JP4806924B2

JP4806924B2 - 組電池

Info

Publication number: JP4806924B2
Application number: JP2004328404A
Authority: JP
Inventors: 福夫藤樹; 彰吾藤本
Original assignee: GS Yuasa International Ltd
Current assignee: GS Yuasa International Ltd
Priority date: 2004-11-12
Filing date: 2004-11-12
Publication date: 2011-11-02
Anticipated expiration: 2024-11-12
Also published as: JP2006140023A

Description

本発明は、複数の電池を組み合わせた組電池に関するものである。

図４に示す各蓄電池１は、図示しない発電要素を電解液と共に樹脂製の角型の電池ケースに収納した単セル型の酸化銀−亜鉛二次電池である。発電要素は、正負の電極をセパレータを介して前後方向に積層したものである。電池ケースは、樹脂製の角型容器状の電槽１ａの上端開口部に、発電要素の収納後に、樹脂製の電池蓋１ｂを固着して内部を密閉したものであり、この電池蓋１ｂの両端部から上方に向けて正負の端子１ｃ，１ｃが突出している。これらの端子１ｃ，１ｃは、それぞれ電池蓋１ｂを封止して貫通し、電槽１ａ内部の発電要素の正負の電極に接続されている。また、この電池蓋１ｂの中央部には、液口栓１ｄが取り付けられている。

上記蓄電池１は、複数個を組み合わせて一体化し組電池として用いる場合がある。そして、このような組電池では、各蓄電池１の電槽１ａにおける最も面積の広い前後の側面同士が重なり合うように並べて、図４の矢印Ｆに示すように、これら前後の側面を前後方向の両側から圧迫し挟持することにより、これら側面同士の摩擦力によって一体化して固定するのが一般的であった。これは、各蓄電池１の上端部には、端子１ｃ，１ｃが突出していて、しかも、これらの端子１ｃ，１ｃに配線を行う必要があるからである。

ところが、上記蓄電池１は、発電要素の電極が電槽１ａの前後の両側面間で前後方向に多数重なり合うので、充放電に伴って膨張と収縮を繰り返すことになる。このため、従来の組電池は、各蓄電池１の電槽１ａの前後の両側面間の幅が使用に伴い変化するために、この幅の変化に応じて挟持固定のための圧迫が強くなったり弱くなることがあるので、各蓄電池１を確実に固定することができず、位置ズレやガタ付きが生じるおそれがあるという問題が生じていた。しかも、この問題は、組電池が特に強い振動や衝撃を受けるような用途に使用される場合に顕著なものとなる。

本発明は、組電池の各電池を寸法変化の少ない上下方向から底板と蓋板によって圧迫することにより、これらの電池を確実に固定することができる組電池を提供しようとするものである。

請求項１の組電池は、層型又は巻回型の発電要素が電池ケースに収納され、かつ、前記電池ケースの上端面から正負極端子を突出させた電池を底板上に複数個前後方向に並べて載置し、前記底板の上方に間隔を開けて固着した蓋板によって、前記底板上の前記電池の正負極端子の頂部を下方に押圧して圧迫状態で固定したことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、各電池が上方の蓋板と下方の底板との間で挟持されて固定されることになり、各電池が寸法変化のほとんどない上下方向で圧迫されるので、常に一定の押圧力で挟持することができ、安定して確実にこれらの電池を固定することができる。この結果、本発明の組電池によれば、大きな振動や衝撃を受けても、各電池に位置ズレやガタ付きが生じるようなことがなくなる。

以下、本発明の最良の実施形態について図１〜図３を参照して説明する。

本実施形態では、図４に示した角型の蓄電池１を１４個用いた組電池について説明する。１４個の蓄電池１は、図１に示すように、２列に並べて組電池ケース２に収納され、組電池蓋板３によって上方から押圧されて固定されるようになっている。

組電池ケース２は、図２に示すように、金属板を方形容器状の筐体に形成したものであり、方形の底板２ａと、この底板２ａ上の前後左右を囲む四方の側板２ｂとを備えている。そして、これら四方の側板２ｂの上端には、周囲に向けて広がったフランジ部２ｃが設けられている。このフランジ部２ｃには、全周にわたって適宜間隔で多数のボルト止め用孔が穿孔されている。また、この組電池ケース２の左右の側板２ｂ，２ｂにおける外壁下端部には、前後方向に等間隔となる３箇所の位置に、それぞれ１箇所ずつのボルト止め用孔を形成した組電池ケース取付部２ｄが固設されている。さらに、この組電池ケース２の右側の側板２ｂの後方端部には、正負の組電池端子コネクタ２ｅ，２ｅが突設されている。

上記構成の組電池ケース２内には、図１に示すように、１４個の蓄電池１を底板２ａ上にゴムシートを介して載置することにより収納する。１４個の蓄電池１は、８個の列が左側に配置され６個の列が右側に配置されて、２列にして収納される。各列の蓄電池１は、それぞれ電池ケースの前後の側面同士が重なり合うように前後方向に並べて配置される。また、これら１４個の各蓄電池１の隣接するものの正負の端子１ｃ，１ｃ間には、それぞれ接続バー４がナットで固着されて、全ての蓄電池１が直列接続される。なお、右側の列の６個の蓄電池１の後方には、蓄電池１の２個分のスペースがあくが、ここには、組電池端子コネクタ２ｅ，２ｅの図示しない基部が突出すると共に、これらの組電池端子コネクタ２ｅ，２ｅと直列接続された両端の蓄電池１の正負の端子１ｃ，１ｃとの間を接続する配線が配置されるようになっている。また、このスペースには、蓄電池１が移動して来て配線や組電池端子コネクタ２ｅ，２ｅに損傷を与えないように、図示しないコネクタ保護枠を挿入される。

上記各蓄電池１は、電池ケースの前後の側面が重なり合うように収納されるので、平坦な電極が前後方向に重なり合うことになり、充放電による電極の膨張と収縮により、この電池ケースの前後方向の寸法が変化する。しかしながら、この電池ケースの上下方向の寸法が使用に伴い変化することはないので、組電池ケース２の底板２ａ上に載置された蓄電池１の端子１ｃ，１ｃの頂部の高さ位置が変化することはない。

上記組電池ケース２には、図１〜図３に示すように、四方の側板２ｂの上端に設けられたフランジ部２ｃに組電池蓋板３が取り付けられる。組電池蓋板３は、組電池ケース２の底板２ａよりも少し大きく、フランジ部２ｃの外周形状に沿ったほぼ方形の金属板からなり、周縁部に多数のボルト止め用孔が穿設されている。そして、これらのボルト止め用孔にそれぞれボルトを通すと共に、組電池ケース２のフランジ部２ｃ，２ｄのボルト止め用孔にも通して、下方から図示しない六角ナットを螺合し締め付けることにより固着される。ここで、組電池ケース２の側板２ｂの高さは、蓄電池１の端子１ｃ，１ｃの頂部までの高さと同じになるようにしているので、この組電池蓋板３は、下面が組電池ケース２に収納された各蓄電池１の端子１ｃ，１ｃの頂部に接し、底板２ａとの間でこれらの蓄電池１を押圧して上下方向から挟持することになる。なお、本実施形態では、底板２ａ上に敷設したゴムシートの弾性によって各蓄電池１や側板２ｂの寸法誤差を吸収し、組電池蓋板３が確実に全ての蓄電池１の端子１ｃ，１ｃを下方に押圧できるようにしているが、例えば組電池蓋板３の撓みによってこの寸法誤差を吸収できる場合には、ゴムシートの敷設を省略することもできる。また、組電池蓋板３の下面にゴムシートを貼り付けておいてもよいし、ゴムシート以外の例えば樹脂板やガラス繊維、不織布等のシート又は板ばね等の弾性材を用いることもできる。

上記構成によれば、各蓄電池１が組電池蓋板３と組電池ケース２の底板２ａとの間で挟持されて固定されることになる。従って、各蓄電池１が寸法変化のない電池ケースの底面と端子１ｃ，１ｃの頂部との間で上下方向から圧迫されるので、常に一定の押圧力で挟持することができ、安定して確実にこれらの蓄電池１を組電池ケース２に固定することができる。従って、本実施形態の組電池によれば、大きな振動や衝撃を受けても、各蓄電池１に位置ズレやガタ付きが生じるようなことがなくなる。

なお、上記実施形態では、組電池ケース２や組電池蓋板３に金属板を用いたが、複数の蓄電池１を支持する十分な強度が得られるのであれば、この材質は特に限定されない。また、これらの組電池ケース２や組電池蓋板３は、板材に限らず、例えば鋳物等によって作製してもよい。さらに、組電池ケース２に収納する蓄電池１の個数やその配置、列数等は、上記実施形態に限定されるものではなく、組電池ケース２や組電池蓋板３の形状も、必ずしも方形である必要はなく、この蓄電池１の配置、列数等に応じて適宜変更することができる。さらに、この組電池ケース２は、少なくとも底板２ａがあればよく、上方に間隔を開けて組電池蓋板３を固着できればよいので、必ずしも底板２ａ上の周囲を囲む側板２ｂを設ける必要はない。側板２ｂを設けない場合、組電池蓋板３は、組電池ケース２の底板２ａの周縁部から立設し、又は、この周縁部に取り付けた支柱等の上端部に固着してもよく、底板２ａの周縁部との間に長いボルト等を通して固着してもよい。さらに、上記実施形態では、組電池蓋板３が組電池ケース２の上端開口部を完全に覆う場合を示したが、この組電池蓋板３は、各蓄電池１の端子１ｃ，１ｃを押圧する部分以外に透孔等を設けて軽量化を図ることもできる。

また、上記実施形態では、角型の蓄電池１について説明したが、この形状は任意であり、発電要素も積層型に限らず巻回型のものであってもよい。さらに、上記実施形態では、酸化銀−亜鉛二次電池からなる蓄電池１を用いた組電池について説明したが、この電池の種類も限定されない。

本発明の一実施形態を示すものであって、組電池の構成を示す組み立て斜視図である。本発明の一実施形態を示すものであって、組電池ケースと組電池蓋板の構造を示す斜視図である。本発明の一実施形態を示すものであって、組電池の構成を示す斜視図である。本発明の一実施形態を示すものであって、組電池として用いる４個の蓄電池を示す斜視図である。

符号の説明

１蓄電池
１ｃ端子
２組電池ケース
２ａ底板
３組電池蓋板

Claims

積層型又は巻回型の発電要素が電池ケースに収納され、かつ、前記電池ケースの上端面から正負極端子を突出させた電池を底板上に複数個前後方向に並べて載置し、前記底板の上方に間隔を開けて固着した蓋板によって、前記底板上の前記電池の正負極端子の頂部を下方に押圧して圧迫状態で固定したことを特徴とする組電池。