JPH1145689A - パッケ−ジ型電池装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】優れた信頼性を有するパッケ−ジ型電池装置を
提供すること。 【解決手段】素電池１又は２は、それらの角形容器８の
極板積層方向側の外側面８ａの周縁部に接するスペ−サ
３〜５を通じてたとえば他の素電池２又は１又は１又は
回路基板６又は外囲ケ−ス７に保持される。更に、素電
池１、２の角形容器８の外側面８ａの中央部に隣接して
スペ−サ３〜５の開口９からなる側板膨張吸収空間が設
けられるので、素電池１、２の運用すなわち充放電によ
り角形容器８の側板８ａの中央部に樽形膨張が生じて
も、それをこの側板膨張吸収空間９で吸収することがで
きる。したがって、この角形容器８の側板中央部８ａの
樽形膨張により、素電池１、２が外囲ケ−ス７または隣
接する回路基板６に対して相対移動するのが規制される
ので、接続導体１２〜１４に無理なストレスが生じるの
を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電極積層体及び電
解質を角形容器に収容して構成される素電池を外囲ケ−
スに収容してなるパッケ−ジ型電池装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特許第２５１９５７６号公報は、複数の
角形の素電池を極板積層方向へ重ねて外囲ケ−スに収容
するパッケ−ジ型電池装置（電池パック）を開示してい
る。また、外囲ケ−ス内に素電池の側板に沿って回路基
板を設けてその充放電制御を行わせるものも知られてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、上述したような
パッケ−ジ型電池装置では、外囲ケ−ス内に必要数の素
電池や回路基板などを密実に収容してできるだけ体積当
たりの容量を増大するようにしていた。しかしながら、
リチウム二次電池などの高エネルギー密度の二次電池で
は、電池運用とともに極板膨張や電池内圧増大が生じて
素電池の角形容器が膨張し、それにより素電池同士の相
対空間関係が変化し、それによりこれら素電池間を接続
する接続導体が外れたりその耐久性が低下する可能性が
生じた。また、素電池と外囲ケ−スとの間の相対空間関
係が変化し、それにより外囲ケ−スに固定された外部端
子と素電池とを接続する接続導体が外れたりその耐久性
が低下する可能性が生じた。更に、素電池と回路基板と
の間の相対空間関係が変化し、それにより素電池と回路
基板とを接続する接続導体が外れたりその耐久性が低下
する可能性が生じた。また更に、素電池の膨張により圧
迫されて回路基板や外囲ケ−スの耐久性や信頼性が低下
する可能性が生じた。

【０００４】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、優れた信頼性を有するパッケ−ジ型電池装置を提
供することを、その解決すべき課題としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項１記載の構成によれば、素電池は、その角形容器の極
板積層方向側の外側面周縁部に接するスペ−サを通じて
たとえば他の素電池又は回路基板又は外囲ケ−スに保持
されて、これにより素電池をガタつきなしに保持するこ
とができる。また、素電池の角形容器の外側面中央部に
隣接して空間が設けられるので、素電池の運用すなわち
充放電により角形容器の側板中央部に樽形状の膨張が生
じても、それを上記空間で吸収することができる。した
がって、この角形容器の側板中央部の樽形膨張により、
素電池が外囲ケ−スまたは隣接する他部材などに対して
相対移動するのが規制され、その結果として、この素電
池から伸びる接続導体に無理なストレスが生じるのを防
止することができ、信頼性の向上を図ることができる。

【０００６】請求項２記載の構成によれば請求項１記載
のパッケ−ジ型電池装置において更に、スペ−サを角形
容器の極板積層方向側の外側面周縁部と外囲ケ−スの内
側面との間に介設する。このようにすれば、この素電池
の角形容器の極板積層方向側の外側面中央部のいわゆる
樽形膨張にもかかわらず、素電池と外囲ケ−スとの間の
相対移動を抑止できるので、外囲ケ−スに固定された外
部端子と素電池とを接続する接続導体が外れたりその耐
久性が低下することがなく、また、この素電池が外囲ケ
−スに固定された他の素電池や回路基板に対して相対移
動して同様の問題を生じることがない。

【０００７】請求項３記載の構成によれば請求項１記載
のパッケ−ジ型電池装置において更に、スペ−サを角形
容器の極板積層方向側の外側面周縁部と回路基板との間
に介設する。このようにすれば、この素電池の角形容器
の極板積層方向側の外側面中央部のいわゆる樽形膨張に
もかかわらず、素電池と回路基板との間の相対移動を抑
止できるので、両者間を接続する接続導体が外れたりそ
の耐久性が低下することがない。

【０００８】請求項４記載の構成によれば請求項１記載
のパッケ−ジ型電池装置において更に、スペ−サを、互
いに対面する一対の角形容器の極板積層方向側の外側面
周縁部同士の間に介設する。このようにすれば、これら
素電池の角形容器の極板積層方向側の外側面中央部のい
わゆる樽形膨張にもかかわらず、隣接する素電池間の相
対移動を抑止できるので、両者間を接続する接続導体が
外れたりその耐久性が低下することがない。

【０００９】請求項５記載の構成によれば請求項２乃至
４のいずれか記載のパッケ−ジ型電池装置において更
に、上記スペ−サのロの字形状の内側にて簡単に上記空
間を形成することができる。

【００１０】

【発明を実施するための形態】上記素電池としては、リ
チウムイオン二次電池やアルカリ二次電池やニッケル水
素吸蔵合金電池などを採用することができるが、充電時
などにおいて厚さ方向に膨張して、角形容器の極板積層
方向の側板の特に中央部が外方へ変形する電池であれば
その他の形式の電池でも良い。

【００１１】スペ−サは厚さ方向において剛体とみなせ
る素材で構成できる他、厚さ方向に多少の弾性を有する
こともできる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して実施例により本発明を
具体的に説明する。 （実施例１）実施例１の装置を図１に示す分解組み立て
図及び図２に示す縦断面図を参照して以下に説明する。

【００１３】この実施例のパッケ−ジ型電池装置は、同
形一対の素電池１、２と、スペ−サ３〜５と、回路基板
６と、これらを収容する外囲ケ−ス７とを有している。
素電池１、２は、角形のリチウムイオン二次電池であっ
て、内部に負極板および正極板をセパレータを挟んで積
層してなる電極積層体（図示せず）を電解質（図示せ
ず）とともにエッケルメッキ鋼板などからなる角形容器
８に収容して構成されている。

【００１４】スペ−サ３〜５はロの字形状を有し、この
スペ−サ３〜５は素電池１、２の角形容器８の極板積層
方向の側板部８ａにそれぞれ接して設けられている。す
なわち、スペ−サ３は両角形容器８、８の間に介設さ
れ、スペ−サ４は素電池１の角形容器８の上側の側板部
８ａに接し、スペ−サ５は素電池２の角形容器８の下側
の側板部に接している。スペ−サ３〜５は、たとえば金
属板または樹脂板を成形して形成されており、角形容器
８の各側板部８ａの周縁部にのみ接するロ字形状を有
し、中央部に角形の開口（本発明でいう側板膨張吸収空
間）９を有する。スペ−サ３の厚さは運用中における素
電池１、２の側板部８ａの外方への樽形膨張変形量の和
以上に設定されており、スペ−サ４、５の厚さは素電池
１、２の側板部８ａの運用中の外方への樽形膨張変形量
以上にそれぞれ設定されている。

【００１５】これら素電池１、２及びスペ−サ３〜５
は、上述のように極板積層方向に積み重ねられて一体化
され、更に、スペ−サ５は回路基板６の周縁部に接して
いる。１０は素電池１の正極端子、１１は素電池２の正
極端子であり、両者は接続導体１２により回路基板６の
所定部分に接続されている。１３は素電池１の角形容器
８の側板部すなわち負極端子に溶接される接続導体、１
４は素電池２の角形容器８の側板部すなわち負極端子に
溶接される接続導体であって、これら接続導体１３、１
４は回路基板６の所定部分に接続されている。１５、１
６は、外囲ケ−ス７に固定された正、負のタ−ミナル１
７、１８を回路基板６の所定部位に接続する接続導体で
ある。

【００１６】外囲ケ−ス７は、互いに嵌合して角形密閉
ケ−スをなすアッパ−ケ−ス７ａ、ロワ−ケ−ス７ｂ及
びタ−ミナルプレ−ト７ｃとからなり、それぞれ樹脂成
形により薄肉角箱形状に形成され、上記嵌合後、それら
は接着して一体化されている。タ−ミナルプレ−ト７ｃ
には正、負のタ−ミナル１７、１８が固定されている。
アッパ−ケ−ス７ａの平坦な主内面はスペ−サ４を通じ
て素電池２の角形容器８を支承しており、ロワ−ケ−ス
７ｂは回路基板６を支承しており、これらの結果、素電
池１、２及び回路基板６は外囲ケ−ス７に対して相対移
動不能に支持される。

【００１７】（作用効果）上記構成によれば、素電池
１、２を使用することにより、図２に点線で示すように
それらの角形容器８の側板部８ａに極板積層方向への樽
形膨張が生じても、素電池１、２が厚さ方向へ相対変位
したり、それにより回路基板６や外囲ケ−ス７が変形し
たりすることがなく、また、素電池１、２に上記樽形膨
張を抑圧するための無理な圧縮応力が加えられることも
ない。

【００１８】したがって、各接続導体にストレスが掛か
って、その接合部にて接続不良が生じることもなく、回
路基板６や外囲ケ−ス７に有害な変形が生じることもな
く、高い信頼性をもつパッケ−ジ型電池装置（電池モジ
ュ−ル）を実用化することができる。 （変形態様）上記実施例では、スペ−サ３〜５は素電池
１、２や回路基板６や アッパ−ケ−ス７ａに接してい
るだけであるが、接着したり、両面接着テ−プで貼り付
けたりしてもよいことは当然である。 （実施例２）この実施例のパッケ−ジ型電池装置を図３
を参照して説明する。 この実施例は、図１に示す実施
例１のパッケ−ジ型電池装置において、スペ−サ３〜５
を、角形容器８の側板部８ａの４隅にだけ設けた４個の
小片３１、４１、５１に置換しただけであり、同様の効
果を奏することができる。 （実施例３）この実施例のパッケ−ジ型電池装置を図４
を参照して説明する。

【００１９】この実施例は、図１に示す実施例１のパッ
ケ−ジ型電池装置において、スペ−サ３〜５を、角形容
器８の側板部８ａの一対の辺に沿って平行に設けた一対
のシ−ト３２、４２、５２に置換しただけであり、同様
の効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のパッケ−ジ型電池装置（電池モジュ
−ル）の分解斜視図である。

【図２】図１のパッケ−ジ型電池装置の縦断面図であ
る。

【図３】実施例２のパッケ−ジ型電池装置（電池モジュ
−ル）の分解斜視図である。

【図４】実施例３のパッケ−ジ型電池装置（電池モジュ
−ル）の分解斜視図である。

【符号の説明】

１、２は素電池、３〜５はスペ−サ、６は回路基板、７
は外囲ケ−ス、８は素電池１、２の角形容器、８ａは角
形容器８の極板積層方向側の側板部、９はスペ−サ３〜
５の開口（側板膨張吸収空間）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電極積層体及び電解質を角形容器に収容し
   て構成された角形の素電池と、 前記素電池を収容する外囲ケ−スと、 前記角形容器の極板積層方向側の外側面周縁部に接して
   前記素電池を保持するスペ−サと、 前記角形容器の極板積層方向側の外側面中央部に隣接し
   て設けられた空間と、 を備えることを特徴とするパッケ−ジ型電池装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のパッケ−ジ型電池装置にお
   いて、 前記スペ−サは、前記角形容器の極板積層方向側の外側
   面周縁部と前記外囲ケ−スの内側面との間に介設される
   ことを特徴とするパッケ−ジ型電池装置。
3. 【請求項３】請求項１記載のパッケ−ジ型電池装置にお
   いて、 前記角形容器の極板積層方向側の外側面に沿って前記外
   囲ケ−スに収容される回路基板を備え、 前記スペ−サは、互いに対面する一対の前記角形容器の
   極板積層方向側の外側面周縁部同士の間に介設されるこ
   とを特徴とするパッケ−ジ型電池装置。
4. 【請求項４】請求項１記載のパッケ−ジ型電池装置にお
   いて、 複数の前記角形容器が極板積層方向に互いに対面して配
   設され、 前記スペ−サは、互いに対面する一対の前記角形容器の
   極板積層方向側の外側面周縁部同士の間に介設されるこ
   とを特徴とするパッケ−ジ型電池装置。
5. 【請求項５】請求項２乃至４のいずれかに記載のパッケ
   −ジ型電池装置において、 前記スペ−サは、ロの字形状を有しており、この形状に
   より前記空間が形成されていることを特徴とするパッケ
   −ジ型電池装置。