(57)【要約】  細い接続アームの衝撃による破断を防止して、衝撃強度に優れた電池パックとこの電池パックの製造方法を提供する。  電池パックは、電極端子（１ｘ、１ｙ）に接続される固定片（３１）と折返し部（３３）を設けてなるリード板（３）を介して、電極端子（１ｘ、１ｙ）を対向して配置してなる複数の電池（１）を接続している。リード板（３）は、折返し部（３３）の両端にフラット部（３２）を有し、フラット部（３２）と固定片（３１）は、固定部（３１）よりも横幅の狭い接続アーム（３４）を介して連結してなり、折返し部（３３）に折曲部（３７）を設けている。折曲部（３７）は、折返し部（３３）に設けてなる貫通穴（３７Ａ）と、折返し部（３３）の横幅を狭くしてなる側縁の切欠部（３７Ｂ）と、折返し部（３３）の一部を薄く加工してなる薄肉加工部（３７Ｃ）の何れかとしている。
2019044378.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極端子に接続される固定片と折返し部を設けてなるリード板を介して、電極端子を対向して配置してなる複数の電池を接続してなる電池パックであって、
前記リード板が、前記折返し部の両端にフラット部を有し、前記フラット部と前記固定片は、前記固定片よりも横幅の狭い接続アームを介して連結してなり、
前記折返し部に折曲部を設けており、
前記折曲部が、前記折返し部に設けてなる貫通穴と、
前記折返し部の横幅を狭くしてなる側縁の切欠部と、
前記折返し部の一部を薄く加工してなる薄肉加工部の何れかを備えていることを特徴とする電池パック。
【請求項２】
請求項１に記載される電池パックであって、
前記折曲部が、前記折返し部の前記フラット部との境界部分に設けられてなることを特徴とする電池パック。
【請求項３】
請求項１に記載される電池パックであって、
前記リード板が、前記折返し部の一方に連結してなる第１のフラット部と、前記折返し部の他方に連結してなる第２のフラット部とを有し、
前記第１のフラット部に前記接続アームを介して第１の固定片が連結され、
前記第２のフラット部には前記接続アームを介することなく第２の固定片が連結され、
前記折曲部が、前記折返し部の前記第１のフラット部との境界部分に設けられてなることを特徴とする電池パック。
【請求項４】
請求項３に記載される電池パックであって、
前記第１のフラット部の両側に前記接続アームを介して前記第１の固定片が連結され、
前記第２のフラット部の両側に、前記接続アームを介することなく前記第２の固定片が連結されてなることを特徴とする電池パック。
【請求項５】
請求項４に記載される電池パックであって、
前記接続アームの第１の端部が前記第１の固定片に、第２の端部が前記第１のフラット部に連結され、
前記第２の端部が前記第１の端部よりも前記折返し部から離れて前記第１のフラット部に連結されて、前記接続アームが前記フラット部の側縁と平行に配置されてなることを特徴とする電池パック。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載される電池パックであって、
前記接続アームをヒューズリンクとしてなることを特徴とする電池パック。
【請求項７】
電極端子を同一平面に配置してなる電池セルの電極端子に、折返し部の両側にフラット部が連結されて、前記フラット部に固定片を連結してなるリード板を、前記折返し部を非折曲状態として、前記フラット部と前記折返し部とを平面状とする状態で、前記固定片を前記電極端子に固定する接続工程と、
前記固定片を電池の電極端子に固定する状態で前記リード板の前記折返し部を折り曲げて、前記リード板を介して接続してなる電池を、前記電極端子を対向姿勢とする姿勢に配置する前記リード板の折り曲げ工程とからなる電池パックの製造方法であって、
前記リード板に、
前記折返し部に折曲部を設けており、
前記折曲部を、前記折返し部に設けてなる貫通穴と、
前記折返し部の横幅を狭くしてなる側縁の切欠部と、
前記折返し部の一部を薄く加工してなる薄肉加工部の何れかとしてなる金属板を使用することを特徴とする電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電池をリード板を介して直列や並列に接続してなる電池パックとその製造方法に関し、とくにリード板を折り返してその両側に設けている固定片を電極端子に接続してなる電池パックとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リード板の折返し部を折曲加工して、折り返し部の両端に連結している固定片を電池の電極端子に接続している電池パックは開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２１６３６６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電池の電極端子を対向位置に配置する電池パックは、図１２に示すように、リード板１０３を平面状とし、両端の固定片１３１を同一平面に配置する電池の電極端子に溶接して固定し、その後リード板１０３の中間の折返し部１３３を折り返すように折り曲げして能率よく製造できる。この構造の電池パックに使用されるリード板は、図示しないが、接続アームを介して固定片を折返し部に連結する形状とすることがある。接続アームは、横幅の狭い細い線状に加工された部分で、たとえば過大電流で溶断されるヒューズリンクに使用され、あるいは、電気抵抗を大きくして電流検出抵抗などに使用される。【０００５】
この形状のリード板は、両端の固定片の間の折返し部を１８０度折り返すように折曲加工する工程で、内部応力が発生する。折返し加工されてリード板に内在する内部応力は、幅の狭い接続アーム部を衝撃で破断させる原因となる。【０００６】
本発明は、従来のこのような問題点を解消するためになされたものであり、その目的の一は、細い接続アームの衝撃による破断を防止して、衝撃強度に優れた電池パックとこの電池パックの製造方法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】
【０００７】
本発明のある態様の電池パックは、電極端子１ｘ、１ｙに接続される固定片３１と折返し部３３を設けてなるリード板３を介して、電極端子１ｘ、１ｙを対向して配置してなる複数の電池１を接続している。リード板３は、折返し部３３の両端にフラット部３２を有し、フラット部３２と固定片３１は、固定片３１よりも横幅の狭い接続アーム３４を介して連結してなり、折返し部３３に折曲部３７を設けている。折曲部３７は、折返し部３３に設けてなる貫通穴３７Ａと、折返し部３３の横幅を狭くしてなる側縁の切欠部３７Ｂと、折返し部３３の一部を薄く加工してなる薄肉加工部３７Ｃの何れかを備えている。
【０００８】
以上の構成によると、リード板の折返し部に、折返し部に設けられた貫通穴、折返し部の横幅を狭くしてなる側縁の切欠部、折返し部の一部を薄く加工してなる薄肉加工部の何れかを備える折曲部を設けることで、リード板の折曲加工時において、折返し部の特定の位置で意図的に折り曲げを発生させて、リード板の折曲による反発力を緩和して細い接続アームの衝撃による破断を有効に防止できる。
【０００９】
本発明の電池パックは、折曲部３７を折返し部３３とフラット部３２との境界部分に設けることができる。
【００１０】
本発明の電池パックは、リード板３が、折返し部３３の一方に連結してなる第１のフラット部３２Ａと、折返し部３３の他方に連結してなる第２のフラット部３２Ｂとを有し、第１のフラット部３２Ａに接続アーム３４を介して第１の固定片３１Ａを連結し、第２のフラット部３２Ｂには接続アーム３４を介することなく第２の固定片３１Ｂを連結し、折曲部３７を折返し部３３の第１のフラット部３２Ａとの境界部分に設けることができる。
【００１１】
本発明の電池パックは、第１のフラット部３２Ａの両側に接続アーム３４を介して第１の固定片３１Ａを連結し、第２のフラット部３２Ｂの両側に、接続アーム３４を介することなく第２の固定片３１Ｂを連結することができる。
【００１２】
本発明の電池パックは、接続アーム３４の第１の端部３４Ａを第１の固定片３１Ａに、第２の端部３４Ｂを第１のフラット部３２Ａに連結し、第２の端部３３Ｂを第１の端部３４Ａよりも折返し部３３から離れて第１のフラット部３２Ａに連結し、接続アーム３４をフラット部３２Ａの側縁と平行に配置することができる。
【００１３】
本発明の電池パックは、接続アーム３４をヒューズリンクとすることができる。
【００１４】
本発明のある態様にかかる電池パックの製造方法は、電極端子１ｘ、１ｙを同一平面に配置してなる電池１の電極端子１ｘ、１ｙに、折返し部３３の両端にフラット部３２が連結されて、フラット部３２に固定片３１を連結してなるリード板３を、折返し部３３を非折曲状態として、フラット部３２と折返し部３３とを平面状とする状態で、固定片３１を電極端子１ｘ、１ｙに固定する接続工程と、固定片３１を電池１の電極端子１ｘ、１ｙに固定する状態でリード板３の折返し部３３を折り曲げて、リード板３を介して接続してなる電池１を、電極端子１ｘ、１ｙを対向姿勢とする姿勢に配置するリード板３の折り曲げ工程とからなる。さらに、電池パックの製造方法は、リード板３に、折返し部３３に折曲部３７を設けており、折曲部３７を、折返し部３３に設けてなる貫通穴３７Ａと、折返し部３３の横幅を狭くしてなる側縁の切欠部３７Ｂと、折返し部３３の一部を薄く加工してなる薄肉加工部３７Ｃの何れかとしてなる金属板を使用する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例にかかる電池パックの斜視図である。
【図２】図１に示す電池パックのＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１に示す電池パックの分解斜視図である。
【図４】電池のコアパックを下側から見た分解斜視図である。
【図５】折返し部を有するリード板の展開図である。
【図６】折返し部を有するリード板の他の一例を示す展開図である。
【図７】折返し部を有するリード板の他の一例を示す底面斜視図である。
【図８】折返し部を有するリード板の他の一例を示す底面斜視図である。
【図９】図４に示す電池パックのコアパックの組み立て工程を示す斜視図である。
【図１０】コアパックの組み立て工程を示す斜視図である。
【図１１】コアパックの組み立て工程を示す底面斜視図である。
【図１２】従来の電池パックのコアパックの組み立て工程を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、以下のものに特定しない。なお、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部材の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、一部の実施例、実施形態において説明された内容は、他の実施例、実施形態等に利用可能なものもある。
【００１７】
本発明の電池パックは、主として屋内外で使用される電気機器、例えば、クリーナーや照明装置、デジタルカメラ、ビデオカメラ等の電源として使用することができる。ただ、本発明は電池パックの用途を特定するものでなく、動力用の電源として、例えば、電動工具、電動アシスト自転車、電動バイク、電動車椅子、電動三輪車、電動カート等のモータで駆動される電動機器の電源として使用することもできる。
【００１８】
図１の斜視図と、図２の断面図と、図３の分解斜視図とに示す電池パック１００は、充放電できる複数の電池１を備えており、これらの電池１をリード板３を介して接続している。リード板３は、図４の分解斜視図と図５の展開図に示すように、電池１の電極端子１ｘ、１ｙに接続される固定片３１の中間に折返し部３３を設けてなるリード板３を含んでおり、このリード板３を介して電極端子１ｘ、１ｙを対向して配置してなる複数の電池１同士を接続している。電池パック１００は、複数の電池１を電池ホルダー２を介して定位置に配置すると共に、これらの電池１の正負の電極端子１ｘ、１ｙをリード板３で接続して電池のコアパック９を構成しており、このコアパック９を外装ケース４の内部の定位置に収納している。なお、本明細書において、上下方向及び左右方向は、図１に示す方向と定義する。また、電池の長手方向を長さ方向と定義する。
【００１９】
（電池１）
図の電池パック１００は、電池１を円筒形電池とする。円筒形電池は、円筒状の外装缶に電極体を収納し、電解液を充填して外装缶の開口部を封口板で密閉している。円筒形電池は、両端面である外装缶の底面と、封口板の中央部に設けた凸部電極とを正負の電極端子１ｘ、１ｙとしている。図の電池パックは電池１を円筒形電池とするが、本発明は電池を円筒形電池に特定せず、たとえば角形電池とすることもできる。電池はリチウムイオン電池などの非水電解質二次電池である。ただし、本発明は、電池をリチウムイオン電池に特定するものでなく、他の非水電解質二次電池やニッケル水素電池等、現在使用され、これから開発される全ての二次電池が使用できる。
【００２０】
（電池ホルダー２）
複数の電池１は、電池ホルダー２を介して定位置に配置される。電池ホルダー２は、図２及び図４に示すように、複数の電池１を定位置にセットする複数列の電池収納部２０を備えている。図２の電池パック１００は、円筒形電池を４列に配置するので、電池ホルダー２は、互いに平行に形成された溝形の電池収納部２０を４列に設けている。電池ホルダー２は、各列の電池収納部２０に円筒形電池を配置して４本の円筒形電池を互いに平行な姿勢で配置している。
【００２１】
電池ホルダー２の電池収納部２０は、円筒形電池を定位置にセットできるように溝形に形成されている。図２に示す電池ホルダー２は、電池収納部２０の底部を円筒形電池の外周面に沿う湾曲面を有する半円筒状の湾曲プレート部２１で構成すると共に、互いに隣接する電池１の間には隔壁２２を設けて隣接する電池１同士を隔離している。この隔壁２２は、湾曲プレート部２１の側縁から下方に延長されており、隣接する電池１の間において、対向する隔壁２２同士が連結部２３で連結されている。図２の電池ホルダー２は、対向する隔壁２２の下端部の間に、外装ケース４である第１ケース４Ａの底面から突出する連結凸条４４を挿入する連結溝２４を形成している。この電池ホルダー２は、隔壁２２の間に形成される連結溝２４に連結凸条４４を挿入して第１ケース４Ａの定位置に連結されると共に、隣接する電池１同士を隔離して熱暴走を防止している。
【００２２】
さらに、図４の電池ホルダー２は、複数列の電池収納部２０の両端を端面壁２５で閉塞している。この端面壁２５には、電池収納部２０に収納される電池１の両端の電極端子１ｘ、１ｙを露出させる電極窓２９を開口している。この電極窓２９は、電池１が通過しないように電池１の外形よりも小さくしている。電池ホルダー２に平行な姿勢で配置される複数の電池１は、両端面に設けている電極端子１ｘ、１ｙが同一平面に配置されており、電池ホルダー２の両面において電極窓２９から露出する電極端子１ｘ、１ｙがリード板３を介して接続されている。
【００２３】
電池ホルダー２は、絶縁材料である熱可塑性樹脂等の樹脂によって所定の形状に成形されている。電池ホルダー２は、好ましくは難燃性に優れた樹脂製とすることができる。このような樹脂として、例えば、ＰＣ（ポリカーボネート）やＰＰ（ポリプロピレン）が使用できる。
【００２４】
以上の電池ホルダー２は、複数の電池１を互いに平行な姿勢で横に並べて同一平面上に配列している。ただ、電池ホルダーは、必ずしも複数の電池を互いに平行な姿勢で同一平面状に配列する構造には限定せず、複数の電池を互いに平行な姿勢であって、多段多列に配列する構造とすることもできる。複数の電池を多段多列に配置する電池ホルダーは、図示しないが、複数の円筒形電池を俵積み状態に配置する形状とし、あるいは縦横に並べて碁盤格子状の交点に円筒形電池を配置する形状とすることができる。複数の円筒形電池を俵積み状態に配置する電池ホルダーは、多数の円筒形電池をスペース効率よく配置して、全体をコンパクトにできる。これらの電池ホルダーも、多段多列に配置される円筒形電池の間に、電池の外周面に沿う隔壁を設けて保持部とすることができる。
【００２５】
（コアパック９）
電池パック１００は、図４に示すように、電池ホルダー２に４本の電池１を収納して電池ブロック１０を構成すると共に、２組の電池ブロック１０を電池１の長さ方向に連結して電池のコアパック９を構成している。図に示す電池ブロック１０は、隣接する２本ずつの電池１をそれぞれ並列に接続して２組の並列ユニット１１としている。さらに、２組の電池ブロック１０を対向する端面において連結すると共に、４組の並列ユニット１１をリード板３で直列に接続して、８本の電池１を４直列２並列に接続している。このコアパック９は、２本の電池１を並列に接続して出力電流を大きくすると共に、４組の並列ユニット１１を直列に接続して出力電圧を高くしている。これにより、例えば、電池１として１セル当たり３．６Ｖのリチウムイオン二次電池を使用する場合は、４本の電池１を直列に接続して１４．４Ｖの出力を得ることができる。
【００２６】
（連結機構８）
さらに、図に示すコアパック９は、直線状に連結される複数の電池ブロック３を位置ずれすることなく、かつ強固に連結するために、対向する電池ホルダー２を連結機構８を介して連結している。図に示す連結機構８は、電池ホルダー２の端面壁２５に一体的に成形されて互いに嵌合する連結ボス８Ａと連結筒部８Ｂとで構成されている。互いに連結される電池ホルダー２は、一方の電池ホルダー２の端面壁２５に連結ボス８Ａを突出して形成すると共に、他方の電池ホルダー２の端面壁２５には、この連結ボス８Ａが嵌入される連結筒部８Ｂを形成して設けている。図に示す電池ホルダー２は、対向面の両端部の上部と中間部の底部に連結機構８を設けている。この電池ホルダー２は、連結位置を３点で位置決めすることで、対向する電池ホルダー２同士を正確な位置で連結できる。
【００２７】
さらに、図に示す２つの電池ホルダー２は同形状としている。このように、複数の電池ホルダー２を同形状として互いに連結可能とする構造は、単一の金型で成形できるので製造コストを低減できる。この電池ホルダー２は、図において左右の端面に配置される連結ボス８Ａ及び連結筒部８Ｂの位置が互いに対向する位置となるようにしている。すなわち、図において一方の端面に形成される連結ボス８Ａ及び連結筒部８Ｂに対して、対向する他方の端面に形成される連結筒部８Ｂ及び連結ボス８Ａが一致するように形成されている。以上のようにして対向する電池ホルダー２同士を連結機構８により所定の間隔で連結する構造は、対向する電池ブロック１０の端面に接続されるリード板３同士の意図しないショートや接触を確実に防止できる。
【００２８】
図の電池パック１００は、２個の電池ホルダー２を連結してコアパック９を構成するが本発明の電池パックは、電池ホルダー２を以上の構造に特定せず、複数の電池を所定の位置に保持できる他の全ての構造とすることができる。また、コアパック９は、２個の電池ホルダー２を連結する構造に特定せず、たとえば、３つ以上の電池ホルダーを連結する構造とすることもできる。
【００２９】
（リード板３）
リード板３は、電池ホルダー２の両端面において、端面壁２５の電極窓２９から表出する電池１の電極端子１ｘ、１ｙにスポット溶接等で溶着して固定している。リード板３は、導電性に優れた薄い金属板を金型で裁断し、また折曲して製作される。リード板３は、電池ホルダー２に収納される複数の電池１の電極端子１ｘ、１ｙに接続されて、これらの電池１を直列と並列に接続している。
【００３０】
図４に示すリード板３は、互いに対向する電池ブロック１０の間に配置されて、対向する並列ユニット１１同士を直列に接続する折曲リード板３Ｘと、図において左側の電池ブロック１０の左端面に配置されて、同一の電池ブロック１０を構成する並列ユニット１１同士を直列に接続する平面リード板３Ｙと、図において右側の電池ブロック１０の右端面に配置されて、直列接続される複数組の並列ユニット１１の正負の出力側の端面に接続される端面リード板３Ｚとを備えている。本発明の電池パックは、互いに対向する電池ブロック１０の並列ユニット１１同士を直列に接続する折曲リード板３Ｘとなるリード板３が独特の構造を有することを特徴とする。以下、折曲リード板３Ｘの構造について詳述する。
【００３１】
折曲リード板３Ｘであるリード板３は、図５の平面図に示すように、電池１の電極端子１ｘ、１ｙに接続される固定片３１を折返し部３３の両端に備えている。図に示すリード板３は、折返し部３３の両端において、それぞれ２本ずつの電池１を接続できるように、折返し部３３の両端にフラット部３２を設けると共に、このフラット部３２の両側に固定片３１を連結している。このリード板３は、電池ブロック１０の端面において、並列ユニット１１を構成する２本の電池１の電極端子１ｘ、１ｙに一対の固定片３１が接続されると共に、フラット部３２を介してこれらの電池１を並列に接続する。このリード板３は、フラット部３２を介して並列接続される２本の電池１からなる並列ユニット１１を、折返し部３３を介して直列に接続する。
【００３２】
さらに、リード板３は、折返し部３３の端縁に連結されるフラット部３２に、固定片３１よりも横幅の狭い接続アーム３４を介して固定片３１を連結している。図５に示すリード板３は、折返し部３３の一方に連結してなる第１のフラット部３２Ａと、他方に連結してなる第２のフラット部３２Ｂとを備えている。第１のフラット部３２Ａは、接続アーム３４を介して第１の固定片３１Ａを連結している。図に示すリード板３は、第１のフラット部３２Ａの両側に接続アーム３４を介して第１の固定片３１Ａを連結している。さらに、図に示す第２のフラット部３２Ｂは、両側に配置された第１の固定片３１Ａの外側に形成された環状の外周部３５を備えており、この外周部３５の内側に配置される第１の固定片３１Ａと外周部３５との間に隙間３６を設けて第１の固定片３１Ａを、外周部３５から離して配置している。また、第２のフラット部３２Ｂは、接続アーム３４を介することなく第２の固定片３１Ｂを連結している。図に示すリード板３は、第２のフラット部３２Ｂの両側に直接第１の固定片３１Ａを連結している。図の電池パック１００は、電池１のマイナス側の電極端子１ｙに接続アーム３４を接続するので、第１の固定片３１Ａを電池１のマイナス側に接続して、第２の固定片３１Ｂを電池１のプラス側の電極端子１ｘに接続する。
【００３３】
固定片３１は、電池１の電極端子１ｘ、１ｙにスポット溶接またはレーザー溶接して接続される。固定片３１は、電池ホルダー２の端面壁２５に設けている電極窓２９の内側に配置されて、電池１の電極端子１ｘ、１ｙにスポット溶接して接続される。図に示すリード板３は、端面壁２５の電極窓２９に配置される固定片３１を電極端子１ｘ、１ｙに当接させるために、固定片３１の溶接部分をフラット部３２から一段低い段差形状として連結している。すなわち、リード板３は、固定片３１に段差部３１ａを設けて、フラット部３２に対して溶接部分を段差を設けて配置している。このように固定片３１に段差部３１ａを設けることで、電極端子１ｘ、１ｙに向かって突出する固定片３１が端面壁２５の電極窓２９の内部に挿入されて、電極窓２９の内面に配置される電極端子１ｘ、１ｙに接触する状態で接続される。図に示す固定片３１は、溶接部分にスリットを設けており、無効電流を少なくして効率よく電極端子１ｘ、１ｙに溶接できるようにしている。
【００３４】
接続アーム３４は、金属板を細長いクランク状に形成したもので、第１の固定片３１Ａと第１のフラット部３２Ａとを連結している。この接続アーム３４は、金属板の幅を狭くしながら全長を長くすることで電気抵抗を大きくできる。したがって、このリード板３は、接続アーム３４を過電流で溶断されるヒューズリンクとして電池パック１００を過電流から保護することができる。図に示す接続アーム３４は、一方の端部である第１の端部３４Ａを第１の固定片３１Ａに連結し、他方の端部である第２の端部３４Ｂを第１のフラット部３２Ａに連結している。とくに、図に示すリード板３は、第２の端部３４Ｂを第１の端部３４Ａよりも折返し部３３から離れて第１のフラット部３２Ａに連結して、接続アーム３４を第１のフラット部３２Ａの側縁と平行に配置している。この構造は、第１のフラット部３２Ａと接続アーム３４との連結部分を折返し部３３から離れた位置とすることで、折返し部３３を折曲する工程で、フラット部３２に作用する反発力により接続アーム３４と第１のフラット部３２Ａとの連結部分に無理な力が作用するのを有効に防止できる。したがって、細い接続アーム３４が衝撃等によって破断するのを有効に防止できる。
【００３５】
接続アーム３４は、電池ホルダー２の端面壁２５の表面に配置される。この接続アーム３４は、端面壁２５に接触ないし近接する位置にあって、端面壁２５で変形や破損が防止される。接続アーム３４を端面壁２５に接触ないし近接するように、段差部３１ａの段差を設定している。すなわち、段差部３１ａは、溶接部分を電極端子１ｘ、１ｙに固定する状態で、接続アーム３４が端面壁２５に接触ないし近接するように段差部３１ａの段差を設定している。このリード板３は、溶接部分を電極端子１ｘ、１ｙに固定して、接続アーム３４を端面壁２５に接触ないし近接できる。図４の電池ホルダー２は、接続アーム３４が連結された固定片３１を配置する電極窓２９の開口縁に直線部を設けて、この開口縁部に接続アーム３４を配置している。
【００３６】
ただ、本発明の電池パックは、リード板３に設けられる接続アーム３４の形状や接続状態を以上の構造に特定するものではなく、種々に変更することもできる。とくに、本発明の電池パックでは、リード板３の折返し部３３を所望の部位で容易に折曲できるように折曲部３７を設けることを特徴とする。したがって、ヒューズリンクとして機能する接続アームの幅や長さ、形状等は種々に変更することができる。
【００３７】
折返し部３３は、対向する電池ブロック１０の電池１の電極端子１ｘ、１ｙに接続される固定片３１の中間に設けられている。この折返し部３３は、図５と図６に示すようにリード板３が平面状に展開された状態で、両端に連結された固定片３１が対向する電池ブロック１０の電池１に接続された後、図６〜図８に示すように、１８０度折り返すように折曲される。リード３は、折返し部３３を折曲する工程において、内部で発生する応力により、フラット部３２と固定片３１との間には、互いに逆方向の力が作用する状態となる。すなわち、電極端子１ｘ、１ｙに固定される固定片３１に対して、フラット部３２が電池端面から離れる方向に付勢される。このように、折返し部３３を折曲する工程でリード板３に内在する内部応力は、幅の狭い接続アーム部３４を落下等の衝撃で破断させる原因となる。
【００３８】
図に示すリード板３は、折返し部３３を折曲する工程において、リード板３に内在する内部応力を低減させるために、折返し部３３を特定の位置で意図的に折曲しやすくする折曲部３７を設けることでリード板３の折曲による反発力を緩和している。図５に示すリード板３は、折返し部３３に貫通孔３７Ａを設けて折曲部３７としている。このリード板３は、折返し部３３に貫通孔３７Ａを設けることで、折返し部３３を折曲する工程においては、折返し部３３がこの貫通孔３７Ａを通る折曲ライン３７Ｌに沿って効果的に折曲される。図５に示すリード板３は、折曲部３７を折返し部３３とフラット部３２との境界部分に設けている。すなわち、貫通孔３７Ａをフラット部３２との境界部分に接近して開口している。この構造は、折返し部３３とフラット部３２との境界線に沿う折曲ライン３７Ｌで速やかに折曲されて、リード板３に内部応力が生じるのを低減させる。図に示すリード板３は、中央部に単一の貫通孔３７Ａを設けて折曲部３７を構成しているが、リード板は折返し部の幅方向に複数の貫通孔を設けて折曲部とすることもできる。
【００３９】
さらに、図９に示すリード板３は、折返し部３３の横幅を狭くする切欠部３７Ｂを側縁に設けて折曲部３７としている。図９に示すリード板３は、折返し部３３とフラット部３２との境界部分であって、両側縁に切欠部３７Ｂを設けている。図に示す切欠部３７Ｂは、折返し部３３の側縁から中央部に向かって設けられた切り込みとして、折返し部３３の横幅を部分的に狭くしている。このリード板３は、折返し部３３の両側に形成された切欠部３７Ｂを通る折曲ラインＬに沿って効果的に折曲される。とくに、折返し部３３とフラット部３２との境界線に沿う折曲ライン３７Ｌによって速やかに折曲されて、リード板３に内部応力が生じるのを低減させる。
【００４０】
さらに、図１０に示すリード板３は、折返し部３３の一部を薄く加工してなる薄肉加工部３７Ｃを設けて折曲部としている。図１０に示すリード板３は、折返し部３３とフラット部３２との境界部分に沿って、折返し部３３の幅方向に伸びる直線状の溝３７ａを設けて薄肉加工部３７Ｃとしている。溝３７ａで構成される薄肉加工部３７Ｃは、例えば、折返し部３３の所定の位置をプレス成形して形成することができる。このリード板３は、直線状に形成される溝３７ａを折曲ラインＬとして効果的に折曲される。とくに、折返し部３３とフラット部３２との境界線に沿う溝３７ａを折曲部３７として速やかに折曲されて、リード板３に内部応力が生じるのを低減させる。
【００４１】
さらに、図１１に示すリード板３は、折返し部３３に形成される薄肉加工部３７Ｃとして、複数の凹部３７ｂを設けて折曲部としている。図１１に示すリード板３は、折返し部３３とフラット部３２との境界部分に沿って、複数の凹部３７ｂを折返し部３３の幅方向に設けて薄肉加工部３７Ｃとしている。複数の凹部３７ｂで構成される薄肉加工部３７Ｃは、例えば、折返し部３３の所定の位置をプレス成形して形成することができる。このリード板３は、直線上に形成される複数の凹部３７ｂを通る折曲ラインＬに沿って効果的に折曲される。とくに、折返し部３３とフラット部３２との境界線に沿う折曲ライン３７Ｌによって速やかに折曲されて、リード板３に内部応力が生じるのを低減させる。
【００４２】
さらに、以上の図に示すリード板３は、電池ホルダー２の端面壁２５の定位置に配置するために、端面壁２５に設けた位置決ピン１６を案内する位置決め孔３８を、フラット部３２に設けている。電池ホルダー２は、この位置決め孔３８に挿入される位置決めピン１６を端面壁２５から突出して形成している。このリード板３Ｙは、位置決め孔３８に位置決ピン１６を案内して電池ホルダー２の端面の定位置に配置される。
【００４３】
以上の折曲リード板３Ｘは、図６に示すように、隣接する電池ホルダー２に跨って連結されて、互いに隣接する電池ブロック１０の並列ユニット１１同士を直列に接続している。この折曲リード板３Ｘは、隣接する電池ブロック１０を直線状に連結する状態では、図８に示すように、中間の折返し部３３の折曲部３７で折曲されて、折返し部３３の両側に設けたフラット部３２を互いに対向する平行な姿勢に配置する。図に示す折曲リード板３Ｘは、各々の並列ユニット１１を構成する２本の電池１をフラット部３２で並列に接続し、かつ、互いに対向する２組の並列ユニット２を折返し部３３で直列に接続する。
【００４４】
平面リード板３Ｙは、電池ホルダー２の端面に配置されて、互いに隣接する並列ユニット２の電極端子１ｘ、１ｙが同一平面となるように連結して、隣接する並列ユニット２同士を直列に接続している。図に示す平面リード板３Ｙは、各々の並列ユニット２を構成する２本の電池１をフラット部３２で並列に接続し、かつ、互いに隣接する２組の並列ユニット２を直列に接続する。
【００４５】
さらに、折曲リード板３Ｘと平面リード板３Ｙは、図４に示すように、中間電位を検出するための接続端子部３９を、フラット部３２の側縁から突出して設けている。接続端子部３９は、図４に示すように、直線状に連結される電池ホルダー２の上面に引き出されると共に、その先端部を上向きに突出させている。接続端子部３９は、その先端部が電池ホルダー２の上面に配置される回路基板７に接続される。
【００４６】
さらに、コアパック９の両端の正負の出力側に配置される端面リード板３Ｚは、互いに直列に接続される複数の並列ユニット１１の両端に位置する電極端子１ｘ、１ｙに接続されて、コアパック９の出力を取り出す。端面リード３Ｚは、フラット部３２の両側に固定片３１を連結しており、並列ユニット１１を構成する２本の電池を並列に接続すると共に、フラット部３２の側縁から突出する接続端子部３９を介して回路基板７に接続している。
【００４７】
以上のコアパック９は、２個の電池ブロック１０を折曲リード板３Ｘを介して直線状に連結している。このコアパック９は、図６〜図８に示すように、左右に配置される電池ブロック１０を連結する折曲リード板３Ｘを、折返し部３３で１８０度折曲して２個の電池ブロック１０を直線状に連結する。このコアパックは、例えば、図６に示すように、リード板３で接続される２個の電池ブロック１０を、対向する端面が同一平面となるように左右２列に並べた状態で、平面状に展開されたリード板３を電池ホルダー２の端面に配置し、折返し部３３の両端に配置された固定片３１をスポット溶接して電池１の端面電極ｘ、１ｙに効率よく溶着できる。とくに、この電池パック１００は、電池ブロック１０を２列に並べた姿勢として、両端面に配置されるリード板３をスポット溶接できるので、スポット溶接機のストローク範囲を小さくしながら効率よくスポット溶接できる。このため、ストローク範囲の大きなスポット溶接機を導入することなく、ストローク範囲の狭い既存のスポット溶接機を有効に使用しながらスポット溶接できる。このコアパック９は、２個の電池ブロック１０の対向する端面壁２５から露出する全ての電極端子１ｘ、１ｙをリード板３で接続した後、リード板３を折返し部３３で折曲して、すなわち、図６及び図７の矢印で示すように、２個の電池ブロック１０を傾動しながら折返し部３３を折曲して、２個の電池ブロック１０を直線状に連結する。
【００４８】
以上のコアパック９は、以下のようにして組み立てられる。
［接続工程］
（１）図６に示すように、２個の電池ブロック１０を電池１が垂直方向となるように左右２列に並べて起立姿勢で配置する。この状態で互いに対向する電池ブロックの電極端子１Ｘ、１ｙが同一平面状に配置される。
（２）電池ブロック１０を連結するリード板３Ｘを起立姿勢の電池ブロック１０の上面側に配置する。リード板３は、折返し部３３の両端に連結されたフラット部３２と折返し部３３を非折曲状態とする状態で配置される。
（３）図６に示すように、電池ブロック１０の端面の上に配置されたリード板３の固定片３１を、端面壁２５の電極窓２９から表出する電池１の電極端子１ｘ、１ｙにスポット溶接して接続する。
【００４９】
［折り曲げ工程］
（４）対向する端面にリード板３が接続された２個の電池ブロック１０を図６に示す起立姿勢から水平姿勢に展開する。このとき、２個の電池ブロックは、固定片が電極端子に固定された状態でリード板の折返し部を折り曲げて、リード板を介して接続された電池の電極端子が対向姿勢となるように連結される。すなわち、図７に示すように、左右に並べた２個の電池ブロックを折返し部の折曲部を中心として、下側の端面が互いに離れるように展開して、図８に示すように、２個の電池ブロック１０を平面状に広げる。
（５）対向する電池ブロック１０は、各電池ホルダー２の端面壁２５から突出する連結ボス８Ａが対向する連結筒部８Ｂに嵌入されて、相対位置がずれないように連結される。
（６）以上の状態で、図８に示すように、２個の電池ブロック１０が直線状に連結されてコアパック９となる。
【００５０】
（絶縁シート１７）
さらに、図に示す電池パック１００は、コアパック９の両端面に、リード板３が意図しないショートをしないように、絶縁シート１７を貼付している。絶縁シート１７には、絶縁性に優れた紙やプラスチックフィルムなどが利用できる。図に示す絶縁シート１７は、電池ホルダー２の端面に沿う外形として、電池ホルダー２の端面に接続されるリード板３全体を被覆できるようにしている。
【００５１】
（外装ケース４）
外装ケース４は、複数の電池１を電池ホルダー２の定位置に配置してなる電池のコアパック９を収納している。図１〜図３に示す外装ケース４は、第１ケース４Ａと第２ケース４Ｂに分割されており、内部にはコアパック９を収納する収納部を形成している。この外装ケース４も、絶縁材料である熱可塑性樹脂等の樹脂によって所定の形状に成形されている。この外装ケース４も、好ましくは難燃性に優れた樹脂製とすることができ、例えば、ＰＣ（ポリカーボネート）やＰＰ（ポリプロピレン）で製造される。
【００５２】
第１ケース４Ａは、底板の周囲に外周壁４１を連結して、上方開口の箱形としている。図の第１ケース４Ａは、電池のコアパック９の下部を収納可能な内形と深さとなるように外周壁４１を設けている。さらに、第１ケース４Ａは、図２と図３に示すように、収納される電池ホルダー２の隔壁２２と対向する位置に、電池１の長さ方向に伸びる複数列の連結凸条４４を底面から上方に突出して設けている。図２に示す電池ホルダー２は、４列の電池収納部２０の間に３列の連結溝２４を設けているので、第１ケース４Ａは、左右にそれぞれ３列ずつの連結凸条４４を設けている。
【００５３】
さらに、図３に示す第１ケース４Ａは、左右に配置される電池ブロック１０の間であって、左右に形成された連結凸条４４の間の領域に位置して、複数の区画壁４３を前後方向に離して設けている。図に示す第１ケース４Ａは４枚の区画壁４３を直線状に設けている。各々の区画壁４３は、左右の電池ブロック１０の間に挿入されて、対向する電池１に接続されるリード板３の接続部を隔離して保護している。
【００５４】
第２ケース４Ｂは、箱形の第１ケース４Ａの上方開口部を閉塞できるように、天板の周囲に外周壁４５を連結して、下方開口の箱形としている。図の第２ケース４Ｂは、第１ケース４Ａに収納されたコアパック９の上部を収納可能な内形と深さとなるように、外周壁４５を設けている。
【００５５】
以上の外装ケース４は、図２と図３に示すように、第１ケース４Ａと第２ケース４Ｂとの間に電池のコアパック９を収納する状態で互いに連結される。第１ケース４Ａと第２ケース４Ｂは、対向する外周壁４１、４５を互いに連結して、内部にコアパック９を配置する。この外装ケース４は、第１ケース４Ａと第２ケース４Ｂに設けている外周壁４１、４５の端面を超音波溶着し、あるいは接着して連結される。図示しないが、第１ケースと第２ケースは、一方のケースを貫通する止ネジを、他方のケースに設けたボスにねじ込んで連結することもできる。
【００５６】
（回路基板７）
さらに、図２と図３の電池パック１００は、電池のコアパック９に加えて回路基板７を外装ケース４に収納している。図の電池パック１００は、電池ホルダー２の上面側に回路基板７を配置する収納スペース２８を設けている。図の電池ホルダー２は、上方に突出する複数の支持凸部２７を備えており、電池ホルダー２の湾曲プレート部２１の上面と第２ケース４Ｂの内面との間に、回路基板７を収納可能な空間を設けて収納スペース２８としている。図２に示す外装ケース４は、後方部４７を前方部４６よりも高く形成しており、後方部４７の内部に収納スペース２８を形成して回路基板７を収納している。
【００５７】
回路基板７は保護回路などの電子部品を実装することができる。保護回路は、各々の円筒形電池の電圧、残容量、温度などを検出する検出回路と、この検出回路で検出される電池１のデータでオンオフにスイッチングされるスイッチング素子を備えることができる。また、回路基板７を収納してなる電池パック１００は、回路基板７に接続している出力コネクタ１９をリード線１８を介して外装ケース４から外部に引き出している。出力コネクタ１９は出力端子と信号端子とを有し、出力端子を介して充放電され、信号端子を介してセットされる機器と通信することができる。ただ、電池パックは、出力コネクタを設けることなく、出力端子と信号端子からなる接続端子を回路基板に固定し、これらの接続端子を外装ケースから表出させて、外部接続する構造とすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、折返し部を有するリード板を介して複数の電池を接続してなる電池パックとして有効に利用できる。
【符号の説明】
【００５９】
１００…電池パック
１…電池
１ｘ、１ｙ…電極端子
２…電池ホルダー
３…リード板
３Ｘ…折曲リード板
３Ｙ…平面リード板
３Ｚ…端面リード板
４…外装ケース
４Ａ…第１ケース
４Ｂ…第２ケース
７…回路基板
８…連結機構
８Ａ…連結ボス
８Ｂ…連結筒部
９…コアパック
１０…電池ブロック
１１…並列ユニット
１６…位置決めピン
１７…絶縁シート
１８…リード線
１９…出力コネクタ
２０…電池収納部
２１…湾曲プレート部
２２…隔壁
２３…連結部
２４…連結溝
２５…端面壁
２７…支持凸部
２８…収納スペース
２９…電極窓
３１…固定片
３１Ａ…第１の固定片
３１Ｂ…第２の固定片
３１ａ…段差部
３２…フラット部
３２Ａ…第１のフラット部
３２Ｂ…第２のフラット部
３３…折返し部
３４…接続アーム
３４Ａ…第１の端部
３４Ｂ…第２の端部
３５…外周部
３６…隙間
３７…折曲部
３７Ａ…貫通孔
３７Ｂ…切欠部
３７Ｃ…薄肉加工部
３７ａ…溝
３７ｂ…凹部
３７Ｌ…折曲ライン
３８…位置決め孔
３９…接続端子部
４１…外周壁
４３…区画壁
４４…連結凸条
４５…外周壁
４６…前方部
４７…後方部
１０３…リード板
１３１…固定片
１３３…折返し部
【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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【図１２】
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【国際調査報告】
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2019044378.tif 000016
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