JP2015201290A - 電池保持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の小型化、材料コストの低減化、装置の軽量化、の少なくとも１つを図ることができる、電池保持装置の提供。【解決手段】（ｉ）樹脂部材６０が、ホルダ７０の電池挿入用孔７１の外側にのみ設けられており、ホルダ７０に電池挿入用孔７１の外側のみで接触しているため、ホルダ７０と電池２０との間に樹脂を流し込むだけの隙間は不要になる。そのため、ホルダ７０と電池２０との間に樹脂を流し込むだけの隙間を要する場合に比べて、ホルダ７０を小型化でき、装置１０を小型化できる。（ｉｉ）樹脂部材６０が、ホルダ７０にホルダの電池挿入用孔の外側のみで接触しているため、各電池２０の全周にわたってホルダ７０の一側から他側まで樹脂部材６０を設ける場合に比べて、樹脂の使用量を減らすことができる。そのため、材料コストの低減化、装置１０の軽量化を図ることができる。【選択図】図３

Description

本発明は、複数個横並びに配置される円筒型電池を、樹脂部材を介してホルダにて保持する、電池保持装置に関する。

特開２０１３−８６５５号公報は、図４に示すように、複数個横並びに配置される円筒型電池２を、樹脂部材６を介してホルダ７にて保持する、電池保持装置１を開示している。

しかし、従来の電池保持装置１には、つぎの問題点がある。
（ａ）電池２の側面２ａとホルダ７の電池対向面７ａとの間に樹脂を流す隙間が必要である。そのため、装置１の小型化を図る上で改善の余地がある。
（ｂ）各電池２の全周にわたってホルダ７の一側（上側）から他側（下側）まで樹脂部材６を設けているため、樹脂の使用量が比較的多い。そのため、材料コストの低減化、装置１の軽量化を図る上で改善の余地がある。

特開２０１３−８６５５号公報

本発明の目的は、従来に比べて、装置の小型化、材料コストの低減化、装置の軽量化、の少なくとも１つを図ることができる、電池保持装置を提供することにある。

上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１） 複数個横並びに配置される円筒型電池を、樹脂部材を介してホルダにて保持する、電池保持装置であって、
前記電池は、外装缶と、電池蓋と、を備えており、
前記外装缶は、開口を有する有底筒状であり、側壁に一般径部と該一般径部より電池軸方向で前記開口側に位置する開口部とを備えており、該開口部は、前記一般径部に比べて縮径される開口縁部と、該開口縁部から電池軸方向で前記外装缶の底側に所定距離離れた位置に設けられており前記一般径部に比べて縮径される凹部と、を備えており、
前記電池蓋は、前記外装缶の前記開口縁部と前記凹部との間に位置する外縁を備える周縁部と、該周縁部より電池半径方向で内径側に位置し前記外装缶の開口を通って前記外装缶の外側まで突出する突出部と、を備えており、前記周縁部にて前記外装缶の前記開口部にガスケットを介して固定されており、
前記ホルダは、前記電池が挿入される電池挿入用孔を備えており、該電池挿入用孔を構成する孔壁面は前記外装缶の前記一般径部に対向しており、
前記樹脂部材は、前記ホルダの前記電池挿入用孔の外側にのみ設けられており、前記電池の外装缶に前記開口部のみで接触するとともに前記外装缶の凹部内に入り込んでおり、前記ホルダに該ホルダの電池挿入用孔の外側のみで接触している、電池保持装置。
（２） 前記樹脂部材は、前記電池の外装缶の電池半径方向外側に位置する外側部と、該外側部の電池軸方向の一端部から電池内径側に折れ曲って延びる第１の延び部と、を備える、（１）記載の電池保持装置。
（３） 前記樹脂部材は、前記第１の延び部から電池軸方向に折れ曲って延びており前記ガスケットと前記電池蓋の周縁部との少なくともいずれか一方に接触する第２の延び部を備える、（２）記載の電池保持装置。

上記（１）の電池保持装置によれば、つぎの効果を得ることができる。
（ｉ）樹脂部材が、ホルダの電池挿入用孔の外側にのみ設けられており、ホルダにホルダの電池挿入用孔の外側のみで接触しているため、ホルダと電池との間に樹脂を流し込むだけの隙間は不要になる。そのため、ホルダと電池との間に樹脂を流し込むだけの隙間を要する場合（従来）に比べて、ホルダを小型化でき、装置を小型化できる。
（ｉｉ）樹脂部材が、ホルダにホルダの電池挿入用孔の外側のみで接触しているため、各電池の全周にわたってホルダの一側（上側）から他側（下側）まで樹脂部材を設ける場合（従来）に比べて、樹脂の使用量を減らすことができる。そのため、従来に比べて、材料コストの低減化、装置の軽量化を図ることができる。

上記（１）の電池保持装置によれば、さらにつぎの効果を得ることができる。
（ｉｉｉ）樹脂部材が電池の外装缶に該外装缶の開口部のみで接触するため、樹脂部材を電池の外装缶の剛性の比較的強い部位だけに接触させることができる。そのため、樹脂部材を熱可塑性樹脂製にして射出成形する場合であっても、射出圧で電池に不具合が生じることを抑制できる。
（ｉｖ）樹脂部材が電池の外装缶の凹部内に入り込んでいるため、樹脂部材と電池の外装缶との接着が剥がれた場合であっても、樹脂部材が電池の外装缶に引っかかる。そのため、電池が樹脂部材から抜けることを抑制できる。

上記（２）の電池保持装置によれば、つぎの効果を得ることができる。
樹脂部材が、電池の外装缶の電池半径方向外側に位置する外側部と、外側部の電池軸方向の一端部から電池内径側に折れ曲って延びる第１の延び部と、を備えるため、樹脂部材が外側部のみを備えており第１の延び部を備えていない場合に比べて、電池が樹脂部材から第１の延び部が設けられる側（上側）に抜けることを抑制できる。

上記（３）の電池保持装置によれば、つぎの効果を得ることができる。
樹脂部材が、第１の延び部から電池軸方向に折れ曲って延びておりガスケットと電池蓋の周縁部との少なくともいずれか一方に接触する第２の延び部を備えるため、ガスケットと樹脂部材とで電池の外装缶の開口縁部を覆うことができ、電池蓋の周縁部に水、微小異物等が溜まった場合であっても、電食、正負極の通電を防止できる。

本発明実施例の電池保持装置の斜視図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 本発明実施例の電池保持装置における、電池の外装缶、電池蓋及びガスケットと、樹脂部材との、部分概略断面図である。 従来の電池保持装置の断面図である。

以下に、本発明実施例の電池保持装置（以下、単に保持装置ともいう）を、図１〜４を参照して、説明する。なお、図中ＵＰは、上方を示している。
本発明実施例の電池保持装置１０は、図１に示すように、複数個横並びに配置される円筒型電池２０を、樹脂部材６０を介してホルダ７０にて保持する装置である。

円筒型電池２０は、たとえば自動車に搭載される電池である。電池２０は、リチウムイオン電池である。ただし、電池２０は、リチウムイオン電池に限定されるものではなく、ニッケル水素電池等であってもよい。電池２０は、図３に示すように、外装缶３０と、電池蓋４０と、ガスケット５０と、を備える。

外装缶３０は、金属製である。外装缶３０は、底壁３１と、底壁３１の縁から上方に立ち上がる側壁３２と、を備える有底筒状である。外装缶３０は、上方に向かって開放する開口３０ａを有する。側壁３２は、底壁３１の縁と略同一径の一般径部３３と、一般径部３３より電池軸方向で開口３０ａ側（上側）に位置する開口部３４と、を備える。開口部３４は、開口３０ａを形成しており一般径部３３に比べて電池半径方向に縮径される開口縁部３４ａと、開口縁部３４ａから電池軸方向で外装缶３０の底壁３１側（下側）に所定距離離れた位置に設けられており一般径部３３に比べて電池半径方向に縮径される凹部３４ｂと、を備える。

電池蓋４０は、金属製である。電池蓋４０は、一部品構成であってもよく、複数部品構成であってもよい。電池蓋４０は、電池軸方向で外装缶３０の開口縁部３４ａと凹部３４ｂとの間に位置する外縁４１ａを備える周縁部４１と、周縁部４１より電池半径方向で内径側に位置し外装缶３０の開口３０ａを通って外装缶３０の外側まで突出する突出部４２と、を備える。電池蓋４０は、周縁部４１にて外装缶３０の開口部３４にガスケット５０を介して固定されている。電池蓋４０がガスケット５０を介して外装缶３０に固定されているため、電池蓋４０と外装缶３０とはガスケット５０により電気的に絶縁される。

ガスケット５０は、電気絶縁樹脂製（ゴム製）であり、リング状をなしている。ガスケット５０は、外装缶３０の開口部３４と電池蓋４０の周縁部４１とのみに接触しており、外装缶３０の一般径部３３と電池蓋４０の突出部４２とには接触していない。ただし、ガスケット５０は、外装缶３０の一般径部３３と電池蓋４０の突出部４２にも接触していてもよい。

外装缶３０と電池蓋４０とで形成される内部空間には、正極板と負極板とセパレータを備える電極体（図示略）が収容されている。外装缶３０には、電極体（図示略）の負極板が電気的に接続されている。このため、外装缶３０は電池２０の負極外部端子となる。なお、外装缶３０の側壁３２の外周面は、電気絶縁性のフィルム（図示略）で被覆されていてもよい。また、電池蓋４０には、電極体（図示略）の正極板が電気的に接続されている。このため、電池蓋４０は電池２０の正極外部端子となる。

図１、図２に示すように、複数個横並びに配置される電池２０の、互いに隣り合う電池２０同士は、一方の電池２０が他方の電池２０の熱の影響を受けることを抑制するために、互いに間隔をおいて配置されている。複数の電池２０は、格子状に配置されていてもよいが、図１に示すように、省スペースのために隣り合う２列が千鳥足状となるように配置されていることが望ましい。

ホルダ７０は、一部品構成である。ただし、ホルダ７０は、複数部品が組付けられて一体化したものであってもよい。ホルダ７０は、たとえばアルミ合金製等の金属製である。ただし、ホルダ７０は、樹脂製であってもよい。ホルダ３０は、変形しないかまたは変形しても無視できる程度とされており、ホルダ７０が積極的に変形して電池２０の寸法誤差や形状変化を吸収することはない。

ホルダ７０は、図２に示すように、電池２０の側面（側壁３２の外周面）のみに対向して設けられている。ホルダ７０には、電池２０が挿入される電池挿入用孔７１が形成されている。電池挿入用孔７１は、ホルダ７０で保持される電池２０の数と同数形成されており、１個の電池挿入用孔７１に１個の電池２０が位置している。電池挿入用孔７１を構成する孔壁面７１ａは、外装缶３０の一般径部３３の電池軸方向中央よりも開口３０ａ側（上側、正極側）に位置する部分のみに対向している。各電池挿入用孔７１の径は、同一とされており、電池２０の公差を吸収できるように、電池２０の設計上の径よりも若干大とされている。ただし、電池挿入用孔７１の径は、従来と異なり、樹脂流入を考慮した径（たとえば電池２０の設計上の径より半径２ｍｍ程度大の径）より小径である。

樹脂部材６０は、電池軸方向で、ホルダ７０の一側（上側、電池２０の正極側）のみに設けられる。ただし、樹脂部材６０は、ホルダ７０に電池挿入用孔７１とは異なる貫通孔（図示略）が設けられている場合には、該貫通孔を通ってホルダ７０の一側から他側（下側、電池２０の底壁３１側）に延びて設けられていてもよい。

樹脂部材６０は、電気絶縁樹脂製である。樹脂部材６０は、たとえば、熱可塑性樹脂製であり、射出成形品である。樹脂部材６０は、ホルダ７０の電池挿入用孔７１の外側にのみ設けられている。樹脂部材６０は、図３に示すように、電池２０の外装缶３０に開口部３４のみで接触するとともに、外装缶３０の凹部３４ｂ内に入り込んでいる（充填されている）。

樹脂部材６０は、図２に示すように、ホルダ７０に、ホルダ７０の電池挿入用孔７１の外側のみで接触している。樹脂部材７０は、（ｉ）ホルダ７０の平面状の上面（電池軸方向で電池２０の正極側の面）のみに接触していてもよく、（ｉｉ）ホルダ７０に平面状の上面から凹む有底凹部（図示略）が形成されている場合には平面状の上面に加えて該有底凹部内に充填されていてもよく、（ｉｉｉ）ホルダ７０に電池挿入用孔７１とは異なる貫通孔（図示略）が設けられている場合には、該貫通孔を通ってホルダ７０の下側（電池軸方向で電池２０の正極側と反対側）まで延びていてもよい。樹脂部材７０は、上記（ｉｉｉ）の場合、延び方向先端部で電池２０の底壁３１に接触していてもよい。

樹脂部材６０は、図３に示すように、外側部６１と、第１の延び部６２と、第２の延び部６３と、を備える。
外側部６１は、電池２０の外装缶３０の電池半径方向外側に位置し電池軸方向に延びる部分である。
第１の延び部６２は、外側部６１の電池軸方向の一端部（正極側端部、上端部、外装缶３０の底壁３１と反対側の端部）から電池内径側（電池蓋４０の突出部４２側）に折れ曲って電池内径側に延びる部分である。第１の延び部６２は、外側部６１から、外装缶３０の開口３０ａの縁より電池内径側でかつ電池蓋４０の突出部４２よりも電池外径側の位置まで延びている。
第２の延び部６３は、第１の延び部６２から電池軸方向（電池蓋４０の周縁部４１側、外装缶３０の底壁３１側）に折れ曲って延びる部分である。第２の延び部６３は、ガスケット５０と電池蓋４０の周縁部４１との少なくともいずれか一方に接触している。

つぎに、本発明実施例の作用、効果を説明する。

（Ａ）樹脂部材６０が、ホルダ７０の電池挿入用孔７１の外側にのみ設けられており、ホルダ７０にホルダ７０の電池挿入用孔７１の外側のみで接触しているため、ホルダ７０と電池２０との間に樹脂を流し込むだけの隙間は不要になる。そのため、ホルダ７０と電池２０との間に樹脂を流し込むだけの隙間を要する場合（従来）に比べて、ホルダ７０を小型化でき、装置１０を小型化できる。

（Ｂ）樹脂部材６０が、ホルダ７０にホルダ７０の電池挿入用孔７１の外側のみで接触しているため、各電池２０の全周にわたってホルダ７０の一側（上側）から他側（下側）まで樹脂部材６０を設ける場合（従来）に比べて、樹脂の使用量を減らすことができる。そのため、従来に比べて、材料コストの低減化、装置１０の軽量化を図ることができる。

（Ｃ）樹脂部材６０が電池２０の外装缶３０に外装缶３０の開口部３４のみで接触するため、樹脂部材６０を電池２０の外装缶３０の剛性の比較的強い部位だけに接触させることができる。そのため、樹脂部材６０を熱可塑性樹脂製にして射出成形する場合であっても、射出圧で電池２０に不具合が生じることを抑制できる。

（Ｄ）樹脂部材６０が電池２０の外装缶３０の凹部３４ｂ内に入り込んでいるため、樹脂部材６０と電池２０の外装缶３０との接着が剥がれた場合であっても、樹脂部材６０が電池２０の外装缶３０に引っかかる。そのため、電池２０が樹脂部材６０から抜けることを効果的に抑制できる。

（Ｅ）樹脂部材６０が、電池２０の外装缶３０の電池半径方向外側に位置する外側部６１と、外側部６１の電池軸方向の一端部から電池内径側に折れ曲って延びる第１の延び部６２と、を備えるため、樹脂部材６０が外側部６１のみを備えており第１の延び部６２を備えていない場合に比べて、電池２０が樹脂部材６０から第１の延び部６２が設けられる側（上側）に抜けることを抑制できる。
また、ホルダ７０に電池挿入用孔７１とは異なる貫通孔が設けられている場合には、樹脂部材６０が該貫通孔を通ってホルダ７０の一側から他側（下側、電池２０の底壁３１側）に延びており延び方向先端部で電池２０の外装缶３０の底壁３１に接触することにより、電池２０が樹脂部材６０から下側に抜けることも抑制できる。

（Ｆ）樹脂部材６０が、第１の延び部６２から電池軸方向に折れ曲って延びておりガスケット５０と電池蓋４０の周縁部４１との少なくともいずれか一方に接触する第２の延び部６３を備えるため、ガスケット５０と樹脂部材６０とで電池２０の外装缶３０の開口縁部３４ａを覆うことができる。そのため、電池蓋４０の周縁部４１に水、微小異物等が溜まった場合であっても、電食、正負極の通電を防止できる。

（Ｇ）樹脂部材６０が、ホルダ７０の電池挿入用孔７１の外側にのみ設けられており、ホルダ７０にホルダ７０の電池挿入用孔７１の外側のみで接触しているため、ホルダ７０と電池２０との間に樹脂を流し込むだけの隙間は不要になる。そのため、互いに隣り合う電池２０、２０の間の間隔を従来に比べて小さくできる。その結果、従来に比べて、互いに隣り合う電池２０、２０間を流れる冷却風の流路断面積が小さくなり、冷却風の流速を速くすることができ、冷却風による電池２０の冷却性能を向上させることができる。

（Ｈ）樹脂部材６０が第１の延び部６２を備えるため、ホルダ７０に対して電池２０を、樹脂部材６０とホルダ７０との接着力よりも強い力で正極側と反対側から（下側から）押すだけで、ホルダ７０から電池２０と樹脂部材６０を外すことができる。そのため、ホルダ７０のリサイクル性上で有利である。

（Ｉ）樹脂部材６０が熱可塑性樹脂製であり射出成形品であるため、樹脂部材６０が熱硬化性樹脂製である場合に比べて、材料コストの低減、軽量化、装置１０の生産時間の短縮を図ることができる。

１０ 電池保持装置
２０ 円筒型電池
３０ 外装缶
３０ａ 開口
３１ 底壁
３２ 側壁
３３ 一般径部
３４ 開口部
３４ａ 開口縁部
３４ｂ 凹部
４０ 電池蓋
４１ 周縁部
４１ａ 外縁
４２ 突出部
５０ ガスケット
６０ 樹脂部材
６１ 外側部
６２ 第１の延び部
６３ 第２の延び部
７０ ホルダ
７１ 電池挿入用孔
７１ａ 孔壁面

Claims (3)

1. 複数個横並びに配置される円筒型電池を、樹脂部材を介してホルダにて保持する、電池保持装置であって、
   前記電池は、外装缶と、電池蓋と、を備えており、
   前記外装缶は、開口を有する有底筒状であり、側壁に一般径部と該一般径部より電池軸方向で前記開口側に位置する開口部とを備えており、該開口部は、前記一般径部に比べて縮径される開口縁部と、該開口縁部から電池軸方向で前記外装缶の底側に所定距離離れた位置に設けられており前記一般径部に比べて縮径される凹部と、を備えており、
   前記電池蓋は、前記外装缶の前記開口縁部と前記凹部との間に位置する外縁を備える周縁部と、該周縁部より電池半径方向で内径側に位置し前記外装缶の開口を通って前記外装缶の外側まで突出する突出部と、を備えており、前記周縁部にて前記外装缶の前記開口部にガスケットを介して固定されており、
   前記ホルダは、前記電池が挿入される電池挿入用孔を備えており、該電池挿入用孔を構成する孔壁面は前記外装缶の前記一般径部に対向しており、
   前記樹脂部材は、前記ホルダの前記電池挿入用孔の外側にのみ設けられており、前記電池の外装缶に前記開口部のみで接触するとともに前記外装缶の凹部内に入り込んでおり、前記ホルダに該ホルダの電池挿入用孔の外側のみで接触している、電池保持装置。
2. 前記樹脂部材は、前記電池の外装缶の電池半径方向外側に位置する外側部と、該外側部の電池軸方向の一端部から電池内径側に折れ曲って延びる第１の延び部と、を備える、請求項１記載の電池保持装置。
3. 前記樹脂部材は、前記第１の延び部から電池軸方向に折れ曲って延びており前記ガスケットと前記電池蓋の周縁部との少なくともいずれか一方に接触する第２の延び部を備える、請求項２記載の電池保持装置。

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