JP2004356027A - 薄型バッテリパック - Google Patents

Abstract

【課題】全体を小さく薄くしながら、ラミネート電池が膨れても金属板を枠体から外れないようにしっかりと連結する。
【解決手段】薄型バッテリパックは、複数のラミネート電池１と第１金属板５と第２金属板６と枠体４とを備える。複数のラミネート電池１は、四角形の枠体４の内側に、同一平面に配置している。枠体４は、方形状の外枠４ａの中間を中間枠４ｂで連結している。枠体４は、外枠４ａの対向する外周面に、外周に沿って伸びる係止溝１１を設けている。第１金属板５と第２金属板６は枠体４の表面に沿って内側に折曲しており、先端縁を係止溝１１に向かって内側に折曲して係止折曲片１２としている。第１金属板５と第２金属板６の対向辺に設けている係止折曲片１２を枠体４の係止溝１１に入れて枠体４に連結し、第１金属板５と第２金属板６と枠体４とで形成しているケース内にラミネート電池１を収納している。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラミネート電池を内蔵する薄型バッテリパックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリマー電池は、電極の両面に外装フィルムを積層し、両面の外装フィルムを電極の周縁で気密に密着して製作される。この構造のポリマー電池は、金属製の外装缶に電極を挿入している電池に比較すると、薄くて大きくできる特長がある。しかしながら、ポリマー電池は、金属製の外装缶がないための欠点もある。外装フィルムの強度が金属缶に比較すると弱いので、表面に損傷を受けやすいことである。この弊害を解消するために、ポリマー電池を外装ケースに入れているパック電池が開発されている（特許文献１参照）。この公報に記載されるパック電池は、図１に示すように、上下ケース２２にポリマー電池２１を収納している。上下ケース２２は、枠体２３に金属板２４を連結している。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１１１２５０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
以上の構造のパック電池は、ポリマー電池２１の両面を金属板２４で保護できるが、金属板２４をしっかりと外れないように枠体２３に連結するのが難しい。ポリマー電池２１は、金属ケースでなくて外装フィルムで電極を被覆するので、全体を薄くできる特長はある。ただ、使用条件によっては内圧が上昇して外装フィルムが膨れることがある。ポリマー電池２１の外装フィルムが、図２の鎖線で示すように膨れると、金属板２４が枠体２３の内側に抜けて外れる弊害がある。とくに、枠体に複数のポリマー電池を入れて枠体の外形が大きくなると、金属板が大きくなって変形しやすくなる。この弊害を避けるために、枠体の幅を広くすると、薄型バッテリパックの外形が大きくなってしまう。さらに、枠体の幅を広くしても、金属板が膨れるポリマー電池で変形されて枠体との結合が外れると、枠体が変形して金属板からさらに外れやすくなってしまう。とくに、プラスチックで成形される枠体は、薄型バッテリパックの外形をできるかぎり小さくするために、幅が狭くなるように成形される。この枠体は、充分な強度とすることが難しく、金属板との結合が外れると、さらに変形しやすくなって、金属板から外れやすくなる。この弊害をさけるために、枠体の幅を広くすると、薄型バッテリパックの外形が大きくなる欠点がある。薄型バッテリパックは、できるかぎりコンパクトにして容量を大きくすることが要求される。したがって、ポリマー電池を収納する部分はできるかぎり小さくすることが極めて大切である。さらに、図２の薄型バッテリパックは、枠体２３の内側に金属板２４を挿入して結合するので、枠体２４の厚さをポリマー電池よりも厚くする必要がある。したがって、薄型バッテリパック全体が厚くなってしまう欠点もある。
【０００５】
本発明は、このような欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、全体を小さく薄くしながら、ラミネート電池が膨れても金属板を枠体から外れないようにしっかりと連結できる薄型バッテリ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】
本発明の薄型バッテリパックは、複数のラミネート電池１と第１金属板５と第２金属板６と枠体４とを備える。ラミネート電池１は、第１外装フィルム１Ａと第２外装フィルム１Ｂの間に電極を挟んで、第１外装フィルム１Ａと第２外装フィルム１Ｂを電極の外周でラップし、このラップ部１ａを結合して内部に電極を収納して外形を四角形としている。第１金属板５は、ラミネート電池１の第１外装フィルム１Ａ側に積層している。第２金属板６は、ラミネート電池１の第２外装フィルム１Ｂ側に積層している。枠体４は四角形で、ラミネート電池１の外周縁に沿って配設されて、第１金属板５と第２金属板６の外周縁部分を連結している。複数のラミネート電池１は、枠体４の内側に、同一平面に配置している。四角形の枠体４は、方形状の外枠４ａの中間を中間枠４ｂで連結しており、中間枠４ｂをラミネート電池１の間に配設している。さらに、枠体４は、外枠４ａの対向する外周面に、外周に沿って伸びる係止溝１１を設けている。第１金属板５と第２金属板６は弾性変形できる金属板で、枠体４の表面に沿って内側に折曲されると共に、折曲された先端縁をさらに係止溝１１に向かって内側に折曲して係止折曲片１２としている。この係止折曲片１２は、第１金属板５と第２金属板６の対向する辺に設けている。この薄型バッテリパックは、第１金属板５と第２金属板６の対向辺に設けている係止折曲片１２を枠体４の係止溝１１に入れて第１金属板５と第２金属板６を枠体４に連結し、第１金属板５と第２金属板６と枠体４とで形成しているケース内にラミネート電池１を収納している。
【０００７】
薄型バッテリパックは、第１金属板５と第２金属板６のいずれか又は両方を中間枠４ｂに連結して、金属板を枠体４に確実に連結できる。さらに、薄型バッテリパックは、ラップ部１ａに出力リード９を設けているラミネート電池１を、出力リード９を設けているラップ部１ａを同じ方向に向ける姿勢として平行に枠体４内に配置すると共に、出力リード９を設けている側に出力端子８を備える端子基板２を配置することができる。
【０００８】
さらに、薄型バッテリパックは、出力端子８を外部に表出する電極窓１６を開口している電極カバー枠４Ａを四角形のひとつの辺として、電極窓１６を階段状に配置することができる。
【０００９】
【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薄型バッテリパックを例示するものであって、本発明は薄型バッテリパックを以下のものに特定しない。
【００１０】
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。
【００１１】
図３ないし図９に示す薄型バッテリパックは、複数のラミネート電池１と、ラミネート電池１の第１外装フィルム１Ａ側に積層している第１金属板５と、第２外装フィルム１Ｂ側に積層している第２金属板６と、ラミネート電池１の外周縁に沿って配設されて、第１金属板５と第２金属板６の外周縁部分を連結している四角形の枠体４を備えている。さらに、図の薄型バッテリパックは、ラップ部１ａに出力リード９を設けているラミネート電池１を、出力リード９を設けているラップ部１ａが同じ方向を向く姿勢として平行に枠体４内に配置して、複数のラミネート電池１の出力リード９側に端子基板２を配設しており、この端子基板２と第１金属板５との間に基板ホルダー３を配設している。
【００１２】
ラミネート電池１は、第１外装フィルム１Ａと第２外装フィルム１Ｂの間に電極を挟んで、第１外装フィルム１Ａと第２外装フィルム１Ｂを電極の外周でラップし、このラップ部１ａを結合して内部に電極を内蔵している。図のラミネート電池１はポリマー電池である。ただ、本発明は、ラミネート電池をポリマー電池に特定しない。ラミネート電池には、電極を外装フィルムでラミネートしてなる他の全ての電池が使用できる。図のラミネート電池１は四角形で、その両側と一方の端部で外装フィルムのラップ部１ａを設け、ラップ部１ａで第１外装フィルム１Ａと第２外装フィルム１Ｂとを、接着や溶着等の方法で気密に結合している。図のラミネート電池１は、１枚の外装フィルムを四角形である電極のひとつの辺で折り返して、電極の片方の面をカバーする部分を第１外装フィルム１Ａとし、電極の他方の面をカバーする面を第２外装フィルム１Ｂとしている。この構造のラミネート電池１は、四角形である電極の１辺に沿って外装フィルムを折り返すので、四角形のひとつの辺にはラップ部１ａがなく、四角形の３辺がラップ部１ａとなる。図示しないが、ラミネート電池は、四角形の４辺の外周にラップ部を設けた構造とすることもある。このラミネート電池は、電極の両面に分離された２枚の外装フィルムを重ね、四角形である電極周囲の４辺のラップ部で結合して製作される。
【００１３】
図に示すラミネート電池１は、第１外装フィルム１Ａを平面状としている。第１外装フィルム１Ａを平面状とするために、第２外装フィルム１Ｂは電極の周囲に沿って折曲され、ラップ部１ａで第１外装フィルム１Ａに結合される。図８と図９の断面図に示す薄型バッテリパックは、ラミネート電池１のラップ部１ａの表面側にできるスペースに保護素子１０を配設している。ただし、本発明の薄型バッテリパックは、図１０の断面図に示すように、第１外装フィルム１Ａと第２外装フィルム１Ｂの両方を電極に沿って折曲するラミネート電池１とすることもできる。この薄型バッテリパックは、ラップ部１ａの片側にできるスペースに保護素子１０を配設できる。
【００１４】
図５の斜視図と図６の断面図に示すラミネート電池１は、電極の両側に位置するラップ部１ａを電極の端面に沿うように折曲している。ラミネート電池１は、電極両側に設けているラップ部１ａの幅を電池の厚さよりも狭くして、表面に段差スペース部７を設けている。この段差スペース部７のある枠体４は、段差スペース部７に突出するように、枠体４の内周に沿って伸びるリブ１５を内側に突出するように枠体４に一体的に成形して設けて、リブ１５をラミネート電池１の段差スペース部７に配設することができる。図に示すように、電極両側のラップ部１ａを電極に沿って折曲しているラミネート電池１は、両側のラップ部１ａを両側に突出させないので全体の幅を狭くできる。また、図５に示すように、両側の折曲ラップ部１ａが、出力リード９を設けるラップ部１ａが曲がるのを阻止する補強リブの作用をして、この部分を補強できる。
【００１５】
ラミネート電池１は、出力端子８を設けるラップ部１ａに正負の出力リード９を設けている。出力リード９は、図示しないが、第１外装フィルムと第２外装フィルムとの間に気密に挟着されて外部に引き出される。出力リード９は、保護素子１０を介して薄型バッテリパックの出力端子８に接続される。このラミネート電池１は、両面を開口している四角形である枠体４の内部に嵌入される。
【００１６】
枠体４は、全体をプラスチックで成形している。枠体４は、四角形に成形している外枠４ａの中間を中間枠４ｂで連結して梯子形状としている。中間枠４ｂは、隣接するラミネート電池１の間に位置する。中間枠４ｂは、隣接するのラミネート電池１の間にあって、隣のラミネート電池１を絶縁しながら定位置に配置させる。ラミネート電池は公差の大きい電池である。それは、金属ケースに電極を収納する電池のように、プレス成形して一定の形状に製作された外装缶に電極を入れて製造するのではなくて、２枚の外装フィルムを電極の周囲で連結して製造するからである。枠体は、中間枠を設けることなく複数のラミネート電池を平行に並べて配置することはできる。ただ、この構造で公差の大きい複数のラミネート電池を収納すると、ラミネート電池を枠体の定位置に正確に配置するのが難しくなることがある。また、ラミネート電池と枠体との間に遊びができ、あるいはまた、枠体の内側をラミネート電池で支持できなくなって、電池として組み立てた状態で強度が低下するなどの問題が発生することがある。
【００１７】
中間枠４ｂは、隣接するラミネート電池１の間にあって、外枠４ａの内側を各々のラミネート電池１を独立して嵌入できる独立枠に区画する。枠体４は、独立枠の内形を、ラミネート電池１を嵌入できる形状に成形している。さらに、枠体４は、独立枠の内面形状を、ラミネート電池１を嵌入できる凹凸形状に成形して、ラミネート電池１を枠体４に確実に固定できる。図４の薄型バッテリパックは、３個のラミネート電池１を備える。枠体４は、外枠４ａに２列の中間枠４ｂを固定して、外枠４ａの内側を３個の独立枠に区画している。３個の独立枠にラミネート電池１を嵌入して、枠体４に３個のラミネート電池１を装着している。外枠４ａに中間枠４ｂを設けた枠体４は梯子形状となって、外枠４ａと中間枠４ｂとで囲まれる独立枠にラミネート電池１を嵌入する。ただ、本発明の薄型バッテリパックは、２個、あるいは４個以上のラミネート電池を枠体に固定することができる。薄型バッテリパックは、全てのラミネート電池を独立枠に嵌入するのが理想である。ただ、本発明の薄型バッテリパックは、枠体に複数の独立枠を設けて、ひとつの独立枠に複数のラミネート電池を嵌入することもできる。また、複数の独立枠は、その一部にひとつのラミネート電池を嵌入し、他の独立枠には複数のラミネート電池を嵌入することもできる。
【００１８】
図４の薄型バッテリパックは、３個のラミネート電池１を同じ向きで平行に横に並べて枠体４内に配置している。この図において、ラミネート電池１は、出力リード９を設けているラップ部１ａを右上に向ける姿勢として独立枠に嵌入している。出力リード９を設けているラップ部１ａには、出力端子８を接続している端子基板２を配置している。
【００１９】
枠体４は、これを設けることで薄型バッテリパックを厚くしないように、嵌入されるラミネート電池１の表面と同一ないしほぼ同一面となり、あるいはラミネート電池１の表面よりも低くなる厚さに成形される。
【００２０】
さらに、枠体４は、四角形の外枠４ａの対向する外周面に、外周に沿って伸びる係止溝１１を設けている。係止溝１１は、第１金属板５と第２金属板６の先端縁に設けている係止折曲片１２を入れることができる幅としている。図の枠体４は、第１金属板５と第２金属板６の両方を１列の係止溝１１に入れている。この構造は、１列の係止溝１１に第１金属板５と第２金属板６を入れるので、枠体４の形状を簡単にできる。ただ、本発明の薄型バッテリパックは、図示しないが、第１金属板と第２金属板とを別々に入れるように２列の係止溝を平行に設けることもできる。
【００２１】
図の薄型バッテリパックは、隅部に枠体４を表出させる構造としている。したがって、枠体４は外枠４ａの隅部にコーナー突出部１４を設けて、このコーナー突出部１４の表面を第１金属板５と第２金属板６の表面とほぼ同一平面としている。枠体４は、コーナー突出部１４を除く部分に係止溝１１を設けて、この係止溝１１に第１金属板５と第２金属板６の係止折曲片１２を入れて連結している。
【００２２】
さらに枠体４は、できるかぎり幅を狭くして強い構造とするために、図６の断面図に示すように、外枠４ａと中間枠４ｂとにプラスチックでもってリブ１５を一体的に成形して設けている。リブ１５は、枠体４の内周に沿って伸び、かつラミネート電池１の段差スペース部７に突出して設けられる。リブ１５は、外枠４ａや中間枠４ｂを補強して曲げ強度を向上させる。また、ラミネート電池１の段差スペース部７に突出するようにリブ１５を設けているので、段差スペース部７を有効に利用してリブ１５で枠体４を補強する。このため、枠体４の外枠４ａ、すなわち薄型バッテリパックの外形を大きくすることなく外枠４ａと中間枠４ｂを補強できる。図のラミネート電池１は、電極の両側に段差スペース部７ができるので、電極の両側に配設される外枠４ａと中間枠４ｂにリブ１５を設けることができる。
【００２３】
図の枠体４は、出力端子８を外部に表出される電極窓１６を開口している電極カバー枠４Ａを四角形である外枠４ａのひとつの辺としている。電極カバー枠４Ａは、他の部分よりも幅を広くして、電極窓１６を開口している。図３と図４の薄型バッテリパックは、電極カバー枠４Ａに横並びに電極窓１６を開口している。図１１の薄型バッテリパックは、電極窓１６を電極カバー枠４Ａの端部に階段状に配置している。この電極窓１６は、電極カバー枠４Ａの一端に配置されて、電極カバー枠４Ａの長手方向に伸びる形状として開口される。電極窓１６を階段状に設けた薄型バッテリパックは、電極窓１６の内側に配置される出力端子８どうしの距離を長くして、絶縁距離を大きくできる。この薄型バッテリパックは、図１２に示すように、出力リード９のあるラップ部１ａに配置している端子基板２の一端に出力端子８を固定し、この出力端子８を電極窓１６から外部に表出させる。
【００２４】
さらに、図１３の薄型バッテリパックは、四角形である外枠４ａの短辺に電極カバー枠４Ａを設けている。この薄型バッテリパックは、図において外枠４ａの右側を電極カバー枠４Ａとして、ここに電極窓１６を開口している。この薄型バッテリパックは、図１４に示すように、端子基板２をＬ字状として、電極カバー枠４Ａの電極窓１６の内側に出力端子８を配置する。
【００２５】
電極カバー枠４Ａは、横断面形状をＬ字状として、内部に端子基板２と基板ホルダー３を収納している。この枠体４を備える薄型バッテリパックは、図７ないし図９に示すように、枠体４の電極カバー枠４Ａと第１金属板５との間に、端子基板２と基板ホルダー３を配設する。図４と図１３の薄型バッテリパックは２つの出力端子８を設けているので、電極カバー枠４Ａには２つの電極窓１６を開口し、図１１の薄型バッテリパックは３つの出力端子８を設けているので、電極カバー枠４Ａには３つの電極窓１６を開口している。
【００２６】
第１金属板５は、ラミネート電池１の第１外装フィルム１Ａ側に積層されて、ラミネート電池１の表面を保護し、第２金属板６は、第２外装フィルム１Ｂの表面に積層されてラミネート電池１の裏面を保護する。第１金属板５と第２金属板６は弾性変形できる金属板である。第１金属板５と第２金属板６は、厚さを０．１ｍｍとするＳＵＳ３０４のステンレス板である。この金属板は、薄くて極めて強靭な特長がある。ただし、金属板は、さらに薄くあるいは厚くすることもできる。たとえば、厚さを０．０５〜０．３ｍｍとすることもできる。金属板は、ステンレスに代わって、鉄や鉄合金、あるいはアルミニウムやアルミニウム合金等とすることもできる。
【００２７】
第１金属板５と第２金属板６は、枠体４の表面をカバーするように、外枠４ａの表面に沿って内側に折曲され、さらに折曲された先端縁を係止溝１１に向かって内側に折曲して係止折曲片１２としている。第１金属板５と第２金属板６は、対向する辺に係止折曲片１２を設けている。図に示す薄型バッテリパックは、第１金属板５と第２金属板６の全ての辺、すなわち４辺に係止折曲片１２を設けている。この薄型バッテリパックは、第１金属板５と第２金属板６の全体を理想的な状態で枠体４にしっかりと外れないように連結できる。ただし、本発明の薄型バッテリパックは、図示しないが、第１金属板と第２金属板の対向する２辺に係止折曲片を設けて、これを枠体に連結することもできる。
【００２８】
図の薄型バッテリパックは、隅部にプラスチック製の枠体４を表出させるように、枠体４の隅部にコーナー突出部１４を設けているので、第１金属板５と第２金属板６は、このコーナー突出部１４を嵌入する切欠部５ａ、６ａを設けている。切欠部５ａ、６ａにコーナー突出部１４を入れて、枠体４のコーナー突出部１４と第１金属板５及び第２金属板６を同一平面としている。
【００２９】
さらに、図の薄型バッテリパックは、第２金属板６に、出力端子８を外部に表出させる切除部６ｂを設けている。図３に示す第２金属板６は、切除部６ｂを貫通孔としており、切除部６ｂの先端縁にも係止折曲片１２を設けている。切除部６ｂの先端に設けた係止折曲片１２は、枠体４の係止溝１１に連結されて、第２金属板６を枠体４に連結する。すなわち、図に示す第２金属板６と第１金属板５は、枠体４のコーナー突出部１４を嵌入する部分を除く全ての外周縁に係止折曲片１２を設けて、この係止折曲片１２を枠体４に連結している。この第２金属板６は、しっかりと枠体４に連結できる特長がある。ただ、第２金属板は、切除部を切欠凹部として、その両側に係止折曲片を設けることもできる。切欠凹部である切除部の両側に設けた係止折曲片は、枠体の係止溝に連結されて、第２金属板を枠体に連結させる。さらに、図示しないが、薄型バッテリパックは、枠体の電極カバー枠に、出力端子を外部に表出させる電極窓を設けた電極表出部分を設けると共に、第２金属板には、電極表出部分を嵌入できる形状の切除部を設けることもできる。電極表出部分は、複数の電極窓を外部に表出させるように、全ての電極窓の開口部を含む大きさとすることができる。この薄型バッテリパックは、電極表出部分の表面を第２金属板の表面と同一平面として表面を平滑面にできる。
【００３０】
第１金属板５と第２金属板６は、弾性変形できる金属板であるから、金属板を弾性変形させて係止折曲片１２を係止溝１１に入れることができる。第１金属板５と第２金属板６は、弾性変形する復元力で、係止折曲片１２を係止溝１１に入れる状態に保持する。この構造の薄型バッテリパックは、図１５に示すように、収納しているラミネート電池１が膨れるように変形して、第１金属板５と第２金属板６の中央が矢印Ａで示されるように押圧されて変形すると、第１金属板５と第２金属板６の外周縁は、矢印Ｂで示す方向に引っ張られる。矢印Ｂで示す力は、係止折曲片１２を係止溝１１に引き込ませる方向であるから、この方向に作用する力が、係止折曲片１２を係止溝１１から外すことはなく、反対に係止折曲片１２を係止溝１１に食い込ませる力が作用して、第１金属板５と第２金属板６は、さらにしっかりと枠体４に連結される。とくに、薄型バッテリパックの枠体４は非常に薄いので、第１金属板５と第２金属板６を内側に折曲している部分の幅は極めて狭く、第１金属板５と第２金属板６が矢印Ｂで示す方向に引っ張られても、折曲部が変形することがない。したがって、係止折曲片１２を係止溝１１に入れて第１金属板５と第２金属板６を枠体４に連結する薄型バッテリパックは、第１金属板５と第２金属板６を弾性変形させることにより、簡単かつ容易に、しかも迅速に能率よく第１金属板５と第２金属板６を枠体４に連結して安価に多量生産でき、さらに連結した状態では第１金属板５と第２金属板６とを外れないようにしっかりと枠体４に固定できる特長がある。
【００３１】
第１金属板５と第２金属板６を枠体４に連結する前工程で、ラミネート電池１の出力リード９に、保護素子１０を介して端子基板２が接続される。保護素子１０は、ＰＴＣ、ブレーカ、ヒューズ等である。図８と図９に示すラミネート電池１は、ラップ部１ａが電極収納部１ｂよりも低くなって凹部となっているので、このスペースを有効に利用して保護素子１０を配設する。端子基板２は絶縁基板で、上面に薄型バッテリパックの出力端子８を固定している。出力端子８は、枠体４の電極カバー枠４Ａに設けている電極窓１６から外部に表出される。この出力端子８は、薄型バッテリパックを装着する電気機器の端子に弾性的に押圧される。押圧力に対して出力端子８をしっかりと保持するために、出力端子８を設けている端子基板２は、裏面に基板ホルダー３を配設して第１金属板５で支持している。さらに、出力端子８を第２外装フィルム１Ｂと同一面に接近させるために、背面に基板ホルダー３を配設している。
【００３２】
端子基板２は、出力端子８に加えて、ラミネート電池１の保護回路を実現する電子部品を実装することができる。この電子部品は、端子基板２の裏面に突出するように固定される。裏面の電子部品は基板ホルダー３の上面に凹部３Ｃを設けてここに配置できる。保護回路は、ラミネート電池１を過充電や過放電から防止するために充放電電流を制御する回路、過電流を検出して電流を遮断する回路、ラミネート電池１が異常に高い温度になると電流を遮断する回路等である。端子基板２は、枠体４の電極カバー枠４Ａに配設できる幅と長さの細長い形状である。図４の端子基板２は、電極カバー枠４Ａの内側に設けた凹部に嵌入できる長方形である。
【００３３】
基板ホルダー３は、全体をプラスチックで成形している。基板ホルダー３は、端子基板２の裏面と第１金属板５との間に配設されて、端子基板２の出力端子８を第２外装フィルム１Ｂの表面と同一面に接近させる。図７の基板ホルダー３は、周壁３Ａと凸部３Ｂを設けて、実質的な厚さを大きくして、出力端子８を第２外装フィルム１Ｂと同一平面に位置させる。凸部３Ｂは端子基板２に設けた出力端子８に対向する位置に設けてあり、周壁３Ａは両端と一方の側縁に沿って設けている。凸部３Ｂは、図７に示すように、出力端子８の部分に幅広く設け、あるいは図示しないが、複数箇所設けることができる。凸部３Ｂと周壁３Ａの間に凹部３Ｃができるので、この凹部３Ｃに電子部品や保護素子を配置できる。保護回路を実現する電子部品を実装する端子基板２は、電子部品を基板ホルダー３の上面にできる凹部３Ｃに配設する。基板ホルダー３は、電極カバー枠４Ａの内側に設けた凹部に嵌着できる外形に成形される。図の基板ホルダー３は、長方形に成形している。
【００３４】
以上の薄型バッテリパックは、以下のようにして製作される。
（１） ラミネート電池１に端子基板２を接続する。このとき、必要ならば保護素子１０等も接続する。ラミネート電池１は、たとえば、図４と図１２に示すように、保護素子１０を介して端子基板２に接続することができる。端子基板２の裏面に基板ホルダー３を配設する。
（２） 枠体４の内側であって、中間枠４ｂで区画された独立枠にラミネート電池１を配設し、電極カバー枠４Ａの内側に設けた凹部に端子基板２と基板ホルダー３を配設する。
（３） 枠体４に第１金属板５と第２金属板６を連結する。第１金属板５と第２金属板６は、弾性変形させて係止折曲片１２を枠体４の係止溝１１に入れて連結する。
【００３５】
係止折曲片１２が係止溝１１に入れられた第１金属板５と第２金属板６は、引っ張ると係止折曲片１２が係止溝１１に食い込むので、入れた後は枠体４から外れることはない。このため、以上の薄型バッテリパックは、第１金属板５と第２金属板６とを接着することくなく枠体４に外れないように連結できる。また、従来の薄型バッテリパックのように、表面にラベル等を付着して、ラベルで第１金属板及び第２金属板を枠体に連結する必要もない。このように、接着せず、またラベルを付着しない薄型バッテリパックは、極めて能率よく安価に多量生産しながら、第１金属板５と第２金属板６とを外れないように枠体４に連結できる特長がある。ただ、ラベルを付着しないで第１金属板５及び第２金属板６を枠体４に連結できるが、ラベルを付着して金属板と枠体とを連結し、また、金属板と枠体とを接着して連結することもできるのは言うまでもない。
【００３６】
さらに、図１６の薄型バッテリパックは、第１金属板５と第２金属板６を中間枠４ｂに連結している。図の薄型バッテリパックは、第１金属板５と第２金属板６に連結片３１を設け、この連結片３１を中間枠４ｂに連結している。図の薄型バッテリパックは、金属板をコ字状ないしＵ字状に切断して金属板から切り離した連結片３１とし、この連結片３１を内側に折曲加工して、中間枠４ｂに向かって突出させている。連結片３１は、先端にＶ字状に折曲加工している係止フック３１Ａを設けている。この連結片３１は、中間枠４ｂに設けた開口部を小さくしているアンダカット形状の連結凹部３２に挿入して、簡単に連結できる。係止フック３１Ａが、弾性的な復元力で中間枠４ｂの連結凹部３２の内面に押圧されて抜けないように係止されるからである。
【００３７】
さらに、図１７の薄型バッテリパックは、金属板に貫通孔３３を設け、この貫通孔３３に挿通される突起３４を中間枠４ｂに一体的に成形して設け、突起３４を貫通孔３３に挿通して金属板を中間枠４ｂに連結している。枠体４は、熱可塑性のプラスチックを成形して製作している。突起３４は、貫通孔３３に挿入された状態で、図の鎖線で示すように、先端を加熱押圧して変形し、金属板を抜けないように連結できる。さらに、薄型バッテリパックは、金属板と中間枠とを接着剤で接着し、あるいは両面接着テープを介して接着して固定することもできる。
【００３８】
薄型バッテリパックは、第１金属板５と第２金属板６を中間枠４ｂに連結して、第１金属板５と第２金属板６の両方を中間枠４ｂにしっかりと固定できる。ただし、薄型バッテリパックは、第１金属板と第２金属板のいずれか一方を中間枠に連結し、あるいは第１金属板と第２金属板の両方を中間枠に連結しない構造することもできる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明の薄型バッテリパックは、枠体に複数のラミネート電池を収納して、全体を小さく薄くしながら、ラミネート電池が膨れても金属板を枠体から外れないようにしっかりと連結できる特長がある。それは、本発明の薄型バッテリパックが、複数のラミネート電池を四角形の枠体の内側に同一平面に配置すると共に、ラミネート電池の第１外装フィルム側に積層している第１金属板と、第２外装フィルム側に積層している第２金属板の対向辺に設けている係止折曲片を、枠体の外枠の外周面に外周に沿って設けている係止溝に入れて第１金属板と第２金属板を枠体に連結し、第１金属板と第２金属板と枠体とで形成しているケース内にラミネート電池を収納しているからである。
【００４０】
さらに、本発明の薄型バッテリパックは、四角形の枠体を、方形状の外枠の中間を中間枠で連結した形状として、中間枠をラミネート電池の間に配設している。このように、外枠の中間を中間枠を連結する構造は、枠体を中間枠で補強して、枠体全体の強度を確保できる特長がある。とくに、複数のラミネート電池を内蔵するために外形を大きくする枠体を、理想的に補強できる。さらに、ラミネート電池の間に中間枠を配設する構造は、この中間枠によって、複数のラミネート電池を正確に位置決めしながら枠体の内側に配置できる特長がある。ラミネート電池は、柔らかく、また寸法公差が大きい電池であるため、複数個を並べて枠体に収納すると、大きく位置ずれしたり、枠体との間に隙間が生じて、強度的にも不安定になりやすい。本発明の薄型バッテリパックは、ラミネート電池の間に中間枠を配設しているので、この中間枠によって、複数のラミネート電池を枠体の定位置に確実に固定できる。
【００４１】
さらに、本発明の薄型バッテリパックは、枠体を絶縁材で製作して、中間枠の両側に配置されるラミネート電池を、中間枠で確実に絶縁できる特長がある。ラミネート電池は、電極の周囲を外装フィルムで絶縁被覆して製造されているので、外装フィルムが破れると電極が露出して電池間で接触してショートする恐れがある。本発明の薄型バッテリパックは、枠体をプラスチック等の絶縁材で製作することにより、中間に設けた中間枠で隣接するラミネート電池を絶縁状態に配置でき、これらのショートを有効に防止しながら安心して使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の薄型バッテリパックの分解斜視図
【図２】図１に示す薄型バッテリパックの断面図
【図３】本発明の一実施例にかかる薄型バッテリパックの斜視図
【図４】図３に示す薄型バッテリパックの背面分解斜視図
【図５】図３に示す薄型バッテリパックに内蔵されるラミネート電池の斜視図
【図６】図３に示す薄型バッテリパックの分解断面図
【図７】図３に示す薄型バッテリパックのＡ−Ａ線断面図
【図８】図３に示す薄型バッテリパックのＢ−Ｂ線断面図
【図９】図３に示す薄型バッテリパックのＣ−Ｃ線断面図
【図１０】本発明の他の実施例にかかる薄型バッテリパックの端部の拡大断面図
【図１１】本発明の他の実施例にかかる薄型バッテリパックの枠体の平面図
【図１２】図１１に示す枠体に配置されるラミネート電池と端子基板の平面図
【図１３】本発明の他の実施例にかかる薄型バッテリパックの枠体の平面図
【図１４】図１３に示す枠体に配置されるラミネート電池と端子基板の平面図
【図１５】図３に示す薄型バッテリパックが膨れる状態を示す断面図
【図１６】枠体の中間枠と金属板の連結構造の一例を示す拡大断面図
【図１７】枠体の中間枠と金属板の連結構造の他の一例を示す拡大断面図
【符号の説明】
１…ラミネート電池 １Ａ…第１外装フィルム １Ｂ…第２外装フィルム
１ａ…ラップ部 １ｂ…電極収納部
２…端子基板
３…基板ホルダー ３Ａ…周壁 ３Ｂ…凸部
３Ｃ…凹部
４…枠体 ４Ａ…電極カバー枠
４ａ…外枠 ４ｂ…中間枠
５…第１金属板 ５ａ…切欠部
６…第２金属板 ６ａ…切欠部 ６ｂ…切除部
７…段差スペース部
８…出力端子
９…出力リード
１０…保護素子
１１…係止溝
１２…係止折曲片
１４…コーナー突出部
１５…リブ
１６…電極窓
２１…ポリマー電池
２２…上下ケース
２３…枠体
２４…金属板
３１…連結片 ３１Ａ…係止フック
３２…連結凹部
３３…貫通孔
３４…突起

Claims (4)

1. 第１外装フィルム（１Ａ）と第２外装フィルム（１Ｂ）の間に電極を挟んで、第１外装フィルム（１Ａ）と第２外装フィルム（１Ｂ）を電極の外周でラップし、このラップ部（１ａ）を結合して内部に電極を収納して外形を四角形としている複数のラミネート電池（１）と、ラミネート電池（１）の第１外装フィルム（１Ａ）側に積層している第１金属板（５）と、第２外装フィルム（１Ｂ）側に積層している第２金属板（６）と、ラミネート電池（１）の外周縁に沿って配設されて、第１金属板（５）と第２金属板（６）の外周縁部分を連結している四角形の枠体（４）を備えており、
   複数のラミネート電池（１）は枠体（４）の内側に同一平面に配置しており、四角形の枠体（４）は、方形状の外枠（４ａ）の中間を中間枠（４ｂ）で連結したものであって、中間枠（４ｂ）をラミネート電池（１）の間に配設しており、さらに四角形の枠体（４）は、
   外枠（４ａ）の対向する外周面に、外周に沿って伸びる係止溝（１１）を設けており、第１金属板（５）と第２金属板（６）は弾性変形できる金属板で、枠体（４）の表面に沿って内側に折曲されると共に、折曲された先端縁をさらに係止溝（１１）に向かって内側に折曲して係止折曲片（１２）としており、この係止折曲片（１２）は第１金属板（５）と第２金属板（６）の対向する辺に設けており、
   第１金属板（５）と第２金属板（６）の対向辺に設けている係止折曲片（１２）を枠体（４）の係止溝（１１）に入れて第１金属板（５）と第２金属板（６）を枠体（４）に連結し、第１金属板（５）と第２金属板（６）と枠体（４）とで形成されるケース内にラミネート電池（１）を収納している薄型バッテリパック。
2. 第１金属板（５）と第２金属板（６）のいずれか又は両方を中間枠（４ｂ）に連結している請求項１に記載される薄型バッテリパック。
3. ラップ部（１ａ）に出力リード（９）を設けているラミネート電池（１）を、出力リード（９）を設けているラップ部（１ａ）を同じ方向に向ける姿勢として平行に枠体（４）内に配置すると共に、出力リード（９）を設けている側に出力端子（８）を備える端子基板（２）を配置している請求項１に記載される薄型バッテリパック。
4. 枠体（４）が、出力端子（８）を外部に表出する電極窓（１６）を開口している電極カバー枠（４Ａ）を四角形のひとつの辺としており、電極窓（１６）を階段状に配置している請求項１に記載される薄型バッテリパック。

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