蓄电池组的制作方法

1.本发明涉及将芯块收纳于包装壳体而成的蓄电池组，其中，该芯块将多个电池单元配置于电池保持架的固定位置而成的多个电池块层叠并连结而成。


背景技术：

2.在电动自行车、辅助自行车等要求大输出的用途中，使用将多个电池单元串联、并联连接的蓄电池组。该蓄电池组能够增多串联连接的电池的数量而提高输出电压(v)，此外，能够增多并联连接的数量而增大电池容量(ah)。
3.作为该用途的蓄电池组，开发了将多个圆筒形电池用电池保持架配置在固定位置并将其收纳在包装壳体中的蓄电池组。(参照专利文献1)
4.在先技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2011-216366号公报


技术实现要素：

[0007]-发明所要解决的课题-[0008]
图17示出专利文献1的蓄电池组的分解立体图。该蓄电池组将多个电池单元配置于电池保持架92的固定位置而形成芯块90，将芯块90插入于包装壳体93。包装壳体93利用端板95来封堵筒状的壳体主体94的两端面，在内部收纳芯块90。壳体主体94成形为两端开口的长方形的方筒状。该壳体主体94为了在开口部固定端板95来进行封堵，如图18的放大截面图中所示，在对置面的内表面一体地设置沿长度方向延伸的多列凸条94a。这些凸条94a在中央部设置沿长度方向延伸的纵槽94b，在凸条94a的两端，将该纵槽94b的开口端作为螺钉孔94c，在该螺钉孔94c拧入贯通端板95的止动螺钉96，在壳体主体94的两端固定端板95。
[0009]
在以上的蓄电池组中，壳体主体和端板经由止动螺钉固定，但收纳于包装壳体的芯块并不固定于包装壳体，因此，在蓄电池组振动时，内部的芯块相对于包装壳体会相对地活动，成为对振动不利的构造。此外，图17所示的蓄电池组为了将包装壳体93设为防水构造，采用在壳体主体94与端板95之间夹持环状的衬垫97的构造。该构造的包装壳体93通过止动螺钉96的紧固力将衬垫97压扁而成为不透水的构造，因此要求以较强的转矩紧固止动螺钉96。但是，若以较大的转矩紧固止动螺钉，则如图18的放大截面图中所示，壳体主体94的凸条94a就会局部地扭转，凸条94a、壳体主体94有可能会破损。因此，需要将壳体主体成形得厚，不能将壳体主体成形得薄，整体上外形会变大，存在制造成本也变高的弊端。此外，原本需要在壳体主体通过后加工来进行螺钉加工，制造成本也会变高相应的量。
[0010]
本发明是鉴于以往的这样的背景而完成的，其目的之一在于，提供一种蓄电池组，该蓄电池组在由筒状的主体筒部和将主体筒部的两端开口部封堵的封堵部构成收纳芯块的包装壳体的同时，有效地防止收纳于内部的芯块相对于包装壳体进行相对移动，并且，能
够将主体筒部较薄地成形，能够轻量且低成本地利用封堵部准确地将主体筒部的两端开口部封堵。
[0011]-用于解决课题的手段-[0012]
本发明的某个方式所涉及的蓄电池组具备：芯块，将多个电池单元配置于电池保持架的固定位置而成的多个电池块层叠并连结而成；包装壳体，具备供芯块插入的筒状的主体筒部、以及将主体筒部的两端开口部封堵的一对封堵部；以及紧固构件，将一对封堵部紧固，利用一对封堵部从两侧夹持主体筒部。芯块以多个电池块在主体筒部的轴向上层叠的姿势收纳于包装壳体，紧固构件经由芯块来紧固一对封堵部。
[0013]-发明效果-[0014]
以上的蓄电池组具有如下特点：能够在使主体筒部成为简单的构造而减少制造成本的同时，利用封堵部将主体筒部的两端开口部准确地封堵。其原因在于，该蓄电池组经由收纳于主体筒部的芯块利用紧固构件来紧固一对封堵部，将主体筒部的两端用封堵部封堵。该构造的蓄电池组在主体筒部的内侧面不设置螺钉固定用的凸条，能够使主体筒部变薄而轻量，能够廉价地大量生产，并且，完全没有因凸条的破损而引起的封堵部的固定不良，能够长期稳定地将主体筒部的两端开口部用封堵部封堵。进而，以上的蓄电池组经由芯块利用紧固构件将一对封堵部紧固来将主体筒部的两端封堵，因此能够实现将收纳于内部的芯块与包装壳体一体地连结从而能够有效地防止芯块相对于包装壳体进行相对移动的特点。
附图说明
[0015]
图1是本发明的实施方式1所涉及的蓄电池组的概要结构图。
[0016]
图2是本发明的实施方式1所涉及的蓄电池组的立体图。
[0017]
图3是图1所示的蓄电池组的分解立体图。
[0018]
图4是图1所示的蓄电池组的垂直横截面图，是相当于图6的iv-iv线截面的图。
[0019]
图5是图1所示的蓄电池组的垂直横截面图，是相当于图6的v-v线截面的图。
[0020]
图6是图4所示的蓄电池组的局部放大vi-vi线截面图。
[0021]
图7是图4所示的蓄电池组的vii-vii线截面图。
[0022]
图8是由多个电池块构成的芯块的立体图。
[0023]
图9是电池块的分解立体图。
[0024]
图10是从背面观察图9所示的电气块的分解立体图。
[0025]
图11是表示固定件的另一例的放大截面图。
[0026]
图12是本发明的实施方式2所涉及的蓄电池组的概要结构图。
[0027]
图13是本发明的实施方式3所涉及的蓄电池组的概要结构图。
[0028]
图14是本发明的实施方式4所涉及的蓄电池组的概要结构图。
[0029]
图15是本发明的实施方式5所涉及的蓄电池组的概要横截面图。
[0030]
图16a是参考例所涉及的蓄电池组的概要横截面图。
[0031]
图16b是参考例所涉及的蓄电池组的概要横截面图。
[0032]
图17是以往的蓄电池组的分解立体图。
[0033]
图18是图17所示的蓄电池组的壳体主体的主要部位放大截面图。
具体实施方式
[0034]
本发明的某个实施方式所涉及的蓄电池组具备：芯块，将多个电池单元配置于电池保持架的固定位置而成的多个电池块层叠并连结而成；包装壳体，具备供芯块插入的筒状的主体筒部、以及将主体筒部的两端开口部封堵的一对封堵部；以及紧固构件，将一对封堵部紧固，利用一对封堵部从两侧夹持主体筒部。芯块以多个电池块在主体筒部的轴向上层叠的姿势收纳于包装壳体，紧固构件经由芯块来紧固一对封堵部。
[0035]
另外，在本说明书中，“紧固”的意思是指从两侧牢固地紧固连结的状态，广义上包括“夹持”。因此，在本说明书中，“从两侧紧固”并非必须在中间部固定，而是在也包括仅贯通的状态在内的意思下使用。
[0036]
在本发明的另一实施方式所涉及的蓄电池组中，紧固构件具备：连结件，连结芯块的全部电池块；和固定件，将封堵部固定于芯块，经由固定于由连结件连结的芯块的固定件来紧固一对封堵部。
[0037]
根据以上的蓄电池组，利用连结件将芯块的全部电池块紧固，并且，经由固定于该芯块的固定件来紧固一对封堵部，因此，能够在利用连结件将多个电池块一体地连结的同时，利用固定件来紧固一对封堵部，从而能够利用封堵部准确地封堵主体筒部的两端开口部。特别是，该蓄电池组利用连结件将层叠的全部电池块紧固而形成芯块，因此，在将芯块收纳于包装壳体的工序等中，能够容易地进行芯块的处理而提高组装的效率。
[0038]
在本发明的另一实施方式所涉及的蓄电池组中，连结件将一个封堵部和芯块的电池块连结。
[0039]
根据以上的蓄电池组，利用连结件将一个封堵部和芯块的全部电池块紧固，并且，利用固定件将另一个封堵部固定于芯块，从而将一对封堵部紧固，因此，能够在减少紧固构件的部件件数的同时，利用连结件将多个电池块一体地连结，能够利用封堵部将主体筒部的两端开口部准确地封堵。
[0040]
本发明的另一实施方式所涉及的蓄电池组将紧固构件设为将芯块的全部电池块和一对封堵部连结的连结件。
[0041]
根据以上的蓄电池组，经由连结芯块的全部电池单元的连结件将一对封堵部连结并紧固，因此，能够使紧固构件的部件件数最少，并且，还能够减少制造工序而降低制造成本。
[0042]
在本发明的另一实施方式所涉及的蓄电池组中，紧固构件具备将一对封堵部固定于芯块的特定的电池块的固定件，经由固定于特定的电池块的固定件来紧固一对封堵部。
[0043]
根据以上的蓄电池组，经由固定于构成芯块的多个电池块之内的特定的电池块的固定件将一对封堵部紧固，因此，不需要具有能够紧固全部电池块的全长的连结件等，能够使用比芯块的全长短的固定件来紧固一对封堵部。
[0044]
在本发明的另一实施方式所涉及的蓄电池组中，电池保持架将如下构件一体成形地设置：多个插入筒部，插入电池单元并保持在固定位置；以及连结凸部，向插入筒部的外侧突出并连结紧固构件，在连结凸部设置连结固定件的连结部。
[0045]
在本发明的另一实施方式所涉及的蓄电池组中，将固定件设为固定螺钉。以上的蓄电池组通过将固定件设为固定螺钉，能够在作为简单的构造而减少制造成本的同时，牢固地紧固封堵部。
[0046]
在本发明的另一实施方式所涉及的蓄电池组中，电池保持架将如下构件一体成形地设置：多个插入筒部，插入电池单元并保持在固定位置；以及连结凸部，向插入筒部的外侧突出并连结紧固构件，在连结凸部设置供连结件插通的插通部。
[0047]
在本发明的另一实施方式所涉及的蓄电池组中，电池保持架具备插入电池单元并保持在固定位置的多个插入筒部，并且，与插入筒部相邻并与插入筒部平行地开口设置贯通孔，将紧固构件插通于贯通孔。
[0048]
以上的蓄电池组与设置于电池保持架的插入筒部相邻地设置贯通孔，将紧固构件插通于该贯通孔，因此，在电池单元发热时，能够使从电池单元放射的热高效地被配置于贯通孔的紧固构件吸收。特别是，插通于贯通孔的紧固构件以贯通电池保持架的状态配置，因此，能够将收纳有发热的电池单元的电池保持架内的热经由紧固构件传热至电池保持架的外部而高效地散热。
[0049]
在本发明的另一实施方式所涉及的蓄电池组中，电池保持架具备将多个电池单元以多级多列收纳的多个插入筒部，将紧固构件与配置于电池保持架的外周部的电池单元相邻配置。
[0050]
以上的构造在配置于电池保持架的外周部的电池单元万一成为温度异常而着火/发热时，通过使从着火/发热的电池单元释放出的热向紧固构件传热，能够减少向与着火电池单元相邻的电池单元传热的热，能够抑制相邻的电池单元的着火/发热。特别是，在配置于电池保持架的外周部的电池单元中，由于相邻的电池单元较少，因此，相邻的电池单元具有容易温度上升的性质，但是，这样，对于与配置于电池保持架的外周部的电池单元相邻地配置紧固构件的构造来说，在万一电池单元着火/发热时，能够减少向与着火电池单元相邻的电池单元传热的热，能够抑制相邻的电池单元的着火/发热，其结果是，能够有效地防止引起将蓄电池组整体、连接设备、周边延烧的大的热障碍。
[0051]
在本发明的另一实施方式所涉及的蓄电池组中，封堵部具备沿着主体筒部的开口缘形成并插入于主体筒部的高低差凸部，在将高低差凸部插入于主体筒部的开口缘部的内侧的状态下，使封堵部的外周缘部与主体筒部的开口端面抵接而将主体筒部的两端开口部封堵。
[0052]
以上的蓄电池组通过在封堵部设置高低差凸部，能够在将封堵部定位的同时与主体筒部连结，能够使由紧固构件紧固的封堵部的外周缘部与主体筒部的开口端面抵接而准确地进行封堵。
[0053]
在本发明的另一实施方式所涉及的蓄电池组中，高低差凸部在外周面具有环槽，并且，在环槽配置环状的衬垫，将主体筒部和封堵部经由衬垫以密闭构造连结。
[0054]
以上的蓄电池组能够经由设置于高低差凸部的外周面的环状的衬垫将封堵部和主体筒部以密闭构造连结。特别是，该构造不是在封堵部的紧固方向上按压衬垫而不透水地连结，而是通过使衬垫介于高低差凸部的外周面与主体筒部的内周面之间，从而在将衬垫向与封堵部的紧固方向交叉的方向压扁的状态下将高低差凸部与主体筒部的间隙封堵，从而能够可靠地将高低差凸部和主体筒部密闭。因此，无需为了维持封堵部的防水构造而牢固地紧固封堵部，能够长期准确地维持防水构造。
[0055]
在本发明的另一实施方式所涉及的蓄电池组中，主体筒部是横截面观察为四边形状的筒状，将四角部设为弯曲面，高低差凸部的外周形状成为沿着主体筒部的内周面的形
状。
[0056]
以上的蓄电池组使主体筒部成为以四角部为弯曲面的四角筒状，因此，能够实现优美的外观和柔和的触感。此外，通过将高低差凸部的外周形状设为沿着主体筒部的内周面的形状，能够没有负担地在横截面观察为四边形状的四角部的弯曲面上配置环状衬垫，有效地防止衬垫局部地变形。
[0057]
以下，基于附图说明本发明的实施方式。其中，以下所示的实施方式是用于将本发明的技术思想具体化的例示，本发明并不限定于以下的实施方式。此外，本说明书并不将权利要求书所示的构件确定为实施方式的构件。特别是实施方式中记载的构成构件的尺寸、材质、形状、其相对配置等只要没有特别特定的记载，就并非旨在将本发明的范围仅限定于此，只不过是单纯的说明例。另外，各附图中所示的构件的大小、位置关系等有时为了明确说明而进行夸张。进而，在以下的说明中，对于相同的名称、符号，表示相同或同质的构件，适当省略详细说明。进而，构成本发明的各要素可以是由相同的构件构成多个要素并由一个构件兼用作多个要素的方式，也可以相反地由多个构件分担实现一个构件的功能。此外，在局部的实施例、实施方式中说明的内容也能够利用于另一实施例、实施方式等中。
[0058]
本发明的蓄电池组主要装配于电动的交通工具，向驱动用的马达供给电力。本发明例如用作辅助自行车、电动摩托车、电动轮椅、电动三轮车、电动推车等的电源。但是，本发明并不确定蓄电池组的用途，也能够作为清洁器、电动工具等的在室内外使用的各种电气设备用的电源来使用。
[0059]
(实施方式1)
[0060]
图1至图10表示本发明的实施方式1所涉及的蓄电池组。图1表示蓄电池组的概要结构图，图2表示蓄电池组的立体图，图3表示蓄电池组的分解立体图，图4以及图5表示蓄电池组的垂直横截面图，图6表示图4的局部放大vi-vi线截面图，图7表示图4的vii-vii线截面图，图8表示芯块的立体图，图9表示电池块的分解立体图，图10表示从背面侧观察电池块的分解立体图。
[0061]
另外，在本说明书中，将横向以及上下方向定义为图4所示的方向。即，将图4的纸面中的左右方向设为横向。此外，将电池单元的长边方向定义为长度方向。
[0062]
这些图中所示的蓄电池组100具备：芯块10，将多个电池单元1配置于电池保持架2的固定位置而成的多个电池块9层叠并连结而成；包装壳体3，具备供芯块10插入的筒状的主体筒部4、以及将主体筒部4的两端开口部封堵的一对封堵部5；以及紧固构件6，将一对封堵部5紧固，利用一对封堵部5从两侧夹持主体筒部4。芯块10以多个电池块9在主体筒部4的轴向上层叠的姿势收纳于包装壳体3，紧固构件6经由芯块10来紧固一对封堵部5。
[0063]
(芯块10)
[0064]
如图8至图10所示，芯块10将多个电池块9沿着作为电池单元1的长边方向的长度方向层叠并直线状地连结，该多个电池块9将多个电池单元1以多级多列排列于电池保持架2而成。图6至图8所示的芯块10具备4组电池块9。该芯块10将多个电池单元1并联地连接来增大电池容量(ah)，将多个电池单元1串联连接来提高输出电压(v)。图中的芯块10具备4组电池块9，但本发明的蓄电池组能够由3组以下的电池块9来构成芯块，此外，也能够由5组以上的电池块9构成。
[0065]
(电池块9)
[0066]
如图9和图10所示，各个电池块9在电池保持架2设置电池单元1的插入筒部21，将电池单元1插入于插入筒部21，将电池单元1配置在固定位置。如图9和图10的分解立体图所示，电池块9将能够充电的多个电池单元1以多级多列配置于电池保持架2。
[0067]
电池单元1是圆筒形的能够充电的二次电池，是锂离子二次电池。其中，本发明不将电池单元确定为锂离子电池，能够使用镍水电池单元、镍镉电池、锂聚合物电池等能够充电的其他全部二次电池。
[0068]
电池块9将多个电池单元1以各个电池单元1的长边方向朝向相同方向的平行姿势进行配置。构成电池块9的多个电池单元1通过与电池单元1的两端的端面电极连接而成的引线板(未图示)以成为期望的并联数/串联数的方式连接，或者在图7中由虚线所示的电路基板8上连接。图8所示的芯块10连结4个具备10个电池单元的电池块9，整体上将40根电池单元以4并联10串联的方式连接。但是，芯块10能够自由地变更电池单元1的根数、连接方式。
[0069]
(电池保持架2)
[0070]
如图9和图10所示，电池保持架2将绝缘材料的塑料成形为相同的形状，将电池单元1的插入筒部21和连结紧固构件6的连结凸部22一体成形地设置。
[0071]
插入筒部21将在此放置的电池单元1保持在固定位置。图中的电池保持架2将电池单元1作为圆筒形电池，将插入筒部21设为插入圆筒形电池并保持在固定位置的形状。其中，本发明不必一定将电池单元确定为圆筒形电池，能够将电池单元设为例如方形电池。将电池单元设为方形电池的蓄电池组将电池保持架的插入筒部设为方筒状。
[0072]
图中的电池保持架2将10根电池单元1排列成上下3段，并且，将配置于各段的电池从上起依次设为3列、4列、3列，位于上下位置的电池单元1以成为在左右相邻的电池单元1的谷间配置位于上下位置的电池单元1的堆叠的姿势来排列。
[0073]
如图9和图10所示，电池保持架2分割成一对单元保持架2a、2b来成形。构成电池保持架2的各个单元保持架2a、2b设有以平行的姿势插入电池单元1的插入筒部21。插入筒部21的两端开口，使插入此处的圆筒形电池的端面电极露出，从而能够将引线板与端面电极连接。单元保持架2a、2b的插入筒部21是能够插入电池单元1的一半的长度，各个电池单元1通过将一半插入于一个单元保持架2a，将剩余的一半插入于另一个单元保持架2b，从而配置在电池保持架2的固定位置。
[0074]
一对单元保持架2a、2b在彼此的对置面设置由嵌入凸部25和嵌入凹部26构成的嵌合部，能够相互连结在固定位置。图9所示的单元保持架2b位于上端部的左右位置地设置嵌入凸部25，图10所示的单元保持架2a位于上端部的左右位置地对置设置嵌入凹部26。一对单元保持架2a、2b通过使嵌入凸部25与嵌入凹部26嵌合而以相对位置不偏移的方式连结。由于电池单元1插入于对置的插入筒部21，因此一对单元保持架2a、2b也经由电池单元1连结于固定位置。以上构造的电池保持架2具有如下特点：通过将电池单元1插入于分割成两个的单元保持架2a、2b的插入筒部21，能够在将多个电池单元1配置在固定位置的同时可靠地保持。但是，电池保持架不一定必须由进行两分割的单元保持架构成，也可以是一个保持架，还可以由被分割成三个以上的单元保持架构成。
[0075]
电池保持架2将向插入筒部21的外侧突出的连结凸部22设置于单元保持架2a、2b。电池保持架2与塑料制的单元保持架2a、2b一体成形地设置连结凸部22。图9和图10所示的
单元保持架2a、2b在主视时在四角部设置连结凸部22。详细后述，连结凸部22具备连结构成紧固构件6的固定件14的连结部23、和供连结件11插通的插通部24。图中的电池保持架2由插通部24和连结部23构成形成于上部的两侧的连结凸部22，由连结部23构成形成于下部的两侧的连结凸部22。
[0076]
进而，图中所示的电池保持架2还设有用于将相互层叠的电池块9彼此连结在固定位置的嵌合凸部27和嵌合凹部28。图9和图10所示的电池保持架在与相邻的电池块9对置的对置面设置由嵌合凸部27和嵌合凹部28构成的嵌合部，能够相互连结在固定位置。图10所示的单元保持架2b设置有设于上部的左右的连结凸部22和位于下端部的左右位置的嵌合凸部27，图9所示的单元保持架2a与设于上部的左右的连结凸部22和位于下端部的左右位置的嵌合凹部28对置设置。相互相邻的电池块9彼此通过使嵌合凸部27与嵌合凹部28嵌合而以相对位置不偏移的方式连结。
[0077]
(电路基板8)
[0078]
进而，芯块10具备与电池块9连接的电路基板8。图8所示的芯块10在以直线状连结的电池块9的上表面配置有电路基板8。电路基板8例如经由基板保持架(未图示)配置在固定位置。虽未图示，电路基板8将与多个电池单元1连接而成的各个引线板直接或经由连接线而连接。电路基板8安装有实现对电池单元1的充放电进行控制的保护电路的电子部件。保护电路还具备检测各个电池电压并切断充放电的电流的电路。进而，电路基板还安装有检测电池单元1的温度异常的温度检测电路。
[0079]
(包装壳体3)
[0080]
如图2至图7所示，包装壳体3具备形成为两端开口的筒状的主体筒部4和封堵该主体筒部4的两端开口部的一对封堵部5，该包装壳体3在将芯块10插入于主体筒部4的状态下，利用紧固构件6来紧固一对封堵部5，并利用一对封堵部5从两侧夹持主体筒部4的两端来封堵。
[0081]
主体筒部4为强度和散热性优异的金属，例如铝、铝合金等金属制。对铝进行加工而成形的筒状的主体筒部4能够将铝挤压成形或拉拔成形而加工成筒状。金属制的主体筒部4能够将表面用层压膜、乙烯树脂等覆盖而绝缘。但是，主体筒部4也可以是使环氧树脂等热固化性树脂浸渍于镁合金这样的其他元素的金属制、碳纤维、二氧化硅纤维、玻璃纤维等增强纤维并使其固化而成的纤维强化树脂制。封堵部5由硬质的塑料制成。但是，封堵部5也能够设为金属制、纤维强化树脂制。
[0082]
主体筒部4将横截面形状设为大致四边形状，成形为两端开口的大致方筒状。进而，四角筒状的主体筒部4将四角部作为弯曲面4a进行倒角。该形状的包装壳体3形成为将主体筒部4的角部作为弯曲面4a的四角筒状，因此，能够实现优美的外观和柔和的触感。
[0083]
封堵部5将横截面观察下的外周缘部52的外形形成为沿着主体筒部4的外形的形状，以使得能够将主体筒部4的开口端外观良好地封堵。进而，封堵部5沿着主体筒部4的开口缘形成，具备插入于主体筒部4的高低差凸部51。该封堵部5在将高低差凸部51插入于主体筒部4的开口缘部的内侧的状态下，使外周缘部52与主体筒部4的开口端面抵接地将主体筒部4的两端开口部封堵。即，封堵部5使高低差凸部51的外形比主体筒部4的内形稍小，使外周缘部52的外形与主体筒部4的外形大致相等或者稍大。该封堵部5使形成于高低差凸部51的外侧的外周缘部52的抵接面54与主体筒部4的开口端面抵接地将主体筒部4的两端开
口部封堵。包装壳体3通过在封堵部5设置高低差凸部51，能够在对封堵部5进行定位的同时与主体筒部4连结，能够使由紧固构件6紧固的封堵部5的外周缘部52与主体筒部4的开口端面抵接地准确地进行封堵。
[0084]
进而，图中所示的封堵部5在高低差凸部51的外周面设置环槽53，在该环槽53配置环状的衬垫7。该包装壳体3经由配置于高低差凸部51的外周面的环状的衬垫7以密闭构造将主体筒部4和封堵部5连结。特别是，该密闭构造不是在封堵部5的紧固方向上按压衬垫而不透水地连结，而是使衬垫7介于高低差凸部51的外周面与主体筒部4的内周面之间，从而在与封堵部5的紧固方向交叉的方向上压扁衬垫7而不透水地将高低差凸部51和主体筒部4封堵。因此，即使紧固构件6松动，主体筒部4与封堵部5相对地多少活动，衬垫7的压扁量也不变，衬垫7的压缩力、即密封压也不变，因此能够稳定且可靠地密闭。因此，不为了维持封堵部5的防水构造而牢固地紧固封堵部5，就能够长期可靠地维持防水构造。此外，封堵部5将高低差凸部51的外周形状设为沿着主体筒部4的内周面的形状。主体筒部4在横截面观察下形成为在四角部设置弯曲面4a的四边形状，因此，高低差凸部51的外周形状也形成为沿着其的形状而使四角部弯曲。因此，能够没有负担地配置设置于高低差凸部51的外周面的环状的衬垫7，有效地防止衬垫7局部地变形。
[0085]
进而，虽然未图示，但封堵部5能够设置用于从内置的电池单元1放电的放电连接器、用于对内置的电池单元1进行充电的充电连接器。进而，封堵部5也能够在表面设置显示蓄电池组100的剩余容量等的显示部。该显示部例如在led等光源的点亮状态下显示蓄电池组的剩余容量等。
[0086]
进而，封堵部5在高低差凸部51的内侧设置用于插通紧固构件的突起部55。如图3以及图7所示，该突起部55设置在与设置于电池保持架2的连结部23对置的位置。突起部55在高低差凸部51的内侧以在长边方向上突出的姿势形成。如图7所示，封堵部5位于突起部55的后端侧，形成用于插入紧固构件6的插入凹部56，并且，在突起部55开口用于使紧固构件6贯通的贯通孔。
[0087]
(紧固构件6)
[0088]
紧固构件6将一对封堵部5紧固，利用一对封堵部5从两侧夹持主体筒部4。紧固构件6经由收纳于包装壳体3的芯块10将一对封堵部5紧固。图1以及图3至图7所示的紧固构件6具备连结芯块10的电池块9的连结件11和将封堵部5固定于芯块10的固定件14。
[0089]
在此，紧固构件6是用于通过将一对封堵部5固定于芯块10从而从两侧夹持主体筒部4的构件，在芯块10由能够分割的多个电池块9构成的情况下，也包括用于将这些电池块9一体地连结的构件。因此，作为紧固构件6的一例，能够由用于连结多个电池块9的连结件11和用于将封堵部5固定于芯块10的固定件14构成。但是，在构成芯块10的多个电池块9经由电池保持架2一体地固定的情况下，不一定需要用于连结多个电池块9的构件。因此，在这样的情况下，也能够省略连结件。但是，在这样的情况下，也能够通过利用连结件连结多个电池块来提高连结强度。
[0090]
(连结件11)
[0091]
连结件11将构成芯块10的多个电池块9以直线状连结。图中所示的连结件11具备：贯通设置于电池保持架2的连结凸部22的插通部24的连结螺钉12；以及拧入该连结螺钉12的前端的螺母构件13。图中所示的连结螺钉12在后端具有螺钉头，并且，在前端部设置外螺
纹，具有能够连结4个电池块9的全长。连结件11优选为金属制，具有能够从两侧紧固连结多个电池块9的强度。金属制的连结件11具有热容量大且即使在电池单元1发热时也能够有效地吸收热而传热的特点。以上的连结件11将连结螺钉12插通于设置在各电池块9的电池保持架2的插通部24，并且，在连结螺钉12的前端连结螺母构件13，将配置成直线状的多个电池块9一体地连结。以上的连结件11设为贯通多个电池块9的连结螺钉12和拧入连结螺钉12的螺母构件13，但连结螺钉也能够直接拧入设置于电池保持架的凸台孔等而固定。进而，连结件不一定确定为以上的构造，也可以是能够连结多个电池块9的其他全部的构造，例如能够设为螺钉棒和螺母等。
[0092]
图4至图7所示的芯块10将插通于电池保持架2的连结凸部22的插通部24的连结件11配置于电池保持架2的外部。图4和图5所示的电池保持架2具备将多个电池单元1以多级多列收纳的多个插入筒部21，与配置于电池保持架2的外周部的电池单元1相邻地配置作为紧固构件6的连结件11。图4和图5的电池保持架2在图中以上下3段排列多个电池单元1，位于配置于上段的两端的电池单元1和配置于中段的两端的电池单元1的外侧地，换言之，位于横截面观察呈大致四边形状的电池保持架2的角部地，配置连结件11。配置于该位置的连结件11在配置于外周部的电池单元1因内部短路等而万一着火/发热的情况下，对从着火的电池单元释放出的热进行传热，能够高效地散热。特别是，连结件11为了连结多个电池单元1而使全长变长，因此，热容量也变大，能够将从着火的电池单元1释放出的热进行传热而高效地散热。图中所示的芯块10位于电池保持架2的角部地配置两根连结件11，但芯块也能够配置三根以上的连结件。此外，紧固构件也能够在电池保持架设置贯通孔并插通于该贯通孔，后面详细叙述。
[0093]
(固定件14)
[0094]
如图7所示，固定件14贯通封堵部5，将前端与芯块10连结，从而将封堵部5相对于芯块10固定。固定件14优选为金属制，使用能够相对于芯块10可靠地固定并紧固的强度的构件。金属制的固定件14具有传热性优异且能够将芯块10的热有效地向封堵部传热的特点。图中所示的固定件14设为固定螺钉14a。图中所示的蓄电池组100将封堵部5的四角部经由固定螺钉14a固定于芯块10。如图7所示，将固定件14设为固定螺钉14a的构造能够通过使插入于封堵部5的插入凹部56的固定螺钉14a贯通突起部55并拧入电池保持架2而简单且可靠地固定。图7所示的固定螺钉14a拧入连结凸起而固定于芯块10，该连结凸起是设置于位于芯块10的最近前侧的电池块9的电池保持架2的连结部23。图中所示的固定螺钉14a设为直接拧入设置于电池保持架2的连结部23而固定的构造，但固定螺钉也能够拧入预先通过埋设等固定于电池保持架2等的螺母构件而固定。该固定构造能够将固定螺钉14a更牢固地固定于芯块10。
[0095]
进而，固定件14不限定于固定螺钉14a，能够使用能够将封堵部5与芯块10连结的其他全部构件。固定件14例如也能够如图11所示设为铆钉14r。作为这样的铆钉14r，例如能够使用盲铆钉。图11表示用铆钉14r将封堵部5b的突起部55b和最近前的电池保持架2b的连结部23b连结的状态。盲铆钉即铆钉14r在使前端部贯通突起部55b和连结部23b后，通过对前端部进行铆接，从而利用后端部的凸缘部14s和前端的铆接部14t从两侧夹持突起部55b和连结部23b并连结。该构造具有能够以最短距离连结封堵部5b和电池保持架2b的特点。但是，铆钉也可以将全长形成得较长，将封堵部与多个电池保持架连结。
[0096]
以上的紧固构件6利用连结件11将多个电池块9连结而形成芯块10，在将该芯块10插入于主体筒部4之后，将贯通封堵部5的固定件14与位于芯块10的最近前侧的电池保持架2的连结部23连结而固定，利用固定于芯块10的两端的一对封堵部5从两侧夹持主体筒部4，并利用封堵部5将主体筒部4的两端开口部封堵。
[0097]
如上所述，实施方式1所涉及的蓄电池组经由连结件11一体地连结构成芯块10的多个电池块9，并且，在一体地连结的芯块10的两端连结并固定插通于封堵部5的固定件14，由此，紧固一对封堵部5。但是，蓄电池组也能够以图12至图14所示的以下的构造来紧固一对封堵部。
[0098]
(实施方式2)
[0099]
图12所示的蓄电池组200表示将插通于一个封堵部5(图中左侧)的固定螺钉14b兼作连结多个电池块9的连结螺钉12b的例子。该图所示的蓄电池组200将插通于封堵部5的固定螺钉14b插通于全部的电池块9，并且，在前端连结螺母构件13，利用由固定螺钉14b即连结螺钉12b和螺母构件13构成的连结件11b一体地连结一个封堵部5和多个电池块9。该构造的蓄电池组200将一个封堵部5和全部的电池块9用连结螺钉12b即固定螺钉14b连结而形成芯块10，因此，即使在芯块10内的任一个电池单元1着火/发热的情况下，也能够将从该电池单元1释放出的热经由固定螺钉14b传热到封堵部5，具有能够有效地散热到包装壳体3的外部的特点。
[0100]
以上的紧固构件6b在利用连结件11b将一个封堵部5(图中左侧)和多个电池块9一体地连结之后，将芯块10插入于主体筒部4，利用封堵部5封堵主体筒部4的一个开口部(图中左侧)，在相反侧的开口部(图中右侧)，将贯通另一个封堵部5(图中右侧)的固定螺钉14a拧入并固定于位于芯块10的最近前侧的电池保持架2的连结部23，利用固定于芯块10的两端的一对封堵部5从两侧夹持主体筒部4，利用封堵部5将主体筒部4的两端开口部封堵。
[0101]
(实施方式3)
[0102]
图13所示的蓄电池组300表示将连结多个电池块9的连结件11c兼作将一对封堵部5连结于芯块10的固定螺钉14c的例子。该图所示的蓄电池组300使用将电池块9连结的连结螺钉12c来作为插通于封堵部5的固定螺钉14c，将该连结螺钉12c插通于封堵部5和全部的电池块9，并且，在前端侧也插通另一个封堵部5并在前端连结螺母构件13，利用连结件11c一体地连结芯块10的全部的电池块9和一对封堵部5。该构造的蓄电池组300利用作为连结螺钉12c的固定螺钉14c来连结一对封堵部5和全部的电池块9，因此，即使在芯块10内的任一个电池单元1着火/发热的情况下，也能够将从该电池单元1释放出的热经由固定螺钉14c传热至两侧的封堵部5，具有能够更有效地向包装壳体3的外部散热的特点。
[0103]
以上的紧固构件6c在将连结件11c插通于一个封堵部5(图中右侧)和多个电池块9的状态下，将芯块10插入于主体筒部4，利用封堵部5封堵主体筒部4的一个开口部(图中右侧)，并且，利用另一个封堵部5(图中左侧)封堵相反侧的开口部(图中左侧)，在贯通该封堵部5的连结螺钉12c的前端连结螺母构件13，利用固定于芯块10的两端的一对封堵部5从两侧夹持主体筒部4，利用封堵部5将主体筒部4的两端开口部封堵。
[0104]
(实施方式4)
[0105]
图14所示的蓄电池组400作为紧固构件6d，由将一对封堵部5固定于芯块10的特定的电池块9的固定螺钉14d、14e构成。该蓄电池组400构成为，在将插通于封堵部5的固定螺
钉14d、14e固定于芯块10时，也连结并固定构成芯块10的多个电池块9。在图14所示的例子中，在构成芯块10的多个电池块9之内的位于中间的特定的电池块9固定从两侧插通的固定螺钉14d、14e，经由固定于该电池块9的一对固定螺钉14d、14e将一对封堵部5固定于芯块10。固定螺钉14d、14e所固定的中间的电池块9通过在供固定螺钉14d、14e拧入的位置预先配置螺母构件13，能够将固定螺钉14d、14e牢固地固定于电池块9。该构造的蓄电池组400利用固定螺钉14d、14e将封堵部5和全部的电池块9连结，因此，即使在芯块10内的任一个电池单元1着火/发热的情况下，也能够将从该电池单元1释放出的热经由任一个固定螺钉14d、14e传热至封堵部5，具有能够有效地向包装壳体3的外部散热的特点。
[0106]
以上的紧固构件6d在利用固定螺钉14d和螺母构件13将一个封堵部5(图中左侧)和给定数量(图中为3个)的电池块9连结的状态下，将连结的电池块9插入于主体筒部4，利用封堵部5封堵主体筒部4的一个开口部(图中左侧)。进而，将固定螺钉14e插通于另一个封堵部5(图中右侧)和给定数量(图中为1个)的电池块9，并且，将插通的固定螺钉14e的前端连结于由固定螺钉14d连结的电池块9，经由固定于特定的电池块9(图中左起第三个)的固定螺钉14d、14e将一对封堵部5紧固。此外，多个电池块9经由与特定的电池块9连结的固定螺钉14d、14e一体地连结而构成芯块10。该蓄电池组400通过将配置于芯块10的两端的封堵部5分别经由固定螺钉14d、14e固定在位于芯块10的中间的相同电池块9，从而利用一对封堵部5从两侧夹持主体筒部4，并利用封堵部5将主体筒部4的两端开口部封堵。
[0107]
(实施方式5)
[0108]
进而，图15所示的蓄电池组500表示使作为紧固构件6的连结螺钉12贯通电池保持架2c而配置的例子。该电池保持架2c具备将多个电池单元1以多级多列收纳的多个插入筒部21，并且，与该插入筒部21相邻并与插入筒部21平行地开口设置贯通孔29。图15的电池保持架2c在图中在上下3段排列多个电池单元1，位于配置于上段的两端的电池单元1和配置于中段的两端的电池单元1的外侧地，分别开口贯通孔29，并且，位于配置于下段的两端的电池单元1和配置于中段的两端的电池单元1的外侧地，分别开口贯通孔29。即，图中的电池保持架2c将横截面观察设为大致四边形状，位于四角的角部地，使四个贯通孔29开口。各个贯通孔29与配置于电池保持架2c的外周部的电池单元1相邻设置。图15的蓄电池组500以使作为紧固构件6的连结螺钉12贯通电池保持架2c的各个贯通孔29的状态配置。该构造的蓄电池组500具有如下特点：通过贯通电池保持架2c的连结螺钉12，能够抑制以下所示的那样的连锁的火势蔓延/延烧。
[0109]
如图16的参考例所示，在配置于电池保持架82内的电池单元1之内的任一个因内部短路等而万一着火/发热的情况下，与该着火电池单元1x相邻的相邻电池单元1y受到其热而温度上升，若该温度上升剧烈，则相邻电池单元1y也同样地着火/发热。其结果是，在另一电池单元1连锁地引起着火/发热，成为引起将蓄电池组整体、连接设备、周边延烧的大的热障碍的原因。
[0110]
从着火电池单元1x释放出的热呈放射状向周围传热。此时，若将受到释放出的热的影响的区域内所包括的全部构件的热容量、温度上升分别设为mi、δti，则成为q＝∑(mi
×
δti)。由于在全部的部件之中也包括相邻电池单元1y，因此成为q＝∑{m(i)
×
δt(i)+m(1y)
×
δt(1y)}，为了减小相邻电池单元1y的温度上升δt(1y)，增加相邻电池单元1y的热容量，或者在受到释放出的热的影响的区域内设置热容量尽可能大的部件即可。电池单元1
由金属制的包装罐、在长条状的正/负极板之间配置长条状的间隔件后无间隙地卷绕而成的电极组等构成，电池单元1的热容量比除此以外的部件、例如电池保持架82等树脂部件大。
[0111]
例如，在图16a中，在配置于电池保持架82的内部的电池单元1当中的a所示的电池单元1着火/发热的情况下，从该着火电池单元1x释放出的热向配置于周围的6根相邻电池单元1y传热。在这种情况下，由于以着火电池单元1x为中心呈放射状地对称配置，因此在6根相邻电池单元1y中以某程度均等地传热、即大致传热1/6。
[0112]
相对于此，在图16b中，在配置于电池保持架82的外周部的电池单元1当中的b所示的电池单元1着火/发热的情况下，从该着火电池单元1x释放出的热向配置于周围的3根相邻电池单元1y传热。在这种情况下，在3根相邻电池单元1y中以某程度均等地、即大致传热1/3。因此，在图16b的情况下，与图16a的情况相比，相邻电池单元1y的传热量增加，相邻电池单元1y容易温度上升相应的量，相邻电池单元1y也易于连锁地着火/发热。
[0113]
其结果是，相邻电池单元1y的温度上升程度受着火电池单元1x的位置影响。在配置于电池保持架2的外周部的电池单元1着火/发热的情况下，电池单元1的温度上升程度最大。
[0114]
相对于此，如图15所示，若采用与配置在电池保持架2c的外周部的c所示的电池单元1相邻地配置作为紧固构件6的金属制的连结螺钉12的构造，则从着火电池单元1x释放出的热不仅向配置在周围的3根相邻电池单元1y传热，还向连结螺钉12传热，因此，能够减少向相邻电池单元1y传热的热量，抑制相邻电池单元1y的温度上升，难以发生连锁着火/发热。特别是，作为紧固构件6而插通的连结螺钉12贯通多个电池块9地插通，因此，全长也长，热容量也变大，因此，热传导性良好的金属制的特征也有效地发挥作用，更优选。
[0115]
工业上的可利用性
[0116]
本发明所涉及的蓄电池组装配于电动的交通工具，能够适合用作向驱动用的马达供给电力的蓄电池组、例如辅助自行车、电动摩托车、电动轮椅、电动三轮车、电动推车等的电源。
[0117]-符号说明-[0118]
100、200、300、400、500
…
蓄电池组
[0119]1…
电池单元
[0120]
1x
…
着火电池单元
[0121]
1y
…
相邻电池单元
[0122]
2、2b、2c
…
电池保持架
[0123]
2a
…
单元保持架
[0124]
2b
…
单元保持架
[0125]3…
包装壳体
[0126]4…
主体筒部
[0127]
4a
…
弯曲面
[0128]
5、5b
…
封堵部
[0129]
6、6b、6c、6d
…
紧固构件
[0130]7…
衬垫
[0131]8…
电路基板
[0132]9…
电池块
[0133]
10
…
芯块
[0134]
11、11b、11c
…
连结件
[0135]
12、12b、12c
…
连结螺钉
[0136]
13
…
螺母构件
[0137]
14
…
固定件
[0138]
14a、14b、14c、14d、14e
…
固定螺钉
[0139]
14r
…
铆钉
[0140]
14s
…
凸缘部
[0141]
14t
…
铆接部
[0142]
21
…
插入筒部
[0143]
22
…
连结凸部
[0144]
23，23b
…
连结部
[0145]
24
…
插通部
[0146]
25
…
嵌入凸部
[0147]
26
…
嵌入凹部
[0148]
27
…
嵌合凸部
[0149]
28
…
嵌合凹部
[0150]
29
…
贯通孔
[0151]
51
…
高低差凸部
[0152]
52
…
外周缘部
[0153]
53
…
环槽
[0154]
54
…
抵接面
[0155]
55、55b
…
突起部
[0156]
56
…
插入凹部
[0157]
82
…
电池保持架
[0158]
90
…
芯块
[0159]
92
…
电池保持架
[0160]
93
…
包装壳体
[0161]
94
…
壳体主体
[0162]
94a
…
凸条
[0163]
94b
…
纵槽
[0164]
94c
…
螺钉孔
[0165]
95
…
端板
[0166]
96
…
止动螺钉
[0167]
97
…
衬垫。

技术特征：
1.一种蓄电池组，其特征在于，具备：芯块，将多个电池单元配置于电池保持架的固定位置而成的多个电池块层叠并连结而成；包装壳体，具备供所述芯块插入的筒状的主体筒部、以及将所述主体筒部的两端开口部封堵的一对封堵部；以及紧固构件，将一对所述封堵部紧固，利用一对所述封堵部从两侧夹持所述主体筒部，所述芯块以多个所述电池块在所述主体筒部的轴向上层叠的姿势收纳于所述包装壳体，所述紧固构件经由所述芯块来紧固一对所述封堵部。2.根据权利要求1所述的蓄电池组，其中，所述紧固构件具备：连结件，连结所述芯块的全部所述电池块；以及固定件，将所述封堵部固定于所述芯块，经由固定于由所述连结件连结的所述芯块的所述固定件来紧固一对所述封堵部。3.根据权利要求2所述的蓄电池组，其中，所述连结件将一个所述封堵部和所述芯块的所述电池块连结。4.根据权利要求1所述的蓄电池组，其中，所述紧固构件是将所述芯块的全部电池块和一对所述封堵部连结的连结件。5.根据权利要求1所述的蓄电池组，其中，所述紧固构件具备将一对所述封堵部固定于所述芯块的特定的所述电池块的固定件，经由固定于特定的所述电池块的所述固定件来紧固一对所述封堵部而成。6.根据权利要求2、3、5中的任一项所述的蓄电池组，其中，所述电池保持架将如下构件一体成形地设置：多个插入筒部，插入所述电池单元并保持在固定位置；以及连结凸部，向所述插入筒部的外侧突出并连结所述紧固构件，在所述连结凸部设置连结所述固定件的连结部。7.根据权利要求2、3、5以及6中的任一项所述的蓄电池组，其中，所述固定件为固定螺钉。8.根据权利要求2～4中的任一项所述的蓄电池组，其中，所述电池保持架将如下构件一体成形地设置：多个插入筒部，插入所述电池单元并保持在固定位置；以及连结凸部，向所述插入筒部的外侧突出并连结所述紧固构件，在所述连结凸部设置供所述连结件插通的插通部。9.根据权利要求1～5中的任一项所述的蓄电池组，其中，所述电池保持架具备插入所述电池单元并保持在固定位置的多个插入筒部，并且，与所述插入筒部相邻并与所述插入筒部平行地开口设置贯通孔，将所述紧固构件插通于所述贯通孔。10.根据权利要求1～9中的任一项所述的蓄电池组，其中，所述电池保持架具备将多个所述电池单元以多级多列收纳的多个插入筒部，
所述紧固构件与配置于所述电池保持架的外周部的所述电池单元相邻配置。11.根据权利要求1～10中的任一项所述的蓄电池组，其中，所述封堵部具备沿着所述主体筒部的开口缘形成并插入于所述主体筒部的高低差凸部，在将所述高低差凸部插入于所述主体筒部的开口缘部的内侧的状态下，使所述封堵部的外周缘部与所述主体筒部的开口端面抵接而将所述主体筒部的两端开口部封堵。12.根据权利要求11所述的蓄电池组，其中，所述高低差凸部在外周面具有环槽，并且，在所述环槽配置环状的衬垫，将所述主体筒部和所述封堵部经由所述衬垫以密闭构造连结。13.根据权利要求12所述的蓄电池组，其中，所述主体筒部是横截面观察为四边形状的筒状，将四角部设为弯曲面，所述高低差凸部的外周形状是沿着所述主体筒部的内周面的形状。

技术总结
有效地防止收纳于包装壳体的内部的芯块相对于包装壳体相对地移动。将主体筒部较薄地成形，轻量且低成本地将主体筒部的两端开口部用封堵部准确地封堵。蓄电池组具备：芯块(10)，将多个电池单元(1)配置于电池保持架的固定位置而成的多个电池块(9)层叠并连结而成；包装壳体(3)，具备供芯块(10)插入的筒状的主体筒部(4)、以及将主体筒部(4)的两端开口部封堵的一对封堵部(5)；以及紧固构件(6)，将一对封堵部(5)紧固，并利用一对封堵部5从两侧夹持主体筒部(4)。芯块(10)以多个电池块(9)在主体筒部(4)的轴向上层叠的姿势收纳于包装壳体(3)，紧固构件(6)经由芯块(10)来紧固一对封堵部(5)。固构件(6)经由芯块(10)来紧固一对封堵部(5)。固构件(6)经由芯块(10)来紧固一对封堵部(5)。


技术研发人员：大岛恭史 福田真介
受保护的技术使用者：松下新能源株式会社
技术研发日：2022.01.20
技术公布日：2023/9/22