二次電池装置、二次電池装置の製造方法、および二次電池装置を備えたフォークリフト
【課題】簡素な構成で多数の電池を密に充填した二次電池装置、およびこれを備えたフォークリフトを提供する。
【解決手段】二次電池装置は、箱状のケースと、前記ケース内に並んで収容され、互いに接続された複数の単セルと、をそれぞれ有する複数の電池モジュール24と、それぞれ複数の電池モジュールを一列に並べて配置した複数の電池列を、複数段重ねて構成された電池積層アッセンブリ20a、20bと、電池積層アッセンブリの底側に設けられた重り22と、を備えている。
【解決手段】二次電池装置は、箱状のケースと、前記ケース内に並んで収容され、互いに接続された複数の単セルと、をそれぞれ有する複数の電池モジュール24と、それぞれ複数の電池モジュールを一列に並べて配置した複数の電池列を、複数段重ねて構成された電池積層アッセンブリ20a、20bと、電池積層アッセンブリの底側に設けられた重り22と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数の二次電池を備えた二次電池装置、その製造方法、および、二次電池装置を備えたフォークリフトに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、電動自転車の電源、あるいは、電気機器の電源として、二次電池が広く用いられている。例えば、非水系二次電池であるリチウムイオン二次電池は、高出力、高エネルギー密度を有することから、電気自動車等の電源として注目されている。
【0003】
一般に、二次電池は、アルミニウム等で偏平な矩形箱状に形成された外装容器と、この外装容器内に電解液とともに収納された電極群と、外装容器に設けられているとともに電極群に接続された電極端子と、を備えている。高容量化、高出力化を図るため、複数の二次電池をケース内に並べて配置し、これらの二次電池を並列あるいは直列に接続した組電池が提供されている。
【0004】
また、更なる高容量化、高出力化を図るため、複数の組電池を備え、これらの組電池を並列あるいは直列に接続した二次電池装置が提供されている(例えば、特許文献1)。このような二次電池装置は、組電池を支持する複数の強固なフレーム、あるいは複数の組電池群全体を覆った強固な外装ケースを備えて構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平7−237457号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、上記のような二次電池装置において、スチール等の強固な金属で形成されたフレームや外装ケースに組電池を取り付ける場合、電池装置全体が大型になるとともに、組立てが複雑になる。電気自動車等においては、より小型で、出力の大きな二次電池装置が望まれている。
【0007】
この発明は以上の点に鑑みなされたものであり、その目的は、簡素な構成で多数の電池を密に充填した二次電池装置、その製造方法、および二次電池装置を備えたフォークリフトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
この発明の態様に係る二次電池装置は、箱状のケースと、前記ケース内に並んで収容され、互いに接続された複数の単セルと、をそれぞれ有する複数の電池モジュールと、それぞれ前記複数の電池モジュールを一列に並べて配置した複数の電池列を、複数段重ねて構成された電池積層アッセンブリと、前記電池積層アッセンブリの底側に設けられた重りと、を備えている。
【0009】
この発明の他の態様に係る二次電池装置の製造方法は、箱状のケースと、前記ケース内に並んで収容され、互いに接続された複数の単セルと、をそれぞれ有する複数の電池モジュールを備える二次電池装置の製造方法であって、
ベース板上に複数の側面板を間隔を置いて立設して固定し、複数の電池モジュールを前記側面板間に挟んで前記ベース板上に載置し、前記複数の電池モジュール上に弾性を有するパッキンを載置し、前記パッキンを挟んで前記複数の電池モジュール上に次段のベース板を載置し前記複数の側面板に固定して一列の電池列を構成し、前記電池列を複数段重ねて積層するとともに前記側面板により電池列を互いに連結し、前記複数の電池モジュールの背面に対向する背面板を前記複数の側面板に固定し、前記各電池列を構成する複数の電池モジュールを電気的に接続し、前記複数段の電池列を有する電池積層アッセンブリを形成することを特徴としている。
【発明の効果】
【0010】
上記構成によれば、簡素な構成で多数の電池を密に配列した二次電池装置、その製造方法、および、二次電池装置を備えたフォークリフトを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】図1は、この発明の実施形態に係る二次電池装置を示す斜視図。
【図2】図2は、外装ケース、電池ユニット、および制御基板ユニットを分解して示す前記二次電池装置の分解斜視図。
【図3】図3は、図1の線A−Aに沿った二次電池装置の断面図。
【図4】図4は、図1の線B−Bに沿った二次電池装置の断面図。
【図5】図5は、前記二次電池装置における電池積層アッセンブリを示す斜視図。
【図6】図6は、電池モジュールを示す斜視図。
【図7】図7は、前記電池積層アッセンブリの電池列を分解して示す分解斜視図。
【図8】図8は、前記電池積層アッセンブリの一部を拡大して示す斜視図。
【図9】図9は、前記電池積層アッセンブリの組立て工程を示す斜視図。
【図10】図10は、前記電池積層アッセンブリの組立て工程を示す斜視図。
【図11】図11は、前記電池積層アッセンブリの組立て工程を示す斜視図。
【図12】図12は、前記電池積層アッセンブリの組立て工程を示す斜視図。
【図13】図13は、前記電池積層アッセンブリの組立て工程を示す斜視図。
【図14】図14は、前記電池積層アッセンブリの組立て工程を示す斜視図。
【図15】図15は、前記電池積層アッセンブリの組立て工程を示す斜視図。
【図16】図16は、前記二次電池装置の組立て工程を示す斜視図。
【図17】図17は、前記二次電池装置の組立て工程を示す斜視図。
【図18】図18は、前記二次電池装置の組立て工程を示す斜視図。
【図19】図19は、前記二次電池装置の組立て工程を示す斜視図。
【図20】図20は、前記二次電池装置の実装例を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、図面を参照しながら、この発明の実施形態に係る二次電池装置について詳細に説明する。
二次電池装置10は、図1、図2、図3および図4に示すように、上面の開口したほぼ矩形箱状の外装ケース12と、外装ケースの開口を閉塞するトップカバー14と、外装ケース12内に配設された2組の電池積層アッセンブリ20a、20bと、これら電池積層アッセンブリを制御する制御基板ユニット18と、を備えている。外装ケース12の底には、重り22が取付けられている。
【0013】
各電池積層アッセンブリ20a、20bは、図3ないし図5に示すように、複数、例えば5個の電池モジュール24を一列に並べて配置した電池列Lを、複数段、例えば、4段に重ねて構成されている。各電池モジュール24は、図6に示すように、合成樹脂により形成された矩形箱状のケース26と、ケース26内に2列に並んで収容された複数、例えば、30個の単セル28を備え、組電池として構成されている。
【0014】
電池モジュール24の各単セル28は、リチウムイオン電池等の非水電解質二次電池であり、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成された扁平な矩形箱状の外装容器30と、外装容器30内に非水電解液と共に収納された電極体と、を備えている。正極端子32aおよび負極端子32bが外装容器30の一端側にそれぞれ突出して設けられている。電池モジュール24において、複数の単セル28は、図示しない複数のバスバーにより、直列に接続されている。
【0015】
ケース26の一側面、例えば、前面26a側に正極出力端子34aおよび負極出力端子34bが設けられ、それぞれ単セル28に接続されている。また、ケース26の前面26aには、単セル28の電圧、温度等を監視する電池監視基板36が取付けられている。
【0016】
電池積層アッセンブリ20aは、図3、図4、図5、および図7に示すように、細長い矩形状の床板40と、床板40上に固定された細長い板状のベース板42と、を有し、このベース板42上に、5個の電池モジュール24が載置され、ベース板の長手方向に一列に並んでいる。5個の電池モジュール24は、出力端子34a、34bが設けられている前面26aが整列して、かつ、ベース板の一側縁に沿って並ぶように配置されている。また、本実施形態において、各電池モジュール24の正極出力端子34aは負極出力端子34bの下側、つまり、ベース板42側に位置している。
【0017】
ベース板42上において、ベース板42の長手方向両端、および隣合う電池モジュール24間には、それぞれ4辺が直角に折り曲げられた矩形状の側面板44が立設され、ベース板42にねじ止め固定されている。各側面板44は、電池モジュール24の高さとほぼ等しく高さに形成されている。各電池モジュール24は、側面板44間に挟まれ、ベース板42の長手方向に位置決めされている。
【0018】
床板40に対して垂直に延びる背面板46が立設され、床板40および複数の側面板44にねじ止め固定されている。各電池モジュール24の後面は、背面板46に当接している。また、それぞれ電池モジュール24の前面26aに当接する複数のストッパ48がベース板42に固定されている。各電池モジュール24は、背面板46とストッパ48により、前後方向、つまり、ベース板42の幅方向に位置決め保持されている。なお、床板40、ベース板42、側面板44、ストッパ48は、例えば、鉄等の金属により形成されている。
【0019】
また、各電池モジュール24上にゴム等で形成されたシート状のパッキン25が載置され、更に、側面板44、パッキン25および5個の電池モジュール24に重ねて次段のベース板42が積層され、複数の側面板44にねじ止め固定されている。各電池モジュール24は、上下のベース板42により挟まれ、ベース板に対して垂直な方向に位置決め保持されている。これにより、一段目の電池列L1が構成されている。
【0020】
電池列L1の各電池モジュール24は、電池モジュール自体をベース板42や背面板46にねじ止め固定することなく、ベース板42、側面板44、背面板46、およびストッパ48により上下、左右、前後から挟まれて、位置決め保持されている。このため、各電池モジュール24のケース26にねじ止め用の凸部、ねじ孔等を設ける必要がなく、また、電池モジュール24の周囲にねじ止め用のスペースを確保する必要がなく、複数の電池モジュール24を密に並べて配列および積層することができる。
【0021】
前記最下段の電池列L1と同一の構成を有する2段目、3段目、および4段目の電池列L2、L3、L4が、最下段の電池列Lに順に重ねて積層されている。各段の側面板44は、ベース板42および背面板46にそれぞれねじ止め固定されている。最上段の電池列L4上には、ベース板42と同一形状の天井板50がパッキン25を介して載置され、複数の側面板44にねじ止め固定されている。上記のように5行、4列に積層された20個の電池モジュール24の正極出力端子34a、負極出力端子34b、および電池監視基板36は、電池モジュール20aの一面側に露出して配置されている。
【0022】
なお、背面板46の上端縁の両端には、電池積層モジュール20aを吊り下げる際に用いる後述の吊ボルトを取付けるためのブラケット51が突設され、また、上端部縁の中間部には、2つの支持ブラケット55が突設され、それぞれ背面板46と一体に形成されている。
【0023】
図5および図8に示すように、2段目および4段目の電池列L2、L4には、各電池列の列方向に沿って延びたバスバー52a、52bが設けられ、側面板44に固定されている。バスバー52a、52bから複数の接続配線54が延出し、それぞれ対応する2段目および4段目の電池モジュール24の負極出力端子34bにそれぞれ接続されている。また、2本のバスバー52a、52bは、連結バスバー53により互いに連結されている。これにより、2段目および4段目の電池列L2、L4を構成する電池モジュール24の負極出力端子34b同士が互いに電気的に接続されている。
【0024】
2段目の電池列L2の電池モジュール24の正極出力端子34aと、1段目の電池列L1の電池モジュール24の負極出力端子34bとは配線56によって互いに電気的に接続されている。これにより、2段目の電池列L2の各電池モジュール24は、1段目の電池列L1の各電池モジュール24と直列に接続されている。
【0025】
また、4段目の電池列L4の電池モジュール24の正極出力端子34aと、3段目の電池列L3の電池モジュール24の負極出力端子34bとは配線58によって互いに電気的に接続されている。これにより、4段目の電池列L4の各電池モジュール24は、3段目の電池列Lの各電池モジュール24と直列に接続されている。
【0026】
1段目の電池列L1を構成する複数の電池モジュール24の正極出力端子34aにそれぞれ配線60が接続され、これらの配線60は、纏めて電池積層アッセンブリ20aの外側に引き出されている。
【0027】
3段目の電池列L3を構成する複数の電池モジュール24の正極出力端子34aにそれぞれ配線62が接続され、これらの配線62は、纏めて電池積層アッセンブリ20aの外側に引き出されている。
【0028】
引き出された配線60および配線62は、それぞれ後述するヒューズを介して、互いに電気的に接続されている。これにより、直列に接続された2つの電池モジュール24を1組として、10組の電池モジュール24が並列に接続されている。なお、電池モジュール24の正極出力端子34a同士を接続する配線60、62に変えて、それぞれバスバーを用いて接続する構成としてもよい。
【0029】
各電池モジュール24の電池監視基板36には制御ケーブル64がそれぞれ接続され、これらの制御ケーブル64は、纏めて電池積層モジュール20aの上方に引き出されている。
他方の電池積層アッセンブリ20bは上述した電池積層アッセンブリ20aと同様に構成されている。
【0030】
上記のように構成された2つの電池積層アッセンブリ20a、20bは、図2および図4に示すように、電池モジュール24の正極および負極端子34a、24bが露出している面を向かい合わせて並べて配置されている。電池積層アッセンブリ20a、20bは、床板40同士がねじ止めにより連結され、また、隣合う側面板44同士は、それぞれ連結金具66により互いに連結されている。電池積層アッセンブリ20a、20bの天井板50は、複数の連結金具68により互いに連結されている。2つの電池積層アッセンブリ20a、20bを連結することにより、全体として、1つの箱状の電池ユニット71が構成されている。
【0031】
制御基板ユニット18は、図2、図3、および図4に示すように、金属で形成されたほぼ矩形状のベース基板70と、ベース基板上に実装された複数の電子部品とを備えている。ベース基板70は、電池積層アッセンブリ20a、20bの天井板50上に載置され、天井板にねじ止め固定されている。ベース基板70上には、電池モジュール24の数に対応する20個のヒューズ72が2列に並んで実装されている。ヒューズ72の一端には、電池モジュール24の正極出力端子34aから引き出された配線60、62がそれぞれ接続されている。これら20個のヒューズ72の他端は、バスバー73により互いに電気的に接続されている。
【0032】
ベース基板70上に、シャント抵抗74および大容量のヒューズ76が設けられている。シャント抵抗74の一端には、電池積層アッセンブリ20a、20bのバスバー52a、52bに接続された主配線63が接続されている。シャント抵抗74の他端には、外部出力ケーブル78aが接続され、外部に導出している。ヒューズ76の一端側は、配線80によりヒューズ72側のバスバー73に接続されている。ヒューズ76の他端側に外部出力ケーブル78bが接続され、外部に導出している。外部出力ケーブル78a、78bの延出端にはコネクタ82が接続されている。
【0033】
ベース基板70上には、制御回路基板84、複数のI2C基板85、シャント基板83が取付けられ、これらの基板は、配線により互いに接続されている。電池モジュール24の電池監視基板36から引き出された制御ケーブル64は、ベース基板70に形成された透孔87を通して制御回路基板84およびI2C基板85に接続されている。制御回路基板84は、各電池モジュール24の電力残量検出、電池状態の検出、異常動作の検出等を行う。また、制御回路基板84には、外部接続ケーブル86が接続されている。この外部接続ケーブル86は、二次電池装置10の外部に引き出され、図示しない外部機器の電源管理装置等に接続される。
【0034】
上記のように構成された電池ユニット71および制御基板ユニット18は、図3および図4に示すように、制御基板ユニット18側を上にして、外装ケース12内に収容され、外装ケース12の底壁上に載置されている。電池ユニット17は、外装ケース12の底壁にねじ止め固定され、また、外装ケース12の外周壁上部にねじ止め固定されている。外装ケース12の上部開口には、トップカバー14が取付けられ、外装ケース12の上部開口を閉じているとともに、制御基板ユニット18を覆っている。
【0035】
外装ケース12の底壁外面に、矩形板状の重り22が溶接により固定されている。重り22は、外装ケース12の底壁とほぼ等しい大きさの矩形状に形成され、底壁の全面に重ねて固定されている。重り22は、例えば、二次電池装置10の総重量の約1/3程度の重さに形成されている。また、重り22には複数の透孔が形成され、前述した電池ユニット17を外装ケース12の底壁にねじ止めする際、これらの透孔を通して、ねじが挿通される。
【0036】
外装ケース12の対向する2つの側壁には、それぞれ取って形状の吊り金具88が固定され、外装ケース12の上方に突出している。二次電池装置10全体を持ち上げる際、これらの吊り金具88を利用して二次電池装置を引き上げることができる。
【0037】
なお、重り22は、外装ケース12ではなく、電池ユニット71の底側に直接、取り付けてもよい。この場合、二次電池装置10の使用環境に応じて、外装ケース12およびトップカバー14を省略してもよい。
【0038】
次に、上記のように構成された二次電池装置の組み立て方法について説明する。
まず、電池積層アッセンブリ20a、20bを組立てる。図9および図10に示すように、床板40上にベース板42をねじ止め固定し、このベース板42上に6枚の側面板44を順次、取付ける。5個の電池モジュール24をそれぞれ側面板44間で、ベース板42上に載置し、2枚の側面板44間を挟み込んで順次保持する。床板40および側面板44に背面板46を取り付けた後、各電池モジュール24を背面板46と当接するまで押し込み、更に、ストッパ48をベース板42に取付けて、電池モジュール24の前後方向位置を固定する。
【0039】
続いて、各電池モジュール24上にパッキン25を取り付け、その上に次段のベース板42を重ね、側面板44に固定する。以上の工程を繰り返し、図11に示すように、4段の電池列L1、L2、L3、L4を組み上げる。最上段の電池列L4上には、ベース板42と同一形状の天井板50を重ね、側面板44に固定する。
【0040】
次いで、図12に示すように、ハーネスされた制御ケーブル64を電池モジュール24の電池監視基板36間に繋ぎ、制御ケーブルの他端歯上部に纏めて引き出す。次に、図13に示すように、2段目の電池列L2の電池モジュール24の正極出力端子34aと、1段目の電池列L1の電池モジュール24の負極出力端子34bとを配線56によって互いに電気的に接続する。また、4段目の電池列L2の電池モジュール24の正極出力端子34aと、3段目の電池列L1の電池モジュール24の負極出力端子34bとを配線58によって互いに電気的に接続する。
【0041】
続いて、図14に示すように、2段目および4段目の電池列L2、L4は、バスバー52a、52bを取り付け、複数の接続配線54により、バスバー52a、52bを対応する2段目および4段目の電池モジュール24の負極出力端子34bにそれぞれ接続する。更に、図15に示すように、1段目の電池列L1を構成する複数の電池モジュール24の正極出力端子34aにそれぞれ配線60を接続し、これらの配線60を纏めて電池積層アッセンブリ20aの外側に引き出す。3段目の電池列L3を構成する複数の電池モジュール24の正極出力端子34aにそれぞれ配線62を接続し、これらの配線62を纏めて電池積層アッセンブリ20aの外側に引き出す。これにより、電池積層アッセンブリ20a、20bが組み上がる。
【0042】
図16に示すように、組み上がった2つの電池積層アッセンブリ20a、20bを電池モジュール24の正極および負極端子34a、24b側を向かい合わせて配置し、複数の連結金具66、68により、アッセンブリ同士を連結する。これにより、全体として、1つの箱状の電池ユニット71を構成する。
【0043】
続いて、電池ユニット71の天井板50上に制御基板ユニット18を載置し、電池ユニット71にねじ止め固定する。その後、図17に示すように、電池積層アッセンブリ20a、20bから導出されている制御ケーブル64を制御回路基板84およびI2C基板85に接続する。また、複数のヒューズ72に電池積層アッセンブリ20a、20bから導出されている配線60、62をそれぞれ接続する。
【0044】
次いで、電池積層アッセンブリ20a、20bのブラケット51に4本の吊ボルト90を取付ける。図18に示すように、重り22が取付けられた外装ケース12を予め用意し、吊ボルト90を使って電池ユニット71を吊り上げ、外装ケース12内に収納する。吊ボルト90を電池ユニット71から取り外した後、電池ユニット71の上部を外装ケース12に固定する。
【0045】
続いて、図19に示すように、配線80により複数のヒューズ72と大容量のヒューズ76とを接続し、また、ヒューズ76の他端およびシャント抵抗74に外部出力ケーブル78a、78bをそれぞれ接続する。その後、電池積層アッセンブリ20a、20bから引き出された主配線63を、シャント抵抗74の他端に接続する。更に、制御回路基板84およびI2C基板85に外部接続ケーブル86を接続する。
【0046】
次いで、外装ケース12の上部に吊り金具88を取り付け、また、トップカバー14を外装ケース12に被せて取付ける。その後、吊り金具88を用いて外装ケース12を吊り上げ、この状態で、外装ケース12の底面側から電池ユニット71を外装ケースの底壁にボルト止めする。以上の組み立て工程により、二次電池装置10が完成する。
【0047】
上記のように構成された二次電池装置10は、図20に示すように、例えば、フォークリフト92の駆動用電源として使用される。二次電池装置10は、座席シート94の下等に装着され、その外部出力ケーブル78a、78bは、駆動モータ等に接続され、外部接続ケーブル86は、フォークリフト92のコントローラに接続される。そして、二次電池装置10は、フォークリフト92の自走による移動や、荷物の揚げ降ろしの動力に利用される。
【0048】
以上のように構成された本実施形態に係る二次電池装置10によれば、複数の電池モジュール24を一列に並べて、更に、複数段に重ねて配置し、これらの電池モジュールをベース板、側面板、背面板、ストッパにより挟みこんで保持する構成としている。そのため、各電池モジュール24のケース26にねじ止め用の凸部、ねじ孔等を設ける必要がなく、また、電池モジュール24の周囲にねじ止め用のスペースを確保する必要がなく、簡素な構成により複数の電池モジュール24を密に並べて配列および積層することができ、同時に、組立性を向上することができる。これにより、大容量でコンパクトであるとともに、組立て性の向上した二次電池装置が得られる。また、種々の方向に対して高い強度を有する二次電池装置が得られる。複数の電池モジュールは、出力端子が同一面側に露出した状態で配列および積層されているため、複数の電池モジュール24への配線作業を容易に行うことができる。2つの電池積層アッセンブリ20a、20bを別々に組み立て、配線した後、これらの電池積層アッセンブリを連結することができ、配線および組み立て性が向上する。
【0049】
電池積層アッセンブリ20aは、一列に配置する電池モジュールの数、あるいは、積層する段数を適宜増減することにより、同一構造で出力容量の異なる電池積層アッセンブリを容易に得ることができる。従って、需要に応じた種々の出力容量の二次電池装置を容易に提供することができる。
【0050】
更に、二次電池装置は、底部に設けられた重り22を備えていることから、大量の電池を簡素な部材の連結で積層した構造であるが、安定して自立することができ、自重で崩れることなく積層構造を維持することができる。また、二次電池装置をフォークリフトに設置した場合、フォークによって重量物を揚げ降ろしする際のカウンターウエイトとして二次電池装置を利用することができる。
【0051】
なお、この発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよいし、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【0052】
前述したように、電池積層アッセンブリを構成する電池モジュールの数は20個に限らず、必要に応じて増減可能である。また、電池積層アッセンブリは、2つに限らず、1つあるいは、3つ以上設けてもよい。例えば、セルユニットを構成する単セルは3つに限らず、2つあるいは4つ以上としてもよい。各構成要素の形状および材質は、前述した実施形態に限らず、適宜変更可能である。
【符号の説明】
【0053】
10…二次電池装置、12…外装ケース、14…トップカバー、
18…制御基板ユニット、20a、20b…電池積層アッセンブリ、
24…電池モジュール、26…ケース、28…単セル、34a…正極出力端子、
34b…負極出力端子、36…電池監視基板、40…床板、42…ベース板、
44…側面板、46…背面板、50…天井板、52a、52b…バスバー、
56、58、60、62…配線、63…主配線、64…制御ケーブル、
70…ベース基板、72、76…ヒューズ、74…シャント抵抗、
78a、78b…外部出力ケーブル、84…制御回路基板
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数の二次電池を備えた二次電池装置、その製造方法、および、二次電池装置を備えたフォークリフトに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、電動自転車の電源、あるいは、電気機器の電源として、二次電池が広く用いられている。例えば、非水系二次電池であるリチウムイオン二次電池は、高出力、高エネルギー密度を有することから、電気自動車等の電源として注目されている。
【0003】
一般に、二次電池は、アルミニウム等で偏平な矩形箱状に形成された外装容器と、この外装容器内に電解液とともに収納された電極群と、外装容器に設けられているとともに電極群に接続された電極端子と、を備えている。高容量化、高出力化を図るため、複数の二次電池をケース内に並べて配置し、これらの二次電池を並列あるいは直列に接続した組電池が提供されている。
【0004】
また、更なる高容量化、高出力化を図るため、複数の組電池を備え、これらの組電池を並列あるいは直列に接続した二次電池装置が提供されている(例えば、特許文献1)。このような二次電池装置は、組電池を支持する複数の強固なフレーム、あるいは複数の組電池群全体を覆った強固な外装ケースを備えて構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平7−237457号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、上記のような二次電池装置において、スチール等の強固な金属で形成されたフレームや外装ケースに組電池を取り付ける場合、電池装置全体が大型になるとともに、組立てが複雑になる。電気自動車等においては、より小型で、出力の大きな二次電池装置が望まれている。
【0007】
この発明は以上の点に鑑みなされたものであり、その目的は、簡素な構成で多数の電池を密に充填した二次電池装置、その製造方法、および二次電池装置を備えたフォークリフトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
この発明の態様に係る二次電池装置は、箱状のケースと、前記ケース内に並んで収容され、互いに接続された複数の単セルと、をそれぞれ有する複数の電池モジュールと、それぞれ前記複数の電池モジュールを一列に並べて配置した複数の電池列を、複数段重ねて構成された電池積層アッセンブリと、前記電池積層アッセンブリの底側に設けられた重りと、を備えている。
【0009】
この発明の他の態様に係る二次電池装置の製造方法は、箱状のケースと、前記ケース内に並んで収容され、互いに接続された複数の単セルと、をそれぞれ有する複数の電池モジュールを備える二次電池装置の製造方法であって、
ベース板上に複数の側面板を間隔を置いて立設して固定し、複数の電池モジュールを前記側面板間に挟んで前記ベース板上に載置し、前記複数の電池モジュール上に弾性を有するパッキンを載置し、前記パッキンを挟んで前記複数の電池モジュール上に次段のベース板を載置し前記複数の側面板に固定して一列の電池列を構成し、前記電池列を複数段重ねて積層するとともに前記側面板により電池列を互いに連結し、前記複数の電池モジュールの背面に対向する背面板を前記複数の側面板に固定し、前記各電池列を構成する複数の電池モジュールを電気的に接続し、前記複数段の電池列を有する電池積層アッセンブリを形成することを特徴としている。
【発明の効果】
【0010】
上記構成によれば、簡素な構成で多数の電池を密に配列した二次電池装置、その製造方法、および、二次電池装置を備えたフォークリフトを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】図1は、この発明の実施形態に係る二次電池装置を示す斜視図。
【図2】図2は、外装ケース、電池ユニット、および制御基板ユニットを分解して示す前記二次電池装置の分解斜視図。
【図3】図3は、図1の線A−Aに沿った二次電池装置の断面図。
【図4】図4は、図1の線B−Bに沿った二次電池装置の断面図。
【図5】図5は、前記二次電池装置における電池積層アッセンブリを示す斜視図。
【図6】図6は、電池モジュールを示す斜視図。
【図7】図7は、前記電池積層アッセンブリの電池列を分解して示す分解斜視図。
【図8】図8は、前記電池積層アッセンブリの一部を拡大して示す斜視図。
【図9】図9は、前記電池積層アッセンブリの組立て工程を示す斜視図。
【図10】図10は、前記電池積層アッセンブリの組立て工程を示す斜視図。
【図11】図11は、前記電池積層アッセンブリの組立て工程を示す斜視図。
【図12】図12は、前記電池積層アッセンブリの組立て工程を示す斜視図。
【図13】図13は、前記電池積層アッセンブリの組立て工程を示す斜視図。
【図14】図14は、前記電池積層アッセンブリの組立て工程を示す斜視図。
【図15】図15は、前記電池積層アッセンブリの組立て工程を示す斜視図。
【図16】図16は、前記二次電池装置の組立て工程を示す斜視図。
【図17】図17は、前記二次電池装置の組立て工程を示す斜視図。
【図18】図18は、前記二次電池装置の組立て工程を示す斜視図。
【図19】図19は、前記二次電池装置の組立て工程を示す斜視図。
【図20】図20は、前記二次電池装置の実装例を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、図面を参照しながら、この発明の実施形態に係る二次電池装置について詳細に説明する。
二次電池装置10は、図1、図2、図3および図4に示すように、上面の開口したほぼ矩形箱状の外装ケース12と、外装ケースの開口を閉塞するトップカバー14と、外装ケース12内に配設された2組の電池積層アッセンブリ20a、20bと、これら電池積層アッセンブリを制御する制御基板ユニット18と、を備えている。外装ケース12の底には、重り22が取付けられている。
【0013】
各電池積層アッセンブリ20a、20bは、図3ないし図5に示すように、複数、例えば5個の電池モジュール24を一列に並べて配置した電池列Lを、複数段、例えば、4段に重ねて構成されている。各電池モジュール24は、図6に示すように、合成樹脂により形成された矩形箱状のケース26と、ケース26内に2列に並んで収容された複数、例えば、30個の単セル28を備え、組電池として構成されている。
【0014】
電池モジュール24の各単セル28は、リチウムイオン電池等の非水電解質二次電池であり、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成された扁平な矩形箱状の外装容器30と、外装容器30内に非水電解液と共に収納された電極体と、を備えている。正極端子32aおよび負極端子32bが外装容器30の一端側にそれぞれ突出して設けられている。電池モジュール24において、複数の単セル28は、図示しない複数のバスバーにより、直列に接続されている。
【0015】
ケース26の一側面、例えば、前面26a側に正極出力端子34aおよび負極出力端子34bが設けられ、それぞれ単セル28に接続されている。また、ケース26の前面26aには、単セル28の電圧、温度等を監視する電池監視基板36が取付けられている。
【0016】
電池積層アッセンブリ20aは、図3、図4、図5、および図7に示すように、細長い矩形状の床板40と、床板40上に固定された細長い板状のベース板42と、を有し、このベース板42上に、5個の電池モジュール24が載置され、ベース板の長手方向に一列に並んでいる。5個の電池モジュール24は、出力端子34a、34bが設けられている前面26aが整列して、かつ、ベース板の一側縁に沿って並ぶように配置されている。また、本実施形態において、各電池モジュール24の正極出力端子34aは負極出力端子34bの下側、つまり、ベース板42側に位置している。
【0017】
ベース板42上において、ベース板42の長手方向両端、および隣合う電池モジュール24間には、それぞれ4辺が直角に折り曲げられた矩形状の側面板44が立設され、ベース板42にねじ止め固定されている。各側面板44は、電池モジュール24の高さとほぼ等しく高さに形成されている。各電池モジュール24は、側面板44間に挟まれ、ベース板42の長手方向に位置決めされている。
【0018】
床板40に対して垂直に延びる背面板46が立設され、床板40および複数の側面板44にねじ止め固定されている。各電池モジュール24の後面は、背面板46に当接している。また、それぞれ電池モジュール24の前面26aに当接する複数のストッパ48がベース板42に固定されている。各電池モジュール24は、背面板46とストッパ48により、前後方向、つまり、ベース板42の幅方向に位置決め保持されている。なお、床板40、ベース板42、側面板44、ストッパ48は、例えば、鉄等の金属により形成されている。
【0019】
また、各電池モジュール24上にゴム等で形成されたシート状のパッキン25が載置され、更に、側面板44、パッキン25および5個の電池モジュール24に重ねて次段のベース板42が積層され、複数の側面板44にねじ止め固定されている。各電池モジュール24は、上下のベース板42により挟まれ、ベース板に対して垂直な方向に位置決め保持されている。これにより、一段目の電池列L1が構成されている。
【0020】
電池列L1の各電池モジュール24は、電池モジュール自体をベース板42や背面板46にねじ止め固定することなく、ベース板42、側面板44、背面板46、およびストッパ48により上下、左右、前後から挟まれて、位置決め保持されている。このため、各電池モジュール24のケース26にねじ止め用の凸部、ねじ孔等を設ける必要がなく、また、電池モジュール24の周囲にねじ止め用のスペースを確保する必要がなく、複数の電池モジュール24を密に並べて配列および積層することができる。
【0021】
前記最下段の電池列L1と同一の構成を有する2段目、3段目、および4段目の電池列L2、L3、L4が、最下段の電池列Lに順に重ねて積層されている。各段の側面板44は、ベース板42および背面板46にそれぞれねじ止め固定されている。最上段の電池列L4上には、ベース板42と同一形状の天井板50がパッキン25を介して載置され、複数の側面板44にねじ止め固定されている。上記のように5行、4列に積層された20個の電池モジュール24の正極出力端子34a、負極出力端子34b、および電池監視基板36は、電池モジュール20aの一面側に露出して配置されている。
【0022】
なお、背面板46の上端縁の両端には、電池積層モジュール20aを吊り下げる際に用いる後述の吊ボルトを取付けるためのブラケット51が突設され、また、上端部縁の中間部には、2つの支持ブラケット55が突設され、それぞれ背面板46と一体に形成されている。
【0023】
図5および図8に示すように、2段目および4段目の電池列L2、L4には、各電池列の列方向に沿って延びたバスバー52a、52bが設けられ、側面板44に固定されている。バスバー52a、52bから複数の接続配線54が延出し、それぞれ対応する2段目および4段目の電池モジュール24の負極出力端子34bにそれぞれ接続されている。また、2本のバスバー52a、52bは、連結バスバー53により互いに連結されている。これにより、2段目および4段目の電池列L2、L4を構成する電池モジュール24の負極出力端子34b同士が互いに電気的に接続されている。
【0024】
2段目の電池列L2の電池モジュール24の正極出力端子34aと、1段目の電池列L1の電池モジュール24の負極出力端子34bとは配線56によって互いに電気的に接続されている。これにより、2段目の電池列L2の各電池モジュール24は、1段目の電池列L1の各電池モジュール24と直列に接続されている。
【0025】
また、4段目の電池列L4の電池モジュール24の正極出力端子34aと、3段目の電池列L3の電池モジュール24の負極出力端子34bとは配線58によって互いに電気的に接続されている。これにより、4段目の電池列L4の各電池モジュール24は、3段目の電池列Lの各電池モジュール24と直列に接続されている。
【0026】
1段目の電池列L1を構成する複数の電池モジュール24の正極出力端子34aにそれぞれ配線60が接続され、これらの配線60は、纏めて電池積層アッセンブリ20aの外側に引き出されている。
【0027】
3段目の電池列L3を構成する複数の電池モジュール24の正極出力端子34aにそれぞれ配線62が接続され、これらの配線62は、纏めて電池積層アッセンブリ20aの外側に引き出されている。
【0028】
引き出された配線60および配線62は、それぞれ後述するヒューズを介して、互いに電気的に接続されている。これにより、直列に接続された2つの電池モジュール24を1組として、10組の電池モジュール24が並列に接続されている。なお、電池モジュール24の正極出力端子34a同士を接続する配線60、62に変えて、それぞれバスバーを用いて接続する構成としてもよい。
【0029】
各電池モジュール24の電池監視基板36には制御ケーブル64がそれぞれ接続され、これらの制御ケーブル64は、纏めて電池積層モジュール20aの上方に引き出されている。
他方の電池積層アッセンブリ20bは上述した電池積層アッセンブリ20aと同様に構成されている。
【0030】
上記のように構成された2つの電池積層アッセンブリ20a、20bは、図2および図4に示すように、電池モジュール24の正極および負極端子34a、24bが露出している面を向かい合わせて並べて配置されている。電池積層アッセンブリ20a、20bは、床板40同士がねじ止めにより連結され、また、隣合う側面板44同士は、それぞれ連結金具66により互いに連結されている。電池積層アッセンブリ20a、20bの天井板50は、複数の連結金具68により互いに連結されている。2つの電池積層アッセンブリ20a、20bを連結することにより、全体として、1つの箱状の電池ユニット71が構成されている。
【0031】
制御基板ユニット18は、図2、図3、および図4に示すように、金属で形成されたほぼ矩形状のベース基板70と、ベース基板上に実装された複数の電子部品とを備えている。ベース基板70は、電池積層アッセンブリ20a、20bの天井板50上に載置され、天井板にねじ止め固定されている。ベース基板70上には、電池モジュール24の数に対応する20個のヒューズ72が2列に並んで実装されている。ヒューズ72の一端には、電池モジュール24の正極出力端子34aから引き出された配線60、62がそれぞれ接続されている。これら20個のヒューズ72の他端は、バスバー73により互いに電気的に接続されている。
【0032】
ベース基板70上に、シャント抵抗74および大容量のヒューズ76が設けられている。シャント抵抗74の一端には、電池積層アッセンブリ20a、20bのバスバー52a、52bに接続された主配線63が接続されている。シャント抵抗74の他端には、外部出力ケーブル78aが接続され、外部に導出している。ヒューズ76の一端側は、配線80によりヒューズ72側のバスバー73に接続されている。ヒューズ76の他端側に外部出力ケーブル78bが接続され、外部に導出している。外部出力ケーブル78a、78bの延出端にはコネクタ82が接続されている。
【0033】
ベース基板70上には、制御回路基板84、複数のI2C基板85、シャント基板83が取付けられ、これらの基板は、配線により互いに接続されている。電池モジュール24の電池監視基板36から引き出された制御ケーブル64は、ベース基板70に形成された透孔87を通して制御回路基板84およびI2C基板85に接続されている。制御回路基板84は、各電池モジュール24の電力残量検出、電池状態の検出、異常動作の検出等を行う。また、制御回路基板84には、外部接続ケーブル86が接続されている。この外部接続ケーブル86は、二次電池装置10の外部に引き出され、図示しない外部機器の電源管理装置等に接続される。
【0034】
上記のように構成された電池ユニット71および制御基板ユニット18は、図3および図4に示すように、制御基板ユニット18側を上にして、外装ケース12内に収容され、外装ケース12の底壁上に載置されている。電池ユニット17は、外装ケース12の底壁にねじ止め固定され、また、外装ケース12の外周壁上部にねじ止め固定されている。外装ケース12の上部開口には、トップカバー14が取付けられ、外装ケース12の上部開口を閉じているとともに、制御基板ユニット18を覆っている。
【0035】
外装ケース12の底壁外面に、矩形板状の重り22が溶接により固定されている。重り22は、外装ケース12の底壁とほぼ等しい大きさの矩形状に形成され、底壁の全面に重ねて固定されている。重り22は、例えば、二次電池装置10の総重量の約1/3程度の重さに形成されている。また、重り22には複数の透孔が形成され、前述した電池ユニット17を外装ケース12の底壁にねじ止めする際、これらの透孔を通して、ねじが挿通される。
【0036】
外装ケース12の対向する2つの側壁には、それぞれ取って形状の吊り金具88が固定され、外装ケース12の上方に突出している。二次電池装置10全体を持ち上げる際、これらの吊り金具88を利用して二次電池装置を引き上げることができる。
【0037】
なお、重り22は、外装ケース12ではなく、電池ユニット71の底側に直接、取り付けてもよい。この場合、二次電池装置10の使用環境に応じて、外装ケース12およびトップカバー14を省略してもよい。
【0038】
次に、上記のように構成された二次電池装置の組み立て方法について説明する。
まず、電池積層アッセンブリ20a、20bを組立てる。図9および図10に示すように、床板40上にベース板42をねじ止め固定し、このベース板42上に6枚の側面板44を順次、取付ける。5個の電池モジュール24をそれぞれ側面板44間で、ベース板42上に載置し、2枚の側面板44間を挟み込んで順次保持する。床板40および側面板44に背面板46を取り付けた後、各電池モジュール24を背面板46と当接するまで押し込み、更に、ストッパ48をベース板42に取付けて、電池モジュール24の前後方向位置を固定する。
【0039】
続いて、各電池モジュール24上にパッキン25を取り付け、その上に次段のベース板42を重ね、側面板44に固定する。以上の工程を繰り返し、図11に示すように、4段の電池列L1、L2、L3、L4を組み上げる。最上段の電池列L4上には、ベース板42と同一形状の天井板50を重ね、側面板44に固定する。
【0040】
次いで、図12に示すように、ハーネスされた制御ケーブル64を電池モジュール24の電池監視基板36間に繋ぎ、制御ケーブルの他端歯上部に纏めて引き出す。次に、図13に示すように、2段目の電池列L2の電池モジュール24の正極出力端子34aと、1段目の電池列L1の電池モジュール24の負極出力端子34bとを配線56によって互いに電気的に接続する。また、4段目の電池列L2の電池モジュール24の正極出力端子34aと、3段目の電池列L1の電池モジュール24の負極出力端子34bとを配線58によって互いに電気的に接続する。
【0041】
続いて、図14に示すように、2段目および4段目の電池列L2、L4は、バスバー52a、52bを取り付け、複数の接続配線54により、バスバー52a、52bを対応する2段目および4段目の電池モジュール24の負極出力端子34bにそれぞれ接続する。更に、図15に示すように、1段目の電池列L1を構成する複数の電池モジュール24の正極出力端子34aにそれぞれ配線60を接続し、これらの配線60を纏めて電池積層アッセンブリ20aの外側に引き出す。3段目の電池列L3を構成する複数の電池モジュール24の正極出力端子34aにそれぞれ配線62を接続し、これらの配線62を纏めて電池積層アッセンブリ20aの外側に引き出す。これにより、電池積層アッセンブリ20a、20bが組み上がる。
【0042】
図16に示すように、組み上がった2つの電池積層アッセンブリ20a、20bを電池モジュール24の正極および負極端子34a、24b側を向かい合わせて配置し、複数の連結金具66、68により、アッセンブリ同士を連結する。これにより、全体として、1つの箱状の電池ユニット71を構成する。
【0043】
続いて、電池ユニット71の天井板50上に制御基板ユニット18を載置し、電池ユニット71にねじ止め固定する。その後、図17に示すように、電池積層アッセンブリ20a、20bから導出されている制御ケーブル64を制御回路基板84およびI2C基板85に接続する。また、複数のヒューズ72に電池積層アッセンブリ20a、20bから導出されている配線60、62をそれぞれ接続する。
【0044】
次いで、電池積層アッセンブリ20a、20bのブラケット51に4本の吊ボルト90を取付ける。図18に示すように、重り22が取付けられた外装ケース12を予め用意し、吊ボルト90を使って電池ユニット71を吊り上げ、外装ケース12内に収納する。吊ボルト90を電池ユニット71から取り外した後、電池ユニット71の上部を外装ケース12に固定する。
【0045】
続いて、図19に示すように、配線80により複数のヒューズ72と大容量のヒューズ76とを接続し、また、ヒューズ76の他端およびシャント抵抗74に外部出力ケーブル78a、78bをそれぞれ接続する。その後、電池積層アッセンブリ20a、20bから引き出された主配線63を、シャント抵抗74の他端に接続する。更に、制御回路基板84およびI2C基板85に外部接続ケーブル86を接続する。
【0046】
次いで、外装ケース12の上部に吊り金具88を取り付け、また、トップカバー14を外装ケース12に被せて取付ける。その後、吊り金具88を用いて外装ケース12を吊り上げ、この状態で、外装ケース12の底面側から電池ユニット71を外装ケースの底壁にボルト止めする。以上の組み立て工程により、二次電池装置10が完成する。
【0047】
上記のように構成された二次電池装置10は、図20に示すように、例えば、フォークリフト92の駆動用電源として使用される。二次電池装置10は、座席シート94の下等に装着され、その外部出力ケーブル78a、78bは、駆動モータ等に接続され、外部接続ケーブル86は、フォークリフト92のコントローラに接続される。そして、二次電池装置10は、フォークリフト92の自走による移動や、荷物の揚げ降ろしの動力に利用される。
【0048】
以上のように構成された本実施形態に係る二次電池装置10によれば、複数の電池モジュール24を一列に並べて、更に、複数段に重ねて配置し、これらの電池モジュールをベース板、側面板、背面板、ストッパにより挟みこんで保持する構成としている。そのため、各電池モジュール24のケース26にねじ止め用の凸部、ねじ孔等を設ける必要がなく、また、電池モジュール24の周囲にねじ止め用のスペースを確保する必要がなく、簡素な構成により複数の電池モジュール24を密に並べて配列および積層することができ、同時に、組立性を向上することができる。これにより、大容量でコンパクトであるとともに、組立て性の向上した二次電池装置が得られる。また、種々の方向に対して高い強度を有する二次電池装置が得られる。複数の電池モジュールは、出力端子が同一面側に露出した状態で配列および積層されているため、複数の電池モジュール24への配線作業を容易に行うことができる。2つの電池積層アッセンブリ20a、20bを別々に組み立て、配線した後、これらの電池積層アッセンブリを連結することができ、配線および組み立て性が向上する。
【0049】
電池積層アッセンブリ20aは、一列に配置する電池モジュールの数、あるいは、積層する段数を適宜増減することにより、同一構造で出力容量の異なる電池積層アッセンブリを容易に得ることができる。従って、需要に応じた種々の出力容量の二次電池装置を容易に提供することができる。
【0050】
更に、二次電池装置は、底部に設けられた重り22を備えていることから、大量の電池を簡素な部材の連結で積層した構造であるが、安定して自立することができ、自重で崩れることなく積層構造を維持することができる。また、二次電池装置をフォークリフトに設置した場合、フォークによって重量物を揚げ降ろしする際のカウンターウエイトとして二次電池装置を利用することができる。
【0051】
なお、この発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよいし、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【0052】
前述したように、電池積層アッセンブリを構成する電池モジュールの数は20個に限らず、必要に応じて増減可能である。また、電池積層アッセンブリは、2つに限らず、1つあるいは、3つ以上設けてもよい。例えば、セルユニットを構成する単セルは3つに限らず、2つあるいは4つ以上としてもよい。各構成要素の形状および材質は、前述した実施形態に限らず、適宜変更可能である。
【符号の説明】
【0053】
10…二次電池装置、12…外装ケース、14…トップカバー、
18…制御基板ユニット、20a、20b…電池積層アッセンブリ、
24…電池モジュール、26…ケース、28…単セル、34a…正極出力端子、
34b…負極出力端子、36…電池監視基板、40…床板、42…ベース板、
44…側面板、46…背面板、50…天井板、52a、52b…バスバー、
56、58、60、62…配線、63…主配線、64…制御ケーブル、
70…ベース基板、72、76…ヒューズ、74…シャント抵抗、
78a、78b…外部出力ケーブル、84…制御回路基板
【特許請求の範囲】
【請求項1】
箱状のケースと、前記ケース内に並んで収容され、互いに接続された複数の単セルと、をそれぞれ有する複数の電池モジュールと、
それぞれ前記複数の電池モジュールを一列に並べて配置した複数の電池列を、複数段重ねて構成された電池積層アッセンブリと、
前記電池積層アッセンブリの底側に設けられた重りと、
を具備することを特徴とする二次電池装置。
【請求項2】
前記電池積層アッセンブリを収容する外装ケースを備え、前記重りは、前記外装ケースの底に取り付けられている請求項4に記載の二次電池装置。
【請求項3】
箱状のケースと、前記ケース内に並んで収容され、互いに接続された複数の単セルと、前記ケースの一側に設けられ、それぞれ前記単セルに接続された正極出力端子および負極出力端子と、をそれぞれ有する複数の電池モジュールと、
それぞれ前記複数の電池モジュールを一列に並べて配置した複数の電池列を、複数段重ねて構成され、前記複数の電池モジュールの前記正極出力端子および負極出力端子が同一面側に向けられた電池積層アッセンブリと、
前記各電池列における電池モジュールの負極出力端子同士あるいは正極出力端子同士を電気的に接続するバスバーと、
前記複数の電池列間を接続する複数の配線と、
を具備することを特徴する二次電池装置。
【請求項4】
請求項1ないし3のいずれか1項に記載の二次電池装置を搭載したフォークリフト。
【請求項5】
箱状のケースと、前記ケース内に並んで収容され、互いに接続された複数の単セルと、をそれぞれ有する複数の電池モジュールを備える二次電池装置の製造方法であって、
ベース板上に複数の側面板を間隔を置いて立設して固定し、
複数の電池モジュールを前記側面板間に挟んで前記ベース板上に載置し、
前記複数の電池モジュール上に弾性を有するパッキンを載置し、
前記パッキンを挟んで前記複数の電池モジュール上に次段のベース板を載置し前記複数の側面板に固定して一列の電池列を構成し、
前記電池列を複数段重ねて積層するとともに前記側面板により電池列を互いに連結し、
前記複数の電池モジュールの背面に対向する背面板を前記複数の側面板に固定し、
前記各電池列を構成する複数の電池モジュールを電気的に接続し、前記複数段の電池列を有する電池積層アッセンブリを形成することを特徴とする二次電池装置の製造方法。
【請求項1】
箱状のケースと、前記ケース内に並んで収容され、互いに接続された複数の単セルと、をそれぞれ有する複数の電池モジュールと、
それぞれ前記複数の電池モジュールを一列に並べて配置した複数の電池列を、複数段重ねて構成された電池積層アッセンブリと、
前記電池積層アッセンブリの底側に設けられた重りと、
を具備することを特徴とする二次電池装置。
【請求項2】
前記電池積層アッセンブリを収容する外装ケースを備え、前記重りは、前記外装ケースの底に取り付けられている請求項4に記載の二次電池装置。
【請求項3】
箱状のケースと、前記ケース内に並んで収容され、互いに接続された複数の単セルと、前記ケースの一側に設けられ、それぞれ前記単セルに接続された正極出力端子および負極出力端子と、をそれぞれ有する複数の電池モジュールと、
それぞれ前記複数の電池モジュールを一列に並べて配置した複数の電池列を、複数段重ねて構成され、前記複数の電池モジュールの前記正極出力端子および負極出力端子が同一面側に向けられた電池積層アッセンブリと、
前記各電池列における電池モジュールの負極出力端子同士あるいは正極出力端子同士を電気的に接続するバスバーと、
前記複数の電池列間を接続する複数の配線と、
を具備することを特徴する二次電池装置。
【請求項4】
請求項1ないし3のいずれか1項に記載の二次電池装置を搭載したフォークリフト。
【請求項5】
箱状のケースと、前記ケース内に並んで収容され、互いに接続された複数の単セルと、をそれぞれ有する複数の電池モジュールを備える二次電池装置の製造方法であって、
ベース板上に複数の側面板を間隔を置いて立設して固定し、
複数の電池モジュールを前記側面板間に挟んで前記ベース板上に載置し、
前記複数の電池モジュール上に弾性を有するパッキンを載置し、
前記パッキンを挟んで前記複数の電池モジュール上に次段のベース板を載置し前記複数の側面板に固定して一列の電池列を構成し、
前記電池列を複数段重ねて積層するとともに前記側面板により電池列を互いに連結し、
前記複数の電池モジュールの背面に対向する背面板を前記複数の側面板に固定し、
前記各電池列を構成する複数の電池モジュールを電気的に接続し、前記複数段の電池列を有する電池積層アッセンブリを形成することを特徴とする二次電池装置の製造方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【公開番号】特開2011−54353(P2011−54353A)
【公開日】平成23年3月17日(2011.3.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−201019(P2009−201019)
【出願日】平成21年8月31日(2009.8.31)
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年3月17日(2011.3.17)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年8月31日(2009.8.31)
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【Fターム(参考)】
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