接続ユニットおよび蓄電装置
【課題】 ２つの電極端子を電気的に接続する接続部材を、電極端子に対して一方向だけから押し付けると、電極端子が変形してしまうことがある。
【解決手段】 ２つの蓄電素子（１０）のうち、一方の蓄電素子における第１の電極端子（１３）および他方の蓄電素子における第２の電極端子（１４）を電気的に接続するための接続ユニット（２０）であって、第１および第２の電極端子の間に配置され、各電極端子と接触する接触部材（２１）と、接触部材とともに各電極端子を囲み、第１および第２の電極端子が互いに近づく方向に各電極端子を付勢するバンド（２４，２５）と、を有する。
【解決手段】 ２つの蓄電素子（１０）のうち、一方の蓄電素子における第１の電極端子（１３）および他方の蓄電素子における第２の電極端子（１４）を電気的に接続するための接続ユニット（２０）であって、第１および第２の電極端子の間に配置され、各電極端子と接触する接触部材（２１）と、接触部材とともに各電極端子を囲み、第１および第２の電極端子が互いに近づく方向に各電極端子を付勢するバンド（２４，２５）と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の蓄電素子を電気的に接続するための接続ユニットと、この接続ユニットを用いて複数の蓄電素子を電気的に接続した蓄電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の接続装置では、２つのバッテリ端子を取り巻く形状に形成された接続部材を用いており、接続部材を弾性変形させることにより、接続部材を２つのバッテリ端子に密接させている。これにより、２つのバッテリ端子は、接続部材を介して電気的に接続される。
【０００３】
特許文献２に記載の端子接続構造では、平板状に形成されたバスバーを用いており、バスバーのうち、端子の外周面に沿って形成された開口部を端子の外周面に接触させている。これにより、２つの端子は、バスバーを介して電気的に接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−００７６５６号公報（段落００１７，図１）
【特許文献２】特開２００９−２７７３９３号公報（図６）
【特許文献３】特開平０８−２０３５８６号公報
【特許文献４】特開２００８−０３４３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の構成では、特許文献２に記載のバスバーを用いた場合に比べて、端子との接触面積を確保しやすくなる。しかし、特許文献１では、２つの端子を取り巻く位置に接続部材が配置されているだけであるため、接続部材を２つの端子に押し付けたときには、所定方向（押し付け方向）の負荷だけが各端子に作用してしまう。そして、接続部材の押し付け力によっては、端子が変形してしまうことがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、２つの蓄電素子のうち、一方の蓄電素子における第１の電極端子および他方の蓄電素子における第２の電極端子を電気的に接続するための接続ユニットであって、第１および第２の電極端子の間に配置され、各電極端子と接触する接触部材と、接触部材とともに各電極端子を囲み、第１および第２の電極端子が互いに近づく方向に各電極端子を付勢するバンドと、を有する。
【０００７】
バンドは、第１および第２のバンドで構成することができる。第１のバンドは、一端が接触部材に固定されているとともに、他端の移動に応じて、第１の電極端子を接触部材の側に付勢する。第２のバンドは、一端が接触部材に固定されているとともに、他端の移動に応じて、第２の電極端子を接触部材の側に付勢する。
【０００８】
ここで、第１および第２のバンドにおける他端を回転部材に固定しておき、回転部材を回転させることにより、第１および第２のバンドにおける他端を移動させることができる。これにより、回転部材を回転させるだけで、２つのバンドにおける他端を同時に移動させることができる。また、回転部材の回転を規制するストッパを、接触部材に設けておくことができる。これにより、回転部材を回転させた後の位置に保持させることができる。
【０００９】
一方、バンドは、両端が接触部材に固定され、第１および第２の電極端子をそれぞれ囲む２つのバンドで構成することができる。ここで、各バンドを弾性変形させることにより、接触部材を第１および第２の電極端子に密接させることができる。すなわち、接触部材および各バンドで囲まれたスペースに、各電極端子を挿入するときに、各バンドを弾性変形させれば、接触部材および各バンドによって、各電極端子を締め付けることができる。これにより、接続ユニットおよび電極端子の接続性能を向上させることができる。
【００１０】
接触部材のうち、各電極端子と接触する面を、傾斜面で構成することができる。この傾斜面は、接触部材および各バンドで囲まれたスペースに対して、各電極端子が挿入される側に面している。傾斜面を用いることにより、接触部材を各電極端子に接触させやすくしたり、接触面積を増加させたりすることができる。
【００１１】
接触部材のうち、各電極端子と接触する面は、各電極端子の外周面に沿った形状に形成することができる。これにより、接触部材および各電極端子の接触面積を増加させることができる。
【００１２】
本発明の接続ユニットを用いて、複数の蓄電素子を電気的に接続することにより、蓄電装置を構成することができる。また、電極端子に対して、バンドの抜けを防止するためのストッパを設けることができる。ストッパとしては、バンドと接触して、バンドが電極端子から外れてしまうのを阻止することができればよく、例えば、ストッパを、凸状に形成したり、凹状に形成したりすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、接触部材およびバンドが、各電極端子を挟んだ状態で各電極端子に接触しているため、各電極端子に対して特定方向の力だけが作用するのを阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例１における電池パックの構成を示す概略図である。
【図２Ａ】実施例１の接続ユニットを構成するブロック部材の上面図である。
【図２Ｂ】実施例１におけるブロック部材の側面図である。
【図３Ａ】実施例１の接続ユニットを構成する回転体の上面図である。
【図３Ｂ】実施例１における回転体の側面図である。
【図４Ａ】実施例１の接続ユニットを構成する操作部材の上面図である。
【図４Ｂ】実施例１における操作部材の側面図である。
【図５Ａ】実施例１において、接続ユニットを電極端子に固定する前の状態を示す上面図である。
【図５Ｂ】実施例１において、接続ユニットを電極端子に固定する前の状態を示す側面図である。
【図６Ａ】実施例１において、接続ユニットを電極端子に固定した状態を示す上面図である。
【図６Ｂ】実施例１において、接続ユニットを電極端子に固定した状態を示す側面図である。
【図７】実施例１の変形例である回転体の構成を示す上面図である。
【図８Ａ】本発明の実施例２の接続ユニットを構成するブロック部材の上面図である。
【図８Ｂ】実施例２におけるブロック部材の側面図である。
【図９Ａ】実施例２の接続ユニットの上面図である。
【図９Ｂ】実施例２の接続ユニットの側面図である。
【図１０Ａ】実施例２において、接続ユニットを電極端子に固定した状態を示す上面図である。
【図１０Ｂ】実施例２において、接続ユニットを電極端子に固定した状態を示す側面図である。
【図１１】本発明の実施例３である接続ユニットを電極端子に固定した状態を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１６】
本発明の実施例１における電池パック（蓄電装置）について、図１を用いて説明する。本実施例の電池パック１は、複数の単電池（蓄電素子）１０を有しており、複数の単電池１０は、後述する接続ユニットによって電気的に直列に接続されている。具体的には、複数の単電池１０が一方向に並んで配置されており、配列方向で隣り合う２つの単電池１０が電気的に直列に接続されている。なお、図１では、接続ユニットを省略して示している。
【００１７】
電池パック１には、電気的に並列に接続された単電池１０が含まれていてもよい。また、電池パック１を構成する単電池１０の数は、電池パック１の要求出力等に基づいて、適宜設定することができる。
【００１８】
単電池１０は、発電要素１１と、発電要素１１を収容する電池ケース１２とを有している。発電要素１１は、充放電を行うことができる要素であり、具体的には、正極素子と、負極素子と、正極素子および負極素子の間に配置されるセパレータ（電解液を含む）とで構成されている。正極素子は、集電板の表面に、正極活物質等を含む層が形成された素子であり、負極素子は、集電板の表面に、負極活物質等を含む層が形成された素子である。
【００１９】
単電池１０としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタ（蓄電素子）を用いることができる。ここで、単電池１０の種類に応じて、発電要素１１を構成する材料を選択すればよい。
【００２０】
電池ケース１２の上面には、正極端子（電極端子ともいう）１３および負極端子（電極端子ともいう）１４が設けられており、各電極端子１３，１４は、円柱状に形成されている。正極端子１３は、発電要素１１の正極素子と電気的および機械的に接続されており、負極端子１４は、発電要素１１の負極素子と電気的および機械的に接続されている。本実施例では、電池ケース１２の上面に、正極端子１３および負極端子１４を設けているが、これに限るものではなく、正極端子１３および負極端子１４を設ける位置は適宜設定することができる。例えば、電池ケース１２のうち、他の電池ケース１２と対向していない側面に対して、正極端子１３や負極端子１４を設けることができる。
【００２１】
また、本実施例では、複数の単電池１０を一方向に並べて配置しているが、これに限るものではない。例えば、複数の単電池を用いて、１つの電池モジュールを構成し、複数の電池モジュールを一方向に並べて配置することにより、電池パックを構成することもできる。この場合には、配列方向で隣り合う２つの電池モジュールが、本実施例で説明する接続ユニットによって電気的に接続されることになる。また、電池モジュールは、本発明における蓄電素子に相当する。
【００２２】
次に、本実施例における接続ユニットの構成について、具体的に説明する。接続ユニットは、図２Ａおよび図２Ｂに示すブロック部材（接触部材）２１と、図３Ａおよび図３Ｂに示す回転体２２と、図４Ａおよび図４Ｂに示す操作部材２３とを有している。本実施例において、ブロック部材２１、回転体２２および操作部材２３は、例えば、銅といった金属で形成されている。
【００２３】
図２Ａは、ブロック部材２１の上面図であり、図２Ｂは、図２Ａの矢印Ｄ１で示す方向から見たときのブロック部材２１の側面図である。図３Ａは、回転体２２の上面図であり、図３Ｂは、図３Ａの矢印Ｄ２で示す方向から見たときの回転体２２の側面図である。図４Ａは、操作部材２３の上面図であり、図４Ｂは、図４Ａの矢印Ｄ３で示す方向から見たときの操作部材２３の側面図である。
【００２４】
図２Ｂに示すように、ブロック部材２１には、貫通孔２１１が形成されており、貫通孔２１１には、回転体２２が収容される。回転体２２は、貫通孔２１１の内側で回転可能に配置される。回転体２２は、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、円柱状に形成されており、中央部には、貫通孔２２０が形成されている。貫通孔２２０は、第１領域２２１および２つの第２領域２２２で構成されており、２つの第２領域２２２は、第１領域２２１を挟む位置に配置されている。貫通孔２２０の第１領域２２１には、操作部材２３の軸部２３３が挿入され、第２領域２２２には、操作部材２３の連結部２３２が挿入される。
【００２５】
また、ブロック部材２１の上面には、第１溝部２１２および第２溝部２１３が形成されている。第１溝部２１２は、ブロック部材２１の幅方向（図２Ａの上下方向）に延びており、ブロック部材２１の中央に形成された第２溝部２１３と接続されている。第１溝部２１２は、後述するように、操作部材２３の操作部２３１（図４Ａ，４Ｂ参照）と係合して、操作部２３１を所定位置にロックさせるために用いられる。
【００２６】
第２溝部２１３には、操作部材２３の連結部２３２（図４Ａ，４Ｂ参照）が挿入され、第２溝部２１３は、後述するように、連結部２３２の回転を許容する。また、第２溝部２１３は、貫通孔２１１と繋がっている。ブロック部材２１の下部には、第３溝部２１４が形成されており、第３溝部２１４は、貫通孔２１１と繋がっている。第３溝部２１４には、操作部材２３の軸部２３３が挿入される。
【００２７】
一方、ブロック部材２１の長手方向における両端には、第１接触部２１５および第２接触部２１６が形成されている。第１接触部２１５は、円柱状に形成された正極端子１３の外周面に沿った曲面で構成されており、正極端子１３の外周面（側面）に接触する。第２接触部２１６は、円柱状に形成された負極端子１４の外周面に沿った曲面で構成されており、負極端子１４の外周面（側面）に接触する。ここで、第１接触部２１５および第２接触部２１６の間隔、言い換えれば、ブロック部材２１の長さは、電気的に接続される正極端子１３および負極端子１４の間隔と略等しい値に設定されている。
【００２８】
なお、本実施例では、電極端子１３，１４を円柱状に形成しているが、他の形状に形成することもできる。この場合において、第１接触部２１５や第２接触部２１６は、電極端子１３，１４の外面に沿った形状に形成されていればよい。例えば、本実施例では、電極端子１３，１４の長手方向と直交する断面の形状が円形に形成されているが、断面形状を矩形状に形成することができる。この場合には、第１接触部２１５や第２接触部２１６を平坦面で構成することができる。
【００２９】
次に、上述したブロック部材２１、回転体２２および操作部材２３の組立方法について説明する。
【００３０】
まず、ブロック部材２１の貫通孔２１１に回転体２２を収容し、ブロック部材２１の第２溝部２１３に対して、操作部材２３を挿入する。このとき、操作部材２３における連結部２３２および軸部２３３は、第２溝部２１３を貫通する。また、軸部２３３は、回転体２２における貫通孔２２０の第１領域２２１を貫通するとともに、ブロック部材２１の第３溝部２１４を貫通する。さらに、連結部２３２は、回転体２２における貫通孔２２０の第２領域２２２に挿入される。操作部材２３の連結部２３２および軸部２３３を、回転体２２の貫通孔２２０に挿入することにより、回転体２２がブロック部材２１の貫通孔２１１から外れてしまうのを阻止することができる。
【００３１】
本実施例では、操作部材２３の軸部２３３が第３溝部２１４を貫通して、ブロック部材２１の外側に突出しているが（図５Ｂ参照）、軸部２３３の先端を第３溝部２１４の内側に位置させることもできる。すなわち、軸部２３３の先端を、ブロック部材２１から突出させなくてもよい。
【００３２】
貫通孔２２０の第２領域２２２は、操作部材２３の連結部２３２に沿った形状に形成されており、連結部２３２と係合する。これにより、軸部２３３を回転軸として操作部材２３を回転させると、回転体２２を回転させることができる。ここで、第２溝部２１３は、操作部材２３の回転に伴う連結部２３２の移動軌跡と重ならない位置に形成されており、連結部２３２と衝突しないようになっている。
【００３３】
一方、ブロック部材２１および回転体２２には、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、拘束バンド２４，２５が取り付けられている。図５Ａは、接続ユニット２０を電極端子１３，１４に取り付ける前の状態を示す上面図であり、図５Ｂは、図５Ａの矢印Ｄ４で示す方向から見たときの図である。拘束バンド２４，２５は、例えば、銅といった金属で形成することができる。
【００３４】
拘束バンド２４の一端は、位置Ｐ１において、ブロック部材２１に固定されており、拘束バンド２４の他端は、位置Ｐ２において、回転体２２に固定されている。拘束バンド２４の固定方法としては、例えば、溶接がある。回転体２２のうち、拘束バンド２４が固定される部分は、ブロック部材２１の貫通孔２１１から突出している。また、拘束バンド２４は、正極端子１３の外周に沿って配置されており、ブロック部材２１（第１接触部２１５）および拘束バンド２４によって、正極端子１３が挟まれている。
【００３５】
図５Ａに示す状態では、拘束バンド２４が弛んでおり、正極端子１３の外周面から離れている。これにより、ブロック部材２１（第１接触部２１５）および拘束バンド２４の間に形成されたスペースに、正極端子１３を容易に挿入することができる。
【００３６】
正極端子１３の外周面には、凸状に形成されたストッパ１３ａが設けられている。ストッパ１３ａを設けることにより、拘束バンド２４が正極端子１３から外れてしまうのを阻止することができる。ストッパ１３ａを設ける位置は、適宜設定することができる。具体的には、正極端子１３の外周面のうち、第１接触部２１５と接触していない領域にストッパ１３ａを設ければよい。
【００３７】
拘束バンド２５の一端は、位置Ｐ３において、ブロック部材２１に固定されており、拘束バンド２５の他端は、位置Ｐ４において、回転体２２に固定されている。拘束バンド２５の固定方法としては、例えば、溶接がある。回転体２２のうち、拘束バンド２５が固定される部分は、ブロック部材２１の貫通孔２１１から突出している。また、拘束バンド２５は、負極端子１４の外周に沿って配置されており、ブロック部材２１（第２接触部２１６）および拘束バンド２５によって、負極端子１４が挟まれている。
【００３８】
図５Ａに示す状態では、拘束バンド２５が弛んでおり、負極端子１４の外周面から離れている。これにより、ブロック部材２１（第２接触部２１６）および拘束バンド２５の間に形成されたスペースに、負極端子１４を容易に挿入することができる。
【００３９】
負極端子１４の外周面には、凸状に形成されたストッパ１４ａが設けられている。ストッパ１４ａを設けることにより、拘束バンド２５が負極端子１４から外れてしまうのを阻止することができる。ストッパ１４ａを設ける位置は、適宜設定することができる。具体的には、負極端子１４の外周面のうち、第２接触部２１６と接触していない領域にストッパ１４ａを設ければよい。
【００４０】
図５Ａに示す状態において、操作部材２３の操作部２３１は、ブロック部材２１の第１溝部２１２と交差する位置にある。図５Ａに示す状態において、操作部２３１を矢印Ｒ１の方向に回転させれば、図６Ａに示す状態とすることができる。図６Ａに示す状態は、接続ユニット２０が電極端子１３，１４に固定された状態である。ここで、図６Ａは、図５Ａに対応した図であり、図６Ｂは、図６Ａの矢印Ｄ５で示す方向から見たときの図である。
【００４１】
操作部２３１を矢印Ｒ１の方向に回転させると、操作部材２３の回転に応じて、回転体２２が矢印Ｒ１の方向に回転する。回転体２２の回転に応じて、位置Ｐ２，Ｐ４が回転体２２の回転方向に移動する。すなわち、各拘束バンド２４，２５の他端は、回転体２２によって引っ張られ、各拘束バンド２４，２５の一部は、ブロック部材２１の貫通孔２１１に進入する。ここで、位置Ｐ１，Ｐ３は、変化しない。
【００４２】
各拘束バンド２４，２５の他端が引っ張られることにより、拘束バンド２４，２５は、電極端子１３，１４の外周面に密接する。また、拘束バンド２４，２５およびブロック部材２１（接触部２１５，２１６）の間隔が狭まることにより、接触部２１５，２１６が電極端子１３，１４に密接する。ブロック部材２１や拘束バンド２４，２５を電極端子１３，１４に密接させることにより、これらの接触部分における導通性を確保することができる。
【００４３】
図６Ａに示す位置まで操作部２３１を回転させると、操作部２３１およびブロック部材２１の第１溝部２１２が互いに重なることになる。そして、操作部２３１を第１溝部２１２に挿入すれば、操作部２３１を位置決めすることができる。すなわち、操作部２３１が矢印Ｒ１の方向とは逆方向に回転して、図５Ａに示す状態に戻ってしまうのを阻止することができる。
【００４４】
拘束バンド２４が正極端子１３に密接している状態において、拘束バンド２４は、ストッパ１３ａよりも下方に位置している。言い換えれば、拘束バンド２４は、電池ケース１２の上面とストッパ１３ａとの間に位置している。これにより、拘束バンド２４が正極端子１３から外れてしまうのを阻止することができる。同様に、拘束バンド２５が負極端子１４に密接している状態において、拘束バンド２５は、ストッパ１４ａよりも下方に位置している。これにより、拘束バンド２５が負極端子１４から外れてしまうのを阻止することができる。
【００４５】
本実施例によれば、操作部２３１を回転させるだけで、接続ユニット２０を電極端子１３，１４に固定することができる。また、操作部２３１および第１溝部２１２の係合を解除するだけで、接続ユニット２０を電極端子１３，１４から取り外すことができる。このため、電極端子１３，１４に対する接続ユニット２０の着脱を容易に行うことができる。
【００４６】
また、本実施例によれば、ブロック部材２１（第１接触部２１５）および拘束バンド２４が正極端子１３を挟んでいるため、正極端子１３に対して特定方向の負荷だけが作用するのを防止することができる。同様に、ブロック部材２１（第２接触部２１６）および拘束バンド２５が負極端子１４を挟んでいるため、負極端子１４に対して特定方向の負荷だけが作用するのを防止することができる。これにより、過度の負荷により、電極端子１３，１４が変形してしまうのを防止することができる。
【００４７】
さらに、本実施例では、各拘束バンド２４，２５における幅広の面を電極端子１３，１４の外周面に接触させることにより、接続ユニット２０および電極端子１３，１４の接触面積（言い換えれば、導通面積）を確保することができる。ここで、拘束バンド２４，２５の幅（図６Ｂの上下方向の長さ）は、適宜設定することができ、拘束バンド２４，２５の幅を広げれば、電極端子１３，１４との接触面積を増加させることができる。
【００４８】
なお、本実施例では、正極端子１３および負極端子１４に対して、凸状に形成されたストッパ１３ａ，１４ａを形成しているが、これに限るものではない。すなわち、拘束バンド２４が正極端子１３から外れたり、拘束バンド２５が負極端子１４から外れたりしなければよい。
【００４９】
例えば、拘束バンド２４，２５を電極端子１３，１４に密接させるだけでもよい。この場合には、拘束バンド２４，２５の拘束力を用いて、拘束バンド２４，２５が電極端子１３，１４から外れないようにすればよい。一方、電極端子１３，１４に対して、拘束バンド２４，２５と係合する凹部を形成することもできる。拘束バンド２４，２５を凹部と係合させれば、拘束バンド２４，２５が電極端子１３，１４から外れてしまうのを阻止することができる。
【００５０】
本実施例では、図５Ａに示す初期状態から図６Ａに示す固定状態に変化させるときに、操作部２３１を略９０度だけ回転させるようにしているが、操作部２３１の回転角度は、適宜設定することができる。例えば、本実施例では、操作部２３１と係合する第１溝部２１２がブロック部材２１の長手方向（図５Ａの左右方向）と略直交しているが、ブロック部材２１の長手方向に対して傾斜するように、第１溝部２１２を形成することもできる。すなわち、操作部２３１の回転操作によって、拘束バンド２４，２５を電極端子１３，１４に密接させることができればよい。
【００５１】
本実施例では、接続ユニット２０を構成する、すべての部材を金属で形成しているが、これに限るものではない。すなわち、接続ユニット２０の少なくとも一部において、正極端子１３および負極端子１４を電気的に接続するための導電経路が設けられていればよい。例えば、ブロック部材２１だけを金属で形成し、他の部材を樹脂等で形成することができる。この場合には、ブロック部材２１だけが導電経路を形成することになる。一方、拘束バンド２４，２５および回転体２２だけを金属で形成し、導電経路を形成することができる。
【００５２】
本実施例では、操作部２３１を第１溝部２１２に係合させることにより、回転体２２の回転を阻止しているが、これに限るものではない。例えば、図７に示すように、回転体２２の外周面に複数の爪部２２ａを設けるとともに、貫通孔２１１に弾性変形が可能なストッパ２１１ａを設けることができる。図７は、ブロック部材２１の貫通孔２１１に、本実施例の変形例である回転体２２を収容した状態を示す上面図である。図７において、本実施例で説明した部材と同一の機能を有する部材については、同一符号を用いている。
【００５３】
図７に示す構成において、回転体２２を矢印Ｒ１の方向に回転させると、各爪部２２ａがストッパ２１１ａを押し込んで、ストッパ２１１ａを弾性変形させる。これにより、回転体２２を矢印Ｒ１の方向に回転させることができる。回転体２２の回転を停止させたときには、爪部２２ａがストッパ２１１ａに接触することにより、回転体２２が矢印Ｒ１の方向とは逆方向に回転してしまうのを阻止することができる。すなわち、回転体２２に固定された拘束バンド２４，２５が弛んでしまうのを防止することができる。
【００５４】
図７に示す構成では、回転体２２の回転角度を調節することができ、拘束バンド２４，２５が電極端子１３，１４に与える拘束力を調節することができる。
【００５５】
また、本実施例では、回転体２２の回転動作によって、拘束バンド２４，２５の他端を同時に引っ張るようにしているが、これに限るものではない。すなわち、拘束バンド２４，２５の他端を、別々に引っ張ることもできる。各拘束バンド２４，２５の他端を引っ張ることができれば、いかなる構成であってもよい。例えば、本実施例で説明した回転体２２を、各拘束バンド２４，２５に対応させて２つ用意しておき、各回転体２２を回転させることにより、各拘束バンド２４，２５を引っ張ることができる。
【００５６】
さらに、本実施例では、２つの拘束バンド２４，２５を用いているが、これに限るものではなく、例えば、１つの拘束バンドを用いることもできる。この場合には、正極端子１３および負極端子１４を囲むように拘束バンドを配置し、拘束バンドを弛めたり、締めたりすればよい。ここで、正極端子１３および負極端子１４の間には、正極端子１３および負極端子１４に接触するブロック部材が配置される。また、拘束バンドを弛めたり、締めたりする構成は、公知の構成を利用することができる。例えば、拘束バンドの両端部に、互いに係合する部分を設け、係合位置を変化させることにより、拘束バンドを弛めたり、締めたりすることができる。
【実施例２】
【００５７】
次に、本発明の実施例２における電池パックについて説明する。ここで、実施例１で説明した部材と同一の部材については、同一符号を用い、詳細な説明は省略する。以下、本実施例における特徴部分について、主に説明する。
【００５８】
本実施例の接続ユニット３０は、図８Ａおよび図８Ｂに示すブロック部材３１と、図９Ａおよび図９Ｂに示すように、ブロック部材３１に固定される拘束バンド３２，３３とを有している。図８Ａは、ブロック部材３１の上面図であり、図８Ｂは、図８Ａの矢印Ｄ６で示す方向から見たときのブロック部材３１の側面図である。図９Ａは、接続ユニット３０の上面図であり、図９Ｂは、図９Ａの矢印Ｄ７で示す方向から見たときの接続ユニット３０の側面図である。ここで、ブロック部材３１および拘束バンド３２，３３は、例えば、銅といった金属で形成することができる。
【００５９】
図８Ａおよび図８Ｂに示すように、ブロック部材３１の両端部には、下方に面する傾斜面３１ａ，３１ｂが形成されている。また、拘束バンド３２の両端は、位置Ｐ５，Ｐ６において、ブロック部材３１に固定されており、拘束バンド３３の両端は、位置Ｐ７，Ｐ８において、ブロック部材３１に固定されている。拘束バンド３２，３３の固定方法としては、例えば、溶接がある。
【００６０】
一方、接続ユニット３０が取り付けられる正極端子１３は、図１０Ｂに示すように、ブロック部材３１の傾斜面３１ａに沿った形状に形成された傾斜面１３ｂを有している。同様に、負極端子１４は、ブロック部材３１の傾斜面３１ｂに沿った形状に形成された傾斜面１４ｂを有している。正極端子１３の傾斜面１３ｂおよび負極端子１４の傾斜面１４ｂは、互いに向かい合う側に面している。ここで、図１０Ａは、接続ユニット３０を正極端子１３および負極端子１４に固定した状態を示す上面図であり、図１０Ｂは、図１０Ａの矢印Ｄ８で示す方向から見たときの側面図である。
【００６１】
次に、接続ユニット３０を、正極端子１３および負極端子１４に取り付けるときの動作について説明する。
【００６２】
まず、拘束バンド３２およびブロック部材３１で囲まれたスペースに、正極端子１３を挿入するとともに、拘束バンド３３およびブロック部材３１で囲まれたスペースに、負極端子１４を挿入する。このとき、ブロック部材３１の傾斜面３１ａは、正極端子１３の傾斜面１３ｂと接触し、ブロック部材３１の傾斜面３１ｂは、負極端子１４の傾斜面１４ｂと接触する。傾斜面３１ａおよび傾斜面１３ｂ，１４ｂを用いることにより、ブロック部材３１を電極端子１３，１４に対して容易に接触させることができる。
【００６３】
ブロック部材３１の傾斜面３１ａを、正極端子１３の傾斜面１３ｂに密接させたときに、拘束バンド３２は、正極端子１３のストッパ１３ａよりも下方に位置するようになっている。ここで、拘束バンド３２は、弾性変形することにより、ストッパ１３ａを通過することになる。正極端子１３の外周面に凸状に形成されたストッパ１３ａは、拘束バンド３２を所定位置に保持させることにより、ブロック部材３１の傾斜面３１ａを正極端子１３の傾斜面１３ｂに密接させた状態に維持させることができる。
【００６４】
同様に、ブロック部材３１の傾斜面３１ｂを、負極端子１４の傾斜面１４ｂに密接させたときに、拘束バンド３３は、負極端子１４のストッパ１４ａよりも下方に位置するようになっている。ここで、拘束バンド３３は、弾性変形することにより、ストッパ１４ａを通過することになる。負極端子１４の外周面に凸状に形成されたストッパ１４ａは、拘束バンド３３を所定位置に保持させることにより、ブロック部材３１の傾斜面３１ｂを負極端子１４の傾斜面１４ｂに密接させた状態に維持させることができる。
【００６５】
本実施例によれば、拘束バンド３２，３３がストッパ１３ａ，１４ａよりも下方に位置するように、電極端子１３，１４に対して接続ユニット３０を押し込むだけで、接続ユニット３０を電極端子１３，１４に固定することができる。また、実施例１と同様に、各電極端子１３，１４は、各拘束バンド３２，３３およびブロック部材３１によって挟まれているため、各電極端子１３，１４に対して、一方向だけの負荷がかかることはない。これにより、電極端子１３，１４の変形を防止することができる。
【００６６】
なお、本実施例では、ブロック部材３１に傾斜面３１ａを設け、電極端子１３，１４に傾斜面１３ｂ，１４ｂを設けているが、傾斜面３１ａや傾斜面１３ｂ，１４ｂを省略することもできる。すなわち、ブロック部材３１および拘束バンド３２によって、正極端子１３を挟む構成であれば、拘束バンド３２を弾性変形させるだけで、正極端子１３をブロック部材３１および拘束バンド３２に密接させることができる。負極端子１４についても同様である。
【実施例３】
【００６７】
次に、本発明の実施例３における電池パックについて説明する。ここで、実施例１で説明した部材と同一の部材については、同一符号を用い、詳細な説明は省略する。以下、本実施例における特徴部分について、主に説明する。
【００６８】
本実施例は、実施例１で説明した接続ユニット３０を変形したものである。本実施例における接続ユニット２０の構成を図１１に示す。本実施例では、拘束バンド２４の一端が位置Ｐ１において、正極端子１３に固定され、拘束バンド２５の一端が位置Ｐ３において、負極端子１４に固定されている。電極端子１３，１４の固定方法としては、例えば、溶接や接着を行うことができる。
【００６９】
実施例１と同様に、操作部２３１を矢印Ｒ１の方向に回転させれば、拘束バンド２４が正極端子１３を引っ張ることにより、正極端子１３をブロック部材２１に接触させることができる。また、拘束バンド２５が負極端子１４を引っ張ることにより、負極端子１４をブロック部材２１に接触させることができる。
【符号の説明】
【００７０】
１：電池パック（蓄電装置） １０：単電池（蓄電素子）
１１：発電要素 １２：電池ケース
１３：正極端子（電極端子） １４：負極端子（電極端子）
２０：接続ユニット ２１：ブロック部材（接触部材）
２１１：貫通孔 ２１２：第１溝部
２１３：第２溝部 ２１４：第３溝部
２１５：第１接触部 ２１６：第２接触部
２２：回転体（回転部材） ２２０：貫通孔
２３：操作部材（回転部材） ２３１：操作部
２３２：連結部 ２３３：軸部
２４，２５：拘束バンド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の蓄電素子を電気的に接続するための接続ユニットと、この接続ユニットを用いて複数の蓄電素子を電気的に接続した蓄電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の接続装置では、２つのバッテリ端子を取り巻く形状に形成された接続部材を用いており、接続部材を弾性変形させることにより、接続部材を２つのバッテリ端子に密接させている。これにより、２つのバッテリ端子は、接続部材を介して電気的に接続される。
【０００３】
特許文献２に記載の端子接続構造では、平板状に形成されたバスバーを用いており、バスバーのうち、端子の外周面に沿って形成された開口部を端子の外周面に接触させている。これにより、２つの端子は、バスバーを介して電気的に接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−００７６５６号公報（段落００１７，図１）
【特許文献２】特開２００９−２７７３９３号公報（図６）
【特許文献３】特開平０８−２０３５８６号公報
【特許文献４】特開２００８−０３４３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の構成では、特許文献２に記載のバスバーを用いた場合に比べて、端子との接触面積を確保しやすくなる。しかし、特許文献１では、２つの端子を取り巻く位置に接続部材が配置されているだけであるため、接続部材を２つの端子に押し付けたときには、所定方向（押し付け方向）の負荷だけが各端子に作用してしまう。そして、接続部材の押し付け力によっては、端子が変形してしまうことがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、２つの蓄電素子のうち、一方の蓄電素子における第１の電極端子および他方の蓄電素子における第２の電極端子を電気的に接続するための接続ユニットであって、第１および第２の電極端子の間に配置され、各電極端子と接触する接触部材と、接触部材とともに各電極端子を囲み、第１および第２の電極端子が互いに近づく方向に各電極端子を付勢するバンドと、を有する。
【０００７】
バンドは、第１および第２のバンドで構成することができる。第１のバンドは、一端が接触部材に固定されているとともに、他端の移動に応じて、第１の電極端子を接触部材の側に付勢する。第２のバンドは、一端が接触部材に固定されているとともに、他端の移動に応じて、第２の電極端子を接触部材の側に付勢する。
【０００８】
ここで、第１および第２のバンドにおける他端を回転部材に固定しておき、回転部材を回転させることにより、第１および第２のバンドにおける他端を移動させることができる。これにより、回転部材を回転させるだけで、２つのバンドにおける他端を同時に移動させることができる。また、回転部材の回転を規制するストッパを、接触部材に設けておくことができる。これにより、回転部材を回転させた後の位置に保持させることができる。
【０００９】
一方、バンドは、両端が接触部材に固定され、第１および第２の電極端子をそれぞれ囲む２つのバンドで構成することができる。ここで、各バンドを弾性変形させることにより、接触部材を第１および第２の電極端子に密接させることができる。すなわち、接触部材および各バンドで囲まれたスペースに、各電極端子を挿入するときに、各バンドを弾性変形させれば、接触部材および各バンドによって、各電極端子を締め付けることができる。これにより、接続ユニットおよび電極端子の接続性能を向上させることができる。
【００１０】
接触部材のうち、各電極端子と接触する面を、傾斜面で構成することができる。この傾斜面は、接触部材および各バンドで囲まれたスペースに対して、各電極端子が挿入される側に面している。傾斜面を用いることにより、接触部材を各電極端子に接触させやすくしたり、接触面積を増加させたりすることができる。
【００１１】
接触部材のうち、各電極端子と接触する面は、各電極端子の外周面に沿った形状に形成することができる。これにより、接触部材および各電極端子の接触面積を増加させることができる。
【００１２】
本発明の接続ユニットを用いて、複数の蓄電素子を電気的に接続することにより、蓄電装置を構成することができる。また、電極端子に対して、バンドの抜けを防止するためのストッパを設けることができる。ストッパとしては、バンドと接触して、バンドが電極端子から外れてしまうのを阻止することができればよく、例えば、ストッパを、凸状に形成したり、凹状に形成したりすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、接触部材およびバンドが、各電極端子を挟んだ状態で各電極端子に接触しているため、各電極端子に対して特定方向の力だけが作用するのを阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例１における電池パックの構成を示す概略図である。
【図２Ａ】実施例１の接続ユニットを構成するブロック部材の上面図である。
【図２Ｂ】実施例１におけるブロック部材の側面図である。
【図３Ａ】実施例１の接続ユニットを構成する回転体の上面図である。
【図３Ｂ】実施例１における回転体の側面図である。
【図４Ａ】実施例１の接続ユニットを構成する操作部材の上面図である。
【図４Ｂ】実施例１における操作部材の側面図である。
【図５Ａ】実施例１において、接続ユニットを電極端子に固定する前の状態を示す上面図である。
【図５Ｂ】実施例１において、接続ユニットを電極端子に固定する前の状態を示す側面図である。
【図６Ａ】実施例１において、接続ユニットを電極端子に固定した状態を示す上面図である。
【図６Ｂ】実施例１において、接続ユニットを電極端子に固定した状態を示す側面図である。
【図７】実施例１の変形例である回転体の構成を示す上面図である。
【図８Ａ】本発明の実施例２の接続ユニットを構成するブロック部材の上面図である。
【図８Ｂ】実施例２におけるブロック部材の側面図である。
【図９Ａ】実施例２の接続ユニットの上面図である。
【図９Ｂ】実施例２の接続ユニットの側面図である。
【図１０Ａ】実施例２において、接続ユニットを電極端子に固定した状態を示す上面図である。
【図１０Ｂ】実施例２において、接続ユニットを電極端子に固定した状態を示す側面図である。
【図１１】本発明の実施例３である接続ユニットを電極端子に固定した状態を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１６】
本発明の実施例１における電池パック（蓄電装置）について、図１を用いて説明する。本実施例の電池パック１は、複数の単電池（蓄電素子）１０を有しており、複数の単電池１０は、後述する接続ユニットによって電気的に直列に接続されている。具体的には、複数の単電池１０が一方向に並んで配置されており、配列方向で隣り合う２つの単電池１０が電気的に直列に接続されている。なお、図１では、接続ユニットを省略して示している。
【００１７】
電池パック１には、電気的に並列に接続された単電池１０が含まれていてもよい。また、電池パック１を構成する単電池１０の数は、電池パック１の要求出力等に基づいて、適宜設定することができる。
【００１８】
単電池１０は、発電要素１１と、発電要素１１を収容する電池ケース１２とを有している。発電要素１１は、充放電を行うことができる要素であり、具体的には、正極素子と、負極素子と、正極素子および負極素子の間に配置されるセパレータ（電解液を含む）とで構成されている。正極素子は、集電板の表面に、正極活物質等を含む層が形成された素子であり、負極素子は、集電板の表面に、負極活物質等を含む層が形成された素子である。
【００１９】
単電池１０としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタ（蓄電素子）を用いることができる。ここで、単電池１０の種類に応じて、発電要素１１を構成する材料を選択すればよい。
【００２０】
電池ケース１２の上面には、正極端子（電極端子ともいう）１３および負極端子（電極端子ともいう）１４が設けられており、各電極端子１３，１４は、円柱状に形成されている。正極端子１３は、発電要素１１の正極素子と電気的および機械的に接続されており、負極端子１４は、発電要素１１の負極素子と電気的および機械的に接続されている。本実施例では、電池ケース１２の上面に、正極端子１３および負極端子１４を設けているが、これに限るものではなく、正極端子１３および負極端子１４を設ける位置は適宜設定することができる。例えば、電池ケース１２のうち、他の電池ケース１２と対向していない側面に対して、正極端子１３や負極端子１４を設けることができる。
【００２１】
また、本実施例では、複数の単電池１０を一方向に並べて配置しているが、これに限るものではない。例えば、複数の単電池を用いて、１つの電池モジュールを構成し、複数の電池モジュールを一方向に並べて配置することにより、電池パックを構成することもできる。この場合には、配列方向で隣り合う２つの電池モジュールが、本実施例で説明する接続ユニットによって電気的に接続されることになる。また、電池モジュールは、本発明における蓄電素子に相当する。
【００２２】
次に、本実施例における接続ユニットの構成について、具体的に説明する。接続ユニットは、図２Ａおよび図２Ｂに示すブロック部材（接触部材）２１と、図３Ａおよび図３Ｂに示す回転体２２と、図４Ａおよび図４Ｂに示す操作部材２３とを有している。本実施例において、ブロック部材２１、回転体２２および操作部材２３は、例えば、銅といった金属で形成されている。
【００２３】
図２Ａは、ブロック部材２１の上面図であり、図２Ｂは、図２Ａの矢印Ｄ１で示す方向から見たときのブロック部材２１の側面図である。図３Ａは、回転体２２の上面図であり、図３Ｂは、図３Ａの矢印Ｄ２で示す方向から見たときの回転体２２の側面図である。図４Ａは、操作部材２３の上面図であり、図４Ｂは、図４Ａの矢印Ｄ３で示す方向から見たときの操作部材２３の側面図である。
【００２４】
図２Ｂに示すように、ブロック部材２１には、貫通孔２１１が形成されており、貫通孔２１１には、回転体２２が収容される。回転体２２は、貫通孔２１１の内側で回転可能に配置される。回転体２２は、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、円柱状に形成されており、中央部には、貫通孔２２０が形成されている。貫通孔２２０は、第１領域２２１および２つの第２領域２２２で構成されており、２つの第２領域２２２は、第１領域２２１を挟む位置に配置されている。貫通孔２２０の第１領域２２１には、操作部材２３の軸部２３３が挿入され、第２領域２２２には、操作部材２３の連結部２３２が挿入される。
【００２５】
また、ブロック部材２１の上面には、第１溝部２１２および第２溝部２１３が形成されている。第１溝部２１２は、ブロック部材２１の幅方向（図２Ａの上下方向）に延びており、ブロック部材２１の中央に形成された第２溝部２１３と接続されている。第１溝部２１２は、後述するように、操作部材２３の操作部２３１（図４Ａ，４Ｂ参照）と係合して、操作部２３１を所定位置にロックさせるために用いられる。
【００２６】
第２溝部２１３には、操作部材２３の連結部２３２（図４Ａ，４Ｂ参照）が挿入され、第２溝部２１３は、後述するように、連結部２３２の回転を許容する。また、第２溝部２１３は、貫通孔２１１と繋がっている。ブロック部材２１の下部には、第３溝部２１４が形成されており、第３溝部２１４は、貫通孔２１１と繋がっている。第３溝部２１４には、操作部材２３の軸部２３３が挿入される。
【００２７】
一方、ブロック部材２１の長手方向における両端には、第１接触部２１５および第２接触部２１６が形成されている。第１接触部２１５は、円柱状に形成された正極端子１３の外周面に沿った曲面で構成されており、正極端子１３の外周面（側面）に接触する。第２接触部２１６は、円柱状に形成された負極端子１４の外周面に沿った曲面で構成されており、負極端子１４の外周面（側面）に接触する。ここで、第１接触部２１５および第２接触部２１６の間隔、言い換えれば、ブロック部材２１の長さは、電気的に接続される正極端子１３および負極端子１４の間隔と略等しい値に設定されている。
【００２８】
なお、本実施例では、電極端子１３，１４を円柱状に形成しているが、他の形状に形成することもできる。この場合において、第１接触部２１５や第２接触部２１６は、電極端子１３，１４の外面に沿った形状に形成されていればよい。例えば、本実施例では、電極端子１３，１４の長手方向と直交する断面の形状が円形に形成されているが、断面形状を矩形状に形成することができる。この場合には、第１接触部２１５や第２接触部２１６を平坦面で構成することができる。
【００２９】
次に、上述したブロック部材２１、回転体２２および操作部材２３の組立方法について説明する。
【００３０】
まず、ブロック部材２１の貫通孔２１１に回転体２２を収容し、ブロック部材２１の第２溝部２１３に対して、操作部材２３を挿入する。このとき、操作部材２３における連結部２３２および軸部２３３は、第２溝部２１３を貫通する。また、軸部２３３は、回転体２２における貫通孔２２０の第１領域２２１を貫通するとともに、ブロック部材２１の第３溝部２１４を貫通する。さらに、連結部２３２は、回転体２２における貫通孔２２０の第２領域２２２に挿入される。操作部材２３の連結部２３２および軸部２３３を、回転体２２の貫通孔２２０に挿入することにより、回転体２２がブロック部材２１の貫通孔２１１から外れてしまうのを阻止することができる。
【００３１】
本実施例では、操作部材２３の軸部２３３が第３溝部２１４を貫通して、ブロック部材２１の外側に突出しているが（図５Ｂ参照）、軸部２３３の先端を第３溝部２１４の内側に位置させることもできる。すなわち、軸部２３３の先端を、ブロック部材２１から突出させなくてもよい。
【００３２】
貫通孔２２０の第２領域２２２は、操作部材２３の連結部２３２に沿った形状に形成されており、連結部２３２と係合する。これにより、軸部２３３を回転軸として操作部材２３を回転させると、回転体２２を回転させることができる。ここで、第２溝部２１３は、操作部材２３の回転に伴う連結部２３２の移動軌跡と重ならない位置に形成されており、連結部２３２と衝突しないようになっている。
【００３３】
一方、ブロック部材２１および回転体２２には、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、拘束バンド２４，２５が取り付けられている。図５Ａは、接続ユニット２０を電極端子１３，１４に取り付ける前の状態を示す上面図であり、図５Ｂは、図５Ａの矢印Ｄ４で示す方向から見たときの図である。拘束バンド２４，２５は、例えば、銅といった金属で形成することができる。
【００３４】
拘束バンド２４の一端は、位置Ｐ１において、ブロック部材２１に固定されており、拘束バンド２４の他端は、位置Ｐ２において、回転体２２に固定されている。拘束バンド２４の固定方法としては、例えば、溶接がある。回転体２２のうち、拘束バンド２４が固定される部分は、ブロック部材２１の貫通孔２１１から突出している。また、拘束バンド２４は、正極端子１３の外周に沿って配置されており、ブロック部材２１（第１接触部２１５）および拘束バンド２４によって、正極端子１３が挟まれている。
【００３５】
図５Ａに示す状態では、拘束バンド２４が弛んでおり、正極端子１３の外周面から離れている。これにより、ブロック部材２１（第１接触部２１５）および拘束バンド２４の間に形成されたスペースに、正極端子１３を容易に挿入することができる。
【００３６】
正極端子１３の外周面には、凸状に形成されたストッパ１３ａが設けられている。ストッパ１３ａを設けることにより、拘束バンド２４が正極端子１３から外れてしまうのを阻止することができる。ストッパ１３ａを設ける位置は、適宜設定することができる。具体的には、正極端子１３の外周面のうち、第１接触部２１５と接触していない領域にストッパ１３ａを設ければよい。
【００３７】
拘束バンド２５の一端は、位置Ｐ３において、ブロック部材２１に固定されており、拘束バンド２５の他端は、位置Ｐ４において、回転体２２に固定されている。拘束バンド２５の固定方法としては、例えば、溶接がある。回転体２２のうち、拘束バンド２５が固定される部分は、ブロック部材２１の貫通孔２１１から突出している。また、拘束バンド２５は、負極端子１４の外周に沿って配置されており、ブロック部材２１（第２接触部２１６）および拘束バンド２５によって、負極端子１４が挟まれている。
【００３８】
図５Ａに示す状態では、拘束バンド２５が弛んでおり、負極端子１４の外周面から離れている。これにより、ブロック部材２１（第２接触部２１６）および拘束バンド２５の間に形成されたスペースに、負極端子１４を容易に挿入することができる。
【００３９】
負極端子１４の外周面には、凸状に形成されたストッパ１４ａが設けられている。ストッパ１４ａを設けることにより、拘束バンド２５が負極端子１４から外れてしまうのを阻止することができる。ストッパ１４ａを設ける位置は、適宜設定することができる。具体的には、負極端子１４の外周面のうち、第２接触部２１６と接触していない領域にストッパ１４ａを設ければよい。
【００４０】
図５Ａに示す状態において、操作部材２３の操作部２３１は、ブロック部材２１の第１溝部２１２と交差する位置にある。図５Ａに示す状態において、操作部２３１を矢印Ｒ１の方向に回転させれば、図６Ａに示す状態とすることができる。図６Ａに示す状態は、接続ユニット２０が電極端子１３，１４に固定された状態である。ここで、図６Ａは、図５Ａに対応した図であり、図６Ｂは、図６Ａの矢印Ｄ５で示す方向から見たときの図である。
【００４１】
操作部２３１を矢印Ｒ１の方向に回転させると、操作部材２３の回転に応じて、回転体２２が矢印Ｒ１の方向に回転する。回転体２２の回転に応じて、位置Ｐ２，Ｐ４が回転体２２の回転方向に移動する。すなわち、各拘束バンド２４，２５の他端は、回転体２２によって引っ張られ、各拘束バンド２４，２５の一部は、ブロック部材２１の貫通孔２１１に進入する。ここで、位置Ｐ１，Ｐ３は、変化しない。
【００４２】
各拘束バンド２４，２５の他端が引っ張られることにより、拘束バンド２４，２５は、電極端子１３，１４の外周面に密接する。また、拘束バンド２４，２５およびブロック部材２１（接触部２１５，２１６）の間隔が狭まることにより、接触部２１５，２１６が電極端子１３，１４に密接する。ブロック部材２１や拘束バンド２４，２５を電極端子１３，１４に密接させることにより、これらの接触部分における導通性を確保することができる。
【００４３】
図６Ａに示す位置まで操作部２３１を回転させると、操作部２３１およびブロック部材２１の第１溝部２１２が互いに重なることになる。そして、操作部２３１を第１溝部２１２に挿入すれば、操作部２３１を位置決めすることができる。すなわち、操作部２３１が矢印Ｒ１の方向とは逆方向に回転して、図５Ａに示す状態に戻ってしまうのを阻止することができる。
【００４４】
拘束バンド２４が正極端子１３に密接している状態において、拘束バンド２４は、ストッパ１３ａよりも下方に位置している。言い換えれば、拘束バンド２４は、電池ケース１２の上面とストッパ１３ａとの間に位置している。これにより、拘束バンド２４が正極端子１３から外れてしまうのを阻止することができる。同様に、拘束バンド２５が負極端子１４に密接している状態において、拘束バンド２５は、ストッパ１４ａよりも下方に位置している。これにより、拘束バンド２５が負極端子１４から外れてしまうのを阻止することができる。
【００４５】
本実施例によれば、操作部２３１を回転させるだけで、接続ユニット２０を電極端子１３，１４に固定することができる。また、操作部２３１および第１溝部２１２の係合を解除するだけで、接続ユニット２０を電極端子１３，１４から取り外すことができる。このため、電極端子１３，１４に対する接続ユニット２０の着脱を容易に行うことができる。
【００４６】
また、本実施例によれば、ブロック部材２１（第１接触部２１５）および拘束バンド２４が正極端子１３を挟んでいるため、正極端子１３に対して特定方向の負荷だけが作用するのを防止することができる。同様に、ブロック部材２１（第２接触部２１６）および拘束バンド２５が負極端子１４を挟んでいるため、負極端子１４に対して特定方向の負荷だけが作用するのを防止することができる。これにより、過度の負荷により、電極端子１３，１４が変形してしまうのを防止することができる。
【００４７】
さらに、本実施例では、各拘束バンド２４，２５における幅広の面を電極端子１３，１４の外周面に接触させることにより、接続ユニット２０および電極端子１３，１４の接触面積（言い換えれば、導通面積）を確保することができる。ここで、拘束バンド２４，２５の幅（図６Ｂの上下方向の長さ）は、適宜設定することができ、拘束バンド２４，２５の幅を広げれば、電極端子１３，１４との接触面積を増加させることができる。
【００４８】
なお、本実施例では、正極端子１３および負極端子１４に対して、凸状に形成されたストッパ１３ａ，１４ａを形成しているが、これに限るものではない。すなわち、拘束バンド２４が正極端子１３から外れたり、拘束バンド２５が負極端子１４から外れたりしなければよい。
【００４９】
例えば、拘束バンド２４，２５を電極端子１３，１４に密接させるだけでもよい。この場合には、拘束バンド２４，２５の拘束力を用いて、拘束バンド２４，２５が電極端子１３，１４から外れないようにすればよい。一方、電極端子１３，１４に対して、拘束バンド２４，２５と係合する凹部を形成することもできる。拘束バンド２４，２５を凹部と係合させれば、拘束バンド２４，２５が電極端子１３，１４から外れてしまうのを阻止することができる。
【００５０】
本実施例では、図５Ａに示す初期状態から図６Ａに示す固定状態に変化させるときに、操作部２３１を略９０度だけ回転させるようにしているが、操作部２３１の回転角度は、適宜設定することができる。例えば、本実施例では、操作部２３１と係合する第１溝部２１２がブロック部材２１の長手方向（図５Ａの左右方向）と略直交しているが、ブロック部材２１の長手方向に対して傾斜するように、第１溝部２１２を形成することもできる。すなわち、操作部２３１の回転操作によって、拘束バンド２４，２５を電極端子１３，１４に密接させることができればよい。
【００５１】
本実施例では、接続ユニット２０を構成する、すべての部材を金属で形成しているが、これに限るものではない。すなわち、接続ユニット２０の少なくとも一部において、正極端子１３および負極端子１４を電気的に接続するための導電経路が設けられていればよい。例えば、ブロック部材２１だけを金属で形成し、他の部材を樹脂等で形成することができる。この場合には、ブロック部材２１だけが導電経路を形成することになる。一方、拘束バンド２４，２５および回転体２２だけを金属で形成し、導電経路を形成することができる。
【００５２】
本実施例では、操作部２３１を第１溝部２１２に係合させることにより、回転体２２の回転を阻止しているが、これに限るものではない。例えば、図７に示すように、回転体２２の外周面に複数の爪部２２ａを設けるとともに、貫通孔２１１に弾性変形が可能なストッパ２１１ａを設けることができる。図７は、ブロック部材２１の貫通孔２１１に、本実施例の変形例である回転体２２を収容した状態を示す上面図である。図７において、本実施例で説明した部材と同一の機能を有する部材については、同一符号を用いている。
【００５３】
図７に示す構成において、回転体２２を矢印Ｒ１の方向に回転させると、各爪部２２ａがストッパ２１１ａを押し込んで、ストッパ２１１ａを弾性変形させる。これにより、回転体２２を矢印Ｒ１の方向に回転させることができる。回転体２２の回転を停止させたときには、爪部２２ａがストッパ２１１ａに接触することにより、回転体２２が矢印Ｒ１の方向とは逆方向に回転してしまうのを阻止することができる。すなわち、回転体２２に固定された拘束バンド２４，２５が弛んでしまうのを防止することができる。
【００５４】
図７に示す構成では、回転体２２の回転角度を調節することができ、拘束バンド２４，２５が電極端子１３，１４に与える拘束力を調節することができる。
【００５５】
また、本実施例では、回転体２２の回転動作によって、拘束バンド２４，２５の他端を同時に引っ張るようにしているが、これに限るものではない。すなわち、拘束バンド２４，２５の他端を、別々に引っ張ることもできる。各拘束バンド２４，２５の他端を引っ張ることができれば、いかなる構成であってもよい。例えば、本実施例で説明した回転体２２を、各拘束バンド２４，２５に対応させて２つ用意しておき、各回転体２２を回転させることにより、各拘束バンド２４，２５を引っ張ることができる。
【００５６】
さらに、本実施例では、２つの拘束バンド２４，２５を用いているが、これに限るものではなく、例えば、１つの拘束バンドを用いることもできる。この場合には、正極端子１３および負極端子１４を囲むように拘束バンドを配置し、拘束バンドを弛めたり、締めたりすればよい。ここで、正極端子１３および負極端子１４の間には、正極端子１３および負極端子１４に接触するブロック部材が配置される。また、拘束バンドを弛めたり、締めたりする構成は、公知の構成を利用することができる。例えば、拘束バンドの両端部に、互いに係合する部分を設け、係合位置を変化させることにより、拘束バンドを弛めたり、締めたりすることができる。
【実施例２】
【００５７】
次に、本発明の実施例２における電池パックについて説明する。ここで、実施例１で説明した部材と同一の部材については、同一符号を用い、詳細な説明は省略する。以下、本実施例における特徴部分について、主に説明する。
【００５８】
本実施例の接続ユニット３０は、図８Ａおよび図８Ｂに示すブロック部材３１と、図９Ａおよび図９Ｂに示すように、ブロック部材３１に固定される拘束バンド３２，３３とを有している。図８Ａは、ブロック部材３１の上面図であり、図８Ｂは、図８Ａの矢印Ｄ６で示す方向から見たときのブロック部材３１の側面図である。図９Ａは、接続ユニット３０の上面図であり、図９Ｂは、図９Ａの矢印Ｄ７で示す方向から見たときの接続ユニット３０の側面図である。ここで、ブロック部材３１および拘束バンド３２，３３は、例えば、銅といった金属で形成することができる。
【００５９】
図８Ａおよび図８Ｂに示すように、ブロック部材３１の両端部には、下方に面する傾斜面３１ａ，３１ｂが形成されている。また、拘束バンド３２の両端は、位置Ｐ５，Ｐ６において、ブロック部材３１に固定されており、拘束バンド３３の両端は、位置Ｐ７，Ｐ８において、ブロック部材３１に固定されている。拘束バンド３２，３３の固定方法としては、例えば、溶接がある。
【００６０】
一方、接続ユニット３０が取り付けられる正極端子１３は、図１０Ｂに示すように、ブロック部材３１の傾斜面３１ａに沿った形状に形成された傾斜面１３ｂを有している。同様に、負極端子１４は、ブロック部材３１の傾斜面３１ｂに沿った形状に形成された傾斜面１４ｂを有している。正極端子１３の傾斜面１３ｂおよび負極端子１４の傾斜面１４ｂは、互いに向かい合う側に面している。ここで、図１０Ａは、接続ユニット３０を正極端子１３および負極端子１４に固定した状態を示す上面図であり、図１０Ｂは、図１０Ａの矢印Ｄ８で示す方向から見たときの側面図である。
【００６１】
次に、接続ユニット３０を、正極端子１３および負極端子１４に取り付けるときの動作について説明する。
【００６２】
まず、拘束バンド３２およびブロック部材３１で囲まれたスペースに、正極端子１３を挿入するとともに、拘束バンド３３およびブロック部材３１で囲まれたスペースに、負極端子１４を挿入する。このとき、ブロック部材３１の傾斜面３１ａは、正極端子１３の傾斜面１３ｂと接触し、ブロック部材３１の傾斜面３１ｂは、負極端子１４の傾斜面１４ｂと接触する。傾斜面３１ａおよび傾斜面１３ｂ，１４ｂを用いることにより、ブロック部材３１を電極端子１３，１４に対して容易に接触させることができる。
【００６３】
ブロック部材３１の傾斜面３１ａを、正極端子１３の傾斜面１３ｂに密接させたときに、拘束バンド３２は、正極端子１３のストッパ１３ａよりも下方に位置するようになっている。ここで、拘束バンド３２は、弾性変形することにより、ストッパ１３ａを通過することになる。正極端子１３の外周面に凸状に形成されたストッパ１３ａは、拘束バンド３２を所定位置に保持させることにより、ブロック部材３１の傾斜面３１ａを正極端子１３の傾斜面１３ｂに密接させた状態に維持させることができる。
【００６４】
同様に、ブロック部材３１の傾斜面３１ｂを、負極端子１４の傾斜面１４ｂに密接させたときに、拘束バンド３３は、負極端子１４のストッパ１４ａよりも下方に位置するようになっている。ここで、拘束バンド３３は、弾性変形することにより、ストッパ１４ａを通過することになる。負極端子１４の外周面に凸状に形成されたストッパ１４ａは、拘束バンド３３を所定位置に保持させることにより、ブロック部材３１の傾斜面３１ｂを負極端子１４の傾斜面１４ｂに密接させた状態に維持させることができる。
【００６５】
本実施例によれば、拘束バンド３２，３３がストッパ１３ａ，１４ａよりも下方に位置するように、電極端子１３，１４に対して接続ユニット３０を押し込むだけで、接続ユニット３０を電極端子１３，１４に固定することができる。また、実施例１と同様に、各電極端子１３，１４は、各拘束バンド３２，３３およびブロック部材３１によって挟まれているため、各電極端子１３，１４に対して、一方向だけの負荷がかかることはない。これにより、電極端子１３，１４の変形を防止することができる。
【００６６】
なお、本実施例では、ブロック部材３１に傾斜面３１ａを設け、電極端子１３，１４に傾斜面１３ｂ，１４ｂを設けているが、傾斜面３１ａや傾斜面１３ｂ，１４ｂを省略することもできる。すなわち、ブロック部材３１および拘束バンド３２によって、正極端子１３を挟む構成であれば、拘束バンド３２を弾性変形させるだけで、正極端子１３をブロック部材３１および拘束バンド３２に密接させることができる。負極端子１４についても同様である。
【実施例３】
【００６７】
次に、本発明の実施例３における電池パックについて説明する。ここで、実施例１で説明した部材と同一の部材については、同一符号を用い、詳細な説明は省略する。以下、本実施例における特徴部分について、主に説明する。
【００６８】
本実施例は、実施例１で説明した接続ユニット３０を変形したものである。本実施例における接続ユニット２０の構成を図１１に示す。本実施例では、拘束バンド２４の一端が位置Ｐ１において、正極端子１３に固定され、拘束バンド２５の一端が位置Ｐ３において、負極端子１４に固定されている。電極端子１３，１４の固定方法としては、例えば、溶接や接着を行うことができる。
【００６９】
実施例１と同様に、操作部２３１を矢印Ｒ１の方向に回転させれば、拘束バンド２４が正極端子１３を引っ張ることにより、正極端子１３をブロック部材２１に接触させることができる。また、拘束バンド２５が負極端子１４を引っ張ることにより、負極端子１４をブロック部材２１に接触させることができる。
【符号の説明】
【００７０】
１：電池パック（蓄電装置） １０：単電池（蓄電素子）
１１：発電要素 １２：電池ケース
１３：正極端子（電極端子） １４：負極端子（電極端子）
２０：接続ユニット ２１：ブロック部材（接触部材）
２１１：貫通孔 ２１２：第１溝部
２１３：第２溝部 ２１４：第３溝部
２１５：第１接触部 ２１６：第２接触部
２２：回転体（回転部材） ２２０：貫通孔
２３：操作部材（回転部材） ２３１：操作部
２３２：連結部 ２３３：軸部
２４，２５：拘束バンド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの蓄電素子のうち、一方の前記蓄電素子における第１の電極端子および他方の前記蓄電素子における第２の電極端子を電気的に接続するための接続ユニットであって、
前記第１および第２の電極端子の間に配置され、前記各電極端子と接触する接触部材と、
前記接触部材とともに前記各電極端子を囲み、前記第１および第２の電極端子が互いに近づく方向に前記各電極端子を付勢するバンドと、
を有することを特徴とする接続ユニット。
【請求項２】
前記バンドは、
一端が前記接触部材に固定されているとともに、他端の移動に応じて、前記第１の電極端子を前記接触部材の側に付勢する第１のバンドと、
一端が前記接触部材に固定されているとともに、他端の移動に応じて、前記第２の電極端子を前記接触部材の側に付勢する第２のバンドと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の接続ユニット。
【請求項３】
前記第１および第２のバンドにおける前記他端が固定され、回転動作によって前記第１および第２のバンドにおける前記他端を移動させる回転部材を有することを特徴とする請求項２に記載の接続ユニット。
【請求項４】
前記接触部材は、前記回転部材の回転を規制するストッパを有することを特徴とする請求項３に記載の接続ユニット。
【請求項５】
前記バンドは、両端が前記接触部材に固定され、前記第１および第２の電極端子をそれぞれ囲む２つのバンドを含んでおり、
前記各バンドは、弾性変形によって、前記接触部材を前記第１および第２の電極端子に密接させることを特徴とする請求項１に記載の接続ユニット。
【請求項６】
前記接触部材は、前記各バンドとともに囲まれたスペースに前記各電極端子を挿入する側に面し、前記各電極端子と接触する傾斜面を有することを特徴とする請求項５に記載の接続ユニット。
【請求項７】
前記接触部材のうち、前記各電極端子と接触する面は、前記各電極端子の外周面に沿った形状に形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の接続ユニット。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１つに記載の接続ユニットと、
前記接続ユニットによって電気的に接続される前記蓄電素子と、
を有することを特徴とする蓄電装置。
【請求項９】
前記第１および第２の電極端子のうち、少なくとも一方は、前記バンドの抜けを防止するストッパを有することを特徴とする請求項８に記載の蓄電装置。
【請求項１】
２つの蓄電素子のうち、一方の前記蓄電素子における第１の電極端子および他方の前記蓄電素子における第２の電極端子を電気的に接続するための接続ユニットであって、
前記第１および第２の電極端子の間に配置され、前記各電極端子と接触する接触部材と、
前記接触部材とともに前記各電極端子を囲み、前記第１および第２の電極端子が互いに近づく方向に前記各電極端子を付勢するバンドと、
を有することを特徴とする接続ユニット。
【請求項２】
前記バンドは、
一端が前記接触部材に固定されているとともに、他端の移動に応じて、前記第１の電極端子を前記接触部材の側に付勢する第１のバンドと、
一端が前記接触部材に固定されているとともに、他端の移動に応じて、前記第２の電極端子を前記接触部材の側に付勢する第２のバンドと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の接続ユニット。
【請求項３】
前記第１および第２のバンドにおける前記他端が固定され、回転動作によって前記第１および第２のバンドにおける前記他端を移動させる回転部材を有することを特徴とする請求項２に記載の接続ユニット。
【請求項４】
前記接触部材は、前記回転部材の回転を規制するストッパを有することを特徴とする請求項３に記載の接続ユニット。
【請求項５】
前記バンドは、両端が前記接触部材に固定され、前記第１および第２の電極端子をそれぞれ囲む２つのバンドを含んでおり、
前記各バンドは、弾性変形によって、前記接触部材を前記第１および第２の電極端子に密接させることを特徴とする請求項１に記載の接続ユニット。
【請求項６】
前記接触部材は、前記各バンドとともに囲まれたスペースに前記各電極端子を挿入する側に面し、前記各電極端子と接触する傾斜面を有することを特徴とする請求項５に記載の接続ユニット。
【請求項７】
前記接触部材のうち、前記各電極端子と接触する面は、前記各電極端子の外周面に沿った形状に形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の接続ユニット。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１つに記載の接続ユニットと、
前記接続ユニットによって電気的に接続される前記蓄電素子と、
を有することを特徴とする蓄電装置。
【請求項９】
前記第１および第２の電極端子のうち、少なくとも一方は、前記バンドの抜けを防止するストッパを有することを特徴とする請求項８に記載の蓄電装置。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−２３３３６７（Ｐ２０１１−２３３３６７Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０２６３１（Ｐ２０１０−１０２６３１）
【出願日】平成２２年４月２７日（２０１０．４．２７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２７日（２０１０．４．２７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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