JP6860022B2 - 電池パック、電子機器、車両、電動工具および電力貯蔵システム - Google Patents
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Description
1.第1実施形態に係る電池パック
(1−1)電池ホルダ
(1−2)電池ブロック
(1−3)金属板
(1−4)電池パック
(1−5)電池と金属板との接続状態
(1−6)排水性
2.第2実施形態に係る電池パック
(2−1)電池パック
(2−2)外装ケース
3.第3実施形態(電子機器の例)
(3−1)電子機器
(3−2)電子機器の具体例
4.第4実施形態(電動車両の構成例)
5.第5実施形態(電力貯蔵システムの構成例)
6.第6実施形態(電動工具の構成例)
図1から図7を用いて、本技術に係る第1実施形態の電池パックについて説明する。電池パックは、大別して、電源となる電池ブロックと、電池ブロックが収容される外装ケースと、からなる。電池ブロックは、複数の電池と、これらの電池を保持する電池ホルダと、電池の端子に接続される金属板と、からなる。各構成について、以下に説明する。
図1は、本技術に係る第1実施形態の電池パックが備える電池ホルダ100の構成を示す斜視図である。電池ホルダ100は、その側面に、正極側から電池が差し込まれる差込穴101を有する円筒形状の複数の電池収容部102と、差込穴101が形成された面と対向する面に形成された円周リブ103と、を備えている。円周リブ103の中央部には、電池収容部102に収容された電池の正極端子が露出可能なリブ穴104が形成されている。差込穴101の直径d1は、電池収容部102に収容される電池の底円の直径よりも大きければよい。リブ穴104の直径d2は、電池収容部102に収容された電池の正極端子が露出できる大きさであればよく、差込穴101の直径d1よりも小さく形成されている。ここで、直径d2は、電池収容部102に収容される電池の底円の直径よりも小径であることが好ましい。一例として、直径d2は、電池収容部102に収容される電池の底円の直径が18mmの場合、6.6〜6.8mmが好ましい。
図3は、電池ホルダ100を用いた電池ブロック300の構成を示す分解斜視図である。本実施形態の電池ブロック300は、複数の電池200と、これらの電池200を保持する電池ホルダ100と、電池200の端子に接続されるリード板等の金属板301a、301bと、からなる。本実施形態では、1つの電池ホルダ100に電池200が10本ずつ、2段5列をなすように収容されて電池群を構成している。電池収容部102は、一例として、2段5列に配列され、同段に収容された隣接する電池同士は、正極面および負極面の向きが互い違いに配置されている。ただし、本技術の電池収容部は、多段多列に配列され、隣接する電池同士の少なくとも一部の正極面および負極面の向きを互い違いに配置することができる。
図4Aは、金属板301aの外観の一例を示す。金属板301aは、例えば、平板状であり、上下方向に、2個の端子接触部302aが形成されている。金属板301aに形成される端子接触部302aの個数は、適宜、変更できる。端子接触部302aは、金属板301aを絞り加工することで形成される絞り形状である。絞り形状とすることで、電池の正極端子に対する端子接触部302aの接合を容易にできる。また、金属板301aの端部付近から延出された金属板が屈曲されることで、屈曲部401aが形成されている。例えば、屈曲部401aの先端が後述する保護回路基板504に接合される。
図5は、本技術に係る第1実施形態の電池パック500を示す分解斜視図である。図5に示すように、本実施形態の電池パック500は、上部外装ケース501と、電池200を収容した電池ホルダ100を用いた電池ブロック300と、上部外装ケース501に嵌合される下部外装ケース502と、を備えている。電池ホルダ100の上面には、金属板301a、301bの屈曲部401a、401bで接合された保護回路基板504が配置される。
図6は、本実施形態に係る電池と金属板との接続状態を示す拡大断面図である。図6Aは電池と金属板とが接続する前の状態を示す拡大断面図であり、図6Bは電池と金属板とが接続した後の状態を示す拡大断面図である。本実施形態では、電池ホルダ100の側面に形成された円周リブ103と金属板301a、301bとにより、電池ホルダ100の内部への浸水を防止している。以下、一例として、金属板301aを用いて浸水防止の構造について説明する。
図7は、本実施形態に係る電池ホルダに形成されたホルダ溝と下部外装ケースとの位置関係を示す部分拡大透視図である。図7は、電池ホルダ100の上面側から下部外装ケース502の底面部方向を見た図を示している。
次に、図8および図9を用いて、本技術に係る電池パックの第2実施形態について説明する。本実施形態に係る電池パックは、上部外装ケース801および下部外装ケース802に電池ブロック300を固定する突起(リブ)部が形成されている。また、本実施形態に係る電池パックは、下部外装ケース802が、電池ブロック300を格納する電池ブロック格納部805の底面部周縁に有する排水孔503に加えて、排水溝806を有している。本実施形態に係る電池パックの上記以外の構成は、第1実施形態に係る電池パックと同一の構成である。このため、共通する構成には同一の符号を付して、その説明を省略する。
図8は、本技術に係る第2実施形態の電池パック800を示す分解斜視図である。図8に示すように、本実施形態の電池パック800は、上部外装ケース801と、電池200を収容した電池ホルダ100を用いた電池ブロック300と、上部外装ケース801に嵌合される下部外装ケース802と、を備えている。
図9は、本実施形態の下部外装ケース802を示す平面図である。本実施形態の下部外装ケース802には、底面部の周縁に周状の排水溝806が形成されている。本実施形態に係る電池パックでは、電池ホルダ100の底面部107に形成された複数のホルダ溝201は、その少なくとも一部である端部を排水孔503および排水溝806の一部と対向する位置に配置させることができる。本実施形態では、下部外装ケース502の対向する側面に、ホルダ溝201の間隔に合わせて互い違いに排水孔503を設けているが、排水孔503を配置する位置はこれに限られない。また、本実施形態では、排水孔503および排水溝806は、接する位置に設けられているが排水孔503および排水溝806の位置関係はこれに限られない。
(3−1)電子機器
本技術に係る第3実施形態の電子機器の例は、本技術に係る第1または第2実施形態の電池パックを電力供給源として備える。
また、本技術に係る第3実施形態の電子機器としては、例えばノート型パソコン、PDA(携帯情報端末)、携帯電話、コードレスフォン子機、ビデオムービー、デジタルスチルカメラ、電子書籍、電子辞書、音楽プレイヤー、ラジオ、ヘッドホン、ゲーム機、ナビゲーションシステム、メモリーカード、ペースメーカー、補聴器、電動工具、電気シェーバー、冷蔵庫、エアコン、テレビ、ステレオ、温水器、電子レンジ、食器洗い器、洗濯機、乾燥器、照明機器、玩具、医療機器、ロボット、ロードコンディショナー、信号機等が挙げられる。
本技術に係る第1および第2実施形態の電池パックは、本技術に係る第4実施形態の電動車両に電力を供給するために使用することができる。本技術に係る第4実施形態の電動車両の例は、本技術に係る第1または第2実施形態の記載の電池パックと、電池パックから供給された電力を駆動力に変換する変換部と、駆動力に応じて駆動する駆動部と、電池パックの使用状態を制御する制御部と、を備える。電動車両としては鉄道車両、ゴルフカート、電動カート、電気自動車(ハイブリッド自動車を含む)等が挙げられ、これらの駆動用電源または補助用電源として用いられる。
本技術に係る第1および第2実施形態の電池パックは、本技術に係る第5実施形態の電力貯蔵システムのための電力貯蔵用電源としても適用可能である。本技術に係る第5実施形態の電力貯蔵システムの例は、本技術に係る第1または第2実施形態の電池パックと、電池パックから電力が供給される1または2以上の電気機器と、電池パックからの電気機器に対する電力供給を制御する制御部と、を備える。
本技術に係る第1および第2実施形態の電池パックは、本技術に係る第6実施形態の電動工具のための電源として適用可能である。本技術に係る第6実施形態の電動工具の例は、本技術に係る第1または第2実施形態の電池パックと、該電池パックから電力が供給される可動部と、を備える。前記電動工具としては、電動ドリル、電動のこぎり、ランマーなどの転圧機、芝刈り機などの電動農機具などが挙げられる。
電池パック1101は、図1〜図9に示す第1または第2実施形態の電池パックを適用することができる。このため、ここでは、電池パックの説明は省略する。
(1)
複数の電池と、該電池を収納する電池収容部を複数有する電池ホルダと、を備え、
前記電池ホルダは、熱伝導性を有する弾性材料を含む材料で形成された電池パック。
(2)
前記弾性材料は、ゴムまたは熱可塑性エラストマーである(1)に記載の電池パック。
(3)
前記電池ホルダは、電気絶縁性材料を含む材料で形成された(1)または(2)に記載の電池パック。
(4)
前記電池収容部は、多段多列に配列され、隣接する電池同士の少なくとも一部は、正極面および負極面の向きが互い違いに配置されている(3)に記載の電池パック。
(5)
前記電池ホルダに接合され、前記電池の端子と接触する接触部材を有する金属板をさらに備え、
前記電池収容部は、前記電池が差し込まれる差込部と、収容された前記電池の端子と前記接触部材とを接触させる開口部と、を有し、
前記接触部材は絞り形状に形成され、前記開口部の周囲には前記接触部材の周縁部と圧着する円周リブが形成されている、
(1)から(4)のいずれかに記載の電池パック。
(6)
前記電池ホルダを格納する外装ケースをさらに備え、
前記外装ケースの底面部の周縁には、排水孔が形成されている、
(1)から(5)のいずれかに記載の電池パック。
(7)
前記外装ケースの底面部の内側に当接する前記電池ホルダの面には、複数の溝が形成されている、(6)に記載の電池パック。
(8)
前記複数の溝の少なくとも一部は、前記排水孔と対向する位置に形成されている、(7)に記載の電池パック。
(9)
前記電池ホルダを格納する外装ケースをさらに備え、
前記外装ケースの底面部の周縁には、周状の排水溝が形成されている、(1)から(5)のいずれかに記載の電池パック。
(10)
前記外装ケースの底面部の内側に当接する前記電池ホルダの面には、複数の溝が形成されている、(9)に記載の電池パック。
(11)
前記複数の溝の少なくとも一部は、前記周状の排水溝と対向する位置に形成されている、(10)に記載の電池パック。
(12)
前記電池ホルダを格納する外装ケースをさらに備え、
前記外装ケースの内側に、前記電池ホルダと接触する突起部を有する、(1)から(5)のいずれかに記載の電池パック。
(13)
前記外装ケースは、上部外装ケースと該上部外装ケースに嵌合される下部外装ケースとで形成され、
前記上部外装ケースおよび前記下部外装ケースの内側には、それぞれ前記電池ホルダと接触する第1突起部および第2突起部が設けられている、(12)に記載の電池パック。
(14)
(1)から(13)のいずれかに記載の電池パックを電力供給源として備える電子機器。
(15)
(1)から(13)のいずれかに記載の電池パックと、
該電池パックから供給された電力を駆動力に変換する変換部と、
該駆動力に応じて駆動する駆動部と、
該電池パックの使用状態を制御する制御部と
を備える車両。
(16)
(1)から(13)のいずれかに記載の電池パックと、
該電池パックから電力が供給される可動部と
を備える電動工具。
(17)
(1)から(13)のいずれかに記載の電池パックと、
該電池パックから電力が供給される1または2以上の電気機器と、
該電池パックからの該電気機器に対する電力供給を制御する制御部と
を備える電力貯蔵システム。
101 差込穴
102 電池収容部
103 円周リブ
104 リブ穴
105 上面部
106、108 側面部
107 底面部
200 電池
201 ホルダ溝
300 電池ブロック
301a、301b 金属板
302a、302b 接続端子部
401a、401b 屈曲部
402 貫通孔
500、800、901、1001、1101 電池パック
501、801 上部外装ケース
502、802 下部外装ケース
503 排水孔
504 保護回路基板
505 スリット
803a、803b、804 突起部
805 電池ブロック格納部
806 排水溝
61a、61b 凸部
62 トップカバー
63 フランジ部
64 電池容器
65 樹脂チューブ
71 筐体
72 制御部
73 エンジン
74 モータ
75 差動装置
76 発電機
80 トランスミッション
81 クラッチ
82、83 インバータ
84 各種センサ
85 前輪用駆動軸
86 前輪
87 後輪用駆動軸
88 後輪
90 家屋
91 制御部
92 スマートメータ
93 パワーハブ
94 電気機器
95 自家発電機
96 電動車両
97 集中型電力系統
98 工具本体
99 制御部
110 ドリル部
Claims (16)
- 複数の電池と、該電池を収納する電池収容部を複数有する電池ホルダと、該電池ホルダを格納する外装ケースと、を備え、
前記電池ホルダは、熱伝導性を有する弾性材料を含む材料で形成され、
前記外装ケースの底面部の周縁には、周状の排水溝が形成されている、電池パック。 - 前記外装ケースの底面部の内側に当接する前記電池ホルダの面には、複数の溝が形成されている、請求項1に記載の電池パック。
- 前記複数の溝の少なくとも一部は、前記周状の排水溝と対向する位置に形成されている、請求項2に記載の電池パック。
- 前記弾性材料は、ゴムまたは熱可塑性エラストマーである、請求項1から3のいずれか一項に記載の電池パック。
- 前記電池ホルダは、電気絶縁性材料を含む材料で形成された、請求項1から4のいずれか一項に記載の電池パック。
- 前記電池収容部は、多段多列に配列され、隣接する電池同士の少なくとも一部は、正極面および負極面の向きが互い違いに配置されている、請求項5に記載の電池パック。
- 前記電池ホルダに接合され、前記電池の端子と接触する接触部材を有する金属板をさらに備え、
前記電池収容部は、前記電池が差し込まれる差込部と、収容された前記電池の端子と前記接触部材とを接触させる開口部と、を有し、
前記接触部材は絞り形状に形成され、前記開口部の周囲には前記接触部材の周縁部と圧着する円周リブが形成されている、請求項1から6のいずれか一項に記載の電池パック。 - 前記外装ケースの底面部の周縁には、排水孔が形成されている、請求項1から7のいずれか一項に記載の電池パック。
- 前記外装ケースの底面部の内側に当接する前記電池ホルダの面には、複数の溝が形成されている、請求項8に記載の電池パック。
- 前記複数の溝の少なくとも一部は、前記排水孔と対向する位置に形成されている、請求項9に記載の電池パック。
- 前記外装ケースの内側に、前記電池ホルダと接触する突起部を有する、請求項1から10のいずれか一項に記載の電池パック。
- 前記外装ケースは、上部外装ケースと該上部外装ケースに嵌合される下部外装ケースとで形成され、
前記上部外装ケースおよび前記下部外装ケースの内側には、それぞれ前記電池ホルダと接触する第1突起部および第2突起部が設けられている、請求項11に記載の電池パック。 - 請求項1から12のいずれか一項に記載の電池パックを電力供給源として備える電子機器。
- 請求項1から12のいずれか一項に記載の電池パックと、
該電池パックから供給された電力を駆動力に変換する変換部と、
該駆動力に応じて駆動する駆動部と、
該電池パックの使用状態を制御する制御部と、を備える車両。 - 請求項1から12のいずれか一項に記載の電池パックと、
該電池パックから電力が供給される可動部と、を備える電動工具。 - 請求項1から12のいずれか一項に記載の電池パックと、
該電池パックから電力が供給される1または2以上の電気機器と、
該電池パックからの該電気機器に対する電力供給を制御する制御部と、を備える電力貯蔵システム。
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