JP2009117167A - 電池パック - Google Patents

Abstract

【課題】ケース容器４の内底面に突設した電池保持リブ４５、４６を縦リブ４５ａ、４６ａと横リブ４５ｂ、４６ｂとが交差した格子状とすることにより、これら縦リブ４５ａ、４６ａと横リブ４５ｂ、４６ｂの幅が細くても、電池１の側面との接触面積を大きくすることができる電池パックをを提供する。
【解決手段】複数個の円筒形の電池１をケース容器４とケース蓋５からなる電池パックケースに収納した電池パックにおいて、ケース容器４の内底面に、電池１の長軸方向に直交する縦リブ４５ａ、４６ａと、電池１の長軸方向に沿う横リブ４５ｂ、４６ｂとが交差した格子状のリブであって、このリブの突出端面の一部が電池１の半円筒形の側面に沿った円弧凹状に形成された電池保持リブ４５、４６が突設された構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数個の電池を電池パックケースに収納した電池パックに関するものである。

複数個の電池を電池パックケースに収納した電池パックが従来からあった（例えば、特許文献１参照。）。このような従来の電池パックの一例を図３〜図４に示す。

この電池パックは、長軸方向が左右を向く円筒形の電池１を数個ずつ前後方向に横並びにしたものを上下に３段積みにして、各段の間に樹脂製の電池スペーサ２、３を配置し、樹脂製のケース容器４とケース蓋５からなる電池パックケースに収納している。

上記ケース容器４の内底面には、４本の電池保持リブ４１〜４４が形成されている。電池保持リブ４１〜４４は、ケース容器４の内底面の前方端から後方端にかけて細い幅で上方に突出するように形成されたリブであり、突出端面は、一部が、当該電池保持リブ４１〜４４によって支持する電池１の下部の半円筒形の側面に沿った円弧凹状に形成されている。これらの電池保持リブ４１〜４４は、ケース容器４の内底面における左右の両端部に、少し間隔をあけて２本ずつ形成されている。また、従来の他の電池パックでは、ケース容器４の内底面における左右の両端部に１本ずつ合計２本の電池保持リブ４１、４４だけが形成されている場合もある。

３段積みの最下段に配置された電池１は、上記電池保持リブ４１〜４４の突出端面に半円筒形の側面が載置されることにより、これらの電池保持リブ４１〜４４を介してケース容器４の内底面に支持される。そして、このときに、電池保持リブ４１〜４４の突出端面に載置された電池１の半円筒形の側面とケース容器４の内底面との間に隙間が生じるので、この隙間に前後方向の冷却風が流れることにより、これらの電池１の放熱を促進させることができるようになる。

また、この電池保持リブ４１〜４４は、上記のように突出端面の一部や全部を円弧凹状に形成する等して、電池１の前後方向の位置決めを行うことにより、電池パック内での電池１のガタツキを防止することもできる。

ここで、電池パックは、電池１を複数個収納することにより質量が重くなるので、床等に落下した場合の衝撃が大きくなる。特に、電動工具等に用いる電池パックの場合には、電動工具を手に持って作業を行うことが多いので、落下によって電池パックがこのような衝撃を受ける機会が多くなる。

ところが、従来の電池パックのように、電池１が幅の細い電池保持リブ４１〜４４によって支持されていると、この電池１の半円筒形の側面と電池保持リブ４１〜４４の突出端面との接触面積が狭くなるので、電池パックの落下等による強い衝撃を受けた場合に、電池１の半円筒形の側面に電池保持リブ４１〜４４の突出端面が食い込み、この電池１が側面に凹みを生じて内部に損傷を受けるおそれがあるという問題が生じていた。

なお、例えば図３〜図４に示した左右両端部の２本の電池保持リブ４１、４２及び電池保持リブ４３、４４の間を全て樹脂で埋めて、左右両端部に幅の太い１本ずつの電池保持リブを形成するようにすれば、電池１の半円筒形の側面との接触面積が増加するので、上記問題を解消することができる。

しかしながら、電池保持リブの幅を太くすると、ケース容器４に使用する樹脂量が増加してコストが上昇するだけでなく、このケース容器４を樹脂成形する際に、樹脂の収縮によってヒケが生じる。そして、このヒケによる窪みが内側の突出端面に生じると電池１の半円筒形の側面との接触面積の確保が不確実となり、外側に生じるとケース容器４の外観の見栄えが悪くなるばかりでなく、泥など使用場所周辺からの付着物の増加という新たな問題が生じることになる。
特開２００３−１４２０５１号公報

本発明は、電池パックケースの内面に突設した電池保持リブを縦リブと横リブとが交差した格子状とすることにより、これら縦リブと横リブの幅が細くても、電池の側面との接触面積を大きくすることができる電池パックを提供しようとするものである。

請求項１の発明は、複数個の電池を電池パックケースに収納した電池パックにおいて、電池パックケースにおける、電池の側面を支持するための内面に、電池の長軸方向に交差する縦リブと、電池の長軸方向に沿う横リブとが交差した格子状の電池保持リブが突設されたことを特徴とする。

請求項２の発明は、複数個の円筒形の電池を電池パックケースに収納した電池パックにおいて、電池パックケースにおける、電池の半円筒形の側面を支持するための内面に、電池の長軸方向に直交する縦リブと、電池の長軸方向に沿う横リブとが交差した格子状のリブであって、このリブの突出端面の一部又は全部が電池の半円筒形の側面に沿った円弧凹状に形成された電池保持リブが突設されたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、電池パックケースの内面に、縦リブと横リブとが交差した格子状の電池保持リブが突設されるので、縦リブと横リブのリブ自体の幅は細いままで、電池保持リブの突出端面と電池の側面との接触面積を大きくすることができる。このため、電池パックが落下等によって強い衝撃を受けた場合であっても、電池の側面に凹みが生じるようなことがなくなり、電池が損傷を受けるのを防止することができる。

なお、電池保持リブの幅全体を太くしても同様の効果を得ることができる。しかしながら、電池保持リブを格子状にすれば、樹脂等の電池パックケースの素材の使用量の増加を抑制できるだけでなく、樹脂成形品からなる電池パックケースの場合には、樹脂成形の際に幅の太い電池保持リブにヒケが発生するのを防止することもできる。さらに、ヒケ抑制のため外面に凹部を設ける必要が無く、外面の凹部箇所の抑制にもなる。

請求項２の発明によれば、電池パックケースの内面に、縦リブと横リブとが交差した格子状の電池保持リブが突設されるので、縦リブと横リブのリブ自体の幅は細いままで、電池保持リブの突出端面と電池の半円筒形の側面との接触面積を大きくすることができる。このため、電池パックが落下等によって強い衝撃を受けた場合であっても、電池の半円筒形の側面に凹みが生じるようなことがなくなり、電池が損傷を受けるのを防止することができる。

しかも、電池保持リブが円弧凹状の突出端面を備えているので、電池の半円筒形の側面がこの突出端面の円弧凹状の部分に嵌まり込んで位置決めされガタツキが生じなくなるだけでなく、この電池保持リブの突出端面と電池の半円筒形の側面との接触面積をさらに大きくすることができるようになる。

ここで、電池保持リブの突出端面は、全体が当該内面で支持する電池の個数と同数の円弧凹状に形成されていてもよいし、一部だけが１又は２以上の円弧凹状に形成されていてもよい。また、円弧凹状とは、縦リブに沿った断面形状が、電池の側面の半円筒形とほぼ同じ半径の円弧状（中心角が１８０°未満）となる凹形状をいう。

なお、電池保持リブの幅全体を太くしても同様の効果を得ることができる。しかしながら、電池保持リブを格子状にすれば、樹脂等の電池パックケースの素材の使用量の増加を抑制できるだけでなく、樹脂成形品からなる電池パックケースの場合には、樹脂成形の際に幅の太い電池保持リブにヒケが発生するのを防止することもできる。さらに、ヒケ抑制のため外面に凹部を設ける必要が無く、外面の凹部箇所の抑制にもなる。

前記電池保持リブは、電池パックケースの内面における、当該内面で支持する電池の長軸方向の両端部にそれぞれ形成されたものであり、各電池保持リブは、３本以上の縦リブと、これらの縦リブの間に形成された複数本の横リブとで構成されたものであることが好ましい。このようにすれば、縦リブが３本以上あり、その間に複数本の横リブが配置されるので、これら縦リブと横リブの本数が十分に多くなり、電池の側面との接触面積も十分に大きくなる。このため、電池パックが落下等によって強い衝撃を受けた場合であっても、電池の側面に凹みが生じるようなことがなくなり、電池が損傷を受けるのを確実に防止することができる。

以下、本発明の最良の実施形態について図１〜図２を参照して説明する。なお、これらの図においても、図３〜図４に示した従来例と同様の機能を有する構成部材には同じ番号を付記する。

本実施形態は、図３〜図４に示した従来例と同様に、円筒形の非水電解質二次電池を多数収納した電池パックについて説明する。この電池パックは、長手方向が左右を向く５個の電池１を前後に横並びにしたものを上下に２組配置すると共に、これらの間に長手方向が左右を向く４個の電池１を前後に横並びにしたものを１組配置することにより、これらの横並びにした複数個ずつの電池１を上下に３段積みにしている。そして、これら３段積みの電池１は、ケース容器４とケース蓋５からなる電池パックケースに収納される。

ここで、上下段の横並びの各電池１は、前後方向の位置が揃えられ、中央段の横並びの各電池１は、これら上下段の横並びの各電池１に対して半個分だけ前後方向にずらして配置されている。このため、上下段の横並びの各電池１の間に中央段の横並びの各電池１が配置されることになるので、これら上下段の横並びの電池１の側面と中央段の横並びの電池１の側面との間の間隔距離が同じでも、上下方向により密接して配置して、電池パック内での占有スペースを小さくすることができる。

また、上下段の横並びの電池１と中央段の横並びの電池１との間には、電池スペーサ２、３を配置している。電池スペーサ２、３は、難燃性の樹脂成形品からなり、横並びの電池１の各段の上下の間を遮るだけでなく、これらの横並びの各電池１の前後の間も遮ることにより、一部の電池１が過熱しても、隣接する他の電池１が損傷を受けるようなことがないようにしたものである。

ケース蓋５は、ほぼ方形の樹脂成形品からなり、上記３段積みの電池１の上に配置することにより、前後の両端部から下方に突出させた４本の足部５１〜５４（図では足部５３は隠れている）の間でこれらの電池１を抱え込むようになっている。また、このケース蓋５の上面には、これらの電池１の充放電を管理するための図示しない電子回路基板を設置する凹部５５が形成されている。なお、実際には、このケース蓋５には、上面の凹部５５等を塞ぐ図示しない蓋板がさらに取り付けられる。

ケース容器４は、ほぼ方形容器状の樹脂成形品からなり、上記３段積みの電池１を収納するようになっている。また、ケース蓋５も、このケース容器４の上方開口部を覆うように配置され、図示しないねじによって止め付けられるようになっている。

このケース容器４の内底面には、２本の電池保持リブ４５、４６が突設されている。電池保持リブ４５、４６は、ケース容器４の内底面の前方端から後方端にかけて細い幅で上方に突出するように形成された３本ずつの縦リブ４５ａ、４６ａと、これらの縦リブ４５ａ、４６ａの間の左右方向に細い幅で上方に突出するように形成された多数本ずつの横リブ４５ｂ、４６ｂとが交差して格子状となったリブである。従って、縦リブ４５ａ、４６ａは、電池１の長軸方向である左右方向に直交して形成され、横リブ４５ｂ、４６ｂは、この電池１の長軸方向に沿って形成されることになる。ただし、これらの縦リブ４５ａ、４６ａは、電池１の長軸方向にほぼ直交してればよく、横リブ４５ｂ、４６ｂも、電池１の長軸方向にほぼ沿っていればよい。

上記３本ずつの縦リブ４５ａ、４６ａのうち、左右両側の２本ずつの縦リブ４５ａ、４６ａは、図３〜図４に示した従来例の２本ずつの電池保持リブ４１、４２や電池保持リブ４３、４４と同様に、比較的狭い間隔で平行に形成された幅の細いリブである。そして、これら左右両側の２本ずつの縦リブ４５ａ、４６ａの間に、左右に少し隙間をあけて、１本ずつの幅の細い縦リブ４５ａ、４６ａが形成される。また、横リブ４５ｂ、４６ｂは、前後方向の適宜な間隔で、左右両側の２本ずつの縦リブ４５ａ、４６ａの間を繋ぐように多数本ずつ（図では１０本ずつ）形成された幅の細いリブである。

上記格子状の電池保持リブ４５、４６の突出端面は、一部が、当該電池保持リブ４５、４６によって支持する電池１（最下段の横並びの５個の電池１）の下部の半円筒形の側面に沿った円弧凹状に形成されている。円弧凹状とは、縦リブ４５ａ、４６ａに沿った断面形状が、電池１の側面の半円筒形とほぼ同じ半径の円弧状（中心角が１８０°未満）となる凹形状をいう。また、これらの電池保持リブ４５、４６は、ケース容器４の内底面で支持する最下段の５個の電池１の下部の半円筒形の側面全てに対応して５箇所が円弧凹状に形成されているのではなく、前後方向の両側２個ずつ計４個の電池１の下部の半円筒形の側面に対応した４箇所が円弧凹状に形成されている。しかも、前後方向の両側１個ずつの電池１の下部の半円筒形の側面に対応した２箇所の円弧凹状は、９０°〜１２０°程度の中心角の円弧状に形成されているが、その内側の１個ずつの電池１の下部の半円筒形の側面に対応した２箇所の円弧凹状は、さらに外側半分だけのほぼ４５°〜６０°程度の中心角の円弧状にのみ形成されている。

上記構成によれば、３段積みの電池１は、最下段の横並びの電池１の側面の下部が電池保持リブ４５、４６の突出端面に載置されることにより、これらの電池保持リブ４５、４６を介してケース容器４の内底面に支持されるので、これら最下段の横並びの電池１の側面の下端とケース容器４の内底面との間に隙間が生じる。このため、この隙間に前後方向の冷却風を流せば、従来例と同様に、３段積みの電池１の特に最下段の横並びの電池１の放熱を促進させることができるようになる。

しかも、電池保持リブ４５、４６は、縦リブ４５ａ、４６ａと横リブ４５ｂ、４６ｂとが交差した格子状のリブであるため、各縦リブ４５ａ、４６ａと各横リブ４５ｂ、４６ｂの幅は細いままで、電池保持リブ４５、４６の突出端面と電池１の側面の下部との接触面積を大きくすることができる。このため、電池パックが落下等によって強い衝撃を受けた場合であっても、電池１の側面に凹みが生じるようなことがなくなり、電池１が損傷を受けるのを防止することができる。特に、本実施形態の電池保持リブ４５、４６は、３本ずつの縦リブ４５ａ、４６ａと多数本ずつの横リブ４５ｂ、４６ｂからなるので、突出端面と電池１の側面の下部との接触面積を十分に大きくすることができ、電池パックが落下等によって強い衝撃を受けた場合であっても、電池１が損傷を受けるのを確実に防止することができる。

また、電池保持リブ４５、４６は、突出端面の一部が円弧凹状に形成されているので、最下段の電池１の半円筒形の側面がこの突出端面の円弧凹状の部分に嵌まり込んで位置決めされガタツキが生じなくなるだけでなく、これらの電池保持リブ４５、４６の突出端面と最下段の電池１の半円筒形の側面との接触面積も広げることができ、電池パックが落下等によって強い衝撃を受けた場合であっても、電池１が損傷を受けるのをさらに確実に防止することができる。

なお、上記実施形態では、電池保持リブ４５、４６をケース容器４の内底面に突設した場合を示したが、電池保持リブは、電池パックケースにおける電池１の側面を支持するための内面であれば、いずれの内面に突設してもよい。従って、本実施形態のケース容器４であれば、前後の内側面に突設することも可能であり、ケース蓋５の内天井面に突設してもよく、これらのうちの任意の複数の内面に突設することもできる。

また、上記実施形態では、電池パックケースがケース容器４とケース蓋５からなる場合を示したが、この電池パックケースの構成は任意であり、例えばコの字形状に折り曲げた板材を２つ組み合わせて箱状の電池パックケースを構成するようにしてもよい。そして、いずれの構成の場合であっても、電池パックケースとなったときのいずれかの内面に電池保持リブが突設されることになる。さらに、上記実施形態では、電池パックケースのケース容器４とケース蓋５が樹脂成形品からなる場合を示したが、電池パックケースの素材も樹脂には限定されない。

また、上記実施形態では、電池保持リブ４５、４６の突出端面の一部を円弧凹状に形成した場合を示したが、全部を円弧凹状に形成してもよく、円弧凹状以外の他の凹凸形状に形成してもよい。さらに、この電池保持リブ４５、４６の突出端面は、全部を平坦状に形成することもできる。

また、上記実施形態では、ケース容器４の内底面に２本の電池保持リブ４５、４６を突設する場合を示したが、一面の内面に突設する電池保持リブの本数は任意であり、十分に幅の広い電池保持リブであれば１本だけを突設することも可能である。

また、上記実施形態では、横並びの電池１を段ごとに交互に半個分だけ前後方向にずらして配置した場合を示したが、必ずしもこのように電池１をずらして配置する必要はない。さらに、上記実施形態では、横並びの電池１を上下に３段積みにした場合を示したが、複数個の電池１を電池パックケースに収納する電池パックであれば、これらの電池１の横並びの個数や段数等の配置は任意であり、２個以上の電池１を横並びにしたものを１段だけ電池パックケースに収納してもよい。さらに、これらの電池１は、前後の横方向や上下に揃えるのではなく、乱雑に集合させたり放射状等に集合させてもよく、このような場合の電池１の側面を支持するための電池パックケースの内面も、これらの電池１に合わせて湾曲面とすればよい。

また、上記実施形態では、円筒形の非水電解質二次電池を用いた電池パックについて説明したが、電池の種類は非水電解質二次電池に限定されない。さらに、この電池の形状も、円筒形の電池に限らず、上下方向を向く両側面が半円筒形となった長円筒形の電池であってもよい。しかも、角形やその他の形状の電池であっても、この電池の側面形状に応じて突出端面に適当な凹凸を形成した電池保持リブや、このような凹凸形状を形成しない平坦状の突出端面を備えた電池保持リブを用いることにより、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、電池保持リブの縦リブと横リブは、必ずしも直交している必要はなく、斜めに交差していても格子状にはなるので、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

本発明の一実施形態を示すものであって、電池パックの構成を示す組み立て斜視図である。 本発明の一実施形態を示すものであって、ケース容器の構成を示す平面図である。 従来例を示すものであって、電池パックの構成を示す組み立て斜視図である。 従来例を示すものであって、ケース容器の構成を示す平面図である。

符号の説明

１ 電池
２ 電池スペーサ
３ 電池スペーサ
４ ケース容器
４１ 電池保持リブ
４２ 電池保持リブ
４３ 電池保持リブ
４４ 電池保持リブ
４５ 電池保持リブ
４５ａ 縦リブ
４５ｂ 横リブ
４６ 電池保持リブ
４６ａ 縦リブ
４６ｂ 横リブ
５ ケース蓋
５１ 足部
５２ 足部
５３ 足部
５４ 足部
５５ 凹部

Claims (2)

1. 複数個の電池を電池パックケースに収納した電池パックにおいて、
   電池パックケースにおける、電池の側面を支持するための内面に、電池の長軸方向に交差する縦リブと、電池の長軸方向に沿う横リブとが交差した格子状の電池保持リブが突設されたことを特徴とする電池パック。
2. 複数個の円筒形の電池を電池パックケースに収納した電池パックにおいて、
   電池パックケースにおける、電池の半円筒形の側面を支持するための内面に、電池の長軸方向に直交する縦リブと、電池の長軸方向に沿う横リブとが交差した格子状のリブであって、このリブの突出端面の一部又は全部が電池の半円筒形の側面に沿った円弧凹状に形成された電池保持リブが突設されたことを特徴とする電池パック。

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