WO2019064721A1 - 電源装置 - Google Patents

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WO2019064721A1
WO2019064721A1 PCT/JP2018/022543 JP2018022543W WO2019064721A1 WO 2019064721 A1 WO2019064721 A1 WO 2019064721A1 JP 2018022543 W JP2018022543 W JP 2018022543W WO 2019064721 A1 WO2019064721 A1 WO 2019064721A1
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WO
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power supply
frame
supply device
cover
battery assembly
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/022543
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
米田 晴彦
中野 雅也
真己 拝野
岸田 裕司
信男 重水
高橋 泰史
隆志 松元
貴朗 加藤
慶一 伊藤
Original Assignee
三洋電機株式会社
本田技研工業株式会社
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Filing date
Publication date
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Priority to JP2019544251A priority patent/JP7162603B2/ja
Publication of WO2019064721A1 publication Critical patent/WO2019064721A1/ja
Priority to PH12020550161A priority patent/PH12020550161A1/en

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/213Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/271Lids or covers for the racks or secondary casings
    • H01M50/273Lids or covers for the racks or secondary casings characterised by the material
    • H01M50/278Organic material
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a power supply device.
  • a power supply apparatus having a large number of secondary battery cells can connect the secondary battery cells in series to increase the output voltage.
  • a power supply for driving an assist bicycle, an electric cart, a hybrid car, an electric car, etc. It is used for applications that are charged and discharged with a large current.
  • Such a power supply may be removable and may be provided with a handle for the user to remove the power supply.
  • a corresponding design is also required.
  • functionality is also required so that the handle can exhibit sufficient strength at the time of attachment / detachment and transportation, and while such designability and functionality are required to be compatible, these are essentially opposite characteristics Because of that, it was difficult to satisfy both.
  • the present invention has been made in view of the conventional background described above, and an object of the present invention is to provide a power supply device having improved appearance while maintaining functionality.
  • a storage case including at least one battery cell, and a case first opening having at least one surface, which accommodates the battery cell, and a user
  • a power supply device having a handle portion for holding and a canopy portion closing the case first opening portion of the storage case, the canopy portion being connected to the opening portion of the storage case,
  • the frame part which has a handle frame which comprises a part of said handle part,
  • the cover part which covers the upper surface of the said frame part including the said handle frame can be provided.
  • the frame portion forms a frame opening communicating with the case first opening in a state of being connected to the storage case
  • the handle frame is formed in a posture crossing the frame opening
  • the canopy is further disposed between the frame and the cover and further including a closing part closing the frame opening be able to.
  • the frame opening can be easily closed by the closing portion of the separate member while forming the handle frame crossing the frame opening, so that the molding of the frame can be facilitated.
  • a separate cover for the bottom surface seen through the frame opening it is possible to design in consideration of the design such as the color and shape of the cover.
  • the closed portion can be formed in a curved shape with a depressed center.
  • the cover portion is fixed to the blocking portion in a frame shape on the side surface.
  • a cover frame that is continuous with the curved surface can be formed.
  • the cover portion can be fixed by screwing from the back surface side of the frame portion.
  • the canopy portion can have an outer shape in which a screw hole is not exposed.
  • the cover portion can be made of resin.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV of the power supply device of FIG. 1; It is the disassembled perspective view which removed the metal plate from the battery assembly of FIG. It is the disassembled perspective view which looked the battery assembly of FIG. 6 from diagonally downward. It is a disassembled perspective view of the battery assembly of FIG. 9 is a further exploded perspective view of the battery assembly of FIG.
  • FIG. 8 It is a disassembled sectional view which shows the state which fastens a battery assembly with a metal plate. It is a perspective view which shows the metal plate of FIG. It is a perspective view which shows the metal plate which concerns on Example 2.
  • FIG. It is a perspective view of the bottom cover part of FIG. It is a perspective view of the canopy part of FIG.
  • FIG. 15A is a cross-sectional view showing a state in which the battery assembly is press-fit into the bottom cover
  • FIG. 15B is a cross-sectional view showing a state in which the battery assembly is press-fit into the lead-in rib.
  • FIG. 17 is an exploded perspective view showing a state in which a closed portion is inserted into the frame portion of FIG. 16; It is the disassembled perspective view which looked at the canopy part of FIG. 16 from diagonally downward.
  • each element constituting the present invention may be configured such that a plurality of elements are constituted by the same member and one member is used in common as a plurality of elements, or conversely the function of one member is realized by a plurality of members It can be shared and realized.
  • the contents described in some examples and embodiments may be applicable to other examples and embodiments.
  • the power supply device shown below mainly demonstrates the example applied to the drive power supply of electric vehicles, such as an electric vehicle and an electric cart which drive
  • FIG. 1 is a perspective view showing a power supply apparatus 100 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a perspective view of the power supply apparatus 100 of FIG. 4 is an exploded perspective view of the power supply apparatus 100 of FIG. 3 as viewed obliquely from below
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the power supply apparatus 100 of FIG. 1 taken along line VV.
  • the power supply device 100 shown in these figures has a box-like outer shape, and is provided with a handle 28 at the top.
  • the box-like power supply device 100 is in the form of a vertically long rectangular parallelepiped, and the bottom surface thereof is flat and can stand upright.
  • the power supply device 100 internally connects a plurality of battery cells in series and / or in parallel to enable output of power to the outside. As shown in FIG. 2 and FIG. 4 etc., an output terminal 33 is provided on the bottom surface, and the output terminal 33 is connected to a power supply target device such as an electric car to supply power. Further, the user can hold the handle portion 28 to attach and detach the power supply device 100.
  • the power supply device 100 includes a storage case 10, a canopy 20, a bottom cover 30, and a battery assembly 40, as shown in the exploded perspective views of FIGS.
  • the storage case 10 is hollow and has an upper surface and a lower surface so that the battery assembly 40 can be stored inside.
  • the case first opening 11 on the upper surface side of the storage case 10 is closed by the canopy 20.
  • the case second opening 12 on the lower surface side of the storage case 10 is closed by the bottom cover 30.
  • the storage case 10 is preferably made of metal excellent in heat dissipation and strength.
  • it is made of aluminum, iron, stainless steel or the like which is light in weight and excellent in design. (Heat dissipation sheet 2)
  • the battery assembly 40 has the heat dissipation sheet 2 and the aramid fiber sheet 3 disposed on the side surface, and is in a state covered with the heat dissipation sheet 2 and the aramid fiber sheet 3 Are stored in the storage case 10.
  • the heat dissipation sheet 2 is formed of a flexible member having excellent thermal conductivity, and for example, a silicone resin sheet can be used.
  • the aramid fiber sheet 3 prevents the surface of the battery assembly 40 and the storage case 10 from being scraped off at the contact portion when the battery assembly 40 is stored in the storage case 10, thereby preventing the generation of powdery foreign matter.
  • a thin flexible sheet material having excellent strength is used.
  • an aramid-based paper sheet is suitably used as the aramid fiber sheet 3.
  • the battery assembly 40 is a member in which a plurality of secondary battery cells 1 are accommodated. As shown in the sectional view of FIG. 5 and the exploded perspective views of FIGS. 6 and 7, the battery assembly 40 is surrounded by a plurality of metal plates 50 and mechanically fastened. Specifically, the battery assembly 40 has a rectangular parallelepiped outer shape. The rectangular parallelepiped battery assembly 40 has a top surface 41, a bottom surface 42, and a side surface 43. The top surface 41 and the bottom surface 42 are spaced apart in a substantially parallel posture. Further, the side surface 43 connects them between the top surface 41 and the bottom surface 42. And the metal plate 50 is each arrange
  • the metal plates 50 are fixed to each other at the four corners of the top surface 41 and the bottom surface 42 of the battery assembly 40 with the end portions of the metal plates 50 overlapped.
  • the rectangular parallelepiped shape of the battery assembly 40 is securely fixed and stably held, and the occurrence of resonance and rattling can be suppressed.
  • the fixing positions are collected on the top surface 41 and the bottom surface 42, the fixing operation can be easily performed collectively, and the workability at the time of assembly is improved.
  • the battery assembly 40 does not have to have a complete rectangular shape, but may have a shape or size that can be stored in the storage case 10, and may have a partially cut out or protruding shape.
  • the battery assembly 40 shown in FIG. 6, FIG. 7, etc. has a shape in which one side of the bottom surface 42 is cut away. By providing the notches 47, members such as the output terminal 33 can be disposed as shown in FIG.
  • the battery assembly 40 accommodates a plurality of secondary battery cells 1 as shown in the exploded perspective views of FIGS.
  • Each secondary battery cell 1 is housed in a battery holder 44.
  • the battery holder 44 is configured by stacking 42 cylindrical secondary battery cells 1.
  • the battery holder 44 is made of resin or the like.
  • the secondary battery cell 1 is provided with electrodes on the end face of the cylindrical outer can. Further, they are stacked in a posture in which the end faces of the secondary battery cells 1 are aligned, and these are connected in series or in parallel by the lead plate 45 or the like.
  • a lithium ion secondary battery, a nickel hydrogen secondary battery, a nickel cadmium secondary battery or the like can be used.
  • the secondary battery cell 1 is not limited to a cylindrical one, and other shapes, for example, a secondary battery cell having a rectangular outer can or a laminated secondary battery cell can also be applied. (Pin part 46)
  • the metal plates 50 are fixed by the pin portion 46.
  • the pin portion 46 penetrates and fixes the metal plate 50 in a state in which the end portions of the metal plates 50 overlap each other at the four corners of the top surface 41 and the bottom surface 42 of the battery assembly 40.
  • a screw hole or the like for fixing the pin portion 46 is not provided on the battery assembly 40 side, and the metal plate 50 is fastened from the outside of the battery assembly 40.
  • the plate 50 can be pressed and fastened.
  • Each metal plate 50 forms a through hole at each of the four corners of the top surface 41 and the bottom surface 42 of the battery assembly 40, at the end where the adjacent metal plates 50 overlap with each other. Thereby, it becomes easy to fix metal plates 50 comrades arrange
  • the through hole can be used as a screw hole for inserting a screw. Further, by forming a screw groove on the side surface of the pin portion 46, it can be fixed to the screw hole by screwing using a nut, and the fixing operation can be easily performed.
  • the pin portion 46 is screwed to a nut inserted into the canopy 20. Further, on the bottom surface side, the pin portion 46 is inserted into the bottom lid portion 30 and a nut is screwed. (Band part 51)
  • the metal plate 50 is comprised of a plurality of band portions 51 and a reinforcing plate 56 as shown in the exploded perspective views of FIGS. 6 and 7.
  • the band 51 of the sides constituting the battery assembly 40, at least partially adjacent sides in the vertical direction, that is, the sides where the side surfaces 43 of the battery assembly 40 are joined to each other. cover.
  • the band 51 may cover not only the side in the vertical direction but also part of the side in the horizontal direction.
  • each band portion 51 is configured by a pair of side surface holding portions 52 and a connecting side 53 connecting upper ends of the side surface holding portions 52. (Side support 52)
  • the side supporting part 52 includes adjacent first and second surfaces 52 a and 52 b covering the sides of the battery assembly 40. Furthermore, the tip of the first surface 52a is bent at a first bending line 52d to form a first bending surface 52c, and a part of the bottom surface 42 of the battery assembly 40 is covered.
  • first surface 52a of the side surface holding portion 52 is formed wider in the width direction intersecting the extension direction than the second surface 52b. Further, among the side surfaces 43 of the battery assembly 40, the first surfaces 52a of the plurality of band portions 51 are disposed on the first side surface 43A. Furthermore, among the side surfaces 43 of the battery assembly 40, the second surfaces 52b are disposed on the second side surface 43B adjacent to the first side surface 43A. In the battery assembly 40 shown in FIGS. 6 to 8, the surface on which the lead plate 45 is disposed is taken as the second side surface 43B.
  • the pair of side supporting members 52 at least partially cover the vertical side, and one connecting side 53 covers the horizontal side.
  • the connection side 53 covers the side in which the reinforcing plate 56 is not disposed among the sides in the horizontal direction that constitute the top surface 41 of the battery assembly 40.
  • the side surface holding portion 52 and the connection side 53 be integrally configured.
  • the band 51 can be formed in a U-shape, and the battery assembly 40 can be held so as to be sandwiched by the side support 52, thereby improving the assembly workability.
  • the mechanical strength can be improved by unifying the member holding the one side and the member holding the side of the side surface 43.
  • the reinforcing plate 56 is disposed on the side in the horizontal direction that constitutes the top surface 41 and the bottom surface 42.
  • the reinforcing plates 56 are respectively disposed on two opposing sides of the top surface 41 and the bottom surface 42 as shown in the exploded perspective views of FIGS. 6 and 7.
  • side which arrange
  • the connecting side 53 of the band 51 can be said to be one in which a part of the reinforcing plate 56 is integrated with the pair of side supporting parts 52.
  • the reinforcing plate 56 is disposed not along the horizontal side but along the horizontal side.
  • the side surface holding portion 52 of the band portion 51 has an L-shaped cross section so as to cover at least partially the adjacent side surfaces 43 so as to cover the side in the vertical direction.
  • the connecting side 53 of the band portion 51 also has an L-shaped cross section so as to straddle the top surface 41 and the side surface 43 of the battery assembly 40 so as to cover the side in the horizontal direction. This is because, in fixing the metal plate 50, as shown in FIG.
  • the side support 52 is expanded to the left and right, and the upper surface of the battery assembly 40 is
  • the bottom surface 42 of the battery assembly 40 is fixed with the pin portion 46 by bringing the side surface holding portion 52 into contact with the side surface 43 of the battery assembly 40 from this state, the side surface holding portion 52 It is a structure for positioning so that the side 43 of 40 may be covered reliably.
  • the side surface 43 of the battery assembly 40 is reliably held by the L-shaped cross section of the side surface holding portion 52, and the metal plate 50 is arranged on each side including the side surface 43 of the battery assembly 40. Then, this is securely fastened to prevent the occurrence of resonance.
  • the reinforcing plate 56 can also bend the side edge along the extension direction, as shown in the exploded perspective views of FIGS. 6 and 7. This allows the ribs 57 to stand on the side edges of the reinforcing plate 56 to increase its mechanical strength.
  • the metal plate 50 and the reinforcing plate 56 can be preferably made of iron, aluminum, stainless steel or the like. (Screw hole)
  • the through hole of the metal plate 50 for inserting the pin portion 46 can be used as a screw hole for inserting and fixing a screw.
  • a connection side screw hole 54 and a bending side screw hole 55 are opened as band side screw holes on both ends of the connection side 53 of the band 51 and the first bent surface 52c.
  • plate side screw holes 58 are opened at both ends of the reinforcing plate 56.
  • the band portion 51 passes through the pin portion 46 from the lower side of the connection side screw hole 54 on both sides of the connection side 53 in the upper surface of the battery assembly 40.
  • the plate side screw hole 58 opened in the reinforcing plate 56 is inserted and screwed into the canopy 20.
  • screws are inserted from above the first bent surface 52c into the plate side screw holes 58 respectively opened at both ends of the reinforcing plate 56, and the bottom lid 30 is penetrated. Afterward, fix by screwing the nut.
  • the upper part of the battery assembly 40 is screwed from the lower side to the upper side, and the lower part is screwed from the upper side to the lower side.
  • screwing or the like can be screwed on the upper surface side of the canopy 20 without exposing a screw head or the like, and an advantage that direct screwing into the battery assembly 40 can be obtained can be obtained.
  • a bent side screw hole 55 is opened in the first bent surface 52 c of the first surface 52 a of each band 51.
  • the second surface 52b cuts out a certain area from the first bending line 52d.
  • each band 51 is inserted through the bent side screw hole 55 and fixed to the bottom surface 42 of the battery assembly 40 by screwing. Thereby, the four band portions 51 can be fixed from the bottom surface 42 of the battery assembly 40, and the workability is improved.
  • the reinforcing plate 56 has plate side screw holes 58 opened on both sides of the plate shape. Then, the screws formed at the four corners of the bottom surface 42 and the top surface 41 of the battery assembly 40 and passing through the bent side screw holes 55 of the band 51 are passed through the plate side screw holes 58 of the reinforcing plate 56 and separated. Passed between the screws and fixed.
  • the side supporting portion 52 is cut away so that the second surface 52b does not exist near the first bending line 52d at the boundary between the first surface 52a and the second surface 52b. .
  • the band 51 can be protected.
  • the side surface holding unit is not limited to the above configuration.
  • the second surface 52b of the side surface holding portion 52 is omitted in the vicinity of the first bending surface 52c, so that the corner portion of the first bending curve 52d is Stress concentration is relieved.
  • adding another member makes it possible to further improve the resistance to stress concentration.
  • a side surface holding portion 52 'of the power supply device according to the second embodiment is shown in the perspective view of FIG.
  • Side surface holding part 52 'shown to this figure is equipped with 1st surface 52a' and 2nd surface 52b 'similarly to FIG.
  • the first surface 52a ' is provided with a first bent surface 52c' which bends its end at a first bending line 52d 'and covers a part of the bottom surface 42 of the battery assembly 40.
  • the first bent surface 52c ' opens a bent side screw hole 55'.
  • the second surface 52b ' is a second bent surface that covers a part of the bottom surface 42 of the battery assembly 40 in a state where its end is bent at a second bending line 52f and folded with the first bent surface 52c'. 52e 'is provided.
  • the second bent surface 52e ' opens a second bent side screw hole 55b'.
  • the second bent side screw hole 55b ' is matched with the bent side screw hole 55' of the first bent surface 52c 'so that the pin portion can be inserted and fixed.
  • the pin portion is fixed by screwing as a screw. In the boundary between the first surface 52a 'and the second surface 52b', the vicinity of the first fold line 52d 'and the second fold line 52f' is cut out.
  • the battery assembly 40 is provided with the first bent surface 52c 'at the end of the first surface 52a' of each band 51 'and the second bent surface 52e' at the end of the second surface 52b '.
  • the top surface 41 of the battery assembly 40 is covered by covering the bottom surface 42 and a part of the top surface 41 with the second folding surface 52 e ′ in a state of being folded over the first folding surface 52 c ′ and screwing together.
  • the band 51 ' is fixed on the bottom surface 42 to enhance the integrity.
  • At least one of the canopy 20 and the bottom cover 30 has a plurality of assembly guiding ribs 32 in contact with the battery assembly 40 spaced from each other and project from the inner surface.
  • assembly guide rib 32 By providing such an assembly guide rib 32, the gap between the storage case 10 and the battery assembly 40 is filled simultaneously with the fitting of the storage case 10, and the battery assembly 40 and the storage case 10 are integrated. As a result, it is possible to prevent the occurrence of rattling due to the occurrence of a gap between the storage case 10 and the battery assembly 40, thereby suppressing the occurrence of resonance.
  • the canopy 20 and the bottom cover 30 are respectively formed with a first rib 32A and a second rib 32B as the assembly guide ribs 32.
  • These assembly guide ribs 32 are tapered so that the end edges become wider toward the opening end.
  • the battery assembly 40 can be easily drawn into the assembly guide rib 32 and easily inserted.
  • the metal plate 50 is formed in advance with a rib whose edge is bent, and the rib is configured to partially cover the side surface of the battery assembly 40 when the battery assembly 40 is fitted.
  • the assembly guide rib 32 presses the rib, and the battery assembly 40 can be fitted to the canopy 20 and the bottom cover 30 with more uniform stress.
  • the assembly guide ribs 32 are respectively formed on opposing portions of the inner surface of the canopy 20 and the bottom lid 30.
  • the assembly guide ribs 32 are formed on opposite sides.
  • the assembly guide ribs 32 are formed on the sides forming the rectangular shape of the canopy 20 and the bottom lid 30.
  • the assembly guide ribs 32 formed on each side and the assembly guide ribs 32 formed on the same side do not have to have the same shape, and have a shape of a portion that abuts and holds the battery assembly 40. It can be suitably changed together.
  • the plurality of aggregate guide ribs 32 are formed in parallel to each other and spaced apart from each other.
  • Each assembly guide rib 32 is formed in an L shape in a side view.
  • the assembly guide rib 32 is integrally formed on the canopy 20 and the bottom cover 30.
  • the assembly guide ribs 32 may be disposed at the corners as well, thereby forming gaps at the corners. Can be avoided, and the occurrence of rattling and resonance can be suppressed. (Canopy part 20)
  • the canopy 20 is fixed to the upper surface of the storage case 10 and closes the case first opening 11 of the storage case 10. Moreover, the canopy part 20 is equipped with the handle part 28 for a user to hold on the upper part.
  • FIG. 16 is an exploded perspective view of the canopy
  • FIG. 17 is an exploded perspective view showing the closed portion inserted in the frame of FIG. 16
  • FIG. 18 is a perspective view of the canopy of FIG. The exploded perspective view is shown, respectively.
  • the canopy 20 shown in these figures is divided into three members, and includes a cover 21 as a first case, a closure 22 as a second case, and a frame 23 as a third case. Ru. (Frame part 23)
  • the frame portion 23 is connected to the case first opening 11 of the storage case 10.
  • the frame portion 23 has a handle frame 24 that constitutes a part of the handle portion 28. Therefore, the frame portion 23 uses a high strength resin so as to cause the handle frame 24 to exhibit sufficient mechanical strength. Further, the handle portion 28 can be reinforced in terms of the structure by raising a rib or the like. However, the appearance is degraded by increasing the mechanical strength. Therefore, the cover 21 is covered on the upper surface of the frame 23. (Cover part 21)
  • the cover portion 21 covers the upper surface of the frame portion 23 including the handle frame 24.
  • the cover portion 21 By covering the frame portion 23 with the cover portion 21 as described above, the upper surface of the frame portion 23 can be hidden without being exposed to the outside. In other words, the upper surface of the frame portion 23 can adopt a configuration specialized for improving the strength without worrying about the appearance.
  • the appearance design of the cover portion 21 the appearance of the canopy 20 can be improved.
  • the frame portion 23 emphasizing the strength of the handle portion 28 and the cover portion 21 emphasizing the designability of the external appearance are provided as separate members, it is possible to achieve both the strength and the external appearance.
  • the canopy 20 As described above, by forming the canopy 20 with a plurality of members, the function of reinforcing the handle 28, the function of improving the design of the canopy 20, and the buildup of the resin material constituting the canopy 20 are eliminated. Thus, it is possible to perform the function of avoiding the deterioration of the appearance due to the resin shrinkage and the like. That is, conventionally, since the canopy portion is constituted by one member, if the strength of the handle portion 28 is to be improved, the designability is deteriorated, and if the resin member is thickened to increase the strength, the resin is hardened. There is a problem that the shrinkage that occurs sometimes increases and the appearance quality decreases. Therefore, the appearance can be improved and the appearance can be improved by preparing the frame portion 23 in which the strength is emphasized and by covering the frame portion 23 or preparing the bar portion to give the cover portion 21 a design.
  • the frame portion 23 forms a frame opening 25 communicating with the case first opening 11 in a state of being connected to the storage case 10. Further, the handle frame 24 of the frame portion 23 is formed in a posture crossing the frame opening 25.
  • the frame 23 is a rectangular shape along the periphery of the case first opening 11, and the handle opening 24 is a T shape in plan view. It is provided in the state of bridging. Further, the lower side of the upper horizontal bar 26 forming the T-shape is opened at the side. (Occlusion section 22)
  • the closing unit 22 is disposed between the frame unit 23 and the cover unit 21, and the closing unit 22 closes the frame opening 25.
  • the frame opening 25 is closed by the closed portion 22 of another member, which facilitates molding of the frame 23.
  • the cover portion 21 forming the bottom surface seen through the frame opening 25 as a separate member, it is possible to design in consideration of the designability of the cover portion 21 such as color and shape.
  • the blocking portion 22 is formed in a curved shape in which the center is depressed.
  • a wide space for inserting a hand can be secured to facilitate gripping.
  • a feeling of use can be obtained without the inserted hand hitting the edge.
  • the design is also improved by the curved surface shape.
  • an opening is provided under the horizontal bar 26, and the closed portion 22 located below the horizontal bar 26 is formed low at this portion, and the opposite side is formed high. When the foreign matter is collected, the side of the horizontal bar 26 is inclined downward so that the foreign matter accumulated in the recess of the closed portion 22 can be smoothly discharged through the opening.
  • the cover portion 21 forms a frame-shaped cover frame 27 on the side surface thereof.
  • the cover frame 27 is continuous with the curved surface of the cover portion 27 from the cover frame 27 so that the cover frame 27 becomes flush with the cover portion 22 in a state where the cover portion 21 and the cover portion 22 are joined. To change. As a result, when the user inserts a hand in an attempt to grip the handle portion 28, the hand can be guided more smoothly.
  • These canopy parts 20 are preferably made of a lightweight resin with excellent insulation.
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PC polycarbonate
  • the frame portion 23 may be made of a resin of high strength or a metal of more excellent rigidity.
  • the color of the members can also be different among the members.
  • the lid of the blocking portion 22 can be configured in a different color to produce a change in variation, such as a different color product.
  • the cover portion 21 is fixed by screwing from the back surface side of the frame portion 23, as shown in FIGS.
  • the canopy 20 has an outer shape that does not expose the screw holes.
  • the bottom cover 30 is fixed by a screw from the bottom surface 42 as shown in FIG.
  • the screw hole can be closed by the screw cover 34 to prevent the screw from being exposed.
  • the power supply device can be suitably used as a power supply device for an electric cart, an electric scooter, an electric car, a hybrid car and the like.
  • a backup power supply that can be mounted in a rack of a computer server, a backup power supply for a wireless base station such as a mobile phone, a storage power for household use and a factory, a power supply for street lights, etc. It can also be suitably used for backup power sources such as traffic lights.

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Abstract

【課題】機能性を維持しつつ外観の見栄えも改善させた電源装置を提供する。 【解決手段】電源装置100は、一以上の電池セルと、電池セルを収納する、少なくとも一面を開口したケース第一開口部11を形成してなる収納ケース10と、使用者が把持するための取っ手部28を有すると共に、収納ケース10のケース第一開口部11を閉塞する天蓋部20とを備える。天蓋部20が、収納ケース10の開口部と接続される、取っ手部28の一部を構成する取っ手枠24を有する枠部23と、取っ手枠24を含め、枠部23の上面を被覆するカバー部21とを備える。

Description

電源装置
 本発明は、電源装置に関する。
 多数の二次電池セルを備える電源装置は、二次電池セルを直列に接続して出力電圧を高くできることから、例えばアシスト自転車や電動カート、ハイブリッド車、電気自動車などの駆動用電源のような、大電流で充放電される用途に使用されている。
 このような電源装置は着脱式にすることも考えられ、使用者が電源装置を取り外すための取っ手を設けることがある。また着脱時や運搬時に使用者の目に触れるため、相応の意匠性も求められる。その一方で、着脱時や運搬時に取っ手が十分な強度を発揮できるよう機能性も求められるところであり、このようなデザイン性と機能性の両立が要求されるところ、これらは本質的に相反する特性のため、両方を満足させることが困難であった。
 例えば取っ手のデザインを重視すれば、十分な強度が得られなくなることがある。一方、取っ手の強度を増すために樹脂部材を厚く形成しようとすると、樹脂の硬化時に生じる引けが大きくなって、見栄えが悪くなる。このように、デザイン性と機能性は両立させることが難しく、従来はいずれかを妥協せざるを得ない状況であった。
特開2004-236450号公報
 本発明は、従来のこのような背景に鑑みてなされたものであり、その目的の一は機能性を維持しつつ外観の見栄えも改善させた電源装置を提供することにある。
課題を解決するための手段及び発明の効果
 本発明の第1の側面に係る電源装置によれば、一以上の電池セルと、前記電池セルを収納する、少なくとも一面を開口したケース第一開口部を形成してなる収納ケースと、使用者が把持するための取っ手部を有すると共に、前記収納ケースのケース第一開口部を閉塞する天蓋部とを備える電源装置であって、前記天蓋部が、前記収納ケースの開口部と接続される、前記取っ手部の一部を構成する取っ手枠を有する枠部と、前記取っ手枠を含め、前記枠部の上面を被覆するカバー部とを備えることができる。上記構成により、電源装置の内、使用者の目に触れ、使用者が手で把持する部分を枠部とカバー部に分割することで、枠部で取っ手部等の十分な強度を発揮させつつ、これを被覆するカバー部を別部材としたことで、カバー部の外形や色等を意匠性を考慮した設計とすることが可能となり、機能性と意匠性を両立させることが可能となる。
 また、第2の側面に係る電源装置によれば、上記構成に加えて、前記枠部が、前記収納ケースと接続された状態で前記ケース第一開口部と連通する枠開口部を形成しており、前記取っ手枠が、前記枠開口部を横断する姿勢に形成されており、前記天蓋部がさらに、前記枠部とカバー部の間に配置され、前記枠開口部を閉塞する閉塞部を備えることができる。上記構成により、枠開口部を横断する取っ手枠を形成しつつも、枠開口部を別部材の閉塞部で閉塞する構成としたことで、枠部の型成形が容易となる。さらに枠開口部を通して見える底面を構成するカバー部を別部材としたことで、カバー部の色や形状等の意匠性を考慮した設計が可能となる。
 さらに、第3の側面に係る電源装置によれば、上記何れかの構成に加えて、前記閉塞部を、中央を窪ませた曲面状に形成させることができる。
 さらにまた、第4の側面に係る電源装置によれば、上記何れかの構成に加えて、前記カバー部が、その側面に枠状の、前記閉塞部と固定された状態で、該閉塞部の曲面と連続するカバー枠を形成することができる。
 さらにまた、第5の側面に係る電源装置によれば、上記何れかの構成に加えて、前記カバー部を、前記枠部の裏面側から螺合により固定することができる。
 さらにまた、第6の側面に係る電源装置によれば、上記何れかの構成に加えて、前記天蓋部は、ねじ穴を表出させていない外形とすることができる。
 さらにまた、第7の側面に係る電源装置によれば、上記何れかの構成に加えて、前記カバー部を樹脂で構成することができる。
本発明の一実施形態に係る電源装置を示す斜視図である。 図1の電源装置を斜め下方から見た斜視図である。 図1の電源装置の分解斜視図である。 図3の電源装置を斜め下方から見た分解斜視図である。 図1の電源装置のV-V線における断面図である。 図3の電池集合体から金属プレートを外した分解斜視図である。 図6の電池集合体を斜め下方から見た分解斜視図である。 図6の電池集合体の分解斜視図である。 図8の電池集合体の更なる分解斜視図である。 電池集合体を金属プレートで締結する状態を示す分解断面図である。 図7の金属プレートを示す斜視図である。 実施例2に係る金属プレートを示す斜視図である。 図3の底蓋部の斜視図である。 図4の天蓋部の斜視図である。 図15Aは電池集合体を底蓋部に圧入する状態を示す断面図、図15Bは電池集合体を誘い込みリブに圧入した状態を示す断面図である。 天蓋部の分解斜視図である。 図16の枠部に閉塞部を挿入した状態を示す分解斜視図である。 図16の天蓋部を斜め下方から見た分解斜視図である。
 以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための構成を例示するものであって、本発明は以下のものに特定されない。また、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部材の寸法、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も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。また、一部の実施例、実施形態において説明された内容は、他の実施例、実施形態等に利用可能なものもある。
 以下に示す電源装置は、主として、モータのみで走行する電気自動車や電動カートなどの電動車両の駆動用電源に適用する例を説明する。なお本発明の電源装置を、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッド車に使用したり、電動車両以外の大出力が要求される用途、例えば家庭用、工場用の蓄電装置等に使用してもよい。
(実施形態1)
 実施形態1に係る電源装置100を、図1~図5に示す。これらの図において、図1は本発明の一実施形態に係る電源装置100を示す斜視図、図2は図1の電源装置100を斜め下方から見た斜視図、図3は図1の電源装置100の分解斜視図、図4は図3の電源装置100を斜め下方から見た分解斜視図、図5は図1の電源装置100のV-V線における断面図を、それぞれ示している。これらの図に示す電源装置100は、外形を箱状とし、上部に取っ手部28を設けている。箱状の電源装置100は、縦長の直方体状とし、底面を平面状として直立可能としている。この電源装置100は、内部に電池セルを複数本直列及び/又は並列に接続して、外部に電力を出力可能としている。図2、図4等に示すように、底面には出力端子33を設けており、出力端子33を電力供給対象機器、例えば電気自動車に接続して、電力を供給する。また使用者は取っ手部28を握って電源装置100を着脱することができる。
 電源装置100は、図3及び図4の分解斜視図及び図5の断面図に示すように、収納ケース10と、天蓋部20と、底蓋部30と、電池集合体40を備える。収納ケース10は、内部に電池集合体40を収納できるよう、中空状として、上面と下面を開口している。収納ケース10の上面側のケース第一開口部11は、天蓋部20で閉塞される。また収納ケース10の下面側のケース第二開口部12は、底蓋部30で閉塞される。この収納ケース10は、放熱性と強度に優れた金属製とすることが好ましい。例えば軽量で意匠性にも優れたアルミニウム製や鉄製、ステンレス製等とする。
(放熱シート2)
 電池集合体40は、図3及び図4の分解斜視図に示すように、その側面に放熱シート2とアラミド繊維シート3を配置して、これら放熱シート2とアラミド繊維シート3で覆われた状態で収納ケース10に収納される。放熱シート2は、熱伝導性に優れた可撓性部材で構成され、例えばシリコーン系樹脂シートが利用できる。放熱シート2を電池集合体40の側面と収納ケース10の内面との間に介在させることで、電池集合体40と収納ケース10との間に隙間が形成されることを抑制する。これにより、空気層が形成されて断熱層となり、電池集合体40の放熱が阻害される事態を回避できる。
(アラミド繊維シート3)
 またアラミド繊維シート3は、電池集合体40を収納ケース10内に収納する際、接触部分で電池集合体40や収納ケース10の表面が削られて粉状の異物が発生することを回避するよう、強度に優れた薄手の可撓性のシート材が用いられる。例えばアラミド系の紙製シートが、アラミド繊維シート3として好適に用いられる。
(電池集合体40)
 電池集合体40は、複数本の二次電池セル1を収納した部材である。図5の断面図及び図6及び図7の分解斜視図に示すように、この電池集合体40の周囲を、複数の金属プレート50で囲み、機械的に締結している。具体的には、電池集合体40はその外形を直方体状としている。直方体状の電池集合体40は、天面41と底面42と側面43とを有する。天面41と底面42とは、互いにほぼ平行な姿勢に離間されている。また側面43は、天面41と底面42との間でこれらを接続する。そして金属プレート50は、この電池集合体40の直方体状を構成する各辺にそれぞれ配置されている。また金属プレート50同士は、電池集合体40の天面41と底面42の各四隅で、金属プレート50の端部を重ねた状態で固定されている。このような構成としたことで、電池集合体40の直方体形状が確実に固定されて安定的に保持され、共振やがたつきの発生を抑制できる。また、固定位置を天面41と底面42に纏めたことで、固定作業を纏めて行い易くなり組立時の作業性が向上する。
 なお電池集合体40は、完全な直方体状とする必要はなく、収納ケース10に収納できる形状や大きさであれば足り、部分的に切り欠いたり突出させた形状としてもよい。図6、図7等に示す電池集合体40は、底面42の一辺の部分を切り欠いた形状としている。切り欠き部47を設けることで、図3等に示すように出力端子33等の部材を配置することができる。
 この電池集合体40は、図6~図9の分解斜視図に示すように、複数本の二次電池セル1を収納している。各二次電池セル1は、電池ホルダ44に収納される。この例では、電池ホルダ44は42本の円筒形の二次電池セル1を積層して構成される。電池ホルダ44は、樹脂製等とする。二次電池セル1は円筒形の外装缶の端面に、それぞれ電極を設けている。また各二次電池セル1の端面を揃えた姿勢に積層して、リード板45等によりこれらを直列や並列に接続している。二次電池セル1には、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池、ニッケルカドミウム二次電池等が利用できる。また二次電池セル1は、円筒形のものに限定せず、他の形状、例えば外装缶を角型とする二次電池セルやラミネート形の二次電池セルも適用できる。
(ピン部46)
 金属プレート50同士は、ピン部46でもって固定される。ピン部46は、電池集合体40の天面41及び底面42の四隅のそれぞれにおいて、金属プレート50同士の端部を重ねた状態で、金属プレート50を貫通させて固定する。ただし電池集合体40側には、ピン部46を固定するねじ穴などは設けず、金属プレート50を電池集合体40の外側から締結する構造としている。これによって、電池集合体40側のねじ穴等の位置に関する寸法公差や、ねじ穴の大きさの製造誤差等の微小な隙間に起因して共振が発生する事態を回避しながら、各辺を金属プレート50で押圧して締結することができる。
 各金属プレート50は、電池集合体40の天面41及び底面42の四隅のそれぞれにおいて、隣接する金属プレート50同士が重なり合う端部に、貫通孔を形成している。これにより、直方体状の電池集合体40の各辺に配置された金属プレート50同士をピン留めにより確実に固定し易くなる。この結果、各辺を金属プレート50で補強して、各方向からの振動や衝撃に対して安定的に保持でき、共振やがたつきの発生を抑制できる。
 貫通孔は、ねじを挿入するねじ穴として利用できる。またピン部46の側面にねじ溝を形成することで、ナットを用いて螺合によりねじ穴に固定することができ、固定作業を容易に行える。この例では、電池集合体40の天面側においては、ピン部46を天蓋部20にインサートされたナットに螺合している。また底面側においては、ピン部46を底蓋部30に挿通してナットを螺合させている。
(バンド部51)
 金属プレート50は、図6及び図7の分解斜視図に示すように、複数のバンド部51と補強プレート56で構成される。バンド部51は、電池集合体40を構成する辺の内、垂直方向の辺、すなわち電池集合体40の側面43同士が接合する辺の内で、隣接する一対の辺をそれぞれ、少なくとも部分的に覆う。またバンド部51は、垂直方向の辺のみならず、水平方向の辺の一部を被覆してもよい。図6及び図7の分解斜視図に示す例では、各バンド部51は、一対の側面保持部52と、この側面保持部52の上端同士を接続する連結辺53とで構成される。
(側面保持部52)
 側面保持部52は、図6及び図7の分解斜視図に示すように、電池集合体40の辺を覆う、相隣る第一面52a及び第二面52bを備えている。さらに第一面52aの先端を第一折曲線52dで折曲して第一折曲面52cとし、電池集合体40の底面42の一部を被覆する。
 また側面保持部52の第一面52aは、第二面52bよりも延長方向に交差する幅方向において幅広に形成されている。また複数のバンド部51の第一面52a同士が、電池集合体40の側面43の内、第一側面43A上に配置されている。さらに第二面52b同士が、電池集合体40の側面43の内、第一側面43Aと隣接する第二側面43B上に配置されている。図6~図8に示す電池集合体40は、リード板45が配置される面を第二側面43Bとしている。
 一対の側面保持部52は、垂直方向の辺を少なくとも部分的に覆い、一方の連結辺53は、水平方向の辺を覆う。ここで連結辺53は、電池集合体40の天面41を構成する水平方向の辺の内で、補強プレート56が配置されない辺を覆っている。これら側面保持部52と連結辺53とは、一体的に構成することが好ましい。これにより、図10に示すようにバンド部51をコ字状に構成して電池集合体40を側面保持部52で挟み込むようにして保持できるため、組立の作業性が向上すると共に、天面41の一辺を保持する部材と側面43の辺を保持する部材を一体化して機械的強度を向上できる。
(補強プレート56)
 補強プレート56は、天面41や底面42を構成する水平方向の辺に配置される。補強プレート56は、図6及び図7の分解斜視図に示すように、天面41や底面42の対向する2辺にそれぞれ配置される。なお、水平方向の辺の内で、バンド部51の連結辺53を配置した辺には連結プレートを配置する必要はない。この意味でバンド部51の連結辺53は、一部の補強プレート56を一対の側面保持部52と一体化したものということができる。
 このように、金属プレート50を電池集合体40の各辺に沿わせることで、電池集合体40を枠状に締結して余分な隙間などが生じないように押圧して、がたつきを阻止する。なお補強プレート56は、水平方向の辺を覆うのでなく、水平方向の辺に沿うように配置されている。一方でバンド部51の側面保持部52は、垂直方向の辺を覆うように、隣接する側面43同士を跨いで辺を少なくとも部分的に覆うように、断面をL字状としている。またバンド部51の連結辺53も、水平方向の辺を覆うように、電池集合体40の天面41と側面43との間を跨ぐように断面をL字状としている。これは、金属プレート50の固定に際し、図10に示すように金属プレート50の上面を予め天蓋部20に固定した状態で、側面保持部52を左右に拡開して、電池集合体40の上面に載置し、この状態から側面保持部52を電池集合体40の側面43に当接させて、電池集合体40の底面42をピン部46で固定する際、側面保持部52が電池集合体40の側面43を確実に覆うように位置決めするための構成である。このようにすることで、側面保持部52の断面L字状の部分で電池集合体40の側面43を確実に保持して、金属プレート50を電池集合体40の側面43を含む各辺に配置して、これを確実に締結して共振の発生を阻止する。
 補強プレート56は、図6及び図7の分解斜視図に示すように、延長方向に沿って側縁を折曲させることもできる。これにより、補強プレート56の側縁にリブ57を立たせてその機械強度を増すことが可能となる。
 これら金属プレート50と補強プレート56は、好ましくは鉄、アルミニウム、ステンレスの金属等で構成できる。
(ねじ穴)
 上述の通り、ピン部46を挿通するための金属プレート50の貫通孔は、ねじを挿通して固定するためのねじ穴として利用できる。バンド部51の連結辺53の両端と、第一折曲面52cには、バンド側ねじ穴として連結側ねじ穴54、折曲側ねじ穴55が、それぞれ開口される。また補強プレート56の両端にも、プレート側ねじ穴58が開口される。これらのねじ穴は、ピン部46でもってバンド部51を電池集合体40や天蓋部20、底蓋部30などと固定するための連結機構を構成する。
 バンド部51は、図6、図7の分解斜視図に示すように、電池集合体40の上面においては、連結辺53の両側の連結側ねじ穴54の下方からピン部46、ここではねじを通して、補強プレート56に開口されたプレート側ねじ穴58を挿通して天蓋部20に螺合される。一方、電池集合体40の下面においては、第一折曲面52cの上方からねじを、補強プレート56の両端にそれぞれ開口されたプレート側ねじ穴58に挿通すると共に、底蓋部30を貫通させた後、ナットを螺合させて固定する。このように、電池集合体40の上部において、下方側から上方側に向かって螺合し、下部においては上方側から下方側に向かって螺合するよう構成している。これにより、天蓋部20の上面側にねじ頭等を表出させずに螺合させることができ、また電池集合体40にも直接ねじ込まずに済む利点が得られる。
 各バンド部51の第一面52aの第一折曲面52cには、折曲側ねじ穴55が開口されている。また第二面52bは、第一折曲線52dから一定の領域を切り欠いている。この状態で、各バンド部51は、折曲側ねじ穴55を挿通して、電池集合体40の底面42に螺合により固定されている。これにより、電池集合体40の底面42から、4つのバンド部51を固定することができ、作業性が向上する。
 また補強プレート56は、板状の両側にプレート側ねじ穴58を開口している。そして電池集合体40の底面42及び天面41の四隅に形成された、バンド部51の折曲側ねじ穴55を挿通したねじを、補強プレート56のプレート側ねじ穴58に通して、離間するねじ同士の間に渡して固定している。
 側面保持部52は図11の拡大斜視図に示すように、第一面52aと第二面52bの境界において、第一折曲線52dの近傍で第二面52bが存在しないように切り欠いている。これにより、応力が集中し易い角部への応力を緩和することが可能となり、バンド部51を保護できる。
(実施例2)
 ただし側面保持部は、上記構成に限らない。上述した図11に示す実施形態1に係る電源装置100においては、側面保持部52の第二面52bを、第一折曲面52cの近傍で省略することによって、第一折曲線52dの隅部に応力が集中することを緩和している。
 これに対し、別の部材を追加することでより応力集中に対する耐性を高めることが可能となる。例えば、構造上応力の集中が激しくなる直方体状の電池集合体の隅部において、応力集中を一層緩和するため、側面保持部の内、隅部にあたる領域を切り欠いた構造とすることもできる。ここで実施例2に係る電源装置の側面保持部52’を、図12の斜視図に示す。この図に示す側面保持部52’は、図11等と同様に、第一面52a’と第二面52b’を備える。この第一面52a’は、その端部を第一折曲線52d’で折曲させて電池集合体40の底面42の一部を被覆する第一折曲面52c’を備える。第一折曲面52c’は、折曲側ねじ穴55’を開口させている。
 また第二面52b’は、その端部を第二折曲線52fで折曲させて、第一折曲面52c’と折り重なる状態で電池集合体40の底面42の一部を被覆する第二折曲面52e’を備える。第二折曲面52e’は、第二折曲側ねじ穴55b’を開口させている。第二折曲側ねじ穴55b’は、第一折曲面52c’の折曲側ねじ穴55’と一致させて、ピン部を挿通して固定可能としている。ここではピン部をねじとして螺合により固定する。そして第一面52a’と第二面52b’の境界において、第一折曲線52d’及び第二折曲線52f’の近傍を切り欠いている。これにより、応力が集中し易い角部への応力を緩和することが可能となり、バンド部51’を保護できる。すなわち、各バンド部51’の第一面52a’の端部に第一折曲面52c’を、第二面52b’の端部に第二折曲面52e’を、それぞれ設けて、電池集合体40の底面42及び天面41の一部を、それぞれ第一折曲面52c’と折り重なる状態で第二折曲面52e’で被覆して、螺合により固定したことで、電池集合体40の天面41と底面42でそれぞれバンド部51’を固定して一体性が高められる。
(集合体案内リブ32)
 また天蓋部20又は底蓋部30の少なくとも一方は、電池集合体40に当接する集合体案内リブ32を複数、互いに離間させて内面から突出させている。このような集合体案内リブ32を設けることで、収納ケース10の嵌合と同時に収納ケース10と電池集合体40との隙間を埋めて、電池集合体40と収納ケース10とを一体化することで収納ケース10内で電池集合体40との間に隙間が生じてがたつきが発生することを阻止でき、もって共振の発生を抑制できる。
 本実施形態では、図13、図14に示すように、天蓋部20と底蓋部30にそれぞれ、集合体案内リブ32として第一リブ32A、及び第二リブ32Bをそれぞれ形成している。これら集合体案内リブ32は、端縁を開口端側に向かって幅広となるようにテーパー状に形成される。これにより、図15A~図15Bに示すように、電池集合体40を集合体案内リブ32に誘い込んで嵌入させ易くできる。加えて、金属プレート50に予め、端縁を折曲させたリブを形成し、このリブで電池集合体40の側面を部分的に被覆するよう構成することで、電池集合体40の嵌合時に集合体案内リブ32がリブを押圧して、より均一な応力でもって電池集合体40を天蓋部20や底蓋部30に嵌合させることができる。
 また集合体案内リブ32は、天蓋部20や底蓋部30の内面の対向する部位にそれぞれ形成される。天蓋部20や底蓋部30が矩形状の場合は、対向する辺にそれぞれ集合体案内リブ32が形成される。図13、図14に示す例では、天蓋部20や底蓋部30の矩形状を構成する各辺に集合体案内リブ32が形成されている。ただし、各辺に形成される集合体案内リブ32や、同じ辺に形成される集合体案内リブ32は、同じ形状とする必要はなく、電池集合体40を当接、保持する部位の形状に合わせて適宜変更することができる。複数の集合体案内リブ32は、互いに平行状態に離間して形成される。各集合体案内リブ32を、側面視においてL字状に形成される。また集合体案内リブ32は、天蓋部20や底蓋部30に一体的に形成することが好ましい。
 また、天蓋部20の内面の隅部に配置される、この天蓋部20とは別個に形成されたコーナー部を備えてもよい。コーナー部は、第三誘い込みリブを設けている。これにより、射出成形が困難な天蓋部20内面の隅部における集合体案内リブ32を、別部材として組み合わせることにより、隅部においても集合体案内リブ32を配置でき、もって隅部に隙間が形成される事態を回避し、がたつきや共振の発生を抑制できる。
(天蓋部20)
 天蓋部20は、収納ケース10の上面に固定されて、収納ケース10のケース第一開口部11を閉塞する。また天蓋部20は、その上部に使用者が把持するための取っ手部28を備えている。ここで天蓋部20の分解斜視図を図16~図18に示す。これらの図において、図16は天蓋部の分解斜視図、図17は図16の枠部に閉塞部を挿入した状態を示す分解斜視図、図18は図16の天蓋部を斜め下方から見た分解斜視図を、それぞれ示している。これらの図に示す天蓋部20は3つの部材に分割されており、第一ケースであるカバー部21と、第二ケースである閉塞部22と、第三ケースである枠部23とで構成される。
(枠部23)
 枠部23は、収納ケース10のケース第一開口部11と接続される。この枠部23は、取っ手部28の一部を構成する取っ手枠24を有する。このため枠部23は、取っ手枠24に十分な機械強度を発揮させるように、強度の高い樹脂を使用する。またリブを立てるなどして、構造上も取っ手部28を補強できるように構成する。ただし機械強度を増す構成とすることで外観が悪くなる。そこで、枠部23の上面にカバー部21を被覆する。
(カバー部21)
 カバー部21は、取っ手枠24を含め、枠部23の上面を被覆する。このようにカバー部21で枠部23を覆うことにより、枠部23の上面を外部に表出させないで隠すことが可能となる。いいかえると、枠部23の上面は外観を気にすることなく、強度の向上に特化した構成を採用できる。一方でカバー部21の外観意匠を向上させることで、天蓋部20の見栄えを向上できる。このように取っ手部28の強度を重視する枠部23と、外観の意匠性を重視するカバー部21とを別部材としたことで、強度と外観を両立させることが可能となる。
 このように、天蓋部20を複数の部材で構成したことにより、取っ手部28を補強する機能、天蓋部20のデザイン性を向上させる機能、及び天蓋部20を構成する樹脂部材の肉溜まりを排除して樹脂引け等による外観の悪化を回避する機能を果たすことが可能となる。すなわち従来は天蓋部を一部材で構成していたため、取っ手部28の強度を向上させようとすればデザイン性が悪くなり、また強度を増すために樹脂部材を厚くすると重くなる上、樹脂の硬化時に生じる引けが大きくなって外観品質が低下するなどの問題があった。そこで、強度を重視する枠部23を準備すると共に、枠部23を被覆するかバー部を用意して、カバー部21に意匠性を持たせることで、外観を整え見栄えを向上できる。
 枠部23は、収納ケース10と接続された状態でケース第一開口部11と連通する枠開口部25を形成している。また枠部23の取っ手枠24は、枠開口部25を横断する姿勢に形成されている。図16~図18に示す例では、枠部23を、ケース第一開口部11の周囲に沿う矩形状として、取っ手枠24を、平面視においてT字状となるように、枠開口部25を橋渡しする状態に設けられている。また、このT字状を構成する上部の横棒26の下方を、側面に開口させている。
(閉塞部22)
 さらに、天蓋部20は、閉塞部22を枠部23とカバー部21の間に配置しており、閉塞部22でもって枠開口部25を閉塞している。これにより、枠開口部25を横断する取っ手枠24を形成しつつも、枠開口部25を別部材の閉塞部22で閉塞する構成としたことで、枠部23の型成形が容易となる。さらに枠開口部25を通して見える底面を構成するカバー部21を別部材としたことで、カバー部21の色や形状等の意匠性を考慮した設計が可能となる。
 また閉塞部22は、中央を窪ませた曲面状に形成されている。これにより、使用者が取っ手部28を把持する際に手を差し入れる空間を広く確保して把持し易くなる。また曲面状として段差のエッジを排除したことで、差し入れた手がエッジにあたることもなく、快適な使用感が得られる。加えて、曲面状としたことでデザイン性も向上される。また横棒26の下に開口を設けると共に、横棒26の下方に位置する閉塞部22をこの部分で低く形成し、反対側を高く形成することで、閉塞部22の上面に塵や水滴等の異物が溜まった際、横棒26の側が下勾配となる姿勢に傾斜させることで、閉塞部22の窪みに溜まった異物を、開口を通じてスムーズに排出できる利点も得られる。
 またカバー部21は、図1、図16、図17等に示すように、その側面に枠状のカバー枠27を形成している。カバー枠27は、カバー部21と閉塞部22とが接合された状態で、閉塞部22と同一面状となるようにして、カバー枠27から閉塞部22の曲面に連なって、面が連続的に変化するようにしている。これにより、使用者が取っ手部28を把持しようとして手を差し入れる際に、一層スムーズに手を案内することができる。
 これらの天蓋部20は、好ましくは軽量で絶縁性に優れた樹脂で構成されている。例えば、PBT(ポリブチレンテレフタレート)、PC(ポリカーボネート)樹脂等が好適に利用できる。また、天蓋部20を複数の部材で構成する利点を生かし、異なる部材で構成してもよい。例えば枠部23を、強度の高い樹脂製としたり、より剛性に優れた金属製としてもよい。また、部材の色も各部材で異ならせることもできる。例えば閉塞部22の蓋を異なる色で構成して、色違いの製品など、バリエーションの変化を演出することもできる。
 カバー部21は、図16~図18に示すように、枠部23の裏面側から螺合により固定されている。これにより、天蓋部20は、ねじ穴を表出させない外形となる。一方底蓋部30は、図3等に示すように底面42からねじで固定されている。ただしねじ穴は、ねじカバー34で閉塞することで、ねじの表出を避けることができる。
 本発明に係る電源装置は、電動カートや電動スクーター、電気自動車、ハイブリッド車等の電源装置として好適に利用できる。またコンピュータサーバのラックに搭載可能なバックアップ電源装置、携帯電話等の無線基地局用のバックアップ電源装置、家庭内用、工場用の蓄電用電源、街路灯の電源等、太陽電池と組み合わせた蓄電装置、信号機等のバックアップ電源用等の用途にも適宜利用できる。
100…電源装置
1…二次電池セル
2…放熱シート
3…アラミド繊維シート
10…収納ケース
11…ケース第一開口部
12…ケース第二開口部
20…天蓋部
21…カバー部
22…閉塞部
23…枠部
24…取っ手枠
25…枠開口部
26…横棒
27…カバー枠
28…取っ手部
30…底蓋部
32…集合体案内リブ;32A…第一リブ;32B…第二リブ
33…出力端子
34…ねじカバー
40…電池集合体
41…天面
42…底面
43…側面;43A…第一側面;43B…第二側面
44…電池ホルダ
45…リード板
46…ピン部
47…切り欠き部
50…金属プレート
51、51’…バンド部
52、52’…側面保持部;52a、52a’…第一面;52b、52b’…第二面;52c、52c’…第一折曲面;52d、52d’…第一折曲線;52e’…第二折曲面;52f’…第二折曲線
53…連結辺
54…連結側ねじ穴
55、55’…折曲側ねじ穴;55b’…第二折曲側ねじ穴
56…補強プレート
57…リブ
58…プレート側ねじ穴

Claims (7)

  1.  一以上の電池セルと、
     前記電池セルを収納する、少なくとも一面を開口したケース第一開口部を形成してなる収納ケースと、
     使用者が把持するための取っ手部を有すると共に、前記収納ケースのケース第一開口部を閉塞する天蓋部と
    を備える電源装置であって、
     前記天蓋部が、
      前記収納ケースの開口部と接続される、前記取っ手部の一部を構成する取っ手枠を有する枠部と、
      前記取っ手枠を含め、前記枠部の上面を被覆するカバー部と、
    を備える電源装置。
  2.  請求項1に記載の電源装置であって、
     前記枠部が、前記収納ケースと接続された状態で前記ケース第一開口部と連通する枠開口部を形成しており、
     前記取っ手枠が、前記枠開口部を横断する姿勢に形成されており、
     前記天蓋部がさらに、前記枠部とカバー部の間に配置され、前記枠開口部を閉塞する閉塞部を備える電源装置。
  3.  請求項2に記載の電源装置であって、
     前記閉塞部が、中央を窪ませた曲面状に形成されてなる電源装置。
  4.  請求項3に記載の電源装置であって、
     前記カバー部が、その側面に枠状の、前記閉塞部と固定された状態で、該閉塞部の曲面と連続するカバー枠を形成してなる電源装置。
  5.  請求項1~4のいずれか一に記載の電源装置であって、
     前記カバー部が、前記枠部の裏面側から螺合により固定されてなる電源装置。
  6.  請求項1~5のいずれか一に記載の電源装置であって、
     前記天蓋部は、ねじ穴を表出させていない外形としてなる電源装置。
  7.  請求項1~6のいずれか一項に記載の電源装置であって、
     前記カバー部が樹脂で構成されてなる電源装置。
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