特開 2024-89392 電池セルの接続構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024089392

(43)【公開日】2024-07-03

(54)【発明の名称】電池セルの接続構造

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/503 20210101AFI20240626BHJP

   H01M 50/509 20210101ALI20240626BHJP

   H01M 50/548 20210101ALN20240626BHJP

【ＦＩ】

H01M50/503

H01M50/509

H01M50/548 101

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022204732

(22)【出願日】2022-12-21

(71)【出願人】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】100147913

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 義敬

(74)【代理人】

【識別番号】100165423

【弁理士】

【氏名又は名称】大竹 雅久

(74)【代理人】

【識別番号】100091605

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 敬

(74)【代理人】

【識別番号】100197284

【弁理士】

【氏名又は名称】下茂 力

(72)【発明者】

【氏名】横山 裕

【テーマコード（参考）】

5H043

【Ｆターム（参考）】

5H043AA19

5H043BA11

5H043BA16

5H043BA19

5H043CA04

5H043FA04

(57)【要約】

【課題】従来の電池パックでは、電池セルの配置状況に応じてバスバの構造が異なり、製造コストが増大するという課題がある。
【解決手段】
本発明の電池セル１１の接続構造１０では、第１接続端子３３を有する第１電極接続板３１と、第１接続端子３３及び第２接続端子３５を有する第２電極接続板３４と、を備える。そして、複数の電池セル１１の整列方向において、隣り合う電池セル１１同士が直列接続される場合には、第１電極接続板３１が用いられる。隣り合う電池セル１１同士が並列接続される場合には、第２電極接続板３４が用いられる。また、整列方向に配列された複数の電池セル１１同士が直並列接続される場合には、第１電極接続板３１及び第２電極接続板３４が用いられる。この構造により、２種類の第１及び第２電極接続板３１，３４により、複数の電池セル１１の電気的な接続が可能となり、製造コストが大幅に低減される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の電池セルが第１方向に積層して配列され、前記第１方向に配列された前記電池セル同士を電気的に接続する電池セルの接続構造であって、
絶縁基材と、前記第１方向と直交する第２方向の前記絶縁基材の第１端部側に形成される第１接続端子と、を有する第１電極接続板と、
前記絶縁基材と、前記第１接続端子と、前記第２方向の前記絶縁基材の第２端部側に形成される第２接続端子と、を有する第２電極接続板と、を備え、
前記電池セルは、前記第２方向の第１端部側に形成される第１電極と、前記第２方向の第２端部側に形成される第２電極と、を有し、
前記第１電極接続板は、前記第１方向に隣り合う前記電池セル間に配設され、隣り合う前記電池セル同士を直列接続し、
前記第２電極接続板は、前記第１方向に隣り合う前記電池セル間に配設され、隣り合う前記電池セル同士を並列接続し、
前記電池セルは、少なくとも前記第１電極接続板または前記第２電極接続板のどちらか一方を用いることで、前記直列接続、前記並列接続あるいは直並列接続されることを特徴とする電池セルの接続構造。

【請求項2】

前記第１電極及び前記第２電極は、それぞれ前記第１方向の前記電池セルの両側面に形成されることを特徴とする請求項１に記載の電池セルの接続構造。

【請求項3】

前記第１電極及び前記第２電極は、それぞれ前記第２方向の前記電池セルの外側へと突出して形成されることを特徴とする請求項１に記載の電池セルの接続構造。

【請求項4】

前記第２電極接続板では、前記第１接続端子と前記第２接続端子との離間距離は、前記第１接続端子が前記第１電極に対して接触状態時に前記第２接続端子が前記第２電極に対して接触状態となる距離であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の電池セルの接続構造。

【請求項5】

前記第１電極接続板の前記第１接続端子の配置領域は、前記第１電極接続板の前記第１方向へと突出して形成され、
前記第２電極接続板の前記第１接続端子及び前記第２接続端子の配置領域は、それぞれ前記第２電極接続板の前記第１方向へと突出して形成されることを特徴とする請求項３に記載の電池セルの接続構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電池セルの接続構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の電池パックの構造として、例えば、特許文献１に記載の構造が知られている。

【0003】

複数の電池セルをケース内に収納し、所定の電圧及び容量を出力できるようにした電池パックは、種々の機器や車両等の電源として広く使用される。そして、電池パックを構成する電池モジュールのケース内には複数の電池セルが収納され、上記ケースの第１の側面には、正極端子及び負極端子が形成される。上記ケース内では、複数の電池セルがバスバを介して、直列接続、並列接続、あるいは直並列接続される。

【0004】

上記電池モジュールは、例えば、３段に積層された状態にてブラケットを介して連結して固定され、各正極端子や負極端子は、バスバを介して電気的に接続される。上述したように、電池パックの所定の電圧等に応じて、種々の形状のバスバが準備されると共に、それらのバスバを介して各電池モジュールは、電気的に接続される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１４－１９９７１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載の電池パックでは、電池パック内に収納する電池モジュール数、電池モジュールのレイアウトや電池モジュール同士の接続方法等を変更する度にバスバの形状も変更する必要がある。そのため、バスバを製作するための型費等、製造コストを低減し難いという課題がある。

【0007】

また、従来の電池パックでは、電気自動車の様に大量の電池モジュールを使用する場合には、バスバの接続箇所が多くなる。そのため、バスバと上記正極端子や負極端子とは、溶接接合等により接続されるが、その接続作業が多くなり、作業が煩雑化するという課題がある。同様に、電池パック内の電池モジュール同士を連結固定する作業も発生し、作業が煩雑化するという課題がある。

【0008】

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、少なくとも一方向に整列された複数の電池セルを２種類の電極接続板を用いて、直列接続、並列接続、あるいは直並列接続することが可能な電池セルの接続構造に関する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一実施形態である電池セルの接続構造では、複数の電池セルが第１方向に積層して配列され、前記第１方向に配列された前記電池セル同士を電気的に接続する電池セルの接続構造であって、絶縁基材と、前記第１方向と直交する第２方向の前記絶縁基材の第１端部側に形成される第１接続端子と、を有する第１電極接続板と、前記絶縁基材と、前記第１接続端子と、前記第２方向の前記絶縁基材の第２端部側に形成される第２接続端子と、を有する第２電極接続板と、を備え、前記電池セルは、前記第２方向の第１端部側に形成される第１電極と、前記第２方向の第２端部側に形成される第２電極と、を有し、前記第１電極接続板は、前記第１方向に隣り合う前記電池セル間に配設され、隣り合う前記電池セル同士を直列接続し、前記第２電極接続板は、前記第１方向に隣り合う前記電池セル間に配設され、隣り合う前記電池セル同士を並列接続し、前記電池セルは、少なくとも前記第１電極接続板または前記第２電極接続板のどちらか一方を用いることで、前記直列接続、前記並列接続あるいは直並列接続されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明の一実施形態である電池セルの接続構造では、第１接続端子を有する第１電極接続板と、第１接続端子及び第２接続端子とを有する第２電極接続板と、を備える。そして、複数の電池セルの整列方向において、隣り合う電池セル同士が直列接続される場合には、第１電極接続板が用いられる。隣り合う電池セル同士が並列接続される場合には、第２電極接続板が用いられる。また、整列方向に配列される複数の電池セル同士が直並列接続される場合には、第１電極接続板及び第２電極接続板が用いられる。この構造により、少なくとも整列方向に配列される複数の電池セルは、２種類の第１電極接続板及び第２電極接続板を用いて、上記直列接続、並列接続、直並列接続に接続可能となる。そして、電池セルは、製造設備が高く、その製造コストも高くなるが、電池セルの構造は１種類とし、上記第１電極接続板及び第２電極接続板により上記３種類の接続構造が実現されることで、製造コストが大幅に低減される。更には、電池セルと上記第１電極接続板や第２電極接続板を積層することで組電池が構成されるため、組電池の製造が簡素化され、その製造コストが低減される。また、組電池のリサイクル時には、電極の固定方法として溶接接合やボルト締結が用いられないことで、その分解性にも優れる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態である電池セルの接続構造を備えた電池パックを説明する斜視図である。

【図2】本発明の一実施形態である電池セルの接続構造に用いられる電池セルを説明する斜視図である。

【図3A】本発明の一実施形態である電池セルの接続構造に用いられる電極接続板を説明する斜視図である。

【図3B】本発明の一実施形態である電池セルの接続構造に用いられる電極接続板を説明する斜視図である。

【図4】本発明の一実施形態である電池セルの接続構造を説明する上面図である。

【図5】本発明の一実施形態である電池セルの接続構造を説明する上面図である。

【図6】本発明の一実施形態である電池セルの接続構造を説明する上面図である。

【図7】本発明の他の実施形態である電池セルの接続構造に用いられる電池セルを説明する斜視図である。

【図8A】本発明の他の実施形態である電池セルの接続構造に用いられる電極接続板を説明する斜視図である。

【図8B】本発明の他の実施形態である電池セルの接続構造を説明する上面図である。

【図9A】本発明の他の実施形態である電池セルの接続構造に用いられる電極接続板を説明する斜視図である。

【図9B】本発明の他の実施形態である電池セルの接続構造を説明する上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の一実施形態に係る電池セル１１の接続構造１０を図面に基づき詳細に説明する。尚、本実施形態の説明の際には、同一の部材には原則として同一の符番を用い、繰り返しの説明は省略する。また、紙面前後方向は電池セル１１の厚み幅方向を示し、紙面左右方向は電池セル１１の横幅方向を示し、紙面上下方向は電池セル１１の高さ方向を示す。そして、紙面前後方向は、電池セル１１の整列方向であると共に本発明の第１方向に対応する。紙面左右方向は、本発明の第２方向に対応する。

【0013】

図１は、本実施形態の電池セル１１の接続構造１０を用いた電池パック１３を説明する斜視図である。図２は、本実施形態の電池セル１１の接続構造１０に用いられる電池セル１１を説明する斜視図である。図３Ａは、本実施形態の電池セル１１の接続構造１０に用いられる第１電極接続板３１を説明する斜視図である。図３Ｂは、本実施形態の電池セル１１の接続構造１０に用いられる第２電極接続板３４を説明する斜視図である。図４から図６は、本実施形態の電池セル１１の接続構造１０を説明する上面図である。

【0014】

図１では、複数の電池セル１１が収納された電池パック１３を示し、例えば、４０個の電池セル１１が、４行１０列に配列されて電池ケース１２内に収納される。図示したように、１０個の電池セル１１は、縦置き状態にて紙面前後方向である整列方向に配列されると共に、第１電極接続板３１を用いて直列接続される。

【0015】

詳細は後述するが、本実施形態の電池セル１１の接続構造１０では、少なくとも２種類の第１電極接続板３１及び第２電極接続板３４（図３Ｂ参照）を準備する。そして、第１電極接続板３１または第２電極接続板３４が、少なくとも整列方向に隣り合う電池セル１１間にそれぞれ配置されることで、複数の電池セル１１が、直列接続、並列接続あるいは直並列接続される。

【0016】

図示したように、電池パック１３内には、１０個の電池セル１１が直列接続された組電池１４が４セット収納される。この場合、組電池１４では、９枚の第１電極接続板３１が準備され、第１電極接続板３１が隣り合う電池セル１１間にそれぞれ配置されることで、組電池１４の直列接続構造が実現される。一方、組電池１４同士は、バスバ１５を介して直列接続され、高電圧化された電池パック１３が形成される。また、図示していないが、組電池１４は、電子機器であるＢＣＵ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）やジャンクションボックスと電気的に接続する。尚、電池パック１３の電圧規格に応じて、組電池１４同士は、バスバ１５を介して並列接続される場合や直並列接続される場合でも良い。

【0017】

本実施形態では、電池セル１１及び第１電極接続板３１は、電池ケース１２内に収納される際に圧入されることで、電池セル１１の正極電極板２１及び負極電極板２２と第１電極接続板３４の第１接続端子３３とは、所望の接触圧を確保した状態にて電気的に接続した状態となる。尚、第２の電極接続板３４の場合も同様に、電池ケース１２内へと圧入されることで、所望の接触圧を確保した状態にて電池セル１１と電気的に接続する。

【0018】

この構造により、電池セル１１の接続構造１０では、電池セル１１と第１電極接続板３１及び第２電極接続板３４とを電気的に接続する際に、溶接固定やボルト締結を用いることを省略できる。その結果、組電池１４の製造工程が簡素化され、部品点数や材料が減ることで、製造コストが低減される。また、組電池１４のリサイクル時には、溶接箇所やボルト締結箇所を取り外す作業が不要であり、電池セル１１等を引き抜くことで分解可能となり、作業時間も大幅に短縮される。

【0019】

尚、電池セル１１の接続構造１０では、上記接触圧が確保され、良好な電気的な接続状態が維持されれば良く、上記圧入構造に限定するものではない。例えば、組電池１４の整列方向の両端部の電池セル１１と電池ケース１２との間に突っ張り部材（図示せず）を配置し、整列方向の両側から電池セル１１等を押圧する構造でも良い。

【0020】

また、電池パック１３は、例えば、自動車や電車等の車両のフロアの下方に配置され、モータや様々な電装部品に電力を供給する。そして、車両として自動車の場合には、近年、ＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｖｅｈｉｃｌｅ）、ＨＥＶ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｖｅｈｉｃｌｅ）やＰＨＥＶ（Ｐｌｕｇ－ｉｎ Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｖｅｈｉｃｌｅ）等が普及している。

【0021】

尚、本実施形態の電池セル１１の接続構造１０は、組電池１４を構成する複数の電池セル１１同士を電気的に接続する際に用いられる場合に限定するものではない。例えば、電池パック１３の電池ケース１２内に個々の電池セル１１が直接配列される際に、それらの電池セル１１同士を電気的に接続する際に用いる場合でも良い。その他、本実施形態の電池セル１１の接続構造１０は、少なくとも複数の電池セル１１の整列方向に配列された複数の電池セル１１同士を連続して電気的に接続する場合に用いることが出来る。

【0022】

図２に示す如く、電池セル１１は、例えば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の２次電池である。個々の電池セル１１は、例えば、角型平板形状である。そして、電池セル１１の長手方向（紙面左右方向）両端部には、正極電極板２１及び負極電極板２２が形成される。尚、電池セル１１としては、上記ニッケル水素電池やリチウムイオン電池に限定されるものではなく、その他、全固体電池等、正極電極板２１及び負極電極板２２を備える電池が用いられる。また、正極電極板２１は、本発明の第１電極に対応し、負極電極板２２は、本発明の第２電極に対応する。

【0023】

図示したように、正極電極板２１及び負極電極板２２は、それぞれ電池セル１１の筐体２３の側面２３Ａ，２３Ｂから外側へと突出して形成される。正極電極板２１及び負極電極板２２は、それぞれ矩形形状であり、紙面上下方向に延在して形成される。一方、正極電極板２１及び負極電極板２２は、筐体２３の側面２３Ａ，２３Ｂの外周端部よりも内側へと窪んだ状態となる。つまり、電池セル１１の長手方向の両端部には、筐体２３と正極電極板２１及び負極電極板２２による段差部２４が形成される。

【0024】

この構造により、複数の電池セル１１の整列方向（紙面前後方向）では、電池セル１１の正極電極板２１及び負極電極板２２は、整列方向の両側から第１電極接続板３１または第２電極接続板３４の接続端子と電気的に接続することが可能となる。

【0025】

図３Ａに示す如く、第１電極接続板３１は、絶縁基材３２と、絶縁基材３２の長手方向（紙面左右方向）の第１端部側に形成される第１接続端子３３と、を備える。そして、第１電極接続板３１は、複数の電池セル１１の整列方向において、隣り合う電池セル１１間に配置され、電池セル１１同士を直列接続するための部材である。また、第１電極接続板３１は、縦置き状態に整列して配列される電池セル１１を位置固定し、セパレータとしての機能も果たす。

【0026】

絶縁基材３２は、例えば、熱硬化性樹脂等の樹脂材料から形成される絶縁性の板状体である。上述したように、第１電極接続板３１は、セパレータとしての機能も果たすため、絶縁基材３２は、その平面視において電池セル１１と略同形状の角型となる。そして、第１接続端子３３としては、例えば、角柱形状のバスバが用いられる。バスバは、絶縁基材３２の短手方向（紙面上下方向）の長さと略同一程度の長さに切断され、樹脂モールドにより絶縁基材３２と一体に形成される。

【0027】

図示したように、バスバは、整列方向（紙面前後方向）の少なくとも絶縁基材３２の側面３２Ａ，３２Ｂ側に露出する。そして、第１電極接続板３１では、１本のバスバが絶縁基材３２の内部に埋設され、そのバスバの一部が、絶縁基材３２の側面３２Ａ，３２Ｂ側の２箇所に露出し、第１接続端子３３として用いられる。

【0028】

この構造により、第１電極接続板３１の第１接続端子３３の配置領域Ｗ１は、第１電極接続板３１のその他の領域Ｗ２よりも肉厚に形成され、突出部３６となる。そして、第１電極接続板３１が、隣り合う電池セル１１間に配設される場合には、第１接続端子３３の配置領域Ｗ１である突出部３６が、電池セル１１の段差部２４（図２参照）に係合する。そして、電池セル１１が、電池セル１１の長手方向（紙面左右方向）にずれることを防止する。

【0029】

尚、第１電極接続板３１は、第１接続端子３３のみを有する構造となるため、絶縁基材３２の長手方向の第２端部側には、樹脂材料のみから成る突出部３７が形成される。そして、第１電極接続板３１では、突出部３７は、突出部３６と同形状に形成される。この構造により、第１電極接続板３１の長手方向の断面視は、略Ｉの字形状となる。

【0030】

図３Ｂに示す如く、第２電極接続板３４は、絶縁基材３２と、絶縁基材３２の長手方向（紙面左右方向）の第１端部側に形成される第１接続端子３３と、絶縁基材３２の長手方向の第２端部側に形成される第２接続端子３５と、を備える。ここで、第２電極接続板３４は、突出部３７に第２接続端子３５を有する以外は、第１電極接続板３１と同じ構造である。そして、第２接続端子３５の構造も第１接続端子３３の構造と同じである。そして、第１接続端子３３と第２接続端子３５との離間距離は、同時に電池セル１１の正極電極板２１及び負極電極板２２と電気的に接続可能な距離となる。

【0031】

この構造により、第２電極接続板３４は、複数の電池セル１１の整列方向において、隣り合う電池セル１１間に配置され、電池セル１１同士を並列接続するための部材となる。また、第２電極接続板３４も第１電極接続板３１と同様に、セパレータとしての機能を果たす。尚、第２電極接続板３４の説明は、適宜、第１電極接続板３１の説明を参照する。

【0032】

つまり、第１電極接続板３１及び第２電極接続板３４は、両構造とも突出部３６，３７を有するが、突出部３７にバスバが配置されるか、否かの違いである。そのため、第１電極接続板３１及び第２電極接続板３４は、同一の金型を用いて成形することが出来るので、金型費用が低減される。

【0033】

図４は、複数の電池セル１１が縦置き状態にて配置され、第１電極接続板３１を介して直列接続された状態を説明する上面図である。

【0034】

図示したように、本実施形態の電池セル１１の接続構造１０では、直列接続の場合には、隣り合う電池セル１１の正極電極板２１と負極電極板２２とが対向するように、複数の電池セル１１は、正極電極板２１と負極電極板２２との位置が互い違いとなるように整列方向（紙面前後方向）に配置される。

【0035】

一方、電池セル１１の直列接続の場合には、第１電極接続板３１のみが用いられ、第１電極接続板３１は、隣り合う電池セル１１間にそれぞれ配置される。そして、第１接続端子３３が紙面右側、紙面左側、紙面右側、紙面左側へと順次互い違いに位置するように、第１電極接続板３１は電池セル１１間に配置される。このとき、第１電極接続板３１は、垂直方向へと１８０度回転させることで、第１接続端子３３の位置を入れ替え、上記直列接続に対応可能となる。

【0036】

更には、丸印４１，４２にて示すように、第１電極接続板３１の突出部３６，３７が、隣り合う電池セル１１の正極電極板２１と負極電極板２２との間に係合する。言い換えると、電池セル１１が、第１電極接続板３１の突出部３６，３７の間に係合し、位置固定される。この構造により、電池セル１１は、車両の振動等により電池セル１１の長手方向（紙面左右方向）にずれ難くなる。そして、電池セル１１の正極電極板２１及び負極電極板２２と第１電極接続板３１の第１接続端子３３との接触状態が維持され、電池セル１１と第１電極接続板３１との電気的接続状態が良好に維持される。

【0037】

尚、上述したように、電池セル１１の正極電極板２１及び負極電極板２２と第１電極接続板３１の第１接続端子３３とは、電池セル１１等が電池ケース１２内へと圧入されることで上記整列方向へと押圧されることでも、電気的接続状態が維持される。

【0038】

図５は、複数の電池セル１１が縦置き状態にて配列され、第２電極接続板３４を介して並列接続された状態を説明する上面図である。

【0039】

図示したように、本実施形態の電池セル１１の接続構造１０では、並列接続の場合には、隣り合う電池セル１１の正極電極板２１同士及び負極電極板２２同士がそれぞれ対向するように、複数の電池セル１１は、整列方向（紙面前後方向）に配置される。

【0040】

一方、電池セル１１の並列接続の場合には、第２電極接続板３４のみが用いられ、第２電極接続板３４は、隣り合う電池セル１１間にそれぞれ配置される。図示したように、同一構造の第２電極接続板３４を複数枚準備することで上記並列接続に対応可能となり、製造コストが大幅に低減される。

【0041】

更には、丸印５１，５２にて示すように、第２電極接続板３４の突出部３６，３７が、隣り合う電池セル１１の正極電極板２１間や負極電極板２２間に係合する。言い換えると、電池セル１１が、第２電極接続板３４の突出部３６，３７の間に係合し、位置固定される。この構造により、電池セル１１は、車両の振動等により電池セル１１の長手方向（紙面左右方向）にずれ難くなる。そして、電池セル１１と第２電極接続板３４との電気的接続状態が良好に維持される。

【0042】

図６は、複数の電池セル１１が縦置き状態にて配列され、第１電極接続板３１及び第２電極接続板３４を介して直並列接続された状態を説明する上面図である。

【0043】

図示したように、本実施形態の電池セル１１の接続構造１０では、直並列接続の場合には、第１電極接続板３１と第２電極接続板３４とを用い、図４を用いて説明した直列接続構造と図５を用いて説明した並列接続とが併用される。

【0044】

複数の電池セル１１の直並列接続の場合においても、２種類の第１電極接続板３１と第２電極接続板３４とをそれぞれ複数枚準備することで対応可能となり、製造コストが大幅に低減される。また、電池セル１１が、第１電極接続板３１と第２電極接続板３４とを用いて位置固定されることで、電池セル１１と第１電極接続板３１及び第２電極接続板３４との電気的接続状態が良好に維持される。

【0045】

上述したように、本実施形態の電池セル１１の接続構造１０では、図２に示すように、正極電極板２１及び負極電極板２２がそれぞれ電池セル１１の筐体２３の側面２３Ａ，２３Ｂから外側へと突出した１種類の電池セル１１が用いられる。通常、電池セル１１を製造するための製造設備は高額であり、電池セル１１の製造コストも高くなる。しかしながら、電池セル１１の接続構造１０では、１種類の電池セル１１と２種類の第１電極接続板３１及び第２電極接続板３４により、直列接続構造、並列接続構造、あるいは直並列接続構造が可能となり、製造コストが大幅に低減される。

【0046】

次に、本発明の他の実施形態に係る電池セル６１の接続構造６０を図面に基づき詳細に説明する。尚、本実施形態の説明の際には、同一の部材には原則として同一の符番を用い、繰り返しの説明は省略する。また、紙面前後方向は電池セル６１の厚み幅方向を示し、紙面左右方向は電池セル６１の横幅方向を示し、紙面上下方向は電池セル６１の高さ方向を示す。そして、紙面前後方向は、電池セル６１の整列方向であり、本願発明の第１方向に対応する。紙面左右方向は、本願発明の第２方向に対応する。

【0047】

本実施形態の電池セル６１の接続構造６０と上述した電池セル１１の接続構造１０とは、電池セル６１の正極電極板６２及び負極電極板６３の位置が、電池セル６１の筐体６４の内側の側面に形成される構造において、電池セル１１の構造と異なる。しかしながら、本実施形態の電池セル６１の接続構造６０においても、第１接続端子７３のみを有する第１電極接続板７１と、第１接続端子７３及び第２接続端子７４を有する第２電極接続板７２との２種類の電極接続板により、複数の電池セル６１の直列接続、並列接続、あるいは直並列接続を構成することは、電池セル１１の接続構造１０と同様である。

【0048】

そのため、以下の説明では、電池セル６１、第１電極接続板７１及び第２電極接続板７２の構造を中心に説明し、適宜、図１から図６を用いて説明した電池セル１１の接続構造１０の説明を参照し、繰り返しの説明は省略する。

【0049】

図７は、本実施形態の電池セル６１の接続構造６０に用いられる電池セル６１を説明する斜視図である。図８Ａは、本実施形態の電池セル６１の接続構造６０に用いられる第１電極接続板７１を説明する斜視図である。図８Ｂは、本実施形態の電池セル６１の接続構造６０を説明する上面図である。図９Ａは、本実施形態の電池セル６１の接続構造６０に用いられる第２電極接続板７２を説明する斜視図である。図９Ｂは、本実施形態の電池セル６１の接続構造６０を説明する上面図である。

【0050】

図７に示す如く、電池セル６１としては、電池セル１１と同じ電池が採用される。そして、電池セル６１の正極電極板６２及び負極電極板６３は、それぞれ電池セル６１の筐体６４の側面６４Ａ，６４Ｂに形成される。正極電極板６２は、平面視略長方形形状であり、電池セル６１の長手方向（紙面左右方向）の第１端部側に形成される。負極電極板６３は、平面視略長方形形状であり、電池セル６１の長手方向（紙面左右方向）の第２端部側に形成される。そして、図示していないが筐体６４の側面６４Ｂにも、側面６４Ａと同じ位置に正極電極板６２及び負極電極板６３が形成される。尚、正極電極板６２は、本発明の第１電極に対応し、負極電極板６３は、本発明の第２電極に対応する。

【0051】

図８Ａに示す如く、第１電極接続板７１は、絶縁基材７５と、絶縁基材７５の長手方向（紙面左右方向）の第１端部側に形成される第１接続端子７３と、を備える。そして、第１電極接続板７１は、複数の電池セル６１の整列方向において、隣り合う電池セル６１間に配置され、電池セル６１同士を直列接続するための部材である。また、第１電極接続板７１は、縦置き状態に整列して配列される電池セル６１を位置固定し、セパレータとしての機能も果たす。

【0052】

絶縁基材７５は、例えば、熱硬化性樹脂等の樹脂材料から形成される絶縁性の板状体である。上述したように、第１電極接続板７１は、セパレータとしての機能も果たすため、絶縁基材７５は、その平面視において電池セル６１と略同形状の角型となる。そして、第１接続端子７３としては、例えば、平板形状のバスバが用いられる。バスバは、絶縁基材３２の短手方向（紙面上下方向）の長さと略同一程度の長さに切断され、樹脂モールドにより絶縁基材７５と一体に形成される。

【0053】

図示したように、バスバは、整列方向（紙面前後方向）の少なくとも絶縁基材７５の側面７５Ａ，７５Ｂ側に露出する。そして、第１電極接続板７１では、１本のバスバが絶縁基材７５の内部に埋設され、そのバスバの一部が、第１電極接続板７１の側面７５Ａ，７５Ｂ側の２箇所に露出し、第１接続端子７３として用いられる。

【0054】

また、第１電極接続板７１では、整列方向（紙面前後方向）におけるバスバの厚みは、絶縁基材７５の厚みよりも若干厚くなる。そして、第１接続端子７３は、絶縁基材７５の側面７５Ａ，７５Ｂよりも数ｍｍ程度、整列方向の両側へと突出する。尚、第１電極接続板７１は、第１接続端子７３のみを有する構造となるため、絶縁基材７５の長手方向の第２端部側には、樹脂材料が数ミリ程度突出した構造が形成される。

【0055】

図８Ｂは、複数の電池セル６１が縦置き状態にて配置され、第１電極接続板７１を介して直列接続された状態を説明する上面図である。

【0056】

図示したように、本実施形態の電池セル６１の接続構造６０では、直列接続の場合には、隣り合う電池セル６１の正極電極板６２と負極電極板６３とが対向するように、複数の電池セル６１は、正極電極板６２と負極電極板６３との位置が互い違いとなるように整列方向（紙面前後方向）に配置される。

【0057】

上述したように、第１接続端子７３は、絶縁基材７５の側面７５Ａ，７５Ｂよりも整列方向へと突出することで、第１接続端子７３は、電池セル６１の正極電極板６２及び負極電極板６３と接触し易い構造となる。そして、電池セル６１及び第１電極接続板７１は、例えば、電池ケース１２への配列時に圧入され、整列方向へと押圧されることで、電気的接続状態を維持するが、上記第１接続端子７３の構造により良好な接触状態を維持し易くなる。

【0058】

また、電池セル６１の接続構造６０においても、電池セル１１の接続構造１０と同様に、第１電極接続板７１のみが用いられ、複数の電池セル６１の直列接続構造が実現される。この構造により、同一構造の第１電極接続板７１を複数枚準備することで上記直列接続に対応可能となる。

【0059】

更には、第１電極接続板７１は、その平面視において電池セル６１と略同等の大きさであり、電池セル６１の配置領域に一緒に配置することが可能となる。その結果、電池ケース１２や組電池１４の枠体（図示せず）の大きさにより、絶縁基材７５の大きさ等を変更することが不要となり、製造コストが大幅に低減される。

【0060】

図９Ａに示す如く、第２電極接続板７２は、絶縁基材７５と、絶縁基材７５の長手方向（紙面左右方向）の第１端部側に形成される第１接続端子７３と、絶縁基材７５の長手方向の第２端部側に形成される第２接続端子７４と、を備える。ここで、第２電極接続板７２は、第２接続端子７４を有する以外は、第１電極接続板７１と同じ構造である。そして、第２接続端子７４の構造も第１接続端子７３の構造と同じ構造である。

【0061】

この構造により、第２電極接続板７２は、複数の電池セル６１の整列方向において、隣り合う電池セル６１間に配置され、電池セル６１同士を並列接続するための部材となる。また、第２電極接続板７２も第１電極接続板７１と同様に、セパレータとしての機能を果たす。また、第１電極接続板７１及び第２電極接続板７２は、同一の金型を用いて成形することが出来るので、金型費用が低減される。尚、第２電極接続板７２の説明は、適宜、第１電極接続板７１の説明を参照する。

【0062】

図９Ｂは、複数の電池セル６１が縦置き状態にて配列され、第２電極接続板７２を介して並列接続された状態を説明する上面図である。

【0063】

図示したように、本実施形態の電池セル６１の接続構造６０では、並列接続の場合には、隣り合う電池セル６１の正極電極板６２同士及び負極電極板６３同士がそれぞれ対向するように、複数の電池セル１１は、整列方向（紙面前後方向）に配置される。

【0064】

一方、電池セル６１の並列接続の場合には、第２電極接続板７２のみが用いられ、第２電極接続板７２は、隣り合う電池セル６１間にそれぞれ配置される。図示したように、同一構造の第２電極接続板７２を複数枚準備することで上記並列接続に対応可能となり、製造コストが大幅に低減される。

【0065】

上述したように、第１接続端子７３及び第２接続端子７４は、絶縁基材７５の側面７５Ａ，７５Ｂよりも整列方向へと突出することで、第１接続端子７３及び第２接続端子７４は、電池セル６１の正極電極板６２及び負極電極板６３と接触し易い構造となる。そして、電池セル６１及び第２電極接続板７２は、例えば、電池ケース１２への配列時に圧入され、整列方向へと押圧されることで、電気的接続状態を維持するが、上記第１接続端子７３及び第２接続端子７４の構造により良好な接触状態を維持し易くなる。

【0066】

次に、電池セル６１の接続構造６０においても、電池セル１１の接続構造１０と同様に、第１電極接続板７１及び第２電極接続板７２を用いて直並列接続構造が実現される。図示していないが、整列方向へと配列された複数の電池セル６１の直列接続の箇所では、図８Ｂを用いて説明したように、隣り合う電池セル６１同士が、第１電極接続板７１を用いて電気的に接続される。一方、複数の電池セル６１の並列接続の箇所では、図９Ｂを用いて説明したように、隣り合う電池セル６１同士が、第２電極接続板７２を用いて電気的に接続される。

【0067】

複数の電池セル６１の直並列接続の場合においても、２種類の第１電極接続板７１と第２電極接続板７２とをそれぞれ複数枚準備することで対応可能となり、製造コストが大幅に低減される。

【0068】

上述したように、本実施形態の電池セル６１の接続構造６０においても、図７に示す１種類の電池セル１１と２種類の第１電極接続板７１及び第２電極接続板７２により、直列接続構造、並列接続構造、あるいは直並列接続構造が可能となり、製造コストが大幅に低減される。

【0069】

また、電池セル６１と第１電極接続板７１及び第２電極接続板７２とを電気的に接続する際に、溶接固定やボルト締結を用いることを省略できる。その結果、組電池１４の製造工程が簡素化され、部品点数や材料が減ることで、製造コストが低減される。また、組電池１４のリサイクル時には、溶接箇所やボルト締結箇所を取り外す作業が不要であり、電池セル１１等を引き抜くことで分解可能となり、作業時間も大幅に短縮される。

【0070】

尚、本実施形態では、複数の電池セル１１，６１が、例えば、電池ケース１２の底面に対して縦置き状態に配置される。そして、少なくとも整列方向（紙面前後方向）に配列された複数の電池セル１１，６１が、上記接続構造１０，６０により、直列接続、並列接続、あるいは直並列接続される場合について説明したが、この場合に限定するものではない。例えば、複数の電池セル１１，６１が、例えば、電池ケース１２の底面に対して平置き状態に配置され、電池ケース１２の高さ方向に積層して配列される場合においても、高さ方向に隣り合う電池セル１１，６１間に第１電極接続板３１，７１や第２電極接続板３４，７２が配置されることで、複数の電池セル１１，６１が、上記接続構造１０，６０により、直列接続、並列接続、あるいは直並列接続される場合でも良い。

【0071】

また、電池セル１１の接続構造１０では、図４から図６を用いて説明したように、第１電極接続板３１及び第２電極接続板３４の突出部３６，３７の間に電池セル１１の筐体２３の長手方向（紙面左右方向）が係合する場合について説明したが、この場合に限定するものではない。例えば、第１電極接続板３１及び第２電極接続板３４が、更にその長手方向（紙面左右方向）に長くなり、突出部３６，３７の間に電池セル１１の正極電極板２１及び負極電極板２２を含めて係合される場合でも良い。この場合には、第１接続端子３３及び第２接続端子３５が、突出部３６，３７の内側面３６Ａ，３７Ａ（図３Ａ及び図３Ｂ参照）側に露出する。そして、第１接続端子３３及び第２接続端子３５が、突出部３６，３７の内側に配設される正極電極板２１及び負極電極板２２と電気的に接続する場合でも良い。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲にて種々の変更が可能である。

【符号の説明】

【0072】

１０，６０ 電池セルの接続構造
１１，６１ 電池セル
１２ 電池ケース
１３ 電池パック
１４ 組電池
１５ スペーサ
２１，６２ 正極電極板
２２，６３ 負極電極板
２３，６４ 筐体
２４ 段差部
３１，７１ 第１電極接続板
３２，７５ 絶縁基材
３３，７３ 第１接続端子
３４，７２ 第２電極接続板
３５，７４ 第２接続端子
３６，３７ 突出部

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】