JP3991206B2 - 組電池 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、組電池に属し、特に隣り合う単電池の間隔がスペーサで規制された組電池に属する。
【０００２】
【従来の技術】
組電池は、複数の単電池を直列または並列に接続することにより、全体として高容量または高電圧を達成するもので、電気自動車、無人搬送車、無停電電源装置等の駆動源として用いられている。組電池においては、各単電池が発生する熱が単電池周辺に滞って高温となるのを防ぐために、単電池間に冷却媒体を流したり、冷却媒体を通す配管を設けたり、あるいは単電池どうしの絶縁を保つために空間を設けたりすることがある。これらの空間や配管を設けたうえで組電池としての品質を均一にするために、通常隣り合う単電池の間にスペーサが配置される。
【０００３】
従来のスペーサ付き組電池は、図７に断面図で示すように、複数の単電池ａ、ａ・・・ａと、これら各単電池ａの側面の外形と相補う内面を有する枠状のスペーサｂ、ｂ・・・ｂとからなる。そして、１つの単電池ａの側面にはめられたスペーサｂとその隣りの単電池ａの対向する側面にはめられたスペーサｂとで隣り合う単電池どうしの間隔が決められていた。この間隔は電池の使用条件や仕様によって様々である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来のスペーサ付き組電池では、単電池ａどうしの間隔を変更する場合、スペーサｂをそっくり肉厚の異なる別のものと交換するかまたは図８に示すように対向するスペーサｂ間に補充のスペーサｃを配置しなければならなかった。いずれの場合も単電池どうしの間隔が変わるごとにスペーサを製造する型の種類が増加し、後者の場合は製品の部品点数が増し、製造工程で失念のおそれもある。従って、コスト増となる。それ故、この発明の課題は、１種類のスペーサで２種類の間隔を規制しうるスペーサの付いた組電池を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
その課題を解決するために、この発明の組電池は、互いに電気的に接続された複数の単電池と、隣り合う単電池の間に対となって配置されてこれらの単電池の間隔を規制するスペーサとを備えた組電池において、前記スペーサー対は、互いに同一形状であって、隣り合う単電池の一方に嵌合可能なほぼ方形の枠と、枠の一角に形成された第一の嵌合部と、その対角に第一の嵌合部を対角線に沿って平行移動させた形状を有する第三の嵌合部と、第一嵌合部の隣りの一角に形成された第二の嵌合部と、その 対角に第二の嵌合部を対角線に沿って平行移動させた形状を有する第四の嵌合部とからなり、第一、第三の嵌合部は高く突出した山及び低く突出した丘を有し、第二、第四の嵌合部は対となる他方のスペーサが所定の合わせ位置にあるときに前記山を受け入れるように深く凹んだ谷及び前記丘を受け入れるように浅く凹んだ棚を有し、第一嵌合部は、上半部が高く突出した山、下半部が低く突出した丘からなり、第二嵌合部は、上半部が深く凹んだ谷、下半部が浅く凹んだ棚、第三嵌合部及び第四嵌合部は、各々第一嵌合部及び第二嵌合部２を対角線に沿って平行移動させた形状をなし、各々山、丘、谷、棚を有し、山の基準面からの突出量と谷の凹み量が等しく、丘の基準面からの突出量と棚の凹み量が等しく、そのまま嵌合するか１８０度回転させて嵌合することにより連結し得ることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、一方のスペーサに対して他方のスペーサが上記所定の合わせ位置にあるとき、山と谷、丘と棚が各々嵌合するため単電池の間隔は狭い。そして、他方のスペーサを１８０度回転させて再び合わせると、単電池が対称形状をなすので回転させたスペーサは再び同じ単電池と嵌合する。同時に対向するスペーサとの間では山と棚とが当たり合うので、単電池の間隔は広くなる。一方のスペーサに対して他方を１８０度回転させるだけで間隔が広狭変化するので、分かりやすい。更に、スペーサと単電池とが嵌合し、同時に対向するスペーサ同士が嵌合する関係にあるので、組電池における各単電池の上下左右の個別の移動が規制され、単電池の配列が正しく保たれる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明の実施形態の組電池を図面と共に説明する。図１は、実施形態の組電池に用いられるスペーサを示す斜視図、図２は同じく正面図、図３は図２のＡＡ断面図、図４は図２のＢＢ断面図である。
【００１０】
スペーサ５は、直方体の複数の単電池の間隔を固定するもので、外周形状が長方形をなす枠６を備え、枠６の背面は、スペーサ５が取り付けられる単電池の側面とほぼ同一の長方形の開口６ａを有する。従って、スペーサ５は、この開口と単電池の側面を嵌合することにより単電池に固定される。スペーサ５の材質は組電池の仕様や使用条件に応じて適宜定められ、例えば熱伝導性を良くするには金属、絶縁性を重視するには樹脂、耐振動性を良くするにはゴムが用いられる。
【００１１】
以下説明の便宜上、図面に向かって縦方向に枠６の短辺、横方向に枠６の長辺が位置しているとする。枠６の正面左上の一角には、第一嵌合部１が一体的に形成され、時計回りでその隣りの角に第二嵌合部２、更に隣りの角に第三嵌合部３及び更に隣りの角に第一嵌合部１とも隣り合う第四嵌合部４が各々形成されている。これらの嵌合部１，２，３，４は、いずれも同じ面積の長方形で、外側の長辺が枠６の長辺と重なっている。枠６の正面には、一方の短辺から他方の短辺に至る長方形の開口６ｂが上下方向中間位置に打ち抜かれ、スペーサ５の軽量化が図られている。
【００１２】
第一嵌合部１は、上半部が高く突出した山１ａ、下半部が低く突出した丘１ｂからなり、第二嵌合部２は、上半部が深く凹んだ谷２ａ、下半部が浅く凹んだ棚２ｂからなる。そして、第三嵌合部３及び第四嵌合部４は、各々第一嵌合部１及び第二嵌合部２を対角線に沿って平行移動させた形状をなし、各々山３ａ、丘３ｂ及び谷４ａ、棚４ｂを有する。山１ａの基準面からの突出量と谷２ａの凹み量は等しく４．５０ｍｍに設計されており、丘１ｂの基準面からの突出量と棚２ｂの凹み量は等しく１ｍｍに設計されている。
【００１３】
組電池において隣り合う単電池は、（１）一方の単電池に固定されたスペーサ５の嵌合部１，２，３，４を他方の単電池に固定されたスペーサ５の嵌合部２，１，４，３に嵌合するか、または（２）他方のスペーサ５を（１）の配置から１８０度回転させて嵌合することによって、連結される。いずれの場合も山、丘などの凸部が谷、棚などの凹部に嵌合するので、単電池の上下左右の動きが阻止され、個々の単電池が組電池から離れるのをスペーサが防止する点で共通している。
【００１４】
嵌合形態として上記（１）を選択するか（２）を選択するかで異なるのは、隣り合う単電池の間隔である。説明の便宜上、図１で枠６における上側の長辺を長辺ア、下側の長辺を長辺イと称する。いずれも単電池に取り付ける方法は前記の通りであるが、隣り合う単電池の間隔を狭くしたい場合は上記（１）に従い図５に断面図で示すようにスペーサ５を組み合わせる。即ち、一つの単電池７と一つのスペーサ５の枠６の開口６ａを長辺アが上位のまま嵌合し、その隣の単電池８ともう一つのスペーサ５とも長辺アが上位のまま嵌合する。そして、それら２個のスペーサ５どうしを、右のスペーサ５の山１ａ及び山３ａが左のスペーサ５の谷２ａ及び谷４ａと嵌合し、右のスペーサ５の丘１ｂ及び丘３ｂが左のスペーサ５の棚２ｂ及び棚４ｂと嵌合するように合わせる。２個のスペーサ５、５は同一形状を有しているから、必然的に左のスペーサ５の山及び丘は右のスペーサの対向する谷及び棚と嵌合する。尚、先にスペーサ５どうしを合わせておいてから単電池を嵌合しても良い。
【００１５】
次に単電池の間隔を広くしたい場合は上記（２）に従い図６に断面図で示すように、いずれか一つのスペーサ５（図面では右側のスペーサ）を、長辺アと長辺イとが天地逆転するように回転させる。そして、対向するスペーサ５どうしを合わせると、一方のスペーサ５の山１ａ及び山３ａと他方のスペーサ５の棚４ａ及び棚２ａとが当たる。そして、一方のスペーサの丘１ｂ及び丘３ｂと他方のスペーサ５の谷４ｂ及び谷２ｂとは対向しているだけである。従って、スペーサ５どうしの間隔は、山の突出量４．５０ｍｍと棚の凹み量１ｍｍとの差３．５０ｍｍだけ拡がり、単電池の間隔も同じだけ拡がる。この実施形態では単電池の形状として直方体のものをもって例示したが、図２のＡＡ断面及びＢＢ断面において枠５の背面を半円筒状とすることにより、円筒状の単電池にも適用可能である。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように、この発明の組電池は、１種類のスペーサで単電池同士の間隔を２種選択することができるので、部品点数を減らし、組み立て作業を簡略化し、もって製造コストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態の組電池に適用されるスペーサを示す斜視図である。
【図２】 上記スペーサの正面図である。
【図３】 図２のＡＡ断面図である。
【図４】 図２のＢＢ断面図である。
【図５】 実施形態の組電池におけるスペーサとスペーサとの結合状態を示す断面図である。
【図６】 実施形態の組電池におけるスペーサとスペーサとの別の結合状態を示す断面図である。
【図７】 従来の組電池を示す断面図である。
【図８】 従来の他の組電池を示す断面図である。
【符号の説明】
１，２，３，４ 嵌合部
１ａ，３ａ 山
１ｂ，３ｂ 丘
２ａ，４ａ 棚
２ｂ，４ｂ 谷
５、ｂ、ｃ スペーサ
６ 枠
７、ａ 単電池

Claims (1)

1. 互いに電気的に接続された複数の単電池と、隣り合う単電池の間に対となって配置されてこれらの単電池の間隔を規制するスペーサとを備えた組電池において、
   前記スペーサー対は、互いに同一形状であって、隣り合う単電池の一方に嵌合可能なほぼ方形の枠と、枠の一角に形成された第一の嵌合部と、その対角に第一の嵌合部を対角線に沿って平行移動させた形状を有する第三の嵌合部と、第一嵌合部の隣りの一角に形成された第二の嵌合部と、その対角に第二の嵌合部を対角線に沿って平行移動させた形状を有する第四の嵌合部とからなり、第一、第三の嵌合部は高く突出した山及び低く突出した丘を有し、第二、第四の嵌合部は対となる他方のスペーサが所定の合わせ位置にあるときに前記山を受け入れるように深く凹んだ谷及び前記丘を受け入れるように浅く凹んだ棚を有し、第一嵌合部は、上半部が高く突出した山、下半部が低く突出した丘からなり、第二嵌合部は、上半部が深く凹んだ谷、下半部が浅く凹んだ棚、第三嵌合部及び第四嵌合部は、各々第一嵌合部及び第二嵌合部２を対角線に沿って平行移動させた形状をなし、各々山、丘、谷、棚を有し、山の基準面からの突出量と谷の凹み量が等しく、丘の基準面からの突出量と棚の凹み量が等しく、そのまま嵌合するか１８０度回転させて嵌合することにより連結し得ることを特徴とする組電池。

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