バッテリパック、バッテリパックの梱包方法および組立て方法
【課題】軽量化および組立て性の向上を図ることができるバッテリパック、バッテリパックの梱包方法および組立て方法を提供する。
【解決手段】バッテリパック10は、複数の二次電池11を、二次電池の厚さ方向に隙間を置いて、かつ、電極端子が同一方向を向いた状態で、互いに対向して整列配置した電池群12と、それぞれ二次電池の電極端子側の端部が嵌合された複数の第1係合部を有し、電池群を支持した絶縁性を有する支持板14と、それぞれ二次電池の電極端子と反対側の端部が嵌合された複数の第2係合部を有し電池群を保持しているとともに、絶縁性を有する板状の弾性部材16と、支持板が固定されているとともに、他の機器に取り付けられるベース18と、弾性部材を外側から押えているとともにベースあるいは支持板に固定されたカバー20と、を備えている。
【解決手段】バッテリパック10は、複数の二次電池11を、二次電池の厚さ方向に隙間を置いて、かつ、電極端子が同一方向を向いた状態で、互いに対向して整列配置した電池群12と、それぞれ二次電池の電極端子側の端部が嵌合された複数の第1係合部を有し、電池群を支持した絶縁性を有する支持板14と、それぞれ二次電池の電極端子と反対側の端部が嵌合された複数の第2係合部を有し電池群を保持しているとともに、絶縁性を有する板状の弾性部材16と、支持板が固定されているとともに、他の機器に取り付けられるベース18と、弾性部材を外側から押えているとともにベースあるいは支持板に固定されたカバー20と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数の二次電池を並べて配列したバッテリパック、バッテリパックの梱包方法および組立て方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、電動自転車の電源、あるいは、電気機器の電源として、二次電池が広く用いられている。例えば、非水系二次電池であるリチウムイオン二次電池は、高出力、高エネルギー密度を有することから、電気自動車等の電源として注目されている。
【0003】
一般に、二次電池は、アルミニウム等で偏平な矩形箱状に形成されたケースと、このケース内に電解液とともに収納された電極群と、ケースに設けられているとともに電極群に接続された電極端子と、を備えている。
【0004】
高い電力を得ようとする場合、上記のような二次電池を複数個並べて配置し、これらを直列あるいは並列に接続したバッテリパックが用いられている。このようなバッテリパックは、通常、複数の二次電池を支持する複数の強固なフレーム、あるいは複数の二次電池群全体を覆った強固な外装ケースを備えて構成されている(例えば、特許文献1)。
【特許文献1】米国特許第7,118,827号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記のようなバッテリパックにおいて、スチール等の強固な金属で形成されたフレームや外装ケースを用いた場合、バッテリパック全体の重量が重くなるとともに、組立てが複雑になる。例えば、電気自動車等においては、燃費の向上、道路等の損傷低減を図る上で、バッテリパックの軽量化は大きな課題となっている。
【0006】
この発明は以上の点に鑑みなされたものであり、その目的は、軽量化および組立て性の向上を図ることができるバッテリパック、バッテリパックの梱包方法および組立て方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この発明の様態に係るバッテリパックは、それぞれ偏平な直方体形状のケースと、前記ケース内に収納された電極体と、前記電極体に接続されているとともに前記ケースの一端面から突出した電極端子と、を有する複数の二次電池を、二次電池の厚さ方向に隙間を置いて、かつ、前記電極端子が同一方向を向いた状態で、互いに対向して整列配置した電池群と、それぞれ前記二次電池の前記電極端子側の端部が嵌合された複数の第1係合部を有し、前記電池群を支持した絶縁性を有する支持板と、それぞれ前記二次電池の前記電極端子と反対側の端部が嵌合された複数の第2係合部を有し前記電池群を保持しているとともに、絶縁性を有する板状の弾性部材と、前記支持板が固定されているとともに、他の機器に取り付けられるベースと、前記弾性部材を外側から押えているとともに前記ベースあるいは支持板に固定されたカバーと、を備えている。
【0008】
この発明の他の態様に係るバッテリパックの梱包方法は、請求項1に記載のバッテリパックの梱包方法であって、前記電池群を保持しているとともに、絶縁性を有する板状の弾性部材の外側に前記カバーを被せ、前記カバーの外側にクッション材を配置し、前記電池群を支持した絶縁性を有する支持板をクッション材上に配置し、前記クッション材の外側から、前記クッション材、カバー、弾性部材、支持板および電池群の全体を梱包材で囲むバッテリパックの梱包方法である。
【発明の効果】
【0009】
上記構成によれば、軽量化および組立て性の向上を図ることが可能なバッテリパック、バッテリパックの梱包方法および組立て方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下図面を参照しながら、この発明の実施形態に係る電池パックについて詳細に説明する。図1は、第1の実施形態に係るバッテリパックの外観を示す斜視図、図2は、バッテリパックの分解斜視図、図3は、バッテリパックの縦断面図、図4は、バッテリパックの横断面図である。
【0011】
図1ないし図4に示すように、バッテリパック10は、複数の二次電池11を整列配置した電池群12と、二次電池の電極端子側の端部を支持した絶縁性を有する支持板14と、二次電池の電極端子と反対側の端部を保持した絶縁性を有する板状の弾性部材16と、支持板14が固定されているとともに、他の機器に取り付けられるベース18と、弾性部材を外側から押えているとともにベース18に固定されたカバー20と、を備えている。
【0012】
各二次電池11は、例えば、リチウムイオン電池等の薄型の二次電池であり、アルミニウム等により形成された偏平な直方体状のケース21と、このケース内に非水電解質液とともに収納された電極体22と、ケース21の長手方向の一端壁、ここでは、天壁から突出した正極端子24aおよび負極端子24bとを有している。電極体22は、例えば、正極板および負極板をその間にセパレータを介在させて渦巻き状に捲回し、更に、径方向に圧縮した偏平な矩形状に形成されている。正極端子24aおよび負極端子24bは、それぞれ電極体22の正極および負極に接続されているとともに、ケース21の天壁を気密に貫通して延びている。なお、正極端子24aおよび負極端子24bと天壁との間には、図示しない絶縁体からなるガスケットが設けられている。
【0013】
電池群12を構成する複数の二次電池11は、二次電池の厚さ方向に隙間を置いて、かつ、電極端子が同一方向を向いた状態で、互いに対向して整列されている。ここでは、複数の二次電池11は、2列に並んで配置されている。
【0014】
支持板14は、絶縁性を有する材料、例えば、ポリカーボネイト等の合成樹脂により矩形状に形成されている。支持板14の一方の表面には、第1係合部として機能する複数の嵌合溝26が形成され、2列に並んで位置している。各嵌合溝26は、二次電池11の横断面形状に対応した形状に形成されている。
【0015】
複数の二次電池11は、電極端子側の端部が支持板14の嵌合溝26に嵌合され、支持板14に対してほぼ垂直に立設した状態で、支持板に支持されている。すなわち、各二次電池11は、電極端子24a、24bが重力方向の下側に配置された状態で支持されている。また、各電極端子24a、24bは支持板14を貫通し、支持板の下面側に露出している。そして、隣り合う二次電池11の電極端子同士、例えば、正極端子24a同士および負極端子24b同士は、それぞれ接続部材であるバスバー27により互いに電気的に接続されている。なお、バスバー27は、例えば、レーザ溶接により正極端子24aに接合されている。
【0016】
ベース18は、例えば、スチールにより矩形板状に形成され、その長手方向両端部は、クランク状に折り曲げられている。そして、電池群12を支持した支持板14は、その長手方向両端部がベース18の両端部にそれぞれ固定され、ベース18に支持されている。支持板14の下面とベース18の中央部内面とは隙間をおいて対向し、この隙間により、冷却空気を流通可能な通気空間28が形成されている。二次電池11同士を接続したバスバー27は、通気空間28内に位置している。
【0017】
弾性部材16は、絶縁性および弾性を有する軽量材、例えば、発砲スチロール、ゴム、パルプ系材料等により矩形板状に形成されている。ここで、軽量材とは、金属等に比較して、充分に質量が小さく軽い材料を示している。弾性部材16の一方の表面には、第2係合部として機能する複数の嵌合溝30が形成され、2列に並んで位置している。各嵌合溝30は、二次電池11の横断面形状に対応した形状に形成されている。弾性部材16は、各二次電池11の電極端子と反対側の端部が嵌合溝30に嵌合した状態で、電池群12に係合し、電池群の他端部側を保持している。
【0018】
カバー20は、例えば、薄いアルミニウム板により、一面が開口した直方体形状に形成されている。カバー20は、弾性部材16の上から電池群12に被せられ、その下端部がベース18の両端部に固定されている。弾性部材16は、カバー20により電池群12側に押えられ、電池群と係合した状態に保持されている。また、電池群12の両側に位置するカバー20の両側壁には、通気用の開口32がそれぞれ形成されている。なお、カバー20は、ベース18に限らず、支持板14に固定してもよい。
【0019】
上記構成のバッテリパック10を機器、例えば、車両に搭載する場合、ベース18を車両の一部に固定することにより、搭載される。
以上のように構成されたバッテリパック10によれば、車両等への取付け部となる強固なベース18に、ある程度の剛性を有する樹脂製の支持板14および電池群12を支持し、軽量材かなる弾性部材16および剛なカバーにより電池群を押える構成とすることにより、軽量で必要な剛性を有するバッテリパックとすることができる。また、電池群12を支持板14と弾性部材16との間に挟んで保持する構成とすることにより、組立てが容易なバッテリパックが得られる。また、冷却空気を流通可能な通気空間28を形成し、この通気空間にバスバー27を配置することにより、バスバーを効率よく冷却することができる。
【0020】
次に、この発明の第2の実施形態に係るバッテリパックについて説明する。図5は、第2の実施形態に係るバッテリパックの縦断面図、図6は、バッテリパックの支柱部分における横断面図である。
【0021】
図5および図6に示すように、本実施形態によれば、電池群12の少なくとも1つの二次電池11、例えば、列の両端、あるいは、両端よりも内側に位置した二次電池11に替えて、支柱36が設けられている。支柱36は、アルミニウム、スチール等により、二次電池11のケース21と同一形状に形成されている。そして、支柱36は、その長手方向一端部が支持板14の嵌合溝26に嵌合され、他端部が弾性部材16の嵌合溝30に嵌合され、これら支持板と弾性部材との間に立設されている。
【0022】
なお、第2の実施形態において、バッテリパック10の他の構成は、前述した第1の実施形態と同一であり、同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。第2の実施形態によれば、二次電池に替えて支柱を設けることにより、バッテリパックのねじれ剛性を高くすることができる。その他、第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【0023】
次に、この発明の第3の実施形態に係るバッテリパックについて説明する。図7は、第3の実施形態に係るバッテリパックの電池群および側板を示す斜視図、図8は、電池パックの縦断面図、図9は、バッテリパックの横断面図である。
【0024】
図7ないし図9に示すように、本実施形態によれば、電池群12の少なくとも1つの二次電池11、例えば、列の両端、あるいは、両端よりも内側に位置した二次電池11に替えて、支柱36が設けられている。また、電池群12の片面あるいは両面、ここでは、各列の電池群12の一側面、に対向して矩形状の側板38が設けられ、支柱36に取り付けられている。各側板38には、それぞれ隣り合う二次電池11間の隙間および二次電池と支柱36との隙間に対向した複数の通気開口39が形成されている。
【0025】
第3の実施形態において、バッテリパック10の他の構成は、前述した第1の実施形態と同一であり、同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
第3の実施形態によれば、通気開口39を有する側板38を電池群12の側面に設けることにより、通気性を低下させることなく、電池群12の剛性を高くすることができる。その他、第1および第2の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【0026】
次に、上記のように構成されたバッテリパック、例えば、第2の実施形態に係るバッテリパック10を組立てる前の梱包方法および梱包開封後の組立て方法について説明する。
図10に示すように、電池群12を構成する複数の二次電池11を、それぞれ電極端子側の端部を支持板14の嵌合溝26に嵌合させることにより、支持板上に整列した状態に支持する。なお、電池群12の各列の両側にそれぞれ支柱36を配置し、各支柱の一端部を支持板14の嵌合溝26に嵌合させて支持する。電池群12を支持した支持板14を、この支持板よりも僅かに大きな矩形板状のクッション材40上に載置する。
【0027】
また、電池群12の上から弾性部材16を被せ、各二次電池11の電極端子と反対側の端部を弾性部材の嵌合溝30に嵌合させる。この弾性部材16により電池群12の他端部側を保持する。弾性部材16の外側にカバー20を被せ、更に、カバーの外側に、例えば、発泡スチロール等からなるクッション材42を被せる。その後、クッション材40、42の外側から、クッション材、カバー、弾性部材、支持板および電池群の全体をダンボール等の梱包材44で囲んだ荷姿とする。
【0028】
以上のような梱包方法によってバッテリパックを梱包することにより、電池群12を樹脂製の支持板14、軽量材で形成された弾性部材16、およびカバー20により確実に保持し、更に、クッション材40、42により輸送の際に加わる振動や衝撃からバッテリパックを保護することができる。
【0029】
上述したバッテリパックの梱包方法において、図11に示すように、電池群12を支持した支持板14とクッション材40との間に、電池電解液のもれを検知可能なシート材46を配置してもよい。シート材としては、液漏れの痕跡が残るシートであればよく、例えば、色紙、吸水シート等を用いることができる。
【0030】
このようなシート材46を配置した状態で梱包することにより、輸送により著しい振動や衝撃がバッテリパックに作用し、万が一、二次電池の封止部が破損して電解液が漏れた場合、微小な漏液量でもシート材46に付着した痕跡から開梱時など、液漏れの発生を検知することができる。従って、液漏れが検出された場合には、その二次電池を事前に交換することができ、製造されるバッテリパックの信頼性を向上することが可能となる。
【0031】
図10に示すように梱包されたバッテリパックの荷姿から、図12に示すように、例えば、全体を囲う梱包材44、クッション材40、42を除去し、バッテリパックを上下ひっくり返して支持板14を上とし、二次電池11の電極端子に導体としてのバスバー27を接合する。その後、ベース18を被せるようにカバー20に取付け、更に、バッテリ保護基板50などを取り付けてバッテリパック10を組立てる。
【0032】
このように組立てられたバッテリパック10を再び上下をひっくり返し、ベース18に対応した形状を有するクッション材52の上に配置し、更に、先に用いたクッション材42をカバー20に被せ、これら全体を梱包材44で囲むことにより、上記と同様の方法でバッテリパックを梱包することができる。
以上により、輸送の際に加わる振動や衝撃からバッテリパックを保護することができるとともに、開梱後にバッテリパックを容易に組立てることのできる梱包方法が得られる。
【0033】
この発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよいし、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【0034】
例えば、二次電池、ベース、カバー等の形状、寸法等は、上述した実施形態に限らず、適宜変更可能である。電池群を構成する二次電池の数は、必要に応じて増減可能である。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】図1は、第1の実施形態に係るバッテリパックを示す斜視図。
【図2】図2は、前記バッテリパックを示す分解斜視図。
【図3】図3は、図1の線A−Aに沿ったバッテリパックの断面図。
【図4】図4は、図1の線B−Bに沿ったバッテリパックの断面図。
【図5】図5は、第2の実施形態に係るバッテリパックの縦断面図。
【図6】図6は、第2の実施形態に係るバッテリパックの横断面図。
【図7】図7は、第3の実施形態に係るバッテリパックの電池群、側板および支持板を示す斜視図。
【図8】図8は、第3の実施形態に係るバッテリパックの縦断面図。
【図9】図9は、第2の実施形態に係るバッテリパックの横断面図。
【図10】図10は、この発明の実施形態に係るバッテリパックの梱包状態を示す断面図。
【図11】図11は、この発明の他実施形態に係るバッテリパックの梱包状態を示す断面図。
【図12】図12は、この発明の他実施形態に係るバッテリパックの梱包状態を示す断面図。
【符号の説明】
【0036】
10…バッテリパック、11…二次電池、12…電池群、14…支持板、
16…弾性部材、18…ベース、20…カバー、21…ケース、22…電極体、
24a…正極端子、24b…負極端子、26、30…嵌合溝、27…バスバー、
38…側板、40、42、44…クッション材、46…シート材
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数の二次電池を並べて配列したバッテリパック、バッテリパックの梱包方法および組立て方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、電動自転車の電源、あるいは、電気機器の電源として、二次電池が広く用いられている。例えば、非水系二次電池であるリチウムイオン二次電池は、高出力、高エネルギー密度を有することから、電気自動車等の電源として注目されている。
【0003】
一般に、二次電池は、アルミニウム等で偏平な矩形箱状に形成されたケースと、このケース内に電解液とともに収納された電極群と、ケースに設けられているとともに電極群に接続された電極端子と、を備えている。
【0004】
高い電力を得ようとする場合、上記のような二次電池を複数個並べて配置し、これらを直列あるいは並列に接続したバッテリパックが用いられている。このようなバッテリパックは、通常、複数の二次電池を支持する複数の強固なフレーム、あるいは複数の二次電池群全体を覆った強固な外装ケースを備えて構成されている(例えば、特許文献1)。
【特許文献1】米国特許第7,118,827号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記のようなバッテリパックにおいて、スチール等の強固な金属で形成されたフレームや外装ケースを用いた場合、バッテリパック全体の重量が重くなるとともに、組立てが複雑になる。例えば、電気自動車等においては、燃費の向上、道路等の損傷低減を図る上で、バッテリパックの軽量化は大きな課題となっている。
【0006】
この発明は以上の点に鑑みなされたものであり、その目的は、軽量化および組立て性の向上を図ることができるバッテリパック、バッテリパックの梱包方法および組立て方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この発明の様態に係るバッテリパックは、それぞれ偏平な直方体形状のケースと、前記ケース内に収納された電極体と、前記電極体に接続されているとともに前記ケースの一端面から突出した電極端子と、を有する複数の二次電池を、二次電池の厚さ方向に隙間を置いて、かつ、前記電極端子が同一方向を向いた状態で、互いに対向して整列配置した電池群と、それぞれ前記二次電池の前記電極端子側の端部が嵌合された複数の第1係合部を有し、前記電池群を支持した絶縁性を有する支持板と、それぞれ前記二次電池の前記電極端子と反対側の端部が嵌合された複数の第2係合部を有し前記電池群を保持しているとともに、絶縁性を有する板状の弾性部材と、前記支持板が固定されているとともに、他の機器に取り付けられるベースと、前記弾性部材を外側から押えているとともに前記ベースあるいは支持板に固定されたカバーと、を備えている。
【0008】
この発明の他の態様に係るバッテリパックの梱包方法は、請求項1に記載のバッテリパックの梱包方法であって、前記電池群を保持しているとともに、絶縁性を有する板状の弾性部材の外側に前記カバーを被せ、前記カバーの外側にクッション材を配置し、前記電池群を支持した絶縁性を有する支持板をクッション材上に配置し、前記クッション材の外側から、前記クッション材、カバー、弾性部材、支持板および電池群の全体を梱包材で囲むバッテリパックの梱包方法である。
【発明の効果】
【0009】
上記構成によれば、軽量化および組立て性の向上を図ることが可能なバッテリパック、バッテリパックの梱包方法および組立て方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下図面を参照しながら、この発明の実施形態に係る電池パックについて詳細に説明する。図1は、第1の実施形態に係るバッテリパックの外観を示す斜視図、図2は、バッテリパックの分解斜視図、図3は、バッテリパックの縦断面図、図4は、バッテリパックの横断面図である。
【0011】
図1ないし図4に示すように、バッテリパック10は、複数の二次電池11を整列配置した電池群12と、二次電池の電極端子側の端部を支持した絶縁性を有する支持板14と、二次電池の電極端子と反対側の端部を保持した絶縁性を有する板状の弾性部材16と、支持板14が固定されているとともに、他の機器に取り付けられるベース18と、弾性部材を外側から押えているとともにベース18に固定されたカバー20と、を備えている。
【0012】
各二次電池11は、例えば、リチウムイオン電池等の薄型の二次電池であり、アルミニウム等により形成された偏平な直方体状のケース21と、このケース内に非水電解質液とともに収納された電極体22と、ケース21の長手方向の一端壁、ここでは、天壁から突出した正極端子24aおよび負極端子24bとを有している。電極体22は、例えば、正極板および負極板をその間にセパレータを介在させて渦巻き状に捲回し、更に、径方向に圧縮した偏平な矩形状に形成されている。正極端子24aおよび負極端子24bは、それぞれ電極体22の正極および負極に接続されているとともに、ケース21の天壁を気密に貫通して延びている。なお、正極端子24aおよび負極端子24bと天壁との間には、図示しない絶縁体からなるガスケットが設けられている。
【0013】
電池群12を構成する複数の二次電池11は、二次電池の厚さ方向に隙間を置いて、かつ、電極端子が同一方向を向いた状態で、互いに対向して整列されている。ここでは、複数の二次電池11は、2列に並んで配置されている。
【0014】
支持板14は、絶縁性を有する材料、例えば、ポリカーボネイト等の合成樹脂により矩形状に形成されている。支持板14の一方の表面には、第1係合部として機能する複数の嵌合溝26が形成され、2列に並んで位置している。各嵌合溝26は、二次電池11の横断面形状に対応した形状に形成されている。
【0015】
複数の二次電池11は、電極端子側の端部が支持板14の嵌合溝26に嵌合され、支持板14に対してほぼ垂直に立設した状態で、支持板に支持されている。すなわち、各二次電池11は、電極端子24a、24bが重力方向の下側に配置された状態で支持されている。また、各電極端子24a、24bは支持板14を貫通し、支持板の下面側に露出している。そして、隣り合う二次電池11の電極端子同士、例えば、正極端子24a同士および負極端子24b同士は、それぞれ接続部材であるバスバー27により互いに電気的に接続されている。なお、バスバー27は、例えば、レーザ溶接により正極端子24aに接合されている。
【0016】
ベース18は、例えば、スチールにより矩形板状に形成され、その長手方向両端部は、クランク状に折り曲げられている。そして、電池群12を支持した支持板14は、その長手方向両端部がベース18の両端部にそれぞれ固定され、ベース18に支持されている。支持板14の下面とベース18の中央部内面とは隙間をおいて対向し、この隙間により、冷却空気を流通可能な通気空間28が形成されている。二次電池11同士を接続したバスバー27は、通気空間28内に位置している。
【0017】
弾性部材16は、絶縁性および弾性を有する軽量材、例えば、発砲スチロール、ゴム、パルプ系材料等により矩形板状に形成されている。ここで、軽量材とは、金属等に比較して、充分に質量が小さく軽い材料を示している。弾性部材16の一方の表面には、第2係合部として機能する複数の嵌合溝30が形成され、2列に並んで位置している。各嵌合溝30は、二次電池11の横断面形状に対応した形状に形成されている。弾性部材16は、各二次電池11の電極端子と反対側の端部が嵌合溝30に嵌合した状態で、電池群12に係合し、電池群の他端部側を保持している。
【0018】
カバー20は、例えば、薄いアルミニウム板により、一面が開口した直方体形状に形成されている。カバー20は、弾性部材16の上から電池群12に被せられ、その下端部がベース18の両端部に固定されている。弾性部材16は、カバー20により電池群12側に押えられ、電池群と係合した状態に保持されている。また、電池群12の両側に位置するカバー20の両側壁には、通気用の開口32がそれぞれ形成されている。なお、カバー20は、ベース18に限らず、支持板14に固定してもよい。
【0019】
上記構成のバッテリパック10を機器、例えば、車両に搭載する場合、ベース18を車両の一部に固定することにより、搭載される。
以上のように構成されたバッテリパック10によれば、車両等への取付け部となる強固なベース18に、ある程度の剛性を有する樹脂製の支持板14および電池群12を支持し、軽量材かなる弾性部材16および剛なカバーにより電池群を押える構成とすることにより、軽量で必要な剛性を有するバッテリパックとすることができる。また、電池群12を支持板14と弾性部材16との間に挟んで保持する構成とすることにより、組立てが容易なバッテリパックが得られる。また、冷却空気を流通可能な通気空間28を形成し、この通気空間にバスバー27を配置することにより、バスバーを効率よく冷却することができる。
【0020】
次に、この発明の第2の実施形態に係るバッテリパックについて説明する。図5は、第2の実施形態に係るバッテリパックの縦断面図、図6は、バッテリパックの支柱部分における横断面図である。
【0021】
図5および図6に示すように、本実施形態によれば、電池群12の少なくとも1つの二次電池11、例えば、列の両端、あるいは、両端よりも内側に位置した二次電池11に替えて、支柱36が設けられている。支柱36は、アルミニウム、スチール等により、二次電池11のケース21と同一形状に形成されている。そして、支柱36は、その長手方向一端部が支持板14の嵌合溝26に嵌合され、他端部が弾性部材16の嵌合溝30に嵌合され、これら支持板と弾性部材との間に立設されている。
【0022】
なお、第2の実施形態において、バッテリパック10の他の構成は、前述した第1の実施形態と同一であり、同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。第2の実施形態によれば、二次電池に替えて支柱を設けることにより、バッテリパックのねじれ剛性を高くすることができる。その他、第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【0023】
次に、この発明の第3の実施形態に係るバッテリパックについて説明する。図7は、第3の実施形態に係るバッテリパックの電池群および側板を示す斜視図、図8は、電池パックの縦断面図、図9は、バッテリパックの横断面図である。
【0024】
図7ないし図9に示すように、本実施形態によれば、電池群12の少なくとも1つの二次電池11、例えば、列の両端、あるいは、両端よりも内側に位置した二次電池11に替えて、支柱36が設けられている。また、電池群12の片面あるいは両面、ここでは、各列の電池群12の一側面、に対向して矩形状の側板38が設けられ、支柱36に取り付けられている。各側板38には、それぞれ隣り合う二次電池11間の隙間および二次電池と支柱36との隙間に対向した複数の通気開口39が形成されている。
【0025】
第3の実施形態において、バッテリパック10の他の構成は、前述した第1の実施形態と同一であり、同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
第3の実施形態によれば、通気開口39を有する側板38を電池群12の側面に設けることにより、通気性を低下させることなく、電池群12の剛性を高くすることができる。その他、第1および第2の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【0026】
次に、上記のように構成されたバッテリパック、例えば、第2の実施形態に係るバッテリパック10を組立てる前の梱包方法および梱包開封後の組立て方法について説明する。
図10に示すように、電池群12を構成する複数の二次電池11を、それぞれ電極端子側の端部を支持板14の嵌合溝26に嵌合させることにより、支持板上に整列した状態に支持する。なお、電池群12の各列の両側にそれぞれ支柱36を配置し、各支柱の一端部を支持板14の嵌合溝26に嵌合させて支持する。電池群12を支持した支持板14を、この支持板よりも僅かに大きな矩形板状のクッション材40上に載置する。
【0027】
また、電池群12の上から弾性部材16を被せ、各二次電池11の電極端子と反対側の端部を弾性部材の嵌合溝30に嵌合させる。この弾性部材16により電池群12の他端部側を保持する。弾性部材16の外側にカバー20を被せ、更に、カバーの外側に、例えば、発泡スチロール等からなるクッション材42を被せる。その後、クッション材40、42の外側から、クッション材、カバー、弾性部材、支持板および電池群の全体をダンボール等の梱包材44で囲んだ荷姿とする。
【0028】
以上のような梱包方法によってバッテリパックを梱包することにより、電池群12を樹脂製の支持板14、軽量材で形成された弾性部材16、およびカバー20により確実に保持し、更に、クッション材40、42により輸送の際に加わる振動や衝撃からバッテリパックを保護することができる。
【0029】
上述したバッテリパックの梱包方法において、図11に示すように、電池群12を支持した支持板14とクッション材40との間に、電池電解液のもれを検知可能なシート材46を配置してもよい。シート材としては、液漏れの痕跡が残るシートであればよく、例えば、色紙、吸水シート等を用いることができる。
【0030】
このようなシート材46を配置した状態で梱包することにより、輸送により著しい振動や衝撃がバッテリパックに作用し、万が一、二次電池の封止部が破損して電解液が漏れた場合、微小な漏液量でもシート材46に付着した痕跡から開梱時など、液漏れの発生を検知することができる。従って、液漏れが検出された場合には、その二次電池を事前に交換することができ、製造されるバッテリパックの信頼性を向上することが可能となる。
【0031】
図10に示すように梱包されたバッテリパックの荷姿から、図12に示すように、例えば、全体を囲う梱包材44、クッション材40、42を除去し、バッテリパックを上下ひっくり返して支持板14を上とし、二次電池11の電極端子に導体としてのバスバー27を接合する。その後、ベース18を被せるようにカバー20に取付け、更に、バッテリ保護基板50などを取り付けてバッテリパック10を組立てる。
【0032】
このように組立てられたバッテリパック10を再び上下をひっくり返し、ベース18に対応した形状を有するクッション材52の上に配置し、更に、先に用いたクッション材42をカバー20に被せ、これら全体を梱包材44で囲むことにより、上記と同様の方法でバッテリパックを梱包することができる。
以上により、輸送の際に加わる振動や衝撃からバッテリパックを保護することができるとともに、開梱後にバッテリパックを容易に組立てることのできる梱包方法が得られる。
【0033】
この発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよいし、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【0034】
例えば、二次電池、ベース、カバー等の形状、寸法等は、上述した実施形態に限らず、適宜変更可能である。電池群を構成する二次電池の数は、必要に応じて増減可能である。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】図1は、第1の実施形態に係るバッテリパックを示す斜視図。
【図2】図2は、前記バッテリパックを示す分解斜視図。
【図3】図3は、図1の線A−Aに沿ったバッテリパックの断面図。
【図4】図4は、図1の線B−Bに沿ったバッテリパックの断面図。
【図5】図5は、第2の実施形態に係るバッテリパックの縦断面図。
【図6】図6は、第2の実施形態に係るバッテリパックの横断面図。
【図7】図7は、第3の実施形態に係るバッテリパックの電池群、側板および支持板を示す斜視図。
【図8】図8は、第3の実施形態に係るバッテリパックの縦断面図。
【図9】図9は、第2の実施形態に係るバッテリパックの横断面図。
【図10】図10は、この発明の実施形態に係るバッテリパックの梱包状態を示す断面図。
【図11】図11は、この発明の他実施形態に係るバッテリパックの梱包状態を示す断面図。
【図12】図12は、この発明の他実施形態に係るバッテリパックの梱包状態を示す断面図。
【符号の説明】
【0036】
10…バッテリパック、11…二次電池、12…電池群、14…支持板、
16…弾性部材、18…ベース、20…カバー、21…ケース、22…電極体、
24a…正極端子、24b…負極端子、26、30…嵌合溝、27…バスバー、
38…側板、40、42、44…クッション材、46…シート材
【特許請求の範囲】
【請求項1】
それぞれ偏平な直方体形状のケースと、前記ケース内に収納された電極体と、前記電極体に接続されているとともに前記ケースの一端面から突出した電極端子と、を有する複数の二次電池を、二次電池の厚さ方向に隙間を置いて、かつ、前記電極端子が同一方向を向いた状態で、互いに対向して整列配置した電池群と、
それぞれ前記二次電池の前記電極端子側の端部が嵌合された複数の第1係合部を有し、前記電池群を支持した絶縁性を有する支持板と、
それぞれ前記二次電池の前記電極端子と反対側の端部が嵌合された複数の第2係合部を有し前記電池群を保持しているとともに、絶縁性を有する板状の弾性部材と、
前記支持板が固定されているとともに、他の機器に取り付けられるベースと、
前記弾性部材を外側から押えているとともに前記ベースあるいは支持板に固定されたカバーと、を備えたバッテリパック。
【請求項2】
前記支持板と前記ベースとの間に規定され、冷却空気を流通可能な通気空間と、
それぞれ隣り合う二次電池の電極端子同士を電気的に接続しているとともに前記通気空間内に位置した複数の接続部材と、を備えている請求項1に記載のバッテリパック。
【請求項3】
前記二次電池のケースとほぼ同一形状に形成され、前記電池群の少なくとも1つの二次電池に替えて、前記支持板と弾性部材との間に嵌合された支柱を備えている請求項1に記載のバッテリパック。
【請求項4】
前記電池群の少なくとも一方の側面に対向して設けられ前記支柱に取り付けられ、それぞれ隣り合う二次電池間の隙間および前記二次電池と支柱との隙間に対向した複数の通気開口を有した側板を備えている請求項3に記載のバッテリパック。
【請求項5】
請求項1に記載のバッテリパックの梱包方法であって、
前記電池群を保持しているとともに、絶縁性を有する板状の弾性部材の外側に前記カバーを被せ、
前記カバーの外側にクッション材を配置し、
前記電池群を支持した絶縁性を有する支持板をクッション材上に配置し、
前記クッション材の外側から、前記クッション材、カバー、弾性部材、支持板および電池群の全体を梱包材で囲むバッテリパックの梱包方法。
【請求項6】
前記支持板とクッション材との間に、電池電解液のもれを検知可能なシート材を配置する請求項5に記載のバッテリパックの梱包方法。
【請求項7】
請求項5に記載の梱包方法により梱包されたバッテリパックを組立てるバッテリパックの組立て方法であって、
前記クッション材、カバー、弾性部材、支持板および電池群の全体を囲んだ梱包材、およびクッション材を取外し、
前記バッテリパックの向きを上下反転して前記支持板を上向きとし、
前記二次電池の電極端子に導体を接合し、
前記ベースを被せるようにカバーに取付け、
前記ベースの取り付けられたバッテリパックを上下反転させること特徴とするバッテリパックの組立て方法。
【請求項1】
それぞれ偏平な直方体形状のケースと、前記ケース内に収納された電極体と、前記電極体に接続されているとともに前記ケースの一端面から突出した電極端子と、を有する複数の二次電池を、二次電池の厚さ方向に隙間を置いて、かつ、前記電極端子が同一方向を向いた状態で、互いに対向して整列配置した電池群と、
それぞれ前記二次電池の前記電極端子側の端部が嵌合された複数の第1係合部を有し、前記電池群を支持した絶縁性を有する支持板と、
それぞれ前記二次電池の前記電極端子と反対側の端部が嵌合された複数の第2係合部を有し前記電池群を保持しているとともに、絶縁性を有する板状の弾性部材と、
前記支持板が固定されているとともに、他の機器に取り付けられるベースと、
前記弾性部材を外側から押えているとともに前記ベースあるいは支持板に固定されたカバーと、を備えたバッテリパック。
【請求項2】
前記支持板と前記ベースとの間に規定され、冷却空気を流通可能な通気空間と、
それぞれ隣り合う二次電池の電極端子同士を電気的に接続しているとともに前記通気空間内に位置した複数の接続部材と、を備えている請求項1に記載のバッテリパック。
【請求項3】
前記二次電池のケースとほぼ同一形状に形成され、前記電池群の少なくとも1つの二次電池に替えて、前記支持板と弾性部材との間に嵌合された支柱を備えている請求項1に記載のバッテリパック。
【請求項4】
前記電池群の少なくとも一方の側面に対向して設けられ前記支柱に取り付けられ、それぞれ隣り合う二次電池間の隙間および前記二次電池と支柱との隙間に対向した複数の通気開口を有した側板を備えている請求項3に記載のバッテリパック。
【請求項5】
請求項1に記載のバッテリパックの梱包方法であって、
前記電池群を保持しているとともに、絶縁性を有する板状の弾性部材の外側に前記カバーを被せ、
前記カバーの外側にクッション材を配置し、
前記電池群を支持した絶縁性を有する支持板をクッション材上に配置し、
前記クッション材の外側から、前記クッション材、カバー、弾性部材、支持板および電池群の全体を梱包材で囲むバッテリパックの梱包方法。
【請求項6】
前記支持板とクッション材との間に、電池電解液のもれを検知可能なシート材を配置する請求項5に記載のバッテリパックの梱包方法。
【請求項7】
請求項5に記載の梱包方法により梱包されたバッテリパックを組立てるバッテリパックの組立て方法であって、
前記クッション材、カバー、弾性部材、支持板および電池群の全体を囲んだ梱包材、およびクッション材を取外し、
前記バッテリパックの向きを上下反転して前記支持板を上向きとし、
前記二次電池の電極端子に導体を接合し、
前記ベースを被せるようにカバーに取付け、
前記ベースの取り付けられたバッテリパックを上下反転させること特徴とするバッテリパックの組立て方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【公開番号】特開2009−231125(P2009−231125A)
【公開日】平成21年10月8日(2009.10.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−76579(P2008−76579)
【出願日】平成20年3月24日(2008.3.24)
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成21年10月8日(2009.10.8)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年3月24日(2008.3.24)
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【Fターム(参考)】
[ Back to top ]