JP2012119157A - 組電池及びこれを装備する電動車両 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】組電池は、複数の電池セル1を絶縁性のセパレータ2を介して積層して、セパレータ2と電池セル1とを定位置に連結している。セパレータ2は、隣接する電池セル1の間に挟着される絶縁プレート部21の周囲に外周壁22を有し、この外周壁22の内側に電池セル1を嵌め込んで定位置に配置する箱形凹部23を設けている。さらに、セパレータ2は、外周壁22のコーナー部に、箱形凹部23に挿入される電池セル1のコーナー部を押圧して、箱形凹部23に挿入される電池セル1を箱形凹部23に固定する押圧固定部9を設けており、この押圧固定部9で、箱形凹部23に挿入される電池セル1をセパレータ2に固定している。
【選択図】図4
Description
以上の組電池は、電池セルの外装缶の底面と側面とのコーナー部に押圧固定部を設けているので、押圧固定部が電池セルの外装缶と封口板との溶接部を損傷することなく、この部分を外周壁で保護しながら、電池セルをセパレータの箱形凹部に固定できる。
箱形凹部のコーナー部の隙間にピンを挿入する組電池は、電池セルを箱形凹部にスムーズに挿入しながら、ピンを挿入して電池セルをセパレータに確実に固定できる。特に、ピンを挿入するのみという簡単な作業で効率よく固定作業を行える。
また、押圧固定部をセパレータに固定する組電池は、電池セルを箱形凹部に圧入することで簡単にセパレータに固定できる。また、ピンなどの別部材を必要としないため、コストも低減できる。
以上の組電池は、ピンをガイド凹部にスムーズに挿入して、電池セルをセパレータの箱形凹部に固定できる。
これにより、電池セルとセパレータとの間に隙間を無くして、この部分に水分等が入り込むのを回避すると共に、電池セルの発熱をセパレータを介して熱伝導させ、放熱しやすくできる。
以上の組電池は、電池セルの表面を被覆シートで被覆することで、この面の結露を防止できる特徴がある。さらに、この被覆シートに絶縁シートを使用することで、積層する電池セルをより確実に絶縁状態で積層できる特徴も実現する。
電池セル1は、幅よりも厚さが薄い外形を四角形とする薄型の角形電池で、互いに平行な姿勢として絶縁材のセパレータ2を間に挟んでセパレータ2でもって絶縁状態に積層している。電池セル1は、図4に示すように、上面1Cの両端部に正負の電極端子13を突出させて固定している。電極端子13を突出させる位置は、正極と負極が左右対称となる位置としている。これにより、電池セル1を裏返して重ねて積層し、隣接して接近する正極と負極の電極端子13を金属板のバスバー(図示せず)で接続し、あるいは直接に接続して、直列に接続できる。電池セル1を直列に接続している組電池100は、出力電圧を高くして出力を大きくできる。ただし、組電池は、電池セルを並列に接続して電流容量を大きくすることもできる。
端子ホルダ14は、傾斜面を有する三角形状に形成されており、電池セル1の上面1Cで電極端子13の突出部分を除く周囲を絶縁している。この端子ホルダ14は、プラスチックなどの絶縁性部材で構成される。端子ホルダ14の傾斜面には電極端子13を配置しており、電極端子13を傾斜姿勢で突出させた状態で、電池セル1の両端部の定位置に配置している。一方、正負の電極端子13は、内蔵する正負の電極板(図示せず)に接続されている。
セパレータ2は、互いに隣接する電池セル1の間に挟着されて、隣接する電池セル1を一定の間隔に保持して絶縁する。このため、セパレータ2は、絶縁材で構成され、隣接する電池セル1の外装缶11を絶縁しながら保護する。このセパレータ2は、プラスチック等の絶縁材を成形して製作される。
電池セル1をセパレータ2の箱形凹部23に収納し、電池セル1が定位置に配置されたセパレータ2を複数積層した電池ブロック10は、図2と図3に示すように、両端にセパレータ2を配置する状態で、両端のエンドプレート3で押圧する状態に固定される。エンドプレート3は、アルミニウムやその合金などの金属で製作され、あるいは硬質のプラスチックで製作される。エンドプレート3は、広い面積で電池セル1を挟着するために、その外形を角形の電池セル1と同じ四角形としている。四角形のエンドプレート3は、角形の電池セル1と同じ大きさに、あるいは角形の電池セル1よりもわずかに大きくしている。プラスチック製のエンドプレート3は、直接に電池セル1に積層され、金属製のエンドプレートは、絶縁材を介して電池セルに積層される。
1B…側面
1C…上面
1X…主面
2…セパレータ
3…エンドプレート
4…連結固定具
5…止ネジ
8…底板
9…押圧固定部 9A…ピン
9a…鍔
9B…凸部
10…電池ブロック
11…外装缶
12…封口板
13…電極端子
14…端子ホルダ
15…吐出口
16…送風隙間
17…シール剤
18…被覆シート
19…接着剤
21…絶縁プレート部
22…外周壁 22A…底外周壁
22B…両側外周壁
22C…上外周壁
23…箱形凹部
24…凸部
25…放熱リブ
29…ガイド凹部
32…セパレータ
81…電池セル
82…セパレータ
83…隅凹部
84…隅凸部
90…電源装置
93…モータ
94…発電機
95…インバータ
96…エンジン
100…組電池
HV…車両
EV…車両
Claims (8)
- 複数の電池セルを絶縁性のセパレータを介して積層しており、かつ、前記セパレータと前記電池セルとを定位置に連結してなる組電池であって、
前記セパレータは、隣接する電池セルの間に挟着される絶縁プレート部の周囲に外周壁を有し、この外周壁の内側に前記電池セルを嵌め込んで定位置に配置する箱形凹部を設けており、
さらに、前記セパレータは、外周壁のコーナー部に、前記箱形凹部に挿入される電池セルのコーナー部を押圧して、箱形凹部に挿入される電池セルを箱形凹部に固定する押圧固定部を設けており、この押圧固定部でもって、箱形凹部に挿入される電池セルをセパレータに固定してなることを特徴とする組電池。 - 前記電池セルが、正負の電極と電解液とを収納してなる金属板からなる外装缶の開口部に、正負の電極端子を固定している封口板を溶接して固定しており、
さらに、前記セパレータは、前記外装缶の底面の外側に設けてなる底外周壁と、前記外装缶の側面の外側に設けている両側外周壁とのコーナー部に押圧固定部を設けている請求項1に記載される組電池。 - 前記押圧固定部が、箱形凹部に挿入されるピン、又はセパレータに固定された凸部のいずれかである請求項1又は2に記載される組電池。
- 前記押圧固定部が箱形凹部に挿入されるピンで、前記セパレータは、底外周壁と両側外周壁とのコーナー部に、前記ピンを案内するガイド凹部を設けている請求項1又は2に記載される組電池。
- 前記セパレータの箱形凹部に挿入された電池セルと外周壁との隙間にシール剤を充填してなる請求項1ないし4のいずれかに記載される組電池。
- 前記セパレータの箱形凹部に挿入された電池セルと外周壁との隙間と、電池セルの主面と絶縁プレート部との隙間とにシール剤を充填してなる請求項1ないし4のいずれかに記載される組電池。
- 前記セパレータの外周壁の幅(W)が、電池セルの厚さ(t)に等しく、
かつ、外周壁の開口部に被覆シートが接着されて、この被覆シートが、前記電池セルの表面に接着されてなる請求項1ないし6のいずれかに記載される組電池。 - 請求項1ないし7のいずれかに記載の組電池でもって、車両を走行させるモータに電力を供給する電動車両。
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