JP2002373630A - Battery pack - Google Patents
Battery packInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電池パックに関す
るものであり、とくに防水性に優れた電池パックに関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery pack, and more particularly to a battery pack excellent in waterproofness.
【０００２】[0002]
【従来の技術】携帯電話を始めとした携帯型の電子機器
が広く利用されている。これらの機器に用いられるリチ
ウムイオン電池、ポリマーリチウム電池は、電池単体で
用いられることは少なく、電池の端子が短絡された場合
のように過大な電流が流れた際に通電を遮断する安全装
置等とともに合成樹脂製の筺体に収納した電池パックと
し携帯電話等の電子機器に装着している。電池パックで
は、筺体構造に防水性を付与するために、筺体を構成す
る複数の部材の嵌合部に弾性を有するガスケットを装着
し、電池パック内部への水の浸入を防止することが行わ
れている。このために、筺体を構成する複数の部材に
は、ガスケットの装着用の空間を設けることが必要であ
るとともに、組立時に組立工数の増大等の問題があっ
た。また、ガスケットの弾性力が劣化すると、防水性能
が低下するという問題点もあった。2. Description of the Related Art Portable electronic devices such as cellular phones are widely used. Lithium-ion batteries and polymer lithium batteries used in these devices are rarely used as single batteries, and are safety devices that cut off current when excessive current flows, such as when the terminals of a battery are short-circuited. At the same time, the battery pack is housed in a synthetic resin housing and mounted on electronic equipment such as a mobile phone. In a battery pack, an elastic gasket is attached to a fitting portion of a plurality of members constituting the housing to provide waterproofness to the housing structure, thereby preventing water from entering the inside of the battery pack. ing. For this reason, it is necessary to provide a space for mounting a gasket in a plurality of members constituting the housing, and there have been problems such as an increase in the number of assembling steps during assembling. Further, when the elasticity of the gasket is deteriorated, there is another problem that the waterproof performance is deteriorated.
【０００３】また、接着剤を用いて接合する場合には、
筺体を構成する少なくともいずれかの一方の部材の接合
部に接着剤を塗布した後に、接着面を合わせて接着を行
っている。ところが、接着剤を用いる場合には、硬化時
間が長い接着剤を使用すると硬化するまでに各部材の変
形が生じないように矯正を行う必要が生じたり、逆に硬
化時間が短い場合には、ずれが生ずると矯正が困難とな
ることがあった。また、接着剤が接合面から筺体の外側
にはみ出し外面に付着し、美観を損なうという問題もあ
った。更には、携帯電話の電池パックでは、携帯電話の
構造体の一部を構成するために、一般に複雑な形状とな
ることが多く、電池パックの筺体の嵌合部の形状も複雑
なものとなり、嵌合面に確実な防水性能を得ることは困
難があった。In the case of joining using an adhesive,
After an adhesive is applied to the joint of at least one of the members constituting the housing, the bonding surfaces are aligned and the bonding is performed. However, when an adhesive is used, it is necessary to perform correction so that deformation of each member does not occur until the use of an adhesive having a long curing time causes the curing, or when the curing time is short, If the displacement occurs, correction may be difficult. In addition, there is a problem that the adhesive protrudes from the joining surface to the outside of the housing and adheres to the outer surface, thereby deteriorating the aesthetic appearance. Furthermore, in a battery pack of a mobile phone, in order to constitute a part of the structure of the mobile phone, the battery pack generally has a complicated shape in many cases, and a shape of a fitting portion of a housing of the battery pack also becomes complicated. It has been difficult to obtain reliable waterproof performance on the fitting surface.
【０００４】また、電池パックにおいて、反応性ホット
メルト樹脂を筐体内部に充填して、電池の筐体への固定
と筐体の接着を行った電池パックが特開２０００−２４
３３６４において提案されている。しかしながら、従来
の電池パックは、いずれも二次電池とともに二次電池の
保護、あるいは充放電制御のための手段を、合成樹脂製
の筐体内部に収容して製造されていた。これらの電池パ
ックにおいては、筐体と共に筐体を接合するために超音
波による溶着、接着、ねじ止め等の手段を経て製造され
ているために、組立工程も複雑なものとなっていた。A battery pack in which a reactive hot-melt resin is filled in a casing to fix the battery to the casing and adhere the casing is disclosed in JP-A-2000-24.
3364. However, conventional battery packs have been manufactured by accommodating a secondary battery together with means for protecting the secondary battery or controlling charge / discharge in a housing made of synthetic resin. These battery packs are manufactured through means such as ultrasonic welding, bonding, and screwing in order to join the casing together with the casing, so that the assembly process is also complicated.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、電池パック
において、複雑な嵌合部を有する筺体等を用いる必要が
なく、長期間劣化することがない確実な防水性を有し、
しかも製造が容易な電池パックを提供することを課題と
するものである。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, there is no need to use a housing or the like having a complicated fitting portion in a battery pack, and it has a reliable waterproof property that does not deteriorate for a long time.
Moreover, it is an object to provide a battery pack that is easy to manufacture.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の課題は、電池を
内蔵した電池パックにおいて、電池と共に電池の保護手
段もしくは充放電制御手段の少なくともいずれか一方を
有する回路部品を合成樹脂によって成形したモールド体
から構成され、モールド体の表面に電池使用機器との導
電接続端子を設けた電池パックである。電池パック内に
は熱的素子が設けられており、熱的素子はモールド体を
構成する合成樹脂とは直接的には接触していない前記の
電池パックである。全ての内蔵部品がモールド体を構成
する合成樹脂とは直接的には接触していない前記の電池
パックである。モールド体には、電池使用機器との係合
部を一体成形によって形成した前記の電池パックであ
る。モールド体には、絵付けシートとの一体成形によっ
て加飾されている前記の電池パックである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a battery pack in which a battery is built, in which a circuit component having at least one of battery protection means and charge / discharge control means is formed of a synthetic resin together with the battery. A battery pack comprising a body and provided on the surface of a molded body with a conductive connection terminal with a device using a battery. A thermal element is provided in the battery pack, and the thermal element is the above-described battery pack that is not directly in contact with the synthetic resin forming the molded body. In the above battery pack, all the built-in components are not in direct contact with the synthetic resin constituting the molded body. The above-described battery pack has a molded body in which an engagement portion with a battery-using device is formed by integral molding. The above-mentioned battery pack is decorated in a molded body by integral molding with a painting sheet.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】本発明は、二次電池、および二次
電池の保護、あるいは充放電制御のための手段を設けた
電池パックを合成樹脂によるモールド体によって一体に
形成した電池パックを提供するものである。従来、電池
パックは、合成樹脂製の筐体内部に収容して製造されて
おり、電池パックを合成樹脂のモールドによって一体に
成形することは行われることはなかった。本発明の電池
パックは、合成樹脂製の筐体を用いることなく、電池を
電池保護手段もしくは充放電制御手段等を有する回路部
品とともに、合成樹脂の成形によって一体に成形したも
のである。したがって、完全な密封構造体を形成するこ
とができ、筐体を用いたり、筐体の組立、密封化工程等
を採ることなく、防水性能を有した電池パックを得るこ
とができる。また、電池パック内部の電池等は外気と遮
断されるので、電池の異常時における発火等の危険性も
軽減することも可能とするものである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention provides a battery pack in which a secondary battery and a battery pack provided with means for protecting the secondary battery or controlling charge / discharge are integrally formed by a synthetic resin molded body. Is what you do. Conventionally, a battery pack has been manufactured by being housed inside a synthetic resin housing, and the battery pack has not been integrally molded by a synthetic resin mold. The battery pack of the present invention is obtained by integrally molding a battery with a circuit component having battery protection means or charge / discharge control means without using a synthetic resin housing by molding synthetic resin. Therefore, a completely sealed structure can be formed, and a battery pack having waterproof performance can be obtained without using a housing, assembling the housing, and taking a sealing step. Also, since the batteries and the like inside the battery pack are shut off from the outside air, it is also possible to reduce the risk of ignition or the like when the batteries are abnormal.
【０００８】以下に本発明の電池パックを図面を参照し
て説明する。図１は、本発明の一実施例を説明する図で
あり断面図を示す。本発明の電池パック１は、内部に電
池２、および電池保護手段もしくは充放電制御手段等か
らなる回路部品３を有しており、周囲を合成樹脂製のモ
ールド体４で覆われており、モールド体４の表面には電
池使用機器との導電接続端子５が設けられている。Hereinafter, a battery pack according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a view for explaining one embodiment of the present invention, and shows a cross-sectional view. The battery pack 1 of the present invention includes a battery 2 and a circuit component 3 including a battery protection means or a charge / discharge control means and the like, and the periphery thereof is covered with a synthetic resin mold body 4. The surface of the body 4 is provided with a conductive connection terminal 5 for connection to a battery-powered device.
【０００９】図２は、本発明の電池パックの製造方法を
説明する図である。図２（Ａ）に示すように、電池２と
電池保護手段もしくは充放電制御手段からなる回路部品
３、導電接続端子５からなる内蔵部品６を作製する。次
いで、図２（Ｂ）に示すように、内蔵部品６を上部金型
７および下部金型８から構成された成形金型内部に装着
し、成形金型内部へ加熱溶融した合成樹脂９を注入す
る。注入された合成樹脂９は、上部金型７および下部金
型８と、内蔵部品６の周囲に形成された空間に充填され
る。次いで、注入された合成樹脂が硬化した後に、金型
から取り出すと、図２（Ｃ）に示すように、内蔵部品６
が合成樹脂によって完全に覆われたモールド体４が得ら
れる。FIG. 2 is a diagram illustrating a method of manufacturing a battery pack according to the present invention. As shown in FIG. 2A, a circuit component 3 comprising a battery 2 and battery protection means or charge / discharge control means, and a built-in component 6 comprising a conductive connection terminal 5 are produced. Next, as shown in FIG. 2 (B), the built-in component 6 is mounted inside a molding die composed of an upper die 7 and a lower die 8, and a synthetic resin 9 heated and melted is injected into the molding die. I do. The injected synthetic resin 9 fills the upper mold 7 and the lower mold 8 and the space formed around the built-in component 6. Next, after the injected synthetic resin is cured, it is taken out of the mold, and as shown in FIG.
Is completely covered with the synthetic resin.
【００１０】合成樹脂によるモールド体の製造方法は、
加熱によって溶融した合成樹脂を金型内部に圧入するこ
とによって行われる。加熱溶融した合成樹脂の熱の大部
分は、金型を通じて放熱されるために、電池等の内蔵部
品への熱的な影響は小さい。しかしながら、内蔵部品に
は、一般に過充電、過放電時に電池を保護するために、
所定の温度以上に達すると溶断して通電を遮断する温度
フューズ、あるいは所定の電流よりも大きな電流が流れ
た場合には通電を遮断するＰＴＣ（正温度特性サーミス
タ）等の熱的素子が用いられている。これらの熱的素子
は、温度に対して敏感であり、高温度に加熱されると動
作特性が悪化するおそれがある。したがって、温度フュ
ーズ、ＰＴＣ等の熱的素子は、成形時に加熱溶融した合
成樹脂と直接に接触しないようにすることが好ましい。[0010] A method of manufacturing a mold body using a synthetic resin is as follows.
This is performed by pressing a synthetic resin melted by heating into a mold. Most of the heat of the synthetic resin that has been heated and melted is radiated through the mold, and therefore has little thermal effect on built-in components such as batteries. However, in order to protect the battery during overcharge and overdischarge,
Thermal elements such as a temperature fuse that cuts off the current when the temperature reaches a predetermined temperature or higher, or a PTC (positive temperature characteristic thermistor) that cuts off the current when a current larger than the predetermined current flows are used. ing. These thermal elements are sensitive to temperature and operating characteristics may be degraded when heated to high temperatures. Therefore, it is preferable that thermal elements such as a temperature fuse and PTC do not come into direct contact with the synthetic resin heated and melted during molding.
【００１１】図３は、本発明の他の実施例を説明する図
である。図３（Ａ）は、断面図を示し、図３（Ｂ）は、
図３（Ａ）において、Ａ−Ａ’線での断面を示す図であ
る。図３に示す電池パック１においては、回路部品３の
うちＰＴＣ、温度フューズ等の熱的素子１０Ａは、被覆
体１１で覆われており、また熱的素子１０Ｂは、熱遮蔽
体１２によって注入される溶融した合成樹脂とは接触し
ないようにされている。このように、内蔵部品のうち少
なくとも熱的素子を、被覆体あるいは遮蔽体によって区
画し、加熱溶融した合成樹脂が熱的素子に直接接触しな
いようにすることにより熱的素子の特性の劣化を防止す
ることができる。FIG. 3 is a diagram for explaining another embodiment of the present invention. FIG. 3A shows a cross-sectional view, and FIG.
FIG. 3A is a diagram illustrating a cross section taken along line AA ′ in FIG. In the battery pack 1 shown in FIG. 3, a thermal element 10A such as a PTC and a temperature fuse among the circuit components 3 is covered with a cover 11, and a thermal element 10B is injected by a heat shield 12. To avoid contact with the molten synthetic resin. As described above, at least the thermal element among the built-in components is partitioned by the cover or the shield so that the synthetic resin melted by heat does not come into direct contact with the thermal element, thereby preventing the characteristic of the thermal element from deteriorating. can do.
【００１２】熱的な保護を行う被覆体としては、耐熱性
が大きく弾性を有し、熱的素子の熱的な変形の際に回復
可能な、モールドに使用する合成樹脂よりも耐熱性が大
きな耐熱性のゴムを用いることが好ましい。耐熱性ゴム
としては、加熱溶融した合成樹脂を充填する際に変質、
あるいは劣化しないものであれば各種の耐熱性ゴムを用
いることができるが、具体的には、クロロプレンゴム、
エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム、シリコーン
変性エチレンプロピレンゴムからなる群から選ばれる１
種を挙げることができる。これらのゴムのなかでもクッ
ション性を有するスポンジシートが好ましい。[0012] The coating for thermal protection has high heat resistance and elasticity, and can recover from thermal deformation of the thermal element, and has higher heat resistance than the synthetic resin used for the mold. It is preferable to use a heat-resistant rubber. As heat-resistant rubber, it deteriorates when filled with heat-melted synthetic resin,
Alternatively, various heat-resistant rubbers can be used as long as they do not deteriorate, but specifically, chloroprene rubber,
1 selected from the group consisting of ethylene propylene rubber, silicone rubber, and silicone-modified ethylene propylene rubber
Species can be mentioned. Among these rubbers, a sponge sheet having a cushioning property is preferable.
【００１３】図３では、加熱溶融した合成樹脂が熱的素
子に直接に接触しないようにする例を示したが、電池に
対しても加熱溶融した合成樹脂が直接に接触しないよう
にしても良い。このようにすることにより、電池に対す
る熱的な影響を防止することができる。FIG. 3 shows an example in which the heated and melted synthetic resin is not in direct contact with the thermal element. However, the heat and melted synthetic resin may not be in direct contact with the battery. . By doing so, thermal effects on the battery can be prevented.
【００１４】本発明によって得られた電池パックには、
モールド体形成用の合成樹脂注入口が残存する。残存し
た合成樹脂注入口の位置によっては、取り扱い時に不都
合が生じたり美観が損なわれる等の問題がある場合に
は、合成樹脂注入口を電池パックの裏面、あるいは機器
に装着した場合には機器に面する側に形成することが好
ましい。The battery pack obtained according to the present invention includes:
A synthetic resin injection port for forming a mold body remains. Depending on the position of the remaining synthetic resin inlet, if there is a problem such as inconvenience during handling or deterioration of aesthetics, the synthetic resin inlet may be attached to the back of the battery pack or to the device if it is attached to the device. Preferably, it is formed on the facing side.
【００１５】図４は、本発明の他の実施例を説明する図
であり、合成樹脂の注入口部を説明する図である。上部
金型７には、電池パックのモールド体４に形成される凹
部１３に合成樹脂注入口１４が設けられるような形状を
有している。これによって、モールド体４に形成される
合成樹脂注入口の切断面の研磨等を行う必要がなくな
る。本発明の電池パックは、以上に示したような直方体
状の形状のものに限らず、各種の形状のものを挙げるこ
とができる。FIG. 4 is a view for explaining another embodiment of the present invention, and is a view for explaining an injection port of a synthetic resin. The upper mold 7 has a shape such that a synthetic resin injection port 14 is provided in a recess 13 formed in the molded body 4 of the battery pack. This eliminates the need to polish the cut surface of the synthetic resin injection port formed in the mold body 4. The battery pack of the present invention is not limited to the rectangular parallelepiped shape as described above, and may have various shapes.
【００１６】図５は、本発明の他の実施例を説明する図
である。下部金型６上に電池パック１のモールド体４の
外面１２が位置し、下部金型６と接する合成樹脂のモー
ルド体４に外面１５が形成される。また、モールド体４
には、電池パックを装着する電池使用機器への係合部１
６が形成される。これによって、携帯電話等のように、
電池使用機器の一部に電池パックを装着した際には電池
使用機器の外面の一部とすることができる。また、本発
明の電池パックの成形時には、金型内部に、あらかじめ
印刷した絵付シートを配置し、所望の色、図柄層によっ
て加飾しても良い。このような方法によって、金型内に
樹脂を注入した後に、絵付けシートの基体を剥離して、
図柄を転写したり、あるいは絵付けシートを成形した樹
脂と一体化することができ、電池パックの成形と同時に
電池パック表面を加飾することができる。FIG. 5 is a diagram for explaining another embodiment of the present invention. The outer surface 12 of the molded body 4 of the battery pack 1 is located on the lower mold 6, and the outer surface 15 is formed on the synthetic resin molded body 4 that is in contact with the lower mold 6. Also, the mold body 4
Has an engaging portion 1 for a battery-powered device to which a battery pack is attached.
6 are formed. As a result, like a mobile phone,
When the battery pack is mounted on a part of the battery-powered device, it can be a part of the outer surface of the battery-powered device. Further, at the time of molding the battery pack of the present invention, a pre-printed picture sheet may be arranged inside the mold and decorated with a desired color and design layer. By such a method, after injecting the resin into the mold, the base of the painting sheet is peeled off,
The pattern can be transferred or integrated with the resin in which the painting sheet has been formed, and the surface of the battery pack can be decorated simultaneously with the formation of the battery pack.
【００１７】本発明の電池パックの成形に使用する合成
樹脂としては、各種の合成樹脂を用いることができる
が、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等が好ましい。特
に、ダイマー酸系ポリアミド樹脂は、軟化点１３５〜１
８０℃、粘度１４００〜１８００ｍＰａ・ｓの特性を有
しており、１ＭＰａ程度の注入圧力によって注入口から
注入することができるので、電池パック内部の二次電
池、あるいは内部部品に成形時に悪影響を及ぼすことな
く電池パックを製造することができる。As the synthetic resin used for molding the battery pack of the present invention, various synthetic resins can be used, but a polyamide resin, an epoxy resin and the like are preferable. In particular, the dimer acid-based polyamide resin has a softening point of 135 to 1
It has the characteristics of 80 ° C. and viscosity of 1400 to 1800 mPa · s, and can be injected from the injection port with an injection pressure of about 1 MPa, which adversely affects the secondary battery or the internal parts inside the battery pack during molding. It is possible to manufacture a battery pack without the need.
【００１８】[0018]
【発明の効果】本発明の電池パックは、合成樹脂のモー
ルド体の形成によって電池パックを作製したので、電池
パックの筺体用の合成樹脂成形体を必要とせず、また筐
体の接合を行う工程が不要であり、工数の削減が可能と
なる。また、合成樹脂のモールド体によって形成されて
いるので、防水機能を付与することも容易に行うことが
できる。また、一体に成型されているので、落下等によ
る衝撃を向上することが可能となる。さらに、電池パッ
ク内部は、空気が遮断されているので、発火、発煙等の
危険性も減少させることができる。According to the battery pack of the present invention, since the battery pack is manufactured by forming a synthetic resin mold body, a synthetic resin molded body for the battery pack housing is not required, and the steps of joining the housings are performed. Is unnecessary, and man-hours can be reduced. In addition, since it is formed of a synthetic resin molded body, it can be easily provided with a waterproof function. In addition, since they are integrally molded, it is possible to improve the impact due to a drop or the like. Further, since the air is shut off inside the battery pack, it is possible to reduce the risk of ignition, smoking, and the like.
【図１】図１は、本発明の一実施例を説明する図であ
る。FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention.
【図２】図２は、本発明の電池パックの製造方法を説明
する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a method for manufacturing a battery pack according to the present invention.
【図３】図３は、本発明の他の実施例を説明する図であ
る。FIG. 3 is a diagram for explaining another embodiment of the present invention.
【図４】図４は、本発明の他の実施例を説明する図であ
る。FIG. 4 is a diagram for explaining another embodiment of the present invention.
【図５】図５は、本発明の他の実施例を説明する図であ
る。FIG. 5 is a diagram for explaining another embodiment of the present invention.
１…電池パック、２…電池、３…回路部品、４…モール
ド体、５…導電接続端子、６…内蔵部品、７…上部金
型、８…下部金型、９…合成樹脂、１０Ａ，１０Ｂ…熱
的素子、１１…被覆体、１２…熱遮蔽体、１３…凹部、
１４…合成樹脂注入口、１５…モールド体の外面、１６
…係合部DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery pack, 2 ... Battery, 3 ... Circuit parts, 4 ... Molded body, 5 ... Conductive connection terminal, 6 ... Built-in component, 7 ... Upper mold, 8 ... Lower mold, 9 ... Synthetic resin, 10A, 10B ... thermal element, 11 ... cover, 12 ... heat shield, 13 ... recess,
14 ... Synthetic resin injection port, 15 ... Outer surface of mold body, 16
… Engaging part
Claims (1)
池と共に電池の保護手段もしくは充放電制御手段の少な
くともいずれか一方を有する回路部品を合成樹脂によっ
て成形したモールド体から構成され、モールド体の表面
に電池使用機器との導電接続端子を設けたことを特徴と
する電池パック。In a battery pack containing a battery, a circuit component having at least one of battery protection means and charge / discharge control means together with the battery is constituted by a molded body made of a synthetic resin, and is provided on a surface of the molded body. A battery pack provided with a conductive connection terminal for a battery-powered device.
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