JP2024049847A - Battery device - Google Patents

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徹 海老原
和也 冨山
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Abstract

Figure 2024049847000001

【課題】ヒューズをケース内に配置しても小形に構成できる電池装置を提供する。
【解決手段】電池装置10は、ケース11と、複数の素電池12と、ヒューズ14とを備える。複数の素電池12は、ケース11内に並列に配置される。ヒューズ14は、素電池12と電気的に接続され、ケース11内で素電池12と素電池12との間の互いに対向する領域Aに配置される。
【選択図】図3

Figure 2024049847000001

A battery device that can be configured small even when a fuse is placed inside a case is provided.
[Solution] A battery device 10 includes a case 11, a plurality of unit cells 12, and a fuse 14. The plurality of unit cells 12 are arranged in parallel inside the case 11. The fuse 14 is electrically connected to the unit cells 12, and is arranged in an area A between the unit cells 12 within the case 11 where the unit cells 12 face each other.
[Selected figure] Figure 3

Description

本発明の実施形態は、電池装置に関する。 An embodiment of the present invention relates to a battery device.

従来、電池装置から供給する電力により動作する電気機器がある。このような電気機器に用いられる電池装置は、ケース内に複数の素電池を配置し、さらに、過電流に対する保護を目的として、素電池との配線経路中にヒューズが組み込まれている。 Conventionally, there are electrical devices that operate using power supplied from a battery device. The battery devices used in such electrical devices have multiple unit cells arranged inside a case, and furthermore, a fuse is built into the wiring path between the unit cells to protect against overcurrent.

ヒューズは、ケースの外部に配置される場合の他、ケース内に配置されることもあるが、ケース内でヒューズを配置する位置を確保するのが困難であったり、ヒューズを配置するためにケースを大きくする必要がある。 In addition to being placed outside the case, fuses can also be placed inside the case, but this can make it difficult to find a place to place the fuse inside the case, or the case must be made larger to accommodate the fuse.

特開2004-185842号公報JP 2004-185842 A

本発明が解決しようとする課題は、ヒューズをケース内に配置しても小形に構成できる電池装置を提供することにある。 The problem that this invention aims to solve is to provide a battery device that can be constructed in a small size even if the fuse is placed inside the case.

実施形態の電池装置は、ケースと、複数の素電池と、ヒューズとを備える。複数の素電池は、ケース内に並列に配置される。ヒューズは、素電池と電気的に接続され、ケース内で素電池と素電池との間の互いに対向する領域に配置される。 The battery device of the embodiment includes a case, a plurality of unit cells, and a fuse. The plurality of unit cells are arranged in parallel inside the case. The fuse is electrically connected to the unit cells and is arranged in opposing areas between the unit cells inside the case.

実施形態の電池装置によれば、ヒューズをケース内に配置しても小形に構成することが期待できる。 The battery device of this embodiment is expected to be compact even when the fuse is placed inside the case.

第1の実施形態を示す電池装置の斜視図である。1 is a perspective view of a battery device according to a first embodiment; 同上電池装置の蓋を外した斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the battery device with the cover removed. 同上電池装置の分解斜視図である。FIG. 同上電池装置の蓋を外した平面図である。FIG. 2 is a plan view of the battery device with the cover removed. 同上電池装置の蓋を外した斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the battery device with the cover removed. 同上電池装置の蓋を外した斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the battery device with the cover removed. 同上電池装置の断面図である。FIG. 同上電池装置の配線図である。FIG. 2 is a wiring diagram of the battery device. 第2の実施形態を示す電池装置の蓋を外した平面図である。FIG. 11 is a plan view of a battery device according to a second embodiment with the cover removed.

以下、第1の実施形態を、図1ないし図8を参照して説明する。 The first embodiment will be described below with reference to Figures 1 to 8.

電池装置10は、例えば、非常灯および誘導灯などの停電時に電池電力で動作する非常用照明装置や、その他の電池電力で動作する電気機器に使用される。 The battery device 10 is used, for example, in emergency lighting devices such as emergency lights and emergency exit lights that run on battery power during power outages, and in other electrical devices that run on battery power.

電池装置10は、ケース11と、このケース11内に並列に配置される複数の素電池12と、ケース11に配置されるコネクタ13、ケース11内に配置されるヒューズ14とを備えている。本実施形態では、4つの素電池12を用いられる。 The battery device 10 includes a case 11, a number of unit cells 12 arranged in parallel within the case 11, a connector 13 arranged in the case 11, and a fuse 14 arranged in the case 11. In this embodiment, four unit cells 12 are used.

ケース11は、絶縁性を有する樹脂製で、ケース本体20と、このケース本体20の一面側である上面側に取り付けられる蓋21とを備える。 The case 11 is made of insulating resin and includes a case body 20 and a lid 21 attached to one side, the top side, of the case body 20.

ケース本体20は、他面側である底面側の略Cの字形の底面部22と、この底面部22の周辺から立ち上げられて設けられた周面部23とを有し、上面側が開口されている。 The case body 20 has a substantially C-shaped bottom surface 22 on the other side, which is the bottom surface, and a peripheral surface 23 that is raised from the periphery of the bottom surface 22, and is open on the top surface.

ケース本体20は、4つの素電池12が底面部22上に沿って略円弧状に並列に並んで配置されるように、4つの電池収容部24が底面部22上に沿って略円弧状に並列に並んで設けられている。 The case body 20 has four battery storage sections 24 arranged in parallel in a roughly arc shape along the bottom surface 22 so that the four unit cells 12 are arranged in parallel in a roughly arc shape along the bottom surface 22.

周面部23の外周面側の上端側で、隣り合う電池収容部24の間の各位置に、蓋21を取り付けるための被取付部25が設けられている。被取付部25は、上下方向に連通する取付孔26と、この取付孔26の外径側に設けられる板状の爪受部27とを備えている。これら被取付部25は、一部が、隣り合う電池収容部24間および電池収容部24に収容された素電池12間に配置されており、隣り合う電池収容部24間および隣り合う素電池12間に隙間を設けている。 At the upper end of the outer peripheral surface of the peripheral portion 23, at each position between adjacent battery housing sections 24, there are provided mounting sections 25 for mounting the lid 21. The mounting sections 25 have mounting holes 26 that communicate in the vertical direction, and plate-shaped claw receivers 27 provided on the outer diameter side of the mounting holes 26. Some of these mounting sections 25 are disposed between adjacent battery housing sections 24 and between the unit cells 12 housed in the battery housing sections 24, providing gaps between adjacent battery housing sections 24 and between adjacent unit cells 12.

周面部23の内周面側の上端側には、コネクタ13を取り付けるコネクタ取付部28が設けられている。コネクタ取付部28には、コネクタ13を載せる取付台部29が設けられ、この取付台部29上に連続した周面部23の位置にコネクタ13が挿通される切欠き部30が設けられている。 A connector mounting portion 28 for mounting the connector 13 is provided on the upper end of the inner peripheral surface of the peripheral portion 23. The connector mounting portion 28 is provided with a mounting base portion 29 on which the connector 13 is placed, and a notch portion 30 through which the connector 13 is inserted is provided at a position on the peripheral portion 23 that is continuous with the mounting base portion 29.

取付台部29の中央には、蓋21を取り付けるための被取付部31が突設されている。被取付部31は切欠き部30とは反対方向に向けて爪部32を有している。取付台部29の両側には、コネクタ13を取り付けるための複数の取付壁部33が突設されている。 A mounting portion 31 for mounting the lid 21 protrudes from the center of the mounting base 29. The mounting portion 31 has a claw portion 32 facing in the opposite direction to the notch portion 30. A plurality of mounting walls 33 for mounting the connector 13 protrude from both sides of the mounting base 29.

蓋21は、ケース本体20の上面側に取り付けられて閉塞する。蓋21の外周面側には、ケース本体20の各被取付部25に取り付けられる取付爪34が突設されている。取付爪34は、取付孔26に差し込まれて爪受部27に係合することで蓋21をケース本体20に取り付ける。蓋21の内側位置には、ケース本体20の被取付部31に取り付けられる取付爪35が突設されている。取付爪35は、被取付部31の爪部32に係合することで蓋21をケース本体20に取り付ける。蓋21の内面には、ケース本体20との間に素電池12を押える複数の電池押え部36が設けられているとともに、ケース本体20との間にコネクタ13を押えるコネクタ押え部37が設けられている。 The lid 21 is attached to the upper surface of the case body 20 to close it. On the outer peripheral surface of the lid 21, mounting claws 34 are protruding to be attached to each mounting portion 25 of the case body 20. The mounting claws 34 are inserted into the mounting holes 26 and engage with the claw receivers 27 to attach the lid 21 to the case body 20. On the inner side of the lid 21, mounting claws 35 are protruding to be attached to the mounting portions 31 of the case body 20. The mounting claws 35 are engaged with the claw portions 32 of the mounting portions 31 to attach the lid 21 to the case body 20. On the inner surface of the lid 21, a plurality of battery pressing portions 36 that press the unit cells 12 between the lid 21 and the case body 20 are provided, and a connector pressing portion 37 that presses the connector 13 between the lid 21 and the case body 20 is provided.

また、素電池12は、例えばニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの充放電可能とする二次電池のセルが用いられている。素電池12は、例えば単2電池サイズの円柱状に形成され、一端面がプラス極40、他端面がマイナス極41となっている。図3および図8に示すように、本実施形態では、隣り合う素電池12がプラス極40とマイナス極41とを逆向きとして配置され、異なる極性同士をリード電極42でそれぞれ直列に接続されている。リード電極42は、導電性を有する金属板で、素電池12に溶接固定されて電気的に接続されている。4つの素電池12がリード電極42によって直列に接続されている。 The cells 12 are made of rechargeable secondary batteries such as nickel-metal hydride batteries or lithium-ion batteries. The cells 12 are formed into a cylindrical shape, for example the size of a C-cell battery, with one end surface being a positive pole 40 and the other end surface being a negative pole 41. As shown in Figures 3 and 8, in this embodiment, adjacent cells 12 are arranged with the positive pole 40 and the negative pole 41 facing in opposite directions, and the opposite polarities are connected in series by lead electrodes 42. The lead electrodes 42 are conductive metal plates that are welded to the cells 12 for electrical connection. Four cells 12 are connected in series by the lead electrodes 42.

直列接続の一端側の素電池12のプラス極40にはリード線43の一端側が溶接固定されて電気的に接続され、このリード線43の他端側がコネクタ13に電気的に接続されている。 One end of a lead wire 43 is welded and electrically connected to the positive pole 40 of the battery cell 12 at one end of the series connection, and the other end of this lead wire 43 is electrically connected to the connector 13.

直列接続の他端側の素電池12のマイナス極41にはリード電極42が溶接固定されて電気的に接続され、このリード電極42にリード線44の一端側が溶接接続されて電気的に接続され、このリード線44の他端側がヒューズ14の一端側に溶接固定されて接続され、ヒューズ14の他端側にリード線45の一端側が溶接接続されて電気的に接続され、このリード線45の他端側がコネクタ13に電気的に接続されている。 A lead electrode 42 is welded and electrically connected to the negative pole 41 of the unit battery 12 at the other end of the series connection, one end of a lead wire 44 is welded and electrically connected to this lead electrode 42, the other end of this lead wire 44 is welded and connected to one end of the fuse 14, one end of a lead wire 45 is welded and electrically connected to the other end of the fuse 14, and the other end of this lead wire 45 is electrically connected to the connector 13.

また、コネクタ13は、ケース11のコネクタ取付部28に取り付けられるコネクタ本体部50と、切欠き部30からケース11の外部に突出するコネクタ接続部51とを有している。コネクタ接続部51内には、一対のコネクタ端子が配置されている。 The connector 13 also has a connector body 50 that is attached to the connector mounting portion 28 of the case 11, and a connector connection portion 51 that protrudes from the cutout portion 30 to the outside of the case 11. A pair of connector terminals are arranged within the connector connection portion 51.

コネクタ本体部50には、コネクタ接続部51の突出方向とは反対の端面側に、複数の素電池12に直列接続された両端のリード線43,45が挿通される挿通口52が開口形成されている。挿通口52に挿通されたリード線43,45は、コネクタ13内の一対のコネクタ端子に電気的に接続される。さらに、コネクタ本体部50の端面側の中央には、コネクタ取付部28から突出する被取付部31に嵌合する嵌合溝53が形成されている。この嵌合溝53が被取付部31に嵌合された状態で、挿通口52の幅方向の中央に被取付部31が配置され、この被取付部31によって挿通口52に挿通されるリード線43,45が幅方向に分離されて挿通される。 In the connector main body 50, an insertion hole 52 is formed on the end face side opposite to the protruding direction of the connector connection part 51, through which the lead wires 43, 45 at both ends connected in series to the multiple unit cells 12 are inserted. The lead wires 43, 45 inserted into the insertion hole 52 are electrically connected to a pair of connector terminals in the connector 13. Furthermore, a fitting groove 53 is formed in the center of the end face side of the connector main body 50, which fits into the mounting part 31 protruding from the connector mounting part 28. With this fitting groove 53 fitted into the mounting part 31, the mounting part 31 is positioned in the center of the width of the insertion hole 52, and the lead wires 43, 45 inserted into the insertion hole 52 are separated in the width direction by the mounting part 31 and inserted.

コネクタ本体部50の両側には、コネクタ取付部28の両側の取付壁部33に係合して取り付けられる係合部54が設けられている。 On both sides of the connector body 50, there are engagement parts 54 that engage with the mounting walls 33 on both sides of the connector mounting part 28.

コネクタ接続部51は、例えば点灯装置などの電気機器のコネクタと接続される。 The connector connection part 51 is connected to a connector of an electrical device such as a lighting device.

また、ヒューズ14は、所定の電流値以上の電流が流れると溶断する電流ヒューズが用いられている。ヒューズ14は、素電池12とコネクタ13を接続する配線60の途中に電気的に接続されるものであって、リード線44,45間に電気的に接続されている。 Fuse 14 is a current fuse that melts when a current of a predetermined value or more flows. Fuse 14 is electrically connected to the middle of wiring 60 that connects unit cell 12 and connector 13, and is electrically connected between lead wires 44 and 45.

ヒューズ14は、コネクタ13の挿通口52に対向する2つの素電池12の間であって、これら2つの素電池12と素電池12との間の互いに対向する領域Aに配置されている。領域Aには、ヒューズ14と一緒に、このヒューズ14に接続された配線60の一部も配置される。ヒューズ14は、配線60によって支持されて領域Aに配置されてもよいし、別のヒューズ保持部材で保持して領域Aに配置されてもよい。 The fuse 14 is disposed between the two unit cells 12 that face the insertion opening 52 of the connector 13, in an area A between these two unit cells 12 that face each other. In area A, a part of the wiring 60 connected to the fuse 14 is also disposed together with the fuse 14. The fuse 14 may be disposed in area A supported by the wiring 60, or may be disposed in area A held by a separate fuse holding member.

そして、電池装置10を組み立てる場合には、予め、4つの素電池12とリード電極42およびリード線43,44,45とコネクタ13とヒューズ14とを電気的に接続して電池ユニットとしてユニット化しておき、この電池ユニットをケース本体20に挿入し、蓋21をケース本体20に被せて取り付ける。 When assembling the battery device 10, the four cells 12, the lead electrodes 42, the lead wires 43, 44, 45, the connector 13, and the fuse 14 are first electrically connected to form a battery unit, and this battery unit is then inserted into the case body 20, and the lid 21 is attached to cover the case body 20.

電池ユニットをケース本体20に挿入する際、各素電池12をケース本体20の各電池収容部24に挿入し、ヒューズ14およびこのヒューズ14に接続されたリード線44,45を、コネクタ13の挿通口52に対向する2つの素電池12と素電池12との間の領域Aに配置する。さらに、コネクタ13をコネクタ取付部28に配置する。このとき、コネクタ13に接続されたリード線44,45をコネクタ取付部28から突出する被取付部31の幅方向の両側に分離して配置する。 When inserting the battery unit into the case body 20, each battery cell 12 is inserted into each battery housing section 24 of the case body 20, and the fuse 14 and the lead wires 44, 45 connected to this fuse 14 are placed in area A between the two battery cells 12 that face the insertion opening 52 of the connector 13. Furthermore, the connector 13 is placed in the connector attachment section 28. At this time, the lead wires 44, 45 connected to the connector 13 are placed separately on both sides in the width direction of the attachment section 31 that protrudes from the connector attachment section 28.

蓋21をケース本体20に被せて取り付けることにより、ケース本体20と蓋21との間で、各素電池12およびコネクタ13が挟み込まれて保持される。 By attaching the lid 21 over the case body 20, each battery cell 12 and connector 13 are sandwiched and held between the case body 20 and the lid 21.

そして、このように構成された電池装置10では、ヒューズ14が、ケース11内で素電池12と素電池12との間の互いに対向する領域Aに配置されるため、ヒューズ14をケース11内に配置しても小形に構成できる。 In the battery device 10 configured in this manner, the fuses 14 are disposed in the area A between the unit cells 12 facing each other inside the case 11, so the fuses 14 can be configured to be small even when disposed inside the case 11.

素電池12と素電池12との間は、ケース11のケース本体20に蓋21を取り付ける被取付部25が配置されることから、素電池12と素電池12との間に隙間が存在するため、この隙間を有効に利用してヒューズ14を配置することができる。 Between the unit cells 12 and the unit cells 12, there is a mounting portion 25 for mounting the lid 21 to the case body 20 of the case 11, so there is a gap between the unit cells 12 and the unit cells 12, and this gap can be effectively used to place the fuse 14.

素電池12と素電池12との間の領域Aには、ヒューズ14に接続される配線60の一部も配置されるため、ケース11内での配線60の配置も容易にできるとともに、配線60を短くできる。 A portion of the wiring 60 connected to the fuse 14 is also arranged in the area A between the unit cells 12, making it easier to arrange the wiring 60 within the case 11 and allowing the wiring 60 to be short.

コネクタ13とヒューズ14とは互いに対向する位置に配置されるため、ケース11内での配線60の配置も容易にできるとともに、配線60を短くできる。 The connector 13 and the fuse 14 are positioned opposite each other, making it easy to arrange the wiring 60 inside the case 11 and shortening the length of the wiring 60.

また、図9に第2の実施形態を示すように、ケース11内により多くの素電池12を収容した電池装置10の場合においても、ヒューズ14が、ケース11内で素電池12と素電池12との間の互いに対向する領域Aに配置されるようにすることにより、ヒューズ14をケース11内に配置しても小形に構成できる。 As shown in FIG. 9, in the second embodiment, even in the case of a battery device 10 that houses a larger number of unit cells 12 in the case 11, the fuses 14 can be arranged in the area A between the unit cells 12 facing each other in the case 11, allowing the fuses 14 to be arranged in a small size even when placed in the case 11.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention and its equivalents described in the claims.

10 電池装置
11 ケース
12 素電池
13 コネクタ
14 ヒューズ
60 配線
A 領域
REFERENCE SIGNS LIST 10 Battery device 11 Case 12 Cell 13 Connector 14 Fuse 60 Wiring Area A

Claims (3)

ケースと;
前記ケース内に並列に配置される複数の素電池と;
前記素電池と電気的に接続され、前記ケース内で前記素電池と前記素電池との間の互いに対向する領域に配置されるヒューズと;
を備えることを特徴とする電池装置。
Case and;
a plurality of unit cells arranged in parallel within the case;
a fuse electrically connected to the battery cell and disposed in an opposing area between the battery cells within the case;
A battery device comprising:
前記ヒューズに電気的に接続され、前記ケース内で前記ヒューズが配置される前記領域に一部が配置された配線を備える
ことを特徴とする請求項1記載の電池装置。
The battery device according to claim 1 , further comprising a wiring electrically connected to the fuse, the wiring being partially disposed in the area in the case where the fuse is disposed.
前記ケースの前記ヒューズに対向する位置に配置されるコネクタを備える
ことを特徴とする請求項1記載の電池装置。
The battery device according to claim 1 , further comprising a connector arranged in a position on the case opposite the fuse.
JP2022156328A 2022-09-29 Battery device Pending JP2024049847A (en)

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