JP2001319633A

JP2001319633A - 電池パック

Info

Publication number: JP2001319633A
Application number: JP2000137657A
Authority: JP
Inventors: Ryuta Takeishi; 龍太武石
Original assignee: Toshiba Battery Co Ltd
Current assignee: FDK Twicell Co Ltd
Priority date: 2000-05-10
Filing date: 2000-05-10
Publication date: 2001-11-16

Abstract

(57)【要約】【課題】薄型であっても、強度特性は確保され、かつ
高容量化も可能な電池パックを提供する。【解決手段】分割構造のケースの中に扁平電池３とそ
れに接続された保護回路基板４とが収容されている電池
パックにおいて、一方のケース１が樹脂製の枠体１Ｂと
それにインサートモールドされた金属板１Ａとから成
り、他方のケース２が全て樹脂から成り、かつその表面
には金属製のラベル２Ａが貼着されている電池パック。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電池パックに関し、
更に詳しくは、全体としての厚みは薄いが、その強度特
性は優れている電池パックに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話や携帯型パソコンなどの
各種電子機器の小型化，軽量化が進んでいることに伴
い、それらの駆動電源に対しては、高エネルギー密度化
などの電池特性の向上に加え、更なる小型化，軽量化へ
の要望が強まっている。すなわち、二次電池に対しては
小型化への要望は非常に強く、とりわけ薄型化への要望
は顕著である。

【０００３】このような要望に応えるべく、例えばＬｉ
イオン二次電池の場合には、電解質としてポリマー固体
電解質のフィルムを用いたフィルム状二次電池（扁平電
池）の開発研究が進められている。上記した扁平電池
は、舌片形状の正極端子部が一体的に形成されている例
えばＡｌ箔の片面に例えばＬｉＣｏＯ２を主成分とする
合剤を塗布して成る正極と、同じく舌片形状の負極端子
部が一体的に形成されている例えばＣｕ箔の片面に例え
ば炭素材料を含む合剤を塗布して成る負極との間に、ポ
リマー固体電解質のフィルムを配置して発電要素を構成
し、この発電要素の両面に例えばＡｌラミネートフィル
ムのような外装材を配置し、これら外装材の周縁を熱融
着した構造になっている。

【０００４】この扁平電池は、その全体の厚みが通常
２.０〜６.０mm程度と薄く、また若干の可撓性も備えて
いる。しかしながら、発電要素を封入している外装材は
Ａｌラミネートフィルムのように外傷を受けたときに破
損しやすい材料であるため、扁平電池は、通常、適度の
強度を有する材料から成るケースの中に収容してパック
電池にした状態で実使用に供されている。

【０００５】その場合、実使用時における電池温度のモ
ニタや充放電電流の制御を行って扁平電池を保護するた
めに、所定の保護回路部品が表面実装されている保護回
路基板を当該扁平電池に接続して一体化構造物とし、そ
れがケースの中に収容されている。ここで、扁平電池を
収容するケースとしては、それぞれが箱型形状をした合
成樹脂製の上ケースと同じく合成樹脂製の下ケースを組
み合わせて成る２分割構造のものが一般的に用いられて
いる。すなわち、下ケースの中に扁平電池と保護回路基
板との一体化構造物を入れ、その上に上ケースをかぶ
せ、各ケースの周縁の当接面を例えば溶着することによ
り両ケースを接合して電池パックが組み立てられている
のが通例である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電池パック
における全体の厚みは、収容される扁平電池それ自体の
厚みと、この扁平電池の上下に位置する上ケースと下ケ
ースの肉厚によって規定される。したがって、電池パッ
クの薄型化を進めようとする場合、収容する扁平電池の
厚みがある一定値であるとするならば、上ケースと下ケ
ースのそれぞれの肉厚を薄くすることが必要になる。

【０００７】しかしながら、これら上ケースと下ケース
がいずれも合成樹脂から成る場合には、これらケースの
肉厚を薄くすると、例えば剛性に代表される強度特性は
低下することになる。そのため、組み立てられた電池パ
ックの強度特性も低下し、例えば外部から曲げ力を受け
た場合には全体が変形し、極端な場合には折損事故など
を起こすこともある。

【０００８】このようなことから、上ケースと下ケース
がいずれも合成樹脂製である場合には、電池パック全体
の薄型化を犠牲にしてもそれぞれの肉厚を、概ね、０.
４mm前後に設計して電池パックとしての強度特性を確保
しているのが通例である。本発明は、上ケースと下ケー
スがいずれも合成樹脂から成る２分割構造のケースを用
いた従来の電池パックにおける上記した問題を解決し、
従来に比べて２０％以上薄型化しているにもかかわら
ず、全体の強度特性が優れている電池パックの提供を目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、分割構造のケースの中に扁
平電池とそれに接続された保護回路基板とが収容されて
いる電池パックにおいて、一方のケースが樹脂製の枠体
とそれにインサートモールドされた金属板とから成り、
他方のケースが全て樹脂から成り、かつその表面には金
属製のラベルが貼着されていることを特徴とする電池パ
ックが提供される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面に則して本発明の電池
パックを詳細に説明する。図１は、本発明の電池パック
の１例を示す分解斜視図である。この電池パックの場
合、下ケース１と上ケース２とから成る分割構造のケー
スの中に、扁平電池３とそれに接続された保護回路基板
４から成る一体化構造物が収容された構造になっている
ことは従来の電池パックの場合と変わらないが、下ケー
ス１および上ケース２が次のような態様になっているこ
とを特徴とする。

【００１１】すなわちまず、下ケース１は、底面を構成
する薄い矩形状の金属板１Ａと、その周縁部に一体化し
て設けられている樹脂製の枠体１Ｂとで構成されてい
る。なお、金属板１Ａの短辺における縁部には３個の開
口１Ｃが形成されていて、扁平電池３と保護回路基板４
をケース内に収容したときに、保護回路基板４の底面に
突設されている接続端子（図示しない）がこの開口１Ｃ
から下ケース１の下面に表出するようになっている。

【００１２】一方、上ケース２は、全体として樹脂の成
形品であって、その外側表面には薄い金属製のラベル２
Ａが貼着された構成になっている。上記した下ケース１
は、図２で示したように、矩形状の金属板１Ａの周縁を
上方に折り曲げて側縁部１ａを形成し、その側縁部１ａ
に樹脂材料をインサートモールドして当該樹脂材料の枠
体１Ｂを形成することにより、金属板１Ａと枠体１Ｂと
が一体化した構造になっている。

【００１３】その場合、開口１Ｃが存在する金属板１Ａ
の内面部分にも樹脂材料をインサートモールドして当該
内面部分を絶縁領域とすることにより、保護回路基板４
と金属板１Ａとの短絡防止を確実にする。ここで、金属
板１Ａとしては、例えばステンレス鋼板，アルミニウム
板，アルミニウム合金板，マグネシウム合金板や、冷間
圧延鋼板，熱間圧延鋼板，めっき鋼板などを使用するこ
とができる。そして、その厚みを厚くしすぎると下ケー
ス１の強度特性は向上するものの、全体を薄型化すると
いう目的に相反することになり、逆に薄くしすぎると全
体の薄型化は達成されるものの、下ケース１の強度特性
は低下するので、これらのことを勘案すれば、金属板１
Ａは０.０５〜０.２mmの厚みに設定することが好まし
い。

【００１４】また、金属板１Ａの周縁を折り曲げて側縁
部１ａを形成するに際しては、折り曲げ加工や絞り加工
などを適用すればよいが、とくに、絞り加工を適用する
と、加工後の金属板には反りやねじれの発生することが
なく、前記したインサートモールドを円滑に進めること
ができるので好適である。下ケース１の製造時に実施す
るインサートモールドとは、金属板１Ａを所定の金型内
に配置したのち、この金型に樹脂材料を注入して金属板
の側縁部１ａと樹脂材料とを一体化する成形法のことを
いう。

【００１５】そのときに用いる樹脂材料としては、例え
ば、ポリカーボネート，液晶ポリマ，ポリカーボネート
とアクリルブタジエンスチレンラバーとのコンパウン
ド，ポリプロピレン，ポリブチレンテレフタレート，ポ
リフェニレンサルファイドなどの熱可塑性樹脂をあげる
ことができる。その場合、これら熱可塑性樹脂をそれぞ
れ単独で用いてもよいが、熱可塑性樹脂にガラス繊維の
チョップやガラスビーズのようなガラス成分を混合して
用いると、このような樹脂組成物は、成形後における寸
法収縮が小さいので、成形された枠体は、目標寸法が確
保され、同時にその強度も高くなるので好適である。

【００１６】とくに、熱可塑性樹脂としてポリカーボネ
ートまたは液晶ポリマを用いた上記樹脂組成物の場合に
は、上記効果が発現するので好適である。このような樹
脂組成物の調製に際しては、ガラス繊維のチョップやガ
ラスビーズのようなガラス成分を１０〜２５体積％配合
することが好ましい。配合量が１０体積％より少ない場
合は、成形された枠体の強度があまり高くならず、その
ため、外力を受けたときに反りやねじれが枠体に生ずる
ことがある。また、配合量を２５体積％より多くする
と、インサートモールド時に成形不良が起こりやすくな
るとともに、成形後における枠体の柔軟性が悪くなる。

【００１７】また、枠体１Ｂの厚みは、金属板１Ａの側
縁部１ａを確実に固定し、かつ適正な強度特性になるよ
うな厚みに設定されるが、例えば金属板１Ａの厚みが前
記した０.０５〜０.２mmである場合には、０.７〜１.５
mm程度にすることが好ましい。一方、上ケース２は、全
体が薄い箱型形状をした樹脂の成形品であるが、その外
側表面にはアクリル系接着剤を塗布するか両面テープを
用いて金属製のラベル２Ａが貼着されている。

【００１８】このラベル２Ａとしては、例えばステンレ
ス鋼の箔やアルミニウムの箔などをあげることができ
る。そして、ラベル２Ａの厚みは、あまり厚くすると全
体の薄型化に相反するようになり、逆に薄すぎると強度
特性の低下を招くので、５０〜１５０μｍ程度にするこ
とが好ましい。そして、前記した下ケース１の中に扁平
電池と保護回路基板の一体化構造物を入れ、その上から
上ケース２をかぶせ、下ケース２の枠体１Ｂと上ケース
１の周縁部との当接箇所を接合して両ケースを一体化す
ることにより、本発明の電池パックが組み立てられる。

【００１９】その場合、図２で示したように、下ケース
の枠体１Ｂにおける当接箇所に段部１ｂを形成し、また
上ケースにおける当接箇所には上記段部１ｂとその突没
する位置が逆になっている段部２ｂを形成しておき、両
ケースを互いの段部で噛み合わせたのち、そこに例えば
超音波溶着処理を施して両者を接合・一体化すればよ
い。

【００２０】本発明の電池パックは、次のような効果を
奏する。（１）本発明の電池パックにおける下ケースは、側部が
樹脂製の枠体で底部が枠体にインサートモールドされて
いる金属板で構成されているので、全体が樹脂で成形さ
れている場合の下ケースに比べてその強度特性は優れて
いる。別言すれば、金属板の厚みを薄くしても下ケース
としての強度特性は確保されることになり、そのため、
全体が樹脂で成形されている下ケースの場合に比べて、
その内容積を大きくすることができる。

【００２１】（２）また、本発明の電池パックにおける
上ケースは、全体が樹脂成形品であるとはいえ、その外
側表面に金属製のラベルが貼着されているので、当該ラ
ベルが貼着されていない樹脂製の上ケースの場合に比べ
てその強度特性は向上している。したがって、この上ケ
ースの場合も、適正な強度特性を確保した状態で肉厚を
薄くすることが可能であり、そのことによって内容積を
大きくすることができる。

【００２２】（３）したがって、上記下ケースと上ケー
スとを組み合わせたケース全体の内容積は、従来の全て
が樹脂製であるケースの場合に比べて大きくなる。この
ことは、厚い扁平電池、すなわち高容量の扁平電池の収
容が可能であることを意味する。逆にいえば、電池パッ
ク全体の厚みを厚くしなくても、その内部に収容する扁
平電池の厚みを厚くすることができる。すなわち、全体
としては薄くても高容量の電池パックの組立が可能とな
る。

【００２３】なお、以上の説明における上ケースと下ケ
ースは、それぞれ逆であってもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
電池パックは、全体としては薄くてもその強度特性は確
保されており、同時に高容量化も実現できるものであっ
て、その工業的価値は大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電池パックの１例を示す分解斜視図で
ある。

【図２】図１のII−II線に沿う部分拡大断面図である。

【符号の説明】

１下ケース１Ａ金属板１ａ金属板１Ａの側縁部１Ｂ枠体１ｂ段部１Ｃ開口２上ケース２Ａラベル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】分割構造のケースの中に扁平電池とそれ
に接続された保護回路基板とが収容されている電池パッ
クにおいて、一方のケースが樹脂製の枠体とそれにイン
サートモールドされた金属板とから成り、他方のケース
が全て樹脂から成り、かつその表面には金属製のラベル
が貼着されていることを特徴とする電池パック。
【請求項２】前記枠体の構成材料が、熱可塑性樹脂と
ガラス成分とからなる樹脂組成物である請求項１の電池
パック。
【請求項３】前記熱可塑性樹脂がポリカーボネートま
たは液晶ポリマであり、前記ガラス成分がガラス繊維の
チョップまたはガラスビーズである請求項２の電池パッ
ク。
【請求項４】前記ガラス成分の配合量が１０〜２５体
積％である請求項３の電池パック。