(57)【要約】【課題】極柱の高さのバラ付き等をバスバーシール部の弾性により確実に吸収して極柱への負荷を軽減させることができる密閉型二次電池を提供する。【解決手段】正負の極柱１５，１６を有した二次電池１２と、この二次電池１２の少なくとも上部を保持して内部に密閉空間を形成するホルダー２０と、このホルダー２０のガス取出口を塞ぐように取り付けられ、二次電池１２内で発生したガスを排気するゴム製のダクトと、一端５０ａ側が極柱１５に接続されると共に、他端５０ｃ側がホルダー２０より外に突出したバスバー５０とを備えた密閉型二次電池１０において、ゴム製のダクトの蓋体シール部４５にバスバー５０をシールするバスバーシール部４６を一体突出形成した。【選択図】      図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正負の極柱を有した二次電池と、この二次電池の少なくとも上部を保持して内部に密閉空間を形成するホルダーと、このホルダーのガス取出口を塞ぐように取り付けられ、前記二次電池内で発生したガスを排気するゴム製のダクトと、一端側が前記各極柱に接続されると共に、他端側が前記ホルダーより外に突出したバスバーとを備えた密閉型二次電池において、
前記ゴム製のダクトに前記バスバーをシールするバスバーシール部を突設したことを特徴とする密閉型二次電池。
【請求項２】
請求項１記載の密閉型二次電池であって、
前記バスバーシール部に、内周面にシール用のリブを有した貫通孔を形成すると共に、該貫通孔の内側の周りに環状の薄肉部を形成したことを特徴とする密閉型二次電池。
【請求項３】
請求項１記載の密閉型二次電池であって、
前記ホルダーを略四角枠状に形成し、このホルダーの開口部を板状の蓋体で被覆して密閉空間を形成すると共に、該ホルダーの上面に環状の嵌合溝を形成し、この嵌合溝に前記ゴム製のダクトより延びる蓋体シール部を嵌め込み自在にしたことを特徴とする密閉型二次電池。
【請求項４】
請求項３記載の密閉型二次電池であって、
前記蓋体シール部の一部に前記バスバーシール部を一体突出形成したことを特徴とする密閉型二次電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、複数のリチウムイオン電池等の二次電池をホルダーにて集合させて成る密閉型二次電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の複数のリチウムイオン電池をホルダーにて集合させて成る集合電池パックが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この集合電池パックでは、複数のリチウムイオン電池の上部を保持するホルダーの下面中央に各リチウムイオン電池の上面中央の安全弁から排出されるガスを排気する排気流路を形成してある。この排気流路は、ホルダーの下面中央に形成されたチューブ形状の半円筒部の両側にシール部材を接着することにより形成されている。
【０００３】
また、ホルダーの下面の両側には各リチウムイオン電池の正負の極柱に接続されるバスバーを係着するバスバー係着部を形成してある。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１３４０７８号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開２００１−１３５３００号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の集合電池パックでは、ホルダーの下面にバスバー係着部を介してバスバーが直接取り付けられているため、ホルダーにかかる負荷が直接極柱にかかった。また、極柱の高さにバラ付きがあった場合には、ホルダーのバスバー係着部で極柱の高さのバラ付きを吸収することが難しかった。また、バスバーをシールする部材が設けられていないため、水が浸入するおそれがあった。
【０００７】
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、極柱の高さのバラ付き等をバスバーシール部の弾性により確実に吸収して極柱への負荷を軽減させることができる密閉型二次電池を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、正負の極柱を有した二次電池と、この二次電池の少なくとも上部を保持して内部に密閉空間を形成するホルダーと、このホルダーのガス取出口を塞ぐように取り付けられ、前記二次電池内で発生したガスを排気するゴム製のダクトと、一端側が前記各極柱に接続されると共に、他端側が前記ホルダーより外に突出したバスバーとを備えた密閉型二次電池において、前記ゴム製のダクトに前記バスバーをシールするバスバーシール部を突設したことを特徴とする。
【０００９】
この密閉型二次電池では、極柱の高さのバラ付き及びバスバーの上下移動がゴム製のダクトのバスバーシール部の弾性により吸収されると共に、極柱への負荷が軽減される。また、ゴム製のダクトのバスバーシール部によりバスバーが確実にシールされる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１記載の密閉型二次電池であって、前記バスバーシール部に、内周面にシール用のリブを有した貫通孔を形成すると共に、該貫通孔の内側の周りに環状の薄肉部を形成したことを特徴とする。
【００１１】
この密閉型二次電池では、極柱の高さのバラ付き及びバスバーの上下移動がゴム製のダクトのバスバーシール部の環状の薄肉部の弾性変形により確実に吸収されると共に、極柱への負荷が確実に軽減される。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１記載の密閉型二次電池であって、前記ホルダーを略四角枠状に形成し、このホルダーの開口部を板状の蓋体で被覆して密閉空間を形成すると共に、該ホルダーの上面に環状の嵌合溝を形成し、この嵌合溝に前記ゴム製のダクトより延びる蓋体シール部を嵌め込み自在にしたことを特徴とする。
【００１３】
この密閉型二次電池では、ホルダーの上面と板状の蓋体との間がゴム製のダクトの蓋体シール部で確実にシールされる。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項３記載の密閉型二次電池であって、前記蓋体シール部の一部に前記バスバーシール部を一体突出形成したことを特徴とする。
【００１５】
この密閉型二次電池では、ゴム製のダクトの蓋体シール部の一部にバスバーシール部を一体突出形成したことにより、ホルダーの環状の嵌合溝からの蓋体シール部の外れが防止されると共に、ホルダーの開口部と蓋体及びバスバー間のシール性がより一段と向上する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１は本発明の一実施形態の密閉型二次電池を示す斜視図、図２は同電池に用いられるホルダーの斜視図、図３は同電池に用いられるダクトの斜視図、図４は同ダクトに用いられるスペーサの斜視図、図５は同スペーサを取り付けたダクトの斜視図、図６は同ホルダーとダクトの分解斜視図、図７は同電池の正の極柱側の要部を断面で示す部分斜視図、図８は負の極柱側の要部を断面で示す部分斜視図、図９は同電池の要部の断面図、図１０（ａ）は同電池の蓋体を取り付ける前の状態を示す斜視図、図１０（ｂ）は同蓋体を取り付けた状態を示す斜視図である。
【００１８】
図１及び図１０（ａ），（ｂ）に示すように、密閉型二次電池１０は、上面及び前後面が開口した樹脂製のベース１１と、このベース１１の矩形板状のベース本体１１ａ上に載置された正負の極柱１５，１６を有する複数のリチウムイオン電池（二次電池）１２と、この複数のリチウムイオン電池１２の上部をゴムパッキン１９を介して保持して内部に密閉空間Ｋを形成する合成樹脂製のホルダー２０と、このホルダー２０のガス取出口２６を塞ぐように合成樹脂製のスペーサ３０を介して取り付けられ、各リチウムイオン電池１２内で発生したガスＧを排気するゴム製のダクト４０と、一端側が両端のリチウムイオン電池１２の正負の各極柱１５，１６に接続されると共に、他端側がホルダー２０の内側より外側に突出した一対のバスバー５０，５１等とを備えている。
【００１９】
図９に示すように、各リチウムイオン電池１２は、上面が開口した金属製の電槽１３と、この電槽１３の開口部１３ａに溶接により密閉状態で固定される金属板製の蓋１４とを有している。電槽１３内には図示しない正極板と負極板及びセパレータ（隔離板）等を収納して固定してある。また、蓋１４の両側にはアルミニウム製の正の極柱１５と銅製の負の極柱１６とを取り付けてある。さらに、蓋１４の中央には電槽１３の内部の圧力が上昇したときに電槽１３の内部のガスを排気して高圧となるの防止する安全弁としての楕円形の薄肉部１７を形成してある。尚、各リチウムイオン電池１２の極柱１５，１６にはナット１８を介して所定のバスバー５０，５１，５２がそれぞれ接続されるようになっている。また、図１に示すように、隣接する各リチウムイオン電池１２の極柱１５，１６の位置は互い違いに配置されている。
【００２０】
図１，図２，図６に示すように、ホルダー２０は合成樹脂により略四角枠状に形成されており、その周壁２１の上面２１ａの略中央に開口部２２を形成してある。図９に示すように、ホルダー２０の開口部２２は金属板製の蓋体２９で被覆されるようになっていて、該ホルダー２０の周壁２１とゴムパッキン１９でシールされた底壁２３と蓋体２９とでその内部に密閉空間Ｋが形成されるようになっている。また、ホルダー２０の周壁２１の上面２１ａには環状の嵌合溝２１ｂを形成してある。この嵌合溝２１ｂには、後述するゴム製のダクト４０に一体形成された環状の蓋体シール部４５を嵌め込んである。この蓋体シール部４５と上記ゴムパッキン１９とで密閉空間Ｋの密閉状態が維持されるようになっている。
【００２１】
さらに、図６に示すように、ホルダー２０の底壁２３の両側（各極柱１５，１６に対向する位置）には、各バスバー５０，５１，５２を収納する収納部２４ａ，２４ｂ，２４ｃを各仕切壁２４を介して一体突出形成してある。この各収納部２４ａ，２４ｂ，２４ｃ間の底壁２３には各極柱１５，１６が貫通する貫通孔２３ａをそれぞれ形成してある。また、ホルダー２０の底壁２３の中央には一対の仕切壁２５，２５を一体突出形成してあり、この一対の仕切壁２５，２５間の底壁２３の所定位置（各リチウムイオン電池１２の蓋１４の薄肉部１７に対向する位置）には複数の通気孔２３ｂを形成してある。
【００２２】
また、図１，図２に示すように、ホルダー２０の周壁２１の一側部には矩形のガス取出口２６を形成してある。このガス取出口２６の底面には断面円形の凹部（係合部）２６ａを複数形成してある。さらに、ホルダー２０の周壁２１の他側部のコーナ部にはバスバー取出口２７ａ，２８ａを形成してある。この一方のバスバー取出口２７ａの外側にはヒュージブルリンク取付部２７を一体突出形成してあると共に、他方のバスバー取出口２８ａの外側にはサービスプラグ取付部２８を一体突出形成してある。
【００２３】
尚、図２，図６に示すように、ホルダー２０の各仕切壁２４，２５はガス取出口２６側へ行くに連れて周壁２１の上面２１ａより徐々に低くなるように形成されていて、各リチウムイオン電池１２内で発生したガスＧをガス取出口２６側へ排出し易くなっている。また、各仕切壁２４には周壁２１の上面２１ａより高い少なくとも４つの支柱２４ｄを一体突出形成してあり、この各支柱２４ｄの上端には、図９に示すように、蓋体２９の下面２９ａが当接している。
【００２４】
図４，図６に示すように、スペーサ３０は硬質の合成樹脂により梯子形に形成してあり、横方向に複数のガス導入口３１をそれぞれ形成してある。この各ガス導入口３１には、後述するゴム製のダクト４０の開口部４０ｄ側にガスＧを流すためのテーパ面３１ａをそれぞれ形成してある。また、スペーサ３０の上面３０ａにはゴム製のダクト４０を固定するための円錐柱状の固定突起３２を複数一体突出形成してあると共に、該スペーサ３０の正面３０ｂの上部にはゴム製のダクト４０を固定するための矩形柱状の固定突起３３を一体突出形成してある。さらに、スペーサ３０の下面３０ｃにはホルダー２０のガス取出口２６の各凹部２６ａに嵌合されて該スペーサ３０をホルダー２０に取り付けるための円柱状の取付突起３４を一体突出形成してある。
【００２５】
図３に示すように、ゴム製のダクト４０は一端側が閉塞されて他端側が開口した正面逆Ｌ字状に形成してあり、該ゴム製のダクト４０の一端側から中央にかけて矩形筒状のスペーサ取付口４１を一体突出形成してある。そして、ゴム製のダクト４０のスペーサ取付口４１の近傍の上面４０ａにはスペーサ３０の各固定突起３２が圧入されて係止される係止孔（係止部）４２を形成してあると共に、該ダクト４０のスペーサ取付口４１の近傍の下面４０ｂにはスペーサ３０の各取付突起３４が圧入されて係止される係止孔（係止部）４４を形成してある。
【００２６】
また、ゴム製のダクト４０のスペーサ取付口４１の上縁には、下方に延びてスペーサ３０の正面３０ｂの上縁を係止する係止片（係止部）４３を一体突出形成してある。この係止片４３の下側には複数の係止リブ４３ａ，４３ｂを一体突出形成してあると共に、この一端側の係止リブ４３ｂにはスペーサ３０の正面３０ｂの固定突起３３が圧入されて係止される係止孔（係止部）４３ｃを形成してある。そして、図５に示すように、ダクト４０のスペーサ取付口４１にスペーサ３０を取り付けた後で、このスペーサ３０のダクト４０の下面４０ｂより外に突出した各取付突起３４を介して該ダクト４０をホルダー２０のガス取出口２６を塞ぐように取り付けられるようになっている。
【００２７】
さらに、図５，図６に示すように、ゴム製のダクト４０の上面４０ａのスペーサ取付口４１側より外方にかけて四角環状の蓋体シール部４５を一体突出形成してある。この蓋体シール部４５のゴム製のダクト４０の上面４０ａより外側の部分は、ホルダー２０の周壁２１の上面２１ａの四角環状の嵌合溝２１ｂに嵌め込まれるようになっている。また、ゴム製のダクト４０の蓋体シール部４５の各バスバー取出口２７ａ，２８ａに対向する位置には、該各バスバー取出口２７ａ，２８ａに嵌合されて各バスバー５０，５１をシールする肉厚で一対のバスバーシール部４６，４８をそれぞれ一体突出形成してある。
【００２８】
図７に示すように、一方のバスバーシール部４６には、内周面４７ａにシール用のリブ４７ｂを有した貫通孔４７を形成してある。この貫通孔４７の内側の周りには凹部４７ｃを介して環状の薄肉部４７ｄを形成してある。そして、この一方のバスバーシール部４６の貫通孔４７に貫通されるバスバー５０の湾曲部５０ｂが該バスバーシール部４６によりシールされるようになっている。尚、このバスバー５０の一端５０ａは正の極柱１５に貫通されて該極柱１５のネジ部１５ａに螺合されるナット１８により極柱１５に接続されると共に、該バスバー５０の他端５０ｃにはヒュージブルリンク５３が接続されるようになっている。
【００２９】
また、図８に示すように、他方のバスバーシール部４８には、内周面４９ａにシール用のリブ４９ｂを有した貫通孔４９を形成してある。この貫通孔４９の内側の周りには凹部４９ｃを介して環状の薄肉部４９ｄを形成してある。そして、この他方のバスバーシール部４８の貫通孔４９に貫通されるバスバー５１の湾曲部５１ｂが該バスバーシール部４８によりシールされるようになっている。尚、このバスバー５１の一端５１ａは負の極柱１６に貫通されて該極柱１６のネジ部１６ａに螺合されるナット１８により極柱１６に接続されると共に、該バスバー５１の他端５１ｃには電源回路遮断器５４が接続されるようになっている。
【００３０】
尚、図１に示すように、ベース１１のベース本体１１ａの両側より上方に一体突出された両側部１１ｂ，１１ｂの各一対の鍔部１１ｃ，１１ｃとホルダー２０とはボルト５５及びナット５６を介して締結固定してある。また、図１に示すように、隣接する各リチウムイオン電池１２の正負の極柱１５，１６はバスバー５２とナット１８を介して接続されている。さらに、図９に示すように、密閉型二次電池１０は例えば自動車のシート６０の下方に収納されるようになっている。さらに、ゴム製のダクト４０の他端側の開口部４０ｄには補助ダクト４０Ｄが接続されていて、該補助ダクト４０Ｄはフロアパネル６１の下方に延びている。
【００３１】
以上実施形態の密閉型二次電池１０によれば、図１に示すように、ホルダー２０のガス取出口２６に、ガス導入口３１を形成した硬質のスペーサ３０を取り付け、この硬質のスペーサ３０を介してゴム製のダクト４０をホルダー２０のガス取出口２６を塞ぐように取り付けてある。これにより、硬質のスペーサ３０のガス導入口３１がゴム製のダクト４０のガス導入口となるため、ゴム製のダクト４０のガス導入口を確実に確保することができ、各リチウムイオン電池１２内で発生したガスＧをゴム製のダクト４０及び補助ダクト４０Ｄを介してフロアパネル６１より外へ確実に排気することができる。
【００３２】
また、ゴム製のダクト４０を固定する固定突起３２，３３とホルダー２０に硬質のスペーサ３０を取り付ける取付突起３４を該硬質のスペーサ３０にそれぞれ一体突出形成したので、ホルダー２０のガス取出口２６に硬質のスペーサ３０を介してゴム製のダクト４０を簡単かつ確実に位置決めして取り付けることができると共に、ホルダー２０のガス取出口２６からのゴム製のダクト４０の外れを確実に防止することができる。
【００３３】
さらに、ゴム製のダクト４０の蓋体シール部４５の各バスバー取出口２７ａ，２８ａに対向する位置に、一端５０ａ，５１ａ側が各極柱１５，１６に接続された各バスバー５０，５１をシールする肉厚の各バスバーシール部４６，４８をそれぞれ一体突出形成したので、各極柱１５，１６の高さのバラ付き及び各バスバー５０，５１の上下移動を各バスバーシール部４６，４８の弾性を利用して吸収することができると共に、各極柱１５，１６への負荷を軽減させることができる。また、ゴム製のダクト４０の各バスバーシール部４６，４８により各バスバー５０，５１を確実にシールすることができる。
【００３４】
さらに、図７及び図８に示すように、ゴム製のダクト４０の各バスバーシール部４６，４８に、内周面４７ａ，４９ａにシール用のリブ４７ｂ，４９ｂを有した各貫通孔４７，４９を形成すると共に、該各貫通孔４７，４９の内側の周りに凹部４７ｃ，４９ｃを介して環状の薄肉部４７ｄ，４９ｄを形成したので、各極柱１５，１６の高さのバラ付き及び各バスバー５０，５１の上下移動を各バスバーシール部４６，４８の環状の薄肉部４７ｄ，４９ｄの弾性変形により確実に吸収することができると共に、各極柱１５，１６への負荷を確実に軽減させることができる。
【００３５】
また、ホルダー２０の開口部２２を金属板状の蓋体２９で被覆して密閉空間Ｋを形成すると共に、ホルダー２０の周壁２１の上面２１ａに形成された環状の嵌合溝２１ｂにゴム製のダクト４０の上面４０ａより環状に延びる蓋体シール部４５を嵌め込み自在にしたので、ホルダー２０の周壁２１の上面２１ａと金属板状の蓋体２９との間をゴム製のダクト４０の上面４０ａより一体突出形成された環状の蓋体シール部４５で確実にシールすることができる。
【００３６】
さらに、ゴム製のダクト４０の蓋体シール部４５の一部に一対のバスバーシール部４６，４８をそれぞれ一体突出形成したので、ホルダー２０の周壁２１の上面２１ａの環状の嵌合溝２１ｂからの蓋体シール部４５の外れを確実に防止することができると共に、ホルダー２０の開口部２２、ガス取出口２６、バスバー取出口２７ａ，２８ａと蓋体２９及び各バスバー５０，５１の湾曲部５０ｂ，５１ｂ間のシール性をより一段と向上させることができる。
【００３７】
尚、前記実施形態によれば、二次電池としてリチウムイオン電池を用いた場合につてい説明したが、ニッケルカドミウム蓄電池やニッケル水素蓄電池等の他の二次電池に前記実施形態を適用できることは勿論である。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、ゴム製のダクトに一端側が極柱に接続されたバスバーをシールするバスバーシール部を突設したので、極柱の高さのバラ付き及びバスバーの上下移動をバスバーシール部の弾性を利用して吸収することができると共に、極柱への負荷を軽減させることができる。また、ゴム製のダクトのバスバーシール部によりバスバーを確実にシールすることができる。
【００３９】
請求項２の発明によれば、ゴム製のダクトのバスバーシール部に、内周面にシール用のリブを有した貫通孔を形成すると共に、貫通孔の内側の周りに環状の薄肉部を形成したので、極柱の高さのバラ付き及びバスバーの上下移動をバスバーシール部の環状の薄肉部の弾性変形により確実に吸収することができると共に、極柱への負荷を確実に軽減させることができる。
【００４０】
請求項３の発明によれば、ホルダーの開口部を板状の蓋体で被覆して密閉空間を形成すると共に、ホルダーの上面に形成された環状の嵌合溝にゴム製のダクトより延びる蓋体シール部を嵌め込み自在にしたので、ホルダーの上面と板状の蓋体との間をゴム製のダクトの蓋体シール部で確実にシールすることができる。
【００４１】
請求項４の発明によれば、ゴム製のダクトの蓋体シール部の一部にバスバーシール部を一体突出形成したので、ホルダーの環状の嵌合溝からの蓋体シール部の外れを防止することができると共に、ホルダーの開口部と蓋体及びバスバー間のシール性をより一段と向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の密閉型二次電池を示す斜視図である。
【図２】上記密閉型二次電池に用いられるホルダーの斜視図である。
【図３】上記密閉型二次電池に用いられるダクトの斜視図である。
【図４】上記ダクトに用いられるスペーサの斜視図である。
【図５】上記スペーサを取り付けたダクトの斜視図である。
【図６】上記ホルダーとダクトの分解斜視図である。
【図７】上記密閉型二次電池の正の極柱側の要部を断面で示す部分斜視図である。
【図８】上記密閉型二次電池の負の極柱側の要部を断面で示す部分斜視図である。
【図９】上記密閉型二次電池の要部の断面図である。
【図１０】（ａ）は上記密閉型二次電池の蓋体を取り付ける前の状態を示す斜視図、（ｂ）は同蓋体を取り付けた状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０  密閉型二次電池
１１  リチウムイオン電池（二次電池）
１５，１６  極柱
２０  ホルダー
２１ａ  上面
２１ｂ  嵌合溝
２２  開口部
２６  ガス取出口
２９  蓋体
３０  硬質のスペーサ
３１  ガス導入口
３２，３３  固定突起
３４  取付突起
４０  ゴム製のダクト
４５  蓋体シール部
４６，４８  バスバーシール部
４７，４９  貫通孔
４７ａ，４９ａ  内周面
４７ｂ，４９ｂ  リブ
４７ｄ，４９ｄ  薄肉部
５０，５１    バスバー
５０ａ，５１ａ  一端
５０ｃ，５１ｃ  他端
Ｋ  密閉空間
Ｇ  ガス
【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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