JP2023065953A - Battery packs and electrical equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、本発明は電池パック及び電気機器に関する。 The present invention relates to battery packs and electrical equipment.
複数の電池セルを内蔵し、電気機器本体に着脱可能に構成された電池パックが知られている。このような周知の技術は、例えば特許文献1に開示される。特許文献1の電池パックは、複数の電池セルが合成樹脂製のセパレータによって支持されて電池パックのケースに収容される。また、特許文献1では、収容ケース内に配置された電池セルの温度が上昇することを抑制するために、収容ケースの内部に収容されるセパレータにおいて、電池セル同士の間の中実部分に溝を設けて、溝の内部に金属製の放熱部材を嵌め込むようにした。電池パックの放電時や充電時には、電池セルの熱が、セパレータ及び放熱部材を経由してケース本体の底部に伝達される。
A battery pack is known that incorporates a plurality of battery cells and is configured to be detachable from an electrical device main body. Such a well-known technique is disclosed, for example, in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-200013. In the battery pack of
電池セルは放電中や充電中に発熱する。電池セルの熱はセパレータを介して隣接する別の電池セルに伝達される。その結果、電池セルの温度にばらつきが生じ、電池セルの劣化度合いにばらつきが生じてしまう。 Battery cells generate heat during discharging and charging. The heat of the battery cell is transferred to another adjacent battery cell through the separator. As a result, the temperature of the battery cells varies, and the degree of deterioration of the battery cells varies.
本発明の目的は、電池セルの熱の伝達を抑制させた電池パック及び電気機器を提供することである。
本発明の他の目的は、電池セルの温度上昇のばらつきを抑制した電池パック及び電気機器を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a battery pack and an electric device in which heat transfer of battery cells is suppressed.
Another object of the present invention is to provide a battery pack and an electrical device in which variation in temperature rise of battery cells is suppressed.
本願において開示される発明のうち代表的な特徴を説明すれば次のとおりである。
本発明の一つの特徴によれば、複数の電池セルと、複数の電池セルのそれぞれが挿入される複数の挿入孔を有して複数の電池セルを支持するセパレータ、を備えた電池パックであって、複数の挿入孔はそれぞれ電池セルの外周面と対向する対向面を有し、複数の挿入孔のうちの第1挿入孔の対向面が、電池セルの外周面と接触する接触部と、電池セルの外周面との間に隙間が形成される離間部と、を有するように構成した。別言すれば、複数の電池セルと、複数の電池セルを支持するセパレータを備えた電池パックにおいて、複数の挿入孔は第1挿入孔と第2挿入孔の少なくとも2種類を有する。第1挿入孔は、電池セルの外周面と接触する接触部と、隙間が形成される離間部を有する。第2挿入孔は接触部だけ有し、離間部が形成されない。
The typical features of the invention disclosed in the present application are as follows.
According to one aspect of the present invention, there is provided a battery pack including a plurality of battery cells and a separator that has a plurality of insertion holes into which the plurality of battery cells are inserted and supports the plurality of battery cells. each of the plurality of insertion holes has a facing surface facing the outer peripheral surface of the battery cell, and the facing surface of the first insertion hole among the plurality of insertion holes contacts the outer peripheral surface of the battery cell; and a separation portion in which a gap is formed between the battery cell and the outer peripheral surface of the battery cell. In other words, in a battery pack that includes a plurality of battery cells and separators that support the plurality of battery cells, the plurality of insertion holes has at least two types of first insertion holes and second insertion holes. The first insertion hole has a contact portion that contacts the outer peripheral surface of the battery cell, and a separation portion in which a gap is formed. The second insertion hole has only the contact portion and no separation portion is formed.
本発明の他の特徴によれば、第1挿入孔の離間部は、円柱状の電池セルの軸線を基準にして、上下方向で非対称、又は、左右方向で非対称に設けられるように構成した。また、複数の挿入孔は、第1挿入孔と隣接する第2挿入孔を有し、離間部は、第1挿入孔における第2挿入孔が設けられている側に設けられるように構成した。第2挿入孔に挿入される電池セルは、第1挿入孔に挿入される電池セルよりも温度が高くなる。また、複数の挿入孔は、第1挿入孔及び第2挿入孔の少なくとも一方と隣接するように配置され、接触部及び離間部を有する第3挿入孔を有するように構成される。ここで第3挿入孔は離間部を有する孔であって、その離間部の大きさ(面積)や、長さ(周方向における長さ)が第1挿入孔とは異なるように構成される。また、第1挿入孔と第3挿入孔の離間部は、電池セルと対向面との距離が異なるように構成しても良い。 According to another feature of the present invention, the spaced portion of the first insertion hole is arranged asymmetrically in the vertical direction or asymmetrically in the horizontal direction with respect to the axis of the cylindrical battery cell. Also, the plurality of insertion holes have a second insertion hole adjacent to the first insertion hole, and the spacing portion is provided on the side of the first insertion hole where the second insertion hole is provided. A battery cell inserted into the second insertion hole has a higher temperature than a battery cell inserted into the first insertion hole. Also, the plurality of insertion holes are arranged adjacent to at least one of the first insertion hole and the second insertion hole, and configured to have a third insertion hole having a contact portion and a separation portion. Here, the third insertion hole is a hole having a spaced portion, and the size (area) and length (length in the circumferential direction) of the spaced portion are different from those of the first insertion hole. Further, the spaced portion between the first insertion hole and the third insertion hole may be configured such that the distance between the battery cell and the facing surface is different.
本発明のさらに他の特徴によれば、電池セルと、複数の電池セルのそれぞれが挿入される複数の挿入孔を有し、複数の電池セルを支持するセパレータを備えた電池パックであって、複数の挿入孔は少なくとも3つ前後方向に並んで配置され、複数の挿入孔のうち、中央に位置する挿入孔以外の挿入孔は、電池セルの外周面と接触する接触部と、電池セルの外周面との間に隙間が形成される離間部と、を有するように構成される。離間部は、中央に位置する挿入孔が設けられている側に設けられる。また、複数の挿入孔は第1挿入孔と隣接する第2挿入孔を有する。セパレータは、第1挿入孔と第2挿入孔とが並ぶ方向において第1挿入孔と第2挿入孔を連結する連結部を有し、並ぶ方向における離間部の隙間の寸法は、連結部の寸法より小さくなるように構成される。さらに、第2挿入孔は、セパレータの中央領域に設けられるように構成した。 According to still another aspect of the present invention, there is provided a battery pack comprising a battery cell, a separator having a plurality of insertion holes into which each of the plurality of battery cells is inserted, and a separator supporting the plurality of battery cells, At least three of the plurality of insertion holes are arranged side by side in the front-rear direction. and a spaced portion in which a gap is formed between the outer peripheral surface. The separating portion is provided on the side where the centrally located insertion hole is provided. Also, the plurality of insertion holes have a second insertion hole adjacent to the first insertion hole. The separator has a connection portion that connects the first insertion hole and the second insertion hole in the direction in which the first insertion hole and the second insertion hole are aligned, and the dimension of the gap in the separation portion in the direction in which the first insertion hole and the second insertion hole are aligned is the dimension of the connection portion. configured to be smaller. Furthermore, the second insertion hole is configured to be provided in the central region of the separator.
本発明のさらに他の特徴によれば、上述の電池パックと、電池パックが装着される電池パック装着部と、電池パックの電力により駆動する駆動部を有する電気機器本体と、を備えた電気機器が構成される。 According to still another feature of the present invention, an electric device comprising the above-described battery pack, a battery pack mounting portion to which the battery pack is mounted, and an electric device main body having a driving portion driven by the power of the battery pack. is configured.
本発明によれば、電池セルの熱の伝達を抑制させた電池パック及び電気機器を提供することができる。また、電池セルの温度上昇のばらつきを抑制した電池パック及び電気機器を提供することができる。さらに、複数の挿入孔に形成される離間部を、非均等(非対称)に構成することで電池セルの伝熱の経路を調整でき、電池セルの伝熱量を非対称にできる。つまり、離間部により、電池セルからホルダへの熱伝導を抑制することができるので、第1挿入孔からそれに隣接する第2挿入孔への熱の伝達を抑制できる。また、離間部の周方向及び軸方向に占める大きさ(面積)や、径方向隙間の大きさ(径方向長さ)を調整することで、各電池セル間の温度バランスをとることができる。さらに、離間部を形成することで、セパレータの質量を低減することができ、電池パックの軽量化に貢献できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the battery pack and electric equipment which suppressed the heat transfer of a battery cell can be provided. Also, it is possible to provide a battery pack and an electric device that suppress variation in temperature rise of battery cells. Further, by configuring the spaced portions formed in the plurality of insertion holes nonuniformly (asymmetrically), it is possible to adjust the heat transfer paths of the battery cells, and to make the heat transfer amount of the battery cells asymmetrical. In other words, since the heat transfer from the battery cell to the holder can be suppressed by the separating portion, heat transfer from the first insertion hole to the adjacent second insertion hole can be suppressed. Further, by adjusting the size (area) of the spaced portion in the circumferential and axial directions and the size of the radial gap (radial length), the temperature balance between the battery cells can be achieved. Furthermore, by forming the separating portion, the mass of the separator can be reduced, which contributes to the weight reduction of the battery pack.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下の図において、同一の部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。また、本明細書においては、前後左右、上下の方向は図中に示す方向であるとして説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings below, the same parts are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions are omitted. Further, in this specification, the front, back, left, right, and up and down directions are described as the directions shown in the drawings.
図1は本発明の実施例に係る電気機器200の斜視図である。電気機器200は、電気機器本体201と、それに装着される電池パック1により構成され、ここでは電気機器本体201として、インパクト工具の例を図示している。電気機器本体201は、着脱式の電池パック1を電源とし、駆動部としてのモータ204による回転駆動力を用いて図示しない先端工具を駆動することにより締め付け作業を行う。電気機器本体201は、外形を形成する外枠たるハウジング202を備える。ハウジング202の胴体部202aには、点線で示す位置にモータ204が収容され、その前方側に図示しない動力伝達機構が収容され、動力伝達機構の出力軸208がハウジング202から前方に突出する。胴体部202aから下方には、作業者が把持するハンドル部202bが延在し、ハンドル部202bの下側には電池パック1を電気機器本体201に装着するための電池パック装着部202cが構成される。
FIG. 1 is a perspective view of an
ハンドル部202bの一部には、トリガスイッチ(図示せず)の操作をするためのトリガレバー206が突出する。トリガスイッチはモータ204の回転のオンオフを制御し、回転速度を調整するための可変スイッチである。トリガレバー206の上方にはモータ204の回転方向を切り替えるための正逆切替レバー207が設けられる。出力軸208の先端には六角ソケット等の図示しない先端工具が取り付けられ、出力軸208に回転打撃力を連続的又は間欠的に伝達してナット締め、ボルト締め等の締め付け作業を行う。
A
電池パック装着部202cには、左右両側壁面の内側部分に前後方向に平行に延びる2本のレール部(図では見えない)が形成され、それらの間に本体側の接続端子群(図では見えない)が設けられる。電池パック1は、内部に複数本の電池セル41~50(図5で後述)を収容し、直流の定格電圧(例えば18V又は36V)が出力できる。電池パック1の出力電圧や、収容する電池セルの本数、種類は任意である。電池パック1は、電気機器本体201の前方側から後方側にスライドさせるようにして電池パック装着部202cに装着可能である。電池パック1が所定位置まで装着方向に移動すると、図では見えないラッチ機構が動作して、電池パック1が電気機器本体201から脱落しないようにロックする。電池パック1を電気機器本体201から取り外すときは、左右両側に設けられるラッチボタン16a(図では見えない)、16bを押し込みながら電池パック1を装着方向とは反対側(前方側)にスライドさせる。電池パック1を電気機器本体201から取り外した後は、図示しない外部充電器を用いて充電が可能である。
The battery
図2は電池パック1の斜視図である。電池パック1は、10本の電池セル41~50(図5で後述)を収容するホルダ組40と、ホルダ組40の上側に取り付けられる上ケース10と、ホルダ組40の右側側面に取り付けられる右カバー4と、ホルダ組40の左側側面に取り付けられる左カバー6によってその外観が決定される。上ケース10、ホルダ組40、右カバー4、左カバー6は、それぞれ不導体である合成樹脂の成形によって製造される。上ケース10の下段面11の前方側面には、溝状の2本のレール部18a、18bが、前後方向に延びるように平行に形成される。レール部18a、18bに挟まれる上段面13にはスロット群配置領域20が配置される。スロット群配置領域20には左右方向に8本のスロット(21、22、27等)が左右方向に並べて形成される。これらスロットは、電気機器本体201側の接続端子を挿入可能なように形成され、上ケース10の上段面13と、上段面13と直角に形成される段差面12(符号は後述の図7参照)にそれぞれ切り欠き(開口)が形成されたものであって、この切り欠かれた部分の内側空間に、電気機器本体201又は外部の充電装置(図示せず)の機器側端子と嵌合可能な複数の接続端子(電池パック側端子)(図3で後述)が配設される。
FIG. 2 is a perspective view of the
各スロットの内部には、電池パック1の左側のレール部18bから右方向に向かって順に、充電用正極端子(C+端子)、放電用正極端子(+端子)、予備スロット、電池パック1の識別情報となる信号を電気機器本体又は充電装置に出力するためのT端子、外部の充電装置(図示せず)からの制御信号が入力されるためのV端子、セルに接触して設けられた図示しないサーミスタ(感温素子)による電池の温度情報を出力するためのLS端子、負極端子(-端子)、電池パック1内に含まれる電池保護回路による異常停止信号を出力するLD端子が配置される。
Inside each slot, a positive electrode terminal for charging (C+ terminal), a positive electrode terminal for discharging (+ terminal), a spare slot, and an identification of the
電池パック1の側面前方には、ラッチ機構の操作用のラッチボタン16a(図では見えない)、16bが設けられる。ラッチボタン16bを押し込むとそれに連動して係止爪17bが内側に移動するため、係止爪17bと電気機器本体201側の凹部(図示せず)との係合状態が解除される。図2では見えないが電池パック1の右側側面にも同様のラッチボタン16a、係止爪17aが形成される。ラッチボタン16a、16bに挟まれる中央付近には、隆起部15から下方向に窪むストッパ部15aが形成される。ストッパ部15aは、電池パック1を、電池パック装着部202cに装着した際に、電気機器本体201の図示しない凸部と突き当たる部位となるもので、電池パック1が電気機器本体201側の凸部に当接するまで挿入されると、電気機器本体201に配設された複数の接続端子(機器側端子)と電池パック1に配設された複数の接続端子31~38(図3にて後述)が良好に接触して導通状態となる。
At the front side of the
上ケース10の開口面14に対向する下側部位は、ホルダ組40と、その右側に固定される右カバー4と、左側に固定される左カバー6によって形成される。左カバー6は4本のネジ7a~7dによってホルダ組40に固定される。図では見えないが、右カバー4は左カバー6と左右対称に形成されており、4本のネジによってホルダ組40に固定される。ホルダ組40には、前壁面、底面(図では見えない)、後壁面(図では見えない)に渡ってわずかに窪むようにした滑り止め加工54cが形成される。左カバー6の下側縁部付近に、凹凸を形成した滑り止め加工部6aが形成される。図では見えないが、右カバー4の下側縁部付近にも、凹凸を形成した滑り止め加工部が形成される。ここで、ネジ7a、7bは、左カバー6と上ケース10を共締めによりホルダ組40に固定するために用いられる。同様にして、右カバー4と上ケース10も、ネジ7a、7bと左右対称位置に設けられる2本のネジによってホルダ組40に固定される。
A lower portion facing the opening
図3は図2の状態の電池パック1から、上ケース10、右カバー4、左カバー6を取り外した状態の斜視図である。ラッチボタン16bと係止爪17bとその他ラッチ機構を構成する部品は上ケース10の内側に形成されるため、上ケース10を取り外すと図3のように回路基板30と、回路基板30に固定された複数の接続端子群(31~32、34~38)が露出する。接続端子群には、電力を伝達する電力用端子(正極端子31、32、負極端子37)と、電気機器本体201や外部充電器(図示せず)へ信号を伝達するための信号端子34~36、38)が設けられる。接続端子群(31~32、34~38)の後方側には、接続端子31~32、34~38の脚部を保持すると共に回路基板30上の回路パターンを絶縁するための合成樹脂製の端子カバー39が設けられる。正極端子31、32、負極端子37は、それぞれ上下にわずかに離間するようにして2つの金属端子を配置して、高電圧/低電圧の電圧を切り替え可能とした電池パックとしても良いし、正極端子31、32、負極端子37を1つずつとした単一電圧の電池パックとしても良い。本願発明は、接続端子群の種類、数、配置位置等にかかわらずに適用できる。
FIG. 3 is a perspective view of the
図3の状態から接続端子群や電子素子が搭載された回路基板30を取り外した残りの部分がホルダ組40である。ホルダ組40は、10本の電池セル41~50と、それら全体(但し、接続タブの取付部は除く)を覆うように形成される覆いとなるホルダ100(メインホルダ51と図5で後述するホルダカバー101)の組立体である。従来の電池パックに用いられるホルダ(「セパレータ」ともいう)は、電池セル41~50を所定間隔で隔ててスタックするための支持部材である。従って、基本的にはホルダにて放熱するというよりも、ホルダによる保持部位を少なくして、保持部位以外はケース内の空間に連通させるような思想で設計されていた。そのため従来のセパレータは、電池セル41~50の外周面を部分的に保持するだけにして、セパレータと電池セル41~50の組立体の全体を、セパレータの外部に設けられる容器状の下ケースの内部空間にすべて納めるような形状であった。
The holder set 40 is the remaining part after removing the connection terminal group and the
これに対して、本実施例のホルダは、電池セル41~50の全体を覆うと共に、電池ケースと外側ケースと一体に形成するようにしたもので、メインホルダ51とホルダカバー101(図5で後述)が、従来の電池パックの下ケースの左右側面を除く部分、セパレータの機能を兼用する。
On the other hand, the holder of this embodiment covers the
メインホルダ51は、合成樹脂の一体成形によって基本的に中実構造を主にして形成される。特に左右方向にみて中央付近の約70%部分(骨格部分)は、電池セルの前側、下側、後側の外側を覆う様に肉厚の帯状部分(基台部54)を有するように形成され、基台部54が外部に露出するまでの肉厚(例えばT1、T2)を大きくして剛性を高めている。基台部54の前側上部と後側上部にはそれぞれ段差面54b、54cが形成される。段差面54b、54cは、上面から見てコの字状となるように、左右方向に延びる面と、左右方向の端部から前後方向に延びる2つの面によって形成され、段差面54b、54cが上ケース10(図2参照)の開口面14の一部との接合面となる。段差面54bの内側部分には取付ボス55が形成され、段差面54cの内側部分には取付ボス56が形成される。取付ボス55、56は、図2にて示した上ケース10、右カバー4、左カバー6をネジ止めするための固定部分であり、合成樹脂によりメインホルダ51の一部として一体形成される。取付ボス55、56の左側にはネジ穴55b、56bが形成される。取付ボス55、56の右側にも同様にネジ穴55a、56a(図5にて後述)が形成される。
The
電池セル41~50への接続板91~96の配線を行うために、メインホルダ51の左側壁面53に、複数の貫通穴53a~53fが形成される。貫通穴53a~53fは、接続板91~96を収容するように配置するものであり、メインホルダ51の内外を連通させる。貫通穴53a~53fと接続板91~96の外縁部分との間の隙間はできるだけ小さい方が好ましいので、貫通穴53a~53fの穴の外縁形状は、接続板91~96の穴の外縁形状と相似形状としている。接続板91は、第一の電池セル組全体の正極側出力の引き出し用であり、電池セル41(符号は後述の図5参照)の正極端子に接続される。接続板96は、第二の電池セル組全体の正極側出力の引き出し用であり、電池セル45(符号は後述の図5参照)の正極端子に接続される。接続板91、96は金属の薄板にて製造され、電池セル41、45との溶接部分から上側に延在するように接続タブ91a、96aが形成され、回路基板30の下面から上側に接続タブ91a、96aの端部を貫通させるように配置され、回路基板30の上面にてハンダ付けされる。接続板91、96の電池セルと接する部位には、上下方向に切欠部91b、96bがそれぞれ形成され、切欠部91b、96bの前後両側の4つの点91c、96cにおいてスポット溶接により電池セル41、45(符号は図5参照)に固定される。スポット溶接箇所の間に、切欠部91b、96bを設けることは電池パック1において公知の手法であるので、詳細な説明は省略する。
A plurality of through-
接続板92~95は金属の薄板にて製造された前後又は斜め方向に隣接する2つの電池セル間の短絡用であり、接続板92~95とそれに対応する電池セルとの接続面には、切欠部91b、96bと同様の切欠部が形成され、切欠部の近傍の複数箇所にてスポット溶接にて電池セルの正極又は負極と接続される。また、電池セル間の電圧測定用に、上方向に延在する細幅の板状の接続タブ92a、93a、94a、95aが一体に形成され、回路基板30の下面から上側に接続タブ92a~95aの端部をそれぞれ貫通させるように配置され、回路基板30の上面の回路パターンに接続タブ92a~95aの端部がハンダ付けされる。
The
図4は図3の状態の電池パック1から回路基板30と接続板91~96を取り外した状態(ホルダ組40)の斜視図である。メインホルダ51の左側壁面53に形成された貫通穴53a~53fから、電池セル41~50の右側端面が視認できる。尚、電池セル41~50の負極側は平坦な形状であるが、正極側は中心軸線と同軸状に円筒状の凸部が形成されるが、ここではその図示を省略して平坦であるかのように図示しているので注意されたい。貫通穴53a~53fから上方向には、接続タブ91a~96aを収容するための凹状のタブ保持部58a~58f部が形成され、接続板91~96を電池セル41~50に固定した際に、接続板91~96及び接続タブ91a~96aが左側壁面53の最左側端よりも内側(左右中心位置に近い方向)になるように配置される。タブ保持部58a~58fは、左側壁面53の肉厚を部分的に薄くして、表面から窪む凹部であって、内外を貫通させていない。
FIG. 4 is a perspective view of the
図5は図4のホルダ組40の展開斜視図である。ホルダ組40は、合成樹脂の一体成形によるメインホルダ51と、メインホルダ51の右側に位置する開口面60を覆うホルダカバー101の2つの部品によって構成される。メインホルダ51には、電池セル41~50を挿入するために、右側に開口面60が形成される。メインホルダ51の上壁面52a、前壁面52b、底面52c、後壁面52dの各壁面には、内側空間と外側を貫通させる貫通穴は形成しないのが好ましい。開口面60は電池セル41~50を挿入するに十分な大きさを有し、10本の電池セル41~50の外縁をつないだ大きさとほぼ等しい開口面60を有する。電池セル41~50は、いわゆる18650サイズと呼ばれる円柱状のリチウムイオン電池セルであり、中心軸(例えば電池セル46なら点線46a)が左右方向に延在し、中心軸と直交方向の断面形状が円形となるような外周面(例えば電池セル46なら46b)を有する。開口面60の内側には、右側から左方向に10本の電池セル41~50が挿入される。電池セル41~50を挿入し、各電池セル41~50の外周面の軸方向にみた長さの全体部分を覆うために、複数の独立した挿入孔61~70が形成される。それぞれの挿入孔61~70の中心軸(例えば46a)方向の長さは、電池セル41~50と同じ長さLに形成される。挿入孔61~70内に電池セル41~50をそれぞれ挿入した後には、電池セル41~50の外周面は互いに接触しない。開口面60は、右側からホルダカバー101にて覆われることにより閉鎖される。メインホルダ51とホルダカバー101は、接着等による強固な固定は不要であるが、強固に固定しても良い。
FIG. 5 is an exploded perspective view of the holder set 40 of FIG. The holder set 40 is composed of two parts, a
メインホルダ51の前方上側の角部には、取付ボス55が形成される。取付ボス55の右側にはネジ穴55aが形成され、左側にはネジ穴55b(図3参照)が形成される。メインホルダ51の後方上側の角部には、取付ボス56が形成される。取付ボス56の右側にはネジ穴56aが形成され、左側にはネジ穴56b(図3参照)が形成される。取付ボス56の前方側には、回路基板30を保持するための支持部57bが形成され、さらに前方側には回路基板30を固定するためのネジボス57aが形成される。
A mounting
ホルダカバー101は、メインホルダ51の右側に形成される開口面60を覆う蓋部の役割を果たすもので、電池セル41~50の右側端部を覆うようにして保持する。ホルダカバー101の外縁部分は、上縁部102a、前縁部102b、下縁部102c、後縁部102dが開口面60の輪郭形状に沿った形成とされ、開口面60と良好に密着させることにより防水、防塵性を高めている。ホルダカバー101の内側には、外縁形状が略菱形状の分離突起部103~106が形成され、ホルダカバー101が前後及び上下方向にずれないようしている。分離突起部103~106は、中心軸46a方向に約L/2程度の長さを有し、隣接する4つのセルの間を埋めるように形成された中実状の部分である。分離突起部103には、凹部81aが形成される。図では隠れて見えないが、同様に分離突起部104~106の外面の一部にも凹部81aと同様の凹部が形成される。この凹部の形状については、図7にて後述する。
The
ホルダカバー101の右側側面には、複数の貫通穴111~116が形成される。貫通穴111~116は、隣接する電池セル間を接続する接続板(図示せず)を収容するためのものである。貫通穴111~116は、メインホルダ51の左側壁面53と同様に、接続板(図示せず)の外縁部分と相似形状に形成され、さらには引き出し用の接続タブを収容する凹部も形成される。貫通穴113に配置される接続板の出力が、第一の電池セル組全体の負極側出力の引き出し用である。貫通穴115に配置される接続板の出力が、第二の電池セル組全体の負極側出力の引き出し用である。図示していないが、貫通穴111~116は、図3で示した接続板91~96と同様の金属の薄板にて製造された接続板(図示せず)が収容される。接続板(図示せず)の電池セル41~50と接する部位には、図3で示した切欠部91b、96bと同様の切欠部が形成され、切欠部の前後両側の4つの点においてスポット溶接により接続板(図示せず)と電池セル41~50が固定される。
A plurality of through
図6は図5のメインホルダ51の単体を示す斜視図であり、視点をわずかにずらした位置から見た図である。メインホルダ51は電池セル41から50の外周面と当接する挿入孔61~70が形成されるが、挿入孔61~70の円筒状の壁面の全領域のうちの一部はホルダカバー101の分離突起部104~106にて形成される。従って、メインホルダ51には、分離突起部104~106を収容するために、右側側面から左側に向けて窪む、断面外縁形状が略菱形の窪み77~80が形成される。窪み77に分離突起部103(図5参照)が対応し、窪み78に分離突起部104(図5参照)が対応し、窪み79に分離突起部105(図5参照)が対応し、窪み80に分離突起部106(図5参照)が対応する。
FIG. 6 is a perspective view showing the single
窪み77、80は内側が中実にて形成され、窪み78、79は内側が中空にて形成される。窪み78、79の内側が中空にて形成されるのは、合成樹脂の射出成形の都合で、中空にした方が成形しやすいためであり、また、軽量化のためでもある。尚、窪み77~80のいずれを中空に形成するか、または、中実に形成するかは任意であり、重要なことは挿入孔61~70の内周面が、電池セル41~50の外周面とそれぞれ対向することと、対向する部分には、密接する部分(熱を十分伝達するように接する部分)と、径方向に空隙を有する部分(熱をできるだけ遮断するように接しないで隙間を形成する部分)を有することである。この径方向に隙間を有する部分(隙間部)として、凹部81~89が形成される。尚、挿入孔61~70の内周面(内面)が本発明の「対向面」に相当する。
The
図7は電池パック1の左右中心鉛直面における断面図である。左右中心鉛直面にまでホルダカバー101は到達しないため、図7にはホルダカバー101は図示されない。電池セル41~50の周囲の部分はメインホルダ51にて形成される部位である。本実施例のメインホルダ51は、空洞部54d、54e等の合成樹脂の射出成形に必要な空洞部分を除いて、中実状に成形される。挿入孔61~70の円形の断面形状は、電池セル41~50の断面が円形の外周面と良好に密接するように形成されるものである。ここで「密接」とは、電池セル41~50の接触部位からメインホルダ51の接触部位まで良好に熱伝導が行われるような接触状態、又は、電池セル41~50が挿入孔61~70内で左右方向に物理的に移動しないように十分保持される程度の接触状態である。挿入孔61~70の内面の一部には、電池セル41~50の外周面との距離を積極的に空けて、所定の隙間を形成させるための凹部81~89が設けられる。凹部81、82、85~87が1つだけ形成された挿入孔61、65、67~69が、電池セルの外周面との間に隙間が1つ形成された本発明の「第1挿入孔」に相当する。挿入孔61~79の内周面のうち、凹部が本発明の「離間部」に相当し、凹部以外の電池セルに接触(密接)する部分が本発明の「接触部」に相当する。
FIG. 7 is a cross-sectional view of the
図7でわかるように、凹部81~89はすべての挿入孔61~70に形成されるのではなく、挿入孔62~64には形成されない。凹部81~89が形成されない挿入孔62~64が、電池セルの外周面との間に隙間が形成されない本発明の「第2挿入孔」に相当する。また、挿入孔66には2箇所の凹部83、84が形成され、挿入孔70にも2箇所の凹部88、89が形成される。凹部83、84が複数形成された挿入孔66と、凹部88、89が複数形成された挿入孔70が、電池セルの外周面との間に隙間が複数形成された本発明の「第3挿入孔」に相当する。「第3挿入孔」においては、第1挿入孔及び第2挿入孔の少なくとも一方(ここでは第1挿入孔)と隣接し、隣接する第1挿入孔の位置に対応する位置に凹部83、84、88、89を設けている。
As can be seen in FIG. 7, recesses 81-89 are not formed in all insertion holes 61-70, but none are formed in insertion holes 62-64. The insertion holes 62 to 64 in which the
凹部81~89は、挿入孔61、65~70の左端位置から右端位置まで同一断面形状となるように、左右方向に連続して形成される。また、それぞれの挿入孔61、65、66~70は、断面の周方向に見ての凹部が形成される位置が同一ではない。挿入孔61は、電池セル42に近い側面位置(時計方向の回転角で例えるなら、0°を上方向とすると70°~110°の範囲)に凹部81が形成される。挿入孔65は、電池セル44に近い側面位置(250°~290°の範囲)に凹部82が形成される。挿入孔66~70は、上側の電池セル41~45に近い側面位置(330°~40°の範囲)に凹部83、85~88が形成される。さらに、挿入孔66は、電池セル47に近い側面位置(55°~125°の範囲)にも凹部84が形成され、挿入孔70は、電池セル49に近い側面位置(235°~305°の範囲)にも凹部89が形成される。
The recesses 81-89 are continuously formed in the left-right direction so as to have the same cross-sectional shape from the left end position to the right end position of the insertion holes 61, 65-70. In addition, the respective insertion holes 61, 65, 66 to 70 are not the same in the positions where the recesses are formed when viewed in the circumferential direction of the cross section. The
凹部81~89は、電池セル41、45~50からメインホルダ51及びホルダカバー101への熱伝導を調整するために形成するものである。例えば、メインホルダ51及びホルダカバー101の材質は、例えばPC(ポリカーボネート)、PA(ポリアミド)等の合成樹脂で製造できる。通常、電池セル41~50は、充電や放電時に発熱することがあり、電流値が大きくなれば発熱量も大きくなる。本実施例の電池セル41~50で発生した熱は、電池セル41~50の外周側円筒面からメインホルダ51又はホルダカバー101の挿入孔61~70の壁面に伝わり、メインホルダ51及びホルダカバー101から大気中に放熱されることで、電池セル41~50が冷却される。尚、電池セル41~50の中心軸と鉛直方向となる端面(正極位置、負極位置)からの熱伝導もあるが、説明を簡易化するために、ここでは電池セル41~50の外周面からの熱伝導に注目して説明する。
The recesses 81-89 are formed to adjust the heat conduction from the
本実施例のように10本の電池セル41~50を有する電池パック1では、電池パック1の中央領域に近い電池セルの放熱が一番厳しいため、電池セル42~44の温度が、他の電池セル41、45~50に比べて大きくなる。ここで、「中央領域」とは、電池パック1の高さHの半分の位置、かつ、電池パックの全長(前後長さ)Lの半分の位置を含む場所に位置する電池セル43の占める範囲、及び、電池セル43が収容される挿入孔63の空間を示す。本実施例では、凹部81~89が、隣接する電池セル41~50のうち、中央領域から遠い電池セル側から、近い電池セル側に向かって窪むように形成される。即ち、挿入孔61の凹部81は、挿入孔61に挿入される電池セル41より高温の電池セル42側に形成される。また、挿入孔65の凹部82は、挿入孔65に挿入される電池セル45より高温の電池セル44側に形成される。このように、ホルダ100(51、101)のうち、隣接の電池セルを隔てる部分を、中央領域に近い電池セルからの熱を多く受けるようにし、電池セルの温度バランスをとるようにした。この結果、中央領域に近いほど熱の逃げ場が少なく(熱の伝達を少なく)、電池セル42~44の温度が高くなる状態を抑制できる。
In the
電池パック1の内部に、上側に電池セル41~45、下側に電池セル46~50を上下2段に渡って積層する場合、上段側であって、前後方向の中心に位置する電池セル43の占める空間が中央領域となり、挿入孔63が中央に位置する挿入孔となる。この場合、上側の電池セル41~45の方が、電池パック1の外側(外気)までの距離が、電池セル46~50からの距離よりも大きい。従って、放熱には厳しい状態になる。そこで、下側の電池セル46~50を収容する挿入孔66~70の一部であって、上側の電池セル41~45に隣接する部分に凹部83、85~88を形成した。さらに、挿入孔66、70には、より高温になる電池セル47、49と隣接する側に凹部84、89を設けた。電池セル46、50は電池パック1の底面側であり且つ前後方向で最端に配置されているため、電池セル41~50の中で最も発熱し難い。そのため、1つの挿入孔に複数の凹部を設けることで、電池セル46、50からホルダ100(隣接する電池セル)への熱伝達を抑えている。
When stacking
次に、挿入孔61、65~70に形成される凹部81~89の形状とその効果について説明する。図8は、図7の部分拡大図であり、(A)は電池セル41付近の部分拡大図である。電池セル41を収容する挿入孔61には、凹部81が形成される。凹部81は、電池セル41の外周面から径方向外向きに窪むように形成された部分であって、凹部81が形成された部分(領域)において、メインホルダ51と電池セル41が非接触となり、隙間が形成されることになる。凹部81によって形成された隙間には空気が存在するため、凹部81における熱の伝導は、発熱する電池セル41から、凹部81によって形成される空気層を介して、メインホルダ51の凹部81と接する中実状の仕切り壁98a方向に行われる。仕切り壁98aが、挿入孔61と挿入孔62を連結する「連結部」に相当する。メインホルダ51の凹部81と接する仕切り壁98aへの熱の伝達度合いは、凹部81の占める面積(周方向長さS1、径方向深さS2、軸方向長さS3)によって影響される。
Next, the shapes and effects of the
図8(B)は(A)の凹部81付近の部分拡大図である。ここでは、仕切り壁98a付近の電池セル41と42の間隔が、凹部81が形成されない場合はTとなるところ、凹部81としての深さS2(径方向の長さ)は、Tの1/2以下になるように形成すると好ましく、ここでは、S2をTの20%程度とした。深さS2を大きくしすぎると、仕切り壁98a付近の強度が低下する。また、深さS2をTの1/2以上にすると、中央領域に近い電池セル42の温度上昇はむしろ高くなるので、本来の距離Tに比べて半分以上の仕切り壁98aの肉厚を確保すると良い。尚、電池セル41から仕切り壁98a付近への熱の伝導度合いは、周方向長さS1や、電池セルの軸線方向の長さS3(図示せず)によっても調整できる。図7の凹部81~89の軸線方向の長さS3は、電池セル41~50の軸線方向の長さL(図5参照)と等しく形成されている。
FIG. 8(B) is a partially enlarged view of the vicinity of the
図9は、電池セル41~43からメインホルダ51への熱伝導状況を説明するためのイメージ図である。ここでは、電池セル41~43におけるメインホルダ51の仕切り壁98a、98bへの熱の伝導状況を多数の黒矢印によって示している。ここで短い黒矢印は熱伝導が小さいことを示し、長い矢印は熱伝導が大きいことを示している(但し、厳密な大きさではなく、大体のイメージである)。電池セル41から仕切り壁98aまでの熱伝達は、凹部81が形成された部分の熱伝達量が小さく、電池セル41の外周面が仕切り壁98aに接している部分の熱伝達量が大きい。電池セル42から仕切り壁98aへの熱伝達量は、電池セル42の外周面の全体が接しているのでほぼ均一である。ここで理解できるように、凹部81による空気層を設けたことによって、電池セル41から仕切り壁98aへの熱伝達量が、電池セル42から仕切り壁98aへの熱伝達量よりも小さくなっている。この結果、電池セル41から電池セル42が位置する方向の仕切り壁98aへの熱の伝達を抑制しつつ、電池セル42から仕切り壁98aへの放熱が進むことになり、凹部81が形成されないメインホルダよりも電池セル42の温度上昇は抑制される。
FIG. 9 is an image diagram for explaining the state of heat conduction from the
以上のように、電池セル41の放熱は、凹部81が設けられたことによって一部が妨げられることになるが、電池セル41の外周面は凹部81以外のメインホルダ51との接触部位が、電池パック1の外部に近接するため、電池セル42よりも外気によって冷却される度合いが大きい。このようにメインホルダ51のどの位置の電池セルかによって、凹部の位置や大きさ、凹部の数を調整することで、隣接する電池セル間(電池セル41と電池セル42)の放熱のバランスを取ることが可能となる。
As described above, heat radiation from the
電池セル42を収容する挿入孔62には凹部による空気層は形成されない。同様に、電池セル43を収容する挿入孔63にも凹部による空気層は形成されない。従って、電池セル42と43の間の仕切り壁98b付近には、複数の黒矢印で示すように前後の電池セル42、43からほぼ均等の熱伝導があることになる。尚、図9においては仕切り壁98a、98b付近の局所的な熱伝導を説明したが、左右間の熱の伝導だけでなく、電池セルからは周方向の全面にわたって径方向に熱が伝達することは言うまでもない。
An air layer is not formed by the concave portion in the
以上、本発明の実施例について説明したように、ホルダ100(メインホルダ51、ホルダカバー101)によって、複数の電池セルの外周面部分と端面部分(正極、負極部分)のほぼ全体(接続板91~96等の取り付け部位を除く)を覆うように構成した。そして、電池セル41~50のそれぞれからホルダ100(メインホルダ51、ホルダカバー101)への熱伝導の度合いを調整するために、凹部81~89による隙間部分を形成して空気層を形成することで、電池セル41~50の熱上昇度合いのばらつきを抑制するようにした。特に、凹部81~89による隙間は、挿入孔61~70の内周面に形成され、隙間部分が外気部分に触れることがない。また、凹部81~89は、合成樹脂の射出成形によりホルダ100(メインホルダ51、ホルダカバー101)の一部に容易に製造できるので、製造コストの上昇も少なくて済む。また、凹部81~89を設ける位置、凹部の開口面の広さや凹部の深さを調節することで、各電池セル41~50の温度バランスを自在に調節することが可能となる。尚、第1の実施例では、電池セルが10本収容された電池パック1を用いて本発明を説明した。しかしながら、電池パックに収容される電池セルの本数は10本だけに限られずに、2本以上配置されるホルダを用いた電池パックにおいても同様に適用できる。
As described above with respect to the embodiments of the present invention, the holder 100 (
図10は本発明の第2の実施例に係る電池パック301の縦断面図である。電池パック301は上ケース10と下ケース320と、15本の電池セル341~355と、電池セル341~355を収容するセパレータ(ホルダ)360を含んで構成される。ここでは、セパレータ360の上側に取り付けられる回路基板30(図7参照)、ラッチ機構、ガイドレール機構、接続端子31、32、34~38等は、第1の実施例と同一又はほぼ同一の構成とすることができる。第1の実施例のホルダ100(メインホルダ51とホルダカバー101)とは異なり、セパレータ360は、それ自体が外気に晒される筐体の一部として製造されるのでは無くて、市販されている公知の電池パックと同様に下ケース320という筐体の内部に位置している。
FIG. 10 is a longitudinal sectional view of a
セパレータ360は、上下方向に3本、前後方向に5本の合計15本の電池セル341~355を収容する、いわゆる3段5列の積層を可能とする。電池セル341~355は、いわゆる18650サイズのリチウムイオン電池セルであるが、電池セルのサイズは任意であり、21700サイズ等の他のサイズの円柱状、又は、直方体状の電池セルを用いても良い。電池パック301の外形は、高さH1、奥行き(前後長)D1であり、高さH1方向の中間、奥行きD1の中間位置を点線にて引くと図10のようになる。これら水平及び鉛直に延びる点線304、305の交差点が中心位置になり、そこ中心位置に位置する電池セル348の挿入孔368が電池パック301の中央領域となる。電池セル341~355の挿入孔361~375のうち中央領域に位置する電池セル348と、その前後両側に位置する電池セル347、349を収容する挿入孔367~369には、凹部が形成されない。一方、その他の挿入孔361~366、370~375にはそれぞれ凹部381~396が1つずつ又は2つ形成される。
The
上段の挿入孔362~364には、それぞれ中央領域の電池セル348と、それに隣接して上下左右を他の電池セルで挟まる電池セル347、349用の3つの挿入孔367~369に近い側に、凹部383~385が形成される。挿入孔361には電池セル342に近い側に凹部381が形成され、電池セル346に近い側に凹部382が形成される。同様に挿入孔365には、電池セル344に近い側に凹部386が形成され、電池セル350に近い側に凹部387が形成される。中段の挿入孔366には、3つの挿入孔367~369に近い側に凹部388が形成され、挿入孔370には、3つの挿入孔367~369に近い側に凹部389が形成される。
In the upper insertion holes 362 to 364, there are three
下段の挿入孔372~374には、3つの挿入孔367~369に近い側に、それぞれ凹部392~364が形成される。挿入孔371には電池セル352に近い側に凹部391が形成され、電池セル346に近い側に凹部390が形成される。同様に挿入孔375には、電池セル354に近い側に凹部396が形成され、電池セル350に近い側に凹部395が形成される。
以上の様に、セパレータ360の挿入孔361~375のうち、電池セルの外周面との間に離間部(凹部)を1つだけ有する第1挿入孔(ここでは挿入孔362~364、366、370、372~374)と、電池セルの外周面との間に隙間が形成されない第2挿入孔(ここでは挿入孔367~369)と、電池セルの外周面との間に離間部(凹部)を複数(2つ)有する第3挿入孔(ここでは挿入孔361、365、371、375)が形成されるので、離間部(凹部381~396)を利用して電池セル341~355からセパレータ360への温度伝達状況を調整することができる。
As described above, among the insertion holes 361 to 375 of the
図11は本発明の第3の実施例に係る電池パック401の縦断面図である。電池パック401は上ケース410と下ケースを兼ねるホルダ(セパレータ)450と、5本の電池セル441~445を含んで構成される。ホルダ450には電池セル441~445を収容するための5つの電池セル用の挿入孔461~465が形成される。ここでは、ホルダ450の上側に取り付けられる回路基板、ラッチ機構、ガイドレール機構、接続端子等の図示は省略している。第1の実施例のホルダ100(メインホルダ51とホルダカバー101)と同様に、ホルダ450は、それ自体が外気に晒されるように取り付けられ、筐体の一部を構成する。
FIG. 11 is a longitudinal sectional view of a
ホルダ450は、上下方向に2段として、上段には前後方向に3本、下段には前後方向に2本の合計5本の電池セル441~445を収容する。前後方向に見て、電池セル444と445の中心軸線は、電池セル441と442、442と443のそれぞれの間に位置するように積層する、いわば俵積みの状態になるように挿入孔461~465を形成する。ここで電池パック401の高さH2方向の中心線404、奥行方向(前後方向)D2の中心線405の交差する中央領域には電池セル442が位置する。従って、熱的に厳しい電池セル442用の挿入孔462が、電池セル442の外周面との間に隙間が形成されない「第2挿入孔」に相当する。残りの挿入孔461、463~465は、電池セル441、443~445の外周面との間に離間部(凹部)を1つだけ有する「第1挿入孔」に相当する。収容する電池セル441~445が5本だけの電池パック401では、電池セルの外周面との間に離間部(凹部)を複数有する「第3挿入孔」は形成されない。
The
以上説明した本発明によれば、複数の電池セルをホルダ(セパレータ)によって全体を覆うようにした電池パックにおいて、複数の電池セルの挿入孔を独立して筒状に形成して、電池セルの外周面の全体と接触するような基本構成とし、複数の挿入孔のうちのいくつかに電池セルの外周面との間に隙間(離間部)を1つ又は2つ以上形成するようにした。この隙間(離間部)を非均等(非対称)に構成することで電池セルからホルダへの伝熱の経路を調整できるようになった。また、隙間(離間部)の数だけでなく、周方向及び軸方向に占める大きさ(面積)や、径方向隙間の大きさ(径方向長さ)を調整することで、各電池セル間の温度バランスを調整できる。尚、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上述の実施例では円筒状の電池セルを用いた例で説明したが、直方体状又はその他形状の電池セルを用いて、電池セルの外形と相似形状の空間を有する挿入孔を形成して、挿入孔の一部に凹状の隙間(離間部)を形成するようにしても良い。 According to the present invention described above, in a battery pack in which a plurality of battery cells are entirely covered with a holder (separator), the insertion holes for the plurality of battery cells are independently formed in a cylindrical shape, and the battery cells are inserted into the battery pack. The basic configuration is such that the battery cell is in contact with the entire outer peripheral surface, and one or more gaps (spaced portions) are formed between some of the plurality of insertion holes and the outer peripheral surface of the battery cell. By forming the gaps (spaced portions) non-uniformly (asymmetrically), it has become possible to adjust the path of heat transfer from the battery cell to the holder. In addition, by adjusting not only the number of gaps (spaced parts), but also the sizes (areas) occupied in the circumferential and axial directions, and the sizes of radial gaps (radial length), You can adjust the temperature balance. It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiment, an example using a cylindrical battery cell was described, but a battery cell having a rectangular parallelepiped shape or other shape may be used to form an insertion hole having a space having a shape similar to the outer shape of the battery cell. Alternatively, a recessed gap (spaced portion) may be formed in a part of the insertion hole.
1 電池パック 4 右カバー 6 左カバー 6a 滑り止め加工部
7a~7d ネジ 10 上ケース 11 下段面 12 段差面
13 上段面 14 開口面 15 隆起部 15a ストッパ部
16a、16b ラッチボタン 17a、17b 係止爪
18a、18b レール部 20 スロット群配置領域 21~28 スロット
30 回路基板 31、32 正極端子 34~36 信号端子
37 負極端子 38 信号端子 39 端子カバー 40 ホルダ組
41~50 電池セル 46a (電池セル46の)中心軸
46b (電池セル46の)外周面 51 メインホルダ 52a 上壁面
52b 前壁面 52c 底面 52d 後壁面 53 左側壁面
53a~53f 貫通穴 54 基台部 54a、54b 段差面
54c 滑り止め加工 54d、54e 空洞部 55、56 取付ボス
55a、55b、56a、56b ネジ穴 57a ネジボス
57b 支持部 58a~58f タブ保持部 60 開口面
61~70 挿入孔 81~89 凹部(隙間部) 81a 凹部(隙間部)
91~96 接続板 91a~96a 接続タブ 91b、96b 切欠部
91c、96c スポット溶接部 98a、98b 仕切り壁 100 ホルダ
101 ホルダカバー 102a 上縁部 102b 前縁部
102c 下縁部 102d 後縁部 103~106 分離突起部
111~116 貫通穴 200 電気機器 201 電気機器本体
202 ハウジング 202a 胴体部 202b ハンドル部
202c 電池パック装着部 204 モータ 206 トリガレバー
207 正逆切替レバー 208 出力軸 301 電池パック
320 下ケース 341~355 電池セル 360 セパレータ
361~375 挿入孔 381~396 凹部 401 電池パック
410 上ケース 441~445 電池セル 450 ホルダ
461~465 挿入孔
1
91-96
Claims (12)
前記複数の電池セルのそれぞれが挿入される複数の挿入孔を有し、前記複数の電池セルを支持するセパレータと、
を備えた電池パックであって、
前記複数の挿入孔はそれぞれ、前記電池セルの外周面と対向する対向面を有し、
前記複数の挿入孔のうちの第1挿入孔の前記対向面は、前記電池セルの外周面と接触する接触部と、前記電池セルの外周面との間に隙間が形成される離間部と、を有し、
前記離間部は、前記電池セルの軸線を基準にして、上下方向で非対称、又は、左右方向で非対称に設けられている、
ことを特徴とする電池パック。 a plurality of battery cells;
a separator that has a plurality of insertion holes into which each of the plurality of battery cells is inserted and that supports the plurality of battery cells;
A battery pack comprising
each of the plurality of insertion holes has a facing surface facing the outer peripheral surface of the battery cell,
The facing surface of the first insertion hole among the plurality of insertion holes includes a contact portion that contacts the outer peripheral surface of the battery cell, and a separation portion in which a gap is formed between the outer peripheral surface of the battery cell; has
The separation portion is provided asymmetrically in the vertical direction or asymmetrically in the horizontal direction with respect to the axis of the battery cell,
A battery pack characterized by:
前記複数の電池セルのそれぞれが挿入される複数の挿入孔を有し、前記複数の電池セルを支持するセパレータと、
を備えた電池パックであって、
前記複数の挿入孔はそれぞれ、前記電池セルの外周面と対向する対向面を有し、
前記複数の挿入孔は、前記電池セルの外周面と接触する接触部と、前記電池セルの外周面との間に隙間が形成される離間部と、を有する第1挿入孔と、前記接触部だけ有して前記離間部を有さない第2挿入孔、とを備える、
ことを特徴とする電池パック。 a plurality of battery cells;
a separator that has a plurality of insertion holes into which each of the plurality of battery cells is inserted and that supports the plurality of battery cells;
A battery pack comprising
each of the plurality of insertion holes has a facing surface facing the outer peripheral surface of the battery cell,
The plurality of insertion holes include a first insertion hole having a contact portion that contacts the outer peripheral surface of the battery cell and a separation portion that forms a gap between the outer peripheral surface of the battery cell, and the contact portion. a second insertion hole that has only the spaced portion and does not have the spaced portion;
A battery pack characterized by:
前記複数の挿入孔は、前記第1挿入孔と隣接する第2挿入孔を有し、
前記離間部は、前記第1挿入孔における前記第2挿入孔が設けられている側に設けられている、
ことを特徴とする電池パック。 The battery pack according to claim 1 or 2,
The plurality of insertion holes have a second insertion hole adjacent to the first insertion hole,
The separating portion is provided on a side of the first insertion hole on which the second insertion hole is provided,
A battery pack characterized by:
前記第2挿入孔に挿入される前記電池セルは、前記第1挿入孔に挿入される前記電池セルよりも温度上昇が抑えられる、ことを特徴とする電池パック。 The battery pack according to claim 3,
A battery pack according to claim 1, wherein the battery cell inserted into the second insertion hole has a lower temperature rise than the battery cell inserted into the first insertion hole.
前記複数の挿入孔は前記第1挿入孔及び前記第2挿入孔の少なくとも一方と隣接し、前記接触部及び前記離間部を有する第3挿入孔を有し、
前記第1挿入孔と前記第3挿入孔の前記離間部は大きさが異なる、ことを特徴とする電池パック。 The battery pack according to any one of claims 2 to 4,
the plurality of insertion holes have a third insertion hole adjacent to at least one of the first insertion hole and the second insertion hole and having the contact portion and the separation portion;
A battery pack, wherein the first insertion hole and the third insertion hole are different in size from each other.
前記第1挿入孔と前記第3挿入孔の前記離間部は、前記電池セルの周方向における長さが異なる、ことを特徴とする電池パック。 The battery pack according to claim 5,
The battery pack, wherein the spaced portions of the first insertion hole and the third insertion hole have different lengths in the circumferential direction of the battery cell.
前記第1挿入孔と前記第3挿入孔の前記離間部は、前記電池セルと前記対向面との距離が異なる、ことを特徴とする電池パック。 The battery pack according to claim 5 or 6,
The battery pack, wherein the separation portion between the first insertion hole and the third insertion hole has a different distance between the battery cell and the facing surface.
前記複数の挿入孔は前記第1挿入孔と隣接する第2挿入孔を有し、
前記セパレータは、前記第1挿入孔と前記第2挿入孔とが並ぶ方向において前記第1挿入孔と前記第2挿入孔を連結する連結部を有し、
前記並ぶ方向における前記離間部の前記隙間の寸法は、前記連結部の寸法より小さい、
ことを特徴とする電池パック。 The battery pack according to any one of claims 1 to 7,
The plurality of insertion holes have a second insertion hole adjacent to the first insertion hole,
the separator has a connecting portion that connects the first insertion hole and the second insertion hole in a direction in which the first insertion hole and the second insertion hole are arranged;
the dimension of the gap in the spacing portion in the arranging direction is smaller than the dimension of the connecting portion;
A battery pack characterized by:
前記第2挿入孔は、前記セパレータの中央領域に設けられる、ことを特徴とする電池パック。 The battery pack according to claim 8,
The battery pack, wherein the second insertion hole is provided in a central region of the separator.
前記複数の電池セルのそれぞれが挿入される複数の挿入孔を有し、前記複数の電池セルを支持するセパレータと、
を備えた電池パックであって、
前記複数の挿入孔は少なくとも3つ前後方向に並んで配置され、
前記複数の挿入孔のうち、中央に位置する挿入孔以外の挿入孔は、前記電池セルの外周面と接触する接触部と、前記電池セルの外周面との間に隙間が形成される離間部と、を有する、
ことを特徴とする電池パック。 a plurality of battery cells;
a separator that has a plurality of insertion holes into which each of the plurality of battery cells is inserted and that supports the plurality of battery cells;
A battery pack comprising
At least three of the plurality of insertion holes are arranged side by side in the front-rear direction,
Of the plurality of insertion holes, the insertion holes other than the insertion hole positioned at the center are separated portions in which a gap is formed between a contact portion that contacts the outer peripheral surface of the battery cell and the outer peripheral surface of the battery cell. and having
A battery pack characterized by:
前記離間部は、中央に位置する前記挿入孔が設けられている側に設けられる、
ことを特徴とする電池パック。 The battery pack according to claim 9,
The separation part is provided on the side where the insertion hole located in the center is provided,
A battery pack characterized by:
前記電池パックが装着される電池パック装着部と、前記電池パックの電力により駆動する駆動部と、を有する電気機器本体と、
を備えたことを特徴とする電気機器。
a battery pack according to any one of claims 1 to 11;
an electric device main body having a battery pack mounting portion to which the battery pack is mounted; and a driving portion driven by the power of the battery pack;
An electrical device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021176392A JP2023065953A (en) | 2021-10-28 | 2021-10-28 | Battery packs and electrical equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021176392A JP2023065953A (en) | 2021-10-28 | 2021-10-28 | Battery packs and electrical equipment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023065953A true JP2023065953A (en) | 2023-05-15 |
Family
ID=86322204
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021176392A Pending JP2023065953A (en) | 2021-10-28 | 2021-10-28 | Battery packs and electrical equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023065953A (en) |
-
2021
- 2021-10-28 JP JP2021176392A patent/JP2023065953A/en active Pending
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