JP2011517008A - 二次電池モジュールパック - Google Patents

Abstract

本発明は、再充電可能な電極組み立て体を収納して密封するパウチ、および前記電極組み立て体からの電流を外部に誘導するための板状の陰極および陽極用電池タップがそれぞれ備えられ、並列または直列接続され、ケースの内部に収納構成された多数のセル電池を含んでなる二次電池モジュールパックを開示する。各電池タップは、一端が電極組み立て体に接続されながら他端が垂直に延長される垂直板部、前記垂直板部の他端から直角に折り曲げられて延長される水平板部、および前記水平板部の先端縁部側に一体に形成されてネジ部材が側方向から進入する少なくとも一つの締結溝から構成される。

Description

本発明は、多数のセル電池を並列または直列接続した二次電池モジュールパックに係り、より詳しくは、セル電池間の接続構造を改善させて相互間の安定な結合状態を維持しながら組み立ておよび分解作業性の向上を図ることができるようにした、二次電池モジュールパックに関する。

一般に、化学電池は、一対の電極、すなわち陽極と陰極、および電解質から構成されている電池であって、前記電極と前記電解質を構成する物質に応じて、蓄積可能なエネルギーの量が変わる。このような化学電池は、充電反応が非常に遅くて使い捨て放電用途にのみ使われる一次電池と、反復的な充放電によって再使用が可能な二次電池に区分される。最近では、充放電が可能であるという利点により、二次電池の使用が増えている趨勢にある。

具体的に、前記二次電池は、その利点のため、産業全般にわたった多様な技術分野に適用されており、例えばワイヤレスモバイル機器などの先端電子機器のエネルギー源として広範囲に使われているうえ、化石燃料を使用する既存のガソリンおよびディーゼル内燃機関の大気汚染などを解決するための方案として提示されているハイブリッド電気自動車などのエネルギー源としても注目を浴びている。

特に、リチウム電池は、作動電圧が３．６Ｖであって、電子装備の電源として多用されているニッケル−カドミウム電池またはニッケル−水素電池より３倍も高く、単位重量当たりのエネルギー密度が高いため急速に伸張している趨勢にある。このようなリチウム電池は、主に陽極活物質としてリチウム系酸化物を使用し、陰極活物質としては炭素材を使用している。

このようなリチウム電池は、電解液の種類によって液体電解質電池と高分子電解質電池に分類され、液体電解質を使用する電池をリチウムイオン電池といい、高分子電解質を使用する電池をリチウムポリマー電池という。最近脚光を浴びているリチウムポリマー電池は、柔軟性を有する素材から製造されるため、その形状が比較的自由であり、高い安定性と軽量を有するため、各種電子機器のスリム化および軽量化に有利である。

一方、リチウム電池は、電極組み立て体を収容しているケースの形状に応じて様々に製造されているが、代表的な形状としては円筒形、角柱形、パウチ形などがある。

通常、円筒形リチウム電池は円筒形のアルミニウム缶を使用し、角柱形リチウム電池は角柱形のアルミニウム缶を使用する。また、パウチ形リチウム電池は、アルミニウムなどの素材からなる薄板のアルミニウム積層フィルムをパックの形状にしたパウチ内に密封したもので、相対的に軽量で安定性に優れるため、最近広く用いられている。

前述したように二次電池の適用分野と製品が多様化されるにつれて、電池の種類も、それに適した出力と容量を提供することができるように多様化されている。

すなわち、移動通信端末機（ＰＣＳ、携帯電話、ＣＤＭＡ２０００端末機など）、ＰＤＡ(personal digital assistants)、ノートブックコンピュータなどの小型電子機器は、
携帯性が重視されるので、それに相応するサイズと容量を有する一つ以上のセル電池から構成されたモジュールパックを使用し、電動スクーターやハイブリッド電気自動車などの
大型電子機器は、高出力大容量の必要性のため、多数のセル電池が電気的に接続された高容量モジュールパックを使用する。

このようなモジュールパックは、そのサイズと重量に応じて、適用される電子機器に対する占有空間と出力に影響を及ぼすので、できるだけ小型で軽量であることが好ましい。

特に、電動スクーターやハイブリッド電気自動車などの大型電子機器は走行の際に路面から多くの振動力および衝撃力が電子機器のボディに伝達されるので、電子機器に搭載されるモジュールパックは振動力および衝撃力に対する高い信頼性が要求される。

従来の高出力大容量のモジュールパックは、四角箱の形状をするケースの内部に多数のセル電池を整列して収納配置し、これらのセル電池の電池タップを相互電気的に並列または直列接続する構成である。

ここで、パウチ形セル電池の構成を考察すると、陽極と陰極との間にセパレーターを介在した形状にスタッキング(stacking)またはワインディング(winding)して得られたゼリ
ーロールをパウチ、すなわちアルミニウム（Ａｌ）積層フィルムで密封して製造した。

すなわち、前記パウチ形セル電池は、陽極、分離膜および陰極からなる電極組み立て体（図示せず）が電解質と共にアルミニウム積層フィルムなどのパウチ形パックに密封されている構造をとる。前記パウチ形セル電池は、一端が前記電極組み立て体から延長されて外部に露出されるように設けられる板状の電極タップから構成される。

ところが、前述したように構成される従来の技術に係るパウチ形セル電池からモジュールパックを構成する場合、多数のセル電池をお互い電気的・物理的に並列または直列接続するにおいて、作業性が不便であるうえ、耐久性が低下して製品に対する信頼性が低いという欠点があった。

すなわち、前記多数のセル電池の電極タップを互いに接続するために、前記電極タップの一部を直角に曲げ加工して該当面にプレート、バスバーなどを溶接する方法が採用されている。ところが、これは作業の熟練度が要求されるうえ、溶接機器を使用する不便さおよび作業工程の複雑さにより生産性が低く、不経済的であるという問題点がある。

また、電動スクーターやハイブリッド電気自動車などのように外部から相当の振動力、衝撃力が伝達されるデバイスに搭載される場合、前記振動力、衝撃力によって多数のセル電池間の結合状態が不良になり、結果としてモジュールパックに対する信頼性の低下をもたらすうえ、安全事故の危険を誘発するという問題点がある。

そこで、本発明は、従来の技術の問題点を解決するためのもので、その目的は、セル電池の電極タップの一部を直角に曲げた水平板部に、ネジ部材の一部が嵌め込まれる締結溝を形成することにより、セル電池間の電気的および機構的接続を容易かつ安定的に実施することが可能な二次電池モジュールパックを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の第１実施例によれば、 再充電可能な電極組み立
て体を収納して密封するパウチ、および前記電極組み立て体からの電流を外部に誘導するための板状の陰極および陽極用電池タップがそれぞれ備えられるセル電池を多数並列または直列接続し、ケースの内部に収納して構成した二次電池モジュールパックにおいて、前
記セル電池は、一端が電極組み立て体に接続されながら他端が垂直に延長される垂直板部、前記垂直板部の他端から直角に折り曲げられて延長される水平板部、および前記水平板部の先端縁部側に一体に形成されてネジ部材が側方向から進入する少なくとも一つの締結溝から構成される電池タップを含むことを特徴とする、二次電池モジュールパックを提供する。

ここで、前記締結溝は、電池タップに１箇所にまたは等間隔を置いて２〜３箇所に「Ｖ」字形に設けられることを特徴とする。

また、前記セル電池の陰極および陽極用電池タップは、互いに反対となる方向に前記水平板部が配置形成されることを特徴とする。

また、前記タップ締結部材は、ボルトとナットから構成されることを特徴とする。

また、前記タップ締結部材は、少なくとも一つのボルト本体が垂直に突設されたタップ支持体、前記ボルト本体の対応する位置にネジ穴が設けられたタップ固定体、およびナットを含むことを特徴とする。

また、前記ボルト本体は、前記ボルト部材と前記締結部材との間に配置された前記水平板部に設けられた締結溝、および前記締結部材のネジ穴を順次貫通して前記ナットに締結されることを特徴とする。

また、前記締結部材は、第１ネジ穴が設けられたタップ支持体、前記タップ支持体の前記第１ネジ穴に対応する位置に第２ネジ穴が設けられたタップ固定体、前記タップ支持体の前記第１ネジ穴に下方から挿入されて固定されたボルト、およびナットを含むことを特徴とする。

また、前記ボルトのボルト本体は、前記タップ支持体と前記タップ固定体との間に配置された前記水平板部に設けられた締結溝、および前記タップ固定体のネジ穴を順次貫通して前記ナットに締結されることを特徴とする。

また、隣接して配置された一対の前記セル電池の間には、絶縁材から成形され、 上方
に垂直に突設された締結突起を多数備えたパーティションが介在されていることを特徴とする。

また、前記タップ支持体は、両縦側面に上方に垂直に突設された上向き屈曲部、および両縦側面に下方に垂直に設けられた下向き屈曲部を備えることを特徴とする。

また、前記上向き屈曲部には締結孔が設けられており、前記パーティションの前記締結突起が前記締結孔に嵌合されることにより、前記タップ支持体が前記パーティションに固定されることを特徴とする。

また、前記下向き屈曲部は、下方から上方に挿入されるボルトを固定支持するために内側に折り曲げられるように設けられることを特徴とする。

また、下方から上方に挿入される前記ボルトを固定支持するために、前記ボルトに隣接した前記下向き屈曲部は、Ｖ字形の溝を形成するように内側に曲げられることを特徴とする。

また、前記ボルトのボルトヘッドは、多角形の形状をし、内側に曲げられる前記下向き
屈曲部を収容するためのコーキング溝が設けられたことを特徴とする。

本発明の実施例によれば、二次電池モジュールパックは、各セル電池の本体から突出する板状の陰極および陽極用電池タップを直角に曲げてなる水平板部に締結溝を形成する簡単な構造変更によって、セル電池間の並列および直列接続作業性を大幅改善させることができるうえ、強くて安定な結合状態を維持保障するので、製品に対する信頼性を高めることができる。

また、本発明は、ボルト本体が締結溝を貫通した状態でナットを締結することにより、簡単なボルトおよびナットによってセル電池間の接続を容易にする。

また、複数の接続が必要な場合、少なくとも一つのボルト本体が突設されたボルト部材、およびこのボルト部材の貫通するネジ穴を有する締結部材を用いてセル電池を接続することにより、締結作業性を容易にする。

また、パーティションにタップ支持体を結合させたままでセル電池を接続することにより、より強くて安定な結合状態を保障する。

また、ボルトのボルトヘッドを多角形の形状に形成することによりボルトの回転を防止し、ボルトヘッドにコーキング溝を形成し、このコーキング溝に曲げられた下向き屈曲部が収容されることにより、タップ支持体にボルトを安定的に支持する。

図１は本発明に係る二次電池モジュールパックを構成するセル電池を示す斜視図である。 図２は本発明の好適な第１実施例に係る第１タップ締結部材を用いて二次電池モジュールパックを構成するセル電池間の接続構造を説明するための斜視図である。 図３は図２に示した二次電池モジュールパックの内部構成を説明するために概略的に示す側面図である。 図４は本発明の好適な第２実施例に係る第２タップ締結部材を用いて二次電池モジュールパックを構成するセル電池間の接続構造を説明するための斜視図である。 図５は図４に示した二次電池モジュールパックの内部構成を説明するために概略的に示す側面図である。 図６は本発明の好適な第３実施例に係る第３タップ締結部材を用いて二次電池モジュールパックを構成するセル電池間の接続構造を説明するための斜視図である。 図７は図６に示したボルトの詳細図である。 図８は図６に示したボルトの詳細図である。 図９は図６に示した二次電池モジュールパックの第３タップ締結部材とパーティションとの結合状態を説明するための斜視図である。 図１０は図６に示した二次電池モジュールパックの内部構成を説明するために概略的に示す側面図である。 図１１は図６に示した二次電池モジュールパックの第３タップ締結部材とパーティションとの他の結合状態を説明するための斜視図である。 図１２は図１１に示した二次電池モジュールパックの内部構成を説明するために概略的に示す側面図である。

本発明の目的、特定の利点および新規の特徴は添付図面と連関付けられる以下の詳細な説明と好適な実施例からさらに明白になるであろう。各図面の構成要素に参照番号を付加
するにおいて、同一の構成要素については、他の図面上に表示されても、出来る限り同一の番号を付することに留意すべきであろう。なお、本発明を説明するにおいて、関連した公知の技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を無駄に乱すおそれがあると判断される場合、その詳細な説明は省略する。

以下、添付図面を参照して本発明に係る二次電池モジュールパックの好適な実施例を添付図面を参照して詳細に説明する。

図１は本発明の好適な実施例に係る二次電池モジュールパックを構成するセル電池を示す斜視図である。

図１を参照すると、本実施例に係るセル電池１０は、陽極活物質層でコートされた陽極集電体からなる陽極板と、陰極活物質層でコートされた陰極集電体からなる陰極板と、これらの陽極板と陰極板との間に挿入されるセパレーターとを含んでなる、再充電可能な電極組み立て体（図示せず）から構成されている。

この際の前記電極組み立て体は、陽極板、セパレーターおよび陰極板の順序でスタッキングまたはワイディング工法によって形成され、薄板のアルミニウム積層フィルムからなるパウチ１０ａ内に収納されて密封される。

一方、前記電極組み立て体を構成する陽極板と陰極板は、それぞれの電池タップが溶接によって結合される構成である。この際の前記陰極および陽極用電池タップは、電極組み立て体の外部に電流を誘導することができるように、一端が外部に露出される板状の部材である。通常、前記陽極用電池タップはアルミニウム金属材を使用し、前記陰極用電池タップは銅金属材を使用する。

このように構成されるセル電池１０は公知の技術と実質的に同様である。

但し、本実施例では、二次電池モジュールパック１を構成するセル電池１０の電池タップ１１の構造を改良して多数のセル電池１０を並列または直列接続するにおいて、強固な結合状態を維持しながら良好な組み立て作業性を保障することにその特徴がある。

すなわち、前記セル電池１０の陽極および陰極用電池タップ１１は、パウチ１０ａの内部に収納される電極組み立て体に一端が接続され、他端は外部に露出されるように垂直に延長される垂直板部１１ａと、前記垂直板部１１ａの他端から直角に曲げられて水平に延長される水平板部１１ｂと、前記水平板部１１ｂの先端縁部側に一体に形成される締結溝１３とを含んでなる。

ここで、セル電池１０は、陽極用および陰極用電池タップの各水平板部が互いに反対となる方向に配置されるように構成されることが好ましい。

また、締結溝１３は、互いに隣接して配置される一対のセル電池をネジ部材で互いに連結するためのものであって、多様な形態を持ってもよいが、本発明では、好適な実施例として、図示の如く「Ｖ」字形に加工することを提案する。また、締結溝１３は、電池タップ１１の大きさを考慮して適切な位置に１つ、または等間隔をおいて２〜３つが形成できる。

この際、水平板部１１ｂにネジ穴を加工し、そのネジ穴にネジを入れて締め付ける方式で行われる電極タップの接続に比べて、「Ｖ」字形に加工された締結溝１３を使用することにより、締結部材を介してより簡単で安定的な接続を実現することができる。

一方、本発明の「Ｖ」字形をした締結溝１３は、角部がラウンド加工されることが好ましい。

図２は本発明の好適な第１実施例に係る第１タップ結合部材を用いて二次電池モジュールパックを構成するセル電池間の接続構造を説明するための斜視図、図３は図２に示した二次電池モジュールパックの内部構成を説明するために概略的に示す側面図である。

本実施例は、ボルト２１ａおよびナット２３ａからなる第１タップ結合部材２０ａを用いて、パーティション３０を挟んでセル電池１０を並列または直列接続することを特徴とする。

ここで、パーティション３０は、前後に配置されるセル電池１０同士の間に介在される胴体部３１を有し、胴体部３１の上端に水平面形状のタップ連結部３２と垂直面形状のタップ遮断部３３が左右に形成されており、絶縁材から成形される。タップ連結部３２は、前後に配置されるセル電池１０の対応する電池タップ１１の折り曲げられた水平板部１１ｂがその上で電気的に接続される空間を提供し、タップ遮断部３３は、前後に収容されたセル電池の対応する電池タップ１１が互いに接触することを構造的に防止する機能を行う。

本実施例によれば、セル電池１０は、第１タップ結合部材２０ａを構成するボルト２１ａを、一側が開放された溝の形状を有する締結溝１３の側方向、すなわち水平方向に進入させて位置させた状態で、他のセル電池の電池タップに設けられた締結溝１３を前記ボルト２１ａの他側端が嵌め込まれるように位置調整した後、第１および第２セル電池１０をナット２３ａを用いて締結することにより、 互いに連結されてその結合状態が維持され
る。このように結合したセル電池１０は、パーティションのタップ連結部３２上に配置される。

一方、図３を参照すると、本実施例に係る二次電池モジュールパック１は、複数のセル電池１０の各電池タップを並列または直列接続し、箱状をしたケースＣに収納構成される。

ここで、二次電池モジュールパック１の外体を形成するケースＣの内部に複数のセル電池１０が垂直に配置され、これらのセル電池のうち互いに隣接して配置された一対のセル電池１０は、互いに電池タップ１１が重なり合うように配置された状態で、ボルト２１ａが水平板部１１ｂの締結溝１３を貫いて突出した状態でナット２３ａを締結することにより結束される。一方、隣接して配置された一対のセル電池の間には絶縁材から成形されたパーティション３０、４０が介在される。

一方、図２および図３にはボルト２１ａが上方から下方へ締結されるものと示されているが、これは例示的なものに過ぎず、ボルト２１ａが下方から上方へ締結されることも本発明の範疇内に含まれる。

図４は本発明の好適な第２実施例に係る第２タップ締結部材を用いて二次電池モジュールパックを構成するセル電池間の接続構造を説明するための斜視図、図５は図４に示した二次電池モジュールパックの内部構成を説明するために概略的に示す側面図である。ここで、先の実施例と重複する説明は省略する。

本実施例は、少なくとも一つのボルト本体２２ｂが垂直に突設されたタップ支持体２１ｂ、前記ボルト本体２２ｂの対応する位置にネジ穴が設けられたタップ固定体２４ｂ、お
よび前記ボルト本体２２ｂに締結されるナット２３ｂを含んでなる第２タップ締結部材２０ｂを用いて、セル電池１０を並列または直列接続することを特徴とする。

本実施例によれば、セル電池１０は、少なくとも一つのボルト本体２２ｂが垂直に突設されたタップ支持体２１ｂを、セル電池の電池タップに設けられた締結溝１３の側方向、すなわち水平方向に進入させて位置させた状態で、他のセル電池の電池タップに設けられた締結溝１３を前記ボルト本体２２ｂの他側端に嵌め込まれるように位置調整した後、突出したボルト本体２２ｂをタップ固定体２４ｂのネジ穴に貫通させ、この状態で、ナット２３ｂを用いて締結することにより互いに連結されてその結合状態が維持される。この際、締結作業をさらに容易にするために、タップ支持体２１ｂをタップ連結部３２上にまず配置させた状態でセル電池を結合することが好ましい。

本実施例では、セル電池を連結するにおいてより安定な結束状態を維持するために複数の連結が必要な場合、複数のボルト本体２２ｂが突設されたタップ支持体２１ｂ、およびこのボルト本体２２ｂが貫通するネジ穴を有するタップ固定体２４ｂを用いることにより、個別的なボルト２１ａとナット２３ａで締結作業が要求される第１実施例に比べて締結作業性が向上する。

一方、図５を参照すると、本実施例に係る二次電池モジュールパック１は、外体を形成するケースＣの内部に複数のセル電池が垂直に配置される。この際、これらのセル電池のうち、互いに隣接して配置された一対のセル電池は、タップ支持体２１ｂをタップ連結部３２の上部に配置させた状態で、タップ支持体２１ｂのボルト本体２２ｂが、下方から電池タップの水平板部１１ｂの締結溝１３およびタップ固定体２４ｂのネジ穴を順次貫通して上方に突出し、突出したボルト本体２２ｂにナット２３ｂが締結されることにより結束される。

図６は本発明の好適な第３実施例に係る第３タップ締結部材を用いて二次電池モジュールパックを構成するセル電池間の接続構造を説明するための斜視図である。図７および図８は図６に示したボルトの詳細図、図９は図６に示した二次電池モジュールパックの第３締結部材と遮断パーティションとの結合状態を説明するための斜視図、図１０は図６に示した二次電池モジュールパックの内部構成を説明するために概略的に示す側面図である。ここで、先の実施例と重複する説明は省略する。

本実施例は、タップ支持体２１ｃ、ボルト２２ｃ、ナット２３ｃおよびタップ固定体２４ｃを含んでなる第３タップ締結部材２０ｃを用いてセル電池１０を並列または直列接続することを特徴とする。

ここで、タップ支持体２１ｃは、下方から上方へ挿入されるボルト２２ｃのボルト本体が貫通するように少なくとも一つの第１ネジ穴を有し、その両縦側面には上方に垂直に突き出した上向き屈曲部２１−１ｃが設けられており、その両横側面には下方に垂直に突き出した下向き屈曲部２１−２ｃが設けられている。

この際、上向き屈曲部２１−１ｃには、後述するように、パーティション３０に設けられた締結突起３４が嵌合される締結孔２１−３ｃが設けられていることが好ましい。この締結孔２１−３ｃに締結突起３４が嵌合されることにより、タップ支持体２１ｃがパーティション３０に安定的に固定され且つ外部からの振動力、衝撃力によっても分離されないため、信頼性が向上する。

また、下向き屈曲部２１−２ｃは、ボルト２２ｃが下方から挿入された状態でボルト２２ｃが回転せず下方に抜け出ないように、ボルトヘッド２２−１ｃを下方から支持するた
めに内側に曲げられるように形成されることが好ましい。すなわち、ボルト２２ｃに面した下向き屈曲部２１−２ｃを内側に曲げることによりＶ字形の溝を形成（Ｖ字形の溝切り）し、下向き屈曲部２１−２ｃがボルトヘッド２２−１ｃを支持することによりボルト２２ｃが下方に抜け出ないように固定する。図９には、Ｖ字形の溝が形成されてボルトヘッド２２−１ｃを支持するコーキング部Ｈの構造が示されている。例として、図面にはボルト２２ｃに面した下向き屈曲部２１−２ｃが内側に曲げられるものと示されているが、下向き屈曲部２１−２ｃ全体が内側に曲げられることも本発明の範疇内に含まれる。

ボルト２２ｃは、ナット２３ｃと締結されてセル電池１０を接続するためのものであって、図７および図８に示すように、タップ支持体２１ｃによって支持された状態で自ら回転することを防止するために、ボルトヘッド２２−１ｃを多角形、好ましくは長方形にする。

ここで、ボルトのボルトヘッド２２−１ｃには、下向き屈曲部２１−２ｃの曲げられた部分が収容（たとえば、Ｖ字形の溝切りによって）されてボルト２２ｃの支持および回転を防止するためのコーキング溝２２−２ｃが設けられることが好ましい。このコーキング溝２２−２ｃは、図７に示すように、ボルトヘッド２２−１ｃの内側、好ましくは中央部分を彫り出して断面が略凹状になるように形成されるか、或いは図８に示すように、ボルトヘッド２２−１ｃの両側面部分にＶ字形の溝または三角形の溝に形成される。ところが、コーキング溝２２−２ｃの形状は、これに限定されず、下向き屈曲部２１−２ｃを収容することによりボルト２２ｃを支持するためのいずれの形状でも採用可能である。

タップ固定体２４ｃには、ボルト２２ｃのボルト本体が貫通するように、ボルト本体の対応する位置に第２ネジ穴が設けられている。

第３実施例によれば、セル電池１０は、タップ支持体２１ｃの第１ネジ穴を介してボルト２２ｃのボルト本体が突出した状態で固定されたボルト本体を、セル電池の電池タップ１１に設けられた締結溝１３の側方向、すなわち水平方向に進入させて位置させた状態で、他のセル電池の電池タップに設けられた締結溝をこのボルト本体の他側端に嵌合されるように位置調整した後、突出したボルト本体をタップ固定体２４ｃの第２ネジ穴に貫通させ、しかる後に、ナット２３ｃを用いて締結することにより、互いに連結されてその結合状態が維持される。

ここで、図８を参照すると、本実施例では、タップ支持体２１ｃがパーティション３０のタップ連結部３２の上側に配置されたままで、上向き屈曲部２１−１ｃに設けられた締結孔２１−３ｃに、タップ連結部３２の上側に設けられた締結突起３４が固定されることにより、タップ支持体２１ｃがパーティション３０に固着される。

すなわち、タップ支持体２１ｃをパーティション３０の上側に固定させることにより、セル電池のより安定な結束を可能とし、その締結をさらに容易にする。

一方、図１０を参照すると、本実施例に係る二次電池モジュールパック１は、外体を形成するケースＣの内部に複数のセル電池が垂直に配置される。この際、これらセル電池のうち、互いに隣接して配置された一対のセル電池は、互いに電池タップが重なり合うように配置された状態で、絶縁材から成形されたパーティション３０に設けられた締結突起に取り付けられたタップ支持体２１ｃの下部から突出したボルト本体が、電池タップの水平板部１１ｂに設けられた締結溝１３およびタップ固定体２４ｃの第２ネジ穴を順次貫通して上方に突出し、突出したボルト本体にナット２３ｃが締結されることにより結束される。

ここで、ボルト２２ｃは、曲げられた下向き屈曲部２１−２ｃがコーキング溝２２−２ｃに挿入されてボルトヘッド２１−１ｃを支持することによりタップ支持体２１ｃに固定支持される。例として、図９の拡大図には、下向き屈曲部２１−２ｃがコーキング溝２２−２ｃの側端のみを支持するものと示されているが、下向き屈曲部２１−２ｃをコーキング溝２２−２ｃの内側にさらに曲げることにより、より安定的にボルトヘッド２２−１ｃを支持する。この構造も本発明の範疇内に含まれる。

第３実施例では、第３締結部材２０ｃを用いて電池タップを連結させた後、タップ支持体２１ｃをパーティション３０に固定するように組み立ててもよいが、締結作業性をさらに容易にするために、タップ支持体２１ｃをパーティション３０に固定した状態で電池タップを連結させることが好ましい。

図１１は図６に示した二次電池モジュールパックの第３タップ締結部材とパーティションとの他の結合状態を説明するための斜視図である。図１２は図１０に示した二次電池モジュールパックの内部構成を説明するために概略的に示す側面図である。ここで、本実施例を説明するにおいて、先の実施例と重複する説明は省略し、第３実施例と同一のまたは対応する構成要素に対しては同一の参照符号を付す。

図１１を参照すると、本実施例では、タップ支持体２１ｃの下向き屈曲部２１−２ｃがパーティション３０を取り囲むように配置された状態で、パーティション３０のタップ連結部３２の上側に設けられた締結突起３４が、上向き屈曲部２１−１ｃに設けられた締結孔２１−３ｃに嵌合されることにより、タップ支持体２１ｃがパーティション３０に固着される。

すなわち、下向き屈曲部２１−２ｃがパーティション３０を取り囲むように配置された状態でタップ支持体２１ｃがパーティション３０に固定されるので、図８のそれに比べて、さらに安定的にタップ支持体２１ｃがパーティション３０に固定されるうえ、セル電池のより安定的な結束を可能とし、その締結をさらに容易にする。

一方、図１２を参照すると、本実施例に係る二次電池モジュールパック１は、外体を形成するケースＣの内部に複数のセル電池が垂直に配置され、これらセル電池のうち互いに隣接して配置された一対のセル電池は、互いに電池タップが重なり合うように配置された状態で、絶縁材から成形されたパーティション３０が配置される。この際、タップ支持体２１ｃの下向き屈曲部２１−２ｃはこのパーティション３０の側面を取り囲んだ状態で配置され、上向き屈曲部２１−１ｃに設けられた締結孔２１−３ｃはパーティション３０の締結突起に嵌合されることによりパーティション３０に固着される。タップ支持体２１ｃの下部から突出したボルト本体が、電池タップの水平板部１１ｂに設けられた締結溝１３およびタップ固定体２４ｃのネジ穴を順次貫通して上方に突出し、突出したボルト本体にナット２３ｃが締結される。その結果、隣接する一対のセル電池は互いに結束される。

ここで、下向き屈曲部２１−２ｃは、パーティション３０を取り囲むように配置してもよいが、その結合をより強くするために、ボルト２２ｃのコーキング溝２２−２ｃに下向き屈曲部２１−２ｃの一部が曲げられるようにすることが好ましい。また、例として、図面にはコーキング溝２２−２ｃを有するボルト２２ｃが使用されるものと示されているが、下向き屈曲部２１−２ｃがパーティション３０を取り囲む場合、ボルト２２ｃのボルトヘッド２２−１ｃをパーティション３０の上部に配置させることによりボルト２２ｃを支持することができるので、先の実施例のように下向き屈曲部２１−２ｃがコーティング溝２２−２ｃに挿入されてボルト２２ｃを支持する必要が無くなるので、コーキング溝が設けられていない一般ボルトを使用することも可能である。

本実施例も第３タップ締結部材２０ｃを用いて電池タップを連結させた後、タップ支持体２１ｃをパーティション３０に固定するように組み立ててもよいが、締結作業性をさらに容易にするために、タップ支持体２１ｃをパーティション３０に固定した状態で電池タップを連結させることが好ましい。

以上、本発明の好適な実施例について説明の目的で開示したが、当業者であれば、添付した請求の範囲に開示された本発明の精神と範囲から逸脱することなく、様々な変形、追加または置換を加え得ることを理解するであろう。

よって、そのような変形例、追加例または置換例も本発明の特許請求の範囲に属するものと理解すべきであろう。

１：モジュールパック １０：セル電池
１０ａ：パウチ １１：電池タップ
１１ａ：垂直板部 １１ｂ：水平板部
１３：締結溝
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ：タップ締結部材
２１ａ、２２ｃ：ボルト ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ：ナット
２２ｂ、２３ａ：タップ支持体 ２４ｂ、２４ｃ：タップ固定体
３０、４０：パーティション

Claims (14)

1. 再充電可能な電極組み立て体を収納して密封するパウチ、および前記電極組み立て体からの電流を外部に誘導するための板状の陰極および陽極用電池タップがそれぞれ備えられるセル電池を多数並列または直列接続し、ケースの内部に収納構成した二次電池モジュールパックにおいて、
   前記セル電池は、一端が電極組み立て体に接続されながら他端が垂直に延長される垂直板部、前記垂直板部の他端から直角に曲げられて延長される水平板部、および前記水平板部の先端縁部側に一体に形成されてネジ部材が側方向から進入する少なくとも一つの締結溝から構成される電池タップを含むことを特徴とする、二次電池モジュールパック。
2. 前記締結溝は、電池タップに１つまたは等間隔を置いて２〜３つが「Ｖ」字形に設けられることを特徴とする、請求項１に記載の二次電池モジュールパック。
3. 前記セル電池の陰極および陽極用電池タップは、互いに反対となる方向に前記水平板部が配置されることを特徴とする、請求項１に記載の二次電池モジュールパック。
4. 前記タップ締結部材はボルトとナットから構成されることを特徴とする、請求項１に記載の二次電池モジュールパック。
5. 前記タップ締結部材は、
   少なくとも一つのボルト本体が垂直に突設されたタップ支持体と、
   前記ボルト本体の対応する位置にネジ穴が設けられたタップ固定体と、
   ナットとを含むことを特徴とする、請求項１に記載の二次電池モジュールパック。
6. 前記ボルト本体は、前記ボルト部材と前記締結部材との間に配置された前記水平板部に設けられた締結溝、および前記締結部材のネジ穴を順次貫通して前記ナットに締結されることを特徴とする、請求項５に記載の二次電池モジュールパック。
7. 前記締結部材は、
   第１ネジ穴が設けられたタップ支持体と、
   前記タップ支持体の前記第１ネジ穴に対応する位置に第２ネジ穴が設けられたタップ固定体と、
   前記タップ支持体の前記第１ネジ穴に下方から挿入されて固定されたボルトと、
   ナットとを含むことを特徴とする、請求項１に記載の二次電池モジュールパック。
8. 前記ボルトのボルト本体は、前記タップ支持体と前記タップ固定体との間に配置された前記水平板部に設けられた締結溝、および前記タップ固定体のネジ穴を順次貫通して前記ナットに締結されることを特徴とする、請求項７に記載の二次電池モジュールパック。
9. 隣接して配置された一対の前記セル電池の間には、絶縁材から成形され、その上方に垂直に突設された締結突起を多数備えたパーティションが介在されていることを特徴とする、請求項７に記載の二次電池モジュールパック。
10. 前記タップ支持体は、両縦側面に上方に垂直に突設された上向き屈曲部、および両縦側面に下方に垂直に設けられた下向き屈曲部を備えることを特徴とする、請求項９に記載の二次電池モジュールパック。
11. 前記上向き屈曲部には締結孔が設けられており、
    前記パーティションの前記締結突起が前記締結孔に嵌合されることにより、前記タップ
    支持体が前記パーティションに固定されることを特徴とする、請求項１０に記載の二次電池モジュールパック。
12. 前記下向き屈曲部は、下方から上方に挿入されるボルトを固定支持するために内側に曲げられるように設けられることを特徴とする、請求項１０に記載の二次電池モジュールパック。
13. 下方から上方に挿入される前記ボルトを固定支持するために、前記ボルトに隣接した前記下向き屈曲部は、Ｖ字形の溝を形成するように内側に曲げられることを特徴とする、請求項１０に記載の二次電池モジュールパック。
14. 前記ボルトのボルトヘッドは、多角形の形状をし、内側に曲げられる前記下向き屈曲部を収容するための少なくとも一つのコーキング溝が設けられることを特徴とする、請求項１２または１３に記載の二次電池モジュールパック。

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