JP2002025516A - 電池パック - Google Patents
電池パックInfo
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- JP2002025516A JP2002025516A JP2000201112A JP2000201112A JP2002025516A JP 2002025516 A JP2002025516 A JP 2002025516A JP 2000201112 A JP2000201112 A JP 2000201112A JP 2000201112 A JP2000201112 A JP 2000201112A JP 2002025516 A JP2002025516 A JP 2002025516A
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
(57)【要約】
【課題】 組み込まれている単電池の放熱効果が優れ、
かつ全体として省スペース化されている電池パックを提
供する。 【解決手段】 複数個の単電池１Ａ，１Ｂを直列に接続
して成る電池群１がケース２の中に収容され、かつ、装
着対象物に対して垂直方向から着脱自在に装着される電
池パックにおいて、単電池１Ａ，１Ｂは横積みされて電
池群１を形成し、電池群１の長手方向（Ｙ軸方向）に
は、少なくとも１個の通風孔３が形成され、電池群１の
長手方向における両端とケース２の内壁面２Ｂ，２Ｂと
の間には、通風孔３と連結しかつケース２の外部に孔５
ａ，５ｂを介して連通する空隙部４ａ，４ｂが形成され
ている電池パック。
かつ全体として省スペース化されている電池パックを提
供する。 【解決手段】 複数個の単電池１Ａ，１Ｂを直列に接続
して成る電池群１がケース２の中に収容され、かつ、装
着対象物に対して垂直方向から着脱自在に装着される電
池パックにおいて、単電池１Ａ，１Ｂは横積みされて電
池群１を形成し、電池群１の長手方向（Ｙ軸方向）に
は、少なくとも１個の通風孔３が形成され、電池群１の
長手方向における両端とケース２の内壁面２Ｂ，２Ｂと
の間には、通風孔３と連結しかつケース２の外部に孔５
ａ，５ｂを介して連通する空隙部４ａ，４ｂが形成され
ている電池パック。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は複数個の単電池をケ
ースに収容して成る電池パックに関し、更に詳しくは、
収容されている各単電池に対して均等な放熱効果が得ら
れるように設計された電池パックに関する。
ースに収容して成る電池パックに関し、更に詳しくは、
収容されている各単電池に対して均等な放熱効果が得ら
れるように設計された電池パックに関する。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車，電動アシスト自転車，電動
車椅子，電動工具などの分野では、最近、ニッケル・水
素二次電池が駆動電源として実使用され始めている。そ
して、このような用途分野では大電流が必要であるた
め、実際の使用形態は、複数個の単電池を互いに直列に
接続して電池群を形成し、その電池群をケースに収容し
てパック構造とし、その電池パックが対象物に装着され
るという態様が採られている。
車椅子，電動工具などの分野では、最近、ニッケル・水
素二次電池が駆動電源として実使用され始めている。そ
して、このような用途分野では大電流が必要であるた
め、実際の使用形態は、複数個の単電池を互いに直列に
接続して電池群を形成し、その電池群をケースに収容し
てパック構造とし、その電池パックが対象物に装着され
るという態様が採られている。
【０００３】例えば、電池パックの装着対象物が電動ド
リルである場合、一般に、次のような構造の電池パック
が次のようにして電動ドリルに着脱自在に装着されてい
る。まず、電池パックＡは、図４で示したように、例え
ばポリカーボネートやＡＢＳ樹脂から成り、上部が開口
する有底容器１ａの中に、複数個の単電池を立設した状
態で収容し、その有底容器１ａの上部開口を蓋１ｂで密
閉した構造になっている。
リルである場合、一般に、次のような構造の電池パック
が次のようにして電動ドリルに着脱自在に装着されてい
る。まず、電池パックＡは、図４で示したように、例え
ばポリカーボネートやＡＢＳ樹脂から成り、上部が開口
する有底容器１ａの中に、複数個の単電池を立設した状
態で収容し、その有底容器１ａの上部開口を蓋１ｂで密
閉した構造になっている。
【０００４】そして、この電池パックＡは、電動ドリル
Ｂの下部に形成されているパック装着箇所Ｂ１に装着さ
れる。すなわち、電池パックＡは、電動ドリルＢに対し
て、図の矢印で示したように、垂直方向から装着されて
電池パックＡと電動ドリルＢが連結される。したがっ
て、電池パックＡ内の単電池は、いずれも、電動ドリル
Ｂとの間では垂直方向に立設した状態で位置している。
Ｂの下部に形成されているパック装着箇所Ｂ１に装着さ
れる。すなわち、電池パックＡは、電動ドリルＢに対し
て、図の矢印で示したように、垂直方向から装着されて
電池パックＡと電動ドリルＢが連結される。したがっ
て、電池パックＡ内の単電池は、いずれも、電動ドリル
Ｂとの間では垂直方向に立設した状態で位置している。
【０００５】このような電池パックにおいて、当該電池
パックとしての容積効率を高めるために、単電池は最密
充填状態でケース内に収容されているのが通例である。
パックとしての容積効率を高めるために、単電池は最密
充填状態でケース内に収容されているのが通例である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電池パック
の充電時や、実使用時（放電時）には各単電池が発熱す
る。とりわけ、大電流の充電時や放電時には発熱現象が
顕著になる。そして、電池パック内の単電池がニッケル
・水素二次電池である場合には、充電時に電池温度が高
くなると、充電効率は低下して容量低下が起こるととも
に負極を構成する水素吸蔵合金の腐食が進む。また、放
電時に電池温度が上昇すると、水素吸蔵合金の腐食が進
んで放電容量は急速に低下する。
の充電時や、実使用時（放電時）には各単電池が発熱す
る。とりわけ、大電流の充電時や放電時には発熱現象が
顕著になる。そして、電池パック内の単電池がニッケル
・水素二次電池である場合には、充電時に電池温度が高
くなると、充電効率は低下して容量低下が起こるととも
に負極を構成する水素吸蔵合金の腐食が進む。また、放
電時に電池温度が上昇すると、水素吸蔵合金の腐食が進
んで放電容量は急速に低下する。
【０００７】したがって、上記した問題の発生を回避す
るためには、電池パックとしての放熱効果を高め、収容
されている単電池の温度上昇を抑制することが必要にな
る。ところで、単電池が最密充填状態でケースに収容さ
れている電池パックの場合、その電池群における各単電
池の電池温度を考えると、電池群の最外側に位置してケ
ースと接触している単電池の発熱はケースを介して放熱
されるが、電池群の中央部付近に位置する単電池の発熱
は放熱されにくく、むしろ蓄熱される傾向を示す。
るためには、電池パックとしての放熱効果を高め、収容
されている単電池の温度上昇を抑制することが必要にな
る。ところで、単電池が最密充填状態でケースに収容さ
れている電池パックの場合、その電池群における各単電
池の電池温度を考えると、電池群の最外側に位置してケ
ースと接触している単電池の発熱はケースを介して放熱
されるが、電池群の中央部付近に位置する単電池の発熱
は放熱されにくく、むしろ蓄熱される傾向を示す。
【０００８】すなわち、収容されている電池群におい
て、各単電池の放熱は均一ではないので、電池温度にば
らつきが生じており、容量にもばらつきが生じている。
このような状態になっている電池パックを、放電側の制
御を行うことなく放電させると最も容量が小さい単電池
から順次寿命が尽きていく。そして、更に放電を継続す
ると、既に寿命が尽きた単電池の転極が起こってしま
い、単電池の再充電が不可能になるという事態を招く。
また、上記した事態を起こさないまでも、電池パックと
してのサイクル寿命特性の低下が起こる。
て、各単電池の放熱は均一ではないので、電池温度にば
らつきが生じており、容量にもばらつきが生じている。
このような状態になっている電池パックを、放電側の制
御を行うことなく放電させると最も容量が小さい単電池
から順次寿命が尽きていく。そして、更に放電を継続す
ると、既に寿命が尽きた単電池の転極が起こってしま
い、単電池の再充電が不可能になるという事態を招く。
また、上記した事態を起こさないまでも、電池パックと
してのサイクル寿命特性の低下が起こる。
【０００９】上記した事態は、単電池の収容個数が多
く、また大電流放電が可能な電池パックほど起こりやす
くなる。このようなことから、電池パック、とりわけ単
電池を多数個収容する電池パックにおいては、収容され
ている単電池、とりわけ中央部に位置している単電池に
対する冷却構造を備えることが要求されている。
く、また大電流放電が可能な電池パックほど起こりやす
くなる。このようなことから、電池パック、とりわけ単
電池を多数個収容する電池パックにおいては、収容され
ている単電池、とりわけ中央部に位置している単電池に
対する冷却構造を備えることが要求されている。
【００１０】その場合、電池パックとしては、収容ケー
スは小さくてもそこに多数個の単電池を収容することが
可能であるような構造が省スペースという点で好適とな
るので、冷却構造の具備という問題と同時に、このよう
な構造のことも勘案することが重要になる。本発明は、
電池パックにおける上記した要求に応えることができ、
収容されている単電池の放熱効果、とりわけ中央部に位
置している単電池の放熱効果も確保されるとともに、パ
ック構造それ自体が冷却構造にもなっているので省スペ
ース効果も大きい電池パックの提供を目的とする。
スは小さくてもそこに多数個の単電池を収容することが
可能であるような構造が省スペースという点で好適とな
るので、冷却構造の具備という問題と同時に、このよう
な構造のことも勘案することが重要になる。本発明は、
電池パックにおける上記した要求に応えることができ、
収容されている単電池の放熱効果、とりわけ中央部に位
置している単電池の放熱効果も確保されるとともに、パ
ック構造それ自体が冷却構造にもなっているので省スペ
ース効果も大きい電池パックの提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、複数個の単電池を直列に接
続して成る電池群がケースの中に収容され、かつ、装着
対象物に対して垂直方向から着脱自在に装着される電池
パックにおいて、前記単電池は横積みされて前記電池群
を形成し、前記電池群の長手方向には、少なくとも１個
の通風孔が形成され、前記電池群の長手方向における両
端と前記ケースの内壁面との間には、前記通風孔と連結
しかつ前記ケースの外部に連通する空隙部が形成されて
いることを特徴とする電池パックが提供される。
ために、本発明においては、複数個の単電池を直列に接
続して成る電池群がケースの中に収容され、かつ、装着
対象物に対して垂直方向から着脱自在に装着される電池
パックにおいて、前記単電池は横積みされて前記電池群
を形成し、前記電池群の長手方向には、少なくとも１個
の通風孔が形成され、前記電池群の長手方向における両
端と前記ケースの内壁面との間には、前記通風孔と連結
しかつ前記ケースの外部に連通する空隙部が形成されて
いることを特徴とする電池パックが提供される。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の電
池パックを詳細に説明する。図１は本発明の電池パック
の１例を示す斜視図であり、図２は図１のII−II線に沿
う断面図であり、図３は図１のIII−III線に沿う断面図
である。なお、以後の説明では、電池パックの幅方向を
Ｘ軸方向、長手方向をＹ軸方向、および垂直方向をＺ軸
方向とする。
池パックを詳細に説明する。図１は本発明の電池パック
の１例を示す斜視図であり、図２は図１のII−II線に沿
う断面図であり、図３は図１のIII−III線に沿う断面図
である。なお、以後の説明では、電池パックの幅方向を
Ｘ軸方向、長手方向をＹ軸方向、および垂直方向をＺ軸
方向とする。
【００１３】この電池パックは、複数個（図では、全体
で１２個）の単電池１Ａと単電池１Ｂを互いに直列に接
続して構成された電池群１がケース２の中に収容されて
いる。そして、この電池パックは、図示しない例えば電
動ドリルのような装着対象物に対して係止部２Ａで垂直
方向（Ｚ軸方向）から脱着自在に装着できるようになっ
ている。
で１２個）の単電池１Ａと単電池１Ｂを互いに直列に接
続して構成された電池群１がケース２の中に収容されて
いる。そして、この電池パックは、図示しない例えば電
動ドリルのような装着対象物に対して係止部２Ａで垂直
方向（Ｚ軸方向）から脱着自在に装着できるようになっ
ている。
【００１４】電池群１は、図２と図３で示したように、
単電池１Ａ，１ＢをＺ軸方向に横積みして形成されてお
り、その横積み構造の中央部には、長手方向（Ｙ軸方
向）に延びる１個の孔が形成されていて、これが後述す
る通風孔３として機能する。そして、電池群１のＹ軸方
向における２つの端部のそれぞれとケースの内壁面２Ｂ
の間には、図３で示したように、ある間隔を有し、かつ
Ｘ−Ｚ平面内に全ての単電池の端部を包摂している２つ
の空隙部４ａ，４ｂが形成されている。
単電池１Ａ，１ＢをＺ軸方向に横積みして形成されてお
り、その横積み構造の中央部には、長手方向（Ｙ軸方
向）に延びる１個の孔が形成されていて、これが後述す
る通風孔３として機能する。そして、電池群１のＹ軸方
向における２つの端部のそれぞれとケースの内壁面２Ｂ
の間には、図３で示したように、ある間隔を有し、かつ
Ｘ−Ｚ平面内に全ての単電池の端部を包摂している２つ
の空隙部４ａ，４ｂが形成されている。
【００１５】また、各空隙部４ａ，４ｂの上方に位置す
るケース上部には、複数個（図では、それぞれ４個）の
孔５ａ，５ｂが形成されていて、これが各空隙部とケー
ス外部との間を連絡する。したがって、この電池パック
の場合、その内部には、一方の孔５ａ→一方の空隙部４
ａ→通風孔３→他の空隙部４ｂ→他方の孔５ｂという空
間経路が形成されていて、ここに例えば空気のような冷
媒を流すことができるようになっている。
るケース上部には、複数個（図では、それぞれ４個）の
孔５ａ，５ｂが形成されていて、これが各空隙部とケー
ス外部との間を連絡する。したがって、この電池パック
の場合、その内部には、一方の孔５ａ→一方の空隙部４
ａ→通風孔３→他の空隙部４ｂ→他方の孔５ｂという空
間経路が形成されていて、ここに例えば空気のような冷
媒を流すことができるようになっている。
【００１６】具体的には、孔５ａから冷媒（空気）を流
入すると、図３の矢印で示したように、流入した空気は
空隙部４ａを経由して主要には通風孔３をＹ軸方向に流
れて空隙部４ｂに至り、そして孔５ｂからケース２の外
部に流出していく。したがって、この過程で、横積みさ
れている各単電池１Ａ，１Ｂの発熱は空気流によって奪
われ、各単電池は冷却されることになる。
入すると、図３の矢印で示したように、流入した空気は
空隙部４ａを経由して主要には通風孔３をＹ軸方向に流
れて空隙部４ｂに至り、そして孔５ｂからケース２の外
部に流出していく。したがって、この過程で、横積みさ
れている各単電池１Ａ，１Ｂの発熱は空気流によって奪
われ、各単電池は冷却されることになる。
【００１７】その場合、空気は中央の通風孔３だけでは
なく、横積みされている各単電池の間に形成されている
空間３ａの中にもＹ軸方向に流れていくので、各単電池
に対する冷却効果は加速されることになる。また、各単
電池の間に、例えばアルミニウムなどの金属や、シリコ
ーンゴムのような材料で製造した放熱板６を介在させて
おくと、各単電池の放熱効果を促進することができるの
で好適である。
なく、横積みされている各単電池の間に形成されている
空間３ａの中にもＹ軸方向に流れていくので、各単電池
に対する冷却効果は加速されることになる。また、各単
電池の間に、例えばアルミニウムなどの金属や、シリコ
ーンゴムのような材料で製造した放熱板６を介在させて
おくと、各単電池の放熱効果を促進することができるの
で好適である。
【００１８】なお、以上の説明は電池群１に形成する通
風孔が１個の場合であるが、本発明の電池パックはこれ
に限定されるものではなく、更に多くの単電池を横積み
して電池群を形成した場合には、その中央部領域に複数
個の通風孔を形成してもよい。このときには、省スペー
ス効果は若干減退するが、単電池に対する放熱効果は確
保される。
風孔が１個の場合であるが、本発明の電池パックはこれ
に限定されるものではなく、更に多くの単電池を横積み
して電池群を形成した場合には、その中央部領域に複数
個の通風孔を形成してもよい。このときには、省スペー
ス効果は若干減退するが、単電池に対する放熱効果は確
保される。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
電池パックは、それ自体が内部に空気流による単電池の
冷却構造を備えていて、別体の冷却構造を付設すること
は不要であるため省スペースを実現しているとともに、
電池群を構成する各単電池、とりわけ中央部に位置する
単電池に対しても冷却効果を発揮する。
電池パックは、それ自体が内部に空気流による単電池の
冷却構造を備えていて、別体の冷却構造を付設すること
は不要であるため省スペースを実現しているとともに、
電池群を構成する各単電池、とりわけ中央部に位置する
単電池に対しても冷却効果を発揮する。
【図１】本発明の電池パックの１例を示す斜視図であ
る。
る。
【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】図１のIII−III線に沿う断面図である。
【図４】電動ドリルに電池パックを装着する状態を示す
概略図である。
概略図である。
１ 電池群 １Ａ，１Ｂ 単電池 ２ ケース ２Ａ ケース２の係止部 ２Ｂ ケース２の内壁部 ３ 通風孔 ３ａ 単電池相互間に形成される空間 ４ａ，４ｂ 空隙部 ５ａ，５ｂ 孔 ６ 熱伝導性材料の放熱板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤本 行伯 東京都品川区南品川３丁目４番10号 東芝 電池株式会社内 (72)発明者 田中 晴彦 東京都品川区南品川３丁目４番10号 東芝 電池株式会社内 Ｆターム(参考） 5H031 AA09 KK08 5H040 AA28 AA33 AS19 AT01 AY04
Claims (2)
- 【請求項１】 複数個の単電池を直列に接続して成る電
池群がケースの中に収容され、かつ、装着対象物に対し
て垂直方向から着脱自在に装着される電池パックにおい
て、 前記単電池は横積みされて前記電池群を形成し、前記電
池群の長手方向には、少なくとも１個の通風孔が形成さ
れ、前記電池群の長手方向における両端と前記ケースの
内壁面との間には、前記通風孔と連結しかつ前記ケース
の外部に連通する空隙部が形成されていることを特徴と
する電池パック。 - 【請求項２】 前記単電池の間には、熱伝導性部材が介
在している請求項１の電池パック。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000201112A JP2002025516A (ja) | 2000-07-03 | 2000-07-03 | 電池パック |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000201112A JP2002025516A (ja) | 2000-07-03 | 2000-07-03 | 電池パック |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002025516A true JP2002025516A (ja) | 2002-01-25 |
Family
ID=18698862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000201112A Pending JP2002025516A (ja) | 2000-07-03 | 2000-07-03 | 電池パック |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002025516A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006128007A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Sanyo Electric Co Ltd | パック電池 |
| JP2006294310A (ja) * | 2005-04-06 | 2006-10-26 | Hitachi Koki Co Ltd | 電池パック |
| US20100196749A1 (en) * | 2008-02-29 | 2010-08-05 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Cell container and battery |
| US20160240901A1 (en) * | 2015-02-13 | 2016-08-18 | Makita Corporation | Battery pack |
| WO2021115227A1 (zh) * | 2019-12-13 | 2021-06-17 | 苏州宝时得电动工具有限公司 | 电池包及包括电池包的电动工具系统和充电系统 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0654209U (ja) * | 1992-12-22 | 1994-07-22 | 三洋電機株式会社 | 充電システム |
| JPH06223804A (ja) * | 1993-01-26 | 1994-08-12 | Matsushita Electric Works Ltd | 電池パック |
| JPH11288744A (ja) * | 1998-03-05 | 1999-10-19 | Black & Decker Inc | コ―ドレス動力工具、取り外し可能な電池パック、充電器、流体の補助的移動装置および電池パックの温度変化機構 |
-
2000
- 2000-07-03 JP JP2000201112A patent/JP2002025516A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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