JP2008258156A

JP2008258156A - 電池モジュール

Info

Publication number: JP2008258156A
Application number: JP2008065395A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Yamashita; 康弘山下
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-03-15
Filing date: 2008-03-14
Publication date: 2008-10-23

Abstract

【課題】円筒形単電池を保持する電池ホルダーの接合面に結合部を設けることにより、電池外装ケースの寸法バラツキ等により単電池外径が大きくなっても電池モジュールの総長さを一定に確保できる電池モジュールを提供することを目的とする。
【解決手段】複数個の円筒形単電池１０と、この単電池１０の端部を嵌合保持する電池ホルダー１〜６と、前記各単電池１０に接続されるとともに前記電池ホルダー１〜６に結合され単電池１０間を導通させる電池間接続端子９を備えた電池モジュール１３において、前記電池ホルダー１〜６の接合面に係合凹部、係合凸部等の結合部を設けることにより、電池外装ケースの寸法バラツキ等により単電池外径が大きくなっても電池ホルダー結合部の嵌合性を確保でき電池モジュールの総長さを一定に確保することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、所要の出力電圧を得るのに必要な個数の単電池を配列して電気的に接続し、且つ機械的に連結して構成される電池モジュールに関し、電池を保持固定する電池ホルダーを結合する機構に関するものである。

近年では、ＡＶ機器あるいはパソコンや携帯型通信機器などの電子機器のポータブル化やコードレス化が急速に促進されており、これらの電気機器の駆動電源として、信頼性が高く、且つメンテナンスが容易であることから、ニッケル水素蓄電池またはリチウムイオン二次電池などが重要な役割を担っている。

ニッケル水素蓄電池は、ハイブリッドタイプの電気自動車で内燃機関と組み合わせることにより走行駆動源に用いられる電池駆動モータの電力源としても用いられている。一方、地震や台風などの災害による停電発生時のバックアップ用非常電源装置などの用途には、現在において鉛蓄電池が主に採用されているが、将来的には大容量で、且つ大電流放電が可能なニッケル水素蓄電池への切り替えが進むものと考えられる。さらに、大容量を有するニッケル水素蓄電池には、無人通信基地局などの非常電源装置や、電車のパンタグラフ昇降用電源装置或いは電車の給電停止時に使用する照明点灯用バックアップ電源装置などの鉄道用電源装置の用途への採用も期待されている。

上述のような電源装置は、複数個の円筒形電池にある各々の異極の電源端子間を互いに接続して電池モジュールを構成し、その電池モジュールを所要の出力電圧を得るのに必要な個数だけ相互に接続して電池パックに組み立てられるのが一般的で、振動や衝撃に対しても強い堅牢性を有する電池モジュールが先に提案されている（例えば、特許文献１参照）。

上記電池モジュールは、図１３のように円筒形電池２５の電池軸方向の長さとほぼ等しい厚みを有する直方体に、円筒形電池２５の直径とほぼ等しい一辺を有する正方形の形状で厚み方向に貫通する電池収納部２８が一列または複数列に形成されてなる合成樹脂製のホルダーケース２７を有し、各電池収納部２８に個々に収納された各円筒形電池２５のうちの隣接する各２個の円筒形電池２５の異極間が平板状接続板２９によって相互に電気的接続し、ホルダーケース２７に収納された各円筒形電池２５の上下を平板状接続板２９によって接続されたものを上下の弾性体シート３０、３１を介して上蓋３２と下蓋３３で覆われた構成になっている。隣接する各２個の円筒形電池２５を相互に接続する電池間接続構造は、円筒形電池２５にこれの外周近傍箇所において軸方向外方に突出するリング状の接続電極部３４を形成し、平板状接続板２９を隣接する各２個のうち一方の円筒形電池２５の接続電極部３４と他方の円筒形電池２５の底面とに架け渡して、平板状接続板２９と接続電極部３４および電池ケース２６の底面との各々の接触箇所をそれぞれ溶接により接合した構成になっている。

この電池モジュール２４は、各円筒形電池２５を個々の電池収納部２８に収納することによって完全に電気絶縁した状態で保持できるから、絶縁リングや外装チューブが不要となってコストの低減と生産性の向上を図ることができ、各円筒形電池２５がこれらの外周の４箇所が電池収納部２８を形成する４つの隔壁に接した状態に固定されるから、振動や衝撃に対してもがたつくことなく確実に保持される顕著な効果を奏するものである。

また、従来の電池電源装置としては、図１４のように複数個の単電池４５を一列に電気
的、且つ機械的に直列接続して電池モジュール３６を構成し、上方が開口した直方形状箱形となった合成樹脂製のホルダケース３８内に、上記電池モジュール３６を複数列多段の並列配置で挿入して保持させ、ホルダケース３８における両端部に位置する各エンドプレート４７、４８に電池モジュール３６の端子間を電気的に接続するバスバー４２を設けたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

上記ホルダケース３８は、全体の外形が細長い円柱状となった電池モジュール３６を挿入するための円形の貫通孔４６が両端壁４０に電池モジュール３６の収納数だけ形成されているとともに、電池モジュール３６を安定に保持するための隔壁４１が両端壁４０間に平行に設けられており、この隔壁４１にも円形の貫通孔４６が両端壁４０と同数だけ設けられている。各電池モジュール３６は、両端壁４０と隔壁４１の各貫通孔４６に挿入してホルダケース３８の定位置に保持されている。電池モジュール３６を固定している両端のホルダケース３８の脚部３９が外装ケース３７にボルト・ナット４４により固定され電池電源装置３５を構成している。

この電池電源装置３５は、電池モジュール３６の支持強度および剛性を格段に向上させることができるとともに、ボルト４３などの締結作業のみで電池モジュール３６をバスバー４２に結合できる結果、電池モジュール３６をホルダケース３８に組み込む作業が簡単容易となる効果が得られる。
特許第３８４８５６５号公報特許第３７７４９７７号公報

上記で提案された電池パックは、電池モジュールの支持強度および剛性を格段に向上させることができるとともに、ネジなどの締結作業のみで電池モジュールをバスバーに結合できる結果、電池モジュールを電池パックに構成するための保持ケースに組み込む作業が簡単容易となる効果が得られると期待される。

しかしながら、上記提案の電池モジュールでは振動や衝撃に対しては強い堅牢性を有するものの、汎用性、拡張性、冷却性に課題があるため、複数個の単電池の外周面の一部分に嵌合する保持受け部を備えた複数の枠部からなる合成樹脂製の保持枠で電池軸方向の両端部を保持し、隣接し合う各２個の電池の上下面に金属性の接続端子を溶接し、接続端子を重ねて合成樹脂製の保持枠に固定して電気的、且つ機械的に接続して電池モジュールを構成する方法もあるが、単電池を保持固定する保持枠である電池ホルダーの結合部に係合する部分がない場合または電池ホルダーの電池固定部を分割して２つの電池ホルダーで１つの単電池を保持する場合には、電池外装ケースの寸法バラツキ等により単電池外径が大きくなると電池ホルダーの接合面の隙間が大きくなり、電池モジュールの総長さが大きくなるため、電池モジュールを保持固定する他の部材や電池パックに構成するための保持ケースへ組み込めなくなる場合が発生する。

本発明は、このような課題を解決するものであり、電池外装ケースの寸法バラツキ等により単電池外径が大きくなっても電池モジュールの総長さを一定に確保できる電池モジュールを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の請求項１に記載の電池モジュールは、前記電池ホルダーの接合面に互いに嵌合して結合される結合部を設けたものである。

このような構成とすることにより、電池外装ケースの寸法バラツキ等により単電池外径
が大きくなっても電池ホルダー結合部の隙間が規制されるため、電池ホルダーの結合部に大きな隙間が発生するのを防いで電池モジュールの総長さを一定に保つことができる電池モジュールを提供することができる。

本発明の請求項２に記載の電池モジュールは、前記電池ホルダーが単電池を保持する保持部を半円状の構成としたものである。

このような構成とすることにより、単電池の電池ホルダーへの固定を容易とする電池モジュールを提供することができる。

本発明の請求項３に記載の電池モジュールは、前記電池ホルダーが単電池を保持する保持部を円孔状の構成としたものである。

このような構成とすることにより、単電池を保持する保持部の形状が半円状の場合に比べて単電池を電池ホルダーへ固定し難いものとなるが、電池外装ケースの寸法バラツキ等により単電池外径が大きくなっても電池ホルダーの結合部には影響がないため、電池ホルダーの結合部の嵌合性を確保し易い電池モジュールを提供することができる。

本発明の請求項４に記載の電池モジュールは、結合部として一方の電池ホルダーに係合凸部を、他方の電池ホルダーに係合凹部を設けた構成としたものである。

このような構成とすることにより、電池ホルダーに単電池を固定して一方の電池ホルダーを他方の電池ホルダーに結合する場合に、新たな部品を使用することなく一方の電池ホルダーに設けられた係合凸部を、その弾性を利用して他方の電池ホルダーに設けられた係合凹部に係合させて電池ホルダーを結合できる電池モジュールを提供することができる。

本発明の請求項５に記載の電池モジュールは、結合部として一方の電池ホルダーに係合突片を、他方の電池ホルダーに係合穴を設けた構成としたものである。

このような構成とすることにより、電池ホルダーに単電池を固定して一方の電池ホルダーを他方の電池ホルダーに結合する場合に、新たな部品を使用することなく一方の電池ホルダーに設けられた係合突片を、その弾性を利用して他方の電池ホルダーに設けられた係合穴に係合させて電池ホルダーを結合できる電池モジュールを提供することができる。

本発明の請求項６に記載の電池モジュールは、結合部としの係合凸部または係合突片を二又状としたものである。

このような構成とすることにより、係合凸部または係合突片を別々に設ける場合に比べて電池ホルダーの金型の構成は複雑となるが、係合部分を１ケ所にまとめることによって電池ホルダーの嵌合性をより向上できる電池モジュールを提供することができる。

本発明の請求項７に記載の電池モジュールは、前記結合部として、一方の電池ホルダーに係合凹部としての鍵状溝を、他方の電池ホルダーに係合突片としての鍵状突片を設けた構成としたものである。

このような構成とすることにより、電池ホルダーに単電池を固定して一方の電池ホルダーを他方の電池ホルダーに結合する場合に、新たな部品を使用することなく一方の電池ホルダーに設けられた鍵状突片を他方の電池ホルダーに設けられた鍵状の溝に係合させて電池ホルダーを結合できる電池モジュールを提供することができる。

本発明の請求項８に記載の電池モジュールは、前記結合部として、一方の電池ホルダーに係合凹部としての蟻溝を、他方の電池ホルダーに係合突片としての台形突片を設けた構成としたものである。

このような構成とすることにより、電池ホルダーに単電池を固定して一方の電池ホルダーを他方の電池ホルダーに結合する場合に、新たな部品を使用することなく一方の電池ホルダーに設けられた台形突片を他方の電池ホルダーに設けられた蟻状の溝に係合させて電池ホルダーを結合できる電池モジュールを提供することができる。

本発明の請求項９に記載の電池モジュールは、前記結合部としての係合凸部または係合突片を前記電池ホルダーと一体成形により構成したものである。

このような構成とすることにより、新たな部品を使用することなく一方の電池ホルダーに設けられた係合凸部または係合突片を他方の電池ホルダーに設けられた係合凹部と係合させて電池ホルダーを結合できる電池モジュールを提供することができる。

本発明の請求項１０に記載の電池モジュールは、前記結合部としての係合凸部または係合突片を前記電池ホルダーと同一材料からなる別部品とし、前記電池ホルダーに熱圧着あるいはネジ固定して構成したものである。

このような構成とすることにより、前記結合部としての係合凸部または係合突片を前記電池ホルダーと一体成形する場合に比べて構成部品は増えるが、前記電池ホルダーの結合部の金型構造をより簡易とした電池モジュールを提供することができる。

本発明の請求項１１に記載の電池モジュールは、前記結合部としての係合凸部または係合突片を前記電池ホルダー材料に比べてより大きな弾性を得られるゴム系の材料からなる別部品とし、前記電池ホルダーに熱圧着あるいはネジ固定して構成したものである。

このような構成とすることにより、前記結合部としての係合凸部または係合突片を前記電池ホルダーと一体成形する場合に比べて構成部品は増えるが、前記電池ホルダーの結合部の金型構造をより簡易とすることができると共に、前記結合部としての係合凸部または係合突片を前記電池ホルダーと同一材料からなる別部品で構成する場合に比べて前記係合凸部または係合突片により大きな弾性を持たせることができ、隣接する電池ホルダーへの嵌合性を更に向上できる電池モジュールを提供することができる。

本発明の請求項１２に記載の電池モジュールは、前記結合部としての係合凸部または係合突片を前記電池ホルダー材料に比べてより大きな弾性を得られる板バネからなる別部品とし、前記電池ホルダーに熱圧着あるいはネジ固定して構成したものである。

このような構成とすることにより、前記結合部としての係合凸部または係合突片を前記電池ホルダーと一体成形する場合に比べて構成部品は増えるが、前記電池ホルダーの結合部の金型構造をより簡易とすることができると共に、前記結合部としての係合凸部または係合突片を前記電池ホルダーと同一材料からなる別部品で構成したり、ゴム系の材料からなる別部品で構成する場合に比べて前記係合凸部または係合突片に更に大きな弾性を持たせることができ、隣接する電池ホルダーへの嵌合性を更に向上できる電池モジュールを提供することができる。

本発明の請求項１３に記載の電池モジュールは、前記結合部としての係合凸部または係合突片を前記電池ホルダーと同一材料で構成して板バネと熱圧着あるいはネジ固定して別部品とし、前記電池ホルダーに熱圧着あるいはネジ固定して構成したものである。

このような構成とすることにより、前記結合部としての係合凸部または係合突片を前記電池ホルダーと一体成形する場合、また、前記結合部としての係合凸部または係合突片を前記電池ホルダーと同一材料からなる別部品で構成したり、前記弾性を有するゴム系の材料からなる別部品で構成する場合、更には前記板バネで構成する場合に比べて更に構成部品は増えるが、前記電池ホルダーの結合部の金型構造をより簡易とすることができると共に、前記係合凸部または係合突片により大きな弾性を持たせることができ、また、隣接する電池ホルダーへの嵌合性を更に向上できる電池モジュールを提供することができる。

本発明の請求項１４に記載の電池モジュールは、前記結合部としての係合凸部または係合突片を前記電池ホルダー材料に比べてより大きな弾性を得られるゴム系の材料で構成して板バネと熱圧着あるいはネジ固定して別部品とし、前記電池ホルダーに熱圧着あるいはネジ固定して構成したものである。

以上のような構成とすることにより、単電池外径に制約されることなく電池ホルダーを結合して製品の総長さ寸法精度を確保できる電池モジュールを提供することができる。

本発明によれば、電池外装ケースの寸法バラツキ等により単電池外径が大きくなっても電池ホルダーの結合部には影響を与え難い構成とすることができるため、電池ホルダーの結合部の嵌合性を確保し易く、電池モジュールの総長さを一定に保つと共に、電池モジュールを保持固定する他の部材や電池パックに構成するための保持ケースへの良好な組立性を得ることができる。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。尚、各図において、同一の構成要素には同一の番号を付している。

図１は、本発明の一実施の形態に係る電池モジュール１３の構成を示す斜視図で、この電池モジュール１３は、１０個の円筒形単電池１０を、電池軸方向に沿って平行な配置で５個並置してなる電池列を上下２段に配して、この計１０個の単電池１０の電池軸方向の両端部をそれぞれ電池ホルダー１から６固定して保持した構成になっている。単電池１０は、電池間を電気的、且つ機械的に接続するために単電池１０の上下面に溶接接続されたニッケル板からなる電池間接続端子９を重ね合わせ、ネジ１２により電池ホルダー１から６に固定されている。また、電池間接続端子９と重ね合わせて電池ホルダー６にネジ１２で固定されたバスバー８により電池モジュール１３からの電源を取り出す構成となっており、電池ホルダー１から６の上下面に金属性の板でできたサポートバー７をネジ１１で固定することにより電池モジュールとしての剛性を確保している。また、この電池モジュール１３は、１０個の単電池１０が各々の両端部を除く外面が外部に露出された状態で接続されているので、従来の電池収納部に個々に単電池を収納したりする構成と比較して格段に放熱効果の高いものとなる。

図２は、本発明の別の実施の形態に係る電池モジュール１３の構成を示す斜視図で、この電池モジュール１３は、１０個の円筒形単電池１０を、電池軸方向に沿って平行な配置で５個並置してなる電池列を上下２段に配して、この計１０個の単電池１０の電池軸方向の両端部をそれぞれ電池ホルダー１から５で固定して保持した構成になっている。単電池１０は、電池間を電気的、且つ機械的に接続するために単電池１０の上下面に溶接接続されたニッケル板からなる電池間接続端子９を重ね合わせ、ネジ１２により電池ホルダー１から５に固定されている。また、電池間接続端子９と重ね合わせて電池ホルダー５にネジ１２で固定されたバスバー８により電池モジュール１３からの電源を取り出す構成となっており、電池ホルダー１から５の上下面に金属性の板でできたサポートバー７をネジ１１で固定することにより電池モジュールとしての剛性を確保している。また、この電池モジュール１３は、図１の実施の形態と同様に１０個の単電池１０が各々の両端部を除く外面が外部に露出された状態で接続されているので、従来の電池収納部に個々に円筒形電池を収納したりする構成と比較して格段に放熱効果の高いものとなる。

図３（ａ）〜（ｃ）から図１３（ａ）〜（ｃ）は電池モジュール１３における電池ホルダー１から６あるいは電池ホルダー１から５の結合方法を示す電池ホルダーの結合部の構成を示す平面図あるいは平面断面図及び上下側面図である。

図３に示すように、電池ホルダー１の上下側面において電池ホルダー２との結合部に鍵状の係合凹部１ｂ、電池ホルダー２の上下側面において電池ホルダー１の鍵状の係合凹部１ｂに係合する爪状の係合凸部２ａと電池ホルダー３との結合部に鍵状の係合凹部２ｂ、電池ホルダー３の上下側面において電池ホルダー２の鍵状の係合凹部２ｂに係合する爪状の係合凸部３ａと電池ホルダー４との結合部に鍵状の係合凹部３ｂ、電池ホルダー４の上下側面において電池ホルダー３の鍵状の係合凹部３ｂに係合する爪状の係合凸部４ａと電池ホルダー５との結合部に鍵状の係合凹部４ｂを、電池ホルダー５の上下側面において電池ホルダー４の鍵状の係合凹部４ｂに係合する爪状の係合凸部５ａと電池ホルダー６との結合部に鍵状の係合凹部５ｂ、電池モジュールの長手方向の電池ホルダー１と反対側で電池ホルダー５と結合される電池ホルダー６の上下側面において、電池ホルダー５の鍵状の係合凹部５ｂに係合する係合凸部６ａを設け、電池ホルダー２、３、４、５、６の上下側面の係合凸部２ａ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａが電池ホルダー１、２、３、４、５の上下側面の鍵状の係合凹部１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ、５ｂと係合することによって電池モジュールが構成される。このとき、電池ホルダーを結合することによって生み出される電池保持部１ｇ〜５ｇ及び電池保持部１ｈ〜５ｈに単電池１０が固定され、係合凸部２ａ〜６ａが係合凹部１ｂ〜５ｂと係合して電池ホルダーの接合面に隙間が発生するのを防ぐため電池モジュールの総長さ寸法精度を向上できると共に、電池ホルダー１から電池ホルダー６の上下側面に埋め込まれているインサートナットの１ｉ、２ｉ、３ｉ、４ｉ、５ｉ、６ｉの位置ずれを少なくでき、電池モジュールの上下を固定するサポートバー７あるいはモジュール保持ケースへの固定作業性を向上できる。

図４は、図３に対して電池ホルダーの電池保持形状を半円状ではなく、円状にして電池モジュールを構成する場合のものであり、この場合も図３と同様に、電池ホルダー１の上下側面において電池ホルダー２との結合部に鍵状の係合凹部１ｂ、電池ホルダー２の上下側面において電池ホルダー１の鍵状の係合凹部１ｂに係合する爪状の係合凸部２ａと電池ホルダー３との結合部に鍵状の係合凹部２ｂ、電池ホルダー３の上下側面において電池ホルダー２の鍵状の係合凹部２ｂに係合する爪状の係合凸部３ａと電池ホルダー４との結合部に鍵状の係合凹部３ｂ、電池ホルダー４の上下側面において電池ホルダー３の鍵状の係合凹部３ｂに係合する爪状の係合凸部４ａと電池ホルダー５との結合部に鍵状の係合凹部４ｂ、電池ホルダー５の上下側面において電池ホルダー４の鍵状の係合凹部４ｂに係合する爪状の係合凸部５ａ設け、電池ホルダー２、３、４、５、６の上下側面の係合凸部２ａ、３ａ、４ａ、５ａが電池ホルダー１、２、３、４の上下側面の鍵状の係合凹部１ｂ、２
ｂ、３ｂ、４ｂと係合することによって電池モジュールが構成される。このとき、電池ホルダーを結合することによって生み出される電池保持部１ｇ〜５ｇ及び電池保持部１ｈ〜５ｈに単電池１０が固定され、係合凸部２ａ〜５ａが係合凹部１ｂ〜４ｂと係合して電池ホルダーの接合面に隙間が発生するのを防ぐため電池モジュールの総長さ寸法精度を向上できると共に、電池ホルダー１から電池ホルダー５の上下側面に埋め込まれているインサートナットの１ｉ、２ｉ、３ｉ、４ｉ、５ｉ、５ｉの位置ずれが少なくでき、電池モジュールの上下を固定するサポートバー７あるいはモジュール保持ケースへの固定作業性を向上できる。

図５は電池ホルダーの結合に関する他の構成を示すもので、電池ホルダー１の上下側面において電池ホルダー２との結合部に鍵状の係合凹部１ｂ、電池ホルダー２の上下側面において電池ホルダー１の鍵状の係合凹部１ｂに係合する爪状の係合凸部２ａと電池ホルダー３との結合部に鍵状の係合凹部２ｂ、電池ホルダー３の上下側面において電池ホルダー２の鍵状の係合凹部２ｂに係合する爪状の係合凸部３ａと電池ホルダー４との結合部に鍵状の係合凹部３ｂ、電池ホルダー４の上下側面において電池ホルダー３の鍵状の係合凹部３ｂに係合する爪状の係合凸部４ａと電池ホルダー５との結合部に鍵状の係合凹部４ｂ、電池ホルダー５の上下側面において電池ホルダー４の鍵状の係合凹部４ｂに係合する爪状の係合凸部５ａと電池ホルダー６との結合部に鍵状の係合凹部５ｂ、電池モジュールの長手方向の電池ホルダー１と反対側で電池ホルダー５と結合される電池ホルダー６の上下側面において、電池ホルダー５の鍵状の係合凹部５ｂに係合する係合凸部６ａを設け、電池ホルダー２、３、４、５、６の上下側面の係合凸部２ａ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａが電池ホルダー１、２、３、４、５の上下側面の鍵状の係合凹部１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ、５ｂと係合することによって電池モジュールが構成される。このとき、電池ホルダーを結合することによって生み出される電池保持部１ｇ〜５ｇ及び電池保持部１ｈ〜５ｈに単電池１０が固定され、係合凸部２ａ〜６ａが係合凹部１ｂ〜５ｂと係合して電池ホルダーの接合面に隙間が発生するのを防ぐため電池モジュールの総長さ寸法精度を向上できると共に、電池ホルダー１から電池ホルダー６の上下側面に埋め込まれているインサートナットの１ｉ、２ｉ、３ｉ、４ｉ、５ｉ、６ｉの位置ずれが少なくでき、電池モジュールの上下を固定するサポートバー７あるいはモジュール保持ケースへの固定作業性を向上できる。

図６は、図５に対して電池ホルダーの電池保持形状を半円状ではなく、円状にして電池モジュールを構成する場合のものであり、この場合も図５と同様に、電池ホルダー１の上下側面において電池ホルダー２との結合部に鍵状の係合凹部１ｂ、電池ホルダー２の上下側面において電池ホルダー１の鍵状の係合凹部１ｂに係合する爪状の係合凸部２ａと電池ホルダー３との結合部に鍵状の係合凹部２ｂ、電池ホルダー３の上下側面において電池ホルダー２の鍵状の係合凹部２ｂに係合する爪状の係合凸部３ａと電池ホルダー４との結合部に鍵状の係合凹部３ｂ、電池ホルダー４の上下側面において電池ホルダー３の鍵状の係合凹部３ｂに係合する爪状の係合凸部４ａと電池ホルダー５との結合部に鍵状の係合凹部４ｂ、電池ホルダー５の上下側面において電池ホルダー４の鍵状の係合凹部４ｂに係合する爪状の係合凸部５ａを設け、電池ホルダー２、３、４、５の上下側面の係合凸部２ａ、３ａ、４ａ、５ａが電池ホルダー１、２、３、４の上下側面の鍵状の係合凹部１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂと係合することによって電池モジュールが構成される。このとき、電池ホルダーを結合することによって生み出される電池保持部１ｇ〜５ｇ及び電池保持部１ｈ〜５ｈに単電池１０が固定され、係合凸部２ａ〜５ａが係合凹部１ｂ〜４ｂと係合して電池ホルダーの接合面に隙間が発生するのを防ぐため電池モジュールの総長さ寸法精度を向上できると共に、電池ホルダー１から電池ホルダー５の上下側面に埋め込まれているインサートナットの１ｉ、２ｉ、３ｉ、４ｉ、５ｉ、５ｊの位置ずれが少なくでき、電池モジュールの上下を固定するサポートバー７あるいはモジュール保持ケースへの固定作業性を向上できる。

図７は電池ホルダーの結合に関する他の構成を示すもので、電池ホルダー１の上下側面において電池ホルダー２との結合部に鍵穴状の係合凹部１ｂ、電池ホルダー２の上下側面において電池ホルダー１の鍵穴状の係合凹部１ｂに係合する爪状の係合凸部２ａと電池ホルダー３との結合部に鍵穴状の係合凹部２ｂ、電池ホルダー３の上下側面において電池ホルダー２の鍵穴状の係合凹部２ｂに係合する爪状の係合凸部３ａと電池ホルダー４との結合部に鍵穴状の係合凹部３ｂ、電池ホルダー４の上下側面において電池ホルダー３の鍵穴状の係合凹部３ｂに係合する爪状の係合凸部４ａと電池ホルダー５との結合部に鍵穴状の係合凹部４ｂ、電池ホルダー５の上下側面において電池ホルダー４の鍵穴状の係合凹部４ｂに係合する爪状の係合凸部５ａと電池ホルダー６との結合部に鍵穴状の係合凹部５ｂ、電池モジュールの長手方向の電池ホルダー１と反対側で電池ホルダー５と結合される電池ホルダー６の上下側面において、電池ホルダー５の鍵穴状の係合凹部５ｂに係合する係合凸部６ａを設け、電池ホルダー２、３、４、５、６の上下側面の係合凸部２ａ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａが電池ホルダー１、２、３、４、５の上下側面の鍵穴状の係合凹部１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ、５ｂと係合することによって電池モジュールが構成される。このとき、電池ホルダーを結合することによって生み出される電池保持部１ｇ〜５ｇ及び電池保持部１ｈ〜５ｈに単電池１０が固定され、係合凸部２ａ〜６ａが係合凹部１ｂ〜５ｂと係合して電池ホルダーの接合面に隙間が発生するのを防ぐため電池モジュールの総長さ寸法精度を向上できると共に、電池ホルダー１から電池ホルダー６の上下側面に埋め込まれているインサートナットの１ｉ、２ｉ、３ｉ、４ｉ、５ｉ、６ｉの位置ずれが少なくでき、電池モジュールの上下を固定するサポートバー７あるいはモジュール保持ケースへの固定作業性を向上できる。

図８は、図７に対して電池ホルダー電池保持形状を半円状ではなく、円状にして電池モジュールを構成する場合のものであり、この場合も図７と同様に、電池ホルダー１の上下側面において電池ホルダー２との結合部に鍵穴状の係合凹部１ｂ、電池ホルダー２の上下側面において電池ホルダー１の鍵穴状の係合凹部１ｂに係合する二股状の係合凸部２ａと電池ホルダー３との結合部に鍵穴状の係合凹部２ｂ、電池ホルダー３の上下側面において電池ホルダー２の鍵穴状の係合凹部２ｂに係合する二股状の係合凸部３ａと電池ホルダー４との結合部に鍵穴状の係合凹部３ｂ、電池ホルダー４の上下側面において電池ホルダー３の鍵穴状の係合凹部３ｂに係合する二股状の係合凸部４ａと電池ホルダー５との結合部に鍵穴状の係合凹部４ｂ、電池ホルダー５の上下側面において電池ホルダー４の鍵穴状の係合凹部４ｂに係合する二股状の係合凸部５ａを設け、電池ホルダー２、３、４、５の上下側面の二股状の係合凸部２ａ、３ａ、４ａ、５ａが電池ホルダー１、２、３、４の上下側面の鍵穴状の係合凹部１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂと係合することによって電池モジュールが構成される。このとき、電池ホルダーを結合することによって生み出される電池保持部１ｇ〜５ｇ及び電池保持部１ｈ〜５ｈに単電池１０が固定され、係合凸部２ａ〜５ａが係合凹部１ｂ〜４ｂと係合して電池ホルダーの接合面に隙間が発生するのを防ぐため電池モジュールの総長さ寸法精度を向上できると共に、電池ホルダー１から電池ホルダー５の上下側面に埋め込まれているインサートナットの１ｉ、２ｉ、３ｉ、４ｉ、５ｉ、５ｊの位置ずれが少なくなでき、電池モジュールの上下を固定するサポートバー７あるいはモジュール保持ケースへの固定作業性を向上できる。

図９は電池ホルダーの結合に関する他の構成を示すもので、電池ホルダーの電池保持形状を半円状ではなく、円状にして電池モジュールを構成する場合のものであり、電池ホルダー１の電池ホルダー２との結合側面に上下２ケ所の鍵穴状の係合穴１ｂ、電池ホルダー２の電池ホルダー１との結合側面に上下２ケ所の二又爪状の係合凸部２ａと電池ホルダー３との係合側面の上下２ケ所に鍵穴状の係合穴２ｂ、電池ホルダー３の電池ホルダー２との結合側面に上下２ケ所の二又爪状の係合凸部３ａと電池ホルダー４との係合側面の上下２ケ所に鍵穴状の係合穴３ｂ、電池ホルダー４の電池ホルダー３との結合側面に上下２ケ所の二又爪状の係合凸部４ａと電池ホルダー５との係合側面の上下２ケ所に鍵穴状の係合
穴４ｂ、電池ホルダー５の電池ホルダー４との結合側面に上下２ケ所の二又爪状の係合凸部５ａを設け、電池ホルダー２、３、４、５の上下側面の係合凸部２ａ、３ａ、４ａ、５ａが電池ホルダー１、２、３、４の上下側面の片側端面の階段状の係合凹部１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂと係合することによって電池モジュールが構成される。このとき、電池ホルダーを結合することによって生み出される電池保持部１ｇ〜５ｇ及び電池保持部１ｈ〜５ｈに単電池１０が固定され、係合凸部２ａ〜５ａが係合凹部１ｂ〜４ｂと係合して電池ホルダーの接合面に隙間が発生するのを防ぐため電池モジュールの総長さ寸法精度を向上できると共に、電池ホルダー１から電池ホルダー５の上下側面に埋め込まれているインサートナットの１ｉ、２ｉ、３ｉ、４ｉ、５ｉ、５ｊの位置ずれが少なくでき、電池モジュールの上下を固定するサポートバー７あるいはモジュール保持ケースへの固定作業性を向上できる。

図１０は電池ホルダーの結合に関する他の構成を示すもので、電池ホルダー１の上下側面及び中央部において電池ホルダー２との結合部に鍵状溝１ｄ、電池ホルダー２の上下側面及び中央部において電池ホルダー１の鍵状溝１ｄに係合する鍵状突片２ｃと電池ホルダー３との結合部に鍵状溝２ｄ、電池ホルダー３の上下側面及び中央部において電池ホルダー２の鍵状溝２ｄに係合する鍵状突片３ｃと電池ホルダー４との結合部に鍵状溝３ｄ、電池ホルダー４の上下側面及び中央部において電池ホルダー３の鍵状溝３ｄに係合する鍵状突片４ｃと電池ホルダー５との結合部に鍵状溝４ｄ、電池ホルダー５の上下側面及び中央部において電池ホルダー４の鍵状溝４ｄに係合する鍵状突片５ｃと電池ホルダー６との結合部に鍵状溝５ｄ、電池モジュールの長手方向の電池ホルダー１と反対側で電池ホルダー５と結合される電池ホルダー６の上下側面及び中央部において、電池ホルダー５の鍵状溝５ｄに係合する鍵状突片６ｃを設け、電池ホルダー２、３、４、５、６の上下側面及び中央部の鍵状突片２ｃ、３ｃ、４ｃ、５ｃ、６ｃが電池ホルダー１、２、３、４、５の上下側面及び中央部の鍵状溝１ｄ、２ｄ、３ｄ、４ｄ、５ｄと係合することによって電池モジュールが構成される。このとき、電池ホルダーを結合することによって生み出される電池保持部１ｇ〜５ｇ及び電池保持部１ｈ〜５ｈに単電池１０が固定され、鍵状突片２ｃ〜６ｃが鍵状溝１ｄ〜５ｄと係合して電池ホルダーの接合面に隙間が発生するのを防ぐため電池モジュールの総長さ寸法精度を向上できると共に、電池ホルダー１から電池ホルダー６の上下側面に埋め込まれているインサートナットの１ｉ、２ｉ、３ｉ、４ｉ、５ｉ、６ｉの位置ずれが少なくでき、電池モジュールの上下を固定するサポートバー７あるいはモジュール保持ケースへの固定作業性を向上できる。

図１１は、図１０に対して電池ホルダーの電池保持形状を半円状ではなく、円状にして電池モジュールを構成する場合のものであり、この場合も図１０と同様に、電池ホルダー１の上下側面及び中央部において電池ホルダー２との結合部に鍵状溝１ｄ、電池ホルダー２の上下側面及び中央部において電池ホルダー１の鍵状溝１ｄに係合する鍵状突片２ｃと電池ホルダー３との結合部に鍵状溝２ｄ、電池ホルダー３の上下側面及び中央部において電池ホルダー２の鍵状溝２ｄに係合する鍵状突片３ｃと電池ホルダー４との結合部に鍵状溝３ｄ、電池ホルダー４の上下側面及び中央部において電池ホルダー３の鍵状溝３ｄに係合する鍵状突片４ｃと電池ホルダー５との結合部に鍵状溝４ｄ、電池ホルダー５の上下側面及び中央部において電池ホルダー４の鍵状溝４ｄに係合する鍵状突片５ｃを設け、電池モジュールを組み立てる際に電池ホルダー２、３、４、５の上下側面及び中央部の鍵状突片２ｃ、３ｃ、４ｃ、５ｃが電池ホルダー１、２、３、４の上下側面及び中央部の鍵状溝１ｄ、２ｄ、３ｄ、４ｄと係合することによって電池モジュールが構成される。このとき、電池ホルダーを結合することによって生み出される電池保持部１ｇ〜５ｇ及び電池保持部１ｈ〜５ｈに単電池１０が固定され、鍵状突片２ｃ〜５ｃが鍵状溝１ｄ〜４ｄと係合して電池ホルダーの接合面に隙間が発生するのを防ぐため電池モジュールの総長さ寸法精度を向上できると共に、電池ホルダー１から電池ホルダー５の上下側面に埋め込まれているインサートナットの１ｉ、２ｉ、３ｉ、４ｉ、５ｉ、５ｊの位置ずれが少なくでき、電池
モジュールの上下を固定するサポートバー７あるいはモジュール保持ケースへの固定作業性を向上できる。

図１２は電池ホルダーの結合に関する他の構成を示すもので、電池ホルダーの電池保持形状を半円状ではなく、円状にして電池モジュールを構成する場合のものであり、電池ホルダー１の上下側面及び中央部において電池ホルダー２との結合部に蟻溝１ｆ、電池ホルダー２の上下側面及び中央部において電池ホルダー１の蟻溝１ｆに係合する台形突片２ｅと電池ホルダー３との結合部に蟻溝２ｆ、電池ホルダー３の上下側面及び中央部において電池ホルダー２の蟻溝２ｆに係合する台形突片３ｅと電池ホルダー４との結合部に蟻溝３ｆ、電池ホルダー４の上下側面及び中央部において電池ホルダー３の蟻溝３ｆに係合する台形突片４ｅと電池ホルダー５との結合部に蟻溝４ｆ、電池ホルダー５の上下側面及び中央部において電池ホルダー４の蟻溝４ｆに係合する台形突片５ｅを設け、電池ホルダー２、３、４、５の上下及び中央部の台形突片２ｅ、３ｅ、４ｅ、５ｅが電池ホルダー１、２、３、４の上下及び中央部の蟻溝１ｆ、２ｆ、３ｆ、４ｆと係合することによって電池モジュールが構成される。このとき、電池ホルダーを結合することによって生み出される電池保持部１ｇ〜５ｇ及び電池保持部１ｈ〜５ｈに単電池１０が固定され、台形突片２ｅ〜５ｅが蟻溝１ｆ〜４ｆと係合して電池ホルダーの接合面に隙間が発生するのを防ぐため電池モジュールの総長さ寸法精度を向上できると共に、電池ホルダー１から電池ホルダー５の上下側面に埋め込まれているインサートナットの１ｉ、２ｉ、３ｉ、４ｉ、５ｉ、５ｊの位置ずれが少なくでき、電池モジュールの上下を固定するサポートバー７あるいはモジュール保持ケースへの固定作業性を向上できる。

以上の説明の通り本発明によれば、電池モジュールの電池を保持・固定する電池ホルダーの結合部を単なる位置合わせ構造ではなく噛み合わせ構造にすることにより電池の外径ばらつきの影響を受けることなく安定した総長さ寸法を持つ電池モジュールを構成できるので、ニッケル水素蓄電池やリチウムイオン二次電池等を組み合わせて構成する電池モジュールに好適である。

本発明の実施の形態１に係る電池モジュールの構成を示す斜視図本発明の実施の形態２に係る電池モジュールの構成を示す斜視図（ａ）本発明の実施の形態１に係り、電池ホルダーの結合部の構成を示す上側面図、（ｂ）同平面断面図、（ｃ）同下側面図（ａ）本発明の実施の形態２に係り、電池ホルダーの結合部の構成を示す上側面図、（ｂ）同平面断面図、（ｃ）同下側面図（ａ）本発明の実施の形態１に係り、電池ホルダーの結合部の他の構成を示す上側面図、（ｂ）同平面図、（ｃ）同下側面図（ａ）本発明の実施の形態２に係り、電池ホルダーの結合部の他の構成を示す上側面図、（ｂ）同平面図、（ｃ）同下側面図（ａ）本発明の実施の形態１に係り、電池ホルダーの結合部の他の構成を示す上側面図、（ｂ）同平面断面図、（ｃ）同下側面図（ａ）本発明の実施の形態２に係り、電池ホルダーの結合部の他の構成を示す上側面図、（ｂ）同平面断面図、（ｃ）同下側面図（ａ）本発明の実施の形態２に係り、電池ホルダーの結合部の他の構成を示す上側面図、（ｂ）同平面断面図、（ｃ）同下側面図（ａ）本発明の実施の形態１に係り、電池ホルダーの結合部の他の構成を示す上側面図、（ｂ）同平面図、（ｃ）同下側面図（ａ）本発明の実施の形態２に係り、電池ホルダーの結合部の他の構成を示す上側面図、（ｂ）同平面図、（ｃ）同下側面図（ａ）本発明の実施の形態２に係り、電池ホルダーの結合部の他の構成を示す上側面図、（ｂ）同平面断面図、（ｃ）同下側面図特許文献１記載の電池モジュールの構成を示す分解斜視図特許文献２記載の電池モジュールの構成を示す説明図

符号の説明

１電池ホルダー
１ｂ電池ホルダーの係合凹部
１ｄ電池ホルダーの鍵状溝
１ｆ電池ホルダーの蟻溝
１ｇ電池保持部
１ｈ電池保持部
１ｉインサートナット
２電池ホルダー
２ａ電池ホルダーの係合凸部
２ｂ電池ホルダーの係合凹部
２ｃ電池ホルダーの鍵状突片
２ｄ電池ホルダーの鍵状溝
２ｅ電池ホルダーの台形突片
２ｆ電池ホルダーの蟻溝
２ｇ電池保持部
２ｈ電池保持部
２ｉインサートナット
３電池ホルダー
３ａ電池ホルダーの係合凸部
３ｂ電池ホルダーの係合凹部
３ｃ電池ホルダーの鍵状突片
３ｄ電池ホルダーの鍵状溝
３ｅ電池ホルダーの台形突片
３ｆ電池ホルダーの蟻溝
３ｇ電池保持部
３ｈ電池保持部
３ｉインサートナット
４電池ホルダー
４ａ電池ホルダーの係合凸部
４ｂ電池ホルダーの係合凹部
４ｃ電池ホルダーの鍵状突片
４ｄ電池ホルダーの鍵状溝
４ｅ電池ホルダーの台形突片
４ｆ電池ホルダーの蟻溝
４ｇ電池保持部
４ｈ電池保持部
４ｉインサートナット
５電池ホルダー
５ａ電池ホルダーの係合凸部
５ｂ電池ホルダーの係合凹部
５ｃ電池ホルダーの鍵状突片
５ｄ電池ホルダーの鍵状溝
５ｅ電池ホルダーの台形突片
５ｇ電池保持部
５ｈ電池保持部
５ｉインサートナット
５ｊインサートナット
６電池ホルダー
６ａ電池ホルダーの係合凸部
６ｃ電池ホルダーの鍵状突片
６ｉインサートナット
７サポートバー
８バスバー
９電池間接続端子
１０単電池
１１ネジ
１２ネジ
１３電池モジュール
２４従来例の電池モジュール

Claims

複数個の単電池と、この複数個の単電池をそれぞれ保持する電池ホルダーとで構成される電池モジュールにおいて、前記電池ホルダーの接合面に互いに嵌合して結合される結合部を設けたことを特徴とする電池モジュール。
前記電池ホルダーが単電池を保持する半円状の保持部を備えた構成とした請求項１記載の電池モジュール。
前記電池ホルダーが単電池を保持する円孔状の保持部を備えた構成とした請求項１記載の電池モジュール。
前記結合部として、一方の電池ホルダーに係合凹部、他方の電池ホルダーに係合凸部を設けて構成した請求項１記載の電池モジュール。
前記結合部として、一方の電池ホルダーに係合穴、他方の電池ホルダーに係合突片を設けて構成した請求項１記載の電池モジュール。
前記結合部としての係合凸部または係合突片を二又状とした請求項４または５記載の電池モジュール。
前記結合部として、一方の電池ホルダーに係合凹部としての鍵状溝、他方の電池ホルダーに係合突片としての鍵状突片を設けて構成した請求項１記載の電池モジュール。
前記結合部として、一方の電池ホルダーに係合凹部としての蟻溝、他方の電池ホルダーに係合突片としての台形突片を設けて構成した請求項１記載の電池モジュール。
前記結合部としての係合凸部または係合突片を前記電池ホルダーと一体成形により構成したことを特徴とする請求項１記載の電池モジュール。
前記結合部としての係合凸部または係合突片を前記電池ホルダーと同一材料からなる別部品とし、前記電池ホルダーに熱圧着あるいはネジ固定したことを特徴とする請求項１記載の電池モジュール。
前記結合部としての係合凸部または係合突片を前記電池ホルダー材料に比べてより大きな弾性を得られるゴム系の材料からなる別部品とし、前記電池ホルダーに熱圧着あるいはネジ固定したことを特徴とする請求項１記載の電池モジュール。
前記結合部としての係合凸部または係合突片を前記電池ホルダー材料に比べてより大きな弾性を得られる板バネからなる別部品とし、前記電池ホルダーに熱圧着あるいはネジ固定したことを特徴とする請求項１記載の電池モジュール。
前記結合部としての係合凸部または係合突片を前記電池ホルダーと同一材料で構成して板バネと熱圧着あるいはネジ固定して別部品とし、前記電池ホルダーに熱圧着あるいはネジ固定したことを特徴とする請求項１記載の電池モジュール。
前記結合部としての係合凸部または係合突片を前記電池ホルダー材料に比べてより大きな弾性を得られるゴム系の材料で構成して板バネと熱圧着あるいはネジ固定して別部品とし、前記電池ホルダーに熱圧着あるいはネジ固定したことを特徴とする請求項１記載の電池モジュール。