JP2002042753A - 電池ホルダおよび組電池 - Google Patents

電池ホルダおよび組電池

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 外周面が導電性材料により形成された電池を
絶縁を確保しながら複数積層すると共に各電池を均等に
冷却する。 【解決手段】 樹脂により形成された電池ホルダ30の
外縁部32,34に電池20の外周部に整合する電池保
持部36を形成すると共に電池20と共に積層されたと
きに冷却風の流路が形成されるよう複数のリブ46によ
り開口空間48を形成すると共にこの冷却風の流路とし
ての開口空間48へ連通する開口部が形成されるよう連
絡外縁部42,44を形成する。電池20を樹脂により
形成された電池ホルダ30により挟持するから、電池2
0の外周面が導電性材料により形成されていても、電池
20の絶縁を確保することができる。また、電池20と
電池ホルダ30とを積層したときに形成される冷却風の
流路に流路に連通する開口部を介して冷却風を供給する
ことにより電池20を冷却することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電池ホルダおよび
組電池に関し、詳しくは、外周面が導電性材料により形
成された電池を挟持することにより保持する電池ホルダ
および外周面が導電性材料により形成された複数の電池
を備える組電池に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の組電池としては、金属ま
たは金属と樹脂とにより形成された発電要素収納容器に
発電要素を収納してなる単電池を樹脂により形成された
単電池収納容器に1個または2個以上収納したものが提
案されている(例えば、特開2000−11975号公
報など)。この組電池では、発電要素収納容器の耐圧
(P1)と温度(T)との関係を表わす関数P1=f1
(T)と、単電池収納容器の変形圧(P2)と温度
(T)との関係を表わす関数P2=f2(T)とを導入
し、f2(T)≧f1(T)、即ちP2≧P1となるよ
うにして、単電池の発熱による膨張に対応できるものと
している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た組電池では、単電池を複数収納したときの対応につい
ては考慮されていない。単電池収納容器に外周面が金属
材料により形成された単電池を複数収納する場合には、
単電池間の絶縁や単電池を直列または並列に接続するた
めの接続要素に対する考慮が必要となる。また、複数の
単電池の温度管理を適切に行なう必要もある。さらに、
複数の単電池を組み付ける際の作業性の良し悪しも問題
となる。
【0004】本発明の電池ホルダは、外周面が導電性材
料により形成された電池を複数組み付けて組電池にする
際の単電池間の絶縁を確保することを目的の一つとす
る。また、本発明の電池ホルダは、単電池の外周面に熱
交換媒体を供給して単電池を冷却または加温可能にする
ことを目的の一つとする。さらに、本発明の電池ホルダ
は、複数の単電池を組み付ける際の作業性の向上を目的
の一つとする。あるいは、本発明の電池ホルダは、単電
池を直列または並列に接続する際の接続の容易化を図る
ことを目的の一つとする。
【0005】本発明の組電池は、各単電池の温度管理を
より適切に行なうことを目的の一つとする。また、本発
明の組電池は、組み付け性の向上を目的の一つとする。
【0006】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の電池ホルダおよび組電池は、上述の目的の少なく
とも一部を達成するために以下の手段を採った。
【0007】本発明の電池ホルダは、外周面が導電性材
料により形成された電池を挟持することにより保持する
電池ホルダであって、少なくとも表面が非導電性材料に
より形成され、対向する外縁部に前記電池を保持する保
持部が形成されてなることを要旨とする。
【0008】この本発明の電池ホルダでは、電池を挟持
する際に、少なくとも表面が非導電性材料により形成さ
れ対向する外縁部に形成された保持部で外周面が導電性
材料により形成された電池を保持する。これにより単電
池の絶縁を得ることができる。
【0009】こうした本発明の電池ホルダにおいて、前
記保持部は、前記電池と共に交互に積層されたときに隣
接する電池を保持するよう両面に形成されてなるものと
することもできる。こうすれば、電池間の絶縁を得なが
ら電池と電池ホルダとを交互に積層することができる。
【0010】また、本発明の電池ホルダにおいて、前記
電池を挟持したときに前記保持部が形成された外縁部と
平行に配置された流体流路を形成する流体流路形成部
と、前記保持部が形成された外縁部とは異なる対向する
外縁部に前記流体流路への出入口とが形成されてなるも
のとすることもできる。こうすれば、外部から流体流路
に熱交換媒体を供給することにより電池の温度管理を行
なうことができる。この態様の本発明の電池ホルダにお
いて、前記流体流路形成部は、開口された中央部に前記
保持部が形成された外縁部と平行で前記出入口が形成さ
れた対向する外縁部を連絡する少なくとも一つのリブで
あるものとすることもできる。こうすれば、リブと外縁
部との間またはリブ間の開口された部位を流体流路とし
て構成することができる。
【0011】さらに、本発明の電池ホルダにおいて、前
記電池を挟持して保持した状態で固定する固定部が形成
されてなるものとすることもできる。こうすれば、電池
を保持した状態で固定することができる。
【0012】本発明の組電池は、外周面が導電性材料に
より形成された複数の電池を備える組電池であって、保
持部が両面に形成された態様の各種態様の本発明の電池
ホルダと前記電池とを交互に積層してなることを要旨と
する。
【0013】この本発明の組電池では、保持部が両面に
形成された態様の各種態様の本発明の電池ホルダと外周
面が導電性材料により形成された電池とを交互に積層し
て構成するから、本発明の電池ホルダが奏する効果、即
ち電池間の絶縁の確保や電池と電池ホルダの積層の容易
性などの効果により作業性よく容易に組電池を構成する
ことができる。
【0014】こうした本発明の組電池において、前記電
池ホルダと前記電池とを交互に積層してなる積層体に積
層方向に力を作用させて拘束する拘束手段を備えるもの
とすることもできる。こうすれば、電池ホルダと電池と
に均等な拘束力を作用させることができる。
【0015】また、本発明の組電池において、電池ホル
ダは流体流路形成部とその出入口が形成された態様であ
り、前記出入口を介して前記流体流路に熱交換媒体を給
排する熱交換媒体給排手段を備えるものとすることもで
きる。こうすれば、熱交換媒体の給排量を調節すること
により電池を適正な温度に管理することができる。この
態様の本発明の組電池において、前記熱交換媒体給排手
段は、前記電池ホルダと前記電池とからなる積層体の長
さと略同一の長さに亘る前記熱交換媒体の供給口と、該
積層体の長さと略同一の長さに亘る前記熱交換媒体の排
出口とを備えるものとすることもできる。こうすれば、
積層体全体に熱交換媒体を供給すると共に積層体全体か
ら熱交換媒体を排出することができるから、積層体を構
成する各電池をより均等な温度に調節することができ
る。更にこの態様の本発明の組電池において、前記供給
口は前記流体流路の入口に面して配置され、前記排出口
は前記流体流路の出口に面して配置されてなるものとす
ることもできる。
【0016】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例を用いて説明する。図1は、本発明の一実施例である
電池ホルダ30と電池20と積層してなる組電池10の
一部を分解して示す分解斜視図である。図示するよう
に、組電池10は、電池20と電池ホルダ30とを交互
に複数積層して構成される。
【0017】電池20は、例えばリチウムイオン電池と
しての発電部を外周面が導電性材料(例えば、金属)に
より形成された電槽に収納されて構成されており、図中
左端部の上下に正負の電極22を備える。
【0018】電池ホルダ30は、非導電性材料(例え
ば、ポリプロピレンなどの樹脂等)により形成されてお
り、図中上下に延びる左右の外縁部32,34の表裏両
側の内側には電池20の外周と整合して電池20を保持
する電池保持部36が形成されている。図2は、組電池
10における図1のA−A線断面を例示する断面図であ
る。図示するように、電池20は電池ホルダ30の外縁
部32,34の電池保持部36によって挟持されて保持
されている。
【0019】図中左側の外縁部32の表裏両側の上部お
よび下部には、二つの半円形の切欠として形成された電
極接続部38が形成されており、電池20の正負の電極
22が電池ホルダ30の図中左側に突出するようになっ
ている。二つの外縁部32,34は、その厚みより薄く
形成された上下の連絡外縁部42,44によって連絡さ
れており、この上下の連絡外縁部42,44は、三つの
リブ46によって接続されている。こうした外縁部3
2,34と連絡外縁部42,44とリブ46とにより四
つの開口空間48が形成される。図3は、組電池10に
おける図1のB−B線断面を例示する断面図である。図
示するように、上下の連絡外縁部42,44は、断面が
略五角形に形成されており、連絡外縁部42,44の両
側には組電池10との間に開口部50が形成されてい
る。また、三つのリブ46により形成された四つの開口
空間48は、電池10間の冷却風の流路52を形成し、
開口部50から供給された冷却風により電池20が冷却
できるようになっている。なお、三つのリブ46は、電
池20が発熱に伴って膨張したときに隣り合う電池20
と接触しないように電池20を絶縁できれば、積層した
ときに電池20に接触するよう形成してもよいし接触し
ないように形成してもよい。
【0020】また、外縁部32,34の対向する角部近
傍には、電池20と電池ホルダ30とを積層した積層体
を拘束すると共に積層体に面圧を作用させるための拘束
ボルト用の貫通孔54を有する拘束部56が形成されて
いる。なお、拘束部56を形成する代わりに、図4に例
示するように、積層体の両端にエンドプレート58を配
置すると共に拘束ボルト59を用いてエンドプレート5
8を締め上げるものとしてもよい。
【0021】図5は組み付けた組電池10を冷却風を供
給する冷却装置60に取り付けた状態を例示する説明図
であり、図6は図5に例示する冷却装置60の断面図で
ある。冷却装置60は、図示するように、組電池10を
配置可能に断面がクランク状の中空部を形成するケース
62と、このケース62の冷却風の吸入口64に取り付
けられたクロスフローファン66とから構成されてい
る。吸入口64は、組電池10の積層方向の長さと略同
一の長さに形成されており、クロスフローファン66に
より吸入された冷却風が電池ホルダ30の連絡外縁部4
4と電池20とにより形成される開口部50へ供給され
るようにこの開口部50に面するように形成されてい
る。ケース62の吸入口64と対向する端部には、冷却
風の排気口68が、組電池10の積層方向の長さと略同
一の長さとなると共に電池ホルダ30の連絡外縁部42
と電池20とにより形成される開口部50に面するよう
に形成されている。したがって、クロスフローファン6
6により吸入された冷却風は、組電池10を構成する各
電池20と電池ホルダ30の連絡外縁部44とにより形
成される各開口部50に略均等に供給され、各電池20
間に形成される冷却風の流路52を通って電池20を冷
却し、各電池20と電池ホルダ30の連絡外縁部42と
により形成される各開口部50から略均等に排気され
る。
【0022】以上説明した実施例の電池ホルダ30によ
れば、外周面が導電性材料により形成された電池20の
絶縁を確保しながら電池20を保持することができる。
しかも、両側に電池保持部36を形成したから、電池2
0と交互に積層することができる。また、実施例の電池
ホルダ30によれば、外縁部32,34に電極接続部3
8を形成することにより各電池20の正負の電極22の
容易に接続することができる。更に、実施例の電池ホル
ダ30によれば、電池20と共に積層したときに連絡外
縁部42,44と電池20とにより開口部50を形成す
ると共に隣り合う電池20間に冷却風の流路52を形成
するから、電池20の温度管理の容易化を図ることがで
きる。また、連絡外縁部42,44を三つのリブ46に
より接続し、隣り合う電池20が発熱により膨張したと
きでも絶縁するように形成したから、隣り合う電池20
がショートするのを防止することができる。この他、実
施例の電池ホルダ30によれば、外縁部32,34に拘
束部56を形成したから、組電池10を構成したときに
容易に各電池20に面圧を作用させることができると共
に各電池20を固定することができる。
【0023】実施例の組電池10によれば、組電池10
の積層方向の長さと略同一の長さとなると共に電池ホル
ダ30の連絡外縁部42,44と電池20とにより形成
される開口部50に面する吸入口64と排気口68とを
備える冷却装置60にセットすることにより、組電池1
0を構成する各電池20を均等に冷却することができ
る。
【0024】実施例の電池ホルダ30では、非導電性材
料により形成することにより電池20の絶縁を得るもの
としたが、電池20の絶縁が確保できればよいから、電
池ホルダ30の電池20と接触する部分(例えば電池保
持部36)や電池20の膨張などにより電池20と接触
する可能性がある部分(例えばリブ46)の少なくとも
表面が非導電性材料により形成されていれば、内部や他
の部分については如何なる材料で形成してもよい。ま
た、電池20の冷却効果を考慮すれば、電池ホルダ30
を形成する材料としては非導電性を有すると共に熱伝導
性の高い材料が特に望ましい。
【0025】実施例の電池ホルダ30では、連絡外縁部
42,44を三つのリブ46により接続したが、隣り合
う電池20が発熱により膨張したときでも接触しないも
のとすればリブ46を備えないものとしてもよい。もと
より、リブ46の数は幾つであってもかまわない。
【0026】実施例の電池ホルダ30では、連絡外縁部
42,44を外縁部32,34より薄く形成することに
より電池20との間に開口部50が形成されるものとし
たが、連絡外縁部42,44を外縁部32,34と同一
の厚みに形成すると共に開口部50に相当するものとし
て連絡外縁部42,44に冷却風の流路52に連通する
貫通孔を形成するものとしてもよい。
【0027】実施例の電池ホルダ30では、外縁部3
2,34に電池20の外周に整合する電池保持部36を
形成するものとしたが、電池20を保持できればよいか
ら、電池保持部36を電池20の外周の一部に整合する
よう形成するものとしてもよい。
【0028】以上、本発明の実施の形態について実施例
を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例である電池ホルダ30と電
池20と積層してなる組電池10の一部の構成を分解し
て示す分解斜視図である。
【図2】 組電池10における図1のA−A線断面を例
示する断面図である。
【図3】 組電池10における図1のB−B線断面を例
示する断面図である。
【図4】 変形例の組電池の拘束の様子を例示する構成
図である。
【図5】 組電池10を冷却装置60に取り付けた状態
を例示する説明図である。
【図6】 図5に例示する冷却装置60の断面図であ
る。
【符号の説明】
10 組電池、20 電池、22 正負の電極、30
電池ホルダ、32,34 外縁部、36 電池保持部、
38 電極接続部、42,44 連絡外縁部、46 リ
ブ、48 開口空間、50 開口部、52 冷却風の流
路、54 貫通孔、56 拘束部、58 エンドプレー
ト、59 拘束ボルト、60 冷却装置、62 ケー
ス、64 吸入口、66 クロスフローファン、68
排気口。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H031 KK08 5H040 AA06 AA28 AS01 AS22 AY05 AY10 CC12 CC20 CC22 CC33 CC34 FF02 NN03

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外周面が導電性材料により形成された電
    池を挟持することにより保持する電池ホルダであって、 少なくとも表面が非導電性材料により形成され、対向す
    る外縁部に前記電池を保持する保持部が形成されてなる
    電池ホルダ。
  2. 【請求項2】 前記保持部は、前記電池と共に交互に積
    層されたときに隣接する電池を保持するよう両面に形成
    されてなる電池ホルダ。
  3. 【請求項3】 前記電池を挟持したときに前記保持部が
    形成された外縁部と平行に配置された流体流路を形成す
    る流体流路形成部と、前記保持部が形成された外縁部と
    は異なる対向する外縁部に前記流体流路への出入口とが
    形成されてなる請求項1または2記載の電池ホルダ。
  4. 【請求項4】 前記流体流路形成部は、開口された中央
    部に前記保持部が形成された外縁部と平行で前記出入口
    が形成された対向する外縁部を連絡する少なくとも一つ
    のリブである請求項3記載の電池ホルダ。
  5. 【請求項5】 前記電池を挟持して保持した状態で固定
    する固定部が形成されてなる請求項1ないし4いずれか
    記載の電池ホルダ。
  6. 【請求項6】 外周面が導電性材料により形成された複
    数の電池を備える組電池であって、 請求項2または請求項2に係る請求項3ないし5いずれ
    か記載の電池ホルダと前記電池とを交互に積層してなる
    組電池。
  7. 【請求項7】 前記電池ホルダと前記電池とを交互に積
    層してなる積層体に積層方向に力を作用させて拘束する
    拘束手段を備える請求項6記載の組電池。
  8. 【請求項8】 請求項6または7記載の組電池であっ
    て、 前記電池ホルダは、請求項3または請求項3に係る請求
    項4または5記載の電池ホルダであり、 前記出入口を介して前記流体流路に熱交換媒体を給排す
    る熱交換媒体給排手段を備える組電池。
  9. 【請求項9】 前記熱交換媒体給排手段は、前記電池ホ
    ルダと前記電池とからなる積層体の長さと略同一の長さ
    に亘る前記熱交換媒体の供給口と、該積層体の長さと略
    同一の長さに亘る前記熱交換媒体の排出口とを備える請
    求項8記載の組電池。
  10. 【請求項10】 前記供給口は前記流体流路の入口に面
    して配置され、前記排出口は前記流体流路の出口に面し
    て配置されてなる請求項9記載の組電池。
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