JP2003086158A - バッテリーパック - Google Patents
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Abstract
を確保し、ガタつきを防止する。 【解決手段】 四角柱状のバッテリーセル3を直列に接
続してバッテリーケース2に収納したバッテリーパック
1であって、バッテリーセルは、ともに電池蓋が前側に
位置し、一のバッテリーセルの電池缶底に接続され電池
蓋側まで延びた負極側タブ37と、該一の正極端子部と
隣接する別のバッテリーセルの電池缶底とを接続する中
間接続タブ36と、該別のバッテリーセルの正極端子部
に接続された正極側タブ34とを有し、また、各負極側
タブおよび中間接続タブと各電池缶側面との間にセル側
絶縁シート50が配設され、上側ケース10と下側ケー
ス20との組み合わせたときに、各バッテリーセルの前
後方向に延びる側縁部3Eを押さえる突部12、上部隅
リブ13、小リブ21、下部隅リブ22(側縁押さえ
部)を上側ケースの内面にそれぞれ設ける。
Description
内に複数の四角柱状をしたバッテリーセルを収納して成
るバッテリーパックにおいて、バッテリーケース内にお
けるバッテリーセルの安定した収納状態を維持する技術
に関する。
ーとして、種々の電子機器に用いられ、このようなバッ
テリーパックはバッテリーケース内に1乃至複数のバッ
テリーセルが収納されて成る。
ものがあり、このようなバッテリーセルにあっては、こ
れにより一回り大きな四角柱状をしたバッテリーケース
に収納するのがスペース的に効率がよい。
面又は一端寄り部位にバッテリー端子を設けるため、電
池缶底から電池蓋側に負極側タブを電池缶の側面を這う
ように設けている。
続する場合、一のバッテリーセルの電池缶底と隣接する
別のバッテリーセルの正極端子部と接続するために中間
接続タブが設けられ、該中間接続タブは上記負極側タブ
と同様に電池缶の側面を這うように設けられる。
ブは電池缶の側面に這うように配置するとき、電池缶と
の間に絶縁シートが介在される。
るために、上記負極側タブおよび中間接続タブを、それ
ぞれ2つに分割してこれら分割したタブ片とタブ片との
間にPTC(positive temperature coefficient)を介
在させ、バッテリーセルが高温になったときに電力の供
給を遮断するようにしたものがある。
あっては、充電時などに矩形の中央部が膨張してしまう
傾向がある。
はバッテリーセルの外形よりも一回り或いは二回り大き
く形成する必要がある。
うにバッテリーケースをバッテリーセルに対して大きく
形成した場合、その内部でバッテリーセルがガタついて
しまうという問題がある。
いてガタついてしまうと、バッテリー端子に接続されて
いる上記負極側タブや正極側タブが変形を繰り返し、破
損したりする事故に繋がる。通常、バッテリー端子はバ
ッテリーケースに固定されているためである。
と、上記負極側タブおよび中間接続タブが動いてしま
い、絶縁シートからずれて、ショートなどの事故に繋が
るという問題もある。
テリーケース内にバッテリーセルを収納するスペースと
上記負極側タブや中間接続タブ、或いはバッテリーセル
の膨張を許容するための最低限の間隙とを確保するとと
もに、収納されたバッテリーセルのガタつきを防止する
ことを課題とする。
ーパックは、上記した課題を解決するために、複数の四
角柱状のバッテリーセルを直列に接続してバッテリーケ
ースに収納したバッテリーパックであって、バッテリー
ケースは、ともに箱状をした上側ケースと下側ケースと
が組み合わさるようにして構成され、複数のバッテリー
セルは、ともに電池蓋が前側に位置し、左右方向に並ん
で上記バッテリーケース内に収納されており、一のバッ
テリーセルの電池缶底に接続され電池蓋側まで延びた負
極側タブと、該一のバッテリーセルの正極端子部と隣接
する別のバッテリーセルの電池缶底とを接続する中間接
続タブと、該別のバッテリーセルの正極端子部に接続さ
れた正極側タブとを有し、上記負極側タブと中間接続タ
ブはともに、各バッテリーセルの電池缶側面を這うよう
に配設され、上記負極側タブおよび中間接続タブは、そ
れぞれ缶底側タブと電池蓋側タブとの2つの分割され、
これら缶底側タブと電池蓋側タブとの間にはPTC(po
sitive temperature coefficient)が介在されており、
また、各負極側タブおよび中間接続タブと各電池缶側面
との間にセル側絶縁シートが配設され、上側ケースと下
側ケースとの組み合わせたときに、各バッテリーセルの
前後方向に延びる側縁部を押される側縁押さえ部を上側
ケースの内面および下側ケースの内面にそれぞれ設けた
ものである。
れば、バッテリーケースでバッテリーセルの前後方向に
延びる側縁部を押さえる側縁押さえ部を設けたので、バ
ッテリーケース内にバッテリーセルを収納した状態で、
バッテリーセルをガタつかないように保持することがで
きるとともに、バッテリーケース内に収納されたバッテ
リーセルの中央部とセパレーターとの間には所定の間隙
が形成され、バッテリーパックの充電時にバッテリーセ
ルが膨張してその上面および下面の中央部が膨らんで
も、その膨らんだ分を上記間隙で吸収することができる
ため、バッテリーケースの全体が膨らんだり変形するこ
とを防止することができる。
1の詳細を添付図面に示した実施の形態に従って説明す
る。
リーケース2と、該バッテリーケース2に収納された4
つのバッテリーセル3、3、・・・と、これらバッテリ
ーセル3、3、・・・のうち上下に配列されたバッテリ
ーセル3、3を離間させるセパレーター4と、当該バッ
テリーパック1の残量などを計算し記憶するICチップ
5などがマウントされた基板6と、該基板6に取着され
バッテリーケース2の長手方向の一端面(前端面)に露
出されるバッテリー端子7とを有する(図2参照)。
D方向、L方向、R方向、F方向、B方向は、それぞ
れ、上方、下方、左方、右方、前方、後方を意味するも
のとする。また、本明細書において示す上記方向性は便
宜上のものであり、当該バッテリーパック1が使用され
る状況において、その方向性は適宜変更される。
後に詳述するが、上下左右に積み重なるように配設さ
れ、左右方向に配設された2つのバッテリーセル3r
(「r」は右側を示す。以下同じ。)とバッテリーセル
3l(「l」は左側を示す。以下同じ。)とは絶縁部材
となる両面接着シート材8にて結合され、これらは後述
するように直列に接続されており、また、上側の左右2
つのバッテリーセル3ur、3ul(「u」は上側を示
す。以下同じ。)と下側の左右2つのバッテリーセル3
dr、3dl(「d」は下側を示す。以下同じ。)とは
基板6に形成された回路パターン(図示は省略する。)
により並列に接続されている。
下側ケース20とから成り、上側ケース10と下側ケー
ス20はともに箱状を為し、互いの開口が合わされよう
に組み合わされることにより構成される(図2参照)。
の左右方向の内寸法は、左右に配列された2つのバッテ
リーセル3ur、3ulの左右幅とほぼ同じか又はやや
大きく形成され、上側ケース10の内側の高さは1つの
バッテリーセル3の高さ寸法よりも大きく、下側ケース
20の内側の高さは1つのバッテリーセル3の高さ寸法
よりも小さく形成されており、バッテリーケース2とし
て組み合わされたときの内部空間の高さは、セパレータ
ー4を介して上下に重ね合わされた2つのバッテリーセ
ル3u、3dの高さとほぼ同じか又はやや大きく形成さ
れている(図13参照)。
前後方向にやや長く、表面側が凹所、内面側が凸所にな
る段差部11が形成され、該段差部11の内側面のほぼ
中央部には突部12が垂設されており、該突部12は後
述する上側の左右に配設された2つのバッテリーセル3
ur、3ulの互いに隣接する上側の側縁部3E、3E
に対応する位置に形成され、これら上側縁部3E、3E
を上方から押圧するようになっている(図13参照)。
は、小さなリブ(以下、「上部隅リブ」という。)1
3、13、・・・が形成され(図7参照)、該上部隅リ
ブ13、13、・・・はバッテリーケース2内に収納さ
れた上側のバッテリーセル3ur、3ulの上側の側縁
部3E、3Eを上方から押圧するようになっている(図
13参照)。
は左右方向に延びる小リブ21、21、・・・が前後方
向に適宜間隔をあけて設けられており(図8参照)、該
小リブ21、21、・・・は後述する下側の左右に配設
された2つのバッテリーセル3dr、3dlの互いに隣
接する下側の側縁部3E、3Eに対応する位置に形成さ
れ、バッテリーケース2内に収納された下側のバッテリ
ーセル3dr、3dlの下側の側縁部3E、3Eを下方
から押圧するようになっている(図13参照)。
は、小さなリブ(以下、「下部隅リブ」という。)2
2、22、・・・が形成され(図8参照)、該下部隅リ
ブ22、22、・・・はバッテリーケース2内にバッテ
リーセル3を収納したときに下側のバッテリーセル3d
r、3dlの下側の側縁部3E、3Eを下方から押圧す
るようになっている(図13参照)。
リブ13、下側ケース20の下部隅リブ22、小リブ2
1が請求項1における「側縁押さえ部」に相当する。
方向の中央部より右側寄り位置および該位置と連続した
下面の前端部に開口する矩形切欠23が形成され、該矩
形切欠23に上記バッテリー端子7が上方からスライド
されて取着されるようになっており、該矩形切欠23に
取着されたバッテリー端子7の前面は下側ケース20と
ほぼ面一になるようになっている(図17参照)。
よび下方を向く段差が形成されて、その外側の薄肉にさ
れた周壁(以下、「外周壁」という。)14が形成され
ており、がい外周壁14の下端縁の内側縁にはテーパー
部14aが形成されている(図19参照)。
方に偏倚する傾斜面に形成されて、傾斜面を有する内側
の部分は下方へ突出する環状の突条(以下、「内側突
条」という。)15となっていて、これにより、該内側
突条15と上記外周壁14との間に下方に開口する環状
のV溝16が形成されている(図19参照)。
狭幅な水平面に形成されていて、上記内側突条15の内
側縁にはテーパー部15aが形成されている(図19参
照)。
よび上方を向く段差が形成されて、その内側の薄肉にさ
れた周壁(以下、「内周壁」という。)24が形成され
ており、該内周壁24の上端はその外側に小さな傾斜面
(以下、「外側傾斜面」という。)25と内側に比較的
大きな傾斜面(以下、「内側傾斜面」という。)26が
形成されており、該内側傾斜面26の鉛直方向に対する
角度は上記上側ケース10のV溝16を形成する内側突
条15の傾斜面よりやや小さく形成されている(図20
参照)。なお、各部の具体的な形状(数値)について
は、後述する。
状をし長手方向の一端面が開口した電池缶31と該電池
缶31の開口を覆うように取着された電池蓋32と図示
は省略したが電池缶31内に収納された電池素子などか
ら成り、電池蓋32には正極端子部33が設けられてい
る(図6参照)。
電池蓋32、32、・・・に設けられた正極端子部3
3、33、・・・は左右方向おける中央から一方へ偏倚
した位置に設けられており、左右に配列された2つのバ
ッテリーセル3r、3lは両者の正極端子部33r、3
3lが互いに離れる位置になる向きで結合されている
(図6参照)。
つのバッテリーセル3ur、3ulと3dr、3dl
は、上下で同じ構成をしているため、その一方(上側)
の左右2つのバッテリーセル3ur、3ulについて説
明し、他方(下側)の左右2つのバッテリーセル3d
r、3dlのについてはその詳細な説明は省略する。
は、これらを電気的に見ると、右側バッテリーセル3u
rは直列に配列されたもののうち正極側に、左側バッテ
リーセル3ulはその負極側にそれぞれ配列される(図
6参照)。
3urには右方に延び先端が前方に折り曲げられた正極
側タブ34がスポット溶接により取着され(図4、図6
参照)、前方に折り曲げられた先端部は上記基板6に半
田付けされるリード部34aとなっている(図2参
照)。
ur、3ulの上面には2つのバッテリーセル3ur、
3ulの左右両側縁を除くほぼ全面と同じ大きさの絶縁
シート(セル側絶縁シート)50が貼着されており、該
セル側絶縁シート50のほぼ中央部には左右2つのバッ
テリーセル3ur、3ulの結合された部分が露出する
ように長孔状の開口(以下、「長孔開口」という。)5
1が形成され、また、その前側縁には下方に折り曲げら
れ電池蓋32uの一部を覆う折り曲げ部52が形成され
ている(図6参照)。なお、セル側絶縁シート50の左
右両側縁とバッテリーセル3ur、3ulの左右両側縁
との間の部分が請求項3における「絶縁シートの逃げ
部」に相当し、また、上記長孔開口51も請求項3にお
ける「絶縁シートの逃げ部」に相当する。
該缶底35urから電池蓋32ur側に延び、電池缶3
1urの上側面を上記セル側絶縁シート50を介して這
うように中間接続タブ36が設けられ、該中間接続タブ
36は、前後に2つに分割され、缶底側タブ36aと電
池蓋側タブ36bとからなり(図6参照)、上記缶底側
タブ36aの缶底側端部は右側バッテリーセル3urの
缶底35urにスポット溶接され(図3参照)、また、
上記電池蓋側タブ36bの電池蓋側端部は左方に延びた
後、下方へ屈曲されて電池蓋32ulを這うようにし
て、左側バッテリーセル3ulの正極端子部33ulま
で延び、該正極端子部33ulにスポット溶接されてい
る(図4参照)。
缶底35ulから電池蓋32ul側に延び、電池缶31
ulの上側面を上記セル側絶縁シート50を介して這う
ように負極側タブ37が設けられ、該負極側タブ37
は、上記中間接続タブ36と同様に、前後に2つに分割
され、缶底側タブ37aと電池蓋側タブ37bとからな
り(図6参照)、上記缶底側タブ37aの缶底側端部は
左側バッテリーセル3ulの缶底35ulにスポット溶
接され(図3参照)、また、上記電池蓋側タブ37bの
電池蓋側端部はその前端が下方に折り曲げられた後、左
側バッテリーセル3ulの電池蓋32ulの前面側にお
いて前方に折り曲げられ、該前方に折り曲げられた先端
部は上記基板6に半田付けされるリード部37cとなっ
ている(図2、図4参照)。
側タブ37と電池缶31ur、31ulとの間には上記
セル側絶縁シート50が介在されているため、電池缶3
1ur、31ulと中間接続タブ36又は負極側タブ3
7、特に、それぞれの電池蓋側タブ36b、37bとの
絶縁が図られている(図6参照)。
7のそれぞれ前後に2つに分割された缶底側タブ36
a、37aと電池蓋側タブ36b、37bとの間には、
それぞれPTC38、38が介在されており、これによ
り、バッテリーセル3ur、3ulが、高温になったと
きに電力の供給が遮断されるようになっている(図6参
照)。
37が這わされた2つの左右バッテリーセル3ur、3
ulの上面にはさらに上記セル側絶縁シート50とほぼ
同じ大きさの別の絶縁シート(上側絶縁シート)53が
貼着される(図6参照)。
間接続タブ36および負極側タブ37のうち缶底側タブ
36a、37aと電池蓋側タブ36b、37bとがPT
C38、38を介して接続された部分に対応する位置に
矩形の開口(以下、「矩形開口」という。)54、54
が形成され、また、上記セル側絶縁シート50の長孔開
口51に対向する位置にこれと同じ大きさの長孔開口5
5が形成されている(図6参照)。なお、上側絶縁シー
ト53の左右両側縁とバッテリーセル3ur、3ulの
左右両側縁との間の部分が請求項4における「絶縁シー
トの逃げ部」に相当し、また、上記長孔開口55も請求
項4における「絶縁シートの逃げ部」に相当し、さら
に、上記矩形開口54、54は請求項5における「上側
絶縁シートの逃げ孔」に相当する。
貼着面には、接着剤が塗布されており、上記左右2つの
バッテリーセル3ur、3ul上のセル側絶縁シート5
0に、上記中間接続タブ36および負極側タブ37を挟
むように貼着されている。
側タブ37は2つのバッテリーセル3ur、3ulの上
面側においてほぼ固定され、容易には動かないように配
置されるとともに、各缶底側タブ36a、37aと電池
蓋側タブ36b、37bとPTC38、38とが接続さ
れた部分、すなわち、上下方向の厚さが大きくなった部
分が上側絶縁シート53の矩形開口54、54から上方
へ露出するようになっている(図4参照)。
のバッテリーセル3r、3lと平面形状がほぼ同じ大き
さをした平板部40と、該平板部40の前端縁の左右両
角部にその上下方向に延びるように突設された2つの基
板規制片41、41と、上記平板部40の後端縁に各バ
ッテリーセル3、3、・・・の缶底35、35、・・・
に対応するように上下方向に突設されたバッテリーセル
規制片42、42が一体に形成されている(図9参
照)。
ー4がバッテリーケース2内に収納されたときに、バッ
テリーケース2内の前側に上記基板6が収納される空間
を確保するためのものである(図17、図18参照)。
ッテリーセル規制片42、42は、左右2つのバッテリ
ーセル3ur(dr)、3ul(dl)(上側も下側
も)の缶底35、35、・・・が当接して、これらの前
後方向の位置決めを行うためのものである(図17、図
18参照)。なお、バッテリーセル規制片42、42の
うち下側に突出する部分はその中央部に矩形の切り欠き
が形成されており、該切欠を形成することにより、下側
の2つのバッテリーセル3dr、3dlの缶底側タブ3
6a、37aがバッテリーセル規制片42、42と干渉
しないようになっている(図3参照)。
その中央に前後方向に延びる上面中央扁平突条43が、
その左右両側縁に前後方向に延びる上面左右扁平突条4
4、44がそれぞれ一体に形成され、各扁平突条43、
44、44の前端部および後端部にはさらに僅かに上方
に突出した扁平凸部43a、43a、44a、44a、
・・・が形成されている(図9参照)。
a、44a、・・・の形成位置は、バッテリーセル3の
厚さ寸法の基準位置に対応されている。
は、通常、絞り加工により成形されるため、上下方向の
厚さがすべての箇所において精度良く加工することは難
しい。そのため、その電池缶31の厚さ(上下方向の寸
法)に関しては、平面から見た周縁のうち、数ヶ所につ
いて寸法の基準となる箇所を決め、該基準位置において
寸法精度を高めて電池缶31を成形するのが一般的であ
る。
かる基準位置が最も精度良く形成された部位であり、該
部位をバッテリーケース2の内面で押さえることが、両
者の寸法誤差が現れにくく、よって、バッテリーケース
2内にバッテリーセル3を収納したときにガタツキなく
押さえることができる。
その中央に前後方向に延びる下面中央扁平突条45が、
その左右両側縁に前後方向に延びる下面左右扁平突条4
6、46がそれぞれ一体に形成され、下面左右扁平突条
46、46の前端部および後端部にはさらに僅かに下方
に突出した扁平凸部46a、46a、・・・が形成され
ている(図10参照)。なお、かかる扁平凸部46a、
46a、・・・もバッテリーセル3の厚さ方向の寸法の
基準位置に対応した位置に形成されている。
扁平突条45と両下面左右扁平突条46、46とのそれ
ぞれ間には、前後方向に長い扁平な凹部(以下、「下面
扁平凹部」という。)47、47が形成されており(図
10参照)、該下面扁平凹部47、47は上記下側の左
右2つのバッテリーセル3dr、3dlの缶底側タブ3
6a、37aと電池蓋側タブ36b、37bとPTC3
8、38とが接続された部分、すなわち、上下方向の厚
さが大きくなった部分と対向するようになっている(図
13参照)。
上記左右に配列された2つのバッテリーセル3r、3l
がその上面側および下面側にそれぞれ取着される。
には、バッテリーセル3の平面形状より一回り小さな2
つの矩形孔60a、60aが形成された両面接着シート
60が貼られ、その上に、2つのバッテリーセル3u
r、3ulが載置されて、セパレーター4に貼着される
(図4参照)。
lは上記上面中央扁平突条43および上面左右扁平突条
44、44のうち、前後両端の各扁平凸部43a、43
a、44a、44a、・・・に載置され、すなわち、バ
ッテリーセル3ur、3ulの後端側縁部3E、3Eお
よび前端寄りの左右両側縁部3E、3Eがセパレーター
4に上記両面接着シート60を介して接触することにな
り、したがって、バッテリーセル3ur、3ulの下面
のほとんどはセパレーター4との間に間隙を有した状態
となっている(図14、図15参照)。なお、図14乃
至図18においては、上記両面接着シート60は図示を
省略する。
面に貼着した両面接着シート60と同様の両面接着シー
ト61が貼られ、その下側に、2つのバッテリーセル3
dr、3dlが位置されてセパレーター4に貼着される
(図4参照)。
3dr、3dlは上記下面中央扁平突条45と下面左右
扁平突条46、46のうち前後両端の各扁平凸部46
a、46a、・・・がバッテリーセル3dr、3dlに
接触し、すなわち、各バッテリーセル3の後端側縁部3
E、3Eおよび前端寄りの左右両側縁部3E、3Eとが
セパレーター4に上記両面接着シート61を介して接触
することになり、また、下側の左右2つのバッテリーセ
ル3dr、3dlの上面のうち、缶底側タブ36a、3
7aと電池蓋側タブ36b、37bとPTC38、38
とが接続された部分、すなわち、上下方向の厚さが大き
くなった部分は上記下面扁平凹部47、47内に位置さ
れて、セパレーター4と接触せず、所定の間隙を有した
状態となっている(図14、図15参照)。なお、図1
4乃至図18においては、上記両面接着シート61は図
示を省略する。
ル3、3、・・・の前方に配設された基板6には、その
左側にICチップ5がマウントされ、また、右側の下部
にバッテリー端子7がマウントされており、基板6と4
つのバッテリーセル3、3、・・・との間には絶縁シー
ト(以下、「基板側絶縁シート」という。)70が介在
されている(図5参照)。
3、・・・における正極側タブ34、34および負極側
タブ37、37のリード部34a、34a、37c、3
7cに対応する位置にランド孔6a、6a、・・・が形
成され、また、基板側絶縁シート70には基板6のラン
ド孔6a、6a、・・・に対応する位置に切れ目71、
71、・・・が形成されている(図5参照)。
3、・・・に対する組み付けは、先ず、各正極側タブ3
4、34および負極側タブ37、37のリード部34
a、34a、37c、37cを基板側絶縁シート70の
各切れ目71、71、・・・に挿通させ、基板6の各ラ
ンド孔6a、6a、・・・に挿通した後、該基板6のラ
ンド孔6a、6a、・・・から突出した各リード部34
a、34a、37c、37cを基板6に半田付けするこ
とにより為される(図2参照)。
3、・・・は、左右の2つのバッテリーセル3r、3l
がそれぞれ直列で、上側および下側の2組のバッテリー
セル3、3、・・・が並列に接続される(図2参照)。
側タブ37のリード部37cに対応する基板側絶縁シー
ト70の位置には切れ目でなく切欠が形成されている
(図5参照)。これは、基板側絶縁シート70の上側縁
部が上側絶縁シート53の折り曲げ部52に裏面側に位
置されており、左上側バッテリーセル3ulの負極側タ
ブ37のリード部37cは折り曲げ部52の前面を這う
ように位置されるからである。
4つのバッテリーセル3、3、・・・は次のようにして
バッテリーケース2内に収納されて、バッテリーパック
1が組み立てられる。
結合された4つのバッテリーセル3、3、・・・を下側
ケース20内に上方から収納する。
20の矩形切欠23内に上方からスライドさせながら挿
入する(図2参照)。これにより、バッテリー端子7は
下側ケース20に対して、その前後方向および左右方向
の位置決めが為される。
3、3、・・・のうち下側の2つのバッテリーセル3d
r、3dlは下側ケース20の小リブ21、21、・・
・および下部隅リブ22、22、・・・上に載置され、
すなわち、バッテリーセル3dr、3dlの左右両側縁
部3E、3E、・・・だけが下側ケース20に接触し、
これにより、バッテリーセル3dr、3dlの下面の大
部分には下側ケース20の底面との間に間隙を有した状
態とされる。
うように上側ケース10を下側ケース20に合わせて両
者を結合する(図13、図16参照)。
たV溝16内に、下側ケース20の開口縁に形成された
内周壁24の上端縁を嵌合させる(図21参照)。
内側にテーパー部14aを形成し、また、下側ケース2
0の内周壁24の外側に外側傾斜面25を形成したの
で、上側ケース10と下側ケース20とが前後左右にお
いて多少ずれた位置関係であっても、V溝16と内周壁
24の上端縁との嵌合を確実に行うことができる(図2
1参照)。
の内側面が下側ケース20の内周壁24の外側面と面接
触して、上側ケース10の表面と下側ケース20の表面
とがほぼ面一となっている(図21参照)。
合わせると、上側ケース10の右前側の開口縁がバッテ
リー端子7を上方から押さえることになり、バッテリー
端子7は下側ケース20と上側ケース10とに挟まれる
ようにして上下方向の位置決めが為され、バッテリーケ
ース2に固定される。
を超音波溶着を行い、両者を結合する(図22乃至図2
4参照)。
0と下側ケース20との上下逆にして、超音波溶着装置
80の受け台81に載置する(図23、図24参照)。
0および下側ケース20のそれぞれの開口周縁の各部の
具体的な形状(数値)を示す。この数値はあくまで、一
例であって、本発明はこれに限定されるものではない。
ケース10の外周壁14の肉厚は0.45mm、外周壁
14のV溝底面16aからの高さは0.7mm、V溝底
面(水平面)16aの幅は0.15mm、内側突条15
のV溝16を形成する傾斜面はその垂直に対する角度が
42.0°、内側突条15のV溝底面16aからの高さ
は0.3mmに形成されている(図19参照)。
m、下側ケース20の内周壁24の肉厚は0.525m
m、内周壁14の高さは1.25mm、外側傾斜面25
が形成された部位の高さは0.3mm、内側傾斜面26
が形成された部位の高さは0.665mm、該内側傾斜
面26の垂直に対する角度が32.6°に形成されてい
る(図20参照)。
を前後左右の四方から囲う受け治具82、82、・・・
を有し、これら受け治具82、82、・・・に囲まれた
上側ケース10との間には0.1mm程度の間隙が形成
されるようになっている(図23、図24参照)。
3を上下逆さまにした下側ケース20の上面に適当な接
触圧で接触させ、該溶着ホーン83により所定の周波数
の振動を加える(図24参照)。
10との接触部、すなわち、上側ケース10のV溝16
の底面16aと下側ケース20の内周壁24の先端部と
が溶着される(図22参照)。
ス10、下側ケース20の場合、溶着分が0.25mm
となったとき、すなわち、溶着方向の高さが0.25m
m減少した位置で終了させる(図22参照)。
側ケース20の溶融された材料は、上側ケース10のV
溝16の底面16aと内側ケース20の内周壁24の外
側傾斜面25との間の間隙と、V溝16の傾斜面と内周
壁24の内側傾斜面26との間の空間と、外側ケース1
0の内側突条15のテーパー部15aとに流入するた
め、バッテリーケース2の内面側に余分な溶融材料がは
み出ることはほとんどない(図22参照)。
0の内周壁24の上端縁が高さ寸法で0.25mm溶融
したところまで為され、そして、上側ケース10の外周
壁14の内側面と下側ケース20の内周壁24の外側面
とが摺接するため、上側ケース10と下側ケース20の
表面には段差部11ができず、すなわち、ほぼ面一とな
ってきわめて見栄えを良好にすることができる(図22
参照)。
側ケース20の肉厚に対して0.25mmの溶着部を形
成することは強度的に十分であり、これ以上溶着された
場合は、溶融した材料がはみ出てしまい、見栄えを悪く
する。
内に4つのバッテリーセル3、3、・・・が収納された
状態においては、各バッテリーセル3、3、・・・はそ
の左右両側縁部3E、3E、・・・がバッテリーケース
2とセパレーター4とによって狭持された状態となり、
したがって、各バッテリーセル3、3、・・・の上面お
よび下面とバッテリーケース2又はセパレーター4との
間には間隙が形成されることになる(図14、図15参
照)。
ur、3ulは、その下面側の左右両側縁部3E、3
E、・・・がセパレーター4の上面側に形成された3つ
の扁平突条(上面中央扁平突条43と2つの上面左右扁
平突条44、44)の前後両端部にそれぞれ形成された
各扁平凸部43a、43a、44a、44a、・・・に
両面接着シート60を介して接触することにより、これ
ら上側2つのバッテリーセル3ur、3ulの下面とセ
パレーター4との間には所定の間隙が形成され、また、
その上面側の左右両側縁部3E、3E、・・・が上側ケ
ース10の上部内側面のほぼ中央に垂設された突部12
および上部隅リブ13と直接接触することにより、これ
ら上側2つのバッテリーセル3ur、3ulの上面と上
側ケース10の上部内側面との間には所定の間隙が形成
される(図14、図15参照)。
3dlは、その上面側の左右両側縁部3E、3E、・・
・がセパレーター4の下面側に形成された下面中央扁平
突条45と2つの下面左右扁平突条46、46にそれぞ
れ形成された前後両端部の各扁平凸部46a、46a、
・・・に両面接着シート60を介して接触することによ
り、これら下側2つのバッテリーセル3dr、3dlの
上面とセパレーター4との間には所定の間隙が形成さ
れ、また、その下面側の左右両側縁部3E、3E、・・
・が下側ケース20の下部内側面のほぼ中央に形成され
た小リブ21、21、・・・および下部隅リブ22、2
2、・・・と直接接触することにより、これら下側2つ
のバッテリーセル3dr、3dlの下面と下側ケース2
0の下部内側面との間には所定の間隙が形成される(図
14、図15参照)。
上面側とバッテリーケース2又はセパレーター4との間
の間隙は比較的大きく、該間隙内に上記負極側タブ37
又は中間接続タブ36が位置され、かつ、これら負極側
タブ37および中間接続タブ36が位置していても、さ
らに間隙を有している(図14、図15参照)。
の各側縁部3E、3E、・・・とセパレーター4との接
触は、上述のように両面接着シート60、61を介して
為される。
ーケース2内の上下で対向する上部隅リブ13、13、
・・・、下部隅リブ22、22、・・・の先端間の距離
と、セパレーター4を介して結合された4つのバッテリ
ーセル3、3、・・・の高さ方向の寸法とは、同じか又
はバッテリーセル3、3、・・・の方が僅かに大きくな
るように形成されており、これにより、バッテリーセル
3、3、・・・がバッテリーケース2に収納された状態
において、各両面接着シート60、61が僅かに圧潰さ
れて、バッテリーケース2内においてバッテリーセル
3、3、・・・がガタつかないようになっている。
各側縁部3E、3E、・・・が、バッテリーケース2の
内側面に設けられた上側ケース10の突部12(側縁押
さえ部)、上部隅リブ13(側縁押さえ部)および下側
ケース20の下部隅リブ22(側縁押さえ部)、小リブ
21(側縁押さえ部)によりほぼ直接押さえられるた
め、その収納状態はガタツキがほとんどない状態にする
ことができ、バッテリーケース2内のバッテリーセル
3、3、・・・の安定した保持を行うことができる。
ると、各バッテリーセル3の電池缶31が扁平な直方体
形状を呈しているため、その上面および下面の中央部が
膨らむが、各バッテリーセル3と、上側ケース10、下
側ケース20又はセパレーター4との間には上記間隙が
形成されているため、該間隙内において、バッテリーセ
ル3の膨らんだ分を吸収することができ、バッテリーケ
ース2の全体が膨らんだり変形することはない(図1
6、図18参照)。なお、図16、図18において実線
で示すバッテリーセル3、3、・・・は、膨らんだ状態
のものを、2点鎖線で示すバッテリーセル3、3、・・
・は膨らむ前の状態のものを示す。
リーセル3を覆うように上側ケース10を下側ケース2
0に合わせたときの結合は、両者の開口周縁を合わせた
状態で、超音波溶着することにより行うものについて説
明したが、本発明にこれに限らず、接着剤による結合で
あっても良い。
部の具体的な形状乃至構造は、本発明を実施するに当た
っての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これ
らによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されるこ
とがあってはならないものである。
に、本発明バッテリーパックは、複数の四角柱状のバッ
テリーセルを直列に接続してバッテリーケースに収納し
たバッテリーパックであって、バッテリーケースは、と
もに箱状をした上側ケースと下側ケースとが組み合わさ
るようにして構成され、複数のバッテリーセルは、とも
に電池蓋が前側に位置し、左右方向に並んで上記バッテ
リーケース内に収納されており、一のバッテリーセルの
電池缶底に接続され電池蓋側まで延びた負極側タブと、
該一のバッテリーセルの正極端子部と隣接する別のバッ
テリーセルの電池缶底とを接続する中間接続タブと、該
別のバッテリーセルの正極端子部に接続された正極側タ
ブとを有し、上記負極側タブと中間接続タブはともに、
各バッテリーセルの電池缶側面を這うように配設され、
上記負極側タブおよび中間接続タブは、それぞれ缶底側
タブと電池蓋側タブとの2つの分割され、これら缶底側
タブと電池蓋側タブとの間にはPTC(positive tempe
rature coefficient)が介在されており、また、各負極
側タブおよび中間接続タブと各電池缶側面との間にセル
側絶縁シートが配設され、上側ケースと下側ケースとの
組み合わせたときに、各バッテリーセルの前後方向に延
びる側縁部を押される側縁押さえ部を上側ケースの内面
および下側ケースの内面にそれぞれ設けたことを特徴と
する。
れば、バッテリーケースでバッテリーセルの前後方向に
延びる側縁部を押さえる側縁押さえ部を設けたので、バ
ッテリーケース内にバッテリーセルを収納した状態で、
バッテリーセルをガタつかないように保持することがで
きるとともに、バッテリーケース内に収納されたバッテ
リーセルの中央部とセパレーターとの間には所定の間隙
が形成され、バッテリーパックの充電時にバッテリーセ
ルが膨張してその上面および下面の中央部が膨らんで
も、その膨らんだ分を上記間隙で吸収することができる
ため、バッテリーケースの全体が膨らんだり変形するこ
とを防止することができる。
負極側タブおよび中間接続タブをセル側絶縁シートとそ
の上側に貼着された別の上側絶縁シートとの間に狭持し
たので、負極側タブおよび中間接続タブはバッテリーセ
ルの上面側においてほぼ固定され、容易には動かないよ
うに配置される。これにより、たとえば、当該バッテリ
ーパックを落下させてしまったような場合でも、負極側
タブおよび中間接続タブが動くことはなく、したが、電
池缶に接触するといった事故を防止することができる。
あっては、側縁押さえ部がバッテリーセルに直接接触す
るように上記セル側絶縁シートに逃げ部を設けたので、
バッテリーセルを安定した状態で保持することができ
る。
PTCに対応する上記上側絶縁シートの部位に逃げ孔を
設けたので、缶底側タブ、PTCおよび電池蓋側タブと
が重なり合った分の厚さを少しでも吸収することがで
き、バッテリーパック全体の厚さの薄型化に貢献する。
セルが4つのものに適用した実施の形態の一例を示すも
ので、本図は全体の斜視図である。
である。
斜視図である。
レーターとを上下方向に分解して示す斜視図である。
して示す斜視図である。
して示す斜視図である。
る。
ある。
おいて切断し、各部を上下に分解して示す断面図であ
る。
一部を拡大して示す。
部を拡大して示す。
置で縦断面方向に切断し、バッテリーセルおよびセパレ
ーターは切断せずに見せた拡大縦断面図である。
置で縦断面方向に切断した拡大縦断面図である。
である。
である。
縁とを合わせた状態を拡大して示す断面図である。
して示す断面図である。
を載置した状態を概略的に示す平面図である。
を載置した状態を一部を断面にして示す側面図である。
ッテリーセル、3ur…バッテリーセル、3ul…バッ
テリーセル、3dr…バッテリーセル、3dl…バッテ
リーセル、3E…バッテリーセルの側縁部、10…上側
ケース、20…下側ケース、12…突部(側縁押さえ
部)、13…上部隅リブ(側縁押さえ部)、21…小リ
ブ(側縁押さえ部)、22…下部隅リブ(側縁押さえ
部)、31…電池缶、32…電池蓋、34…正極側タ
ブ、35…缶底、36…中間接続タブ、36a…缶底側
タブ、36b…電池蓋側タブ、37…負極側タブ、37
a…缶底側タブ、37b…電池蓋側タブ、38…PT
C、50…セル側絶縁シート、51…長孔開口(逃げ
部)、53…上側絶縁シート、54…矩形開口(逃げ
孔)、55…長孔開口(逃げ部)
Claims (5)
- 【請求項1】 複数の四角柱状のバッテリーセルを直列
に接続してバッテリーケースに収納したバッテリーパッ
クであって、 バッテリーケースは、ともに箱状をした上側ケースと下
側ケースとが組み合わさるようにして構成され、 複数のバッテリーセルは、ともに電池蓋が前側に位置
し、左右方向に並んで上記バッテリーケース内に収納さ
れており、 一のバッテリーセルの電池缶底に接続され電池蓋側まで
延びた負極側タブと、 該一のバッテリーセルの正極端子部と隣接する別のバッ
テリーセルの電池缶底とを接続する中間接続タブと、 該別のバッテリーセルの正極端子部に接続された正極側
タブとを有し、 上記負極側タブと中間接続タブはともに、各バッテリー
セルの電池缶側面を這うように配設され、 上記負極側タブおよび中間接続タブは、それぞれ缶底側
タブと電池蓋側タブとの2つの分割され、これら缶底側
タブと電池蓋側タブとの間にはPTC(positive tempe
rature coefficient)が介在されており、 また、各負極側タブおよび中間接続タブと各電池缶側面
との間に絶縁シート(以下、「セル側絶縁シート」とい
う。)が配設され、 上側ケースと下側ケースとの組み合わせたときに、各バ
ッテリーセルの前後方向に延びる側縁部を押される側縁
押さえ部を上側ケースの内面および下側ケースの内面に
それぞれ設けたことを特徴とするバッテリーパック。 - 【請求項2】 請求項1に記載したバッテリーパックで
あって、 上記負極側タブおよび中間接続タブをセル側絶縁シート
とその上側に貼着された別の絶縁シート(以下、「上側
絶縁シート」という。)との間に狭持したこと特徴とす
るバッテリーパック。 - 【請求項3】 請求項1に記載したバッテリーパックで
あって、 側縁押さえ部がバッテリーセルに直接接触するように上
記セル側絶縁シートに逃げ部を設けたこと特徴とするバ
ッテリーパック。 - 【請求項4】 請求項2に記載したバッテリーパックで
あって、 側縁押さえ部がバッテリーセルに直接接触するように上
記上側絶縁シートに逃げ部を設けたこと特徴とするバッ
テリーパック。 - 【請求項5】 請求項1に記載したバッテリーパックで
あって、 上記PTCに対応する上記上側絶縁シートの部位に逃げ
孔を設けたこと特徴とするバッテリーパック。
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