WO2022186207A1 - 電池パック、電動車両及び電動工具 - Google Patents

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喜幸 坂内
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株式会社村田製作所
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to battery packs, electric vehicles and electric tools.
  • a battery pack in which a battery cell group in which a plurality of battery cells such as lithium-ion secondary batteries are electrically connected is housed in an exterior case, is widely used in electric vehicles and electric tools.
  • battery packs there is a demand for a technique for suppressing the spread of fire to the entire battery pack when one of the battery cells catches fire.
  • Patent Document 1 discloses a battery holder that accommodates a plurality of battery cells, an upper plate that covers the entire upper side of the battery holder and is electrically connected to one of the positive and negative electrodes of the battery cells, and the upper plate.
  • a structure has been proposed consisting of a lower plate placed oppositely and covering the entire underside of the battery holder and electrically connected to the other one of the positive and negative electrodes of the battery cell.
  • Patent Document 2 proposes a structure consisting of a battery holder having spaces for inserting a plurality of battery cells.
  • Patent Literature 1 and Patent Literature 2 suppress the spread of fire to the surrounding battery cells when a battery cell in a battery cell group ignites and high-temperature gas blows out from the battery cell. There is room for improvement in terms of
  • One of the objects of the present invention is to provide a battery pack with improved safety, and an electric power tool and an electric vehicle equipped with the battery pack.
  • the present invention a battery cell; a battery holder that houses the battery cell; a connection member that electrically connects the battery cells,
  • the battery holder has an end portion that covers the side peripheral surface of the battery cell and forms an opening on the terminal portion side of the battery cell,
  • the connection member has a conductive portion and an insulating portion, At least part of the insulating portion and the end portion are connected via an adhesive member, Battery pack.
  • the present invention may be an electric vehicle including the battery pack, or an electric tool including the battery pack.
  • the present invention it is possible to provide a battery pack with further improved safety, and an electric power tool and an electric vehicle equipped with the battery pack.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing an example of the configuration of a battery pack according to a first embodiment
  • FIG. FIG. 2 is a perspective view showing an example of a battery pack according to the first embodiment
  • FIG. FIG. 3 is an exploded perspective view showing an example of a battery holder containing battery cells.
  • 4A and 4B are diagrams for explaining a state in which an adhesive member is provided on the connection member.
  • FIG. 4C is a diagram schematically showing a cross section taken along line IVC-IVC of FIG. 4A.
  • 5A and 5B are diagrams for explaining a state in which an adhesive member is provided on the connecting member.
  • FIG. 5C is a diagram schematically showing a VC-VC cross section of FIG. 5A.
  • FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing an example of the positional relationship between the battery cell and the end of the battery holder.
  • 7A and 7B are diagrams showing examples of thin portions.
  • 8A and 8B are diagrams showing examples of thin portions.
  • FIG. 9A is a partial cross-sectional view for explaining an example of an exterior case.
  • FIG. 9B is a plan view for explaining the positional relationship between the exterior case and the battery cells.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view showing an example of the configuration of a battery pack using the exterior case of FIG. 9.
  • FIG. 11 is a partial cross-sectional view for explaining an example of an exterior case.
  • FIG. 12 is a partial cross-sectional view for explaining an example of an exterior case.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining an application example.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining an application example.
  • the present invention is not limited to the embodiments and the like described below.
  • directions such as front-rear, left-right, and up-down are shown for convenience of explanation, but the contents of the present disclosure are not limited to these directions.
  • the Z-axis direction is the vertical direction (the upper side is the +Z direction, the lower side is the -Z direction)
  • the X-axis direction is the horizontal direction (the right side is the +X direction, the left side is the -X direction)
  • the Y-axis direction. is the front-rear direction (the rear side is the +Y direction and the front side is the -Y direction), and the description will be made based on this. This also applies to FIGS. 3 to 12.
  • FIG. Unless otherwise specified, the relative size ratios of the sizes and thicknesses of the respective parts shown in FIG. 1 are described for the sake of convenience, and do not limit the actual size ratios. The directions and size ratios of these directions are the same for each of FIGS. 2 to 14 .
  • FIG. 1 is an exploded perspective view for explaining a configuration example of the battery pack 1.
  • FIG. FIG. 2 is a diagram for explaining the appearance of the battery pack 1.
  • the battery holder 12 is housed inside the exterior case 2 of the battery pack 1, but the illustration of the battery holder 12 is omitted for convenience of explanation.
  • the battery pack 1 includes battery cells 4 , battery holders 12 and connection members 3 .
  • the battery pack 1 includes an exterior case 2 that houses the battery holder 12 .
  • the battery holder 12 has a battery cell storage portion 13 that covers the side peripheral surface 4A of the battery cell 4 .
  • the entire side surface 4A of the battery cell 4 is covered with the battery holder 12 while the battery cell 4 is housed in the battery cell housing portion 13 .
  • the battery holder 12 has an end 6 forming an opening 60 .
  • the opening 60 is formed in the end portion 6 so that the edge portion 60A of the opening 60 surrounds the electrode terminal portion 15, which is the terminal portion of the battery cell 4, when the Y-axis direction is the viewing direction.
  • the battery cell housing portion 13 is a space extending from the opening 60 of the end portion 6 toward the back.
  • the end portions 6 of the battery holder 12 are formed on both sides in the front-rear direction (+Y direction, ⁇ Y direction), and an opening 60 is formed in each end portion 6 .
  • the battery cell housing portion 13 is formed as a cylindrical space that penetrates from the opening 60 at one end 6 toward the opening 60 at the other end 6 .
  • the axial direction of the battery cell housing portion 13 in the examples of FIGS. 1 and 3 is aligned in the front-rear direction.
  • the positive electrode terminal portion 15A) faces one opening 60 side
  • the negative electrode terminal portion (negative electrode terminal portion 15B) of the battery cell 4 faces the other opening 60 side.
  • the electrode terminal portion 15 as the terminal portion of the battery cell 4 is used when the positive electrode and the negative electrode are not distinguished, or when the convenience of explanation is considered. is sometimes described.
  • the shape of the opening 60 formed in the end portion 6 of the battery holder 12 may be appropriately determined according to the outer peripheral shape of the battery cell 4, and in the examples shown in FIGS. .
  • a plurality of battery cell housing portions 13 are formed in the examples shown in FIGS. 1, 3, and the like.
  • the individual battery cell housing portions 13 are formed in the same shape as each other.
  • the battery cell housing portions 13 are arranged side by side in the vertical direction (+Z direction, ⁇ Z direction) and the horizontal direction (+X direction, ⁇ X direction).
  • the battery cell storage units 13 are arranged in four rows in the horizontal direction and two stages in the vertical direction, and each battery cell 4 is stored individually.
  • the battery cell housing portion 13 may have a shape other than a cylindrical shape.
  • the number of columns in the horizontal direction and the number of columns in the vertical direction of the battery cell housing portion 13 are not limited to the examples in FIG. 1 and the like.
  • the material of the battery holder 12 for example, a material having insulating properties is preferably used, and specific examples thereof include plastics.
  • the battery cell 4 is not particularly limited, and for example, a lithium ion secondary battery, a lithium ion polymer secondary battery, or the like can be adopted. However, this does not exclude that the battery cells 4 are other batteries.
  • the shape of the battery cell 4 is not limited, but, for example, from the viewpoint of versatility, a cylindrical shape is preferable.
  • the battery cell 4 includes an electrode winding body (not shown) inside a cylindrical battery can 111 serving as an exterior can. is closed with a battery lid 114 .
  • the electrode winding body has a structure in which a strip-shaped positive electrode and a strip-shaped negative electrode are spirally wound with a separator sandwiched therebetween, and is housed inside the battery can 111 in a state of being impregnated with an electrolytic solution.
  • a battery lid 114 and a safety valve mechanism are crimped to the open end of the battery can 111 .
  • the battery can 111 is hermetically sealed while the electrode wound body 120 and the like are accommodated inside the battery can 111 .
  • the safety valve mechanism mainly releases the sealed state of the battery can 111 as necessary when the pressure inside the battery can 111 increases.
  • An insulating outer tube 113 is provided on the outer peripheral surface of the battery can 111 .
  • the battery cell 4 is provided with electrode terminal portions 15 as terminal portions on both end surfaces 4B thereof.
  • a positive electrode terminal portion 15A is formed as the electrode terminal portion 15 on one end surface 4B of the battery cell 4, and a negative electrode terminal portion 15B is formed as the electrode terminal portion 15 on the other end surface 4B of the battery cell 4.
  • the battery holder 12 accommodates a plurality of battery cells 4 .
  • the polarities of the electrodes of the electrode terminal portions 15 exposed from the one end portion 6 side of the battery holder 12 are aligned.
  • the positive terminal portions 15A of the vertically adjacent battery cells 4 face one opening 60 of the battery holder 12 (see FIG. 3).
  • Negative terminal portions 15B of vertically adjacent battery cells 4 face the other opening 60 of battery holder 12 .
  • the electrode terminal portions 15 of the plurality of battery cells 4 accommodated in the battery holder 12 are arranged with the direction (Y direction) from one end portion 6 side of the battery cell 4 to the other end portion 6 side as the viewing direction.
  • the battery cells 4 are arranged so that the positive electrode terminal portions 15A and the negative electrode terminal portions 15B are alternately arranged in the horizontal direction. Note that the arrangement of the battery cells 4 described here is an example, and the arrangement is not limited to the illustrated arrangement.
  • connection member 3 The electrode terminal portions 15 (positive electrode terminal portion 15A, negative electrode terminal portion 15B) of the battery cells 4 housed in the respective battery cell housing portions 13 of the battery holder 12 are electrically connected to the connection member 3 .
  • the connection member 3 has a conductive portion 50 and an insulating portion 30 .
  • connecting members 3 are provided on both ends 6 , 6 of the battery holder 12 .
  • a first connection member 3A is provided on one end portion 6 side
  • a second connection member 3B is provided on the other end portion 6 side.
  • the first connection member 3A and the second connection member 3B may be referred to as the connection member 3 when the first connection member 3A and the second connection member 3B are not distinguished or when the convenience of explanation is taken into consideration.
  • the conductive portion 50 is a portion that can conduct electricity when electrically connected to the electrode terminal portion 15 , and is fixed to the electrode terminal portion 15 while being in contact with the electrode terminal portion 15 of the battery cell 4 .
  • a method for fixing the member forming the conductive portion 50 (the lead plate 5 in the example shown in FIG. 1 and the like) and the electrode terminal portion 15, welding or the like can be exemplified.
  • reference numeral 23 indicated by a dashed line indicates a portion to be welded, and in this case, each electrode terminal portion 15 is welded at four locations on the conductive portion 50 of the connection member 3. (In FIG. 1, only the second connecting member 3B is shown with the welded portion 23).
  • the conductive portion 50 is formed at least in a region facing the battery cell 4 and is exposed on the side of the surface facing the battery cell 4 (facing surface 31 ). At least a part of the conductive portion 50 of the connecting member 3 is exposed from the facing surface 31 side even when the bonding member 11A is provided on the facing surface 31 side of the connecting member 3 . Thereby, a state in which the conductive portion 50 and the electrode terminal portion 15 of the battery cell 4 are joined to each other by welding or the like can be formed, and the conductive portion 50 and the battery cell 4 are electrically connected.
  • the portions of the lead plates 5A and 5B, which form the conductive portion 50 are outside the opening portion 30A except for the joint region P with the film material 9 forming the insulating portion 30, which will be described later. exposed to the side.
  • the exposed portion is the exposed portion 8 .
  • a portion of the lead plate 5C, which forms the conductive portion 50, is exposed to the outside from the opening portion 30A except for the joint region P with the film material 9 forming the insulating portion 30, which will be described later.
  • An exposed portion 8 is formed at the exposed portion.
  • the lead plates 5A and 5B forming the conductive portion 50 are exposed to the non-opposing surface 32 side of the battery cell 4 , so that when the battery cell 4 generates heat, the heat of the battery cell 4 is reduced. is transmitted to the conductive portion 50 adjacent to the battery cell 4, and heat is transmitted from the facing surface 31 to the non-facing surface 32 side. Then, heat is efficiently radiated from the non-facing surface 32 to the outside.
  • efficient heat dissipation from the connection member 3 can be achieved when the battery cells 4 generate heat.
  • the material of the conductive portion 50 is not particularly limited as long as it has conductivity.
  • the conductive portion 50 is made of a conductive material.
  • the conductive part 50 is formed of the lead plate 5 formed of a metal member having conductivity as a conductive material.
  • two board connecting lead plates (lead plate 5A) and a bipolar connecting lead plate (lead plate 5B) serve as the conductive portion 50 of the first connecting member 3A.
  • Two bipolar connection lead plates (lead plates 5C) are provided as the conductive portion 50 of the second connection member 3B.
  • the board connection lead plate and the bipolar connection lead plate of the first connection member 3A may be referred to as lead plate 5A and lead plate 5B, respectively.
  • the bipolar connecting lead plate of the second connection member 3B may be referred to as a lead plate 5C.
  • the lead plate 5 may be used.
  • the lead plate 5A and the lead plate 5B are fixed to the film material 9 forming the insulating portion 30, which will be described later.
  • the first connecting member 3A two lead plates 5A and 5B are arranged side by side so that the lead plate 5B is arranged between the two lead plates 5A.
  • the lead plate 5C is fixed to the film material 9 forming the insulating portion 30.
  • Two lead plates 5C are arranged side by side in the second connection member 3B.
  • FIG. 4A and 4B are a plan view and a rear view showing an embodiment in which the first connecting member 3A is provided with the adhesive member 11A, and FIG. 4C is a cross-sectional view taken along line IVC-IVC of FIG. 4A.
  • 5A and 5B are a plan view and a rear view showing an embodiment in which an adhesive member 11A is provided on the second connection member 3B, and FIG. 5C is a cross-sectional view taken along line VC-VC of FIG. 4A. .
  • the regions where the adhesive member 11A is provided for each of the first connection member 3A and the second connection member 3B are indicated by hatching with one type of thin line, and the battery holder 12 A later-described end facing region R that faces the end 6 is illustrated by hatching with two types of lines, a thin line and a thick line.
  • 7A, 7B, 8A, and 8B also show the state in which the bonding member 11A is provided on the first connecting member 3A.
  • the board connection lead plate (lead plate 5A) includes a terminal portion (board connection terminal 28) connected to the circuit board 14.
  • the bipolar connection lead plates (lead plates 5B and 5C) electrically connect the electrode terminal portions 15 having different polarities.
  • the electrode terminal portion 15 of the battery cell 4 facing the opening 60 on one end portion 6 side (the end portion 6 side in the -Y direction) of the battery holder 12 is a first connection member. It is joined to either lead plate 5A or lead plate 5B of 3A.
  • the electrode terminal portion 15 of the battery cell facing the opening 60 on the other end portion 6 side (+Y direction end portion 6 side) of the battery holder 12 is joined to the lead plate 5C of the second connection member 3B. be.
  • the two lead plates 5A are arranged on the right side (the side closer to the external connection terminal 36 when viewed in the left-right direction (+X direction side)) and the left side (the left-right direction) than the lead plate 5B.
  • the lead plate 5A is located on the side (-X direction side) away from the external connection terminal 36 when viewed from above, and the lead plate 5A is joined to the vertically adjacent electrode terminal portion 15.
  • the lead plate 5A on the right side is joined to two positive terminal portions 15A, 15A
  • the lead plate 5A on the left side is joined to two negative terminal portions 15B, 15B.
  • the lead plate 5B is joined to the electrode terminal portions 15 (two positive electrode terminal portions 15A and two negative electrode terminal portions 15B in the example of FIG. 1) of each of the four battery cells 4 adjacent in the horizontal and vertical directions.
  • each lead plate 5C is joined to the electrode terminal portions 15 (two positive electrode terminal portions 15A and two negative electrode terminal portions 15B in the example of FIG. 1) of each of the four battery cells 4 adjacent in the horizontal direction and the vertical direction. be.
  • a hook-shaped portion extending toward the center of the battery holder 12 on the upper surface of the battery holder 12 is formed on the upper end side of the lead plate 5A.
  • Each of the hook-shaped portions forms board connection terminals 28, 28, respectively.
  • Receiving terminal portions 29, 29 for connecting board connection terminals 28, 28 are formed on the circuit board 14, which will be described later. is electrically connected to the circuit board 14 by being connected to .
  • the lead plate 5A, lead plate 5B and lead plate 5C are preferably made of a copper alloy or similar material. This enables power distribution with low resistance.
  • the lead plate 5A, the lead plate 5B, and the lead plate 5C are made of, for example, nickel or a nickel alloy. As a result, the lead plate 5A, the lead plate 5B, and the lead plate 5C have good weldability with the electrode terminal portion 15 .
  • the surfaces of the lead plate 5A, the lead plate 5B and the lead plate 5C may be plated with tin or nickel. This prevents the surfaces of the lead plates 5A, 5B, and 5C from being oxidized and rusted.
  • the battery cells 4 housed in the battery holder 12 are electrically connected to each other by the lead plate 5A and the lead plate 5B of the first connecting member 3A and the lead plate 5C of the second connecting member.
  • a combination of two battery cells 4 arranged vertically is connected in parallel by the lead plate 5A, the lead plate 5B, and the lead plate 5C, and four sets of these combinations are electrically connected in series. It will be.
  • the example of the lead plates 5 (lead plates 5A, 5B and 5C) provided in the connection member 3 is only an example, and the number and arrangement of the lead plates 5, the shape and material of each lead plate 5, etc. may vary depending on the electrode terminal portion. 15, the battery cells 4, and the like.
  • the connecting member 3 has the insulating portion 30 as described above.
  • the insulating part 30 can be exemplified by a film material or the like having insulating properties.
  • the insulating portion 30 of the first connecting member 3A and the insulating portion 30 of the second connecting member 3B are formed of the film material 9, respectively.
  • the first connecting member 3A has lead plates 5A and 5B fixed to one surface (facing surface 31) of the film material 9 forming the insulating portion 30.
  • Examples of methods for fixing the lead plates 5A and 5B to the film material 9 include a method of bonding the film material 9 and the lead plates 5A and 5B together, a resin insert molding method using a resin forming the film material 9, and the like. be able to.
  • the second connection member 3B has a lead plate 5C fixed to one surface (opposite surface 31) of the film material 9.
  • a method for fixing the lead plate 5C to the film material 9 a method similar to the method for fixing the lead plates 5A and 5B to the film material 9 may be adopted.
  • Examples of materials for the film material 9 that forms the insulating portion 30 include polyimide and polycarbonate.
  • the connecting member 3 preferably has a convex portion 10 formed in a portion of the conductive portion 50 of the connecting member 3 that faces the electrode terminal portion 15 of the battery cell 4 .
  • the convex portion 10 is formed as a portion projecting from the conductive portion 50 in the direction toward the electrode terminal portion 15 of the battery cell 4 .
  • the convex portion 10 can be specifically formed by drawing the lead plate 5, for example.
  • Adhesive member The battery holder 12 and the connecting member 3 are adhered via an adhesive member 11A.
  • the portion where the connecting member 3 and the battery holder 12 are adhered with the adhesive member 11A may be referred to as an adhesive portion 11 .
  • Adhesive sheet materials include adhesive sheet materials.
  • the material of the sheet material used for the adhesive sheet material is not particularly limited, and the same material as the film material 9 forming the insulating portion 30 may be selected.
  • the type of the adhesive member 11A is not particularly limited as long as it can adhere the connection member and the battery holder to each other, but rubber resin adhesive, acrylic resin adhesive, silicon resin adhesive, urethane resin.
  • An adhesive agent etc. can be illustrated. These may be of one type or a combination of multiple types. From the viewpoint of obtaining sufficient adhesive strength and high environmental resistance, it is preferable to contain an acrylic resin adhesive or a silicone resin adhesive.
  • the adhesive portion 11 is formed, for example, by curing an adhesive member provided between the adhesive member and the battery holder.
  • the curing method (curing type) of the adhesive member is not particularly limited. can be done.
  • As a method for curing the adhesive member heat curing or ultraviolet curing is preferable from the viewpoint of workability and certainty of curing.
  • the adhesive member 11A can be provided between the connection member 3 and the battery holder 12 as follows, for example, in the examples of FIGS. 11 A of adhesive members are apply
  • the connecting member 3 to which the adhesive member 11A is applied or adhered is attached to the connecting member 3 via the adhesive member 11A in a state in which the surface of the adhesive member 11A on the application side or the adherend side faces the end portion 6 of the battery holder 12. is glued to the end 6 of the battery holder 12 .
  • the adhesive member 11A is provided over the entire area of the end portion 6 of the battery holder 12 .
  • a bonding portion 11 is formed between the end portion 6 of the battery holder and the connecting member 3 .
  • the adhesive member 11A is applied or attached to a region avoiding the welded portion 23 with the electrode terminal portion 15 . This is because the electrical connection between the battery cell 4 and the conductive portion 50 is impaired if the adhesive member 11A is provided at the position corresponding to the welded portion 23 .
  • the welded portion 23 is formed on the convex portion 10 .
  • the adhesive member 11A avoids the convex portion 10. It is preferably applied or applied to the area.
  • the adhesive member 11A may be applied or attached to the end portion 6 side of the battery holder 12 .
  • the connection member 3 and the battery holder 12 are bonded via the adhesive member 11A by facing the connecting member 3 to the end portion 6 of the battery holder 12 to which the adhesive member 11A is applied or attached. .
  • the end-facing region R of the connecting member 3 is a region including at least part of the insulating portion 30 . Therefore, at least part of the insulating portion 30 and the end portion 6 are connected via the adhesive member 11A. Note that the end facing region R may include a part of the conductive portion 50 as shown in FIGS. 4, 5, and the like.
  • the bonding portion 11 is attached to the connection member 3 in a region (end facing region) facing the end portion 6 of the connection member 3. R), and the connection member 3 and the end portion 6 of the battery holder 12 are adhered.
  • the adhesive portion 11 is formed in a region including the end facing region R.
  • the end portion 6 of the battery holder 12 is provided with the adhesive portion 11 over the entire region of the end portion 6 .
  • the adhesive portion 11 does not exclude the formation of the adhesive portion 11 in a partial region of the end facing region R.
  • the adhesive portions 11 are formed in the end facing regions R so that the individual openings 60 are partitioned by the adhesive portions 11 when the Y-axis direction is taken as the viewing direction. Therefore, for example, the adhesive portion 11 may be formed in a partial region of the end facing region R so as to surround the edge portion 60A of each opening 60 .
  • the individual battery cells 4 can be spatially isolated (separated) by forming the adhesive portions 11 . That is, first, the side peripheral surfaces 4A of the individual battery cells 4 are separated from each other by the battery cell housing portions 13. As shown in FIG. Furthermore, the opening 60 of the end portion 6 of the battery holder 12 is covered with the connecting member 3, and the gap between the edge portion 60A of the opening 60 and the connecting member 3 is closed with the adhesive member 11A. As a result, the individual battery cells 4 are spatially separated from the other battery cells 4 at both the side surfaces 4A and the end surfaces 4B. Thus, the battery pack 1 can have a structure in which the individual battery cells 4 are arranged in spaces isolated from each other, so that the individual battery cells 4 are individually isolated.
  • the end portion 6 of the battery holder 12 is located near the electrode terminal portion 15 of the battery cell 4. It is preferable that they are located at the same position or on the outside in terms of the position in the medial-lateral direction.
  • the inside/outside direction is the direction from the inside to the outside of the battery holder 12 along the axial direction of the battery cell housing portion 13 .
  • the position N1 and the position N2 are the same in terms of the position in the inside and outside direction (the position in the Y-axis direction), or the position N1 is positioned outside the position N2.
  • the example of FIG. 6 illustrates the case where the position N1 and the position N2 are the same position.
  • the contact position between the connection member 3 and the electrode terminal portion 15 of the battery cell 4 can be approximately aligned in the inner and outer directions (Y-axis direction).
  • connection member 3 when the connection member 3 is provided on the battery holder 12, the connection member 3 covers the opening 60 of the end portion 6 of the battery holder 12, and the connection member 3 and the end portion 6 of the battery holder are mutually bonded by the adhesive member 11A. Glued.
  • the electrode terminal portion 15 of the battery cell 4 housed in the battery cell housing portion 13 is welded to the conductive portion 50 of the connection member 3 .
  • the contact positions between the insulating portion 30 of the connecting member 3 and the end portion 6 of the battery holder 12 are aligned in the inward and outward directions, the conductive portion 50 and the electrode terminal portion 15 are connected when welding.
  • the bending of the member 3 is less likely to occur, the separation between the connecting member 3 and the end portion 6 of the battery holder 12 is less likely to occur, and unplanned release of the bonded state between the connecting member 3 and the battery holder 12 is further suppressed. be.
  • the electrode terminal portion 15 is positioned outside the end portion 6 when the position N1 of the end portion 6 of the battery holder 12 is positioned inside the position N2 of the electrode terminal portion 15 of the battery cell 4 (the electrode terminal portion 15 is positioned outside the end portion 6).
  • a concave portion (not shown) is formed in a portion of the conductive portion 50 of the connecting member 3 that faces the electrode terminal portion 15 of the battery cell 4, the connecting member 3 will not move when the conductive portion 50 and the electrode terminal portion 15 are welded together. deflection can be suppressed.
  • a negative electrode is normally formed around the positive electrode terminal portion 15A of the battery cell 4 .
  • the battery cover 114 contains the same material as the material forming the battery can 111 .
  • a central region of the battery lid 114 is formed with a protrusion that protrudes outward (the Y-axis direction in the example of FIG. 6).
  • This projecting portion forms the electrode terminal portion 15 (positive electrode terminal portion 15A in the example of FIG. 6) of the battery cell 4 .
  • the tip position of this projecting portion is the position N2.
  • the circuit board 14 is electrically connected to the external connection terminals 36 of the battery pack 1 .
  • the circuit board 14 and the external connection terminals 36 are electrically connected via wiring (not shown).
  • the circuit board 14 is electrically connected to the board connection terminals 28 of the lead plate 5A and has an electric circuit mounted thereon. The electric circuit is formed so that electric power from the battery cell 4 can be supplied from the external connection terminal 36 to the outside.
  • the outer case 2 has an upper case 2A and a lower case 2B, and the upper case 2A and the lower case 2B are combined to form an internal space Sp.
  • the internal space Sp of the exterior case 2 is a space for accommodating the battery holder 12 to which the connection member 3 is adhered.
  • a circuit board 14 is also housed inside the exterior case 2 .
  • the upper case 2A has a substantially rectangular upper surface portion 16.
  • An upper peripheral wall portion 17 is erected downward (-Z direction) from the entire circumference of the outer edge of the upper surface portion 16 .
  • the depth of the upper case 2A (the distance from the base end to the tip of the upper peripheral wall portion 17) is not particularly limited, but in the example of FIGS. 1 and 2, it is formed shallower than the depth of the lower case 2B. ing.
  • the lower case 2B has a substantially rectangular bottom portion 18 .
  • a lower peripheral wall portion 19 is erected upward (+Z direction) from the entire periphery of the bottom portion 18 .
  • the exterior case 2 is formed by combining an upper case 2A and a lower case 2B.
  • the upper case 2A and the lower case 2B are fixed to each other by a fixing member such as a screw while being combined with each other.
  • the upper peripheral wall portion 17 and the lower peripheral wall portion 19 form the peripheral wall portion 20 .
  • the shape of the bottom surface portion 18 is not particularly limited, but the shape of the inner surface of the bottom surface portion 18 should match the shape of the bottom surface of the battery holder 12.
  • the point of view of forming a state in which the elements are arranged in the same direction (the point of view of suppressing positional deviation). From the viewpoint of suppressing misalignment, as shown in FIGS. It is more preferable to have a curved shape that matches the battery holder 12 .
  • the inner surface shape of the bottom surface portion 18 is the inner surface shape, and as shown in FIGS. A formed laying member 18A may be laid.
  • the material of the upper case 2A and the lower case 2B is preferably a material having insulation and rigidity. Since the upper case 2 ⁇ /b>A and the lower case 2 ⁇ /b>B have insulating properties, it is possible to suppress current from flowing out of the exterior case 2 from the battery cells 4 . In addition, since the upper case 2A and the lower case 2B have rigidity, the exterior case 2 becomes rich in robustness, and even if the battery pack 1 is placed under severe conditions, the battery cell 4 can function as a battery. It becomes easier to maintain a state of being able to demonstrate.
  • External connection terminals 36 for connecting the battery cells 4 to the outside are provided at predetermined positions on the exterior case 2 shown in the examples of FIGS. 1 and 2 .
  • the external connection terminal 36 is fixed to the right end side (+X direction) of the lower case 2B.
  • the fixing method is not particularly limited, but a method of fastening with a fixing screw at the outer peripheral position of the external connection terminal 36, or the like can be used.
  • connection member 3 is connected to the end portion 6 of the battery holder 12 via the adhesive member 11A. At least a portion of the insulating portion 30 of the connection member 3 forms an end facing region R facing the end 6 of the battery holder 12, and a portion including at least a portion of the end facing region R separates the adhesive member 11A.
  • the connecting member 3 and the end portion 6 of the battery holder 12 are adhered to each other through the adhesive member 11A, and the individual battery cell housing portions 13 are sealed. physically separated.
  • the individual battery cells 4 housed in the individual battery cell housings 13 can be kept in a state of being spatially isolated from each other, and when any of the battery cells 4 housed in the battery holder 12 ignites, the battery will Even when high-temperature gas blows out from the cell 4, it is possible to suppress the spread of fire in the surrounding battery cells 4.
  • the end portions 6 of the battery holders 12 are located at the same positions or outside the positions of the electrode terminal portions 15 of the battery cells 4, thereby suppressing the bending of the connection members 3. This makes it easier to maintain the adhesion between the end portion 6 of the battery holder 12 and the connection member 3 . In this case, according to the battery pack 1, it becomes easy to maintain the effect of suppressing the spread of fire to the surrounding battery cells 4 when one of the battery cells 4 housed in the battery holder 12 catches fire.
  • the thin portion 21 may be formed in the connection member 3 .
  • the thin portion 21 indicates a portion whose thickness is thinner than the thickness of the surrounding portion of the thin portion 21 .
  • the thin portion 21 can function as a weakened portion that is more susceptible to breakage than its surroundings.
  • the weakened portion may have a structure other than the thin-walled portion of this example (for example, a structure in which a separate thin-walled member is attached, etc.).
  • FIG. 7A is a plan view showing an example of a first formation example of the thin portion 21 of the connection member 3 used in the battery pack 1 according to the second embodiment. Note that FIG. 7A shows an example of a first connection member 3A as the connection member 3. As shown in FIG. This also applies to FIGS. 7B, 8A, and 8B.
  • the thin portion 21 will be described by taking the first connection member 3A as an example, but the thin portion 21 may be similarly formed in the second connection member 3B.
  • the entire thin portion 21 is formed within the terminal facing portion 22 .
  • welded portion 23 is formed when conductive portion 50 and electrode terminal portion 15 are welded together, and welded portion 23 fixes the electrical connection state between connection member 3 and battery cell 4 .
  • it is preferable that thin portion 21 is formed in a portion other than welded portion 23 .
  • the thin portion 21 is formed in a portion avoiding the four welded portions 23 in the terminal facing portion 22 .
  • the method of forming the thin portion 21 in the first formation example is not particularly limited, it can be formed, for example, by stamping a portion of the conductive portion 50 corresponding to the thin portion 21 .
  • the thin portion 21 can be formed by marking a portion of the lead plate 5 corresponding to the thin portion 21 .
  • the shape of the thin portion 21 is not particularly limited, and may be a cross shape as shown in FIG. 7A or a circular shape as shown in FIG. 7B.
  • FIG. 7B is a plan view showing another example of the first formation example.
  • the terminal facing portion 22 is a portion of the connecting member 3 that faces the electrode terminal portion 15 of the battery cell 4 and is not provided with the adhesive member 11A (circular portion in the examples of FIGS. 7A and 7B ). , and a welded portion 23 with the electrode terminal portion 15 . In the examples such as FIG. 7, the terminal facing portion 22 is a portion where the formation of the bonding portion 11 is avoided. As the terminal facing portion 22, a positive electrode facing portion 22A and a negative electrode facing portion 22B are formed.
  • the positive electrode facing portion 22A indicates a portion of the conductive portion 50 that faces the positive electrode terminal portion 15A of the end surface 4B of the battery cell 4 and does not have the adhesive member 11A, and includes a weld portion 23 with the positive electrode terminal portion 15A.
  • the negative electrode facing portion 22B indicates a portion of the conductive portion 50 facing the negative electrode terminal portion 15B of the end surface 4B of the battery cell 4, where the adhesive member 11A is not installed, and includes a weld portion 23 with the negative electrode terminal portion 15B.
  • the terminal facing portion 22 is formed by the outer peripheral portion of the convex portion 10 and the convex portion 10 for both the portion corresponding to the positive electrode facing portion 22A and the portion corresponding to the negative electrode facing portion 22B. corresponds to the part.
  • the positive electrode facing portion 22A and the negative electrode facing portion 22B are not distinguished, the description of the terminal facing portion 22 is used.
  • the thin portion 21 may be formed in at least one of the positive electrode facing portion 22A and the negative electrode facing portion 22B. It is preferable that the thin portion 21 is formed in the portion other than the portion. Since the thin portion 21 is formed in each of the positive electrode facing portion 22A and the negative electrode facing portion 22B, the gas venting effect of the thin portion 21 can be ensured.
  • the thin portion 21 may be formed in the insulating portion 30 (second formation example).
  • the thin portion 21 will be described by taking the first connection member 3A as an example with reference to FIG. 8A and the like, but the thin portion 21 may be formed in the second connection member 3B as well.
  • the thin portion 21 in the second formation example is formed in a portion of the insulating portion 30 corresponding to the outer periphery of the terminal facing portion 22 as shown in FIG. 8A.
  • the terminal facing portion 22 in the second formation example is also the same portion as the terminal facing portion 22 described in the first formation example.
  • the thin portion 21 is preferably formed in a portion of the insulating portion 30 along the outer periphery of the conductive portion 50 .
  • the thin portion 21 is formed linearly along the outer periphery of the lead plate 5 (lead plates 5A and 5B) for each terminal facing portion 22 .
  • Thin portion 21 may be formed so as to surround at least a portion of the outer circumference of terminal facing portion 22 .
  • the thin portions 21 are formed at two locations, the upper side and the lateral side, of the outer periphery of the lead plate 5B for each terminal facing portion 22 of the lead plate 5B. side) are formed at two locations on both lateral sides of the outer circumference of the lead plate 5A. are formed at three locations on both lateral sides and the lower side of the .
  • the thin portions 21 formed around adjacent terminal facing portions 22 are separated from each other. Accordingly, when the thin portion 21 formed on the outer periphery of one terminal facing portion 22 is broken, the thin portion 21 formed on the outer periphery of the terminal facing portion 22 adjacent to the terminal facing portion 22 is broken. Chain breakage is also suppressed.
  • two or more thin portions 21 are formed between adjacent terminal facing portions 22 .
  • the thin portion 21 formed around one terminal facing portion 22 is broken, the battery cell housing portion 13 formed at the position of the adjacent terminal facing portion 22 with the broken thin portion 21 interposed therebetween. It becomes difficult to release the sealed state inside. When the gas is released from the battery cell 4 to the outside, the gas is prevented from entering the adjacent battery cell housing portion 13 .
  • the method of forming the thin portion 21 in the second forming example is not particularly limited. It can be formed by applying. Specifically, when the insulating portion 30 is the film material 9 , the thin portion 21 is formed by cutting a portion of the film material 9 corresponding to the thin portion 21 in the thickness direction of the film material 9 to a predetermined depth. can do.
  • the number of locations where the thin portions 21 are formed around the outer periphery of one terminal facing portion 22 is not particularly limited, and may be two locations as shown in FIG. It may be formed at four positions, or may be formed at three positions or at least five positions (not shown).
  • cut portions first cut portion 24A and second cut portion 24B
  • first cut portion 24A and second cut portion 24B are formed in lead plate 5 forming conductive portion 50
  • first cut portion 24A and second cut portion 24B are formed.
  • a thin portion 21 is formed along the outer periphery of each of them.
  • thin portions 21 are formed at four locations on the outer periphery of one terminal facing portion 22, ie, the upper side, the lower side, and the lateral side.
  • first cut portion 24A and the second cut portion 24B shown in FIG. 8B is an example, and the shape is not limited to this example.
  • the shape of the thin portion 21 formed around the outer periphery of one terminal facing portion 22 is not limited to a linear shape, and may be appropriately determined such as a wave shape.
  • the thin portion 21 may be formed around at least one of the positive electrode facing portion 22A and the negative electrode facing portion 22B. In addition, it is preferable that thin portions 21 are formed around the respective outer sides corresponding to the positive electrode facing portion 22A and the negative electrode facing portion 22B.
  • the first formation example and the second formation example may be combined. That is, in the second embodiment, the thin portion 21 may be formed on both the conductive portion 50 and the insulating portion 30 of the connection member 3 .
  • connection member 3 is formed with the thin portion 21, when gas is generated from the battery cell 4, the induced explosion of the surrounding battery cells is suppressed. Degassing of the battery cells 4 to the outside of the battery holder 12 can be smoothly realized.
  • a safety valve mechanism formed at the electrode terminal portion 15 of the battery cell 4 operates to release the battery cell 4 from the inside.
  • the supplied gas presses the connection member 3 outward, the thin portion 21 is cleaved, so that the internal pressure of the battery cell 4 can be smoothly released (gas release).
  • the sealed state of the surrounding battery cells 4 can be maintained, and the influence of the gas during the degassing, such as the spread of fire and induction explosion, on the surrounding battery cells can be suppressed.
  • the safety valve mechanism described above mainly refers to a structure that releases the internal pressure by releasing the sealed state of the battery can 111 as necessary when the pressure inside the battery can 111 (internal pressure) rises. indicates One of the causes of the increase in the internal pressure of the battery can 111 is gas generated due to the decomposition reaction of the electrolytic solution impregnated in the electrode winding body during charging and discharging.
  • the safety valve mechanism is usually provided near the battery lid 114 inside the battery cell 4 .
  • FIG. 9A is a cross-sectional view showing an example in which ribs 25 are formed on the exterior case 2.
  • FIG. 9A a state in which the battery holder 12 housing the battery cell 4 is arranged inside the exterior case 2 is virtually shown by broken lines.
  • FIG. 9A a state in which the battery holder 12 housing the battery cell 4 is arranged inside the exterior case 2 is virtually shown by broken lines.
  • FIG. 9A both the positive electrode terminal portion 15A oriented in the +Y direction and the positive electrode terminal portion 15A oriented in the ⁇ Y direction are shown by dashed lines for convenience of explanation.
  • FIG. 9B shows the positional relationship between ribs 25 and battery cells 4 for the example of FIG. 9A. In addition, in FIG. 9B, the hatching of the cross section and the description of the battery holder 12 are omitted for convenience of explanation.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of battery pack 1 using exterior case 2 having ribs 25 . In FIG. 10, the illustration of the circuit board 14 is omitted for convenience of explanation.
  • the rib 25 is provided on the inner surface side of the peripheral wall portion 20 of the exterior case 2 so as to be in contact with the connection member 3 .
  • the rib 25 is formed on the inner surface side of the peripheral wall portion 20 (lower peripheral wall portion 19) of the lower case 2B of the exterior case 2.
  • the rib 25 is also formed on the inner surface side of the peripheral wall portion 20 (upper peripheral wall portion 17) of the upper case 2A.
  • ribs 25 are formed on the inner surface of the peripheral wall portion 20 that faces the two ends 6 of the battery holder 12 in the region on the inner surface side of the peripheral wall portion 20 .
  • the rib 25 is provided at a position that avoids overlapping with the electrode terminal portion 15 when the direction (Y-axis direction) from the peripheral wall portion 20 toward the end portion 6 of the battery holder 12 is taken as the line of sight.
  • the rib 25 is provided at a position that avoids overlapping with the positive electrode terminal portion 15A.
  • the ribs 25 are arranged in a grid pattern. Furthermore, even when the positive electrode terminal portions 15A of all the battery cells 4 are oriented in the same direction, the individual positive electrode terminal portions 15A are positioned in different partitioned regions divided by the ribs 25 in the inner surface side region of the peripheral wall portion 20.
  • Ribs 25 are formed so as to Hereinafter, when the positive terminal portions 15A of all the battery cells 4 are oriented in the same direction, the partitioned region facing the positive terminal portion 15A among the regions on the inner surface side of the peripheral wall portion 20 is referred to as a first partitioned region 26A.
  • a partitioned area other than the first partitioned area 26A may be referred to as a second partitioned area 26B.
  • the first partitioned regions 26A and the second partitioned regions 26B are alternately arranged in the horizontal direction (X-axis direction). In the vertical direction (Z-axis direction), the first partitioned regions 26A are arranged side by side, and the second partitioned regions 26B are arranged side by side.
  • the arrangement form of the ribs 25 described above is an example, and is not limited to this.
  • the ribs 25 may have the first partitioned regions 26A arranged side by side in the left-right direction (X-axis direction).
  • the arrangement form of the ribs 25 is determined such that the first partitioned regions 26A are adjacent not only in the horizontal direction but also in the vertical direction.
  • the second partitioned area 26B is omitted.
  • the case where the battery holder 12 containing the battery cell 4 is arranged is virtually shown by the broken line.
  • the positive electrode terminal portion 15A oriented in the +Y direction side (the direction from the front surface to the back surface on the paper surface of FIG. 11) is omitted from the imaginary description with broken lines. .
  • the rib 25 is not particularly limited as long as it is formed in a shape that rises from the peripheral wall portion 20 toward the internal space Sp of the exterior case 2, but in the example of FIG. standing up Further, the rib 25 is formed so that the height gradually decreases from a predetermined position on the upper end side toward the upper end (taper portion 33). By being formed in this manner, the battery holder 12 can be smoothly housed in the outer case 2 from the upper side downward. It is preferable that tapered portions 33 are formed on the inner surface of the peripheral wall portion 20 facing the two end portions 6 of the battery holder 12 in the region on the inner surface side of the peripheral wall portion 20 .
  • a rib 25 is provided at a predetermined position on the inner surface of the peripheral wall portion 20 of the outer case 2 , and a connecting member is attached to the rib 25 when the battery holder 12 is housed in the outer case 2 . 3 are in contact.
  • the connection member 3 is separated from the battery holder 12 by the pressure force.
  • Fear can be suppressed.
  • the safety valve mechanism of the battery cell 4 operates and gas is ejected from the battery cell 4 to the outside. Since the portion of the formed rib 25 is in contact with the connection member 3 , it is possible to suppress the possibility that the connection member 3 is separated from the battery holder 12 due to the ejection force of the gas.
  • the ribs 25 are preferably provided with notches 27 .
  • the notch 27 is formed so that a gas discharge path F1 or a gas discharge path F2 is formed from the first partitioned area 26A toward the outside of the first partitioned area 26A.
  • the position is such that
  • a notch 27 is formed in the part.
  • the discharge path F1 passes through the notch 27 of the first partitioned area 26A, passes from the first partitioned area 26A to the second partitioned area 26B, and further passes through the notch formed in the second partitioned area 26B. It is a path that passes through the portion 27 and guides the gas to the upper surface side of the battery holder 12 .
  • the discharge path F2 is a path that guides the gas to the upper surface side of the battery holder 12 through the notch 27 of the first partitioned area 26A.
  • the ribs 25 formed on the inner surface of the peripheral wall portion 20 facing the two ends 6 of the battery holder 12 in the region on the inner surface side of the peripheral wall portion 20 are It is preferable that a notch portion 27 is formed at the end.
  • the positive electrode terminal portion 15A is formed in a shape projecting from the center of one end surface 4B of the battery cell 4 housed in the battery holder 12, and the battery cell
  • An example of the battery cell 4 is a case in which the negative terminal portion 15B is formed in a flat shape on the other end surface 4B side of the battery cell 4 .
  • the battery cell 4 housed in the battery pack 1 is not limited to this example. It may be formed in a shape (not shown). That is, the battery cells used in the fourth embodiment have an external shape as a battery cell housed in the battery holder 12 when compared with the battery cells described in the first to third embodiments.
  • the polarities of the positive electrode and the negative electrode may be the same and exchanged. Also in the fourth embodiment, functions and effects similar to those described in the first to third embodiments can be exhibited.
  • An electric driver 431 which will be described with reference to FIG. 13, has a motor 433 such as a DC motor housed in its main body, as shown in FIG. The rotation of the motor 433 is transmitted to the shaft 434, and the shaft 434 drives the screw into the object.
  • the electric driver 431 is provided with a trigger switch 432 operated by the user.
  • a battery pack 430 and a motor control unit 435 are housed in the lower housing of the handle of the electric driver 431 .
  • a motor control unit 435 controls the motor 433 .
  • Each part of the electric driver 431 other than the motor 433 may be controlled by the motor control part 435 .
  • the battery pack 430 and the electric driver 431 are engaged by engaging members provided respectively.
  • each of the battery pack 430 and the motor controller 435 is provided with a microcomputer. Battery power is supplied from the battery pack 430 to the motor controller 435, and information on the battery pack 430 is communicated between the microcomputers of both.
  • the battery pack 430 is detachable from the electric driver 431, for example.
  • Battery pack 430 may be built into electric driver 431 .
  • Battery pack 430 is attached to a charging device during charging. Note that when the battery pack 430 is attached to the electric driver 431, a part of the battery pack 430 may be exposed to the outside of the electric driver 431 so that the exposed part can be visually recognized by the user. For example, an LED may be provided in the exposed portion of the battery pack 430 so that the user can check whether the LED is lit or not.
  • the battery packs described in the first to fourth embodiments can be applied.
  • the motor control unit 435 controls, for example, the rotation/stop of the motor 433 and the direction of rotation. Furthermore, the power supply to the load is cut off during overdischarge.
  • the trigger switch 432 is inserted, for example, between the motor 433 and the motor controller 435. When the user presses the trigger switch 432, power is supplied to the motor 433 and the motor 433 rotates. When the user releases trigger switch 432, motor 433 stops rotating.
  • FIG. 14 schematically shows a configuration example of a hybrid vehicle (HV) employing a series hybrid system.
  • a series hybrid system is a vehicle that runs with an electric drive force conversion device using electric power generated by a generator powered by an engine or electric power temporarily stored in a battery.
  • This hybrid vehicle 600 includes an engine 601, a generator 602, a power driving force conversion device (DC motor or AC motor, hereinafter simply referred to as "motor 603"), driving wheels 604a, driving wheels 604b, wheels 605a, wheels 605b, A battery 608, a vehicle control device 609, various sensors 610, and a charging port 611 are mounted.
  • the battery 608 the battery pack described in the first to fourth embodiments can be applied.
  • the electric power of the battery 608 operates the motor 603, and the rotational force of the motor 603 is transmitted to the driving wheels 604a, 604b.
  • the rotational power produced by engine 601 allows power generated by generator 602 to be stored in battery 608 .
  • Various sensors 610 control the engine speed via the vehicle control device 609 and control the opening of a throttle valve (not shown).
  • HV plug-in hybrid vehicles
  • the power storage device according to the present invention to a miniaturized primary battery and use it as a power supply for the tire pressure monitoring system (TPMS) built into the wheels 604 and 605.
  • TPMS tire pressure monitoring system
  • the present invention can also be applied to a parallel system that uses both an engine and a motor, or a hybrid vehicle that combines a series system and a parallel system. Furthermore, the present invention can also be applied to electric vehicles (EV or BEV) that run only with a drive motor that does not use an engine, and fuel cell vehicles (FCV). The present invention is also applicable to electric bicycles.
  • EV or BEV electric vehicles
  • FCV fuel cell vehicles
  • an abnormality occurs in the battery cells housed in the battery pack, causing gas from the battery cells to enter the internal space of the outer case.
  • the gas erupts, the gas can be quickly released from the battery pack, and an accident of the electric vehicle due to the explosion of the battery pack (explosion of the power storage device) can be suppressed.
  • the configurations, methods, steps, shapes, materials, numerical values, etc. given in the above-described embodiments and application examples are merely examples, and different configurations, methods, steps, shapes, materials, numerical values, etc., may be used if necessary. may be used. Also, the configurations, methods, processes, shapes, materials, numerical values, etc. of the above-described embodiments and application examples can be combined with each other without departing from the gist of the present invention.
  • Battery pack 2 Exterior case 3A: First connecting member 3B: Second connecting member 4: Battery cell 5A: Lead plate 5B: Lead plate 5C: Lead plate 6: End 9: Film material 11A: Adhesive member 12: Battery holder 13: Battery cell housing portion 15A: Positive electrode terminal portion 15B: Negative electrode terminal portion 20: Peripheral wall portion 21: Thin portion 22: Terminal facing portion 22A: Positive electrode facing portion 22B: Negative electrode facing portion 23: Welded portion 25: Rib 27 : Notch 30 : Insulating portion 30A : Opening 31 : Opposing surface 32 : Non-opposing surface 50 : Conductive portion 60 : Opening 111 : Battery can 114 : Battery cover 200 : Electric bicycle 431 : Electric driver

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Abstract

電池セルが発火した際に電池セルから高温のガスが噴き出だした場合においても、周囲の電池セルの類焼を抑制することができる電池パック、その電池パックを備えた電動車両及び電動工具を提供する。 電池パックが、電池セルと、電池セルを収納する電池ホルダと、電池セルを電気的に接続する接続部材と、を備え、電池ホルダは、電池セルの側周面を被覆し、且つ、電池セルの端子部側に開口を形成する端部を有し、接続部材は、導電部と絶縁部とを有し、絶縁部の少なくとも一部と端部とが、接着部材を介して接続されている。

Description

電池パック、電動車両及び電動工具
 本発明は、電池パック、電動車両及び電動工具に関する。
 リチウムイオン二次電池等の電池セルを複数個電気的に接続した電池セル群を外装ケースに収納した電池パックは、電動車両や電動工具などに広く利用される。電池パックについては、電池セルの1つに発火を生じた場合にその発火が電池パック全体に波及することを抑制する技術が要請されている。
 特許文献1には、複数個の電池セルを収容する電池ホルダ、電池ホルダの上側を全て覆い、電池セルの正極及び負極のいずれか一つの電極と電気的に接続する上部プレートと、上部プレートに対向して配置され、電池ホルダの下側の全て覆い、電池セルの正極及び負極の他の一つの電極と電気的に接続する下部プレートからなる構造が提案されている。
 特許文献2には、複数個の電池セルをそれぞれ挿通する空間を有する電池ホルダからなる構造が提案されている。
特開2019-518313号公報 特開2013-030430号公報
 特許文献1及び特許文献2に提案された技術には、電池セル群における電池セルが発火した際、その電池セルから高温のガスが噴き出だした場合に、周囲の電池セルが類焼することを抑制する点で、改善の余地がある。
 本発明の目的の一つは、安全性を向上させた電池パック、その電池パックを備えた電動工具及び電動車両を提供することにある。
 本発明は、
 電池セルと、
 電池セルを収納する電池ホルダと、
 電池セルを電気的に接続する接続部材と、を備え、
 電池ホルダは、電池セルの側周面を被覆し、且つ、電池セルの端子部側に開口を形成する端部を有し、
 接続部材は、導電部と絶縁部とを有し、
 絶縁部の少なくとも一部と端部とが、接着部材を介して接続されている、
 電池パックである。
 また、本発明は、上記電池パックを備えた電動車両でもよく、上記電池パックを備えた電動工具でもよい。
 本発明によれば、安全性を一層向上させた電池パック、その電池パックを備えた電動工具及び電動車両を提供することができる。
図1は、第1の実施形態にかかる電池パックの構成の一例を示す分解斜視図である。 図2は、第1の実施形態にかかる電池パックの一例を示す斜視図である。 図3は、電池セルを収容した電池ホルダの一例を示す分解斜視図である。 図4A、図4Bは、接続部材に接着部材を設けた状態を説明するための図である。図4Cは、図4AのIVC-IVC線断面の概略を示す図である。 図5A、図5Bは、接続部材に接着部材を設けた状態を説明するための図である。図5Cは、図5AのVC-VC線断面の概略を示す図である。 図6は、電池セルと電池ホルダの端部との位置関係の一例を示す部分断面図である。 図7A、図7Bは、薄肉部の一例を示す図である。 図8A、図8Bは、薄肉部の一例を示す図である。 図9Aは、外装ケースの一例を説明するための部分断面図である。図9Bは、外装ケースと電池セルの位置関係を説明するための平面図である。 図10は、図9の外装ケースを用いた電池パックの構成の一例を示す分解斜視図である。 図11は、外装ケースの一例を説明するための部分断面図である。 図12は、外装ケースの一例を説明するための部分断面図である。 図13は、応用例を説明するための図である。 図14は、応用例を説明するための図である。
 本発明の実施形態について以下の順序で説明する。
1 第1の実施形態
2 第2の実施形態
3 第3の実施形態
4 第4の実施形態
5 応用例
 なお、本発明は、以下に説明する実施形態等に限定されない。以下の説明において、説明の便宜を考慮して前後、左右、上下等の方向を示すが、本開示の内容はこれらの方向に限定されるものではない。図1、図2の例では、Z軸方向を上下方向(上側が+Z方向、下側が-Z方向)、X軸方向を左右方向(右側が+X方向、左側が-X方向)、Y軸方向を前後方向(後ろ側が+Y方向、前側が-Y方向)であるものとし、これに基づき説明を行う。これは、図3から図12についても同様である。特に限定しない限り、図1の各図に示す各部の大きさや厚みの相対的な大小比率は便宜上の記載であり、実際の大小比率を限定するものではない。これらの方向に関する定めや大小比率については、図2から図14の各図についても同様である。
[1 第1の実施形態]
 図1~図3等を参照しつつ、第1の実施形態にかかる電池パック(電池パック1)に関して説明する。図1は、電池パック1の構成例を説明するための分解斜視図である。図2は電池パック1の外観を説明するための図である。図2では、電池パック1の外装ケース2内部に電池ホルダ12が収納されているが、説明の便宜上、電池ホルダ12の記載は省略している。
 電池パック1は、電池セル4と、電池ホルダ12と、接続部材3とを備える。図1等に示す例では電池パック1は、電池ホルダ12を収納する外装ケース2を備える。
(電池ホルダ)
 電池ホルダ12は、電池セル4の側周面4Aを被覆する電池セル収納部13を有する。図1、図3等に示す例では、電池セル4が電池セル収納部13に収納された状態で、電池ホルダ12では、電池セル4の側周面4Aの全面が被覆される。
 電池ホルダ12は、開口60を形成する端部6を有する。Y軸方向を視線方向とした場合に、開口60の縁部60Aが電池セル4の端子部である電極端子部15の周囲を取り巻くように、端部6に開口60が形成されている。電池セル収納部13は、端部6の開口60から奥方に向かう空間部となっている。
 図1、図3の例では、電池ホルダ12の端部6は、前後方向(+Y方向、-Y方向)の両側に形成されており、それぞれの端部6に開口60が形成されている。電池セル収納部13は、一方の端部6の開口60から他方の端部6の開口60に向かって貫通した筒型形状の空間部として形成されている。図1、図3の例における電池セル収納部13の軸線方向は、前後方向に揃えられており、電池セル収納部13に電池セル4を収納した状態で、電池セル4の正極の端子部(正極端子部15A)が一方の開口60側を向いており、その電池セル4の負極の端子部(負極端子部15B)が他方の開口60側を向いている。なお、電池セル4の正極端子部15A、負極端子部15Bについて、特に正極、負極の区別をしない場合や、説明の便宜を考慮した場合等において、電池セル4の端子部としての電極端子部15と記載することがある。電池ホルダ12の端部6に形成された開口60の形状は、電池セル4の外周形状に応じて適宜定められてよく、図1、図3等の例では、略円形状に開口している。
 電池ホルダ12において、図1、図3等に示す例では電池セル収納部13が複数形成されている。個々の電池セル収納部13は、互いに同形状に形成されている。また、各電池セル収納部13は、上下方向(+Z方向、-Z方向)および左右方向(+X方向、-X方向)に並んで形成されている。図1、図3の例では電池セル収納部13は、左右方向に4列、上下方向に2段に並んでおり、それぞれの電池セル4が個別収納される。なお、ここに示したのは一例である。電池セル収納部13は、筒型形状以外の形状とされてもよい。電池セル収納部13について左右方向の列数と上下方向の列数は、図1等の例に限定されない。
 電池ホルダ12の材料としては、例えば、絶縁性を有する材料が好適に用いられ、具体的にプラスチック等を例示することができる。
(電池セル)
 電池セル4は、特に限定されず、例えば、リチウムイオン二次電池やリチウムイオンポリマー二次電池などを採用することができる。ただし、このことは、電池セル4が、その他の電池であることを排除するものではない。
 電池セル4の形状は限定されるものではないが、例えば、汎用性の観点からは、円筒形状であることが好ましい。電池セル4は、図6に一部記載されているように、外装缶となる円筒状の電池缶111の内部に電極巻回体(図示しない)を備えており、電池缶111の開放端部を電池蓋114で閉塞している。電極巻回体は、帯状の正極と帯状の負極とをセパレータを挟んで渦巻き状に巻回した構造を備えており、電解液に含浸された状態で電池缶111の内部に収納されている。電池缶111の開放端部には、電池蓋114及び安全弁機構(図示しない)が、かしめられている。これにより、電池缶111の内部に電極巻回体120などが収納された状態で電池缶111が密閉される。なお、安全弁機構は、主に、電池缶111の内部の圧力が上昇した際に、必要に応じて電池缶111の密閉状態を解除する。電池缶111の外周面には、絶縁性の外装チューブ113が設けられている。電池セル4には、その両端面4Bに端子部として電極端子部15が設けられている。電池セル4の一方の端面4Bには電極端子部15として正極端子部15Aが形成され、電池セル4の他方の端面4Bには電極端子部15として負極端子部15Bが形成されている。
(電池セルの配列)
 既述したように図1等の例では、電池ホルダ12には複数の電池セル4が収納される。上下に隣り合う電池セル4の配置については、電池ホルダ12の一方の端部6側から露出する電極端子部15の電極の極性が揃えられている。例えば、上下に隣り合う電池セル4の正極端子部15Aが電池ホルダ12の一方の開口60側に向けられている(図3参照)。上下に隣り合う電池セル4の負極端子部15Bが電池ホルダ12の他方の開口60側に向けられている。また、電池セル4の一方の端部6側から他方の端部6側に向かう方向(Y方向)を視線方向として、電池ホルダ12に収納される複数の電池セル4の電極端子部15の配列を見た場合に、正極端子部15Aと負極端子部15Bが左右方向に交互に並んでいるように、電池セル4が配置される。なお、ここに述べた電池セル4の配置は一例であり、例示した配置に限られない。
(接続部材)
 電池ホルダ12の各電池セル収納部13に収納された電池セル4の電極端子部15(正極端子部15A、負極端子部15B)は、接続部材3に電気的に接続されている。接続部材3は、導電部50と絶縁部30を有している。図1等の例では、電池ホルダ12の両方の端部6、6側に、接続部材3が設けられている。接続部材3として、一方の端部6側に第1の接続部材3Aが設けられており、他方の端部6側に第2の接続部材3Bが設けられている。なお、以下では、第1の接続部材3Aと第2の接続部材3Bを区別しない場合や、説明の便宜を考慮した場合には、接続部材3と記載されることがある。
(導電部)
 導電部50は、電極端子部15に電気的に接続された場合に電気を通じることができる部分であり、電池セル4の電極端子部15に接触した状態で電極端子部15に固定される。導電部50を形成する部材(図1等の例ではリード板5)と電極端子部15との固定方法は、溶接等を例示することができる。なお、図1の例では、破線で示す符号23が溶接部となる部分を示しており、この場合、個々の電極端子部15は、接続部材3の導電部50の4か所で溶接されることとなる(図1においては、第2の接続部材3Bについてのみ溶接部23となる部分を図示している)。
(導電部の形成範囲)
 接続部材3において、導電部50は、少なくとも電池セル4に向かい合う領域に形成され、且つ電池セル4に向かい合う方の面(対向面31)側に露出している。接続部材3の導電部50は、接続部材3の対向面31側に接着部材11Aを設けられた状態となっても、少なくとも一部が対向面31側から露出する。これにより、溶接等によって導電部50と電池セル4の電極端子部15とを互いに接合した状態を形成することができ、導電部50と電池セル4とが電気的に接続される。
(露出部)
 接続部材3における対向面31とは逆面側(電池セル4との非対向面32側)の状態については、導電部50の少なくとも一部が電池セル4との非対向面32側に露出している状態となっていることが好ましい。例えば、図4等の例では、導電部50を形成する後述するリード板5A、5Bのうち後述する絶縁部30を形成するフィルム材9との接合領域Pを除いた部分が開口部30Aから外方に露出している。その露出した部分が露出部8となっている。図5等の例では、導電部50を形成する後述するリード板5Cのうち後述する絶縁部30を形成するフィルム材9との接合領域Pを除いた部分が開口部30Aから外方に露出しており、露出した部分で露出部8が形成されている。
 電池パック1においては、導電部50を形成するリード板5A、5Bが電池セル4との非対向面32側に露出していることで、電池セル4が発熱した場合に、電池セル4の熱がその電池セル4に近接する導電部50に伝わり、熱が対向面31から非対向面32側へと伝わる。そして非対向面32側から外部に向けて放熱が効率的に実現される。このように電池パック1によれば、電池セル4が発熱した場合において接続部材3からの効率的な放熱が実現できる。
(導電部の材質)
 導電部50の材質は、導電性を有するものであれば特に限定されない。導電部50は、導電性材料で形成される。例えば、図1、図4等の例では、導電部50は、導電性材料として導電性を有する金属部材で形成されたリード板5で形成される。
 図1、図3等の例に示す電池パック1においては、第1の接続部材3Aの導電部50として2つの基板接続用リード板(リード板5A)と、両極連結用リード板(リード板5B)が設けられている。第2の接続部材3Bの導電部50として2つの両極連結用リード板(リード板5C)が設けられている。なお、以下では、第1の接続部材3Aの基板接続用リード板と両極連結用リード板は、それぞれリード板5A、リード板5Bと記載されることがある。また、第2の接続部材3Bの両極連結用リード板は、リード板5Cと記載されることがある。また、リード板5A、5B、5Cの区別を問わない場合や、説明の便宜を考慮した場合には、リード板5と記載されることがある。
 第1の接続部材3Aでは、図4A、図4B、図4Cに示すように、リード板5Aとリード板5Bは、後述する絶縁部30を形成するフィルム材9に固定されている。第1の接続部材3Aでは2つのリード板5Aの間にリード板5Bが配置されるように2つのリード板5Aとリード板5Bが並んでいる。第2の接続部材3Bでは、図5A、図5B、図5Cに示すように、リード板5Cは絶縁部30を形成するフィルム材9に固定されている。第2の接続部材3Bでは2つのリード板5Cが並んでいる。図4A、図4Bは、第1の接続部材3Aに接着部材11Aを設けた状態の一実施例を示す平面図と背面図であり、図4Cは、図4AのIVC‐IVC線断面図である。図5A、図5Bは、第2の接続部材3Bに接着部材11Aを設けた状態の一実施例を示す平面図と背面図であり、図5Cは、図4AのVC‐VC線断面図である。なお、図4B、図5Bにおいて、第1の接続部材3Aと第2の接続部材3Bのそれぞれに対して接着部材11Aを設けた領域は、一種類の細線のハッチングで図示し、電池ホルダ12の端部6に向き合う後述する端部対向域Rは、細線及び太線の二種類の線によるハッチングで図示する。また、第1の接続部材3Aに接着部材11Aを設けた状態が図示される点については、図7A、図7B、図8A、図8Bについても同様である。
(基板接続用リード板、両極連結用リード板)
 基板接続用リード板(リード板5A)は、回路基板14に接続される端子部(基板接続端子28)を備える。両極連結用リード板(リード板5B、5C)は、極性の異なる電極端子部15間を電気的に連結する。図1に示すように、電池ホルダ12の一方の端部6側(―Y方向側の端部6側)の開口60に向けられた電池セル4の電極端子部15は、第1の接続部材3Aのリード板5Aとリード板5Bのいずれかに接合される。電池ホルダ12の他方側の端部6側(+Y方向側の端部6側)の開口60に向けられた電池セルの電極端子部15は、第2の接続部材3Bのリード板5Cに接合される。
 第1の接続部材3Aでは、2つのリード板5Aが、リード板5Bよりも右方側(左右方向に見て外部接続端子36に近づく方向側(+X方向側))と左方側(左右方向に見て外部接続端子36から遠ざかる方向側(-X方向側))に位置し、リード板5Aが上下方向に隣り合う電極端子部15に接合される。図1の例では、右方側のリード板5Aが2つの正極端子部15A、15Aに接合され、左方側のリード板5Aが、2つの負極端子部15B、15Bに接合される。リード板5Bは、左右方向と上下方向に隣り合う4つの各電池セル4の電極端子部15(図1の例では、2つの正極端子部15Aと2つの負極端子部15B)に接合される。
 第2の接続部材3Bでは、2つのリード板5Cは、X軸方向に沿って横並びに配置されている。それぞれのリード板5Cは、左右方向と上下方向に隣り合う4つの各電池セル4の電極端子部15(図1の例では、2つの正極端子部15Aと2つの負極端子部15B)に接合される。
 リード板5Aの上端側は、電池ホルダ12の上面上で電池ホルダ12の中央側に向かって延設された鉤型形状部が形成されている。それぞれの鉤型形状部は、それぞれ基板接続端子28、28をなしている。後述する回路基板14には、基板接続端子28、28を接続する受入端子部29、29が形成されており、リード板5A、5Aそれぞれの基板接続端子28、28が、受入端子部29、29に接続されることで回路基板14に対して電気的に接続される。
 リード板5A、リード板5B及びリード板5Cは、銅合金またはそれに類する材料によって構成されることが好ましい。これにより、低抵抗で配電することが可能となる。リード板5A、リード板5B及びリード板5Cは、例えば、ニッケルまたはニッケル合金で構成される。これにより、リード板5A、リード板5B及びリード板5Cは、電極端子部15との溶接性が良好になる。リード板5A、リード板5B及びリード板5Cは、その表面が錫またはニッケルでメッキされていてもよい。これにより、リード板5A、リード板5B及びリード板5Cの表面が酸化して錆びが発生することを防止できる。
 電池ホルダ12に収納された電池セル4は、第1の接続部材3Aのリード板5A、リード板5B及び第2の接続部材のリード板5Cによって電気的に互いに接続される。図1等の例ではリード板5A、リード板5B及びリード板5Cによって、上下に並ぶ2個の電池セル4の組み合わせが並列で接続され、この組み合わせが、直列で電気的に4組接続されることになる。
 なお、接続部材3に設けられるリード板5(リード板5A、5B及び5C)の例は一例であり、リード板5の数及び配置、個々のリード板5の形状や材質等は、電極端子部15の配置や電池セル4などに応じて適宜設定可能である。
(絶縁部)
 接続部材3は、上述したように絶縁部30を有している。絶縁部30は、絶縁性を有するフィルム材等を例示することができる。図4、図5等の例では、第1の接続部材3Aの絶縁部30及び第2の接続部材3Bの絶縁部30は、それぞれフィルム材9で形成されている。
 図4A、図4B、図4Cに示すように、第1の接続部材3Aは、絶縁部30を形成するフィルム材9の一方面(対向面31)側にリード板5A、5Bが固定されている。フィルム材9にリード板5A、5Bを固定する方法としては、フィルム材9とリード板5A、5Bとの貼り合わせる方法や、フィルム材9を形成する樹脂を用いた樹脂インサート成型法などを例示することができる。図5A、図5B、図5Cに示すように、第2の接続部材3Bは、フィルム材9の一方面(対向面31)側にリード板5Cが固定されている。フィルム材9にリード板5Cを固定する方法は、フィルム材9にリード板5A、5Bを固定する方法と同様の方法を採用されてよい。
 絶縁部30を形成するフィルム材9の材料としては、ポリイミドやポリカーボネート等を例示することができる。
(凸部)
 図4、図5等に示すように、接続部材3には、接続部材3の導電部50のうち電池セル4の電極端子部15に向かい合う部分に凸部10が形成されていることが好ましい。凸部10は、導電部50から電池セル4の電極端子部15に向かう方向に突出した部分として形成される。導電部50がリード板5で形成される場合、凸部10は、例えばリード板5に絞り加工を施すことで具体的に形成することができる。接続部材3に凸部10が形成されていることで、後述する接着部11に厚みがある場合であっても、接続部材3の導電部50と電池セル4との接触状態をより確実にすることができる。接続部材3を電池ホルダ12に接着した状態では、凸部10が電池セル4の電極端子部15に接触している。凸部10内で導電部50が電極端子部15に溶接される。
(接着部材)
 電池ホルダ12と接続部材3とは、接着部材11Aを介して接着されている。以下では、接着部材11Aで接続部材3と電池ホルダ12とを接着した部分は接着部11と記載することがある。
 接着部材11Aとしては、接着剤や接着性を有するシート材等を例示することができる。なお、本明細書においては、接着剤の概念には、粘着剤が含まれる。また接着性を有するシート材には、粘着性を有するシート材が含まれる。粘着性を有するシート材に用いられるシート材の材料は、特に限定されず、絶縁部30を形成するフィルム材9と同様のものを選択されてよい。
 接着部材11Aの種類は、接続部材と電池ホルダとを互いに接着することができるものであれば特に限定されないが、ゴム系樹脂接着剤、アクリル系樹脂接着剤、シリコン系樹脂接着剤、ウレタン系樹脂接着剤などを例示することができる。これらは一種類でも複数種類の組み合わせでもよい。十分な接着強度を得る観点及び高い耐環境性の観点からは、アクリル系樹脂接着剤又はシリコン系樹脂接着剤を含むことが好ましい。
 接着部11は、例えば、接着部材と電池ホルダとの間に設けた接着部材を硬化させることで形成される。接着部材の硬化方法(硬化タイプ)は特に限定されるものではないが、例えば、溶剤揮散型、湿気硬化型、加熱硬化型、硬化剤混合型、紫外線硬化型等の各種の硬化方法を挙げることができる。接着部材の硬化方法としては、作業性及び硬化の確実性の観点からは、加熱硬化性又は紫外線硬化型であることが好ましい。
 接着部材11Aは、図4、図5の例については、例えば次のように接続部材3と電池ホルダ12との間に設けることができる。接着部材11Aは、接続部材3のうち、電池ホルダ12の端部6に向き合う領域(以下、端部対向域Rと呼ぶ。)を含む領域に塗布又は貼付される。接着部材11Aを塗布又は貼付された接続部材3を、接着部材11Aの塗布側又は貼付側の面を、電池ホルダ12の端部6に向い合せた状態として、接着部材11Aを介して接続部材3が電池ホルダ12の端部6に接着される。この場合、接着部材11Aは、電池ホルダ12の端部6の全領域に設けられる。こうして、電池ホルダの端部6と接続部材3との間に接着部11が形成される。なお、接着部材11Aは、電極端子部15との溶接部23を避けた領域に塗布又は貼付される。溶接部23に対応する位置に接着部材11Aが設けられると電池セル4と導電部50との電気的接続が損なわれるためである。図1の例では、溶接部23は凸部10に形成される。このような場合、図4、図5の例に示すように、電池セル4と導電部50との電気的接続をより確実に確保する観点からは、接着部材11Aは、凸部10を避けた領域に塗布又は貼付されることが好ましい。
 なお、接着部材11Aは、電池ホルダ12の端部6側に塗布又は貼付されてもよい。この場合、接着部材11Aを塗布又は貼付された電池ホルダ12の端部6に接続部材3を向い合せた状態とすることで、接着部材11Aを介して接続部材3と電池ホルダ12が接着される。
(端部対向域)
 接続部材3における端部対向域Rは、絶縁部30の少なくとも一部を含む領域となっている。したがって、絶縁部30の少なくとも一部と端部6とが、接着部材11Aを介して接続される。なお、端部対向域Rには図4、図5等に示すように導電部50の一部が含まれていてもよい。
(接着部の形成領域)
 図4A、図4B、図4C、図5A、図5B、図5Cの例では、接着部11は、接続部材3に対しては、接続部材3のうち端部6に向き合う領域(端部対向域R)の全域を含む領域に設けられ、その接続部材3と電池ホルダ12の端部6とが接着される。この場合、接着部11は、端部対向域Rを含む領域に形成される。電池ホルダ12の端部6に対しては、その端部6の全領域に接着部11が設けられている。
 なお、このことは、端部対向域Rの一部の領域に接着部11が形成されることを排除するものではない。ただし、この場合においても、Y軸方向を視線方向とした場合に個々の開口60が接着部11で仕切られるように、端部対向域R内に接着部11が形成される。したがって例えば、接着部11が、個々の開口60の縁部60Aの周囲を取り囲むように端部対向域Rの一部の領域に形成されていてもよい。
 電池パック1においては、接着部11が形成されることで、個々の電池セル4を空間的に隔離(分離)することができる。すなわち、まず個々の電池セル4の側周面4Aは、電池セル収納部13で個々に隔離されている。さらに、電池ホルダ12の端部6の開口60が接続部材3で被覆され、開口60の縁部60Aと接続部材3との隙間が接着部材11Aで塞がれる。これにより、個々の電池セル4は、その側周面4Aも端面4Bもいずれも他の電池セル4に対して空間的に分離された状態とされる。こうして電池パック1は、個々の電池セル4を互いに隔離された空間内に配置した構造を備えることができ、個々の電池セル4が個別に隔離されるようになる。
(電極ホルダの端部と電池セルの電極端子部の位置関係)
 電池パック1では、接着部材11Aによる接続部材3と電池ホルダ12との接着を維持する観点(接着性向上の観点)からは、電池ホルダ12の端部6は、電池セル4の電極端子部15と内外方向の位置において同位置である又は外側に位置していることが好ましい。ただし、この場合、内外方向は、電池セル収納部13の軸線方向に沿って電池ホルダ12の内側から外側に向かう方向である。具体的に図6の例では、電池ホルダ12の端部6のうち開口60の形成位置をN1とし、電極端子部15(図6の例では正極端子部15A)の先端位置をN2とした場合に、内外方向の位置(Y軸方向の位置)において位置N1と、位置N2が同位置である又は位置N1が位置N2よりも外側に位置していることが好ましい。図6の例では、位置N1と位置N2が同位置である場合が例示されている。
 電池ホルダ12の端部6の開口60の位置N1と電池セル4の電極端子部15の位置N2が同位置である場合、接続部材3と電池セル4の電極端子部15との接触位置と、接続部材3と電池ホルダ12の端部6との接触位置とを、おおよそ内外方向(Y軸方向)に揃えられた位置とすることができる。
 ところで、電池ホルダ12に接続部材3を設ける場合、接続部材3で電池ホルダ12の端部6の開口60が覆われ、接着部材11Aによって、接続部材3と電池ホルダの端部6とが相互に接着される。通常、この接着後に、電池セル収納部13に収納された電池セル4の電極端子部15は、接続部材3の導電部50に対して溶接される。このとき、接続部材3の絶縁部30と電池ホルダ12の端部6との接触位置とが、内外方向に揃えられた位置となっている場合、導電部50と電極端子部15の溶接時に接続部材3のたわみが生じにくくなり、接続部材3と電池ホルダ12の端部6との間の剥離が生じにくくなり、接続部材3と電池ホルダ12との接着状態の予定外の解除が一層抑制される。
 電池ホルダ12の端部6の位置N1が電池セル4の電極端子部15の位置N2よりも外側に位置している場合、上記したように接続部材3の導電部50のうち電池セル4の電極端子部15に向かい合う部分に凸部10が形成されていれば、導電部50と電極端子部15の溶接時に接続部材3のたわみを容易に抑制することができる。
 なお、電池ホルダ12の端部6の位置N1を電池セル4の電極端子部15の位置N2よりも内側に位置させている場合(電極端子部15の方が端部6よりも外側に位置する場合)には、接続部材3の導電部50のうち電池セル4の電極端子部15に向かい合う部分に凹部(図示しない)を形成すれば、導電部50と電極端子部15の溶接時に接続部材3のたわみを抑制することはできる。ただし、通常、電池セル4の正極端子部15Aの周囲には負極が形成されている。このため、電極端子部15の方が端部6よりも外側に位置する場合、接続部材3に上記したような凹部が形成されていると、導電部50と電極端子部15の溶接時に、正極端子部15Aの周囲の負極が導電部50に接触しやすくなる(短絡を生じやすくなる)点を考慮する必要がある。
 なお、図6において、電池蓋114は、電池缶111の形成材料と同様の材料を含んでいる。電池蓋114のうち中央領域には、外方向(図6の例ではY軸方向)に突出した突出部が形成されている。この突出部は、電池セル4の電極端子部15(図6の例では正極端子部15A)を形成する。この突出部の先端位置が上記位置N2になっている。
(回路基板)
 回路基板14は、電池パック1の外部接続端子36に対して電気的に接続されている。図1の例では、配線(図示せず)を介して回路基板14と外部接続端子36とが電気的に接続されている。回路基板14は、リード板5Aの基板接続端子28と電気的に接続されており、電気回路を搭載している。電気回路は、電池セル4からの電力を外部接続端子36から外部に向けて供給することができるように形成されている。
(外装ケース)
 外装ケース2は、図1、図2に示すように、上ケース2Aおよび下ケース2Bを有しており、上ケース2Aと下ケース2Bとを合わせた状態で内部空間Spが形成される。図2に示すように、外装ケース2の内部空間Spは、接続部材3を接着した電池ホルダ12を収納する空間である。また、外装ケース2内には、回路基板14も収納される。
 図1、図2の例では、上ケース2Aは、略矩形状の上面部16を有する。上面部16の外縁全周囲からは、上側周壁部17が下方(-Z方向)に向かって立設されている。上ケース2Aの深さ(上側周壁部17の基端から先端までの距離)は、特に限定されるものではないが、図1、図2の例では、下ケース2Bの深さよりも浅く形成されている。
 下ケース2Bは、略矩形状の底面部18を有する。底面部18の外縁全周囲から、下側周壁部19が上方(+Z方向)に向かって立設されている。外装ケース2は、上ケース2Aと下ケース2Bを組み合わせた状態で形成される。上ケース2Aと下ケース2Bは、互いに組み合わせた状態でネジ等の固定部材で相互に固定される。このとき上側周壁部17と下側周壁部19とで周壁部20が形成される。また、底面部18の形状は特に限定されるものではないが、底面部18の内面形状が電池ホルダ12の底面の形状に整合する形状であることが、電池ホルダ12を外装ケース2内で安定的に配置させた状態を形成する観点(位置ずれの抑制の観点)から、好ましい。位置ずれの抑制の観点からは、図1、図2等に示すように、電池ホルダ12の底面部18の内面側(上面側)を波型状の曲面形状とし、底面部18の内面形状を電池ホルダ12に整合するような曲面形状とすることが、より好ましい。なお、位置ずれ抑制の観点では、底面部18の内面形状を内面形状とする他、図9A、図11等に示すように、底面部18上に、上面を電池ホルダ12に整合する曲面形状に形成された敷部材18Aが敷設されてもよい。
 上ケース2Aおよび下ケース2Bの材質は、絶縁性と剛性を有する材料であることが好適である。上ケース2Aおよび下ケース2Bが絶縁性を有することで、電池セル4から外装ケース2外に電流が流れ出ることが抑制される。また、上ケース2Aおよび下ケース2Bが剛性を有することで外装ケース2が堅牢性に富むようになり、電池パック1が過酷な状況の下におかれても、電池セル4の電池としての機能を発揮できる状態を維持しやすくなる。
(外部接続端子)
 図1、図2等の例に示す外装ケース2には、所定の位置に、電池セル4と外部とを接続する外部接続端子36が設けられている。図1、図2等の例では、下ケース2Bの右端側(+X方向)に外部接続端子36が固定されている。固定方法は特に限定されないが、外部接続端子36の外周縁位置にて固定ネジで締結する方法などを用いることができる。
(機能と効果)
 電池パック1においては、電池ホルダ12の端部6に接続部材3が接着部材11Aを介して接続されている。接続部材3の絶縁部30の少なくとも一部は、電池ホルダ12の端部6に向かいあう端部対向域Rを形成しており、端部対向域Rの少なくとも一部を含む部分で接着部材11Aを介して、接続部材3と電池ホルダ12の端部6とが接着され、個々の電池セル収納部13がそれぞれにおいて密閉状態とされており、接着部材11Aで互いに電池セル収納部13の空間が空間的に分離される。したがって個々の電池セル収納部13に収納された個々の電池セル4を互いに空間的に隔離した状態とすることができ、電池ホルダ12に収納されたいずれかの電池セル4が発火した際に電池セル4から高温のガスが噴き出だした場合においても、周囲の電池セル4の類焼を抑制することができる。
 電池パック1においては、電池ホルダ12の端部6の位置が電池セル4の電極端子部15の位置に対して内外方向に同位置又は外側にあることで、接続部材3のたわみを抑制することができ、電池ホルダ12の端部6と接続部材3との接着を一層維持することが容易となる。この場合、電池パック1によれば、電池ホルダ12に収納されたいずれかの電池セル4が発火した際における周囲の電池セル4の類焼を抑制する効果を維持することが容易となる。
[2 第2の実施形態]
 上記第1の実施形態にかかる電池パック1においては、接続部材3に薄肉部21が形成されていてもよい。
(薄肉部)
 薄肉部21は、その薄肉部21の周囲の肉厚みに比べて厚みが薄い部分を示す。薄肉部21は、その周囲に比べて破断を生じやすい弱化部として機能することができる。弱化部は、本例の薄肉部にかかる構造以外(例えば、別体の薄肉部材を取り付けた構造等)でもよい。
(第1の形成例)
 図7Aに示すように、薄肉部21は、導電部50に形成されていてもよい(第1の形成例)。第1の形成例では、薄肉部21は、端子対面部22に形成されている。図7Aは、第2の実施形態にかかる電池パック1に使用される接続部材3の薄肉部21についての第1の形成例の一例を示す平面図である。なお、図7Aについては、接続部材3として第1の接続部材3Aの例について示す。このことは、図7B、図8A、図8Bについても同様である。なお、ここでは第1の接続部材3Aを例として薄肉部21を説明するが、第2の接続部材3Bについても同様に薄肉部21が形成されてよい。
 図7Aの例では、薄肉部21の全体が端子対面部22内に形成されている。電池パック1では、導電部50と電極端子部15との溶接時に溶接部23が形成されており、接続部材3と電池セル4との電気的な接続状態が溶接部23により固定される。このような電池パック1において、薄肉部21は、溶接部23を除く部分に形成されていることが好適である。図7Aの例では、薄肉部21は、端子対面部22内において4か所の溶接部23を避けた部分に形成されている。
 第1の形成例における薄肉部21の形成方法は特に限定されるものではないが、例えば、導電部50のうち薄肉部21に対応する部分に刻印を施すことで形成することができる。具体的に、導電部50がリード板5である場合に、リード板5のうち薄肉部21に対応する部分に刻印を施すことで薄肉部21を形成することができる。
 第1の形成例において、薄肉部21の形状は特に限定されず、図7Aに示すように十字形状でもよいし、図7Bに示すように円形状に形成されてもよい。図7Bは、第1の形成例についての他の一実施例を示す平面図である。
(端子対面部)
 端子対面部22とは、接続部材3のうち電池セル4の電極端子部15に対向する部分のうち接着部材11Aの非設置部分(図7A、図7B等の例では円形状の部分)を示し、電極端子部15との溶接部23を含む。図7等の例では、端子対面部22は接着部11の形成が避けられている部分となっている。また、端子対面部22として、正極対面部22A及び負極対面部22Bが形成される。
 正極対面部22Aは、導電部50のうち電池セル4の端面4Bの正極端子部15Aに向かい合う部分のうち接着部材11Aの非設置部分を示し、正極端子部15Aとの溶接部23を含む。
 負極対面部22Bは、導電部50のうち電池セル4の端面4Bの負極端子部15Bに向かい合う部分のうち接着部材11Aの非設置部分を示し、負極端子部15Bとの溶接部23を含む。図1等の例では、端子対面部22は、正極対面部22Aに対応した部分及び負極対面部22Bに対応した部分いずれについても、凸部10の外側周囲部分と凸部10とで形成される部分に対応している。なお、正極対面部22A及び負極対面部22Bを区別しない場合には、端子対面部22の記載が用いられる。
 第1の形成例においては、薄肉部21は、正極対面部22A及び負極対面部22Bの少なくともいずれか一方に形成されていればよいが、正極対面部22A及び負極対面部22Bそれぞれにおいて溶接部23を除く部分に薄肉部21が形成されていることが好ましい。正極対面部22A及び負極対面部22Bをなすそれぞれに薄肉部21が形成されていることで、薄肉部21によるガス抜き効果をより確実にすることができる。
(第2の形成例)
 図8Aに示すように、薄肉部21は、絶縁部30に形成されていてもよい(第2の形成例)。ここでは、図8A等を用いて第1の接続部材3Aを例として薄肉部21を説明するが、第2の接続部材3Bについても同様に薄肉部21が形成されてよい。第2の形成例における薄肉部21は、図8Aに示すように絶縁部30のうち、端子対面部22の外側周囲に対応する部分に形成されている。第2の形成例における端子対面部22についても、第1の形成例で説明した端子対面部22と同様の部分である。
 第2の形成例においては、薄肉部21は、絶縁部30のうち、導電部50の外側周囲に沿った部分に形成されていることが好ましい。図8Aの例では、薄肉部21は、端子対面部22ごとに、リード板5(リード板5A、5B)の外側周囲に沿った直線状に形成されている。薄肉部21は、端子対面部22の外側周囲の少なくとも一部を囲むように形成されていればよい。図8Aの例では、薄肉部21は、リード板5Bの個々の端子対面部22について、リード板5Bの外側周囲の上側と横側の2箇所形成されており、リード板5Aの上側(+Z方向側)の端子対面部22について、リード板5Aの外側周囲の両横側の2箇所に形成され、リード板5Aの下側(+Z方向側)の端子対面部22について、リード板5Aの外側周囲の両横側と下側の3箇所に形成されている。
 隣り合う端子対面部22について、その周囲に形成される薄肉部21は、互いに分離していることが好ましい。これにより、1つの端子対面部22についての外側周囲に形成された薄肉部21が破断した場合に、その端子対面部22に隣り合う端子対面部22についての外側周囲に形成された薄肉部21までも連鎖的に破断してしまうことが抑制される。
 また、隣り合う端子対面部22の間には、2つ以上の薄肉部21が形成されていることが好ましい。この場合、1つの端子対面部22の周囲に形成された薄肉部21が破断した際に、破断された薄肉部21を挟んで隣接する端子対面部22の位置に形成された電池セル収納部13内の密閉状態が解除されにくくなる。電池セル4から外部にガスが放出された際に、そのガスが隣接する電池セル収納部13内に侵入することが抑制される。
 第2の形成例における薄肉部21の形成方法は特に限定されるものではないが、例えば、絶縁部30のうち薄肉部21に対応する部分に絶縁部30の厚み方向に所定の深さまで切り込みを施すことで形成することができる。具体的に、絶縁部30がフィルム材9である場合に、フィルム材9のうち薄肉部21に対応する部分にフィルム材9の厚み方向に所定の深さまで切り込みを施すことで薄肉部21を形成することができる。
 第2の形成例において、1つの端子対面部22の外側周囲に形成される薄肉部21の形成箇所数は特に限定されず、図8Aに示すように2箇所でもよいし、図8Bに示すように4箇所に形成されてもよく、図示しないが3箇所でも5箇所以上でもよい。図8Bに示す例では、導電部50を形成するリード板5に切り込み部(第1切り込み部24A、第2切り込み部24B)を形成しており、第1切り込み部24Aと第2切り込み部24Bのそれぞれについて、それらの外側周囲に沿うように薄肉部21が形成されている。この場合、1つの端子対面部22の外側周囲についてその上側と下側と横側の4箇所に、薄肉部21が形成される。なお、図8Bにおいて横方向(Z軸を横切る方向)に延びる舌片状の第1切り込み部24Aの位置では、隣り合う端子対面部22の間には、2つの薄肉部21が形成されおり、縦方向に延びる舌片状の第2切り込み部24Bの位置では、隣り合う端子対面部22の間には、1つの薄肉部21が形成されている。なお、図8Bに示す第1切り込み部24A、第2切り込み部24Bの形状は一例でありこの例に限定されるものではない。
 第2の形成例において、1つの端子対面部22の外側周囲に形成される薄肉部21の形状は、直線状に限定されず、波型状等適宜定められてよい。
 第2の形成例においては、薄肉部21は、正極対面部22A及び負極対面部22Bの少なくともいずれか一方についての外側周囲に形成されていればよいが、図8A、図8Bの例に示すように、正極対面部22A及び負極対面部22Bに対応するそれぞれの外側周囲に薄肉部21が形成されていることが好ましい。
 第1の形成例と第2の形成例は、組み合わされていてもよい。すなわち、第2の実施形態において、薄肉部21が、接続部材3の導電部50と絶縁部30の両方に形成されてもよい。
(機能と効果)
 第2の実施形態にかかる電池パック1によれば、接続部材3に薄肉部21が形成されていることで、電池セル4からガスが発生した場合に、周囲の電池セルの誘爆を抑制しつつ電池ホルダ12の外部への電池セル4のガス抜きをスムーズに実現することができる。
 より具体的には、例えば、電池セル4の内部の圧力(内圧)が上昇した際に電池セル4の電極端子部15の部分に形成された安全弁機構が作動して、電池セル4内部から解放されたガスが接続部材3を外方向に押圧した際に、薄肉部21が開裂することで、電池セル4の内圧の開放(ガス抜き)をスムーズに実現することができる。そして、このとき、周囲の電池セル4の密閉状態を維持することができ、ガス抜き時のガスによる周囲の電池セルの類焼や誘爆などの影響を抑制することができる。
 なお、上記した安全弁機構とは、主に、電池缶111の内部の圧力(内圧)が上昇した際に、必要に応じて電池缶111の密閉状態を解除することにより、その内圧を開放する構造を示す。電池缶111の内圧が上昇する原因の一つとして、充放電時において電極巻回体に含侵された電解液の分解反応に起因して発生するガスなどを挙げることができる。安全弁機構は、通常、電池セル4内の電池蓋114の近傍に設けられる。
[3 第3の実施形態]
 上記第1の実施形態と第2の実施形態のいずれにかかる電池パック1においても、上ケース2Aと下ケース2Bを有する外装ケース2の周壁部20の内面側には、図9A、図9B、図10等に示すように、リブ25が形成されてもよい。図9Aは、外装ケース2にリブ25が形成されている例を示す断面図である。なお、図9Aにおいては、電池セル4を収納した電池ホルダ12を外装ケース2内に配置した状態が破線で仮想的に示されている。また、図9Aでは、説明の便宜上、+Y方向側に向けられた正極端子部15A、-Y方向側に向けられた正極端子部15Aの両方について破線で仮想的に記載している。図9Bは、図9Aの例についてリブ25と電池セル4の位置関係を示す。なお、図9Bでは、説明の便宜上、断面のハッチング及び電池ホルダ12の記載を省略している。図10は、リブ25を有する外装ケース2を用いた電池パック1の分解斜視図である。図10では、説明の便宜上、回路基板14の記載を省略している。
(リブ)
 第3の実施形態にかかる電池パック1において、リブ25は、接続部材3に接するように外装ケース2の周壁部20の内面側に設けられる。図9A、図9B、図10の例では、リブ25は、外装ケース2の下ケース2Bの周壁部20(下側周壁部19)の内面側に形成されている。なお、このことは、リブ25が上ケース2Aの周壁部20(上側周壁部17)の内面側にも形成されることを排除するものではない。また、周壁部20の内面側の領域のうち電池ホルダ12の2つの端部6それぞれに向かい合う周壁部20の内面にリブ25が形成されていることが好ましい。
(リブの配置形態)
 リブ25は、周壁部20から電池ホルダ12の端部6に向かう方向(Y軸方向)を視線方向とした場合に、電極端子部15に重なる位置を避けた位置に設けられている。図9A、図9Bの例では、リブ25は、正極端子部15Aに重なる位置を避けることができるような位置に設けられている。また、リブ25の配置形態は、格子状となっている。さらに、全ての電池セル4の正極端子部15Aの向きが揃っている場合にも周壁部20の内面側の領域のうちリブ25で区分けされた互いに異なる区画領域に個々の正極端子部15Aが位置するようにリブ25が形成される。以下では、全ての電池セル4の正極端子部15Aの向きが揃っている場合に周壁部20の内面側の領域のうち正極端子部15Aに向かい合う区画領域を、第1の区画領域26Aと呼び、第1の区画領域26Aを除く区画領域を、第2の区画領域26Bと呼ぶことがある。図9A、図9Bの例では、左右方向(X軸方向)に、第1の区画領域26Aと第2の区画領域26Bが交互に並ぶ。上下方向(Z軸方向)には、第1の区画領域26Aが隣り合わせに並んでおり、また第2の区画領域26Bが隣り合わせに並んでいる。
 ただし、上記したリブ25の配置形態は、一例であり、これに限定されない。例えば、リブ25は、左右方向(X軸方向)に、第1の区画領域26Aが隣り合わせに並んでもよい。図11の例では、左右方向のみならず、上下方向のいずれについても第1の区画領域26Aが隣り合うように、リブ25の配置形態が定められている。この場合、第2の区画領域26Bは省略される。なお、図11においては、電池セル4を収納した電池ホルダ12を配置した場合が破線で仮想的に示されている。また、図11では、説明の便宜上、+Y方向側(図11を示す紙面上、表面から裏面側に向かう方向)に向けられた正極端子部15Aについて破線での仮想的な記載は省略している。
(リブの形状)
 リブ25は、周壁部20から外装ケース2の内部空間Spに向かって立ち上がる形状に形成されていれば特に限定されるものではないが、図10の例では、周壁部20の内面側から垂直に立ち上がっている。また、リブ25は、上端側の所定位置から上端に向かって徐々に立ち上がり高さが小さくなるように形成されている(テーパ部33)。このように形成されていることで、外装ケース2内に電池ホルダ12を上側から下方向にスムーズに収納することができる。なお、周壁部20の内面側の領域のうち電池ホルダ12の2つの端部6それぞれに向かい合う周壁部20の内面にテーパ部33が形成されていることが好ましい。
(機能と効果)
 第3の実施形態にかかる電池パック1において、外装ケース2の周壁部20の内面側所定位置にリブ25が設けられており、外装ケース2に電池ホルダ12を収納した状態でリブ25に接続部材3が接している。これにより、電池セル4から外部にガスが噴出してそのガスによる押圧力が接続部材3に対して外側方向に付与された場合に、押圧力によって接続部材3が電池ホルダ12から剥離してしまう虞を抑制することができる。具体的に、例えば電池セル4の内部の圧力(内圧)が上昇した際に電池セル4の安全弁機構が作動して電池セル4から外部にガスが噴出した場合に、第1の区画領域26Aを形成するリブ25の部分が接続部材3に接していることで、ガスの噴出力によって接続部材3が電池ホルダ12から剥離する虞を抑制することができる。
(変形例)
 第3の実施形態にかかる電池パック1において、図12に示すように、リブ25には、切り欠き部27が設けられていることが好ましい。
 第3の実施形態における変形例においては、切り欠き部27の形成位置は、第1の区画領域26Aから第1の区画領域26Aの外側に向けてガスの排出路F1や排出路F2が形成されるような位置となっている。
 図12の例では、第1の区画領域26Aと第2の区画領域26Bとを区画するリブ25の部分とその第1の区画領域26Aに隣接する第2の区画領域26Bを形成するリブ25の部分に切り欠き部27が形成されている。これにより第1の区画領域26Aに対応した端子対面部22に向かい合う電池セル4からガスが噴出し、接続部材3のうちその電池セル4に向き合う部分が破壊されて第1の区画領域26Aの空間にガスが噴出した場合においても、噴出したガスを、排出路F1、F2を経由して電池ホルダ12の上面側へと誘導することができる。なお、排出路F1は、第1の区画領域26Aの切り欠き部27を通り、第1の区画領域26Aから第2の区画領域26Bを通り、さらに第2の区画領域26Bに形成された切り欠き部27を通り、電池ホルダ12の上面側にガスを案内する経路となっている。排出路F2は、第1の区画領域26Aの切り欠き部27を通り、電池ホルダ12の上面側にガスを案内する経路となっている。なお、噴出したガスの効率的な誘導の観点からは、周壁部20の内面側の領域のうち電池ホルダ12の2つの端部6それぞれに向かい合う周壁部20の内面に形成されたリブ25に対して切り欠き部27が形成されていることが好ましい。
[4 第4の実施形態]
 第1の実施形態から第3の実施形態の電池パック1では、電池ホルダ12に収納される電池セル4に関して、一方の端面4Bの中央から突出した形状に正極端子部15Aを形成し、電池セル4の他方の端面4B側に負極端子部15Bを平面状に形成している場合が電池セル4の一例とされた。電池パック1に収納される電池セル4は、この例に限定されず、電池セルの一方端面の中央から突出した形状に負極端子部が形成され、電池セルの他方端面側に正極端子部が平面状に形成されていてもよい(図示せず)。すなわち第4の実施形態において使用される電池セルは、第1の実施形態から第3の実施形態で説明された電池セルと比較した場合に、電池ホルダ12に収納される電池セルとして外観形状が同一且つ正極と負極の極性が入れ替わっていてもよい。第4の実施形態においても、第1の実施形態から第3の実施形態で説明した機能と効果と同様の機能と効果を発揮することができる。
[5 応用例]
 応用例として、上述の電池パック1を備える電動工具及び電動車両を例として挙げて、以下に説明する。
「電動工具の一例」
 電動工具としては、例えば電動ドライバを一例として取りあげ、図13を参照して説明する、電動ドライバ431は、図13に示すように、本体内にDCモーター等のモーター433が収納されている。モーター433の回転がシャフト434に伝達され、シャフト434によって被対象物にねじが打ち込まれる。電動ドライバ431には、ユーザが操作するトリガースイッチ432が設けられている。
 電動ドライバ431の把手の下部筐体内に、電池パック430及びモーター制御部435が収納されている。モーター制御部435は、モーター433を制御する。モーター433以外の電動ドライバ431の各部が、モーター制御部435によって制御されてもよい。図示しないが電池パック430と電動ドライバ431はそれぞれに設けられた係合部材によって係合されている。後述するように、電池パック430及びモーター制御部435のそれぞれにマイクロコンピュータが備えられている。電池パック430からモーター制御部435に対して電池電源が供給されると共に、両者のマイクロコンピュータ間で電池パック430の情報が通信される。
 電池パック430は、例えば、電動ドライバ431に対して着脱自在とされる。電池パック430は、電動ドライバ431に内蔵されていてもよい。電池パック430は、充電時には充電装置に装着される。なお、電池パック430が電動ドライバ431に装着されているときに、電池パック430の一部が電動ドライバ431の外部に露出し、露出部分をユーザが視認できるようにしてもよい。例えば、電池パック430の露出部分にLEDが設けられ、LEDの発光及び消灯をユーザが確認できるようにしてもよい。電池パック430として、上記第1の実施形態から第4の実施形態で説明した電池パックが適用され得る。
 モーター制御部435は、例えば、モーター433の回転/停止、並びに回転方向を制御する。さらに、過放電時に負荷への電源供給を遮断する。トリガースイッチ432は、例えば、モーター433とモーター制御部435の間に挿入され、ユーザがトリガースイッチ432を押し込むと、モーター433に電源が供給され、モーター433が回転する。ユーザがトリガースイッチ432を戻すと、モーター433の回転が停止する。
「電動車両」
 電動車両としては、例えば電動自動車や電動自転車等を例示することができる。本発明を電動車両用の蓄電システムに適用した例として、図14に、シリーズハイブリッドシステムを採用したハイブリッド車両(HV)の構成例を概略的に示す。シリーズハイブリッドシステムはエンジンを動力とする発電機で発電された電力、あるいはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、電力駆動力変換装置で走行する車である。
 このハイブリッド車両600には、エンジン601、発電機602、電力駆動力変換装置(直流モーター又は交流モーター。以下単に「モーター603」という。)、駆動輪604a、駆動輪604b、車輪605a、車輪605b、バッテリー608、車両制御装置609、各種センサ610、充電口611が搭載されている。バッテリー608として、上記第1の実施形態から第4の実施形態で説明した電池パックが適用され得る。
 バッテリー608の電力によってモーター603が作動し、モーター603の回転力が駆動輪604a、604bに伝達される。エンジン601によって産み出された回転力によって、発電機602で生成された電力をバッテリー608に蓄積することが可能である。各種センサ610は、車両制御装置609を介してエンジン回転数を制御したり、図示しないスロットルバルブの開度を制御したりする。
 図示しない制動機構によりハイブリッド車両600が減速すると、その減速時の抵抗力がモーター603に回転力として加わり、この回転力によって生成された回生電力がバッテリー608に蓄積される。また、バッテリー608は、ハイブリッド車両600の充電口611を介して外部の電源に接続されることで充電することが可能である。このようなHV車両を、プラグインハイブリッド車(PHV又はPHEV)という。
 なお、本発明に係る蓄電装置を小型化された一次電池に応用して、車輪604、605に内蔵された空気圧センサシステム(TPMS: Tire Pressure Monitoring system)の電源として用いることも可能である。
 以上では、シリーズハイブリッド車を例として説明したが、エンジンとモーターを併用するパラレル方式、又は、シリーズ方式とパラレル方式を組み合わせたハイブリッド車に対しても本発明は適用可能である。さらに、エンジンを用いない駆動モーターのみで走行する電気自動車(EV又はBEV)や、燃料電池車(FCV)に対しても本発明は適用可能である。また、本発明は、電動自転車に対しても適用可能である。
 バッテリー608として上記第1の実施形態から第4の実施形態で説明した電池パックが適用されることで、電池パックに収納された電池セルに異常が生じて外装ケースの内部空間に電池セルからガスが噴出した場合に、電池パックから速やかにガスを放出することができ、電池パックの破裂(蓄電装置の破裂)による電動自動車の事故を抑制することができる。
 以上、本発明の実施形態(第1の実施形態から第4の実施形態)および応用例について具体的に説明したが、本発明は、上述の実施形態および実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
 例えば、上述の実施形態および応用例において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値等はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値等を用いてもよい。また、上述の実施形態および応用例の構成、方法、工程、形状、材料および数値等は、本発明の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
1   :電池パック
2   :外装ケース
3A  :第1の接続部材
3B  :第2の接続部材
4   :電池セル
5A  :リード板
5B  :リード板
5C  :リード板
6   :端部
9   :フィルム材
11A :接着部材
12  :電池ホルダ
13  :電池セル収納部
15A :正極端子部
15B :負極端子部
20  :周壁部
21  :薄肉部
22  :端子対面部
22A :正極対面部
22B :負極対面部
23  :溶接部
25  :リブ
27  :切り欠き部
30  :絶縁部
30A :開口部
31  :対向面
32  :非対向面
50  :導電部
60  :開口
111 :電池缶
114 :電池蓋
200 :電動自転車
431 :電動ドライバ

Claims (20)

  1.  電池セルと、
     前記電池セルを収納する電池ホルダと、
     前記電池セルを電気的に接続する接続部材と、を備え、
     前記電池ホルダは、前記電池セルの側周面を被覆し、且つ、前記電池セルの端子部側に開口を形成する端部を有し、
     前記接続部材は、導電部と絶縁部とを有し、
     前記絶縁部の少なくとも一部と前記端部とが、接着部材を介して接続されている、
     電池パック。
  2.  前記接続部材は、前記電池セルの前記端子部に向かい合い且つ前記接着部材の非設置部分で形成される端子対面部に、薄肉部を有している、
     請求項1に記載の電池パック。
  3.  前記導電部と前記電池セルの前記端子部とを溶接した溶接部を有しており、
     前記薄肉部は、前記溶接部を除く部分に形成されている、
     請求項2に記載の電池パック。
  4.  前記薄肉部は、十字形状又は円形状に形成されている、
     請求項2または3に記載の電池パック。
  5.  前記端子対面部のうち、前記電池セルの正極の前記端子部に向かい合う正極対面部及び前記電池セルの負極の前記端子部に向かい合う負極対面部の少なくともいずれか一方に、薄肉部が形成されている、
     請求項2から4のいずれか1項に記載の電池パック。
  6.  前記正極対面部及び前記負極対面部に、薄肉部が形成されている、
     請求項5に記載の電池パック。
  7.  前記接続部材は、前記電池セルの前記端子部に向かい合い且つ前記接着部材の非設置部分で形成される端子対面部の外側周囲に対応する部分に薄肉部を有している、
     請求項1に記載の電池パック。
  8.  該薄肉部は、前記導電部の外側周囲に沿って形成されている、
     請求項7に記載の電池パック。
  9.  前記端子対面部のうち、前記電池セルの正極の前記端子部に向かい合う正極対面部及び前記電池セルの負極の前記端子部に向かい合う負極対面部の少なくともいずれか一方の外側周囲に対応する部分に、薄肉部が形成されている、
     請求項7または8に記載の電池パック。
  10.  前記正極対面部及び前記負極対面部の外側周囲に対応する部分に、薄肉部が形成されている、
     請求項9に記載の電池パック。
  11.  前記電池ホルダを収納する空間を有する外装ケースを有し、
     前記外装ケースの内面には、前記接続部材に接するリブが設けられている、
     請求項1から10のいずれか1項に記載の電池パック。
  12.  前記リブは、前記電池セルの前記端子部に重なり合う位置を避けた位置に設けられている、
     請求項11に記載の電池パック。
  13.  前記リブには、切り欠き部が設けられている、
     請求項11又は12に記載の電池パック。
  14.  前記端部は、前記電池セルの前記端子部よりも外側に位置している、
     請求項1から13のいずれか1項に記載の電池パック。
  15.  前記絶縁部は、フィルム材で形成されており、
     前記導電部は、金属部材で形成されている、
     請求項1から14のいずれか1項に記載の電池パック。
  16.  前記接着部材は、前記電池ホルダの前記端部の全領域に設けられている、
     請求項1から15のいずれか1項に記載の電池パック。
  17.  前記接着部材は、アクリル系樹脂接着剤又はシリコン系樹脂接着剤を含む、
     請求項1から16のいずれか1項に記載の電池パック。
  18.  前記接続部材は、前記電池セルとの非対向面側に前記導電部を露出させている、
     請求項1から17のいずれか1項に記載の電池パック。
  19.  請求項1から18のいずれか1項に記載の電池パックを備えた、
     電動工具。
  20.  請求項1から18のいずれか1項に記載の電池パックを備えた、
     電動車両。
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