(57)【要約】  振動や衝撃でヒューズリンクが破断されるのを有効に防止しながら、ヒューズリンクに過電流が流れる状態では、短時間で確実にヒューズリンクを溶断して電池を保護する。  電池パックは、充放電できる複数の電池（１）と、各々の電池（１）を定位置に配置してなる電池ホルダ（２）と、電池（１）の電極端子（１ｘ、１ｙ）に固定してなる金属板のバスバー（３）とを備えている。バスバー（３）は、電池（１）の電極端子（１ｘ、１ｙ）に接続される複数の固定端子（３Ａ）と、複数の固定端子（３Ａ）を介して複数の電池（１）を直列及び／又は並列に接続するベース部（３Ｂ）と、先端を固定端子（３Ａ）に連結して、付け根部をベース部（３Ｂ）に連結しているヒューズリンク（３Ｃ）とを有している。さらに、電池パックは、ヒューズリンク（３Ｃ）とこのヒューズリンク（３Ｃ）に連結された固定端子（３Ａ）との表面を密着状態で被覆する断熱部材（８）を備えている。
2018221004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充放電できる複数の電池と、
各々の電池を定位置に配置してなる電池ホルダと、
前記電池の電極端子に固定してなる金属板のバスバーと、
を備え、
前記バスバーは、
前記電池の電極端子に接続される複数の固定端子と、
前記複数の固定端子を介して前記複数の電池を直列及び／又は並列に接続するベース部と、
先端を前記固定端子に連結して、付け根部を前記ベース部に連結しているヒューズリンクとを有しており、
さらに、前記ヒューズリンクと該ヒューズリンクに連結された前記固定端子との表面を密着状態で被覆する断熱部材を備え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、
前記断熱部材がポッティング樹脂で形成されてなる電池パック。
【請求項３】
請求項１に記載される電池パックであって、
前記断熱部材が、樹脂成形された被覆材を備え、前記被覆材を前記ヒューズリンクと、該ヒューズリンクに連結された前記固定端子の表面に密着状態で固定してなる電池パック。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一に記載される電池パックであって、
前記バスバーが複数の前記ヒューズリンクを備えており、該バスバーに設けた全ての該ヒューズリンクの表面を密着状態で被覆する断熱部材が一体的に成形されてなる電池パック。
【請求項５】
請求項４に記載される電池パックであって、
前記断熱部材が、前記バスバーの表面全体に形成されてなる電池パック。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一に記載される電池パックであって、
前記電池ホルダは、前記複数の電池を互いに平行な姿勢とし、かつ各電池の両端に設けられた電極端子を同一面に配置すると共に、該電池ホルダの両面において、前記電池の電極端子が前記バスバーで接続されており、
さらに、前記電池ホルダは、前記電池の電極端子が配置される両面に、前記バスバーを配置する位置決め凹部を形成しており、前記位置決め凹部に前記断熱部材を配置してなる電池パック。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一に記載される電池パックであって、
前記ベース部は、前記ヒューズリンクの付け根部を連結してなるヒューズリンク連結部を有し、このヒューズリンク連結部には第１の嵌合部を設けており、
前記電池ホルダは、前記第１の嵌合部に連結されて前記ヒューズリンク連結部に連結される第２の嵌合部を有し、
前記第１の嵌合部に前記第２の嵌合部が連結されて、前記ヒューズリンク連結部が前記電池ホルダに連結されてなり、
さらに、前記第１の嵌合部と前記第２の嵌合部の連結部が前記断熱部材で固定されてなる電池パック。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一に記載される電池パックであって、
前記バスバーのベース部は、隣接する前記固定端子の間に位置決め穴を備えており、
前記電池ホルダは、前記位置決め穴に案内されて前記バスバーに連結される位置決めリブを備えており、
前記位置決め穴に前記位置決めリブが連結されて、前記バスバーが前記電池ホルダに連結されてなり、
さらに、前記位置決め穴と前記位置決めリブの連結部が前記断熱部材で固定されてなる電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池ホルダで定位置に配置している複数の電池をバスバーで直列又は並列に接続してなる電池パックに関し、とくに電池の過電流で溶断するヒューズリンクをバスバーに設けてなる電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の電池をバスバーで直列や並列に接続している電池パックは、バスバーにヒューズリンクを設けて電池の過電流を防止している（特許文献１及び２参照）。
バスバーは、電池を直列や並列に接続する金属板で、一枚の金属板を裁断して製作される。バスバーは、電池を直列や並列に接続するベース部と、電池の電極端子に接続される固定端子とをヒューズリンクで連結している。固定端子はヒューズリンクを介してベース部に接続されるので、電池の電流、すなわち固定端子に流れる電流が設定電流よりも大きくなるとヒューズリンクが溶断されるように設計される。ヒューズリンクが溶断される設定電流は、ヒューズリンクの電気抵抗で調整できるので、導電率の高い金属板からなるヒューズリンクは、細長く形成して設定電流を調整している。一般に金属線の電気抵抗は、長さに比例して断面積に反比例するので、金属板を裁断して形成されるヒューズリンクは、幅を狭くして、長さを長くすることで抵抗値を大きくできる。このため、ヒューズリンクは、設定された過電流が流れると発熱して溶断するように、細長くして電気抵抗を大きくしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１４１８０１号公報
【特許文献２】特開２０１６−０６６４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ヒューズリンクは、過電流のジュール熱で加熱されて溶断される。ジュール熱は、電流の二乗と電気抵抗の積で特定される。したがって、ヒューズリンクは電気抵抗を調整して、溶断する設定電流を特定している。ヒューズリンクは、電池の異常時において電池に過大な電流が流れるのを阻止するために、設定電流が通電される状態で確実に溶断されるように設計される。さらに、電池の異常時においては、回路を瞬時に遮断することが望ましいため、ヒューズリンクは、できる限り短い時間で溶断されて、過電流を確実に遮断することが重要となる。ここで、バスバーは導電率の大きい、すなわち電気の流れやすい金属板で製作されるので、ヒューズリンクは、幅を狭く、長さを長くして電気抵抗を大きくしている。ただ、幅が狭くて長い金属板は、物理的な強度が弱く成り、振動や落下等の衝撃で破断されやすくなる。【０００５】
このように、バスバーに設けられるヒューズリンクは、設定電流が通電されると短時間で確実に溶断されるように電気抵抗を調整する必要があり、とくに、電気抵抗を大きくするために、金属板の幅を狭くして、長さを長くする構造が求められる。また、電池パックに内蔵されて電池に接続されるバスバーは、振動や落下等の衝撃でヒューズリンクが破断しないように、ヒューズリンクの強度を高くする構造が求められる。ヒューズリンクは、金属板の幅を広くし、あるいは長さを短くすることで強度を高めて耐衝撃性を向上できる。ただ、これらは、互いに相反する特性であって、同時に満たすことはできないと考えられていた。【０００６】
本発明は、以上の問題点を解消することを目的に開発されたものである。本発明の目的の一は、振動や衝撃でヒューズリンクが破断されるのを有効に防止しながら、ヒューズリンクに過電流が流れる状態では、短時間で確実にヒューズリンクを溶断して電池を保護できる電池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】
【０００７】
本発明のある態様にかかる電池パックは、充放電できる複数の電池１と、各々の電池１を定位置に配置してなる電池ホルダ２と、電池１の電極端子１ｘ、１ｙに固定してなる金属板のバスバー３とを備えている。バスバー３は、電池１の電極端子１ｘ、１ｙに接続される複数の固定端子３Ａと、複数の固定端子３Ａを介して複数の電池１を直列及び／又は並列に接続するベース部３Ｂと、先端を固定端子３Ａに連結して、付け根部をベース部３Ｂに連結しているヒューズリンク３Ｃとを有している。さらに、電池パックは、ヒューズリンク３Ｃとこのヒューズリンク３Ｃに連結された固定端子３Ａとの表面を密着状態で被覆する断熱部材８を備えている。【０００８】
以上の電池パックは、振動や衝撃でヒューズリンクが破断されるのを有効に防止しながら、ヒューズリンクに過電流が流れる状態では、短時間で確実にヒューズリンクを溶断して電池を保護できる特徴がある。それは、以上の電池パックが、バスバーに設けたヒューズリンクと、このヒューズリンクに連結された固定端子の表面を断熱部材で密着状態に被覆しているからである。この電池パックは、ヒューズリンクと固定端子の表面を断熱部材で密着状態に被覆することで、ヒューズリンクと固定端子の両方を外部から断熱して、異常時におけるヒューズリンクへの熱の集中を促進して速やかに溶断できる。例えば、電池が内部短絡により熱暴走すると電池温度が急激に上昇し、この熱エネルギーは電池の外部に放熱されるが、表面が断熱部材で密着状態に被覆されたヒューズリンクと固定端子は、表面から外部への放熱が抑制される。このため、固定端子及びヒューズリンクの内部に熱が籠もる状態となって、電池の発熱を効果的に固定端子からヒューズリンクに伝導して、ヒューズリンクを速やかに加熱する。また、電池が内部短絡する状態では電池に大きなショート電流が流れるため、ヒューズリンクは過大なショート電流によりジュール熱で発熱するが、表面が断熱部材で密着状態に被覆されたヒューズリンクは内部に熱が籠もる状態となって、ジュール熱によって効果的に加熱されて速やかに溶融温度まで温度上昇する。これによりヒューズリンクは短時間で溶断されて、電池に流れる過大なショート電流を速やかに遮断する。【０００９】
以上のように、この電池パックは、表面が断熱部材で被覆される固定端子においては、電池内部で発生した熱エネルギーが外部に放出されるのを抑制しながら、電極端子からヒューズリンクに効率よく熱伝導してヒューズリンクを加熱し、表面が断熱部材で被覆されるヒューズリンクにおいては、固定端子からの熱伝導によって効率よく加熱されることに加えて、ヒューズリンクに流れる過大な電流で発生するジュール熱が外部に放出されるのを抑制して、ヒューズリンクの温度を速やかに上昇させることができる。すなわち、この電池パックは、電池の異常時において、電池内部の発熱を固定端子から効率よくヒューズリンクに熱伝導させてヒューズリンクを加熱することと、ヒューズリンクに流れる過電流によるジュール熱が外部に放出されるのを抑制してヒューズリンクを効率よく加熱できることの相乗効果により、ヒューズリンクの温度を短時間で溶融温度まで上昇させて溶断し、電池を確実に保護できる特徴が実現できる。【００１０】
さらに、以上の電池パックは、ヒューズリンクと固定端子の表面を断熱部材で密着状態に被覆することで、ヒューズリンクの温度を短時間で効率よく溶融温度まで上昇できるので、ヒューズリンクの横断面積を大きく、例えば、金属板からなるヒューズリンクの幅を広くし、またヒューズリンクを短く設計しても、電池の異常時において、ヒューズリンクを確実に溶融温度まで温度上昇させて溶断できる特徴を実現できる。このように、ヒューズリンクの幅を広くし、あるいは長さを短くできる電池パックは、ヒューズリンクの強度を高めることができ、振動や落下等の衝撃でヒューズリンクが破断されるのを有効に防止できる。【００１１】
さらに、以上の電池パックは、ヒューズリンクと固定端子の表面を断熱部材で密着状態に被覆するので、振動や衝撃を受けた際に、ヒューズリンクや固定端子がバスバーのベース部に対して相対的に移動するのを有効に防止できる。それは、ヒューズリンクと固定端子の表面を被覆する断熱部材により、ヒューズリンクや固定端子の移動が抑制されるからである。このように、ヒューズリンクや固定端子がベース部に対して相対的に移動するのを阻止できる電池パックは、耐衝撃性を改善して、種々の用途においてヒューズ機能を失うことなく安全に使用できる特徴を実現する。【００１２】
本発明の他の態様にかかる電池パックは、断熱部材８をポッティング樹脂で形成することができる。以上の電池パックは、断熱部材をポッティング樹脂で形成するので、ヒューズリンクと固定端子の表面にポッティング樹脂を充填することで、これらの表面を密着状態で被覆する断熱部材を簡単かつ容易に形成することができる。また、ヒューズリンクと固定端子の表面を被覆するポッティング樹脂の量を最小限に抑えることで製造コストを低減できる。【００１３】
本発明の他の態様にかかる電池パックは、断熱部材８が、樹脂成形された被覆材８Ａを備えて、被覆材８Ａをヒューズリンク３Ｃとヒューズリンク３Ｃに連結された固定端子３Ａの表面に密着状態で固定することができる。【００１４】
以上の電池パックは、樹脂成形された被覆材をバスバーの表面に固定してヒューズリンク及び固定端子を密着状態で被覆するので、あらかじめ別工程で製造された被覆材を使用してバスバーの表面を被覆でき、製造時間を短縮できる。また、この構造は、同じ形状と厚さの被覆材を製造することで、常に同じ状態でヒューズリンク及び固定端子を被覆できるので、ヒューズリンクの溶断にかかる時間を一定にして、設定電流が流れる状態でヒューズリンクを安定して溶断できる。【００１５】
さらに、本発明の他の態様にかかる電池パックは、バスバー３が複数のヒューズリンク３Ｃを備えて、バスバー３に設けた全てのヒューズリンク３Ｃの表面を密着状態で被覆する断熱部材８を一体的に成形することができる。【００１６】
以上の電池パックは、バスバーに複数のヒューズリンクを設けて、これらの全てのヒューズリンクの表面を密着状態で被覆する断熱部材を一体的に成形するので、断熱部材による各々のヒューズリンクの被覆状態を均等にしながら、断熱部材の成形時間を短縮できる。バスバーに設けた全てのヒューズリンクの表面を断熱部材で均等に被覆する構造は、ヒューズリンクの加熱状態を安定させて、設定電流が流れる状態でヒューズリンクを確実に溶断できる。【００１７】
さらに、本発明の他の態様にかかる電池パックは、断熱部材８を、バスバー３の表面全体に形成することができる。【００１８】
以上の電池パックは、バスバーの表面全体に断熱部材を設けることで、製造時間を短縮しながら、バスバーに設けた複数のヒューズリンク及び固定端子を断熱部材で被覆することができる。とくに、断熱部材をポッティング樹脂とする構造においては、ポッティング樹脂をバスバーの全面に設けることで、各々のヒューズリンク及び固定端子の表面を斑なく被覆しながら、断熱部材の厚さを均一にできる。また、断熱部材を被覆材とする構造においては、被覆材の外形をバスバーの外形と等しくすることで、バスバーの全面を簡単かつ容易に被覆しながら定位置に配置できる。【００１９】
さらに、本発明の他の態様にかかる電池パックは、電池ホルダ２が、複数の電池１を互いに平行な姿勢とし、かつ各電池１の両端に設けられた電極端子１ｘ、１ｙを同一面に配置し、電池ホルダ２の両面において、電池１の電極端子１ｘ、１ｙをバスバー３で接続することができる。さらに、電池ホルダ２は、電池１の電極端子１ｘ、１ｙが配置される両面に、バスバー３を配置する位置決め凹部２Ｄを形成して、位置決め凹部２Ｄに断熱部材８を配置することができる。【００２０】
以上の電池パックは、電池ホルダの両面に形成される位置決め凹部にバスバーを配置すると共に、この位置決め凹部に断熱部材を配置するので、位置決め凹部の内壁を境界壁としながら断熱部材をバスバーの表面に対して正確に配置できる。たとえば、ポッティング樹脂を充填して断熱部材を形成する構造においては、電池ホルダに形成される位置決め凹部の内壁を、ポッティング樹脂を充填する領域の外周壁に兼用して、ポッティング樹脂が位置決め凹部の外側にはみ出すのを防止しながら効率よく充填できる。また、断熱部材を被覆材とする構造においては、電池ホルダに形成される位置決め凹部の内壁を、被覆材の外周縁を位置決めする位置決め壁に兼用して、被覆材を簡単かつ容易に正確な位置に配置できる。【００２１】
さらに、本発明の他の態様にかかる電池パックは、ベース部２Ｂがヒューズリンク３Ｃの付け根部を連結してなるヒューズリンク連結部３Ｂａを有し、このヒューズリンク連結部３Ｂａには第１の嵌合部３Ｉを設けて、電池ホルダ２が第１の嵌合部３Ｉに連結されてヒューズリンク連結部３Ｂａに連結される第２の嵌合部２Ｃを有し、第１の嵌合部３Ｉに第２の嵌合部２Ｃを連結して、ヒューズリンク連結部３Ｂａを電池ホルダ２に連結し、さらに、第１の嵌合部３Ｉと第２の嵌合部２Ｃの連結部を断熱部材８で固定することができる。【００２２】
以上の電池パックは、ヒューズリンクの付け根部を連結しているヒューズリンク連結部に第１の嵌合部を設けて、この第１の嵌合部には、電池ホルダに設けた第２の嵌合部を連結して、ヒューズリンク連結部を電池ホルダに連結して、電池ホルダに移動しないように連結すると共に、第１の嵌合部と第２の嵌合部の連結部を断熱部材で固定するので、電池ホルダとヒューズリンク連結部の両方を断熱部材で定位置に固定して、ヒューズリンクと電池との相対移動を確実に阻止できる。このため、以上の電池パックは、落下などの衝撃を受けても、ヒューズリンクと電池との相対運動を防止して、ヒューズリンクの損傷を防止できる。【００２３】
さらに、本発明の他の態様にかかる電池パックは、バスバー３のベース部３Ｂが、隣接する固定端子３Ａの間に位置決め穴３Ｋを備えて、この位置決め穴３Ｋに案内されてバスバー３に連結される位置決めリブ２Ｆを電池ホルダ２に設けて、位置決め穴３Ｋに位置決めリブ２Ｆを連結して、バスバー３を電池ホルダ２に連結し、さらに、位置決め穴３Ｋと位置決めリブ２Ｆの連結部を断熱部材８で固定することができる。【００２４】
以上の電池パックは、バスバーのベース部に設けた位置決め穴に、電池ホルダに設けた位置決めリブを連結してバスバーを電池ホルダに連結すると共に、位置決め穴と置決めリブの連結部を断熱部材で固定するので、バスバーを断熱部材で電池ホルダの定位置に安定して固定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態にかかる電池パックの水平断面図であって、図２のＩ−Ｉ線断面に相当する図である。
【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一部拡大分解斜視図である。
【図４】図１に示す電池パックの内部構造を示す正面図であって、電池ホルダにバスバーを固定した状態を示す正面図である。
【図５】図１に示す電池パックの内部構造を示す背面図であって、電池ホルダにバスバーを固定した状態を示す背面図である。
【図６】図１の示す電池パックの内部構造を示す拡大斜視図であって、バスバーを断熱部材で被覆した状態を示す拡大斜視図である。
【図７】バスバーの正面図である。
【図８】図５に示す電池パックの左上部分を示す一部拡大正面図である。
【図９】図５に示す電池パックの左下部分を示す拡大正面図である。
【図１０】図１に示す電池パックの電池の接続状態を示す概略回路図である。
【図１１】本発明の他の実施形態にかかる電池パックの内部構造を示す拡大斜視図である。
【図１２】本発明の他の実施形態にかかる電池パックの要部拡大分解断面図である。
【図１３】本発明の他の実施形態にかかる電池パックの内部構造を示す拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための電池パックを例示するものであって、本発明は電池パックを以下のものに特定しない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施形態に記載されている構成部品の寸法、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若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。
【００２７】
本発明の電池パックは、主として動力用の電源として使用される。この電池パックは、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される。ただし、本発明は、電池パックの用途を特定するものではなく、電動機器以外の電気機器、例えば、クリーナーや無線機、照明装置、デジタルカメラ、ビデオカメラ等の屋内外で使用される種々の電気機器用の電源として使用することができる。
【００２８】
図１ないし図６は、本発明の実施形態に係る電池パックを示している。図１は電池パックの水平断面図を、図２は電池パックの垂直縦断面図を、図３は電池パックの分解斜視図を、図４ないし図６は電池パックの内部構造を示す正面図、背面図、及び拡大斜視図をそれぞれ示している。これらの図に示す電池パックは、充放電できる複数の電池１と、複数の電池１を定位置に配置する電池ホルダ２と、電池１の電極端子１ｘ、１ｙに固定される金属板のバスバー３とを備えている。電池ホルダ２は、複数の電池１を互いに平行な姿勢として、両端部を同一平面に配置して定位置に配置している。バスバー３は、電池ホルダ２で定位置に配置している複数の電池１を直列と並列とに接続している。バスバー３は、電池１の電極端子に接続される複数の固定端子３Ａと、複数の固定端子３Ａを介して複数の電池１を直列及び／又は並列に接続するベース部３Ｂと、先端を固定端子３Ａに連結して、付け根部をベース部３Ｂに連結しているヒューズリンク３Ｃとを有している。さらに、電池パックは、ヒューズリンク３Ｃとこのヒューズリンク３Ｃに連結された固定端子３Ａの表面を密着状態で被覆する断熱部材８を備えている。なお、図２、図４、及び図５においては、電池パックの構成を分かりやすくするために、断熱部材８を省略した状態を示している。さらに、電池パックは、複数の電池１を定位置に配置している電池ホルダ２を外装ケース１１に収納して組み立てられる。
【００２９】
（電池１）
図の電池パックは、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。両端面に正負の電極端子１ｘ、１ｙのある円筒形電池は、電池ホルダ２に平行姿勢で配置されて、その両端の電極端子１ｘ、１ｙを電池ホルダ２の両面に露出して、バスバー３で直列と並列に接続される。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。
【００３０】
（電池ホルダ２）
電池ホルダ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。
【００３１】
電池ホルダ２は、図１ないし図３に示すように、複数の電池１を電池収納部４に挿入して平行な姿勢で定位置に配置する。電池１は、電池収納部４に挿入されて、両端面に設けている電極端子１ｘ、１ｙを同一平面に配置して電池ホルダ２の両面に露出させる。電池ホルダ２は、隔壁５で電池収納部４を区画して設けている。隔壁５は電池１の外周面に熱結合状態に接触する。電池１に熱結合された隔壁５は、電池１の発熱が伝導されて、電池１の発熱を吸収する。電池収納部４を区画する隔壁５は、隣接する電池１の間にあって、表面を電池１の表面に接触させて電池１に熱結合し、電池１の表面に接触して電池１を定位置に配置する。隔壁５で区画された電池収納部４は、内側に電池１を挿入して定位置に配置するので、内面を電池１の外周面に沿う内形としている。図の電池ホルダ２は、円筒形電池を電池収納部４に挿入して定位置に配置するので、電池収納部４は内形を円柱状とする。円柱状の電池収納部４は、内径を円筒形電池の外径よりも僅かに大きくして、円筒形電池に熱結合して定位置に配置する。電池収納部４は、隔壁５で区画されるので、電池１間に配置される隔壁５は、表面を、円筒形電池の表面に沿う形状とする。
【００３２】
図２と図３に示す電池ホルダ２は、複数の電池収納部４を平行な姿勢で「俵積み状態」に多列多段に並べた形状としている。電池ホルダ２は、電池間の隔壁５と、この隔壁５に一体成形されて、電池ホルダ２の外周に設けている外周壁９とからなる。この電池ホルダ２は、外周壁９と隔壁５との間に、外周部に配置してなる電池収納部４を設けて、隔壁５の間に内部に配置する電池収納部４を設けている。隔壁５と外周壁９は、電池接触面を電池１の表面に沿う形状として、電池１に熱結合して定位置に配置する。
【００３３】
図の電池ホルダ２は、電池収納部４を俵積み状態に配置する。この電池ホルダ２は、電池１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特徴がある。また、谷間部分の樹脂を節約することで、使用する樹脂の量を少なくして製造コストを低減して軽量化できる特徴もある。ただ、電池ホルダ２は、多段多列に配置する電池を縦横に並べて、碁盤格子状の交点に電池を配置することもできる。
【００３４】
図２と図３の電池ホルダ２は、１１２本の電池１を、８段１４列に配置する。図において上下方向に配置する１列の電池１はジグザグ状に配置され、隣の列の電池１をジグザグの谷部に配置して、俵積み状態に配置する。電池ホルダ２は、多段多列に配置される電池１の間に隔壁５を配置し、いいかえると、隔壁５で電池収納部４を設けて、隔壁５の間に電池１を配置して電池１の熱を隔壁５に伝導する。
【００３５】
図１と図３に示す電池ホルダ２は、中間で分割してなる一対のホルダーユニット２Ａで構成している。このホルダーユニット２Ａは、電池１を挿通して保持する電池収納部４の両端に、電池１の両端の電極端子１ｘ、１ｙを露出させる電極窓７を開口して、この電極窓７から露出する電池１の電極端子１ｘ、１ｙにバスバー３を接続できる形状とする。図２の電池ホルダ２は、電池１の一方の電極端子１ｙを露出させる電極窓７を四角形とし、他方の電極端子１ｘを露出する電極窓７は円形としている。さらに、電極窓７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、電池１を電池収納部４に配置する。
【００３６】
さらに、図３ないし図６に示す電池ホルダ２は、バスバー３を定位置に配置する位置決め凹部２Ｄを両面に成形して設けている。図の電池ホルダ２は、複数のバスバー３を定位置に配置できるように、複数の位置決め凹部２Ｄを設けている。位置決め凹部２Ｄは、バスバー３を位置決めしながら挿入できるように、バスバー３の外周に沿う内形としている。図の電池ホルダ２は、その両面において、バスバー３の外周に沿う区画壁２Ｅを設けており、この区画壁２Ｅの内側の領域を位置決め凹部２Ｄとしている。電池ホルダ２は、位置決め凹部２Ｄの底面が、電池ホルダ２の端面、正確には区画壁２Ｅの先端面よりも一段低い凹部形状となるように形成している。位置決凹部２Ｄの底面には複数の電極窓７が開口されており、この底面において、複数のバスバー３が同一平面上に配置されている。電池ホルダ２の両面に形成された位置決め凹部２Ｄは、バスバー３が配置されて電池１に接続された後、断熱部材８が配置される。
【００３７】
さらに、電池ホルダ２は、一対のホルダーユニット２Ａで形成される電池収納部４の長さ、すなわち片方のホルダーユニット２Ａの厚さを、電池１の全長のほぼ半分の長さとしている。このホルダーユニット２Ａは、互いに連結する状態で、一対のホルダーユニット２Ａで設けられる電池収納部４に電池１を挿入して、電池１の外周面の全体を被覆する。このように電池１の外周面の全体を電池収納部４で被覆する構造は、隣接する電池間の類焼を有効に防止できる。
【００３８】
（バスバー３）
図１ないし図５に示す電池パックのバスバー３は、多段多列に配置している複数の電池１を直列と並列に接続している。バスバー３は導電性の金属板で、電池１の電極端子１ｘ、１ｙに接続される複数の固定端子３Ａと、固定端子３Ａを介して複数の電池１を直列と並列に接続するベース部３Ｂと、先端を固定端子３Ａに連結して付け根部をベース部３Ｂに連結しているヒューズリンク３Ｃとを備えている。バスバー３は１枚の金属板を金型で裁断し、また折曲して製作される。図４は電池ホルダ２の表側面に配置されるバスバー３の正面図で、図５は電池ホルダ２の裏側面に配置しているバスバー３の正面図である。電池ホルダ２は、表側面に７枚のバスバー３を配置し、裏側面に８枚のバスバー３を配置して、バスバー３でもって各電池１を並列と直列に接続している。
【００３９】
固定端子３Ａは、図６ないし図９に示すように、電池１の電極端子１ｘ、１ｙにスポット溶接して接続される。固定端子３Ａは段差部３Ｄの先端に溶接部３Ｅを設けている。さらに、固定端子３Ａは、ベース部３Ｂとの間に隙間３Ｆを設けて、溶接部３Ｅをベース部３Ｂから離している。溶接部３Ｅは電池ホルダ２に設けている電極窓７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。段差部３Ｄは、ベース部３Ｂから分離された溶接部３Ｅを電極端子１ｘ、１ｙに向かって突出させて、溶接部３Ｅを電極窓７の内部の電極端子１ｘ、１ｙに接触させて連結する。段差部３Ｄを介して電極端子１ｘ、１ｙに向かって突出する溶接部３Ｅは、電池ホルダ２の電極窓７の内部に挿入されて、電極窓７の内面に配置される電極端子１ｘ、１ｙに接触する。溶接部３Ｅは、電極端子１ｘ、１ｙに向かって局部的に突出する凸部３Ｇを、スリット３Ｈの両側に各々ふたつ設けて、凸部３Ｇを電極端子１ｘ、１ｙにスポット溶接して接続する。スリット３Ｈは、無効電流を少なくして、凸部３Ｇを効率よく電極端子１ｘ、１ｙに溶接する。
【００４０】
固定端子３Ａは、ヒューズリンク３Ｃを介してベース部３Ｂに連結している第１の固定端子３Ａａと、ヒューズリンクを介することなく直接にベース部３Ｂに連結している第２の固定端子３Ａｂからなる。第１の固定端子３Ａａは、段差部３Ｄとベース部３Ｂとの間にヒューズリンク３Ｃを連結している。第２の固定端子３Ａｂは段差部３Ｄを直接にベース部３Ｂに連結している。図の電池パックは、電池１のマイナス側の電極端子１ｙにヒューズリンク３Ｃを接続するので、第１の固定端子３Ａａを電池１のマイナス側に接続して、第２の固定端子３Ａｂを電池１のプラス側の電極端子１ｘに接続する。
【００４１】
ヒューズリンク３Ｃは、電池ホルダ２に設けている支持面２Ｂとの対向位置に、いいかえると、電池ホルダ２は、ヒューズリンク３Ｃとの対向面に支持面２Ｂを設けている。ヒューズリンク３Ｃは、電池ホルダ２の支持面２Ｂに接触ないし近接する位置にあって、支持面２Ｂで変形や破損が防止される。ヒューズリンク３Ｃを支持面２Ｂに接触ないし近接するように、段差部３Ｄの段差を設定している。すなわち、段差部３Ｄは、溶接部３Ｅを電極端子１ｘ、１ｙに固定する状態で、ヒューズリンク３Ｃが支持面２Ｂに接触ないし近接するように段差部３Ｄの段差を設定している。このバスバー３は、溶接部３Ｅを電極端子１ｘ、１ｙに固定して、ヒューズリンク３Ｃを支持面２Ｂに接触ないし近接できる。図３の電池ホルダ２は、ヒューズリンク３Ｃが連結された固定端子３Ａを配置する電極窓７を四角形として、電極窓７の開口縁の外側にヒューズリンク３Ｃの支持面２Ｂを設けている。電極窓７を四角形としてその外側に支持面２Ｂを設ける電池ホルダ２は、ヒューズリンク３Ｃ全面の対向位置に支持面２Ｂを設けて、ヒューズリンク３Ｃ全体の変形や破損を確実に防止できる特徴がある。
【００４２】
ベース部３Ｂは、固定端子３Ａとヒューズリンク３Ｃとを除くバスバー３の他の部分で、固定端子３Ａを接続している全ての電池１を並列と直列に接続する。バスバー３は、図７に示すように、１枚の金属板をプレス加工して、内部に複数の固定端子３Ａ及びヒューズリンク３Ｃを配置する形状に裁断し、折曲加工し、固定端子３Ａの外側と、隣接する固定端子３Ａの間とにベース部３Ｂを設けている。バスバー３は、隣接する固定端子３Ａの間にあって、ヒューズリンク３Ｃの付け根部を連結しているベース部３Ｂをヒューズリンク連結部３Ｂａとしている。
【００４３】
ヒューズリンク連結部３Ｂａは、図６ないし図９に示すように、電池ホルダ２との相対運動を阻止するために、電池ホルダ２に連結される第１の嵌合部３Ｉを設けている。この第１の嵌合部３Ｉは、電池ホルダ２に設けている第２の嵌合部２Ｃに連結される。第１の嵌合部３Ｉに第２の嵌合部２Ｃが連結されて、ヒューズリンク連結部３Ｂａは電池ホルダ２に相対運動しないように連結される。ヒューズリンク連結部３Ｂａと電池ホルダ２とが相対運動しない構造は、電池１とヒューズリンク３Ｃとの相対運動を阻止する。電池１が電池ホルダ２の定位置に配置され、ヒューズリンク３Ｃがヒューズリンク連結部３Ｂａに連結されているので、ヒューズリンク３Ｃが電池ホルダ２を介して電池１に相対運動しないように連結されるからである。電池１とヒューズリンク３Ｃとが相対的に移動しない構造は、電池パックが衝撃や振動を受ける状態で、ヒューズリンク３Ｃの変形を防止できる。このため、電池パックが落下する等のショックを受けても、ヒューズリンク３Ｃの破断を防止できる。
【００４４】
図８と図９のバスバー３は、第１の嵌合部３Ｉを嵌合穴として、第２の嵌合部２Ｃを電池ホルダ２に成形している連結リブとする。嵌合穴はバスバー３を切断して設けられ、連結リブは電池ホルダ２に一体的に成形して設けられる。連結リブの外形は、嵌合穴の内形にほぼ等しいが、挿入できる大きさとしている。図のバスバー３は、嵌合穴を円形として、連結リブを円柱状とするので、嵌合穴の内径を連結リブの外径よりも僅かに大きくしている。この構造は、組み立て時に嵌合穴に連結リブを挿入して、ヒューズリンク連結部３Ｂａを電池ホルダ２に相対運動しないように連結して、ヒューズリンク３Ｃと電池１との相対運動を阻止して、ヒューズリンク３Ｃの変形を確実に防止できる。この構造は、組み立てを簡単にできる特徴がある。また、バスバー３となる金属板を切断して嵌合穴を設けて、電池ホルダ２を成形する工程で連結リブを一体的に成形できるので、製造工程も簡単にできる。ただし、本発明は、図示しないが、第１の嵌合部３Ｉを嵌合凸部として、第２の嵌合部２Ｃは、嵌合凸部を嵌合できる嵌合凹部や嵌合穴とすることもできる。
【００４５】
図６ないし図９のバスバー３は、第１の嵌合部３Ｉをヒューズリンク３Ｃの付け根部の近傍に配置する。このバスバー３は、第１の嵌合部３Ｉとヒューズリンク３Ｃの付け根部との距離（ｋ）を、ヒューズリンク３Ｃ横幅（Ｗ）の５倍以下として、ヒューズリンク３Ｃの変形をより少なくできる。また、図のバスバー３は、ヒューズリンク連結部３Ｂａに設けている第１の嵌合部３Ｉを、ヒューズリンク３Ｃ付け根部の延長線上に配置して、第１の嵌合部３Ｉをヒューズリンク３Ｃの付け根部に接近する位置に配置する。この構造も、第１の嵌合部３Ｉと第２の嵌合部２Ｃとでヒューズリンク３Ｃの変形をより確実に阻止して、変形や損傷を効果的に防止できる特徴がある。
【００４６】
バスバーは、必ずしも全てのヒューズリンク連結部に第１の嵌合部を設ける必要はない。図７ないし図９のバスバー３は、隣接する固定端子３Ａの間のヒューズリンク連結部３Ｂａにのみ第１の嵌合部３Ｉを設けて、外周部に配置するヒューズリンク連結部３Ｂａには第１の嵌合部を設けていない。外周部のヒューズリンク連結部３Ｂａは、近くのベース部３Ｂに貫通穴３Ｊを設けて、この貫通穴３Ｊに電池ホルダ２の連結リブを挿入して、貫通穴３Ｊと連結リブとで相対運動を阻止して、ヒューズリンク３Ｃの変形を防止している。
【００４７】
バスバー３は、図７ないし図９において左右に位置する固定端子３Ａの間のベース部３Ｂに位置決め穴３Ｋを設けている。この位置決め穴３Ｋは、電池ホルダ２に一体的に成形して設けている位置決めリブ２Ｆを挿入して、バスバー３を電池ホルダ２の定位置に配置している。位置決め穴３Ｋと位置決めリブ２Ｆは、バスバー３を電池ホルダ２の定位置に配置しながら、バスバー３と電池ホルダ２との相対運動を防止する作用もある。
【００４８】
電池ホルダ２の表面に配置している各バスバー３は、図４及び図５において上下方向に配置している電池１を並列に接続して、水平方向に離して横に隣接する電池１を直列に接続している。電池ホルダ２の裏側面に配置しているバスバー３は、図５において両側に配置されて上下方向に１列に並べて配置する電池１を並列に接続するバスバー３と、２列の電池１を並列と直列に接続するバスバー３からなる。２列の電池１を並列と直列に接続するバスバー３は、電池ホルダ２の表面のバスバー３と同じように、各列の電池１を並列に接続して、隣の列の電池１を直列に接続している。
【００４９】
バスバー３は、電池１の一方の電極端子１ｙには、ヒューズリンク３Ｃを介して第１の固定端子３Ａａを接続している。図１０は複数の電池１を並列と直列に接続する概略回路図を示している。この回路図の回路構成の電池パックは、各電池１のマイナス側にヒューズリンク３Ｃを連結している。各電池１は、プラス側とマイナス側とにバスバー３の固定端子３Ａを接続して、マイナス側に接続される第１の固定端子３Ａａにヒューズリンク３Ｃを連結するので、マイナス側に接続される半分の第１の固定端子３Ａａにヒューズリンク３Ｃを連結している。
【００５０】
バスバー３はスポット溶接して、あるいはレーザー溶接して固定端子３Ａを電池１の電極端子１ｘ、１ｙに接続している。図４と図５に示す電池１は、バスバー３を介して、多段に配置している（図において上下に配置している）電池１を互いに並列に接続して、多列に配置している（図において左右に配置している）電池１を直列に接続している。ただし、バスバーは、多段に配置している電池を直列に接続して、多列に配置している電池を並列に接続することもできる。バスバー３は、電池ホルダ２の両面に配置されて、電池１を直列と並列に接続する。
【００５１】
（断熱部材８）
断熱部材８は、電池１の電極端子１ｘ、１ｙに接続されたバスバー３の表面に配置されて、少なくともヒューズリンク３Ｃと、このヒューズリンク３Ｃに連結された固定端子３Ａの表面を密着状態に被覆している。断熱部材８は、絶縁性を有する部材であって、好ましくは樹脂製とする。樹脂製の断熱部材８は、ヒューズリンク３Ｃと固定端子３Ａの表面に密着状態で接触して、ヒューズリンク３Ｃ及び固定端子３Ａを外部から断熱する。断熱部材８で断熱されるヒューズリンク３Ｃ及び固定端子３Ａは、電池１の発熱を効果的に伝導し、また、ヒューズリンク３Ｃに過電流が通電される状態では、ヒューズリンク３Ｃの発熱を外部に放熱することなく、確実に温度上昇させてヒューズリンク３Ｃを溶断する。
【００５２】
断熱部材８は、好ましくはポッティング樹脂で形成される。ポッティング樹脂は、未硬化状態でペースト状または液状であって、バスバー３に形成されたヒューズリンク３Ｃとこのヒューズリンク３Ｃに連結された固定端子３Ａの表面に未硬化の状態で充填される。ヒューズリンク３Ｃと固定端子３Ａの表面に充填されたポッティング樹脂は、時間が経つと硬化して、ヒューズリンク３Ｃと固定端子３Ａの表面に密着状態で固定された断熱部材８が形成される。
【００５３】
ポッティング樹脂は、ウレタン樹脂のように接着性に優れた樹脂が使用される。このようなポッティング樹脂として、二液混合型のウレタン樹脂が使用できる。このウレタン樹脂は、常温で液体の主剤と硬化剤とを撹拌混合することで重合させて、ペースト状または液状の未硬化状態から硬化させることができる。ただ、二液
混合型の樹脂には、エポキシ樹脂や不飽和ポリエステル樹脂等を使用することもできる。また、ポッティング樹脂には、常温ではペースト状または液状であって、経時的に硬化し、あるいは熱や光により硬化される樹脂（熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂）を使用することもできる。これらのポッティング樹脂は、未硬化の状態でヒューズリンク３Ｃ及び固定端子３Ａの表面に充填されると共に、時間が経過して硬化した状態では、ヒューズリンク３Ｃ及び固定端子３Ａの表面に密着する状態で固定されて優れた断熱特性を実現する。
【００５４】
断熱部材８は、バスバー３に設けた複数のヒューズリンク３Ｃとこれらのヒューズリンク３Ｃに連結された固定端子３Ａの表面を被覆するように形成される。図６に示す断熱部材８は、バスバー３の表面全体を被覆する状態で形成されている。このように、バスバー３の表面全体を被覆する断熱部材８は、未硬化状態でペースト状又は液状のポッティング樹脂を位置決め凹部２Ｄに充填することで、言い換えると位置決め凹部２Ｄを断熱部材８の成形容器に兼用しながら、未硬化状態のポッティング樹脂を注入し、充填されたポッティング樹脂を硬化させることで断熱部材８を形成できる。この方法は、バスバー３が位置決め凹部２Ｄの底面に固定された電池ホルダ２を、位置決め凹部２Ｄの開口部が上向きとなる姿勢で配置した状態で、位置決め凹部２Ｄに未硬化状態のポッティング樹脂を注入する。位置決め凹部２Ｄに充填される未硬化状態のポッティング樹脂は、バスバー３の表面に沿って広がってバスバー３の表面全体を被覆する。位置決め凹部２Ｄに充填されたポッティング樹脂を硬化させて、バスバー３の表面全体を被覆する断熱部材８が設けられる。
【００５５】
以上のように、バスバー３の表面全体に断熱部材８を形成する構造は、バスバー３に設けた複数のヒューズリンク３Ｃ及び固定端子３Ａを、簡単かつ容易に被覆できる特徴がある。さらに、以上のようにして位置決め凹部２Ｄにポッティング樹脂を充填して断熱部材８を形成する方法は、バスバー３の表面に所定の厚さの断熱部材８を形成することができる。このように、複数のヒューズリンク３Ｃ及び固定端子３Ａを被覆する部分の厚さを均一にできる断熱部材８は、ヒューズリンク３Ｃの溶断にかかる時間を一定にして、設定電流が流れる状態でヒューズリンク３Ｃを確実に溶断できる。
【００５６】
さらに、ヒューズリンク３Ｃと固定端子３Ａの表面を被覆する状態で充填されるポッティング樹脂は、電極窓７と電極端子１ｘ、１ｙの間に形成される凹部や、固定端子３Ａ及びヒューズリンク３Ｃとベース部３Ｂとの間に形成される隙間３Ｆにも侵入して、ヒューズリンク３Ｃと固定端子３Ａの表面やその近傍に隙間なく充填される。このため、電池１の電極端子１ｘ、１ｙの表面、あるいはヒューズリンク３Ｃ及び固定端子３Ａの周辺領域も断熱部材８で被覆して断熱状態にできる。このため、電池の異常時において、電池内部で発生した熱エネルギーを外部に放熱することなく、固定端子３Ａからヒューズリンク３Ｃに伝導させて、効果的にヒューズリンク３Ｃを加熱できる。
【００５７】
また、位置決め凹部２Ｄに充填されるポッティング樹脂は、第１の嵌合部３Ｉと第２の嵌合部２Ｃの連結部を断熱部材８に埋設する状態で固定する。このため、電池ホルダ２とヒューズリンク連結部３Ｂａの両方を断熱部材８で定位置に固定して、ヒューズリンク３Ｃと電池１との相対移動を確実に阻止できる。さらにまた、位置決め凹部２Ｄに充填されるポッティング樹脂は、位置決め穴３Ｋと位置決めリブ２Ｆの連結部を断熱部材８に埋設する状態で固定する。このため、バスバー３を電池ホルダ２の定位置に安定して固定できる。
【００５８】
以上の断熱部材８は、バスバー３の表面全体を被覆するが、断熱部材は、必ずしもバスバーの表面全体を被覆する必要はない。断熱部材８は、少なくともバスバー３に設けたヒューズリンク３Ｃと、このヒューズリンク３Ｃに連結された固定端子３Ａの表面を被覆することができる。したがって、断熱部材は、図示しないが、複数のヒューズリンクとこのヒューズリンクに連結された固定端子の表面を個々に被覆するように形成することもできる。この構造は、断熱部材が形成されるヒューズリンク及び固定端子ごとにポッティング樹脂を供給して断熱部材を形成できる。このため、使用するポッティング樹脂の量を最小限に抑えてポッティング樹脂の使用量を低減できる。
【００５９】
さらに、図示しないが、断熱部材は、バスバーに設けた複数のヒューズリンクの表面を被覆するように一体的に成形することができる。この断熱部材は、例えば、バスバーの表面に沿ってポッティング樹脂を連続供給することで、バスバーに設けた全てのヒューズリンクの表面を被覆することができる。この構造は、バスバーに設けた複数のヒューズリンクの表面を被覆する断熱部材を一体的に成形するので、断熱部材の製造時間を短縮しながら、断熱部材による各々のヒューズリンクの被覆状態を均等にできる。
【００６０】
（被覆材８Ａ）
さらに、断熱部材８は、図１１に示すように、樹脂成形された被覆材８Ａを備えることができる。この被覆材８Ａは、板状またはシート状に樹脂を成形したもので、例えば、接着剤８Ｂを介してバスバー３の表面、とくに、ヒューズリンク３Ｃ及び固定端子３Ａの表面に固定される。図１１に示す断熱部材８は、接着剤８Ｂをヒューズリンク３Ｃや固定端子３Ａの周辺部に形成される凹凸部に充填することで、被覆材８Ａ及び接着剤８Ｂからなる断熱部材８をヒューズリンクと固定端子の表面に密着状態で固定している。板状またはシート状の被覆材８Ａは、図１１に示すように、バスバー３の外形に沿う形状とすることで、位置決め凹部２Ｄに挿入されて、バスバー３の表面に沿う状態で定位置に配置される。図１１に示す被覆材８Ａは、位置決めリブ２Ｆと対向する位置に連結穴８Ｆを開口している。
【００６１】
さらに、被覆材８Ａは、図１２で示すように、樹脂成形された被覆材８Ａの表面であって、バスバー３との対向面に軟質層８Ｃを設けることもできる。図１２に示す軟質層８Ｃは、ヒューズリンク３Ｃや固定端子３Ａの周辺部に形成される凹凸部に対向する位置に凸部８Ｄを形成している。この被覆材８Ａは、軟質層８Ｃをヒューズリンク３Ｃや固定端子３Ａの表面に押圧することで、ヒューズリンク３Ｃや固定端子３Ａの表面を密着状態で被覆してより効果的に断熱できる。また、この被覆材８Ａは、ヒューズリンク３Ｃを軟質層８Ｃで被覆することで、この軟質層８Ｃを緩衝材としてヒューズリンク３Ｃの耐衝撃性を向上できる特徴もある。この被覆材８Ａは、軟質層８Ｃを粘着層とすることで、バスバー３の表面に簡単に接着できる。
【００６２】
（外装ケース１１）
図１ないし図３に示す外装ケース１１は、複数の円筒形電池を定位置に配置してなる電池ホルダ２を収納している。図に示す外装ケース１１は、第１ケース１１Ａと第２ケース１１Ｂに分割されており、内部には電池ホルダ２を収納する収納部を形成している。図３に示す第１ケース１１Ａと第２ケース１１Ｂは、電池ホルダ２のほぼ半分を収納可能な深さを有する箱形としている。この外装ケース１１は、第１ケース１１Ａと第２ケース１１Ｂに設けている周壁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して、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。
【００６３】
さらに、外装ケース１１は、電池ホルダ２に加えて回路基板１０を収納している。回路基板１０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１０は、図示しないが、各々の電池１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、回路基板を収納してなる電池パックは、回路基板に接続している出力コネクタを外装ケース１１に固定することもできる。出力コネクタ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底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。
【００６４】
以上の電池パックは、いずれかの電池１が異常な状態（内部短絡等）となって、過電流が流れると、この電池１に接続されたヒューズリンク３Ｃを速やかに溶断して過電流を遮断できる。それは、ヒューズリンク３Ｃ及び固定端子３Ａの表面を断熱部材８で密着状態に被覆することで、ヒューズリンク３Ｃや固定端子３Ａの表面から外部への放熱を効果的に抑制して、異常時におけるヒューズリンク３Ａへの熱の集中を促進するからである。図１０に示すように、複数の電池１を多段多列に配置し、バスバー３で直列と並列に接続している電池パックは、何れかの電池１が内部ショート等により異常が発生すると、電池内部で異常発熱すると共に、電池１に過電流が通電される。なお、図１０においては、上段中央の電池１が異常な状態であることを示している。
【００６５】
この電池パックは、電池１の異常時において、電池内部の温度が上昇する状態で、固定端子３Ａを被覆する断熱部材８が、固定端子３Ａの表面からの放熱を抑制する。このため、図１０の矢印Ｂで示すように、電池内部の熱エネルギーを固定端子３Ａからヒューズリンク３Ｃに効率よく伝導して、ヒューズリンク３Ｃを効果的に加熱する。また、この電池パックは、電池１の異常時にヒューズリンク３Ｃに流れる矢印Ａで示す過電流によってジュール熱で発熱する際に、ヒューズリンク３Ｃを被覆する断熱部材８がヒューズリンク３Ｃの表面からの放熱を抑制する。このため、ジュール熱で加熱されるヒューズリンク３Ｃの温度が速やかに溶融温度まで上昇されて、ヒューズリンク３Ｃを溶断する。とくに、この電池パックは、断熱部材８がヒューズリンク３Ｃ及び固定端子３Ａの表面を密着状態で被覆することで、固定端子３Ａやヒューズリンク３Ｃの内部に熱が籠もる状態として、効果的にヒューズリンク３Ｃを加熱できる。
【００６６】
以上のように、バスバー３のヒューズリンク３Ｃと、このヒューズリンク３Ｃに連結された固定端子３Ａの表面を断熱部材８で被覆してなる本発明の実施形態の電池パックと、従来の電池パックであって、ヒューズリンクと固定端子の表面を断熱部材で被覆していない電池パックを使用して、過大な電流を通電した際にヒューズリンクが溶断するのにかかる時間を測定する実験を実施した。ここで、実験に用いた実施形態の電池パックと従来の電池パックは、電池の電極端子に接続される金属板からなるバスバーのヒューズリンクの幅を１．５ｍｍとし、それぞれ１６０Ａの電流を通電して、ヒューズリンクが溶断されるまでにかかった時間を測定する実験を複数回行った。
【００６７】
実験の結果、断熱部材を設けていない従来の電池パックでは、ヒューズリンクが溶断されるまでに０．６〜０．７秒の時間を要した。これに対して、ヒューズリンクと固定端子の表面を断熱部材で被覆してなる実施形態の電池パックでは、０．２秒でヒューズリンクを溶断することができた。以上のように、本発明の電池パックでは、ヒューズリンクと固定端子の表面を断熱部材で被覆することで、ヒューズリンクへの熱の集中を促進して溶断にかかる時間を１／３以下に短縮できた。以上のように、ヒューズリンクの溶断にかかる時間を短縮できる構造は、電池の異常時において、ヒューズリンクを短時間で溶断することで、異常な状態となった電池に過大な電流が流れるのを速やかに停止して安全性を保護できる。
【００６８】
また、実施形態の電池パックにおいては、バスバーのヒューズリンク及び固定端子の表面を断熱部材で被覆することで、従来のヒューズリンクに比べて溶断にかかる時間を１／３以下に短縮できる。このことは、ヒューズリンクの幅を広くし、あるいはヒューズリンクを短くして電気抵抗を小さくする状態においても、従来の断熱部材を設けていない構造に比較して、短時間でヒューズリンクを溶断することが可能になることを示している。このため、本発明の電池パックでは、ヒューズリンク及び固定端子の表面に断熱部材を設けることで、従来の電池パックに比べて、バスバーに設けたヒューズリンクの幅を広くし、長さを短くしながら、溶断にかかる時間を短くできる特徴が実現できる。このように、ヒューズリンクの幅を広くして長さを短くすることは、ヒューズリンクの強度を高めて、振動や衝撃等でヒューズリンクが損傷を受けるのを有効に防止できる。
【００６９】
以上の実施形態に示す電池パックは、図６ないし図９に示すように、細長いクランク状のヒューズリンク３Ｃを介して固定端子３Ａとベース部３Ｂとを連結している。この形状のヒューズリンク３Ｃは、金属板の幅を狭くしながらヒューズリンク３Ｃの全長を長くすることでヒューズリンク３Ｃの電気抵抗を大きくできる。ただ、本発明の電池パックは、バスバー３に設けるヒューズリンク３Ｃの形状を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、ヒューズリンク３Ｃと、このヒューズリンク３Ｃに連結される固定端子３Ａの表面を断熱部材８で被覆することで、ヒューズリンク３Ｃの幅を広くしつつ、全長を短くしても、短い時間で確実に溶断できるので、ヒューズリンクを構成する金属板の幅を広くして長さを長くすることもできる。
【００７０】
（ヒューズリンクの他の一例）
図１３に示す電池パックは、本発明の他の実施形態にかかる電池パックであって、バスバーに設けたヒューズリンク３Ｃを前述のバスバー３と異なる形状としている。図１３に示すバスバー３は、固定端子３Ａの段差部３Ｄとベース部３Ｂとを連結するヒューズリンク３Ｃの形状を、一定の幅を有する帯状としながら、所定の曲率半径で約９０度湾曲された帯状とし、あるいは、直線状に伸びる帯状としている。この図に示すバスバー３は、前述のバスバー３に比較して、ヒューズリンク３Ｃの幅を広くしつつ、長さを短くしている。このように、本発明の電池パックでは、バスバー３に設けたヒューズリンク３Ｃとこのヒューズリンク３Ｃに連結された固定端子３Ａとを断熱部材で被覆することで、ヒューズリンク３Ｃの溶断にかかる時間を短縮できるので、図１３に示すように、ヒューズリンク３Ｃの幅を広くし、長さを短く設計しても、所定の設定温度で確実に溶断することが可能となる。
【００７１】
なお、図１３に示す電池パックにおいては、一方のバスバー３は、複数のヒューズリンク３Ｃを有すると共に、これらのヒューズリンク３Ｃに連結されて電極端子１ｙに接続される固定端子３Ａ（第１の固定端子３Ａａ）を備えており、これらのヒューズリンク３Ｃと固定端子３Ａとを断熱部材８で被覆している。これに対して、他方のバスバー３は、電極端子１ｘに接続される複数の固定端子３Ａ（第２の固定端子３Ａｂ）を備えているが、このバスバー３の表面には断熱部材を設けていない。このように、本発明では、ヒューズリンク３Ｃ及びこのヒューズリンク３Ｃに連結された固定端子３Ａを断熱部材８で被覆することを特徴とするものであって、ヒューズリンク３Ｃが連結されない固定端子３Ａについては、断熱部材を省略することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、多数の電池を電池ホルダに収納してなる電池パックであって、電池にヒューズリンクを接続して安全性を向上している電池パックに有効に利用できる。
【符号の説明】
【００７３】
１…電池
１ｘ…電極端子
１ｙ…電極端子
２…電池ホルダ
２Ａ…ホルダーユニット
２Ｂ…支持面
２Ｃ…第２の嵌合部
２Ｄ…位置決め凹部
２Ｅ…区画壁
２Ｆ…位置決めリブ
３…バスバー
３Ａ…固定端子
３Ａａ…第１の固定端子
３Ａｂ…第２の固定端子
３Ｂ…ベース部
３Ｂａ…ヒューズリンク連結部
３Ｃ…ヒューズリンク
３Ｄ…段差部
３Ｅ…溶接部
３Ｆ…隙間
３Ｇ…凸部
３Ｈ…スリット
３Ｉ…第１の嵌合部
３Ｊ…貫通穴
３Ｋ…位置決め穴
４…電池収納部
５…隔壁
７…電極窓
８…断熱部材
８Ａ…被覆材
８Ｂ…接着剤
８Ｃ…軟質層
８Ｄ…凸部
８Ｆ…連結穴
９…外周壁
１０…回路基板
１１…外装ケース
１１Ａ…第１ケース
１１Ｂ…第２ケース
【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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【図１３】
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【国際調査報告】
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