JP2004253271A

JP2004253271A - 電池パック及びそれを用いた電子機器

Info

Publication number: JP2004253271A
Application number: JP2003043046A
Authority: JP
Inventors: Hideo Kaiya; 英男海谷; Fumio Oo; 文夫大尾; Munehisa Ikoma; 宗久生駒; Tomonobu Ono; 倫伸大野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-02-20
Filing date: 2003-02-20
Publication date: 2004-09-09

Abstract

【課題】電子機器に装填された電池パックの発熱が電子機器の一部を温度上昇させ、使用者に不快感を与えることを防止する電池パック及びそれを用いた電子機器を提供する。
【解決手段】電池パック１を電子機器に装填したときに、電子機器の内面側となる上ケース４に放熱板７を設け、電池１０と放熱板７とが熱結合するように伝熱部材６を設ける。電池１０の熱は伝熱部材６を通じて放熱板７に伝熱するので、電池パック１を電子機器に装填したときに外面側となる下ケース５に電池の熱が伝熱する量は少なくなる。放熱板７は電子機器のシャーシや筐体に熱結合させると電池１０の発熱は外部に排熱される。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯型パーソナルコンピュータなどの携帯型の電子機器の電源として適用される電池パック及びそれを用いた電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯型パーソナルコンピュータ（以下、ノートパソコン）などの携帯電子機器は、携帯性を向上させるために軽量化、薄型化が競われており、必然的に筐体内に配置される構成要素の密集度が高くなる。また、高機能化に伴って演算機能部品の演算速度が増加し、ハードディスク等の記憶装置の高速化されると、筐体内部の発熱量も増加する。従って、発熱を伴う構成要素からの放熱を促進すると共に、筐体内の熱を外部に放出する冷却構造が構成される。
【０００３】
発熱量が大きい電子部品を筐体内に配置した電子機器の冷却構造として、発熱する電子部品にヒートシンクを設け、冷却ファンによって発生させた空気流路に前記ヒートシンクを配置することにより、ヒートシンクによる冷却効果を高める電子機器の冷却構造が知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
上述のように、携帯電子機器の軽量化、薄型化、更には高機能化が進展すると、その電源となる電池パックにも軽量化、薄型化が要求され、狭い空間に複数の電池が密集配置され、高機能化に伴って電池の放電量も大きくなるため、電池パックとしての発熱量が増加することになる。電池パックの電子機器への装填は、機器の薄型化を図ると共に放熱性を向上させ、電池パックの着脱を容易にするため、電池パックの外装体の一端面が機器の外装体の一部を形成するように、一端面が機器の表面から外部露出するように取り付けられる場合が多い。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−２３３５９０号公報（第２〜３頁、図２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
電池パックがその外装体を機器の表面に露出させて装填されている場合、機器を比較的長時間にわたって使用すると、電池の発熱が電池パックの外装体表面に伝熱し、使用者に不快感を抱かせる場合が少なくない。例えば、ノートパソコンは携帯先で膝の上に置いて使用することも多いが、その底面に電池パックが装填されていると、電池パックの発熱は外装体を通じて膝に伝わり、使用者に不快感を与える。
【０００７】
ノートパソコンの場合、その多くが底面側に電池パックがその外装体に一端面を露出させて装填されているので、携帯先で電池パックを電源として使用していると、電池パック装填部分の温度上昇が避けられない。電池パックは狭い空間に電池を密集配置しているので、連続使用に伴って温度の蓄積量が増し、発熱量が大きくなることは避け難い。従って、電池パックからの放熱を促進する必要があり、外部露出する外装体表面に熱伝導させて放熱している現状にある。しかし、外部露出する面から放熱させると、前述のように部分的な発熱が使用者に不快感を与えることになる。
【０００８】
本発明が目的とするところは、電池パックの放熱を使用者に不快感を与えることがないように実施することを可能にする放熱構造を備えた電池パック及びそれを用いた電子機器を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本願第１発明は、１又は複数の電池をパックケース内に収容して電子機器にその表面から一端面を外部露出させて電子機器に装填できるように構成されてなる電池パックであって、前記パックケースに、当該電池パックを電子機器に装填したとき、電子機器の内面側に位置する他端面に電池の発熱を重点的に熱伝導させる伝熱手段と、前記他端面に伝熱した熱を放熱する放熱手段とが設けられてなることを特徴とする。
【００１０】
上記構成になる電池パックによれば、電池の発熱は伝熱手段により電子機器の内面側に位置する他端面に重点的に熱伝導されるので、電子機器の外面に外部露出する一端面側への熱伝導が少なくなり、電子機器の外面、特に使用者に触れる部位の温度上昇を減少させることができる。前記他端面に伝熱させた熱は放熱手段により外部に放散させるので、電子機器は特定の部位だけに温度上昇が集中しないようになる。
【００１１】
上記構成において、放熱手段は、パックケースの他端面に設けられた放熱板として構成することができ、電子機器内の排熱空気流路や熱容量が大きい部位に接して放熱板が位置するようにすると、電池の発熱は効果的に排熱される。
【００１２】
また、伝熱手段は、パックケースの他端面に設けられた放熱板と電池との間に介在させた熱伝導体として構成することにより、電池の発熱は熱伝導体を通じて放熱板に伝熱し、電池の温度上昇を抑えることができる。
【００１３】
また、本願第２発明は、１又は複数の電池をパックケース内に収容した電池パックが、その一端面が外部露出するように装填される電池パックを用いた電子機器であって、前記電池パックは、それを当該電子機器の内面側に位置する他端面に設けられた放熱手段に電池の発熱を重点的に熱伝導させる伝熱手段が設けられてなり、前記放熱手段に熱を外部に排出する排熱手段が熱結合されてなることを特徴とする。
【００１４】
上記構成になる電子機器によれば、その電源である電池の発熱は、伝熱手段から放熱手段に向けて伝熱するので電池の温度上昇は抑制される。放熱手段に伝熱した熱は排熱手段により外部に排熱される。この構成により電池の発熱が電池パックの外部に露出する一端面に伝熱することが少なくなるので、電子機器を使用する使用者に触れる部位が温度上昇することによる違和感を解消することができる。
【００１５】
上記構成において、排熱手段は、内部構成要素を支持するシャーシ又は機器筐体と放熱手段とを熱結合させる熱伝導体として構成することができ、放熱手段の熱を表面積が大きいシャーシや機器筐体に伝熱させて広い面積から平均的に熱放散させ、特定部位に温度上昇が集中しないようにすることができる。
【００１６】
また、排熱手段は、排気又は吸気流路を形成する送風装置とすることにより、放熱手段の伝熱した電池の発熱は送風装置による排気又は吸気流路から外部に排熱することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下に示す実施の形態は本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１８】
図１に示す実施形態に係る電池パック１は、ノートパソコン（電子機器）の電池電源として構成されたもので、図３に示すように、ノートパソコン２の筐体１２の一角に下ケース５の一部が外部露出するように装填される。
【００１９】
図１に示すように、電池パック１は、複数（ここでは８個）の円筒形二次電池１０や外部接続端子１１等を収容した下ケース５の開口部を上ケース４で閉じるように構成されている。ノートパソコン２の内部側に位置する他端面となる上ケース４の上面には、上面と面一にして放熱板（放熱手段）７を収容するために放熱板７の厚さに対応する浅い段差部９が形成され、段差部９内に下ケース５に４列に直列配置された二次電池１０の直列配置方向に４列の伝熱口８が形成され、４列の伝熱口８の下面には、それぞれ短冊状に形成された伝熱部材６が配置されている。伝熱部材６は、空孔率が４０〜９０％の微多孔基材の両面に感圧性接着剤層を設けた公知の放熱性接着シートや、金属繊維などの熱伝導性フィラーを添加した公知の熱伝導性シート等の熱伝導性に優れた軟質材料を用いて形成されたものである。
【００２０】
段差部９内に放熱板７が接着されて伝熱口８が閉じられた上ケース４を下ケース５に嵌合させて接合すると、軟質材料で形成された伝熱部材６は上ケース４と二次電池１０との間に挟圧されて変形し、図２に示すように、二次電池１０に接する面は二次電池１０の円弧状周面に沿う円弧状になって中央部分を押し上げるので、中央部分は上ケース４に形成された伝熱口８内に侵入して放熱板７に接触する。この構成により、二次電池１０と放熱板７とが伝熱部材６を通じて熱結合した状態となる。
【００２１】
上記構成になる電池パック１においては、二次電池１０の熱伝導経路が形成されているので、発熱の多くは伝熱部材６から放熱板７に伝熱する。従って、ノートパソコン２に装填されたときに外部露出する一端面、即ち下ケース５の下面側への放熱量は少なく、ノートパソコン２の内部側に位置する他端面、即ち上ケース４の上面側の放熱板７に重点的に放熱がなされるようになる。
【００２２】
上記電池パック１をノートパソコン２に装填すると、図３に示すように、ノートパソコン２の内部構成要素を支持するシャーシ１２に放熱板７が接触し、放熱板７に伝熱した二次電池１０の発熱は放熱板７からシャーシ１２に伝熱する。シャーシ１２はノートパソコン２内に広い面積で配置されているので、シャーシ１２の全体から平均的に排熱がなされる。また、ノートパソコン２の筐体１３がマグネシウム、アルミニウム等の金属によって形成されている場合には、電池パック１をノートパソコン２に装填したとき、前記放熱板７が筐体１３に接触するように構成すると、二次電池１０の発熱は放熱板７を通じて筐体１３に伝熱し、筐体１３から外部に効果的に排熱されることになる。また、シャーシ１２は筐体１３に接触しているので、放熱板７からシャーシ１２を通じて筐体１３に排熱するように構成することもできる。
【００２３】
また、ノートパソコン２には、図４に示すように、ＣＰＵやハードディスクに向けて外部空気を取り入れる吸気ファン１５あるいはＣＰＵやハードディスクの発熱を外部に排出する排気ファンが設けられ、冷却のための空気流路が形成されている場合が多いので、この空気流路上に放熱板７が位置するように電池パック１を配置すると、放熱板７に伝熱した二次電池１０の発熱を空気流路を通じて外部に排出することができる。このとき、放熱板７の空気に触れる面積を増加させるために放熱板７にフィンや凹凸形状を設けることが望ましい。
【００２４】
また、上記シャーシ１２や筐体１３への放熱に併せ、吸気もしくは排気による排熱を行うと、放熱効果をより向上させることができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明の通り本発明によれば、電池パックを電子機器に装填したとき、電池の発熱が電子機器の筐体の一部を温度上昇させることがないので、温度上昇により使用者に違和感を与えることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る電池パックの構成を示す分解斜視図。
【図２】熱伝導部材による熱伝導経路の形成状態を示す部分断面図。
【図３】ノートパソコンにおける排熱構造を示す模式図。
【図４】ノートパソコンにおける吸気ファンによる排熱構造を示す模式図。
【符号の説明】
１電池パック
２ノートパソコン（電子機器）
４上ケース
５下ケース
６熱伝導部材（伝熱手段）
７放熱板（放熱手段）
１０電池

Claims

１又は複数の電池をパックケース内に収容して電子機器にその表面から一端面を外部露出させて装填できるように構成されてなる電池パックであって、
前記パックケースに、当該電池パックを電子機器に装填したとき、電子機器の内面側に位置する他端面に電池の発熱を重点的に熱伝導させる伝熱手段と、前記他端面に伝熱した熱を放熱する放熱手段とが設けられてなることを特徴とする電池パック。
放熱手段は、パックケースの他端面に設けられた放熱板である請求項１に記載の電池パック。
伝熱手段は、パックケースの他端面に設けられた放熱板と電池との間に介在させた熱伝導体である請求項１又は２に記載の電池パック。
１又は複数の電池をパックケース内に収容した電池パックが、その一端面が外部露出するように装填される電池パックを用いた電子機器であって、
前記電池パックは、それを当該電子機器の内面側に位置する他端面に設けられた放熱手段に電池の発熱を重点的に熱伝導させる伝熱手段が設けられてなり、
前記放熱手段に熱を外部に排出する排熱手段が熱結合されてなることを特徴とする電池パックを用いた電子機器。
排熱手段は、内部構成要素を支持するシャーシ又は機器筐体と放熱手段とを熱結合させる熱伝導体である請求項４に記載の電池パックを用いた電子機器。
排熱手段は、排気又は吸気流路を形成する送風装置である請求項４又は５に記載の電池パックを用いた電子機器。