特許 6598189 電池支持装置

(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】6598189

(24)【登録日】2019年10月11日

(45)【発行日】2019年10月30日

(54)【発明の名称】電池支持装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 2/10 20060101AFI20191021BHJP

   H01M 2/20 20060101ALI20191021BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/10 F

   H01M2/10 E

   H01M2/20 A

   H01M2/10 M

【請求項の数】3

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2015-68850(P2015-68850)

(22)【出願日】2015年3月30日

(65)【公開番号】特開2016-189266(P2016-189266A)

(43)【公開日】2016年11月4日

【審査請求日】2018年2月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000237721

【氏名又は名称】ＦＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090022

【弁理士】

【氏名又は名称】長門 侃二

(72)【発明者】

【氏名】山▲崎▼ 光彦

(72)【発明者】

【氏名】小川 友輔

【審査官】 冨士 美香

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２８９６５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２０４９８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２４９２０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３２５９３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１７５２０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１７７２０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１７７２０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−００５２８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−００９７９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２８２８１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭３６−０３１３４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０５９３７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ２／１０

Ｈ０１Ｍ ２／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

絶縁性を有する材料で形成され、並設された複数の円筒形電池を長手方向両側から保持する１組の電池ホルダを備え、
前記電池ホルダは、前記複数の円筒形電池の各円筒形電池の長手方向の端部が圧入され、前記複数の円筒形電池の各円筒形電池の長手方向の端部をそれぞれ保持する複数の円形凹部と、
前記円形凹部にのみ露出するように前記電池ホルダに埋設され、前記複数の円筒形電池の各円筒形電池の長手方向の端部に設けられている電極端子を電気的に接続して前記複数の円筒形電池を直列又は並列に接続する複数の導通部材と、を含む、電池支持装置。

【請求項2】

請求項１に記載の電池支持装置において、前記１組の電池ホルダの間隔を規制する間隔規制部材を備える、電池支持装置。

【請求項3】

請求項２に記載の電池支持装置において、前記１組の電池ホルダは、前記間隔規制部材が前記１組の電池ホルダの表面から突出しないように前記間隔規制部材を収容する溝が形成されている、電池支持装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の円筒形電池を固定する電池支持装置に関する。

【背景技術】

【0002】

充電機能を備える電子機器等の電源装置として、組電池（電池パック）が広く利用されている。一般的に組電池は、用途及び収納スペースに合わせて複数の蓄電池を直列又は並列に接続し、所望の電力を供給できるよう構成される。従来の組電池において複数の蓄電池は、導電性を有する接続体を介して相互の電極端子間が溶接され、電気的に接続される。また従来の組電池は、この組電池全体を熱収縮シュリンクチューブ等の絶縁性を有する部材で被覆することにより、短絡を防止するとともに組電池全体を一体化する。

【0003】

上述のような従来の組電池は、その製造工程における様々な課題がある。例えば複数の蓄電池が溶接作業中に誤って短絡する虞があるほか、組電池に突起部分があるとその被覆を損傷する虞がある。これに対し特許文献１に記載された従来技術は、溶接部分に対応する位置に開口を形成した電気絶縁樹脂製のプレートを設けることにより、溶接作業中の短絡と被覆の損傷を防止する対策が講じられている。

【0004】

一方、特許文献２に記載された従来技術は、組電池が振動や衝撃を受けても電池間の各接続体の破断が未然に防止されるよう耐久性の向上が図られている。より詳しくは特許文献２に記載された従来技術は、余裕を持たせた長さの柔軟な銅線を接続体として用い、その接続体を各電池の電極にそれぞれ溶接して電気的に接続する。また特許文献２に記載された従来技術は、組電池の上面及び下面に、各電極及び銅線の周囲及び上部に空間が形成されるように孔が形成されたスペーサーシートが設けられている。これにより組電池が振動や衝撃を受けても電池間の接続体に対する衝撃を緩和することができる。また特許文献２に記載された従来技術は、スペーサーシートの周囲に空間を設けることによって、熱収縮シュリンクチューブ等の絶縁被覆で接続体が押さえつけられることがないよう工夫されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００３−２４２９５０号公報

【特許文献2】特開２０１３−３７８６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら上記の特許文献１及び２に開示されている組電池は、接続体と電極端子とを溶接することによって、複数の蓄電池の電極端子同志を電気的及び物理的に接続している。このとき接続体と電極端子とを精度良く溶接しなければ、複数の電極端子間で接触抵抗が不均一となることがあり、また場合によっては接触不良となる。さらに上記の特許文献１及び２に開示されている組電池は、電極端子に溶接した接続体間に何らかの導体が接して短絡が生ずることを防止するため、絶縁性を有する部材で組電池全体を被覆する必要がある。したがって組電池の製造において、この溶接に伴う工程が工数削減の妨げになる虞がある。

【0007】

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、組電池の製造にかかる工数を削減可能な電池支持装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

＜本発明の第１の態様＞
本発明の第１の態様は、絶縁性を有する材料で形成され、並設された複数の円筒形電池を長手方向両側から保持する１組の電池ホルダを備え、前記電池ホルダは、前記複数の円筒形電池の各円筒形電池の長手方向の端部が圧入され、前記複数の円筒形電池の各円筒形電池の長手方向の端部をそれぞれ保持する複数の円形凹部と、前記円形凹部にのみ露出するように前記電池ホルダに埋設され、前記複数の円筒形電池の各円筒形電池の長手方向の端部に設けられている電極端子を電気的に接続して前記複数の円筒形電池を直列又は並列に接続する複数の導通部材と、を含む、電池支持装置である。

【0009】

電池支持装置は、複数の円筒形電池を長手方向両側から保持する１組の電池ホルダからなる。そして１組の電池ホルダは、複数の円筒形電池の各円筒形電池の長手方向両側の端部が圧入される複数の円形凹部を含む。これにより複数の円筒形電池の各円筒形電池は、１組の電池ホルダにより長手方向両端から保持される。つまり複数の円筒形電池は、１組の電池ホルダによって一体的に保持されることになる。それによって、例えば複数の円筒形電池を溶接で連結するといった工程が不要となる。

【0010】

また複数の円筒形電池は、複数の導通部材によって、各円筒形電池の電極端子が電気的に接続されて直列又は並列に接続される。そして複数の導通部材は、円形凹部にのみ露出するように電池ホルダに埋設されている。つまり複数の導通部材は、各円筒形電池の電極端子と接する部分以外の部分が絶縁性を有する電池ホルダで覆われている。それによって、例えば組電池全体を被覆するといった工程が不要となる。

【0011】

これにより本発明の第１の態様によれば、組電池の製造にかかる工数を削減可能な電池支持装置を提供することができるという作用効果が得られる。

【0012】

＜本発明の第２の態様＞
本発明の第２の態様は、前述した本発明の第１の態様において、前記１組の電池ホルダの間隔を規制する間隔規制部材を備える、電池支持装置である。

【0013】

１組の電池ホルダは、間隔規制部材によって間隔が規制される。したがって１組の電池ホルダが互いに離間して円筒形電池が円形凹部から抜けてしまうことを確実に防止することができる。それによって複数の円筒形電池の各円筒形電池の両端が複数の円形凹部に圧入されて保持される状態をより確実に維持することができる。

【0014】

これにより本発明の第２の態様によれば、前述した本発明の第１の態様による作用効果に加え、複数の円筒形電池をより確実に支持することができる電池支持装置を提供することができるという作用効果が得られる。

【0015】

＜本発明の第３の態様＞
本発明の第３の態様は、前述した本発明の第２の態様において、前記１組の電池ホルダは、前記間隔規制部材が前記１組の電池ホルダの表面から突出しないように前記間隔規制部材を収容する溝が形成されている、電池支持装置である。

【0016】

１組の電池ホルダには間隔規制部材を収容する溝が形成されている。この溝に間隔規制部材を収容することによって、１組の電池ホルダの表面から間隔規制部材が突出しないようにすることができる。

【0017】

これにより本発明の第３の態様によれば、前述した本発明の第２の態様による作用効果に加え、例えば本発明に係る電池支持装置を用いて構成した組電池を収納スペースへ収納する際に、間隔規制部材がその収納の妨げになる虞を低減することができるという作用効果が得られる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、組電池の製造にかかる工数を削減可能な電池支持装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明に係る電池支持装置を示す全体斜視図である。

【図2】本発明に係る電池支持装置を示す分解斜視図である。

【図3】本発明に係る電池支持装置の上側電池ホルダの下面の構成図である。

【図4】本発明に係る電池支持装置の下側電池ホルダの上面の構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
＜実施例＞
図１は、本発明に係る電池支持装置１を示す全体斜視図である。また図２は、本発明に係る電池支持装置１を示す分解斜視図である。

【0021】

電池支持装置１は、「１組の電池ホルダ」としての上側電池ホルダ２及び下側電池ホルダ３、「間隔規制部材」としての複数の結束バンド４を備える。そして電池支持装置１は、複数の円筒形電池Ｂ１１〜Ｂ１ｎ及びＢ２１〜Ｂ２ｎを上側電池ホルダ２及び下側電池ホルダ３により上下方向両端から保持する。

【0022】

本実施例では円筒形電池Ｂ１１〜Ｂ１ｎ及びＢ２１〜Ｂ２ｎは、長手方向を上下方向として縦ｎ列、横２列に並べられているものとする。ただし、横２列の隙間を小さくするように、縦の列を互いに若干ずらして配置している。また隣接する２つの円筒形電池（例えばＢ１１とＢ１２、Ｂ１１とＢ２１）は、極性が互いに逆向きになるよう（例えばＢ１１の正極が上向きで、Ｂ１２及びＢ２１の正極が下向き）に並べられている。

【0023】

上側電池ホルダ２は、絶縁性を有する材料で形成され、上面及び側面には、複数の結束バンド４を収容する複数の上側溝部２１が所定の間隔で形成されているほか、下面には、複数の上側円形凹部ｒ２１１〜ｒ２１ｎ及びｒ２２１〜ｒ２２ｎ（図１及び図２では図示省略）が形成されている。また上側電池ホルダ２は、「導通部材」としての上側リード板Ｌ２１〜Ｌ２ｎ及びＬ２Ｎ（図１及び図２では図示省略）を含む。

【0024】

下側電池ホルダ３は、絶縁性を有する材料で形成され、下面及び側面には、複数の結束バンド４を収容する複数の下側溝部３１が所定の間隔で形成されているほか、上面には、複数の下側円形凹部ｒ３１１〜ｒ３１ｎ及びｒ３２１〜ｒ３２ｎが形成されている。また下側電池ホルダ３は、「導通部材」としての下側リード板Ｌ３１〜Ｌ３ｎ（図１及び図２では図示省略）を含む。

【0025】

上側電池ホルダ２の上側円形凹部ｒ２１１〜ｒ２１ｎ及びｒ２２１〜ｒ２２ｎは、水平方向の大きさが円筒形電池Ｂ１１〜Ｂ１ｎ及びＢ２１〜Ｂ２ｎの水平断面の大きさよりも僅かに小さく、また各凹部の深さが円筒形電池Ｂ１１〜Ｂ１ｎ及びＢ２１〜Ｂ２ｎの各正極端子の長さよりも深くなるように形成されている。このため円筒形電池Ｂ１１〜Ｂ１ｎ及びＢ２１〜Ｂ２ｎの上側の端部は、その極性に関わらず上側円形凹部ｒ２１１〜ｒ２１ｎ及びｒ２２１〜ｒ２２ｎにそれぞれ圧入された状態で保持されることになる。

【0026】

下側電池ホルダ３の下側円形凹部ｒ３１１〜ｒ３１ｎ及びｒ３２１〜ｒ３２ｎは、水平方向の大きさが円筒形電池Ｂ１１〜Ｂ１ｎ及びＢ２１〜Ｂ２ｎの水平断面の大きさよりも僅かに小さく、また各凹部の深さが円筒形電池Ｂ１１〜Ｂ１ｎ及びＢ２１〜Ｂ２ｎの各正極端子の長さよりも深くなるように形成されている。このため円筒形電池Ｂ１１〜Ｂ１ｎ及びＢ２１〜Ｂ２ｎの下側の端部は、その極性に関わらず下側円形凹部ｒ３１１〜ｒ３１ｎ及びｒ３２１〜ｒ３２ｎにそれぞれ圧入された状態で保持されることになる。

【0027】

これにより円筒形電池Ｂ１１〜Ｂ１ｎ及びＢ２１〜Ｂ２ｎは、上下方向両端が上側電池ホルダ２の各凹部（上側円形凹部ｒ２１１〜ｒ２１ｎ及びｒ２２１〜ｒ２２ｎ）及び下側電池ホルダ３の各凹部（下側円形凹部ｒ３１１〜ｒ３１ｎ及びｒ３２１〜ｒ３２ｎ）に圧入される力によって、一体的に保持されることになる。したがって円筒形電池Ｂ１１〜Ｂ１ｎ及びＢ２１〜Ｂ２ｎを溶接で連結するといった工程が不要となる。

【0028】

複数の結束バンド４は、上側電池ホルダ２及び下側電池ホルダ３が互いに離間することを防止する。これにより円筒形電池Ｂ１１〜Ｂ１ｎ及びＢ２１〜Ｂ２ｎの上下方向両端は、上側電池ホルダ２の上側円形凹部ｒ２１１〜ｒ２１ｎ及びｒ２２１〜ｒ２２ｎ、下側電池ホルダ３の下側円形凹部ｒ３１１〜ｒ３１ｎ及びｒ３２１〜ｒ３２ｎからそれぞれ抜けてしまうことが確実に防止される。それによって円筒形電池Ｂ１１〜Ｂ１ｎ及びＢ２１〜Ｂ２ｎが上側電池ホルダ２及び下側電池ホルダ３に一体的に保持される状態をより確実に維持することができる。

【0029】

また複数の結束バンド４は、上側電池ホルダ２及び下側電池ホルダ３に取り付けられている状態で、上側電池ホルダ２の上面及び側面に形成された複数の上側溝部２１及び下側電池ホルダ３の下面及び側面に形成された複数の下側溝部３１に収容される。そのため上側電池ホルダ２及び下側電池ホルダ３の表面から複数の結束バンド４が突出しないようにすることができる。これにより例えば本実施例の電池支持装置１を用いて構成した組電池を収納スペースへ収納する際に、複数の結束バンド４がその収納の妨げになる虞を低減することができる。

【0030】

次に図３及び図４を参照しながら、本実施例にかかる電池支持装置１の導通形態について説明する。図３は、本発明に係る電池支持装置１の上側電池ホルダ２の下面の構成図である。
上側リード板Ｌ２１〜Ｌ２ｎ及びＬ２Ｎは、上側円形凹部ｒ２１１〜ｒ２１ｎ及びｒ２２１〜ｒ２２ｎのみに露出するように、上側電池ホルダ２の内部に埋設されている。また上側リード板Ｌ２１〜Ｌ２ｎは、上側電池ホルダ２の長手方向に隣接する２つの上側円形凹部を導通するように設けられている（例えばＬ２１はｒ２１１とｒ２１２、Ｌ２４はｒ２２２とｒ２２３を導通する）。ただし両端の上側リード板Ｌ２２及びＬ２Ｎは、本実施例の電池支持装置１を用いて構成した組電池の出力端子として用いられるため、例外的に単一の上側円形凹部ｒ２２１及びｒ２２ｎのみにそれぞれ露出する。尚、上側リード板Ｌ２１〜Ｌ２ｎ及びＬ２Ｎは、円筒形電池Ｂ１１〜Ｂ１ｎ及びＢ２１〜Ｂ２ｎの各電極端子と導通しやすくするため、上側円形凹部ｒ２１１〜ｒ２１ｎ及びｒ２２１〜ｒ２２ｎの中心部分に凸部が形成されている。

【0031】

図４は、本発明に係る電池支持装置１の下側電池ホルダ３の上面の構成図である。
下側リード板Ｌ３１〜Ｌ３ｎは、下側円形凹部ｒ３１１〜ｒ３１ｎ及びｒ３２１〜ｒ３２ｎのみに露出するように、下側電池ホルダ３の内部に埋設されている。また下側リード板Ｌ３１〜Ｌ３ｎは、下側電池ホルダ３の短手方向斜めに隣接する２つの下側円形凹部を導通するように設けられている（例えばＬ３１はｒ３１１とｒ３２１、Ｌ３２はｒ３１２とｒ３２２を導通する）。尚、下側リード板Ｌ３１〜Ｌ３ｎは、円筒形電池Ｂ１１〜Ｂ１ｎ及びＢ２１〜Ｂ２ｎの各電極端子と導通しやすくするため、下側円形凹部ｒ３１１〜ｒ３１ｎ及びｒ３２１〜ｒ３２ｎの中心部分に凸部が形成されている。

【0032】

上述のように円筒形電池Ｂ１１〜Ｂ１ｎ及びＢ２１〜Ｂ２ｎは、隣接する２つの円筒形電池の極性が互いに逆向きである。このため上側リード板Ｌ２１〜Ｌ２ｎ及び下側リード板Ｌ３１〜Ｌ３ｎが隣接する各電池の正極及び負極を導通させることにより、全ての円筒形電池Ｂ１１〜Ｂ１ｎ及びＢ２１〜Ｂ２ｎは直列に接続される。これにより電池支持装置１は、円筒形電池Ｂ１１〜Ｂ１ｎ及びＢ２１〜Ｂ２ｎからなる組電池を構成することになる。

【0033】

また上側リード板Ｌ２１〜Ｌ２ｎは、上側円形凹部ｒ２１１〜ｒ２１ｎ及びｒ２２１〜ｒ２２ｎに露出している部分以外の部分が、全て絶縁性を有する上側電池ホルダ２で覆われている。同様に下側リード板Ｌ３１〜Ｌ３ｎは、下側円形凹部ｒ３１１〜ｒ３１ｎ及びｒ３２１〜ｒ３２ｎに露出している部分以外の部分が、全て絶縁性を有する下側電池ホルダ３で覆われている。このため組電池全体を被覆しなくても上側リード板Ｌ２１〜Ｌ２ｎ、Ｌ２Ｎ、及び下側リード板Ｌ３１〜Ｌ３ｎの間に何らかの導体が接することがなく、短絡が生ずることを防止することができる。

【0034】

上記説明したように電池支持装置１は、上側電池ホルダ２及び下側電池ホルダ３への圧入力によって円筒形電池Ｂ１１〜Ｂ１ｎ及びＢ２１〜Ｂ２ｎを一体的に保持するとともに、上側リード板Ｌ２１〜Ｌ２ｎ、Ｌ２Ｎ及び下側リード板Ｌ３１〜Ｌ３ｎにより電極端子間を導通することによって溶接が不要の組電池を構成することができる。また上側リード板Ｌ２１〜Ｌ２ｎ、Ｌ２Ｎ及び下側リード板Ｌ３１〜Ｌ３ｎは、絶縁性を有する上側電池ホルダ２及び下側電池ホルダ３で覆われているため、組電池全体の被覆が不要の組電池を構成することができる。さらに複数の結束バンド４が上側電池ホルダ２及び下側電池ホルダ３の離間を防止することにより、円筒形電池Ｂ１１〜Ｂ１ｎ及びＢ２１〜Ｂ２ｎが一体的に保持される状態をより確実に維持することができる。また複数の結束バンド４は、上側電池ホルダ２に形成された複数の上側溝部２１及び下側電池ホルダ３に形成された複数の下側溝部３１に収容されるため、その組電池を収納スペースへ収納する際に、複数の結束バンド４がその収納の妨げになる虞を低減することができる。

【0035】

このようにして本発明によれば、溶接及び絶縁被覆の工程が不要となることにより、組電池の製造にかかる工数を削減可能な電池支持装置を提供することができる。

【符号の説明】

【0036】

１ 電池支持装置
２ 上側電池ホルダ
３ 下側電池ホルダ
４ 結束バンド
２１ 上側溝部
３１ 下側溝部
Ｂ１１〜Ｂ１ｎ、Ｂ２１〜Ｂ２ｎ 円筒形電池
ｒ２１１〜ｒ２１ｎ、ｒ２２１〜ｒ２２ｎ 上側円形凹部
ｒ３１１〜ｒ３１ｎ、ｒ３２１〜ｒ３２ｎ 下側円形凹部
Ｌ２１〜Ｌ２ｎ、Ｌ２Ｎ 上側リード板
Ｌ３１〜Ｌ３ｎ 下側リード板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】