特許 5977943 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】5977943

(24)【登録日】2016年7月29日

(45)【発行日】2016年8月24日

(54)【発明の名称】電池パック

(51)【国際特許分類】

   H01M 2/10 20060101AFI20160817BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/10 M

   H01M2/10 E

【請求項の数】1

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2011-287927(P2011-287927)

(22)【出願日】2011年12月28日

(65)【公開番号】特開2013-137918(P2013-137918A)

(43)【公開日】2013年7月11日

【審査請求日】2014年11月19日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006895

【氏名又は名称】矢崎総業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(72)【発明者】

【氏名】市川 喜章

【審査官】 井原 純

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２１７９８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−００８９５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０２３５８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１３４０８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−０１０４６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−００３８９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０６４４９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２８６１３７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／００６６２９２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ２／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の単電池から構成された電源回路と、前記電源回路の一対の遮断用端子を有する回路遮断用コネクタと、前記電源回路の一対の出力用端子を有する出力用コネクタとを備え、
前記出力用コネクタは、前記回路遮断用コネクタに嵌合可能なコネクタ形態とされた電池パックであり、
前記電池パックは、
車両の電源用コネクタに接続されるメイン電池パックと、
前記メイン電池パックに増設されるサブ電池パックと、から構成され、
前記メイン電池パックと前記サブ電池パックの前記回路遮断用コネクタと前記出力用コネクタは、嵌合可能なコネクタ形態に統一されており、
前記メイン電池パックは、該メイン電池パックの対向する面として設置された前面と後面を有し、
前記回路遮断用コネクタは前記後面に配置され、前記出力用コネクタは前記前面に配置され、
前記前面は、凹部を有し、
前記出力用コネクタは、前記一対の出力用端子を収容するハウジングを有し、該ハウジングは前記凹部から前記メイン電池パックの前方前面の方に突出しており、
前記一対の出力用端子の嵌合面は、前記メイン電池パックの前記前面に対向してい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、複数の単電池を収容した電池パックに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、車両には、電池パックが搭載される。電池パックの第１従来例が図２（ａ）、（ｂ）に示されている。この電池パック５０は、複数の単電池５１から構成された電源回路５２と、電源回路５２の一対の遮断用端子５３を有するサービスプラグ用コネクタ５４と、電源回路５２の一対の出力用端子５５と、電源回路５２を収容するケース５６とを備えている。一対の出力用端子５５は、ボルト締め用の端子形態である。出力用端子５５は、車両側の電源用端子７０にボルト締めによって接続される。

【0003】

サービスプラグ用コネクタ５４には、サービスプラググリップ５７が装着されている。サービスプラググリップ５７を取り外すことにより、電源回路５２を遮断することができる。

【0004】

電池パックの第２従来例が図３（ａ）、（ｂ）に示されている。この電池パック６０は、複数の単電池６１から構成された電源回路６２と、電源回路６２の一対の遮断用端子６３を有するサービスプラグ用コネクタ６４と、電源回路６２の一対の出力用端子６５を有する一対の出力用コネクタ６６と、電源回路６２を収容するケース６７とを備えている。出力用コネクタ６６は、車両側の一対の電源用端子７２を有する一対のコネクタ７３に接続される。このコネクタ接続により、出力用端子６５と電源用端子７２が接続される。

【0005】

サービスプラグ用コネクタ６４には、サービスプラググリップ６８が装着されている。サービスプラググリップ６８を取り外すことにより、電源回路６２を遮断することができる。

【0006】

しかし、前記各従来例は、電池パック５０，６０の増設について配慮されていない。

【0007】

一方、電池容量の増大要請等に対処するため、電池パックの増設を行うことができる電池モジュールが従来より提案されている（特許文献１参照）。この第３従来例に係る電池モジュール８０は、図４及び図５に示すように、メイン電池パック８１とサブ電池パック９０の二種類の電池パックから構成されている。メイン電池パック８１は、複数の単電池８２から構成された電源回路８３と、電源回路８３の一対の出力用端子８４と、電源回路８３への増設を行う複数の増設用端子８５とを備えている。電源回路８３は、ケース８６内に収容されている。ケース８６の両側面側には、凹状外壁部８６ａが設けられている。この凹状外壁部８６ａの表面に増設用端子８５が設けられている。

【0008】

サブ電池パック９０は、複数の単電池９１から構成された増設用電源回路９２と、増設用電源回路９２の複数の増設用端子（出力用端子）９３とを備えている。増設用電源回路９２は、ケース９４内に収容されている。ケース９４の一方の側面側には凸状外壁部９４ａが、他方の側面側には凹状外壁部９４ｂがそれぞれ設けられている。凸状外壁部８４ａと凹状外壁部９４ｂに増設用端子９３が設けられている。

【0009】

メイン電離パック８１の凹状外壁部８６ａにサブ電池パック９０の凸状外壁部９４ａを嵌合すると、メイン電池パック８１とサブ電池パック９０の双方の増設用端子８５，９３が接続される。又、サブ電池パック９０の凹状外壁部９４ｂに他のサブ電池パック９０の凸状外壁部９４ａを嵌合すると、双方のサブ電池パック９０，９０間の増設用端子９３，９３間が接続される。このようにしてサブ電池パック９０を増設できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開２００８−６６０９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

しかしながら、前記第３従来例では、サブ電池パック９０を増設するには、ケース８６，９４の凹状外壁部８６ａ（又は９４ｂ）と凸状外壁部９４ａ間を嵌合させる必要があるため、サブ電池パック９０の増設作業が面倒である。又、増設用端子８５，９３は、ケース８６，９４の凹状外壁部８６ａ（又は９４ｂ）や凸状外壁部９４ａに露出されているため、増設作業時にショート事故を起こさないように注意して行う必要がある。電池パック８１，９０の取外し作業でも同様である。

【0012】

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、電池パックの増設・取外し作業が容易に、且つ、安全に行うことができる電池パックを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明は、複数の単電池から構成された電源回路と、前記電源回路の一対の遮断用端子を有する回路遮断用コネクタと、前記電源回路の一対の出力用端子を有する出力用コネクタとを備え、前記出力用コネクタは、前記回路遮断用コネクタに嵌合可能なコネクタ形態とされた電池パックであり、前記電池パックは、車両の電源用コネクタに接続されるメイン電池パックと、前記メイン電池パックに増設されるサブ電池パックと、から構成され、前記メイン電池パックと前記サブ電池パックの前記回路遮断用コネクタと前記出力用コネクタは、嵌合可能なコネクタ形態に統一されており、前記メイン電池パックは、該メイン電池パックの対向する面として設置された前面と後面を有し、前記回路遮断用コネクタは前記後面に配置され、前記出力用コネクタは前記前面に配置され、前記前面は、凹部を有し、前記出力用コネクタは、前記一対の出力用端子を収容するハウジングを有し、該ハウジングは前記凹部から前記メイン電池パックの前方前面の方に突出しており、前記一対の出力用端子の嵌合面は、前記メイン電池パックの前記前面に対向していることを特徴とする電池パックである。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、電池パックの増設・取り外しは、回路遮断用コネクタと出力用コネクタ間を接続したり、取り外したりすることで行うことができる。従って、電池パックの増設・取外し作業が容易に、且つ、安全に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態を示し、（ａ）はメイン電池パックにサブ電池パックを増設する過程を説明する斜視図、（ｂ）は、メイン電池パックにサブ電池パックを増設した場合の回路図である。

【図2】第１従来例を示し、（ａ）は電池パックの斜視図、（ｂ）は電池パックの回路図である。

【図3】第２従来例を示し、（ａ）は電池パックの斜視図、（ｂ）は電池パックの回路図である。

【図4】第３従来例を示し、電池モジュールの増設前の斜視図である。

【図5】第３従来例を示し、（ａ）はメイン電池パックの回路図、（ｂ）はサブ電池パックの回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

【0018】

図１（ａ）、（ｂ）は本発明の一実施形態を示す。図１（ａ）、（ｂ）に示すように、メイン電池パック１は、複数の単電池２から構成された電源回路３と、電源回路３の一対の遮断用端子４を有する回路遮断用コネクタであるサービスプラグ用コネクタ５と、電源回路３の一対の出力用端子６を有する出力用コネクタ７と、電源回路３を収容するケース８とを備えている。

【0019】

電源回路３は、複数の単電池２を全て直列接続して構成されている。

【0020】

サービスプラグ用コネクタ５は、ケース８の背面のコネクタ開口穴８ａ内に配置されている。サービスプラグ用コネクタ５は、一対の遮断用端子４を内部に収容するコネクタハウジング５ａを有する。サービスプラグ用コネクタ５には、サブ電池パック１０を増設しない場合には、サービスプラググリップ９が装着されている。サービスプラググリップ９は、互いに導通している一対の短絡端子９ａを有する。サービスプラググリップ９の装着時には、一対の遮断用端子４間が一対の短絡端子９ａを介して導通し、電源回路３が閉状態とされる。サービスプラググリップ９の非装着時には、一対の遮断用端子４間が非導通状態となり、電源回路３が遮断される。

【0021】

一対の出力用端子６は、電源回路３の総±端子である。出力用コネクタ７は、ケース８の前面の凹部８ｂに配置されている。出力用コネクタ７は、一対の出力用端子６を内部に収容するコネクタハウジング７ａを有する。出力用コネクタ７は、サービスプラグ用コネクタ５に嵌合可能なコネクタ形態である。出力用コネクタ７は、車両の電源用端子３０を有する電源用コネクタ３１にコネクタ接続される。つまり、車両の電源用コネクタ３１は、サービスプラグ用コネクタ５と同一構造に構成されている。車両の電源用端子３０は、インバータ回路に接続されている。

【0022】

サブ電池パック１０は、複数の単電池１２から構成された電源回路１３と、電源回路１３の一対の遮断用端子１４を有する回路遮断用コネクタであるサービスプラグ用コネクタ１５と、電源回路１３の一対の出力用端子である増設用端子１６を有する出力用コネクタである増設用コネクタ１７と、電源回路１３を収容するケース１８とを備えている。

【0023】

電源回路１３は、複数の単電池１２を全て直列接続して構成されている。

【0024】

サービスプラグ用コネクタ１５は、ケース１８の背面のコネクタ開口穴１８ａ内に配置されている。サービスプラグ用コネクタ１５は、一対の遮断用端子１４と、この一対の遮断用端子１４を内部に収容するコネクタハウジング１５ａとを有する。サービスプラグ用コネクタ１５には、別のサブ電池パックを増設しない場合には、サービスプラググリップ１９が装着されている。サービスプラググリップ１９は、互いに導通している一対の短絡端子１９ａを有する。サービスプラググリップ１９の装着時には、一対の遮断用端子１４間が一対の短絡端子１４を介して導通し、電源回路１３が閉状態とされる。サービスプラググリップ１９の非装着時には、一対の遮断用端子１４間が非導通状態となり、電源回路１３が遮断される。

【0025】

増設用コネクタ１７は、ケース１８の前面側に配置されている。増設用コネクタ１７は、一対の増設用端子１６と、この一対の増設用端子１６を内部に収容するコネクタハウジング１７ａとを有する。増設用コネクタ１７は、サービスプラグ用コネクタ１５に嵌合可能なコネクタ形態である。つまり、メイン電池パック１とサブ電池パック１０のサービスプラグ用コネクタ５，１５と出力用コネクタ７（増設用コネクタ１７）は、コネクタ形態が統一されて同じである。

【0026】

次に、メイン電池パック１の車両側への接続、及び、サブ電池パック１０の増設作業を説明する。車両の電源用コネクタ３１にメイン電池パック１の出力用コネクタ７を嵌合する。これで、メイン電池パック１の接続が完了する。

【0027】

サブ電池パック１０を増設する場合には、メイン電池パック１のサービスプラググリップ９を取り外す。次に、メイン電池パック１のサービスプラグ用コネクタ５にサブ電池パック１０の増設用コネクタ１７を嵌合する。サブ電池パック１０のサービスプラグ用コネクタ１５にサービスプラググリップ１９が装着されていない場合には、メイン電池パック１から取り外したサービスプラググリップ９をサブ電池パック１０のサービスプラグ用コネクタ１５に装着する。１台のサブ電池パック１０を増設する場合には、これで完了する。更にサブ電池パック１０を増設する場合には、上記した増設作業を繰り返せば良い。

【0028】

また、サブ電池パック１０等の取り外しは、上記と逆の作業を行えば良い。

【0029】

以上説明したように、サブ電池パック１０は、電源回路１３の一対の遮断用端子１４を有するサービスプラグ用コネクタ１５と、電源回路１３の一対の増設用端子１６を有する増設用コネクタ１７とを備え、増設用コネクタ１７は、サービスプラグ用コネクタ１５に嵌合可能なコネクタ形態である。従って、サブ電池パック１０の増設・取り外しは、サービスプラグ用コネクタ５（１５）と増設用コネクタ１７間を接続したり、取り外したりすることで行うことができる。以上より、電池パック１，１０の増設・取外し作業がコネクタ接続、コネクタ取り外しのため、容易に、且つ、安全に行うことができる。

【0030】

車両の電源用コネクタ３１に接続されるメイン電池パック１と、メイン電池パック１に増設されるサブ電池パック１０にあって、メイン電池パック１とサブ電池パック１０のサービスプラグ用コネクタ５と増設用コネクタ１７（出力用コネクタ）は、嵌合可能なコネクタ形態に統一されている。具体的には、車両の電源用コネクタ３１、メイン電池パック１及びサブ電池パック１０の双方のサービスプラグ用コネクタ５，１５は、同一構造のコネクタ形態（メスコネクタハウジング）であり、メイン電池パック１の出力用コネクタ７及びサブ電池パック１０の増設用コネクタ１７は、同一構造のコネクタ形態（オスコネクタハウジング）である。従って、車両の電源系接続で使用されるコネクタ形態が雄雌一種類とされるため、容量の異なる電池パック１，１０への交換を容易に行える。

【符号の説明】

【0031】

１ メイン電池パック（電池パック）
２，１２ 単電池
３，１３ 電源回路
４，１４ 遮断用端子
５，１５ サービスプラグ用コネクタ（回路遮断用コネクタ）
６ 出力用端子
７ 出力用コネクタ
１０ サブ電池パック（電池パック）
１６ 増設用端子（出力用端子）
１７ 増設用コネクタ（出力用コネクタ）
３１ 車両の電源用コネクタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】