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電池組的制作方法

文檔序號(hào):6959698閱讀:126來(lái)源:國(guó)知局
專(zhuān)利名稱(chēng):電池組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種外形可以小型化、防水的電池組以及將多個(gè)電池串聯(lián)和并聯(lián)連接 的電池組。
背景技術(shù)
在電動(dòng)自行車(chē)或輔助自行車(chē)等驅(qū)動(dòng)需要大電流的用途之中使用內(nèi)置多個(gè)電池單 元來(lái)提高電壓的電池組。需要一種可以應(yīng)對(duì)尤其近年來(lái)的大輸出化的要求和攜帶容易、輕 量化的要求的電池組。 在這樣的電池組中,目前大多采用空間效率優(yōu)越的方形電池。這是因?yàn)樵趫A筒形 電池中,如果將多個(gè)電池排列配置,則會(huì)在電池彼此之間產(chǎn)生間隙,外形變大。另一方面,從 設(shè)計(jì)上的觀(guān)點(diǎn)出發(fā),也需要將外形做成圓筒狀的電池組。在電動(dòng)自行車(chē)或輔助自行車(chē)等驅(qū)動(dòng)需要大電流的用途之中,使用將多個(gè)原電池 (素電池)串聯(lián)連接來(lái)提高輸出電壓、并且并聯(lián)連接來(lái)提高輸出電流的電池組。需要一種 可以應(yīng)對(duì)尤其近年來(lái)的大輸出化的要求和攜帶容易、小型、輕量化的要求的電池組。另一方 面,由于輸出電流的大電流化,存在原電池或控制放電的FET等開(kāi)關(guān)元件或二極管等電子 零件的發(fā)熱量也變多的傾向。要求一種能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定使用的足夠的散熱構(gòu)造。在電動(dòng)自行車(chē)或輔助自行車(chē)等驅(qū)動(dòng)要求大輸出的用途之中,使用將多個(gè)原電池 (素電池)串聯(lián)、并聯(lián)連接起來(lái)的電池組。該電池組可以使串聯(lián)連接電池的數(shù)量增多來(lái)提高 輸出電壓,使并聯(lián)連接電池的數(shù)量增多來(lái)增大電流容量。作為該用途的電池組,開(kāi)發(fā)出將多個(gè)圓筒形電池串聯(lián)和并聯(lián)連接的電池組(參考 專(zhuān)利文獻(xiàn)4)。另外,作為像輔助自行車(chē)或電動(dòng)自行車(chē)等那樣在室外使用的電動(dòng)機(jī)器的電源而使 用的電池組,由于曝露在風(fēng)雨的環(huán)境中使用,所以不可避免雨水掛在放電用的連接器或充 電用的連接器上。另外,這種電池組由于能夠裝卸地安裝在電動(dòng)機(jī)器上,因此需要將放電用 的連接器或充電用的連接器設(shè)置成在外部露出,難以可靠防止雨水從該露出部分浸入。當(dāng) 雨水從放電用的連接器或充電用的連接器浸入時(shí),腐蝕內(nèi)部的金屬部分,造成接觸不良,另 外,還因絕緣性下降而成為漏電或短路的原因。有效防止浸入殼體的雨水造成的損害的電 池組現(xiàn)在正在研究(專(zhuān)利文獻(xiàn)5)。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1 JP特開(kāi)2008-34296號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 JP特開(kāi)2003-45505號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3 JP特開(kāi)2007-213939號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)4 JP特開(kāi)2008-198435號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)5 JP特開(kāi)2002-170537號(hào)公報(bào)但是,不僅需要在電池組中內(nèi)置電池單元,而且需要內(nèi)置安裝了對(duì)電池單元的放
8電進(jìn)行控制的放電電路、保護(hù)電路的基板。此時(shí),由于基板通常是平板狀,因此如果想在外 形為圓筒形的殼體中配置平板,則與電池單元之間的配置平衡變差,有外形變大型化的傾 向。尤其,在大輸出的電池組中需要內(nèi)置多個(gè)電池單元,此時(shí),難以在維持小型化的同時(shí)來(lái) 確保配置基板的空間。但是,越追求電池組的小型化,熱量越容易封閉在內(nèi)部,散熱性變差,并且若追加 散熱機(jī)構(gòu),則外形大型化,因此,小型化和散熱效率這兩者是相反的,其兼顧難以實(shí)現(xiàn)。而且,在將多個(gè)原電池串聯(lián)連接的構(gòu)造中,原電池的數(shù)量越增加,則會(huì)大大變重, 因此,還有在零件的階段體積大、組裝時(shí)的處理并不容易的問(wèn)題。另一方面,自行車(chē)那樣的移動(dòng)體使用的電池組由于保露于振動(dòng)或沖擊之中,所以 還需要具備足夠的機(jī)械強(qiáng)度。例如當(dāng)串聯(lián)連接的原電池的引線(xiàn)板因振動(dòng)或沖擊而脫落或產(chǎn) 生接觸不良時(shí),電池組整體就無(wú)法使用。另一方面,還強(qiáng)烈要求低成本化,盡可能以簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)增加機(jī)械強(qiáng)度,存在確保散熱 性,長(zhǎng)期維持可靠性的需要,滿(mǎn)足這種要求的電池組正要求繼續(xù)改良。圖35表示專(zhuān)利文獻(xiàn)4的電池組的分解立體圖。該電池組將多個(gè)圓筒形電池391 以平行姿勢(shì)插入在電池支架392上設(shè)置的筒部393,在其兩端連接引線(xiàn)板395。該構(gòu)造的電 池組是對(duì)電壓、電流和外形進(jìn)行特定而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的。但是,為了提高輸出電壓,改變串聯(lián)連 接的電池的個(gè)數(shù),需要對(duì)電池支架進(jìn)行設(shè)計(jì)變更,從而存在設(shè)計(jì)變更的成本變高的缺點(diǎn)。能夠高效率地變更輸出電壓的電池組例如圖36所示,可通過(guò)將電池的芯組380分 割為多個(gè)電池塊382來(lái)實(shí)現(xiàn)(參考專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。該電池組使串聯(lián)連接的電池塊382的數(shù) 量增多來(lái)提高輸出電壓。另外,由于將相同構(gòu)造的電池塊382串聯(lián)連接,因此,不用變更電 池塊382就可以改變輸出電壓。但是,該構(gòu)造的電池組由于將電池塊配置為直線(xiàn)狀而串聯(lián) 連接,因此若電池串聯(lián)連接的數(shù)量增多,則變成細(xì)長(zhǎng)形狀,并不一定能做成最適于用途的外 形。專(zhuān)利文獻(xiàn)5記載的電池組在連結(jié)多個(gè)電池的電池芯的下方設(shè)置阻止浸入殼體的 水流下的防水蓋,在該防水蓋的下方配置有印刷基板和放電連接器和充電連接器。該構(gòu)造 的電池組由于用防水蓋劃分殼體的下部,所以用防水蓋阻止浸入殼體內(nèi)的水向印刷基板的 部分流下,可以有效防止浸入殼體的雨水引起的故障。該電池組在作為殼體的側(cè)面的垂直面設(shè)有連接器窗,使充電連接器從該連接器窗 露出到外部。充電連接器由于僅在充電時(shí)連接充電插頭來(lái)使用,所以通常用開(kāi)閉蓋閉塞連 接器窗,阻止雨水浸入。但是,開(kāi)閉蓋并不一定可以長(zhǎng)期可靠阻止雨水浸入。例如,有時(shí)用 戶(hù)忘記用開(kāi)閉蓋閉塞充電連接器的連接器窗,或者在行駛中開(kāi)閉蓋脫落或因經(jīng)時(shí)老化、損 傷而無(wú)法用開(kāi)閉蓋可靠閉塞充電連接器。這樣,未用開(kāi)閉蓋可靠閉塞的充電連接器在普露 于風(fēng)雨的環(huán)境下,無(wú)法可靠阻止雨水浸入。另外,該電池組在殼體的底面設(shè)有連接器窗,放電連接器從該連接器窗露出到外 部,因此當(dāng)殼體的底部浸在雨水中時(shí),內(nèi)置于放電連接器的多個(gè)輸出端子也同時(shí)浸在雨水 中,有時(shí)引起短路等。進(jìn)而,作為放電連接器或充電連接器也開(kāi)發(fā)出具有防水功能的產(chǎn)品。但是,這些連 接器存在著價(jià)格非常高,制造成本變高等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于現(xiàn)有的這種情況而提出,其第1目的在于提供一種將殼體的外形做 成圓筒形,在內(nèi)置基板的同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)外形的小型化的電池組。本發(fā)明的第2目的是提供一種在維持可靠性的同時(shí),實(shí)現(xiàn)電池組的小型化、簡(jiǎn)化, 組裝作業(yè)也容易的電池組。本發(fā)明的第3目的在于提供一種能夠以串聯(lián)連接的電池塊的數(shù)量改變輸出電壓, 且以構(gòu)成電池塊的并列單元的數(shù)量自由調(diào)整橫幅,可做成最適于用途的外形的電池組。另外,本發(fā)明的第4目的在于提供一種通過(guò)對(duì)串聯(lián)連接并列單元的引線(xiàn)板進(jìn)行折 曲,連結(jié)相鄰配置的電池塊,從而可以高效、廉價(jià)地組裝的電池組。本發(fā)明的第5目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能夠可靠防止雨水從充電連接器浸入 的電池組。進(jìn)而,本發(fā)明的第6目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、即便雨水浸入放電連接器,也能 夠可靠防止浸入的雨水引起的短路等弊病的電池組。為了達(dá)成上述目的,根據(jù)本發(fā)明第一電池組,具備第一電池塊,其外形呈筒形,設(shè) 有多個(gè)收納空間,在多個(gè)收納空間的內(nèi)部收納圓柱狀的電池單元,使電池單元成為圓柱狀 的延伸方向與所述筒形的開(kāi)口方向一致的姿勢(shì);芯塊,其在長(zhǎng)邊方向上層疊多個(gè)所述第一 電池塊;平板狀的基板,其安裝了用于控制在所述收納空間中收納的電池單元的放電的控 制電路;以及外殼,其收納所述芯塊和基板,外形為在截面視圖觀(guān)察時(shí)大致對(duì)稱(chēng)的筒形,其 中,在從截面觀(guān)察所述外殼時(shí),配置以沿所述筒狀的側(cè)面的方式彎曲而在縱向上排列配置 的電池單元組和在中央側(cè)在縱向上大致呈直線(xiàn)狀排列配置的電池單元組,配置在中央的電 池單元組被配置在低于彎曲配置的電池單元組的位置上,并且以在配置于中央的電池單元 組的上方配置所述基板的方式,在所述第一電池塊內(nèi)設(shè)置所述收納空間。由此,可以在圓筒 形的外殼內(nèi)部有效配置圓筒形的電池和平板狀的基板,可以避免外殼的大型化,能夠以良 好平衡性來(lái)實(shí)現(xiàn)小型化。另外,根據(jù)第二電池組,具備圓柱狀的多個(gè)電池單元,其向一方向延伸配置;第 一電池塊,其外形呈筒形,設(shè)有多個(gè)收納空間,在多個(gè)收納空間的內(nèi)部收納所述圓柱狀的電 池單元,使電池單元成為圓柱狀的延伸方向與所述筒形的開(kāi)口方向一致的姿勢(shì);芯塊,其在 長(zhǎng)邊方向上層疊多個(gè)所述第一電池塊;平板狀的基板,其安裝了用于控制所述電池單元的 放電的控制電路;以及外殼,其收納所述芯塊和基板,外形為在截面視圖觀(guān)察時(shí)大致對(duì)稱(chēng)的 筒形,其中,在從截面觀(guān)察所述外殼時(shí),配置以沿所述筒狀的側(cè)面的方式彎曲而在縱向上排 列配置的電池單元組和在中央側(cè)在縱向上大致呈直線(xiàn)狀排列配置的電池單元組,配置在中 央的電池單元組被配置在低于彎曲配置的電池單元組的位置上,并且在配置于中央的電池 單元組的上方配置所述基板。由此,可以在圓筒形的外殼內(nèi)部有效配置圓筒形的電池和平 板狀的基板,可以避免外殼的大型化,能夠以良好平衡性來(lái)實(shí)現(xiàn)小型化。進(jìn)而,根據(jù)第三電池組,所述芯塊是通過(guò)相鄰的第一電池塊彼此經(jīng)鉸接部件折曲 自如地連結(jié)起來(lái)而形成的,進(jìn)而所述鉸接部件在一個(gè)第一電池塊中,設(shè)置在相對(duì)于左右相 鄰的第一電池塊分別不同的位置上。由此,將第一電池塊在交替不同的一側(cè)連結(jié)起來(lái)而可 折曲為Z字形,可以有效地匯總進(jìn)行在第一電池塊端面進(jìn)行的作業(yè),可以得到能夠提高操 作性的優(yōu)點(diǎn)。
進(jìn)而,根據(jù)第四電池組,在所述鉸接部件上配置將相鄰的第一電池塊彼此電連接 的折曲引線(xiàn)(lead)板。由此,能夠配置和連結(jié)第一電池塊彼此所需的鉸接部件一起承擔(dān)電 連接作用的引線(xiàn)板。進(jìn)而,根據(jù)第五電池組,進(jìn)一步各第一電池塊在內(nèi)部的中央側(cè)的電池單元組和側(cè) 面?zhèn)鹊碾姵貑卧M之間設(shè)有螺紋孔,能夠在折曲所述鉸接部件并將各第一電池塊彼此重疊 為層疊狀態(tài)的狀態(tài)下,經(jīng)所述螺紋孔用一個(gè)貫通螺釘貫通各第一電池塊彼此。由此,能夠用 一根貫通螺釘將多個(gè)第一電池塊固定為層疊狀態(tài),可以提高機(jī)械強(qiáng)度。進(jìn)而,根據(jù)第六電池組,所述第一電池塊具備奇數(shù)個(gè)由多個(gè)電池單元構(gòu)成的電池 單元組,這些電池單元組以相互平行的姿勢(shì)配置,并且被配置成相鄰的電池單元組彼此的 正負(fù)端子相互為反向的姿勢(shì),進(jìn)而通過(guò)將相鄰的電池單元組的、在大致同一平面排列的正 負(fù)極性相反的端子彼此連接起來(lái),從而可以將電池單元組彼此相互串聯(lián)連接起來(lái)。由此,第 一電池塊由于正負(fù)中任一方電極位于一方的端面,另一方電極位于另一方的端面,因此,可 得到將多個(gè)第一電池塊彼此串聯(lián)連接起來(lái)時(shí)的連接部位不會(huì)干涉,可順利進(jìn)行將多個(gè)第一 電池塊連接起來(lái)構(gòu)成時(shí)的配線(xiàn)。進(jìn)而,根據(jù)第七電池組,可以還具備與所述奇數(shù)個(gè)第一電池塊之中的至少某一個(gè) 位于端緣的第一電池塊連接的第二電池塊,所述第二電池塊含有的電池單元的個(gè)數(shù)少于第 一電池塊。由此,可以在不配置電池單元的剩余的空間有效配置其他部件。進(jìn)而,根據(jù)第八電池組,還可以在所述第二電池塊設(shè)置電池組的輸出用端子連接 器。由此,可以利用電池單元的個(gè)數(shù)少的第二電池塊的空閑空間來(lái)配置輸出用端子連接器, 能夠在不改變外形尺寸的情況下配置必要的輸出用端子連接器。進(jìn)而,根據(jù)第九電池組,所述基板是與所述殼體的延長(zhǎng)方向一致地延長(zhǎng)的形狀,可 以將所述芯塊的上表面形成為載置所述基板的平面狀。由此,可以在芯塊的上表面載置基 板進(jìn)行配置,可在圓筒形的外殼的內(nèi)側(cè)緊湊地收納電池單元和基板。進(jìn)而,根據(jù)第十電池組,所述第一電池塊可以含有三個(gè)電池單元組。由此,可將三 列電池單元組平衡地配置在圓筒狀的第一電池塊的中央和兩側(cè),進(jìn)而將奇數(shù)個(gè)的電池單元 組串聯(lián)連接,可使不同的電極位于第一電池塊的兩端面,提供適于多個(gè)第一電池塊的層疊 的形態(tài)。進(jìn)而,根據(jù)第十一電池組,所述外殼的截面觀(guān)察時(shí)的筒形形狀可以左右對(duì)稱(chēng)。進(jìn)而,根據(jù)第十二電池組,所述外殼的截面觀(guān)察時(shí)的筒形形狀可以為大致圓筒形。進(jìn)而,根據(jù)第十三電池組,所述圓柱狀電池可以為鋰離子二次電池。進(jìn)而,根據(jù)第十四電池組,可以是在所述收納空間的一部分未收納電池單元的結(jié) 構(gòu)。由此,沒(méi)必要在所有收納空間插入電池單元,在必要的收納空間僅插入必要數(shù)量的電池 單元,可以調(diào)整輸出電壓。進(jìn)而,根據(jù)第十五電池組,所述電池組可用作自行車(chē)的驅(qū)動(dòng)用的電源裝置。為了達(dá)成上述目的,根據(jù)本發(fā)明的第十六電池組,具備多個(gè)電池塊,其由多個(gè)原 電池和電池墊片構(gòu)成,所述多個(gè)原電池具有圓筒形的外裝罐,所述電池墊片將所述多個(gè)原 電池保持為相互平行的姿勢(shì);引線(xiàn)板,其對(duì)于各電池塊,連接由所述電池墊片保持的所述原 電池的端面并將原電池彼此并聯(lián)連接,同時(shí)將相鄰的電池塊彼此串聯(lián)連接;電路基板,其與 所述引線(xiàn)板電連接;外裝殼體,其將所述電池塊以及電路基板收納在內(nèi)部,其中,所述電池組將所述電池塊彼此以該電池塊中包含的原電池的端面處于大致同一平面的方式相互平 行排列,作為電池塊層,將多個(gè)所述電池塊層彼此以所述原電池的端面彼此相對(duì)的方式、且 以在圓筒形的長(zhǎng)邊方向上配置在大致一直線(xiàn)上的方式層疊,構(gòu)成電池集合體,所述電池組 具備引線(xiàn)連接部,所述引線(xiàn)連接部對(duì)于層疊而相鄰的各個(gè)電池塊層,使各個(gè)引線(xiàn)板延長(zhǎng)向 所述電池集合體的側(cè)面?zhèn)?,并且用于將這些引線(xiàn)板的延長(zhǎng)后的部分彼此電連接,而且,引線(xiàn) 連接部在相鄰的電池塊層之間使所述電池集合體的側(cè)面交替變更,從而可將所述引線(xiàn)板彼 此連接起來(lái)。由此,可得到如下優(yōu)點(diǎn)將電池塊層彼此用引線(xiàn)連接部連接成Z字狀,增加串 聯(lián)連接數(shù),實(shí)現(xiàn)高輸出化,同時(shí)連接引線(xiàn)板彼此的引線(xiàn)連接部是另外部件,可避免電池塊層 大型化的狀況,可改善電池組的組裝效率。另外,根據(jù)第十七電池組,所述引線(xiàn)連接部是將開(kāi)設(shè)有螺紋孔的一對(duì)固定片連結(jié) 起來(lái)的金屬制的平板,該金屬板的厚度比所述引線(xiàn)板的厚度厚,所述引線(xiàn)板具備以沿著所 述電池塊層的側(cè)面的方式折曲為L(zhǎng)字狀的引線(xiàn)連接用端子,且,該引線(xiàn)連接用端子上開(kāi)設(shè) 有連接端子螺紋孔,所述電池墊片在所述電池集合體的側(cè)面開(kāi)設(shè)有螺釘承受部,所述引線(xiàn) 連接部相對(duì)于所述引線(xiàn)連接用端子和電池墊片可通過(guò)引線(xiàn)連接螺釘?shù)穆莺隙M(jìn)行固定。由 此,通過(guò)在電池集合體的側(cè)面交替擰緊螺釘,可以將引線(xiàn)板彼此電連接起來(lái)。同時(shí),通過(guò)用 金屬板的引線(xiàn)連接部連結(jié)電池墊片彼此,也可以維持電池墊片間的機(jī)械連結(jié)。進(jìn)而,根據(jù)第十八電池組,所述引線(xiàn)連接部是使所述引線(xiàn)板的一部分突出到所述 電池集合體的上表面,并且折曲為L(zhǎng)字狀的折曲片,通過(guò)使該折曲片彼此重合并用螺釘擰 緊,可以將相鄰的引線(xiàn)板彼此連接起來(lái)。由此,即使不利用另外部件的引線(xiàn)連接部,也可以 使引線(xiàn)板的一部分折曲并用作引線(xiàn)連接部,可得到能夠降低制造成本的優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)而根據(jù)第十九電池組,所述電池墊片以沿所述原電池的圓筒面的方式彎曲而形 成電池保持面,所述電池保持面上下開(kāi)口,從而使所述多個(gè)原電池重合為雙層,并保持為相 互平行的姿勢(shì)。由此,可在電池墊片的上下面保持各個(gè)圓筒形的原電池,可以簡(jiǎn)化電池墊片 的形狀,可容易制造。進(jìn)而根據(jù)第二十電池組,進(jìn)一步在所述外裝殼體的長(zhǎng)邊方向上,具備平行貫穿所 述電池集合體的金屬制的多個(gè)貫通螺釘,并且所述電池墊片由絕緣性樹(shù)脂制成,所述電池 墊片使上下開(kāi)口的所述電池保持面的中心軸在大致直線(xiàn)上一致,并且相鄰的四個(gè)電池保持 面之間中至少一個(gè)以上開(kāi)設(shè)有用于插入所述貫通螺釘?shù)膲|片貫通孔。由此,在將半圓筒狀 的電池保持面配置為矩陣狀時(shí),在它們之間產(chǎn)生的死空間開(kāi)設(shè)墊片貫通孔,可實(shí)現(xiàn)空間的 有效利用,實(shí)現(xiàn)小型化,并且還可以用于防止在對(duì)電池墊片進(jìn)行樹(shù)脂成型時(shí)的樹(shù)脂硬化時(shí) 的縮孔或缺肉,可實(shí)現(xiàn)在制造成本方面也有利的電池組。此外,由于可以用多根貫通螺釘固 定電池集合體整體,因此與現(xiàn)有的僅是電池塊彼此的連接相比,其機(jī)械強(qiáng)度以及可靠性得 到飛躍性提高,尤其可以構(gòu)成具有耐得了來(lái)自外部的振動(dòng)或沖擊的電池組。特別是使金屬 制的貫通螺釘穿過(guò)相鄰的四個(gè)原電池之間,從而在容易封閉熱量的區(qū)域使金屬制的貫通螺 釘穿過(guò),從而可以提高熱傳導(dǎo)性,將產(chǎn)生的熱量經(jīng)貫通螺釘傳導(dǎo)到外裝殼體的端面,并從端 面釋放掉,可以期待散熱性方面的改善。進(jìn)而根據(jù)第二十一電池組,可以將所述多個(gè)貫通螺釘配置成分別穿過(guò)構(gòu)成所述電 池塊層的各電池塊。由此,由于用貫通螺釘貫穿所有的電池塊,所以可以可靠提高電池集合 體的連結(jié)強(qiáng)度。
進(jìn)而根據(jù)第二十二電池組,還配置有在所述電池塊層彼此之間配置的、夾裝在相 對(duì)的所述引線(xiàn)板彼此之間用來(lái)絕緣的絕緣性的絕緣片,在該絕緣片上可以開(kāi)設(shè)用于插入所 述貫通螺釘?shù)钠炌?。由此,使絕緣片夾裝在相對(duì)的引線(xiàn)板彼此之間,實(shí)現(xiàn)有效絕緣,并 且通過(guò)開(kāi)設(shè)片貫通孔并使貫通螺釘通過(guò)其中,從而還可以得到如下附帶的效果能夠?qū)崿F(xiàn) 絕緣片的定位和保持。進(jìn)而根據(jù)第二十三電池組,所述電池墊片具備墊片連結(jié)部,墊片連結(jié)部用于與構(gòu) 成所述電池塊層的其他的電池墊片連結(jié),所述墊片連結(jié)部可以在所述電池墊片的側(cè)面配置 于上下的電池保持面之間。由此,在電池保持面彼此之間的死空間配置墊片連結(jié)部,實(shí)現(xiàn)空 間的有效利用,并且通過(guò)隔著墊片連結(jié)部連結(jié)電池墊片彼此,從而可以容易構(gòu)成連結(jié)了電 池塊彼此的電池塊層。進(jìn)而根據(jù)第二十四電池組,所述電池墊片在所述電池集合體的側(cè)面在上下的電池 保持面之間開(kāi)設(shè)有連結(jié)槽,通過(guò)在該連結(jié)槽中插入墊片連結(jié)部,可以將相鄰的電池墊片彼 此機(jī)械連結(jié)起來(lái)。由此,在電池保持面彼此之間的死空間配置連結(jié)構(gòu)造,實(shí)現(xiàn)空間的有效利 用,并且能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)連結(jié)電池墊片彼此,因此可以容易構(gòu)成連結(jié)了電池塊彼此的電 池塊層。進(jìn)而根據(jù)第二十五電池組,可將所述連結(jié)槽兼用作螺釘承受部。由此,電池墊片將 在側(cè)面設(shè)置的連結(jié)槽作為在與其他電池墊片相連結(jié)的側(cè)面中與墊片連結(jié)部連結(jié)的連結(jié)槽, 在成為電池塊層的側(cè)面的情況下作為螺釘承受部,從而能夠分不同情況起作用,具有能夠 簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)而根據(jù)第二十六電池組,可將所述多個(gè)貫通螺釘?shù)囊徊糠旨嬗米鲗?dǎo)電用的引 線(xiàn)。由此,不僅出于加強(qiáng)的目的,還可以將金屬制的貫通螺釘兼用作導(dǎo)電用引線(xiàn),可以減少 零件數(shù)量,有利于小型化、低成本化。進(jìn)而根據(jù)第二十七電池組,所述電池集合體的位于端面的電池塊層的電池塊少于 其他電池塊層的電池塊,構(gòu)成空閑空間BS,并且在該空閑空間BS配置輸出端子。由此,由于 可以利用電池塊的空閑空間配置輸出端子,因此還可以有效利用外裝殼體的內(nèi)部空間,有 助于整體形狀的小型化。進(jìn)而根據(jù)第二十八電池組,所述電池塊使用三根所述原電池,所述電池集合體可 以如下這樣構(gòu)成連結(jié)三個(gè)所述電池塊構(gòu)成第一電池塊層,連結(jié)四段第一電池塊層,進(jìn)而在 其端面連結(jié)一段第二電池塊層來(lái)構(gòu)成,其中第二電池塊層是將兩個(gè)所述電池塊連結(jié)起來(lái)而 構(gòu)成的。由此,可以構(gòu)成14根原電池串聯(lián)連接的電池組,同時(shí)在電池集合體的端面可以形 成空閑空間。進(jìn)而根據(jù)第二十九電池組,可以將所述電池組的輸出電壓設(shè)定為48V。由此,可以 實(shí)現(xiàn)用于多種用途的可提供48V的電壓的電池組。本發(fā)明的電池組具有利用引線(xiàn)板連結(jié)多個(gè)電池塊而配置為直線(xiàn)狀而成的電池的 芯組。該電池組的特征是具有以下所有的結(jié)構(gòu)。(a)電池塊具備三組以上的奇數(shù)組的并列單元。(b)電池塊以各個(gè)原電池的長(zhǎng)度方向朝向相同方向的姿勢(shì),將奇數(shù)組的并列單元 橫向連結(jié)為一列。(c)并列單元將兩端為端面電極的多個(gè)原電池配置為相互平行的姿勢(shì),利用與原
13電池兩端的端面電極連接的引線(xiàn)板并聯(lián)連接原電池。(d)電池塊利用將構(gòu)成并列單元的原電池并聯(lián)連接的引線(xiàn)板,對(duì)相鄰配置的并列 單元進(jìn)行串聯(lián)連接。(e)電池塊將配置于對(duì)角位置的引線(xiàn)板在中間折曲,利用折曲部的兩側(cè)的連接片 串聯(lián)連接相鄰的電池塊的并列單元。以上的電池組具有如下特點(diǎn)以串聯(lián)連接的電池組的數(shù)量改變輸出電壓,同時(shí)以 構(gòu)成電池塊的并列單元的數(shù)量自由調(diào)整橫向?qū)挾?橫幅),可形成為最適于用途的外形。這 是因?yàn)?,本發(fā)明的電池組,將具備橫一列連結(jié)的三組以上即奇數(shù)組的并列單元的多個(gè)電池 塊配置為直線(xiàn)狀,在各個(gè)電池塊中,用引線(xiàn)板串聯(lián)連接相鄰配置的并列單元,并且將配置于 對(duì)角位置的引線(xiàn)板在中間折曲,用折曲部的兩側(cè)的連接片串聯(lián)連接相鄰的電池塊的并列單 元。該電池組以構(gòu)成各個(gè)電池塊的并列單元的數(shù)量自由調(diào)整橫向?qū)挾?,同時(shí)以連結(jié)為直線(xiàn) 狀的電池塊的數(shù)量調(diào)整全長(zhǎng)和輸出電壓,從而做成最適于用途的外形,可以改變輸出電壓。進(jìn)而,本發(fā)明的電池組的特點(diǎn)在于,對(duì)于將相鄰配置的電池塊的并列單元串聯(lián)連 接的引線(xiàn)板在中間進(jìn)行折曲,將相鄰的電池塊連結(jié)為直線(xiàn)狀,從而能夠高效、廉價(jià)地組裝。本發(fā)明的電池組,電池的芯組可用引線(xiàn)板將副電池塊連結(jié)在配置為直線(xiàn)狀的多個(gè) 電池塊的層疊體的一端或兩端,其中,副電池塊具備組數(shù)少于電池塊的并列單元。進(jìn)而,電 池組將連結(jié)副電池塊和與之相鄰的電池塊的引線(xiàn)板在中間折曲,能夠用折曲部的兩側(cè)的連 接片串聯(lián)連接相互相鄰的副電池塊和電池塊的并列單元彼此。以上的電池組的特點(diǎn)在于,在連結(jié)多個(gè)電池塊的層疊體的一端或兩端,連結(jié)具備 組數(shù)少于電池塊的并列單元的副電池塊,從而自由調(diào)整串聯(lián)連接的并列單元的數(shù)量,可使 電池組變?yōu)樽罴训妮敵鲭妷?。本發(fā)明的電池組,電池芯組可以用引線(xiàn)板將四個(gè)以上的電池塊、或者三個(gè)以上的 電池塊及一個(gè)以上的副電池塊相互串聯(lián)連結(jié)起來(lái),同時(shí)利用將一對(duì)連接片在折曲部于左右 方向折曲而成的引線(xiàn)板和將一對(duì)連接片在折曲部于上下方向折曲而成的引線(xiàn)板,構(gòu)成將相 互相鄰的電池塊彼此、或相互相鄰的電池塊與副電池塊連結(jié)起來(lái)的引線(xiàn)板。所述電池組可 以在如下?tīng)顟B(tài)下將在電池塊以及副電池塊的兩端面配置的多個(gè)引線(xiàn)板從兩側(cè)點(diǎn)焊而焊接 于原電池的端面電極,其中所述狀態(tài)是指將四個(gè)以上的電池塊、或者三個(gè)以上的電池塊及 一個(gè)以上的副電池塊多層多列堆積重疊的狀態(tài)。以上的電池組,由于形成將電池塊和副電池塊多層堆積重疊的姿勢(shì),縮短整體的 長(zhǎng)度,同時(shí)可以對(duì)在兩端面配置的引線(xiàn)板進(jìn)行點(diǎn)焊,因此,在能夠縮小電焊機(jī)的行程范圍的 同時(shí),高效地進(jìn)行點(diǎn)焊。本發(fā)明的電池組,電池的芯組可以交替配置將一對(duì)連接片在折曲部于左右方向折 曲而成的引線(xiàn)板和將一對(duì)連接片在折曲部于上下方向折曲而成的引線(xiàn)板,從而將三個(gè)電池 塊和一個(gè)副電池塊相互串聯(lián)連結(jié)起來(lái)。該電池組,在將三個(gè)電池塊和一個(gè)副電池塊堆積重 疊為兩層兩列的狀態(tài)下,可對(duì)在電池塊以及副電池塊的兩端面配置的多個(gè)引線(xiàn)板從兩側(cè)進(jìn) 行點(diǎn)焊而焊接到原電池的端面電極上。本發(fā)明的電池組的原電池可為圓筒形電池。該電池組對(duì)多個(gè)最普通的電池即圓筒形電池進(jìn)行排列,同時(shí)可調(diào)整為最適于用途 的外形和輸出電壓。
本發(fā)明的電池組具備與電池的芯組連接的電路基板,該電路基板可以安裝對(duì)原電 池的充放電進(jìn)行控制的保護(hù)電路。進(jìn)而,原電池為鋰離子電池,可將與原電池的兩端連接的 各個(gè)引線(xiàn)板連接于電路基板。以上的電池系統(tǒng)可用鋰離子電池作為原電池,同時(shí)可用安裝于電路基板的保護(hù)電 路控制這些原電池的充放電。本發(fā)明的電池組,電池塊具備將原電池配置于固定位置的電池支架,利用該電池 支架可以將構(gòu)成電池塊的原電池配置于固定位置。由于以上的電池組用電池支架將多個(gè)原電池保持于固定位置而形成電池塊,因此 具有可以簡(jiǎn)單且容易進(jìn)行電池塊的組裝的特點(diǎn)。進(jìn)而,該電池組將多個(gè)原電池被配置于固 定位置的多個(gè)電池塊連結(jié)為直線(xiàn)狀,因此即使作為電池組整體,也可以將多個(gè)原電池平衡 良好地配置于固定位置。本發(fā)明的電池組,可以通過(guò)在原電池的中間一分為二而成的一對(duì)單元支架構(gòu)成電 池支架,通過(guò)爪嵌合連結(jié)一對(duì)單元支架。以上的電池組,可以在用分割的一對(duì)單元支架保持原電池的兩端部的同時(shí),將原 電池的兩端部配置于固定位置,并且通過(guò)爪嵌合簡(jiǎn)單且容易地連結(jié)分割的一對(duì)單元支架。本發(fā)明的電池組具備貫穿構(gòu)成電池芯組的多個(gè)電池塊的貫通螺釘,并且在電池支 架上設(shè)有供該貫通螺釘插通的貫通孔,可將配置為直線(xiàn)狀的多個(gè)電池塊用貫通螺釘連結(jié)起來(lái)。以上的電池組,可以利用貫穿配置成直線(xiàn)狀的多個(gè)電池塊的貫通螺釘,將配置成 直線(xiàn)狀的多個(gè)電池塊不分離地牢固連結(jié)。本發(fā)明的電池組具備串聯(lián)和并聯(lián)連接并收納多個(gè)電池的外裝殼體以及設(shè)置于該 外裝殼體并對(duì)內(nèi)置的電池進(jìn)行充電的充電連接器。充電連接器配置于外裝殼體的側(cè)面,并 且將該側(cè)面作為朝向下方接近相對(duì)面的底切(under cut)面,充電連接器的端子插入部以 相對(duì)于水平而言朝向下方的姿勢(shì)配置。以上的電池組的特點(diǎn)在于,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,同時(shí)可以可靠防止雨水從充電連接器浸入。 這是因?yàn)?,以上的電池組將充電連接器配置于外裝殼體的側(cè)面,并且將該側(cè)面作為朝向下 方接近于相對(duì)面的底切面,并將充電連接器的端子插入部配置為相比于水平而言朝向下方 的姿勢(shì)。如此,端子插入部以朝向下方的姿勢(shì)配置的充電連接器即使是在暴露于風(fēng)雨的環(huán) 境中,也可以有效防止雨水直接吹入端子插入部。因此,能夠以極其簡(jiǎn)單的構(gòu)造防止雨水從 充電連接器浸入。本發(fā)明的電池組具備向外部輸出電力的放電連接器,可將該放電連接器配置于外 裝殼體的垂直面,并且將多個(gè)輸出端子上下分開(kāi)配置。以上的電池組的特點(diǎn)在于,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,同時(shí)即使放電連接器浸在雨水中,也可以可 靠防止浸入的雨水引起的短路等弊病。這是因?yàn)?,以上的電池組將放電連接器配置于外裝 殼體的垂直面上,并且將多個(gè)輸出端子上下分開(kāi)配置。這樣將多個(gè)輸出端子上下分開(kāi)配置 于垂直面的構(gòu)造由于即使連接器部分浸水,也可以可靠防止所有的輸出端子同時(shí)浸水,因 此可以有效防止短路等弊病的產(chǎn)生。本發(fā)明的電池組的放電連接器可以使輸出端子的連接面為水平姿勢(shì),將多個(gè)輸出 端子以相互平行的姿勢(shì)配置。
以上的電池組將多列輸出端子以水平姿勢(shì)上下分開(kāi)排列,同時(shí)在連接器部分浸水 時(shí),可以可靠防止所有輸出端子同時(shí)浸水。本發(fā)明的電池組可以由具有筒部的殼體主體和閉塞該殼體主體的開(kāi)口部的閉塞 部構(gòu)成外裝殼體,將該閉塞部的端面作為垂直面,配置放電連接器,在閉塞部的側(cè)面配置充 電連接器。以上的電池組可使外裝殼體成為水平姿勢(shì),同時(shí)將在閉塞部的端面即垂直面上配 置的放電連接器連接于電動(dòng)機(jī)器。本發(fā)明的電池組可在閉塞部的內(nèi)部將從放電連接器引出的放電用引線(xiàn)和從充電 連接器引出的充電用引線(xiàn)引出向相互不同的方向來(lái)進(jìn)行配線(xiàn)。以上的電池組由于將放電用引線(xiàn)和充電用引線(xiàn)引出向相互不同的方向,所以不會(huì) 使放電用引線(xiàn)和充電用引線(xiàn)相互干涉,另外還有防止與其他零件干涉,能夠高效配置零件 的特點(diǎn)。本發(fā)明的電池組的閉塞部在垂直面的內(nèi)表面具備收納放電連接器的收納凹部,在 該收納凹部中收納放電連接器,使端子插入部從設(shè)置于垂直面的開(kāi)口窗露出到外部,并且 用通過(guò)雙面膠帶粘接的閉塞板閉塞收納凹部的開(kāi)口部,進(jìn)而可以通過(guò)防水填充物對(duì)從放電 連接器弓I出的放電用弓丨線(xiàn)進(jìn)行防水。以上的電池組可以通過(guò)簡(jiǎn)單的構(gòu)造可靠將配置于閉塞部?jī)?nèi)側(cè)的放電連接器做成 防水構(gòu)造。本發(fā)明的電池組的充電連接器可通過(guò)絕緣部將從連接器主體部引出的充電用引 線(xiàn)的引出部做成防水構(gòu)造。該絕緣部可以是連結(jié)于連接器主體部的后端部的絕緣管和填充 于該絕緣管中的絕緣樹(shù)脂。以上的電池組簡(jiǎn)單且廉價(jià)地給充電連接器設(shè)置防水功能,可以使從充電連接器引 出的充電用引線(xiàn)防水。本發(fā)明的電池組,作為自行車(chē)的驅(qū)動(dòng)用的電源,可以在自行車(chē)的貨架部分以水平 姿勢(shì)搭載。關(guān)于本發(fā)明的電池組,自行車(chē)在單側(cè)具有以?xún)A斜姿勢(shì)保持車(chē)身的車(chē)梯,可以在具 有該車(chē)梯的一側(cè)的側(cè)面配置充電連接器。以上的電池組由于在自行車(chē)的車(chē)梯側(cè)的側(cè)面配置充電連接器,所以在通過(guò)車(chē)梯以 傾斜姿勢(shì)使自行車(chē)駐車(chē)的狀態(tài)下,使充電連接器的端子插入部呈進(jìn)一步朝下的姿勢(shì),可以 更可靠阻止雨水從充電連接器浸入。


圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的電池組的外觀(guān)圖;圖2是表示從圖1的電池組去掉端面板的狀態(tài)的分解立體圖;圖3是表示圖2的芯塊的外觀(guān)圖;圖4是芯塊的橫截面圖;圖5是芯塊的橫截面圖;圖6是表示第一電池塊的立體圖;圖7是表示從圖6的第一電池塊去掉引線(xiàn)板的狀態(tài)的分解立體圖8是表示第二電池塊的立體圖;圖9是表示從芯塊去掉基板的狀態(tài)的分解立體圖;圖10是將連結(jié)第一電池塊彼此的鉸接部件折曲的狀態(tài)的立體圖;圖11是表示用鉸接部件折曲第一電池塊彼此,電極端面排列在同一面上的姿勢(shì) 的狀態(tài)的立體圖;圖12是鉸接部件的放大圖;圖13是表示實(shí)施方式的電池組的立體圖;圖14是圖13的電池組的平面圖;圖15是圖14的III-III線(xiàn)的縱截面圖;圖16是圖14的IV-IV線(xiàn)的橫截面圖;圖17是表示從圖14的電池組去掉外裝殼體的狀態(tài)的俯視圖;圖18是表示從圖13的電池組去掉第一端面表面板的狀態(tài)的分解立體圖;圖19是圖13的電池組的分解立體圖;圖20是從背面?zhèn)扔^(guān)察圖19的電池組的分解立體圖;圖21是表示圖19的電池集合體的端面的引線(xiàn)板的分解立體圖;圖22是表示在電池塊層上連接引線(xiàn)板的狀態(tài)的分解立體圖;圖23是表示連接圖21的電池集合體的電池塊層的狀態(tài)的分解立體圖;圖M是表示從其他角度觀(guān)察的連接電池集合體的電池塊層的狀態(tài)的分解立體 圖;圖25是表示用引線(xiàn)連接部連接電池塊層的狀態(tài)的分解立體圖;圖沈是表示用貫通螺釘固定電池塊層的狀態(tài)的截面圖;圖27是表示緊固貫通螺釘?shù)牡谝欢嗣嫔w的部分的立體圖;圖觀(guān)是表示緊固貫通螺釘?shù)牡诙嗣嫔w的部分的立體圖;圖四是表示構(gòu)成圖21的電池集合體的原電池的連接狀態(tài)的模式圖;圖30是電池塊的立體圖;圖31是電池墊片的立體圖;圖32是表示連結(jié)電池墊片彼此的狀態(tài)的立體圖;圖33是表示連結(jié)電池墊片彼此的狀態(tài)的截面圖;圖34是表示變形例的引線(xiàn)連接部的立體圖;圖35是現(xiàn)有的電池組的分解立體圖;圖36是現(xiàn)有的其他的電池組的分解立體圖;圖37是本發(fā)明的一實(shí)施例的電池組的立體圖;圖38是從圖37所示的電池組的背面觀(guān)察到的底面立體圖;圖39是圖37所示的電池組的垂直橫截面圖,是相當(dāng)于圖41的V-V線(xiàn)截面的圖;圖40是圖37所示的電池組的分解立體圖;圖41是圖40所示的電池組的芯組的截面圖,是相當(dāng)于圖39的VII-VII線(xiàn)截面的 圖;圖42是圖40所示的電池組的芯組的立體圖;圖43是圖42所示的芯組的分解立體圖44是電池塊的分解立體圖;圖45是圖44所示的電池塊的背面立體圖;圖46是副電池塊的分解立體圖;圖47是表示芯組的制造工序的立體圖;圖48是表示芯組的制造工序的立體圖;圖49是表示芯組的制造工序的立體圖;圖50是表示芯組的制造工序的立體圖;圖51是表示芯組的組裝工序的其他一個(gè)例子的俯視圖;圖52是表示圖51所示的芯組的組裝工序的俯視圖;圖53是本發(fā)明的一實(shí)施例的電池組的底面立體圖;圖M是從圖53所示的電池組的背面觀(guān)察的立體圖;圖55是圖M所示的電池組的分解立體圖;圖56是圖M所示的電池組的外裝殼體的一方的端部的分解立體圖;圖57是圖M所示的電池組的外裝殼體的另一方的端部的分解立體圖;圖58是圖56所示的外裝殼體的閉塞部的主視圖;圖59是圖58所示的閉塞部的分解立體圖;圖60是從背面觀(guān)察圖59所示的閉塞部的分解立體圖;圖61是表示將圖53所示的電池組安裝于電動(dòng)機(jī)器的狀態(tài)的放大截面圖;圖62是表示充電連接器的絕緣部的成形工序的圖;圖63是圖M所示的電池組的垂直橫截面圖,是圖64的XI-XI線(xiàn)截面圖;圖64是圖55所示的電池組的芯組的截面圖,是相當(dāng)于圖63的XII-XII線(xiàn)截面的 圖;圖65是圖55所示的電池組的芯組的立體圖;圖66是圖65所示的芯組的分解立體圖;圖67是電池塊的分解立體圖;圖68是圖67所示的電池塊的背面立體圖;圖69是副電池塊的分解立體圖;圖70是表示芯組的制造工序的立體圖;圖71是表示將本發(fā)明一實(shí)施例的電池組安裝在電動(dòng)機(jī)器上的一例的側(cè)視圖;圖72是表示將本發(fā)明一實(shí)施例的電池組安裝在電動(dòng)機(jī)器上的其他一例的垂直截 面;圖73是本發(fā)明的其他實(shí)施例的電池組的立體圖。圖中1100:電池組110:外殼112:固定部件114、114A:端面板116:輸出用端子連接器120 芯塊
18
12l第一電池塊[Ol82] 122第二電池塊[O183] 124鉸接部件[Ol84] 126電池單元[Ol85] 127電池單元組[Ol86] 127A中央側(cè)的電池單元組[O187] 127B側(cè)面?zhèn)鹊碾姵貑卧M[Ol88] 128收納空間[Ol89] 130基板[O190] 13l基板配置空間
132基板載置面[Ol92] 1401140A引線(xiàn)板[Ol93] 142折曲引線(xiàn)板[Ol94] 144折曲片[O195] 1461147絕緣片[O196] 150貫通螺釘[Ol97] 152螺紋孔[Ol98] 154墊片[Ol99] 2100電池組
2l12l’電池集合體
22電池塊層
22A第一電池塊層
22B第二電池塊層
23電池塊列
210電池塊
211原電池
212電池墊片
213電池保持面
214墊片貫通孔
215蓋體
216墊片連結(jié)部
217連結(jié)槽
2201220’引線(xiàn)板
220A第一引線(xiàn)板
220B第二引線(xiàn)板
220E一負(fù)側(cè)引線(xiàn)板
220E+正側(cè)引線(xiàn)板
220L引線(xiàn)
22l連接端子
222:引線(xiàn)連接用端子223:連接端子螺紋孔224 連接端子貫通孔225:引線(xiàn)連接部2 :固定片227 螺紋孔228:引線(xiàn)連接螺釘229:折曲片230 外裝殼體230F:凹凸231 第一端面蓋231H:第一端面表面板232 第二端面蓋232H 第二端面表面板233 輸出端子233+:正極的放電用輸出端子233-負(fù)極的放電用輸出端子233-P 金屬制端子板233-T 負(fù)側(cè)凸部233-S 分路電阻部233+P 金屬制端子板233+T:正側(cè)凸部235 絕緣片236 片貫通孔240 電路基板240W:收納框250 貫通螺釘250A、250A-第一貫通螺釘250B 第二貫通螺釘BS 空閑空間31:原電池3IA 端面電極32 并列單元33 電池塊34 電池支架34A 單元支架34B 單元支架34X 外側(cè)端面34Y 分割端面
35 引線(xiàn)板
35X:平面引線(xiàn)板
35Y:折曲引線(xiàn)板
35Z端面引線(xiàn)板
35a連接端子部
35b折曲部
35c連接片
35d折曲片
35e貫通孔
36 副電池塊
37 副電池支架
37A單元支架
37B單元支架
38 電路基板
39 基板支架
39A :連結(jié)部
310芯組
310A :層疊體
311收納凹部
312貫通螺釘
313螺母
314引線(xiàn)
315電子零件
316固定螺釘
317絕緣片
318絕緣片
318A :貫通孔
319溫度傳感器
320保持筒
321插通孔
322露出開(kāi)口
323連結(jié)部
324連結(jié)凸部
325連結(jié)凹部
326貫通孔
327突出阻止部
327A 定位塊
327B 定位凸條
328定位凹部
329固定凸部
330爪嵌合
33l卡止凸部
332卡止部
332A突出片
332B卡止孔
334連結(jié)凸部
335連結(jié)凹部
340外裝殼體
341殼體主體
342端板
343端板
344凸條
345縱槽
346螺紋孔
347固定螺釘
348填充物
349谷間空間
35l放電連接器
352充電連接器
353連接器蓋
360芯組
380芯組
382電池塊
392電池支架
393筒部
395引線(xiàn)板
41電池
41A端面電極
42并列單元
43電池塊
44電池支架
44A單元支架
44]3單元支架
44X#[N端面
44Y分割端面
45引線(xiàn)板
45X平面引線(xiàn)板
45Y折曲引線(xiàn)板
45Z端面引線(xiàn)板
45a連接端子部
45b折曲部
45c連接片
45d折曲片
45e貫通孔
46 副電池塊
47 副電池支架
47A單元支架
47B單元支架
48 電路基板
49 基板支架
49A :連結(jié)部
410芯組
410A :層疊體
411收納凹部
412貫通螺釘
413螺母
414引線(xiàn)
415電子零件
416固定螺釘
417絕緣片
418絕緣片
418A :貫通孔
419溫度傳感器
420保持筒
421插通孔
422露出開(kāi)口
423連結(jié)部
424連結(jié)凸部
425連結(jié)凹部
426貫通孔
427突出阻止部
427A 定位塊
427B 定位凸條
428定位凹部
429固定凸部
430爪嵌合
431卡止凸部
432卡止部
432A突出片
432B卡止孔
434連結(jié)凸部
435連結(jié)凹部
440外裝殼體
440X垂直面
441殼體主體
442閉塞部
442A 端面板
442B周壁
442C 環(huán)槽
442D凸部
443閉塞部
443A 端面板
443B周壁
443C 環(huán)槽
443D凸部
444凸條
445縱槽
446螺紋孔
447固定螺釘
448填充物
449谷間空間
450收納部
451開(kāi)口窗
452底切面
453貫通孔
454臺(tái)階凸部
455收納凹部
456嵌合凹部
457隔壁
457A缺口部
460放電連接器
460A端子插入部
460B橫槽
461放電用引線(xiàn)
462輸出端子
463防水填充物
說(shuō)明書(shū)
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464閉塞板
465雙面膠帶
466固定螺釘
470充電連接器
470A端子插入部
470B連接器主體部
470C凸緣部
471充電用引線(xiàn)
472絕緣部
473絕緣管
474絕緣樹(shù)脂
475填充物
475A貫通孔
476連接器蓋
476A 筒部
477折曲連結(jié)部
478固定螺釘
490電動(dòng)機(jī)器
490A自行車(chē)
491安裝部
492輸入端子
494連結(jié)凹部
495貨架
496后輪
497鞍座
498車(chē)梯
4100電池組
4200電池組
4240外裝殼體
4240X 垂直面
4252底切面
4260放電連接器
4270充電連接器
具體實(shí)施例方式
以下基于

本發(fā)明的實(shí)施方式。但是,以下所示的實(shí)施方式只不過(guò)是例示 用于具體化本發(fā)明技術(shù)思想的電池組,本發(fā)明不限定于以下的電池組。權(quán)利要求書(shū)中所示 的部件不限定于實(shí)施方式中的部件。尤其,實(shí)施方式記載的構(gòu)成部件的尺寸、材質(zhì)、形狀、其 相對(duì)配置等在沒(méi)有特別做出特別記載的情況下,就不是指將本發(fā)明的范圍僅限定于此,只不過(guò)是簡(jiǎn)單的說(shuō)明例。另外,各附圖表示的部件的大小或位置關(guān)系等是為了明確說(shuō)明而夸 張表示。進(jìn)而,以下的說(shuō)明中,對(duì)于同一名稱(chēng)、符號(hào)表示同一或者同質(zhì)的部件,適當(dāng)省略詳細(xì) 說(shuō)明。進(jìn)而,構(gòu)成本發(fā)明的各要素也可以是由同一部件構(gòu)成多個(gè)要素并用一個(gè)部件兼用多 個(gè)要素的形式,相反也可以用多個(gè)部件分擔(dān)一個(gè)部件的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外,在一部分實(shí)施 例、實(shí)施方式中說(shuō)明的內(nèi)容同樣也可以用于其他的實(shí)施例、實(shí)施方式等中。為了解決第1目的,提出如下方案。圖1 圖12表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的電池組1100。在這些圖中圖1是電池組 的外觀(guān)圖,圖2是表示從圖1的電池組去掉端面板的狀態(tài)的分解立體圖,圖3是表示圖2的 芯塊的外觀(guān)圖,圖4是芯塊的橫截面圖,圖5是芯塊的橫截面圖,圖6是第一電池塊的立體 圖,圖7是從圖6的第一電池塊去掉引線(xiàn)板的狀態(tài)的分解立體圖,圖8是第二電池塊的立體 圖,圖9是表示從芯塊去掉基板的狀態(tài)的分解立體圖,圖10是將連結(jié)第一電池塊彼此的鉸 接部件折曲的狀態(tài)的立體圖,圖11是表示用鉸接部件折曲第一電池塊彼此,電極端面排列 在同一面上的姿勢(shì)的狀態(tài)的立體圖,圖12是鉸接部件的放大圖。這些圖中所示的電池塊 1100例示電動(dòng)輔助自行車(chē)用的電池組。因此,電池組1100將構(gòu)成外形的外殼110制成大致 圓筒狀,作為用于固定在自行車(chē)上的固定部件112,左右對(duì)稱(chēng)地分開(kāi)設(shè)置一對(duì)折曲為二字狀 的固定片,進(jìn)而在縱向上雙聯(lián)排列設(shè)置。由此,在自行車(chē)一側(cè)設(shè)置的板狀的連結(jié)部件被導(dǎo)向 插入于二字狀開(kāi)口部,從而可以將電池組1100容易安裝在自行車(chē)上。此外,固定部件并不 限定于該結(jié)構(gòu),可以適當(dāng)采用已知的或者將來(lái)開(kāi)發(fā)的各種連結(jié)機(jī)構(gòu)。另外,外殼的截面視圖 形狀不限于圓筒狀,可以利用各種大致線(xiàn)對(duì)稱(chēng)的筒形,例如可以是彎曲的截面的筒狀、多邊 形的筒狀。另外,所謂線(xiàn)對(duì)稱(chēng),除左右對(duì)稱(chēng)以外,也可以是上下對(duì)稱(chēng)或上下左右對(duì)稱(chēng)。該電池組1100分別用端面板114閉塞圖1所示的圓筒形的外殼110的兩端面,并 如圖2以及圖4所示在內(nèi)部收納有芯塊120。外殼110的強(qiáng)度以及散熱性?xún)?yōu)越,例如由鋁等 金屬制成。另外,端面板114為了能夠閉塞外殼110的開(kāi)口端而形成為和開(kāi)口部相同的圓 形。進(jìn)而其材質(zhì)與外殼110同樣,是由耐久性和散熱性?xún)?yōu)越的金屬制成。該端面板114的 四角由螺釘固定在外殼110上。另外,在端面板114的一方(圖2中左側(cè)的端面板114A) 設(shè)有輸出用端子連接器116。如圖3的立體圖及圖5的縱截面圖所示,芯塊120是將多個(gè)第一電池塊121在長(zhǎng) 邊方向上層疊構(gòu)成的。在圖3的例子中,將三個(gè)第一電池塊121和與其端面連結(jié)的一個(gè)第 二電池塊122相互層疊。各第一電池塊121彼此之間經(jīng)鉸接部件IM折曲自如地連結(jié)在一 起。鉸接部件1 是連結(jié)第一電池塊121彼此的板狀的部件。(第一電池塊I2D圖6以及圖7的立體圖表示第一電池塊121的外形。該第一電池塊121的外形大 致呈筒狀,兩端開(kāi)口,為了沿周壁配置圓筒形電池單元1 而設(shè)有沿著圓筒形電池單元1 的外觀(guān)的凹凸。設(shè)有這種凹凸的第一電池塊121插入圓筒狀的外殼110內(nèi)部時(shí),如圖4的 截面圖所示,在第一電池塊121和外殼110之間形成間隙。利用該間隙配置將端面板114 固定到外殼110上的螺紋孔152、連結(jié)第一電池塊121彼此的鉸接部件IM等。進(jìn)而第一電池塊121在內(nèi)部劃分出分別收納電池單元126的收納空間128。這些 收納空間1 在收納電池單元126時(shí),規(guī)定收納空間128的開(kāi)口方向,使得成為電池單元 126的延伸方向和第一電池塊121的開(kāi)口方向一致的姿勢(shì)。
如圖4以及圖7所示,在收納空間128中,各匯總3根電池單元126形成電池單元 組127,在收納空間128的側(cè)面分別配置一個(gè)電池單元組127,在中央配置一個(gè)電池單元組 127。此時(shí),中央的電池單元組127配置得低于側(cè)面的電池單元組127。由此,在中央的電 池單元組127的上方設(shè)有空間,可以在此形成配置基板130的基板配置空間131。尤其,中 央的電池單元1 大致呈直線(xiàn)狀排列,并且在中央部分截面圓形的下方稍微突出,因此,可 以有效利用該空間。另外,在側(cè)面配置的電池單元組127被配置成分別沿著側(cè)面彎曲,因此 距離變長(zhǎng),即便比中央的電池單元組127相對(duì)更靠向上方也可以維持平衡。如此,通過(guò)使電 池單元組127的配置僅中央部分向下方偏置,從而可以在有效利用有限圓柱狀的空間的同 時(shí),在圓柱狀的電池單元1 之間確保平板狀的基板130的配置空間。此外,在該例子中,外殼110的端面大致呈正圓狀,為了在其內(nèi)部無(wú)間隙地插入第 一電池塊121,雖然具有用于收納電池單元126的收納空間128的凹凸,但外接圓形成為沿 著正圓的外形。但本發(fā)明不限于端面為正圓的圓柱狀,也可以對(duì)應(yīng)于電池單元的收納數(shù)量 例如使端面為橢圓形。例如,在并列五個(gè)電池單元時(shí),可以為橫向長(zhǎng)的橢圓狀。以上的第一電池塊121通過(guò)將三個(gè)電池單元組127分別并列連接、且將電池單元 組127彼此串聯(lián)連接,從而可以用一個(gè)第一電池塊121以3直3并的方式連接九個(gè)電池單 元126。進(jìn)而如圖3所示,可以將三個(gè)這樣的第一電池塊121串聯(lián)連接,將合計(jì)27個(gè)電池單 元126以9直3并的方式連接起來(lái)。此外,在端面的第一電池塊121 (圖2中左數(shù)第二個(gè)) 上還連接第二電池塊122。第二電池塊122如圖8的立體圖所示,在一方的側(cè)面(圖8中 左側(cè))劃分有插入三個(gè)電池單元126的收納空間128,其他部分為空洞。由此,如圖2等所 示,可將空洞部分作為輸出用端子連接器116的配置空間。另外,通過(guò)將三個(gè)電池單元1 與第一電池塊121串聯(lián)連接,組合所述三個(gè)第一電池塊121和一個(gè)第二電池塊122,可將合 計(jì)30個(gè)電池單元126以10直3并的方式連接起來(lái)。由此,例如作為電池單元126使用每 個(gè)單元3. 6V的鋰離子二次電池的情況下,就可以得到10個(gè)串聯(lián)連接的36V的輸出。(第二電池塊I22)第二電池塊122的外形是與第一電池塊121大致相同的形狀,在內(nèi)部設(shè)有收納空 間128,在該收納空間1 收納個(gè)數(shù)少于第一電池塊121的電池單元126。在圖8的例子中, 與圖7的第一電池塊121可以收納最多9個(gè)電池單元1 相比,形成收納最多3個(gè)電池單 元126的空間。未設(shè)有收納空間128的剩余空間可用作配置各種部件的空間。此外,不管是第一電池塊,還是第二電池塊,都沒(méi)必要在所有收納空間中插入電池 單元,可以根據(jù)電池組所要求的電壓、并列連接電池單元的個(gè)數(shù)等所要求的規(guī)格來(lái)適當(dāng)變 更,這是不言而喻的。另外,第一電池塊或第二電池塊的層疊數(shù)不限于上述例子,同樣可以 根據(jù)所要求的規(guī)格進(jìn)行適當(dāng)變更。例如還可以不使用第二電池塊,僅層疊第一電池塊來(lái)形 成芯塊,或相反僅由第二電池塊構(gòu)成芯塊。進(jìn)而當(dāng)然還可以在第一電池塊的層疊體的兩面 分別設(shè)置第二電池塊,或?qū)盈B多個(gè)第二電池塊并與第一電池塊的層疊體連結(jié)。這些第一電 池塊121以及第二電池塊122例如由樹(shù)脂等絕緣性?xún)?yōu)越的部件構(gòu)成。另外,從拔模(型抜 爸)的需要方面考慮,圖6、圖7、圖8所示的第一電池塊121以及第二電池塊122在開(kāi)口方 向上被一分為二,通過(guò)粘接劑或螺釘?shù)葋?lái)固定它們。(電池單元I26)電池單元126使用向一方向延伸的圓柱狀或圓筒狀的電池單元126。該電池單元1 適于使用鋰離子二次電池或鎳金屬氫化物電池、鎳鎘電池等二次電池。(基板130)基板130安裝有控制電池單元1 的放電或者充放電的控制電路等電子電路?;?板130是平板狀,如圖3以及圖9所示其沿芯塊120的長(zhǎng)邊方向延長(zhǎng)。另外,芯塊120被設(shè) 計(jì)成在層疊第一電池塊121以及第二電池塊122時(shí)在上表面構(gòu)成大致同一平面的基板載置 面132。由此,在芯塊120的上表面固定基板130,并進(jìn)行必要的配線(xiàn),之后,可容易收納在外 殼110內(nèi)。尤其,現(xiàn)有技術(shù)是將基板配置在芯塊的端面?zhèn)?,所以若想要檢測(cè)各電池單元的中 間電位,就需要將引線(xiàn)從基板延長(zhǎng)到所希望的電池單元的位置進(jìn)行電連接,配線(xiàn)花費(fèi)工夫, 并且若電池單元的數(shù)量增加則引線(xiàn)的根數(shù)也增加,還存在由引線(xiàn)彼此的糾纏或摩擦引起的 機(jī)械強(qiáng)度方面的問(wèn)題。相對(duì)于此,通過(guò)以沿著串聯(lián)連接電池單元126的長(zhǎng)邊方向的方式配 置延長(zhǎng)的基板130,從而可得到如下優(yōu)點(diǎn)從基板130到各電池單元126的距離變短,中間 電位的檢測(cè)等及其容易,且到各電池單元126的配線(xiàn)也及其容易。在圖3以及圖6的例子 中,不設(shè)置單個(gè)的引線(xiàn),通過(guò)各電池塊的引線(xiàn)板140的、從與基板130面對(duì)的端緣延長(zhǎng)的曲 折片144進(jìn)行配線(xiàn),可以簡(jiǎn)化組裝工序,而且也可以不需要其他部件的引線(xiàn)。另外,從圖3也可以確定在芯塊120的前后的端面配置的端面引線(xiàn)件 (lead) 140A的截面L字狀折曲片與基板130連接。進(jìn)而如圖3、圖9所示,在端面引線(xiàn)件 140A和端面板114A、114之間配置絕緣片147。來(lái)自基板130的輸出通過(guò)引線(xiàn)(未圖示) 經(jīng)過(guò)內(nèi)部連接器被輸出給輸出用端子連接器116。(鉸接部件124)相鄰的第一電池塊121彼此以及第一電池塊121和第二電池塊122的邊界面,如 圖10以及圖11所示,隔著鉸接部件IM折曲自如地連結(jié)。如圖12的放大圖所示,鉸接部 件124由板材構(gòu)成,通過(guò)使板材呈合頁(yè)狀折曲自如從而連結(jié)起來(lái)。在該例中,對(duì)用于將相鄰 的第一電池塊121的電池單元1 彼此電連接起來(lái)的引線(xiàn)板的一部分進(jìn)行折曲,使該折曲 引線(xiàn)板142作為鉸接部件IM起作用。如此,在折曲引線(xiàn)板142的機(jī)械強(qiáng)度允許的情況下, 可將該折曲引線(xiàn)板142兼用作鉸接部件124,用同一部件實(shí)現(xiàn)機(jī)械連接和電連接,可以減少 必要的零件數(shù)量。但是,也可以由不同部件構(gòu)成引線(xiàn)板和鉸接部件。此時(shí),通過(guò)將鉸接部件 和引線(xiàn)板配置在第一電池塊的同側(cè),當(dāng)使鉸接部件折曲時(shí),也可以使引線(xiàn)板同樣折曲。如圖10所示,鉸接部件IM在一個(gè)第一電池塊121中,在一方端面設(shè)置鉸接部件 124的位置和在另一方端面設(shè)置鉸接部件124的位置被配置為不同的位置,優(yōu)選被配置為 相對(duì)的位置。例如,當(dāng)在一方端面在左側(cè)設(shè)置鉸接部件1 時(shí),在相反側(cè)的端面在右側(cè)設(shè)置 鉸接部件124。如此,通過(guò)在每個(gè)第一電池塊121上交替在相反側(cè)的位置設(shè)置鉸接部件124, 從而可以將第一電池塊121折曲為Z字狀。結(jié)果是,如圖11所示,可以形成以第一電池塊 121的開(kāi)口面朝向同一面的方式折曲的姿勢(shì)。在該姿勢(shì)下,在各第一電池塊121的端面設(shè)置 的引線(xiàn)板140由于面向同一面,因此可從同一面統(tǒng)一進(jìn)行用各第一電池塊121將引線(xiàn)板140 固定在電池單元1 上的作業(yè)(例如點(diǎn)焊),因此,與現(xiàn)有技術(shù)那樣在每個(gè)第一電池塊121 分別在各個(gè)面進(jìn)行作業(yè)的方法相比,作業(yè)效率顯著改善。并且當(dāng)引線(xiàn)板140的固定作業(yè)結(jié) 束時(shí),從圖11的姿勢(shì)折曲鉸接部件124,經(jīng)過(guò)圖10如圖2、圖3、圖5那樣可以層疊作為芯塊 120,在該狀態(tài)下可用貫通螺釘150(后述)固定。上述結(jié)構(gòu)是通過(guò)相鄰的第一電池塊121彼此的連接成為鉸接部件IM的位置交替在反向替換那樣的排列而實(shí)現(xiàn)的。也就是說(shuō),通過(guò)使鉸接部件124的位置與相鄰的第一電 池塊121彼此的基于引線(xiàn)板140的固定一致,并使該位置交替出現(xiàn)來(lái)構(gòu)成第一電池塊121 的引線(xiàn)板140的位置而實(shí)現(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)該結(jié)構(gòu),各第一電池塊121分別具備奇數(shù)個(gè)由多個(gè) 電池單元1 構(gòu)成的電池單元組127,進(jìn)而電池單元組127彼此串聯(lián)連接。具體地說(shuō),奇數(shù) 個(gè)的電池單元組127以相互平行的姿勢(shì)被配置成相鄰的電池單元組127的端面排列為大致 同一平面。此時(shí),相鄰的電池單元組127使端面的朝向配置為反向的姿勢(shì),使得相鄰的電池 單元組127彼此的正負(fù)端子相互為反向。通過(guò)在該相鄰的電池單元組127的排列為大致同 一平面的端面上,將正負(fù)極性相反的端子彼此用引線(xiàn)板140連接起來(lái),從而第一電池塊121 內(nèi)的電池單元組127彼此相互串聯(lián)連接。由此,各第一電池塊121由于以平行姿勢(shì)且串聯(lián) 連接奇數(shù)個(gè)電池單元組127,所以正負(fù)電極中某一方電極位于某一方的端面,另一方的電極 位于另一方的端面。結(jié)果是,層疊多個(gè)第一電池塊121彼此并串聯(lián)連接時(shí)的連接部位不干 涉,可順利進(jìn)行連接多個(gè)第一電池塊121構(gòu)成時(shí)的配線(xiàn)。并且,各電池單元組127將其中包含的電池單元1 彼此并列連接。因此,引線(xiàn)板 140在將這些同一電池單元組127中包含的所有電池單元1 并聯(lián)連接的同時(shí),相鄰的電池 單元組127彼此如圖6所示也可以經(jīng)引線(xiàn)板140,以及如圖12所示經(jīng)折曲引線(xiàn)板142分別 串聯(lián)連接。由此,能夠由少的片數(shù)的引線(xiàn)板140以及折曲引線(xiàn)板142將電池單元1 并聯(lián) 連接,將電池單元組127串聯(lián)連接。另外,不僅減少引線(xiàn)板等的片數(shù),而且進(jìn)而可以將它們 排列在同一面上來(lái)進(jìn)行與電池單元126的連接(焊接)作業(yè),因此,與現(xiàn)有技術(shù)相比,電池 組的組裝作業(yè)的效率大幅度改善。而且,在折曲的折曲引線(xiàn)板142以及引線(xiàn)板140彼此之間還可以?shī)A裝絕緣片146。 由此,可以避免在相對(duì)的引線(xiàn)板彼此之間產(chǎn)生無(wú)意的放電。(螺紋孔I52)另外,將各第一電池塊121以及第二電池塊122用各連結(jié)界面的鉸接部件IM折 曲并形成層疊狀態(tài)的芯塊120,為了維持該芯塊狀態(tài),用固定部件進(jìn)行固定。圖2、圖3所示 的芯塊120利用貫通螺釘150作為固定部件。因此如圖4、圖7、圖8等所示,各電池塊開(kāi)設(shè) 有螺紋孔152。螺紋孔152優(yōu)選設(shè)置于在中央側(cè)的電池單元組127A和側(cè)面?zhèn)鹊碾姵貑卧M 127B之間配置的墊片巧4上。優(yōu)選墊片巧4通過(guò)與構(gòu)成電池塊的部件一體成型而形成。在 圖4的截面圖所示的例子中,墊片IM設(shè)置于中央側(cè)的電池單元組127A的左右。尤其相對(duì) 于中央側(cè)的電池單元組127A配置為直線(xiàn)狀而言,側(cè)面?zhèn)鹊碾姵貑卧M127B沿著電池組的 圓筒狀的側(cè)面被彎曲配置,因此,在中央側(cè)的電池單元組127A和側(cè)面的電池單元組127之 間產(chǎn)生間隙。通過(guò)將該間隙用作設(shè)置螺紋孔152的空間,從而可將螺紋孔152有效配置在 有限空間內(nèi)。進(jìn)而通過(guò)由絕緣性的部件構(gòu)成劃定螺紋孔152的墊片154,從而如圖4的截面 圖所示,還可得到用分隔板對(duì)中央側(cè)的電池單元組127A和側(cè)面?zhèn)鹊碾姵貑卧M127B之間 進(jìn)行絕緣的效果。尤其通過(guò)將中央側(cè)的電池單元組127A和側(cè)面的電池單元組127熱隔離, 即使萬(wàn)一某一個(gè)電池單元組127的電池單元1 溫度升高,也可以減少對(duì)其他電池單元組 127造成的影響。螺紋孔152在各第一電池塊121以及第二電池塊122中,被設(shè)置為在層疊狀態(tài)下 螺紋孔152 —致。另外,插入螺紋孔152的貫通螺釘150被設(shè)為貫穿層疊的所有電池塊的長(zhǎng) 度。該貫通螺釘150是金屬制的螺釘?shù)染邆渥銐驒C(jī)械強(qiáng)度的部件。由此,由于能夠使所有電池塊形成層疊狀態(tài),并使貫通螺釘150穿過(guò)來(lái)進(jìn)行固定,因此電池塊被固定為一體且具 有足夠強(qiáng)度。尤其與現(xiàn)有技術(shù)那樣用爪等僅將相鄰的電池塊間彼此連結(jié)起來(lái)的方式相比, 通過(guò)在穿過(guò)電池塊的整體的芯狀中插入貫通螺釘150,從而機(jī)械強(qiáng)度極高,強(qiáng)度方面的可靠 性得到飛躍性提高。而且,在圖4的例子中,在中央側(cè)的電池單元組127A的左右設(shè)置的墊 片內(nèi)、在右側(cè)的墊片巧4上設(shè)置螺紋孔152,用一根貫通螺釘150固定電池塊。但當(dāng)然也可 以根據(jù)所要求的強(qiáng)度,適當(dāng)采用由兩根以上的貫通螺釘進(jìn)行固定的構(gòu)造。進(jìn)而,設(shè)置螺紋孔 的位置也不限于墊片,例如也可以配置于芯塊和外殼之間形成的間隙部分。如此,可以實(shí)現(xiàn)電池塊彼此的牢固的連結(jié)構(gòu)造。尤其,以前由于在電池組中輸出的 調(diào)整或組裝性等問(wèn)題,采用分割為多個(gè)塊而收納電池單元的構(gòu)成,但此時(shí),以足夠的強(qiáng)度來(lái) 進(jìn)行電池塊彼此的固定并不容易。另外,以前主要采用由與電池塊一體成型的爪等來(lái)卡止 電池塊彼此的構(gòu)造,但在該結(jié)構(gòu)中,只不過(guò)是將相鄰的電池塊彼此的界面連結(jié)起來(lái),在層疊 多個(gè)電池塊彼此那樣的結(jié)構(gòu)中,到底也只不過(guò)是相鄰的界面彼此的連接,缺少固定電池塊 整體的構(gòu)造,因此,需求一種進(jìn)一步提高機(jī)械強(qiáng)度的構(gòu)造。但是,若附加這樣的固定構(gòu)造,則 外形進(jìn)一步變大,與小型化的要求正好相反。相對(duì)于此,如上所述,將層疊的電池塊整體用 貫通螺釘150貫穿,進(jìn)而將為此而設(shè)的螺紋孔152配置于電池單元組127彼此之間的空間, 從而與將爪設(shè)置于外周的結(jié)構(gòu)等相比,可以避免電池組的外形變大的情況。本發(fā)明適于用作輔助自行車(chē)用的電源裝置。為了解決第2目的,提出如下方案。基于圖13 圖34,作為本發(fā)明的實(shí)施方式的電池塊,說(shuō)明適用于輔助自行車(chē)用的 電源之中的例子。在這些圖中,圖13是表示實(shí)施方式的電池組2100的立體圖,圖14是表 示圖13的電池組2100的俯視圖,圖15是圖14的III-III線(xiàn)的縱截面圖,圖16是圖14的 IV-IV線(xiàn)的橫截面圖,圖17是表示從圖14的電池組2100去掉外裝殼體230的狀態(tài)的俯視 圖,圖18是表示從圖13的電池組2100去掉第一端面表面板231H的狀態(tài)的分解立體圖,圖 19是圖13的電池組2100的分解立體圖,圖20是從背面?zhèn)扔^(guān)察圖19的電池組2100的分 解立體圖,圖21是表示圖19的電池集合體21的端面的引線(xiàn)板220的分解立體圖,圖22是 表示在電池塊層22上連接引線(xiàn)板220的狀態(tài)的分解立體圖,圖23是表示連接圖21的電池 集合體21的電池塊層22的狀態(tài)的分解立體圖,圖M是表示從其他角度觀(guān)察的連接電池集 合體21的電池塊層22的狀態(tài)的分解立體圖,圖25是表示用引線(xiàn)連接部225連接電池塊層 22的狀態(tài)的分解立體圖,圖沈是表示用貫通螺釘250固定電池塊層22的狀態(tài)的截面圖, 圖27是表示緊固貫通螺釘250的第一端面蓋231的部分的立體圖,圖觀(guān)是表示緊固貫通 螺釘250的第二端面蓋232的部分的立體圖,圖四是表示構(gòu)成圖21的電池集合體21的原 電池211的連接狀態(tài)的模式圖,圖30是電池塊210的立體圖,圖31是電池墊片212的立體 圖,圖32是表示連結(jié)電池墊片212彼此的狀態(tài)的立體圖,圖33是表示連結(jié)電池墊片212彼 此的狀態(tài)的截面圖,圖34是表示變形例的引線(xiàn)連接部225的立體圖。這些圖中所示的電池組2100由連接多個(gè)原電池211的電池集合體21、與原電池 211連接的電路基板240和將它們收納在內(nèi)部的外裝殼體230構(gòu)成。實(shí)施方式的電池組 2100將多個(gè)原電池211用電池墊片212保持為水平姿勢(shì)而構(gòu)成電池塊210,進(jìn)一步將電池 塊210彼此在橫向上連結(jié)而構(gòu)成電池塊層22,進(jìn)一步將電池塊層22在縱向上連結(jié)而構(gòu)成電 池集合體21。在圖19、圖20、圖21、圖四等的例子中,將三個(gè)電池塊層210在橫向上連接
30而構(gòu)成電池塊層22,進(jìn)而將五個(gè)電池塊層22連接起來(lái)構(gòu)成電池集合體21。但是,在圖17、 圖19中僅最左側(cè)的電池塊層22是連結(jié)兩個(gè)電池塊210,相比于其他的電池塊層少了一個(gè)電 池塊,相應(yīng)地在該部分形成空閑空間BS。另外,各電池塊210將三個(gè)原電池211縱向?qū)盈B 兩列,合計(jì)六個(gè)原電池211并聯(lián)連接。結(jié)果是,在電池集合體整體中串聯(lián)連接14根原電池 211,將輸出電壓調(diào)整為48V。48V的輸出電壓可用于多種用途,因此具有可直接應(yīng)用于寬泛 用途中的優(yōu)點(diǎn)。(外裝殼體23O)如圖13 圖17所示,外裝殼體230形成為寬度比厚度大的薄型箱形。另外,如圖 18 圖20所示,外裝殼體230呈兩側(cè)端面開(kāi)口的箱狀,從開(kāi)口部可向內(nèi)部插入電池集合體 21或電路基板240等。外裝殼體230的相對(duì)的兩片主面設(shè)為大面積,作為將由內(nèi)部的電池 集合體21或電路基板240產(chǎn)生的熱量放出到外部的散熱面。另外,也可以通過(guò)在主面的表 面設(shè)置凹凸230F(參考圖13 圖14、圖16)或翅片等,進(jìn)一步擴(kuò)大表面積,從而提高散熱 性。該外裝殼體230由散熱性、強(qiáng)度優(yōu)越的鋁制成。此外,為了對(duì)鋁等金屬制的外裝殼體進(jìn) 行絕緣,也可以用層壓薄膜(laminate film)或乙烯等覆蓋表面。(端面蓋)另外,外裝殼體230的兩側(cè)端面由端面表面板閉塞。在圖19的例子中,左側(cè)的開(kāi) 口端面被第一端面表面板231H閉塞,右側(cè)的開(kāi)口端面被第二端面表面板232H閉塞,并用螺 釘?shù)葘⒍嗣姹砻姘骞潭ㄓ谕庋b殼體230上。進(jìn)而,在第一端面表面板231H的內(nèi)側(cè)如圖18 所示配置有第一端面蓋231,同樣在第二端面表面板232H的內(nèi)側(cè)如圖20、圖觀(guān)等所示配置 有第二端面蓋232。第一端面蓋231具有用于將電源輸出取出到外部的輸出端子233。此 外,當(dāng)然也可以是省略第二端面表面板,將外裝殼體做成僅一方端面開(kāi)口的有底的箱狀,僅 用第一端面表面板閉塞端面開(kāi)口的結(jié)構(gòu)。(電池集合體21)如圖19 圖20等所示,在外裝殼體230中插入電池集合體21。另外,在電池集合 體21的一方的側(cè)面配置電路基板M0。在電路基板240上,根據(jù)需要安裝有用來(lái)保護(hù)原電 池211不過(guò)放電或過(guò)充電的保護(hù)電路或者充放電電路等。如圖15的縱截面圖、圖16的橫截面圖所示,該電池集合體21上下層疊兩個(gè)原電 池211。根據(jù)這種結(jié)構(gòu),所有的各個(gè)原電池211都可以使其圓筒形的外裝罐的側(cè)面與外裝 殼體230的兩片之中的某一主面面對(duì),因此,具有直接向外裝殼體230導(dǎo)熱并容易散熱的優(yōu) 點(diǎn)。換言之,由于并不層疊三根以上的原電池,所以不存在封閉在不面對(duì)外裝殼體的內(nèi)部的 原電池,具有可以均勻冷卻各原電池的優(yōu)點(diǎn)。在該例中,原電池211在電池墊片212的作用下成為水平姿勢(shì),進(jìn)而以沿著外裝 罐的長(zhǎng)邊方向的方式排列原電池211,可以將水平排列的原電池211之間的谷間連接起來(lái)。 即,如圖15等所示,將電池塊210不僅在橫向上連結(jié)起來(lái),而且在原電池211的長(zhǎng)邊方向上 也連結(jié)起來(lái)形成電池塊列23,可以增加電池集合體21的一體性。這還會(huì)帶來(lái)該空間的有效 利用。另外,在上下原電池211之間,也將圓筒形的原電池211做成使中心軸一致的矩陣狀 的配置。換言之,不去形成使圓筒形的原電池以中心軸不一致的方式偏心的偏置狀或者交 錯(cuò)狀的配置,特意在原電池之間產(chǎn)生空間。(墊片貫通孔214)
另外,如圖33的截面圖所示,尤其通過(guò)將因上述矩陣配置而產(chǎn)生的死空間用作貫 穿電池集合體21整體的貫通螺釘250的墊片貫通孔214,從而實(shí)現(xiàn)空間的有效利用,同時(shí) 還實(shí)現(xiàn)電池集合體21整體的強(qiáng)度提高。尤其在現(xiàn)有的電池組中,大多情況下僅連接電池塊 彼此的邊界面,并不具備貫穿整體來(lái)保持的機(jī)構(gòu)。因此,在輔助自行車(chē)等移動(dòng)體用的電池塊 等、保露于振動(dòng)或沖擊的用途之中,機(jī)械強(qiáng)度也很重要。外裝殼體即使是牢固的金屬制的殼 體,若內(nèi)部的電池集合體的連結(jié)強(qiáng)度不足,則存在著在外裝殼體內(nèi)部由于電池塊彼此的脫 落或錯(cuò)位而產(chǎn)生接觸不良或斷線(xiàn)的可能性。若考慮該情形,優(yōu)選設(shè)置貫穿電池集合體整體 來(lái)固定的構(gòu)造。但是,為了設(shè)置這種貫穿整體來(lái)固定的機(jī)構(gòu),就必須準(zhǔn)備設(shè)有螺紋孔的空間,還有 電池組變厚的問(wèn)題。因此,在本實(shí)施方式中,在使用圓筒形原電池的電池組中,通過(guò)采用設(shè) 置死空間的配置,另一方面,將該死空間用于貫通螺釘250用的墊片貫通孔214,從而可以 避免電池組變成必要以上的厚度的情形。尤其在該結(jié)構(gòu)的電池集合體中,由于將原電池211 重合為雙層,因此原電池間的空間必然變成電池組2100的厚度方向的大致中央,因此剛好 作為設(shè)置貫通螺釘250的位置。進(jìn)而,通過(guò)使貫通螺釘250為金屬制的螺釘,從而可以將 貫通螺釘250兼用作熱傳導(dǎo)媒體。即,四根原電池彼此相接的區(qū)域?yàn)槿菀追獯鏌崃康牡胤剑?通過(guò)在該部分貫穿導(dǎo)熱性?xún)?yōu)越的金屬制的貫通螺釘250,從而產(chǎn)生的熱量可以經(jīng)貫通螺釘 250傳導(dǎo)到達(dá)電池集合體的端面,并從此處經(jīng)外裝殼體的端面釋放到外部。因此,貫通螺釘 250不僅具有提高機(jī)械強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn),還有可用于改善散熱性的優(yōu)點(diǎn)。此外,如圖33的截面圖所示,在電池墊片212的中央,通過(guò)在配置原電池211的四 個(gè)電池保持面213之間的十字狀的位置設(shè)置墊片貫通孔214,從而還可以用來(lái)防止由樹(shù)脂 材料成形電池墊片212時(shí)的樹(shù)脂硬化時(shí)的縮孔或缺肉,減少電池墊片成型所需的樹(shù)脂材料 的量,在制造成本方面也有利。(貫通螺釘25O)在外裝殼體230的長(zhǎng)邊方向上,以平行貫穿電池集合體21的方式設(shè)有多個(gè)貫通螺 釘250。在圖21 圖觀(guān)的例子中,在將三個(gè)電池塊210橫向連結(jié)的電池塊層22中,配置三 個(gè)貫通螺釘250以貫穿電池集合體21,且貫穿各電池塊210。即,由于每個(gè)電池塊列23被貫 通螺釘250貫穿,所以所有的電池塊210被可靠固定,可以一體地牢固固定電池集合體21。 貫通螺釘250由強(qiáng)度以及導(dǎo)熱性?xún)?yōu)越的金屬制成。另外,其長(zhǎng)度被設(shè)成在外裝殼體230的 長(zhǎng)邊方向上平行貫穿電池集合體21。在圖沈的例子中,下面兩根第一貫通螺釘250A的長(zhǎng) 度是可以貫穿五個(gè)電池塊列23的長(zhǎng)度,上面一根第二貫通螺釘250B的長(zhǎng)度是可以貫穿四 個(gè)電池塊列23的長(zhǎng)度。電池集合體21以將各個(gè)原電池211呈水平姿勢(shì)在上下方向上層疊的方式而構(gòu)成。 將各個(gè)電池塊210并聯(lián)連接的電池組2100可以增大輸出電流,另外,串聯(lián)連接電池塊210 的電池組2100可以提高輸出電壓。在圖四的例子中,將原電池211層疊為上下兩層,各電 池塊210并聯(lián)連接六個(gè)原電池211,14組的電池塊210串聯(lián)連接并與輸出端子233連接。輸 出端子233是連接器,作為通信以及充電用的端子起作用。進(jìn)而如圖18、圖27、圖四所示, 在第一端面蓋231配置有正極的放電用輸出端子233+、負(fù)極的放電用輸出端子233-,并通 過(guò)在端面表面板231H上開(kāi)口的開(kāi)口窗露出到外部。(電池塊 2IO)
32
如圖30所示,各電池塊210用電池墊片212保持六個(gè)圓筒形的二次電池即原電池 211。電池墊片212由絕緣性?xún)?yōu)越的部件構(gòu)成,例如是塑料等樹(shù)脂制成。尤其優(yōu)選多少?gòu)椥?變形的材質(zhì)。電池墊片212形成為上下及左右對(duì)稱(chēng)。(電池墊片212)在圖30所示的電池墊片212的例子中,三根原電池211上下重合為兩層,具有六 個(gè)用來(lái)將原電池211保持為相互平行的姿勢(shì)的電池保持面213。各電池保持面213的截面 是以沿著原電池211的圓筒面的方式彎曲的大致半圓狀,上面三個(gè)朝向上方開(kāi)口,下面的 三個(gè)朝向下方開(kāi)口。正確地說(shuō),如圖33的截面圖所示,電池保持面213的截面在開(kāi)口部設(shè) 有上推部(# >9 f L· )以使其大于原電池211的截面面積的一半,開(kāi)口的寬度稍微小于原 電池211的直徑。由此,在使樹(shù)脂制的電池墊片212彈性變形而將原電池211插入電池保 持部中之后,原電池211不會(huì)脫落。另外,原電池211由雙面膠帶或粘接劑被固定于電池保 持面213。該電池塊210將電池墊片212的形狀設(shè)為必要最小限度。進(jìn)而通過(guò)覆蓋原電池 211的露出面的絕緣性的蓋體215使電池集合體21的上下面絕緣。如圖19 圖20所示, 該電池集合體21在分別將蓋體215固定于上下面的狀態(tài)下,被收納于外裝殼體230,用第一 端面表面板23IH及第二端面表面板232H閉塞端面。如此將原電池211分為電池塊單位,以電池塊單位連接,從而避免了電池塊大型 化而變重的情況,通過(guò)維持小的電池塊,得到能夠提高電池組的組裝作業(yè)性的優(yōu)點(diǎn)。(電池塊層22)電池塊210彼此在橫向上連接構(gòu)成電池塊層22。因此,如圖23 圖M及圖31 圖32所示,電池墊片212在側(cè)面設(shè)有用來(lái)連結(jié)其他電池墊片212的墊片連結(jié)部216。(墊片連結(jié)部216)如圖32所示,墊片連結(jié)部216被插入到在上下電池保持面213之間開(kāi)口的連結(jié)槽 217中。墊片連結(jié)部216在左右突出有截面形成為箭頭狀的連結(jié)突起,使得能夠在其左右連 結(jié)電池墊片212。另外,連結(jié)槽217的截面的開(kāi)口形狀對(duì)應(yīng)于該箭頭狀,使得能夠?qū)⑸鲜鐾?起插入連結(jié)槽217。墊片連結(jié)部216由具有與電池墊片212相同的彈性的樹(shù)脂制成,可從連 結(jié)槽217的端緣開(kāi)口以滑動(dòng)方式插入來(lái)進(jìn)行連結(jié)。如圖31以及圖33所示,使用該墊片連 結(jié)部216可將相鄰的電池墊片212彼此機(jī)械性連結(jié)。而且,墊片連結(jié)部216在該例子中是 另外的部件,但當(dāng)然也可以是與電池墊片一體設(shè)置的部件。例如,通過(guò)在電池墊片的一方的 側(cè)面開(kāi)設(shè)連結(jié)槽,在另一方的側(cè)面使連結(jié)突起突出,從而能夠?qū)㈦姵貕|片彼此連結(jié)起來(lái)。但 此時(shí),電池墊片左右非對(duì)稱(chēng),所以制造時(shí)的效率稍微下降,同時(shí)在電池塊層22的一方的端 面連結(jié)突起突出,所以相應(yīng)地寬度方向變大。因此,可以說(shuō)上述的使墊片連結(jié)部作為另外獨(dú) 立部件的情況是優(yōu)選的。該墊片連結(jié)部216在電池墊片212的側(cè)面被配置于上下的電池保持面213之間。 由此,在電池保持面213彼此之間的死空間配置墊片連結(jié)部216,實(shí)現(xiàn)空間的有效利用,并 且通過(guò)用墊片連結(jié)部216將電池墊片212彼此連結(jié)起來(lái),從而可以容易構(gòu)成將電池塊210 彼此連結(jié)起來(lái)的電池塊層22。(原電池211)這樣構(gòu)成圖31所示的電池塊層22,將原電池211保持于電池安裝面。圖中的電池 塊210中的原電池211是鋰離子電池的原電池。使用鋰離子電池的電池組可以增大相對(duì)于容積和重量的輸出。但是,原電池也可以取代鋰離子電池而使用鋰聚合物電池或鎳金屬氫 化物電池。因此,本發(fā)明并不是將原電池特定于鋰離子電池,原電池可以使用能夠充電的所 有電池。進(jìn)而在原電池211設(shè)有用于檢測(cè)溫度的溫度傳感器。溫度傳感器可以在每個(gè)原電 池上設(shè)置,此外還可以?xún)H監(jiān)視位于代表性位置的原電池。(引線(xiàn)板MO)電池塊210通過(guò)點(diǎn)焊等將引線(xiàn)板220固定在電池墊片212保持的原電池211的兩 端的端部電極,將原電池211并聯(lián)及串聯(lián)連接。具體地說(shuō),如圖四所示,引線(xiàn)板220對(duì)于各 電池塊210,將原電池211的端面連接起來(lái)而將原電池211彼此并聯(lián)連接,并且將相鄰的電 池塊210彼此串聯(lián)連接。如此在使電池塊210橫向排列的電池塊層22中,如圖22所示,原 電池211的端面排列為大致同一平面,端部電極面對(duì)同一面,因此可以從電池塊層22的兩 端面進(jìn)行固定引線(xiàn)板220的點(diǎn)焊,從作業(yè)效率方面考慮是優(yōu)選的。電池塊210調(diào)整引線(xiàn)板 220的形狀和電池墊片212保持的原電池211的方向,使并聯(lián)和串聯(lián)連接的原電池211的 個(gè)數(shù)為最佳狀態(tài)。能夠以將原電池211串聯(lián)連接的個(gè)數(shù)調(diào)整輸出電壓,以將原電池211并 聯(lián)連接的個(gè)數(shù)調(diào)整輸出電流。另外如圖21 圖M所示,引線(xiàn)板220設(shè)有用于中間電位檢 測(cè)等的連接端子221。在后述的電路基板MO中,經(jīng)引線(xiàn)輸入來(lái)自連接端子221的電壓、電 流。進(jìn)而在引線(xiàn)板220上開(kāi)設(shè)有用于插入貫通螺釘250的引線(xiàn)板貫通孔224。引線(xiàn)板220是由導(dǎo)電性?xún)?yōu)越的薄膜的金屬板構(gòu)成。在圖22的例子中,使用第一 引線(xiàn)板220A和第二引線(xiàn)板220B,第一引線(xiàn)板220A用于并聯(lián)連接一電池塊210中含有的六 個(gè)原電池211,第二引線(xiàn)板220B同樣用于將一電池塊210中含有的六個(gè)原電池211并聯(lián)連 接、且用于與相鄰的電池塊210的六根原電池211串聯(lián)連接,從而連接12根原電池211的 端部電極。另外,第一引線(xiàn)板220A以使端部延長(zhǎng)并沿著電池塊層22的側(cè)面的方式折曲為 L字狀而形成引線(xiàn)連接用端子222。該引線(xiàn)連接用端子222開(kāi)設(shè)有用于與后述的引線(xiàn)連接 部225連接的連接端子螺紋孔223。如圖觀(guān)所示,電池集合體21的負(fù)側(cè)輸出在圖21的負(fù)側(cè)引線(xiàn)板220E-上固定引線(xiàn) 220L的一端,進(jìn)而用螺釘固定在金屬制的第一貫通螺釘250A-的一端。另外,引線(xiàn)220L的 另一端為了充電用而與后述的電路基板MO電連接。進(jìn)而第一貫通螺釘250A-的另一端如 圖27所示,在第一端面蓋231表面?zhèn)嚷冻觯粩Q緊固定于放電用輸出端子233-的金屬制端 子板233-P上。如此,貫通螺釘?shù)囊徊糠忠部梢约嬗米鲗?dǎo)電用的引線(xiàn)。尤其作為導(dǎo)電用引 線(xiàn)利用的貫通螺釘在考慮導(dǎo)電性時(shí)可適當(dāng)利用在銅材料上鍍鎳的材料。另外,不作為導(dǎo)電 用引線(xiàn)利用的其他貫通螺釘可以利用鐵、不銹鋼等材料。如此,電池集合體21的負(fù)側(cè)輸出 從與金屬制端子板233-P連接的負(fù)側(cè)凸部233-T輸出。另外,在金屬制端子板233-P中,具 備一體設(shè)置的分路電阻部233-S,該部分的電壓下降經(jīng)引線(xiàn)等連接于電路基板240,測(cè)定與 電壓下降相當(dāng)?shù)碾娏髦?。另一方面,如圖23所示,電池集合體21的正側(cè)輸出從正側(cè)引線(xiàn)板220E+輸出。進(jìn) 而為了充電用,經(jīng)引線(xiàn)電連接于后述的電路基板M0。另外,正側(cè)引線(xiàn)板220E+的輸出如圖 27所示,在第一端面蓋231表面?zhèn)嚷冻?,被擰緊固定于放電用輸出端子233+的金屬制端子 板233+P。進(jìn)而,從與金屬制端子板233+P連接的正側(cè)凸部233+T輸出。(引線(xiàn)連接部225)這樣得到的電池塊層22彼此進(jìn)一步還在原電池211的長(zhǎng)邊方向上連結(jié),構(gòu)成電池集合體21。因此,用引線(xiàn)連接部225連結(jié)引線(xiàn)板220彼此。如圖23 圖25所示,引線(xiàn)連接 部225是眼鏡狀的金屬制的平板,連結(jié)有一對(duì)固定片226。在各固定片2 上分別開(kāi)口有螺 紋孔227。各固定片2 形成為與引線(xiàn)連接用端子222大致相同的大小。進(jìn)而,構(gòu)成引線(xiàn)連 接部225的金屬板比引線(xiàn)板220厚,增大機(jī)械強(qiáng)度。另一方面,在如上述那樣要連接的引線(xiàn)板220上,設(shè)有分別開(kāi)口有連接端子螺紋 孔223的引線(xiàn)連接用端子222。另外,在電池墊片212的側(cè)面開(kāi)口有螺釘承受部。根據(jù)該結(jié) 構(gòu),可以用引線(xiàn)連接螺釘2 將引線(xiàn)連接部225擰緊固定在引線(xiàn)連接用端子222上。同時(shí), 用引線(xiàn)連接螺釘2 還可以相對(duì)于電池墊片212固定。由此,使引線(xiàn)板220彼此電連接,并 且用比引線(xiàn)板220厚的金屬板的引線(xiàn)連接部225將電池墊片212彼此機(jī)械連結(jié)起來(lái),還可 以增加物理連結(jié)強(qiáng)度。如圖21以及圖四所示,引線(xiàn)連接部225在電池集合體21的兩側(cè)面 交替地將上下的電池塊層22彼此連接起來(lái)。由此,電池塊210可串聯(lián)連接為Z字狀,在有 限的空間內(nèi)增加串聯(lián)連接數(shù),可以實(shí)現(xiàn)高輸出化。另外,通過(guò)用另外部件來(lái)作為串聯(lián)連接引線(xiàn)板220彼此的引線(xiàn)連接部225,從而還 有可以使電池塊小型化的優(yōu)點(diǎn)。即,若想要串聯(lián)連接原電池,勢(shì)必成為在原電池的圓筒方向 較長(zhǎng)連接的結(jié)果,但是,在該結(jié)構(gòu)中,越是高輸出化,電池塊越長(zhǎng)大化,組裝作業(yè)時(shí)的處理越 麻煩。因此,通過(guò)將并聯(lián)編成的電池塊彼此串聯(lián)連接,從而避免上述那樣的長(zhǎng)大化,可以維 持小型的電池塊,提高電池組的組裝時(shí)的作業(yè)性。另外,優(yōu)選連結(jié)槽217兼用作在電池墊片212上設(shè)置的螺釘承受部。由此,在電池 墊片212的兩側(cè)面左右對(duì)稱(chēng)地形成同一形狀的連結(jié)槽217,另一方面,與其他電池墊片212 連結(jié),同時(shí)在成為電池塊層22的側(cè)面的情況下,可用作螺釘承受部,可以簡(jiǎn)化電池墊片212 的構(gòu)造。在上述例子中,雖然引線(xiàn)連接部的連接采用的是使用引線(xiàn)連接螺釘?shù)穆莺?,但?限于此,當(dāng)然也可以適當(dāng)利用激光焊接或粘接等其他的連接方法。但是,可以管理轉(zhuǎn)矩的螺 合在可靠性方面是優(yōu)選的。(變形例)以上的引線(xiàn)連接部是一個(gè)例子,也可以是引線(xiàn)連接部和引線(xiàn)板不是獨(dú)立部件。圖 34表示這種變形例的電池集合體21’。該圖所示的引線(xiàn)板220’作為引線(xiàn)連接用端子使用的 是將引線(xiàn)板的一部分不向電池塊層的側(cè)面?zhèn)妊娱L(zhǎng)而是向上面?zhèn)妊娱L(zhǎng)并將前端折曲為L(zhǎng)字 狀的折曲片229。并且,在相對(duì)的連接對(duì)象的電池塊層22彼此,將折曲方向作為相互向?qū)Ψ?側(cè)突出的方向,且將折曲片229的高度調(diào)整為可以相互重合的高度,從而可將這些折曲片 2 彼此重合來(lái)連接。在該結(jié)構(gòu)中,由于引線(xiàn)連接部不用利用其他另外部件的金屬板,所以 可以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。另外,在此,連接除了螺合以外,也可以適當(dāng)利用焊接或粘接等方法。(絕緣片235)如上所述,在連接電池塊層22彼此之際,如圖25等所示,在相對(duì)的電池塊層22彼 此的邊界面,夾裝絕緣片235,以使引線(xiàn)板220不短路。絕緣片235可以利用絕緣性?xún)?yōu)越的 紙或塑料薄膜等。另外,在絕緣片235上開(kāi)設(shè)有用于插入貫通螺釘250的片貫通孔236。由 此,使片貫通孔236及在引線(xiàn)板2 上開(kāi)口的連接端子貫通孔2 開(kāi)口,并使貫通螺釘250 貫穿其中,從而可以實(shí)現(xiàn)絕緣片235的定位和保持。(電路基板M0)
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以上那樣構(gòu)成的電池集合體21,如圖四所示,在大致對(duì)角線(xiàn)上露出。因此,正負(fù)的 輸出經(jīng)引線(xiàn)板220或引線(xiàn)連接于電路基板M0,經(jīng)安裝于電路基板240的保護(hù)電路連接于 輸出端子233。電路基板240是安裝對(duì)各電池塊210的充放電電流進(jìn)行控制的充放電電路 或保護(hù)電路等電源之中的驅(qū)動(dòng)所需的電路及其構(gòu)成部件、元件等的基板,可以利用環(huán)氧玻 璃基板等。在圖四中,電路基板240被配置為在電池集合體21的側(cè)面?zhèn)?,以插入到收納框 MOW中的狀態(tài)(參考圖19等),面對(duì)外裝殼體230的長(zhǎng)邊側(cè)的側(cè)面。電路基板240將電池 集合體21的輸出連接于輸出端子233。另外,檢測(cè)中間電位或原電池的溫度的溫度傳感器 等的輸出也經(jīng)引線(xiàn)等被適當(dāng)連接。另一方面,關(guān)于各種電池信息(例如電池電壓、電流、溫度、異常情況),通過(guò)輸出 端子233,利用搭載在電路基板240上的微機(jī)的功能傳送給外部電子機(jī)器。而且,在充電時(shí), 經(jīng)輸出端子233,通過(guò)搭載在電路基板240上的充電用FET元件進(jìn)行充電,在產(chǎn)生異常時(shí),使 充電用FET元件為OFF,切斷充電。如上述構(gòu)造公開(kāi)的那樣,放電時(shí),并不經(jīng)電路基板M0, 而利用正極的放電用輸出端子233+、負(fù)極的放電用輸出端子233-進(jìn)行放電。此外,在充電、 放電時(shí),為了可以經(jīng)保險(xiǎn)絲等放電,也可以追加保險(xiǎn)絲等。通過(guò)這樣將電路基板240配置在外裝殼體230的側(cè)面?zhèn)?,可將安裝在電路基板MO 上的發(fā)熱的電子零件的熱量經(jīng)外裝殼體230釋放到外部。如此,通過(guò)考慮了原電池及電子 零件的發(fā)熱的外裝殼體230的布局,并不用附加基于強(qiáng)制空氣的送風(fēng)的空冷或水冷、珀耳 帖元件等冷卻機(jī)構(gòu),就能夠確保足夠的散熱性,可以實(shí)現(xiàn)避免了因散熱部件引起的大型化 或高成本的電池組。尤其在要求防水性的電池組中,難以設(shè)置用冷卻風(fēng)扇強(qiáng)制輸送冷卻風(fēng) 來(lái)冷卻的強(qiáng)制冷卻機(jī)構(gòu),即使沒(méi)有風(fēng)扇,本發(fā)明的電池組也可以發(fā)揮充分的冷卻能力,所以 有用。為了解決第3、第4目的,提出如下方案。本發(fā)明的電池組主要安裝于電動(dòng)的交通工具上,對(duì)驅(qū)動(dòng)用的電動(dòng)機(jī)提供電力。本 發(fā)明例如用作電動(dòng)自行車(chē)、輔助自行車(chē)、電動(dòng)輪椅、電動(dòng)三輪車(chē)、電動(dòng)推車(chē)(cart)等的電 源。但是,本發(fā)明并不特定電池組的用途,也可以用作電動(dòng)工具等在室外使用的各種電子機(jī) 器用的電源。圖37至圖46表示本發(fā)明的一實(shí)施例的電池組。這些圖中所示的電池組在外裝殼 體;340內(nèi)收納電池的芯組310,電池芯組310是用引線(xiàn)板35將多個(gè)電池塊33連結(jié)起來(lái)而 成的。如圖40至圖43所示,芯組310將由多個(gè)原電池多層多列排列而成的多個(gè)電池塊33 在原電池31的長(zhǎng)邊方向即長(zhǎng)度方向上層疊并配置為直線(xiàn)狀。該芯組310將多根原電池31 并聯(lián)連接作為并列單元32,以增大輸出電流,同時(shí)將多組并列單元32串聯(lián)連接,以提高輸 出電壓。此外,在本說(shuō)明書(shū)中,橫向以及上下方向定義為圖39所示的方向。S卩,圖39的紙 面中的左右方向?yàn)闄M向。另外,將原電池的長(zhǎng)邊方向定義為長(zhǎng)度方向。[電池塊]如圖44和圖45的分解立體圖所示,電池塊33將可充電的多個(gè)原電池31配置為 多層多列。原電池31是圓筒形的可充電的二次電池,是鋰離子電池。但本發(fā)明并不是將原 電池特定為鋰離子電池,也可以使用鎳金屬氫化物電池或鎳鎘電池、鎳聚合物電池等可充 電的其他所有的二次電池。進(jìn)而,圖中的電池組中的原電池31是圓筒形電池,但原電池也可以是方形電池。電池組33以各個(gè)原電池31的長(zhǎng)邊方向朝向相同方向的平行的姿勢(shì)配置多個(gè)原電 池31。構(gòu)成電池塊33的多個(gè)原電池31被分割為多組并列單元32。各個(gè)并列單元32利用 與原電池31的兩端的端面電極31A連接的引線(xiàn)板35將構(gòu)成并列單元32的多個(gè)原電池31 并聯(lián)連接起來(lái)。分割為多組的各個(gè)并列單元32配置為橫一列,并且在相互相鄰的并列單元 32彼此中,原電池31的端面電極31A的極性被配置為反向。進(jìn)而,電池塊33利用將構(gòu)成并 列單元32的原電池31并聯(lián)連接的引線(xiàn)板35,將相鄰配置的并列單元32彼此串聯(lián)連接起 來(lái)。電池塊33將多個(gè)原電池31分割為三組以上即奇數(shù)組的并列單元32。設(shè)電池塊 33具備的并列單元32為奇數(shù)組是為了在將多個(gè)電池塊33配置為直線(xiàn)狀的狀態(tài)下,用引線(xiàn) 板35連結(jié)相互相鄰的電池塊33的并列單元32而串聯(lián)連接。圖示的電池塊33具備12根 原電池31,將這些原電池31以各四根而分為3組的并列單元32。但是,電池塊也可以具有 3組以上的奇數(shù)組、例如5組或7組的并列單元。進(jìn)而,構(gòu)成各個(gè)并列單元的原電池的根數(shù) 也不限于四根,可以為3根以下或5根以上。例如,雖未圖示,電池塊可以具備三組由6根 原電池構(gòu)成的并列單元,整體配置18根原電池,也可以具備5組由三根原電池構(gòu)成的并列 單元,整體配置15根原電池。[電池支架]電池塊33具備將原電池配置于固定位置的電池支架34,利用該電池支架34將構(gòu) 成電池塊33的多個(gè)原電池31配置于固定位置。電池支架34由絕緣性?xún)?yōu)越的部件、例如塑 料等成形。電池支架34將各個(gè)原電池31設(shè)為平行的姿勢(shì),并以原電池31的兩端的端面電 極31A位于同一面的方式保持于固定位置。如圖44和圖45所示,電池支架34具備供原電池31插穿來(lái)保持原電池的多個(gè)保 持筒320。電池支架34 —體成形為連結(jié)多個(gè)保持筒320的形狀。各個(gè)保持筒320中貫通 設(shè)有筒狀的插通孔321,筒狀的插通孔321沿著原電池31的表面的大致全周。電池支架34 在各個(gè)插通孔321中插入原電池31,并將多個(gè)原電池31保持于規(guī)定的位置。但是,保持筒 的插通孔321不一定必須開(kāi)口設(shè)置成沿著電池的全周的筒狀。圖中的電池支架34將位于 上層中央部的兩列保持筒320的上表面切除而設(shè)有露出開(kāi)口 322,從該露出開(kāi)口 322露出原 電池31的外裝罐。圖39和圖41的電池組在從電池支架34的露出開(kāi)口 322露出的原電池 31的表面配置溫度傳感器319,檢測(cè)原電池31的溫度。圖中的電池組在配置于電池支架34 的中央部的上表面的基板支架39的底面固定有溫度傳感器319。圖中的電池支架34將12根原電池31上下配置為兩層,且將各層配置的電池形成 六列,配置為2層6列。該電池支架34將構(gòu)成各并列單元32的4根原電池31排列為2層 2列,整體將3組并列單元32配置為橫一列。進(jìn)而,圖示的電池支架34在其中央部以原電 池31的軸位于格子的交點(diǎn)的方式將原電池31配置為2層4列,同時(shí),配置于兩側(cè)的上下兩 根原電池31被排列為位于相鄰的原電池31的谷間的疊層(俵積 )的姿勢(shì)。該形狀的電 池支架34如圖39所示,配置于兩側(cè)的保持筒320的上端比配置于中央部的保持筒320的 上端更向上方突出。由此,在中央部的保持筒320的上表面設(shè)有作為配置電路基板38的收 納空間的收納凹部311。但是,電池支架不一定必須為在中央部的一面設(shè)置凹部的形狀。電 池支架可以是以收納的所有原電池的軸位于格子的交點(diǎn)的方式排列的大致長(zhǎng)方形,也可以
37是所有的原電池以疊層的狀態(tài)配置的形狀,還可以是組合格子狀和疊層狀的各種形狀來(lái)排 列多個(gè)原電池。電池支架34由在原電池31的中間一分為二而成的一對(duì)單元支架34A、34B構(gòu)成。 一對(duì)單元支架34A、34B在各個(gè)原電池31的中央將保持筒320 —分為二而成形。連結(jié)被二 分割的各個(gè)單元支架34A、34B,使得在將原電池31的兩端部插入保持筒320的狀態(tài)下,隔著 原電池31相對(duì)位置不錯(cuò)開(kāi)。在中間被分割的保持筒320的插通孔321將內(nèi)表面成形為從 分割端面34Y側(cè)朝向外側(cè)端面34X側(cè)內(nèi)徑逐漸變小的錐狀,在外側(cè)端面34X側(cè),插通孔321 的最小的內(nèi)部形狀與原電池31的外部形狀大致相等。該保持筒320可以在插通孔321中 順利插入原電池31,另外,在插入原電池31的狀態(tài)下,使原電池31的端部與插通孔321的 保持筒320的外側(cè)端面34X側(cè)的內(nèi)表面接觸,可將原電池31保持于固定位置。如此,在中 間分割保持筒320的構(gòu)造具有成形塑料的模具的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,可容易成形塑料的特點(diǎn)。進(jìn)而,為了以相對(duì)位置不錯(cuò)開(kāi)的方式連結(jié)一對(duì)單元支架34A、34B,設(shè)置從一方的單 元支架34A(圖44以及圖45中右側(cè))的分割端面34Y突出的連結(jié)凸部324,并且在另一方 的單元支架34B(圖44及圖45中左側(cè))的分割端面34Y設(shè)有嵌入該連結(jié)凸部324的連結(jié) 凹部325。圖示的單元支架34A、34B在排列成多層多列的多個(gè)保持筒320的連結(jié)部、即在上 下左右設(shè)為格子狀的四個(gè)保持筒320之間形成的十字狀的連結(jié)部323設(shè)有連結(jié)凸部3M和 連結(jié)凹部325。該電池支架34在通過(guò)以保持筒320的中心與格子的交點(diǎn)一致的方式進(jìn)行配 置而生成的死空間即連結(jié)部323設(shè)置連結(jié)凸部3M和連結(jié)凹部325。圖示的一對(duì)單元支架 34A、34B在左右兩側(cè)的兩處的連結(jié)部323使連結(jié)凸部3M和連結(jié)凹部325相對(duì)設(shè)置。進(jìn)而,圖示的電池支架34開(kāi)設(shè)有貫通孔326,在貫通孔3 中插入貫穿芯組310整 體的貫通螺釘312。該貫通孔3 在電池支架34的中央部設(shè)置于在前述的四個(gè)保持筒320 之間形成的十字狀的連結(jié)部323。該電池支架34可以有效利用空間來(lái)設(shè)置貫通孔326。該 貫通孔3 設(shè)置于電池支架34的兩側(cè)的兩處,貫穿前述的連結(jié)凸部3M和連結(jié)凹部325的 中心設(shè)置。分割成形的一對(duì)單元支架34A、34B由卡止構(gòu)造連結(jié)。一對(duì)單元支架34A、34B如圖 42的局部放大圖所示,通過(guò)在兩側(cè)面一體成形設(shè)置的爪嵌合330相互連結(jié)在一起。圖44和 圖45的電池支架34在一方(圖中左側(cè))的單元支架34B的兩側(cè)面設(shè)置卡止凸部331,并且 在另一方(圖中右側(cè))的單元支架34A的兩側(cè)面設(shè)有引導(dǎo)該卡止凸部331并卡止的卡止部 332。圖中的卡止部332將從另一方的單元支架34A的側(cè)面朝向一方的單元支架34B的卡 止凸部331突出的突出片332A—體成形設(shè)置,并且在該突出片332A上開(kāi)口設(shè)置引導(dǎo)卡止 凸部331的卡止孔332B??ㄖ共恳部梢栽谕怀銎膬?nèi)側(cè)設(shè)置卡止凹部來(lái)引導(dǎo)卡止凸部。上 述的爪嵌合330 —邊使突出片332A彈性變形,一邊將卡止凸部331順利導(dǎo)向卡止孔332B, 可以簡(jiǎn)單、容易并且不分離地連結(jié)一對(duì)單元支架34A、34B。但是,爪嵌合也可以為在從一方 的單元支架的側(cè)面突出的突出片的內(nèi)側(cè)設(shè)置卡止鉤,在另一方的單元支架的側(cè)面設(shè)置引導(dǎo) 該卡止鉤的卡止凹部。進(jìn)而,二分割的單元支架也可以通過(guò)除卡止構(gòu)造以外的連結(jié)構(gòu)造,例 如通過(guò)螺釘固定連結(jié),也可以通過(guò)粘接連結(jié)。上述的電池支架34雖然是二分割并由塑料成形的,但本發(fā)明的電池組的電池支 架并不限定于上述構(gòu)造。電池支架可以是能夠?qū)⒍鄠€(gè)電池保持于規(guī)定位置的其他所有的構(gòu) 造。例如,電池支架可以是不分割而整體形成一體的構(gòu)造,也可以是分割為三份以上的構(gòu)造。進(jìn)而,為了阻止電池支架34的插通孔321中插入的原電池31的端面電極31A從 外側(cè)端面34X突出到外側(cè),設(shè)有突出阻止部327,突出阻止部327 —體成形于外側(cè)端面34X 上。該突出阻止部327雖然使插入在插通孔321中的原電池31的端面電極31A從外側(cè)端 面34X曝露在外,但該突出阻止部327從插通孔321的開(kāi)口端緣向內(nèi)側(cè)突出,并以局部蓋住 插通孔321的開(kāi)口部的狀態(tài)設(shè)置,以使端面電極3IA不從開(kāi)口端突出。圖44和圖45的電 池支架34在中央部中,在多個(gè)保持筒320的連結(jié)部323上設(shè)置蓋住插通孔321的開(kāi)口部的 定位塊327A,并且在外周部中,設(shè)置從電池支架34的外周緣向內(nèi)側(cè)突出的定位凸條327B, 以形成突出阻止部327。突出阻止部327抵接于該電池支架34的插通孔321中插通的原電 池31的端面電極31A,阻止原電池31的端面電極31A從外側(cè)端面34X突出。進(jìn)而,電池支架34為了連結(jié)相互相鄰的電池塊33以使相對(duì)位置不錯(cuò)開(kāi),在電池支 架34的一方的端面(圖44以及圖45中右側(cè))設(shè)置從定位塊327A突出的連結(jié)凸部334,并 且在與之相對(duì)的相反側(cè)的端面(圖44以及圖45中的左側(cè))的定位塊327A上設(shè)有嵌入該 連結(jié)凸部334的連結(jié)凹部335。所述電池支架34在一體設(shè)于設(shè)有前述的連結(jié)凸部3 和連 結(jié)凹部325的連結(jié)部323上的定位塊327A,設(shè)置連結(jié)凸部334和連結(jié)凹部335。因此,所述 的連結(jié)凸部334和連結(jié)凹部335也在中心貫通開(kāi)口有供貫通螺釘312插穿的貫通孔326。 連結(jié)互相相鄰的電池塊33,以將從一方端面突出的連結(jié)凸部334嵌入另一方端面的連結(jié)凹 部335,使得相對(duì)位置不會(huì)錯(cuò)開(kāi)。進(jìn)而,電池支架34在兩端面設(shè)有定位凹部328,在定位凹部3 嵌入配置于外側(cè)端 面34X的引線(xiàn)板35。圖中的電池支架34將從外側(cè)端面34X突出的定位凸條327B的內(nèi)側(cè)、 定位塊327A的外側(cè)的區(qū)域作為比所述突出阻止部327低一段的階梯部,從而作為嵌入引線(xiàn) 板35的定位凹部328。在該定位凹部3 裝入引線(xiàn)板35,從而將引線(xiàn)板35配置于固定位置。[副電池塊]進(jìn)而,圖43所示的電池的芯組310在將多個(gè)電池塊33配置為直線(xiàn)狀的電池塊33 的層疊體310A的一端配置有副電池塊36。該副電池塊36具備組數(shù)少于電池塊33的并列 單元32。圖中的芯組310僅在電池塊33的層疊體310A的一端配置有副電池塊36,但副電 池塊也可以配置在電池塊的層疊體的兩端。如圖46所示,副電池塊36具備由一對(duì)單元支架37A、37B構(gòu)成的副電池支架37。 副電池支架37收納組數(shù)少于電池支架34的并列單元32,因此,保持筒320的個(gè)數(shù)少于電池 支架34。圖46所示的副電池支架37具備四個(gè)保持筒320,從而可以收納四根原電池31。 該副電池支架37在單側(cè)(圖46中跟前側(cè))設(shè)有供四根原電池31插入的保持筒320,相反 側(cè)為空洞。該副電池支架37也可以將該空洞部分用作連接器等零件的配置空間。但是,副 電池支架可以對(duì)應(yīng)于在副電池塊配置的原電池的個(gè)數(shù)而將保持筒的數(shù)量改變?yōu)楦鞣N數(shù)量。此外,對(duì)于副電池支架37,對(duì)于與前述的電池支架34相同的構(gòu)成要素標(biāo)注相同符 號(hào),省略其詳細(xì)說(shuō)明。圖43所示的電池的芯組310將四根原電池31分別并聯(lián)連接,并且將相互相鄰的 并列單元32彼此串聯(lián)連接,從而在一個(gè)電池塊33中將12根原電池31連接為3直4并。進(jìn) 而,將三個(gè)這種電池塊33串聯(lián)連接,合計(jì)將36根原電池31連接為9直4并。進(jìn)一步將收
39納于副電池塊36的四根原電池31作為并列單元32,并與電池塊33的層疊體310A串聯(lián)連 接,從而組合三個(gè)電池塊33和一個(gè)副電池塊36,將合計(jì)40根原電池31連接為10直4并。 由此,例如在作為原電池31使用每個(gè)3. 6V的鋰離子二次電池的情況下,將10根串聯(lián)連接 可以得到36V的輸出。但是,芯組不一定必須在電池支架以及副電池支架的所有保持筒中 收納原電池,例如,也可以在三個(gè)電池支架分別收納各9根原電池,在副電池支架收納三根 原電池,整體上將30根電池連接為10直3并。如此,在電池塊33的層疊體310A的一端或兩端連結(jié)副電池塊36的構(gòu)造具有如下 特點(diǎn)可以自由調(diào)整串聯(lián)連接的并列單元32的組數(shù)。例如,在將具備三組并列單元32的多 個(gè)電池塊33連結(jié)起來(lái)的構(gòu)造中,串聯(lián)連接的并列單元32的組數(shù)是3的倍數(shù)。該構(gòu)造可以 將多個(gè)并列單元32配置在最節(jié)省的空間中,但串聯(lián)連接的并列單元32的組數(shù)不一定限定 3的倍數(shù)是最佳的。因此,通過(guò)在電池塊33的層疊體310A的一端或兩端配置副電池塊36, 可以自由調(diào)整串聯(lián)連接的并列單元32的組數(shù)。即,可以將串聯(lián)連接的并列單元32的組數(shù) 改變?yōu)?η (3η+2)組等多種。例如,芯組310如下述這樣可以串聯(lián)連接9組至12組的并 列單元32。(1)9組并列單元串聯(lián)連接時(shí),將三個(gè)具有3組并列單元的電池塊層疊連結(jié)。(2) 10組并列單元串聯(lián)連接時(shí),將三個(gè)具有3組并列單元的電池塊層疊連結(jié),在該層疊體的一端層疊連結(jié)具有1 組并列單元的副電池塊。(3) 11組并列單元串聯(lián)連接時(shí),將三個(gè)具有3組并列單元的電池塊層疊連結(jié),在該層疊體的一端層疊連結(jié)具有2 組并列單元的副電池塊?;蛘?,將三個(gè)具有3組并列單元的電池塊層疊連結(jié),在該層疊體的兩端層疊連結(jié) 具有1組并列單元的副電池塊。(4) 12組并列單元串聯(lián)連接時(shí),將四個(gè)具有3組并列單元的電池塊層疊連結(jié)。進(jìn)而,本發(fā)明的電池組并不將配置于電池塊33的并列單元32特定為3組。電池 塊33可以具有3組以上的奇數(shù)組的并列單元32。例如,電池組也可以在各個(gè)電池塊配置5 組并列單元。該電池組通過(guò)在具有5組并列單元的多個(gè)電池塊的層疊體的一端或兩端配置 具有組數(shù)少于5組的并列單元的副電池塊,從而也可以自由調(diào)整串聯(lián)連接的并列單元的組 數(shù)。即,可以將串聯(lián)連接的并列單元的組數(shù)改變?yōu)?η (5η+4)組等多種。[引線(xiàn)板35]引線(xiàn)板35在電池支架34的兩端面中,通過(guò)點(diǎn)焊等焊接固定于從插通孔321的開(kāi) 口部露出的原電池31的端面電極31Α。引線(xiàn)板35由導(dǎo)電性?xún)?yōu)越的薄的金屬板構(gòu)成。引線(xiàn) 板35以構(gòu)成并列單元32的多個(gè)原電池31的端面電極31Α位于同一平面的方式連結(jié),將這 些原電池31并聯(lián)連接,并且將相鄰配置的并列單元32彼此串聯(lián)連接。圖示的引線(xiàn)板35具 備將構(gòu)成同一電池塊33的并列單元32串聯(lián)連接的平面引線(xiàn)板35Χ ;以及將相互相鄰的電 池塊33的并列單元32串聯(lián)連接的折曲引線(xiàn)板35Υ。平面引線(xiàn)板35Χ配置于電池支架34的端面,以使相互相鄰的并列單元32的端面電極31A位于同一平面的方式進(jìn)行連結(jié),并將相鄰的并列單元32彼此串聯(lián)連接。圖示的平 面引線(xiàn)板35X并聯(lián)連接構(gòu)成各個(gè)并列單元32的四根原電池31,并且串聯(lián)連接相互相鄰的兩 組并列單元32。因此,將8個(gè)電池連接部設(shè)為多層多列,從而可以連接8根原電池31。在 各個(gè)電池連接部上設(shè)有用于點(diǎn)焊的狹縫。進(jìn)而,圖示的平面引線(xiàn)板35X在配置于電池支架 34的端面的狀態(tài)下將引導(dǎo)定位塊327A的貫通孔3 設(shè)置在8個(gè)電池連接部之間。該平面 引線(xiàn)板35X通過(guò)將定位塊327A引導(dǎo)到貫通孔3 而被固定在電池支架34的端面的固定位 置上。折曲引線(xiàn)板35Y跨相鄰的電池支架34進(jìn)行連結(jié),并將相互相鄰的電池塊33的并 列單元32彼此串聯(lián)連接。該折曲引線(xiàn)板35Y在將相鄰的電池塊33配置為直線(xiàn)狀的狀態(tài)下, 如圖43所示,在中間的折曲部3 折曲,用該折曲部35b的兩側(cè)的連接片35c串聯(lián)連接相 鄰的電池塊33的并列單元32。圖示的折曲引線(xiàn)板35Y用連接片35c并聯(lián)連接構(gòu)成各個(gè)并 列單元32的四根原電池31,并且用折曲部35b串聯(lián)連接相互相鄰的兩組并列單元32。因 此連接片35c為了能夠連接四根原電池31而將設(shè)有狹縫的四個(gè)電池連接部設(shè)為兩層兩列。 另外,連結(jié)兩個(gè)連接片35c的折曲部35b的寬度比連接片35c窄,從而使得容易折曲。連接 片35c在配置于電池支架34的端面的狀態(tài)下將引導(dǎo)定位塊327A的貫通孔3 設(shè)置在四個(gè) 電池連接部之間。該折曲引線(xiàn)板35Y通過(guò)將定位塊327A引導(dǎo)到連接片35c的貫通孔35e, 從而被固定于電池支架34的端面的固定位置上。該折曲引線(xiàn)板35Y被配置于電池塊33的對(duì)角位置,從而將在相鄰的電池塊33的 相對(duì)的側(cè)部配置的并列單元32串聯(lián)連接起來(lái)。如此,通過(guò)在具有奇數(shù)組的并列單元32的 電池塊33的對(duì)角位置配置折曲引線(xiàn)板35Y,從而將相互相鄰的電池塊33的兩端在左右交替 連結(jié)而配置為直線(xiàn)狀。進(jìn)而,副電池塊36和與之相鄰的電池塊33也通過(guò)折曲引線(xiàn)板35Y連結(jié)起來(lái)。該 折曲引線(xiàn)板35Y在將相互相鄰的電池塊33和副電池塊36配置為直線(xiàn)狀的狀態(tài)下,如圖43 所示,在中間的折曲部3 被折曲,從而用該折曲部3 的兩側(cè)的連接片35c將相互相鄰的 副電池塊36和電池塊33的并列單元32彼此串聯(lián)連接起來(lái)。該折曲引線(xiàn)板35Y也用設(shè)置 于連接片35c的四個(gè)電池連接部將構(gòu)成副電池塊36的四根原電池31并聯(lián)連接起來(lái)。進(jìn)而如圖42和圖43所示,平面弓丨線(xiàn)板35X和折曲引線(xiàn)板35Y使用于檢測(cè)中間電位 的連接端子部3 從上端突出設(shè)置。連接端子部3 是折曲為曲柄狀的折曲片,如圖42所 示,伸出到連結(jié)為直線(xiàn)狀的電池支架34的上表面,并且將其前端部垂直折曲并朝上突出。 連接端子部3 通過(guò)與其前端部連接的引線(xiàn)314與配置于收納凹部311的電路基板38連 接。進(jìn)而,引線(xiàn)板35具備在芯組310的前后的端面配置的端面引線(xiàn)板35Z。該端面引 線(xiàn)板35Z與位于相互串聯(lián)連接的多個(gè)并列單元32的兩端的端面電極31A連接,取出芯組 310的輸出,端面引線(xiàn)板3 通過(guò)折曲為L(zhǎng)字狀的折曲片35d連接于電路基板38。來(lái)自芯 組310的輸出通過(guò)引線(xiàn)(未圖示)連接于放電連接器。以上的芯組310將三個(gè)電池塊33和一個(gè)副電池塊36通過(guò)折曲引線(xiàn)板35Y連結(jié)為 直線(xiàn)狀。該芯組310如圖43所示,將連結(jié)最左側(cè)的電池塊33和左數(shù)第二個(gè)電池塊33的折 曲引線(xiàn)板35Y折曲向左右方向,將連結(jié)左數(shù)第二個(gè)的電池塊33和左數(shù)第三個(gè)電池塊33的 折曲弓丨線(xiàn)板35Y折曲向上下方向,進(jìn)而將連結(jié)左數(shù)第三個(gè)的電池塊33和副電池塊36的折
41曲引線(xiàn)板35Y折曲向左右方向。即,該芯組310,通過(guò)交替配置將一對(duì)連接片35c在折曲部 35b向左右方向折曲而成的折曲引線(xiàn)板35Y與將一對(duì)連接片35c在折曲部35b向上下方向 折曲而成的折曲引線(xiàn)板35Y,而相互串聯(lián)連接三個(gè)電池塊33和一個(gè)副電池塊36。例如圖 47所示,該芯組在將三個(gè)電池塊33和一個(gè)副電池塊36堆積重疊為兩層兩列的狀態(tài)下,從 兩側(cè)對(duì)配置在電池支架34以及副電池支架37的兩端面上的多個(gè)引線(xiàn)板35進(jìn)行點(diǎn)焊,從而 可以高效地焊接在原電池31的端面電極31A上。尤其,該電池組將電池塊33和副電池塊 36形成為堆積重疊為兩層兩列的姿勢(shì),縮短了整體的長(zhǎng)度,同時(shí)可以對(duì)配置于兩端面的引 線(xiàn)板35進(jìn)行點(diǎn)焊,因此,可以縮小點(diǎn)焊機(jī)的行程范圍,同時(shí)可以高效地進(jìn)行點(diǎn)焊。因此,不 用導(dǎo)入行程范圍大的點(diǎn)焊機(jī),可以有效使用行程范圍窄的現(xiàn)有的點(diǎn)焊機(jī)來(lái)進(jìn)行點(diǎn)焊。該芯 組310在將所有的原電池31用引線(xiàn)板35連接為并聯(lián)和串聯(lián)之后,將折曲引線(xiàn)板35Y在折 曲部3 折曲向規(guī)定方向、即左右方向和上下方向,將三個(gè)電池塊33和一個(gè)副電池塊36配 置成直線(xiàn)狀。如圖47所示,通過(guò)折曲引線(xiàn)板35Y連結(jié)為兩層兩列的電池塊33和副電池塊36如 以下所示配置為直線(xiàn)狀。(1)使芯組310立起,具體方式為,如圖47所示,從三個(gè)電池塊33和一個(gè)副電池塊 36堆積重疊為兩層兩列的姿勢(shì),如圖48所示,使電池塊33和副電池塊36成為起立姿勢(shì)。 此時(shí),連結(jié)第一個(gè)電池塊33和第二個(gè)電池塊33的折曲引線(xiàn)板35Y以及連結(jié)第三個(gè)電池塊 33和副電池塊36的折曲引線(xiàn)板35Y配置于起立姿勢(shì)的芯組310的下面?zhèn)?,連結(jié)第二個(gè)電池 塊33和第三個(gè)電池塊33的折曲引線(xiàn)板35Y配置于起立姿勢(shì)的芯組310的上面?zhèn)取?2)如圖48的箭頭所示,將配置于上面的折曲引線(xiàn)板35Y在折曲部3 折曲,同 時(shí)以該折曲部3 為中心軸,將處于起立姿勢(shì)的芯組310的下部在前后方向展開(kāi)。S卩,在圖 48中,將位于前方的電池塊33和副電池塊36與位于后方的兩組電池塊33以折曲的折曲 部3 為中心下面?zhèn)鹊亩嗣嫦嗷シ珠_(kāi)的方式展開(kāi),如圖49所示,將三個(gè)電池塊33和副電池 塊36展開(kāi)為平面狀。在該狀態(tài)下,通過(guò)折曲的折曲引線(xiàn)板35Y連結(jié)的第二個(gè)電池塊33和 第三個(gè)電池塊33的相對(duì)的端面以相互重合的狀態(tài)連結(jié)。進(jìn)而,第二個(gè)電池塊33和第三個(gè) 電池塊33被連結(jié)為從第二個(gè)電池塊33的相對(duì)面突出的連結(jié)凸部334嵌入在第三個(gè)電池 塊33的相對(duì)面設(shè)置的連結(jié)凹部335中,相對(duì)位置不會(huì)錯(cuò)開(kāi)。(3)進(jìn)而,如圖49的箭頭A所示,將連結(jié)第一個(gè)電池塊33和第二個(gè)電池塊33的折 曲引線(xiàn)板35Y在折曲部35b向左右方向折曲,同時(shí)以該折曲部3 為中心軸,使第一個(gè)電池 塊33朝向第二個(gè)電池塊33旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。第一個(gè)電池塊33和第二個(gè)電池塊33在通過(guò)折曲引 線(xiàn)板35Y連結(jié)的端面彼此相互重合的狀態(tài)下連結(jié)。此時(shí),第一個(gè)電池塊33和第二個(gè)電池塊 33通過(guò)連結(jié)凸部334和連結(jié)凹部335被連結(jié)為相對(duì)位置不錯(cuò)開(kāi)。(4)進(jìn)而,如圖49的箭頭B所示,將連結(jié)第三個(gè)電池塊33和副電池塊36的折曲引 線(xiàn)板35Y在折曲部35b向左右方向折曲,同時(shí)以該折曲部3 為中心軸,使副電池塊36朝 向第三個(gè)電池塊33旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。副電池塊36和第三個(gè)電池塊33在通過(guò)折曲引線(xiàn)板35Y連 結(jié)的端面彼此相互重合的狀態(tài)下連結(jié)。此時(shí),副電池塊36和第三個(gè)電池塊33通過(guò)連結(jié)凸 部334和連結(jié)凹部335連結(jié)為相對(duì)位置不錯(cuò)開(kāi)。(5)在以上的狀態(tài)下,如圖50所示,將三個(gè)電池塊33和一個(gè)副電池塊36配置為直 線(xiàn)狀,從而相互連結(jié)起來(lái)。
進(jìn)而,雖未圖示,芯組也可以按照如下方式連結(jié),將最左側(cè)的電池塊和左數(shù)第二個(gè) 電池塊用上下方向被折曲的折曲引線(xiàn)板連結(jié),將左數(shù)第二個(gè)電池塊和左數(shù)第三個(gè)電池塊用 左右方向被折曲的折曲弓丨線(xiàn)板連結(jié),進(jìn)而將左數(shù)第三個(gè)電池塊和副電池塊用上下方向被折 曲的折曲引線(xiàn)板連結(jié)。該芯組也可以在將三個(gè)電池塊和一個(gè)副電池塊堆積重疊為兩層兩列 的狀態(tài)下,將配置于電池支架以及副電池支架的兩端面的多個(gè)引線(xiàn)板從兩側(cè)進(jìn)行點(diǎn)焊,而 有效地焊接到原電池的端面電極上。進(jìn)而,本發(fā)明的電池組并不將作為電池的芯組配置為直線(xiàn)狀的電池塊及副電池塊 的總數(shù)特定為四個(gè)。雖未圖示,但電池的芯組也可以用引線(xiàn)板相互串聯(lián)連結(jié)四個(gè)以上的電 池塊、或者、三個(gè)以上的電池塊及一個(gè)以上的副電池塊。該芯組也可以用將一對(duì)連接片在 折曲部向左右方向折曲的折曲引線(xiàn)板和將一對(duì)連接片在折曲部向上下方向折曲的折曲引 線(xiàn)板來(lái)構(gòu)成將相互相鄰的電池塊彼此、或者相互相鄰的電池塊和副電池塊連結(jié)起來(lái)的引線(xiàn) 板。該芯組可以在將四個(gè)以上的電池塊、或三個(gè)以上的電池塊及一個(gè)以上的副電池塊堆積 重疊為多層多列的狀態(tài)下,對(duì)在電池塊及副電池塊的兩端面配置的多個(gè)引線(xiàn)板從兩側(cè)進(jìn)行 點(diǎn)焊而焊接到原電池的端面電極上。例如,設(shè)電池塊及副電池塊的總數(shù)為六個(gè)的芯組可以 用在上下方向折曲的折曲引線(xiàn)板和在左右方向折曲的折曲引線(xiàn)板,對(duì)這些電池塊及副電池 塊進(jìn)行組合而串聯(lián)連結(jié),層疊為兩層三列,或者層疊為三層兩列,在該狀態(tài)下,對(duì)在電池塊 及副電池塊的兩端面配置的多個(gè)引線(xiàn)板從兩側(cè)進(jìn)行點(diǎn)焊。該芯組也可以使電池塊和副電池 塊成為堆積重疊為多層的姿勢(shì),可以縮短整體的長(zhǎng)度,因此,可以縮小點(diǎn)焊機(jī)的行程范圍, 可以高效地進(jìn)行焊接。芯組也可以?xún)H使用折曲向相同方向的折曲引線(xiàn)板來(lái)相互串聯(lián)連結(jié)四個(gè)以上的電 池塊、或三個(gè)以上的電池塊及一個(gè)以上的副電池塊。例如,圖51及圖52所示的芯組360僅 使用左右方向折曲的折曲引線(xiàn)板35Y來(lái)相互串聯(lián)連結(jié)三個(gè)電池塊33和一個(gè)副電池塊36。 如圖51所示,該芯組360在將三個(gè)電池塊33和一個(gè)副電池塊36以各自的側(cè)面相對(duì)的姿勢(shì) 排列為橫一列的狀態(tài)下,對(duì)在電池支架34及副電池支架37的兩端面配置的多個(gè)引線(xiàn)板35 從兩側(cè)進(jìn)行點(diǎn)焊而焊接到原電池31的端面電極31A上。進(jìn)而,該芯組360在用引線(xiàn)板35 將所有的原電池31并聯(lián)和串聯(lián)連接之后,如圖52所示,將折曲引線(xiàn)板35Y在折曲部3 交 替折曲向反向,從而可將三個(gè)電池塊33和一個(gè)副電池塊36配置為直線(xiàn)狀。進(jìn)而,雖未圖示,但芯組也可以?xún)H使用上下方向折曲的折曲引線(xiàn)板來(lái)相互串聯(lián)連 結(jié)三個(gè)電池塊和一個(gè)副電池塊。該芯組在將三個(gè)電池塊和一個(gè)副電池塊以各自的上下面相 對(duì)的姿勢(shì)堆積重疊為上下四層的狀態(tài)下,對(duì)在電池支架及副電池支架的兩端面配置的多個(gè) 引線(xiàn)板從兩側(cè)進(jìn)行點(diǎn)焊而焊接到原電池的端面電極上。進(jìn)而,該芯組在用引線(xiàn)板將所有的 原電池并聯(lián)和串聯(lián)連接之后,將各折曲引線(xiàn)板在折曲部折曲,從而將三個(gè)電池塊和一個(gè)副 電池塊配置為直線(xiàn)狀。進(jìn)而,雖未圖示,但芯組也可以將左右方向折曲的連接引線(xiàn)板和上下 方向折曲的連接引線(xiàn)板進(jìn)行各種組合。[絕緣片]在以上那樣將多個(gè)電池塊33及副電池塊36連結(jié)為直線(xiàn)狀時(shí),如圖43、圖48及圖 49所示,在相對(duì)的電池塊33彼此及在電池塊33和副電池塊36的邊界面夾裝絕緣片318, 以使引線(xiàn)板35不短路。絕緣片318可利用絕緣性?xún)?yōu)越的紙或者塑料薄膜等。圖示的絕緣片 318形成為嵌入在電池支架34設(shè)置的定位凹部328的外形,從而可以覆蓋在定位凹部3
43配置的引線(xiàn)板35的表面。進(jìn)而,圖43所示的絕緣片318上開(kāi)口有在配置于電池支架34的 端面的狀態(tài)下引導(dǎo)定位塊327A的貫通孔318A。該貫通孔318A是可以嵌入定位塊327A的 形狀,在該貫通孔318A嵌入定位塊327A,在相對(duì)的電池塊33彼此以及在電池塊33和副電 池塊36的邊界的固定位置夾著配置絕緣片318。此外,圖示的絕緣片318也可以介于折曲 的折曲引線(xiàn)板35Y的連接片35c之間。由此,可以避免在相對(duì)的連接片35c彼此之間產(chǎn)生 意想不到的放電的情況。[連結(jié)部件]進(jìn)而,圖示的芯組310為了更牢固地連結(jié)直線(xiàn)狀連結(jié)的多個(gè)電池塊33及副電池塊 36,通過(guò)連結(jié)部件連結(jié)。圖示的連結(jié)部件為貫穿芯組310的中央部的貫通螺釘312。在電 池支架34和副電池支架37上,在中央部的兩處開(kāi)口有供貫通螺釘312貫穿的貫通孔326。 該芯組310在將多個(gè)電池塊33和副電池塊36連結(jié)為直線(xiàn)狀的狀態(tài)下,插入貫穿電池支架 34和副電池支架37的貫通螺釘312,將貫通螺釘312的前端部擰入螺母313,將多個(gè)電池 塊33保持為連結(jié)為直線(xiàn)狀的狀態(tài)。圖41所示的電池組將擰入貫通螺釘312的前端的螺母 313插入副電池支架37的單元支架37A而固定。但螺母也可以不插入而配置于貫通孔的外 側(cè)。進(jìn)而,雖未圖示,但連結(jié)多個(gè)電池塊以及副電池塊的連結(jié)部件也可以是沿著電池 支架和副電池支架的外周面配置于長(zhǎng)度方向的連結(jié)架。該連結(jié)架將其兩端部固定于芯組的 兩端,并以連結(jié)為直線(xiàn)狀的多個(gè)電池塊及副電池塊不分離的方式連結(jié)其兩端部。例如,該連 結(jié)架配置于在電池支架和副電池支架的外周面形成的保持筒的谷間,從而不會(huì)增大芯組的 外形,可以節(jié)省空間。[電路基板]進(jìn)而,圖40所示的電池組具備與電池的芯組310連接的電路基板38。圖41和圖 42所示的芯組310在相互連結(jié)的電池支架34和副電池支架37的上表面設(shè)有配置電路基板 38的收納凹部311,在該收納凹部311配置電路基板38。電路基板38通過(guò)基板支架39被 配置于芯組310的固定位置。圖中的芯組310將各個(gè)引線(xiàn)板35連接于在基板支架39配置 的電路基板38上。電路基板38安裝有控制原電池31的充放電的保護(hù)電路(未圖示)。電路基板38 安裝有實(shí)現(xiàn)該保護(hù)電路的電子零件315。電路基板38如圖40至圖42所示,形成為沿芯組 310的長(zhǎng)度方向延長(zhǎng)的板狀。該構(gòu)造由于配置延長(zhǎng)的電路基板38以沿著串聯(lián)連接原電池 31的長(zhǎng)度方向,因此,從電路基板38到各原電池31的距離變短,具有中間電位的檢測(cè)等配 線(xiàn)到各原電池31變?nèi)菀椎膬?yōu)點(diǎn)。在圖42中,沒(méi)有設(shè)置另外的引線(xiàn),通過(guò)從各電池塊33的 引線(xiàn)板35延長(zhǎng)的連接端子部3 進(jìn)行配線(xiàn),可以簡(jiǎn)化組裝工序,并且也不需要另外部件的 引線(xiàn)。進(jìn)而,保護(hù)電路還具備檢測(cè)出各個(gè)電池電壓,切斷充放電的電流的電路。該保護(hù)電 路當(dāng)任一個(gè)電池電壓低于最低電壓時(shí),將切斷放電電流的開(kāi)關(guān)元件切換為斷開(kāi),切斷放電 電流。另外,當(dāng)任一個(gè)電池電壓變得高于最高電壓時(shí),將停止充電的開(kāi)關(guān)元件切換為斷開(kāi), 停止充電。如此,檢測(cè)各個(gè)電池電壓,安裝了控制充放電的保護(hù)電路的電池組可以保護(hù)原電 池31并安全使用。進(jìn)而,電路基板38還安裝有檢測(cè)原電池31的溫度異常的溫度檢測(cè)電路。 該溫度檢測(cè)電路檢測(cè)由溫度傳感器319檢測(cè)出的原電池31的溫度異常上升,控制電池的放電和充電的電流,或者進(jìn)行停止充放電等的控制。基板支架39對(duì)電路基板38進(jìn)行固定并將其配置于規(guī)定的位置。圖39至圖42所 示的基板支架39成形為在收納凹部311配置的薄的箱形?;逯Ъ?9如圖42所示,一體 成形而設(shè)置有從外周突出的連結(jié)部39A,將貫穿該連結(jié)部39A的固定螺釘316擰入電池支架 34及副電池支架37進(jìn)行固定。為了擰入固定螺釘316,電池支架34及副電池支架37 —體 成形設(shè)有向收納凹部311突出的固定凸部329。如圖42所示,基板支架39的連結(jié)部39A設(shè) 置于與電池支架34及副電池支架37的固定凸部3 相對(duì)的位置。基板支架39將貫穿連 結(jié)部39A的固定螺釘316擰入固定凸部329,并固定于收納凹部311的固定位置。但是,雖 未圖示,基板支架也可以通過(guò)卡止構(gòu)造固定于電池支架及副電池支架上。[外裝殼體]外裝殼體340用端板342、343閉塞筒狀的殼體主體341的兩端面,在內(nèi)部收納有 電池的芯組310。殼體主體341由強(qiáng)度和散熱性?xún)?yōu)越的例如鋁等金屬制成。端板342、343 由硬質(zhì)的塑料制成。但端板也可以是金屬制成。進(jìn)而,外裝殼體340為了對(duì)金屬制的殼體 主體341進(jìn)行絕緣,也可以用層壓薄膜或乙烯等覆蓋表面。進(jìn)而,為了防止金屬制的殼體主 體341和收納于其中的芯組310的引線(xiàn)板35以及電路基板38等的短路,圖中的電池組還 在芯組310的側(cè)面和電路基板38的上表面設(shè)有絕緣片317。殼體主體341是橫幅寬于厚度的長(zhǎng)方形的筒形,并成形為兩端開(kāi)口的角筒狀。該 殼體主體341在沿橫幅方向和長(zhǎng)度方向延伸的兩個(gè)相對(duì)面的內(nèi)表面一體設(shè)有沿長(zhǎng)度方向 延伸的凸條;344,利用該凸條344提高強(qiáng)度。圖中的殼體主體341在相對(duì)面的兩側(cè)相互平行 地設(shè)有凸條;344。如圖39所示,該凸條344在電池支架34的外周面配置于在其與殼體主 體341之間形成的谷間空間349中。作為該谷間空間349,可以利用在保持筒320的谷間或 者在電池支架34的拐角部形成的死空間。通過(guò)在該谷間空間349配置凸條344,從而可將 電池的芯組310不錯(cuò)位地保持在外裝殼體340的內(nèi)部的固定位置上。這些凸條344在中央 部設(shè)有沿長(zhǎng)度方向延伸的縱槽345,在凸條344的兩端,將該縱槽345的開(kāi)口端形成螺紋孔 346。在該螺紋孔346中擰入貫穿端板342、343的固定螺釘347,在殼體主體341的兩端固 定端板342、343。端板342、343形成為與殼體主體341的開(kāi)口部相同的形狀,從而可以閉塞殼體主 體;341的開(kāi)口端。該端板342、343在長(zhǎng)邊的兩側(cè)部通過(guò)螺釘固定在殼體主體341上。進(jìn) 而,外裝殼體340在殼體主體341的開(kāi)口部和端板342、343之間夾著環(huán)狀的填充物(^ , 今> )348,以防水構(gòu)造閉塞兩端的開(kāi)口部。進(jìn)而,一方的端板343(圖38中左側(cè)的端板)設(shè)有用從內(nèi)置的原電池31放電的放 電連接器351和用于對(duì)內(nèi)置的原電池31進(jìn)行充電的充電連接器352。圖中的端板342在前 端面露出設(shè)有放電連接器351。該放電連接器351通過(guò)將電池組向圖37的箭頭A表示的方 向移動(dòng)而被設(shè)置在主體機(jī)器上。進(jìn)而圖38的端板343在側(cè)面設(shè)有充電連接器352。充電連接器352連接于充電器 的充電插頭(未圖示)。在將充電連接器352連接于充電器的狀態(tài)下,電池組用充電器提供 的電力對(duì)內(nèi)置的原電池31進(jìn)行充電。充電連接器352的開(kāi)口部設(shè)有連接器蓋353,用來(lái)防 止在未連接充電插頭的狀態(tài)下垃圾等異物或水侵入,連接器蓋353在將充電插頭連接于充 電連接器352的狀態(tài)下打開(kāi),在未將充電插頭連接于充電連接器352的狀態(tài)、即將電池組設(shè)
45置在主體機(jī)器上的狀態(tài)下閉塞充電連接器352的開(kāi)口部。以上的外裝殼體340用一對(duì)端板342、343閉塞筒狀的殼體主體341的兩端的開(kāi)口 部,但外裝殼體也可以是將殼體主體設(shè)為僅一方端面開(kāi)口的有底的筒狀,僅用一個(gè)端板閉 塞端面開(kāi)口的構(gòu)造。為了解決第5、第6目的,提出如下方案。本發(fā)明的電池組主要作為安裝于在室外使用的電動(dòng)機(jī)器上對(duì)驅(qū)動(dòng)用的電動(dòng)機(jī)提 供電力的電源使用。本發(fā)明的電池組例如用于輔助自行車(chē)、電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)單車(chē)、電動(dòng)輪 椅、電動(dòng)三輪車(chē)、電動(dòng)推車(chē)等電動(dòng)交通工具即電動(dòng)機(jī)器,或者在電動(dòng)耕地機(jī)、電動(dòng)除草機(jī)、電 動(dòng)游戲機(jī)等電動(dòng)機(jī)器中作為驅(qū)動(dòng)用的電源使用。但本發(fā)明的電池組的用途并不特定,也可 以用作電動(dòng)工具等在室外使用的各種電動(dòng)機(jī)器用的電源。圖53至圖70表示本發(fā)明的一實(shí)施例的電池組。這些圖示的電池組4100具備將 多個(gè)電池41串聯(lián)和并聯(lián)連接的外裝殼體440、設(shè)置于該外裝殼體440且向外部輸出電力的 放電連接器460以及設(shè)置于外裝殼體440并對(duì)內(nèi)置的電池41進(jìn)行充電的充電連接器470。 放電連接器460配置于外裝殼體440的垂直面440X,充電連接器470配置于外裝殼體440 的側(cè)面。電池組4100在外裝殼體440中收納電池的芯組410,電池的芯組410是用引線(xiàn)板 45連結(jié)電池塊43而成的,電池塊43是將多個(gè)原電池41連接起來(lái)而成的。此外,在本說(shuō)明書(shū)中,所謂外裝殼體的垂直面意味著在將電池組安裝于電動(dòng)機(jī)器 的狀態(tài)下成為垂直的姿勢(shì)的面,電池組的上下方向意味著將外裝殼體安裝于電動(dòng)機(jī)器上的 狀態(tài)下的上下方向。但是,所謂垂直的姿勢(shì)的使用含義也包含從垂直方向稍微傾斜的姿勢(shì) 的廣闊意思。圖中的電池組4100呈圖M所示的水平姿勢(shì)向圖的箭頭所示的方向移動(dòng),從而被 設(shè)置在電動(dòng)機(jī)器上。圖71表示在作為輔助自行車(chē)或電動(dòng)自行車(chē)等自行車(chē)490A的電動(dòng)機(jī)器 490上設(shè)置電池組4100的狀態(tài)。圖示的自行車(chē)490A將電池組4100設(shè)置在貨架部分。圖 示的自行車(chē)490A將設(shè)置電池組4100的安裝部491設(shè)置于后輪496的上方、貨架495的下 方,在該安裝部491插入電池組4100并設(shè)置于固定位置。進(jìn)而,圖示的自行車(chē)490A將連接 在電池組4100的前端面上設(shè)置的放電連接器460的輸入端子492設(shè)置在鞍座497的下方。 該電池組4100以水平姿勢(shì)插入安裝部491中,并且前端的放電連接器460連接于輸入端子 492而被配置于固定位置。雖未圖示,但電動(dòng)輪椅、電動(dòng)三輪車(chē)、電動(dòng)推車(chē)等沒(méi)有貨架的交通 工具例如可以在座部的下方以水平姿勢(shì)設(shè)置。[外裝殼體]外裝殼體440具備具有筒部的殼體主體441和閉塞該殼體主體441的開(kāi)口部的 閉塞部442、443。圖中的外裝殼體440將殼體主體441設(shè)成兩端開(kāi)口的筒體,用閉塞部442、 443閉塞該筒狀的殼體主體441的兩端開(kāi)口部,在內(nèi)部收納電池的芯組410。但是,外裝殼 體也可以是將殼體主體做成僅一方端面開(kāi)口的有底的筒狀,用一個(gè)閉塞部閉塞端面開(kāi)口的 構(gòu)造。殼體主體441由強(qiáng)度和散熱性?xún)?yōu)越的例如鋁等金屬制成。圖中的殼體主體441是 橫幅寬于厚度的長(zhǎng)方形的筒狀,成形為兩端開(kāi)口的角筒狀。筒狀的殼體主體441例如對(duì)鋁 進(jìn)行拉拔成形來(lái)制作。有底的筒狀的殼體主體通過(guò)對(duì)鋁板進(jìn)行沖壓成形來(lái)制作。殼體主體 441在圖中的上下配置的兩張相對(duì)面的內(nèi)表面一體設(shè)有沿長(zhǎng)度方向延伸的凸條444,通過(guò)該凸條444提高強(qiáng)度。圖中的殼體主體441在相對(duì)面的兩側(cè)相互平行地設(shè)有凸條444。如 圖陽(yáng)所示,該凸條444在后述的電池支架44的外周面配置于其與殼體主體441之間形成 的谷間空間449。作為該谷間空間449可以利用在后述的保持筒420的谷間或者在電池支 架44的拐角部形成的死空間。通過(guò)在該谷間空間449配置凸條444,從而可將電池的芯組 410不錯(cuò)位地保持在外裝殼體440的內(nèi)部的固定位置上。這些凸條444在中央部設(shè)有沿長(zhǎng) 度方向延伸的縱槽445,在凸條444的兩端,將該縱槽445的開(kāi)口端形成螺紋孔446。在該 螺紋孔446中擰入貫穿閉塞部442、443的固定螺釘447,在殼體主體441的兩端固定閉塞部 442、443。進(jìn)而,外裝殼體440為了對(duì)金屬制的殼體主體441進(jìn)行絕緣,也可以用層壓薄膜 或乙烯等覆蓋表面。閉塞部442、443由硬質(zhì)的塑料制成。但閉塞部也可以是金屬制成。閉塞部442、 443形成為與殼體主體441的開(kāi)口部相同的形狀,從而可以閉塞殼體主體441的開(kāi)口端。該 閉塞部442、443在長(zhǎng)邊的上下的兩側(cè)部通過(guò)螺釘固定在殼體主體441上。進(jìn)而,外裝殼體 440在殼體主體441的開(kāi)口部和閉塞部442、443之間夾著環(huán)狀的填充物(^ ”、))448, 以防水構(gòu)造閉塞兩端的開(kāi)口部。閉塞部442、443呈在端面板442A、443A的周?chē)B結(jié)周壁442B、443B的形狀,在該 周壁442B、443B的端面設(shè)有嵌入環(huán)狀的填充物448的環(huán)槽442C、443C。進(jìn)而,閉塞部442、 443突出到位于上下的周壁442B、443B的內(nèi)側(cè),設(shè)有供固定螺釘447貫穿的凸部442D、 443D,使貫穿在該凸部442D、443D的固定螺釘447穿過(guò)閉塞部442、443并擰入殼體主體 441。閉塞部442、443在殼體主體441的兩端的開(kāi)口部分別用螺釘固定,以防水構(gòu)造閉塞筒 狀的殼體主體441的兩端。圖55、圖57所示的一方的閉塞部使周壁442B成形得較低,縮小 外裝殼體440的外形。此外,在有底的殼體主體中,省略該閉塞部。進(jìn)而,圖56至圖58所 示的另一方的閉塞部443使周壁44 成形得較高,在閉塞部443的內(nèi)部設(shè)有收納放電連接 器460和充電連接器470的收納部450。閉塞部443具備將內(nèi)置的電池41的電力輸出到外部的放電連接器460和對(duì)內(nèi)置 的電池41進(jìn)行充電的充電連接器470。圖中的閉塞部443在外裝殼體440的作為垂直面 440X的端面配置放電連接器460。閉塞部443在端面板443A開(kāi)口有開(kāi)口窗451,在該開(kāi)口 窗451的內(nèi)側(cè)配置放電連接器460,使放電連接器460從開(kāi)口窗451露出到外部。進(jìn)而,閉 塞部443在一方的側(cè)面,在外裝殼體440的作為側(cè)面的周壁44 配置有充電連接器470。 閉塞部443將配置有充電連接器470的側(cè)面作為朝向下方接近于相對(duì)面(相反側(cè)的側(cè)面) 的底切面452,在該底切面452配置充電連接器470。閉塞部443在該底切面452開(kāi)口有 貫通孔453,在該貫通孔453中插入充電連接器470的連接器主體部452B,并以充電連接器 470的端子插入部470A成為相對(duì)于水平而言朝向下方的姿勢(shì)的方式,將充電連接器470配 置在底切面452上。如此,將配置充電連接器470的側(cè)面作為朝向下方接近于相對(duì)面的底 切面452、并將充電連接器470的端子插入部470A配置為朝向下的構(gòu)造的特點(diǎn)在于,即使在 安裝于電動(dòng)機(jī)器上的電池組暴露在風(fēng)雨中的環(huán)境下,也可以有效防止雨水浸入充電連接器 470的內(nèi)部。圖中的閉塞部443在端面板443A的單側(cè)配置放電連接器460,在相反側(cè)的側(cè)面配 置充電連接器470。S卩,閉塞部443將放電連接器460和充電連接器470配置于左右的相反 側(cè)。圖53所示的閉塞部在端面板443A的左側(cè)配置放電連接器460,在右側(cè)的側(cè)面配置充電
47連接器470。該電池組4100如圖72所示,當(dāng)被搭載于在單側(cè)具有以?xún)A斜姿勢(shì)保持車(chē)身的車(chē) 梯498的自行車(chē)490A上的狀態(tài)下,可在該具有車(chē)梯498的一側(cè)的側(cè)面配置充電連接器470。 圖中的電池組由于在自行車(chē)490A的車(chē)梯498側(cè)的側(cè)面配置充電連接器470,所以在以?xún)A斜 姿勢(shì)使自行車(chē)490A駐車(chē)的狀態(tài)下,使充電連接器470的端子插入部成為進(jìn)一步朝向下的姿 勢(shì),能夠更可靠阻止雨水從充電連接器470浸入。但是,閉塞部也可以在端面板的右側(cè)配置 放電連接器,在左側(cè)的側(cè)面配置充電連接器。[放電連接器]如圖61所示,放電連接器460具備與電動(dòng)機(jī)器的輸入端子492連接的多個(gè)輸出端 子462。放電連接器460被配置于外裝殼體440的垂直面440X上,并將多個(gè)輸出端子462 上下分開(kāi)排列。圖中的放電連接器460在從設(shè)置于垂直面440X的開(kāi)口窗451露出的端子 插入部460A,上下分開(kāi)且平行地設(shè)有多列橫槽460B,在該橫槽460B的內(nèi)部配置作為彈性接 點(diǎn)的輸出端子462。如圖61所示,作為彈性接點(diǎn)的輸出端子462從兩側(cè)彈性?shī)A持插入橫槽 460B的板狀的輸入端子492,從而與輸入端子492電連接。圖中的放電連接器460將輸出端 子462的連接面呈沿著橫槽460B的水平姿勢(shì),并以相互平行的姿勢(shì)排列多個(gè)輸出端子462。 圖中的放電連接器460具備三列輸出端子462。但是,輸出端子也可以為兩列,或者為四列 以上。三列以上的輸出端子可以為正負(fù)的輸出端子和通信端子。以上的放電連接器460如 圖61和圖71所示,在將電池組4100安裝于電動(dòng)機(jī)器490的安裝部491的狀態(tài)下,與設(shè)于 電動(dòng)機(jī)器490的輸入端子492連接。圖中的電池組4100在閉塞部443的端部的單側(cè)設(shè)有 內(nèi)置放電連接器460而成的臺(tái)階凸部454,將該臺(tái)階凸部妨4嵌入設(shè)于電動(dòng)機(jī)器490的連結(jié) 凹部494,將放電連接器460連結(jié)在電動(dòng)機(jī)器490的固定位置,從而使輸出端子462連接于 輸入端子492。放電連接器460以防水構(gòu)造配置于閉塞部443。閉塞部443如圖60和圖61所示, 在臺(tái)階凸部妨4的內(nèi)側(cè)設(shè)有收納放電連接器460的收納凹部455,收納凹部455在作為底面 的端面板443A開(kāi)口有開(kāi)口窗451,在該開(kāi)口窗451配置放電連接器460的端子插入部460A 并使輸出端子462露出到外部。進(jìn)而,用一對(duì)防水填充物463夾著從放電連接器460引出 的放電用引線(xiàn)461,以防水構(gòu)造將放電連接器460收納于收納凹部455中。圖60所示的閉 塞部443設(shè)有與收納凹部455相鄰、且收納塊狀的防水填充物463的嵌合凹部456。嵌合凹 部456在兩側(cè)具備隔壁457,用相對(duì)的隔壁457將防水填充物463保持于固定位置。該隔 壁457在中央部設(shè)有缺口部457A,將被壓入嵌合凹部456的防水填充物463夾著的放電用 引線(xiàn)461導(dǎo)入缺口部457A。進(jìn)而,閉塞部443用閉塞板464閉塞收納凹部455和嵌合凹部 456的開(kāi)口部。閉塞板464是金屬板,通過(guò)雙面膠帶465粘貼于收納凹部455和嵌合凹部 456的開(kāi)口部,并且通過(guò)固定螺釘466固定于閉塞部443的內(nèi)表面,以防水構(gòu)造閉塞在收納 凹部455收納的放電連接器460和在嵌合凹部456收納的防水填充物463。雙面膠帶465 優(yōu)選使用在發(fā)泡片的兩面具有粘接層的膠帶。該雙面膠帶465能夠使閉塞板464的內(nèi)表面 緊貼于收納凹部455和嵌合凹部456的開(kāi)口緣部及防水填充物463的表面,以水密構(gòu)造可 靠地進(jìn)行閉塞。[充電連接器]充電連接器470配置于在外裝殼體440的側(cè)面設(shè)置的底切面452上,與充電器的 充電插頭(未圖示)連接而從充電器提供電力。圖59和圖60所示的充電連接器470具備在底切面452的表面配置的凸緣部470C和相對(duì)于該凸緣部470C以垂直的姿勢(shì)連結(jié)的連 接器主體部470B。圖中的充電連接器470在配置于凸緣部470C的中央部的連接器主體部 470B的前端,設(shè)有連接充電器的充電插頭的端子插入部470A。該充電連接器470在設(shè)于底 切面452的貫通孔453中插入連接器主體部470B,將凸緣部470C固定于底切面452的表 面。充電連接器470通過(guò)貫穿凸緣部470C的固定螺釘478被固定于底切面452。固定于底 切面452的充電連接器470的端子插入部470A被配置成相對(duì)于水平而言朝向下方的姿勢(shì)。 如圖58所示,充電連接器470的端子插入部470A相對(duì)于水平而言朝向下方的俯角(α)可 以為3 45度,優(yōu)選可以為5 30度。電池組增大端子插入部470Α的俯角(α),可以更 可靠地防止雨水的浸入。充電連接器470以防水構(gòu)造固定于閉塞部443。圖59和圖60所示的電池組4100 在底切面452的貫通孔453的周?chē)?,在充電連接器470的凸緣部470C和底切面452之間夾 著填充物475,利用該填充物475阻止水分從貫通孔453浸入。圖示的填充物475是橡膠 片,設(shè)有貫通孔475Α,在貫通孔475Α中插入充電連接器470的連接器主體部470Β。進(jìn)而, 圖示的電池組4100為了在不連接充電插頭的狀態(tài)下防止垃圾等異物或水分浸入,還具備 覆蓋充電連接器470的表面的連接器蓋476。圖示的連接器蓋476在橡膠片的中央部設(shè)有 筒部476Α,將該筒部476Α安裝于端子插入部470Α,并覆蓋充電連接器470。圖示的連接器 蓋476通過(guò)折曲連結(jié)部477連結(jié)于填充物475,與填充物475 —體成形。該連接器蓋476通 過(guò)填充物475配置于閉塞部的固定位置,填充物475通過(guò)充電連接器470固定于底切面452 上。連接器蓋476在將充電插頭連接于充電連接器470的狀態(tài)下打開(kāi),在不將充電插頭連 接于充電連接器470的狀態(tài)下,即在將電池組安裝于電動(dòng)機(jī)器上的狀態(tài)下,閉塞充電連接 器470的端子插入部470Α。進(jìn)而,圖示的充電連接器470為了以防水構(gòu)造從連接器主體部470Β將充電用引線(xiàn) 471引出,在充電用引線(xiàn)471的引出部分設(shè)有絕緣部472。圖示的絕緣部472由連結(jié)于連接 器主體部470Β的后端部的絕緣管473和填充于該絕緣管473中的絕緣樹(shù)脂474構(gòu)成。絕 緣管473是將塑料片或橡膠片成形為筒狀的結(jié)構(gòu),將一方的端部沿著連接器主體部470Β的 外周無(wú)間隙地覆蓋,并且使另一方的端部從連接器主體部470Β的后端部突出,在內(nèi)側(cè)插通 充電用引線(xiàn)471。絕緣樹(shù)脂474是硅等的塑料樹(shù)脂。如圖62所示,該絕緣部472在連接器 主體部470Β的后端部連結(jié)絕緣管473,并且在該絕緣管473的內(nèi)部填充絕緣樹(shù)脂474,用絕 緣樹(shù)脂474將充電用引線(xiàn)471的引出部覆蓋為防水構(gòu)造。該構(gòu)造可以簡(jiǎn)單且容易地將充電 連接器470的連接器主體部470Β做成防水構(gòu)造,同時(shí)可以引出充電用引線(xiàn)471。如圖58所示,以上的放電連接器460和充電連接器470在固定于閉塞部443的狀 態(tài)下,將從放電連接器460引出的放電用引線(xiàn)461和從充電連接器470引出的充電用引線(xiàn) 471向相互不同的方向引出配線(xiàn)。在閉塞部443的內(nèi)部向不同方向引出的放電用引線(xiàn)461 和充電用引線(xiàn)471可以互不干涉地理想地配線(xiàn)。因此,可以在閉塞部443的內(nèi)部的收納部 450節(jié)省空間地配置放電連接器460和充電連接器470,同時(shí)可在不變成不適姿勢(shì)的情況下 安全且順利地對(duì)放電用引線(xiàn)461和充電用引線(xiàn)471進(jìn)行配線(xiàn)。如圖71所示,以上的電池組形成以外裝殼體440的長(zhǎng)邊方向和橫幅方向?yàn)樗椒?向而安裝于電動(dòng)機(jī)器490上的構(gòu)造。但本發(fā)明的電池組并不一定要以外裝殼體的長(zhǎng)邊方向 和橫幅方向?yàn)樗椒较蚨惭b于電動(dòng)機(jī)器上,如圖73所示,也可以使外裝殼體4240的長(zhǎng)邊方向?yàn)榇怪弊藙?shì)安裝于電動(dòng)機(jī)器上。該電池組4200在圖中位于前面的垂直面4240X的下 端部配置放電連接器4260,將多個(gè)輸出端子上下分開(kāi)排列,并且將外裝殼體4240的側(cè)面的 一部分(圖中的下端部)作為朝向下方接近于相對(duì)面的底切面4252,在該底切面4252以端 子插入部相對(duì)于水平朝向下方的姿勢(shì)配置充電連接器4270。[芯組]如圖63至圖66所示,芯組410將由多個(gè)原電池41排列為多層多列而成的多個(gè)電 池塊43在原電池41的長(zhǎng)邊方向即長(zhǎng)度方向?qū)盈B并配置為直線(xiàn)狀。該芯組410將多根原電 池41并聯(lián)連接而作為并列單元42增大輸出電流,同時(shí)將多組并列單元42串聯(lián)連接來(lái)提高 輸出電壓。[電池塊]如圖67和圖68的分解立體圖所示,電池塊43將可充電的多個(gè)原電池41配置為 多層多列。原電池41是圓筒形的可充電的二次電池,是鋰離子二次電池。但本發(fā)明并不是 將原電池特定為鋰離子電池,也可以使用鎳金屬氫化物電池或鎳鎘電池、鎳聚合物電池等 可充電的其他所有的二次電池。進(jìn)而,圖中的電池組中的原電池41是圓筒形電池,但原電 池也可以是方形電池。電池組43以各個(gè)原電池41的長(zhǎng)邊方向朝向相同方向的平行的姿勢(shì)配置多個(gè)原電 池41。構(gòu)成電池塊43的多個(gè)原電池41被分割為多組并列單元42。各個(gè)并列單元42利用 與原電池41的兩端的端面電極41A連接的引線(xiàn)板45將構(gòu)成并列單元42的多個(gè)原電池41 并聯(lián)連接起來(lái)。分割為多組的各個(gè)并列單元42配置為橫一列,并且在相互相鄰的并列單元 42彼此中,原電池41的端面電極41A的極性被配置為反向。進(jìn)而,電池塊43利用將構(gòu)成并 列單元42的原電池41并聯(lián)連接的引線(xiàn)板45,將相鄰配置的并列單元42彼此串聯(lián)連接起 來(lái)。圖中的電池塊43將多個(gè)原電池41分割為三組以上即奇數(shù)組的并列單元42。設(shè) 電池塊43具備的并列單元42為奇數(shù)組是為了在將多個(gè)電池塊43配置為直線(xiàn)狀的狀態(tài)下, 用引線(xiàn)板45連結(jié)相互相鄰的電池塊43的并列單元42而串聯(lián)連接。圖示的電池塊43具備 12根原電池41,將這些原電池41以各四根而分為3組的并列單元42。但是,電池塊也可 以具有3組以上的奇數(shù)組、例如5組或7組的并列單元。進(jìn)而,構(gòu)成各個(gè)并列單元的原電池 的根數(shù)也不限于四根,可以為3根以下或5根以上。例如,雖未圖示,電池塊可以具備三組 由6根原電池構(gòu)成的并列單元,整體配置18根原電池,也可以具備5組由三根原電池構(gòu)成 的并列單元,整體配置15根原電池。該電池組的特點(diǎn)在于,以串聯(lián)連接的電池塊43的數(shù)量改變輸出電壓,且以構(gòu)成電 池塊43的并列單元42的數(shù)量自由調(diào)整橫幅,做成最適于用途的外形。進(jìn)而,該電池組的特 點(diǎn)在于,將對(duì)相鄰配置的電池塊43的并列單元42進(jìn)行串聯(lián)連接的引線(xiàn)板45在中間折曲, 將相鄰的電池塊43連結(jié)為直線(xiàn)狀,從而可以高效且廉價(jià)地組裝。但本發(fā)明的電池組不一定 必須將具備三組以上的奇數(shù)組的并列單元的多個(gè)電池塊配置為直線(xiàn)狀來(lái)形成芯組。本發(fā)明 的電池組中,內(nèi)置于外裝殼體的多個(gè)電池的根數(shù)或排列以及連接狀態(tài)、進(jìn)而具備多個(gè)電池 的電池塊的個(gè)數(shù)或排列以及連接狀態(tài)等可以是現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)發(fā)出的或者今后開(kāi)發(fā)出的所有 結(jié)構(gòu)。[電池支架]
電池塊43具備將原電池41配置于固定位置的電池支架44,利用該電池支架44將 構(gòu)成電池塊43的多個(gè)原電池41配置于固定位置。電池支架44由絕緣性?xún)?yōu)越的部件、例如 塑料等成形。電池支架44將各個(gè)原電池41設(shè)為平行的姿勢(shì),并以原電池41的兩端的端面 電極41A位于同一面的方式保持于固定位置。如圖67和圖68所示,電池支架44具備供原電池41插穿來(lái)保持原電池的多個(gè)保 持筒420。電池支架44 一體成形為連結(jié)多個(gè)保持筒420的形狀。各個(gè)保持筒420中貫通 設(shè)有筒狀的插通孔421,筒狀的插通孔421沿著原電池41的表面的大致全周。電池支架44 在各個(gè)插通孔421中插入原電池41,并將多個(gè)原電池41保持于規(guī)定的位置。但是,保持筒 的插通孔421不一定必須開(kāi)口設(shè)置成沿著電池的全周的筒狀。圖中的電池支架44將位于 上層中央部的兩列保持筒420的上表面切除而設(shè)有露出開(kāi)口 422,從該露出開(kāi)口 422露出原 電池41的外裝罐。圖63和圖64的電池組在從電池支架44的露出開(kāi)口 422露出的原電池 41的表面配置溫度傳感器419,檢測(cè)原電池41的溫度。圖中的電池組在配置于電池支架44 的中央部的上表面的基板支架49的底面固定有溫度傳感器419。圖中的電池支架44將12根原電池41上下配置為兩層,且將各層配置的電池形成 六列,配置為2層6列。該電池支架44將構(gòu)成各并列單元42的4根原電池41排列為2層 2列,整體將3組并列單元42配置為橫一列。進(jìn)而,圖示的電池支架44在其中央部以原電 池41的軸位于格子的交點(diǎn)的方式將原電池41配置為2層4列,同時(shí),配置于兩側(cè)的上下兩 根原電池41被排列為位于相鄰的原電池41的谷間的疊層(俵積 )的姿勢(shì)。該形狀的電 池支架44如圖63所示,配置于兩側(cè)的保持筒420的上端比配置于中央部的保持筒420的 上端更向上方突出。由此,在中央部的保持筒420的上表面設(shè)有作為配置電路基板48的收 納空間的收納凹部411。但是,電池支架不一定必須為在中央部的一面設(shè)置凹部的形狀。電 池支架可以是以收納的所有原電池的軸位于格子的交點(diǎn)的方式排列的大致長(zhǎng)方形,也可以 是所有的原電池以疊層的狀態(tài)配置的形狀,還可以是組合格子狀和疊層狀的各種形狀來(lái)排 列多個(gè)原電池。電池支架44由在原電池41的中間一分為二而成的一對(duì)單元支架44A、44B構(gòu)成。 一對(duì)單元支架44A、44B在各個(gè)原電池41的中央將保持筒420 —分為二而成形。連結(jié)被二 分割的各個(gè)單元支架44A、44B,使得在將原電池41的兩端部插入保持筒420的狀態(tài)下,隔著 原電池41相對(duì)位置不錯(cuò)開(kāi)。在中間被分割的保持筒420的插通孔421將內(nèi)表面成形為從 分割端面44Y側(cè)朝向外側(cè)端面44X側(cè)內(nèi)徑逐漸變小的錐狀,在外側(cè)端面44X側(cè),插通孔421 的最小的內(nèi)部形狀與原電池41的外部形狀大致相等。該保持筒420可以在插通孔421中 順利插入原電池41,另外,在插入原電池41的狀態(tài)下,使原電池41的端部與插通孔421的 保持筒420的外側(cè)端面44X側(cè)的內(nèi)表面接觸,可將原電池41保持于固定位置。如此,在中 間分割保持筒420的構(gòu)造具有成形塑料的模具的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,可容易成形塑料的特點(diǎn)。進(jìn)而,為了以相對(duì)位置不錯(cuò)開(kāi)的方式連結(jié)一對(duì)單元支架44A、44B,設(shè)置從一方的單 元支架44A(圖67以及圖68中右側(cè))的分割端面44Y突出的連結(jié)凸部424,并且在另一方 的單元支架44B(圖67及圖68中左側(cè))的分割端面44Y設(shè)有嵌入該連結(jié)凸部424的連結(jié) 凹部425。圖示的單元支架44A、44B在排列成多層多列的多個(gè)保持筒420的連結(jié)部、即在上 下左右設(shè)為格子狀的四個(gè)保持筒420之間形成的十字狀的連結(jié)部423設(shè)有連結(jié)凸部似4和 連結(jié)凹部425。該電池支架44在通過(guò)以保持筒420的中心與格子的交點(diǎn)一致的方式進(jìn)行配
51置而生成的死空間即連結(jié)部423設(shè)置連結(jié)凸部似4和連結(jié)凹部425。圖示的一對(duì)單元支架 44A、44B在左右兩側(cè)的兩處的連結(jié)部423使連結(jié)凸部似4和連結(jié)凹部425相對(duì)設(shè)置。進(jìn)而,圖示的電池支架44開(kāi)設(shè)有貫通孔426,在貫通孔似6中插入貫穿芯組410整 體的貫通螺釘412。該貫通孔4 在電池支架44的中央部設(shè)置于在前述的四個(gè)保持筒420 之間形成的十字狀的連結(jié)部423。該電池支架44可以有效利用空間來(lái)設(shè)置貫通孔426。該 貫通孔4 設(shè)置于電池支架44的兩側(cè)的兩處,貫穿前述的連結(jié)凸部4M和連結(jié)凹部425的 中心設(shè)置。分割成形的一對(duì)單元支架44A、44B由卡止構(gòu)造連結(jié)。一對(duì)單元支架44A、44B如圖 65的局部放大圖所示,通過(guò)在兩側(cè)面一體成形設(shè)置的爪嵌合430相互連結(jié)在一起。圖67和 圖68的電池支架44在一方(圖中左側(cè))的單元支架44B的兩側(cè)面設(shè)置卡止凸部431,并且 在另一方(圖中右側(cè))的單元支架44A的兩側(cè)面設(shè)有引導(dǎo)該卡止凸部431并卡止的卡止部 432。圖中的卡止部432將從另一方的單元支架44A的側(cè)面朝向一方的單元支架44B的卡 止凸部431突出的突出片432A —體成形設(shè)置,并且在該突出片432A上開(kāi)口設(shè)置引導(dǎo)卡止 凸部431的卡止孔432B??ㄖ共恳部梢栽谕怀銎膬?nèi)側(cè)設(shè)置卡止凹部來(lái)引導(dǎo)卡止凸部。上 述的爪嵌合430 —邊使突出片432A彈性變形,一邊將卡止凸部431順利導(dǎo)向卡止孔432B, 可以簡(jiǎn)單、容易并且不分離地連結(jié)一對(duì)單元支架44A、44B。但是,爪嵌合也可以為在從一方 的單元支架的側(cè)面突出的突出片的內(nèi)側(cè)設(shè)置卡止鉤,在另一方的單元支架的側(cè)面設(shè)置引導(dǎo) 該卡止鉤的卡止凹部。進(jìn)而,二分割的單元支架也可以通過(guò)除卡止構(gòu)造以外的連結(jié)構(gòu)造,例 如通過(guò)螺釘固定連結(jié),也可以通過(guò)粘接連結(jié)。上述的電池支架44雖然是二分割并由塑料成形的,但本發(fā)明的電池組的電池支 架并不限定于上述構(gòu)造。電池支架可以是能夠?qū)⒍鄠€(gè)電池保持于規(guī)定位置的其他所有的構(gòu) 造。例如,電池支架可以是不分割而整體形成一體的構(gòu)造,也可以是分割為三份以上的構(gòu)造。進(jìn)而,為了阻止電池支架44的插通孔421中插入的原電池41的端面電極41A從 外側(cè)端面44X突出到外側(cè),設(shè)有突出阻止部427,突出阻止部427 —體成形于外側(cè)端面44X 上。該突出阻止部427雖然使插入在插通孔421中的原電池41的端面電極41A從外側(cè)端 面44X曝露在外,但該突出阻止部427從插通孔421的開(kāi)口端緣向內(nèi)側(cè)突出,并以局部蓋住 插通孔421的開(kāi)口部的狀態(tài)設(shè)置,以使端面電極41A不從開(kāi)口端突出。圖67和圖68的電 池支架44在中央部中,在多個(gè)保持筒420的連結(jié)部423上設(shè)置蓋住插通孔421的開(kāi)口部的 定位塊427A,并且在外周部中,設(shè)置從電池支架44的外周緣向內(nèi)側(cè)突出的定位凸條427B, 以形成突出阻止部427。突出阻止部427抵接于該電池支架44的插通孔421中插通的原電 池41的端面電極41A,阻止原電池41的端面電極41A從外側(cè)端面44X突出。進(jìn)而,電池支架44為了連結(jié)相互相鄰的電池塊43以使相對(duì)位置不錯(cuò)開(kāi),在電池支 架44的一方的端面(圖67以及圖68中右側(cè))設(shè)置從定位塊427A突出的連結(jié)凸部434,并 且在與之相對(duì)的相反側(cè)的端面(圖67以及圖68中的左側(cè))的定位塊427A上設(shè)有嵌入該 連結(jié)凸部434的連結(jié)凹部435。所述電池支架44在一體設(shè)于設(shè)有前述的連結(jié)凸部4M和連 結(jié)凹部425的連結(jié)部423上的定位塊427A,設(shè)置連結(jié)凸部434和連結(jié)凹部435。因此,所述 的連結(jié)凸部434和連結(jié)凹部435也在中心貫通開(kāi)口有供貫通螺釘412插穿的貫通孔426。 連結(jié)互相相鄰的電池塊43,以得將從一方端面突出的連結(jié)凸部434嵌入另一方端面的連結(jié)凹部435,使得相對(duì)位置不會(huì)錯(cuò)開(kāi)。進(jìn)而,電池支架44在兩端面設(shè)有定位凹部428,在定位凹部4 嵌入配置于外側(cè)端 面44X的引線(xiàn)板45。圖中的電池支架44將從外側(cè)端面44X突出的定位凸條427B的內(nèi)側(cè)、 定位塊427A的外側(cè)的區(qū)域作為比所述突出阻止部427低一段的階梯部,從而作為嵌入引線(xiàn) 板45的定位凹部428。在該定位凹部4 裝入引線(xiàn)板45,從而將引線(xiàn)板45配置于固定位置。[副電池塊]進(jìn)而,圖66所示的電池的芯組410在將多個(gè)電池塊43配置為直線(xiàn)狀的電池塊43 的層疊體410A的一端配置有副電池塊46。該副電池塊46具備組數(shù)少于電池塊43的并列 單元42。圖中的芯組410僅在電池塊43的層疊體410A的一端配置有副電池塊46,但副電 池塊也可以配置在電池塊的層疊體的兩端。如圖69所示,副電池塊46具備由一對(duì)單元支架47A、47B構(gòu)成的副電池支架47。 副電池支架47收納組數(shù)少于電池支架44的并列單元42,因此,保持筒420的個(gè)數(shù)少于電池 支架44。圖69所示的副電池支架47具備四個(gè)保持筒420,從而可以收納四根原電池41。 該副電池支架47在單側(cè)(圖69中跟前側(cè))設(shè)有供四根原電池41插入的保持筒420,相反 側(cè)為空洞。該副電池支架47也可以將該空洞部分用作連接器等零件的配置空間。但是,副 電池支架可以對(duì)應(yīng)于在副電池塊配置的原電池的個(gè)數(shù)而將保持筒的數(shù)量改變?yōu)楦鞣N數(shù)量。此外,對(duì)于副電池支架47,對(duì)于與前述的電池支架44相同的構(gòu)成要素標(biāo)注相同符 號(hào),省略其詳細(xì)說(shuō)明。圖66所示的電池的芯組410將四根原電池41分別并聯(lián)連接,并且將相互相鄰的 并列單元42彼此串聯(lián)連接,從而在一個(gè)電池塊43中將12根原電池41連接為3直4并。進(jìn) 而,將三個(gè)這種電池塊43串聯(lián)連接,合計(jì)將36根原電池41連接為9直4并。進(jìn)一步將收 納于副電池塊46的四根原電池41作為并列單元42,并與電池塊43的層疊體410A串聯(lián)連 接,從而組合三個(gè)電池塊43和一個(gè)副電池塊46,將合計(jì)40根原電池41連接為10直4并。 由此,例如在作為原電池41使用每個(gè)3. 6V的鋰離子二次電池的情況下,將10根串聯(lián)連接 可以得到36V的輸出。但是,芯組不一定必須在電池支架以及副電池支架的所有保持筒中 收納原電池,例如,也可以在三個(gè)電池支架分別收納各9根原電池,在副電池支架收納三根 原電池,整體上將30根電池連接為10直3并。如此,在電池塊43的層疊體410A的一端或兩端連結(jié)副電池塊46的構(gòu)造具有如下 特點(diǎn)可以自由調(diào)整串聯(lián)連接的并列單元42的組數(shù)。進(jìn)而,電池組并不將配置于電池塊43 的并列單元42特定為三組。電池塊43可以具備三組以上的奇數(shù)組的并列單元42。[引線(xiàn)板4δ]引線(xiàn)板45在電池支架44的兩端面中,通過(guò)點(diǎn)焊等焊接固定于從插通孔421的開(kāi) 口部露出的原電池41的端面電極41A。引線(xiàn)板45由導(dǎo)電性?xún)?yōu)越的薄的金屬板構(gòu)成。弓丨線(xiàn) 板45以構(gòu)成并列單元42的多個(gè)原電池41的端面電極41A位于同一平面的方式連結(jié),將這 些原電池41并聯(lián)連接,并且將相鄰配置的并列單元42彼此串聯(lián)連接。圖示的引線(xiàn)板45具 備將構(gòu)成同一電池塊43的并列單元42串聯(lián)連接的平面引線(xiàn)板45X ;以及將相互相鄰的電 池塊43的并列單元42串聯(lián)連接的折曲引線(xiàn)板45Y。平面引線(xiàn)板45X配置于電池支架44的端面,以使相互相鄰的并列單元42的端面電極41A位于同一平面的方式進(jìn)行連結(jié),并將相鄰的并列單元42彼此串聯(lián)連接。圖示的平 面引線(xiàn)板45X并聯(lián)連接構(gòu)成各個(gè)并列單元42的四根原電池41,并且串聯(lián)連接相互相鄰的兩 組并列單元42。因此,將8個(gè)電池連接部設(shè)為多層多列,從而可以連接8根原電池41。在 各個(gè)電池連接部上設(shè)有用于點(diǎn)焊的狹縫。進(jìn)而,圖示的平面引線(xiàn)板45X在配置于電池支架 44的端面的狀態(tài)下將引導(dǎo)定位塊427A的貫通孔4 設(shè)置在8個(gè)電池連接部之間。該平面 引線(xiàn)板45X通過(guò)將定位塊427A引導(dǎo)到貫通孔4 而被固定在電池支架44的端面的固定位 置上。折曲引線(xiàn)板45Y跨相鄰的電池支架44進(jìn)行連結(jié),并將相互相鄰的電池塊43的并 列單元42彼此串聯(lián)連接。該折曲引線(xiàn)板45Y在將相鄰的電池塊43配置為直線(xiàn)狀的狀態(tài)下, 如圖66所示,在中間的折曲部4 折曲,用該折曲部45b的兩側(cè)的連接片45c串聯(lián)連接相 鄰的電池塊43的并列單元42。圖示的折曲引線(xiàn)板45Y用連接片45c并聯(lián)連接構(gòu)成各個(gè)并 列單元42的四根原電池41,并且用折曲部45b串聯(lián)連接相互相鄰的兩組并列單元42。因 此連接片45c為了能夠連接四根原電池41而將設(shè)有狹縫的四個(gè)電池連接部設(shè)為兩層兩列。 另外,連結(jié)兩個(gè)連接片45c的折曲部45b的寬度比連接片45c窄,從而使得容易折曲。連接 片45c在配置于電池支架44的端面的狀態(tài)下將引導(dǎo)定位塊427A的貫通孔4 設(shè)置在四個(gè) 電池連接部之間。該折曲引線(xiàn)板45Y通過(guò)將定位塊427A引導(dǎo)到連接片45c的貫通孔45e, 從而被固定于電池支架44的端面的固定位置上。該折曲引線(xiàn)板45Y被配置于電池塊43的對(duì)角位置,從而將在相鄰的電池塊43的 相對(duì)的側(cè)部配置的并列單元42串聯(lián)連接起來(lái)。如此,通過(guò)在具有奇數(shù)組的并列單元42的 電池塊43的對(duì)角位置配置折曲引線(xiàn)板45Y,從而將相互相鄰的電池塊43的兩端在左右交替 連結(jié)而配置為直線(xiàn)狀。進(jìn)而,副電池塊46和與之相鄰的電池塊43也通過(guò)折曲引線(xiàn)板45Y連結(jié)起來(lái)。該 折曲引線(xiàn)板45Y在將相互相鄰的電池塊43和副電池塊46配置為直線(xiàn)狀的狀態(tài)下,如圖66 所示,在中間的折曲部4 被折曲,從而用該折曲部4 的兩側(cè)的連接片45c將相互相鄰的 副電池塊46和電池塊43的并列單元42彼此串聯(lián)連接起來(lái)。該折曲引線(xiàn)板45Y也用設(shè)置 于連接片45c的四個(gè)電池連接部將構(gòu)成副電池塊46的四根原電池41并聯(lián)連接起來(lái)。
進(jìn)而如圖65和圖66所示,平面弓丨線(xiàn)板45X和折曲引線(xiàn)板45Y使用于檢測(cè)中間電位 的連接端子部4 從上端突出設(shè)置。連接端子部4 是折曲為曲柄狀的折曲片,如圖65所 示,伸出到連結(jié)為直線(xiàn)狀的電池支架44的上表面,并且將其前端部垂直折曲并朝上突出。 連接端子部4 通過(guò)與其前端部連接的引線(xiàn)414與配置于收納凹部411的電路基板48連 接。進(jìn)而,引線(xiàn)板45具備在芯組410的前后的端面配置的端面引線(xiàn)板45Z。該端面引 線(xiàn)板45Z與位于相互串聯(lián)連接的多個(gè)并列單元42的兩端的端面電極41A連接,取出芯組 410的輸出。端面引線(xiàn)板4 通過(guò)折曲為L(zhǎng)字狀的折曲片45d連接于電路基板48。來(lái)自芯 組410的輸出通過(guò)放電用引線(xiàn)471連接于放電連接器460。以上的芯組410將三個(gè)電池塊43和一個(gè)副電池塊46通過(guò)折曲引線(xiàn)板45Y連結(jié)為 直線(xiàn)狀。該芯組410如圖66所示,將連結(jié)最左側(cè)的電池塊43和左數(shù)第二個(gè)電池塊43的折 曲引線(xiàn)板45Y折曲向左右方向,將連結(jié)左數(shù)第二個(gè)的電池塊43和左數(shù)第三個(gè)電池塊43的 折曲引線(xiàn)板45Y折曲向上下方向,進(jìn)而將連結(jié)左數(shù)第三個(gè)的電池塊43和副電池塊46的折
54曲引線(xiàn)板45Y折曲向左右方向。即,該芯組410,通過(guò)交替配置將一對(duì)連接片45c在折曲部 45b向左右方向折曲而成的折曲引線(xiàn)板45Y與將一對(duì)連接片45c在折曲部45b向上下方向 折曲而成的折曲引線(xiàn)板45Y,而相互串聯(lián)連接三個(gè)電池塊43和一個(gè)副電池塊46。例如圖 70所示,該芯組在將三個(gè)電池塊43和一個(gè)副電池塊46堆積重疊為兩層兩列的狀態(tài)下,從 兩側(cè)對(duì)配置在電池支架44以及副電池支架47的兩端面上的多個(gè)引線(xiàn)板45進(jìn)行點(diǎn)焊,從而 可以高效地焊接在原電池41的端面電極41A上。尤其,該電池組將電池塊43和副電池塊 46形成為堆積重疊為兩層兩列的姿勢(shì),縮短了整體的長(zhǎng)度,同時(shí)可以對(duì)配置于兩端面的引 線(xiàn)板45進(jìn)行點(diǎn)焊,因此,可以縮小點(diǎn)焊機(jī)的行程范圍,同時(shí)可以高效地進(jìn)行點(diǎn)焊。因此,不 用導(dǎo)入行程范圍大的點(diǎn)焊機(jī),可以有效使用行程范圍窄的現(xiàn)有的點(diǎn)焊機(jī)來(lái)進(jìn)行點(diǎn)焊。該芯 組410在將所有的原電池41用引線(xiàn)板45連接為并聯(lián)和串聯(lián)之后,將折曲引線(xiàn)板45Y在折 曲部4 折曲向規(guī)定方向、即左右方向和上下方向,將三個(gè)電池塊43和一個(gè)副電池塊46配 置成直線(xiàn)狀。進(jìn)而,電池組并不將作為電池的芯組配置為直線(xiàn)狀的電池塊以及副電池塊的總數(shù) 特定為四個(gè)。雖未圖示,但電池的芯組也可以將四個(gè)以上的電池塊或者三個(gè)以上的電池塊 及一個(gè)以上的副電池塊用引線(xiàn)板相互串聯(lián)連結(jié)。[絕緣片]在以上那樣將多個(gè)電池塊43及副電池塊46連結(jié)為直線(xiàn)狀時(shí),如圖66所示,在相 對(duì)的電池塊43彼此及在電池塊43和副電池塊46的邊界面夾裝絕緣片418,以使引線(xiàn)板45 不短路。絕緣片418可利用絕緣性?xún)?yōu)越的紙或者塑料薄膜等。圖示的絕緣片418形成為嵌 入在電池支架44設(shè)置的定位凹部4 的外形,從而可以覆蓋在定位凹部4 配置的引線(xiàn)板 45的表面。進(jìn)而,圖66所示的絕緣片418上開(kāi)口有在配置于電池支架44的端面的狀態(tài)下 引導(dǎo)定位塊427A的貫通孔418A。該貫通孔418A是可以嵌入定位塊427A的形狀,在該貫 通孔418A嵌入定位塊427A,在相對(duì)的電池塊43彼此以及在電池塊43和副電池塊46的邊 界的固定位置夾著配置絕緣片418。此外,圖示的絕緣片418也可以介于折曲的折曲引線(xiàn) 板45Y的連接片45c之間。由此,可以避免在相對(duì)的連接片45c彼此之間產(chǎn)生意想不到的 放電的情況。[連結(jié)部件]進(jìn)而,圖示的芯組410為了更牢固地連結(jié)直線(xiàn)狀連結(jié)的多個(gè)電池塊43及副電池塊 46,通過(guò)連結(jié)部件連結(jié)。圖示的連結(jié)部件為貫穿芯組410的中央部的貫通螺釘412。在電 池支架44和副電池支架47上,在中央部的兩處開(kāi)口有供貫通螺釘412貫穿的貫通孔426。 該芯組410在將多個(gè)電池塊43和副電池塊46連結(jié)為直線(xiàn)狀的狀態(tài)下,插入貫穿電池支架 44和副電池支架47的貫通螺釘412,將貫通螺釘412的前端部擰入螺母413,將多個(gè)電池 塊43保持為連結(jié)為直線(xiàn)狀的狀態(tài)。圖64所示的電池組將擰入貫通螺釘412的前端的螺母 413插入副電池支架47的單元支架47A而固定。但螺母也可以不插入而配置于貫通孔的外 側(cè)。進(jìn)而,雖未圖示,但連結(jié)多個(gè)電池塊以及副電池塊的連結(jié)部件也可以是沿著電池 支架和副電池支架的外周面配置于長(zhǎng)度方向的連結(jié)架。該連結(jié)架將其兩端部固定于芯組的 兩端,并以連結(jié)為直線(xiàn)狀的多個(gè)電池塊及副電池塊不分離的方式連結(jié)其兩端部。例如,該連 結(jié)架配置于在電池支架和副電池支架的外周面形成的保持筒的谷間,從而不會(huì)增大芯組的外形,可以節(jié)省空間。[電路基板]進(jìn)而,圖55所示的電池組具備與電池的芯組410連接的電路基板48。圖64和圖 65所示的芯組410在相互連結(jié)的電池支架44和副電池支架47的上表面設(shè)有配置電路基板 48的收納凹部411,在該收納凹部411配置電路基板48。電路基板48通過(guò)基板支架49被 配置于芯組410的固定位置。圖中的芯組410將各個(gè)引線(xiàn)板45連接于在基板支架49配置 的電路基板48上。電路基板48安裝有控制原電池41的充放電的保護(hù)電路(未圖示)。電路基板48 安裝有實(shí)現(xiàn)該保護(hù)電路的電子零件415。電路基板48如圖64、圖65所示,形成為沿芯組410 的長(zhǎng)度方向延長(zhǎng)的板狀。該構(gòu)造由于配置延長(zhǎng)的電路基板48以沿著串聯(lián)連接原電池41的 長(zhǎng)度方向,因此,從電路基板48到各原電池41的距離變短,具有中間電位的檢測(cè)等配線(xiàn)到 各原電池41變?nèi)菀椎膬?yōu)點(diǎn)。在圖65中,沒(méi)有設(shè)置另外的引線(xiàn),通過(guò)從各電池塊43的引線(xiàn) 板45延長(zhǎng)的連接端子部4 進(jìn)行配線(xiàn),可以簡(jiǎn)化組裝工序,并且也不需要另外部件的引線(xiàn)。進(jìn)而,保護(hù)電路還具備檢測(cè)出各個(gè)電池電壓,切斷充放電的電流的電路。該保護(hù)電 路當(dāng)任一個(gè)電池電壓低于最低電壓時(shí),將切斷放電電流的開(kāi)關(guān)元件切換為斷開(kāi),切斷放電 電流。另外,當(dāng)任一個(gè)電池電壓變得高于最高電壓時(shí),將停止充電的開(kāi)關(guān)元件切換為斷開(kāi), 停止充電。如此,檢測(cè)各個(gè)電池電壓,安裝了控制充放電的保護(hù)電路的電池組可以保護(hù)原電 池41并安全使用。進(jìn)而,電路基板48還安裝有檢測(cè)原電池41的溫度異常的溫度檢測(cè)電路。 該溫度檢測(cè)電路檢測(cè)由溫度傳感器419檢測(cè)出的原電池41的溫度異常上升,控制電池的放 電和充電的電流,或者進(jìn)行停止充放電等的控制?;逯Ъ?9對(duì)電路基板48進(jìn)行固定并將其配置于規(guī)定的位置。圖63至圖65所 示的基板支架49成形為在收納凹部411配置的薄的箱形。基板支架49如圖65所示,一體 成形而設(shè)置有從外周突出的連結(jié)部49A,將貫穿該連結(jié)部49A的固定螺釘416擰入電池支架 44及副電池支架47進(jìn)行固定。為了擰入固定螺釘416,電池支架44及副電池支架47 —體 成形設(shè)有向收納凹部411突出的固定凸部429。如圖65所示,基板支架49的連結(jié)部49A設(shè) 置于與電池支架44及副電池支架47的固定凸部4 相對(duì)的位置?;逯Ъ?9將貫穿連 結(jié)部49A的固定螺釘416擰入固定凸部429,并固定于收納凹部411的固定位置。但是,雖 未圖示,基板支架也可以通過(guò)卡止構(gòu)造固定于電池支架及副電池支架上。進(jìn)而,為了防止金屬制的殼體主體441和收納于其中的芯組410的引線(xiàn)板45以及 電路基板48的短路,圖中的電池組還在芯組410的側(cè)面和電路基板48的上表面設(shè)有絕緣 片 417。本發(fā)明的電池組適合用作在室外使用的電動(dòng)機(jī)器、尤其是輔助自行車(chē)用的電源。
權(quán)利要求
1.一種電池組,其具備第一電池塊,其外形呈筒形,設(shè)有多個(gè)收納空間,在多個(gè)收納空間的內(nèi)部收納圓柱狀的 電池單元,使電池單元成為圓柱狀的延伸方向與所述筒形的開(kāi)口方向一致的姿勢(shì); 芯塊,其在長(zhǎng)邊方向上層疊多個(gè)所述第一電池塊;平板狀的基板,其安裝了用于控制在所述收納空間中收納的電池單元的放電的控制電 路;以及外殼,其收納所述芯塊和基板,外形為在截面視圖觀(guān)察時(shí)大致對(duì)稱(chēng)的筒形, 其特征在于,在從截面觀(guān)察所述外殼時(shí),配置以沿所述筒狀的側(cè)面的方式彎曲而在縱向上排列配置 的電池單元組和在中央側(cè)在縱向上大致呈直線(xiàn)狀排列配置的電池單元組, 配置在中央的電池單元組被配置在低于彎曲配置的電池單元組的位置上, 并且以在配置于中央的電池單元組的上方配置所述基板的方式,在所述第一電池塊內(nèi) 設(shè)置所述收納空間。
2.一種電池組,其具備圓柱狀的多個(gè)電池單元,其向一方向延伸配置;第一電池塊,其外形呈筒形,設(shè)有多個(gè)收納空間,在多個(gè)收納空間的內(nèi)部收納所述圓柱 狀的電池單元,使電池單元成為圓柱狀的延伸方向與所述筒形的開(kāi)口方向一致的姿勢(shì); 芯塊,其在長(zhǎng)邊方向上層疊多個(gè)所述第一電池塊; 平板狀的基板,其安裝了用于控制所述電池單元的放電的控制電路;以及 外殼,其收納所述芯塊和基板,外形為在截面視圖觀(guān)察時(shí)大致對(duì)稱(chēng)的筒形, 其特征在于,在從截面觀(guān)察所述外殼時(shí),配置以沿所述筒狀的側(cè)面的方式彎曲而在縱向上排列配置 的電池單元組和在中央側(cè)在縱向上大致呈直線(xiàn)狀排列配置的電池單元組, 配置在中央的電池單元組被配置在低于彎曲配置的電池單元組的位置上, 并且在配置于中央的電池單元組的上方配置所述基板。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電池組,其特征在于,所述芯塊是通過(guò)相鄰的第一電池塊彼此經(jīng)鉸接部件折曲自如地連結(jié)起來(lái)而形成的, 進(jìn)而所述鉸接部件在一個(gè)第一電池塊中,設(shè)置在相對(duì)于左右相鄰的第一電池塊分別不 同的位置上。
4.如權(quán)利要求3所述的電池組,其特征在于,在所述鉸接部件上配置將相鄰的第一電池塊彼此電連接的折曲引線(xiàn)板。
5.如權(quán)利要求3所述的電池組,其特征在于,各第一電池塊在內(nèi)部的中央側(cè)的電池單元組和側(cè)面?zhèn)鹊碾姵貑卧M之間設(shè)有螺紋孔, 在折曲所述鉸接部件并將各第一電池塊彼此重疊為層疊狀態(tài)的狀態(tài)下,經(jīng)所述螺紋孔 用一個(gè)貫通螺釘貫通各第一電池塊彼此。
6.如權(quán)利要求2所述的電池組,其特征在于,所述第一電池塊具備奇數(shù)個(gè)由多個(gè)電池單元構(gòu)成的電池單元組, 這些電池單元組以相互平行的姿勢(shì)配置,并且被配置成相鄰的電池單元組彼此的正負(fù) 端子相互為反向的姿勢(shì),進(jìn)而通過(guò)將相鄰的電池單元組的、在大致同一平面排列的正負(fù)極性相反的端子彼此連 接起來(lái),從而將電池單元組彼此相互串聯(lián)連接起來(lái)。
7.如權(quán)利要求6所述的電池組,其特征在于,所述電池組還具備與所述奇數(shù)個(gè)第一電池塊之中的至少某一個(gè)位于端緣的第一電池 塊連接的第二電池塊,所述第二電池塊含有的電池單元的個(gè)數(shù)少于第一電池塊。
8.如權(quán)利要求7所述的電池組,其特征在于,在所述第二電池塊設(shè)置電池組的輸出用端子連接器。
9.如權(quán)利要求1所述的電池組,其特征在于, 所述基板是與所述殼體的延長(zhǎng)方向一致地延長(zhǎng)的形狀, 所述芯塊的上表面形成為載置所述基板的平面狀。
10.如權(quán)利要求1所述的電池組,其特征在于, 所述第一電池塊含有三個(gè)電池單元組。
11.如權(quán)利要求1所述的電池組,其特征在于, 所述外殼的截面觀(guān)察時(shí)的筒形形狀左右對(duì)稱(chēng)。
12.如權(quán)利要求11所述的電池組,其特征在于, 所述外殼的截面觀(guān)察時(shí)的筒形形狀為大致圓筒形。
13.如權(quán)利要求1所述的電池組,其特征在于, 所述圓柱狀電池為鋰離子二次電池。
14.如權(quán)利要求1所述的電池組,其特征在于, 在所述收納空間的一部分未收納電池單元。
15.如權(quán)利要求1所述的電池組,其特征在于, 所述電池組用作自行車(chē)的驅(qū)動(dòng)用的電源裝置。
16.一種電池組,其具備多個(gè)電池塊,其由多個(gè)原電池和電池墊片構(gòu)成,所述多個(gè)原電池具有圓筒形的外裝罐, 所述電池墊片將所述多個(gè)原電池保持為相互平行的姿勢(shì);引線(xiàn)板,其對(duì)于各電池塊,連接由所述電池墊片保持的所述原電池的端面并將原電池 彼此并聯(lián)連接,同時(shí)將相鄰的電池塊彼此串聯(lián)連接; 電路基板,其與所述引線(xiàn)板電連接;以及 外裝殼體,其將所述電池塊以及電路基板收納在內(nèi)部, 其特征在于,所述電池組將所述電池塊彼此以該電池塊中包含的原電池的端面處于大致同一平面 的方式相互平行排列,作為電池塊層,將多個(gè)所述電池塊層彼此以所述原電池的端面彼此相對(duì)的方式、且以在圓筒形的長(zhǎng)邊 方向上配置在大致一直線(xiàn)上的方式層疊,構(gòu)成電池集合體,所述電池組具備引線(xiàn)連接部,所述引線(xiàn)連接部對(duì)于層疊而相鄰的各個(gè)電池塊層,使各 個(gè)引線(xiàn)板延長(zhǎng)向所述電池集合體的側(cè)面?zhèn)?,并且將這些引線(xiàn)板的延長(zhǎng)后的部分彼此電連 接,而且,引線(xiàn)連接部在相鄰的電池塊層之間使所述電池集合體的側(cè)面交替變更,從而將所述引線(xiàn)板彼此連接起來(lái)。
17.如權(quán)利要求16所述的電池組,其特征在于,所述引線(xiàn)連接部是將開(kāi)設(shè)有螺紋孔的一對(duì)固定片連結(jié)起來(lái)的金屬制的平板,該金屬板 的厚度比所述引線(xiàn)板的厚度厚,所述引線(xiàn)板具備以沿著所述電池塊層的側(cè)面的方式折曲為L(zhǎng)字狀的引線(xiàn)連接用端子, 且,該引線(xiàn)連接用端子上開(kāi)設(shè)有連接端子螺紋孔,所述電池墊片在所述電池集合體的側(cè)面開(kāi)設(shè)有螺釘承受部,所述引線(xiàn)連接部相對(duì)于所述引線(xiàn)連接用端子和電池墊片通過(guò)引線(xiàn)連接螺釘?shù)穆莺隙?進(jìn)行固定。
18.如權(quán)利要求16所述的電池組,其特征在于,所述引線(xiàn)連接部是使所述引線(xiàn)板的一部分突出到所述電池集合體的上表面,并且折曲 為L(zhǎng)字狀的折曲片,通過(guò)使該折曲片彼此重合并用螺釘擰緊,將相鄰的引線(xiàn)板彼此連接起來(lái)。
19.如權(quán)利要求16所述的電池組,其特征在于,所述電池墊片以沿所述原電池的圓筒面的方式彎曲而形成電池保持面,所述電池保持 面上下開(kāi)口,從而使所述多個(gè)原電池重合為雙層,并保持為相互平行的姿勢(shì)。
20.如權(quán)利要求16所述的電池組,其特征在于,在所述外裝殼體的長(zhǎng)邊方向上,具備平行貫穿所述電池集合體的金屬制的多個(gè)貫通螺 釘,并且所述電池墊片由絕緣性樹(shù)脂制成,所述電池墊片使上下開(kāi)口的所述電池保持面的中心軸在大致直線(xiàn)上一致,并且相鄰的 電池保持面之間中至少一個(gè)以上開(kāi)設(shè)有用于插入所述貫通螺釘?shù)膲|片貫通孔。
21.如權(quán)利要求20所述的電池組,其特征在于,所述多個(gè)貫通螺釘被配置成分別穿過(guò)構(gòu)成所述電池塊層的各電池塊。
22.如權(quán)利要求21所述的電池組,其特征在于,配置有在所述電池塊層彼此之間配置的、夾裝在相對(duì)的所述引線(xiàn)板彼此之間用來(lái)絕緣 的絕緣性的絕緣片,在該絕緣片上開(kāi)設(shè)用于插入所述貫通螺釘?shù)钠炌住?br> 23.如權(quán)利要求22所述的電池組,其特征在于,所述電池墊片具備墊片連結(jié)部,墊片連結(jié)部用于與構(gòu)成所述電池塊層的其他的電池墊 片連結(jié),所述墊片連結(jié)部在所述電池墊片的側(cè)面配置于上下的電池保持面之間。
24.如權(quán)利要求23所述的電池組,其特征在于,所述電池墊片在所述電池集合體的側(cè)面在上下的電池保持面之間開(kāi)設(shè)有連結(jié)槽, 通過(guò)在該連結(jié)槽中插入墊片連結(jié)部,將相鄰的電池墊片彼此機(jī)械連結(jié)起來(lái)。
25.如權(quán)利要求24所述的電池組,其特征在于, 所述連結(jié)槽兼用作螺釘承受部。
26.如權(quán)利要求20所述的電池組,其特征在于, 所述多個(gè)貫通螺釘?shù)囊徊糠旨嬗米鲗?dǎo)電用的引線(xiàn)。
27.如權(quán)利要求16所述的電池組,其特征在于,所述電池集合體的位于端面的電池塊層的電池塊少于其他電池塊層的電池塊,構(gòu)成空 閑空間,并且在該空閑空間配置輸出端子。
28.如權(quán)利要求27所述的電池組,其特征在于,所述電池塊使用三根所述原電池,所述電池集合體如下這樣構(gòu)成連結(jié)三個(gè)所述電池塊構(gòu)成第一電池塊層,連結(jié)四段第 一電池塊層,進(jìn)而在其端面連結(jié)一段第二電池塊層來(lái)構(gòu)成,其中第二電池塊層是將兩個(gè)所 述電池塊連結(jié)起來(lái)而構(gòu)成的。
29.如權(quán)利要求16所述的電池組,其特征在于,所述電池組的輸出電壓為48V。
30.一種電池組,其具有利用引線(xiàn)板連結(jié)多個(gè)電池塊而配置為直線(xiàn)狀而成的電池的 芯組,該電池組的特征在于,其具有以下所有的結(jié)構(gòu)(a)所述電池塊具備三組以上的奇數(shù)組的并列單元,(b)所述電池塊以各個(gè)原電池的長(zhǎng)度方向朝向相同方向的姿勢(shì),將奇數(shù)組的并列單元 橫向連結(jié)為一列,(c)所述并列單元將兩端為端面電極的多個(gè)原電池配置為相互平行的姿勢(shì),利用與原 電池兩端的端面電極連接的引線(xiàn)板并聯(lián)連接原電池,(d)所述電池塊利用將構(gòu)成并列單元的原電池并聯(lián)連接的所述引線(xiàn)板,對(duì)相鄰配置的 并列單元進(jìn)行串聯(lián)連接,(e)所述電池塊將配置于對(duì)角位置的引線(xiàn)板在中間折曲,利用折曲部的兩側(cè)的連接片 串聯(lián)連接相鄰的電池塊的并列單元。
31.如權(quán)利要求30所述的電池組,其特征在于,所述電池的芯組用引線(xiàn)板將副電池塊連結(jié)在配置為直線(xiàn)狀的多個(gè)電池塊的層疊體的 一端或兩端,其中,副電池塊具備組數(shù)少于所述電池塊的并列單元,所述電池組將連結(jié)所述副電池塊和與之相鄰的電池塊的引線(xiàn)板在中間折曲,用折曲部 的兩側(cè)的連接片串聯(lián)連接相互相鄰的副電池塊和電池塊的并列單元彼此。
32.如權(quán)利要求30或31所述的電池組,其特征在于,所述電池芯組用所述引線(xiàn)板將四個(gè)以上的電池塊、或者三個(gè)以上的電池塊及一個(gè)以上 的副電池塊相互串聯(lián)連結(jié)起來(lái),將相互相鄰的電池塊彼此、或相互相鄰的電池塊與副電池塊連結(jié)起來(lái)的引線(xiàn)板由將一 對(duì)連接片在折曲部于左右方向折曲而成的引線(xiàn)板和將一對(duì)連接片在折曲部于上下方向折 曲而成的引線(xiàn)板構(gòu)成,所述電池組可以在如下?tīng)顟B(tài)下將在電池塊以及副電池塊的兩端面配置的多個(gè)引線(xiàn)板 從兩側(cè)點(diǎn)焊而焊接于原電池的端面電極,其中所述狀態(tài)是指將四個(gè)以上的電池塊、或者三 個(gè)以上的電池塊及一個(gè)以上的副電池塊多層多列堆積重疊的狀態(tài)。
33.如權(quán)利要求32所述的電池組,其特征在于,所述電池的芯組交替配置將一對(duì)連接片在折曲部于左右方向折曲而成的引線(xiàn)板和將 一對(duì)連接片在折曲部于上下方向折曲而成的引線(xiàn)板,從而將三個(gè)電池塊和一個(gè)副電池塊相 互串聯(lián)連結(jié)起來(lái),所述電池組在將三個(gè)電池塊和一個(gè)副電池塊堆積重疊為兩層兩列的狀態(tài)下,對(duì)在電池塊以及副電池塊的兩端面配置的多個(gè)引線(xiàn)板從兩側(cè)進(jìn)行點(diǎn)焊而焊接到原電池的端面電極上。
34.如權(quán)利要求30所述的電池組,其特征在于, 所述原電池為圓筒形電池。
35.如權(quán)利要求30所述的電池組,其特征在于,所述電池組具備與所述電池的芯組連接的電路基板,該電路基板安裝對(duì)原電池的充放 電進(jìn)行控制的保護(hù)電路,所述原電池為鋰離子電池,并將與原電池的兩端連接的各個(gè)引線(xiàn)板連接于所述電路基板。
36.如權(quán)利要求30所述的電池組,其特征在于,所述電池塊具備將原電池配置于固定位置的電池支架,利用該電池支架將構(gòu)成電池塊 的原電池配置于固定位置。
37.如權(quán)利要求30所述的電池組,其特征在于,所述電池支架由在原電池的中間一分為二而成的一對(duì)單元支架構(gòu)成,通過(guò)爪嵌合連結(jié) 一對(duì)單元支架。
38.如權(quán)利要求30所述的電池組,其特征在于,所述電池組具備貫穿構(gòu)成所述電池的芯組的多個(gè)電池塊的貫通螺釘,并且在所述電池 支架上設(shè)有供該貫通螺釘插通的貫通孔,將配置為直線(xiàn)狀的多個(gè)電池塊用所述貫通螺釘連結(jié)起來(lái)。
39.一種電池組,其具備串聯(lián)和并聯(lián)連接并收納多個(gè)電池的外裝殼體以及設(shè)置于該外 裝殼體并對(duì)內(nèi)置的電池進(jìn)行充電的充電連接器,其特征在于,所述充電連接器配置于外裝殼體的側(cè)面,并且將該側(cè)面作為朝向下方接近相對(duì)面的底 切面,充電連接器的端子插入部以相對(duì)于水平而言朝向下方的姿勢(shì)配置。
40.如權(quán)利要求39所述的電池組,其特征在于,所述電池組具備向外部輸出電力的放電連接器,所述放電連接器配置于外裝殼體的垂 直面,并且將多個(gè)輸出端子上下分開(kāi)配置。
41.如權(quán)利要求40所述的電池組,其特征在于,所述放電連接器使所述輸出端子的連接面為水平姿勢(shì),并將多個(gè)輸出端子以相互平行 的姿勢(shì)配置。
42.如權(quán)利要求40或41所述的電池組,其特征在于,所述外裝殼體具備具有筒部的殼體主體、閉塞該殼體主體的開(kāi)口部的閉塞部, 該閉塞部的端面作為垂直面來(lái)配置放電連接器,并且在閉塞部的側(cè)面配置充電連接器。
43.如權(quán)利要求42所述的電池組,其特征在于,在所述閉塞部的內(nèi)部將從所述放電連接器引出的放電用引線(xiàn)和從所述充電連接器引 出的充電用引線(xiàn)引出向相互不同的方向來(lái)進(jìn)行配線(xiàn)。
44.如權(quán)利要求42或43所述的電池組,其特征在于,所述閉塞部在所述垂直面的內(nèi)表面具備收納所述放電連接器的收納凹部,在該收納凹 部中收納所述放電連接器,使端子插入部從設(shè)置于所述垂直面的開(kāi)口窗露出到外部,并且用通過(guò)雙面膠帶粘接的閉塞板閉塞所述收納凹部的開(kāi)口部,進(jìn)而通過(guò)防水填充物對(duì)從所述 放電連接器引出的放電用引線(xiàn)進(jìn)行防水。
45.如權(quán)利要求39所述的電池組,其特征在于,所述充電連接器可通過(guò)絕緣部將從連接器主體部引出的充電用引線(xiàn)的引出部做成防 水構(gòu)造,所述絕緣部由連結(jié)于連接器主體部的后端部的絕緣管和填充于該絕緣管中的絕緣 樹(shù)脂構(gòu)成。
46.如權(quán)利要求39所述的電池組,其特征在于,所述電池組是自行車(chē)的驅(qū)動(dòng)用的電源,在自行車(chē)的貨架部分以水平姿勢(shì)配置。
47.如權(quán)利要求39所述的電池組,其特征在于,所述電池組是自行車(chē)的驅(qū)動(dòng)用的電源,所述自行車(chē)在單側(cè)具有以?xún)A斜姿勢(shì)保持車(chē)身的 車(chē)梯,在具有該車(chē)梯一側(cè)的側(cè)面配置充電連接器。
全文摘要
提供一種電池組,其具備設(shè)有電池單元的收納空間的第一電池塊、將多個(gè)第一電池塊在長(zhǎng)邊方向?qū)盈B的芯組、安裝用于控制在收納空間收納的電池單元的放電的控制電路的平板狀基板以及收納芯組和基板且外形為在截面視圖觀(guān)察時(shí)大致對(duì)稱(chēng)的筒形的外殼。在從截面觀(guān)察外殼時(shí),配置以沿筒狀的側(cè)面的方式彎曲而在縱向上排列配置的電池單元組和在中央側(cè)在縱向上大致呈直線(xiàn)狀排列配置的電池單元組,配置在中央的電池單元組被配置在低于彎曲配置的電池單元組的位置上,并且以在配置于中央的電池單元組的上方配置基板的方式,在第一電池塊內(nèi)設(shè)置收納空間。
文檔編號(hào)H01M2/10GK102110795SQ201010600428
公開(kāi)日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者宮前一朗, 山上定男, 河端勝?gòu)? 福森淳一, 米田晴彥 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社
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