３ｃと、これらの長側壁３ｂ，３ｃよりも小面積で互いに対向する一対の短側壁３ｄ，３ｅとを備える。電池容器３を平面視したときの底壁３ａが構成する長方形の４辺のうち、一対の長辺から長側壁３ｂ，３ｃが延び、一対の短辺から短側壁３ｄ，３ｅが延びている。蓋体５も概ね長方形状であり、電池容器３と蓋体５によって概ね扁平な直方体状の外装体が構成されている。単電池２の蓋体５の両端付近には、正負の外部端子７Ａ，７Ｂが配置されている。電池容器３の側壁３ｂ〜３ｅの外周は、図示しない絶縁シートにより覆われている。
【００１７】
図４Ａに最も明瞭に表れているように、組電池１を構成する７個の単電池２は一列に配置されている。詳細には、蓋体５側（外部端子７Ａ，７Ｂが設けられている側）から見たときに、互いに隣接する２個の単電池２の電池容器３の長手方向Ｌが実質的に互いに平行となる配置（平行配置）で７個の単電池２が一列に配置されている。言い換えれば、７個の単電池２は、隣接する他の単電池２と長側壁３ｂ，３ｃどうしが間隔をあけて対向するように配置されている。個々の単電池２の外部端子７Ａ，７Ｂは、バスバー（導電部材）８によって隣接する他の単電池２の外部端子７Ａ，７Ｂに電気的に接続されており、７個の単電池２が直列に接続されている。図４Ａにおいて左端の単電池２の外部端子７Ａが組電池１の正極を構成し、右端の単電池２の外部端子７Ｂが組電池１の負極を構成する。
【００１８】
図５及び図６に示すように、蓋体５の上面に装着されたパッキン９Ａ，９Ｂには、外部端子７Ａ，７Ｂの頭部（図示せず。）と接続杆１０Ａ，１０Ｂとが収容されている。雄ねじが形成された外部端子７Ａ，７Ｂの軸部７ａは、頭部から上向きに突出して接続杆１０Ａ，１０Ｂを貫通している。外部端子７Ａ，７Ｂの軸部７ａにはバスバー８の一端の貫通孔８ａが挿通され、ナット１１によりバスバー８の一端が固定されている。接続杆１０Ａ，１０Ｂはリベット１２により電池容器３内の集電体（図示せず）に接続され、集電体が発電要素４に接続されている。
【００１９】
接続杆１０Ａ，１０Ｂは、一端（外部端子７Ａ，７Ｂとは反対側の端部）に細幅の矩形状の検査用端子部１０ａを備える。図５に最も明瞭に示すように、検査用端子部１０ａはパッキン９Ａ，９Ｂから横向きに突出し、蓋体５の上面の上方に間隔を隔てて位置している。検査用端子部１０ａの先端付近には、電線を接続するためのねじ（図示せず）を螺合するねじ孔１０ｂが設けられている。
【００２０】
組電池１は、７個の単電池２を前述の配置で保持するために保持構造２０を備える。保持構造２０は、個々の単電池２に装着される上キャップ（第１のキャップ）２１と下キャップ（第２のキャップ）２２を備える。これら上キャップ２１と下キャップ２２は、本実施形態では樹脂製である。また、保持構造２０は、上キャップ２１と下キャップ２２を装着した単電池２を図において上下方向に挟み込んで保持する上挟持部（第１の挟持部）２３と下挟持部（第２の挟持部）２４とを備える。さらに、保持構造２０は上挟持部２３と下挟持部２４とを連結する一対の側部２５，２６を備える。一方の側部２５には監視装置３７が取り付けられている。
【００２１】
図５、図６、及び図８Ａから図８Ｃを参照して上キャップ２１を説明する。一対の外部端子７Ａ，７Ｂをそれぞれ覆うように、単電池２の上端側に２個の上キャップ２１が装着されている。上キャップ２１は、矩形状の頂壁部２１ａと、頂壁部２１ａの前後の辺から延びる前壁部２１ｂ及び後壁部２１ｃと、頂壁部２１ａの左右の辺から延びる側壁部２１ｄ，２１ｅを備える。頂部壁２１ａの下面にはリブ構造２１ｆが設けられている。
【００２２】
前壁部２１ｂの下端とリブ構造２１ｆの後壁部２１ｃ付近の下端とが電池容器３の上端に載置されることで、上キャップ２１は単電池２に装着された状態で保持される。単電池２に装着した上キャップ２１は、外部端子７Ａ，７Ｂ及びその周辺を取り囲む。具体的には、単電池２に装着された状態では、上キャップ２１の頂壁部２１ａは外部端子７Ａ，７Ｂ、上パッキン９Ａ，９Ｂ、及び接続杆１０Ａ，１０Ｂの上方に位置している。また、後壁部２１ｃは電池容器３の短側壁３ｄ，３ｅの上端部（蓋体５付近）に沿って延びる。さらに、側壁部２１ｄ，２１ｅはそれぞれ電池容器３の一対の長側壁３ｂ，３ｃの上端部（蓋体５付近）に沿って延びる。さらにまた、後壁部２１ｃと側壁部２１ｄ，２１ｅが構成する角隅部２１ｇ，２１ｈは、電池容器３の短側壁３ｄ，３ｅと長側壁３ｂ，３ｃとが構成する角隅部に沿って延びている。
【００２３】
上キャップ２１の頂壁部２１ａの上面（外面）には、１個の上凸部（第１の凸部）２７が形成されている。本実施形態における上凸部２７は、全体として概ね扁平な円柱である。詳細には、本実施形態の上凸部２７は、頂壁部２１ａの上面から突出する一定径の円柱状部２７ａと、円柱状部２７ａの先端（上端）に形成された最先端に向けて漸次縮径するテーパ状部２７ｂとを備える。また、上凸部２７の先端面２７ｃは概ね平坦である。
【００２４】
図６に最も明瞭に示すように、上凸部２７の直下に外部端子７Ａ，７Ｂが位置している。上凸部２７の先端面２７ｃから上キャップ２１の頂壁部２１ａの下面まで貫通する検査用貫通孔２８が形成されている。つまり、検査用貫通孔２８は、上キャップ２１の外部から上キャップ２１で囲まれた外部端子７Ａ，７Ｂまで達している。
【００２５】
上キャップ２１の後壁部２１ｃと側壁部２１ｄ，２１ｅには、バスバー開口部２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃが厚み方向に貫通するように設けられている。これらのバスバー開口部２９Ａ〜２９Ｃは、外部端子７Ａ，７Ｂに接続したバスバー８を挿通して上キャップ２１から突出させるために設けられている。例えば、図５では、外部端子７Ａ，７Ｂに一端が接続されたバスバー８が上キャップ２１のバスバー開口部２９Ｂに挿通され、上キャップ２１から突出して他の単電池の外部端子（図５で図示せず）に向けて延びている。本実施形態では、バスバー開口部２９Ａは後壁部２１ｃの下端から頂壁部２１ａに向けて延びる切り込みであり、バスバー開口部２９Ｂ，２９Ｃは側壁部２１ｄ，２１ｅの下端から頂壁部２１ａに向けて延びる切り込みである。ただし、バスバー８の挿通が可能であるならば、バスバー開口部２９Ａ〜２９Ｃは後壁部２１ｃや側壁部２１ｄ，２１ｅを厚み方向に貫通する貫通孔であってもよい。
【００２６】
上キャップ２１の前壁部２１ｂには、接続杆１０Ａ，１０Ｂの検査用端子部１０ａを挿通するための端子開口部３１が厚み方向に貫通するように設けられている。接続杆１０Ａ，１０Ｂの大部分は上パッキン９Ａ，９Ｂ内に収容されているが、接続杆１０Ａ，１０Ｂの一部である検査用端子部１０ａは、端子開口部３１を介して上パッキン９の外側に突出している。本実施形態では、端子開口部３１は前壁部２１ｂの下端から頂壁部２１ａに向けて延びる切り込みである。ただし、検査用端子部１０ａの挿通が可能であるならば、端子開口部３１は前壁部２１ｂを厚み方向に貫通する貫通孔であってもよい。
【００２７】
端子開口部３１を介して上キャップ２１から外部に突出する検査用端子部１０ａを保護するために、上キャップ２１の前壁部２１ｂに保護部３２が設けられている。本実施形態における保護部３２は、前壁部２１ｂの端子開口部３１の両側の部分から検査用端子部１０ａの両側部に沿って延びる一対の板状のリブ３３Ａ，３３Ｂを備える。図５を参照すると、リブ３３Ａ，３３Ｂの上端は検査用端子部１０ａよりも上方（単電池２の蓋体５から離れた位置）に位置している。
【００２８】
図５、図７、図９Ａ、及び図９Ｂを参照して下キャップ２２を説明する。下キャップ２２は上端が開口した細長い箱状であり、単電池２の電池容器３の下端側に装着される。詳細には、下キャップ２２は、概ね長方形状の底壁部２２ａと、この底壁部２２ａの４辺から延びる側壁部２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅとを備える。下キャップ２２を単電池２の下端側に装着すると、底壁部２２ａに電池容器３の底壁３ａが載置され、側壁部２２ｂ，２２ｃは電池容器３の長側壁３ｂ，３ｃに沿って延び、側壁部２２ｄ，２２ｅは電池容器３の短側壁３ｄ，３ｅに沿って延びる。
【００２９】
下キャップ２２の底壁部２２ａの下面（外面）には、一対の下凸部３５，３５が形成されている。本実施形態における下凸部３５は全体として概ね扁平な円柱である。
【００３０】
本実施形態における上挟持部２３は、金属板をプレス成形等で長方形状に成形した一体構造であり、上キャップ２１の上凸部２７が嵌合する円形の上貫通孔（第１の凹部）２３ａが厚み方向に貫通するように形成されている。図１及び図２を参照すると、７個の単電池２のうち図において左右両端の２個を除く５個の単電池２には、それぞれ一対の上キャップ２１が装着されている。また、外部端子７Ａが組電池１の正極となる図において左端の単電池２と、外部端子７Ｂが組電池１の負極となる図において右端の単電池２には、それぞれ１個の上キャップ２１が装着されている。つまり、本実施形態では、組電池１は合計１２個の上キャップ２１を含み、各上キャップ２１は前述のように１個の上凸部２７を備える。上挟持部２３には、合計１２個の上貫通孔２３ａが上キャップ２１の上凸部２７と対応する位置に形成されている。
【００３１】
上挟持部２３のうち、図１及び図２において左端の単電池２の外部端子７Ａ（組電池１の正極）と対応する隅部、右端の単電池２の外部端子７Ｂ（組電池１の負極）に対応する隅部には、これらの外部端子７Ａ，７Ｂを露出させるために切欠状のモジュール開口部２３ｂ，２３ｃが設けられている。各モジュール開口部２３ｂ，２３ｃには端子保護カバー３６Ａ，３６Ｂが着脱可能に装着されている。
【００３２】
本実施形態における下挟持部２４は、金属板をプレス成形等で成形した概ね一体構造である。下挟持部２４は、外形が概ね長方形状であって中央に大面積の長方形状の通気開口２４ａが形成されているので、全体として矩形枠状を呈している。下挟持部２４には下キャップ２２の下凸部３５が嵌合する円形の下貫通孔（第２の凹部）２４ｂが厚み方向に貫通するように形成されている。図１から図３を参照すると、７個の単電池２のすべてに下キャップ２２が装着され、各下キャップ２２は前述のように２個の下凸部３５を備える。下挟持部２４には、合計１４個の下貫通孔２４ｂが下凸部３５と対応する位置に形成されている。
【００３３】
図１から図３を参照すると、単電池２の上端側に装着された上キャップ２１は、上凸部２７が上貫通孔２３ａに嵌合し、頂壁部２１ａが上挟持部２３の下面に当接している。一方、単電池２の下端側に装着された下キャップ２２は、下凸部３５が下貫通孔２４ｂに嵌合し、底壁部２２ａが下挟持部２４の上面に当接している。上挟持部２３と下挟持部２４は、上キャップ２１と下キャップ２２を介して７個の単電池２を挟み込んで保持した状態で、側部２５，２６により互いに連結されている。監視装置３７が取り付けられた一方の側部２５は図において左端の単電池２に隣接して配置され、他方の側部２６は図において右端の単電池２に隣接して配置されている。本実施形態における側部２５，２６は金属板をプレス成形等で長方形状に成形した概ね一体構造である。本実施形態では、側部２５，２６の上端側と下端側はそれぞれねじ止めで上挟持部２３と下挟持部２４に連結されている。上キャップ２１の上凸部２７が上挟持部２３の上貫通孔２３ａに嵌合し、下キャップ２２の下凸部３５が下挟持部２４の下貫通孔２４ｂに嵌合することで、上挟持部２３と下挟持部２４に対する単電池２の連結強度が向上し、耐振性と耐衝撃性が向上する。
【００３４】
本実施形態では、図４Ａに示すように隣接する単電池２間で長手方向Ｌが実質的に互いに平行となる平行配置で、７個の単電池２が配置されている。隣接する単電池２の間の間隔を図４Ａから均一に拡大した配置（図４Ｂ）へ変更する場合について説明する。かかる単電池２の配置の変更には、上挟持部２３の上貫通孔２３ａの位置の変更と下挟持部２４の下貫通孔２４ｂの位置の変更とが必要である。つまり、単電池２の間の間隔の拡大に対応して、図１において左右方向について、隣接する上貫通孔２３ａ間の間隔と、隣接する下貫通孔２４ｂ間の間隔を拡大する必要がある。しかし、個々の単電池２に装着される上キャップ２１と下キャップ２２の形状については変更する必要がない。樹脂製の上キャップ２１と下キャップ２２の形状を変更するには成型用の金型の新たな製作が必要であるが、上挟持部２３と下挟持部２４は金属板をプレス成形等で成形したものであるので、上貫通孔２３ａや下貫通孔２４ｂの間隔の変更のために金型を新たに製作する必要はない。
【００３５】
図４Ａに示す配置から図４Ｃに示すように左端から４個目と５個目の単電池２間の間隔のみを拡げた配置に変更する場合も、上挟持部２３の上貫通孔２３ａの位置と下挟持部２４の下貫通孔２４ｂの位置を変更すればよく、上キャップ２１と下キャップ２２の形状については何らの変更も必要がない。
【００３６】
第１実施形態の組電池１において単電池２の数を増減する場合には、それに応じて上挟持部２３の上貫通孔２３ａの位置と下挟持部２４の下貫通孔２４ｂを増減すればよく、上キャップ２１と下キャップ２２の形状については何らの変更も必要がない。
【００３７】
（第２実施形態）
図１０から図１３Ａは、本発明の第２実施形態に係る組電池１を示す。この組電池１は第１実施形態のものと同じ角型の単電池２を８個備える。具体的には、単電池２が４個ずつ２列に配置されている。図１３Ａに示すように、左下隅の単電池２から左上隅の単電池２まで、個々の単電池２の外部端子７Ａ，７Ｂがバスバー８により同一又は異なる列の隣接する他の単電池２の外部端子７Ａ，７Ｂに接続されており、８個の単電池２が直列に接続されている。
【００３８】
８個の単電池２の配置についてより具体的に説明する。まず、これらの単電池２は平行配置（互いに隣接する２個の単電池２の電池容器３の長手方向Ｌが実質的に互いに平行となる配置）で４個ずつ一列に配置されている。また、異なる列に属する互いに隣接する２個の単電池２（図１３Ａにおいて左右方向に隣接する２個の単電池２）は、蓋体５側（外部端子７Ａ，７Ｂが設けられている側）から見たときに、電池容器３の長手方向Ｌが実質的に直線状に配置される配置（直線配置）で配置されている。
【００３９】
図１３Ａに示す配置を図１３Ｂに示すように隣接する単電池２の間の間隔を均一に拡大した配置に変更する場合、上挟持部２３の上貫通孔２３ａの位置の変更と下挟持部２４の下貫通孔２４ｂの位置の変更とが必要である。つまり、単電池２の間において上下左右の方向の間隔の拡大に対応して、上挟持部２３の上貫通孔２３ａと下挟持部２４の下貫通孔２４ｂについて上下左右の方向の間隔を拡大する必要がある。しかし、個々の単電池２に装着される上キャップ２１と下キャップ２２の形状については変更する必要がない。
【００４０】
図１３Ａに示す配置から図１３Ｃに示すように各列の図において上から２個目と３個目の単電池２間の間隔を拡げた配置に変更する場合も、上挟持部２３の上貫通孔２３ａの位置と下挟持部２４の下貫通孔２４ｂの位置を変更すればよく、上キャップ２１と下キャップ２２の形状については何らの変更も必要がない。
【００４１】
第２実施形態のその他の構成及び作用は第１実施形態と同様であるので、同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４２】
（第３実施形態）
図１４は本発明の第３実施形態に係る組電池１を示す。この組電池１は第１実施形態のものと同じ角型の単電池２を３個備える。本実施形態の組電池１の図１４に図示していない他の構造については、第１実施形態と同様である。３個の単電池２のうち図において中央の単電池２と左側の単電池２とは、蓋体５側から見たときに電池容器３の長手方向Ｌが互いに交差（この例では実質的に直交）する配置（交差配置）で配置されている。同様に、中央の単電池２と右側の単電池２も交差配置で配置されている。
【００４３】
第３実施形態のその他の構成及び作用は第１実施形態と同様であるので、同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４４】
図１５は、第１実施形態の組電池１の変形例であり、図において右端の２個の単電池２を平行配置から交差配置に変更している。同様に、図１６は第２実施形態の組電池１の変形例であり、図において下側の２個の単電池２を直線配置から交差配置に変更している。このような平行配置又は直線配置から交差配置への変更も、上挟持部２３の上貫通孔２３ａの位置と下挟持部２４の下貫通孔２４ｂの位置の設定で実現でき、個々の単電池２に装着される上キャップ２１と下キャップ２２の形状を変更する必要はない。
【００４５】
組電池１は上挟持部２３と下挟持部２４で上キャップ２１と下キャップ２２を介して７個の単電池２を挟み込んで保持する構成としている。そのため、第１から第３実施形態からも明らかなように、単電池２の個数や配置（平行配置、直線配置、交差配置）は、金属板をプレス成形したものであって比較的に安価に製作できる上挟持部２３と下挟持部２４の上貫通孔２３ａと下貫通孔２４ｂの位置により、自由に設定できる。そして、単電池２の個数や配置を変更する場合でも、高価な樹脂成形のための金型の新たな製作が必要となる上キャップ２１と下キャップ２２の形状は変更は必要がない。これらの点で、組電池１は単電池の配置について高い自由度が得られ、少量多品種生産を安価で実現できる。
【００４６】
本実施形態における上挟持部２３と下挟持部２４一体構造であるが、上キャップ２１と下キャップ２２を介して単電池２を挟み込んで確実に保持できる限り、複数の部材で構成されていてもよい。同様に、側部２５，２６も上挟持部２３と下挟持部２４を単電池２を挟み込んで保持状態で保持できる限り、複数の部材で構成されてもよく、ねじ止め以外の手段で上挟持部２３と下挟持部２４に連結してもよい。さらに、側部２５，２６の一方又は両方を上挟持部２３や下挟持部２４と一体構造としてもよい。要するに、上キャップ２１と下キャップ２２を介して単電池２を挟み込んで確実に保持できる限り、上挟持部２３、下挟持部２４、及び側部２５，２６の具体的な構成は特に限定されない。
【符号の説明】
【００４７】
１ 組電池
２ 単電池
３ 電池容器
３ａ 底壁
３ｂ，３ｃ 長側壁
３ｄ，３ｅ 短側壁
４ 発電要素
５ 蓋体
７Ａ，７Ｂ 外部端子
７ａ 軸部
８ バスバー
８ａ 貫通孔
９Ａ，９Ｂ パッキン
１０Ａ，１０Ｂ 接続杆
１０ａ 検査用端子部
１０ｂ ねじ孔
１１ ナット
１２ リベット
２０ 保持構造
２１ 上キャップ
２１ａ 頂壁部
２１ｂ 前壁部
２１ｃ 後壁部
２１ｄ，２１ｅ 側壁部
２１ｆ リブ構造
２１ｇ，２１ｈ 角隅部
２２ 下キャップ
２２ａ 底壁部
２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ 側壁部
２３ 上挟持部
２３ａ 上貫通孔
２３ｂ，２３ｃ モジュール開口部
２４ 下挟持部
２４ａ 通気開口
２４ｂ 下貫通孔
２５，２６ 側部
２７ 上凸部
２７ａ 円柱状部
２７ｂ テーパ状部
２７ｃ 先端面
２８ 検査用貫通孔
２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃ バスバー開口部
３１ 端子開口部
３２ 保護部
３３Ａ，３３Ｂ リブ
３５ 下凸部
３６Ａ，３６Ｂ 端子保護カバー
３７ 監視装置
Ｌ 長手方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の単電池（電池セル）を電気的に接続してモジュール化した組電池（電池モジュール）に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、一列に配列した複数の単電池を配列方向の前後から一対の側板で挟み込んで固定した構成の組電池が開示されている。
【０００３】
特許文献２には、上端が開口した箱状のケース内に複数の単電池を配置し、ケースの開口を蓋体で閉じた構成の組電池が開示されている。
【０００４】
特許文献１の構成の場合、配列方向の単電池数の増減であれば比較的簡易な設計変更により可能であるが、それ以外の単電池の配置の変更には大幅な設計変更が必要となる。特許文献２の構成の場合、単電池の配置を変更するにはケースと蓋体の両方の設計変更が必要である。ケースと蓋体は一般に樹脂製であり、設計変更に伴って高価な成型用の金型を新たに製作する必要が生じる。このように従来の組電池は、コスト上の制約も含め単電池の配置の自由度が低く、少量多品種生産を安価で実現することは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３４６７４５号公報
【特許文献２】特開２０１０−１５７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は組電池において単電池の配置の自由度を向上することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、複数の単電池と、個々の前記単電池の外部端子を備える一方の端部側に装着された第１のキャップと、前記単電池の前記外部端子を備える前記一方の端部側に配置された第１の挟持部と、前記単電池の他方の端部側に配置された第２の挟持部とを備え、前記第１の挟持部は前記第１のキャップを介して前記複数の単電池を挟み込むことによって、前記第１及び第２の挟持部の間に前記複数の単電池を挟み込んで保持し、かつ前記第１のキャップが前記第１の挟持部に嵌合する組電池を提供する。好ましくは、前記第１のキャップが第１の凸部を備え、前記第１の挟持部が前記第１の凸部が嵌合する第１の凹部を備える。
【０００８】
第２の発明は、複数の単電池と、個々の前記単電池の外部端子を備える一方の端部側に配置された第１の挟持部と、個々の前記単電池の前記一方の端部側とは反対の他方の端部側に装着された第２のキャップと、前記単電池の前記他方の端部側に配置された第２の挟持部とを備え、前記第２の挟持部は前記第２のキャップを介して前記複数の単電池を挟み込むことによって、前記第１及び第２の挟持部の間に前記複数の単電池を挟み込んで保持し、かつ前記第２のキャップが前記第２の挟持部に嵌合する組電池を提供する。好ましくは、前記第２のキャップが第２の凸部を備え、前記第２の挟持部が前記第２の凸部が嵌合する第２の凹部を備える。
【０００９】
組電池を構成する複数の単電池は、外部端子を設けた一方の端部側に配置された第１の挟持部と外部端子とは反対の他方の端部側に配置された第２の挟持部との間に挟み込まれて保持される。従って、組電池を構成する単電池の個数や配置を変更する場合でも、単電池を挟み込むことができる限り第１及び第２の挟持部の形状や寸法は大幅に変更する必要がなく、単電池の配置の自由度が高い。
【００１０】
前記第１及び第２のキャップのうちの少なくとも一方が対応する前記挟持部に嵌合することで、耐振性及び耐衝撃性を向上できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の組電池によれば、外部端子を設けた一方の端部側に配置された第１の挟持部と外部端子とは反対の他方の端部側に配置された第２の挟持部の間に複数の単電池を挟み込んで保持しているので、単電池の配置について高い自由度が得られ、少量多品種生産を安価で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態の組電池の分解斜視図。
【図２】第１実施形態の組電池を上方から見た斜視図。
【図３】第１実施形態の組電池を下方から見た斜視図。
【図４Ａ】第１実施形態の組電池における単電池の接続経路を示す模式的な平面図。
【図４Ｂ】第１実施形態の組電池における単電池の配置を変更した場合の接続経路を示す模式的な平面図。
【図４Ｃ】第１実施形態の組電池における単電池の配置を変更した場合の接続経路を示す模式的な平面図。
【図５】単電池、上キャップ、及び下キャップの斜視図。
【図６】単電池へ装着された上キャップの拡大断面図。
【図７】単電池へ装着された下キャップの拡大断面図。
【図８Ａ】上キャップを上方から見た斜視図。
【図８Ｂ】上キャップを図８Ａと異なる角度で上方から見た斜視図。
【図８Ｃ】下キャップを下方から見た斜視図。
【図９Ａ】下キャップを上方から見た斜視図。
【図９Ｂ】下キャップを下方から見た斜視図。
【図１０】本発明の第２実施形態の組電池の分解斜視図。
【図１１】第２実施形態の組電池を上方から見た斜視図。
【図１２】第２実施形態の組電池を下方から見た斜視図。
【図１３Ａ】第２実施形態の組電池における単電池の接続経路を示す模式的な平面図。
【図１３Ｂ】第２実施形態の組電池における単電池の配置を変更した場合の接続経路を示す模式的な平面図。
【図１３Ｃ】第２実施形態の組電池における単電池の配置を変更した場合の接続経路を示す模式的な平面図。
【図１４】本発明の第３実施形態の組電池の模式的な平面図。
【図１５】第１実施形態の組電池の変形例の模式的な平面図。
【図１６】第２実施形態の組電池の変形例の模式的な平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１４】
（第１実施形態）
図１から図４Ｃは、本発明の第１実施形態に係る組電池（電池モジュール）１を示す。この組電池１は非水電解質二次電池である７個の角型の単電池（電池セル）２を備える。
【００１５】
図５から図７をさらに参照すると、個々の単電池２は、電池容器３内に電解液と共に発電要素４（図６及び図７に模式的に示す。）を収容し、電池容器３の上端側の開口を蓋体５で封止したものである。
【００１６】
本実施形態における電池容器３は、長方形状の底壁３ａから上方に延びる側壁３ｂ〜３ｅを備える。側壁は、互いに対向する一対の長側壁３ｂ，３ｃと、これらの長側壁３ｂ，３ｃよりも小面積で互いに対向する一対の短側壁３ｄ，３ｅとを備える。電池容器３を平面視したときの底壁３ａが構成する長方形の４辺のうち、一対の長辺から長側壁３ｂ，３ｃが延び、一対の短辺から短側壁３ｄ，３ｅが延びている。蓋体５も概ね長方形状であり、電池容器３と蓋体５によって概ね扁平な直方体状の外装体が構成されている。単電池２の蓋体５の両端付近には、正負の外部端子７Ａ，７Ｂが配置されている。電池容器３の側壁３ｂ〜３ｅの外周は、図示しない絶縁シートにより覆われている。
【００１７】
図４Ａに最も明瞭に表れているように、組電池１を構成する７個の単電池２は一列に配置されている。詳細には、蓋体５側（外部端子７Ａ，７Ｂが設けられている側）から見たときに、互いに隣接する２個の単電池２の電池容器３の長手方向Ｌが実質的に互いに平行となる配置（平行配置）で７個の単電池２が一列に配置されている。言い換えれば、７個の単電池２は、隣接する他の単電池２と長側壁３ｂ，３ｃどうしが間隔をあけて対向するように配置されている。個々の単電池２の外部端子７Ａ，７Ｂは、バスバー（導電部材）８によって隣接する他の単電池２の外部端子７Ａ，７Ｂに電気的に接続されており、７個の単電池２が直列に接続されている。図４Ａにおいて左端の単電池２の外部端子７Ａが組電池１の正極を構成し、右端の単電池２の外部端子７Ｂが組電池１の負極を構成する。
【００１８】
図５及び図６に示すように、蓋体５の上面に装着されたパッキン９Ａ，９Ｂには、外部端子７Ａ，７Ｂの頭部（図示せず。）と接続杆１０Ａ，１０Ｂとが収容されている。雄ねじが形成された外部端子７Ａ，７Ｂの軸部７ａは、頭部から上向きに突出して接続杆１０Ａ，１０Ｂを貫通している。外部端子７Ａ，７Ｂの軸部７ａにはバスバー８の一端の貫通孔８ａが挿通され、ナット１１によりバスバー８の一端が固定されている。接続杆１０Ａ，１０Ｂはリベット１２により電池容器３内の集電体（図示せず）に接続され、集電体が発電要素４に接続されている。
【００１９】
接続杆１０Ａ，１０Ｂは、一端（外部端子７Ａ，７Ｂとは反対側の端部）に細幅の矩形状の検査用端子部１０ａを備える。図５に最も明瞭に示すように、検査用端子部１０ａはパッキン９Ａ，９Ｂから横向きに突出し、蓋体５の上面の上方に間隔を隔てて位置している。検査用端子部１０ａの先端付近には、電線を接続するためのねじ（図示せず）を螺合するねじ孔１０ｂが設けられている。
【００２０】
組電池１は、７個の単電池２を前述の配置で保持するために保持構造２０を備える。保持構造２０は、個々の単電池２に装着される上キャップ（第１のキャップ）２１と下キャップ（第２のキャップ）２２を備える。これら上キャップ２１と下キャップ２２は、本実施形態では樹脂製である。また、保持構造２０は、上キャップ２１と下キャップ２２を装着した単電池２を図において上下方向に挟み込んで保持する上挟持部（第１の挟持部）２３と下挟持部（第２の挟持部）２４とを備える。さらに、保持構造２０は上挟持部２３と下挟持部２４とを連結する一対の側部２５，２６を備える。一方の側部２５には監視装置３７が取り付けられている。
【００２１】
図５、図６、及び図８Ａから図８Ｃを参照して上キャップ２１を説明する。一対の外部端子７Ａ，７Ｂをそれぞれ覆うように、単電池２の上端側に２個の上キャップ２１が装着されている。上キャップ２１は、矩形状の頂壁部２１ａと、頂壁部２１ａの前後の辺から延びる前壁部２１ｂ及び後壁部２１ｃと、頂壁部２１ａの左右の辺から延びる側壁部２１ｄ，２１ｅを備える。頂部壁２１ａの下面にはリブ構造２１ｆが設けられている。
【００２２】
前壁部２１ｂの下端とリブ構造２１ｆの後壁部２１ｃ付近の下端とが電池容器３の上端に載置されることで、上キャップ２１は単電池２に装着された状態で保持される。単電池２に装着した上キャップ２１は、外部端子７Ａ，７Ｂ及びその周辺を取り囲む。具体的には、単電池２に装着された状態では、上キャップ２１の頂壁部２１ａは外部端子７Ａ，７Ｂ、上パッキン９Ａ，９Ｂ、及び接続杆１０Ａ，１０Ｂの上方に位置している。また、後壁部２１ｃは電池容器３の短側壁３ｄ，３ｅの上端部（蓋体５付近）に沿って延びる。さらに、側壁部２１ｄ，２１ｅはそれぞれ電池容器３の一対の長側壁３ｂ，３ｃの上端部（蓋体５付近）に沿って延びる。さらにまた、後壁部２１ｃと側壁部２１ｄ，２１ｅが構成する角隅部２１ｇ，２１ｈは、電池容器３の短側壁３ｄ，３ｅと長側壁３ｂ，３ｃとが構成する角隅部に沿って延びている。
【００２３】
上キャップ２１の頂壁部２１ａの上面（外面）には、１個の上凸部（第１の凸部）２７が形成されている。本実施形態における上凸部２７は、全体として概ね扁平な円柱である。詳細には、本実施形態の上凸部２７は、頂壁部２１ａの上面から突出する一定径の円柱状部２７ａと、円柱状部２７ａの先端（上端）に形成された最先端に向けて漸次縮径するテーパ状部２７ｂとを備える。また、上凸部２７の先端面２７ｃは概ね平坦である。
【００２４】
図６に最も明瞭に示すように、上凸部２７の直下に外部端子７Ａ，７Ｂが位置している。上凸部２７の先端面２７ｃから上キャップ２１の頂壁部２１ａの下面まで貫通する検査用貫通孔２８が形成されている。つまり、検査用貫通孔２８は、上キャップ２１の外部から上キャップ２１で囲まれた外部端子７Ａ，７Ｂまで達している。
【００２５】
上キャップ２１の後壁部２１ｃと側壁部２１ｄ，２１ｅには、バスバー開口部２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃが厚み方向に貫通するように設けられている。これらのバスバー開口部２９Ａ〜２９Ｃは、外部端子７Ａ，７Ｂに接続したバスバー８を挿通して上キャップ２１から突出させるために設けられている。例えば、図５では、外部端子７Ａ，７Ｂに一端が接続されたバスバー８が上キャップ２１のバスバー開口部２９Ｂに挿通され、上キャップ２１から突出して他の単電池の外部端子（図５で図示せず）に向けて延びている。本実施形態では、バスバー開口部２９Ａは後壁部２１ｃの下端から頂壁部２１ａに向けて延びる切り込みであり、バスバー開口部２９Ｂ，２９Ｃは側壁部２１ｄ，２１ｅの下端から頂壁部２１ａに向けて延びる切り込みである。ただし、バスバー８の挿通が可能であるならば、バスバー開口部２９Ａ〜２９Ｃは後壁部２１ｃや側壁部２１ｄ，２１ｅを厚み方向に貫通する貫通孔であってもよい。
【００２６】
上キャップ２１の前壁部２１ｂには、接続杆１０Ａ，１０Ｂの検査用端子部１０ａを挿通するための端子開口部３１が厚み方向に貫通するように設けられている。接続杆１０Ａ，１０Ｂの大部分は上パッキン９Ａ，９Ｂ内に収容されているが、接続杆１０Ａ，１０Ｂの一部である検査用端子部１０ａは、端子開口部３１を介して上パッキン９の外側に突出している。本実施形態では、端子開口部３１は前壁部２１ｂの下端から頂壁部２１ａに向けて延びる切り込みである。ただし、検査用端子部１０ａの挿通が可能であるならば、端子開口部３１は前壁部２１ｂを厚み方向に貫通する貫通孔であってもよい。
【００２７】
端子開口部３１を介して上キャップ２１から外部に突出する検査用端子部１０ａを保護するために、上キャップ２１の前壁部２１ｂに保護部３２が設けられている。本実施形態における保護部３２は、前壁部２１ｂの端子開口部３１の両側の部分から検査用端子部１０ａの両側部に沿って延びる一対の板状のリブ３３Ａ，３３Ｂを備える。図５を参照すると、リブ３３Ａ，３３Ｂの上端は検査用端子部１０ａよりも上方（単電池２の蓋体５から離れた位置）に位置している。
【００２８】
図５、図７、図９Ａ、及び図９Ｂを参照して下キャップ２２を説明する。下キャップ２２は上端が開口した細長い箱状であり、単電池２の電池容器３の下端側に装着される。詳細には、下キャップ２２は、概ね長方形状の底壁部２２ａと、この底壁部２２ａの４辺から延びる側壁部２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅとを備える。下キャップ２２を単電池２の下端側に装着すると、底壁部２２ａに電池容器３の底壁３ａが載置され、側壁部２２ｂ，２２ｃは電池容器３の長側壁３ｂ，３ｃに沿って延び、側壁部２２ｄ，２２ｅは電池容器３の短側壁３ｄ，３ｅに沿って延びる。
【００２９】
下キャップ２２の底壁部２２ａの下面（外面）には、一対の下凸部３５，３５が形成されている。本実施形態における下凸部３５は全体として概ね扁平な円柱である。
【００３０】
本実施形態における上挟持部２３は、金属板をプレス成形等で長方形状に成形した一体構造であり、上キャップ２１の上凸部２７が嵌合する円形の上貫通孔（第１の凹部）２３ａが厚み方向に貫通するように形成されている。図１及び図２を参照すると、７個の単電池２のうち図において左右両端の２個を除く５個の単電池２には、それぞれ一対の上キャップ２１が装着されている。また、外部端子７Ａが組電池１の正極となる図において左端の単電池２と、外部端子７Ｂが組電池１の負極となる図において右端の単電池２には、それぞれ１個の上キャップ２１が装着されている。つまり、本実施形態では、組電池１は合計１２個の上キャップ２１を含み、各上キャップ２１は前述のように１個の上凸部２７を備える。上挟持部２３には、合計１２個の上貫通孔２３ａが上キャップ２１の上凸部２７と対応する位置に形成されている。
【００３１】
上挟持部２３のうち、図１及び図２において左端の単電池２の外部端子７Ａ（組電池１の正極）と対応する隅部、右端の単電池２の外部端子７Ｂ（組電池１の負極）に対応する隅部には、これらの外部端子７Ａ，７Ｂを露出させるために切欠状のモジュール開口部２３ｂ，２３ｃが設けられている。各モジュール開口部２３ｂ，２３ｃには端子保護カバー３６Ａ，３６Ｂが着脱可能に装着されている。
【００３２】
本実施形態における下挟持部２４は、金属板をプレス成形等で成形した概ね一体構造である。下挟持部２４は、外形が概ね長方形状であって中央に大面積の長方形状の通気開口２４ａが形成されているので、全体として矩形枠状を呈している。下挟持部２４には下キャップ２２の下凸部３５が嵌合する円形の下貫通孔（第２の凹部）２４ｂが厚み方向に貫通するように形成されている。図１から図３を参照すると、７個の単電池２のすべてに下キャップ２２が装着され、各下キャップ２２は前述のように２個の下凸部３５を備える。下挟持部２４には、合計１４個の下貫通孔２４ｂが下凸部３５と対応する位置に形成されている。
【００３３】
図１から図３を参照すると、単電池２の上端側に装着された上キャップ２１は、上凸部２７が上貫通孔２３ａに嵌合し、頂壁部２１ａが上挟持部２３の下面に当接している。一方、単電池２の下端側に装着された下キャップ２２は、下凸部３５が下貫通孔２４ｂに嵌合し、底壁部２２ａが下挟持部２４の上面に当接している。上挟持部２３と下挟持部２４は、上キャップ２１と下キャップ２２を介して７個の単電池２を挟み込んで保持した状態で、側部２５，２６により互いに連結されている。監視装置３７が取り付けられた一方の側部２５は図において左端の単電池２に隣接して配置され、他方の側部２６は図において右端の単電池２に隣接して配置されている。本実施形態における側部２５，２６は金属板をプレス成形等で長方形状に成形した概ね一体構造である。本実施形態では、側部２５，２６の上端側と下端側はそれぞれねじ止めで上挟持部２３と下挟持部２４に連結されている。上キャップ２１の上凸部２７が上挟持部２３の上貫通孔２３ａに嵌合し、下キャップ２２の下凸部３５が下挟持部２４の下貫通孔２４ｂに嵌合することで、上挟持部２３と下挟持部２４に対する単電池２の連結強度が向上し、耐振性と耐衝撃性が向上する。
【００３４】
本実施形態では、図４Ａに示すように隣接する単電池２間で長手方向Ｌが実質的に互いに平行となる平行配置で、７個の単電池２が配置されている。隣接する単電池２の間の間隔を図４Ａから均一に拡大した配置（図４Ｂ）へ変更する場合について説明する。かかる単電池２の配置の変更には、上挟持部２３の上貫通孔２３ａの位置の変更と下挟持部２４の下貫通孔２４ｂの位置の変更とが必要である。つまり、単電池２の間の間隔の拡大に対応して、図１において左右方向について、隣接する上貫通孔２３ａ間の間隔と、隣接する下貫通孔２４ｂ間の間隔を拡大する必要がある。しかし、個々の単電池２に装着される上キャップ２１と下キャップ２２の形状については変更する必要がない。樹脂製の上キャップ２１と下キャップ２２の形状を変更するには成型用の金型の新たな製作が必要であるが、上挟持部２３と下挟持部２４は金属板をプレス成形等で成形したものであるので、上貫通孔２３ａや下貫通孔２４ｂの間隔の変更のために金型を新たに製作する必要はない。
【００３５】
図４Ａに示す配置から図４Ｃに示すように左端から４個目と５個目の単電池２間の間隔のみを拡げた配置に変更する場合も、上挟持部２３の上貫通孔２３ａの位置と下挟持部２４の下貫通孔２４ｂの位置を変更すればよく、上キャップ２１と下キャップ２２の形状については何らの変更も必要がない。
【００３６】
第１実施形態の組電池１において単電池２の数を増減する場合には、それに応じて上挟持部２３の上貫通孔２３ａの位置と下挟持部２４の下貫通孔２４ｂを増減すればよく、上キャップ２１と下キャップ２２の形状については何らの変更も必要がない。
【００３７】
（第２実施形態）
図１０から図１３Ａは、本発明の第２実施形態に係る組電池１を示す。この組電池１は第１実施形態のものと同じ角型の単電池２を８個備える。具体的には、単電池２が４個ずつ２列に配置されている。図１３Ａに示すように、左下隅の単電池２から左上隅の単電池２まで、個々の単電池２の外部端子７Ａ，７Ｂがバスバー８により同一又は異なる列の隣接する他の単電池２の外部端子７Ａ，７Ｂに接続されており、８個の単電池２が直列に接続されている。
【００３８】
８個の単電池２の配置についてより具体的に説明する。まず、これらの単電池２は平行配置（互いに隣接する２個の単電池２の電池容器３の長手方向Ｌが実質的に互いに平行となる配置）で４個ずつ一列に配置されている。また、異なる列に属する互いに隣接する２個の単電池２（図１３Ａにおいて左右方向に隣接する２個の単電池２）は、蓋体５側（外部端子７Ａ，７Ｂが設けられている側）から見たときに、電池容器３の長手方向Ｌが実質的に直線状に配置される配置（直線配置）で配置されている。
【００３９】
図１３Ａに示す配置を図１３Ｂに示すように隣接する単電池２の間の間隔を均一に拡大した配置に変更する場合、上挟持部２３の上貫通孔２３ａの位置の変更と下挟持部２４の下貫通孔２４ｂの位置の変更とが必要である。つまり、単電池２の間において上下左右の方向の間隔の拡大に対応して、上挟持部２３の上貫通孔２３ａと下挟持部２４の下貫通孔２４ｂについて上下左右の方向の間隔を拡大する必要がある。しかし、個々の単電池２に装着される上キャップ２１と下キャップ２２の形状については変更する必要がない。
【００４０】
図１３Ａに示す配置から図１３Ｃに示すように各列の図において上から２個目と３個目の単電池２間の間隔を拡げた配置に変更する場合も、上挟持部２３の上貫通孔２３ａの位置と下挟持部２４の下貫通孔２４ｂの位置を変更すればよく、上キャップ２１と下キャップ２２の形状については何らの変更も必要がない。
【００４１】
第２実施形態のその他の構成及び作用は第１実施形態と同様であるので、同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４２】
（第３実施形態）
図１４は本発明の第３実施形態に係る組電池１を示す。この組電池１は第１実施形態のものと同じ角型の単電池２を３個備える。本実施形態の組電池１の図１４に図示していない他の構造については、第１実施形態と同様である。３個の単電池２のうち図において中央の単電池２と左側の単電池２とは、蓋体５側から見たときに電池容器３の長手方向Ｌが互いに交差（この例では実質的に直交）する配置（交差配置）で配置されている。同様に、中央の単電池２と右側の単電池２も交差配置で配置されている。
【００４３】
第３実施形態のその他の構成及び作用は第１実施形態と同様であるので、同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４４】
図１５は、第１実施形態の組電池１の変形例であり、図において右端の２個の単電池２を平行配置から交差配置に変更している。同様に、図１６は第２実施形態の組電池１の変形例であり、図において下側の２個の単電池２を直線配置から交差配置に変更している。このような平行配置又は直線配置から交差配置への変更も、上挟持部２３の上貫通孔２３ａの位置と下挟持部２４の下貫通孔２４ｂの位置の設定で実現でき、個々の単電池２に装着される上キャップ２１と下キャップ２２の形状を変更する必要はない。
【００４５】
組電池１は上挟持部２３と下挟持部２４で上キャップ２１と下キャップ２２を介して７個の単電池２を挟み込んで保持する構成としている。そのため、第１から第３実施形態からも明らかなように、単電池２の個数や配置（平行配置、直線配置、交差配置）は、金属板をプレス成形したものであって比較的に安価に製作できる上挟持部２３と下挟持部２４の上貫通孔２３ａと下貫通孔２４ｂの位置により、自由に設定できる。そして、単電池２の個数や配置を変更する場合でも、高価な樹脂成形のための金型の新たな製作が必要となる上キャップ２１と下キャップ２２の形状は変更は必要がない。これらの点で、組電池１は単電池の配置について高い自由度が得られ、少量多品種生産を安価で実現できる。
【００４６】
本実施形態における上挟持部２３と下挟持部２４一体構造であるが、上キャップ２１と下キャップ２２を介して単電池２を挟み込んで確実に保持できる限り、複数の部材で構成されていてもよい。同様に、側部２５，２６も上挟持部２３と下挟持部２４を単電池２を挟み込んで保持状態で保持できる限り、複数の部材で構成されてもよく、ねじ止め以外の手段で上挟持部２３と下挟持部２４に連結してもよい。さらに、側部２５，２６の一方又は両方を上挟持部２３や下挟持部２４と一体構造としてもよい。要するに、上キャップ２１と下キャップ２２を介して単電池２を挟み込んで確実に保持できる限り、上挟持部２３、下挟持部２４、及び側部２５，２６の具体的な構成は特に限定されない。
【符号の説明】
【００４７】
１ 組電池
２ 単電池
３ 電池容器
３ａ 底壁
３ｂ，３ｃ 長側壁
３ｄ，３ｅ 短側壁
４ 発電要素
５ 蓋体
７Ａ，７Ｂ 外部端子
７ａ 軸部
８ バスバー
８ａ 貫通孔
９Ａ，９Ｂ パッキン
１０Ａ，１０Ｂ 接続杆
１０ａ 検査用端子部
１０ｂ ねじ孔
１１ ナット
１２ リベット
２０ 保持構造
２１ 上キャップ
２１ａ 頂壁部
２１ｂ 前壁部
２１ｃ 後壁部
２１ｄ，２１ｅ 側壁部
２１ｆ リブ構造
２１ｇ，２１ｈ 角隅部
２２ 下キャップ
２２ａ 底壁部
２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ 側壁部
２３ 上挟持部
２３ａ 上貫通孔
２３ｂ，２３ｃ モジュール開口部
２４ 下挟持部
２４ａ 通気開口
２４ｂ 下貫通孔
２５，２６ 側部
２７ 上凸部
２７ａ 円柱状部
２７ｂ テーパ状部
２７ｃ 先端面
２８ 検査用貫通孔
２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃ バスバー開口部
３１ 端子開口部
３２ 保護部
３３Ａ，３３Ｂ リブ
３５ 下凸部
３６Ａ，３６Ｂ 端子保護カバー
３７ 監視装置
Ｌ 長手方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の単電池と、
個々の前記単電池の外部端子を備える一方の端部側に装着された第１のキャップと、
前記単電池の前記外部端子を備える前記一方の端部側に配置された第１の挟持部と、
前記単電池の他方の端部側に配置された第２の挟持部と
を備え、
前記第１の挟持部は前記第１のキャップを介して前記複数の単電池を挟み込むことによって、前記第１及び第２の挟持部の間に前記複数の単電池を挟み込んで保持し、かつ前記第１のキャップが前記第１の挟持部に嵌合する組電池。
【請求項２】
前記第１のキャップが第１の凸部を備え、前記第１の挟持部が前記第１の凸部が嵌合する第１の凹部を備える、請求項１に記載の組電池。
【請求項３】
複数の単電池と、
個々の前記単電池の外部端子を備える一方の端部側に配置された第１の挟持部と、
個々の前記単電池の前記一方の端部側とは反対の他方の端部側に装着された第２のキャップと、
前記単電池の前記他方の端部側に配置された第２の挟持部と
を備え、
前記第２の挟持部は前記第２のキャップを介して前記複数の単電池を挟み込むことによって、前記第１及び第２の挟持部の間に前記複数の単電池を挟み込んで保持し、かつ前記第２のキャップが前記第２の挟持部に嵌合する組電池。
【請求項４】
前記第２のキャップが第２の凸部を備え、前記第２の挟持部が前記第２の凸部が嵌合する第２の凹部を備える、請求項３に記載の組電池。
【請求項１】
複数の単電池と、
個々の前記単電池の外部端子を備える一方の端部側に装着された第１のキャップと、
前記単電池の前記外部端子を備える前記一方の端部側に配置された第１の挟持部と、
前記単電池の他方の端部側に配置された第２の挟持部と
を備え、
前記第１の挟持部は前記第１のキャップを介して前記複数の単電池を挟み込むことによって、前記第１及び第２の挟持部の間に前記複数の単電池を挟み込んで保持し、かつ前記第１のキャップが前記第１の挟持部に嵌合する組電池。
【請求項２】
前記第１のキャップが第１の凸部を備え、前記第１の挟持部が前記第１の凸部が嵌合する第１の凹部を備える、請求項１に記載の組電池。
【請求項３】
複数の単電池と、
個々の前記単電池の外部端子を備える一方の端部側に配置された第１の挟持部と、
個々の前記単電池の前記一方の端部側とは反対の他方の端部側に装着された第２のキャップと、
前記単電池の前記他方の端部側に配置された第２の挟持部と
を備え、
前記第２の挟持部は前記第２のキャップを介して前記複数の単電池を挟み込むことによって、前記第１及び第２の挟持部の間に前記複数の単電池を挟み込んで保持し、かつ前記第２のキャップが前記第２の挟持部に嵌合する組電池。
【請求項４】
前記第２のキャップが第２の凸部を備え、前記第２の挟持部が前記第２の凸部が嵌合する第２の凹部を備える、請求項３に記載の組電池。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１３Ｃ】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１３Ｃ】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−２２７１７６（Ｐ２０１２−２２７１７６Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１８５７３１（Ｐ２０１２−１８５７３１）
【出願日】平成２４年８月２４日（２０１２．８．２４）
【分割の表示】特願２０１１−７０５６８（Ｐ２０１１−７０５６８）の分割
【原出願日】平成２３年３月２８日（２０１１．３．２８）
【出願人】（５０７１５１５２６）株式会社ＧＳユアサ (375)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年８月２４日（２０１２．８．２４）
【分割の表示】特願２０１１−７０５６８（Ｐ２０１１−７０５６８）の分割
【原出願日】平成２３年３月２８日（２０１１．３．２８）
【出願人】（５０７１５１５２６）株式会社ＧＳユアサ (375)
【Ｆターム（参考）】
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