JP2004006085A - 電池パック - Google Patents

Abstract

【課題】極めて簡単な構造で電池端子を位置ずれしないように定位置に固定する。
【解決手段】電池パックは、電池端子４を固定している端子基板３と二次電池２とを第１ケース１Ａに収納して第２ケース１Ｂで閉塞している。端子基板３は、第１ケース１Ａの底面と平行な姿勢で、底面から離れて第２ケース１Ｂの内面に接近して配置している。この端子基板３は、第２ケース１Ｂの内面と対向する表面側に複数の電池端子４を固定している。さらに、第１ケース１Ａは、電池端子４と反対側の端子基板３の裏面側と対向する位置に、嵌合凹部１１を底面から内面に突出するように設けている。この嵌合凹部１１は、互いに直交する姿勢にある端部リブ１２と平行リブ１３と閉塞プレート部１４とで一体的に形成している。嵌合凹部１１は、端子基板３の裏面側に突出して、端子基板３を裏面から支持している。
【選択図】　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池端子をケースの電極窓から外部に表出させてなる電池パックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電池パックは、電池端子を正確な位置に配置することが大切である。それは、電池端子の位置ずれが、電気機器に装着した状態での接触不良の原因となるからである。電池端子の位置ずれは、内蔵する二次電池の寸法誤差や、装着する部品の位置ずれ、あるいは電池端子を配置している部分の変形などが原因で発生する。電池端子をケースの正確な位置に配置するために、たとえば、図１に示すように、ホルダー２２を内蔵する電池パックが開発されている。この電池パックは、電池端子を固定している基板２１をホルダー２２で定位置に配置する。この構造は、別に成形しているホルダー２２をケース２０に内蔵するので、構成部品が多くなって製造コストが高くなる欠点がある。
【０００３】
さらに、二次電池の寸法誤差による電池端子の位置ずれを防止する電池パックとして、図２に示す構造のものが開発されている（特開平１１−２８３５８９号）。この電池パックは、二次電池３２の端部に電池端子３３を固定している基板３１を配置する共に、この基板３１をふたつのケース３０で挟着する構造としている。この構造の電池パックは、二次電池３２の寸法誤差が基板３１の位置を狂わせることがない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１や図２の電池パックでは、必ずしも満足できる程度に、電池端子を位置ずれしないように固定するのが難しい。それは、ホルダーやケースが変形して、電池端子の位置がずれるからである。とくに、電池パックの電池端子には、接触不良をできる限り少なくするために、電気機器の機器端子が弾性的に押圧される。このため、電気機器に装着される状態で、つねに機器端子に押圧される状態となる。したがって、電池パックの電池端子は、連続して押圧される状態にあっても、その位置がずれないように、しっかりと定位置に固定することが大切である。
【０００５】
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、極めて簡単な構造で、電池端子を固定するために専用のパーツを内蔵させることなく、電気機器に装着するために必要な構造を利用して電池端子の位置ずれを確実に阻止できる電池パックを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の電池パックは、電池端子４を固定している端子基板３と、この端子基板３を連結している二次電池２と、端子基板３と二次電池２とを収納すると共に、底面の周囲に周壁を設けて周壁の内側に端子基板３と二次電池２を収納している第１ケース１Ａと、この第１ケース１Ａの周壁に連結されて開口部を閉塞している第２ケース１Ｂとを備える。端子基板３は、第１ケース１Ａの底面と平行な姿勢で二次電池２に連結されると共に、第１ケース１Ａの底面から離れて第２ケース１Ｂの内面に接近し、かつ、第１ケース１Ａの周壁の一辺を構成しているホルダー平行周壁１０の内側に沿って配置されている。さらに、この端子基板３は、第２ケース１Ｂの内面と対向する表面側には複数の電池端子４を固定している。第２ケース１Ｂは、端子基板３に固定している電池端子４を外部に表出する電極窓９を開口している。さらに、第１ケース１Ａは、電池端子４を固定しているのと反対側である端子基板３の裏面側と対向する位置に、電池パックを電気機器の定位置に装着するための嵌合凹部１１を底面から内面に突出するように設けている。この嵌合凹部１１は、第１ケース１Ａのホルダー平行周壁１０と底面の両方に直交する方向に底面から端子基板３に向かって突出している一対の端部リブ１２と、底面に直交しホルダー平行周壁１０に平行な姿勢で一対の端部リブ１２を連結するように底面から突出して設けてなる平行リブ１３と、この平行リブ１３と端部リブ１２の底面と反対側の端縁を連結している閉塞プレート部１４とで形成されている。互いに直交する姿勢にある端部リブ１２と平行リブ１３と閉塞プレート部１４は、第１ケース１Ａを成形するプラスチックで一体的に成形して、第１ケース１Ａに嵌合凹部１１を設けている。端部リブ１２と平行リブ１３と閉塞プレート部１４で構成される嵌合凹部１１は、端子基板３の裏面側に突出して、端子基板３を裏面から支持している。
【０００７】
嵌合凹部１１は、端子基板３の電池端子４を設けている裏面の近傍に配置することができる。さらに、嵌合凹部１１は、複数の電池端子４の間に配置することができる。さらにまた、嵌合凹部１１は、閉塞プレート部１４から端子基板３に突出する突出部１５を設けて、この突出部１５で端子基板３の底面を支持することができる。この突出部１５は、電池端子４の間に配置することができる。さらに、端子基板３は＋−の電池端子４を離して配置して、この＋−の電池端子４の間に嵌合凹部１１を配置することができる。
【０００８】
【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電池パックを例示するものであって、本発明は電池パックを以下のものに特定しない。
【０００９】
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。
【００１０】
図３ないし図５に示す電池パックは、電池端子４を固定している端子基板３と、この端子基板３を連結している二次電池２と、二次電池２と端子基板３を収納する、プラスチックケースである第１ケース１Ａと第２ケース１Ｂとを備える。図の電池パックは、ケース１の外形を四角形の箱型として、内部に薄型電池を収納している。ただし、本発明は、電池パックに内蔵させる二次電池２を薄型電池には特定しない。ケース１には、複数の円筒電池を同一面に平行に並べて収納することもできるからである。図の電池パックは、二次電池２としてリチウムイオン二次電池を内蔵する。二次電池２は、リチウムイオン二次電池に代わって、ニッケル−水素電池やニッケル−カドミウム電池も使用できる。
【００１１】
端子基板３は、プラスチック等の絶縁プレート５に複数の電池端子４を固定している。図の端子基板３は、細長い長方形の絶縁プレート５の表面側に、３つの電池端子４を固定している。図の端子基板３は、絶縁プレート５の全長を薄型電池の電池端面の長さにほぼ等しくしている。電池端子４は金属板である。図の端子基板３は中間にスペース部６を設け、スペース部６の両側に離して＋−の電池端子４を配置している。スペース部６の一方にはふたつの電池端子４を設けているが、この電池端子４は一方を信号端子としている。図の端子基板３は、両端にリード板７を固定し、両端のリード板７を介して二次電池２に連結している。リード板７は、半田付けして端子基板３の裏面に連結される。端子基板３は、裏面にリード板７を半田付けして固定する導電部（図示せず）を設けている。図の電池パックは、片方のリード板７の一端を端子基板３の裏面側に固定し、このリード板７の他端を保護素子８を介して二次電池２の凸部電極２Ａに連結している。保護素子８は、ＰＴＣやブレーカ等である。他方のリード板７は、一端を端子基板３に固定して、他端を二次電池２の外装缶側の電極に接続している。
【００１２】
さらに、端子基板３は、二次電池２の保護回路を実装する電子部品（図示せず）を実装しており、この保護回路を電池端子４の信号端子に接続している。電子部品は、端子基板３の裏面側に突出するように設けられる。ただ、端子基板３の裏面側は、第１ケース１Ａの内面に突出する嵌合凹部１１に支持されるので、電子部品は、嵌合凹部１１のない部分に配設される。
【００１３】
端子基板３は、薄型電池の凸部電極２Ａ側の端面に対して直交する姿勢、すなわち、第１ケース１Ａの底面と平行な姿勢で二次電池２に連結している。端子基板３は、第２ケース１Ｂに設けている電極窓９から電池端子４を外部に表出させる。したがって、端子基板３は、第１ケース１Ａの底面から離れ、第２ケース１Ｂの内面に接近してケース１内に配置される。さらに、図の電池パックは、端子基板３を、第１ケース１Ａの周壁の一辺を構成している、ホルダー平行周壁１０の内側に沿って配置している。そして、端子基板３は、第２ケース１Ｂの内面と対向する表面側に複数の電池端子４を固定している。第２ケース１Ｂは、端子基板３に固定している電池端子４を外部に表出させる位置に電極窓９を開口している。図の電池パックは、端子基板３に３つの電池端子４を固定しているので、第２ケース１Ｂには３つの電極窓９を開口している。
【００１４】
第１ケース１Ａは、端子基板３を裏面から支持すると共に、電池パックを電気機器の定位置に嵌着して装着するための嵌合凹部１１を一体的に成形して設けている。嵌合凹部１１は、端子基板３の裏面側と対向する位置にあり、さらに電池パックを電気機器の定位置に装着する位置に配置される。この嵌合凹部１１は、第１ケース１Ａの底面から内面に突出して設けられる。図の第１ケース１Ａは、底面を四角形として周囲に周壁を設け、１辺の周壁をホルダー平行周壁１０として、このホルダー平行周壁１０に接近して嵌合凹部１１を設けている。
【００１５】
嵌合凹部１１は、一対の端部リブ１２と平行リブ１３と閉塞プレート部１４を第１ケース１Ａに一体的に成形して設けている。一対の端部リブ１２は、第１ケース１Ａのホルダー平行周壁１０と底面の両方に直交する方向に底面から端子基板３に向かって突出するように成形される。平行リブ１３は、一対の端部リブ１２と底面に直交し、ホルダー平行周壁１０に平行な姿勢で、一対の端部リブ１２を連結するように底面から突出して設けられる。閉塞プレート部１４は、平行リブ１３と端部リブ１２の底面とは反対側の端縁を連結するように成形される。互いに直交する姿勢にある端部リブ１２と平行リブ１３と閉塞プレート部１４とが、第１ケース１Ａを成形するプラスチックで一体的に成形されて、第１ケース１Ａに嵌合凹部１１を設けている。図の電池パックは、第１ケース１Ａのホルダー平行周壁１０の一部に凹部を設けて、ここに嵌合凹部１１を成形している。この嵌合凹部１１は、一対の端部リブ１２と、平行リブ１３と、閉塞プレート部１４とで成形される。嵌合凹部１１は、第１ケース１Ａの内面側において、端子基板３の裏面側に向かって突出して、端子基板３の裏面を支持する。嵌合凹部１１は、第１ケース１Ａの内面側に突出するので、第１ケース１Ａの表面側では凹部となる。この嵌合凹部１１は、電池パックを電気機器に装着するときに、電気機器の電池パック装着部に設けている嵌合凸部（図示せず）を案内して、電池パックを定位置に装着する。
【００１６】
嵌合凹部１１は、端子基板３を裏面から支持して、端子基板３に固定している電池端子４が押されて位置ずれするのを阻止する。したがって、嵌合凹部１１は、端子基板３の裏面に当接し、あるいはほとんど隙間なく接近して、端子基板３を裏面から支持する。
【００１７】
図の電池パックは、端子基板３の電池端子４を設けている裏面の近傍に嵌合凹部１１を配置している。図の電池パックは、電池端子４の間に嵌合凹部１１を配置している。この電池パックは、嵌合凹部１１で支持する部分の両側に電池端子４を配置しているので、嵌合凹部１１でバランスよく複数を電池端子４を支持できる特長がある。ただし、本発明の電池パックは、複数の電池端子の外側、いいかえると電池端子よりも端部側を嵌合凹部で支持することもできる。ただし、嵌合凹部を電池端子よりも端部側に配置する電池パックは、嵌合凹部を電池端子の近傍に配置する。本明細書において、嵌合凹部を「電池端子の近傍」に配置するとは、嵌合凹部が端子基板の端部よりも電池端子に接近して配置される状態を意味するものとする。
【００１８】
嵌合凹部１１は、閉塞プレート部１４で端子基板３の裏面を支持することもできるが、図の電池パックは、嵌合凹部１１に突出部１５を設けて、突出部１５で端子基板３の裏面を支持している。図の嵌合凹部１１は、閉塞プレート部１４から端子基板３に突出するように突出部１５を設けている。突出部１５は、一対の端部リブ１２から端子基板３に向かって突出するように設けている。突出部１５は、閉塞プレート部１４から端子基板３に向かって突出するように、ひとつ又は複数を設けることができる。図の第１ケース１Ａは、端部リブ１２から突出して一対の突出部１５を設けている。
【００１９】
図の第１ケース１Ａは、嵌合凹部１１を電池端子４の間に配置して、突出部１５を電池端子４の間に設けているスペース部６の裏面に配設している。この突出部１５は、互いに離して配置している電池端子４の間に配置される。ただし、突出部は、接近して隣接する電池端子の間に配設することもできる。また、複数の電池端子の外側に一対の突出部を配置して、突出部の間に複数の電池端子を配置することもできる。電池端子の外側に配置される突出部は、電池端子をしっかりと支持するために、電池端子に接近して配置される。
【００２０】
第２ケース１Ｂは、第１ケース１Ａの周壁に連結される周壁を設けている。第１ケース１Ａと第２ケース１Ｂは同じ外形で、その周囲に周壁を設けている。この構造のケース１は、第１ケース１Ａと第２ケース１Ｂの周壁を連結して、内部に端子基板３と二次電池２を収納する。周壁は、超音波溶着、接着、嵌着等の構造で連結される。図の電池パックは、第２ケース１Ｂに周壁を設けているが、第２ケースには必ずしも周壁を設ける必要はない。この電池パックは、第１ケースの周壁を高くして、その開口部にプレート状に成形している第２ケースの周縁を連結してケースを閉塞する。
【００２１】
さらに、図５に示す第２ケース１Ｂは、内面に突出するように縦リブ１６を一体的に成形して設けている。この縦リブ１６は、第１ケース１Ａのホルダー平行周壁１０と平行に設けられて、端子基板３と二次電池２との間に挿入される。このケース１は、ホルダー平行周壁１０と縦リブ１６で端子基板３の両側を挟着して、端子基板３を正確に定位置に配置する。とくに、二次電池２の寸法誤差に関係なく、端子基板３をケース１の正確な位置に固定する。
【００２２】
二次電池は、製造工程から寸法誤差を皆無にできない。この誤差は、プラスチックの成形品であるケース等の誤差に比較して相当に大きい。このため、二次電池で端子基板を位置決めすると、その寸法誤差で位置がずれる。図の電池パックは、縦リブ１６とホルダー平行周壁１０とで端子基板３を挟着して定位置に配置するので、たとえば、二次電池２の長さに寸法誤差があっても、端子基板３を正確な位置に配置できる。さらに、図の電池パックは、端子基板３に切欠部１７を設けて、ここに縦リブ１６を嵌入している。この構造は、端子基板３の縦方向の位置ずれも縦リブ１６で阻止できる。このため、端子基板３をケース１の極めて正確な位置に配置できる特長がある。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の電池パックは、極めて簡単な構造で電池端子を位置ずれしないように定位置に固定できる特長がある。とくに、電気機器に装着されて、弾性的に押し続けられる状態にあっても、電池端子を位置ずれしないようにできる。このため、電池端子の位置ずれに起因する電気機器の機器端子との接触不良を極減できる特長がある。さらに、本発明の電池パックは、電池端子の位置ずれを阻止するために、プラスチックを専用の形状に成形しているホルダー等の専用パーツを内蔵させることなく、電池パックを電気機器に装着するための嵌合凹部を有効に利用しながら電池端子の位置ずれを確実に阻止するので、全体の構造を簡単にしながら電池端子を定位置に固定できる特長がある。
【００２４】
とくに、本発明の電池パックは、電池端子を固定している端子基板とケースとを独特の配置と構造として、嵌合凹部でケースを強靭な構造に補強しながら、この補強部分である嵌合凹部で端子基板を電池端子の背面から支持する。このため、電池パックを電気機器に装着して、電池端子が機器端子に押圧されても、これを裏面からしっかりと押圧して、位置ずれを確実に阻止することができる。すなわち、本発明の電池パックは、端子基板を第１ケースの底面と平行な姿勢として、第１ケースの底面から離して第２ケースの内面に接近し、さらに第１ケースの周壁の一辺を構成しているホルダー平行周壁の内側に沿って配置して、第２ケースの内面と対向する表面側に複数の電池端子を固定している。そして、第１ケースには、電池端子を固定しているのと反対側である端子基板の裏面側と対向する位置に、電池パックを電気機器の定位置に装着するための嵌合凹部を底面から内面に突出するように設けている。さらに、嵌合凹部は、互いに直交する姿勢にある一対の端部リブと平行リブと閉塞プレート部とを、プラスチックで第１ケースに一体的に成形されている。このように、互いに立体的に直交する姿勢にある３面のリブで箱型に構成されてなる嵌合凹部は、極めて強靭で変形し難い形状となり、しっかりとした箱型の嵌合凹部が端子基板を裏面側から支持する。したがって、端子基板が押圧されても、位置がずれることがなく、さらに、箱型の嵌合凹部は、これでもってケースを変形しないように補強する。このため、強靭な構造の嵌合凹部が端子基板を裏面から支持すると共に、ケースを変形しないようにするので、この部分に配置している電池端子は、位置ずれなく定位置に固定される。
【００２５】
さらに、本発明の請求項２の電池パックは、端子基板の電池端子を設けている裏面の近傍に嵌合凹部を配置しているので、電池パックを電気機器に装着して、機器端子が電池端子を押圧しても、嵌合凹部が電池端子を設けているいる部分を支持するので、位置ずれをもっとも効果的に防止できる特長がある。
【００２６】
また、本発明の請求項３の電池パックは、嵌合凹部を複数の電池端子の間に配置しているので、複数の電池端子が機器端子に押されても、端子基板の変形を確実に阻止できる特長がある。また、本発明の請求項４の電池パックは、端部リブに、閉塞プレート部から端子基板に突出する突出部を設けており、この突出部で端子基板の底面を支持しており、また、請求項５の電池パックは、この突出部を電池端子の間に配置しているので、突出部でもって端子基板をしっかりと支持できる特長がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の電池パックの分解斜視図
【図２】従来の他の電池パックの分解斜視図
【図３】本発明の一実施例にかかる電池パックの斜視図
【図４】図３に示す電池パックの分解斜視図
【図５】図４に示す電池パックを下側から見た分解斜視図
【符号の説明】
１…ケース　　　　　　　１Ａ…第１ケース　　　　１Ｂ…第２ケース
２…二次電池　　　　　　２Ａ…凸部電極
３…端子基板
４…電池端子
５…絶縁プレート
６…スペース部
７…リード板
８…保護素子
９…電極窓
１０…ホルダー平行周壁
１１…嵌合凹部
１２…端部リブ
１３…平行リブ
１４…閉塞プレート部
１５…突出部
１６…縦リブ
１７…切欠部
２０…ケース
２１…基板
２２…ホルダー
３０…ケース
３１…基板
３２…二次電池
３３…電池端子

Claims (6)

1. 電池端子（４）を固定している端子基板（３）と、この端子基板（３）を連結している二次電池（２）と、端子基板（３）と二次電池（２）とを収納すると共に、底面の周囲に周壁を設けて周壁の内側に端子基板（３）と二次電池（２）を収納している第１ケース（１Ａ）と、この第１ケース（１Ａ）の周壁に連結されて開口部を閉塞している第２ケース（１Ｂ）とを備える電池パックであって、
   端子基板（３）は、第１ケース（１Ａ）の底面と平行な姿勢で二次電池（２）に連結されると共に、第１ケース（１Ａ）の底面から離れて第２ケース（１Ｂ）の内面に接近し、かつ、第１ケース（１Ａ）の周壁の一辺を構成しているホルダー平行周壁（１０）の内側に沿って配置されており、さらに、この端子基板（３）は第２ケース（１Ｂ）の内面と対向する表面側には複数の電池端子（４）を固定しており、
   第２ケース（１Ｂ）は、端子基板（３）に固定している電池端子（４）を外部に表出する電極窓（９）を開口しており、
   第１ケース（１Ａ）は、電池端子（４）を固定しているのと反対側である端子基板（３）の裏面側と対向する位置に、電池パックを電気機器の定位置に装着するための嵌合凹部（１１）を底面から内面に突出するように設けており、
   この嵌合凹部（１１）は、第１ケース（１Ａ）のホルダー平行周壁（１０）と底面の両方に直交する方向に底面から端子基板（３）に向かって突出している一対の端部リブ（１２）と、底面に直交しホルダー平行周壁（１０）に平行な姿勢で一対の端部リブ（１２）を連結するように底面から突出して設けてなる平行リブ（１３）と、この平行リブ（１３）と端部リブ（１２）の底面と反対側の端縁を連結している閉塞プレート部（１４）とで形成され、互いに直交する姿勢にある端部リブ（１２）と平行リブ（１３）と閉塞プレート部（１４）とを第１ケース（１Ａ）を成形するプラスチックで一体的に成形して、第１ケース（１Ａ）に嵌合凹部（１１）を設けており、端部リブ（１２）と平行リブ（１３）と閉塞プレート部（１４）で構成される嵌合凹部（１１）が端子基板（３）の裏面側に突出されて、端子基板（３）を裏面から支持してなる電池パック。
2. 端子基板（３）の電池端子（４）を設けている裏面の近傍に嵌合凹部（１１）を配置してなる請求項１に記載される電池パック。
3. 嵌合凹部（１１）を、複数の電池端子（４）の間に配置している請求項２に記載される電池パック。
4. 嵌合凹部（１１）が閉塞プレート部（１４）から端子基板（３）に突出する突出部（１５）を有し、この突出部（１５）で端子基板（３）の底面を支持している請求項１に記載される電池パック。
5. 突出部（１５）を電池端子（４）の間に配置している請求項４に記載される電池パック。
6. ＋−の電池端子（４）を離して配置しており、この＋−の電池端子（４）の間に嵌合凹部（１１）を配置している請求項１に記載される電池パック。

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