JP7346057B2 - battery pack - Google Patents

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  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
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Description

本発明は、複数の電池セルを収納した電池パックに関する。 The present invention relates to a battery pack containing a plurality of battery cells.

近年、省資源や省エネルギーの観点から、繰り返し使用できるニッケル水素、ニッケルカドミウムやリチウムイオンなどの二次電池への需要が高まっている。中でもリチウムイオン二次電池は、軽量でありながら、起電力が高く、高エネルギー密度であるという特徴を有している。このため、携帯電話やデジタルカメラ、ビデオカメラ、ノート型パソコンなどの様々な種類の携帯型電子機器や移動体通信機器の駆動用電源としての需要が拡大している。 In recent years, demand for reusable secondary batteries such as nickel metal hydride, nickel cadmium, and lithium ion has been increasing from the perspective of resource and energy conservation. Among them, lithium ion secondary batteries have the characteristics of being lightweight, high electromotive force, and high energy density. For this reason, the demand for power supplies for driving various types of portable electronic devices and mobile communication devices, such as mobile phones, digital cameras, video cameras, and notebook computers, is increasing.

一方、小型化とともに高エネルギー密度化が進むに伴って、利用の仕方によっては高温に発熱するなどのおそれがある。このため、電池や電池パックにおける安全性がより重要となっている。 On the other hand, as devices become smaller and their energy density increases, there is a risk that they may generate heat to high temperatures depending on how they are used. For this reason, safety in batteries and battery packs has become more important.

例えば、上述のような電池は、過充電や過放電されたり、あるいは内部短絡や外部短絡されたりすると内部でガスが発生する場合がある。そして、このようにして発生したガスは、電池の内圧を上昇させる。このような状況が発生すると、内圧上昇で外装缶が破裂するなどの可能性があった。このような破裂を防止するため、これら電池においては、ガス抜きのための排気孔や安全弁などが設けられている。 For example, when a battery as described above is overcharged, overdischarged, or shorted internally or externally, gas may be generated internally. The gas thus generated increases the internal pressure of the battery. If such a situation occurred, there was a possibility that the outer can would burst due to the increase in internal pressure. In order to prevent such explosions, these batteries are provided with exhaust holes and safety valves for venting gas.

また、このような電池を筐体内に収納した電池パックにおいても、安全性の向上を図るために、このガスを筐体外部へと放出させる構造が提案されている。さらに、このようなガスが発生する状態で、例えば過熱した電池などの影響により、電池パック内において、発煙や発火などを引き起こすおそれもあった。 Furthermore, in order to improve the safety of battery packs in which such batteries are housed within a housing, a structure has been proposed in which this gas is released to the outside of the housing. Furthermore, in a state where such gas is generated, there is a risk that smoke or ignition may occur within the battery pack due to the influence of an overheated battery, for example.

電池から噴出される高温のガスや炎等の噴出体による電池パック外部への影響を抑制しながら、複数の電池の類焼を有効に防止する電池パックが提案されている(例えば特許文献1)。この電池パックは、図9に示すように、筒状で有底の外装缶11の開口部を封口板で閉塞してなる複数の電池セル1と、複数の電池セル1を互いに平行な姿勢とし、かつ各電池セル1の両端に設けられた電極端子を同一面に配置する姿勢で保持する電池ホルダ2と、複数の電池セル1を電池ホルダ2で保持してなる電池組立10を収納する外装ケース4とを備えている。電池ホルダ2は、複数の電池セル1の端部を外装缶11の外周面に沿って保持する保持部6と、保持部6で保持された複数の電池セル1の端面側を被覆する被覆部7とを備えており、電池セル1の異常時において、電池セル1の端面から噴出される噴出体のエネルギーで被覆部7を変質するように構成している。 BACKGROUND ART A battery pack has been proposed that effectively prevents multiple batteries from catching fire while suppressing the influence of ejected bodies such as high-temperature gas and flames ejected from the batteries on the outside of the battery pack (for example, Patent Document 1). As shown in FIG. 9, this battery pack includes a plurality of battery cells 1 formed by closing the opening of a cylindrical outer can 11 with a bottom with a sealing plate, and a plurality of battery cells 1 arranged in parallel to each other. , and a battery holder 2 that holds the electrode terminals provided at both ends of each battery cell 1 in a position where they are arranged on the same surface, and an exterior housing that houses a battery assembly 10 formed by holding a plurality of battery cells 1 with the battery holder 2. Case 4 is included. The battery holder 2 includes a holding part 6 that holds the ends of the plurality of battery cells 1 along the outer peripheral surface of the outer can 11, and a covering part that covers the end surface side of the plurality of battery cells 1 held by the holding part 6. 7, and is configured so that when the battery cell 1 is abnormal, the covering portion 7 is altered by the energy of the ejected body ejected from the end face of the battery cell 1.

再公表2017-130259号公報Re-publication No. 2017-130259

しかしながら、隣接する電池セル間においては、例えば一方の電池セルから高温のガスが排出されると、この電池セルと電極面を同一平面状として隣接する他の電池セルの電極面にガスが晒されることとなって、加熱されて類焼する可能性があった。 However, between adjacent battery cells, for example, when high-temperature gas is discharged from one battery cell, the gas is exposed to the electrode surface of another adjacent battery cell whose electrode surface is on the same plane as that battery cell. As a result, there was a possibility that it would get heated and cause a fire.

本発明の一は、電池セルから噴出される高温のガスや発火時の炎等の噴出体により、他の電池セルに悪影響を与える事態を抑制できる電池パックを提供することにある。 One object of the present invention is to provide a battery pack that can suppress the adverse effects on other battery cells due to ejected objects such as high-temperature gas ejected from a battery cell or flames upon ignition.

本発明の一形態に係る電池パックは、長手方向に延長された端面にそれぞれ正極と負極の電極端子を設けてなる複数の電池セルと、前記複数の電池セルを長手方向に互いに平行な姿勢とし、かつ各電池セルの両端に設けられた電極端子を同一面状に配置する姿勢で保持する電池ホルダと、隣接する電池セルの電極端子同士を接続するリード板と、前記電池ホルダの、前記リード板を設けた面を覆うセル被覆部とを備える。前記電池ホルダは、前記セル被覆部と対向する面において、該セル被覆部に向かって当接するように突出する隙間閉塞壁を有し、前記電池ホルダは、該電池ホルダで保持する電池セルが前記リード板と面する部位を開口させる開口部を有すると共に、該開口部に格子状の交差部を設けており、前記交差部の上面を部分的に突出させて、前記隙間閉塞壁を形成しており、前記複数の電池セルは、それぞれ正極側に安全弁を設けており、前記複数の電池セルの一が、その正極側を他の電池セルと隣接している部位において、該電池セル同士の間に前記隙間閉塞壁を配置している。 A battery pack according to one embodiment of the present invention includes a plurality of battery cells each having a positive electrode terminal and a negative electrode terminal on an end face extending in the longitudinal direction, and a plurality of battery cells arranged in parallel to each other in the longitudinal direction. , and a battery holder that holds electrode terminals provided at both ends of each battery cell in an attitude in which they are arranged on the same plane, a lead plate that connects electrode terminals of adjacent battery cells, and the lead of the battery holder. and a cell covering portion that covers the surface on which the plate is provided. The battery holder has a gap closing wall that protrudes so as to come into contact with the cell covering part on a surface facing the cell covering part, and the battery holder has a gap closing wall that protrudes so as to come into contact with the cell covering part, and the battery holder has a gap closing wall that protrudes so as to come into contact with the cell covering part. It has an opening for opening a portion facing the lead plate, and a lattice-like intersection is provided in the opening, and the upper surface of the intersection is partially protruded to form the gap closing wall. Each of the plurality of battery cells is provided with a safety valve on the positive electrode side, and one of the plurality of battery cells has a safety valve between the battery cells at a portion where the positive electrode side is adjacent to the other battery cell. The gap closing wall is disposed at .

以上の電池パックによれば、隣接する電池セル同士の間に隙間閉塞壁を設けることで、一方の電池セルから高温のガスが排出される状態となっても、このガスが隣接する他方の電池セルの端面側に流れ込むことを隙間閉塞壁でもって阻止して、類焼を抑制して安全性を高めることができる。 According to the above battery pack, by providing a gap closing wall between adjacent battery cells, even if high-temperature gas is discharged from one battery cell, this gas will be transferred to the other adjacent battery. The gap closing wall prevents the fuel from flowing into the end face side of the cell, thereby suppressing the risk of concomitant fire and increasing safety.

実施形態1に係る電池パックを示す斜視図である。1 is a perspective view showing a battery pack according to Embodiment 1. FIG. 図1の電池パックの分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of the battery pack of FIG. 1. FIG. 図2の電池パックの更なる分解斜視図である。3 is a further exploded perspective view of the battery pack of FIG. 2. FIG. 図1の電池パックのIV-IV線における垂直断面図である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the battery pack of FIG. 1 taken along line IV-IV. 図4の電池パックの要部拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view of main parts of the battery pack of FIG. 4. FIG. 比較例に係る電池パックの要部拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of main parts of a battery pack according to a comparative example. 実施形態2に係る電池パックの分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of a battery pack according to a second embodiment. 図7の電池パックの要部拡大垂直断面図である。FIG. 8 is an enlarged vertical sectional view of a main part of the battery pack of FIG. 7; 従来の電池パックを示す分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view showing a conventional battery pack.

本発明のある態様の電池パックは、上述の構成に加えて、以下のように構成してもよい。 In addition to the above-described configuration, a battery pack according to an embodiment of the present invention may have the following configuration.

本発明の一実施形態に係る電池パックは、前記隙間閉塞壁が、前記リード板で接続された隣接する電池セル同士の間に介在されている。 In the battery pack according to one embodiment of the present invention, the gap closing wall is interposed between adjacent battery cells connected by the lead plate.

また、本発明の他の実施形態に係る電池パックは、前記隙間閉塞壁が、前記リード板を介して前記セル被覆部に当接されている。上記構成により、電池セル同士をリード板で電気的に接続しながら、隙間閉塞壁を配置することで一方の電池セルから高温のガスが排出される状態となっても、他方の電池セルに流れ込む事態を抑制できる。 Moreover, in the battery pack according to another embodiment of the present invention, the gap closing wall is in contact with the cell covering portion via the lead plate. With the above configuration, battery cells are electrically connected to each other by lead plates, and a gap closing wall is placed, so that even if high-temperature gas is discharged from one battery cell, it will flow into the other battery cell. We can control the situation.

さらに、本発明の他の実施形態に係る電池パックは、前記リード板が、スリットを形成している。前記隙間閉塞壁は、前記スリットに配置されている。上記構成により、スリットの間に隙間閉塞壁を通すように配置することで、リード板を介在させずに隙間閉塞壁を直接セル被覆部に当接させることが可能となる。 Furthermore, in a battery pack according to another embodiment of the present invention, the lead plate has a slit. The gap closing wall is arranged in the slit. With the above configuration, by arranging the gap closing wall so as to pass between the slits, it is possible to directly bring the gap closing wall into contact with the cell covering portion without intervening a lead plate.

さらにまた、本発明の他の実施形態に係る電池パックは、前記リード板が、外形を矩形状に形成されている。 Furthermore, in a battery pack according to another embodiment of the present invention, the lead plate has a rectangular outer shape.

さらにまた、本発明の他の実施形態に係る電池パックによれば、前記複数の電池セルは、それぞれ正極側に安全弁を設けている。前記複数の電池セルの一が、その正極側を他の電池セルと隣接している部位において、該電池セル同士の間に前記隙間閉塞壁を配置している。上記構成により、安全弁を設けた正極側に、他の電池セルとの間に隙間閉塞壁を設けることで、万一安全弁が開放されても、安全弁から排出された高温のガスが隣接する電池セルに流れ込む事態を隙間閉塞壁で抑制でき、安全性が高められる。 Furthermore, according to a battery pack according to another embodiment of the present invention, each of the plurality of battery cells is provided with a safety valve on the positive electrode side. The gap closing wall is disposed between the battery cells at a portion where one of the plurality of battery cells is adjacent to another battery cell on its positive electrode side. With the above configuration, by providing a gap closing wall between the positive electrode side where the safety valve is provided and other battery cells, even if the safety valve is opened, the high temperature gas discharged from the safety valve will be transferred to the adjacent battery cells. This situation can be suppressed by the gap closing wall, increasing safety.

さらにまた、本発明の他の実施形態に係る電池パックによれば、前記複数の電池セルが、正極同士が隣接されている部位において、該電池セル同士の間に前記隙間閉塞壁を配置している。上記構成により、安全弁を設けた正極同士が隣接する電池セル同士の間に隙間閉塞壁を設けることで、万一いずれか一方の安全弁が開放されても、安全弁から排出された高温のガスが隣接する電池セルに流れ込んで封口板の接合箇所を加熱する事態を避けることができ、安全性が向上される。 Furthermore, according to the battery pack according to another embodiment of the present invention, the gap closing wall is arranged between the plurality of battery cells in a region where the positive electrodes are adjacent to each other. There is. With the above configuration, by providing a gap closing wall between battery cells where positive electrodes with safety valves are adjacent to each other, even if one of the safety valves is opened, the high temperature gas discharged from the safety valve will be adjacent to the other battery cells. It is possible to avoid the situation where the liquid flows into the battery cells and heats the joints of the sealing plates, improving safety.

さらにまた、本発明の他の実施形態に係る電池パックによれば、前記電池ホルダは、該電池ホルダで保持する電池セルが前記リード板と面する部位を開口させると共に、該開口部に格子状の区画壁を設けている。前記区画壁の上面を部分的に突出させて、前記隙間閉塞壁を形成している。上記構成により、区画壁で電池ホルダの開口部を補強すると共に、この区画壁の上面を部分的に突出させて隙間閉塞壁を形成することで、熱暴走時の安全対策のための構造にも利用して構成を簡素化できる利点が得られる。 Furthermore, according to the battery pack according to another embodiment of the present invention, the battery holder has an opening at a portion where the battery cell held by the battery holder faces the lead plate, and the opening has a lattice pattern. A partition wall has been installed. The upper surface of the partition wall is partially protruded to form the gap closing wall. With the above configuration, the opening of the battery holder is reinforced by the partition wall, and the top surface of the partition wall is partially protruded to form a gap closing wall, which can also be used as a structure for safety measures in the event of thermal runaway. This has the advantage of simplifying the configuration.

さらにまた、本発明の他の実施形態に係る電池パックによれば、前記電池ホルダは、前記複数の電池セルの中間を保持する中間保持部と、前記複数の電池セルの端部を保持する端部保持部とを備えている。 Furthermore, according to the battery pack according to another embodiment of the present invention, the battery holder includes an intermediate holding portion that holds an intermediate portion of the plurality of battery cells, and an end that holds an end portion of the plurality of battery cells. and a holding section.

さらにまた、本発明の他の実施形態に係る電池パックによれば、前記複数の電池セルは、外形が円筒形である。 Furthermore, according to a battery pack according to another embodiment of the present invention, the plurality of battery cells have a cylindrical outer shape.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施形態は、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。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一若しくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings. However, the embodiments shown below illustrate battery packs for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the battery packs as described below. Moreover, this specification does not in any way specify the members shown in the claims to the members of the embodiments. In particular, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described in the embodiments are not intended to limit the scope of the present invention, unless otherwise specified, and are merely illustrative examples. It's nothing more than that. Note that the sizes, positional relationships, etc. of members shown in each drawing may be exaggerated for clarity of explanation. Furthermore, in the following description, the same names and symbols indicate the same or homogeneous members, and detailed descriptions will be omitted as appropriate. Furthermore, each element constituting the present invention may be configured so that a plurality of elements are made of the same member so that one member serves as a plurality of elements, or conversely, the function of one member may be performed by a plurality of members. It can also be accomplished by sharing.

本発明の電池パックは、主として動力用の電源として使用される。この電池パックは、例えば、電動クリーナー、電動工具、電動アシスト自転車、電動バイク、電動車椅子、電動三輪車、電動カート等のモータで駆動される電動機器の電源として使用される。ただし、本発明は電池パックの用途を特定するものではなく、電動機器以外の電気機器、例えば無線機、照明装置等の屋内外で使用される種々の電気機器用の電源、移動手段の動力及び補助電源として使用することもできる。
[実施形態1]
The battery pack of the present invention is mainly used as a power source for motive power. This battery pack is used as a power source for electric devices driven by motors, such as electric cleaners, electric tools, electric assist bicycles, electric motorcycles, electric wheelchairs, electric tricycles, and electric carts. However, the present invention does not specify the use of the battery pack, and is intended to be applied to electric devices other than electric devices, such as power sources for various electric devices used indoors and outdoors such as radios and lighting devices, power sources for transportation means, and It can also be used as an auxiliary power source.
[Embodiment 1]

本発明の実施形態1に係る電池パックを、図1~図5に示す。これらの図において、図1は実施形態1に係る電池パック100を示す斜視図、図2は図1の電池パック100の分解斜視図、図3は図2の電池パック100の更なる分解斜視図、図4は図1の電池パック100のIV-IV線における垂直断面図、図5は図4の電池パック100の要部拡大図を、それぞれ示している。これらの図に示す電池パック100は、複数の電池セル1と、電池ホルダ2と、リード板50と、セル被覆部7を備える。複数の電池セル1は、長手方向に延長された端面にそれぞれ正極と負極の電極端子13を設けている。電池ホルダ2は、複数の電池セル1を長手方向に互いに平行な姿勢とし、かつ各電池セル1の両端に設けられた電極端子13を同一面状に配置する姿勢で保持している。リード板50は、隣接する電池セル1の電極端子13同士を接続している。セル被覆部7は、電池ホルダ2の、リード板50を設けた面を被覆する。
(電池セル1)
A battery pack according to Embodiment 1 of the present invention is shown in FIGS. 1 to 5. In these figures, FIG. 1 is a perspective view of the battery pack 100 according to the first embodiment, FIG. 2 is an exploded perspective view of the battery pack 100 of FIG. 1, and FIG. 3 is a further exploded perspective view of the battery pack 100 of FIG. , FIG. 4 shows a vertical cross-sectional view of the battery pack 100 in FIG. 1 taken along the line IV--IV, and FIG. 5 shows an enlarged view of the main parts of the battery pack 100 in FIG. 4. A battery pack 100 shown in these figures includes a plurality of battery cells 1, a battery holder 2, a lead plate 50, and a cell covering part 7. Each of the plurality of battery cells 1 is provided with a positive electrode terminal 13 and a negative electrode terminal 13 on an end face extending in the longitudinal direction. The battery holder 2 holds a plurality of battery cells 1 in a posture parallel to each other in the longitudinal direction, and in a posture in which electrode terminals 13 provided at both ends of each battery cell 1 are arranged on the same plane. The lead plate 50 connects the electrode terminals 13 of adjacent battery cells 1 to each other. The cell covering portion 7 covers the surface of the battery holder 2 on which the lead plate 50 is provided.
(Battery cell 1)

電池セル1は、筒状で有底の外装缶11に電極体を収納すると共に、電解液を充填して外装缶11の開口部を封口板3で閉塞している。電池セル1は、両端面である外装缶11の底面と、封口板3の中央部に設けた凸部電極とを正負の電極端子13としている。電池セル1は、充放電できるリチウムイオン二次電池である。ただ、電池セルは、リチウムイオン二次電池に限定されず、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池等の充放電できる電池であってもよい。さらに、本実施例の電池パックでは、外形を円筒状とする円筒形電池が使用されているが、これに限定されず、外形を矩形状とした角形電池や扁平形電池を使用することもできる。
(電池ホルダ2)
In the battery cell 1, an electrode body is housed in a cylindrical outer can 11 with a bottom, an electrolyte is filled, and an opening of the outer can 11 is closed with a sealing plate 3. In the battery cell 1, the bottom surface of the outer can 11, which is both end surfaces, and a convex electrode provided at the center of the sealing plate 3 serve as positive and negative electrode terminals 13. The battery cell 1 is a lithium ion secondary battery that can be charged and discharged. However, the battery cell is not limited to a lithium ion secondary battery, and may be a chargeable/dischargeable battery such as a nickel-hydrogen battery or a nickel-cadmium battery. Further, in the battery pack of this example, a cylindrical battery with a cylindrical outer shape is used, but the present invention is not limited to this, and a square battery or a flat battery with a rectangular outer shape may also be used. .
(Battery holder 2)

図2~図5に示す電池ホルダ2は、複数の電池セル1を互いに平行な姿勢とし、かつ各電池セル1の両端に設けられた電極端子13を同一面に配置する姿勢で定位置に保持する。図3に示す電池ホルダ2は、電池セル1の中間を保持する中間保持部8と、電池セル1の端部を外装缶11の外周面に沿って保持する端部保持部6を有する。中間保持部8は、電池セル1を挿入する挿入筒を複数形成している。ここでは中間保持部8の上下を、それぞれ端部保持部6で挟み込む構成としている。ただ、本発明はこの構成に限らず、例えば下方の端部保持部を中間保持部と一体化して、中間保持部の上面のみを端部保持部で覆う構成としてもよい。 The battery holder 2 shown in FIGS. 2 to 5 holds a plurality of battery cells 1 in a fixed position in a posture parallel to each other and with electrode terminals 13 provided at both ends of each battery cell 1 arranged on the same surface. do. The battery holder 2 shown in FIG. 3 has an intermediate holding part 8 that holds the middle of the battery cell 1, and an end holding part 6 that holds the end of the battery cell 1 along the outer peripheral surface of the outer can 11. The intermediate holding portion 8 forms a plurality of insertion tubes into which the battery cells 1 are inserted. Here, the upper and lower ends of the intermediate holding part 8 are sandwiched between the end holding parts 6, respectively. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, the lower end holding part may be integrated with the intermediate holding part, and only the upper surface of the intermediate holding part may be covered with the end holding part.

さらに、この端部保持部6に保持された電池セル1の端面側を、セル被覆部7で被覆している。特に図3の例では、これら端部保持部6とセル被覆部7とでホルダユニット2Aを構成し、複数の電池セル1の両端部を一対のホルダユニット2Aで保持している。また一対のホルダユニット2Aは、同じ構造のものを上下左右を反転させることで、複数の電池セル1を多直列多並列に接続できるようにしてもよい。
(端部保持部6)
Further, the end face side of the battery cell 1 held by the end holding part 6 is covered with a cell covering part 7. In particular, in the example shown in FIG. 3, the end holding portion 6 and the cell covering portion 7 constitute a holder unit 2A, and both ends of the plurality of battery cells 1 are held by the pair of holder units 2A. Furthermore, the pair of holder units 2A may have the same structure but be reversed vertically and horizontally, so that a plurality of battery cells 1 can be connected in multiple series and multiple parallel configurations.
(End holding part 6)

端部保持部6は、図2~図5に示すように、複数の電池セル1の端部をそれぞれ保持する端面プレート部21を備えている。各端面プレート部21は、複数の電池セル1の両端に位置して、端面プレート部21同士が互いに平行な姿勢に配置されている。また端面プレート部21は、図3に示すように、電極端子13が表出される開口部22を開口している。この開口部22は、電池セル1の外周面に沿う形状であって、好ましくは電池セル1の外周面に接近又は接触して、電池セル1の外周面との間を隙間なく連結できる構造としている。この端面プレート部21は、内側面から開口部22に電池セル1の端部を挿入する状態で、反対側である外側面の開口部から電極端子13を表出させている。さらに、開口部22は、電極端子13を表出させる側の内形を部分的に外装缶11の外形よりも小さくして、電池セル1の通過を阻止するストッパ部24を形成している。これにより、開口部22に挿入される電池セル1の端部を端面プレート部21に貫通させることなく、開口部22の定位置に停止できるようにしている。 As shown in FIGS. 2 to 5, the end holding portion 6 includes end plate portions 21 that hold the ends of the plurality of battery cells 1, respectively. Each end plate portion 21 is located at both ends of the plurality of battery cells 1, and the end plate portions 21 are arranged in parallel to each other. Further, the end plate portion 21 has an opening 22 through which the electrode terminal 13 is exposed, as shown in FIG. This opening 22 has a shape that follows the outer circumferential surface of the battery cell 1, and preferably has a structure in which it approaches or contacts the outer circumferential surface of the battery cell 1 and can be connected to the outer circumferential surface of the battery cell 1 without a gap. There is. This end plate portion 21 allows the electrode terminal 13 to be exposed from the opening on the outer side, which is the opposite side, while the end of the battery cell 1 is inserted into the opening 22 from the inner side. Further, the opening 22 has an inner shape partially smaller than the outer shape of the outer can 11 on the side where the electrode terminal 13 is exposed, thereby forming a stopper portion 24 that prevents the battery cell 1 from passing through. Thereby, the end of the battery cell 1 inserted into the opening 22 can be stopped at a fixed position in the opening 22 without penetrating the end plate portion 21.

さらに、図3に示す端部保持部6は、複数の電池セル1の端面が配置される外側面に、開口部22から表出する電極端子13に接続されるリード板50を配置する凹部23を形成している。図に示す端部保持部6は、端面プレート部21の外側面に複数の凹部23を形成すると共に、隣接する凹部23の境界部分には絶縁壁25を設けている。この絶縁壁25は、隣接して配置されるリード板50同士を絶縁すると共に、異常が発生した電池セル1の端面から噴出される噴出体が隣接する凹部23に伝わるのを遮断して、隣接する凹部23間での類焼を抑制できる。 Furthermore, the end holding part 6 shown in FIG. 3 has a recess 23 on the outer surface where the end surfaces of the plurality of battery cells 1 are arranged, in which a lead plate 50 connected to the electrode terminal 13 exposed from the opening 22 is arranged. is formed. The end holding portion 6 shown in the figure has a plurality of recesses 23 formed on the outer surface of the end plate portion 21, and an insulating wall 25 is provided at the boundary between adjacent recesses 23. This insulating wall 25 insulates the lead plates 50 that are arranged adjacent to each other, and also blocks the ejected body ejected from the end face of the battery cell 1 where an abnormality has occurred from being transmitted to the adjacent recess 23. It is possible to suppress the spread of fire between the concave portions 23.

さらに端部保持部6は、凹部23内に開口される複数の開口部22の間に位置して、すなわち凹部23に配置されるリード板50で接続される電池セル1の間に位置して、凹部23の底面から突出する区画壁26を備えている。図3に示す端部保持部6は、端面プレート部21に形成された3つの凹部23のうち、4本の電池セル1の端面が配置される凹部23の中央部に、十字状に交差する交差部27を有する区画壁26を形成し、2本の電池セル1の端面が配置される凹部23の中央部には、直線状の区画壁26を形成している。区画壁26の高さは、凹部23の深さよりも低く形成している。これらの区画壁26は、異常が発生した電池セル1の端面から噴出される噴出体が隣接する電池セル1の端面に伝わるのを遮断して、隣接する電池セル1間における類焼を抑制できる。 Furthermore, the end holding portion 6 is located between the plurality of openings 22 opened in the recess 23, that is, between the battery cells 1 connected by the lead plate 50 disposed in the recess 23. , a partition wall 26 protruding from the bottom surface of the recess 23. The end holding part 6 shown in FIG. 3 intersects in a cross shape in the center of the recess 23 in which the end faces of the four battery cells 1 are arranged among the three recesses 23 formed in the end plate part 21. A partition wall 26 having an intersection 27 is formed, and a linear partition wall 26 is formed in the center of the recess 23 in which the end faces of the two battery cells 1 are arranged. The height of the partition wall 26 is formed to be lower than the depth of the recess 23. These partition walls 26 can prevent the ejected body ejected from the end face of the battery cell 1 in which the abnormality has occurred from being transmitted to the end face of the adjacent battery cell 1, thereby suppressing the spread of fire between the adjacent battery cells 1.

図2~図3に示す端部保持部6は、1つの開口部22に2本または4本の電池セル1の端面を配置しているが、端部保持部6は、1つの開口部22に配置される電池セル1の本数を特定しない。端部保持部6は、保持する電池セル1の本数やその接続状態によって、1つの開口部22に配置される電池セル1の本数を種々に変更できる、例えば、1つの開口部に6本の電池セルの端面を配置することもできる。このような開口部においては、複数の交差部を備える区画壁を形成して開口部を6つの領域に区画することができる。
(セル被覆部7)
In the end holding part 6 shown in FIGS. 2 and 3, the end faces of two or four battery cells 1 are arranged in one opening 22. The number of battery cells 1 to be placed is not specified. The end holding portion 6 can vary the number of battery cells 1 arranged in one opening 22 depending on the number of battery cells 1 to be held and their connection state. It is also possible to arrange the end faces of the battery cells. In such an opening, a partition wall having a plurality of intersections may be formed to partition the opening into six regions.
(Cell covering part 7)

セル被覆部7は、端部保持部6に保持された複数の電池セル1の端面側を被覆している。このセル被覆部7は、各電池セル1の端面と対向する被覆領域32を有している。図1~図3に示すセル被覆部7は、端面プレート部21に積層して固定される閉塞プレート31を備えている。閉塞プレート31は、各電池セル1の端面と対向する被覆領域32を中央部に備えている。また閉塞プレート31は、被覆領域32の表面側に形成凹部35を設けており、閉塞プレート31の表面から一段下がった面を被覆領域32としている。この構造は、形成凹部35の深さを調整することで、被覆領域32の厚さを簡単に調整できる。この例では閉塞プレート31は、端面プレート部21の外形とほぼ等しい外形として、外周縁部を端面プレート部21に固定している。さらに閉塞プレート31は、外周縁部を貫通する複数の止ネジ39を介して端面プレート部21に固定している。この構造は、閉塞プレート31を端面プレート部21に強固に固定できるので、電池セル1の異常により瞬間的に電池セル1から多量のガスが噴射される際の風圧等により閉塞プレート31が端面プレート部21から剥がれるのを有効に防止できる。ただ、閉塞プレート31は、係止構造や接着等により、あるいはこれ等を組み合わせて端面プレート部21に固定することもできる。 The cell covering section 7 covers the end surfaces of the plurality of battery cells 1 held by the end holding section 6 . This cell covering portion 7 has a covering region 32 facing the end face of each battery cell 1 . The cell covering section 7 shown in FIGS. 1 to 3 includes a closing plate 31 that is laminated and fixed to the end plate section 21. The closing plate 31 includes a covering region 32 in the center thereof, which faces the end surface of each battery cell 1 . Further, the closing plate 31 has a forming recess 35 on the surface side of the covering area 32, and the covering area 32 is a surface that is one step lower than the surface of the closing plate 31. With this structure, the thickness of the covering region 32 can be easily adjusted by adjusting the depth of the forming recess 35. In this example, the closure plate 31 has an outer circumferential edge portion fixed to the end plate portion 21 so as to have an outer shape substantially equal to the outer shape of the end plate portion 21 . Further, the closing plate 31 is fixed to the end plate portion 21 via a plurality of set screws 39 passing through the outer peripheral edge. With this structure, the closing plate 31 can be firmly fixed to the end plate part 21, so that the closing plate 31 can be firmly fixed to the end plate part 21 due to wind pressure or the like when a large amount of gas is instantaneously injected from the battery cell 1 due to an abnormality in the battery cell 1. Peeling off from the portion 21 can be effectively prevented. However, the closing plate 31 can also be fixed to the end plate portion 21 by a locking structure, adhesive, etc., or by a combination of these.

閉塞プレート31は、図3に示すように、端部保持部6との対向面に、凹部23に嵌合する嵌合凸部33を形成してもよい。嵌合凸部33は、端面プレート部21に形成された凹部23の内形とほぼ等しい外形を有しており、端面プレート部21を閉塞プレート31で閉塞する状態で、閉塞プレート31の嵌合凸部33を凹部23に嵌合させて、閉塞プレート31と端部保持部6とを隙間なく連結できるようにしている。この構造は、異常が発生した電池セル1の端面から噴出される噴出体が端部保持部6とセル被覆部7の境界から外部に漏れるのを抑制できる。 As shown in FIG. 3, the closing plate 31 may have a fitting convex portion 33 that fits into the recess 23 on the surface facing the end holding portion 6. The fitting convex portion 33 has an outer shape that is approximately the same as the inner shape of the recess 23 formed in the end plate portion 21, and when the end plate portion 21 is closed by the closing plate 31, the fitting convex portion 33 is inserted into the closing plate 31. The convex portion 33 is fitted into the concave portion 23, so that the closing plate 31 and the end holding portion 6 can be connected without a gap. This structure can suppress the ejected body ejected from the end face of the battery cell 1 in which an abnormality has occurred from leaking to the outside from the boundary between the end holding part 6 and the cell covering part 7.

さらに、図3に示す閉塞プレート31は、嵌合凸部33の表面であって、電池セル1の端面と対向する位置にリング状の凸条34を設けている。リング状の凸条34は円形状であって、端面プレート部21の開口部22に設けたストッパ部24の内形に沿う外形としている。この閉塞プレート31は、ストッパ部24の内面にリング状の凸条34を隙間なく連結させて、この部分から電池セル1の端面から噴出される噴出体が外部に漏れるのを抑制できる。 Furthermore, the closure plate 31 shown in FIG. 3 has a ring-shaped protrusion 34 on the surface of the fitting protrusion 33 at a position facing the end surface of the battery cell 1. The ring-shaped protrusion 34 has a circular shape, and has an outer shape that follows the inner shape of the stopper portion 24 provided in the opening 22 of the end plate portion 21. This closing plate 31 connects a ring-shaped protrusion 34 to the inner surface of the stopper portion 24 without a gap, thereby suppressing the ejected body ejected from the end face of the battery cell 1 from leaking to the outside from this portion.

以上の電池ホルダ2は、端面プレート部21の凹部23において、開口部22から表出する電池セル1の電極端子13にリード板50を接続すると共に、端面プレート部21の外側面に閉塞プレート31が積層されて固定される。この状態でリード板50は端面プレート部21と閉塞プレート31との間に挟着されて、電池ホルダ2に封止される。 In the battery holder 2 described above, the lead plate 50 is connected to the electrode terminal 13 of the battery cell 1 exposed from the opening 22 in the recess 23 of the end plate 21, and the closing plate 31 is attached to the outer surface of the end plate 21. are stacked and fixed. In this state, the lead plate 50 is sandwiched between the end plate portion 21 and the closing plate 31 and sealed in the battery holder 2.

電池ホルダ2は、絶縁材料である熱可塑性樹脂等の樹脂によって成形されている。また電池ホルダ2は、絶縁材料である熱硬化性樹脂でも良く、好ましくは難燃性に優れた樹脂製とすることができる。このような樹脂として、例えば、PC(ポリカーボネート)やPP(ポリプロピレン)が使用できる。電池ホルダ2は、端部保持部6と中間保持部8を同じ樹脂で成形している。またセル被覆部7も同じ樹脂で形成してもよい。またセル被覆部7を電池ホルダ2の一部としてもよい。樹脂製の電池ホルダ2は、中間保持部8や端部保持部6、セル被覆部7をそれぞれ別部材として成形することも、これらの一部を一体成形することもできる。また中間保持部8を別部材として成形する場合、ウレタン系樹脂で成形しても良い。 The battery holder 2 is molded from resin such as thermoplastic resin, which is an insulating material. Further, the battery holder 2 may be made of a thermosetting resin which is an insulating material, preferably a resin having excellent flame retardancy. As such a resin, for example, PC (polycarbonate) or PP (polypropylene) can be used. In the battery holder 2, the end holding portion 6 and the intermediate holding portion 8 are molded from the same resin. Further, the cell covering portion 7 may also be formed of the same resin. Further, the cell covering portion 7 may be a part of the battery holder 2. In the battery holder 2 made of resin, the intermediate holding part 8, the end holding part 6, and the cell covering part 7 can be molded as separate members, or a part of these can be molded integrally. Further, when the intermediate holding portion 8 is molded as a separate member, it may be molded from urethane resin.

樹脂製のセル被覆部7は、電池セル1の端面と対向する被覆領域32の厚さを調整して、電池セル1から噴出される噴出体のエネルギーの消費状態を調整する。セル被覆部7は、被覆領域32を厚くすることで、炎による延焼が電池ホルダ2に及ぶのを有効に防止できる。また、セル被覆部7は、被覆領域32を薄くすることで、炎のエネルギーで変質しやすくして隣接する電池セル1への類焼を抑制できる。したがって、セル被覆部7は、これ等のことを考慮して最適な厚さに設計される。セル被覆部7は、例えば、使用される電池セル1の種類や容量、セル被覆部7に使用される樹脂の材質等により最適な厚さに設計される。セル被覆部7は、例えば、電池セル1として容量を4Ahとするリチウムイオン二次電池を使用し、セル被覆部7をポリカーボネートで成形する場合、被覆領域32の厚さを0.5~3.0mmとして効率よく噴出体のエネルギーを低減できる。 The cell covering portion 7 made of resin adjusts the thickness of the covering region 32 facing the end face of the battery cell 1 to adjust the energy consumption state of the ejected body ejected from the battery cell 1. The cell covering portion 7 can effectively prevent the spread of fire from reaching the battery holder 2 by making the covering region 32 thick. Further, by making the covering region 32 thin, the cell covering portion 7 can be easily altered by the energy of the flame, thereby suppressing the spread of fire to the adjacent battery cells 1. Therefore, the cell covering portion 7 is designed to have an optimal thickness in consideration of these matters. The cell covering portion 7 is designed to have an optimal thickness depending on, for example, the type and capacity of the battery cell 1 used, the material of the resin used for the cell covering portion 7, and the like. For example, when a lithium ion secondary battery having a capacity of 4Ah is used as the battery cell 1 and the cell covering portion 7 is molded from polycarbonate, the thickness of the covering region 32 is set to 0.5 to 3.5 mAh. By setting the diameter to 0 mm, the energy of the ejector can be efficiently reduced.

ただ、電池ホルダは、端部保持部を樹脂製として、セル被覆部を金属製とすることもできる。金属製のセル被覆部は、所定の厚さの金属板とすることができる。このような金属板として、鉄、アルミニウム、銅等が使用できる。金属板からなるセル被覆部は、表面に絶縁塗料を塗布して絶縁することができる。金属板からなるセル被覆部も、電池セルから噴出される噴出体のエネルギーで溶融され、あるいは変形される厚さとする。 However, in the battery holder, the end holding portion may be made of resin and the cell covering portion may be made of metal. The metal cell covering portion can be a metal plate having a predetermined thickness. Iron, aluminum, copper, etc. can be used as such a metal plate. The cell covering portion made of a metal plate can be insulated by applying an insulating paint to the surface. The cell covering portion made of a metal plate is also thick enough to be melted or deformed by the energy of the ejected body ejected from the battery cell.

以上の電池ホルダ2は、各ホルダユニット2Aの端部保持部6で電池セル1の端部を保持する状態、すなわち、対向する端面プレート部21に設けた開口部22に電池セル1の両端部を挿入する状態で一対のホルダユニット2Aを連結して、電池セル1を定位置に保持している。一対のホルダユニット2Aは、一方の端面プレート部21の端部に設けた第1ボス28に連結ネジ38を挿通すると共に、他方の端面プレート部21の端部に設けた第2ボス29に連結ネジ38をねじ込むことで連結して固定される。ただ、一対のホルダユニットは、係止構造で連結し、あるいは接着して連結し、あるいはこれ等を組み合わせて連結することもできる。 The battery holder 2 described above is in a state where the ends of the battery cells 1 are held by the end holding parts 6 of each holder unit 2A, that is, both ends of the battery cells 1 are held in the openings 22 provided in the opposing end plate parts 21. A pair of holder units 2A are connected in a state where the battery cell 1 is inserted, and the battery cell 1 is held in a fixed position. The pair of holder units 2A are connected to a second boss 29 provided at the end of the other end plate 21 by inserting a connecting screw 38 into a first boss 28 provided at the end of the other end plate 21. They are connected and fixed by screwing in the screws 38. However, the pair of holder units can be connected by a locking structure, by adhesive, or by a combination of these.

以上の電池ホルダ2の端部保持部6は、電池セル1の端部を挿入して保持するために、端面プレート部21に複数の開口部22を開口して設けている。この電池ホルダ2は、一対のホルダユニット2Aで複数の電池セル1の両端部を保持して定位置に配置する。この電池ホルダ2は、各電池セル1の中間部分を被覆することなく表出させる状態で定位置に保持する。この電池ホルダ2は、簡単な構造として軽量にできる。
(リード板50)
The end holding portion 6 of the battery holder 2 described above is provided with a plurality of openings 22 in the end plate portion 21 in order to insert and hold the end portion of the battery cell 1. This battery holder 2 holds both ends of a plurality of battery cells 1 in a fixed position with a pair of holder units 2A. This battery holder 2 holds the intermediate portion of each battery cell 1 in a fixed position in a state where it is exposed without being covered. This battery holder 2 has a simple structure and can be made lightweight.
(Lead plate 50)

リード板50は、端部保持部6に形成された凹部23に配置されて、複数の電池セル1の電極端子13に接続される。リード板50は、電池セル1の電極端子13にスポット溶接やレーザ溶接等の方法で溶接して接続される。リード板50には、電気導電および熱伝導のよい材質が使用され、表面をニッケル等のメッキをした鉄板、ニッケル板、銅板、アルミニウム板等の金属板が好適に使用できる。電池ホルダ2は、各ホルダユニット2Aの端面プレート部21に、各々3枚のリード板50を配置して、電池セル1の電極端子13に接続している。
(連結部52)
The lead plate 50 is placed in the recess 23 formed in the end holding portion 6 and connected to the electrode terminals 13 of the plurality of battery cells 1 . The lead plate 50 is welded and connected to the electrode terminal 13 of the battery cell 1 by a method such as spot welding or laser welding. The lead plate 50 is made of a material with good electrical conductivity and thermal conductivity, and metal plates such as iron plates, nickel plates, copper plates, and aluminum plates whose surfaces are plated with nickel or the like can be suitably used. In the battery holder 2, three lead plates 50 are arranged on the end plate portion 21 of each holder unit 2A, and are connected to the electrode terminals 13 of the battery cells 1.
(Connection part 52)

図2、図3に示すリード板50は、多段多列に配置される複数の電池セル1を直列と並列に接続している。このリード板50は、複数の電池セル1を直列と並列に接続するために、電池セル1の電極端子13に接続される複数の接続部51と、複数の接続部51を連結してなる連結部52とを備えている。リード板50は、2段2列に配置された4本の電池セル1を2直列2並列に接続するリード板50Aと、互いに直列に接続される複数の電池セル1の両端に接続されて、2本の電池セル1を並列に接続するリード板50Bとを備えている。 The lead plate 50 shown in FIGS. 2 and 3 connects a plurality of battery cells 1 arranged in multiple stages and rows in series and in parallel. This lead plate 50 is a connection formed by connecting a plurality of connection parts 51 connected to the electrode terminals 13 of the battery cells 1 and a plurality of connection parts 51 in order to connect the plurality of battery cells 1 in series and in parallel. 52. The lead plate 50 is connected to a lead plate 50A that connects four battery cells 1 arranged in two stages and two rows in two series and two parallels, and to both ends of a plurality of battery cells 1 that are connected in series to each other. It includes a lead plate 50B that connects two battery cells 1 in parallel.

リード板50Aは、2段2列に配置された4本の電池セル1の電極端子13に対向して配置される4個の接続部51を備えており、これらの接続部51を隣接する接続部51の間に設けた4つの連結部52で連結している。また、リード板50Bは、2本の電池セル1の電極端子13に対向して配置される2個の接続部51を備えており、これらの接続部51を隣接する接続部51の間に設けた連結部52で連結している。さらに、リード板50Bは、出力用の出力リード部55を備えている。リード板50Bに設けた出力リード部55は、端部保持部6とセル被覆部7の間から外部に引き出されている。
(溝部53)
The lead plate 50A includes four connection parts 51 arranged to face the electrode terminals 13 of the four battery cells 1 arranged in two stages and two rows, and these connection parts 51 are connected to adjacent connections. They are connected by four connecting parts 52 provided between the parts 51. Further, the lead plate 50B includes two connecting portions 51 arranged to face the electrode terminals 13 of the two battery cells 1, and these connecting portions 51 are provided between adjacent connecting portions 51. They are connected by a connecting portion 52. Further, the lead plate 50B includes an output lead portion 55 for output. The output lead portion 55 provided on the lead plate 50B is drawn out from between the end holding portion 6 and the cell covering portion 7.
(Groove 53)

さらに、リード板50は、凹部23に形成される区画壁26を案内するために、接続部51の間に設けた連結部52を溝状に折曲して溝部53を形成している。リード板50Bは、2つの接続部51の間に直線状の溝部53を形成しており、この溝部53に区画壁26を案内できるようにしている。リード板50Aは、4つの接続部51の間に4つの溝部53を形成しており、これらの溝部53を十字状に交差する方向に形成して、十字状に交差する区画壁26を案内できるようにしている。さらに、リード板50Aは、交差する区画壁26の交差部27と対向する位置に貫通孔54を開口している。このリード板50Aは、交差部27と対向する位置に貫通孔54を開口することで、複数の溝部53を十字状に交差する方向に簡単に形成できる。上記のリード板50は、接続部51の間に設けた溝部53を区画壁26に配置することで、リード板50の連結部52を区画壁26に沿って配置しながら、複数の接続部51を電池セル1の電極端子13に接近させて確実に電気接続できる。また、溝部53を区画壁26に案内することで、リード板50を定位置に位置決めできる特徴もある。 Furthermore, in order to guide the partition wall 26 formed in the recess 23, the lead plate 50 has a groove 53 formed by bending a connecting portion 52 provided between the connecting portions 51 into a groove shape. The lead plate 50B has a linear groove 53 formed between the two connecting portions 51, so that the partition wall 26 can be guided into the groove 53. The lead plate 50A has four grooves 53 formed between the four connecting portions 51, and these grooves 53 are formed in criss-cross directions to guide the cross-shaped partition walls 26. That's what I do. Further, the lead plate 50A has a through hole 54 at a position facing the intersection 27 of the intersecting partition walls 26. In this lead plate 50A, a plurality of grooves 53 can be easily formed in cross-shaped directions by opening the through holes 54 at positions facing the intersections 27. The above-mentioned lead plate 50 has grooves 53 provided between the connecting parts 51 arranged in the partition wall 26, so that the connecting parts 52 of the lead plate 50 are arranged along the partition wall 26 while the plurality of connecting parts 51 can be brought close to the electrode terminal 13 of the battery cell 1 to ensure electrical connection. Another feature is that the lead plate 50 can be positioned at a fixed position by guiding the groove 53 to the partition wall 26.

図2~図3に示すリード板50Aは2段2列に配置された4本の電池セル1の電極端子13を接続するが、リード板は、多直列多並列に配置する電池の本数を限定しない。リード板は、3段2列に配置された6本の電池セルを接続することも、4段2列に配置された8本の電池セルを接続することもできる。
(電池組立10)
The lead plate 50A shown in FIGS. 2 and 3 connects the electrode terminals 13 of four battery cells 1 arranged in two stages and two rows, but the lead plate limits the number of batteries arranged in multiple series and multiple parallels. do not. The lead plate can connect six battery cells arranged in three stages and two rows, or can connect eight battery cells arranged in four stages and two rows.
(Battery assembly 10)

図1~図5に示す電池ホルダ2は、複数の電池セル1を端部保持部6で定位置に保持し、端部保持部6に設けた凹部23に配置される複数の電池セル1の電極端子13をリード板50で接続し、さらに、端部保持部6の表面に閉塞プレート31を固定して、電池セル1の端面側をセル被覆部7で被覆して電池組立10としている。 The battery holder 2 shown in FIGS. 1 to 5 holds a plurality of battery cells 1 in a fixed position with an end holding part 6, and holds a plurality of battery cells 1 in a recess 23 provided in the end holding part 6. Electrode terminals 13 are connected by lead plates 50, and further, a closing plate 31 is fixed to the surface of the end holding part 6, and the end face side of the battery cell 1 is covered with the cell covering part 7 to form the battery assembly 10.

図2~図5に示す電池組立10は、複数の電池セル1を平行な姿勢として、多段多列に並べて電池ホルダ2で定位置に配置している。本実施例の電池パック100は、10本の電池セル1を2段5列に並べており、これ等の電池セル1を5直列2並列に電気接続している。ただ、本発明は、収納する電池セル1の本数を特定せず、また、多段多列に配列する構造にも特定しない。 In the battery assembly 10 shown in FIGS. 2 to 5, a plurality of battery cells 1 are arranged in parallel in multiple stages and rows, and are placed in a fixed position by a battery holder 2. The battery pack 100 of this embodiment has ten battery cells 1 arranged in two stages and five rows, and these battery cells 1 are electrically connected in five series and two parallels. However, the present invention does not specify the number of battery cells 1 to be accommodated, nor does it specify the structure in which they are arranged in multiple rows and stages.

なお図1~図5に示す電池パック100は、従来のような電池ホルダと外装ケースの二重構造とせず、電池ホルダそのものを外装ケースに兼用している。これにより、一層の小型軽量化とコスト削減とが図られる。ただ本発明は、電池セルの意図しない延焼を回避することを目的とするものであり、上述した電池ホルダと外装ケースの一体構造に限らず、電池ホルダの外部に別途外装ケースを設ける二重構造としてもよいことはいうまでもない。
(排気穴)
Note that the battery pack 100 shown in FIGS. 1 to 5 does not have a dual structure of a battery holder and an exterior case as in the conventional case, but uses the battery holder itself as the exterior case. This allows for further reduction in size and weight and cost. However, the present invention aims to avoid unintentional spread of fire to battery cells, and is not limited to the above-mentioned integrated structure of the battery holder and exterior case, but also has a double structure in which a separate exterior case is provided outside the battery holder. It goes without saying that this is a good idea.
(exhaust hole)

電池セル1は、凸部電極を設けた封口板3に排気穴を設けて、この排気穴に安全弁を設けている。この電池セル1は、過充電や内部短絡等により電池セルの内圧が仮に異常に上昇することがあっても、安全弁を開弁して内部のガスを排気穴から排気することで、安全性を高めている。このような安全弁は、一般に電池セルの正極側に設けている。 In the battery cell 1, an exhaust hole is provided in a sealing plate 3 provided with a convex electrode, and a safety valve is provided in this exhaust hole. This battery cell 1 maintains safety even if the internal pressure of the battery cell rises abnormally due to overcharging, internal short circuit, etc., by opening the safety valve and exhausting the internal gas from the exhaust hole. It's increasing. Such a safety valve is generally provided on the positive electrode side of a battery cell.

一方で、いずれかの電池セルから万一、高圧のガスや炎等の噴出体が放出されることがあると、噴出体の高温によって他の電池セルに悪影響を与えることが懸念される。噴出体の放出時間は比較的短時間であり、また放出された噴出体は距離の二乗に反比例して圧力や温度は低減されるものの、図6の断面図に示すように隣接する電池セル1においては、比較的距離が短いことから、矢印で示すように噴出体が流入して、噴出体の高温や高圧に直接晒される懸念がある。特に円筒形の電池セルの場合は、外装缶11の開口部に絶縁性樹脂を介して封口板3をかしめて固定しているため、急激に加熱されるとかしめの接合部分である絶縁性樹脂に悪影響を与えることが懸念される。
(隙間閉塞壁26A)
On the other hand, if a jet of high-pressure gas, flame, or the like is released from one of the battery cells, there is a concern that the high temperature of the jet may adversely affect other battery cells. Although the ejection time of the ejected body is relatively short, and the pressure and temperature of the ejected body are reduced in inverse proportion to the square of the distance, as shown in the cross-sectional view of FIG. Because the distance is relatively short, there is a concern that the ejected body will flow in as shown by the arrow and be directly exposed to the high temperature and pressure of the ejected body. In particular, in the case of cylindrical battery cells, the sealing plate 3 is fixed to the opening of the outer can 11 by caulking through an insulating resin, so if it is heated rapidly, the insulating resin at the caulked joint part There are concerns that it may have a negative impact on
(Gap closing wall 26A)

そこで本実施形態においては、何れか一の電池セルから噴出体が排出されることがあっても、隣接する電池セルへの影響を抑制するよう、隙間閉塞壁26Aを設けている。図4~図5の断面図に示すように、電池ホルダ2は、セル被覆部7と対向する面において、セル被覆部7に向かって当接するように突出する隙間閉塞壁26Aを形成している。これにより、隣接する電池セル1同士の間に隙間閉塞壁26Aを設けることで、図5の拡大断面図に示すように、右側の電池セル1Aから高温の噴出体が排出される状態となっても、左側の電池セル1Bに噴出体が移動する事態を隙間閉塞壁26Aで阻むことができる。この隙間閉塞壁26Aは、リード板50で接続された隣接する電池セル1同士の間に介在させている。また隙間閉塞壁26Aは、区画壁26の上面から突出させている。このため区画壁26の上面は同一平面でなく、隙間閉塞壁26Aを設けた区画壁26の上面のみが高くなっている。なお隙間閉塞壁26Aは、セル被覆部7と完全に密着させることを要さず、噴出体を堰き止められる程度に保持されていれば足りる。すなわち、気密に閉塞されていることを要しない。 Therefore, in this embodiment, a gap closing wall 26A is provided so that even if the ejected body is discharged from any one battery cell, the influence on the adjacent battery cells is suppressed. As shown in the cross-sectional views of FIGS. 4 and 5, the battery holder 2 forms a gap closing wall 26A that protrudes so as to come into contact with the cell covering part 7 on the surface facing the cell covering part 7. . As a result, by providing the gap closing wall 26A between adjacent battery cells 1, a state is created in which high-temperature ejected bodies are discharged from the right battery cell 1A, as shown in the enlarged cross-sectional view of FIG. Also, the gap closing wall 26A can prevent the ejected body from moving to the left battery cell 1B. This gap closing wall 26A is interposed between adjacent battery cells 1 connected by lead plates 50. Further, the gap closing wall 26A is made to protrude from the upper surface of the partition wall 26. Therefore, the upper surface of the partition wall 26 is not the same plane, and only the upper surface of the partition wall 26 provided with the gap closing wall 26A is higher. Note that the gap closing wall 26A does not need to be in complete contact with the cell covering portion 7, and it is sufficient if it is held to the extent that the ejected body can be dammed up. That is, it does not need to be airtightly closed.

また上述の通り電池セル1は、正極側に安全弁を設けている。よって、噴出体が放出されることがあるのは正極側となる。そこで、電池セルの正極側が他の電池セルと隣接している部位に、隙間閉塞壁26Aをこれら電池セル1同士の間に介在させるように配置している。このように、安全弁を設けた正極側に隙間閉塞壁26Aを設けることで、万一安全弁が開放されても、安全弁から排出された高温の噴出体が隣接する電池セルに流れ込む事態を隙間閉塞壁26Aで抑制でき、安全性が高められる。 Further, as described above, the battery cell 1 is provided with a safety valve on the positive electrode side. Therefore, the ejected body may be ejected from the positive electrode side. Therefore, a gap closing wall 26A is disposed between the battery cells 1 at a portion where the positive electrode side of the battery cell is adjacent to another battery cell. In this way, by providing the gap closing wall 26A on the positive electrode side where the safety valve is provided, even if the safety valve is opened, the gap closing wall will prevent the high temperature ejected material discharged from the safety valve from flowing into the adjacent battery cell. It can be suppressed with 26A, increasing safety.

言い換えると、負極と隣接する電池セル同士の間には、隙間閉塞壁を設けない構成としてもよい。一般に負極側には安全弁がないため、ここから高圧の噴出体が漏れる事態が想定されないこと、及び一般に負極側では一体の金属板で外装缶が形成されており、封口板等の別部材をかしめることがないため、保護すべき接合部分が存在しないからである。図2に示す電池パック100では、正極同士が隣接する間にのみ、隙間閉塞壁26Aを設けている。このような構成とすることで、正極側から高圧ガス等の噴出体が排出されることがあっても、排出する側として捉えた場合に、隣接する電池セルの正極側に噴出体が流れ込むことを防ぎ、また排出を受ける側として捉えた場合に、噴出体に晒される事態を回避して、封口板3の接合部分を保護することができる利点が得られる。 In other words, a structure may be adopted in which no gap closing wall is provided between the negative electrode and adjacent battery cells. Generally, there is no safety valve on the negative electrode side, so there is no possibility of a high-pressure ejected body leaking from there.In general, on the negative electrode side, the outer can is formed of a single metal plate, and separate parts such as a sealing plate are not required. This is because there are no joints to protect because there is no tightening. In the battery pack 100 shown in FIG. 2, a gap closing wall 26A is provided only between the positive electrodes adjacent to each other. With this configuration, even if ejected bodies such as high-pressure gas are discharged from the positive electrode side, when considered as the ejecting side, the ejected bodies will not flow into the positive electrode side of the adjacent battery cell. Moreover, when viewed as a side receiving discharge, an advantage can be obtained that the joint portion of the sealing plate 3 can be protected from being exposed to the ejected body.

また上述の通り電池ホルダ2は、この電池ホルダ2で保持する電池セル1がリード板50と面する部位を開口させると共に、この開口部に格子状の区画壁26を設けている。この区画壁26の上面に隙間閉塞壁26Aを設けたことで、区画壁26で電池ホルダ2の開口部を補強すると共に、この区画壁26の上面を部分的に突出させて隙間閉塞壁26Aを形成したことで、熱暴走時の安全対策のための構造にも利用して構成を共通化、簡素化できる利点も得られる。 Further, as described above, the battery holder 2 has an open portion where the battery cell 1 held by the battery holder 2 faces the lead plate 50, and a lattice-shaped partition wall 26 is provided in this opening. By providing the gap closing wall 26A on the upper surface of this partition wall 26, the opening of the battery holder 2 is reinforced by the partition wall 26, and the upper surface of this partition wall 26 is partially protruded to close the gap closing wall 26A. By forming this structure, there is an advantage that the structure can be used as a safety measure against thermal runaway, and the structure can be made common and simplified.

以上の通り端部保持部6は、区画壁26の上面に、部分的に隙間閉塞壁26Aを突出させている。これに応じて、リード板50は、区画壁26の上面と合致するように連結部52を凸状に折曲している。すなわち、リード板50の連結部52は、区画壁26の上面形状と対応させて、隙間閉塞壁26Aを設けた部分では連結部52をより高く、それ以外の部分では低くなるように、折曲させている。 As described above, the end holding portion 6 has the gap closing wall 26A partially protruding from the upper surface of the partition wall 26. Accordingly, the connecting portion 52 of the lead plate 50 is bent into a convex shape so as to match the upper surface of the partition wall 26 . That is, the connecting portion 52 of the lead plate 50 is bent so as to correspond to the upper surface shape of the partition wall 26, so that the connecting portion 52 is higher in the portion where the gap closing wall 26A is provided, and lower in other portions. I'm letting you do it.

ただ、この構成ではリード板の配置姿勢に方向性が生じる。例えば図2に示すように、正極が上向きの電池セルが2本、負極が上向きの電池セルが2本の、計4本の電池セルを隣接させた状態で、これら4本の電池セル1を接続するリード板50において生じる、4つの電池セル同士の間の内、一のみに隙間閉塞壁26Aが設けられている構成において、電池セル1にリード板50を接合する際の、リード板50の姿勢を考える。この場合、矩形状のリード板を4本の電池セル上に配置する姿勢として、回転方向に4つの姿勢があり得る。この内、一の姿勢のみが、隙間閉塞壁26Aと高い連結部52Aとを一致させた正しい姿勢となり、他の姿勢では正しくリード板を固定できなくなる。このため、電池パックの組立時にリード板が正しい姿勢となるように調整しなければならない。そこで図2の例では、リード板50の連結部52を、一方向(図において縦方向)においては高くした連結部52A、これと交差する方向(図において横方向)においては低くした連結部52Bとしている。いいかえると、4つの連結部52の内、2つの連結部52Aを高くし、かつこれらを一直線上に配置している。このリード板50であれば、2つの姿勢で電池セルと正しく接合できるため、組立時のミスを低減できる利点が得られる。またこの場合、負極同士の間に位置する区画壁26の上面が、リード板50の連結部52Aとの間に隙間が生じることとなるが、元々、区画壁26の上面とセル被覆部7との間に隙間が形成されている構成であり、また負極板同士が隣接する部位においては、熱暴走時に噴出体が排出される事態が想定されないため、問題とならない。 However, in this configuration, there is a directionality in the arrangement posture of the lead plate. For example, as shown in FIG. 2, when a total of four battery cells, two battery cells with positive electrodes facing upward and two battery cells with negative electrodes facing upward, are placed adjacent to each other, these four battery cells 1 are In a configuration in which a gap closing wall 26A is provided between only one of the four battery cells that occur in the lead plate 50 to be connected, when the lead plate 50 is joined to the battery cell 1, Think about your posture. In this case, there may be four orientations in the rotational direction in which the rectangular lead plate is placed on the four battery cells. Among these, only one of the postures is a correct posture in which the gap closing wall 26A and the high connecting portion 52A are aligned, and the lead plate cannot be fixed correctly in the other postures. Therefore, when assembling the battery pack, it is necessary to adjust the lead plates so that they are in the correct orientation. Therefore, in the example of FIG. 2, the connecting portion 52 of the lead plate 50 is a connecting portion 52A that is raised in one direction (vertical direction in the figure), and a connecting portion 52B that is lower in the direction crossing this (horizontal direction in the figure). It is said that In other words, two of the four connecting parts 52, 52A, are made higher and are arranged in a straight line. With this lead plate 50, it is possible to correctly connect the battery cells in two positions, which provides the advantage of reducing errors during assembly. In this case, a gap will be created between the top surface of the partition wall 26 located between the negative electrodes and the connecting portion 52A of the lead plate 50, but originally the top surface of the partition wall 26 and the cell covering portion 7 This is a configuration in which a gap is formed between the negative electrode plates, and in a region where the negative electrode plates are adjacent to each other, it is not expected that ejected bodies will be ejected during thermal runaway, so this does not pose a problem.

以上のように、電池セル1同士をリード板50で電気的に接続しつつも、隙間閉塞壁26Aを配置することで、一方の電池セルから高温の噴出体が排出される状態となっても、他方の電池セルに流れ込む事態を抑制できる。
[実施形態2]
As described above, by arranging the gap closing wall 26A while electrically connecting the battery cells 1 to each other with the lead plate 50, even if a high temperature ejected body is discharged from one battery cell, , it is possible to suppress the situation where the liquid flows into the other battery cell.
[Embodiment 2]

以上の例では、隙間閉塞壁26Aが、リード板50を介してセル被覆部7に当接されるように構成した例を説明した。ただ本発明はこの構成に限らず、隙間閉塞壁をセル被覆部と直接当接させるように構成してもよい。このような例を実施形態2に係る電池パック200として、図7~図8に示す。これらの図において、図7は実施形態2に係る電池パック200の分解斜視図、図8はこの電池パック200の要部拡大垂直断面図を、それぞれ示している。なお、これらの図に示す電池パック200において、上述した実施形態1と同様の部材については同じ符号を付して、詳細説明を適宜省略する。
(スリット56)
In the above example, an example was explained in which the gap closing wall 26A was configured to abut against the cell covering portion 7 via the lead plate 50. However, the present invention is not limited to this configuration, and may be configured such that the gap closing wall is brought into direct contact with the cell covering portion. Such an example is shown in FIGS. 7 and 8 as a battery pack 200 according to the second embodiment. In these figures, FIG. 7 shows an exploded perspective view of a battery pack 200 according to the second embodiment, and FIG. 8 shows an enlarged vertical cross-sectional view of a main part of this battery pack 200. In the battery pack 200 shown in these figures, the same members as those in the first embodiment described above are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.
(slit 56)

図7に示すリード板50は、スリット56を形成している。そしてこのスリット56が隙間閉塞壁26Aに配置される姿勢として、リード板50を電池セル1に固定している。このように、スリット56の間に隙間閉塞壁26Aを通すように配置することで、図8の断面図に示すように、リード板50を介在させずに隙間閉塞壁26Aを直接セル被覆部7に当接させることが可能となる。図7に示すように、リード板50の接続部51は、スリット56を設けた部分では電気的に接続されないものの、隙間閉塞壁26Aを設けていない区画壁26の上面を連結部52で連結することで、4つの接続部51は電気的に接続されており、4本の電池セル1同士は同電位に維持される。 The lead plate 50 shown in FIG. 7 has a slit 56 formed therein. The lead plate 50 is fixed to the battery cell 1 with the slit 56 arranged in the gap closing wall 26A. In this way, by arranging the gap closing wall 26A to pass between the slits 56, the gap closing wall 26A can be directly connected to the cell covering portion 7 without intervening the lead plate 50, as shown in the cross-sectional view of FIG. It becomes possible to make it come into contact with. As shown in FIG. 7, the connecting portion 51 of the lead plate 50 is not electrically connected in the portion where the slit 56 is provided, but connects the upper surface of the partition wall 26 where the gap closing wall 26A is not provided with the connecting portion 52. Thus, the four connection parts 51 are electrically connected, and the four battery cells 1 are maintained at the same potential.

以上のように、隣接する電池セル1同士の間に隙間閉塞壁26Aを設けたことで、万一一の電池セルから高温のガスが排出される状態となっても、隣接する他方の電池セルの端面側への流入を阻むことで類焼のリスクを低減できる。 As described above, by providing the gap closing wall 26A between adjacent battery cells 1, even in the unlikely event that high temperature gas is discharged from the battery cell, the other adjacent battery cell By blocking the flow of the metal to the end face side, the risk of secondary fire can be reduced.

本発明に係る電池パックは、電池セルの異常時に電池セルの端面から噴出される噴出体による延焼や類焼を抑制して安全性を高めた電池パックとして、電動工具、電動アシスト自転車、電動バイク、電動三輪車、電動カート、クリーナー、電動ブロワーなどの電源として、さらには家庭や店舗などでの蓄電用として好適に利用できる。 The battery pack according to the present invention can be used as a battery pack that improves safety by suppressing the spread of fire or similar fire caused by ejected bodies ejected from the end faces of battery cells when a battery cell is abnormal. It can be suitably used as a power source for electric tricycles, electric carts, cleaners, electric blowers, etc., as well as for storing electricity in homes and stores.

100、200…電池パック
1、1A、1B…電池セル
2…電池ホルダ
2A…ホルダユニット
3…封口板
6…端部保持部
7…セル被覆部
8…中間保持部
10…電池組立
11…外装缶
13…電極端子
21…端面プレート部
22…挿入孔
23…凹部
24…ストッパ部
25…絶縁壁
26…区画壁
26A…隙間閉塞壁
27…交差部
28…第1ボス
29…第2ボス
31…閉塞プレート
32…被覆領域
33…嵌合凸部
34…凸条
35…形成凹部
38…連結ネジ
39…止ネジ
50、50A、50B…リード板
51…接続部
52…連結部;52A…高い連結部;52B…低い連結部
53…溝部
54…貫通孔
55…出力リード部
56…スリット
100, 200...Battery pack 1, 1A, 1B...Battery cell 2...Battery holder 2A...Holder unit 3...Sealing plate 6...End holding part 7...Cell covering part 8...Intermediate holding part 10...Battery assembly 11...Exterior can 13... Electrode terminal 21... End plate part 22... Insertion hole 23... Recessed part 24... Stopper part 25... Insulating wall 26... Division wall 26A... Gap closing wall 27... Intersection part 28... First boss 29... Second boss 31... Closing Plate 32... Covering area 33... Fitting convex portion 34... Convex line 35... Forming recess 38... Connection screw 39... Set screw 50, 50A, 50B... Lead plate 51... Connection section 52... Connection section; 52A... High connection section; 52B...Low connecting part 53...Groove part 54...Through hole 55...Output lead part 56...Slit

Claims (8)

長手方向に延長された端面にそれぞれ正極と負極の電極端子を設けてなる複数の電池セルと、
前記複数の電池セルを長手方向に互いに平行な姿勢とし、かつ各電池セルの両端に設けられた電極端子を同一面状に配置する姿勢で保持する電池ホルダと、
隣接する電池セルの電極端子同士を接続するリード板と、
前記電池ホルダの、前記リード板を設けた面を覆うセル被覆部と、
を備える電池パックであって、
前記電池ホルダは、前記セル被覆部と対向する面において、該セル被覆部に向かって当接するように突出する隙間閉塞壁を有し、
前記電池ホルダは、該電池ホルダで保持する電池セルが前記リード板と面する部位を開口させる開口部を有すると共に、該開口部に格子状の交差部を設けており、
前記交差部の上面を部分的に突出させて、前記隙間閉塞壁を形成しており、
前記複数の電池セルは、それぞれ正極側に安全弁を設けており、
前記複数の電池セルの一が、その正極側を他の電池セルと隣接している部位において、該電池セル同士の間に前記隙間閉塞壁を配置してなる電池パック。
a plurality of battery cells each having a positive electrode terminal and a negative electrode terminal on an end face extending in the longitudinal direction;
a battery holder that holds the plurality of battery cells in a posture parallel to each other in the longitudinal direction and in a posture in which electrode terminals provided at both ends of each battery cell are arranged in the same plane;
A lead plate that connects the electrode terminals of adjacent battery cells,
a cell covering portion that covers a surface of the battery holder on which the lead plate is provided;
A battery pack comprising:
The battery holder has a gap closing wall that protrudes so as to come into contact with the cell covering portion on a surface facing the cell covering portion,
The battery holder has an opening that opens a portion where the battery cell held by the battery holder faces the lead plate, and the opening is provided with a grid-like intersection,
The upper surface of the intersection portion is partially protruded to form the gap closing wall ,
Each of the plurality of battery cells is provided with a safety valve on the positive electrode side,
A battery pack, wherein one of the plurality of battery cells has a positive electrode side adjacent to another battery cell, and the gap closing wall is arranged between the battery cells.
請求項1に記載される電池パックであって、
前記隙間閉塞壁が、前記リード板で接続された隣接する電池セル同士の間に介在されてなる電池パック。
The battery pack according to claim 1,
A battery pack in which the gap closing wall is interposed between adjacent battery cells connected by the lead plate.
請求項1又は2に記載される電池パックであって、
前記隙間閉塞壁が、前記リード板を介して前記セル被覆部に当接されてなる電池パック。
The battery pack according to claim 1 or 2,
A battery pack in which the gap closing wall is brought into contact with the cell covering portion via the lead plate.
請求項1又は2に記載される電池パックであって、
前記リード板が、スリットを形成しており、
前記隙間閉塞壁が、前記スリットに配置されるよう構成されてなる電池パック。
The battery pack according to claim 1 or 2,
The lead plate forms a slit,
A battery pack configured such that the gap closing wall is arranged in the slit.
請求項1~4のいずれか一項に記載される電池パックであって、
前記リード板が、外形を矩形状に形成されてなる電池パック。
The battery pack according to any one of claims 1 to 4,
A battery pack in which the lead plate has a rectangular outer shape.
請求項1~5のいずれか一項に記載される電池パックであって、
前記複数の電池セルが、正極同士が隣接されている部位において、該電池セル同士の間に前記隙間閉塞壁を配置してなる電池パック。
The battery pack according to any one of claims 1 to 5 ,
A battery pack in which the gap closing wall is arranged between the plurality of battery cells at a portion where the positive electrodes are adjacent to each other.
請求項1~のいずれか一項に記載される電池パックであって、
前記電池ホルダは、
前記複数の電池セルの中間を保持する中間保持部と、
前記複数の電池セルの端部を保持する端部保持部と
を備えてなる電池パック。
The battery pack according to any one of claims 1 to 6 ,
The battery holder includes:
an intermediate holding part that holds an intermediate portion of the plurality of battery cells;
A battery pack comprising: an end holding part that holds ends of the plurality of battery cells.
請求項1~のいずれか一項に記載される電池パックであって、
前記複数の電池セルは、外形が円筒形である電池パック。
The battery pack according to any one of claims 1 to 7 ,
A battery pack in which the plurality of battery cells have a cylindrical outer shape.
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