JP4923511B2 - 組電池 - Google Patents
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Description
本発明は、組電池に関するものである。
複数の電池を配列するとともに各電池を電気的に直列および／または並列に接続することにより、高出力および高容量の組電池とすることが一般的に行われている。組電池の組み立てに際して、複数の電池の電極端子同士を接続する複数の導電性のバスバーを樹脂材などからなる絶縁性の保持プレートに保持しておき、この保持プレートを組み付けるとともに各バスバーをボルトによって電極端子に締結することによって、複数の電池を接続する技術が知られている（特許文献１参照）。保持プレートは、バスバープレートとも称される。
特開２００１−３４５０８２号
特許文献１に記載されるようなバスバープレートを使用する組電池では、すべてのバスバーのそれぞれを電極端子にボルト締めしなければならないため、作業が煩雑であり、作業に比較的長時間を要するという問題がある。
さらに、ボルト締結作業の際に、ボルトを落下させ、他の電極端子に接触して短絡を招く虞がある。
本発明の目的は、バスバーを保持する絶縁性の保持プレートを備える組電池であって、ボルト締結作業を廃止でき、バスバーを電極端子に対して電気的に接続するための作業の簡素化を図り得る組電池を提供することにある。
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、端子面が形成された電極端子を備える複数の電池と、
前記端子面に電気的に接続される導電性のバスバーを保持する絶縁性の保持プレートと、
前記バスバーが前記端子面に圧接する第１位置および前記バスバーが前記端子面から離間した第２位置の間で前記保持プレートを移動自在にガイドするガイド手段と、
前記保持プレートを前記第１位置に保持して前記バスバーと前記端子面との圧接状態を維持するロック手段と、を有し、
前記ガイド手段は、
前記端子面から突出するバー部材と、
前記保持プレートに設けられ前記バー部材をガイドするガイド面が形成されたガイドブロックと、を有し、
前記ガイド面は、前記端子面に対して傾斜して形成され、
前記ガイドブロックを前記端子面と平行な方向にスライド移動させることによって、前記ガイドブロックの前記ガイド面によって前記バー部材がガイドされ、前記保持プレートが前記第１位置および前記第２位置の間で移動する組電池である。
また、上記目的を達成するための請求項３に記載の発明は、端子面が形成された電極端子を備える複数の電池と、
前記端子面に電気的に接続される導電性のバスバーを保持する絶縁性の保持プレートと、
前記バスバーが前記端子面に圧接する第１位置および前記バスバーが前記端子面から離間した第２位置の間で前記保持プレートを移動自在にガイドするガイド手段と、
前記保持プレートを前記第１位置に保持して前記バスバーと前記端子面との圧接状態を維持するロック手段と、を有し
前記ガイド手段は、
一端部が前記端子面から前記電極端子内に挿入される回動自在な軸部材と、
前記軸部材の前記一端部に設けられ、前記軸部材が回動することによって、前記電極端子内に設けた傾斜ガイド面に乗り上がるガイド片と、
前記端子面と平行な方向にスライド移動自在に前記保持プレートに接続されるとともにスライド移動に伴って前記軸部材を回動させるガイドプレートと、を有し、
前記ガイドプレートを前記端子面と平行な方向にスライド移動させて前記軸部材を回動させることによって、前記電極端子内の前記傾斜ガイド面によって前記軸部材の前記ガイド片がガイドされ、前記保持プレートが前記第１位置および前記第２位置の間で移動する組電池である。
前記端子面に電気的に接続される導電性のバスバーを保持する絶縁性の保持プレートと、
前記バスバーが前記端子面に圧接する第１位置および前記バスバーが前記端子面から離間した第２位置の間で前記保持プレートを移動自在にガイドするガイド手段と、
前記保持プレートを前記第１位置に保持して前記バスバーと前記端子面との圧接状態を維持するロック手段と、を有し、
前記ガイド手段は、
前記端子面から突出するバー部材と、
前記保持プレートに設けられ前記バー部材をガイドするガイド面が形成されたガイドブロックと、を有し、
前記ガイド面は、前記端子面に対して傾斜して形成され、
前記ガイドブロックを前記端子面と平行な方向にスライド移動させることによって、前記ガイドブロックの前記ガイド面によって前記バー部材がガイドされ、前記保持プレートが前記第１位置および前記第２位置の間で移動する組電池である。
また、上記目的を達成するための請求項３に記載の発明は、端子面が形成された電極端子を備える複数の電池と、
前記端子面に電気的に接続される導電性のバスバーを保持する絶縁性の保持プレートと、
前記バスバーが前記端子面に圧接する第１位置および前記バスバーが前記端子面から離間した第２位置の間で前記保持プレートを移動自在にガイドするガイド手段と、
前記保持プレートを前記第１位置に保持して前記バスバーと前記端子面との圧接状態を維持するロック手段と、を有し
前記ガイド手段は、
一端部が前記端子面から前記電極端子内に挿入される回動自在な軸部材と、
前記軸部材の前記一端部に設けられ、前記軸部材が回動することによって、前記電極端子内に設けた傾斜ガイド面に乗り上がるガイド片と、
前記端子面と平行な方向にスライド移動自在に前記保持プレートに接続されるとともにスライド移動に伴って前記軸部材を回動させるガイドプレートと、を有し、
前記ガイドプレートを前記端子面と平行な方向にスライド移動させて前記軸部材を回動させることによって、前記電極端子内の前記傾斜ガイド面によって前記軸部材の前記ガイド片がガイドされ、前記保持プレートが前記第１位置および前記第２位置の間で移動する組電池である。
ガイド手段によって、バスバーが端子面に圧接する第１位置まで保持プレートを移動し、ロック手段によって、保持プレートを第１位置に保持してバスバーと端子面との圧接状態を維持するので、保持プレートに保持した複数のバスバーを電池の電極端子に対して一括して電気的に接続することができる。ボルト締結作業を廃止できるため、すべてのバスバーのそれぞれをボルト締めする形態に比べて、作業が極めて簡単であり、作業時間も著しく短縮される。さらに、ボルト締結作業を廃止できるため、ボルトの落下に伴って短絡が生じることを根本的に防止することができる。もって、バスバーを保持する絶縁性の保持プレートを備える組電池であって、ボルト締結作業を廃止でき、バスバーを電極端子に対して電気的に接続するための作業の簡素化を図り、組み立ての容易化を図ることができる。
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る組電池１０を示す斜視図、図２（Ａ）は、バスバープレート４０を電池モジュール２０側の背面から見た図、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の２Ｂ−２Ｂ線に沿う断面図、図３（Ａ）〜（Ｃ）は、第１の実施形態の作用の説明に供する図である。また、図４は、組電池１０を組み立てる際の単位ユニットである電池モジュール２０の一例を示す斜視図、図５は、扁平型電池２８の一例を示す斜視図である。なお、図１において右手前側に位置する面を各部材における前面、左奥側に位置する面を各部材における背面とする。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る組電池１０を示す斜視図、図２（Ａ）は、バスバープレート４０を電池モジュール２０側の背面から見た図、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の２Ｂ−２Ｂ線に沿う断面図、図３（Ａ）〜（Ｃ）は、第１の実施形態の作用の説明に供する図である。また、図４は、組電池１０を組み立てる際の単位ユニットである電池モジュール２０の一例を示す斜視図、図５は、扁平型電池２８の一例を示す斜視図である。なお、図１において右手前側に位置する面を各部材における前面、左奥側に位置する面を各部材における背面とする。
図１〜図３を参照して、第１の実施形態の組電池１０は、概説すれば、端子面２１ａ、２２ａが形成された正負の出力端子２１、２２（電極端子に相当する）を備える複数の電池モジュール２０（電池に相当する）と、端子面２１ａ、２２ａに電気的に接続される導電性のバスバー３０を保持する絶縁性のバスバープレート４０（保持プレートに相当する）と、を含んでいる。さらに、バスバー３０が端子面２１ａ、２２ａに圧接する第１位置およびバスバー３０が端子面２１ａ、２２ａから離間した第２位置の間でバスバープレート４０を移動自在にガイドするガイド手段Ｇと、バスバープレート４０を第１位置に保持してバスバー３０と端子面２１ａ、２２ａとの圧接状態を維持するロック手段Ｌと、を含んでいる。以下、詳述する。
組電池１０は、自動車や電車などの車両に搭載される車載電池であり、複数個の電池モジュール２０が空間を隔てて積層されている。図示省略するが、複数個の電池モジュール２０は組電池用ケース内に収納され、この組電池用ケースには冷却風を導入するための入口ダクトや冷却風を導出するための出口ダクトが接続されている。
電池モジュール２０を任意の個数直並列に接続することによって、所望の電流、電圧、容量に対応できる組電池１０となる。図示する組電池１０は、１２個の電池モジュール２０を含んでいる。１２個の電池モジュール２０は、図１において上下方向に３個積層された電池モジュール群２０ａを、左右方向に４列に配列されている。電池モジュール２０の正負の出力端子２１、２２は、すべて同じ面（前面）に設けられている。
電池モジュール２０は空冷式であり、電池モジュール２０同士の間の空間は、電池モジュール２０のそれぞれを冷却するための冷却風が流下する冷却風流路として利用される。冷却風を流して各電池モジュール２０を冷却することにより、電池温度を下げ、充電効率などの特性が低下することを抑制する。電池モジュール２０間のクリアランスは、車両に搭載する際のレイアウトや、冷却風流路として機能させるために必要な寸法などを考慮して定められるが、数ｍｍ程度である。
図４および図５を参照して、電池モジュール２０は、組電池１０を組み立てる単位ユニットをなし、電気的に接続された複数枚の扁平型電池２８がモジュールケース２３内に収納されている。なお、電池モジュール２０は、電気的に接続された複数の単電池を備える点において組電池の一種であるが、本明細書においては、「組電池」を組み立てる際の単位ユニットであって、複数の単電池をモジュールケース２３内に収納してなるユニットを「電池モジュール」と称することとする。
モジュールケース２３は、開口部が形成された箱形状をなす第１ケース２４と、開口部を閉じる蓋体をなす第２ケース２５と、を含んでいる。第２ケース２５の縁部２５ａは、カシメ加工によって、第１ケース２４の周壁２４ａの縁部２４ｂに巻き締められている（図４の部分拡大図参照）。第１ケース２４および第２ケース２５は、比較的薄肉の鋼板またはアルミ板から形成され、プレス加工によって所定形状が付与されている。
正負の出力端子２１、２２は、第１ケース２４の周壁２４ａの一部に形成した切り欠き部を通してモジュールケース２３から外部に導出される。出力端子２１、２２の前面には、平坦な端子面２１ａ、２２ａが形成されている。端子面２１ａ、２２ａには、後述するスタッド５０（バー部材に相当する）が突出して設けられている。
なお、図４中符号２６は、電圧を検出するためのコネクタ（図示せず）を差し込む差込口を示している。電圧の検出は、電池モジュール２０の充放電管理のために行われる。また、符号２７は、積層した複数個の電池モジュール２０を固定する通しボルト（図示せず）を挿通するためのボルト孔を示している。
図５を参照して、扁平型電池２８は、例えば、扁平なリチウムイオン二次電池であり、正極板、負極板およびセパレータを順に積層した積層型の発電要素（図示せず）がラミネートフィルムなどの外装材２８ａによって封止されている。電池２８は、発電要素に一端が電気的に接続されるとともに板状をなす電極タブ２８ｔ（プラス側電極タブ２８ｐおよびマイナス側電極タブ２８ｍの総称）が外装材２８ａから外部に導出されている。タブ２８ｔは、電池２８の長手方向の両側に延びている。積層型の発電要素を備える電池２８にあっては、電極板間の距離を均一に保って電池性能の維持を図るために、発電要素に圧力を掛けて押さえる必要がある。このため、各電池２８は、発電要素が押さえつけられるようにモジュールケース２３に収納されている。
図１〜図３を再び参照して、バスバープレート４０は、その背面側に、複数個のバスバー３０のそれぞれを保持する保持部４１が形成されている。バスバープレート４０には、前面から背面まで貫通する開口部４２が形成されている。バスバープレート４０は、絶縁性樹脂材から形成されている。絶縁性樹脂材は、特に限定されないが、例えば、ＰＰ（ポリプロピレン）を挙げることができる。バスバー３０は、扁平な矩形形状を有し、前面から背面まで貫通する貫通溝３１が形成されている。開口部４２および貫通溝３１はともに、図中上下方向に伸びている。バスバー３０は、その貫通溝３１がバスバープレート４０の開口部４２に連通して保持部４１に保持されている。保持部４１は、電気的に接続する出力端子２１、２２同士に合致した向きおよび位置に形成されている。したがって、保持部４１にバスバー３０を嵌め込むことによって、各バスバー３０を、接続する出力端子２１、２２同士に合致した位置に簡単に配置することができる。保持部４１によってバスバー３０を保持する方向および位置が規制されているため、誤接続を根本的になくすことができる。
第１の実施形態においては、ガイド手段Ｇは、端子面２１ａ、２２ａから突出するスタッド５０（図３参照）と、バスバープレート４０に設けられスタッド５０をガイドするガイド面６１が形成されたガイドブロック６０と、を含んでいる。ガイド面６１は、端子面２１ａ、２２ａに対して傾斜して形成されている。そして、ガイドブロック６０を端子面２１ａ、２２ａと平行な方向（図中上下方向）にスライド移動させることによって、ガイドブロック６０のガイド面６１によってスタッド５０がガイドされ、バスバープレート４０が第１位置および第２位置の間で移動する。さらに、ロック手段Ｌは、スタッド５０およびガイドブロック６０に設けられ、ガイドブロック６０がスライド移動することによって相互に嵌まり合う凹凸嵌合部７０を含んでいる。
図３（Ａ）〜（Ｃ）をも参照して、スタッド５０は、基端部が出力端子２１、２２に固定され端子面２１ａ、２２ａに対して直交する方向に伸びる第１バー５１と、第１バー５１の先端から端子面２１ａ、２２ａと平行に図中上方に向けて伸びる第２バー５２と、第１バー５１から第１バー５１および第２バー５２の両者に対して直交する方向（すなわち、図３の紙面に直交する方向）に伸びる第３バー５４とを含んでいる。第３バー５４は、第１バー５１を中心に両側に設けられている（図４参照）。スタッド５０の形成材料は特に限定されないが、例えば樹脂材料から形成される。
ガイドブロック６０は、バスバープレート４０の前面側に設けられ、バスバープレート４０と一体的に形成されている。ガイドブロック６０の内部には、図中上下方向に伸びる空間６２が形成されている。空間６２は、切り欠き６３を介して、バスバープレート４０の開口部４２に連通している。空間６２を形成するガイドブロック６０内面のうち、バスバープレート４０の前面側の内面が、スタッド５０をガイドするガイド面６１となる。このガイド面６１は、端子面２１ａ、２２ａに対して傾斜して形成されている。スタッド５０の第３バー５４の通過を許容するために、バスバー３０の貫通溝３１の下部には切り欠き３２が形成され、ガイドブロック６０の切り欠き６３の下部には切り欠き６６が形成されている（図２参照）。スタッド５０は、バスバー３０の貫通溝３１、バスバープレート４０の開口部４２、およびガイドブロック６０の切り欠き６３に挿通され、空間６２に達する。このとき、スタッド５０の第３バー５４は切り欠き３２、６６を通って、空間６２に達する。空間６２に達したスタッド５０の第３バー５４は、傾斜したガイド面６１に対して摺接自在となる。これにより、ガイドブロック６０のガイド面６１は、スタッド５０をガイドすることができる。空間６２の図中上端には、スタッド５０の第２バー５２が嵌まり合う収納室６４が形成されている。
凹凸嵌合部７０は、第１バー５１の前面に形成された嵌合凸部５３と、ガイドブロック６０内面のうちガイド面６１に向かい合う内面に形成された嵌合凹部６５とから構成されている。
スタッド５０およびガイドブロック６０を含むガイド手段Ｇによって、バスバープレート４０は、バスバー３０が端子面２１ａ、２２ａに圧接する第１位置と、バスバー３０が端子面２１ａ、２２ａから離間した第２位置との間で移動自在に保持されている。すなわち、スタッド５０を、バスバー３０の貫通溝３１、バスバープレート４０の開口部４２、ガイドブロック６０の切り欠き６３、および切り欠き３２、６６に挿通し、第３バー５４を空間６２内に位置させる。これにより、バスバープレート４０は、バスバー３０が端子面２１ａ、２２ａから離間した第２位置に保持される（図３（Ａ）（Ｂ）参照）。また、スタッド５０の第３バー５４は、ガイド面６１に当接可能な位置に達する。この状態から、ガイドブロック６０を端子面２１ａ、２２ａと平行な方向（図中上下方向）に沿って下方にスライド移動すると、ガイドブロック６０のガイド面６１によってスタッド５０の第３バー５４がガイドされながら、バスバープレート４０が端子面２１ａ、２２ａに向けて移動する。ガイドブロック６０をさらに下方にスライド移動すると、スタッド５０の第２バー５２がガイドブロック６０の収納室６４に嵌まり込む。これにより、バスバープレート４０は、バスバー３０が端子面２１ａ、２２ａに圧接する第１位置に移動される（図３（Ｃ）参照）。
そして、凹凸嵌合部７０を含むロック手段Ｌによって、バスバープレート４０は、第１位置に保持される。すなわち、ガイドブロック６０がスライド移動することによって、スタッド５０の第２バー５２が収納室６４に嵌まり込むと、スタッド５０の嵌合凸部５３とガイドブロック６０の嵌合凹部６５とが相互に嵌まり合ってスタッド５０が固定される。これにより、バスバープレート４０が第１位置に保持され、バスバー３０と端子面２１ａ、２２ａとの圧接状態が維持される。
次に、第１の実施形態におけるバスバープレート４０の組み付け手順について説明する。
まず、バスバー３０をバスバープレート４０の保持部４１に保持する。保持部４１にバスバー３０を嵌め込むことによって、各バスバー３０を、接続する出力端子２１、２２同士に合致した位置に簡単に配置することができる。このように、バスバープレート４０の保持部４１に合わせるだけで、バスバー３０の接続方向が決まるため、誤接続による短絡を防止できる。
バスバープレート４０を電池モジュール２０の出力端子２１、２２側に配置する（図３（Ａ））。
スタッド５０およびガイドブロック６０を含むガイド手段Ｇによって、バスバープレート４０を、バスバー３０が端子面２１ａ、２２ａから離間した第２位置に保持する（図３（Ｂ））。すなわち、スタッド５０を、バスバー３０の貫通溝３１、バスバープレート４０の開口部４２、ガイドブロック６０の切り欠き６３、および切り欠き３２、６６に挿通する。空間６２に達したスタッド５０の第３バー５４がガイド面６１に当接する。これにより、バスバープレート４０が第２位置に保持される。
次いで、ガイド手段Ｇによって、バスバープレート４０を、バスバー３０が端子面２１ａ、２２ａに圧接する第１位置に移動する（図３（Ｃ））。すなわち、ガイドブロック６０を図中下方に下げ、スタッド５０の第３バー５４をガイド面６１によってガイドしながら、第２位置にあるバスバープレート４０を端子面２１ａ、２２ａに向けて移動する。スタッド５０の第２バー５２がガイドブロック６０の収納室６４に嵌まり込むまで、ガイドブロック６０をさらに下げる。これにより、バスバープレート４０が第１位置まで移動される（図３（Ｃ）参照）。第２バー５２と収納室６４との係合によって、バスバー３０と端子面２１ａ、２２ａとが圧接状態になる。
そして、凹凸嵌合部７０を含むロック手段Ｌによって、バスバープレート４０を、第１位置に保持し、バスバー３０と端子面２１ａ、２２ａとの圧接状態を維持する（図３（Ｃ））。すなわち、スタッド５０の第２バー５２が収納室６４に嵌まり込んだ状態で、スタッド５０の嵌合凸部５３とガイドブロック６０の嵌合凹部６５とを相互に嵌め合い、スタッド５０を固定する。これにより、バスバープレート４０は、第１位置に保持され、電池モジュール２０に対して固定される。また、バスバー３０と端子面２１ａ、２２ａとは規定された面圧の下で接触し、電気的な接続が長期にわたって良好に維持される。
上述したように、第１の実施形態では、ガイド手段Ｇによって、バスバー３０が端子面２１ａ、２２ａに圧接する第１位置までバスバープレート４０を移動し、ロック手段Ｌによって、バスバープレート４０を第１位置に保持してバスバー３０と端子面２１ａ、２２ａとの圧接状態を維持するので、バスバープレート４０に保持した複数のバスバー３０を電池モジュール２０の出力端子２１、２２に対して一括して電気的に接続することができる。第１の実施形態のガイド手段Ｇおよびロック手段Ｌによれば、ガイドブロック６０をスタッド５０にスライド装着するという簡単な操作によって、出力端子２１、２２に対するバスバー３０の一括接続がなされる。このようにボルト締結作業を廃止できるため、すべてのバスバー３０のそれぞれをボルト締めする形態に比べて、作業が極めて簡単であり、作業時間も著しく短縮される。さらに、ボルト締結作業を廃止できるため、ボルトの落下に伴って短絡が生じることを根本的に防止することができる。
もって、第１の実施形態によれば、バスバー３０を保持する絶縁性のバスバープレート４０を備える組電池１０であって、ボルト締結作業を廃止でき、バスバー３０を出力端子２１、２２に対して電気的に接続するための作業の簡素化を図り、組み立ての容易化を図った組電池１０を提供できる。
（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態に係る組電池の要部を示す斜視図、図７（Ａ）（Ｂ）は、第２の実施形態の電池モジュール２０における出力端子２１の部分を示す側断面図、および正面図、図８（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、第２の実施形態において用いられるクリップ８０を示す正面図、平面図、および側面図、図９（Ａ）（Ｂ）は、第２の実施形態の作用の説明に供する図である。なお、第１の実施形態と共通する部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。また、図７には出力端子２１のみが示されるが、出力端子２２も同様に構成されている。
図６は、本発明の第２の実施形態に係る組電池の要部を示す斜視図、図７（Ａ）（Ｂ）は、第２の実施形態の電池モジュール２０における出力端子２１の部分を示す側断面図、および正面図、図８（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、第２の実施形態において用いられるクリップ８０を示す正面図、平面図、および側面図、図９（Ａ）（Ｂ）は、第２の実施形態の作用の説明に供する図である。なお、第１の実施形態と共通する部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。また、図７には出力端子２１のみが示されるが、出力端子２２も同様に構成されている。
第２の実施形態の組電池１０は、第１の実施形態の組電池１０と同様に、端子面２１ａ、２２ａが形成された正負の出力端子２１、２２を備える複数の電池モジュール２０と、端子面２１ａ、２２ａに電気的に接続される導電性のバスバー３０を保持する絶縁性のバスバープレート４０と、を含んでいる。さらに、バスバー３０が端子面２１ａ、２２ａに圧接する第１位置およびバスバー３０が端子面２１ａ、２２ａから離間した第２位置の間でバスバープレート４０を移動自在にガイドするガイド手段Ｇと、バスバープレート４０を第１位置に保持してバスバー３０と端子面２１ａ、２２ａとの圧接状態を維持するロック手段Ｌと、を含んでいる。第２の実施形態は、ガイド手段Ｇおよびロック手段Ｌの構成を改変した点で、第１の実施形態と相違している。
第２の実施形態においては、ガイド手段Ｇは、先端部８１（一端部に相当する）が端子面２１ａ、２２ａから電極端子２１、２２内に挿入される回動自在なクリップ８０（軸部材に相当する）と、クリップ８０の先端部８１に設けられ、クリップ８０が回動することによって、出力端子２１、２２内に設けた傾斜ガイド面１０１に乗り上がるガイド片８２と、端子面２１ａ、２２ａと平行な方向にスライド移動自在にバスバープレート４０に接続されるとともにスライド移動に伴ってクリップ８０を回動させるガイドプレート９０と、を含んでいる。そして、ガイドプレート９０を端子面２１ａ、２２ａと平行な方向にスライド移動させてクリップ８０を回動させることによって、出力端子２１、２２内の傾斜ガイド面１０１によってクリップ８０のガイド片８２がガイドされ、バスバープレート４０が第１位置および第２位置の間で移動する。さらに、ロック手段Ｌは、クリップ８０の先端部８１および出力端子２１、２２内に設けられ、クリップ８０が回転することによって相互に嵌まり合う凹凸嵌合部７０を含んでいる。
図６および図９に示すように、クリップ８０は、バスバープレート４０に回動自在に挿通されている。図８に示すように、クリップ８０は、その先端部８１に径方向外方に伸びる一対のガイド片８２が設けられている。図７に示すように、電池モジュール２０の出力端子２１、２２は、中空形状を有し、端子面２１ａ、２２ａには、クリップ８０の先端部８１が挿入される通孔１０２が形成されている。端子面２１ａ、２２ａの通孔１０２は、クリップ８０のガイド片８２の通過を許容する長孔形状に形成されている。出力端子２１、２２の内面には、クリップ８０が回動することによって、クリップ８０のガイド片８２が乗り上がる傾斜ガイド面１０１が形成されている。傾斜ガイド面１０１は、ガイド片８２が乗り上がる始端から終端に向かうにしたがってその高さ（端子面２１ａ、２２ａから図９中左側に向かう方向の寸法）が徐々に高くなっている。したがって、クリップ８０の先端部８１を出力端子２１、２２内に挿入して当該クリップ８０を回転すると、ガイド片８２が傾斜ガイド面１０１上を摺接することによって、クリップ８０全体が出力端子２１、２２側に向けて移動する。クリップ８０の軸部外周面には、らせん形状を有するキー溝８３が形成されている。
ガイドプレート９０は、バスバープレート４０の前面側に設けられ、クリップ８０が回動自在に挿通されている。ガイドプレート９０はさらに、端子面２１ａ、２２ａと平行な方向にスライド移動自在にバスバープレート４０に接続されている。バスバープレート４０に設けた爪部材９１がガイドプレート９０側面に形成したキー溝９２に嵌まり合うことによって、ガイドプレート９０がバスバープレート４０に保持されている。ガイドプレート９０およびクリップ８０は、それぞれのキー溝８３、９２に嵌まり合ったピン部材９３を介して接続されている。したがって、ガイドプレート９０をバスバープレート４０に対して図中上下方向にスライド移動させると、このスライド移動に伴ってクリップ８０が回動する。
凹凸嵌合部７０は、ガイド片８２の端部に形成された嵌合凸部８４と、傾斜ガイド面１０１の端部に形成された嵌合凹部１０３とから構成されている。
クリップ８０、ガイド片８２、およびガイドプレート９０を含むガイド手段Ｇによって、バスバープレート４０は、バスバー３０が端子面２１ａ、２２ａに圧接する第１位置と、バスバー３０が端子面２１ａ、２２ａから離間した第２位置との間で移動自在に保持されている。すなわち、クリップ８０の先端部８１を出力端子２１、２２内に挿入し、クリップ８０を若干回動させる。これにより、バスバープレート４０は、バスバー３０が端子面２１ａ、２２ａから離間した第２位置に保持される（図９（Ａ）参照）。この状態から、ガイドプレート９０を端子面２１ａ、２２ａと平行な方向（図中上下方向）に沿って下方にスライド移動すると、キー溝８３、９２およびピン部材９３を介して接続されたクリップ８０が回動する。出力端子２１、２２内の傾斜ガイド面１０１に乗り上げたクリップ８０のガイド片８２が当該傾斜ガイド面１０１にガイドされながら、バスバープレート４０が端子面２１ａ、２２ａに向けて移動する。ガイドプレート９０をさらに下方にスライド移動すると、クリップ８０側の嵌合凸部８４が、出力端子２１、２２側の嵌合凹部１０３に嵌まり込む。これにより、バスバープレート４０は、バスバー３０が端子面２１ａ、２２ａに圧接する第１位置に移動される（図９（Ｂ）参照）。
そして、凹凸嵌合部７０を含むロック手段Ｌによって、バスバープレート４０は、第１位置に保持される。すなわち、ガイドプレート９０がスライド移動してクリップ８０が回動することによって、クリップ８０側の嵌合凸部８４と出力端子２１、２２側の嵌合凹部１０３とが相互に嵌まり合ってクリップ８０の軸方向位置が固定される。これにより、バスバープレート４０が第１位置に保持され、バスバー３０と端子面２１ａ、２２ａとの圧接状態が維持される。
次に、第２の実施形態におけるバスバープレート４０の組み付け手順について説明する。
バスバー３０を保持したバスバープレート４０を電池モジュール２０の出力端子２１、２２側に配置する。
クリップ８０、ガイド片８２、およびガイドプレート９０を含むガイド手段Ｇによって、バスバープレート４０を、バスバー３０が端子面２１ａ、２２ａから離間した第２位置に保持する（図９（Ａ））。すなわち、クリップ８０の先端部８１を出力端子２１、２２内に挿入し、クリップ８０を若干回動させる。これにより、バスバープレート４０が第２位置に保持される。
次いで、ガイド手段Ｇによって、バスバープレート４０を、バスバー３０が端子面２１ａ、２２ａに圧接する第１位置に移動する（図９（Ｂ））。すなわち、ガイドプレート９０を図中下方に下げ、クリップ８０を回動させ、クリップ８０のガイド片８２を出力端子２１、２２内の傾斜ガイド面１０１によってガイドしながら、第２位置にあるバスバープレート４０を端子面２１ａ、２２ａに向けて移動する。クリップ８０側の嵌合凸部８４が出力端子２１、２２側の嵌合凹部１０３に嵌まり込むまで、ガイドプレート９０をさらに下げる。これにより、バスバープレート４０が第１位置まで移動される（図９（Ｂ）参照）。嵌合凸部８４と嵌合凹部１０３との係合によって、バスバー３０と端子面２１ａ、２２ａとが圧接状態になる。
そして、凹凸嵌合部７０を含むロック手段Ｌによって、バスバープレート４０を、第１位置に保持し、バスバー３０と端子面２１ａ、２２ａとの圧接状態を維持する（図９（Ｂ））。すなわち、ガイドプレート９０をスライド移動してクリップ８０を回転させ、クリップ８０側の嵌合凸部８４と出力端子２１、２２側の嵌合凹部１０３とを相互に嵌め合い、クリップ８０の軸方向位置を固定する。これにより、バスバープレート４０は、第１位置に保持され、電池モジュール２０に対して固定される。また、バスバー３０と端子面２１ａ、２２ａとは規定された面圧の下で接触し、電気的な接続が長期にわたって良好に維持される。
上述したように、第２の実施形態も、第１の実施形態と同様に、バスバープレート４０に保持した複数のバスバー３０を電池モジュール２０の出力端子２１、２２に対して一括して電気的に接続することができる。第２の実施形態のガイド手段Ｇおよびロック手段Ｌによれば、ガイドプレート９０をスライド移動してクリップ８０の回転動に変換するという簡単な操作によって、出力端子２１、２２に対するバスバー３０の一括接続がなされる。このようにボルト締結作業を廃止できるため、すべてのバスバー３０のそれぞれをボルト締めする形態に比べて、作業が極めて簡単であり、作業時間も著しく短縮される。さらに、ボルト締結作業を廃止できるため、ボルトの落下に伴って短絡が生じることを根本的に防止することができる。
もって、第２の実施形態によっても、バスバー３０を保持する絶縁性のバスバープレート４０を備える組電池１０であって、ボルト締結作業を廃止でき、バスバー３０を出力端子２１、２２に対して電気的に接続するための作業の簡素化を図り、組み立ての容易化を図った組電池１０を提供できる。
１０ 組電池、
２０ 電池モジュール（電池）、
２１、２２ 出力端子（電極端子）、
２１ａ、２２ａ 端子面、
２８ 扁平型電池、
３０ バスバー、
３１ 貫通溝、
４０ バスバープレート（保持プレート）、
４１ 保持部、
４２ 開口部、
５０ スタッド（バー部材）、
５１ 第１バー、
５２ 第２バー、
５３ 嵌合凸部、
５４ 第３バー、
６０ ガイドブロック、
６１ ガイド面、
６２ 空間、
６４ 収納室、
６５ 嵌合凹部、
７０ 凹凸嵌合部、
８０ クリップ（軸部材）、
８１ 先端部（一端部）、
８２ ガイド片、
８３ キー溝、
８４ 嵌合凸部、
９０ ガイドプレート、
９２ キー溝、
９３ ピン部材、
１０１ 傾斜ガイド面、
１０２ 通孔、
１０３ 嵌合凹部、
Ｇ ガイド手段、
Ｌ ロック手段。
２０ 電池モジュール（電池）、
２１、２２ 出力端子（電極端子）、
２１ａ、２２ａ 端子面、
２８ 扁平型電池、
３０ バスバー、
３１ 貫通溝、
４０ バスバープレート（保持プレート）、
４１ 保持部、
４２ 開口部、
５０ スタッド（バー部材）、
５１ 第１バー、
５２ 第２バー、
５３ 嵌合凸部、
５４ 第３バー、
６０ ガイドブロック、
６１ ガイド面、
６２ 空間、
６４ 収納室、
６５ 嵌合凹部、
７０ 凹凸嵌合部、
８０ クリップ（軸部材）、
８１ 先端部（一端部）、
８２ ガイド片、
８３ キー溝、
８４ 嵌合凸部、
９０ ガイドプレート、
９２ キー溝、
９３ ピン部材、
１０１ 傾斜ガイド面、
１０２ 通孔、
１０３ 嵌合凹部、
Ｇ ガイド手段、
Ｌ ロック手段。
Claims (4)
- 端子面が形成された電極端子を備える複数の電池と、
前記端子面に電気的に接続される導電性のバスバーを保持する絶縁性の保持プレートと、
前記バスバーが前記端子面に圧接する第１位置および前記バスバーが前記端子面から離間した第２位置の間で前記保持プレートを移動自在にガイドするガイド手段と、
前記保持プレートを前記第１位置に保持して前記バスバーと前記端子面との圧接状態を維持するロック手段と、を有し、
前記ガイド手段は、
前記端子面から突出するバー部材と、
前記保持プレートに設けられ前記バー部材をガイドするガイド面が形成されたガイドブロックと、を有し、
前記ガイド面は、前記端子面に対して傾斜して形成され、
前記ガイドブロックを前記端子面と平行な方向にスライド移動させることによって、前記ガイドブロックの前記ガイド面によって前記バー部材がガイドされ、前記保持プレートが前記第１位置および前記第２位置の間で移動する組電池。 - 前記ロック手段は、前記バー部材および前記ガイドブロックに設けられ、前記ガイドブロックがスライド移動することによって相互に嵌まり合う凹凸嵌合部を有していることを特徴とする請求項１に記載の組電池。
- 端子面が形成された電極端子を備える複数の電池と、
前記端子面に電気的に接続される導電性のバスバーを保持する絶縁性の保持プレートと、
前記バスバーが前記端子面に圧接する第１位置および前記バスバーが前記端子面から離間した第２位置の間で前記保持プレートを移動自在にガイドするガイド手段と、
前記保持プレートを前記第１位置に保持して前記バスバーと前記端子面との圧接状態を維持するロック手段と、を有し
前記ガイド手段は、
一端部が前記端子面から前記電極端子内に挿入される回動自在な軸部材と、
前記軸部材の前記一端部に設けられ、前記軸部材が回動することによって、前記電極端子内に設けた傾斜ガイド面に乗り上がるガイド片と、
前記端子面と平行な方向にスライド移動自在に前記保持プレートに接続されるとともにスライド移動に伴って前記軸部材を回動させるガイドプレートと、を有し、
前記ガイドプレートを前記端子面と平行な方向にスライド移動させて前記軸部材を回動させることによって、前記電極端子内の前記傾斜ガイド面によって前記軸部材の前記ガイド片がガイドされ、前記保持プレートが前記第１位置および前記第２位置の間で移動する組電池。 - 前記ロック手段は、前記軸部材の前記一端部および前記電極端子内に設けられ、前記軸部材が回転することによって相互に嵌まり合う凹凸嵌合部を有していることを特徴とする請求項３に記載の組電池。
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