JP2019133878A - 組電池 - Google Patents

組電池 Download PDF

Info

Publication number
JP2019133878A
JP2019133878A JP2018016670A JP2018016670A JP2019133878A JP 2019133878 A JP2019133878 A JP 2019133878A JP 2018016670 A JP2018016670 A JP 2018016670A JP 2018016670 A JP2018016670 A JP 2018016670A JP 2019133878 A JP2019133878 A JP 2019133878A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
wall
bolt
terminal
electrode terminal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018016670A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6977591B2 (ja
Inventor
中山 博之
Hiroyuki Nakayama
博之 中山
元文 鈴木
Motofumi Suzuki
元文 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2018016670A priority Critical patent/JP6977591B2/ja
Publication of JP2019133878A publication Critical patent/JP2019133878A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6977591B2 publication Critical patent/JP6977591B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

【課題】ナット締結時にボルト頭部を絶縁部材の回り止め壁部に当接させて端子ボルトの共回りを防止しながらも、絶縁部材に破損が生じるのを抑制した組電池を提供すること。【解決手段】組電池100は、電池ケース10と外側電極端子部材35,45と端子ボルト70,80と絶縁部材50,60を有する電池1を備える。絶縁部材50,60は、底壁部53a,63aと回り止め壁部53b,63bを有し、回り止め壁部53b,63bは、ナット130,140の締結に伴って端子ボルト70,80が回動した場合にボルト頭部71,81の軸方向稜部71r,81rが当接する当接壁部53t,63tを含み、当接壁部53t,63tは、外部側内壁面53tnj,63tnjがケース側内壁面53tni,63tniよりも径方向内側FAに位置する形態とされている。【選択図】図5

Description

本発明は、外側電極端子部材及び端子ボルトを備える複数の電池を、連結部材を介して電気的に接続してなる組電池に関する。
電池ケースの外部に配置された外側電極端子部材と、この外側電極端子部材を電池外の連結部材に接続するための端子ボルトとを備える電池が知られている。この電池では、電池ケースと外側電極端子部材及び端子ボルトとの間に、絶縁性樹脂からなる絶縁部材を配置して、電池ケースと外側電極端子部材及び端子ボルトとの間を絶縁する。具体的には、図10及び図11に示すように、端子ボルト970は、そのボルト頭部971が絶縁部材950と外側電極端子部材935との間に位置すると共に、ボルト軸部973がボルト頭部971から外側電極端子部材935を貫通して電池外部側BS(図11中、上方)に延びる形態で配置される。なお、図11及び後述する図12では、電池ケースの記載を省略してある。
また、外側電極端子部材935及び連結部材920を貫通した端子ボルト970のボルト軸部973にナット930を締結して、外側電極端子部材935を連結部材920に接続するにあたり、端子ボルト970がナット930と共回りするのを防止すべく、上述の絶縁部材950には、回り止め壁部953bを設ける。即ち、電池ケース(不図示)とボルト頭部971との間に配置された絶縁部材950の底壁部953aから、電池外部側BSに垂直に延び、ボルト頭部971の径方向周囲に位置してボルト頭部971の共回りを規制する回り止め壁部953bを、絶縁部材950に設ける。例えば特許文献1に、このような形態の電池が開示されている(特許文献1の特許請求の範囲、図3等を参照)。
特開2016−143466号公報
しかしながら、上述の電池では、端子ボルト970にナット930を締結するにあたり、端子ボルト970が軸線EX周りに回動して、ボルト頭部971の角部(軸方向稜部971r)が絶縁部材950の回り止め壁部953bに当接したときに、絶縁部材950が破損する場合があった。具体的には、ナット930の締結時にボルト頭部971の軸方向稜部971rが回り止め壁部953bに当接すると、それ以降は図12に示すように、回り止め壁部953bが径方向外側FB(図12中、左右方向)に拡がるように変形する。しかし、ナット930の締め付けトルクが大きいと、回り止め壁部953bの径方向外側FBへの変形が変形許容量を越えて、絶縁部材950のうち、回り止め壁部953bと底壁部953aとの境界近傍(図12中にWで示す部分)で割れなどの破損が生じる。
回り止め壁部953bは、前述のように底壁部953aから電池外部側BSに垂直に延びる形態であるため、回り止め壁部953bの径方向外側FBへの変形許容量は、底壁部953aと繋がった回り止め壁部953bの根元側(電池ケース側、図12中、下方)ほど小さく、底壁部953aから離れる電池外部側BSほど大きい。上述の電池では、ナット930の締結時にボルト頭部971の軸方向稜部971rのうち先端部分971rs(電池ケース側、図12中、下方の部分)が、回り止め壁部953bのうち底壁部953aと繋がった根元近傍部位953bgに当接する。このため、回り止め壁部953bの径方向外側FBへの変形が変形許容量を越え易く、絶縁部材950に前述の破損が生じ易いと考えられた。
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、ナット締結時にボルト頭部の軸方向稜部を絶縁部材の回り止め壁部に当接させて端子ボルトの共回りを防止しながらも、絶縁部材に破損が生じるのを抑制した組電池を提供することを目的とする。
上記課題を解決するための本発明の一態様は、電池ケースと、上記電池ケースの外部に配置された外側電極端子部材と、上記電池ケースと上記外側電極端子部材との間に配置された多角柱状をなすボルト頭部、及び、上記ボルト頭部から上記外側電極端子部材を貫通して電池外部側に延びるボルト軸部を含む端子ボルトと、絶縁性樹脂からなり、上記電池ケースと上記外側電極端子部材及び上記ボルト頭部との間に配置され、上記電池ケースと上記外側電極端子部材及び上記ボルト頭部との間を絶縁する絶縁部材と、を有する複数の電池を備え、上記外側電極端子部材及び連結部材を貫通した上記ボルト軸部にナットを締結して、上記外側電極端子部材を上記連結部材に接続し、上記連結部材を介して上記電池同士を電気的に接続してなる組電池であって、上記絶縁部材は、上記電池ケースと上記ボルト頭部との間に配置された底壁部と、上記底壁部から上記電池外部側に延び、上記ボルト頭部の径方向周囲に位置して上記ボルト頭部の共回りを規制する回り止め壁部と、を有し、上記回り止め壁部は、上記ナットの締結に伴って上記端子ボルトが回動した場合に上記ボルト頭部のボルト軸線方向に延びる軸方向稜部が当接する当接壁部を含み、上記当接壁部は、その内壁面である当接内壁面のうち、上記電池外部側に位置する外部側内壁面が、これよりも電池ケース側に位置するケース側内壁面よりも、径方向内側に位置する形態とされた組電池である。
上述の組電池を構成する各電池では、絶縁部材の回り止め壁部のうち当接壁部は、その外部側内壁面がケース側内壁面よりも径方向内側に位置する形態とされている。この電池では、ナット締結時に端子ボルトが回動して、ボルト頭部の軸方向稜部が絶縁部材の回り止め壁部に当接した後、ボルト頭部の軸方向稜部は、回り止め壁部の当接壁部のうち、ケース側内壁面には当接しないで、外部側内壁面のみに当接する。或いは、ボルト頭部の軸方向稜部が、まず回り止め壁部の当接壁部のうち外部側内壁面に当接し、更に回り止め壁部が径方向外側に変形すると、当接壁部のうちケース側内壁面にも当接する。
ナット締結時における回り止め壁部の径方向外側への変形許容量は、底壁部に近いケース側内壁面をなす部位で小さく、底壁部から離れた外部側内壁面をなす部位で大きい。このため、上述の電池では、ナット締結時にボルト頭部の軸方向稜部が最初から回り止め壁部の当接壁部のうちケース側内壁面に当接する形態の電池に比べて、ナット締結時にボルト頭部の軸方向稜部が回り止め壁部の当接壁部に当接しても、絶縁部材に破損が生じ難い。よって、ナット締結時にボルト頭部の軸方向稜部を絶縁部材の回り止め壁部に当接させて端子ボルトの共回りを防止しながらも、絶縁部材に破損が生じるのを抑制した組電池とすることができる。
実施形態に係る組電池の斜視図である。 実施形態に係る組電池のうち、電池の縦断面図である。 実施形態に係る組電池のうち、正極端子近傍の分解斜視図である。 実施形態に係り、正極端子等の横断面図(図5におけるB−B断面図)である。 実施形態に係り、正極端子等の縦断面図(図4におけるA−A断面図)である。 実施形態に係り、ナット締結後の正極端子ボルト及び絶縁部材の様子を示す説明図である。 実施形態に係り、正極端子ボルトが傾いた状態でナットが締結された様子を示す説明図である。 変形形態1に係り、正極端子等の図4に対応した横断面図である。 変形形態2に係り、正極端子等の図5に対応した縦断面図である。 比較形態に係り、電極端子等の横断面図(図11におけるD−D断面図)である。 比較形態に係り、電極端子等の縦断面図(図10におけるC−C断面図)である。 比較形態に係り、ナット締結後の端子ボルト及び絶縁部材の様子を示す説明図である。
(実施形態)
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図1に本実施形態に係る組電池100の斜視図を示す。また、図2に組電池100のうち電池1の縦断面図を、図3に正極端子30近傍の分解斜視図を示す。また、図4〜図6に電池1の正極端子30等の横断面図及び縦断面図を示す。なお、図4及び図5は、正極端子ボルト70にナット130を締結するにあたり、正極端子ボルト70が回動して、そのボルト頭部71が絶縁部材50の回り止め壁部53bに当接した直後の状態を示す。一方、図6は、ナット130の締結が完了した状態(正極端子ボルト70が図5の状態よりも更に回動した状態)を示す。なお、以下では、電池1の縦方向BH、横方向CH及び厚み方向DHを、図1及び図2に示す方向と定めて説明する。
組電池100は、ハイブリッドカーやプラグインハイブリッドカー、電気自動車等の車両などに搭載されるものである。この組電池100(図1参照)は、複数(図1の例では10個)の角型の電池1と複数(図1の例では9個)の介在部材110とが、厚み方向DHに交互に積層されてなる。介在部材110は、矩形板状で絶縁性樹脂からなる。この介在部材110には、電池1の縦方向BHに延びる複数の凹溝110mが形成されている。これらの凹溝110mに空気などの冷却媒体を流通させることにより、各電池1を冷却する。隣り合う電池1同士は、一方の電池1の正極端子30とこれに隣り合う他方の電池1の負極端子40とが、矩形板状の連結部材120を介して接続されており、これにより、組電池100を構成する10個の電池1が電気的に直列に接続されている。
電池1(図1〜図3参照)は、角型の電池ケース10と、この内部に収容された捲回型の電極体20と、電池ケース10に支持された電極端子(正極端子30及び負極端子40)と、これらの電極端子30,40を連結部材120に接続するための端子ボルト(正極端子ボルト70及び負極端子ボルト80)等から構成される。また、電池ケース10と電極端子30,40及び端子ボルト70,80との間には、絶縁部材(正極絶縁部材50及び負極絶縁部材60)が配置され、これにより電池ケース10と電極端子30,40及び端子ボルト70,80との間が絶縁されている。また、電池ケース10内には、電解液17が収容されており、その一部は電極体20内に含浸されている。
電池ケース10は、直方体箱状で金属(本実施形態ではアルミニウム)からなる。この電池ケース10は、上側のみが開口した有底角筒状のケース本体部材11と、このケース本体部材11の開口を閉塞する形態で溶接された矩形板状のケース蓋部材13とから構成される。ケース蓋部材13のうち、横方向CHの両端近傍には、それぞれ矩形状の貫通孔13h,13hが形成されている。一方(図2中、右方)の貫通孔13hには、絶縁ガスケット59が挿通され、更にこの絶縁ガスケット59の貫通孔59hに正極端子30が挿通されている。また、他方(図2中、左側)の貫通孔13hには、絶縁ガスケット69が挿通され、更にこの絶縁ガスケット69の貫通孔69hに負極端子40が挿通されている。絶縁ガスケット59,69は、ケース蓋部材13と電極端子30,40との間を絶縁すると共に、ケース蓋部材13と電極端子30,40との間を液密に封止する。
電極体20は、扁平状をなし、横倒しにした状態で電池ケース10内に収容されている。この電極体20は、帯状の正極板21及び帯状の負極板25を、帯状で樹脂製の多孔質膜からなる一対のセパレータ29,29を介して互いに重ね、軸線周りに扁平状に捲回してなる。正極板21は、帯状のアルミニウム箔からなる正極集電箔22を有する。この正極集電箔22の両主面のうち、正極板21の幅方向の一部でかつ長手方向に延びる領域上には、それぞれ正極活物質層(不図示)が帯状に形成されている。正極板21のうち幅方向の片方の端部は、厚み方向に正極活物質層が存在せず、正極集電箔22が厚み方向に露出した正極露出部21mとなっている。この正極露出部21mには、正極端子30が溶接されている。負極板25は、帯状の銅箔からなる負極集電箔26を有する。この負極集電箔26の両主面のうち、負極板25の幅方向の一部でかつ長手方向に延びる領域上には、それぞれ負極活物質層(不図示)が帯状に形成されている。負極板25のうち幅方向の片方の端部は、厚み方向に負極活物質層が存在せず、負極集電箔26が厚み方向に露出した負極露出部25mとなっている。この負極露出部25mには、負極端子40が溶接されている。
次に、電極端子(正極端子30及び負極端子40)について説明する(図1〜図3のほか、図4及び図5も参照)。正極端子30と負極端子40は、基本的に同様な構成であるが、正極端子30はアルミニウムからなり、負極端子40は銅からなる。正極端子30は、電池ケース10内で電極体20の正極板21の正極露出部21mに接続し導通する一方、ケース蓋部材13を貫通して電池外部まで延びる。また、負極端子40は、電池ケース10内で電極体20の負極板25の負極露出部25mに接続し導通する一方、ケース蓋部材13を貫通して電池外部まで延びる。
これらの電極端子30,40は、それぞれ内側電極端子部材31,41と外側電極端子部材35,45と端子ナット39,49とから構成される。内側電極端子部材31,41は、電池ケース10の内部から外部に延出する。内側電極端子部材31,41は、本体部31a,41aとボルト部31b,41bとからなる。このうち本体部31a,41aは、電池ケース10内に配置されて、電極体20(正極板21の正極露出部21mまたは負極板25の負極露出部25m)に接続(溶接)されている。
また、ボルト部31b,41bは、ケース蓋部材13の貫通孔13h,13h及び絶縁部材50,60の貫通孔50h,60hに配置された絶縁ガスケット59,69の貫通孔59h,69hと、外側電極端子部材35,45の第1貫通孔35h1,45h1とを通じて、電池外部に延出する。そして、このボルト部31b,41bには、端子ナット39,49が締結されている。これにより、内側電極端子部材31,41、外側電極端子部材35,45及び端子ナット39,49が接続して電極端子30,40が構成されると共に、電極端子30,40が絶縁部材50,60及び絶縁ガスケット59,69を介してケース蓋部材13に固設される。
一方、外側電極端子部材35,45は、その全体が電池ケース10の外部に配置されている。外側電極端子部材35,45は、金属板材をその厚み方向に屈曲成形したものであり、基部35a,45aと、外部接続部35c,45cと、これらの間を結ぶ中間部35b,45bとを含むクランク状(Z字状)をなす。このうち基部35a,45aは、板状でケース蓋部材13に沿って延びる。この基部35a,45aには、前述の内側電極端子部材31,41のボルト部31b,41bが挿通する第1貫通孔35h1,45h1が設けられている。
また、中間部35b,45bは、基部35a,45aの端部から屈曲して、ケース蓋部材13から離れる方向に延びる。また、外部接続部35c,45cは、電池外の連結部材120と接続する部位であり、板状で基部35a,45aと平行に延びる。この外部接続部35c,45cには、第2貫通孔35h2,45h2が設けられている。この第2貫通孔35h2,45h2には、端子ボルト70,80のボルト軸部73,83が挿通されると共に、ボルト頭部71,81がケース蓋部材13側から係合する。
次に、端子ボルト(正極端子ボルト70及び負極端子ボルト80)について説明する(図1〜図3のほか、図4及び図5も参照)。端子ボルト70,80は、多角柱状(本実施形態では4角柱状)をなすボルト頭部71,81と、外周に雄ネジが形成されたボルト軸部73,83とからなる。このうちボルト頭部71,81は、その頂面71c,81cを電池ケース側BKに向けて、絶縁部材50,60と、電極端子30,40のうち外側電極端子部材35,45の外部接続部35c,45cとの間に配置されている。一方、ボルト軸部73,83は、ボルト頭部71,81から、外側電極端子部材35,45を貫通して(外部接続部35c,45cの第2貫通孔35h2,45h2に挿通されて)、電池外部側BS(図2、図3及び図5中、上方、縦方向BHの上方)に延びる。
組電池100を構成した状態において、端子ボルト70,80のボルト軸部73,83は、外側電極端子部材35,45を貫通し(外部接続部35c,45cの第2貫通孔35h2,45h2に挿通され)、更に、連結部材120を貫通する(連結部材120の貫通孔120hに挿通される)。そして、このボルト軸部73,83にナット130,140が締結している。これにより、ボルト頭部71,81とナット130,140との間に、外側電極端子部材35,45の外部接続部35c,45cと連結部材120とが挟持されて、外側電極端子部材35,45と連結部材120とが接続される。このようにして、隣り合う一方の電池1の正極端子30と、他方の電池1の負極端子40とが、連結部材120を介して電気的に直列に接続される。
次に、絶縁部材(正極絶縁部材50及び負極絶縁部材60)について説明する(図1〜図3のほか、図4及び図5も参照)。絶縁部材50,60は、絶縁性樹脂からなり、電池ケース10のケース蓋部材13と、電極端子30,40の外側電極端子部材35,45及び端子ボルト70,80のボルト頭部71,81との間に配置されて、ケース蓋部材13と外側電極端子部材35,45及びボルト頭部71,81との間を絶縁している。これらの絶縁部材50,60は、回り止め凹部53,63と、この回り止め凹部53,63と一体に形成されて回り止め凹部53,63からケース蓋部材13の長手方向(横方向CH)に延びる平板部51,61とからなる。
このうち平板部51,61は、矩形板状であり、ケース蓋部材13と外側電極端子部材35,45の基部35a,45aとの間に配置されている。平板部51,61には、矩形状の貫通孔50h,60hが設けられている。この貫通孔50h,60hには、前述のように、絶縁ガスケット59,69が挿通され、更に、絶縁ガスケット59,69の貫通孔59h,69hに、内側電極端子部材31,41のボルト部31b,41bが挿通されている。
回り止め凹部53,63は、底壁部53a,63aと回り止め壁部53b,63bとからなる。底壁部53a,63aは、矩形板状であり、ケース蓋部材13と端子ボルト70,80のボルト頭部71,81との間に配置されている。
また、回り止め壁部53b,63bは、底壁部53a,63aの周縁から電池外部側BSに延びて、ボルト頭部71,81の径方向外側FBに位置して、ボルト頭部71,81の径方向外側FBを全周にわたり囲んでいる。この回り止め壁部53b,63bは、上方(電池外部側BS)から見て、四角形状(口字状)をなす。
上方(電池外部側BS)から見て、回り止め壁部53b,63bの内壁面53n,63nに内接する最小の内接円Cn(図4参照)の直径を直径Dnとする。一方、上方(電池外部側BS)から見て、ボルト頭部71,81の外周面71m,81mに内接する内接円Cm1の直径を直径Dm1とする。また、ボルト頭部71,81の外周面71m,81mに外接する外接円Cm2の直径を直径Dm2とする。
回り止め壁部53b,63bとボルト頭部71,81とは、直径Dnが直径Dm1よりも大きい関係にある(Dn>Dm1)。これにより、ボルト頭部71,81を回り止め凹部53,63内(回り止め壁部53b,63bの径方向内側FA)に挿入可能となり、回り止め壁部53b,63bの内壁面53n,63nと、ボルト頭部71,81の外周面71m,81mとの間に間隙が設けられる。
その一方で、回り止め壁部53b,63bとボルト頭部71,81とは、直径Dnが直径Dm2よりも小さい関係にある(Dn<Dm2)。これにより、ボルト頭部71,81は、回り止め凹部53,63内で所定角度範囲にわたり回動できるが、ボルト頭部71,81のうち、ボルト軸線方向EHに延びる4つの軸方向稜部71r,81rが、それぞれ回り止め壁部53b,63bの内壁面53n,63nに当接するため、ボルト頭部71,81の所定角度以上の回動が規制される(端子ボルト70,80の共回りが防止される)。
なお、回り止め壁部53b,63bのうち、ボルト頭部71,81の4つの軸方向稜部71r,81rが当接する部位が、それぞれ当接壁部53t,63tである。また、回り止め壁部53b,63bの内壁面53n,63nのうち、当接壁部53t,63tをなす部位を当接内壁面53tn,63tnとする。従って、ボルト頭部71,81の軸方向稜部71r,81rは、当接壁部53t,63tの当接内壁面53tn,63tnに当接する。
本実施形態の回り止め壁部53b,63bの内壁面53n,63nは(図4及び図5参照)、全周にわたり、電池外部側BSに位置する外部側内壁面53nj,63njが、これよりも電池ケース側BKに位置するケース側内壁面53ni,63niよりも、径方向内側FAに位置する形態となっている。更に具体的には、回り止め壁部53b,63bの内壁面53n,63nは、全周にわたり、電池外部側BSほど径方向内側FAに位置する形態となっている。
このように、本実施形態の回り止め壁部53b,63bは、全周にわたり、内壁面53n,63nの外部側内壁面53nj,63njがケース側内壁面53ni,63niよりも径方向内側FAに位置する形態となっている。このため、回り止め壁部53b,63bの当接壁部53t,63tにおいても、その当接内壁面53tn,63tnのうち、外部側内壁面53tnj,63tnjがケース側内壁面53tni,63tniよりも径方向内側FAに位置する形態となっている。
この電池1では、端子ボルト70,80にナット130,140を締結すると、端子ボルト70,80が図4において時計回りに回動して、ボルト頭部71,81の軸方向稜部71r,81rが回り止め壁部53b,63bに当接する。その際、ボルト頭部71,81の軸方向稜部71r,81rは、まず回り止め壁部53b,63bの当接壁部53t,63tのうち、電池外部側BSの外部側内壁面53tnj,63tnjに当接する(図5参照)。その後、更にナット130,140を締め付けて端子ボルト70,80を回動させると、回り止め壁部53b,63bが径方向外側FBに変形して拡がる(図6参照)。そして、端子ボルト70,80が所定角度だけ回動すると、ついには、ボルト頭部71,81の軸方向稜部71r,81rは、回り止め壁部53b,63bの当接壁部53t,63tのうち、外部側内壁面53tnj,63tnjよりも電池ケース側BKに位置するケース側内壁面53tni,63tniにも当接する(図6参照)。即ち、ボルト頭部71,81の軸方向稜部71r,81rが、回り止め壁部53b,63bの当接壁部53t,63tの当接内壁面53tn,63tnに線接触する。
ナット130,140の締結時における回り止め壁部53b,63bの径方向外側FBへの変形許容量は、底壁部53a,63aに近いケース側内壁面53ni,63niをなす部位で小さく、底壁部53a,63aから離れた外部側内壁面53nj,63njをなす部位で大きい。このため、この電池1では、ナット130,140の締結時にボルト頭部71,81の軸方向稜部71r,81rが最初から回り止め壁部53b,63bの当接壁部53t,63tのうちケース側内壁面53tni,63tniに当接する形態の電池に比べて、ナット130,140の締結時にボルト頭部71,81の軸方向稜部71r,81rが回り止め壁部53b,63bの当接壁部53t,63tに当接しても、絶縁部材50,60に破損が生じ難い。よって、ナット130,140の締結時にボルト頭部71,81の軸方向稜部71r,81rを絶縁部材50,60の回り止め壁部53b,63bに当接させて端子ボルト70,80の共回りを防止しながらも、絶縁部材50,60に破損が生じるのを抑制した組電池100とすることができる。
ところで、端子ボルト70,80にナット130,140を締結したときに、端子ボルト70,80が傾いた状態となる場合がある(図7参照)。この場合、端子ボルト70,80が傾いた側(図7中、右方)では、ボルト頭部71,81の軸方向稜部71r,81rは、回り止め壁部53b,63bの当接壁部53t,63tのうち、電池外部側BSの外部側内壁面53tnj,63tnjにのみ点接触する。
一方、その反対側(図7中、左方)では、ボルト頭部71,81の軸方向稜部71r,81rは、回り止め壁部53b,63bの当接壁部53t,63tの当接内壁面53tn,63tnに線接触する(外部側内壁面53tnj,63tnj及びケース側内壁面53tni,63tniに線接触する)。
このように、本実施形態の電池1では、端子ボルト70,80が傾いた場合でも、ボルト頭部71,81の軸方向稜部71r,81rが回り止め壁部53b,63bの当接壁部53t,63tのうち、ケース側内壁面53tni,63tniにのみ当接することが防止される。このため、この電池1では、ナット130,140の締結時に端子ボルト70,80が傾いた場合でも、絶縁部材50,60に破損が生じ難い。
(変形形態1)
次いで、上記実施形態の変形形態1について説明する(図8参照)。実施形態に係る組電池100を構成する各電池1では、絶縁部材50,60の回り止め壁部53b,63bを、全周にわたり、内壁面53n,63nのうち、外部側内壁面53nj,63njがケース側内壁面53ni,63niよりも径方向内側FAに位置する形態とした(図4及び図5参照)。
これに対し、本変形形態1に係る組電池102を構成する各電池2も、絶縁部材250,260は、底壁部253a,263a、及び、内壁面253n,263nを含む回り止め壁部253b,263bからなる回り止め凹部253,263を有する(図8参照)。但し、本変形形態1では、回り止め壁部253b,263bのうち4つの当接壁部253t,263tにおいてのみ、その当接内壁面253tn,263tnについて、電池外部側BSの外部側内壁面253tnj,263tnjが、これよりも電池ケース側BKに位置するケース側内壁面253tni,263tniよりも、径方向内側FAに位置する形態となっている。
この電池2でも、端子ボルト70,80にナット130,140を締結すると、端子ボルト70,80が回動して、ボルト頭部71,81の軸方向稜部71r,81rが回り止め壁部253b,263bに当接する。その際、ボルト頭部71,81の軸方向稜部71r,81rは、まず回り止め壁部253b,263bの当接壁部253t,263tのうち外部側内壁面253tnj,263tnjに当接する。その後、更にナット130,140を締め付けて端子ボルト70,80を回動させると、回り止め壁部253b,263bが径方向外側FBに変形して拡がり、ついには、ボルト頭部71,81の軸方向稜部71r,81rが、回り止め壁部253b,263bの当接壁部253t,263tのうちケース側内壁面253tni,263tniにも当接する。
このため、この電池2でも、ナット130,140の締結時にボルト頭部71,81の軸方向稜部71r,81rが最初から回り止め壁部253b,263bの当接壁部253t,263tのうちケース側内壁面253tni,263tniに当接する形態の電池に比べて、ナット130,140の締結時にボルト頭部71,81の軸方向稜部71r,81rが回り止め壁部253b,263bの当接壁部253t,263tに当接しても、絶縁部材250,260に破損が生じ難い。よって、ナット130,140の締結時にボルト頭部71,81の軸方向稜部71r,81rを絶縁部材250,260の回り止め壁部253b,263bに当接させて端子ボルト70,80の共回りを防止しながらも、絶縁部材250,260に破損が生じるのを抑制した組電池102とすることができる。
(変形形態2)
次いで、上記実施形態の変形形態2について説明する(図9参照)。実施形態に係る組電池100を構成する各電池1では、絶縁部材50,60の回り止め壁部53b,63bを、その内壁面53n,63nが電池外部側BSほど径方向内側FAに位置する形態とした(図5参照)。これにより、回り止め壁部53b,63bを、内壁面53n,63nのうち、外部側内壁面53nj,63njがケース側内壁面53ni,63niよりも径方向内側FAに位置する形態とした。
これに対し、本変形形態2に係る組電池103を構成する各電池3も、絶縁部材350,360は、底壁部353a,363a、及び、内壁面353n,363nを含む回り止め壁部353b,363bからなる回り止め凹部353,363を有する(図9参照)。但し、本変形形態2では、回り止め壁部353b,363bのうち電池外部側BSの部位に、径方向内側FAに突出する環状凸部353f,363fを設けた。これにより、回り止め壁部353b,363bを、内壁面353n,363nのうち、外部側内壁面353nj,363njがケース側内壁面353ni,363niよりも径方向内側FAに位置する形態としている。
なお、本変形形態2の回り止め壁部353b,363bは、全周にわたり、内壁面353n,363nの外部側内壁面353nj,363njがケース側内壁面353ni,363niよりも径方向内側FAに位置する形態となっている。このため、回り止め壁部353b,363bの当接壁部353t,363tにおいても、その当接内壁面353tn,363tnのうち、外部側内壁面353tnj,363tnjがケース側内壁面353tni,363tniよりも径方向内側FAに位置する形態となっている。
この電池3でも、端子ボルト70,80にナット130,140を締結すると、端子ボルト70,80が回動して、ボルト頭部71,81の軸方向稜部71r,81rが回り止め壁部353b,363bに当接する。その際、ボルト頭部71,81の軸方向稜部71r,81rは、まず回り止め壁部353b,363bの当接壁部353t,363tのうち外部側内壁面353tnj,363tnjに当接する。その後、更にナット130,140を締め付けて端子ボルト70,80を回動させると、回り止め壁部353b,363bが径方向外側FBに変形して拡がり、ついには、ボルト頭部71,81の軸方向稜部71r,81rが、回り止め壁部353b,363bの当接壁部353t,363tのうちケース側内壁面353tni,363tniにも当接する。
このため、この電池3でも、ナット130,140の締結時にボルト頭部71,81の軸方向稜部71r,81rが最初から回り止め壁部353b,363bの当接壁部353t,363tのうちケース側内壁面353tni,363tniに当接する形態の電池に比べて、ナット130,140の締結時にボルト頭部71,81の軸方向稜部71r,81rが回り止め壁部353b,363bの当接壁部353t,363tに当接しても、絶縁部材350,360に破損が生じ難い。よって、ナット130,140の締結時にボルト頭部71,81の軸方向稜部71r,81rを絶縁部材350,360の回り止め壁部353b,363bに当接させて端子ボルト70,80の共回りを防止しながらも、絶縁部材350,360に破損が生じるのを抑制した組電池103とすることができる。
以上において、本発明を実施形態及び変形形態1,2に即して説明したが、本発明は上述の実施形態及び変形形態1,2に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、変形形態2では、回り止め壁部353b,363bのうち電池外部側BSの部位に、全周にわたり、径方向内側FAに突出する環状凸部353f,363fを設けたが、これに限られない。回り止め壁部353b,363bのうち4つの当接壁部353t,363tについてのみ、径方向内側FAに突出する凸部を設けて、各当接壁部353t,363tにおいて、電池外部側BSの外部側内壁面353tnj,363tnjが、これよりも電池ケース側BKに位置するケース側内壁面353tni,363tniよりも、径方向内側FAに位置する形態としてもよい。
1,2,3 電池
10 電池ケース
20 電極体
30 正極端子(電極端子)
40 負極端子(電極端子)
31,41 内側電極端子部材
35,45 外側電極端子部材
39,49 端子ナット
50,250,350 正極絶縁部材(絶縁部材)
60,260,360 負極絶縁部材(絶縁部材)
53,63,253,263,353,363 回り止め凹部
53a,63a,253a,263a,353a,363a 底壁部
53b,63b,253b,263b,353b,363b 回り止め壁部
53n,63n,253n,263n,353n,363n 内壁面
53ni,63ni,353ni,363ni (内壁面の)ケース側内壁面
53nj,63nj,353nj,363nj (内壁面の)外部側内壁面
53t,63t,253t,263t,353t,363t 当接壁部
53tn,63tn,253tn,263tn,353tn,363tn 当接内壁面
53tni,63tni,253tni,263tni,353tni,363tni (当接内壁面の)ケース側内壁面
53tnj,63tnj,253tnj,263tnj,353tnj,363tnj(当接内壁面の)外部側内壁面
70 正極端子ボルト(端子ボルト)
80 負極端子ボルト(端子ボルト)
71,81 ボルト頭部
71r 81r 軸方向稜部
73,83 ボルト軸部
100,102,103 組電池
120 連結部材
130,140 ナット
BS 電池外部側
BK 電池ケース側
EH ボルト軸線方向
FA 径方向内側
FB 径方向外側

Claims (1)

  1. 電池ケースと、
    上記電池ケースの外部に配置された外側電極端子部材と、
    上記電池ケースと上記外側電極端子部材との間に配置された多角柱状をなすボルト頭部、及び、上記ボルト頭部から上記外側電極端子部材を貫通して電池外部側に延びるボルト軸部を含む端子ボルトと、
    絶縁性樹脂からなり、上記電池ケースと上記外側電極端子部材及び上記ボルト頭部との間に配置され、上記電池ケースと上記外側電極端子部材及び上記ボルト頭部との間を絶縁する絶縁部材と、を有する複数の電池を備え、
    上記外側電極端子部材及び連結部材を貫通した上記ボルト軸部にナットを締結して、上記外側電極端子部材を上記連結部材に接続し、上記連結部材を介して上記電池同士を電気的に接続してなる
    組電池であって、
    上記絶縁部材は、
    上記電池ケースと上記ボルト頭部との間に配置された底壁部と、
    上記底壁部から上記電池外部側に延び、上記ボルト頭部の径方向周囲に位置して上記ボルト頭部の共回りを規制する回り止め壁部と、を有し、
    上記回り止め壁部は、
    上記ナットの締結に伴って上記端子ボルトが回動した場合に上記ボルト頭部のボルト軸線方向に延びる軸方向稜部が当接する当接壁部を含み、
    上記当接壁部は、
    その内壁面である当接内壁面のうち、上記電池外部側に位置する外部側内壁面が、これよりも電池ケース側に位置するケース側内壁面よりも、径方向内側に位置する形態とされた
    組電池。
JP2018016670A 2018-02-01 2018-02-01 組電池 Active JP6977591B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018016670A JP6977591B2 (ja) 2018-02-01 2018-02-01 組電池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018016670A JP6977591B2 (ja) 2018-02-01 2018-02-01 組電池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019133878A true JP2019133878A (ja) 2019-08-08
JP6977591B2 JP6977591B2 (ja) 2021-12-08

Family

ID=67546388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018016670A Active JP6977591B2 (ja) 2018-02-01 2018-02-01 組電池

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6977591B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022215589A1 (ja) * 2021-04-09 2022-10-13 株式会社オートネットワーク技術研究所 配線モジュール

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010282847A (ja) * 2009-06-04 2010-12-16 Toyota Motor Corp 密閉型二次電池
JP2013048047A (ja) * 2011-08-29 2013-03-07 Toyota Motor Corp 電池、組電池及び搭載機器
WO2013030880A1 (ja) * 2011-08-30 2013-03-07 トヨタ自動車株式会社 電池、組電池及び搭載機器
JP2016143466A (ja) * 2015-01-30 2016-08-08 トヨタ自動車株式会社 電池及び組電池
JP2016197521A (ja) * 2015-04-02 2016-11-24 株式会社豊田自動織機 蓄電装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010282847A (ja) * 2009-06-04 2010-12-16 Toyota Motor Corp 密閉型二次電池
JP2013048047A (ja) * 2011-08-29 2013-03-07 Toyota Motor Corp 電池、組電池及び搭載機器
WO2013030880A1 (ja) * 2011-08-30 2013-03-07 トヨタ自動車株式会社 電池、組電池及び搭載機器
JP2016143466A (ja) * 2015-01-30 2016-08-08 トヨタ自動車株式会社 電池及び組電池
JP2016197521A (ja) * 2015-04-02 2016-11-24 株式会社豊田自動織機 蓄電装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022215589A1 (ja) * 2021-04-09 2022-10-13 株式会社オートネットワーク技術研究所 配線モジュール

Also Published As

Publication number Publication date
JP6977591B2 (ja) 2021-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3451409B1 (en) Secondary battery and battery module
CN102449808B (zh) 电化学电池单元的通风部
US9627663B2 (en) Rechargeable battery pack including pack cover
KR101106997B1 (ko) 전지 모듈
JP6163783B2 (ja) 角形二次電池及びその製造方法
US10784475B2 (en) Cap assembly for a second battery and second battery
US20140242440A1 (en) Prismatic secondary battery
CN102593409B (zh) 电存储装置
US10644272B2 (en) Cap assembly and secondary battery
JP5969282B2 (ja) 電池およびその製造方法
JP5742792B2 (ja) 電池
WO2014042135A1 (ja) 蓄電装置
JP2015111573A (ja) 電池およびその製造方法
EP3086382B1 (en) Rechargeable battery
US9153801B2 (en) Rechargeable battery having a plate terminal and a bolt terminal
US9147908B2 (en) Lithium secondary battery
JP5966916B2 (ja) 蓄電装置
JP6977591B2 (ja) 組電池
JP6167931B2 (ja) 蓄電装置
JP5900538B2 (ja) 蓄電装置
JP6252817B2 (ja) 蓄電装置
JP6318829B2 (ja) 蓄電装置の製造方法及び蓄電装置
JP6207950B2 (ja) 角形二次電池および組電池
JP2024500670A (ja) バッテリー、それを含むバッテリーパック及び自動車
WO2016049836A1 (en) Energy storage system for vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201022

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210921

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20211012

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211025

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6977591

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151