JP2011159474A - Battery pack - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small and simple battery pack easy to assemble while maintaining reliability and robustness. <P>SOLUTION: A battery assembly 1 consists of a plurality of cell block stages 2 each having cell blocks 10 arranged parallel to each other so that the end faces of unit cells 11 in the cell blocks 10 are approximately flush with each other, and stacked to be arranged on one approximately straight line in the longitudinal direction of a cylinder so that the end faces of the unit cells 11 are opposed to each other. Each of the stacked adjacent cell block stages 2 has lead plates 20 extending to the side faces of the battery assembly 1, and lead connection parts 25 for electrically connecting extending portions of the lead plates 20 to each other. The lead connection parts 25 connect the lead plates 20 of the adjacent cell block stages 2 to each other on the sides of the alternately different side faces of the battery assembly 1. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、充電可能な複数の素電池を内蔵する電池パックに関し、特に外形を小型化可能な電池パックに関する。   The present invention relates to a battery pack containing a plurality of rechargeable unit cells, and more particularly to a battery pack whose outer shape can be reduced.

電動自転車やアシスト自転車など、駆動に大電流を要する用途に、複数の素電池を直列に接続して出力電圧を高くし、かつ並列に接続して出力電流を高くした電池パックが使用されている。特に近年の大出力化の要求と、携行に容易な小型、軽量化の要求に応えることのできる電池パックが求められている。一方で、出力電流の大電流化によって素電池や、放電を制御するFETなどのスイッチング素子やダイオードなどの電子部品の発熱量も多くなる傾向にあり、長期に渡って安定的に使用できるよう十分な放熱構造が求められる。   For applications that require a large current for driving, such as electric bicycles and assist bicycles, battery packs are used in which multiple unit cells are connected in series to increase the output voltage and connected in parallel to increase the output current. . In particular, there is a need for a battery pack that can meet the recent demand for higher output and the demand for smaller size and light weight that are easy to carry. On the other hand, increasing the output current tends to increase the amount of heat generated by the unit cells, switching elements such as FETs that control the discharge, and electronic components such as diodes, so that they can be used stably over a long period of time. A heat dissipation structure is required.

特開2008−34296号公報JP 2008-34296 A

しかしながら、電池パックの小型化を突き詰めようとする程、熱が内部にこもりやすくなって放熱性が悪くなる上、放熱機構を追加すれば外形が大型化するため、小型化と放熱効率の両立は相反し、その両立は容易でない。   However, the more you try to reduce the size of the battery pack, the more easily heat is trapped inside and the heat dissipation becomes worse.In addition, the addition of a heat dissipation mechanism increases the size of the outer shape. Contradictingly, it is not easy to achieve both.

加えて、多数の素電池を直列接続した構造では、素電池の数が増える程大きく重くなるため、部品の段階で嵩張り、組み立て時の取り扱いが容易でないという問題もあった。   In addition, in a structure in which a large number of unit cells are connected in series, the larger the number of unit cells, the heavier and heavier it becomes, and there is a problem that it is bulky at the part stage and is not easy to handle during assembly.

一方で、自転車のような移動体に使用される電池パックは、振動や衝撃に晒されるため、十分な機械的強度を備える必要がある。例えば直列接続されている素電池のリード板が振動や衝撃で外れたり接触不良を生じると、電池パック全体が使用できなくなってしまう。   On the other hand, since a battery pack used for a moving body such as a bicycle is exposed to vibration and impact, it needs to have sufficient mechanical strength. For example, if the lead plates of the unit cells connected in series are detached due to vibration or impact, or if contact failure occurs, the entire battery pack cannot be used.

その一方で、低コスト化の要求も強く、可能な限り簡素な構成で機械的強度を増し、放熱性も確保して長期間に渡って信頼性を維持する必要があり、このような要求を満たす電池パックの改良が継続的に求められているところである。   On the other hand, there is a strong demand for cost reduction, and it is necessary to increase mechanical strength with as simple a structure as possible, secure heat dissipation and maintain reliability over a long period of time. There is an ongoing demand for improvements in battery packs that can be satisfied.

本発明は、このような要求に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、信頼性を維持しつつ、電池パックの小型化、簡素化を図り組み立て作業も容易な電池パックを提供することにある。   The present invention has been made in view of such demands, and its main object is to provide a battery pack that is easy to assemble while reducing the size and simplification of the battery pack while maintaining reliability. There is.

課題を解決するための手段及び発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

以上の目的を達成するため、本発明の第1の電池パックによれば、円筒形の外装缶を有する複数の素電池11と、前記複数の素電池11を互いに平行となる姿勢に保持する電池スペーサ12と、で構成される複数の電池ブロック10と、各電池ブロック10について、前記電池スペーサ12に保持された前記素電池11の端面を接続して素電池11同士を並列に接続すると共に、隣接する電池ブロック10同士を直列に接続するリード板20と、前記リード板20と電気的に接続している回路基板40と、前記電池ブロック10及び回路基板40とを内部に収納している外装ケース30と、を備える電池パックであって、前記電池ブロック10同士を、該電池ブロック10に含まれる素電池11の端面が略同一平面となるように互いに平行に並べた電池ブロック段2とし、前記電池ブロック段2同士を複数、前記素電池11の端面同士が対向するように、円筒形の長さ方向に略一直線上に配置するように積層した電池集合体1を構成してなり、積層されて隣接する電池ブロック段2それぞれについて、前記電池集合体1の側面側に各々リード板20を延長させると共に、これらリード板20の延長された部分同士を電気接続するためのリード接続部25を備えており、かつリード接続部25は、隣接する電池ブロック段2間で、前記電池集合体1の側面を交互に変更して、前記リード板20同士を接続することができる。これにより、電池ブロック段同士をリード接続部でジグザグ状に接続して直列接続数を増やし、高出力化を図ると共に、リード板同士を接続するリード接続部を別部材で用意して、電池ブロック段が大型化する事態を回避でき、電池パックの組み立て効率を改善できる利点が得られる。   In order to achieve the above object, according to the first battery pack of the present invention, a plurality of unit cells 11 having a cylindrical outer can and a battery for holding the plurality of unit cells 11 in a posture parallel to each other. A plurality of battery blocks 10 constituted by spacers 12 and for each battery block 10, the end faces of the unit cells 11 held by the battery spacer 12 are connected to connect the unit cells 11 in parallel, A lead plate 20 that connects adjacent battery blocks 10 in series, a circuit board 40 that is electrically connected to the lead plate 20, and an exterior housing the battery block 10 and the circuit board 40 therein. A battery pack including a case 30, wherein the battery blocks 10 are parallel to each other such that end faces of the unit cells 11 included in the battery block 10 are substantially in the same plane. The battery assembly 1 is a solid battery block stage 2, which is stacked so that a plurality of the battery block stages 2 are arranged in a substantially straight line in the longitudinal direction of the cylindrical shape so that the end faces of the unit cells 11 face each other. For each battery block stage 2 that is stacked and adjacent, the lead plate 20 is extended to the side surface side of the battery assembly 1 and the extended portions of the lead plate 20 are electrically connected to each other. A lead connection portion 25 for connecting the lead plates 20 by alternately changing the side surfaces of the battery assembly 1 between adjacent battery block stages 2. Can do. As a result, the battery block stages are connected in a zigzag manner at the lead connection portion to increase the number of series connections, thereby achieving higher output, and a lead connection portion for connecting the lead plates to each other is prepared as a separate member. It is possible to avoid the situation where the steps are enlarged, and to obtain the advantages of improving the battery pack assembly efficiency.

また第2の電池パックによれば、前記リード接続部25が、ねじ穴を開口した一対の固定片26を連結した金属製の平板であり、該金属板の厚さは、前記リード板20よりも厚く構成されており、前記リード板20が、前記電池ブロック段2の側面に沿うようにL字状に折曲したリード接続用端子22を備えており、かつ該リード接属用端子は接続端子ねじ穴23を開口しており、前記電池スペーサ12が、前記電池集合体1の側面にねじ受け部を開口しており、前記リード接続部25が前記リード接続用端子22と電池スペーサ12に対してリード接続ねじ28の螺合により固定することができる。これにより、電池集合体の側面で交互にねじの螺合によりリード板同士を電気的に接続できる。同時に、金属板のリード接続部で電池スペーサ同士を連結することにより、電池スペーサ間の機械的な連結も維持できる。   According to the second battery pack, the lead connecting portion 25 is a metal flat plate connecting a pair of fixing pieces 26 having screw holes and the thickness of the metal plate is greater than that of the lead plate 20. The lead plate 20 includes a lead connection terminal 22 bent in an L shape along the side surface of the battery block stage 2, and the lead attachment terminal is connected. A terminal screw hole 23 is opened, the battery spacer 12 has a screw receiving portion opened on a side surface of the battery assembly 1, and the lead connection portion 25 is connected to the lead connection terminal 22 and the battery spacer 12. On the other hand, the lead connection screw 28 can be fixed by screwing. Thus, the lead plates can be electrically connected to each other by screwing alternately on the side surface of the battery assembly. At the same time, by connecting the battery spacers at the lead connection portion of the metal plate, the mechanical connection between the battery spacers can be maintained.

さらに第3の電池パックによれば、前記リード接続部25が、前記リード板20の一部を、前記電池集合体1の上面に突出させると共にL字状に折曲させた折曲片であり、該折曲片同士を重ねて螺合することにより、隣接するリード板20同士を接続することができる。これにより、別部材のリード接続部を利用せずとも、リード板の一部を折曲させてリード接続部として利用でき、製造コストを低減できる利点が得られる。   Further, according to the third battery pack, the lead connecting portion 25 is a bent piece in which a part of the lead plate 20 protrudes from the upper surface of the battery assembly 1 and is bent in an L shape. Adjacent lead plates 20 can be connected to each other by overlapping and screwing the bent pieces. Thereby, even if it does not utilize the lead connection part of another member, a part of lead board can be bent and it can utilize as a lead connection part, and the advantage which can reduce manufacturing cost is acquired.

さらにまた第4の電池パックによれば、前記電池スペーサ12を、前記複数の素電池11を2段に重ねて、互いに平行となる姿勢に保持し、前記素電池11の円筒面に沿うように湾曲させた電池保持面13を上下に開口させることができる。これにより、電池スペーサの上下面に各々円筒形の素電池を保持でき、電池スペーサの形状を簡素化して容易に製造可能とできる。   Further, according to the fourth battery pack, the battery spacer 12 is held in a posture in which the plurality of unit cells 11 are stacked in two stages and are parallel to each other, and along the cylindrical surface of the unit cell 11. The curved battery holding surface 13 can be opened up and down. Thereby, the cylindrical unit cells can be held on the upper and lower surfaces of the battery spacer, respectively, and the shape of the battery spacer can be simplified and easily manufactured.

さらにまた第5の電池パックによれば、さらに前記外装ケース30の長さ方向に、前記電池集合体1を平行に貫通する金属製の、複数の貫通ねじ50を備えると共に、前記電池スペーサ12が、絶縁性の樹脂製であって、前記電池スペーサ12が、上下に開口する前記電池保持面13の中心軸を略直線上に一致させてなると共に、隣接する4つの電池保持面13の間の内少なくとも一以上に、前記貫通ねじ50を挿入するためのスペーサ貫通孔14を開口することができる。これにより、半円筒状の電池保持面をマトリックス状に配置した際に、これらの間に生じるデッドスペースにスペーサ貫通孔を開口させて、スペースの有効利用を図って小型化を達成すると共に、電池スペーサを樹脂成型する際の樹脂硬化時の引け防止や肉盗みにも利用でき、製造コスト面でも有利な電池パックを実現できる。加えて、複数本の貫通ねじで電池集合体全体を固定できるため、従来の電池ブロック同士の接続のみに比べてその機械的強度及び信頼性は飛躍的に向上し、特に外部からの振動や衝撃に耐性を有する電池パックを構成できる。特に金属製の貫通ねじを隣接する4つの素電池の間に通すことで、熱がこもりやすい領域に金属製の貫通ねじを貫通させることで熱伝導を向上させ、発生した熱を貫通ねじを介して外装ケースの端面まで伝導させて端面から放熱でき、放熱性の面でも改善が期待できる。   Furthermore, according to the fifth battery pack, the battery case 12 further includes a plurality of metal through screws 50 penetrating the battery assembly 1 in parallel in the length direction of the outer case 30, and the battery spacer 12 includes The battery spacer 12 is made of an insulative resin, and the center axis of the battery holding surface 13 that is opened up and down is substantially aligned with a straight line, and between the four battery holding surfaces 13 adjacent to each other. A spacer through hole 14 for inserting the through screw 50 can be opened in at least one of them. As a result, when the semi-cylindrical battery holding surfaces are arranged in a matrix, spacer through holes are opened in the dead space generated between them, and the space is effectively used to achieve miniaturization, and the battery A battery pack that can be used for prevention of shrinkage at the time of resin curing when the spacer is resin-molded and for stealing meat can be realized in terms of manufacturing cost. In addition, since the entire battery assembly can be fixed with a plurality of through screws, its mechanical strength and reliability are dramatically improved compared to the conventional connection between battery blocks only, especially vibration and shock from the outside. A battery pack that is resistant to In particular, by passing a metal through screw between four adjacent unit cells, heat conduction is improved by passing the metal through screw through an area where heat is likely to accumulate, and the generated heat is passed through the through screw. It can be conducted to the end face of the outer case to radiate heat from the end face, and improvement in heat dissipation can be expected.

さらにまた第6の電池パックによれば、前記複数の貫通ねじ50が、前記電池ブロック段2を構成する各電池ブロック10を各々貫通するように配置できる。これにより、すべての電池ブロックを貫通ねじで貫通するため、電池集合体の連結強度を確実に向上ならしめることが可能となる。   Furthermore, according to the sixth battery pack, the plurality of through screws 50 can be disposed so as to penetrate each battery block 10 constituting the battery block stage 2. Thereby, since all the battery blocks are penetrated by the through screws, it is possible to surely improve the connection strength of the battery assembly.

さらにまた第7の電池パックによれば、さらに前記電池ブロック段2同士の間に配置される、対向する前記リード板20同士の間に介在して絶縁するための絶縁性の絶縁シート35を配置してなり、該絶縁シート35に、前記貫通ねじ50を挿入するためのシート貫通孔36を開口することができる。これにより、絶縁シートを対向するリード板同士の間に介在させて有効に絶縁を図ると共に、シート貫通孔を開口して貫通ねじを通すことで、絶縁シートの位置決めと保持を実現できる副次的な効果も得られる。   Furthermore, according to the seventh battery pack, an insulating insulating sheet 35 is further disposed between the battery block stages 2 to insulate and insulate between the opposing lead plates 20. Thus, a sheet through hole 36 for inserting the through screw 50 can be opened in the insulating sheet 35. As a result, it is possible to effectively insulate by interposing the insulating sheet between the opposing lead plates, and to achieve positioning and holding of the insulating sheet by opening the sheet through hole and passing the through screw. Effects can also be obtained.

さらにまた第8の電池パックによれば、前記電池スペーサ12が、前記電池ブロック段2を構成する他の電池スペーサ12と連結するためのスペーサ連結部16を備えており、前記スペーサ連結部16は、前記電池スペーサ12の側面であって、上下の電池保持面13の間に配置することができる。これにより、電池保持面同士の間のデッドスペースにスペーサ連結部を配置してスペースの有効利用を図ると共に、スペーサ連結部を介して電池スペーサ同士を連結することで電池ブロック同士を連結した電池ブロック段を容易に構成できる。   Furthermore, according to the eighth battery pack, the battery spacer 12 includes a spacer connecting portion 16 for connecting to another battery spacer 12 constituting the battery block stage 2, and the spacer connecting portion 16 The battery spacer 12 can be disposed between the upper and lower battery holding surfaces 13 on the side surface. Thereby, while arranging a spacer connection part in the dead space between battery holding surfaces and aiming at effective use of a space, the battery block which connected battery blocks by connecting battery spacers via a spacer connection part The stage can be easily configured.

さらにまた第9の電池パックによれば、前記電池スペーサ12が、前記電池集合体1の側面であって、上下の電池保持面13の間に連結溝17を開口しており、該連結溝17にスペーサ連結部16を挿入することで隣接する電池スペーサ12同士を機械的に連結可能に構成することができる。これにより、電池保持面同士の間のデッドスペースに連結構造を配置してスペースの有効利用を図ると共に、簡単な構成で電池スペーサ同士を連結できるので、電池ブロック同士を連結した電池ブロック段を容易に構成できる。   Furthermore, according to the ninth battery pack, the battery spacer 12 is a side surface of the battery assembly 1, and a connection groove 17 is opened between the upper and lower battery holding surfaces 13. By inserting the spacer connecting portion 16 into the adjacent battery spacers 12, the adjacent battery spacers 12 can be mechanically connected. As a result, the connecting structure is arranged in the dead space between the battery holding surfaces so that the space can be used effectively, and the battery spacers can be connected with a simple configuration, so that the battery block stage connecting the battery blocks can be easily performed. Can be configured.

さらにまた第10の電池パックによれば、前記連結溝17をねじ受け部と兼用できる。これにより、電池スペーサは側面に設けた連結溝を、他の電池スペーサと連結する側面においてはスペーサ連結部と連結する連結溝として、また電池ブロック段の側面となる場合はねじ受け部として、それぞれ機能させることができ、構成を簡素化できる利点が得られる。   Furthermore, according to the tenth battery pack, the connecting groove 17 can also be used as a screw receiving portion. As a result, the battery spacer has a connection groove provided on the side surface as a connection groove connected to the spacer connection portion on the side surface connected to other battery spacers, and as a screw receiving portion when it becomes the side surface of the battery block step. The advantage of being able to function and simplifying the configuration is obtained.

さらにまた第11の電池パックによれば、前記複数の貫通ねじ50の一部を、導電用のリードとして兼用することができる。これにより、金属製の貫通ねじを補強目的のみならず導電用リードとしても兼用し、部品点数を低減でき小型化、低コスト化に寄与できる。   Furthermore, according to the eleventh battery pack, a part of the plurality of through screws 50 can also be used as a conductive lead. As a result, the metal through screw can be used not only for the purpose of reinforcement but also as a conductive lead, which can reduce the number of parts and contribute to size reduction and cost reduction.

さらにまた第12の電池パックによれば、前記電池集合体1は、端面に位置する電池ブロック段2を、他の電池ブロック段2よりも少ない電池ブロック10で構成して、空き空間BSを構成すると共に、該空き空間BSに、出力端子33を配置できる。これにより、電池ブロックの空き空間を利用して出力端子を配置できるため、外装ケースの内部空間を効率よく利用でき全体形状の小型化に寄与できる。   Furthermore, according to the twelfth battery pack, the battery assembly 1 is configured such that the battery block stage 2 located on the end face is configured with the battery blocks 10 that are fewer than the other battery block stages 2 to form an empty space BS. In addition, the output terminal 33 can be arranged in the empty space BS. Thereby, since an output terminal can be arrange | positioned using the empty space of a battery block, the internal space of an exterior case can be used efficiently and it can contribute to size reduction of the whole shape.

さらにまた第13の電池パックによれば、前記電池ブロック10は、前記素電池11を3本使用しており、前記電池集合体1は、前記電池ブロック10を3つ連結して構成した第一電池ブロック段2Aを4段連結し、さらにその端面に前記電池ブロック10を2つ連結して構成した第二電池ブロック段2Bを1段連結して構成することができる。これにより、素電池を14本直列に接続した電池パックを構成でき、同時に電池集合体の端面に空き空間を形成できる。   Furthermore, according to the thirteenth battery pack, the battery block 10 uses the three unit cells 11, and the battery assembly 1 is configured by connecting the three battery blocks 10. The battery block stage 2A may be connected in four stages, and a second battery block stage 2B configured by connecting two battery blocks 10 to the end face may be connected in one stage. Thereby, the battery pack which connected 14 unit cells in series can be comprised, and an empty space can be formed in the end surface of a battery assembly simultaneously.

さらにまた第14の電池パックによれば、前記電池パックの出力電圧を48Vに設定できる。これにより、多くの用途で利用される48Vの電圧を供給可能な電池パックを実現できる。   Furthermore, according to the fourteenth battery pack, the output voltage of the battery pack can be set to 48V. Thereby, the battery pack which can supply the voltage of 48V utilized for many uses is realizable.

実施の形態に係る電池パックを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the battery pack which concerns on embodiment. 図1の電池パックの平面図である。It is a top view of the battery pack of FIG. 図2のIII−III線における縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view in the III-III line of FIG. 図2のIV−IV線における横断面図である。FIG. 4 is a transverse sectional view taken along line IV-IV in FIG. 2. 図2の電池パックから外装ケースを外した状態を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a state where an outer case is removed from the battery pack of FIG. 2. 図1の電池パックから第一端面表面板を外した状態を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the state which removed the 1st end surface plate from the battery pack of FIG. 図1の電池パックの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the battery pack of FIG. 図7の電池パックを背面側から見た分解斜視図である。It is the disassembled perspective view which looked at the battery pack of FIG. 7 from the back side. 図7の電池集合体の端面のリード板を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the lead plate of the end surface of the battery assembly of FIG. 電池ブロック段にリード板を接続する状態を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the state which connects a lead board to a battery block stage. 図9の電池集合体の電池ブロック段を接続する状態を示す分解斜視図である。FIG. 10 is an exploded perspective view showing a state in which battery block stages of the battery assembly of FIG. 9 are connected. 別の角度から見た電池集合体の電池ブロック段を接続する状態を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the state which connects the battery block stage of the battery assembly seen from another angle. リード接続部で電池ブロック段を接続する状態を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the state which connects a battery block stage by a lead connection part. 貫通ねじで電池ブロック段を固定する状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which fixes a battery block step with a penetration screw. 貫通ねじを締結する第一端面カバーの部分を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the part of the 1st end surface cover which fastens a penetration screw. 貫通ねじを締結する第二端面カバーの部分を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the part of the 2nd end surface cover which fastens a penetration screw. 図9の電池集合体を構成する素電池の接続状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the connection state of the unit cell which comprises the battery assembly of FIG. 電池ブロックの斜視図である。It is a perspective view of a battery block. 電池スペーサの斜視図である。It is a perspective view of a battery spacer. 電池スペーサ同士を連結する状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which connects battery spacers. 電池スペーサ同士を連結した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which connected battery spacers. 変形例に係るリード接続部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the lead connection part which concerns on a modification.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための電池パックを例示するものであって、本発明は電池パックを以下のものに特定しない。さらに、本明細書においては、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。特に実施の形態に記載されている構成部材の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、一部の実施例、実施形態において説明された内容は、他の実施例、実施形態等に利用可能なものもある。
(実施の形態1)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiment described below exemplifies a battery pack for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the battery pack as follows. Further, in the present specification, in order to facilitate understanding of the scope of claims, numbers corresponding to the members shown in the embodiments are indicated in the “claims” and “means for solving problems” sections. It is appended to the members shown. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments. In particular, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the constituent members described in the embodiments are not intended to limit the scope of the present invention only to the description unless otherwise specified. It's just an example. Note that the size, positional relationship, and the like of the members shown in each drawing may be exaggerated for clarity of explanation. Furthermore, in the following description, the same name and symbol indicate the same or the same members, and detailed description thereof will be omitted as appropriate. Furthermore, each element constituting the present invention may be configured such that a plurality of elements are constituted by the same member and the plurality of elements are shared by one member, and conversely, the function of one member is constituted by a plurality of members. It can also be realized by sharing. In addition, the contents described in some examples and embodiments may be used in other examples and embodiments.
(Embodiment 1)

図1〜図22に基づいて、本発明の実施の形態に係る電池パックとして、アシスト自転車用の電源装置に適用した例を説明する。これらの図において、図1は実施の形態に係る電池パック100を示す斜視図、図2は図1の電池パック100の平面図、図3は図2のIII−III線における縦断面図、図4は図2のIV−IV線における横断面図、図5は図2の電池パック100から外装ケース30を外した状態を示す平面図、図6は図1の電池パック100から第一端面表面板31Hを外した状態を示す分解斜視図、図7は図1の電池パック100の分解斜視図、図8は図7の電池パック100を背面側から見た分解斜視図、図9は図7の電池集合体1の端面のリード板20を示す分解斜視図、図10は電池ブロック段2にリード板20を接続する状態を示す分解斜視図、図11は図9の電池集合体1の電池ブロック段2を接続する状態を示す分解斜視図、図12は別の角度から見た電池集合体1の電池ブロック段2を接続する状態を示す分解斜視図、図13はリード接続部25で電池ブロック段2を接続する状態を示す分解斜視図、図14は貫通ねじ50で電池ブロック段2を固定する状態を示す断面図、図15は貫通ねじ50を締結する第一端面カバー31の部分を示す斜視図、図16は貫通ねじ50を締結する第二端面カバー32の部分を示す斜視図、図17は図9の電池集合体1を構成する素電池11の接続状態を示す模式図、図18は電池ブロック10の斜視図、図19は電池スペーサ12の斜視図、図20は電池スペーサ12同士を連結する状態を示す斜視図、図21は電池スペーサ12同士を連結した状態を示す断面図、図22は変形例に係るリード接続部25を示す斜視図を、それぞれ示している。   Based on FIGS. 1-22, the example applied to the power supply apparatus for assist bicycles as a battery pack which concerns on embodiment of this invention is demonstrated. In these drawings, FIG. 1 is a perspective view showing a battery pack 100 according to the embodiment, FIG. 2 is a plan view of the battery pack 100 in FIG. 1, and FIG. 3 is a longitudinal sectional view taken along line III-III in FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 2, FIG. 5 is a plan view showing a state where the outer case 30 is removed from the battery pack 100 in FIG. 2, and FIG. 6 is a first end face table from the battery pack 100 in FIG. FIG. 7 is an exploded perspective view of the battery pack 100 of FIG. 1, FIG. 8 is an exploded perspective view of the battery pack 100 of FIG. 7 viewed from the back side, and FIG. 10 is an exploded perspective view showing the lead plate 20 on the end face of the battery assembly 1, FIG. 10 is an exploded perspective view showing a state in which the lead plate 20 is connected to the battery block stage 2, and FIG. 11 is a battery of the battery assembly 1 in FIG. The exploded perspective view which shows the state which connects the block stage 2, FIG. The exploded perspective view which shows the state which connects the battery block stage 2 of the battery assembly 1 seen from the angle of FIG. 13, FIG. 13 is the exploded perspective view which shows the state which connects the battery block stage 2 with the lead connection part 25, FIG. FIG. 15 is a perspective view showing a part of the first end face cover 31 for fastening the through screw 50, and FIG. 16 is a second end face cover for fastening the through screw 50. FIG. FIG. 17 is a schematic view showing a connection state of the unit cells 11 constituting the battery assembly 1 of FIG. 9, FIG. 18 is a perspective view of the battery block 10, and FIG. 19 is a perspective view of the battery spacer 12. 20 is a perspective view showing a state in which the battery spacers 12 are connected to each other, FIG. 21 is a sectional view showing a state in which the battery spacers 12 are connected together, and FIG. 22 is a perspective view showing a lead connecting portion 25 according to a modification. Respectively To have.

これらの図に示す電池パック100は、複数の素電池11を接続した電池集合体1と、素電池11と接続された回路基板40と、これらを内部に収納する外装ケース30とで構成される。実施の形態1に係る電池パック100は、複数の素電池11を電池スペーサ12で水平姿勢に保持して電池ブロック10を構成し、さらに電池ブロック10同士を横方向に連結して電池ブロック段2を構成し、さらに電池ブロック段2を縦方向に連結して電池集合体1を構成している。図7、図8、図9、図17等の例では、3つの電池ブロック10を横方向に接続して電池ブロック段2を構成し、さらに5つの電池ブロック段2を接続して電池集合体1を構成している。ただし、図5、図7において最左側の電池ブロック段2のみは、電池ブロック10を2つ連結しており、他より電池ブロックを一個分少なくした分だけ、空き空間BSを形成している。また各電池ブロック10は、3本の素電池11を縦に2列積層して計6本の素電池11を並列に接続している。この結果、電池集合体全体では14本の素電池11を直列接続して、出力電圧を48Vに調整している。48Vの出力電圧は多くの用途で利用されているため、幅広い用途にそのまま適用できる利点が得られる。
(外装ケース30)
A battery pack 100 shown in these drawings includes a battery assembly 1 to which a plurality of unit cells 11 are connected, a circuit board 40 connected to the unit cells 11, and an outer case 30 that houses them inside. . In the battery pack 100 according to the first embodiment, a plurality of unit cells 11 are held in a horizontal posture by a battery spacer 12 to form a battery block 10, and the battery blocks 10 are connected in the lateral direction to form a battery block stage 2. Further, the battery assembly 1 is configured by connecting the battery block stages 2 in the vertical direction. 7, 8, 9, 17, etc., three battery blocks 10 are connected in the lateral direction to form a battery block stage 2, and further five battery block stages 2 are connected to form a battery assembly. 1 is configured. However, only the leftmost battery block stage 2 in FIG. 5 and FIG. 7 connects two battery blocks 10 and forms an empty space BS by one battery block less than the others. Each battery block 10 has three unit cells 11 stacked vertically in two rows, and a total of six unit cells 11 are connected in parallel. As a result, in the entire battery assembly, 14 unit cells 11 are connected in series, and the output voltage is adjusted to 48V. Since the output voltage of 48V is used in many applications, there is an advantage that it can be applied as it is to a wide range of applications.
(Exterior case 30)

外装ケース30は、図1〜図5に示すように、厚さよりも幅を広くした薄型箱形に形成されている。また図6〜図8に示すように両側の端面を開口した箱状とし、開口部から内部に電池集合体1や回路基板40などを挿入可能としている。外装ケース30は、対向する2枚の主面を広い面積として、内部の電池集合体1や回路基板40で発生した熱を外部に放出する放熱面とする。また主面の表面に凹凸30F(図1〜図2、図4参照)やフィンなどを設けてさらに表面積を広くすることで、放熱性を高めてもよい。この外装ケース30は、放熱性、強度に優れたアルミニウム製としている。なおアルミニウム等金属製の外装ケースを絶縁するため、表面をラミネートフィルムやビニールなどで被覆してもよい。
(断面カバー)
As shown in FIGS. 1 to 5, the outer case 30 is formed in a thin box shape having a width wider than the thickness. Moreover, as shown in FIGS. 6-8, it is set as the box shape which opened the end surface of both sides, and the battery assembly 1, the circuit board 40, etc. can be inserted in an inside from an opening part. The outer case 30 has two main surfaces facing each other as a large area, and serves as a heat radiating surface that releases heat generated in the internal battery assembly 1 and the circuit board 40 to the outside. In addition, heat dissipation may be improved by providing irregularities 30F (see FIGS. 1 to 2 and 4), fins, and the like on the surface of the main surface to further increase the surface area. The exterior case 30 is made of aluminum having excellent heat dissipation and strength. In addition, in order to insulate a metal outer case such as aluminum, the surface may be covered with a laminate film or vinyl.
(Cross section cover)

また外装ケース30の両側端面は、端面表面板で閉塞される。図7の例では、左側の開口端面を第一端面表面板31Hで、右側の開口端面を第二端面表面板32Hで、それぞれ閉塞し、ねじ等により端面表面板を外装ケース30に固定する。さらに、第一端面表面板31Hの内側には、図6に示すように第一端面カバー31を配置しており、同様に第二端面表面板32Hの内側には、図8、図16などに示すように第二端面カバー32を、それぞれ配置している。第一端面カバー31は、電源出力を外部に取り出すための出力端子33を備えている。なお、第二端面表面板を省略し、外装ケースを一方の端面のみを開口させた有底の箱状として、第一端面表面板のみで端面開口を閉塞する構成としてもよいことはいうまでもない。
(電池集合体1)
Further, both end surfaces of the outer case 30 are closed with end surface plates. In the example of FIG. 7, the left opening end face is closed with the first end face surface plate 31H and the right opening end face is closed with the second end face surface plate 32H, and the end face surface plate is fixed to the exterior case 30 with screws or the like. Further, a first end surface cover 31 is arranged inside the first end surface plate 31H as shown in FIG. 6, and similarly, inside the second end surface plate 32H, as shown in FIGS. As shown, the second end surface covers 32 are respectively disposed. The first end surface cover 31 includes an output terminal 33 for taking out the power output to the outside. It should be noted that the second end face surface plate may be omitted, and the exterior case may be configured as a bottomed box having only one end face opened, and the end face opening may be closed only by the first end face face plate. Absent.
(Battery assembly 1)

図7〜図8等に示すように、外装ケース30には、電池集合体1が挿入される。また電池集合体1の一方の側面には、回路基板40が配置される。回路基板40には、素電池11を過放電や過充電から保護するための保護回路、あるいは充放電回路などが必要に応じて実装されている。   As shown in FIGS. 7 to 8 and the like, the battery assembly 1 is inserted into the outer case 30. A circuit board 40 is disposed on one side surface of the battery assembly 1. On the circuit board 40, a protection circuit for protecting the unit cell 11 from overdischarge or overcharge, a charge / discharge circuit, or the like is mounted as necessary.

この電池集合体1は、図3の縦断面図、図4の横断面図に示すように、素電池11を上下に2本積層している。このような構成によって、各素電池11はすべて、その円筒形の外装缶の側面を、外装ケース30の2枚のいずれかの主面に面させることができるため、直接外装ケース30に熱伝導して放熱しやすいという利点を備える。いいかえると、素電池を3本以上積層しないことで、外装ケースに面しない内部に籠もった素電池をなくし、各素電池を均一に冷却できる利点が得られる。   As shown in the longitudinal sectional view of FIG. 3 and the transverse sectional view of FIG. 4, the battery assembly 1 has two unit cells 11 stacked one above the other. With such a configuration, each of the unit cells 11 can have the side surface of the cylindrical outer can facing the main surface of one of the two outer casings 30, so that it directly conducts heat to the outer casing 30. And has the advantage of easy heat dissipation. In other words, by not stacking three or more unit cells, there is an advantage that the unit cells that do not face the outer case are eliminated and each unit cell can be cooled uniformly.

この例では、素電池11は電池スペーサ12によって水平姿勢として、さらに外装缶の長さ方向に沿うように素電池11を並べて、水平に並ぶ素電池11間の谷間を連続させることができる。すなわち、図3などに示すように、電池ブロック10を、横方向のみならず、素電池11の長さ方向にも連結した電池ブロック列3として、電池集合体1の一体性を増すことができる。このことは、該空間の有効利用にも繋がる。また、上下の素電池11間においても、円筒形の素電池11を中心軸を一致させたマトリックス状の配置としている。いいかえると、円筒形の素電池を中心軸が一致しないように偏心させたオフセット状あるいは千鳥状の配置としないことで、意図的に素電池間に空間を生じさせている。
(スペーサ貫通孔14)
In this example, the unit cells 11 are placed in a horizontal posture by the battery spacer 12, and further, the unit cells 11 are arranged along the length direction of the outer can, and the valleys between the unit cells 11 arranged horizontally can be continued. That is, as shown in FIG. 3 and the like, the battery block 10 is connected not only in the lateral direction but also in the length direction of the unit cells 11, so that the integrity of the battery assembly 1 can be increased. . This also leads to effective use of the space. Also, between the upper and lower unit cells 11, the cylindrical unit cells 11 are arranged in a matrix with the center axes aligned. In other words, a space is intentionally created between the unit cells by not arranging the cylindrical unit cells in an offset or staggered arrangement that is eccentric so that the central axes do not coincide with each other.
(Spacer through hole 14)

そして、特にこのマトリックス配置によって生じたデッドスペースを、図21の断面図に示すように、電池集合体1の全体を貫く貫通ねじ50のスペーサ貫通孔14として利用することで、スペースの有効利用を図ると共に、電池集合体1自体の強度向上をも実現できる。特に、従来の電池パックでは、電池ブロック同士の界面を接続するのみで、全体を貫通して保持する機構を備えていないことが多かった。このため、アシスト自転車などの移動体用の電池パック等、振動や衝撃に晒される用途においては、機械的な強度も重要となる。外装ケースが強固な金属製のケースであっても、内部の電池集合体の連結強度が不足すると、外装ケース内部で電池ブロック同士の外れや位置ずれによって接触不良や断線の可能性が考えられる。このようなことを考えれば、電池集合体全体を貫通して固定する構造を設けることが好ましいといえる。   In particular, the dead space generated by this matrix arrangement is used as the spacer through hole 14 of the through screw 50 that penetrates the entire battery assembly 1 as shown in the sectional view of FIG. In addition, the strength of the battery assembly 1 itself can be improved. In particular, in the conventional battery pack, it is often the case that only the interface between the battery blocks is connected and a mechanism for penetrating and holding the entire battery block is not provided. For this reason, mechanical strength is also important in applications exposed to vibration and impact, such as battery packs for moving bodies such as assist bicycles. Even if the outer case is a strong metal case, if the connection strength of the internal battery assembly is insufficient, there is a possibility of contact failure or disconnection due to dislocation or displacement of the battery blocks inside the outer case. Considering this, it can be said that it is preferable to provide a structure that penetrates and fixes the entire battery assembly.

しかしながら、このような全体を貫通して固定する機構を設けるためには、ねじ穴を設けるスペースを用意しなければならず、電池パックが厚くなるという問題もあった。そこで本実施の形態では、円筒形素電池を用いた電池パックにおいて、敢えてデッドスペースを設ける配置を採用する一方で、このデッドスペースを貫通ねじ50用のスペーサ貫通孔14に利用することで、電池パックが必要以上に厚くなる事態を回避できる。特にこの構成の電池集合体では、素電池11を2段に重ねているため、素電池間の間が必然的に電池パック100の厚さ方向のほぼ中央となるため、貫通ねじ50を設ける位置としては好都合となる。さらに、貫通ねじ50を金属製のねじとすることで、貫通ねじ50を熱伝導媒体としても兼用できる。すなわち、4本の素電池同士が接する領域は熱がこもりやすくなるところ、この部分に熱伝導に優れた金属製の貫通ねじ50を貫通させることで、発生した熱は貫通ねじ50を伝導して電池集合体の端面まで伝わり、ここから外装ケースの端面を介して外部に放出できる。このため、貫通ねじ50を機械的強度の向上のみならず、放熱性の改善にも利用できる利点が得られる。   However, in order to provide such a mechanism for penetrating and fixing the whole, a space for providing a screw hole has to be prepared, which causes a problem that the battery pack becomes thick. Therefore, in the present embodiment, in the battery pack using a cylindrical unit cell, an arrangement in which a dead space is intentionally employed is adopted, while the dead space is used for the spacer through hole 14 for the through screw 50, thereby providing a battery. The situation where the pack becomes thicker than necessary can be avoided. In particular, in the battery assembly of this configuration, since the unit cells 11 are stacked in two stages, the space between the unit cells inevitably becomes substantially the center in the thickness direction of the battery pack 100, and therefore the position where the through screw 50 is provided. As a convenience. Furthermore, by using the through screw 50 as a metal screw, the through screw 50 can also be used as a heat conduction medium. That is, in the region where the four unit cells are in contact with each other, heat is likely to be trapped. By passing through this portion a metal through screw 50 having excellent heat conduction, the generated heat is conducted through the through screw 50. It travels to the end face of the battery assembly and can be discharged from here through the end face of the outer case. For this reason, there is obtained an advantage that the through screw 50 can be used not only for improving the mechanical strength but also for improving the heat dissipation.

加えて、図21の断面図に示すように電池スペーサ12の中央で、素電池11を配置する4つの電池保持面13の間の十字状の位置にスペーサ貫通孔14を設けることで、樹脂材料で電池スペーサ12を成形する際の樹脂硬化時の引け防止や肉盗みにも利用でき、電池スペーサ成型に必要な樹脂材量を減らして製造コスト面でも有利となる。
(貫通ねじ50)
In addition, as shown in the cross-sectional view of FIG. 21, a resin through-hole 14 is provided at a cross-shaped position between the four battery holding surfaces 13 on which the unit cells 11 are arranged at the center of the battery spacer 12. Thus, the battery spacer 12 can be used for preventing the shrinkage when the resin is cured and for stealing the meat, and the amount of the resin material required for the battery spacer molding is reduced, which is advantageous in terms of manufacturing cost.
(Through screw 50)

貫通ねじ50は、外装ケース30の長さ方向に、電池集合体1を平行に貫通するよう、複数設けられる。図9〜図16の例では、3つの電池ブロック10が横方向に連結された電池ブロック段2において、各電池ブロック10を貫通するよう、3本の貫通ねじ50が電池集合体1を貫通するよう配置されている。すなわち、電池ブロック列3ごとに貫通ねじ50で貫通することになるため、すべての電池ブロック10が確実に固定され、電池集合体1を一体的に強固に固定できる。貫通ねじ50は強度及び熱伝導に優れた金属製とする。またその長さは、外装ケース30の長さ方向に、電池集合体1を平行に貫通するよう設計される。図14の例では、下2本の第一貫通ねじ50Aは、5つの電池ブロック列3を貫通できる長さ、上1本の第二貫通ねじ50Bは4つの電池ブロック列3を貫通できる長さとする。   A plurality of through screws 50 are provided in the length direction of the outer case 30 so as to penetrate the battery assembly 1 in parallel. 9 to 16, in the battery block stage 2 in which the three battery blocks 10 are connected in the lateral direction, the three through screws 50 penetrate the battery assembly 1 so as to penetrate each battery block 10. It is arranged as follows. That is, since each battery block row 3 is penetrated by the penetration screw 50, all the battery blocks 10 are securely fixed, and the battery assembly 1 can be firmly fixed integrally. The through screw 50 is made of metal excellent in strength and heat conduction. Further, the length is designed so as to penetrate the battery assembly 1 in parallel with the length direction of the outer case 30. In the example of FIG. 14, the lower two first through screws 50 </ b> A are long enough to penetrate five battery block rows 3, and the upper one second through screw 50 </ b> B is long enough to penetrate four battery block rows 3. To do.

電池集合体1は、各々の素電池11を水平姿勢として上下方向に積層するよう構成している。各々の電池ブロック10を並列に接続している電池パック100は出力電流を大きくでき、また、電池ブロック10を直列に接続している電池パック100は出力電圧を高くできる。図17の例では、素電池11を上下2段に積層し、各電池ブロック10は6本の素電池11を並列に接続し、14組の電池ブロック10は、直列に接続して出力端子33に接続される。出力端子33はコネクタであり、通信及び充電用の端子として機能する。さらに図6、図15、図17に示すように、第一端面カバー31には、正極の放電用出力端子33+、負極の放電用出力端子33−が配置され、端面表面板31Hに開口された開口窓を介して外部に表出される。
(電池ブロック10)
The battery assembly 1 is configured so that each unit cell 11 is stacked in the vertical direction in a horizontal posture. The battery pack 100 in which the battery blocks 10 are connected in parallel can increase the output current, and the battery pack 100 in which the battery blocks 10 are connected in series can increase the output voltage. In the example of FIG. 17, the unit cells 11 are stacked in two upper and lower stages, each cell block 10 connects six unit cells 11 in parallel, and 14 sets of cell blocks 10 are connected in series to output terminal 33. Connected to. The output terminal 33 is a connector and functions as a communication and charging terminal. Further, as shown in FIGS. 6, 15, and 17, the first end face cover 31 is provided with a positive discharge output terminal 33 + and a negative discharge output terminal 33-and is open to the end face plate 31 </ b> H. It is exposed to the outside through the opening window.
(Battery block 10)

各電池ブロック10は、図18に示すように、電池スペーサ12で円筒形の二次電池である素電池11を6本保持している。電池スペーサ12は、絶縁性に優れた部材で構成され、例えばプラスチックなどの樹脂製とする。特に、多少弾性変形するような材質が好ましい。電池スペーサ12は、上下及び左右対称に形成される。
(電池スペーサ12)
As shown in FIG. 18, each battery block 10 holds six unit cells 11, which are cylindrical secondary batteries, with a battery spacer 12. The battery spacer 12 is made of a member having excellent insulating properties, and is made of a resin such as plastic. In particular, a material that is elastically deformed somewhat is preferable. The battery spacer 12 is formed vertically and horizontally symmetrical.
(Battery spacer 12)

図18に示す電池スペーサ12の例では、素電池11を3本、上下2段に重ねて、互いに平行な姿勢に保持するための電池保持面13を6つ有している。各電池保持面13は、その断面を素電池11の円筒面に沿うように湾曲させたほぼ半円状とし、上の3つを上向きに開口させ、下の3つを下向きに開口させている。正確には、図21の断面図に示すように、電池保持面13の断面が、素電池11の断面積の半分よりも大きくなるように開口部にせり出しを設け、開口の幅が素電池11の直径よりも若干小さくなるように構成する。これにより、樹脂製の電池スペーサ12を弾性変形させて素電池11を電池保持部に挿入した後、素電池11が抜け落ちないようにできる。また素電池11は、両面テープや接着剤により電池保持面13に固定される。この電池ブロック10は、電池スペーサ12の形状を必要最小限としている。さらに素電池11の露出面を被覆する絶縁性のカバー体15で、電池集合体1の上下面を絶縁している。この電池集合体1は、図7〜図8に示すように、上下面にそれぞれカバー体15を固定した状態で、外装ケース30に収納され、端面を第一端面表面板31H及び第二端面表面板32Hで閉塞する。   In the example of the battery spacer 12 shown in FIG. 18, three battery cells 11 are stacked in two upper and lower stages and have six battery holding surfaces 13 for holding them in a parallel posture. Each battery holding surface 13 has a substantially semicircular shape whose cross section is curved along the cylindrical surface of the unit cell 11, with the upper three open upward and the lower three open downward. . To be precise, as shown in the cross-sectional view of FIG. 21, a protrusion is provided in the opening so that the cross section of the battery holding surface 13 is larger than half of the cross sectional area of the unit cell 11, and the width of the opening is the unit cell 11. It is configured to be slightly smaller than the diameter. Thus, after the resin battery spacer 12 is elastically deformed and the unit cell 11 is inserted into the battery holder, the unit cell 11 can be prevented from falling off. The unit cell 11 is fixed to the battery holding surface 13 with a double-sided tape or an adhesive. In this battery block 10, the shape of the battery spacer 12 is minimized. Further, the upper and lower surfaces of the battery assembly 1 are insulated by an insulating cover body 15 that covers the exposed surface of the unit cell 11. As shown in FIGS. 7 to 8, the battery assembly 1 is housed in the outer case 30 with the cover bodies 15 fixed to the upper and lower surfaces, and the end surfaces thereof are the first end surface plate 31H and the second end surface table. It is closed with the face plate 32H.

このように素電池11を電池ブロック単位に分け、電池ブロック単位で接続することで、電池ブロックが大型化して重くなることを回避し、電池ブロックを小さく維持することで電池パックの組み立ての作業性を向上できる利点が得られる。
(電池ブロック段2)
Thus, by dividing the unit cells 11 into battery block units and connecting them in units of battery blocks, the battery block can be prevented from becoming large and heavy, and the battery block assembly workability can be maintained by keeping the battery blocks small. The advantage that can be improved is obtained.
(Battery block stage 2)

電池ブロック10同士は、横方向に接続されて電池ブロック段2を構成する。このため図11〜図12及び図19〜図20に示すように、電池スペーサ12は側面に他の電池スペーサ12を連結するためのスペーサ連結部16を設けている。
(スペーサ連結部16)
The battery blocks 10 are connected in the lateral direction to constitute the battery block stage 2. Therefore, as shown in FIGS. 11 to 12 and FIGS. 19 to 20, the battery spacer 12 is provided with a spacer connecting portion 16 for connecting another battery spacer 12 to the side surface.
(Spacer connecting part 16)

スペーサ連結部16は、図20に示すように、上下の電池保持面13の間に開口された連結溝17に挿入されている。スペーサ連結部16は、その左右で電池スペーサ12を連結できるよう、断面を矢尻状に形成した連結突起を左右に突出させている。またこの連結突起を連結溝17に挿入できるよう、連結溝17はその断面をこの矢尻状に応じた形状に、開口している。スペーサ連結部16は電池スペーサ12と同じく弾性を有する樹脂製として、連結溝17の端縁開口からスライド式に挿入して連結できる。このスペーサ連結部16を用いて、図19及び図21に示すように、隣接する電池スペーサ12同士を機械的に連結できる。なおスペーサ連結部16は、この例では別部材としているが、電池スペーサと一体的に設けることも可能であることはいうまでもない。例えば電池スペーサの一方の側面で連結溝を開口し、他方の側面で連結突起を突出させることで、電池スペーサ同士の連結が可能となる。ただこの場合は電池スペーサが左右非対称となるため、製造時の能率が若干低下すること、及び電池ブロック段2の一方の端面で連結突起が突出するためその分だけ幅方向に大きくなる。よって、上述した別部材のスペーサ連結部とすることが好ましいといえる。   As shown in FIG. 20, the spacer coupling portion 16 is inserted into a coupling groove 17 opened between the upper and lower battery holding surfaces 13. The spacer connecting portion 16 has left and right connecting protrusions that are formed in an arrowhead shape so that the battery spacer 12 can be connected to the left and right. In addition, the connecting groove 17 has a cross section that is open in a shape corresponding to the arrowhead shape so that the connecting protrusion can be inserted into the connecting groove 17. The spacer connecting portion 16 is made of a resin having elasticity similar to the battery spacer 12 and can be connected by being slidably inserted from the end opening of the connecting groove 17. Using this spacer connecting portion 16, adjacent battery spacers 12 can be mechanically connected as shown in FIGS. Although the spacer connecting portion 16 is a separate member in this example, it goes without saying that it can be provided integrally with the battery spacer. For example, battery spacers can be connected to each other by opening a connection groove on one side surface of the battery spacer and projecting a connection protrusion on the other side surface. However, in this case, since the battery spacer is asymmetrical, the manufacturing efficiency is slightly reduced, and the connecting protrusion protrudes from one end face of the battery block stage 2, so that the width is increased accordingly. Therefore, it can be said that it is preferable to use the spacer connecting portion of the separate member described above.

このスペーサ連結部16は、電池スペーサ12の側面であって、上下の電池保持面13の間に配置されている。これにより、電池保持面13同士の間のデッドスペースにスペーサ連結部16を配置してスペースの有効利用を図ると共に、スペーサ連結部16を介して電池スペーサ12同士を連結することで電池ブロック10同士を連結した電池ブロック段2を容易に構成できる。
(素電池11)
The spacer connecting portion 16 is a side surface of the battery spacer 12 and is disposed between the upper and lower battery holding surfaces 13. Thereby, the spacer connecting part 16 is disposed in the dead space between the battery holding surfaces 13 to effectively use the space, and the battery spacers 12 are connected to each other by connecting the battery spacers 12 via the spacer connecting part 16. Can be easily configured.
(Unit cell 11)

このようにして図19に示すような電池ブロック段2を構成し、素電池11を電池装着面に保持する。図の電池ブロック10は、素電池11をリチウムイオン電池の素電池としている。リチウムイオン電池を使用する電池パックは、容積と重量に対する出力を大きくできる。ただし、素電池にはリチウムイオン電池に代わって、リチウムポリマー電池やニッケル水素電池も使用できる。したがって、本発明は素電池をリチウムイオン電池に特定せず、素電池には充電できる全ての電池を使用できる。さらに素電池11には、温度検出のための温度センサが設けられている。温度センサは素電池毎に設ける他、代表的な位置にある素電池のみの監視としてもよい。
(リード板20)
In this way, the battery block stage 2 as shown in FIG. 19 is configured, and the unit cell 11 is held on the battery mounting surface. In the illustrated battery block 10, the unit cell 11 is a unit cell of a lithium ion battery. A battery pack using a lithium ion battery can increase output with respect to volume and weight. However, instead of the lithium ion battery, a lithium polymer battery or a nickel metal hydride battery can be used as the unit cell. Therefore, the present invention does not specify a unit cell as a lithium ion battery, and any unit cell that can be charged can be used as the unit cell. Further, the unit cell 11 is provided with a temperature sensor for temperature detection. In addition to providing a temperature sensor for each unit cell, only the unit cell at a representative position may be monitored.
(Lead plate 20)

電池ブロック10は、電池スペーサ12に保持された素電池11の両端の端部電極に、リード板20をスポット溶接等で固定して、素電池11を並列及び直列に接続している。具体的には、図17に示すように、リード板20は、各電池ブロック10について、素電池11の端面を接続して素電池11同士を並列に接続すると共に、隣接する電池ブロック10同士を直列に接続する。このように電池ブロック10を横方向に並べた電池ブロック段2では、図10に示すように、素電池11の端面がほぼ同一平面に並び、端部電極が同一面に面するため、電池ブロック段2の両端面からリード板20を固定するスポット溶接を行うことができ、作業効率上好ましい。電池ブロック10は、リード板20の形状と、電池スペーサ12に保持する素電池11の方向とを調整して、並列と直列に接続する素電池11の個数を最適な状態とする。素電池11を直列に接続する個数で出力電圧を、並列に接続する個数で出力電流を調整できる。またリード板20は、図9〜図12に示すように、中間電位検出などのため接続端子21を設けている。後述する回路基板40においては、接続端子21からの電圧、電流をリード線を介して、入力している。さらにリード板20には、貫通ねじ50を挿入するためのリード板貫通孔24を開口している。   In the battery block 10, the lead plates 20 are fixed to the end electrodes on both ends of the unit cell 11 held by the battery spacer 12 by spot welding or the like, and the unit cells 11 are connected in parallel and in series. Specifically, as shown in FIG. 17, for each battery block 10, the lead plate 20 connects the end faces of the unit cells 11 to connect the unit cells 11 in parallel, and connects the adjacent battery blocks 10 to each other. Connect in series. Thus, in the battery block stage 2 in which the battery blocks 10 are arranged in the horizontal direction, as shown in FIG. 10, the end faces of the unit cells 11 are arranged in substantially the same plane, and the end electrodes face the same plane. Spot welding for fixing the lead plate 20 from both end faces of the step 2 can be performed, which is preferable in terms of work efficiency. The battery block 10 adjusts the shape of the lead plate 20 and the direction of the unit cells 11 held by the battery spacer 12 to optimize the number of unit cells 11 connected in parallel and in series. The output voltage can be adjusted by the number of units 11 connected in series, and the output current can be adjusted by the number of units connected in parallel. Further, as shown in FIGS. 9 to 12, the lead plate 20 is provided with a connection terminal 21 for detecting an intermediate potential. In a circuit board 40 to be described later, the voltage and current from the connection terminal 21 are input via lead wires. Further, the lead plate 20 is provided with a lead plate through hole 24 for inserting a through screw 50.

リード板20は、導電性に優れた薄膜の金属板で構成される。図10の例では、一電池ブロック10に含まれる6本の素電池11を並列に接続するための第一リード板20Aと、同じく一電池ブロック10に含まれる6本の素電池11を並列に、かつ隣接する電池ブロック10の6本の素電池11と直列に接続するため、12本の素電池11の端部電極を接続する第二リード板20Bとを使用している。また第一リード板20Aは、端部を延長させて、電池ブロック段2の側面に沿うように、L字状に折曲されてリード接続用端子22を形成している。このリード接続用端子22は、後述するリード接続部25と接続するための接続端子ねじ穴23を開口している。   The lead plate 20 is formed of a thin metal plate having excellent conductivity. In the example of FIG. 10, the first lead plate 20 </ b> A for connecting six unit cells 11 included in one battery block 10 in parallel and the six unit cells 11 also included in one cell block 10 are connected in parallel. And in order to connect in series with the 6 unit cells 11 of the adjacent battery block 10, the 2nd lead board 20B which connects the edge part electrode of the 12 unit cells 11 is used. Further, the first lead plate 20 </ b> A is extended in an L shape so as to extend along the side surface of the battery block stage 2 with the end portion extended to form a lead connection terminal 22. The lead connection terminal 22 has a connection terminal screw hole 23 for connection to a lead connection portion 25 described later.

電池集合体1のマイナス側出力は、図9のマイナス側リード板20E−に、図16に開示されるように、リード線20Lの一端を固定し、さらに金属製の第一貫通ねじ50A−の一端にネジ止めされる。またリード線20Lの他端は、充電用のため、後述する回路基板40に電気接続される。さらに第一貫通ねじ50A−の他端は、図15に開示されるように、第一端面カバー31表面側に表れ、放電用出力端子33−における金属製端子板33−Pにネジ止めされる。このように、貫通ねじの一部は、導電用のリードとしても兼用することができる。特に導電用リードとして利用する貫通ねじは、電気導電性を考慮して、銅材料にニッケルメッキした材料が好適に利用できる。また、導電用リードとして利用しないその他の貫通ねじは、鉄、ステンレス等の材料を利用できる。このようにして、電池集合体1のマイナス側出力は、金属製端子板33−Pに接続されるマイナス側凸部33−Tより出力される。また、金属製端子板33−Pにおいては、一体的に設けられたシャント抵抗部33−Sを備え、この部分の電圧降下をリード線等を介して、回路基板40に接続して、電圧降下に相当する電流値を測定している。   As shown in FIG. 16, one end of the lead wire 20L is fixed to the negative side lead plate 20E- of FIG. 9, and the negative output of the battery assembly 1 is further reduced by the metal first through screw 50A-. Screwed to one end. The other end of the lead wire 20L is electrically connected to a circuit board 40 described later for charging. Further, as shown in FIG. 15, the other end of the first through screw 50A- appears on the surface side of the first end face cover 31 and is screwed to the metal terminal plate 33-P in the discharge output terminal 33-. . In this way, a part of the through screw can also be used as a conductive lead. In particular, as the through screw used as the conductive lead, a material obtained by plating a copper material with nickel can be preferably used in consideration of electrical conductivity. Further, other through screws not used as conductive leads can use materials such as iron and stainless steel. Thus, the minus side output of the battery assembly 1 is output from the minus side convex portion 33-T connected to the metal terminal plate 33-P. In addition, the metal terminal plate 33-P includes an integrally provided shunt resistor portion 33-S, and the voltage drop at this portion is connected to the circuit board 40 via a lead wire or the like, so that the voltage drop The current value corresponding to is measured.

一方、電池集合体1のプラス側出力は、図11に開示されるようにプラス側リード板20E+から出力される。さらに充電用のため、リード線を介して、後述する回路基板40に電気接続される。またプラス側リード板20E+からの出力が、図15に開示されるように第一端面カバー31表面側に表れ、放電用出力端子33+における金属製端子板33+Pにネジ止めされる。さらに、金属製端子板33+Pに接続されるプラス側凸部33+Tより、出力される。
(リード接続部25)
On the other hand, the plus side output of the battery assembly 1 is outputted from the plus side lead plate 20E + as disclosed in FIG. Furthermore, it is electrically connected to a circuit board 40 described later via a lead wire for charging. Further, the output from the plus-side lead plate 20E + appears on the surface side of the first end surface cover 31 as disclosed in FIG. 15, and is screwed to the metal terminal plate 33 + P in the discharge output terminal 33+. Furthermore, it outputs from the positive side convex part 33 + T connected to metal terminal board 33 + P.
(Lead connection part 25)

このようにして得られた電池ブロック段2同士を、さらに素電池11の長さ方向にも連結して、電池集合体1を構成する。このため、リード板20同士をリード接続部25で連結する。リード接続部25は図11〜図13に示すように、めがね状の金属製の平板であり、一対の固定片26を連結している。各固定片26には、それぞれねじ穴27を開口している。各固定片26は、リード接続用端子22とほぼ同じ大きさに形成される。さらにリード接続部25を構成する金属板は、リード板20よりも厚くし、機械的な強度を増している。   The battery block stages 2 thus obtained are further connected in the length direction of the unit cell 11 to constitute the battery assembly 1. For this reason, the lead plates 20 are connected to each other by the lead connecting portion 25. As shown in FIGS. 11 to 13, the lead connecting portion 25 is a flat plate made of metal like glasses, and couples a pair of fixed pieces 26. Each fixing piece 26 is provided with a screw hole 27. Each fixing piece 26 is formed to be approximately the same size as the lead connection terminal 22. Further, the metal plate constituting the lead connection portion 25 is thicker than the lead plate 20 and increases the mechanical strength.

一方、上述の通り接続すべきリード板20には、各々接続端子ねじ穴23を開口したリード接続用端子22が設けられている。また電池スペーサ12の側面には、ねじ受け部を開口している。この構成により、リード接続部25をリード接続用端子22にリード接続ねじ28で螺合することができる。同時に、リード接続ねじ28で電池スペーサ12に対しても固定できる。これにより、リード板20同士を電気的に接続すると共に、リード板20よりも厚い金属板のリード接続部25で電池スペーサ12同士を機械的に連結して、物理的な連結強度も増すことができる。図9及び図17に示すように、リード接続部25は電池集合体1の両側面で、交互に、上下の電池ブロック段2同士を接続している。これによって、電池ブロック10はジグザグに直列接続でき、限られたスペース内で直列接続数を増やし、高出力化を図ることができる。   On the other hand, the lead plate 20 to be connected as described above is provided with lead connection terminals 22 each having a connection terminal screw hole 23 opened. A screw receiving portion is opened on the side surface of the battery spacer 12. With this configuration, the lead connection portion 25 can be screwed to the lead connection terminal 22 with the lead connection screw 28. At the same time, it can be fixed to the battery spacer 12 with the lead connection screw 28. As a result, the lead plates 20 are electrically connected to each other, and the battery spacers 12 are mechanically connected to each other by the lead connecting portion 25 of a metal plate thicker than the lead plate 20, thereby increasing the physical connection strength. it can. As shown in FIGS. 9 and 17, the lead connection portions 25 alternately connect the upper and lower battery block stages 2 on both side surfaces of the battery assembly 1. As a result, the battery blocks 10 can be connected in series in a zigzag manner, and the number of serial connections can be increased in a limited space to increase the output.

またリード板20同士を直列接続するリード接続部25を別部材で用意することで、電池ブロックを小型化できる利点も得られる。すなわち、素電池を直列接続しようとすれば、いきおい素電池の円筒方向に長く接続される結果となるが、この構成では高出力化する程、電池ブロックが長大化してしまい、組み立て作業時の取り回しが面倒となる。そこで、に並列に組み上げた電池ブロック同士を直列接続することで、このような長大化を避けて電池ブロックを小型に維持でき、電池パック組み立て時の作業性を向上させている。   Moreover, the advantage that a battery block can be reduced in size is also obtained by preparing the lead connection part 25 which connects the lead plates 20 in series with another member. That is, if the unit cells are connected in series, the result is that the unit cell is connected longer in the cylindrical direction of the unit cell. However, with this configuration, the higher the output, the longer the battery block, and the handling during assembly work. Is troublesome. Therefore, by connecting the battery blocks assembled in parallel to each other in series, the battery blocks can be kept small by avoiding such an increase in length, and workability at the time of assembling the battery pack is improved.

また、電池スペーサ12に設けられたねじ受け部は、好ましくは連結溝17と兼用する。これにより、電池スペーサ12の両側面に同一形状の連結溝17を左右対称に形成して、一方では他の電池スペーサ12と連結しつつ、電池ブロック段2の側面となる場合にはねじ受け部として利用でき、電池スペーサ12の構造を簡素化できる。   Further, the screw receiving portion provided in the battery spacer 12 preferably serves also as the connection groove 17. Thus, the connecting grooves 17 having the same shape are formed symmetrically on both side surfaces of the battery spacer 12, and on the other hand, when connected to the other battery spacers 12, the side surfaces of the battery block stage 2 are screw receiving portions. And the structure of the battery spacer 12 can be simplified.

上記の例では、リード接続部の接続にリード接続ねじを用いた螺合を利用したが、これに限らず、レーザ溶接や接着など、他の接続方法も適宜利用できることはいうまでもない。ただ、トルク管理の可能な螺合は、信頼性の面で優れている。
(変形例)
In the above example, the screw connection using the lead connection screw is used for the connection of the lead connection part. However, it is needless to say that other connection methods such as laser welding and adhesion can be used as appropriate. However, the screwing capable of torque management is excellent in terms of reliability.
(Modification)

なお以上のリード接続部は一例であって、リード板と別部材としない構成とすることもできる。このような変形例に係る電池集合体1’を図22に示す。この図に示すリード板20’は、リード接続用端子として、リード板の一部を、電池ブロック段の側面側でなく、上面側に延長し、先端をL字状に折曲させた折曲片29としている。そして、対向する接続対象の電池ブロック段2同士で、折曲方向を互いに相手側に突出する方向とし、かつ折曲片29の高さを、相互に重ねることのできる高さに調整することで、これらの折曲片29同士を重ねて接続できる。この構成であれば、リード接続部に別部材の金属板を利用する必要がないため、構成を簡素化できる。またここでも接続には螺合の他、溶接や接着などの方法も適宜利用できる。
(絶縁シート35)
In addition, the above lead connection part is an example, Comprising: It can also be set as the structure which is not set as a separate member from a lead board. A battery assembly 1 ′ according to such a modification is shown in FIG. The lead plate 20 ′ shown in this figure is a bent part in which a part of the lead plate is extended not to the side of the battery block step but to the upper side as a lead connection terminal and the tip is bent into an L shape. It is a piece 29. And in the battery block stages 2 to be connected facing each other, the bending direction is set to a direction protruding to the other side, and the height of the bent pieces 29 is adjusted to a height that can be overlapped with each other. These bent pieces 29 can be overlapped and connected. With this configuration, it is not necessary to use a separate metal plate for the lead connection portion, so the configuration can be simplified. Here, in addition to the screwing, a method such as welding or adhesion can be used as appropriate for the connection.
(Insulation sheet 35)

以上のようにして電池ブロック段2同士を接続する際は、図13などに示すように、対向する電池ブロック段2同士の界面で、リード板20がショートしないよう、絶縁シート35を介在させる。絶縁シート35には、絶縁性に優れた紙やプラスチックフィルムなどが利用できる。また絶縁シート35には、貫通ねじ50を挿入するためのシート貫通孔36を開口している。これにより、シート貫通孔36及びリード板29に開口された接続端子貫通孔24を開口して貫通ねじ50を通すことで、絶縁シート35の位置決めと保持を実現することができる。
(回路基板40)
When the battery block stages 2 are connected as described above, as shown in FIG. 13 and the like, the insulating sheet 35 is interposed so that the lead plate 20 does not short-circuit at the interface between the battery block stages 2 facing each other. As the insulating sheet 35, paper or plastic film having excellent insulating properties can be used. The insulating sheet 35 has a sheet through hole 36 for inserting the through screw 50. Thereby, positioning and holding | maintenance of the insulating sheet 35 are realizable by opening the connection terminal through-hole 24 opened by the sheet | seat through-hole 36 and the lead board 29, and letting the penetration screw 50 pass.
(Circuit board 40)

以上のようにして構成された電池集合体1は、図17に示すようにほぼ対角線上に表れる。このため、正負の出力はリード板20やリード線を介して、回路基板40に接続され、回路基板40に実装された保護回路を介して、出力端子33に接続される。回路基板40は、各電池ブロック10の充放電電流を制御する充放電回路や保護回路など、電源装置の駆動に必要な回路及びその構成部品、素子等を実装する基板であり、ガラスエポキシ基板などが利用できる。図17では、回路基板40は電池集合体1の側面側で、収納枠40Wに挿入された状態(図7等参照)で、外装ケース30の長辺側の側面に面するように配置されている。回路基板40は、電池集合体1の出力を出力端子33に接続している。また、中間電位や素電池の温度を検出する温度センサなどの出力も、リード線などを介して適宜接続されている。   The battery assembly 1 configured as described above appears almost diagonally as shown in FIG. Therefore, the positive and negative outputs are connected to the circuit board 40 via the lead plate 20 and the lead wires, and are connected to the output terminal 33 via the protection circuit mounted on the circuit board 40. The circuit board 40 is a board for mounting a circuit necessary for driving the power supply device, such as a charge / discharge circuit and a protection circuit for controlling the charge / discharge current of each battery block 10, and its components, elements, etc., such as a glass epoxy board Is available. In FIG. 17, the circuit board 40 is disposed on the side surface side of the battery assembly 1 so as to face the side surface on the long side of the exterior case 30 in a state inserted into the storage frame 40 </ b> W (see FIG. 7 and the like). Yes. The circuit board 40 connects the output of the battery assembly 1 to the output terminal 33. Further, the output of a temperature sensor or the like that detects the intermediate potential or the temperature of the unit cell is also appropriately connected via a lead wire or the like.

一方、各種の電池情報(例えば電池電圧、電流、温度、異常情態)については、出力端子33を介して、回路基板40に搭載されたマイクロコンピュータの機能により、外部電子機器に通信される。そして充電時には、出力端子33を介して、回路基板40に搭載された充電用FET素子を通って充電され、異常が発生した際には、充電用FET素子をOFFにして、充電を遮断する。上述の構造で開示されるように、放電時は、回路基板40を介さず、正極の放電用出力端子33+、負極の放電用出力端子33−より、放電されることになる。なお、充電時、放電時において、ヒューズ等を介して放電できるように、ヒューズ等を追加することもできる。   On the other hand, various battery information (for example, battery voltage, current, temperature, abnormal condition) is communicated to an external electronic device via the output terminal 33 by the function of the microcomputer mounted on the circuit board 40. At the time of charging, charging is performed through the charging FET element mounted on the circuit board 40 via the output terminal 33. When an abnormality occurs, the charging FET element is turned off to interrupt charging. As disclosed in the above-described structure, at the time of discharging, the discharge is performed from the positive discharge output terminal 33+ and the negative discharge output terminal 33- without passing through the circuit board 40. Note that a fuse or the like can be added so that the battery can be discharged through the fuse or the like during charging and discharging.

このように回路基板40を外装ケース30の側面側に配置することで、回路基板40上に実装された発熱する電子部品の発熱を、外装ケース30を介して外部に放熱することが可能となる。このように、素電池及び電子部品の発熱を考慮した外装ケース30のレイアウトによって、強制空気の送風による空冷や水冷、ペルチェ素子などの冷却機構を付加することなく、十分な放熱性を確保でき、放熱部材による大型化やコストアップを回避した電池パックを実現できる。特に防水性を求められる電池パックにおいては、クーリングファンで強制的に冷却風を送風して冷却する強制冷却機構を設けることが困難であり、ファンレスでも十分な冷却能力を発揮できる電池パックは有用となる。   By disposing the circuit board 40 on the side surface side of the exterior case 30 in this way, it is possible to radiate the heat generated from the heat-generating electronic components mounted on the circuit board 40 to the outside through the exterior case 30. . Thus, the layout of the exterior case 30 considering the heat generation of the unit cells and the electronic components can ensure sufficient heat dissipation without adding a cooling mechanism such as air cooling or water cooling by forced air blowing, Peltier element, A battery pack that avoids an increase in size and cost due to the heat radiating member can be realized. Especially for battery packs that require waterproofness, it is difficult to provide a forced cooling mechanism that cools the cooling fan by forcibly sending cooling air, and a battery pack that can exhibit sufficient cooling capacity even without a fan is useful It becomes.

本発明に係る電池パックは、アシスト自転車用の電源装置等として好適に利用できる。   The battery pack according to the present invention can be suitably used as a power supply device for an assist bicycle.

100…電池パック
1、1’…電池集合体
2…電池ブロック段
2A…第一電池ブロック段
2B…第二電池ブロック段
3…電池ブロック列
10…電池ブロック
11…素電池
12…電池スペーサ
13…電池保持面
14…スペーサ貫通孔
15…カバー体
16…スペーサ連結部
17…連結溝
20、20’…リード板
20A…第一リード板
20B…第二リード板
20E−…マイナス側リード板
20E+…プラス側リード板
20L…リード線
21…接続端子
22…リード接続用端子
23…接続端子ねじ穴
24…接続端子貫通孔
25…リード接続部
26…固定片
27…ねじ穴
28…リード接続ねじ
29…折曲片
30…外装ケース
30F…凹凸
31…第一端面カバー
31H…第一端面表面板
32…第二端面カバー
32H…第二端面表面板
33…出力端子
33+…正極の放電用出力端子
33−…負極の放電用出力端子
33−P…金属製端子板
33−T…マイナス側凸部
33−S…シャント抵抗部
33+P…金属製端子板
33+T…プラス側凸部
35…絶縁シート
36…シート貫通孔
40…回路基板
40W…収納枠
50…貫通ねじ
50A、50A−…第一貫通ねじ
50B…第二貫通ねじ
BS…空き空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Battery pack 1, 1 '... Battery assembly 2 ... Battery block stage 2A ... First battery block stage 2B ... Second battery block stage 3 ... Battery block row 10 ... Battery block 11 ... Unit cell 12 ... Battery spacer 13 ... Battery holding surface 14 ... Spacer through hole 15 ... Cover body 16 ... Spacer connecting portion 17 ... Connecting groove 20, 20 '... Lead plate 20A ... First lead plate 20B ... Second lead plate 20E -... Negative side lead plate 20E + ... Plus Side lead plate 20L ... lead wire 21 ... connecting terminal 22 ... lead connecting terminal 23 ... connecting terminal screw hole 24 ... connecting terminal through hole 25 ... lead connecting portion 26 ... fixing piece 27 ... screw hole 28 ... lead connecting screw 29 ... folding Curved piece 30 ... exterior case 30F ... irregularities 31 ... first end face cover 31H ... first end face surface plate 32 ... second end face cover 32H ... second end face surface plate 33 ... output terminal 33+ ... Polar discharge output terminal 33 -... Negative discharge output terminal 33-P ... Metal terminal plate 33-T ... Minus side convex portion 33-S ... Shunt resistor portion 33 + P ... Metal terminal plate 33 + T ... Positive side convex portion 35 ... Insulating sheet 36 ... Sheet through hole 40 ... Circuit board 40W ... Storage frame 50 ... Through screw 50A, 50A -... First through screw 50B ... Second through screw BS ... Empty space

Claims (14)

  1. 円筒形の外装缶を有する複数の素電池(11)と、
    前記複数の素電池(11)を互いに平行となる姿勢に保持する電池スペーサ(12)と、
    で構成される複数の電池ブロック(10)と、
    各電池ブロック(10)について、前記電池スペーサ(12)に保持された前記素電池(11)の端面を接続して素電池(11)同士を並列に接続すると共に、隣接する電池ブロック(10)同士を直列に接続するリード板(20)と、
    前記リード板(20)と電気的に接続している回路基板(40)と、
    前記電池ブロック(10)及び回路基板(40)とを内部に収納している外装ケース(30)と、
    を備える電池パックであって、
    前記電池ブロック(10)同士を、該電池ブロック(10)に含まれる素電池(11)の端面が略同一平面となるように互いに平行に並べた電池ブロック段(2)とし、
    前記電池ブロック段(2)同士を複数、前記素電池(11)の端面同士が対向するように、円筒形の長さ方向に略一直線上に配置するように積層した電池集合体(1)を構成してなり、
    積層されて隣接する電池ブロック段(2)それぞれについて、前記電池集合体(1)の側面側に各々リード板(20)を延長させると共に、これらリード板(20)の延長された部分同士を電気接続するためのリード接続部(25)を備えており、
    かつリード接続部(25)は、隣接する電池ブロック段(2)間で、前記電池集合体(1)の側面を交互に変更して、前記リード板(20)同士を接続してなることを特徴とする電池パック。
    A plurality of unit cells (11) having a cylindrical outer can;
    A battery spacer (12) for holding the plurality of unit cells (11) in a posture parallel to each other;
    A plurality of battery blocks (10) comprising:
    For each battery block (10), the end faces of the unit cells (11) held by the battery spacer (12) are connected to connect the unit cells (11) in parallel, and adjacent battery blocks (10) A lead plate (20) for connecting them in series;
    A circuit board (40) electrically connected to the lead plate (20);
    An exterior case (30) housing the battery block (10) and the circuit board (40) inside;
    A battery pack comprising:
    The battery blocks (10) are battery block stages (2) arranged parallel to each other so that the end faces of the unit cells (11) included in the battery block (10) are substantially in the same plane,
    A plurality of the battery block stages (2), and a battery assembly (1) laminated so as to be arranged in a substantially straight line in the cylindrical length direction so that the end faces of the unit cells (11) face each other. Made up of,
    For each battery block stage (2) that is stacked and adjacent, the lead plate (20) is extended to the side surface of the battery assembly (1), and the extended portions of the lead plate (20) are electrically connected to each other. It has a lead connection part (25) for connection,
    The lead connection part (25) is formed by alternately changing the side surfaces of the battery assembly (1) between adjacent battery block stages (2) to connect the lead plates (20). Battery pack featuring.
  2. 請求項1に記載の電池パックであって、
    前記リード接続部(25)が、ねじ穴を開口した一対の固定片(26)を連結した金属製の平板であり、該金属板の厚さは、前記リード板(20)よりも厚く構成されており、
    前記リード板(20)が、前記電池ブロック段(2)の側面に沿うようにL字状に折曲したリード接続用端子(22)を備えており、かつ該リード接属用端子は接続端子ねじ穴(23)を開口しており、
    前記電池スペーサ(12)が、前記電池集合体(1)の側面にねじ受け部を開口しており、
    前記リード接続部(25)が前記リード接続用端子(22)と電池スペーサ(12)に対してリード接続ねじ(28)の螺合により固定されてなることを特徴とする電池パック。
    The battery pack according to claim 1,
    The lead connecting portion (25) is a metal flat plate connecting a pair of fixing pieces (26) having screw holes, and the metal plate is thicker than the lead plate (20). And
    The lead plate (20) includes a lead connection terminal (22) bent in an L shape along the side surface of the battery block stage (2), and the lead attachment terminal is a connection terminal. Open the screw hole (23),
    The battery spacer (12) has a screw receiving portion opened on a side surface of the battery assembly (1),
    The battery pack, wherein the lead connection part (25) is fixed to the lead connection terminal (22) and the battery spacer (12) by screwing a lead connection screw (28).
  3. 請求項1に記載の電池パックであって、
    前記リード接続部(25)が、前記リード板(20)の一部を、前記電池集合体(1)の上面に突出させると共にL字状に折曲させた折曲片であり、
    該折曲片同士を重ねて螺合することにより、隣接するリード板(20)同士が接続されてなることを特徴とするパック電池。
    The battery pack according to claim 1,
    The lead connection part (25) is a bent piece that is a part of the lead plate (20) protruding from the upper surface of the battery assembly (1) and bent into an L shape,
    A battery pack characterized in that adjacent lead plates (20) are connected to each other by overlapping and bending the bent pieces.
  4. 請求項1から3のいずれか一に記載の電池パックであって、
    前記電池スペーサ(12)が、前記複数の素電池(11)を2段に重ねて、互いに平行となる姿勢に保持し、前記素電池(11)の円筒面に沿うように湾曲させた電池保持面(13)を上下に開口させてなることを特徴とする電池パック。
    The battery pack according to any one of claims 1 to 3,
    The battery spacer (12) holds the plurality of unit cells (11) in two stages, holds them in parallel with each other, and holds the cells bent along the cylindrical surface of the unit cells (11). A battery pack having a surface (13) opened vertically.
  5. 請求項1から4のいずれか一に記載の電池パックであって、さらに、
    前記外装ケース(30)の長さ方向に、前記電池集合体(1)を平行に貫通する金属製の、複数の貫通ねじ(50)を備えると共に、
    前記電池スペーサ(12)が、絶縁性の樹脂製であって、
    前記電池スペーサ(12)が、上下に開口する前記電池保持面(13)の中心軸を略直線上に一致させてなると共に、
    隣接する電池保持面(13)の間の内少なくとも一以上に、前記貫通ねじ(50)を挿入するためのスペーサ貫通孔(14)を開口してなることを特徴とする電池パック。
    The battery pack according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
    In the length direction of the outer case (30), the metal assembly (1) that penetrates in parallel, provided with a plurality of through screws (50),
    The battery spacer (12) is made of insulating resin,
    The battery spacer (12) is formed by aligning the center axis of the battery holding surface (13) that opens vertically with a substantially straight line,
    A battery pack, wherein a spacer through hole (14) for inserting the through screw (50) is opened in at least one of the adjacent battery holding surfaces (13).
  6. 請求項5に記載の電池パックであって、
    前記複数の貫通ねじ(50)が、前記電池ブロック段(2)を構成する各電池ブロック(10)を各々貫通するように配置されてなることを特徴とする電池パック。
    The battery pack according to claim 5,
    The battery pack, wherein the plurality of through screws (50) are arranged so as to penetrate each battery block (10) constituting the battery block stage (2).
  7. 請求項6に記載の電池パックであって、さらに、
    前記電池ブロック段(2)同士の間に配置される、対向する前記リード板(20)同士の間に介在して絶縁するための絶縁性の絶縁シート(35)を配置してなり、
    該絶縁シートに、前記貫通ねじ(50)を挿入するためのシート貫通孔(36)を開口してなることを特徴とする電池パック。
    The battery pack according to claim 6, further comprising:
    Disposed between the battery block steps (2), an insulating insulating sheet (35) for insulating by interposing between the opposing lead plates (20),
    A battery pack, wherein a sheet through hole (36) for inserting the through screw (50) is opened in the insulating sheet.
  8. 請求項7に記載の電池パックであって、
    前記電池スペーサ(12)が、前記電池ブロック段(2)を構成する他の電池スペーサ(12)と連結するためのスペーサ連結部(16)を備えており、
    前記スペーサ連結部(16)は、前記電池スペーサ(12)の側面であって、上下の電池保持面(13)の間に配置されてなることを特徴とする電池パック。
    The battery pack according to claim 7,
    The battery spacer (12) includes a spacer connecting portion (16) for connecting to another battery spacer (12) constituting the battery block stage (2),
    The battery pack, wherein the spacer connecting portion (16) is disposed between the upper and lower battery holding surfaces (13) on a side surface of the battery spacer (12).
  9. 請求項8に記載の電池パックであって、
    前記電池スペーサ(12)が、前記電池集合体(1)の側面であって、上下の電池保持面(13)の間に連結溝(17)を開口しており、該連結溝(17)にスペーサ連結部(16)を挿入することで隣接する電池スペーサ(12)同士を機械的に連結可能に構成してなることを特徴とする電池パック。
    The battery pack according to claim 8, wherein
    The battery spacer (12) is a side surface of the battery assembly (1), and a connection groove (17) is opened between the upper and lower battery holding surfaces (13), and the connection groove (17) A battery pack characterized in that adjacent battery spacers (12) can be mechanically connected by inserting a spacer connecting part (16).
  10. 請求項9に記載の電池パックであって、
    前記連結溝(17)が、ねじ受け部と兼用されてなることを特徴とする電池パック。
    The battery pack according to claim 9,
    The battery pack, wherein the connecting groove (17) is also used as a screw receiving portion.
  11. 請求項5から10のいずれか一に記載の電池パックであって、
    前記複数の貫通ねじ(50)の一部を、導電用のリードとして兼用してなることを特徴とする電池パック。
    The battery pack according to any one of claims 5 to 10,
    A battery pack, wherein part of the plurality of through screws (50) is also used as a conductive lead.
  12. 請求項1から11のいずれか一に記載の電池パックであって、
    前記電池集合体(1)は、端面に位置する電池ブロック段(2)を、他の電池ブロック段(2)よりも少ない電池ブロック(10)で構成して、空き空間(BS)を構成すると共に、該空き空間(BS)に、出力端子(33)を配置してなることを特徴とする電池パック。
    The battery pack according to any one of claims 1 to 11,
    In the battery assembly (1), the battery block stage (2) located on the end face is configured with fewer battery blocks (10) than the other battery block stages (2) to form a free space (BS). A battery pack comprising an output terminal (33) disposed in the empty space (BS).
  13. 請求項12に記載の電池パックであって、
    前記電池ブロック(10)は、前記素電池(11)を3本使用しており、
    前記電池集合体(1)は、前記電池ブロック(10)を3つ連結して構成した第一電池ブロック段(2A)を4段連結し、さらにその端面に前記電池ブロック(10)を2つ連結して構成した第二電池ブロック段(2B)を1段連結して構成されてなることを特徴とする電池パック。
    The battery pack according to claim 12, wherein
    The battery block (10) uses three unit cells (11),
    The battery assembly (1) has four first battery block stages (2A) formed by connecting three battery blocks (10), and two battery blocks (10) on its end face. A battery pack comprising a second battery block stage (2B) connected and connected in one stage.
  14. 請求項1から13のいずれか一に記載の電池パックであって、
    前記電池パックの出力電圧が48Vであることを特徴とする電池パック。
    The battery pack according to any one of claims 1 to 13,
    An output voltage of the battery pack is 48V.
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