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(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】P2024089393
(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 20210101ALI20240626BHJP
【ＦＩ】
H01M50/503
H01M50/509
H01M50/548 101
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022204733
(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
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、平置き状態の複数の電池セル１１が整列方向に配列されると共に、電池セル１１の厚み方向へと１段以上にて積層して配置される。電極接続板３１は、第１接続端子３３、第２接続端子３４、第３接続端子３５、第４接続端子３６の配置または非配置の組み合わせにより、複数パターン準備される。この構造により、電池セル１１の接続構造１０が、１種類の電池セル１１と複数種類の電極接続板３１により形成されることで、電池セル１１の製造コストが低減され、上記接続構造１０を備えた組電池１４の製造コストも大幅に低減される。
【選択図】図５
【解決手段】
本発明の電池セル１１の接続構造１０では、平置き状態の複数の電池セル１１が整列方向に配列されると共に、電池セル１１の厚み方向へと１段以上にて積層して配置される。電極接続板３１は、第１接続端子３３、第２接続端子３４、第３接続端子３５、第４接続端子３６の配置または非配置の組み合わせにより、複数パターン準備される。この構造により、電池セル１１の接続構造１０が、１種類の電池セル１１と複数種類の電極接続板３１により形成されることで、電池セル１１の製造コストが低減され、上記接続構造１０を備えた組電池１４の製造コストも大幅に低減される。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の電池セルが平置き状態にて第１方向に配列されると共に前記第１方向と直交する前記電池セルの厚み方向に少なくとも１層以上配列され、電極接続板を介して前記電池セルを電気的に接続する電池セルの接続構造であって、
前記電池セルは、前記第１方向と直交する第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、
前記電極接続板は、絶縁基材と、前記厚み方向における前記絶縁基材の第１主面の少なくとも前記第１端部側または前記第２端部側に形成される第１接続端子と、前記第１主面と反対側の前記絶縁基材の第２主面の少なくとも前記第１端部側または前記第２端部側に形成される第２接続端子と、前記第１端部側あるいは前記第２端部側のどちらか一方の前記絶縁基材の前記厚み方向に形成され、前記第１接続端子と前記第２接続端子とを電気的に接続し、あるいは、前記絶縁基材を貫通して前記第１主面と前記第２主面から露出する第３接続端子と、前記第３接続端子の反対側の前記第２端部側あるいは前記第１端部側のどちらか一方の前記絶縁基材の前記厚み方向に形成され、前記第１接続端子と前記第２接続端子とを電気的に接続し、あるいは、前記絶縁基材を貫通して前記第１主面と前記第２主面から露出する第４接続端子と、を有し、
少なくとも前記電極接続板の前記第１接続端子または前記第２接続端子は、前記第１方向に隣り合う前記電池セルの境界を跨ぐように配設され、
前記電極接続板は、前記第１接続端子、前記第２接続端子、前記第３接続端子及び前記第４接続端子の配置または非配置の組み合わせにより前記第１方向に隣り合う前記電池セル同士を電気的接続状態あるいは電気的非接続状態とすることで、前記電池セルは、直列接続、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。
前記電池セルは、前記第１方向と直交する第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、
前記電極接続板は、絶縁基材と、前記厚み方向における前記絶縁基材の第１主面の少なくとも前記第１端部側または前記第２端部側に形成される第１接続端子と、前記第１主面と反対側の前記絶縁基材の第２主面の少なくとも前記第１端部側または前記第２端部側に形成される第２接続端子と、前記第１端部側あるいは前記第２端部側のどちらか一方の前記絶縁基材の前記厚み方向に形成され、前記第１接続端子と前記第２接続端子とを電気的に接続し、あるいは、前記絶縁基材を貫通して前記第１主面と前記第２主面から露出する第３接続端子と、前記第３接続端子の反対側の前記第２端部側あるいは前記第１端部側のどちらか一方の前記絶縁基材の前記厚み方向に形成され、前記第１接続端子と前記第２接続端子とを電気的に接続し、あるいは、前記絶縁基材を貫通して前記第１主面と前記第２主面から露出する第４接続端子と、を有し、
少なくとも前記電極接続板の前記第１接続端子または前記第２接続端子は、前記第１方向に隣り合う前記電池セルの境界を跨ぐように配設され、
前記電極接続板は、前記第１接続端子、前記第２接続端子、前記第３接続端子及び前記第４接続端子の配置または非配置の組み合わせにより前記第１方向に隣り合う前記電池セル同士を電気的接続状態あるいは電気的非接続状態とすることで、前記電池セルは、直列接続、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】
前記電池セルが、前記厚み方向に２層以上積層して配列される場合には、前記電極接続板は各階層の前記電池セル間に挟まれて配置され、
前記第３接続端子及び前記第４接続端子は、前記第１方向に隣り合う前記電池セルの境界を跨がないように配設されると共に、前記厚み方向に隣り合う前記電池セル同士を前記電気的接続状態とす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。
前記第３接続端子及び前記第４接続端子は、前記第１方向に隣り合う前記電池セルの境界を跨がないように配設されると共に、前記厚み方向に隣り合う前記電池セル同士を前記電気的接続状態とす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】
前記電極接続板の前記絶縁基材は、前記第１端部側にて前記第１方向に隣り合う前記電池セルの境界を跨ぐように配設されると共に、前記第２端部側にて前記第１方向に隣り合う前記電池セルの境界を跨がないように配設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】
複数の電池セルが平置き状態にて第１方向に配列されると共に前記第１方向と直交する前記電池セルの厚み方向に少なくとも１層以上配列され、電極接続板を介して前記電池セルを電気的に接続する電池セルの接続構造であって、
前記電池セルは、前記第１方向の第１端部側に形成される第１電極と、前記第１方向の第２端部側に形成される第２電極と、を有し、
前記電極接続板は、絶縁基材と、前記厚み方向における前記絶縁基材の第１主面側に形成される第１接続端子と、前記第１主面と反対側の前記絶縁基材の第２主面側に形成される第２接続端子と、前記絶縁基材の前記厚み方向に形成され、前記第１接続端子と前記第２接続端子とを電気的に接続し、あるいは、前記絶縁基材を貫通し前記第１主面と前記第２主面から露出する第３接続端子と、前記絶縁基材の前記厚み方向に形成され、前記第１接続端子と前記第２接続端子とを電気的に接続し、あるいは、前記絶縁基材を貫通し前記第１主面と前記第２主面から露出する第４接続端子と、を有し、
前記電極接続板の前記第１接続端子及び前記第２の接続端子は、少なくとも前記第１方向に隣り合い、前記第１電極と前記第２電極とが対向して配置される前記電池セルの境界を跨ぐように配設され、
前記電極接続板は、前記第１接続端子、前記第２接続端子、前記第３接続端子及び第４接続端子の配置または非配置の組み合わせにより前記第１方向に隣り合う前記電池セル同士を電気的接続状態あるいは電気的非接続状態とすることで、前記電池セルは、直列接続、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。
前記電池セルは、前記第１方向の第１端部側に形成される第１電極と、前記第１方向の第２端部側に形成される第２電極と、を有し、
前記電極接続板は、絶縁基材と、前記厚み方向における前記絶縁基材の第１主面側に形成される第１接続端子と、前記第１主面と反対側の前記絶縁基材の第２主面側に形成される第２接続端子と、前記絶縁基材の前記厚み方向に形成され、前記第１接続端子と前記第２接続端子とを電気的に接続し、あるいは、前記絶縁基材を貫通し前記第１主面と前記第２主面から露出する第３接続端子と、前記絶縁基材の前記厚み方向に形成され、前記第１接続端子と前記第２接続端子とを電気的に接続し、あるいは、前記絶縁基材を貫通し前記第１主面と前記第２主面から露出する第４接続端子と、を有し、
前記電極接続板の前記第１接続端子及び前記第２の接続端子は、少なくとも前記第１方向に隣り合い、前記第１電極と前記第２電極とが対向して配置される前記電池セルの境界を跨ぐように配設され、
前記電極接続板は、前記第１接続端子、前記第２接続端子、前記第３接続端子及び第４接続端子の配置または非配置の組み合わせにより前記第１方向に隣り合う前記電池セル同士を電気的接続状態あるいは電気的非接続状態とすることで、前記電池セルは、直列接続、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5】
前記電池セルが、前記厚み方向に２層以上積層して配列される場合には、前記電極接続板は、各階層の前記電池セル間に挟まれて配置され、
前記第３接続端子及び前記第４接続端子は、前記厚み方向に隣り合う前記電池セル同士を前記電気的接続状態とすることを特徴とする請求項４に記載の電池セルの接続構造。
前記第３接続端子及び前記第４接続端子は、前記厚み方向に隣り合う前記電池セル同士を前記電気的接続状態とすることを特徴とする請求項４に記載の電池セルの接続構造。
【請求項6】
前記電極接続板は、前記第１方向に配列された複数の前記電池セルに対して１枚の前記絶縁基材にて形成され、
少なくとも前記第１接続端子、前記第２接続端子、前記第３接続端子または前記第４接続端子のいずれかが、前記第１方向に隣り合う前記電池セルの境界を跨ぐように配設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。
少なくとも前記第１接続端子、前記第２接続端子、前記第３接続端子または前記第４接続端子のいずれかが、前記第１方向に隣り合う前記電池セルの境界を跨ぐように配設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7】
前記電極接続板は、前記第１方向に配列された複数の前記電池セルに対して１枚の前記絶縁基材にて形成され、
前記第１接続端子及び前記第２接続端子は、前記第１方向に隣り合う前記電池セルの境界を跨ぐように配設されることを特徴とする請求項４に記載の電池セルの接続構造。
前記第１接続端子及び前記第２接続端子は、前記第１方向に隣り合う前記電池セルの境界を跨ぐように配設されることを特徴とする請求項４に記載の電池セルの接続構造。
【請求項8】
前記第１電極及び前記第２電極は、それぞれ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または請求項４に記載の電池セルの接続構造。
【請求項9】
前記電極接続板の前記第１接続端子と前記第２接続端子との配置領域は、前記絶縁基材の前記厚み方向へと突出して形成されることを特徴とする請求項１、請求項４、請求項６または請求項７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複数パターンの接続端子から成る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、複数の電池セルが平置き状態にて第１方向に配列されると共に前記第１方向と直交する前記電池セルの厚み方向に少なくとも１層以上配列され、電極接続板を介して前記電池セルを電気的に接続する電池セルの接続構造であって、前記電池セルは、前記第１方向と直交する第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、前記電極接続板は、絶縁基材と、前記厚み方向における前記絶縁基材の第１主面の少なくとも前記第１端部側または前記第２端部側に形成される第１接続端子と、前記第１主面と反対側の前記絶縁基材の第２主面の少なくとも前記第１端部側または前記第２端部側に形成される第２接続端子と、前記第１端部側あるいは前記第２端部側のどちらか一方の前記絶縁基材の前記厚み方向に形成され、前記第１接続端子と前記第２接続端子とを電気的に接続し、あるいは、前記絶縁基材を貫通して前記第１主面と前記第２主面から露出する第３接続端子と、前記第３接続端子の反対側の前記第２端部側あるいは前記第１端部側のどちらか一方の前記絶縁基材の前記厚み方向に形成され、前記第１接続端子と前記第２接続端子とを電気的に接続し、あるいは、前記絶縁基材を貫通して前記第１主面と前記第２主面から露出する第４接続端子と、を有し、少なくとも前記電極接続板の前記第１接続端子または前記第２接続端子は、前記第１方向に隣り合う前記電池セルの境界を跨ぐように配設され、前記電極接続板は、前記第１接続端子、前記第２接続端子、前記第３接続端子及び前記第４接続端子の配置または非配置の組み合わせにより前記第１方向に隣り合う前記電池セル同士を電気的接続状態あるいは電気的非接続状態とすることで、前記電池セルは、直列接続、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、複数の電池セルが平置き状態にて第１方向に配列される。電池セルは、電極接続板により電気的に接続されることで、直列接続、並列接続あるいは直並列接続される。そして、電極接続板は、第１接続端子、第２接続端子、第３接続端子及び第４接続端子の配置または非配置の組み合わせにより、複数パターン準備される。この構造により、電池セルの接続構造が、１種類の電池セルと複数種類の電極接続板により形成される。そして、通常、電池セルを製造するための製造設備は高額であり、電池セルの製造コストも高くなるが、電池セルの構造が１種類にて対応可能となり、製造コストが大幅に低減される。更には、電池セルと電極接続板とを積層して組電池が形成されることで、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ることがなく、その分解性に優れる。
【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断面図である。
【図3C】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断面図である。
【図4A】本発明の一実施形態である電池セルの接続構造を用いた組電池を説明する側面図である。
【図4B】本発明の一実施形態である電池セルの接続構造を用いた組電池を説明する側面図である。
【図5】本発明の一実施形態である電池セルの接続構造を用いた組電池を説明する斜視図である。
【図6A】本発明の一実施形態である電池セルの接続構造を用いた組電池を説明する側面図である。
【図6B】本発明の一実施形態である電池セルの接続構造を用いた組電池を説明する側面図である。
【図7】本発明の一実施形態である電池セルの接続構造を用いた組電池を説明する斜視図である。
【図8A】本発明の一実施形態である電池セルの接続構造を用いた組電池を説明する側面図である。
【図8B】本発明の一実施形態である電池セルの接続構造を用いた組電池を説明する側面図である。
【図9】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10A】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10B】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断面図である。
【図10C】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断面図である。
【図11A】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11B】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12A】本発明の他の実施形態である電池セルの接続構造を用いた組電池を説明する斜視図である。
【図12B】本発明の他の実施形態である電池セルの接続構造を用いた組電池を説明する側面図である。
【図13A】本発明の他の実施形態である電池セルの接続構造を用いた組電池を説明する斜視図である。
【図13B】本発明の他の実施形態である電池セルの接続構造を用いた組電池を説明する側面図である。
【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、紙面上下方向は、電池セル１１の厚み方向を示す。紙面左右方向は、電池セル１１の短手方向であり、電池セル１１の横幅方向を示す。紙面前後方向は、電池セル１１の長手方向であり、電池セル１１の縦幅方向を示す。そして、紙面左右方向は、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。紙面前後方向は、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に用いられる電極接続板３１を説明する斜視図である。図３Ｂは、図３Ａに示す電極接続板３１を説明する断面図であり、図３ＡのＡ－Ａ線方向の断面を示す。図３Ｃは、図３Ａに示す電極接続板３１を説明する断面図であり、図３Ｂに示す電極接続板３１の変形例である。図４Ａは、本実施形態の電池セル１１の接続構造１０を用いた組電池１４を正面側から見た状態を説明する側面図である。図４Ｂは、本実施形態の電池セル１１の接続構造１０を用いた組電池１４を背面側から見た状態を説明する側面図である。
【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、１６個の電池セル１１が、２行８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、８個の電池セル１１は、平置き状態にて紙面左右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。そして、１６個の電池セル１１は、電池パック１３の高さ方向（紙面上下方向）にて１段にて配設される。
【0015】
図示したように、電池パック１３内には、８個の電池セル１１が直列接続された組電池１４が２セット収納される。この場合、組電池１４では、７枚の電極接続板３１が準備され、電極接続板３１が隣り合う電池セル１１間の境界を跨ぐように配置されることで、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。
【0016】
本実施形態では、電池セル１１及び電極接続板３１は、電池ケース１２内に収納される際に圧入される。そして、電池セル１１の正極電極板２１及び負極電極板２２と電極接続板３１の第１接続端子３３（図４Ａ参照）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。詳細は後述するが、電極接続板３１は、水平方向に１８０度回転させて用いられることで、第１接続端子３３は紙面前後方向に交互に配置される。
【0017】
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と電極接続板３１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が省略される。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。
【0018】
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、電池ケース１２の上方開口部を塞ぐ蓋部を準備し、電池ケース１２の上方側から下方側へと電池セル１１等を押圧する構造でも良い。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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（紙面前後方向）の両端部には、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。
【0022】
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、紙面左右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。
【0023】
図３Ａに示すように、電極接続板３１は、絶縁基材３２と、絶縁基材３２の第１主面である側面３２Ａに形成される第１接続端子３３と、絶縁基材３２の第２主面である側面３２Ｂに形成される第２接続端子３４と、第１接続端子３３と第２接続端子３４とを電気的に接続状態とする第３接続端子３５（図３Ｂ参照）及び第４接続端子３６（図３Ｂ参照）と、を備える。そして、電極接続板３１は、原則として、複数の電池セル１１の整列方向（紙面左右方向）において、隣り合う電池セル１１間の境界４１（図４Ａ参照）を跨ぐように配置される。
【0024】
尚、複数の電池セル１１が、電池パック１３の高さ方向（紙面上下方向）にて２段以上の複数段に渡り積層して配設される場合には、電極接続板３１は、上記高さ方向に隣り合う電池セル１１の間に配設され、セパレータとしての機能も果たす。
【0025】
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、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及び第２接続端子３４としては、例えば、角柱形状のバスバが用いられる。上記バスバは、絶縁基材３２の短手方向（紙面左右方向）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。図示したように、第１接続端子３３は、絶縁基材３２の側面３２Ａ側に露出する。一方、第２接続端子３４は、絶縁基材３２の側面３２Ｂ側に露出する。そして、第１接続端子３３と第２接続端子３４とは、絶縁基材３２により隔てて配設され、電気的非接続状態となる。
【0026】
この構造により、電極接続板３１の第１接続端子３３や第２接続端子３４の配置領域Ｗ１は、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３７，３８となる。そして、電極接続板３１が、隣り合う電池セル１１間の境界を跨ぐように配設される場合には、突出部３７，３８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、突出部３７，３８間に嵌り込むことで、電池セル１１が、その長手方向（紙面前後方向）にずれることを防止する。
【0027】
図３Ｂに示すように、第３接続端子３５及び第４接続端子３６が、それぞれ突出部３７，３８の短手方向（紙面左右方向）の中央部に形成される。第３接続端子３５及び第４接続端子３６としては、角柱形状のバスバが用いられる。そして、第３接続端子３５及び第４接続端子３６は、第１接続端子３３及び第２接続端子３４と接続することで、第１接続端子３３と第２接続端子３４とを電気的接続状態とする。つまり、この構造の場合には、第３接続端子３５及び第４接続端子３６は、第１接続端子３３と第２接続端子３４とを電気的に接続するための配線として用いられる。尚、第３接続端子３５及び第４接続端子３６の配置位置は、突出部３７，３８の中央部に限定されるものではなく、突出部３７，３８のいずれかの位置に配置される場合でも良い。
【0028】
図３Ｃに示すように、電極接続板３１の変形例として、第３接続端子３５及び第４接続端子３６が、突出部３７，３８の側面３２Ａ，３２Ｂ側から直接露出し、端子として用いられる場合でも良い。そして、第３接続端子３５及び第４接続端子３６は、高さ方向に隣り合う電池セル１１を電気的接続状態とするために用いられる。尚、第３接続端子３５及び第４接続端子３６の配置位置は、突出部３７，３８の中央部に限定されるものではなく、突出部３７，３８のいずれかの位置に配置される場合でも良い。
【0029】
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、複数パターンの電極接続板３１の構造が、第１接続端子３３、第２接続端子３４、第３接続端子３５及び第４接続端子３６の突出部３７，３８に対する配置または非配置の組み合わせにより形成される。そして、電池セル１１の接続構造１０では、複数パターンの電極接続板３１が適宜用いられることで、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。
【0030】
図４Ａ及び図４Ｂは、図１に示す組電池１４における電池セル１１の接続構造１０を示す。そして、電極接続板３１としては、例えば、電池セル１１よりも幅広の第１電極接続板３１Ａと、電池セル１１と略同一幅の第２電極接続板３１Ｂと、を用いる。尚、図４Ａ及び図４Ｂでは、説明の都合上、電池セル１１と第１電極接続板３１Ａ及び第２電極接続板３１Ｂとを離間して図示しているが、実際には、第１電極接続板３１Ａ及び第２電極接続板３１Ｂの突出部３７，３８は、電池セル１１の段差部２４（図２参照）に係合した状態となる。また、説明の都合上、第１接続端子３３は、突出部３７，３８の端面から見えるように図示している。
【0031】
図４Ａ及び図４Ｂに示すように、本実施形態の電池セル１１の接続構造１０では、電池セル１１は、紙面左右方向に整列して配置される。そして、直列接続の場合には、電池セル１１の正極電極板２１と負極電極板２２とは、隣り合う電池セル１１同士にて互い違いとなるように配置される。つまり、組電池１４を正面側または背面側から見た場合には、電池セル１１の正極電極板２１と負極電極板２２とは、電池セル１１の整列方向（紙面左右方向）に互い違いに配置される。
【0032】
ここで、第１電極接続板３１Ａは、突出部３７の側面３２Ａ側に第１接続端子３３が形成される構造である。また、第２電極接続板３１Ｂは、突出部３７の側面３２Ａ側に第１接続端子３３が形成される構造である。
【0033】
電池セル１１の直列接続の場合には、第１電極接続板３１Ａは、整列方向の両端側の電池セル１１の下面に配置される。そして、第１電極接続板３１Ａは、隣り合う電池セル１１間の境界４１を跨ぐように配置される。一方、第２電極接続板３１Ｂは、整列方向の中間部に位置する電池セル１１の下面に配置される。そして、第２電極接続板３１Ｂは、隣り合う電池セル１１間の境界４１を跨ぐように配置される。
【0034】
このとき、第２電極接続板３１Ｂでは、第１接続端子３３が形成される突出部３７が、紙面前側、紙面後側、紙面前側、紙面後側へと順次互い違いに位置する。そして、第２電極接続板３１Ｂは、水平方向へと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。
【0035】
図４Ａに示すように、組電池１４の紙面左側の電池セル１１の正極電極板２１は、出力用の総正極端子４２と接続する。一方、組電池１４の紙面右側の電池セル１１の負極電極板２２は、出力用の総負極端子４３と接続する。一点鎖線４４は、電流の流れを模式的に示すが、組電池１４では、上述した電池セル１１の接続構造１０により直列接続構造が実現される。尚、電池セル１１は、整列方向において、各境界４１に隙間を有して配列されることで、その隙間を冷却用空気の通路として用いることが出来る。また、組電池１４は、１層構造に限定するものではなく、電池セル１１を２層以上に積層した多層構造とする場合でも良い。
【0036】
次に、図５から図６Ｂを用いて、本実施形態の電池セル１１の接続構造１０を用いた直列接続構造の組電池５１であり、電池パック（図示せず）の高さ方向に複数の電池セル１１を３段に渡り積層した構造を説明する。図５は、本実施形態の電池セル１１の接続構造１０の組電池５１を説明する斜視図である。図６Ａは、本実施形態の電池セル１１の接続構造１０の組電池５１を正面側から見た状態を説明する側面図である。図６Ｂは、本実施形態の電池セル１１の接続構造１０の組電池５１を背面側から見た状態を説明する側面図である。尚、本実施形態の組電池５１は、上述した組電池１４とは異なる電極接続板３１を用いて電池セル１１の多層構造が実現される。
【0037】
図５から図６Ｂに示すように、電極接続板３１としては、例えば、電池セル１１と略同一幅の第３電極接続板３１Ｃ及び第４電極接続板３１Ｄと、片側が電池セル１１よりも幅広であり、もう一方の片側が電池セル１１と略同一幅の第５電極接続板３１Ｅ，第６電極接続板３１Ｆ及び第７電極接続板３１Ｇと、を用いる。尚、図５から図６Ｂでは、説明の都合上、電池セル１１と第３電極接続板３１Ｃから第７電極接続板３１Ｇとを離間して図示しているが、実際には、第３電極接続板３１Ｃから第７電極接続板３１Ｇの突出部３７，３８は、電池セル１１の段差部２４（図２参照）に係合した状態となる。また、図６Ａ及び図６Ｂでは、説明の都合上、第１接続端子３３から第４接続端子３６は、突出部３７，３８の端面から見えるように図示している。
【0038】
図５は、電池パック（図示せず）内に収納される１組の組電池５１を示す。そして、組電池５１では、例えば、整列方向（紙面左右方向）に６個の電池セル１１が配置されると共に、各段６個の電池セル１１が、電池パックの高さ方向（紙面上下方向）に３段積層して構成される。尚、電池パック内には、図１に示すように、複数の組電池５１が、複数セット収納され、バスバ（図示せず）を介して直列接続され、高電圧化される場合でも良い。また、電池パックの電圧規格に応じて、組電池５１同士は、バスバ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。
【0039】
図５に示すように、各段の整列方向において、電池セル１１の正極電極板２１と負極電極板２２とは、隣り合う電池セル１１同士にて互い違いとなるように配置される。更には、電池セル１１の高さ方向においても、電池セル１１の正極電極板２１と負極電極板２２とは、隣り合う電池セル１１同士にて互い違いとなるように配置される。
【0040】
つまり、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、組電池５１を正面側または背面側から見た場合には、組電池５１の整列方向及び高さ方向においても、電池セル１１の正極電極板２１と負極電極板２２とは、互い違いに配置される。
【0041】
ここで、第３電極接続板３１Ｃは、突出部３８に第１接続端子３３、第２接続端子３４及び第４接続端子３６が形成される構造である。第４電極接続板３１Ｄは、突出部３８に第１接続端子３３及び第２接続端子３４が形成される構造である。第５電極接続板３１Ｅは、突出部３７に第１接続端子３３、第２接続端子３４及び第３接続端子３５が形成されると共に、突出部３８に第２接続端子３４が形成される構造である。第６電極接続板３１Ｆは、突出部３７に第１接続端子３３及び第２接続端子３４が形成される構造である。第７電極接続板３１Ｇは、突出部３７に第１接続端子３３、第２接続端子３４及び第３接続端子３５が形成されると共に、突出部３８に第１接続端子３３及び第２接続端子３４が形成される構造である。尚、第６電極接続板３１Ｆ及び第７電極接続板３１Ｇは、適宜、水平方向に１８０度回転して用いられる。
【0042】
図示したように、組電池５１に用いられる第３電極接続板３１Ｃから第７電極接続板３１Ｇは、１段目の電池セル１１と２段目の電池セル１１との間及び２段目の電池セル１１と３段目の電池セル１１との間に配設される。そして、第４電極接続板３１Ｄから第７電極接続板３１Ｇは、少なくともその一部が整列方向に隣り合う電池セル１１間の境界５５を跨ぐように配置される。一方、第３電極接続板３１Ｃは、高さ方向に隣り合う電池セル１１同士を電気的に接続し、整列方向に隣り合う電池セル１１間の境界５５を跨がないように配置される。
【0043】
また、組電池５１の３段目の紙面左側の電池セル１１の正極電極板２１は、出力用の総正極端子５２と接続する。一方、組電池５１の３段目の紙面右側の電池セル１１の負極電極板２２は、出力用の総負極端子５３と接続する。一点鎖線５４は、電流の流れを模式的に示すが、組電池５１では、上述した電池セル１１の接続構造１０により直列接続構造が実現される。尚、電池セル１１は、整列方向（紙面左右方向）において、各境界５５に隙間を有して配列されることで、その隙間を冷却用空気の通路として用いることが出来る。
【0044】
次に、図７から図８Ｂを用いて、本実施形態の電池セル１１の接続構造１０を用いた直並列接続構造の組電池６１であり、電池パック（図示せず）の高さ方向に複数の電池セル１１を３段に渡り積層した構造を説明する。図７は、本実施形態の電池セル１１の接続構造１０の組電池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１１の接続構造１０の組電池６１を正面側から見た状態を説明する側面図である。図８Ｂは、本実施形態の電池セル１１の接続構造１０の組電池６１を背面側から見た状態を説明する側面図である。
【0045】
図７から図８Ｂに示すように、電極接続板３１としては、例えば、片側が電池セル１１よりも幅広であり、もう一方の片側が電池セル１１と略同一幅の第８電極接続板３１Ｈと，両側が電池セル１１よりも幅広である第９電極接続板３１Ｉと、片側に電池セル１１と略同一幅の突出部３７のみが形成される第１０電極接続板３１Ｊと、を用いる。尚、図７から図８Ｂでは、説明の都合上、電池セル１１と第８電極接続板３１Ｈから第１０電極接続板３１Ｊとを離間して図示しているが、第８電極接続板３１Ｈから第１０電極接続板３１Ｊの突出部３７，３８は、電池セル１１の段差部２４（図２参照）に係合した状態となる。
【0046】
図７は、電池パック（図示せず）内に収納される１組の組電池６１を示す。そして、組電池６１では、例えば、整列方向（紙面左右方向）に６個の電池セル１１が配置されると共に、各段６個の電池セル１１が、電池パックの高さ方向（紙面上下方向）に３段積層して構成される。尚、電池パック内には、図１に示すように、複数の組電池６１が、複数セット収納され、バスバ（図示せず）を介して直列接続され、高電圧化される場合でも良い。また、電池パックの電圧規格に応じて、組電池６１同士は、バスバ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。
【0047】
図７に示すように、各段の整列方向において、電池セル１１の正極電極板２１と負極電極板２２とは、隣り合う電池セル１１同士にて互い違いとなるように配置される。一方、電池セル１１の高さ方向においては、電池セル１１の正極電極板２１と負極電極板２２とは、揃って配置される。つまり、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、組電池６１では、高さ方向の電池セル１１同士は並列接続され、その並列接続された電池セル１１群が、整列方向にて直列接続される。
【0048】
ここで、第８電極接続板３１Ｈ及び第９電極接続板３１Ｉは、突出部３７に第１接続端子３３、第２接続端子３４及び第３接続端子３５が形成されると共に、突出部３８に第１接続端子３３、第２接続端子３４及び第４接続端子３６が形成される構造である。第１０電極接続板３１Ｊは、突出部３７に第１接続端子３３、第２接続端子３４及び第３接続端子３５が形成される構造である。尚、第１０電極接続板３１Ｊは、その長手方向（紙面前後方向）に約半分程度の絶縁基材３２から形成され、組電池６１の背面側からは見えない状態となる。
【0049】
図示したように、組電池６１に用いられる第８電極接続板３１Ｈから第１０電極接続板３１Ｊは、１段目の電池セル１１と２段目の電池セル１１との間及び２段目の電池セル１１と３段目の電池セル１１との間に配設される。そして、第８電極接続板３１Ｈ及び第９電極接続板３１Ｉは、少なくともその一部が整列方向に隣り合う電池セル１１間の境界６５を跨ぐように配置される。一方、第１０電極接続板３１Ｊは、高さ方向に隣り合う電池セル１１同士を電気的に接続し、整列方向に隣り合う電池セル１１間の境界６５を跨がないように配置される。
【0050】
また、組電池６１の３段目の紙面左側の電池セル１１の正極電極板２１は、出力用の総正極端子６２と接続する。一方、組電池６１の３段目の紙面右側の電池セル１１の負極電極板２２は、出力用の総負極端子６３と接続する。一点鎖線６４は、電流の流れを模式的に示すが、組電池６１では、上述した電池セル１１の接続構造１０により直並列接続構造が実現される。尚、電池セル１１は、整列方向（紙面左右方向）において、各境界６５に隙間を有して配列されることで、その隙間を冷却用空気の通路として用いることが出来る。
【0051】
上述したように、電池セル１１の接続構造１０では、１種類の電池セル１１と複数種類の電極接続板３１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る。そして、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、複数種類の電極接続板３１を用いることで、電池セル１１の構造が１種類にて対応可能となり、製造コストが大幅に低減される。
【0052】
尚、本実施形態の電池セル１１の接続構造１０の図５に示す構造では、１段目の電池セル１１と２段目の電池セル１１との間には、紙面左側から、第５電極接続板３１Ｅ、第６電極接続板３１Ｆ、第４電極接続板３１Ｄ、第６電極接続板３１Ｆ及び第７電極接続板３１Ｇの５枚の電極接続板３１が配設されるが、この場合に限定するものではない。例えば、図９に示す電極接続板３９にて電池セル１１の接続構造１０を構成する場合でも良い。
【0053】
図９は、本実施形態の電池セル１１の接続構造１０に用いられる電極接続板３９を説明する斜視図である。図９に示すように、電極接続板３９の絶縁基材３２は、整列方向（紙面左右方向）に配列された６枚の電池セル１１に対して１枚にて対応可能な大きさを有する。そして、絶縁基材３２の紙面前後方向の両端部には、突出部３７，３８が形成される。突出部３７，３８も、絶縁基材３２と同様に、整列方向（紙面左右方向）に配列された６枚の電池セル１１に対して対応可能な長さを有する。
【0054】
図示したように、電極接続板３９では、第１接続端子３３、第２接続端子３４、第３接続端子３５及び第４接続端子３６が、１枚の絶縁基材３２の突出部３７，３８に対して図５を用いて説明した箇所に配置される。この構造により、電極接続板３９の絶縁基材３２の構造が統一されることで、電極接続板３９の成形用金型の数が削減され、製造コストが大幅に低減される。
【0055】
また、本実施形態の電池セル１１の接続構造１０では、組電池６１の総正極端子６２は、３段目の紙面左側の電池セル１１と接続し、組電池６１の総負極端子６３は、３段目の紙面右側の電池セル１１と接続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、電極接続板３１の配列により、総正極端子６２と総負極端子６３とが、近い位置に配置されることも可能となる。つまり、総正極端子６２と総負極端子６３の配置箇所が任意に設計変更となる。そして、総正極端子６２と総負極端子６３とが近い位置に寄せて配置されることで、長いバスバが不要となる効果や衝突時のショート防止効果等、設計の目的に応じて様々な効果が得られる。尚、組電池１４，５１においても同様である。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。
【0056】
次に、本発明の他の実施形態に係る電池セル１１の接続構造７０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、紙面上下方向は、電池セル１１の厚み方向を示す。紙面左右方向は、電池セル１１の長手方向であり、電池セル１１の縦幅方向を示す。紙面前後方向は、電池セル１１の短手方向であり、電池セル１１の横幅方向を示す。そして、紙面左右方向は、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。
【0057】
本実施形態の電池セル１１の接続構造７０では、図１から図８Ｂを用いて上述した電池セル１１の接続構造１０とは、主に、電池セル１１の配列の方向が異なることで、電極接続板７１の構造や電極接続板７１内での第１接続端子７２から第４接続端子７５の形状や配置箇所が異なる。尚、電池セル１１の接続構造７０の説明では、上述した電池セル１１の接続構造１０と異なる構造を中心に説明する。そして、上述した電池セル１１の接続構造１０と同一の構成部材には、同一の符番を用い、繰り返しの説明は省略する。
【0058】
図１０Ａは、本実施形態の電池セル１１の接続構造７０に用いられる電極接続板７１を説明する斜視図である。図１０Ｂは、図１０Ａに示す電極接続板７１を説明する断面図であり、図１０ＡのＢ－Ｂ線方向の断面を示す。図１０Ｃは、図１０Ａに示す電極接続板７１を説明する断面図であり、図１０Ｂに示す電極接続板７１の変形例である。
【0059】
図１０Ａに示すように、電極接続板７１は、絶縁基材３２と、絶縁基材３２の第１主面である側面３２Ａに形成される第１接続端子７２と、絶縁基材３２の第２主面である側面３２Ｂに形成される第２接続端子７３と、第１接続端子７２と第２接続端子７３とを電気的に接続状態とする第３接続端子７４（図１０Ｂ参照）または第４接続端子７５（図１０Ｃ参照）と、を備える。そして、電極接続板７１は、原則として、複数の電池セル１１の整列方向（紙面左右方向）において、隣り合う電池セル１１間の境界を跨ぐように配置される。
【0060】
尚、複数の電池セル１１が、電池パック（図示せず）の高さ方向（紙面上下方向）にて２段以上の複数段に渡り積層して配設される場合には、電極接続板７１は、高さ方向に隣り合う電池セル１１の間に配設され、セパレータとしての機能も果たす。
【0061】
上述したように、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７２及び第２接続端子７３としては、例えば、角柱形状のバスバが用いられる。上記バスバは、絶縁基材３２の短手方向（紙面前後方向）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。図示したように、第１接続端子７２は、絶縁基材３２の側面３２Ａ側に露出する。一方、第２接続端子７３は、絶縁基材３２の側面３２Ｂ側に露出する。そして、第１接続端子７２と第２接続端子７３とは、絶縁基材３２により隔てて配設され、電気的非接続状態となる。
【0062】
また、図示したように、電極接続板７１の第１接続端子７２や第２接続端子７３の配置領域Ｗ３は、電極接続板７１のその他の領域Ｗ２よりも肉厚に形成され、突出部７６となる。そして、突出部７６は、原則として、電極接続板７１の長手方向（紙面左右方向）の片側にのみ形成される。詳細は後述するが、突出部７６は、隣り合う電池セル１１の両方の段差部２４間に嵌まり込むため、突出部７６の配置領域Ｗ３は、電極接続板３１の突出部３８の配設領域Ｗ１の略２倍の長さを有する。
【0063】
この構造により、電極接続板７１だけでなく、第１接続端子７２及び第２接続端子７３も、整列方向（紙面左右方向）において、隣り合う電池セル１１間の境界を跨ぐように配置される。
【0064】
図１０Ｂに示すように、第３接続端子７４及び第４接続端子７５が、それぞれ突出部７６の短手方向（紙面前後方向）の中央部に形成される。第３接続端子７４及び第４接続端子７５としては、角柱形状のバスバが用いられる。そして、第３接続端子７４及び第４接続端子７５は、第１接続端子７２及び第２接続端子７３と接続することで、第１接続端子７２と第２接続端子７３とを電気的接続状態とする。つまり、この構造の場合には、第３接続端子７４及び第４接続端子７５は、第１接続端子７２と第２接続端子７３とを電気的に接続するための配線として用いられる。
【0065】
尚、図示したように、第３接続端子７４及び第４接続端子７５が、上記配線として用いられる場合には、少なくとも第３接続端子７４または第４接続端子７５のどちらか一方が形成される場合でも良い。また、少なくとも第３接続端子７４または第４接続端子７５のどちらか一方が形成される場合には、第３接続端子７４または第４接続端子７５は、突出部７６のいずれかの位置に配置されれば良い。
【0066】
一方、本実施形態の電池セル１１の接続構造７０では、図１０Ｃに示すように、電極接続板７１では、第１接続端子７２及び第２接続端子７３が、突出部７６に形成されない。そして、第３接続端子７４及び第４接続端子７５が、突出部７６の側面３２Ａ，３２Ｂ側から直接露出し、それぞれ端子として用いられる場合もある。この場合には、第３接続端子７４及び第４接続端子７５は、高さ方向に隣り合う電池セル１１を電気的接続状態とするために用いられる。そのため、第３接続端子７４は、隣り合う電池セル１１の境界の紙面右側に形成され、第４接続端子７５は、隣り合う電池セル１１の境界の紙面左側に形成される。
【0067】
詳細は後述するが、本実施形態の電池セル１１の接続構造７０では、複数パターンの電極接続板７１の構造が、第１接続端子７２、第２接続端子７３、第３接続端子７４及び第４接続端子７５の突出部７６に対する配置または非配置の組み合わせにより形成される。そして、電池セル１１の接続構造７０では、複数パターンの電極接続板７１が適宜用いられることで、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。
【0068】
ここで、図１１Ａに示すように、電極接続板７１の変形例として、電極接続板７７が用いられる場合でも良い。電極接続板７７は、電極接続板７１の紙面右側の端部に、電極接続板３１の突出部３７が形成される。上述したように、突出部３７には、第１接続端子３３、第２接続端子３４及び第３接続端子３５が、配置または非配置の組み合わせにより形成される。
【0069】
また、図１１Ｂに示すように、電極接続板７１の変形例として、電極接続板７８が用いられる場合でも良い。電極接続板７８は、電極接続板３１の突出部３７が無く、突出部３８を有する構造となる。上述したように、突出部３８には、第１接続端子３３、第２接続端子３４及び第４接続端子３６が、配置または非配置の組み合わせにより形成される。
【0070】
次に、図１２Ａ及び１２Ｂを用いて、本実施形態の電池セル１１の接続構造７０を用いた直列接続構造の組電池８１であり、電池パック（図示せず）の高さ方向に複数の電池セル１１を３段に渡り積層した構造を説明する。図１２Ａは、本実施形態の電池セル１１の接続構造７０の組電池８１を説明する斜視図である。図１２Ｂは、本実施形態の電池セル１１の接続構造７０の組電池８１を正面側から見た状態を説明する側面図である。
【0071】
図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、組電池８１では、例えば、電極接続板７１（図１０Ａ参照）と同形状である第１電極接続板７１Ａ、第２電極接続板７１Ｂ、第３電極接続板７１Ｃと、電極接続板７７（図１１Ａ参照）と同形状である第４電極接続板７７Ａ、第５電極接続板７７Ｂと、電極接続板７８（図１１Ｂ参照）と同形状である第６電極接続板７８Ａ、第７電極接続板７８Ｂと、を用いる。尚、図１２Ａ及び図１２Ｂでは、説明の都合上、電池セル１１と第１電極接続板７１Ａから第７電極接続板７８Ｂとを離間して図示しているが、実際には、第１電極接続板７１Ａから第７電極接続板７８Ｂの突出部３７，３８，７６は、電池セル１１の段差部２４（図２参照）に係合した状態となる。
【0072】
図１２Ａは、電池パック（図示せず）内に収納される１組の組電池８１を示す。組電池８１では、例えば、各段において、整列方向（紙面左右方向）に６個の電池セル１１が配置され、電池セル１１の長手方向（紙面左右方向）が、上記整列方向に一致する。そして、各段６個の電池セル１１が、電池パックの高さ方向（紙面上下方向）に３段積層して構成される。尚、電池パック内には、図１に示すように、複数の組電池８１が、複数セット収納され、バスバ（図示せず）を介して直列接続され、高電圧化される場合でも良い。また、電池パックの電圧規格に応じて、組電池８１同士は、バスバ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。
【0073】
図示したように、各段の整列方向において、電池セル１１の正極電極板２１と負極電極板２２とは、隣り合う電池セル１１同士にて対向するように配置される。そして、高さ方向において、偶数段と奇数段では、電池セル１１の正極電極板２１と負極電極板２２の向きが逆になることで、直列接続構造が実現される。
【0074】
ここで、第１電極接続板７１Ａは、突出部７６に第１接続端子７２及び第２接続端子７３が形成される構造である。第２電極接続板７１Ｂは、突出部７６に第３接続端子７４及び第４接続端子７５が形成される構造である。第３電極接続板７１Ｃは、突出部７６に第２接続端子７３が形成される構造である。第４電極接続板７７Ａは、突出部７６に第１接続端子７２及び第２接続端子７３が形成される構造である。第５電極接続板７７Ｂは、突出部３７に第３接続端子３５が形成されると共に、突出部７６に第１接続端子７２及び第２接続端子７３が形成される構造である。第６電極接続板７８Ａは、接続端子が全く形成されない構造である。第７電極接続板７８Ｂは、突出部３８に第４接続端子３６が形成される構造である。
【0075】
図示したように、組電池８１に用いられる第１電極接続板７１Ａから第７電極接続板７８Ｂは、１段目の電池セル１１と２段目の電池セル１１との間及び２段目の電池セル１１と３段目の電池セル１１との間に配設される。そして、第１電極接続板７１Ａから第５電極接続板７７Ｂは、少なくともその一部が整列方向に隣り合う電池セル１１間の境界８５を跨ぐように配置される。一方、第６電極接続板７８Ａ及び第７電極接続板７８Ｂは、整列方向に隣り合う電池セル１１間の境界８５を跨がないように配置される。
【0076】
また、組電池８１の３段目の紙面左側の電池セル１１の正極電極板２１は、出力用の総正極端子８２と接続する。一方、組電池８１の３段目の紙面右側の電池セル１１の負極電極板２２は、出力用の総負極端子８３と接続する。一点鎖線８４は、電流の流れを模式的に示すが、組電池８１では、上述した電池セル１１の接続構造７０により直列接続構造が実現される。尚、電池セル１１は、整列方向（紙面左右方向）において、各境界８５に隙間を有して配列されることで、その隙間を冷却用空気の通路として用いることが出来る。
【0077】
次に、図１３Ａ及び図１３Ｂを用いて、本実施形態の電池セル１１の接続構造７０を用いた直並列接続構造の組電池９１であり、電池パック（図示せず）の高さ方向に複数の電池セル１１を３段に渡り積層した構造を説明する。図１３Ａは、本実施形態の電池セル１１の接続構造７０の組電池９１を説明する斜視図である。図１３Ｂは、本実施形態の電池セル１１の接続構造７０の組電池９１を正面側から見た状態を説明する側面図である。
【0078】
図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、組電池９１では、例えば、電極接続板７１（図１０Ａ参照）と同形状である第８電極接続板７１Ｄと、電極接続板７７（図１１Ａ参照）と同形状である第９電極接続板７７Ｃと、電極接続板７８（図１１Ｂ参照）と同形状である第７電極接続板７８Ｂと、を用いる。尚、図１３Ａ及び図１３Ｂでは、説明の都合上、電池セル１１と第８電極接続板７１Ｄ、第９電極接続板７７Ｃ及び第７電極接続板７８Ｂとを離間して図示しているが、第８電極接続板７１Ｄ、第９電極接続板７７Ｃ及び第７電極接続板７８Ｂの突出部３７，３８，７６は、電池セル１１の段差部２４（図２参照）に係合した状態となる。
【0079】
図１３Ａは、電池パック（図示せず）内に収納される１組の組電池９１を示す。そして、組電池９１では、例えば、各段において、整列方向（紙面左右方向）に６個の電池セル１１が配置され、電池セル１１の長手方向（紙面左右方向）が、上記整列方向に一致する。そして、各段６個の電池セル１１が、電池パックの高さ方向（紙面上下方向）に３段積層して構成される。尚、電池パック内には、図１に示すように、複数の組電池９１が、複数セット収納され、バスバ（図示せず）を介して直列接続され、高電圧化される場合でも良い。また、電池パックの電圧規格に応じて、組電池９１同士は、バスバ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。
【0080】
図示したように、各段の整列方向において、電池セル１１の正極電極板２１と負極電極板２２とは、隣り合う電池セル１１同士にて対向するように配置される。つまり、各電池セル１１では、紙面左側に正極電極板２１が配置され、紙面右側に負極電極板２２が配置されることで、直並列接続構造が実現される。
【0081】
ここで、第８電極接続板７１Ｄは、突出部７６に第１接続端子７２、第２接続端子７３及び第３接続端子７４が形成される構造である。第９電極接続板７７Ｃは、突出部７６に第１接続端子７２、第２接続端子７３及び第３接続端子７４が形成されると共に、突出部３７に第３接続端子３５が形成される構造である。第７電極接続板７８Ｂは、突出部３８に第４接続端子３６が形成される構造である。
【0082】
図示したように、組電池９１に用いられる第８電極接続板７１Ｄ、第９電極接続板７７Ｃ及び第７電極接続板７８Ｂは、１段目の電池セル１１と２段目の電池セル１１との間及び２段目の電池セル１１と３段目の電池セル１１との間に配設される。そして、第８電極接続板７１Ｄ及び第９電極接続板７７Ｃは、少なくともその一部が整列方向に隣り合う電池セル１１間の境界９５を跨ぐように配置される。一方、第７電極接続板７８Ｂは、整列方向に隣り合う電池セル１１間の境界９５を跨がないように配置される。
【0083】
また、組電池９１の３段目の紙面左側の電池セル１１の正極電極板２１は、出力用の総正極端子９２と接続する。一方、組電池９１の３段目の紙面右側の電池セル１１の負極電極板２２は、出力用の総負極端子９３と接続する。一点鎖線９４は、電流の流れを模式的に示すが、組電池９１では、上述した電池セル１１の接続構造７０により直並列接続構造が実現される。尚、電池セル１１は、整列方向（紙面左右方向）において、各境界９５に隙間を有して配列されることで、その隙間を冷却用空気の通路として用いることが出来る。
【0084】
上述したように、電池セル１１の接続構造７０では、１種類の電池セル１１と複数種類の電極接続板７１，７７，７８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る。そして、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、複数種類の電極接続板７１，７７，７８を用いることで、電池セル１１の構造が１種類にて対応可能となり、製造コストが大幅に低減される。
【0085】
尚、本実施形態の電池セル１１の接続構造７０では、図１２Ａに示すように、複数の電池セル１１が高さ方向（紙面上下方向）に３段積層された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。電池セル１１の接続構造７０においても、例えば、図４Ａ及び図４Ｂを用いて説明した電池セル１１の接続構造１０と同様に、複数の電池セル１１が整列方向（紙面左右方向）に配列され、更には、高さ方向には１段にて配設される場合でも良い。この場合においても、複数種類の電極接続板７１，７７，７８が用いられ、１種類の電池セル１１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実現されることで、上述した同様な効果が得られる。
【0086】
また、本実施形態の電池セル１１の接続構造７０では、図１２Ａに示すように、例えば、１段目の電池セル１１と２段目の電池セル１１との間には、紙面左側から、第７電極接続板７８Ｂ、第３電極接続板７１Ｃ、第１電極接続板７１Ａ、第１電極接続板７１Ａ、第１電極接続板７１Ａ及び第５電極接続板７７Ｂが配設されるが、この場合に限定するものではない。電池セル１１の接続構造７０においても、例えば、図９を用いて説明した電池セル１１の接続構造１０と同様に、第５電極接続板７７Ｂの絶縁基材３２は、整列方向（紙面左右方向）に配列された６枚の電池セル１１に対して１枚にて対応可能な大きさを有する場合でも良い。この場合においても、電極接続板７７の絶縁基材３２の構造が統一されることで、上述した同様な効果が得られる。
【0087】
また、本実施形態の電池セル１１の接続構造７０では、組電池９１の総正極端子９２は、３段目の紙面左側の電池セル１１と接続し、組電池９１の総負極端子９３は、３段目の紙面右側の電池セル１１と接続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、電極接続板７１，７７，７８の配列により、総正極端子９２と総負極端子９３とが、近い位置に配置されることも可能となる。つまり、総正極端子９２と総負極端子９３の配置箇所が任意に設計変更となる。そして、総正極端子９２と総負極端子９３とが近い位置に寄せて配置されることで、長いバスバが不要となる効果や衝突時のショート防止効果等、設計の目的に応じて様々な効果が得られる。尚、組電池８１においても同様である。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】
【0088】
１０，７０ 接続構造
１１ 電池セル
１２ 電池ケース
１３ 電池パック
１４，５１，６１，８１，９１ 組電池
１５ バスバ
２１ 正極電極板
２２ 負極電極板
２３ 筐体
２４ 段差部
３１，３９，７１，７７，７８ 電極接続板
３１Ａ 第１電極接続板
３１Ｂ 第２電極接続板
３１Ｃ 第３電極接続板
３１Ｄ 第４電極接続板
３１Ｅ 第５電極接続板
３１Ｆ 第６電極接続板
３１Ｇ 第７電極接続板
３１Ｈ 第８電極接続板
３１Ｉ 第９電極接続板
３１Ｊ 第１０電極接続板
３２ 絶縁基材
３２Ａ，３２Ｂ 側面
３３，７２ 第１接続端子
３４，７３ 第２接続端子
３５，７４ 第３接続端子
３６，７５ 第４接続端子
３７，３８，７６ 突出部
４１ 境界
４２，５２，６２，８２，９２ 総正極端子
４３，５３，６３，８３，９３ 総負極端子
１１ 電池セル
１２ 電池ケース
１３ 電池パック
１４，５１，６１，８１，９１ 組電池
１５ バスバ
２１ 正極電極板
２２ 負極電極板
２３ 筐体
２４ 段差部
３１，３９，７１，７７，７８ 電極接続板
３１Ａ 第１電極接続板
３１Ｂ 第２電極接続板
３１Ｃ 第３電極接続板
３１Ｄ 第４電極接続板
３１Ｅ 第５電極接続板
３１Ｆ 第６電極接続板
３１Ｇ 第７電極接続板
３１Ｈ 第８電極接続板
３１Ｉ 第９電極接続板
３１Ｊ 第１０電極接続板
３２ 絶縁基材
３２Ａ，３２Ｂ 側面
３３，７２ 第１接続端子
３４，７３ 第２接続端子
３５，７４ 第３接続端子
３６，７５ 第４接続端子
３７，３８，７６ 突出部
４１ 境界
４２，５２，６２，８２，９２ 総正極端子
４３，５３，６３，８３，９３ 総負極端子
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図11A】
【図11B】
【図12A】
【図12B】
【図13A】
【図13B】