JP5512152B2 - パック電池 - Google Patents
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Description
素電池群930は、2つのケース950,951で構成される外装体内に収納されている。ケース950,951は、それぞれZ軸方向に深さを有する有底円筒状をしている。ケース950とケース951とは、それぞれの開口縁950a,951a同士が突き合う状態で組み合わされる。そして、ケース950とケース951とは、ケース950に設けられた舌部951cの先端の爪951dが、ケース950の側面に開口された掛止窓950cに嵌合されることにより、互いに掛止される。
上記提案のパック電池は、以上のような構成を採用することにより、単三型の素電池931〜934を4本内蔵し、全体としては単一型の電池と同様の外観サイズを備える。
本発明は、上記問題の解決を図ろうとなされたものであって、要求される機械的強度を確保しながら、低コスト化および軽量化を図ることができる構成のパック電池を提供することを目的とする。
本発明に係るパック電池は、同じ外観形状を有する複数の筒型素電池と、複数の筒型素電池を収納する外装体とを備える。外装体内に収納される複数の筒型素電池は、互いの長手方向同士が揃えられた状態に束ねられて素電池群を構成している。ここで、構成された素電池群は、全体の外観が筒状をしている(束ねられた状態の複数の筒型素電池に対し、各端面に外接する2つの平面と、外周を囲む1つの周面とで筒状となる)。
また、本発明に係るパック電池は、以下の構成を備える。
第1のカバーにおけるリブ体の先端と、該先端と対向する第2のカバーにおけるリブ体の先端とは、間隔を備えている。
第2のカバーには、その外側に負極外部端子が載置されており、第2のカバーにおけるカバー本体部の外縁の一部には、切欠き部が設けられ、負極リード板には舌部を備え、切欠き部を該舌部が挿通して、負極リード板が負極外部端子に接続される。
第1のカバーにおけるカバー本体部の外縁の一部には、切欠き部が設けられ、正極リード板に電気接続された接続リードを備え、切欠き部を該接続リードが挿通して、正極外部端子に接続される。
素電池群は、4本の前記筒型素電池により構成されているものであって、第1および第2のカバーのリブ体を、該リブ体の先端を対向させた状態にて、筒型素電池間の3ケ所に設けられ、筒型素電池間の他の1ケ所においては、第1および第2のカバーにおける切欠き部が設けられる。
従って、本発明に係るパック電池は、要求される機械的強度を確保しながら、低コスト化および軽量化を図ることができる。
上記本発明に係るパック電池では、複数の筒型素電池が、それぞれの一方の端面に正極端子が形成され、他方の端面に負極端子が形成されている。そして、この場合には、素電池群において、複数の筒型素電池が、各正極端子が形成された端面同士、および各負極端子が形成された端面同士が、それぞれ同じ向きを向くように並設された状態で束ねられており、複数の筒型素電池における全ての正極端子が、板状をした一枚の正極リード板に接続され、複数の筒型素電池における全ての負極端子が、板状をした一枚の負極リード板に接続されている、という構成を採用することができる。
また、上記本発明に係るパック電池では、複数の筒型素電池の各々がアルカリ二次電池である、という構成を採用することができる。
1.パック電池1の外観構成
実施の形態に係るパック電池1の外観構成について、図1を用い説明する。
パック電池1では、Z軸方向上側の外装チューブ10の開口部分からは、正極外部端子板20の一部が外部に露出している。正極外部端子板20には、その中央部分にZ軸方向上向きに凸部20aが突設されている。
パック電池1の内部構成について、図2を用い説明する。図2は、パック電池1の内部構成を示す展開斜視図である。
図2に示すように、パック電池1では、内部に4本の素電池31〜34が収納されている。4本の素電池31〜34は、各々が円筒型をしており、筒芯がZ軸方向に沿い、互いの外周面同士が当接し、且つ、互いの長手方向同士が揃えられた状態に束ねられている(素電池群30)。
一方、素電池群30における各素電池31〜34の負極端子31a〜34a(素電池群30における他方の筒端)には、負極リード板41が溶接により接合されている。正極リード板40および負極リード板41には、それぞれ接続のための舌部40a,41aが延出されている。正極リード板40の舌部40aは、PTC(Positive Temperature Coefficient)素子60および接続リード62を介して、正極外部端子板20に接続されている。各部の接続は、溶接によりなされている。なお、正極リード板40とPTC素子60との間には、絶縁板61が介挿されている。
正極リード板40およびPTC素子60と正極外部端子板20との間には、外装を構成する一部要素となる正極カバーホルダ51が挿設されている。見方をかえると、正極外部端子板20は、正極カバーホルダ51におけるZ軸方向左側の主面上に載置されており、また、正極カバーホルダ51は、素電池群30におけるZ軸方向左側の筒端を覆う状態に配置されている。
負極カバーホルダ50および正極カバーホルダ51の構成について、図3および図4を用い説明する。
図3(a)および図3(c)に示すように、負極カバーホルダ50は、平板状の本体部50aと、本体部50aの外縁部分からZ軸方向に突出した3つの腕部50b,50c,50eとが一体に形成されてなる。負極カバーホルダ50は、樹脂材料から構成されており、常温状態において、熱収縮チューブからなる外装チューブ10よりも高い機械的剛性を有する。
図4(a)および図4(c)に示すように、正極カバーホルダ51についても、基本的に、上記負極カバーホルダ50と同様の形状を有する。即ち、正極カバーホルダ51も、平板状の本体部51aと、本体部51aの外縁部分からZ軸方向に突出した3つの腕部51b,51c,51eとが一体に形成されてなり、また、負極カバーホルダ50と同様に樹脂材料を用い一体形成されている。
正極カバーホルダ51のサイズは、本体部51aの厚みT2を除き、負極カバーホルダ50と同一であって、幅W3および幅W4が、ともに27.0〜31.0[mm]程度、腕部51b,51c,51eのZ軸方向長さH2が、5.0〜15.0[mm]程度である。
なお、正極カバーホルダ51についても、本大部51aの中央部分が凹んでおり、当該凹んだ部分に正極リード板40、PTC素子60および素電池群30の端部の一部が挿入される(図2を参照)。
正極リード板40および負極リード板41の構成について、図5(a)および図5(b)を用い説明する。なお、図5(a)および図5(b)に示すように、正極リード板40と負極リード板41とは、舌部40a,41aの形状が異なるのみであって、その他の構成は同一である。
なお、本実施の形態に係るパック電池1の製造においては、冶工具により正極リード板40および負極リード板41を保持しながら、素電池31〜34の筒芯方向外側からシリーズスポット溶接を行うことで、素電池群30と正極リード板40および負極リード板41とを接合する。
5.その他の事項
上記実施の形態では、4本の円筒型外観形状を有する素電池31〜34を収納する形態を一例として採用したが、素電池の外観形状は筒型であれば同様の構成を採用することで同一の効果を得ることができ、また、収納する素電池の本数については、適宜の変更が可能である。例えば、角柱型やガム型の電池を素電池として用いることができ、収納する素電池の本数は、2〜3本であっても、5本以上であってもよい。
また、上記実施の形態では、熱収縮チューブを用いてなる外装チューブ10を採用したが、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、紫外線などの光線で収縮するチューブなどを用いることもできる。さらに、帯状の粘着テープを素電池群30の外周まわりにスパイラル状に巻回してゆくことでも外装を構成することができる。このような構成を採用する場合にも、製造上の煩雑さを低減することができる。
10.外装チューブ
20.正極外部端子板
21.負極外部端子板
30.素電池群
31〜34.素電池
40.正極リード板
41.負極リード板
50.負極カバーホルダ
51.正極カバーホルダ
60.PTC素子
61.絶縁板
62.接続リード
Claims (5)
- 同じ外観形状を有する複数の筒型素電池と、前記複数の筒型素電池を収納する外装体とを備えるパック電池であって、
前記複数の筒型素電池は、互いの長手方向同士が揃えられた状態に束ねられて素電池群を構成しており、
前記素電池群は、全体の外観が筒状をしており、
前記外装体は、前記素電池群における両筒端を覆う第1および第2のカバーと、前記素電池群における外周を覆う第3のカバーとの組み合わせを以って構成されており、
前記第1および第2のカバーは、前記第3のカバーよりも高い機械的剛性を有する構造体であり、且つ、前記素電池群における各筒端を覆う部分が平板状に形成されており、
前記第3のカバーは、シート材からなるチューブ状体であって、両端部分において、前記第1のカバーおよび第2のカバーと一部重なりを有し、
前記複数の筒型素電池は、それぞれ円筒型の外観形状を有しており、
前記第1および第2のカバーの各々は、前記筒端を覆う板状のカバー本体部と、当該カバー本体部における前記素電池群の側から立設された柱状のリブ体とが、一体形成されてなり、
前記第1および第2のカバーにおける各リブ体は、隣接する前記筒型素電池の外周面間に挿入され、
前記第1のカバーにおける前記リブ体の先端と、該先端と対向する前記第2のカバーにおける前記リブ体の先端とは、間隔を備え、
前記複数の筒型素電池は、それぞれの一方の端面に正極端子が形成され、他方の端面に負極端子が形成されており、
前記素電池群では、前記複数の筒型素電池が、各正極端子が形成された端面同士、および各負極端子が形成された端面同士が、それぞれ同じ向きを向くように並設された状態で束ねられており、
前記複数の筒型素電池における全ての正極端子は、板状をした一枚の正極リード板に接続され、前記複数の筒型素電池における全ての負極端子は、板状をした一枚の負極リード板に接続され、
前記第2のカバーには、その外側に負極外部端子が載置されており、
前記第2のカバーにおける前記カバー本体部の外縁の一部には、切欠き部が設けられ、前記負極リード板には舌部を備え、前記切欠き部を該舌部が挿通して、前記負極リード板が負極外部端子に接続され、
前記第1のカバーにおける前記カバー本体部の外縁の一部には、切欠き部が設けられ、前記正極リード板に電気接続された接続リードを備え、前記切欠き部を該接続リードが挿通して、正極外部端子に接続され、
前記素電池群は、4本の前記筒型素電池により構成されているものであって、
前記第1および第2のカバーの前記リブ体を、該リブ体の先端を対向させた状態にて、前記筒型素電池間の3ケ所に設けられ、
前記筒型素電池間の他の1ケ所においては、前記第1および第2のカバーにおける前記切欠き部が設けられる
ことを特徴とするパック電池。 - 前記第1のカバーには、その外側に正極外部端子が載置されており、
前記第2のカバーには、その外側に負極外部端子が載置されており、
前記正極リード板と前記正極外部端子との間、および前記負極リード板と前記負極外部端子との間は、一方がリードを介して電気的に接続されており、他方が安全素子を介して電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項1に記載のパック電池。 - 前記第1および第2のカバー体は、樹脂から構成されており、
前記第3のカバー体は、熱収縮チューブである
ことを特徴とする請求項1または2の何れかに記載のパック電池。 - 前記複数の筒型素電池の各々は、アルカリ二次電池である
ことを特徴とする請求項1から3の何れかに記載のパック電池。 - 前記筒型素電池は、単三型の電池であり、
前記素電池群は、4本の前記筒型素電池により構成されているものであって、
前記素電池群が前記外装体に収納された状態では、単一型の電池に相当する外観サイズを有する
ことを特徴とする請求項1から4の何れかに記載のパック電池。
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