(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電できる複数の電池(1)と、各々の電池(1)を平行な姿勢で多段多列に配置してなる電池ホルダー(2)とを備え、
前記電池ホルダー(2)は、前記電池(1)を挿入して定位置に配置する挿入部(21)を隔壁(22)で区画して設けており、各々の電池(1)が隔壁(22)に熱結合状態に接触して、電池(1)の発熱を電池ホルダー(2)に伝導して放熱するようにしてなるバッテリパックであって、
前記電池ホルダー(2)が、前記隔壁(22)の肉厚を表面部よりも中央部で厚くして、電池ホルダー(2)の中央部に配置してなる電池(1)に熱結合している隔壁(22)の熱容量を、電池ホルダー(2)の表面部に配置している電池(1)に熱結合してなる隔壁(22)の熱容量よりも大きくしてなり、
前記電池ホルダー(2)を収納してなる電池ケース(3)、または、前記電池ホルダー(2)を被覆してなる絶縁フィルムを備え、電池ケース(3)の内部にポッティング樹脂(7)が充填されて、電池(1)をポッティング樹脂(7)に埋設し、或いは、前記電池ホルダー(2)をポッティング樹脂に埋設してなり、
前記電池ホルダー(2)が、２分割された一対のホルダーユニット(2A)からなり、各々の電池(1)は、その端部を分離された別々のホルダーユニット(2A)の挿入部(21)に挿入して定位置に配置され、
さらに、一対のホルダーユニット(2A)は、相対的な連結位置を特定する隙間連結具(23)を備えており、この隙間連結具(23)が、一対のホルダーユニット(2A)を、その対向面にポッティング樹脂(7)を通過させる流入隙間(24)を設けて連結する構造としており、
この隙間連結具(23)を介して一対のホルダーユニット(2A)が流入隙間(24)を設けて連結され、前記電池ケース(3)に充填されるポッティング樹脂(7)を流入隙間(24)から各々のホルダーユニット(2A)の挿入部(21)に流入するようにしてなることを特徴とするバッテリパック。
【請求項２】
前記電池(1)が円筒形電池で、前記電池ホルダー(2)の挿入部(21)は電池(1)の表面に沿う円柱状で、隔壁(22)の最も薄い部分の肉厚が、電池ホルダー(2)の中央部において表面部よりも厚くしてなる請求項１に記載されるバッテリパック。
【請求項３】
前記電池ホルダー(2)が絶縁性のプラスチック製である請求項１に記載されるバッテリパック。
【請求項４】
前記隙間連結具(23)が、一対のホルダーユニット(2A)の対向面に突出して設けられた連結ボス(23X)で、一方の連結ボス(23X)が他方の連結ボス(23X)に挿入されて、一対のホルダーユニット(2A)が流入隙間(24)を設けて連結される請求項１に記載されるバッテリパック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多数の電池を多段多列に配列してなるバッテリパックに関し、とくに電動バイク等の電動車両に搭載している走行モータに大きな電力を供給する電源として最適なバッテリパックに関する。
【背景技術】
【０００２】
電動バイクなどの大出力な用途に使用されるバッテリパックは、多数の電池を多段多列に配列して、直列や並列に接続している。このバッテリパックは、複数の電池を直列に接続して出力電圧を高く、並列に接続して出力電流を大きくしている。大出力な用途に使用されるバッテリパックは、大電流で充放電されて電池の温度が上昇する。電池は温度で電気特性が変化する。したがって、多数の電池を内蔵するバッテリパックは、各々の電池に温度差ができると、温度差によって電気特性がアンバランスとなる。電池のアンバランスは、特定の電池の劣化を促進してバッテリパック全体の寿命を短くする。それは、電気特性のアンバランスによって残容量に差ができ、残容量の差によって特定の電池が過充電や過放電されやすくなるからである。電池は過充電や過放電によって劣化が促進されるので、特定の電池がこの状態になると電池が劣化してバッテリパック全体の寿命を短くする。この弊害を防止するために、電池の温度差を少なくする構造のバッテリパックが開発されている。（特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−４１６３号公報
【特許文献２】特開２００３−７７４４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のバッテリパックは、多数の電池の両端を電池ホルダーの挿入孔に入れて、多段多列に配置して電池ユニットとしている。この電池ユニットが、シリコンオイルなどの絶縁オイルを充填している外装ケースに入れられて、電池をシリコンオイル等の絶縁オイルに浸漬している。
また、特許文献２のバッテリパックは、平行に並べた複数の円筒形電池の谷間に、電池の表面に沿う形状の中空金属を配置して、この中空金属に伝熱セメントを充填している。
【０００５】
特許文献１のバッテリパックは、各々の電池の発熱を絶縁オイルに放熱して、電池の温度差を少なくしている。このバッテリパックは、シリコンオイル等の絶縁オイルで電池の温度差を少なくできるが、構造が複雑で製造コストが高くなる欠点がある。とくに、絶縁オイルを漏れないように、外装ケースを水密構造とする必要があって、外装ケースの製作コストが高くなる欠点がある。
【０００６】
また、特許文献２のバッテリパックは、電池の谷間に、電池の表面に沿う形状の中空金属を配置して、これに伝熱セメントを充填するので、製造に手間がかかって製造コストが高くなる欠点がある。とくに、この構造のバッテリパックは、電池を多段多列に配置して、多数の電池を設ける構造とすると、さらに製造コストが高くなる欠点がある。
【０００７】
本発明は、以上のバッテリパックの欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、安価に多量生産しながら、電池の温度差を少なくできるバッテリパックを提供することにある。
また、本発明の他の大切な目的は、多数の電池を多段多列に配置する電池ホルダーでもって、各々の電源の温度差を少なくできるバッテリパックを提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００８】
本発明のバッテリパックは、充電できる複数の電池１と、各々の電池１を平行な姿勢で多段多列に配置してなる電池ホルダー２とを備えている。電池ホルダー２は、電池１を挿入して定位置に配置する挿入部２１を隔壁２２で区画して設けており、各々の電池１が隔壁２２に熱結合状態に接触して、電池１の発熱を電池ホルダー２に伝導して放熱している。さらに、電池ホルダー２は、隔壁２２の肉厚を表面部よりも中央部で厚くして、電池ホルダー２の中央部に配置してなる電池１に熱結合している隔壁２２の熱容量を、電池ホルダー２の表面部に配置している電池１に熱結合してなる隔壁２２の熱容量よりも大きくしている。
【０００９】
以上のバッテリパックは、安価に多量生産できる簡単な構造としながら、電池の温度差を少なくできる。また、多数の電池を多段多列に配置する電池ホルダーでもって、各々の電池の温度差を少なくできる特徴も実現する。
【００１０】
本発明のバッテリパックは、電池１を円筒形電池とすると共に、電池ホルダー２の挿入部２１を電池１の表面に沿う円柱状として、隔壁２２の最も薄い部分の肉厚を、電池ホルダー２の中央部において表面部よりも厚くすることができる。
以上のバッテリパックは、円筒形電池を隔壁に熱結合して、円筒形電池の温度差を少なくできる。
【００１１】
本発明のバッテリパックは、電池ホルダー２を絶縁性のプラスチック製とすることができる。
以上のバッテリパックは、隣接する電池を電池ホルダーで絶縁しながら、各々の電池の発熱を隔壁に放熱して、温度差を少なくできる。
【００１２】
本発明のバッテリパックは、電池ホルダー２と電池１との間にポッティング樹脂７を充填することができる。
このバッテリパックは、ポッティング樹脂でもって電池と電池ホルダーとをより好ましい熱結合状態にできる。このため、電池の発熱を効率よく電池ホルダーの隔壁に伝導して放熱できる。
【００１３】
本発明のバッテリパックは、電池ホルダー２を収納してなる電池ケース３を備えて、電池ケース３の内部にポッティング樹脂７を充填して、電池１をポッティング樹脂７に埋設することができる。
このバッテリパックは、電池をポッティング樹脂に埋設するので、電池の放熱面積を大きくして、電池の発熱を効率よく放熱できる。
【００１４】
本発明のバッテリパックは、電池ホルダー２を、２分割された一対のホルダーユニット２Ａで構成し、各々の電池１の端部を、分離された別々のホルダーユニット２Ａの挿入部２１に挿入して定位置に配置することができる。さらに、バッテリパックは、一対のホルダーユニット２Ａが、相対的な連結位置を特定する隙間連結具２３を備えて、この隙間連結具２３が、一対のホルダーユニット２Ａを、その対向面にポッティング樹脂７を通過させる流入隙間２４を設けて連結する構造とすることができる。バッテリパックは、この隙間連結具２３を介して一対のホルダーユニット２Ａを、流入隙間２４を設けて連結し、電池ケース３に充填されるポッティング樹脂７を流入隙間２４から各々のホルダーユニット２Ａの挿入部２１に流入することができる。
このバッテリパックは、電池ケースに流入されるポッティング樹脂を電池と電池ホルダーとの間に隙間なく充填して、電池を理想的な状態で電池ホルダーに熱結合できる。とくに、多数の電池を多段多列に配列する状態で、各々の電池と挿入部との間に隙間なくスムーズにポッティング樹脂を充填して、全ての電池と電池ホルダーとの熱結合を理想的な状態にできる。
【００１５】
本発明のバッテリパックは、隙間連結具２３を、一対のホルダーユニット２Ａの対向面に突出して設けた連結ボス２３Ｘとして、一方の連結ボス２３Ｘを他方の連結ボス２３Ｘに挿入して、一対のホルダーユニット２Ａに流入隙間２４を設けて連結することができる。
以上のバッテリパックは、一対のホルダーユニットを簡単かつ容易に、しかも正確な流入隙間を設ける状態で連結できる。このため、互いに連結された一対のホルダーユニットを電池ケースに入れてポッティング樹脂を電池と電池ホルダーとの間に隙間なく充填できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施例にかかるバッテリパックの斜視図である。
【図２】図１に示すバッテリパックのＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図２に示すバッテリパックのＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図１に示すバッテリパックの分解斜視図である。
【図５】図４に示すバッテリパックの電池ケースと電池ブロックの分解斜視図である。
【図６】電池ブロックの斜視図である。
【図７】図６に示す電池ブロックの垂直縦断面図である。
【図８】図６に示す電池ブロックの分解斜視図である。
【図９】図８に示す電池ブロックの電池ホルダーの分解斜視図である。
【図１０】図７に示す電池ブロックのＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】図９に示す電池ホルダーのホルダーユニットを内側から見た正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのバッテリパックを例示するものであって、本発明はバッテリパックを以下のものに特定しない。
【００１８】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１９】
本発明のバッテリパックは、主として電動バイクに装着されて、走行用のモーターに電力を供給する。とくに、本発明は、多数の電池を多段多列に配置して、出力を大きくしているので、電動車両のように大出力な用途に最適である。したがって、本発明のバッテリパックは、電動バイク、アシスト自転車、電動車椅子、電動三輪車、電動カート等の電動車両用の電源として最適である。以下、電動バイクに使用されるバッテリパックを実施例として詳述するが、本発明はバッテリパックの用途を電動バイクに特定するものではない。
【００２０】
図１ないし図５のバッテリパックは、複数の電池１を電池ホルダー２で多段多列に配置して電池ブロック１０とし、複数の電池ブロック１０を電池ケース３に収納している。図のバッテリパックは、３組の電池ブロック１０を３列に並べて平行な姿勢で電池ケース３に収納している。図のバッテリパックは、電池ブロック１０をプラスチック製の電池ケース３に収納しているが、本発明のバッテリパックは、必ずしも電池ブロックを電池ケースに収納する必要はなく、たとえば、電池ブロックを熱収縮フィルム等の絶縁フィルムで被覆する構造とし、あるいは電池ブロックをポッティング樹脂に埋設して、電池ケースに収納しない構造とすることもできる。
【００２１】
電池ブロック１０は、図６ないし図１０に示すように、充電できる複数の電池１と、各々の電池１を平行な姿勢で多段多列に配置している電池ホルダー２とを備える。さらに、図に示す電池ブロック１０は、電池１にリード板４を介して接続している回路基板５を備え、この回路基板５を電池ホルダー２の定位置に配置している。
【００２２】
電池１は充電できる二次電池で、リチウムイオン二次電池である。ただし、電池は、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池とすることもできる。さらに、図のバッテリパックは、電池１を円筒型電池とするが、角型電池とすることもできる。図の電池ブロック１０は、各々の電池１を平行な姿勢で多段多列に配置して、各々の電池１の端面を同一面に位置させるように電池ホルダー２で定位置に保持している。図の電池ブロック１０は、複数の電池１を平行な姿勢として１段に１０本の電池１を平行な姿勢で１０列に並べて、これを６段に配置して、全体で６０本の電池１を配列している。すなわち、この電池ブロック１０は、電池１を６段１０列に配置している。図の電池ブロック１０は、上下に隣接する電池１を互いに谷間に配置して、各列の電池１をジグザグ状に配置している。図の電池ブロック１０は、電池１を６段１０列に配置しているが、本発明は、電池ブロックが備える電池の本数や配列を図に示すものに特定するものではない。
【００２３】
さらに、図２ないし図５のバッテリパックは、３組の電池ブロック１０を電池ケース３に収納している。したがって、このバッテリパックは、全体で１８０本の電池１を備える。ただ、本発明のバッテリパックは、電池ケースに収納する電池ブロックの個数を特定するものでなく、これ等は用途に最適な個数に設定される。
【００２４】
複数の電池１は、端面にリード板４を溶着して、互いに直列と並列とに接続している。リード板４は、同じ段の電池１を直列に接続して、ジグザグ状に配置している同列の電池１を並列に接続している。リード板４は金属板で、電池１の端部電極に溶接されて、同列の電池１を並列に接続している。図６ないし図９の電池ブロック１０は、同列の電池１をジグザグ状に配置するので、リード板４もジグザグ状としている。隣の列の電池１を直列に接続するリード板４は、ジグザグ状で、その横幅を２列の電池１に接続される幅としている。図８の電池ブロック１０は、リード板４でもって、１０本の電池１を直列に接続して、６本の電池１を並列に接続している。すなわち、６０本の電池１は、リード板４で１０直６並に接続される。バッテリパックは、直列接続する電池１の数で出力電圧を調整でき、また、並列接続する電池１の数で出力電流を調整できる。図の電池ブロック１０は、１０本の電池１を直列に接続するので、出力電圧は電池電圧の１０倍となる。したがって、定格電圧を３．７Ｖとするリチウムイオン電池を使用する電池ブロック１０の出力電圧は３７Ｖとなる。
【００２５】
図の電池ブロック１０は、各々のリード板４を、電池ホルダー２に固定している回路基板５に接続している。回路基板５に実装している保護回路（図示せず）が、各々の電池１の電圧を検出するためである。リード板４は、回路基板５に接続する接続部４Ａを端部から突出して設けている。リード板４は、接続部４Ａに、リード線６を接続しており、これらを介して回路基板５の保護回路に接続される。
【００２６】
電池ホルダー２は、図７、図９、及び図１１に示すように、電池１を挿入して定位置に配置する挿入部２１を隔壁２２で区画して設けている。挿入部２１に挿入される電池１は、隔壁２２に熱結合状態に接触している。この電池１は、発熱を電池ホルダー２に伝導して放熱する。電池ホルダー２は、電池１を挿入部２１に挿入して定位置に配置している。この電池ホルダー２は、絶縁材のプラスチックを成形して製作される。図に示す電池ブロック１０は６０本の電池１を備えるので、電池ホルダー２は６０個の挿入部２１を隔壁２２で区画して設ける形状として、全体をプラスチックで一体的に成形している。挿入部２１は、ここに挿入される電池１の端部電極を外部に露出できるように、その両端を開口している。
【００２７】
電池ホルダー２は、隔壁２２の肉厚を表面部よりも中央部で厚くしている。図７、図９、及び図１１の電池ブロック１０は、電池１を円筒形電池とするので、電池ホルダー２の挿入部２１を電池１の表面に沿う円柱状としている。この電池ホルダー２は、隔壁２２の厚さが部位によって変化し、隣接する円筒形電池の表面が最も接近する部位で隔壁２２の肉厚が最も薄くなる。この電池ホルダー２は、肉厚が最も薄くなる薄肉部２２ａの肉厚を、電池ホルダー２の中央部において表面部よりも厚くしている。図１１の電池ホルダー２は、表面から中央部に向かって、隔壁２２の薄肉部２２ａを次第に厚く、ｔ１＝１．５ｍｍ、ｔ２＝２．０ｍｍ、ｔ３＝２．５ｍｍ、ｔ４＝３．０ｍｍと変化させている。この電池ブロック１０は、多段に配置している電池１の中央の段に向かって隔壁２２の薄肉部２２ａを厚くしているが、同じ段の隔壁２２の薄肉部２２ｂは同じ厚さとしている。ただし、バッテリパックは、電池ホルダーの同じ段の隔壁も、両端部よりも中央部を厚くすることもできる。
【００２８】
電池ホルダー２の中央部の隔壁２２の肉厚を表面部よりも厚くする電池ホルダー２は、中央部に配置している電池１に熱結合される隔壁２２の熱容量を、電池ホルダー２の表面部に配置している電池１に熱結合してなる隔壁２２よりも大きくできる。熱容量が隔壁２２の体積と比熱の積で特定されるからである。熱容量の大きい隔壁２２は、電池１から吸収する熱エネルギに対する温度上昇を小さくできる。したがって、中央部に配置している電池１に熱結合される隔壁２２の熱容量を、表面部に配置している電池１に熱結合している隔壁２２よりも大きくすることで、電池ホルダー２の中央部に配置している電池１の温度上昇をより小さくできる。電池ホルダー２は表面から外部に放熱するので、表面部の電池１の温度が低くなる傾向がある。いいかえると、中央部の電池温度が高くなる傾向がある。しかしながら、中央部の隔壁２２の熱容量を大きくしている電池ホルダー２は、中央部の隔壁２２が電池１から吸収する熱エネルギを大きくして、中央部の電池１の温度上昇を少なくできる。このため、電池ホルダー２の表面部と中央部に配置している電池１の温度差を少なくできる。
【００２９】
図２と図３のバッテリパックは、電池ブロック１０を電池ケース３に入れて、ポッティング樹脂７に電池ブロック１０を埋設している。ポッティング樹脂７は、全ての電池１を完全に埋設して、各々の電池１を理想的な状態で電池ケース３に熱結合できる。ただ、ポッティング樹脂７は、全ての電池１を完全に埋設する必要はなく、たとえば、最上段の電池１の一部をポッティング樹脂７に接触する状態とすることもできる。ポッティング樹脂７を充填しているバッテリパックは、電池ホルダー２の挿入部２１と電池１の間にポッティング樹脂７を充填して、電池１と電池ホルダー２との熱結合をより理想的な状態にできる。電池ホルダー２の挿入部２１に隙間なくスムーズにペースト状のポッティング樹脂７を充填するために、図６、図８、及び図９に示す電池ホルダー２は、一対のホルダーユニット２Ａに２分割している。この電池ホルダー２は、各々の電池１の端部を分離された別々のホルダーユニット２Ａの挿入部２１に挿入して定位置に配置している。各々のホルダーユニット２Ａは、電池１のほぼ半分を挿入できる挿入部２１を設けており、１本の電池１を一対のホルダーユニット２Ａに挿入して、定位置に配置している。さらに、電池ホルダー２は、ホルダーユニット２Ａの挿入部２１と電池１との隙間にポッティング樹脂７を隙間なくスムーズに充填するために、一対のホルダーユニット２Ａには、その相対的な連結位置を特定する隙間連結具２３を設けている。
【００３０】
隙間連結具２３は、一対のホルダーユニット２Ａを、その対向面にポッティング樹脂７を通過させる流入隙間２４を設けて連結する構造としている。隙間連結具２３は、一対のホルダーユニット２Ａの対向面に、たとえば１ｍｍ〜１０ｍｍ、好ましくは２ｍｍ〜８ｍｍ、さらに好ましくは３ｍｍ〜６ｍｍの流入隙間２４を設けて、ホルダーユニット２Ａを連結する。図１０に示す隙間連結具２３は、一対のホルダーユニット２Ａの対向面に突出して設けられた連結ボス２３Ｘである。連結ボス２３Ｘである隙間連結具２３は、プラスチック製のホルダーユニット２Ａに一体的に成形して設けられる。一方の連結ボス２３Ｘは、先端に円筒状の連結凸部２３ａを有し、他方の連結ボス２３Ｘは、先端に連結凸部２３ａを挿入する連結筒部２３ｂを設けている。この隙間連結具２３は、一方の連結ボス２３Ｘの連結凸部２３ａを他方の連結ボス２３Ｘの連結筒部２３ｂに挿入して、一対のホルダーユニット２Ａに流入隙間２４を設けて連結する。ホルダーユニット２Ａは、対向面の四隅部に連結ボス２３Ｘを設けている。連結ボス２３Ｘは、ホルダーユニット２Ａの複数カ所に設けられて、ホルダーユニット２Ａを流入隙間２４を設けて連結する。流入隙間２４の間隔は、連結ボス２３Ｘがホルダーユニット２Ａの対向面から突出する突出量で特定できる。すなわち、連結ボス２３Ｘの突出量は、連結凸部２３ａを連結筒部２３ｂに入れて、所定の流入隙間２４ができる高さとしている。
【００３１】
以上の隙間連結具２３を介して連結される一対のホルダーユニット２Ａは、電池ケース３に充填されるポッティング樹脂７を、流入隙間２４から挿入部２１にスムーズに隙間なく充填できる。とくに、細長い電池１を挿入部２１に入れる状態で、電池１と挿入部２１との間に隙間なくポッティング樹脂７を充填できる。
【００３２】
さらに、ホルダーユニット２Ａは、図１０の点線で電池１の外形が示されて確認できるように、挿入部２１の内形を、流入隙間２４を設けている対向面側から端部に向かって、すなわち電池ホルダー２の挿入部２１の中央部から両端部に向かって内形を小さくするテーパー状とすることで、流入隙間２４から流入されるポッティング樹脂７をよりスムーズに挿入部２１に充填できる。円筒形電池１を定位置に配置する挿入部２１は内形を円柱状とし、かつ挿入部２１の中央部から両端に向かって内径を小さくして、両端の内径を電池１の外径にほぼ等しくして、電池１を正確に定位置に保持する。この挿入部２１は、ポッティング樹脂７をスムーズに充填できることに加えて、各々のホルダーユニット２Ａの挿入部２１に電池１をスムーズに挿入できる。また電池１を挿入する状態では、電池１の両端部を挿入部２１の内面に接触して、電池１を定位置に保持できる。
【００３３】
さらに、挿入部２１にポッティング樹脂７を充填する電池ホルダー２は、図７に示すように、挿入部２１の内面に、電池１の長手方向に伸びる充填溝２５を設けることができる。充填溝２５は、挿入部２１の内面に複数列に設けられる。この電池ホルダー２は、ホルダーユニット２Ａ間の流入隙間２４から充填されるペースト状のポッティング樹脂７を充填溝２５に流し込んで、挿入部２１の内面と電池１との隙間に、よりスムーズに充填できる。
【００３４】
さらに、電池ホルダー２は、挿入部２１の両端に設けている開口部に位置して、リード板４を配置している。リード板４は、挿入部２１の外側において、挿入部２１の開口部から露出する電池端面に溶接して固定される。図６と図８の電池ホルダー２は、リード板４を嵌入する位置決凹部２６を挿入部２１の開口端部に設けており、この位置決凹部２６にリード板４を入れて定位置に配置している。位置決凹部２６は、リード板４の外形よりもわずかに大きい外形として、ここにリード板４を入れて定位置に配置している。
【００３５】
分割して成形される電池ホルダー２は、図１０に示すように、一体的に成形された連結ボス２３Ｘに止ネジ１９をねじ込んで互いに連結される。図９の電池ホルダー２は、外周部に、連結ボス２３Ｘを一体的に成形して設けている。連結ボス２３Ｘは筒状で、内部に止ネジ１９を挿通している。ただ、図示しないが、分割された電池ホルダーは、係止構造で連結し、あるいは接着して連結し、あるいはまた、これらを組み合わせて連結することもできる。
【００３６】
以上の電池ホルダー２は、２分割してプラスチックで成形しているが、本発明のバッテリパックは、電池ホルダーを以上の構造に特定しない。電池ホルダーは、複数の電池を挿入部に入れて定位置に配置できる他の全ての構造とすることができる。電池ホルダーは、たとえば、分割することなく全体を一体構造とすることも、また、ふたつ以上に分割する構造とすることもできる。また、本発明のバッテリパックは、電池を必ずしもポッティング樹脂に埋設する必要はない。このバッテリパックは、電池ホルダーの挿入部の内面と電池との接触面積を広くして、電池と電池ホルダーとを熱結合状態とする。
【００３７】
図６と図７の電池ブロック１０は、上面に回路基板５を連結している。図に示すように電池１を水平姿勢とする電池ブロック１０は、電池ホルダー２の上面に、回路基板５を水平姿勢に配置している。図に示す電池ホルダー２は、回路基板５を定位置に案内するホルダー部２７を設けている。図に示す電池ホルダー２は、上面の外周に沿って上方に突出する位置決リブ２８を一体的に成形してホルダー部２７を設けている。図の電池ホルダー２は、一対のホルダーユニット２Ａを連結する状態で、上面に回路基板５を配置できるように、各々のホルダーユニット２Ａの上面であって、互いに対向する辺を除く外周縁に沿って位置決リブ２８を設けている。ホルダー部２７は、回路基板５を位置決リブ２８の内側に案内して定位置に配置できるように、位置決リブ２８の平面形状を、回路基板５の外周に沿う形状としている。さらに、図に示す電池ホルダー２は、上面から突出する連結ボス２９を一体成形して設けており、この連結ボス２９に止ネジ１８を介して回路基板５を固定して、回路基板５を電池ホルダー２の上面から離れた位置に配置している。この回路基板５は、電池ホルダー２との対向面に保護回路等を実現する電子部品（図示せず）を配置できる。ただ、回路基板は、図示しないが、係止構造で電池ホルダーに固定することもできる。
【００３８】
さらに、図に示す電池ホルダー２は、回路基板５の両側縁と対向する位置決リブ２８に、回路基板５に固定されたリード線６を回路基板５の外側に引き出す切欠部２８Ａを設けている。切欠部２８Ａは、回路基板５に固定されたリード線６と対向する位置に設けている。この電池ホルダー２は、回路基板５の両側から外側に引き出されるリード線６を切欠部２８Ａに案内することにより、リード線６の上端を位置決リブ２９の上端より上方に突出させることなく配置している。切欠部２８Ａにおいて回路基板５の外側に引き出されるリード線６がリード板４の接続部４Ａに接続されて、リード板４が回路基板５に接続される。
【００３９】
回路基板５は、リード線６とリード板４を介して電池１に接続される。回路基板５は、各々の電池電圧を検出して、複数の電池１の充放電をコントロールする回路（図示せず）や、充放電の電流を遮断する保護回路（図示せず）を実装している。保護回路は、いずれかの電池電圧が最低電圧よりも低くなると、放電電流を遮断するスイッチング素子をオフに切り換えて、放電電流を遮断する。また、いずれかの電池電圧が最高電圧よりも高くなると、充電を停止するスイッチング素子をオフに切り換えて、充電を停止する。このように、各々の電池電圧を検出して、充放電をコントロールする保護回路を実装するバッテリパックは、電池１を保護しながら安全に使用できる。さらに、回路基板５は、電池１の温度異常を検出する温度検出回路も実装している。回路基板５の温度検出回路は、電池１が異常な温度に上昇したことを検出して、電池１の放電と充電の電流を制御し、あるいは充放電を停止する等の制御をする。
【００４０】
電池ケース３は、プラスチックを成形して製作される。図２ないし図５の電池ケース３は、上方を開口している箱形に成形している。この電池ケース３は、３組の電池ブロック１０を平行に並べて収納し、３組の電池ブロック１０の間には冷却用の中空区画壁３２を設けている。中空区画壁３２は、電池ケース３の底板３１から上に伸びるように設けられて、下方に開口する中空部３３を内部に設けている。この中空区画壁３２は、両側に配置される電池ブロック１０に接近して、電池ブロック１０に熱結合されて、電池ブロック１０の熱を電池ケース３の外部に放熱する。とくに、内部を中空状とする中空区画壁３２は、外気に接触する放熱面積を大きくして電池１の発熱を効率よく外部に放熱する。また、中空区画壁３２は、中空部３３の断熱性によって、中空区画壁３２の両側に配置している電池ブロック１０の熱暴走の誘発を阻止することもできる。一方の電池ブロック１０の異常な温度上昇が、中空区画壁３２の中空部３３で遮断されるからである。
【００４１】
さらに、図に示すバッテリパックは、複数の電池ブロック１０を連結する連結プレート４０を備えている。連結プレート４０は、図２と図４に示すように、複数の電池ブロック１０の上面に配置しており、止ネジ（図示せず）を介して各々の電池ブロック１０に固定されて、複数の電池ブロック１０を一体構造に連結している。図に示す電池ブロック１０は、上面に回路基板５を備えているので、この回路基板５を連結プレート４０との間に配設して、連結プレート４０で保護することができる。このバッテリパックは、連結プレート４０でもって複数の電池ブロック１０を一体構造に連結して、各々の電池ブロック１０に接続している回路基板５を連結プレート４０で保護しながら電池ケース３に収納できる。連結プレート４０は、プラスチックを成形して製作している。図４の連結プレート４０は、複数の電池ブロック１０の上面に対向して配置されるベースプレート４１の外周に沿って、下と上に突出する周壁４２を一体成形している。周壁４２は、電池ケース３の開口縁部に嵌合するように、電池ケース３の開口縁部の内面に沿う外形としている。
【００４２】
さらに、連結プレート４０は、図２と図４に示すように、上面にメインの回路基板６０を固定している。メインの回路基板６０は、リード線（図示せず）を介して、各々の電池ブロック１０に設けた回路基板５に接続している。メインの回路基板６０は、各々の回路基板５から入力される信号で、電池１の充放電をコントロールする保護回路（図示せず）を実装している。メインの回路基板６０は、回路基板５から入力される信号で、放電電流を制御するスイッチング素子、さらに電池１の電流を制御するリレーの制御回路などを実現する電子部品（図示せず）を実装している。複数の回路基板５をリード線（図示せず）でメインの回路基板６０に接続しているバッテリパックは、いずれかの電池１の電圧が最高電圧よりも高く、あるいは最低電圧よりも低くなり、あるいは電池１の温度が最高温度よりも高く、あるいは最低温度よりも低くなると、スイッチング素子をオフに切り換えて電池１の電流を遮断する。このように、各々の電池１の電圧や温度を検出して、電池１の電流をコントロールするバッテリパックは、電池１を保護しながら安全に使用できる。
【００４３】
複数の電池ブロック１０は、連結プレート４０を介して一体的に連結されて、電池ケース３に収納される。中空区画壁３２で区画された電池ケース３は、各々の区画に電池ブロック１０が収納される。さらに、複数の電池ブロック１０が連結された連結プレート４０が電池ケース３の開口部に嵌入されて、止ネジ（図示せず）を介して定位置に固定される。
【００４４】
さらに、バッテリパックは、電池ケース３に収納された電池ブロック１０を埋設するように、すなわち電池１を埋設するように、ポッティング樹脂７を充填している。ポッティング樹脂７は、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂などで、未硬化なペースト状で充填されて、電池１と電池ホルダー２とを埋設する。電池ブロック１０を入れた電池ケース３にポッティング樹脂７が充填されたバッテリパックは、ポッティング樹脂７を電池ケース３の内面に隙間なく密着して、ポッティング樹脂７と電池ケース３との熱結合を理想的な状態にできる。ただし、電池をポッティング樹脂に埋設しているバッテリパックは、電池ブロックを成形用の容器に入れてポッティング樹脂を充填し、ポッティング樹脂が硬化した状態で、成形容器から取り出して電池ケースに収納することもできる。この構造は、成形容器の内形を電池ケースの内形として、ポッティング樹脂を電池ケースの内面に密着できる。このバッテリパックは、ポッティング樹脂に埋設する電池ブロックを電池ケースから取り出すことができるので、電池ブロックの交換などのメンテナンスができる特徴がある。
【００４５】
以上のバッテリパックは、以下のようにして組み立てられる。
（１）図９に示すように、２分割されたホルダーユニット２Ａの挿入部２１に全ての電池１を挿入した後、ホルダーユニット２Ａを連結して電池ホルダー２とする。ホルダーユニット２Ａは、隙間連結具２３で対向面に流入隙間２４を設けて連結される。さらに、図８に示すように、各々の電池１の端面電極に、リード板４を溶着して固定する。
（２）図８に示すように、電池ホルダー２の上面に回路基板５を固定する。回路基板５は、これを貫通する止ネジ１８を介して電池ホルダー２に固定する。
（３）リード板４の接続部４Ａをリード線６を介して回路基板５に接続する。
以上の工程で、電池ブロック１０が組み立てられる。
【００４６】
（４）図４に示すように、複数の電池ブロック１０を電池ケース３に収納して、これらの電池ブロック１０に連結プレート４０を連結する。
（５）図２に示すように、電池ケース３にペースト状で未硬化なポッティング樹脂７を充填する。
（６）ポッティング樹脂７が硬化した後、電池ケース３の開口部に蓋ケース３０を連結して閉塞する。蓋ケース３０は、外周部を貫通する止ネジ１４を、電池ケース３の開口部に設けた連結ボス３６にねじ込んで固定する。
【符号の説明】
【００４７】
１…電池
２…電池ホルダー                ２Ａ…ホルダーユニット
３…電池ケース
４…リード板                    ４Ａ…接続部
５…回路基板
６…リード線
７…ポッティング樹脂
１０…電池ブロック
１４…止ネジ
１８…止ネジ
１９…止ネジ
２１…挿入部
２２…隔壁                      ２２ａ…薄肉部
２２ｂ…薄肉部
２３…隙間連結具                ２３Ｘ…連結ボス
２３ａ…連結凸部
２３ｂ…連結筒部
２４…流入隙間
２５…充填溝
２６…位置決凹部
２７…ホルダー部
２８…位置決リブ                ２８Ａ…切欠部
２９…連結ボス
３０…蓋ケース
３１…底面
３２…中空区画壁
３３…中空部
３６…連結ボス
４０…連結プレート
４１…ベースプレート
４２…周壁
６０…メインの回路基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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