JP6899637B2

JP6899637B2 - バッテリパック

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Publication number: JP6899637B2
Application number: JP2016174715A
Authority: JP
Inventors: 寛和伊東; 寧大萬治
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2016-09-07
Filing date: 2016-09-07
Publication date: 2021-07-07
Anticipated expiration: 2036-09-07
Also published as: US11018383B2; JP2018041618A; US20180069275A1

Description

本発明は、接続端子が所定位置に位置する状態で積層される複数のバッテリモジュールと、複数の前記バッテリモジュールを積層状態に保持する保持ユニットと、対応する前記接続端子を接続する複数の通電経路とを備えたバッテリパックに関する。

上記のようなバッテリパックとしては、積層される複数のバッテリモジュール（二次電池）を備え、隣接するバッテリモジュールの電極同士が、通電経路として各電極にボルト連結されるバスバー（導電板）で接続されたものがある（例えば特許文献１）。

又、上記のようなバッテリパックに使用するバッテリモジュールとしては、可撓性のシート状容器内に電池本体が収容されたラミネートセル電池を複数枚積層してなるラミネート型のバッテリモジュール（接続セル組）がある（例えば特許文献２参照）。特許文献２に記載されたラミネート型のバッテリモジュールは、複数のラミネートセル電池が保持枠によって積層状態に保持されている。そして、各ラミネートセル電池におけるシート状のプラス電極同士がプラス側連結部材によって結合され、かつ、シート状のマイナス電極同士がマイナス側連結部材によって結合されている。特許文献２に記載されたバッテリパック（ラミネートセル電池構造体）は、複数のバッテリモジュールが締付部材によって積層状態で一体化されている。そして、隣接するバッテリモジュールのプラス側連結部材とマイナス側連結部材とがバスバーで接続されている。

特開２０１０−１１８３０４号公報（段落番号００１８〜００２０、図１）特開２０１１−１８１３６９号公報（段落番号００１５、００２３、００２４、図１〜３）

前述した特許文献１、２に記載の構成では、バッテリパックを製造する場合に、作業者は、積層された複数のバッテリモジュールのうち、隣接するバッテリモジュールの電極同士のそれぞれを、対応するバスバーで個別に接続する手間を要することになる。つまり、バッテリパックの製造を容易にする上において改善の余地がある。

そして、特許文献１に記載の構成では、複数のバスバーが複数のバッテリモジュールを一体的に連結する連結部材を兼ねることになる。これにより、例えば走行時の振動などが激しい作業車に搭載した場合には、走行時の振動などに起因した各バッテリモジュールの相対変位を各バスバーで防止することになる。つまり、走行時の振動などに起因した応力が、各バスバー又は電極に集中することから、各バスバー又は電極などが破損する虞が高くなる。

一方、特許文献２に記載の構成では、複数のバッテリモジュールを積層状態で一体化する締付部材を備えることから、例えば作業車に搭載した場合には、走行時の振動などに起因した各バッテリモジュールの相対変位を締付部材で防止することができる。
しかしながら、隣接するバッテリモジュールの電極同士のそれぞれが、対応するバスバーで個別に接続されていることから、走行時の振動などの影響でバッテリパックが振動する場合には、質量の大きいバッテリモジュールと質量の小さいバスバーとが異なる周期や振幅で振動することになる。そのため、走行時の振動などに起因した応力が、各バッテリモジュールの電極付近に集中し易くなり、これにより、各バッテリモジュールの電極付近が破損する不都合を招く虞がある。

つまり、バッテリパックの製造を容易にしながら、バッテリパックを作業車に搭載した場合に、走行時の振動などに起因してバッテリパックが破損する虞を回避できるようにすることが望まれている。

上記の課題を解決するための手段として、
本発明に係るバッテリパックは、接続端子が所定位置に位置する状態でセルケース内で積層される複数のバッテリモジュールと、複数の前記セルケースを積層状態に保持する保持ユニットと、対応する前記接続端子を接続する複数の通電経路と、前記保持ユニットに連結される基板とを備え、
前記保持ユニットは、矩形状のベースフレームと前記バッテリモジュールの積層方向の両端に配置される一対のエンドプレートと各セルケースに形成された貫通孔を通って一対の前記エンドプレートに亘る保持ボルトと左右の前記エンドプレートの前端同士わたって架設された上下一対の第１架設部材と左右のエンドプレートの後端同士に亘って架設された第２架設部材と左右のエンドプレートの上端同士に亘って架設された前後一対の第３架設部材とを備え、
前記基板は、一対の前記エンドプレートに架設され、複数の前記通電経路は、前記エンドプレートが前記保持ユニットに連結されるのに伴って対応する前記接続端子を接続する配置で、前記基板に一体的に備えられ、且つ、複数の前記バッテリモジュールが一体化され、
各バッテリモジュールの各接続端子および基板を保護する保護プレートが、一対の前記第１架設部材にわたって固定され、
前記複数の前記バッテリモジュールを収納するバッテリケースを備え、
一体化された複数の前記バッテリモジュールが、一体化された複数の前記バッテリモジュールと前記バッテリケースの内壁との間に設けられた防振ゴムを介して前記バッテリケースの内部に支持されている。

この手段によると、バッテリパックを製造する場合には、作業者は、複数のバッテリモジュールを、それらの接続端子が所定位置に位置する状態に積層し、この積層状態を保持ユニットで保持した後、基板を保持ユニットに連結する。すると、複数のバッテリモジュールの対応する接続端子のそれぞれが、基板の各通電経路を介して適正に接続される。これにより、例えば、対応する接続端子のそれぞれを、独立形成された複数のバスバーで個別に接続する場合に比較して、対応する接続端子の接続に要する手間を削減することができる。
そして、複数のバッテリモジュールは、それらの対応する各接続端子が基板の各通電経路を介して接続された状態では、保持ユニットによって積層状態に保持されるだけでなく、基板によって積層状態に連結保持されることになる。そのため、例えば、このバッテリパックが走行時の振動などが激しい作業車に搭載された場合には、走行時の振動などに起因した各バッテリモジュールの相対変位が、保持ユニットと基板とでより好適に防止される。これにより、各バッテリモジュールの相対変位に起因した応力が、各バッテリモジュールの接続端子付近に集中する虞を回避することができ、この応力の集中で各バッテリモジュールが破損する虞を回避することができる。
又、走行時の振動などの影響でバッテリパックが振動する場合には、バッテリモジュールや基板などの質量に関係なく、複数の通電経路を備える基板と、この基板で連結される複数のバッテリモジュールとが一体的に振動する。これにより、例えば、対応する接続端子のそれぞれを複数のバスバーで個別に接続する場合に生じていた、質量の異なるバッテリモジュールと各バスバーとが異なる周期や振幅で個々に振動することに起因した応力が、各バッテリモジュールの接続端子付近に集中する虞を回避することができ、この応力の集中で各バッテリモジュールが破損する虞を回避することができる。
その結果、バッテリパックの製造を容易にしながら、バッテリパックを作業車に搭載した場合に、走行時の振動などに起因してバッテリパックが破損する虞を回避することができる。

この手段によると、基板を、保持ユニットの保形性を高めるための補強部材として機能させることができる。
これにより、バッテリパックの剛性を高めることができる。

また、前記防振ゴムが、一体化された複数の前記バッテリモジュールと前記バッテリケースの側壁の内面との間、及び、一体化された複数の前記バッテリモジュールと前記バッテリケースの底壁の内面との間、に設けられていると好適である。

本発明をより好適にするための手段の一つとして、
前記バッテリモジュールを制御するコントローラと、前記コントローラにワイヤハーネスを介して接続された第１コネクタと、前記第１コネクタに着脱可能に接続される第２コネクタと、複数の前記通電経路と前記第２コネクタとにわたる複数の検出経路とを備え、
前記第２コネクタ及び複数の前記検出経路は、前記基板に一体的に備えられている。

この手段によると、コントローラと各通電経路とを接続する配線作業を行う場合には、作業者は、コントローラ側の第１コネクタを基板の第２コネクタに接続することで、コントローラと各通電経路とを接続することができる。
これは、例えば、複数の検出経路が、第２コネクタに接続されただけの複数のワイヤハーネスであると、作業者は、各ワイヤハーネスを対応する各通電経路に個々に接続する手間を要するが、この手段では、その手間を要することなく、コントローラと各通電経路とを接続することができる。
その結果、バッテリパックの製造における配線作業を容易にすることができる。

本発明をより好適にするための手段の一つとして、
前記バッテリモジュールを制御するコントローラと、前記コントローラと複数の前記通電経路とにわたる複数の検出経路とを備え、
前記コントローラ及び複数の前記検出経路は、前記基板に一体的に備えられている。

この手段によると、作業者がバッテリパックを製造する上において、コントローラの設置作業、及び、コントローラと各通電経路とを接続する配線作業を不要にすることができる。
その結果、バッテリパックの製造を更に容易にすることができる。
また、前記バッテリモジュールを制御するコントローラと前記基板とが前記バッテリモジュールの異なる面に振り分けて配置されていると好適である。

バッテリパックが搭載された電動草刈機の左側面図である。バッテリパックが搭載された電動草刈機の平面図である。バッテリ収納部に収納されたバッテリパックを示す要部の縦断正面図である。バッテリパックの構成を示すバッテリパックの縦断左側面図である。基板の構成を示す基板の背面図である。基板が積層方向に２分割された別実施形態を示す基板の背面図である。基板が積層方向に３分割された別実施形態を示す基板の背面図である。

以下、本発明を実施するための形態の一例として、本発明に係るバッテリパックを、作業車の一例である電動草刈機に搭載した実施形態を図面に基づいて説明する。
尚、図１に記載した符号Ｆの矢印が指し示す方向が電動草刈機の前側であり、符号Ｕの矢印が指し示す方向が電動草刈機の上側である。
又、図２に記載した符号Ｆの矢印が指し示す方向が電動草刈機の前側であり、符号Ｒの矢印が指し示す方向が電動草刈機の右側である。

図１〜２に示すように、本実施形態で例示される電動草刈機は、乗用形の走行車体１、及び、走行車体１の前後中間下部に昇降可能に吊り下げ支持されたモアユニット２、などを備えている。

走行車体１は、走行車体１の骨組みを形成する車体フレーム３、キャスタ式の左右の前輪４、独立変速駆動可能な左右の後輪５、左右の後輪５を覆う左右のフェンダ６、走行車体１の前部側に配置された搭乗式の運転部７、走行車体１の後部に配置されたバッテリ収納部８、バッテリ収納部８に収納されたバッテリパック９、走行用の左右の第１電動モータ１０、左右の第１電動モータ１０から左右の後輪５に減速伝動する左右のギア式減速装置１１、左右の第１電動モータ１０などの作動を制御する電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称する）１２、及び、モアユニット２を昇降可能に吊り下げ支持する平行リンク式のリンク機構１３、などを備えている。

車体フレーム３は、アーチ状の保護フレーム１９などを備えている。左右の前輪４は、車体フレーム３の前端部に向き変更可能に支持されている。左右の後輪５には、左右の第１電動モータ１０からの動力が左右のギア式減速装置１１を介して伝達される。第１電動モータ１０には、バッテリパック９からの電力が供給される。

運転部７は、バッテリパック９からＥＣＵ１２などへの給電を断続するキースイッチ２１、車体フレーム３の前後中間部に支持された運転座席２２、運転座席２２の左右両側方に配置された左右の変速レバー２３、及び、運転部７の足元部位に配置されたリフトペダル２４、などを備えている。

左右の変速レバー２３は、揺動操作式で、それらの操作位置が左右のレバーセンサ（図示せず）を介してＥＣＵ１２に入力されている。ＥＣＵ１２は、左右のレバーセンサからの入力に基づいて、左右の第１電動モータ１０の出力を制御する走行制御を行う。この走行制御により、作業者は、左右の変速レバー２３を揺動操作することで、走行車体１の走行状態を、左右の後輪５を等速で正回転駆動させる前方直進状態、左右の後輪５を異なる速度で正回転駆動させる前進旋回状態、左右の後輪５を等速で逆回転駆動させる後方直進状態、左右の後輪５を異なる速度で逆回転駆動させる後進旋回状態、左右一方の後輪５を駆動停止させた状態で左右他方の後輪５を正回転駆動又は逆回転駆動させるピボット旋回状態、及び、左右の後輪５を異なる方向に回転駆動させるスピン旋回状態、に切り替えることができる。

図１に示すように、リフトペダル２４は、リンク機構１３に連係されている。この連係により、作業者は、リフトペダル２４の踏み込み操作を行うことで、モアユニット２を上方の退避位置に上昇させることができる。又、作業者は、リフトペダル２４の踏み込み操作を解除することで、モアユニット２を下方の作業位置に下降させることができる。

図１〜３に示すように、バッテリ収納部８は、バッテリパック９を支持する支持ユニット３０、及び、車体フレーム３に上下揺動可能に支持された後開き式のバッテリカバー３１、などを備えている。支持ユニット３０は、底板３２と左右の側板３３と前板（図示せず）を備えてバッテリパック収納用の凹入空間３５を形成している。バッテリカバー３１は、凹入空間３５を閉塞する下方の閉位置と、凹入空間３５を開放する上方の開位置とにわたって上下揺動する。

図１〜２に示すように、モアユニット２は、左右の前輪４と左右の後輪５との間に配置されている。モアユニット２は、回転駆動される複数のブレード７０、各ブレード７０を上方から覆うハウジング７１、ハウジング７１の後部に支持された作業用の第２電動モータ７２、第２電動モータ７２から各ブレード７０に伝動するベルト式伝動装置（図示せず）、及び、第２電動モータ７２とベルト式伝動装置とを覆う伝動カバー７３、などを備えている。第２電動モータ７２には、バッテリパック９からの電力が供給される。

図１〜４に示すように、バッテリパック９は、防塵性及び防水性を有するバッテリケース４０、及び、バッテリケース４０に収納された充電式のバッテリユニット４１、などを備えている。

図１及び図３〜４に示すように、バッテリケース４０は、上部が開放された収納ケース４２、及び、収納ケース４２の上部に着脱可能に取り付けられた収納カバー４３、などを備えている。
これにより、バッテリケース４０に対するバッテリユニット４１の収納が行い易くなる。

図３〜５に示すように、バッテリユニット４１は、各接続端子４４Ａ，４４Ｂが所定位置に位置する状態で積層される１２個のバッテリモジュール４４、１２個のバッテリモジュール４４を積層状態に保持する保持ユニット４５、各バッテリモジュール４４を制御するコントローラ４６、保持ユニット４５に支持されるジャンクションボックス４７、対応する接続端子４４Ａ，４４Ｂを接続する複数の通電経路４８、保持ユニット４５に連結される基板４９、及び、電流計（図示せず）やサーミスタ（図示せず）などのセンサ類、などを備えている。

各バッテリモジュール４４は、各接続端子４４Ａ，４４Ｂがバッテリユニット４１の前端に位置する状態で左右方向に積層されている。各バッテリモジュール４４は、所定数のラミネート型のバッテリセル（図示せず）を積層して、略矩形状の金属製のセルケース４４Ｄに収めたものである。各バッテリモジュール４４は、それらの前端部の上下中央側に、接続端子４４Ａ，４４Ｂとして、正極端子４４Ａと負極端子４４Ｂとを備えている。各接続端子４４Ａ，４４Ｂは、セルケース内で積層された各バッテリセルにおけるシート状の端子を連結部材（図示せず）で結合することで形成されている。各接続端子４４Ａ，４４Ｂには、通電経路接続用のネジ孔４４ａ，４４ｂが形成されている。各セルケース４４Ｄは、それらの側面視の四隅に位置保持用の貫通孔４４ｄが形成されている。

保持ユニット４５は、平面視矩形状のベースフレーム５０、バッテリモジュール４４の積層方向の両端に配置される左右のエンドプレート５１、各セルケース４４Ｄの貫通孔４４ｄを通って左右のエンドプレート５１にわたる４本の保持ボルト５２、各保持ボルト５２の両端部にねじ込み装着される８個のナット５３、左右のエンドプレート５１の前端に架設された上下の第１架設部材５４、左右のエンドプレート５１の後端に架設された単一の第２架設部材５５、及び、左右のエンドプレート５１の上端に架設された前後の第３架設部材５６、などを備えている。

左右のエンドプレート５１は、ベースフレーム５０の左右両端部に連結されている。左右のエンドプレート５１は、矩形の枠状で、それらの四隅に保持ボルト用の貫通孔５１ａが形成されている。各保持ボルト５２は、各セルケース４４Ｄの貫通孔４４ｄと各エンドプレート５１の貫通孔５１ａとに差し入れられた状態で、各保持ボルト５２の両端部にナット５３がねじ込み装着されることで、各バッテリモジュール４４を左右のエンドプレート５１の間に積層状態で保持する。上側の第１架設部材５４は、各バッテリモジュール４４の前端上部を前方から支持している。上側の第１架設部材５４は、各バッテリモジュール４４の前端下部を前方から支持している。第２架設部材５５は、各バッテリモジュール４４の後端を後方から支持している。前後の第３架設部材５６は、各バッテリモジュール４４の上端を上方から支持している。

コントローラ４６は、ジャンクションボックス４７とともに前後の第３架設部材５６に支持されている。コントローラ４６は、各バッテリモジュール４４の電圧及び温度などを監視して出力などを制御するバッテリマネージメントシステムである。図示は省略するが、コントローラ４６は、通信線及びコネクタなどを介してＥＣＵ１２に通信可能に接続されている。

図３及び図５に示すように、複数の通電経路４８は、基板４９が保持ユニット４５に連結されるのに伴って対応する接続端子４４Ａ，４４Ｂを接続する配置で、基板４９に一体的に備えられている。
これにより、バッテリパック９を製造する場合には、作業者は、各バッテリモジュール４４を、それらの接続端子４４Ａ，４４Ｂが前端に位置する状態に積層し、この積層状態を保持ユニット４５で保持した後、基板４９を保持ユニット４５に連結することにより、バッテリユニット４１を組み立てる。すると、各バッテリモジュール４４の対応する接続端子４４Ａ，４４Ｂのそれぞれが、基板４９の通電経路４８を介して適正に接続される。
そして、このバッテリユニット４１をバッテリケース４０に収納することでバッテリパック９の製造が完了する。
つまり、例えば、対応する接続端子４４Ａ，４４Ｂのそれぞれを、独立形成された複数のバスバーで個別に接続する場合に比較して、対応する接続端子４４Ａ，４４Ｂの接続に要する手間を削減することができる。
そして、各バッテリモジュール４４は、それらの対応する各接続端子４４Ａ，４４Ｂが基板４９の各通電経路４８を介して接続された状態では、保持ユニット４５によって積層状態に保持されるだけでなく、基板４９によって積層状態に連結保持されることになる。
そのため、電動草刈機の走行時には、走行時の振動などに起因した各バッテリモジュール４４の相対変位が、保持ユニット４５と基板４９とで防止されることになる。これにより、各バッテリモジュール４４の相対変位に起因した応力が、各バッテリモジュール４４の各接続端子付近に集中する虞を回避することができ、この応力の集中で各バッテリモジュール４４が破損する虞を回避することができる。
又、走行時の振動などの影響でバッテリパック９が振動する場合には、バッテリモジュール４４や基板４９などの質量に関係なく、複数の通電経路４８を備える基板４９と、この基板４９で連結された複数のバッテリモジュール４４とが一体的に振動する。これにより、例えば、対応する接続端子４４Ａ，４４Ｂのそれぞれを複数のバスバーで個別に接続する場合に生じていた、質量の異なるバッテリモジュール４４と各バスバーとが異なる周期や振幅で個々に振動することに起因した応力が、各バッテリモジュール４４の各接続端子付近に集中する虞を回避することができ、この応力の集中で各バッテリモジュール４４が破損する虞を回避することができる。
その結果、バッテリパック９の製造を容易にしながら、走行時の振動などに起因してバッテリパック９が破損する虞を回避することができる。

基板４９は、複数の通電経路４８などがプリントされたプリント基板である。基板４９には、複数の通電経路４８として、１２個のバッテリモジュール４４を２並列６直列に接続する２つの第１通電経路４８Ａと５つの第２通電経路４８Ｂとがプリントされている。
各第１通電経路４８Ａは、左右に隣接する２つの正極端子４４Ａ又は負極端子４４Ｂにわたる短い長さを有している。各第２通電経路４８Ｂは、左右に隣接する２つの正極端子４４Ａと２つの負極端子４４Ｂとにわたる長い長さを有している。各第１通電経路４８Ａは、電線又は導電バーからなる電力線５９などを介してジャンクションボックス４７に接続されている。基板４９の四隅には、保持ユニット４５へのボルト連結を可能にする連結孔４９ａが形成されている。

各第１通電経路４８Ａ及び各第２通電経路４８Ｂは、広い面積を有するように基板４９にプリントされている。
これにより、昇温し易い各第１通電経路４８Ａ及び各第２通電経路４８Ｂの放熱性を高めることができる。

基板４９は、各通電経路４８のプリント箇所に、各接続端子４４Ａ，４４Ｂのネジ孔４４ａ，４４ｂを使用したネジ止めを可能にする貫通孔４９ｂが形成されている。
これにより、基板４９の保持ユニット４５への連結に伴って対応する接続端子４４Ａ，４４Ｂを接続する各通電経路４８を、接続対象の接続端子４４Ａ，４４Ｂにネジ止めすることができる。その結果、対応する接続端子４４Ａ，４４Ｂと通電経路４８とを安定した接続状態に維持することができる。

基板４９は、左右のエンドプレート５１に架設されている。
これにより、基板４９を、保持ユニット４５の保形性を高めるための補強部材として機能させることができる。
その結果、バッテリパック９におけるバッテリユニット４１の剛性を高めることができる。

図３〜５に示すように、バッテリユニット４１は、コントローラ４６にワイヤハーネス６０を介して接続された第１コネクタ６１と、第１コネクタ６１に着脱可能に接続される第２コネクタ６２と、各通電経路４８Ａ，４８Ｂと第２コネクタ６２とにわたる７本の検出経路６３とを備えている。第２コネクタ６２及び各検出経路６３は、基板４９に一体的に備えられている。
これにより、コントローラ４６と各通電経路４８Ａ，４８Ｂとを接続する配線作業を行う場合には、作業者は、コントローラ側の第１コネクタ６１を基板４９の第２コネクタ６２に接続することで、コントローラ４６と各通電経路４８Ａ，４８Ｂとを接続することができる。
これは、例えば、各検出経路６３が、第２コネクタ６２に接続されただけの複数のワイヤハーネスであると、作業者は、各ワイヤハーネスを各通電経路４８Ａ，４８Ｂに個々に接続する手間を要するが、この構成では、その手間を要することなく、コントローラ４６と各通電経路４８Ａ，４８Ｂとを接続することができる。
その結果、バッテリパック９の製造における配線作業を容易にすることができる。

各検出経路６３は、各バッテリモジュール４４の電圧、電流、温度、などの検出を可能にするために基板４９にプリントされたプリント配線である。第２コネクタ６２は、各検出経路６３が接続された状態で基板４９に固定されている。

バッテリユニット４１は、各バッテリモジュール４４の各接続端子４４Ａ，４４Ｂ及び基板４９などを保護する保護プレート６４を備えている。保護プレート６４は、各接続端子４４Ａ，４４Ｂなどを前方から覆う広い面積を有する樹脂製で、保持ユニット４５における上下の第１架設部材５４に固定されている。

図３〜４に示すように、バッテリパック９は、バッテリケース４０とバッテリユニット４１との間に位置してバッテリユニット４１を防振支持する８個の防振ゴム６５を備えている。各防振ゴム６５は、それらのうちの４個がバッテリユニット４１の底部を下方から好適に支持し、２個がバッテリユニット４１の前側上部を前方から好適に支持し、２個がバッテリユニット４１の後側上部を後方から好適に支持する所定位置に分散配備されている。
つまり、このバッテリパック９では、バッテリユニット４１がバッテリケース４０の内部において各防振ゴム６５によって好適に防振支持されている。これにより、バッテリパック９がバッテリ収納部８に対して着脱されるときと、バッテリパック９がバッテリ収納部８に収納されたときとにかかわらず、バッテリユニット４１の防振を好適に行うことができる。
その結果、バッテリパック９の着脱時及び走行時などの振動がバッテリユニット４１に悪影響を及ぼす虞を回避することができる。

バッテリパック９は、バッテリケース４０の内部におけるバッテリユニット４１の左右方向への移動を規制するゴム製の４個のストッパ６６を備えている。各ストッパ６６は、バッテリユニット４１の左右の上部に分散配備されている。

〔別実施形態〕
本発明は、上記の実施形態で例示した構成に限定されるものではなく、以下、本発明に関する代表的な別実施形態を例示する。

〔１〕上記の実施形態で例示したバッテリパック９においては、１２個のバッテリモジュール４４が２並列６直列に接続されているが、バッテリパック９におけるバッテリモジュール４４の数量及び接続形態などは、バッテリパック９が搭載される作業車に備えられた電動モータなどの定格電流や定格電圧、あるいは、作業車におけるバッテリ収納部８の大きさ、などに応じて種々の変更が可能である。例えば、バッテリパック９は、６個のバッテリモジュール４４が直列に接続されていてもよい。

〔２〕上記の実施形態で例示したバッテリパック９においては、複数の通電経路４８及び複数の検出経路６３が、基板４９に一体的に備えられるプリント配線であり、又、第２コネクタ６２が基板４９に一体的に備えられているが、これに代えて、複数の通電経路４８はプリント配線であるが、複数の検出経路６３は、基板４９に一体的に備えられない第２コネクタ６２から延出されたワイヤハーネスであってもよい。

〔３〕上記の実施形態で例示したバッテリパック９においては、基板４９に単一の大きい第２コネクタ６２が一体的に備えられているが、基板４９において、大きい第２コネクタ６２を一体的に備えるスペースを確保することができない場合は、基板４９に複数の小さい第２コネクタ６２が一体的に備えられていてもよい。

〔４〕上記の実施形態で例示したバッテリパック９においては、コントローラ４６が保持ユニット４５に支持されているが、例えば、コントローラ４６が、基板４９に一体的に組み付けられる集積回路で構成され、かつ、コントローラ４６と各通電経路４８とにわたる複数の検出経路６３が、プリント配線として基板４９にプリントされることで、コントローラ４６及び各検出経路６３が、基板４９に一体的に備えられていてもよい。
この構成では、作業者がバッテリパック９を製造する上において、コントローラ４６の設置作業、及び、コントローラ４６と各通電経路４８とを接続する配線作業を不要にすることができる。
その結果、バッテリパック９の製造を更に容易にすることができる。

〔５〕上記の実施形態で例示した複数のバッテリモジュール４４は左右方向に積層されているが、複数のバッテリモジュール４４は、例えば上下方向又は前後方向に積層されていてもよい。

〔６〕上記の実施形態で例示した各バッテリモジュール４４は、接続端子として、正極端子４４Ａと負極端子４４Ｂとを備えているが、各バッテリモジュール４４は、接続端子として、正極端子４４Ａと負極端子４４Ｂと電圧検知用の端子とを備えていてもよい。
そして、各バッテリモジュール４４が、接続端子として、正極端子４４Ａと負極端子４４Ｂと電圧検知用の端子とを備える場合は、前述した複数の第１通電経路４８Ａ及び複数の第２通電経路４８Ｂに加えて、左右に隣接する２つの電圧検知用の端子を接続する複数の第３通電経路が、基板４９にプリントなどによって一体的に備えられていてもよい。

〔７〕上記の実施形態で例示した複数のバッテリモジュール４４は、各接続端子４４Ａ，４４Ｂがバッテリユニット４１の前端に位置する状態で積層されているが、複数のバッテリモジュール４４は、例えば、各接続端子４４Ａ，４４Ｂがバッテリユニット４１の後端に位置する状態で積層されていてもよく、又、各接続端子４４Ａ，４４Ｂがバッテリユニット４１の前端に位置するバッテリモジュール４４と、各接続端子４４Ａ，４４Ｂがバッテリユニット４１の後端に位置するバッテリモジュール４４とが混在する状態で積層されていてもよい。

〔８〕上記の実施形態で例示した各バッテリモジュール４４においては、ラミネート型のバッテリセルが積層されているが、各バッテリモジュール４４は、例えば、円筒型のバッテリセルが積層されていてもよい。

〔９〕上記の実施形態で例示した基板４９は、バッテリモジュール４４の積層方向の両端に配置される一対のエンドプレート５１に架設されているが、基板４９は、図６〜７に示すように、バッテリモジュール４４の積層方向に分割されていてもよい。図６に示す基板４９は、バッテリモジュール４４の積層方向に２分割されている。図７に示す基板４９は、バッテリモジュール４４の積層方向に３分割されている。
この構成は、例えば、各バッテリモジュール４４のセルケース４４Ｄが、セルケース内に積層された各バッテリセルの充放電に伴う積層方向での体積の変化に応じて、その積層方向でのセルケース４４Ｄの厚みが変化するように構成されている場合に採用すれば、基板４９の分割箇所において、各バッテリセルの充放電に伴う各セルケース４４Ｄの積層方向での厚みの変化（各バッテリモジュール４４の積層方向での体積の変化）を許容する隙間６７を確保することができる。
これにより、各セルケース４４Ｄの積層方向での厚みの変化に起因して、各接続端子４４Ａ，４４Ｂが基板４９の各通電経路４８に接続された各バッテリモジュール４４の接続端子付近において歪みが発生する虞を回避することができる。
尚、図６〜７に示す符号６８は、基板４９の分割に伴って分割された通電経路４８を接続する電線である。

〔１０〕上記の実施形態で例示した基板４９は、複数の通電経路４８などが一体的に備えられているが、基板４９は、複数の通電経路４８に加えて、サーミスタなどのセンサ、及び、センサに接続される通信線、などが一体的に備えられていてもよい。

〔１１〕上記の実施形態で例示したバッテリパック９は電動草刈機に搭載されているが、バッテリパック９は、電動仕様又はハイブリッド仕様に構成された草刈機、トラクタ、田植機、及び、搬送車、などの作業車、あるいは、乗用車、などに搭載することができる。

本発明は、接続端子が所定位置に位置する状態で積層される複数のバッテリモジュールと、複数のバッテリモジュールを積層状態に保持する保持ユニットと、対応する接続端子を接続する複数のバスバーとを備えたバッテリパックに適用することができる。

４４バッテリモジュール
４４Ａ正極端子（接続端子）
４４Ｂ負極端子（接続端子）
４４Ｃ電圧検知用の端子（接続端子）
４５保持ユニット
４６コントローラ
４８通電経路
４９基板
５１エンドプレート
６０ワイヤハーネス
６１第１コネクタ
６２第２コネクタ
６３検出経路

Claims

接続端子が所定位置に位置する状態でセルケース内で積層される複数のバッテリモジュールと、複数の前記セルケースを積層状態に保持する保持ユニットと、対応する前記接続端子を接続する複数の通電経路と、前記保持ユニットに連結される基板とを備え、
前記保持ユニットは、矩形状のベースフレームと前記バッテリモジュールの積層方向の両端に配置される一対のエンドプレートと各セルケースに形成された貫通孔を通って一対の前記エンドプレートに亘る保持ボルトと左右の前記エンドプレートの前端同士わたって架設された上下一対の第１架設部材と左右のエンドプレートの後端同士に亘って架設された第２架設部材と左右のエンドプレートの上端同士に亘って架設された前後一対の第３架設部材とを備え、
前記基板は、一対の前記エンドプレートに架設され、複数の前記通電経路は、前記エンドプレートが前記保持ユニットに連結されるのに伴って対応する前記接続端子を接続する配置で、前記基板に一体的に備えられ、且つ、複数の前記バッテリモジュールが一体化され、
各バッテリモジュールの各接続端子および基板を保護する保護プレートが、一対の前記第１架設部材にわたって固定され、
前記複数の前記バッテリモジュールを収納するバッテリケースを備え、
一体化された複数の前記バッテリモジュールが、一体化された複数の前記バッテリモジュールと前記バッテリケースの内壁との間に設けられた防振ゴムを介して前記バッテリケースの内部に支持されているバッテリパック。
前記防振ゴムが、一体化された複数の前記バッテリモジュールと前記バッテリケースの側壁の内面との間、及び、一体化された複数の前記バッテリモジュールと前記バッテリケースの底壁の内面との間、に設けられている請求項１に記載のバッテリパック。
前記バッテリモジュールを制御するコントローラと、前記コントローラにワイヤハーネスを介して接続された第１コネクタと、前記第１コネクタに着脱可能に接続される第２コネクタと、複数の前記通電経路と前記第２コネクタとにわたる複数の検出経路とを備え、
前記第２コネクタ及び複数の前記検出経路は、前記基板に一体的に備えられている請求項１又は２に記載のバッテリパック。
前記バッテリモジュールを制御するコントローラと、前記コントローラと複数の前記通電経路とにわたる複数の検出経路とを備え、
前記コントローラ及び複数の前記検出経路は、前記基板に一体的に備えられている請求項１又は２に記載のバッテリパック。
前記バッテリモジュールを制御するコントローラと前記基板とが前記バッテリモジュールの異なる面に振り分けて配置されている請求項１〜４のいずれか１項に記載のバッテリパック。