JPH103899A - バッテリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バッテリ同士の位置ずれを回避する。 【解決手段】 バッテリ１の左側面に配設された陽極部
２には、半球体形状の凸部３を形成する。一方、バッテ
リ１の右側面に配設された陰極部４には、上記凸部３が
圧嵌可能な半球体形状に切り欠かれた凹部５を形成す
る。これにより、複数のバッテリ１を並べる際に、凸部
３と凹部５とが相互に嵌り合い、各バッテリ１同士が位
置決めされると同時に直列に接続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、相互に接続可能な
バッテリに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電気自動車が開発が進むにつれて
大容量のバッテリに対する要求が高まってきている。通
常には、複数のバッテリを接続してゆく方式が採られる
のであるが、この場合にはバッテリを複数個整列させて
おき、そのもとでこれらバッテリポスト間を接続具によ
って順次つないでゆくような方法が採られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、電気
自動車のバッテリは複数個によって構成されるものが通
常であるため、限られた所定のスペース内に設置しよう
とすればそれぞれは整然と並んだ状態になっている必要
がある。しかし、従来であれば、自動車に搭載されるよ
うなバッテリは通常単体で使用され、複数個を並列して
使用するようなことは想定されていない。したがって、
従来のバッテリをそのまま用いて複数個を並列させよう
とすれば、位置ずれが避けられない。そこで、バッテリ
間を位置合わせするような煩わしい修正作業が強いられ
ることになっていた。特に、電気自動車の場合には、か
なりの数（例えば、１２Ｖのバッテリを約２０個程度）
のバッテリを接続するため、位置合わせ作業、ひいては
接続作業に多くの手間を要する。また、接続が完了した
後にもバッテリ群全体を何からの拘束手段によって固定
しておくことが考えられるが、このようにするにしても
自動車の振動が伝わったときの各バッテリ間の位置ずれ
は確実に回避されねばならない。本発明は、上記事情に
鑑みてなされたもので、その目的はバッテリ同士の位置
ずれを回避できるバッテリを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１のバッテリは、相互に接続可能なバッテリ
において、隣接するバッテリ同士を位置決めするための
位置決め機構を設けたことに特徴を有する。

【０００５】請求項２のバッテリは、請求項１記載のも
のにおいて、位置決め機構は、隣接する各バッテリの対
向面に形成された相互に嵌合可能な凸部と凹部であり、
かつその凸部と凹部の係合面が略半球面であることに特
徴を有する。

【０００６】請求項３のバッテリは、請求項１又は請求
項２記載のものにおいて、位置決め機構は、相互に接触
し合う各バッテリの電極部を構成することに特徴を有す
る。請求項４のバッテリは、請求項１記載のものにおい
て、位置決め機構は、隣接する各バッテリの対向面に形
成された相互に嵌合可能な凸部と凹部であるとともに相
互に接触し合う各バッテリの電極部を構成し、かつ凸部
と凹部とを互いに嵌合する方向に付勢する付勢手段を設
けたことに特徴を有する。

【０００７】

【本発明の作用・効果】請求項１の発明によれば、バッ
テリには位置決め機構が設けられているから、バッテリ
同士を位置決めした状態で並設させることができる。従
って、複数のバッテリを容易に接続することができ、接
続作業に費やされる作業時間が短縮できる。

【０００８】請求項２の発明によれば、バッテリ同士の
位置決めは凸部と凹部との係合によってなされる。しか
も、この凸部と凹部との係合面は半球面となっているか
ら、凹部に対してどの方向からでも凸部を係合させるこ
とができる。従って、バッテリ同士の位置決め作業が一
層容易になる。

【０００９】請求項３の発明によれば、位置決め機構は
各バッテリの電極部を構成している。従って、位置決め
機構と電極部とを別個に設ける必要がないから構成が簡
単化され、しかも位置決めがされると同時に各バッテリ
の電極部同士も接触させることができる。

【００１０】請求項４の発明によれば、各バッテリの電
極部が凸部と凹部をなしており、これを相互に嵌合させ
れば各バッテリ同士が位置決めされると同時に接続され
る。しかも、凸部と凹部とが互いに嵌合する方向に付勢
されていらから、接続状態における凸部と凹部間の接触
圧を高めることができ、導通状態が確実なものとなる。

【００１１】

【発明の実施の形態】

＜第１実施形態＞以下、本発明のバッテリを具体化した
一実施形態について図１及び図２を参照して説明する。
本実施形態のバッテリは電気自動車の動力用の電源とし
て使用されるものであり、使用する際には複数個が直列
に接続されてケース内に収容され、大容量の電源を構成
するようになっている。

【００１２】各バッテリは、通常自動車に使用される１
２Ｖの鉛蓄電池である。即ち、亜鉛材を陽極、銅材を陰
極とし、かつ希硫酸水溶液を電解液とする２Ｖのセルを
直列に６個接続して構成されるものである。なお、これ
らの構造については公知であるため、ここでは説明を省
略する。

【００１３】このバッテリ１の陽極部２は、図１中左側
面のほぼ中央部に配設されている。この陽極部２には、
隣接する他のバッテリ１に向けて突出する凸部３が形成
されており、その凸部３の形状は半球体形状とされてい
る。バッテリ１の陰極部４は、図１中右側面のほぼ中央
部に配設されている。この陰極部４の位置は隣接する他
のバッテリ１の陽極部２に対向する位置とされている。
また、この陰極部４には、上記陽極部２に形成された凸
部３に適合するような半球体形状に切り欠かれた凹部５
が形成されている。即ち、この凹部５には、凸部３のほ
ぼ全面が密接した状態で嵌め込まれるようになってお
り、凸部３と凹部５が完全に嵌合した状態では隣接する
バッテリ１同士の対向面は相互に密着した状態となる。
なお、この凸部３と凹部５が本発明にいう位置決め機構
に相当する。

【００１４】図２は、複数のバッテリ１を直列の接続状
態に保持するためのケース６である。このケース６は、
横長の箱形状をなしており、その上面には各バッテリ１
を出し入れするための開口６ａが形成されている。ま
た、ケース６内には、その両側（図２中、左右両側）に
ばね７，７を介して押さえ板８，８が配設されている。
これにより、直列に接続された複数のバッテリ１は押さ
え板８によって両側方から挟み込まれて並列した状態に
保持される。なお、バッテリ１を整列した状態に拘束す
るための手段としては、ケース６に限らず、バッテリ群
全体を緊締可能なベルトのようなものであってもよく、
要はバッテリ群全体が拘束されるものであれば、その形
式は問わない。

【００１５】次に、各バッテリ１を接続するための作業
について述べる。各バッテリ１を接続するには、ケース
６内にバッテリ１を収納すればよく、それには、ケース
６の上方から両押さえ板８を押し広げるようにして、バ
ッテリ１を図２中左側から順番に収納して行く。する
と、収納とともに、収納される側のバッテリ１の凸部３
が既に収納された状態にあるバッテリ１の凹部５に嵌り
込むから、バッテリ１同士は順番に位置決めされて行
く。また、凸部３が凹部５に嵌り合うことによって、各
バッテリ１の陽極部２と陰極部４とが電気的に接続さ
れ、各バッテリ１間は直列に接続されることになる。そ
して、全てのバッテリ１がケース６内に収納されれば接
続作業は終了し、各バッテリ１は位置決めされた状態か
つ直列に接続された状態で両側から押さえ板によって挟
み込まれて保持される。

【００１６】このように本実施形態は、各バッテリ１に
凸部３と凹部５とを設けたから、バッテリ１同士を容易
に位置決めすることができ、煩わしい位置合わせ作業が
不要となるため、バッテリ１同士の接続作業時間が短縮
できる。さらに、凸部３と凹部５との係合面は半球面を
なしているから、凹部５に対してどの方向からでも凸部
３を嵌合させることができ、位置決め作業が一層容易と
なる。また、凸部３と凹部５はそれぞれ各バッテリ１の
陽極部２と陰極部４でもあるから、つまり位置決め機構
と電極部とを兼用するものであるため、別個に設ける場
合に比較して構成が簡単になり、併せて電極間の接続の
ための作業工程も同時に進行するため、接続作業の効率
化に一層寄与する。

【００１７】＜第２実施形態＞上記第１実施形態では、
凸部３は単なる半球体形状をなしていたが、第２実施形
態では、凸部１１は図３に示すように半球体形状をなす
とともに、これを上下に二分割するように割溝１１ａが
入れられている。こうすることで、凸部１１は割溝１１
ａが閉じる方向へのすぼみ変形が許容される。その他の
部分については第１実施形態と同様であるため、ここで
は同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

【００１８】上記の構成に係る第２実施形態によれば、
凸部１１と凹部５を嵌合させたときには、割溝１１ａを
閉じる方向にすぼむ。従って、各バッテリ１が位置決め
されかつ直列に接続された状態では、凸部１１は凹部５
の内壁面に対して弾発力を作用させつつ凹部５に圧嵌さ
れるから、陽極部２と陰極部４間の導通状態が確実なも
のとなる。

【００１９】＜第３実施形態＞上記第１実施形態では、
位置決め機構は陽極部２に一体に形成された半球体形状
の凸部３とこれに嵌合可能な陰極部４の凹部５とから構
成されていたが、以下のようにしてもよい。即ち、本実
施形態では図４に示すように、陽極部２は半球体形状に
切り欠かれて受部２１とされており、そこには導電性の
金属部材からなる位置決め球体２２が嵌め込まれてい
る。さらに、受部２１に嵌め込まれた位置決め球体２２
が抜け落ちないように、受部２１はバッテリ１の左側面
より僅かに深く埋設され、かつ位置決め球体２２の半分
以下を左側面から突出させた状態で受け入れている。さ
らにまた、位置決め球体２２は受部２１に対して遊転可
能に嵌め込まれている

【００２０】一方、バッテリ１の右側面に配設された陰
極部４には、上記第１実施形態同様に半球体形状に切り
欠かれた凹部２３が形成されている。しかし、本実施形
態の凹部２３は、バッテリ１の左側面から突出する位置
決め球体２２の突出寸法に対応してその深さ寸法は上記
第１実施形態のものより僅かに浅く設定されている。な
お、その他の部分については第１実施形態と同様である
ため、ここでは同一部分には同一符号を付して説明を省
略する。

【００２１】これらにより、バッテリ１を上記第１実施
形態同様にしてケース６（図２参照）内に収納すると、
既に収納された状態にあるバッテリ１の右側面上を、収
納するバッテリ１の位置決め球体２２が収納動作に伴っ
て転動して行き、収納が完了した時点で位置決め球体２
２は既に収納された状態にある凹部２３に嵌まり込む。
従って、第１実施形態同様に、各バッテリ１は順番に位
置決めされかつ直列に接続されて行く。

【００２２】このように本実施形態では、各バッテリ１
を位置決めする際に、位置決め球体２２を隣接する他方
のバッテリ１の側面上に転動させながら行うことができ
るから、摩擦抵抗を少なくすることができる。したがっ
て、位置決め作業が円滑に行われ、バッテリ１同士の接
続作業は一層容易なものとなる。

【００２３】＜第４実施形態＞第３実施形態では、位置
決め球体２２は単に受部２１に嵌り込んでいるだけであ
ったが、本実施形態では、図５に示すように、位置決め
球体３１はコイルスプリング３２によって突出方向に付
勢されている。即ち、本実施形態では、陽極部２に形成
された受部３３は第２実施形態のものより深く切り欠か
れており、位置決め球体３１は突出方向（図５中、左右
方向）に僅かに変位するようになっている。また、陽極
部２には、この受部３３の最深部から内方に延びるバネ
収容室３４が形成されている。そして、このバネ収容室
３４内にはコイルスプリング３２が収容されており、位
置決め球体３１を常に突出する方向に付勢している。な
お、位置決め球体３１と陽極部２とはコイルスプリング
３２を介して電気的に導通状態とされている。

【００２４】一方、バッテリ１の右側面に配設された陰
極部４に形成された凹部３５の深さ寸法は、第３実施形
態のものよりさらに浅く設定されており、位置決め球体
３１をコイルスプリング３２の付勢力に抗して内方に押
し込みつつ位置決め球体３１と凹部と３５とが嵌合する
ようになっている。なお、その他の部分については第３
実施形態と同様であるため、ここでは同一部分には同一
符号を付して説明を省略する。

【００２５】これにより本実施形態では、位置決め球体
３１と凹部３５とが嵌合した状態、即ち、各バッテリ１
が位置決めされかつ直列に接続された状態において、位
置決め球体３１はコイルスプリング３２によって凹部３
５に押し当てられるから、凹部３５と位置決め球体３１
との接圧が高まり、各バッテリ１同士の位置決めかつ導
通状態が確実なものとなる。

【００２６】＜第５実施形態＞さらに、第４実施形態の
ものにおいて、図６に示すように、バッテリ１の右側面
に、上縁部から陰極部４の凹部３５にかけてガイド溝４
１を形成する。このガイド溝４１の幅は、バッテリ１の
左側面から突出する位置決め球体３１の一部が係合する
寸法であり、深さは凹部３５より僅かに浅く設定されて
いる。なお、その他の部分については第４実施形態と同
様であるため、ここでは同一部分には同一符号を付して
説明を省略する。

【００２７】これにより、各バッテリ１をケース６（図
２参照）に順番に収納する際、収納するバッテリ１側の
位置決め球体３１を既に収納された状態にあるバッテリ
１のガイド溝４１に係合させながら行うことができる。
即ち、バッテリ１を収納する際、位置決め球体３１はガ
イド溝４１に沿って凹部３５に案内されて行き、そし
て、バッテリ１がケース６内に完全に収納されると位置
決め球体３１は凹部３５に嵌り込んでバッテリ１同士は
位置決めされる。

【００２８】従って、本実施形態では、バッテリ１同士
の位置決め作業を円滑に行うことができるから、各バッ
テリ１の位置決め作業及び接続作業をより一層容易とす
ることができる。

【００２９】＜第６実施形態＞第１実施形態では、単に
陽極部２に半球体形状の凸部３を一体に形成するもので
あったが、本実施形態では、図７に示すように、陽極部
２はＬ字状に折曲げられた金属板片５１から構成され
る。即ち、バッテリ１の左側面のほぼ中央部分は断面Ｌ
字状に切り欠かれており、その切欠部５２に陽極部２で
あるＬ字状に屈曲する金属板片５１が配設されている。
この金属板片５１の下端部はバッテリ１内に差し込まれ
て固定された状態にある。また、金属板片５１の上端部
は、切欠部５２内から僅かに突出しており、内方向に撓
み変形可能とされている。さらに、この金属板片５１に
は、上端部に半球体形状の凸部５３が隣接するバッテリ
１に向けて突出形成されている。なお、その他の部分に
ついては第１実施形態と同様であるため、ここでは同一
部分には同一符号を付して説明を省略する。

【００３０】これにより、陽極部２側の凸部５３は、内
方に撓みつつ陰極部４側の凹部５に嵌り込む。従って、
凸部５３と凹部５とが嵌り合った状態、即ち、各バッテ
リ１同士が位置決めされかつ直列に接続された状態で
は、凸部５３は凹部５に押し当てられるから、凸部５３
と凹部５との接圧が高まり、各バッテリ１同士の位置決
めかつ導通状態が確実なものとなる。

【００３１】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、例えば次のように変形して実施すること
ができ、これらの実施形態も本発明の技術的範囲に属す
る。 （１） 上記各実施形態のバッテリ１は、鉛蓄電池であ
ったが、Ｎｉ−Ｃｄ電池、アルカリ電池、リチウム電池
等であってもよい。

【００３２】（２） 上記各実施形態のバッテリ１は、
６個のセルを接続してなる１２Ｖの鉛蓄電池であった
が、バッテリはセルが単一なものであってもよい。即
ち、本発明の位置決め機構は、セルを独立した単体とし
た場合に、これを接続する際の位置決め機構であっても
よい。

【００３３】（３） 上記各実施形態は、自動車のバッ
テリに適用した例を示すものであったが、家庭で使用さ
れる一般的な乾電池等に適用するものであってもよい。

【００３４】（４） 上記各実施形態では、位置決め機
構を構成する凸部３と凹部５等は、それぞれ陽極部２及
び陰極部４を構成するものであったが、凸部や凹部等の
位置決め機構は電極部とは別個に構成されるものであっ
てもよい。

【００３５】（５） 上記各実施形態は、位置決め機構
は、半球体形状の凸部３又は位置決め球体２２等と凹部
５等との嵌合によるものであったが、その形状は問わな
い。また、位置決め機構を設ける箇所は隣接するバッテ
リ間の対向面である必要はなく、例えば上面同士に設け
たものであってもよい。その他、本発明は要旨を逸脱し
ない範囲内で種々変更して実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の全体を示す縦断面図である。

【図２】同実施形態におけるバッテリが接続された状態
を示す断面図である。

【図３】第２実施形態を示す縦断面図である。

【図４】第３実施形態を示す縦断面図である。

【図５】第４実施形態を示す縦断面図である。

【図６】第５実施形態を示す縦断面図である。

【図７】第６実施形態を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１…バッテリ ２…陽極部（電極部） ３，１１，５３…凸部 ４…陰極部（電極部） ５，２３，３５…凹部 ２２，３１…位置決め球体（凸部） ３２…ばね（付勢手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相互に接続可能なバッテリにおいて、 隣接するバッテリ同士を位置決めするための位置決め機
   構を設けたことを特徴とするバッテリ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のものにおいて、前記位置
   決め機構は、隣接する各バッテリの対向面に形成された
   相互に嵌合可能な凸部と凹部であり、かつその凸部と凹
   部の係合面が略半球面であることを特徴とするバッテ
   リ。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載のものにおい
   て、前記位置決め機構は、相互に接触し合う各バッテリ
   の電極部を構成することを特徴とするバッテリ。
4. 【請求項４】 請求項１記載のものにおいて、前記位置
   決め機構は、隣接する各バッテリの対向面に形成された
   相互に嵌合可能な凸部と凹部であるとともに相互に接触
   し合う各バッテリの電極部を構成し、かつ前記凸部と前
   記凹部とを互いに嵌合する方向に付勢する付勢手段を設
   けたことを特徴とするバッテリ。