(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池を連結してなる電池のコアパックと、このコアパックを収納している外装ケースとを備えるパック電池であって、
電池のコアパックが、可撓性シートを水密構造に密閉して袋状としてなる密閉袋に収納されて外装ケースに収納されて、
密閉袋が、コードブッシュでリード線を水密に引き出しており、
コードブッシュが、リード線を水密に挿通する貫通孔を有すると共に、外周面に沿って、密閉袋の可撓性シートを水密に結束する水密溝を設けており、密閉袋の開口部内面にコードブッシュを配設し、結束材が可撓性シートを水密溝に結束して、密閉袋の開口部を水密に密閉するパック電池。
【請求項２】
複数の電池を連結してなる電池のコアパックと、このコアパックを収納している外装ケースとを備えるパック電池であって、
電池のコアパックが、可撓性シートを水密構造に密閉して袋状としてなる密閉袋に収納されて外装ケースに収納されて、
コアパックが、複数の電池に接続している回路基板を備え、回路基板を有するコアパックを密閉袋に収納しており、
回路基板を収納する基板ホルダを備えると共に、電池にはリード板を接続しており、このリード板は、回路基板に接続するための接続部を有し、この接続部の両側に位置して一対の持上凸部を基板ホルダに設けており、持上凸部の間にリード板の接続部を配設して、電池と基板ホルダとを密閉袋に収納しているパック電池。
【請求項３】
複数の電池を連結してなる電池のコアパックと、このコアパックを収納している外装ケースとを備えるパック電池であって、
電池のコアパックが、可撓性シートを水密構造に密閉して袋状としてなる密閉袋に収納されて外装ケースに収納されて、
コアパックが、複数の電池を絶縁ホルダで定位置に保持して、密閉袋に収納され、
複数の電池を定位置に配置する絶縁ホルダを備えると共に、電池にはリード板を接続しており、このリード板は、回路基板に接続するための接続部を有し、この接続部の両側に位置して一対の持上凸部を絶縁ホルダに設けており、持上凸部の間にリード板の接続部を配設して、電池と絶縁ホルダとを密閉袋に収納しているパック電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電池を外装ケースに収納しているパック電池に関し、とくに電池を水密構造でケースに収納しているパック電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
屋外使用のパック電池は、電池を防水構造でケースに収納する。このパック電池は、防水構造のインナーケースに電池を収納し、このインナーケースを外装ケースに入れて組み立てている（特許文献１参照）。この構造のパック電池は、複数の電池を連結して電池組立とし、この電池組立に電池の充放電をコントロールする保護回路を実装する回路基板を連結している。電池組立は、防水構造のインナーケースに収納される。回路基板はインナーケースの外部に固定される。回路基板は、インナーケースから外部に引き出しているリード線を介して電池組立に接続している。インナーケースは、リード線の引き出し部を防水構造とするために、リード線を引き出す開口部に、シリコン樹脂等のシール材を充填している。回路基板は、基板ホルダに入れて絶縁樹脂であるポッティング樹脂に埋設している。
【特許文献１】特開２００５−１９７１９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
以上のパック電池は、電池を防水構造としてケースに収納できる。しかしながら、構造が複雑なために製造コストが高くなる。また、電池をインナーケースに収納する状態で、リード線の引き出し開口部にシール材を充填するので組み立てに手間がかかる欠点もある。さらに、シール材が経時的に劣化すると電池を防水構造に保持できなくなる欠点もある。
【０００４】
本発明は、このような欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、部品コストを低減すると共に、製造工数を簡素化して安価に多量生産でき、しかも長期間にわたって電池を防水構造に保持できるパック電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のパック電池は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
パック電池は、複数の電池１を連結してなる電池のコアパック１０と、このコアパック１０を収納している外装ケース４とを備える。さらに、パック電池は、電池のコアパック１０を、可撓性シート３Ａを水密構造に密閉して袋状としてなる密閉袋３に収納して、外装ケース４に収納している。
【０００６】
本発明のパック電池は、コアパック１０が、複数の電池１に接続している回路基板６を備え、回路基板６を有するコアパック１０を密閉袋３に収納することができる。
【０００７】
本発明のパック電池は、コアパック１０が、複数の電池１を絶縁ホルダ２で定位置に保持して、密閉袋３に収納することができる。
【０００８】
本発明のパック電池は、密閉袋３が、コードブッシュ９でリード線８を水密に引き出すことができる。
【０００９】
さらに、本発明のパック電池は、コードブッシュ９が、リード線８を水密に挿通する貫通孔９ａを有すると共に、外周面に沿って、密閉袋３の可撓性シート３Ａを水密に結束する水密溝９ｂを設けることができる。このパック電池は、密閉袋３の開口部内面にコードブッシュ９を配設し、結束材１６で可撓性シート３Ａを水密溝９ｂに結束して、密閉袋３の開口部を水密に密閉することができる。
【００１４】
さらにまた、本発明のパック電池は、回路基板６を収納する基板ホルダ７を備えると共に、電池１には、回路基板６に接続するための接続部５Ａを有するリード板５を接続し、この接続部の両側に位置して一対の持上凸部１８を基板ホルダに設けることができる。このパック電池は、持上凸部１８の間にリード板５の接続部５Ａを配設して、電池１と基板ホルダ２とを密閉袋３に収納することができる。
【００１５】
さらにまた、本発明のパック電池は、複数の電池７１を定位置に配置する絶縁ホルダ７２を備えると共に、電池７１には、回路基板７６に接続するための接続部７５Ａを有するリード板７５を接続し、この接続部７５Ａの両側に位置して一対の持上凸部７１８を絶縁ホルダ７２に設けることができる。このパック電池は、持上凸部７１８の間にリード板７５の接続部７５Ａを配設して、電池７１と絶縁ホルダ７２とを密閉袋７３に収納することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のパック電池は、部品コストを低減しながら、製造工数を簡素化して安価に多量生産できる特徴がある。それは、本発明のパック電池が、インナーケースに代わって、可撓性シートからなる密閉袋を使用し、この密閉袋に電池のコアパックを収納して水密構造とし、この状態で外装ケースに収納するからである。この構造のパック電池は、インナーケースに代わって外装ケースの密閉袋を使用するが、この密閉袋は形状や大きさが異なるコアパックを収納して水密構造に密閉できる。また、開口部をコードブッシュで密閉し、あるいは結束して密閉して、理想的な状態で水密構造にできる。また、従来のインナーケースでコアパックを水密に密閉するパック電池に比較して、長期間にわたって電池のコアパックを防水構造に保持できる特徴がある。それは、インナーケースのように開口部にシール材を充填して水密に密閉するのでなく、外装ケースの開口部を閉塞して全体を水密に密閉できるからである。
【００１７】
さらに、本発明のパック電池は、電池のコアパックを収納する密閉袋を水密構造に密閉しているので、密閉袋に収納される電池から排出される電解液が密閉袋の外側に漏れるのを有効に防止できる特長がある。密閉袋に収納される電池は、過充電や過放電によって安全弁が開弁されると、内部の電解液が外部に排出されることがあるが、本発明のパック電池では、密閉袋に水密構造で密閉しているので、電池から排出された電解液が密閉袋の外側に漏れるのを防止できる。したがって、電池から排出された電解液が外装ケースの外側に漏れ出たり、外部端子やリード線との接続部に付着してショートや腐食の原因となるのを有効に防止できる。また、密閉袋の外部に回路基板等を備えるパック電池においては、この回路基板に電解液が付着するのを有効に防止して、電解液に起因する回路基板のショートや接触不良、腐食等の弊害を有効に防止できる。
【００１８】
さらに、本発明の請求項２のパック電池は、電池に回路基板を接続しているコアパックを密閉袋に収納するので、電池に加えて回路基板も一緒に水密構造として外装ケースに収納できる。とくに、この構造は、電池と回路基板に加えて、電池と回路基板の接続部を含むコアパック全体を密閉袋に収納できる。このため、従来のインナーケースに電池のコアパックを収納するパック電池に比較して、より理想的な状態で、電池と回路基板の両方を防水構造として外装ケースに収納できる。それは、従来の水密構造のインナーケースを使用するパック電池が、回路基板をインナーケースの外部に配設するのに対し、本発明のパック電池は、電池と回路基板の両方を密閉袋に収納して水密構造とするからである。とくに、この構造によると、電池と回路基板との接続部も密閉袋に収納できるので、この部分を水密構造とするためにシール材を塗布する等の手間を必要としない。また、シール材が劣化して防水構造に保持できない弊害も発生しない。この構造のパック電池は、密閉袋から出力リードのみを引き出す極めて簡単な構造となる。このたけ、出力リードのみを密閉袋の開口部から防水構造で引き出して、電池と回路基板の全体を水密構造として外装ケースに収納できる。
【００２０】
本発明の請求項３のパック電池は、複数の電池を絶縁ホルダで定位置に保持してコアパックとし、このコアパックを密閉袋に収納しているので、複数の電池を定位置に配置して密閉袋に収納できる。この構造は、コアパックの組み立てを簡単かつ容易にでき、しかもコアパックを密閉袋に収納して、外装ケースにスムーズに収納できる特徴もある。
【００２２】
さらにまた、請求項１のパック電池は、リード線を水密に挿通する貫通孔を有し、かつ、外周面に沿って、水密溝の可撓性シートを水密に結束する水密溝のあるコードブッシュを使用し、このコードブッシュを密閉袋の開口部内面に配設し、結束材で可撓性シートを水密溝に結束して、密閉袋の開口部を水密に密閉する。この構造のパック電池は、コードブッシュを使用して、密閉袋の開口部を簡単かつ確実に水密に密閉できる特徴がある。とくに、出力リードと密閉袋とをコードブッシュで別々に水密に密閉するので、出力リードと密閉袋の開口部の両方を確実に水密に密閉できる特徴がある。
【００２７】
また、本発明の請求項２のパック電池は、回路基板を収納する基板ホルダを備え、電池にはリード板を接続し、リード板には、回路基板に接続するための接続部を設け、基板ホルダには、接続部の両側に位置するように一対の持上凸部を設けている。このパック電池は、持上凸部の間にリード板の接続部を配設して、電池と基板ホルダとを密閉袋に収納して、密閉袋がリード板の接続部で破損されるのを有効に防止できる。それは、リード板の接続部が局部的に密閉袋を内面から突いて破損させるのを、両側に設けている持上凸部が保護するからである。
【００２８】
さらに、本発明の請求項３のパック電池は、絶縁ホルダに一対の持上凸部を設けて、この持上凸部の間にリード板の接続部を配設するので、基板ホルダに設けた持上凸部と同じように、リード板の接続部が密閉袋を内面から突いて破損するのを有効に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのパック電池を例示するものであって、本発明はパック電池を以下のものに特定しない。
【００３０】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「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。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００３１】
図１ないし図３に示すパック電池は、複数の電池１を連結している電池のコアパック１０と、このコアパック１０を収納している密閉袋３と、電池のコアパック１０を収納する密閉袋３を収納する外装ケース４とを備える。
【００３２】
これらの図のパック電池は、電池のコアパック１０が、複数の電池１にリード板５を介して接続している回路基板６と、この回路基板６を収納する基板ホルダ７とを備える。電池のコアパック１０は、複数の電池１を絶縁ホルダ２で定位置に保持している。
【００３３】
電池１は、充電できる二次電池で、リチウムイオン二次電池である。ただし、電池は、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池とすることもできる。さらに、図のパック電池は、電池１を円筒型電池とするが、角型電池とすることもできる。図のコアパック１０は、平行な姿勢で、同一面に７本の電池１を並べて、さらに上下に２段に配置して、端面を同一面に位置させるように絶縁ホルダ２で定位置に保持している。ただ、パック電池は、３段以上に電池を並べて収納することができ、また、同一段に６本以下、あるいは８本以上の電池を並べることもできる。
【００３４】
複数の電池１は、端面にリード板５を溶着して、互いに直列と並列とに接続している。図のコアパック１０は、７本の電池１を直列に接続したものを２組並列に接続している。図のコアパック１０は、各々のリード板５を、絶縁ホルダ２の上方に配置している回路基板６に接続している。リード板５は、回路基板６に接続する接続部５Ａを上方または端部から突出するように設けている。リード板５は、接続部５Ａにリード線２０やリードピン２１等を半田付けして連結しており、これらを介して回路基板６に接続している。
【００３５】
絶縁ホルダ２は、図２ないし図８に示すように、電池１を挿通して保持する保持筒１１の両端に、エンドプレート１２を連結してなる構造としている。この絶縁ホルダ２は、絶縁材を成形して製作される。絶縁ホルダ２を成形する絶縁材はプラスチックである。保持筒１１は、電池１を挿通する複数の挿通穴１３を貫通して設けている。絶縁ホルダ２は、保持筒１１の挿通穴１３に電池１を挿通して、複数の電池１を所定の位置に保持している。図の絶縁ホルダ２は、１４本の円筒型電池１を連結して保持するので、保持筒１１に１４個の挿通穴１３を設けている。１４個の挿通穴１３は、上下２段に並べて、上段と下段に各々７個設けている。さらに、図に示す保持筒１１は、隣接して配設している電池１の谷間に他の電池１を配設しており、上下に位置する電池１を俵積みの状態で配設している。
【００３６】
図８に示す絶縁ホルダ２は、保持筒１１を軸方向の中間で２分割して、一対のホルダーユニット２Ａに分割している。このホルダーユニット２Ａは、分割された保持筒１１の端部にエンドプレート１２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。この絶縁ホルダ２は、保持筒１１の分割端である開口部から電池１を挿入し、一対のホルダーユニット２Ａを互いに連結して、複数の電池１を絶縁ホルダ２に収納している。
【００３７】
保持筒１１は、図３と図７の断面図に示すように、電池１の表面のほぼ全周に沿う筒状に挿通穴１３を開口している。ただ、保持筒は、必ずしも電池の全周に沿う筒状に挿通穴を開口する必要はない。さらに、絶縁ホルダは、図示しないが、保持筒の一部に開口部を設けることもできる。この絶縁ホルダは、保持筒の一部に開口部を設け、この開口部に温度センサーを配設して、電池の温度を検出することもできる。このパック電池は、温度センサーで電池温度を検出しながら、電池の充放電を制御できる特徴がある。この絶縁ホルダは、たとえば、分割された保持筒の互いに対向する連結部分を切欠して開口部を設けて、この開口部に温度センサーを配置することができる。
【００３８】
中間で分割される保持筒１１は、図示しないが、分割端側からエンドプレート１２側に向かって次第に内径が小さくなるテーパー状に内面を成形している。この保持筒１１は、エンドプレート１２側の端部の内面に突出する部分を電池１の表面に面接触させて電池１を定位置に保持できる。このように、保持筒１１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。
【００３９】
エンドプレート１２は、保持筒１１の両端に連結されており、保持筒１１の外側において、リード板５を定位置に連結している。エンドプレート１２は、挿通穴１３の開口部から表出する電池端面にリード板５を溶着して連結している。図のエンドプレート１２は、リード板５を嵌入する位置決凹部２４を外側面に設けており、この位置決凹部２４にリード板５を入れて定位置に配置している。位置決凹部２４は、リード板５の外形よりもわずかに大きい外形として、ここにリード板５を入れて定位置に配置している。
【００４０】
複数に分割されたホルダーユニット２Ａは、一体的に成形されたボス２２に止ネジ２３をねじ込んで互いに連結される。図のホルダユニット２Ａは、両端部に、ボス２２を一体的に成形して設けている。ボス２２は筒状で、内部に止ネジ２３を挿通している。ただ、図示しないが、分割されたホルダーユニットは、係止構造で連結し、あるいは接着して連結し、あるいはまた、これらを組み合わせて連結することもできる。
【００４１】
以上の絶縁ホルダ２は、分割された保持筒１１とエンドプレート１２とを一体的に成形しているが、本発明のパック電池は、絶縁ホルダを以上の構造に特定しない。絶縁ホルダは、複数の電池を所定の位置に保持できる他の全ての構造とすることができる。絶縁ホルダは、たとえば、保持筒とエンドプレートを分割することなく一体構造とすることも、保持筒と両端のエンドプレートとを分割してなる構造とすることもできる。
【００４２】
図のコアパック１０は、絶縁ホルダ２で保持される複数の電池１の充放電をコントロールする回路を実装する回路基板１０と、この回路基板１０を所定の位置に配置する基板ホルダ７とを備える。回路基板１０は、リード板５を介して電池１に接続されている。回路基板６は、各々の電池電圧を検出して、充放電の電流を遮断する保護回路（図示せず）を実装している。保護回路は、いずれかの電池電圧が最低電圧よりも低くなると、放電電流を遮断するスイッチング素子をオフに切り換えて、放電電流を遮断する。また、いずれかの電池電圧が最高電圧よりも高くなると、充電を停止するスイッチング素子をオフに切り換えて、充電を停止する。このように、各々の電池電圧を検出して、充放電をコントロールする保護回路を実装するパック電池は、電池１を保護しながら安全に使用できる。
【００４３】
基板ホルダ７は、回路基板６を収納して所定の位置に配置する。図３ないし図８に示す基板ホルダ７は、底板２５の周囲に周壁２６を設けて上方開口の箱形としており、この周壁２６の内側に回路基板６を収納して、所定の位置に配置している。図の基板ホルダ７は、両側面から外側に突出する連結片２７を一体成形して設けており、この連結片２７を絶縁ホルダ２の上面に設けた連結部２８に止ネジ２９でネジ止めして基板ホルダ７を絶縁ホルダ２の定位置に固定できるようにしている。
【００４４】
さらに、図７と図９に示す基板ホルダ７は、底板２５から突出する支持部３０を設けており、この支持部３０に止ネジ３１を介して回路基板６を固定して、回路基板６を基板ホルダ７の底板２５から離れた位置に配置している。この回路基板６は、基板ホルダ７の底板２５との対向面（図において下面）に保護回路等を実現する電子部品（図示せず）を配置している。このように、基板ホルダ７の底板２５との対向面に電子部品を配置する構造は、これらの電子部品の凹凸が、後述する密閉袋の可撓性シートに接触して破損するのを有効に阻止できる特徴がある。
【００４５】
さらに、図に示すパック電池は、回路基板６を絶縁樹脂１４にポッティングして埋設しているので、ポッティング樹脂で回路基板６を保護できると共に、回路基板６に実装している電子部品をポッティング樹脂に埋設して、電子部品が突出しない回路基板６を密閉袋３に収納できる特徴がある。このため、可撓性シートからなる密閉袋３が、回路基板６の凹凸に接触して破損するのを有効に阻止できる特徴も実現される。図に示す回路基板６は、基板ホルダ７の底板２５との間に絶縁樹脂１４を充填できるように、中央部に貫通孔６Ａを開口している。
【００４６】
さらに、回路基板６からは、出力用のリード線８が引き出されている。このリード線８は、外部機器に接続されるコネクタ１５を先端に接続している。図示しないが、回路基板は、通信用のリード線を引き出してコネクタに接続することもできる。コネクタ１５は、内蔵する電池１の出力用の出力端子や、外部機器との接続端子を装備している。コネクタ１５は、出力端子や接続端子を外部に表出する状態で外装ケース４に設けた開口窓４ａに配設される。
【００４７】
以上のように、複数の電池１を絶縁ホルダ２で所定の位置に保持すると共に、各々の電池１の端面に接続したリード板５を回路基板６に接続し、さらに、回路基板６が固定された基板ホルダ７を絶縁ホルダ２に固定して電池のコアパック１０となる。電池のコアパック１０は、密閉袋３に収納されて、その開口部が水密に閉塞され、外装ケース４に収納される。
【００４８】
密閉袋３は、可撓性シート３Ａを袋状に成形したものである。この密閉袋３は、電池のコアパック１０を収納できる形状と大きさに成形している。密閉袋３は、収納される電池のコアパック１０の外形に沿う袋状、たとえば、コアパック１０を無理なく収納できるように、コアパック１０の外形よりも多少大きな直方体形状や角筒状とすることができる。密閉袋３の可撓性シート３Ａには、プラスチックシートが使用できる。プラスチックシートには、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンイミド（ＰＥＩ）、ペット（ＰＥＴ）等が使用できる。これらのプラスチックシートは、可撓性と耐熱性に優れている特長がある。また、電池の安全弁が開弁されたときに排出される電解液によって、溶融されたり化学反応を起こすこともない。ただ、可撓性シートには、他のプラスチックシートも使用できる。
【００４９】
可撓性シート３Ａで構成される密閉袋３は、図１ないし図９に示すように、回路基板６上に設けたスイッチ３２を外装ケース４の外部から密閉袋３を介して操作できる特長がある。図に示す外装ケース４は、操作窓４ｂを開口しており、この操作窓４ｂからスイッチ３２を表出できる構造としている。回路基板６上のスイッチ３２は、密閉袋３を介して操作窓４ｂから外部に表出されて、外部から操作できるようにしている。このスイッチ３２は、押しボタンスイッチで、可撓性を有する密閉袋３を変形させて操作される。
【００５０】
さらに、密閉袋３は、好ましくは、透光性を有する可撓性シート３Ａで製造する。この密閉袋３は、図９に示すように回路基板６上に設けたＬＥＤ等の表示部３３の光を透過させて、外装ケース４の表示窓４ｃから外部に表示できる。
【００５１】
電池のコアパック１０を収納した密閉袋３は、開口部が水密に閉塞される。このように、水密構造で密閉される密閉袋３は、外部から水分が浸入するのを有効に防止して、内部に収納されるコアパック１０を確実に防水できる。さらに、水密に密閉される密閉袋３は、収納される電池１の安全弁が開弁されたときに排出される電解液が密閉袋３の外側に漏れるのを有効に防止できる特長もある。図に示すパック電池は、密閉袋３の開口部をコードブッシュ９で水密に閉塞して、リード線８を水密に引き出している。
【００５２】
図４ないし図７、及び図１０に示すコードブッシュ９は、リード線８を水密に挿通する貫通孔９ａを有すると共に、外周面に沿って、密閉袋３の可撓性シート３Ａを水密に結束する水密溝９ｂを設けている。このコードブッシュ９は、電池のコアパック１０から引き出されたリード線８を貫通孔９ａに挿通して、リード線８を弾性的に挟着して水密構造に密閉している。図に示すコードブッシュ９は、複数の貫通孔９ａを開口しており、ひとつの貫通孔９ａに１本のリード線８を挿通している。このコードブッシュ９は、たとえば、ゴムや軟質プラスチック等のゴム状弾性体で成形される。ゴム状弾性体であるコードブッシュ９は、コアパック１０から引き出されるリード線８を貫通孔９ａに圧入する状態で挿通して水密に挿通される。
【００５３】
ただ、コードブッシュ５９は、図１１に示すように、複数のリード線５８をひとつの貫通孔５９ａに挿通することもできる。この図に示すコードブッシュ５９は、リード線５８をインサート成形して、リード線５８を水密に挿通させている。このコードブッシュ５９は、電池のコアパックから引き出されたリード線５８をインサートする状態で、外周面に水密溝５９ｂを有する所定の形状に一体成形される。
【００５４】
図１０と図１１に示すようにリード線８、５８を水密に貫通させたコードブッシュ９、５９は、密閉袋３、５３の開口部の内側に配設されて、開口部の可撓性シート３Ａ、５３Ａを結束材１６、５１６で水密溝９ｂ、５９ｂに結束して、密閉袋３、５３の開口部を水密に密閉する。いいかえると、密閉袋３、５３の可撓性シート３Ａ、５３Ａは、外部から結束材１６、５１６で結束されて、コードブッシュ９、５９の外周面である水密溝９ｂ、５９ｂに水密に閉塞される。可撓性シート３Ａ、５３Ａをコードブッシュ９、５９に結束する結束材１６、５１６は、結束バンドや線材や結束リング、リングゴム等が使用できる。図１０に示す結束材１６は、結束バンド１６Ａである。この結束材１６は、バンド部１６ａを係止部１６ｂに挿通した後、係止部１６ｂをバンド部１６ａの根元に向かって締め付けして外れないように結束される。図１１に示す結束材５１６は、線材５１６Ｂである。線材である結束材５１６には、針金や結束紐が使用できる。この結束材５１６は、可撓性シート５３Ａを水密溝５９ｂに巻き付けて結束し、最も簡単に可撓性シート５３Ａをコードブッシュ５９の水密溝５９ｂに結束できる。さらに、図示しないが、結束リングである結束材は、たとえば、部分的に開口した金属リングとして、この開口部から水密溝に嵌着した後、圧着して装着することができる。リングゴムである結束具は、伸長状態でコードブッシュと可撓性シートを挿通し、水密溝において収縮させて外部から挟着することができる。
【００５５】
以上の構造のコードブッシュ９、５９は、リード線８、５８を貫通孔９ａ、５９ａに貫通させると共に、外周面の水密溝９ｂ、５９ｂに可撓性シート３Ａ、５３Ａを水密に結束している。ただ、コードブッシュは、リード線と可撓性シートとの両方を水密に挟着して、リードを水密構造で密閉袋から引き出すこともできる。この構造のパック電池を、図１２ないし図１７に示す。
なお、図１２ないし図１７に示す実施例において、前述の図１ないし図１０に示す実施例と同じ構成要素については、上１桁を除く下桁に同符号を付してその詳細な説明を省略している。
【００５６】
図１２ないし図１７に示すパック電池は、コードブッシュ７９で、密閉袋７３の可撓性シート７３Ａとリード線７８とを水密に挟着して、リード線７８を防水構造で密閉袋７３から引き出している。図に示すコードブッシュ７９は、２分割されたケーシング７１７で、第１ケース７１７Ａと第２ケース７１７Ｂとで、電池のコアパック７１０から引き出したリード線７８と密閉袋７３の可撓性シート７３Ａとを水密に挟着できる構造としている。第１ケース７１７Ａと第２ケース７１７Ｂとからなるケーシング７１７は、リード線７８と可撓性シート７３Ａとを案内して挿通する嵌着溝７１７ａを内側に設けている。このコードブッシュ７９は、リード線７８と可撓性シート７３Ａとを嵌着溝７１７ａに案内する状態で第１ケース７１７Ａと第２ケース７１７Ｂを連結して、リード線７８を防水構造で密閉袋７３から引き出している。
【００５７】
このコードブッシュ７９もゴム状弾性体として、効果的にリード線７８と可撓性シート７３Ａとを水密構造で閉塞できる。それは、リード線７８と可撓性シート７３Ａとを第１ケース７１７Ａと第２ケース７１７Ｂとで弾性的に挟着できるからである。ただ、この構造のコードブッシュは、必ずしもゴム状弾性体とする必要はない。それは、コードブッシュを硬質のプラスチックや金属で製造しても、密閉袋の可撓性シートを水密構造で閉塞できるからである。このコードブッシュ７９は、リード線７８を案内する嵌着溝７１７ａを内側に設けると共に、この嵌着溝７１７ａにリード線７８と可撓性シート７３Ａとを圧入する状態で挿通してこれらを水密に挟着することができる。このコードブッシュ７９は、リード線７８の絶縁被覆であるプラスチックと可撓性シート７３Ａとを介して水密構造に挟着できる。
【００５８】
第１ケース７１７Ａと第２ケース７１７Ｂは、係止構造で連結し、あるいは、接着して固定し、あるいはまた連結具を介して連結し、あるいはまた、これらを組み合わせることによって、互いに外れないように連結される。
【００５９】
以上のように、開口部をコードブッシュ９、５９、７９で閉塞する密閉袋３、５３、７３は、好ましくは、閉塞部分において気密に密閉して、外装ケースに収納することができる。密閉袋３、５３、７３を気密に密閉して収納ケースに収納するパック電池は、密閉袋３、５３、７３内の空気温度が変化して膨張し、あるいは収縮するとき、可撓性シート３Ａ、５３Ａ、７３Ａの密閉袋３、５３、７３が変形し、密閉袋３、５３、７３から空気が排気されたり、密閉袋３、５３、７３に空気が吸入されることがない。したがって、温度変化で密閉袋３、５３、７３の内部に外気が侵入するのを理想的な状態で阻止して、結露水に起因する電池やリード板の腐食を確実に阻止できる。さらに、気密に密閉される密閉袋は、内部に残存する気体を、乾燥された空気や不活性ガスとして、結露等を有効に防止することもできる。
【００６０】
ただし、本明細書において、密閉袋を気密に密閉するとは、空気の出入りを完全に遮断して密閉袋の開口部を閉塞する状態のみを意味するのではなく、密閉袋内の空気を外部に排気できる状態、たとえば、密閉袋を外部から押圧して、圧力をかけた状態で密閉袋の内部の空気を排気できるように閉塞する状態を含む広い意味で使用する。この状態は、外部から圧力が作用しない通常の状態では、密閉袋への空気の出入りは生じない。したがって、温度変化で密閉袋の内部に外気が侵入することもない。ただ、本発明のパック電池は、必ずしも密閉袋を気密に密閉する必要はない。
【００６１】
さらに、開口部をコードブッシュ９、５９、７９で閉塞する密閉袋３、５３、７３は、好ましくは、内部の空気を排気した状態で閉塞し、あるいは、開口部を閉塞した後、内部の空気を排気する。それは、密閉袋３、５３、７３の内部に空気が満たされた状態では、風船のように膨れた状態となって容積が大きくなり、外装ケースに収納し難くなると共に、外装ケースへの収納時や衝撃等を受けたときに、可撓性シート３Ａ、５３Ａ、７３Ａが破損しやすくなるからである。内部の空気を排気した状態、いいかえると、袋全体をしぼませた状態の密閉袋３、５３、７３は、容積を小さくして外装ケースに収納しやすくできると共に、収納時や衝撃を受けたときの破損を極減できる。密閉袋３、５３、７３は、開口部をコードブッシュ９、５３、７９で閉塞した後、密閉袋３、５３、７３を外側から押圧して袋内の圧力を高くして、閉塞部分から空気を外部に排気することができる。
【００６２】
さらに、密閉袋は、内部の空気を吸引しながら、すなわち、内部を減圧する状態で開口部を閉塞して、内部の空気を排気することもできる。このように、内部を減圧する密閉袋は、可撓性シートの内面をコアパックの外周面に密着させて、全体をコンパクトな形状として無理なく収納ケースに収納できる特徴がある。
【００６３】
図４と図１０に示すコードブッシュ９は、密閉袋３内の空気を外部に排出する排気孔９ｃを貫通して開口している。図のコードブッシュ９は、２つの貫通孔９ａの間に排気孔９ｃを設けている。この排気孔９ｃは、ここから密閉袋３内の空気を外部に排出する。排気孔９ｃを備えるコードブッシュ９は、外周面に可撓性シート３Ａを水密構造で密閉した状態で、密閉袋３を外側から押圧して、密閉袋３の内部に入った空気を簡単に外部に排気できる特徴がある。また、この排気孔９ｃに吸引ノズルを差し込んで内部の空気を吸引することもできる。さらに、排気孔９ｃを備えるコードブッシュ９は、内部の空気を排気した後、排気孔９ｃをシリコンや栓等の閉塞材（図示せず）で閉塞して気密に密閉することもできる。さらに、図示しないが、排気孔を備えるコードブッシュは、排気孔に逆止弁を設けることもできる。この逆止弁は、密閉袋内から外部に空気を通過させるが、密閉袋の外部から内部には空気を通過させない構造として、理想的に密閉袋内の空気を排気できると共に、密閉袋を気密に密閉することもできる。
【００６４】
以上のように、排気孔９ｃを備えるコードブッシュ９で閉塞される密閉袋３は、内部の空気を排気した状態で外装ケース４に収納し、あるいは、後述する第２ケース４Ｂに収納した状態で内部の空気を排気して、その後、第１ケース４Ａで閉塞することもできる。このパック電池は、内部の空気を排気孔９ｃから排気して、密閉袋３の外形をコアパック１０の外形に沿うコンパクトな形状として無理なく収納ケース４に収納できるので、収納時や衝撃を受けたときに密閉袋が破損されるのを有効に防止できる。
【００６５】
以上のようにして、コアパック１０、７１０が密閉袋３、７３に収納され、回路基板６、７６から引き出されたリード線８、７８は、水密構造でコードブッシュ９、７９から引き出され、さらに、密閉袋３、７３の開口部の可撓性シート３Ａ、７３Ａは、水密構造で閉塞される。
ただ、本発明のパック電池は、必ずしも密閉袋の開口部をコードブッシュで閉塞して、すなわちコードブッシュを介してリード線を引き出す必要はない。本発明のパック電池は、密閉袋から引き出されるリード線を、直接に開口部から外部に引き出して閉塞することもできる。この密閉袋は、閉塞部分を外側から結束材等で閉塞して、あるいは閉塞部分の内面に接着剤を充填して、あるいはまた、これらの両方によって、水密構造に密閉できる。
【００６６】
さらに、図２ないし図８に示すパック電池は、電池１と基板ホルダ７とを密閉袋３に収納した状態で、密閉袋３がリード板５の接続部５Ａで破損されるのを有効に防止するために、基板ホルダ７に持上凸部１８を設けている。図の基板ホルダ７は、リード板５の接続部５Ａの両側に位置して、一対の持上凸部１８を設けている。一対の持上凸部１８は、周壁２６の側面から外側に突出して一体的に成形している。このパック電池は、持上凸部１８の間にリード板５の接続部５Ａを配設して、コアパック１０を密閉袋３に収納する。この構造は、リード板５の接続部５Ａが局部的に密閉袋３を内面から突いて破損させるのを、両側に設けた持上凸部１８が保護するので、密閉袋３が接続部５Ａで破損されるのを有効に防止できる。
【００６７】
ただ、持上凸部は、図１８に示すように、絶縁ホルダ７２に設けることもできる。図の絶縁ホルダ７２は、リード板７５の接続部７５Ａの両側に位置して、一対の持上凸部７１８を一体的に成形している。一対の持上凸部７１８は、エンドプレート７１２の上面から上方に突出して一体的に成形している。このパック電池は、持上凸部７１８の間にリード板７５の接続部７５Ａを配設して、コアパック７１０を密閉袋７３に収納する。この構造も、リード板７５の接続部７５Ａが局部的に密閉袋７３を内面から突いて破損させるのを、両側に設けた持上凸部７１８が保護するので、密閉袋７３が接続部７５Ａで破損されるのを有効に防止できる。
【００６８】
外装ケース４は、プラスチックを成形して製作される。図の外装ケース４は、プラスチック製の第１ケース４Ａと第２ケース４Ｂを連結して、コアパック１０を収納してなる密閉袋３を内部に収納している。第１ケース４Ａと第２ケース４Ｂは周壁３４を一体的に成形して設けている。さらに、図の外装ケース４は、内側に、ボス３５を突出して設けている。ボス３５は、第１ケース４Ａと第２ケース４Ｂの四隅部に設けている。ボス３５に止ネジ（図示せず）を挿通し、この止ネジで第１ケース４Ａと第２ケース４Ｂを連結する。連結された第１ケース４Ａと第２ケース４Ｂは、互いに周壁３４の開口縁を隙間なく接触させて閉塞される。
【００６９】
さらに、外装ケース４は、電気機器に連結するコネクタ１５を外部に表出させる開口窓４ａを設けている。このパック電池は、第１ケース４Ａと第２ケース４Ｂの連結部に開口窓４ａを設けており、第１ケース４Ａと第２ケース４Ｂの開口窓４ａでコネクタ１５を挟着して、コネクタ１５を外装ケース４の開口窓４ａから表出させる状態で連結している。このパック電池は、コネクタ１５が電気機器（図示せず）の電源供給部に接続されて、パック電池が定位置に連結される。コネクタ１５は、パック電池の出力端子（図示せず）を表出して設けている。出力端子はリード線８を介して電池１に連結している。さらに、このパック電池は、コネクタ１５が充電器（図示せず）の充電接続部にも接続される。充電器は、充電接続部にコネクタ１５を接続して、パック電池を定位置に連結して充電する。
【００７０】
さらに、第１ケース４Ａは、その表面に、パック電池のスイッチ３２や表示部３３を外部に表出させる操作窓４ｂと表示窓４ｃを設けている。操作窓４ｂは、回路基板６に設けたスイッチ３２を外部に表出する。表示窓４ｂは、ＬＥＤ等の表示部３３からの光を外部に表示する。
【００７１】
図のパック電池は、電池のコアパック１０を収納した密閉袋３の周囲にクッション材１９を配設している。クッション材１９は、軟質の合成樹脂発泡体や衝撃を吸収する軟質シートである。クッション材１９は、粘着層や接着材で密閉袋３の外周面と外装ケース４の内面とに接着される。このパック電池は、たとえば落下時の衝撃をクッション材１９で吸収できる。このため、衝撃に強くできる特徴がある。とくに、図に示すように、クッション材１９を密閉袋３のほぼ全周に配設する構造は、クッション材１９を介して電池のコアパックを衝撃から保護できる特長がある。図に示すクッション材１９は、回路基板６に設けたスイッチ３２と表示部３３とを外部に表出させる開口部１９Ａを開口して設けている。
【００７２】
さらに、図２と図３に示す外装ケース４は、電池のコアパック１０を収納してなる密閉袋３を定位置に保持するために、図において下側に位置する第２ケース４Ｂの内面に突出して位置決リブ３６を一体成形している。位置決リブ３６は、外装ケース４に収納されるコアパック１０の保持筒１１の下面であって、保持筒の谷間と対向する内面に位置決リブ３６を設けている。この位置決リブ３６は、外装ケース４に収納される電池１と平行な姿勢であって、図３の断面図において保持筒１１の下段に配設される電池１の谷間に対向する位置に設けられる。さらに、位置決リブ３６は、その先端で、クッション材１９を介して保持筒１１の谷間を押圧する状態で配置されて外装ケース４に収納されるコアパック１０を定位置に配設する。
【００７３】
以上の構造は、電池のコアパック１０が収納された密閉袋３を、クッション材１９を介して外装ケース４の内側に押圧する密着状態で配置できる。この構造は、クッション材１９で電池のコアパック１０を定位置にしっかりと保持しながら、衝撃をクッション材１９で吸収して、耐衝撃性を向上できる。
【００７４】
以上のパック電池は、以下のようにして組み立てられる。
(1)  全ての電池１を絶縁ホルダ２の保持筒１１に挿入した後、一対のホルダユニット２Ａを連結する。
(2)  絶縁ホルダ２の上方に基板ホルダ７を固定する。基板ホルダ７は、予め回路基板６を固定している。さらに、基板ホルダ７は、回路基板６を絶縁樹脂１４にポッティングして絶縁している。
(3)  各々の電池１の端面電極に、リード板５を溶着して固定する。リード板５の接続部５Ａを回路基板６に接続する。
以上の工程で、電池のコアパック１０が組み立てられる。
(4)  電池のコアパック１０を密閉袋３に入れて、リード線８をコードブッシュ９で密閉袋３の外部に水密構造で引き出す。さらに、密閉袋３の開口部を水密構造で閉塞する。
(5)  コアパック１０が収納されてリード線８が引き出された密閉袋３を外装ケース４に収納する。
(6)  外装ケース４の第１ケース４Ａと第２ケース４Ｂとを連結する。
【００７５】
以上のパック電池は、電池のコアパック１０が、複数の電池１にリード板５を介して接続している回路基板６と、この回路基板６を収納する基板ホルダ７とを備えている。したがって、回路基板６と基板ホルダ７を備えるコアパック１０を密閉袋３に収納している。ただ、コアパックは、必ずしも回路基板と基板ホルダとを備える必要はなく、複数の電池を収納してなる絶縁ホルダをコアパックとして、密閉袋に収納することもできる。このコアパックを収納する密閉袋は、複数の電池の出力用のリード線を外部に引き出しながら、水密構造で閉塞することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明のパック電池は、屋外で使用される電気機器、たとえば電動自転車や電動車両、作業用ロボット用の電源として使用される。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施例にかかるパック電池の斜視図である。
【図２】図１に示すパック電池の分解斜視図である。
【図３】図１に示すパック電池の垂直縦断面図である。
【図４】図２に示すパック電池の電池コアを示す斜視図である。
【図５】図４に示す電池コアの平面図である。
【図６】図４に示す電池コアの側面図である。
【図７】図５に示す電池コアのＡ−Ａ線断面図である。
【図８】図４に示す電池コアの分解斜視図である。
【図９】図４に示す電池コアの横断面図である。
【図１０】図４に示すコードブッシュの拡大斜視図である
【図１１】コードブッシュの他の一例を示す拡大斜視図である
【図１２】本発明の他の実施例にかかるパック電池の分解斜視図である。
【図１３】図１２に示すパック電池の電池コアを示す斜視図である。
【図１４】図１３に示す電池コアの平面図である。
【図１５】図１３に示す電池コアの側面図である。
【図１６】図１４に示す電池コアのＡ−Ａ線断面図である。
【図１７】図１３に示す電池コアのコードブッシュの拡大斜視図である
【図１８】図１３に示す電池コアの分解斜視図である。
【符号の説明】
【００７８】
１、７１…電池
２、７２…絶縁ホルダ
２Ａ、７２Ａ…ホルダーユニット
３、５３、７３…密閉袋
３Ａ、５３Ａ、７３Ａ…可撓性シート
４、７４…外装ケース
４Ａ、７４Ａ…第１ケース
４Ｂ、７４Ｂ…第２ケース
４ａ、７４ａ…開口窓
４ｂ、７４ｂ…操作窓
４ｃ、７４ｃ…表示窓
５、７５…リード板
５Ａ、７５Ａ…接続部
６、７６…回路基板
６Ａ、７６Ａ…貫通孔
７、７７…基板ホルダ
８、５８、７８…リード線
９、５９、７９…コードブッシュ
９ａ、５９ａ…貫通孔
９ｂ、５９ｂ…水密溝
９ｃ…排気孔
１０、７１０…コアパック
１１、７１１…保持筒
１２、７１２…エンドプレート
１３、７１３…挿通穴
１４、７１４…絶縁樹脂
１５、７１５…コネクタ
１６、５１６、７１６…結束材
１６Ａ…結束バンド
１６ａ…バンド部
１６ｂ…係止部
５１６Ｂ…線材
７１７…ケーシング
７１７Ａ…第１ケース
７１７Ｂ…第２ケース
７１７ａ…嵌着溝
１８、７１８…持上凸部
１９、７１９…クッション材
１９Ａ、７１９Ａ…開口部
２０、７２０…リード線
２１、７２１…リードピン
２２、７２２…ボス
２３、７２３…止ネジ
２４、７２４…位置決凹部
２５、７２５…底板
２６、７２６…周壁
２７、７２７…連結片
２８、７２８…連結部
２９、７２９…止ネジ
３０…支持部
３１…止ネジ
３２、７３２…スイッチ
３３、７３３…表示部
３４、７３４…周壁
３５、７３５…ボス
３６、７３６…位置決リブ
【図１】
0005159038.tif 000002
【図２】
0005159038.tif 000003
【図３】
0005159038.tif 000004
【図４】
0005159038.tif 000005
【図５】
0005159038.tif 000006
【図６】
0005159038.tif 000007
【図７】
0005159038.tif 000008
【図８】
0005159038.tif 000009
【図９】
0005159038.tif 000010
【図１０】
0005159038.tif 000011
【図１１】
0005159038.tif 000012
【図１２】
0005159038.tif 000013
【図１３】
0005159038.tif 000014
【図１４】
0005159038.tif 000015
【図１５】
0005159038.tif 000016
【図１６】
0005159038.tif 000017
【図１７】
0005159038.tif 000018
【図１８】
0005159038.tif 000019