JP2015076369A - Battery pack - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の電池セルが所定方向に並べられてケース内に収納された電池パックに関し、特に、電池セルの放電を行うための構造に関する。 The present invention relates to a battery pack in which a plurality of battery cells are arranged in a predetermined direction and stored in a case, and more particularly to a structure for discharging battery cells.
下記特許文献1には、廃棄スイッチを押すと電池セルと電極間が切断される電池パック構造が開示されている。また、下記特許文献2には、電池の釘刺しが行われた場合に短絡時の放電を抑制するための導電性基体構造が開示されている。 Patent Document 1 below discloses a battery pack structure in which a battery cell and an electrode are disconnected when a discard switch is pressed. Patent Document 2 below discloses a conductive substrate structure for suppressing discharge at the time of short-circuiting when battery nail penetration is performed.
使用済みの電池パックについては、リサイクル等のために電池セルの放電を行う必要があるが、その際には、電池セルの放電を短時間で容易に行えることが望ましい。特許文献1では、使用済みの電池パックについて、廃棄スイッチを押すと電池セルと電極間が切断されるようにしているが、電池セルの放電を短時間で容易に行うことについては考慮されていない。 About a used battery pack, it is necessary to discharge a battery cell for recycling etc., In that case, it is desirable to be able to discharge a battery cell easily in a short time. In Patent Literature 1, when a disposal switch is pressed for a used battery pack, the battery cell and the electrode are disconnected. However, it is not considered to easily discharge the battery cell in a short time. .
本発明は、複数の電池セルが所定方向に並べられてケース内に収納された電池パックにおいて、電池セルの放電を短時間で容易に行うことを目的とする。 An object of the present invention is to easily discharge a battery cell in a short time in a battery pack in which a plurality of battery cells are arranged in a predetermined direction and stored in a case.
本発明に係る電池パックは、上述した目的を達成するために以下の手段を採った。 The battery pack according to the present invention employs the following means in order to achieve the above-described object.
本発明に係る電池パックは、複数の電池セルが所定方向に並べられてケース内に収納された電池パックであって、各電池セルは、電槽及び極板を有し、前記所定方向において隣接する電池セルの電槽及び極板同士が互いに対向配置され、各電池セルの電槽及び極板には、脆弱部が前記所定方向に沿って並ぶように設けられ、ケースには、穴が各電池セルの脆弱部と前記所定方向に沿って並ぶように設けられ、ケースの穴から遠い電池セルほど、脆弱部が大きいことを要旨とする。 The battery pack according to the present invention is a battery pack in which a plurality of battery cells are arranged in a predetermined direction and stored in a case, and each battery cell has a battery case and an electrode plate, and is adjacent in the predetermined direction. The battery case and the electrode plate of the battery cell are arranged to face each other, the battery case and the electrode plate of each battery cell are provided so that the fragile portions are arranged along the predetermined direction, and the case has holes. The gist is that the weaker portion of the battery cell is larger as the battery cell is arranged so as to be aligned with the weakened portion of the battery cell along the predetermined direction.
本発明によれば、短絡放電用の部材を穴からケース内に挿入して電池セルの短絡放電を行う場合に、短絡放電用の部材を電池セルに突き刺しやすくなり、電池セルの短絡放電を短時間で容易に行うことができる。 According to the present invention, when a short-circuit discharge member is inserted into the case from the hole to perform short-circuit discharge of the battery cell, the short-circuit discharge member is easily pierced into the battery cell, and the short-circuit discharge of the battery cell is shortened. Can be done easily in time.
以下、本発明を実施するための形態(以下実施形態という)を図面に従って説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態に係る電池パックの内部構成を示す図である。本実施形態に係る電池パックにおいては、複数(図1の例では3つ)の電池セル12−1〜12−3が所定方向(図1の左右方向)に並べられて電池ケース10内に収納されている。図1の例では、電池ケース10内には、複数(図1の例では3つ)の枠体14−1〜14−3が所定方向に並んで設けられ、電池セル12−1〜12−3が枠体14−1〜14−3内にそれぞれ収納されている。所定方向の一端側から他端側(図1の左側から右側)にかけて、電池セル12−1(枠体14−1)、電池セル12−2(枠体14−2)、電池セル12−3(枠体14−3)の順に配置されている。電池ケース10の所定方向一端側の壁板10aと枠体14−1との間には電池拘束部15−1が設けられ、電池ケース10の所定方向他端側の壁板10bと枠体14−3との間には電池拘束部15−2が設けられている。
FIG. 1 is a diagram showing an internal configuration of a battery pack according to an embodiment of the present invention. In the battery pack according to the present embodiment, a plurality (three in the example of FIG. 1) of battery cells 12-1 to 12-3 are arranged in a predetermined direction (left-right direction of FIG. 1) and stored in the
電池セル12−1においては、電槽16−1内に極板群18−1が収納されている。同様に、電池セル12−2(12−3)においても、電槽16−2(16−3)内に極板群18−2(18−3)が収納されている。各極板群18−1〜18−3については、正極板と負極板との間にセパレータが挟まれたものを所定方向に複数積み重ねて構成される。所定方向に隣接する電池セル12−1,12−2において、電槽16−1及び極板群18−1が電槽16−2及び極板群18−2と所定方向に対向配置され、所定方向に隣接する電池セル12−2,12−3において、電槽16−2及び極板群18−2が電槽16−3及び極板群18−3と所定方向に対向配置されている。 In the battery cell 12-1, the electrode plate group 18-1 is accommodated in the battery case 16-1. Similarly, in the battery cell 12-2 (12-3), the electrode plate group 18-2 (18-3) is accommodated in the battery case 16-2 (16-3). Each of the electrode plate groups 18-1 to 18-3 is configured by stacking a plurality of separators sandwiched between a positive electrode plate and a negative electrode plate in a predetermined direction. In the battery cells 12-1 and 12-2 adjacent to each other in a predetermined direction, the battery case 16-1 and the electrode plate group 18-1 are disposed to face the battery case 16-2 and the electrode plate group 18-2 in a predetermined direction. In the battery cells 12-2 and 12-3 adjacent to each other in the direction, the battery case 16-2 and the electrode plate group 18-2 are disposed to face the battery case 16-3 and the electrode plate group 18-3 in a predetermined direction.
電池セル12−1の電槽16−1には、他の部分に比べて剛性・強度の低い脆弱部22−1a,22−1bが設けられている。同様に、電池セル12−2の電槽16−2にも、他の部分に比べて剛性・強度の低い脆弱部22−2a,22−2bが設けられ、電池セル12−3の電槽16−3にも、他の部分に比べて剛性・強度の低い脆弱部22−3a,22−3bが設けられている。各脆弱部22−1a,22−1b,22−2a,22−2b,22−3a,22−3bについては、例えば切れ目が設けられることで他の部分に比べて厚さの薄い薄肉部により構成することが可能である(図2に脆弱部22−1aの一例を示す)。電池セル12−1においては、脆弱部22−1aが脆弱部22−1bより所定方向一端側に配置され、電池セル12−2においては、脆弱部22−2aが脆弱部22−2bより所定方向一端側に配置され、電池セル12−3においては、脆弱部22−3aが脆弱部22−3bより所定方向一端側に配置されている。 The battery case 16-1 of the battery cell 12-1 is provided with weak portions 22-1a and 22-1b having lower rigidity and strength than other portions. Similarly, the battery case 12-2 of the battery cell 12-2 is also provided with weak parts 22-2a and 22-2b having lower rigidity and strength than the other parts, and the battery case 16 of the battery cell 12-3. -3 is also provided with weak portions 22-3a and 22-3b having lower rigidity and strength than other portions. About each weak part 22-1a, 22-1b, 22-2a, 22-2b, 22-3a, 22-3b, it is comprised by the thin part thin with a thickness compared with another part, for example by providing a cut | interruption. (An example of the weak part 22-1a is shown in FIG. 2). In the battery cell 12-1, the fragile part 22-1a is arranged at one end in the predetermined direction from the fragile part 22-1b, and in the battery cell 12-2, the fragile part 22-2a is arranged in the predetermined direction from the fragile part 22-2b. It arrange | positions at one end side, and in the battery cell 12-3, the weak part 22-3a is arrange | positioned in the predetermined direction one end side from the weak part 22-3b.
さらに、電池セル12−1の極板群18−1にも、他の部分に比べて剛性・強度の低い脆弱部が設けられている。同様に、電池セル12−2の極板群18−2にも、他の部分に比べて剛性・強度の低い脆弱部が設けられ、電池セル12−3の極板群18−3にも、他の部分に比べて剛性・強度の低い脆弱部が設けられている。各極板群18−1〜18−3の脆弱部についても、例えば他の部分に比べて厚さの薄い薄肉部により構成することが可能である。電槽16−1〜16−3の脆弱部22−1a,22−1b,22−2a,22−2b,22−3a,22−3b、及び極板群18−1〜18−3の脆弱部は、所定方向に沿って並ぶように一直線上に配置されている。 Further, the electrode plate group 18-1 of the battery cell 12-1 is also provided with a fragile portion having lower rigidity and strength than other portions. Likewise, the electrode plate group 18-2 of the battery cell 12-2 is also provided with a weakened portion having lower rigidity and strength than the other parts, and the electrode plate group 18-3 of the battery cell 12-3 also has A fragile portion having lower rigidity and strength than other portions is provided. The weakened portions of each of the electrode plate groups 18-1 to 18-3 can also be configured by thin portions that are thinner than other portions, for example. Vulnerable portions 22-1a, 22-1b, 22-2a, 22-2b, 22-3a, 22-3b of battery cases 16-1 to 16-3, and vulnerable portions of electrode plate groups 18-1 to 18-3 Are arranged in a straight line so as to be aligned along a predetermined direction.
枠体14−1の所定方向一端側の壁板14−1aには、貫通穴24−1aが脆弱部22−1aと所定方向に対向して形成され、枠体14−1の所定方向他端側の壁板14−1bには、貫通穴24−1bが脆弱部22−1bと所定方向に対向して形成されている。同様に、枠体14−2の所定方向一端側の壁板14−2aには、貫通穴24−2aが脆弱部22−2aと所定方向に対向して形成され、枠体14−2の所定方向他端側の壁板14−2bには、貫通穴24−2bが脆弱部22−2bと所定方向に対向して形成され、枠体14−3の所定方向一端側の壁板14−3aには、貫通穴24−3aが脆弱部22−3aと所定方向に対向して形成され、枠体14−3の所定方向他端側の壁板14−3bには、貫通穴24−3bが脆弱部22−3bと所定方向に対向して形成されている。さらに、電池ケース10の所定方向一端側の壁板10aには、挿入穴20が貫通穴24−1a及び脆弱部22−1aと所定方向に対向して形成されている。挿入穴20及び貫通穴24−1a,24−1b,24−2a,24−2b,24−3a,24−3bは、電槽16−1〜16−3の脆弱部22−1a,22−1b,22−2a,22−2b,22−3a,22−3b、及び極板群18−1〜18−3の脆弱部に対して、所定方向に沿って一直線上に並ぶように設けられている。図1の例では、挿入穴20、貫通穴24−1a,24−1b,24−2a,24−2b,24−3a,24−3b、電槽16−1〜16−3の脆弱部22−1a,22−1b,22−2a,22−2b,22−3a,22−3b、及び極板群18−1〜18−3の脆弱部が、所定方向と垂直方向(図1の上下方向)において中央位置に配置されている。
A through hole 24-1a is formed in the wall plate 14-1a on one end side in the predetermined direction of the frame body 14-1 so as to face the fragile portion 22-1a in the predetermined direction, and the other end in the predetermined direction of the frame body 14-1. A through hole 24-1b is formed in the side wall plate 14-1b so as to face the weakened portion 22-1b in a predetermined direction. Similarly, a through hole 24-2a is formed in the wall plate 14-2a on one end side in the predetermined direction of the frame body 14-2 so as to face the fragile portion 22-2a in a predetermined direction. A through hole 24-2b is formed in the wall plate 14-2b on the other end side in the direction so as to face the weakened portion 22-2b in a predetermined direction, and the wall plate 14-3a on the one end side in the predetermined direction of the frame 14-3. The through hole 24-3a is formed to face the fragile portion 22-3a in a predetermined direction, and the wall plate 14-3b on the other end side in the predetermined direction of the frame 14-3 has a through hole 24-3b. It is formed to face the fragile portion 22-3b in a predetermined direction. Further, the
本実施形態では、電池ケース10(壁板10a)の挿入穴20から遠い電池セルほど、脆弱部が大きい。つまり、電池セル12−3における電槽16−3の脆弱部22−3a,22−3b及び極板群18−3の脆弱部の径が、電池セル12−2における電槽16−2の脆弱部22−2a,22−2b及び極板群18−2の脆弱部の径より大きい。そして、電池セル12−2における電槽16−2の脆弱部22−2a,22−2b及び極板群18−2の脆弱部の径が、電池セル12−1における電槽16−1の脆弱部22−1a,22−1b及び極板群18−1の脆弱部の径より大きい。さらに、電池ケース10の挿入穴20から遠い枠体ほど、貫通穴径が大きい。つまり、枠体14−3の貫通穴24−3a,24−3bの径が枠体14−2の貫通穴24−2a,24−2bの径より大きく、枠体14−2の貫通穴24−2a,24−2bの径が枠体14−1の貫通穴24−1a,24−1bの径より大きい。
In this embodiment, the fragile portion is larger as the battery cell is farther from the
なお、電池セル12−1において、脆弱部22−1bの径を脆弱部22−1aの径より大きくする等、挿入穴20から遠くなるに従って脆弱部を大きくすることも可能である。同様に、電池セル12−2において、脆弱部22−2bの径を脆弱部22−2aの径より大きくし、電池セル12−3において、脆弱部22−3bの径を脆弱部22−3aの径より大きくする等、挿入穴20から遠くなるに従って脆弱部を大きくすることも可能である。そして、枠体14−1において、貫通穴24−1bの径を貫通穴24−1aの径より大きくし、枠体14−2において、貫通穴24−2bの径を貫通穴24−2aの径より大きくし、枠体14−3において、貫通穴24−3bの径を貫通穴24−3aの径より大きくすることも可能である。
In the battery cell 12-1, the fragile portion can be enlarged as the distance from the
寿命等で使用できなくなった電池パックについては、リサイクルするために、電池セル12−1〜12−3の放電を行う必要がある。本実施形態では、電池セル12−1〜12−3の放電を行う際には、図1の矢印に示すように、短絡放電用の棒状金属部材である釘30を挿入穴20から電池ケース10内に挿入する。電池ケース10内の電池セル12−1〜12−3は、電池ケース10内に挿入された釘30によって突き刺されることで短絡し、強制的に放電が行われる。その際には、電池セルの脆弱部が挿入穴20から遠くなるに従って大きくなることで、挿入穴20から遠い電池セル(例えば電池セル12−3)であっても、釘30をより確実に脆弱部(例えば脆弱部22−3a,22−3b)に突き刺すことができるので、釘30を電池セル12−1〜12−3に突き刺す際の抵抗を低減することができる。さらに、枠体の貫通穴が挿入穴20から遠くなるに従って大きくなることによっても、釘30の挿入抵抗を低減することができる。したがって、本実施形態によれば、釘30を電池セル12−1〜12−3に突き刺しやすくなり、電池セル12−1〜12−3の短絡放電を容易に行うことができる。その結果、電池セル12−1〜12−3の放電を短時間で行うことができ、電池パックのリサイクル性を向上させることができる。さらに、本実施形態では、電槽16−1〜16−3の脆弱部22−1a,22−1b,22−2a,22−2b,22−3a,22−3b、及び極板群18−1〜18−3の脆弱部を、所定方向と垂直方向において中央位置に配置することで、極板群18−1〜18−3の電荷をより短時間で放電することができる。
For battery packs that can no longer be used due to their lifetime, etc., it is necessary to discharge the battery cells 12-1 to 12-3 in order to recycle them. In this embodiment, when discharging the battery cells 12-1 to 12-3, as shown by the arrows in FIG. 1, the
なお、枠体14−1,14−2,14−3には、貫通穴24−1a,24−1b,24−2a,24−2b,24−3a,24−3bに代えて、他の部分に比べて剛性・強度の低い脆弱部を設けることも可能である。その場合は、電池ケース10の挿入穴20から遠い枠体ほど、脆弱部を大きくすることが好ましい。
In addition, it replaces with the through-holes 24-1a, 24-1b, 24-2a, 24-2b, 24-3a, 24-3b in frame 14-1, 14-2, 14-3, and other parts. It is also possible to provide a fragile portion with lower rigidity and strength than In that case, it is preferable to enlarge the weakened portion as the frame body is farther from the
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated, this invention is not limited to such embodiment at all, and it can implement with a various form in the range which does not deviate from the summary of this invention. Of course.
10 電池ケース、12−1〜12−3 電池セル、14−1〜14−3 枠体、15−1,15−2 電池拘束部、16−1〜16−3 電槽、18−1〜18−3 極板群、20 挿入穴、22−1a,22−1b,22−2a,22−2b,22−3a,22−3b 脆弱部、24−1a,24−1b,24−2a,24−2b,24−3a,24−3b 貫通穴、30 釘。 10 battery case, 12-1 to 12-3 battery cell, 14-1 to 14-3 frame, 15-1, 15-2 battery restraint part, 16-1 to 16-3 battery case, 18-1 to 18 -3 electrode plate group, 20 insertion hole, 22-1a, 22-1b, 22-2a, 22-2b, 22-3a, 22-3b weak part, 24-1a, 24-1b, 24-2a, 24- 2b, 24-3a, 24-3b Through hole, 30 nails.
Claims (1)
各電池セルは、電槽及び極板を有し、
前記所定方向において隣接する電池セルの電槽及び極板同士が互いに対向配置され、
各電池セルの電槽及び極板には、脆弱部が前記所定方向に沿って並ぶように設けられ、
ケースには、穴が各電池セルの脆弱部と前記所定方向に沿って並ぶように設けられ、
ケースの穴から遠い電池セルほど、脆弱部が大きい、電池パック。 A battery pack in which a plurality of battery cells are arranged in a predetermined direction and stored in a case,
Each battery cell has a battery case and an electrode plate,
The battery case and the electrode plates of the battery cells adjacent in the predetermined direction are arranged to face each other.
The battery case and the electrode plate of each battery cell are provided so that the weakened portions are arranged along the predetermined direction,
The case is provided with holes arranged along the predetermined direction with the weakened portion of each battery cell,
A battery pack with a weaker portion as the battery cell is farther from the hole in the case.
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