JP4482989B2 - 角型電池モジュール - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機（モータ）と内燃機関（エンジン）とを駆動源として併用するハイブリッド自動車等において、電動機の駆動源である電池電源装置等として好適に使用される直方体状の角型電池モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動機（モータ）と内燃機関（エンジン）とを駆動源として併用するハイブリッド自動車では、電動機の駆動源として電池電源装置が使用される。このような電池電源装置は、自動車内の限られた空間内に積載する必要があるために、コンパクトに構成する必要がある。このために、直方体状をした角型電池が開発されている。
【０００３】
角型電池は、通常、扁平な中空直方体状をしたプラスチック製の電槽を有しており、電槽の内部が、複数の隔壁によって複数の角型セルに分割されており、各角型セル内に、積層電極体と一対の集電板とが収容されている。積層電極体は、シート状をした複数の電極部材をセパレータによって絶縁状態で相互に重ねて構成されており、各集電板は、積層電極体を挟んで相互に対向するように配置されている。積層電極体には、電解液が含浸されている。
【０００４】
各角型セル内にそれぞれ配置された一対の集電板は、角型セルを構成する一対の隔壁のそれぞれの表面に沿ってそれぞれ配置されている。そして、１つの隔壁を挟んで相互に隣接する角型セル内において、その隔壁の各表面に沿ってそれぞれ配置された各集電板同士が、相互に導電状態になるように接続されている。
【０００５】
例えば、特開平３−２９５１６２号公報には、隔壁に設けられた貫通孔を介して、隣接する各角型セル内の集電板同士を抵抗溶接によって接続する構成が開示されている。この場合、各集電板同士を抵抗板によって接続する際に、貫通孔内に円筒状のゴムブッシングを装着しており、溶接時に、隔壁を構成する樹脂が溶融して各角型セル内に流入することを防止するとともに、貫通孔をゴムブッシングによってシールするようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、各集電板同士を抵抗溶接によって接続する場合に、隔壁の貫通孔内にゴムブッシングを装着すると、抵抗溶接時の高温によってゴムブッシングが破損するおそれがある。また、貫通孔内のゴムブッシングは、相互に溶接された各集電板によって隔壁に圧接されることによって、貫通孔をシールしているが、溶接時における集電板に対する加圧力のバラツキ等によって、ゴムブッシングの圧縮代がばらつくおそれがある。これにより、ゴムブッシングによる貫通孔のシール性が不安定になるという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するものであり、その目的は、隣接する角型セルに、隔壁を介して配置された各集電板同士を容易に接続することができ、しかも、隔壁に設けられた貫通孔を確実にシールすることができる角型電池モジュールを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の角型電池モジュールは、中空直方体状に形成された電槽の内部が、隔壁によって複数の角型セルに分割されており、各角型セル内に、積層電極体およびこの積層電極体に接続された一対の集電板がそれぞれ収容された角型電池モジュールであって、前記隔壁に設けられた貫通孔内に、該貫通孔との間がＯリングによってシールされた接続体が配置されており、該接続体における各端部にそれぞれ設けられた係合部が、隔壁の各表面に沿ってそれぞれ配置された集電板を挿通して、各集電板に圧接されるようにカシメられていることを特徴とする。
【０００９】
前記接続体には、貫通孔内に挿入されると、隔壁の一方の表面に突き当てられる位置決め用のフランジ部が設けられている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の角型電池モジュールの実施の形態の一例を示す要部の分解斜視図である。この角型電池は、扁平な中空直方体状に形成されたプラスチック製の電槽１０を有している。電槽１０は、その上面が全体にわたって開放されており、開放された上面が、プラスチック製の蓋体２０によって閉鎖されるようになっている。
【００１１】
電槽１０の内部には、厚さ方向に沿った複数の隔壁１１が、長手方向に等しい間隔をあけて配置されており、各隔壁１１によって電槽１０の内部が複数の角型セル１２に分割されている。各角型セル１２の上面を閉鎖する蓋体２０には、各角型セル１２の中央部に対向して、安全弁２１がそれぞれ設けられている。
【００１２】
各角型セル１２の内部には、電解液が含浸された積層電極体１５がそれぞれ収容されており、また、各角型セル１２内の相互に対向した各隔壁１１の表面に沿って、正極および負極の集電板１６が、それぞれ設けられている。
【００１３】
各角型セル１２内に収容された積層電極体１５は、シート状の複数の正電極部材および負電極部材が、薄い帯状のシートを屈曲させた絶縁性のセパレータによって、相互に絶縁された状態で交互に積層されており、全ての正電極部材が一方の集電板１６にそれぞれ接続されるとともに、全ての負電極部材が、他方の集電板１６にそれぞれ接続されている。積層電極体１５のセパレータおよび各電極部材には、それぞれ電解液が含浸されている。
【００１４】
図２は、隣接する角型セル１２間に配置された隔壁１１に沿ってそれぞれ配置されている集電板１６同士の接続構造を示す断面図である。各集電板１６は、導電性を有する金属製の帯板によって構成されており、その上部における幅方向の中央部には、接続体１７が挿通する貫通孔１６ａがそれぞれ形成されている。各集電板１６は、隔壁１１に形成された貫通孔１１ａを通って、各集電板１６の上部に設けられた各貫通孔１６ａ内にそれぞれ挿入される接続体１７によって、相互に導電状態で接続されている。
【００１５】
図３は、接続体１７の斜視図、図４は、その接続体の正面図である。接続体１７は、隔壁１１の貫通孔１１ａ内に挿入される円柱状をした接続本体部１７ａを有しており、この接続本体部１７ａの軸方向中央部の周面には、Ｏリング１８（図２参照）が装着される溝部１７ｂが全周にわたって設けられている。接続本体部１７ａの一方の端部には、接続本体部１７ａの端面から外周方向に全周にわたって延出した位置決め用のフランジ部１７ｃが設けられている。
【００１６】
フランジ部１７ａの軸心部、および、接続本体部１７ａにおけるフランジ部１７ｃが設けられていない端面の軸心部には、接続本体部１７ａとは同心状態で獏方向に沿って突出した円筒状の係合部１７ｄがそれぞれ設けられている。各係合部１７ｄは、軸心方向に沿った４つの間隙によって、周方向に等しい間隔をあけて配置された４つの係合片１７ｅに分割されている。各係合部１７ｄは、接続本体部１７ａが隔壁１１の貫通孔１１ａ内に挿入された状態で、隔壁１１の表面に沿ってそれぞれ配置された各集電板１６の貫通孔１６ａをそれぞれ挿通するように構成されており、集電板１６の各貫通孔１６ａを挿通した各係合部１７ｄは、図２に想像線で示すようなカシメ工具３０によって、各係合部１７における全ての係合片１７ｅが、それぞれ外側に向かって同時に屈曲されるようになっている。
【００１７】
このような構成の接続体１７は、金属等の導電体によって一体的に成形されており、接続本体部１７ａの溝部１７ｂ内にＯリング１８が嵌め込まれた状態で、隔壁１１に設けられた貫通孔１１ａ内に装着される。この場合、Ｏリング１８が装着された接続本体部１７ａは、フランジ部１７ｃが設けられていない端部から隔壁１１の貫通孔１１ａ内に挿入され、Ｏリング１８が、隔壁１１の貫通孔１１ａ内周面に圧接される。これにより、隔壁１１の貫通孔１１ａと、接続本体部１７ａとの間が、全周にわたってシールされる。そして、フランジ部１７ｃが、隔壁１１の一方の表面に圧接されることによって、接続体１７が、隔壁１１の貫通孔１１ａに位置決めされる。
【００１８】
このような状態になると、図２に示すように、隣接する各角型セル１２内にそれぞれ突出した状態の各係合部１７に、各角型セル１２内に収容される電極体１５にそれぞれ接続された集電板１６の貫通孔１６ａがそれぞれ嵌合されて、各集電板１６が、隔壁１１の表面にそれぞれ沿った状態とされる。
【００１９】
その後、図２に示すようなカシメ工具３０によって、各係合部１７ｄの係合片１７ｅが屈曲される。カシメ工具３０は、各係合部１７ｄの軸心部に、一対のアーム部３１の先端部がそれぞれ同心状態で係合されるようになっており、各アーム部３１の先端部同士を相互に接近させて、接続体１７を挟みこむように押圧すると、各係合部１７ｄの係合片１７ｅは、それぞれ外側に向かって屈曲される。そして、屈曲された各係合片１７ｅが、集電板１３の貫通孔１３ａ周縁部にそれぞれ圧接される。
【００２０】
これにより、隣接する各角型セル１２内において、両角型セル１２間の隔壁１１に沿ってそれぞれ配置された各集電板１６同士が、接続体１７によって、導電状態で、しかも、強固に結合される。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の角型電池モジュールは、このように、隔壁に設けられた貫通孔を挿通する接続体の各端部に設けられた係合部を、各集電板に設けられ各貫通孔にそれぞれ挿入してカシメることによって、各集電板同士を相互に導電状態で結合されるために、集電板同士を接続するための溶接作業が不要になり、作業性に優れている。貫通孔と接続体との間は、Ｏリングによってシールされており、Ｏリングは、集電板同士の接続に際して高温になるおそれがなく、従って長期にわたって安定的にシール性能が発揮される。接続体は、隔壁の表面に突き当てられて位置決めされるフランジ部が設けられていることによって、容易に位置決めすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の角型電池モジュールの実施の形態の一例を示す要部の分解斜視図である。
【図２】その角型電池モジュールの要部を拡大して示す断面図である。
【図３】その角型電池モジュールに設けられた接続体の斜視図である。
【図４】その接続体の正面図である。
【符号の説明】
１０ 電槽
１１ 隔壁
１１ａ 貫通孔
１６ 集電板
１６ａ 貫通孔
１７ 接続体
１７ａ 接続本体部
１７ｂ 溝部
１７ｃ フランジ部
１７ｄ 係合部
１７ｅ 係合片
１８ Ｏリング
２０ 蓋体
２１ 安全弁
３０ カシメ工具
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機（モータ）と内燃機関（エンジン）とを駆動源として併用するハイブリッド自動車等において、電動機の駆動源である電池電源装置等として好適に使用される直方体状の角型電池モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動機（モータ）と内燃機関（エンジン）とを駆動源として併用するハイブリッド自動車では、電動機の駆動源として電池電源装置が使用される。このような電池電源装置は、自動車内の限られた空間内に積載する必要があるために、コンパクトに構成する必要がある。このために、直方体状をした角型電池が開発されている。
【０００３】
角型電池は、通常、扁平な中空直方体状をしたプラスチック製の電槽を有しており、電槽の内部が、複数の隔壁によって複数の角型セルに分割されており、各角型セル内に、積層電極体と一対の集電板とが収容されている。積層電極体は、シート状をした複数の電極部材をセパレータによって絶縁状態で相互に重ねて構成されており、各集電板は、積層電極体を挟んで相互に対向するように配置されている。積層電極体には、電解液が含浸されている。
【０００４】
各角型セル内にそれぞれ配置された一対の集電板は、角型セルを構成する一対の隔壁のそれぞれの表面に沿ってそれぞれ配置されている。そして、１つの隔壁を挟んで相互に隣接する角型セル内において、その隔壁の各表面に沿ってそれぞれ配置された各集電板同士が、相互に導電状態になるように接続されている。
【０００５】
例えば、特開平３−２９５１６２号公報には、隔壁に設けられた貫通孔を介して、隣接する各角型セル内の集電板同士を抵抗溶接によって接続する構成が開示されている。この場合、各集電板同士を抵抗板によって接続する際に、貫通孔内に円筒状のゴムブッシングを装着しており、溶接時に、隔壁を構成する樹脂が溶融して各角型セル内に流入することを防止するとともに、貫通孔をゴムブッシングによってシールするようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、各集電板同士を抵抗溶接によって接続する場合に、隔壁の貫通孔内にゴムブッシングを装着すると、抵抗溶接時の高温によってゴムブッシングが破損するおそれがある。また、貫通孔内のゴムブッシングは、相互に溶接された各集電板によって隔壁に圧接されることによって、貫通孔をシールしているが、溶接時における集電板に対する加圧力のバラツキ等によって、ゴムブッシングの圧縮代がばらつくおそれがある。これにより、ゴムブッシングによる貫通孔のシール性が不安定になるという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するものであり、その目的は、隣接する角型セルに、隔壁を介して配置された各集電板同士を容易に接続することができ、しかも、隔壁に設けられた貫通孔を確実にシールすることができる角型電池モジュールを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の角型電池モジュールは、中空直方体状に形成された電槽の内部が、隔壁によって複数の角型セルに分割されており、各角型セル内に、積層電極体およびこの積層電極体に接続された一対の集電板がそれぞれ収容された角型電池モジュールであって、前記隔壁に設けられた貫通孔内に、該貫通孔との間がＯリングによってシールされた接続体が配置されており、該接続体における各端部にそれぞれ設けられた係合部が、隔壁の各表面に沿ってそれぞれ配置された集電板を挿通して、各集電板に圧接されるようにカシメられていることを特徴とする。
【０００９】
前記接続体には、貫通孔内に挿入されると、隔壁の一方の表面に突き当てられる位置決め用のフランジ部が設けられている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の角型電池モジュールの実施の形態の一例を示す要部の分解斜視図である。この角型電池は、扁平な中空直方体状に形成されたプラスチック製の電槽１０を有している。電槽１０は、その上面が全体にわたって開放されており、開放された上面が、プラスチック製の蓋体２０によって閉鎖されるようになっている。
【００１１】
電槽１０の内部には、厚さ方向に沿った複数の隔壁１１が、長手方向に等しい間隔をあけて配置されており、各隔壁１１によって電槽１０の内部が複数の角型セル１２に分割されている。各角型セル１２の上面を閉鎖する蓋体２０には、各角型セル１２の中央部に対向して、安全弁２１がそれぞれ設けられている。
【００１２】
各角型セル１２の内部には、電解液が含浸された積層電極体１５がそれぞれ収容されており、また、各角型セル１２内の相互に対向した各隔壁１１の表面に沿って、正極および負極の集電板１６が、それぞれ設けられている。
【００１３】
各角型セル１２内に収容された積層電極体１５は、シート状の複数の正電極部材および負電極部材が、薄い帯状のシートを屈曲させた絶縁性のセパレータによって、相互に絶縁された状態で交互に積層されており、全ての正電極部材が一方の集電板１６にそれぞれ接続されるとともに、全ての負電極部材が、他方の集電板１６にそれぞれ接続されている。積層電極体１５のセパレータおよび各電極部材には、それぞれ電解液が含浸されている。
【００１４】
図２は、隣接する角型セル１２間に配置された隔壁１１に沿ってそれぞれ配置されている集電板１６同士の接続構造を示す断面図である。各集電板１６は、導電性を有する金属製の帯板によって構成されており、その上部における幅方向の中央部には、接続体１７が挿通する貫通孔１６ａがそれぞれ形成されている。各集電板１６は、隔壁１１に形成された貫通孔１１ａを通って、各集電板１６の上部に設けられた各貫通孔１６ａ内にそれぞれ挿入される接続体１７によって、相互に導電状態で接続されている。
【００１５】
図３は、接続体１７の斜視図、図４は、その接続体の正面図である。接続体１７は、隔壁１１の貫通孔１１ａ内に挿入される円柱状をした接続本体部１７ａを有しており、この接続本体部１７ａの軸方向中央部の周面には、Ｏリング１８（図２参照）が装着される溝部１７ｂが全周にわたって設けられている。接続本体部１７ａの一方の端部には、接続本体部１７ａの端面から外周方向に全周にわたって延出した位置決め用のフランジ部１７ｃが設けられている。
【００１６】
フランジ部１７ａの軸心部、および、接続本体部１７ａにおけるフランジ部１７ｃが設けられていない端面の軸心部には、接続本体部１７ａとは同心状態で獏方向に沿って突出した円筒状の係合部１７ｄがそれぞれ設けられている。各係合部１７ｄは、軸心方向に沿った４つの間隙によって、周方向に等しい間隔をあけて配置された４つの係合片１７ｅに分割されている。各係合部１７ｄは、接続本体部１７ａが隔壁１１の貫通孔１１ａ内に挿入された状態で、隔壁１１の表面に沿ってそれぞれ配置された各集電板１６の貫通孔１６ａをそれぞれ挿通するように構成されており、集電板１６の各貫通孔１６ａを挿通した各係合部１７ｄは、図２に想像線で示すようなカシメ工具３０によって、各係合部１７における全ての係合片１７ｅが、それぞれ外側に向かって同時に屈曲されるようになっている。
【００１７】
このような構成の接続体１７は、金属等の導電体によって一体的に成形されており、接続本体部１７ａの溝部１７ｂ内にＯリング１８が嵌め込まれた状態で、隔壁１１に設けられた貫通孔１１ａ内に装着される。この場合、Ｏリング１８が装着された接続本体部１７ａは、フランジ部１７ｃが設けられていない端部から隔壁１１の貫通孔１１ａ内に挿入され、Ｏリング１８が、隔壁１１の貫通孔１１ａ内周面に圧接される。これにより、隔壁１１の貫通孔１１ａと、接続本体部１７ａとの間が、全周にわたってシールされる。そして、フランジ部１７ｃが、隔壁１１の一方の表面に圧接されることによって、接続体１７が、隔壁１１の貫通孔１１ａに位置決めされる。
【００１８】
このような状態になると、図２に示すように、隣接する各角型セル１２内にそれぞれ突出した状態の各係合部１７に、各角型セル１２内に収容される電極体１５にそれぞれ接続された集電板１６の貫通孔１６ａがそれぞれ嵌合されて、各集電板１６が、隔壁１１の表面にそれぞれ沿った状態とされる。
【００１９】
その後、図２に示すようなカシメ工具３０によって、各係合部１７ｄの係合片１７ｅが屈曲される。カシメ工具３０は、各係合部１７ｄの軸心部に、一対のアーム部３１の先端部がそれぞれ同心状態で係合されるようになっており、各アーム部３１の先端部同士を相互に接近させて、接続体１７を挟みこむように押圧すると、各係合部１７ｄの係合片１７ｅは、それぞれ外側に向かって屈曲される。そして、屈曲された各係合片１７ｅが、集電板１３の貫通孔１３ａ周縁部にそれぞれ圧接される。
【００２０】
これにより、隣接する各角型セル１２内において、両角型セル１２間の隔壁１１に沿ってそれぞれ配置された各集電板１６同士が、接続体１７によって、導電状態で、しかも、強固に結合される。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の角型電池モジュールは、このように、隔壁に設けられた貫通孔を挿通する接続体の各端部に設けられた係合部を、各集電板に設けられ各貫通孔にそれぞれ挿入してカシメることによって、各集電板同士を相互に導電状態で結合されるために、集電板同士を接続するための溶接作業が不要になり、作業性に優れている。貫通孔と接続体との間は、Ｏリングによってシールされており、Ｏリングは、集電板同士の接続に際して高温になるおそれがなく、従って長期にわたって安定的にシール性能が発揮される。接続体は、隔壁の表面に突き当てられて位置決めされるフランジ部が設けられていることによって、容易に位置決めすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の角型電池モジュールの実施の形態の一例を示す要部の分解斜視図である。
【図２】その角型電池モジュールの要部を拡大して示す断面図である。
【図３】その角型電池モジュールに設けられた接続体の斜視図である。
【図４】その接続体の正面図である。
【符号の説明】
１０ 電槽
１１ 隔壁
１１ａ 貫通孔
１６ 集電板
１６ａ 貫通孔
１７ 接続体
１７ａ 接続本体部
１７ｂ 溝部
１７ｃ フランジ部
１７ｄ 係合部
１７ｅ 係合片
１８ Ｏリング
２０ 蓋体
２１ 安全弁
３０ カシメ工具
Claims (2)
- 中空直方体状に形成された電槽の内部が、隔壁によって複数の角型セルに分割されており、各角型セル内に、積層電極体およびこの積層電極体に接続された一対の集電板がそれぞれ収容された角型電池モジュールであって、
前記隔壁に設けられた貫通孔内に、該貫通孔との間がＯリングによってシールされた接続体が配置されており、該接続体における各端部にそれぞれ設けられた係合部が、隔壁の各表面に沿ってそれぞれ配置された集電板に挿通されて、各集電板に圧接されるようにカシメられていることを特徴とする角型電池モジュール。 - 前記接続体には、貫通孔内に挿入されると、隔壁の一方の表面に突き当てられる位置決め用のフランジ部が設けられている請求項１に記載の角型電池モジュール。
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| JP35088299A JP4482989B2 (ja) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | 角型電池モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP35088299A JP4482989B2 (ja) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | 角型電池モジュール |
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|---|---|
| JP2001167750A JP2001167750A (ja) | 2001-06-22 |
| JP4482989B2 true JP4482989B2 (ja) | 2010-06-16 |
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| JP35088299A Expired - Fee Related JP4482989B2 (ja) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | 角型電池モジュール |
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP4582862B2 (ja) * | 2000-05-12 | 2010-11-17 | パナソニック株式会社 | 二次電池 |
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1999
- 1999-12-09 JP JP35088299A patent/JP4482989B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2001167750A (ja) | 2001-06-22 |
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