JP3897029B2 - 組電池用フレームおよび組電池 - Google Patents

Description

本発明は、扁平型電池を積層して組電池化する際に用いる組電池用フレームおよび該フレームを用いた組電池に関する。

複数の単電池を直列または並列に組み合わせて、高電力または高持久力の組電池またはモジュール電池が作成されている。たとえば、発電要素をラミネートフィルムで覆った扁平型単電池（以下、ラミネート電池という）を複数直列または並列に接続して、高電力または高容量の組電池を作成することが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

このようなラミネート電池を組電池とする場合には、複数のラミネート電池を同一平面上に配置すると共に、この同一平面上に配置したラミネート電池をさらに複数層積層し、これらの電池を直列または並列に接続することによって、積層型電池として、より高電力または高容量の組電池を作成することができる。

このような積層型組電池を組み立てる場合、ラミネート電池を一つずつ平面上に配置および積層すると作業性が悪いため、ラミネート電池を板状のフレーム上に配置し、この電池が配置されたフレームを複数積層することによって、積層型組電池を組み立てる際の作業性を向上することが考えられている。

さらに、積層方向（上下方向）に隣り合うフレーム上に配置された電池同士を電気的に接続または絶縁する場合には、フレームのラミネート電池の電極端子である板状の電極タブに対応する位置に、導電性材料からなるワッシャ（以下、導電ワッシャという）または絶縁性材料からなるワッシャ（以下、絶縁ワッシャという）を組み込み、ラミネート電池が載置されたフレームを積層し、積層方向上下からフレームまたは導電ワッシャおよび絶縁ワッシャを加圧することによって、電極タブと導電ワッシャおよび絶縁ワッシャとを確実に接触させて、積層方向の電池の電気的接続を行うことにより、作業性を向上することが考えられている。

上記のようにフレームに導通ワッシャおよび絶縁ワッシャ（以下、総称してワッシャという）を組み込む場合、ワッシャは接着剤等によりフレームに固定されている。ワッシャとラミネート電池との高さが同じであれば、フレームには負荷がかからない。

しかし、一般的にラミネート電池の高さ方向の寸法誤差は大きいので、ワッシャとラミネート電池の高さを合わせるのは困難である。ラミネート電池の高さ寸法がワッシャの高さ寸法よりも大きい場合に、ワッシャはフレームに固く固定されているので、ワッシャにつられてフレームに無理な力が加わり、フレームが歪んでしまう。

フレームが歪んだ状態では、反力が発生するので、ワッシャとラミネート電池の電極タブとが接触しなかったり、接触しにくくなったりする場合がある。これでは、組電池内で回路が切断されたり、抵抗が大きくなったりして、組電池の電池特性を悪化してしまう。

さらに、上記のように、ワッシャを組み付けたフレームでは、フレームに対するワッシャの平行度が低い場合にも、組電池化したときにフレームが歪んでしまう。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、組電池を組み立てる際の作業性を低下させず、フレームの歪みも防止できる組電池用フレームおよび該フレームを用いた組電池の提供を目的とする。

本発明の組電池用フレームは、正極板および負極板を積層した発電要素を外装体内部に封止すると共に、電極端子を前記外装体外部に導出して成る扁平型電池を載置し位置決めした状態で、複数積層されることにより、組電池を構成する組電池用フレームであって、組電池の形成時には、積層方向に並ぶ前記扁平型電池の電極端子を挟んで前記積層方向に交互に配置されて、前記扁平型電池の電極端子に前記積層方向両側から接触する、前記扁平型電池を積層方向に電気的に接続する導電性の導通部材および電気的に絶縁する絶縁性の絶縁部材を、前記積層方向に遊動可能に保持する保持手段と、前記保持手段が設けられ、前記扁平型電池の前記電極端子を支持する電極支持部と、を有する。
本発明の組電池は、正極板および負極板を積層した発電要素を外装体内部に封止すると共に、電極端子を前記外装体外部に導出して成る複数個の扁平型電池と、前記扁平型電池を載置し位置決めした状態で、複数積層されるフレームと、を有してなる組電池であって、前記フレームは、積層方向に並ぶ前記扁平型電池の電極端子を挟んで前記積層方向に交互に配置されて、前記扁平型電池の電極端子に前記積層方向両側から接触する、前記扁平型電池を積層方向に電気的に接続する導電性の導通部材および電気的に絶縁する絶縁性の絶縁部材と、前記導通部材および前記絶縁部材を前記積層方向に遊動可能に保持する保持手段と、前記保持手段が設けられ、前記扁平型電池の前記電極端子を支持する電極支持部と、を有する。

上記組電池用フレームによれば、導通部材および絶縁部材が、堅固に固定されずに、積層方向に遊動可能に保持されている。したがって、扁平型電池の高さが導通部材および絶縁部材の高さよりも高い場合でも、組電池の形成時に組電池用フレームが歪まない。すなわち、電極端子と共に導通部材および絶縁部材を積層方向両側から加圧したときに、導通部材および絶縁部材の遊動により、扁平型電池と導通部材および絶縁部材との高さの差を吸収し、組電池用フレームに負荷をかけない。

さらに、組電池用フレームの姿勢が多少傾いても、遊動により、導通部材と電極端子との導通を確保できる。フレームの歪みにより、導通部材と電極端子とが非接触になったり、接触しにくくなったりすることを防止できる。

加えて、導通部材および絶縁部材を組電池用フレームに取り付ける際の取付精度の調整が不要である。

上記組電池によれば、導通部材および絶縁部材が、堅固に固定されずに、積層方向に遊動可能に保持されている。したがって、扁平型電池の高さが導通部材および絶縁部材の高さよりも高い場合でも、組電池の形成時にフレームが歪まない。すなわち、電極端子と共に導通部材および絶縁部材を積層方向両側から加圧したときに、導通部材および絶縁部材の遊動により、扁平型電池と導通部材および絶縁部材との高さの差を吸収し、組電池用フレームに負荷をかけない。

さらに、組電池用フレームの姿勢が多少傾いても、遊動により、導通部材と電極端子との導通を確保できる。フレームの歪みにより、導通部材と電極端子とが非接触になったり、接触しにくくなったりすることを防止できる。

加えて、導通部材および絶縁部材をフレームに取り付ける際の取付精度の調整が不要である。

以下、本発明について、図面を参照しつつ説明する。

＜第１実施形態＞
第１実施形態では、最初に、本願発明が適用された組電池の全体について説明し、その後、各構成について詳細に説明する。

図１は本発明の組電池を示す斜視図、図２は図１に示す組電池のＡ−Ａ断面図、図３は単電池を示す斜視図、図４はフレームに単電池を配置する様子を示す斜視図、図５はフレームに単電池を配置する様子を示す平面図、図６は、組電池内に形成される回路構成を示す図である。

図１に示すように、組電池１は、板形状の組電池用フレーム（以下、単にフレームという）２がその厚み方向に複数個積層されてなる電池ユニット１００を、ヒートシンク３でその積層方向の両面から挟んで加圧し一体的に保持したものである。

フレーム２は、図４および図５に示すように、４個の扁平型電池（以下、単電池という）が並べられている。この状態で、フレーム２が積層されて、組電池１が構成されている。組電池１は、たとえば、フレームが２４枚積層され、積層方向６枚おきに中間ヒートシンク５が介挿される。したがって、組電池１は４個並列に配置された単電池がそれぞれ２４個ずつ積層されており、合計９６個の単電池を有している。

ヒートシンク３および５は、両ヒートシンクを連結する６個の加圧ユニットをナット６で取り付けることによって固定する。加圧ユニットは、引っ張りコイルばねの両端にナット６で固定されるシャフトを取り付けたものであり、これをヒートシンク３および５間に取り付けることによって電池ユニット１００を構成するすべての単電池に対して積層方向に適切な面圧を与えている。

組電池１の積層構造は図２に示す通りである。なお、これらの図は発明の理解を容易にするために簡略化して記載してある。これらの図には、ヒートシンク３と中間ヒートシンク５との間には４枚のフレーム２しか設けられていないが、実際には、本実施形態では６枚のフレーム２が設けられている。

図２に示すように、フレーム２にそれぞれ１層の単電池１０が配置され、これが積層されている。単電池１０は、図３にしめすように、扁平型であり、扁平型の本体から、正極の電極端子（以下、正極タブという）１１および負極の電極端子（以下、負極端子という）１２が引き出されている。正極タブ１１および負極タブ１２は、単電池１０内の積層型の発電要素に接続されている。正極タブ１１および負極タブ１２には、それぞれ、貫通孔１３および貫通孔１４が形成されている。

図２に戻って、単電池１０は、積層方向に正極タブ１１と負極タブ１２が交互に配置されている。交互に配置された正極タブ１１および負極タブ１２は、図２中左右の側で、接続されている。したがって、単電池１０は、積層方向に直列接続されている。積層方向に隣接する単電池１０の接続方法は、次の通りである。

フレーム２には、図２中左側に、開口部２１が設けられている。この開口部２１において、積層方向に隣接する単電池１０の正極タブ１１および負極タブ１２が超音波溶接される。ここで、単電池１０は、開口部２１において、上層または下層のいずれか一方の単電池１０とだけ接続される。たとえば、積層１段目の正極タブ１１および積層２段目の負極タブ１２が開口２１において超音波溶接され、積層３段目の正極タブ１１および積層４段目の負極タブ１２が開口２１において超音波溶接される。このように、図中左側では、積層方向に隣接する正極タブ１１および負極タブ１２が、超音波溶接により電気的に接続される。

一方、フレーム２には、図２中右側に、厚み寸法がフレーム２の厚み方向と同じ、もしくはフレーム２の厚み寸法よりも大きい導通ワッシャ７（導通部材）または絶縁ワッシャ８（絶縁部材）が配置されている。導通ワッシャ７および絶縁ワッシャ８が、積層方向に交互に並ぶように、フレーム２が積層されている。したがって、導通ワッシャ７を挟む正極タブ１１および負極タブ１２は電気的に接続され、絶縁ワッシャ８を挟む正極タブ１１および負極タブ１２は絶縁される。たとえば、積層２段目の正極タブ１１と積層３段目の負極タブ１２との間に導通ワッシャ７が配置され、積層３段目の負極タブ１２と積層４段目の正極タブ１１との間に絶縁ワッシャ８が配置される。このように、図中右側では、積層方向に隣接する正極タブ１１および負極タブ１２が、導通ワッシャ７を介して電気的に接続される。

導通ワッシャ７および絶縁ワッシャ８は、フレーム２に設けられた保持手段により積層方向に遊動可能に保持されている。保持手段については、後述の（フレーム）の項において詳細に説明する。

導通ワッシャ７および絶縁ワッシャ８は、正極タブ１１および負極タブ１２と共に、通しボルト９が挿通される。通しボルト９は、少なくとも導通ワッシャ７および絶縁ワッシャ８と接触する部分が絶縁部材により覆われている。通しボルト９は、両端からナット９０により締結される。これにより、導通ワッシャ７、絶縁ワッシャ８が積層方向両側から加圧されて、導通ワッシャ７、絶縁ワッシャ８と正極タブ１１、負極タブ１２とが確実に接続される。

フレーム２は、中央部分が開口され、積層方向に隣接する単電池の外装面が直接接触するようになっている。

最下層の絶縁ワッシャ８と、ヒートシンク３との間には、バスバー９１が挿通されている。バスバー９１は、隣接する電池ユニット１００を電気的に接続する。したがって、９６個の全単電池１０が組電池１内で直列接続される。

以上のように、組電池１は、図６に示すように、フレーム２に配置された単電池が積層方向に直列接続されて、また、バスバー９１を介して、電池ユニット１００同士が接続されて、一つの高出力の電池に組み上げられている。

組電池の各構成について、詳細に説明する。

（単電池）
本実施の形態で用いる単電池１０は、図３に示すような矩形状の扁平型積層二次電池であり、少なくとも正極板と負極板を順に積層した積層型の発電要素を内部に備えており、たとえば、特開２００３−０５９４８６号公報に開示されているような構造を持つものである。単電池１０はその外装材としてラミネートフィルムが用いられ、内蔵されている発電要素は単電池１０の周縁部のラミネートフィルムが熱融着接合されることで封止される。

単電池１０の長手方向両側面からは、正極タブ１１および負極タブ１２が引き出されている。正極タブ１１は、たとえば厚さ０．２ｍｍ程度のアルミニウム薄板で構成されている。一方、負極タブ１２は、たとえば厚さ０．２ｍｍ程度の銅の薄板で構成されている。正極タブ１１および負極タブ１２には、通しボルト（図２の９）を挿入するための挿入孔１３、１４が開口されている。なお、熱融着接合されている単電池１０の周縁部はフレームに位置決めされ、支持される。単電池１０の積層方向は、この発電要素を構成する正極板と負極板の積層方向と同一の方向である。

本実施の形態では図３のように対抗する２辺に別々の極性の電極タブが取り付けられているタイプの単電池を用いて組電池１を構成しているが、特開２００３−０５９４８６号公報に開示されているように、１辺のみに別々の極性の電極タブが取り付けられているタイプの単電池を用いて組電池１を構成しても良い。ただ、このタイプの単電池を用いた場合には、フレームの構造や単電池同士の接続方法は本実施の形態とは大きく異なる。また、本実施の形態では、１つの扁平型電池を単電池としているが、直列接続された複数の電池、または並列接続された複数の電池、直列と並列の接続を交えて接続された複数の電池をそれぞれ単電池としてフレームに保持させても良い。

（ヒートシンク）
本実施の形態で用いるヒートシンクは、図１および図２に示したとおり、最上段および最下段に位置されるヒートシンク３、積層されているフレーム２間に少なくとも１以上介挿される中間ヒートシンク５の２種類である。

ヒートシンク３、５は、共に組電池１を放熱する放熱板の役割を果たす。ヒートシンク３、５は、たとえば、銅、アルミニウム、マグネシウムなどから形成されている。放熱性や軽量化を考慮するとアルミニウムが最適である。ヒートシンク５は、放熱効率を向上させるためその長手方向に貫通する通気口が形成されている。

最下段のヒートシンク３は、積層されるフレームを位置決めするためのロケートピンが四隅に設けられている。もちろんフレーム２には、ロケートピンが挿入されるロケートピン挿入孔（図示せず）が開口されている。ヒートシンク３にフレーム２を積層する場合には、フレーム２のロケートピン挿入孔をこれらのロケートピンに挿入しフレームの位置決めを行う。

ヒートシンク３は、放熱の役割の他に、電池ユニット１００に適切な面圧を付与するとともに電池ユニット１００を一体的に保持する役割も果たす。電池ユニット１００に面圧を加えるために、ヒートシンク３間には、加圧ユニットが取り付けられている。加圧ユニットは、引っ張りコイルバネと、引っ張りコイルバネの端部に螺合して、該端部をヒートシンクに固定するバネ固定部とを有する。

ヒートシンク３間で引き延ばした状態になるように、引っ張りコイルバネをバネ固定部によりヒートシンク３に固定する。すると、ヒートシンク３間で電池ユニット１００に面圧が与えられる。

（フレーム）
本実施の形態で用いる組電池用のフレーム２は、単電池１０の正極タブ１１および負極タブ１２を支持する電極支持部２２を有する。一方の側の電極支持部２２には、導通ワッシャ７または絶縁ワッシャ８が配置されている。上述のように、単電池１０を積層方向に接続するためである。フレーム２の厚み寸法（積層方向の寸法）は、導通ワッシャ７または絶縁ワッシャ８の厚み寸法よりも小さい。導通ワッシャ７の厚み寸法の方が大きくないと、正極タブ１１および負極タブ１２とが導通できないからである。

図５においては、フレーム２に導通ワッシャ７が保持されている場合について説明する。しかし、フレーム２には絶縁ワッシャ８が保持されることがあることは当然である。

導通ワッシャ７は、電極支持部２２に形成された保持手段２５Ａにより保持されている。

（保持手段）
図７はワッシャを保持する保持手段を示す平面図、図８はワッシャを保持する保持手段を示す斜視図である。

保持手段２５Ａは、図５、図７、および図８に示すように、電極支持部２２に形成されており、環状部２６Ａと、接続部２７Ａとを含む。

環状部２６Ａは、電極支持部２２が環状にくり抜かれて形成され、環の内部に導通ワッシャ７または絶縁ワッシャ８が嵌合可能である。接続部２７Ａは、環状部２６Ａの一端を、電極支持部２２に対して揺動自在に接続する。

第１実施形態では、図７に示すように、保持手段２５Ａは、電極支持部２２と一体に形成されている。すなわち、接続部２７Ａの一端が電極支持部２２から切り離されないように、電極支持部２２に鍵穴状の切れ込みを入れることによって、環状部２６Ａおよび接続部２７Ａが形成されている。したがって、保持手段２５Ａを形成するために、電極支持部２２以外の別部材を用いていない。

環状部２６Ａは、接続部２７Ａにより環の一部だけを保持されているので、接続部２７Ａが弾性により揺動すると、追従して上下に揺動可能である。したがって、保持部２５Ａは、導通ワッシャ７または絶縁ワッシャ８を保持した状態において、該導通ワッシャ７または絶縁ワッシャ８を積層方向に揺動させられる。

以上のように、本発明では、導通ワッシャ７および絶縁ワッシャ８が、堅固に固定されずに、積層方向に遊動可能に保持されている。

したがって、以下の効果が得られる。

導通ワッシャ７および絶縁ワッシャ８の高さが、単電池１０の高さと異なっていても、換言すると、単電池１０の高さが導通ワッシャ７および絶縁ワッシャ８の高さより高くても、組電池１の形成時にフレーム２が歪まない。すなわち、正極タブ１１または負極タブ１２と共に、導通ワッシャ７または絶縁ワッシャ８に通しボルト９を挿通し、両端からナット９０で締結したときに、導通ワッシャ７および絶縁ワッシャ８の遊動により、単電池１０と導通ワッシャ７および絶縁ワッシャ８との高さの差が吸収され、フレーム２に負荷がかからない。フレーム２に負荷がかからないので、ナット６を締結しても、フレーム２の反力により、規定の締結力が得られないという事態を防止できる。

さらに、フレーム２の姿勢が多少傾いても、導通ワッシャ７が遊動により適当な姿勢に移動でき、結果として、導通ワッシャ７と正極タブ１１または負極タブ１２との導通を確保できる。フレーム２の歪みにより、導通ワッシャ７と正極タブ１１または負極タブ１２とが非接触になったり、接触しにくくなったりすることを防止できる。

加えて、導通ワッシャ７および絶縁ワッシャ８をフレーム２に取り付ける際の取付精度を緻密に調整しなくても、ある程度は、導通ワッシャ７および絶縁ワッシャ８の遊動により自然と調整されるので、調整が不要となる。

また、第１実施形態では、電極支持部２２に切れ込みを入れて、導通ワッシャ７または絶縁ワッシャ８を保持する保持手段２５Ａを形成している。したがって、保持手段２５Ａの形成が容易である。したがって、保持手段２５Ａを形成する際の作業効率が良く、製造コストを低減できる。

また、上記実施形態では、導通部材として導通ワッシャ７と用い、絶縁部材として絶縁ワッシャ８を用いる場合について説明している。しかし、導通部材および絶縁部材は、ワッシャ形状のものに限定されるものではない。

なお、上記第１実施形態では、保持手段２５Ａを、電極支持部２２と一体に形成しているが、これに限定されない。

保持手段を電極支持部２２とは別体に形成することもできる。たとえば、図９、図１０に示す通りである。

図９は保持手段の異なる形態を示す平面図、図１０は、保持手段の異なる形態を示す斜視図である。

図９および図１０に示すように、電極支持部２２を鍵穴状にくり抜いて、くり抜いた跡に、保持手段２５Ｂを設けている。

保持手段２５Ｂは、導通ワッシャ７または絶縁ワッシャ８を内部に嵌合する環状部２６Ｂと、環状部２６Ｂを電極支持部２２に接続する接続部２７Ｂとを含む。接続部２７Ｂは、上記接続部２７Ａとは異なり、電極支持部２２とは別体である。しかし、接続部２７Ａと同様に、弾性により、環状部２６Ｂを遊動可能に保持する。

したがって、上記と同様の効果が得られる。ただし、接続部２７Ｂが電極支持部２２と別体なので、上記保持手段２５Ａほどは容易には形成できない。

（第２実施形態）
第１実施形態では、導通ワッシャ７および絶縁ワッシャ８を嵌合する環状部２６Ａ、Ｂを揺動自在とすることで、導通ワッシャ７および絶縁ワッシャ８がフレーム２に対して揺動自在となるようにしていた。第２実施形態では、導通ワッシャ７および絶縁ワッシャ８を、環状部２６Ａ、Ｂに嵌合することなく、フレーム２に対して遊動可能とする。

保持手段、導通ワッシャ７、および絶縁ワッシャ８についてのみ説明する。他の部分は、第１実施形態と同様である。

図１１ははめ込み式の保持手段を示す斜視図、図１２ははめ込み式の保持手段の拡大図、図１３は保持手段に導通ワッシャを嵌め込んだ様子を示す断面図である。

保持手段５０は、位置決め部５１と、突出部５２と、逃げ部５３とを含む。

位置決め部５１は、電極支持部２２の一部を貫通して設けられており、導通ワッシャ７および絶縁ワッシャ８の外周縁と嵌合する。突出部５２は、位置決め部５１に導通ワッシャ７または絶縁ワッシャ８を配置したときに、位置決め部５１から導通ワッシャ７または絶縁ワッシャ８に向かって突出する。

逃げ部５３は、位置決め部５１の外周に形成されており、電極支持部２２に穴を開けて形成されている。逃げ部５３は、位置決め部５１を変形可能とし、位置決め部５１に導通ワッシャ７または絶縁ワッシャ８が合致できるようにする。

第２実施形態では、導通ワッシャ７および絶縁ワッシャ８は共に、外周に溝７０、８０が形成されている。溝７０、８０の幅は、保持手段５０の突出部５２よりも厚い。

図１１に矢印で示すように、導通ワッシャ７を、位置決め部５１に嵌め込もうとすると、突出部５２が導通ワッシャ７に引っかかり、嵌りにくい。しかし、力を加えると、突出部５２は、逃げ部５３の方に逃げるように変形する。したがって、導通ワッシャ７は、位置決め部５１に嵌る。絶縁ワッシャ８を嵌める場合も同様である。

導通ワッシャ７が、位置決め部５１に嵌った時の断面図は、図１３に示す通りである。

図１３に示すように、導通ワッシャ７の溝７０に、保持手段５０の突出部５２が突出している。一度、力を加えて、溝７０の中に突出部５２を入れると、再度力を加えて、突出部５２を変形させなければ、導通ワッシャ７は保持手段５０から取れない。

ここで、溝７０の幅の方が、突出部５２の幅よりも大きいので、導通ワッシャ７は、突出部５２が溝７０から外れない範囲で、積層方向に遊動可能である。

以上のように、第２実施形態では、保持手段５０において、導通ワッシャ７および絶縁ワッシャ８を積層方向に遊動可能に保持できるようにしている。

したがって、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。すなわち、導通ワッシャ７および絶縁ワッシャ８の高さが、単電池１０の高さと異なっていても、組電池１の形成時にフレーム２が歪まない。フレーム２に負荷がかからないので、ナット６を締結しても、フレーム２の反力により、規定の締結力が得られないという事態を防止できる。

さらに、フレーム２の姿勢が多少傾いても、導通ワッシャ７が遊動により適当な姿勢に移動でき、結果として、導通ワッシャ７と正極タブ１１または負極タブ１２との導通を確保できる。フレーム２の歪みにより、導通ワッシャ７と正極タブ１１または負極タブ１２とが非接触になったり、接触しにくくなったりすることを防止できる。

なお、上記第２実施形態では、電極支持部２２に穴を開けて、逃げ部５３を形成していたが、これに限定されない。図１４に示すように、位置決め部５１の外周において、電極支持部２２に切れ込みを入れて、逃げ部５３を形成することもできる。

また、上記第２実施形態では、電極支持部２２の一部を貫通して設けているが、これに限定されない。図１５および図１６に示すように、位置決め部をクリップ式にすることもできる。

図１５はクリップ式の保持手段を示す斜視図、図１６はクリップ式の保持手段にワッシャを保持した状態を示す斜視図である。

図１５に示すように、クリップ式の保持手段６０では、電極支持部２２に穴を開ける代わりに、Ｕ字型に位置決め部６１を形成している。Ｕ字型の位置決め部６１は、導通ワッシャ７および絶縁ワッシャ８の外周の半分よりも長い内周を有する。

位置決め部６１からは、突出部６２が突出している。突出部６２は、上記突出部５２と同様に、導通ワッシャ７および絶縁ワッシャ８が位置決め部６１に嵌ったときに、溝７０、８０内に突出する。突出部６２の幅は、溝７０、８０の幅よりも小さい。

位置決め部６１の外周には、電極支持部２２との間に隙間６３が設けられている。隙間６３があるので、たとえば、導通ワッシャ７を位置決め部６１の方に押すと、クリップ状の位置決め部６１が開く。これにより、位置決め部６１に、導通ワッシャ７が嵌り、保持される。

導通ワッシャ７が位置決め部６１に嵌った状態は、図１４と同様である。したがって、導通ワッシャ７は、溝７０が突出部６２から抜けない範囲で積層方向に遊動可能である。絶縁ワッシャ８についても、同様に、保持手段６０に保持できる。

このように、保持手段をクリップ状にすることによって、より容易に導通ワッシャ７および絶縁ワッシャ８を、保持手段６０に保持させられる。作業効率を向上できる。

本発明の組電池を示す斜視図である。 図１に示す組電池のＡ−Ａ断面図である。 単電池を示す斜視図である。 フレームに単電池を配置する様子を示す斜視図である。 フレームに単電池を配置する様子を示す平面図である。 組電池内に形成される回路構成を示す図である。 ワッシャを保持する保持手段を示す平面図である。 ワッシャを保持する保持手段を示す斜視図である。 保持手段の異なる形態を示す平面図である。 保持手段の異なる形態を示す斜視図である。 はめ込み式の保持手段を示す斜視図である。 はめ込み式の保持手段の拡大図である。 保持手段に導通ワッシャを嵌め込んだ様子を示す断面図である。 異なるはめ込み式の保持手段を示す斜視図である。 クリップ式の保持手段を示す斜視図である。 クリップ式の保持手段にワッシャを保持した状態を示す斜視図である。

符号の説明

１…組電池、
２…フレーム、
３、５…ヒートシンク、
６…ナット、
７…導通ワッシャ、
８…絶縁ワッシャ、
９…通しボルト、
１０…単電池、
１１…正極タブ、
１２…負極タブ、
１３…貫通孔、
１４…貫通孔、
２１…開口、
２２…電極支持部、
２５Ａ、２５Ｂ、５０、６０…保持手段、
２５Ａ…保持部、
２６Ａ、２６Ｂ…環状部、
２７Ａ、２７Ｂ…接続部、
５１、６１…位置決め部、
５２、６２…突出部、
５３…逃げ部、
６３…隙間、
７０、８０…溝、
９０…ナット、
９１…バスバー、
１００…電池ユニット

Claims (12)

1. 正極板および負極板を積層した発電要素を外装体内部に封止すると共に、電極端子を前記外装体外部に導出して成る扁平型電池を載置し位置決めした状態で、複数積層されることにより、組電池を構成する組電池用フレームであって、
   組電池の形成時には、積層方向に並ぶ前記扁平型電池の電極端子を挟んで前記積層方向に交互に配置されて、前記扁平型電池の電極端子に前記積層方向両側から接触する、前記扁平型電池を積層方向に電気的に接続する導電性の導通部材および電気的に絶縁する絶縁性の絶縁部材を、前記積層方向に遊動可能に保持する保持手段と、
   前記保持手段が設けられ、前記扁平型電池の前記電極端子を支持する電極支持部と、
   を有する組電池用フレーム。
   
2. 前記フレームの前記積層方向の寸法は、前記導通部材および前記絶縁部材の前記積層方向の寸法よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の組電池用フレーム。
   
3. 前記保持手段は、
   前記電極支持部が環状にくり抜かれて形成され、内周に前記導通部材または前記絶縁部材が嵌合される環状部と、
   前記環状部の一端を、前記電極支持部に対して揺動自在に接続する接続部と、
   を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の組電池用フレーム。
4. 前記環状部および前記接続部は、前記電極支持部と一体に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の組電池用フレーム。
5. 前記保持手段は、
   前記導通部材または前記絶縁部材の外周縁と嵌合して、前記積層方向に垂直な方向に対して位置決めする位置決め部と、
   前記位置決め部から前記導通部材または前記絶縁部材に向かって突出する突出部と、
   を含み、
   前記導通部材および前記絶縁部材は、
   前記突出部の厚さよりも大きな幅の溝が外周面に形成されており、該溝内に前記突出部が入るように、前記位置決め部内に嵌められることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の組電池用フレーム。
6. 前記位置決め部の外周には、該位置決め部が前記積層方向に垂直な方向に対して変形可能なように、逃げ部が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の組電池用フレーム。
7. 正極板および負極板を積層した発電要素を外装体内部に封止すると共に、電極端子を前記外装体外部に導出して成る複数個の扁平型電池と、前記扁平型電池を載置し位置決めした状態で、複数積層されるフレームと、を有してなる組電池であって、
   前記フレームは、
   積層方向に並ぶ前記扁平型電池の電極端子を挟んで前記積層方向に交互に配置されて、前記扁平型電池の電極端子に前記積層方向両側から接触する、前記扁平型電池を積層方向に電気的に接続する導電性の導通部材および電気的に絶縁する絶縁性の絶縁部材と、
   前記導通部材および前記絶縁部材を前記積層方向に遊動可能に保持する保持手段と、
   前記保持手段が設けられ、前記扁平型電池の前記電極端子を支持する電極支持部と、
   を有する組電池。
   
8. 前記フレームの前記積層方向の寸法は、前記導通部材および前記絶縁部材の前記積層方向の寸法よりも小さいことを特徴とする請求項７に記載の組電池。
9. 前記保持手段は、
   前記電極支持部が環状にくり抜かれて形成され、内周に前記導通部材または前記絶縁部材が嵌合される環状部と、
   前記環状部の一端を、前記電極支持部に対して揺動自在に接続する接続部と、
   を含むことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の組電池。
10. 前記環状部および前記接続部は、前記電極支持部と一体に形成されていることを特徴とする請求項９に記載の組電池。
11. 前記保持手段は、
    前記導通部材または前記絶縁部材の外周縁と嵌合し、前記積層方向に垂直な方向に対して位置決めする位置決め部と、
    前記位置決め部から前記導通部材または前記絶縁部材に向かって突出する突出部と、
    を含み、
    前記導通部材および前記絶縁部材は、
    前記突出部の厚さよりも大きな幅の溝が外周面に形成されており、該溝内に前記突出部が入るように、前記位置決め部内に嵌められることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の組電池。
12. 前記位置決め部の外周には、該位置決め部が前記積層方向に垂直な方向に対して変形可能なように、逃げ部が設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の組電池。