(57)【要約】【課題】  電池モジュール１０に対して保持部材の位置決めを容易にする。【解決手段】  複数の単電池１１を接続リング２０を介して直列に接続し且つ接続リング２０で接続される一方の単電池１１と該接続リング２０の間に絶縁リング３０Ａを設けてなる筒状の電池モジュール１０を複数有し、各電池モジュール１０の軸方向中途部の外周に環状のグロメット５０を配置し、互いに隣接する電池モジュール１０のグロメット５０同士を積み重ねた状態にして配列することにより、各電池モジュール１０の軸方向を互いに平行にして整列させるとともに隣接する電池モジュール１０，１０間の隙間を確保した組電池であって、絶縁リング３０Ａは単電池１１の外周を包囲する筒部の外周に半球状の突起３４を複数備え、グロメット５０の内周面に突起３４と嵌合する溝５６を設けた。【選択図】    図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の単電池を接続リングを介して直列に接続し且つ前記接続リングで接続される一方の単電池と該接続リングの間に絶縁リングを設けてなる筒状の電池モジュールを複数有し、各電池モジュールの軸方向中途部の外周に環状の保持部材を配置し、互いに隣接する前記電池モジュールの保持部材同士を積み重ねた状態にして配列することにより、各電池モジュールの軸方向を互いに平行にして整列させるとともに隣接する電池モジュール間の隙間を確保した組電池であって、
前記絶縁リングは前記単電池の外周を包囲する筒部の外周に半球状の突起を複数備え、前記保持部材の内周面に前記突起と嵌合する嵌合部を設けたことを特徴とする組電池。
【請求項２】
前記嵌合部は前記突起と対向する位置に設けた溝または穴からなることを特徴とする請求項１に記載の組電池。
【請求項３】
前記保持部材の外周面は前記電池モジュールの軸方向に対して直交する断面形状が多角形をなし、前記保持部材の外周面同士を面当接させて、前記電池モジュールをその軸方向から見て千鳥に配列したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の組電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の単電池を直列接続してなる電池モジュールを複数整列させて構成される組電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
組電池には、複数の単電池を直列接続してなる円筒状の電池モジュールを千鳥に積み重ねて構成したものがある（例えば、特許文献１参照）。この組電池においては、電池モジュールの外周に断面多角形状の環状の保持部材を電池モジュールの軸方向所定間隔で取り付け、隣接する電池モジュールの保持部材の外面同士を面当接させて、千鳥に積み重ねている。
【特許文献１】特開２００３−３０８８１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記従来の組電池では、隣接する電池モジュールの保持部材の軸方向位置がずれていると、保持部材の外面同士を面当接させて電池モジュールを積み重ねることができなくなるため、電池モジュールの軸方向における保持部材の位置が非常に重要である。
ところで、前記保持部材の位置決め作業は非常に面倒であり、生産性を低下させる一因になっていた。
そこで、この発明は、保持部材の位置決めが容易にでき、生産性に優れた組電池を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、複数の単電池（例えば、後述する実施例における単電池１１）を接続リング（例えば、後述する実施例における接続リング２０）を介して直列に接続し且つ前記接続リングで接続される一方の単電池と該接続リングの間に絶縁リング（例えば、後述する実施例における絶縁リング３０Ａ）を設けてなる筒状の電池モジュール（例えば、後述する実施例における電池モジュール１０）を複数有し、各電池モジュールの軸方向中途部の外周に環状の保持部材（例えば、後述する実施例におけるグロメット５０）を配置し、互いに隣接する前記電池モジュールの保持部材同士を積み重ねた状態にして配列することにより、各電池モジュールの軸方向を互いに平行にして整列させるとともに隣接する電池モジュール間の隙間を確保した組電池（例えば、後述する実施例における組電池１）であって、前記絶縁リングは前記単電池の外周を包囲する筒部（例えば、後述する実施例における筒部３２）の外周に半球状の突起（例えば、後述する実施例における突起３４）を複数備え、前記保持部材の内周面に前記突起と嵌合する嵌合部（例えば、後述する実施例における溝５６）を設けたことを特徴とする組電池である。
【０００５】
このように構成することにより、組電池に組み立てる前の電池モジュールの状態においては、複数の電池モジュールを平板上に並べて置いたりしたときに、任意の電池モジュールの絶縁リングの突起が該電池モジュールに隣接する他の電池モジュールの外周面に当接して、この２つの電池モジュール間に隙間を確保する。また、突起は半球状をなしているので滑り易く、突起が隣接する電池モジュールの外周面やその他の部材に引っ掛かることがない。
絶縁リングを単体で取り扱うときにも、突起が半球状をなし滑り易いので、絶縁リング同士が引っ掛かることがなく整列させ易い。
保持部材に電池モジュールを貫通させるようにして保持部材を装着する場合には、絶縁リングの突起が半球状をなしているので、電池モジュールをスムーズに保持部材に挿入することができる。
そして、絶縁リングの突起を保持部材の嵌合部に嵌合することにより、保持部材の電池モジュールに対する軸方向の位置決めを精度よく行うことができる。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記嵌合部は前記突起と対向する位置に設けた溝（例えば、後述する実施例における溝５６）または穴からなることを特徴とする。
このように構成することにより、嵌合部の構成が簡単になる。
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記保持部材の外周面（例えば、後述する実施例における外周面５２）は前記電池モジュールの軸方向に対して直交する断面形状が多角形をなし、前記保持部材の外周面同士を面当接させて、前記電池モジュールをその軸方向から見て千鳥に配列したことを特徴とする。
このように構成することにより、電池モジュールを千鳥に配列した組電池を容易に組み立てることができる。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に係る発明によれば、複数の電池モジュールを平板上に並べて置いたりしたときに、絶縁リングの突起によって隣接する２つの電池モジュール間に隙間が確保されるので、電池モジュール間の短絡を防止することができる。また、突起は半球状をなしているので滑り易く、突起が隣接する他の電池モジュールの外周面やその他の部材に引っ掛かることがないので、搬送時等において電池モジュールが取り扱い易くなり、傷付き難くなる。
絶縁リングを単体で取り扱うときにも、突起が半球状をなし滑り易いので、絶縁リング同士が引っ掛かることがなく整列させ易い。
保持部材に電池モジュールを貫通させるようにして保持部材を装着する場合には、絶縁リングの突起が半球状をなしているので、電池モジュールをスムーズに保持部材に挿入することができ、生産性が向上する。
絶縁リングの突起を保持部材の嵌合部に嵌合することにより、保持部材の電池モジュールに対する軸方向の位置決めを精度よく行うことができるので、電池モジュールの保持部材同士の積み重ねが確実且つ容易に行うことができ、組電池の組み立てが容易になる。
【０００８】
請求項２に係る発明によれば、嵌合部の構成が簡単になる。
請求項３に係る発明によれば、電池モジュールを千鳥に配列した組電池を容易に組み立てることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、この発明に係る組電池の実施例を図１から図７の図面を参照して説明する。
図１は電池ボックス２内に多数（この実施例では２２本）の電池モジュール１０がその軸方向を互いに平行にして収容された組電池１の概略正面図である。各電池モジュール１０には、図２に示すように、軸方向中途部の外周に断面６角形の環状のグロメット（保持部材）５０が取り付けられており、互いに隣接する電池モジュール１０のグロメット５０の外面同士を面当接するように積み重ねることにより、各電池モジュール１０の軸方向を互いに平行にして整列させ、隣接する電池モジュール１０，１０間に一定の隙間を確保し、電池モジュール１０をその軸方向から見て千鳥に配列させている。
なお、電池ボックス２は底板３と側板４と蓋板５を備え、底板３には最下段の電池モジュール１０のグロメット５０を受ける受け部材６が設けられ、蓋板５には最上段の電池モジュール１０のグロメット５０を押さえる押さえ部材７が設けられており、受け部材６の上面６ａおよび押さえ部材７の下面７ａは整列したグロメット５０の外面に合わせた波形に形成されている。
【００１０】
グロメット５０が装着される前の電池モジュール１０について、図３および図４の図面を参照して説明する。
図３に示すように、電池モジュール１０は複数（この実施例では６本）の円筒状の単電池１１を直列に直線状に接続して構成されている。隣り合う２つの単電池１１，１１は接続リング２０によって電気的に且つ機械的に接続されており、接続リング２０とこの接続リング２０によって接続された一方の単電池１１との間には絶縁リング３０Ａまたは３０Ｂが取り付けられている。絶縁リング３０Ａと絶縁リング３０Ｂとの相違点は外周面の突起３４の有無だけであり、基本的に絶縁リング３０Ａ，３０Ｂは交互に配置されている。詳述すると、電池モジュール１０の軸方向中央に配置された絶縁リングは突起３４を有さない絶縁リング３０Ｂにされており、その両隣に配置された絶縁リングは突起３４を有する絶縁リング３０Ａにされており、さらにその隣に配置された絶縁リングは突起３４を有さない絶縁リング３０Ｂにされている。
【００１１】
図４は絶縁リング３０Ａが配置された部位における単電池接続部の断面図であり、図５は絶縁リング３０Ａの斜視図である。一方の単電池１１の陰極１２と他方の単電池１１の陽極１３を接続する接続リング２０は、陰極１２の外周面に嵌合する大径筒部２１と、陽極１３の端板部１４に当接するフランジ部２２と、大径筒部２１とフランジ部２２とを接続する段部２３とを備え、大径筒部２１が陰極１２の外周面にスポット溶接され、フランジ部２２が端板部１４にスポット溶接されることによって、この２つの単電池１１，１１を電気的に接続するとともに機械的に分離不能に接続している。なお、フランジ部２２の中央には孔２４が形成されており、この孔２４に陽極１３の端子１５が挿入されている。また、電池モジュール１０の端部に配置されて陽極１３の端子１５が露出する単電池１１の陽極１３側の外周にも、突起３４を有さない絶縁リング３０Ｂが取り付けられている。
【００１２】
絶縁リング３０Ａは筒状をなし、接続リング２０の段部２３と前記他方の単電池１１との間に挿入される環状の端板部３１と、前記他方の単電池１１の陽極１３側の端部外周を包囲する筒部３２と、端板部３１の内周縁から折り返して筒部３２と同方向に延びる折り返し部３３と、筒部３２の外周に周方向所定間隔に設けられた多数の半球状の突起３４とから構成されており、絶縁リング３０Ａの筒部３２の厚みは接続リング２０の大径筒部２１の厚みよりも大きい。
このように構成された絶縁リング３０Ａでは、突起３４が半球状をなしているので、図６に示すように整列機１００で絶縁リング３０Ａを整列させる際にも、絶縁リング３０Ａ同士が引っ掛かることもなくスムーズに流れながら整列させることができる。
絶縁リング３０Ａは接続リング２０を単電池１１，１１にスポット溶接する前に前記他方の単電池１１の陽極１３側に被せたものであり、折り返し部３３の先端は陽極１３の端板部１４に突き当てられている。この絶縁リング３０Ａにより、２つの単電池１１，１１間の短絡を確実に防止することができる。
絶縁リング３０Ｂは筒部３２の外周に突起３４を有しない以外は絶縁リング３０Ａと全く同じ構成であるので説明を省略する。なお、電池モジュール１０の端部に配置されて陽極１３の端子１５が露出する単電池１１の陽極１３側の外周にも、突起３４を有さない絶縁リング３０Ｂが取り付けられている。
【００１３】
このように構成された電池モジュール１０においては、複数の電池モジュール１０を平板上に並べて置いたりしたときに、任意の電池モジュール１０の絶縁リング３０Ａの突起３４が該電池モジュール１０に隣接する他の電池モジュール１０の外周面に当接して、この２つの電池モジュール１０，１０間に所定の隙間を確保するので、電池モジュール１０，１０間の短絡を確実に防止することができる。また、突起３４は半球状をなしているので滑り易く、突起３４が隣接する電池モジュール１０の外周面やその他の部材に引っ掛かることがないので、搬送時等において電池モジュール１０が取り扱い易くなり、傷付き難くなる。
【００１４】
この電池モジュール１０にグロメット５０を直接装着することも可能であるが、この実施例では電池モジュール１０に対する絶縁性を高めるために、図７に示すように、電池モジュール１０の外周にその全長に亘って熱収縮性樹脂フィルムからなる絶縁フィルム４０を被覆させている。このように絶縁フィルム４０を被せた場合にも、絶縁リング３０Ａの突起３４が半球状をなしているので、絶縁フィルム４０が内側からあるいは外側から突起３４によって傷つけられることがない。
【００１５】
グロメット５０はゴム製で弾性を有しており、中央に円形の貫通孔５１を有する六角柱状をなしている。つまり、グロメット５０の外周面５２は貫通孔５１の軸方向に対して直交する断面形状が正六角形をなし、６つの外周平面５２ａ，５２ａ・・・で構成されている。貫通孔５１は、その軸方向一端寄りに段部５３を有し、段部５３よりも前記一端側は小径部５４にされ、他端側は大径部５５にされている。大径部５５の内周面の軸方向略中央には断面略半円形の溝（嵌合部）５６が全周に亘って環状に設けられている。溝５６は絶縁フィルム４０を被せられた絶縁リング３０Ａの突起３４が嵌合可能な大きさに形成されており、貫通孔５１に電池モジュール１０を挿通させたときに絶縁リング３０Ａの突起３４と対向するように形成されている。
【００１６】
このグロメット５０は絶縁リング３０Ａが配置された部位にのみ装着され、絶縁リング３０Ｂが配置されている部位には装着されていない。グロメット５０は弾性変形によって貫通孔５１が拡径可能であり、大径部５５側から電池モジュール１０を挿入していくことによって電池モジュール１０に装着される。そして、貫通孔５１の溝５６に絶縁リング３０Ａの突起３４を嵌合することによって、電池モジュール１０の軸方向に対するグロメット５０の位置決めが行われ、同時にグロメット５０の軸方向移動が阻止される。このように溝５６に突起３４を嵌合させた状態において、接続リング２０の大径筒部２１の先端部が段部５３に位置し、グロメット５０は、接続リング２０と絶縁リング３０Ａを包囲している。
このグロメット５０を電池モジュール１０に装着する際にも、突起３４が半球状をなしているので、グロメット５０と電池モジュール１０とを軸方向に相対移動するときに突起３４がグロメット５０の貫通孔５１に引っ掛かることがなくスムーズに相対移動させることができて生産性が向上し、その際に絶縁フィルム４０が損傷するのを防止することができる。
【００１７】
そして、グロメット５０を電池モジュール１０の軸方向に対して高精度に位置決めすることができるので、図１に示すようにグロメット５０が装着された多数の電池モジュール１０を、グロメット５０の外周平面５２ａを互いに面当接させながら積み重ねていき組電池１を組み立てていくときに、グロメット５０同士を確実且つ容易に積み重ねることができるようになり、電池モジュール１０を千鳥に配列した組電池１を容易に組み立てることができるようになる。
特に、互いに面当接する外周平面５２ａ，５２ａの一方に係合凸部を、他方に係合凹部を設けてこれらを係合させることで電池モジュール１０，１０同士を相対移動不能にするように構成する場合には、前記係合凸部と係合凹部を確実に係合させることができるようになる。
【００１８】
〔他の実施例〕
なお、この発明は前述した実施例に限られるものではない。
例えば、グロメット５０は軸方向に対して直交する断面形状が六角形に限定されるものではなく、十二角形などの多角形であってもよい。
また、グロメット５０を２つ割りに形成し、電池モジュール１０を径方向両側から挟むように構成してもよい。このようにするとグロメット５０の装着が容易になる。
前述した実施例では、絶縁リング３０Ａの突起３４に対する嵌合部を環状の溝５６で構成したが、環状の溝５６に代えて、突起３４に対応する位置に周方向所定間隔に設けた穴あるいは凹部で構成することも可能である。
前述した実施例では突起３４を有する絶縁リング３０Ａと突起３４を有しない絶縁リング３０Ｂを使い分けたが、全ての絶縁リングを突起３４を有する絶縁リング３０Ａとすることも可能である。その場合には、全ての絶縁リング３０Ａの外周にグロメット５０を取り付けてもよいし、一部の絶縁リング３０Ａの外周にだけグロメット５０を取り付けてもよい。
絶縁フィルム４０は必須ではなく、装着しなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明に係る組電池の一実施例における概略正面図である。
【図２】前記実施例におけるグロメット装着後の電池モジュールの外観斜視図である。
【図３】前記実施例におけるグロメット装着前の電池モジュールの外観斜視図である。
【図４】前記実施例の電池モジュールにおける単電池接続部の断面図である。
【図５】前記実施例における絶縁リングの外観斜視図である。
【図６】前記絶縁リングが整列機により整列される様子を示す図である。
【図７】前記実施例の電池モジュールにおけるグロメット装着部の断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  組電池
１０  電池モジュール
１１  単電池
２０  接続リング
３０Ａ  絶縁リング
３２  筒部
３４  突起
５０  グロメット（保持部材）
５２  外周面
５６  溝（嵌合部）
【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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