(57)【要約】【課題】複数の単電池（セル）を接続した組電池において、機器側の仕様電圧および負荷に容易に対応できる組電池を提供することにある。【解決手段】単電池（セル）を収納した正極モジュール、中間モジュールおよび負極モジュールを準備し、正極モジュールと負極モジュールとあるいは正極モジュールと中間モジュールと負極モジュールとを係合手段により機械的に接続すると同時に、各モジュールに設けた接続用正・負極端子を互いに接触させることにより電気的に接続して組電池を形成することを特徴とするものである。【選択図】　　　図１
2004119062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極モジュールと負極モジュールとあるいは正極モジュールと中間モジュールと負極モジュールとが接続された組電池であって、
正極モジュールは、単電池（セル）と、前記単電池を収納する容器と、組電池の正極端子として機能する正極端子体と、隣接する負極モジュールあるいは中間モジュールの接続用正極端子体と電気的に接続するための接続用負極端子体と、隣接する負極モジュールあるいは中間モジュールと機械的に接続するための係合手段を有し、
中間モジュールは、単電池（セル）と、前記単電池を収納する容器と、該モジュールの正極端子側に隣接する正極モジュールあるいは他の中間モジュールの接続用負極端子体と電気的に接続するための接続用正極端子体と、該モジュールの負極端子側に隣接する負極モジュールあるいは他の中間モジュールの接続用正極端子体と電気的に接続するための接続用負極端子体と、該モジュールの正極端子側に隣接する正極モジュールあるいは他の中間モジュールと機械的に接続するための係合手段と、該モジュールの負極端子側に隣接する負極モジュールあるいは他の中間モジュールと機械的に接続するための係合手段とを有し、
負極モジュールは、単電池（セル）と、前記単電池を収納する容器と、組電池の負極端子として機能する負極端子体と、隣接する正極モジュールあるいは中間モジュールの接続用負極端子体と電気的に接続するための接続用正極端子体と、隣接する正極モジュールあるいは中間モジュールと機械的に接続するための係合手段を有することを特徴とする組電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
単電池（セル）を接続した組電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
蓄電池はその種類によって異なるが１．２Ｖ〜３．６Ｖの電圧を有している。これらが単電池（セル、以降セルという）で使用されることもあるが、使用する機器側がそれより高い電圧を要求することの方が多く、通常、セルを直列に接続して高電圧にして使用されているケースが多い。その場合、セルの外部で端子間をリード線等で接続された状態を組電池と称している。このように蓄電池の端子間をリード線等で接続する作業は、通常、使用現場で蓄電池群を機器に設置する際に実施されるので自動化が困難で、人手に頼らざるを得ず、作業が煩雑で工数のかかる問題を抱えている。
【０００３】
また、鉛蓄電池のような数セルが一体に形成され、セル内部で接続されたモノブロックタイプにおいても、接続されるセル数を機器側に合わせて何種類も製造することは生産性が悪くなり、６Ｖあるいは１２Ｖと決まった電圧のものしか製造されておらず、機器側がさらに高い電圧を要求する場合にはこれらモノブロックタイプの蓄電池を外部で接続しているのが現状である。
【０００４】
さらに、機器側が必要とする負荷は千差万別で、それに応じて蓄電池を設計・製造すれば、無数の種類の蓄電池が必要になるので一定間隔の容量のものが準備されている。それでも非常に種類の多いのが現状である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
発明が解決しようとする課題は、上記問題点を除去し、多セルを接続した組電池において、機器側の仕様電圧および負荷に容易に対応できる組電池を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
課題を解決するための手段として、請求項１によれば、正極モジュールと負極モジュールとあるいは正極モジュールと中間モジュールと負極モジュールとが接続された組電池であって、
正極モジュールは、単電池（セル）と、前記単セルを収納する容器と、組電池の正極端子として機能する正極端子体と、隣接する負極モジュールあるいは中間モジュールの正極端子体と電気的に接続するための接続用負極端子体と、隣接する負極モジュールあるいは中間モジュールと機械的に接続するための係合手段を有し、
中間モジュールは、単電池（セル）と、前記セルを収納する容器と、該モジュールの正極端子側に隣接する正極モジュールあるいは他の中間モジュールの接続用負極端子体と電気的に接続するための接続用正極端子体と、該モジュールの負極端子側に隣接する負極モジュールあるいは他の中間モジュールの接続用正極端子体と電気的に接続するための接続用負極端子体と、該モジュールの正極端子側に隣接する正極モジュールあるいは他の中間モジュールと機械的に接続するための係合手段と、該モジュールの負極端子側に隣接する負極モジュールあるいは他の中間モジュールと機械的に接続するための係合手段とを有し、
負極モジュールは、単電池（セル）と、前記セルを収納する容器と、組電池の負極端子として機能する負極端子体と、隣接する正極モジュールあるいは中間モジュールの接続用負極端子と電気的に接続するための接続用正極端子体と、隣接する正極モジュールあるいは中間モジュールと機械的に接続するための係合手段を有することを特徴とするものである。
【０００７】
従来では、組電池を構成する場合、セル端子間をリード線等で必要個数接続していた。これに対し、本発明によれば、正極モジュールと中間モジュールと負極モジュールとを準備し、これらを正極モジュールと負極モジュールとあるいは両者の間に中間モジュールを介してそれらが備える係合手段により機械的に接続すれば、同時に各接続端子体が接触して電気的に接続される構造を有しており、組電池の形成が非常に容易に行える。
【０００８】
具体的には、正極モジュールでは、組電池の正極端子として機能する正極端子体と機器側の正極とが接続され、該モジュールと隣接する負極モジュールあるいは正極端子側の中間モジュールと係合手段によって機械的に接続されると同時に正極モジュールの負極端子体と負極モジュールあるいは中間モジュールの正極端子体とが接触し、電気的に接続される。
【０００９】
中間モジュールでは、正極端子側に隣接する正極モジュールあるいは他の中間モジュールと係合手段により機械的に接続されると同時に、該中間モジュールの接続用正極端子体と正極モジュールあるいは他の中間モジュールの接続用負極端子体とが接触し、電気的に接続される。一方、該中間モジュールの負極端子側は、係合手段により負極モジュールあるいは他の中間モジュールと機械的に接続されると同時に該中間モジュールの接続用負極端子体と負極モジュールあるいは他の中間モジュールの接続用正極端子体とが接触し、電気的に接続される。
【００１０】
負極モジュールでは、組電池の負極端子として機能する負極端子体と機器側の負極とが接続され、該負極モジュールに隣接する正極モジュールあるいは中間モジュールと係合手段により機械的に接続されると同時に該負極モジュールの接続用正極端子体と正極モジュールあるいは中間モジュールの接続用負極端子体とが接触し、電気的に接続される。
【００１１】
機器側の要求する電圧によっては、正極モジュールと負極モジュールとを直接接続しただけで対応可能な場合もあり、機器側の電圧に応じて、正極モジュールと負極モジュールとの間に中間モジュールを挿入し、必要に応じてその中間モジュールの数を増加させればよい。
【００１２】
勿論、機器側の電圧によっては、正極モジュールあるいは負極モジュールの単独が機器と接続されることもあり得るのはいうまでもない。
【００１３】
モジュールに収納されるセルは、複数でもよく、モジュール内であらかじめ接続すればよい。その場合、セルが直列接続された場合、モジュールの電圧はセルの電圧にその個数をかけたものになる。このように、モジュール内のセル数を複数にすることによって中間モジュールの個数を少なくすることができる。
【００１４】
また、モジュール内のセルが並列接続された場合には、モジュールの容量はセルの容量にセルの個数をかけたものになる。したがって、機器側が要求する容量に合わせて収納するセル個数を決めればよく、従来のように多種類の容量の異なる蓄電池を生産する必要がなく、代表的な容量の蓄電池のみでよいので量産効果によるコストダウンに寄与できる。
【００１５】
さらに、モジュール内に収納された複数のセルは、直・並列を組み合わせても良い。例えばセルが２個並列接続された２組を直列に接続された場合、モジュールの容量はセルの容量を２倍したもので、また、モジュールの電圧はセルの電圧を２倍したものになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明は、正極モジュールと負極モジュールあるいは正極モジュールと中間モジュールと負極モジュールとが係合手段によって機械的に接続されると同時に、各モジュール間の接続用端子体が接触することにより電気的に接続され、組電池を形成することを特徴とするもので以下に実施例により詳細に説明する。
【００１７】
【実施例】
図１は、本発明の実施例を示すもので（ａ）は正極モジュール、（ｂ）は中間モジュール（ｃ）は負極モジュールをそれぞれ示す透視要部正面図である。
【００１８】
１ａは正極モジュール、１ｂは中間モジュール、１ｃは負極モジュール、２は円筒型鉛蓄電池、３ａは正極モジュールケース、３ｂは中間モジュールケース、３ｃは負極モジュールケース、４ａは組電池の正極端子として機能する正極端子体、４ｂは中間モジュールの接続用正極端子体、４ｃは負極モジュールの接続用正極端子体、５ａは正極モジュールの接続用負極端子体、５ｂは中間モジュールの接続用負極端子体、５ｃは組電池の負極端子として機能する負極端子体、６ａは正極モジュールの係合手段Ａ、６ｂは中間モジュールの係合手段Ａ、７ｂは中間モジュールの係合手段Ｂ、７ｃは負極モジュールの係合手段Ｂをそれぞれ示す。
【００１９】
図１に示すように、本実施例では各モジュールには円筒型鉛蓄電池３セルが収納されており、図面には記載されていないが各セル間が直列に接続されている。正極モジュール１ａの係合手段Ａの６ａを中間モジュールの係合手段Ｂの７ｂに係合して機械的に接続されると共に正極モジュールの接続用負極端子体５ａと中間モジュールの接続用正極端子体４ｂとが電気的に接触・接続される。さらに、中間モジュールの係合手段Ａの６ｂを負極モジュールの係合手段Ｂの７ｃに係合し、機械的に接続され、中間モジュールの接続用負極端子体５ｂと負極モジュールの接続用正極端子体４ｃとが電気的に接触・接続され、全体として組電池が形成される。これらを機器に設置し、組電池の正極端子として機能するの正極端子体４ａと機器側の正極と、また、組電池の負極端子として機能する負極端子体５ｃと機器側の負極とがそれぞれ接続される。
【００２０】
図２は、上記３種類のモジュールが係合・接続された状態を示す透視要部正面図である。構成部材は図１と同じ番号を付記する。
【００２１】
ここでは、各モジュールには、２Ｖの円筒型鉛蓄電池のセルが３個、直列に接続されているので、各モジュールは、２Ｖ×３＝６Ｖを有している。したがって３種類のモジュールが１個ずつ接続されているので、組電池としては６Ｖ×３＝１８Ｖになる。機器が要求する電圧に対応するためには中間モジュールの個数を増やせば容易に得られる。例えば、３６Ｖが要求される場合には、正極モジュール１個（６Ｖ）、負極モジュール１個（６Ｖ）と中間モジュール４個（６Ｖ×４＝２４Ｖ）を係合・接続すれば容易に３６Ｖの組電池を得ることができる。
【００２２】
また、モジュール内のセルを並列接続した場合、例えば、１個のセルが１０Ａｈであったとすると、３個が収納されている場合、３×１０＝３０Ａｈで２Ｖのモジュールが得られ、図２と同様の係合・接続を行えば、２Ｖ×３＝６Ｖで、組電池としては３０Ａｈ、６Ｖとなる。
【００２３】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、正極モジュール、中間モジュールおよび負極モジュールを準備し、正極モジュールと負極モジュールとあるいは正極モジュールと中間モジュールと負極モジュールとを係合手段により機械的に接続すれば、それと同時に接続用正・負極端子が電気的に接触・接続されるので、組電池の形成が非常に容易になり、組電池形成の工数が大幅に低減できると共に、中間モジュールの個数を変えるだけで機器側の要求する電圧に容易に適応可能でその工業的効果が大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】正極モジュール（ａ）、中間モジュール（ｂ）、負極モジュール（ｃ）を示す透視要部正面図
【図２】３種類のモジュールを係合・接続した状態を示す透視要部正面図
【符号の説明】
１ａ　正極モジュール
１ｂ　中間モジュール
１ｃ　負極モジュール
２　円筒型鉛蓄電池
３ａ　正極モジュールケース
３ｂ　中間モジュールケース
３ｃ　負極モジュールケース
４ａ　組電池の正極端子としての機能を有する正極端子体
４ｂ　中間モジュールの接続用正極端子体
４ｃ　負極モジュールの接続用正極端子体
５ａ　正極モジュールの接続用負極端子体
５ｂ　中間モジュールの接続用負極端子体
５ｃ　組電池の負極端子としての機能を有する負極端子体
６ａ　正極モジュールの係合手段Ａ
６ｂ　中間モジュールの係合手段Ａ
７ｂ　中間モジュールの係合手段Ｂ
７ｃ　負極モジュールの係合手段Ｂ
【図１】
2004119062.tif 000003
【図２】
2004119062.tif 000004