JP2014022134A - Battery pack - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電池パックに関し、特に隣り合う素電池間に介挿される隔壁の構造に関する。 The present invention relates to a battery pack, and particularly to a structure of a partition wall interposed between adjacent unit cells.
モバイル型テレビ受信機やタブレット型パーソナルコンピュータなどのモバイル機器、さらにはハイブリッド型電気自動車(HEV)や電動アシスト自転車などの車両の電源として、複数の素電池を備える電池パックが用いられている(特許文献1)。電池パックにおいては、ケース内部に収納された複数の素電池に対し、隣り合う素電池間にリブが介挿されている(特許文献2,3)。リブは、素電池間の電気的絶縁を図るための隔壁として介挿されている。従来技術に係る電池パックでのリブ構成について、図11を用い説明する。 A battery pack including a plurality of unit cells is used as a power source for mobile devices such as a mobile TV receiver and a tablet personal computer, and a vehicle such as a hybrid electric vehicle (HEV) and a power-assisted bicycle (patent) Reference 1). In the battery pack, ribs are inserted between adjacent unit cells with respect to a plurality of unit cells housed inside the case (Patent Documents 2 and 3). The rib is inserted as a partition for electrically insulating the unit cells. The rib configuration in the battery pack according to the prior art will be described with reference to FIG.
図11(a)に示すように、素電池953と素電池954との間には、直線状のリブ921が介挿されている。リブ921は、例えば、電池パックの外装を構成するケース部材の底壁内面から立設されており、絶縁性の材料を用いケース部材の一部として一体形成されている。矢印Gで指し示す部分の側面図を図11(b)に示す。
図11(b)に示すように、素電池953の一方の端面(封口板外面)と、素電池954の一方の端面(外装缶底面)とは、ともにリブ921の表面に密に当接している。このため、X軸方向においては、素電池953と素電池954とが、リブ921の板厚分だけ離間して配置されていることになる。
As shown in FIG. 11A, a
As shown in FIG. 11 (b), one end surface (sealing plate outer surface) of the
このように、従来技術に係る電池パックでは、内部に収納する素電池953,954間の電気的な絶縁を図るために、リブ921が設けられていた。
Thus, in the battery pack according to the prior art, the
しかしながら、従来技術に係る電池パックでは、落下や振動などの衝撃の影響が、内部の素電池同士の間を伝搬して素電池にダメージを与えるおそれがあった。具体的には、図11(b)に示すように、落下などにより外部から衝撃が加わった場合に、素電池954が矢印H1のように震動し、その力がリブ921の板厚方向に素電池953にも伝搬して、素電池953も矢印H2のように震動するおそれがあった。
However, in the battery pack according to the prior art, the influence of impact such as dropping or vibration may propagate between the internal unit cells and damage the unit cells. Specifically, as shown in FIG. 11B, when an impact is applied from the outside due to dropping or the like, the
上記のような衝撃力の伝搬は、素電池とリード板との接続箇所や、リード板と回路基板との接続箇所、さらに回路基板におけるチップ部品などにダメージを与える原因となることが考えられる。
なお、このようなダメージは、素電池の端面から素電池の端面へと伝搬される衝撃力の影響によるところが大きいものと考えられる。
The propagation of the impact force as described above is considered to cause damage to the connection portion between the unit cell and the lead plate, the connection portion between the lead plate and the circuit board, and chip components on the circuit board.
Such damage is considered to be largely due to the influence of the impact force propagated from the end surface of the unit cell to the end surface of the unit cell.
本発明は、上記のような問題の解決を図ろうとなされたものであって、隣り合う素電池間に隔壁を介挿することにより、当該素電池間の電気的な絶縁を図るとともに、衝撃力が素電池間を伝搬するのを抑制することができる電池パックを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and by interposing a partition wall between adjacent unit cells, it is possible to achieve electrical insulation between the unit cells and to provide an impact force. It aims at providing the battery pack which can suppress that it propagates between unit cells.
本発明は、上記目的を達成するために次の構成を採用することを特徴とする。
本発明に係る電池パックは、外装体と、当該外装体内に収納された第1素電池および第2素電池とを備える。第1素電池は、互いに対向関係にある第1端面および第2端面と、側周を取り囲む側周面とで外形が構成されており、第2素電池は、互いに対向関係にある第3端面および第4端面と、側周を取り囲む側周面とで外形が構成されている。第1素電池と第2素電池とは、第1素電池の第1端面または第2端面の一方の端面(以下、「第1素電池端面」という場合もある。)と、第2素電池の第3端面または第4端面の一方の端面(以下、「第2素電池端面」という場合もある。)とが、互いに間隔をあけた状態で対向するように配されている。第1素電池の上記第1素電池端面と第2素電池の上記第2素電池端面との間には、絶縁性材料からなる隔壁が介挿されている。
The present invention employs the following configuration to achieve the above object.
The battery pack according to the present invention includes an exterior body, and a first unit cell and a second unit cell housed in the exterior body. The first unit cell has an outer shape composed of a first end surface and a second end surface that face each other and a side peripheral surface that surrounds the side periphery, and the second unit cell has a third end surface that faces each other. And the external shape is comprised by the 4th end surface and the side surrounding surface surrounding a side periphery. The first unit cell and the second unit cell are one end surface of the first end surface or the second end surface of the first unit cell (hereinafter also referred to as “first unit cell end surface”), and the second unit cell. The third end surface or the fourth end surface of the first end surface (hereinafter also referred to as “second unit cell end surface”) is disposed so as to face each other with a space therebetween. A partition made of an insulating material is interposed between the first unit cell end surface of the first unit cell and the second unit cell end surface of the second unit cell.
隔壁は、第1素電池の上記第1素電池端面に直交する方向に互いに離間し、ともに第1素電池の上記第1素電池端面および第2素電池の上記第2素電池端面に沿った方向に衝立状に延伸形成された第1隔壁部および第2隔壁部を有している。第1隔壁部は、第2隔壁部に比べて第1素電池の上記第1素電池端面の側に配され、第2隔壁部は、第1隔壁部に比べて第2素電池の上記第2素電池端面の側に配されていることを特徴とする。 The partition walls are spaced apart from each other in a direction orthogonal to the first unit cell end surface of the first unit cell, and are along the first unit cell end surface of the first unit cell and the second unit cell end surface of the second unit cell. It has the 1st partition part and the 2nd partition part extended and formed in the shape of the screen in the direction. The first partition wall is disposed closer to the end surface of the first unit cell than the second partition wall, and the second partition wall is the second partition cell than the first partition wall. It is arranged on the end face side of the two unit cells.
本発明に係る電池パックでは、第1素電池の上記第1素電池端面と第2素電池の上記第2素電池端面との間に介挿される隔壁が、第1隔壁部と第2隔壁部とを有し、第1隔壁部と第2隔壁部とが、第1素電池の上記第1素電池端面に直交する方向に互いに離間して配されている。よって、第1素電池の上記第1素電池端面と第2素電池の上記第1素電池端面との間に空間が設けられた構成となり、外部から衝撃力が加わった場合にあっても、前記空間が衝撃を緩和する領域として機能する。 In the battery pack according to the present invention, the partition interposed between the first unit cell end surface of the first unit cell and the second unit cell end surface of the second unit cell includes the first partition unit and the second partition unit. The first partition wall portion and the second partition wall portion are spaced apart from each other in a direction orthogonal to the first cell end face of the first cell. Therefore, a space is provided between the first unit cell end surface of the first unit cell and the first unit cell end surface of the second unit cell, and even when an impact force is applied from the outside, The space functions as a region that reduces the impact.
なお、本発明に係る電池パックでも、第1隔壁部および第2隔壁部を含め、隔壁は絶縁性材料からなるので、第1素電池と第2素電池との間の電気的絶縁を図ることは勿論できる。
以上より、本発明に係る電池パックでは、隣り合う素電池間に隔壁を介挿することにより、当該素電池間の電気的な絶縁を図るとともに、衝撃力が素電池間を伝搬するのを抑制することができる。
In the battery pack according to the present invention, since the partition including the first partition and the second partition is made of an insulating material, electrical insulation between the first unit and the second unit is achieved. Of course you can.
As described above, in the battery pack according to the present invention, by inserting a partition wall between adjacent unit cells, electrical insulation between the unit cells is achieved, and the impact force is prevented from propagating between the unit cells. can do.
本発明に係る電池パックでは、次のようなバリエーション構成を採用することもできる。
本発明に係る電池パックでは、上記構成において、隔壁は、第1隔壁部および第2隔壁部に対して交差する方向に衝立状に延伸形成された第3隔壁部を更に有しており、第1隔壁部および第2隔壁部および第3隔壁部は、一体形成されて連続している、という構成を採用することができる。
In the battery pack according to the present invention, the following variation configurations may be employed.
In the battery pack according to the present invention, in the above configuration, the partition further includes a third partition part that is formed in a partition shape in a direction intersecting the first partition part and the second partition part. A configuration in which the first partition wall portion, the second partition wall portion, and the third partition wall portion are integrally formed and continuous can be employed.
このような構成を採用する場合、第1隔壁部および第2隔壁部の少なくとも一方が隣接する素電池から力を受けた場合にあっても、第3隔壁部により機械的強度が保たれ、変形などの不具合を生じ難い。
本発明に係る電池パックでは、上記構成において、第1隔壁部および第2隔壁部および第3隔壁部を、各延伸方向に対して直交する方向での横断面で見るとき、第3隔壁部の少なくとも一部の断面積は、第1隔壁部および第2隔壁部の各断面積に比べて小さいという構成を採用することができる。
When such a configuration is adopted, even when at least one of the first partition wall portion and the second partition wall portion receives a force from an adjacent unit cell, the mechanical strength is maintained by the third partition wall portion and deformation is caused. It is difficult to cause such troubles.
In the battery pack according to the present invention, in the above configuration, when the first partition wall portion, the second partition wall portion, and the third partition wall portion are viewed in a cross section in a direction orthogonal to each extending direction, It is possible to employ a configuration in which at least a part of the cross-sectional area is smaller than the cross-sectional areas of the first partition wall and the second partition wall.
このように第3隔壁部の横断面における断面積を、第1隔壁部および第2隔壁部よりも小さくすることで、その機械的強度を相対的に低下させることができ、第1隔壁部および第2隔壁部から第1素電池および第2素電池への抗力を低減することができる。よって、衝撃力の緩和という観点から望ましい。
本発明に係る電池パックでは、上記構成において、第3隔壁部を、その主面に対して直交する方向から見るとき、第3隔壁部の一部が切り欠かれた状態であるという構成を採用することができる。
Thus, by making the cross-sectional area in the cross section of the third partition wall portion smaller than that of the first partition wall portion and the second partition wall portion, the mechanical strength can be relatively lowered, and the first partition wall portion and The drag from the second partition wall to the first unit cell and the second unit cell can be reduced. Therefore, it is desirable from the viewpoint of reducing the impact force.
In the battery pack according to the present invention, in the above configuration, when the third partition wall portion is viewed from a direction orthogonal to the main surface, a configuration in which a part of the third partition wall portion is notched is adopted. can do.
これにより簡易に第3隔壁部の断面積を、第1隔壁部および第2隔壁部に対して相対的に小さくすることが可能であり、衝撃力の緩和という観点から望ましい。
本発明に係る電池パックでは、上記構成において、第1隔壁部における第1素電池の上記第1素電池端面側の主面からは、当該主面に交差する方向にヒレ状の第4隔壁部が複数突設形成されており、第1素電池の上記第1素電池端面には、第4隔壁部の先端部分が当接あるいは近接しているという構成を採用することができる。
This makes it possible to easily reduce the cross-sectional area of the third partition wall portion relative to the first partition wall portion and the second partition wall portion, which is desirable from the viewpoint of reducing the impact force.
In the battery pack according to the present invention, in the configuration described above, the fourth partition wall is fin-shaped in the direction intersecting the main surface from the main surface of the first cell in the first partition wall on the first cell end face side. A plurality of protrusions are formed so that the tip of the fourth partition wall is in contact with or close to the end surface of the first unit cell of the first unit cell.
このような構成を採用する場合には、第1素電池などの製造誤差を、当該当接箇所あるいは近接箇所で吸収することができ、製造での歩留まりを向上させることができる。また、第1隔壁部と第1素電池の第1端面との間に隙間を構成することができ、例えば、安全弁から排出されたガスの経路を確保することができ、高い安全性を確保できるという観点から望ましい。 In the case of adopting such a configuration, a manufacturing error of the first unit cell or the like can be absorbed at the contact location or a proximity location, and the manufacturing yield can be improved. Moreover, a clearance gap can be comprised between a 1st partition part and the 1st end surface of a 1st unit cell, for example, the path | route of the gas discharged | emitted from the safety valve can be ensured, and high safety | security can be ensured. It is desirable from the viewpoint of.
本発明に係る電池パックでは、上記構成において、第1素電池の上記第1素電池端面に直交する方向から、第1素電池の上記第1素電池端面と、第1隔壁部とを見るとき、第1素電池の上記第1素電池端面の一部は、第1隔壁部で覆われておらず、第2素電池の上記第2素電池端面に直交する方向から、第2素電池の上記第2素電池端面と、第2隔壁部とを見るとき、第2素電池の上記第2素電池端面の一部は、第2隔壁部で覆われていないという構成を採用することができる。 In the battery pack according to the present invention, in the above configuration, when the first unit cell end surface of the first unit cell and the first partition wall portion are viewed from a direction orthogonal to the first unit cell end surface of the first unit cell. A part of the end face of the first unit cell of the first unit cell is not covered with the first partition wall portion, and the direction of the second unit cell is perpendicular to the end face of the second unit cell of the second unit cell. When looking at the end face of the second unit cell and the second partition wall, it is possible to adopt a configuration in which a part of the end surface of the second unit cell of the second unit cell is not covered with the second partition wall part. .
このような構成を採用する場合、第1素電池の上記第1素電池端面の上記一部、および第2素電池の上記第2素電池端面の上記一部は、第1隔壁部および第2隔壁部に対向することなく空間に臨むことになる。よって、衝撃力の伝搬の防止という観点からより望ましい。
本発明に係る電池パックでは、上記構成において、外装体は、浅皿状をした第1ケース部材と、当該第1ケース部材の開口を封口する第2ケース部材とで構成されており、隔壁は、第1ケース部材の底壁内面から立設されているという構成を採用することができる。即ち、隔壁としてのリブが第1ケース部材の底壁内面から立設された構成とすることができる。これにより、外装体内部での第1素電池および第2素電池の動きをより確実に規制できる。
In the case of adopting such a configuration, the part of the first unit cell end face of the first unit cell and the part of the second unit cell end face of the second unit cell include the first partition wall and the second part. It faces the space without facing the partition. Therefore, it is more desirable from the viewpoint of preventing the propagation of impact force.
In the battery pack according to the present invention, in the above configuration, the exterior body includes a shallow case-shaped first case member and a second case member that seals the opening of the first case member. A configuration in which the first case member is erected from the inner surface of the bottom wall can be employed. That is, the rib as the partition wall can be erected from the inner surface of the bottom wall of the first case member. Thereby, the movement of the 1st unit cell and the 2nd unit cell inside an exterior body can be controlled more certainly.
本発明に係る電池パックでは、上記構成において、隔壁は、第1ケース部材と一体形成されているという構成を採用することができる。このように、隔壁を第1ケース部材と一体形成することで、部品点数の削減を行うことができ、製造コストの削減を図ることができる。 In the battery pack which concerns on this invention, the structure that the partition is integrally formed with the 1st case member in the said structure is employable. Thus, by forming the partition wall integrally with the first case member, it is possible to reduce the number of parts and to reduce the manufacturing cost.
以下では、本発明を実施するための形態について、図面を用い説明する。なお、以下で示す具体例は、本発明の構成およびその構成から奏される作用・効果を分かりやすく説明するために用いる一例であって、本発明は、発明の本質とする構成部分以外について、以下の具体例に何ら限定を受けるものではない。
[実施の形態]
1.電池パック1の外観構成
本実施の形態に係る電池パック1の外観構成について、図1を用い説明する。
Below, the form for implementing this invention is demonstrated using drawing. In addition, the specific example shown below is an example used for easily explaining the configuration of the present invention and the operations and effects produced from the configuration, and the present invention is not limited to the components essential to the invention. The following specific examples are not limited at all.
[Embodiment]
1. External Configuration of
図1に示すように、本実施の形態に係る電池パック1は、扁平角形の外観形状を有する外装ケース10と、その側壁の一部からY軸方向に延出された接続リード13、および接続リード13の先端部分に接続されたコネクタ14とで外観が構成されている。
外装ケース10は、ともに浅皿状をしたケース部材11,12が、互いの開口同士が向き合うように配され、互いが接合されることで構成されている。外装ケース10は、X軸方向およびY軸方向の長さに比べて、Z軸方向の高さが低く構成されている。
As shown in FIG. 1, the
The
2.電池パック1の内部構成
電池パック1の内部構成について、図2を用い説明する。図2は、図1に示す状態から、ケース部材11を外した状態を示す模式平面図である。
図2に示すように、ケース部材12の内部には、8つの素電池151〜158を構成中に含むコアパック15が収納されている。なお、コアパック15では、図示を省略する回路基板や接続用リードなども構成中に含まれている。
2. Internal Configuration of
As shown in FIG. 2, a
8つの素電池151〜158は、それぞれ扁平角形の外観形状を有する。そして、ケース部材12内では、素電池151,153,155,157がY軸方向に向けて並列配置されており、互いの側面同士が当接あるいは近接している。同様に、ケース部材12内において、素電池152,154,156,158も、Y軸方向に向けて並列配置されており、互いの側面同士が当接あるいは近接している。
Each of the eight
ここで、素電池151〜158は、それぞれX軸方向の下側の部分が封口板となり、X軸方向の上側の部分が外装缶の底となるように、配置されている。即ち、素電池151〜158は、X軸方向下向きに第1端面である封口板の外面が向き、X軸方向上向きに第2端面である外装缶の底面が向くように配されている。
図2に示すように、素電池151と素電池152とは、その封口板外面と外装缶底面との間に間隙を有するように配されており、素電池153と素電池154、素電池155と素電池156、および素電池157と素電池158も同様の関係を以って配されている。
Here, the
As shown in FIG. 2, the
図2に示すように、素電池151,153,155,157と素電池152,154,156,158との間には、隔壁としてのリブ121が介挿されている。
3.ケース部材12の構成
ケース部材12の構成について、図3および図4を用い説明する。
図3に示すように、ケース部材12は、略長方形の底壁12aとその外辺から紙面手前に向けて起立する周壁12bにより浅皿状の形状を構成している。
As shown in FIG. 2,
3. Configuration of
As shown in FIG. 3, the
また、底壁12aの内面には、X軸方向の中央領域において、Y軸方向に延伸する衝立状のリブ121が立設されている。リブ121は、Y軸方向に直線状に設けられているのではなく、複数のコの字形状部分を組み合わせたジグザグ状の平面形状を以って設けられている。
図4(a)は、図3の矢印Aで指し示す部分を抜き出して示すものであり、図4(b)は、その一部を(a)の矢印Bの方向から示す模式側面図である。
Further, a partition-
FIG. 4A shows an extracted part indicated by an arrow A in FIG. 3, and FIG. 4B is a schematic side view showing a part thereof from the direction of arrow B in FIG.
図4(a)に示すように、リブ121には、ともにY軸方向に延伸する第1リブ部121a,121cおよび第2リブ部121bと、X軸方向に延伸する第3リブ部121dとが一体に形成されてなる。なお、第1リブ部121a,121c、第2リブ部121b、および第3リブ部121dは、ともにケース部材12の底壁12aの内面からZ軸方向上向きに立設されており、ケース部材12の一部として一体形成されている。
As shown in FIG. 4A, the
リブ121を含むケース部材12は、絶縁性材料(例えば、ポリカーボネート樹脂やABS樹脂、ポリスチレン樹脂など)を用い形成されている。そして、リブ121は、素電池151,153,155,157と素電池152,154,156,158の間の電気的な絶縁を図るための隔壁として設けられている。
第1リブ部121a,121cと第2リブ部121bとは、X軸方向にずれた状態で配されている。
The
The
第3リブ部121dは、X軸方向の一端で第1リブ部121a,121cに接合され、他端で第2リブ部121bに接続されている。そして、図4(b)に示すように、第2リブ部121dのZ軸方向上側の部分は切り欠かれている(切欠部121e)。
4.使用形態の一例と奏する効果
本実施の形態に係る電池パック1の使用形態の一例について図5を用い説明するとともに、上記構成の電池パック1が奏する効果について図6を用い説明する。
The
4). An example of the usage pattern and the effects to be achieved An example of the usage pattern of the
先ず、図5に示すように、本実施の形態に係る電池パック1は、モバイルTV受信機700の電源として使用され、その内部に装着される。モバイルTV受信機700は、スタンド701によりX軸方向に対してやや傾斜したX軸方向に沿って立てられて使用される。
この状態では、電池パック1は、内蔵する素電池151〜158(図2を参照)はその端面がX軸方向に沿って配された状態となる。このため、ユーザーがモバイルTV受信機700を移動させる場合になどに、電池パック1の内蔵の素電池151〜158に対してX軸方向に衝撃力が加わることが考えられる。
First, as shown in FIG. 5, the
In this state, the
即ち、図6(a)に示すように、モバイルTV受信機700の移動などに伴って、素電池153,154には、矢印C1,C2の力が加わることが考えられる。このとき、本実施の形態に係る電池パック1では、リブ121における第1リブ部121aと第2リブ部121bとがX軸方向に離間した状態で配されており、収納された素電池153のX軸方向下側の端面(封口板の外面)153aと素電池154のX軸方向上側の端面(外装缶の底壁外面)154bとの間に空間があいた状態となっている。よって、この空間が衝撃力の伝搬に対して緩衝領域となり、電池パック1内の素電池151〜158の故障や、コアパック15に含まれる回路基板やリード(図示を省略)の各接続外れなどを生じ難い。
That is, as shown in FIG. 6A, it is conceivable that the forces of the arrows C 1 and C 2 are applied to the
また、図6(a)の矢印Dで指し示す部分には、第3リブ部121f(上記の第3リブ部121dと同一構成)が、第1リブ部121aおよび第2リブ部121bと一体形成されている。図6(b)に示すように、第3リブ部121fにもZ軸方向上側の部分が切り欠かれており(切欠部121g)、これにより、その機械的強度が第1リブ部121aや第2リブ部121bよりも低くなっている。よって、素電池153,154の相互間での衝撃力の伝搬は、第3リブ部121fの切欠部121gによる第1リブ部121aおよび第2リブ部121bの若干の撓みによっても緩和されることになる。
In addition, a
さらに、図6(b)に示すように、第1リブ部121aの素電池153側の主面からは、ヒレ状の第4リブ部121hが複数突設されており、素電池153の端面153aは、当該第4リブ部121hの先端辺に当接している。このため、素電池153の端面153aの大部分は、空間に面し、衝撃力の緩和に寄与する。図6(a)に示すように、素電池154の端面154については、その全面が第2リブ部121bの主面に当接しているのではなく、一部は空間に面している。これによっても衝撃力の緩和に寄与する。
Further, as shown in FIG. 6B, a plurality of fin-shaped
なお、本実施の形態では、リブ121をケース部材12に対して一体に形成することとしている。このため、部品点数の削減を図り、製造コストの削減を図ることができる。ただし、リブ121については、必ずしもケース部材12と一体とする必要はなく、別部品とすることもできる。ケース部材12を製造するために用いる成型型のコストなどとの兼ね合いで、一体に形成するか、別部品とするかを決めることもできる。
In the present embodiment, the
5.効果確認試験
上記効果を確認するために、実施例サンプルと比較例サンプルを準備し、各々について落下試験を行った。
(1)実施例サンプル
実施例サンプルは、上記実施の形態に係る構成を採用した電池パックである。
5. Effect confirmation test In order to confirm the said effect, the Example sample and the comparative example sample were prepared, and the drop test was done about each.
(1) Example Sample An example sample is a battery pack that employs the configuration according to the above embodiment.
(2)比較例サンプル
比較例サンプルは、素電池間に介挿されるリブの形状を図11に示すようなストレート形状とした。それ以外の構成については、実施例サンプルと同じとした。
(3)試験方法
実施例サンプルおよび比較例サンプルを各3つ準備し、落下試験を行った。落下試験は、図7(a)および(b)に示すように、1〜10の方向を各々下方に向けて順に落下させ、これを1サイクルとした。
(2) Comparative Example Sample In the comparative example sample, the shape of the rib inserted between the unit cells was a straight shape as shown in FIG. About the other structure, it was set as the same as an Example sample.
(3) Test method Three each of the example sample and the comparative example sample were prepared, and a drop test was performed. In the drop test, as shown in FIGS. 7A and 7B, the direction of 1 to 10 was sequentially dropped downward, and this was regarded as one cycle.
なお、落下面は、堅木であり、落下高さは100cmである。
落下試験の評価については、各サイクル終了ごとに外観検査とOCV(開回路電圧)およびIR(内部抵抗)の測定とを行い、異常のない場合は5サイクルまで試験を続けた。電池性能に関しては、OCV差が±0.1V以内、IR差が±5%以内を異常なしとした。また、外観検査に関しては、ケースに破損(割れ)のない状態を異常なしとした。結果を次に示す。
The fall surface is a hardwood and the fall height is 100 cm.
Regarding the evaluation of the drop test, the appearance inspection and the measurement of OCV (open circuit voltage) and IR (internal resistance) were performed at the end of each cycle, and when there was no abnormality, the test was continued up to 5 cycles. Regarding battery performance, an OCV difference was within ± 0.1 V and an IR difference was within ± 5% was regarded as normal. In addition, regarding the appearance inspection, a state in which the case was not damaged (cracked) was regarded as having no abnormality. The results are shown below.
表1に示すように、実施例1〜3では、5サイクルを終えた後においても、OCV、IR、外観確認での異常は観測されなかった。
一方、表2に示すように、比較例1のサンプルでは、3サイクル目の途中でリブ折れが発生し、同様に、比較例3のサンプルにおいても、3サイクル目の途中でリブ折れが発生した。また、比較例2のサンプルでは、スポット外れを原因とするIR異常が発生した。
As shown in Table 1, in Examples 1 to 3, no abnormality was observed in OCV, IR, and appearance confirmation even after 5 cycles were completed.
On the other hand, as shown in Table 2, in the sample of Comparative Example 1, rib breakage occurred in the middle of the third cycle. Similarly, in the sample of Comparative Example 3, rib breakage occurred in the middle of the third cycle. . Further, in the sample of Comparative Example 2, an IR abnormality caused by spot detachment occurred.
以上の結果より、本実施の形態のようなリブ構造を採用することにより、素電池間での衝撃力の伝達が抑制され、耐落下性能において効果を奏すると判断することができる。
[変形例1]
変形例1に係る電池パックの構成について、図8(a)を用い説明する。図8(a)では、上記実施の形態に係る電池パック1との相違点であるリブ221の一部構成のみを図示している。その他の構成については、上記実施の形態と同様であるので、図示およびその説明を省略する。
From the above results, by adopting the rib structure as in the present embodiment, it is possible to determine that the transmission of impact force between the unit cells is suppressed, and that there is an effect in the drop resistance performance.
[Modification 1]
The configuration of the battery pack according to
図8(a)の矢印Eで指し示すように、本変形例に係るリブ221では、第1リブ部221aと第2リブ部221bとを結ぶように形成された第3リブ部221fが、X軸に沿った形態ではなく、X軸に対して傾斜した斜め方向に延伸している。これにより、素電池153の端面に対する第1リブ部221aの対向領域、および素電池154の端面に対する第2リブ部221bの対向領域を広くとることができ、素電池の保持という観点から優れる。そして、本変形例においても、素電池153と素電池154との間に空間をあけることで、衝撃力の緩和を図ることができ、素電池間での衝撃力の伝搬を抑制することができる。
As indicated by the arrow E in FIG. 8A, in the
なお、本変形例においても、第3リブ部221fには切欠部221gが設けられている。
[変形例2]
変形例2に係る電池パックの構成について、図8(b)を用い説明する。図8(b)でも、上記実施の形態に係る電池パック1との相違点であるリブ321の一部構成のみを図示している。その他の構成については、上記実施の形態と同様であるので、図示およびその説明を省略する。
Also in this modification, the
[Modification 2]
A configuration of the battery pack according to Modification 2 will be described with reference to FIG. FIG. 8B also shows only a partial configuration of the
図8(b)の矢印Fで指し示すように、本変形例に係るリブ321では、第1リブ部321aと第2リブ部321bとを結ぶように、2条の第3リブ部321f,321iが設けられている。そして、各第3リブ部321f,321iにも、上記同様に、切欠部321g,321jが設けられている。
本変形例に係るリブ321の構成では、第1リブ部321aと第2リブ部321bとを2条の第3リブ部321f,321iで結ぶことにより、第1リブ部321aおよび第2リブ部321bの薄肉化などを図る場合にあっても、それらの機械的剛性をある程度保つことができる。そして、本変形例においても、素電池153と素電池154との間に空間をあけることで、衝撃力の緩和を図ることができ、素電池間での衝撃力の伝搬を抑制することができる。
As indicated by an arrow F in FIG. 8B, in the
In the configuration of the
[変形例3]
変形例3に係る電池パックの構成について、図9(a)を用い説明する。図9(a)でも、上記実施の形態に係る電池パック1との相違点であるリブ421の一部構成のみを図示している。その他の構成については、上記実施の形態と同様であるので、図示およびその説明を省略する。
[Modification 3]
The configuration of the battery pack according to Modification 3 will be described with reference to FIG. FIG. 9A also shows only a partial configuration of the
上記実施の形態および変形例1,2では、第3リブ部121d,121f,221f,321fが平面視において直線状に延伸形成されている構成としたが、図9(a)に示すように、本変形例では、第3リブ部421fがS字状にカーブした形態としている。そして、第3リブ部421fは、素電池153側の第1リブ部421aと素電池154側の第2リブ部421bとを接続する。よって、本変形例でも、上記同様に、素電池153と素電池154との間に空間をあけることで、衝撃力の緩和を図ることができ、素電池間での衝撃力の伝搬を抑制することができる。
In the said embodiment and the
なお、本変形例に係るリブ421においても、第3リブ部421fの上部が切り欠かれている(白抜き部分)。
[変形例4]
変形例4に係る電池パックの構成について、図9(b)を用い説明する。図9(b)でも、上記実施の形態に係る電池パック1との相違点であるリブ521の一部構成のみを図示している。その他の構成については、上記実施の形態と同様であるので、図示およびその説明を省略する。
In addition, also in the
[Modification 4]
The configuration of the battery pack according to Modification 4 will be described with reference to FIG. FIG. 9B also shows only a partial configuration of the
図9(b)に示すように、本変形例に係るリブ521は、平面形状は上記実施の形態のリブ121と略同じである。ただし、本変形例に係るリブ521では、第3リブ部521fの上部に切り欠きはなく、第1リブ部521aおよび第2リブ部521bの肉厚t1に対し、第3リブ部521fの肉厚t2が薄くなっているところに特徴を有する。
このような特徴を有する本変形例のリブ521では、第1リブ部521aおよび第2リブ部521bに対して、第3リブ部521fの機械的強度を低く抑え、より衝撃力の緩和をなすことが可能となる。
As shown in FIG. 9B, the
In the
よって、本変形例でも、上記同様に、素電池と素電池との間に空間をあけることで、衝撃力の緩和を図ることができ、素電池間での衝撃力の伝搬を抑制することができる。
[変形例5]
変形例5に係る電池パックの構成について、図10を用い説明する。図10でも、上記実施の形態に係る電池パック1との相違点であるリブ621の一部構成を中心に図示している。その他の構成については、上記実施の形態と同様であるので、図示およびその説明を省略する。
Therefore, also in this modified example, as described above, it is possible to reduce the impact force by opening a space between the unit cells, and to suppress the propagation of the impact force between the unit cells. it can.
[Modification 5]
The configuration of the battery pack according to Modification 5 will be described with reference to FIG. FIG. 10 also illustrates a part of the configuration of the
図10に示すように、本変形例においても、リブ621がケース部材62の底壁内面からZ軸方向上向きに立設されている。リブ621は、上記実施の形態などと同様に、素電池153の端面に沿う第1リブ部621aと、素電池154の端面に沿う第2リブ部621bと、その間を繋ぐようにX軸方向に延伸する第3リブ部621fと、第1リブ部621aの素電池153側主面から突出するヒレ状の第4リブ部621hとが、ケース部材62と一体形成されている。
As shown in FIG. 10, also in this modification, the
本変形例に係るリブ621では、第3リブ部621fのZ軸方向下部分に開口部621gが設けられている。このように、本変形例に係るリブ621では、Z軸方向上部の切り欠きではなく、Z軸方向下部の開口部621gを設けることにより、第1リブ部621aおよび第2リブ部621bに対して第3リブ部621fの横断面の断面積を小さくし、これにより機械的強度を低下させて、より一層の衝撃力の緩和を図る。
In the
よって、本変形例でも、上記同様に、素電池と素電池との間に空間をあけることで、衝撃力の緩和を図ることができ、素電池間での衝撃力の伝搬を抑制することができる。
[その他の事項]
上記実施の形態および変形例1〜5では、素電池の種類については特に言及しなかったが、種々の種類の素電池を採用することができる。例えば、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池や、ニッケルカドミウム二次電池およびニッケル水素二次電池などのアルカリ二次電池などを採用することができる。
Therefore, also in this modified example, as described above, it is possible to reduce the impact force by opening a space between the unit cells, and to suppress the propagation of the impact force between the unit cells. it can.
[Other matters]
In the said embodiment and the modifications 1-5, although it did not mention in particular about the kind of unit cell, various types of unit cells can be employ | adopted. For example, a non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion secondary battery, an alkaline secondary battery such as a nickel cadmium secondary battery and a nickel hydrogen secondary battery, or the like can be employed.
また、素電池の外観形状については、扁平角形に限定されるものではなく、対向関係にある2端面と、周面とで外観が構成されていればよく、例えば、円筒形の電池を採用することもできる。
また、上記実施の形態では、外装ケース10を、ともに浅皿状をしたケース部材11とケース部材12とで構成することとしたが、外装ケースの構成については、これに限定されるものではない。例えば、浅皿状あるいは平板状のケース部材を一つ用い、当該ケース部材にコアパックを載置した状態で、周囲を外装ラベルで囲むという構成を採用することもできるし、一方のケース部材を浅皿状とし、他方のケース部材を平板状とすることもできる。
Further, the external shape of the unit cell is not limited to the flat rectangular shape, and it is sufficient that the external shape is configured by the two end faces and the peripheral surface that are opposed to each other. For example, a cylindrical battery is adopted. You can also.
In the above embodiment, the
また、素電池間に介挿される隔壁をケース部材12の底壁内面から立設されるリブ121ではなく、外装ケースとは別体とする場合には、外装ケースは、コアパックの側方を囲繞する枠体とし、コアパックの露出部分を外装ラベルで被覆するという構成を採用することもできる。
また、上記実施の形態および変形例1〜5では、リブの構成材料をケース部材と同じ樹脂材料としたが、隔壁の構成材料は、電気的な絶縁性を有する材料であればよい。例えば、セラミックスや表面が絶縁処理された金属板などを用いることも可能である。
In addition, when the partition wall interposed between the unit cells is not the
Moreover, in the said embodiment and the modifications 1-5, although the constituent material of the rib was the same resin material as a case member, the constituent material of a partition should just be a material which has electrical insulation. For example, ceramics or a metal plate whose surface is insulated can be used.
また、上記実施の形態では、外装ケース10の内部に8つの素電池151〜158が収納された構成としたが、素電池の収納数については、2つ以上あれば限定は受けない。
また、上述の隔壁の構成については、端面同士が対向する部分の全てに適用する必要は必ずしもなく、経験的あるいは実験的に衝撃力が加わり易い箇所や、衝撃力の伝達を抑制する上で重要と考えられる箇所に限定して上記構成を適用することもできる。そして、残りの箇所については、素電池の端面同士がリブをその板厚分だけ挟んだ状態(図11(a)、(b)のような状態)となるようにすることもできる(図11(a)、(b)のような状態)。これにより、高いスペース効率を実現しながら、高い耐衝撃性能も得ることができる。
Moreover, in the said embodiment, although it was set as the structure by which the eight unit cells 151-158 were accommodated in the inside of the
In addition, the configuration of the partition wall described above is not necessarily applied to all the portions where the end faces face each other, and is important for suppressing the transmission of the impact force, where the impact force is easily applied experimentally or experimentally. It is also possible to apply the above-described configuration to a limited part. And about the remaining part, it can also be made to be in the state (state like FIG. 11 (a), (b)) which the end surfaces of the unit cell pinched | interposed only the board thickness (FIG. 11). (States as in (a) and (b)). Thereby, high impact resistance can also be obtained while realizing high space efficiency.
また、上記実施の形態では、電池パック1の使用用途の一例として、モバイルTV受信機700をあげたが、これ以外にも、例えば、携帯電話機やタブレット型パーソナルコンピュータなどのモバイル機器、さらには、電気自動車(PEV)やハイブリッド型電気自動車(HEV)や電動バイクや電動アシスト自転車などの車両などの用途にも使用が可能である。
In the above embodiment, the
さらに、上記実施の形態および変形例1〜5では、第1リブ部121a,121c,221a,321a,421a,521a,621aと第2リブ部121b,221b,321b,421b,521b,621bとを、第3リブ部121d,121f,221f,321f,321i,421f,521f,621fで繋いだリブ121,221,321,421,521,621の構成を採用したが、第3リブ部を省略したような形態を採用することもできる。具体的には、第1リブ部と第2リブ部とが、それらの延伸方向とは直交する方向に離間し、その間を繋ぐ第3リブ部がないような構成とすることもできる。このような構成を採用した場合にも、一の素電池の端面と他の素電池の端面との間に空間を設けることができ、衝撃力の伝搬を抑制することができる。
Furthermore, in the said embodiment and the modifications 1-5,
また、上記実施の形態などでは、素電池153の端面153aに対しては、ヒレ状の第4リブ部121hの先端辺が当接することとしたが、第4リブ部については必須の構成ではない。即ち、第1リブ部の主面が直接素電池の端面に当接する構成としてもよい。なお、隔壁と素電池の端面については、外部からの震動に対して問題とならないレベルで、隙間が存在する近接状態とすることもできる。例えば、使用用途によっては、素電池の端面とリブとの間に0.3mm〜0.5mm程度を上限とする隙間があいても許容される場合もあり得る。
In the above embodiment, the tip side of the fin-shaped
また、図2に示すように、Y軸方向に隣り合う素電池同士の間には、必ずしも隔壁を介挿させる必要がない場合もあるが、スペース的に許容される場合にあっては、それらの間にも隔壁を介挿させることとしてもよい。その場合にも、上記のリブ構成を採用することができる。
また、図6に示すように、上記実施の形態では、素電池153と素電池154とが、素電池153における封口板の外面153aと、素電池154における外装缶の底壁外面154bとが対向するように配置され、その間にリブ121を介挿する構成としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、素電池153の封口板外面と素電池154の封口板外面とが対向する配置形態の場合には、封口板外面同士の間に上記構成の隔壁を介挿させることでも同じ効果を得ることができる。また、素電池153における外装缶の底壁外面と素電池154における封口板外面同士が対向する配置形態や、素電池153における外装缶の底壁外面と素電池154における外装缶の底壁外面とが対向する配置形態を採用する場合にあっても、各端面同士の間に上記構成の隔壁を介挿させることで同じ効果を得ることができる。
In addition, as shown in FIG. 2, there is a case where it is not always necessary to insert a partition wall between the cells adjacent in the Y-axis direction. It is good also as inserting a partition between them. Even in that case, the above-described rib configuration can be adopted.
Further, as shown in FIG. 6, in the above embodiment, the
本発明は、高い耐衝撃性能を有することで、モバイル機器や車両の電源として用いることができる電池パックを実現するのに有用である。 The present invention is useful for realizing a battery pack that can be used as a power source for mobile devices and vehicles by having high impact resistance.
1.電池パック
10.外装ケース
11,12.ケース部材
13.接続リード
14.コネクタ
15.コアパック
121,221,321,421,521,621.リブ
121a,121c,221a,321a,421a,521a,621a.第1リブ部
121b,221b,321b,421b,521b,621b.第2リブ部
121d,121f,221f,321f,321i,421f,521f,621f.第3リブ部
121e,121g,221g,321g,321j.切欠部
121h,621h.第4リブ部
151〜158.素電池
621g.開口部
700.モバイルTV受信機
701.スタンド
1.
Claims (8)
前記第1素電池は、互いに対向関係にある第1端面および第2端面と、側周を取り囲む側周面とで外形が構成されており、
前記第2素電池は、互いに対向関係にある第3端面および第4端面と、側周を取り囲む側周面とで外形が構成されており、
前記第1素電池における前記第1端面または前記第2端面の一方の端面と、前記第2素電池における前記第3端面または前記第4端面の一方の端面とが、互いに間隔をあけた状態で対向するように配されており、
前記第1素電池の前記一方の端面と前記第2素電池の前記一方の端面との間には、絶縁性材料からなる隔壁が介挿されており、
前記隔壁は、前記第1素電池の前記一方の端面に直交する方向に互いに離間し、ともに前記第1素電池の前記一方の端面および前記第2素電池の前記一方の端面に沿った方向に衝立状に延伸形成された第1隔壁部および第2隔壁部を有しており、
前記第1隔壁部は、前記第2隔壁部に比べて前記第1素電池の前記一方の端面の側に配され、
前記第2隔壁部は、前記第1隔壁部に比べて前記第2素電池の前記一方の端面の側に配されている
ことを特徴とする電池パック。 A battery pack comprising an exterior body, and a first unit cell and a second unit cell housed in the exterior body,
The first unit cell has an outer shape composed of a first end surface and a second end surface facing each other, and a side peripheral surface surrounding the side periphery,
The second unit cell has an outer shape constituted by a third end surface and a fourth end surface facing each other, and a side peripheral surface surrounding the side periphery,
In a state where one end surface of the first end surface or the second end surface of the first unit cell and one end surface of the third end surface or the fourth end surface of the second unit cell are spaced from each other. It is arranged to face each other,
A partition made of an insulating material is interposed between the one end surface of the first unit cell and the one end surface of the second unit cell,
The partition walls are separated from each other in a direction perpendicular to the one end surface of the first unit cell, and both are in a direction along the one end surface of the first unit cell and the one end surface of the second unit cell. It has a first partition wall portion and a second partition wall portion that are stretched and formed in a partition shape,
The first partition wall portion is disposed closer to the one end face of the first unit cell than the second partition wall portion,
The battery pack, wherein the second partition wall portion is disposed closer to the one end surface of the second unit cell than the first partition wall portion.
前記第1隔壁部および前記第2隔壁部および前記第3隔壁部は、一体形成されて連続している
ことを特徴とする請求項1に記載の電池パック。 The partition wall further includes a third partition wall portion that is formed in a partitioning manner in a direction intersecting the first partition wall portion and the second partition wall portion.
The battery pack according to claim 1, wherein the first partition wall portion, the second partition wall portion, and the third partition wall portion are integrally formed and continuous.
前記第3隔壁部の少なくとも一部の断面積は、前記第1隔壁部および前記第2隔壁部の各断面積に比べて小さい
ことを特徴とする請求項2に記載の電池パック。 When the first partition wall portion, the second partition wall portion, and the third partition wall portion are viewed in a cross section in a direction orthogonal to the respective stretching directions,
3. The battery pack according to claim 2, wherein a cross-sectional area of at least a part of the third partition wall portion is smaller than cross-sectional areas of the first partition wall portion and the second partition wall portion.
前記第3隔壁部の一部が切り欠かれた状態である
ことを特徴とする請求項3に記載の電池パック。 When viewing the third partition wall portion from a direction orthogonal to the main surface,
The battery pack according to claim 3, wherein a part of the third partition wall is cut away.
前記第1素電池の前記一方の端面には、前記第4隔壁部の先端部分が当接あるいは近接している
ことを特徴とする請求項1から請求項4の何れかに記載の電池パック。 A plurality of fin-shaped fourth partition wall portions projectingly formed in a direction intersecting the main surface from the main surface on the one end face side of the first unit cell in the first partition wall portion,
The battery pack according to any one of claims 1 to 4, wherein a tip portion of the fourth partition wall is in contact with or close to the one end surface of the first unit cell.
前記第2素電池の前記一方の端面に直交する方向から、前記第2素電池の前記一方の端面と、前記第2隔壁部とを見るとき、前記第2素電池の前記一方の端面の一部は、前記第2隔壁部で覆われていない
ことを特徴とする請求項1から請求項5の何れかに記載の電池パック。 When viewing the one end surface of the first unit cell and the first partition wall from a direction orthogonal to the one end surface of the first unit cell, one of the one end surfaces of the first unit cell The part is not covered with the first partition part,
When viewing the one end surface of the second unit cell and the second partition wall portion from a direction orthogonal to the one end surface of the second unit cell, one of the one end surfaces of the second unit cell The battery pack according to any one of claims 1 to 5, wherein the portion is not covered with the second partition wall.
前記隔壁は、前記第1ケース部材の底壁内面から立設されている
ことを特徴とする請求項1から請求項6の何れかに記載の電池パック。 The exterior body includes a first case member having a shallow dish shape and a second case member that seals the opening of the first case member.
The battery pack according to any one of claims 1 to 6, wherein the partition wall is erected from an inner surface of a bottom wall of the first case member.
ことを特徴とする請求項7に記載の電池パック。 The battery pack according to claim 7, wherein the partition wall is integrally formed with the first case member.
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JP2016051685A (en) * | 2014-09-02 | 2016-04-11 | 富士重工業株式会社 | Battery fixing device |
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