JP7074416B2 - 電池ユニット - Google Patents

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Description

本発明は、電池ユニットに関する。
電池ユニットは、充電可能な二次電池が多数組み合わされて形成された電池パックを少なくとも1個含む電源装置であり、電気自動車の駆動用電源、再生可能エネルギーの蓄電システム、停電対策のバックアップ電源など、様々な用途に使用されている。
この電池ユニットにおいて、電池パックは、通常、特許文献1に示すように、収容ケースに収容されている。
ところで、電池ユニットを所定の場所に設置するために移動させる場合、電池ユニットには振動や衝撃が加わることがある。また、電池ユニットを設置した機器自体が動く場合も、電池ユニットには振動や衝撃が加わることがある。このように電池ユニットに振動や衝撃が加わると、ケース内で電池パックが動いてしまい、電池パック同士や電池パックと電池パックの周辺にある部品とが衝突するなどして、電池自体や電池周辺の部品にダメージを与えるおそれがある。このようなダメージを与えることを避けるため、収容ケース内では、電池パックを固定する必要がある。
電池パックの固定方法としては、固定部材を用いて電池パックを押さえ付ける方法が一般的である。例えば、直方体状の箱からなる収容ケースの中に電池パックを固定する場合、電池パックを収容ケースの底壁上に載置した状態で、電池パックの後端部を収容ケースの奥側に位置する後壁に押し付ける。そして、電池パックの前端部に、予め準備しておいた固定部材を当接させ、この状態のまま、当該固定部材を収容ケースの底壁上の所定位置に固定する。これにより、電池パックは、収容ケースの後壁と、収容ケースの底壁上に固定された固定部材との間に挟まれる。つまり、電池パックは、固定部材により押さえ付けられて固定される。
特開2000-280759号公報
ところで、上記したように、電池パックを固定部材と収容ケースの後壁との間に挟み込んだ場合、電池パックに押し付け力が作用し、電池パックの前端部から後端部に延びる方向(前後方向)に関しては、電池パックの移動は防止される。しかしながら、電池パックの前後方向と直交する方向で、且つ、底壁に沿う方向(横方向)については、上記した固定部材の押し付け力は作用しない。このため、電池パックの側部と収容ケースの側壁との間にスペースがある場合、あるいは、複数の電池パックにおいて、互いの側部の間にスペースがある場合、電池パックは、横方向に動いてしまうおそれがある。このような横方向の動きも抑えるためには、電池パックの側方に横方向用の固定部材を追加する必要がある。
従来の電池ユニットにおいては、上記したように固定部材が必要であり、この固定部材のコストがかかるので、製造コストが比較的高くなる。
また、上記した前後方向用の固定部材や横方向用の固定部材は、通常、収容ケースの底壁にねじ止めされる。つまり、従来の電池ユニットは、製造に際し、固定部材のねじ止めの工程が必要になるため、製造効率は比較的低くなる。
本発明は、上記の事情に基づいてなされたものであり、その目的とするところは、電池パックが前後方向及び横方向に動くことを抑えることができ、且つ、部品数及び組み立て工数の削減を図ることができる電池ユニットを提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明によれば、複数の電池が組み合わされて形成された電池集合体を含む電池パックと、前記電池パックを収容する収容ケースと、を備えた電池ユニットにおいて、前記収容ケースは、前記電池パックを載置する底壁を含み、前記電池パックは、前記収容ケースに収容された場合に、前記電池集合体と前記底壁との間に位置付けられる底面板であって、前記底壁と当接している底面板を含み、前記底面板は、前記電池集合体とは反対側に向かって突出する底面板嵌合突起を有し、前記底壁は、前記底面板嵌合突起と対応する位置に前記底面板嵌合突起が嵌め合わされる底壁側固定溝を有している、電池ユニットが提供される。
前記収容ケースは、前記底壁と対向する位置に位置付けられる蓋板を含み、前記電池パックは、前記電池集合体を挟んで前記底面板とは反対側の前記電池集合体の上面部を覆う上面板を含み、前記上面板は、前記電池集合体とは反対側に向かって突出する上面板嵌合突起を有し、前記蓋板は、前記上面板嵌合突起と対応する位置に前記上面板嵌合突起が嵌め合わされる蓋板側固定溝を有している構成とすることが好ましい。
また、前記収容ケースは、前記底壁と対向する位置に位置付けられる蓋板を含み、前記電池パックは、前記電池集合体を挟んで前記底面板とは反対側の前記電池集合体の上面部を覆う上面板を含み、前記上面板は、前記電池集合体とは反対側に向かって突出する上面板嵌合突起を有し、前記上面板と前記蓋板との間には放熱板が配設されており、前記放熱板は、前記上面板嵌合突起と対応する位置に前記上面板嵌合突起が嵌め合わされる放熱板側固定溝を含み、前記蓋板は、前記放熱板と接続される接続部を有している構成とすることが好ましい。
また、前記上面板嵌合突起は、前記上面板の側縁に設けられている構成とすることが好ましい。
また、前記底面板嵌合突起は、前記底面板の側縁に設けられている構成とすることが好ましい。
また、前記上面板嵌合突起は、複数である構成とすることが好ましい。
また、前記底面板嵌合突起は、複数である構成とすることが好ましい。
また、前記上面板は、前記電池集合体の絶縁性を確保する絶縁材料により形成されている構成とすることが好ましい。
また、前記底面板は、前記電池集合体の絶縁性を確保する絶縁材料により形成されている構成とすることが好ましい。
本発明によれば、電池パックに含まれる底面板に設けられた底面板嵌合突起が収容ケースの底壁に設けられた底壁側固定溝に嵌め合わされることにより、電池パックが前後方向及び左右方向(横方向)の動きを抑えられた状態で、収容ケース内に固定される。また、電池ユニットを製造するにあたり、固定部材を別途準備し、当該固定部材をねじ止めするなどの作業を省略できる。よって、本発明によれば、電池ユニットの部品数及び組み立て工数の削減を図ることができる。
本発明の第1の実施形態に係る電池ユニットを示した分解斜視図である。 電池集合体を示した斜視図である。 本発明の第1の実施形態に係る電池パックを示した分解斜視図である。 本発明の第1の実施形態に係る電池パックを示した斜視図である。 本発明の第2の実施形態に係る電池パックを示した分解斜視図である。 本発明の第2の実施形態に係る電池ユニットを示した分解斜視図である。 本発明の第3の実施形態に係る複合絶縁板を示した斜視図である。 本発明の第3の実施形態に係る電池パックを示した斜視図である。 本発明の第4の実施形態に係る電池パック、放熱板及びケース本体の底壁を概略的に示した分解斜視図である。 本発明の第4の実施形態に係る電池ユニットの一部を概略的に示した側面図である。
[第1の実施形態]
以下、本発明の第1の実施形態に係る電池ユニット2について、図面を参照して説明する。
電池ユニット2は、図1に示すように、複数の電池6を含む電池パック4と、電池パック4を収容する収容ケース8とを備えている。ここで、図1中、矢印Xの先端側を右側、基端側を左側とし、矢印Yの先端側を上側、基端側を下側とし、矢印Zの先端側を後側、基端側を前側とする。他の図2~図9についても同様とする。
収容ケース8は、ケース本体10と、ケース本体10を塞ぐ蓋板12とを含んでいる。
ケース本体10は、電池パック4を載置する底壁14を有している。この底壁14は、矩形状をなしており、所定箇所に電池パックを固定するために用いられる底壁側固定溝16が設けられている。この底壁側固定溝16は、平面視形状が細長い矩形の形状をなしている。
底壁14の後縁18には、上方へ延びる後壁20が形成されている。底壁14の前縁には、上方へ延びる前壁22が形成されている。底壁14の左側縁24には、上方へ延びる左側壁26が形成されている。底壁14の右側縁には、上方へ延びる右側壁28が形成されている。これら、後壁20、前壁22、左側壁26及び右側壁28は、同じ寸法の所定高さを有している。後壁20、前壁22、左側壁26及び右側壁28の上端縁で囲まれる部分は、開放されている。つまり、ケース本体10は、その上端に上端開口部30を有する箱形状をなしている。
蓋板12は、ケース本体10の上端開口部30と合致する矩形状の板材で形成されており、ケース本体10の上端開口部30を塞ぐ。そして、蓋板12は上端開口部30を塞いだ状態で留め具によりケース本体10に固定される。また、この蓋板12の所定箇所には、電池パック4を固定するために用いられる蓋板側固定溝32が設けられている。
電池パック4は、複数の電池6が組み合わされて形成された電池集合体34と、電池集合体34の下部に配設される底面板36と、電池集合体34の上部に配設される上面板38と、を含んでいる。
上記した電池6としては、特に限定されるものではないが、例えば、円筒形のニッケル水素二次電池が用いられる。この電池6の電池集合体34は、例えば、以下のようにして製造される。
複数の電池6を予め準備しておき、これら複数の電池6を必要な数だけ整列させる。整列のさせ方は特に限定されないが、例えば、図2に示すように、電池6を立てた状態で、互いの周壁が接するようにして直線状に4列並べる。このとき、隣り合う電池6同士が、正極端子40と負極端子42とが逆となるように並べる。そして、隣り合う電池6同士を電気的に接続する。詳しくは、例えば、第1の電池6aが、正極端子40を上側、負極端子42を下側とした状態で配置されていたら、隣接する第2の電池6bは、負極端子42を上側、正極端子40を下側とした状態となっている。この状態の第1の電池6aの正極端子40と、第2の電池6bの負極端子42との間に金属製の板材からなる端子板44を架け渡す。そして、端子板44の一端部44aを第1の電池6aの正極端子40と抵抗溶接し、端子板44の他端部44bを第2の電池6bの負極端子42と抵抗溶接する。これにより、第1の電池6aと第2の電池6bとは、電気的に直列に接続される。
次いで、第2の電池6bに隣接する第3の電池6cは、正極端子40を上側、負極端子42を下側とした状態で配置されているので、第2の電池6bの正極端子40と、第3の電池6cの負極端子42との間に金属製の板材からなる端子板44を架け渡す。そして、端子板44の一端部44aを第2の電池6bの正極端子40と抵抗溶接し、端子板44の他端部44bを第3の電池6cの負極端子42と抵抗溶接する。これにより、第2の電池6bと第3の電池6cとは、電気的に直列に接続される。
更に、第3の電池6cに隣接する第4の電池6dは、負極端子42を上側、正極端子40を下側とした状態で配置されているので、第3の電池6cの正極端子40と第4の電池6dの負極端子42との間に金属製の板材からなら端子板44を架け渡す。そして、端子板44の一端部44aを第3の電池6cの正極端子40と抵抗溶接し、端子板44の他端部44bを第4の電池6dの負極端子44と抵抗溶接する。これにより、第3の電池6cと第4の電池6dとは、電気的に直列に接続される。
以上のようにして、隣り合う所定の電池同士を電気的に接続していき、電池集合体34を形成する。得られた電池集合体34は、図2に示すような縦長の形状をなしている。
次に、図3に示すように、電池集合体34の下端面には、後述する底面板36を接着するための両面テープ46が貼付され、電池集合体34の上端面には、後述する上面板38を接着するための両面テープ48が貼付される。
電池集合体34の下部には、底面板36が配設される。この底面板36は、電池集合体34の下部の平面視形状とほぼ同じの長方形状をなしている。詳しくは、図3から明らかなように、左右の長辺の部分50L、50Rは、それぞれ電池集合体34の前後方向に延びるストレート形状をなしており、前側の短辺の部分50Fは、前側に位置する4つの電池6の平面視形状と合致するように角部がラウンドコーナとなっており中央が引っ込んだ形状をなしており、後側の短辺の部分50Bは、後側に位置する4つの電池6の平面視形状と合致するように角部がラウンドコーナとなっており中央が引っ込んだ形状をなしている。
上記した左右の長辺の部分50L、50Rには、それぞれ電池集合体34とは反対側へ突出する嵌合突起52が設けられている。本実施形態では、左右の長辺の部分50L、50Rにそれぞれ所定長さの嵌合突起52が前後方向にほぼ等間隔で3個設けられている。各嵌合突起52は、平面視形状が細長い矩形の形状であって、上記した底壁14の底壁側固定溝16と合致する形状をなしている。
この底面板36は、電気的絶縁性を有する絶縁材により形成することが好ましく、電池集合体34の下部に、上記した両面テープ46を介して接続される。電池集合体34の下部は、端子板44及び各電池6の正極端子40及び負極端子42が露出しているので、底面板36を接続することにより絶縁性が確保される。
一方、電池集合体34の上部には、上面板38が配設されている。この上面板38は、上記した底面板36と同じ材料で形成され、同じ形状をしている。詳しくは、図3から明らかなように、左右の長辺の部分54L、54Rは、それぞれ電池集合体34の前後方向に延びるストレート形状をなしており、前側の短辺の部分54Fは、前側に位置する4つの電池6の平面視形状と合致するように角部がラウンドコーナとなっており中央が引っ込んだ形状をなしており、後側の短辺の部分54Bは、後側に位置する4つの電池6の平面視形状と合致するように角部がラウンドコーナとなっており中央が引っ込んだ形状をなしている。
上記した左右の長辺の部分54L、54Rには、それぞれ電池集合体34とは反対側へ突出する嵌合突起56が設けられている。本実施形態では、左右の長辺の部分54L、54Rにそれぞれ所定長さの嵌合突起56が前後方向にほぼ等間隔で3個設けられている。各嵌合突起56は、平面視形状が細長い矩形の形状であって、上記した蓋板12の蓋板側固定溝32と合致する形状をなしている。
そして、上面板38は、底面板36とは反対向きで電池集合体34の上部に、上記した両面テープ48を介して接続される。電池集合体34の上部も、端子板44及び各電池6の正極端子40及び負極端子42が露出しているので、上面板38を接続することにより絶縁性が確保される。
以上のように、電池集合体34の下部に底面板36を配設し、電池集合体34の上部に上面板38を配設することにより、図4に示すような電池パック4が得られる。得られた電池パック4においては、底面板36の両側部に設けられた嵌合突起52が電池集合体34とは反対側である下方に突出しており、上面板38の両側部に設けられた嵌合突起56が電池集合体34とは反対側である上方に突出している。
次いで、得られた電池パック4は、図1に示すように、収容ケース8の中に収容される。具体的には、電池パック4は、底壁14の上の所定位置に載置される。この底壁14においては、上記したように底壁側固定溝16が設けられている。詳しくは、底壁側固定溝16は、電池パック4が所定位置に載置された際に、電池パック4の底面板36の嵌合突起52と対応する位置に設けられている。このため、収容ケース8の底壁14に載置された電池パック4は、底面板36の嵌合突起52が、底壁側固定溝16に差し込まれる。これにより、電池パック4の底面板36の嵌合突起52と、底壁側固定溝16とが嵌合するので、電池パック4は、固定される。このため、電池パック4は、前後方向だけではなく、左右方向(横方向)の動きも抑えられる。また、本実施形態によれば、底面板36の嵌合突起52を底壁側固定溝16に差し込むだけで電池パックの固定が行えるので、従来のような固定部材を別途用意して、当該固定部材で電池パックを後壁に押し付け、当該固定部材をねじ止めする必要がない。よって、部品のコスト削減、製造効率の向上が図れる。
更に、収容ケース8の蓋板12においては、上記したように蓋板側固定溝32が設けられている。詳しくは、蓋板側固定溝32は、電池パック4がケース本体10内に収容された状態で、蓋板12を被せて上端開口部30を塞いだ際に、電池パック4の上面板38の嵌合突起56と対応する位置に設けられている。ここで、後壁20、前壁22、左側壁26及び右側壁28の高さ寸法は、蓋板12をケース本体10に被せた際に、蓋板側固定溝32と電池パック4の上面板38の嵌合突起56とが嵌合できる所定の高さ寸法とされている。このため、蓋板12をケース本体10に被せて上端開口部30を塞いだ際に、電池パック4は、上面板38の嵌合突起56が、蓋板側固定溝32に差し込まれる。これにより、上面板38の嵌合突起56と、蓋板側固定溝32とが嵌合するので、電池パック4は、上面板38の側でも固定され、より安定的に電池パック4の固定を行うことができる。ここで、蓋板12は、図示しない留め具によりケース本体10に固定される。このようにして、本発明に係る電池ユニット2が得られる。
ここで、図1においては、電池パック4を1個のみ図示しているが、本発明の電池ユニット2では、収容される電池パック4は1個に限られるものではなく、所要の出力を得るために、複数個の電池パック4を収容することができる。このため、収容ケース8の底壁14には、複数の底壁側固定溝16が所定位置に形成されており、収容ケース8の蓋板12には、複数の蓋板側固定溝32が所定位置に形成されている。また、各電池パック4には、図示は省略しているが、充放電のための電流の入出力ができるケーブルが配設されている。更に、電池ユニット2においては、図示は省略しているが、電源装置として必要な各種部品が搭載されている。
[第2の実施形態]
第2の実施形態に係る電池ユニット60について、図5、6を参照して説明する。なお、第2の実施形態に係る電池ユニット60を説明するに当たり、既に説明した第1の実施形態に係る電池ユニット2と同じ構成については、第1の実施形態に係る電池ユニット2と同じ参照符号を付してその詳細な説明は省略し、第1の実施形態に係る電池ユニット2と異なる部分について詳しく説明する(後述する他の実施形態の説明においても同様に、既に説明した実施形態と同じ構成については、同じ参照符号を付してその詳細な説明は省略する。)。
電池ユニット60においては、電池パック64の底面板66が、左側縁70Lに設けられている嵌合突起72が3個に分割されたものではなく1個の突起であり、右側縁70Rに設けられている嵌合突起72も3個に分割されたものではなく1個の突起であることを除いて、第1の実施形態に係る電池パック4の底面板36と同様である。これら左右の嵌合突起72の長さは、比較的長く、それぞれ左側縁70Lの全長の65%程度の長さ及び右側縁70Rの全長の65%程度の長さを有している。なお、嵌合突起72の長さは、任意の長さとして構わない。
また、電池ユニット60においては、電池パック64の上面板68が、左側縁74Lに設けられている嵌合突起76が3個に分割されたものではなく1個の突起であり、右側縁74Rに設けられている嵌合突起76も3個に分割されたものではなく1個の突起であることを除いて、第1の実施形態に係る電池パック4の上面板38と同様である。これら左右の嵌合突起76の長さは、比較的長く、それぞれ左側縁74Lの全長の65%程度の長さ及び右側縁74Rの全長の65%程度の長さを有している。なお、嵌合突起76の長さは、任意の長さとして構わない。
上記のような嵌合突起72を受け入れるために、ケース本体10の底壁14に設けられている底壁側固定溝78は、底面板66の嵌合突起72と対応する位置に、当該嵌合突起72と同じ長さ、同じ幅の溝として形成されている。また、上記のような嵌合突起76を受け入れるために、蓋板12に設けられている蓋板側固定溝62は、上面板68の嵌合突起76と対応する位置に、当該嵌合突起76と同じ長さ、同じ幅の溝として形成されている。
このように、嵌合突起72、76を比較的長くすることにより、底面板66及び上面板68が変形し難くなり、電池パック64の形状安定性が増す。
[第3の実施形態]
第3の実施形態の電池ユニットに用いられる電池パック80においては、図7に示すように、底面板36と上面板38とが、互いの側縁間に架け渡された連結部材82によって連結されている複合絶縁板84が用いられている。
この複合絶縁板84によれば、図8に示すように、電池集合体34と組み合わせた際に、底面板36あるいは上面板38が電池集合体34から外れることが抑制され、電池パック80の一体化が図られ、電池パック80のみでの取り回しが容易となる。このため、収容ケース8への電池パック80の収容作業が簡便になり、製造効率の向上が図れる。
[第4の実施形態]
第4の実施形態の電池ユニットは、図9に示すように、電池パック4の上面板38の上に放熱板90が配設されている。なお、図9においては、収容ケース8に関して、底壁14の一部のみ図示している。
この放熱板90は、上面板38をカバーできる矩形状の板材であり、熱伝導率の高い材料により形成されている。具体的には、200W/mK~400W/mK程度の熱伝導率を示す材料であって、例えば、アルミニウムや銅を用いることが好ましい。
放熱板90は、上面板38の上に配設された際に、上面板38の嵌合突起56と対応する位置に放熱板側固定溝92が設けられている。この放熱板側固定溝92には、上面板38の嵌合突起56が差し込まれる。これにより、放熱板90と電池パック4の上面板38とは嵌合された状態となる。
更に、図9に示すように、放熱板90の所定位置には、雌ねじ孔94が設けられている。このような放熱板90が上面板38の上に配設された状態の電池パック4を収容したケース本体10には、蓋板96が被せられケース本体10の上端開口部30が塞がれる。本実施形態に係る蓋板96には、図10に示すように、放熱板90の雌ねじ孔94に対応する位置にねじ貫通孔98が設けられている。このため、ケース本体10に蓋板96を被せた状態で、ねじ貫通孔98を介して雄ねじ100を放熱板90の雌ねじ孔94に螺合させれば、放熱板90は蓋板96に接続される。上記のように、放熱板90の放熱板側固定溝92には、上面板38の嵌合突起56が嵌め合わされているので、電池パック4は、放熱板90を介して蓋板96に固定される。
ここで、ケース本体10の後壁20、前壁22、左側壁26及び右側壁28の高さ寸法は、蓋板96をケース本体10に被せた際に、電池パック4に載置された放熱板90の上面と蓋板96の下面とが当接できる所定の高さ寸法とされている。また、蓋板96には、所定位置にねじ貫通孔98が設けられていればよく、蓋板側固定溝32は省略することができる。
本実施形態によれば、電池パック4が発熱した場合に、放熱板90を介して熱を放散させることができ、電池6の熱による劣化を防止することができる。
以上説明したように、本発明の電池ユニットは、嵌合突起と底壁側固定溝とを嵌め合わせることにより、電池パックの前後方向だけではなく、左右方向(横方向)への移動も抑制し、電池パックを確実に固定することができる。しかも、固定用の部材を別途用意することなく、電池パックを上記のように固定することができるので、電池ユニットの製造が容易となり、電池ユニットの製造に必要な部品の数も削減することができる。よって、本発明によれば、電池ユニットの製造効率向上及び製造コスト削減も図ることができる。
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、嵌合突起、底壁側固定溝及び蓋板側固定溝の平面視形状は、矩形状に限定されるものではなく、嵌合突起、底壁側固定溝及び蓋板側固定溝がそれぞれ合致する形状であれば、正方形状、多角形状、円形状等任意の平面視形状としても構わない。
<本発明の態様>
本発明の第1の態様は、複数の電池が組み合わされて形成された電池集合体を含む電池パックと、前記電池パックを収容する収容ケースと、を備えた電池ユニットにおいて、前記収容ケースは、前記電池パックを載置する底壁を含み、前記電池パックは、前記収容ケースに収容された場合に、前記電池集合体と前記底壁との間に位置付けられる底面板であって、前記底壁と当接している底面板を含み、前記底面板は、前記電池集合体とは反対側に向かって突出する底面板嵌合突起を有し、前記底壁は、前記底面板嵌合突起と対応する位置に前記底面板嵌合突起が嵌め合わされる底壁側固定溝を有している、電池ユニットである。
本発明の第2の態様は、上記した本発明の第1の態様において、前記収容ケースは、前記底壁と対向する位置に位置付けられる蓋板を含み、前記電池パックは、前記電池集合体を挟んで前記底面板とは反対側の前記電池集合体の上面部を覆う上面板を含み、前記上面板は、前記電池集合体とは反対側に向かって突出する上面板嵌合突起を有し、前記蓋板は、前記上面板嵌合突起と対応する位置に前記上面板嵌合突起が嵌め合わされる蓋板側固定溝を有している、電池ユニットである。
本発明の第3の態様は、上記した本発明の第1の態様において、前記収容ケースは、前記底壁と対向する位置に位置付けられる蓋板を含み、前記電池パックは、前記電池集合体を挟んで前記底面板とは反対側の前記電池集合体の上面部を覆う上面板を含み、前記上面板は、前記電池集合体とは反対側に向かって突出する上面板嵌合突起を有し、前記上面板と前記蓋板との間には放熱板が配設されており、前記放熱板は、前記上面板嵌合突起と対応する位置に前記上面板嵌合突起が嵌め合わされる放熱板側固定溝を含み、前記蓋板は、前記放熱板と接続される接続部を有している、電池ユニットである。
本発明の第4の態様は、上記した本発明の第2の態様又は第3の態様において、前記上面板嵌合突起は、前記上面板の側縁に設けられている、電池ユニットである。
本発明の第5の態様は、上記した本発明の第1~第4の態様の何れかにおいて、前記底面板嵌合突起は、前記底面板の側縁に設けられている、電池ユニットである。
本発明の第6の態様は、上記した本発明の第4の態様において、前記上面板嵌合突起は、複数である、電池ユニットである。
本発明の第7の態様は、上記した本発明の第5の態様において、前記底面板嵌合突起は、複数である、電池ユニットである。
本発明の第8の態様は、上記した本発明の第2~7の態様の何れかにおいて、前記上面板は、前記電池集合体の絶縁性を確保する絶縁材料により形成されている、電池ユニットである。
本発明の第9の態様は、上記した本発明の第1~8の態様の何れかにおいて、前記底面板は、前記電池集合体の絶縁性を確保する絶縁材料により形成されている、電池ユニットである。
2 電池ユニット
4 電池パック
6 電池
8 収容ケース
10 ケース本体
12 蓋板
14 底壁
16 底壁側固定溝
32 蓋板側固定溝
34 電池集合体
36 底面板
38 上面板
52 嵌合突起
56 嵌合突起

Claims (7)

  1. 複数の電池が組み合わされて形成された電池集合体を含む電池パックと、前記電池パックを収容する収容ケースと、を備えた電池ユニットにおいて、
    前記収容ケースは、前記電池パックを載置する底壁、及び前記底壁と対向する位置に位置付けられる蓋板を含み、
    前記電池パックは、前記収容ケースに収容された場合に、前記電池集合体と前記底壁との間に位置付けられる底面板であって、前記底壁と当接している底面板、及び前記電池集合体を挟んで前記底面板とは反対側の前記電池集合体の上面部を覆う上面板を含み、
    前記底面板は、前記電池集合体とは反対側に向かって突出する底面板嵌合突起を有し、
    前記底壁は、前記底面板嵌合突起と対応する位置に前記底面板嵌合突起が嵌め合わされる底壁側固定溝を有し
    前記上面板は、前記電池集合体とは反対側に向かって突出する上面板嵌合突起を有し、
    前記上面板と前記蓋板との間には放熱板が配設されており、
    前記放熱板は、前記上面板嵌合突起と対応する位置に前記上面板嵌合突起が嵌め合わされる放熱板側固定溝を含み、
    前記蓋板は、前記放熱板と接続される接続部を有している、電池ユニット。
  2. 前記上面板嵌合突起は、前記上面板の側縁に設けられている、請求項に記載の電池ユニット。
  3. 前記底面板嵌合突起は、前記底面板の側縁に設けられている、請求項1又は2に記載の電池ユニット。
  4. 前記上面板嵌合突起は、複数である、請求項に記載の電池ユニット。
  5. 前記底面板嵌合突起は、複数である、請求項に記載の電池ユニット。
  6. 前記上面板は、前記電池集合体の絶縁性を確保する絶縁材料により形成されている、請求項1~5の何れかに記載の電池ユニット。
  7. 前記底面板は、前記電池集合体の絶縁性を確保する絶縁材料により形成されている、請求項1~の何れかに記載の電池ユニット。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210127321A (ko) * 2020-04-14 2021-10-22 주식회사 엘지에너지솔루션 전지팩 및 이를 포함하는 디바이스
KR20220102950A (ko) * 2021-01-14 2022-07-21 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
JP7472848B2 (ja) * 2021-04-26 2024-04-23 トヨタ自動車株式会社 電池ケースおよびその製造方法
EP4113721A1 (en) * 2021-07-02 2023-01-04 Rimac Automobiles Ltd. Low profile battery module
KR20230060154A (ko) * 2021-10-27 2023-05-04 주식회사 엘지에너지솔루션 원통형 전지 모듈 및 이를 포함하는 원통형 전지 팩

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010282811A (ja) 2009-06-04 2010-12-16 Sanyo Electric Co Ltd パック電池
WO2013077205A1 (ja) 2011-11-21 2013-05-30 三洋電機株式会社 電池パック
JP2017069071A (ja) 2015-09-30 2017-04-06 株式会社Gsユアサ 蓄電装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3669048B2 (ja) * 1995-04-18 2005-07-06 日本電池株式会社 組電池
JP3625683B2 (ja) 1999-04-01 2005-03-02 三洋電機株式会社 電源装置
US7919203B2 (en) * 2004-10-08 2011-04-05 Honda Motor Co., Ltd. Battery box structure, inter-locking structure of electrical equipment box, and electrical equipment box structure
ATE539440T1 (de) * 2007-02-16 2012-01-15 Panasonic Corp Elektrische speichereinheit
JP2010123412A (ja) * 2008-11-20 2010-06-03 Toshiba Corp 電池パック
DE102011009768A1 (de) * 2011-01-28 2012-08-02 Bombardier Transportation Gmbh Halten einer Mehrzahl von elektrischen Energiespeicherzellen
KR101278979B1 (ko) * 2011-04-25 2013-07-02 주식회사 엘지화학 배터리 수납장치와 이에 사용되는 서브 수납장치 및 이를 이용한 배터리 팩
WO2013031612A1 (ja) * 2011-08-26 2013-03-07 三洋電機株式会社 電源装置及びこれを備える車両並びに蓄電装置
JP6383318B2 (ja) * 2015-03-31 2018-08-29 Fdk株式会社 電池パック

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010282811A (ja) 2009-06-04 2010-12-16 Sanyo Electric Co Ltd パック電池
WO2013077205A1 (ja) 2011-11-21 2013-05-30 三洋電機株式会社 電池パック
JP2017069071A (ja) 2015-09-30 2017-04-06 株式会社Gsユアサ 蓄電装置

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