特許 5753910 電池パック

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5753910

(24)【登録日】2015年5月29日

(45)【発行日】2015年7月22日

(54)【発明の名称】電池パック

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/6551 20140101AFI20150702BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20150702BHJP

   H01M 10/625 20140101ALI20150702BHJP

   H01M 10/643 20140101ALI20150702BHJP

   H01M 10/6561 20140101ALI20150702BHJP

   H01M 2/10 20060101ALI20150702BHJP

【ＦＩ】

   H01M10/6551

   H01M10/613

   H01M10/625

   H01M10/643

   H01M10/6561

   H01M2/10 E

   H01M2/10 S

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-545877(P2013-545877)

(86)(22)【出願日】2012年11月10日

(86)【国際出願番号】JP2012079195

(87)【国際公開番号】WO2013077205

(87)【国際公開日】20130530

【審査請求日】2014年7月18日

(31)【優先権主張番号】特願2011-253380(P2011-253380)

(32)【優先日】2011年11月21日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000010076

【氏名又は名称】ヤマハ発動機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100074354

【弁理士】

【氏名又は名称】豊栖 康弘

(74)【代理人】

【識別番号】100104949

【弁理士】

【氏名又は名称】豊栖 康司

(72)【発明者】

【氏名】福川 浩市

(72)【発明者】

【氏名】板垣 貴浩

(72)【発明者】

【氏名】寺田 潤史

【審査官】 松尾 俊介

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２００５８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１２３３７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３３４６８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０３５３９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１４６７７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ １０／６５５１

Ｈ０１Ｍ ２／１０

Ｈ０１Ｍ １０／６１３

Ｈ０１Ｍ １０／６２５

Ｈ０１Ｍ １０／６４３

Ｈ０１Ｍ １０／６５６１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の電池セル(1)と、
前記複数の電池セル(1)を収納する電池ホルダ(2)と、
前記電池ホルダ(2)を収納する樹脂製の外ケース(4)と、
を備える電池パックであって、
前記外ケース(4)は、金属製の放熱プレート(14)をインサート成形してなり、
前記放熱プレート(14)の一部を、前記外ケース(4)の外面側及び内面側に表出させてなり、
前記外ケース(4)の内面において、前記放熱プレート(14)が表出されたプレート表出面(15)を、該外ケース(4)の表面から段差状に窪ませた凹状とし、
前記電池ホルダ(2)が、前記プレート表出面(15)に対して突出する凸条(32)を設けており、
前記凸条(32)を前記プレート表出面(15)に挿入して
前記外ケース(4)の内面側において露出させた前記放熱プレート(14)を、前記電池ホルダ(2)と熱結合させてなることを特徴とする電池パック。

【請求項2】

請求項１に記載の電池パックであって、
前記外ケース(4)は、内面側において表出させた前記放熱プレート(14)の表面を、絶縁性の保護膜(16)で被覆してなることを特徴とする電池パック。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の電池パックであって、
前記放熱プレート(14)は、前記外ケース(4)の外面側に表出される面を凹凸状(14a)に形成してなることを特徴とする電池パック。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか一に記載の電池パックであって、
前記放熱プレート(14)は、前記外ケース(4)の内面側に表出される面を平面に形成してなることを特徴とする電池パック。

【請求項5】

請求項１に記載の電池パックであって、
前記凸条(32)が、電池ホルダ(2)に形成された電池収納空間(34)から電池セル(1)の抜け落ちを阻止する突出阻止部を兼用してなることを特徴とする電池パック。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか一に記載の電池パックであって、
前記外ケース(4)において、前記放熱プレート(14)が表出された面が、該外ケース(4)の天面、底面、又は天面と底面のいずれかであることを特徴とする電池パック。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の充電可能な二次電池を収納した電池パックに関し、例えば電動スクータやアシスト自転車用の電源等に利用可能な電源パックに関する。

【背景技術】

【0002】

多数の二次電池を直列及び／又は並列に接続した電池パックが、電動スクータやアシスト自転車の動力源、あるいは電気自動車の電源装置などに利用されている。電池パックは、二次電池を樹脂製の電池ホルダに収納し、さらに電池ホルダを絶縁性の外ケースに収納している。

【0003】

このような電池パックは、直列接続される電池セル数を多くすることで出力電圧を高くし、また並列接続される電池セル数を多くすることで、電池容量を高めることができる。特に近年の高出力化の要求に鑑み、電池パックは電池セルの使用数が増える傾向にある。一方で各電池セルは、大電流を充放電することにより発熱する。よって電池セルを長期に渡って安定的に使用するためには、電池パックを効率よく冷却することが求められる。

【0004】

そこで、外ケースを金属製とすることで、外ケースの表面の全面から放熱させて放熱性を向上させることが考えられる。しかしながら、金属製の外ケースでは、熱伝導性のみならず導電性にも優れるため、内部に収納する電池セルとの絶縁性を図ることが容易でないという問題がある。また外ケースに水滴などが浸入して内部で短絡を生じる事態を回避するために、外ケースを防水構造とする必要があるものの、金属製の外ケースでは成形性などの点で防水性を実現することが容易でなく、コストが高騰する要因となる。さらには金属製の外ケースは重量が重くなる上、金属製としたことで原材料コストも上昇する。

【0005】

一方、樹脂製の外ケースを利用すれば安価かつ軽量とでき、防水構造も比較的容易に実現できるものの、金属製の外ケースに比べて放熱性に劣るという欠点があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００２−１２４２２４号公報

【特許文献2】特開２００２−３３４６８４号公報

【特許文献3】特開２００３−３６８１９号公報

【特許文献4】特開２００５−２８５４５６号公報

【特許文献5】特開２００１−２１０２８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものである。本発明の主な目的は、放熱性を高めつつ、金属製の外ケースを使用した場合の欠点を解消した電池パックを提供することにある。

【課題を解決するための手段及び発明の効果】

【0008】

上記の目的を達成するため、本発明の第１の側面に係る電池パックは、複数の電池セル１と、前記複数の電池セル１を収納する電池ホルダ２と、前記電池ホルダ２を収納する樹脂製の外ケース４と、を備える電池パックであって、前記外ケース４は、金属製の放熱プレート１４をインサート成形してなり、前記放熱プレート１４の一部を、前記外ケース４の外面側及び内面側に表出させてなり、前記外ケース４の内面側において露出させた前記放熱プレート１４を、前記電池ホルダ２と熱結合させることができる。これにより、電池ホルダと外ケースとを熱結合状態に接触させることで、外部に表出された放熱プレートをヒートシンクとして利用でき、電池セルの発熱を、電池ホルダを介して効率よく外部に放熱して信頼性高く使用できる利点が得られる。

【0009】

また、第２の側面に係る電池パックは、前記外ケース４は、内面側において表出させた前記放熱プレート１４の表面を、絶縁性の保護膜１６で被覆することができる。これにより、放熱プレートを外ケースの内面で剥き出しにする状態を避け、絶縁性と防水性を確保して安全性及び信頼性を高めることができる。

【0010】

さらにまた、第３の側面に係る電池パックは、前記放熱プレート１４に、前記外ケース４の外面側に表出される面を凹凸状１４ａに形成することができる。これにより、放熱プレートの表面積を増やして放熱性を向上できる。

【0011】

さらにまた、第４の側面に係る電池パックは、前記放熱プレート１４は、前記外ケース４の内面側に表出される面を平面に形成することができる。これにより、放熱プレートが電池ホルダと接触される面を密着させて熱結合を高め、放熱性を向上させることができる。

【0012】

さらにまた、本発明の電池パックは、前記外ケース４の内面において、前記放熱プレート１４が表出されたプレート表出面１５を、該外ケース４の表面から段差状に窪ませた凹状とし、前記電池ホルダ２が、前記プレート表出面１５に対して突出する凸条３２を設けており、前記凸条３２を前記プレート表出面１５に挿入することができる。これにより、電池ホルダと外ケースとの絶縁性を維持しつつも熱結合を高めて放熱性を向上できる。

【0013】

さらにまた、第５の側面に係る電池パックは、前記凸条３２が、電池ホルダ２に形成された電池収納空間３４から電池セル１の抜け落ちを阻止する突出阻止部を兼用することができる。これにより、電池ホルダに別途、放熱プレートとの接触面を設けることなく、既存の部材を共用して形状やサイズ、コストを大幅に変更することなく放熱性の向上を図ることができる。

【0014】

さらにまた、第６の側面に係る電池パックは、前記外ケース４において、前記放熱プレート１４が表出された面が、該外ケース４の天面、底面、又は天面と底面のいずれかとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施例１に係る電池パックを斜め上方から見た斜視図である。

【図2】図１の電池パックの底面図である。

【図3】図２の電池パックをＩＩＩ−ＩＩＩ線から見た横断面図である。

【図4】図２の電池パックをＩＶ−ＩＶ線から見た横断面図である。

【図5】外ケースの分解斜視図である。

【図6】図５の電池集合体を示す斜視図である。

【図7】図６の電池集合体の分解斜視図である。

【図8】図７の電池集合体を背面斜め下方から見た分解斜視図である。

【図9】図９Ａは外ケースと電池ホルダの接合面を示す模式断面分解図、図９Ｂは図９Ａの状態から外ケースを電池ホルダに接合させた状態を示す模式断面図である。

【図10】図１０Ａは実施例２に係る電池パックの外ケースと電池ホルダの接合面を示す模式断面分解図、図１０Ｂは図１０Ａの状態から外ケースを電池ホルダに接合させた状態を示す模式断面図である。

【図11】図４の断面の要部拡大斜視図である。

【図12】図１１の断面のさらなる拡大斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための電池パックを例示するものであって、本発明は電池パックを以下のものに特定しない。なお、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部材の寸法、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も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。また、一部の実施例、実施形態において説明された内容は、他の実施例、実施形態等に利用可能なものもある。
（実施例１）

【0017】

図１に、本発明の実施例１に係る電池パック１００を示す。この図に示す電池パック１００は、電動バイクに装着されて、駆動用の電源を供給する。このため電動バイクに電力を供給するための出力コネクタが設けられている。出力コネクタは、電池パック１００に内蔵される二次電池を直列及び／又は並列に接続した高電圧ラインである出力端子を含んでいる。また、電池パック１００と電動バイクと間で制御信号をやりとりするための信号端子も出力端子と別に設けられている。さらに出力コネクタに、内蔵される電池セル１を外部から充電するための充電端子を備えることもできる。充電端子は、出力端子と兼用してもよい。出力コネクタは、これら出力端子及び／又は充電端子、信号端子を纏めている。ただ、一の出力コネクタにこれらの端子を纏める必要なく、別個のコネクタに各端子を設けることもできる。

【0018】

この電池パック１００は、電動用バイクの定位置にセットされて、出力コネクタを電動バイクに設けられたレセプタクルと接続する。なお、ここでは電池パックを電動用バイクの電源装置として利用する例を説明するが、本発明は電池パックを電動バイク用電源装置に限定せず、他の電源装置としても利用できることはいうまでもない。

【0019】

図１に示す電池パック１００は、複数の充電可能な電池セル１と、複数の電池セル１を各々収納可能な電池収納空間３４を個別に区画した電池ホルダ２とを備えている。図の電池パック１００は、複数の電池セル１を電池ホルダ２の定位置に配置して直列と並列とに接続している電池集合体を外ケース４に収納している。

【0020】

電池パック１００は、図２の底面図及び図３〜４の断面図に示すように、外形を構成する外ケース４の全体形状をほぼ箱形としている。外ケース４には、それぞれ、電池セル１を複数本内蔵している。

【0021】

外ケース４は、放熱ケース１１と連結ケース１２に二分割されて、内部に電池ホルダ２が収納される。図５に、外ケース４の分解斜視図を示す。この図に示す外ケース４は、放熱ケース１１と連結ケース１２とで構成される内部空間に電池ホルダ２を収納している。電池ホルダ２には、電池セル１が収納される（詳細は後述）。また放熱ケース１１と連結ケース１２との接合面には、パッキン等の弾性変形するシール材１３を介在させて、この接合界面での防水を図っている。
（電池集合体）

【0022】

外ケース４に含まれる電池ホルダ２で構成された電池集合体の斜視図を図６に、その分解斜視図を図７及び図８の分解斜視図に、それぞれ示す。これらの図に示すように電池集合体は、複数の充電できる電池セル１と、これらの電池セル１を多段多列に配列して保持するプラスチック製の電池ホルダ２と、電池ホルダ２で定位置に保持される各々の電池セル１の端面電極１Ａに溶接されて、隣接する電池セル１を接続している複数のリード板５と、電池ホルダ２の一面に設けられた回路基板６とを備えている。

【0023】

電池ホルダ２は、図７及び図８の分解斜視図に示すように、縦方向に７段に電池セル１を並べて、これを横方向に１４列配置している。すなわち、９８個の電池セル１を、７段１４列にマトリクス状に並べて配置している。ただ、本発明の電池パックは、電池セルの個数や配列をこの状態に特定しない。さらに、多段多列に配列される複数の電池セルは、直列と並列に接続して電池集合体を構成する。図７及び図８に示す電池集合体は、同列に配置される７個の電池セルを並列に接続すると共に、互いに隣接する列に配列される７個ずつの電池セル同士を直列に接続して、１４列の電池セル同士を直列に接続している。すなわち、図の電池集合体は、９８個の電池セルを７並１４直に接続している。この構造は、複数の電池セルを並列に接続することで電池パックの出力電流を大きくでき、また、互いに並列に接続された電池セルを直列に接続することで電池パックの出力電圧を高くできる。ただ、本発明の電池パックは、互いに並列に接続する電池セルの個数と、互いに直列に接続する電池セルの個数を以上に特定しない。
（電池セル１）

【0024】

電池セル１は、充電可能な二次電池である。図の電池パックは、電池セル１を円筒形の電池セルとしている。本実施例においては、電池セル１として円筒形のリチウムイオン二次電池を使用する。リチウムイオン二次電池は、大容量、大出力のバッテリシステムに適している。それは、リチウムイオン二次電池が容積や重量に対する容量を大きくできるからである。ただ本発明の電池パックは、電池をリチウムイオン二次電池には特定せず、リチウムポリマー電池やニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等の充電可能な他の二次電池も利用できる。さらに、外形も円筒形に限らず角形電池とすることもできる。
（電池ホルダ２）

【0025】

電池ホルダ２は、複数の円筒形の電池セル１を互いに平行な姿勢で多段多列に並べて保持している。各電池ホルダ２は、図７及び図８の斜視図に示すように、電池セル１を収納可能な円筒状の電池収納空間３４を多段多列に設けており、各々の電池収納空間３４に電池セル１を挿入して定位置に配置している。電池ホルダ２は、電池セル１を収納する電池収納空間３４を電池セル１の軸方向に開口して設けている。図の電池ホルダ２は、円柱状の電池収納空間３４を有する形状に成形している。この電池収納空間３４は、円筒形である電池セル１を挿入できる内形に成形している。図の電池ホルダ２は、９８個の電池セル１を所定の配列で収納できるように、９８個の電池収納空間３４を７段１４列のマトリックス状に設けている。さらに、電池ホルダ２は、その両面において、電池収納空間３４の両端を開口している。

【0026】

電池ホルダ２は、円筒形の電池セル１の長手方向（図７、図８において上下方向）の中間において、第一サブホルダ２ａと第二サブホルダ２ｂとに２分割している。第一サブホルダ２ａと第二サブホルダ２ｂは、電池収納空間３４の両端を開口して、円筒形の電池セル１を挿入できる形状に成形している。電池ホルダ２は、プラスチックなどの絶縁部材で成形される。電池収納空間３４を設けた形状にプラスチックを成形している電池ホルダ２は、電池セル１を区画して配列することで、複数の電池セル１を正確に位置決めしながら配列できる。

【0027】

第一サブホルダ２ａと第二サブホルダ２ｂは、互いの電池収納空間３４に電池セル１の両端部を挿入する状態で互いに連結されて、各々の電池収納空間３４に電池セル１を収納する。第一サブホルダ２ａと第二サブホルダ２ｂは、止ネジを介して互いに連結される。図の第一サブホルダ２ａは、止ネジを挿入するネジ孔（図示せず）を開口しており、第二サブホルダ２ｂは、この止ネジをねじ込む連結ボスを対向面に設けている。
（突出阻止部３２）

【0028】

さらに、電池ホルダ２は、電池収納空間３４に挿入される電池セル１の端面電極１Ａが、外側端面から外側に突出するのを阻止する突出阻止部３２を外側端面に一体的に成形して設けている。この突出阻止部３２は、電池収納空間３４に挿入される電池セル１の端面電極１Ａを外側端面から表出させるが、端面電極１Ａが開口端から突出しないように、電池収納空間３４の開口端縁から内側に突出して、電池収納空間３４の開口部に部分的に覆うようにせり出した状態で設けている。

【0029】

図６の電池ホルダ２は、電池収納空間３４をマトリックス状に配置すると共に、複数の電池収納空間３４に、電池収納空間３４の開口部に部分的に重なるように突出阻止部３２を直線状に設けている。この電池ホルダ２は、電池収納空間３４に挿通される電池セル１の端面電極１Ａに突出阻止部３２が当接して電池セル１の端面電極１Ａが外側端面から突出するのを阻止する。また突出阻止部３２は、リード板５を定位置に案内するためのガイドとしても機能する。さらに突出阻止部３２は、放熱プレート１４と接触するための凸条３２としても機能する。

【0030】

電池ホルダ２は、第一サブホルダ２ａと第二サブホルダ２ｂを連結する状態で、電池セル１の端面電極１Ａを電池収納空間３４の外側開口部から外部に露出させる。外部に露出する端面電極１Ａにリード板５がスポット溶接やレーザ溶接などの方法で溶接される。図７、図８の電池ホルダ２は、電池収納空間３４の両端を開口している両面に、複数のリード板５を互いに離して定位置に配置するガイドとしても、突出阻止部３２を利用している。リード板５は、突出阻止部３２に案内されて、電池セル１の端面電極１Ａに接続される。したがって突出阻止部３２は、端面電極１Ａに接続されるリード板５を配置する位置に設けている。また言い換えると、リード板そのものが配置される位置には、突出阻止部は存在しないため、突出阻止部を放熱プレートと熱結合させることで、放熱プレートとリード板との意図しない導通を回避できる。
（リード板５）

【0031】

リード板５は、図７、図８に示すように、電池ホルダ２の突出阻止部３２に案内されて、電池セル１の端面電極１Ａにスポット溶接やレーザ溶接して接続されて、隣接する電池セル１を直列と並列に接続する。リード板５は、同じ列の電池セル１を並列に接続して、隣接する列の電池セル１を直列に接続する。リード板５は、多列に接続される電池セル１の両端に位置して配置されて、１列７本の電池セル１を並列に接続する１列幅の第１リード板５Ａと、各列７本の電池セル１を並列に接続し、かつ隣接する列の７本の電池セル１を直列に接続するために、１４本の電池セル１の端面電極１Ａを接続する２列幅の第２リード板５Ｂとを備えている。

【0032】

図７、図８の電池集合体は、第二サブホルダ２ｂの外側面（図７において下面側）に、２列の電池セル１を接続する７枚の第２リード板５Ｂを互いに平行に配列している。７枚の第２リード板５Ｂは、各々が７段の電池セル１を並列に接続して、隣接する２列の電池セル１を直列に接続している。また、第一サブホルダ２ａの外側面（図７において上面側）には、２列の電池セル１を接続する６枚の第２リード板５Ｂを中間に配置して、出力側となる両端には、１列の電池セル１を接続する２枚の第１リード板５Ａを配置している。中間に配置している６枚の第２リード板５Ｂは、各々が７段の電池セル１を並列に接続して、隣接する２列の電池セル１を直列に接続している。両端に配置している２枚の第１リード板５Ａは、７段の電池セル１を並列に接続している。以上の電池集合体は、７段の電池セル１を並列に接続しながら、１４列の電池セル１をジグザグ状に直列接続して、両端部に接続される第１リード板５Ａを出力として出力端子（図示せず）に接続している。

【0033】

リード板５は、電気抵抗が小さく熱伝導に優れた金属板、例えばニッケル板、鉄や鉄合金あるいは銅や銅合金等の表面をニッケル等のメッキをしている金属板が使用される。リード板５は、溶接に最適な厚さの金属板、例えば０．１ｍｍ〜０．３ｍｍの金属板が使用される。スポット溶接やレーザ溶接されるリード板は、厚すぎても薄すぎて理想的な状態で電池セルの端面電極に溶接できない。このため、リード板は、流れる電流や用途を考慮して最適な厚さに設定される。

【0034】

さらに、リード板５は、その一端に、回路基板６に接続するための接続片５ａを設けている。このリード板５は、図７、図８に示すように、接続片５ａの先端部をさらに折曲しており、この先端部を回路基板６に直接に電気接続している。回路基板６は、接続片５ａの先端部を挿入するためのスリット６ａを開口しており、このスリット６ａに接続片５ａの先端部を挿入すると共に、接続片５ａをハンダ付けして回路基板６に接続している。回路基板６は、リード板５からの電圧、電流を、接続片５ａを介して入力して、電池集合体の中間電位を検出している。
（回路基板６）

【0035】

回路基板６は、電池セルの温度や電圧等を検出することで、電池セルを保護する保護回路を実装している。この回路基板６は、電池ホルダ２の端面に固定されて、複数の電池セル１に接続されるリード板５の接続片５ａが接続される。リード板５の接続片５ａは、回路基板６に実装された電圧検出回路に接続される。これにより、電池集合体の中間電位を回路基板６側で検出することができる。回路基板６は、各列の電池セル１の充放電電流を制御する充放電回路や保護回路等、電池パックの駆動に必要な回路及びその構成部品、素子等を実装する基板であり、ガラスエポキシ基板等が利用できる。

【0036】

さらに、電池セルを加熱する発熱体を、電池セルの表面に接触させて設けることもできる。この場合、回路基板には、発熱体の通電をＯＮ／ＯＦＦする制御回路を備える。制御回路は、温度を検出して発熱体の通電をＯＮ／ＯＦＦする。制御回路は、電池温度または外気温度を検出する温度センサを備えている。この温度センサは、例えばサーミスタである。サーミスタは、周囲の温度を抵抗値の変化として検出して、制御回路に入力する。この電池パックは、電池セルの温度を検出する温度センサを電池セルに接近して設けている。

【0037】

なお、回路基板は各電池ホルダに設ける構成の他、いずれか一方の電池ホルダにのみ設けて、他方の電池ホルダにおいては回路基板を省略し、一の回路基板で２つの電池ホルダの監視を共用することもできる。
（放熱プレート１４）

【0038】

図５の例において、放熱ケース１１と連結ケース１２は、樹脂製としている。さらにこれらのケースは、金属製の放熱プレート１４をインサート成形している。放熱プレート１４の一部は、ケースの外面側及び内面側に表出させている。そしてケースの内面側において露出させた放熱プレート１４を、電池ホルダ２と熱結合させている。これにより、電池ホルダ２とケースとを熱結合状態に接触させることで、外部に表出された放熱プレート１４をヒートシンクとして利用でき、電池セルの発熱を、電池ホルダ２を介して効率よく外部に放熱して信頼性高く使用できる利点が得られる。このような放熱プレート１４としては、熱伝導性に優れたアルミニウムや銅等の金属板が利用できる。特にアルミニウム金属製の放熱プレート１４は軽量で安価に構成でき、好ましい。

【0039】

放熱ケース１１と連結ケース１２の内面においては、図９Ａの拡大断面図に示すように、放熱プレート１４が表出されたプレート表出面１５を、ケースの表面から段差状に窪ませた凹状としている。一方、電池ホルダ２は、プレート表出面１５に対して突出する凸条３２を設けている。凸条３２は、電池ホルダ２を構成する樹脂で一体成形により形成される。樹脂製の凸条３２は絶縁性であるため、図９Ｂに示すように放熱プレート１４と接触されても導電されることが無く、放熱プレート１４と電池セルとの絶縁性が維持される。その一方で電池セルの熱を電池ホルダ２の凸条３２を介して放熱プレート１４に伝導させ、さらにケース表面に表出された部位から、電池パックの外部に効率よく放熱される。凸条３２は、表面を平面としている。また放熱プレート１４も、ケースの内面側に表出される面を平面に形成している。
（保護膜１６）

【0040】

さらに放熱ケース１１及び連結ケース１２は、内面側において表出させたプレート表出面１５を、絶縁性の保護膜１６で被覆することもできる。このような構成を実施例２として図１０Ａの断面図に示す。保護膜１６は、ケース内面に表出されたプレート表出面１５に貼付される。このようにして構成されたプレート表出面１５に、電池ホルダ２の凸条３２を挿入して、図１０Ｂに示すように保護膜１６を介して接触させた状態で、電池ホルダ２とケースとをねじ止めなどによって固定する。これにより凸条３２と放熱プレート１４との熱結合状態を高められ、放熱性が向上される。加えて、接合面において絶縁性と防水性を付加でき、放熱プレート１４がケース内面で剥き出しとせず、安全性及び信頼性を高めることができる。この保護膜１６は、熱伝導を確保するために薄くしつつ、かつ十分な絶縁性と防水性を図ることのできる厚さに設定される。この例では１ｍｍ程度の厚さとしている。
（凹凸状１４ａ）

【0041】

一方で放熱プレート１４は、図４の要部を拡大した図１１及び図１１をさらに拡大した図１２に示すように、外ケース４の外面側に表出される面を凹凸状１４ａに形成することもできる。このように放熱プレート１４は、内面側においては凸条３２との熱結合を高めるために平滑面としつつ、外面側においては表面積を増やして放熱性を高めることで、電池ホルダ２の熱を効率よく伝導して、外部に放出できる。

【0042】

なお図５の例では、放熱ケース１１と連結ケース１２といずれも、金属板の放熱プレート１４をインサートして放熱構造を実現しているが、例えば放熱ケースのみに放熱プレートを設け、連結ケースには放熱プレートを設けない構成としてもよい。

【0043】

また、以上の例では放熱プレートを電池パックの天面と底面、並びに中央の空間に設けているが、これに限らず、天面又は底面のみとしてもよいし、逆にこれら加えて電池パックの側面にも放熱プレートを設けてもよい。

【0044】

外ケース４に収納される電池ホルダ２は、出力線を出力ケーブルで接続している。そして電池パック全体を出力を、外ケース４に設けた出力コネクタの出力端子に接続している。このように、多数の電池セルを直列及び並列に接続した電池ホルダ２を並列接続して容量を倍増させている。

【産業上の利用可能性】

【0045】

本発明に係る電池パックは、電動バイク、電動車椅子、電動三輪車、アシスト自転車、電動カート等の駆動用バッテリパック等として好適に利用できる。

【符号の説明】

【0046】

１００…電池パック
１…電池セル；１Ａ…端面電極
２…電池ホルダ；２ａ…第一サブホルダ；２ｂ…第二サブホルダ
４…外ケース
５…リード板
５Ａ…第１リード板
５Ｂ…第２リード板
５ａ…接続片
５ｂ…延長タブ
６…回路基板；６ａ…スリット
１１…放熱ケース
１２…連結ケース
１３…シール材
１４…放熱プレート；１４ａ…凹凸状
１５…プレート表出面
１６…保護膜
３２…突出阻止部（凸条）
３４…電池収納空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】