JP2017126474A - Battery pack - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable miniaturization of a battery pack and also adaptability to change of a specification due to increase/decrease of the number of batteries 2.SOLUTION: A battery pack includes a battery stack 1 in which plural batteries 2 are stacked together with first and second end plates 3 and 4, first and second relays 15 and 16 connected to both the ends of the series circuit, and a manual switch 31. The relays 15, 16 are accommodated in a junction box 13 fitted to the first end plate 3, and are connected to positive and negative terminals of the batteries 2A, 2B at both the ends by bus bars 19, 20. The bus bars 33, 34 of the manual switch 31 and the bus bar 19 for the relay 15 are routed on the second face 1b of the battery stack 1 without crossing each other. Since functional components such as the relays 15 and 16, etc. are concentrated on the side of the first end plate 3, it is easy to increase or decrease the number of the batteries 2.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

この発明は、略矩形の電池を複数個積層した組電池に関し、特に、回路遮断用のリレーを一体に備えた組電池に関する。   The present invention relates to an assembled battery in which a plurality of substantially rectangular batteries are stacked, and more particularly, to an assembled battery integrally provided with a circuit breaking relay.

例えば車両の駆動用電源や各種電気製品の可搬式電源等として用いられる蓄電装置にあっては、要求される比較的高い電圧ならびに容量を実現するために、複数の電池を電池スタックとして積層し、少なくとも一部が直列回路となるように電池同士を接続したいわゆる組電池が用いられている。   For example, in a power storage device used as a power source for driving a vehicle or a portable power source for various electric products, a plurality of batteries are stacked as a battery stack in order to achieve the required relatively high voltage and capacity. A so-called assembled battery in which batteries are connected so that at least a part thereof is a series circuit is used.

このような比較的高い電圧を有する組電池は、回路の保護のためにリレーを具備することが望ましいが、独立した筐体を有するリレーは、例えば特許文献１に開示されているように、一般に、電池スタックとは別に、パックケースに取り付けられた構成となっている。また、ヒューズ等を収容するジャンクションボックスも、多くの場合は、パックケースに支持されている。   Such an assembled battery having a relatively high voltage is desirably provided with a relay for circuit protection, but a relay having an independent housing is generally used as disclosed in, for example, Patent Document 1. Separately from the battery stack, the battery pack is attached to the pack case. In many cases, a junction box for accommodating a fuse or the like is also supported by a pack case.

一方、特許文献２は、複数個の電池を両端のエンドプレートとともに積層して電池スタックを構成し、一方のエンドプレートに出力端子を設けるとともに、電池スタックの側面に矩形のベースプレートを取り付け、このベースプレートにリレーを支持させた構成を開示している。   On the other hand, Patent Document 2 forms a battery stack by laminating a plurality of batteries together with end plates at both ends, providing an output terminal on one end plate, and attaching a rectangular base plate to the side surface of the battery stack. Discloses a configuration in which a relay is supported.

特開２０１５−６２１５３号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-62153 特開２０１４−２０３７４７号公報JP 2014-203747 A

組電池は、複数個の電池を電池スタックとして積層することで構成されているが、電圧や容量が異なる蓄電装置を提供するために、エンドプレート等の一部部品を共通化したまま、積層する電池の個数を変更することで、仕様変更を行うことがある。   An assembled battery is configured by stacking a plurality of batteries as a battery stack. In order to provide power storage devices having different voltages and capacities, the battery pack is stacked with some parts such as end plates in common. The specification may be changed by changing the number of batteries.

このような電池の個数の変更による仕様変更に関し、特許文献１のようにパックケース側にリレーを支持させた構成では、電池個数の変更は比較的容易である。しかしながら、パックケース内にリレーを配置するためのスペースならびに該リレーと電池スタックとを結線するためのバスバーやハーネスの取り回しのためのスペースが必要となり、スペース効率が悪い。   With respect to such a specification change by changing the number of batteries, in the configuration in which a relay is supported on the pack case side as in Patent Document 1, it is relatively easy to change the number of batteries. However, a space for arranging the relay in the pack case and a space for handling the bus bar and the harness for connecting the relay and the battery stack are required, resulting in poor space efficiency.

また、特許文献２の構成では、リレーが電池積層方向と直交する側方に張り出す形となるので、電池スタックの実質的な断面積がリレーの分だけ拡大する。従って、積層する電池の個数が増えると、組電池全体の容積が不必要に増加してしまい、組電池の小型化の上で不利である。また、リレーを支持するベースプレートの大きさが電池の個数（電池スタックの全長）に対応しているため、電池の個数が異なる電池スタックには共用することができない。つまり、特許文献２の組電池は、そもそも電池個数の変更といった拡張性には乏しい。   Moreover, in the structure of patent document 2, since it becomes a form which a relay protrudes to the side orthogonal to a battery lamination direction, the substantial cross-sectional area of a battery stack expands only the part of a relay. Therefore, when the number of batteries to be stacked increases, the volume of the entire assembled battery is unnecessarily increased, which is disadvantageous in reducing the size of the assembled battery. In addition, since the size of the base plate that supports the relay corresponds to the number of batteries (the total length of the battery stack), it cannot be shared by battery stacks having different numbers of batteries. That is, the assembled battery of Patent Document 2 is poor in extensibility such as changing the number of batteries.

この発明は、略矩形の電池を一端の第１エンドプレートおよび他端の第２エンドプレートとともに複数個積層してなる電池スタックと、これらの電池を接続してなる回路の末端の少なくとも一方に設けられたリレーと、を備えてなる組電池であって、
当該組電池の出力端子が上記第１エンドプレート側に配置されているとともに、上記リレーが上記第１エンドプレートに支持されている、ことを特徴としている。 The present invention provides a battery stack formed by laminating a plurality of substantially rectangular batteries together with a first end plate at one end and a second end plate at the other end, and at least one end of a circuit formed by connecting these batteries. An assembled battery comprising:
An output terminal of the assembled battery is disposed on the first end plate side, and the relay is supported by the first end plate.

この発明によれば、リレーが一方のエンドプレートとりわけ出力端子側のエンドプレートに支持されているので、電池スタックの全長変化に容易に対応でき、電池スタックを構成する電池の個数を変更可能な拡張性に優れたものとなる。   According to the present invention, since the relay is supported by one end plate, particularly the end plate on the output terminal side, it is possible to easily cope with a change in the overall length of the battery stack and to change the number of batteries constituting the battery stack. Excellent in properties.

また、リレーが電池積層方向と直交する側方に張り出した特許文献２のような構成に比較して、電池の個数が増えたときの組電池の容積増加が必要最小限のものとなる。しかも、リレーと接続するための配線経路を電池スタックの外側面に沿って配索できるため、全体として組電池の小型化が図れる。   Further, as compared with a configuration such as Patent Document 2 in which the relay protrudes to the side perpendicular to the battery stacking direction, the increase in the volume of the assembled battery when the number of batteries increases is the minimum necessary. And since the wiring path | route for connecting with a relay can be routed along the outer surface of a battery stack, size reduction of an assembled battery can be achieved as a whole.

第１実施例の組電池を側方から見た側面図。The side view which looked at the assembled battery of 1st Example from the side. 第１実施例の組電池を上方から見た上面図。The top view which looked at the assembled battery of 1st Example from upper direction. 第１実施例の組電池を第１エンドプレート側から見た正面図。The front view which looked at the assembled battery of 1st Example from the 1st end plate side. 第２実施例の組電池を側方から見た側面図。The side view which looked at the assembled battery of 2nd Example from the side. 第２実施例の組電池を上方から見た上面図。The top view which looked at the assembled battery of 2nd Example from upper direction. 第１実施例の変形例を示す（ａ）要部の側面図および（ｂ）要部の上面図。(A) The side view of the principal part and (b) The top view of the principal part which show the modification of 1st Example. 第１実施例のさらに変形例を示す要部の側面図。The side view of the principal part which shows the further modification of 1st Example.

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１〜図３は、例えば可搬式のポータブル電源装置に用いられる組電池の第１実施例を示している。図示するように、組電池は、要求仕様における電圧ならびに容量を満たすように、複数個の電池２を含んでおり、偏平な略矩形の箱形に構成された複数個の電池２を、一端の第１エンドプレート３および他端の第２エンドプレート４とともに積層し、かつ４本のタイロッド５で締め付けることで、全体として直方体形状をなす電池スタック１が構成されている。この電池スタック１は、金属製もしくは硬質合成樹脂製のパックケース６の内部に収容されている。パックケース６の底面には、電池スタック１をエンドプレート３，４を介して所定位置に固定支持する金属製のベースプレート７が配置されている。なお、図１〜図３では、電池スタック１を囲むパックケース６の一部のみを示している。   1 to 3 show a first embodiment of an assembled battery used in, for example, a portable portable power supply device. As shown in the figure, the assembled battery includes a plurality of batteries 2 so as to satisfy the voltage and capacity in the required specifications, and the plurality of batteries 2 configured in a flat, substantially rectangular box shape are arranged at one end. A battery stack 1 having a rectangular parallelepiped shape as a whole is configured by stacking together with the first end plate 3 and the second end plate 4 at the other end and fastening with four tie rods 5. The battery stack 1 is accommodated in a pack case 6 made of metal or hard synthetic resin. A metal base plate 7 that fixes and supports the battery stack 1 at a predetermined position via the end plates 3 and 4 is disposed on the bottom surface of the pack case 6. 1 to 3 show only a part of the pack case 6 surrounding the battery stack 1.

各電池２は、詳しくは、複数個の単電池を偏平な略矩形の箱形をなすモジュールケース内に収容したいわゆる電池モジュールである。より具体的には、単電池として、シート状の正極および負極をセパレータを介して交互に多数積層してなる電極積層体を、ラミネートフィルムからなる可撓性を有する外装体の内部に電解液とともに収容した偏平なリチウムイオン電池が用いられている。そして、各々の電池モジュールは、例えば４個の単電池をモジュールケース内に重ねて収容し、かつ２個ずつ並列に接続した上で直列に接続した、いわゆる「２並２直」の構成となっている。   Specifically, each battery 2 is a so-called battery module in which a plurality of single cells are accommodated in a module case having a flat, substantially rectangular box shape. More specifically, as a single cell, an electrode laminate in which a large number of sheet-like positive electrodes and negative electrodes are alternately laminated via separators, together with an electrolyte solution inside a flexible outer package made of a laminate film A housed flat lithium ion battery is used. Each battery module has a so-called “two-by-two” configuration in which, for example, four unit cells are stacked and accommodated in a module case, and two unit cells are connected in parallel and connected in series. ing.

モジュールケースの側面に設けられた各電池２の正負の端子（図示せず）は、電池スタック１の第１の面１ａに並んで配置されている。第１の面１ａは、パックケース６のベースプレート７に接する面を電池スタック１の底面とすると、一方の側面に相当する面である。なお、電池スタック１の底面とは反対側の上面を電池スタック１の第２の面１ｂと呼び、第１の面１ａとは反対側となる他方の側面を電池スタック１の第３の面１ｃと呼ぶこととする。   Positive and negative terminals (not shown) of each battery 2 provided on the side surface of the module case are arranged side by side on the first surface 1 a of the battery stack 1. The first surface 1 a is a surface corresponding to one side surface when the surface of the pack case 6 that contacts the base plate 7 is the bottom surface of the battery stack 1. The upper surface opposite to the bottom surface of the battery stack 1 is referred to as the second surface 1b of the battery stack 1, and the other side surface opposite to the first surface 1a is referred to as the third surface 1c of the battery stack 1. I will call it.

ここで、電池スタック１における各電池２の向きは、正負の端子が交互に配列されるように、１つずつ逆向きに積層されている。例えば、図１の左端に位置する電池２（符号２Ａで示す）は、正端子が上方に、負端子が下方に、それぞれ位置し、その隣りに位置する２番目の電池２は、負端子が上方に、正端子が下方に、それぞれ位置している。左端から３番目の電池２では、正端子が上方に位置し、負端子が下方に位置する。従って、電池スタック１としては、ある電池２の正端子と次の電池２の負端子とが隣り合って配置されている。   Here, the direction of each battery 2 in the battery stack 1 is stacked one by one in reverse so that positive and negative terminals are alternately arranged. For example, a battery 2 (indicated by reference numeral 2A) located at the left end of FIG. 1 has a positive terminal located above and a negative terminal located below, and a second battery 2 located adjacent thereto has a negative terminal located on the left side. The positive terminal is located above and below, respectively. In the third battery 2 from the left end, the positive terminal is located above and the negative terminal is located below. Therefore, as the battery stack 1, the positive terminal of one battery 2 and the negative terminal of the next battery 2 are arranged adjacent to each other.

このように配置された複数の電池２は、比較的長さが短い導電部材としてのバスバー１１によって、隣接する正端子と負端子とが順次に接続され、全体として直列に接続されている。つまり、図１右端の電池２（符号２Ｂで示す）の負端子が直列回路の一端の端子となり、図１左端の電池２（２Ａ）の正端子が直列回路の他端の端子となっている。なお、図１に付記した「＋」および「−」の記号は、各電池２の正端子および負端子を表している。   In the plurality of batteries 2 arranged in this manner, adjacent positive terminals and negative terminals are sequentially connected by a bus bar 11 as a conductive member having a relatively short length, and are connected in series as a whole. That is, the negative terminal of the battery 2 (indicated by reference numeral 2B) at the right end of FIG. 1 is a terminal at one end of the series circuit, and the positive terminal of the battery 2 (2A) at the left end of FIG. . The symbols “+” and “−” appended to FIG. 1 represent the positive terminal and the negative terminal of each battery 2.

第１エンドプレート３および第２エンドプレート４は、剛性の高い金属性の板状部材であり、電池２の外形状に対応した矩形状をなしている。詳細には図示していないが、電池スタック１の四隅に配置されたタイロッド５が電池２のモジュールケースを貫通するとともに両エンドプレート３，４を貫通しており、各タイロッド５に螺合する図示せぬナットを締め付けることで、電池スタック１が一体化されている。   The first end plate 3 and the second end plate 4 are highly rigid metallic plate-like members and have a rectangular shape corresponding to the outer shape of the battery 2. Although not shown in detail, the tie rods 5 arranged at the four corners of the battery stack 1 pass through the module case of the battery 2 and through both the end plates 3 and 4, and are screwed into the tie rods 5. The battery stack 1 is integrated by tightening a nut (not shown).

ここで、第１エンドプレート３の外側面（つまり電池２（２Ｂ）と接した内側面とは反対側の面）には、ジャンクションボックス１３が取り付けられている。ジャンクションボックス１３の内部には、回路遮断用の第１リレー１５と第２リレー１６とが収容されている。換言すれば、第１リレー１５および第２リレー１６は、ジャンクションボックス１３を介して第１エンドプレート３に支持されている。これらの２つのリレー１５，１６は、図３のように第１エンドプレート３を正面から見たときに、基本的に同一の高さ位置に並んで配置されており、第２リレー１６は、相対的に電池スタック１の第１の面１ａ寄りに位置し、第１リレー１５は、相対的に第１の面１ａから離れた側つまり第３の面１ｃ寄りに位置している。なお、図３には、ジャンクションボックス１３の前面が開放された形に描かれているが、前面を覆う蓋部材を備えていてもよい。   Here, a junction box 13 is attached to the outer surface of the first end plate 3 (that is, the surface opposite to the inner surface in contact with the battery 2 (2B)). Inside the junction box 13, a first relay 15 and a second relay 16 for circuit interruption are accommodated. In other words, the first relay 15 and the second relay 16 are supported by the first end plate 3 via the junction box 13. These two relays 15 and 16 are arranged side by side at basically the same height when the first end plate 3 is viewed from the front as shown in FIG. The first relay 15 is positioned relatively closer to the first surface 1a of the battery stack 1, and the first relay 15 is positioned relatively away from the first surface 1a, that is, closer to the third surface 1c. In FIG. 3, the front surface of the junction box 13 is drawn open, but a lid member covering the front surface may be provided.

第１リレー１５の入力端子１５ａ（図３参照）は、導電部材としてのバスバー１９を介して、直列回路の一方の末端となる第２エンドプレート４側の電池２（２Ａ）の正端子に接続されている。第２リレー１６の入力端子１６ａ（図３参照）は、導電部材としてのバスバー２０を介して、直列回路の他方の末端となる第１エンドプレート３側の電池２（２Ｂ）の負端子に接続されている。このように、直列回路の末端の双方にリレー１５，１６を具備することにより、より確実な回路の遮断が可能である。   The input terminal 15a (see FIG. 3) of the first relay 15 is connected to the positive terminal of the battery 2 (2A) on the second end plate 4 side, which is one end of the series circuit, via a bus bar 19 as a conductive member. Has been. The input terminal 16a (see FIG. 3) of the second relay 16 is connected to the negative terminal of the battery 2 (2B) on the first end plate 3 side, which is the other end of the series circuit, via a bus bar 20 as a conductive member. Has been. As described above, by providing the relays 15 and 16 at both ends of the series circuit, the circuit can be cut off more reliably.

バスバー１９は、ジャンクションボックス１３の上部から電池スタック１の第２の面１ｂ（換言すれば上面）に沿って配索されており、図２に示すように、矩形をなす第２の面１ｂのほぼ対角線に沿って延びている。そして、第２エンドプレート４側の先端部分１９ａが、電池スタック１の積層方向と直交する方向に延びているとともに、電池スタック１の第２の面１ｂから第１の面１ａへと９０°折れ曲がって形成されており、第２エンドプレート４側の電池２（２Ａ）の上側に位置する正端子に接続されている。   The bus bar 19 is routed from the upper part of the junction box 13 along the second surface 1b (in other words, the upper surface) of the battery stack 1, and as shown in FIG. It extends substantially along the diagonal. The tip portion 19a on the second end plate 4 side extends in a direction orthogonal to the stacking direction of the battery stack 1, and is bent by 90 ° from the second surface 1b of the battery stack 1 to the first surface 1a. And is connected to a positive terminal located above the battery 2 (2A) on the second end plate 4 side.

一方、バスバー２０は、ジャンクションボックス１３の側部から電池スタック１の第１の面１ａに沿って電池スタック１の積層方向に延びており、第１エンドプレート３側の電池２（２Ｂ）の上側に位置する負端子に接続されている。   On the other hand, the bus bar 20 extends from the side of the junction box 13 along the first surface 1a of the battery stack 1 in the stacking direction of the battery stack 1, and is above the battery 2 (2B) on the first end plate 3 side. Is connected to the negative terminal located at.

図３に示すように、第１リレー１５の出力端子１５ｂおよび第２リレー１６の出力端子１６ｂには、導電部材としてのバスバー２１，２２がそれぞれ接続されている。これらのバスバー２１，２２は、ジャンクションボックス１３の側方へと延びている。詳しくは、組電池の第１の面１ａの方向へと延びている。これらのバスバー２１，２２の先端部２１ａ，２２ａが、組電池の直列回路の末端である正負の出力端子となる。従って、この実施例では、組電池の正負の出力端子となるバスバー２１，２２が、リレー１５，１６を介して第１エンドプレート３に支持された構成となっている。   As shown in FIG. 3, bus bars 21 and 22 as conductive members are connected to the output terminal 15 b of the first relay 15 and the output terminal 16 b of the second relay 16, respectively. These bus bars 21 and 22 extend to the side of the junction box 13. Specifically, it extends in the direction of the first surface 1a of the assembled battery. The front end portions 21a and 22a of these bus bars 21 and 22 serve as positive and negative output terminals that are the ends of the series circuit of the assembled battery. Therefore, in this embodiment, the bus bars 21 and 22 that are the positive and negative output terminals of the assembled battery are supported by the first end plate 3 via the relays 15 and 16.

外部の機器のプラグが接続される外部コネクタ２４は、パックケース６に支持されている（図２，図３参照）とともに、第１エンドプレート３の側方（電池スタック１の第１の面１ａ側）に位置している。詳しくは、バスバー２１，２２の先端部２１ａ，２２ａの位置に対応して、ジャンクションボックス１３の側方に位置している。そして、外部コネクタ２４の一対の端子が、組電池の出力端子となるバスバー２１，２２の先端部２１ａ，２２ａにそれぞれ接続されている。   An external connector 24 to which a plug of an external device is connected is supported by the pack case 6 (see FIGS. 2 and 3), and at the side of the first end plate 3 (the first surface 1a of the battery stack 1). Side). Specifically, it is located on the side of the junction box 13 corresponding to the positions of the front end portions 21a and 22a of the bus bars 21 and 22. And a pair of terminal of the external connector 24 is connected to the front-end | tip parts 21a and 22a of the bus bars 21 and 22 used as the output terminal of an assembled battery, respectively.

また、この実施例では、直列回路を手動操作で遮断するための手動スイッチ（いわゆるＳＤスイッチ）３１を備えている。この手動スイッチ３１は、第１エンドプレート３側に設けられており、第１，第２リレー１５，１６よりもスタック積層方向の外側に位置している。そして、手動スイッチ３１は、図１に示すように、電池スタック１の第２の面１ｂを覆うパックケース６の天井面部分に支持されている。   In this embodiment, a manual switch (so-called SD switch) 31 is provided for manually shutting off the series circuit. The manual switch 31 is provided on the first end plate 3 side, and is located outside the first and second relays 15 and 16 in the stacking direction. And the manual switch 31 is supported by the ceiling surface part of the pack case 6 which covers the 2nd surface 1b of the battery stack 1, as shown in FIG.

手動スイッチ３１の一対の端子は、電池スタック１の中で中間積層位置にある互いに隣接した電池２Ｃの正端子および電池２Ｄの負端子に、それぞれ導電部材としてのバスバー３３，３４を介して接続されている。従って、回路的には、手動スイッチ３１は、直列回路の中の中間電位となる中間部に挿入されている。   A pair of terminals of the manual switch 31 are connected to the positive terminal of the battery 2C and the negative terminal of the battery 2D adjacent to each other at the intermediate stack position in the battery stack 1 via bus bars 33 and 34 as conductive members, respectively. ing. Therefore, in terms of circuit, the manual switch 31 is inserted in an intermediate portion that is an intermediate potential in the series circuit.

バスバー３３，３４は、手動スイッチ３１から電池スタック１の第２の面１ｂに沿って配索されている。そして、各々の先端部分３３ａ，３４ａが、電池スタック１の積層方向と直交する方向に延びているとともに、電池スタック１の第２の面１ｂから第１の面１ａへと９０°折れ曲がって形成されており、電池２Ｃの上側に位置する正端子および電池２Ｄの上側に位置する負端子にそれぞれ接続されている。電池スタック１の第２の面１ｂにおいて、２本のバスバー３３，３４は、前述したバスバー１９とほぼ平行に延びており、バスバー１９の内側つまりバスバー１９よりも電池スタック１の第１の面１ａ寄りに配置されている。すなわち、３本のバスバー１９，３３，３４が電池スタック１の第２の面１ｂ上において、互いに交差することなくほぼ平行に配索されている。   The bus bars 33 and 34 are routed from the manual switch 31 along the second surface 1 b of the battery stack 1. And each front-end | tip part 33a, 34a extends in the direction orthogonal to the lamination direction of the battery stack 1, and it bends 90 degrees from the 2nd surface 1b of the battery stack 1 to the 1st surface 1a. And connected to a positive terminal located above the battery 2C and a negative terminal located above the battery 2D. On the second surface 1 b of the battery stack 1, the two bus bars 33, 34 extend substantially parallel to the above-described bus bar 19, and the first surface 1 a of the battery stack 1 is inside the bus bar 19, that is, the bus bar 19. It is arranged closer. That is, the three bus bars 19, 33, and 34 are arranged on the second surface 1 b of the battery stack 1 substantially in parallel without crossing each other.

上記のように構成された第１実施例の組電池にあっては、組電池として、電池スタック１に第１，第２リレー１５，１６や手動スイッチ３１が一体に設けられているので、組電池全体を小型化できる。例えば、電池スタックから独立してリレーや手動スイッチを設けた場合には、ハーネス等の取り回しのための余分なスペースが必要となるが、上記実施例の構成では、このような余分なスペースが不要である。   In the assembled battery of the first embodiment configured as described above, the battery stack 1 is integrally provided with the first and second relays 15 and 16 and the manual switch 31 as the assembled battery. The entire battery can be reduced in size. For example, when a relay or a manual switch is provided independently of the battery stack, an extra space for handling a harness or the like is required. However, the configuration of the above embodiment does not require such an extra space. It is.

そして、比較的長い距離を接続する３本のバスバー１９，３３，３４が、電池２の端子が配列された電池スタック１の第１の面１ａではなく、該第１の面１ａに隣接する第２の面１ｂに沿って配索されているので、各電池２の外縁の輪郭に近接させてバスバー１９，３３，３４を配置することができ、組電池の実質的な外形寸法が小さくなる。特に、バスバー１９が接続される第１リレー１５を第１の面１ａから離れた位置（第３の面１ｃ寄りの位置）に配置し、バスバー１９を第１の面１ａから相対的に遠い経路に沿って配索するとともに、バスバー３３，３４をバスバー１９よりも第１の面１ａ寄りに配索することで、３本のバスバー１９，３３，３４が互いに交差することがなくなり、これらバスバー１９，３３，３４を第２の面１ｂに近付けて配置することが可能となる。従って、図１に示すように、電池スタック１とパックケース６との間の狭小な隙間を通してバスバー１９，３３，３４を配索でき、省スペースとなる。換言すれば、電池スタック１の外形に比較して、パックケース６の小型化が図れる。   The three bus bars 19, 33, and 34 that connect a relatively long distance are not the first surface 1a of the battery stack 1 on which the terminals of the battery 2 are arranged, but the first surfaces 1a adjacent to the first surface 1a. 2, the bus bars 19, 33, and 34 can be arranged close to the outline of the outer edge of each battery 2, and the substantial external dimensions of the assembled battery are reduced. In particular, the first relay 15 to which the bus bar 19 is connected is disposed at a position away from the first surface 1a (position closer to the third surface 1c), and the bus bar 19 is a path relatively far from the first surface 1a. , And the bus bars 33 and 34 are arranged closer to the first surface 1a than the bus bar 19, so that the three bus bars 19, 33 and 34 do not cross each other. , 33, 34 can be arranged close to the second surface 1b. Therefore, as shown in FIG. 1, the bus bars 19, 33, and 34 can be routed through a narrow gap between the battery stack 1 and the pack case 6, which saves space. In other words, the pack case 6 can be made smaller than the outer shape of the battery stack 1.

また、第１，第２リレー１５，１６、手動スイッチ３１、ジャンクションボックス１３、出力端子となるバスバー２１，２２、といった機能部品が、電池スタック１一端の第１エンドプレート３側に集約されており、電池スタック１の他端に位置する第２エンドプレート４はリレー等の機能部品を具備しない単純な構成となるので、組電池の電圧ないし容量の変更のために第２エンドプレート４側で電池２の個数を増減することが可能である。電池２の個数の変更に伴い電池スタック１の全長が変化すると、例えば第１リレー１５用のバスバー１９の長さの変更やタイロッド５の長さの変更など一部部品の変更が必要となるが、第１，第２エンドプレート３，４、第１，第２リレー１５，１６、手動スイッチ３１、ジャンクションボックス１３、出力端子となるバスバー２１，２２、手動スイッチ３１用のバスバー３３，３４、などは、基本的に共用することが可能である。従って、仕様変更が容易な拡張性が高い組電池が提供される。   In addition, functional components such as the first and second relays 15 and 16, the manual switch 31, the junction box 13, and the bus bars 21 and 22 that serve as output terminals are concentrated on the first end plate 3 side of one end of the battery stack 1. Since the second end plate 4 positioned at the other end of the battery stack 1 has a simple configuration without a functional component such as a relay, the battery on the second end plate 4 side in order to change the voltage or capacity of the assembled battery. The number of 2 can be increased or decreased. If the total length of the battery stack 1 changes with the change in the number of the batteries 2, for example, it is necessary to change some parts such as changing the length of the bus bar 19 for the first relay 15 and changing the length of the tie rod 5. , First and second end plates 3, 4, first and second relays 15, 16, manual switch 31, junction box 13, bus bars 21, 22 serving as output terminals, bus bars 33, 34 for manual switch 31, etc. Can basically be shared. Therefore, an assembled battery with high expandability and easy specification change is provided.

しかも、上記構成では、電池２の個数を増やしたときの組電池全体の容積増加が最小限となる。すなわち、リレー１５，１６が第１エンドプレート３の外側面つまり積層方向から見た電池２外縁の投影面積内に位置するので、リレーを電池スタックの側面に配置した場合のように、電池スタックの全長が伸びたときの無駄なスペースの増加がない。また、上述したように、バスバー１９，３３，３４が電池スタック１の第２の面１ｂの近くに位置するので、電池スタック１の全長が伸びたときのバスバー１９，３３，３４によるスペース増加が少ない。従って、実質的に個々の電池２の容積分だけ組電池全体の容積が増加するに過ぎない。   Moreover, in the above configuration, the increase in the volume of the entire assembled battery when the number of the batteries 2 is increased is minimized. That is, the relays 15 and 16 are located within the projected area of the outer edge of the first end plate 3, that is, the outer edge of the battery 2 as viewed from the stacking direction. There is no increase in wasted space when the overall length is extended. Further, as described above, since the bus bars 19, 33, 34 are located near the second surface 1b of the battery stack 1, the space increase due to the bus bars 19, 33, 34 when the entire length of the battery stack 1 is extended. Few. Accordingly, the volume of the entire assembled battery is merely increased by the volume of the individual battery 2.

さらに、第１，第２リレー１５，１６が組電池の出力端子（つまりバスバー２１，２２の先端部２１ａ，２２ａ）と同じ第１エンドプレート３上に位置するので、バスバー２１，２２の長さが最小限のものとなる。直列回路の両端に位置することとなるバスバー１９，２０の長さも、電池スタック１の全長に対して必要最小限にすることができる。このため、配線抵抗の低減が図れる。   Further, since the first and second relays 15 and 16 are located on the same first end plate 3 as the output terminals of the assembled battery (that is, the tip portions 21a and 22a of the bus bars 21 and 22), the length of the bus bars 21 and 22 is increased. Is minimal. The lengths of the bus bars 19 and 20 that are positioned at both ends of the series circuit can also be minimized with respect to the entire length of the battery stack 1. For this reason, wiring resistance can be reduced.

なお、導電部材となるバスバー１９，２０，２１，２２，３３，３４は、好ましくは銅またはアルミニウムの金属板からなり、特に第２の面１ｂに配索されるバスバー１９，３３，３４にあっては、その厚さは、０．５〜５ｍｍ、より好ましくは１〜３ｍｍ、であることが望ましい。これらのバスバー１９，３３，３４の厚さが薄すぎると配線抵抗が高くなってしまう。一方、厚さが過度に厚いと、電池スタック１の第２の面１ｂとパックケース６との間の隙間をより大きく設定する必要が生じ、スペース効率が悪化するとともに、前述したように電池２の個数を増やしたときの組電池全体の容積増加が大きくなってしまう。   The bus bars 19, 20, 21, 22, 33, and 34 that are conductive members are preferably made of a metal plate of copper or aluminum, and are particularly suitable for the bus bars 19, 33, and 34 routed on the second surface 1b. Thus, the thickness is desirably 0.5 to 5 mm, more preferably 1 to 3 mm. If the bus bars 19, 33, 34 are too thin, the wiring resistance will be high. On the other hand, if the thickness is excessively large, it is necessary to set a larger gap between the second surface 1b of the battery stack 1 and the pack case 6, and the space efficiency is deteriorated. When the number of batteries increases, the volume increase of the entire assembled battery increases.

導電部材となるバスバー１９，２０，２１，２２，３３，３４は、端子接続部分を除く表面に絶縁被覆を備えていてもよく、あるいは絶縁被覆を具備しないものであってもよい。   The bus bars 19, 20, 21, 22, 33, and 34 serving as conductive members may be provided with an insulating coating on the surface excluding the terminal connection portion, or may not be provided with an insulating coating.

次に、図４および図５は、手動スイッチ３１を具備しない組電池の第２実施例を示している。なお、前述した第１実施例と特に変わりがない部分については同一の符号を付してあり、重複する説明は省略する。   Next, FIGS. 4 and 5 show a second embodiment of the assembled battery that does not include the manual switch 31. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the part which is not especially different from 1st Example mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

この第２実施例においても、第１エンドプレート３の構成は前述した第１実施例と同様であり、外側面に取り付けられたジャンクションボックス１３の内部に、第１リレー１５と第２リレー１６とが並んで設けられている。第１リレー１５は、バスバー１９を介して第２エンドプレート４側の電池２（２Ａ）に接続されており、第２リレー１６は、バスバー２０を介して第１エンドプレート３側の電池２（２Ｂ）に接続されている。この実施例では、直列回路の中間位置に介在する手動スイッチ３１を具備しないことから、電池スタック１を構成する複数個の電池２は、全て、バスバー１１によって直列に接続されている。   Also in the second embodiment, the configuration of the first end plate 3 is the same as that of the first embodiment described above, and the first relay 15, the second relay 16, and the like are disposed inside the junction box 13 attached to the outer surface. Are provided side by side. The first relay 15 is connected to the battery 2 (2A) on the second end plate 4 side via the bus bar 19, and the second relay 16 is connected to the battery 2 (1 on the first end plate 3 side via the bus bar 20). 2B). In this embodiment, since the manual switch 31 interposed in the middle position of the series circuit is not provided, the plurality of batteries 2 constituting the battery stack 1 are all connected in series by the bus bar 11.

この第２実施例においても、基本的に前述した第１実施例と同様の作用効果が得られる。   Also in the second embodiment, the same operational effects as those of the first embodiment described above can be basically obtained.

以上、この発明の一実施例を説明したが、この発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。   As mentioned above, although one Example of this invention was described, this invention is not limited to the said Example, A various change is possible.

例えば、上記実施例ではジャンクションボックス１３が第１エンドプレート３に取り付けられ、該ジャンクションボックス１３の内部にリレー１５，１６が収容されているが、第１エンドプレート３にリレーを直接に取り付けるようにしてもよい。   For example, in the above embodiment, the junction box 13 is attached to the first end plate 3 and the relays 15 and 16 are accommodated in the junction box 13, but the relay is directly attached to the first end plate 3. May be.

また、直列回路の末端の一方のみにリレーを具備する構成においても本発明は適用が可能である。   The present invention can also be applied to a configuration in which a relay is provided only at one end of the series circuit.

さらに、複数個の電池２を接続する態様としては、上記実施例のような直列接続に限らず、直並列接続あるいは並列接続であっても本発明は適用が可能である。   Furthermore, the mode of connecting a plurality of batteries 2 is not limited to the series connection as in the above embodiment, and the present invention can be applied to a series-parallel connection or a parallel connection.

なお、第１実施例において、手動スイッチ３１に至る一方のバスバー３３は、電池スタック１の第１の面１ａの上を積層方向に沿って延びるように配索してもよい。   In the first embodiment, one bus bar 33 reaching the manual switch 31 may be routed on the first surface 1a of the battery stack 1 so as to extend along the stacking direction.

また、電池２としては、巻回型の単電池を複数個モジュールケース内に収容した電池モジュールであってもよい。   Further, the battery 2 may be a battery module in which a plurality of wound type cells are accommodated in a module case.

また、上記実施例では、各部の導電部材としてバスバーを用いているが、導電部材としては、ハーネスであってもよい。   Moreover, in the said Example, although the bus-bar is used as a conductive member of each part, as a conductive member, a harness may be sufficient.

また、第１実施例においては、手動スイッチ３１がパックケース６の天井面部分に支持されているものとして説明したが、手動スイッチ３１を組電池とより確実に一体化させるために、手動スイッチ３１を第１エンドプレート３に対しても支持させるようにすることも可能である。   In the first embodiment, the manual switch 31 is described as being supported by the ceiling surface portion of the pack case 6. However, in order to integrate the manual switch 31 with the assembled battery more reliably, the manual switch 31 is used. It is also possible to support the first end plate 3 as well.

図６は、手動スイッチ３１を第１エンドプレート３に支持させた変形例の要部を示しており、この例では、電池２（２Ｃ，２Ｄ）と手動スイッチ３１とを接続するバスバー３３，３４が、絶縁部材４１およびネジ４２を介してエンドプレート３の上縁に支持されている。より詳しくは、バスバー３３，３４は、電池２（２Ｃ，２Ｄ）から絶縁部材４１までの間のバスバー３３Ａ，３４Ａと、絶縁部材４１から手動スイッチ３１までの間の導電部材と支持ブラケットとを兼ねたバスバー３３Ｂ，３４Ｂとに分割して構成されており、実質的にはバスバー３３Ｂ，３４Ｂによって手動スイッチ３１が第１エンドプレート３に支持されている。   FIG. 6 shows an essential part of a modified example in which the manual switch 31 is supported by the first end plate 3. In this example, bus bars 33 and 34 that connect the battery 2 (2 C and 2 D) and the manual switch 31. Is supported on the upper edge of the end plate 3 via the insulating member 41 and the screw 42. More specifically, the bus bars 33 and 34 serve as both the bus bars 33A and 34A between the battery 2 (2C and 2D) and the insulating member 41 and the conductive member and the support bracket between the insulating member 41 and the manual switch 31. The bus bars 33B and 34B are divided, and the manual switch 31 is substantially supported by the first end plate 3 by the bus bars 33B and 34B.

また、図７は、手動スイッチ３１を略Ｌ字形に折曲したブラケット４５を介して第１エンドプレート３に支持させた第２の変形例を示している。   FIG. 7 shows a second modification in which the manual switch 31 is supported on the first end plate 3 via a bracket 45 bent in a substantially L shape.

このように手動スイッチ３１を第１エンドプレート３にも支持させることで、組電池がパックケース６内に収容される前の段階においても手動スイッチ３１が電池スタック１に確実に支持された状態となる。従って、組電池の取り扱いが容易になるとともに、例えば、パックケース６の天井面に手動スイッチ３１を固定する際の作業性が向上する。   By supporting the manual switch 31 also on the first end plate 3 in this manner, the manual switch 31 is securely supported by the battery stack 1 even before the assembled battery is accommodated in the pack case 6. Become. Therefore, handling of the assembled battery is facilitated, and, for example, workability when the manual switch 31 is fixed to the ceiling surface of the pack case 6 is improved.

１…電池スタック
１ａ…第１の面
１ｂ…第２の面
２…電池
３…第１エンドプレート
４…第２エンドプレート
５…タイロッド
６…パックケース
７…ベースプレート
１１…バスバー
１３…ジャンクションボックス
１５…第１リレー
１６…第２リレー
１９，２０，２１，２２…バスバー
２４…外部コネクタ
３１…手動スイッチ
３３，３４…バスバー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery stack 1a ... 1st surface 1b ... 2nd surface 2 ... Battery 3 ... 1st end plate 4 ... 2nd end plate 5 ... Tie rod 6 ... Pack case 7 ... Base plate 11 ... Bus bar 13 ... Junction box 15 ... 1st relay 16 ... 2nd relay 19, 20, 21, 22 ... Bus bar 24 ... External connector 31 ... Manual switch 33, 34 ... Bus bar

Claims (8)

略矩形の電池を一端の第１エンドプレートおよび他端の第２エンドプレートとともに複数個積層してなる電池スタックと、これらの電池を接続してなる回路の末端の少なくとも一方に設けられたリレーと、を備えてなる組電池であって、
当該組電池の出力端子が上記第１エンドプレート側に配置されているとともに、上記リレーが上記第１エンドプレートに支持されている、ことを特徴とする組電池。 A battery stack formed by laminating a plurality of substantially rectangular batteries together with a first end plate at one end and a second end plate at the other end; and a relay provided at at least one end of a circuit formed by connecting these batteries; A battery pack comprising:
An assembled battery, wherein an output terminal of the assembled battery is disposed on the first end plate side, and the relay is supported by the first end plate. 各電池の端子が上記電池スタックの第１の面に並んで配置されているとともに、
上記リレーは、上記第２エンドプレート側の端部に位置する電池の端子に導電部材を介して接続されており、
この導電部材は、上記電池スタックの上記第１の面に隣接した第２の面に配索されている、ことを特徴とする請求項１に記載の組電池。 The terminals of each battery are arranged side by side on the first surface of the battery stack,
The relay is connected via a conductive member to a battery terminal located at the end on the second end plate side,
The assembled battery according to claim 1, wherein the conductive member is routed on a second surface adjacent to the first surface of the battery stack. 上記回路の中間部に挿入される手動スイッチをさらに備え、
この手動スイッチは、上記電池スタックの上記第１エンドプレート側の端部に配置されており、
上記電池スタックの中間積層位置にある１つの電池の端子と上記手動スイッチとを接続する導電部材が、上記電池スタックの上記第１の面に隣接した第２の面に配索されている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の組電池。 A manual switch inserted in the middle of the circuit,
This manual switch is disposed at the end of the battery stack on the first end plate side,
A conductive member connecting a terminal of one battery at the intermediate stack position of the battery stack and the manual switch is routed on a second surface adjacent to the first surface of the battery stack; The assembled battery according to claim 1 or 2. 上記手動スイッチが上記第１エンドプレートに支持されている、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の組電池。   The assembled battery according to claim 1, wherein the manual switch is supported by the first end plate. 上記回路の末端のそれぞれに設けられた２つのリレーが上記第１エンドプレートに支持されており、
第１のリレーが上記第２エンドプレート側の端部に位置する電池の端子に、第２のリレーが上記第１エンドプレート側の端部に位置する電池の端子に、それぞれ導電部材を介して接続されており、
各電池の端子が並んで配置された上記電池スタックの第１の面に近い側に第２のリレーが配置され、第１の面から離れた側に第１のリレーが配置されている、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の組電池。 Two relays provided at each end of the circuit are supported by the first end plate,
The first relay is connected to the battery terminal located at the end portion on the second end plate side, and the second relay is connected to the battery terminal located on the end portion on the first end plate side via the conductive member. Connected,
The second relay is disposed on the side close to the first surface of the battery stack in which the terminals of each battery are arranged side by side, and the first relay is disposed on the side away from the first surface. The assembled battery according to claim 1, wherein: 上記出力端子を構成する導電部材が上記第１エンドプレートに支持されている、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の組電池。   The assembled battery according to claim 1, wherein a conductive member constituting the output terminal is supported by the first end plate. 上記出力端子に接続された外部コネクタが、上記第１エンドプレートの側方に配置されている、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の組電池。   The assembled battery according to any one of claims 1 to 6, wherein an external connector connected to the output terminal is disposed on a side of the first end plate. 上記リレーは、上記出力端子を備えたジャンクションボックスに収容されており、
このジャンクションボックスが上記第１エンドプレートに取り付けられている、ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の組電池。 The relay is housed in a junction box having the output terminal,
The assembled battery according to claim 1, wherein the junction box is attached to the first end plate.
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