JP2004200017A - Storage battery - Google Patents
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Abstract
【課題】M行N列に配置したM×N個(M、Nはいずれも3以上の奇数)のセルからなり、全てのセルが直列に接続されており、製造コストが低く、軽量で、大電流放電特性に優れ、電槽の劣化が起こりにくい蓄電池を提供する。
【解決手段】集合電池および集合電池を固定する電槽からなり、集合電池は、M行N列に配置したM×N個(M、Nはいずれも3以上の奇数)のセルからなり、各セルは、正極端子と負極端子を有し、M×N個のセルは、全て直列に接続されており、連続する2n列(2n<N、nは1以上の整数)に含まれるセルは、行方向と列方向に交互にジグザグに接続されており、残りの(N−2n)列に含まれるセルは、それぞれの列方向に一直線状に接続されており、最も低電位の負極端子を有するセルXと、最も高電位の正極端子を有するセルYとが、同一の行または列の両端にそれぞれ位置しており、セルXとセルYを含む行または列が、集合電池の一側面を形成している蓄電池。
【選択図】 図2The present invention comprises M × N cells (M and N are each an odd number of 3 or more) arranged in M rows and N columns, all cells are connected in series, the manufacturing cost is low, the weight is low, Provided is a storage battery that has excellent large-current discharge characteristics and hardly causes deterioration of a battery case.
The assembled battery is composed of M × N cells (M and N are each an odd number of 3 or more) arranged in M rows and N columns. The cell has a positive electrode terminal and a negative electrode terminal, and M × N cells are all connected in series, and cells included in continuous 2n columns (2n <N, where n is an integer of 1 or more) include: The cells included in the remaining (N−2n) columns are alternately connected in a zigzag manner in the row direction and the column direction, and are connected in a straight line in each column direction, and have the lowest potential negative electrode terminal. Cell X and cell Y having the highest potential positive terminal are located at both ends of the same row or column, respectively, and the row or column including cell X and cell Y forms one side of the assembled battery Storage battery.
[Selection] Fig. 2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、M行N列に配置したM×N個(M、Nはいずれも3以上の奇数)のセルからなり、全てのセルが直列に接続された蓄電池に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、環境の維持・改善の観点から、従来はエンジンの動力により駆動していたコンプレッサ、各種ポンプなどの補機類を電動化して、車両の燃費を向上させることが試みられている。その結果、特に車両用の分野においては、従来よりも高出力な蓄電池が要求されるようになってきている。蓄電池を高出力化するためには、出力電流を大きくするか、出力電圧を高くすることが必要である。出力電流を大きくするには、蓄電池を構成する極板の表面積を増加させたり、極板間距離をより短くすることが効果的である。しかしながら、出力電流を大きくする場合には、ハーネス類の容量も大きくする必要がある。ハーネス類の容量を大きくすると、その重量が増加し、燃費に悪影響を及ぼしたり、車両価格を上昇させる要因となる。
【0003】
一方、出力電圧を高くする場合には、ハーネス類の重量の増加を抑制することができる。したがって、従来は、車両用の蓄電池として12Vの蓄電池が広く使用されてきたが、近年では、より高電圧の蓄電池が開発されつつある。例えば、1個あたり2Vの電圧を有するセル18個を直列に接続した集合電池からなる36Vの鉛蓄電池が開示されている(特許文献1、2参照)。
これらの集合電池は、通常、行列状に配置させて電槽に固定されるが、使用の便宜上、集合電池の一側面の両端に正極端子と負極端子を設けることが一般的である。正極端子と負極端子とを集合電池の対角位置に設けた場合には、集合電池を車両に搭載した後に、各端子とハーネスとの接続作業に支障をきたすことになる。
【0004】
特許文献1では、セル18個を9行2列に配置した集合電池からなる36Vの鉛蓄電池が開示されている。また、特許文献2では、セル18個を3行6列に配置した集合電池からなる36Vの鉛蓄電池が開示されている。これらの集合電池では、いずれも偶数列からなるセル配置が採用されている。また、各列のセルは全て直列に接続されており、列毎に接続方向を折り返すことによって、全ての電池が直列に接続されている。このような偶数列からなるセル配置によれば、集合電池の一側面に正極端子と負極端子を配置させることは容易である。
【0005】
ところが、36Vの集合電池は18個のセルから構成されるため、蓄電池の体積は嵩張らざるを得ない。そのため、蓄電池の車両等への搭載位置が極めて制限されるという問題がある。一方、9個のセルからなる18Vの集合電池を2組作製し、これを別々の位置に収納して直列に繋いで使用すれば、集合電池1組あたりを収納するのに必要な容積は従来の半分ですむことから、収納の自由度を飛躍的に高めることができる。
【0006】
【特許文献1】
特開2001−23582号公報
【特許文献2】
特開2002−8736号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、18Vの集合電池のセル配置としては、9行1列もしくは3行3列の配置が考えられるが、後者の配置がコンパクトで有利である。しかし、3行3列の配置では、図1に示すように、従来と同様に列毎に接続方向を折り返して、矢印に沿って全てのセル14を直列に接続すると、正極端子11と負極端子12が集合電池の対角位置とならざるを得ない。両方の端子を集合電池の一側面に配置するためには、一方の端子(図1では負極端子)を他方の端子(図1では正極端子)のある側面に橋渡すための接続片13を用いる必要があるが、これでは製造コストがかかる上、接続片自体の重量のために集合電池の重量が増大せざるを得ない。
【0008】
また、接続片を使用すると、1組あたりの集合電池の抵抗値が高くなり、大電流放電時に電池出力が低下してしまう。さらに、このような出力損失は、接続片での発熱に変換される。一般に、蓄電池の電槽15はABS樹脂、ポリプロピレン樹脂等の熱可塑性樹脂で製造されている。接続片が発熱すると、接続片近傍の電槽材料が変形したり、熱ストレスによって長期間の使用中に強度が低下したりするという問題もある。
上述のような問題は、3行3列の場合に限らず、3以上の奇数行で3以上の奇数列のセル配置を採用しようとするときに必然的に生じる問題である。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、集合電池および前記集合電池を固定する電槽からなり、前記集合電池は、M行N列に配置したM×N個(M、Nはいずれも3以上の奇数)のセルからなり、前記M×N個のセルは、全て直列に接続されており、各セルは、正極端子と負極端子を有し、最も低電位の負極端子を有するセルXと、最も高電位の正極端子を有するセルYとが、同一の行または列の両端にそれぞれ位置しており、前記セルXとセルYを含む行または列が、前記集合電池の一側面を形成している蓄電池に関する。
【0010】
前記蓄電池においては、連続する2n列(2n<N)に含まれるセルは、行方向と列方向に交互にジグザグに接続されており、残りの(N−2n)列に含まれるセルは、それぞれの列方向に一直線状に接続されており、nは1以上の整数である。
【0011】
前記蓄電池において、m行n列に位置するセルを(mn)で表すとき、MおよびNが3の場合には、セルは、(11)、(21)、(31)、(32)、(33)、(23)、(22)、(12)、(13)の順、もしくは(11)、(12)、(22)、(21)、(31)、(32)、(33)、(23)、(13)の順に接続されている。
前記蓄電池において、各セルが、それぞれ複数の正極板と負極板とをセパレータを介して交互に積層した極板群を含む場合には、前記極板群の積層方向が、前記集合電池の前記一側面と垂直であることが好ましい。
【0012】
また、前記蓄電池において、各セルが、それぞれ複数の正極板と負極板とをセパレータを介して交互に積層した極板群を含み、前記極板群が、全ての正極板に設けられている集電耳と溶接された正極ストラップおよび全ての負極板に設けられている集電耳と溶接された負極ストラップを有する場合には、前記正極ストラップおよび負極ストラップが、前記極板群の積層方向と平行な一端面上に位置しており、前記正極端子および負極端子が、それぞれ柱状であって、前記正極ストラップおよび負極ストラップの上面に結合しており、前記正極端子および負極端子の中心軸が、それぞれ前記極板群の積層方向における中心に位置し、かつ、前記一端面の中心から等距離に位置しており、前記正極端子および負極端子が、前記電槽の蓋体に設けられている所定の端子孔に挿入されており、直列に接続されている互いに隣接したセルの一方の正極端子と他方の負極端子とが、接続片により電気的に接続されていることが好ましい。
また、前記蓋体の各端子孔には、鉛ブッシングがインサート成形されており、前記鉛ブッシングが、前記正極端子または負極端子と前記接続片とを接合していることが好ましい。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の蓄電池の好ましい実施形態について説明する。
図2は、9個のセル20を3行3列に配置した集合電池を上面から見た概念図であり、図3、4は、25個のセル30、40を5行5列に配置した集合電池を上面から見た概念図である。矢印は全てのセルを直列に接続する方向を示しているが、接続の仕方はこれらに限定されるわけではない。
このような接続の仕方によれば、最も低電位の負極端子を有するセル20y、30y、40yと、最も高電位の正極端子を有するセル20x、30x、40xとが、同一の行21、31、41の両端にそれぞれ位置することになる。行21、31、41が集合電池の一側面を形成することから、端子を橋渡すための接続片を使用する必要がなく、集合電池の正極端子と負極端子をハーネスと接続する作業等は容易となる。
【0014】
上記のような、最も低電位の負極端子を有するセルと最も高電位の正極端子を有するセルとが同一行の両端に位置するセルの接続の仕方には、以下のような共通の特徴がある。
まず、連続する2n列(2n<N)に含まれるセルは、行方向と列方向に交互にジグザグに接続されている。
例えば、図2では、左から2列目と3列目の連続する2列において、セルが行方向と列方向に交互にジグザグに接続されている。このような接続の仕方の他に、左から1列目と2列目の連続する2列において、セルを行方向と列方向に交互にジグザグに接続することもできる。
【0015】
また、図3では、左から4列目と5列目の連続する2列において、セルが行方向と列方向に交互にジグザグに接続されており、図4では、左から2列目と3列目の連続する2列において、セルが行方向と列方向に交互にジグザグに接続されている。
図2では、n=1の場合しかあり得ないが、図3、4では、n=1、2の場合があり、集合電池の列数Nが大きくなるに従って、取り得る整数nの数は増加していく。一方、残りの(N−2n)列に含まれるセルは、それぞれの列方向に一直線状に接続されることになる。
【0016】
次に、集合電池を構成するセルの構造の一例について説明する。
図5は、好ましいセルの一例の斜視図である。図5のセルは、それぞれ複数の正極板52と負極板51とをセパレータ53を介して交互に積層した極板群からなる。図5では、セパレータ53が、正極板52のほぼ2倍の寸法を有しており、そのほぼ中心でU字状に折り返すことにより、正極板を挟むようにして正極板の両面を覆っているが、必ずしもこのようなセパレータを用いる必要はない。
【0017】
全ての正極板および負極板には、正極集電耳52aおよび負極集電耳51aが設けられている。正極集電耳は、矢印Zで示される極板群の積層方向と平行な一端面54の一側部依りの位置から、一列に並んで突出しており、各正極集電耳の上端は正極ストラップ56の下面に溶接されている。また、負極集電耳は、一端面54の正極集電耳と対象な位置から、一列に並んで突出しており、各負極集電耳の上端は負極ストラップ55の下面に溶接されている。
【0018】
正極ストラップおよび負極ストラップの上面には、柱状の正極端子58および負極端子57がそれぞれ設けられている。正極端子および負極端子の中心軸は、それぞれ極板群の積層方向における中心に位置し、かつ、一端面54の中心から等距離に位置している。このようなセル構造によれば、集合電池において、各セルの正極端子と負極端子との接続が単純化されるため、集合電池からなる蓄電池の生産性が向上する。
【0019】
図6に、上述のセルを3行3列に配置した集合電池からなる蓄電池の上面図を示す。9個のセルを収容する電槽60は、内部空間が隔壁60aによって9個の小空間に分割されており、各小空間内にセルが1個ずつ収容されている。このような電槽は、ポリプロピレン、ABS樹脂などの合成樹脂材料を成形加工することによって製造されている。図6では、全てのセルが同じ向きで電槽内に収容されているが、セルの向きが適宜変更される場合もある。ただし、セルの挿入方向を行内で一致させた方が、電槽へのセルの挿入作業を単純化することができる。
【0020】
セルを収容した電槽の上面開口部には、図7(b)に示されるように、蓋体70が取り付けられる。蓋体70の周囲部70aは、厚く形成されており、その一側部70a’の両端部には、集合電池の端子部が設けられている。また、周囲部70aで囲まれた凹部70bには、電解液を各小空間に注液するための注液孔73と、各セルの正極端子と負極端子を挿入するための端子孔が設けられている。端子部72および端子部71は、それぞれその下部に位置するセルの正極端子および負極端子と導通させてある。
【0021】
各端子孔には、鉛ブッシング74がインサート成形されており、図8に示すように、各セルの正極端子と負極端子の頭頂部80は、鉛ブッシング74を介して接続板75と接続される。セルの接続が終わると、蓋体の凹部には、セル間の短絡等を防止するために上蓋76が被せられる。接続板には、鉛合金、真鍮などの金属が用いられるが、電子伝導体であれば特に限定なく用いることができる。
【0022】
接続板75によるセルの接続の仕方は、上述のとおりである。図9に、セルの接続状態を破線により示す。図9において、m行n列に位置するセルを、左上隅に位置するセルから順に(mn)で表せば、セル(11)、(12)、(22)、(21)、(31)、(32)、(33)、(23)、(13)の順に接続されている。従って、ここでは、左から1列目と2列目の連続する2列において、セルが行方向と列方向に交互にジグザグに接続されており、残りの3列目に含まれるセルは、その列方向に一直線状に接続されていることになる。
【0023】
上記蓄電池では、セルの極板群の積層方向は、集合電池の端子部が位置する一側面(周囲部の一側部70a’)に対して垂直になっている。このようにセルの挿入方向を規定することにより、セル間の接続構造が単純化され、最小限の接続板で全てのセルを直列に接続することが可能になる。
【0024】
なお、電槽には、集合電池を構成する全てのセルを一体に固定するモノブロック型の電槽を用いることもできるが、セル毎、行毎あるいは列毎に独立した小電槽を組み合わせて、一個の蓋体で一体化することもできる。このような構造によれば、小電槽の対面する側壁間に空隙が形成されるため、蓄電池で発生する熱を放熱するのに有利である。図10に、3個の小電槽101からなり、各小電槽が行毎にセルを収容している蓄電池の一例の斜視図を示す。このような蓄電池では、小電槽間にスリット102が形成されるため、電池の放熱が容易に行われる。
【0025】
また、小電槽を組み合わせることなく、電槽の底面から所定の高さまでが、一もしくは複数の行または列毎に、一方の電槽側壁から対向する他方の電槽側壁へ貫通するスリットにより分割されている電槽を用いても同様の放熱の効果を得ることができる。図11に、電槽の底面から所定の高さまでが、行毎にスリット103により分割されている蓄電池の一例の斜視図を示す。
【0026】
【発明の効果】
上述のように、本発明によれば、M行N列に配置したM×N個(M、Nはいずれも3以上の奇数)のセルからなり、全てのセルが直列に接続された蓄電池において、最も低電位の負極端子を有するセルと、最も高電位の正極端子を有するセルとが、同一の行または列の両端にそれぞれ位置しており、かつ、前記行または列が集合電池の一側面を形成していることから、両方の端子を集合電池の一側面に配置するために、一方の端子を他方の端子のある集合電池の側面に橋渡すための接続片を用いる必要がない。従って、製造コストが低く、軽量で、大電流放電特性に優れ、電槽の劣化が起こりにくい蓄電池を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の3行3列のセル配置におけるセルの接続の仕方を示す図である。
【図2】本発明に係る3行3列のセル配置におけるセルの接続の仕方の一例を示す図である。
【図3】本発明に係る5行5列のセル配置におけるセルの接続の仕方の一例を示す図である。
【図4】本発明に係る5行5列のセル配置におけるセルの接続の仕方の他の一例を示す図である。
【図5】本発明に係るセルの一例の斜視図である。
【図6】本発明に係る3行3列に配置した集合電池からなる蓄電池の蓋体のない状態の上面図である。
【図7】本発明に係る3行3列に配置した集合電池からなる蓄電池の蓋体を取り付け、全てのセルを直列に接続した状態の上面図である。
【図8】図7の蓋体の端子が挿入された状態の端子孔近傍の断面図である。
【図9】本発明に係る3行3列に配置した集合電池からなる蓄電池の上蓋を取り付けた状態の上面図である。
【図10】本発明に係る好ましい電槽を用いた蓄電池の一例の斜視図である。
【図11】本発明に係る好ましい電槽を用いた蓄電池の他の一例の斜視図である。
【符号の説明】
11 正極端子
12 負極端子
13 接続片
14、20 セル
15 電槽
20x、30x、40x 最も高電位の正極端子を有するセル
20y、30y、40y 最も低電位の負極端子を有するセル
21、31、41 最も高電位の正極端子を有するセルと最も低電位の負極端子を有するセルを含む行
51 負極板
51a 負極集電耳
52 正極板
52a 正極集電耳
53 セパレータ
54 極板群の積層方向と平行な一端面
55 負極ストラップ
56 正極ストラップ
57 負極端子
58 正極端子
60 電槽
60a 隔壁
70 蓋体
70a 周囲部
70a’ 端子部を有する周囲部
70b 凹部
71 負極端子部
72 正極端子部
73 注液孔
74 鉛ブッシング
75 接続板
76 上蓋
80 端子の頭頂部
101 小電槽
102 スリット
103 スリット[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a storage battery including M × N cells (M and N are each an odd number of 3 or more) arranged in M rows and N columns, and all cells are connected in series.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, from the viewpoint of maintaining and improving the environment, attempts have been made to improve the fuel efficiency of a vehicle by electrifying auxiliary equipment such as a compressor and various pumps which have conventionally been driven by the power of an engine. As a result, especially in the field of vehicles, a storage battery having a higher output than before has been required. In order to increase the output of the storage battery, it is necessary to increase the output current or the output voltage. In order to increase the output current, it is effective to increase the surface area of the electrode plates constituting the storage battery or to reduce the distance between the electrode plates. However, when increasing the output current, the capacity of the harnesses also needs to be increased. When the capacity of the harnesses is increased, the weight of the harnesses increases, which has an adverse effect on fuel efficiency and increases vehicle prices.
[0003]
On the other hand, when the output voltage is increased, an increase in the weight of the harnesses can be suppressed. Therefore, in the past, a 12V storage battery has been widely used as a storage battery for a vehicle, but in recent years, a higher voltage storage battery has been developed. For example, there is disclosed a 36V lead-acid battery composed of an assembled battery in which 18 cells each having a voltage of 2V are connected in series (see Patent Documents 1 and 2).
These assembled batteries are usually arranged in a matrix and fixed to a battery case, but for convenience of use, it is common to provide a positive terminal and a negative terminal at both ends of one side of the assembled battery. If the positive terminal and the negative terminal are provided at diagonal positions of the battery pack, the work of connecting each terminal to the harness after mounting the battery pack on the vehicle will be hindered.
[0004]
Patent Literature 1 discloses a 36V lead-acid battery composed of an assembled battery in which 18 cells are arranged in 9 rows and 2 columns. Patent Literature 2 discloses a 36V lead-acid battery composed of an assembled battery in which 18 cells are arranged in 3 rows and 6 columns. Each of these assembled batteries employs a cell arrangement composed of even rows. In addition, all cells in each column are connected in series, and all batteries are connected in series by turning back the connection direction for each column. According to the cell arrangement including such even rows, it is easy to arrange the positive terminal and the negative terminal on one side surface of the battery pack.
[0005]
However, since the 36V battery pack is composed of 18 cells, the volume of the storage battery must be bulky. For this reason, there is a problem that the mounting position of the storage battery on a vehicle or the like is extremely limited. On the other hand, if two sets of 18V battery packs consisting of 9 cells are manufactured and stored in separate locations and connected in series, the capacity required to store one set of battery packs is Since only half of the space is required, the degree of freedom in storage can be dramatically increased.
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2001-23582 A [Patent Document 2]
JP 2002-8736 A
[Problems to be solved by the invention]
Here, as the cell arrangement of the 18V assembled battery, an arrangement of 9 rows and 1 column or 3 rows and 3 columns is conceivable, but the latter arrangement is compact and advantageous. However, in the arrangement of three rows and three columns, as shown in FIG. 1, when the connection direction is turned back for each column and all the
[0008]
In addition, when the connection piece is used, the resistance value of the battery pack per set increases, and the battery output decreases during large-current discharge. Further, such output loss is converted into heat generated in the connection piece. Generally, the
The above-described problem is not limited to the case of three rows and three columns, but necessarily arises when adopting a cell arrangement of three or more odd rows and three or more odd columns.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention includes an assembled battery and a battery case for fixing the assembled battery, and the assembled battery includes M × N cells (M and N are each an odd number of 3 or more) arranged in M rows and N columns. , The M × N cells are all connected in series, each cell having a positive terminal and a negative terminal, a cell X having the lowest potential negative terminal, and a cell X having the highest potential positive terminal. The present invention relates to a storage battery in which a cell Y and a cell Y are located at both ends of the same row or column, and a row or column including the cell X and the cell Y forms one side surface of the assembled battery.
[0010]
In the storage battery, cells included in continuous 2n columns (2n <N) are alternately connected in a zigzag manner in a row direction and a column direction, and cells included in the remaining (N−2n) columns are respectively , And n is an integer of 1 or more.
[0011]
In the storage battery, when the cell located in m rows and n columns is represented by (mn), when M and N are 3, the cells are (11), (21), (31), (32), and (32). 33), (23), (22), (12), (13), or (11), (12), (22), (21), (31), (32), (33), They are connected in the order of (23) and (13).
In the storage battery, when each cell includes an electrode plate group in which a plurality of positive electrode plates and negative electrode plates are alternately stacked with a separator interposed therebetween, the stacking direction of the electrode plate group Preferably, it is perpendicular to the side surface.
[0012]
Further, in the storage battery, each cell includes an electrode group in which a plurality of positive electrode plates and negative electrode plates are alternately stacked with a separator interposed therebetween, and the electrode group is provided on all the positive electrode plates. In the case of having a positive electrode strap welded to an electrode lug and a negative electrode strap welded to a current collecting ear provided on all negative electrode plates, the positive electrode strap and the negative electrode strap are parallel to the laminating direction of the electrode plate group. The positive electrode terminal and the negative electrode terminal are each in the form of a column, and are coupled to the upper surfaces of the positive electrode strap and the negative electrode strap. The positive electrode terminal and the negative electrode terminal are located at the center in the stacking direction of the electrode plate group and at the same distance from the center of the one end face, and the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are provided on the lid of the battery case. Are inserted into predetermined terminal hole has, and the one of the positive terminal of the cells adjacent to each other are connected in series with the other of the negative terminal, which is preferably electrically connected by a connecting piece.
Preferably, a lead bushing is insert-molded in each terminal hole of the lid, and the lead bushing connects the positive electrode terminal or the negative electrode terminal to the connection piece.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the storage battery of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 2 is a conceptual view of an assembled battery in which nine
According to such a connection method, the
[0014]
As described above, the method of connecting cells in which the cell having the lowest potential negative terminal and the cell having the highest potential positive terminal are located at both ends of the same row has the following common features. .
First, cells included in continuous 2n columns (2n <N) are alternately connected in a row direction and a column direction in a zigzag manner.
For example, in FIG. 2, the cells are alternately zigzag connected in the row direction and the column direction in two consecutive columns in the second and third columns from the left. In addition to such a connection method, cells can be alternately connected in a row direction and a column direction in a continuous two columns in a first column and a second column from the left in a zigzag manner.
[0015]
Further, in FIG. 3, cells are alternately connected in a zigzag manner in the row direction and the column direction in two consecutive columns in the fourth and fifth columns from the left, and in FIG. In two consecutive columns of the column, cells are alternately connected in a row direction and a column direction in a zigzag manner.
In FIG. 2, there can be only n = 1, but in FIGS. 3 and 4, n = 1 and 2 in some cases. As the number N of battery cells increases, the number of possible integers n increases. I will do it. On the other hand, the cells included in the remaining (N−2n) columns are connected in a straight line in each column direction.
[0016]
Next, an example of a structure of a cell constituting the assembled battery will be described.
FIG. 5 is a perspective view of an example of a preferred cell. The cell in FIG. 5 is composed of an electrode plate group in which a plurality of
[0017]
All positive and negative electrode plates are provided with a positive electrode
[0018]
On the upper surfaces of the positive electrode strap and the negative electrode strap, a columnar
[0019]
FIG. 6 shows a top view of a storage battery composed of an assembled battery in which the above-described cells are arranged in three rows and three columns. The inner space of the
[0020]
As shown in FIG. 7B, a
[0021]
In each terminal hole, a
[0022]
The method of connecting the cells by the
[0023]
In the storage battery, the stacking direction of the electrode plate group of the cell is perpendicular to one side surface (one
[0024]
Incidentally, the battery case may be a monoblock type battery case in which all the cells constituting the assembled battery are fixed integrally, but a combination of independent small battery cases for each cell, row or column. Alternatively, they can be integrated with one lid. According to such a structure, a gap is formed between the facing side walls of the small battery case, which is advantageous for radiating heat generated in the storage battery. FIG. 10 shows a perspective view of an example of a storage battery including three
[0025]
Also, without combining small battery cases, the height from the bottom surface of the battery case to a predetermined height is divided by one or more rows or columns by slits penetrating from one battery case side wall to the other opposite battery case side wall. The same heat radiation effect can be obtained by using the battery case described above. FIG. 11 shows a perspective view of an example of a storage battery in which a predetermined height from the bottom surface of the battery case is divided by a
[0026]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in a storage battery including M × N cells (M and N are each an odd number of 3 or more) arranged in M rows and N columns, and all the cells are connected in series. The cell having the lowest potential negative terminal and the cell having the highest potential positive terminal are located at both ends of the same row or column, respectively, and the row or column is one side of the assembled battery Is formed, it is not necessary to use a connecting piece for bridging one terminal to the side of the assembled battery having the other terminal in order to arrange both terminals on one side of the assembled battery. Therefore, it is possible to obtain a storage battery that is low in manufacturing cost, lightweight, excellent in large-current discharge characteristics, and hardly causes deterioration of the battery case.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a method of connecting cells in a conventional cell arrangement of three rows and three columns.
FIG. 2 is a diagram showing an example of how cells are connected in a cell arrangement of three rows and three columns according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an example of how cells are connected in a cell arrangement of 5 rows and 5 columns according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing another example of a method of connecting cells in a cell arrangement of 5 rows and 5 columns according to the present invention.
FIG. 5 is a perspective view of an example of a cell according to the present invention.
FIG. 6 is a top view of a storage battery including battery packs arranged in three rows and three columns according to the present invention without a lid.
FIG. 7 is a top view of a state in which a lid of a storage battery including battery packs arranged in three rows and three columns according to the present invention is attached, and all cells are connected in series.
8 is a cross-sectional view of the vicinity of the terminal hole in a state where the terminal of the lid of FIG. 7 is inserted.
FIG. 9 is a top view showing a state in which an upper lid of a storage battery including battery packs arranged in three rows and three columns according to the present invention is attached.
FIG. 10 is a perspective view of an example of a storage battery using a preferable battery case according to the present invention.
FIG. 11 is a perspective view of another example of a storage battery using a preferred battery case according to the present invention.
[Explanation of symbols]
11
Claims (7)
前記集合電池は、M行N列に配置したM×N個(M、Nはいずれも3以上の奇数)のセルからなり、
各セルは、正極端子と負極端子を有し、
前記M×N個のセルは、全て直列に接続されており、
連続する2n列(2n<N、nは1以上の整数)に含まれるセルは、行方向と列方向に交互にジグザグに接続されており、残りの(N−2n)列に含まれるセルは、それぞれの列方向に一直線状に接続されており、
最も低電位の負極端子を有するセルXと、最も高電位の正極端子を有するセルYとが、同一の行または列の両端にそれぞれ位置しており、
前記セルXとセルYを含む行または列が、前記集合電池の一側面を形成している蓄電池。It consists of a battery pack and a battery case for fixing the battery pack,
The assembled battery is composed of M × N cells (M and N are each an odd number of 3 or more) arranged in M rows and N columns,
Each cell has a positive terminal and a negative terminal,
The M × N cells are all connected in series,
Cells included in continuous 2n columns (2n <N, where n is an integer of 1 or more) are alternately zigzag connected in the row direction and the column direction, and the cells included in the remaining (N−2n) columns are , Are connected in a straight line in each column direction,
Cell X having the lowest potential negative terminal and cell Y having the highest potential positive terminal are located at both ends of the same row or column, respectively.
A storage battery in which a row or a column including the cells X and the cells Y forms one side surface of the assembled battery.
前記極板群が、全ての正極板に設けられている集電耳と溶接された正極ストラップおよび全ての負極板に設けられている集電耳と溶接された負極ストラップを有し、
前記正極ストラップおよび負極ストラップは、前記極板群の積層方向と平行な一端面上に位置しており、
前記正極端子および負極端子は、それぞれ柱状であって、前記正極ストラップおよび負極ストラップの上面に結合しており、
前記正極端子および負極端子の中心軸は、それぞれ前記極板群の積層方向における中心に位置し、かつ、前記一端面の中心から等距離に位置しており、
前記正極端子および負極端子は、前記電槽の蓋体に設けられている所定の端子孔に挿入されており、
直列に接続されている互いに隣接したセルの一方の正極端子と他方の負極端子とが、接続片により電気的に接続されている請求項1記載の蓄電池。Each cell includes an electrode plate group in which a plurality of positive electrode plates and negative electrode plates are alternately stacked via a separator,
The electrode group has a positive electrode strap welded to a current collecting ear provided on all positive electrode plates and a negative electrode strap welded to a current collecting ear provided on all negative electrode plates,
The positive electrode strap and the negative electrode strap are located on one end surface parallel to the stacking direction of the electrode plate group,
The positive electrode terminal and the negative electrode terminal are respectively columnar, and are coupled to the upper surfaces of the positive electrode strap and the negative electrode strap,
The central axes of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are respectively located at the centers in the stacking direction of the electrode plate group, and are located equidistant from the center of the one end surface,
The positive electrode terminal and the negative electrode terminal are inserted into predetermined terminal holes provided in a lid of the battery case,
The storage battery according to claim 1, wherein one positive electrode terminal and the other negative electrode terminal of the cells adjacent to each other connected in series are electrically connected by a connection piece.
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