JP5532073B2 - Assembled battery and manufacturing method of assembled battery - Google Patents
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Description
本発明は、組電池および組電池の製造方法に関する。 The present invention relates to an assembled battery and a method for manufacturing the assembled battery.
複数の電池モジュールを配列するとともに各電池モジュールを電気的に直列および/または並列に接続することにより、高出力および高容量の組電池とすることが一般的に行われている。 Generally, a battery pack having a high output and a high capacity is obtained by arranging a plurality of battery modules and electrically connecting each battery module in series and / or in parallel.
ここで、電池モジュールは、組電池を組み立てる単位ユニットをなし、電気的に接続された複数の単電池がケース内に収納されている。電池モジュールは、電気的に接続された複数の単電池を備える点において組電池の一種であるが、本明細書においては、組電池を組み立てる際の単位ユニットであって、単電池をケース内に収納してなるユニットを「電池モジュール」と称することとする。 Here, the battery module constitutes a unit unit for assembling the assembled battery, and a plurality of electrically connected single cells are accommodated in the case. The battery module is a kind of assembled battery in that it includes a plurality of electrically connected single cells. In this specification, the battery module is a unit unit for assembling the assembled battery. The housed unit is referred to as a “battery module”.
このように、組電池を構成するためには、複数の電池モジュールを固定・接続する必要があり、多大な手間を要し、結果として組電池の製造にも労力がかかるという問題がある。 As described above, in order to configure an assembled battery, it is necessary to fix and connect a plurality of battery modules, which requires a lot of labor, and as a result, there is a problem that manufacturing of the assembled battery also takes effort.
また、電池モジュールの出力端子同士は、電池モジュールの外部において、例えばボルト止めされたバスバーを介して電気的に接続されるが(例えば特許文献1参照)、作業時に誤って出力端子に工具等が触れることで、短絡し、電池モジュールの破損や作業者の怪我等を生ずる危険性がある。このような危険を防止するために、絶縁キャップ等を出力端子部に取付けるという方法が考えられる。しかし、この場合、絶縁キャップの着脱が生じ、工数の増加につながる。 Further, the output terminals of the battery module are electrically connected to each other outside the battery module through, for example, a bolted bus bar (see, for example, Patent Document 1). If touched, there is a risk of short-circuiting, causing damage to the battery module or injury to the operator. In order to prevent such a danger, a method of attaching an insulating cap or the like to the output terminal portion can be considered. However, in this case, the insulation cap is attached and detached, which leads to an increase in man-hours.
本発明の目的は、電池モジュールの外部において、電池モジュール同士の電気的な接続を簡単かつ安全に行うことができる組電池ならびに組電池の製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an assembled battery and a method of manufacturing the assembled battery, which can easily and safely perform electrical connection between the battery modules outside the battery module.
上記目的を達成するための請求項1に記載の発明は、出力端子を備える複数の電池モジュールと、異なる前記電池モジュールにおける出力端子同士を電池モジュールの外部において電気的に接続する接続手段と、前記出力端子に取付けられ当該出力端子と絶縁された、前記接続手段および前記出力端子を連結する固定部と、前記出力端子の少なくとも一部を覆い、当該出力端子の取り出し口を備え前記出力端子に対し可動するカバーと、を有する組電池である。また、組電池における固定部は、本発明において絶縁材で形づくられることを特徴としている。 The invention according to claim 1 for achieving the above object includes a plurality of battery modules having output terminals, connection means for electrically connecting output terminals in different battery modules to each other outside the battery module, and A fixing portion for connecting the connecting means and the output terminal, which is attached to the output terminal and insulated from the output terminal, covers at least a part of the output terminal, and has an outlet for the output terminal. And a movable cover . Moreover, the fixed part in the assembled battery is characterized by being formed of an insulating material in the present invention.
請求項3に記載の発明は、組電池を構成する複数の電池モジュールの出力端子に取付けられ当該出力端子と絶縁された固定部に、前記電池モジュール同士を電気的に接続する接続手段を固定する工程と、前記出力端子の取り出し口を備え、前記出力端子に対し可動するカバーにより、当該出力端子の少なくとも一部を覆う工程と、を有する組電池の製造方法である。また、本発明に係る製造方法では、固定部が絶縁材で形づくられることをも特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, the connecting means for electrically connecting the battery modules is fixed to a fixing portion that is attached to the output terminals of the plurality of battery modules constituting the assembled battery and is insulated from the output terminals. comprising the steps, the take-out opening of the output terminal, the cover movable relative to said output terminal, a manufacturing method of an assembled battery for chromatic and step of covering at least a portion of the output terminal. Further, the manufacturing method according to the present invention is characterized in that the fixing portion is formed of an insulating material.
本発明の組電池によれば、接続手段を固定する固定部が端子金属部と絶縁されているため、短絡を防ぎ、作業者の作業性および安全性を高めることができる。また、カバーが端子の少なくとも一部を覆うことにより、作業中に工具等が端子面に接触し、短絡を生ずることによる電池モジュールの破損を防止するとともに、感電防止等の作業者の安全性を高めることができる。 According to the assembled battery of the present invention, since the fixing portion for fixing the connecting means is insulated from the terminal metal portion, it is possible to prevent a short circuit and improve the workability and safety of the operator. In addition, the cover covers at least a part of the terminal, so that a tool or the like comes into contact with the terminal surface during the work, and prevents the battery module from being damaged due to a short circuit. Can be increased.
本発明の組電池の製造方法によれば、接続手段を絶縁された固定部により電池モジュールの出力端子に接続できるため、短絡を防止でき、作業性および安全性を高めることができる。また、カバーが端子の少なくとも一部を覆うことにより、作業中に工具等が端子面に接触し、短絡を生ずることによる電池モジュールの破損を防止するとともに、感電防止等の作業者の安全性を高めることができる。 According to the method for manufacturing an assembled battery of the present invention, since the connecting means can be connected to the output terminal of the battery module by the insulated fixing portion, a short circuit can be prevented and workability and safety can be improved. In addition, the cover covers at least a part of the terminal, so that a tool or the like comes into contact with the terminal surface during the work, and prevents the battery module from being damaged due to a short circuit. Can be increased.
本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態にかかる組電池を示す斜視図、図2は、図1に示される電池モジュールを示す斜視図、図3は、出力端子の分解斜視図、図4は、図3のIV−IV線に沿う端子カバーの断面図、図5は、図3のV−V線に沿うボルトおよび絶縁部の断面図を示す。
<First Embodiment>
1 is a perspective view showing an assembled battery according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a battery module shown in FIG. 1, FIG. 3 is an exploded perspective view of an output terminal, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the terminal cover taken along line IV-IV in FIG. 3, and FIG. 5 is a cross-sectional view of the bolt and the insulating portion taken along line VV in FIG.
組電池1は、図1に示すように、任意の個数の電池モジュール3を積層するとともに各電池モジュール3を直列および/または並列に接続することによって、所望の電流、電圧、容量に対応して形成される。
As shown in FIG. 1, the assembled battery 1 is formed by stacking an arbitrary number of
電池モジュール3を直列および/または並列に接続するには、例えば銅板で形成される長方形のバスバー5を複数備える接続手段2が用いられる。
In order to connect the
電池モジュール3は、図2に示すように、複数枚の単電池8が、外枠をなすケース7内に収納されている。複数枚の単電池8は、積層されるとともに各単電池8を直列に接続してなり、導電性の電極9で、外部と電気的な接続をするための出力端子4に電気的に接続される。
As shown in FIG. 2, the
出力端子4は、図3に示すように、電池モジュール3内の単電池8に電極9で電気的に接続する端子金属部12と、この端子金属部12を覆うケーシング11と、端子金属部12の一端に位置し外部と電気的に接続する端子面14を覆う端子カバー10と、端子面14の裏に取付けられ、接続手段2を出力端子4に固定するボルト15と、からなる。
As shown in FIG. 3, the
端子金属部12は、例えば鉄や銅のような導電性の材料でできた細長い板を折り曲げて形成され、一端の電極9で単電池8に電気的に接続し、他端の端子面14で、バスバー5に電気的に接続する。端子面14は、接続手段2を固定するためのボルト15を取り出す端子面穴部26を有する。また、端子面14の裏側には、ボルト15と端子面14を絶縁させる絶縁部23を挟持するためのツメ部24が設けられる。
The terminal metal portion 12 is formed by bending a long and narrow plate made of a conductive material such as iron or copper, and is electrically connected to the unit cell 8 with the electrode 9 at one end and is connected with the
絶縁部23は、ボルト15を通す絶縁部穴25を有する。絶縁部23を端子面14の裏側のつめ部24で挟持し、絶縁部穴25にボルト15を通すことで、ボルト15は、端子面14に取付けられる。
The
本実施形態のように端子面14からボルト15を突出させるのではなく、端子面14にねじ穴を設け、このねじ穴にボルトを嵌めることで、接続手段2を挟んで固定する場合、端子面14が電池モジュール3の側面に位置するため、接続手段2を取付けるに当たっては、作業者が接続手段2を手で押さえたり、あるいは位置ずれ防止のために接続手段2または電池モジュール3に支持部を設ける等、何らかの方法で接続手段2を支持する必要がある。しかし、本実施形態によれば、複数のボルト15により接続手段2が支持されるため、手で押さえたり、支持部を別途設ける必要がなく、仮支持のための部材を減らすことができる。
When the
また、前述のように端子面14にねじ穴を設け、このねじ穴にボルトを嵌めることで、接続手段2を挟んで固定する場合、接続手段2が仮止めされていない状態で、堅固にねじを締め付けると、ねじの締め付けとともに接続手段2が回転し、バスバー穴部16の位置が電池モジュール3の端子面14の位置からずれる虞がある。このため、端子面14にねじ穴を設け、このねじ穴にボルトを嵌めることで接続手段2を挟んで固定する場合は、接続手段2の仮止め工程の後に、ねじで堅固に固定する必要がある。しかしながら、本実施形態では、複数のバスバー穴部16にボルト15が挿通されているため、ナット6を堅固に締め付けた場合であっても、複数のボルト15により接続手段2が支持され、接続手段2の回転を防ぐことができる。従って、本実施形態では、仮止めが不要となり、工数を減らすことができる。
Further, as described above, a screw hole is provided in the
また、本実施形態のように、固定部がボルト15で構成される場合、電池モジュール3の側面から突出した形状となるため、作業時に誤って接触する可能性があり、仮にボルト15が絶縁されていない場合、短絡を生じ易い。しかしながら、本実施形態では、上述のように端子金属部12とボルト15は絶縁部23により絶縁されているため、作業時に工具がボルト15に接触することによる短絡を防止でき、器具の破損を防ぐとともに作業者の安全性を高めることができる。
In addition, when the fixing portion is configured by the
バスバー5と接続する端子面14と、単電池8に接続される電極9以外の端子金属部12の箇所は、ケーシング11により覆われる。ケーシング11は、ボルト15及び絶縁部23が納められる角筒状の凸部17を有する。ケーシング11の凸部17は、電池モジュール3のケース7の周壁の一部に形成した切り欠きを通してケース7から外部に導出される。この凸部17の側面のうちの対向する一対の外側には、端子面4を覆う端子カバー10を取付ける円柱状の突起18が備えられる。
A portion of the terminal metal portion 12 other than the
端子面4を覆い安全性を高める端子カバー10は、角筒状で、ケーシング11の凸部17の外周とほぼ同じ大きさの内周を有する。端子カバー10の側面の一対の対向する内面には、前方後円型の溝19が備えられる。この溝19に前述の突起18が嵌め合わされ、ケーシング11の凸部17に対し、端子カバー10は、摺動する。図2に示される電池モジュール3の長手方向をX軸方向とし、短手方向をY軸方向とすると、端子カバー10の摺動する方向はX軸方向である。この端子カバー10が端子面14を覆う構成により、作業中に工具等が端子面14に接触し、短絡を生ずることによる電池モジュール3の破損を防止するとともに、感電防止等の作業者の安全性を高めることができる。
The
次に、組電池1の製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the assembled battery 1 will be described.
まず、複数の電池モジュール3を、組電池1を組み付けるロアケース(図示せず)上に積層して配置、固定する。
First, a plurality of
この後、各電池モジュール3を電気的に接続する接続手段2の各バスバー穴部16が、電池モジュール3の側面に位置する各出力端子4に一対一に対応するように、接続手段2の位置を合わせる。位置を合わせた後、各出力端子4から突出し出力端子4の端子金属部12と絶縁されたボルト15を、バスバー穴部16に挿通し、順次、ボルト15に嵌るナット6で堅固に締め付ける。ナット6を締め付けることで、締結力により出力端子4の端子面14を覆っている端子カバー10を電池モジュール3の長手方向であるX軸方向に摺動させ、接続手段2に設けられたバスバー5を端子面14に接触させて、各電池モジュール3を直列または並列に接続する。
Thereafter, the position of the connection means 2 is set so that each
出力端子4にボルト15でなく、ねじ穴が設けられている場合、出力端子4が電池モジュール3の側面に位置することから、接続手段2を手で押さえる、あるいは支持部材を設け、バスバー5の位置が出力端子4からずれないようにする必要がある。また、この場合、ねじの締め付けとともに接続手段2が回転する虞がある。このことを防ぐために、出力端子4にねじ穴が設けられている場合には、接続手段2を仮止めした後にねじを締付ける必要がある。しかし、本実施形態では出力端子4から突出した複数のボルト15により接続手段2を支持しており、ずれを防止するために接続手段2を手で押さえたり支持部材を別途設ける必要がなく、かつナット6の締め付け前に接続手段を仮止めする必要がないため、工数を減らすことができる。
When the
また、本発明の実施形態と異なり、モジュール電池3内部の単電池8と電気的に接続されている端子金属部12と、この端子金属部12に取付けられたボルト15が、絶縁されていない場合、ボルト15は端子面14から突出しているため、工具等が接触し易く、短絡を生ずる虞がある。このため、安全性を考慮し絶縁キャップを取付ける場合が想定できるが、このような場合、ナット6を締め付ける前工程において、絶縁キャップの取り外しが必要となる。しかし、本実施形態では、ボルト15と端子金属部12を絶縁させているため、絶縁キャップが不要であり、絶縁キャップ取り外しの工程が無く、工数を減らすことができる。
Further, unlike the embodiment of the present invention, the terminal metal portion 12 electrically connected to the unit cell 8 inside the
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。例えば、出力端子4に取付けられたボルト15は、絶縁性を有する材料で形成されたものであってもよい。この場合、絶縁部23は不要である。
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the claims. For example, the
その他、上述の実施形態において、端子カバー10を省くことも可能である。こうすることにより、端子金属部12と絶縁されたボルト15の安全性と作業性を有した状態で、部品点数を減らすことができるとともに、端子カバー10を取付ける工数を減らすことができる。
In addition, in the above-described embodiment, the
1 組電池、
2 接続手段、
3 電池モジュール、
4 出力端子、
5 バスバー、
6 ナット、
8 単電池、
9 電極、
10 端子カバー、
14 端子面、
15 ボルト、
23 絶縁部。
1 battery pack,
2 connection means,
3 Battery module,
4 output terminals,
5 Bus bar,
6 nuts,
8 cells,
9 electrodes,
10 Terminal cover,
14 Terminal surface,
15 volts,
23 Insulation part.
Claims (4)
異なる前記電池モジュールの出力端子同士を電池モジュールの外部において電気的に接続する接続手段と、
前記出力端子に取付けられ当該出力端子と絶縁された、前記接続手段および前記出力端子を連結する固定部と、
前記出力端子の少なくとも一部を覆い、当該出力端子の取り出し口を備え前記出力端子に対し可動するカバーと、を有し、
前記固定部は、絶縁材で形づくられることを特徴とする組電池。 A plurality of battery modules having output terminals;
Connecting means for electrically connecting the output terminals of different battery modules to each other outside the battery module;
A fixing portion that is attached to the output terminal and insulated from the output terminal, and that connects the connecting means and the output terminal;
Covers at least a portion of said output terminals, possess a cover, a to movable relative to said output terminal includes a take-out port of the output terminal,
The assembled battery is characterized in that the fixing portion is formed of an insulating material .
前記出力端子の取り出し口を備え、前記出力端子に対し可動するカバーにより、当該出力端子の少なくとも一部を覆う工程と、を有し、 And a step of covering at least a part of the output terminal with a cover that is provided for the output terminal and is movable with respect to the output terminal.
前記固定部は、絶縁材で形づくられることを特徴とする組電池の製造方法。 The method of manufacturing an assembled battery, wherein the fixing portion is formed of an insulating material.
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