JP3586166B2 - 集合電池 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は集合電池に関し、とくに５以上の複数の円筒形素電池を互いに平行かつ円陣に集合させて一体化および相互結線したものに適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
集合電池は複数の素電池を一体化して所定の電池定格（電圧や公称容量）あるいは外観形状を得るようにしたもので、素電池単体では必要な電池定格を得られない場合に使用される。
【０００３】
この集合電池を構成する素電池には通常円筒形のものが使用され、３本あるいは４本といったように複数個まとめた状態で相互結線および絶縁包装（パック）することで、単一品の電池となる。この場合、絶縁包装の包材としては熱収縮性樹脂チューブが使用される。
【０００４】
この円筒形素電池を用いて構成される集合電池では、素電池の集合数がたとえば３本あるいは４本といったように少ない場合は良いが、その集合数が多くなると、集合体の形が崩れやすくなって、その形状保持がとたんに難しくなる。円筒形状は、これを束ねたときに互いに接する部分が、安定な面接触状態ではなく、滑りやすい線接触状態または回転しやすい点接触状態となるためである。したがって、円筒形素電池を用いた集合電池の場合、上記絶縁包装では５本以上の集合体の形状を安定に保持させることができず、たとえば落下などの衝撃によって簡単に形が崩れたり分解したりしてしまうことがある。つまり、必要な保形強度が得られないという問題が生じる。
【０００５】
そこで、従来においては、図３に示すように、複数の筒状保持部４１が円陣状に配置されて一体形成された樹脂製ホルダー４０を使用し、このホルダー４０の各保持部４１にそれぞれ円筒形素電池１１を１本ずつ挿入して個別に保持させることにより、全体の形状を安定化させるようにした集合電池１０が提供されている。この場合、上記樹脂製ホルダー４０は、剛性を高めるための補強部４２も一体成形により形成されている。これにより、５本以上の円筒形素電池１１からなる集合電池１０の保形強度を確保している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した技術には、次のように問題のあることが判明した。
すなわち、上述した従来の集合電池は、図３に示したような樹脂製ホルダー４０を使用することによって、５本以上の円筒形素電池１１の集合形状を安定化させているが、そのためには、同図からもあきらかなように、複数の筒状保持部４１に補強部４２を加えた複雑な形状の樹脂製ホルダー４０を用意しなければならず、これは大きな高コスト化要因となる。
【０００７】
しかも、その樹脂製ホルダー４０は、円筒形素電池１１の形状／サイズ、集合数および集合形状などの仕様が細かく規定された一品種にしか適応できず、そこから少しでも異なる品種の集合電池を構成する場合には、成形金型の設計に遡ってすべてを最初から作り直さなければならず、膨大な時間とコストを要する。つまり、多品種への適応性に著しく欠けるという問題を有していた。
【０００８】
また、樹脂製ホルダー４０を用いて集合電池１０を組み立てる際には、複数の筒状保持部４１のそれぞれに円筒形素電池１１を挿入するという面倒な作業が必要となる。さらに、各筒状保持部４１の筒壁４３は円筒形素電池１１の保持を安定に行わせるためになるべく厚く形成することが望ましいが、その筒壁４３の厚さは集合電池１０の仕上りサイズを冗長的に増大させてしまう。
【０００９】
この発明は、以上のような問題に鑑みてなされたもので、その目的は、低コスト性および多品種への適応性にすぐれるとともに、仕上りサイズを冗長的に増大させることなく、５以上の複数の円筒形素電池を十分な保形強度で集合させることを可能にした集合電池を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明では、５以上の複数の円筒形素電池を互いに平行かつ円陣に集合させて一体化および相互結線してなる集合電池において、上記素電池が形成する円陣の中心に電気絶縁性の棒状芯部材を介装させるとともに、上記素電池集合体の外側を収縮性樹脂包材で緊縛包装して、各素電池を上記芯部材と上記包材の間に挟持させる構成とした。
【００１１】
このような構成とすれば、サイズ等の変更がきわめて容易に行える単純な構造の部材だけで、複数の円筒形素電池をそれぞれ円陣の径方向と周方向の４方から拘束して、その集合形状の形崩れを確実に阻止することができる。
これにより、低コスト性および多品種への適応性にすぐれるとともに、仕上りサイズを冗長的に増大させることなく、５以上の複数の円筒形素電池を十分な保形強度で集合させることができる（請求項１）。
【００１２】
また、前記芯部材を中空状に形成することにより、その中空スペースを利用して素電池間の配線や端子、感熱素子などのセンサ素子、過電流防止などの回路をコンパクトに組み込むことができる（請求項２）。
【００１３】
さらに、前記芯部材の外周囲に円弧状断面の凹状保持部を等角間隔で形成し、各凹状保持部にそれぞれ円筒形素電池を嵌合状態で位置決めさせる構成とすることにより、素電池を円陣状に集合させる際の組立て作業効率およびその集合体の保形強度をそれぞれ大幅に向上させることができる（請求項３）。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好適な実施形態について、添付図面に基づき詳細に説明する。なお、各図間にて同一符号を付した部分は同一または相当部分を示すものとする。図１はこの発明の技術が適用された集合電池の実施形態を示す。同図において、（Ａ）は全体の外観状態、（Ｂ）はそのＡ−Ａ部分の断面状態をそれぞれ示す。
【００１５】
同図に示す集合電池１０は、５本の円筒形素電池１１を互いに平行かつ円陣に集合させて一体化および相互結線したものであって、その５本の円筒形素電池１１が形成する円陣の中心には、樹脂製で電気絶縁性の棒状芯部材２０が介装されている。
【００１６】
各素電池１１にはそれぞれ必要に応じて、樹脂フィルムの被覆あるいは熱収縮チューブによる絶縁外装（図示省略）が個別に施されている。この５本の素電池１１は隣り合う同士が接する状態で、上記芯部材２０の回りに等角間隔（７２度間隔）で円陣状に寄せ集められ、略５角柱状の集合体１２を形成している。
【００１７】
この素電池の集合体１２の外側は収縮性樹脂包材３０で緊縛包装されている。この包装形態は、上記集合体１２を薄手の粘着テープで結束して仮固定し、この仮固定した上から熱収縮性チューブを被せたあと、そのチューブを熱風吹き付け等で加熱収縮させることにより形成することができる。
【００１８】
上述のように構成された集合電池１０は、円陣状の集合形状をなす各素電池１１がそれぞれに、円陣の内側の芯部材２０とその外側の包材３０の２方向から挟持されて拘束されるとともに、両側に隣り合う素電池１１によっても２方向から拘束される。つまり、各素電池１１はそれぞれに円陣の径方向と周方向の４方から拘束される。これにより、その素電池１１の集合形状の形崩れが確実に阻止される。したがって、５本の円筒形素電池１１を十分な保形強度で集合させることができる。
【００１９】
ここで注目すべきことは、上述した集合形状を形作るのに必要な主要構成要素が、棒状芯部材２０と収縮性樹脂包材３０であるということである。これらの素材はいずれも構造が単純で、サイズや形状等の変更はきわめて容易に行うことができる。したがって、上述したこの発明の集合電池１０では、低コスト性および多品種への適応性にすぐれるとともに、仕上りサイズを冗長的に増大させることなく、５以上の複数の円筒形素電池を十分な保形強度で集合させることができる。
【００２０】
この保形強度は、素電池１１を芯部材２０の長手方向に沿って複数段積み重ねた場合にも得ることができる。たとえば、上述の５角柱状の集合形状を形作る場合、上記芯部材２０の長さを２倍に取ることで、その芯部材２０の回りに、５列２段で計１０本の素電池１１を十分な保形強度で集合させることができる。
【００２１】
また、上記芯部材２０を中空管状に形成することにより、その中空部２１を利用して素電池１１間の配線や端子、感熱素子などのセンサ素子、過電流防止などの回路をコンパクトに組み込むことができる。
【００２２】
図２はこの本発明の別の実施形態の要部を示す。
同図に示すように、この実施形態では、星形の断面形状を有する棒状芯部材２０が使用されている。この芯部材２０の外周囲には円弧状断面の凹状保持部２２が等角間隔で形成されていて、これが星形の断面形状を形作っている。各保持部２２にはそれぞれ円筒形素電池１１が嵌合状態で位置決めされている。
【００２３】
これにより、各素電池１１はそれぞれに位置決めされながら安定な円陣状集合体１２を形作ることができる。したがって、素電池１１を円陣状に集合させる際の組立て作業効率および集合体１２の保形強度をそれぞれ大幅に向上させることができる。
【００２４】
星形断面形状の芯部材２０は、長手方向に一様な形状でよいので、たとえば押出し成形あるいは引抜き成形などの連続成形方法によって簡単かつ高能率に製造することができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による集合電池によれば、５以上の複数の円筒形素電池が形成する円陣の中心に、電気絶縁性の棒状芯部材を介装させるとともに、その円陣をなす素電池集合体の外側を収縮性樹脂包材で緊縛包装して、各素電池を上記芯部材と上記包材の間に挟持させるという構成により、サイズ等の変更がきわめて容易に行える単純な構造の部材だけで、複数の円筒形素電池をそれぞれ円陣の径方向と周方向の４方から拘束して、その集合形状の形崩れを確実に阻止することができる。
これにより、低コスト性および多品種への適応性にすぐれるとともに、仕上りサイズを冗長的に増大させることなく、５以上の複数の円筒形素電池を十分な保形強度で集合させることができる。
【００２６】
また、前記芯部材を中空状に形成すれば、その中空スペースを利用して素電池間の配線や端子、感熱素子などのセンサ素子、過電流防止などの回路をコンパクトに組み込むことができる。
【００２７】
さらに、前記芯部材の外周囲に円弧状断面の凹状保持部を等角間隔で形成し、各凹状保持部にそれぞれ円筒形素電池を嵌合状態で位置決めさせる構成とすることにより、素電池を円陣状に集合させる際の組立て作業効率およびその集合体の保形強度をそれぞれ大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の技術が適用された集合電池の外観形状と断面状態を示す図である。
【図２】この発明の別の実施形態の要部を示す断面図である。
【図３】従来の集合電池の主要部品を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ 集合団地
１１ 円筒形素電池
１２ 素電池の集合体
２０ 棒状芯部材
２１ 中空部
２２ 円弧状断面の凹状保持部
３０ 収縮性樹脂包材（熱収縮性チューブ）
４０ 樹脂製ホルダー（従来）
４１ 筒状保持部
４２ 補強部
４３ 筒壁

Claims (3)

1. ５以上の複数の円筒形素電池を互いに平行かつ円陣に集合させて一体化および相互結線してなる集合電池において、上記素電池が形成する円陣の中心に電気絶縁性の棒状芯部材を介装させるとともに、上記素電池集合体の外側を収縮性樹脂包材で緊縛包装して、各素電池を上記芯部材と上記包材の間に挟持させるようにしたことを特徴とする集合電池。
2. 前記芯部材を中空状に形成したことを特徴とする請求項１に記載の集合電池。
3. 前記芯部材の外周囲に円弧状断面の凹状保持部を等角間隔で形成し、各凹状保持部にそれぞれ円筒形素電池を嵌合状態で位置決めさせたことを特徴とする請求項１または２に記載の集合電池。

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