JP6673606B2 - 電池パック - Google Patents
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Description
本発明は、複数の円筒形電池を備える電池パックであって、１つの円筒形電池の熱暴走が近接する他の円筒形電池の熱暴走を誘発するのを確実に防止できる電池パックに関する。
二次電池は、内部ショートや過充電等、種々の原因で熱暴走を起こすことがある。例えば、リチウムイオン二次電池が熱暴走すると、電池温度は急激に上昇して３００℃〜４００℃以上となることもある。何れかの二次電池が熱暴走して、隣の二次電池の熱暴走を誘発すると、多数の二次電池が熱暴走して熱暴走のエネルギが極めて大きくなる弊害がある。この弊害は、円筒形電池の全体あるいは一部を熱伝導性樹脂に埋設して、熱暴走した円筒形電池の熱エネルギを熱伝導性樹脂に吸収して解消できる（特許文献１及び２参照）。
特許文献１の電池パックは、図８に示すように、外装ケース８３に熱伝導性樹脂８７を充填して、この熱伝導性樹脂８７に円筒形電池８１を埋設している。この電池パックは、円筒形電池８１の熱エネルギを埋設している熱伝導性樹脂８７に吸収できる。しかしながら、この電池パックは、外装ケース８３内の全体に熱伝導性樹脂８７を充填して、この熱伝導性樹脂８７に円筒形電池８１を埋設するので製造に手間がかかる欠点がある。また、電池パックは、外装ケース８３内の定位置に円筒形電池８１を配置して、熱伝導性樹脂８７を注入して製造されるが、注入工程で内部の空気を完全に排気して、隙間なく熱伝導性樹脂８７を注入するのが難しい欠点もある。外装ケース８３内に空気が残存して空気溜まりができると、円筒形電池８１と熱伝導性樹脂８７との熱結合状態が悪化して、円筒形電池８１の熱エネルギを確実に安定して熱伝導性樹脂８７に伝導できなくなる欠点がある。
また、特許文献２の電池パックは、図９の分解斜視図に示すように、底ケース９３の底部に熱伝導性樹脂９７を充填する状態で、底ケース９３に電池コアパック９０を入れ、各々の円筒形電池９１の下部を流動性の熱伝導性樹脂９７に浸漬し、この状態で熱伝導性樹脂９７を硬化して製造される。また、この電池パックは、底ケースに電池コアパックを入れた状態で、電池コアパックの隙間から底ケースに熱伝導性樹脂を充填し、熱伝導性樹脂を硬化して製造される。この電池パックは、底ケース９３を有底皿状に成型して、熱伝導性樹脂９７を充填して外部に漏れない形状に成形している。この電池パックは、流動性のある熱伝導性樹脂９７を充填している底ケース９３に電池コアパック９０を入れる状態で、あるいは、電池コアパック９０を配置している底ケース９３に流動性の熱伝導性樹脂９７を注入する工程で、流動性の熱伝導性樹脂９７が外部に漏れやすく、また流動性の熱伝導性樹脂９７が硬化するまで静置する必要があって作業能率が悪く、能率よく多量生産するのが難しい欠点がある。
本発明は、この欠点を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、円筒形電池の熱暴走の誘発を効果的に防止しながら、能率よく多量生産できる電池パックを提供することにある。
本発明の電池パックは、充放電できる円筒形電池と、複数の円筒形電池を水平方向の同一平面に配置する電池ホルダと、電池ホルダに収納される円筒形電池と電池ホルダの上方で熱結合状態に密着してなる熱伝導性樹脂とを備えている。電池ホルダは、円筒形電池を配置する複数の保持溝を設けてなる底板と、保持溝の間に、隣接する円筒形電池の間に配置してなる区画壁を有している。区画壁は、保持溝に配置される円筒形電池の直径よりも低く、区画壁の上方で、かつ、隣接する円筒形電池の間に熱伝導性樹脂が配置されて、熱伝導性樹脂が隣接する円筒形電池を熱結合状態に連結してなり、底板の周囲に前記円筒形電池の直径と同等の高さの周壁を立設させ、周壁に開口された電極窓に円筒形電池の電極と接続するリード板を配置し、電極窓を閉塞する。
本発明の電池パックは、円筒形電池の熱暴走の誘発を効果的に防止して安全性を確保しながら、能率よく多量生産できる特徴がある。それは、本発明の電池パックが、上方を開口している電池ホルダに平行に配置している円筒形電池の谷間に熱伝導性樹脂を塗布し、塗布された熱伝導性樹脂でもって、隣接する円筒形電池を熱結合状態に連結して熱暴走の誘発を防止するからである。とくに、本発明の電池パックは、電池ホルダの上方を開口して、開口部から隣接する円筒形電池の間の谷間に熱伝導性樹脂を塗布するので、熱伝導性樹脂を簡単に塗布できることに加えて、熱伝導性樹脂が確実に円筒形電池の表面に密着する状態、すなわち理想的な熱結合状態に塗布できる。この状態で塗布された熱伝導性樹脂は、熱暴走した円筒形電池の熱エネルギを効率よく吸収し、さらに吸収した熱エネルギを熱伝導性樹脂を介して熱結合状態に連結している他の円筒形電池に放熱する。
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電池パックを例示するものであって、本発明は電池パックを以下のものに特定しない。さらに、この明細書は、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。
図１から図５に示す電池パック１００、２００は、充放電できる複数の円筒形電池１と、複数の円筒形電池１を案内して水平方向に平行姿勢で同一平面に配置する電池ホルダ２と、電池ホルダ２に収納している円筒形電池１の露出面１Ａに熱結合状態に密着している熱伝導性樹脂７と、電池ホルダ２を内側に配置している底ケース３とを備える。
本実施例の電池パックは、上述の構成に加え、保持溝を、円筒形電池の表面に沿う形状に成形することができる。
本実施例の電池パックは、底板から区画壁の高さを、円筒形電池の直径の１／４以上であって３／４以下とすることができる。
本実施例の電池パックは、電池ホルダを内側に配置してなる上方開口の底ケースと、電池ホルダと底ケースの間に円筒形電池の保護回路を有する回路基板とを備えることができる。
本実施例の電池パックは、熱伝導性樹脂を未硬化状態で非流動性のペースト状として、隣接する円筒形電池の間に配置させ、円筒形電池の谷間に溜まり硬化させることができる。
本実施例の電池パックは、熱伝導性樹脂を、シリコン系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂の何れかとすることができる。
本実施例の電池パックは、電池ホルダの上方開口部を被覆して、底ケースに連結してなる蓋ケースを備えて、この蓋ケースが熱伝導性樹脂に熱結合状態に密着されて、電池ホルダ及び底ケースの両方の上方開口部を閉塞することができる。
本実施例の電池パックは、熱伝導性樹脂が、溶融温度を１２０℃以上であって２５０℃以下とする熱可塑性樹脂からなる低温成形樹脂で、円筒形電池を定位置に配置してなる電池ホルダが低温成形樹脂にインサート成形して定位置に固定されて、低温成形樹脂が円筒形電池１に熱結合状態に密着され、かつ熱伝導性樹脂が底ケースの上方開口部を閉塞する蓋ケースを構成することができる。
本実施例の電池パックは、電池ホルダが複数段に重ねられ、熱伝導性樹脂が、上段の電池ホルダと下段の電池ホルダ２を熱結合状態に密着させるよう構成することができる。
このため、本実施例の電池パックは、熱暴走した円筒形電池の熱エネルギによる円筒形電池の温度上昇を制限して、熱暴走の誘発を防止できる。さらに、円筒形電池の間には区画壁を設けているので、谷間に塗布された熱伝導性樹脂を介して熱暴走した円筒形電池の熱エネルギが区画壁にも吸収される。区画壁に吸収された熱エネルギは、電池ホルダの底板に熱伝導して放熱されるので、区画壁の急激な温度上昇も抑制される。したがって、電池パックは、熱伝導性樹脂を簡単かつ確実に、しかも理想的な熱結合状態に塗布でき、しかも塗布された熱伝導性樹脂と区画壁の両方でもって、円筒形電池の熱暴走の誘発を確実に防止できる特徴を実現する。
本実施例の電池パックは、円筒形電池の熱暴走の誘発を効果的に防止して安全性を確保しながら、能率よく安価に多量生産できる特徴がある。それは、本発明の電池パックが、熱伝導性樹脂を熱可塑性樹脂の低温成形樹脂として、円筒形電池を定位置に配置している電池ホルダを低温成形樹脂にインサート成形して定位置に固定し、低温成形樹脂を円筒形電池に熱結合状態に密着させ、さらに熱伝導性樹脂を底ケースの上方開口部を閉塞する蓋ケースに併用するからである。とくに、本発明の電池パックは、円筒形電池を定位置に配置する電池ホルダを低温成形樹脂の熱伝導性樹脂にインサート成形して配置するので、熱伝導性樹脂を確実に円筒形電池の表面に密着させて、理想的な熱結合状態に配置できる。この状態の熱伝導性樹脂は、熱暴走した円筒形電池の熱エネルギを効率よく吸収し、さらに吸収した熱エネルギを熱伝導性樹脂を介して熱結合状態に連結している他の円筒形電池に放熱する。
このため、本実施例の電池パックは、熱暴走した円筒形電池の熱エネルギによる円筒形電池の温度上昇を制限して、熱暴走の誘発を防止できる。さらに、円筒形電池の間には区画壁を設けているので、谷間に塗布された熱伝導性樹脂を介して熱暴走した円筒形電池の熱エネルギが区画壁にも吸収される。区画壁に吸収された熱エネルギは、電池ホルダの底板に熱伝導して放熱されるので、区画壁の急激な温度上昇も抑制される。したがって、電池パックは、熱伝導性樹脂を簡単かつ確実に、しかも理想的な熱結合状態に塗布でき、しかも塗布された熱伝導性樹脂と区画壁の両方でもって、円筒形電池の熱暴走の誘発を確実に防止できる特徴を実現する。
さらに、本実施例の電池パックは、熱伝導性樹脂を低温成形樹脂とし、低温成形樹脂を底ケースの上方開口部を閉塞する蓋ケースに併用するので、底ケースの上方開口部を閉塞するために別部材からなる蓋ケースを使用したり、またこの蓋ケースを底ケースに連結する必要がなく、極めて能率よく安価に多量生産できる。また、蓋ケースを使用する必要がないので、全体を薄くできる特徴も実現する。さらにまた、熱伝導性樹脂の表面を外部に露出させるので、熱伝導性樹脂の表面から効率よく放熱して、熱伝導性樹脂の温度上昇を少なく、すなわち、円筒形電池の熱暴走の誘発をより効果的に防止できる特徴がある。
円筒形電池１はリチウムイオン二次電池である。ただし、円筒形電池は、ニッカド電池、ニッケル水素電池などの充放電できる二次電池、とくに、使用状態で高温に発熱する電池を使用することができる。
電池ホルダ２は、絶縁材のプラスチックで全体を成形しており、底板２１の周囲に底板２１と垂直方向に周壁２２を設けて上方を開口する箱形に成形している。底板２１は、円筒形電池１を案内して水平方向の同一平面で定位置に保持する複数の保持溝２３を設けている。底板２１は、円筒形電池１の表面に沿う形状の保持溝２３を設けて、波形に成形している。この底板２１は、円筒形電池１の下面に密着して、円筒形電池１を熱結合状態に配置する。底板２１の保持溝２３は、円筒形電池１の全周の１／２以下で狭く、１／４よりも広い幅で円筒形電池１の表面に沿う形状に成形される。さらに、波形の底板２１は、保持溝２３の間に、隣接する円筒形電池１の間に配置される区画壁２４を設けている。区画壁２４は、保持溝２３に配置される円筒形電池１の直径よりも低く、理想的には、図１、図３、及び図４に示すように、円筒形電池１の直径の約半分の高さに成形される。ただし、図示しないが、底板２１から区画壁２４の高さは、円筒形電池１の直径の、１／４以上であって３／４以下とすることができる。
電池ホルダ２は、周壁２２の高さを円筒形電池１の直径とほぼ等しくし、言い換えると、周壁２２の上端を円筒形電池１の上端と同一平面に配置して、周壁２２の内側に円筒形電池１を配置している。ただ、電池ホルダは、周壁を円筒形電池の上面よりも低くすることもできる。とくに、塗布する未硬化状態において、非流動性のペースト状である熱伝導性樹脂７は、円筒形電池１の谷間や上面に塗布して流れ落ちることがないので、周壁２２を低くしても、塗布により配置された熱伝導性樹脂７が電池ホルダ２の外部に流れ落ちることがない。
図１と図４の断面図は、電池パック１００、２００を円筒形電池１の長手方向に直交する方向に切断した断面図である。これ等の図に示す電池ホルダ２は、円筒形電池１の両側に配置している周壁２２である側壁２２Ａと底板２１との間を円筒形電池１の外面に沿う湾曲形状に成形している。この電池ホルダ２は、両側に配置される円筒形電池１を底板２１の保持溝２３に入れて位置ずれしないように配置できる。保持溝２３と両側の側壁２２Ａとで円筒形電池１を定位置に配置するからである。
図２と図５の断面図は、電池パック１００、２００を円筒形電池１の長手方向に沿って切断した断面図である。これ等の図は、隣接する円筒形電池１の間の谷間の位置で切断した断面を示している。底ケース３に配置される電池ホルダ２は、図６に示すように、円筒形電池１の両端に配置している周壁２２である端面壁２２Ｂに、金属板のリード板５を配置する電極窓２５を開口している。リード板５は隣接する円筒形電池１の端部電極に接続されて、円筒形電池１を直列又は並列に接続する。リード板５はスポット溶接して円筒形電池１の端部電極に固定される。電極窓２５は、円筒形電池１の両端に設けている端部電極と対向する位置にあって、端部電極を端面壁２２Ｂの外側に露出させる。電極窓２５は、円筒形電池１の端部電極に接続されるリード板５で閉塞される。リード板５で電極窓２５が閉塞される電池ホルダ２は、粘度の低い熱伝導性樹脂７を塗布する状態においても、熱伝導性樹脂７が周壁２２の外部に漏れるのを防止できる。
図６に示す電池ホルダ２は、リード板５を嵌合構造で端面壁２２Ｂに配置している。端面壁２２Ｂは、リード板５を嵌合構造で定位置に配置する位置決め嵌合部２６を外側に設けている。位置決め嵌合部２６は円筒形電池１の外形よりも小さく、位置決め嵌合部２６の内側に電極窓２５を開口して設けている。リード板５は、位置決め嵌合部２６の内側に嵌入されて、端面壁２２Ｂの定位置に配置される。円筒形電池１の両端に設けられた凸部電極と平面電極は、端面壁２２Ｂの内側に配置されて電極窓２５から外部に露出する状態で配置される。電極窓２５から露出する凸部電極及び平面電極は、電極窓２５に配置されるリード板５に接触してスポット溶接で固定される。本発明の電池ホルダ２は、位置決め嵌合部２６に配置されるリード板５で電極窓２５を確実に閉塞できる。
底ケース３は、上方を開口している箱形で、電池ホルダ２を内側の定位置に配置している。底ケース３は、嵌合構造で電池ホルダ２を定位置に配置する。底ケース３と電池ホルダ２との嵌合構造は、電池ホルダ２と底ケース３の一方に嵌入凸部を設け、他方には嵌入凹部を設ける構造とすることができる。この嵌合構造は、嵌入凸部を嵌入凹部に案内して電池ホルダ２と底ケース３とを定位置に配置できる。また、電池ホルダ２を定位置に案内する位置決め凹部を底ケース３に設けて、電池ホルダ２を底ケース３の設け位置決め凹部に案内して、電池ホルダ２を底ケース３の定位置に配置することもできる。
電池ホルダ２と底ケース３とを嵌合構造で定位置に連結する電池パック１００、２００は、電池ホルダ２を簡単に底ケース３の定位置に配置できる。ただし、電池ホルダ２は必ずしも嵌合構造で底ケース３の定位置に配置する必要はない。それは、図１と図２に示す電池パック１００は、熱伝導性樹脂７を蓋ケース４に接着して、電池ホルダ２を定位置に配置でき、図４と図５に示す電池パック２００は、低温成形樹脂の熱伝導性樹脂７にインサート成形して、電池ホルダ２を定位置に固定できるからである。
電池ホルダ２と底ケース３との間には回路基板６を配置している。回路基板６は保護回路などの電子部品８を実装している。たとえば、回路基板６の保護回路は、各々の円筒形電池１の電圧、残容量、温度などを検出する検出回路と、この検出回路で検出される電池データでオンオフにスイッチングされるスイッチング素子を備える。この保護回路は、円筒形電池１の電圧、残容量、温度が設定範囲を越えるとスイッチング素子をオフに切り換えて電流を遮断して円筒形電池１を保護する。回路基板６は、単線のリード線やリード板５を介して円筒形電池１に連結されて、電池ホルダ２の定位置に配置される。電池ホルダ２は、下面に回路基板６を嵌入する嵌入凹部を設けて、あるいは、回路基板６を位置決めする位置決め凸部を設けて、ここに回路基板６を嵌合して定位置に配置することもできる。
熱伝導性樹脂７は、未硬化状態でペースト状のシリコン系樹脂である。ただし、熱伝導性樹脂７にはウレタン系樹脂やエポキシ系樹脂など、未硬化状態でペースト状の樹脂も使用できる。熱伝導性樹脂７は、熱伝導材を混合して熱伝導率を高くできる。熱伝導材には金属粉末、カーボン粉末、カーボン繊維などが使用できる。熱伝導性樹脂７は、好ましくは絶縁材が使用される。混合する熱伝導材に導電性のある金属粉末などを使用する熱伝導性樹脂７は、添加量を少なくして導電性を小さくできる。それは、熱伝導材の周囲に絶縁性の樹脂があって、熱伝導材を絶縁性の樹脂で絶縁する状態で埋設するからである。また、熱伝導性樹脂７は、熱容量の大きい粉末、たとえば無機粉末などを混合して、単位体積に対する熱容量を大きくすることもできる。熱容量の大きい熱伝導性樹脂７は、円筒形電池１から吸収する熱エネルギを大きくできるので、熱暴走の誘発をより効果的に防止できる。
図３は、図１に示す電池パック１００の製造工程であって、円筒形電池１に熱伝導性樹脂７を塗布により配置する工程を示す分解断面図である。熱伝導性樹脂７は、図３に示すように、円筒形電池１の谷間に塗布されて、隣接する円筒形電池１を熱結合状態に連結する。したがって、熱伝導性樹脂７は、塗布された未硬化状態において、円筒形電池１の谷間に溜まって、隣接する円筒形電池１を熱結合状態に連結できる粘度のものが使用される。塗布された未硬化状態において、非流動性のペースト状である熱伝導性樹脂７は、円筒形電池１の谷間に塗布して流れ落ちることがなく、谷間に溜まって硬化して、隣接する円筒形電池１を理想的な熱結合状態に連結できる。この熱伝導性樹脂７は、極めて簡単に塗布でき、しかも、塗布状態で硬化するので、隣接する円筒形電池１を確実に熱結合状態に連結できる。また、塗布された熱伝導性樹脂７が硬化されるまでに流れて移動しないので、塗布した後、硬化するまでの間のハンドリングを簡単にして能率よく多量生産できる。
ただし、本発明の電池パックは、熱伝導性樹脂７を未硬化状態において非流動性のペースト状とするものには特定しない。それは、周壁２２の内側を、塗布された未硬化樹脂の熱伝導性樹脂７が漏れない構造とする電池ホルダ２を備える電池パックは、谷間から底板２１と円筒形電池１との間に流れ落ちる粘度の熱伝導性樹脂７も使用できるからである。この電池パックは、円筒形電池１の谷間に塗布された熱伝導性樹脂７が、電池ホルダ２の内側から外部に漏れないので、底板２１と円筒形電池１の隙間から円筒形電池１の谷間に充填される。
さらに、図３の電池パック１００は、円筒形電池１の谷間に加えて、円筒形電池１の頂上部分に沿って熱伝導性樹脂７を塗布により配置している。この図の電池パック１００は、中央部の円筒形電池１の頂上部分には２列に塗布して、その他の円筒形電池１の頂上部分には１列に熱伝導性樹脂７を塗布している。この電池パック１００は、谷間と円筒形電池１の頂上部分に熱伝導性樹脂７を塗布した後、熱伝導性樹脂７が未硬化状態で底ケース３に蓋ケース４を連結する。蓋ケース４は、内面に未硬化状態でペースト状の熱伝導性樹脂７を押し潰して、内面に密着させる。この電池パック１００は、谷間に塗布される熱伝導性樹脂７が隣接する円筒形電池１を熱結合状態に連結し、頂上部分に塗布される熱伝導性樹脂７が円筒形電池１を蓋ケース４に熱結合状態に連結する。したがって、発熱する円筒形電池１の熱エネルギは、熱伝導性樹脂７と隣の円筒形電池１に伝導して吸収され、さらに蓋ケース４にも吸収されて外部に放熱される。したがって、この構造の電池パック１００は、熱暴走した円筒形電池１の熱エネルギを効率よく熱伝導性樹脂７と他の円筒形電池１に吸収させ、さらに蓋ケース４からは効果的に放熱して熱暴走の誘発をより確実に防止できる特徴がある。
図１から図３の電池パック１００は、蓋ケース４と底ケース３に設けている周壁の端面を超音波溶着し、あるいは接着して連結している。蓋ケース４と底ケース３の端面は、一方の端面に凸条を、他方の端面に凸条を案内する連結溝を設けており、凸条を連結溝に挿入して定位置に連結している。図示しないが、蓋ケース４と底ケース３とは、一方のケースを貫通して、他方のケースに設けたボスに止ネジをねじ込んで連結することもできる。蓋ケース４と底ケース３は、周壁の端面を連結して内部を閉鎖構造としている。さらに、底ケース３は、回路基板６に接続している出力コネクタ９を固定している。出力コネクタ９は出力端子と信号端子とを有し、出力端子を介して充放電され、信号端子を介してセットされる機器と通信する。ただ、電池パックは、出力コネクタを設けることなく、出力端子と信号端子からなる接続端子を回路基板に固定し、これらの接続端子を底ケースから表出させて、外部接続する構造とすることもできる。
図４と図５の電池パック２００は、熱伝導性樹脂７を、溶融温度が１２０℃以上であって２５０℃以下とする熱可塑性樹脂からなる低温成形樹脂とする。この電池パック２００は、円筒形電池１を電池ホルダ２の定位置に配置し、かつ回路基板６と底ケース３と電池ホルダ２とを一体構造に連結しているコアパック１０を低温成形樹脂を成形する金型の定位置に仮止めし、金型の成形室に加熱して溶融状態となった熱伝導性樹脂７を注入して成形される。熱伝導性樹脂７を冷却した後、金型から取り出して、熱伝導性樹脂７に電池のコアパック１０をインサート成形している電池パック２００が製作される。この電池パック２００は、低温成形樹脂の熱伝導性樹脂７に電池のコアパック１０をインサート成形して製作される。熱伝導性樹脂７は、電池ホルダ２の上方の開口部に露出する円筒形電池１の表面に密着して、全ての円筒形電池１を熱結合状態に連結する。
さらに、図４と図５に示す電池パック２００は、成形された熱伝導性樹脂７を蓋ケース１４に併用する。したがって、この電池パック２００は、別部材として蓋ケースを設ける必要がないので、別に成形した蓋ケースを底ケース３に連結する工程を必要としない。このため、部品コストを削減して製造工程を簡素化し、製造コストを低減できる。また、熱伝導性樹脂７を外部に露出して放熱させるので、熱伝導性樹脂７の放熱特性を向上できる。さらに、図の破線で示すように、熱伝導性樹脂７に放熱フィン１５を設けて放熱特性をより向上することもできる。
熱伝導性樹脂７である低温成形樹脂にインサート成形された円筒形電池１は、熱伝導性樹脂７に密着して、隣接する円筒形電池１を熱結合状態に連結する。低温成形樹脂の熱可塑性樹脂は、ポリアミド樹脂である。ポリアミド樹脂にはエポキシ樹脂などの他の樹脂を添加することもできる。エポキシ樹脂を添加しているポリアミド樹脂は、ポリアミド樹脂のみのものに比較して円筒形電池１に対する接着力を強くできる。
ポリアミド樹脂は、軟化温度が低く、しかも溶融時の粘度も低いので、他の熱可塑性合成樹脂に比較して、低温、低圧で成形できる。また、金型の成形室から速やかに脱型できる特長もある。低温、低圧で成形される低温成形樹脂は、成形に要する時間を短縮できると共に、樹脂成形時における熱や射出圧による電子部品等への悪影響を低減できる特長がある。ただし、本発明は、低温成形樹脂をポリアミド樹脂には特定しない。ポリアミド樹脂以外の樹脂、たとえばポリウレタン樹脂等も使用できる。さらに、低温成形樹脂は、インサート成形される円筒形電池１や電子部品８の耐熱性を向上できるなら、ポリエチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリプロピレン系樹脂等の熱可塑性樹脂も使用できる。
なお、本実施の形態において、複数の円筒形電池１を１つの電池ホルダ２で同一平面に配置するとしたが、図７の電池パック３００のように、電池ホルダ２の上に、さらに複数の円筒形電池１を同一平面に配置した電池ホルダ２を２段に重ねるとしてもよい。また、電池ホルダ２を３段以上に重ねるとしてもよい。つまり、複数段の電池ホルダ２を複数段に重ねる構造としてもよい。このとき、下段の電池ホルダ２に配置された熱伝導性樹脂７が上段の電池ホルダ２と下段の電池ホルダ２を熱結合状態に密着させることができる。こうすることで、電池ホルダ２の厚み分の体積が増えるだけで、電池容量を増加させることができる。また、図４の電池パック２００のように、成形された熱伝導性樹脂７を蓋ケース１４に併用するとしてもよい。
なお、本実施の形態において、底板２１を円筒形電池１の外面に沿う湾曲形状に成形するとして区画壁２４を湾曲形状の結合部としたが、底板を平板として区間壁を平板から垂直に立設するとしてもよい。
本発明の電池パックは、複数の円筒形電池を備える構造としながら、円筒形電池の熱暴走の誘発を防止して安全に使用できる。
１００，２００，３００ 電池パック
１ 円筒形電池
１Ａ 露出面
２ 電池ホルダ
３ 底ケース
４ 蓋ケース
５ リード板
６ 回路基板
７ 熱伝導性樹脂
８ 電子部品
９ 出力コネクタ
１０ コアパック
１４ 蓋ケース
１５ 放熱フィン
２１ 底板
２２ 周壁
２２Ａ 側壁
２２Ｂ 端面壁
２３ 保持溝
２４ 区画壁
２５ 電極窓
２６ 位置決め嵌合部
８１ 円筒形電池
８３ 外装ケース
８７ 熱伝導性樹脂
９０ 電池コアパック
９１ 円筒形電池
９３ 底ケース
９７ 熱伝導性樹脂
１ 円筒形電池
１Ａ 露出面
２ 電池ホルダ
３ 底ケース
４ 蓋ケース
５ リード板
６ 回路基板
７ 熱伝導性樹脂
８ 電子部品
９ 出力コネクタ
１０ コアパック
１４ 蓋ケース
１５ 放熱フィン
２１ 底板
２２ 周壁
２２Ａ 側壁
２２Ｂ 端面壁
２３ 保持溝
２４ 区画壁
２５ 電極窓
２６ 位置決め嵌合部
８１ 円筒形電池
８３ 外装ケース
８７ 熱伝導性樹脂
９０ 電池コアパック
９１ 円筒形電池
９３ 底ケース
９７ 熱伝導性樹脂
Claims (9)
- 充放電できる複数の円筒形電池と、
前記複数の円筒形電池を水平方向の同一平面に配置する電池ホルダと、
前記電池ホルダに収納される前記円筒形電池と前記電池ホルダの上方で熱結合状態に密着してなる熱伝導性樹脂と、
を備え、
前記電池ホルダは、前記円筒形電池を配置する複数の保持溝を設けてなる底板と、
前記保持溝の間に、隣接する前記円筒形電池の間に配置してなる区画壁を有し、
前記区画壁は、前記保持溝に配置される前記円筒形電池の直径よりも低く、
前記区画壁の上方で、かつ、隣接する前記円筒形電池の間に前記熱伝導性樹脂が配置されて、前記熱伝導性樹脂が隣接する前記円筒形電池を連結してなり、
前記底板の周囲に前記円筒形電池の直径と同等の高さの周壁を立設させ、
前記周壁に開口された電極窓に前記円筒形電池の電極と接続するリード板を配置し、前記電極窓を閉塞することを特徴とする電池パック。 - 請求項１に記載される電池パックであって、
前記保持溝が、前記円筒形電池の表面に沿う形状に成形されてなることを特徴とする電池パック。 - 請求項１又は２に記載される電池パックであって、
前記底板から前記区画壁の高さが、前記円筒形電池の直径の１／４以上であって３／４以下とすることを特徴とする電池パック。 - 請求項１から３のいずれか１項に記載される電池パックであって、
前記電池ホルダを内側に配置してなる上方開口の底ケースと、
前記電池ホルダと前記底ケースの間に前記円筒形電池の保護回路を有する回路基板とを備えることを特徴とする電池パック。 - 請求項１から４のいずれか１項に記載の電池パックであって、
前記熱伝導性樹脂は未硬化状態で非流動性のペースト状であり、隣接する前記円筒形電
池の間に配置され、前記円筒形電池の谷間に溜まり硬化することを特徴とする電池パック。 - 請求項１から５のいずれか１項に記載される電池パックであって、
前記熱伝導性樹脂が、シリコン系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂の何れかであることを特徴とする電池パック。 - 請求項４に記載される電池パックであって、
前記電池ホルダの上方開口部を被覆して、前記底ケースに連結してなる蓋ケースを備えており、
前記蓋ケースは、前記熱伝導性樹脂に熱結合状態に密着されて、前記底ケースの上方開口部を閉塞してなることを特徴とする電池パック。 - 請求項４に記載される電池パックであって、
前記熱伝導性樹脂が、溶融温度を１２０℃以上であって２５０℃以下とする熱可塑性樹脂からなる低温成形樹脂で、前記円筒形電池を定位置に配置してなる前記電池ホルダが前記低温成形樹脂にインサート成形して定位置に固定されて、前記低温成形樹脂が前記円筒形電池に熱結合状態に密着され、かつ前記熱伝導性樹脂が前記底ケースの上方開口部を閉塞する蓋ケースを構成してなることを特徴とする電池パック。 - 請求項１から８のいずれか１項に記載される電池パックであって、
前記電池ホルダが複数段に重ねられ、
前記熱伝導性樹脂が、上段の電池ホルダと下段の電池ホルダを熱結合状態に密着させることを特徴とする電池パック。
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