JP6865182B2 - 電池パック及び推進装置 - Google Patents

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Description

本発明は、主として、複数の筒状電池を備える電池パックに関する。
従来から、特許文献１等に開示されているように、電動モータを駆動源として推進力を発生させる水中推進装置が知られている。特許文献１には、この推進装置の内部に、電動モータを駆動するための８つの筒状電池（ｂａｔｔｅｒｙ６１）が配置されることが開示されている。
米国特許出願公開第２００３／０１６７９９１号明細書
ここで、複数の電池を用いて１つの電池パックを構成する場合、これらの電池を直列又は並列に接続する必要がある。しかし、特許文献１では、推進装置内の電池を接続する構造については記載されていない。電池パックは、電池を配置する空間が多くなるほど電池容量が大きくなるため、空間を有効に活用することが望まれる。また、電池同士を接続する必要があるため、電池同士の接続作業を容易に行うことができることが望まれる。なお、これらの事情は、水中に配置される推進装置用の電池に限られず、他の用途の電池に対しても同様に当てはまる。
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、十分な電池容量を確保しつつ、ケーシングとの間に生じた隙間を活用することが可能な電池パックを提供することにある。
課題を解決するための手段及び効果
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
本発明の観点によれば、以下の構成の電池パックが提供される。即ち、この電池パックは、電池ケーシングと、複数の電池モジュールと、連結部材と、を備える。複数の前記電池モジュールは、前記ケーシングに収容される。それぞれの前記電池モジュールは、筒状電池群と、接続部材と、を備える。前記筒状電池群は、軸方向の両端部に端子が形成された複数の筒状電池が、軸方向で見たときに前記電池ケーシングの内壁との間に第１空間が形成されるように当該軸方向に垂直な方向に並べられている。前記接続部材は、前記筒状電池群の軸方向の両端部にそれぞれ取り付けられており、前記筒状電池の前記端子同士を接続するとともに、前記軸方向で見たときに一部が前記第１空間に位置する。前記電池モジュールは軸方向に並べて配置されており、隣り合う前記電池モジュールの前記接続部材同士は、前記第１空間に位置している部分において互いに固定される。複数の前記電池モジュールは、前記筒状電池群を保持しており、前記軸方向で見たときに前記第１空間での前記接続部材同士の固定部分と重ならないように配置されるホルダをそれぞれ備える。前記連結部材は、軸方向に並べて配置される複数の前記ホルダを連結する。複数の前記筒状電池群は、前記電池ケーシングの内壁との間に第３空間が形成されるように並べられている。前記ホルダには、前記第３空間に貫通孔が形成されており、複数の前記ホルダに形成されたそれぞれの前記貫通孔をまとめて通るように前記連結部材が配置されている。
前記の電池パックによれば、第１空間が形成されるように筒状電池が並べられており、接続部材が第１空間に位置している。これにより、電池モジュールを軸方向に並べた場合において接続部材の一部が露出することとなる。そのため、隣り合う接続部材同士を固定する作業を容易に行うことができる。また、複数の電池モジュールを有することにより、大きな電池容量を確保することができる。筒状電池群をホルダで保持することで、筒状電池を安定させることができる。また、軸方向で見たときに接続部材同士の固定部分と重ならないようにホルダが配置されることで、ホルダを備えた場合においても接続部材同士の固定作業の容易性を維持できる。また、ホルダ同士が連結部材により連結されているため、電池ケーシング内において電池モジュールを安定させることができる。また、筒状電池と電池ケーシングの隙間である第３空間を活用してホルダ同士を連結しているため、電池ケーシングの内部空間を有効に活用できる。
前記の電池パックにおいては、複数の前記筒状電池群は、前記軸方向で見たときの中央に第２空間がそれぞれ形成されるように前記筒状電池が並べられていることが好ましい。
これにより、電池パックを軸方向でみたときに、軸方向の中央に各電池モジュールを貫通する空間が形成されることとなる。そのため、例えばこの空間に電池パックが有する部品（例えばハーネス等）を配置することで、電池ケーシングの内部空間を有効に活用できる。
前記の電池パックにおいては、前記ホルダには、前記筒状電池を個別に保持するための電池保持孔が形成されており、隣り合う前記電池保持孔は壁部により仕切られていることが好ましい。
これにより、筒状電池間が壁部で仕切られるため、筒状電池の延焼を防止することができる。
前記の電池パックにおいては、前記筒状電池群の少なくとも一部は、軸方向で見たときに正六角形の輪郭に沿うように配置されていることが好ましい。
これにより、筒状電池を高密度に配置できるので電池ケーシングの内部空間を有効に活用できる。
前記の推進装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、この推進装置は、電池パックと、駆動源と、推進部と、を備える。前記駆動源は、前記電池パックから供給された電力により駆動される。前記推進部は、前記駆動源が発生させた駆動力を用いて移動体を移動させる推進力を発生させる。
前記の推進装置は、複数の電池モジュールを備える。これにより、電池容量が大きい推進装置が実現される。
前記の推進装置においては、以下の構成とすることが好ましい。この推進装置は、前記駆動源を収容する駆動ケーシングを備える。前記電池ケーシングは、前記推進装置の外郭を構成しており、前記駆動ケーシングに対して着脱可能に構成され、外部の充電装置により前記電池モジュールの前記筒状電池群を充電するための外部端子が設けられる。また、前記推進部は水中において推進力を発生させる。
前記の推進装置によれば、電池ケーシングが推進装置のケーシングを兼ねている。これにより、筒状電池群を配置する空間を大きく確保できるので、推進装置を小型化することができる。また、駆動ケーシングに対して着脱可能な電池ケーシングに外部端子が設けられているため、駆動ケーシングから電池ケーシングを取り外した状態で筒状電池群の充電を行うことができる。また、十分な電池容量を確保しつつ、電池ケーシングの内部空間を有効に活用できるという効果を水中用の推進装置において発揮できる。
本発明の第１実施形態に係る推進装置を備える電動滑走体の構成を示す斜視図。 推進装置を軸方向に平行な平面で切った断面図（図１のＡ−Ａ断面矢視図）。 フロントケーシング及び蓋部等を取り外した状態の電池パックの構成を示す斜視図。 電池パックを軸方向に垂直な平面で切った断面図（図１のＢ−Ｂ断面矢視図）。 軸方向で見たときの中央にも電池保持孔が形成されている第１変形例のホルダの断面図。 ３６個の電池保持孔が形成された第２変形例のホルダの断面図。 １８個の電池保持孔が形成された第３変形例のホルダの断面図。 第２実施形態に係る推進装置を備える不整地走行車両の側面図。
次に、図面を参照して本発明の第１実施形態を説明する。図１は、第１実施形態に係る推進装置１３を備える電動滑走体１の構成を示す斜視図である。また、以下の説明では、電動滑走体１の前進方向を前として、前後左右を定義する。図１に示す電動滑走体１は、電動滑走体１は、電力により推力を得ることで水上を滑走する乗物である。図１に示すように、電動滑走体１は、サーフボード１１と、支柱１２と、推進装置１３と、を備える。
サーフボード１１は、上面が平坦状の板状の部材である。サーフボード１１の上面に人が乗った状態で推進装置１３が推進力を発生させることで、サーフボード１１が水上を滑走する。なお、サーフボード１１に代えて、水上又は水中を進行する別の部材を設けることもできる。また、サーフボード１１の下面には支柱１２が接続されている。支柱１２は、サーフボード１１の下面から下方に延びており、推進装置１３の上面に接続されている。
推進装置１３は、サーフボード１１を電力により推進するための推進力を発生させる。推進装置１３は、ヘッド部２０と、電池パック３０と、動作部６０と、を備える。
ヘッド部２０は、推進装置１３の前部を構成している部分である。ヘッド部２０は前方に近づくに連れて外径が小さくなる形状である。ヘッド部２０には、フロントフォイル２１が接続されている。フロントフォイル２１は、ヘッド部２０から左右方向に延びるように配置されている。フロントフォイル２１は、推進時において、電動滑走体１に浮揚力を発生させたり、電動滑走体１の挙動を安定させたりする。
電池パック３０は、推進力の発生に用いる電力を蓄積する部分である。電池パック３０は、ヘッド部２０の後方に着脱可能に取り付けられている。電池パック３０は複数の筒状電池を含んで構成されている。この構成により動作部６０に電力を供給することができる。なお、電池パック３０の詳細な構成は後述する。
動作部６０は、推進力を発生させる部分である。動作部６０は、電池パック３０の後方に着脱可能に取り付けられている。従って、本実施形態の電池パック３０は、ヘッド部２０及び動作部６０と分離可能に構成されている。動作部６０は、リアケーシング（駆動ケーシング）６１と、インバータ６２と、電動モータ（駆動源）６３と、スクリュー（推進部）６４と、リアフォイル６５と、を備える。インバータ６２、電動モータ６３、及びスクリュー６４はリアケーシング６１の内部に配置されている。電池パック３０から供給された直流の電流は、インバータ６２によって所定の周波数の交流に変換されて電動モータ６３に供給される。電動モータ６３は、インバータ６２から供給された交流の電流により駆動力を発生させてスクリュー６４を回転させる。以上の構成により、動作部６０は推進力を発生させる。また、リアフォイル６５は、フロントフォイル２１と同様に、電動滑走体１に浮揚力を発生させたり、電動滑走体１の挙動を安定させたりする。
次に、主として図２を参照して、電池パック３０の構成について詳細に説明する。図２は、推進装置１３を軸方向に平行な平面で切った断面図である。また、図２は図１のＡ−Ａ断面矢視図である。図２に示すように、電池パック３０は、フロントケーシング（電池ケーシング）３１と、電池モジュール３２と、連結ボルト（連結部材）３３と、外部端子３５と、電池制御基板３４と、持ち手３６と、を備える。
フロントケーシング３１は、電池パック３０を構成する各部を収容するための部材である。フロントケーシング３１は、実質的に円筒状に形成されている。本実施形態のフロントケーシング３１は、軸方向の長さが径方向の長さよりも短い（即ち細長い）形状である。このようにフロントケーシング３１を円筒状にすることで、フロントケーシング３１に掛かる水圧が均一になるため、簡単な構造で高い耐圧性を実現できる。フロントケーシング３１とリアケーシング６１とは着脱可能に構成されている。
また、本実施形態のフロントケーシング３１は、推進装置１３の外郭を構成するとともに、電池モジュール３２のケーシングとして構成されている。言い換えれば、フロントケーシング３１は、水等の外部環境から内部を保護するためのケーシングとしての機能と、電池モジュール３２を取りまとめるための機能と、の両方を有している。従って、２つのケーシングを備える構成と比較して、空間を効率的に活用することができる。
また、本実施形態のフロントケーシング３１は、半円筒状の２つの部材を接合して製造されるのではなく、初めから円筒状に成形されている。従って、フロントケーシング３１の外周面には接合痕等は形成されていない。そのため、接合部分にシール材を設ける等の作業を行うことなく、簡単な構成で外周面からの浸水を防止できる。また、本実施形態では、フロントケーシング３１内に配置される部材を予め組み立てた後に、この組立体をフロントケーシング３１に挿入することで電池パック３０が製造される。そのため、フロントケーシング３１に挿入されるだけで組立体が固定される構造、又は、組立体が軸方向に移動できないように規制することで組立体が固定される構造が採用されている。従って、分割構造でないフロントケーシング３１を採用する場合においても、手間なく電池パック３０を製造できる。
なお、フロントケーシング３１は円筒状以外の形状であってもよい。例えば、断面が多角形の筒状のフロントケーシング３１又は軸方向の長さが径方向の長さよりも長いフロントケーシング３１を採用することもできる。断面が多角形の筒状のフロントケーシング３１においては、その角部分に丸みを持たせてもよい。フロントケーシング３１には、外側に凸の形状（丸み）を持たせ、実質的に、平面部分が設けられていないことが好ましい。また、推進装置１３の外郭と電池モジュール３２のケーシングが別であってもよい。また、複数の部材を接合することでフロントケーシング３１が製造される構成であってもよい。
電池モジュール３２は、複数の筒状電池４２ａを含む筒状電池群４２がホルダ４１に保持された構成である。筒状電池４２ａは例えば円筒状のリチウムイオンバッテリーであり、軸方向の両端に正端子と負端子がそれぞれ形成されている。以下の説明では、筒状電池４２ａの軸方向を単に「軸方向」と称することがある。また、本実施形態の軸方向は、推進装置１３の推進方向、及び、フロントケーシング３１の軸方向と同じ方向である。なお、電池モジュール３２の詳細な構成は後述する。フロントケーシング３１には、複数の電池モジュール３２が軸方向に並べて配置されている。連結ボルト３３は、この並べて配置された複数の電池モジュール３２を互いに連結する。
電池制御基板３４は、電池モジュール３２の軸方向の一側（動作部６０側）に配置されている。電池制御基板３４は、ＢＭＳ（バッテリーマネジメントシステム）を実現するための処理を行う。具体的には、電池モジュール３２には、例えば筒状電池４２ａ毎の電圧値を検出する電圧センサ及び筒状電池４２ａの周囲温度を計測する温度センサ等が設けられている。電池制御基板３４は、電圧センサ及び温度センサの検出結果を、ハーネス３７を介して取得する。電池制御基板３４は、この検出結果に基づいて、筒状電池４２ａの充電時において過充電を防止したり、筒状電池４２ａから動作部６０への給電時において過放電を防止したりする制御を行う。また、電池制御基板３４は、筒状電池群４２に関するデータを外部に出力することができる。本実施形態では、電池制御基板３４は有線ＬＡＮにより外部に出力することができるが、無線で出力する構成であってもよい。また、電圧センサ及び温度センサの検出結果を、ハーネス３７を介してではなく無線で取得する構成であってもよい。
外部端子３５は、電池制御基板３４の軸方向の一側（動作部６０側）、即ちフロントケーシング３１の軸方向の端部に設けられている。外部端子３５は、充電装置が有する充電端子、及び、動作部６０の給電端子と接続可能である。外部端子３５に充電端子を接続することで、電池モジュール３２が備える筒状電池４２ａを充電することができる。外部端子３５に給電端子を接続することで、動作部６０に電力を供給することができる。そのため、電池パック３０は、外部端子３５に充電端子と給電端子の何れが外部端子３５に挿入されているかを特定する挿入センサ（特定手段）を備える。なお、挿入センサを用いずに、例えば電池パック３０が充電装置又は動作部６０側と通信することで、何れの端子が接続されているかを特定することもできる。なお、外部端子３５は筒状電池４２ａの充電及び動作部６０への給電の何れにも使用可能である。これに代えて、筒状電池４２ａの充電のための端子と、動作部６０への給電のための端子と、が別の端子であってもよい。
持ち手３６は、電池パック３０の軸方向の端部（ヘッド部２０側）に設けられている。具体的には、フロントケーシング３１には、ヘッド部２０側を開閉可能にするための蓋部３８が配置されている。なお、蓋部３８と電池モジュール３２の間には、電池モジュール３２へ伝達される衝撃を軽減する衝撃吸収シート３９が配置されている。この蓋部３８の外側（ヘッド部２０側）の面に持ち手３６が設けられている。上述したように電池パック３０は、ヘッド部２０及び動作部６０と分離可能であるため、分離後にこの持ち手３６を持つことで、ユーザは電池パック３０を簡単に持ち運ぶことができる。
このように、フロントケーシング３１には外周面には開口及び継ぎ目等は存在しないが、軸方向の両端部には開口等が存在する。ここで、本実施形態の電池パック３０は、この両端部がシール材で封止されている。そのため、電池パック３０単独で防水性を有している。
次に、図２から図４を参照して、電池モジュール３２の構成について詳細に説明する。図３は、フロントケーシング３１及び蓋部３８等を取り外した状態の電池パック３０の構成を示す斜視図である。図４は、電池パック３０を軸方向に垂直な平面で切った断面図である。また、図４は図１のＢ−Ｂ断面矢視図である。
上述のように、電池モジュール３２は軸方向に並べて複数配置されている。本実施形態では、４つの電池モジュール３２が軸方向に並べられている。これらの電池モジュール３２は、それぞれ、ホルダ４１と、筒状電池群４２と、接続部材４６と、固定具４７と、を備える。
ホルダ４１は、例えば難燃性の樹脂を含んで構成されている。ホルダ４１には、筒状電池４２ａが挿入される電池保持孔４１ａが複数形成されている。本実施形態において、ホルダ４１は、３０個の電池保持孔４１ａを有する。それぞれの電池保持孔４１ａの周囲には、壁部４１ｂが形成されている。ホルダ４１は隣り合う筒状電池４２ａを壁部４１ｂで仕切るようにして、筒状電池４２ａを個別に保持している。また、本実施形態の筒状電池４２ａは円筒状である。詳細には、本実施形態の筒状電池４２ａは、円筒状の外装缶の内部に正極、セパレータ、及び負極等が配置された構造を有する。従って、この筒状電池４２ａが挿入される電池保持孔４１ａは、断面が円形の孔である。なお、筒状電池４２ａが円筒状ではなく角筒状である場合、電池保持孔４１ａもそれに応じて断面が矩形の孔となる。ホルダ４１と各筒状電池４２ａとの間には、放熱効果を向上させるためのシリコングリース等が塗布されていてもよい。これにより、ホルダ４１と各筒状電池４２ａとの間の熱伝導度が大きくなり、これらの接触性を向上させることができる。
ホルダ４１に保持されている筒状電池４２ａは、接続部材４６によって並列及び直列に接続されている。具体的に説明すると、筒状電池４２ａは径方向（軸方向に垂直な方向）に並べて複数配置されており、その１／３ずつが並列に接続されている。即ち、１の電池モジュール３２において、並列接続された筒状電池４２ａのグループが複数（本実施形態では３つ）形成される。筒状電池４２ａの並列接続グループは、隣り合う電池モジュール３２同士で直列に接続される。言い換えると、並列接続グループの筒状電池４２ａは、ホルダ４１の数にわたって直列に接続されている。更に、軸方向の両端部において、並列接続グループの筒状電池４２ａ同士が直列に接続されることで、ホルダ４１の数の３倍の数の並列接続グループの筒状電池４２ａが直列に接続されることとなる。このように、軸方向の端部で折り返すようにして直列に接続することで、電池パック３０の軸方向の長さを短くしつつ、筒状電池４２ａの直列接続数を多くすることができる。例えば上記の折返し回数がＮ−１回である場合は、筒状電池４２ａが径方向に並べられる数の１／Ｎを並列に接続することで、過不足なく筒状電池４２ａを接続できる。ただし、全てのホルダ４１の全ての電池保持孔４１ａを用いて筒状電池４２ａを接続する構成でなくてもよい。従って、少なくとも１つのホルダ４１において、筒状電池４２ａが挿入されていない電池保持孔４１ａが存在してもよい。
接続部材４６は、１の電池モジュール３２において、径方向に並べられた筒状電池４２ａのうち複数個を並列に接続する。また、接続部材４６は、互いに隣り合う電池モジュール３２同士の筒状電池４２ａを直列に接続する。接続部材４６は、導電性を有する板状の部材である。接続部材４６には、並列接続グループに対応する数の第１接続孔４６ａが、筒状電池４２ａの位置に合わせて形成されている。接続部材４６は、この第１接続孔４６ａにより、筒状電池４２ａの端子と電気的に接続される。接続方法としては、例えば溶接や溶着であってもよいし、接続具を用いてもよい。溶接で接続を行う場合、スポット溶接を採用することが更に好ましい。溶着で接続を行う場合、超音波溶着を採用することが更に好ましい。また、接続部材４６は、筒状電池４２ａの軸方向の両端部にそれぞれ配置される。従って、軸方向で隣接する筒状電池４２ａの間においては、一方の筒状電池４２ａに接続される接続部材４６と、他方の筒状電池４２ａに接続される接続部材４６と、が対向するように配置されることとなる。この対向するように配置される接続部材４６は、機械的に固定されることで電気的に接続される。具体的には、接続部材４６には、それぞれ同じ位置に第２接続孔４６ｂが形成されている。対向する接続部材４６の第２接続孔４６ｂを合わせて、固定具４７を挿入することで固定される。固定具４７は、リベットであってもよいし、ボルト及びナットであってもよい。また、溶接により対向する接続部材４６を接続することもできる。
次に、筒状電池４２ａの径方向の配置、特に筒状電池４２ａとフロントケーシング３１の間に形成される空間の活用方法について説明する。なお、筒状電池４２ａと電池保持孔４１ａの配置は同じであるため、以下では主として電池保持孔４１ａの配置について説明する。図４に示すように、本実施形態では、フロントケーシング３１が円筒状であり、ホルダ４１も略円筒状に形成されている。ホルダ４１の中央部において正六角形の頂点に対応した位置にそれぞれ電池保持孔４１ａが形成されており、これらの電池保持孔４１ａが正六角状の第１層を構成する。第１層は、ホルダ４１における電池保持孔４１ａのうち、径方向の最も内側に位置する電池保持孔４１ａの層である。また、この第１層の径方向外側には、第２層の電池保持孔４１ａが形成されている。具体的には、第２層では、第１層の電池保持孔４１ａの径方向外側に電池保持孔４１ａが形成されるとともに、それらの間にも電池保持孔４１ａが形成されている。言い換えれば、第２層では、正六角形の頂点に対応した位置に電池保持孔４１ａが形成されるとともに、正六角形の辺に対応した位置にも電池保持孔４１ａが形成されている。このように、第１層及び第２層では、正六角形の輪郭に沿うように電池保持孔４１ａが形成されている。
第２層の電池保持孔４１ａの外側には、第３層の電池保持孔４１ａが形成されている。第３層では、正六角形の頂点に対応した位置には電池保持孔４１ａは形成されておらず、正六角形の辺に対応した位置に電池保持孔４１ａが形成されている。このように電池保持孔４１ａを形成することで、電池保持孔４１ａを高密度に形成することができるので、筒状電池４２ａを効率的に配置できる。また、本実施形態では、隣り合う電池保持孔４１ａの中心同士の距離を一定にすることができるため、筒状電池４２ａ同士で熱が伝わる量を均一にすることができる。
また、本実施形態では、第３層の正六角形の頂点に対応した位置には筒状電池４２ａが配置されていないので、軸方向で見たときに（即ち図４において）、筒状電池４２ａとフロントケーシング３１の内壁との間に空間が合計６個形成されることとなる。このうちの３個の空間は、筒状電池４２ａの配置に合わせてホルダ４１が径方向内側に凹んでいるため、筒状電池４２ａ及びホルダ４１の両方が配置されていない。この空間を第１空間４３と称する。
第１空間４３は、接続部材４６同士を固定するために活用されている。具体的には、接続部材４６の第２接続孔４６ｂは、軸方向で見たときに第１空間４３に位置するように形成されている。そのため、固定具４７も第１空間４３において、接続部材４６同士を固定する。また、接続部材４６同士をスポット溶接等の溶接で固定する場合、第１空間４３が形成されていることにより、溶接機等を接続部材４６に接触又は近接させる作業が容易となるため、電池パック３０の製造工程を簡単にすることができる。
また、本実施形態では軸方向で見たときのホルダ４１の中央には筒状電池４２ａが配置されておらず、空間が形成されている。この空間を第２空間４４と称する。第２空間４４は、電池パック３０を構成する部品を配置するために活用可能である。本実施形態では、ハーネス３７が第２空間４４に配置されている。なお、別の電気信号又は電力を伝達するハーネスを第２空間４４に配置してもよいし、ハーネス以外の部品を第２空間４４に配置することもできる。また、第２空間４４は、筒状電池４２ａの熱暴走時における排気導出経路としても活用することができる。
また、上記の６個の空間のうち、第１空間４３を除いた３個の空間にはホルダ４１の一部が位置している。この空間を第３空間４５と称する。第３空間４５は、ホルダ４１同士を固定するために活用されている。具体的には、ホルダ４１には、第３空間４５に相当する位置において貫通孔が形成されており、この貫通孔に連結ボルト３３が取り付けられている。連結ボルト３３は、軸方向に並べられた複数のホルダ４１を貫通する。
このように、筒状電池４２ａとフロントケーシング３１の間に形成される空間を用いて、接続部材４６の接続、ホルダ４１の接続、ハーネス３７等の配置を行うことで、フロントケーシング３１の内部の空間を有効に活用できる。従って、フロントケーシング３１のサイズを小さくすることができる。なお、本実施形態では、３つの空間が形成されているが、第２空間４４及び第３空間４５の少なくとも一方が形成されていなくてもよい。また、これらの空間が形成されている場合であっても、ホルダ４１の接続及び部品の配置等に活用されていなくてもよい。
次に、第１実施形態の第１変形例について説明する。なお、第１変形例及びそれ以降の説明においては、第１実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。図５は、第１変形例のホルダ４１の断面図である。
第１実施形態では、ホルダ４１を軸方向で見たときの中央に第２空間４４が形成されている構成である。これに対し、第１変形例では、ホルダ４１を軸方向で見たときの中央にも電池保持孔４１ａが形成されており、筒状電池４２ａが配置されている。そのため、第１変形例では、ホルダ４１には３１個の電池保持孔４１ａが形成されていることとなる。この構成により、筒状電池４２ａをより高密度に配置することができる。
次に、第１実施形態の第２変形例について説明する。図６は、第２変形例のホルダ４１の断面図である。
第１実施形態では、第３層の正六角形の頂点に相当する位置に電池保持孔４１ａが形成されていない。これに対し、第２変形例では、この第３層の正六角形の頂点に相当する位置に電池保持孔４１ａが形成されている。そのため、第２変形例では、ホルダ４１には３６個の電池保持孔４１ａが形成されていることとなる。また、ホルダ４１及び筒状電池群４２は、軸方向で見たときの外形において正六角形状となる。また、第２変形例では、ホルダ４１の形状に合わせて、フロントケーシング３１も略正六角形の筒状である。具体的には、正六角形の一部の辺を径方向外側に凸となるように湾曲させた形状である。
そのため、第２変形例においても、筒状電池４２ａとフロントケーシング３１の内壁との間に第１空間４３及び第３空間４５が形成されている。なお、第２変形例では、接続部材４６同士が溶接（スポット溶接）により接続されるため、接続部材４６に溶接痕４８が形成されている。
次に、第１実施形態の第３変形例について説明する。図７は、第３変形例のホルダ４１の断面図である。
第１実施形態では、電池保持孔４１ａが３層にわたって形成されている。これに対し、第３変形例では、電池保持孔４１ａが２層にわたって形成されている。そのため、第３変形例では、ホルダ４１には１８個の電池保持孔４１ａが形成されていることとなる。また、第３変形例では、径方向で最も外側の層において正六角形の頂点に相当する位置にも電池保持孔４１ａが形成されているため、第２変形例と同様に、軸方向で見たときの筒状電池群４２の外形が正六角形状である。なお、第３変形例では、フロントケーシング３１は円筒状である。また、第３変形例では、ホルダ４１同士が第３空間４５を活用せずに固定されている。
このように、ホルダ４１に形成される電池保持孔４１ａ（即ち筒状電池４２ａ）の数及び配置は様々な態様がある。また、フロントケーシング３１の形状は、少なくとも第１空間４３が形成されるのであれば、円筒状以外であってもよい。なお、上記の第１実施形態及び３つの変形例で記載した特徴は適宜組み合わせることができる。例えば、第２変形例の接続部材４６同士を溶接により接続する特徴を第１実施形態、第１変形例、及び第３変形例に適用できる。
次に、第２実施形態について説明する。図８は、第２実施形態に係る推進装置１０１を備える不整地走行車両１００の側面図である。
不整地走行車両１００は、主に舗装されていない道を走行するための車両である。不整地走行車両１００は、推進装置１０１と、車体１０５と、を備える。推進装置１０１は、電池パック１０２と、油圧ポンプ（駆動源）１０３と、クローラ（推進部）１０４と、を備える。
電池パック１０２は、第１実施形態及び各変形例で記載した構成である。油圧ポンプ１０３は、電池パック１０２から電力が供給されることで作動油を送出する。クローラ１０４は、油圧ポンプ１０３が送出した作動油によって駆動されることで、電池パック１０２を移動させる。なお、油圧ポンプ１０３ではなく電動モータによってクローラ１０４を駆動することもできる。
以上に説明したように、上記実施形態の電池パック３０は、フロントケーシング３１と、複数の電池モジュール３２と、を備える。複数の電池モジュール３２は、フロントケーシング３１に収容される。それぞれの電池モジュール３２は、筒状電池群４２と、接続部材４６と、を備える。筒状電池群４２は、軸方向の両端部に端子が形成された複数の筒状電池４２ａが、軸方向で見たときにフロントケーシング３１の内壁との間に第１空間４３が形成されるように当該軸方向に垂直な方向に並べられている。接続部材４６は、筒状電池群４２の軸方向の両端部にそれぞれ取り付けられており、筒状電池４２ａの端子同士を接続するとともに、軸方向で見たときに一部が第１空間４３に位置する。電池モジュール３２は軸方向に並べて配置されており、隣り合う電池モジュール３２の接続部材４６同士は、第１空間４３に位置している部分において互いに固定される。
このように上記実施形態では、第１空間４３が形成されるように筒状電池４２ａが並べられており、接続部材４６が第１空間４３に位置している。これにより、電池モジュール３２を軸方向に並べた場合において接続部材４６の一部が露出することとなる。そのため、隣り合う接続部材４６同士を固定する作業を容易に行うことができる。また、複数の電池モジュール３２を有することにより、大きな電池容量を確保することができる。
また、上記実施形態の電池パック３０において、複数の筒状電池群４２は、軸方向で見たときの中央に第２空間４４がそれぞれ形成されるように筒状電池４２ａが並べられている。
これにより、電池パック３０を軸方向でみたときに、軸方向の中央に各電池モジュール３２を貫通する空間が形成されることとなる。そのため、例えばこの空間に電池パック３０が有する部品（例えばハーネス３７等）を配置することで、フロントケーシング３１の内部空間を有効に活用できる。
また、上記実施形態の電池パック３０において、複数の電池モジュール３２は、筒状電池群４２を保持しており、軸方向で見たときに第１空間４３での接続部材４６同士の固定部分（固定具４７、溶接痕４８）と重ならないように配置されるホルダ４１をそれぞれ備える。
これにより、筒状電池群４２をホルダ４１で保持することで、筒状電池４２ａを安定させることができる。また、軸方向で見たときに接続部材４６同士の固定部分と重ならないようにホルダ４１が配置されることで、ホルダ４１を備える上記実施形態においても接続部材４６同士の固定作業の容易性を維持できる。
また、上記実施形態の電池パック３０において、ホルダ４１には、筒状電池４２ａを個別に保持するための電池保持孔４１ａが形成されており、隣り合う電池保持孔４１ａは壁部４１ｂにより仕切られている。
これにより、筒状電池４２ａ間が壁部４１ｂで仕切られるため、筒状電池４２ａの延焼を防止することができる。更に、本実施形態では筒状電池４２ａ間の距離が均等になるように壁部４１ｂが形成されているため、筒状電池４２ａ間の熱のばらつきを低減することができる。
また、上記実施形態の電池パック３０は、軸方向に並べて配置される複数のホルダ４１を連結する連結ボルト３３を備える。複数の筒状電池群４２は、フロントケーシング３１の内壁との間に第３空間４５が形成されるように並べられている。連結ボルト３３は、第３空間４５に位置するホルダ４１を貫通するように配置されている。
これにより、ホルダ４１同士が連結ボルト３３により連結されているため、フロントケーシング３１内において電池モジュール３２を安定させることができる。また、筒状電池４２ａとフロントケーシング３１の隙間である第３空間４５を活用してホルダ４１同士を連結しているため、フロントケーシング３１の内部空間を有効に活用できる。
また、上記実施形態の電池パック３０において、筒状電池群４２の少なくとも一部は、軸方向で見たときに正六角形の輪郭に沿うように配置されている。
これにより、筒状電池４２ａを高密度に配置できるのでフロントケーシング３１の内部空間を有効に活用できる。
また、上記実施形態の推進装置１３（推進装置１０１）は、電池パック３０（推進装置１０１）と、電動モータ６３（油圧ポンプ１０３）と、スクリュー６４（クローラ１０４）と、を備える。電動モータ６３（油圧ポンプ１０３）は、電池パック３０から供給された電力により駆動される。スクリュー６４（クローラ１０４）は、電動モータ６３（油圧ポンプ１０３）が発生させた駆動力を用いて移動体を移動させる推進力を発生させる。
このように上記実施形態の推進装置１３は、複数の電池モジュール３２を備える。これにより、電池容量が大きい推進装置１３，１０１が実現される。
また、上記実施形態の推進装置１３は、電動モータ６３を収容するリアケーシング６１を備える。フロントケーシング３１は、推進装置１３の外郭を構成しており、リアケーシング６１に対して着脱可能に構成され、外部の充電装置により当該電池モジュール３２の筒状電池群４２を充電するための外部端子３５が設けられる。スクリュー６４は、水中において推進力を発生させる。
このように上記実施形態の推進装置１３は、電池パック３０のフロントケーシング３１が推進装置１３のケーシングを兼ねている。これにより、筒状電池群４２を配置する空間を大きく確保できるので、推進装置１３を小型化することができる。また、リアケーシング６１に対して着脱可能なフロントケーシング３１に外部端子が設けられているため、リアケーシング６１からフロントケーシング３１を取り外した状態で筒状電池群４２の充電を行うことができる。
以上に本発明の好適な実施の形態及び変形例を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
上記実施形態の電池パック３０は、ヘッド部２０及び動作部６０が取り付けられることで一体の推進装置１３の一部を構成する。これに代えて、ヘッド部２０及び動作部６０の少なくとも一方と離れて配置される構成であってもよい。
上記実施形態の電池パック３０は、筒状電池４２ａ同士が壁部４１ｂで仕切られるように保持するホルダ４１を備えるが、筒状電池４２ａの間に壁部４１ｂが形成されない構成であってもよい。また、筒状電池４２ａを並べた状態でフィルム等で固定することで、ホルダ４１を省略することもできる。
１ 電動滑走体
１１ サーフボード
１２ 支柱
１３ 推進装置
３０ 電池パック
３１ フロントケーシング（電池ケーシング）
３２ 電池モジュール
３３ 連結ボルト（連結部材）
４１ ホルダ
４１ａ 電池保持孔
４２ 筒状電池群
４２ａ 筒状電池
４３ 第１空間
４４ 第２空間
４５ 第３空間
４６ 接続部材
４７ 固定具
６０ 動作部
６１ リアケーシング（駆動ケーシング）
６３ 電動モータ（駆動源）
６４ スクリュー（推進部）

Claims (6)

  1. 電池ケーシングと、
    前記電池ケーシングに収容される複数の電池モジュールと、
    を備え、
    それぞれの前記電池モジュールは、
    軸方向の両端部に端子が形成された複数の筒状電池が、軸方向で見たときに前記電池ケーシングの内壁との間に第１空間が形成されるように当該軸方向に垂直な方向に並べられている筒状電池群と、
    前記筒状電池群の軸方向の両端部にそれぞれ取り付けられており、前記筒状電池の前記端子同士を接続するとともに、前記軸方向で見たときに一部が前記第１空間に位置する接続部材と、
    連結部材と、
    を備え、
    前記電池モジュールは軸方向に並べて配置されており、隣り合う前記電池モジュールの前記接続部材同士は、前記第１空間に位置している部分において互いに固定されており、
    複数の前記電池モジュールは、前記筒状電池群を保持しており、前記軸方向で見たときに前記第１空間での前記接続部材同士の固定部分と重ならないように配置されるホルダをそれぞれ備え、
    前記連結部材は、軸方向に並べて配置される複数の前記ホルダを連結し、
    複数の前記筒状電池群は、前記電池ケーシングの内壁との間に第３空間が形成されるように並べられており、
    前記ホルダには、前記第３空間に貫通孔が形成されており、複数の前記ホルダに形成されたそれぞれの前記貫通孔をまとめて通るように前記連結部材が配置されていることを特徴とする電池パック。
  2. 請求項１に記載の電池パックであって、
    複数の前記筒状電池群は、前記軸方向で見たときの中央に第２空間がそれぞれ形成されるように前記筒状電池が並べられていることを特徴とする電池パック。
  3. 請求項１又は２に記載の電池パックであって、
    前記ホルダには、前記筒状電池を個別に保持するための電池保持孔が形成されており、隣り合う前記電池保持孔は壁部により仕切られていることを特徴とする電池パック。
  4. 請求項１から３までの何れか一項に記載の電池パックであって、
    前記筒状電池群の少なくとも一部は、軸方向で見たときに正六角形の輪郭に沿うように配置されていることを特徴とする電池パック。
  5. 請求項１から４までの何れか一項に記載の電池パックと、
    前記電池パックから供給された電力により駆動される駆動源と、
    前記駆動源が発生させた駆動力を用いて移動体を移動させる推進力を発生させる推進部と、
    を備えることを特徴とする推進装置。
  6. 請求項５に記載の推進装置であって、
    前記駆動源を収容する駆動ケーシングを備え、
    前記電池ケーシングは、前記推進装置の外郭を構成しており、前記駆動ケーシングに対して着脱可能に構成され、外部の充電装置により前記電池モジュールの前記筒状電池群を充電するための外部端子が設けられており、
    前記推進部は水中において推進力を発生させることを特徴とする推進装置。
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