JP2003142053A - 電 池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 保護回路基板３の表面を覆うカバー材３ａを
電池セル２に当接させることにより、装着した機器の接
点が電池パック端子３ｂを押圧してもこの保護回路基板
３を確実かつ容易に支持することができる電池を提供す
る。 【解決手段】 電池セル２とこの電池セル２の正極電池
端子と負極電池端子２ｂに接続された保護回路基板３と
が隣接して電池パックケース１，１内に収納された電池
パックにおいて、保護回路基板３の表面の実装部品を覆
うカバー材３ａが、電池パックケース１，１内に隣接し
て収納された電池セル２の側面に当接するような厚さに
形成された構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電池本体と保護回
路基板とを電池パックケース内に収納した電池に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】携帯電話等の電子機器では、電源として
小型の非水電解質二次電池を用いた電池パックを機器に
装着して使用する場合がある。電池パックは、例えば図
２に示すように、上下に分割した樹脂製の電池パックケ
ース１，１の間に電池セル２と保護回路基板３とを収納
したものである。電池セル２は、非水電解質二次電池を
アルミニウム合金製の薄い箱形の電池セル容器２ａに密
封して、図示右斜め背後側の側面から負極電池端子２ｂ
を突設したものである。また、この電池セル２は、負極
電池端子２ｂを突設した部分を除く電池セル容器２ａ全
体が正極電池端子となっている。

【０００３】上記電池セル２の手前側には、保護回路基
板３が配置される。保護回路基板３は、電池セル２と向
かい合う側の表面に実装された回路素子によって、電池
セル２の過充電や過放電等を防止するための保護回路が
形成された回路基板である。そして、この保護回路基板
３の表面の回路素子が実装された部分は、これらの回路
素子の防水と保護を図るために、樹脂製のカバー材３ａ
で覆われている。また、この保護回路基板３の裏面（図
示左斜め手前側の面）には、正負極と温度検出用の電池
パック端子３ｂが形成されている。この保護回路基板３
には、正極リード４を介して電池セル２の電池セル容器
２ａが構成する正極電池端子が接続されると共に、負極
リード５を介してこの電池セル２の負極電池端子２ｂが
接続されている。従って、電池セル２の正極電池端子
（電池セル容器２ａ）と負極電池端子２ｂは、この保護
回路基板３上の保護回路を介して、正負極の電池パック
端子３ｂに接続されることになる。なお、負極リード５
は、正極電池端子である電池セル容器２ａに接触しては
ならないので、実際にはこれらの間には絶縁材が挿入さ
れている。

【０００４】上記のようにして保護回路基板３を隣接し
て配置し接続した電池セル２は、上下から電池パックケ
ース１，１で挟んで重ね合わせ部分を熱溶着することに
より、この電池パックケース１，１の内部に収納され
る。また、電池パックケース１の手前側の側面に開口さ
れた窓部１ａを通して、保護回路基板３の電池パック端
子３ｂを外部に露出させ、これによって電池セル２を外
部回路と接続できるようになっている。

【０００５】上記電池パックを電子機器に装着すると、
機器の電源等の接点が電池パックケース１の窓部１ａを
通して保護回路基板３の電池パック端子３ｂに接触して
押圧することにより電池セル２との接続が行われる。こ
のため、電池パックは、電池パック端子３ｂが外部から
押圧されても保護回路基板３が電池パックケース１，１
の内部で位置がずれたりガタ付いたりしないように確実
に支持する必要がある。

【０００６】そこで、従来の電池パックは、図３に示す
ように、電池パックケース１，１に支持用リブ１ｂを形
成し、この支持用リブ１ｂによって保護回路基板３を支
持するようにしたり、図４に示すように、保護回路基板
３の表面に、カバー材３ａの周囲をさらに覆うスペーサ
３ｃを取り付けて、このスペーサ３ｃを電池セル２の電
池セル容器２ａの側面に当接させることにより保護回路
基板３を支持するようにしていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図３に示す
従来例の場合には、保護回路基板３が電池パックケース
１，１の支持用リブ１ｂによって周囲を支持されるの
で、中央の電池パック端子３ｂを押圧された場合に、基
板に撓みが生じて、配線パターンや実装部品が断線を起
こすおそれがあるという問題が生じていた。また、この
保護回路基板３を電池パックケース１，１の支持用リブ
１ｂに挟み込むので、細かく面倒な組み立て作業が必要
となり、保護回路基板３が支持用リブ１ｂに乗り上げて
組み立て不良が発生し易くなるという問題も発生してい
た。さらに、電池パックの落下試験等により支持用リブ
１ｂが欠損すると、保護回路基板３がガタ付くという問
題も生じていた。

【０００８】また、図４に示す従来例の場合には、保護
回路基板３の表面を覆うように別部品のスペーサ３ｃを
取り付ける必要があり、この部品の追加がコストアップ
に繋がるという問題があった。

【０００９】本発明は、かかる事情に対処するためにな
されたものであり、保護回路基板の表面を覆うカバー材
を電池本体に当接させて形成することにより、この保護
回路基板を確実かつ容易に支持することができる電池を
提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、電池
本体とこの電池本体の電池端子に接続された保護回路基
板とが隣接して電池パックケース内に収納された電池に
おいて、保護回路基板の表面の実装部品を覆うカバー材
が、電池パックケース内に隣接して収納された電池本体
に直接又は間接的に当接して形成されたことを特徴とす
る。

【００１１】請求項１の発明によれば、保護回路基板の
表面のカバー材が電池本体に当接するような厚さに形成
されるので、この保護回路基板を電池本体と共に電池パ
ックケース内に収納するだけで容易かつ確実に支持する
ことができるようになる。しかも、別部品のスペーサを
取り付ける必要がないので、コストアップを招来する心
配もない。

【００１２】なお、カバー材は、電池本体の向かい合う
面にできるだけ広い面積で当接することが好ましいが、
少なくとも１箇所以上が当接していれば支持は可能とな
る。また、このカバー材は、必ずしも電池本体に直接当
接する必要はなく、電池本体に接続固定したリード等を
介して間接的に当接するようにしてもよい。

【００１３】請求項２の発明は、前記保護回路基板の裏
面に、電池パックケースの窓部を通して外部に露出する
電池パック端子が形成されたことを特徴とする。

【００１４】請求項２の発明によれば、外部接点が電池
パックケースの窓部を通して保護回路基板の電池パック
端子に接触して押圧することにより電池本体との接続が
行われることになるが、この保護回路基板は、カバー材
が電池本体に支持されるので、外部接点の押圧により撓
んで断線が生じるようなことがなくなる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。

【００１６】図１は本発明の一実施形態を示すものであ
って、電池パックの構造を示す断面図である。なお、図
２〜図４に示した従来例と同様の機能を有する構成部材
には同じ番号を付記する。

【００１７】本実施形態は、従来例と同様に、小型の非
水電解質二次電池を用いた電池パックについて説明す
る。この電池パックの電池パックケース１，１は、ポリ
カーボネイト樹脂やＡＢＳ樹脂等を成形加工したもので
あり、従来例と同様に、双方を重ね合わせることにより
薄い箱型容器状となる。また、図１の上方を向く側面に
窓部１ａが開口される。そして、電池セル２の構成も、
従来例と全く同じであり、電池セル容器２ａが正極電池
端子を構成すると共に、この電池セル容器２ａの図１で
下方を向く側面から負極電池端子２ｂが突設されてい
る。

【００１８】保護回路基板３は、上記電池パックケース
１，１内の電池セル２に隣接して配置される（図１では
上方に隣接して配置される）。この保護回路基板３は、
電池セル２と向かい合う側の表面（図１の下向きの面）
に、この電池セル２の過充電や過放電等を防止するため
の保護回路を構成する回路素子が実装されている。ま
た、この保護回路基板３は、表面の一方の端部に形成し
た図示しないパッドに正極リード４を介して電池セル２
の電池セル容器２ａが構成する正極電池端子が接続され
ると共に、この表面の他方の端部に形成した図示しない
パッドに負極リード５を介して電池セル２の負極電池端
子２ｂが接続されている。さらに、この保護回路基板３
の裏面（図１の上向きの面）には、正負極と温度検出用
の電池パック端子３ｂが形成されている。従って、電池
セル２の正極電池端子（電池セル容器２ａ）と負極電池
端子２ｂは、この保護回路基板３の表面に実装された回
路素子が構成する保護回路を介して、正負極の電池パッ
ク端子３ｂに接続されることになる。

【００１９】上記保護回路基板３の表面の回路素子が実
装された部分はカバー材３ａで覆われている。このカバ
ー材３ａは、従来例と同様に、保護回路基板３上の回路
素子の防水と保護を図るためのものであるが、本実施形
態では、さらに従来例の場合よりも厚く形成することに
より、電池セル２の電池セル容器２ａにおける図１の上
向きの側面に当接するようにしている。また、本実施形
態では、正極リード４がこの電池セル容器２ａの同じ側
面の片側のほぼ半分にスポット溶接等により接続される
ので、この接続部分については、正極リード４の板厚分
だけカバー材３ａの厚さを薄く形成することにより、こ
の正極リード４を介して当接するようにしている。ただ
し、このカバー材３ａは、電池セル容器２ａの側面にお
ける正極リード４の接続部分を除いた面にのみ当接する
ようにしてもよい。また、逆にこのカバー材３ａは、正
極リード４を介してのみ間接的に電池セル容器２ａの側
面に当接するようにしてもよく、この場合には、カバー
材３ａを均一な厚さに形成することができる。さらに、
正極リード４を電池セル容器２ａの他の側面、例えば図
１の右向きの側面に接続させるようにすれば、カバー材
３ａを均一な厚さに形成しても、電池セル容器２ａの側
面のほぼ全面に直接当接させることができるようにな
る。しかも、このカバー材３ａと電池セル容器２ａの側
面は、カバー材３ａ等が十分な弾性を有し圧迫して収納
される場合を除いては、常に確実に面接触させることは
困難であるため、少なくとも１箇所以上が当接していれ
ば足りる。

【００２０】上記カバー材３ａは、回路素子の防水のた
めに吸水性が十分に低く、この回路素子の保護のために
ある程度の強度を有する必要がある。しかも、非水電解
質二次電池の電池セル２と共に電池パックケース１内に
収納されるため、ある程度の耐熱性や耐食性も必要とな
る。また、このカバー材３ａは、回路素子を覆って容易
に所定の厚さと形状に形成される必要があるため、この
保護回路基板３の表面上で樹脂を硬化させて形成するこ
とが好ましい。このような方法として、例えば紫外線硬
化型の樹脂であれば、保護回路基板３の表面上に、回路
素子を実装した領域を囲むように型枠を載置し、この型
枠内にアクリル樹脂等の紫外線硬化型の樹脂を所定の高
さとなるまで充填し、紫外線を照射して硬化させること
により形成する。また、熱可塑性の樹脂の場合であれ
ば、保護回路基板３を金型に装着し、比較的低温で軟化
するポリアミド樹脂等を充填することで形成する。さら
に、熱硬化性樹脂の場合であれば、保護回路基板３を金
型に装着し、比較的低温で硬化するエポキシ樹脂等を充
填し、所定の硬化温度に加熱することで形成する。この
ようにカバー材３ａの材質は様々に選択することがで
き、例えば常温で硬化するシリコーン樹脂や二液硬化型
の樹脂を用いることもできる。さらに、多少高価にはな
るがポリイミド樹脂等を用いることもできる。また、吸
水性や強度、耐熱性、耐食性等の条件を満たすならば、
必ずしも樹脂に限らず、常温や比較的低温で形成可能な
セラミックスやその他の材料を用いることもできる。

【００２１】上記電池セル２とこれに隣接して配置され
る保護回路基板３は、電池パックケース１，１の間に挟
み込んで重ね合わせ部分を熱溶着することにより、この
電池パックケース１，１の内部に収納される。また、電
池パックケース１の上方を向く側面に開口された窓部１
ａを通して、保護回路基板３の裏面の電池パック端子３
ｂを外部に露出させることにより、電池セル２を外部回
路と接続できるようにする。

【００２２】上記構成の電池パックによれば、保護回路
基板３の表面のカバー材３ａが、電池パックケース１，
１内に隣接して収納された電池セル２の電池セル容器２
ａの側面に当接するような厚さに形成されるので、窓部
１ａを通して電池パック端子３ｂが外部から押圧された
場合にも、保護回路基板３がカバー材３ａを介して電池
セル２によって全体的に支持され、位置がずれたり撓ん
だりするようなことがなくなる。このため、図３に示し
た支持用リブ１ｂを用いた場合のように確実で容易な支
持ができなくなったり、図４に示したスペーサ３ｃを用
いた場合のようにコストアップを招来するようなおそれ
もなくなる。

【００２３】なお、上記実施形態では、保護回路基板３
の裏面に電池パック端子３ｂを形成し、電池パックケー
ス１，１の窓部１ａを通して外部に露出させる場合につ
いて説明したが、電池パックケース１，１等に別個に形
成した外部接続用の電池パック端子を保護回路基板３と
接続するように構成することもできる。この場合、保護
回路基板３が外部接点によって直接押圧されるようなこ
とはなくなるが、カバー材３ａを電池セル２に当接させ
ておくことにより、落下時等に保護回路基板３を確実に
支持することができるようになる。また、電池パック端
子は、少なくとも正負極の端子があればよく、その他、
温度検出用の端子や電池の種類判別用の端子等を任意に
付加することができる。

【００２４】また、上記実施形態では、従来例と同様
に、電池セル２の過充電や過放電等を防止するための保
護回路を形成した保護回路基板３について示したが、こ
の保護回路基板３の保護回路の構成は任意であり、何ら
かの電池異常時に電流を遮断し又は制限する機能を有す
る保護回路であれば、どのような構成のものであっても
よい。さらに、この保護回路基板３の表面には、保護回
路の回路素子以外の部品が実装されいてもよく、カバー
材３ａは、このような回路素子以外の実装部品をも覆う
ようにすることができる。さらに、このカバー材３ａ
は、保護回路基板３の表面に実装された実装部品を全部
覆ってもよいし、保護が不要なものを除外して一部の実
装部品だけを覆うようにすることもできる。さらに、上
記実施形態では、この保護回路基板３を電池セル２と
を、正極リード４と負極リード５を介して直接接続する
場合を示したが、例えばＰＴＣ（正温度特性素子）等の
保護素子を介して接続することもできる。

【００２５】また、上記実施形態では、小型の非水電解
質二次電池を用いた電池パックについて説明したが、電
池セル２の大きさや電池の種類は任意であり、単電池で
ある電池セル２に代えて、複数セルを一体化した電池本
体を電池パックケース１，１に収納した電池パックにつ
いても同様に実施可能である。さらに、上記実施形態で
は、２分割した樹脂製の電池パックケース１，１を用い
る場合について説明したが、この電池パックケースの材
質や構成も限定されず任意である。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の電池によれば、電池パックケース内に収納された保護
回路基板のカバー材が電池本体に当接するので、この保
護回路基板を確実かつ容易に支持することができる。し
かも、別部品のスペーサを用いる必要がないので、コス
トアップを招来する心配もない。さらに、保護回路基板
が外部との接続のために裏面の電池パック端子を押圧さ
れても、基板が撓んで断線が生じるようなこともなくな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すものであって、電池
パックの構造を示す断面図である。

【図２】従来例を示すものであって、電池パックの構造
を説明するための分解斜視図である。

【図３】従来例を示すものであって、電池パックケース
に支持用リブを設けた電池パックの構造を示す断面図で
ある。

【図４】従来例を示すものであって、保護回路基板にス
ペーサを取り付けた電池パックの構造を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 電池パックケース １ａ 窓部 ２ 電池セル ２ａ 電池セル容器 ２ｂ 負極電池端子 ３ 保護回路基板 ３ａ カバー材 ３ｂ 電池パック端子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電池本体とこの電池本体の電池端子に接
   続された保護回路基板とが隣接して電池パックケース内
   に収納された電池において、 保護回路基板の表面の実装部品を覆うカバー材が、電池
   パックケース内に隣接して収納された電池本体に直接又
   は間接的に当接して形成されたことを特徴とする電池。
2. 【請求項２】 前記保護回路基板の裏面に、電池パック
   ケースの窓部を通して外部に露出する電池パック端子が
   形成されたことを特徴とする請求項１に記載の電池。