JP5606481B2 - 組電池 - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、複数の単電池を備える組電池に関する。
従来、複数の単電池を備える組電池では、単電池の電極端子同士を互いに接続するために導電部材で形成されるバスバーが用いられている。バスバーに形成される孔内に電極端子が挿入される。バスバーと電極端子との接触状態を安定させるために、バスバーの孔の縁に爪部を設けている。孔に電極端子が挿入されると、爪部が電極端子の周面にかしめられる。このことによって、バスバーと電極端子との接触状態を安定させている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2010−205535号公報
電極端子とバスバーとの電気的接続をより一層良好にすることが求められている。
実施形態は、電極端子との電気的接続をより一層良好にできるバスバーを備える組電池を提供することを目的とする。
実施形態の組電池は、突出する電極端子を有する複数の単電池と、前記電極端子に接続されて、この電極端子とに電気的にも接続するバスバーであって、開口を有して前記電極端子を前記開口から前記突出部の突出方向に沿って収容する収容部を備えるバスバーと、前記電極端子において前記突出方向に沿う周面、または、前記収容部において前記突出方向に沿う内面とのうち一方に形成されて、前記周面または前記内面とのうち他方に向かって突出するとともに前記突出方向に延びて前記他方に接触する突出部とを備える。
前記突出部が前記内面に形成される場合、前記電極端子が前記収容部内に収容される前の状態において、前記収容部の前記突出部を含む前記突出方向に垂直な断面は、前記突出部の突出端部が前記周面よりも内側に位置する大きさを有し、前記突出部が前記周面に形成される場合、前記電極端子が前記収容部内に収容される前の状態において、前記電極端子の前記突出部を含む前記突出方向に垂直な断面は、前記突出端部が前記内面よりも外側に位置する大きさを有する。前記電極端子を前記収容部内に収容する際に前記突出部の突出端部が前記内面と前記周面とのうち他方に擦れて削れる。
第1の実施形態に係る組電池を示す斜視図。 図1に示す範囲F2において、同組電池のバスバーが単電池に対して分解された状態を示す斜視図。 同バスバーを示す斜視図。 同組電池のターミナルバスバーを示す斜視図。 同バスバーの収容部内に同単電池の電極端子の嵌合用突出部が収容された状態において、同収容部を収容部の突出する方向に垂直な方向に切断した状態を示す断面図。 同嵌合用突出部が収容される前の同収容部を、収容部の突出方向に垂直に切断した状態を示す断面図。 同嵌合用突出部を、突出方向に沿って切断した状態を示す断面図。 同嵌合用突出部が収容部内に最後まで収容される前の状態を突出方向に沿って切断して示す断面図。 図8に示される同収容部から同嵌合用突出部を引き抜いた状態を一部切り欠いて示す斜視図。 同嵌合用突出部の全体が収容部内に収容された後、バスバー及びターミナルバスバーを電極端子から取り外した状態の嵌合用突出部を示す斜視図。 第2の実施形態に係る組電池のバスバーまたはターミナルバスバーの嵌合用突出部が収容部内に収容された状態を、突出方向に垂直に切断して示す断面図。 第3の実施形態に係る組電池のバスバーまたはターミナルバスバーの嵌合用突出部が収容部内に収容された状態を、突出方向に垂直に切断して示す断面図。 第4の実施形態に係る組電池のバスバーとターミナルバスバーの嵌合用突出部を示す斜視図。 同嵌合用突出部が同バスバーと同ターミナルバスバーの収容部内に収容された状態を突出方向に垂直に切断して示す断面図。 本実施形態の別例において、同嵌合用突出部が同バスバーと同ターミナルバスバーの収容部内に収容された状態を突出方向に垂直に切断して示す断面図。 同嵌合用突出部が同バスバーと同ターミナルバスバーの収容部内に収容された状態を突出方向に垂直に切断して示す断面図。 第5の実施形態に係る組電池において、嵌合用突出部が収容された収容部を拡大して示す斜視図。
第1の実施形態に係る組電池を、図1〜10を用いて説明する。図1は、組電池10を示す斜視図である。図1に示すように、組電池10は、ケース20と、ケース20内に収容される複数の単電池30と、導電部材で形成されるバスバー40と、導電部材で形成されるターミナルバスバー60とを備えている。本実施形態では、組電池10は、一例として、複数の単電池30がバスバー40によって互いに直列に電気的に接続されている。直列に接続された単電池30のうち、両端に配置される単電池30は、組電池10の外部接続端子11,12にターミナルバスバー60によって電気的に接続される。
図2は、図1に示す範囲F2において、バスバー40が単電池30に対して分解された状態を示している。図2に示すように、単電池30は、正極用と負極用とにそれぞれ1つずつ、つまり計2つの電極端子31を備えている。両電極端子31は同じである。
電極端子31は、基部32と、基部32から突出する複数の嵌合用突出部33と、一対の第1の係合爪部34とを備えている。基部32は、板形状であり、平面形状が四角形である。基部32の表面32aは、平面である。
嵌合用突出部33は、一例として、4つ形成されている。嵌合用突出部33の形状は、全て同じである。嵌合用突出部33は、一例として、略直方体形状である。嵌合用突出部33は、基部32の表面32aに対して垂直な方向に突出している。嵌合用突出部33については、後で詳細に説明する。両第1の係合爪部34は、4つの嵌合用突出部33を挟むように配置されている。電極端子31は、全ての単電池30において同じである。電極端子31は、一例として、アルミ材で形成されている。
図3は、バスバー40を示す斜視図である。図3に示すように、バスバー40は、一対の嵌合部41と、ベンド部42と、第2の係合爪部43と、電圧検出端子44とを備えている。
両嵌合部41は、互いに同じ形状である。嵌合部41は、基部45と、収容部46とを備えている。基部45は、平面形状が四角形の板形状である。収容部46は、電極端子31の嵌合用突出部33を収容する。本実施形態では、1つの電極端子31に、4つの嵌合用突出部33が形成されているため、1つの嵌合部41には収容部46が5つ形成されている。各収容部46は、基部45に固定されており、それゆえ、互いに一体に固定されている。
なお、本実施形態では、電極端子31は、4つの嵌合用突出部33を備えており、バスバー40は、5つの収容部46を備えている。このため、5つのうち1つの収容部46内には、嵌合用突出部33は収容されない。1つの嵌合部41に形成される収容部46は、全ての嵌合用突出部33を収容できる数が設けられればよく、それゆえ、本実施形態では収容部46は、4つ以上あればよい。本実施形態では、収容部46の数が嵌合用突出部33の数以上あることの一例として、収容部46が5つ形成されている。収容部46については、後で具体的に説明する。
両第2の係合爪部43は、5つの収容部46を挟むように配置されている。第2の係合爪部43は、係合部43aを有している。係合部43aは、各収容部46が並ぶ方向に沿って、収容部46から離れる方向に突出している。
図2に示すように、第1の係合爪部34は、係合孔34aを有している。係合孔34aは、第1の係合爪部34を貫通している。嵌合用突出部33が収容部46に収容された状態において、第2の係合爪部43の係合部43aが、第1の係合爪部34の係合孔34a内に嵌る。このことによって、バスバー40を電極端子31から取り外す方向、つまり、嵌合用突出部33が突出する方向に第2の係合爪部43の係合部43aと第1の係合爪部34の係合孔34aの縁部とが係合することによって、バスバー40を電極端子31から取り外す方向に電極端子31に固定される。
なお、第1の係合爪部34は、弾性を有している。電極端子31からバスバー40を取り外す場合は、第2の係合爪部43の係合部43aが第1の係合爪部34の係合孔34aから外れるように、つまり係合が解除されるように、第1の係合爪部34を変形させる。具体的には、嵌合用突出部33が並ぶ方向にそって嵌合用突出部33から離れる方向に第1の係合爪部34をたわませる。このことによって、第2の係合爪部43の係合部43aと第1の係合爪部34の係合孔34aの縁部との係合が解除されるので、バスバー40を取り外すことができる。
ベンド部42は、両嵌合部41の基部45において各収容部46が並ぶ方向に沿う縁部に連結されており、両嵌合部41を互いに固定している。ベンド部42は、収容部46が突出する方向に突出ように湾曲する形状である。ベンド部42の厚みは、一定である。
1つのバスバー40において両嵌合部41は、ベンド部42によって、互いに電気的に接続される。一方の嵌合部41の収容部46内に1つの単電池30の正極と負極とのうちの一方の電極端子31の嵌合用突出部33が収容されることによって、この1つの単電池30の電極端子31とバスバー40とが電気的に接続される。また、他方の嵌合部41の収容部46内に上記1つの単電池30とは異なる単電池30の正極または負極とのうち他方の電極端子31の嵌合用突出部33が収容されることによって、この異なる単電池30の電極端子31とバスバー40とが互いに電気的に接続される。このことによって、バスバー40を介して、上記1つの単電池30と上記異なる単電池30とが、直列に電気的に接続される。
ベンド部42は、バスバー40によって電気的に接続される一対の単電池30の並ぶ方向に対して垂直な方向に突出している。なお、単電池30が並ぶ方向は、嵌合部41が並ぶ方向である。このため、2つの単電池30に対してバスバー40を接続する際に、単電池30同士の位置がずれていても、ベンド部42が変形することによって、一方の嵌合部41を一方の単電池30の電極端子31に接続できるとともに、他方の嵌合部41を他方の単電池30の電極端子31に接続することができる。さらに、2つの単電池30に対してバスバー40を接続した後に、一方の単電池30と他方の単電池30との相対位置関係がずれた場合であっても、ベンド部42が変形することによって単電池30同士の相対位置のずれが吸収されるので、この位置ずれに起因して、電極端子31と嵌合部41との電気的接続、言い換えると、収容部46と嵌合用突出部33との位置関係がずれることが抑制される。
電圧検出端子44は、ベンド部42に連結されている。組電池10は、各単電池30の電圧を検出する制御部を有している。電圧検出端子44は、制御部に電気的に接続される。各バスバー40の電圧検出端子44が制御部に接続されることによって、制御部は、バスバー40を介して各単電池30の電圧値を検出する。制御部は、各単電池30の電圧値に基づいて、組電池10の状態を検出する。組電池10の状態とは、例えば、組電池10の全体の電圧値などである。
図4は、ターミナルバスバー60を示す斜視図である。図4に示すように、ターミナルバスバー60は、組電池10の外部接続端子11,12に電気的に接続される外部端子接続部61と、嵌合部と、電圧検出端子とを備えている。外部端子接続部61は、板形状であり、貫通孔62を有している。外部接続端子11,12には、ねじ孔が形成されている。外部端子接続部61が外部接続端子11,12に接触している状態において、ボルト63が貫通孔62を通って外部接続端子11,12のねじ孔に螺合することによって、外部端子接続部61が外部接続端子11,12に締結される。このことによって、外部端子接続部61と外部接続端子11,12とが互いに電気的に接続される。
電圧検出端子と嵌合部とは、バスバー40の電圧検出端子44と嵌合部41と同じであるので、バスバー40の電圧検出端子44と嵌合部41と同じ符号を付して説明を省略する。
外部端子接続部61は、嵌合部41において収容部46が並ぶ方向の一端部に連結されている。また、電圧検出端子44は、嵌合部41と外部端子接続部61との間の一方に1つ連結されている。
なお、図1に示すように、組電池10は、一対のターミナルバスバー60が用いられており、各ターミナルバスバー60の電圧検出端子44は、ターミナルバスバー60において組電池10の内側に1つ設けられている。つまり、一方のターミナルバスバー60の電圧検出端子44の位置は、他方のターミナルバスバー60の電圧検出端子44の位置に対して逆になる。
このため、一例として、ターミナルバスバー60は、もともと、一対の電圧検出端子44を有しており、ターミナルバスバー60が組電池10に組みつけられた際に不要となる方の電圧検出端子44が、取り除くようにしてもよい。
次に、嵌合部41の収容部46について、説明する。まず、嵌合用突出部33の形状について、具体的に説明する。図5は、バスバー40が、複数の単電池30のうちの一組の単電池30に固定された状態において、つまり、収容部46内に嵌合用突出部33が収容された状態において、収容部46を、収容部46の突出する方向に垂直な方向に切断した状態を示す断面図である。
図3,5に示すように、収容部46は、周壁部51と、先端壁部52とを有している。周壁部51は、嵌合用突出部33の突出方向回りに囲む一周つながる環状である。先端壁部52は、周壁部51の上端に連結されており、嵌合用突出部33の先端と対向する。嵌合用突出部33は、電極端子31の基部32の表面32aが、嵌合部41の基部45の下面45aに接触するまで、収容部46内に差し込まれる。なお、嵌合部41の基部45の下面45aは、平面であり、それゆえ、表面32aと下面45aとは互いに面接触する。嵌合用突出部33の全体は、収容部46内に収容される。
図2に示すように、嵌合用突出部33は、略直方体形状である。図7は、嵌合用突出部33を、突出方向Aに沿って切断した状態を示す断面図である。図7に示すように、嵌合用突出部33は、本体部35と、先端部36とを有している。先端部36は、本体部35の先に位置している。
本体部35の、突出方向Aに垂直な断面の形状は、突出方向Aにいずれの位置であっても同じである。本体部35は、第1〜4の周面35a〜35dを備えている。第1,4の周面35a,35dは、突出方向Aに平行な平面であって互いに平行であり、第2,3の周面35b,35cは、突出方向Aに平行な平面であって互いに平行である。第1,2の周面35a,35bは、互いに直交する。
なお、図5は、嵌合用突出部33を、突出方向Aと、第1の周面35aから第4の周面35dに向かう方向つまり第2,3の周面35b,35cの延びる方向とに対して垂直な方向に沿って切断した状態を示している。
ここで、幅方向Bと、奥行方向Cとを定義する。幅方向Bは、突出方向Aに垂直であるとともに、本体部用第2,3の周面35b,35cに平行な方向である。奥行方向Cは、突出方向Aと幅方向Bとに対して垂直な方向である。本体部35の幅方向Bに沿う幅Lは、突出方向Aにいずれの位置であっても同じである。先端部36は、先端に進むにつれて幅方向Bに沿う幅が次第に狭まる形状である。
図5は、嵌合用突出部33の本体部35を通る断面図である。嵌合用突出部33の本体部35において突出方向Aに垂直な断面の形状は、突出方向Aにいずれの位置であっても、図5と同じである。また、嵌合用突出部33の突出方向Aに沿う断面形状は、奥行方向Cのいずれの位置であっても、図7と同じである。
図5に示すように、収容部46の周壁部51は、嵌合用突出部33を囲う形状である。周壁部51の内面は、第1〜4の内面51a,51b,51c,51dを有している。第1の内面51aは、嵌合用突出部33の本体部35の第1の周面35aに対向する平面である。第2の内面51bは、本体部35の第2の周面35bに対向する平面である。第3の内面51cは、本体部35の第3の周面35cに対向する平面である。第4の内面51dは、本体部35の第4の周面35dに対向する平面である。第1,4の内面51a,51dは、互いに対向するように配置されており互いに平行である。第2,3の内面51b,51cは、互いに対向するように配置されており互いに平行である。第1,2の内面51a,51bは、互いに垂直である。収容部46内に嵌合用突出部33が収容されて基部32の表面32aが嵌合部41の基部45の下面45aに面接触した状態において、第1〜4の内面51a〜51dは、突出方向Aに平行になる。
ここで、図5に示されるように、第1〜4の周面35a〜35bにおいて突出方向Aに垂直に切断されることによって形成される断面の縁を、第1〜4の縁37a,37b,37c,37dとする。第1の縁37aは、第1の周面35aを切断することによって形成される縁である。第2の縁37bは、第2の周面35bを切断することによって形成される縁である。第3の縁37cは、第3の周面35cを切断することによって形成される縁である。第4の縁37dは、第4の周面35dを切断することによって形成される縁である。
図5に示すように、第1,4の縁37a,37dは、第2,3の縁37b,37cよりも長い。このため、第1〜4の内面51a〜51dを突出方向Aに垂直に切断して形成される第1〜4の縁53a,53b,53c,53dにおいても、第1,4の縁53a,53dは、第2,3の縁53b,53cよりも長い。
収容部46の周壁部51には、接続用突出部54が形成されている。接続用突出部54は、収容部46の第1,4の内面51a,51dに2つずつ配置されている。接続用突出部54は、第1,4の内面51a,51dよりも内側に向かって突出している。第1の内面51a上に配置される2つの接続用突出部54のうち一方は、第1の内面51aにおいて、第2の内面51b側に配置されている。他方は、第1の内面51aにおいて第3の内面51c側に配置されている。第4の内面51d上に配置される2つの接続用突出部54のうち一方は、第3の内面51c側に配置されている。他方は、第1の内面51aにおいて第4の内面51d側に配置されている。
また、第1の内面51a上に配置される2つの接続用突出部54のうち一方と、第4の内面51d上に配置される2つの接続用突出部54のうちの一方とは、幅方向Bに対向する。第1の内面51a上に配置される他方の接続用突出部54と、第4の内面51d上の他方の接続用突出部54とは、幅方向Bに対向する。
第1の内面51aに対する接続用突出部54の位置は、第4の内面51dに対する接続用突出部54の位置と同じである。言い換えると、収容部46を、中心線P1回りに180度回転しても、つまり、図5に示す断面を中心線P1回りに180度回転しても、断面の形状は、同じである。つまり、第2の内面51bから第1,4の内面51a,51dにおいて第2の内面51b側に配置される接続用突出部54までの距離は、互いに同じである。第3の内面51cから第1,4の内面51a,51dにおいて第3の内面51c側に配置される接続用突出部54までの距離は、互いに同じである。さらに、第2の内面51bから第1,4の内面51a,51dにおいて第2の内面51b側に配置される接続用突出部54までの距離と、第3の内面51cから第1,4の内面51a,51dにおいて第3の内面51c側に配置される接続用突出部54までの距離とも互いに同じである。
中心線P1は、収容部46を収容部の突出方向に垂直に切断したときに第1〜4の内面51a〜51dによって規定される内側空間の中心を通る線である。収容部46の突出方向は、収容部46内に嵌合用突出部33が収容されたときに突出方向Aに平行である。
図7に示すように、各接続用突出部54は、第1,4の内面51a,51dにおいて、収容部46の開口47の縁から、先端壁部52まで延びている。ここで、4つの接続用突出部54は、全て同じ形状としている。
図6は、嵌合用突出部33が収容される前の収容部46を、収容部46の突出方向に垂直に切断した状態を示す断面図である。図6は、収容部46を、図5と同じ位置で切断した状態を示している。つまり、収容部46において、嵌合用突出部33の本体部35が位置する部位の断面である。
図6中に、収容部46内に収容された嵌合用突出部33を、2点鎖線で示している。図6に示すように、図6に2点鎖線で示される嵌合用突出部33は、言い換えると、収容部46内において嵌合用突出部33が位置する範囲55を示している。図6の範囲F6中に、接続用突出部54の近傍を拡大して示している。範囲F6に示すように、接続用突出部54は、断面形状が三角形状である。嵌合用突出部33は、両突出端54aが嵌合用突出部33の本体部35の内側に位置するように形成されている。
具体的には、第1の内面51aに形成される接続用突出部54の先端部が第1の周面35aよりも内側に位置するとともに、第4の内面51dに形成される接続用突出部54の先端部が第4の周面35dよりも内側に位置するように形成されている。
接続用突出部54は、嵌合用突出部33よりもやわらかい材料で形成されている。本実施形態では、バスバー40とターミナルバスバー60は、電極端子31よりもやわらかい材料で形成されており、それゆえ、接続用突出部54は嵌合用突出部33よりもやわらかい。接続用突出部54が、嵌合用突出部33よりも柔らかい材料で形成されるとは、接続用突出部54が、嵌合用突出部33よりも削れやすいことを示す。
図6に示すように、接続用突出部54の突出端54aが嵌合用突出部33の本体部35の第1,4の周面35a,35dよりも内側に位置する大きさを有するとともに、接続用突出部54が嵌合用突出部33よりもやわらかい材料で形成されることによって、収容部46内に嵌合用突出部33を収容するべく開口47から嵌合用突出部33を挿入すると、接続用突出部54の突出端部54bは、嵌合用突出部33の第1,4の周面35a,35dに接触することによって、削られる。
次に、嵌合用突出部33を収容部46に収容するべく開口47から嵌合用突出部33を挿入する際の接続用突出部54の変形について、説明する。図7は、収容部46内に嵌合用突出部33を挿入する直前の状態を示している。図7に示すように、嵌合用突出部33の先端部36を収容部46の開口47に対向させる。この状態で、嵌合用突出部33を収容部46内に挿入するべく、バスバー40またはターミナルバスバー60を電極端子31に近づける。
嵌合用突出部33の先端部36は、先端に進むにつれて幅方向Bに沿う幅が狭まる形状である。このため、先端部36の周面は、接続用突出部54に接触しない。なお、突出方向Aにみたとき収容部46の中心線P1と嵌合用突出部33の中心線P2とがずれている場合では、先端部36の周面36aが接続用突出部54に接触する。中心線P2は、嵌合用突出部33を突出方向Aに垂直に切断したときの断面の中心を通る線である。
先端部36の周面36aは、突出方向Aに対して傾斜している。このため、先端部36の周面36aが接続用突出部54に接触する。さらに、先端部36の周面36aが接続用突出部54の突出端54aに接触した状態で嵌合用突出部33を収容部46内に収容するべくバスバー40とターミナルバスバー60とを電極端子31側に近づけると、先端部36の周面36aがガイド面となり、バスバー40とターミナルバスバー60とは、収容部46の中心線P1と嵌合用突出部33の中心線P2とが突出方向Aに重なるように、位置が調整される。このことによって、嵌合用突出部33の本体部35が収容部46内に収容されると、図5に示すように、嵌合用突出部33の中心線P1と収容部46の中心線P2とが突出方向Aに重なる。
図8は、嵌合用突出部33が収容部46内に最後まで収容される前の状態を、突出方向Aに沿って切断した断面図である。なお、最後まで収容されるとは、基部32の表面32aと、基部45の下面45aとが面接触するまで収容される状態である。上記したように、接続用突出部54の突出端54aは、本体部35の第1,4の周面35a,35dよりも内側に位置する大きさを有している。このため、本体部35が収容部46内に収容されると、接続用突出部54が嵌合用突出部33の第1,4の周面35a,35dに接触することによって突出端部54bが削れる。図9は、図8に示される状態において、収容部46から嵌合用突出部33を引き抜いた状態を一部切り欠いて示す斜視図である。図9に示すように、接続用突出部54の突出端部54bは、嵌合用突出部33の第1,4の周面35a,35dと擦れることによって削られる。削られた面に符号54cを付して示す。
バスバー40とターミナルバスバー60とは、電極端子31の基部32の表面32aが嵌合部41の基部45の下面45aに面接触するまで、電極端子31側に押し込められる。図8では、電極端子31の基部32の表面32aが嵌合部41の基部45の下面45aに面接触するまで収容部46内に収容された電極端子31を、2点鎖線で示している。図8中に2点鎖線で示すように、嵌合用突出部33の全体は、収容部46内に収容される。
なお、図8中では、電極端子31の基部32の表面32aが嵌合部41の基部45の下面45aに接触する状態において、嵌合用突出部33の先端部36の先端は、収容部46の先端壁部52の内面に接触している。他の例としては先端部36の先端は、先端壁部52の内面に接触しなくてもよい。
接続用突出部54は、第1,4の内面51a,51dにおいて開口47から先端壁部52の内面まで延びている。さらに、嵌合用突出部33の全体は、収容部46内に収容される。このため、嵌合用突出部33の第1,4の周面35a,35dにおいて、接続用突出部54と接触して接続用突出部54の先端部36を削る部位は、本体部35の先端、つまり本体部35と先端部36との境の部分から、基端まで形成される。図10は、嵌合用突出部33の全体が収容部46内に収容された後、バスバー40及びターミナルバスバー60を電極端子31から取り外した状態の嵌合用突出部33を示す斜視図である。図10において接続用突出部54を削る部分38が明確になるように、削る部分38にハッチングを施している。このハッチングは、切断面を示すものではない。削る部分38は、接続用突出部54の突出端部54bを削る際に、同時に表面が削られる。なお、接続用突出部54は嵌合用突出部33よりもやわらかい材料で形成されているため、削る部分38の削れる程度は、接続用突出部54に対して小さい。
このように構成される組電池10では、接続用突出部54は、嵌合用突出部33が収容部46内に収容される前の状態において、突出端部54bが収容部46内において嵌合用突出部33が配置される範囲内に位置する大きさを有している。このため、嵌合用突出部33を収容部46内に収容すると、接続用突出部54の突出端部54bは、嵌合用突出部33の第1,4の周面35a,35dに接触するとともに、第1,4の周面35a,35dと擦れることによって、削れる。さらに、嵌合用突出部33の第1,4の周面35a,35dにおいても、接続用突出部54と擦れる削る部分38は、接続用突出部54の削れる程度に対しては小さいが、削れる。
このように、接続用突出部54の突出端部54bと第1,4の周面35a,35dとの削る部分38とが削れることによって、接続用突出部54と第1,4の周面35a,35dにおいて表面の酸化した部位が削りとられた部位同士が接触するようになる。
さらに、接続用突出部54が突出方向Aに延びることによって、嵌合用突出部33の第1,4の周面35a,35dにおいて両接続用突出部54の突出端部54bと接触する部位、つまり削る部分38は、常に、接続用突出部54の突出端部54bと擦れる状態になる。このため、削る部分38は、接続用突出部54によって均される。同様に、接続用突出部54も削る部分38と擦れることによって均される。このため、接続用突出部54と第1,4の周面35a,35dとの実際に接触する範囲を大きくできる。この点について、具体的に説明する。
第1,4の周面35a,35dは、上記のように平面である。しかしながら、その表面は、拡大してみると、実際には、粗面である。このため、第1,4の周面35a,35dに接続用突出部54が面接触しても、実際に電気的に接続される範囲は、小さい。
しかしながら、本実施形態では、接続用突出部54と第1,4の周面35a,35dにおいて互いに接触する面は、均されている。このため、互いに面接触した状態において、実際に電気的に接触している範囲は、大きくなる。
このため、バスバー40及びターミナルバスバー60と電極端子31との電気的接続を良好にすることができる。
さらに、嵌合用突出部33の第1,4の周面35a,35dが突出方向Aに平行であるとともに、収容部46内に嵌合用突出部33を収容する際に第1,4の内面51a,51dを突出方向Aに平行にすることによって、収容部46内に嵌合用突出部33を押し込んでいる途中では、接続用突出部54の突出端部54bが常に第1,4の内面51a,51dに接触する状態が保たれる。このことによって、嵌合用突出部33と収容部46の接続用突出部54とにおいて、互いに擦れる状態が維持される。
また、第1の内面51aに対する接続用突出部54の位置関係と、第4の内面51dに対する接続用突出部54の位置関係とは、互いに同じである。さらに、4つの接続用突出部54は、全て同じ形状とすることができる。さらに、嵌合用突出部33の中心線P1は、突出方向Aに収容部46の中心線P2と重なる姿勢で収容部46内に収容される。このため、嵌合用突出部33は、第1の内面51a上に配置される2つの接続用突出部54と第4の内面51d上に配置される2つの接続用突出部54との間に挟持されるとともに、第1の内面51a上の2つの接続用突出部54による嵌合用突出部33に対する押付荷重と、第4の内面51d上の2つの接続用突出部54による嵌合用突出部33に対する押付荷重は等しくなる。
このため、両接続用突出部54は、バランスよく嵌合用突出部33の第1,4の周面35a,35dに押し付けられるので、電気的接続状態が良好に保たれる。
また、接続用突出部54がバスバー40またはターミナルバスバー60に形成されることによって、単電池30にバスバー40またはターミナルバスバー60を組み付けた後にバスバー40またはターミナルバスバー60を取り外し、その後、再び、バスバー40またはターミナルバスバー60を組み付ける際のコストが高騰することを抑制することができる。
この点について具体的に説明する。電極端子31は、単電池30に一体に固定されている。接続用突出部54が電極端子31に形成されている場合、バスバー40またはターミナルバスバー60を電極端子31に接続した後にバスバー40またはターミナルバスバー60を取り外すと、電極端子31の嵌合用突出部33に一体に形成される接続用突出部54は削られた状態である。その後、電極端子31にバスバー40またはターミナルバスバー60を組み付けるために、接続用突出部54を交換すると、単電池30ごと交換する必要が生じる。
しかしながら、バスバー40またはターミナルバスバー60に接続用突出部54が形成されることによって、バスバー40またはターミナルバスバー60を電極端子31に組み付けた後に、再び単電池にバスバー40またはターミナルバスバー60を組み付けル場合は、接続用突出部54が削れていない新しいバスバー40またはターミナルバスバー60を用意すればよい。
このため、新しい単電池30を用意する必要がないので、単電池30にバスバー40またはターミナルバスバー60を組み付けた後にバスバー40またはターミナルバスバー60を取り外し、その後、再びバスバー40またはターミナルバスバー60を組み付ける際のコストの高騰化を抑制することができる。
次に、第2の実施形態に係る組電池を、図11を用いて説明する。なお、本実施形態において、第1の実施形態と同様の機能を有する構成は、第1の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、嵌合用突出部33の形状が第1の実施形態と異なる。また、嵌合用突出部33に合わせて、収容部46の形状が第1の実施形態と異なる。他は、第1の実施形態と同じである。上記異なる点について、具体的に説明する。
図11は、バスバー40またはターミナルバスバー60が、電極端子31に電気的に接続された状態、つまり、嵌合用突出部33が収容部46内に収容された状態において、突出方向Aに垂直に切断した状態を示す断面図である。
図11に示すように、本実施形態では、嵌合用突出部33の本体部35は、断面形状が円となる円柱状である。先端部は、円錐状となる。このため、本体部35は、第1の実施形態で説明された第1〜4の周面35a〜35dを有していない。本体部35の周面35eは、突出方向Aに平行である。
収容部46は、本体部35の周面35eとの間に隙間Sが形成される円筒形状である。隙間Sは、一定の間隔である。収容部46の内面51eは、収容部46内に嵌合用突出部33を収容して基部32の表面32aと基部45の下面45aとが面接触した状態において、突出方向Aに平行になる。
接続用突出部54は、収容部46の中心線P1に対して周方向に等間隔離間して配置されている。本実施形態では、一例として、中心線P1回りに120度ずつ離間して配置されている。本実施形態であっても各接続用突出部54の形状は、互いに同じである。なお、図中、削られる突出端部54bは、2点鎖線で示している。
本実施形態では、接続用突出部54が、中心線P1回りに等間隔、言い換えると、等角度離間して配置されている。このため、複数の接続用突出部54によって、バランスよく嵌合用突出部33を挟持することができる。本実施形態であっても、第1の実施形態と同様の作用と効果とが得られる。
また、収容部46内に嵌合用突出部33を収容する際に、バスバー40とターミナルバスバー60との姿勢を収容部46の内面51eが突出方向Aに平行になる姿勢にすることによって、第1の実施形態と同様に、収容部46内に嵌合用突出部33を収容する途中において、接続用突出部54の突出端部54bと内面51eとの接触状態を維持することができる。
なお、本実施形態では、接続用突出部54は、120度間隔で1つずつ形成されており、それゆえ、3つの接続用突出部54が形成されている。他の例としては、45度、60度、90度間隔などであってもよい。
次に、第3の実施形態に係る組電池を、図12を用いて説明する。なお、本実施形態において第1の実施形態と同様の機能を有する構成は、第1の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、接続用突出部の数及び配置が、第1の実施形態と異なる。他は、第1の実施形態と同じである。上記異なる点について具体的に説明する。
図12は、本実施形態のバスバー40とターミナルバスバー60とが電極端子31に接続された状態、つまり、嵌合用突出部33が収容部46内に収容された状態を、突出方向Aに垂直に切断した状態を示している。図12に示すように、本実施形態では、接続用突出部は、第1,4の内面51a,51dの各々に複数形成されている。接続用突出部の大きさ、形状は、第1の実施形態の接続用突出部54と同じである。
第1の周面35aに形成される接続用突出部と、第4の周面35dに形成される接続用突出部とは、奥行方向Cに交互に配置されている。この点について、具体的に説明する。本実施形態では、一例として、第1の周面35aに形成される接続用突出部を、第1〜4の接続用突出部71,72,73,74とする。第4の周面35dに形成される接続用突出部を、第5〜8の接続用突出部81,82,83,84とする。
第1の接続用突出部71は、第1の内面51aにおいて奥行方向Cの一端部に配置されている。第5の接続用突出部81は、第4の内面51dにおいて第1の接続用突出部71に対して奥行方向Cに沿って一端から他端の向かう方向に進んだ位置に配置されている。第2の接続用突出部72は、第1の内面51aにおいて第5の接続用突出部81に対して他端側に進んだ位置に配置されている。第6の接続用突出部82は、第4の内面51dにおいて第2の接続用突出部72に対して他端側に進んだ位置に配置されている。第3の接続用突出部73は、第1の内面51aにおいて第6の接続用突出部82に対して他端側に進んだ位置に配置されている。第7の接続用突出部83は、第4の内面51dにおいて第3の接続用突出部73に対して他端側に進んだ位置に配置されている。第4の接続用突出部74は、第1の内面51aにおいて第7の接続用突出部83に対して他端側に進んだ位置に配置されている。第8の接続用突出部84は、第4の内面51dにおいて第4の接続用突出部74に対して他端側に進んだ位置に配置されている。なお、図12中、第1〜8の接続用突出部71〜74,81〜84において削れられる突出端部54bは、2点鎖線で示している。
第1〜4の接続用突出部71〜74の間隔L2,L3,L4は、互いに同じである。第5〜8の接続用突出部81〜84の間隔L5,L6,L7は、互いに同じである。そして、間隔L2〜L4と間隔L5〜L7とは、同じである。さらに、奥行方向Cに沿う第1,5の接続用突出部71,81間の間隔L8と、第5,2の接続用突出部81,72間の間隔L9と、第2,6の接続用突出部72,82間の間隔L10と、第6,3の接続用突出部82,73間の間隔L11と、第3,7の接続用突出部73,83間の間隔L12と、第7,4の接続用突出部83,74間の間隔L13と、第4,8の接続用突出部74,84間の間隔L14とは、互いに同じである。このため、第4の内面51dに対する第5〜8の接続用突出部81〜84の位置は、第1の内面51aに対する第1〜4の接続用突出部71〜74の位置と同じである。
言い換えると、収容部46を中心線P1回りに180度回転しても、つまり、図12に示される収容部46を中心線P1回りに180度回転しても、収容部46の断面形状は、回転前後で同じである。
本実施形態であっても、第1の実施形態と同様の作用と効果とが得られる。さらに、互いに向かい合う第1,4の内面51a,51dに、奥行方向Cに沿って、交互に、かつ、等間隔離間して配置されることによって、複数の接続用突出部54がバランスよく嵌合用突出部33を挟持するので、嵌合用突出部33と収容部46との電気的接続をより一層良好にすることができる。
本実施形態では、第1の内面51aに第1〜4の接続用突出部71〜74が形成され、第2の内面51bに第5〜8の接続用突出部81〜84が形成されている。そして、互いに交互に、かつ、等間隔離間して配置されている。他の例としては、第1,4の内面51a,51dに、各々、4つ以外の接続用突出部が形成されてもよく、例えば、3つや5つの接続用突出部が形成されてもよい。この場合であって、接続用突出部は、交互に配置される。
このように、互いに対向する面、本実施形態では一例として第1,4の内面51a,51dに、接続用突出部を交互に配置するとともに、一方の面に形成される接続用突出部が等間隔離間し他方の面に形成される接続用突出部が等間隔離間することによって、複数の接続用突出部54によって、嵌合用突出部33がバランスよく挟持するようになる。さらに、互いに隣り合う一方の面に形成される接続用突出部の1つと、他方の面に形成される接続部用突出部の1つとの距離が、全て同じであることによって、嵌合用突出部33は、複数の接続用突出部によってより一層バランスよく挟持されるようになる。
次に、第4の実施形態に係る組電池を、図13〜16を用いて説明する。なお、本実施形態において、第1の実施形態と同様の機能を有する構成は、第1の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。
図13は、本実施形態の嵌合用突出部33を示す斜視図である。図13に示すように、本実施形態では、接続用突出部54は、嵌合用突出部33に形成されている。収容部46には、接続用突出部54は、形成されていない。そして、接続用突出部54は、収容部46よりもやわらかい材料で形成されている。本実施形態では、一例として、本実施形態の電極端子31は、第1の実施形態の収容部46を形成する材料で形成され、本実施形態の収容部46のバスバー40及びターミナルバスバー60は、第1の実施形態の電極端子31を形成する材料で形成される。このため、接続用突出部54は、収容部46よりもやわらかい、言い換えると、削りやすい。
接続用突出部54は、一例として、第1,4の周面35a,35dに2つずつ形成されている。図13では、第4の周面35dに形成される接続用突出部54が示されている。第1の周面35aに対する接続用突出部54の位置関係と、第4の周面35dに対する接続用突出部54の位置関係とは、同じである。
第1の周面35aに形成される2つの接続用突出部54のうち一方は、第2の周面35b側に配置され、他方は、第3の周面35c側に配置される。第4の周面35dに形成される2つの接続用突出部54のうち一方は、第2の周面35b側に配置され、他方は、第3の周面35c側に配置される。第1の周面35aに形成される2つの接続用突出部54のうち一方と、第4の周面35dに形成される2つの接続用突出部54のうち一方とは、幅方向Bに対向している。第1の周面35aに形成される他方の接続用突出部54と、第4の周面35に形成される他方の接続用突出部54とは、幅方向Bに対向している。
また、第2の周面35bから第1,4の周面35a,35dにおいて第2の周面35b側に配置される接続用突出部54までの距離は、互いに同じである。第3の周面35cから第1,4の周面35a,35dにおいて第3の周面35c側に配置される接続用突出部54までの距離は、互いに同じである。さらに、第2の周面35bから第1,4の周面35a,35dにおいて第2の周面35b側に配置される接続用突出部54までの距離と、第3の周面35cから第1,4の周面35a,35dにおいて第3の周面35c側に配置される接続用突出部54までの距離とは、互いに同じである。
図14は、嵌合用突出部33が収容部46内に収容された状態を突出方向Aに垂直に切断した状態を示す断面図である。図14は、図5と同様に切断した状態を示している。図14では、接続用突出部54において収容部46内に収容される際に削れられる突出端部54bを2点鎖線で示す。
図14に示すように、接続用突出部54は、収容部46に収容される前の状態では、その突出端部54bが収容部46の周壁部51内に位置する大きさを有している。このため、嵌合用突出部33を収容部46内に挿入すると、接続用突出部54が収容部46の内面によって削れるとともの収容部46の内面も削れる。このため、電極端子31とバスバー40との電気的接続、及び、電極端子31とターミナルバスバー60との電気的接続を良好にすることができる。
なお、第2,3の実施形態においても、本実施形態と同様に、収容部46に形成された接続用突出部54が、嵌合用突出部に形成されてもよい。第2,3の実施形態において、本実施形態同様に接続用突出部54を嵌合用突出部33に形成し、かつ、嵌合用突出部33が収容部46内に収容された状態を突出方向Aに垂直に切断した断面図を図15,16に示す。
図15は、図11と同様に切断した状態を示している。図15では、接続用突出部54は、嵌合用突出部33の中心線P2回りに等間隔、言い換えると等角度離間して配置されている。一例として、120度離間している。図中、削られる突出端部54bを2点鎖線で示している。図15に示す構造であっても、電極端子31とバスバー40との電気的接続、及び、電極端子31とターミナルバスバー60との電気的接続とを良好にすることができる。
図16は、図12と同様に切断した状態を示している。図16では、第1〜8の接続用突出部71〜74,81〜84に対して設定される間隔、L2〜L13は、第2の実施形態で説明されたものと同じである。図16に示す構造であっても、電極端子31とバスバー40との電気的接続、及び、電極端子31とターミナルバスバー60との電気的接続とを良好にすることができる。
次に、第5の実施形態に係る組電池を、図17を用いて説明する。なお、第1の実施形態と同様の機能を有する構成は、第1の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、組電池がさらに、クリップを備える点が、第1の実施形態と異なる。他は、第1の実施形態と同じである。上記異なる点について、具体的に説明する。
図17は、本実施形態のバスバー40及びターミナルバスバー60において、嵌合用突出部33が収容された収容部46を拡大して示す斜視図である。図17に示すように、本実施形態では、組電池10は、さらに、複数のクリップ90を備えている。クリップ90は、収容部46内に嵌合用突出部33が収容された状態において、収容部46を挟みこむ。
クリップ90は、収容部46の周壁部51を、幅方向Bに挟みこむ。このことによって、クリップ90は、接続用突出部54を第1,4の周面35a,35dに向かって押し付ける。このため、電極端子31とバスバー40との電気的接続、及び、電極端子31とターミナルバスバー60との電気的接続をより一層良好にすることができる。
なお、第3,4の実施形態においても、本実施形態のクリップ90が用いられてもよい。この場合であっても、電極端子31とバスバー40との電気的接続、及び、電極端子31とターミナルバスバー60との電気的接続をより一層良好にすることができる。
なお、第1〜4の実施形態では、1つの単電池30の電極端子31に対して異なる単電池30の電極端子31は、バスバー40によって接続される接続相手の一例となる。また、外部接続端子11,12は、電極端子31に対してターミナルバスバー60によって接続される接続相手の一例となる。
なお、第1,3の実施形態では、嵌合用突出部33の突出方向Aに垂直な断面形状と、収容部46の突出方向Aに垂直な断面において第1〜4の内面51a〜51dによって形成される形状は、長方形である。他の例としては、例えば、楕円形状であってもよい。このように、嵌合用突出部33の突出方向Aに垂直な断面形状と、収容部46の突出方向に垂直な断面形状とは、長方形以外であってもよい。第2の実施形態では、この一例である。
この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。さらに、異なる実施形態の構成を組み合わせてもよい。
10…組電池、11…外部接続端子、12…外部接続端子、30…単電池、31…電極端子、35a…第1の周面(周面の一例)35d…第4の周面(周面の一例)、37a…第1の縁(一組の縁の一例)、37d…第4の縁(一組の縁の一例)、40…バスバー、46…収容部、47…開口、51…周壁部、51a…第1の内面(内面の一例)、51d…第4の内面(内面の一例)、52…先端壁部、54…接続用突出部(突出部の一例)、54b…突出端部、60…ターミナルバスバー、71…第1の接続用突出部(突出部の一例)、72…第2の接続用突出部(突出部の一例)、73…第3の接続用突出部(突出部の一例)、74…第4の接続用突出部(突出部の一例)、81…第5の接続用突出部(突出部の一例)、82…第6の接続用突出部(突出部の一例)、83…第7の接続用突出部、84…第8の接続用突出部、90…クリップ

Claims (9)

  1. 突出する電極端子を有する複数の単電池と、
    前記電極端子に接続されて、この電極端子と電気的にも接続するバスバーであって、開口を有して前記電極端子を前記開口から前記電極端子の突出方向に沿って収容する収容部を備えるバスバーと、
    前記電極端子において、前記突出方向に沿う周面、または、前記収容部において、前記突出方向に沿う内面とのうち一方に形成されて、前記周面または前記内面とのうち他方に向かって突出するとともに前記突出方向に延びて前記他方に接触する突出部と
    を具備し、
    前記突出部が前記内面に形成される場合、前記電極端子が前記収容部内に収容される前の状態において、前記収容部の前記突出部を含む前記突出方向に垂直な断面は、前記突出部の突出端部が前記周面よりも内側に位置する大きさを有し、
    前記突出部が前記周面に形成される場合、前記電極端子が前記収容部内に収容される前の状態において、前記電極端子の前記突出部を含む前記突出方向に垂直な断面は、前記突出端部が前記内面よりも外側に位置する大きさを有し、
    前記電極端子を前記収容部内に収容する際に前記突出部の突出端部が前記内面と前記周面とのうち他方に擦れて削れる
    ことを特徴とする組電池。
  2. 前記収容部は、前記内面を有する周壁部と、前記周壁部の先端に連結されて当該先端を覆う先端壁部とを具備する
    ことを特徴とする請求項1に記載の組電池。
  3. 前記突出部は、複数設けられるとともに、前記電極端子回りに等間隔離間して配置される
    ことを特徴とする請求項1に記載の組電池。
  4. 前記電極端子の前記突出方向に垂直な断面は、互いに対向する一組の縁を有し、
    前記突出部は、前記一組の縁に沿って前記一組の縁の一方側と他方側とに交互に形成される
    ことを特徴とする請求項1に記載の組電池。
  5. 前記一方側に形成される前記突出部と、前記他方側に形成される前記突出部とは、前記一組の縁の延びる方向に等間隔離間する
    ことを特徴とする請求項4に記載の組電池。
  6. 前記一組の縁は、互いに平行である
    ことを特徴とする請求項に記載の組電池。
  7. 前記収容部内に前記電極端子が収容された状態において、前記収容部を外側から内側に向かって挟みこむクリップを備える
    ことを特徴とする請求項1に記載の組電池。
  8. 前記クリップは、前記収容部において前記突出部と対向する部位を挟持する
    ことを特徴とする請求項7に記載の組電池。
  9. 前記突出部は、前記収容部に形成される
    ことを特徴とする請求項1に記載の組電池。
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