JP2010205509A - Battery system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently assemble a battery system by simply and easily arranging both a drainage duct and a busbar, and that, arranging at accurate positions. <P>SOLUTION: The battery system is provided with a battery block 2 made up by laminating a plurality of rectangular battery cells 1 and connecting them with busbars 8, and a hollow drainage duct 7 coupled with a gas exhaust port 12 of each rectangular battery cell 1. The battery system has an insulation plate 6 so as to be opposed to a terminal face 10 of each rectangular battery cell 1, and fixes the drainage duct 7 and the busbars 8 to the insulation plate 6 in an integral structure. The drainage duct 7 has a coupling opening 7A coupled with the gas exhaust port 12 for each rectangular battery cell 1 opened toward an opposed face of the battery block 2, and has the coupling opening 7A coupled with the gas exhaust port 12. The busbar 8 exposes a connecting part to be connected to an electrode terminal 13 of each rectangular battery cell 1, and at that exposed part, the busbar 8 is connected to the electrode terminal 13. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、主として、ハイブリッドカーや電気自動車等を走行させるモータに電力を供給する車両用の電源装置に使用されるバッテリシステムに関し、とくに、電池セルのガス排出弁から排出されるガスを排出ダクトで外部に排出するバッテリシステムに関する。   The present invention mainly relates to a battery system used in a power supply device for a vehicle that supplies electric power to a motor that drives a hybrid car, an electric vehicle, and the like, and in particular, discharges a gas discharged from a gas discharge valve of a battery cell. It is related with the battery system discharged outside.

多数の電池セルを備えるバッテリシステムは、電池セルを直列に接続して出力電圧を高くできることから、ハイブリッドカーの電源装置のように、大電流で充放電される用途に使用される。このバッテリシステムは、車両を加速するときに極めて大きな電流で放電され、また、回生制動等の状態では、相当に大きな電流で充電される。このバッテリシステムは、過充電や過放電で内圧が上昇する異常な状態での破壊を防止して安全性を確保するために、電池セルにガス排出弁を設けている。ガス排出弁は、電池の内圧が異常に上昇すると開弁してガスを排気する。多数の電池セルを備えるバッテリシステムは、電池セルから排出されるガスを速やかに外部に排気することが大切である。とくに、リチウムイオン電池のように非水系の電解液を使用する角形電池セルにあっては、排出ガスを速やかに排気することが大切である。このことを実現するために、電池セルのガス排出弁の排出口に排気チューブを連結するバッテリシステムが開発されている。（特許文献１参照）   A battery system including a large number of battery cells can be connected to battery cells in series to increase the output voltage, and thus is used for applications that are charged and discharged with a large current, such as a power supply device of a hybrid car. This battery system is discharged with a very large current when accelerating the vehicle, and is charged with a considerably large current in a state such as regenerative braking. In this battery system, a gas discharge valve is provided in the battery cell in order to prevent destruction in an abnormal state in which the internal pressure increases due to overcharge or overdischarge and to ensure safety. The gas discharge valve opens and exhausts gas when the internal pressure of the battery rises abnormally. In a battery system including a large number of battery cells, it is important to quickly exhaust the gas discharged from the battery cells to the outside. In particular, in a rectangular battery cell using a non-aqueous electrolyte solution such as a lithium ion battery, it is important to exhaust the exhaust gas promptly. In order to realize this, a battery system in which an exhaust tube is connected to an exhaust port of a gas exhaust valve of a battery cell has been developed. (See Patent Document 1)

特開２００７−１５７６３３号公報JP 2007-157633 A

引用文献１のバッテリシステムは、角形電池のガス排出口に排気チューブを連結している。このバッテリシステムは、角形電池の排出ガスを排気チューブで外部に排気する。この構造のバッテリシステムは、排気チューブを各々の電池に対して常に正確な位置に配置することが難しい。排気チューブと電池との相対位置がずれると、電池から排出される高温のガスが外部に漏れて安全性を確保できなくなる。排気チューブと電池との相対位置がずれないように、排気チューブの複数カ所を電池に固定すると、取付構造が複雑になって製造コストが高くなる欠点がある。   The battery system of the cited document 1 has connected the exhaust tube to the gas discharge port of the square battery. In this battery system, the exhaust gas of the rectangular battery is exhausted to the outside through an exhaust tube. In the battery system having this structure, it is difficult to always place the exhaust tube at an accurate position with respect to each battery. If the relative position between the exhaust tube and the battery is shifted, the high-temperature gas discharged from the battery leaks to the outside, and safety cannot be ensured. If a plurality of portions of the exhaust tube are fixed to the battery so that the relative positions of the exhaust tube and the battery do not shift, there is a disadvantage that the mounting structure becomes complicated and the manufacturing cost increases.

また、引用文献１のバッテリシステムは、角形電池セルの両側に電極端子を設けているので、電極端子の接続に手間がかかる欠点もある。   Moreover, since the battery system of the cited document 1 is provided with electrode terminals on both sides of the rectangular battery cell, there is also a drawback that it takes time to connect the electrode terminals.

本発明は、こ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、各々の角形電池セルのガス排出口に対して排出ダクトを正確な位置に配置して、角形電池セルから排出される高温ガスを漏れなく外部に排気して安全性を向上できるバッテリシステムを提供することにある。
さらにまた、本発明の他の大切な目的は、排出ダクトとバスバーの両方を簡単かつ容易に、しかも正確な位置に配置して、能率よく組み立てできるバッテリシステムを提供することにある。 The present invention has been developed for the purpose of solving this drawback. An important object of the present invention is to arrange a discharge duct at an accurate position with respect to the gas discharge port of each rectangular battery cell, and exhaust the high-temperature gas discharged from the rectangular battery cell to the outside without leaking. It is to provide a battery system that can improve the performance.
Furthermore, another important object of the present invention is to provide a battery system in which both the discharge duct and the bus bar can be easily and easily arranged in an accurate position and can be assembled efficiently.

課題を解決するための手段及び効果Means and effects for solving the problems

本発明のバッテリシステムは、正負の電極端子１３を設けている端子面１０にガス排出弁１１のガス排出口１２を設けている複数の角形電池セル１を、各々の端子面１０を同一面に位置するようにして積層し、かつ各々の角形電池セル１をバスバー８で接続してなる電池ブロック２と、この電池ブロック２を構成する各々の角形電池セル１のガス排出口１２に連結されて、ガス排出口１２から排出されるガスを外部に排気する中空状の排出ダクト７とを備える。バッテリシステムは、各々の角形電池セル１の端子面１０に対向するように、電池ブロック２の表面に対向して絶縁プレート６、６０を配設しており、この絶縁プレート６、６０に、排出ダクト７とバスバー８を一体構造に固定している。絶縁プレート６、６０に一体構造の排出ダクト７は、各々の角形電池セル１のガス排出口１２に連結される連結開口７Ａを電池ブロック２との対向面に開口して、この連結開口７Ａをガス排出口１２に連結している。さらに、バスバー８は、各々の角形電池セル１の電極端子１３に接続される接続部を露出して、露出部においてバスバー８を電極端子１３に接続している。   In the battery system according to the present invention, a plurality of rectangular battery cells 1 in which gas discharge ports 12 of a gas discharge valve 11 are provided on a terminal surface 10 on which positive and negative electrode terminals 13 are provided, are arranged on the same surface. The battery blocks 2 are stacked so as to be positioned and each rectangular battery cell 1 is connected by a bus bar 8, and the gas discharge port 12 of each rectangular battery cell 1 constituting the battery block 2 is connected to the battery block 2. And a hollow discharge duct 7 for exhausting the gas discharged from the gas discharge port 12 to the outside. In the battery system, insulating plates 6 and 60 are arranged facing the surface of the battery block 2 so as to face the terminal surface 10 of each rectangular battery cell 1, and discharged to the insulating plates 6 and 60. The duct 7 and the bus bar 8 are fixed to an integral structure. The discharge duct 7 integrally formed with the insulating plates 6 and 60 has a connection opening 7A connected to the gas discharge port 12 of each rectangular battery cell 1 opened on the surface facing the battery block 2, and this connection opening 7A is formed. The gas outlet 12 is connected. Further, the bus bar 8 exposes a connection portion connected to the electrode terminal 13 of each rectangular battery cell 1 and connects the bus bar 8 to the electrode terminal 13 at the exposed portion.

以上のバッテリシステムは、各々の角形電池セルのガス排出口に対して排出ダクトを正確な位置に配置して、角形電池セルから排出される高温ガスを漏れなく外部に排気して安全性を向上できる特徴がある。それは、以上のバッテリシステムが、角形電池セルの端子面に対向するように電池ブロックの表面に対向して絶縁プレートを固定し、この絶縁プレートに排出ダクトを一体構造に固定しているからである。すなわち、排出ダクトが絶縁プレートを介して電池ブロックに固定されることから、排出ダクトは絶縁プレートで位置ずれしないように正確に定位置に配置されるからである。さらに、絶縁プレートを介して電池ブロックに固定している排出ダクトは、時間が経過しても位置がずれず、長期間にわたって各々の角形電池セルに対して正確な位置に配置されて、ガス漏れを確実に阻止できる特徴がある。   In the above battery system, the discharge duct is arranged at an accurate position with respect to the gas discharge port of each rectangular battery cell, and the high-temperature gas discharged from the rectangular battery cell is exhausted to the outside without any leakage to improve safety. There are features that can be done. This is because the above battery system has an insulating plate fixed to the surface of the battery block so as to face the terminal surface of the rectangular battery cell, and a discharge duct is fixed to the insulating plate in an integral structure. . That is, since the discharge duct is fixed to the battery block via the insulating plate, the discharge duct is accurately arranged at a fixed position so as not to be displaced by the insulating plate. Furthermore, the discharge duct fixed to the battery block via the insulating plate does not shift in position over time, and is placed at an accurate position with respect to each rectangular battery cell over a long period of time. There is a feature that can be reliably prevented.

さらに、以上のバッテリシステムは、排出ダクトとバスバーの両方を簡単かつ容易に、しかも正確な位置に配置して、能率よく組み立てできる特徴も実現される。それは、以上のバッテリシステムが、排出ダクトとバスバーを絶縁プレートに一体構造に固定しているので、絶縁プレートを電池ブロックに固定することで、排出ダクトと複数のバスバーを定位置に配置できるからである。各々の角形電池セルに対して定位置に配置されるバスバーは、ネジ止めや溶接などの方法で簡単に角形電池セルの電極端子に接続できる。   Furthermore, the battery system described above also realizes a feature that allows both the discharge duct and the bus bar to be easily and easily arranged in an accurate position and efficiently assembled. This is because the above-described battery system has the discharge duct and bus bar fixed to the insulating plate in an integral structure, so that the discharge duct and the plurality of bus bars can be placed in place by fixing the insulating plate to the battery block. is there. The bus bar arranged at a fixed position with respect to each rectangular battery cell can be easily connected to the electrode terminal of the rectangular battery cell by a method such as screwing or welding.

本発明のバッテリシステムは、各々の角形電池セル１の電圧を検出するリード線９を絶縁プレート６、６０のバスバー８に接続して、絶縁プレート６、６０に一体構造に固定することができる。
このバッテリシステムは、排出ダクトとバスバーに加えて、角形電池セルの電圧を検出するためのリード線も絶縁プレートに一体構造に固定しているので、角形電池セルの電圧を検出するためのリード線の配線も能率よく簡単にできる特徴がある。また、このリード線を絶縁プレートに一体構造に固定しているので、リード線がバスバーに接触してショートするなどの弊害も確実に防止できる特徴がある。とくに、この構造は、車両用の電源装置のように多数の角形電池セルを積層する構造においては、多数のバスバーやリード線の配線を著しく能率化して組み立てコストを低減できる特徴がある。 In the battery system of the present invention, the lead wire 9 for detecting the voltage of each rectangular battery cell 1 can be connected to the bus bar 8 of the insulating plates 6 and 60 and fixed to the insulating plates 6 and 60 in an integral structure.
In this battery system, in addition to the discharge duct and bus bar, the lead wire for detecting the voltage of the rectangular battery cell is also fixed to the insulating plate in an integral structure, so the lead wire for detecting the voltage of the square battery cell There is a feature that can be easily and efficiently wired. In addition, since the lead wire is fixed to the insulating plate in an integral structure, there is a feature that it is possible to reliably prevent the adverse effect such as the lead wire coming into contact with the bus bar and short-circuiting. In particular, this structure is characterized in that in a structure in which a large number of prismatic battery cells are stacked, such as a power supply device for a vehicle, the wiring of a large number of bus bars and lead wires can be remarkably streamlined to reduce the assembly cost.

本発明のバッテリシステムは、絶縁プレート６をプラスチック製として、排出ダクトをプラスチック製の絶縁プレート６にインサート成形して一体構造に固定することができる。
このバッテリシステムは、排出ダクトをプラスチック製の絶縁プレートに一体的に成形して固定するので、排出ダクトを正確な位置に外れないように強固に固定しながら、能率よく安価に多量生産できる特徴がある。 In the battery system of the present invention, the insulating plate 6 can be made of plastic, and the discharge duct can be insert-molded into the plastic insulating plate 6 and fixed to an integral structure.
In this battery system, the discharge duct is integrally molded and fixed to a plastic insulating plate, so that it can be efficiently mass-produced at low cost while firmly fixing the discharge duct so that it does not come off the correct position. is there.

本発明のバッテリシステムは、絶縁プレート６をプラスチック製として、バスバー８をプラスチック製の絶縁プレート６にインサート成形して一体構造に固定することができる。
このバッテリシステムは、バスバーをプラスチック製の絶縁プレートに一体的に成形して固定するので、バスバーを正確な位置に外れないように強固に固定しながら、能率よく安価に多量生産できる特徴がある。とくに、多数のバスバーを角形電池セルに対して正確な位置に配置できるので、バスバーと角形電池セルの電極端子との接続を簡単にし、しかも角形電池セルの電極端子やバスバーに無理なく接続できる特徴がある。 In the battery system of the present invention, the insulating plate 6 can be made of plastic, and the bus bar 8 can be insert-molded into the plastic insulating plate 6 and fixed to an integral structure.
Since this battery system is integrally molded and fixed on a plastic insulating plate, this battery system is characterized in that it can be mass-produced efficiently and inexpensively while firmly fixing the bus bar so that it does not come off the correct position. In particular, a large number of bus bars can be placed in the correct position with respect to the prismatic battery cells, so that the connection between the bus bars and the electrode terminals of the prismatic battery cells is simplified and can be easily connected to the electrode terminals and bus bars of the prismatic battery cells. There is.

本発明のバッテリシステムは、絶縁プレート６をプラスチック製として、リード線９をプラスチック製の絶縁プレート６にインサート成形して一体構造に固定することができる。
このバッテリシステムは、各々の角形電池セルの電圧を検出するためのリード線をプラスチック製の絶縁プレートに一体的に成形して固定するので、リード線を確実に固定しながら、能率よく安価に多量生産できる特徴がある。とくに、多数のリード線を絶縁プレートに埋設して配線でき、しかも、リード線の一端を絶縁プレートにおいてバスバーに接続しているので、組み立て工程においては、リード線をバスバーに接続する手間がかからず、リード線の配線を簡単に能率よく、しかも安定して確実に配線できる特徴がある。 In the battery system of the present invention, the insulating plate 6 can be made of plastic, and the lead wire 9 can be insert-molded into the plastic insulating plate 6 and fixed to an integral structure.
In this battery system, the lead wire for detecting the voltage of each square battery cell is integrally molded and fixed on a plastic insulating plate, so it can be efficiently and inexpensively secured while securing the lead wire. There are features that can be produced. In particular, a large number of lead wires can be embedded in the insulation plate and wired, and one end of the lead wire is connected to the bus bar on the insulation plate, so it takes time to connect the lead wire to the bus bar in the assembly process. In addition, there is a feature that leads can be wired easily, efficiently and stably.

本発明のバッテリシステムは、絶縁プレート６０をプラスチック製として、プラスチック製の絶縁プレート６０に、排出ダクト７を内部に挿入して定位置に固定する埋設凹部６１を成形して設けて、この埋設凹部６１に排出ダクト７を挿入して一体構造に固定することができる。
このバッテリシステムは、排出ダクトをプラスチック製の絶縁プレートに設けた埋設凹部に挿入して一体構造に固定するので、排出ダクトを正確な位置に確実に固定しながら、能率よく安価に多量生産できる特徴がある。 In the battery system of the present invention, the insulating plate 60 is made of plastic, and the embedded recessed portion 61 is formed in the plastic insulating plate 60 by inserting the discharge duct 7 into the fixed position and fixing the fixed position. The discharge duct 7 can be inserted into 61 and fixed to an integral structure.
In this battery system, the discharge duct is inserted into an embedded recess provided in a plastic insulating plate and fixed to an integral structure, so that the discharge duct can be efficiently and inexpensively produced in large quantities while being securely fixed in the correct position. There is.

本発明のバッテリシステムは、絶縁プレート６０をプラスチック製として、プラスチック製の絶縁プレート６０に、バスバー８を内部に挿入して定位置に固定する埋設凹部６２を成形して設けて、この埋設凹部６２にバスバー８を挿入して一体構造に固定することができる。
このバッテリシステムは、バスバーをプラスチック製の絶縁プレートに設けた埋設凹部に挿入して一体構造に固定するので、バスバーを正確な位置に確実に固定しながら、能率よく安価に多量生産できる特徴がある。さらに、多数のバスバーを角形電池セルに対して正確な位置に配置できるので、バスバーと角形電池セルの電極端子との接続を簡単にして、しかも無理なく接続できる特徴がある。 In the battery system of the present invention, the insulating plate 60 is made of plastic, and an embedded concave portion 62 is formed on the plastic insulating plate 60 by inserting the bus bar 8 therein and fixing it in place. The bus bar 8 can be inserted into and fixed to the integral structure.
This battery system is characterized in that it can be mass-produced efficiently and inexpensively while the bus bar is securely fixed at an accurate position because the bus bar is inserted into an embedded recess provided in a plastic insulating plate and fixed to an integral structure. . Further, since a large number of bus bars can be arranged at an accurate position with respect to the prismatic battery cell, there is a feature that the connection between the bus bar and the electrode terminal of the prismatic battery cell is simplified and can be connected without difficulty.

本発明のバッテリシステムは、絶縁プレート６０をプラスチック製として、プラスチック製の絶縁プレート６０に、リード線９を内部に挿入して定位置に固定する埋設凹部６３を成形して設けて、この埋設凹部６３にリード線９を挿入して一体構造に固定することができる。
このバッテリシステムは、各々の角形電池セルの電圧を検出するためのリード線をプラスチック製の絶縁プレートの埋設凹部に入れて一体構造に固定するので、リード線を確実に固定しながら、能率よく安価に多量生産できる特徴がある。とくに、多数のリード線を絶縁プレートの埋設凹部に入れて綺麗に配線でき、しかも、リード線の一端を絶縁プレートにおいてバスバーに接続しているので、組み立て工程においては、リード線をバスバーに接続する手間がかからず、リード線の配線を簡単に能率よく、しかも安定して確実に配線できる特徴がある。 In the battery system of the present invention, the insulating plate 60 is made of plastic, and the embedded recessed portion 63 is formed on the plastic insulating plate 60 by inserting the lead wire 9 into the fixed position and fixing the fixed position. The lead wire 9 can be inserted into 63 and fixed to an integral structure.
In this battery system, the lead wire for detecting the voltage of each square battery cell is put into the embedded recess of the plastic insulating plate and fixed in an integral structure, so it is efficient and inexpensive while securely fixing the lead wire Has the feature of mass production. In particular, a large number of lead wires can be placed in the recessed recesses of the insulating plate and wired neatly. Moreover, since one end of the lead wire is connected to the bus bar on the insulating plate, the lead wire is connected to the bus bar in the assembly process. There is a feature that the wiring of the lead wire can be performed easily, efficiently, stably and surely without trouble.

本発明のバッテリシステムは、絶縁プレート６、６０が、電池ブロック２との対向面と、その反対の外側面にバスバー８を露出させて、電池ブロック２との対向面を角形電池セル１の電極端子１３に接触させて電気接続することができる。
以上のバッテリシステムは、バスバーを絶縁プレートに埋設しながら、絶縁プレートの外側面でバスバーを外部に露出させているので、この露出部からバスバーを角形電池セルの電極端子に簡単に接続できる。 In the battery system of the present invention, the insulating plates 6 and 60 expose the bus bar 8 on the surface facing the battery block 2 and the outer surface opposite thereto, and the surface facing the battery block 2 is the electrode of the rectangular battery cell 1. Electrical connection can be made by contacting the terminal 13.
In the above battery system, the bus bar is exposed to the outside on the outer surface of the insulating plate while the bus bar is embedded in the insulating plate, so that the bus bar can be easily connected to the electrode terminal of the rectangular battery cell from the exposed portion.

本発明のバッテリシステムは、バスバー８と角形電池セルの電極端子１３が止ネジ１８をねじ込んで固定する止め穴８Ａ、１３Ａを有して、止ネジ１８を、絶縁プレート６、６０の外側面に露出するバスバー８にねじ込んでバスバー８を電極端子１３に固定することができる。
このバッテリシステムは、露出するバスバーに止ネジをねじ込むことで、バスバーを簡単で確実に、しかも安定して小さい接触抵抗でバスバーに接続できる特徴がある。 In the battery system of the present invention, the bus bar 8 and the electrode terminal 13 of the rectangular battery cell have set holes 8A and 13A for screwing and fixing the set screw 18, and the set screw 18 is formed on the outer surface of the insulating plates 6 and 60. The bus bar 8 can be fixed to the electrode terminal 13 by screwing into the exposed bus bar 8.
This battery system has a feature that a bus bar can be connected to the bus bar with a small contact resistance simply, reliably and stably by screwing a set screw into the exposed bus bar.

本発明のバッテリシステムは、排出ダクト７の連結開口７Ａを、パッキン１７を介して角形電池セル１のガス排出口１２に連結することができる。
このバッテリシステムは、排出ダクトの連結開口とガス排出口とをパッキンを介して連結するので、よりガス漏れを少なくして、排出ダクトを角形電池セルのガス排出口に連結できる。 In the battery system of the present invention, the connection opening 7 </ b> A of the discharge duct 7 can be connected to the gas discharge port 12 of the rectangular battery cell 1 via the packing 17.
In this battery system, since the connection opening of the discharge duct and the gas discharge port are connected via the packing, the gas leakage can be reduced and the discharge duct can be connected to the gas discharge port of the rectangular battery cell.

本発明のバッテリシステムは、絶縁プレート６、６０に一体構造に固定してなるリード線９の端部にコネクタ１９を接続することができる。
以上のバッテリシステムは、リード線にコンタクタを接続しているので、このコネクタを介して電圧検出回路に接続でき、リード線の配設をより簡単にできる特徴がある。 In the battery system of the present invention, the connector 19 can be connected to the end portion of the lead wire 9 fixed to the insulating plates 6 and 60 in an integral structure.
The battery system described above is characterized in that since the contactor is connected to the lead wire, it can be connected to the voltage detection circuit via this connector and the arrangement of the lead wire can be simplified.

本発明の一実施例にかかるバッテリシステムの横断面図である。1 is a cross-sectional view of a battery system according to an embodiment of the present invention. 図１に示すバッテリシステムの外装ケースを外した分解斜視図である。It is the disassembled perspective view which removed the exterior case of the battery system shown in FIG. 図２に示すバッテリシステムのＡ−Ａ線断面斜視図である。FIG. 3 is a cross-sectional perspective view taken along line AA of the battery system shown in FIG. 2. 図２に示すバッテリシステムのＢ−Ｂ線断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the battery system shown in FIG. 図２に示すバッテリシステムのＣ−Ｃ線断面図である。It is CC sectional view taken on the line of the battery system shown in FIG. 図２に示す電池ブロックの角形電池セルと絶縁セパレータの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the square battery cell and insulating separator of the battery block shown in FIG. 図２に示すバッテリシステムの絶縁プレートの斜視図である。It is a perspective view of the insulation plate of the battery system shown in FIG. 図７に示す絶縁プレートの平面図である。It is a top view of the insulating plate shown in FIG. 図７に示す絶縁プレートを上下反転した斜視図である。It is the perspective view which turned upside down the insulating plate shown in FIG. 図７に示す絶縁プレートに固定される排出ダクトの斜視図である。It is a perspective view of the discharge duct fixed to the insulating plate shown in FIG. 絶縁プレートの他の一例を示す分解断面図である。It is an exploded sectional view showing other examples of an insulating plate. 図１０に示す絶縁プレートを上下反転した分解斜視図である。It is the disassembled perspective view which turned the insulating plate shown in FIG. 10 upside down.

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バッテリシステムを例示するものであって、本発明はバッテリシステムを以下のものに特定しない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiment described below exemplifies a battery system for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the battery system as follows.

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。   Further, in this specification, in order to facilitate understanding of the scope of claims, numbers corresponding to the members shown in the examples are indicated in the “claims” and “means for solving problems” sections. It is added to the members. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments.

以下の実施例に示すバッテリシステムは、主として、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッドカーやプラグインハイブリッドカー、モータのみで走行する電気自動車などの電動車両の電源に最適である。ただし、ハイブリッドカーやプラグインハイブリッドカー、あるいは電気自動車以外の車両に使用され、また、電動車両以外の大出力が要求される用途にも使用できる。   The battery system shown in the following embodiments is most suitable for the power source of an electric vehicle such as a hybrid car or a plug-in hybrid car that runs with both an engine and a motor, and an electric vehicle that runs only with a motor. However, it can be used for a vehicle other than a hybrid car, a plug-in hybrid car, or an electric vehicle, and can also be used for applications requiring high output other than an electric vehicle.

図１ないし図５に示すバッテリシステムは、ガス排出弁１１を有する複数の角形電池セル１を接続している電池ブロック２と、この電池ブロック２を構成する各々の角形電池セル１のガス排出弁１１のガス排出口１２に連結されて、ガス排出口１２から排出されるガスを外部に排気する中空状の排出ダクト７と、この排出ダクト７を一体構造に固定している絶縁プレート６とを備える。図において上面に絶縁プレート６を介して排出ダクト７を固定している電池ブロック２は、図１に示すように、外装ケース２０に収納して車両などに搭載される。   A battery system shown in FIGS. 1 to 5 includes a battery block 2 connected to a plurality of rectangular battery cells 1 having gas discharge valves 11, and gas discharge valves of the respective square battery cells 1 constituting the battery block 2. 11, a hollow discharge duct 7 connected to the gas discharge port 12 and exhausting the gas discharged from the gas discharge port 12 to the outside, and an insulating plate 6 fixing the discharge duct 7 in an integral structure. Prepare. In the figure, the battery block 2 having the discharge duct 7 fixed to the upper surface via an insulating plate 6 is housed in an exterior case 20 and mounted on a vehicle or the like, as shown in FIG.

電池ブロック２は、複数の角形電池セル１を積層して電池ブロック２としている。この電池ブロック２は、外側において電池ホルダー３で固定している。角形電池セル１は、図６に示すように、電極端子１３を設けている端子面１０の中央部にガス排出口１２を設けている。角形電池セル１は、図３と図４に示すように、端子面１０を同一面に配置する姿勢とし、かつ絶縁セパレータ１５を介して積層して電池ブロック２としている。この電池ブロック２を構成する角形電池セル１のガス排出口１２に連結するように、ガス排出口１２から排出されるガスを外部に排気する中空状の排出ダクト７を配置している。図の角形電池セル１は、ガス排出弁１１を設けている端子面１０を上面とする姿勢で積層されている。   The battery block 2 is a battery block 2 in which a plurality of rectangular battery cells 1 are stacked. The battery block 2 is fixed by a battery holder 3 on the outside. As shown in FIG. 6, the rectangular battery cell 1 is provided with a gas discharge port 12 at the center of the terminal surface 10 on which the electrode terminal 13 is provided. As shown in FIGS. 3 and 4, the rectangular battery cell 1 has a posture in which the terminal surface 10 is arranged on the same surface, and is stacked with an insulating separator 15 to form a battery block 2. A hollow discharge duct 7 for discharging the gas discharged from the gas discharge port 12 to the outside is disposed so as to be connected to the gas discharge port 12 of the rectangular battery cell 1 constituting the battery block 2. The rectangular battery cell 1 shown in the figure is stacked in such a posture that the terminal surface 10 provided with the gas discharge valve 11 is the upper surface.

角形電池セル１は、図６に示すように、厚さに比べて幅が広い、言い換えると幅よりも薄い角形の電池で、厚さ方向に積層されて電池ブロック２としている。この角形電池セル１は、リチウムイオン二次電池である。ただし、角形電池セルは、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池等の二次電池とすることもできる。図の角形電池セル１は、幅の広い両表面を四角形とする電池で、両表面を対向するように積層して電池ブロック２としている。図６の角形電池セル１は、上面にある端子面１０の両端部に、正負の電極端子１３を設けて、端子面１０の中央部にガス排出弁１１のガス排出口１２を設けている。   As shown in FIG. 6, the rectangular battery cell 1 is a rectangular battery having a width wider than the thickness, in other words, a rectangular battery thinner than the width, and is stacked in the thickness direction to form a battery block 2. The rectangular battery cell 1 is a lithium ion secondary battery. However, the square battery cell may be a secondary battery such as a nickel metal hydride battery or a nickel cadmium battery. The rectangular battery cell 1 shown in the figure is a battery having a rectangular shape with both wide surfaces, and the battery blocks 2 are laminated so that both surfaces face each other. The square battery cell 1 of FIG. 6 has positive and negative electrode terminals 13 at both ends of the terminal surface 10 on the upper surface, and a gas discharge port 12 of the gas discharge valve 11 at the center of the terminal surface 10.

ガス排出弁１１は、角形電池セル１の内圧が設定圧力よりも高くなると開弁して、内圧の上昇を防止する。このガス排出弁１１は、ガス排出口１２を閉塞する弁体（図示せず）を内蔵している。弁体は、設定圧力で破壊される薄膜、あるいは設定圧力で開弁するように弾性体で弁座に押圧されている弁である。ガス排出弁１１が開弁されると、ガス排出口１２を介して角形電池セル１の内部が外部に開放され、内部のガスを放出して内圧の上昇が防止される。   The gas discharge valve 11 is opened when the internal pressure of the rectangular battery cell 1 becomes higher than the set pressure, thereby preventing the internal pressure from increasing. The gas discharge valve 11 incorporates a valve body (not shown) that closes the gas discharge port 12. The valve body is a thin film that is destroyed at a set pressure, or a valve that is pressed against the valve seat by an elastic body so as to open at the set pressure. When the gas discharge valve 11 is opened, the inside of the rectangular battery cell 1 is opened to the outside through the gas discharge port 12, and the internal gas is discharged to prevent the internal pressure from increasing.

隣接する角形電池セル１は、正負の電極端子１３をバスバー８で接続して互いに直列に接続される。バッテリシステムは、隣接する角形電池セル１の正負の電極端子１３を、バスバー８を介して互いに直列に接続する。隣接する角形電池セル１を互いに直列に接続するバッテリシステムは、出力電圧を高くして出力を大きくできる。ただし、バッテリシステムは、隣接する角形電池セルを並列に接続することもできる。   Adjacent prismatic battery cells 1 are connected in series by connecting positive and negative electrode terminals 13 with a bus bar 8. In the battery system, positive and negative electrode terminals 13 of adjacent rectangular battery cells 1 are connected in series with each other through a bus bar 8. A battery system in which adjacent rectangular battery cells 1 are connected in series with each other can increase the output voltage and increase the output. However, the battery system can also connect adjacent rectangular battery cells in parallel.

電池ブロック２は、図３ないし図５に示すように、積層している角形電池セル１の間に絶縁セパレータ１５を挟着している。絶縁セパレータ１５は、隣接する角形電池セル１を絶縁する。絶縁セパレータ１５は、図６に示すように、両面に角形電池セル１を嵌着して定位置に配置する形状として、隣接する角形電池セル１を位置ずれしないように積層できる。絶縁セパレータ１５で絶縁して積層される角形電池セル１は、外装缶をアルミニウムなどの金属製にできる。角形電池セル１の間に絶縁セパレータ１５を挟着する構造は、絶縁セパレータ１５をプラスチック等の熱伝導率の小さい材質で製作して、隣接する角形電池セル１の熱暴走を効果的に防止できる効果もある。   As shown in FIGS. 3 to 5, the battery block 2 has an insulating separator 15 sandwiched between the stacked rectangular battery cells 1. The insulating separator 15 insulates the adjacent rectangular battery cells 1. As shown in FIG. 6, the insulating separator 15 can be laminated so that the adjacent rectangular battery cells 1 are not displaced as a shape in which the rectangular battery cells 1 are fitted on both surfaces and arranged in a fixed position. The rectangular battery cell 1 that is insulated and stacked by the insulating separator 15 can have an outer can made of metal such as aluminum. The structure in which the insulating separator 15 is sandwiched between the prismatic battery cells 1 can effectively prevent thermal runaway of the adjacent prismatic battery cells 1 by manufacturing the insulating separator 15 with a material having low thermal conductivity such as plastic. There is also an effect.

角形電池セル１に積層される絶縁セパレータ１５は、角形電池セル１を効果的に冷却するために、角形電池セル１との間に、空気などの冷却気体を通過させる冷却隙間１６を設けている。図６の絶縁セパレータ１５は、角形電池セル１との対向面に、両側縁まで延びる溝１５Ａを設けて、角形電池セル１との間に冷却隙間１６を設けている。絶縁セパレータ１５は、複数の溝１５Ａを、互いに平行に所定の間隔で設けている。絶縁セパレータ１５は、両面に溝１５Ａを設けて、互いに隣接する角形電池セル１と絶縁セパレータ１５との間に冷却隙間１６を設けている。この構造は、絶縁セパレータ１５の両側に形成される冷却隙間１６で、両側の角形電池セル１を効果的に冷却できる特長がある。ただ、絶縁セパレータは、片面にのみ溝を設けて、角形電池セル１と絶縁セパレータとの間に冷却隙間を設けることもできる。冷却隙間１６は、電池ブロック２の左右に開口するように水平方向に設けている。冷却隙間１６に強制送風される空気は、角形電池セル１の外装缶を直接に効率よく冷却する。この構造は、角形電池セル１の熱暴走を有効に阻止しながら、角形電池セル１を効率よく冷却できる特徴がある。   The insulating separator 15 stacked on the prismatic battery cell 1 is provided with a cooling gap 16 through which a cooling gas such as air passes between the prismatic battery cell 1 in order to effectively cool the prismatic battery cell 1. . The insulating separator 15 in FIG. 6 is provided with grooves 15 </ b> A extending to both side edges on the surface facing the prismatic battery cell 1, and the cooling gap 16 is provided between the prismatic battery cell 1. The insulating separator 15 is provided with a plurality of grooves 15A in parallel with each other at a predetermined interval. The insulating separator 15 is provided with grooves 15 </ b> A on both surfaces, and a cooling gap 16 is provided between the rectangular battery cell 1 and the insulating separator 15 adjacent to each other. This structure has an advantage that the prismatic battery cells 1 on both sides can be effectively cooled by the cooling gaps 16 formed on both sides of the insulating separator 15. However, the insulating separator can be provided with a groove only on one side, and a cooling gap can be provided between the rectangular battery cell 1 and the insulating separator. The cooling gap 16 is provided in the horizontal direction so as to open to the left and right of the battery block 2. The air forcedly blown into the cooling gap 16 directly and efficiently cools the outer can of the rectangular battery cell 1. This structure is characterized in that the prismatic battery cell 1 can be efficiently cooled while effectively preventing thermal runaway of the prismatic battery cell 1.

角形電池セル１を積層状態に固定して電池ブロック２とする電池ホルダー３は、図２に示すように、電池ブロック２を両端面から挟着してなる一対のエンドプレート４と、一対のエンドプレート４に両端部または中間部を連結してなる連結固定具５とを備える。   As shown in FIG. 2, the battery holder 3 that fixes the rectangular battery cell 1 in a stacked state to form a battery block 2 includes a pair of end plates 4 that sandwich the battery block 2 from both end surfaces, and a pair of ends. The plate 4 includes a connecting fixture 5 having both ends or an intermediate portion connected thereto.

エンドプレート４は、角形電池セル１の外形と同じ形状と寸法の四角形として、積層している電池ブロック２を両端面から挟着して固定している。エンドプレート４は、プラスチック製又は金属製で、外側面には、縦横に伸びる補強リブ４Ａを一体的に成形して設けている。エンドプレートは、補強金具を固定して補強することができる。さらに、この補強金具に連結固定具を固定することができる。この構造は、エンドプレートを補強金具で補強して強固な構造にでき、また、連結固定具を強固に連結できる特徴がある。とくに、この構造は、エンドプレートをプラスチックで成形して、それ自体を強固にできる特徴がある。ただ、エンドプレートは、必ずしも補強金具で補強する必要はなく、たとえばエンドプレートを金属製として、補強金具を設けることなく、連結固定具を直接に固定することもできる。   The end plate 4 is a quadrangle having the same shape and dimensions as the outer shape of the prismatic battery cell 1, and the stacked battery blocks 2 are sandwiched and fixed from both end surfaces. The end plate 4 is made of plastic or metal, and is provided with integrally formed reinforcing ribs 4A extending vertically and horizontally on the outer surface. The end plate can be reinforced by fixing a reinforcing metal fitting. Further, the connecting fixture can be fixed to the reinforcing metal fitting. This structure is characterized in that the end plate can be reinforced with a reinforcing metal fitting to be a strong structure, and the connection fixture can be firmly connected. In particular, this structure is characterized in that the end plate can be molded from plastic to make itself strong. However, it is not always necessary to reinforce the end plate with the reinforcing metal fitting. For example, the end plate is made of metal, and the connecting fixture can be directly fixed without providing the reinforcing metal fitting.

連結固定具５は、鉄などの金属製で、その両端または中間を止ネジ１４でエンドプレート４に固定している。   The connection fixture 5 is made of metal such as iron, and both ends or the middle thereof are fixed to the end plate 4 with set screws 14.

図１ないし図４に示すバッテリシステムは、電池ブロック２の上面、すなわち角形電池セル１の端子面１０に対向するように絶縁プレート６を介して、排出ダクト７を配置している。絶縁プレート６は、各々の角形電池セル１の端子面１０に対向するように、電池ブロック２の表面に対向して配設される。   In the battery system shown in FIGS. 1 to 4, a discharge duct 7 is disposed via an insulating plate 6 so as to face the upper surface of the battery block 2, that is, the terminal surface 10 of the rectangular battery cell 1. The insulating plate 6 is disposed to face the surface of the battery block 2 so as to face the terminal surface 10 of each rectangular battery cell 1.

絶縁プレート６は、排出ダクト７とバスバー８を一体構造として電池ブロック２の定位置に配置し、さらに、各々の角形電池セル１の電圧を検出するためのリード線９も一体構造として電池ブロック２の定位置に配置している。   The insulating plate 6 is arranged at a fixed position of the battery block 2 with the discharge duct 7 and the bus bar 8 as an integrated structure, and the lead wire 9 for detecting the voltage of each rectangular battery cell 1 is also integrated with the battery block 2. It is arranged at the fixed position.

排出ダクト７は、図１、及び図７ないし図１０に示すように絶縁プレート６の厚さ方法の寸法に対して横幅を広くしてなる金属筒で、下方に突出するように連結開口７Ａを設けている。下方に突出する連結開口７Ａは、図３、図４、及び図９に示すように、絶縁プレート６の下面、すなわち電池ブロック２との対向面に開口されて、角形電池セル１のガス排出口１２に連結される。角形電池セル１のガス排出口１２から排出されるガスは、連結開口７Ａから排出ダクト７に流入して外部に排出される。   As shown in FIGS. 1 and 7 to 10, the discharge duct 7 is a metal cylinder having a wide width with respect to the dimension of the thickness method of the insulating plate 6, and has a connection opening 7 </ b> A so as to protrude downward. Provided. As shown in FIGS. 3, 4, and 9, the connecting opening 7 </ b> A projecting downward is opened on the lower surface of the insulating plate 6, that is, the surface facing the battery block 2, and the gas discharge port of the rectangular battery cell 1. 12 is connected. The gas discharged from the gas discharge port 12 of the rectangular battery cell 1 flows into the discharge duct 7 through the connection opening 7A and is discharged to the outside.

バスバー８は電気抵抗の小さい金属板で、図１と図５に示すように、絶縁プレート６に一体構造に固定されて、その両端部を角形電池セル１の電極端子１３に接続して、隣の角形電池セル１を直列に接続する。リード線９は、図８に示すように、各々のバスバー８に接続されて、バスバー８を介して角形電池セル１の電極端子１３に接続される。絶縁プレート６は、図１、図５、及び図７ないし図９に示すように、バスバー８の両端部を電極端子１３に接続するために、バスバー８の両端部を絶縁プレート６の両面、すなわち電池ブロック２との対向面と反対の外側面とに露出させる露出部６Ａ、６Ｂを設けている。バスバー８は、電池ブロック２との対向面において、絶縁プレート６の露出部６Ｂから露出する部分を電極端子１３に接触させて接続される。絶縁プレート６の外側面の露出部６Ａは、バスバー８を電極端子１３に固定する止ネジ１８のねじ頭を配設する。止ネジ１８でバスバー８を電極端子１３に固定する固定構造は、バスバー８と角形電池セル１の電極端子１３に、止ネジ１８をねじ込んで固定する止め穴８Ａ、１３Ａを設けている。バスバー８と電極端子１３とは、積層する状態で同じ位置に止め穴８Ａ、１３Ａを設けており、止め穴８Ａ、１３Ａは絶縁プレート６の表面に露出する位置に設けている。絶縁プレート６の外側面に露出するバスバー８に止ネジ１８をねじ込んで、この止ネジ１８をバスバー８の止め穴８Ａと電極端子１３の止め穴１３Ａに挿入して、バスバー８を電極端子１３に固定する。図６に示す電極端子１３は、金属ブロックで、止め穴１３Ａを雌ねじ孔として、止ネジ１８をねじ込んで固定している。ただ、止ネジで固定される接続端子は、金属プレートを逆Ｌ字状に折曲加工したものとすることもできる。この接続端子は、図示しないが、折曲片に設けた止め穴の下面にナットを固定して、止ネジをねじ込んで固定することができる。ただし、バスバーと電極端子とは、必ずしも止ネジで固定する必要はなく、たとえばスポット溶接やレーザー溶接などの方法で溶接して固定することもできる。スポット溶接やレーザー溶接も、絶縁プレートの外側面の露出部からバスバーを電極端子に溶接する。   As shown in FIGS. 1 and 5, the bus bar 8 is a metal plate having a small electric resistance, and is fixed to the insulating plate 6 in an integrated structure. Both ends of the bus bar 8 are connected to the electrode terminals 13 of the rectangular battery cell 1 and adjacent to each other. Are connected in series. As shown in FIG. 8, the lead wire 9 is connected to each bus bar 8 and is connected to the electrode terminal 13 of the rectangular battery cell 1 via the bus bar 8. As shown in FIGS. 1, 5, and 7 to 9, the insulating plate 6 has both ends of the bus bar 8 connected to both sides of the insulating plate 6, that is, in order to connect both ends of the bus bar 8 to the electrode terminals 13. Exposed portions 6 </ b> A and 6 </ b> B that are exposed to the outer surface opposite to the surface facing the battery block 2 are provided. The bus bar 8 is connected on the surface facing the battery block 2 with the portion exposed from the exposed portion 6 </ b> B of the insulating plate 6 in contact with the electrode terminal 13. The exposed portion 6 </ b> A on the outer surface of the insulating plate 6 is provided with a screw head of a set screw 18 that fixes the bus bar 8 to the electrode terminal 13. The fixing structure for fixing the bus bar 8 to the electrode terminal 13 with the set screw 18 is provided with set holes 8A and 13A for screwing and fixing the set screw 18 to the bus bar 8 and the electrode terminal 13 of the rectangular battery cell 1. The bus bar 8 and the electrode terminal 13 are provided with stop holes 8A and 13A at the same position in a stacked state, and the stop holes 8A and 13A are provided at positions exposed on the surface of the insulating plate 6. A set screw 18 is screwed into the bus bar 8 exposed on the outer surface of the insulating plate 6, the set screw 18 is inserted into the set hole 8 A of the bus bar 8 and the set hole 13 A of the electrode terminal 13, and the bus bar 8 is connected to the electrode terminal 13. Fix it. The electrode terminal 13 shown in FIG. 6 is a metal block, and is fixed by screwing a set screw 18 using the set hole 13A as a female screw hole. However, the connection terminal fixed with a set screw can be a metal plate bent into an inverted L shape. Although not shown, this connection terminal can be fixed by screwing a set screw by fixing a nut to the lower surface of a set hole provided in the bent piece. However, the bus bar and the electrode terminal are not necessarily fixed with a set screw, and can be fixed by welding, for example, by a method such as spot welding or laser welding. In spot welding and laser welding, the bus bar is welded to the electrode terminal from the exposed portion of the outer surface of the insulating plate.

リード線９は、図８に示すように、絶縁プレート６の内部で一端をバスバー８に接続している。リード線９は絶縁プレート６から外部に引き出されて、角形電池セル１の電圧を検出する電圧検出回路（図示せず）に接続される。電圧検出回路は、リード線９とバスバー８を介して各々の角形電池セル１の電極端子１３に接続されて、各々の角形電池セル１の電圧を検出し、検出する電圧で角形電池セル１を保護しながら、すなわち角形電池セル１の過充電と過放電を防止するように充放電を制御する。   As shown in FIG. 8, the lead wire 9 has one end connected to the bus bar 8 inside the insulating plate 6. The lead wire 9 is pulled out from the insulating plate 6 and connected to a voltage detection circuit (not shown) that detects the voltage of the rectangular battery cell 1. The voltage detection circuit is connected to the electrode terminal 13 of each rectangular battery cell 1 via the lead wire 9 and the bus bar 8, detects the voltage of each rectangular battery cell 1, and detects the rectangular battery cell 1 with the detected voltage. While protecting, that is, charge / discharge is controlled so as to prevent overcharge and overdischarge of the rectangular battery cell 1.

絶縁プレート６は、プラスチック製で、排出ダクト７とバスバー８とリード線９をインサート成形して一体構造に固定している。絶縁プレート６にインサート成形して固定される排出ダクト７は、連結開口７Ａを絶縁プレート６の下面に開口している。図７ないし図９に示す絶縁プレート６は、排出ダクト７の一端を絶縁プレート６の外部に突出させている。この絶縁プレート６は、排出ダクト７とバスバー８とリード線９を仮止めしている金型（図示せず）の成形室に溶融状態のプラスチックを注入して成形される。インサート成形によって絶縁プレート６に一体構造に固定している排出ダクト７とバスバー８とリード線９は、絶縁プレート６の正確な位置にずれないように強固に固定される。リード線９は、その一端をあらかじめバスバー８に接続する状態で、絶縁プレート６にインサート成形される。リード線９は、各々の角形電池セル１の電圧を検出できるように、各々のバスバー８に接続している。さらに、図の絶縁プレート６は、リード線９を外部に引き出して、その先端にコネクタ１９を接続している。このコネクタ１９を介して電圧検出回路（図示せず）に接続される。   The insulating plate 6 is made of plastic, and the discharge duct 7, the bus bar 8, and the lead wire 9 are insert-molded and fixed to an integral structure. The discharge duct 7 that is insert-molded and fixed to the insulating plate 6 has a connection opening 7 </ b> A opened on the lower surface of the insulating plate 6. In the insulating plate 6 shown in FIGS. 7 to 9, one end of the discharge duct 7 protrudes outside the insulating plate 6. The insulating plate 6 is molded by injecting molten plastic into a molding chamber of a mold (not shown) temporarily fixing the discharge duct 7, the bus bar 8 and the lead wire 9. The discharge duct 7, the bus bar 8, and the lead wire 9 that are fixed to the insulating plate 6 in an integral structure by insert molding are firmly fixed so as not to shift to an accurate position of the insulating plate 6. The lead wire 9 is insert-molded on the insulating plate 6 with one end thereof connected to the bus bar 8 in advance. The lead wire 9 is connected to each bus bar 8 so that the voltage of each square battery cell 1 can be detected. Further, the insulating plate 6 shown in the drawing has a lead wire 9 pulled out and a connector 19 is connected to the tip thereof. The connector 19 is connected to a voltage detection circuit (not shown).

絶縁プレート６は、排出ダクト７とバスバー８とリード線９の全てをインサート成形して、これらを正確な位置に一体構造に固定できる。ただ、排出ダクトとバスバーとリード線のいずれかをインサート成形して絶縁プレートに一体構造に固定することもできる。たとえば、絶縁プレートに排出ダクトのみをインサート成形して一体構造に固定し、あるいはバスバーのみをインサート成形して一体構造とし、あるいはまた、排出ダクトとバスバーをインサート成形して一体構造に固定することができる。   The insulating plate 6 can insert-mold all of the discharge duct 7, the bus bar 8, and the lead wire 9, and fix them in an integrated structure at an accurate position. However, any one of the discharge duct, the bus bar, and the lead wire can be insert-molded and fixed to the insulating plate in an integral structure. For example, it is possible to insert-mold only the discharge duct into the insulating plate and fix it in an integral structure, or insert-mold only the bus bar into an integral structure, or insert-mold the discharge duct and bus bar into an integral structure. it can.

さらに、絶縁プレートは、排出ダクト、バスバー、リード線をインサート成形することなく、一体構造に固定することもできる。絶縁プレートにインサート成形されない排出ダクト、バスバー、リード線は、図１１と図１２に示すように、プラスチック製の絶縁プレート６０に設けた埋設凹部６１、６２、６３に挿入して一体構造に固定される。排出ダクト７を挿入して一体構造とする埋設凹部６１は、排出ダクト７に嵌着できる形状、すなわち、内形を排出ダクト７の外形としている凹部であって、ここに排出ダクト７を嵌着して定位置に配置する。この埋設凹部６１は、絶縁プレート６０の下面であって電池ブロックとの対向面に開口するように設けられる。バスバー８を挿入して一体構造に固定する埋設凹部６２も、電池ブロックとの対向面に開口して設けられる。この埋設凹部６２は、バスバー８を挿入して一体構造に固定できるように、内形をバスバー８の外形に等しくして、挿入されたバスバー８を定位置に固定できるようにしている。リード線９は、バスバー８に接続しているので、バスバー８を埋設凹部６２に挿入して一体構造とする絶縁プレート６０は、バスバー８とリード線９の両方を埋設凹部６２、６３に挿入して一体構造に固定する。リード線９を挿入する埋設凹部６３も、絶縁プレート６０の下面に開口されて、リード線９を挿通して一体構造に固定できる溝形としている。   Further, the insulating plate can be fixed to the integral structure without insert molding of the discharge duct, bus bar, and lead wire. As shown in FIGS. 11 and 12, discharge ducts, bus bars, and lead wires that are not insert-molded into the insulating plate are inserted into embedded recesses 61, 62, and 63 provided in the plastic insulating plate 60 and fixed to an integral structure. The The embedded recess 61 into which the discharge duct 7 is inserted to form an integral structure is a recess that can be fitted into the discharge duct 7, that is, an inner shape that is the outer shape of the discharge duct 7, and the discharge duct 7 is fitted here. And place it in place. The embedded recess 61 is provided on the lower surface of the insulating plate 60 so as to open on the surface facing the battery block. An embedded recess 62 for inserting the bus bar 8 and fixing the bus bar 8 to the integral structure is also provided in an opening on the surface facing the battery block. The embedded recess 62 has an inner shape equal to the outer shape of the bus bar 8 so that the bus bar 8 can be inserted and fixed in an integrated structure, so that the inserted bus bar 8 can be fixed in place. Since the lead wire 9 is connected to the bus bar 8, the insulating plate 60 in which the bus bar 8 is inserted into the embedded recess 62 to form an integrated structure inserts both the bus bar 8 and the lead wire 9 into the embedded recesses 62 and 63. To fix it in one piece. The embedded concave portion 63 into which the lead wire 9 is inserted is also formed in a groove shape that is opened on the lower surface of the insulating plate 60 and can be inserted into the lead wire 9 and fixed to the integrated structure.

さらに、絶縁プレート６０は、埋設凹部６１、６２、６３に挿入される排出ダクト７、バスバー８、リード線９の落下を防止する係止部６４を埋設凹部６１、６２、６３の内面に設けることもできる。この絶縁プレート６０は、たとえば、埋設凹部６１、６２に挿入される排出ダクト７やバスバー８を係止部６４で係止して、埋設凹部６１、６２からの落下を有効に防止できる。   Further, the insulating plate 60 is provided with a locking portion 64 for preventing the discharge duct 7, the bus bar 8, and the lead wire 9 to be inserted into the embedded recesses 61, 62, 63 on the inner surfaces of the embedded recesses 61, 62, 63. You can also. The insulating plate 60 can effectively prevent, for example, dropping from the embedded concave portions 61 and 62 by locking the discharge duct 7 and the bus bar 8 inserted into the embedded concave portions 61 and 62 with the locking portions 64.

排出ダクト７とバスバー８とリード線９とを一体構造に固定している絶縁プレート６、６０は、バスバー８を電極端子１３に固定することで、電池ブロック２の定位置に固定される。さらに、絶縁プレート６、６０は、電池ブロック２のエンドプレート４に固定し、あるいは電池ブロック２を収納している外装ケース２０に固定して、確実に固定することもできる。   The insulating plates 6 and 60 that fix the discharge duct 7, the bus bar 8, and the lead wire 9 in an integrated structure are fixed to a fixed position of the battery block 2 by fixing the bus bar 8 to the electrode terminal 13. Furthermore, the insulating plates 6 and 60 can be fixed securely by being fixed to the end plate 4 of the battery block 2 or fixed to the outer case 20 housing the battery block 2.

以上のバッテリシステムは、以下の工程で製造される。
［絶縁プレートの製造工程］
排出ダクト７と、リード線９を接続しているバスバー８を金型の成形室の定位置に仮止めして型締めし、金型の成形室に絶縁プレート６を成形する樹脂、たとえばＰＢＴを加熱溶融して高圧注入する。その後、金型を開いて排出ダクト７とバスバー８とリード線９をインサート成形してなる絶縁プレート６を成形室から分離して脱型する。 The above battery system is manufactured in the following steps.
[Insulating plate manufacturing process]
The bus bar 8 connecting the discharge duct 7 and the lead wire 9 is temporarily fixed at a fixed position in the molding chamber of the mold and clamped, and a resin, such as PBT, for molding the insulating plate 6 is formed in the molding chamber of the mold. Heat-melt and pour high pressure. Thereafter, the mold is opened, and the insulating plate 6 formed by insert molding of the discharge duct 7, the bus bar 8, and the lead wire 9 is separated from the molding chamber and removed.

［電池ブロックの製造工程］
複数の角形電池セル１を絶縁セパレータ１５を挟んで積層し、その両端面を一対のエンドプレート４で挟着して固定する。一対のエンドプレート４は、連結固定具５に連結されて、積層している角形電池セル１を挟着する。 [Battery block manufacturing process]
A plurality of prismatic battery cells 1 are stacked with an insulating separator 15 interposed therebetween, and both end surfaces thereof are sandwiched and fixed by a pair of end plates 4. The pair of end plates 4 are connected to a connecting fixture 5 to sandwich the stacked rectangular battery cells 1.

［電池ブロックと絶縁プレートの組み立て工程］
電池ブロック２の上に絶縁プレート６を配置する。このとき、排出ダクト７の連結開口７Ａをパッキン１７を介して角形電池セル１のガス排出口１２に連結するように、図３と図６に示すように、角形電池セル１の端子面１０であって、ガス排出口１２の周囲にパッキン１７を配置している。絶縁プレート６を電池ブロック２の上に配置して、排出ダクト７の連結開口７Ａと角形電池セル１の上面であって、ガス排出口１２の周囲との間にパッキン１７を挟着して、連結開口７Ａを気密にガス排出口１２に連結する。
また、絶縁プレート６の外周面の露出部６Ａから、バスバー８の止め穴８Ａと電極端子１３の止め穴１３Ａに止ネジ１８をねじ込んでバスバー８を電極端子１３に固定する。この状態で、絶縁プレート６はバスバー８を介して電池ブロック２に固定される。 [Assembly process of battery block and insulating plate]
An insulating plate 6 is disposed on the battery block 2. At this time, on the terminal surface 10 of the rectangular battery cell 1, as shown in FIGS. 3 and 6, the connection opening 7A of the discharge duct 7 is connected to the gas discharge port 12 of the rectangular battery cell 1 via the packing 17. Thus, a packing 17 is arranged around the gas discharge port 12. An insulating plate 6 is disposed on the battery block 2 and a packing 17 is sandwiched between the connection opening 7A of the discharge duct 7 and the upper surface of the rectangular battery cell 1 and the periphery of the gas discharge port 12, The connection opening 7A is connected to the gas discharge port 12 in an airtight manner.
The bus bar 8 is fixed to the electrode terminal 13 by screwing a set screw 18 into the set hole 8A of the bus bar 8 and the set hole 13A of the electrode terminal 13 from the exposed portion 6A of the outer peripheral surface of the insulating plate 6. In this state, the insulating plate 6 is fixed to the battery block 2 via the bus bar 8.

以上の工程で組み立てられた電池ブロック２は、リード線９に連結しているコネクタ１９を電圧検出回路を実装する回路基板（図示せず）に接続し、回路基板と電池ブロック２を外装ケース２０に収納して完成されたバッテリシステムとなる。   In the battery block 2 assembled in the above process, the connector 19 connected to the lead wire 9 is connected to a circuit board (not shown) on which the voltage detection circuit is mounted, and the circuit board and the battery block 2 are connected to the outer case 20. The battery system is completed by being housed.

１…角形電池セル
２…電池ブロック
３…電池ホルダー
４…エンドプレート ４Ａ…補強リブ
５…連結固定具
６…絶縁プレート ６Ａ…露出部
６Ｂ…露出部
７…排出ダクト ７Ａ…連結開口
８…バスバー ８Ａ…止め穴
９…リード線
１０…端子面
１１…ガス排出弁
１２…ガス排出口
１３…電極端子 １３Ａ…止め穴
１４…止ネジ
１５…絶縁セパレータ １５Ａ…溝
１６…冷却隙間
１７…パッキン
１８…止ネジ
１９…コネクタ
２０…外装ケース
６０…絶縁プレート
６１…埋設凹部
６２…埋設凹部
６３…埋設凹部
６４…係止部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Square battery cell 2 ... Battery block 3 ... Battery holder 4 ... End plate 4A ... Reinforcement rib 5 ... Connection fixture 6 ... Insulating plate 6A ... Exposed part
6B ... Exposed portion 7 ... Exhaust duct 7A ... Connecting opening 8 ... Bus bar 8A ... Stop hole 9 ... Lead wire 10 ... Terminal surface 11 ... Gas exhaust valve 12 ... Gas exhaust port 13 ... Electrode terminal 13A ... Stop hole 14 ... Set screw 15 Insulating separator 15A ... Groove 16 ... Cooling gap 17 ... Packing 18 ... Set screw 19 ... Connector 20 ... Exterior case 60 ... Insulating plate 61 ... Embedded recess 62 ... Embedded recess 63 ... Embedded recess 64 ... Locking portion

Claims (12)

正負の電極端子(13)を設けている端子面(10)にガス排出弁(11)のガス排出口(12)を設けている複数の角形電池セル(1)が、各々の端子面(10)を同一面に位置するようにして積層され、かつ各々の角形電池セル(1)をバスバー(8)で接続してなる電池ブロック(2)と、この電池ブロック(2)を構成する各々の角形電池セル(1)のガス排出口(12)に連結されて、ガス排出口(12)から排出されるガスを外部に排気する中空状の排出ダクト(7)とを備えるバッテリシステムであって、
各々の角形電池セル(1)の端子面(10)に対向するように、電池ブロック(2)の表面に対向して絶縁プレート(6)、(60)を配設しており、この絶縁プレート(6)、(60)に、前記排出ダクト(7)と前記バスバー(8)を一体構造に固定しており、
前記絶縁プレート(6)、(60)に一体構造の排出ダクト(7)は、各々の角形電池セル(1)のガス排出口(12)に連結される連結開口(7A)を電池ブロック(2)との対向面に開口してこの連結開口(7A)をガス排出口(12)に連結しており、さらに、前記バスバー(8)は各々の角形電池セル(1)の電極端子(13)に接続される接続部を露出して、露出部においてバスバー(8)が電極端子(13)に接続されてなることを特徴とするバッテリシステム。 A plurality of rectangular battery cells (1) provided with gas discharge ports (12) of the gas discharge valve (11) on the terminal surface (10) provided with the positive and negative electrode terminals (13) are connected to each terminal surface (10 ) Are stacked so as to be positioned on the same plane, and each square battery cell (1) is connected by a bus bar (8), and a battery block (2) and each of the battery blocks (2) constituting the battery block (2) A battery system comprising a hollow discharge duct (7) connected to the gas discharge port (12) of the prismatic battery cell (1) and exhausting the gas discharged from the gas discharge port (12) to the outside. ,
Insulating plates (6) and (60) are arranged facing the surface of the battery block (2) so as to face the terminal surface (10) of each rectangular battery cell (1). (6), (60), the discharge duct (7) and the bus bar (8) are fixed in an integral structure,
The discharge duct (7) integrally formed with the insulating plates (6) and (60) has a battery block (2) with a connection opening (7A) connected to the gas discharge port (12) of each rectangular battery cell (1). ) And the connecting opening (7A) is connected to the gas outlet (12), and the bus bar (8) is connected to the electrode terminal (13) of each rectangular battery cell (1). A battery system characterized in that a connection portion connected to is exposed and the bus bar (8) is connected to the electrode terminal (13) at the exposed portion. 各々の角形電池セル(1)の電圧を検出するリード線(9)を絶縁プレート(6)、(60)のバスバー(8)に接続して、絶縁プレート(6)、(60)に一体構造に固定してなる請求項１に記載されるバッテリシステム。   Connect the lead wire (9) that detects the voltage of each square battery cell (1) to the bus bar (8) of the insulation plate (6), (60), and is integrated with the insulation plate (6), (60) The battery system according to claim 1, wherein the battery system is fixed to the battery. 前記絶縁プレート(6)がプラスチック製で、前記排出ダクト(7)をプラスチック製の絶縁プレート(6)にインサート成形して一体構造に固定している請求項１に記載されるバッテリシステム。   The battery system according to claim 1, wherein the insulating plate (6) is made of plastic, and the discharge duct (7) is insert-molded into the plastic insulating plate (6) and fixed to an integral structure. 前記絶縁プレート(6)がプラスチック製で、前記バスバー(8)をプラスチック製の絶縁プレート(6)にインサート成形して一体構造に固定している請求項１に記載されるバッテリシステム。   The battery system according to claim 1, wherein the insulating plate (6) is made of plastic, and the bus bar (8) is insert-molded into the plastic insulating plate (6) and fixed to an integral structure. 前記絶縁プレート(6)がプラスチック製で、前記リード線(9)をプラスチック製の絶縁プレート(6)にインサート成形して一体構造に固定している請求項２に記載されるバッテリシステム。   The battery system according to claim 2, wherein the insulating plate (6) is made of plastic, and the lead wire (9) is insert-molded into the plastic insulating plate (6) and fixed to an integral structure. 前記絶縁プレート(60)がプラスチック製で、プラスチック製の絶縁プレート(60)は排出ダクト(7)を内部に挿入して定位置に固定する埋設凹部(61)を成形して設けており、この埋設凹部(61)に排出ダクト(7)を挿入して一体構造に固定してなる請求項１に記載されるバッテリシステム。   The insulating plate (60) is made of plastic, and the plastic insulating plate (60) is formed by molding a buried recess (61) that is inserted into the discharge duct (7) and fixed in place. The battery system according to claim 1, wherein the discharge duct (7) is inserted into the embedded recess (61) and fixed to an integral structure. 前記絶縁プレート(60)がプラスチック製で、プラスチック製の絶縁プレート(60)はバスバー(8)を内部に挿入して定位置に固定する埋設凹部(62)を成形して設けており、この埋設凹部(62)にバスバー(8)を挿入して一体構造に固定してなる請求項１に記載されるバッテリシステム。   The insulating plate (60) is made of plastic, and the plastic insulating plate (60) is formed by forming an embedded recess (62) for inserting the bus bar (8) into the interior and fixing it in place. The battery system according to claim 1, wherein the bus bar (8) is inserted into the recess (62) and fixed to an integral structure. 前記絶縁プレート(60)がプラスチック製で、プラスチック製の絶縁プレート(60)は前記リード線(9)を内部に挿入して定位置に固定する埋設凹部(63)を成形して設けており、この埋設凹部(63)にリード線(9)を挿入して一体構造に固定してなる請求項２に記載されるバッテリシステム。   The insulating plate (60) is made of plastic, and the plastic insulating plate (60) is formed by forming an embedded recess (63) that is inserted into the lead wire (9) and fixed in place, The battery system according to claim 2, wherein the lead wire (9) is inserted into the embedded recess (63) and fixed to an integral structure. 前記絶縁プレート(6)、(60)が、電池ブロック(2)との対向面と、その反対の外側面にバスバー(8)を露出させて、電池ブロック(2)との対向面を角形電池セル(1)の電極端子(13)に接触させて電気接続してなる請求項１に記載されるバッテリシステム。   The insulating plates (6), (60) have a bus bar (8) exposed on a surface facing the battery block (2) and an outer surface opposite thereto, and the surface facing the battery block (2) is a square battery. The battery system according to claim 1, wherein the battery system is electrically connected to the electrode terminal (13) of the cell (1). 前記バスバー(8)と角形電池セル(1)の電極端子(13)が止ネジ(18)をねじ込んで固定する止め穴(8A)、(13A)を有し、前記止ネジ(18)が、絶縁プレート(6)、(60)の外側面に露出するバスバー(8)にねじ込まれて、バスバー(8)を電極端子(13)に固定してなる請求項９に記載されるバッテリシステム。   The bus bar (8) and the electrode terminal (13) of the rectangular battery cell (1) have set holes (8A) and (13A) for screwing and fixing the set screws (18), and the set screws (18), The battery system according to claim 9, wherein the bus bar (8) is fixed to the electrode terminal (13) by being screwed into the bus bar (8) exposed on the outer surface of the insulating plates (6), (60). 前記排出ダクト(6)、(60)の連結開口(7A)がパッキン(17)を介して角形電池セル(1)のガス排出口(12)に連結されてなる請求項１に記載されるバッテリシステム。   The battery according to claim 1, wherein the connection opening (7A) of the discharge ducts (6), (60) is connected to the gas discharge port (12) of the rectangular battery cell (1) through the packing (17). system. 前記絶縁プレート(6)、(60)に一体構造に固定してなる前記リード線(9)の端部にコネクタ(19)を接続している請求項２に記載されるバッテリシステム。   The battery system according to claim 2, wherein a connector (19) is connected to an end of the lead wire (9) fixed to the insulating plates (6), (60) in an integral structure.
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