JP2001256940A - 組電池 - Google Patents

組電池

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 形状や大きさ、さらには電池モジュールの接
続本数を変更可能な組電池を提供することによって、搭
載される電動車両に応じて最適な形状や大きさ、または
接続本数の様々な組電池が得られるようにする。 【構成】 複数本の電池を棒状に接続した電池モジュー
ルと、この電池モジュールを収納した小ホルダー3とを
有し、複数の小ホルダー3を互いに着脱可能に連結する
ことによって大ホルダーを構成し、小ホルダー3の連結
個数を増減可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電池を直列もしく
は並列に多数個連結した組電池に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電気自動車や、内燃機関と電池電源との
ハイブリッド自動車等の電動車両は、その駆動用電源と
して、電池を多数個接続した組電池が用いられる。
【0003】従来の電動車両に用いられる組電池は、例
えば図1に示されるように、ホルダーケース1に複数本
の電池2が収納されている。ホルダーケース1は、上下
方向に三分割された上ケース11、中間ケース12、下
ケース13、さらに、これら各ケースの両端を閉塞する
エンドプレート14によって構成されている。
【0004】一方、電池2は、ニッケル−水素電池やニ
ッケル−カドミウム電池、またはリチウムイオン電池の
ような二次電池を6本直列に接続して棒状にした電池モ
ジュール21を構成している。この電池モジュール21
は、上下二段にして各段に8本ずつ並べて配置されてい
る。従って、電池2の総本数は96本となり、この96
本の電池が全て直列に接続されて、高出力が得られるよ
うになっている。
【0005】また、三分割した各ケースの側面には切り
欠きが形成されており、各ケースが組み合わされた時に
通風口15が形成されるようになっている。各電池モジ
ュール21は前記中間ケース12を介して上下二段に配
置されており、各段間の隙間が十分に確保されているか
ら、前記通風口15から取り入れられる冷却風が電池モ
ジュール間の隙間を流れて電池1を冷却するようになっ
ている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電池電源を
用いた電動車両は種々開発されており、車両のサイズや
使用条件、また車両内での電池の搭載位置等によって、
必要とされる組電池は様々な形状や大きさのものが要求
される。また車両に応じた出力が得られるように電池の
接続本数が異なる様々な異なる組電池が要求される。
【0007】しかしながら、前記組電池のホルダーケー
スは、電池モジュールを8本並べて且つ上下二段にして
収納した専用のケースであり、電池モジュールの本数や
並べ方を変更して収納することができない。
【0008】このため、電池の形状や大きさ、さらには
接続本数を変更するためには、各々個別にホルダーケー
スを準備しなければならない欠点がある。その結果、搭
載される電動車両が異なるごとに、ホルダーケースの設
計変更しなければならないため、量産性が低下してしま
い製造コストがかかるという問題があった。
【0009】従って、この発明は、形状や大きさ、さら
には電池モジュールの接続本数を変更可能な組電池を提
供することによって、搭載される電動車両に応じて最適
な形状や大きさ、または接続本数の組電池が得られるよ
うにしたものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
解決するために、複数本の電池を棒状に接続した電池モ
ジュールと、この電池モジュールを収納した小ホルダー
とを有し、複数の小ホルダーを互いに着脱可能に連結す
ることによって大ホルダーを構成し、大ホルダーにおけ
る小ホルダーの連結個数を増減可能としたことを特徴と
する。
【0011】また、前記各小ホルダーは収納される電池
を冷却するための通風口が形成されており、且つ、この
通風口は各小ホルダーごとに大きさが異なり、その通風
口の大きさが異なる小ホルダーを組み合わせて連結する
ことによって、各小ホルダーに収納される電池の温度が
均一になるように冷却風量を調節可能としたことを特徴
とする。
【0012】さらに、前記大ホルダーは、連結した小ホ
ルダーの外表面に補強フレームが装着されていることを
特徴とする。
【0013】さらにまた、前記補強フレームは、冷却風
量を調節する通風口が形成されていることを特徴とす
る。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を図面に基づき説
明する。図2から図5は本発明の第一実施例である。図
2は本発明による組電池の小ホルダー3を示している。
この小ホルダー3は上下方向に三分割され、上ホルダー
31、中間ホルダー32、下ホルダー33とから構成さ
れている。そして、小ホルダー3の内部には、円筒型電
池を6本棒状に接続した電池モジュール21を二列、二
段にして4本収納するようになっている。ここで、電池
モジュール21を構成する電池は、ニッケル−カドミウ
ム電池やニッケル−水素電池またはリチウムイオン電池
等の二次電池で、円筒型電池に限らず角型電池を用いて
もよい。
【0015】この小ホルダー3の上ホルダー31、中間
ホルダー32、下ホルダー33の各側面には切り欠きが
形成されており、これらの各ホルダーが組み合わされた
時に通風口34が形成されるようになっている。また、
上ホルダー31の上面と、下ホルダー33の下面にも通
風口35が形成されるようになっている。
【0016】小ホルダー3に収納される電池モジュール
21は二段に配置されているが、各段は中間ホルダー3
2を介して収納されるので、電池モジュールの各段間に
は十分な間隔が確保されて、通風口から導かれた冷却風
が電池モジュールに行き渡るようになっている。
【0017】小ホルダー3内に収納される4本の電池モ
ジュール21はホルダーの両端面においてボルト締めさ
れて固定されると共に、各々の電池モジュール21が直
列接続されるようになっている。
【0018】そして、この小ホルダー3は、図3及び図
4に示されるように、複数個連結して大ホルダーとする
ことができる。図3は小ホルダー3を4個接続し、図4
は小ホルダー3を3個接続した例であり、互いに隣り合
う小ホルダーの電池モジュール同士はリード板等によっ
て全て直列になるように電気接続されている。また、小
ホルダー3の側面部には、図示しないが、突起または凹
所が形成されており、互いに嵌まり合うことによって着
脱自在に連結することができる。また、連結の手段につ
いては、この他にも例えばL字状に形成された係合爪の
ようなものでもよく、またネジやボルトによって連結し
ても構わない。
【0019】ここで、図3及び図4に示される小ホルダ
ー3は上下面に形成された通風口35の大きさが異なる
2種類の小ホルダーが連結されている。図3及び図4と
もに、4個の小ホルダー3のうち、両端に配置される小
ホルダー3の通風口35の幅を細くし、中央に配置され
る小ホルダー3の通風口35の幅を太くしている。
【0020】これによって、図5に示されるように、通
風口35から導かれる冷却風量を調整して、収納される
電池の電池温度が均一になるようにしている。即ち、両
端に配置される小ホルダー3は、外気と触れやすく、ま
た、通風口34から導かれる冷却風も新鮮なため、冷却
効果は大きいが、中央に配置される小ホルダー3は、外
気と触れにくく、また、通風口34から導かれる冷却風
は、既に冷却風の入り口側に連結されている小ホルダー
3内の電池モジュール21によって暖められており、中
央の小ホルダー内の電池モジュールに対する冷却効果は
減少している。
【0021】このため、中央に配置される小ホルダー3
の通風口35の幅を太くすることによって、中央での冷
却風量を増大させて、各小ホルダー内の電池モジュール
を均一に冷却するように調節している。
【0022】このようにして連結された小ホルダー3
は、1個の小ホルダー3を一つの単位にして、搭載され
る電動車両に応じて任意に連結個数を増減することがで
きる。
【0023】また、小ホルダー3を連結する際に、図3
や図4のように、横方向に一列にして連結するだけでな
く、例えば、二列や三列にしたり、また、L字状にして
連結することもできるので、様々な形状の大ホルダーを
形成することができる。その結果、電動車両の搭載位置
に応じて変形させて搭載することができる。
【0024】さらに、図3及び図4に示すように、連結
した小ホルダー3が容易に分離してしまわないように、
補強フレーム4を上下に配置することもできる。このと
き、補強フレーム4は、小ホルダー3の上下に形成した
通風口35を塞いでしまわないように、枠状に形成され
ている。尚、補強フレーム4の小ホルダー3に対する装
着方法としては、補強フレーム4に連結穴42を形成す
ると共に、小ホルダー3に連結突起36を形成し、互い
に嵌合し合って連結してもよいし、係合用の爪やネジ等
によって連結しても構わない。
【0025】次に、図6から図9は本発明の第二実施例
である。図6に示される小ホルダー3は、図2に示す小
ホルダー3と同様に、上ホルダー31と中間ホルダー3
2と下ホルダー33とから構成され、上面と下面に通風
口35が形成されているが、各ホルダーの側面には通風
口34が形成されていない点で異なる。
【0026】そして、この第二実施例の小ホルダー3
も、図7及び図8に示すように、複数個の小ホルダーを
着脱自在に連結して大ホルダーとすることができる。こ
の場合、補強フレーム4は板状になっており、連結され
ている小ホルダー3の通風口35の位置に合わせた通風
口41が複数形成されている。この複数の通風口41
は、幅を異ならせることによって、導かれる冷却風量を
調節することができ、前述のように、中央の通風口41
の幅を太くして、全体として均一に冷却されるようにな
っている。
【0027】尚、この第二実施例における冷却風の流れ
は、小ホルダー3に側面の通風口34が形成されていな
いために、図9に示すように、上下方向に流れるように
なっている。
【0028】また、図10及び図11は、本発明による
第三の実施例である。図10及び図11に示す小ホルダ
ー3は、図6に示す第二実施例の小ホルダー3の側面に
も通風口34を形成したものである。また、補強フレー
ム4は板状のものが用いられている。この補強フレーム
4にも、複数の通風口41が形成されており、異なる幅
の通風口41を形成することによって、冷却風量を調節
することができる。この実施例の場合、小ホルダー3の
側面の形成された通風口34からも冷却風が導かれるた
め、通風口34から導かれる冷却風の入り口から遠ざか
るに従って、即ち、図10及び図11において右から左
方向に、通風口41の幅が太くなるようにすることで、
冷却風量を調節して、電池温度を均一になるようにして
いる。尚、これらの図には隣り合う電池モジュール同士
を直列に電気接続するリード板5が図示されている。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、小ホルダーの連結個数
を増減することによって、様々な組電池を形成すること
ができ電池の接続本数を増減させたり、また、組電池の
形状も容易に変更することができる。
【0030】従って、小ホルダーの組み合わせを変更す
るだけで、搭載される電動車両の出力や、搭載位置に応
じた様々な組電池を容易に得られることができるから、
量産性が向上し、製造コストを抑えることができる。
【0031】また、小ホルダーに形成される通風口の大
きさを変更することもでき、冷却風量を調節することが
できて、収納される電池の温度を容易に均一にすること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の組電池の分解斜視図
【図2】本発明の第一実施例を示す組電池の斜視図
【図3】本発明の第一実施例を示す組電池の斜視図
【図4】本発明の第一実施例を示す組電池の斜視図
【図5】他本発明の第一実施例を示す組電池の断面図
【図6】本発明の第二実施例を示す組電池の斜視図
【図7】本発明の第二実施例を示す組電池の斜視図
【図8】本発明の第二実施例を示す組電池の斜視図
【図9】本発明の第二実施例を示す組電池の断面図
【図10】本発明の第三実施例を示す組電池の斜視図
【図11】本発明の第三実施例を示す組電池の斜視図
【符号の説明】
1 ホルダーケース 11 上ケース 12 中間ケース 13 下ケース 14 エンドプレート 2 電池 21 電池モジュール 3 小ホルダー 31 上ホルダー 32 中間ホルダー 33 下ホルダー 34 通風口 35 通風口 36 連結穴 4 補強フレーム 41 通風口 42 連結突起 5 リード板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小田 貴史 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 Fターム(参考) 5H031 AA00 CC07 KK08 5H040 AA02 AA06 AA28 AS04 AT01 AY05 AY11 CC12

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数本の電池を棒状に接続した電池モジ
    ュールと、この電池モジュールを収納した小ホルダーと
    を有し、複数の小ホルダーを互いに着脱可能に連結する
    ことによって大ホルダーを構成し、大ホルダーにおける
    小ホルダーの連結個数を増減可能としたことを特徴とす
    る組電池。
  2. 【請求項2】 前記各小ホルダーは収納される電池を冷
    却するための通風口が形成されており、且つ、この通風
    口は各小ホルダーごとに大きさが異なり、その通風口の
    大きさが異なる小ホルダーを組み合わせて連結すること
    によって、各小ホルダーに収納される電池の温度が均一
    になるように冷却風量を調節可能としたことを特徴とす
    る請求項1記載の組電池。
  3. 【請求項3】 前記大ホルダーは、連結した小ホルダー
    の外表面に補強フレームが装着されていることを特徴と
    する請求項1記載の組電池。
  4. 【請求項4】 前記補強フレームは、冷却風量を調節す
    る通風口が形成されていることを特徴とする請求項3記
    載の組電池。
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