組電池の電池パック
【課題】 部品点数を極力増やさずシンプルな構成で、且つ、簡易な手順で、組電池の電
池パック内に格納される単電池の振動抑制効果を高めた組電池の電池パック、及びその組
電池の固定方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 組電池の電池パックであって、ラミネートフィルムで密閉封止してなる複
数の単電池１０と、積層された単電池１０を格納するケース２と、単電池１０を並列もし
くは直列に接続してケース２外部と接続する組電池１の正極端子４ａ及び負極端子４ｂと
、ケース２に格納された複数の単電池１０の積層最上表面から、単電池１０の積層方向と
対向する方向にケース２内に押圧する蓋部材５と、所定の押圧力の位置で、蓋部材５をケ
ース２に固定する固定手段とを備えたことを特徴とする組電池の電池パック。
池パック内に格納される単電池の振動抑制効果を高めた組電池の電池パック、及びその組
電池の固定方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 組電池の電池パックであって、ラミネートフィルムで密閉封止してなる複
数の単電池１０と、積層された単電池１０を格納するケース２と、単電池１０を並列もし
くは直列に接続してケース２外部と接続する組電池１の正極端子４ａ及び負極端子４ｂと
、ケース２に格納された複数の単電池１０の積層最上表面から、単電池１０の積層方向と
対向する方向にケース２内に押圧する蓋部材５と、所定の押圧力の位置で、蓋部材５をケ
ース２に固定する固定手段とを備えたことを特徴とする組電池の電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラミネートフィルムで外装された単電池を複数積層してなる組電池の電池パ
ックに係り、特に、組電池が受ける振動や衝撃などの外力に対して機械的に固定された構
造の組電池の電池パック、及びその組電池の固定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電池パックは、１つの単電池からなり、小容量で、振動や衝撃の少ない用途に限
定して用いられることが多かった。近年、携帯機器、電気自動車などを対象として、複数
の単電池からなる軽量小型、且つ、大容量のリチウム電池などの組電池が開発されている
。
【０００３】
これらの用途に使用されるリチウム電池等の単電池（正極、負極の一対の電極端子を備
え、組電池の最小出力単位を構成する電池を、ここでは単電池と呼ぶことにする）の構造
は、平板状の形状の単電池の電極端子部を、封止性を維持するラミネートフィルムムとの
間にポリエチレンなどのシール材で挟んで、外周縁部と合わせて熱融着させ、電解質が漏
れないように封止している。
【０００４】
そして、携帯機器や電気自動車等に使用される組電池の場合には、大容量のものが要求
されることから、このような単電池を多数積層して使用するため、組電池の質量も大きく
なる。
【０００５】
また、この組電池の使用環境は、従来よりも振動振幅が大きく、且つ、振動周波数帯域
も広くなるので、単電池の電極端子部、単電池の電極端子間の溶着接続部、及び単電池の
電極端子と、組電池としたときの電池端子との溶着接続部の疲労破壊や、単電池の熱融着
部の破損が起こりやすくなることが予測される。
【０００６】
そのため、このような平板状の単電池を複数積層して、所定の出力が得られるように構
成された組電池の電池パックにおいては、封止手段の表面を押圧する押え部材と、押え部
材を支持して固定するバネなどの弾性体とからなる固定手段とによって、積層された組電
池の個々の単電池を固定し、組電池の外部から印加される振動に対して、電極端子の溶着
接続部の疲労破損、及び単電池の熱融着部の剥離による電解液の漏れを抑制する技術が開
示されている（例えば、特許文献１参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−５５３４６号公報（図８、第１頁）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特開２００４−５５３４６号公報に開示された固定手段は、単電池と押え部材との接触
面の重心位置をバネなどの弾性体で支持して押圧する振動抑制方法で、単電池の固有振動
を抑制しようとする固定方法である。
【０００９】
したがって、積層された単電池を弾性体で支持している以上、振動による変位は常に生
じているので、各単電池の位置ずれ、電極端子の溶着接続部の疲労破損、及び単電池の熱
融着部の破損は、依然として発生する恐れがある。
【００１０】
また、このような弾性体による重心位置の支持方法では、固定手段の部品点数が増える
ことで構造が複雑になる問題、また、弾性体のバネ変位の為のスペースを確保する必要が
あることなどから、デッドスペースが増え組電池の電池パックが大型化するなどの問題が
ある。
【００１１】
本発明は、このような従来の問題点を解決するためになされたもので、組電池の電池パ
ックにおいて、部品点数を極力増やさずシンプルな構成で、且つ、簡易な手順で、組電池
の電池パック内に格納される単電池の位置ズレ防止と振動抑制効果を高めた組電池の電池
パック、及びその組電池の固定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本組電池の電池パックは、ラミネートフィルムで密閉封止
してなる複数の平板状の単電池からなる組電池と、
各前記単電池を置載し、前記ケースに内接する複数のトレイと、
前記トレイに置載された状態で、前記単電池をその厚さ方向に積層して収納し、少なくと
もその一端に開口部を有するケースと、
前記トレイに置載され、積層された前記単電池を、開口部の一端から積層方向に押圧する
蓋部材と、
前記ケースまたは前記蓋部材のいずれかに変形部位を備え、当該変形部位を変形させて、
前記蓋部材による前記積層された単電池を押圧する力が所定の押圧力になる位置で、前記
蓋部材を前記ケースに固定する固定手段とを備え、
前記トレイは、少なくとも前記単電池の置載位置を案内し、及び前記ケースの対向する内
側壁面に接触する接触部位を有し、
前記トレイの接触部位は、前記ケースの内側壁面と線接触もしくは面接触する複数の薄板
ばねで成形され、前記ケース内側壁面に圧接する。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、積層された複数の単電池からなる組電池が剛体
と見なせる様に、ケースと蓋部材とで組電池挟み、その両端面を所定の圧力で押圧し、即
ち、ラミネートフィルムに発生する張力が、ラミネートフィルムの強度及びラミネートフ
ィルムの接着強度を越えない、且つ、外部からの振動で各単電池がずれない摩擦力を得ら
れる押圧力の範囲に設定し、この押圧範囲で蓋部材とケースとの位置を固定して、積層さ
れた各単電池を固定するようにしたので、部品点数を極力増やさずシンプルな構成で、且
つ、簡易な手順で、組電池の電池パック内に格納される単電池の振動抑制効果を高めた組
電池の電池パック、及びその組電池の固定方法を提供することができる。
【００１４】
また、各単電池を置載するトレイを設けて各単電池を積層し、このトレイにケースの対
向する内壁側面と接触する接触部位を設け、この接触部位を薄板ばねで成形してケースの
内側壁面に圧接しするようにしたので、振動で位置ずれがしにくい組電池の電池パックを
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の組電池の電池パックの実施例１の構造を説明する分解斜視図。
【図２】本発明の組電池の電池パックの概観構造を説明する図。
【図３】本発明の組電池の電池パックの実施例１の蓋部材の押圧力の設定の説明図。
【図４】本発明の組電池の電池パックの蓋部材を固定するケースの塑性変形部位の実施例。
【図５】従来のリチウム単電池の構造図。
【図６】本発明の組電池の電池パックの実施例２の構造を説明する断面図。
【図７】本発明の実施例２のトレイの構造を説明する斜視図。
【図８】本発明の実施例２のトレイに単電池を置載した斜視図。
【図９】本発明の組電池の電池パックの実施例３の構造を説明する断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【００１７】
（実施例１）
以下、本発明の実施例について図１乃至図５面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、図２に示す組電池１の電池パックの正面ケース２の一面を破断し、また、その
ケースカバー３を取り外した状態での分解斜視図である。
【００１９】
本発明による組電池１の電池パックは、ｚ軸方向に積層された平板状の複数の単電池１
０からなる組電池１と、組電池１を格納するケース２と、単電池１０の正電極端子１２ａ
及び負電極端子１２ｂをＣ部に示すように直列（または、並列）に接続し、組電池１とし
たときの一方の電極端子と他方の電極端子とをＤ部に示すように接続してケース外２に取
り出す電池端子４ａ及び電池端子４ｂと、ケース２に内接して組電池１の最上部の単電池
１０の表面を押圧する蓋部材５とから成る。
【００２０】
次に、各部の詳細構成について説明する。図５は、リチウム電池場合の単電池１０の構
造を示し、図に示すように、上部ラミネートフィルム１４ａと下部ラミネートフィルム１
４ｂからなるシート状の封止手段によって外周縁部Ｂを融着接合して、内部に垂直軸（ｚ
軸）方向に複数の積層された発電要素端子１１ａ、発電要素端子１１ｂ及び図示しない電
解質を含む発電要素１１を封止すると共に、この発電要素１１に接続された正電極端子１
２ａ及び負電極端子１２ｂが封止された外周縁部Ｂの対向する水平軸（ｘ軸）方向の両端
部から導出するように構成されている。
【００２１】
上部ラミネートフィルム１４ａ及び下部ラミネートフィルム１４ｂは、図示しない最内
層に位置する熱融着性樹脂フィルム、アルミニウム箔のような金属箔および剛性を有する
有機樹脂フィルムをこの順序で積層した複合フィルム材から構成されている。
【００２２】
この熱融着性樹脂フィルムとしては、例えばポリエチレン（ＰＥ）フィルム、ポリプロ
ピレン（ＰＰ）フィルム、ポリプロピレン−ポリエチレン共重合体フィルム、アイオノマ
ーフィルム、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）フィルム等を用いることができる。
【００２３】
また、この剛性を有する有機樹脂フィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレー
ト（ＰＥＴ）フィルム、ナイロンフィルム等を用いることができる。
【００２４】
このような単電池１０の電極端子部Ａは、封止性を維持するラミネートフィルム１４ａ
及び下部ラミネートフィルム１４ｂとの間にポリエチレンなどのシール材１６を挟んで、
他の外周縁部と合わせて熱融着させて、電解質が漏れないように封止している。
【００２５】
このようなシール材１６としては、電極端子１２（正電極端子１２ａ及び負電極端子１
２ｂを言う）に対向する面と、ラミネートフィルム１４（上部ラミネートフィルム１４ａ
及び下部ラミネートフィルム１４ｂを言う）に対向する面で異なる特性を持った多層構造
の絶縁樹脂フィルムであることが好ましい。
【００２６】
例えば、２層構造の絶縁樹脂フィルムにおいては、（ａ）酸変性ポリエチレン層とポリ
エチレン層とからなり、電極端子１２と接する側に酸変性ポリエチレン層を配置するか、
（ｂ）酸変性ポリプロピレン層とポリプロピレン層とからなり、電極端子１２と接する側
に酸変性ポリプロピレン層を配置することが好ましい。
【００２７】
例えば、３層構造の絶縁樹脂フィルムにおいては、（ａ）中間にポリエチレン層を配置
し、このポリエチレン層の両面に酸変性ポリエチレン層をそれぞれ配置するか、または（
ｂ）中間にポリプロピレン層を配置し、このポリプロピレン層の両面に酸変性ポリプロピ
レン層をそれぞれ配置することが好ましい。
【００２８】
この酸変性ポリエチレンとしては、例えば、酸変性低密度直鎖状ポリエチレンまたは酸
変性直鎖状ポリエチレンであることが好ましい。
【００２９】
また、ポリエチレンとしては、例えば、中密度または高密度ポリエチレンであること、
ポリプロピレンとして、例えば、はホモポリマーベースのポリプロピレンであること、酸
変性ポリプロピレンとしては、例えばランダムコポリマーベースのポリプロピレンである
ことが好ましい。
【００３０】
この単電池１０は、組電池１を構成する場合は、要求される電気容量及び電圧から、そ
の数と接続方式が予め設定される。
【００３１】
また、平板状の薄型形状の単電池１０は、電解質を含む発電要素１１を、金属層や合成
樹脂層等の補強材を挟んで一体成型されたポリマー系の封止体であるラミネートフィルム
１４ａ、１４ｂで封止する。
【００３２】
ケース２は、後述する予め設定される押圧力で単電池１０を固定する場合に歪まないよ
うに、所定の機械的強度を有する厚みを備えたアルミ等の金属で作られる。
【００３３】
また、ケース２の上部には、詳細を後述する蓋部材５をケース２の上部から押圧し、所
定の押圧力となった位置で、ケース２に蓋部材５の位置を固定するための変形部位２ａを
備えておく。
【００３４】
ケースカバー３は、電池パックとしたときの外装となるもので、封止機能と外観美を備
えたものであれば良く、樹脂やアルミなどの材質で構成されるが、電池端子４ａ、４ｂの
周囲は樹脂等の絶縁物を介して絶縁する。
【００３５】
次に、蓋部材５は、ケース２の内径と嵌合するようにしておき、組電池１の上部表面を
所定の押圧力で押圧したときに歪を生じない十分な機械的強度を備えたアルミ等の金属板
で構成する。
【００３６】
また、正電極端子１２ａ及び負電極端子１２ｂ、電池端子４ａ及び電池端子４ｂは、詳
細を省略するがアルミまたは銅などの高導電性の金属で、所定の形状に成型され、ケース
２と絶縁してケース２に固定される。
【００３７】
また、これらの単電池１０の正電極端子１２ａと負電極端子１２ｂとの接合部Ｃ、電池
端子４ａと組電池１の正電極端子１２ａ及び電池端子４ｂと負電極端子１２ｂとの接合部
Ｄは、例えば、溶接等で溶着しておく。
【００３８】
次に、このように構成された組電池の電池パックの押圧力の設定について、図３乃至図
５を参照して説明する。
【００３９】
図３は、組電池１を蓋部材５とケース２とで挟み、蓋部材５を押圧した時の押圧力と、
外周縁部Ｂの熱融着部の応力またはラミネートフィルム１４ａ、１４ｂ引っ張り応力及び
組電池１の各単電池１０表面の摩擦力との関係を図示したものである。
【００４０】
横軸を単電池１０の平板状表面を押圧した時の押圧力とし、縦軸をラミネートフィルム
１４ａ、１４ｂの外周縁部Ｂの熱融着部の応力またはラミネートフィルム１４ａ、１４ｂ
引っ張り応力としたときの押圧力と応力の関係を実線で示す。
【００４１】
この実線で示すように、押圧力とその応力の関係は、押圧力が増加するにつれて比例し
て応力も増加し、その後、押圧力が増加しても応力上昇の度合が低下し、更に押圧してゆ
くと、最後には破断する。
【００４２】
また、横軸を単電池１０の平板状表面を押圧したときの押圧力とし、縦軸を蓋部材５と
単電池１０との接触面、単電池１０相互の接触面、及び単電池１０とケース２低表面との
各接触面の摩擦力としたときの押圧力と摩擦力の関係を１点破線で示す。
【００４３】
この１点破線に示すように、押圧力と摩擦力とは比例関係で示される。
【００４４】
蓋部材５で押圧する押圧力は、予測される外部からの振動で各単電池１０及び、各単電
池１０の内部の各要素が位置ずれしない摩擦力が得られる押圧力を下限値ＦＬとし、その
上限値ＦＨは、各単電池１０が破損しない押圧力を上限値ＦＨとして、上限値ＦＨと下限
値ＦＬの範囲で設定される。
【００４５】
一般に、単電池１０の平板状の表面に力を加えてゆくと、ラミネートフィルム１４ａ及
びラミネートフィルム１４ｂで封止された単電池１０の内圧は徐々に高くなり、やがて単
電池１０の弱い部分が破損される。
【００４６】
この単電池１０の内の弱い部分は、ラミネートフィルム１４ａ及びラミネートフィルム
１４ｂ（以後、上部、下部のラミネートフィルムの総称は１４で示す）自身、及びラミネ
ートフィルム１４の外周縁部Ｂの熱融着部が考えられるが、通常、ラミネートフィルム１
４は金属層を挟んで一体成型されるので、ラミネートフィルム１４の外周縁部Ｂの熱融着
部の方が弱く、この熱融着部の弱い部分の剥離または破損することが考えられる。
【００４７】
したがって、図３に示すように、押圧力の上限値ＦＨ以下で設定する必要があるが、下
限値ＦＬは、組電池１の各単電池１０が振動で位置ずれしない、また、単電池１０の内部
の各要素が位置ずれしない押圧力以上としておく。
【００４８】
このラミネートフィルム１４の熱融着部の接着強度は、引張試験、引張及び圧縮時のせ
ん断応力を破壊実験で予め試験によって求めておく。
【００４９】
また、下限値ＦＬは下記のようにして求められる。例えば、ラミネートフィルム１４の
摩擦係数をμとし、組電池１の質量をＷ、蓋部材５の押圧による垂直荷重Ｎ、組電池１の
電池パックの平板表面に平行な平面での最大加速度をＧＭＡＸとすると、Ｎ＞Ｗ×ＧＭＡ
Ｘ／μ である必要がある。
【００５０】
このようにして予め、試験して求めた熱融着部の接着強度と予め予測される振動の上限
値から求められた摩擦力とから、予め設定される押圧力の範囲が求められる。
【００５１】
即ち、図３に示すように、予測された加速度時に必要とされる摩擦力から下限値ＦＬが
、また、ラミネートフィルム１４の熱融着部の接着強度から上限値ＦＨが、予め求められ
る。
【００５２】
次に、図４（ａ）に示すように、ケース２の上部から複数の積層された単電池１０から
なる組電池１を挿入して、予め求められた押圧力を設定する方法について説明する。
【００５３】
次に、予め設定される押圧力を電池パック内で得るためには、以下のような方法で組立
を行なう。
【００５４】
先ず、蓋部材５の固定は、ケース２の上部に金属リブ等の変形部位２ａを設けておき、
蓋部材５をケース２に圧入して行き、この圧入力が望ましい押圧力となった位置で、図４
(ｂ)に示すように、この変形部位２ａを折り曲げて変形させ、図示しない点付け溶接など
で固定する。
【００５５】
この蓋部材５の圧力の監視には、図示しない蓋部材５を加圧する圧力装置の測定値で監
視したり、圧入した寸法量を測定して監視したりする方法で行う。
【００５６】
このようにすることで、予め可能な押圧力範囲を求めておき、蓋部材５をこの押圧力の
範囲内で固定することで、部品点数が削減され、短時間で押圧力の設定が可能となる。
【００５７】
組電池１の位置ずれを固定する方法には、単電池１０の平板状表面と裏面に、予め既知
の接着力を有する接着剤を塗布または両面接着テープを張って固定する簡易的な固定方法
もあるが、単電池１０内部の構成要素を固定するように蓋部材５で押圧する方法が望まし
い。
【００５８】
（実施例２）
図６乃至図８を参照して、実施例２について説明する。この実施例２の各部について、
図１乃至図５に示した、実施例１の各部と同一部分は、同一の符号を付しその説明を省略
する。
【００５９】
この実施例２が、実施例１と異なる点は、実施例１においては各単電池１０をそのまま
積層して、蓋部材５で押圧して固定したが、実施例２においては単電池１０を夫々トレイ
１ａに置載して、各単電池１０がトレイ１ａ置載された状態で積層して、積層された単電
池の一端を蓋部材５で厚さ方向に押圧し固定するようにしたことにある。
【００６０】
図６は、積層された３つの単電池１０からなる組電池の電池パックの断面図である。各
単電池１０は、トレイ１ａに置載され、ケース２内の内壁側面に対向する接触部位が圧接
して積層され、その一端の上部を蓋部材５で押圧し、変形部位２ａを押し曲げ蓋部材５を
ケース２に固定している。
【００６１】
次に、このトレイ１ａの詳細構造について説明する。図７（ａ）は、平板状の厚さｔｃ
の単電池１０の外観斜視図で、ｘ軸方向の両端部から正電極端子１２ａ及び負電極端子１
２ｂが導出される。
【００６２】
図７（ｂ）は、図７（ａ）に示すような平板状の単電池１０を置載するトレイ１ａの外
観斜視図である。このトレイ１ａは、例えば、熱伝導性の良い薄板の金属板等で成形され
る。
【００６３】
この接触部位Ｂは、平板状の厚さｔｐのトレイ１ａの両端部を複数箇所、対向する垂直
方向にＬ字型に対向する方向に折り曲げ、その折り曲げ高さｈで成形される。接触部位Ｂ
の個数は、例えば、折り曲げられた接触部位Ｂは、対向する一端中央に幅Ｆ１の接触部位
Ｂが一つ、他端にこの幅Ｆ１と嵌合する２つの接触部位Ｂが、距離Ｆ１離間して設けられ
る。
【００６４】
そして、図７（ｂ）に示す接触部位Ｂのｘ-ｚ軸平面と平行な端面Ｓｘｚ、及びｙ-ｚ軸
平面と平行な端面Ｓｙｚは、後述する各トレイ１ａを積相して嵌合させる場合に必要な所
定の精度で予め加工しておく。
【００６５】
尚、この接触部位Ｂは、積層する場合に嵌合し易い構造であれば、その個数及びその嵌
合寸法は、適宜選択することが可能である。
【００６６】
図８は、このように構成されたトレイ１ａの積層方法の外観斜視図で、図８（ａ）及び
図８（ｂ）は、積層する単電池１０の極性を異なる方向で置載した状態を示し、例えば、
図８（ｂ）の単電池１０の上部に、図８（ａ）の単電池１０を置載したトレイ１ａが、そ
の接触部位Ｂを嵌合させて積層される。
【００６７】
図８（ｃ）は嵌合部の断面図を示す。ここで、トレイ１ａの接触部位Ｂの折り曲げ高さ
ｈは、下記の関係式を満足するように予め成形される。
ｔｐ＋ｔｓ＜ｈ＜２（ｔｐ＋ｔｓ）
このような構成とすると、トレイ１ａと単電池１０を積層した時にトレイ１ａの接触部
位Ｂが，ひとつ上の層のトレイ１ａの接触部位Ｂが無い部分に挿入された状態となる。し
たがって、ｙ軸方向においては下のトレイ１ａの接触部位Ｂと上のトレイ１ａの接触部位
Ｂが接触することにより、相互にトレイ１ａが移動することがなくなる。また、ｘ軸方向
においては、下のトレイ１ａの接触部位Ｂと上のトレイ１ａの無い部分の端部が接触する
ことにより、相互にトレイ１ａが移動することがなくなる。
【００６８】
このように構成された接触部位Ｂをそなえるトレイ１ａを使用して単電池１０を積層す
ることによって、組電池の電池パックの外部からの振動があっても、上下に配置されるト
レイの接触部位Ｂが嵌合することによりｘ軸方向、ｙ軸方向のいずれの方向にもトレイ１
ａが相互にずれることがない。また、トレイ１ａが相互にずれることがないため、トレイ
１ａに載せる単電池１０の移動も抑制することができる。
【００６９】
また、ケース２の底部に最下層に配置されたトレイ１ａの接触部位Ｂの無い部分に嵌合
する凸部を設けることにより、ケース２とトレイ１ａのトレイ１ａの面方向のずれを抑制
することもできる。
【００７０】
また、単電池１０をトレイ１ａに載せる時に、トレイ１ａの接触部位Ｂとの関係で単電
池１０の極性を同じ方向に載せるようにする。
【００７１】
このような構成とすれば、単電池１０を載せたトレイ１ａを積層する場合には、単電池
１０の極性が逆になる方向にトレイ１ａを向けなければ、上下のトレイ１ａの接触部位Ｂ
が嵌合することができないため、必ず単電池１０の電極の極性は交互になるように積層さ
れる。したがって、単電池１０を載せたトレイ１ａの積層作業において単電池１０の極性
を配慮することなく、確実に単電池１０を直列に接続する積層が行なうことができる。
【００７２】
以上のべたように、本実施例２による各単電池１０を置載するトレイ１ａに嵌合部位を
設けることで、外部からの振動に対しても位置ずれしにくく、且つ、積層する単電池１０
の組み立て時の作業のミスを防止できる組電池の電池パックを提供できる。
【００７３】
（実施例３）
図９を参照して、実施例２について説明する。この実施例２の各部について、図１乃至
図８に示した、実施例１及び実施例２の各部と同一部分は、同一の符号を付しその説明を
省略する。
【００７４】
図９（ａ）は、電池パックの蓋部材５を除き、その上部からみた平面図、図９（ｂ）は
、同図（ｂ）のｘ-ｘ断面図、また、図９（ｃ）は、同図（ｃ）のｙ-ｙ断面図である。
【００７５】
例えば、本実施例３のトレイ１ａは、ｙ軸方向の対向するケース２の内壁側面に圧接す
る接触部位Ｂを８個備える。そして、これらの接触部位Ｂは、４個ずつがｙ軸上で対向す
る方向に曲げられている。
【００７６】
例えば、この接触部位Ｂの先端部は、図９（ａ）Ｅ部の拡大図である図９（ｄ）に示す
ように、ナイフエッジ状の鋭利な形状とし、ケース２の金属より硬い、例えば銅等で成形
しておく。
【００７７】
そして、ケース２をトレイ１ａよりも軟らかいアルミ等で成形しておき、ケース２の上
部から単電池１０を置載したトレイ１ａを挿入したとき、その先端部が図９（ｄ）に示す
ように、ケース２の内壁に食い込んで圧入されるようにしておく。
【００７８】
このようなトレイ１ａを備えることで、電池パックの外部からの振動が、ｙ軸上の左右
いずれの方向に加わっても、対向して設けられたいずれかの接触部位Ｂの先端部がケース
２の内壁側面に引っかかってトレイ１ａのｙ軸方向の動きが抑制される。また、ｙ軸方向
においては接触部位Ｂとケースが接触しているため、トレイ１ａのｙ軸方向の動きが抑制
される。
【００７９】
また、図９（ｂ）に示すように、トレイ１ａの平板を、例えば、緩やかな凸曲面として
おき、単電池１０を積層した状態で、上部から蓋部材５で押圧し固定する。
【００８０】
このようなトレイ１ａの平板部が湾曲していることで、電池パックの外部からの直線振
動に対して、単電池１０とトレイ１ａの湾曲が障害となって、相互にずれることが抑制さ
れる。
【００８１】
トレイ１ａの湾曲の周方向への振動に対しては、その形状によるずれの抑制効果はない
が、このような方向への振動が発生することは少ないため、単電池１０とトレイ１ａのず
れ防止作用は一般的には十分である。
【００８２】
なお、トレイ１ａの平板の凸曲面の曲率を部分的に変化させておけば、どのような振動
に対してもずれの抑制効果を得ることができる。曲率の変化としては楕円の一部の円弧を
用いることができる。
【００８３】
また、トレイ１ａの湾曲は、面内のいずれの方向に対しても設けることができるが、単
電池１０の電極の方向（ｘ軸方向）に対しては、図９（ｃ）の接触部位Ｂ取り付けられた
部分のようにトレイ１ａの端を、単電池１０を載せた方向へ折り曲げ、その折り曲げ部と
単電池１０が接触することによりずれ防止とするような構成を設けることが難しいため、
特に有効である。
【００８４】
このような接触部位Ｂと凹凸部とを備えたトレイ１ａを備えることで、電池パックが振
動した場合、トレイ１ａ及びこれに置載された単電池１０がずれにくい組電池の電池パッ
クを提供することができる。
【００８５】
本発明は上述したような各実施例に何ら限定されるものでなく、ケースと蓋部材を剛体
と見なせるように機械的強度の強い構成とし、組電池をケースと蓋部材とで挟み、所定の
押圧力で固定する方法であれば良く、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、単電池の平板状
表面と接触する表面に接着テープを介在させ、この接着テープの形状を微調整することで
、単電池１０内部の構成要素をより最適に固定するように、種々変形して実施することが
可能で有る。
【００８６】
また、トレイ及びその接触部位Ｂの嵌合部位の形状は、単電池とそのケースの形状に合
わせて、トレイ上での単電池の位置決めと位置ずれがしにくい形状に種々変形して実施す
ることが可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１ 組電池
１ａ トレイ
Ｂ 接触部位
Ｂｍ、Ｂｒ 薄板ばね
２ ケース
２ａ 変形部位
３ ケースカバー
４ａ、４ｂ 電池端子
５ 蓋部材
１０ 単電池
１１ 発電要素
１１ａ、１１ｂ 発電要素端子
１２ａ 正電極端子
１２ｂ 負電極端子
１４ａ 上部ラミネートフィルム
１４ｂ 下部ラミネートフィルム
１６ シールフイルム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラミネートフィルムで外装された単電池を複数積層してなる組電池の電池パ
ックに係り、特に、組電池が受ける振動や衝撃などの外力に対して機械的に固定された構
造の組電池の電池パック、及びその組電池の固定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電池パックは、１つの単電池からなり、小容量で、振動や衝撃の少ない用途に限
定して用いられることが多かった。近年、携帯機器、電気自動車などを対象として、複数
の単電池からなる軽量小型、且つ、大容量のリチウム電池などの組電池が開発されている
。
【０００３】
これらの用途に使用されるリチウム電池等の単電池（正極、負極の一対の電極端子を備
え、組電池の最小出力単位を構成する電池を、ここでは単電池と呼ぶことにする）の構造
は、平板状の形状の単電池の電極端子部を、封止性を維持するラミネートフィルムムとの
間にポリエチレンなどのシール材で挟んで、外周縁部と合わせて熱融着させ、電解質が漏
れないように封止している。
【０００４】
そして、携帯機器や電気自動車等に使用される組電池の場合には、大容量のものが要求
されることから、このような単電池を多数積層して使用するため、組電池の質量も大きく
なる。
【０００５】
また、この組電池の使用環境は、従来よりも振動振幅が大きく、且つ、振動周波数帯域
も広くなるので、単電池の電極端子部、単電池の電極端子間の溶着接続部、及び単電池の
電極端子と、組電池としたときの電池端子との溶着接続部の疲労破壊や、単電池の熱融着
部の破損が起こりやすくなることが予測される。
【０００６】
そのため、このような平板状の単電池を複数積層して、所定の出力が得られるように構
成された組電池の電池パックにおいては、封止手段の表面を押圧する押え部材と、押え部
材を支持して固定するバネなどの弾性体とからなる固定手段とによって、積層された組電
池の個々の単電池を固定し、組電池の外部から印加される振動に対して、電極端子の溶着
接続部の疲労破損、及び単電池の熱融着部の剥離による電解液の漏れを抑制する技術が開
示されている（例えば、特許文献１参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−５５３４６号公報（図８、第１頁）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特開２００４−５５３４６号公報に開示された固定手段は、単電池と押え部材との接触
面の重心位置をバネなどの弾性体で支持して押圧する振動抑制方法で、単電池の固有振動
を抑制しようとする固定方法である。
【０００９】
したがって、積層された単電池を弾性体で支持している以上、振動による変位は常に生
じているので、各単電池の位置ずれ、電極端子の溶着接続部の疲労破損、及び単電池の熱
融着部の破損は、依然として発生する恐れがある。
【００１０】
また、このような弾性体による重心位置の支持方法では、固定手段の部品点数が増える
ことで構造が複雑になる問題、また、弾性体のバネ変位の為のスペースを確保する必要が
あることなどから、デッドスペースが増え組電池の電池パックが大型化するなどの問題が
ある。
【００１１】
本発明は、このような従来の問題点を解決するためになされたもので、組電池の電池パ
ックにおいて、部品点数を極力増やさずシンプルな構成で、且つ、簡易な手順で、組電池
の電池パック内に格納される単電池の位置ズレ防止と振動抑制効果を高めた組電池の電池
パック、及びその組電池の固定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本組電池の電池パックは、ラミネートフィルムで密閉封止
してなる複数の平板状の単電池からなる組電池と、
各前記単電池を置載し、前記ケースに内接する複数のトレイと、
前記トレイに置載された状態で、前記単電池をその厚さ方向に積層して収納し、少なくと
もその一端に開口部を有するケースと、
前記トレイに置載され、積層された前記単電池を、開口部の一端から積層方向に押圧する
蓋部材と、
前記ケースまたは前記蓋部材のいずれかに変形部位を備え、当該変形部位を変形させて、
前記蓋部材による前記積層された単電池を押圧する力が所定の押圧力になる位置で、前記
蓋部材を前記ケースに固定する固定手段とを備え、
前記トレイは、少なくとも前記単電池の置載位置を案内し、及び前記ケースの対向する内
側壁面に接触する接触部位を有し、
前記トレイの接触部位は、前記ケースの内側壁面と線接触もしくは面接触する複数の薄板
ばねで成形され、前記ケース内側壁面に圧接する。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、積層された複数の単電池からなる組電池が剛体
と見なせる様に、ケースと蓋部材とで組電池挟み、その両端面を所定の圧力で押圧し、即
ち、ラミネートフィルムに発生する張力が、ラミネートフィルムの強度及びラミネートフ
ィルムの接着強度を越えない、且つ、外部からの振動で各単電池がずれない摩擦力を得ら
れる押圧力の範囲に設定し、この押圧範囲で蓋部材とケースとの位置を固定して、積層さ
れた各単電池を固定するようにしたので、部品点数を極力増やさずシンプルな構成で、且
つ、簡易な手順で、組電池の電池パック内に格納される単電池の振動抑制効果を高めた組
電池の電池パック、及びその組電池の固定方法を提供することができる。
【００１４】
また、各単電池を置載するトレイを設けて各単電池を積層し、このトレイにケースの対
向する内壁側面と接触する接触部位を設け、この接触部位を薄板ばねで成形してケースの
内側壁面に圧接しするようにしたので、振動で位置ずれがしにくい組電池の電池パックを
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の組電池の電池パックの実施例１の構造を説明する分解斜視図。
【図２】本発明の組電池の電池パックの概観構造を説明する図。
【図３】本発明の組電池の電池パックの実施例１の蓋部材の押圧力の設定の説明図。
【図４】本発明の組電池の電池パックの蓋部材を固定するケースの塑性変形部位の実施例。
【図５】従来のリチウム単電池の構造図。
【図６】本発明の組電池の電池パックの実施例２の構造を説明する断面図。
【図７】本発明の実施例２のトレイの構造を説明する斜視図。
【図８】本発明の実施例２のトレイに単電池を置載した斜視図。
【図９】本発明の組電池の電池パックの実施例３の構造を説明する断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【００１７】
（実施例１）
以下、本発明の実施例について図１乃至図５面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、図２に示す組電池１の電池パックの正面ケース２の一面を破断し、また、その
ケースカバー３を取り外した状態での分解斜視図である。
【００１９】
本発明による組電池１の電池パックは、ｚ軸方向に積層された平板状の複数の単電池１
０からなる組電池１と、組電池１を格納するケース２と、単電池１０の正電極端子１２ａ
及び負電極端子１２ｂをＣ部に示すように直列（または、並列）に接続し、組電池１とし
たときの一方の電極端子と他方の電極端子とをＤ部に示すように接続してケース外２に取
り出す電池端子４ａ及び電池端子４ｂと、ケース２に内接して組電池１の最上部の単電池
１０の表面を押圧する蓋部材５とから成る。
【００２０】
次に、各部の詳細構成について説明する。図５は、リチウム電池場合の単電池１０の構
造を示し、図に示すように、上部ラミネートフィルム１４ａと下部ラミネートフィルム１
４ｂからなるシート状の封止手段によって外周縁部Ｂを融着接合して、内部に垂直軸（ｚ
軸）方向に複数の積層された発電要素端子１１ａ、発電要素端子１１ｂ及び図示しない電
解質を含む発電要素１１を封止すると共に、この発電要素１１に接続された正電極端子１
２ａ及び負電極端子１２ｂが封止された外周縁部Ｂの対向する水平軸（ｘ軸）方向の両端
部から導出するように構成されている。
【００２１】
上部ラミネートフィルム１４ａ及び下部ラミネートフィルム１４ｂは、図示しない最内
層に位置する熱融着性樹脂フィルム、アルミニウム箔のような金属箔および剛性を有する
有機樹脂フィルムをこの順序で積層した複合フィルム材から構成されている。
【００２２】
この熱融着性樹脂フィルムとしては、例えばポリエチレン（ＰＥ）フィルム、ポリプロ
ピレン（ＰＰ）フィルム、ポリプロピレン−ポリエチレン共重合体フィルム、アイオノマ
ーフィルム、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）フィルム等を用いることができる。
【００２３】
また、この剛性を有する有機樹脂フィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレー
ト（ＰＥＴ）フィルム、ナイロンフィルム等を用いることができる。
【００２４】
このような単電池１０の電極端子部Ａは、封止性を維持するラミネートフィルム１４ａ
及び下部ラミネートフィルム１４ｂとの間にポリエチレンなどのシール材１６を挟んで、
他の外周縁部と合わせて熱融着させて、電解質が漏れないように封止している。
【００２５】
このようなシール材１６としては、電極端子１２（正電極端子１２ａ及び負電極端子１
２ｂを言う）に対向する面と、ラミネートフィルム１４（上部ラミネートフィルム１４ａ
及び下部ラミネートフィルム１４ｂを言う）に対向する面で異なる特性を持った多層構造
の絶縁樹脂フィルムであることが好ましい。
【００２６】
例えば、２層構造の絶縁樹脂フィルムにおいては、（ａ）酸変性ポリエチレン層とポリ
エチレン層とからなり、電極端子１２と接する側に酸変性ポリエチレン層を配置するか、
（ｂ）酸変性ポリプロピレン層とポリプロピレン層とからなり、電極端子１２と接する側
に酸変性ポリプロピレン層を配置することが好ましい。
【００２７】
例えば、３層構造の絶縁樹脂フィルムにおいては、（ａ）中間にポリエチレン層を配置
し、このポリエチレン層の両面に酸変性ポリエチレン層をそれぞれ配置するか、または（
ｂ）中間にポリプロピレン層を配置し、このポリプロピレン層の両面に酸変性ポリプロピ
レン層をそれぞれ配置することが好ましい。
【００２８】
この酸変性ポリエチレンとしては、例えば、酸変性低密度直鎖状ポリエチレンまたは酸
変性直鎖状ポリエチレンであることが好ましい。
【００２９】
また、ポリエチレンとしては、例えば、中密度または高密度ポリエチレンであること、
ポリプロピレンとして、例えば、はホモポリマーベースのポリプロピレンであること、酸
変性ポリプロピレンとしては、例えばランダムコポリマーベースのポリプロピレンである
ことが好ましい。
【００３０】
この単電池１０は、組電池１を構成する場合は、要求される電気容量及び電圧から、そ
の数と接続方式が予め設定される。
【００３１】
また、平板状の薄型形状の単電池１０は、電解質を含む発電要素１１を、金属層や合成
樹脂層等の補強材を挟んで一体成型されたポリマー系の封止体であるラミネートフィルム
１４ａ、１４ｂで封止する。
【００３２】
ケース２は、後述する予め設定される押圧力で単電池１０を固定する場合に歪まないよ
うに、所定の機械的強度を有する厚みを備えたアルミ等の金属で作られる。
【００３３】
また、ケース２の上部には、詳細を後述する蓋部材５をケース２の上部から押圧し、所
定の押圧力となった位置で、ケース２に蓋部材５の位置を固定するための変形部位２ａを
備えておく。
【００３４】
ケースカバー３は、電池パックとしたときの外装となるもので、封止機能と外観美を備
えたものであれば良く、樹脂やアルミなどの材質で構成されるが、電池端子４ａ、４ｂの
周囲は樹脂等の絶縁物を介して絶縁する。
【００３５】
次に、蓋部材５は、ケース２の内径と嵌合するようにしておき、組電池１の上部表面を
所定の押圧力で押圧したときに歪を生じない十分な機械的強度を備えたアルミ等の金属板
で構成する。
【００３６】
また、正電極端子１２ａ及び負電極端子１２ｂ、電池端子４ａ及び電池端子４ｂは、詳
細を省略するがアルミまたは銅などの高導電性の金属で、所定の形状に成型され、ケース
２と絶縁してケース２に固定される。
【００３７】
また、これらの単電池１０の正電極端子１２ａと負電極端子１２ｂとの接合部Ｃ、電池
端子４ａと組電池１の正電極端子１２ａ及び電池端子４ｂと負電極端子１２ｂとの接合部
Ｄは、例えば、溶接等で溶着しておく。
【００３８】
次に、このように構成された組電池の電池パックの押圧力の設定について、図３乃至図
５を参照して説明する。
【００３９】
図３は、組電池１を蓋部材５とケース２とで挟み、蓋部材５を押圧した時の押圧力と、
外周縁部Ｂの熱融着部の応力またはラミネートフィルム１４ａ、１４ｂ引っ張り応力及び
組電池１の各単電池１０表面の摩擦力との関係を図示したものである。
【００４０】
横軸を単電池１０の平板状表面を押圧した時の押圧力とし、縦軸をラミネートフィルム
１４ａ、１４ｂの外周縁部Ｂの熱融着部の応力またはラミネートフィルム１４ａ、１４ｂ
引っ張り応力としたときの押圧力と応力の関係を実線で示す。
【００４１】
この実線で示すように、押圧力とその応力の関係は、押圧力が増加するにつれて比例し
て応力も増加し、その後、押圧力が増加しても応力上昇の度合が低下し、更に押圧してゆ
くと、最後には破断する。
【００４２】
また、横軸を単電池１０の平板状表面を押圧したときの押圧力とし、縦軸を蓋部材５と
単電池１０との接触面、単電池１０相互の接触面、及び単電池１０とケース２低表面との
各接触面の摩擦力としたときの押圧力と摩擦力の関係を１点破線で示す。
【００４３】
この１点破線に示すように、押圧力と摩擦力とは比例関係で示される。
【００４４】
蓋部材５で押圧する押圧力は、予測される外部からの振動で各単電池１０及び、各単電
池１０の内部の各要素が位置ずれしない摩擦力が得られる押圧力を下限値ＦＬとし、その
上限値ＦＨは、各単電池１０が破損しない押圧力を上限値ＦＨとして、上限値ＦＨと下限
値ＦＬの範囲で設定される。
【００４５】
一般に、単電池１０の平板状の表面に力を加えてゆくと、ラミネートフィルム１４ａ及
びラミネートフィルム１４ｂで封止された単電池１０の内圧は徐々に高くなり、やがて単
電池１０の弱い部分が破損される。
【００４６】
この単電池１０の内の弱い部分は、ラミネートフィルム１４ａ及びラミネートフィルム
１４ｂ（以後、上部、下部のラミネートフィルムの総称は１４で示す）自身、及びラミネ
ートフィルム１４の外周縁部Ｂの熱融着部が考えられるが、通常、ラミネートフィルム１
４は金属層を挟んで一体成型されるので、ラミネートフィルム１４の外周縁部Ｂの熱融着
部の方が弱く、この熱融着部の弱い部分の剥離または破損することが考えられる。
【００４７】
したがって、図３に示すように、押圧力の上限値ＦＨ以下で設定する必要があるが、下
限値ＦＬは、組電池１の各単電池１０が振動で位置ずれしない、また、単電池１０の内部
の各要素が位置ずれしない押圧力以上としておく。
【００４８】
このラミネートフィルム１４の熱融着部の接着強度は、引張試験、引張及び圧縮時のせ
ん断応力を破壊実験で予め試験によって求めておく。
【００４９】
また、下限値ＦＬは下記のようにして求められる。例えば、ラミネートフィルム１４の
摩擦係数をμとし、組電池１の質量をＷ、蓋部材５の押圧による垂直荷重Ｎ、組電池１の
電池パックの平板表面に平行な平面での最大加速度をＧＭＡＸとすると、Ｎ＞Ｗ×ＧＭＡ
Ｘ／μ である必要がある。
【００５０】
このようにして予め、試験して求めた熱融着部の接着強度と予め予測される振動の上限
値から求められた摩擦力とから、予め設定される押圧力の範囲が求められる。
【００５１】
即ち、図３に示すように、予測された加速度時に必要とされる摩擦力から下限値ＦＬが
、また、ラミネートフィルム１４の熱融着部の接着強度から上限値ＦＨが、予め求められ
る。
【００５２】
次に、図４（ａ）に示すように、ケース２の上部から複数の積層された単電池１０から
なる組電池１を挿入して、予め求められた押圧力を設定する方法について説明する。
【００５３】
次に、予め設定される押圧力を電池パック内で得るためには、以下のような方法で組立
を行なう。
【００５４】
先ず、蓋部材５の固定は、ケース２の上部に金属リブ等の変形部位２ａを設けておき、
蓋部材５をケース２に圧入して行き、この圧入力が望ましい押圧力となった位置で、図４
(ｂ)に示すように、この変形部位２ａを折り曲げて変形させ、図示しない点付け溶接など
で固定する。
【００５５】
この蓋部材５の圧力の監視には、図示しない蓋部材５を加圧する圧力装置の測定値で監
視したり、圧入した寸法量を測定して監視したりする方法で行う。
【００５６】
このようにすることで、予め可能な押圧力範囲を求めておき、蓋部材５をこの押圧力の
範囲内で固定することで、部品点数が削減され、短時間で押圧力の設定が可能となる。
【００５７】
組電池１の位置ずれを固定する方法には、単電池１０の平板状表面と裏面に、予め既知
の接着力を有する接着剤を塗布または両面接着テープを張って固定する簡易的な固定方法
もあるが、単電池１０内部の構成要素を固定するように蓋部材５で押圧する方法が望まし
い。
【００５８】
（実施例２）
図６乃至図８を参照して、実施例２について説明する。この実施例２の各部について、
図１乃至図５に示した、実施例１の各部と同一部分は、同一の符号を付しその説明を省略
する。
【００５９】
この実施例２が、実施例１と異なる点は、実施例１においては各単電池１０をそのまま
積層して、蓋部材５で押圧して固定したが、実施例２においては単電池１０を夫々トレイ
１ａに置載して、各単電池１０がトレイ１ａ置載された状態で積層して、積層された単電
池の一端を蓋部材５で厚さ方向に押圧し固定するようにしたことにある。
【００６０】
図６は、積層された３つの単電池１０からなる組電池の電池パックの断面図である。各
単電池１０は、トレイ１ａに置載され、ケース２内の内壁側面に対向する接触部位が圧接
して積層され、その一端の上部を蓋部材５で押圧し、変形部位２ａを押し曲げ蓋部材５を
ケース２に固定している。
【００６１】
次に、このトレイ１ａの詳細構造について説明する。図７（ａ）は、平板状の厚さｔｃ
の単電池１０の外観斜視図で、ｘ軸方向の両端部から正電極端子１２ａ及び負電極端子１
２ｂが導出される。
【００６２】
図７（ｂ）は、図７（ａ）に示すような平板状の単電池１０を置載するトレイ１ａの外
観斜視図である。このトレイ１ａは、例えば、熱伝導性の良い薄板の金属板等で成形され
る。
【００６３】
この接触部位Ｂは、平板状の厚さｔｐのトレイ１ａの両端部を複数箇所、対向する垂直
方向にＬ字型に対向する方向に折り曲げ、その折り曲げ高さｈで成形される。接触部位Ｂ
の個数は、例えば、折り曲げられた接触部位Ｂは、対向する一端中央に幅Ｆ１の接触部位
Ｂが一つ、他端にこの幅Ｆ１と嵌合する２つの接触部位Ｂが、距離Ｆ１離間して設けられ
る。
【００６４】
そして、図７（ｂ）に示す接触部位Ｂのｘ-ｚ軸平面と平行な端面Ｓｘｚ、及びｙ-ｚ軸
平面と平行な端面Ｓｙｚは、後述する各トレイ１ａを積相して嵌合させる場合に必要な所
定の精度で予め加工しておく。
【００６５】
尚、この接触部位Ｂは、積層する場合に嵌合し易い構造であれば、その個数及びその嵌
合寸法は、適宜選択することが可能である。
【００６６】
図８は、このように構成されたトレイ１ａの積層方法の外観斜視図で、図８（ａ）及び
図８（ｂ）は、積層する単電池１０の極性を異なる方向で置載した状態を示し、例えば、
図８（ｂ）の単電池１０の上部に、図８（ａ）の単電池１０を置載したトレイ１ａが、そ
の接触部位Ｂを嵌合させて積層される。
【００６７】
図８（ｃ）は嵌合部の断面図を示す。ここで、トレイ１ａの接触部位Ｂの折り曲げ高さ
ｈは、下記の関係式を満足するように予め成形される。
ｔｐ＋ｔｓ＜ｈ＜２（ｔｐ＋ｔｓ）
このような構成とすると、トレイ１ａと単電池１０を積層した時にトレイ１ａの接触部
位Ｂが，ひとつ上の層のトレイ１ａの接触部位Ｂが無い部分に挿入された状態となる。し
たがって、ｙ軸方向においては下のトレイ１ａの接触部位Ｂと上のトレイ１ａの接触部位
Ｂが接触することにより、相互にトレイ１ａが移動することがなくなる。また、ｘ軸方向
においては、下のトレイ１ａの接触部位Ｂと上のトレイ１ａの無い部分の端部が接触する
ことにより、相互にトレイ１ａが移動することがなくなる。
【００６８】
このように構成された接触部位Ｂをそなえるトレイ１ａを使用して単電池１０を積層す
ることによって、組電池の電池パックの外部からの振動があっても、上下に配置されるト
レイの接触部位Ｂが嵌合することによりｘ軸方向、ｙ軸方向のいずれの方向にもトレイ１
ａが相互にずれることがない。また、トレイ１ａが相互にずれることがないため、トレイ
１ａに載せる単電池１０の移動も抑制することができる。
【００６９】
また、ケース２の底部に最下層に配置されたトレイ１ａの接触部位Ｂの無い部分に嵌合
する凸部を設けることにより、ケース２とトレイ１ａのトレイ１ａの面方向のずれを抑制
することもできる。
【００７０】
また、単電池１０をトレイ１ａに載せる時に、トレイ１ａの接触部位Ｂとの関係で単電
池１０の極性を同じ方向に載せるようにする。
【００７１】
このような構成とすれば、単電池１０を載せたトレイ１ａを積層する場合には、単電池
１０の極性が逆になる方向にトレイ１ａを向けなければ、上下のトレイ１ａの接触部位Ｂ
が嵌合することができないため、必ず単電池１０の電極の極性は交互になるように積層さ
れる。したがって、単電池１０を載せたトレイ１ａの積層作業において単電池１０の極性
を配慮することなく、確実に単電池１０を直列に接続する積層が行なうことができる。
【００７２】
以上のべたように、本実施例２による各単電池１０を置載するトレイ１ａに嵌合部位を
設けることで、外部からの振動に対しても位置ずれしにくく、且つ、積層する単電池１０
の組み立て時の作業のミスを防止できる組電池の電池パックを提供できる。
【００７３】
（実施例３）
図９を参照して、実施例２について説明する。この実施例２の各部について、図１乃至
図８に示した、実施例１及び実施例２の各部と同一部分は、同一の符号を付しその説明を
省略する。
【００７４】
図９（ａ）は、電池パックの蓋部材５を除き、その上部からみた平面図、図９（ｂ）は
、同図（ｂ）のｘ-ｘ断面図、また、図９（ｃ）は、同図（ｃ）のｙ-ｙ断面図である。
【００７５】
例えば、本実施例３のトレイ１ａは、ｙ軸方向の対向するケース２の内壁側面に圧接す
る接触部位Ｂを８個備える。そして、これらの接触部位Ｂは、４個ずつがｙ軸上で対向す
る方向に曲げられている。
【００７６】
例えば、この接触部位Ｂの先端部は、図９（ａ）Ｅ部の拡大図である図９（ｄ）に示す
ように、ナイフエッジ状の鋭利な形状とし、ケース２の金属より硬い、例えば銅等で成形
しておく。
【００７７】
そして、ケース２をトレイ１ａよりも軟らかいアルミ等で成形しておき、ケース２の上
部から単電池１０を置載したトレイ１ａを挿入したとき、その先端部が図９（ｄ）に示す
ように、ケース２の内壁に食い込んで圧入されるようにしておく。
【００７８】
このようなトレイ１ａを備えることで、電池パックの外部からの振動が、ｙ軸上の左右
いずれの方向に加わっても、対向して設けられたいずれかの接触部位Ｂの先端部がケース
２の内壁側面に引っかかってトレイ１ａのｙ軸方向の動きが抑制される。また、ｙ軸方向
においては接触部位Ｂとケースが接触しているため、トレイ１ａのｙ軸方向の動きが抑制
される。
【００７９】
また、図９（ｂ）に示すように、トレイ１ａの平板を、例えば、緩やかな凸曲面として
おき、単電池１０を積層した状態で、上部から蓋部材５で押圧し固定する。
【００８０】
このようなトレイ１ａの平板部が湾曲していることで、電池パックの外部からの直線振
動に対して、単電池１０とトレイ１ａの湾曲が障害となって、相互にずれることが抑制さ
れる。
【００８１】
トレイ１ａの湾曲の周方向への振動に対しては、その形状によるずれの抑制効果はない
が、このような方向への振動が発生することは少ないため、単電池１０とトレイ１ａのず
れ防止作用は一般的には十分である。
【００８２】
なお、トレイ１ａの平板の凸曲面の曲率を部分的に変化させておけば、どのような振動
に対してもずれの抑制効果を得ることができる。曲率の変化としては楕円の一部の円弧を
用いることができる。
【００８３】
また、トレイ１ａの湾曲は、面内のいずれの方向に対しても設けることができるが、単
電池１０の電極の方向（ｘ軸方向）に対しては、図９（ｃ）の接触部位Ｂ取り付けられた
部分のようにトレイ１ａの端を、単電池１０を載せた方向へ折り曲げ、その折り曲げ部と
単電池１０が接触することによりずれ防止とするような構成を設けることが難しいため、
特に有効である。
【００８４】
このような接触部位Ｂと凹凸部とを備えたトレイ１ａを備えることで、電池パックが振
動した場合、トレイ１ａ及びこれに置載された単電池１０がずれにくい組電池の電池パッ
クを提供することができる。
【００８５】
本発明は上述したような各実施例に何ら限定されるものでなく、ケースと蓋部材を剛体
と見なせるように機械的強度の強い構成とし、組電池をケースと蓋部材とで挟み、所定の
押圧力で固定する方法であれば良く、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、単電池の平板状
表面と接触する表面に接着テープを介在させ、この接着テープの形状を微調整することで
、単電池１０内部の構成要素をより最適に固定するように、種々変形して実施することが
可能で有る。
【００８６】
また、トレイ及びその接触部位Ｂの嵌合部位の形状は、単電池とそのケースの形状に合
わせて、トレイ上での単電池の位置決めと位置ずれがしにくい形状に種々変形して実施す
ることが可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１ 組電池
１ａ トレイ
Ｂ 接触部位
Ｂｍ、Ｂｒ 薄板ばね
２ ケース
２ａ 変形部位
３ ケースカバー
４ａ、４ｂ 電池端子
５ 蓋部材
１０ 単電池
１１ 発電要素
１１ａ、１１ｂ 発電要素端子
１２ａ 正電極端子
１２ｂ 負電極端子
１４ａ 上部ラミネートフィルム
１４ｂ 下部ラミネートフィルム
１６ シールフイルム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラミネートフィルムで密閉封止してなる複数の平板状の単電池からなる組電池と、
各前記単電池を置載し、前記ケースに内接する複数のトレイと、
前記トレイに置載された状態で、前記単電池をその厚さ方向に積層して収納し、少なくと
もその一端に開口部を有するケースと、
前記トレイに置載され、積層された前記単電池を、開口部の一端から積層方向に押圧する
蓋部材と、
前記ケースまたは前記蓋部材のいずれかに変形部位を備え、当該変形部位を変形させて、
前記蓋部材による前記積層された単電池を押圧する力が所定の押圧力になる位置で、前記
蓋部材を前記ケースに固定する固定手段とを備え、
前記トレイは、少なくとも前記単電池の置載位置を案内し、及び前記ケースの対向する内
側壁面に接触する接触部位を有し、
前記トレイの接触部位は、前記ケースの内側壁面と線接触もしくは面接触する複数の薄板
ばねで成形され、前記ケース内側壁面に圧接する組電池の電池パック。
【請求項２】
ラミネートフィルムで密閉封止してなる複数の平板状の単電池からなる組電池と、
各前記単電池を置載し、前記ケースに内接する複数のトレイと、
前記トレイに置載された状態で、前記単電池をその厚さ方向に積層して収納し、少なくと
もその一端に開口部を有するケースと、
前記トレイに置載され、積層された前記単電池を、開口部の一端から積層方向に押圧する
蓋部材と、
前記ケースまたは前記蓋部材のいずれかに変形部位を備え、当該変形部位を変形させて、
前記蓋部材による前記積層された単電池を押圧する力が所定の押圧力になる位置で、前記
蓋部材を前記ケースに固定する固定手段とを備え、
前記トレイは、少なくとも前記単電池の置載位置を案内し、及び前記ケースの対向する内
側壁面に接触する接触部位を有し、
前記トレイの接触部位は、前記単電池を積層方向と直交する方向において、異なる方向に
曲げた複数の薄板ばねで構成した組電池の電池パック。
【請求項３】
ラミネートフィルムで密閉封止してなる複数の平板状の単電池からなる組電池と、
各前記単電池を置載し、前記ケースに内接する複数のトレイと、
前記トレイに置載された状態で、前記単電池をその厚さ方向に積層して収納し、少なくと
もその一端に開口部を有するケースと、
前記トレイに置載され、積層された前記単電池を、開口部の一端から積層方向に押圧する
蓋部材と、
前記ケースまたは前記蓋部材のいずれかに変形部位を備え、当該変形部位を変形させて、
前記蓋部材による前記積層された単電池を押圧する力が所定の押圧力になる位置で、前記
蓋部材を前記ケースに固定する固定手段とを備え、
前記トレイは、少なくとも前記単電池の置載位置を案内し、及び前記ケースの対向する内
側壁面に接触する接触部位を有し、
前記トレイの接触部位には、前記トレイ相互が嵌合する嵌合部位を備えた組電池の電池パ
ック。
【請求項４】
ラミネートフィルムで密閉封止してなる複数の平板状の単電池からなる組電池と、
各前記単電池を置載し、前記ケースに内接する複数のトレイと、
前記トレイに置載された状態で、前記単電池をその厚さ方向に積層して収納し、少なくと
もその一端に開口部を有するケースと、
前記トレイに置載され、積層された前記単電池を、開口部の一端から積層方向に押圧する
蓋部材と、
前記ケースまたは前記蓋部材のいずれかに変形部位を備え、当該変形部位を変形させて、
前記蓋部材による前記積層された単電池を押圧する力が所定の押圧力になる位置で、前記
蓋部材を前記ケースに固定する固定手段とを備え、
前記トレイは、前記単電池を積層する平板を湾曲させた組電池の電池パック。
【請求項５】
ラミネートフィルムで密閉封止してなる複数の平板状の単電池からなる組電池と、
各前記単電池を置載し、前記ケースに内接する複数のトレイと、
前記トレイに置載された状態で、前記単電池をその厚さ方向に積層して収納し、少なくと
もその一端に開口部を有するケースと、
前記トレイに置載され、積層された前記単電池を、開口部の一端から積層方向に押圧する
蓋部材と、
前記ケースまたは前記蓋部材のいずれかに変形部位を備え、当該変形部位を変形させて、
前記蓋部材による前記積層された単電池を押圧する力が所定の押圧力になる位置で、前記
蓋部材を前記ケースに固定する固定手段とを備え、
前記ケースの底部の角部に、この底部表面と接触する最下層の前記トレイと嵌合する部位
を備えた組電池の電池パック。
【請求項１】
ラミネートフィルムで密閉封止してなる複数の平板状の単電池からなる組電池と、
各前記単電池を置載し、前記ケースに内接する複数のトレイと、
前記トレイに置載された状態で、前記単電池をその厚さ方向に積層して収納し、少なくと
もその一端に開口部を有するケースと、
前記トレイに置載され、積層された前記単電池を、開口部の一端から積層方向に押圧する
蓋部材と、
前記ケースまたは前記蓋部材のいずれかに変形部位を備え、当該変形部位を変形させて、
前記蓋部材による前記積層された単電池を押圧する力が所定の押圧力になる位置で、前記
蓋部材を前記ケースに固定する固定手段とを備え、
前記トレイは、少なくとも前記単電池の置載位置を案内し、及び前記ケースの対向する内
側壁面に接触する接触部位を有し、
前記トレイの接触部位は、前記ケースの内側壁面と線接触もしくは面接触する複数の薄板
ばねで成形され、前記ケース内側壁面に圧接する組電池の電池パック。
【請求項２】
ラミネートフィルムで密閉封止してなる複数の平板状の単電池からなる組電池と、
各前記単電池を置載し、前記ケースに内接する複数のトレイと、
前記トレイに置載された状態で、前記単電池をその厚さ方向に積層して収納し、少なくと
もその一端に開口部を有するケースと、
前記トレイに置載され、積層された前記単電池を、開口部の一端から積層方向に押圧する
蓋部材と、
前記ケースまたは前記蓋部材のいずれかに変形部位を備え、当該変形部位を変形させて、
前記蓋部材による前記積層された単電池を押圧する力が所定の押圧力になる位置で、前記
蓋部材を前記ケースに固定する固定手段とを備え、
前記トレイは、少なくとも前記単電池の置載位置を案内し、及び前記ケースの対向する内
側壁面に接触する接触部位を有し、
前記トレイの接触部位は、前記単電池を積層方向と直交する方向において、異なる方向に
曲げた複数の薄板ばねで構成した組電池の電池パック。
【請求項３】
ラミネートフィルムで密閉封止してなる複数の平板状の単電池からなる組電池と、
各前記単電池を置載し、前記ケースに内接する複数のトレイと、
前記トレイに置載された状態で、前記単電池をその厚さ方向に積層して収納し、少なくと
もその一端に開口部を有するケースと、
前記トレイに置載され、積層された前記単電池を、開口部の一端から積層方向に押圧する
蓋部材と、
前記ケースまたは前記蓋部材のいずれかに変形部位を備え、当該変形部位を変形させて、
前記蓋部材による前記積層された単電池を押圧する力が所定の押圧力になる位置で、前記
蓋部材を前記ケースに固定する固定手段とを備え、
前記トレイは、少なくとも前記単電池の置載位置を案内し、及び前記ケースの対向する内
側壁面に接触する接触部位を有し、
前記トレイの接触部位には、前記トレイ相互が嵌合する嵌合部位を備えた組電池の電池パ
ック。
【請求項４】
ラミネートフィルムで密閉封止してなる複数の平板状の単電池からなる組電池と、
各前記単電池を置載し、前記ケースに内接する複数のトレイと、
前記トレイに置載された状態で、前記単電池をその厚さ方向に積層して収納し、少なくと
もその一端に開口部を有するケースと、
前記トレイに置載され、積層された前記単電池を、開口部の一端から積層方向に押圧する
蓋部材と、
前記ケースまたは前記蓋部材のいずれかに変形部位を備え、当該変形部位を変形させて、
前記蓋部材による前記積層された単電池を押圧する力が所定の押圧力になる位置で、前記
蓋部材を前記ケースに固定する固定手段とを備え、
前記トレイは、前記単電池を積層する平板を湾曲させた組電池の電池パック。
【請求項５】
ラミネートフィルムで密閉封止してなる複数の平板状の単電池からなる組電池と、
各前記単電池を置載し、前記ケースに内接する複数のトレイと、
前記トレイに置載された状態で、前記単電池をその厚さ方向に積層して収納し、少なくと
もその一端に開口部を有するケースと、
前記トレイに置載され、積層された前記単電池を、開口部の一端から積層方向に押圧する
蓋部材と、
前記ケースまたは前記蓋部材のいずれかに変形部位を備え、当該変形部位を変形させて、
前記蓋部材による前記積層された単電池を押圧する力が所定の押圧力になる位置で、前記
蓋部材を前記ケースに固定する固定手段とを備え、
前記ケースの底部の角部に、この底部表面と接触する最下層の前記トレイと嵌合する部位
を備えた組電池の電池パック。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−５８４９８（Ｐ２０１３−５８４９８Ａ）
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２８１７４３（Ｐ２０１２−２８１７４３）
【出願日】平成２４年１２月２５日（２０１２．１２．２５）
【分割の表示】特願２００５−１６２４２９（Ｐ２００５−１６２４２９）の分割
【原出願日】平成１７年６月２日（２００５．６．２）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１２月２５日（２０１２．１２．２５）
【分割の表示】特願２００５−１６２４２９（Ｐ２００５−１６２４２９）の分割
【原出願日】平成１７年６月２日（２００５．６．２）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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