JP2006156171A - パック電池 - Google Patents

Abstract

【課題】電池を極めて効率よく冷却しながら、電池の両端部を理想的な状態でケースに収納して、水による弊害を有効に阻止する。
【解決手段】パック電池は、ケース１に二次電池２を収納している。パック電池は、ケース１内に、二次電池２の両端部を水密に貫通している一対の区画壁３を設けて、ケース１内を、一対の区画壁３の間の内側にある冷却室４と、区画壁３の外側にある閉塞室５とに分離している。ケース１は、区画壁３でもって冷却室４と閉塞室５とを水密構造に区画しており、二次電池２の端部を閉塞室５に、中間を冷却室４に配設している。冷却室４は、ケース１の外部に開口して空気をケース１外に換気できる構造として、空気でもって二次電池２の中間を冷却する構造としている。さらに、パック電池は、二次電池２の端部を配設する閉塞室５を区画壁３で冷却室４から水密構造に区画して、二次電池２の端部をケース１内に収納している。
【選択図】図２

Description

本発明は、防水性と冷却性に優れたパック電池に関する。

パック電池は、電池を効率よく冷却できる構造としながら、防水構造とすることが大切である。電池を効率よく冷却できないパック電池は、充放電するときに電池温度が高くなって寿命を短くしたり、あるいは、電池温度が異常に高くなるときに、充放電を休止して電気機器の使用を一時的に停止する必要がある。また、電池を防水構造としてケースに収納できないパック電池は、電池の内部に、安全弁の穴から水が侵入して、電池を使用できなくする弊害が発生する。とくに、容量の大きなリチウムイオン二次電池等は、安全弁の穴から水が侵入して薄い金属膜の安全弁を腐食させると、電解液が漏れて使用できなくなる。

ただ、電池を防水構造でケースに収納することと、電池を効率よく冷却することは、互いに相反する特性であって、両方を満足するのが難しい。たとえば、電池を効率よく冷却するために、ケースに通気穴を開けると、ここから水が侵入して有効な防水構造にはできない。また、防水構造とするためにケースを完全に水密に密閉すると、電池を効率よく冷却できなくなる。とくに、パック電池のケースは、衝撃で破損しない耐衝撃強度が要求されるので、ケースを完全に密閉すると、電池の冷却は極めて悪くなる。

電池を防水構造としながら放熱するパック電池として、電池を熱伝導性絶縁物やポッティング材に埋設する構造が開発されている（特許文献１及び２参照）。
特開２０００−１８２５８１号公報 特開２００４−３９４８５号公報

特許文献１に記載されるパック電池は、通気孔を有する電池収容筐体内に電池収容部を設けて、ここに複数の電池を収容している。さらに、電池収容部内には熱伝導性絶縁物を充填して、熱伝導性絶縁物で複数の電池を覆い、また、熱伝導性絶縁物には、電池のガス抜き弁孔を通気孔に連通する空洞部を設けている。このパック電池は、熱伝導性絶縁物で各々の電池間に熱を伝導する。このため、各々の電池の温度差を小さくできる。

さらに、特許文献２には、ポッティング材を用いて、高い冷却性能を実現するパック電池が記載される。このパック電池は、電池をケースのボスに固定した後、ケースにポッティング材原液を流し込んで、電池をポッティング材内に埋設している。このパック電池は、ポッティング材で振動吸収性能を向上でき、また、電池の発熱をタブおよびボスを通じてケースに効率的に伝導して、冷却性能を向上する。

以上のパック電池は、電池を熱伝導性絶縁物やポッティング材に埋設し、電池の熱を熱伝導性絶縁物等で伝導してその外部から冷却する。この構造は、各々の電池の温度差を小さくすることには有効であるが、電池を理想的な状態で効率よく冷却できない。それは、熱伝導性絶縁物やポッティング材に電池の熱を伝導させて、外部に放熱して冷却するからである。すなわち、電池の熱を熱伝導性絶縁物やポッティング材を介してケースに伝導し、ケースを冷却して、電池を間接的に冷却するからである。

本発明は、これ等の公報に記載されるパック電池の欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、電池を直接に冷却する独得の構造で電池を極めて効率よく冷却しながら、電池の両端部を理想的な状態でケースに収納して、水による弊害を有効に阻止できるパック電池を提供することにある。

本発明のパック電池は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
パック電池は、ケース１に二次電池２を収納している。パック電池は、ケース１内に、二次電池２の両端部を水密に貫通している一対の区画壁３を設けて、ケース１内を、一対の区画壁３の間の内側にある冷却室４と、区画壁３の外側にある閉塞室５とに分離している。ケース１は、区画壁３でもって冷却室４と閉塞室５とを水密構造に区画しており、二次電池２の端部を閉塞室５に、中間を冷却室４に配設している。冷却室４は、ケース１の外部に開口して空気をケース１外に換気できる構造として、空気でもって二次電池２の中間を冷却する構造としている。さらに、パック電池は、二次電池２の端部を配設する閉塞室５を区画壁３で冷却室４から水密構造に区画して、二次電池２の端部をケース１内に収納している。

本発明のパック電池は、ケース１内の閉塞室５を水密構造に閉塞することができる。本発明のパック電池は、区画壁３の貫通孔３Ａに二次電池２の両端部を挿通して、区画壁３で二次電池２をケース１内の定位置に配置することができる。本発明のパック電池は、冷却室４に、直線上に並べて複数の二次電池２を配置することができる。本発明のパック電池は、区画壁３がゴム状弾性体のシーリングプレート１４を備え、シーリングプレート１４の貫通孔１４Ａに二次電池２を挿通して、冷却室４と閉塞室５とを水密構造に区画することができる。

本発明のパック電池は、閉塞室５に突出する二次電池２の端部の一部あるいは全体をポッティング樹脂１８に埋設することができる。このパック電池は、ポッティング樹脂１８を軟質のウレタン樹脂とすることができる。また、このパック電池は、ポッティング樹脂１８を区画壁３とすることができる。

本発明のパック電池は、電池を極めて効率よく冷却しながら、電池の両端部を理想的な状態でケースに収納して、水による弊害を有効に阻止できる特長がある。それは、本発明のパック電池が、ケース内に一対の区画壁を設けて、ケース内を区画壁の内側にある冷却室と、区画壁の外側にある閉塞室とに水密構造に区画すると共に、二次電池の端部を閉塞室に、中間を冷却室に配設しており、冷却室をケースの外部に開口してケース外に換気する空気で二次電池の中間を冷却し、二次電池の端部を配設する閉塞室を区画壁で冷却室から水密構造に区画しているからである。この構造のパック電池は、冷却室に配設した二次電池の中間を、冷却室に換気される空気で直接に冷却するので、極めて効率よく冷却できる。また、二次電池の両端部は、区画壁でもって冷却室から水密構造に区画された閉塞室に配設するので、冷却室に空気を換気して二次電池を冷却しても、ここに侵入する水分が二次電池の端部に供給されることがなく、水による弊害を有効に阻止できる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのパック電池を例示するものであって、本発明はパック電池を以下のものに特定しない。

さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。

図１は電動工具に装着して使用されるパック電池を示す。電動工具のパック電池は、できるかぎり短時間で急速充電して便利に使用できる。また、使用状態においては、大電流で放電されるので二次電池２の発熱が大きい。この状態で使用されるパック電池は、二次電池２を効果的に冷却して電池温度を低くすることが大切である。したがって、本発明は、電動工具のように大電流で充放電される用途のパック電池に適している。ただし、本発明は、パック電池の用途を電動工具には特定しない。大電流で充放電される他のの用途に使用されるパック電池にも使用できる。

図１のパック電池は、ケース１に複数の二次電池２を収納している。このパック電池は、ケース１内に、二次電池２の両端部を水密に貫通している一対の区画壁３を設けている。一対の区画壁３は、ケース１内部を冷却室４と閉塞室５に分離している。冷却室４は、ふたつの区画壁３の間の内側に設けられ、閉塞室５は区画壁３の外側に設けられる。ある閉塞室５とに分離している。区画壁３は、冷却室４と閉塞室５とを水密構造に区画する。二次電池２は端部を閉塞室５に、中間を冷却室４に配設している。

冷却室４は、ケース１の外部に開口されて、空気をケース１外に換気できる構造としている。冷却室４に換気される空気は、二次電池２の中間を直接に冷却する。二次電池２の端部は、区画壁３でもって、冷却室４から水密構造に区画されている。したがって、冷却室４に空気を換気して、二次電池２を冷却しても、ここに侵入する水分が二次電池２の端部に供給されることがない。二次電池２の端部は冷却室４から区画された閉塞室５に配設される。

図１のパック電池は、ケース１と、このケース１内に配設している一対の区画壁３と、区画壁３の貫通孔３Ａに挿通されてケース１内の定位置に配置している複数の二次電池２と、区画壁３で区画された閉塞室５を閉塞する内部蓋６と、二次電池２の電極にリード板１０を介して接続している回路基板７と、この回路基板７を収納している基板ホルダー８とを備える。

ケース１は、二次電池２の電池コア９を収納している第１ケース１Ａと、この第１ケース１Ａの開口部を閉塞している第２ケース１Ｂとを備える。第１ケース１Ａと第２ケース１Ｂはプラスチックを成形して製作している。第１ケース１Ａは、図において上方を開口している四角形の箱形としている。すなわち、四角形の底板の周囲に周壁を連結する形状に成形している。

第２ケース１Ｂは、天板の周囲に第１ケース１Ａの周壁に連結される周壁を一体的に成形して設けている。さらに、図の第２ケース１Ｂは、パック電池を装着する電気機器の連結孔に挿通される突出部１１を上面に突出して設けている。突出部１１には、パック電池の出力端子（図示せず）を固定している。

また、第２ケース１Ｂは、ケース１内に外気を換気する通風口１２を開口している。図のケース１は、天板の対向する位置に通風口１２を開口している。このように、複数の通風口１２を開口するケース１は、一方から外気をケース１内に流入させて、他方からケース１内の空気を排気して、ケース１内の空気をスムーズに換気して、二次電池２を効果的に冷却できる。ただし、パック電池は、多数の通風口を開口して、ケース内の空気を自然に換気することもできる。また、ひとつの通風口を開口して、ケース内の空気を換気することもできる。

さらに、図の第２ケース１Ｂは、天板に突出部１１を成形して設けて、突出部１１の側面に通風口１２を開口している。また、通風口１２には格子１３を設けて、格子１３の間にスリット状の隙間を設けている。この通風口１２は、塵芥や異物の侵入を阻止して、空気のみを通過できるので、ケース１内が塵芥等で汚れるのを防止できる。

ケース１は、第１ケース１Ａの周壁の上端縁と、第２ケース１Ｂの周壁の下端縁とを、超音波溶着等で連結し、あるいは接着して連結する。また、第１ケースと第２ケースをネジ止して、第１ケースの周壁の上端縁と、第２ケースの周壁の下端縁とを隙間なく連結することもできる。

区画壁３は、プラスチック板等の絶縁材を板状としたもので、二次電池２を挿通する貫通孔３Ａを設けている。図２の断面図に示すように、二次電池２は区画壁３の貫通孔３Ａに挿通されて、区画壁３を介してケース１内の定位置に配置される。二次電池２は、その両端部を区画壁３の貫通孔３Ａに挿通させる。したがって、ケース１内には一対の区画壁３が平行に配設される。一対の区画壁３は、その間の内側を冷却室４として、外側を閉塞室５とする。二次電池２は、冷却室４に配設される中間部で効果的に冷却される。二次電池２のより広い面積で冷却するために、二次電池２はできる限り端部を区画壁３の貫通孔３Ａに挿通する。

二次電池２は、区画壁３の貫通孔３Ａに水密構造で挿通される。ここを水密構造とするのは、冷却室４に換気される空気等と一緒に侵入される水分から、二次電池２の端部を防水するためである。すなわち、二次電池２の端部に設けている安全弁の穴等に水が侵入するのを阻止するためである。

二次電池２と貫通孔３Ａとの防水構造を図２ないし図６に示す。図２の防水構造は、区画壁３にシーリングプレート１４を積層している。シーリングプレート１４はゴム状弾性体で製作されて、貫通孔１４Ａの内形を二次電池２の外形よりもわずかに小さくしている。このシーリングプレート１４は、貫通孔１４Ａに挿通される二次電池２の表面に、貫通孔１４Ａの内周縁を弾性的に押圧して、貫通孔１４Ａに水を通過できなくする。図のシーリングプレート１４は、貫通孔１４Ａに沿って、Ｏリング１５を一体的に成形した形状としている。Ｏリング１５は、二次電池２の表面に弾性的に押圧されて、貫通孔１４Ａの内周を二次電池２の表面に隙間なく密着させる。シーリングプレート１４は、区画壁３の表面に密着される。

図３の防水構造は、区画壁３の貫通孔３Ａにリング状のパッキン１５を挿通している。パッキン１５は、貫通孔３Ａから抜けないように、外周に沿って嵌入溝１５Ａを設けている。嵌入溝１５Ａに区画壁３の貫通孔３Ａを入れて、パッキン１５を抜けないように貫通孔３Ａに連結している。この構造のパッキン１５は、区画壁３の貫通孔３Ａの内面と二次電池２の表面との間に弾性的に挟着されて、区画壁３の貫通孔３Ａを防水構造とする。いいかえると、パッキン１５は、貫通孔３Ａと二次電池２とに多少は押しつぶされる厚さに製作される。パッキンは、シーリングプレートと一体的に成形することができる。このパッキンは、シーリングプレートを区画壁に積層して、貫通孔の内周に固定される。

図４の防水構造は、貫通孔３Ａの内周にＯリング１６を配設している。貫通孔３Ａの内周には、Ｏリング１６を案内する案内溝１７を設けている。案内溝１７に入れられたＯリング１６は、案内溝１７の表面である貫通孔３Ａの内周と二次電池２の表面とに弾性的に押圧されて、貫通孔３Ａと二次電池２とを隙間なく閉塞して防水構造とする。

図５の防水構造は、区画壁３の表面にポッティング樹脂１８を積層している。ポッティング樹脂１８は、二次電池２の表面と区画壁３の表面に隙間なく密着されて、貫通孔３Ａと二次電池２との隙間を閉塞する。この図のポッティング樹脂１８は、二次電池２の端部を完全に埋設しない。二次電池２の電極端面は、ポッティング樹脂１８の外部に配置される。したがって、ポッティング樹脂１８を薄くしている。この構造は、ポッティング樹脂１８が二次電池２の安全弁の穴等を閉塞しないので、安全弁が開弁するとき、ガスや電解液をスムーズに排出できる。この構造で防水構造を実現するポッティング樹脂１８は、シリコン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等をポッティング樹脂として使用できる。

図６の防水構造も、区画壁３の表面にポッティング樹脂１８を積層する。ポッティング樹脂１８は、二次電池２の表面と区画壁３の表面に隙間なく密着されて、貫通孔３Ａと二次電池２との隙間を閉塞する。この図のポッティング樹脂１８は、二次電池２の端部を完全に埋設する。したがって、二次電池２の電極端面は、ポッティング樹脂１８の内部に配置される。この構造は、ポッティング樹脂１８が二次電池２の安全弁の穴等を閉塞する。このポッティング樹脂１８には、軟質のウレタン等を使用する。このポッティング樹脂１８は、安全弁が開弁するとき、二次電池２から排出されるガス圧で変形され、あるいは破壊されて、ガスや電解液を外部に排出する。

図７と図８の防水構造は、所定の厚さのクッション材１９を区画壁３とする。クッション材１９の厚さは約５ｍｍである。さらに、この防水構造は、区画壁３から突出する二次電池２の端部の全体をポッティング樹脂１８に埋設している。クッション材１９は、弾性変形する板材で、たとえば天然ゴムあるいは合成ゴム、または独立気泡の軟質合成樹脂発泡体で、厚さを２〜１０ｍｍとすることができる。クッション材１９の区画壁３は、二次電池２を挿通する貫通孔３Ａを設けている。貫通孔３Ａは、内形を二次電池２の外形よりもわずかに小さくしている。図のパック電池は、二次電池２を円筒型電池とするので、貫通孔３Ａを円形としている。小さい貫通孔３Ａに太い二次電池２が挿通されるので、貫通孔３Ａは弾性的に大きく変形される。大きく変形された貫通孔３Ａは、弾性的な復元力で、貫通孔３Ａの内面を二次電池２の表面に隙間なく密着させる。このため、貫通孔３Ａと二次電池２との間は防水構造に密閉される。

さらに、図のパック電池は、区画壁３であるクッション材１９の外側に突出する二次電池２の端部全体をポッティング樹脂１８に埋設して、さらに好ましい防水構造としている。このポッティング樹脂１８にも、軟質のウレタン等を使用する。ポッティング樹脂１８は、安全弁が開弁するとき、二次電池２から排出されるガス圧で変形され、あるいは破壊されて、ガスや電解液を外部に排出する。さらに、安全弁が開弁してポッティング樹脂１８が変形し、あるいは部分的に破壊されるとき、区画壁３のクッション材１９も変形して、二次電池２からガスや電極液をスムーズに排出する。

図９は、図７と図８のパック電池の分解斜視図を示す。ただし、この図は、下ケースを図示することなく、連結壁のみを表示している。この構造のパック電池は、二次電池２を連結したクッション材１９の区画壁３を定位置に配置する連結壁２０をケース１に設けている。連結壁２０は、外壁２０Ａと内壁２０Ｂとを所定の間隔で平行に配設して、外壁２０Ａと内壁２０Ｂの両側を連結している。外壁２０Ａと内壁２０Ｂの間隔は閉塞室５となる。したがって、この間隔は、閉塞室５にクッション材１９の区画壁３から突出している二次電池２の端部と区画壁３を収納できる間隔としている。内壁２０Ｂは、二次電池２を内側に突出させるために、二次電池２を配設する部分を開口している。

この構造のパック電池は、以下のようにして組み立てられる。
(1) 図９に示すように、クッション材１９である区画壁３の貫通孔３Ａに二次電池２の端部を挿通して連結する。図は二次電池２の一端を区画壁３の貫通孔３Ａに挿通しているが、現実の組み立て工程にあっては、図示しないが、二次電池の両端を区画壁の貫通孔に挿通する。区画壁３に挿通された二次電池２は、端部の電極にリード板１０を連結する。リード板１０は抵抗スポット溶接して、あるいはレーザー溶接して、電極に接続される。
(2) 二次電池２を連結したクッション材１９の区画壁３を、連結壁２０の内壁２０Ｂと外壁２０Ａとの間に上から挿入する。このとき、二次電池２は、内壁２０Ｂの開口部２１に配設される。二次電池２の両端に連結している区画壁３が連結壁２０に入れられると、クッション材１９の区画壁３は内壁２０Ｂの内面に隙間なく密着される。いいかえると、クッション材１９の区画壁３が内壁２０Ｂの内面に密着するように、区画壁３は二次電池２に連結している。
(3) 連結壁２０の内部に未硬化でペースト状のポッティング樹脂１８が充填される。ポッティング樹脂１８は、連結壁２０の内部、いいかえると閉塞室５の内部に突出している二次電池２の端部全体を完全に埋設する。さらに、充填されるポッティング樹脂１８は、区画壁３のクッション材１９を内壁２０Ｂに押圧して、クッション材１９を内壁２０Ｂに密着させる。
(4) 閉塞室５に充填されたポッティング樹脂１８を硬化させる。硬化したポッティング樹脂１８は、閉塞室５に隙間なく充填されて、区画壁３から突出する二次電池２の端部を理想的な状態で防水する。

連結壁２０は、プラスチック製の下ケース１に一体的に成形して設けている。したがって、この構造のパック電池は、連結壁２０にポッティング樹脂１８を充填し、これを硬化させて、区画壁３と二次電池２をケース１の定位置に配置して固定できる。このため、二次電池２をケース１の定位置にしっかりと固定できる。

この構造のパック電池は、区画壁３の内側に設けている冷却室４を、ケース１に開口している通風口１２に連結し、通風口１２から外気を冷却室４に換気して、二次電池２を冷却する。

図１に示すパック電池は、一対の区画壁３をインナーケース２２に設けている。インナーケース２２は、両側に互いに平行な姿勢で垂直に一対の区画壁３を配設しており、この区画壁３を複数の連結プレート２３で連結している。図１と図２に示すインナーケース２２は、上面と下面と中間とに３枚の連結プレート２３を設けている。上面と中間の連結プレート２３の間を冷却ダクト２４とし、また、中間と下面の連結プレート２３の間も冷却ダクト２４としている。二次電池２を冷却ダクト２４に配設するように、区画壁３は、上面と中間の連結プレート２３の間に、連結プレート２３と平行な方向に一定の間隔で複数の貫通孔３Ａを設けている。また、中間と下面の連結プレート２３の間にも、連結プレート２３と平行な方向に一定の間隔で複数の貫通孔３Ａを設けている。

図１のパック電池は、連結プレート２３の間隔、すなわち冷却ダクト２４の間隔を、空気の送風方向に向かって次第に狭くしている。この構造の冷却ダクト２４は、ここに配設される二次電池２を均一に冷却できる。それは、二次電池２を冷却して空気の温度が上昇するほど、冷却ダクト２４の風速を速くするからである。冷却ダクト２４に送風される空気は、二次電池２を冷却するにしたがって温度が高くなる。温度の高い空気は二次電池２の冷却能力が低下する。したがって、風下側の二次電池２は、風上側の二次電池２に比較して冷却能率が低下する。ただ、二次電池２は、強制送風される空気の流速が速くなると冷却能率が高くなる。したがって、風下側で空気の流速を速くすると、風下の二次電池２が効率よく冷却される。このため、風下側の二次電池２は、風速を速くして能率よく冷却し、風上側の二次電池２は、冷たい空気で効率よく冷却し、両方の二次電池２を同じように冷却することができる。

インナーケース２２の区画壁３は、二次電池２を無理なく挿通できるように、二次電池２の外形に等しく、あるいは二次電池２の外形よりも大きい内形の貫通孔３Ａを設けている。貫通孔３Ａに挿通される二次電池２は、区画壁３に積層されるシーリングプレート１４やパッキン、Ｏリング等で防水構造とされる。

インナーケース２２は、貫通孔３Ａに二次電池２の両端を挿通し、区画壁３の外側にシーリングプレート１４を積層し、あるいは他の構造で貫通孔３Ａと二次電池２とを防水構造として連結する。この状態で連結されたインナーケース２２はケース１に収納され、ケース１の定位置にネジ止（図示せず）等の構造で固定される。

さらに、インナーケース２２は、区画壁３の外側に内部蓋６を固定して、閉塞室５を閉塞している。内部蓋６は好ましくは、閉塞室５を水密構造に密閉する。閉塞室は、必ずしも内部蓋で水密構造に密閉する必要はなく、たとえば、図１において、区画壁の外周をケースの内面に水密構造に密着させて、閉塞室を水密構造とすることもできる。また、本発明のパック電池は、閉塞室を必ずしも水密構造に閉塞する必要はない。それは、冷却室を閉塞室から防水構造で分離する構造とすれば、閉塞室には外気を換気させないので、水等を侵入しないようにできるからである。

さらに、図のパック電池は、インナーケース２２の上に基板ホルダー８を介して回路基板７を固定している。回路基板７は、二次電池２の保護回路（図示せず）を実装している。保護回路は、二次電池２の過充電や過放電を防止し、あるいは二次電池２の過電流を遮断する回路である。図１のパック電池は、全ての電池の電極を回路基板７に接続している。回路基板７は、各々の電池電圧を検出して、各々の電池の過充電と過放電を防止する保護回路を実装している。この保護回路は、パック電池を放電する状態で、いずれかの電池電圧が最低電圧まで低下すると放電電流を遮断して、電池の過放電を防止する。また、パック電池を充電する状態では、いずれかの電池電圧が最高電圧まで上昇すると充電電流を遮断して、電池の過充電を防止する。

このように、全ての電池電圧を検出しながら、充放電をコントロールする保護回路を実装するパック電池は、全ての二次電池２の過充電と過放電を防止して、電池の寿命を長くできる。この保護回路を実装するパック電池は、二次電池２をリチウムイオン二次電池として、全ての電池の過充電と過放電を防止しながら充放電できる。ただし、本発明のパック電池は、二次電池をリチウムイオン二次電池には特定しない。二次電池には、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池も使用できる。二次電池をニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池とするパック電池は、回路基板に実装する保護回路でもって、必ずしも全ての電池電圧を検出して充放電をコントロールする必要はなく、たとえば、全ての電池のトータル電圧を検出して、電池の過充電や過放電を防止するようにコントロールすることもできる。

図のパック電池は、二次電池２を円筒型電池とするが、二次電池には角型電池も使用できる。角型電池のパック電池は、貫通孔を四角形として、角型電池と区画壁とを防水構造で連結する。

基板ホルダー８は、上方を開口した箱形にプラスチックを成形して、内部に回路基板７を配設している。回路基板７は、インナーケース２２の上面に固定される。回路基板７に接続された接続リード２５は、基板ホルダー８から外部に引き出されている。図１のパック電池は、図２に示すように、基板ホルダー８に回路基板７を配設した状態で、基板ホルダー８にポッティング樹脂２６を充填して、回路基板７とこれに実装する電子部品２７をポッティング樹脂２６に埋設している。この構造は、回路基板７を防水構造としてケース１に収納できる。

基板ホルダー８から引き出された接続リード２５は、二次電池２の電極に接続しているリード板１０に接続される。リード板１０は、冷却室４から区画された閉塞室５に配設されて、接続リード２５に接続される。接続リード２５は、二次電池２の電極に接続しているリード板１０に接続される。リード板１０は、閉塞室５において二次電池２の電極に接続され、内部蓋６と区画壁３との間を水密に、あるいは非水密に通過して、インナーケース２２の外部に引き出されて、接続リード２５に接続している。

図７と図８に示すパック電池は、閉塞室５にポッティング樹脂１８を充填しているので、リード板１０はポッティング樹脂１８に埋設して、二次電池２の電極に接続される。リード板１０は、ポッティング樹脂１８から外部に引き出されて、回路基板７に接続している接続リードに接続される。

本発明の一実施例にかかるパック電池の分解斜視図である。 図１に示すパック電池の断面図であってケースを取り除いた状態を示す図である。 二次電池と区画壁の防水構造の他の一例を示す拡大断面図である。 二次電池と区画壁の防水構造の他の一例を示す拡大断面図である。 二次電池と区画壁の防水構造の他の一例を示す拡大断面図である。 二次電池と区画壁の防水構造の他の一例を示す拡大断面図である。 本発明の他の実施例にかかるパック電池の断面図である。 図７に示すパック電池の左端部の拡大断面図である。 図７に示すパック電池の分解斜視図である。

符号の説明

１…ケース １Ａ…第１ケース
１Ｂ…第２ケース
２…二次電池
３…区画壁 ３Ａ…貫通孔
４…冷却室
５…閉塞室
６…内部蓋
７…回路基板
８…基板ホルダー
９…電池コア
１０…リード板
１１…突出部
１２…通風口
１３…格子
１４…シーリングプレート １４Ａ…貫通孔
１４Ｂ…Ｏリング
１５…パッキン １５Ａ…嵌入溝
１６…Ｏリング
１７…案内溝
１８…ポッティング樹脂
１９…クッション材
２０…連結壁 ２０Ａ…外壁
２０Ｂ…内壁
２１…開口部
２２…インナーケース
２３…連結プレート
２４…冷却ダクト
２５…接続リード
２６…ポッティング樹脂
２７…電子部品

Claims (8)

1. ケース(1)に二次電池(2)を収納しているパック電池であって、ケース(1)内に、二次電池(2)の両端部を水密に貫通している一対の区画壁(3)を設けて、ケース(1)内を、一対の区画壁(3)の間の内側にある冷却室(4)と、区画壁(3)の外側にある閉塞室(5)とに分離すると共に、区画壁(3)でもって冷却室(4)と閉塞室(5)とを水密構造に区画しており、さらに二次電池(2)は端部を閉塞室(5)に、中間を冷却室(4)に配設しており、
   冷却室(4)はケース(1)の外部に開口して空気をケース(1)外に換気できる構造として、空気でもって二次電池(2)の中間を冷却する構造とし、二次電池(2)の端部を配設する閉塞室(5)を区画壁(3)で冷却室(4)から水密構造に区画して、二次電池(2)の端部をケース(1)内に収納してなるパック電池。
2. ケース(1)内の閉塞室(5)を水密構造に閉塞している請求項１に記載されるパック電池。
3. 区画壁(3)の貫通孔(3A)に二次電池(2)の両端部を挿通して、区画壁(3)で二次電池(2)をケース(1)内の定位置に配置している請求項１に記載されるパック電池。
4. 冷却室(4)に、直線上に並べて複数の二次電池(2)を配置している請求項１に記載されるパック電池。
5. 区画壁(3)が、ゴム状弾性体のシーリングプレート(14)を備え、シーリングプレート(14)の貫通孔(14A)に二次電池(2)を挿通して、冷却室(4)と閉塞室(5)とを水密構造に区画している請求項１に記載されるパック電池。
6. 閉塞室(5)に突出する二次電池(2)の端部の一部あるいは全体をポッティング樹脂(18)に埋設している請求項１に記載されるパック電池。
7. ポッティング樹脂(18)が軟質のウレタン樹脂である請求項６に記載されるパック電池。
8. ポッティング樹脂(18)を区画壁(3)としている請求項１と６に記載されるパック電池。
   

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