JP2003123715A - パック電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 できるかぎり外形を小さくしながら、ケース
を簡単かつ容易に、しかも迅速に能率よく連結して安価
に多量生産する。 【解決手段】 パック電池は、ケース１に電池２を収納
している。ケース１は、周縁から突出する連結ツメ６を
有する第１ケース１Ａと、この連結ツメ６を引っかける
係止部７を有する第２ケース１Ｂとを備える。電池２
は、円筒型電池またはコーナー部を湾曲面とする角型電
池である。連結ツメ６は、円筒型電池または角型電池の
湾曲面に沿う方向に湾曲している。第２ケース１Ｂの係
止部７を設けている部分も、円筒型電池または角型電池
の湾曲面に沿う方向に湾曲している。パック電池は、連
結ツメ６を係止部７に連結して第１ケース１Ａと第２ケ
ース１Ｂとを連結している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ケースに電池を収
納しているパック電池であって、ケースの外形を極限ま
で小さくしてなるパック電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】パック電池は、ケースの外形をいかに小
さくできるかが極めて大切である。このことを実現する
ために、ケースに入れる電池を小さくして大容量するこ
とを目的として、研究者の筆舌につくしがたい努力がな
されている。膨大な実験と試行錯誤の結果、電池の体積
に対する容量は想像を絶するスピードで増加している。
しかしながら、電池はそのままの状態で使用されること
もあるが、多くの場合はケースに収納してパック電池の
状態で使用される。パック電池の状態で使用するとき、
パック電池が大きくなったのでは、せっかく電池を小型
大容量としても、その優れた特長を生かすことができな
くなってしまう。このため、パック電池の状態として、
その外形をいかに小さくできるかが極めて大切である。
すなわち、パック電池の外形をいかに小型化できるか
は、電池自体を小型大容量とすることに匹敵する極めて
大切な技術である。

【０００３】ところで、電池をケースに収納しているパ
ック電池は、ケースを開いた状態で電池を収納して能率
よく多量生産できるように、ケースをふたつに分割して
いる。このパック電池は、電池を入れてケースを連結す
る必要がある。ケースを連結する構造は、大別すると３
種類の構造がある。

【０００４】第１の連結構造は、超音波溶着してケース
を連結する構造である。超音波溶着は連結時間を短縮で
きるので、能率よく多量生産できる特長がある。しかし
ながら、この連結構造は、ケースの周壁を超音波振動さ
せて連結端面を摩擦熱で溶着するので、ケースの最小肉
厚に制約を受けて薄くできない。薄い周壁は、超音波振
動を連結端面に有効に伝達できず、しっかりと溶着でき
ないからである。さらに、この連結構造は、超音波がケ
ースに内蔵している電子部品に悪影響を与える弊害があ
る。このため、超音波溶着して製作されたパック電池
は、製造後に全数検査する必要がある。さらに、検査の
結果、不良品が発生するので歩留が低下する欠点があ
る。

【０００５】第２の連結構造は、ケースの連結端面を接
着する構造である。この構造は、接着剤が硬化するのに
時間がかかるので、１個のパック電池を製造するのに必
要な時間が長くなって、タクトタイムを短縮できず、能
率よく多量生産するのが難しくなる欠点がある。また、
この連結構造も周壁の最小肉厚に制約を受けるので、周
壁を薄くするのが難しい。それは、周壁を薄くすると、
連結端面の幅が狭くなって接着面積が減少するからであ
る。さらにまた、プラスチックケースをしっかりと接着
する接着剤は、ほとんど例外なく溶剤タイプの接着剤で
あるので、溶剤が気化して作業環境を悪くする弊害もあ
る。作業環境は、第１の連結構造においても良くない。
それは超音波溶着するときに、耳障りな低周波が聞こえ
るからである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】第３の連結構造は、ケ
ースを連結ツメで連結する構造である。この連結構造
は、超音波溶着や接着に比較すると、極めて簡単かつ容
易に、しかも迅速に連結できる極めて優れた特長があ
る。また、超音波溶着や接着剤を使用する連結構造のよ
うに、専用の装置を必要としない。ケースを合わせて連
結ツメを連結してふたつのケースを連結できるからであ
る。さらに、この連結構造は、周壁を薄くしても連結ツ
メでしっかりと連結できる特長がある。それは、連結端
面で連結するのではなく、連結ツメを介して連結するか
らである。ただ、この連結構造は、連結部分でケースを
大きくする唯一の欠点がある。それは、連結ツメをケー
スの内面に突出させることに加えて、ケースを連結する
ときに連結ツメを弾性変形させるスペースをケースと電
池との間に設ける必要があるからである。

【０００７】図１は、連結ツメ２６で連結される第１ケ
ース２１Ａと第２ケース２１Ｂの連結部分を示す断面図
である。この図に示すように、連結ツメ２６は、第２ケ
ース２１Ｂの係止部２７である雄型係止部２７Ａに引っ
かけて連結する必要がある。連結ツメ２６は、雄型係止
部２７Ａを越えるときに鎖線で示すように弾性変形す
る。鎖線で示す位置に変形させるために、電池２２との
間に隙間を設ける必要がある。電池２２との間に隙間が
ないと、連結ツメ２６を変形できず、変形できないと連
結ツメ２６が雄型係止部２７Ａを越えることができない
からである。ここに隙間を設けることがパック電池のケ
ース２１の外形を大きくする原因となる。したがって、
連結ツメの連結構造は、超音波溶着や接着では実現でき
ない優れた特長はあるが、ケースの外形が大きくなって
しまう欠点がある。このため、連結ツメを使用する構造
でケースを小型化できるなら、超音波溶着や接着では到
底に実現できない正に理想的なパック電池を実現でき
る。

【０００８】本発明は、このことを実現することを目的
に開発されたもので、本発明の重要な目的は、できるか
ぎり外形を小さくしながら、ケースを簡単かつ容易に、
しかも迅速に能率よく連結して安価に多量生産できるパ
ック電池を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のパック電池は、
ケース１に電池２を収納している。ケース１は、周縁か
ら突出する連結ツメ６を有する第１ケース１Ａと、この
連結ツメ６を引っかける係止部７を有する第２ケース１
Ｂとを備える。電池２は、円筒型電池またはコーナー部
を湾曲面とする角型電池である。連結ツメ６は、円筒型
電池または角型電池の湾曲面に沿う方向に湾曲してい
る。第２ケース１Ｂの係止部７を設けている部分も、円
筒型電池または角型電池の湾曲面に沿う方向に湾曲して
いる。パック電池は、連結ツメ６を係止部７に連結して
第１ケース１Ａと第２ケース１Ｂとを連結している。

【００１０】本発明のパック電池は、第２ケース１Ｂの
係止部７を、ケース内面に突出する雄型係止部７Ａとし
て、連結ツメ６に、この雄型係止部７Ａを案内する雌型
係止部６Ａを設けることができる。さらに、本発明のパ
ック電池は、連結ツメ６に、第２ケース１Ｂの内面に向
かって突出する雄型係止部７Ａを設けて、第２ケース１
Ｂの係止部７を、この雄型係止部７Ａを案内する雌型係
止部６Ａとすることもできる。

【００１１】本発明のパック電池は、好ましくは、電池
２を円筒型電池とし、連結ツメ６の先端を、円筒型電池
の中心レベル（Ｍ）を越える位置まで延長する。本明細
書において、円筒型電池の中心レベル（Ｍ）とは、ケー
ス１の上面および底面と平行な面であって、円筒型電池
の中心軸を含む面を意味するものとする。

【００１２】第１ケース１Ａと第２ケース１Ｂは、連結
端面の一方に凸条８を設けて、他方にこの凸条８を入れ
ることができる案内溝９を設けることができる。このパ
ック電池は、好ましくは、第１ケース１Ａの連結端面に
案内溝９を、第２ケース１Ｂの連結端面に凸条８を設け
る。

【００１３】さらに、本発明のパック電池は、好ましく
は、第１ケース１Ａの対向する側壁３Ａに設けている連
結ツメ６の先端の間の最小間隔である爪間隔（Ａ）を、
ケース１に収納している電池２の最大幅である最大電池
幅（Ｂ）よりも小さくする。

【００１４】さらに、本発明のパック電池は、ケース１
内に、電池２に電気接続している回路基板４と、この回
路基板４を定位置に保持するホルダー５とを内蔵すると
共に、連結ツメ６をホルダー５に当接させて、ホルダー
５を定位置に保持することができる。

【００１５】さらに、本発明のパック電池は、連結端面
において、第２ケース１Ｂを第１ケース１Ａよりも外側
に突出させて、第１ケース１Ａと第２ケース１Ｂの連結
端面に段差を設けることができる。第１ケース１Ａと第
２ケース１Ｂの側壁３Ａは、肉厚をほぼ等しくすること
ができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
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。

【００１７】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
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。

【００１８】図２の斜視図と図３の横断面図に示すパッ
ク電池は、ケース１に電池２を内蔵している。ケース１
は、第１ケース１Ａと第２ケース１Ｂからなり、第１ケ
ース１Ａと第２ケース１Ｂを周壁３の連結端面を当接さ
せる状態で連結している。さらに、パック電池は、図４
の縦断面図に示すように、電池２に電気接続される回路
基板４と、この回路基板４を定位置に保持するホルダー
５もケース１に内蔵している。

【００１９】電池２は、円筒型電池である。図のパック
電池は、２個の円筒型電池を平行に並べて収納している
が、電池は、１個または３個以上とすることもできる。
また、本発明のパック電池は、図５に示すように、ケー
ス１に角型電池２を内蔵することもできる。ただ、角型
電池は、コーナー部を湾曲面とするものを使用する。電
池２は、リチウムイオン二次電池、リチウム二次電池、
ニッケル−水素電池、ニッケル−カドミウム電池等の充
電できる二次電池である。

【００２０】第１ケース１Ａと第２ケース１Ｂは、周壁
３の連結端面を互いに当接させる状態で、連結ツメ６を
介して連結される。第１ケース１Ａと第２ケース１Ｂの
周壁３は、ケース１の左右両側にあって電池２の湾曲面
に沿って湾曲している一対の側壁３Ａと、両側の側壁３
Ａを連結すると共に、電池２の両端部に配設されてなる
平面状である一対の端面壁３Ｂからなる。

【００２１】図６ないし図１２は、連結ツメ６のある第
１ケース１Ａを示している。これ等の図に示す第１ケー
ス１Ａは、複数の連結ツメ６を周壁３から突出するよう
にして設けている。左右の側壁３Ａは各々ふたつの連結
ツメ６を備え、片方の端面壁３Ｂはふたつの連結ツメ６
を備え、他方の端面壁３Ｂはひとつの連結ツメ６を備え
る。側壁３Ａの連結ツメ６は、電池２の湾曲面に沿う方
向に湾曲されている。さらに、これ等の連結ツメ６は、
図３において、その先端が円筒型電池の中心レベル
（Ｍ）を越える位置まで延長している。図のケース１
は、第１ケース１Ａと第２ケース１Ｂの周壁３の高さを
ほぼ等しくして、左右の側壁３Ａの連結端面を結ぶ線を
電池２の中央に位置させる。連結ツメ６は、この連結端
面から突出するので、その先端は、円筒型電池の中心レ
ベル（Ｍ）を越える位置まで延長される。この連結ツメ
６は、図３に示すように、対向する側壁３Ａに設けてい
る連結ツメ６の先端の間の最小間隔である爪間隔（Ａ）
が、ケース１に収納している電池２の最大幅である最大
電池幅（Ｂ）よりも小さくなる。連結ツメ６先端の爪間
隔（Ａ）は、連結ツメ６を弾性変形させて、この間に電
池２をスムーズに入れることができる長さに設計され
る。

【００２２】第２ケース１Ｂは、連結ツメ６を連結する
係止部７を有する。図３のケース１は、第２ケース１Ｂ
の係止部７をケース内面に突出する雄型係止部７Ａと
し、連結ツメ６には、この雄型係止部７Ａを入れる雌型
係止部６Ａを設けている。図の連結ツメ６は、連結ツメ
６を貫通する貫通孔を雌型係止部６Ａとしている。雌型
係止部は、必ずしも貫通孔とする必要はなく、雄型係止
部を入れて案内する雌型係止部とすることもできる。こ
の構造のケース１は、連結ツメ６を第２ケース１Ｂの係
止部７に連結するとき、図１３に示すように、連結ツメ
６は内側に弾性変形される。連結ツメ６が雄型係止部７
Ａを越えて、雄型係止部７Ａを雌型係止部６Ａに案内す
るからである。

【００２３】さらに、第２ケース１Ｂは、図１４に示す
ように、連結ツメ６に、第２ケース１Ｂの内面に向かっ
て突出する雄型係止部６Ｂを設け、第２ケース１Ｂの係
止部７には、雄型係止部６Ｂを案内する雌型係止部７Ｂ
を設けることもできる。雌型係止部７Ｂは、雄型係止部
６Ｂを案内するものであるから、第１ケース１Ａを第２
ケース１Ｂに連結する状態で、雄型係止部６Ｂに対向す
る位置に設けられる。この構造は、図１４に示すよう
に、連結ツメ６の雄型係止部６Ｂが雌型係止部７Ｂに案
内される直前で、連結ツメ６が最も大きく弾性変形され
る。

【００２４】図１３に示すように連結ツメ６が雄型係止
部７Ａを越えることができ、あるいは図１４に示すよう
に、雄型係止部６Ｂを雌型係止部７Ｂに案内できるよう
に、第２ケース１Ｂの内面と電池２との間にわずかな隙
間を設けている。本発明のパック電池は、電池２の湾曲
面を利用して連結ツメ６を弾性変形させるので、この隙
間を極めて狭くできる。図１３と図１４は、連結ツメ６
の変形をわかりやすくするために、隙間を広くしている
が、実際のパック電池において、この隙間は極めて僅か
な隙間である。

【００２５】図３のパック電池は、第１ケース１Ａと第
２ケース１Ｂを、連結ツメ６でもって、よりしっかりと
連結するために、第２ケース１Ｂの連結端面に凸条８を
設け、第１ケース１Ａの連結端面には、この凸条８を入
れることができる案内溝９を設けている。この図とは反
対に、第１ケースの連結端面に凸条を設けて、第２ケー
スの連結端面に凸条を案内する案内溝を設けることもで
きる。このように、凸条８を案内溝９に入れて第１ケー
ス１Ａと第２ケース１Ｂの連結端面を連結しながら、連
結ツメ６で連結する構造は、連結ツメ６を係止部７に引
っかけて連結した後は、連結ツメ６を係止部７から外す
ことができず、したがって全く外れない状態でしっかり
と連結できる特長がある。

【００２６】さらに、図３のパック電池は、連結端面に
おいて、第２ケース１Ｂの側壁３Ａを第１ケース１Ａよ
りも外側に突出させて、第１ケース１Ａと第２ケース１
Ｂの連結端面に段差を設けている。このパック電池は、
電気機器に装着するときに、第２ケース１Ｂのみで装着
位置を特定して、出力端子１０を電気機器の端子に正確
に接触できる。第１ケース１Ａと第２ケース１Ｂの嵌合
誤差が、出力端子１０の装着位置をずらせることがない
からである。図３のパック電池は、第１ケース１Ａと第
２ケース１Ｂの側壁３Ａの肉厚をほぼ等しくして、第２
ケース１Ｂの側壁３Ａを第１ケース１Ａの側壁３Ａから
外側に突出させている。

【００２７】さらに、パック電池は、図４に示すよう
に、ケース１内に、電池２に電気接続している回路基板
４と、この回路基板４を定位置に保持するホルダー５と
を内蔵している。ホルダー５の底面に出力端子１０を固
定しており、この出力端子１０を外部に表出させる電極
窓１１を第２ケース１Ｂに開口して設けている。回路基
板４は、リード板（図示せず）を介して電池２に接続さ
れ、ホルダー５は、出力端子１０を回路基板４に半田付
けして、回路基板４に連結される。リード板と出力端子
１０を介して、回路基板４とホルダー５は電池２に連結
される。ホルダー５は、回路基板４を定位置に連結する
ために、嵌着凹部（図示せず）を設けており、ここに回
路基板４を嵌入して連結している。さらに、ホルダー５
は、上下に貫通する貫通孔１２を設けている。第２ケー
ス１Ｂは、この貫通孔１２に挿入される突出ロッド１３
を一体成形して設けている。突出ロッド１３を貫通孔１
２に挿入して、ホルダー５は第２ケース１Ｂの定位置に
連結される。ホルダー５を介して回路基板４も定位置に
配設される。さらに、このパック電池は、第１ケース１
Ａの端面壁３Ｂに設けている連結ツメ６の先端を、ホル
ダー５の上面に当接させて、連結ツメ６でホルダー５を
定位置に保持している。

【００２８】

【発明の効果】本発明のパック電池は、ケースの外形を
極限まで小さくできる特長がある。それは、本発明のパ
ック電池が、周縁から突出する連結ツメを有する第１ケ
ースと、連結ツメを引っかける係止部を有する第２ケー
スとを連結してなるケースに、円筒型電池またはコーナ
ー部を湾曲面とする角型電池である電池を収納してお
り、第１ケースの連結ツメを、電池の湾曲面に沿う方向
に湾曲させると共に、第２ケースの係止部を設けている
部分も、電池の湾曲面に沿う方向に湾曲させているから
である。この構造のパック電池は、電池の湾曲面に沿っ
て湾曲された連結ツメを係止部に係止して第１ケースと
第２ケースとを連結するので、ケースと電池の間に必要
な隙間を最小限となるようにケースを設計して、ケース
の外形をできるかぎり小さくできる。

【００２９】さらに、本発明のパック電池は、連結ツメ
と係止部で第１ケースと第２ケースを連結するので、簡
単かつ容易に、しかも迅速にケースを連結して、能率よ
く安価に多量生産できる特長もある。このように、本発
明のパック電池は、連結ツメを使用する構造としなが
ら、外形を極限まで小さくできるので、超音波溶着や接
着では到底に実現できない正に理想的なパック電池を実
現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のパック電池の第１ケースと第２ケースの
連結構造を示す拡大断面図

【図２】本発明の一実施例にかかるパック電池の斜視図

【図３】図２に示すパック電池の横断面図

【図４】図２に示すパック電池の縦断面図

【図５】本発明の他の実施例にかかるパック電池の横断
面図

【図６】図２に示すパック電池の第１ケースの正面図

【図７】図２に示すパック電池の第１ケースの背面図

【図８】図２に示すパック電池の第１ケースの側面図

【図９】図６に示す第１ケースの底面図

【図１０】図９に示す第１ケースのＡ−Ａ線断面図

【図１１】図９に示す第１ケースのＢ−Ｂ線断面図

【図１２】図９に示す第１ケースのＣ−Ｃ線断面図

【図１３】図３に示すケースの連結ツメと係止部の連結
構造を示す拡大分解断面図

【図１４】連結ツメと係止部の他の一例を示す拡大分解
断面図

【符号の説明】

１…ケース １Ａ…第１ケース １
Ｂ…第２ケース ２…電池 ３…周壁 ３Ａ…側壁 ３
Ｂ…端面壁 ４…回路基板 ５…ホルダー ６…連結ツメ ６Ａ…雌型係止部 ６
Ｂ…雄型係止部 ７…係止部 ７Ａ…雄型係止部 ７
Ｂ…雌型係止部 ８…凸条 ９…案内溝 １０…出力端子 １１…電極窓 １２…貫通孔 １３…突出ロッド ２１…ケース ２１Ａ…第１ケース ２
１Ｂ…第２ケース ２２…電池 ２６…連結ツメ ２７…係止部 ２７Ａ…雄型係止部

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周縁から突出する連結ツメ(6)を有する
   第１ケース(1A)と、この連結ツメ(6)を引っかける係止
   部(7)を有する第２ケース(1B)と、連結ツメ(6)を係止部
   (7)に連結して連結されてなるケース(1)に収納されてな
   る電池(2)とを備え、 電池(2)が円筒型電池またはコーナー部を湾曲面とする
   角型電池で、連結ツメ(6)が円筒型電池または角型電池
   の湾曲面に沿う方向に湾曲しており、第２ケース(1B)の
   係止部(7)を設けている部分も円筒型電池または角型電
   池の湾曲面に沿う方向に湾曲してなることを特徴とする
   パック電池。
2. 【請求項２】 第２ケース(1B)の係止部(7)がケース内
   面に突出する雄型係止部(7A)で、連結ツメ(6)がこの雄
   型係止部(7A)を案内する雌型係止部(6A)を有する請求項
   １に記載されるパック電池。
3. 【請求項３】 連結ツメ(6)が第２ケース(1B)の内面に
   向かって突出する雄型係止部(6B)を有し、第２ケース(1
   B)の係止部(7)がこの雄型係止部(6B)を案内する雌型係
   止部(7B)である請求項１に記載されるパック電池。
4. 【請求項４】 電池(2)が円筒型電池で、連結ツメ(6)の
   先端を円筒型電池の中心レベル（Ｍ）を越える位置まで
   延長してなる請求項１に記載されるパック電池。
5. 【請求項５】 第１ケース(1A)と第２ケース(1B)の連結
   端面の一方に凸条(8)を設けており、他方にこの凸条(8)
   を入れることができる案内溝(9)を設けている請求項１
   に記載されるパック電池。
6. 【請求項６】 第１ケース(1A)の連結端面に案内溝(9)
   を設けて、第２ケース(1B)の連結端面に凸条(8)を設け
   ている請求項５に記載されるパック電池。
7. 【請求項７】 第１ケース(1A)の対向する側壁(3A)に設
   けている連結ツメ(6)の先端の間の最小間隔である爪間
   隔（Ａ）が、ケース(1)に収納している電池(2)の最大幅
   である最大電池幅（Ｂ）よりも小さい請求項１に記載さ
   れるパック電池。
8. 【請求項８】 ケース(1)内に、電池(2)に電気接続して
   いる回路基板(4)と、この回路基板(4)を定位置に保持す
   るホルダー(5)とを内蔵しており、連結ツメ(6)がホルダ
   ー(5)に当接してホルダー(5)を定位置に保持している請
   求項１に記載されるパック電池。
9. 【請求項９】 連結端面において、第２ケース(1B)が第
   １ケース(1A)よりも外側に突出しており、第１ケース(1
   A)と第２ケース(1B)の連結端面に段差を設けている請求
   項１に記載されるパック電池。
10. 【請求項１０】 第１ケース(1A)と第２ケース(1B)の側
    壁(3A)の肉厚がほぼ等しい請求項１に記載されるパック
    電池。