JP7743923B2 - 電池パック - Google Patents

電池パック

Info

Publication number
JP7743923B2
JP7743923B2 JP2024511287A JP2024511287A JP7743923B2 JP 7743923 B2 JP7743923 B2 JP 7743923B2 JP 2024511287 A JP2024511287 A JP 2024511287A JP 2024511287 A JP2024511287 A JP 2024511287A JP 7743923 B2 JP7743923 B2 JP 7743923B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lead plate
secondary battery
battery
battery pack
terminal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2024511287A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2023188728A1 (ja
JPWO2023188728A5 (ja
Inventor
秀保 高辻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Publication of JPWO2023188728A1 publication Critical patent/JPWO2023188728A1/ja
Publication of JPWO2023188728A5 publication Critical patent/JPWO2023188728A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7743923B2 publication Critical patent/JP7743923B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/613Cooling or keeping cold
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/623Portable devices, e.g. mobile telephones, cameras or pacemakers
    • H01M10/6235Power tools
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625Vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/643Cylindrical cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6551Surfaces specially adapted for heat dissipation or radiation, e.g. fins or coatings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554Rods or plates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/213Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/24Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/503Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the shape of the interconnectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/505Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing comprising a single busbar
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/507Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing comprising an arrangement of two or more busbars within a container structure, e.g. busbar modules
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/584Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
    • H01M50/586Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries inside the batteries, e.g. incorrect connections of electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/584Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
    • H01M50/59Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries characterised by the protection means
    • H01M50/593Spacers; Insulating plates
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Description

本開示は、電池パックに関する。
特許文献1には、複数の電池と、複数の電池を保持する電池ホルダと、電池ホルダに取り付けられ、電池の端子に電気的に接続されている金属板とから構成されている複数の電池ブロックと、複数の電池ブロックを収容する筐体と、電池ブロックと筐体との間に配置され、放熱性を有する緩衝材とを備える電池ユニットが開示されている。
また、特許文献2には、複数のバッテリセルと、複数のバッテリセルを保持するバッテリホルダと、複数のバッテリセルおよびバッテリホルダを収容するハウジングとを備えているバッテリパックが開示されている。また、バッテリパックは、バッテリセルの第1端に電気的に接続されている第1リード板、バッテリセルと第1リード板との間にある第1内側防水シート、第1リード板とバッテリホルダとの間にある第1外側防水シートを備えている。
特開2011-253641号公報 特開2020-87874号公報
特許文献1の電池ユニットは、防水機能を有しておらず、電池の端子まで水が浸入する恐れがある。また、特許文献2のバッテリパックは、防水機能を有しているが、バッテリセルの熱がバッテリホルダからハウジングまで伝達することが第1外側防水シートによって妨げられ、バッテリセルの熱がバッテリパックの外部に十分に放出されない恐れがある。
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、電池パックにおいて、防水性および放熱性を向上させることを目的とする。
本開示の電池パックは、二次電池と、前記二次電池を収容する外装ケースと、前記二次電池の端子に電気的に接続されているリード板と、前記端子と前記リード板とが接続している接続部を取り囲み、前記接続部の周囲で前記二次電池と前記リード板とによって挟持され、防水性を有する第1部材と、前記リード板および前記外装ケースと接触し、放熱性を有する第2部材と、を備え、前記二次電池は、前記リード板が接続される前記端子の被接続部を取り囲む絶縁部材を有し、前記第1部材は、前記絶縁部材と前記リード板とによって挟持されている
本開示によれば、電池パックにおいて、防水性および放熱性を向上させることができる。
図1は、第1実施形態に係る電池パックの斜視図である。 図2は、第1実施形態に係る電池パックの分解斜視図である。 図3は、第1実施形態に係る電池パックにおける、二次電池の正極端子側の拡大縦断面図である。 図4は、第1実施形態に係る電池パックにおける、二次電池の負極端子側の拡大縦断面図である。 図5は、第2実施形態に係る電池パックの分解斜視図である。 図6は、シートの組が配置された状態における電池ユニットの正極端子側の拡大縦断面図である。 図7は、第2実施形態に係る電池パックにおける、二次電池の正極端子側の拡大縦断面図である。 図8は、第2実施形態に係る電池パックにおける、二次電池の負極端子側の拡大縦断面図である。 図9は、第3実施形態に係る電池パックにおける、二次電池の正極端子側の拡大縦断面図である。 図10は、第4実施形態に係る電池パックにおける、二次電池の正極端子側の拡大縦断面図である。
以下に、実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本開示が限定されるものではない。各実施の形態は例示であり、異なる実施の形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせが可能であることは言うまでもない。第2実施形態以降では第1実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。
<第1実施形態>
図1は、第1実施形態に係る電池パックの斜視図である。図2は、第1実施形態に係る電池パックの分解斜視図である。
電池パック1は、電子機器、電動車両および電動工具などに電源として適用可能である。電池パック1は、図1に示すように、外装ケース10、および、電池ユニット20を備えている。
外装ケース10は、箱状であり、電池ユニット20を収容する。外装ケース10は、第1ケース部11および第2ケース部12を有している。電池ユニット20は、図2に示すように、複数の二次電池30、ホルダ40、リード板50、第1部材60、および、第2部材70を備えている。
二次電池30は、例えばリチウムイオン電池である。二次電池30は円柱状である。複数の二次電池30は、正極端子30aの向きと負極端子30bの向きとが互いと隣接する二次電池30と異なるように並べられている。なお、複数の二次電池30の並びがこの並びに限定されないことは言うまでもない。
図3は、第1実施形態に係る電池パックにおける、二次電池の正極端子側の拡大縦断面図である。図4は、第1実施形態に係る電池パックにおける、二次電池の負極端子側の拡大縦断面図である。二次電池30は、電極組立体31、缶32、蓋33、第1絶縁部材34、および、第2絶縁部材35を備えている。
電極組立体31は、複数のシート状の正極(不図示)と複数のシート状の負極(不図示)とがセパレータ(不図示)を介して積層されて巻かれたものである。
缶32は、図3に示すように、一端側に開口部32aを有する筒状である。缶32は、導電性を有し、電極組立体31の負極と電気的に接続されている。蓋33は、缶32の開口部32aを缶32の内側から覆う板状であり、中央部に凸部33aを有している。蓋33は、導電性を有し、電極組立体31の正極と電気的に接続されている。缶32および蓋33は、例えば鉄やSUS、アルミニウム製である。
第1絶縁部材34は、缶32と蓋33とを電気的に絶縁する。第1絶縁部材34は、例えば、電気絶縁性を有する弾性ゴム製である。第1絶縁部材34は、例えば断面L字状の環状であり、蓋33の周縁部と缶32の開口部32aの周縁部とで挟持されている。
第1絶縁部材34に取り囲まれている蓋33の外側の部位、すなわち、蓋33の露出している部位は、二次電池30の正極端子30aを構成する。
第2絶縁部材35は、缶32の外周面に絶縁部分を設けるための部材である。第2絶縁部材35は、例えばポリイミド製のフィルムであり、缶32の外周面を覆う。また、図4に示すように、第2絶縁部材35は、蓋33と反対側にある缶32の端面側に開口部35aを有している。
缶32の外表面のうち第2絶縁部材35の開口部35aに取り囲まれている部位、すなわち、缶32の外表面のうち蓋33と反対側で露出している部位は、二次電池30の負極端子30bを構成する。
ホルダ40は、図2に示すように、複数の二次電池30の周側面を保持する。ホルダ40は、両端を開放する筒状の保持部41を複数有している。ホルダ40は、複数の二次電池30の端面を保持しない。また、ホルダ40は、複数の二次電池30の端面と外装ケース10との間に介在しない。ホルダ40は、電気絶縁性を有する例えばポリプロピレン等の樹脂製である。
リード板50は、二次電池30の端子に電気的に接続されている。具体的には、電池パック1は、複数のリード板50を有し、複数の二次電池30が電気的に直列または並列に接続されるように、複数のリード板50それぞれが二次電池30の正極端子30aおよび負極端子30bに電気的に接続されている。
リード板50は、エンボス部51を有している。エンボス部51は、正極端子30aまたは負極端子30bと接続される前に予め、例えばプレス加工等により形成されている。エンボス部51は、凹状であり、図3および図4に示すように、端面51a、および、端面51aの周囲にあるテーパ面51bを有している。
エンボス部51の端面51aは、正極端子30aまたは負極端子30bと接触して、電気的に接続される。具体的には、図3に示すように、エンボス部51の端面51aは、正極端子30aにおける凸部33aの突出端面33bと接触して電気的に接続される。突出端面33bは、リード板50と電気的に接続する正極端子30aの被接続部H1である。
また、図4に示すように、エンボス部51の端面51aは、負極端子30bの中央部と電気的に接続される。負極端子30bの中央部は、リード板50と電気的に接続する負極端子30bの被接続部H2である。
テーパ面51bは、エンボス部51の基端から端面51aに向かうほど、エンボス部51の幅が小さくなるように傾斜している。
第1部材60は、二次電池30の端子とリード板50との接続部を取り囲み、接続部の周囲で二次電池30とリード板50とによって挟持され、防水性を有する。第1部材60は、図2に示すように環状であり、例えば弾性ゴム製である。電池パック1は、複数の第1部材60を有し、複数の第1部材60は、それぞれ、二次電池30の正極端子30aとリード板50との間、および負極端子30bとリード板50とに間に配置されている。
図3に示すように、第1部材60は、リード板50と正極端子30aとの接続部C1を取り囲むように配置されている。接続部C1は、エンボス部51の端面51aと凸部33aの突出端面33bとが接触している部位である。第1部材60は、具体的には、凸部33aを取り囲む。また、第1部材60は、エンボス部51のテーパ面51bと二次電池30の第1絶縁部材34の外表面とによって挟持されている。
第1部材60は、防水機能を十分に発揮するように、エンボス部51のテーパ面51bと二次電池30の第1絶縁部材34の外表面とによって圧縮されている。正極端子30aは第1絶縁部材34に取り囲まれているため、外装ケース10内に水が浸入したとしても、浸入した水は、正極端子30aに到達しない。よって、正極端子30aを防水することができる。
図4に示すように、第1部材60は、リード板50と負極端子30bとの接続部C2を取り囲むように配置されている。接続部C2は、エンボス部51の端面51aと負極端子30bの中央部とが接触している部位である。第1部材60は、エンボス部51のテーパ面51bと二次電池30の第2絶縁部材35の外表面とによって挟持されている。
第1部材60は、防水機能を十分に発揮するように、エンボス部51のテーパ面51bと二次電池30の第2絶縁部材35の外表面とによって圧縮されている。負極端子30bは、第2絶縁部材35に取り囲まれているため、外装ケース10内に水が浸入したとしても、浸入した水は、負極端子30bに到達しない。よって、負極端子30bを防水することができる。よって、電池パック1の防水性を向上させることができる。
第2部材70は、リード板50および外装ケース10と接触し、放熱性を有する。第2部材70は、図2に示すように平面視矩形状のシート状であり、例えばシリコン製である。具体的には、図3および図4に示すように、第2部材70の一方のシート面がリード板50の板面に接触している。第2部材70の他方のシート面が外装ケース10の内側面に接触している。つまり、第2部材70は、リード板50の板面と外装ケース10の内側面とによって挟持されている。なお、第2部材70が防水機能を発揮するようにリード板50の板面と外装ケース10の内側面によって圧縮されてもよい。
二次電池30の熱は、正極端子30aからリード板50および第2部材70を介して外装ケース10に伝達し、電池パック1の外部に放出される。また、二次電池30の熱は、負極端子30bからリード板50および第2部材70を介して外装ケース10に伝達し、電池パック1の外部に放出される。
このように、二次電池30の熱が外装ケース10まで伝達する熱伝達経路は、リード板50と、第2部材70と、外装ケース10とから構成されている。よって、熱伝達経路にホルダ40などの他の部材がある場合と比べて二次電池30の熱を効率よく放出することができる。したがって、電池パック1の放熱性を向上させることができる。
また、電池パック1は、リード板50と電気的に接続され、二次電池30の充放電を可能とする外部接続端子(不図示)、および、二次電池30の充放電を制御する制御基板(不図示)を備えている。
次に、電池パック1の組付け工程について説明する。はじめに、電池ユニット20が組み立てられる。まず、複数の二次電池30がホルダ40に取り付けられる。続けて、接着剤等を用いて第1部材60が複数の二次電池30に取り付けられ、さらに、接着剤等を用いてリード板50が第1部材60に取り付けられる。
この状態で、正極端子30aの被接続部H1および負極端子30bの被接続部H2それぞれと、エンボス部51の端面51aとが抵抗溶接される。抵抗溶接は、エンボス部51における端面51aと反対側の面に一対の電極が押し当てられることで行われる。これにより、第1部材60は、二次電池30とリード板50とによって圧縮される。
さらに、接着剤等を用いて第2部材70がリード板50に取り付けられる。これにより、電池ユニット20が完成する。
続けて、電池ユニット20は、外部接続端子と制御基板と接続され、第1ケース部11に挿入される。さらに、第1ケース部11に第2ケース部12が取り付けられる。このときに、リード板50と外装ケース10とによって第2部材70が挟持される。これにより、電池パック1が完成する。
<第2実施形態>
次に、第2実施形態に係る電池パックについて、主として上記の第1実施形態と異なる点を説明する。図5は、第2実施形態に係る電池パックの分解斜視図である。
第2実施形態の第1部材160は、平面視矩形状のシート状であり、複数の第1穴161を有している。第1穴161は、接続部C1,C2を取り囲むことができる大きさである。具体的には、第1部材160が二次電池30とリード板150とに挟持されている状態において、平面視で被接続部H1,H2つまり接続部C1,C2を第1穴161の周縁が取り囲む。
第2実施形態のリード板150は、エンボス部が予め形成されていない平板状である。また、第2実施形態の第2部材170は、複数の第2穴171を有している。第2穴171は、抵抗溶接で使用される一対の電極Eが通る大きさであり、第2部材170がリード板150と外装ケース10とに挟持されている状態において、平面視で被接続部H1,H2つまり接続部C1,C2を第2穴171の周縁が取り囲む。
次に、第2実施形態の電池パック1の組付け工程について、上記の第1実施形態と異なる点について説明する。
第2実施形態の電池パック1の組付け工程は、第1部材160およびリード板150が二次電池30に取り付けられる前に、第1穴161と第2穴171とが平面視で重畳するように、リード板150、第1部材160および第2部材170が接着剤等を用いて取り付けられる。これにより、リード板150、第1部材160および第2部材170の組(以下、シートの組と称する。)が組み立てられる。
続けて、第1部材160の複数の第1穴161がそれぞれ正極端子30aの被接続部H1および負極端子30bの被接続部H2を取り囲むように、シートの組が複数の二次電池30に配置される。このように、リード板150、第1部材160および第2部材170が組付けられた状態で正極端子30aおよび負極端子30bに配置されるため、第1実施形態のようにリード板150、第1部材160および第2部材170が個別に配置される場合と比べて、組付け工数を低減することができる。
図6は、シートの組が配置された状態における電池ユニットの正極端子側の拡大縦断面図である。シートの組が配置された状態では、リード板150と正極端子30aとが接触していない。この状態で、抵抗溶接が行われる。具体的には、棒状の一対の電極Eの先端が第2穴171を介してリード板150に接触し、一対の電極Eがリード板150を被接続部H1(すなわち突出端面33b)に向けて押圧する。
図7は、第2実施形態に係る電池パックにおける、二次電池30の正極端子側の拡大縦断面図である。リード板150が一対の電極Eによって押圧されることでリード板150が変形し、端面151aとテーパ面151bとを有するエンボス部151がリード板150に形成される。そして、エンボス部151の端面151aと正極端子30aにおける凸部33aの突出端面33b(すなわち被接続部H1)とが接触して溶接される。これにより、リード板150と正極端子30aとが電気的に接続される。
第1部材160は、第1穴161の周縁部で、エンボス部151のテーパ面151bと第1絶縁部材34の外表面とによって挟持されて圧縮される。これにより、正極端子30aを防水することができる。また、第2実施形態のエンボス部151は溶接時に形成されるため、第1実施形態のようにエンボス部151が溶接前に予め形成されている場合と比べて、エンボス部151をリード板150に予め形成する工数、および、エンボス部151と正極端子30aとの位置決めが不要となる。したがって、電池パック1の組付け工数を低減することができる。
また、第2部材170は抵抗溶接の前にリード板150に取り付けられているため、第2穴171の周縁部は、抵抗溶接によるリード板150の変形に追従するように変形し、リード板150と接触している。つまり、第2穴171の周縁部は、エンボス部151と接触している。具体的には、第2穴171の周縁部は、エンボス部151の端面151aの周囲でエンボス部151と接触している。よって、第2部材170は、第1実施形態のようにエンボス部151から離れている場合と比べて、二次電池30の熱を外装ケース10に効率よく伝達することができる。
図8は、第2実施形態に係る電池パックにおける、二次電池の負極端子側の拡大縦断面図である。負極端子30b側においても、抵抗溶接において一対の電極Eでリード板150が押圧されることでリード板150が変形し、端面151aとテーパ面151bとを有するエンボス部151がリード板150に形成される。そして、エンボス部151の端面151aと負極端子30bの中央部(すなわち被接続部H2)とが接触して溶接される。これにより、リード板150と負極端子30bとが電気的に接続される。
第1部材160は、第1穴161の周縁部で、エンボス部151のテーパ面151bと第2絶縁部材35の外表面とによって挟持されて圧縮されている。これにより、負極端子30bを防水することができる。
<第3実施形態>
次に、第3実施形態に係る電池パック1について、主として上記の第2実施形態と異なる点を説明する。図9は、第3実施形態に係る電池パックにおける、二次電池30の正極端子30a側の拡大縦断面図である。
第3実施形態の第2部材270は、平面視で接続部C1,C2と重畳している位置で、リード板150および外装ケース10それぞれに接触する形状である。具体的には、第2部材270は、二次電池30側に向けて突出している複数の突出部271を有している。第2部材270は、第2穴171を有していない。
突出部271は、エンボス部151の端面151aと反対側の面と、突出端面271aが接触する位置にある。また、第2部材270における突出部271と反対側のシート面は、外装ケース10の内側面と接触する。つまり、第3実施形態において、エンボス部151と外装ケース10とは、突出部271を介して接続されている。
二次電池30の正極端子30a側において、二次電池30の熱は、正極端子30aからリード板150のエンボス部151、第2部材270の突出部271を介して外装ケース10に伝達する。一方、二次電池30の負極端子30b側において、二次電池30の熱は、負極端子30bからリード板150のエンボス部151、第2部材270の突出部271を介して外装ケース10に伝達する。よって、第1,2実施形態のように第2部材70,170が突出部271を有さない場合と比べて、二次電池30の熱が外装ケース10まで伝達する熱伝達経路の長さが短くなる。
また、第3実施形態におけるエンボス部151と外装ケース10との間の空間の体積は、その空間に突出部271が位置することで、第1,2実施形態と比べて少なくなる。したがって、第3実施形態の第2部材270は、第1,2実施形態のように、第2部材70,170が突出部271を有さない場合と比べて、二次電池30の熱を効率よく伝達することができる。
なお、第3実施形態において、第2部材270は、リード板150が正極端子30aおよび負極端子30bに抵抗溶接された後に、リード板150に取り付けられる。
<第4実施形態>
次に、第4実施形態に係る電池パック1について、主として上記の第2実施形態と異なる点を説明する。図10は、第4実施形態に係る電池パックにおける、二次電池30の正極端子側の拡大縦断面図である。第4実施形態に係る電池パック1は、防水材S1および防水材S2をさらに備えている。
防水材S1および防水材S2は、例えばシリコン系の防水材である。二次電池30の正極端子30a側において、防水材S1および防水材S2は、第1部材160が挟持されている部位の周辺で二次電池30とリード板150との間に充填されている。具体的には、防水材S1は、二次電池30とリード板150との間における、第1部材160と第1絶縁部材34とが接触している部位より二次電池30の径方向外側に充填されている。また、防水材S2は、二次電池30とリード板150との間における、第1部材160と第1絶縁部材34とが接触している部位より二次電池30の径方向内側、かつ、被接続部H1より二次電池30の径方向外側に充填されている。
防水材S1および防水材S2によって、正極端子30aをより確実に防水することができる。なお、電池パック1は、防水材S1および防水材S2のうち何れか一方を備えるようにしてもよい。
一方、二次電池30の負極端子30b側において、防水材S1は、二次電池30とリード板150との間における、第1部材160と第2絶縁部材35とが接触している部位より二次電池30の径方向外側に充填されている。また、防水材S2は、第1部材160と第2絶縁部材35とが接触している部位より二次電池30の径方向内側、かつ、被接続部H2より二次電池30の径方向外側に充填されている。防水材S1および防水材S2によって、負極端子30bをより確実に防水することができる。
電池ユニット20の組付け工程において、防水材S1および防水材S2は、第1部材160が二次電池30に取り付けられる前に、正極端子30aの被接続部H1の周囲および負極端子30bの被接続部H2の周囲それぞれに塗布される。続けて、第1部材160およびリード板150が二次電池30に取り付けられ、正極端子30aおよび負極端子30bそれぞれとリード板150とが抵抗溶接されることで、防水材S1および防水材S2は、上記の位置に充填された状態となる。なお、正極端子30aおよび負極端子30bそれぞれとリード板150とが抵抗溶接された後に、第1部材160が挟持されている周囲から防水材S1が塗布されるようにしてもよい。
なお、第4実施形態に係る電池パック1は、第2部材170を備えなくてもよい。この場合、リード板150の板面が外装ケース10の内側面と接触する。
なお、上記した実施の形態は、本開示の理解を容易にするためのものであり、本開示を限定して解釈するためのものではない。本開示は、その趣旨を逸脱することなく、変更/改良され得るとともに、本開示にはその等価物も含まれる。
1 電池パック
10 外装ケース
30 二次電池
30a 正極端子(端子)
30b 負極端子(端子)
34 第1絶縁部材(絶縁部材)
35 第2絶縁部材(絶縁部材)
50 リード板
51,151 エンボス部
51a,151a 端面
60 第1部材
70 第2部材
171 第2穴(穴)
271 突出部
C1,C2 接続部
H1,H2 被接続部
S1,S2 防水材

Claims (5)

  1. 二次電池と、
    前記二次電池を収容する外装ケースと、
    前記二次電池の端子に電気的に接続されているリード板と、
    前記端子と前記リード板とが接続している接続部を取り囲み、前記接続部の周囲で前記二次電池と前記リード板とによって挟持され、防水性を有する第1部材と、
    前記リード板および前記外装ケースと接触し、放熱性を有する第2部材と、を備え、
    前記二次電池は、前記リード板が接続される前記端子の被接続部を取り囲む絶縁部材を有し、
    前記第1部材は、前記絶縁部材と前記リード板とによって挟持されている、
    電池パック。
  2. 前記二次電池は、円柱状であり、
    前記二次電池の周側面を保持し、両端を開放するホルダをさらに備えている、
    請求項1に記載の電池パック。
  3. 前記第2部材は、穴を有し、
    前記穴の周縁は、平面視で前記接続部を取り囲む、
    請求項1または2に記載の電池パック。
  4. 前記リード板は、凹状のエンボス部を有し、
    前記エンボス部の端面は、前記端子と接続する前記接続部を構成し、
    前記穴の周縁部は、前記端面の周囲で前記エンボス部と接触している、
    請求項3に記載の電池パック。
  5. 前記第2部材は、平面視で前記接続部と重畳している位置で、前記リード板および前記外装ケースそれぞれに接触する形状である、
    請求項1または2に記載の電池パック。
JP2024511287A 2022-03-31 2023-01-23 電池パック Active JP7743923B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022058625 2022-03-31
JP2022058625 2022-03-31
PCT/JP2023/001904 WO2023188728A1 (ja) 2022-03-31 2023-01-23 電池パック

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JPWO2023188728A1 JPWO2023188728A1 (ja) 2023-10-05
JPWO2023188728A5 JPWO2023188728A5 (ja) 2024-09-18
JP7743923B2 true JP7743923B2 (ja) 2025-09-25

Family

ID=88200761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2024511287A Active JP7743923B2 (ja) 2022-03-31 2023-01-23 電池パック

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20250023172A1 (ja)
JP (1) JP7743923B2 (ja)
WO (1) WO2023188728A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010218797A (ja) 2009-03-16 2010-09-30 Toyota Motor Corp 金属部材内蔵基板とその基板を用いた電池パック,車両および機器
JP2011003400A (ja) 2009-06-18 2011-01-06 Furukawa Battery Co Ltd:The 二次電池
WO2017122438A1 (ja) 2016-01-15 2017-07-20 ソニー株式会社 電池パック
JP2020087874A (ja) 2018-11-30 2020-06-04 株式会社マキタ バッテリパック

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010218797A (ja) 2009-03-16 2010-09-30 Toyota Motor Corp 金属部材内蔵基板とその基板を用いた電池パック,車両および機器
JP2011003400A (ja) 2009-06-18 2011-01-06 Furukawa Battery Co Ltd:The 二次電池
WO2017122438A1 (ja) 2016-01-15 2017-07-20 ソニー株式会社 電池パック
JP2020087874A (ja) 2018-11-30 2020-06-04 株式会社マキタ バッテリパック

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2023188728A1 (ja) 2023-10-05
US20250023172A1 (en) 2025-01-16
WO2023188728A1 (ja) 2023-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100670454B1 (ko) 원통형 리튬 이차 전지
EP2299512B1 (en) Cap assembly for a rechargeable battery
US10109838B2 (en) Rechargeable battery and manufacturing method thereof
JP6245830B2 (ja) 二次電池
US7976969B2 (en) No-welding type battery pack using forced-inserting type rivet
US20090117459A1 (en) Secondary battery and method of manufacturing the same
EP1906469A1 (en) Battery Pack
CN105938881B (zh) 具有盖的可再充电电池
CN104835979B (zh) 电池组
US8927126B2 (en) Protection circuit assembly and battery pack having the same
CN102347467A (zh) 可再充电电池
CN111033810A (zh) 电池模块
KR102303568B1 (ko) 퓨즈를 갖는 이차 전지
CN107799709B (zh) 可再充电电池
CN110998896B (zh) 制造能量储存装置的方法
JP5114063B2 (ja) 密閉型電池
US9159963B2 (en) Secondary battery having first and second non-coated portions
KR101446161B1 (ko) 캡 조립체 및 이를 이용한 이차 전지
WO2020071049A1 (ja) 二次電池
JP7743923B2 (ja) 電池パック
CN114824437A (zh) 二次电池
US8652662B2 (en) Battery pack and method of fabricating the same
KR100635730B1 (ko) 원통형 리튬 이차 전지 및 이의 제조 방법
KR101222386B1 (ko) 배터리팩
JP7782062B2 (ja) 二次電池および二次電池の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240704

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240704

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20250610

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20250701

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250812

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250825

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7743923

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150