(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の四角柱状のバッテリーセルを接続してバッテリーケースに収納したバッテリーパックであって、
バッテリーケースは、ともに箱状をした上側ケースと下側ケースとが組み合わさるようにして構成され、
複数のバッテリーセルは、ともに電池蓋が前側に位置し、上下方向に積み重なるようにして上記バッテリーケース内に収納されており、
各バッテリーセルとバッテリーセルとの間には絶縁材料からなるセパレーターが介在されており、
該セパレーターの上下両面には、上記バッテリーセルの前後方向に延びる側縁部を押さえる扁平突条を設け、該扁平突条には上記バッテリーセルの厚さ寸法の基準位置に対応した位置に扁平突起部を形成し、
上記セパレーターの前端側に左右２つの基板規制片を設け、該セパレーターが収納されたバッテリーケース内において上記２つの基板規制片間に形成された空間内に基板を配設すると共に、バッテリーセルの缶底が当接してバッテリーセルの前後方向の位置決めをするバッテリー規制片を設けた
ことを特徴とするバッテリーパック。
【請求項２】
請求項１に記載したバッテリーパックであって、
上記セパレーターにおけるバッテリーセルの中央部に対向する部位に凹部を形成した
こと特徴とするバッテリーパック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バッテリーケース内に複数の四角柱状をしたバッテリーセルを収納して成るバッテリーパックにおいて、バッテリーケース内におけるバッテリーセルの安定した収納状態を維持する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
バッテリーパックは充電可能なバッテリーとして、種々の電子機器に用いられ、このようなバッテリーパックにはバッテリーケース内に複数のバッテリーセルを収納したものがある。
【０００３】
バッテリーセルには扁平な四角柱状をしたものがあり、このようなバッテリーセルを複数収納するバッテリーケースは、複数のバッテリーセルを結合させたものより一回り大きな四角柱状をしたものにするのがスペース的に効率がよい。
【０００４】
また、バッテリーパックは、通常その一端面又は一端寄り部位にバッテリー端子を設けるため、電池缶底から電池蓋側に負極側タブを電池缶の側面を這うように設けている。
【０００５】
さらに、複数のバッテリーセルを直列に接続する場合には、一のバッテリーセルの電池缶底と隣接する別のバッテリーセルの正極端子部と接続するために中間接続タブを設け、該中間接続タブを上記負極側タブと同様に電池缶の側面を這うように設ける。
【０００６】
なお、これら負極側タブおよび中間接続タブは電池缶の側面に這うように配置するとき、電池缶との間に絶縁シートが介在される。
【０００７】
また、バッテリーパックの安全性を確保するために、上記負極側タブおよび中間接続タブを、それぞれ２つに分割してこれら分割したタブ片とタブ片との間にＰＴＣ（positive temperature coefficient）を介在させ、バッテリーセルが高温になったときに電力の供給を遮断するようにしたものがある。
【０００８】
そして、四角柱状をしたバッテリーセルにあっては、充電時などに矩形の中央部が膨張してしまう傾向がある。
【０００９】
以上のような理由から、バッテリーケースは複数のバッテリーセルを結合した状態のものの外形よりも一回り或いは二回り大きく形成する必要がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようにバッテリーケースを接合させた複数のバッテリーセルに対して大きく形成した場合、その内部でバッテリーセルがガタついてしまうという問題がある。
【００１１】
バッテリーセルがバッテリーケース内においてガタついてしまうと、バッテリー端子に接続されている上記負極側タブや正極側タブが変形を繰り返し、破損したりする事故に繋がる。通常、バッテリー端子はバッテリーケースに固定されているためである。
【００１２】
そして、バッテリーセルがガタついてしまうと、上記負極側タブおよび中間接続タブが動いてしまい、絶縁シートからずれてショートなどの事故に繋がるという問題もある。
【００１３】
そこで、本発明バッテリーパックは、バッテリーケース内に複数重ね合わされたバッテリーセルを収納するスペースと上記負極側タブや中間接続タブ、或いはバッテリーセルの膨張を許容するための最低限の間隙とを確保し、収納されたバッテリーセルのガタつきを防止するとともに、積み重ねられた複数のバッテリーセル間の絶縁を図ることを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
そして、本発明バッテリーパックは、上記した課題を解決するために、複数の四角柱状のバッテリーセルを接続してバッテリーケースに収納したバッテリーパックであって、バッテリーケースは、ともに箱状をした上側ケースと下側ケースとが組み合わさるようにして構成され、複数のバッテリーセルは、ともに電池蓋が前側に位置し、上下方向に積み重なるようにして上記バッテリーケース内に収納されており、各バッテリーセルとバッテリーセルとの間には絶縁材料からなるセパレーターが介在されており、該セパレーターの上下両面には、上記バッテリーセルの前後方向に延びる側縁部を押さえる扁平突条を設け、該扁平突条には上記バッテリーセルの厚さ寸法の基準位置に対応した位置に扁平突起部を形成し、上記セパレーターの前端側に左右２つの基板規制片を設け、該セパレーターが収納されたバッテリーケース内において上記２つの基板規制片間に形成された空間内に基板を配設すると共に、バッテリーセルの缶底が当接してバッテリーセルの前後方向の位置決めをするバッテリー規制片を設けたものである。
【００１５】
したがって、本発明バッテリーパックによれば、バッテリーセルの前後方向に延びる側縁部を押さえる側縁押さえ部を設けたので、バッテリーケース内において、バッテリーセルをガタつかないように保持することができるとともに、バッテリーケース内に収納されたバッテリーセルの左右方向の中央部とセパレーターとの間には所定の間隙が形成され、バッテリーパックの充電時にバッテリーセルが膨張してその上面および下面の中央部が膨らんでも、その膨らんだ分を上記間隙で吸収することができ、バッテリーケースの全体が膨らんだり変形することを防止することができる。
また、セパレーターの上下両面に、バッテリーセルの前後方向に延びる側縁部を押さえる扁平突条を設け、扁平突条にはバッテリーセルの厚さ寸法の基準位置に対応した位置に扁平突起部を形成したので、バッテリーセルの厚さが不均一の場合であっても、バッテリーセルの外形寸法が良い部分のみを当接させることによって、バッテリーセルの位置決め精度を高めることができます。
そして、さらに、バッテリーセルの缶底の位置を規制するバッテリー規制片とセパレーターの前端側の空間を確保する基板規制片を設けたので、バッテリーセルの前後、左右方向の位置がセパレーターによって位置決めされることによって、バッテリー缶のガタツキを抑え、基板が収納される空間を確保することができます。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明バッテリーパックの詳細を添付図面に示した実施の形態に従って説明する。
【００１７】
バッテリーパック１は、直方体状のバッテリーケース２と、該バッテリーケース２に収納された４つのバッテリーセル３、３、・・・と、これらバッテリーセル３、３、・・・のうち上下に配列されたバッテリーセル３、３を離間させるセパレーター４と、当該バッテリーパック１の残量などを計算し記憶するＩＣチップ５などがマウントされた基板６と、該基板６に取着されバッテリーケース２の長手方向の一端面（前端面）に露出されるバッテリー端子７とを有する（図２参照）。
【００１８】
なお、各図において矢印で示す、Ｕ方向、Ｄ方向、Ｌ方向、Ｒ方向、Ｆ方向、Ｂ方向は、それぞれ、上方、下方、左方、右方、前方、後方を意味するものとする。また、本明細書において示す上記方向性は便宜上のものであり、当該バッテリーパック１が使用される状況において、その方向性は適宜変更される。
【００１９】
４つのバッテリーセル３、３、・・・は、後に詳述するが、上下左右に積み重なるように配設され、左右方向に配設された２つのバッテリーセル３ｒ（「ｒ」は右側を示す。以下同じ。）とバッテリーセル３ｌ（「ｌ」は左側を示す。以下同じ。）とは絶縁部材となる両面接着シート材８にて結合され、これらは後述するように直列に接続されており、また、上側の左右２つのバッテリーセル３ｕｒ、３ｕｌ（「ｕ」は上側を示す。以下同じ。）と下側の左右２つのバッテリーセル３ｄｒ、３ｄｌ（「ｄ」は下側を示す。以下同じ。）とは基板６に形成された回路パターン（図示は省略する。）により並列に接続されている。
【００２０】
バッテリーケース２は、上側ケース１０と下側ケース２０とから成り、上側ケース１０と下側ケース２０はともに箱状を為し、互いの開口が合わされように組み合わされることにより構成される（図２参照）。
【００２１】
上側ケース１０と下側ケース２０はこれらの左右方向の内寸法は、左右に配列された２つのバッテリーセル３ｕｒ、３ｕｌの左右幅とほぼ同じか又はやや大きく形成され、上側ケース１０の内側の高さは１つのバッテリーセル３の高さ寸法よりも大きく、下側ケース２０の内側の高さは１つのバッテリーセル３の高さ寸法よりも小さく形成されており、バッテリーケース２として組み合わされたときの内部空間の高さは、セパレーター４を介して上下に重ね合わされた２つのバッテリーセル３ｕ、３ｄの高さとほぼ同じか又はやや大きく形成されている（図１３参照）。
【００２２】
上側ケース１０の左右方向の中央部には、前後方向にやや長く、表面側が凹所、内面側が凸所になる段差部１１が形成され、該段差部１１の内側面のほぼ中央部には突部１２が垂設されており、該突部１２は後述する上側の左右に配設された２つのバッテリーセル３ｕｒ、３ｕｌの互いに隣接する上側の側縁部３Ｅ、３Ｅに対応する位置に形成され、これら上側縁部３Ｅ、３Ｅを上方から押圧するようになっている（図１３参照）。
【００２３】
上側ケース１０の左右内面側の上部隅部には、小さなリブ（以下、「上部隅リブ」という。）１３、１３、・・・が形成され（図７参照）、該上部隅リブ１３、１３、・・・はバッテリーケース２内に収納された上側のバッテリーセル３ｕｒ、３ｕｌの上側の側縁部３Ｅ、３Ｅを上方から押圧するようになっている（図１３参照）。
【００２４】
下側ケース２０の下部内面の左右中央部には左右方向に延びる小リブ２１、２１、・・・が前後方向に適宜間隔をあけて設けられており（図８参照）、該小リブ２１、２１、・・・は後述する下側の左右に配設された２つのバッテリーセル３ｄｒ、３ｄｌの互いに隣接する下側の側縁部３Ｅ、３Ｅに対応する位置に形成され、バッテリーケース２内に収納された下側のバッテリーセル３ｄｒ、３ｄｌの下側の側縁部３Ｅ、３Ｅを下方から押圧するようになっている（図１３参照）。
【００２５】
下側ケース２０の左右内面側の下部隅部には、小さなリブ（以下、「下部隅リブ」という。）２２、２２、・・・が形成され（図８参照）、該下部隅リブ２２、２２、・・・はバッテリーケース２内にバッテリーセル３を収納したときに下側のバッテリーセル３ｄｒ、３ｄｌの下側の側縁部３Ｅ、３Ｅを下方から押圧するようになっている（図１３参照）。
【００２６】
下側ケース２０の前端面であってその左右方向の中央部より右側寄り位置および該位置と連続した下面の前端部に開口する矩形切欠２３が形成され、該矩形切欠２３に上記バッテリー端子７が上方からスライドされて取着されるようになっており、該矩形切欠２３に取着されたバッテリー端子７の前面は下側ケース２０とほぼ面一になるようになっている（図１７参照）。
【００２７】
上側ケース１０の下面開口周縁には内方および下方を向く段差が形成されて、その外側の薄肉にされた周壁（以下、「外周壁」という。）１４が形成されており、がい外周壁１４の下端縁の内側縁にはテーパー部１４ａが形成されている（図１９参照）。
【００２８】
上記段差の上面は内側に行くにしたがい下方に偏倚する傾斜面に形成されて、傾斜面を有する内側の部分は下方へ突出する環状の突条（以下、「内側突条」という。）１５となっていて、これにより、該内側突条１５と上記外周壁１４との間に下方に開口する環状のＶ溝１６が形成されている（図１９参照）。
【００２９】
また、該Ｖ溝１６の底面（上面）１６ａは狭幅な水平面に形成されていて、上記内側突条１５の内側縁にはテーパー部１５ａが形成されている（図１９参照）。
【００３０】
下側ケース２０の上面開口周縁には外方および上方を向く段差が形成されて、その内側の薄肉にされた周壁（以下、「内周壁」という。）２４が形成されており、該内周壁２４の上端はその外側に小さな傾斜面（以下、「外側傾斜面」という。）２５と内側に比較的大きな傾斜面（以下、「内側傾斜面」という。）２６が形成されており、該内側傾斜面２６の鉛直方向に対する角度は上記上側ケース１０のＶ溝１６を形成する内側突条１５の傾斜面よりやや小さく形成されている（図２０参照）。なお、各部の具体的な形状（数値）については、後述する。
【００３１】
バッテリーセル３は、やや扁平な直方体形状をし長手方向の一端面が開口した電池缶３１と該電池缶３１の開口を覆うように取着された電池蓋３２と図示は省略したが電池缶３１内に収納された電池素子などから成り、電池蓋３２には正極端子部３３が設けられている（図６参照）。
【００３２】
また、各バッテリーセル３、３、・・・の電池蓋３２、３２、・・・に設けられた正極端子部３３、３３、・・・は左右方向おける中央から一方へ偏倚した位置に設けられており、左右に配列された２つのバッテリーセル３ｒ、３ｌは両者の正極端子部３３ｒ、３３ｌが互いに離れる位置になる向きで結合されている（図６参照）。
【００３３】
なお、上下２組の直列に接続された左右２つのバッテリーセル３ｕｒ、３ｕｌと３ｄｒ、３ｄｌは、上下で同じ構成をしているため、その一方（上側）の左右２つのバッテリーセル３ｕｒ、３ｕｌについて説明し、他方（下側）の左右２つのバッテリーセル３ｄｒ、３ｄｌのについてはその詳細な説明は省略する。
【００３４】
左右２つのバッテリーセル３ｕｒ、３ｕｌは、これらを電気的に見ると、右側バッテリーセル３ｕｒは直列に配列されたもののうち正極側に、左側バッテリーセル３ｕｌはその負極側にそれぞれ配列される（図６参照）。
【００３５】
右側バッテリーセル３ｕｒの正極端子部３３ｕｒには右方に延び先端が前方に折り曲げられた正極側タブ３４がスポット溶接により取着され（図４、図６参照）、前方に折り曲げられた先端部は上記基板６に半田付けされるリード部３４ａとなっている（図２参照）。
【００３６】
左右に配列された２つのバッテリーセル３ｕｒ、３ｕｌの上面には２つのバッテリーセル３ｕｒ、３ｕｌの左右両側縁を除くほぼ全面と同じ大きさの絶縁シート（セル側絶縁シート）５０が貼着されており、該セル側絶縁シート５０のほぼ中央部には左右２つのバッテリーセル３ｕｒ、３ｕｌの結合された部分が露出するように長孔状の開口（以下、「長孔開口」という。）５１が形成され、また、その前側縁には下方に折り曲げられ電池蓋３２ｕの一部を覆う折り曲げ部５２が形成されている（図６参照）。
【００３７】
そして、右側バッテリーセル３ｕｒには、該缶底３５ｕｒから電池蓋３２ｕｒ側に延び、電池缶３１ｕｒの上側面を上記セル側絶縁シート５０を介して這うように中間接続タブ３６が設けられ、該中間接続タブ３６は、前後に２つに分割され、缶底側タブ３６ａと電池蓋側タブ３６ｂとからなり（図６参照）、上記缶底側タブ３６ａの缶底側端部は右側バッテリーセル３ｕｒの缶底３５ｕｒにスポット溶接され（図３参照）、また、上記電池蓋側タブ３６ｂの電池蓋側端部は左方に延びた後、下方へ屈曲されて電池蓋３２ｕｌを這うようにして、左側バッテリーセル３ｕｌの正極端子部３３ｕｌまで延び、該正極端子部３３ｕｌにスポット溶接されている（図４参照）。
【００３８】
また、左側バッテリーセル３ｕｌには、該缶底３５ｕｌから電池蓋３２ｕｌ側に延び、電池缶３１ｕｌの上側面を上記セル側絶縁シート５０を介して這うように負極側タブ３７が設けられ、該負極側タブ３７は、上記中間接続タブ３６と同様に、前後に２つに分割され、缶底側タブ３７ａと電池蓋側タブ３７ｂとからなり（図６参照）、上記缶底側タブ３７ａの缶底側端部は左側バッテリーセル３ｕｌの缶底３５ｕｌにスポット溶接され（図３参照）、また、上記電池蓋側タブ３７ｂの電池蓋側端部はその前端が下方に折り曲げられた後、左側バッテリーセル３ｕｌの電池蓋３２ｕｌの前面側において前方に折り曲げられ、該前方に折り曲げられた先端部は上記基板６に半田付けされるリード部３７ｃとなっている（図２、図４参照）。
【００３９】
これにより、中間接続タブ３６および負極側タブ３７と電池缶３１ｕｒ、３１ｕｌとの間には上記セル側絶縁シート５０が介在されているため、電池缶３１ｕｒ、３１ｕｌと中間接続タブ３６又は負極側タブ３７、特に、それぞれの電池蓋側タブ３６ｂ、３７ｂとの絶縁が図られている（図６参照）。
【００４０】
上記中間接続タブ３６および負極側タブ３７のそれぞれ前後に２つに分割された缶底側タブ３６ａ、３７ａと電池蓋側タブ３６ｂ、３７ｂとの間には、それぞれＰＴＣ３８、３８が介在されており、これにより、バッテリーセル３ｕｒ、３ｕｌが、高温になったときに電力の供給が遮断されるようになっている（図６参照）。
【００４１】
これら中間接続タブ３６および負極側タブ３７が這わされた２つの左右バッテリーセル３ｕｒ、３ｕｌの上面にはさらに上記セル側絶縁シート５０とほぼ同じ大きさの別の絶縁シート（上側絶縁シート）５３が貼着される（図６参照）。
【００４２】
具体的には、上側絶縁シート５３は上記中間接続タブ３６および負極側タブ３７のうち缶底側タブ３６ａ、３７ａと電池蓋側タブ３６ｂ、３７ｂとがＰＴＣ３８、３８を介して接続された部分に対応する位置に矩形の開口（以下、「矩形開口」という。）５４、５４が形成され、また、上記セル側絶縁シート５０の長孔開口５１に対向する位置にこれと同じ大きさの長孔開口５５が形成されている（図６参照）。
【００４３】
そして、このような上側絶縁シート５３の貼着面には、接着剤が塗布されており、上記左右２つのバッテリーセル３ｕｒ、３ｕｌ上のセル側絶縁シート５０に、上記中間接続タブ３６および負極側タブ３７を挟むように貼着されている。
【００４４】
これにより、中間接続タブ３６および負極側タブ３７は２つのバッテリーセル３ｕｒ、３ｕｌの上面側においてほぼ固定され、容易には動かないように配置されるとともに、各缶底側タブ３６ａ、３７ａと電池蓋側タブ３６ｂ、３７ｂとＰＴＣ３８、３８とが接続された部分、すなわち、上下方向の厚さが大きくなった部分が上側絶縁シート５３の矩形開口５４、５４から上方へ露出するようになっている（図４参照）。
【００４５】
セパレーター４は、左右に配列された２つのバッテリーセル３ｒ、３ｌと平面形状がほぼ同じ大きさをした平板部４０と、該平板部４０の前端縁の左右両角部にその上下方向に延びるように突設された２つの基板規制片４１、４１と、上記平板部４０の後端縁に各バッテリーセル３、３、・・・の缶底３５、３５、・・・に対応するように上下方向に突設されたバッテリーセル規制片４２、４２が一体に形成されている（図９参照）。
【００４６】
基板規制片４１、４１は、当該セパレーター４がバッテリーケース２内に収納されたときに、バッテリーケース２内の前側に上記基板６が収納される空間を確保するためのものである（図１７、図１８参照）。
【００４７】
平板部４０の後端縁に形成された２つのバッテリーセル規制片４２、４２は、左右２つのバッテリーセル３ｕｒ（ｄｒ）、３ｕｌ（ｄｌ）（上側も下側も）の缶底３５、３５、・・・が当接して、これらの前後方向の位置決めを行うためのものである（図１７、図１８参照）。なお、バッテリーセル規制片４２、４２のうち下側に突出する部分はその中央部に矩形の切り欠きが形成されており、該切欠を形成することにより、下側の２つのバッテリーセル３ｄｒ、３ｄｌの缶底側タブ３６ａ、３７ａがバッテリーセル規制片４２、４２と干渉しないようになっている（図３参照）。
【００４８】
セパレーター４の平板部４０の上面には、その中央に前後方向に延びる上面中央扁平突条４３が、その左右両側縁に前後方向に延びる上面左右扁平突条４４、４４がそれぞれ一体に形成され、各扁平突条４３、４４、４４の前端部および後端部にはさらに僅かに上方に突出した扁平凸部４３ａ、４３ａ、４４ａ、４４ａ、・・・が形成されている（図９参照）。
【００４９】
なお、各扁平凸部４３ａ、４３ａ、４４ａ、４４ａ、・・・の形成位置は、バッテリーセル３の厚さ寸法の基準位置に対応されている。
【００５０】
すなわち、バッテリーセル３の電池缶３１は、通常、絞り加工により成形されるため、上下方向の厚さがすべての箇所において精度良く加工することは難しい。そのため、その電池缶３１の厚さ（上下方向の寸法）に関しては、平面から見た周縁のうち、数ヶ所について寸法の基準となる箇所を決め、該基準位置において寸法精度を高めて電池缶３１を成形するのが一般的である。
【００５１】
そのため、バッテリーセル３の厚さは、かかる基準位置が最も精度良く形成された部位であり、該部位をバッテリーケース２の内面で押さえることが、両者の寸法誤差が現れにくく、よって、バッテリーケース２内にバッテリーセル３を収納したときにガタツキなく押さえることができる。
【００５２】
セパレーター４の平板部４０の下面には、その中央に前後方向に延びる下面中央扁平突条４５が、その左右両側縁に前後方向に延びる下面左右扁平突条４６、４６がそれぞれ一体に形成され、下面左右扁平突条４６、４６の前端部および後端部にはさらに僅かに下方に突出した扁平凸部４６ａ、４６ａ、・・・が形成されている（図１０参照）。なお、かかる扁平凸部４６ａ、４６ａ、・・・もバッテリーセル３の厚さ方向の寸法の基準位置に対応した位置に形成されている。
【００５３】
また、平板部４０の下面には上記下面中央扁平突条４５と両下面左右扁平突条４６、４６とのそれぞれ間には、前後方向に長い扁平な凹部（以下、「下面扁平凹部」という。）４７、４７が形成されており（図１０参照）、該下面扁平凹部４７、４７は上記下側の左右２つのバッテリーセル３ｄｒ、３ｄｌの缶底側タブ３６ａ、３７ａと電池蓋側タブ３６ｂ、３７ｂとＰＴＣ３８、３８とが接続された部分、すなわち、上下方向の厚さが大きくなった部分と対向するようになっている（図１３参照）。かかる下面扁平凹部４７、４７は、請求項２における「凹部」に相当する。また、この「凹部」はセパレーター４の下面側にのみ形成したが、これは、上述のように負極側タブ３７又は中間接続タブ３６が下側のバッテリーセル３ｄ、３ｄの上面に配設したためであり、たとえば、セパレーター４の上側にのバッテリーセル３ｕ、３ｕの下面に負極側タブ３７又は中間接続タブ３６を配設したものにあっては、セパレーター４の上面側に上記「凹部」を形成すればよい。
【００５４】
このように形成されたセパレーター４に、上記左右に配列された２つのバッテリーセル３ｒ、３ｌがその上面側および下面側にそれぞれ取着される。
【００５５】
具体的には、先ず、セパレーター４の上面には、バッテリーセル３の平面形状より一回り小さな２つの矩形孔６０ａ、６０ａが形成された両面接着シート６０が貼られ、その上に、２つのバッテリーセル３ｕｒ、３ｕｌが載置されて、セパレーター４に貼着される（図４参照）。
【００５６】
このとき、各バッテリーセル３ｕｒ、３ｕｌは上記上面中央扁平突条４３および上面左右扁平突条４４、４４のうち、前後両端の各扁平凸部４３ａ、４３ａ、４４ａ、４４ａ、・・・に載置され、すなわち、バッテリーセル３ｕｒ、３ｕｌの後端側縁部３Ｅ、３Ｅおよび前端寄りの左右両側縁部３Ｅ、３Ｅがセパレーター４に上記両面接着シート６０を介して接触することになり、したがって、バッテリーセル３ｕｒ、３ｕｌの下面のほとんどはセパレーター４との間に間隙を有した状態となっている（図１４、図１５参照）。なお、図１４乃至図１８においては、上記両面接着シート６０は図示を省略する。
【００５７】
セパレーター４の上面側の上記扁平突部４３ａ、４３ａ、４４ａ、４４ａ、・・・がバッテリーセル３、３、・・・の側縁部３Ｅ、３Ｅ、・・・を押さえるようにしたのは、バッテリーセル３、３、・・・の厚さが不均一の場合の基準となる位置（基準位置）を押さえるようにしたためである。
【００５８】
また、セパレーター４の下面には、上記上面に貼着した両面接着シート６０と同様の両面接着シート６１が貼られ、その下側に、２つのバッテリーセル３ｄｒ、３ｄｌが位置されてセパレーター４に貼着される（図４参照）。
【００５９】
このとき、各下側の２つのバッテリーセル３ｄｒ、３ｄｌは上記下面中央扁平突条４５と下面左右扁平突条４６、４６のうち前後両端の各扁平凸部４６ａ、４６ａ、・・・がバッテリーセル３ｄｒ、３ｄｌに接触し、すなわち、各バッテリーセル３の後端側縁部３Ｅ、３Ｅおよび前端寄りの左右両側縁部３Ｅ、３Ｅとがセパレーター４に上記両面接着シート６１を介して接触することになり、また、下側の左右２つのバッテリーセル３ｄｒ、３ｄｌの上面のうち、缶底側タブ３６ａ、３７ａと電池蓋側タブ３６ｂ、３７ｂとＰＴＣ３８、３８とが接続された部分、すなわち、上下方向の厚さが大きくなった部分は上記下面扁平凹部４７、４７内に位置されて、セパレーター４と接触せず、所定の間隙を有した状態となっている（図１４、図１５参照）。なお、図１４乃至図１８においては、上記両面接着シート６１は図示を省略する。
【００６０】
セパレーター４の下面側の上記扁平突部４６ａ、４６ａ、・・・がバッテリーセル３、３、・・・の側縁部３Ｅ、３Ｅ、・・・を押さえるようにしたのは、バッテリーセル３、３、・・・の厚さが不均一の場合の基準となる位置（基準位置）を押さえるようにしたためである。
【００６１】
上下左右に配列された４つのバッテリーセル３、３、・・・の前方に配設された基板６には、その左側にＩＣチップ５がマウントされ、また、右側の下部にバッテリー端子７がマウントされており、基板６と４つのバッテリーセル３、３、・・・との間には絶縁シート（以下、「基板側絶縁シート」という。）７０が介在されている（図５参照）。
【００６２】
基板６には、上記各バッテリーセル３、３、・・・における正極側タブ３４、３４および負極側タブ３７、３７のリード部３４ａ、３４ａ、３７ｃ、３７ｃに対応する位置にランド孔６ａ、６ａ、・・・が形成され、また、基板側絶縁シート７０には基板６のランド孔６ａ、６ａ、・・・に対応する位置に切れ目７１、７１、・・・が形成されている（図５参照）。
【００６３】
そして、基板６は各バッテリーセル３、３、・・・に対する組み付けは、先ず、各正極側タブ３４、３４および負極側タブ３７、３７のリード部３４ａ、３４ａ、３７ｃ、３７ｃを基板側絶縁シート７０の各切れ目７１、７１、・・・に挿通させ、基板６の各ランド孔６ａ、６ａ、・・・に挿通した後、該基板６のランド孔６ａ、６ａ、・・・から突出した各リード部３４ａ、３４ａ、３７ｃ、３７ｃを基板６に半田付けすることにより為される（図２参照）。
【００６４】
これにより、４つのバッテリーセル３、３、・・・は、左右の２つのバッテリーセル３ｒ、３ｌがそれぞれ直列で、上側および下側の２組のバッテリーセル３、３、・・・が並列に接続される（図２参照）。
【００６５】
なお、左上側バッテリーセル３ｕｌの負極側タブ３７のリード部３７ｃに対応する基板側絶縁シート７０の位置には切れ目でなく切欠が形成されている（図５参照）。これは、基板側絶縁シート７０の上側縁部が上側絶縁シート５３の折り曲げ部５２に裏面側に位置されており、左上側バッテリーセル３ｕｌの負極側タブ３７のリード部３７ｃは折り曲げ部５２の前面を這うように位置されるからである。
【００６６】
しかして、このように基板６が取着された４つのバッテリーセル３、３、・・・は次のようにしてバッテリーケース２内に収納されて、バッテリーパック１が組み立てられる。
【００６７】
先ず、セパレーター４を介して上下左右に結合された４つのバッテリーセル３、３、・・・を下側ケース２０内に上方から収納する。
【００６８】
このとき、バッテリー端子７を下側ケース２０の矩形切欠２３内に上方からスライドさせながら挿入する（図２参照）。これにより、バッテリー端子７は下側ケース２０に対して、その前後方向および左右方向の位置決めが為される。
【００６９】
また、収納された４つのバッテリーセル３、３、・・・のうち下側の２つのバッテリーセル３ｄｒ、３ｄｌは下側ケース２０の小リブ２１、２１、・・・および下部隅リブ２２、２２、・・・上に載置され、すなわち、バッテリーセル３ｄｒ、３ｄｌの左右両側縁部３Ｅ、３Ｅ、・・・だけが下側ケース２０に接触し、これにより、バッテリーセル３ｄｒ、３ｄｌの下面の大部分には下側ケース２０の底面との間に間隙を有した状態とされる。
【００７０】
次に、バッテリーセル３、３、・・・を覆うように上側ケース１０を下側ケース２０に合わせて両者を結合する（図１３、図１６参照）。
【００７１】
先ず、上側ケース１０の開口縁に形成されたＶ溝１６内に、下側ケース２０の開口縁に形成された内周壁２４の上端縁を嵌合させる（図２１参照）。
【００７２】
このとき、上側ケース１０の外周壁１４の内側にテーパー部１４ａを形成し、また、下側ケース２０の内周壁２４の外側に外側傾斜面２５を形成したので、上側ケース１０と下側ケース２０とが前後左右において多少ずれた位置関係であっても、Ｖ溝１６と内周壁２４の上端縁との嵌合を確実に行うことができる（図２１参照）。
【００７３】
この状態で、上側ケース１０の外周壁１４の内側面が下側ケース２０の内周壁２４の外側面と面接触して、上側ケース１０の表面と下側ケース２０の表面とがほぼ面一となっている（図２１参照）。
【００７４】
また、上側ケース１０を下側ケース２０に合わせると、上側ケース１０の右前側の開口縁がバッテリー端子７を上方から押さえることになり、バッテリー端子７は下側ケース２０と上側ケース１０とに挟まれるようにして上下方向の位置決めが為され、バッテリーケース２に固定される。
【００７５】
次に、上側ケース１０と下側ケース２０とを超音波溶着を行い、両者を結合する（図２２乃至図２４参照）。
【００７６】
具体的には、合わせた状態の上側ケース１０と下側ケース２０との上下逆にして、超音波溶着装置８０の受け台８１に載置する（図２３、図２４参照）。
【００７７】
なお、図１９および図２０に上側ケース１０および下側ケース２０のそれぞれの開口周縁の各部の具体的な形状（数値）を示す。この数値はあくまで、一例であって、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７８】
上側ケース１０の肉厚は１．０ｍｍ、上側ケース１０の外周壁１４の肉厚は０．４５ｍｍ、外周壁１４のＶ溝底面１６ａからの高さは０．７ｍｍ、Ｖ溝底面（水平面）１６ａの幅は０．１５ｍｍ、内側突条１５のＶ溝１６を形成する傾斜面はその垂直に対する角度が４２．０°、内側突条１５のＶ溝底面１６ａからの高さは０．３ｍｍに形成されている（図１９参照）。
【００７９】
また、下側ケース２０の肉厚は１．０ｍｍ、下側ケース２０の内周壁２４の肉厚は０．５２５ｍｍ、内周壁１４の高さは１．２５ｍｍ、外側傾斜面２５が形成された部位の高さは０．３ｍｍ、内側傾斜面２６が形成された部位の高さは０．６６５ｍｍ、該内側傾斜面２６の垂直に対する角度が３２．６°に形成されている（図２０参照）。
【００８０】
上記受け台８１には、ほぼ上側ケース１０を前後左右の四方から囲う受け治具８２、８２、・・・を有し、これら受け治具８２、８２、・・・に囲まれた上側ケース１０との間には０．１ｍｍ程度の間隙が形成されるようになっている（図２３、図２４参照）。
【００８１】
次に、超音波溶着装置８０の溶着ホーン８３を上下逆さまにした下側ケース２０の上面に適当な接触圧で接触させ、該溶着ホーン８３により所定の周波数の振動を加える（図２４参照）。
【００８２】
これにより、下側ケース２０と上側ケース１０との接触部、すなわち、上側ケース１０のＶ溝１６の底面１６ａと下側ケース２０の内周壁２４の先端部とが溶着される（図２２参照）。
【００８３】
かかる溶着は、上記寸法のおける上側ケース１０、下側ケース２０の場合、溶着分が０．２５ｍｍとなったとき、すなわち、溶着方向の高さが０．２５ｍｍ減少した位置で終了させる（図２２参照）。
【００８４】
そして、溶着時の上側ケース１０および下側ケース２０の溶融された材料は、上側ケース１０のＶ溝１６の底面１６ａと内側ケース２０の内周壁２４の外側傾斜面２５との間の間隙と、Ｖ溝１６の傾斜面と内周壁２４の内側傾斜面２６との間の空間と、外側ケース１０の内側突条１５のテーパー部１５ａとに流入するため、バッテリーケース２の内面側に余分な溶融材料がはみ出ることはほとんどない（図２２参照）。
【００８５】
かかる溶着は、上述のように下側ケース２０の内周壁２４の上端縁が高さ寸法で０．２５ｍｍ溶融したところまで為され、そして、上側ケース１０の外周壁１４の内側面と下側ケース２０の内周壁２４の外側面とが摺接するため、上側ケース１０と下側ケース２０の表面には段差部１１ができず、すなわち、ほぼ面一となってきわめて見栄えを良好にすることができる（図２２参照）。
【００８６】
また、このような上側ケース１０および下側ケース２０の肉厚に対して０．２５ｍｍの溶着部を形成することは強度的に十分であり、これ以上溶着された場合は、溶融した材料がはみ出てしまい、見栄えを悪くする。
【００８７】
しかして、このようにバッテリーケース２内に４つのバッテリーセル３、３、・・・が収納された状態においては、各バッテリーセル３、３、・・・はその左右両側縁部３Ｅ、３Ｅ、・・・がバッテリーケース２とセパレーター４とによって狭持された状態となり、したがって、各バッテリーセル３、３、・・・の上面および下面とバッテリーケース２又はセパレーター４との間には間隙が形成されることになる（図１４、図１５参照）。
【００８８】
具体的には、上側２つのバッテリーセル３ｕｒ、３ｕｌは、その下面側の左右両側縁部３Ｅ、３Ｅ、・・・がセパレーター４の上面側に形成された３つの扁平突条（上面中央扁平突条４３と２つの上面左右扁平突条４４、４４）の前後両端部にそれぞれ形成された各扁平凸部４３ａ、４３ａ、４４ａ、４４ａ、・・・に両面接着シート６０を介して接触することにより、これら上側２つのバッテリーセル３ｕｒ、３ｕｌの下面とセパレーター４との間には所定の間隙が形成され、また、その上面側の左右両側縁部３Ｅ、３Ｅ、・・・が上側ケース１０の上部内側面のほぼ中央に垂設された突部１２および上部隅リブ１３と直接接触することにより、これら上側２つのバッテリーセル３ｕｒ、３ｕｌの上面と上側ケース１０の上部内側面との間には所定の間隙が形成される（図１４、図１５参照）。
【００８９】
また、下側２つのバッテリーセル３ｄｒ、３ｄｌは、その上面側の左右両側縁部３Ｅ、３Ｅ、・・・がセパレーター４の下面側に形成された下面中央扁平突条４５と２つの下面左右扁平突条４６、４６にそれぞれ形成された前後両端部の各扁平凸部４６ａ、４６ａ、・・・に両面接着シート６０を介して接触することにより、これら下側２つのバッテリーセル３ｄｒ、３ｄｌの上面とセパレーター４との間には所定の間隙が形成され、また、その下面側の左右両側縁部３Ｅ、３Ｅ、・・・が下側ケース２０の下部内側面のほぼ中央に形成された小リブ２１、２１、・・・および下部隅リブ２２、２２、・・・と直接接触することにより、これら下側２つのバッテリーセル３ｄｒ、３ｄｌの下面と下側ケース２０の下部内側面との間には所定の間隙が形成される（図１４、図１５参照）。
【００９０】
特に、各バッテリーセル３、３、・・・の上面側とバッテリーケース２又はセパレーター４との間の間隙は比較的大きく、該間隙内に上記負極側タブ３７又は中間接続タブ３６が位置され、かつ、これら負極側タブ３７および中間接続タブ３６が位置していても、さらに間隙を有している（図１４、図１５参照）。
【００９１】
なお、上記バッテリーセル３、３、・・・の各側縁部３Ｅ、３Ｅ、・・・とセパレーター４との接触は、上述のように両面接着シート６０、６１を介して為される。
【００９２】
以上のようにした組み立てられたバッテリーケース２内の上下で対向する上部隅リブ１３、１３、・・・、下部隅リブ２２、２２、・・・の先端間の距離と、セパレーター４を介して結合された４つのバッテリーセル３、３、・・・の高さ方向の寸法とは、同じか又はバッテリーセル３、３、・・・の方が僅かに大きくなるように形成されており、これにより、バッテリーセル３、３、・・・がバッテリーケース２に収納された状態において、各両面接着シート６０、６１が僅かに圧潰されて、バッテリーケース２内においてバッテリーセル３、３、・・・がガタつかないようになっている。
【００９３】
しかも、バッテリーセル３、３、・・・の各側縁部３Ｅ、３Ｅ、・・・が、セパレーター４の各扁平突条４３、４３、４４、４６のそれぞれの扁平凸部４３ａ、４３ａ、４４ａ、４４ａ、４６ａ、４６ａ、・・・（側縁押さえ部）によりほぼ直接押さえられるため、その収納状態はガタツキがほとんどない状態にすることができ、バッテリーケース２内のバッテリーセル３、３、・・・の安定した保持を行うことができる。
【００９４】
そして、当該バッテリーパック１を充電すると、各バッテリーセル３の電池缶３１が扁平な直方体形状を呈しているため、その上面および下面の中央部が膨らむが、各バッテリーセル３と、上側ケース１０、下側ケース２０又はセパレーター４との間には上記間隙が形成されているため、該間隙内において、バッテリーセル３の膨らんだ分を吸収することができ、バッテリーケース２の全体が膨らんだり変形することはない（図１６、図１８参照）。なお、図１６、図１８において実線で示すバッテリーセル３、３、・・・は、膨らんだ状態のものを、２点鎖線で示すバッテリーセル３、３、・・・は膨らむ前の状態のものを示す。
【００９５】
なお、上記実施の形態においては、バッテリーセル３を覆うように上側ケース１０を下側ケース２０に合わせたときの結合は、両者の開口周縁を合わせた状態で、超音波溶着することにより行うものについて説明したが、本発明にこれに限らず、接着剤による結合であっても良い。
【００９６】
この他、上記実施の形態において示した各部の具体的な形状乃至構造は、本発明を実施するに当たっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【００９７】
なお、上記実施の形態にあっては、左右方向に２つのバッテリーセル３ｒ、３ｌを配列したものを２段に重ね合わせたものについて説明したが、本発明はその左右方向への配列および段数についてはこれに限定されるものでなく、たとえば、左右方向に１つ（配列せず。）でこれを複数重ね合わせるようにしたものでもよい。要は、セパレーター４にバッテリーセル３、３の側縁部３Ｅ、３Ｅを押さえる側縁押さえ部を設けたものであればよい。
【００９８】
また、上記実施の形態においては、バッテリーセル３を覆うように上側ケース１０を下側ケース２０に合わせたときの結合は、両者の開口周縁を合わせた状態で、超音波溶着することにより行うものについて説明したが、本発明にこれに限らず、接着剤による結合であっても良い。
【００９９】
この他、上記実施の形態において示した各部の具体的な形状乃至構造は、本発明を実施するに当たっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【０１００】
【発明の効果】
以上に記載したところから明らかなように、本発明バッテリーパックは、複数の四角柱状のバッテリーセルを接続してバッテリーケースに収納したバッテリーパックであって、バッテリーケースは、ともに箱状をした上側ケースと下側ケースとが組み合わさるようにして構成され、複数のバッテリーセルは、ともに電池蓋が前側に位置し、上下方向に積み重なるようにして上記バッテリーケース内に収納されており、各バッテリーセルとバッテリーセルとの間には絶縁材料からなるセパレーターが介在されており、該セパレーターの上下両面には、上記バッテリーセルの前後方向に延びる側縁部を押さえる扁平突条を設け、該扁平突条には上記バッテリーセルの厚さ寸法の基準位置に対応した位置に扁平突起部を形成し、上記セパレーターの前端側に左右２つの基板規制片を設け、該セパレーターが収納されたバッテリーケース内において上記２つの基板規制片間に形成された空間内に基板を配設すると共に、バッテリーセルの缶底が当接してバッテリーセルの前後方向の位置決めをするバッテリー規制片を設けたことを特徴とする。
【０１０１】
したがって、本発明バッテリーパックによれば、セパレーターでバッテリーセルの前後方向に延びる側縁部を押さえる側縁押さえ部を設けたので、バッテリーケース内にバッテリーセルを収納した状態で、バッテリーセルをガタつかないように保持することができるとともに、バッテリーケース内に収納されたバッテリーセルの中央部とセパレーターとの間には所定の間隙が形成され、バッテリーパックの充電時にバッテリーセルが膨張してその上面および下面の中央部が膨らんでも、その膨らんだ分を上記間隙で吸収することができるため、バッテリーケースの全体が膨らんだり変形することを防止することができる。
また、セパレーターの上下両面に、バッテリーセルの前後方向に延びる側縁部を押さえる扁平突条を設け、扁平突条にはバッテリーセルの厚さ寸法の基準位置に対応した位置に扁平突起部を形成したので、バッテリーセルの厚さが不均一の場合であっても、バッテリーセルの外形寸法が良い部分のみを当接させることによって、バッテリーセルの位置決め精度を高めることができます。
そして、さらに、バッテリーセルの缶底の位置を規制するバッテリー規制片とセパレーターの前端側の空間を確保する基板規制片を設けたので、バッテリーセルの前後、左右方向の位置がセパレーターによって位置決めされることによって、バッテリー缶のガタツキを抑え、基板が収納される空間を確保することができます。
【０１０２】
請求項２に記載した発明にあっては、上記セパレーターにおけるバッテリーセルの中央部に対向する部位に凹部を形成したので、ＰＴＣの逃げを確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図面は、本発明バッテリーパックをバッテリーセルが４つのものに適用した実施の形態の一例を示すもので、本図は全体の斜視図である。
【図２】バッテリーケースを上下に分解して示す斜視図である。
【図３】バッテリーケースを除いた状態を後方から見た斜視図である。
【図４】４つのバッテリーセルのうち上下の２組とセパレーターとを上下方向に分解して示す斜視図である。
【図５】４つのバッテリセルと基板とを前後方向に分解して示す斜視図である。
【図６】左右の２つのバッテリーセルと各タブとを分解して示す斜視図である。
【図７】上側ケースの底面図である。
【図８】下側ケースの平面図である。
【図９】セパレーターを上斜め前方から見た斜視図である。
【図１０】セパレーターを下斜め前方から見た斜視図である。
【図１１】図９のXI−XI線に沿う断面図である。
【図１２】図９のXII−XII線に沿う断面図である。
【図１３】バッテリーパックの前後方向のほぼ中央部において切断し、各部を上下に分解して示す断面図である。
【図１４】図１のXIV−XIV線に沿う断面図であり、その一部を拡大して示す。
【図１５】図１のXV−XV線に沿う断面図であり、その一部を拡大して示す。
【図１６】バッテリーパックの拡大横断面図である。
【図１７】バッテリーパックをバッテリー端子を含む位置で縦断面方向に切断し、バッテリーセルおよびセパレーターは切断せずに見せた拡大縦断面図である。
【図１８】バッテリーパックをバッテリー端子を含む位置で縦断面方向に切断した拡大縦断面図である。
【図１９】上側ケースの開口周縁を拡大して示す断面図である。
【図２０】下側ケースの開口周縁を拡大して示す断面図である。
【図２１】上側ケースの開口周縁と下側ケースの開口周縁とを合わせた状態を拡大して示す断面図である。
【図２２】図２１の状態から超音波溶着した状態を拡大して示す断面図である。
【図２３】超音波溶着装置の受け台にバッテリーパックを載置した状態を概略的に示す平面図である。
【図２４】超音波溶着装置の受け台にバッテリーパックを載置した状態を一部を断面にして示す側面図である。
【符号の説明】
１…バッテリーパック、２…バッテリーケース、３…バッテリーセル、３ｕｒ…バッテリーセル、３ｕｌ…バッテリーセル、３ｄｒ…バッテリーセル、３ｄｌ…バッテリーセル、３Ｅ…バッテリーセルの側縁部、４…セパレーター、６…基板、１０…上側ケース、２０…下側ケース、、３２ｒ…電池蓋、３２ｌ…電池蓋、３５…缶底、４１…基板規制片、４２…バッテリー規制片、４３…上面中央扁平突条（扁平突条）、４３ａ…扁平凸部（扁平突起部）、４４…上面左右扁平突条（扁平突条）、４４ａ…扁平凸部（扁平突起部）、４５…下面中央扁平突条（扁平突条）、４６…下面左右扁平突条（扁平突条）、４６ａ…扁平凸部（扁平突起部）、４７…下面扁平凹部（凹部）
【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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【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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