特許 7329797 電池積層体

(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】2023-08-10

(45)【発行日】2023-08-21

(54)【発明の名称】電池積層体

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/597 20210101AFI20230814BHJP

   H01M 50/503 20210101ALI20230814BHJP

   H01M 50/505 20210101ALI20230814BHJP

   H01M 50/509 20210101ALI20230814BHJP

   H01M 50/543 20210101ALI20230814BHJP

   H01M 50/55 20210101ALI20230814BHJP

   H01M 50/553 20210101ALI20230814BHJP

   H01M 50/588 20210101ALI20230814BHJP

【ＦＩ】

H01M50/597

H01M50/503

H01M50/505

H01M50/509

H01M50/543

H01M50/55 101

H01M50/553

H01M50/588

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019560963

(86)(22)【出願日】2018-12-07

(86)【国際出願番号】 JP2018045029

(87)【国際公開番号】W WO2019124108

(87)【国際公開日】2019-06-27

【審査請求日】2021-08-03

(31)【優先権主張番号】P 2017246785

(32)【優先日】2017-12-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123102

【弁理士】

【氏名又は名称】宗田 悟志

(72)【発明者】

【氏名】小村 哲司

(72)【発明者】

【氏名】宇賀治 正弥

【審査官】山本 雄一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－１３８２３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１５７６７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－００９３１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１２３４３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／２０－５０／２９８

Ｈ０１Ｍ ５０／５０－５０／５９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

積層された複数の電池と、
前記複数の電池を電気的に接続するバスバーと、を備え、
前記複数の電池はそれぞれ、第１出力端子および第２出力端子を有するとともに、前記バスバーとの接続を規制する電池側第１構造部および電池側第２構造部を有し、
前記電池側第１構造部は、前記第１出力端子と前記バスバーとの間に配置されて前記第１出力端子と前記バスバーとを電気的に接続する中間部材で構成され、前記第１出力端子が嵌め込まれる凹部を有し、
前記電池側第２構造部は、前記第２出力端子と前記バスバーとの間に配置されて前記第２出力端子と前記バスバーとを電気的に接続する中間部材で構成され、前記第２出力端子が嵌め込まれる凹部を有し、
前記バスバーは、各電池との接続を規制するバスバー側第１構造部およびバスバー側第２構造部を有し、
前記電池側第１構造部は、前記第１出力端子の前記バスバーとの接点が第１高さとなる構造を有し、
前記電池側第２構造部は、前記第２出力端子の前記バスバーとの接点が第２高さとなる構造を有し、
前記バスバー側第１構造部は、前記第１出力端子との接点を含み、
前記バスバー側第２構造部は、前記第２出力端子との接点を含み、
前記バスバー側第１構造部および前記バスバー側第２構造部は、前記第１高さと前記第２高さとの差だけ、前記電池と前記バスバーとが重なる方向に互いにずれた構造を有し、
前記複数の電池において、前記電池側第１構造部と前記バスバー側第１構造部および前記電池側第２構造部と前記バスバー側第２構造部とがそれぞれ組み合わされたときは、各電池と前記バスバーとが接続され、いずれかの電池において、前記電池側第１構造部と前記バスバー側第２構造部あるいは前記電池側第２構造部と前記バスバー側第１構造部とが組み合わされたときは、当該電池あるいは他の電池と前記バスバーとが非接続となることを特徴とする電池積層体。

【請求項2】

積層された複数の電池と、
前記複数の電池を電気的に接続するバスバーと、を備え、
前記複数の電池はそれぞれ、第１出力端子および第２出力端子を有するとともに、前記バスバーとの接続を規制する電池側第１構造部および電池側第２構造部を有し、
前記電池側第１構造部は、前記第１出力端子と前記バスバーとの間に配置されて前記第１出力端子と前記バスバーとを電気的に接続する中間部材で構成され、前記第１出力端子が嵌め込まれる凹部を有し、
前記電池側第２構造部は、前記第２出力端子と前記バスバーとの間に配置されて前記第２出力端子と前記バスバーとを電気的に接続する中間部材で構成され、前記第２出力端子が嵌め込まれる凹部を有し、
前記バスバーは、各電池との接続を規制するバスバー側第１構造部およびバスバー側第２構造部を有し、
前記電池側第１構造部は、互いに嵌合する第１雄型構造および第１雌型構造の一方を有し、前記バスバー側第１構造部は、前記第１雄型構造および前記第１雌型構造の他方を有し、
前記電池側第２構造部は、互いに嵌合する第２雄型構造および第２雌型構造の一方を有し、前記バスバー側第２構造部は、前記第２雄型構造および前記第２雌型構造の他方を有し、
前記第１雄型構造と前記第２雌型構造とは嵌合せず、前記第２雄型構造と前記第１雌型構造とは嵌合せず、
前記電池側第１構造部は、前記第１雄型構造を有し、
前記第１雄型構造は、前記第２出力端子より前記第１出力端子に近い位置で突出する絶縁樹脂製の突起で構成され、
前記電池側第２構造部は、前記第２雄型構造を有し、
前記第２雄型構造は、前記第１出力端子より前記第２出力端子に近い位置で突出する絶縁樹脂製の突起で構成され、
前記第１雄型構造および前記第２雄型構造は、前記電池の積層方向において前記電池の中心に対して同じ側に偏って配置され、
前記バスバー側第１構造部は、前記第１雌型構造を有し、
前記第１雌型構造は、前記第１雄型構造に対応する位置に設けられた開口で構成され、
前記バスバー側第２構造部は、前記第２雌型構造を有し、
前記第２雌型構造は、前記第２雄型構造に対応する位置に設けられた開口で構成され、
前記複数の電池において、前記電池側第１構造部と前記バスバー側第１構造部および前記電池側第２構造部と前記バスバー側第２構造部とがそれぞれ組み合わされたときは、各電池と前記バスバーとが接続され、いずれかの電池において、前記電池側第１構造部と前記バスバー側第２構造部あるいは前記電池側第２構造部と前記バスバー側第１構造部とが組み合わされたときは、当該電池あるいは他の電池と前記バスバーとが非接続となることを特徴とする電池積層体。

【請求項3】

前記電池側第１構造部は、前記第１出力端子と前記第２出力端子とが並ぶ方向において、電池の中心から前記第１出力端子の前記バスバーとの接点までの距離が第１距離となる構造を有し、
前記電池側第２構造部は、前記方向において、電池の中心から前記第２出力端子の前記バスバーとの接点までの距離が第２距離となる構造を有し、
前記バスバー側第１構造部は、前記第１出力端子との接点を含み、
前記バスバー側第２構造部は、前記第２出力端子との接点を含み、
前記バスバー側第１構造部および前記バスバー側第２構造部は、前記第１距離と前記第２距離との差だけ、前記方向に互いにずれた構造を有する請求項１または２記載の電池積層体。

【請求項4】

前記複数の電池は、少なくとも２つの電池で構成される複数の電池ユニットに組み分けられ、各電池ユニットにおいて電池同士が前記バスバーで並列接続され、電池ユニット同士が前記バスバーで直列接続される請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電池積層体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電池積層体に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば車両用等の、高い出力電圧が要求される電源に用いられる電池として、複数個の電池が電気的に接続されてなる電池積層体が知られている。従来、このような電池積層体では、隣り合う電池の出力端子同士がバスバーで接続されていた。例えば、特許文献１には、複数の電池がバスバーによって並列接続されて複数の電池ユニットが構成されるとともに、電池ユニット同士が同じバスバーで直列接続された構造を有する電池積層体が開示されている。このような構造をとることで、全ての電池がバスバーで直列接続された電池積層体同士を並列接続する場合に比べて、電圧検出線などの部材の数を減らすことができ、電池装置の低コスト化を図ることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－２７５７８号公報

【発明の概要】

【0004】

本発明者らは、電池積層体内で電池の並列接続と直列接続とを組み合わせた構造について鋭意検討を重ねた結果、以下の課題を認識するに至った。すなわち、複数の電池を積層する過程で、一部の電池を正負極の向きを誤って配置してしまったとする。この場合、各電池をバスバーで接続した瞬間に、向きを誤った電池と当該電池に接続された電池との間に短絡が生じてしまう。

【0005】

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、電池積層体内での電池間の短絡を予防する技術を提供することにある。

【0006】

本発明のある態様は、電池積層体である。当該電池積層体は、積層された複数の電池と、複数の電池を電気的に接続するバスバーと、を備える。複数の電池はそれぞれ、バスバーとの接続を規制する電池側第１構造部および電池側第２構造部を有する。バスバーは、各電池との接続を規制するバスバー側第１構造部およびバスバー側第２構造部を有する。複数の電池において、電池側第１構造部とバスバー側第１構造部および電池側第２構造部とバスバー側第２構造部とがそれぞれ組み合わされたときは、各電池とバスバーとが接続され、いずれかの電池において、電池側第１構造部とバスバー側第２構造部あるいは電池側第２構造部とバスバー側第１構造部とが組み合わされたときは、当該電池あるいは他の電池とバスバーとが非接続となる。

【0007】

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

【0008】

本発明によれば、電池積層体内での電池間の短絡を予防することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態１に係る電池積層体の概略構造を示す斜視図である。

【図2】電池の概略構造を示す斜視図である。

【図3】図３（Ａ）は、電池積層体におけるバスバーの近傍を拡大して示す側面模式図である。図３（Ｂ）は、電池の向きを誤って配置した場合の一例を示す側面模式図である。図３（Ｃ）は、電池の向きを誤って配置した場合の他の例を示す側面模式図である。

【図4】実施の形態２に係る電池積層体の概略構造を示す斜視図である。

【図5】電池の概略構造を示す斜視図である。

【図6】図６（Ａ）は、電池積層体の一部を示す平面模式図である。図６（Ｂ）は、電池の向きを誤って配置した場合の一例を示す側面模式図である。

【図7】実施の形態３に係る電池積層体の一部を示す平面模式図である。

【図8】図８（Ａ）は、正しい向きで電池を配置した場合の電池積層体の一部を示す側面模式図である。図８（Ｂ）は、電池の向きを誤って配置した場合の一例を示す側面模式図である。

【図9】変形例に係る電池積層体の一部を示す平面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図に示す各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。また、同一の部材であっても、各図面間で縮尺等が若干相違する場合もあり得る。また、本明細書または請求項中に「第１」、「第２」等の用語が用いられる場合、特に言及がない限りいかなる順序や重要度を表すものでもなく、ある構成と他の構成とを区別するためのものである。

【0011】

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る電池積層体の概略構造を示す斜視図である。電池積層体１（１Ａ）は、複数の電池２と、複数のバスバー４とを備える。

【0012】

各電池２は、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル－水素電池、ニッケル－カドミウム電池等の充電可能な二次電池である。電池２は、いわゆる角形電池である。複数の電池２は、隣り合う電池２の主表面同士が対向するにして所定の間隔で積層される。なお、「積層」は、任意の１方向に複数の部材を並べることを意味する。したがって、電池２の積層には、複数の電池２を水平に並べることも含まれる。電池２の構造は、後に詳細に説明する。

【0013】

各バスバー４は、長尺状の金属部材である。バスバー４は、電池２の積層方向Ｘ（図１において矢印Ｘで示す方向）に延在して、積層された複数の電池２を電気的に接続する。バスバー４を構成する金属としては、銅やアルミニウムが例示される。バスバー４は、各電池２の出力端子に、例えば溶接によって接合される。バスバー４の構造と、バスバー４による電池２の接続とは、後に詳細に説明する。

【0014】

電池積層体１は、図示しない複数のセパレータを有する。セパレータは、絶縁スペーサとも呼ばれ、例えば絶縁性を有する樹脂からなる。セパレータを構成する樹脂としては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ノリル（登録商標）樹脂（変性ＰＰＥ）等の熱可塑性樹脂が例示される。セパレータは、各電池２の間、および電池２と後述するエンドプレート６との間に配置される。これにより、隣り合う電池２の外装缶同士が絶縁される。また、電池２の外装缶とエンドプレート６とが絶縁される。

【0015】

また、電池積層体１は、一対のエンドプレート６を有する。エンドプレート６は、例えば金属板からなる。積層された複数の電池２および複数のセパレータは、一対のエンドプレート６で挟まれる。一対のエンドプレート６は、電池２の積層方向Ｘに配列され、最外側の電池２とセパレータを挟んで隣り合う。

【0016】

また、電池積層体１は、一対の拘束部材８を有する。積層された電池２、セパレータおよびエンドプレート６は、一対の拘束部材８によって拘束される。一対の拘束部材８は、バインドバーとも呼ばれる。一対の拘束部材８は、複数の電池２の積層方向Ｘに対して直交する水平方向Ｙ（図１において矢印Ｙで示す方向）に配列される。水平方向Ｙは、各電池２において出力端子が並ぶ方向である。各拘束部材８は、電池２の側面に平行な矩形状の平面部８ａと、平面部８ａの各辺の端部から電池２側に突出する庇部８ｂとを有する。拘束部材８は、例えば矩形状の金属板の各辺に折り曲げ加工を施すことで形成することができる。

【0017】

電池２の積層方向Ｘにおいて対向する２つの庇部８ｂと一対のエンドプレート６とが、ねじ止め等により固定される。これにより、複数の電池２と複数のセパレータとが一対のエンドプレート６および一対の拘束部材８によって締結される。複数の電池２は、拘束部材８によって電池２の積層方向Ｘに締め付けられることで、積層方向Ｘの位置決めがなされる。また、複数の電池２は、底面がセパレータを介して拘束部材８の下側の庇部８ｂに当接し、上面がセパレータを介して拘束部材８の上側の庇部８ｂに当接することで、上下方向の位置決めがなされる。この状態で、各電池２の出力端子にバスバー４が電気的に接続されて、電池積層体１が得られる。

【0018】

続いて、電池２およびバスバー４の構造と、バスバー４による電池２の電気的接続について詳細に説明する。図２は、電池の概略構造を示す斜視図である。複数の電池２はそれぞれ、扁平な直方体形状の外装缶１０を有する。外装缶１０の一面には図示しない略長方形状の開口が設けられ、この開口を介して外装缶１０に電極体や電解液等が収容される。外装缶１０の開口には、外装缶を封止する封口板１２が設けられる。封口板１２には、長手方向の一端寄りに第１出力端子１４ａが設けられ、他端寄りに第２出力端子１４ｂが設けられる。例えば、第１出力端子１４ａは正極の出力端子であり、第２出力端子１４ｂは負極の出力端子である。以下では適宜、第１出力端子１４ａと第２出力端子１４ｂと区別する必要がない場合、まとめて出力端子１４と称する。

【0019】

出力端子１４は、封口板１２の開口部から突出する。出力端子１４の周縁部と封口板１２の開口部との間には、シール部材としてのガスケットが設けられる。ガスケットにより、封口板１２と出力端子１４との境界部が気密に閉塞される。また、封口板１２と出力端子１４との間の短絡が防止される。外装缶１０、封口板１２及び出力端子１４は導電体であり、例えば金属製である。ガスケットは絶縁体であり、例えば樹脂製である。また、封口板１２には、一対の出力端子１４の間に図示しない安全弁が設けられる。安全弁は、外装缶の内圧が所定値以上に上昇した際に開弁して、内部のガスを放出できるように構成される。

【0020】

本実施の形態では、封口板１２が設けられる側を電池２の上面、反対側を電池２の底面とする。また、電池２は、上面及び底面をつなぐ２つの主表面を有する。この主表面は、電池２が有する６つの面のうち面積の最も大きい面である。上面、底面及び２つの主表面を除いた残り２つの面は、電池２の側面とする。また、電池２の上面側を電池積層体１の上面とし、電池２の底面側を電池積層体１の底面とし、電池２の側面側を電池積層体１の側面とする。また便宜上、電池積層体１の上面側を鉛直方向上方とし、電池積層体１の底面側を鉛直方向下方とする。

【0021】

複数の電池２はそれぞれ、バスバー４との接続を規制する、つまりバスバー４との接続を許容および禁止する、電池側第１構造部１６および電池側第２構造部１８を有する。電池側第１構造部１６および電池側第２構造部１８は、後述するバスバー側第１構造部２８およびバスバー側第２構造部３０と共同で、各電池２とバスバー４との接続を規制する。本実施の形態の電池側第１構造部１６は、第１出力端子１４ａのバスバー４との接点２０が第１高さＨ１となる構造を有する。また、電池側第２構造部１８は、第２出力端子１４ｂのバスバー４との接点２２が第２高さＨ２となる構造を有する。

【0022】

具体的には、電池側第１構造部１６は、第１出力端子１４ａに装着される第１中間部材２４で構成される。第１中間部材２４は、扁平な直方体形状の導電性部材である。第１中間部材２４の一方の主表面には、第１出力端子１４ａに対応する凹部が形成されている。当該凹部に第１出力端子１４ａが嵌め込まれることで、第１中間部材２４は第１出力端子１４ａに電気的に接続される。バスバー４は、第１中間部材２４の他方の主表面に当接する。したがって、第１出力端子１４ａのバスバー４との接点２０は、第１中間部材２４の他方の主表面に含まれる。

【0023】

第１中間部材２４の厚み、すなわち一方の主表面から他方の主表面までの距離は、第１高さＨ１と等しい。このため、第１中間部材２４が第１出力端子１４ａに装着されると、第１出力端子１４ａの接点２０は、封口板１２からの突出高さが第１高さＨ１となる。

【0024】

電池側第２構造部１８は、第２出力端子１４ｂに装着される第２中間部材２６で構成される。第２中間部材２６は、扁平な直方体形状の導電性部材である。第２中間部材２６の一方の主表面には、第２出力端子１４ｂに対応する凹部が形成されている。当該凹部に第２出力端子１４ｂが嵌め込まれることで、第２中間部材２６は第２出力端子１４ｂに電気的に接続される。バスバー４は、第２中間部材２６の他方の主表面に当接する。したがって、第２出力端子１４ｂのバスバー４との接点２２は、第２中間部材２６の他方の主表面に含まれる。

【0025】

第２中間部材２６の厚み、すなわち一方の主表面から他方の主表面までの距離は、第２高さＨ２と等しい。このため、第２中間部材２６が第２出力端子１４ｂに装着されると、第２出力端子１４ｂの接点２２は、封口板１２からの突出高さが第２高さＨ２となる。本実施の形態では、第２中間部材２６は、第１中間部材２４よりも薄い。このため、第１高さＨ１は、第２高さＨ２よりも高い。

【0026】

なお、第１中間部材２４と第１出力端子１４ａとは一体であってもよい。同様に、第２中間部材２６と第２出力端子１４ｂとが一体であってもよい。すなわち、第１出力端子１４ａそのものが電池側第１構造部１６を構成し、第２出力端子１４ｂそのものが電池側第２構造部１８を構成してもよい。また、図２では、便宜的に接点２０，２２を電池側第１構造部１６および電池側第２構造部１８の主表面上の点として図示しているが、電池側第１構造部１６および電池側第２構造部１８の主表面全体を接点２０，２２と捉えてもよい。

【0027】

図３（Ａ）は、電池積層体におけるバスバーの近傍を拡大して示す側面模式図である。バスバー４は、電池２の積層方向Ｘに延在する略帯状の部材である。バスバー４は、電池側第１構造部１６および電池側第２構造部１８と共同で、各電池２との接続を規制するバスバー側第１構造部２８およびバスバー側第２構造部３０を有する。バスバー側第１構造部２８は、第１出力端子１４ａとの接点３２を含む。バスバー側第２構造部３０は、第２出力端子１４ｂとの接点３４を含む。また、バスバー側第１構造部２８およびバスバー側第２構造部３０は、第１高さＨ１と第２高さＨ２との差Ｈ３だけ、電池２とバスバー４とが重なる方向に互いにずれた構造を有する。

【0028】

本実施の形態のバスバー４は、積層方向Ｘの略中央に段差部３６を有する。バスバー側第１構造部２８とバスバー側第２構造部３０とは、段差部３６を挟んで配置される。バスバー４は、バスバー側第１構造部２８において積層方向Ｘに延伸し、段差部３６において電池２に近接する方向に延伸し、バスバー側第２構造部３０において再び積層方向Ｘに延伸する。電池２とバスバー４とが重なる方向、言い換えれば鉛直方向Ｚにおける段差部３６の寸法は、第１高さＨ１と第２高さＨ２との差Ｈ３に等しい。したがって、バスバー４は、中央部を挟んで一方の端部側と他方の端部側とが差Ｈ３の分だけ段違いになっている。

【0029】

複数の電池２は、少なくとも２つの電池２で構成される複数の電池ユニット３８に組み分けられる。そして、各電池ユニット３８において電池２同士がバスバー４で並列接続される。また、電池ユニット３８同士がバスバー４で直列接続される。図３（Ａ）に示す例では、第１電池２ａと第２電池２ｂとが同極の出力端子１４同士が隣り合うように積層されて、第１電池ユニット３８ａが形成される。また、同様に第１電池２ａと第２電池２ｂとが同極の出力端子１４同士が隣り合うように積層されて、第２電池ユニット３８ｂが形成される。

【0030】

第１電池ユニット３８ａと第２電池ユニット３８ｂとは、第１電池ユニット３８ａの第１出力端子１４ａと、第２電池ユニット３８ｂの第２出力端子１４ｂとが隣り合うように積層される。そして、第１出力端子１４ａに装着された電池側第１構造部１６、および第２出力端子１４ｂに装着された電池側第２構造部１８に、バスバー４が接合される。これにより、第１出力端子１４ａの接点２０とバスバー４の接点３２、および第２出力端子１４ｂの接点２２とバスバー４の接点３４とが、それぞれ電気的に接続される。この結果、各電池ユニット３８における第１電池２ａと第２電池２ｂとが並列接続され、第１電池ユニット３８ａと第２電池ユニット３８ｂとが直列接続される。

【0031】

図３（Ａ）に示す例では、１つのバスバー４に対応する全ての電池２が、第１出力端子１４ａおよび第２出力端子１４ｂが正しい向きで積層されている。この場合、全ての電池２において、電池側第１構造部１６とバスバー側第１構造部２８とが組み合わされ、電池側第２構造部１８とバスバー側第２構造部３０とが組み合わされる。

【0032】

つまり、第１電池ユニット３８ａの各電池２における電池側第１構造部１６とバスバー側第１構造部２８とが当接し、第２電池ユニット３８ｂの各電池２における電池側第２構造部１８とバスバー側第２構造部３０とが当接する。電池側第１構造部１６の第１高さＨ１と電池側第２構造部１８の第２高さＨ２との差Ｈ３は、バスバー４の段差部３６で吸収される。このため、電池側第１構造部１６とバスバー４との当接と、電池側第２構造部１８とバスバー４との当接とを、同時に行うことができる。この結果、各電池２とバスバー４とが電気的に接続される。

【0033】

一方、いずれかの電池２において、電池側第１構造部１６とバスバー側第２構造部３０あるいは電池側第２構造部１８とバスバー側第１構造部２８とが組み合わされたときは、当該電池２あるいは他の電池２とバスバー４とが非接続となる。図３（Ｂ）は、電池の向きを誤って配置した場合の一例を示す側面模式図である。図３（Ｃ）は、電池の向きを誤って配置した場合の他の例を示す側面模式図である。

【0034】

例えば図３（Ｂ）に示すように、第１電池ユニット３８ａの第２電池２ｂが向きを誤って配置されたとする。第２電池２ｂは、第１出力端子１４ａと第２出力端子１４ｂとが正しい位置と逆になっている。他の電池２は、正しい向きで配置されている。この場合、第１電池ユニット３８ａの第２電池２ｂは、電池側第２構造部１８とバスバー側第１構造部２８とが組み合わされる。第１電池ユニット３８ａの第１電池２ａは、電池側第１構造部１６とバスバー側第１構造部２８とが組み合わされる。第２電池ユニット３８ｂの各電池２は、電池側第２構造部１８とバスバー側第２構造部３０とが組み合わされる。

【0035】

第１電池ユニット３８ａの第１電池２ａは、電池側第１構造部１６がバスバー側第１構造部２８に当接する。第２電池ユニット３８ｂの各電池２は、電池側第２構造部１８がバスバー側第２構造部３０に当接する。この状態で、バスバー側第１構造部２８は、第１高さＨ１の位置に延在する。第１電池ユニット３８ａの第２電池２ｂは、第２高さＨ２である電池側第２構造部１８がバスバー側第１構造部２８と対向する。電池側第２構造部１８とバスバー側第１構造部２８との間には隙間があるため、両者は当接できない。この結果、出力端子１４の向きを誤って配置された第１電池ユニット３８ａの第２電池２ｂは、バスバー４に接続されない。

【0036】

また、例えば図３（Ｃ）に示すように、第２電池ユニット３８ｂの第２電池２ｂが向きを誤って配置されたとする。第２電池２ｂは、第１出力端子１４ａと第２出力端子１４ｂとが正しい位置と逆になっている。他の電池２は、正しい向きで配置されている。この場合、第２電池ユニット３８ｂの第２電池２ｂは、電池側第１構造部１６とバスバー側第２構造部３０とが組み合わされる。第１電池ユニット３８ａの各電池２は、電池側第１構造部１６とバスバー側第１構造部２８とが組み合わされる。第２電池ユニット３８ｂの第１電池２ａは、電池側第２構造部１８とバスバー側第２構造部３０とが組み合わされる。

【0037】

第２電池ユニット３８ｂの第２電池２ｂは、電池側第１構造部１６がバスバー側第２構造部３０に当接する。この状態で、バスバー側第２構造部３０は、第１高さＨ１の位置に延在する。段差部３６によって高さ位置が差Ｈ３の分だけずれるバスバー側第１構造部２８は、第１高さＨ１と差Ｈ３との合計の高さ位置に延在する。

【0038】

第１電池ユニット３８ａの各電池２は、第１高さＨ１である電池側第１構造部１６がバスバー側第１構造部２８と対向する。第２電池ユニット３８ｂの第１電池２ａは、第２高さＨ２である電池側第２構造部１８がバスバー側第２構造部３０と対向する。第１電池ユニット３８ａの各電池２については、電池側第１構造部１６とバスバー側第１構造部２８との間に隙間があるため、両者は当接できない。また、第２電池ユニット３８ｂの第１電池２ａについては、電池側第２構造部１８とバスバー側第２構造部３０との間に隙間があるため、両者は当接できない。この結果、出力端子１４の向きを誤って配置された第２電池ユニット３８ｂの第２電池２ｂのみがバスバー４に接続され、他の電池２はバスバー４に接続されない。

【0039】

以上説明したように、本実施の形態に係る電池積層体１は、積層された複数の電池２と、複数の電池２を電気的に接続するバスバー４とを備える。また、電池積層体１は、複数の電池２が少なくとも２つの電池２で構成される複数の電池ユニット３８にくみ分けられ、各電池ユニット３８において電池２同士がバスバー４で並列接続され、電池ユニット３８同士がバスバー４で直列接続されるように設計される。複数の電池２はそれぞれ、バスバー４との電気的接続を規制する電池側第１構造部１６および電池側第２構造部１８を有する。バスバー４は、各電池２との電気的接続を規制するバスバー側第１構造部２８およびバスバー側第２構造部３０を有する。

【0040】

共通のバスバー４に接続される複数の電池２において、電池側第１構造部１６とバスバー側第１構造部２８とが組み合わされ、電池側第２構造部１８とバスバー側第２構造部３０とが組み合わされたときは、各電池２とバスバー４とが電気的に接続される。一方、いずれかの電池２において、電池側第１構造部１６とバスバー側第２構造部３０とが組み合わされるか、電池側第２構造部１８とバスバー側第１構造部２８とが組み合わされたときは、この電池２とバスバー４とが電気的に非接続となるか、他の電池２とバスバー４とが電気的に非接続となる。

【0041】

また、複数の電池２はそれぞれ、第１出力端子１４ａと第２出力端子１４ｂとを有する。電池側第１構造部１６は、第１出力端子１４ａのバスバー４との接点２０が第１高さＨ１となる構造を有する。電池側第２構造部１８は、第２出力端子１４ｂのバスバー４との接点２２が第２高さＨ２となる構造を有する。バスバー側第１構造部２８は、第１出力端子１４ａとの接点３２を含み、バスバー側第２構造部３０は、第２出力端子１４ｂとの接点３４とを含む。そして、バスバー側第１構造部２８およびバスバー側第２構造部３０は、第１高さＨ１と第２高さＨ２との差Ｈ３だけ、電池２とバスバー４とが重なる方向に互いにずれた構造を有する。つまり本実施の形態では、第１出力端子１４ａと第２出力端子１４ｂとで高さを異ならせることで、各電池２とバスバー４との接続を規制している。

【0042】

これにより、複数の電池２を積層する過程で、一部の電池２を正負極の向きを誤って配置してしまった場合に、向きを誤った電池２と他の電池２とがバスバー４によって電気的に接続されることを回避することができる。このため、電池積層体１内での電池２間の短絡を予防することができる。また、電池２の誤配置を防止することができる。

【0043】

（実施の形態２）
実施の形態２に係る電池積層体は、電池側第１構造部１６、電池側第２構造部１８、バスバー側第１構造部２８およびバスバー側第２構造部３０の構造が異なる点を除き、実施の形態１と共通の構成を有する。以下、本実施の形態に係る電池積層体について実施の形態１と異なる構成を中心に説明し、共通する構成については簡単に説明するか、あるいは説明を省略する。

【0044】

図４は、実施の形態２に係る電池積層体の概略構造を示す斜視図である。電池積層体１（１Ｂ）は、複数の電池２と、複数のバスバー４とを備える。複数の電池２は、隣り合う電池２の主表面同士が対向するにして所定の間隔で積層される。バスバー４は、積層された複数の電池２を電気的に接続する。

【0045】

電池積層体１は、図示しない複数のセパレータを有する。セパレータは、各電池２の間、および電池２とエンドプレート６との間に配置される。また、電池積層体１は、一対のエンドプレート６を有する。一対のエンドプレート６は、電池２の積層方向Ｘに配列され、最外側の電池２とセパレータを挟んで隣り合う。また、電池積層体１は、一対の拘束部材８を有する。積層された電池２、セパレータおよびエンドプレート６は、一対の拘束部材８によって拘束される。

【0046】

続いて、電池２およびバスバー４の構造と、バスバー４による電池２の電気的接続について詳細に説明する。図５は、電池の概略構造を示す斜視図である。複数の電池２はそれぞれ、外装缶１０を有する。外装缶１０の一面には開口が設けられ、開口には封口板１２が設けられる。封口板１２には、長手方向の一端寄りに第１出力端子１４ａが設けられ、他端寄りに第２出力端子１４ｂが設けられる。各出力端子１４は、封口板１２の開口部から突出する。

【0047】

また、複数の電池２はそれぞれ、バスバー４との接続を規制する電池側第１構造部１６および電池側第２構造部１８を有する。電池側第１構造部１６および電池側第２構造部１８は、バスバー側第１構造部２８およびバスバー側第２構造部３０と共同で、各電池２とバスバー４との接続を規制する。

【0048】

本実施の形態の電池側第１構造部１６は、第１出力端子１４ａと第２出力端子１４ｂとが並ぶ方向において、電池２の中心Ｃｙから第１出力端子１４ａのバスバー４との接点２０までの距離が第１距離Ｌ１となる構造を有する。また、電池側第２構造部１８は、２つの出力端子１４が並ぶ方向において、電池２の中心Ｃｙから第２出力端子１４ｂのバスバー４との接点２２までの距離が第２距離Ｌ２となる構造を有する。電池２の中心Ｃｙは、第１出力端子１４ａと第２出力端子１４ｂとが並ぶ方向、言い換えれば水平方向Ｙにおいて２つの出力端子１４から等しい距離にある。

【0049】

具体的には、電池側第１構造部１６は、第１出力端子１４ａに装着される第３中間部材４０で構成される。第３中間部材４０は、扁平な直方体形状の導電性部材である。第３中間部材４０の一方の主表面には、第１出力端子１４ａに対応する凹部が形成されている。当該凹部に第１出力端子１４ａが嵌め込まれることで、第３中間部材４０は第１出力端子１４ａに電気的に接続される。第３中間部材４０は、他方の主表面に第１バスバー載置面４２を有する。第１バスバー載置面４２は、当該他方の主表面の他の領域よりも一段高くなっている。バスバー４は、第１バスバー載置面４２に当接する。したがって、第１出力端子１４ａのバスバー４との接点２０は、第１バスバー載置面４２に含まれる。

【0050】

第１バスバー載置面４２は、第１出力端子１４ａよりも電池２の中心Ｃｙに近い位置に配置される。このため、第３中間部材４０が第１出力端子１４ａに装着されると、第１出力端子１４ａの接点２０は、第１出力端子１４ａよりも電池２の中心Ｃｙに近い位置となる。

【0051】

電池側第２構造部１８は、第２出力端子１４ｂに装着される第４中間部材４４で構成される。第４中間部材４４は、扁平な直方体形状の導電性部材である。第４中間部材４４の一方の主表面には、第２出力端子１４ｂに対応する凹部が形成されている。当該凹部に第２出力端子１４ｂが嵌め込まれることで、第４中間部材４４は第２出力端子１４ｂに電気的に接続される。第４中間部材４４は、他方の主表面に第２バスバー載置面４６を有する。第２バスバー載置面４６は、当該他方の主表面の他の領域よりも一段高くなっている。バスバー４は、第２バスバー載置面４６に当接する。したがって、第２出力端子１４ｂのバスバー４との接点２２は、第２バスバー載置面４６に含まれる。

【0052】

第２バスバー載置面４６は、第２出力端子１４ｂよりも電池２の中心Ｃｙから遠い位置に配置される。このため、第４中間部材４４が第２出力端子１４ｂに装着されると、第２出力端子１４ｂの接点２２は、第２出力端子１４ｂよりも電池２の中心Ｃｙから遠い位置となる。本実施の形態では、第１出力端子１４ａの接点２０が第１出力端子１４ａよりも電池２の中心Ｃｙに近く、第２出力端子１４ｂの接点２２が第２出力端子１４ｂよりも電池２の中心Ｃｙから遠い。このため、中心Ｃｙから接点２０までの第１距離Ｌ１と中心Ｃｙから接点２２までの第２距離Ｌ２とは異なり、第１距離Ｌ１は第２距離Ｌ２よりも短い。

【0053】

なお、第３中間部材４０と第１出力端子１４ａとは一体であってもよい。同様に、第４中間部材４４と第２出力端子１４ｂとが一体であってもよい。すなわち、第１出力端子１４ａそのものが電池側第１構造部１６を構成し、第２出力端子１４ｂそのものが電池側第２構造部１８を構成してもよい。また、図５では、便宜的に接点２０，２２を第１バスバー載置面４２および第２バスバー載置面４６の中心に図示しているが、第１バスバー載置面４２および第２バスバー載置面４６の各全体を接点２０，２２と捉えてもよい。

【0054】

図６（Ａ）は、電池積層体の一部を示す平面模式図である。バスバー４は、電池２の積層方向Ｘに延在する略帯状の部材である。バスバー４は、電池側第１構造部１６および電池側第２構造部１８と共同で、各電池２との接続を規制するバスバー側第１構造部２８およびバスバー側第２構造部３０を有する。バスバー側第１構造部２８は、第１出力端子１４ａとの接点３２を含む。バスバー側第２構造部３０は、第２出力端子１４ｂとの接点３４を含む。また、バスバー側第１構造部２８およびバスバー側第２構造部３０は、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２との差Ｌ３だけ、第１出力端子１４ａと第２出力端子１４ｂが並ぶ方向に互いにずれた構造を有する。

【0055】

本実施の形態のバスバー４は、積層方向Ｘの略中央に段差部３６を有する。バスバー側第１構造部２８とバスバー側第２構造部３０とは、段差部３６を挟んで配置される。バスバー４は、バスバー側第１構造部２８において積層方向Ｘに延伸し、段差部３６において電池２の中心Ｃｙに近接離間する方向に延在し、バスバー側第２構造部３０において再び積層方向Ｘに延伸する。第１出力端子１４ａと第２出力端子１４ｂとが並ぶ方向、言い換えれば水平方向Ｙにおける段差部３６の寸法は、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２との差Ｌ３に等しい。したがって、バスバー４は、中央部を挟んで一方の端部側と他方の端部側とが差Ｌ３の分だけ段違いになっている。なお、差Ｌ３の大きさは、バスバー４の幅よりも大きい。したがって、積層方向Ｘから見て、バスバー側第１構造部２８とバスバー側第２構造部３０とは重ならない。

【0056】

複数の電池２は、少なくとも２つの電池２で構成される複数の電池ユニット３８に組み分けられる。そして、各電池ユニット３８において電池２同士がバスバー４で並列接続される。また、電池ユニット３８同士がバスバー４で直列接続される。図６（Ａ）に示す例では、第１電池２ａと第２電池２ｂとが同極の出力端子１４同士が隣り合うように積層されて、第１電池ユニット３８ａが形成される。また、同様に第１電池２ａと第２電池２ｂとが同極の出力端子１４同士が隣り合うように積層されて、第２電池ユニット３８ｂが形成される。

【0057】

第１電池ユニット３８ａと第２電池ユニット３８ｂとは、第１電池ユニット３８ａの第１出力端子１４ａと、第２電池ユニット３８ｂの第２出力端子１４ｂとが隣り合うように積層される。そして、第１出力端子１４ａに装着された電池側第１構造部１６、および第２出力端子１４ｂに装着された電池側第２構造部１８に、バスバー４が接合される。これにより、第１出力端子１４ａの接点２０とバスバー４の接点３２、および第２出力端子１４ｂの接点２２とバスバー４の接点３４とが、それぞれ電気的に接続される。この結果、各電池ユニット３８における第１電池２ａと第２電池２ｂとが並列接続され、第１電池ユニット３８ａと第２電池ユニット３８ｂとが直列接続される。

【0058】

図６（Ａ）に示す例では、１つのバスバー４に対応する全ての電池２が、第１出力端子１４ａおよび第２出力端子１４ｂが正しい向きで積層されている。この場合、全ての電池２において、電池側第１構造部１６とバスバー側第１構造部２８とが組み合わされ、電池側第２構造部１８とバスバー側第２構造部３０とが組み合わされる。

【0059】

つまり、第１電池ユニット３８ａの各電池２における第１バスバー載置面４２とバスバー側第１構造部２８とが当接し、第２電池ユニット３８ｂの各電池２における第２バスバー載置面４６とバスバー側第２構造部３０とが当接する。電池２の中心Ｃｙから第１バスバー載置面４２（言い換えれば接点２０）までの第１距離Ｌ１と、電池２の中心Ｃｙから第２バスバー載置面４６（言い換えれば接点２２）までの第２距離Ｌ２との差Ｌ３は、バスバー４の段差部３６で吸収される。このため、電池側第１構造部１６とバスバー４との当接と、電池側第２構造部１８とバスバー４との当接とを、同時に行うことができる。この結果、各電池２とバスバー４とが電気的に接続される。

【0060】

一方、いずれかの電池２において、電池側第１構造部１６とバスバー側第２構造部３０あるいは電池側第２構造部１８とバスバー側第１構造部２８とが組み合わされたときは、当該電池２あるいは他の電池２とバスバー４とが非接続となる。図６（Ｂ）は、電池の向きを誤って配置した場合の一例を示す側面模式図である。

【0061】

例えば図６（Ｂ）に示すように、第２電池ユニット３８ｂの第２電池２ｂが向きを誤って配置されたとする。第２電池２ｂは、第１出力端子１４ａと第２出力端子１４ｂとが正しい位置と逆になっている。他の電池２は、正しい向きで配置されている。この場合、第２電池ユニット３８ｂの第２電池２ｂは、電池側第２構造部１８とバスバー側第１構造部２８とが組み合わされる。第１電池ユニット３８ａの各電池２は、電池側第２構造部１８とバスバー側第２構造部３０とが組み合わされる。第２電池ユニット３８ｂの第１電池２ａは、電池側第１構造部１６とバスバー側第１構造部２８とが組み合わされる。

【0062】

第１電池ユニット３８ａの各電池２は、第２バスバー載置面４６がバスバー側第２構造部３０に当接する。第２電池ユニット３８ｂの第１電池２ａは、第１バスバー載置面４２がバスバー側第１構造部２８に当接する。この状態で、バスバー側第１構造部２８は、電池２の中心Ｃｙからおよそ第１距離Ｌ１だけ離れた位置に延在する。第２電池ユニット３８ｂの第２電池２ｂは、電池側第２構造部１８とバスバー側第１構造部２８とが組み合わされている。電池側第２構造部１８の第２バスバー載置面４６は、電池２の中心Ｃｙからの距離が第２距離Ｌ２である。このため、第２バスバー載置面４６とバスバー側第１構造部２８とは当接できない。この結果、出力端子１４の向きを誤って配置された第２電池ユニット３８ｂの第２電池２ｂは、バスバー４に接続されない。

【0063】

また、向きを誤って配置された第２電池２ｂとバスバー４とを電気的に接続すべく、電池側第２構造部１８の第２バスバー載置面４６にバスバー側第１構造部２８を当接させたとする。この場合は、第１電池ユニット３８ａの各電池２と、第２電池ユニット３８ｂの第１電池２ａとをバスバー４に接続することができない。

【0064】

以上説明したように、本実施の形態に係る電池積層体１において、電池側第１構造部１６は、電池２の中心Ｃｙから第１出力端子１４ａのバスバー４との接点２０までの距離が第１距離Ｌ１となる構造を有する。また、電池側第２構造部１８は、電池２の中心Ｃｙから第２出力端子１４ｂのバスバー４との接点２２までの距離が第２距離Ｌ２となる構造を有する。また、バスバー側第１構造部２８とバスバー側第２構造部３０とは、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２との差Ｌ３だけ互いにずれた構造を有する。

【0065】

差Ｌ３の大きさは、電池２とバスバー４とを、電池側第２構造部１８の第２バスバー載置面４６とバスバー側第２構造部３０とが当接する位置に固定し、電池２の向きのみを変えたときに、電池側第１構造部１６の第１バスバー載置面４２とバスバー側第２構造部３０とが当接しない大きさである。あるいは、差Ｌ３の大きさは、電池２とバスバー４とを、電池側第１構造部１６の第１バスバー載置面４２とバスバー側第１構造部２８とが当接する位置に固定し、電池２の向きのみを変えたときに、電池側第２構造部１８の第２バスバー載置面４６とバスバー側第１構造部２８とが当接しない大きさである。

【0066】

つまり、電池２の中心Ｃｙに対する各出力端子１４の接点２０，２２の位置は、中心Ｃｙを通り且つ積層方向Ｘに平行な直線を対称軸としたときに、非対称となっている。そして、バスバー４は、各接点２０，２２から中心Ｃｙまでの距離の差分だけ、バスバー側第１構造部２８とバスバー側第２構造部３０とがずれている。このように、電池２の中心Ｃｙから各出力端子１４の接点２０，２２までの距離を異ならせる構造によっても、電池積層体１内での電池２間の短絡を予防することができる。また、電池２の誤配置を防止することができる。

【0067】

（実施の形態３）
実施の形態３に係る電池積層体は、電池側第１構造部１６、電池側第２構造部１８、バスバー側第１構造部２８およびバスバー側第２構造部３０の構造が異なる点を除き、実施の形態１と共通の構成を有する。以下、本実施の形態に係る電池積層体について実施の形態１と異なる構成を中心に説明し、共通する構成については簡単に説明するか、あるいは説明を省略する。

【0068】

図７は、実施の形態３に係る電池積層体の一部を示す平面模式図である。電池積層体１（１Ｃ）は、複数の電池２と、複数のバスバー４とを備える。複数の電池２は、隣り合う電池２の主表面同士が対向するにして所定の間隔で積層される。バスバー４は、積層された複数の電池２を電気的に接続する。

【0069】

複数の電池２はそれぞれ、第１出力端子１４ａと第２出力端子１４ｂとを有する。また、複数の電池２はそれぞれ、バスバー４との接続を規制する電池側第１構造部１６および電池側第２構造部１８を有する。電池側第１構造部１６および電池側第２構造部１８は、バスバー側第１構造部２８およびバスバー側第２構造部３０と共同で、各電池２とバスバー４との接続を規制する。

【0070】

本実施の形態の電池側第１構造部１６は、互いに嵌合する第１雄型構造４８および第１雌型構造５０の一方を有する。図７には、電池側第１構造部１６が第１雄型構造４８を有する例が図示されている。第１雄型構造４８は、例えば封口板１２から突出する円筒状の突起である。例えば、第１雄型構造４８は、絶縁性の樹脂からなる。第１雄型構造４８の突出高さは、第１出力端子１４ａの突出高さよりも大きい。また、電池側第１構造部１６は、積層方向Ｘにおいて、電池２の中心Ｃｘに対して第１雄型構造４８が一方の側に偏った構造を有する。また、第１雄型構造４８は、第１出力端子１４ａの近傍に配置される。例えば、第１雄型構造４８は、水平方向Ｙにおける電池２の中心Ｃｙよりも第１出力端子１４ａに近い位置に設けられる。

【0071】

電池側第２構造部１８は、互いに嵌合する第２雄型構造５２および第２雌型構造５４の一方を有する。図７には、電池側第２構造部１８が第２雄型構造５２を有する例が図示されている。第２雄型構造５２は第１雄型構造４８と同様に、例えば封口板１２から突出する円筒状の突起である。例えば、第２雄型構造５２は、絶縁性の樹脂からなる。第２雄型構造５２の突出高さは、第２出力端子１４ｂの突出高さよりも大きい。また、電池側第２構造部１８は、積層方向Ｘにおいて、電池２の中心Ｃｘに対して第２雄型構造５２が第１雄型構造４８と同じ側に偏った構造を有する。また、第２雄型構造５２は、第２出力端子１４ｂの近傍に配置される。例えば、第２雄型構造５２は、水平方向Ｙにおける電池２の中心Ｃｙよりも第２出力端子１４ｂに近い位置に設けられる。

【0072】

第１雄型構造４８と第２雄型構造５２とは、対応する出力端子１４に対する位置関係が異なっている。つまり、各電池２における第１雄型構造４８と第２雄型構造５２とは、積層方向Ｘおよび水平方向Ｙにおける電池２の中心Ｃｘｙを回転中心としたとき、非対称となっている。

【0073】

バスバー４は、電池２の積層方向Ｘに延在する略帯状の部材である。バスバー４は、電池側第１構造部１６および電池側第２構造部１８と共同で、各電池２との接続を規制するバスバー側第１構造部２８およびバスバー側第２構造部３０を有する。バスバー側第１構造部２８は、第１雄型構造４８および第１雌型構造５０の他方、すなわち電池側第１構造部１６が有しない方の構造を有する。図７には、バスバー側第１構造部２８が第１雌型構造５０を有する例が図示されている。第１雌型構造５０は、第１雄型構造４８を構成する突起の径よりも大きい直径を有する開口である。第１雌型構造５０は、第１雄型構造４８に対応する位置に設けられる。すなわち、第１雌型構造５０は、正しい向きで配置された電池２にバスバー４が載置されたときに、鉛直方向Ｚから見て第１雄型構造４８と重なる位置に設けられる。

【0074】

バスバー側第２構造部３０は、第２雄型構造５２および第２雌型構造５４の他方、すなわち電池側第２構造部１８が有しない方の構造を有する。図７には、バスバー側第２構造部３０が第２雌型構造５４を有する例が図示されている。第２雌型構造５４は第１雌型構造５０と同様に、第２雄型構造５２を構成する突起の径よりも大きい直径を有する開口である。第２雌型構造５４は、第２雄型構造５２に対応する位置に設けられる。すなわち、第２雌型構造５４は、正しい向きで配置された電池２にバスバー４が載置されたときに、鉛直方向Ｚから見て第２雄型構造５２と重なる位置に設けられる。

【0075】

複数の電池２は、少なくとも２つの電池２で構成される複数の電池ユニット３８に組み分けられる。そして、各電池ユニット３８において電池２同士がバスバー４で並列接続される。また、電池ユニット３８同士がバスバー４で直列接続される。図７に示す例では、第１電池２ａと第２電池２ｂとが同極の出力端子１４同士が隣り合うように積層されて、第１電池ユニット３８ａが形成される。また、同様に第１電池２ａと第２電池２ｂとが同極の出力端子１４同士が隣り合うように積層されて、第２電池ユニット３８ｂが形成される。

【0076】

第１電池ユニット３８ａと第２電池ユニット３８ｂとは、第１電池ユニット３８ａの第１出力端子１４ａと、第２電池ユニット３８ｂの第２出力端子１４ｂとが隣り合うように積層される。そして、第１出力端子１４ａおよび第２出力端子１４ｂに、バスバー４が接合される。この結果、各電池ユニット３８における第１電池２ａと第２電池２ｂとが並列接続され、第１電池ユニット３８ａと第２電池ユニット３８ｂとが直列接続される。

【0077】

図８（Ａ）は、正しい向きで電池を配置した場合の電池積層体の一部を示す側面模式図である。図８（Ａ）に示す例では、１つのバスバー４に対応する全ての電池２が、第１出力端子１４ａおよび第２出力端子１４ｂが正しい向きで積層されている。この場合、全ての電池２において、電池側第１構造部１６とバスバー側第１構造部２８とが組み合わされ、電池側第２構造部１８とバスバー側第２構造部３０とが組み合わされる。

【0078】

つまり、第１電池ユニット３８ａの各電池２における第１雄型構造４８が、バスバー４の第１雌型構造５０に嵌め合わされる。また、第２電池ユニット３８ｂの各電池２における第２雄型構造５２が、バスバー４の第２雌型構造５４に嵌め合わされる。これにより、バスバー４は、各電池２の出力端子１４に当接する位置まで接近することができる。つまり、第１雄型構造４８と第１雌型構造５０および第２雄型構造５２と第２雌型構造５４とがそれぞれ嵌合したときに、全ての電池２とバスバー４との接続が許容される。この結果、各電池２とバスバー４とが電気的に接続される。

【0079】

一方、いずれかの電池２において、電池側第１構造部１６とバスバー側第２構造部３０あるいは電池側第２構造部１８とバスバー側第１構造部２８とが組み合わされたときは、当該電池２あるいは他の電池２とバスバー４とが非接続となる。図８（Ｂ）は、電池の向きを誤って配置した場合の一例を示す側面模式図である。

【0080】

例えば図８（Ｂ）に示すように、第２電池ユニット３８ｂの第２電池２ｂが向きを誤って配置されたとする。第２電池２ｂは、第１出力端子１４ａと第２出力端子１４ｂとが正しい位置と逆になっている。他の電池２は、正しい向きで配置されている。この場合、第２電池ユニット３８ｂの第２電池２ｂは、電池側第１構造部１６とバスバー側第２構造部３０とが組み合わされる。第１電池ユニット３８ａの各電池２は、電池側第１構造部１６とバスバー側第１構造部２８とが組み合わされる。第２電池ユニット３８ｂの第１電池２ａは、電池側第２構造部１８とバスバー側第２構造部３０とが組み合わされる。

【0081】

第１電池ユニット３８ａの各電池２については、電池側第１構造部１６の第１雄型構造４８とバスバー側第１構造部２８の第１雌型構造５０とが鉛直方向Ｚから見て重なり合う。第２電池ユニット３８ｂの第１電池２ａについては、電池側第２構造部１８の第２雄型構造５２とバスバー側第２構造部３０の第２雌型構造５４とが鉛直方向Ｚから見て重なり合う。一方、第２電池ユニット３８ｂの第２電池２ｂについては、電池側第１構造部１６の第１雄型構造４８とバスバー側第２構造部３０の第２雌型構造５４とが鉛直方向Ｚから見てずれる。この位置ずれにより、第１雄型構造４８と第２雌型構造５４とは嵌合できない。同様に、電池側第２構造部１８とバスバー側第１構造部２８とが組み合わされた場合には、第２雄型構造５２と第１雌型構造５０も、位置ずれにより嵌合できない。

【0082】

したがって、バスバー４を各電池２に接近させると、第１雄型構造４８がバスバー４に干渉してしまう。このため、各電池２の出力端子１４にバスバー４を当接させることができない。この結果、出力端子１４の向きを誤って配置された第２電池ユニット３８ｂの第２電池２ｂは、バスバー４に接続されない。また、他の電池２についても、バスバー４に接続されない。

【0083】

以上説明したように、本実施の形態に係る電池積層体１では、互いに嵌合する第１雄型構造４８および第１雌型構造５０の一方を電池側第１構造部１６が有し、他方をバスバー側第１構造部２８が有する。また、互いに嵌合する第２雄型構造５２および第２雌型構造５４の一方を電池側第２構造部１８が有し、他方をバスバー側第２構造部３０が有する。第１雄型構造４８と第２雌型構造５４とは互いに嵌合せず、第２雄型構造５２と第１雌型構造５０とは互いに嵌合しない。そして、第１雄型構造４８と第１雌型構造５０とが嵌合し、且つ第２雄型構造５２と第２雌型構造５４とが嵌合したときに、各電池２とバスバー４との接続が許容される。このような構造によっても、電池積層体１内での電池２間の短絡を予防することができる。また、電池２の誤配置を防止することができる。

【0084】

実施の形態３に係る電池積層体１には、以下の変形例を挙げることができる。図９は、変形例に係る電池積層体の一部を示す平面模式図である。実施の形態３では、第１雄型構造４８と第２雄型構造５２とで出力端子１４と突起との位置関係を異ならせることで、第１雄型構造４８と第２雌型構造５４との非嵌合、および第１雌型構造５０と第２雄型構造５２との非嵌合を実現している。一方、本変形例では、第１雄型構造４８と第１雌型構造５０とで突起の数を異ならせることで、第１雄型構造４８と第２雌型構造５４との非嵌合、および第１雌型構造５０と第２雄型構造５２との非嵌合を実現している。

【0085】

具体的には、第１雄型構造４８は、２つの突起で構成される。一方、第２雄型構造５２は、１つの突起で構成される。第１雌型構造５０は、第１雄型構造４８の２つの突起に対応する、２つの開口で構成される。第２雌型構造５４は、第２雄型構造５２の１つの突起に対応する、１つの開口で構成される。第１雄型構造４８と第２雄型構造５２とは、実施の形態３と同様に回転非対称である。本変形例によっても、実施の形態３と同様の効果を奏することができる。

【0086】

また、本変形例において、第１雄型構造４８および第２雄型構造５２はそれぞれ、電池２の中心Ｃｘを通り且つ積層方向Ｘに平行な直線を対称軸とする線対称形状を有する。具体的には、第１雄型構造４８を構成する２つの突起は、当該直線を挟んで当該直線から等しい距離に配置される。また、第２雄型構造５２を構成する突起は、突起の中心が当該直線と重なるように配置される。

【0087】

実施の形態３では、第１雄型構造４８および第２雄型構造５２は、積層方向Ｘにおいて突起が電池２の中心Ｃｘからずれた構造を有する。このため、第１雄型構造４８および第２雄型構造５２はそれぞれ、中心Ｃｘを通り且つ積層方向Ｘに平行な直線を対称軸としたときに非対称である。この場合、水平方向Ｙで一方の側に配置されるバスバー４と、他方の側に配置されるバスバー４とで、第１雌型構造５０および第２雌型構造５４の配置が異なる（図７参照）。よって、２種類のバスバー４を用意する必要がある。

【0088】

一方、本変形例の第１雄型構造４８および第２雄型構造５２はそれぞれ、中心Ｃｘを通り且つ積層方向Ｘに平行な直線を対称軸としたときに対称である。よって、水平方向Ｙで一方の側に配置されるバスバー４と、他方の側に配置されるバスバー４とで、第１雌型構造５０および第２雌型構造５４の配置が共通する（図９参照）。よって、１種類のバスバー４で足りる。したがって、本変形例によれば、電池積層体１の製造コストを削減することができる。

【0089】

第１雄型構造４８と第１雌型構造５０の形状を異ならせる方法としては、突起の配置や数を異ならせる方法だけでなく、突起の形状を異ならせる方法も挙げることができる。例えば、鉛直方向Ｚから見たときの突起の形状を、第１雄型構造４８では第１形状（例えば三角形）とし、第２雄型構造５２では第２形状（例えば円形）とする。また、第１雌型構造５０の開口を第１形状とし、第２雌型構造５４の開口を第２形状とする。これにより、第１雄型構造４８と第１雌型構造５０との嵌合、および第２雄型構造５２と第２雌型構造５４との嵌合を許容しつつ、第１雄型構造４８と第２雌型構造５４との嵌合、および第２雄型構造５２と第１雌型構造５０との嵌合を禁止することができる。

【0090】

なお、実施の形態３および変形例において、バスバー４に突起が設けられ、電池２に開口が設けられてもよい。また、第１雌型構造５０および第２雌型構造５４は、周方向の一部が開放された切り欠きであってもよい。

【0091】

本発明は、上述した各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態を組み合わせたり、当業者の知識に基づいて各種の設計変更などのさらなる変形を加えたりすることも可能であり、そのように組み合わせられ、もしくはさらなる変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれる。上述した各実施の形態同士の組み合わせ、及び上述した各実施の形態への変形の追加によって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態、及び変形それぞれの効果をあわせもつ。

【0092】

上述した実施の形態では、電池２は角形電池であるが、電池２の形状は特に限定されず、円筒状等であってもよい。また、電池積層体１が備える電池２および電池ユニット３８の総数、各電池ユニット３８における電池２の数も特に限定されない。また、電池２の外装缶は、シュリンクチューブ等の絶縁シートで被覆されてもよい。

【符号の説明】

【0093】

１ 電池積層体
２ 電池
４ バスバー
１４ 出力端子
１４ａ 第１出力端子
１４ｂ 第２出力端子
１６ 電池側第１構造部
１８ 電池側第２構造部
２８ バスバー側第１構造部
３０ バスバー側第２構造部
３８ 電池ユニット
４８ 第１雄型構造
５０ 第１雌型構造
５２ 第２雄型構造
５４ 第２雌型構造

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】