JP5213426B2 - Battery pack - Google Patents
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Description
本発明は、複数の電池を組み合わせて形成された電池パックに関するものである。 The present invention relates to a battery pack formed by combining a plurality of batteries.
従来から、複数の電池がケースに収容された電池パックが知られている。この種の電池パックでは、電池の温度上昇がその寿命を短くする要因となることから、収納されている各電池を冷却するための構造が採用されている。 Conventionally, a battery pack in which a plurality of batteries are housed in a case is known. This type of battery pack employs a structure for cooling each battery stored in the battery pack because the temperature rise of the battery shortens its life.
例えば、特許文献1の組電池は、冷却ファンを収納するファン収納部の両側に、複数の電池モジュールを平行に並べて収納しているモジュール収納部をそれぞれ設ける構成を採用している。つまり、特許文献1の組電池では、冷却ファンの吸入側と排出側に各電池モジュールが配設されている。
しかしながら、前記特許文献1の組電池は、2つのモジュール収納部、つまり、それぞれ平行に並べられた電池モジュールの列と列との間にファン収納部を配置する構成なので、コンパクトさに欠けるという問題があった。
However, since the assembled battery of
しかも、モジュール収納部をさらに1つ追加しようとするとファン収納部も1つ追加することが必要となり、電池モジュールを増大することに伴う組電池全体の設置スペースの拡大が非常に大きなものとなっていた。 Moreover, if one more module storage unit is to be added, it is necessary to add one fan storage unit, and the expansion of the installation space of the entire assembled battery accompanying the increase of the battery module is very large. It was.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、複数の電池をコンパクトに配列しながら各電池を有効に冷却することができる電池パックを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a battery pack capable of effectively cooling each battery while arranging a plurality of batteries in a compact manner.
上記課題を解決するために、本発明は、複数の円筒状の電池と、これら電池を収納するためのケースとを有する電池パックであって、前記ケースは、互いに略平行に配置された前記各電池を長手方向の両側から挟持する一対の挟持部材と、これら挟持部材を結合する一対の結合部材とを備え、前記各挟持部材は、少なくとも2列に配置されるとともに、これらの列のうちの特定の列の中で隣合う電池同士の間に当該特定の列と隣合う列の電池の側面の一部が入り込むように配置された状態で前記各電池を挟持するとともに、各挟持部材の少なくとも一方には、前記各電池の間で当該挟持部材を前記電池の長手方向に貫通する通風口が形成され、前記各挟持部材は前記長手方向に互いに離間している一方、前記各結合部材は前記長手方向と直交する方向に互いに離間し、前記電池は、前記長手方向の一方の端面に電極を有し、この電極側の端部を支持する前記挟持部材は、前記電極に対応する位置に挿通孔が形成された中ケースと、この中ケースの外側に取り付けられ前記挿通孔を塞ぐための外ケースとを備えていることを特徴とする電池パックを提供する。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a battery pack having a plurality of cylindrical batteries and a case for housing these batteries, wherein the cases are arranged substantially parallel to each other. A pair of clamping members for clamping the battery from both sides in the longitudinal direction; and a pair of coupling members for coupling the clamping members, wherein each of the clamping members is arranged in at least two rows, While sandwiching each of the batteries in a state in which a part of the side surface of the battery in the row adjacent to the specific row enters between the batteries adjacent in the specific row, at least each of the clamping members On one side, ventilation holes are formed between the batteries so as to penetrate the holding members in the longitudinal direction of the batteries, and the holding members are separated from each other in the longitudinal direction, while the coupling members are Orthogonal to the longitudinal direction That direction spaced apart from each other, wherein the cell has an electrode on one end face of the longitudinal direction, and the clamping member for supporting an end portion of the electrode side, the insertion hole is formed at a position corresponding to the electrode A battery pack is provided that includes a middle case and an outer case that is attached to the outside of the middle case and closes the insertion hole .
本発明によれば、少なくとも2列の電池を千鳥状に配置することができるとともに、これら電池の間となる位置で挟持部材を貫通する通風口が設けられているので、当該各電池をコンパクトに配列しながら、各列間に通風口を通して外気を取り入れること、及び各電池で発生した熱を通風口を通して外部に導出することが可能となる。しかも、本発明では、各挟持部材が電池の長手方向に離間しているとともにこれら挟持部材を結合する各結合部材が前記長手方向と直交する方向に離間しているため、これら挟持部材及び結合部材の間を通して電池の側面に対する外気の取り入れ、及び電池で発生した熱の排出が可能となる。 According to the present invention, at least two rows of batteries can be arranged in a staggered manner, and the vent holes that penetrate the clamping member are provided at positions between the batteries, so that the batteries can be made compact. While arranging, outside air can be taken in between the rows through the vents, and heat generated in each battery can be led to the outside through the vents. In addition, in the present invention, each clamping member is separated in the longitudinal direction of the battery, and each coupling member that couples these clamping members is separated in a direction orthogonal to the longitudinal direction. The outside air can be taken into the side surface of the battery and the heat generated in the battery can be discharged.
これを電池の側から見れば、隣合う電池との間の位置が通風口を通して外気に開放されているとともに、各結合部材の間である2つ方向が外気に開放された状態とされているため、合計3方向で外気に開放されることになる。 If this is seen from the battery side, the position between the adjacent batteries is open to the outside air through the ventilation openings, and the two directions between the coupling members are open to the outside air. Therefore, it is opened to the outside air in a total of three directions.
したがって、本発明によれば、複数の電池を千鳥状に配置してコンパクト化を図りながら、3方向を外気に開放することにより各電池を効果的に冷却することができる。 Therefore, according to the present invention, each battery can be effectively cooled by opening the three directions to the outside air while arranging a plurality of batteries in a zigzag manner to achieve compactness.
また、本発明によれば、中ケースと他方の挟持部材(又は他方の中ケース)との間で各電池を挟持させた状態で、この電極について挿通孔を通して操作(例えば、バスバーの取り付け)を行うことができる。そして、メンテナンスを行わないときには、挿通孔を通して異物が入り込まないように外ケースによって挿通孔を塞ぐことができる。In addition, according to the present invention, in the state where each battery is clamped between the middle case and the other clamping member (or the other middle case), an operation (for example, mounting of the bus bar) is performed on the electrode through the insertion hole. It can be carried out. When maintenance is not performed, the insertion hole can be blocked by the outer case so that foreign matter does not enter through the insertion hole.
前記電池パックにおいて、前記各挟持部材は、前記各電池を2列に配置した状態で挟持し、前記各結合部材は、前記各電池が並ぶ列方向に互いに離間していることが好ましい。 In the battery pack, it is preferable that the holding members hold the batteries in a state of being arranged in two rows, and the coupling members are separated from each other in a row direction in which the batteries are arranged.
この構成によれば、各電池が2列に配置されているとともに、各電池が並ぶ列方向に各結合部材が離間しているので、2列が並ぶ方向(前記列方向と直交する方向)に各結合部材が離間している場合と比較して、より広範囲にわたり各電池を外気に開放することができる。 According to this configuration, the batteries are arranged in two rows, and the coupling members are separated in the row direction in which the batteries are arranged, so that the two rows are arranged in a direction (a direction perpendicular to the row direction). Compared with the case where each coupling member is separated, each battery can be opened to the outside air over a wider range.
前記電池パックにおいて、前記各結合部材は、前記列方向及び長手方向と直交する方向の視点において、最も手前の列の全ての電池が外側から見える間隔で配置されていることが好ましい。 In the battery pack, it is preferable that the coupling members are arranged at intervals at which all the batteries in the foremost row can be seen from the outside, in a viewpoint perpendicular to the row direction and the longitudinal direction.
この構成によれば、手前側の列の電池の全てが各結合部材の間を通して直接外気に触れることが可能となるため、2列に配置された各電池の全てについて冷却効率をさらに向上することができる。 According to this configuration, since all the batteries in the front row can directly contact the outside air through the respective coupling members, the cooling efficiency can be further improved for all the batteries arranged in the two rows. Can do.
さらに、前記電池パックにおいて、前記通風口は、前記各電池に一対一に対応して形成されていることが好ましい。 Furthermore, in the battery pack, it is preferable that the ventilation openings are formed in one- to -one correspondence with the batteries.
この構成によれば、通風口が全ての電池についてその長手方向の端部にそれぞれ設けられているため、当該各通風口を通して各電池に対し満遍なく外気を取り入れることができるとともに、各電池で発生した熱を各通風口を通して外部に導出することができる。 According to this configuration, since the vents are provided at the end portions in the longitudinal direction of all the batteries, outside air can be uniformly introduced into each battery through the vents and generated in each battery. Heat can be led out through each vent.
前記電池パックにおいて、前記各挟持部材を、前記結合部材を係合するための取付部材が一体成型された合成樹脂製の部材とすることができる。 In the battery pack, each holding member can be a synthetic resin member integrally formed with an attachment member for engaging the coupling member.
この場合、前記取付部材は、他の構成物品を取り付けるためのものとしても兼用可能なインサートナットであることが好ましい。 In this case, it is preferable that the mounting member is an insert nut that can also be used for mounting other components.
このようにすれば、特別な調整を行うことなく、他の構成物品も各挟持部材又は各結合部材に取り付けることが可能となる。ここで、「他の構成物品」とは、電流遮断用の安全部品、電池パックを制御するための制御基板、及び各電池に外気を送るための冷却ファン等が含まれる。 If it does in this way, it will become possible to attach other component articles to each clamping member or each coupling member, without performing special adjustment. Here, the “other components” include a safety component for interrupting current, a control board for controlling the battery pack, a cooling fan for sending outside air to each battery, and the like.
さらに、「他の構成物品」として、挟持部材及び結合部材を含ませることができる。つまり、前記インサートナットを利用して、挟持部材同士及び結合部材同士を連結可能とすれば、電池本数を増やすといった増設を容易に行うことが可能となる。 Furthermore, as the “other constituent article”, a sandwiching member and a coupling member can be included. That is, if it is possible to connect the clamping members and the coupling members using the insert nut, it is possible to easily increase the number of batteries.
前記電池パックにおいて、前記少なくとも一方の挟持部材には、前記各電池の長手方向の一方の端部をそれぞれ挿入可能な複数の凹部が形成され、これら凹部に端部がそれぞれ挿入されることにより、前記各電池が前記長手方向と直交する方向に位置決めされることが好ましい。このようにすれば、各電池を凹部に挿入するだけで、当該各電池を千鳥状に配置することが可能となる。 In the battery pack, the at least one clamping member is formed with a plurality of concave portions into which one end portion in the longitudinal direction of each battery can be inserted, and the end portions are inserted into the concave portions, respectively. It is preferable that each battery is positioned in a direction orthogonal to the longitudinal direction. If it does in this way, it will become possible to arrange each battery concerned in a zigzag form only by inserting each battery in a crevice.
そして、前記凹部を有する挟持部材が合成樹脂からなり、前記通風口が、前記凹部を取り囲む隔壁の厚みが略均一となる形状で前記挟持部材を貫通している構成とすれば、前記凹部の寸法精度を向上させることができる。 If the sandwiching member having the recess is made of a synthetic resin, and the vent hole penetrates the sandwiching member in a shape in which the thickness of the partition wall surrounding the recess is substantially uniform, the dimension of the recess Accuracy can be improved.
つまり、凹部を取り囲む隔壁のうち凹部とこれと隣合う凹部との間に配置される部分が最も肉厚が厚くなり、この部分は他の部分に比べて成形時の冷却時間が長くなることから、これよりも肉厚の薄い部分との間で熱収縮率の差が生じ各凹部の内径寸法の精度に影響を与えるおそれがあるところ、前記構成のように、肉厚の大きな部分に通風口を形成することにより隔壁の厚みが略均一とされるため各凹部の内径寸法の精度を向上することができる。 That is, among the partition walls surrounding the recess, the portion disposed between the recess and the adjacent recess is the thickest, and this portion has a longer cooling time during molding than the other portions. However, there is a possibility that the difference in the heat shrinkage rate between the thinner part and the accuracy of the inner diameter of each recess may be affected. Since the thickness of the partition is made substantially uniform, the accuracy of the inner diameter dimension of each recess can be improved.
本発明によれば、電解液を媒介とした電池同士の短絡を抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the short circuit of the batteries between electrolyte solution can be suppressed.
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態に係る電池パックを示す斜視図である。図2は、図1の電池パックの分解斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view showing a battery pack according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an exploded perspective view of the battery pack of FIG.
図1及び図2を参照して、電池パック1は、全体として略矩形の体をなし、各図に示す上下向きとなる基本姿勢で使用されるものである。以下、基本姿勢にある電池パック1の長手方向を仮に左右方向とし、奥行き方向を仮に前後方向として説明する。
With reference to FIG.1 and FIG.2, the
電池パック1は、複数本の電池2(本実施形態では10本)と、これら電池2を下から支持する下ケース(挟持部材)3と、各電池2の上部を被覆する被覆部材(挟持部材)4と、この被覆部材4と前記下ケース3とを上下方向に結合する左右一対の結合部材5及び結合部材6と、前記下ケースと被覆部材4との間に設けられた8本のステー7とを備えている。なお、前記下ケース3、被覆部材4、結合部材5、6及びステー7が本実施形態におけるケースを構成する。
The
図3は、図1の電池を拡大して示す斜視図である。図4は、図3のIV−IV線断面図である。 3 is an enlarged perspective view showing the battery of FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
図3及び図4を参照して、電池2は、上下方向に延びる円柱状の電池本体8と、この電池本体8の上部に装着される導電部材9と、この導電部材9及び前記電池本体8を径方向の外側から取り囲む絶縁性のカバー10とを備えている。図3及び図4の例では、カバー10が導電部材9の上面(肩部)から電池本体8の下面(肩部)までの範囲に設けられているが、電池本体8の下面まで必ず設けられている必要はなく、少なくとも電池本体8の下部側面までの範囲に設けられていればよい。
3 and 4, the
前記電池本体8は、正極を構成する封口板11と、負極を構成する電池ケース12とを備え、この電池ケース12の上部開口が封口板11によって塞がれている。そして、これら封口板11と電池ケース12の内側位置には電解液が封入されている。
The
具体的に、電池ケース12は、円形の底壁12aと、この底壁12aの周縁から立ち上がる円筒状の周壁12bとを有している。一方、封口板11は、周壁12bの内径よりも一回り小さな直径を有する円板であり、図外の絶縁性ガスケットを介して周壁12bの上端部に嵌め込まれた状態でかしめられて当該周壁12bに固定されている。
Specifically, the
前記封口板11の周縁部における上面には、正極ボルト14の台座部14aが溶接されている。つまり、正極ボルト14は、封口板11に対して電気的に接続されている。
A
また、封口板11の表面中央部には、円板状の取付板15が設けられているとともに、この取付板15の表面には電極板16が取り付けられている。さらに、この電極板16を覆うように、前記電池ケース12の上端面には、絶縁性の樹脂からなる絶縁板17が固定されている。
A disc-shaped mounting
絶縁板17には、前記正極ボルト14を挿通するための挿通孔17aが形成されている。また、絶縁板17の周縁部は前記導電部材9により覆われている。この導電部材9の上面には、負極ボルト18の台座部18aが溶接されている。つまり、負極ボルト18は、導電部材9を介して電池ケース12の周壁12bに対して電気的に接続されている。
The insulating
また、前記絶縁板17の上面には、正極ボルト14と負極ボルト18との間となる位置にリブ19が立設されている。このリブ19により、前記正極ボルト14と負極ボルト18にそれぞれ接続されるバスバー20(図7参照)同士が接触(短絡)するのを防止することができる。
A
前記電池2において、例えば過放電発生時に負極成分の腐食が生じることにより電解液が漏出する場合がある。漏出した電解液は、前記電池ケース12の周壁12bとカバー10との間を通って、当該カバー10の終端である電池ケース12の下面から矢印Y1に示すように導出されることになる。このように電池2の下面から漏出する電解液を受けるための構成が下ケース3に設けられている。
In the
図5は、図1の電池パックの下ケースを示す斜視図である。図6は、図1の電池パックの下ケースを示す上面図である。 FIG. 5 is a perspective view showing a lower case of the battery pack of FIG. 6 is a top view showing a lower case of the battery pack of FIG.
図1、図2、図5及び図6を参照して、下ケース3は、合成樹脂(例えば、PET:Polyethylene Terephthalate)からなる長方形板状の部材である。この下ケース3には、上方に開口する10個の凹部21と、上下方向に貫通する通風口22とが形成されている。
With reference to FIG. 1, FIG. 2, FIG. 5 and FIG. 6, the
各凹部21は、上面視で円形の開口形状とされており、左右に5個の列が前後に2列配置されている。これら凹部21の配置は、前方の列の中で互いに隣合うもの同士の間に、後方の列の凹部の前方の一部が入り込むように配置されており、前後の列を入れ替えて説明しても同様のことがいえる関係となっている。
Each
また、各凹部21は、各電池2の長手方向を上下方向に向けた姿勢で、当該各電池2の下部をそれぞれ上から挿入可能とされている。本実施形態では各電池2の絶縁性のカバー10は当該各電池本体8の下面までの範囲に設けられているため、電池2の下部が凹部21内に挿入される結果、カバー10の下端部も凹部21内に配置されることになる。そして、各凹部21は、挿入された電池2から漏出した電解液を受けるいわゆる液受けとしての機能と、挿入された電池2を位置決めする機能とをそれぞれ発揮するようになっている。
In addition, each
具体的に、本実施形態における電池2の直径寸法が61mmであるのに対し、各凹部21の内径寸法は63mmに設定され、両者のクリアランス(2mm)分の精度で各電池2が位置決めされる。また、各凹部21の深さ寸法が25mmとされているため、この深さ寸法と前記クリアランスとの関係で約5mlの電解液を凹部21内に受けることが可能となっている。
Specifically, the diameter of the
また、凹部21の底部に電池の径よりも小さい径の液溜め用の窪みを設けて、この窪み内に電解液を受けることもできる。
Further, a recess for storing a liquid having a diameter smaller than the diameter of the battery can be provided at the bottom of the
なお、本実施形態の電池2の全長は180mmであり、エネルギー密度は150Wh/kgである。
In addition, the full length of the
通風口22は、前列の凹部21と後列の凹部21との間の隔壁部分を平面視略三角形の開口形状で上下に貫通する孔である。つまり、各通風口22は、前記各凹部21により前後2列に配置される各電池2の各列間に位置することになる。したがって、下ケース3の下方から各通風口22を通して各電池2の側面に対し外気を導入することができ、反対に電池2から発生した熱を通風口22を通して下ケース3の下方へ排出することもできる。
The
なお、前記通風口22は、前列の凹部21と後列の凹部21との間の隔壁部分、つまり、各凹部21を取り囲む隔壁のうち肉厚が最も厚くなる部分に形成されているため、下ケース3の射出成形時の熱収縮を一様にするためのものとしても機能する。つまり、各通風口22が形成されていない場合には、各凹部21を取り囲む隔壁として非常に肉厚の大きな部分が存在することになり、この部分は他の部分に比べて成形時の冷却時間が長くなることから、これよりも肉厚の薄い部分との間で熱収縮率の差が生じ、各凹部21の内径寸法の精度に影響を与えるおそれがあるところ、本実施形態では、前記肉厚の大きな部分に通風口22を形成することにより隔壁の厚みが比較的一様とされているため各凹部21の内径寸法の精度を向上することができる。
The
また、下ケース3の四隅には、複数のインサートナット(取付部材)23が設けられている。具体的に、インサートナット23は、下ケース3の右前隅の前面及び右側面に、左前隅の前面及び左側面(左側面は図示省略)に、右後隅の右側面及び後面(後面は図示省略)に、左後隅の左側面及び後面(それぞれ図示省略)に、それぞれ1つずつ設けられている。
A plurality of insert nuts (attachment members) 23 are provided at the four corners of the
さらに、下ケース3の前縁部及び後縁部には、上方に開口する差込穴24が左右に4個ずつ並んで形成されている。これら差込穴24には各ステー7の下端部がそれぞれ挿入されるようになっている。
Furthermore, four
再び、図1及び図2を参照して、被覆部材4は、前記下ケース3上に支持された各電池2の上端部を支持する中ケース25と、この中ケース25の上面に固定された上ケース(外ケース)26と、これら中ケース25と上ケース26との間に設けられた一対の導電部材34とを備えている。
Referring to FIGS. 1 and 2 again, the covering
図7は、図2の中ケース25を示す下面図である。
FIG. 7 is a bottom view showing the
図2及び図7を参照して、中ケース25は、合成樹脂からなり、前記下ケース3と略同等の大きさとされた長方形の板部材である。この中ケース25は、前記下ケース3との間で上下に間隔をあけて設けられている。また、中ケース25は、下面に設けられた10本の溝部27と、これら溝部27を挟んで左右両側にそれぞれ設けられた挿通孔28と、下面に設けられた8個の差込穴29と、前後左右の側面に設けられた複数のインサートナット(取付部材)30と、上面に設けられた一対のインサートナット(取付部材)31とを備えている。
2 and 7, the
各溝部27は、下方に開くとともに前後方向に延びる溝であり、前記下ケース3に支持された各電池2のリブ19の上部を挿入可能とされている。つまり、各溝部27内にリブ19が挿入されることにより、各電池2の回転方向を予め設定された向き(リブ19の長手方向を前後方向に向けた状態)に合致させることができる。さらに、前記各溝部27の前後長はリブ19の前後長に対応して設定されているため、この溝部27にリブ19が挿入されることにより、各電池2が前後左右方向にも位置決めされることになる。したがって、各電池2は、その下端部が前記下ケース3によって位置決めされる一方、その上端部が中ケースによって位置決めされることになる。
Each
各挿通孔28は、中ケース25と下ケース3とを固定した後に、各電池2同士を接続するバスバー20を確実に固定することができるようにするためのものである。つまり、各電池2は、その上下端が下ケース3及び中ケース25によって位置決めされることになるため、下ケース3に各電池2を支持させた後、中ケース25を取り付ける前の段階においては各バスバー20と各電池2とは若干の遊びができるように仮締め(つまり、軽く締結された状態)されている。そして、この仮締め状態において中ケース25が各電池2の上に取り付けられることになるため、この中ケース25の取付後に各バスバー20と各電池2との本締めを行うことが必要となる。この作業を中ケース25取付後の段階で行なうために各挿通孔28が形成されている。
Each
各差込穴29は、前記各ステー7の上端部をそれぞれ差し込むための穴である。つまり、各ステー7は、下ケース3と中ケース25との間で上下に挟まれた状態で固定されることになる。これにより、下ケース3の位置と中ケース25の位置とが上下方向の軸を中心として捩れ方向に変位することが抑制される。
Each
インサートナット30は、中ケース25の右前隅の前面及び右側面に、左前隅の前面及び左側面(左側面は図示省略)に、右後隅の右側面及び後面(後面は図示省略)に、左後隅の左側面及び後面(それぞれ図示省略)に、それぞれ1つずつ設けられている。
The
インサートナット31は、左後隅及び右前隅において上方からボルトを螺合可能とするものであり、後述の上ケース26を取り付けるためのものである。
The
図1及び図2を参照して、上ケース26は、合成樹脂からなり、前記中ケース25と略同等の大きさとされた長方形の板部材である。この上ケース26には、前記中ケース25のインサートナット31に対応する位置で上下に貫通する貫通孔32が形成されている。この貫通孔32には上から図外のボルトが挿通され、このボルトが中ケース25のインサートナット31に螺合されることによって上ケース26と中ケース25とが固定される。この固定状態において、当該中ケース25の各挿通孔28は、上ケース26によって塞がれることになる。
Referring to FIGS. 1 and 2, the
また、前記上ケース26の右後隅及び左前隅には、上下方向に貫通する導出口33がそれぞれ形成されている。これら導出口33は、右端に配置された電池2の負極ボルト18A(図8参照)、及び左端に配置された電池2の正極ボルト14A(図8参照)に電気的に接続された導電部材34をそれぞれ上ケース26の上部に導出するために使用されるものである。具体的に、負極ボルト18A及び正極ボルト14Aは、それぞれ中ケース25の左右両端に配置された挿通孔28A及び挿通孔28Bを通して当該中ケース25の上部に導出されており、これら負極ボルト18A及び正極ボルト14Aに対し中ケース25の上でそれぞれ接続された導電部材34の端子34aが前記導出口33を通して上ケース26の上部に導出されている。
In addition,
結合部材5、6は、それぞれ上から見る視点でコの字型とされた金属板である。これら結合部材5、6は、各電池2の上下に配置された下ケース3及び中ケース25に対して左右両側からそれぞれ固定されるようになっている。つまり、結合部材5、6は、電池パック1の長手方向の両端部を覆うためのものであり、互いに左右方向に間隔をあけて配置されている。
Each of the
具体的に、右側の結合部材5は、右壁35と、この右壁35の前縁部から左へ延びる前壁36と、右壁35の後縁部から左へ延びる後壁37とを備えている。これら各壁35〜37には、前記下ケース3のインサートナット23及び中ケース25のインサートナット30に対応する位置で板厚方向に貫通する貫通孔38が形成されている。これら貫通孔38に挿通した図外のボルトをインサートナット23、30に螺合させることにより、結合部材5と下ケース3及び中ケース25とが固定される結果、当該下ケース3と中ケース25とが上下方向に結合されることになる。
Specifically, the
左側の結合部材6は、左壁39と、この左壁39の前縁部から右へ延びる前壁40と、左壁39の後縁部から右へ延びる後壁41とを備えている。これら各壁39〜41には、前記下ケース3のインサートナット23及び中ケース25のインサートナット30に対応する位置で板厚方向に貫通する貫通孔42が形成されている。これら貫通孔42に挿通した図外のボルトをインサートナット23、30に螺合させることにより、結合部材6と下ケース3及び中ケース25とが固定される結果、当該下ケース3と中ケース25とが上下方向に結合されることになる。
The
そして、各結合部材5、6の右壁35及び左壁39によって各電池2は左右両側から隠された状態となる。一方、各結合部材5、6の前壁36、40同士の間、及び後壁37、41同士の間には間隔E1及びE2(図6参照)が設けられている。したがって、これら間隔E1及びE2を通して電池2の側面に対して外気を導入することができる。特に本実施形態では、前記下ケース3に通風口22が形成されているため、下方、前方、及び後方の合計3方向から外気を導入することができるとともに、各電池2により生じた熱をこの3方向へ放出することができる。
The
以下、図2、図5、図8及び図9を参照して、前記電池パック1の組立て方法について説明する。図8は、図1の電池パックの組立工程を示す斜視図であり、ステーの立設後の状態を示すものである。図9は、図1の電池パックの組立工程を示す斜視図であり、中カバーの組み付け後の状態を示すものである。
Hereinafter, a method for assembling the
まず、図5に示す下ケース3の凹部21に対し、電池2の下端部を上から挿入する。次に、図8に示すように、リブ19を前後方向に沿わせるように電池2の向きをある程度調整し、バスバー20を用いて各電池2を直列に接続する。ここで、各電池2の位置は、後述する中ケース25の取付が完了するまでは確定しないため、バスバー20と各電池2との接続には若干余裕を持たせる(仮締めする)ことが必要となる。そして、各ステー7の下端部を下ケース3の差込穴24にそれぞれ挿入する。
First, the lower end of the
次いで、図9に示すように、各電池2の上から中ケース25を被せる。この作業では、各電池2のリブ19が各溝部27(図7参照)にそれぞれ挿入され、かつ、各ステー7の上端部が中ケース25の差込穴29(図7参照)にそれぞれ挿入されるように中ケース25と各電池2と各ステー7とを位置決めする必要があり、各ステー7によって中ケース25及び下ケース3を結合することができる。中ケース25の取り付けが完了すると、当該中ケース25及び下ケース3に対し左右両側から結合部材5、6を取り付けることにより、ねじれを抑制することができる。これにより、中ケース25及び下ケース3が上下に結合され、当該両ケース3、25の間に各電池2が保持されることになる。この状態で、中ケース25の挿通孔28を通してバスバー20と各電池2とを確実に固定(本締め)する。
Next, as shown in FIG. 9, the
図2に示すように、次に、中ケース25の挿通孔28A、28Bを通して上に導出された正極ボルト14A及び負極ボルト18A(図8参照)に対しそれぞれ導電部材34を接続し、この上から上ケース26を取り付けることにより、電池パック1が完成する。
As shown in FIG. 2, next, the
以上説明したように、前記電池パック1によれば、2列の電池2を千鳥状に配置することができるとともに、これら電池の間となる位置で支持部材3を貫通する通風口22が設けられているので、当該各電池2をコンパクトに配列しながら、各列間に通風口22を通して外気を取り入れること、及び各電池2で発生した熱を通風口22を介して導出することが可能となる。しかも、前記電池パック1では、支持部材3と被覆部材4とが上下方向(電池2の長手方向)に離間しているとともに、これら支持部材3と被覆部材4とを結合する結合部材5、6が左右方向(電池2の長手方向と直交する方向)に離間しているため、これら支持部材3、被覆部材4及び各結合部材5、6の間を通して電池2の側面に対する外気の取り入れ、及び電池2で発生した熱の排出が可能となる。
As described above, according to the
これを電池2の側から見れば、隣合う列の電池2との間の位置が通風口22を通して外気に開放されているとともに、各結合部材5、6の間である2つの方向(前後方向)が外気に開放された状態とされているため、合計3方向(下、前及び後)で外気に開放されることになる。
If this is seen from the
したがって、前記電池パック1によれば、複数の電池2を千鳥状に配置してコンパクト化を図りながら、3方向で外気に開放することにより各電池2を効果的に冷却することができる。
Therefore, according to the
特に、前記実施形態のように各結合部材5、6が各電池2が並ぶ列方向(左右方向)に離間している構成とすることにより、前後方向に各結合部材5、6が離間している場合と比較して、より広範囲にわたり各電池2を外気に開放することができる。
In particular, each of the
具体的に、前記実施形態では、図6に示すように、電池2が並ぶ列方向(左右方向)及び電池2の長手方向(上下方向)に直交する方向である前後方向の視点において、各列の電池2の全てが外側から見える間隔E1及びE2で各結合部材が配置されているため、これら各列の電池2が各結合部材の間を通して直接外気に触れることが可能となり、高い冷却効率を得ることができる。
Specifically, in the embodiment, as shown in FIG. 6, each row is viewed from the viewpoint in the front-rear direction, which is a direction orthogonal to the row direction (left-right direction) in which the
前記電池パック1のように、通風口22が全ての電池2についてその長手方向の端部にそれぞれ設けられているため、当該各通風口22を通して各電池2に対し満遍なく外気を取り入れることができるとともに、各電池2で発生した熱を各通風口22を通して外部に導出することができる。
As in the
前記電池パック1のように、支持部材3及び中ケース25にインサートナット23、30、31を設けた構成とすることにより、容易に各結合部材5、6を取り付けることが可能となる。しかも、インサートナット23、30、31は、ボルトを介して様々な物品を取り付けることができるため、特別な調整を行うことなく各種物品を取り付けることが可能となる。
Like the
例えば、前記実施形態では、10本の電池2を有する電池パック1について説明したが、前記複数の下ケース3及び中ケース25を相互に連結すれば、電池2の本数を増やした電池パックに拡張することができる。具体的に、10本の電池2を下ケース3と中ケース25との間で挟んだものを複数用意し、これらを前後方向に並べて、両者にプレート等を掛け渡してこのプレートを前記インサートナット23、30を利用して固定することにより、下ケース3同士及び中ケース25同士を前後に連結することでき、電池2の本数を20本に増やすことができる。左右方向に並べた場合も同様に、両者にプレートを掛け渡し、これをインサートナット23、30を利用して固定することにより、下ケース3同士及び中ケース25同士を左右に連結することができる。
For example, in the above embodiment, the
さらに、インサートナット23、30、31を利用して、電流遮断用の安全部品や、電池パック1を制御するための制御基板や、各電池2に外気を送るための冷却ファンを取り付けることもできる。
Furthermore, by using the
前記電池パック1のように、中ケース25における各電池2の電極14、18に対応する位置に挿通孔28を設けた構成とすれば、下ケース3と中ケース25との間に各電池2を挟持させた状態で、これら挿通孔28を通して電極14、18に対するバスバー20の本締めを行うことができる。そして、前記本締めを行わないときには、挿通孔28を通して異物が入り込まないように上ケース26によって各挿通孔28を塞ぐことができる。
If the
そして、前記実施形態のように,前記通風口22が凹部21を取り囲む隔壁の厚みが略均一となる形状で前記下ケース3を貫通している構成とすることにより、凹部21の寸法精度を向上させることができる。
Further, as in the above-described embodiment, the
つまり、凹部21を取り囲む隔壁のうち凹部とこれと隣合う凹部との間に配置される部分が最も肉厚が厚くなり、この部分は他の部分に比べて成形時の冷却時間が長くなることから、これよりも肉厚の薄い部分との間で熱収縮率の差が生じ各凹部21の内径寸法の精度に影響を与えるおそれがあるところ、前記電池パック1のように、肉厚の大きな部分に通風口22を形成することにより隔壁の厚みが一様とされるため各凹部21の内径寸法の精度を向上することができる。
That is, of the partition wall surrounding the
なお、前記実施形態に加えて、前記凹部21内に予め設定された量の電解液が存在するか否かを検出するためのセンサ(検出手段)を設けることもできる。このようにすれば、凹部21内に電解液が存在するか否かを検出することができるので、例えば、この検出結果を電気的に出力すれば、当該出力信号に基づいて制御手段等によって電池パック1の電圧制御を行うことが可能となる。また、電気信号として出力しなくても、電解液の存在により変色する等の試験紙等を用いた場合、使用者が電解液の漏出に即座に対応することが可能となる。前記検出センサは、各凹部21のそれぞれに1つずつ設けられていることが好ましい。
In addition to the above embodiment, a sensor (detection means) for detecting whether or not a predetermined amount of electrolyte exists in the
また、前記実施形態では、図4に示すように、封口板11が正極を構成し、電池ケース12が負極を構成する電池2について説明したが、封口板11が負極を構成するとともに電池ケース12が正極を構成する電池についても上記同様の構成を採用することができる。
Moreover, in the said embodiment, as shown in FIG. 4, although the sealing
1 電池パック
2 電池
3 下ケース(ケースの一部)
4 被覆部材(ケースの一部)
5、6 結合部材(ケースの一部)
14 正極ボルト
18 負極ボルト
21 凹部
22 通風口
25 中ケース
26 上ケース
1
4 Covering member (part of the case)
5, 6 Connecting member (part of the case)
14
Claims (8)
前記ケースは、互いに略平行に配置された前記各電池を長手方向の両側から挟持する一対の挟持部材と、これら挟持部材を結合する一対の結合部材とを備え、
前記各挟持部材は、少なくとも2列に配置されるとともに、これらの列のうちの特定の列の中で隣合う電池同士の間に当該特定の列と隣合う列の電池の側面の一部が入り込むように配置された状態で前記各電池を挟持するとともに、各挟持部材の少なくとも一方には、前記各電池の間で当該挟持部材を前記電池の長手方向に貫通する通風口が形成され、
前記各挟持部材は前記長手方向に互いに離間している一方、前記各結合部材は前記長手方向と直交する方向に互いに離間し、
前記電池は、前記長手方向の一方の端面に電極を有し、この電極側の端部を支持する前記挟持部材は、前記電極に対応する位置に挿通孔が形成された中ケースと、この中ケースの外側に取り付けられ前記挿通孔を塞ぐための外ケースとを備えていることを特徴とする電池パック。 A battery pack having a plurality of cylindrical batteries and a case for housing these batteries,
The case includes a pair of clamping members that clamp the batteries arranged substantially parallel to each other from both sides in the longitudinal direction, and a pair of coupling members that couple the clamping members,
Each of the clamping members is arranged in at least two rows, and a part of the side surface of the battery in the row adjacent to the specific row is between the adjacent cells in the specific row of these rows. While sandwiching the batteries in a state of being inserted, at least one of the sandwiching members is formed with a vent hole that penetrates the sandwiching member in the longitudinal direction of the batteries between the batteries.
The clamping members are separated from each other in the longitudinal direction, while the coupling members are separated from each other in a direction perpendicular to the longitudinal direction ,
The battery has an electrode on one end surface in the longitudinal direction, and the holding member that supports the electrode side end includes an intermediate case in which an insertion hole is formed at a position corresponding to the electrode, A battery pack comprising: an outer case attached to an outer side of the case for closing the insertion hole .
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