JP3136940B2 - 電池パック - Google Patents

電池パック

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JP3136940B2
JP3136940B2 JP07040852A JP4085295A JP3136940B2 JP 3136940 B2 JP3136940 B2 JP 3136940B2 JP 07040852 A JP07040852 A JP 07040852A JP 4085295 A JP4085295 A JP 4085295A JP 3136940 B2 JP3136940 B2 JP 3136940B2
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毅 石丸
光弘 田村
公 増川
良一 浜崎
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/213Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • 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
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  • Electrochemistry (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は複数個の電池を箱形容器
に内蔵した電池パックに関するものである。
【0002】
【従来の技術】各種の機器の開発と実用化に伴って、そ
の電源として多くの二次電池が使用されている。電源電
池としては鉛蓄電池、ニッケル−カドミウム蓄電池が普
及し、ニッケル−水素蓄電池、リチウムイオン二次電池
などがこれに加わってきた。
【0003】ところで各種の機器は一部を除いては所望
の電圧が、6V、12V、24Vのように単電池の電圧
よりも高いことと、機器と電池を保護する目的とで複数
個の電池を電気的かつ機械的に接続して容器に収納した
電池パックが使われている。また電池パックとしても使
われる機器に適合するようにパック容器の改良、電池間
の接続法、各電池間の絶縁方法、端子の取り出し法など
に多くの工夫が払われてきた。
【0004】複数個の電池の接続法と配置の仕方には当
然多くの種類がある。図5は、例えばニッケル−カドミ
ウム蓄電池やニッケル−水素蓄電池のような公称電圧
1.2Vの単電池を12V用としてセル1aから1jま
での10セルを直列接続し、配置した例である。この場
合1番目のセル1aの正極が電池群全体の正極となり、
10番目のセル1jの負極が電池群全体の負極としてそ
れぞれ出入力端子と接続されている。この図5のように
容器のほぼ中央部に電池を6セル配置し、その上下両側
にも電池を2セルずつ配置する構成が電池パックの縦、
横の大きさのバランスの上で好ましい。これが5セルな
ら各々の電池セル数を1/2にすればよい。また10セ
ルより多い場合は、一般的に中央、両側の電池セル数を
増やせば良い。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところでこのような配
列の電池パックを作製する上で重要なのは、以下の3点
である。まず1番目は図5に示す10番目のセル1jの
負極15と外部入出力端子7を連絡するリード板5と、
このリード板5に沿って位置した2つのセル1b・1c
との間の十分な絶縁確保である。ここの絶縁が不十分で
あると、リード板5とセル1b・1cとがショートし発
熱あるいは発火する危険性がある。リード板5とセル1
b・1cとの間に十分な絶縁を施し、電池群最後部のセ
ル1jの負極15とリード板5とを接続させる必要があ
る。2番目は、電池パックにおいてケースの膨れや歪
み、外形寸法のバラツキの原因である電池群の歪みや変
形を抑えるためにセル1a〜1b,1c〜1h,1i〜
1jの各電池ブロック間、及び端子7からのリード板
5,6と電池群の正、負両極との電気的接続を容器内に
固定してから行えるようにすることである。電池ブロッ
クが容器の内側形状に沿った状態に納まっていれば、電
池群の歪みや変形の防止、そして電池パックの変形や外
形寸法のバラツキの防止ができる。3番目は、電池パッ
クを低価格にするために絶縁体8、9を簡単な金型構造
が実現できる1つの部品とし、その絶縁体を電池パック
に取りつける工程を簡便なものとすることである。
【0006】まず図5におけるリード板5とセル1b,
1cとの絶縁については、例えば図6のように絶縁紙1
0を電池群の構成後にリード板5とセル1b,1cとの
間に挿入したり、図7のような合成樹脂製のリード案内
筋をもった成形パーツ11を同位置に挿入する手段があ
る。しかしこれらの方法ではパックの組立て工程中に絶
縁体10,11の後挿入の工程が必要であるとともに、
十分な絶縁を図るために絶縁体の固定が必要であり、パ
ックの構成部品と組立て工程が増えてしまう。
【0007】そこで組立て工程において絶縁体の後挿入
を無くすために、図8のように端子7及びリード板5と
セル1a〜1cの絶縁をするための絶縁体8、9を一体
にした成形部品12が考えられる。しかしこの構造では
容器に電池ブロックを固定させた後でのセル1bの負極
と1cの正極の接続が不可能になる。なお図9のように
図6のリード板5に代えて絶縁チューブで被覆されたリ
ード板13も考えられるが、端子7と最後部のセル1j
とを連絡するリード板5の案内が無いので、図10
(A)(B)に示す通り、パックの組立て作業のバラツ
キによってセル1jの負極15に接続するリード板13
は上または下にズレて位置出しの精度が得られずに、ス
ポット溶接箇所14が電池を被覆している樹脂チューブ
16に乗り上げてしまい、スポット溶接箇所14が電池
負極15から外れて電気的な接続が十分になされない可
能性があるという問題がある。
【0008】本発明は、上記の課題を解決するもので、
外部入出力端子とケース内に収納された電池群との電気
的な接続を安全にかつ精度良く行い、変形や外形寸法の
バラツキが少なく組み立て工程において作業性の良い電
池パックを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するものであり、図1に示すように複数個の電池を
接続体で電気的に直列に接続して容器に収納する電池パ
ックにおいて、L字形で折り曲げ自在なヒンジ部をもっ
た電気絶縁性の端子ホルダー3を有しており、その端子
ホルダーの合成樹脂部分にて電池と端子7及び電池とリ
ード板5との絶縁を図り、かつホルダーにヒンジ部2の
他にリード板5を案内する案内溝17を設け、電池群の
最後部端子とホルダーの端子7とをリード板5で接続し
て合成樹脂製ケース4に収納する際にホルダーの案内溝
17とケースの内壁とでリード板5を確実にガイドする
構造としたものである。
【0010】
【作用】このように複数個の電池を電気的に直列接続し
て容器に収納する電池パックにおいて、端子と電池との
間の絶縁体部分と、端子からのリード板と電池との間の
絶縁体部分とがヒンジ部を介して1つの絶縁体になって
おり、またリード板を収納する案内溝も設けた絶縁体を
採用することで、端子と電池との間の絶縁及びリード板
と電池との間の絶縁が後から別の絶縁体を挿入すること
なく可能であり、図4のように案内溝17内にリード板
5を位置させることで最後部のセル1jの負極15まで
のリード板5の正確な位置出しも可能になる。そして、
図3のように端子ホルダー3の案内溝17とケース4の
内壁との間においてリード板5を確実にガイドすること
ができる。さらに図2(A)(B)に示すように電池の
固定後においてもホルダー3のヒンジ部2を(B)のよ
うに延ばすことにより、絶縁体部分8と絶縁体部分9と
は直線状に出来る。この状態ではホルダーに沿ったセル
1bの負極とセル1cの正極とのリード板による接続が
可能となり、パックの組立て作業性が著しく向上する。
【0011】
【実施例】
(実施例1)本発明の実施例について、以下図によって
さらに詳述する。
【0012】本発明は図1に示すように、複数個の単電
池、例えば10セルを電気的に直列接続した電池群を、
2個の箱形ケース(上側は図示せず)からなる容器に収
納した電池パックにおいて、中心部とその上下両側にセ
ルを配する構成を採用したものである。ホルダー3は出
入力端子7と、これと電池群の一方極端子とを接続する
リード板6を設けた絶縁体9と、これにヒンジ部2を介
して一体に設けられた他方極の電池端子とを接続するリ
ード板5の案内溝17を形成した絶縁体8を有する構造
とした。本実施例での電池としてはニッケル−水素蓄電
池を用い、ケース4の大きさは、高さ18mm、長さ1
05.5mm、幅82mmとし、素材は厚さ1.3mm
のABS樹脂とした。またホルダー3のヒンジ部2を介
して一体となっている絶縁体8、9の素材も同じく厚さ
2.3mmのABS樹脂とした。
【0013】この構成で明らかなように、ケース4外部
へ露出する出入力端子7と電池1a,1bとは絶縁体9
で、またリード板5と電池1b,1cとは絶縁体8でそ
れぞれ絶縁されている。なおこの絶縁体8は絶縁体9と
一体に設けているので、別の絶縁パーツを後からケース
と電池の間に挿入する必要がない。また図2(B)のよ
うに10セルをケース4内に固定後においてもホルダー
3のヒンジ部2を延ばすことにより絶縁体8と絶縁体9
と一直線状に出来るのでセル1bの負極とセル1cの正
極とのリード板による直列接続が可能になる。電池パッ
ク構成後は、図3に示すようにホルダー3、絶縁体8の
案内溝17とケース4の内壁との間でリード板5がガイ
ドされる構造となっており、また図4に示すように案内
溝17内にリード板5を位置させることで、リード板5
の最後部のセル1jの負極15中心までの正確な位置出
しも可能になり、スポット溶接14も支障なく行える。
【0014】
【発明の効果】以上のように本発明の電池パックは、入
出力端子と電池との間の絶縁体と、入出力端子に接続し
ているリード板と電池との間の絶縁体がヒンジ部を介し
て一体に設けられて絶縁性のホルダーを形成しており、
また前記絶縁体にはリード板を収納する案内溝も設けて
いるので、リード板と電池との十分な電気的絶縁の確保
とリード板の位置出し及び、ケースに電池群を挿入した
状態での各電池ブロック間の接続及び端子と連絡したリ
ード板と電池群全体の正、負両極との接続を可能にし、
電池パックの変形や外形寸法のバラツキを防ぐことがで
きる。さらに2種類の絶縁体を一体化させて部品コスト
と組立て工程を簡略化することにより、パックの低価格
化を図ることも可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例におけるパックの電池群の配置
と電気的接続を示す斜視図
【図2】(A) L字形ホルダーと電池との関係を示す
図 (B) 同ホルダーをヒンジ部で一直線状に延ばした図
【図3】(A) 電池パックの断面図 (B) 同要部の拡大断面図
【図4】同電池パックにおける電池群の側面図
【図5】電池パックの代表的なセル配列構成を示す平面
【図6】従来の接続リード板と電池との絶縁を示す斜視
【図7】同接続リード板と電池との絶縁の他の例を示す
斜視図
【図8】同別な接続リード板と電池との絶縁の別な例を
示す斜視図
【図9】同接続リード板と電池との絶縁のさらに別な例
を示す斜視図
【図10】(A) リード板の位置ずれを示す図 (B) 同リード板の別な位置ずれを示す図
【符号の説明】
1a〜1j 電池群を構成するセル 2 端子ホルダーのヒンジ部 3 L字形ホルダー 4 ケース 5 リード板 6 リード板 7 入出力端子 8 絶縁体 9 絶縁体 12 L字形成形部品 13 絶縁チューブ付きリード板 14 スポット溶接箇所 15 最後部のセルの負極 16 樹脂チューブ 17 案内溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜崎 良一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−333547(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01M 2/10 H01M 2/22

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】2個の箱形をした合成樹脂製ケースを一体
    化してなる容器の中に、複数個の電池を接続体で電気的
    直列に接続した電池群と、折り曲げ自在なヒンジ部を有
    するL字形の電気絶縁性ホルダーとを収納した電池パッ
    クであって、前記ホルダーは前記ケースの内壁と電池群
    との間に位置し、かつ一部にケース外に露出する出入力
    端子と前記出入力端子と前記直列接続した電池群の一方
    極端子とを接続するリード板の案内溝とを備えたことを
    特徴とする電池パック。
  2. 【請求項2】前記ホルダーは、合成樹脂の成型体からな
    り、ケースと対面する片面に前記リード板の厚みよりも
    大きな深さをもった一条の案内溝を設けている請求項1
    記載の電池パック。
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