(57)【要約】【課題】  耐水性の向上が図られた電池パックの外部端子構造を提供する。【解決手段】  電池パック１の外部端子構造においては、被覆部１０４の頂面部１０８によって出力端子８５自体が覆われていることで、電池パック１の上側（すなわち、筐体１０の天板１１ｃ側）から水滴が滴下してくるような環境下においても、該水滴が直接的に出力端子８５に付着することを抑制し得る。加えて、被覆部１０４の庇部１１０によって内周壁部１０９と外周壁部１０３との間の隙間Ｇが覆われていることで、電池パック１の上側から水滴が滴下してくるような環境下において、隙間Ｇから水滴が浸入する事態も効果的に抑制されている。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池パック内部の電池モジュールの電力を出力するために、該電池パックの筐体の外面から露出する出力端子と、
前記出力端子を覆うキャップと
を備える電池パックの外部端子構造であって、
前記キャップが、
前記出力端子が露出する電池パックの筐体の外面の周辺領域を覆い、かつ、該外面に対して垂直に延びて前記出力端子の周囲を囲む外周壁部を含む土台部と、
前記出力端子の上方において該出力端子を覆う頂面部と、前記頂面部から連続的に延びて前記外周壁部よりも内側において前記出力端子の周囲を囲む内周壁部と、該内周壁部と前記土台部の外周壁部との間の隙間の上方において該隙間を覆う庇部とを含む被覆部と
を有する、電池パックの外部端子構造。
【請求項２】
前記被覆部の前記庇部は、前記外周壁部の外側において下垂する下垂部を有する、請求項１に記載の電池パックの外部端子構造。
【請求項３】
前記被覆部および前記土台部のうちの一方には爪部が設けられるとともに他方には前記爪部が係合される穴部が設けられており、
前記爪部と前記穴部とが係合するように、前記被覆部が前記土台部に取り付けられている、請求項１または２に記載の電池パックの外部端子構造。
【請求項４】
前記出力端子を一対備え、前記キャップが前記一対の出力端子の両方を一体的に覆っている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電池パックの外部端子構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池パックの外部端子構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電気自動車又はフォークリフトなど、車両のバッテリとして使用される電池パックが知られている。このような電池パックでは、電池セルの配列体を含む電池モジュールが筐体内に収容され、電池モジュールの電力を出力する出力端子が筐体から露出するように設けられる。
【０００３】
電池パックの出力端子には、ケーブルが取り付けられて、該ケーブルを介して電池モジュールの電力が外部機器へ送電される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１６／０１７６８７号
【特許文献２】特開平１１−１６７９１１号公報
【特許文献３】特開平７−１４５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電池パックのスペース効率や作業効率の観点から、出力端子を電池パックの上面に設けることがある。その場合、雨等の水滴が電池パックに滴下する環境下では、出力端子に水が付着して、腐食や短絡等の不具合が生じ得る。
【０００６】
本発明は、耐水性の向上が図られた電池パックの外部端子構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一形態に係る電池パックの外部端子構造は、電池パック内部の電池モジュールの電力を出力するために、該電池パックの筐体の外面から露出する出力端子と、出力端子を覆うキャップとを備える電池パックの外部端子構造であって、キャップが、出力端子が露出する電池パックの筐体の外面の周辺領域を覆い、かつ、該外面に対して垂直に延びて出力端子の周囲を囲む外周壁部を含む土台部と、出力端子の上方において該出力端子を覆う頂面部と、頂面部から連続的に延びて外周壁部よりも内側において出力端子の周囲を囲む内周壁部と、該内周壁部と土台部の外周壁部との間の隙間の上方において該隙間を覆う庇部とを含む被覆部とを有する。
【０００８】
このような電池パックの外部端子構造においては、被覆部の頂面部によって出力端子自体が覆われるとともに、被覆部の庇部によって内周壁部と土台部の外周壁部との間の隙間が覆われる。そのため、電池パックに水滴が滴下するような環境下においても、該水滴が直接的に出力端子に付着することが抑制されており、また、被覆部の内周壁部と土台部の外周壁部との間の隙間から水滴が浸入する事態も効果的に抑制されている。したがって、電池パックの外部端子構造では、出力端子に水が付着することに起因する腐食や短絡等の不具合が抑制されており、高い耐水性が実現されている。
【０００９】
他の形態に係る電池パックの外部端子構造は、被覆部の庇部は、外周壁部の外側において下垂する下垂部を有する。
【００１０】
他の形態に係る電池パックの外部端子構造は、被覆部および土台部のうちの一方には爪部が設けられるとともに他方には爪部が係合される穴部が設けられており、爪部と穴部とが係合するように、被覆部が土台部に取り付けられている。
【００１１】
他の形態に係る電池パックの外部端子構造は、出力端子を一対備え、キャップが一対の出力端子の両方を一体的に覆っている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、耐水性の向上が図られた電池パックの外部端子構造が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施の一態様に係る電池パックを示した概略斜視図である。
【図２】図２は、図１に示した電池パックのＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図３は、図１に示した電池パックの要部拡大図である。
【図４】図４は、図３に示したキャップの概略斜視図である。
【図５】図５は、図４に示したキャップのＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図６は、図４に示したキャップの平面図である。
【図７】図７は、図４に示したキャップの被覆部を外した状態を示す平面図である。
【図８】図８は、図４に示したキャップの土台部を示す平面図である。
【図９】図９は、異なる態様のキャップを示した図である。
【図１０】図１０は、異なる態様の電池パックを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、同一又は同等の要素については同一の符号を付し、説明が重複する場合にはその説明を省略する。
【００１５】
図１、２に示される電池パック１は、たとえば自動車やフォークリフト等の車両に搭載される。電池パック１は、筐体１０と、複数（本実施形態では７個）の電池モジュール２０と、中継装置５１と、中継端子８０と、コネクタ７０と、を備えている。
【００１６】
筐体１０は、開口部を有する箱状部材１１と、箱状部材１１の開口部を覆う蓋部材１５とを有する。箱状部材１１は、四角板状の底板１１ｂと、底板１１ｂと対向して設けられる天板１１ｃと、底板１１ｂの周縁から立設されるＬ字状の右側板１１ｄ、矩形状の左側板１１ｅおよび後側板１１ｆと、を有している。なお、図１では、蓋部材１５の後側を透視するように記載している。
【００１７】
筐体１０は、車両に搭載された際に、底板１１ｂが鉛直方向下方に位置し、天板１１ｃが鉛直方向上方に位置するように配置される。以下、筐体１０において、底板１１ｂが設けられる方向を「下」として、天板１１ｃが設けられる方向を「上」として、筐体１０の蓋部材１５が設けられる方向を「前」として、後側板１１ｆが設けられる方向を「後」として、右側板１１ｄが設けられる方向を「右」として、左側板１１ｅが設けられる方向を「左」として説明を行う。なお、これらの方向は説明の便宜のためであり、本発明を限定するものではない。
【００１８】
筐体１０の右側面、すなわち、箱状部材１１の右側面は、後方側が凹んだ領域であるコネクタ配置領域１４ａが形成されている。コネクタ配置領域１４ａは、後段にて詳述するコネクタ７０が配置される。具体的には、コネクタ配置領域１４ａは、右側板１１ｄから左方向にオフセットした第一側面１１ｇ、後側板１１ｆから前方向にオフセットした第二側面１１ｉ、および天板１１ｃから下方向にオフセットすると共に右方向に下方傾斜する第三側面１１ｈによって形成されている。第一側面１１ｇには、コネクタ７０が挿設されている。具体的には、第一側面１１ｇにはコネクタ７０を内挿可能な貫通孔１２ｃが形成されており、コネクタ７０は貫通孔１２ｃに内挿された状態で筐体１０に固定されている。
【００１９】
天板１１ｃには、上方に突出すると共に後述する中継装置５１が配置される部品配置領域１４ｂが形成されている。部品配置領域１４ｂの上方には、二つの作業孔１２ａ、１２ｂが形成されている。また、部品配置領域１４ｂよりも右側の天板１１ｃ上には、作業孔１３ｂが形成されている。作業孔１３ｂは、後段にて詳述する中継端子８０に対応する筐体部分に形成されており、具体的には、中継端子８０の上方に形成されている。作業孔１３ｂの開口部の大きさは、作業者が手を入れて中継端子８０とコネクタ７０との交換作業が可能な程度に形成されている。作業孔１３ｂには、その開口部分を覆う蓋１３ａが配置されている。蓋１３ａは、結合部材１４によって、作業孔１３ｂ周縁の筐体１０の天板１１ｃに結合されている。本実施形態において、結合部材１４は６つのネジであり、蓋１３ａは天板１１ｃにネジ止めされている。作業孔１３ｂの縁領域に、後述する出力端子８５ａ、８５ｂが設けられている。
【００２０】
図２に示されるように、筐体１０には、７個の電池モジュール２０と、中継装置５１と、中継端子８０と、コネクタ７０と、が格納されている。７個の電池モジュール２０のうち、４個の電池モジュール２０は蓋部材１５に固定され、３個の電池モジュール２０と、中継端子８０と、コネクタ７０とは、箱状部材１１に固定される。
【００２１】
図２に示されるように、中継装置５１は、電池モジュール２０とコネクタ７０との間の接続を中継する。中継装置５１は、たとえば、ハーネスおよびバスバー等の接続部材と、中継端子８０と、を介してコネクタ７０に対し電気的に接続されている。同様に、中継装置５１は、筐体１０内に収容される各電池モジュール２０と電気配線４１を介して電気的に接続されている。また、中継装置５１は、電池モジュール２０の監視および制御等を行う電池制御ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）（図示せず）を搭載している。電池制御ＥＣＵは、たとえば、各電池モジュール２０に搭載された制御部と通信することにより、各電池モジュール２０の状態（たとえば、充電状態等）に関する情報を取得したり、各電池モジュール２０の動作（たとえば、充放電等）を制御したりする。電池制御ＥＣＵは、たとえば、コネクタ７０に装着されるコネクタの種類に応じて、電池パック１の制御を行うように構成されている。以上の構成により、コネクタ７０に充電器の充電コネクタが装着された場合には、電池モジュール２０の充電が行われ、コネクタ７０にジャンパコネクタが装着された場合には、車両への電力の供給が行われる。
【００２２】
中継端子８０は、たとえば、ハーネスおよびバスバー等の接続部材によって中継装置５１に電気的に接続されている。また、中継端子８０は、コネクタ７０の端子部に電気的に接続されている。中継端子８０の上方には、天板１１ｃの作業孔１３ｂが形成されている。コネクタ７０は、貫通孔１２ｃに内挿された状態で当該筐体１０に固定されている。
【００２３】
コネクタ７０は、電池パック１の充電時には、充電器の充電コネクタ（図示せず）が装着され、電池パック１の電力出力時には、ジャンパコネクタ（図示せず）が装着される。コネクタ部７３は、樹脂等の材料により形成されている。
【００２４】
図３に示すように、一対の出力端子８５ａ、８５ｂで構成される出力端子８５には、一対のケーブル８６ａ、８６ｂで構成されるケーブル８６の一端部が取り付けられる。ケーブル８６の他端部は、車両（外部機器）に接続されるコネクタ８６ｃに接続される。なお、天板１１ｃ上には、信号線８８が這い回されている。信号線８８は、電池制御ＥＣＵに接続された信号端子８７に接続され、電池制御ＥＣＵと車両側の制御部（不図示）との間で信号のやりとりをおこなう。
【００２５】
出力端子８５は、ケーブル８６が取り付けられた状態で、図４〜８に示すキャップ１００に覆われている。
【００２６】
キャップ１００は、筐体１０の天板１１ｃに固定される土台部１０２と、出力端子８５を覆う被覆部１０４とを有する。
【００２７】
土台部１０２は、絶縁樹脂等の絶縁材料で構成されており、各出力端子８５が露出する天板１１ｃ上面の周辺領域を覆っている。土台部１０２は、平面視にて長方形状の外形を有しており、その四隅において天板１１ｃに固定（たとえばボルト固定）されている。
【００２８】
土台部１０２は、出力端子８５それぞれを露出させるための断面円形の開口１０２ａを有している。
【００２９】
また、土台部１０２には、天板１１ｃに対して垂直に延びて各出力端子８５の周囲を囲む外周壁部１０３が設けられている。外周壁部１０３は、図８に示すように、開口１０２ａに対して同心円状になるように、すなわち、開口１０２ａの中心Ｏを曲率中心として湾曲するように設けられている。外周壁部１０３は、開口１０２ａを完全に囲んでおらず、部分的に囲んでいる。外周壁部１０３には、少なくともケーブル８６を配置するための切り欠き部が設けられる。
【００３０】
さらに、開口１０２ａの縁領域であって、外周壁部１０３よりも内側（開口１０２ａ側）には、環状の土手部１０２ｂが形成されている。土手部１０２ｂは、部分的に隆起した部分であり、図５に示すように外側に向かうに従って漸次低くなるように傾斜している。
【００３１】
被覆部１０４は、土台部１０２同様に絶縁樹脂等の絶縁材料で構成されており、土台部１０２の開口１０２ａから露出する各出力端子８５を覆っている。
【００３２】
被覆部１０４は、図４に示すように、出力端子８５ａ、８５ｂをそれぞれ収容するドーム状部分１０５ａ、１０５ｂと、出力端子８５ａ、８５ｂに取り付けられたケーブル８６ａ、８６ｂを収容する部分であってドーム状部分１０５ａ、１０５ｂからそれぞれ延びるアーチ状断面の配向部１０６ａ、１０６ｂと、ドーム状部分１０５ａ、１０５ｂ間および配向部１０６ａ、１０６ｂ間に渡された連結部１０７とを有する。
【００３３】
キャップ１００は、図５に示すように、配向部１０６ａ、１０６ｂが蓋１３ａ側に向くように設けられており、配向部１０６ａ、１０６ｂによって、ケーブル８６ａ、８６ｂは出力端子８５から蓋１３ａの方向に向かって延びる。
【００３４】
ドーム状部分１０５ａ、１０５ｂはそれぞれ、出力端子８５ａ、８５ｂの上方において該出力端子８５ａ、８５ｂを覆う頂面部１０８と、頂面部１０８から連続的に延びて外周壁部１０３よりも内側において出力端子８５ａ、８５ｂの周囲を囲む内周壁部１０９と、該内周壁部１０９と外周壁部１０３との間の隙間Ｇの上方において該隙間Ｇを覆う庇部１１０とを有する。
【００３５】
内周壁部１０９は、外周壁部１０３との間で均一間隔の隙間Ｇが形成されるように、開口１０２ａおよび外周壁部１０３と同心円状に（すなわち、開口１０２ａの中心Ｏを曲率中心として湾曲するように）設けられている。内周壁部１０９も、外周壁部１０３同様、開口１０２ａを完全に囲んでおらず、部分的に囲んでいる。内周壁部１０９にも、外周壁部１０３同様、少なくともケーブル８６を配置するための切り欠き部が設けられる。
【００３６】
庇部１１０は、該内周壁部１０９から、天板１１ｃに対して平行に、外側に向かって形成されている。図５に示すように、土台部１０２の外周壁部１０３の上端面と接する高さ位置に庇部１１０を設けることで、内周壁部１０９と外周壁部１０３との間の隙間Ｇが完全に塞がれる。ただし、庇部１１０は、内周壁部１０９と外周壁部１０３との間の隙間Ｇの上方に位置していればよく、土台部１０２の外周壁部１０３の上端面よりも高い位置に、該上端面から離して設けてもよい。
【００３７】
庇部１１０は、その外側端部が、外周壁部１０３の外側において下垂する下垂部１１１となっている。下垂部１１１と外周壁部１０３との間には、所定のクリアランスが設けられており、下垂部１１１と外周壁部１０３とは接しない。
【００３８】
キャップ１００の土台部１０２と被覆部１０４とは、容易に脱着できるように、爪部とそれに係合する穴部とで組み付けられている。本実施形態では、被覆部１０４に爪部１１２が設けられており土台部１０２に穴部１１３が設けられているが、被覆部１０４のほうに穴部を設け土台部１０２のほうに爪部を設けてもよい。爪部１１２と穴部１１３とは互いに対応する位置に設けられており、爪部１１２と穴部１１３とを互いに係合させることで、被覆部１０４が土台部１０２に取り付けられる。
【００３９】
以上において説明したとおり、キャップ１００は、出力端子８５が露出する電池パック１の筐体１０の外面（天板１１ｃ上面）の周辺領域を覆い、かつ、該外面に対して垂直に延びて出力端子８５の周囲を囲む外周壁部１０３を含む土台部１０２と、出力端子８５の上方において該出力端子８５を覆う頂面部１０８と、頂面部１０８から連続的に延びて外周壁部１０３よりも内側において出力端子８５の周囲を囲む内周壁部１０９と、内周壁部１０９と外周壁部１０３との間の隙間Ｇの上方において該隙間Ｇを覆う庇部１１０とを含む被覆部１０４とを有している。
【００４０】
このように、被覆部１０４の頂面部１０８によって出力端子８５自体が覆われていることで、電池パック１の上側（すなわち、筐体１０の天板１１ｃ側）から水滴が滴下してくるような環境下においても、該水滴が直接的に出力端子８５に付着することを抑制し得る。加えて、被覆部１０４の庇部１１０によって内周壁部１０９と外周壁部１０３との間の隙間Ｇが覆われていることで、電池パック１の上側から水滴が滴下してくるような環境下において、隙間Ｇから水滴が浸入する事態も効果的に抑制されている。
【００４１】
したがって、上述した電池パック１の外部端子構造では、出力端子８５に水が付着することに起因する腐食や短絡等の不具合が抑制されており、高い耐水性が実現されている。
【００４２】
特に、上記実施形態のように、電池パック１内部の電池モジュール２０の電力を出力する出力端子８５は、消耗品であるケーブル８６の交換やメンテナンス等のために、キャップ１００等の保護カバーを度々外す必要がある。そのため、出力端子８５から取り外せない態様で絶縁することができず、たとえば絶縁樹脂等で完全かつ恒久的に覆うことができない。そのため、上述したキャップ１００等のように、土台部１０２や被覆部１０４といった分離可能な複数の部材によって出力端子８５を覆うことが好ましい。
【００４３】
土台部１０２および被覆部１０４を樹脂材料で構成することで、ある程度の弾性が備わるため、上述した爪部１１２と穴部１１３との係合により、被覆部１０４を土台部１０２に取り付けることができる。
【００４４】
また、出力端子８５が露出する土台部１０２の開口１０２ａの縁領域に形成された環状の土手部１０２ｂにより、隙間Ｇを介してドーム状部分１０５ａ、１０５ｂの内部にまで水滴が達した場合であっても、土手部１０２ｂの内側に位置する出力端子８５に水滴が近づくことが抑制される。すなわち、土手部１０２ｂは隆起されているため、水滴は土手部１０２ｂから離れる方向に流れやすい構造となっている。
【００４５】
なお、上述した実施形態においては、キャップ１００が一対の出力端子８５ａ、８５ｂの両方を一体的に覆っている態様を示したが、図９に示すように、一対の出力端子８５ａ、８５を別々にキャップ１００で覆う態様であってもよい。図９に示した態様であっても、被覆部１０４の頂面部１０８によって出力端子８５自体が覆われていることで、電池パック１の上側から水滴が滴下してくるような環境下においても、該水滴が直接的に出力端子８５に付着することを抑制し得る。加えて、被覆部１０４の庇部１１０によって内周壁部１０９と外周壁部１０３との間の隙間Ｇが覆われていることで、電池パック１の上側から水滴が滴下してくるような環境下において、隙間Ｇから水滴が浸入する事態も効果的に抑制される。
【００４６】
以上、一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００４７】
たとえば、キャップの土台部や被覆部の形状は、必ずしも円状である必要はなく、図１０に示すように四角形状やその他の多角形状であってもよい。図１０においては、ドーム状部分１０５ａ、１０５ｂが四角形状であり、内周壁部や外周壁部についても四角形状に配置されている。このような態様であっても、被覆部１０４の庇部１１０によって内周壁部と外周壁部との間の隙間が覆われていることで、電池パック１の上側から水滴が滴下してくるような環境下において、隙間から水滴が浸入する事態も効果的に抑制される。
【符号の説明】
【００４８】
１…電池パック、１０…筐体、１１ｃ…天板、２０…電池モジュール、８５、８５ａ、８５ｂ…出力端子、８６、８６ａ、８６ｂ…ケーブル、１００…キャップ、１０２…土台部、１０２ｂ…土手部、１０３…外周壁部、１０４…被覆部、１０８…頂面部、１０９…内周壁部、１１０…庇部、１１１…下垂部、１１２…爪部、１１３…穴部、Ｇ…隙間。
【図１】
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【図２】
2018037216.tif 000004
【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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