JP2002298805A - パック電池 - Google Patents
パック電池Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Abstract
る。並列接続の素電池の温度特性の違いによる分流電流
の不均一を少なくする。 【解決手段】 パック電池は、薄型電池である複数の素
電池3を、1段目ユニット6と2段目ユニット7からな
る2段の積層構造に並べて内蔵している。1段目ユニッ
ト6を構成している複数の素電池3は、+−の各電極を
各々同じ方向とする姿勢で同一平面で平行に並べてお
り、かつ第1リード8を介して互いに並列に接続してい
る。2段目ユニット7を構成する素電池3も、+−の各
電極を各々同じ方向とする姿勢で同一平面で平行に並べ
ており、かつ、第2リード9を介して互いに並列に接続
している。1段目ユニット6と2段目ユニット7は、素
電池3を平行とする姿勢で2段に積層している。互いに
並列に接続された1段目ユニット6と2段目ユニット7
の素電池3は、互いに直列に接続している。
Description
内蔵するパック電池に関する。
される。電気機器に装着するパック電池は、電気機器に
適した出力電圧と容量とする必要がある。出力電圧と容
量を最適値とするために、パック電池は複数の二次電池
を内蔵して、二次電池を直列または並列に接続してい
る。素電池を直列に接続する数を多くして出力電圧を高
くできる。また、素電池を並列に接続して容量を大きく
できる。出力電圧と容量を電気機器の最適値とするため
に、複数の電池を直列に接続し、さらに、直列に接続し
た電池を並列に接続しているパック電池が使用される。
対して、大小異なる容量のものが選択的に使用されるこ
とがある。たとえば、小容量のパック電池を装着して1
時間使用でき、大容量のパック電池を装着して2時間使
用できる用途がある。このような用途として、ビデオカ
メラ、デジタルカメラ、ラップトップマイコン等の多く
の電気機器がある。大小異なる容量のパック電池を実現
するには、並列に接続する電池の数を変更する必要があ
る。
ために、並列に接続する電池の個数が多くなると、パッ
ク電池は外形が大きくなる。従来のパック電池は、出力
容量を大きくすると厚くなるので、このパック電池を装
着する電気機器は、薄いパック電池と厚いパック電池の
両方を装着できる構造が要求された。厚さが異なるパッ
ク電池を収納する構造は、決して簡単には実現できな
い。厚いパック電池を収納できるように、収納部を厚く
すると、電気機器の全体形状が厚く大きくなるからであ
る。したがって、大容量のパック電池を装着できるよう
にしている電気機器に、小容量のパック電池を装着して
も、電気機器全体をコンパクトにできない欠点があっ
た。
を目的に開発されたものである。本発明の重要な目的
は、厚さを変更することなく出力容量を増加できるパッ
ク電池を提供することにある。また、本発明の他の大切
な目的は、並列に接続している素電池の温度環境をより
均等な状態として、並列接続の素電池間の温度差によっ
て、各電池に流れる電流が不均一になるのを少なくでき
るパック電池を提供することにある。
複数個の素電池3を内蔵している。パック電池は、素電
池3を薄型電池とし、この薄型電池である複数の素電池
3を、1段目ユニット6と2段目ユニット7からなる2
段の積層構造に並べている。1段目ユニット6を構成し
ている複数の素電池3は、+−の各電極を各々同じ方向
とする姿勢で同一平面で平行に並べており、かつ第1リ
ード8を介して互いに並列に接続している。2段目ユニ
ット7を構成する素電池3も、+−の各電極を各々同じ
方向とする姿勢で同一平面で平行に並べており、かつ、
第2リード9を介して互いに並列に接続している。1段
目ユニット6と2段目ユニット7は、素電池3を平行と
する姿勢で2段に積層している。さらに、互いに並列に
接続された1段目ユニット6と2段目ユニット7の素電
池3は、互いに直列に接続している。
ト6と2段目ユニット7の素電池3の側面に、ホルダー
5を介して保護回路部品13を実装するプリント基板4
を配設する。このパック電池は、第1リード8と第2リ
ード9とをプリント基板4に接続し、1段目ユニット6
と2段目ユニット7とをプリント基板4を介して直列に
接続することができる。ホルダー5は、絶縁材料で成形
することができる。このホルダー5は、プリント基板4
に接続している第1リード8と第2リード9との間に隔
壁5Bを突出して設けて、この隔壁5Bで第1リード8
と第2リード9の接触を阻止することができる。パック
電池は、ホルダー5にパック電池の出力端子10を固定
することができる。
3を並列に接続する第1リード8を、素電池3の端面に
配設し、2段目ユニット7の素電池3を並列に接続する
第2リード9を、素電池3の表面に配設することができ
る。
目ユニット6と2段目ユニット7のいずれかの素電池3
の端部に、両端に突出するリード端子11Aを有する保
護素子11を配設する。このパック電池は、保護素子1
1の一方のリード端子11Aに直交してL字リード板1
5を溶接して、このL字リード板15を介して1段目ユ
ニット6と2段目ユニット7を直列に連結することがで
きる。
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するためのパック電池を例示するも
のであって、本発明はパック電池を以下のものに特定し
ない。
理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する
番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決
するための手段の欄」に示される部材に付記している。
ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材
に特定するものでは決してない。
面図、左側面図、右側面図、平面図、底面図を示してい
る。これ等の図に示すパック電池は、ケース1に電池コ
ア2を内蔵させている。ケース1は、図7〜図9の断面
図に示すように、プラスチックを四角形の箱型に成形し
ている第1ケース1Aと第2ケース1Bからなる。第1
ケース1Aと第2ケース1Bは、周壁を連結して、内部
に電池コア2を収納している。周壁は、超音波溶着また
は接着して先端縁を互いに連結している。図のケース1
は、第1ケース1Aに電池コア2の出力端子10を表出
させる電極窓1aを開口している。さらに、図のケース
1は、第1ケース1Aに電気機器の定位置に装着する嵌
着凸部1bを設けている。
池コア2は、2個の素電池3を並列に接続して、並列に
接続している2個の素電池3を互いに直列に接続してい
る。互いに並列に接続している2個の素電池3は、保護
素子11を直列に接続している。保護素子11は、過電
流や異常な温度で電流を遮断するブレーカ等である。互
いに並列に接続される2個の素電池3は、プリント基板
4を介して直列に接続される。さらに、プリント基板4
は、電池の過充電や過放電を防止して電池を保護する保
護回路12を実現する保護回路部品13を実装してい
る。さらに、プリント基板4には、+−と温度端子から
なる出力端子10を接続している。
0〜図13に示す。図10は、電池コアの斜視図、図1
1は、図10に示す電池コアの平面図、図12と図13
は、図11を両側から見た側面図である。これ等の図に
示す電池コア2は、4個の素電池3と、プリント基板4
と、プリント基板4を定位置に保持するホルダー5とを
備える。素電池3は、リチウムイオン二次電池、ニッケ
ル−水素電池、ニッケル−カドミウム電池等の充電でき
る薄型電池である。4個の素電池3は、図10において
下段にある1段目ユニット6と、上段にある2段目ユニ
ット7とからなる。1段目ユニット6と2段目ユニット
7は、2段の積層構造として並べている。
3は、同一平面に位置して互いに平行に並べられてい
る。さらに、2個の素電池3は、+−の各電極を各々同
じ方向とする姿勢で隣接して並べている。また、2個の
素電池3は、第1リード8で互いに並列に接続される。
第1リード8は、薄型電池の+−の各電極を各々連結す
る一対のリード板8A、8Bからなる。一方のリード板
8Aは、図10に示すように、凸部電極3Aを連結し、
他方のリード板8Bは、図12に示すように薄型電池の
底面3Bを連結する。図の1段目ユニット6は、第1リ
ード8を薄型電池の端面に配設して、2個の素電池3を
並列に接続している。
3も、同一平面に位置して互いに平行に並べられ、+−
の各電極を各々同じ方向とする姿勢で隣接して並べてい
る。さらに、2段目ユニット7の2個の素電池3は、第
2リード9を介して互いに並列に接続される。第2リー
ド9も薄型電池の+−の各電極を各々連結する一対のリ
ード板9A、9Bからなる。一方のリード板9Aは、図
11と図12に示すように、薄型電池の端面に配設され
て凸部電極3Aを連結する。他方のリード板9Bは、図
10と図11と図13に示すように、薄型電池の底面3
Bに連結されて、素電池3の表面に配設される。
互いに素電池3を平行な姿勢とし2段に積層される。1
段目ユニット6と2段目ユニット7は、その間に絶縁シ
ート14を挟着している。絶縁シート14は、1段目ユ
ニット6と2段目ユニット7の素電池3の外装缶を絶縁
して積層する。したがって、この構造は、絶縁されない
金属製外装缶の素電池3を使用できる。したがって、素
電池3の製造コストを低減できる。また、素電池3の外
装缶からの放熱を有効にできる特長もある。絶縁シート
14は、積層する素電池3の表面に接着されて、1段目
ユニット6と2段目ユニット7とをしっかりと連結する
こともできる。
池は、保護素子11を介してプリント基板4に接続され
て互いに直列に連結される。図10ないし図13の電池
コア2は、1段目ユニット6と2段目ユニット7の凸部
電極3Aに接続しているリード板8A、9Aを、保護素
子11でプリント基板4に接続している。第1リード8
に接続している保護素子11は、両端に直線状にリード
端子11Aを突出させている。この保護素子11は、一
方のリード端子11Aを第1リード8に、他方のリード
端子11Aをプリント基板4に接続している。第2リー
ド9に接続している保護素子11は、図12に示すよう
に、両端に突出するリード端子11Aの片方に、直交し
てL字リード板15をスポット溶接して連結している。
このL字リード板15は、先端を第1リード8に連結し
て、1段目ユニット6と2段目ユニット7を直列に連結
し、第1リード8を介してプリント基板4に接続してい
る。L字リード板15を有する保護素子11は、第1リ
ード8と第2リード9を接続するリード板に併用でき
る。このため、第1リード8と第2リード9を接続する
専用のリード板を使用する必要がなく、能率よく安価に
製作できる特長がある。第1リード8と第2リード9と
保護素子11のリード端子11Aは、スポット溶接して
確実に連結できる。ただ、リード端子11Aを第1リー
ド8や第2リード9に接続する部分は、半田付けして連
結することもできる。
示すように一端をプリント基板4に半田付けして連結
し、この状態で、各々の素電池3の電極にスポット溶接
して連結することができる。この組み立て構造は、リー
ド板8A、8B、9A、9Bを能率よく素電池3に連結
できる特長がある。また、プリント基板4を介して各々
のリード板8A、8B、9A、9Bを正確な位置に配置
できる特長もある。図14において、素電池3の表面に
配設されるリード板9Bは、他のリード板8A、8B、
9Aに対して直交してプリント基板4に接続される。プ
リント基板4に接続しているリード板8A、8B、9B
は、プリント基板4に対して直角に折曲して、素電池3
の電極に連結される。
A、8B、9Bが素電池3に連結されるとき、プリント
基板4と素電池3との間にホルダー5が配設される。ホ
ルダー5は、プラスチックの成形品である。図10のホ
ルダー5は、素電池3との対向面に、1段目ユニット6
と2段目ユニット7との間に嵌入される嵌入凸部5Aを
突出して設けている。プリント基板4を装着する面に
は、両端部に隔壁5Bを突出して設けている。隔壁5B
は、プリント基板4の両端部に位置して、プリント基板
4を両端で挟んで定位置に保持する。さらに、一方の隔
壁5B、図14において左端の隔壁5Bは、プリント基
板4に接続している第1リード8と第2リード9との間
に突出して設けられて、第1リード8と第2リード9の
接触を阻止する。この構造は、仮に第1リード8や第2
リード9がプリント基板4から離れても、互いに接触し
てショートするのを隔壁5Bで有効に阻止できる。
と素電池3との間に挟まれて定位置に保持される。プリ
ント基板4と素電池3は、第1リード8と第2リード9
で互いに連結される。プリント基板4は、ホルダー5の
定位置に保持されるので、ホルダー5によってプリント
基板4も定位置に配設される。さらに、ホルダー5は、
パック電池の出力端子10を固定している。この出力端
子10は、プリント基板4を装着する状態で、プリント
基板4に半田付けして接続される。
段に積層して連結し、さらにホルダー5とプリント基板
4とを連結している電池コア2は、開かれた第1ケース
1Aに入れられる。電池コア2を入れた第1ケース1A
は、第2ケース1Bで閉塞され、第1ケース1Aと第2
ケース1Bの周壁を連結してパック電池とされる。
ことなく出力容量を増加できる特長がある。それは、本
発明のパック電池が、薄型電池である複数の素電池を、
1段目ユニットと2段目ユニットの2段の積層構造に並
べると共に、1段目ユニットと2段目ユニットを構成す
る素電池を同一平面で平行に並べてリードで並列に接続
し、並列に接続している1段目ユニットと2段目ユニッ
トを互いに直列に接続しているからである。
続している素電池の温度環境をより均等な状態として、
並列接続の素電池間の温度差によって、各素電池に流れ
る電流が不均一となるのを少なくできる特長もある。そ
れは、互いに並列に接続している1段目ユニットと2段
目ユニットを積層して2段積層構造としているからであ
る。1段目ユニットを構成する複数の薄型電池は同一平
面にあって、パック電池の片側表面に配設され、また、
2段目ユニットを構成する薄型電池も同一平面にあって
パック電池の片側表面に配設される。この構造のパック
電池が、たとえば電気機器の表面に装着される場合、た
とえば1段目ユニットの薄型電池を電気機器に対向して
配設し、2段目ユニットを電気機器に対向しない外側面
に配設する。電気機器に対向する面に位置する複数の薄
型電池は同じ冷却環境となり、また電気機器と対向しな
い外側に位置する複数の薄型電池も冷却環境を同じとし
て、温度環境を近似できる。このため、互いに並列に接
続している1段目ユニットの複数の素電池は、温度を均
等にして温度による電気特性の相違を少なくでき、各素
電池に流れる電流を均一にできる。
の斜視図
結した状態を示す展開図
B…第2ケース 1a…電極窓 1b…嵌着凸部 2…電池コア 3…素電池 3A…凸部電極 3
B…底面 4…プリント基板 5…ホルダー 5A…嵌入凸部 5
B…隔壁 6…1段目ユニット 7…2段目ユニット 8…第1リード 8A…リード板 8
B…リード板 9…第2リード 9A…リード板 9
B…リード板 10…出力端子 11…保護素子 11A…リード端子 12…保護回路 13…保護回路部品 14…絶縁シート 15…L字リード板
Claims (7)
- 【請求項1】 複数個の素電池(3)を内蔵するパック電
池において、素電池(3)を薄型電池とし、この薄型電池
である複数の素電池(3)は、1段目ユニット(6)と2段目
ユニット(7)からなる2段の積層構造に並べられ、1段
目ユニット(6)を構成している複数の素電池(3)は、+−
の各電極を各々同じ方向とする姿勢で同一平面で平行に
並べられ、かつ第1リード(8)を介して互いに並列に接
続され、2段目ユニット(7)を構成する素電池(3)も、+
−の各電極を各々同じ方向とする姿勢で同一平面で平行
に並べられ、かつ、第2リード(9)を介して互いに並列
に接続され、1段目ユニット(6)と2段目ユニット(7)
は、素電池(3)を平行とする姿勢で2段に積層され、か
つ、互いに並列に接続された1段目ユニット(6)と2段
目ユニット(7)の素電池(3)は互いに直列に接続されてな
ることを特徴とするパック電池。 - 【請求項2】 1段目ユニット(6)と2段目ユニット(7)
の素電池(3)の側面に、ホルダー(5)を介して保護回路部
品(13)を実装するプリント基板(4)を配設している請求
項1に記載されるパック電池。 - 【請求項3】 第1リード(8)と第2リード(9)とをプリ
ント基板(4)に接続して、1段目ユニット(6)と2段目ユ
ニット(7)とをプリント基板(4)を介して直列に接続して
いる請求項2に記載されるパック電池。 - 【請求項4】 ホルダー(5)が絶縁材料を成形したもの
で、このホルダー(5)は、プリント基板(4)に接続してい
る第1リード(8)と第2リード(9)との間に隔壁(5B)を突
出して設けており、この隔壁(5B)で第1リード(8)と第
2リード(9)の接触を阻止してなる請求項2に記載され
るパック電池。 - 【請求項5】 ホルダー(5)にパック電池の出力端子(1
0)を固定している請求項2に記載されるパック電池。 - 【請求項6】 1段目ユニット(6)の素電池(3)を並列に
接続する第1リード(8)を、素電池(3)の端面に配設する
と共に、2段目ユニット(7)の素電池(3)を並列に接続す
る第2リード(9)を、素電池(3)の表面に配設している請
求項1に記載されるパック電池。 - 【請求項7】 1段目ユニット(6)と2段目ユニット(7)
のいずれかの素電池(3)の端部に保護素子(11)を配設し
ており、この保護素子(11)は両端に突出するリード端子
(11A)を有すると共に、一方のリード端子(11A)に直交し
てL字リード板(15)を溶接して連結しており、このL字
リード板(15)を介して1段目ユニット(6)と2段目ユニ
ット(7)を直列に連結している請求項1に記載されるパ
ック電池。
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