JP4757508B2 - 電気デバイス集合体 - Google Patents

Description

本発明は、電池やキャパシタ（コンデンサ）に代表される、電気的エネルギーを貯留および出力する電気デバイス要素を有する電気デバイスが複数個集合し、それが収納ボックス内に配置された電気デバイス集合体に関する。

近年、例えば電気自動車のモータ駆動用の電源として軽量かつ小型の電池の開発が進められている。この種の電池の一例について図１２を参照して説明する。図１２は、特許文献１に開示された電池パックの構成を示す断面図である。

図１２に示すように、電池パック１２０は、複数の電池セル１１０（電気デバイス）とそれを収納するための収納ボックス１２２とを有している。各電池セル１１０は、薄型電池とも呼ばれるものであり、それぞれが所定の起電力を出力するように構成されている。収納ボックス１２２は、図１３に示すように１つの開口部１２４ａが形成された箱状のケース１２４と、平板状の蓋１２５（図１２参照）とで構成されている。ケース１２４の開口部１２４ａに蓋１２５を取り付けると、その内部空間（収納ボックス１２２の内部空間）は密閉された状態となり、図１２の構成では、この密閉空間内に複数の電池セル１１０が充填材１２６と共に収納されている。また、各電池セル１１０は直列となるように互いに電気的に接続され、これにより電池セル１１０の個数に応じた起電力がバスバー１４０ａ、１４０ｂを介して外部に出力されるようになっている。

図１４は、従来の電池パックの他の構成例を示す図である。図１４の電池パック２５０では、一対の保持板２２４ａ、２２４ｂと４本の連結バー２２５とを用いて、複数の電池セル２１０を保持している。
特開２００４−１４３１７号

しかしながら、図１２に示した電池パック１２０を組立てるには、複数の電池セル１１０を重ねたものをケース１２４の開口部１２４ａから装入する必要があるが、一般に、このような箱状のケースに物を装入する作業は比較的困難である。すなわち、この工程が作業者によって行われる場合、例えば、作業者は、重ねられた状態の電池セル１１０を両手で保持しながらそれをケース１２４の奥まで移動させ、所定位置に配置した後、両手をケース１２４内から抜かなければならない。このような作業は煩雑であり、さらに、電池セル１１０とケース１２４の内側面との間に、手を抜くためのスペースを要するためケース１２４を小型化するのが困難である。また、こうした問題は、ロボット等を利用して電池セル１１０をケース１２４内に装入する場合であっても同様に生じうる。

また、電池セル１１０は使用時に発熱するため、電池の特性を良好に維持するためには電池セル１１０を放熱することが重要である。しかし、箱状のケース１２４では、その内部に熱がこもってしまうため、電池セル１１０の放熱の観点からも好ましくない。

これに対し、図１４に示した電池パック２５０では、図１３のような箱状のケース１２４を使用するものでないため、上記のような作業性、小型化、および放熱に関する問題点は解決されると考えられるが、電池セル２１０を保持するための保持体が、一対の保持板２２４ａ、２２４ｂおよび４本の連結バー２２５のみで構成されているため、図１２の構成と比較して保持体の剛性が低下してしまう。電池パックは自動車等に搭載されることも多く、したがって、電池セルの保持体は剛性が高い方が好ましい。

以上、薄型電池である電池セル１１０、２１０を例に挙げて説明したが、上記のような問題は、電池セルに代えて、コンデンサ等で構成された電気デバイスを収納ボックス内に収納した電気デバイス集合体にも同様に生じうる問題である。すなわち、そのような電気デバイス集合体にあっては、組立て易い構成とすること、収納ボックスに十分な剛性を持たせること、さらには放熱を考慮した構成となっていることが重要である。

そこで本発明の目的は、電気デバイスが複数個集合した状態で収納ボックス内に配置された電気デバイス集合体において、作業性よく製造することができ、収納ボックスの剛性が十分に確保され、しかも収納ボックス内の上記電気デバイスを良好に冷却することが可能な電気デバイス集合体を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明の電気デバイス集合体は、外周部の両側からシート状の電極タブが引き出された電気デバイスが複数個集合した状態で収納ボックス内に配置された電気デバイス集合体であって、前記収納ボックスは、１つの開口部を有する箱状構造体のうち互いに対向する２つの側面のそれぞれに前記開口部側から切込まれた切欠き部を有するケースと、前記開口部に取り付けられる蓋と、前記側面に取り付けられることで、前記切欠き部を間において位置する前記側面の部材同士を連結する複数の支柱バーと、前記側面と前記支柱バーとの間に配置されると共に前記切欠き部を塞ぐ側面プレートとを有し、前記ケースの上下面には、隣接する前記電気デバイス同士の間に形成された通気流路のそれぞれに連通する放熱スリットが設けられ、前記側面プレートには、前記電極タブを外側に延出させるスリットが複数形成され、前記支柱バーは導電性材料であって、一方の前記電気デバイスの前記電極タブと他方の前記電気デバイスの前記電極タブとを前記側面プレートとの間で挟み込むようにして前記電極タブの双方と導通している。

このように構成された本発明の電気デバイス集合体によれば、ケースの側面に切欠き部が形成されているため、製造する際に、複数の電気デバイスをケース内に装入する工程を作業性よく行えるものとなる。また、このようにケース側面に切欠き部が設けられていたとしても、同側面には、補強部材として支柱バーが取り付けられるため、ケースの剛性、すなわち収納ボックスの剛性は十分に確保される。さらに、導電性材料からなる支柱バーは、単なる補強部材としてではなく、各電極タブに電気的に接続されているため、電気デバイスの電圧等の取出し端子として利用することもできる。収納ボックスは、側面プレートが取り付けられることにより内部が略密閉された状態となっているが、ケースの上下面に、電気デバイス間の通気流路に連通するスリットが形成されているため、放熱用の通路が上下方向に延在することとなり、側面側から漏れることなく所望の空気流が形成され、したがって電気デバイスの熱は効率的に逃がされる。

上記本発明の電気デバイス集合体においては、前記ケースは前記支柱バーを配置するための複数の溝を前記側面のそれぞれに有し、前記側面プレートは前記ケースの前記各溝に係合する複数の係合溝を有していてもよい。各支柱バーは、断面コ字型であってもよいし、その場合、部材の中央部付近にフランジ部が形成されていてもよい。

さらに、本発明の他の電気デバイス集合体は、外周部の両側からシート状の電極タブが引き出された電気デバイスが複数個集合した状態で収納ボックス内に配置された電気デバイス集合体であって、前記収納ボックスは、１つの開口部を有する箱状構造体のうち互いに対向する２つの側面のそれぞれに前記開口部側から切込まれた切欠き部を有するケースと、前記開口部に取り付けられる蓋と、前記側面に取り付けられることで、前記切欠き部を間において位置する前記側面の部材同士を連結する複数の支柱バーと、前記側面と前記支柱バーとの間に配置されると共に前記切欠き部を塞ぐ側面プレートとを有し、前記ケースの上下面には、隣接する前記電気デバイス同士の間に形成された通気流路のそれぞれに連通する放熱スリットが設けられ、前記側面プレートには、前記電極タブを外側に延出させるスリットが複数形成され、前記支柱バーは絶縁性材料であって、一方の前記電気デバイスの前記電極タブと他方の前記電気デバイスの前記電極タブとの重ね合せ部を前記側面プレートとの間で挟持するものである。すなわち、電極タブの先端側同士が重ね合わせられるような構成の場合には、支柱バーは導電性材料であってもよい。この場合、支柱バーにヒューズが取り付けられていてもよい。

上述したように本発明の電気デバイス集合体によれば、ケース側壁に切欠き部が形成されているため、複数の電気デバイスをケース内に装入し易くなることから作業性よく製造することができるものとなる。しかも、切欠き部が形成された側面には、補強部材として支柱バーが取り付けられているため収納ボックスの剛性も十分に確保される。また、側面プレートにより切欠き部を塞ぐと共に、放熱用の通路が設けられているため、電気デバイスの放熱を良好に行うことができる。

以下、本発明の電気デバイス集合体の実施の形態について電池パックを例として図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態の電池パックの構成を示す分解斜視図である。図２は、本実施形態の電池パックの完成状態を示す斜視図である。

図１、図２に示すように電池パック５０は、複数（例えば１２個）の電池セル２０とそれを収納するための収納ボックス３０とを有している。収納ボックス３０は、ケース３１、蓋３２、および側面プレート６０を介在させた状態でケース３１側面に取付けられた支柱バー４０とで構成されている。

電池セル２０自体は、図３に示すように、所定の起電力（例えば３．６Ｖ）を出力する薄型の電池要素２３が外装フィルム２４によって密封封止されたものである。詳細には図示しないが、外装フィルム２４の外周部にはフィルム同士を融着させた封止部が形成されており、その封止部の両側からいずれもシート状の、正極用の電極タブ２５ａおよび負極用の電極タブ２５ｂが引き出されている。

外装フィルム２４の外周部には、例えば樹脂成形品からなる枠体２１が取付けられている。枠体２１は長方形の輪郭形状を有しており、上記電極タブ２５ａ、２５ｂは枠体２１の各短辺から引き出されている。このような枠体２１が取付けられていることで、電池セル２０単体の取扱い性が向上し、また、枠体２１が補強部材としても機能することから電池要素２３および外装フィルム２４が破損しにくくなる。

枠体２１は各長辺に凹部２１ａが形成されており、凹部２１ａでは枠体の厚さが部分的に薄くなっている。図４に示すように複数の電池セル２０同士を重ね合わせると、隣接する電池セル２０の各凹部２１ａが協働して、電池セル２０同士の間に１つの通気流路２７を構成するようになっている。通気流路２７の厚さ方向の寸法は例えば１ｍｍ〜３ｍｍ程度である。通気流路２７は、電池パック５０の使用時姿勢において上下方向に延びるように形成されている。このように、電池セル２０同士の間に通気流路２７を設けることで、例えば電池セル２０の使用中に発熱した熱はこの通気流路２７を通って上方に逃げるため、電池セル２０に熱がこもりにくくなる。

なお、図４に示すように、本実施形態では複数の電池セル２０は直接接続となるように配置される。すなわち、互いに隣接する２つの電池セル２０の関係において、一方の電池セル２０の電極タブ２５ａ（正極）と、それに隣接する他方の電池セル２０の電極タブ２５ｂ（負極）とが対向するような配置となっており、電極タブ２５ａ、２５ｂ同士を順次接続していくことで直接接続をなすようになっている。また、枠体２１は、重ね合せた際に枠体２１の肉厚部（凹部２１ａ以外の部分）同士が互いに密着するように構成されている。これにより、枠体２１を重ね合せた際の最終的な外形形状の寸法精度が高まる。

図５、図６に示すように、ケース３１は、樹脂成形品からなる一体部材であり、１つの開口部３８を有する箱状構造体のうち、互いに対向する２つの側面３５のそれぞれに切欠き部３６が形成されている。

具体的には、ケース３１は、略六面体の外形形状を有しており、そのうちの１つの面に開口部３８が形成されている。上面３４ａおよび下面３４ｂのそれぞれには放熱スリット３９が複数形成されている。各放熱スリット３９は、図４を参照して説明した通気流路２７のそれぞれと連通するように構成されている。各側面３５には、支柱バー４０を取り付けるための係合溝３７が一定の間隔をおいて複数形成されている。このように、支柱バー４０が係合溝３７内に取り付けられる構成とすることは、最終的な収納ボックス３０の外形形状を小型化するのに有利である。特に、支柱バー４０を取り付けた際に、支柱バー４０が側面３５から突出することなくほぼ平坦となる構成であることが好ましい。なお、図１では複数の放熱スリット３９が設けられている構成であるが、複数の放熱スリットの代わりに、例えば１つの開口部が設けられているものであってもよい。

なお、図１に示した蓋３２は、ケース３１の開口部３８を覆うような板状部材であり、ケース３１と同じく樹脂成形品で構成されている。

切欠き部３６は、開口部３８側から形成されており、切欠き部３６の上下には側面３５の部材が部分的に残されている。言い換えれば、切欠き部３６は、側面３５の高さ方向の中央領域に形成されている。本実施形態のケース３１では、このように側面３５（切欠き部３６の両側）が部分的に残され、図６に示すように、残された各側面３５の部材と上面３４ａとがコ字状に一体化しているため、ケース３１単体で取扱う場合であっても上面３４ａは比較的変形しにくくなっている。なお、下面３４ｂに関しても同様の構成となっている。

上面３４ａ、下面３４ｂ、および側面３５によって規定されるケース３１の内部空間の大きさは特に限定されるものではないが、本実施形態では、枠体２１（図３参照）の外周面がケース３１の内周面に嵌合するように設けられている。これにより、ケース３１内に装入された電池セル２０の二次元方向（図６の上下および左右方向）の動きが規制される。

再び図１、図２を参照し、側面プレート６０は、例えば厚さ１〜３ｍｍ程度の比較的薄い板材で構成されており、ケースの側面３５と同じ大きさに形成されている。なお、側面プレート６０の大きさは、ケースの切欠き部３６を塞ぐことができる程度であれば特に限定されるものではない。側面プレート６０は、絶縁性の樹脂材料（例えば絶縁抵抗が１ＭΩ以上）からなり、ケース側面の係合溝３７に係合するプレート係合溝６７を複数有している。各プレート係合溝６７の両側には、電池セル２０から引き出された電極タブ２５ａ、２５ｂを延出させるためのスリット６２が形成されている。電極タブ２５ａ、２５ｂの最終的な固定は他の図面を参照して再度後述するが、図２の拡大部Ａに示されている通り、スリット６２から延出した電極タブ２５ａ、２５ｂは、プレート係合溝６７内に向かって折り曲げられる。

支柱バー４０は、略コ字型の断面形状を有する棒状部材であり、側面プレート６０のプレート係合溝６７内に、係合するようにして配置されるものである。支柱バー４０の中央部付近には、両側に向かって延びるフランジ部４２が形成されている。具体的な図示は省略するが、支持バー４０の部材両端には、支持バー４０をケース側面にビス止めするのに利用される貫通孔が形成されている。

なお、こうした固定用の貫通孔は、両端に限らず、必要に応じてその他の部位にも幾つか形成されていてもよい。また、支柱バー４０と側面プレート６０とを互いに固定するための貫通孔が形成されていてもよい。

支柱バー４０は、ケースの側壁３５に取付けられることによってケース３１の剛性を高める機能を有している。したがって、支柱バー４０自体も比較的高い剛性を有していることが好ましい。このようにケース３１を補強する観点のみに着目すれば、支柱バー４０の材質は、樹脂材料であっても金属材料であってもよいが、本実施形態では、支柱バー４０は導電性を有する金属材料で構成されている。このように支柱バー４０を金属材料とすることは、詳細は後述するが、支柱バー４０を電圧取出し端子として利用できる点で好ましい。

次に、本実施形態の電池パック５０の組立方法について説明する。なお、以下に説明する組立方法および組立順序は単に一例を示すものであり、本発明を限定することを意図するものではない。

まず、樹脂成形品からなるケース３１および蓋３２を予め用意すると共に、図３に示す状態の電池セル２０を作製する。電池セル２０は、例えば、従来公知の方法を用いて作製した電池要素２３を、両面側から２枚の外装フィルム２４で挟み込むと共に外装フィルム２４同士をその外周部で熱融着し、さらに樹脂成形品からなる枠体２１を取付けることによって作製すればよい。

次いで、このようにして作製した１２個の電池セル２０を図４に示すような直列状態となるように重ね合わせる。そして、重ね合せた複数の電池セル２０をケース３１内に装入する。

ここで、ケースの側面３５には切欠き部３６が形成されているため、図１２に示したような箱状のケース１２４に装入する場合と比較して、電池セル２０の装入を作業性よく行うことができる。また、前述の通り、枠体２１の外周面とケース内周面とは、互いに嵌合するような構成となっていることから、電池セル２０の装入は、枠体２１の外周面をケース３１の内周面に摺動させながら行うことができる。

次いで、複数の電池セル２０をケース３１内に配置したら、蓋３２をケース３１の開口部３８に取付ける。この状態では、各電池セル２０の電極タブ２５ａ、２５ｂは、まだ折り曲げられてなく切欠き部３６から外側に向かってまっすぐに延出している。

次いで、ケースの各側面３５に側面プレート６０を配置して電池セル２０の電極タブ２５ａ、２５ｂをスリット６２から延出させる。そして、図７に示すように、電極タブ２５ａ、２５ｂの先端側をプレート係合溝６７内に折り曲げる。なお、本実施形態では、電極タブ２５ａ、２５ｂの長さは、折り曲げた際に両方のタブが互いに重ならない程度に設定しているが、これに限定されるものではない。

電極タブ２５ａ、２５ｂを折り曲げた後、プレート係合溝６７内に支柱バー４０を配置し、支柱バー４０両端の貫通孔（不図示）を利用して、支持バー４０をケースの側面３５にビス止めする。これにより、電極タブ２５ａ、２５ｂは、導電性材料である支柱バー４０を介して互いに電気的に接続される。この状態では、フランジ４２の作用により、スリット６２から引き出された電極タブ２５ａ、２５ｂは側面プレート６０側に押付けられており、電極タブ２５ａ、２５ｂが外側に向かって突出しないようになっている。

電極タブ２５ａ、２５ｂと支柱バー４０との密着性を高めるために、支柱バー４０の断面形状は、完全なコ字型ではなく、自由端側（図７の図示下側）がやや広がったコ字型となっていることが好ましい。このような支柱バー４０は、弾性変形しながらプレート係合溝６７内に押し込まれ、弾性変形による付勢力により電極タブ２５ａ、２５ｂを係合溝６７の内壁面に押付ける。これにより、電極タブ２５ａ、２５ｂと支柱バー４０との良好な密着が得られるため、電気的接続の確実性が向上する。また、上記のように支柱バー４０を、弾性変形させながらプレート係合溝６７内に配置される構成とすることは、組立の作業性を向上させる点でも有利である。すなわち、弾性変形した支柱バー４０は、その付勢力により係合溝６７の内壁面に押し当たり、移動しない状態となることから、ビス止めの際に支柱バー４０の位置がずれることがなく、作業性よくビス止めを行うことができるためである。

また、例えば、電極タブ２５ａ、２５ｂと支柱バー４０との密着面、すなわち電気的接続部に水などが浸入すると、電蝕現象に起因して電極タブ２５ａ、２５ｂの腐食が発生するおそれもある。したがって、これを防止するため、支柱バー４０と側面プレート６０との間に防水性のシール材（不図示）を配置してもよい。

また、必要に応じて、図７に描かれているように、絶縁性のシート材６５を、側面プレート６０に貼り付けてもよい。シート材６５を貼り付けることにより、上記電気的接続部への水などの浸入がより防止される。また、シート材６５は、通電状態となっている支柱バー４０を少なくとも部分的に覆うため、支柱バー４０の露出領域が少なくなり電池パック５０を取扱う際の安全性も向上する。なお、シート材６５は、側面プレート６０の全面を覆うものであってもよい。

なお、本実施形態の電池パック５０では、図１０に示すような電気回路構成となる。すなわち、各電池セル２０に対応する複数の電源７０が直列に接続され、端部電極７１ａ、７１ｂから、電池セル２０の個数分の電圧（例えば４３Ｖ程度：３．６Ｖ×１２個）が得られるようになっている。また、各電源７０同士の間では、通電状態となった支柱バー４０が電圧取出し端子７２を構成している。このように、各電源７０ごとに電圧取出し端子７２が設けられていることは、これらの各電圧取出し端子７２に所定の電気回路を接続できることを意味する。したがって、各電源７０の電圧を管理したり、あるいは、仮に１つの電源７０に異常が発生したとしても回路全体が損傷しないように、各電源７０ごとにヒューズを設けたりする場合に有利である。

以上説明したような本実施形態の電池パック５０によれば、ケース３１の側面に切欠き部３６（図４、図８参照）が形成されているため、図１２に示したような箱状のケース１２４を有する構成と比較して、複数の電池セル２０の装入を作業性よく行うことができる。通常、このように切欠き部３６が設けられていると、ケース３１ひいては収納ボックス３０の剛性が低下してしまうが、本実施形態では側面３５に、補強部材として支柱バー４０が、側面プレート６０を介在させた状態で取り付けられている。これにより、収納ボックス３０の剛性も十分に確保される。しかも、この支柱バー４０は、単なる補強部材としてではなく、電極タブ２５ａ、２５ｂ同士を電気的に接続するための電気的接続部材、あるいは各電池２０ごとの電圧を取出すための端子部材としての機能も有している。このように支柱バー４０に幾つかの機能を兼用させることは、例えば電極タブ同士を接続するための部材を別個に用意する必要がない点で好ましい。

側面３５に取り付けられた側面プレート６０は、支持バー４０と同様にケース３１の補強部材としての機能も有しているが、ケースの切欠き部３６を塞ぐことを最たる機能としている。これにより、電池パック５０は、電池セル２０同士の間の通気流路２７と、ケース上下面の２つの放熱スリット３９とが、上下方向にまっすぐに連通した放熱用通気路を複数備えることとなる。

仮に切欠き部３６を塞ぐことなく電池パック５０を構成したとしても、電池セル２０の放熱は比較的良好に行われると考えられるが、本実施形態のように放熱用通気路を上下まっすぐに構成することにより、加熱された空気の上昇流を利用して、電池セル２０の放熱を効率的に行うことができる。また、このような、それぞれが独立した放熱用通気路は、例えば電池パック５０の外部に設けたファンなどを用いて強制冷却を行う場合にも有利である。

なお、上記の通り側面プレート６０はケース３１の補強部材としての機能も備えている。これについて図９を参照して詳細に説明する。図９（ａ）は、本実施形態に係る収納ボックス３０をモデル化して示している。図９（ｂ）は、比較用として、支柱バー４０のみがケース３１に取り付けられた収納ボックス３０Ａをモデル化して示している。

電池パックは、自動車等に搭載されて使用されることから高剛性に構成されていること、すなわち、ねじりモーメントを受けた際のたわみ量が小さくなるように構成されていることが望ましい。図９（ｂ）の構成は、各支柱バー４０がケース上下面をピン結合するものであるのに対し、図９（ａ）の構成は、側面プレート６０がケース側面を全面的に覆うものであるため、図９（ｂ）の構成と比較して収納ボックスの剛性はより向上する。特に、本実施形態の側面プレート６０は単なる平板ではなく複数の溝（プレート係合溝）が形成されたものであるため、面座屈に対する強度がより向上したものとなっている。そして、本実施形態の電池パック５０では、最終的に、側面プレート６０と支柱バー４０との双方がケース側面に取付けられることから、電池パック５０は十分に剛性が確保されたものとなる。

以上、本実施形態について図１〜図９を参照して説明したが、本発明はそれらに限定されるものではなく他にも種々変更可能である。

例えば図１０に示すように、各スリット６２から引き出された電極タブ２５ａ、２５ｂの先端側が互いに重なる構成の場合、支持バー４０ａは、導電性材料ではなく絶縁性材料であってもよい。支持バー４０ａをプレート係合溝６７に取り付けることによってタブ同士が互いに密着し、これにより電気的接続が行われるためである。絶縁性の支柱バー４０ａを利用する場合、支柱バー４０ａにヒューズ７５を共締めするようにしてもよい。ヒューズ７５の下端は、電極タブ同士の重ね合せ部に電気的に接続され、上端は、支持バー４０端部の貫通孔に共締めされると共に不図示の電気回路に接続される。

ヒューズ７５を各支柱バー４０ａごとに配置することで、仮に、ある１つの電池セル２０に高電気容量が流れたとしてもヒューズ７５が優先的に切れるため、回路全体の損傷を回避することができる。また、このように支柱バー４０ａにヒューズ７５を配置した場合、電気回路上、ヒューズ７５と電池セル２０（電源７０）との間には他の電気部品は何も存在してないため、それら他の電気部品を損傷させるおそれもない。なお、ヒューズ７５としては、従来公知の種々の形態のものを利用することができる。

支持バーは、図１１に示すようなものであってもよい。支持バー４１は弾性変形する金属材料等からなるものであって、図１１（ｂ）に示すように、全体的に湾曲して形成されており、貫通孔４１ｂ、４１ｃにビス止めすると図１１（ｂ）の矢印方向に弾性変形した状態で取り付けられる。このような構成によれば、ビスに対してビス長手方向に付勢力を付与することができ、したがってビスの緩みが防止される。

支持バー４１はまた、図１１（ａ）に示すように、フランジ４１ａに対応する領域Ｂの支持バー４１の幅Ｌが、支持バーの長手方向に沿って変化する構成となっている。より詳細には、領域Ｂの中央部で幅Ｌが最大となる構成となっている。このような構成の支持バー４１をプレート係合溝６７に取り付けると、支持バー４１の領域Ｂは幅Ｌが狭まる方向に弾性変形する。この弾性変形により、電極タブ２５ａ、２５ｂは安定的に付勢されることとなる。したがって、支持バー４１と電極タブ２５ａ、２５ｂとの密着がより確実となるため、電気的接続がより高信頼性化する。

また、上記実施形態では、図３に示す通り外周部の両側から電極タブ２５a、２５ｂが引き出された電池セル２０を例に挙げて説明したが、本発明はそれに限定されるものではない。すなわち、電池セルの外周部の４辺のうちの1辺から正極用及び負極用の電極タブが引き出された電池セルを収納ボックス内に収容するものであってもよい。この場合、図５に示したケース３１のうち、一方の切欠き部３６を設けないようにしてもよい。ケース３１内に電池セル群を配置した状態では、正極用及び負極用の電極タブが残りの１つの切欠き部３６から延出する。そして、上記実施形態と同様にして、支柱バーを用い、電極タブ同士の電気的接続が行われるように組み立てることで最終的な電池パックが構成される。なお、この場合、例えば支柱バーは樹脂製として、図１０に示すような形態でタブ同士を重ね合せて電極タブ同士の電気的接続を行うようにすればよい。

なお、以上、外包体が外装フィルム２４である電池セル２０を例に挙げて説明したが、電池セル２０としては、外装フィルム２４の代わりに缶などを用いて電池要素２３（電気デバイス要素）を気密封止した電気デバイスであってもよい。また、以上の説明では詳細に述べなかったが、電池セル２０に用いられる電池要素２３は、リチウムイオン二次電池、具他的には、リチウム・マンガン複合酸化物、コバルト酸リチウム等の正極活物質をアルミニウム箔などの両面に塗布した正極板と、リチウムをドープ・脱ドープ可能な炭素材料を銅箔などの両面に塗布した負極板とを、セパレータを介して対向させ、それにリチウム塩を含む電解液が含浸されるものであってもよい。もっとも、電池要素２３はリチウムイオン二次電池の他にも、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、リチウムメタル一次電池あるいは二次電池、リチウムポリマー電池等、他の種類の化学電池の電池要素であってもよい。また、電池要素２３は積層型のものに限らず、帯状の正極側活電極と負極側活電極とをセパレータを介して重ねこれを捲回した後、扁平状に圧縮することによって正極側活電極と負極側活電極とが交互に積層された構造の捲回型であってもよい。さらに、電気デバイス要素として、電気二重層キャパシタなどのキャパシタあるいは電解コンデンサなどに例示されるキャパシタ要素のような、電気エネルギーを貯留および出力するものを利用するものであってもよい。

本実施形態の電池パックの構成を示す分解斜視図である。 本実施形態の電池パックの完成状態を示す斜視図である。 図１の電池セルを単体で示す斜視図である。 複数の電池セルが直列に電気的接続されるように重ねられた状態を示す上面図である。 図１のケースを単体で示す斜視図である。 図５の矢印Ａ方向から見たケースの平面図である。 側面プレートに対する支柱バーの取付けを説明するための断面図である。 本実施形態の電池パックの回路構成を示す回路図である。 収納ボックスの剛性について説明するためのモデル図である。 本実施形態の他の例を模式的に示す斜視図である。 支柱バーの他の例を示す平面図である。 従来の電池パックの構成を示す断面図である。 図１２の電池パックに用いられるケースを単体で示す斜視図である。 複数の電池パックを保持するための他の構成例を示す斜視図である。

符号の説明

２０ 電池セル
２１ 枠体
２１ａ 凹部
２５ａ、２５ｂ 電極タブ
２７ 通気流路
３０ 収納ボックス
３１ ケース
３２ 蓋
３４ａ 上面
３４ｂ 下面
３５ 側面
３６ 切欠き部
３７ 係合溝
３８ 開口部
３９ 放熱スリット
４０、４１ 支柱バー
４１ａ、４２ フランジ部
５０ 電池パック
６０ 側面プレート
６２ スリット
６７ プレート係合溝
７０ 電源
７１ａ、７１ｂ 端部電極
７２ 電圧取出し端子
７５ ヒューズ

Claims (7)

1. 外周部の両側からシート状の電極タブが引き出された電気デバイスが複数個集合した状態で収納ボックス内に配置された電気デバイス集合体であって、
   前記収納ボックスは、１つの開口部を有する箱状構造体のうち互いに対向する２つの側面のそれぞれに前記開口部側から切込まれた切欠き部を有するケースと、前記開口部に取り付けられる蓋と、前記側面に取り付けられることで、前記切欠き部を間において位置する前記側面の部材同士を連結する複数の支柱バーと、前記側面と前記支柱バーとの間に配置されると共に前記切欠き部を塞ぐ側面プレートとを有し、
   前記ケースの上下面には、隣接する前記電気デバイス同士の間に形成された通気流路のそれぞれに連通する放熱スリットが設けられ、
   前記側面プレートには、前記電極タブを外側に延出させるスリットが複数形成され、
   前記支柱バーは導電性材料であって、一方の前記電気デバイスの前記電極タブと他方の前記電気デバイスの前記電極タブとを前記側面プレートとの間で挟み込むようにして前記電極タブの双方と導通している電気デバイス集合体。
2. 前記ケースは前記支柱バーを配置するための複数の溝を前記側面のそれぞれに有し、前記側面プレートは前記ケースの前記各溝に係合する複数の係合溝を有している、請求項１に記載の電気デバイス集合体。
3. 前記各支柱バーは断面コ字型である、請求項１または２に記載の電気デバイス集合体。
4. 前記支柱バーは、その中央部付近にフランジ部が形成されている、請求項３に記載の電気デバイス集合体。
5. 外周部の両側からシート状の電極タブが引き出された電気デバイスが複数個集合した状態で収納ボックス内に配置された電気デバイス集合体であって、
   前記収納ボックスは、１つの開口部を有する箱状構造体のうち互いに対向する２つの側面のそれぞれに前記開口部側から切込まれた切欠き部を有するケースと、前記開口部に取り付けられる蓋と、前記側面に取り付けられることで、前記切欠き部を間において位置する前記側面の部材同士を連結する複数の支柱バーと、前記側面と前記支柱バーとの間に配置されると共に前記切欠き部を塞ぐ側面プレートとを有し、
   前記ケースの上下面には、隣接する前記電気デバイス同士の間に形成された通気流路のそれぞれに連通する放熱スリットが設けられ、
   前記側面プレートには、前記電極タブを外側に延出させるスリットが複数形成され、
   前記支柱バーは絶縁性材料であって、一方の前記電気デバイスの前記電極タブと他方の前記電気デバイスの前記電極タブとの重ね合せ部を前記側面プレートとの間で挟持する電気デバイス集合体。
6. 一方が電極タブ同士の前記重ね合せ部に接し、他方が前記支柱バーの端部の貫通孔に共締めされたヒューズをさらに有する、請求項５に記載の電気デバイス集合体。
7. 外周部の1辺から正極用及び負極用の、シート状の電極タブが引き出された電気デバイスが複数個集合した状態で収納ボックス内に配置された電気デバイス集合体であって、
   前記収納ボックスは、１つの開口部を有する箱状構造体のうち互いに対向する２つの側面の一方に前記開口部側から切込まれた切欠き部を有するケースと、前記開口部に取り付けられる蓋と、前記切欠き部が形成された前記側面に取り付けられることで、前記切欠き部を間において位置する前記側面の部材同士を連結する複数の支柱バーと、前記切欠き部が形成された前記側面と前記支柱バーとの間に配置されると共に前記切欠き部を塞ぐ側面プレートとを有し、
   前記ケースの上下面には、隣接する前記電気デバイス同士の間に形成された通気流路のそれぞれに連通する放熱スリットが設けられ、
   前記側面プレートには、前記電極タブを外側に延出させるスリットが複数形成され、
   前記支柱バーは絶縁性材料であって、一方の前記電気デバイスの前記電極タブと他方の前記電気デバイスの前記電極タブとの重ね合せ部を前記側面プレートとの間で挟持する電気デバイス集合体。

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