(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の素電池(1)を電池ホルダー(3)の定位置に配置している電池のコアパック(30)と、このコアパック(30)を挿入してなる外装ケース(20)とを備えるバッテリパックであって、
前記電池ホルダー(3)が、素電池(1)を挿入する挿入筒部(4)と、前記コアパック(30)を前記外装ケース(20)に挿入する挿入方向の垂直断面において、前記挿入筒部(4)から外側に突出する弾性アーム部(14)を設けており、
前記弾性アーム部(14)は、前記外装ケース(20)のコーナー部の内面(20A)を弾性的に押圧するようにしてなり、
前記電池ホルダー(3)が、第１のセルホルダー(3a)と第２のセルホルダー(3b)とに分割して成形されると共に、前記第１のセルホルダー(3a)と前記第２のセルホルダー(3b)を、収納している素電池(1)の長手方向に連結しており、
各々のセルホルダー(3a;3b)は、素電池(1)を挿入して定位置に保持する挿入筒部(4)と、その挿入筒部(4)の外側に突出する弾性アーム部(14)とを一体的に成形して設けており、
前記弾性アーム部(14)は、外装ケース(20)の内面(20A)に弾性的に押圧される押圧ライン(14A)を外装ケース(20)の挿入方向に延びるように設けており、
この押圧ライン(14A)は、前記第1のセルホルダーの前記外装ケースへの挿入方向前端側と、前記第2のセルホルダーの前記外装ケースへの挿入方向後端側とが、外装ケース(20)の内面(20A)から離れる方向に傾斜しており、
第１のセルホルダー(3a)の押圧ライン(14A)と第２のセルホルダー(3b)の押圧ライン(14A)との境界において、第１のセルホルダー(3a)の押圧ライン(14A)は第２のセルホルダー(3b)の押圧面よりも突出しており、第１のセルホルダー(3a)と第２のセルホルダー(3b)の押圧ライン(14A)の境界に段差(31)を設けてなるバッテリパック。
【請求項２】
前記弾性アーム部(14)が、前記挿入方向に横幅が延びるように設けられており、前記内面(20A)に弾性的に押圧される押圧ライン(14A)が前記挿入方向に延びるようにしてなる請求項１に記載されるバッテリパック。
【請求項３】
前記コアパック(30)が複数の前記電池ホルダー(3)を前記挿入方向に連結しており、各々の前記電池ホルダー(3)が、前記外装ケース(20)に挿入される先端側に前記第１のセル
ホルダー(3a)を、後端側に前記第２のセルホルダー(3b)を配置してなる請求項１に記載されるバッテリパック。
【請求項４】
前記外装ケース(20)が、アルミニウムを加工してなる筒状の本体部(21)と、この本体部(21)の両端開口部を閉塞してなる閉塞部(22;23)とからなる請求項１ないし３のいずれか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、複数の電池を直列と並列に接続してなるバッテリパックに関する。
【背景技術】
【０００２】
電動自転車やアシスト自転車など、大きな出力が要求される用途に、複数の素電池を直列と並列に接続しているバッテリパックが使用される。このバッテリパックは、電池を直列に接続する数を多くして出力電圧を高くでき、また、並列に接続する数を多くして電流容量を大きくできる。
【０００３】
この用途のバッテリパックとして、複数の円筒形電池を電池ホルダーで定位置に配置して、これを外装ケースに収納している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】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２１６３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のバッテリパックの分解斜視図を図１４に、横断面図を図１５に示す。このバッテリパックは、複数の素電池９１を電池ホルダー９３の定位置に配置して電池のコアパック９０とし、電池のコアパック９０を外装ケース９４に挿入している。コアパック９０を外装ケース９４の定位置に配置するために、外装ケース９４の内面に長手方向に延びる凸条９６を設け、コアパック９０は凸条９６を案内するガイド溝９７を設けている。このバッテリパックは、コアパック９０のガイド溝９７に外装ケース９４の凸条９６を案内しながら、コアパック９０を外装ケース９４に挿入して、コアパック９０を外装ケース９４の定位置に配置できる。
【０００６】
以上のバッテリパックは、ガイド溝に凸条を案内して、電池のコアパックを外装ケースに挿入して定位置に配置する。しかしながら、このバッテリパックは、コアパックと外装ケースとの間に隙間ができると、コアパックが外装ケースの内部で移動する。このバッテリパックは、振動や衝撃を受ける環境で使用されると、コアパックが外装ケース内で移動して、外装ケースの内面に衝突して衝撃を受けて、故障の原因となる。この欠点は、コアパックを外装ケースの内面に密着させることで解消できる。ただ、このことを実現するには、コアパックと外装ケースの両方に極めて極めて高い寸法精度が要求される。しかしながら、コアパックの外形を外装ケースの内形に正確に一致させることは、現実として極めて難しい。組み立て工程において、コアパックを外装ケースにスムーズに挿入できることから、コアパックは外装ケースよりもわずかに小さく成形される。ところが、小さいコアパックが外装ケースに挿入されると、隙間ができて、コアパックを振動しない状態で外装ケース内にセットできない。
【０００７】
本発明は、従来のこのような背景に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、コアパックを外装ケースにスムーズに挿入しながら、コアパックを移動しないように外装ケース内にセット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、複数の素電池１を電池ホルダー３の定位置に配置している電池のコアパック３０と、このコアパック３０を挿入してなる外装ケース２０とを備える。電池ホルダー３は、素電池１を挿入する挿入筒部４と、コアパック(30)を外装ケース(20)に挿入する挿入方向の垂直断面において、この挿入筒部４から外側に突出する弾性アーム部１４を設けている。バッテリパックは、コアパック３０が外装ケース２０に挿入される状態で、弾性アーム部１４によって、外装ケース２０のコーナー部の内面２０Ａを弾性的に押圧している。電池ホルダー(3)を、第１のセルホルダー(3a)と第２のセルホルダー(3b)とに分割して成形して、第１のセルホルダー(3a)と前記第２のセルホルダー(3b)を、収納している素電池(1)の長手方向に連結している。各々のセルホルダー(3a;3b)は、素電池(1)を挿入して定位置に保持する挿入筒部(4)と、その挿入筒部(4)の外側に突出する弾性アーム部(14)とを一体的に成形して設けている。弾性アーム部(14)は、外装ケース(20)の内面(20A)に弾性的に押圧される押圧ライン(14A)を外装ケース(20)の挿入方向に延びるように設けて、この押圧ライン(14A)は、前記第1のセルホルダーの前記外装ケースへの挿入方向前端側と、前記第2のセルホルダーの前記外装ケースへの挿入方向後端側とが、外装ケース(20)の内面(20A)から離れる方向に傾斜させている。さらに、第１のセルホルダー(3a)の押圧ライン(14A)と第２のセルホルダー(3b)の押圧ライン(14A)との境界において、第１のセルホルダー(3a)の押圧ライン(14A)は第２のセルホルダー(3b)の押圧面よりも突出させて、第１のセルホルダー(3a)と第２のセルホルダー(3b)の押圧ライン(14A)の境界に段差(31)を設けている。
【０００９】
以上のバッテリパックは、コアパックを外装ケースにスムーズに挿入しながら、コアパックを移動しない状態で外装ケース内にセットできる。とくに、以上のバッテリパックは、素電池を定位置に配置している電池ホルダーに弾性アーム部を設けて、この弾性アーム部を外装ケースの内面に押圧して、コアパックを外装ケース内に移動しないように配置するので、電池ホルダーと素電池の両方を振動しないように外装ケース内に配置できる特徴がある。
【００１０】
本発明のバッテリパックは、弾性アーム部１４が挿入方向に横幅が延びるように設けられており、内面２０Ａに弾性的に押圧される押圧ライン１４Ａが挿入方向に延びるようにしてなることができる。
【００１１】
以上のバッテリパックは、挿入筒部から接線方向に延びるように弾性アーム部を設けることで、弾性アーム部を長く弾性変形しやすい形状にできる。したがって、コアパックをよりスムーズに外装ケースに挿入しながら、外装ケース内に振動しない状態で配置できる特徴がある。また、弾性アーム部を長くすることで、弾性アーム部の衝撃吸収能力を大きくして、電池のコアパックを衝撃から保護できる特徴も実現する。
【００１３】
以上のバッテリパックは、電池のコアパックをよりスムーズに外装ケースに挿入しながら、コアパックを自由に移動しないように外装ケース内に配置できる特徴がある。
【００１４】
本発明のバッテリパックは、複数の電池ホルダー３を挿入方向に連結してコアパック３０とし、各々の電池ホルダー３は、外装ケース２０に挿入される先端側に第１のセルホルダー３ａを、後端側に第２のセルホルダー３ｂを配置することができる。
以上のバッテリパックは、多数の素電池を収納する電池のコアパックをスムーズに外装ケースに挿入しながら、全ての電池ブロックを自由に移動しない状態で外装ケース内に配置できる。
【００１５】
本発明のバッテリパックは、外装ケース２０が、アルミニウムを加工してなる筒状の本体部２１と、この本体部２１の両端開口部を閉塞してなる閉塞部２２、２３とを備えることができる。
以上のバッテリパックは、外装ケースを安価に多量生産しながら、外装ケースで優れた放熱特性を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施の形態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背面斜視図である。
【図３】図１に示すバッテリパックの分解斜視図である。
【図４】図１に示すバッテリパックの垂直横断面図である。
【図５】図３に示すバッテリパックのコアパックの底面斜視図である。
【図６】複数の電池ブロックからなるコアパックの斜視図である。
【図７】図６に示すコアパックの分解斜視図である。
【図８】図７に示すコアパックを背面から見た分解斜視図である。
【図９】図６に示すコアパックの分解斜視図である。
【図１０】電池ホルダーの分解斜視図である。
【図１１】図１０に示す電池ホルダーを背面から見た分解斜視図である。
【図１２】第１の電池ホルダーの横断面図である。
【図１３】第２の電池ホルダーの横断面図である。
【図１４】従来のバッテリパックの分解斜視図である。
【図１５】図１４に示すバッテリパックの横断面図である。
【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。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。
【００１８】
本発明のバッテリパックは、主として電動の乗り物に装着されて、駆動用のモータに電力を供給する。本発明は、たとえば、アシスト自転車、電動バイク、電動車椅子、電動三輪車、電動カート等の電源として使用される。ただ、本発明はバッテリパックの用途を特定するものではなく、電動工具等の屋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もできる。
【００１９】
図１ないし図４は、本発明の一実施例にかかるバッテリパックを示している。これらの図に示すバッテリパックは、複数の電池ブロック２からなる電池のコアパック３０を外装ケース２０に収納している。
【００２０】
コアパック３０は、図５ないし図９に示すように、複数の電池ブロック２を、素電池１の長手方向である長さ方向に連結して直線状に配置している。このコアパック３０は、複数の素電池１を並列に接続して出力電流を大きくし、複数の素電池１を直列に接続して出力電圧を高くしている。
【００２１】
（電池ブロック２）
図５ないし図１３に示すコアパック３０は２組の電池ブロック２を備える。各々の電池ブロック２は、電池ホルダー３に素電池１の挿入筒部４を設けて、挿入筒部４に素電池１を挿入して、素電池１を定位置に配置している。電池ブロック２の電池ホルダー３は、第１の電池ホルダー３Ａと第２の電池ホルダー３Ｂからなり、第１の電池ホルダー３Ａと第２の電池ホルダー３Ｂを長手方向に連結して、各々の電池ホルダー３に設けた挿入筒部４に素電池１を収納している。以上のコアパック３０は、２組の電池ブロック２を備えるが、本発明のバッテリパックは、コアパックを１組の電池ブロックで構成することができ、また３組以上の電池ブロックを長手方向に連結する構造とすることもできる。
【００２２】
（電池ホルダー３）
電池ホルダー３を構成する第１の電池ホルダー３Ａ及び第２の電池ホルダー３Ｂは、図４ないし図１３に示すように、絶縁材のプラスチックを同じ形状に成形して、素電池１の挿入筒部４と、この挿入筒部４の外側に突出する弾性アーム部１４とを一体的に成形して設けている。図の電池ホルダー３は、第１の電池ホルダー３Ａ及び第２の電池ホルダー３Ｂの両方に弾性アーム部１４を設けているが、弾性アーム部は、一方の電池ホルダーにのみ設けることもできる。
【００２３】
挿入筒部４は、ここにセットされる素電池１を定位置に保持する。図のコアパック３０は、素電池１を円筒形電池として、挿入筒部４を、円筒形電池を挿入して定位置に保持する形状としている。ただし、本発明は、素電池を必ずしも円筒形電池に特定せず、素電池を、例えば、角形電池とすることもできる。素電池を角形電池とするバッテリパックは、挿入筒部を角筒状とする。素電池１はリチウムイオン電池である。ただ、素電池には、リチウムポリマー電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池など充電できる全ての電池とすることができる。
【００２４】
各々の電池ホルダー３は、図１０と図１１に示すように、一対のセルホルダー３ａ、３ｂに分割して成形している。連結されて電池ホルダー３を構成するセルホルダー３ａ、３ｂは、プラスチックを成形して、内部に複数の挿入筒部４を設けている。以上のコアパック３０は、２組の電池ブロック２を備え、各々の電池ブロック２が第１の電池ホルダー３Ａと第２の電池ホルダー３Ｂを備え、さらに各々の電池ホルダー３を一対のセルホルダー３ａ、３ｂで構成している。したがって、このコアパック３０は、８組のセルホルダー３ａ、３ｂと、４組の電池ホルダー３と、２組の電池ブロック２で構成される。
【００２５】
電池ホルダー３を構成する各々のセルホルダー３ａ、３ｂは、素電池１を平行な姿勢で挿入する挿入筒部４を設けている。挿入筒部４は、円筒形電池を挿入して定位置に配置できる円筒状、すなわち、内径を素電池１の外径よりもわずかに大きくしている。挿入筒部４は、両端を開口して、ここに挿入される円筒形電池の端面電極を露出させて、端面電極にリード板５をスポット溶接等の方法で接続している。一対のセルホルダー３ａ、３ｂは、円筒形電池の長手方向に連結されて、電池ホルダー３を構成する。セルホルダー３ａ、３ｂの挿入筒部４は、素電池１の半分を挿入できる長さであって、各々の素電池１は、半分を一方のセルホルダー３ａに、残りの半分を他方のセルホルダー３ｂに挿入して、電池ホルダー３の定位置に配置される。
【００２６】
一対のセルホルダー３ａ、３ｂは、対向面に、嵌着凸部１６と嵌入凹部１７とからなる嵌合部を設けて、互いに定位置に連結している。図１０と図１１に示す一対のセルホルダー３ａ、３ｂは、中央部の左右に位置して嵌着凸部１６と嵌入凹部１７とを対向して設けている。一対のセルホルダー３ａ、３ｂは、嵌着凸部１６と嵌入凹部１７とを嵌合させて相対位置がずれないように連結される。一対のセルホルダー３ａ、３ｂは、対向する挿入筒部４に素電池１が挿入されるので、素電池１を介しても定位置に連結される。さらに、図に示すセルホルダー３ａ、３ｂは、嵌着凸部１６を嵌入凹部１７に圧入して離れないように連結している。したがって、嵌着凸部１６の外形は、嵌入凹部１７の内形にほぼ等しくし、あるいはやや大きく成形している。また、嵌着凸部１６と嵌入凹部１７は、一対のセルホルダー３ａ、３ｂを離れないように連結できる突出量と深さに成形している。この構造は、簡単な構造で一対のセルホルダー３ａ、３ｂを位置ずれしないように、しかも確実に離れないように連結できる。
【００２７】
電池ホルダー３は、挿入筒部４の外側に突出する弾性アーム部１４を、セルホルダー３ａ、３ｂに設けている。電池ホルダー３は、プラスチック製のセルホルダー３ａ、３ｂに一体的に成形して弾性アーム部１４を設けている。図４の横断面図に示すセルホルダー３ａ、３ｂは、横断面形状において長手方向の両端部の同じ側、図において下側両端部に一対の弾性アーム部１４を設けている。この弾性アーム部１４は、矢印Ａで示すように、下方から外側に傾斜する方向に外装ケース２０の内面２０Ａを押圧する。弾性アーム部１４が外装ケース２０を下方に押圧する反作用で、コアパック３０は外装ケース２０の上面に押しつけられて上下の移動が阻止される。また、一対の弾性アーム部１４が外装ケース２０を外側に押圧する反作用で、コアパック３０の左右の移動が阻止される。また、外装ケース２０が強い衝撃を受ける状態にあっては、弾性アーム部１４が弾性変形して衝撃を吸収し、弾性アーム部１４が緩衝作用でコアパック３０を衝撃から保護することもできる。以上のコアパック３０は、電池ホルダー３を構成するセルホルダー３ａ、３ｂの下面両側に一対の弾性アーム部１４を設けるが、弾性アーム部は、セルホルダーにひとつ、あるいは３個以上設けて、コアパックを外装ケースに移動しないように配置することもできる。
【００２８】
図４、図１２、及び図１３に示すコアパック３０は、素電池１を円筒形電池として、挿入筒部４を円筒状とし、弾性アーム部１４を円筒状である挿入筒部４の外側に接線方向に延びるように設けている。図の弾性アーム部１４は、挿入筒部４の接線方向に延び、かつ外装ケース２０の内面２０Ａの湾曲するコーナー部に沿う形状としている。この弾性アーム部１４は、外装ケース２０のコーナー部に面接触状態で接触して押圧する。
【００２９】
さらに、弾性アーム部１４は、図５の斜視図で示すように、素電池１の長手方向に延びる横幅（Ｗ）を有し、横幅（Ｗ）を広くすることで、外装ケース２０の内面２０Ａに弾性的に押圧される押圧ライン１４Ａを外装ケース２０の挿入方向に延びるように設けている。弾性アーム部１４は、押圧ライン１４Ａを面接触状態として外装ケース２０の内面２０Ａを押圧する。この弾性アーム部１４は、外装ケース２０を弾性的に押圧する単位面積当たりの押圧力を小さくしながら、全体の押圧力を大きくして、コアパック３０を確実に移動しないように、外装ケース２０に配置できる。
【００３０】
押圧ライン１４Ａで外装ケース２０の内面２０Ａを押圧する弾性アーム部１４は、図５に示すように、電池ホルダー３の両端に向かって外装ケース２０の内面２０Ａから離れる方向に押圧ライン１４Ａを傾斜させている。電池ホルダー３をこの形状とするコアパック３０は、外装ケース２０にスムーズに挿入しながら、外装ケース２０内に移動しないように配置できる。それは、コアパック３０を外装ケース２０に挿入する状態で、挿入する後端側から先端側に向かって、弾性アーム部１４の押圧ライン１４Ａが外装ケース２０から離れるからである。
【００３１】
図５ないし図９のコアパック３０は、電池ホルダー３を第１の電池ホルダー３Ａと第２の電池ホルダー３Ｂで構成し、さらに、各々の電池ホルダー３を一対のセルホルダー３ａ、３ｂで構成する。各々の電池ホルダー３を構成するセルホルダー３ａ、３ｂは、図５に示すように、電池ホルダー３の両端に向かって、弾性アーム部１４の押圧ライン１４Ａを外装ケース２０の内面２０Ａから離れるように傾斜させている。
【００３２】
図５に示す各々の電池ホルダー３は、外装ケース２０に挿入される状態で先端側に位置する第１のセルホルダー３ａと、後端側となる第２のセルホルダー３ｂとを素電池１の長手方向に連結している。第１のセルホルダー３ａと第２のセルホルダー３ｂは、弾性アーム部１４の押圧ライン１４Ａを外装ケース２０の挿入方向に延びるように設けて、押圧ライン１４Ａを電池ホルダー３の両端に向かって外装ケース２０の内面２０Ａから離れる方向に傾斜させている。さらに、図の電池ホルダー３は、第１のセルホルダー３ａの押圧ライン１４Ａと第２のセルホルダー３ｂの押圧ライン１４Ａとの境界において、第１のセルホルダー３ａの押圧ライン１４Ａを第２のセルホルダー３ｂの押圧面よりも突出させて、第１のセルホルダー３ａと第２のセルホルダー３ｂの押圧面の境界に段差３１を設けている。
【００３３】
第１のセルホルダー３ａと第２のセルホルダー３ｂの弾性アーム部１４を以上の構造とするセルホルダー３ａ、３ｂは、外装ケース２０によりスムーズに挿入しながら、外装ケース２０内に移動しないように確実に保持できる特徴がある。それは、挿入するときに先端側となる第１のセルホルダー３ａの押圧ライン１４Ａをスムーズに外装ケース２０に挿入できるからである。第１のセルホルダー３ａの押圧ライン１４Ａは、挿入時に先端に向かって細くなるテーパー状となるので、外装ケース２０にスムーズに挿入できる。挿入時に後端側となる第２のセルホルダー３ｂの押圧ライン１４Ａは、挿入方向において逆テーパーに傾斜するので、これが外装ケース２０の内面２０Ａに接触して摺動すると、スムーズに外装ケース２０に挿入できなくなる。ところが、第２のセルホルダー３ｂの押圧ライン１４Ａの最も突出する先端部、すなわち第１のセルホルダー３ａの押圧ライン１４Ａとの境界は、一対のセルホルダー３ａ、３ｂの最も突出する部分よりも内側に位置するので、ここが外装ケース２０の内面２０Ａを押圧状態で摺動することなく、コアパック３０はスムーズに外装ケース２０に挿入される。外装ケース２０に挿入された状態では、各々の電池ホルダー３は、第１のセルホルダー３ａの押圧ライン１４Ａでもって外装ケース２０の内面２０Ａを弾性的に強く押圧する。図５のコアパック３０は、２組の電池ブロック２と、４組の電池ホルダー３を備えるので、各々の電池ホルダー３の第１のセルホルダー３ａの押圧ライン１４Ａが外装ケース２０の内面２０Ａを４カ所で押圧して、外装ケース２０内の定位置にしっかりと保持される状態で配置される。
【００３４】
さらに、電池ホルダー３は、図１２と図１３に示すように、電池ブロック２の全体を貫通する連結ロッド１１（詳細には後述する）を挿通する貫通孔１３を開口している。この貫通孔１３は、電池ホルダー３の中央部に位置して、多段多列に配列される複数の挿入筒部４の間であって、四角形の四隅に位置して設けられる４つの挿入筒部４の間に開口して設けている。この貫通孔１３も、電池ホルダー３の中央部にできるデッドスペースを有効に利用して設けることができる。図の貫通孔１３は、前述の嵌着凸部１６を貫通する状態で設けている。
【００３５】
さらに、図の電池ホルダー３は、互いに隣接する第１の電池ホルダー３Ａと第２の電池ホルダー３Ｂとを相対位置がずれないように連結するために、隣接する第１の電池ホルダー３Ａと第２の電池ホルダー３Ｂとの対向面に嵌合凸部１８と嵌合凹部１９とからなる嵌合部を設けている。図７ないし図１１に示す電池ホルダー３は、第１の電池ホルダー３Ａと第２の電池ホルダー３Ｂの両端面であって、互いに対向する対向面に嵌合凸部１８と嵌合凹部１９とを対向して設けている。図に示す電池ホルダー３は、セルホルダー３ａの外側端面から突出する嵌合凸部１８を設けると共に、セルホルダー３ｂの外側端面には、この嵌合凸部１８を嵌入する嵌合凹部１９を設けている。図に示す電池ホルダー３は、多段多列に配列される複数の挿入筒部４の間であって、四角形の四隅に位置して設けられる４つの挿入筒部４の間に位置して嵌合凸部１８と嵌合凹部１９を設けている。すなわち、図に示す電池ホルダー３は、左右の両側に位置して、前述の嵌着凸部１６と嵌入凹部１７と対向する位置に嵌合凸部１８と嵌合凹部１９を設けている。この電池ホルダー３も、中央部に生じるデッドスペースを有効に利用して嵌合凸部１８と嵌合凹部１９を設けている。以上の第１の電池ホルダー３Ａと第２の電池ホルダー３Ｂは、一方のセルホルダー３ａから突出する嵌合凸部１８を他方のセルホルダー３ｂの嵌合凹部１９に嵌合させて相対位置がずれないように連結される。
【００３６】
（挿入筒部４）
図１０ないし図１３の電池ホルダー３１は、奇数個である５個の素電池１を並列に接続して並列ユニット８とし、各々の並列ユニット８を直列に接続している。各々の電池ブロック２は、５組の並列ユニット８を備え、２組の電池ブロック２の並列ユニット８をさらに直列に接続して、１０組の並列ユニット８を直列に接続している。並列ユニット８は５個の素電池１を並列に接続しているので、５組の並列ユニット８を備える電池ホルダー３は、２５個の素電池１を挿入筒部４に配置している。２５個の素電池１は、１３個を第１の電池ホルダー３Ａに、１２個を第２の電池ホルダー３Ｂの挿入筒部４に配置している。
【００３７】
図の電池ホルダー３は、全体挿入筒部６と一部挿入筒部７からなる複数の挿入筒部４を設けている。全体挿入筒部６は、奇数個［（２ｎ＋１）、ただしｎは整数］の素電池１を並列に接続している並列ユニット８を構成する全ての素電池１を収納する。したがって、全体挿入筒部６は、並列ユニット８を構成する素電池１と等しい数の挿入筒部４を備えている。全体挿入筒部６は、奇数個の素電池１を同じ方向に挿入し、両端にリード板５を接続して並列に接続している。一部挿入筒部７は、並列ユニット８を構成する一部の素電池１を収納する。したがって、一部挿入筒部７は、並列ユニット８を構成する奇数個の半分、すなわち（２ｎ＋１）／２よりも多数の挿入筒部４を備えている。一部挿入筒部７は、所定の数の素電池１を同じ方向に挿入し、両端にリード板５を接続して並列に接続している。
【００３８】
図１０と図１１の電池ブロック２は、５個の素電池１を並列に接続している並列ユニット８を５組備え、第１の電池ホルダー３Ａ及び第２の電池ホルダー３Ｂに、合計２５個の素電池１を収納している。５個ずつの素電池１はリード板５で並列に接続されて並列ユニット８を構成している。
【００３９】
各々の電池ホルダー３は、２組の全体挿入筒部６と、１組の一部挿入筒部７を設けている。電池ブロック２が５組の並列ユニット８を備えるので、各々の電池ホルダー３は、２組の並列ユニット８と、１組の並列ユニット８の一部を収納する。第１の電池ホルダー３Ａ及び第２の電池ホルダー３Ｂは、一部挿入筒部７に同じ個数の素電池１を収納しない。一方の電池ホルダー３の一部挿入筒部７には３個、他方の電池ホルダー３の一部挿入筒部７には２個の素電池１が収納される。すなわち、一方の電池ホルダー３（図においては第２の電池ホルダー３Ｂ）の一部挿入筒部７は、他方の電池ホルダー３（図においては第１の電池ホルダー３Ａ）の一部挿入筒部７よりも１個少ない素電池１をセットして、一部挿入筒部７に空挿入筒部４Ｘを設けている。図１０、図１１、及び図１３の電池ブロック２は、電池ホルダー３（図においては第２の電池ホルダー３Ｂ）の中央部、すなわち内部に空挿入筒部４Ｘを配置している。この電池ブロック２は、素電池１による内部の発熱を防止して、各々の素電池１を均一に放熱できる。
【００４０】
図１０ないし図１３の電池ブロック２は、第１の電池ホルダー３Ａに１３個、第２の電池ホルダー３Ｂに１２個の素電池１をセットするので、各々の電池ホルダー３には１３個の素電池１をセットする挿入筒部４を設けて、５個の挿入筒部４からなる２組の全体挿入筒部６と、３個の挿入筒部４からなる１組の一部挿入筒部７を設けている。第１の電池ホルダー３Ａは、２組の並列ユニット８を構成する１０個の素電池１を２組の全体挿入筒部６に収納して、一部挿入筒部７に３個の素電池１を収納している。第２の電池ホルダー３Ｂは、２組の並列ユニット８を構成する１０個の素電池１を２組の全体挿入筒部６に収納して、一部挿入筒部７に２個の素電池１を収納し、一部挿入筒部７のうちの１個を空挿入筒部４Ｘとしている。第１の電池ホルダー３Ａの一部挿入筒部７にセットされる３個の素電池１と、第２の電池ホルダー３Ｂの一部挿入筒部７にセットされる２個の素電池１は、互いに並列にセットされて１組の並列ユニット８を構成している。第１の電池ホルダー３Ａの一部挿入筒部７にセットされる３個の素電池１と、第２の電池ホルダー３Ｂの一部挿入筒部７にセットされる２個の素電池１は、互いに対向する端面電極がリード板５Ａで接続されると共に、反対側に位置する端面電極に接続されるリード板５Ｂが接続リード１５を介して接続されて、５個の素電池１が互いに並列に接続される。
【００４１】
以上の電池ブロック２は、並列ユニット８を５個の素電池１で構成する。したがって、各々の全体挿入筒部６には５個の素電池１を収納し、一部挿入筒部７は、一方の電池ホルダー３に他方よりも１個少ない素電池１を収納して、両方の電池ホルダー３の一部挿入筒部７に収納する素電池１を加算して５個となるように、すなわち一方に３個、他方に２個の素電池１を収納している。
【００４２】
ただし、本発明は、必ずしも並列ユニット８を５個の素電池１で構成するコアパック３０には特定せず、並列ユニットを構成する素電池の数は、用途に最適な数に特定される。たとえば、電池ホルダーは、並列ユニットを構成する素電池の数を４個とすることもできる。この電池ホルダーは、第１の電池ホルダーの全体挿入筒部に４個、一部挿入筒部に２個の素電池を挿入して、素電池の挿入されない挿入筒部を空挿入筒部として使用する。さらに、電池ホルダーに設ける挿入筒部の数を変更して、電池ホルダーに収納する素電池の個数を変更して、並列ユニットを構成する素電池の数を調整することもできる。大電流で充放電されるバッテリパックは、多くの素電池を並列に接続して並列ユニットを構成する。また、並列ユニットを直列に接続する個数を調整して、出力電圧を調整することもできる。
【００４３】
以上の電池ブロック２は、第１の電池ホルダー３Ａと第２の電池ホルダー３Ｂに５組の並列ユニット８を収納し、５組の並列ユニット８を直列に接続している。５組の並列ユニット８は、リード板５を直接に連結し、あるいはリード線を介して直列に接続される。以上のように、第１の電池ホルダー３Ａ及び第２の電池ホルダー３Ｂを連結している電池ブロック２は、素電池１を５直５並に接続している。第１の電池ホルダー３Ａ及び第２の電池ホルダー３Ｂは、両方に同じ組数の並列ユニット８を収納し、第１の電池ホルダー３Ａ及び第２の電池ホルダー３Ｂとで１組の並列ユニット８を構成する。したがって、電池ブロック２は、奇数組の並列ユニット８を直列に接続する。さらに、第１の電池ホルダー３Ａ及び第２の電池ホルダー３Ｂに同じ個数の素電池１を収納しないので、奇数個の素電池１が並列に接続される。したがって、電池ブロック２は奇数個の素電池１を並列に接続して、奇数個の並列ユニット８が直列に接続される。
【００４４】
（連結固定具１０）
さらに、図６ないし図８に示すコアパック３０は、複数の電池ブロック２を、連結固定具１０を介して直線状に連結している。図に示す連結固定具１０は、電池ホルダー３の中央部を貫通する連結ロッド１１と、この連結ロッド１１の両端を電池ブロック２の端面に固定する固定具１２とからなる。図に示す連結ロッド１１は金属シャフトで、互いに連結される２個の電池ブロック２を貫通する長さを有している。固定具１２は、連結ロッド１１の両端に連結されて、電池ホルダー３の端面を押圧する一対のリング部材としている。図の固定具１２は、一方のリング部材を、連結ロッド１１の一端に移動しない構造で固定するＥリング１２Ａとし、他方のリング部材を、連結ロッド１１を一方向にのみ移動できるプッシュナット１２Ｂとしている。このプッシュナット１２Ｂは、電池ブロック２を締結する方向には連結ロッド１１を挿入できるが、離れる方向には引き抜きできない構造としている。この連結ロッド１１は、後端にＥリング１２Ａを固定する状態で、先端を２個の電池ブロック２の電池ホルダー３に設けた貫通孔１３に挿通し、反対側から突出する先端部をプッシュナット１２Ｂに挿入して、両端にＥリング１２Ａとプッシュナット１２Ｂを連結する。以上の連結固定具１０は、２個の電池ブロック２を貫通する連結ロッド１１の両端に固定具１２が連結されて、複数の電池ブロック２を両端から挟着する状態で積層状態に締結する。ただ、連結固定具は、必ずしも以上の構造には特定せず、複数の電池ブロックを締結できる他のすべての構造、例えばネジ棒とナット等とすることもできる。
【００４５】
（絶縁シート９）
以上のように、第１の電池ホルダー３Ａと第２の電池ホルダー３Ｂとを連結して電池ブロック２とし、複数の電池ブロック２を直線状に連結するコアパック３０は、図７ないし図１１に示すように、対向する電池ホルダー３の境界面に絶縁シート９を介在させて、対向するリード板５がショートしないようにしている。この絶縁シート９には、絶縁性に優れた紙やプラスチックフィルムなどが使用できる。図に示す絶縁シート９は、電池ホルダー３の端面に沿う外形として、電池ホルダー３の端面に配置されるリード板５の表面を覆うことができるようにしている。さらに、図に示す絶縁シート９は、電池ホルダー３の端面に配置する状態で、前述の嵌合凸部１８や嵌合凹部１９、さらには、連結固定具１０の連結ロッド１１や固定具１２を案内する貫通穴９Ａを開口している。この貫通穴９Ａは、嵌合凸部１８や嵌合凹部１９、固定具１２のＥリング１２Ａやプッシュナット１２Ｂを案内できる形状と大きさとしており、この貫通穴９Ａに嵌合凸部１８や固定具１２等を案内する状態で対向する電池ホルダー３の定位置に絶縁シート９を挟着して配置している。
【００４６】
（回路基板）
さらに、コアパック３０は、図示しないが、電池ブロック２に接続している回路基板を備えている。図５に示すコアパック３０は、直線状に連結される電池ブロック２の後端側に基板ホルダ３５を連結しており、この基板ホルダ３５に回路基板を配置している。この回路基板は、基板ホルダ３５を介してコアパック３０の定位置に配置している。図のコアパック３０は、複数の並列ユニット８に接続してなる各々のリード板５を、接続ライン（図示せず）を介して回路基板に接続している。回路基板は、素電池１の充放電を制御する保護回路（図示せず）を実装している。回路基板は、この保護回路を実現する電子部品を実装している。保護回路は、各々の電池電圧を検出して、充放電の電流を遮断する回路も備えている。この保護回路は、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コアパック３０は、素電池１を保護しながら安全に使用できる。さらに、回路基板は、素電池１の温度異常を検出する温度検出回路も実装している。この温度検出回路は、温度センサで検出される素電池１の温度が異常に上昇することを検出して、電池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。
【００４７】
（基板ホルダ３５）
基板ホルダ３５は、回路基板を収納しており、コアパック３０の後端側の端面に配置されて、回路基板を所定の位置に配置する。図５に示す基板ホルダ３５は、コアパック３０の後端側の端面に沿って配置される薄い箱形に成形している。図の基板ホルダ３５は、接着テープ（図示せず）を介してコアパック３０の定位置に固定している。
【００４８】
（外装ケース２０）
外装ケース２０は、図１ないし図３に示すように、筒状の本体部２１の両端を閉塞部２２、２３で閉塞して、内部に電池のコアパック３０を収納している。本体部２１は、強度と放熱性に優れた、例えばアルミニウム等の金属製としている。閉塞部２２、２３は、硬質のプラスチック製としている。ただ、閉塞部も金属製とすることができる。外装ケースは、本体部の開口部と閉塞部との間にリング状のパッキンを挟着して、両端の開口部を防水構造で閉塞することができる。
【００４９】
本体部２１は、厚さよりも横幅を広くした長方形の筒形であって、両端を開口した略角筒状に成形している。筒状の本体部２１は、アルミニウムを加工して成形している。本体部２１は、アルミニウムを押出成形し、あるいは引抜成形して筒状に加工することができる。金属製の本体部２１は、表面をラミネートフィルムやビニールなどで被覆して絶縁することができる。さらに、図のバッテリパックは、コアパック３０の外周面に沿って配置される接続リード１５や接続ライン（図示せず）と金属製の本体部２１がショートするのを防止するために、接続リード１５や接続ライン（図示せず）をカバーする絶縁シート３９を、コアパック３０の表面に配設している。
【００５０】
さらに、本体部２１は、横幅方向と長さ方向に延びる２枚の対向面の内面に、長さ方向に伸びる凸条２４を一体的に設けて、この凸条２４によって強度を高くしている。図の本体部２１は、対向面の両側に、互いに平行に凸条２４を設けている。この凸条２４は、図４に示すように、電池ホルダー３の外周面に設けたガイド溝３２に配置している。電池ホルダー３は、図４ないし図８、図１２、及び図１３に示すように、本体部２１の凸条２４と対向する位置に、凸条２４と平行に延びるガイド溝３２を設けている。図の電池ホルダー３は、その外周面に、長さ方向に延びる複数の縦リブ３３を一体成形して設けており、これらの縦リブ３３で外周面を区画してガイド溝３２を設けている。この電池ホルダー３は、収納される素電池１の谷間にできるスペースを有効に利用することで、ガイド溝３２を省スペースに設けることができる。図のバッテリパックは、電池ホルダー３のガイド溝３２に凸条２４を配置することにより、コアパック３０を位置ずれしないように外装ケース２０の内部の定位置に保持している。これらの凸条２４は、中央部に長さ方向に伸びる縦溝２５を設けており、凸条２４の両端において、この縦溝２５の開口端をねじ穴２６としている。このねじ穴２６に、閉塞部２２、２３を貫通する止ネジ２７をねじ込んで、本体部２１の両端に閉塞部２２、２３を固定している。
【００５１】
閉塞部２２は、本体部２１の開口端を閉塞できるように、本体部２１の開口部と同じ形状に形成している。この閉塞部２２は、長辺の両側部でねじ止めして、本体部２１に固定している。さらに、閉塞部２２は、内蔵する素電池１から放電するための放電コネクタ４１を設けている。図２の閉塞部２２は、中央部に位置して、放電コネクタ４１を表出して設けている。この放電コネクタ４１は、バッテリパックを図２の矢印Ａで示す方向に移動して、本体機器にセットされる。
【００５２】
閉塞部２３は、第１カバー部２３Ａと第２カバー部２３Ｂとからなる。第１カバー部２３Ａは、本体部２１の開口部に沿う形状の筒部を備えており、この筒部の内面から突出する連結部（図示せず）を貫通する止ネジ２７を本体部２１のねじ穴２６にねじ込んで、本体部２１に固定している。第２カバー部２３Ｂは、第１カバー部２３Ａの開口部を閉塞できるように、第１カバー部２３Ａの開口部と同じ形状に形成している。第２のカバー部２３Ｂは、これを貫通する止ネジ２８を第１カバー部２３Ａに設けた連結ボス２９にねじ込んで連結している。閉塞部２３は、第１カバー部の開口部と第２カバー部との間にリング状のパッキンを挟着して、防水構造で連結することもできる。
【００５３】
さらに、図１に示す閉塞部２３は、第２カバー部２３Ｂの表面に、バッテリパックの残容量等を表示する表示部４４を設けている。この表示部４４は、例えば、ＬＥＤ等の光源の点灯状態でバッテリパックの残容量等を表示する。この閉塞部２３は、内部の空間に、表示部４４を制御する点灯回路を実装する回路基板（図示せず）を内蔵している。さらに、図２に示す閉塞部２３は、内蔵する素電池１を充電するための充電コネクタ４２を設けている。図の閉塞部２３は、側面に充電コネクタ４２を設けている。充電コネクタ４２は、充電器の充電プラグ（図示せず）に接続される。充電コネクタ４２を充電器に接続する状態で、コアパック３０は充電器から供給される電力で内蔵している素電池１を充電する。充電コネクタ４２は、充電プラグを接続しない状態でゴミ等の異物や水分が侵入するのを防止するために開口部にコネクタカバー４３を設けている。コネクタカバー４３は、充電コネクタ４２に充電プラグを接続する状態で開かれ、充電コネクタ４２に充電プラグを接続しない状態、すなわちコアパック３０を本体機器にセットする状態で充電コネクタ４２の開口部を閉塞する。
【００５４】
以上の外装ケース２０は、筒状の本体部２１の両端の開口部を一対の閉塞部２２、２３で閉塞しているが、外装ケースは、本体部を、一方の端面のみを開口させた有底の筒状として、ひとつの閉塞部のみで端面開口を閉塞する構成とすることもできる。
【符号の説明】
【００５５】
１…素電池
２…電池ブロック
３…電池ホルダー            ３Ａ…第１の電池ホルダー
３Ｂ…第２の電池ホルダー
３ａ…セルホルダー
３ｂ…セルホルダー
４…挿入筒部                ４Ｘ…空挿入筒部
５…リード板                ５Ａ…リード板
５Ｂ…リード板
６…全体挿入筒部
７…一部挿入筒部
８…並列ユニット
９…絶縁シート              ９Ａ…貫通穴
１０…連結固定具
１１…連結ロッド
１２…固定部材              １２Ａ…Ｅリング
１２Ｂ…プッシュナット
１３…貫通孔
１４…弾性アーム部          １４Ａ…押圧ライン
１５…接続リード
１６…嵌着凸部
１７…嵌入凹部
１８…嵌合凸部
１９…嵌合凹部
２０…外装ケース            ２０Ａ…内面
２１…本体部
２２…閉塞部
２３…閉塞部                ２３Ａ…第１カバー部
２３Ｂ…第２カバー部
２４…凸条
２５…縦溝
２６…ねじ穴
２７…止ネジ
２８…止ネジ
２９…連結ボス
３０…コアパック
３１…段差
３２…ガイド溝
３３…縦リブ
３５…基板ホルダ
３９…絶縁シート
４１…放電コネクタ
４２…充電コネクタ
４３…コネクタカバー
４４…表示部
９０…コアパック
９１…素電池
９３…電池ホルダー
９４…外装ケース
９６…凸条
９７…ガイド溝
【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】
0006049288.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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