JP2015072874A - Battery holder and battery pack - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の電池を組み合わせて構成される組電池、この組電池に用いられる電池ホルダに関する。 The present invention relates to an assembled battery configured by combining a plurality of batteries, and a battery holder used for the assembled battery.
複数の電池がホルダ等で連結され、その複数の電池が直列乃至並列に接続された組電池を用いた電池ユニットが公知である。このような電池ユニットの従来技術としては、例えば8本の電池セルを平行姿勢で収納する複数のコアパック(組電池)と、回路基板とを備える電池パックが公知である(例えば特許文献1を参照)。 A battery unit using an assembled battery in which a plurality of batteries are connected by a holder or the like and the plurality of batteries are connected in series or in parallel is known. As a prior art of such a battery unit, for example, a battery pack including a plurality of core packs (assembled batteries) that store eight battery cells in a parallel posture and a circuit board is known (for example, Patent Document 1). reference).
ところで例えば円筒形の二次電池等、一般的な電池は、過放電等で内圧が上昇したときに開弁して内圧を一定圧力以下に維持する安全弁が正極側に設けられている。そして安全弁の開弁時には、内部のガスとともに電解液が外部へ放出される場合がある。これがいわゆる液漏れと呼ばれる現象である。そして当該従来技術の電池パックにおいては、液漏れによって電池から漏れ出た電解液が回路基板に接すると、いわゆるエレクトロケミカルマイグレーション(electrochemical migration)によって回路基板に短絡等が生じ、それによって故障等が生ずる虞がある。 By the way, for example, a general battery such as a cylindrical secondary battery is provided with a safety valve on the positive electrode side that opens when the internal pressure increases due to overdischarge or the like and maintains the internal pressure below a certain pressure. When the safety valve is opened, the electrolyte may be discharged to the outside together with the internal gas. This is a phenomenon called so-called liquid leakage. In the battery pack of the related art, when the electrolyte leaked from the battery due to liquid leakage contacts the circuit board, a short circuit or the like occurs in the circuit board due to so-called electrochemical migration, thereby causing a failure or the like. There is a fear.
このような課題を解決する従来技術としては、液漏れによって電池から漏れ出た電解液が回路基板に接しないように、電池と回路基板との間に電解液受け部を設け、さらに電解液受け部の中に吸収材を設けた電池ユニットが公知である(例えば特許文献2を参照)。 As a conventional technique for solving such a problem, an electrolyte receiving part is provided between the battery and the circuit board so that the electrolyte leaked from the battery due to liquid leakage does not contact the circuit board. A battery unit in which an absorbent material is provided in the section is known (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら上記の従来技術においては、複数の電池のいずれかから漏れ出た電解液によって、他の電池に短絡が生じたり、あるいは複数の電池を経由する短絡ループが形成されてしまったりする虞がある。 However, in the above-described prior art, there is a risk that the electrolyte leaked from any of the plurality of batteries may cause a short circuit in another battery or a short-circuit loop passing through the plurality of batteries may be formed. .
このような状況に鑑み本発明はなされたものであり、その目的は、組電池を用いた電池ユニットにおいて、電池から漏れ出た電解液によって電池の短絡等が生ずる虞を低減することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to reduce the possibility of a short circuit of the battery due to the electrolyte solution leaking from the battery in the battery unit using the assembled battery.
<本発明の第1の態様>
本発明の第1の態様は、第1電池の負極側を保持する負極側保持部と、前記第1電池に隣接する第2電池の正極側を保持する正極側保持部と、前記正極側保持部の外側に設けられ、電解液を保持する電解液保持部と、前記正極側保持部の内側と前記電解液保持部とを連通する連通孔と、を備える電池ホルダである。
<First Aspect of the Present Invention>
The first aspect of the present invention includes a negative electrode side holding portion that holds the negative electrode side of the first battery, a positive electrode side holding portion that holds the positive electrode side of the second battery adjacent to the first battery, and the positive electrode side holding. The battery holder includes an electrolyte solution holding unit that is provided outside the unit and that holds the electrolyte solution, and a communication hole that communicates the inside of the positive electrode side holding unit and the electrolyte solution holding unit.
第2電池の正極側から電池ホルダの正極側保持部の内側へ漏れ出た電解液は、連通孔を通じて、正極側保持部の外側に設けられた電解液保持部へ流入し、電解液保持部で保持される。そのため第2電池の正極側から漏れ出た電解液が電池ホルダの外側へ流出する虞を低減することができる。それによって第2電池の正極側から漏れ出た電解液によって電池の短絡等が生ずる虞を低減することができる。 The electrolytic solution leaked from the positive electrode side of the second battery to the inside of the positive electrode side holding portion of the battery holder flows into the electrolytic solution holding portion provided outside the positive electrode side holding portion through the communication hole. Held in. Therefore, the possibility that the electrolyte leaked from the positive electrode side of the second battery flows out to the outside of the battery holder can be reduced. As a result, it is possible to reduce the risk of the battery short circuit or the like due to the electrolyte leaking from the positive electrode side of the second battery.
これにより本発明の第1の態様によれば、組電池を用いた電池ユニットにおいて、電池から漏れ出た電解液によって電池の短絡等が生ずる虞を低減できるという作用効果が得られる。 Thereby, according to the 1st aspect of this invention, in the battery unit using an assembled battery, the effect that the possibility that the short circuit of a battery, etc. will arise by the electrolyte solution which leaked from the battery can be reduced.
<本発明の第2の態様>
本発明の第2の態様は、前述した本発明の第1の態様において、前記電解液保持部は、電解液を吸収して保持する吸収材を含む、電池ホルダである。
本発明の第2の態様によれば、第2電池の正極側から漏れ出た電解液が吸収材に吸収されて保持されるので、その電解液が電池ホルダの外側へ流出する虞をさらに低減することができる。
<Second Aspect of the Present Invention>
A second aspect of the present invention is a battery holder according to the first aspect of the present invention described above, wherein the electrolytic solution holding part includes an absorbent material that absorbs and holds the electrolytic solution.
According to the second aspect of the present invention, since the electrolyte leaked from the positive electrode side of the second battery is absorbed and held by the absorbent material, the possibility of the electrolyte flowing out of the battery holder is further reduced. can do.
<本発明の第3の態様>
本発明の第3の態様は、前述した本発明の第1の態様又は第2の態様において、外側から前記第1電池の負極端子及び前記第2電池の正極端子に通ずる開口部をさらに備える、電池ホルダである。
本発明の第3の態様によれば、隣接する第1電池と第2電池を電池ホルダで連結した状態で、その第1電池の負極端子と第2電池の正極端子とを接続することができる。それによって組電池を製作する作業工程において、安全性と作業効率を向上させることができる。
<Third Aspect of the Present Invention>
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect or the second aspect of the present invention described above, an opening is further provided that communicates from the outside to the negative terminal of the first battery and the positive terminal of the second battery. It is a battery holder.
According to the 3rd aspect of this invention, the negative electrode terminal of the 1st battery and the positive electrode terminal of a 2nd battery can be connected in the state which connected the adjacent 1st battery and the 2nd battery with the battery holder. . Thereby, safety and work efficiency can be improved in the work process of manufacturing the assembled battery.
<本発明の第4の態様>
本発明の第4の態様は、第1電池と、前記第1電池に隣接する第2電池と、前記第1電池及び前記第2電池を保持する電池ホルダと、を備え、前記電池ホルダは、前記第1電池の負極側を保持する負極側保持部と、前記第2電池の正極側を保持する正極側保持部と、前記正極側保持部の外側に設けられ、電解液を保持する電解液保持部と、前記正極側保持部の内側と前記電解液保持部とを連通する連通孔と、を含む、組電池である。
本発明の第4の態様によれば、この組電池を用いた電池ユニットにおいて、前述した本発明の第1の態様と同様の作用効果が得られる。
<Fourth aspect of the present invention>
A fourth aspect of the present invention includes a first battery, a second battery adjacent to the first battery, and a battery holder that holds the first battery and the second battery, and the battery holder includes: A negative electrode side holding part that holds the negative electrode side of the first battery, a positive electrode side holding part that holds the positive electrode side of the second battery, and an electrolyte solution that is provided outside the positive electrode side holding part and holds the electrolytic solution An assembled battery including a holding portion and a communication hole that communicates the inside of the positive electrode-side holding portion and the electrolyte solution holding portion.
According to the fourth aspect of the present invention, in the battery unit using this assembled battery, the same operational effects as those of the first aspect of the present invention described above can be obtained.
本発明によれば、組電池を用いた電池ユニットにおいて、電池から漏れ出た電解液によって電池の短絡等が生ずる虞を低減することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the battery unit using an assembled battery, a possibility that a short circuit etc. of a battery may arise with the electrolyte solution which leaked from the battery can be reduced.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
尚、本発明は、以下説明する実施例に特に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変形が可能であることは言うまでもない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In addition, this invention is not specifically limited to the Example demonstrated below, It cannot be overemphasized that a various deformation | transformation is possible within the range of the invention described in the claim.
<本発明に係る組電池の構成>
本発明に係る組電池の構成について、図1〜図3を参照しながら説明する。
図1は、電池10の斜視図である。
電池10は、例えばニッケル水素二次電池等の円筒形電池であり、負極端子11及び正極端子12を備える。また電池10は、過放電等で内圧が上昇したときに開弁して内圧を一定圧力以下に維持する安全弁が正極側の内部に設けられている(図示せず)。そして電池10は、安全弁の開弁時に内部のガスとともに電解液が外部へ放出されるガス抜き孔13が正極端子12の近傍に設けられている。
<Configuration of assembled battery according to the present invention>
The structure of the assembled battery according to the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a perspective view of the
The
図2は、本発明に係る組電池の斜視図である。図3は、図2と異なる角度から観た本発明に係る組電池の斜視図である。 FIG. 2 is a perspective view of the assembled battery according to the present invention. FIG. 3 is a perspective view of the battery pack according to the present invention viewed from an angle different from that in FIG.
本発明に係る組電池は、第1〜第8電池10a〜10hと、第1〜第7電池ホルダ2a〜2gとを備える。
The assembled battery according to the present invention includes first to
第1〜第8電池10a〜10hは、図1に図示した電池10である。第1〜第7電池ホルダ2a〜2gは、後述する電池ホルダ2である。第1電池ホルダ2aは、第1電池10aの負極側、及び第1電池10aに隣接する第2電池10bの正極側を保持する。第2電池ホルダ2bは、第2電池10bの負極側、及び第2電池10bに隣接する第3電池10cの正極側を保持する。第3電池ホルダ2cは、第3電池10cの負極側、及び第3電池10cに隣接する第4電池10dの正極側を保持する。
The first to
同様に第4電池ホルダ2dは、第4電池10dの負極側、及び第4電池10dに隣接する第5電池10eの正極側を保持する。第5電池ホルダ2eは、第5電池10eの負極側、及び第5電池10eに隣接する第6電池10fの正極側を保持する。第6電池ホルダ2fは、第6電池10fの負極側、及び第6電池10fに隣接する第7電池10gの正極側を保持する。第7電池ホルダ2gは、第7電池10gの負極側、及び第7電池10gに隣接する第8電池10hの正極側を保持する。
Similarly, the
第1電池10aの負極端子と第2電池10bの正極端子、第2電池10bの負極端子と第3電池10cの正極端子、第3電池10cの負極端子と第4電池10dの正極端子、第4電池10dの負極端子と第5電池10eの正極端子、第5電池10eの負極端子と第6電池10fの正極端子、第6電池10fの負極端子と第7電池10gの正極端子、第7電池10gの負極端子と第8電池10hの正極端子は、後述する7個のリード板30によって、それぞれ接続されている。つまり組電池は、第1〜第8電池10a〜10hが直列に接続されており、第1電池10aの正極端子12aと第8電池10hの負極端子11gからその電力を取り出すことができる。
The negative terminal of the
<電池ホルダ2の構成>
電池ホルダ2の構成について、図4〜図7を参照しながら説明する。
<Configuration of
The configuration of the
図4は、電池ホルダ2の分解斜視図である。図5は、図2のA−A断面を図示した断面図である。図6は、電池ホルダ2のホルダ本体20の斜視図である。図7は、図6と異なる角度から観た電池ホルダ2のホルダ本体20の斜視図である。
電池ホルダ2は、ホルダ本体20と、リード板30と、吸収材40とを備える。
FIG. 4 is an exploded perspective view of the
The
ホルダ本体20は、負極側保持部21、正極側保持部22、基部23を含む。
The
負極側保持部21は、略円筒形状をなしており、電池10の負極側を保持する。例えば前述した組電池を例に説明すると、第2電池ホルダ2bの負極側保持部21bは、第2電池10bの負極側を保持し、第4電池ホルダ2dの負極側保持部21dは、第4電池10dの負極側を保持する(図5)。
The negative electrode
正極側保持部22は、有底の略円筒形状をなしており、電池10の正極側を保持する。例えば前述した組電池を例に説明すると、第2電池ホルダ2bの正極側保持部22bは、第3電池10cの正極側を保持し、第4電池ホルダ2dの正極側保持部22dは、第5電池10eの正極側を保持する(図5)。また正極側保持部22の底部221には、正極側保持部22の内側に漏れ出た電解液が正極側保持部22の外側へ漏れ出ないように、電池10の正極端子12の上端面を正極側保持部22の外側へ露出する孔222が形成されている。
The positive electrode
基部23は、略長円形状の板状の部分であり、その前面側に負極側保持部21及び正極側保持部22が一体に成形されている。また正極側保持部22の外側となる基部23の背面側には、電解液保持部24が形成されている。さらに基部23の略中央には、負極側保持部21が保持する電池10の負極端子11及び正極側保持部22が保持する電池10の正極端子12に外側から通ずる開口部28が形成されている。
The
電解液保持部24は、略矩形形状の内周壁部25と略長円形状の外周壁部26との間に形成された凹部であり、連通孔27を通じて、正極側保持部22の内側と連通している。電解液保持部24は、後述する吸収材40が配設され、電池10のガス抜き孔13から正極側保持部22の内側に漏れ出た電解液を保持する。より具体的には、電池10のガス抜き孔13から正極側保持部22の内側に漏れ出た電解液は、正極側保持部22の底部221から段差部223を通じて連通孔27に流入し、連通孔27から電解液保持部24へ流入して吸収材40に吸収されて保持される。例えば前述した組電池を例に説明すると、第3電池10cから第2電池ホルダ2bの正極側保持部22bの内側に漏れ出た電解液は、連通孔27bを通じて吸収材40bに吸収されて保持される(図5)。また例えば第5電池10eから第4電池ホルダ2dの正極側保持部22dの内側に漏れ出た電解液は、連通孔27dを通じて吸収材40dに吸収されて保持される(図5)。
The electrolyte
リード板30は、例えば金属板等の導電性を有する材料からなり、負極側保持部21が保持する電池10の負極端子11と正極側保持部22が保持する電池10の正極端子12とを電気的に接続する部材である。リード板30は、略矩形形状をなしており、ホルダ本体20の開口部28に挿入されている。開口部28は、ホルダ本体20の内周壁部25の内側に形成されており、その内周壁部25に沿う形状をなしている。リード板30は、その四隅に形成されている第1凸部31、第2凸部32、第3凸部33、第4凸部34がそれぞれホルダ本体20の内周壁部25の第1凹部251、第2凹部252、第3凹部253、第4凹部254に係合した状態で開口部28に位置決めされている。そしてリード板30は、負極側保持部21が保持する電池10の負極端子11に一端側が溶接され、正極側保持部22が保持する電池10の正極端子12に他端側が溶接されている。この溶接は、ホルダ本体20の開口部28を通じて行うことができる。例えば前述した組電池を例に説明すると、第2電池ホルダ2bの開口部28bにリード板30bが挿入されており、そのリード板30bによって、第2電池10bの負極端子11bと第3電池10cの正極端子12cとが電気的に接続されている(図5)。また第4電池ホルダ2dの開口部28dにリード板30dが挿入されており、そのリード板30dによって、第4電池10dの負極端子11dと第5電池10eの正極端子12eとが電気的に接続されている(図5)。
The
吸収材40は、例えば低密度発泡材等の吸水性を有する材料からなり、電解液保持部24に配設される。吸収材40は、電解液保持部24の形状に沿う形状の部材であり、略中央に矩形孔41が形成されている。矩形孔41には、ホルダ本体20の内周壁部25の第1凹部251、第2凹部252、第3凹部253、第4凹部254の外周面にそれぞれ対応する4つの凹部43〜46が形成されている。吸収材40は、矩形孔41の内周面が電解液保持部24の内周壁部25の外周面に接し、その外周面42が電解液保持部24の外周壁部26の内周面に接した状態で電解液保持部24に配設される。
The
このような構成の本発明に係る電池ホルダ2は、電池10の正極側から正極側保持部22の内側へ漏れ出た電解液が、連通孔27を通じて、正極側保持部22の外側に設けられた電解液保持部24へ流入し、電解液保持部24で保持される。それによって電池10の正極側から漏れ出た電解液が電池ホルダ2の外側へ流出する虞を低減することができる。したがって本発明に係る電池ホルダ2によれば、組電池を用いた電池ユニットにおいて、電池10から漏れ出た電解液によって電池10の短絡等が生ずる虞を低減することができる。
In the
また本発明に係る電池ホルダ2において電解液保持部24は、上記説明した実施例のように、電解液を吸収して保持する吸収材40を含むのが好ましい。それによって電池10の正極側から漏れ出た電解液が吸収材40に吸収されて保持されるので、その電解液が電池ホルダ2の外側へ流出する虞をさらに低減することができる。
Further, in the
また本発明に係る電池ホルダ2は、上記説明した実施例のように、外側から電池10の負極端子11及び電池10の正極端子12に通ずる開口部28を備えるのが好ましい。それによって2つの電池10を連結した状態で、一方の電池10の負極端子11と他方の電池10の正極端子12とを接続することができるので、組電池を製作する作業工程において、安全性と作業効率を向上させることができる。
Moreover, the
また本発明に係る電池ホルダ2は、上記説明した実施例のように、組電池の最小構成単位である2つの電池10を保持する構成とするのが好ましい。それによって組電池における各電池10の配置の自由度を高めることができる。つまり例えば図2及び図3に図示した組電池のように、本発明に係る電池ホルダ2を複数用いて多数の電池10を連結することにより組電池を構成すれば、多種多様な電池10の配置や数に柔軟に対応して組電池を構成することができる。それによって組電池の構成や電池10の数等に応じてその都度電池ホルダ等を設計する必要がなくなるので、組電池のコストを大幅に低減することができる。
Moreover, it is preferable that the
2 電池ホルダ
2a〜2g 第1〜第7電池ホルダ
10 電池
10a〜10h 第1〜第8電池
20 ホルダ本体
21 負極側保持部
22 正極側保持部
23 基部
24 電解液保持部
25 内周壁部
26 外周壁部
27 連通孔
28 開口部
30 リード板
40 吸収材
2
Claims (4)
前記第1電池に隣接する第2電池の正極側を保持する正極側保持部と、
前記正極側保持部の外側に設けられ、電解液を保持する電解液保持部と、
前記正極側保持部の内側と前記電解液保持部とを連通する連通孔と、を備える電池ホルダ。 A negative electrode side holding part for holding the negative electrode side of the first battery;
A positive electrode side holding portion for holding a positive electrode side of a second battery adjacent to the first battery;
An electrolytic solution holding unit that is provided outside the positive electrode side holding unit and holds the electrolytic solution;
A battery holder comprising: a communication hole that communicates the inside of the positive electrode side holding portion and the electrolyte solution holding portion.
前記第1電池に隣接する第2電池と、
前記第1電池及び前記第2電池を保持する電池ホルダと、を備え、
前記電池ホルダは、前記第1電池の負極側を保持する負極側保持部と、
前記第2電池の正極側を保持する正極側保持部と、
前記正極側保持部の外側に設けられ、電解液を保持する電解液保持部と、
前記正極側保持部の内側と前記電解液保持部とを連通する連通孔と、を含む、組電池。 A first battery;
A second battery adjacent to the first battery;
A battery holder for holding the first battery and the second battery,
The battery holder includes a negative electrode side holding portion that holds a negative electrode side of the first battery;
A positive electrode side holding part for holding the positive electrode side of the second battery;
An electrolytic solution holding unit that is provided outside the positive electrode side holding unit and holds the electrolytic solution;
An assembled battery including a communication hole communicating the inside of the positive electrode side holding portion and the electrolyte solution holding portion.
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