JP2003197171A - バッテリパック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、バッテリパックに関し、例えば携
帯型のパーソナルコンピュータの電源に適用して、従来
に比して一段と薄型化することができるようにする。 【解決手段】 本発明は、薄板形状による二次電池セル
６Ａ〜６Ｆについて、同一面が向き合うように積層して
保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリパックに
関し、例えば携帯型のパーソナルコンピュータの電源に
適用することができる。本発明は、薄板形状による二次
電池セルについて、同一面が向き合うように積層して保
持することにより、パーソナルコンピュータ等のバッテ
リパックにおいて、従来に比して一段と薄型化すること
ができるようにする。

【０００２】

【従来の技術】従来、携帯型のパーソナルコンピュータ
においては、携帯して種々の場所で使用されるようにな
され、このため携帯に不便とならないように小型形状に
より作成され、さらには薄型形状により形成されるよう
になされている。

【０００３】またこのためパーソナルコンピュータにお
いては、駆動用のバッテリパックを交換可能に保持し、
必要に応じてバッテリパックを交換して、電池切れによ
り使用困難とならないようになされている。またバッテ
リパックにおいても、薄型により形成して、携帯性を損
なわないようになされている。

【０００４】このためこの種のバッテリパックにおいて
は、パーソナルコンピュータで必要とする電源電圧、電
源容量に応じて、バッテリパックの構成単位である二次
電池セルを、直並列に接続して構成される。さらにバッ
テリパックにおいては、これら二次電池セルが薄板形状
により形成され、これら直並列の接続に対応するよう
に、積層され、さらには並列に配置されて構成されるよ
うになされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところでこの種のバッ
テリパックにおいては、一段と薄型化することが求めら
れるようになされている。

【０００６】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、パーソナルコンピュータ等のバッテリパックにおい
て、従来に比して一段と薄型化することができるバッテ
リパックを提案しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め請求項１の発明においては、同一の側に位置する各二
次電池セルの正極端子及び負極端子を、端子板により接
続するようにし、各組の二次電池セルは、同一の面が向
き合うように積層されてなるようにする。

【０００８】薄板形状による二次電池セルにおいては、
厚みに偏りが発生する。これにより同一の向きにより重
ね合わせた場合には、この偏りが累積されて、全体の厚
みが厚くなるのに対し、同一の面が向き合うように積層
すれば、この偏りを打ち消し合うようにして、厚みを薄
くすることができる。これにより請求項１の構成によれ
ば、各組の二次電池セルが、同一の面が向き合うように
積層されてなることにより、従来に比して薄型のバッテ
リパックを構成することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳述する。

【００１０】（１）実施の形態の構成 図２は、本発明の実施の形態に係るバッテリパックを示
す分解斜視図である。このバッテリパック１は、パーソ
ナルコンピュータに装着して、このパーソナルコンピュ
ータに電源を供給し、またこのパーソナルコンピュータ
により充電される。

【００１１】すなわちバッテリパック１は、全体が薄板
形状により形成され、パーソナルコンピュータの裏面に
スライドさせて装着できるように構成される。バッテリ
パック１は、このようにスライドさせて奥側となる側の
厚みが、これとは逆側より厚くなるように形成される。
バッテリパック１は、下ケース２の内側に、二次電池ユ
ニット３を配置した後、上ケース４及び５を順次配置し
て構成される。

【００１２】ここで下ケース２は、樹脂材料を射出成形
して、周囲に壁面が形成されてなる略長方形形状により
形成される。下ケース２は、パーソナルコンピュータに
突き当たる側である長辺の壁面の一部に、切り欠き２Ａ
が形成される。バッテリパック１では、この切り欠き２
Ａにより二次電池ユニット３のコネクタ３Ａが露出する
ように形成され、これによりこのコネクタ３Ａを介して
パーソナルコンピュータと電気的に接続されるようにな
されている。

【００１３】二次電池ユニット３は、このバッテリパッ
ク１に適用される薄板形状による二次電池セル６Ａ〜６
Ｆを後述する端子板により接続して形成されたアッセン
ブリ品である。上ケース４は、樹脂材料を射出成形して
形成され、二次電池ユニット３の厚みの厚い側につい
て、下ケース２を覆って二次電池ユニット３を保持す
る。また上ケース５は、金属板材をプレス加工して作成
され、二次電池ユニット３の厚みの薄い側について、下
ケース２を覆って二次電池ユニット３を保持する。かく
するにつき、バッテリパック１においては、このように
厚みの厚い側については樹脂性の上ケース４により下ケ
ース２を覆い、厚みの薄い側については金属板材による
上ケース５により下ケース２を覆うことにより、全体の
厚みを極力薄くするようになされている。

【００１４】これらによりこの実施の形態において、下
ケース２、上ケース４及び５は、薄板形状による複数の
二次電池セル６Ａ〜６Ｆを１つの端子板により接続して
形成された二次電池ユニット３について、切り欠き２Ａ
により、この二次電池ユニット３の電力を外部機器に供
給可能に、この二次電池ユニット３を保持する外装ケー
スを構成するようになされている。

【００１５】図１は、二次電池ユニット３を示す分解斜
視図である。二次電池ユニット３は、端子板７に二次電
池セル６Ａ〜６Ｆを接続した後、配線基板８に、端子板
７、温度制御部品９を順次接続し、その後、矢印Ａ及び
Ｂに示すように、端子板７に対して二次電池セル６Ａ〜
６Ｆを端子部分より折り曲げて作成される。なおこのよ
うにして組み立てる際に、二次電池ユニット３は、端子
板７と配線基板８との間に絶縁テープ１０が配置され、
また温度制御部品９と端子板７との間にも絶縁テープ１
１が配置され、これらにより安全性を確保するようにな
されている。

【００１６】ここで二次電池セル６Ａ〜６Ｆは、同一構
成の非水系二次電池セルであり、薄板形状による長方形
形状により形成される。二次電池セル６Ａ〜６Ｆは、短
辺側の端面に正極端子（根元部分に符号＋が付されてな
る端子である）及び負極端子（根元部分に符号−が付さ
れてなる端子である）が配置される。二次電池セル６Ａ
〜６Ｆは、これら正極端子及び負極端子のうち、この短
辺側、側面の隅部に負極端子が形成され、この短辺側、
側面のほぼ中央部分に正極端子が形成されるようになさ
れる。これによりこの側面を正面側より見て、長手方向
の一方側に正極端子及び負極端子が偏って配置されるよ
うになされている。

【００１７】二次電池セル６Ａ〜６Ｆは、正極端子及び
負極端子を配置してなる側面が端子板７側となるよう
に、細長く延長する端子板７の長手方向の両側に、それ
ぞれ３個ずつ密接して並ぶように配置され、端子板７に
正極端子及び負極端子が半田付けされる。二次電池セル
６Ａ〜６Ｆは、このように端子板７の両側に配置した際
に、符号＋及び−が付されてなる面が上方に見て取られ
るように、全ての二次電池セル６Ａ〜６Ｆが同一の向き
に配置され、これにより端子板７の両側で、正極端子及
び負極端子の偏った方向が逆向きとなるようになされて
いる。これらにより二次電池セル６Ａ〜６Ｆは、このよ
うにして端子板７に配置して、矢印Ａ及びＢに示すよう
に、正極端子及び負極端子をほぼ９０度の角度により折
り曲げると、端子板７の長手方向、両側に配置された二
次電池セル６Ａ〜６Ｆにおいて、同一の面が向き合うよ
うに密着するようになされ、これによりバッテリパック
１全体としての厚みを薄くすることができるようになさ
れている。

【００１８】すなわちこの種の二次電池セル６Ａ〜６Ｆ
においては、セパレータ、電極等によるシート状部材の
積層体を巻き固めで作成されることにより、厚みに偏り
を避け得ない。むろん、この厚みの偏りにおいては、交
差以下の僅かなものではあるが、実際上、二次電池セル
６Ａ〜６Ｆを同一方向に積層した場合には、この僅かな
厚みの偏りが累積され、その結果、この偏りの分だけ、
全体の厚みが厚くなる。これに対してこの実施の形態の
ように、同一の面が向き合うように積層して保持する
と、このような僅かな厚みの偏りを打ち消し合うように
することができ、その分、同一方向により重ね合わせる
場合に比して、全体の厚みを薄くすることができる。

【００１９】二次電池セル６Ａ〜６Ｆにおいては、端子
板７により、このように同一面が向き合うように積層さ
せる二次電池セル６Ａ及び６Ｄ、６Ｂ及び６Ｅ、６Ｃ及
び６Ｆがそれぞれ並列に接続され、これにより並列接続
による二次電池セル６Ａ及び６Ｄ、６Ｂ及び６Ｅ、６Ｃ
及び６Ｆの組が形成される。またこれら並列接続による
二次電池セル６Ａ及び６Ｄ、６Ｂ及び６Ｅ、６Ｃ及び６
Ｆの組が直列に接続される。

【００２０】ここで端子板７は、図３に示すように、金
属板材による配線パターン１２の両面をポリイミドフィ
ルムによる絶縁シート１３で覆って形成される。端子板
７は、細長く延長するように形成され、この長手方向に
延長する略中央の部分より２つ折りできるように、この
中央部分に細長く延長するスリットＳが断続的に形成さ
れるようになされている。端子板７は、このスリットＳ
の両側に分離されて、金属板材による配線パターン１２
が形成され、またこの長手方向の所定個所にて、配線パ
ターン１２が部分的に途切れるように形成される。

【００２１】またこの図３における裏面側においては、
配線パターン１２のほぼ全面を覆うように、絶縁シート
１３が形成されるのに対し、この図３における表面側に
おいては、所定個所に、二次電池セル６Ａ〜６Ｆの端子
と配線パターン１２との接続用のランド１４を形成する
開口が絶縁シート１３に形成されるようになされてい
る。これにより端子板７は、この開口が形成されてなる
側が表側となるように、中央のスリットＳの部分で２つ
折りに折り曲げて、いわゆる両面配線基板と同様に、表
面側と裏面側とにそれぞれ配線パターン１２が配置さ
れ、またこの配線パターン１２に二次電池セル６Ａ〜６
Ｆの端子を接続するランド１４が形成されるようになさ
れている。

【００２２】これにより端子板７は、同一面が向き合う
ように積層される二次電池セル６Ａ及び６Ｄ、６Ｂ及び
６Ｅ、６Ｃ及び６Ｆをそれぞれ並列に接続するようにな
されている。かくするにつき、このように端子板７を両
面基板と同様に使用して、二次電池セル６Ａ及び６Ｄ、
６Ｂ及び６Ｅ、６Ｃ及び６Ｆをそれぞれ並列接続する場
合、図１においては、端子板７の裏側及び表側に、それ
ぞれ二次電池セル６Ａ〜６Ｆの正極端子及び負極端子を
配置してランド１４に半田付けすることにより、これら
の並列接続を形成することができ、これにより簡易な組
み立て作業により、さらには間違いなく、二次電池セル
６Ａ〜６Ｆを端子板７に接続することができるようにな
されている。

【００２３】さらに端子板７は、中央のスリットＳによ
り分離される一方の配線パターン１２において、絶縁シ
ート１３より側方に飛び出す突起１５が形成され、他方
の配線パターンにおいては、この突起１５に対応する部
位に、ランド１６が配置される。端子板７は、スリット
Ｓの部分で折り曲げ、また突起１５をランド１６側に折
り曲げて半田付けすることにより、それぞれ並列接続し
てなる二次電池セル６Ａ及び６Ｄ、６Ｂ及び６Ｅ、６Ｃ
及び６Ｆを直列に接続できるようになされている。これ
らにより端子板７は、背中合わせに二次電池セル６Ａ〜
６Ｆを配置して、簡易な作業によりこれら二次電池セル
６Ａ〜６Ｆを直並列に接続できるようになされている。

【００２４】さらに端子板７は、突起１５が作成されて
なる側に、同様の突起１７が作成され、また長手方向の
端部に突起１８が形成される。突起１８は、このように
直並列に二次電池セル６Ａ〜６Ｆを接続して最も高電位
側である二次電池セル６Ｃ、６Ｆの正極端子に接続する
ように配線パターン１２に形成され、突起１７は、それ
ぞれ二次電池セル６Ａ〜６Ｆの直列回路の各接続点の配
線パターン１２に形成されるようになされている。これ
ら突起１７及び１８は、それぞれほぼ直角に折れ曲がっ
て、配線基板８側に突出するように形成される。

【００２５】配線基板８においては、これらの突起１７
及び１８をそれぞれ差し込むスリットが形成され、この
スリットに突起１７及び１８を差し込んで半田付けする
ことにより、それぞれ並列接続されてなる二次電池セル
６Ａ及び６Ｄ、６Ｂ及び６Ｅ、６Ｃ及び６Ｆの両端を接
続できるようになされている。なお図３においては、こ
のような端子板７による二次電池セル６Ａ〜６Ｆと配線
基板８との接続を、破線による電池のシンボルで示す。

【００２６】配線基板８においては、コネクタ３Ａと、
これら二次電池セル６Ａ及び６Ｄ、６Ｂ及び６Ｅ、６Ｃ
及び６Ｆの充放電を制御する充放電制御回路２０が配置
される。すなわち充放電制御回路２０は、各二次電池セ
ル６Ａ及び６Ｄ、６Ｂ及び６Ｅ、６Ｃ及び６Ｆの端子間
電圧を監視により、二次電池セル６Ａ及び６Ｄ、６Ｂ及
び６Ｅ、６Ｃ及び６Ｆの過充電、過放電を防止し、さら
には充放電電流の監視により充放電を停止制御する。ま
た図示しないサーミスタにより二次電池セル６Ａ〜６Ｆ
の温度を監視し、異常な放電を防止する。

【００２７】温度制御部品９は、サーモスタット９Ａ、
９Ｂ、温度ヒューズ９Ｃの直列回路により構成され（図
１）、充放電制御回路２０とコネクタ３Ａとの間に配置
され、これによりバッテリパック１の事故を防止する。
かくするにつき温度制御部品９は、これらサーモスタッ
ト９Ａ、９Ｂ、温度ヒューズ９Ｃの直列回路が端子板７
と二次電池セル６Ａ〜６Ｆの正極端子及び負極端子の間
の隙間に配置されるようになされ、これによりこのバッ
テリパック１では、微小な内部空間を有効に利用して温
度制御部品９を配置し、これによっても一段と小型かつ
薄型に形成できるようになされている。

【００２８】（２）実施の形態の動作 以上の構成において、このバッテリパック１は（図
３）、端子板７が２つ折りされた後、直列接続に供する
突起１５がランド１６側に折り曲げられて半田付けさ
れ、これにより端子板７の加工が完了する。バッテリパ
ック１は、この端子板７の折り曲げにより、表面及び裏
面にそれぞれ二次電池セル６Ａ〜６Ｆの正極端子及び負
極端子を接続するランド１４を有し、かつ金属板材によ
るこのランド１４間の配線パターン１２により二次電池
セル６Ａ及び６Ｄ、６Ｂ及び６Ｅ、６Ｃ及び６Ｆをそれ
ぞれ並列に接続する配線が形成される。また突起１５と
ランド１６との接続により、このように並列接続されて
なる二次電池セル６Ａ及び６Ｄ、６Ｂ及び６Ｅ、６Ｃ及
び６Ｆを直列接続する配線パターン１２の接続が形成さ
れる。

【００２９】このバッテリパック１は、この端子板７の
両側に、端子板７側が正極端子及び負極端子となるよう
に、二次電池セル６Ａ〜６Ｆがそれぞれ３個づつ並んで
配置され（図２）、各正極端子及び負極端子が、それぞ
れ端子板７の表側及び裏側のランド１４に半田付けによ
り接続される。これによりバッテリパック１は、二次電
池セル６Ａ〜６Ｆが２個づつ並列に接続され、これらの
並列回路が直列に接続される。

【００３０】バッテリパック１は、別途、コネクタ３
Ａ、充放電制御回路２０が配線基板８に実装され、この
配線基板８に形成されたスリットに対して、二次電池セ
ル６Ａ〜６Ｆを接続してなる端子板７の突起１７が差し
込まれて半田付けされ、これにより二次電池セル６Ａ〜
６Ｆが充放電制御回路２０に接続される。また同様にし
て、別工程によりアッセンブリされてなるサーモスタッ
ト９Ａ、９Ｂ、温度ヒューズ９Ｃの直列回路が、端子板
７側より配線基板８に接続され、これにより充放電制御
回路２０とコネクタ３Ａとの間の充放電経路が形成され
る。

【００３１】バッテリパック１は、このようにして配線
基板８に対して二次電池セル６Ａ〜６Ｆ等が接続される
と、二次電池セル６Ａ〜６Ｆの端子が折り曲げられ、並
列接続されてなる二次電池セル６Ａ及び６Ｄ、６Ｂ及び
６Ｅ、６Ｃ及び６Ｆが、それぞれ同一の面が対向するよ
うに積層されて保持され（図１）、これら二次電池セル
６Ａ及び６Ｄ、６Ｂ及び６Ｅ、６Ｃ及び６Ｆの端子側に
配線基板８、端子板７を配置してなる二次電池ユニット
３が形成される。

【００３２】バッテリパック１は、このようにして作成
された二次電池ユニット３が下ケース２に収納された
後、上ケース４、５が順次配置されて形成される。

【００３３】このようにして作成されるバッテリパック
１においては、並列接続されてなる二次電池セル６Ａ及
び６Ｄ、６Ｂ及び６Ｅ、６Ｃ及び６Ｆが、それぞれ同一
の面が対向するように積層されて保持されることによ
り、各二次電池セル６Ａ〜６Ｆにおける厚みの偏りが累
積しないように、すなわち積層される二次電池セル６Ａ
〜６Ｆ間で厚みの偏りを打ち消し合うことができ、これ
により従来に比して全体の厚みを薄くすることができ
る。

【００３４】しかしながらこのようにして同一の面が向
き合うように二次電池セル６Ａ及び６Ｄ、６Ｂ及び６
Ｅ、６Ｃ及び６Ｆを積層すると、これら二次電池セル６
Ａ及び６Ｄ、６Ｂ及び６Ｅ、６Ｃ及び６Ｆをそれぞれ組
にして並列接続する場合に、同一の向きにより積層する
場合に比して、接続が煩雑になる。特に、正極端子と負
極端子とを二次電池セルの中心線に対して対称に配置し
てなる場合には、この積層した二次電池セル間で正極端
子及び負極端子との間で、短絡事故が発生する恐れもあ
る。

【００３５】しかしながらこのバッテリパック１では、
これら二次電池セル６Ａ〜６Ｆの正極端子及び負極端子
が、これら正極端子及び負極端子の配置してなる側面に
おいて、長手方向に偏って配置されることにより、この
ような短絡事故の発生を防止することができる。またこ
のように偏って配置して、端子板７の表面と裏面とにそ
れぞれ正極端子及び負極端子の接続に供する配線パター
ン１２を形成することにより、単に正極端子及び負極端
子を端子板７の裏表に振り分けて、対応するランド１４
に半田付けするだけの簡易な作業により、誤接続を有効
に回避して、確実に二次電池セル６Ａ〜６Ｆを接続する
ことができる。

【００３６】またこの端子板７が、金属板材による配線
パターンの両面が絶縁シートにより覆って形成されてい
ることにより、このような配線パターンによる電力の損
失を極力、低減することができる。

【００３７】またこのような端子板７に配線基板８が積
層されて接続されることにより、バッテリパック１内の
スペースを有効に利用して、各組の二次電池セル６Ａ及
び６Ｄ、６Ｂ及び６Ｅ、６Ｃ及び６Ｆの充放電をそれぞ
れ制御する充放電制御回路を配置することができ、これ
によっても全体形状を薄型化し、また小型化することが
できる。

【００３８】（３）実施の形態の効果 以上の構成によれば、薄板形状による二次電池セルにつ
いて、同一面が向き合うように積層して保持することに
より、パーソナルコンピュータ等のバッテリパックにお
いて、従来に比して一段と薄型化することができる。

【００３９】また二次電池において、長手方向に、正極
端子及び負極端子が偏って設けられることにより、積層
した二次電池セル間における短絡事故等を有効に防止す
ることができる。

【００４０】また金属板材による配線パターンの両面を
絶縁シートにより覆って端子板を作成したことにより、
電力損失を低減することができる。

【００４１】また端子板に対して、二次電池セルの充放
電を制御する充放電制御回路を搭載してなる配線基板を
積層して接続し、この配線基板を介して、二次電池セル
の電力を外部機器に出力することにより、全体形状を薄
型化し、また小型化することができる。

【００４２】（４）他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、長手方向に延長する
スリットにより端子板を２つ折りして使用する場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、折り曲げる方向
については、必要に応じて種々に設定することができ
る。

【００４３】また上述の実施の形態においては、２個の
二次電池セルを並列接続し、さらにこの並列接続を３
個、直列接続する場合について述べたが、本発明はこれ
に限らず、種々の個数により並列接続を形成する場合、
さらには種々の段数により直列接続する場合に広く適用
することができる。

【００４４】また上述の実施の形態においては、本発明
をパーソナルコンピュータのバッテリパックに適用する
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、種々の
機器のバッテリパックに広く適用することができる。

【００４５】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、薄板形状
による二次電池セルについて、同一面が向き合うように
積層して保持することにより、パーソナルコンピュータ
等のバッテリパックにおいて、従来に比して一段と薄型
化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るバッテリパックの二
次電池ユニットを示す分解斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態に係るバッテリパックの分
解斜視図である。

【図３】図１の二次電池ユニットに適用される端子板の
説明に供する平面図である。

【符号の説明】

１……バッテリパック、２……下ケース、２Ａ……コネ
クタ、３……二次電池ユニット、４、５……上ケース、
６Ａ〜６Ｆ……二次電池セル、７……端子板、８……配
線基板、２０……充放電制御回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】薄板形状による複数の二次電池セルを端子
   板により接続して形成された二次電池ユニットと、 前記二次電池ユニットの電力を外部機器に供給可能に、
   前記二次電池ユニットを保持する外装ケースとを有し、 前記二次電池は、 １つの端面に、長手方向に順次並んで正極端子及び負極
   端子が設けられ、 前記二次電池ユニットは、 前記正極端子及び負極端子が同一の側に位置するよう
   に、複数の前記二次電池をそれぞれ積層して複数組の二
   次電池セルが形成され、 前記正極端子及び負極端子が同一の側に位置するよう
   に、前記長手方向に、前記複数組の二次電池セルが順次
   並んで配置され、 前記同一の側に位置する各二次電池セルの前記正極端子
   及び負極端子を、前記端子板により接続して形成され、 前記各組の二次電池セルは、 同一の面が向き合うように積層されたことを特徴とする
   バッテリパック。
2. 【請求項２】前記二次電池は、 前記長手方向に、正極端子及び負極端子が偏って設けら
   れたことを特徴とする請求項１に記載のバッテリパッ
   ク。
3. 【請求項３】前記端子板は、 金属板材による配線パターンの両面を絶縁シートにより
   覆って形成されたことを特徴とする請求項１に記載のバ
   ッテリパック。
4. 【請求項４】前記端子板は、 前記二次電池セルの充放電を制御する充放電制御回路を
   搭載した配線基板が積層されて接続され、 前記配線基板を介して、前記二次電池セルの電力を前記
   外部機器に出力することを特徴とする請求項１に記載の
   バッテリパック。