JP5384156B2 - Battery pack - Google Patents

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Description

本発明は、主として、電動バイクやモータでアシストするアシスト自転車などの高出力な電源に使用されるバッテリパックに関する。   The present invention mainly relates to a battery pack used for a high-output power source such as an electric bike or an assist bicycle assisted by a motor.

高出力なバッテリパックは、多数の電池を直列に接続して出力電圧を高く、また並列に接続して出力電流を大きくしている。多数の電池を直列と並列に接続してなるバッテリパックは、多数の電池を内蔵するので、各々の電池を効率よく冷却して温度上昇を少なくすることが大切である。さらに、各々の電池の温度差を少なくすることも大切である。温度差が電池の電気特性をアンバランスとして、特定の電池を急激に劣化させてバッテリパック全体の寿命を短くするからである。   A high-power battery pack has a large output voltage by connecting a large number of batteries in series, and a large output current by connecting them in parallel. A battery pack formed by connecting a large number of batteries in series and in parallel incorporates a large number of batteries. Therefore, it is important to cool each battery efficiently to reduce the temperature rise. It is also important to reduce the temperature difference between the batteries. This is because the temperature difference causes the electric characteristics of the battery to be unbalanced, and the specific battery is rapidly deteriorated to shorten the life of the entire battery pack.

収納している複数の電池を効率よく冷却するために、外装ケースをアルミニウムとし、また、電池の表面に沿う形状とするバッテリパックは開発されている。(特許文献1及び2参照)   In order to efficiently cool a plurality of batteries stored therein, a battery pack having an outer case made of aluminum and having a shape along the surface of the battery has been developed. (See Patent Documents 1 and 2)

特開2001−307784号公報JP 2001-307784 A 特開2002−216726号公報JP 2002-216726 A

外装ケースをアルミニウム製として、これを電池の表面に沿う形状とするバッテリパックは、電池の熱を外装ケースから外部に効率よく放熱できる。しかしながら、特許文献2に記載するように、外装ケースに回路基板を収納し、さらに、電池を複数の電池セルを直線状に連結している電池モジュールとし、複数の電池モジュールを外装ケースに収納しているバッテリパックにあっては、全ての電池セルの温度差を少なくすることが難しい。たとえば、回路基板に対向する電池セルは回路基板に対向しない電池セルよりも放熱が悪くなる。また、多数の電池セルを直線状に連結して電池モジュールとして外装ケースに収納するバッテリパックにあっては、各々の電池セルの温度差を少なくするのが難しい。両側に配設される電池セルが効率よく冷却されて、中央部の電池セルの冷却が悪くなるからである。   A battery pack having an outer case made of aluminum and having a shape along the surface of the battery can efficiently dissipate the heat of the battery from the outer case to the outside. However, as described in Patent Document 2, a circuit board is housed in an outer case, a battery is a battery module in which a plurality of battery cells are linearly connected, and a plurality of battery modules are housed in the outer case. However, it is difficult to reduce the temperature difference between all the battery cells. For example, a battery cell facing the circuit board has a worse heat dissipation than a battery cell not facing the circuit board. Further, in a battery pack in which a large number of battery cells are connected in a straight line and stored as a battery module in an outer case, it is difficult to reduce the temperature difference between the battery cells. This is because the battery cells disposed on both sides are efficiently cooled, and the cooling of the battery cells in the center is deteriorated.

さらに、多数の電池セルを直列や並列に接続しているバッテリパックは、各々の電池セルを均等に充放電することも大切である。それは、充放電のアンバランスが電池の寿命を短くするからである。各々の電池セルのアンバランスを解消するために、各々の電池電圧を検出して、充放電を制御するバッテリパックは特定の電池セルが劣化するのを防止して、バッテリパックとしての寿命を長くできる。このことを実現するバッテリパックは、全ての電池セルの電圧を検出する電圧検出回路を実装する回路基板を外装ケースに収納している。このバッテリパックは、各々の電池セルの正負の電極をリード板で回路基板に接続している。このバッテリパックは、特定の電池セルの劣化を防止できる特徴はあるが、全ての電池セルの正負の電極を回路基板に接続するためにリード線の配線が複雑になる欠点がある。   Further, in a battery pack in which a large number of battery cells are connected in series or in parallel, it is important to charge and discharge each battery cell equally. This is because the imbalance between charging and discharging shortens the battery life. In order to eliminate the unbalance of each battery cell, the battery pack that detects the voltage of each battery and controls charge / discharge prevents the specific battery cell from deteriorating and prolongs the life of the battery pack. it can. In a battery pack that realizes this, a circuit board on which a voltage detection circuit that detects the voltages of all battery cells is mounted is housed in an outer case. In this battery pack, positive and negative electrodes of each battery cell are connected to a circuit board by a lead plate. Although this battery pack has a feature capable of preventing the deterioration of a specific battery cell, there is a drawback that the wiring of the lead wire is complicated because the positive and negative electrodes of all the battery cells are connected to the circuit board.

本発明は、以上の全ての欠点を一挙に解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、多数の電池セルを直列と並列に接続して回路基板と共に外装ケースに収納しながら、各々の電池セルの温度差を少なくして、全体としての寿命を長くでき、しかも、全ての電池セルの電圧を検出するための配線を簡単にできるバッテリパックを提供することにある。   The present invention has been developed for the purpose of solving all the above drawbacks at once. An important object of the present invention is to connect a large number of battery cells in series and in parallel and store them in an outer case together with a circuit board, while reducing the temperature difference of each battery cell and extending the overall life, And it is providing the battery pack which can simplify the wiring for detecting the voltage of all the battery cells.

課題を解決するための手段及び発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

本発明のバッテリパックは、複数の円筒形電池からなる電池セル1を直線状に連結してなる複数の電池モジュール2と、電池セル1を直列と並列に接続してなるリード板3と、このリード板3を介して各々の電池セル1の正負の電極に接続されて各々の電池セル1の電圧を検出する電圧検出回路を実装する回路基板40と、電池モジュール2と回路基板40を収納してなる外装ケース50とを備えている。各々の電池モジュール2は、直線状に連結してなる電池セル1の個数を同じとして、互いに平行な姿勢で複数列2段に配設されて、複数列2段の電池モジュール2の間にセパレータ60を配設している。外装ケース50は、金属製であって、セパレータ60に平行な対向面を複数列2段の電池モジュール2の表面に沿う湾曲形状として、電池モジュール2の表面に接触させている。さらに、回路基板40は、セパレータ60の側縁に位置し、かつセパレータ60の両面に直交し、なおかつ電池モジュール2の長手方向に伸びる姿勢であって、セパレータ60の両面に突出するように外装ケース50に収納している。さらに、リード板3は、各々の電池モジュール2の両端を並列に接続して回路基板40に接続するメインリード板9と、直線状に連結している複数の電池セル1の接続部を回路基板40に接続してなるサブリード板30とからなる。メインリード板9は、同じ段に配設している全ての電池モジュール2の一端に接続してなる正負の出力リード板10と、全ての電池モジュール2の反対側の端部に接続してなる1枚の中間リード板32とからなる。サブリード板30は、メインリード板9と平行な姿勢であって、同じ段に配設している全ての電池モジュール2の接続点に接続されている。バッテリパックは、メインリード板9とサブリード板30とで全ての電池セル1の電極を回路基板40に接続している。   The battery pack according to the present invention includes a plurality of battery modules 2 formed by linearly connecting battery cells 1 formed of a plurality of cylindrical batteries, a lead plate 3 formed by connecting the battery cells 1 in series and in parallel, A circuit board 40 mounted with a voltage detection circuit that detects the voltage of each battery cell 1 connected to the positive and negative electrodes of each battery cell 1 via the lead plate 3, and the battery module 2 and the circuit board 40 are accommodated. The outer case 50 is provided. Each battery module 2 has the same number of battery cells 1 connected in a straight line, and is arranged in a plurality of rows and two stages in a posture parallel to each other, and a separator between the battery modules 2 in the plurality of rows and two stages. 60 is disposed. The outer case 50 is made of metal, and has an opposing surface parallel to the separator 60 in a curved shape along the surface of the battery modules 2 in a plurality of rows and two stages, and is brought into contact with the surface of the battery module 2. Further, the circuit board 40 is positioned on the side edge of the separator 60 and is orthogonal to both surfaces of the separator 60 and extends in the longitudinal direction of the battery module 2, and extends outside the separator 60. 50. Further, the lead plate 3 includes a main lead plate 9 that connects both ends of each battery module 2 in parallel and connects to the circuit board 40, and a connection portion of a plurality of battery cells 1 that are linearly connected to the circuit board. 40 and a sub lead plate 30 connected to 40. The main lead plate 9 is connected to the positive and negative output lead plates 10 connected to one end of all the battery modules 2 arranged on the same stage and the opposite end of all the battery modules 2. It consists of one intermediate lead plate 32. The sub lead plate 30 is parallel to the main lead plate 9 and is connected to connection points of all the battery modules 2 arranged on the same stage. In the battery pack, the main lead plate 9 and the sub lead plate 30 connect the electrodes of all the battery cells 1 to the circuit board 40.

以上のバッテリパックは、多数の電池セルを直列と並列に接続して回路基板と共に外装ケースに収納しながら、各々の電池セルの温度差を少なくして、全体としての寿命を長くでき、しかも、全ての電池セルの電圧を検出するための配線を簡単にできる特徴がある。それは、以上のバッテリパックが、複数の電池セルを直線状に連結している複数の電池モジュールの間にセパレータを挟んで複数列2段に並べて外装ケースに収納すると共に、外装ケースを金属製として対向面を電池モジュールの表面に沿う湾曲形状として電池モジュールの表面に接触し、さらに、回路基板を独特の姿勢でセパレータの片側に配置して、さらに、この回路基板には、電池モジュールの両端を接続するメインリード板と、複数の電池セルの接続部を接続するサブリード板とで各々の電池セルを接続し、メインリード板は、電池モジュールの一端に接続される一対の出力リード板とし、電池モジュールの反対側に接続している1枚の中間リード板とで構成し、さらに、サブリード板は、メインリード板と並列な姿勢で、同列に配設している全ての電池モジュールの接続点に接続して、メインリード板とサブリード板とで全ての電池セルの電極を回路基板に接続しているからである。この構造のバッテリパックは、各々の電池セルを外装ケースで効果的に放熱する。ただ、外装ケースのみでは全ての電池セルを温度差ができないように放熱できないが、各々の電池セルの温度差は、電池セルの電圧を検出するために全ての電池セルに接続しているリード板の熱伝導で少なくできる。すなわち、リード板を独特の構造で配置することで、各々の電池セルの電圧を検出しながら、温度差も少なくできる特徴を実現する。   The above battery pack can be connected to a large number of battery cells in series and in parallel with the circuit board and housed in the outer case, reducing the temperature difference between the battery cells and extending the overall life, There is a feature that wiring for detecting the voltage of all battery cells can be simplified. That is, the battery pack described above is arranged in a plurality of rows and two stages with a separator between a plurality of battery modules connecting a plurality of battery cells in a straight line, and the exterior case is made of metal. The opposite surface is in a curved shape along the surface of the battery module and contacts the surface of the battery module. Further, the circuit board is arranged on one side of the separator in a unique posture. Further, both ends of the battery module are attached to the circuit board. Each battery cell is connected by a main lead plate to be connected and a sub lead plate for connecting a plurality of battery cell connecting portions, and the main lead plate is a pair of output lead plates connected to one end of the battery module, and the battery It is composed of one intermediate lead plate connected to the opposite side of the module, and the sub lead plate is arranged in the same row in a posture parallel to the main lead plate. Connected to the connection point of all the battery modules you are, because connecting the electrodes of all the battery cells in the circuit board in the main lead plate and sub-lead plate. In the battery pack having this structure, each battery cell effectively dissipates heat in the exterior case. However, the outer case alone cannot radiate heat so that all the battery cells do not have a temperature difference, but the temperature difference of each battery cell is the lead plate connected to all the battery cells in order to detect the voltage of the battery cells. Can be reduced by heat conduction. That is, by arranging the lead plate with a unique structure, it is possible to realize a feature that can reduce the temperature difference while detecting the voltage of each battery cell.

本発明のバッテリパックは、各段に複数の電池モジュール2を配設して電池ブロック4とし、出力リード板10を電池ブロック4を構成する電池モジュール2の端部に接続すると共に、中間リード板32を2段の電池ブロック4を構成する電池モジュール2の端部に接続し、さらにサブリード板30を電池ブロック4を構成する複数の電池セル1に接続することができる。
以上のバッテリパックは、外装ケースとリード板とで全ての電池セルの温度差を少なくしながら、電池モジュールを効率よく冷却できる。
In the battery pack of the present invention, a plurality of battery modules 2 are arranged at each stage to form a battery block 4, and an output lead plate 10 is connected to an end of the battery module 2 constituting the battery block 4, and an intermediate lead plate 32 can be connected to the end of the battery module 2 constituting the two-stage battery block 4, and the sub lead plate 30 can be connected to the plurality of battery cells 1 constituting the battery block 4.
The above battery pack can cool the battery module efficiently while reducing the temperature difference between all the battery cells between the outer case and the lead plate.

本発明のバッテリパックは、外装ケース50の表面に放熱フィン53を設けることができる。
このバッテリパックは、放熱フィンでもって外装ケースをより効率よく放熱して、内蔵する電池モジュールの温度上昇を少なくできる。
In the battery pack of the present invention, the radiation fins 53 can be provided on the surface of the outer case 50.
This battery pack can radiate heat from the outer case more efficiently with the radiation fins, and the temperature rise of the built-in battery module can be reduced.

本発明のバッテリパックは、回路基板40を基板ホルダ42を介して外装ケース50の内部に収納することができる。
このバッテリパックは、基板ホルダでもって回路基板を外装ケースの正確な位置に配置できる。
The battery pack of the present invention can accommodate the circuit board 40 in the exterior case 50 through the board holder 42.
In this battery pack, the circuit board can be arranged at an accurate position of the outer case with the board holder.

本発明のバッテリパックは、電池セルをリチウムイオン電池とすることができる。
このバッテリパックは、リチウムイオン電池のアンバランスを少なくしながら、充放電できる特徴がある。
In the battery pack of the present invention, the battery cell can be a lithium ion battery.
This battery pack is characterized by being able to charge and discharge while reducing the unbalance of the lithium ion battery.

本発明の一実施例にかかるバッテリパックの外観斜視図である。1 is an external perspective view of a battery pack according to an embodiment of the present invention. 図1に示すバッテリパックの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the battery pack shown in FIG. 図1に示すバッテリパックの横断面図である。It is a cross-sectional view of the battery pack shown in FIG. 出力リード板の正面図である。It is a front view of an output lead board. 図4に示す出力リード板の一部拡大V−V線断面図である。FIG. 5 is a partially enlarged VV sectional view of the output lead plate shown in FIG. 4. 接続リード板の斜視図である。It is a perspective view of a connection lead board. 図6に示す接続リード板の平面図である。FIG. 7 is a plan view of the connection lead plate shown in FIG. 6. 図6に示す接続リード板の正面図である。FIG. 7 is a front view of the connection lead plate shown in FIG. 6. 本発明の他の実施例にかかるバッテリパックの横断面図である。It is a cross-sectional view of a battery pack according to another embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのバッテリパックを例示するものであって、本発明はバッテリパックを以下のものに特定しない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiment described below exemplifies a battery pack for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the battery pack as follows.

さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。   Further, in this specification, in order to facilitate understanding of the scope of claims, numbers corresponding to the members shown in the examples are indicated in the “claims” and “means for solving problems” sections. It is added to the members. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments.

図1ないし図3に示すバッテリパック100は、複数の円筒形電池からなる電池セル1を直線状に連結してなる複数の電池モジュール2と、電池セル1を直列と並列に接続してなるリード板3と、このリード板3を介して各々の電池セル1の正負の電極に接続されて各々の電池セル1の電圧を検出する電圧検出回路を実装する回路基板40と、電池モジュール2と回路基板40を収納してなる外装ケース50とを備える。各々の電池モジュール2は、直線状に連結してなる電池セル1の個数を同じとして、互いに平行な姿勢で複数列2段に配設されて、複数列2段の電池モジュール2の間にセパレータ60を配設している。また、リード板3は、各々の電池モジュール2の両端を並列に接続して回路基板40に接続するメインリード板9と、直線状に連結している複数の電池セル1の接続部を回路基板40に接続してなるサブリード板30とを備える。   A battery pack 100 shown in FIGS. 1 to 3 includes a plurality of battery modules 2 formed by linearly connecting battery cells 1 made up of a plurality of cylindrical batteries, and leads formed by connecting the battery cells 1 in series and in parallel. A circuit board 40 on which a voltage detection circuit for detecting the voltage of each battery cell 1 connected to the positive and negative electrodes of each battery cell 1 via the lead plate 3 is mounted; An exterior case 50 that houses the substrate 40 is provided. Each battery module 2 has the same number of battery cells 1 connected in a straight line, and is arranged in a plurality of rows and two stages in a posture parallel to each other, and a separator between the battery modules 2 in the plurality of rows and two stages. 60 is disposed. In addition, the lead plate 3 includes a main lead plate 9 that connects both ends of each battery module 2 in parallel and connects to the circuit board 40, and a connection portion between the plurality of battery cells 1 that are linearly connected to the circuit board. 40 and a sub lead plate 30 connected to 40.

図2の電池モジュール2は、5個の電池セル1を直列に直線状に連結している。電池セル1は円筒形電池であるリチウムイオン電池である。電池モジュール2は、複数の電池セル1の間の接続点にサブリード板30を配設し、このサブリード板30を隣接する電池セル1の正負の電極に溶接して製作される。電池セル1は円筒形電池であるから、電池モジュール2は、電池セル1の整数倍の長さの円筒形電池となる。電池モジュール2は5個よりも少なく、あるいは5個よりも多数の電池セル1を直線状に連結することができる。電池モジュール2は、直線状に接続する電池セル1の個数で電圧を調整する。本発明のバッテリパックは、2段に配列している2組の電池モジュール2を直列に接続するので、出力電圧は電池モジュール2の電圧の2倍となる。したがって、電池モジュール2を5個の電池セル1で構成するバッテリパックにあっては、10個の電池セル1が直列に接続される。このことから、電池セル1に定格電圧を3.6Vとするリチウムイオン電池を使用し、電池モジュール2に5個の電池セル1を直線状に連結するバッテリパックにあっては、出力電圧が36Vとなる。電池セル1をリチウムイオン電池とするバッテリパック100は、充放電容量を大きくできる。ただ、電池セル1は、リチウムイオン電池に代わって、ニッケル水素電池などの充電できる他の全ての円筒形電池を使用することができる。   The battery module 2 in FIG. 2 has five battery cells 1 connected in a straight line in series. The battery cell 1 is a lithium ion battery that is a cylindrical battery. The battery module 2 is manufactured by disposing a sub lead plate 30 at a connection point between a plurality of battery cells 1 and welding the sub lead plate 30 to the positive and negative electrodes of the adjacent battery cell 1. Since the battery cell 1 is a cylindrical battery, the battery module 2 is a cylindrical battery whose length is an integral multiple of the battery cell 1. The battery module 2 can connect fewer than five battery cells 1 or more than five battery cells 1 in a straight line. The battery module 2 adjusts the voltage by the number of battery cells 1 connected in a straight line. Since the battery pack of the present invention connects two sets of battery modules 2 arranged in two stages in series, the output voltage is twice the voltage of the battery module 2. Therefore, in the battery pack in which the battery module 2 is composed of five battery cells 1, ten battery cells 1 are connected in series. Therefore, in a battery pack in which a lithium ion battery having a rated voltage of 3.6V is used for the battery cell 1 and five battery cells 1 are connected in a straight line to the battery module 2, the output voltage is 36V. It becomes. The battery pack 100 in which the battery cell 1 is a lithium ion battery can increase the charge / discharge capacity. However, all the other cylindrical batteries which can be charged, such as a nickel metal hydride battery, can be used for the battery cell 1 instead of a lithium ion battery.

サブリード板30は、平面板をU字状に折り曲げた状態のU曲された金属板で、U曲された両側の金属板に、直線状に連結される電池セル1の電極を溶接して接続している。サブリード板30は、同じ列の電池セル1を並列に接続し、かつ、直線状に連結する電池セル1を直列に接続する。図のバッテリパックは1段に6本の電池モジュール2を配設している。したがって、サブリード板30は、両側に各々6本ずつ、全体で12本の電池セル1を溶接した後、中央をU曲して、6本の電池セル1を並列に接続しながら、直線状に連結する電池セル1を直列に接続する。さらに、サブリード板30は、回路基板40に接続するための接続タブ31を一端に突出して設けている。接続タブ31は、回路基板40の電圧検出回路に接続される。   The sub-lead plate 30 is a U-bent metal plate in a state in which a flat plate is bent in a U-shape, and the electrodes of the battery cells 1 that are linearly connected to the U-bent metal plates are connected by welding. doing. The sub lead plate 30 connects the battery cells 1 in the same row in parallel and connects the battery cells 1 connected in a straight line in series. In the illustrated battery pack, six battery modules 2 are arranged in one stage. Accordingly, the sub-lead plate 30 is welded to each of the six battery cells 1 on both sides, and a total of 12 battery cells 1 are welded. The battery cells 1 to be connected are connected in series. Furthermore, the sub lead plate 30 is provided with a connection tab 31 for connecting to the circuit board 40 so as to protrude from one end. The connection tab 31 is connected to the voltage detection circuit of the circuit board 40.

サブリード板30は、同じ段の電池セル1を並列に接続し、さらに直線状に連結される電池セル1を直列に接続するので、サブリード板30で直線状に連結されて同じ段に配設される複数の電池モジュール2は、サブリード板30を介して互いに連結される。したがって、サブリード板30で接続された電池モジュール2は、互いに連結された電池ブロック4となる。図2の電池ブロック4は、サブリード板30でもって6本の電池セル1を並列に接続している。各々の電池モジュール2は、5本の電池セル1を直線状に直列に接続しており、6本の電池モジュール2で電池ブロック4を構成している。さらに、バッテリパック100は、2組の電池ブロック4をセパレータ60の両面に配設して、電池モジュール2を2段に配設している。   Since the sub lead plate 30 connects the battery cells 1 in the same stage in parallel and further connects the battery cells 1 connected in a straight line in series, the sub lead plate 30 is connected in a straight line by the sub lead plate 30 and arranged in the same stage. The plurality of battery modules 2 are connected to each other through the sub lead plate 30. Therefore, the battery modules 2 connected by the sub lead plate 30 become battery blocks 4 connected to each other. The battery block 4 in FIG. 2 connects six battery cells 1 in parallel with the sub lead plate 30. Each battery module 2 has five battery cells 1 connected in series in a straight line, and the six battery modules 2 constitute a battery block 4. Further, in the battery pack 100, two battery blocks 4 are arranged on both sides of the separator 60, and the battery modules 2 are arranged in two stages.

2段に配設される電池ブロック4は、その両端にメインリード板9を接続している。メインリード板9は、各々の電池モジュール2の両端を並列に接続して回路基板40に接続する。このメインリード板9は、同じ段に配設している全ての電池モジュール2、すなわち同じ電池ブロック4を構成する電池モジュール2の一端に接続している正負の出力リード板10と、全ての電池モジュール2の反対側の端部に接続している中間リード板32とからなる。   Battery blocks 4 arranged in two stages have main lead plates 9 connected to both ends thereof. The main lead plate 9 is connected to the circuit board 40 by connecting both ends of each battery module 2 in parallel. The main lead plate 9 includes all battery modules 2 arranged in the same stage, that is, positive and negative output lead plates 10 connected to one end of the battery module 2 constituting the same battery block 4, and all the batteries. It consists of an intermediate lead plate 32 connected to the opposite end of the module 2.

出力リード板10は、図4ないし図8に示すように、電池セル1の電極に直接に溶接して接続される薄い金属板の接続リード板11と、この接続リード板11を接続してなる厚い金属板の金属プレート20とからなる。   As shown in FIGS. 4 to 8, the output lead plate 10 is formed by connecting the connection lead plate 11 to a thin metal plate connection lead plate 11 that is directly welded to the electrode of the battery cell 1. The metal plate 20 is a thick metal plate.

接続リード板11は、図6ないし図8に示すように、金属プレート20よりも薄い金属板であって、電池セル1の電極に溶接される溶接面12の周囲に筒状周壁13を設けた形状に成形している。接続リード板11は、好ましくはニッケル又はニッケル合金の金属板、あるいは表面をニッケルメッキをしている金属板が使用される。また、この接続リード板11に使用される金属板は、0.2mmよりも厚く0.8mmよりも薄い金属板が使用される。厚すぎる金属板は、電池の電極に安定して確実に溶接できないからである。   As shown in FIGS. 6 to 8, the connection lead plate 11 is a metal plate thinner than the metal plate 20, and a cylindrical peripheral wall 13 is provided around the welding surface 12 welded to the electrode of the battery cell 1. Molded into a shape. The connection lead plate 11 is preferably a nickel or nickel alloy metal plate or a metal plate having a nickel plated surface. Further, the metal plate used for the connection lead plate 11 is a metal plate thicker than 0.2 mm and thinner than 0.8 mm. This is because an excessively thick metal plate cannot be stably and reliably welded to the battery electrode.

図の接続リード板11は、溶接面12を円板状として、筒状周壁13を円筒状としている。また溶接面12にはスリット14を設けている。この溶接面12は、スリット14の両側にスポット溶接の電極を押圧して、無効電流を少なくして抵抗溶接できる。溶接面12はスポット溶接などの方法で抵抗溶接され、あるいはレーザ溶接することもできるので、必ずしもスリットを設ける必要はない。レーザ溶接はスリットを設けない溶接面12を電極に溶接できるからである。   The connecting lead plate 11 in the figure has a welding surface 12 in a disc shape and a cylindrical peripheral wall 13 in a cylindrical shape. The welding surface 12 is provided with a slit 14. The welding surface 12 can be resistance-welded by pressing spot welding electrodes on both sides of the slit 14 to reduce reactive current. Since the welding surface 12 can be resistance welded by a method such as spot welding or laser welding, it is not always necessary to provide a slit. This is because laser welding can weld the welding surface 12 having no slit to the electrode.

図の接続リード板11は、筒状周壁13の先端部が細くなるテーパー状としている。この筒状周壁13は、金属板プレート20に開口した貫通孔21にスムーズに挿入できる。とくに、筒状周壁13の外径を貫通孔21の内径よりも小さくして、筒状周壁13を貫通孔21に圧入して接続リード板11を金属プレート20に電気接続する構造は、先端部をテーパー状として貫通孔21にスムーズに挿入できる。筒状周壁13を貫通孔21に圧入して電気接続する接続リード板11は、最も簡単に接続リード板11を金属プレート20に接続しながら固定できる。また、テーパー状を実現するために、先端に向かうに従い内径を狭くしたり、先端部分の周縁を面取りすることができる。   The connecting lead plate 11 shown in the figure is tapered so that the tip of the cylindrical peripheral wall 13 becomes narrow. The cylindrical peripheral wall 13 can be smoothly inserted into the through hole 21 opened in the metal plate plate 20. In particular, the structure in which the outer diameter of the cylindrical peripheral wall 13 is made smaller than the inner diameter of the through-hole 21 and the cylindrical peripheral wall 13 is press-fitted into the through-hole 21 to electrically connect the connection lead plate 11 to the metal plate 20 is Can be smoothly inserted into the through hole 21. The connection lead plate 11 that press-fits the cylindrical peripheral wall 13 into the through-hole 21 and is electrically connected can be fixed while connecting the connection lead plate 11 to the metal plate 20 in the simplest manner. Moreover, in order to implement | achieve a taper shape, an internal diameter can be narrowed as it goes to a front-end | tip, and the periphery of a front-end | tip part can be chamfered.

さらに、図の接続リード板11は、筒状周壁13の開口端縁に、外側に突出するツバ15を設けている。図の接続リード板11は、筒状周壁13を円筒状として、ツバ15を円盤状としている。この接続リード板11は、ツバ15を金属プレート20の表面に密着させるまで、筒状周壁13を貫通孔21に挿入する。いいかえると、ツバ15が筒状周壁13を貫通孔21に挿入するストッパとなるので、筒状周壁13を簡単に貫通孔21の定位置に挿入できる。また、ツバ15が金属プレート20の表面に接触するので、ツバ15を金属プレート20の表面にスポット溶接し、あるいはハンダ付けし、あるいはまたロウ付けすることができる。   Further, the connecting lead plate 11 shown in the drawing is provided with a flange 15 protruding outward at the opening edge of the cylindrical peripheral wall 13. The connecting lead plate 11 shown in the figure has a cylindrical peripheral wall 13 in a cylindrical shape and a flange 15 in a disk shape. In this connection lead plate 11, the cylindrical peripheral wall 13 is inserted into the through hole 21 until the flange 15 is brought into close contact with the surface of the metal plate 20. In other words, since the flange 15 serves as a stopper for inserting the cylindrical peripheral wall 13 into the through hole 21, the cylindrical peripheral wall 13 can be easily inserted into a fixed position of the through hole 21. Further, since the flange 15 contacts the surface of the metal plate 20, the flange 15 can be spot welded, soldered, or brazed to the surface of the metal plate 20.

金属プレート20は接続リード板11より厚い金属板であって、電気抵抗が小さく、かつ熱伝導に優れた金属板が使用される。金属プレート20には銅や銅合金が使用される。また、金属プレート20の厚さは1mmよりも厚く、5mmよりも薄い金属板が使用される。金属プレート20を厚くすることで電気抵抗を小さくし、さらに熱伝導を良くできる。ただ、厚すぎる金属プレート20は重くなるので、接続リード板11を貫通孔21に挿入して確実に固定しながら、最大電流における電圧降下を小さくできる厚さに設定される。   The metal plate 20 is a metal plate thicker than the connection lead plate 11, and a metal plate having a small electric resistance and excellent heat conduction is used. Copper or copper alloy is used for the metal plate 20. Moreover, the metal plate 20 is thicker than 1 mm, and a metal plate thinner than 5 mm is used. Increasing the thickness of the metal plate 20 can reduce the electrical resistance and improve the heat conduction. However, since the metal plate 20 that is too thick becomes heavy, the thickness is set to a thickness that can reduce the voltage drop at the maximum current while the connection lead plate 11 is inserted into the through hole 21 and securely fixed.

金属プレート20は、接続リード板11を接続する位置に貫通孔21を設けている。貫通孔21は、接続リード板11の筒状周壁13を挿入できる内形で、筒状周壁13を圧入して電気接続して固定する貫通孔21は、筒状周壁13の外径よりもわずかに小さく、たとえば筒状周壁13の外径よりも0.1mm〜0.3mm小さい内径とする。この貫通孔21は、筒状周壁13を圧入して抜けない状態で固定でき、また筒状周壁13を貫通孔21の内面に弾性的に押圧して、小さい接触抵抗で電気接続できる。接続リード板11のツバ15を溶接、ハンダ付け、ロウ付け等の方法で電気接続する金属板は、貫通孔21の内形を筒状周壁13の外形に等しく、あるいはこれよりもわずかに大きくして、スムーズに挿入できる形状とすることができる。   The metal plate 20 is provided with a through hole 21 at a position where the connection lead plate 11 is connected. The through hole 21 is an inner shape into which the cylindrical peripheral wall 13 of the connection lead plate 11 can be inserted. The through hole 21 that press-fits the cylindrical peripheral wall 13 to be electrically connected and fixed is slightly smaller than the outer diameter of the cylindrical peripheral wall 13. For example, the inner diameter is 0.1 mm to 0.3 mm smaller than the outer diameter of the cylindrical peripheral wall 13. The through-hole 21 can be fixed in a state in which the cylindrical peripheral wall 13 is press-fitted and cannot be removed, and can be electrically connected with a small contact resistance by elastically pressing the cylindrical peripheral wall 13 against the inner surface of the through-hole 21. In the metal plate for electrically connecting the flange 15 of the connecting lead plate 11 by welding, soldering, brazing, or the like, the inner shape of the through hole 21 is equal to or slightly larger than the outer shape of the cylindrical peripheral wall 13. Thus, the shape can be smoothly inserted.

以上の構成を備える出力リード板10は、接続リード板11を金属プレート20に圧入し、あるいは溶接、ハンダ付け、ロウ付け等の方法で固定した後、接続リード板11を電池セル1の電極に溶接して固定する。ただ、接続リード板を先に電池セルの電極に溶接した後、接続リード板を金属プレートの貫通孔に挿入して連結することもできる。   In the output lead plate 10 having the above configuration, the connection lead plate 11 is press-fitted into the metal plate 20 or fixed by welding, soldering, brazing, or the like, and then the connection lead plate 11 is attached to the electrode of the battery cell 1. Fix by welding. However, after the connection lead plate is first welded to the electrode of the battery cell, the connection lead plate can be inserted into the through hole of the metal plate and connected.

接続リード板11と金属プレート20からなる出力リード板10は、各々の電池モジュール2の端縁を並列に接続して回路基板40に接続する。図5の出力リード板10は、金属プレート20の一端をL字状に折曲しており、回路基板40と接続するための接続タブ22を設けている。金属プレート20は、電池モジュール2に接続される部分から突出して接続タブ22を設けている。出力リード板10は、同じ段に配設している全ての電池モジュール2、すなわち同じ電池ブロック4を構成する電池モジュール2の一端に接続している。さらに、出力リード板10は、同じ段の電池モジュール2を並列に接続して出力端子となり、かつ電池モジュール2の端部を回路基板40に接続する。2組の電池ブロック4に接続している一対の出力リード板10は、一方がプラス側の出力端子となり、他方がマイナス側の出力端子となる。   The output lead plate 10 composed of the connection lead plate 11 and the metal plate 20 connects the edge of each battery module 2 in parallel to connect to the circuit board 40. The output lead plate 10 of FIG. 5 has one end of a metal plate 20 bent into an L shape and is provided with a connection tab 22 for connection to the circuit board 40. The metal plate 20 protrudes from a portion connected to the battery module 2 and is provided with a connection tab 22. The output lead plate 10 is connected to one end of all battery modules 2 arranged in the same stage, that is, the battery modules 2 constituting the same battery block 4. Further, the output lead plate 10 connects the battery modules 2 at the same stage in parallel to serve as an output terminal, and connects the end of the battery module 2 to the circuit board 40. One of the pair of output lead plates 10 connected to the two battery blocks 4 is a plus-side output terminal, and the other is a minus-side output terminal.

中間リード板32は、各段に配設している電池ブロック4を構成する電池モジュール2を並列に接続して、2段に配設している2組の電池ブロック4を直列に接続する。中間リード板32は1枚の金属板からなり、出力リード板10と反対側にあって、全ての電池モジュール2の端部に接続されて、2組の電池ブロック4を直列に接続し、かつ同じ段の電池モジュール2を並列に接続する。この中間リード板32も、電池セル1の電圧を回路基板40に入力するために接続タブ33を突出して設けており、接続タブ33を回路基板40の電圧検出回路に接続している。中間リード板32は1枚の金属板であって、2組の電池ブロック4を連結するので、中間リード板32を接続する状態で、2組の電池ブロック4はセパレータ60を挟んで互いに連結された状態となる。   The intermediate lead plate 32 connects the battery modules 2 constituting the battery blocks 4 arranged in each stage in parallel, and connects two sets of battery blocks 4 arranged in two stages in series. The intermediate lead plate 32 is made of a single metal plate, is on the side opposite to the output lead plate 10 and is connected to the ends of all the battery modules 2 to connect the two battery blocks 4 in series. The battery modules 2 at the same stage are connected in parallel. The intermediate lead plate 32 is also provided with a projecting tab 33 protruding so as to input the voltage of the battery cell 1 to the circuit board 40, and the connection tab 33 is connected to the voltage detection circuit of the circuit board 40. Since the intermediate lead plate 32 is a single metal plate and connects two sets of battery blocks 4, the two sets of battery blocks 4 are connected to each other with the separator 60 sandwiched between them. It becomes a state.

セパレータ60は、絶縁材のプラスチックからなり、複数列2段に配設される電池モジュール2間に配設されて、2段の電池ブロック4を絶縁する。セパレータ60は2段の電池ブロック4を絶縁するので、その外形を電池ブロック4の外形とする四角形としている。すなわち、セパレータ60は、長さと幅を電池ブロック4に等しくしている。図2のセパレータ60は、全体を平面状としている。ただ、セパレータは、図示しないが、円筒形電池に沿う嵌着溝(又は湾曲溝)を両面に設けることもできる。このセパレータは、電池モジュールを嵌着溝に案内して定位置に配置できる。たとえば、6列の電池モジュールを同一平面に平行に連結している電池ブロックを配置するセパレータは、両面に6列の嵌着溝を設けて、各々の電池モジュールを定位置に配置できる。このセパレータは、たとえば、両面接着テープ(図示せず)を介して電池モジュールを接着して、2段の電池ブロックを定位置に配置して互いに連結できる。   The separator 60 is made of an insulating material plastic, and is disposed between the battery modules 2 disposed in a plurality of rows and two stages to insulate the two-stage battery blocks 4. Since the separator 60 insulates the battery blocks 4 in two stages, the outer shape of the separator 60 is a quadrangle that is the outer shape of the battery block 4. That is, the separator 60 is equal in length and width to the battery block 4. The separator 60 in FIG. 2 is entirely planar. However, although not shown, the separator can be provided with fitting grooves (or curved grooves) along the cylindrical battery on both sides. The separator can be arranged at a fixed position by guiding the battery module into the fitting groove. For example, a separator that arranges battery blocks connecting six rows of battery modules in parallel on the same plane can be provided with six rows of fitting grooves on both sides, and each battery module can be placed in a fixed position. This separator can be connected to each other by, for example, adhering the battery module via a double-sided adhesive tape (not shown) and arranging the two-stage battery blocks in place.

セパレータ60の側縁には回路基板40を配設している。回路基板40は、基板ホルダ42を介してセパレータ60の側縁の定位置に配設される。基板ホルダ42は、プラスチック等の絶縁材を成形して製作している。図3の基板ホルダ42は、電池ブロック4との対向面に、2段に配設される電池モジュール2を案内する案内溝44を2列に設けている。この基板ホルダ42は、案内溝44に2段の電池モジュール2を案内して、2段の電池ブロック4に対して位置ずれしないように配置できる。さらに、基板ホルダ42は、電池モジュール2との対向面の反対側の外側面には、回路基板40を定位置に配置する周壁46を設けている。回路基板40は周壁46の内側に入れて、定位置に配設される。さらに、図2と図3の基板ホルダ42は、電池ブロック4との対向面の両側に、サブリード板30の接続タブ31と中間リード板32の接続タブ33を挿通する貫通孔45を開口して設けている。図の基板ホルダ42は、案内溝44の側縁部であって周壁46に接近して貫通孔45を開口している。回路基板40は、基板ホルダ42の貫通孔45と対向する外周に、接続タブ31、33を案内する連結凹部41を設けている。サブリード板30の接続タブ31と中間リード板32の接続タブ33は、基板ホルダ42の貫通孔45に挿入されると共に、回路基板40の連結凹部41に案内されて、回路基板40にハンダ付けして接続される。さらに、図の基板ホルダ42は、周壁46の内側に配置される回路基板40の外周を支持する支持リブ48を周壁46の内面に突出して設けている。図の支持リブ48は、貫通孔45の両側に位置して設けている。この支持リブ48は、連結凹部41において接続タブ31、33に接続される回路基板40を定位置に支持する。   A circuit board 40 is disposed on the side edge of the separator 60. The circuit board 40 is disposed at a fixed position on the side edge of the separator 60 via the board holder 42. The substrate holder 42 is manufactured by molding an insulating material such as plastic. 3 is provided with two rows of guide grooves 44 for guiding the battery modules 2 arranged in two stages on the surface facing the battery block 4. The substrate holder 42 can be arranged so as not to be displaced with respect to the two-stage battery block 4 by guiding the two-stage battery module 2 to the guide groove 44. Further, the substrate holder 42 is provided with a peripheral wall 46 for disposing the circuit board 40 at a fixed position on the outer surface opposite to the surface facing the battery module 2. The circuit board 40 is placed inside the peripheral wall 46 and disposed at a fixed position. Further, the substrate holder 42 in FIG. 2 and FIG. Provided. The substrate holder 42 in the figure is a side edge portion of the guide groove 44 and approaches the peripheral wall 46 to open a through hole 45. The circuit board 40 is provided with a connection recess 41 for guiding the connection tabs 31 and 33 on the outer periphery facing the through hole 45 of the substrate holder 42. The connection tab 31 of the sub lead plate 30 and the connection tab 33 of the intermediate lead plate 32 are inserted into the through hole 45 of the substrate holder 42 and guided to the connection recess 41 of the circuit board 40 to be soldered to the circuit board 40. Connected. Further, the illustrated substrate holder 42 is provided with a support rib 48 that protrudes from the inner surface of the peripheral wall 46 to support the outer periphery of the circuit board 40 disposed inside the peripheral wall 46. The illustrated support ribs 48 are provided on both sides of the through hole 45. The support rib 48 supports the circuit board 40 connected to the connection tabs 31 and 33 in the connection recess 41 at a fixed position.

基板ホルダ42は、回路基板40をセパレータ60の両面に直交する姿勢とし、かつ電池モジュール2の長手方向に伸びる姿勢であって、セパレータ60の両面に突出するように回路基板40を配置して、外装ケース50の定位置に収納する。   The substrate holder 42 has a posture in which the circuit substrate 40 is perpendicular to both surfaces of the separator 60 and extends in the longitudinal direction of the battery module 2, and the circuit substrate 40 is disposed so as to protrude from both surfaces of the separator 60. The outer case 50 is stored in a fixed position.

回路基板40は、好ましくは電池モジュール2の長さに略等しく、かつ2段に配設される2組の電池ブロック4に接続しているサブリード板30とメインリード板9の接続タブ31、22、33を接続できる幅としている。図2の回路基板40は、2段の電池ブロック4の幅にほぼ等しくしている。回路基板40は、全ての電池セル1の電圧を検出して、電池の充放電を制御する電圧検出回路と保護回路とを実装している。図2のバッテリパック100は、1本の電池モジュール2に5本の電池セル1を直列に接続し、さらに、上下段の電池モジュール2を中間リード板32で直列に接続することで、全体で10本の電池セル1を直列に接続している。したがって、電圧検出回路は、互いに直列に接続している10本の電池セル1の電圧を検出する。互いに直列に接続される10本の電池セル1は、各々の電池セル1が6本ずつ並列に接続されるが、並列に接続している電池セル1の電圧は同じ電圧となるので、10本の電池セル1の電圧を検出して、電圧検出回路は全ての電池セル1の電圧を検出できる。各々の電池セル1の電圧は、サブリード板30とメインリード板9を介して電圧検出回路に入力される。   The circuit board 40 is preferably substantially equal to the length of the battery module 2 and is connected to two sets of battery blocks 4 arranged in two stages, and the connection tabs 31 and 22 of the main lead board 9. , 33 can be connected. The circuit board 40 of FIG. 2 is substantially equal to the width of the two-stage battery block 4. The circuit board 40 is mounted with a voltage detection circuit and a protection circuit that detect the voltages of all the battery cells 1 and control charging / discharging of the batteries. The battery pack 100 of FIG. 2 has five battery cells 1 connected in series to one battery module 2, and further, the upper and lower battery modules 2 are connected in series with an intermediate lead plate 32, so that Ten battery cells 1 are connected in series. Therefore, the voltage detection circuit detects the voltages of the ten battery cells 1 connected in series with each other. Ten battery cells 1 connected in series with each other are connected in parallel with six of each of the battery cells 1, but the voltage of the battery cells 1 connected in parallel is the same voltage. The voltage detection circuit can detect the voltages of all the battery cells 1 by detecting the voltages of the battery cells 1. The voltage of each battery cell 1 is input to the voltage detection circuit via the sub lead plate 30 and the main lead plate 9.

メインリード板9とサブリード板30からなるリード板3は、互いに平行に配設されて、回路基板40に接続される。メインリード板9は、電池モジュール2の両端の電圧を電圧検出回路に入力し、サブリード板30は、電池モジュール2を構成する電池セル1同士の接続点の電圧を電圧検出回路に入力する。各々の電池セル1の電圧は、メインリード板9とサブリード板30を介して電圧検出回路に入力される。したがって、メインリード板9とサブリード板30は、各々の電池セル1の電圧を電圧検出回路に入力すると共に、全ての電池セル1を並列と直列に接続する。メインリード板9とサブリード板30からなるリード板3は、熱伝導に優れた金属板である。リード板3は、同じ段に配設される全ての電池セル1の両端に連結されて、同じ段にある電池セル1を並列に接続し、さらに、同じ段にある電池セル1を熱結合状態として、電池セル1の温度差を少なくする。   The lead plate 3 including the main lead plate 9 and the sub lead plate 30 is disposed in parallel to each other and connected to the circuit board 40. The main lead plate 9 inputs the voltage across the battery module 2 to the voltage detection circuit, and the sub lead plate 30 inputs the voltage at the connection point between the battery cells 1 constituting the battery module 2 to the voltage detection circuit. The voltage of each battery cell 1 is input to the voltage detection circuit via the main lead plate 9 and the sub lead plate 30. Therefore, the main lead plate 9 and the sub lead plate 30 input the voltage of each battery cell 1 to the voltage detection circuit and connect all the battery cells 1 in parallel and in series. The lead plate 3 including the main lead plate 9 and the sub lead plate 30 is a metal plate excellent in heat conduction. The lead plate 3 is connected to both ends of all the battery cells 1 arranged in the same stage, connects the battery cells 1 in the same stage in parallel, and further connects the battery cells 1 in the same stage in a thermally coupled state. As a result, the temperature difference of the battery cell 1 is reduced.

一方、電池ブロック4を収納する外装ケース50は、金属製であり、アルミニウム製で、セパレータ60に平行な対向面を複数列2段の電池モジュール2の表面に沿う湾曲形状として、内面を電池セル1の表面に熱結合状態に接触させている。外装ケース50は、表面を湾曲形状とする有底筒状の本体ケース51と、この本体ケース51の一端開口部を閉塞する蓋ケース52とからなる。この本体ケース51は、アルミニウムを鍛造して製作される。また、本体ケースは、両端を開口することもでき、この場合、蓋ケースは、両端の開口部を閉塞するように本体ケースに固定される。この本体ケースは、アルミニウムを押し出し成形して製作される。図2の本体ケース51は、対向面を円筒形電池セルに沿う湾曲形状とし、さらに、一方の側面を円筒形電池セルに沿う湾曲形状としつつ、反対側の側面であって回路基板40との対向面は平面状に形成している。これにより、基板ホルダ42を配置しやすい形状とできる。なお、外装ケース50は、図9の変形例に示すように、その表面に放熱フィン53を設けて、より効果的に放熱することもできる。   On the other hand, the outer case 50 that houses the battery block 4 is made of metal, is made of aluminum, has an opposing surface parallel to the separator 60 formed into a curved shape along the surface of the battery modules 2 in a plurality of rows and two stages, and the inner surface is a battery cell. The surface of 1 is brought into contact with the heat-bonded state. The outer case 50 includes a bottomed cylindrical main body case 51 having a curved surface and a lid case 52 that closes one end opening of the main body case 51. The main body case 51 is manufactured by forging aluminum. The main body case can also be opened at both ends. In this case, the lid case is fixed to the main body case so as to close the openings at both ends. This body case is manufactured by extruding aluminum. The main body case 51 of FIG. 2 has a curved shape along the cylindrical battery cell on the opposite surface, and a curved shape along the cylindrical battery cell on one side. The opposing surface is formed in a flat shape. Thereby, it can be set as the shape which can arrange | position the board | substrate holder 42 easily. In addition, as shown in the modification of FIG. 9, the exterior case 50 can also radiate heat more effectively by providing heat radiation fins 53 on the surface thereof.

外装ケース50は、蓋ケース52の内面とメインリード板9との間に絶縁プレート55を配設している。絶縁プレート55は、メインリード板9が外装ケース50に接触してショートするのを防止する。   In the outer case 50, an insulating plate 55 is disposed between the inner surface of the lid case 52 and the main lead plate 9. The insulating plate 55 prevents the main lead plate 9 from coming into contact with the exterior case 50 and short-circuiting.

以上のバッテリパック100は、以下の工程で組み立てられる。
(1)サブリード板30を介して複数の電池セル1を並列と直列に接続して電池ブロック4とする。
(2)2組の電池ブロック4をセパレータ60の両面に配設して、電池ブロック4にメインリード板9を接続する。
(3)基板ホルダ42を介して、2段に連結している電池ブロック4に回路基板40を連結して電池組立体とする。
(4)電池組立体を外装ケース50の本体ケース51に挿入する。このとき、電池組立体の外周面を絶縁シートで被覆して複数の電池セル1とリード板3を外装ケース50から絶縁する。この絶縁シートには熱伝導に優れたシートが使用できる。ただ、外装ケース50は、内面に絶縁塗料を塗布して電池組立から絶縁することもできる。本体ケース51に挿入された電池組立体のメインリード板9の外側に絶縁プレート55を配設して、蓋ケース52を本体ケース51の開口部に固定する。メインリード板9の出力リード板10は、外装ケース50から外部に引き出されて正負の出力端子となる。
The battery pack 100 described above is assembled in the following steps.
(1) A plurality of battery cells 1 are connected in parallel and in series via the sub lead plate 30 to form a battery block 4.
(2) Two sets of battery blocks 4 are arranged on both surfaces of the separator 60, and the main lead plate 9 is connected to the battery block 4.
(3) The circuit board 40 is connected to the battery block 4 connected in two stages via the substrate holder 42 to form a battery assembly.
(4) The battery assembly is inserted into the main body case 51 of the outer case 50. At this time, the outer peripheral surface of the battery assembly is covered with an insulating sheet to insulate the plurality of battery cells 1 and the lead plate 3 from the outer case 50. As this insulating sheet, a sheet excellent in heat conduction can be used. However, the outer case 50 can be insulated from the battery assembly by applying an insulating paint on the inner surface. An insulating plate 55 is disposed outside the main lead plate 9 of the battery assembly inserted into the main body case 51, and the lid case 52 is fixed to the opening of the main body case 51. The output lead plate 10 of the main lead plate 9 is pulled out from the outer case 50 to become a positive / negative output terminal.

本発明のバッテリパックは、屋外で使用される電気機器、とくに、電動自転車や電動オートバイの電源として好適に使用される。   The battery pack of the present invention is suitably used as a power source for electric equipment used outdoors, particularly electric bicycles and electric motorcycles.

1…電池セル
2…電池モジュール
3…リード板
4…電池ブロック
9…メインリード板
10…出力リード板
11…接続リード板
12…溶接面
13…筒状周壁
14…スリット
15…ツバ
20…金属プレート
21…貫通孔
22…接続タブ
30…サブリード板
31…接続タブ
32…中間リード板
33…接続タブ
40…回路基板
41…連結凹部
42…基板ホルダ
44…案内溝
45…貫通孔
46…周壁
48…支持リブ
50…外装ケース
51…本体ケース
52…蓋ケース
53…放熱フィン
55…絶縁プレート
60…セパレータ
100…バッテリパック
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery cell 2 ... Battery module 3 ... Lead board 4 ... Battery block 9 ... Main lead board 10 ... Output lead board 11 ... Connection lead board 12 ... Welding surface 13 ... Cylindrical peripheral wall 14 ... Slit 15 ... Collar 20 ... Metal plate DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... Through-hole 22 ... Connection tab 30 ... Sub lead board 31 ... Connection tab 32 ... Intermediate lead board 33 ... Connection tab 40 ... Circuit board 41 ... Connection recessed part 42 ... Substrate holder 44 ... Guide groove 45 ... Through-hole 46 ... Peripheral wall 48 ... Support rib 50 ... Exterior case 51 ... Body case 52 ... Lid case 53 ... Radiation fin 55 ... Insulating plate 60 ... Separator 100 ... Battery pack

Claims (5)

複数の円筒形電池からなる電池セル(1)を直線状に連結してなる複数の電池モジュール(2)と、電池セル(1)を直列と並列に接続してなるリード板(3)と、このリード板(3)を介して各々の電池セル(1)の正負の電極に接続されて各々の電池セル(1)の電圧を検出する電圧検出回路を実装する回路基板(40)と、電池モジュール(2)と回路基板(40)を収納してなる外装ケース(50)とを備えるバッテリパックであって、
各々の電池モジュール(2)は、直線状に連結してなる電池セル(1)の個数を同じとして、互いに平行な姿勢で複数列2段に配設されて、複数列2段の電池モジュール(2)の間にセパレータ(60)を配設しており、
前記外装ケース(50)は、金属製であって、前記セパレータ(60)に平行な対向面を複数列2段の電池モジュール(2)の表面に沿う湾曲形状として、電池モジュール(2)の表面に接触しており、
さらに、前記回路基板(40)は、前記セパレータ(60)の側縁に位置し、かつ前記セパレータ(60)の両面に直交し、なおかつ電池モジュール(2)の長手方向に伸びる姿勢であって、前記セパレータ(60)の両面に突出するように外装ケース(50)に収納しており、
さらにまた、前記リード板(3)は、各々の電池モジュール(2)の両端を並列に接続して回路基板(40)に接続するメインリード板(9)と、直線状に連結している複数の電池セル(1)の接続部を回路基板(40)に接続してなるサブリード板(30)とからなり、メインリード板(9)は、同じ段に配設している全ての電池モジュール(2)の一端に接続してなる正負の出力リード板(10)と、全ての電池モジュール(2)の反対側の端部に接続してなる1枚の中間リード板(32)とからなり、
前記サブリード板(30)は、メインリード板(9)と平行な姿勢であって、同じ段に配設している全ての電池モジュール(2)の接続点に接続されて、前記メインリード板(9)とサブリード板(30)とで全ての電池セル(1)の電極を回路基板(40)に接続してなるバッテリパック。
A plurality of battery modules (2) formed by linearly connecting battery cells (1) made of a plurality of cylindrical batteries, a lead plate (3) formed by connecting battery cells (1) in series and in parallel, A circuit board (40) mounted with a voltage detection circuit that detects the voltage of each battery cell (1) connected to the positive and negative electrodes of each battery cell (1) via the lead plate (3), and a battery A battery pack comprising a module (2) and an outer case (50) containing a circuit board (40),
Each battery module (2) has the same number of battery cells (1) connected in a straight line, and is arranged in a plurality of rows and two stages in a posture parallel to each other. A separator (60) is arranged between 2)
The outer case (50) is made of metal, and the surface of the battery module (2) is formed such that the facing surface parallel to the separator (60) is curved along the surface of the battery modules (2) in a plurality of rows and two stages. In contact with
Further, the circuit board (40) is positioned on the side edge of the separator (60), orthogonal to both surfaces of the separator (60), and extending in the longitudinal direction of the battery module (2), It is housed in the outer case (50) so as to protrude on both sides of the separator (60),
Furthermore, the lead plate (3) is connected to the main lead plate (9) connected to the circuit board (40) by connecting both ends of each battery module (2) in parallel, and a plurality of the lead plates (3) linearly connected. The sub lead plate (30) is formed by connecting the connection portion of the battery cell (1) to the circuit board (40), and the main lead plate (9) is connected to all the battery modules ( 2) It consists of positive and negative output lead plates (10) connected to one end of the battery and one intermediate lead plate (32) connected to the opposite end of all battery modules (2).
The sub lead plate (30) is in a posture parallel to the main lead plate (9) and connected to connection points of all the battery modules (2) arranged on the same stage, and the main lead plate ( 9) A battery pack in which the electrodes of all the battery cells (1) are connected to the circuit board (40) by the sub lead plate (30).
各段に複数の電池モジュール(2)を配設して電池ブロック(4)とし、前記出力リード板(10)は電池ブロック(4)を構成する電池モジュール(2)の端部に接続され、前記中間リード板(32)は2段の電池ブロック(4)を構成する電池モジュール(2)の端部に接続され、さらに前記サブリード板(30)が電池ブロック(4)を構成する複数の電池セル(1)に接続してなる請求項1に記載されるバッテリパック。   A plurality of battery modules (2) are arranged in each stage to form a battery block (4), and the output lead plate (10) is connected to an end of the battery module (2) constituting the battery block (4), The intermediate lead plate (32) is connected to an end of a battery module (2) constituting a two-stage battery block (4), and the sub lead plate (30) further comprises a plurality of batteries constituting the battery block (4). The battery pack according to claim 1, wherein the battery pack is connected to the cell (1). 前記外装ケース(50)の表面に放熱フィン(53)を設けている請求項1に記載されるバッテリパック。   The battery pack according to claim 1, wherein heat radiation fins (53) are provided on a surface of the outer case (50). 前記回路基板(40)が、基板ホルダ(42)を介して外装ケース(50)の内部に収納されてなる請求項1に記載されるバッテリパック。   The battery pack according to claim 1, wherein the circuit board (40) is housed in an exterior case (50) through a board holder (42). 前記電池セル(1)がリチウムイオン電池である請求項1に記載されるバッテリパック。   The battery pack according to claim 1, wherein the battery cell (1) is a lithium ion battery.
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