JP2008235144A - バッテリパック - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構造でセルの固定を確実に行うことができ、セルの着脱も容易にできるバッテリパックを提供することである。
【解決手段】 複数の箱状セル１１をラック状ケース１２に挿入固定して形成されるバッテリパック１０において、セル１１を構成する４つの側面のうちセル１１がケース１２に挿入されたときにケース１２と接触する少なくとも１つの面が凸状に形成され、セルの凸状面１４と接触するケース面が凹状に形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数個の箱状セルから構成されるバッテリパックに関する。

一般に、セル単体では電池容量が小さいので電池の容量を大きくするために、複数個のセルを用いてバッテリパックを形成するようにしている。例えば、複数個のセルを積層して、隣り合うセルの正極端子と負極端子とを直列接続してバッテリパックを形成している。また、複数個のセルをケースに収納してバッテリパックを形成するようにしたものもある。

複数個の角型のバッテリモジュールを積層して構成され略直方体の形状を有したバッテリパックとしては、略直方体の最も短い辺が鉛直下方に向くように搭載されたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−３１１１４２号公報

しかし、バッテリパックに振動などの外力が加わった場合にセル間の接続が外れたり、セルをケースに収納したバッテリパックでは、セルがケースから飛び出すことがある。そのため、セルをケースに固定するための機構が必要となるが、セルのケースへの着脱も容易に行えるものでなければならないことから、セルの固定機構を複雑な構造のものとすることはできない。

本発明の目的は、簡単な構造でセルの固定を確実に行うことができ、セルの着脱も容易にできるバッテリパックを提供することである。

本発明に係わるバッテリパックは、複数の箱状セルをラック状ケースに挿入固定して形成されるバッテリパックにおいて、前記セルを構成する４つの側面のうち前記セルが前記ケースに挿入されたときに前記ケースと接触する少なくとも１つの面が凸状に形成され、前記セルの凸状面と接触する前記ケース面が凹状に形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、簡単な構造でセルの固定を確実に行うことができ、節の着脱も容易にできるバッテリパックを提供できる。

図１は本発明の実施の形態に係わるバッテリパックの一例を示す構成図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線での断面図である。図１に示すように、バッテリパック１０は、複数の箱状セル１１がラック状ケース１２に挿入されて形成される。セル１１の正面部には１対の電極端子１３が設けられ、この１対の電極端子を接続してセル１１を直列接続するようになっている。

また、図１（ｂ）に示すように、セル１１を構成する４つの側面のうち、セル１１がケース１２に挿入されたときにケース１２の内面と接触する面が凸状に形成されている。さらに、セル１１の凸状面１４と接触する面は凹状に形成され、セル１１の凸状面１４とケース１２の凹状面１５とが勘合するようになっている。ケース１２の凹状面１５はセル１１の凸状面に倣った形状に形成されている。

図２は、セル１１をケース１２に挿入する状態を示した断面図である。セル１１の背面部１１ａからケース１２の開口部１６に挿入する。さらに、セル１１を開口部１６に挿入すると、セル１１の側面部の凸状面１４がケース１２の開口部１６の側壁に当接する。セル１１の凸状面１４は弾力性を有するので、開口部１６ではその凸状面１４が撓んでケース１２内に挿入される。そして、ケース１２内に挿入されたセル１１の凸状面１４はケース１２内の凹状面１５と接触し、図１（ｂ）に示すようにセル１１の凸状面１４とケース１２の凹状面１５とが勘合する。

ここで、セル１１の凸状面１４とケース１２の凹状面１５との接触面間には、常に面圧がかかる面が存在するように、セル１１の凸状面１４とケース１２の凹状面１５との寸法管理がなされている。例えば、セル１１の凸状面１４の一部をそれに倣って形成されたケース１２の凹状面より大きめに形成する。これにより、その部分でのセル１１の凸状面１４とケース１２の凹状面１５との接触面間には、常に面圧がかかる面が存在することになる。

すなわち、セル１１の凸状面１４とケース１２の凹状面１５の寸法管理を適切に行えば、セル１１の寸法誤差があった場合や温度や振動などの外力が作用した場合でも常にセル１１の凸状面１４とケース１２の凹状面１５との間で面圧を保持させることができ、セル１１の固定を確実に行うことができる。

図３は、セル１１の凸状面１４とケース１２の凹状面１５との寸法管理の一例の説明図である。セル１１の凸状面１４の先行挿入側のテーパ角度θ２が後行挿入側のテーパ角度θ１よりも小さくなるように凸状面１４を形成する。そして、ケース１２の凹状面もセル１１の凸状面１４に倣った形状とし、セル１１の凸状面１４がケース１２の凹状面より大きめに形成する。これにより、セル１１の凸状面１４とケース１２の凹状面１５との接触面間には、常に面圧がかかる面が存在することになる。

このように、凸状に形成されたセル１１の凸状面１４の先行挿入側のテーパ角度θ２が後行挿入側のテーパ角度θ１よりも小さくなるようにしているので、セル１１は小さい力で挿入することができるとともに、セル１１の挿入力以上の力が作用してもセル１１がケース１２から飛び出すことがない。このため、セル１１の固定を確実に行うことができる。

以上の説明では、セル１１を構成する４つの側面のうち２つの側面にケース１２の内面と接触する面を凸状に形成したが、セル１１を構成する４つの側面のうち、少なくとも１つの面を凸状に形成するようにしてもよい。この場合、セル１１がケース１２に挿入されたときに、その凸状に形成されたセル１１の凸状面と接触するケース面を凹状に形成することになる。

図４は本発明の実施の形態に係わるバッテリパックの他の一例を示す構成図である。この一例は、セル１１がケース１２に挿入されたときにケース１２の内面と接触する面を凸状に形成することに代えて、ケース１２の内面と接触する面をラック状のケース１２の挿入面に対してテーパ状に形成したものである。

図４に示すように、セル１１を構成する４つの側面のうち、ケース１２の内面と接触する面の先端部がテーパ状に形成されている。この場合、ケース１２の内面はフラットの形成されているので、セル１１のテーパ状面１７はセル１１がケース１２に挿入されたときにケース１２の内面には接触しない。

図５は、セル１１をケース１２に挿入する状態を示した断面図である。セル１１の背面部１１ａからケース１２の開口部１６に挿入する。ここで、セル１１の本体部は弾力性を有しケース１２より大きめに形成され、テーパ状面１７はケース１２の開口部１６より小さめ形成されている。従って、セル１１のテーパ状面１７はケース１２の開口部１６に容易に挿入でき、さらにセル１１をケース１２に押し込むと、セル１１は弾力性を有するので、セル１１の外面とケース１２の内面との接触面間には、常に面圧がかかる。これにより、セル１１の外面とケース１２の内面との接触面間には、常に面圧がかかる。このように、セル面とケース面との接触面間には、常に面圧がかかる面が存在するようにセル面及びケース面の寸法管理がなされているので、セル１１とケース１２との固定を確実なものとすることができる。

以上の説明では、セル１１を構成する４つの側面のうち２つの側面の先端部にテーパ状面を形成したが、セル１１を構成する４つの側面のうち、少なくとも１つの面をテーパ状に形成するようにしてもよい。

図６は本発明の実施の形態に係わるバッテリパックの別の他の一例を示す構成図である。この一例は、図１に示した一例に対し、セル１１の上面にセル１１を構成する４つの側面のうち少なくとも１つの面から突出するフランジ状の突起１８を設け、そのフランジ状の突起１８と相対するケース１２との間に隙間を形成したものである。これにより、セル１１の上面に設けた突起１８を挟んで引っ張ることができるので、セル１１の固定力が大きい場合でも、セル１１の取り外しを容易に行えるようにしている。

本発明の実施の形態によれば、セル１１とケース１２との間に面圧を与えながらセル１１をケース１２に挿入するので、セル１１とケース１２との固定を確実に行うことができる。すなわち、振動などの外力が加わった場合でも、セル挿入後はセル１１やケース１２の変形によってセル１１とケース１２との間で面圧が保持されているので、少なくともセル挿入力以上の外力が作用しない限り、セル１１がケースを飛び出すことがない。また、セル１１の上面に突起１８を設けた場合には、その突起１８を挟んで引っ張り容易にセル１１を取り外すことができる。

本発明の実施の形態に係わるバッテリパックの一例を示す構成図。 本発明の実施の形態におけるセルをケースに挿入する状態を示した断面図。 本発明の実施の形態におけるセルの凸状面とケースの凹状面との寸法管理の一例の説明図。 本発明の実施の形態に係わるバッテリパックの他の一例を示す構成図。 本発明の実施の形態におけるセルをケースに挿入する状態を示した断面図。 本発明の実施の形態に係わるバッテリパックの別の他の一例を示す構成図。

符号の説明

１０…バッテリパック、１１…セル、１２…ケース、１３…電極端子、１４…凸状面、１５…凹状面、１６…開口部、１７…テーパ状面、１８…突起

Claims (5)

1. 複数の箱状セルをラック状ケースに挿入固定して形成されるバッテリパックにおいて、前記セルを構成する４つの側面のうち前記セルが前記ケースに挿入されたときに前記ケースと接触する少なくとも１つの面が凸状に形成され、前記セルの凸状面と接触する前記ケース面が凹状に形成されていることを特徴とするバッテリパック。
2. 複数の箱状セルをラック状ケースに挿入固定して形成されるバッテリパックにおいて、前記セルを構成する４つの側面のうち少なくとも１つの面が前記ラック状ケースの挿入面に対してテーパ状に形成されていることを特徴とするバッテリパック。
3. 前記セル面と前記ケース面との接触面間には、常に面圧がかかる面が存在するように前記セル面及び前記ケース面の寸法管理がなされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバッテリパック。
4. 前記凸状に形成されたセル面の先行挿入側のテーパ角度が後行挿入側のテーパ角度よりも小さくなるように前記凸状面を形成し、前記ケースの凹状面も前記凸状面に倣った形状としたことを特徴とする請求項１に記載のバッテリパック。
5. 前記セルの上面に前記セルを構成する４つの側面のうち少なくとも１つの面から突出するフランジ状の突起を設け、そのフランジ状の突起と相対する前記ケースとの間に隙間を形成したことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のバッテリパック。

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