特許 7026792 バッテリパック

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-02-17

(45)【発行日】2022-02-28

(54)【発明の名称】バッテリパック

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/507 20210101AFI20220218BHJP

   H01M 50/296 20210101ALI20220218BHJP

   H01M 50/503 20210101ALI20220218BHJP

【ＦＩ】

H01M50/507

H01M50/296

H01M50/503

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2020528375

(86)(22)【出願日】2018-11-06

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-02-15

(86)【国際出願番号】 KR2018013365

(87)【国際公開番号】W WO2019132224

(87)【国際公開日】2019-07-04

【審査請求日】2020-05-25

(31)【優先権主張番号】10-2017-0181515

(32)【優先日】2017-12-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】590002817

【氏名又は名称】三星エスディアイ株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＳＡＭＳＵＮＧ ＳＤＩ Ｃｏ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】１５０－２０ Ｇｏｎｇｓｅ－ｒｏ，Ｇｉｈｅｕｎｇ－ｇｕ，Ｙｏｎｇｉｎ－ｓｉ， Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ， ４４６－９０２ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】ジャン・ウン・ペ

(72)【発明者】

【氏名】シ・ドン・パク

(72)【発明者】

【氏名】ジ・スン・リム

(72)【発明者】

【氏名】ウン・ギ・ホ

【審査官】鈴木 雅雄

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－０４４８１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１１－５１４６３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２４３６８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１５７６７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０６５７９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１１－５１５０１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０８７７２０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／５０７

Ｈ０１Ｍ ５０／２９６

Ｈ０１Ｍ ５０／５０３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

多数の並列モジュールと、
前記並列モジュールの配列方向に沿って互いに隣接しない並列モジュールを、互いに異なる極性同士直列連結するバスバーと、
互いに異なる極性の第１出力端子及び第２出力端子であって、前記並列モジュールの配列方向に沿って、前記並列モジュールが、第１，２，…，ｍ－１，ｍ並列モジュールを含むとき、第１並列モジュール及び第２並列モジュールから引き出される、第１出力端子及び第２出力端子と、
前記第１出力端子及び前記第２出力端子と、前記第１並列モジュール及び前記第２並列モジュールとをそれぞれ連結するために、前記並列モジュールの配列方向に沿って一方向に延長される第１端子接続部材及び第２端子接続部材と、を含むバッテリパック。

【請求項2】

前記バスバーは、前記並列モジュールの配列方向に沿って互いに隣接しないように、交互に互いに離れている並列モジュールを連結することを特徴とする請求項１に記載のバッテリパック。

【請求項3】

前記バスバーは、前記並列モジュールの配列方向に沿って交互に互いに離れている１対の並列モジュールをそれぞれ連結するように、多数に設けられることを特徴とする請求項２に記載のバッテリパック。

【請求項4】

前記並列モジュールそれぞれは、互いに同じ極性同士並列連結されているバッテリセルを含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリパック。

【請求項5】

前記バスバーは、
各並列モジュール内のバッテリセルを、同じ極性同士並列連結しながら、互いに異なる並列モジュールを、互いに異なる極性同士直列連結することを特徴とする請求項４に記載のバッテリパック。

【請求項6】

前記バスバーが前記並列モジュールの配列方向に沿って、前方並列モジュールと後方並列モジュールとを互いに連結するとき、
前記バスバーは、
前方並列モジュールに含まれた一群のバッテリセルとそれぞれ接点を形成するための一群の前方ブランチ部と、
後方並列モジュールに含まれた一群のバッテリセルとそれぞれ接点を形成するための一群の後方ブランチ部と、
前記一群の前方ブランチ部それぞれと、一群の後方ブランチ部それぞれとの連結を形成しながら、前記並列モジュールの配列方向に沿って一方向に延長される連結部と、を含むことを特徴とする請求項５に記載のバッテリパック。

【請求項7】

前記並列モジュールの配列方向に沿って、前記並列モジュールが、第１，２，…，ｎ－２，ｎ－１，ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２，…，ｍ－１，ｍ並列モジュールを含むとき、
前記バスバーは、
前記第（ｎ－２）並列モジュールと前記第ｎ並列モジュールとを互いに連結する前方バスバーと、
前記第（ｎ－１）並列モジュールと前記第（ｎ＋１）並列モジュールとを互いに連結する後方バスバーと、を含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリパック。

【請求項8】

前記前方バスバーと前記後方バスバーとが互いに噛み合うように、櫛構造に形成されていることを特徴とする請求項７に記載のバッテリパック。

【請求項9】

前記前方バスバーは、前記並列モジュールの配列方向に沿って延長される連結部と、前記第（ｎ－２）並列モジュール及び前記第ｎ並列モジュールと接点を形成するように、前記連結部から突出したブランチ部の対と、を含み、
前記後方バスバーは、前記並列モジュールの配列方向に沿って延長される連結部と、前記第（ｎ－１）並列モジュール及び前記第（ｎ＋１）並列モジュールと接点を形成するように、前記連結部から突出したブランチ部の対と、を含み、
前記前方バスバーのブランチ部の対と、前記後方バスバーのブランチ部の対は、互いに噛み合うように櫛構造に形成されていることを特徴とする請求項８に記載のバッテリパック。

【請求項10】

前記並列モジュールは、左右方向に沿って配列された互いに異なる極性を含み、
前記バスバーによって連結される互いに交互に配置された並列モジュールは、互いに反対極性同士対面するように、互いに対して左右反転されるパターンに配列されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリパック。

【請求項11】

前記並列モジュールの配列方向に沿って互いに隣接する並列モジュールの対を１つの単位にし、前記並列モジュールの配列方向に沿って左右反転されるパターンに配列されることを特徴とする請求項１０に記載のバッテリパック。

【請求項12】

前記並列モジュールの配列方向に沿って、対をなす２つの並列モジュールは、左右反転なしに配列され、
互いに隣接する並列モジュールの対と、他の互いに隣接する並列モジュールの対は、互いに左右反転されるように配列されることを特徴とする請求項１１に記載のバッテリパック。

【請求項13】

前記第１出力端子及び前記第２出力端子が引き出される前記第１並列モジュール及び前記第２並列モジュールは、左右反転なしに、互いに同じ極性同士対面するように配置されることを特徴とする請求項１～１２のいずれか１項に記載のバッテリパック。

【請求項14】

前記第ｍ並列モジュールと前記第（ｍ－１）並列モジュールは、対角線方向に延長されるクロス接続部材によって互いに異なる極性同士直列連結されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリパック。

【請求項15】

前記クロス接続部材によって互いに連結される前記第（ｍ－１）並列モジュールと前記第ｍ並列モジュールは、左右反転なしに、互いに同じ極性同士対面するように配置されることを特徴とする請求項１４に記載のバッテリパック。

【請求項16】

前記並列モジュールは、左右方向に沿って配列された互いに異なる極性を含み、
前記クロス接続部材は、前記並列モジュールの配列方向と、前記左右方向とに同時に追従するように対角線方向に沿って延長されることを特徴とする請求項１４に記載のバッテリパック。

【請求項17】

多数のバッテリセルと、
前記バッテリセルの配列方向に沿って互いに隣接しないように、交互に互いに離れているバッテリセルを互いに異なる極性同士直列連結するバスバーと、
互いに異なる極性の第１出力端子及び第２出力端子であって、前記バッテリセルの配列方向に沿って、前記バッテリセルが、第１，２，…，ｍ－１，ｍバッテリセルを含むとき、第１バッテリセル及び第２バッテリセルから引き出される、第１出力端子及び第２出力端子と、
前記第１出力端子及び前記第２出力端子と、前記第１バッテリセル及び前記第２バッテリセルとをそれぞれ連結するために、前記バッテリセルの配列方向に沿って一方向に延長される第１端子接続部材及び第２端子接続部材と、を含むバッテリパック。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バッテリパックに係わる。

【背景技術】

【0002】

一般的に、二次電池は、充電が不可能な一次電池とは異なり、充電及び放電が可能な電池である。二次電池は、モバイル機器、電気自動車、ハイブリッド自動車、電気自転車、無停電電源供給装置（ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ）のようなエネルギー源として使用され、適用される外部機器の種類により、単一電池の形態で使用されたり、多数の電池を連結し、１つの単位にまとめたモジュール形態で使用されたりする。

【0003】

携帯電話のような小型モバイル機器は、単一電池の出力と容量とでもって、所定時間作動が可能であるが、電力消耗が多い電気自動車、ハイブリッド自動車のように、長期間駆動、高電力駆動が必要な場合には、出力及び容量の問題で、多数の電池を含むモジュール形態が好まれ、内蔵された電池の個数により、出力電圧や出力電流を高めることができる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の一実施形態は、互いに異なる極性の出力端子が互いに隣接した位置に形成され、セット機器との電気的な連結が容易になされるバッテリパックを含むものである。

【0005】

本発明の一実施形態は、出力端子の電気的なパスが短縮され、電気的出力が向上しながらも単純化された構造を介して、空間活用性が改善され、外部からの振動及び衝撃に高耐性のバッテリパックを含むものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のバッテリパックは、多数の並列モジュールと、前記並列モジュールの配列方向に沿って互いに隣接しない並列モジュールを、互いに異なる極性同士直列連結するバスバーと、を含む。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、互いに異なる極性の出力端子が、互いに隣接した位置に形成され、セット機器との電気的な連結が容易になされ、出力端子の電気的なパスが短縮され、電気的出力が向上しながらも単純化された構造を介して、空間活用性が改善され、外部からの振動及び衝撃に高耐性のバッテリパックが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態に係わるバッテリパックを示す斜視図である。

【図2】図１に図示されたバッテリパックの電気的な連結について説明するための図面である。

【図3】図２に図示されたバッテリパックの一部を図示した図面であり、バスバーの構造について説明するための互いに異なる図面である。

【図4】図２に図示されたバッテリパックの一部を図示した図面であり、バスバーの構造について説明するための互いに異なる図面である。

【図5】本発明と対比される第１比較例によるバッテリパックの構造を図示する図面である。

【図6】本発明と対比される第２比較例によるバッテリパックの構造を図示する図面である。

【図7】本発明と対比される第３比較例によるバッテリパックの構造を図示する図面である。

【図8】本発明の他の実施形態によるバッテリパックの電気的な連結を示す図面である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明のバッテリパックは、多数の並列モジュールと、前記並列モジュールの配列方向に沿って互いに隣接しない並列モジュールを、互いに異なる極性同士直列連結するバスバーと、を含む。

【0010】

例えば、前記バスバーは、前記並列モジュールの配列方向に沿って互いに隣接しないように、交互に互いに離れている並列モジュールを連結する。

【0011】

例えば、前記バスバーは、前記並列モジュールの配列方向に沿って交互に互いに離れている１対の並列モジュールをそれぞれ連結するように、多数にも設けられる。

【0012】

例えば、前記並列モジュールそれぞれは、互いに同じ極性同士並列連結されているバッテリセルを含んでもよい。

【0013】

例えば、前記バスバーは、各並列モジュール内のバッテリセルを同じ極性同士並列連結しながら、互いに異なる並列モジュールを、互いに異なる極性同士直列連結することができる。

【0014】

例えば、前記バスバーが前記並列モジュールの配列方向に沿って前方並列モジュールと後方並列モジュールとを互いに連結するとき、
前記バスバーは、前方並列モジュールに含まれた一群のバッテリセルとそれぞれ接点を形成するための一群の前方ブランチ部と、後方並列モジュールに含まれた一群のバッテリセルとそれぞれ接点を形成するための一群の後方ブランチ部と、前記一群の前方ブランチ部それぞれと、一群の後方ブランチ部それぞれとの連結を形成しながら、前記並列モジュールの配列方向に沿って一方向に延長される連結部と、を含んでもよい。

【0015】

例えば、前記並列モジュールの配列方向に沿って、前記並列モジュールが、第１，２，…，ｎ－２，ｎ－１，ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２，…，ｍ－１，ｍ並列モジュールを含むとき、
前記バスバーは、前記第（ｎ－２）並列モジュールと第ｎ並列モジュールとを互いに連結する前方バスバーと、前記第（ｎ－１）並列モジュールと第（ｎ＋１）並列モジュールとを互いに連結する後方バスバーと、を含んでもよい。

【0016】

例えば、前記前方バスバーと前記後方バスバーとが互いに噛み合うように、櫛構造にも形成される。

【0017】

例えば、前記前方バスバーは、前記並列モジュールの配列方向に沿って延長される連結部と、前記第（ｎ－２）並列モジュール及び第ｎ並列モジュールと接点を形成するように、前記連結部から突出したブランチ部の対と、を含み、
前記後方バスバーは、前記並列モジュールの配列方向に沿って延長される連結部と、前記第（ｎ－１）並列モジュール及び第（ｎ＋１）並列モジュールと接点を形成するように、前記連結部から突出したブランチ部の対と、を含み、
前記前方バスバーのブランチ部の対と、前記後方バスバーのブランチ部の対は、互いに噛み合うように櫛構造にも形成される。

【0018】

例えば、前記並列モジュールは、左右方向に沿って配列された互いに異なる極性を含み、
前記バスバーによって連結される互いに交互に配置された並列モジュールは、互いに反対極性同士対面するように互いに対して左右反転されるパターンにも配列される。

【0019】

例えば、前記並列モジュールの配列方向に沿って互いに隣接する並列モジュールの対を１つの単位にし、前記並列モジュールの配列方向に沿って左右反転されるパターンにも配列される。

【0020】

例えば、前記並列モジュールの配列方向に沿って、対をなす２つの並列モジュールは、左右反転なしに配列され、
互いに隣接する並列モジュールの対と、他の互いに隣接する並列モジュールの対は、互いに左右反転されるようにも配列される。

【0021】

例えば、前記バッテリパックは、前記並列モジュールの配列方向に沿って、バッテリパックの前方端部または後方端部のうちいずれか１つの端部から共に引き出されることにより、互いに異なる極性の第１出力端子及び第２出力端子をさらに含んでもよい。

【0022】

前記並列モジュールの配列方向に沿って、前記並列モジュールが、第１，２，…，ｍ－１，ｍ並列モジュールを含むとき、
前記第１出力端子及び第２出力端子は、第１並列モジュール及び第２並列モジュールからも引き出される。

【0023】

例えば、前記バッテリパックは、前記第１出力端子及び第２出力端子と、前記第１並列モジュール及び第２並列モジュールとをそれぞれ連結するために、前記バッテリモジュールの配列方向に沿って一方向に延長される第１端子接続部材及び第２端子接続部材をさらに含んでもよい。

【0024】

例えば、前記第１出力端子及び第２出力端子が引き出される第１並列モジュール及び第２並列モジュールは、左右反転なしに互いに同じ極性同士対面するようにも配置される。

【0025】

例えば、前記並列モジュールの配列方向に沿って、前記並列モジュールが、第１，２，…，ｍ－１，ｍ並列モジュールを含むとき、
前記第ｍ並列モジュールと前記第（ｍ－１）並列モジュールは、対角線方向に延長されるクロス接続部材によって互いに異なる極性同士直列連結されてもよい。

【0026】

例えば、前記クロス接続部材によって互いに連結される前記第（ｍ－１）並列モジュールと第ｍ並列モジュールは、左右反転なしに互いに同じ極性同士対面するようにも配置される。

【0027】

例えば、前記並列モジュールは、左右方向に沿って配列された互いに異なる極性を含み、
前記クロス接続部材は、前記並列モジュールの配列方向と、前記左右方向とに同時に追従するように対角線方向に沿っても延長される。

【0028】

一方、本発明の他の側面によるバッテリパックは、
多数のバッテリセルと、前記バッテリセルの配列方向に沿って互いに隣接しないように、交互に互いに離れているバッテリセルを互いに異なる極性同士直列連結するバスバーと、を含む。

【0029】

以下、添付された図面を参照し、本発明の望ましい実施形態に係わるバッテリパックについて説明する。

【0030】

図１には、本発明の一実施形態に係わるバッテリパックを示す斜視図が図示されている。

【0031】

図面を参照すれば、バッテリパックは、一方向（前後方向Ｚ１に該当する）に沿って配列された多数の並列モジュールＰＭを含んでもよい。さらに具体的には、本発明のバッテリパックは、前後方向Ｚ１に沿って配列された多数の並列モジュールＰＭ、すなわち、第１，２，…，ｍ－１，ｍ並列モジュールを含んでもよい。ここで、並列モジュールＰＭとは、互いに同じ極性同士並列連結されている少なくとも１以上のバッテリセル１１０を含んでもよい。すなわち、１つの並列モジュールＰＭは、互いに隣接するように配置され、並列連結されている２以上のバッテリセル１１０を意味する。また、本発明の他の実施形態において、１つの並列モジュールＰＭは、１つのバッテリセル１１０にも該当する。すなわち、本発明において並列モジュールＰＭは、１つの単一バッテリセル１１０を有することができ、そのような意味において、前記並列モジュールＰＭが２以上のバッテリセル１１０間の並列連結を必ずしも含むものではない。

【0032】

例えば、本発明のバッテリパックは、セット機器（図示せず）に装着され、駆動動力を提供することができ、該セット機器（図示せず）で要求する出力レベルにより、高容量大電流の出力を提供するために、互いに隣接する２以上のバッテリセル１１０が、互いに並列連結された並列モジュールＰＭを含んでもよい。互いに同じ極性同士並列連結されている２以上のバッテリセル１１０は、１つの単一バッテリセル１１０より大電流の出力を提供することができ、互いに同じ極性同士並列連結されることにより、単一バッテリセル１１０と同様に、共通の負極及び正極を有することができる。

【0033】

本発明のバッテリパックは、前後方向Ｚ１に沿って一列に配列された多数の並列モジュールＰＭ、または前後方向Ｚ１に沿って一列に配列された多数のバッテリセル１１０を含んでもよい。以下で説明される本発明のバッテリパックに係わる技術的事項は、前後方向Ｚ１に沿って一列に配列された多数の並列モジュールＰＭ、または前後方向Ｚ１に沿って一列に配列された多数のバッテリセル１１０に適用されるものである。

【0034】

バッテリパックを構成するそれぞれの並列モジュールＰＭは、前後方向Ｚ１に沿って配列された少なくとも１以上のバッテリセル１１０を含むので、全体バッテリパックにおいて、前後方向Ｚ１に沿って一列に配列された多数の並列モジュールＰＭは、前記前後方向Ｚ１に沿って一列に配列された多数のバッテリセル１１０に該当し、並列モジュールＰＭの配列方向、またはバッテリセル１１０の配列方向は、いずれも同じ前後方向Ｚ１に該当し、例えば、並列モジュールＰＭの配列方向、またはバッテリセル１１０の配列方向とも総称される。ここで、並列モジュールＰＭの配列方向、またはバッテリセル１１０の配列方向は、同一前後方向Ｚ１に該当する。

【0035】

前記並列モジュールＰＭの配列方向に沿って、バッテリパックの前後方両端部には、１対のエンドプレート１５０が配置され、前記１対のエンドプレート１５０は、その間に介在される多数の並列モジュールＰＭを構造的に結束させることができる。

【0036】

図２には、図１に図示されたバッテリパックの電気的な連結について説明するための図面が図示されている。図３及び図４には、図２に図示されたバッテリパックの一部を図示した図面であり、バスバーの構造について説明するための互いに異なる図面が図示されている。

【0037】

図２を参照すれば、本発明のバッテリパックは、前後方向Ｚ１に沿って配列された多数の並列モジュールＰＭ、すなわち、第１，２，…，ｎ－２，ｎ－１，ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２，…，ｍ－１，ｍ並列モジュールを含んでもよい。そして、前記バッテリパックは、互いに異なる並列モジュールＰＭ間の電気的な連結のためのバスバーＢを含んでもよい。例えば、前記バスバーＢは、互いに異なる並列モジュールＰＭの反対極性同士直列連結を形成することができる。後述するように、前記バスバーＢは、互いに隣接しないように、交互に配置された互いに異なる並列モジュールＰＭを電気的に連結することができる。例えば、前記バスバーＢは、前記並列モジュールＰＭの配列方向（前後方向Ｚ１）に沿って交互に互いに離れている１対の並列モジュールＰＭをそれぞれ連結するように、多数にも設けられる。これについては、後でさらに詳細に説明する。

【0038】

前記並列モジュールＰＭが２以上の互いに異なるバッテリセル１１０を含むとき、各並列モジュールＰＭに含まれたバッテリセル１１０は、前記バスバーＢにより、互いに同じ極性同士並列連結されもする。すなわち、前記バスバーＢは、各並列モジュールＰＭ内のバッテリセル１１０を並列連結しながら、互いに異なる並列モジュールＰＭ間に直列連結を形成することができる。

【0039】

図３を参照すれば、前記バスバーＢは、互いに異なる並列モジュールＰＭ間を連結するように、並列モジュールＰＭの配列方向（前後方向Ｚ１）に沿って延長される連結部ＢＣと、前記互いに異なる並列モジュールＰＭに含まれたそれぞれのバッテリセル１１０と接点を形成するように、前記連結部ＢＣから突出したブランチ部ＢＤとの対を含んでもよい。

【0040】

さらに具体的には、前記バスバーＢが、並列モジュールＰＭの配列方向（前後方向Ｚ１）に沿って、前方並列モジュール、例えば、第（ｎ－２）並列モジュールと、後方並列モジュール、例えば、第ｎ並列モジュールとを互いに連結するとき、前記バスバーＢは、前方並列モジュール、例えば、第（ｎ－２）並列モジュールに含まれた一群のバッテリセル１１０とそれぞれ接点を形成するための一群の前方ブランチ部ＢＤＦと、後方並列モジュール、例えば、第ｎ並列モジュールに含まれた一群のバッテリセル１１０とそれぞれ接点を形成するための一群の後方ブランチ部ＢＤＲと、前記一群の前方ブランチ部ＢＤＦそれぞれと、一群の後方ブランチ部ＢＤＲそれぞれとの連結を形成しながら、前記並列モジュールＰＭの配列方向に沿って、前後方向Ｚ１に延長される連結部ＢＣと、を含んでもよい。

【0041】

すなわち、前記バスバーＢは、一群の前方ブランチ部ＢＤＦそれぞれに接続された第（ｎ－２）並列モジュールそれぞれのバッテリセル１１０を、同じ極性同士並列連結する一方で、一群の後方ブランチ部ＢＤＲそれぞれに接続された第ｎ並列モジュールそれぞれのバッテリセル１１０を、同じ極性同士並列連結することができ、そのために、前記連結部ＢＣは、一群の前方ブランチ部ＢＤＦそれぞれと連結を形成し、一群の後方ブランチ部ＢＤＲそれぞれと連結を形成することができる。また、前記バスバーＢは、並列モジュールＰＭの配列方向に沿って、前後方向Ｚ１に延長される連結部ＢＣを介して、前方並列モジュール、例えば、第（ｎ－２）並列モジュールと、後方並列モジュール、例えば、第ｎ並列モジュールとを、互いに異なる極性同士直列連結させることができる。

【0042】

本発明のバッテリパックは、前後方向Ｚ１に沿って配列された多数の並列モジュールＰＭ、すなわち、第１，２，…，ｎ－２，ｎ－１，ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２，…，ｍ－１，ｍ並列モジュールを含んでもよい。このとき、前方並列モジュール、例えば、第（ｎ－２）並列モジュールを形成する互いに隣接するバッテリセル１１０は、それぞれのバッテリセル１１０に連結された前方ブランチ部ＢＤＦと、これら前方ブランチ部ＢＤＦ間を連結する連結部ＢＣの前方端部とを介して、互いに並列連結されもする。類似して、後方並列モジュール、例えば、第ｎ並列モジュールを形成する互いに隣接するバッテリセル１１０は、それぞれのバッテリセル１１０に連結された後方ブランチ部ＢＤＲと、これら後方ブランチ部ＢＤＲ間を連結する連結部ＢＣの後方端部とを介して、互いに並列連結されもする。

【0043】

また、前記前方並列モジュール、例えば、前記第（ｎ－２）並列モジュールに連結される連結部ＢＣの前方端部と、後方並列モジュール、例えば、第ｎ並列モジュールに連結される連結部ＢＣの後方端部は、並列モジュールＰＭの配列方向に沿って延長される連結部ＢＣを介して、互いに連結され、これにより、前記前方並列モジュール、例えば、第（ｎ－２）並列モジュールと、後方並列モジュール、例えば、第ｎ並列モジュールは、互いに異なる極性同士直列連結されもする。互いに隣接しない前方並列モジュール、例えば、第（ｎ－２）並列モジュールと、後方並列モジュール、例えば、第ｎ並列モジュールとの直列連結については、以下で詳細に説明する。

【0044】

図２を参照すれば、本発明のバッテリパックは、並列モジュールＰＭが配列される前後方向Ｚ１に沿って互いに隣接しない並列モジュールＰＭ間の直列連結を含んでもよい。ここで、前後方向Ｚ１に沿って互いに隣接しないということは、前後方向Ｚ１に沿って真横に配置されないということを意味する。本発明と比較される比較例によるバッテリパックでは、前後方向Ｚ１に沿って互いに隣接する並列モジュールＰＭ、すなわち、前後方向Ｚ１に沿って真横に配置された並列モジュールＰＭ間に直列連結を形成する。これに反し、本発明のバッテリパックにおいては、前後方向Ｚ１に沿って互いに隣接しない並列モジュールＰＭ、すなわち、前後方向Ｚ１に沿って真横に配置されず、互いから離れて配置されている並列モジュールＰＭ間に直列連結を形成する。例えば、本発明の一実施形態において、互いに直列連結される１対の並列モジュールＰＭは、その間に他の並列モジュールＰＭを介在させ、互いから離れても配置される。

【0045】

本発明のバッテリパックが、前後方向Ｚ１に沿って配列された多数の並列モジュールＰＭ、すなわち、第１，２，…，ｎ－２，ｎ－１，ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２，…，ｍ－１，ｍ並列モジュールを含むとするとき、第ｎ並列モジュールは、前方側に真横に配置されている隣接する第（ｎ－１）並列モジュールと連結されない。類似して、前記第ｎ並列モジュールは、後方側に真横に配置されている隣接する第（ｎ＋１）並列モジュールと連結されない。

【0046】

前記第ｎ並列モジュールは、前方側には、第（ｎ－１）並列モジュールを挟んで離れている第（ｎ－２）並列モジュールと連結される。すなわち、前記第ｎ並列モジュールは、いずれか１つのバスバーＢ１（図２）により、前方側に互いに離れている第（ｎ－２）並列モジュールと電気的に連結される。また、前記第ｎ並列モジュールは、後方側には、第（ｎ＋１）並列モジュールを挟んで離れている第（ｎ＋２）並列モジュールと連結される。すなわち、前記第ｎ並列モジュールは、いずれか１つのバスバーＢ１’（図２）により、後方側に互いに離れている第（ｎ＋２）並列モジュールと連結される。

【0047】

さらに具体的には、前記第ｎ並列モジュールは、前方側の第（ｎ－２）並列モジュールと互いに反対極性同士直列連結される一方、前記第ｎ並列モジュールは、後方側には、第（ｎ＋２）並列モジュールと互いに反対極性同士直列連結される。

【0048】

本発明のバッテリパックを構成するすべての並列モジュールＰＭ、または全てのバッテリセル１１０は、要求される出力容量を提供するために、互いに協力し、互いに電気的に連結されている。本発明において、互いに隣接する並列モジュールＰＭ間で電気的に連結されないということは、互いに電気的な連結状態が切れているということを意味するものではなく、互いに隣接する並列モジュールＰＭ間が、バスバーＢを介して、互いに直接連結されないということを意味する。例えば、本発明において、互いに隣接する並列モジュールＰＭは、バスバーＢで直接連結されていない。

【0049】

図４を参照すれば、互いに隣接するように配置された第ｎ並列モジュール及び第（ｎ＋１）並列モジュールにおいて、第ｎ並列モジュールに連結された前方バスバーＢＦと、第（ｎ＋１）並列モジュールに連結された後方バスバーＢＲは、互いから離隔された互いに異なるバスバーＢで、これら互いに異なるバスバーＢは、互いに対する接点を形成しない。このとき、第ｎ並列モジュールに連結された前方バスバーＢＦと、第（ｎ＋１）並列モジュールに連結された後方バスバーＢＲは、互いに噛み合うように櫛構造にも形成される。

【0050】

さらに具体的には、前記第ｎ並列モジュールに連結された前方バスバーＢＦは、前記並列モジュールＰＭの配列方向（前後方向Ｚ１）に沿って延長される連結部ＢＣと、前記第（ｎ－２）並列モジュール及び第ｎ並列モジュールと接点を形成するように、前記連結部ＢＣから突出したブランチ部ＢＤとの対を含んでもよい。また、前記第（ｎ＋１）並列モジュールに連結された後方バスバーＢＲは、前記並列モジュールＰＭの配列方向（前後方向Ｚ１）に沿って延長される連結部ＢＣと、前記第（ｎ－１）並列モジュール及び第（ｎ＋１）並列モジュールと接点を形成するように連結部ＢＣから突出したブランチ部ＢＤとの対を含んでもよい。このとき、前記前方バスバーＢＦのブランチ部ＢＤの対、と後方バスバーＢＲのブランチ部ＢＤの対は、互いに噛み合うように櫛構造にも形成される。

【0051】

このように、互いに隣接するように配置された第ｎ並列モジュール及び第（ｎ＋１）並列モジュールにおいて、第ｎ並列モジュールに連結された前方バスバーＢＦと、第（ｎ＋１）並列モジュールに連結された後方バスバーＢＲは、互いから離隔された互いに異なるバスバーＢであり、これら前方バスバーＢＦと後方バスバーＢＲは、互いに対する接点を形成しない。言い換えれば、互いに隣接するように配置された第（ｎ－１）並列モジュール及び第ｎ並列モジュールにおいて、第（ｎ－１）並列モジュールに連結された後方バスバーＢＲと、第ｎ並列モジュールに連結された前方バスバーＢＦは、互いから離隔された互いに異なるバスバーＢであり、これら後方バスバーＢＲと前方バスバーＢＦは、互いに対する接点を形成しない。このとき、第（ｎ－１）並列モジュールに連結された後方バスバーＢＲと、第ｎ並列モジュールに連結された前方バスバーＢＦは、互いに噛み合うように配列された櫛構造を形成することができる。

【0052】

前記第（ｎ－１）並列モジュールと第（ｎ＋１）並列モジュールは、前記第ｎ並列モジュールを挟んで互いから離れており、後方バスバーＢＲによって直列連結されている。そして、前記第（ｎ－１）並列モジュールと第（ｎ＋１）並列モジュールとを互いに連結する後方バスバーＢＲは、前記第ｎ並列モジュールに連結された前方バスバーＢＦとは互いに噛み合うように櫛構造にも形成される。

【0053】

図２を参照すれば、本発明のバッテリパックは、互いに隣接しないように、交互に互いに離れている並列モジュールＰＭ間の直列連結を形成する。このような構造の直列連結を形成するために、交互に離れている並列モジュールＰＭは、互いに反対極性同士対面するように、左右方向Ｚ２に互いに反転されるパターンにも配列される。例えば、いずれか１つのバスバーＢ１（図２）によって互いに直列連結される第ｎ並列モジュールと第（ｎ－２）並列モジュールは、互いに反対極性同士対面するように、左右方向Ｚ２に逆になって配列され、またいずれか１つのバスバーＢ１’（図２）によって互いに直列連結される第ｎ並列モジュールと第（ｎ＋２）並列モジュールは、互いに反対極性同士対面するように、左右方向Ｚ２に逆になって配列される。本明細書において、左右方向Ｚ２とは、並列モジュールＰＭにおいて、互いに反対となる負極（－）及び正極（＋）が配列される方向を意味し、並列モジュールＰＭを形成する各バッテリセル１１０において、互いに反対となる負極（－）及び正極（＋）が配列される方向を意味する。例えば、前記並列モジュールＰＭまたは並列モジュールＰＭを形成する各バッテリセル１１０において、互いに異なる極性が配列される左右方向Ｚ２は、並列モジュールＰＭの配列方向（前後方向Ｚ１に該当する）と垂直方向（左右方向Ｚ２に該当する）を意味する。

【0054】

前述の通り、並列モジュールＰＭが配列される前後方向Ｚ１に沿って互いに交互に配列された並列モジュールＰＭ間に、互いに左右反対方向に逆になって配置される反転パターンを形成するためには、前後方向Ｚ１に沿って互いに隣接する２個の並列モジュールＰＭごとに左右方向Ｚ２が逆になるようにも配列される。すなわち、互いに隣接する２個の並列モジュールＰＭの対は、左右反転なしに配列され、互いに隣接する２個の並列モジュールＰＭの対と、他の互いに隣接する２個の並列モジュールＰＭの対は、左右反転されるように配列されるというのである。言い換えれば、並列モジュールＰＭの配列方向（前後方向Ｚ１）に沿って互いに隣接する並列モジュールＰＭの対を１つの単位にし、対をなす２つの並列モジュールＰＭは、左右反転なしに配列され、互いに隣接する並列モジュールＰＭの対と、他の互いに隣接する並列モジュールＰＭの対は、互いに左右反転されるようにも配列される。

【0055】

図２を参照すれば、互いに隣接する第ｎ並列モジュールと第（ｎ－１）並列モジュールとの対は、左右反転なしに互いに同じ極性同士配列され、他の互いに隣接する第（ｎ＋１）並列モジュールと第（ｎ＋２）並列モジュールとの対も、左右反転なしに、互いに同じ極性同士配列される。そして、互いに隣接する第ｎ並列モジュール及び第（ｎ－１）並列モジュールの対と、他の互いに隣接する第（ｎ＋１）並列モジュール及び第（ｎ＋２）並列モジュールの対は、左右反転されるように配列される。このように、前後方向Ｚ１に沿って互いに隣接する２個の並列モジュールＰＭの対を１つの単位にし、２個の並列モジュールＰＭの対ごとに左右方向Ｚ２が逆になるように配列されることにより、互いに隣接しないように、交互に配列された並列モジュールＰＭ間において、互いに反対極性同士対面するようにも配置され、互いに隣接しないように、交互に配列された並列モジュールＰＭ間を、並列モジュールＰＭが配列される前後方向Ｚ１に沿って、単に一方向に延長されるバスバーＢで連結することにより、直列連結を容易に具現することができる。

【0056】

本発明のバッテリパックは、互いに隣接しないように、交互に配列された並列モジュールＰＭ間の直列連結を含むことにより、バッテリパックの出力端子１２０がバッテリパックの一側に容易に引き出され、出力端子１２０の引き出し構造が単純化されもする。

【0057】

例えば、前記出力端子１２０は、互いに異なる極性の第１出力端子１２１及び第２出力端子１２２を含み、前記第１出力端子１２１及び第２出力端子１２２は、並列モジュールＰＭが配列される前後方向Ｚ１に沿って、バッテリパックの前方端部または後方端部のうちいずれか１つの端部からも共に引き出される。例えば、前記第１出力端子１２１及び第２出力端子１２２は、並列モジュールＰＭが配列される前後方向Ｚ１に沿って、バッテリパックの前方端部及び後方端部のうちから選択されたいずれか１つの端部から共に引き出され、それぞれ互いに異なる前方端部及び後方端部から引き出されない。

【0058】

本発明のバッテリパックが、前後方向Ｚ１に沿って配列された多数の並列モジュールＰＭ、すなわち、第１，２，…，ｎ－２，ｎ－１，ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２，…，ｍ－１，ｍ並列モジュールを含むとするとき、前記出力端子１２０は、第１並列モジュール及び第２並列モジュールからもそれぞれ引き出される。すなわち、バッテリパックの前方端部において、互いに隣接した２つの並列モジュールＰＭ、すなわち、第１並列モジュール及び第２並列モジュールから出力端子１２０が引き出されることにより、全体バッテリパックの前方側に集中され、１対の第１出力端子１２１及び第２出力端子１２２が隣接するようにも配置され、そのような構造は、バッテリパックが装着されるセット機器（図示せず）との電気的な連結を容易にすることができる。また、出力端子１２０が、バッテリパックの前方端部で互いに隣接した２つの並列モジュールＰＭ、すなわち、第１並列モジュール及び第２並列モジュールから引き出されることにより、出力端子１２０を形成するための電気的なパスを短縮させることができる。

【0059】

図２を参照すれば、バッテリパックの前方側には、互いに反対極性を有する１対の第１出力端子１２１及び第２出力端子１２２が配置され、それぞれの第１出力端子１２１及び第２出力端子１２２と、第１並列モジュール及び第２並列モジュールとを連結するための第１端子接続部剤Ｔ１及び第２端子接続部材Ｔ２が配置されもする。例えば、前述の第１端子接続部材Ｔ１及び第２端子接続部材Ｔ２は、バッテリパックの前方側に配置された１対の第１出力端子１２１及び第２出力端子１２２と、互いに隣接する第１並列モジュール及び第２並列モジュールとを電気的に連結する。

【0060】

対をなす互いに反対極性の第１出力端子１２１及び第２出力端子１２２が、互いに左右反対側に配列され、極性間の干渉が発生しないように、バッテリパックの前方端部で互いに隣接する第１並列モジュール及び第２並列モジュールは、左右反転なしに配列されもする。さらに具体的には、第１出力端子１２１は、相対的に左側位置にも形成され、第２出力端子１２２は、相対的に右側位置に形成され、それらの第１出力端子１２１及び第２出力端子１２２が互いに左右反対側に配列されることにより、極性間の電気的な混線や干渉を防止することができる。

【0061】

第１出力端子１２１及び第２出力端子１２２が、左右側の互いに隔離された位置に形成されるために、第１出力端子１２１と連結された第１並列モジュールと、第２出力端子１２２と連結された第２並列モジュールは、左右反転なしにも配列され、例えば、第１並列モジュール及び第２並列モジュールの互いに異なる極性（例：負極及び正極）は、それぞれ左右方向Ｚ２にも整列される。

【0062】

そのように、第１出力端子１２１及び第２出力端子１２２と、それら第１出力端子１２１及び第２出力端子１２２と連結される第１並列モジュール及び第２並列モジュールとの互いに異なる極性（例：負極及び正極）が左右側に整列されることにより、第１並列モジュール及び第２並列モジュールの互いに異なる極性（例：負極及び正極）から、前後方向Ｚ１に沿って単に一方向に延長される第１端子接続部材Ｔ１及び第２端子接続部材Ｔ２の対を介して、第１出力端子１２１及び第２出力端子１２２と、第１並列モジュール及び第２並列モジュールとの電気的な接続が容易になされる。

【0063】

すなわち、前記第１並列モジュール及び第２並列モジュールの互いに異なる極性（例：負極及び正極）から、単に前後方向Ｚ１に沿って一方向に延長される第１端子接続部材Ｔ１及び第２端子接続部材Ｔ２の対を介して、対をなす第１出力端子１２１及び第２出力端子１２２は、左右側の互いに隔離された位置にも形成される。

【0064】

図５には、本発明と対比される第１比較例によるバッテリパックの構造が図示されている。図示された第１比較例においては、前後方向Ｚ１に互いに隣接するように配列された並列モジュールＰＭ間に直列連結を形成し、バスバーＢ２が互いに隣接するように配列された並列モジュールＰＭを連結する。そのような構造の第１比較例においては、バッテリパックの第１出力端子２２１及び第２出力端子２２２がバッテリパックの互いに反対となる前方及び後方にそれぞれ引き出される。それにより、バッテリパックが装着されるセット機器（図示せず）との電気的な連結が困難になる。

【0065】

図６には、本発明と対比される第２比較例によるバッテリパックの構造が図示されている。図示された第２比較例においても、前後方向Ｚ１に互いに隣接するように配列された並列モジュールＰＭ間の直列連結を含む。第２比較例においては、バッテリパックの第１出力端子３２１及び第２出力端子３２２をバッテリパックの前方側に集中させるために、最後方側の並列モジュールＰＭからバッテリパックの前方側に延長されるように、バッテリパックの縦長を横切って延長される端子接続部材Ｔ３が配置される。そのように、バッテリパックの縦長を横切って長く延長される端子接続部材Ｔ３は、第１出力端子３２１の電気的なパスを長く延長させることにより、電気抵抗によって出力損失をもたらし、バッテリパックの縦長を横切る端子接続部材Ｔ３の固定及び絶縁の問題により、バッテリパックの全体構造が複雑化され、外部からの振動や衝撃に脆弱な構造を形成することにより、バッテリパックの不良を引き起こす要因として作用してしまう。一方、前記第２比較例においても、前後方向Ｚ１に互いに隣接するように配列された並列モジュールＰＭ間に直列連結を形成し、バスバーＢ３が互いに隣接するように配列された並列モジュールＰＭを連結する。

【0066】

図２に図示された本発明のバッテリパックにおいては、第１出力端子１２１及び第２出力端子１２２が、バッテリパックの前方端部において、互いに隣接した２つの並列モジュール、すなわち、第１並列モジュール及び第２並列モジュールから引き出されることにより、バッテリパックが装着されるセット機器（図示せず）との電気的な連結を容易に形成することができ、出力端子１２０を形成するための電気的なパスを短縮させることにより、第１端子接続部材Ｔ１及び第２端子接続部材Ｔ２の固定と絶縁との構造が単純化され、外部からの振動及び衝撃に対して高耐性のバッテリパックが提供される。また、第１端子接続部材Ｔ１及び第２端子接続部材Ｔ２のパスを短縮させ、第１端子接続部材Ｔ１及び第２端子接続部材Ｔ２の固定及び絶縁の構造を単純化させることにより、バッテリパックの空間活用性を改善させることができ、同一エネルギー密度対比で、さらにコンパクト化された構造を提供することができる。

【0067】

前記バッテリパックの前方側に、第１出力端子１２１及び第２出力端子１２２の対がいずれも形成されることにより、バッテリパックの後方側には、電気的パスを引き戻すためのクロス接続部材ＣＣが配置されてもよい。前記クロス接続部材ＣＣは、バッテリパックの後方側において、互いに隣接する並列モジュールＰＭ間を直列連結させることができる。本発明のバッテリパックは、前方から後方に行きながら、互いに隣接しないように、交互に配列された並列モジュールＰＭ間の直列連結を含むが、出力端子１２０が配置された前方側に電気的パスを引き戻すために、最も後方に配置された互いに隣接する２つの並列モジュールＰＭ、すなわち、最後方の第ｍ並列モジュールと、第（ｍ－１）並列モジュールとの直列連結を含んでもよい。例えば、互いに隣接しないように、交互に配列された並列モジュールＰＭ間の連結は、前後方向Ｚ１に沿って一方向に延長されるバスバーＢによってなされ、最後方において互いに隣接する並列モジュールＰＭ間の連結は、前後方向Ｚ１と左右方向Ｚ２とにいずれも追従するように、対角線方向に延長されるクロス接続部材ＣＣによってもなされる。ここで、前記前後方向Ｚ１は、並列モジュールＰＭが配列される方向を意味し、前記左右方向Ｚ２は、並列モジュールＰＭの互いに異なる極性（負極及び正極）が配列された方向であり、前記前後方向Ｚ１と垂直方向を意味する。

【0068】

例えば、互いに左右反転されるパターンに配列された並列モジュールＰＭは、互いに反対極性同士対面することになるので、前後方向Ｚ１に沿って一方向に延長されるバスバーＢにより、互いに反対極性同士直列連結されもする。

【0069】

バッテリパックの最後方に配置された互いに隣接する並列モジュールＰＭ、すなわち、最後方の第ｍ並列モジュールと、第（ｍ－１）並列モジュールは、左右反転なしに配列され、互いに同じ極性同士対面することができ、このとき、最後方の並列モジュールＰＭを連結するクロス接続部材ＣＣは、前後方向Ｚ１及び左右方向Ｚ２にいずれも追従する対角線方向に沿って延長されながら、最後方に配置された互いに隣接する並列モジュールＰＭ、すなわち、最後方の第ｍ並列モジュールと、第（ｍ－１）並列モジュールとの互いに反対極性同士を直列連結することができる。

【0070】

バッテリパックの前方端部において互いに隣接する並列モジュールＰＭ、例えば、第１並列モジュール及び第２並列モジュールは、左右反対側に、第１出力端子１２１及び第２出力端子１２２の対が引き出されるように、左右反転なしに配列され、それにより、バッテリパックの後方端部で互いに隣接する並列モジュールＰＭ、例えば、最後方の第ｍ並列モジュール、及び第（ｍ－１）並列モジュールも、左右反転なしにも配列される。すなわち、最後方に配置された第ｍ並列モジュール及び第（ｍ－１）並列モジュールは、左右反転なしに、互いに同じ極性同士対面するようにも配置され、それら間の直列連結のために、クロス接続部材ＣＣが対角線方向に延長されながら、第ｍ並列モジュール及び第（ｍ－１）並列モジュールの反対極性同士直列連結を形成することができる。

【0071】

図７には、本発明と対比される第３比較例によるバッテリパックの構造が図示されている。図示された第３比較例において、前記バッテリパックは、前後方向Ｚ１に行きながら、左右反転なしに、同じ配向に配列された多数の並列モジュールＰＭを含む。また、前記バッテリパックは、互いに隣接するように配列された並列モジュールＰＭを直列連結する多数のバスバーＢ４を含む。このとき、前記並列モジュールＰＭは、前後方向Ｚ１に沿って左右反転なしに、同じ配向に配列されることにより、互いに同じ極性同士対面するように配置され、それにより、前記バスバーＢ４は、前後方向Ｚ１及び左右方向Ｚ２に共に追従するように対角線方向に延長されながら、互いに隣接する並列モジュールＰＭの反対極性同士を直列連結することになる。

【0072】

多数のバスバーＢ４が、前後方向Ｚ１及び左右方向Ｚ２に共に追従するように、対角線方向に延長されることにより、前記バスバーＢ４は、隣接するバッテリセル１１０の上面を横切って延長される。バッテリセル１１０の上面には、バッテリセル１１０の過熱や爆発を防止するためのベント（図示せず）のような安全部品が配置されるが、バッテリセル１１０の上面を横切って配置されるバスバーＢ４は、それら安全部品の作動を妨害してしまう。例えば、前記バスバーＢ４は、バッテリセル１１０の上面に形成されたベント（図示せず）からのガス排出を妨害することにより、瞬間的に解消される必要があるガス圧の排出が遅延されることにより、バッテリセル１１０の爆発をもたらす危険性があるというように、バッテリセル１１０の安全動作を妨害してしまう。

【0073】

また、前記バッテリセル１１０の上面には、電気伝導性を有する多数の部材が露出されるが、例えば、バッテリセル１１０の上面を形成するキャッププレート（図示せず）や、ヒューズ、ＰＴＣ（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）のような電流制限素子（図示せず）がバッテリセル１１０の上面側に配置され、バッテリセル１１０の上面を横切るバスバーＢ４とキャッププレート（図示せず）との間、またはバスバーＢ４と電流制限素子（図示せず）との間において、電気的な干渉が発生される危険性がある。

【0074】

特に、バッテリセル１１０が配列される前後方向Ｚ１と、バッテリセル１１０の電極（負極及び正極）が配置される左右方向Ｚ２とに共に追従するように対角線方向に延長されるバスバーＢ４は、前後方向Ｚ１に沿ってだけ延長されるバスバーＢ（図２）と比較するとき、バスバーＢ４の延長長が長くなるので、電気的パスの延長による出力損失は、言うまでもなく、バッテリセル１１０の上面で引き起こされうる物理的、電気的な干渉にそれほど多く露出されることになる。

【0075】

図２を参照すれば、本発明のバッテリパックにおいては、互いに交互に配列された並列モジュールＰＭを、互いに左右反転されるパターンで配列させることにより、互いに反対極性同士対面するように配置された並列モジュールＰＭを、単に前後方向Ｚ１に沿って一方向に延長されるバスバーＢを介して、直列連結することができる。それにより、バスバーＢが、バッテリセル１１０の上面を横切る長さを最小限に短縮させることができ、バッテリセル１１０の上面で引き起こされうる物理的、電気的な干渉を基本的に回避することができる。

【0076】

本発明において、互いに隣接しないように、交互に配列された並列モジュールＰＭ間の連結は、単に前後方向Ｚ１に沿って一方向に延長されるバスバーＢによってなされるが、バッテリパックの後方側において、電気的パスを引き戻すためのクロス接続部材ＣＣは、前後方向Ｚ１と左右方向Ｚ２とにいずれも追従する対角線方向に延長されながら、バッテリパックの最後方において、互いに隣接する並列モジュールＰＭ、例えば、最後方の第ｍ並列モジュールと、第（ｍ－１）並列モジュールとを直列連結させることができる。

【0077】

バッテリパックの前方側において、互いに隣接する並列モジュールＰＭ、例えば、第１並列モジュール及び第２並列モジュールは、左右反対側に、第１出力端子１２１及び第２出力端子１２２の対が引き出されるように左右反転なしに配列され、それにより、バッテリパックの後方側において、互いに隣接する並列モジュールＰＭ、例えば、最後方に配置された第ｍ並列モジュール及び第（ｍ－１）並列モジュールも、左右反転なしに配列されることにより、最後方に配置された第ｍ並列モジュール及び第（ｍ－１）並列モジュールは、左右反転なしに、互いに同じ極性同士対面するようにも配置され、それら間の直列連結のために、クロス接続部材ＣＣが対角線方向に延長されながら、第ｍ並列モジュール及び第（ｍ－１）並列モジュールの反対極性同士直列連結を形成することができる。

【0078】

そのような本発明によれば、バッテリセル１１０の上面について、対角線方向に横切る構成をクロス接続部材ＣＣだけで局限し、クロス接続部材ＣＣを除いたバスバーＢ、並びに第１端子転結部材Ｔ１及び第２端子連結部材Ｔ２は、いずれも単に前後方向Ｚ１に沿って一方向だけに延長させることにより、電気的連結に伴い、バッテリセル１１０の上面で引き起こされうる物理的、電気的な干渉を最小化させることができる。

【0079】

図７に図示された第３比較例においては、バッテリパックの第１出力端子４２１及び第２出力端子４２２をバッテリパックの前方側に集中させるために、最後方側の並列モジュールＰＭからバッテリパックの前方側に延長されるように、バッテリパックの縦長を横切って延長される端子接続部材Ｔ４が配置される。そのように、バッテリパックの縦長を横切って長く延長される端子接続部材Ｔ４は、第１出力端子４２１の電気的なパスを長く延長させることにより、電気抵抗によって出力損失をもたらし、バッテリパックの縦長を横切る端子接続部材Ｔ４の固定及び絶縁の問題により、バッテリパックの全体構造が複雑化され、外部からの振動や衝撃に脆弱な構造を形成することにより、バッテリパックの不良を引き起こす要因として作用してしまう。

【0080】

図２に図示された本発明のバッテリパックにおいては、第１出力端子１２１及び第２出力端子１２２が、バッテリパックの前方端部において、互いに隣接した２つの並列モジュール、すなわち、第１並列モジュール及び第２並列モジュールから引き出されることにより、バッテリパックが装着されるセット機器（図示せず）との電気的な連結を容易に形成することができ、出力端子１２０を形成するための電気的なパスを短縮させることにより、第１端子接続部材Ｔ１及び第２端子接続部材Ｔ２の固定と絶縁との構造が単純化され、外部からの振動及び衝撃に対して高耐性のバッテリパックが提供される。また、第１端子接続部材Ｔ１及び第２端子接続部材Ｔ２のパスを短縮させ、第１端子接続部材Ｔ１及び第２端子接続部材Ｔ２の固定及び絶縁の構造を単純化させることにより、バッテリパックの空間活用性を改善させることができ、同一エネルギー密度対比で、さらにコンパクト化された構造を提供することができる。

【0081】

図８には、本発明の他の実施形態によるバッテリパックの電気的な連結を示す図面が図示されている。図面を参照すれば、バッテリパックは、前後方向Ｚ１に沿って一列に配列された多数のバッテリセル１１０を含んでもよい。

【0082】

前記バッテリパックは、互いに異なるバッテリセル１１０間の電気的な連結のためのバスバーＢ’を含んでもよい。前記バスバーＢ’は、各バッテリセル１１０との接点を形成するためのブランチ部ＢＤ’と、ブランチ部ＢＤ’間を連結するための連結部ＢＣ’とを含んでもよい。

【0083】

例えば、前記バスバーＢ’は、互いに異なるバッテリセル１１０の反対極性同士直列連結を形成することができる。後述するように、前記バスバーＢ’は、互いに隣接しないように、交互に配置された互いに異なるバッテリセル１１０を電気的に連結することができる。

【0084】

本発明のバッテリパックは、前後方向Ｚ１に沿って互いに隣接しないバッテリセル１１０間の直列連結を含んでもよい。本発明のバッテリパックが、前後方向Ｚ１に沿って配列された多数のバッテリセル１１０、すなわち、第１，２，…，ｎ－２，ｎ－１，ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２，…，ｍ－１，ｍバッテリセルを含むとするとき、第ｎバッテリセルは、前方側に真横に配置されている隣接する第（ｎ－１）バッテリセルと連結されない。類似して、前記第ｎバッテリセルは、後方側に真横に配置されている隣接する第（ｎ＋１）バッテリセルと連結されない。

【0085】

前記第ｎバッテリセルは、前方側には、第（ｎ－１）バッテリセルを挟んで離れている第（ｎ－２）バッテリセルと連結される。また、前記第ｎバッテリセルは、後方側には、第（ｎ＋１）バッテリセルを挟んで離れている第（ｎ＋２）バッテリセルと連結される。さらに具体的には、前記第ｎバッテリセルは、前方側の第（ｎ－２）バッテリセルと互いに反対極性同士直列連結され、前記第ｎバッテリセルは、後方側には、第（ｎ＋２）並列モジュールと互いに反対極性同士直列連結される。

【0086】

例えば、互いに隣接するように配置された第ｎバッテリセル及び第（ｎ－１）バッテリセルにおいて、第ｎバッテリセルに連結されたバスバーＢ’と、第（ｎ－１）バッテリセルに連結されたバスバーＢ’は、互いから離隔された互いに異なるバスバーＢ’であり、それら互いに異なるバスバーＢ’は、互いに対する接点を形成しない。言い換えれば、互いに隣接するように配置された第ｎバッテリセル及び第（ｎ＋１）バッテリセルにおいて、第ｎバッテリセルに連結されたバスバーＢ’と、第（ｎ＋１）バッテリセルに連結されたバスバーＢ’は、互いから離隔された互いに異なるバスバーＢ’であり、それら互いに異なるバスバーＢ’は、互いに対する接点を形成しない。

【0087】

前記第ｎバッテリセルを挟んで互いから離れている第（ｎ－１）バッテリセルと第（ｎ＋１）バッテリセルは、バスバーＢ’によって直列連結されており、前記第（ｎ－１）バッテリセルと第（ｎ＋１）バッテリセルとを互いに連結するバスバーＢ’は、前記第ｎバッテリセルに連結されたバスバーＢ’とは、互いに噛み合うように櫛構造にも形成される。

【0088】

本発明のバッテリパックは、互いに隣接しないように、交互に互いに離れているバッテリセル１１０間の直列連結を形成する。そのような構造の直列連結を形成するために、交互に離れているバッテリセル１１０は、互いに反対極性同士対面するように、左右方向Ｚ２に互いに反転されるパターンにも配列される。例えば、互いに直列連結される第ｎバッテリセルと第（ｎ－２）バッテリセルは、互いに反対極性同士対面するように、左右方向Ｚ２に逆になって配列され、また互いに直列連結される第ｎバッテリセルと第（ｎ＋２）バッテリセルは、互いに反対極性同士対面するように、左右方向Ｚ２に逆になって配列される。

【0089】

前述の通り、前後方向Ｚ１に沿って互いに交互に配列されたバッテリセル１１０間に互いに左右反対方向に逆になって配置される反転パターンを形成するためには、前後方向Ｚ１に沿って互いに隣接する２個のバッテリセル１１０ごとに、左右方向Ｚ２が逆になるようにも配列される。図８に図示されているように、互いに隣接する第ｎバッテリセル及び第（ｎ－１）バッテリセルの対は、左右反転なしに、互いに同じ極性同士配列され、他の互いに隣接する第（ｎ＋１）バッテリセル及び第（ｎ＋２）バッテリセルの対も、左右反転なしに、互いに同じ極性同士配列される。そして、互いに隣接する第ｎバッテリセル及び第（ｎ－１）バッテリセルの対と、他の互いに隣接する第（ｎ＋１）バッテリセル及び第（ｎ＋２）バッテリセルの対は、左右反転されるように配列される。そのように、前後方向Ｚ１に沿って互いに隣接する２個のバッテリセル１１０の対を１つの単位にし、２個のバッテリセル１１０の対ごとに、左右方向Ｚ２が逆になるように配列されることにより、互いに隣接しないように、交互に配列されたバッテリセル１１０間において、互いに反対極性同士対面するようにも配置され、互いに隣接しないように、交互に配列されたバッテリセル１１０間を、単に前後方向Ｚ１に沿って一方向に延長されるバスバーＢ’で連結することにより、直列連結を容易に具現することができる。

【0090】

本発明のバッテリパックが、前後方向Ｚ１に沿って配列された多数のバッテリセル１１０、すなわち、第１，２，…，ｎ－２，ｎ－１，ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２，…，ｍ－１，ｍバッテリセルを含むとするとき、バッテリパックの出力端子１２０’は、前方端部の第１バッテリセル及び第２バッテリセルからもそれぞれ引き出される。すなわち、バッテリパックの前方端部において、互いに隣接した２つのバッテリセル１１０、すなわち、第１バッテリセル及び第２バッテリセルから、第１出力端子１２１’及び第２出力端子１２２’が引き出されることにより、全体バッテリパックの前方側に、集中的に１対の第１出力端子１２１’及び第２出力端子１２２’が隣接するようにも配置され、そのような構造は、バッテリパックが装着されるセット機器（図示せず）との電気的な連結を容易にする。また、第１出力端子１２１’及び第２出力端子１２２’がバッテリパックの前方端部において、互いに隣接した２つのバッテリセル１１０、すなわち、第１バッテリセル及び第２バッテリセルから引き出されることにより、出力端子１２０’を形成するための電気的なパスを短縮させることができる。

【0091】

対をなす互いに反対極性の第１出力端子１２１’及び第２出力端子１２２’が互いに左右反対側に配列され、極性間の干渉が発生しないように、バッテリパックの前方端部において、互いに隣接する第１バッテリセル及び第２バッテリセルは、左右反転なしにも配列される。すなわち、第１出力端子１２１’及び第２出力端子１２２’と、それら第１出力端子１２１’及び第２出力端子１２２’と連結される第１バッテリセル及び第２バッテリセルとの互いに異なる極性（例：負極及び正極）が左右側に整列されることにより、第１バッテリセル及び第２バッテリセルの互いに異なる極性（例：負極及び正極）から、単に前後方向Ｚ１に沿って一方向に延長される第１端子接続部材Ｔ１’及び第２端子接続部材Ｔ２’の対を介して、第１出力端子１２１’及び第２出力端子１２２’と、第１バッテリセル及び第２バッテリセルとの電気的な接続が容易になされる。

【0092】

前記バッテリパックの前方側に、第１出力端子１２１’及び第２出力端子１２２’の対がいずれも形成されることにより、バッテリパックの後方側には、電気的パスを引き戻すためのクロス接続部材ＣＣ’が配置されてもよい。前記クロス接続部材ＣＣ’は、バッテリパックの後方端部において、互いに隣接するバッテリセル１１０、すなわち、最後方の第ｍバッテリセルと、第（ｍ－１）バッテリセルとを直列連結させることができる。

【0093】

例えば、互いに隣接しないように、交互に配列されたバッテリセル１１０間の連結は、前後方向Ｚ１に沿って一方向に延長されるバスバーＢ’によってなされ、バッテリパックの最後方において、互いに隣接するバッテリセル１１０、すなわち、最後方の第ｍバッテリセルと、第（ｍ－１）バッテリセルとの連結は、前後方向Ｚ１と左右方向Ｚ２とにいずれも追従するように、対角線方向に延長されるクロス接続部材ＣＣ’によってもなされる。

【0094】

バッテリパックの前方側において、互いに隣接するバッテリセル１１０、すなわち、第１バッテリセル及び第２バッテリセルは、左右反対側に、第１出力端子１２１’及び第２出力端子１２２’の対が引き出されるように左右反転なしに配列され、それにより、バッテリパックの後方端部において、互いに隣接するバッテリセル１１０、すなわち、最後方に配置された第ｍバッテリセル１１０及び第（ｍ－１）バッテリセル１１０も、左右反転なしに、互いに同じ極性同士対面するようにも配置され、それら間の直列連結のために、クロス接続部材ＣＣ’が対角線方向に延長されながら、第ｍバッテリセル及び第（ｍ－１）バッテリセルの反対極性同士直列連結を形成することができる。

【0095】

本発明は、添付された図面に図示された実施形態を参照して説明されたが、それらは、例示的なものに過ぎず、本発明が属する技術分野において当業者であるならば、それらから多様な変形、及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解することができるであろう。

【産業上の利用可能性】

【0096】

本発明は、充電及び放電が可能なエネルギー源としてのバッテリパック、及びバッテリパックを駆動電源として使用する多様な機器にも適用される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】