(57)【要約】【課題】中間電位の検出を行うための配線作業を、回路に過負荷を与えることなく安全に行う。【解決手段】複数のリード板２０とそれぞれ電気的に接続された電池側コネクタピン５２を複数平行に並べた電池側コネクタ５１と、電圧検出回路４２の複数の入力端子と個別に接続された基板側コネクタピン５７を、複数平行に並べた基板側コネクタ５６とを備え、電池側コネクタ５１と基板側コネクタ５６とを連結することで、電池側コネクタ５１及び基板側コネクタ５６の対応する電池側コネクタピン５２同士を電気接続させて、電池集合体１の複数の中間電位を、それぞれ電圧検出回路４２に入力可能としている。電池側コネクタ５１は、電池集合体１の中間電位の内、低電圧側のものほど電池側コネクタピン５２が短く、高電圧側のものほど電池側コネクタピン５２が長くなるよう、各電池側コネクタピン５２の長さを変化させている。【選択図】図２３
2011243426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の素電池(11)が直列に接続された電池集合体(1)と、
素電池(11)同士の直列接続の界面に各々配置された、複数のリード板(20)と、
前記複数のリード板(20)と、それぞれ電気的に接続された電池側コネクタピン(52)を、複数平行に並べた電池側コネクタ(51)と、
前記電池集合体(1)の、素電池(11)間の中間電位を検出するための入力端子を複数備える電圧検出回路(42)と、
前記電圧検出回路(42)の複数の入力端子と個別に接続された基板側コネクタピン(57)を、複数平行に並べた基板側コネクタ(56)と、
を備え、
前記電池側コネクタ(51)と基板側コネクタ(56)とを連結することで、前記電池側コネクタ(51)及び基板側コネクタ(56)の対応するコネクタピン同士を電気接続させて、前記電池集合体(1)の複数の中間電位を、それぞれ前記電圧検出回路(42)に入力可能としてなる電池パックであって、さらに、
前記電池側コネクタ(51)と基板側コネクタ(56)との連結に際して、中間電位が低電圧のコネクタピンを、高電圧のコネクタピンよりも先に接続させるための接続遅延手段を備え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、
前記接続遅延手段が、前記電池側コネクタ(51)を、前記電池集合体(1)の中間電位の内、低電圧側のものほど電池側コネクタピン(52)が短く、高電圧側のものほど電池側コネクタピン(52)が長くなるよう、各電池側コネクタピン(52)の長さを変化させて構成され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、さらに、
前記電池側コネクタ(51)は、前記電圧検出回路(42)に駆動電力を供給するための電力供給用ピン(58)を設けると共に、
前記電力供給用ピン(58)は、最も高い中間電位の電池側コネクタピン(52)と同じか、これよりも長く形成してなることを特徴とする電池パック。
【請求項４】
請求項１に記載の電池パックであって、
前記接続遅延手段が、前記基板側コネクタ(56)を、前記電池集合体(1)の中間電位と対応するよう設けられた基板側コネクタピン(57)の内、低電圧側のものほど基板側コネクタピン(57)が短く、高電圧側のものほど基板側コネクタピン(57)が長くなるよう、各基板側コネクタピン(57)の長さを変化させて構成されてなることを特徴とする電池パック。
【請求項５】
請求項４に記載の電池パックであって、さらに、
前記基板側コネクタ(56)は、前記電圧検出回路(42)に駆動電力を供給するための電力供給用ピン(58)を設けると共に、
前記電力供給用ピン(58)は、最も高い中間電位の基板側コネクタピン(57)と同じか、これよりも長く形成し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、
前記電力供給用ピン(58)は、最も短いコネクタピンに隣接する位置に設けられてなることを特徴とする電池パック。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一に記載の電池パックであって、さらに、
長さを変化させたコネクタピンを収納するよう、階段状に形成されたピンカバー体(59)と、
該コネクタピンと接続される他方のコネクタピンを収納すると共に、前記ピンカバー体(59)と係合するように、階段状に形成された第二ピンカバー体と、
を備えることを特徴とする電池パック。
【請求項８】
請求項１に記載の電池パックであって、
前記接続遅延手段が、前記電池側コネクタ(51)と基板側コネクタ(56)とをピボット軸(60)を回転軸として旋回式に連結すると共に、前記ピボット軸(60)と近い側のコネクタピンほど中間電位が低く、前記ピボット軸(60)と遠い側のコネクタピンほど中間電位が高くなるように配置して構成されてな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、
前記電池側コネクタ(51)及び基板側コネクタ(56)のコネクタピン同士を接続する構成として、いずれか一方のコネクタピンが、他方のコネクタピンを挿入可能な円筒状に形成されてなることを電池パック。
【請求項１０】
電池パックの内部における電気接続に使用されるコネクタであって、
電池集合体(1)に収納される、複数の素電池(11)が直列に接続された電池集合体(1)の、素電池(11)同士の直列接続の界面に各々配置された、複数のリード板(20)と、それぞれ電気的に接続するための電池側コネクタピン(52)を、複数平行に並べた電池側コネクタ(51)と、
前記電池集合体(1)の、素電池(11)間の中間電位を検出するための入力端子を複数備える電圧検出回路(42)の複数の入力端子と個別に接続された基板側コネクタピン(57)を、複数平行に並べた基板側コネクタ(56)と、
を備え、
前記電池側コネクタ(51)と基板側コネクタ(56)とを連結することで、前記電池側コネクタ(51)及び基板側コネクタ(56)の対応するコネクタピン同士を電気接続させて、前記電池集合体(1)の複数の中間電位を、それぞれ前記電圧検出回路(42)に入力可能とすると共に、
前記電池側コネクタ(51)は、前記電池集合体(1)の中間電位の内、低電圧側のものほど電池側コネクタピン(52)が短く、高電圧側のものほど電池側コネクタピン(52)が長くなるよう、各電池側コネクタピン(52)の長さを変化させていることを特徴とする電池パック用コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電可能な複数の素電池を内蔵する電池パック及び該電池パックで使用するコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
電動スクータやアシスト自転車等、電池パックから電力を得て駆動される電気機器の普及に伴い、電池パックの高出力化が求められている。このような電池パックでは、大電流を得るために、複数の素電池を直列に接続して出力電圧を高くし、かつ並列に接続して出力電流を高くしている。また、素電池として体積あたりの容量が大きいリチウムイオン二次電池等が用いられている。
【０００３】
高容量の素電池を使用した電池パックでは、素電池を長期に渡って安定的に使用するため、各素電池の管理が重要となる。例えば素電池のセル電圧やセル温度を測定して監視し、これらが一定以上になると充放電の電流値を制限したり、充放電を停止する等の機能を備えた保護回路を設ける。このような保護回路を設ける電池パックにおいては、素電池と保護回路とを電気的に接続する必要がある。例えば、素電池を直列に接続して構成された電池集合体の中間電位を測定するには、図３４に示すように、複数の素電池１１を並列に接続したリード板の電位を、それぞれ保護回路基板上に固定された電圧検出ＩＣ４２Ｂに、リード線等を介して接続している。このような配線作業は、素電池数が増えるほど煩雑になる。特に、近年の高出力化の要求に伴い、使用する素電池数は増加する傾向にあり、一方で低コスト化も求められている。
【０００４】
このような配線作業を簡略化する方法としては、コネクタを利用して纏めて接続を行う方式が考えられる。この方式では、図３５に示すように、多数のピンを有する電池側コネクタの各ピンを、リード板と各々接続し、この電池側コネクタを、電圧検出ＩＣ４２Ｂと接続された基板側コネクタに接続することで、このような接続作業を簡素化する。電池側コネクタと基板側コネクタは、一方のピンを他方のピン穴に挿入することによって電気接続が行われるため、コネクタの連結によって多数の電気接続を同時に達成できる。電圧検出ＩＣ４２Ｂは、隣接するピン間の電位差を検出して、中間電位を検出する。
【０００５】
しかしながら、このようなコネクタによる接続では、ピン同士の接続順が一定しないことがあり、この結果、電圧検出ＩＣ４２Ｂに高い電圧が印加されて、電圧検出ＩＣ４２Ｂが故障するおそれがあった。すなわち、図３６に示すように、多数の素電池１１を直列接続した電池集合体の各中間電位を纏めて引き出し、コネクタ同士のピンとピン穴との接続を設ける構成においては、ピンとピン穴の接続がなされてない箇所では電圧が０Ｖとなる。そして電圧検出ＩＣ４２Ｂは、隣接するピン間の電位差を検出する構成であるため、あるピンの電圧が０Ｖであれば、その隣のピンとの電位差がその分だけ高く検出される。例えば図３６に示す例において、コネクタ同士の接続の際、ＡとＤの位置でピンとピン穴が先に接続される一方で、ＣとＢの位置での接続が僅かに遅れて接続されるとすると、仮に一瞬の遅れであっても、瞬間的にＡとＤの位置での接続によって、この間の素電池１１の直列電圧が電圧検出ＩＣ４２Ｂに印加されることとなる。電圧検出ＩＣ４２Ｂは本来、素電池１１一個分の電圧を想定して選定されているため、多数の素電池１１の直列接続による高電圧に対する耐性は、設計時に考慮されておらず、この結果、定格以上の高電圧が印加されることで素子が破壊されるおそれがある。仮にコネクタ同士の接続において、各ピンが同時に接触するように接続されるのであれば、このような問題は生じない。しかしながら、現実には各ピンの長さには製造公差が生じる上、コネクタ同士を常に垂直姿勢で接続するとも限らず、斜めにコネクタを接続しようとすれば、ピン同士の接続順序が異なることも生じる。この結果、上述の通り、意図しないピンの接続順序となる結果、その順序によっては意図しない高い電圧が電圧検出ＩＣ４２Ｂに印加されることとなって、電圧検出ＩＣ４２Ｂに定格電圧以上の電圧が印加されて故障することが考えられる。また電圧検出ＩＣ４２Ｂの故障によって、保護回路基板上に実装された他の素子類にも悪影響を及ぼすおそれがあり、最悪の場合は保護基板全体を交換する必要が生じてしまう。また同様の理由で、コネクタを外す場合においても、高電圧側から低電圧側へ素電池１１ごとに解除する必要がある。特に保護回路では、一般にマルチプレクサ等を用いた接続切り替え等のスイッチングを行わず、素電池１１と常時接続して電圧を監視する構成であるため、配線時や分解時の意図しない高電圧印加の問題を本来的に回避できないという問題があった。
【０００６】
このような事情から、従来からコネクタによる接続は不可能と考えられており、リード線による個別配線が行われてきた。具体的には、素電池１１の中間電位部分であるリード板と、保護回路基板から延長されたリード線とを半田付けにて低電圧側から順に配線し、あるいは高電圧側から分解している。しかしながらこの方法では、上述の通り個別の配線作業が必要となって、極めて煩雑となり、製造コストも高騰する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１８５８５８号公報
【特許文献２】特開平１１−１８５８６０号公報
【特許文献３】特開２００６−２８６５５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、従来のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、中間電位の検出を行うための配線作業を、回路に過負荷を与えることなく安全に行うことのできる電池パック及び電池パック用コネクタ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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の第１の側面に係る電池パックによれば、複数の素電池１１が直列に接続された電池集合体１と、素電池１１同士の直列接続の界面に各々配置された、複数のリード板２０と、前記複数のリード板２０と、それぞれ電気的に接続された電池側コネクタピン５２を、複数平行に並べた電池側コネクタ５１と、前記電池集合体１の、素電池１１間の中間電位を検出するための入力端子を複数備える電圧検出回路４２と、前記電圧検出回路４２の複数の入力端子と個別に接続された基板側コネクタピン５７を、複数平行に並べた基板側コネクタ５６と、を備え、前記電池側コネクタ５１と基板側コネクタ５６とを連結することで、前記電池側コネクタ５１及び基板側コネクタ５６の対応する電池側コネクタピン５２同士を電気接続させて、前記電池集合体１の複数の中間電位を、それぞれ前記電圧検出回路４２に入力可能としてなる電池パックであって、さらに、前記電池側コネクタ５１と基板側コネクタ５６との連結に際して、中間電位が低電圧のコネクタピンを、高電圧のコネクタピンよりも先に接続させるための接続遅延手段を備えることができる。これにより、電池側コネクタと基板側コネクタとを連結する際、接続遅延手段で各電池側コネクタピンが基板側コネクタ側の基板側コネクタピンと接続されるタイミングに時間差を設けることができ、さらに低電圧側のコネクタピンから順に接続されていくこととして、電圧検出回路に過大な電圧が印加されることを回避し、回路への過負荷や故障を解消して、電池パックの信頼性を高めることができる。
【００１０】
また、本発明の第２の側面に係る電池パックによれば、前記接続遅延手段が、前記電池側コネクタ５１を、前記電池集合体１の中間電位の内、低電圧側のものほど電池側コネクタピン５２が短く、高電圧側のものほど電池側コネクタピン５２が長くなるよう、各電池側コネクタピン５２の長さを変化させて構成することができる。これにより、電池側コネクタと基板側コネクタとを連結する際、電池側コネクタ側のコネクタピンの長さを変えることで、各電池側コネクタピンが基板側コネクタ側の基板側コネクタピンと接続されるタイミングに時間差を設けることができ、さらに低電圧側のコネクタピンから順に接続されていくこととして、電圧検出回路に過大な電圧が印加されることを回避し、回路への過負荷や故障を解消して、電池パックの信頼性を高めることができる。
【００１１】
さらに、本発明の第３の側面に係る電池パックによれば、さらに前記電池側コネクタ５１は、前記電圧検出回路４２に駆動電力を供給するための電力供給用ピン５８を設けると共に、前記電力供給用ピン５８は、最も高い中間電位の電池側コネクタピン５２と同じか、これよりも長く形成できる。これにより、先に電圧検出回路に駆動電力を供給するための電力供給用ピンを接続することができ、電圧検出回路の起動を早い段階から行え、回路動作上有利となる。
【００１２】
さらにまた、本発明の第４の側面に係る電池パックによれば、前記接続遅延手段が、前記基板側コネクタ５６を、前記電池集合体１の中間電位と対応するよう設けられた基板側コネクタピン５７の内、低電圧側のものほど基板側コネクタピン５７が短く、高電圧側のものほど基板側コネクタピン５７が長くなるよう、各基板側コネクタピン５７の長さを変化させて構成することができる。これにより、電池側コネクタと基板側コネクタとを連結する際、基板側コネクタ側のコネクタピンの長さを変えることで、各基板側コネクタピンが電池側コネクタコネクタピンと接続されるタイミングに時間差を設けることができ、さらに低電圧側の基板側コネクタピンから順に接続されていくこととして、電圧検出回路に過大な電圧が印加されることを回避し、回路への過負荷や故障を解消して、電池パックの信頼性を高めることができる。
【００１３】
さらにまた、本発明の第５の側面に係る電池パックによれば、さらに、前記基板側コネクタ５６は、前記電圧検出回路４２に駆動電力を供給するための電力供給用ピン５８を設けると共に、前記電力供給用ピン５８は、最も高い中間電位の基板側コネクタピン５７と同じか、これよりも長く形成することができる。これにより、先に電圧検出回路に駆動電力を供給するための電力供給用ピンを接続することができ、電圧検出回路の起動を早い段階から行え、回路動作上有利となる。
【００１４】
さらにまた、本発明の第６の側面に係る電池パックによれば、前記電力供給用ピン５８は、最も短いコネクタピンに隣接する位置に設けることができる。これにより、コネクタの端面両側に、長いコネクタピンを設けることができ、コネクタ同士の接続に際してこれらの長いコネクタピンがガイドの役割を果たすことができ、機械的な接続上も好ましい。
【００１５】
さらにまた、本発明の第７の側面に係る電池パックによれば、さらに長さを変化させたコネクタピンを収納するよう、階段状に形成されたピンカバー体と、該コネクタピンと接続される他方のコネクタピンを収納すると共に、前記ピンカバー体と係合するように、階段状に形成された第二ピンカバー体と、を備えることができる。これにより、階段状に形成されたピンカバー体と第二ピンカバー体を係合させることで、ピン長さを変化させたコネクタの連結を容易に行える。
【００１６】
さらにまた、本発明の第８の側面に係る電池パックによれば、前記接続遅延手段が、前記電池側コネクタ５１と基板側コネクタ５６とをピボット軸６０を回転軸として旋回式に連結すると共に、前記ピボット軸６０と近い側のコネクタピンほど中間電位が低く、前記ピボット軸６０と遠い側のコネクタピンほど中間電位が高くなるように配置して構成することができる。これにより、旋回式のピボット軸で電池側コネクタと基板側コネクタを接続するという簡単な構成の接続遅延手段で、中間電位が低電圧のコネクタピンを、高電圧のコネクタピンよりも先に接続して、安全な接続が実現できる。
【００１７】
さらにまた、本発明の第９の側面に係る電池パックによれば、前記電池側コネクタ５１及び基板側コネクタ５６のコネクタピン同士を接続する構成として、いずれか一方のコネクタピンが、他方のコネクタピンを挿入可能な円筒状に形成できる。これにより、コネクタピンと円筒状のピン穴との接続によって、簡単な電気接続構造が実現される。
【００１８】
さらにまた、本発明の第１０の側面に係る電池パック用コネクタによれば、電池パックの内部における電気接続に使用されるコネクタであって、電池集合体１に収納される、複数の素電池１１が直列に接続された電池集合体１の、素電池１１同士の直列接続の界面に各々配置された、複数のリード板２０と、それぞれ電気的に接続するための電池側コネクタピン５２を、複数平行に並べた電池側コネクタ５１と、前記電池集合体１の、素電池１１間の中間電位を検出するための入力端子を複数備える電圧検出回路４２の複数の入力端子と個別に接続された基板側コネクタピン５７を、複数平行に並べた基板側コネクタ５６と、を備え、前記電池側コネクタ５１と基板側コネクタ５６とを連結することで、前記電池側コネクタ５１及び基板側コネクタ５６の対応するコネクタピン同士を電気接続させて、前記電池集合体１の複数の中間電位を、それぞれ前記電圧検出回路４２に入力可能とすると共に、前記電池側コネクタ５１は、前記電池集合体１の中間電位の内、低電圧側のものほど電池側コネクタピン５２が短く、高電圧側のものほど電池側コネクタピン５２が長くなるよう、各電池側コネクタピン５２の長さを変化させることができる。これにより、電池側コネクタと基板側コネクタとを連結する際、電池側コネクタ側のコネクタピンの長さを変えることで、各コネクタピンが基板側コネクタ側のコネクタピンと接続されるタイミングに時間差を設けることができ、さらに低電圧側のコネクタピンから順に接続されていくこととして、電圧検出回路に過大な電圧が印加されることを回避し、回路への過負荷や故障を解消して、電池パックの信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態に係る電池パックを示す斜視図である。
【図２】図１の電池パックの平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における縦断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線における横断面図である。
【図５】図２の電池パックから外装ケースを外した状態を示す平面図である。
【図６】図１の電池パックから第一端面表面板を外した状態を示す分解斜視図である。
【図７】図１の電池パックの分解斜視図である。
【図８】図７の電池パックを背面側から見た分解斜視図である。
【図９】図７の電池集合体の端面のリード板を示す分解斜視図である。
【図１０】電池ブロック段にリード板を接続する状態を示す分解斜視図である。
【図１１】図９の電池集合体の電池ブロック段を接続する状態を示す分解斜視図である。
【図１２】別の角度から見た電池集合体の電池ブロック段を接続する状態を示す分解斜視図である。
【図１３】リード接続部で電池ブロック段を接続する状態を示す分解斜視図である。
【図１４】貫通ねじで電池ブロック段を固定する状態を示す断面図である。
【図１５】貫通ねじを締結する第一端面カバーの部分を示す斜視図である。
【図１６】貫通ねじを締結する第二端面カバーの部分を示す斜視図である。
【図１７】図９の電池集合体を構成する素電池の接続状態を示す模式図である。
【図１８】電池ブロックの斜視図である。
【図１９】電池スペーサの斜視図である。
【図２０】電池スペーサ同士を連結する状態を示す斜視図である。
【図２１】電池スペーサ同士を連結した状態を示す断面図である。
【図２２】変形例に係るリード接続部を示す斜視図である。
【図２３】電池側コネクタを基板側コネクタに連結する状態を示す斜視図である。
【図２４】図２３を背面から見た斜視図である。
【図２５】図２３の電池側コネクタを基板側コネクタに連結した状態を示す斜視図である。
【図２６】図２６（ａ）は図２３の平面図、図２６（ｂ）は図２６（ａ）の側面図である。
【図２７】図２７（ａ）は図２６（ａ）で電池側コネクタを基板側コネクタに一部接触させた状態を示す斜視図、図２７（ｂ）は図２６（ａ）の側面図である。
【図２８】図２８（ａ）は図２５の平面図、図２８（ｂ）は図２５の側面図である。
【図２９】変形例に係るピンカバー体を示す斜視図である。
【図３０】図２９のピンカバー体にコネクタピンを連結した状態を示す平面図である。
【図３１】電池側コネクタと基板側コネクタとをピボット式に連結した例を示す平面図である。
【図３２】コネクタブロックを一接続する状態を示す斜視図である。
【図３３】図３２のコネクタブロックを複数連結する状態を示す斜視図である。
【図３４】電池ブロックの中間電位を電圧検出ＩＣで検出する様子を示す模式図である。
【図３５】図３４において、中間電位を電圧検出ＩＣにコネクタで接続する様子を示す模式図である
【図３６】コネクタピンの接続のタイミングによって電圧検出ＩＣに高電圧が印加される状態を説明する回路図である。
【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電池パック用コネクタを例示するものであって、本発明は電池パック及び電池パック用コネクタを以下のものに特定しない。特に本明細書は、特許請求の範囲を理解し易いように、実施の形態に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、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が、これらは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。
（実施の形態１）
【００２１】
図１〜図２２に基づいて、本発明の実施の形態に係る電池パックとして、アシスト自転車用の電源装置に適用した例を説明する。これらの図において、図１は実施の形態に係る電池パック１００を示す斜視図、図２は図１の電池パック１００の平面図、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における縦断面図、図４は図２のＩＶ−ＩＶ線における横断面図、図５は図２の電池パック１００から外装ケース３０を外した状態を示す平面図、図６は図１の電池パック１００から第一端面表面板３１Ｈを外した状態を示す分解斜視図、図７は図１の電池パック１００の分解斜視図、図８は図７の電池パック１００を背面側から見た分解斜視図、図９は図７の電池集合体１の端面のリード板２０を示す分解斜視図、図１０は電池ブロック段２にリード板２０を接続する状態を示す分解斜視図、図１１は図９の電池集合体１の電池ブロック段２を接続する状態を示す分解斜視図、図１２は別の角度から見た電池集合体１の電池ブロック段２を接続する状態を示す分解斜視図、図１３はリード接続部２５で電池ブロック段２を接続する状態を示す分解斜視図、図１４は貫通ねじ５０で電池ブロック段２を固定する状態を示す断面図、図１５は貫通ねじ５０を締結する第一端面カバー３１の部分を示す斜視図、図１６は貫通ねじ５０を締結する第二端面カバー３２の部分を示す斜視図、図１７は図９の電池集合体１を構成する素電池１１の接続状態を示す模式図、図１８は電池ブロック１０の斜視図、図１９は電池スペーサ１２の斜視図、図２０は電池スペーサ１２同士を連結する状態を示す斜視図、図２１は電池スペーサ１２同士を連結した状態を示す断面図、図２２は変形例に係るリード接続部２５を示す斜視図を、それぞれ示している。
【００２２】
これらの図に示す電池パック１００は、複数の素電池１１を接続した電池集合体１と、素電池１１と接続された回路基板４０と、これらを内部に収納する外装ケース３０とで構成される。実施の形態１に係る電池パック１００は、複数の素電池１１を電池スペーサ１２で水平姿勢に保持して電池ブロック１０を構成し、さらに電池ブロック１０同士を横方向に連結して電池ブロック段２を構成し、さらに電池ブロック段２を縦方向に連結して電池集合体１を構成している。図７、図８、図９、図１７等の例では、３つの電池ブロック１０を横方向に接続して電池ブロック段２を構成し、さらに５つの電池ブロック段２を接続して電池集合体１を構成している。ただし、図５、図７において最左側の電池ブロック段２のみは、電池ブロック１０を２つ連結しており、他より電池ブロックを一個分少なくした分だけ、空き空間ＢＳを形成している。また各電池ブロック１０は、３本の素電池１１を縦に２列積層して計６本の素電池１１を並列に接続している。この結果、電池集合体全体では１４本の素電池１１を直列接続して、出力電圧を４８Ｖに調整している。４８Ｖの出力電圧は多くの用途で利用されているため、幅広い用途にそのまま適用できる利点が得られる。
（外装ケース３０）
【００２３】
外装ケース３０は、図１〜図５に示すように、厚さよりも幅を広くした薄型箱形に形成されている。また図６〜図８に示すように両側の端面を開口した箱状とし、開口部から内部に電池集合体１や回路基板４０等を挿入可能としている。外装ケース３０は、対向する２枚の主面を広い面積として、内部の電池集合体１や回路基板４０で発生した熱を外部に放出する放熱面とする。また主面の表面に凹凸３０Ｆ（図１〜図２、図４参照）やフィン等を設けてさらに表面積を広くすることで、放熱性を高めてもよい。この外装ケース３０は、放熱性、強度に優れたアルミニウム製としている。なおアルミニウム等金属製の外装ケースを絶縁するため、表面をラミネートフィルムやビニール等で被覆してもよい。
（断面カバー）
【００２４】
また外装ケース３０の両側端面は、端面表面板で閉塞される。図７の例では、左側の開口端面を第一端面表面板３１Ｈで、右側の開口端面を第二端面表面板３２Ｈで、それぞれ閉塞し、ねじ等により端面表面板を外装ケース３０に固定する。
（電池集合体１）
【００２５】
図７〜図８等に示すように、外装ケース３０には、電池集合体１が挿入される。また電池集合体１の一方の側面には、回路基板４０が配置される。回路基板４０には、素電池１１を過放電や過充電から保護するための保護回路、あるいは充放電回路等が必要に応じて実装されている。
【００２６】
この電池集合体１は、図３の縦断面図、図４の横断面図に示すように、素電池１１を上下に２本積層している。このような構成によって、各素電池１１はすべて、その円筒形の外装缶の側面を、外装ケース３０の２枚のいずれかの主面に面させることができるため、直接外装ケース３０に熱伝導して放熱しやすいという利点を備える。いいかえると、素電池を３本以上積層しないことで、外装ケースに面しない内部に籠もった素電池をなくし、各素電池を均一に冷却できる利点が得られる。
【００２７】
この例では、素電池１１は電池スペーサ１２によって水平姿勢として、さらに外装缶の長さ方向に沿うように素電池１１を並べて、水平に並ぶ素電池１１間の谷間を連続させることができる。すなわち、図３等に示すように、電池ブロック１０を、横方向のみならず、素電池１１の長さ方向にも連結した電池ブロック列３として、電池集合体１の一体性を増すことができる。このことは、該空間の有効利用にも繋がる。また、上下の素電池１１間においても、円筒形の素電池１１を中心軸を一致させたマトリックス状の配置としている。いいかえると、円筒形の素電池を中心軸が一致しないように偏心させたオフセット状あるいは千鳥状の配置としないことで、意図的に素電池間に空間を生じさせている。
（スペーサ貫通孔１４）
【００２８】
そして、特にこのマトリックス配置によって生じたデッドスペースを、図２１の断面図に示すように、電池集合体１の全体を貫く貫通ねじ５０のスペーサ貫通孔１４として利用することで、スペースの有効利用を図ると共に、電池集合体１自体の強度向上をも実現できる。
（貫通ねじ５０）
【００２９】
貫通ねじ５０は、外装ケース３０の長さ方向に、電池集合体１を平行に貫通するよう、複数設けられる。図９〜図１６の例では、３つの電池ブロック１０が横方向に連結された電池ブロック段２において、各電池ブロック１０を貫通するよう、３本の貫通ねじ５０が電池集合体１を貫通するよう配置されている。すなわち、電池ブロック列３ごとに貫通ねじ５０で貫通することになるため、すべての電池ブロック１０が確実に固定され、電池集合体１を一体的に強固に固定できる。貫通ねじ５０は強度及び熱伝導に優れた金属製とする。またその長さは、外装ケース３０の長さ方向に、電池集合体１を平行に貫通するよう設計される。図１４の例では、下２本の第一貫通ねじ５０Ａは、５つの電池ブロック列３を貫通できる長さ、上１本の第二貫通ねじ５０Ｂは４つの電池ブロック列３を貫通できる長さとする。
【００３０】
電池集合体１は、各々の素電池１１を水平姿勢として上下方向に積層するよう構成している。各々の電池ブロック１０を並列に接続している電池パック１００は出力電流を大きくでき、また、電池ブロック１０を直列に接続している電池パック１００は出力電圧を高くできる。図１７の例では、素電池１１を上下２段に積層し、各電池ブロック１０は６本の素電池１１を並列に接続し、１４組の電池ブロック１０は、直列に接続して出力端子３３に接続される。出力端子３３はコネクタであり、通信及び充電用の端子として機能する。さらに図６、図１５、図１７に示すように、第一端面カバー３１には、正極の放電用出力端子３３＋、負極の放電用出力端子３３−が配置され、端面表面板３１Ｈに開口された開口窓を介して外部に表出される。
（電池ブロック１０）
【００３１】
各電池ブロック１０は、図１８に示すように、電池スペーサ１２で円筒形の二次電池である素電池１１を６本保持している。電池スペーサ１２は、絶縁性に優れた部材で構成され、例えばプラスチック等の樹脂製とする。特に、多少弾性変形するような材質が好ましい。電池スペーサ１２は、上下及び左右対称に形成される。
（電池スペーサ１２）
【００３２】
図１８に示す電池スペーサ１２の例では、素電池１１を３本、上下２段に重ねて、互いに平行な姿勢に保持するための電池保持面１３を６つ有している。各電池保持面１３は、その断面を素電池１１の円筒面に沿うように湾曲させたほぼ半円状とし、上の３つを上向きに開口させ、下の３つを下向きに開口させている。
【００３３】
このように素電池１１を電池ブロック単位に分け、電池ブロック単位で接続することで、電池ブロックが大型化して重くなることを回避し、電池ブロックを小さく維持することで電池パックの組み立ての作業性を向上できる利点が得られる。
（電池ブロック段２）
【００３４】
電池ブロック１０同士は、横方向に接続されて電池ブロック段２を構成する。このため図１１〜図１２及び図１９〜図２０に示すように、電池スペーサ１２は側面に他の電池スペーサ１２を連結するためのスペーサ連結部１６を設けている。
（スペーサ連結部１６）
【００３５】
スペーサ連結部１６は、図２０に示すように、上下の電池保持面１３の間に開口された連結溝１７に挿入されている。
（素電池１１）
【００３６】
このようにして図１９に示すような電池ブロック段２を構成し、素電池１１を電池装着面に保持する。図の電池ブロック１０は、素電池１１をリチウムイオン電池の素電池としている。リチウムイオン電池を使用する電池パックは、容積と重量に対する出力を大きくできる。ただし、素電池にはリチウムイオン電池に代わって、リチウムポリマー電池やニッケル水素電池も使用できる。したがって、本発明は素電池をリチウムイオン電池に特定せず、素電池には充電できる全ての電池を使用できる。さらに素電池１１には、温度検出のための温度センサが設けられている。温度センサは素電池毎に設ける他、代表的な位置にある素電池のみの監視としてもよい。
（リード板２０）
【００３７】
電池ブロック１０は、電池スペーサ１２に保持された素電池１１の両端の端部電極に、リード板２０をスポット溶接等で固定して、素電池１１を並列及び直列に接続している。具体的には、図１７に示すように、リード板２０は、各電池ブロック１０について、素電池１１の端面を接続して素電池１１同士を並列に接続すると共に、隣接する電池ブロック１０同士を直列に接続する。このように電池ブロック１０を横方向に並べた電池ブロック段２では、図１０に示すように、素電池１１の端面がほぼ同一平面に並び、端部電極が同一面に面するため、電池ブロック段２の両端面からリード板２０を固定するスポット溶接を行うことができ、作業効率上好ましい。電池ブロック１０は、リード板２０の形状と、電池スペーサ１２に保持する素電池１１の方向とを調整して、並列と直列に接続する素電池１１の個数を最適な状態とする。素電池１１を直列に接続する個数で出力電圧を、並列に接続する個数で出力電流を調整できる。またリード板２０は、図９〜図１２に示すように、中間電位検出等のため接続端子２１を設けている。回路基板４０においては、接続端子２１からの電圧、電流をリード線５４及びコネクタ５１、５６を介して、入力している（詳細は後述）。さらにリード板２０には、貫通ねじ５０を挿入するためのリード板貫通孔２４を開口している。
【００３８】
リード板２０は、導電性に優れた薄膜の金属板で構成される。図１０の例では、一電池ブロック１０に含まれる６本の素電池１１を並列に接続するための第一リード板２０Ａと、同じく一電池ブロック１０に含まれる６本の素電池１１を並列に、かつ隣接する電池ブロック１０の６本の素電池１１と直列に接続するため、１２本の素電池１１の端部電極を接続する第二リード板２０Ｂとを使用している。また第一リード板２０Ａは、端部を延長させて、電池ブロック段２の側面に沿うように、Ｌ字状に折曲されてリード接続用端子２２を形成している。このリード接続用端子２２は、後述するリード接続部２５と接続するための接続端子ねじ穴２３を開口している。
【００３９】
電池集合体１のマイナス側出力は、図９のマイナス側リード板２０Ｅ−に、図１６に開示されるように、リード線２０Ｌの一端を固定し、さらに金属製の第一貫通ねじ５０Ａ−の一端にネジ止めされる。またリード線２０Ｌの他端は、充電用のため、後述する回路基板４０に電気接続される。さらに第一貫通ねじ５０Ａ−の他端は、図１５に開示されるように、第一端面カバー３１表面側に表れ、放電用出力端子３３−における金属製端子板３３−Ｐにネジ止めされる。このように、貫通ねじの一部は、導電用のリードとしても兼用することができる。特に導電用リードとして利用する貫通ねじは、電気導電性を考慮して、銅材料にニッケルメッキした材料が好適に利用できる。また、導電用リードとして利用しないその他の貫通ねじは、鉄、ステンレス等の材料を利用できる。このようにして、電池集合体１のマイナス側出力は、金属製端子板３３−Ｐに接続されるマイナス側凸部３３−Ｔより出力される。また、金属製端子板３３−Ｐにおいては、一体的に設けられたシャント抵抗部３３−Ｓを備え、この部分の電圧降下をリード線等を介して、回路基板４０に接続して、電圧降下に相当する電流値を測定している。
【００４０】
一方、電池集合体１のプラス側出力は、図１１に開示されるようにプラス側リード板２０Ｅ＋から出力される。さらに充電用のため、リード線を介して、後述する回路基板４０に電気接続される。またプラス側リード板２０Ｅ＋からの出力が、図１５に開示されるように第一端面カバー３１表面側に表れ、放電用出力端子３３＋における金属製端子板３３＋Ｐにネジ止めされる。さらに、金属製端子板３３＋Ｐに接続されるプラス側凸部３３＋Ｔより、出力される。
（リード接続部２５）
【００４１】
このようにして得られた電池ブロック段２同士を、さらに素電池１１の長さ方向にも連結して、電池集合体１を構成する。このため、リード板２０同士をリード接続部２５で連結する。リード接続部２５は図１１〜図１３に示すように、めがね状の金属製の平板であり、一対の固定片２６を連結している。各固定片２６には、それぞれねじ穴２７を開口している。各固定片２６は、リード接続用端子２２とほぼ同じ大きさに形成される。さらにリード接続部２５を構成する金属板は、リード板２０よりも厚くし、機械的な強度を増している。
【００４２】
一方、上述の通り接続すべきリード板２０には、各々接続端子ねじ穴２３を開口したリード接続用端子２２が設けられている。また電池スペーサ１２の側面には、ねじ受け部を開口している。この構成により、リード接続部２５をリード接続用端子２２にリード接続ねじ２８で螺合することができる。同時に、リード接続ねじ２８で電池スペーサ１２に対しても固定できる。これにより、リード板２０同士を電気的に接続すると共に、リード板２０よりも厚い金属板のリード接続部２５で電池スペーサ１２同士を機械的に連結して、物理的な連結強度も増すことができる。図９及び図１７に示すように、リード接続部２５は電池集合体１の両側面で、交互に、上下の電池ブロック段２同士を接続している。これによって、電池ブロック１０はジグザグに直列接続でき、限られたスペース内で直列接続数を増やし、高出力化を図ることができる。
（絶縁シート３５）
【００４３】
以上のようにして電池ブロック段２同士を接続する際は、図１３等に示すように、対向する電池ブロック段２同士の界面で、リード板２０がショートしないよう、絶縁シート３５を介在させる。絶縁シート３５には、絶縁性に優れた紙やプラスチックフィルム等が利用できる。また絶縁シート３５には、貫通ねじ５０を挿入するためのシート貫通孔３６を開口している。これにより、シート貫通孔３６及びリード板２９に開口された接続端子貫通孔２４を開口して貫通ねじ５０を通すことで、絶縁シート３５の位置決めと保持を実現することができる。
（回路基板４０）
【００４４】
以上のようにして構成された電池集合体１は、図１７に示すようにほぼ対角線上に表れる。このため、正負の出力はリード板２０やリード線を介して、回路基板４０に接続され、回路基板４０に実装された保護回路を介して、出力端子３３に接続される。回路基板４０は、各電池ブロック１０の充放電電流を制御する充放電回路や保護回路等、電源装置の駆動に必要な回路及びその構成部品、素子等を実装する基板であり、ガラスエポキシ基板等が利用できる。図１７では、回路基板４０は電池集合体１の側面側で、収納枠４０Ｗに挿入された状態（図７等参照）で、外装ケース３０の長辺側の側面に面するように配置されている。回路基板４０は、電池集合体１の出力を出力端子３３に接続している。また、中間電位や素電池の温度を検出する温度センサ等の出力も、リード線５４及びコネクタ５１、５６等を介して適宜接続されている。
【００４５】
一方、各種の電池情報（例えば電池電圧、電流、温度、異常情態）については、出力端子３３を介して、回路基板４０に搭載されたマイクロコンピュータの機能により、外部電子機器に通信される。そして充電時には、出力端子３３を介して、回路基板４０に搭載された充電用ＦＥＴ素子を通って充電され、異常が発生した際には、充電用ＦＥＴ素子をＯＦＦにして、充電を遮断する。上述の構造で開示されるように、放電時は、回路基板４０を介さず、正極の放電用出力端子３３＋、負極の放電用出力端子３３−より、放電されることになる。なお、充電時、放電時において、ヒューズ等を介して放電できるように、ヒューズ等を追加することもできる。
（コネクタ）
【００４６】
次に、回路基板４０に電池集合体１を接続するためのコネクタの構造について、図２３〜図ｎに基づいて説明する。これらの図において、図２３は電池側コネクタ５１を基板側コネクタ５６に連結する状態を示す斜視図、図２４は図２３を背面から見た斜視図、図２５は図２３の電池側コネクタ５１を基板側コネクタ５６に連結した状態を示す斜視図、図２６（ａ）は図２３の平面図、図２６（ｂ）は図２６（ａ）の側面図、図２７（ａ）は図２６（ａ）で電池側コネクタ５１を基板側コネクタ５６に一部接触させた状態を示す斜視図、図２７（ｂ）は図２６（ａ）の側面図、図２８（ａ）は図２５の平面図、図２８（ｂ）は図２５の側面図を、それぞれ示している。
（コネクタピン）
【００４７】
電池側コネクタ５１及び基板側コネクタ５６は、それぞれが複数のコネクタピン（電池側コネクタピン５２及び基板側コネクタピン５７）を備えており、コネクタピン同士を接触させることで、導通させている。コネクタピンの形状は、例えば図２４に示すように、一方のコネクタピンを円柱状とし、他方のコネクタピンを、円柱状ピンが挿入可能な円筒状として、円柱状ピンを円筒状ピンに挿入することで、両者を電気的に接続できる。また、他の構造として、一対の板材の間にコネクタピンを挿入し、コネクタピンの側面を狭持するように構成したものも利用できる。このように、コネクタピン同士の接続構造は、既知の構成が適宜利用できる。なお、このような既知の接続構造も、本明細書ではコネクタピンを用いた構造と呼ぶことにする。したがって、本明細書においてコネクタピンとは、円柱状のコネクタピンに限られず、コネクタピンを挿入するパイプやキャップ、コネクタピンを挟み込む板材等、導通状態に連結できる部材を含む意味で使用する。
【００４８】
電池側コネクタ５１及び基板側コネクタ５６は、それぞれ複数のコネクタピンを互いに平行な姿勢で離間させて固定するカバー体を備えている。さらにこの電池パックは、電池側コネクタ５１と基板側コネクタ５６との連結に際して、中間電位が低電圧のコネクタピンを、高電圧のコネクタピンよりも先に接続させるための接続遅延手段を備えている。接続遅延手段の一例としては、いずれか一方のコネクタピンの長さを互いに変化させる構成が採用できる。具体的に、図２６の例では、電池側コネクタピン５２の長さを一定としつつ、基板側コネクタピン５７の長さを、階段状に変化させている。
（電池側コネクタ５１）
【００４９】
電池側コネクタ５１は、図２３、図２４に示すように、外形を箱形の電池側ピンカバー体としている。電池側ピンカバー体は絶縁性に優れたプラスチック等で形成し、基板側コネクタ５６と連結する端面に、基板側コネクタピン５７を挿入するピン穴を開口している。ピン穴の内部には、それぞれ、基板側コネクタピン５７の外周に当接する電池側コネクタピン５２を備えている。これらのコネクタピンは、電気伝導率に優れた銅等の金属で構成される。図２６の例では、各電池側コネクタピン５２の長さは同じとしている。ただ、基板側コネクタピン５７の長さに応じて、電池側コネクタピン５２の長さも段階的に変化させてもよい。また、各電池側コネクタピン５２には、リード線５４が接続されている。リード線５４は、基板側コネクタ５６と連結する端面と反対側の端面から引き出され、それぞれがリード板２０の接続端子２１と接続されている。
【００５０】
さらに電池側ピンカバー体の上面には、基板側コネクタ５６と接続するための係止片５３を設けている。この係止片５３は、好ましくは電池側ピンカバー体と一体成型により設けられる。係止片５３は、図２５〜図２８等に示すように、電池側ピンカバー体の上面から全面に張り出し、先端に矢尻状の係止面を突出させている。突出した係止面は、基板側コネクタ５６と連結する端面との間の距離を、基板側コネクタ５６の厚さとほぼ等しく形成している。また係止面の前方には、傾斜面を設けている。この係止片５３は、図２６、図２７、図２８に示すように、電池側コネクタ５１を基板側コネクタ５６に押し出すことで、傾斜面が基板側コネクタ５６と当接して弾性変形し、係止面が基板側コネクタ５６の背面に係止されて、電池側コネクタ５１を基板側コネクタ５６に係止する。
（基板側コネクタ５６）
【００５１】
一方基板側コネクタ５６は、図２６等に示すように、基板側ピンカバー体でもって、複数の基板側コネクタピン５７を互いに平行に離間させて保持している。各基板側コネクタピン５７は、基板側ピンカバー体を貫通して、先端を下方に折曲して回路基板４０と半田付けされる。さらに基板側ピンカバー体は、電圧検出回路４２の入力端子に配線されている。電圧検出回路４２は、例えばＩＣ等で構成される。
【００５２】
また各基板側コネクタピン５７の長さは、段階的に変化させている。具体的には、接続先である電池側コネクタピン５２の中間電位に応じて、中間電位の低いものほど長く形成されている。これにより、電池側コネクタ５１を基板側コネクタ５６に連結しようとする際、中間電位の低いものほど突出していることから、他のコネクタピンよりも先に接続されるため、基板側コネクタ５６の入力側に印加される電位差を小さくできる。この結果、従来問題となっていた、素電池１１を直列接続した電圧が直接電圧検出回路４２に印加される事態を回避でき、電圧検出回路４２を高電圧から保護できる。基板側コネクタピン５７の最も突出したものは、グランド（＝マイナス）端子とすることもできる。そして、図２６等の例においては、基板側コネクタピン５７の最も突出したものと、電力供給用ピン５８は、同等の長さを備えているが、グランド端子である基板側コネクタピン５７の最も突出したものを、電力供給用ピン５８よりも長くして、不所望な接続、スパーク等を防止するために、先に接続することもできる。
（電力供給用ピン５８）
【００５３】
さらに基板側コネクタ５６は、基板側コネクタピン５７に、電力供給用ピン５８を追加できる。電力供給用ピン５８は、電圧検出回路４２を駆動するための駆動電力を供給するための電圧線であり、電池集合体１から得られる電圧の内、電圧検出回路４２の駆動に適した電圧が印加されている。ここで電力供給用ピン５８は、基板側コネクタピン５７の内最も長いコネクタピンとほぼ同じ長さとする。この結果、電力供給用ピン５８は他のコネクタピンに先駆けて、最も早く接続されることとなる。これにより、電圧検出回路４２を早い段階から起動できるため、回路動作上有利となる。また、長くした電力供給用ピン５８を、コネクタの端面であって、最も短いコネクタピンと隣接する側に配置することで、コネクタの端面両側に長いコネクタピンを配置することができる。これにより、高電圧の電源ラインを両側に離間させて安全性を高めると共に、コネクタ同士の接続に際してこれらの長いコネクタピンがガイドの役割を果たすことができ、機械的な接続上も好ましい。特に、階段状のコネクタピンだと、形状がいびつになることから、長い側から、すなわちコネクタの一方側から接続しなければならず、接続し難くなる。これに対して、両側から長いコネクタピンを突出させることで、これらの長く突出したコネクタピンを先に接続する要領でコネクタ同士を接続できることから、コネクタ同士の連結作業もスムーズとなる。
【００５４】
一方で、コネクタの両端に位置させたコネクタピンを、電気を通電させずに絶縁状態として、単に機械的な接続のためとしてもよい。同様に、中間においてもコネクタピンの一部を利用しないことで、機械的強度アップやショート防止等に有効となる。
【００５５】
なお上記の構成は接続遅延手段を実現する一例であって、コネクタピンの長さや配置は、相対的に中間電位の低いものほど先に接続されるように形成されればよい。例えば、上記と逆に基板側コネクタピン５７の長さを一定とし、電池側コネクタピン５２の長さを段階的に変化させても、同様の効果を得ることができる。
【００５６】
また上記の例では、コネクタピンの長さを異ならせて突出させているが、コネクタピンの受け側を階段状に形成することもできる。例えば図２９に示す例では、コネクタピンを挿入するピン穴を設けたピンカバー体５９を階段状に形成することによって、図３０に示すように、同じ長さのコネクタピンに対して、階段状に突出させたピン穴から順に接続するよう構成できる。
【００５７】
さらにコネクタピンを突出させず、ピンカバー体５９に収納するよう構成してもよい。例えば図２９の、ピン穴を設けたピンカバー体５９の階段状接触面と対応する階段状に第二ピンカバー体を形成すると共に、この第二ピンカバー体にコネクタピンを収納して、ピンカバー体５９と第二ピンカバー体とを係合させることで、ピン穴にコネクタピンが挿入されるよう構成してもよい。
【００５８】
さらに接続遅延手段の別の変形例として、電池側コネクタと基板側コネクタとが円弧状に連結させる構成としてもよい。例えば図３１に示す例では、電池側コネクタ５１Ｂと基板側コネクタ５６Ｂとを、一端側においてピボット式に連結しており、コネクタ同士を旋回させるようにして連結する。この方式であれば、コネクタピンはピボット軸６０に近い側から接続されることとなるため、ピボット軸６０に近い側ほど中間電位が低いコネクタピンとなるように、コネクタピンの配置を設定する。この方式であれば、コネクタピンの長さを変化させることなく、コネクタピンの接続に時間差を設けることが可能となる。なお図示しないが、電力供給用ピンについては、例えば最もピボット軸６０に近い側の２本のコネクタピンに、正負の電力供給用ピンを配置することで、先に電圧検出回路４２に電力供給することが可能となる。あるいは、これらのコネクタとは別に、電力供給用ラインを用意して、コネクタの連結に先立ち、この電力供給用ラインを接続させてもよい。この方法であれば、ピンの長さを変更せずとも安全に接続できる。
【００５９】
あるいは、コネクタを複数のコネクタピンの集合体とせず、逆に各コネクタピン毎に分解可能とし、一個ずつ連結可能としてもよい。例えば図３２及び図３３に示す例では、基板側コネクタ５６Ｃに接続する電池側コネクタを、一のリード板２０の中間電位のみをリード線５４等により引き出したコネクタブロック６１とし、さらに他のコネクタブロック６１と接続するための連結構造を設けている。図の例では、コネクタブロック６１の一面に、蟻溝を設け、さら対向する面には、この蟻溝に挿入可能な突起を形成している。これによって、コネクタブロック同士の連結が可能となる。この構成では、コネクタブロック６１の連結によって一個ずつ中間電位を電圧検出回路４２に入力していくことが可能なる。このため、低電位のものから順に、コネクタブロック６１を接続していくことで、高電圧が電圧検出回路４２に印加されることを確実に阻止できる利点が得られる。またこの構成では、分解時においても逆に高電圧のものから順にコネクタブロック６１を外していくことで、電圧検出回路４２に高電圧が印加されることなく安全に電池集合体１を分離可能とできる。この方法によれば、ピンの長さを変更せずとも安全に接続できる半面、コネクタにより纏めて接続することができない。
【００６０】
以上のようにして、中間電位を安全に電圧検出回路４２に接続、分断できるので、電圧検出回路４２及びこの電圧検出回路４２に接続された素子類の、意図しない故障を回避して、信頼性高く電池パックを利用できる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明に係る電池パック及び電池パック用コネクタは、電動スクータやアシスト自転車用の電源装置等として好適に利用できる。
【符号の説明】
【００６２】
１００…電池パック
１、１’…電池集合体
２…電池ブロック段
２Ａ…第一電池ブロック段
２Ｂ…第二電池ブロック段
３…電池ブロック列
１０…電池ブロック
１１…素電池
１２…電池スペーサ
１３…電池保持面
１４…スペーサ貫通孔
１５…カバー体
１６…スペーサ連結部
１７…連結溝
２０、２０’…リード板
２０Ａ…第一リード板
２０Ｂ…第二リード板
２０Ｅ−…マイナス側リード板
２０Ｅ＋…プラス側リード板
２０Ｌ…リード線
２１…接続端子
２２…リード接続用端子
２３…接続端子ねじ穴
２４…接続端子貫通孔
２５…リード接続部
２６…固定片
２７…ねじ穴
２８…リード接続ねじ
２９…折曲片
３０…外装ケース
３０Ｆ…凹凸
３１…第一端面カバー
３１Ｈ…第一端面表面板
３２…第二端面カバー
３２Ｈ…第二端面表面板
３３…出力端子
３３＋…正極の放電用出力端子
３３−…負極の放電用出力端子
３３−Ｐ…金属製端子板
３３−Ｔ…マイナス側凸部
３３−Ｓ…シャント抵抗部
３３＋Ｐ…金属製端子板
３３＋Ｔ…プラス側凸部
３５…絶縁シート
３６…シート貫通孔
４０…回路基板
４０Ｗ…収納枠
４２…電圧検出回路
４２Ｂ…電圧検出ＩＣ
５０…貫通ねじ
５０Ａ、５０Ａ−…第一貫通ねじ
５０Ｂ…第二貫通ねじ
５１、５１Ｂ…電池側コネクタ
５２…電池側コネクタピン
５３…係止片
５４…リード線
５６、５６Ｂ、５６Ｃ…基板側コネクタ
５７…基板側コネクタピン
５８…電力供給用ピン
５９…ピンカバー体
６０…ピボット軸
６１…コネクタブロック
ＢＳ…空き空間
【図１】
2011243426.tif 000003
【図２】
2011243426.tif 000004
【図３】
2011243426.tif 000005
【図４】
2011243426.tif 000006
【図５】
2011243426.tif 000007
【図６】
2011243426.tif 000008
【図７】
2011243426.tif 000009
【図８】
2011243426.tif 000010
【図９】
2011243426.tif 000011
【図１０】
2011243426.tif 000012
【図１１】
2011243426.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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