(57)【要約】【課題】リード板を素電池にスポット溶接する際に、リード板を確実に垂直姿勢に維持可能とする。【解決手段】電池ホルダ２０で保持される素電池１０の積層体である電池ブロック１の両側で、それぞれ端面電極１１に溶接されて、隣接する素電池１０を電気接続してなる可撓性を有する一対の金属製のリード板３０と、を備えるパック電池であって、電池ホルダ２０は、リード板３０の一端を保持するよう開口した端部係止部２６と、リード板３０の内、複数の素電池１０の積層方向における中間の一部を保持するよう開口した中間係止部２８とを形成してなり、リード板３０が、中間係止部２８に保持するリード中間係止領域３４と、端部係止部２６に保持するリード端部係止領域３５とを、互いに略平行に形成する。【選択図】図１３
2011171125.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外形を円筒型として、両側の端面に端面電極(11)を備える複数の素電池(10)と、
前記複数の素電池(10)を互いに平行で、かつ端面を略同一平面上に位置させた姿勢に積層した状態で保持するための電池ホルダ(20)と、
前記電池ホルダ(20)の定位置に固定されて、該電池ホルダ(20)で保持される前記素電池(10)の積層体である電池ブロック(1)の両側で、それぞれ端面電極(11)に溶接されて、隣接する素電池(10)を電気接続してなる可撓性を有する一対の金属製のリード板(30)と、
を備えるパック電池であって、
前記電池ホルダ(20)は、
前記リード板(30)の一端を保持するよう開口した端部係止部(26)と、
前記リード板(30)の内、前記複数の素電池(10)の積層方向における中間の一部を保持するよう開口した中間係止部(28)とを形成してなり、
前記リード板(30)が、前記中間係止部(28)に保持するリード中間係止領域(34)と、前記端部係止部(26)に保持するリード端部係止領域(35)とを、互いに略平行に形成してなることを特徴とする電池パック。
【請求項２】
請求項１に記載の電池パックであって、
前記中間係止部(28)は、前記リード中間係止領域(34)の下端を開口部分に挿入して保持してなることを特徴とする電池パック。
【請求項３】
請求項２に記載の電池パックであって、
前記端部係止部(26)は、上向きに突出した端部突起(27)を有しており、
前記中間係止部(28)は、上向きに突出した中間突起(29)を有しており、
前記端部係止部(26)及び中間係止部(28)は、前記端部突起(27)及び中間突起(29)でそれぞれ前記リード板(30)の表面を挟み込むことにより、該リード板(30)を保持してなることを特徴とするパック電池。
【請求項４】
請求項３に記載の電池パックであって、
前記端部係止部(26)の開口が底に向かうほど狭くなるように、前記端部突起(27)の背面を傾斜面状に形成してなり、
前記中間係止部(28)の開口が底に向かうほど狭くなるように、前記中間突起(29)の背面を傾斜面状に形成してなることを特徴とするパック電池。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一に記載の電池パックであって、
前記素電池(10)の積層体が、積層方向において円筒形の端面をオフセット状に配置しており、
前記リード板(30)が、前記オフセット状に配置された素電池(10)の端面に一致するように、ジグザグ状に形成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５に記載の電池パックであって、
前記端部係止部(26)が、前記円筒形の素電池(10)を収納する電池収納部の、隣接する電池収納部同士の間を跨ぐように形成されてなることを特徴とする電池パック。
【請求項７】
請求項６に記載の電池パックであって、
前記リード板(30)が、その下端において、接続する複数の素電池(10)の、隣接する素電池(10)同士の間に、前記リード端部係止領域(35)を形成してなることを特徴とする電池パック。
【請求項８】
請求項７に記載の電池パックであって、
前記リード端部係止領域(35)が、前記リード板(30)の下端の略中央に形成された凹状の段差であることを特徴とする電池パック。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一に記載の電池パックであって、
前記素電池(10)の積層体を構成する素電池(10)の積層数が、５段以上であることを特徴とする電池パック。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一に記載の電池パックであって、
前記電池ホルダ(20)が、前記リード板(30)を所定位置に案内するためのガイド部(25)を設けており、
前記ガイド部(25)が、前記リード板(30)の外形を囲むように形成された枠状に形成されてなると共に、
前記ガイド部(25)の枠内に前記リード板(30)を挿入した状態で、前記リード板(30)と前記ガイド部(25)との間に隙間を形成してなることを特徴とする電池パック。
【請求項１１】
外形を円筒型として、両側の端面に端面電極(11)を備える複数の素電池(10)と、
前記複数の素電池(10)を互いに平行で、かつ端面を略同一平面上に位置させた姿勢に積層した状態で保持するための電池ホルダ(20)と、
前記電池ホルダ(20)の定位置に固定されて、該電池ホルダ(20)で保持される前記素電池(10)の積層体の両側で、それぞれ端面電極(11)に溶接されて、隣接する素電池(10)を電気接続してなる可撓性を有する一対の金属製のリード板(30)と、
を備えるパック電池の製造方法であって、
前記電池ホルダ(20)に前記素電池(10)をセットする工程と、
前記電池ホルダ(20)の両側端面において、前記リード板(30)の下端を前記電池ホルダ(20)に形成された端部係止部(26)で保持すると共に、前記リード板(30)の内、前記複数の素電池(10)の積層方向における中間の一部を、前記電池ホルダ(20)に形成された中間係止部(28)で保持するよう、前記リード板(30)を平行移動させる工程と、
前記リード板(30)を前記素電池(10)の端面電極(11)とを溶接する工程と、
を含むことを特徴とする電池パックの製造方法。
【請求項１２】
外形を円筒型として、両側の端面に端面電極(11)を備える複数の素電池(10)と、
前記複数の素電池(10)を互いに平行で、かつ端面を略同一平面上に位置させた姿勢に積層した状態で保持するための電池ホルダ(20)と、
前記電池ホルダ(20)の定位置に固定されて、該電池ホルダ(20)で保持される前記素電池(10)の積層体の両側で、それぞれ端面電極(11)に溶接されて、隣接する素電池(10)を電気接続してなる可撓性を有する一対の金属製のリード板(30)と、
を備えるパック電池の製造方法であって、
前記電池ホルダ(20)に前記素電池(10)をセットする工程と、
前記電池ホルダ(20)の両側端面において、前記リード板(30)の下端を前記電池ホルダ(20)に形成された端部係止部(26)に係止させ、さらにこの位置を支点として前記リード板(30)を回転させて、前記リード板(30)の内、前記複数の素電池(10)の積層方向における中間の一部を、前記電池ホルダ(20)に形成された中間係止部(28)に係止する工程と、
前記リード板(30)を前記素電池(10)の端面電極(11)とを溶接する工程と、
を含むことを特徴とする電池パックの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の円筒形の素電池をリード板で電気接続している電池パック及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パック電池は、並列接続する素電池の数を多くして出力電流を大きく、また直列接続する素電池の数を多くして出力電圧を高くできる。このことから、大出力が要求される用途、例えば自転車、電動工具、自動車等に使用されるパック電池は、複数の素電池を並列に接続し、さらにこれを直列に接続して出力を大きくしている。多数の素電池を内蔵するパック電池として、素電池の両端部をエンドプレートで保持して定位置に配置し、さらに、エンドプレートの定位置にリード板を配置して、これを素電池の端部電極にスポット溶接してなるパック電池が開発されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−９１２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
リード板を素電池にスポット溶接する際には、作業の効率化などの観点から、複数の素電池を水平に維持した状態で積み上げた電池ブロックの両側にリード板を配置し、リード板を垂直姿勢に維持した状態で治具などによって保持して、両側からスポット溶接機で溶接される。この際、電池パックを冶具に固定するまでの間、リード板がエンドプレートから倒れずに垂直に立った状態を維持する必要がある。リード板には薄い金属板が使用されるため、そのままでは自重で倒れる可能性がある。このため、電池ホルダは図１５に示すように、リード板５を所定姿勢に仮止めする仮固定部９を複数設けており、リード板５の自重による落下を仮固定部９で支持することで阻止していた。この例では、仮固定部９として、下端に２箇所水平に設けた仮固定部９Ａと、上端に１箇所垂直に設けた仮固定部９Ｂとを備えている。
【０００５】
しかしながら、近年のパック電池の高出力化、高容量化の要請に伴い、使用する素電池の数が増大する傾向にある。この結果、電池ブロックを構成する素電池の数が多くなり、素電池を多く積み上げる必要が生じ、これに応じて電池ブロックの側面に固定されるリード板の高さも増大する。リード板が高くなるほど、リード板は倒れやすくなるため、従来のような仮固定部のみでは、高くなったリード板を電池ブロックが治具にセットされるまでの間、安定的に保持できない可能性があった。また仮固定部を増やすと、リード板の固定の妨げとなったり、リード板と仮固定部との接触箇所が増えてガタつきや騒音の原因となる可能性もあった。
【０００６】
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る。本発明の主な目的は、リード板を素電池にスポット溶接する際に、リード板を確実に垂直姿勢に維持可能な電池パック及びそ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】
上記目的を達成するために、本発明の第１の電池パックによれば、外形を円筒型として、両側の端面に端面電極１１を備える複数の素電池１０と、前記複数の素電池１０を互いに平行で、かつ端面を略同一平面上に位置させた姿勢に積層した状態で保持するための電池ホルダ２０と、前記電池ホルダ２０の定位置に固定されて、該電池ホルダ２０で保持される前記素電池１０の積層体である電池ブロック１の両側で、それぞれ端面電極１１に溶接されて、隣接する素電池１０を電気接続してなる可撓性を有する一対の金属製のリード板３０と、を備えるパック電池であって、前記電池ホルダ２０は、前記リード板３０の一端を保持するよう開口した端部係止部２６と、前記リード板３０の内、前記複数の素電池１０の積層方向における中間の一部を保持するよう開口した中間係止部２８とを形成してなり、前記リード板３０が、前記中間係止部２８に保持するリード中間係止領域３４と、前記端部係止部２６に保持するリード端部係止領域３５とを、互いに略平行に形成することができる。これにより、電池ホルダはリード板の一部を端部係止部と中間係止部で保持することができ、素電池の積層数を増やしてリード板が大きくなっても安定的にこれを保持でき、リード板に素電池を溶接する作業を確実に行うことができる。またほぼ並行に離間された２つの部位でリード板を保持することで、安定性も増す。
【０００８】
また、第２の電池パックによれば、前記中間係止部２８は、前記リード中間係止領域３４の下端を開口部分に挿入して保持することができる。これにより、リード板の中間を水平方向の下端から保持することで、リード板の抜け落ちを阻止して確実にリード板を保持できる。
【０００９】
さらに、第３の電池パックによれば、前記端部係止部２６は、上向きに突出した端部突起２７を有しており、前記中間係止部２８は、上向きに突出した中間突起２９を有しており、前記端部係止部２６及び中間係止部２８は、前記端部突起２７及び中間突起２９でそれぞれ前記リード板３０の表面を挟み込むことにより、該リード板３０を保持することができる。これにより、端部突起及び中間突起をリード板の表面に張り出すように突出させて、リード板が自重で倒れないように保持できる。
【００１０】
さらにまた、第４の電池パックによれば、前記端部係止部２６の開口が底に向かうほど狭くなるように、前記端部突起２７の背面を傾斜面状に形成してなり、前記中間係止部２８の開口が底に向かうほど狭くなるように、前記中間突起２９の背面を傾斜面状に形成することができる。これにより、端部突起及び中間突起に挿入されたリード板を、傾斜面でスムーズに各開口の底方向に案内でき、リード板を確実に保持できる。
【００１１】
さらにまた、第５の電池パックによれば、前記素電池１０の積層体が、積層方向において円筒形の端面をオフセット状に配置しており、前記リード板３０が、前記オフセット状に配置された素電池１０の端面に一致するように、ジグザグ状に形成することができる。これにより、素電池が千鳥状に積層された積層体の端面で、リード板が直線状でなくそのままスライド式に挿入できない場合でも、中間係止部と端部係止部に係止する構造によって倒れないように保持できる利点が得られる。
【００１２】
さらにまた、第６の電池パックによれば、前記端部係止部２６を、前記円筒形の素電池１０を収納する電池収納部の、隣接する電池収納部同士の間を跨ぐように形成することができる。これにより、円筒形の素電池同士の間に生じるデッドスペースに端部係止部を配置してスペースを有効利用できる。
【００１３】
さらにまた、第７の電池パックによれば、前記リード板３０が、その下端において、接続する複数の素電池１０の、隣接する素電池１０同士の間に、前記リード端部係止領域３５を形成することができる。これにより、リード端部係止領域を素電池同士の間に配置することで、電池ホルダにセットされたリード板を素電池に溶接する際、端部係止部が溶接作業の邪魔となる事態を回避できる。
【００１４】
さらにまた、第８の電池パックによれば、前記リード端部係止領域３５を、前記リード板３０の下端の略中央に形成された凹状の段差状とすることができる。これにより、リード板の下端の全域でなく中央部分のみを係止してリード板をバランスよく保持できる。
【００１５】
さらにまた、第９の電池パックによれば、前記素電池１０の積層体を構成する素電池１０の積層数を、５段以上とできる。これにより、５段以上の素電池を端面で接続する縦長の倒れやすいリード板であっても、安定的に保持してスポット溶接することが可能となる。
【００１６】
さらにまた、第１０の電池パックによれば、前記電池ホルダ２０が、前記リード板３０を所定位置に案内するためのガイド部２５を設けており、前記ガイド部２５が、前記リード板３０の外形を囲むように形成された枠状に形成されてなると共に、前記ガイド部２５の枠内に前記リード板３０を挿入した状態で、前記リード板３０と前記ガイド部２５との間に隙間を形成することができる。これにより、リード板を電池ホルダの所定位置に保持することに加え、リード板とガイド部との間のクリアランスを設けることで、可撓性を有するリード板を変形させて端部係止部及び中間係止部に挿入し易くできる。
【００１７】
さらにまた、第１１の電池パックの製造方法によれば、外形を円筒型として、両側の端面に端面電極１１を備える複数の素電池１０と、前記複数の素電池１０を互いに平行で、かつ端面を略同一平面上に位置させた姿勢に積層した状態で保持するための電池ホルダ２０と、前記電池ホルダ２０の定位置に固定されて、該電池ホルダ２０で保持される前記素電池１０の積層体の両側で、それぞれ端面電極１１に溶接されて、隣接する素電池１０を電気接続してなる可撓性を有する一対の金属製のリード板３０とを備えるパック電池の製造方法であって、前記電池ホルダ２０に前記素電池１０をセットする工程と、前記電池ホルダ２０の両側端面において、前記リード板３０の下端を前記電池ホルダ２０に形成された端部係止部２６で保持すると共に、前記リード板３０の内、前記複数の素電池１０の積層方向における中間の一部を、前記電池ホルダ２０に形成された中間係止部２８で保持するよう、前記リード板３０を平行移動させる工程と、前記リード板３０を前記素電池１０の端面電極１１とを溶接する工程と、を含むことができる。これにより、リード板をスライド式に電池ホルダの端部係止部と中間係止部にそれぞれセットして保持でき、特に比較的短いリード板を電池ホルダに係止する作業に好適となる。
【００１８】
さらにまた、第１２の電池パックの製造方法によれば、外形を円筒型として、両側の端面に端面電極１１を備える複数の素電池１０と、前記複数の素電池１０を互いに平行で、かつ端面を略同一平面上に位置させた姿勢に積層した状態で保持するための電池ホルダ２０と、前記電池ホルダ２０の定位置に固定されて、該電池ホルダ２０で保持される前記素電池１０の積層体の両側で、それぞれ端面電極１１に溶接されて、隣接する素電池１０を電気接続してなる可撓性を有する一対の金属製のリード板３０と、を備えるパック電池の製造方法であって、前記電池ホルダ２０に前記素電池１０をセットする工程と、前記電池ホルダ２０の両側端面において、前記リード板３０の下端を前記電池ホルダ２０に形成された端部係止部２６に係止させ、さらにこの位置を支点として前記リード板３０を回転させて、前記リード板３０の内、前記複数の素電池１０の積層方向における中間の一部を、前記電池ホルダ２０に形成された中間係止部２８に係止する工程と、前記リード板３０を前記素電池１０の端面電極１１とを溶接する工程と、を含むことができる。これにより、リード板を電池ホルダの端部係止部に一旦挿入した後、リード板を回転させて中間係止部に挿入できるため、リード板の長さによらず電池ホルダへのセットが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】電池パックの外観斜視図である。
【図２】図１の電池パックを背面から見た外観斜視図である。
【図３】図１の電池パックの分解斜視図である。
【図４】図２の電池パックの分解斜視図である。
【図５】図４の電池ブロックの分解斜視図である。
【図６】図５のリード板の斜視図である。
【図７】図５の電池ホルダの側面図である。
【図８】図４のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における断面図及び端部係止部を示す拡大斜視図である。
【図９】図８の端部係止部の断面図である。
【図１０】図４のＸ−Ｘ線における断面図及び端部係止部を示す拡大斜視図である。
【図１１】図１０の端部係止部の断面図である。
【図１２】図４の電池ブロックがリード板を保持する様子を示す拡大斜視図である。
【図１３】図１２の電池ブロックにリード板を挿入する一例を示す拡大斜視図である。
【図１４】図１２の電池ブロックにリード板を挿入する他の例を示す拡大斜視図である。
【図１５】従来の電池ブロックを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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電池パック及びその製造方法を例示するものであって、本発明は電池パック及びその製造方法を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。
【００２１】
図１〜図１４に、本発明の一実施の形態に係る電池パック１００として、アシスト自転車用のバッテリパックに適用した例を示す。これらの図において図１は電池パック１００の外観斜視図、図２は図１を背面から見た外観斜視図、図３は図１の分解斜視図、図４は図２の分解斜視図、図５は図４の電池パック１００の分解斜視図、図６は図５のリード板３０の斜視図、図７は図５の電池ホルダ２０の側面図、図８は図４のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における断面図及び端部係止部２６を示す拡大斜視図、図９は図８の端部係止部２６の断面図、図１０は図４のＸ−Ｘ線における断面図及び端部係止部２６を示す拡大斜視図、図１１は図１０の端部係止部２６の断面図、図１２は図４の電池ホルダ２０がリード板３０を保持する様子を示す拡大斜視図、図１３は図１２の電池ホルダ２０にリード板３０を挿入する一例を示す拡大斜視図、図１４は図１２の電池ホルダ２０にリード板３０を挿入する他の例を示す拡大斜視図を、それぞれ示している。これらの図に示す電池パック１００は、外装ケース４０と、内部に収納された電池ブロック１とで構成される。外装ケース４０は、図１〜図４に示すように、上ケース４１と下ケース４２に２分割されている。この外装ケース４０は、絶縁性に優れたプラスチックなどで構成される。また一方の端部には持ち運びに便利な取っ手４３を、他方の端部には駆動機器であるアシスト自転車と接続するためのコネクタ３を、それぞれ設けている。これら上ケース４１及び下ケース４２は、各側面に係止用の突起及び係止孔を２箇所に形成しており、一方のケースに設けられた突起を他方のケースに設けられた係止孔に係止して連結される。さらにねじで４箇所を螺合して外装ケース４０が固定される。
【００２２】
外装ケース４０の内部に、電池ブロック１を収納できるよう、上ケース４１及び下ケース４２はそれぞれ有底箱状に形成され、電池ブロック１を収納する収納空間を形成する。電池ブロック１は、好ましくは図３及び図４に示すように、カバー２で外部を被覆した状態で、上ケース４１及び下ケース４２の間に配置されて収納される。カバー２は、防水性及び絶縁性を有するポリエチレンなどで袋状に形成し、その内部に電池ブロック１を挿入した状態で封止する。
【００２３】
また電池ブロック１は、コネクタ３とリード線を介して電気的に接続される。コネクタ３は、下ケース４２の底面にコ字状に開口された枠内に嵌め込むようにして、上ケース４１で上面を閉塞して外装ケース４０に固定される。またコネクタ３は、アシスト自転車の接続端子と接続するための接続ソケットを複数開口している。
（電池ブロック１）
【００２４】
電池ブロック１は、図５の分解斜視図に示すように、複数の素電池１０と、素電池１０を定位置に配置する電池ホルダ２０と、電池ホルダ２０の外側に配置されて、素電池１０に溶接して接続されるリード板３０と、このリード板３０を接続している回路基板４６と、この回路基板４６を収納する基板ホルダ４４とを備える。
（素電池１０）
【００２５】
素電池１０は、充電可能な二次電池で、リチウムイオン二次電池が好適に利用できる。ただ、素電池１０としてニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池を利用してもよい。この素電池１０は円筒型電池であり、平行に複数本を並べて、さらにその上に複数本の素電池１０を積層する姿勢で、電池ホルダ２０に保持される。ここで素電池１０は、上下方向に積層された隣接する素電池１０同士が、中心軸をずらしたオフセット状又は千鳥状に配置されている。これにより、円筒形電池の積層によって生じるデッドスペースを低減できる。図５の例では、横に並べた７本の素電池１０を５段積層し、計３５本の素電池１０を使用している。また多方向に並ぶ５本の素電池１０を並列に接続し、これを７列直列に接続している。もちろん、積層数や各段の素電池数を要求される電池ブロック１の容量や電圧に応じて変更できることはいうまでもない。
【００２６】
さらに素電池１０は、それぞれ端面を略同一平面上に並べている。このように素電池１０を長さ方向に並べない配置とすることで、素電池１０同士の接続はリード板３０との溶接で処理できる。特に素電池１０の両側、すなわち後述するように外装ケース４０の両側でリード板３０を溶接することで、素電池１０同士の接続を行える。また素電池１０を長さ方向に１本分のみとして積層する構成は、各素電池１０の両側端面が外装ケース４０に面するため、外装ケース４０を通じて放熱しやすいという利点も得られる。
（電池ホルダ２０）
【００２７】
電池ホルダ２０は、左右に２分割されて第一ホルダ２１と第二ホルダ２２で構成され、素電池１０を両側から挟み込むように保持している。第一ホルダ２１と第二ホルダ２２は、ほぼ鏡面対称に形成されている。第一ホルダ２１及び第二ホルダ２２は、それぞれ、素電池１０を挿入する円筒状の保持筒２３を複数形成している。保持筒２３を有する第一ホルダ２１及び第二ホルダ２２は、一体的に成型される。この電池ホルダ２０は、絶縁性に優れたプラスチックなどの樹脂製とする。
【００２８】
保持筒２３は、素電池１０の端面電極１１にリード板３０を溶接するための電極窓２４を貫通して設けている。各電極窓２４は、リード板３０を溶接できる大きさに形成される。電池ホルダ２０は、保持筒２３に素電池１０を挿通して、複数の素電池１０を所定の位置に保持している。図の電池ホルダ２０は、３５本の円筒型素電池１０を連結して保持するので、３５個の電極窓２４を設けている。３５個の電極窓２４は、各段に７個設けて５段に並べている。さらに図５に示す保持筒２３は、隣接して配設している素電池１０の谷間に他の素電池１０を配設しており、複数段に配置する素電池１０を俵積みの状態で配設している。また図に示す保持筒２３は、軸方向の中間で２分割して、各々の電池ホルダ２０に連結している。各々の電池ホルダ２０は、分割された保持筒２３の端部を連結してなる形状にプラスチックで一体成形している。この保持筒２３は、分割端である開口部から素電池１０を挿入し、一対の保持筒２３を互いに連結して、複数の素電池１０を電池ホルダ２０の定位置に保持する。
【００２９】
中間で分割される保持筒２３は、分割端側からホルダ側板側に向かって次第に内径が小さくなるテーパ状に内面を成形している。この保持筒２３は、電池ホルダ２０側の端部の内面に突出する部分を素電池１０の表面に面接触させて素電池１０を定位置に保持できる。このように、保持筒２３を分割する構造は、プラスチックを成形する金型の設計を簡単にして、プラスチック成形を容易にできる特長がある。
（ガイド部２５）
【００３０】
電池ホルダ２０は、素電池１０を収納する保持筒２３の一端に連結され、その外側面に設けているガイド部２５にリード板３０を入れて定位置に配置している。電池ホルダ２０は、電極窓２４から表出する端面電極１１にリード板３０を溶着して連結している。図３ないし図４、図５の電池ホルダ２０は、リード板３０を配置するガイド部２５を外側面に設けており、このガイド部２５にリード板３０を入れて定位置に配置している。
【００３１】
さらに電池ホルダ２０は、図１２及び図７に示すように、ガイド部２５の裏側でリード板３０を当接して係止することもできる。すなわち、素電池１０が保持筒２３から抜け落ちないように設けられたガイド部２５を利用して、リード板３０の保持にも兼用できる。これによって、より広い面積でリード板３０を電池ホルダ２０に係止して保持できる。
【００３２】
各素電池１０は、両端の端面電極１１にリード板３０を溶着して、互いに直列と並列とに接続している。また各リード板３０は、回路基板４６と接続される。回路基板４６は、図３、図４、図５において電池ホルダ２０の上面に配置された基板ホルダ４４に収納されている。基板ホルダ４４は回路基板４６を収納できる大きさの開口を形成した枠状に構成される。
（回路基板４６）
【００３３】
回路基板４６は、素電池１０の放電あるいは充放電を制御する制御回路等の電子回路を実装している。回路基板４６は平板状で、図３〜図５に示すように電池ホルダ２０の長さ方向に沿って延長されている。また電池ホルダ２０は、その上面に回路基板４６を収納する基板ホルダ４４を載置している。電池ホルダ２０の上面に回路基板４６を固定し、必要な配線を行った後、外装ケース４０内に収納する。さらに、電池ホルダ２０の上面には、各リード板３０の接続部３３が突出されて、リード線などによって回路基板４６と接続される。この構成は、リード板３０と回路基板４６との配線を最短距離とでき、組み立て工程を簡素化できることに加え、別部材のリード線も最低限とできる。
（リード板３０）
【００３４】
リード板３０は、図５及び図６の斜視図に示すように、素電池１０をオフセット状に積層した状態で、縦方向の素電池１０を２列にわたって接続するよう、全体をジグザグ状又は波状に形成している。このリード板３０は導電性及び可撓性に優れた金属板で形成される。またリード板３０には、素電池１０の端面電極１１にスポット溶接する位置に、無効電流減少スリット１６を設けている。さらにリード板３０の上端には、回路基板４６に接続する接続部３３が突出するように設けている。接続部３３は、リード線１３を介して回路基板４６に接続される。さらにまたリード板３０は、後述する電池ホルダ２０の中間係止部２８に保持するリード中間係止領域３４と、端部係止部２６に保持するリード端部係止領域３５とを、互いに平行に形成している。
【００３５】
リード板３０は、図５及び図６に示すように素電池１０の積層体の端面電極１１を完全に被覆する形状でなく、これよりも若干小さく形成される。これによって、リード板３０のガイド部２５の枠内にリード板３０を挿入した状態で、リード板３０とガイド部２５との間に隙間が形成される。この隙間が遊びとなって、リード板３０をガイド部２５に配置すると共に、リード板３０を変形させて端部係止部２６及び中間係止部２８に挿入し易くできる。
【００３６】
図５の例では、５段の素電池１０を２列に接続する第一リード板３１を３枚と、５段の素電池１０を１列に接続する第二リード板３２を１枚が使用されている。ここでは第一リード板３１を３枚並べ、その左に第二リード板３２が１枚配置される。
（端部係止部２６）
【００３７】
さらに電池ホルダ２０は、図７〜図１４に示すように、リード板３０を定位置に保持するよう開口された端部係止部２６と中間係止部２８とを形成している。端部係止部２６は、図７及び図８に示すように、リード板３０の下端のほぼ中央のリード端部係止領域３５を保持する。このため、端部係止部２６は保持筒２３同士の間に、電極窓２４を跨ぐように形成されている。図７の例では、隣接する電極窓２４の接線部分を通る直線状に形成される。このように素電池１０同士の間に端部係止部２６を設けることで、素電池１０の端面電極１１とリード板３０との溶接部分と離れた位置とでき、電池ホルダ２０にセットされたリード板３０を素電池１０に溶接する際に端部係止部２６が溶接作業の邪魔となる事態を回避できる。また、円筒形の素電池１０同士を積層する際に生じるデッドスペースを有効利用できる利点も得られる。
（端部突起２７）
【００３８】
さらに端部係止部２６は、直線状の両端に電極窓２４を閉塞する方向に突出した端部突起２７を設けている。これにより、端部突起２７をリード板３０の表面に張り出すように突出させて、リード板３０が自重で倒れないように保持できる。またこの端部突起２７は、図９の断面図に示すように、背面を傾斜面としている。このように形成することで、端部突起２７の内側に挿入されたリード板３０下端のリード端部係止領域３５は、傾斜面によって下り方向、すなわち電極窓２４に接する方向に案内される。このため端部係止部２６の開口は、傾斜面によって底方向に向かって狭くなるように形成されている。
（中間係止部２８）
【００３９】
また中間係止部２８は、リード板３０の長さ方向の中間に形成されたリード中間係止領域３４を保持する。中間係止部２８は図１０に示すように、上から２段目の保持筒２３の下端を覆うように、直線状に配置される。またその端縁側の隅部には、電極窓２４を閉塞する方向に突出した中間突起２９が形成される。これにより、中間突起２９をリード板３０の表面に張り出すように突出させて、リード板３０が自重で倒れないように保持できる。また中間突起２９も図１１の断面図に示すように、その背面を傾斜面としている。このように形成することで、中間突起２９の内側に挿入されたリード板３０のリード中間係止領域３４は、傾斜面によって下り方向、すなわち電極窓２４に接する方向に案内される。このため中間係止部２８の開口は、傾斜面によって底方向に向かって狭くなるように形成されている。
【００４０】
これら端部係止部２６、中間係止部２８は、互いに平行に形成される。またこれに対応してリード板３０も、電池ホルダ２０の中間係止部２８に保持するリード中間係止領域３４と、端部係止部２６に保持するリード端部係止領域３５とを、互いに平行に形成している。これにより、端部係止部２６にリード端部係止領域３５を挿入すると共に、この上側に中間係止部２８にリード中間係止領域３４を係止して、下端と中間という離間された２箇所で平行に保持することでリード板３０が倒れないよう垂直姿勢に保持しやすくできる。また素電池１０の積層数を増やしてリード板３０が大きくなっても安定的にこれを保持でき、リード板３０に素電池１０を溶接する作業を確実に行うことができる。いいかえると、図１５に示すようにリード板の側面で縦方向に保持する仮固定部９Ｂでは、リード板３０が高くなると自重で抜けやすくなる問題があるが、リード板３０の中間を水平方向の下端から保持する構成とすることで、このような抜け落ちを阻止して確実にリード板３０を保持できる利点が得られる。この例では、電池ブロック１を構成する素電池１０の積層数を５段以上としており、従来の方法ではリード板３０を保持できずに自重で倒れてしまうところ、このような縦長の倒れやすいリード板３０であっても、安定的に保持してスポット溶接することが可能となる。
【００４１】
さらに、従来はリード板に穴を開口し、電池ホルダに穴に挿通する突起を設けて、リード板の保持や位置決めを行っていたが、本発明によれば端部係止部２６と中間係止部２８とでリード板の保持と同時に位置決めも行われるため、このような構成を不要として金型などの製造コストを低減できる利点も得られる。加えて、リード板の開口を無くすことでリード板を流れる電流経路の増大が可能となり温度特性的にも有利となる。
【００４２】
図６に示すリード端部係止領域３５は、リード板３０の下端のほぼ中央に形成された凹状の段差である。これにより、リード板３０の下端の全域でなく中央部分のみを一箇所で係止して、リード板３０をバランスよく保持できる。
【００４３】
また素電池１０の積層体は、上述の通り素電池１０をオフセット状に積層している。このためリード板３０は、オフセット状に配置された素電池１０の端面に一致させるよう、ジグザグ状に形成される。言い換えると、リード板を直線状に形成できず、例えば挿入方向に沿ってリード板の両側を案内する断面コ字状のガイドレールを形成することが容易でない。そこで本実施の形態では上述の通り、中間部分を保持する中間保持部を、スライド方向に沿った姿勢でなく、スライド方向と交差するように、いいかえると水平姿勢に形成している。これにより、素電池１０が千鳥状に積層された積層体の端面で、リード板が直線状でなくそのままスライド式に挿入できない場合でも、中間係止部２８と端部係止部２６に係止する構造によって倒れないように保持できるようになる。
（リード板のスライドイン式セット方法）
【００４４】
このリード板３０を電池ホルダ２０にセットする手順を、図１３に基づいて説明する。まず電池ホルダ２０に素電池１０をセットした状態で、リード板３０を電池ホルダ２０の側面で上方から下方に差し込む。このとき、リード板３０のリード端部係止領域３５を電池ホルダ２０の端部係止部２６の開口に挿入すると共に、リード中間係止領域３４を、中間係止部２８の開口に挿入する。ここでは、リード板３０を上から下に平行移動させるようにして、係止する。この状態でリード板３０は図１２に示すように端部保持部と中間保持部とで確実に保持されるので、電池ブロック１を治具に移して、スポット溶接機でリード板３０を端面電極１１とスポット溶接する。このセット方法は、特に比較的背の低いリード板３０を電池ホルダ２０にセットするのに適している。
【００４５】
またリード板のセット方法はこのようなスライドイン式に限られない。例えば先にリード端部係止領域３５を端部係止部２６の開口に挿入した後、リード板を電池ホルダに押さえつけるように弾性変形させて、リード中間係止領域３４を中間係止部２８の開口に挿入することもできる。この場合は、リード板を曲げるように変形させるためリード板への負担が大きく、リード板が比較的小さい場合に有効となる。
【００４６】
また、図１４に示すようなリード板を回転させる方法も利用できる。この方法は、電池ホルダ２０に素電池１０をセットした状態で、リード板３０のリード端部係止領域３５のみを端部係止部２６に係止させ、ここを支点としてリード板３０を回転させるようにして、リード中間係止領域３４を中間係止部２８に挿入する。すなわち、リード板３０を少し捻るようにして弾性変形させて、リード中間係止領域３４を中間係止部２８に挿入する。この方法は、リード板の変形が捻り方向であるため負担が少なく、リード板が長くとも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明に係る電池パック及びその製造方法は、アシスト自転車用の電源装置として好適に利用できる。
【符号の説明】
【００４８】
１００…電池パック
１…電池ブロック
２…カバー
３…コネクタ
９、９Ａ、９Ｂ…仮固定部
１０…素電池
１１…端面電極
２０…電池ホルダ
２１…第一ホルダ
２２…第二ホルダ
２３…保持筒
２４…電極窓
２５…ガイド部
２６…端部係止部
２７…端部突起
２８…中間係止部
２９…中間突起
３０…リード板
３１…第一リード板
３２…第二リード板
３３…接続部
３４…リード中間係止領域
３５…リード端部係止領域
４０…外装ケース
４１…上ケース
４２…下ケース
４３…取っ手
４４…基板ホルダ
４６…回路基板
【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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【図１４】
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【図１５】
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