(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の円筒型電池を並置配列した電池ブロックと、少なくとも１つの温度検出素子とを含む電池パックであって、前記電池間の隙間には、前記温度検出素子表面を直接電池の側面に密着固定させるためのシリコーンゴムが配置されており、このシリコーンゴムの硬度は、ショア硬さ（Ｈｓ）で７０〜９５である電池パック。
【請求項２】
複数個の円筒型電池を並置配列した電池ブロックと、少なくとも１つの温度検出素子とを含む電池パックであって、前記電池間の隙間には、前記温度検出素子表面を直接電池の側面に密着固定させるためのシリコーンゴムが配置されており、このシリコーンゴムは円筒形で、その断面積の３０〜７０％が中空であり、かつ、その硬度は、ショア硬さ（Ｈｓ）で９６〜１１５である電池パック。
【請求項３】
シリコーンゴムの熱伝導率は、２．９×１０-3〜７×１０-3ｃａｌ／（ｃｍ・ｓｅｃ・℃）である請求項１または２記載の電池パック。
【請求項４】
複数個の円筒型電池を電気的に接続し並置配列して電池ブロックを複数列構成する工程と、前記円筒型電池間の隙間に少なくとも１つの温度検出素子表面を直接電池の側面に密着固定できるように硬度がショア硬さ（Ｈｓ）で７０〜９５であるシリコーンゴムとを挿入する工程とを有する電池パックの製造法。
【請求項５】
円筒型電池を電気的に接続し並置配列して電池ブロックを複数列構成する工程と、前記円筒型電池間の隙間に、少なくとも１つの温度検出素子表面を直接電池の側面に密着固定できるように、円筒型でその断面積の３０〜７０％が中空であり、かつ、硬度がショア硬さ（Ｈｓ）で９６〜１１５であるシリコーンゴムを挿入する工程とを有する電池パックの製造法。
【請求項６】
シリコーンゴムの熱伝導率は、２．９×１０-3〜７×１０-3ｃａｌ／（ｃｍ・ｓｅｃ・℃）である請求項４または５記載の電池パックの製造法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、温度検出素子を用いた電池パックとその製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各種の電気製品の開発と実用化に伴い、その電源として複数個の二次電池を一体化させた電池パックが使用されている。また、これらの電池容量は年々大きくなってきており、電池系もニッケル−カドミウム蓄電池、ニッケル−水素蓄電池、リチウムイオン二次電池と多種多様になってきている。
【０００３】
これら二次電池の性能を充分に発揮させ、かつ、安全に使用する為に、電圧やタイマーによる制御に加え、温度による充放電の制御を行うことが、現在主流になって来ている。
【０００４】
従来、このような温度による制御を行うために、電池パック内部にサーミスタや温度センサー、サーマルプロテクタなどの温度検出素子が取付けられており、これらの取付け方法としては、電池が単数列並んだ形状を作製し、これらの電池の側面溝部に温度検知用部品を熱伝導性の良い金属テープやシリコーン製糊材により直接貼付け密着固定した後、複数列並んだ形状に組立てるようなものや、電池が複数列並んだ形状に組立てた後で温度検知用部品のみを電池の隙間に挿入するようなものが一般的であった。
【０００５】
従来の電池パックの一例を図５に示す。図５は、分解斜視図であり、図５中、１はニッケル−カドミウム蓄電池，２は接続板，３は電池ブロック，４はサーミスタ，１１は粘着テープである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来、電動工具や電動補助付き自転車等の電池パックにおいて、温度検知用部品をテープや糊材により直接貼付ける場合、電池パックを構成する作業において、電池同士を接続する工程の途中で温度検知用部品をテープや糊材により貼り付ける工程を設ける必要があり、作業性が悪くなるという問題があった。
【０００７】
また、本体機器使用時に発生する振動や衝撃でテープや糊材が剥がれ、温度検知用部品と電池の密着性が損なわれることにより、温度検知用部品が電池表面温度を検知するまでに時間がかかったり、電池表面温度と温度検知用部品によって検知された温度とは、ズレが生じ、電池表面温度を正確に検知することが困難であった。
【０００８】
さらに、テープや糊材が剥がれたまま使用すると、振動や衝撃により温度検知用部品が破損し、制御不能になる場合もあった。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するもので、安価で簡単に電池パックを構成でき、電池表面温度を迅速かつ正確に検知することが可能であると共に、振動や衝撃などに対する耐久性の高い電池パックと、その製造法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は複数個の円筒型電池を並置配列した電池ブロック
と、少なくとも１つの温度検出素子とを含む電池パックであって、前記電池間の隙間には、前記温度検出素子表面を直接電池の側面に密着固定させるためのシリコーンゴムが配置されており、このシリコーンゴムの硬度は、ショア硬さ（Ｈｓ）で７０〜９５であるものとした。これにより、温度検知用部品と電池との密着性が確保できると共に、温度検知用部品への緩衝性を確保することができ、結果として、電池表面温度を迅速かつ正確に検知することが可能で、かつ、振動や衝撃などに対する耐久性の高い電池パックを得ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、複数個の円筒型電池を並置配列した電池ブロックと、少なくとも１つの温度検出素子とを含む電池パックであって、前記電池間の隙間には、前記温度検出素子表面を直接電池の側面に密着固定させるためのシリコーンゴムが配置されており、このシリコーンゴムの硬度は、ショア硬さ（Ｈｓ）で７０〜９５であるものとした。
【００１２】
このシリコーンゴムの硬度がショア硬さ（Ｈｓ）で７０以上にすると、シリコーンゴム自体の形状を安定させることができ、電池の隙間に挿入する際に挿入しやすくなり、シリコーンゴムの硬度をショア硬さ（Ｈｓ）で９５以下にすると、弾性があり温度検出素子表面を直接電池の側面に押しつつ密着固定できる。その結果として、温度検出素子が、電池の温度を正確に検出でき、しかもシリコーンゴムに弾性によって、振動や衝撃を電池パックが受けても、温度検出素子表面が直接電池側面に密着固定しているため、電池の正確な温度を検出でき、この温度を用いて電池パックの充放電等の制御を正確に行え、例えば寿命の長い電池パックを提供できる。
【００１３】
本発明の請求項２に記載の発明は、複数個の円筒型電池を並置配列した電池ブロックと、少なくとも１つの温度検出素子とを含む電池パックであって、前記電池間の隙間には、前記温度検出素子表面を直接電池の側面に密着固定させるためのシリコーンゴムが配置されており、このシリコーンゴムは円筒形で、その断面積の３０〜７０％が中空であり、かつ、その硬度は、ショア硬さ（Ｈｓ）で９６〜１１５であるものとした。
【００１４】
このシリコーンゴムは円筒形で、その断面積の３０〜７０％が中空であるものとすることにより、シリコーンゴムをより弾性の強いものとすることができ、かつ、電池間の隙間に温度検出素子とシリコーンゴムとを配置することを容易に行うことができる。また、このシリコーンゴムは、その硬度が、ショア硬さ（Ｈｓ）で９６〜１１５の範囲であるものとすることによって、シリコーンゴム自体の形状を安定させることができ、かつ、弾性があり温度検出素子表面を直接電池の側面に押しつつ密着固定できる。その結果として、温度検出素子が、電池の温度を正確に検出でき、しかもシリコーンゴムに弾性によって、振動や衝撃を電池パックが受けても、温度検出素子表面が直接電池側面に密着固定しているため、電池の正確な温度を検出でき、この温度を用いて電池パックの充放電等の制御を正確に行え、例えば寿命の長い電池パックを提供できる。
【００１５】
このシリコーンゴムの熱伝導率を２．９×１０-3〜７×１０-3ｃａｌ／（ｃｍ・ｓｅｃ・℃）と規定したことにより、温度検出素子の周囲の電池表面温度を迅速かつ、正確に温度検出素子に伝達することができる。
【００１６】
本発明の請求項４に記載の発明は、複数個の円筒型電池を電気的に接続し並置配列して電池ブロックを複数列構成する工程と、前記円筒型電池間の隙間に少なくとも１つの温度検出素子表面を直接電池の側面に密着固定できるように硬度がショア硬さ（Ｈｓ）で７０〜９５であるシリコーンゴムとを挿入する工程とを有する電池パックの製造法としたものである。
【００１７】
本発明の請求項５に記載の発明は、複数個の円筒型電池を電気的に接続し並置配列して電池ブロックを複数列構成する工程と、前記円筒型電池間の隙間に少なくとも１つの温度検出素子表面を直接電池の側面に密着固定できるように、円筒型でその断面積の３０〜７０％が中空であり、かつ、硬度がショア硬さ（Ｈｓ）で９６〜１１５であるシリコーンゴムを挿入する工程とを有する電池パックの製造法としたものである。
【００１８】
部品点数が多い場合は、上記のように電池の隙間に温度検検出素子とシリコーンゴムとを挿入することにより電池に密着させて組立てられた複数個の電池と、これに必要とする付属部品とを、樹脂ケースに収納して電池パックを構成してもよい。
【００１９】
また、寸法や価格を重視する仕様の場合は、この樹脂ケースの代わりに、熱収縮性樹脂チューブで被覆してもよい。
【００２０】
【実施例】
次に、本発明の具体例について説明する。
【００２１】
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１における電池パックＡの斜視図を示す。図１に示すように、ニッケル−カドミウム蓄電池１を径方向に４個並置配列し、それぞれの電池１をニッケル製の接続板２で電気的に直列接続して電池ブロック３を２個構成して、２段に積み、４個の電池１の隙間に温度検出素子であるサーミスタ４と円筒形で中空のシリコーンゴム５とを挿入して、サーミスタ４の表面を直接電池１の側面に密着固定して本発明の実施例１における電池パックＡを構成した。また、この電池パックＡの断面図を図２に示す。
【００２２】
ここでのシリコーンゴム５は、その断面積の５０％が中空であり、熱伝導率が４．５×１０-3ｃａｌ／（ｃｍ・ｓｅｃ・℃）であり、ショア硬さ（Ｈｓ）が１００である。
【００２３】
本発明の実施例１の電池パックＡは、サーミスタ４と円筒形で中空のシリコーンゴム５とを挿入して、サーミスタ４の表面を直接電池１の側面に密着固定しているので、電池表面温度を正確に検知することができる。また、電池パックＡは、シリコーンゴム５に弾性があり、シリコーンゴム５がサーミスタ４を押して電池１の側面にサーミスタ４を密着固定するために、振動や衝撃などに対する耐久性に優れたものである。
【００２４】
また、電池パックＡは、図３の斜視図に示すように、機器と接続するために電池パックＡにコネクタ端子６を接続して熱収縮性樹脂チューブ７で被覆した構成の電池パックＢとしても良い。
【００２５】
（実施例２）
図４は、本発明の実施例２における電池パックＣの分解斜視図を示す。図４に示すように、ニッケル−カドミウム蓄電池１を径方向に４個並置配列し、それぞれの電池１をニッケル製の接続板２で電気的に直列接続して電池ブロック８を構成し、続いてニッケル−カドミウム蓄電池１を径方向に３個並置配列し、それぞれの電池１をニッケル製の接続板２で電気的に直列接続して電池ブロック９を構成し、この電池ブロック９を電池ブロック８の上に積む。図４の部分拡大図に示すように、３個の電池１の隙間に温度検出素子であるサーミスタ４と円筒形で中空のシリコーンゴム５とを挿入して、サーミスタ４の表面を直接電池１の側面に密着固定し、これらに付属部品９を接続するとともに樹脂ケース１０に収納して、本発明の実施例２における電池パックＣを構成した。
【００２６】
本発明の実施例２の電池パックＣは、サーミスタ４と円筒形で中空のシリコーンゴム５とを挿入して、サーミスタ４の表面を直接電池１の側面に密着固定しているので、電池表面温度を正確に検知することができる。また、電池パックＣは、シリコーンゴム５に弾性があり、シリコーンゴム５がサーミスタ４を押して電池１の側面にサーミスタ４を密着固定するために、振動や衝撃などに対する耐久性に優れたものである。
【００２７】
上記の実施例１，２では、電池パックＡ〜Ｃに用いるシリコーンゴム５として、その断面積の５０％が中空であり、熱伝導率が２．９×１０-3〜７×１０-3ｃａｌ／（ｃｍ・ｓｅｃ・℃）であり、ショア硬さ（Ｈｓ）が１００であるものを用いたが、シリコーンゴム５としては、その断面積の３０〜７０％が中空であり、熱伝導率が４．５×１０-3ｃａｌ／（ｃｍ・ｓｅｃ・℃）であり、ショア硬さ（Ｈｓ）が９６〜１１５のものであれば、実施例１，２と同様な効果が効果が得られる。また、シリコーンゴムとしては、中空のものでなくても良く、この場合はショア硬さ（Ｈｓ）が７０〜９５が好ましい。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、安価で簡単に構成でき、電池表面温度を正確に検知することが可能であると共に、振動や衝撃などに対する耐久性に優れた電池パックを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における電池パックＡの斜視図
【図２】同電池パックＡの断面図
【図３】同電池パックＢの断面図
【図４】本発明の実施例２における電池パックＣの分解斜視図
【図５】従来の電池パックの分解斜視図
【符号の説明】
１  電池
２  接続板
３  電池ブロック
４  サーミスタ
５  シリコーンゴム
６  コネクタ端子
７  熱収縮性樹脂チューブ
８  電池ブロック
９  電池ブロック
１０  付属部品
１１  樹脂ケース
１２  粘着テープ
【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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