JP6662395B2

JP6662395B2 - 電池パック

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Publication number: JP6662395B2
Application number: JP2017561534A
Authority: JP
Inventors: 正晃杉山; 中村　毅; 毅中村
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2016-01-15
Filing date: 2016-11-28
Publication date: 2020-03-11
Anticipated expiration: 2036-11-28
Also published as: US11283120B2; WO2017122438A1; JPWO2017122438A1; US20180301773A1; CN108496261A; CN108496261B

Description

本技術は、電子機器、電動車両、電動工具などに適用可能な電池パックに関する。より詳しくは、放熱構造及び防振構造を備えた電池パックに関する。

前記電池パックは、リチウムイオン電池などの電池、及びこの電池が複数個保持される電池ホルダからなる一又は複数の電池ブロックが外装ケースに収容されることで形成される。この電池パックは、パーソナルコンピュータ、携帯通信端末などの電子機器、電動機を駆動源として搭載する車両、ランマーや芝刈り機などの電動機具などに使用されている。

この種の電池パックとしては、特許文献１に開示されたものが知られている。この特許文献１には、前記蓄電部が、少なくとも１つの蓄電池を含み、前記支持部を挟んで車両に固定され、且つ、同蓄電池を冷却する冷媒の流入口及び流出口を備え、前記支持部は、内部に前記冷媒を含むことが可能で、前記蓄電部と前記車両との距離の変動に応じて膨張或いは収縮し、逆止弁を備える冷媒入口及び逆止弁を備える冷媒出口を備え、且つ、膨張したとき前記冷媒入口から前記冷媒が同支持部内に流入し、収縮したとき前記冷媒出口から前記冷媒が同支持部の外へ流出するように構成され、前記流入口は前記冷媒出口と連通している、或いは、前記流出口は前記冷媒入口と連通している、電池パック冷却装置が開示されている。

特開２０１５−１４１８３３号公報

ところで、電池パックは使用時、収容された電池が発熱する。この電池の発熱は、当該電池の性能劣化の原因となり得る。また、この電池パックを車両に適用する場合、エンジン等の駆動源の振動が電池パックに伝播し、この振動によっても電池の性能劣化を招くおそれがある。

そこで、本技術では、放熱構造及び防振構造を備えた電池パックを提供することを主目的とする。

本技術は、電池と電池ホルダとからなる電池ブロックと、当該電池ブロックが収容される外装ケースと、を備える電池パックであって、前記外装ケースの内面と前記電池の少なくとも一方の電極との間に介在される熱伝導性材と、前記外装ケースの内面と前記電池ホルダの間に介在される防振材と、を備え、前記防振材の厚さは、前記熱伝導性材の厚さよりも大きい、電池パックを提供する。
また、本技術に係る電池パックにおいて、前記外装ケースは、前記防振材に対面する第一壁と、前記熱伝導性材に対面する第二壁と、前記第一壁と第二壁とを連結する段部と、を備えていてもよい。
更に、本技術に係る電池パックにおいて、前記防振材は、前記段部により形成される収容空間に介在される構成であってもよい。
また、本技術に係る電池パックは、更に、前記第二壁に放熱部を備えていてもよい。

更に、本技術に係る電池パックは、更に各電池の電極を覆う防水部を備えていてもよい。
また、本技術に係る電池パックにおいて、前記防振材は防振ゴムからなる構成であってもよい。この電池パックにおいて、前記防振材は、エチレンプロピレンジエンゴムからなる構成であってもよい。
更に、本技術に係る電池パックにおいて、前記熱伝導性材は無機フィラー含有シリコン樹脂からなる構成であってもよい。
また、本技術に係る電池パックにおいて、前記放熱部は前記第二壁の外面に設けられて突起状に形成された放熱フィンであってもよい。
更に、本技術に係る電池パックにおいて、前記第一壁の先端面と前記放熱フィンの先端面は同一平面内に配されていてもよい。
また、本技術に係る電池パックは、前記電池の電極タブが接続され、前記熱伝導性材は、前記電極タブと前記第二壁との間に介在され、前記電池の電極、電極タブ、熱伝導性材、第二壁は、相互に密接している構成であってもよい。
更に、本技術に係る電池パックにおいて、前記外装ケースは、一対の外装半体からなり、該一対の外装半体同士は、第二防水部を介して接合されていてもよい。
また、本技術に係る電池パックにおいて、前記防振材は、頭部と、当該頭部から延設された軸部と、を備えていてもよい。

本技術によれば、放熱構造及び防振構造を備えているため、電池の発熱及び前記駆動源から電池に伝播する振動により当該電池の性能劣化を抑止することができる。
なお、ここに記載された効果は、必ずしも限定されるものではなく、本技術中に記載されたいずれかの効果であってもよい。

本技術に係る電池パックの第一実施形態を示す斜視図である。図１に示す電池パックの分解斜視図である。図１に示す電池パックが備える電池ブロック及びハーネスを示す分解斜視図である。図１の電池パックが備える防振材を示す斜視図である。図１に示す電池パックの部分断面図である。本技術に係る電池パックが備える防振材の第一変形例を示す斜視図である。本技術に係る電池パックが備える防振材の第二変形例を示す斜視図である。本技術に係る電池パックが備える防振材の第三変形例を示す斜視図である。本技術に係る電池パックが備える防振材の第四変形例を示す斜視図である。本技術に係る電池パックが備える防振材の第五変形例を示す斜視図である。図１に示す電池パックが備える段部を示す部分拡大図である。本技術に係る電池パックの第二実施形態を示す部分断面図である。

以下、本技術を実施するための好適な形態について図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第一実施形態に係る電池パック
（１）電池ブロック
（２）防水部
（３）熱伝導性材
（４）防振材
（５）外装ケース
（５−１）第一壁及び第二壁
（５−２）段部
（５−３）放熱部
２．第二実施形態に係る電池パック
（１）放熱部

＜１．第一実施形態に係る電池パック＞
図１〜５を用いて、本技術に係る電池パック１の第一実施形態について説明する。当該電池パック１は、大別して、電源となる電池ブロック２と、当該電池ブロック２が収容される外装ケース３と、からなり、前記外装ケース３の内部には、前記電池ブロック２から生じる熱を外部に放出するための熱伝導性材４と、前記電池ブロック２の防振に寄与する防振材５と、が設けられる。各構成について、以下に説明する。

（１）電池ブロック
前記電池ブロック２は、電池２１と、当該電池２１を保持する電池ホルダ２２とからなる。この第一実施形態に係る電池パック１では、電池２１が７本ずつ、４列をなすように前記電池ホルダ２２に対して配列されて電池群を構成している。
具体的には図２に示すように、電池群において、電池ブロック２の長手方向に隣接する電池２１同士では、一方の電極Ａと他方の電極Ｂが同じ方向を向くように配列されている。一方、電池ブロック２の幅方向に関しては、電極Ａ及びＢが同一方向に揃うように配列された二つの電池２１を一組の電池群とした場合、前記幅方向に隣接する二組の電池群は、電極Ａ及びＢが異なる方向を向くように配列されている。尚、本技術に係る電池パックにおいて、図２に示す電池の配向方向は一例に過ぎず、従来の電池ブロックに採用される配列方向を採用しても差し支えない。

本技術に係る電池２１としては、特に限定されず、公知の電池を用いることができる。例えば、マンガン乾電池、アルカリマンガン乾電池、リチウム一次電池などの一次電池や、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル−金属水素化物電池、ニッケル−亜鉛電池、鉛電池、リチウム二次電池、リチウムイオン二次電池、リチウムイオンポリマー二次電池等の二次電池等が挙げられ、本技術に係る電池パックではリチウムイオン二次電池（例えば、ソニー株式会社製、形式番号ＵＳ１８６５０シリーズ）を用いることが好ましい。
図１に示す電池パック１では、電池２１として、高いエネルギー密度を持つリチウムイオン二次電池を用いている。このため、前記外装ケース３の中には、安全性を確保するため、保護回路２１ａ（ＰＣＭ）が収容されている。
尚、本技術に係る電池パックにおいて、前記電池パックの構成、例えば、電池２１の個数や接続態様などは、当該電池パックの用途に応じて適宜変更することができる。

図１に示す電池パック１において、前記電池ホルダ２２は、一対の半体２２ａ，２２ｂからなり、これら一対の半体２２ａ，２２ｂは互いに略同一形状とされ、略矩形状に形成される。
各半体２２ａ，２２ｂの材料としては特に限定されず、例えば、プラスチックなどの絶縁材を挙げることができる。各半体２２ａ，２２ｂの材料は、金属粉や炭素を含有した熱伝導性の高い材料であっても差し支えない。このような材料を使用することにより、各電池２１から生じる熱を効率よく外部に放出することができる。あるいは、各半体２２ａ，２２ｂの材料は、ガラス繊維やカーボンフィラを含有した材料であってもよい。かかる場合、各半体２２ａ，２２ｂの機械的強度を高めることができる。

また、各半体２２ａ,２２ｂには、前記電池２１が収容される電池収容部２３が形成される。前述の如く、電池ホルダ２２には２８本の電池２１が保持されることから、各半体２２ａ，２２ｂには２８個の電池収容部２３が形成される。
各電池収容部２３は、例えば、中空の円筒状であって電池パック１の長手方向と垂直な方向に沿って形成され、一端側が開放されて一個の電池２１が挿入可能になっている。一方、各電池収容部２３の他端側には、例えば、略円形状の開口が形成され、各電池２１が挿入された状態では各電池２１の電極が電池ホルダ２２から露出するようになっている。
前記半体２２ａと半体２２ｂとが組み合わさった状態では、各半体２２ａ，２２ｂの電池収容部２３の開口同士が連続して、一個の電池２１が収容される空間が形成されるようになっている。
また、各半体２２ａ,２２ｂにおいて、各電池収容部２３は互いに所定の間隔を置いて設けられており、各電池２１同士を絶縁することができる。

更に、各半体２２ａ，２２ｂには、前記防振材５が組み合わさる挿入穴２２ｃが複数個形成されている（図３参照）。
前記電池パック１において、前記挿入穴２２ｃは、各半体２２ａ，２２ｂの長手方向（矢線Ｘ方向）の各端面に一個ずつ、各半体２２ａ，２２ｂの幅方向（矢線Ｙ方向）の各端面に二個ずつ、各半体２２ａ，２２ｂの長手方向と垂直な方向（矢線Ｚ方向）の各端面に四個ずつ設けられている（図３参照）。すなわち、電池パック１には、全部で二十個の挿入穴２２ｃが設けられている。
尚、本技術に係る電池パック１において、前記挿入穴２２ｃの個数は特に限定されず、電池ブロック２の防振に必要とされる防振材５の個数に応じて適宜変更しても差し支えない。

（２）防水部
前記電池パック１では、各電池２１の電極Ａと当該電極に対面する各電池収容部２３の内面との間に、防水部としてのゴムリング２４が配される。このゴムリング２４は、例えば、略円形状の孔が形成された円盤状に形成されている。このゴムリング２４の周径は、前記電池２１の周径と略同一またはそれより小さく設定され、前記電極Ａを覆うようにして配される。一方で、各ゴムリング２４には孔が形成されていることから、各電池２１が各電池収容部２３に挿入された状態では各電池２１の電極が前記ゴムリング２４の孔を介して電池ホルダ２２の外部に露出するようになっている。

前記ゴムリング２４は弾性を有し、外部からの圧力に応じて変形することができる構成であればよく、当該ゴムリング２４の材料としては、天然ゴム、合成天然ゴム、シリコン、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレン・プロピレンゴム、ニトリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、多硫化ゴムなどのゴム系材料が使用される。
また、ゴムリング２４は、前記ゴム系材料に無機フィラーを含むと一層防水効果を高めることができる。このような無機フィラーとしては、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、酸化チタン、マイカ、ゼオライト、活性炭などが挙げられる。
更に、前記ゴムリング２４の材料として、エポキシ樹脂、フェノール樹脂またはシリコン樹脂などの熱伝導性樹脂を用いた場合には、前記熱伝導性材４と相まって、電池２１から発生する熱をより効率的に外部へと放出することができる。
尚、本技術に係る電池パックにおいて、防水部としてのゴムリング２４は、各電池２１の電極Ａと各半体２２ａ，２２ｂとの間に設けられているが、当該ゴムリング２４は、各電池２１の少なくとも一方の電極と少なくとも何れか一方の半体２２ａ，２２ｂとの間に設けられていればよく、例えば、各ゴムリング２４は、各電池２１の他方の電極Ｂと、各半体２２ａ，２２ｂとの間に設けられていてもよく、あるいは各電池２１の両方の電極Ａ及びＢと各半体２２ａ，２２ｂとの間に設けられていてもよい。
ここで、電池ホルダ２２内に水が侵入することを確実に防止するためには、各電池２１の両方の電極Ａ及びＢと各半体２２ａ，２２ｂとの間に設けられているほうがよい。

また、前記電池ホルダ２２には、各電池２１を電気的に接続する電極タブとしての金属板２５が組み合わさり、金属板２５は各電池２１に設けられた両方の電極Ａ及びＢを覆うように配される。金属板２５には電極接合部２６が形成されており、当該電極接合部２６には、前記ゴムリング２４の孔から電池ホルダ２２の外部に露出した各電池２１の電極が密接している。
各金属板２５の材料は特に限定されず、例えば、銅合金、ニッケル、ニッケル合金などが挙げられる。金属板２５の材料として銅合金を用いた場合には、低抵抗で配電することができ、ニッケルやニッケル合金を用いた場合には、金属板２５の表面が酸化することを可及的に抑えることができ、更には前記電池２１の電極との溶接性を向上させることができる。

図１に示す電池パック１では、第一金属板２５ａと、第二金属板２５ｂと、を備え、第一金属板２５ａには二つの電極接合部２６が形成され、二本一組として電池２１を電気的に接続する。一方、前記第二金属板２５ｂには四つの電極接合部２６が形成され、四本一組として電池２１を電気的に接続する。
図２に示すように、前記半体２２ａに対しては、第一金属板２５ａが二つ組み合わさり、電力を導出するハーネス６に隣接する四本の電池２１のうち、半体２２ａの幅方向に隣接する二本の電池２１を一組として電気的に接続する一方、前記第二金属板２５ｂは他の電池２１を四本ずつ電気的に接続する。
一方、前記半体２２ｂに対しても第一金属板２５ａが二つ組み合わさるようになっているが、各第一金属板２５ａは、前記ハーネス６から最も離れた四本の電池２１のうち、半体２２ａの幅方向に隣接する二本の電池２１を一組として電気的に接続する。その一方で、前記第二金属板２５ｂは他の電池２１を四本ずつ電気的に接続する。
尚、本技術に係る電池パック１において、各金属板２５ａ、２５ｂの構造は特に限定されず、各電池２１を電気的に接続することができればよく、例えば、第一金属板２５ａ、第二金属板２５ｂと区別せず、二十八個の電極接合部２６を備えた単一の金属板２５として構築し、二十八本全ての電池２１を単一の金属板２５で電気的に接続するようにしてもよい。

（３）熱伝導性材
次に、本技術に係る電池パック１が備える熱伝導性材４について説明する。図２に示されるように、前記電池ブロック２と外装ケース３との間には、熱伝導性材４が配される。
より具体的には、前記電池２１の電極を覆う各金属板２５ａ，２５ｂと、各金属板２５ａ，２５ｂに対面する外装ケース３の内面との間に前記熱伝導性材４が配されており、電池パック１全体で二つの熱伝導性材４が設けられている。
各熱伝導性材４の外面は前記外装ケース３の内面に密接し、当該熱伝導性材４の内面は前記金属板２５ａ，２５ｂに密接している。すなわち、前記外装ケース３、各熱伝導性材４、金属板２５ａ，２５ｂの間には空気層が設けられていない。

各熱伝導性材４は、略平板状に形成され、前記電池ホルダ２２に組み合わされた各金属板２５ａ，２５ｂ総てを覆う大きさに形成される。各熱伝導性材４の厚さは、０．１〜４．０ｍｍの範囲に設定されており、好ましくは、０．１〜２．０ｍｍの範囲であり、より好ましくは０．１〜１．０ｍｍの範囲である。熱伝導性材４の厚さが前記範囲内に設定されていることにより、各電池２１から生じる熱を効率的に外部へと放出することができる。
前記電池パック１は、このような熱伝導性材４を備えているが故、電池パック１の使用により各電池２１が発熱したとしても、各電池２１から生じる熱を前記外装ケース３へと適宜伝播させることができる。

各熱伝導性材４の材料としては、各電池２１から生じる熱を外装ケース３に適宜伝播することができるものであればよく、例えば、無機フィラーと熱伝導性樹脂からなる複合材料を用いることが好ましい。前記無機フィラーとしては、アルミナ、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、酸化ケイ素、炭化ケイ素、窒化珪素及び窒化アルミニウムからなる群から選択される少なくとも一種類以上のものが挙げられ、前記熱伝導性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂またはシリコン樹脂から選択される少なくとも一種類以上のものが挙げられる。

（４）防振材
本技術に係る電池パック１は、振動が前記電池ブロック２、特に電池２１に伝播することを防止する防振材５を備える。
図４に示されるように、前記防振材５は、略駒状に形成された頭部５１と、当該頭部５１から延設された軸部５２と、を備える。
前記頭部５１の外径は前記軸部５２の外径よりも大きく設定されている。その一方で、前記軸部５２は略円柱状に形成されて前記電池ホルダ２２の各半体２２ａ，２２ｂに形成された挿入穴２２ｃに挿入され、当該軸部５２の外径は前記挿入穴２２ｃの内径と略同一又は僅かに大きく形成されている。
このため、前記軸部５２を挿入穴２２ｃに挿入することにより、前記防振材５が半体２２ａ，２２ｂに対して位置決めされる一方、前記頭部５１は半体２２ａ，２２ｂの外面から突出することになる。

各半体２２ａ，２２ｂに防振材５が装着された状態では、図５に示されるように、前記頭部５１の底面は半体２２ａ，２２ｂの外面に密着する。一方、前記電池ホルダ２２に対して防振材５が装着された状態では、半体２２ａ，２２ｂの外面よりも頭部５１が突出していることから、当該頭部５１の上面は各半体２２ａ，２２ｂに対面する外装ケース３の内面に対して圧接するようになっている。すなわち、前記防振材５は、前記外装ケース３の内面と前記電池ホルダ２２の間に介在されるようになっている。

このような防振材５において、前記頭部５１の厚さ（各半体２２ａ，２２ｂの外面に接する底面から前記外装ケース３の内面に接する上面までの長さ）は、防振材５の設置重量、重量支持点数、防振材５による電池ブロック２の防振を可能とする領域範囲（以下、「目標防振領域範囲」という）により適宜設定されるものであるが、例えば、３．０〜１０．０ｍｍの範囲に設定されており、好ましくは、４．０〜７．０ｍｍの範囲であり、より好ましくは５．０〜６．０ｍｍの範囲である。すなわち、前記防振材５の頭部５１の厚さは、前記熱伝導性材４の厚さよりも大きく設定されている。
このような防振材５の材料としては、弾性を有し、外部からの圧力に応じて変形することができるものであればよく、防振性に優れたゴムを用いることが好ましい。このゴムとしてはジエン系ゴムが挙げられ、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、スチレン−イソプレンゴム、ブタジエン−イソプレンゴム、スチレン−ブタジエン−イソプレンゴム、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）などが挙げられる。これらはそれぞれ単独で、または二種以上ブレンドして用いることができる。これらの中でも、本技術に係る防振材の材料としては、防振性に優れた、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）を用いることが好ましい。

ここで、電池パック１の使用環境によっては、前記電池ブロック２に対して、前記電池パック１の長手方向（図３上Ｘ方向）、幅方向（図３上Ｙ方向）、長手方向と垂直な方向（図３上Ｚ方向）などあらゆる方向から振動が作用し得る。
このため、図１に示す電池パック１では、前記電池ホルダ２２に対して、防振材５が前記電池パック１の長手方向、幅方向、長手方向と垂直な方向から装着されるようになっている。
具体的には、前記電池ホルダ２２の各長手方向の各端面に形成された二つの挿入穴２２ｃに対して、二つの防振材５が長手方向から挿入される。また、電池ホルダ２２の各幅方向の各端面に形成された四つの挿入穴２２ｃに対して四つの防振材５が幅方向から挿入される。尚、図２は斜視図であるため、紙面奥側の幅方向端面に形成された挿入穴２２ｃ及び一部の防振材５が省略されている。更に、電池ホルダ２２の長手方向と垂直な方向の各端面に形成された四つの挿入穴２２ｃに対して四つの防振材５が長手方向と垂直な方向から挿入される。
尚、本技術に係る電池パック１において、合計二十個の防振材５が電池ブロック２に装着されるようになっているが、前記防振材５の数が特に限定されず、電池ブロック２に対して振動の伝播を防止することができればよい。

この防振材５の形状は特に限定されず、電池パック１に作用する負荷荷重、振動量、電池パックの大きさに起因した防振材の配置スペースの大きさに応じて適宜変更することができ、防振材５の設置重量、重量支持点数等から、目標防振領域範囲を調整することができる。前記防振材５の変形例としては、図６〜１０に示されるものが考えられる。図６〜図１０に示す変形例では、前記頭部５１の形状が図４に示す防振材５と異なる一方、前記軸部５２の形状は同一である。以下の説明では、頭部５１の形状の差異について説明する。但し、前記軸部５２の形状は図４に示す形状に限定されず、半体２２ａ，２２ｂに対する挿入を容易にする形状や、半体２２ａ，２２ｂに対する位置決めをより確実に達成できる形状（例えば、軸部５２の外周面に突起を設けた形状など）等に適宜変更しても差し支えない。

図６に示す第一変形例において、前記頭部５１は、外縁部５１ａと、前記頭部５１の中心に設けられる凸部５１ｂと、を備え、前記外縁部５１ａと前記凸部５１ｂとの間には溝が形成されている。
このように形成された第一変形例に係る防振材５Ｂによれば、前記凸部５１ｂを備えているため、防振材５Ｂの頭部５１が前記外装ケース３と電池ホルダ２２の間に介在した状態では、前記頭部５１が容易に弾性変形することができるようになっている。

図７に示す第二変形例において、前記頭部５１は、当該頭部５１の周径方向に沿った溝部５１ｃと、当該頭部５１の上面に形成される複数の突起部５１ｄと、を備える。前記頭部５１の上面には全部で九個の突起部５１ｄが設けられ、当該頭部５１の中心に一つの突起部５１ｄが設けられると共に、当該突起部５１ｄを囲うようにして八個の突起部５１ｄが周径方向に所定の間隔をおいて配されている。
このように構成された第二変形例に係る防振材５Ｃによれば、前記突起部５１ｄを複数備えているため、外装ケース３に対する防振材５Ｃの摩擦力を低下することができ、もって外装ケース３から電池ブロック２への振動の伝播を低減することができる。また、前記溝部５１ｃを備えるため、頭部５１自体が弾性変形しやく、前記外装ケース３に振動が伝播したとしても、頭部５１が緩衝材として作用し、電池ブロック２への振動伝播を防止することができる。

次に、図８に示す第三変形例に係る防振材５Ｄについて説明する。この防振材５Ｄでは、頭部５１が、軸部５２に連接する第一頭部５１ｅと、当該第一頭部５１ｅと溝部５１ｆを介して連接される第二頭部５１ｇと、を備えており、前記第二頭部５１ｇは頭部５１の先端に向かって徐々に勾配する略円錐台状に形成されている。
このように形成された第三変形例に係る防振材５Ｄによれば、図７に示す防振材５Ｃと同様、頭部５１自体が弾性変形しやく、前記外装ケース３に振動が伝播したとしても、頭部５１が緩衝材として作用し、電池ブロック２への振動伝播を防止することができる。

図９に示す第四変形例に係る防振材５Ｅは、図６に示す防振材５Ｂと同様、頭部５１が、外縁部５１ａ及び凸部５１ｂを備え、且つ、図７及び図８に示す防振材５Ｃ，５Ｄのように、頭部５１の周径方向に沿った溝部５１ｆを備える。この変形例に係る防振材５Ｅによっても、頭部５１自体が弾性変形しやく、前記外装ケース３に振動が伝播したとしても、頭部５１が緩衝材として作用し、電池ブロック２への振動伝播を防止することができる。

図１０に示す第五変形例に係る防振材５Ｆは、図９に示す防振材５Ｅの変形例である。このため、図９に示す防振材５Ｅと同一の構成について同一の符号を付してその説明を省略する。
そして、本変形例に係る防振材５Ｆでは、頭部５１の上面に複数の突起部５１ｈが形成されている。具体的には、前記凸部５１ｂの先端面に一つの突起部５１ｈが形成され、且つ、前記外縁部５１ａの上面に対して頭部５１の周径方向に沿って所定の間隔をおいて八個の突起部５１ｈが設けられている。
この第五変形例に係る防振材５Ｆによれば、前記突起部５１ｈを複数備えているため、外装ケース３に対する防振材５Ｆの摩擦力を低下することができ、もって外装ケース３から電池ブロック２への振動の伝播を低減することができる。また、頭部５１自体が弾性変形しやく、前記外装ケース３に振動が伝播したとしても、頭部５１が緩衝材として作用し、電池ブロック２への振動伝播を防止することができる。

（５）外装ケース
次に、本技術に係る電池パックが備える外装ケース３について説明する。
図１に示す電池パック１では、前記外装ケース３は、一対の外装半体３１，３２からなり、一方の外装半体３１と他方の外装半体３２とが向かい合わせに組み合わさるようになっている。図１に示す電池パック１では、ネジ３３を締結することにより、一対の外装半体３１，３２が組み合わされるようになっている。尚、一対の外装半体３１，３２を組み合わせる方法は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。

（５−１）第一壁及び第二壁
前記外装半体３１は、前記電池ホルダ２２に組み合わされた金属板２５ａに対面する基板３１ａと、当該基板３１ａに対して垂直に設けられる四つの側面板３１ｂと、を備える。
また図１１に示すように、前記基板３１ａは略平板状に形成され、前記防振材５の頭部５１に密接して所定の厚みを有する平板状の一対の第一壁７と、前記熱伝導性材４に密接して所定の厚みを有する平板状に形成されると共に外装ケース３の長手方向に関して前記一対の第一壁７の間に配される第二壁８と、を備える。

前記第一壁７の厚みＬ（外装半体３１の最外面から前記防振材５の頭部５１に接する面までの長さ）は０．５〜５．０ｍｍの範囲に設定されており、好ましくは、１．０〜４．０ｍｍの範囲であり、より好ましくは２．０〜３．０ｍｍの範囲である。一方、前記第二壁８の厚みＭ（前記熱伝導性材４に密接する内面から外面までの長さ）は、０．６〜９．０ｍｍの範囲に設定されており、好ましくは、１．１〜６．０ｍｍの範囲であり、より好ましくは２．１〜４．０ｍｍの範囲である。

（５−２）段部
前記第一壁７と第二壁８は図１１に示すように段部９を介して連結され、前記第一壁７は前記基板３１ａの厚み方向に関して前記第二壁８に対して変位している。具体的には、前記第二壁８は前記第一壁７よりも前記基板３１ａの厚み方向に関して内側に変位している。すなわち、第二壁８は一対の第一壁７の最外面が含まれる平面に対して凹部を形成しており、前記段部９の外面及び内面は外装半体３１の外面から内面に向かって勾配し、当該段部９の厚みは第一壁７から第二壁８に向かって徐々に薄くなっている。
このため、外装半体３１と電池ブロック２が向かい合わせに組み合わさった状態では、前記第一壁７、段部９、及び電池ホルダ２２によって区画された収容空間９１が形成される。そして、前記防振材５の頭部５１は当該収容空間９１に介在するようになっている。かかる状態では、前記防振材５の頭部５１の上面が前記第一壁７に密接し、側面は前記段部９の内面に密接するようになっている。

（５−３）放熱部
前記第二壁８の外面には、前記電池２１から生じた熱を放出するための放熱部３４が形成されている。
この放熱部３４は、突起状に形成されたフィン３４ａが電池パック１の長手方向及び幅方向に沿って所定の間隔で配列された構成であり、所謂放熱フィンの構造をなしている。各フィン３４ａは第二壁８の外面から垂直方向に突出しており、各フィン３４ａの先端面は前記第一壁７の最外面と同一平面内に配され、当該第一壁７の外面からは突出しないように構成されている。
ここで、前記熱伝導性材４は前記第二壁８の内面に密着していることから、本技術に係る電池パック１では、当該電池パック１の長手方向と垂直な方向に関して前記熱伝導性材４と放熱部３４とが重なるようにして配されている。
この放熱部３４の構成としては前述の放熱フィンに限定されず、公知の構造を採用することができ、電池２１から生じる熱を電池パック１の外部に放出することができればよく、例えば回転するブレードを備えた構造や、熱伝導性に優れた金属部材をインサート成形により前記基板３１ａに埋設させた構造などが考えられる。
尚、本技術に係る電池パックにおいて、前記放熱部３４は必須の構成ではなく、備えていなくともよい。

次に、前記外装ケース３を構成する外装半体３２について説明する。この外装半体３２は、前記外装半体３１のように放熱部３４の構成は備えていないものの、前記電池ホルダ２２に組み合わされた金属板２５ａ，２５ｂに対面する基板３２ａと、当該基板３２ａに対して垂直に設けられる四つの側面板３２ｂと、を備える。
また外装半体３１と同様に、前記基板３２ａは略平板状に形成され、前記防振材５の頭部５１に密接する第一壁７と、前記熱伝導性材４に密接する第二壁８と、を備え、前記第一壁７と第二壁８は段部９を介して連結されている。
尚、外装半体３２において、前記基板３２ａ、前記側面板３２ｂのうち長手方向の一端に配される側面板３２ｂ以外の側面板３２ｂ、第一壁７、第二壁８、及び段部９の構成は、それぞれ前記外装半体３１の基板３１ａ、側面板３２ｂ、第一壁７、第二壁８、及び段部９の構成と同一であるため、ここではこれらの説明を省略する。

一方、外装半体３２の側面板３２ｂのうち長手方向の一端に配される側面板（便宜上、図面では、符号「３２ｂｂ」を付す）には、導出孔３５が形成されている（図２参照）。この導出孔３５には、グロメット６１が装着される。当該グロメット６１に対して、前記ハーネス６が挿通されている。前記ハーネス６は前記グロメット６１を介して前記外装半体３２の内部に挿通され、その先端が前記金属板２５ａ，２５ｂに接続されている。
以上のように構成された外装半体３１及び外装半体３２は前述の如く、向かい合わせに組み合わさるようになっているが、互いに向かい合う接合端面同士の間には、Ｏリング３６が介在するようになっている。このＯリング３６により、水が前記外装ケース３内に侵入することを防止することができる。すなわち、前記Ｏリング３６が本技術に係る電池パックの第二防水部に相当する。

以上のように構成された本技術に係る電池パック１では、前記段部９を備えていることから、前記防振材５の頭部５１が収容することが可能な収容空間９１を構築することができると共に、前記金属板２５ａ，２５ｂと前記第二壁８との隙間の体積を可及的に小さくすることができる。
その結果、前記防振材５による防振構造、及び前記熱伝導性材４による放熱構造を両立することができる。それ故、各電池２１の発熱及び電池ブロック２に伝播する振動による各電池２１の性能劣化を抑止することができる。
更に、各防振材５が前記電池ホルダ２２に対して位置決め固定され、且つ、各防振材５
の頭部５１は前記第一壁７の内面及び段部９の内面に対して密接している。
このため、仮に電動機を駆動源として搭載する車両に当該電池パック１を適用し、前記駆動源の振動が電池パック１に伝播する使用環境下であったとしても、当該振動は外装ケース３に伝播されるものの、前記防振材５、特に頭部５１が緩衝材として機能し、振動が電池ブロック２、ひいては電池２１に伝播することを阻止することができる。
また、前記金属板２５ａ，２５ｂと前記第二壁８との間に配される熱伝導性材４を可及的に薄肉にすることができ、もって各電池２１から生じる熱を効率的に外部へと放出することができる。

更に、本技術に係る電池パック１では、前記第二壁８の外面に放熱部３４が設けられ、且つ、当該放熱部３４は前記電池パック１の長手方向と垂直な方向に関して前記熱伝導性材４と重なるようにして配されている。更に、前記外装ケース３の第二壁８、前記熱伝導性材４、金属板２５ａ，２５ｂ、各電池２１の電極の間には空気層が設けられていない。このため、各電池２１から発生した熱は、金属板２５ａ，２５ｂ、熱伝導性材４、第二壁８、放熱部３４の順に効率的に伝播し、外部へと放出されるように構成されている。

また、本技術に係る電池パック１では、前記段部９を備えることにより第二壁８が第一壁７に対して内側に変位しているため、前記外装ケース３の最外面よりも突出しない放熱部３４を設けることができる。その結果、電池パック１が収容される空間形状の複雑化を排することができる。
更に、本技術に係る電池パック１では、前記外装半体３１と外装半体３２の間にＯリング３６が設けられているため、外装ケース３内を密閉することができる。このため、前記放熱構造による高い放熱機能と共に、防水構造を確保することができる。また、前記防水部２４を備えているため、仮に外装ケース３内が浸水したとしても、前記電池ホルダ２２と各電池２１との間に水が侵入することを防止することができる。このため、浸水による電池２１の性能劣化を抑止することができる。

＜２．第二実施形態に係る電池パック＞
次に、図１２を用いて、本技術に係る電池パックの第二実施形態について説明する。この第二実施形態に係る電池パック１０１は、前記外装半体３２が前記放熱部３４を備えている構成以外は、第一実施形態に係る電池パック１と同一の構成である。このため、共通する構成以外は同一の符号を付して、その説明を省略する。

すなわち、第二実施形態に係る電池パック１０１では、前記外装ケース３に対して二つの放熱部３４が形成されている。すなわち、図１２に示す電池パック１０１では、前記放熱部３４が外装半体３２の第二壁８の外面にも形成されている。そして、当該電池パック１０１では、各熱伝導性材４と各放熱部３４とが電池パック１０１の長手方向と垂直な方向に重なるようにして配されている。
このため、各電池２１から生じる熱をより効率的に、外装ケース３の外部へと放出することができ、もって、電池２１の発熱による当該電池２１の性能劣化を可及的に防止することができる。
尚、本技術に係る電池パックにおいて、第一実施形態に係る電池パック１及び第二実施形態に係る電池パック１０１では、前記放熱部３４が第二壁８の外面、すなわち、電池パックの長手方向と垂直な面に形成されているが、例えば、外装ケース３の長手方向端面のうち少なくとも一方の面や、外装ケース３の幅方向端面のうち少なくとも一方の面に設けられていても差し支えない。すなわち、前記放熱部３４は、各外装半体３１，３２の側面板３１ｂ，３２ｂのいずれかに形成されていてもよい。

なお、本技術に係る電池パックは、以下のような構成も取ることができる。
（１）
電池と電池ホルダからなる電池ブロックと、当該電池ブロックが収容される外装ケースと、を備える電池パックであって、
前記外装ケースの内面と前記電池の少なくとも一方の電極との間に介在される熱伝導性材と、
前記外装ケースの内面と前記電池ホルダの間に介在される防振材と、を備え、
前記防振材の厚さは、前記熱伝導性材の厚さよりも大きい、電池パック。
（２）
前記外装ケースは、前記防振材に対面する第一壁と、前記熱伝導性材に対面する第二壁と、前記第一壁と第二壁を連結する段部と、を備える、（１）記載の電池パック。
（３）
前記防振材は、前記段部により形成される収容空間に介在される、（２）記載の電池パック。
（４）
更に、前記第二壁に放熱部を備える、（１）から（３）のいずれか一つに記載の電池パック。
（５）
更に、各電池の電極を覆う防水部を備える、（１）から（４）のいずれか一つに記載の電池パック。
（６）
前記防振材は、防振ゴムからなる、（１）から（５）のいずれか一つに記載の電池パック。
（７）
前記防振材は、エチレンプロピレンジエンゴムからなる、（１）から（６）のいずれか一つに記載の電池パック。
（８）
前記熱伝導性材は、無機フィラー含有シリコン樹脂からなる、（１）から（７）のいずれか一つに記載の電池パック。
（９）
前記放熱部は、前記第二壁の外面に設けられて突起状に形成された放熱フィンである、（４）から（８）のいずれか一つに記載の電池パック。
（１０）
前記第一壁の先端面と前記放熱フィンの先端面は同一平面内に配される、（９）記載の電池パック。
（１１）
前記電池の電極タブが接続され、
前記熱伝導性材は、前記電極タブと前記第二壁との間に介在され、
前記電池の電極、電極タブ、熱伝導性材、第二壁は、相互に密接している（１）から（１０）のいずれか一つに記載の電池パック。
（１２）
前記外装ケースは、一対の外装半体からなり、
該一対の外装半体同士は、第二防水部を介して接合されている、（１）から（１１）のいずれか一つに記載の電池パック。
（１３）
前記防振材は、頭部と、当該頭部から延設された軸部と、を備える（１）から（１２）のいずれか一つに記載の電池パック。

１、１０１電池パック
２電池ブロック
３外装ケース
４熱伝導性材
５防振材
７第一壁
８第二壁
９段部
２１電池
２２電池ホルダ
９１収容空間
２４防水部
３４放熱部
２５電極タブ

Claims

電池と電池ホルダからなる電池ブロックと、当該電池ブロックが収容される外装ケースと、を備える電池パックであって、
前記外装ケースの内面と前記電池の少なくとも一方の電極との間に介在される熱伝導性材と、
前記外装ケースの内面と前記電池ホルダの間に介在される防振材と、を備え、
前記防振材は、頭部と、前記頭部から延設された軸部とを備え、前記頭部は、上面と底面とを有し、前記電池ホルダの外面に接する前記底面から、前記外装ケースの前記内面に接する前記上面までの長さは、前記熱伝導性材の厚さよりも大きい、電池パック。
前記外装ケースは、前記防振材に対面する第一壁と、前記熱伝導性材に対面する第二壁と、前記第一壁と第二壁を連結する段部と、を備える、請求項１記載の電池パック。
前記防振材は、前記段部により形成される収容空間に介在される、請求項２記載の電池パック。
更に、前記第二壁に放熱部を備える、請求項２記載の電池パック。
更に、各電池の電極を覆う防水部を備える、請求項２記載の電池パック。
前記防振材は、防振ゴムからなる、請求項１記載の電池パック。
前記防振材は、エチレンプロピレンジエンゴムからなる、請求項６記載の電池パック。
前記熱伝導性材は、無機フィラー含有シリコン樹脂からなる、請求項１記載の電池パック。
前記放熱部は、前記第二壁の外面に設けられて突起状に形成された放熱フィンである、請求項４記載の電池パック。
前記第一壁の先端面と前記放熱フィンの先端面は同一平面内に配される、請求項９記載の電池パック。
前記電池の電極タブが接続され、
前記熱伝導性材は、前記電極タブと前記第二壁との間に介在され、
前記電池の電極、電極タブ、熱伝導性材、第二壁は、相互に密接している、請求項２記載の電池パック。
前記外装ケースは、一対の外装半体からなり、
一対の外装ケース同士は、第二防水部を介して接合されている、請求項１記載の電池パック。
前記防振材は、頭部と、当該頭部から延設された軸部と、を備える、請求項１記載の電池パック。
電池と電池ホルダからなる電池ブロックと、当該電池ブロックが収容される外装ケースと、を備える電池パックであって、
前記外装ケースの内面と前記電池ホルダの間に介在される防振材と、
前記外装ケースの内面と前記電池の少なくとも一方の電極との間に介在される熱伝導性材と、を備え、
前記電池ホルダは挿入穴を有しており、
前記防振材の少なくとも一部は前記挿入穴に挿入されている、電池パック。
前記防振材の少なくとも一部は前記外装ケースの内面と接している、請求項１４記載の電池パック。
前記防振材は軸部と頭部を有しており、前記軸部が前記挿入穴に挿入され、前記頭部が前記外装ケースの内面と接している、請求項１５記載の電池パック。
前記軸部の外径は前記頭部の外径よりも小さい、請求項１６記載の電池パック。
前記軸部の外径は前記挿入穴の内径よりも大きい、請求項１６記載の電池パック。
前記防振材は、頭部と前記頭部から延設された軸部とを備え、前記頭部は、上面と底面とを有し、前記電池ホルダの外面に接する前記底面から、前記外装ケースの内面に接する前記上面までの長さは、前記熱伝導性材の厚さよりも大きい、請求項１４記載の電池パック。
前記外装ケースは、前記防振材に対面する第一壁と、前記熱伝導性材に対面する第二壁と、前記第一壁と第二壁を連結する段部と、を備える、請求項１９記載の電池パック。
前記防振材は、前記段部により形成される収容空間に介在される、請求項２０記載の電池パック。
更に、前記第二壁に放熱部を備える、請求項２０記載の電池パック。
更に、各電池の電極を覆う防水部を備える、請求項２０記載の電池パック。
前記防振材は、防振ゴムからなる、請求項１９記載の電池パック。
前記防振材は、エチレンプロピレンジエンゴムからなる、請求項２４記載の電池パック。
前記熱伝導性材は、無機フィラー含有シリコン樹脂からなる、請求項１９記載の電池パック。
前記放熱部は、前記第二壁の外面に設けられて突起状に形成された放熱フィンである、請求項２２記載の電池パック。
前記第一壁の先端面と前記放熱フィンの先端面は同一平面内に配される、請求項２７記載の電池パック。
前記電池の電極タブが接続され、
前記熱伝導性材は、前記電極タブと前記第二壁との間に介在され、
前記電池の電極、電極タブ、熱伝導性材、第二壁は、相互に密接している、請求項２０記載の電池パック。
前記外装ケースは、一対の外装半体からなり、
一対の外装ケース同士は、第二防水部を介して接合されている、請求項１９記載の電池パック。