WO2024070258A1

WO2024070258A1 - 電池パック及びその製造方法

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Publication number: WO2024070258A1
Application number: PCT/JP2023/029026
Authority: WO
Inventors: 裕大郎中川; 和貴足立
Original assignee: パナソニックエナジー株式会社
Priority date: 2022-09-29
Filing date: 2023-08-09
Publication date: 2024-04-04

Abstract

二次電池セルを電池ホルダに信頼性高く固定できるようにする。電池パック１００は、複数の二次電池セル１と、複数の二次電池セル１をそれぞれ保持する収納筒２２を複数備える電池ホルダ２０とを備える。電池ホルダ２０は、二次電池セル１の長さ方向に少なくとも第一分割ホルダ２１Ａと第二分割ホルダ２１Ｂに分割されており、第一分割ホルダ２１Ａの第一収納筒２２Ａと、第二分割ホルダ２１Ｂの第二収納筒２２Ｂとが接合されて、二次電池セル１を収納するセル収納空間が形成される。第二収納筒２２Ｂの少なくとも一部は、その内面の少なくとも一部に窪み部２４を形成しており、収納筒２２の窪み部２４と、二次電池セル１との間に接着材５０が介在されている。

Description

電池パック及びその製造方法

　本開示は、電池パック及びその製造方法に関する。

　リチウムイオン二次電池等の充電可能な二次電池を用いて電気機器を駆動させるため、二次電池セルを電池ホルダに保持して、リード板で接続し、外装ケースに収納した電池パックが用いられている（例えば特許文献１）。このような電池パックにおいて、二次電池セルが電池ホルダ内で移動すると、リード板との接続が外れることがある。特に円筒形の外装缶を用いた二次電池セルの場合は、円筒型の収納筒に円筒形の二次電池セルを挿入するため、二次電池セルの回転方向への移動を規制することが困難である。また電池パックを用いた電気機器の用途によっては、振動や衝撃に晒されることがあり、二次電池セルの移動によってリード板との接続が外れないようにすることが求められる。

　二次電池セルを電池ホルダに固定するために、接着剤で固定することが考えられる。例えば図７の斜視図に示す電池パック７００のように、円筒形の二次電池セルの上下の端面にそれぞれ上ホルダ７２１と下ホルダ７２２を被覆した状態で、図８の拡大図に示すように、上ホルダ７２１に設けた開口から二次電池セル７０１を露出させた状態で、接着剤を塗布することが考えられる。

　しかしながら、この方法では、接着剤の塗布量を調整することが困難であった。すなわち二次電池セル７０１によっては接着剤が多すぎたり少なすぎたりして、各二次電池セルを安定的に上ホルダ７２１に固定できないことがあった。また、電池パックの組み立て時において上ホルダ７２１の表面に接着剤を塗布するため、接着剤が意図しない部位に付着して汚れ易くなる問題もあった。

特開２０１３－００８６５５号公報

　本開示の目的の一は、二次電池セルを電池ホルダに信頼性高く固定できるようにした電池パック及びその製造方法を提供することにある。

　本発明の一の形態に係る電池パックは、複数の二次電池セルと、前記複数の二次電池セルをそれぞれ保持する収納筒を複数備える電池ホルダと、を備える電池パックであって、前記電池ホルダが、前記二次電池セルの長さ方向に少なくとも第一分割ホルダと第二分割ホルダに分割されており、前記第一分割ホルダの第一収納筒と、前記第二分割ホルダの第二収納筒とが接合されて、前記二次電池セルを収納するセル収納空間が形成され、前記第二収納筒の少なくとも一部は、その内面の少なくとも一部に窪み部を形成しており、前記第二収納筒の窪み部と、前記二次電池セルとの間に接着材が介在されている。

　また本発明の他の形態に係る電池パックの製造方法は、それぞれが円筒形の外装缶を有する、複数の二次電池セルと、前記複数の二次電池セルをそれぞれ保持可能な収納筒を複数備える電池ホルダとを備える電池パックの製造方法であって、前記外装缶の長さよりも短い、第一電池ホルダの複数の第一収納筒に、前記複数の二次電池セルをそれぞれ挿入する工程と、前記複数の第一収納筒から各外装缶を部分的に表出させた状態で、隣接する複数の外装缶の端面同士で囲まれた隙間に、未硬化の接着材を塗布する工程と、前記複数の第一収納筒からそれぞれ表出された各外装缶を、前記外装缶の長さよりも短い、第二電池ホルダの複数の第二収納筒にそれぞれ挿入し、各第二収納筒の内面の少なくとも一部に形成された窪み部に、前記未硬化の接着材を案内する工程と、前記未硬化の接着材を硬化させて、前記複数の二次電池セルを前記電池ホルダに固定する工程とを含む。

　本発明の一形態に係る電池パック及びその製造方法によれば、第二収納筒の内面に形成された窪み部に接着材を押し出して供給することが可能となり、接着材の量を各二次電池セルで均一に制御して信頼性高く電池ホルダに固定できる利点が得られる。

実施形態１に係る電池パックの斜視図である。図１の電池パックの分解斜視図である。図２の電池モジュールの分解斜視図である。図３の電池ホルダを背面側から見た分解斜視図である。図４の第一分割ホルダの拡大背面図である。図２の電池モジュールからリード板を外して電池ホルダを９０°回転させた状態を示す斜視図である。比較例に係る電池パックを示す斜視図である。図７の電池パックの要部拡大斜視図である。図６の電池モジュールの組立時に、第二分割ホルダに二次電池セルを挿入した状態を示す斜視図である。図９の電池モジュールに、接着材を塗布する位置を示す平面図である。図１０の電池モジュールに、第一分割ホルダを被覆する状態を示す斜視図である。図３の第一分割ホルダの要部拡大平面図である。

　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、前記電池ホルダは、前記収納筒を複数、直線状に連接した筒連続体を、多段に積層しており、前記多段に積層された筒連続体の内、積層方向において中間に位置する中間筒連続体と、前記中間筒連続体に隣接する隣接筒連続体の、前記中間筒連続体と面する側の、各収納筒の内面に、前記窪み部を形成している。上記構成により、すべての二次電池セルの全面に接着材を塗布するのでなく、中間に位置する二次電池セルの周囲、及びその周辺に位置する二次電池セルの周囲の内、中間と隣接している面に接着材を塗布して、効率良く二次電池セルを電池ホルダに固定できる。

　また本発明の他の形態に係る電池パックは、上記いずれかの形態において、前記電池ホルダは、前記複数の収納筒を積層しており、前記積層された収納筒の内、前記電池ホルダの周囲に位置する第二収納筒の、周囲に隣接する第二収納筒が存在せず表出された面の内側には、窪み部を設けない。上記構成により、電池ホルダの外周面側には窪み部を設けないことで、接着材を二次電池セルの積層体の周囲には塗布しないようにして、組み立て時において未硬化の接着材が表出することを避け、接着材が意図しない部位に付着して汚れる事態を回避できる。

　さらに本発明の他の形態に係る電池パックは、上記いずれかの形態において、前記電池ホルダが、少なくとも一方の端面において、前記第二収納筒の内面と前記二次電池セルの表面との隙間を表出させた開口窓を形成している。上記構成により、電池ホルダの外部から、開口窓に表出された第二収納筒と二次電池セルの間の隙間に接着材が充填されているかどうかを目視等により確認可能となり、接着材の塗布状態を視認できるようにして、二次電池セルの接着状態を把握し、信頼性を向上できる。

　さらにまた本発明の他の形態に係る電池パックは、上記いずれかの形態において、前記第一収納筒の内面を、平滑面としている。

　さらにまた本発明の他の形態に係る電池パックは、上記いずれかの形態において、前記窪み部が、なだらかな曲面状に形成されている。

　さらにまた本発明の他の形態に係る電池パックは、上記いずれかの形態において、各二次電池セルが、外形を円筒形としている。

　さらにまた本発明の他の形態に係る電池パックは、上記いずれかの形態において、さらに、前記複数の二次電池セルを接続するリード板を備えている。上記構成により、円筒形の二次電池セルを電池ホルダ内で確実に固定することにより、二次電池セルが回転してリード板との溶接部位が破断し接続不良になるおそれを低減できる。

　さらにまた本発明の他の形態に係る電池パックの製造方法は、上記いずれかの形態において、前記未硬化の接着材を塗布する工程が、前記複数の第一収納筒から部分的に表出された複数の外装缶の内、外周に位置する外装缶には、接着材を塗布しない。これにより、すべての二次電池セルで、その周囲の全面に接着剤を塗布するのでなく、隣接する二次電池セル同士で囲まれた領域のみに接着剤を塗布することで、効率良く接着材の塗布を行える利点が得られる。

　さらにまた本発明の他の形態に係る電池パックの製造方法は、上記いずれかの形態において、さらに、前記電池ホルダの、前記未硬化の接着材を塗布した面に設けられた、前記第二収納筒の内面と前記二次電池セルの表面との隙間を表出させた開口窓を通じて、接着材が前記窪み部に充填されているか否かを確認する工程を含む。これにより、電池ホルダの外部から、開口窓に表出された第二収納筒と二次電池セルの間の隙間に接着材が充填されているかどうかを目視等により確認可能となり、接着材の塗布状態を視認できるようにして、二次電池セルの接着状態を把握し、信頼性を向上できる。

　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、アシスト自転車の駆動用電力源、宅配用やゴルフ場用の電動カート、電動スクータ等の移動機器の駆動用電源等に利用できる。また建機、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も利用できる。さらに電動クリーナ、掃除ロボット、電動工具、無線機、等の携帯型の電気機器用の電源としても利用できる。あるいは据え置き型の蓄電用途でサーバ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も利用できる。以下では、本発明の一実施形態として、アシスト自転車用の駆動電源として用いる電池パックを例に挙げて説明する。
［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～図６に示す。これらの図において、図１は実施形態１に係る電池パック１００の斜視図、図２は図１の電池パック１００の分解斜視図、図３は図２の電池モジュール２の分解斜視図、図４は図３の電池ホルダ２０を背面側から見た分解斜視図、図５は図４の第一分割ホルダ２１Ａの拡大背面図、図６は図２の電池モジュール２からリード板を外して電池ホルダ２０を９０°回転させた状態を示す斜視図を、それぞれ示している。これらの図に示す電池パック１００は、外装ケース１０と、電池モジュール２と、回路基板３を備える。電池モジュール２は、一以上の二次電池セル１と、この二次電池セル１を保持する電池ホルダ２０を備える。また各二次電池セル１は、リード板３０を介して回路基板３に接続されている。
（外装ケース１０）

　外装ケース１０は、一以上の二次電池セル１や電池ホルダ２０を収納する。この外装ケース１０は図１、図２等に示すように、外観を箱形に形成している。この外装ケース１０は、長手方向の端部をそれぞれ開口した筒状に形成している。各開口端は、それぞれ蓋部１１、１２で閉塞される。なお外装ケースはこの構成に限られず、例えば上ケースと下ケースに分割してもよい。外装ケース１０は、剛性と放熱性に優れた金属製としたり、絶縁性に優れた軽量な樹脂、例えばポリカーボネート、ＰＣ－ＡＢＳアロイなどで構成してもよい。また外装ケース１０の内部には、図２に示すように電池モジュール２を収納するモジュール収納空間１４を設けている。
（二次電池セル１）

　一以上の二次電池セル１は、外装缶を円筒型や角型とした二次電池セルが利用できる。図３、図４の例では、円筒形の二次電池セルを使用している。各二次電池セル１は、それぞれ正負の電極を有する。正負の電極は、好ましくは二次電池セル１の各端面に設けられる。このような二次電池セル１には、リチウムイオン二次電池やニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等の、既知の二次電池が適宜利用できる。
（電池ホルダ２０）

　複数本の二次電池セル１は、電池ホルダ２０にそれぞれ収納される。このような電池ホルダ２０は、絶縁性に優れたポリカーボネート等の樹脂製とできる。この電池ホルダ２０は、二次電池セル１を個別に収納する収納筒２２を複数、端面板２８に設けている。図３～図６の例では、電池ホルダ２０は水平方向に第一分割ホルダ２１Ａ、第二分割ホルダ２１Ｂに二分割されている。これらの図に示す例では、横置き姿勢の円筒形の二次電池セル１を、両側から第一分割ホルダ２１Ａの第一収納筒２２Ａ、第二分割ホルダ２１Ｂの第二収納筒２２Ｂに、それぞれ収納している。このように第一分割ホルダ２１Ａの第一収納筒２２Ａと、第二分割ホルダ２１Ｂの第二収納筒２２Ｂとが接合されて、二次電池セル１を収納するセル収納空間２７が形成される。

　第一収納筒２２Ａと第二収納筒２２Ｂは、それぞれ二次電池セル１の外装缶の長さよりも短い。好ましくは、第一収納筒２２Ａと第二収納筒２２Ｂを外装缶の約１／２とする。これら第一収納筒２２Ａと第二収納筒２２Ｂを接合して、二次電池セル１の外装缶を被覆する。なお、第一収納筒２２Ａと第二収納筒２２Ｂを同じ長さにする他、その長さ異ならせてもよい。ただし、第一収納筒２２Ａと第二収納筒２２Ｂを合わせて、外装缶の長さとするように設計する。
（リード板３０）

　電池ホルダ２０の側面には、リード板３０が配置される。リード板３０は、二次電池セル１の端面の電極同士を接続して、複数の二次電池セル１間を直列や並列に接続する。図３、図４等の例では、二次電池セル１を４０本、１０直４並の接続としている。なお、二次電池セルの数や配置、直列や並列の接続数などは、この例に限らず、任意の数や配置を適宜採用できる。

　リード板３０は、ニッケルやアルミニウム等の導電性に優れた金属板で構成される。またリード板３０の端面には、絶縁板４０が配置される。絶縁板４０は、紙やポリカーボネート等の絶縁性に優れた材質で構成する。

　また電池ホルダ２０の上面には、図３の分解斜視図に示すように回路基板３が載置される。この電池ホルダ２０は、二次電池セル１と回路基板３を保持する。電池モジュール２は、リード板３０を介して回路基板３に接続される。電池モジュール２を構成する電池ホルダ２０の上面には、回路基板３を載置する載置面を形成している。
（回路基板３）

　回路基板３は、二次電池セル１を充放電する充放電回路や、二次電池セル１の電圧や温度を監視して異常時には電流を遮断する保護回路等を実装している。回路基板３はガラスエポキシ基板などで構成される。
（窪み部２４）

　電池ホルダ２０を構成する第一分割ホルダ２１Ａ、第二分割ホルダ２１Ｂの内、第一分割ホルダ２１Ａは、図３に示すようにその第一収納筒２２Ａの内面を平滑面としている。一方、第二分割ホルダ２１の第二収納筒２２Ｂの内面には、図４、図５に示すように窪み部２４を設けている。この窪み部２４に、後述する図１２に示すように接着材５０を介在させることで、二次電池セル１を収納筒２２に固定することができる。このような構成とすることで、収納筒２２の内面に形成された窪み部２４に接着材５０を押し出して供給することが可能となる。また接着材５０の量を各二次電池セル１で均一となるように制御することも可能となる。

　二次電池セル１は、上述の通りその端面の電極をリード板で溶接するなどして固定している。この二次電池セル１が、収納筒２２の内面で回転すると、リード板に対し捻れの力が加わり、接続部位が破損されることが考えられる。特にアシスト自転車のような移動体用の電池パックでは、振動等によって二次電池セル１の回転が生じ易い環境下にある。そこで、二次電池セル１と電池ホルダ２０との相対移動を規制するために、接着剤で固定することが考えられる。

　接着剤の塗布方法としては、図７の斜視図に示す比較例に係る電池パック７００のように、円筒形の二次電池セル７０１を上下から、それぞれ上ホルダ７２１と下ホルダ７２２で覆う構成において、図８の拡大図に示すように、上ホルダ７２１に設けた開口から二次電池セル７０１を露出させた状態で、接着剤を塗布することが考えられる。つまり、上ホルダ７２１の表面から接着剤を塗布して二次電池セル７０１と接着する。

　しかしながら、この方法では電池パック７００の組み立て時において上ホルダ７２１の表面に接着剤を塗布することから、作業中に未硬化の接着剤が意図しない部位に付着して汚れ易くなる問題があった。

　また、接着剤は二次電池セルの長さ方向にわたって均一に塗布することが望ましいところ、そのように接着剤を二次電池セルの外面と収納筒の内面に均一に塗布することは容易でない。すなわち、円筒状の収納筒２２面、あるいは二次電池セルの外面に接着剤を塗布して、二次電池セルを円筒筒に挿入しても、均一に接着剤が拡散されるとは限らない。本願発明者らの行った試験によれば、意図通りに接着剤が押し拡がらずに、塊状に部分的に接着されるものあることが判明した。しかも、接着剤が意図通りに塗布されているかどうかを外部から確認することができず、分解すなわち破壊するしか確認の手立てが無く、信頼性に劣るものであった。

　これに対して実施形態１に係る電池パック１００では、上述の通り電池ホルダ２０の収納筒２２の内面に、部分的に窪み部２４を設け、この窪み部２４に接着材５０を介在させている。これにより、接着材５０を電池ホルダ２０の表面に表出させず、未硬化の接着材５０が不要な部位に付着することを避け、また接着材５０の塗布量を、窪み部２４を設けた所望の位置にコントロールできるようになる。
（電池パックの製造方法）

　具体的な電池パックの製造方法の一例を説明する。まず図９に示すように、第一電池ホルダ２０の複数の第一収納筒２２Ａに、複数の二次電池セル１をそれぞれ挿入する。次に、複数の第一収納筒２２Ａから各二次電池セル１の外装缶を部分的に表出させた状態で、図１０においてクロスハッチングした丸で示すように、隣接する複数の外装缶の端面同士で囲まれた隙間ＧＰに、未硬化の接着材５０を塗布する。この例では、二次電池セル１は、１段目と２段目が１３本、３段目が１４本の、合計４０本が千鳥状に、二次電池セル１の長さ方向と直交する方向に積層されている。そして千鳥状に積層された二次電池セルの、３本の二次電池セルで囲まれた領域にそれぞれ点状に、接着材５０をディスペンサなどを走査して供給する。３本の二次電池セルで囲まれた領域に供給された接着材５０は、自重により二次電池セルの長さ方向に伝って降下し、第一分割ホルダ２１Ａの端面で停止する。この接着材５０は、未硬化の状態で二次電池セルの外装缶にある程度留まるよう、粘度を高く調整する。このような接着材５０は、シリコーン等、難燃性を有し、金属と樹脂の接合が可能な材質が使用できる。

　そしてこの状態で、図１１に示すように、複数の第一収納筒２２Ａからそれぞれ表出された各二次電池セル１の外装缶を、第二分割ホルダ２１Ｂの複数の第二収納筒２２Ｂにそれぞれ挿入する。このとき、各第二収納筒２２Ｂの内面の一部に形成された窪み部２４に、未硬化の接着材５０が案内される。ここでは、接着材５０を窪み部２４に直接塗布するのでなく、二次電池セル１の外装缶同士で囲まれた隙間ＧＰに接着材５０を供給した上で、第二収納筒２２Ｂを二次電池セル１に被せることで、第二収納筒２２Ｂの下端で接着材５０を押し出しながら、端面に開口された各窪み部２４に、接着材５０が侵入し、第二分割ホルダ２１Ｂの降下に伴って案内されていくようになる。そして第二分割ホルダ２１Ｂで第一分割ホルダ２１Ａを閉塞した状態で、未硬化の接着材５０を硬化させる。接着材５０の種類や硬化時間に応じて、温度や放置時間を設定する。必要に応じて加熱や紫外線照射などを行ってもよい。例えば一液性の湿度硬化接着剤を使用する場合、硬化時間は表面硬化は、２３度５０％ＲＨ下で７～１５分、完全硬化は２４時間以上とするこのようにして接着剤を硬化させて、二次電池セル１を電池ホルダ２０に固定し、図６のように電池モジュール２が得られる。

　これにより、収納筒２２の内面に形成された窪み部２４に未硬化の接着材５０を押し出して供給することが可能となり、接着材５０の量を各二次電池セル１で均一に制御して信頼性高く電池ホルダ２０に固定できる利点が得られる。また接着材５０を電池ホルダ２０の外面に塗布するのでなく、電池ホルダ２０の内面側で、外装缶と第二分割ホルダ２１Ｂの間に接着材５０を塗布するので、未硬化の接着材５０が表出することなく、他の部位に付着して汚す事態を回避できる。

　窪み部２４は、なだらかな曲面状に形成することが好ましい。これによって接着材５０をスムーズに窪み部２４に案内すると共に、余剰分を曲面に沿って窪み部２４から第二収納筒２２Ｂの内面に排出できる。

　窪み部２４は、すべての第二収納筒２２Ｂの内面に均一に設けてもよいが、好ましくは、接着材５０を塗布する部位にのみ設ける。図９、図１０に示したように、未硬化の接着材５０は、極力、外部に表出させないことが好ましい。これによって意図しない接着材５０の付着を回避し易くなる。具体的には、図９に示す二次電池セル１の集合体の側面には接着材５０を塗布しないようにする。これに応じて、第二分割ホルダ２１Ｂは、図５の平面図に示すように、第二収納筒２２Ｂの収納筒２２の内で、電池ホルダ２０の周囲に位置する収納筒２２であって、周囲に隣接する収納筒２２が存在せずに表出されている収納筒２２の外面領域と、対応する内面側には、窪み部２４を設けない。換言すると、第二分割ホルダ２１Ｂの外縁を成す第二収納筒２２Ｂの部分には、窪み部２４を設けずに平坦面としている。一方で、他の第二収納筒２２Ｂで囲まれた、内部側に位置する第二収納筒２２Ｂでは、その内面に窪み部２４を設けている。このように、窪み部２４の数や設ける位置は、第二収納筒２２Ｂの位置によって異なっている。この結果、二次電池セル１を電池ホルダ２０に固定する接着材５０の数すなわち量や、塗布位置も、二次電池セル１の位置によって異なることとなる。本実施形態においては、二次電池セル１が電池ホルダ２０内部で回転することを阻止できれば足りるので、回転を阻止できる固定力を発揮できれば足りる。つまり、外周側に位置する二次電池セル１は内部側に位置する二次電池セル１に比べて、電池ホルダ２０への固定力は弱いものの、二次電池セル１の回転を阻止できる接着力を発揮できていれば足りるので、このような構成でも問題はない。
（筒連続体２３）

　なお電池ホルダ２０は、収納筒２２を複数、直線状に連接した筒連続体２３を、第一分割ホルダ２１Ａと第二分割ホルダ２１Ｂとの分割面において短手方向に多段に積層している。図３～図５等の例では、多段に積層された筒連続体２３は、上下で千鳥配置に配置されているが、碁盤目状やマトリックス状としてもよい。

　また多段に積層された筒連続体２３の内、積層方向において中間に位置する中間筒連続体２３Ａと、中間筒連続体２３Ａに隣接する隣接筒連続体２３Ｂの、中間筒連続体２３Ａと面する側の、各収納筒２２の内面に、窪み部２４を形成している。図１０等の例では、３段の筒連続体２３の内、２段目が中間筒連続体２３Ａとなっており、１段目と３段目が隣接筒連続体２３Ｂとなっている。つまり、１段目の筒連続体２３と２段目の筒連続体２３の間と、２段目の筒連続体２３と３段目の筒連続体２３の間に、窪み部２４が形成される。
（開口窓２６）

　また電池パック１００は、接着材塗布後に塗布状態を確認するための視認用の開口窓２６を設けてもよい。開口窓２６は、電池ホルダ２０の一方の端面板２８に設けられる。開口窓２６を通じて、収納筒２２の内面と二次電池セル１の表面との隙間を表出させることで、電池ホルダ２０の外部から、開口窓２６に表出された収納筒２２と二次電池セル１の間の隙間に接着材５０が充填されているかどうかを目視等により確認可能となる。接着材５０の塗布状態を視認できるようにすることで、二次電池セル１の接着状態を把握し、信頼性を向上できる。

　図１２に示す例では、第二分割ホルダ２１Ｂの第二収納筒２２Ｂに、開口窓２６が形成される。開口窓２６は第二分割ホルダ２１Ｂの端面に、円形に開口されており、第二収納筒２２Ｂを区画するセル隔壁２５の一部と、第二収納筒２２Ｂのセル収納空間２７の一部を表出させている。セル収納空間２７とセル隔壁２５の間の隙間が、窪み部２４の断面となる。ここでは、３つのセル収納筒２２で囲まれた領域に開口窓２６を開口させることで、３つのセル収納空間２７が円周に沿って１２０°間隔で配置された状態となる。図１１に示すように、二次電池セル１の外装缶の下半分を第一分割ホルダ２１Ａに挿入し、外装缶の上半分を表出させた状態で接着材５０を外装缶同士で囲まれた領域に流し込み、第二分割ホルダ２１Ｂを被せることで、第二収納筒２２Ｂの下端で押し出された接着材５０が、窪み部２４を伝って第二収納筒２２Ｂの内面をはい上がる。そして第二収納筒２２Ｂの上端まで接着材５０が至ると、窪み部２４に接着材５０が充填された状態となる。第二分割ホルダ２１Ｂの上面に開口窓２６を開口させたことで、窪み部２４の上端まで接着材５０が至っていることを目視により開口窓２６を通じて確認可能となる。そして窪み部２４の上端あるいは上端近傍まで接着材５０が至っていることが確認できれば、接着材５０が窪み部２４の下端から上端まで連続して塗布されている、すなわち二次電池セル１の長さ方向に渡って接着材５０が塗布されていると判断できるので、接着材不足などの不良の有無を判別でき、もって電池パック１００の信頼性を向上できるようになる。

　以上の例では、電池パックを、駆動対象の電気機器に装着して、電気機器に対して給電する。また電池パックの残容量が少なくなった場合や、電池パックが経年劣化した場合には、電池パックを交換して、電気機器を継続使用できる。ただ本発明は、電池パックを主に二次電池セルを収納した交換型のものに限定せず、電気機器の筐体内に二次電池セルを収納した態様にも適用できる。本開示において電池パックとは、ケース内に二次電池セルを収納しておれば足り、電気機器そのものの筐体内に駆動用の二次電池セルを内蔵したものも、電池パックと呼ぶ。すなわち、本発明は交換式の電池パックに限定せず、二次電池セルを内蔵した電気機器にも適用できる。

　本発明に係る電池パック及びその製造方法は、アシスト自転車や電動カート等の移動体用の電源装置として好適に利用できる。また無線機用の電源や、電動クリーナ、電動工具等の携帯型電気機器の電源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
２…電池モジュール
３…回路基板
１０…外装ケース
１１、１２…蓋部
１４…モジュール収納空間
２０…電池ホルダ
２１Ａ…第一分割ホルダ；２１Ｂ…第二分割ホルダ
２２…収納筒；２２Ａ…第一収納筒；２２Ｂ…第二収納筒
２３…筒連続体；２３Ａ…中間筒連続体；２３Ｂ…隣接筒連続体
２４…窪み部
２５…セル隔壁
２６…開口窓
２７…セル収納空間
２８…端面板
３０…リード板
４０…絶縁板
５０…接着材
７００…電池パック
７０１…二次電池セル
７２１…上ホルダ
７２２…下ホルダ
ＧＰ…隙間

Claims

　複数の二次電池セルと、
　前記複数の二次電池セルをそれぞれ保持する収納筒を複数備える電池ホルダと、
を備える電池パックであって、
　前記電池ホルダが、前記二次電池セルの長さ方向に少なくとも第一分割ホルダと第二分割ホルダに分割されており、
　前記第一分割ホルダの第一収納筒と、前記第二分割ホルダの第二収納筒とが接合されて、前記二次電池セルを収納するセル収納空間が形成され、
　前記第二収納筒の少なくとも一部は、その内面の少なくとも一部に窪み部を形成しており、
　前記第二収納筒の窪み部と、前記二次電池セルとの間に接着材が介在されてなる電池パック。
　請求項１に記載の電池パックであって、
　前記電池ホルダは、前記収納筒を複数、直線状に連接した筒連続体を、多段に積層しており、
　前記多段に積層された筒連続体の内、積層方向において中間に位置する中間筒連続体と、前記中間筒連続体に隣接する隣接筒連続体の、前記中間筒連続体と面する側の、
各収納筒の内面に、前記窪み部を形成してなる電池パック。
　請求項１に記載の電池パックであって、
　前記電池ホルダは、前記複数の収納筒を積層しており、
　前記積層された収納筒の内、前記電池ホルダの周囲に位置する第二収納筒の、周囲に隣接する第二収納筒が存在せず表出された面の内側には、窪み部を設けない電池パック。
　請求項１に記載の電池パックであって、
　前記電池ホルダが、少なくとも一方の端面において、前記第二収納筒の内面と前記二次電池セルの表面との隙間を表出させた開口窓を形成してなる電池パック。
　請求項１に記載の電池パックであって、
　前記第一収納筒の内面を、平滑面としてなる電池パック。
　請求項１～５のいずれか一項に記載の電池パックであって、
　前記窪み部が、なだらかな曲面状に形成されてなる電池パック。
　請求項１～５のいずれか一項に記載の電池パックであって、
　各二次電池セルが、外形を円筒形としてなる電池パック。
　請求項７に記載の電池パックであって、さらに、
　前記複数の二次電池セルを接続するリード板を備えてなる電池パック。
　それぞれが円筒形の外装缶を有する、複数の二次電池セルと、
　前記複数の二次電池セルをそれぞれ保持可能な収納筒を複数備える電池ホルダと、
を備える電池パックの製造方法であって、
　前記外装缶の長さよりも短い、第一電池ホルダの複数の第一収納筒に、前記複数の二次電池セルをそれぞれ挿入する工程と、
　前記複数の第一収納筒から各外装缶を部分的に表出させた状態で、隣接する複数の外装缶の端面同士で囲まれた隙間に、未硬化の接着材を塗布する工程と、
　前記複数の第一収納筒からそれぞれ表出された各外装缶を、前記外装缶の長さよりも短い、第二電池ホルダの複数の第二収納筒にそれぞれ挿入し、各第二収納筒の内面の少なくとも一部に形成された窪み部に、前記未硬化の接着材を案内する工程と、
　前記未硬化の接着材を硬化させて、前記複数の二次電池セルを前記電池ホルダに固定する工程と、
を含む電池パックの製造方法。
　請求項９に記載の電池パックの製造方法であって、
　前記未硬化の接着材を塗布する工程が、前記複数の第一収納筒から部分的に表出された複数の外装缶の内、外周に位置する外装缶には、接着材を塗布しない電池パックの製造方法。
　請求項９又は１０に記載の電池パックの製造方法であって、さらに、
　前記電池ホルダの、前記未硬化の接着材を塗布した面に設けられた、前記第二収納筒の内面と前記二次電池セルの表面との隙間を表出させた開口窓を通じて、接着材が前記窪み部に充填されているか否かを確認する工程を含む電池パックの製造方法。