JP2004014139A

JP2004014139A - 電池パック

Info

Publication number: JP2004014139A
Application number: JP2002161837A
Authority: JP
Inventors: Tomomasa Nishikawa; 西河　智雅; Shinki Otsu; 大津　新喜; Nobuhiro Takano; 高野　信宏
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2002-06-03
Filing date: 2002-06-03
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】充電時に蓄電池１１が発熱し、蓄電池１１の劣化するのを防止すると共に電池パック１０内の蓄電池１１の温度ばらつきを低減する。
【解決手段】蓄電池１１の負極缶４を覆う絶縁シート３に穴６を空け、充電器２０内の送風ファン２５からの冷却風を負極缶４外周に直接触れるようにして蓄電池１１を効率よく冷却できるようにする。また前記絶縁シート３の穴６の大きさ、数を電池パック１０の冷却風取入口１２に遠い蓄電池１１程大きく、多くすることにより、蓄電池１の温度ばらつきを小さくしてサイクル寿命を伸ばす。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えばコードレス電動工具等の電源として用いられるニッケル水素電池等の二次電池から構成される電池パックに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
充電式電池機器に給電する電池パックを構成する蓄電池は、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウム電池等が用いられ、電池パックはこれらの蓄電池の複数を直列に接続することにより構成される。かかる電池パックを充電する過程において蓄電池が発熱し、蓄電池の劣化が進行するという問題があった。
【０００３】
この問題を解決するため、図３に示す如く、電池パック１０に冷却風取入口１２及び冷却風排出口１３を設け、電池パック１０を充電器２０に装着した充電状態において、充電器２０内に設けられた送風ファン２５からの冷却風を電池パック１０内に流し、電池パック１０内の蓄電池１１を冷却するものが提案されている。なお図３において矢印は冷却風の流れを示す。すなわち充電器２０内のファン２５により充電２０内に吸入された冷却風は冷却風取入口１２を介して電池パック１０内に入り、縦方向に積まれた各蓄電池１１を冷却して電池パック１０の底に当った後冷却風排出口１３から充電器２０内に戻り、充電器２０内の基板を冷却した後充電器２０外に排出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし図３に示す構成においては電池パック１０内の各蓄電池１１を効率よく冷却できないという問題があったが、これを図４を参照して説明する。
【０００５】
蓄電池１１は、図４に示す如く、正極端子１、正極端子１を覆う絶縁板２、負極端子となる負極缶４、負極缶４の外周及び正極端子１の周りを覆う絶縁シート３から構成され、絶縁シート３が負極缶４の周りを覆っているため、絶縁シート３と負極缶４間の熱伝達が悪く、効率よく冷却できない。
【０００６】
電池パック１０は、図５に示す如く、上ケース１４、下ケース１５内に複数の蓄電池１１を直列に接続されて構成されるが、上ケース１４に設けられた冷却風取入口１２より流れ込む冷却風は、冷却風取入口１２に近い蓄電池１１ａを効率よく冷却できるが、冷却風取入口１２から遠い蓄電池１１ｂを効率よく冷却できない。このため蓄電池１１の温度ばらつきが大きくなり、電池パック１０のサイクル寿命特性が低減するという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、蓄電池を効率よく冷却できるようにすると共に電池パック内の各蓄電池を効率よく冷却できるようにして各蓄電池の温度ばらつきを低減させ、以てサイクル寿命特性を向上できる電池パックを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた請求項１記載の発明は、蓄電池の負極缶を覆う絶縁シートに複数の穴を設けたことを特徴としている。このため冷却風が直接蓄電池の負極缶に触れるため蓄電池が効率よく冷却されるようになる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成において、絶縁シートの内側に突起を設けて負極缶と絶縁シートとの間に隙間を介在させ、この隙間を冷却風が通るようにして、蓄電池が更に効率よく冷却されるようになる。
【００１０】
請求項３、４記載の発明は、冷却風取入口に遠い蓄電池の絶縁シートに設けられた穴の大きさまたは数を大きくまたは多くし、冷却風取入口に遠い蓄電池が効率よく冷却されるようになる。
【００１１】
請求項５記載の発明は、風上側蓄電池の絶縁シートの穴の大きさまたは数を風下側蓄電池の絶縁シートの穴の大きさまたは数より少なくし、風下側の蓄電池が効率よく冷却されるようになる。
【００１２】
請求項６記載の発明は、冷却風取入口に近い蓄電池の絶縁シートに穴を設けないようにし、電池パック内の各蓄電池の温度ばらつきを簡単な構成で抑制されるようになる。
【００１３】
請求項７記載の発明は、冷却風取入口に近い蓄電池の絶縁シートに設けられた穴の大きさまたは数を、冷却風取入口から遠い蓄電池の絶縁シートに設けられた穴の大きさまたは数より小さくまたは少なくして、電池パック内の各蓄電池の温度ばらつきを抑制されるようになる。
【００１４】
請求項８記載の発明は、絶縁シートの穴の大きさまたは数を冷却風取入口から遠くなるに従って大きくまたは多くし、電池パック内の各蓄電池の温度ばらつきを抑制されるようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施形態を図１を参照して説明する。蓄電池１１は、正極端子１の周りを覆う絶縁板２、負極端子となる負極缶４の外周を覆う絶縁シート３から構成され、絶縁シート３には軸方向に長い穴６が軸方向及び周方向に沿って複数設けられている。蓄電池１１をこのように構成することにより、冷却風が負極缶４に触れる可能性が高くなり、負極缶４すなわち蓄電池１１が効率よく冷却されるようになる。
【００１６】
図２は蓄電池１１の他の実施形態を示すもので、絶縁シート３の内側に複数の突起５を設けると共に穴６を周方向に沿って長くしている。図２の構成によれば、絶縁シート３と負極缶４の間に隙間ができるので、冷却風が更に良く通れるようになって、蓄電池１１が更に効率よく冷却されるようになる。
【００１７】
上記した実施形態によれば、蓄電池１１を効率よく冷却できるようになって充電時の蓄電池１１の温度上昇を抑えることが可能となり、更なる急速充電が可能となる。
【００１８】
次に電池パック１０内の蓄電池１１の温度ばらつきを低減する方法について説明する。
図５において冷却風取入口１２から遠い蓄電池１１ｂを効率よく冷却できないと説明したが、冷却風取入口１２から遠い蓄電池１１の絶縁シート３に設けられた穴６の大きさを大きくする及び／または数を多くし、一方、冷却風取入口１２に近い蓄電池１１ａの絶縁シート３の穴６の大きさ、数を小さく、少なくすることにより、遠い蓄電池１１ｂを効率よく冷却できるようになり、温度ばらつきを抑制できる。なお冷却風取入口１２に近い蓄電池の穴６の数は零でも良い。
【００１９】
また絶縁シート３の穴６の大きさまたは数を、冷却風取入口１２から遠くなるに従って大きくまたは多くすることにより温度ばらつきを小さくできる。更に風上側蓄電池１１の絶縁シート３の穴６の大きさ、数を風下側蓄電池１１の絶縁シート３の穴６の大きさ、数より小さく、少なくすることにより温度ばらつきを更に小さくできる。
【００２０】
なお電池パック１０内の蓄電池１１の積み重ね方法によっては、蓄電池１１の温度状況が変化する恐れがある。本発明は、温度上昇が大きい蓄電池１１の絶縁シート３の穴６を大きくする及び／または多くすることにより、電池パック１０内の温度ばらつきを低減でき、電池パック１０のサイクル寿命を伸ばすことが可能となる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、蓄電池の発熱源の一部である負極缶を直接冷却することができ、温度上昇による蓄電池の不良を低減することができるほか、電池パック内の蓄電池の温度ばらつきを低減させることが可能となり、サイクル寿命を伸ばすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を構成する蓄電池の一実施形態を示す斜視図。
【図２】本発明を構成する蓄電池の他の実施形態を示す斜視図。
【図３】充電器に電池パックを装着した状態を示す説明用断面図。
【図４】従来の蓄電池の一例を示す斜視図。
【図５】本発明電池パックの一実施形態を示す分解斜視図。
【符号の説明】
１は正極端子、２は絶縁板、３は外壁面、４は負極缶、５は負極端子、６は穴、１０は電池パック、１１は蓄電池、１２は冷却風取入口、１３は冷却風排出口、１４は上ケース、１５は下ケース、２０は充電器、２５は冷却ファン。

Claims

複数の蓄電池を直列に接続し、冷却風取入口からの冷却風により各蓄電池を冷却し、冷却後の冷却風を冷却風排出口より排出する電池パックであって、
前記蓄電池の少なくとも負極缶外周を覆う絶縁シートに複数の穴を設けたことを特徴とする電池パック。
前記絶縁シートの内側に複数の突起を設け、負極缶と絶縁シートの間に隙間を介在させたことを特徴とする請求項１記載の電池パック。
前記冷却風取入口に遠い蓄電池の絶縁シートに設けられた穴を大きくしたことを特徴とする請求項１記載の電池パック。
前記冷却風取入口に遠い蓄電池の絶縁シートに設けられた穴の数を多くしたことを特徴とする請求項１記載の電池パック。
前記冷却風の風上側の蓄電池の絶縁シートに設けられた穴の大きさまたは数を、風下側の蓄電池の絶縁シートに設けられた穴の大きさまたは数より小さくまたは少なくしたことを特徴とする請求項１記載の電池パック。
少なくとも負極缶外周が絶縁シートにより覆われた蓄電池の複数を直列に接続し、冷却風取入口からの冷却風により各蓄電池を冷却し、冷却後の冷却風を冷却風排出口より排出する電池パックであって、
前記冷却風取入口に近い蓄電池の絶縁シートには穴を設けず、冷却風取入口から遠い蓄電池の絶縁シートに複数の穴を設けたことを特徴とする電池パック。
少なくとも負極缶外周が絶縁シートにより覆われた蓄電池の複数を直列に接続し、冷却風取入口からの冷却風により各蓄電池を冷却し、冷却後の冷却風を冷却風排出口より排出する電池パックであって、
前記冷却風取入口に近い蓄電池の絶縁シートに設けられた穴の大きさまたは数を、冷却風取入口から遠い蓄電池の絶縁シートに設けられた穴の大きさまたは数より小さくまたは少なくしたことを特徴とする電池パック。
前記絶縁シートに設けられた穴の大きさまたは数を、冷却風取入口から遠くなるに従って大きくまたは多くしたことを特徴とする請求項７記載の電池パック。