WO2024004504A1 - 電池パック - Google Patents

電池パック Download PDF

Info

Publication number
WO2024004504A1
WO2024004504A1 PCT/JP2023/020415 JP2023020415W WO2024004504A1 WO 2024004504 A1 WO2024004504 A1 WO 2024004504A1 JP 2023020415 W JP2023020415 W JP 2023020415W WO 2024004504 A1 WO2024004504 A1 WO 2024004504A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
secondary battery
battery pack
lead plate
electrode
battery cells
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/020415
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
尚 苗村
真爾 鈴木
康博 山上
Original Assignee
パナソニックエナジー株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニックエナジー株式会社 filed Critical パナソニックエナジー株式会社
Publication of WO2024004504A1 publication Critical patent/WO2024004504A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/213—Racks, 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • H01M50/291—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs characterised by their shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/503—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the shape of the interconnectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/505—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing comprising a single busbar
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/509—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the type of connection, e.g. mixed connections
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/521—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the material
    • H01M50/526—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the material having a layered structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/548—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on opposite sides of the cell
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present disclosure relates to a battery pack.
  • a battery pack with a large number of secondary battery cells connected in series or parallel can be used as a power source for portable electric devices such as portable speakers, electric cleaners, and power tools, or as a backup power source for servers used for stationary energy storage. It is also used as a power source for homes, businesses, and factories, as well as as a power source for driving assist bicycles, electric carts, electric scooters, and vehicles such as hybrid cars and electric cars.
  • a large number of secondary battery cells are held adjacent to each other by a battery holder, and adjacent secondary battery cells are connected to each other by welding with a plate-shaped lead plate (for example, (See Patent Document 1).
  • Lithium ion secondary batteries are generally used as the secondary battery cells used in such battery packs, but lithium ion secondary battery cells can cause unsafe events such as smoke and ignition due to some abnormalities. There is sex. For this reason, a safety valve is installed on the end face where the electrode of the lithium ion secondary battery cell is formed (for example, the positive electrode side end face), and if the internal pressure of the external can of the secondary battery cell becomes high, the safety valve is opened. It is configured to release the high pressure gas inside to the outside. However, if an unsafe event occurs in one of the secondary battery cells, the high temperature gas, flame, electrolyte, etc. discharged from the safety valve of that secondary battery cell will travel through the lead plate and cause damage to the adjacent battery cells. It was thought that there was a possibility that the secondary battery cells would be damaged and cause a subsequent fire.
  • One object of the present disclosure is that in a battery pack in which adjacent secondary battery cells are connected by a lead plate, even if an abnormality occurs in one secondary battery cell, other adjacent secondary battery cells are damaged.
  • the object of the present invention is to provide a battery pack that suppresses this.
  • a battery pack includes end electrodes at both ends, at least one of the end electrodes is a first electrode provided with a safety valve, and a plurality of secondary batteries arranged in parallel to each other in the longitudinal direction. It includes a battery cell, a battery holder that holds a plurality of secondary battery cells, and a conductive lead plate that connects the end electrodes of adjacent secondary battery cells. An open space is formed between the first electrodes of the cell.
  • any one of the secondary battery cells Even if an abnormality causes emissions such as high-temperature gas to be released, by releasing these to the outside from the open space, it is possible to reduce the situation where other adjacent secondary battery cells are adversely affected.
  • FIG. 1 is an external perspective view showing a battery pack according to an embodiment of the present invention.
  • 2 is a vertical sectional view taken along the line II-II of the battery pack of FIG. 1.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a manufacturing process of the battery pack of FIG. 1.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the battery assembly of the battery pack of FIG. 3;
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the battery assembly of FIG. 4 with the lead plate removed.
  • FIG. 5 is an exploded rear perspective view of the battery assembly of FIG. 4 with the lead plate removed.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of the battery holder of the battery assembly of FIG. 5;
  • 5 is a front view of the battery assembly shown in FIG. 4.
  • FIG. 5 is a rear view of the battery assembly shown in FIG.
  • FIG. FIG. 3 is an enlarged sectional view of a main part of the battery pack shown in FIG. 2;
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a state in which waste is discharged from a secondary battery cell of a conventional battery pack.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a state in which waste is discharged from the secondary battery cells of the battery pack of the present invention.
  • Embodiments of the present invention may be specified by the following configurations and features.
  • the lead plate is connected to the first electrode of each secondary battery cell and connects the centers of the first electrodes of adjacent secondary battery cells at the shortest distance.
  • a plurality of crossing pieces each extending in a second direction that intersects one line, and each crossing piece extending parallel to the first line from the edge of each crossing piece connected to an adjacent secondary battery cell.
  • the intersecting piece and the connecting part may form an open space.
  • the open space may be formed in a U-shape in plan view by the adjacent intersecting pieces of the lead plate and the connecting portion.
  • the intersecting pieces are arranged between the first electrodes of adjacent secondary battery cells, and the lead plate further includes a corresponding one from each intersecting piece.
  • the first electrode of the secondary battery cell may be provided with a welded piece extending along the first line.
  • an open space is formed around the first electrode of each secondary battery cell, and one first electrode is provided between adjacent first electrodes.
  • a cross piece connected to the electrode and an open space formed around the other first electrode may be arranged on the first line.
  • the battery holder has a box-shaped outer shape, and the battery holder has the first electrodes of the plurality of secondary battery cells shaped like a box.
  • the lead plate is further bent from a connecting portion located on the first surface to a second surface intersecting the first side of the first surface. It may also have a bent piece.
  • the area of the conductive path can be increased by adding a bent piece separately from the connecting portion.
  • the loss of part of the area of the conductive path can be compensated for by adding a bent piece.
  • the first electrodes of the plurality of secondary battery cells are connected on the first surface at the connection portion where the connection portion and the bent piece are connected on the first side.
  • An opening may be formed in the region where the connecting portion is located.
  • the lead plate further includes a connecting portion that connects the connecting portion and the bent piece, and the connecting portion has two adjacent parts on the first surface. It may be provided facing the area between the first electrodes of the secondary battery cell.
  • a battery pack according to another embodiment of the present invention in the above embodiment, includes a plurality of parallel units in which secondary battery cells are arranged in a parallel posture and connected in parallel, and the plurality of parallel units are connected in series with each other.
  • a battery block may be configured in which a plurality of secondary battery cells held by a battery holder are connected in series and parallel, and the lead plate may be an output lead plate connected to the output side of the battery block.
  • a battery pack in the above embodiment, includes a plurality of parallel units in which secondary battery cells are arranged in a parallel posture and connected in parallel, and the plurality of parallel units are connected in series with each other.
  • a battery block is constructed in which a plurality of secondary battery cells held by a battery holder are connected in series and in parallel, and the lead plate is an intermediate lead plate formed by connecting parallel units in series;
  • the lead plate is provided with a plate-like laminated part that connects the first electrode of adjacent secondary battery cells and a second electrode, which is an end electrode on the opposite side, in a direction parallel to the first line, and connects the plate-like laminated parts.
  • the cross section may also be provided with a plurality of cross pieces each extending in the second direction from the plate-like laminated part, and the cross pieces may be connected to the first electrodes of the corresponding secondary battery cells.
  • a battery pack according to another embodiment of the present invention in the above embodiment, includes an insulating plate that covers the surface of the lead plate and insulates the lead plate, and the insulating plate is arranged from the secondary battery cell at a position facing the open space.
  • a discharge hole may be provided through which the discharged waste may pass.
  • the discharge hole may have a slit shape in the above embodiment.
  • each element constituting the present invention may be configured so that a plurality of elements are made of the same member so that one member serves as a plurality of elements, or conversely, the function of one member may be performed by a plurality of members. It can also be accomplished by sharing.
  • the battery pack of the present invention can be used as a power source for electrical equipment such as speakers, electric cleaners, and power tools, or as a backup power source for servers in stationary power storage applications, and as a power supply device for homes, offices, and factories. It can be used as a driving power source for assisted bicycles, electric scooters, electric carts, and vehicles such as hybrid cars and electric cars.
  • a battery pack used as a power source for a wireless speaker will be described.
  • FIGS. 1 to 10 A battery pack 100 according to Embodiment 1 of the present invention is shown in FIGS. 1 to 10.
  • 1 is an external perspective view of the battery pack
  • FIG. 2 is a vertical sectional view taken along line II-II of the battery pack in FIG. 1
  • FIG. 3 is a perspective view showing the manufacturing process of the battery pack in FIG. 5 and 6 are exploded perspective views of the battery assembly of the battery pack of FIG. 4 with the lead plate removed and an exploded rear perspective view.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view of the battery assembly of the battery assembly of FIG. 5.
  • 8 and 9 are front and rear views of the battery assembly shown in FIG. 4, and
  • FIG. 10 is an enlarged sectional view of the main parts of the battery pack shown in FIG. 2.
  • the battery pack 100 shown in these figures includes a plurality of secondary battery cells 1 arranged in parallel to each other in the longitudinal direction, with at least one of the end electrodes 11 being a first electrode 11A provided with a safety valve; It includes a battery holder 2 that holds a secondary battery cell 1, and a conductive lead plate 3 that connects end electrodes 11 of adjacent secondary battery cells 1 to each other.
  • a battery pack 100 shown in FIGS. 1 to 10 has lead plates 3 fixed to both end surfaces of a battery holder 2 housing a plurality of secondary battery cells 1, and a circuit board 4 disposed above the battery holder 2.
  • the battery assembly 10 has an insulated surface by covering the surface of the lead plate 3 with an insulating plate 5 and covering the upper surface of the battery assembly 10 with an insulating member 6 on the outer peripheral surface of the battery assembly 10. It is covered with an exterior sheet 7.
  • Each secondary battery cell 1 is a cylindrical secondary battery cell whose exterior can is cylindrical.
  • the secondary battery cell 1 may be a metal outer can in which an electrode body is housed, an electrolyte is filled, and the opening of the outer can is hermetically closed with a sealing plate.
  • the cylindrical secondary battery cell is provided with end electrodes 11 at both longitudinal ends.
  • the secondary battery cell 1 has positive and negative electrodes provided at the bottom of the outer can, which are both end faces, and at the center of the sealing plate. Further, in the secondary battery cell 1, at least one of the end face electrodes 11 at both ends is a first electrode 11A provided with a safety valve (not shown).
  • a first electrode 11A provided with a safety valve is composed of a convex electrode placed in the center of a sealing plate, and the other end face electrode 11 is used as a second electrode 11B of the outer can. It consists of a bottom electrode.
  • the safety valve is a member that opens when the internal pressure of the outer can increases and releases the internal gas. Therefore, any secondary battery that discharges gas lamp emissions when the internal pressure rises and the safety valve is opened can be used as the secondary battery cell 1.
  • the safety valve is generally provided on the positive electrode side, the present invention does not specify the position where the safety valve is provided on the positive electrode side, and may be placed in another position, for example, on the negative electrode side.
  • a non-aqueous electrolyte secondary battery with high energy efficiency such as a lithium ion secondary battery
  • the secondary battery cells are not specified as lithium ion secondary batteries, nor are the secondary battery cells specified as cylindrical batteries. All rechargeable batteries, such as nickel-metal hydride batteries and nickel-cadmium batteries, can be used as the secondary battery cells.
  • the battery holder 2 holds a plurality of secondary battery cells 1.
  • the battery holder 2 of FIG. 2 holds a plurality of secondary battery cells 1 in a posture parallel to each other in the longitudinal direction, and in a posture such that the end electrodes 11 at both ends are disposed on the same plane.
  • the battery holder 2 has a box-shaped outer shape, and has a plurality of secondary battery cells 1 arranged in multiple rows and stages.
  • the battery holder 2 shown in FIG. 7 is made of plastic molded into a shape with a holding cylinder 22 in which a plurality of secondary battery cells 1 are arranged in fixed positions.
  • This battery holder 2 has a shape in which eight holding cylinders 22 are connected in four stages and two rows in a parallel posture, and the inside of the holding cylinders 22 is made approximately equal to the outer shape of the secondary battery cell 1, and is used as a storage space 21. There is.
  • the illustrated battery holder 2 holds eight secondary battery cells 1 arranged in four stages and two rows so that they are arranged vertically and horizontally in the figure. In the illustrated battery holder 2, eight secondary battery cells 1 are arranged in a matrix so as to have a symmetrical posture when viewed from the front.
  • This structure has the advantage that the battery holder 2 in which the secondary battery cells 1 are arranged in multiple stages can be held in a stable upright position.
  • the number and arrangement of the secondary battery cells 1 are not limited to this configuration, and a structure including seven or less secondary battery cells 1 or nine or more secondary battery cells 1 may be used. Furthermore, the number of stages and rows is not limited to four stages and two rows, and the number of stages and rows can be changed in various ways. In addition to arranging them in a matrix, they may also be arranged in a staggered manner, alternating in each row.
  • the battery holder 2 is made of a material with excellent insulation and heat resistance, and is made of resin such as polycarbonate or ABS.
  • the battery holder 2 in FIG. 7 is divided into a first holder 2X and a second holder 2Y in the longitudinal direction of the secondary battery cell 1.
  • This battery holder 2 allows the elongated secondary battery cell 1 to be inserted smoothly.
  • the first holder 2X and the second holder 2Y are manufactured separately by molding plastic, and are connected to each other by inserting the secondary battery cell 1 thereinto.
  • the first holder 2X and the second holder 2Y are provided with a cylindrical storage space 21 for inserting the cylindrical secondary battery cell 1 and arranging it in a fixed position.
  • the internal shape of the storage space 21 is approximately equal to the external shape of the secondary battery cell 1, and more precisely, it is slightly larger so that the secondary battery cell 1 can be smoothly inserted and placed in a fixed position.
  • the first holder 2X and the second holder 2Y having this structure are connected to each other in a fixed position via the secondary battery cell 1, with both ends of the cylindrical secondary battery cell 1 inserted therein.
  • the first holder 2X and the second holder 2Y can be connected more accurately by using a fitting structure with their opposing surfaces, and are also connected in a fixed position via a non-melting plate 13, which will be described later.
  • the battery assembly 10 shown in FIGS. 2 and 7 has a non-melting plate 13 such as a mica plate arranged inside a partition wall 23 arranged between adjacent secondary battery cells 1.
  • a non-melting plate 13 such as a mica plate arranged inside a partition wall 23 arranged between adjacent secondary battery cells 1.
  • the secondary battery cells 1 are arranged in four stages and two rows, so between the eight secondary battery cells 1 arranged vertically and horizontally, cross-shaped partition walls 23 are placed vertically and horizontally. It is set up in The partition wall 23 has an insertion gap into which the non-melting plate 13 inside is inserted.
  • a non-melting plate 13 such as a mica plate is inserted into this insertion gap.
  • This battery assembly 10 can prevent thermal runaway from being induced in the adjacent secondary battery cell 1 when any one of the secondary battery cells 1 experiences thermal runaway and generates abnormal heat.
  • the battery holder 2 is provided with a connecting window 24 opening at a position facing the end electrode 11 of the secondary battery cell 1 to expose the end electrode 11 and connect the lead plate 3.
  • the connection window 24 that guides the first electrode 11A, which is a convex electrode, is larger than the outer shape of the convex electrode, and has a size that allows the convex electrode to be inserted inside.
  • This connection window 24 can be welded to the lead plate 3 by arranging the convex electrode on the inside, so that the height difference between the first electrode 11A and the first electrode 11A exposed from the connection window 24 is lowered, and the lead plate 3 is connected to the first electrode. Can be welded to 11A.
  • the connection window 24 disposed at a position facing the second electrode 11B, which is the bottom surface of the outer can, is opened to a size that allows the welding piece 33 of the lead plate 3 to be guided to the second electrode 11B.
  • the battery holder 2 is provided with a storage area 25 in the upper part for storing the circuit board 4.
  • the battery holder 2 shown in FIG. 6 has front, rear, left and right peripheral walls protruding from the top surface, and recesses are provided inside the peripheral walls on four sides to form a storage area 25 for the circuit board 4.
  • the circuit board 4 is arranged with a gap provided between it and the bottom surface of the storage area 25.
  • the circuit board 4 shown in FIG. 6 is arranged in a fixed position so that the outer periphery thereof fits into the inner periphery of the storage area 25 .
  • the battery holder may be directly fixed in the installation area of the circuit board by screwing or the like, or a board holder for holding the circuit board may be provided separately.
  • the lead plate 3 electrically connects the secondary battery cell 1 held by the battery holder 2.
  • the lead plate 3 is manufactured by press-molding a metal plate with excellent conductivity, and is fixed by welding to the end face electrode 11 provided on the end face of the secondary battery cell 1 of the battery holder 2.
  • a battery assembly 10 shown in the figure has eight secondary battery cells 1 connected in series and in parallel via lead plates 3.
  • four secondary battery cells 1 arranged in two rows on the left and right and arranged in four stages on the top and bottom are connected in parallel to each other to form a parallel unit 1X.
  • 1X are connected in series with each other to form a battery block 1Y in which eight secondary battery cells 1 are connected in four parallels and two in series.
  • the battery assembly 10 includes two sets of parallel units 1X connected in series via an intermediate lead plate 3B on the third surface 2C of the box-shaped battery holder 2. As shown in FIG. 8, the output side of the parallel units 1X connected in series is connected to the output lead plate 3A on the first surface 2A of the battery holder 2.
  • the output lead plate 3A On the output side of the battery block 1Y, the output lead plate 3A includes a first output lead plate 3Aa that connects the first electrodes 11A of the plurality of secondary battery cells 1 constituting the parallel unit 1X, and a first output lead plate 3Aa that connects the second electrodes 11B to each other.
  • a second output lead plate 3Ab to be connected is provided.
  • the intermediate lead plate 3B connects the adjacent second electrodes 11B of one of the parallel units 1X connected in series on the left side, and connects the adjacent second electrodes 11B of the other parallel unit 1X on the left side. Adjacent first electrodes 11A are connected on the right side.
  • the first output lead plate 3Aa and the intermediate lead plate 3B which connect the adjacent first electrodes 11A, connect the first output lead plate 3Aa and the intermediate lead plate 3B between the first electrodes 11A of the adjacent secondary battery cells 1.
  • An open space 30 is formed in which exhaust such as gas discharged from the safety valve of the electrode 11A is discharged to the outside.
  • the first output lead plate 3Aa and the intermediate lead plate 3B include a plurality of crossing pieces 31 connected to the first electrode 11A of each secondary battery cell 1, and each secondary battery cell 1 and connecting portions 32 for connecting the respective cross pieces 31 connected to the cross section 1.
  • the plurality of crossing pieces 31 are each extended in a second direction intersecting a first line L1 connecting the centers of the first electrodes 11A of adjacent secondary battery cells 1 at the shortest distance.
  • the connecting portion 32 extends from the edge of each crossing piece 31 connected to the adjacent secondary battery cell 1 in parallel to the first line L1, and connects each crossing piece 31.
  • This first output lead plate 3Aa forms an open space 30 around the first electrode 11A with the cross piece 31 and the connecting portion 32.
  • first output lead plate 3Aa and the intermediate lead plate 3B each have a welded piece 33 extending along the first line L1 from each crossing piece 31 toward the first electrode 11A of the corresponding secondary battery cell 1.
  • first line L1 we are prepared.
  • each of the crossing pieces 31 shown in the figure extends in a direction parallel to the first line L1 in a plan view, the crossing pieces 31 can also be arranged in an attitude slightly inclined with respect to the first line L1. As shown in FIG. 5, these welding pieces 33 extend from the crossing piece 31 with a step.
  • each welding piece 33 has a slit 33a formed therein, and by pressing the welding tool across this slit 33a, the reliability of welding is improved.
  • the welded piece 33 shown in the figure has a welded portion divided into a pair of pieces and a slit 33a provided between them, the welded piece can also be formed into a slit by opening an elongated hole.
  • the first output lead plate 3Aa shown in FIGS. 5 and 8 includes a plurality of secondary battery cells 1 arranged along one first side 2a of a first surface 2A of a box-shaped battery holder 2. Connect the first electrode 11A.
  • the first output lead plate 3Aa has a strip-shaped connecting portion 32 extending along the first side 2a, which is the boundary edge with the second surface 2B, at the side edge of the first surface 2A of the battery holder 2. It is arranged parallel to line L1. Furthermore, a crossing piece 31 extending from the strip-shaped connecting part 32 in a second direction (approximately vertical direction in the figure) is provided, and the adjacent crossing piece 31 and the connecting part 32 form an open space 30 that is U-shaped in plan view. are doing. In FIG.
  • each crossing piece 31 connected to the first electrode 11A of the secondary battery cell 1 except the secondary battery cell 1 located at the bottom is connected to the first electrode 11A of the adjacent secondary battery cell 1.
  • a crossing piece 31 is arranged between the first electrode 11A and the lower edge of the battery holder 2, and is connected to the first electrode 11A of the lowest secondary battery cell. There is.
  • the first output lead plate 3Aa shown in FIG. It is equipped with 34.
  • the bending piece 34 By providing the bending piece 34 separately from the connecting portion 32 in the first output lead plate 3Aa, it is possible to make up for the area of the conduction path that is lost due to the provision of the open space 30 on the first line L1.
  • the first output lead plate 3Aa shown in FIG. An opening 35 is formed at the connection site in the region where one electrode 11A is located.
  • the safety valve provided along the first side 2a Since the safety valve can pass through the opening 35 and be discharged to the outside, the discharged matter discharged from the safety valve can be prevented from moving along the connecting portion 32 and the bent piece 34, thereby reducing the adverse effects of the discharged matter.
  • the first output lead plate 3Aa is provided with a connecting portion 36 that connects the connecting portion 32 and the bending piece 34, and this connecting portion 36 is connected to the adjacent secondary battery cell 1 on the first surface 2A. It is provided facing the area between the first electrodes 11A.
  • This first output lead plate 3Aa connects the connecting portion 32 and the bent piece 34 with connecting portions 36 at two locations between the first electrodes 11A, and an opening 35 is formed between these connecting portions 36. are doing.
  • This structure prevents the connecting portion 36 that connects the connecting portion 32 and the bent piece 34 from blocking the side edge facing the first electrode 11A, and efficiently drains the waste discharged from the safety valve. Can be discharged outside.
  • the intermediate lead plate 3B shown in FIG. 9 includes a plate-like laminated portion 38 connected to the second electrode 11B of the vertically adjacent secondary battery cell 1 on the left side of the third surface 2C of the battery holder 2.
  • This plate-like laminated portion 38 is also used as a connecting portion 32 extending parallel to the first line L1, and a crossing piece 31 is provided extending from the connecting portion 32 in a second direction (approximately perpendicular direction in the figure). There is.
  • This intermediate lead plate 3B connects each crossing piece 31 to the first electrode 11A of the vertically adjacent secondary battery cell 1 on the right side of the third surface 2C of the battery holder 2, and is a connecting portion 32.
  • the horizontally adjacent secondary battery cells 1 are connected in series.
  • the boundary between the crossing piece 31 and the connecting part 32 is curved in an arc shape, and the adjacent crossing piece 31 and the connecting part 32 define an open space 30 that is approximately circular in plan view. is forming.
  • the battery pack 100 as shown in FIG. 12, as described above, in the lead plate 3 facing the first electrode 11A provided with at least the safety valve, there is a gap between adjacent first electrodes 11A.
  • the waste discharged from the safety valve can be caused to flow as shown by the arrow in FIG. 12, and damage to other secondary battery cells 1 can be minimized.
  • the open space 30 is a region around the first electrode 11A, and is formed over a region facing 2/3 or more of the entire circumference of the first electrode 11A.
  • the open space 30 having a U-shape or a circular shape in plan view has a space W between adjacent crossing pieces 31 that is wider than a radius R of the secondary battery cell 1, for example. , 1.2 to 1.5 times the radius R.
  • the discharge from the safety valve can be made wider. This prevents gas and other discharged substances from passing through the lead plate 3 and moving to the first electrode 11A of the adjacent secondary battery, so that they can be efficiently discharged to the outside.
  • the lead plate 3 shown in FIGS. 8 and 9 has an open space 30 formed around each first electrode 11A in an area facing about 3/4 of the entire circumference of the first electrode 11A, and the remaining A connecting portion between the welding piece 33 and the crossing piece 31 is provided in the region.
  • the structure in which the open space 30 is provided over a wide area around the outer periphery of the first electrode 11A creates a state in which waste is discharged from the first electrode 11A of the secondary battery cell 1, which is indicated by A in FIGS. 8 and 9.
  • the discharged material is prevented from moving in the direction of the cross piece 31 as shown by arrow c.
  • this lead plate 3 includes a cross piece 31 connected to one first electrode 11A and an open space 30 formed around the other first electrode 11A between adjacent first electrodes 11A. are arranged on the first line L1.
  • the above lead plate 3 has an open space 30 formed around the first electrode 11A and an open space 30 formed on the extension line of the cross piece 31 connected to the first electrode 11A.
  • the lead plate 3 also connects the second electrode 11B to the plate-shaped laminated portion 38 connecting the second electrode 11B of the adjacent secondary battery cell 1.
  • a welding piece 33 is provided to be connected to. These welding pieces 33 are connected to the plate-like laminated part 38 via elongated fusing parts 41, and fuse the fusing parts 41 in a state where an overcurrent flows to open the secondary battery cell 1. It has a structure that can be reliably isolated from the lead plate 3.
  • This welding piece 33 also extends from the plate-like laminated portion 38 with a step, so that even if there is a height difference between the surface of the battery holder 2 and the surface of the second electrode 11B, the surface of the second electrode 11B The reliability of welding is improved by bringing the welding pieces 33 into surface contact. Furthermore, each welding piece 33 is formed with a slit 33a similar to that described above.
  • the lead plate 3 is provided with a connecting terminal portion 39 for connecting to the circuit board 4 so as to protrude upward.
  • the connection terminal portion 39 drawn out from the output lead plate 3A is connected to the circuit board 4 and supplies the output of the battery block 1Y to the circuit board 4.
  • the connecting terminal portion 39 drawn out from the intermediate lead plate 3B is connected to the circuit board 4, and supplies the intermediate voltage of the battery block 1Y to the circuit board 4.
  • the lead plate 3 described above can be placed in a fixed position on the battery holder 2 in a fitting structure.
  • a plurality of positioning convex portions 27 protruding from the surfaces are integrally formed on the first surface 2A and the third surface 2C.
  • the lead plate 3 is provided with a plurality of positioning holes 37 into which the positioning convex portions 27 are inserted.
  • the lead plate 3 is placed in a fixed position on the battery holder 2 with the positioning hole 37 guided to the positioning protrusion 27, and the welding piece 33 is welded to the end electrode 11 of the secondary battery cell 1 and fixed in the fixed position. be done.
  • the circuit board 4 includes electronic circuits such as a voltage detection circuit that detects the total potential of the battery block 1Y in which the secondary battery cells 1 are connected in series or parallel, a voltage detection circuit that detects an intermediate potential, a control circuit that controls charging and discharging, and a protection circuit. will be implemented.
  • the circuit board 4 is formed in a rectangular shape and is placed in a storage area 25 provided at the top of the battery holder 2.
  • the insulating plate 5 is laminated on the surface of the lead plate 3 fixed to the battery holder 2 to cover and insulate the lead plate 3.
  • the insulating plate 5 is made of resin or paper, and is inexpensive and easy to handle, and has excellent heat resistance and flame retardancy against the heat of exhaust gas such as gas discharged from the secondary battery cell 1. is preferably used.
  • As such an insulating plate for example, aramid paper (Nomex [registered trademark] manufactured by DuPont) or the like can be used.
  • aramid paper Nomex [registered trademark] manufactured by DuPont
  • first insulating plate 5A disposed on the first surface 2A of the battery holder 2 having a box-shaped outer shape and covering the output lead plate 3A
  • third insulating plate 5A disposed on the third surface 2C of the battery holder 2.
  • a second insulating plate 5B is arranged to cover the intermediate lead plate 3B
  • a third insulating plate 5B is arranged on the second surface 2B of the battery holder 2 to cover the bent piece 34 and the connecting terminal portion 39 of the first output lead plate 3Aa.
  • It includes an insulating plate 5C and a fourth insulating plate 5D disposed on the fourth surface 2D of the battery holder 2 and covering the connection terminal portion 39 of the second output lead plate 3Ab.
  • the third insulating plate 5C includes a bent piece 51 on one side of the main body portion that covers the bent piece 34 and the connecting terminal portion 39 of the first output lead plate 3Aa arranged on the second surface 2B of the battery holder 2.
  • This bent piece 51 is arranged on the surface of the connecting portion 32 of the first output lead plate 3Aa arranged on the first surface 2A of the battery holder 2.
  • the fourth insulating plate 5D has a bent piece 51 on one side of the main body that covers the connection terminal part 39 of the second output lead plate 3Ab arranged on the fourth surface 2D of the battery holder 2.
  • the piece 51 is placed on the surface of the plate-like laminated portion 38 of the second output lead plate 3Ab placed on the first surface 2A of the battery holder 2.
  • the first insulating plate 5A includes a main body that covers the entire first surface 2A of the battery holder 2 on which the third insulating plate 5C and the fourth insulating plate 5D are arranged, and a bent piece connected to both sides of the main body. 51, and as shown in FIG. 3, these bent pieces 51 are connected to a second insulating plate 5B disposed on the second surface 2B of the battery holder 2 and a fourth insulating plate disposed on the fourth surface 2D. Laminated and arranged on the surface of 5D.
  • the second insulating plate 5B includes a main body that covers the entire third surface 2C of the battery holder 2, and bent pieces 51 connected to both sides of the main body. They are arranged on the second surface 2B and fourth surface 2D of the holder 2.
  • the first insulating plate 5A and the second insulating plate 5B are provided with a plurality of discharge holes 53 at positions facing the open space 30 provided in the lead plate 3, and discharged from the safety valve of the first electrode 11A. It is made to pass through the discharge hole 53 of the insulating plate 5 from the open space 30, and to be discharged
  • discharge holes 53 in four stages above and below and in two rows on the left and right are located on both sides of the first electrodes 11A arranged above and below, and connect the centers of the first electrodes 11A. It is provided in a slit shape parallel to the first line L1. In this way, by providing a plurality of exhaust holes 53 at positions facing the open space 30 provided in the lead plate 3, as shown by the arrow in FIG. The waste can be quickly guided from the open space 30 to the discharge hole 53 and discharged to the outside.
  • each discharge hole 53 is opened in the shape of a slit so as not to impair the insulation function of the first insulating plate 5A and the second insulating plate 5B.
  • the third insulating plate 5C and the first insulating plate 5A that cover the first output lead plate 3Aa are located at the boundary between the main body portion and the bent piece 51, and are located at the opening provided in the first output lead plate 3Aa.
  • An opening 52 is opened at a position opposite to 35.
  • Example 7 A battery assembly 10 in which an insulating plate 5 is disposed on the surface of the lead plate 3 and the surface of the circuit board 4 is covered with an insulating member 6 is covered with an exterior sheet 7, as shown in FIG.
  • the exterior sheet 7 is a heat-shrinkable bag or tube that is covered by heat-shrinking with the battery assembly 10 housed inside.
  • resin such as PET, which is preferably excellent in insulation and stability, can be used.
  • a shrink tube made of PET resin is preferable as it is inexpensive as a heat shrink tube.
  • a plurality of lead wires 18 are connected to the circuit board 4 and drawn out from the battery assembly 10.
  • the lead wire 18 consists of positive and negative power lines and signal lines, and is directly connected to a connector of a device in which the battery pack 100 is set.
  • the plurality of lead wires 18 have one end connected to the circuit board 4 and the other end connected to a connector 19.
  • the battery pack 100 described above is built into the main body of an electrical device such as a speaker and is used as a power source.
  • the battery pack 100 supplies power to the main device via a lead wire 18 drawn out to the outside, or receives power from the main device to charge the built-in secondary battery cell 1.
  • the lead wire 18 drawn out from the battery pack 100 is connected to a connector on the main body side through an output connector 19 connected to the tip thereof, and power is supplied thereto.
  • the battery pack according to the present invention can be suitably used as a power source for electrical equipment such as wireless speakers, electric cleaners, and power tools. Furthermore, it can be used as appropriate for applications such as power supply devices for moving objects such as assisted bicycles and electric carts.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

電池パックは、両端に端面電極を備えると共に、端面電極の少なくとも一方を、安全弁を設けた第一電極とし、互いに長手方向に平行な姿勢に並べられた複数の二次電池セルと、複数の二次電池セルを保持する電池ホルダと、隣接する二次電池セルの端面電極同士を接続する導電性のリード板とを備えており、リード板は、隣接する二次電池セルの第一電極同士の間に開放空間を形成している。

Description

電池パック
　本開示は、電池パックに関する。
　多数の二次電池セルを直列や並列に接続した電池パックは、携帯型スピーカーや電動クリーナー、電動工具等の携帯型の電動機器用の電源として、あるいは据え置き型の蓄電用途のサーバーのバックアップ用電源や家庭用、事業所用、工場用の電源として、さらにはアシスト自転車の駆動用電力源や電動カート、電動スクータ、あるいはハイブリッド車や電気自動車等の車両の駆動用電源等に用いられている。このような電池パックの多くは、多数の二次電池セルを隣接させた姿勢に電池ホルダで保持し、隣接する二次電池セル同士を板状のリード板で溶接して接続している（例えば特許文献１参照）。
　このような電池パックに用いられる二次電池セルには、一般にリチウムイオン二次電池が利用されているところ、リチウムイオン二次電池セルは、何らかの異常により発煙や発火を伴う不安全事象に至る可能性がある。このため、リチウムイオン二次電池セルの電極を形成した端面（例えば正極側端面）には、安全弁を設けており、二次電池セルの外装缶の内圧が高くなった場合には安全弁を開弁し、内部の高圧ガスを外部に放出するよう構成している。しかしながら、仮にいずれかの二次電池セルで不安全事象が発生した場合、その二次電池セルが安全弁から放出する高温のガスや炎、電解液等の排出物がリード板を伝わって隣接する他の二次電池セルに移り、ダメージを受けて類焼する可能性が考えられた。
特開２０１２－０３３４６４号公報
　本開示の目的の一は、隣接する二次電池セル間をリード板で接続した電池パックにおいて、一の二次電池セルに異常が発生した際でも隣接する他の二次電池セルにダメージが及ぶことを抑制した電池パックを提供することにある。
　本発明の一形態に係る電池パックは、両端に端面電極を備えると共に、端面電極の少なくとも一方を、安全弁を設けた第一電極とし、互いに長手方向に平行な姿勢に並べられた複数の二次電池セルと、複数の二次電池セルを保持する電池ホルダと、隣接する二次電池セルの端面電極同士を接続する導電性のリード板とを備えており、リード板は、隣接する二次電池セルの第一電極同士の間に開放空間を形成している。
　本発明の一形態に係る電池パックによれば、隣接する二次電池セルの第一電極同士の間をリード板で完全に塞がず、開放空間を設けることで、いずれかの二次電池セルが異常によって高温のガスなどの排出物を放出する事態となっても、これらを開放空間から外部に放出することで、隣接する他の二次電池セルに悪影響が及ぶ事態を低減できる。
本発明の一実施形態に係る電池パックを示す外観斜視図である。 図１の電池パックのＩＩ－ＩＩ線垂直断面図である。 図１の電池パックの製造工程を示す斜視図である。 図３の電池パックの電池組立の分解斜視図である。 図４の電池組立のリード板を外した分解斜視図である。 図４の電池組立のリード板を外した分解背面斜視図である。 図５の電池組立の電池ホルダを分解した分解斜視図である。 図４に示す電池組立の正面図である。 図４に示す電池組立の背面図である。 図２の電池パックの要部拡大断面図である。 従来の電池パックの二次電池セルから排出物が排出された状態を示す概略断面図である。 本発明の電池パックの二次電池セルから排出物が排出された状態を示す概略断面図である。
　本発明の形態は、以下の構成や特徴によって特定されてもよい。
　本発明の他の形態に係る電池パックは、上記形態において、リード板が、各二次電池セルの第一電極と接続されて隣接する二次電池セルの第一電極の中心を最短で結ぶ第一ラインと交差する第二方向にそれぞれ延伸された複数の交差片と、隣接する二次電池セルに接続された各交差片の端縁から、第一ラインと平行に延伸されて各交差片を接続する接続部とを備えて、交差片と接続部でもって開放空間を形成してもよい。上記構成により、隣接する二次電池セルの第一電極同士を最短で結ぶ第一ラインと重ならないようにリード板を迂回させることで、隣接する二次電池セルの第一電極同士の間に開放空間を形成しつつ、電気接続を維持することが可能となる。
　本発明の他の形態に係る電池パックは、上記形態において、開放空間が、リード板の隣接する交差片と接続部とで平面視コ字状に形成されてもよい。
　本発明の他の形態に係る電池パックは、上記形態において、交差片が、隣接する二次電池セルの第一電極同士の間に配置されて、リード板が、さらに、各交差片から、対応する二次電池セルの第一電極に、第一ラインに沿って延伸された溶接片を備えてもよい。上記構成により、溶接片でもってリード板を二次電池セルの第一電極に溶接できる。
　本発明の他の形態に係る電池パックは、上記形態において、各二次電池セルの第一電極の周囲にそれぞれ開放空間を形成し、互いに隣接する第一電極同士の間において、一方の第一電極に接続された交差片と、他方の第一電極の周囲に形成された開放空間とを、第一ライン上に配置してもよい。以上の構成によれば、二次電池セルの第一電極の安全弁から排出される排出物が、第一電極の周囲に形成された開放空間から外部に排出される構成としながら、仮に一部の排出物が、第一電極に接続された交差片と電池ホルダとの間を第一ラインに沿って通過した場合においても、隣接する第一電極の周囲に形成された開放空間から外部に排出される。このため、第一電極から排出される排出物を確実に開放空間に通過させて、隣接する二次電池セルに枠影響を及ぼすのを理想的に抑制できる。
　本発明の他の形態に係る電池パックは、上記形態において、電池ホルダが、外形を箱形に形成して、かつ電池ホルダは、複数の二次電池セルの第一電極を、箱形を形成する第一面の一方の第一辺に沿って配置して、リード板が、さらに、第一面に位置する接続部から、第一面の第一辺と交差する第二面に折曲された折曲片を有してもよい。上記構成により、接続部と別に折曲片を付加して導電経路の面積を稼ぐことができる。特に隣接する二次電池セルの第一電極同士を最短で結ぶ第一ラインに開放空間を形成するため、導電経路の一部の面積が失われる分を、折曲片を付加して補償できる。
　本発明の他の形態に係る電池パックは、上記形態において、接続部と折曲片とを第一辺上で接続する接続部位において、第一面で複数の二次電池セルの第一電極が位置する領域には、接続部位に開口部を形成してもよい。上記構成により、万一、二次電池セルの第一電極で安全弁が開弁されて高温のガスなどの排出物が噴出されても、開口を通じて、二次電池セルの存在しない横方向にも放出させて、他の二次電池セルに被害が及ぶ事態を回避乃至抑制できる。
　本発明の他の形態に係る電池パックは、上記形態において、リード板は、さらに、接続部と折曲片とを接続する連結部を備えて、連結部は、第一面において、隣接する二次電池セルの第一電極同士の間の領域に対向して設けられてもよい。
　本発明の他の形態に係る電池パックは、上記形態において、二次電池セルを互いに平行な姿勢で並べて並列に接続してなる並列ユニットを複数備え、複数の並列ユニットが互いに直列に接続されて、電池ホルダで保持される複数の二次電池セルが直列と並列に接続された電池ブロックが構成されてなり、リード板を、電池ブロックの出力側に接続してなる出力リード板としてもよい。
　本発明の他の形態に係る電池パックは、上記形態において、二次電池セルを互いに平行な姿勢で並べて並列に接続してなる並列ユニットを複数備え、複数の並列ユニットが互いに直列に接続されて、電池ホルダで保持される複数の二次電池セルが直列と並列に接続された電池ブロックが構成されてなり、リード板が、並列ユニットを直列に接続してなる中間リード板であって、中間リード板は、隣接する二次電池セルの第一電極と反対側の端面電極である第二電極を第一ラインと平行な方向に接続する板状積層部を備えて、板状積層部を接続部に兼用して、板状積層部から第二方向にそれぞれ延伸された複数の交差片を備え、交差片を対応する二次電池セルの第一電極に接続してもよい。
　本発明の他の形態に係る電池パックは、上記形態において、リード板の表面を被覆してリード板を絶縁する絶縁板を備えて、絶縁板が開放空間と対向する位置に二次電池セルから排出された排出物を通過させる排出孔を備えてもよい。
　本発明の他の形態に係る電池パックは、上記形態において、排出孔をスリット形状としてもよい。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明は以下のものに特定されない。また、本明細書は請求の範囲に示される部材を、実施形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一若しくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。
　本発明の電池パックは、スピーカー、電動クリーナー、電動工具などの電気機器用の電源として、あるいは据え置き型の蓄電用途でサーバーのバックアップ用電源や家庭用、事業所用、工場用の電源装置として、さらにはアシスト自転車の駆動用電力源や電動スクータ、電動カート、あるいはハイブリッド車や電気自動車などの車両の駆動用電源等に利用できる。以下、本発明の一実施形態として、ワイヤレススピーカー用の電源として用いる電池パックについて説明する。
［実施形態１］
　本発明の実施形態１に係る電池パック１００を図１ないし図１０に示す。図１は電池パックの外観斜視図を、図２は図１の電池パックのＩＩ－ＩＩ線垂直断面図を、図３は図１電池パックの製造工程を示す斜視図を、図４は図３の電池パックの電池組立の分解斜視図を、図５及び図６は図４の電池組立のリード板を外した分解斜視図及び分解背面斜視図を、図７は図５の電池組立の電池ホルダを分解した分解斜視図を、図８及び図９は図４に示す電池組み立ての正面図及び背面図を、図１０は図２に示す電池パックの要部拡大断面図をそれぞれ示している。これらの図に示す電池パック１００は、端面電極１１の少なくとも一方を、安全弁を設けた第一電極１１Ａとして、互いに長手方向に平行な姿勢に並べられた複数の二次電池セル１と、複数の二次電池セル１を保持する電池ホルダ２と、隣接する二次電池セル１の端面電極１１同士を接続する導電性のリード板３とを備えている。
（電池組立１０）
　図１ないし図１０に示す電池パック１００は、複数の二次電池セル１を収納した電池ホルダ２の両端面にリード板３を固定すると共に、電池ホルダ２の上部に回路基板４を配置して電池組立１０とし、この電池組立１０の外周面において、リード板３の表面を絶縁板５で被覆し、電池組立１０の上面を絶縁部材６で被覆して、表面が絶縁された電池組立１０を外装シート７で被覆している。
（二次電池セル１）
　各二次電池セル１は、その外装缶を円筒形とする円筒形二次電池セルである。二次電池セル１は、一例として、金属製の外装缶に電極体を収納し、電解液を充填して、外装缶の開口部を封口板で気密に閉塞したものが使用できる。円筒形二次電池セルは、長手方向の両端に端面電極１１を設けている。二次電池セル１は、両端面である外装缶の底面と、封口板の中央部に設けた電極を正負の電極としている。また二次電池セル１は、両端の端面電極１１の少なくとも一方を安全弁（図示せず）を設けた第一電極１１Ａとしている。図の二次電池セル１は、安全弁を設けた第一電極１１Ａを、封口板の中央部に配置する凸部電極で構成しており、他方の端面電極１１は第二電極１１Ｂとして外装缶の底面電極で構成している。安全弁は、外装缶の内圧が上昇すると開弁して、内部のガスを放出するための部材である。したがって、二次電池セル１には、内圧が上昇して安全弁が開弁されるとガス灯の排出物を排出する全ての二次電池を使用できる。なお、安全弁は一般には正極側に設けられるが、本発明は安全弁を設ける位置を正極側に特定するものでなく、他の位置、例えば負極側としてもよい。
　このような二次電池セル１は、エネルギー効率の高い非水電解液二次電池、例えばリチウムイオン二次電池が好適に利用できる。ただ、本発明の電池パックは、二次電池セルをリチウムイオン二次電池には特定せず、また二次電池セルを円筒形電池にも特定しない。二次電池セルには、充電できるすべての電池、例えばニッケル水素電池やニッカド電池等も使用できる。
（電池ホルダ２）
　電池ホルダ２は、複数の二次電池セル１を保持している。図２の電池ホルダ２は、複数の二次電池セル１を長手方向に互いに平行な姿勢とし、かつ、両端の端面電極１１を同一平面に配置する姿勢で保持している。電池ホルダ２は、外形を箱形としており、複数の二次電池セル１を多段多列に配置している。図７の電池ホルダ２は、複数の二次電池セル１を定位置に配置する保持筒２２のある形状にプラスチックを成形している。この電池ホルダ２は、８個の保持筒２２を平行姿勢で４段２列に連結する形状であって、保持筒２２の内側を二次電池セル１の外形にほぼ等しくして収納空間２１としている。図の電池ホルダ２は、８本の二次電池セル１を４段×２列に配置して、図において上下左右に並べた姿勢となるように保持している。図の電池ホルダ２は、８本の二次電池セル１を正面視において左右対称の姿勢となるようにマトリックス状に配置している。この構造は、二次電池セル１が複数段に配置される電池ホルダ２を安定した起立姿勢に保持できる特長がある。二次電池セル１の本数や配列は、この構成に限定されず、７本以下、あるいは９本以上の二次電池セル１を備える構造としてもよい。また４段２列に限られず、段数や列数を種々に変更することもできる。またマトリックス状に配置する他、各段で交互になるように千鳥状に配置してもよい。電池ホルダ２は、絶縁性、耐熱性に優れた材質で構成され、例えばポリカーボネートやＡＢＳ等の樹脂製とする。
　図７の電池ホルダ２は、二次電池セル１の長手方向に第一ホルダ２Ｘと第二ホルダ２Ｙに分割している。この電池ホルダ２は、細長い二次電池セル１をスムーズに挿入できる。第一ホルダ２Ｘと第二ホルダ２Ｙは、プラスチックを成形して別々に製作されて、二次電池セル１を挿入して互いに連結される。第一ホルダ２Ｘと第二ホルダ２Ｙは、円筒形の二次電池セル１を挿入して定位置に配置するために、円柱状の収納空間２１を設けている。収納空間２１の内形は、二次電池セル１の外形にほぼ等しく、正確には二次電池セル１をスムーズに挿入して定位置に配置ように僅かに大きくしている。この構造の第一ホルダ２Ｘと第二ホルダ２Ｙは、円筒形の二次電池セル１の両端部を挿入する状態で、二次電池セル１を介して互いに定位置に連結される。第一ホルダ２Ｘと第二ホルダ２Ｙは、対向面を嵌合構造としてより正確に連結でき、また、後述する非溶融プレート１３を介して定位置に連結される。
　図２と図７に示す電池組立１０は、隣接する二次電池セル１の間に配置される区画壁２３の内部にマイカプレートなどの非溶融プレート１３を配置している。図の電池ホルダ２は、二次電池セル１を４段２列に配置するので、上下左右に配置している８個の二次電池セル１の間には、十字状の区画壁２３を上下に設けている。区画壁２３は、内部の非溶融プレート１３を挿入する挿入隙間を設けている。区画壁２３は、この挿入隙間にマイカプレートなどの非溶融プレート１３を挿入している。この電池組立１０は、何れかの二次電池セル１が熱暴走して異常発熱する状態で、隣の二次電池セル１に熱暴走が誘発されるのを防止できる。
　さらに、電池ホルダ２は、二次電池セル１の端面電極１１との対向位置に、端面電極１１を表出させてリード板３を接続するための接続窓２４を開口して設けている。凸部電極である第一電極１１Ａを案内する接続窓２４は、凸部電極の外形よりも大きく、凸部電極を内側に挿入できる大きさとしている。この接続窓２４は、凸部電極を内側に配置して、リード板３に溶接できるので、接続窓２４から表出する第一電極１１Ａとの段差を低くして、リード板３を第一電極１１Ａに溶接できる。外装缶の底面である第二電極１１Ｂとの対向位置に配置される接続窓２４は、第二電極１１Ｂにリード板３の溶接片３３を案内できる大きさに開口される。
　さらに電池ホルダ２は、上部に、回路基板４を収納する収納領域２５を設けている。図６に示す電池ホルダ２は、前後左右の周壁を上面から突出させており、４辺の周壁の内側に凹部を設けて回路基板４の収納領域２５としている。図２の電池ホルダ２は、収納領域２５の底面との間に隙間を設けて回路基板４を配置している。図６の回路基板４は、外周の形状を収納領域２５の内周に嵌合する外形として定位置に配置している。ただ、電池ホルダは、回路基板の設置領域においてネジ止め等により直接固定し、あるいは回路基板を保持する基板ホルダを別途設けてもよい。
（リード板３）
　リード板３は、電池ホルダ２に保持された二次電池セル１を電気的に接続している。リード板３は、導電性に優れた金属板をプレス成形して製造されており、電池ホルダ２の二次電池セル１の端面に設けた端面電極１１に溶接して固定されている。図に示す電池組立１０は、８本の二次電池セル１を、リード板３を介して直列と並列に接続している。図７の電池組立１０は、図において左右２列に配置されて上下４段に配列された４本の二次電池セル１を互いに並列に接続して並列ユニット１Ｘとすると共に、左右の並列ユニット１Ｘを互いに直列に接続して、８本の二次電池セル１を４並列２直列に接続してなる電池ブロック１Ｙとしている。電池組立１０は、図６及び図９に示すように、箱形の電池ホルダ２の第三面２Ｃにおいて、２組の並列ユニット１Ｘを中間リード板３Ｂを介して直列に接続すると共に、図５及び図８に示すように、直列接続された並列ユニット１Ｘの出力側を電池ホルダ２の第一面２Ａにおいて出力リード板３Ａに接続している。
　出力リード板３Ａは、電池ブロック１Ｙの出力側において、並列ユニット１Ｘを構成する複数の二次電池セル１の第一電極１１Ａ同士を接続する第一出力リード板３Ａａと、第二電極１１Ｂ同士を接続する第二出力リード板３Ａｂとを備えている。また、中間リード板３Ｂは、図９に示すように、互いに直列接続される並列ユニット１Ｘのうち一方の並列ユニット１Ｘの隣接する第二電極１１Ｂ同士を左側で接続し、他方の並列ユニット１Ｘの隣接する第一電極１１Ａ同士を右側で接続している。これらの図に示すように、隣接する第一電極１１Ａ同士を接続する第一出力リード板３Ａａと中間リード板３Ｂは、隣接する二次電池セル１の第一電極１１Ａ同士の間に、第一電極１１Ａの安全弁から排出されるガス等の排出物を外部に放出するための開放空間３０を形成している。
　第一出力リード板３Ａａ及び中間リード板３Ｂは、図８及び図９に示すように、各二次電池セル１の第一電極１１Ａと接続される複数の交差片３１と、各二次電池セル１に接続された各交差片３１を接続する接続部３２とを備えている。複数の交差片３１は、隣接する二次電池セル１の第一電極１１Ａの中心を最短で結ぶ第一ラインＬ１と交差する第二方向にそれぞれ延伸されている。接続部３２は、隣接する二次電池セル１に接続された各交差片３１の端縁から、第一ラインＬ１と平行に延伸されて各交差片３１を接続している。この第一出力リード板３Ａａは、交差片３１と接続部３２でもって、第一電極１１Ａの周囲に開放空間３０を形成している。
　さらに、第一出力リード板３Ａａ及び中間リード板３Ｂは、各交差片３１から対応する二次電池セル１の第一電極１１Ａに向かって、第一ラインＬ１に沿って延伸された溶接片３３を備えている。図に示す各交差片３１は、平面視において第一ラインＬ１と平行な方向に延伸されているが、交差片３１は第一ラインＬ１に対して多少傾斜する姿勢で配置することもできる。これらの溶接片３３は、図５に示すように、交差片３１から段差を設けて延長されている。これにより、電池ホルダ２上に固定されるリード板３の配置される面の高さと、第一電極１１Ａの配置される面の高さとに高低差がある場合でも、溶接片３３の段差で吸収して、第一電極１１Ａの表面に対して溶接片３３を面接触状態で接触させて溶接の信頼性を高めている。さらに、各溶接片３３は、スリット３３ａが形成されており、このスリット３３ａに跨がって溶接具を押圧することで溶接の信頼性を高めている。図の溶接片３３は、溶接部を一対の片に分割して、これらの間にスリット３３ａを設けているが、溶接片は、細長い長孔を開口してスリットとすることもできる。
　図５及び図８に示す第一出力リード板３Ａａは、箱形に形成された電池ホルダ２の第一面２Ａの一方の第一辺２ａに沿って配置された複数の二次電池セル１の第一電極１１Ａを接続する。第一出力リード板３Ａａは、電池ホルダ２の第一面２Ａの側縁部において、第二面２Ｂとの境界縁である第一辺２ａに沿って延伸された帯状の接続部３２を第一ラインＬ１と平行に配置している。さらに、帯状の接続部３２から第二方向（図において略垂直方向）に延びる交差片３１を設けており、隣接する交差片３１と接続部３２とで平面視コ字状の開放空間３０を形成している。図８において、最も下側に位置する二次電池セル１を除く二次電池セル１の第一電極１１Ａに接続される各交差片３１は、隣接する二次電池セル１の第一電極１１Ａ同士の間に配置されており、最も下側に位置する二次電池セルの第一電極１１Ａに接続される交差片３１は、第一電極１１Ａと電池ホルダ２の下端縁との間に配置されている。
　さらに、図５に示す第一出力リード板３Ａａは、第一面２Ａに位置する接続部３２から、第一面２Ａの第一辺２ａと交差する第二面２Ｂに折曲された折曲片３４を備えている。この第一出力リード板３Ａａは、接続部３２と別に折曲片３４を設けることで、第一ラインＬ１上に開放空間３０を設けたことで失われた導通経路の面積を稼ぐことができる。さらに、図５に示す第一出力リード板３Ａａは、接続部３２と折曲片３４とを第一辺２ａ上で接続する接続部位において、第一面２Ａで複数の二次電池セル１の第一電極１１Ａが位置する領域には、接続部位に開口部３５を形成している。これにより、第一電極１１Ａの安全弁から排出されたガス等の排出物が接続部３２と電池ホルダ２との間に浸入して移動する状態となっても、第一辺２ａに沿って設けた開口部３５を通過させて外部に排出できるので、安全弁から排出された排出物が接続部３２や折曲片３４に沿って移動するのを抑制して排出物による悪影響を低減できる。さらに、第一出力リード板３Ａａは、接続部３２と折曲片３４とを接続する連結部３６を備えており、この連結部３６を、第一面２Ａにおいて、隣接する二次電池セル１の第一電極１１Ａ同士の間の領域に対向して設けている。この第一出力リード板３Ａａは、接続部３２と折曲片３４とを第一電極１１Ａ間の２カ所において連結部３６で連結しており、これらの連結部３６の間に開口部３５を開口している。この構造は、接続部３２と折曲片３４とを連結する連結部３６が、第一電極１１Ａと対向する側縁部を閉塞するのを防止して、安全弁から排出される排出物を効率よく外部に排出できる。
　また、図９に示す中間リード板３Ｂは、電池ホルダ２の第三面２Ｃの左側部において、上下に隣接する二次電池セル１の第二電極１１Ｂに接続される板状積層部３８を備えており、この板状積層部３８を第一ラインＬ１と平行に延伸された接続部３２に兼用して、接続部３２から第二方向（図において略垂直方向）に延びる交差片３１を設けている。この中間リード板３Ｂは、電池ホルダ２の第三面２Ｃの右側部において、上下に隣接する二次電池セル１の第一電極１１Ａに各交差片３１を接続しており、接続部３２である板状積層部３８を介して上下に隣接する二次電池セル１同士を並列接続しながら、左右に隣接する二次電池セル１同士を直列に接続している。図に示す中間リード板３Ｂは、交差片３１と接続部３２との境界部分を円弧状に湾曲させており、隣接する交差片３１と接続部３２とで平面視略円形状の開放空間３０を形成している。
　ここで、本発明の一の着目点について説明する。互いに隣接する第一電極１１Ａ同士を接続するリード板３においては、いずれかの二次電池セル１の安全弁から排出されるガス等の排出物がリード板３を伝わって他の二次電池セル１の第一電極１１Ａまで移動して悪影響を及ぼすのを抑制することが求められる。図１１の概略断面図に示すように、多数の二次電池セル９１を樹脂製の電池ホルダ９２で保持する従来の電池パック９０では、電池ホルダ９２を二分割して、各分割ホルダに形成した筒体に二次電池セル９１を挿入して、左右から二次電池セル９１を保持している。このような電池パック９０において、いずれかの二次電池セル９１（図１１においては上側の二次電池セル）で不安全事象が発生した場合、図１１の矢印で示すように、その二次電池セル９１の第一電極９１Ａに設けた安全弁から放出する高温のガスや炎、電解液等の排出物がリード板９３を伝わって隣接する他の二次電池セル９１に移り、ダメージを受けて類焼する可能性が考えられた。
　これに対し本実施形態に係る電池パック１００では、図１２に示すように、上述の通り、少なくとも安全弁を設けた第一電極１１Ａと対向するリード板３において、隣接する第一電極１１Ａ同士の間に開放空間３０を設けることで、安全弁から放出される排出物を、図１２の矢印で示すように流動させて、他の二次電池セル１へのダメージを極減できる。
　開放空間３０は、第一電極１１Ａの周囲の領域であって、第一電極１１Ａの全周の２／３以上と対向する領域にわたって形成されている。平面視をコ字状や円形状とする開放空間３０は、図８ないし図１０に示すように、隣接する交差片３１同士の間隔Ｗを、二次電池セル１の半径Ｒよりも広く、例えば、半径Ｒの１．２～１．５倍としている。このように、隣接する交差片３１同士の間隔Ｗを、二次電池セル１の半径Ｒよりも広く、例えば、半径Ｒの１．５倍として開放空間３０を広くすることで、安全弁から排出されるガス等の排出物がリード板３を伝わって隣接する二次電池の第一電極１１Ａに移動するのを防止して、効率よく外部に排出できる。
　図８と図９に示すリード板３は、各第一電極１１Ａの周囲であって、第一電極１１Ａの全周の約３／４との対向領域に開放空間３０を形成しており、残りの領域には溶接片３３と交差片３１との連結部を設けている。このように、第一電極１１Ａの外周の広い領域にわたって開放空間３０を設ける構造は、図８及び図９においてＡで示す二次電池セル１の第一電極１１Ａから排出物が排出される状態となると、排出物が矢印ｃで示すように交差片３１の方向に移動するのを抑制する。それは、第一電極１１Ａに溶接片３３が溶接されることで、溶接片３３が連結された交差片３１が電池ホルダ２の表面に接近した状態で積層されるため、電池ホルダ２と交差片３１との間の狭い隙間に排出物が流動されにくく、広く開放された開放空間３０に優先的に流動するからである。このため、第一電極１１Ａの安全弁から排出されるガス等の排出物は、矢印ａ、ｂ、ｄで示すように第一電極１１Ａの周囲に形成された開放空間３０に誘導されて、外部に排出される。また、このリード板３は、互いに隣接する第一電極１１Ａ同士の間において、一方の第一電極１１Ａに接続された交差片３１と、他方の第一電極１１Ａの周囲に形成された開放空間３０とを、第一ラインＬ１上に配置している。このため、仮に排出物の一部が矢印ｃで示すように交差片３１の方向に移動しても、交差片３１と電池ホルダ２の間の隙間を通過した排出物は、隣接する二次電池セル１の第一電極１１Ａと交差片３１との間に形成された開放空間３０から外部に排出されるので、隣接する二次電池セル１の第一電極１１Ａへの悪影響を最小限に抑えることができる。以上のリード板３は、第一電極１１Ａの周囲に形成される開放空間３０と、第一電極１１Ａに接続される交差片３１の延長線上に形成される開放空間３０とにより、第一電極１１Ａを中心とするあらゆる方向にわたって開放空間３０を配置して、第一電極１１Ａの安全弁から排出される排出物を確実に外部に排出できる。また、図８に示す第一出力リード板３Ａａにおいて、図の矢印ｄで示す方向に移動する排出物が、接続部３２と電池ホルダ２の表面との間に侵入しても、この排出物は、箱形の電池ホルダ２の第一辺２ａに沿って開口された開口部３５を通過して速やかに外部に排出される。
　さらに、リード板３は、第二出力リード板３Ａｂ及び中間リード板３Ｂにおいて、隣接する二次電池セル１の第二電極１１Ｂを接続する板状の板状積層部３８にも、第二電極１１Ｂに接続される溶接片３３を設けている。これらの溶接片３３は、細長い形状で延伸された溶断部４１を介して板状積層部３８に連結されており、過電流が流れる状態で溶断部４１を溶断して、二次電池セル１をリード板３から確実に遮断できる構造としている。この溶接片３３も板状積層部３８から段差を設けて延長されており、電池ホルダ２の表面と第二電極１１Ｂの表面とに高低差がある場合でも、第二電極１１Ｂの表面に対して溶接片３３を面接触状態で接触させて溶接の信頼性を高めている。さらに、各溶接片３３は、前述と同様のスリット３３ａが形成されている。
　さらに、リード板３は、回路基板４に連結するための接続端子部３９を上方に突出して設けている。出力リード板３Ａから引き出された接続端子部３９は、回路基板４に接続されて、電池ブロック１Ｙの出力を回路基板４に供給する。中間リード板３Ｂから引き出された接続端子部３９は、回路基板４に接続されて、電池ブロック１Ｙの中間電圧を回路基板４に供給する。
　以上のリード板３は、嵌合構造で電池ホルダ２の定位置に配置することができる。図８及び図９に示す電池ホルダ２は、第一面２Ａ及び第三面２Ｃにおいて、表面から突出する複数の位置決め凸部２７を一体的に成形している。リード板３は、位置決め凸部２７が挿入される複数の位置決め穴３７を開口して設けている。リード板３は、位置決め穴３７を位置決め凸部２７に案内する状態で電池ホルダ２の定位置に配置されて、溶接片３３が二次電池セル１の端面電極１１に溶接されて定位置に固定される。
（回路基板４）
　回路基板４は、二次電池セル１が直列や並列に接続された電池ブロック１Ｙの総電位や、中間の電位を検出する電圧検出回路、充放電を制御する制御回路や保護回路等の電子回路が実装される。回路基板４は、矩形状に形成されており、電池ホルダ２の上部に設けた収納領域２５に配置される。
（絶縁板５）
　絶縁板５は、電池ホルダ２に固定されたリード板３の表面に積層されて、リード板３を被覆して絶縁する。絶縁板５は、樹脂製あるいは紙製として、安価で扱いを容易にしながら、二次電池セル１から排出されるガス等の排出物の熱に対して優れた耐熱性と難燃性を有するものが好適に使用される。このような絶縁板として、例えば、アラミド紙（デュポン社製のＮｏｍｅｘ［登録商標]）等が使用できる。図４に示す絶縁板５は、外形を箱形とする電池ホルダ２の第一面２Ａに配置されて出力リード板３Ａを被覆する第一絶縁板５Ａと、電池ホルダ２の第三面２Ｃに配置されて中間リード板３Ｂを被覆する第二絶縁板５Ｂと、電池ホルダ２の第二面２Ｂに配置されて第一出力リード板３Ａａの折曲片３４及び接続端子部３９を被覆する第三絶縁板５Ｃと、電池ホルダ２の第四面２Ｄに配置されて第二出力リード板３Ａｂの接続端子部３９を被覆する第四絶縁板５Ｄとを備えている。
　第三絶縁板５Ｃは、電池ホルダ２の第二面２Ｂに配置された第一出力リード板３Ａａの折曲片３４及び接続端子部３９を被覆する本体部の片側に折曲片５１を備えており、この折曲片５１を電池ホルダ２の第一面２Ａに配置された第一出力リード板３Ａａの接続部３２の表面に配置している。第四絶縁板５Ｄは、電池ホルダ２の第四面２Ｄに配置された第二出力リード板３Ａｂの接続端子部３９を被覆する本体部の片側に折曲片５１を備えており、この折曲片５１を電池ホルダ２の第一面２Ａに配置された第二出力リード板３Ａｂの板状積層部３８の表面に配置している。第一絶縁板５Ａは、第三絶縁板５Ｃと第四絶縁板５Ｄが配置された電池ホルダ２の第一面２Ａの全体を被覆する本体部とこの本体部の両側に連結された折曲片５１を備えており、図３に示すように、これらの折曲片５１を電池ホルダ２の第二面２Ｂに配置された第二絶縁板５Ｂと第四面２Ｄに配置された第四絶縁板５Ｄの表面に積層して配置している。第二絶縁板５Ｂは、電池ホルダ２の第三面２Ｃの全体を被覆する本体部と、この本体部の両側に連結された折曲片５１を備えており、これらの折曲片５１を電池ホルダ２の第二面２Ｂと第四面２Ｄの表面に配置している。
　第一絶縁板５Ａと第二絶縁板５Ｂは、リード板３に設けた開放空間３０と対向する位置に複数の排出孔５３を設けており、第一電極１１Ａの安全弁から排出される排出物を開放空間３０から絶縁板５の排出孔５３に通過させて速やかに外部に排出できるようにしている。図４に示す第一絶縁板５Ａと第二絶縁板５Ｂは、第一出力リード板３Ａａと中間リード板３Ｂに形成された４つの開放空間３０と対向する領域、すなわち上下方向の４箇所に左右２列の排出孔５３を設けている。各排出孔５３は、開放空間３０に排出された排出物を速やかに通過させて外部に排出できるように、開放空間３０の上下幅Ｗと略等しい全長を有するスリット孔として開口されている。第一絶縁板５Ａと第二絶縁板５Ｂは、上下４段で左右２列の排出孔５３が、上下に配置された第一電極１１Ａの両側に位置して、第一電極１１Ａの中心を結ぶ第一ラインＬ１と平行なスリット状となるように設けている。このように、リード板３に設けた開放空間３０と対向する位置に複数の排出孔５３を設けることで、図１０の矢印で示すように、第一電極１１Ａの安全弁から排出されるガス等の排出物を開放空間３０から速やかに排出孔５３に案内して外部に排出できる。ただ、絶縁板５に設ける排出孔５３の形状や数、その配置は、以上の例に限定されず、開放空間３０に流入された排出物を速やかに外部に排出できるように種々に変更することもできる。なお、各排出孔５３は、第一絶縁板５Ａおよび第二絶縁板５Ｂの絶縁機能を損なわないようにスリット形状に開口されている。
　さらに、第一出力リード板３Ａａを被覆する第三絶縁板５Ｃと第一絶縁板５Ａは、本体部と折曲片５１との境界部分であって、第一出力リード板３Ａａに設けた開口部３５と対向する位置に開口部５２を開口している。これにより、第一電極１１Ａの安全弁から排出されて第一出力リード板３Ａａの開口部３５を通過した排出物を絶縁板５の開口部５２に通過させて速やかに外部に排出できるようにしている。
（外装シート７）
　リード板３の表面に絶縁板５が配置され、回路基板４の表面が絶縁部材６で被覆された電池組立１０は、図１に示すように、外装シート７で被覆される。外装シート７は図３に示すように、熱収縮性の袋やチューブとして、内側に電池組立１０を収納した状態で熱収縮させることによって被覆する。このような外装シート７には、好ましくは絶縁性、安定性に優れたＰＥＴ等の樹脂が利用できる。特にＰＥＴ樹脂製のシュリンクチューブは、熱収縮チューブとして安価で好ましい。
（引出線１８、コネクタ１９）
　さらに、図１ないし図７に示す電池パック１００は、複数の引出線１８を回路基板４に接続して、これを電池組立１０から外部に引き出している。引出線１８は、正負の電力ラインと信号ラインからなり、電池パック１００をセットする機器のコネクタに直接に接続される。複数の引出線１８は、一端を回路基板４に連結すると共に、他端にはコネクタ１９を接続している。
　以上の電池パック１００は、スピーカー等の電気機器の機器本体に内蔵されて電源として使用される。電池パック１００は、外部に引き出された引出線１８を介して本体機器に電力を供給し、あるいは本体機器から電力が供給されて内蔵する二次電池セル１が充電される。電池パック１００から引き出され引出線１８は、先端に接続された出力コネクタ１９を介して本体側の接続コネクタに接続されて電力が供給される。
　本発明に係る電池パックは、ワイヤレススピーカーや電動クリーナー、電動工具などの電気機器の電源として好適に利用できる。また、アシスト自転車や電動カートなどの移動体用の電源装置等の用途にも適宜利用できる。
１００…電池パック
１…二次電池セル
１Ｘ…並列ユニット
１Ｙ…電池ブロック
２…電池ホルダ
２Ｘ…第一ホルダ
２Ｙ…第二ホルダ
２Ａ…第一面
２Ｂ…第二面
２Ｃ…第三面
２Ｄ…第四面
２ａ…第一辺
３…リード板
３Ａ…出力リード板
３Ａａ…第一出力リード板
３Ａｂ…第二出力リード板
３Ｂ…中間リード板
４…回路基板
５…絶縁板
５Ａ…第一絶縁板
５Ｂ…第二絶縁板
５Ｃ…第三絶縁板
５Ｄ…第四絶縁板
６…絶縁部材
７…外装シート
１０…電池組立
１１…端面電極
１１Ａ…第一電極
１１Ｂ…第二電極
１３…非溶融プレート
１８…引出線
１９…コネクタ
２１…収納空間
２２…保持筒
２３…区画壁
２４…接続窓
２５…収納領域
２７…位置決め凸部
３０…開放空間
３１…交差片
３２…接続部
３３…溶接片
３３ａ…スリット
３４…折曲片
３５…開口部
３６…連結部
３７…位置決め穴
３８…板状積層部
３９…接続端子部
４１…溶断部
５１…折曲片
５２…開口部
５３…排出孔
９０…電池パック
９１…二次電池セル
９１Ａ…第一電極
９２…電池ホルダ
９３…リード板
Ｌ１…第一ライン

Claims (12)

  1. 　両端に端面電極を備えると共に、前記端面電極の少なくとも一方を、安全弁を設けた第一電極とし、互いに長手方向に平行な姿勢に並べられた複数の二次電池セルと、
    　前記複数の二次電池セルを保持する電池ホルダと、
    　隣接する前記二次電池セルの前記端面電極同士を接続する導電性のリード板と、
    を備える電池パックであって、
    　前記リード板は、隣接する前記二次電池セルの前記第一電極同士の間に開放空間を形成してなる電池パック。
  2. 　請求項１に記載の電池パックであって、
    　前記リード板は、
    　　各二次電池セルの前記第一電極と接続され、隣接する前記二次電池セルの前記第一電極の中心を最短で結ぶ第一ラインと交差する第二方向にそれぞれ延伸された複数の交差片と、
    　　隣接する前記二次電池セルに接続された各交差片の端縁から、前記第一ラインと平行に延伸されて各交差片を接続する接続部と、
    を備えており、
    　前記交差片と前記接続部でもって、前記開放空間を形成してなる電池パック。
  3. 　請求項２に記載の電池パックであって、
    　前記開放空間が、前記リード板の隣接する前記交差片と前記接続部とで平面視コ字状に形成されてなる電池パック。
  4. 　請求項２に記載の電池パックであって、
    　前記交差片は、隣接する前記二次電池セルの前記第一電極同士の間に配置されており、
    　前記リード板は、さらに、
    　　各交差片から、対応する前記二次電池セルの前記第一電極に、前記第一ラインに沿って延伸された溶接片を備えてなる電池パック。
  5. 　請求項２に記載の電池パックであって、
    　各二次電池セルの前記第一電極の周囲にそれぞれ前記開放空間が形成されており、
    　互いに隣接する前記第一電極同士の間において、一方の第一電極に接続された前記交差片と、他方の第一電極の周囲に形成された前記開放空間が、前記第一ラインに上に配置されてなる電池パック。
  6. 　請求項２ないし５のいずれか一項に記載の電池パックであって、
    　前記電池ホルダは、外形を箱形に形成しており、かつ
    　前記電池ホルダは、前記複数の二次電池セルの前記第一電極を、箱形を形成する第一面の一方の第一辺に沿って配置しており、
    　前記リード板は、さらに、
    　　前記第一面に位置する前記接続部から、前記第一面の前記第一辺と交差する第二面に折曲された折曲片を有してなる電池パック。
  7. 　請求項６に記載の電池パックであって、
    　前記接続部と前記折曲片とを前記第一辺上で接続する接続部位において、前記第一面で前記複数の二次電池セルの前記第一電極が位置する領域には、前記接続部位に開口部を形成してなる電池パック。
  8. 　請求項７に記載の電池パックであって、
    　前記リード板は、さらに、
    　　前記接続部と前記折曲片とを接続する連結部を備えており、
    　前記連結部は、前記第一面において、隣接する前記二次電池セルの前記第一電極同士の間の領域に対向して設けられてなる電池パック。
  9. 　請求項１ないし５のいずれか一項に記載の電池パックであって、
    　前記二次電池セルを互いに平行な姿勢で並べて並列に接続してなる並列ユニットを複数備え、
    　複数の前記並列ユニットが互いに直列に接続されて、前記電池ホルダで保持される前記複数の二次電池セルが直列と並列に接続された電池ブロックが構成されてなり、
    　前記リード板が、前記電池ブロックの出力側に接続してなる出力リード板である電池パック。
  10. 　請求項２ないし５のいずれか一項に記載の電池パックであって、
    　前記二次電池セルを互いに平行な姿勢で並べて並列に接続してなる並列ユニットを複数備え、
    　複数の前記並列ユニットが互いに直列に接続されて、前記電池ホルダで保持される前記複数の二次電池セルが直列と並列に接続された電池ブロックが構成されてなり、
    　前記リード板が、前記並列ユニットを直列に接続してなる中間リード板であって、
    　前記中間リード板は、隣接する前記二次電池セルの前記第一電極と反対側の前記端面電極である第二電極を前記第一ラインと平行な方向に接続する板状積層部を備えており、
    　前記板状積層部を前記接続部に兼用して、前記板状積層部から第二方向にそれぞれ延伸された複数の前記交差片を備え、前記交差片を対応する前記二次電池セルの前記第一電極に接続してなる電池パック。
  11. 　請求項１ないし５のいずれか一項に記載される電池パックであって、
    　前記リード板の表面を被覆して前記リード板を絶縁する絶縁板を備えており、
    　前記絶縁板が前記開放空間と対向する位置に前記二次電池セルから排出された排出物を通過させる排出孔を備える電池パック。
  12. 　請求項１１に記載される電池パックであって、
    　前記排出孔が、スリット状である電池パック。
PCT/JP2023/020415 2022-06-30 2023-06-01 電池パック WO2024004504A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022-105925 2022-06-30
JP2022105925 2022-06-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024004504A1 true WO2024004504A1 (ja) 2024-01-04

Family

ID=89382691

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/020415 WO2024004504A1 (ja) 2022-06-30 2023-06-01 電池パック

Country Status (2)

Country Link
TW (1) TW202406203A (ja)
WO (1) WO2024004504A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013018286A1 (ja) * 2011-07-29 2013-02-07 パナソニック株式会社 電池モジュール
JP2017152172A (ja) * 2016-02-24 2017-08-31 トヨタ自動車株式会社 電池モジュール
JP2018078782A (ja) * 2016-11-08 2018-05-17 磐石電池股▲分▼有限公司 インピーダンスの等しい充電経路と放電経路とを有する電池並列デバイス
JP2020166991A (ja) * 2019-03-28 2020-10-08 三洋電機株式会社 電池パック

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013018286A1 (ja) * 2011-07-29 2013-02-07 パナソニック株式会社 電池モジュール
JP2017152172A (ja) * 2016-02-24 2017-08-31 トヨタ自動車株式会社 電池モジュール
JP2018078782A (ja) * 2016-11-08 2018-05-17 磐石電池股▲分▼有限公司 インピーダンスの等しい充電経路と放電経路とを有する電池並列デバイス
JP2020166991A (ja) * 2019-03-28 2020-10-08 三洋電機株式会社 電池パック

Also Published As

Publication number Publication date
TW202406203A (zh) 2024-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10211434B2 (en) Battery pack
JP6158474B2 (ja) 二次電池
JP6109926B2 (ja) 電池パック
KR100962689B1 (ko) 전원팩구조
WO2020188949A1 (ja) 電池モジュール
JPWO2017130259A1 (ja) 電池パック
KR102253021B1 (ko) 퓨즈부를 갖는 이차 전지 및 전지 모듈
JP2008166191A (ja) 電池パック
JP4568067B2 (ja) パック電池
US9306205B2 (en) Rechargeable battery having safety member
WO2019208217A1 (ja) 電池パック
WO2018179734A1 (ja) 電池パック
EP3940867B1 (en) Battery pack with enhanced structure for preventing short circuit and shock
JP2022548585A (ja) 電池モジュールおよびこれを含む電池パック
JP2005317457A (ja) パック電池
US11489218B2 (en) Battery pack
JP2022545566A (ja) 電池モジュールおよびこれを含む電池パック
WO2024004504A1 (ja) 電池パック
KR100590009B1 (ko) 이차 전지와 이에 사용되는 전극 조립체
JPWO2020110447A1 (ja) 電池モジュール
WO2024004505A1 (ja) 電池パック
US20230361440A1 (en) Battery pack
KR20220000638A (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
WO2024116646A1 (ja) 電池パック
JP7119831B2 (ja) 蓄電装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23830954

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1