JP2005100696A - Cell battery pack - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、外装ケースに薄型電池を固定している電池パックに関する。 The present invention relates to a battery pack in which a thin battery is fixed to an exterior case.
薄型電池を外装ケースに収納する電池パックは開発されている(特許文献1参照)。
この公報に記載される電池パックは、図1に示すように、外装ケース41に薄型電池42を収納し、薄型電池42と外装ケース41との間に基板43を配設している。基板43は出力端子47を固定している。この基板43は、ホルダー44に連結されて、薄型電池42と外装ケース41との間に配設している。基板43を定位置に配置するために、ホルダー44は、図2に示すように、4個の嵌合凸部45を設けている。この嵌合凸部45を嵌合するために、基板43は両側に嵌合凹部46を設けている。基板43は、嵌合凹部46にホルダー44の嵌合凸部45を入れて定位置に配置される。この電池パックは、基板43と薄型電池42との間にホルダー44を配設して、基板43を定位置に配置している。
In the battery pack described in this publication, as shown in FIG. 1, a
この構造の電池パックは、基板を正確な位置に配置するのが難しい。基板をホルダーを介して薄型電池に連結して電池のコアパックとし、電池のコアパックを外装ケースの定位置に配置して、基板を外装ケースの定位置に配置するからである。本発明者は、外装ケースと基板とを嵌合構造として、基板を外装ケースの正確な位置に配置する構造の電池パックを開発した。この電池パックは、基板に嵌合凹部を設け、この嵌合凹部に入れる嵌合凸部を外装ケースの内面に突出して設ける構造としている。この構造の電池パックは、基板と外装ケースとを相対位置がずれないように連結できる。基板が外装ケースに直接に嵌合されて連結されるからである。しかしながら、この構造の電池パックは、外装ケースの成形に極めて複雑で精密な金型を使用する必要があって、製造コストが極めて高くなり、能率よく多量生産できない欠点がある。とくに、薄型電池が薄くなるほど、外装ケースの成形が難しくなる欠点がある。 In the battery pack having this structure, it is difficult to place the substrate at an accurate position. This is because the substrate is connected to a thin battery through a holder to form a battery core pack, the battery core pack is disposed at a fixed position of the outer case, and the substrate is disposed at a fixed position of the outer case. The present inventor has developed a battery pack having a structure in which a substrate is placed at an accurate position of the exterior case, with the exterior case and the substrate being a fitting structure. This battery pack has a structure in which a fitting concave portion is provided on a substrate and a fitting convex portion to be inserted into the fitting concave portion protrudes from the inner surface of the outer case. In the battery pack having this structure, the substrate and the outer case can be connected so that the relative position does not shift. This is because the substrate is directly fitted and connected to the outer case. However, the battery pack having this structure has a drawback that it is necessary to use an extremely complicated and precise mold for molding the outer case, and the manufacturing cost becomes extremely high, and the mass production cannot be efficiently performed. In particular, the thinner the thin battery, the more difficult it is to mold the outer case.
さらに、図1に示すように、外装ケース41を第1ケース41Aと第2ケース41Bとに分割して、薄型電池42を収納する電池パックは、外装ケース41の正確な位置に基板43を配置するのが難しい。とくに、電池パック全体をコンパクトにして、第1ケースと第2ケースとを超音波溶着してしっかりと連結する構造の電池パックは、基板を正確な位置に配置するのが難しくなる。電池パック全体をコンパクトにするためには、基板を内側に収納する外装ケースの基板収納部を薄くする必要がある。薄い基板収納部は、超音波溶着してその側縁にしっかりと連結するのが難しくなる。このため、基板収納部の側縁に沿って側壁を設けて、側縁を実質的に厚くする必要がある。側壁を設けて、側壁の内側に基板を配置する外装ケースは、プラスチックで成形する工程で、嵌合凸部を一体的に成形して設けるのが難しい。嵌合凸部を成形するための金型を脱型する方向に側壁があって、簡単に脱型できないからである。このため、外装ケースに直接に基板を嵌合して、正確な位置に配置する電池パックは、能率よく安価に製造できなくなる。
Further, as shown in FIG. 1, in the battery pack in which the
しかしながら、基板は外装ケースに対して正確な位置に配置することが大切である。とくに、出力端子を固定している基板は、外装ケースに対して正確な位置に配置することが要求される。外装ケースの端子窓と、基板に固定している出力端子との相対位置がずれると、出力端子を端子窓に配置できなくなるからである。したがって、基板は外装ケースに対して正確な位置に配置し、しかもこれが外装ケースに対して位置ずれしないように配置することが大切である。 However, it is important to arrange the substrate at an accurate position with respect to the outer case. In particular, the substrate on which the output terminal is fixed is required to be placed at an accurate position with respect to the outer case. This is because if the relative position between the terminal window of the outer case and the output terminal fixed to the substrate is shifted, the output terminal cannot be arranged on the terminal window. Therefore, it is important that the substrate is disposed at an accurate position with respect to the outer case and that the substrate is not displaced from the outer case.
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、基板を外装ケースの正確な位置に配置しながら、能率よく簡単に、しかも安価に多量生産できる電池パックを提供することにある。 The present invention was developed for the purpose of realizing this, and an important object of the present invention is to efficiently and easily mass-produce a substrate while placing the substrate at an accurate position of the outer case. The object is to provide a battery pack that can.
本発明の電池パックは、プラスチック製の外装ケース1に、電池の厚さが電池の幅よりも薄い薄型電池2を装着している。外装ケース1は、薄型電池2の表裏面側に分割されてなる第1ケース1A及び第2ケース1Bを備える。第1ケース1Aと第2ケース1Bは、薄型電池2の側面と端面の外側に沿う方形枠形に成形している。方形枠形の第1ケース1Aは、ひとつの辺を、内側に基板5を収納する基板収納部25としている。この基板収納部25は、電池に対向する本体プレート部25Aの両側縁に沿って、内側に突出する側壁25Bを一体的に成形して備えると共に、両側壁25Bの間に基板5を配設している。基板5は、その側縁から突出する嵌合凸部26を有する。基板収納部25は、基板5の嵌合凸部26を入れる貫通孔27を側壁25Bに設けている。電池パックは、嵌合凸部26を貫通孔27に入れて、基板5を基板収納部25内側の定位置に配設している。
In the battery pack of the present invention, a
ただし、外装ケースの厚さが薄型電池に厚さに「ほぼ等しい」とは、両者が完全に一致する状態のみでなく、外装ケースに薄型電池を連結する状態において、その差が無視できる程度、たとえば、その差が1mm以下である状態を含むものとする。 However, the thickness of the outer case is "almost equal" to the thickness of the thin battery, not only in a state where both match completely, but also in a state where the thin battery is connected to the outer case, the difference is negligible, For example, a state in which the difference is 1 mm or less is included.
第1ケース1Aは、一方の側壁25Bに第2ケース1Bを超音波溶着して、他方の側壁25Bに基板5の嵌合凸部26を入れる貫通孔27を設けることができる。さらに、第1ケース1Aは、基板収納部25の両端部に中空筒20を一体的に成形して設けることができる。第2ケース1Bは、内面に、基板5を定位置に保持する保持リブ28を突出して設けることができる。
In the
本発明の電池パックは、基板5に出力端子8を固定して、この出力端子8を外部に表出させる端子窓13を、第1ケース1Aの基板収納部25に設けることができる。さらに、本発明の電池パックは、薄型電池2の凸部電極10を設けている端面をカバーする端部ケース部1bを基板収納部25とすることができる。
In the battery pack of the present invention, the
本発明の電池パックは、基板を外装ケースの正確な位置に配置しながら、能率よく簡単に、しかも安価に多量生産できる特長がある。それは、本発明の電池パックが、方形枠形の第1ケースに、両側に側壁を一体的に成形している基板収納部を設けて、側壁の間に基板を配設し、さらに、一方の側壁に貫通孔を設け、この貫通孔に入れる嵌合凸部を基板に設け、嵌合凸部を貫通孔に入れて、基板を第1ケースの基板収納部の定位置に配置しているからである。とくに、本発明の電池パックは、外装ケースの全体を薄くして、基板収納部の幅が狭くなっても、基板を定位置にずれないようにしっかりと固定できる特長がある。それは、基板収納部の側壁に貫通孔を設け、この貫通孔に入れる嵌合凸部を基板に設けているからである。この構造の第1ケースは、簡単な金型で能率よく製造できる。側壁に設けた貫通孔を、外側に引き抜くように脱型する金型で成形できるからである。このため、本発明の電池パックは、全体を薄くしてなる第1ケースを能率よく安価に多量生産しながら、基板を正確な位置にずれないようにしっかりと固定できる特長がある。 The battery pack of the present invention has an advantage that it can be mass-produced efficiently and easily at a low cost while arranging the substrate at an accurate position of the outer case. In the battery pack of the present invention, the first case having a rectangular frame shape is provided with a substrate housing portion in which side walls are integrally formed on both sides, and a substrate is disposed between the side walls. Since a through hole is provided in the side wall, a fitting convex portion to be inserted into the through hole is provided on the substrate, the fitting convex portion is inserted into the through hole, and the substrate is disposed at a fixed position of the substrate housing portion of the first case. It is. In particular, the battery pack of the present invention is characterized in that the entire outer case is made thin so that the substrate can be firmly fixed so that it does not shift to a fixed position even when the width of the substrate storage portion is reduced. This is because a through hole is provided in the side wall of the substrate storage portion, and a fitting convex portion to be inserted into the through hole is provided in the substrate. The first case with this structure can be efficiently manufactured with a simple mold. This is because the through hole provided in the side wall can be molded by a mold that is removed so as to be pulled out to the outside. For this reason, the battery pack of the present invention has an advantage that the substrate can be firmly fixed so as not to shift to an accurate position while efficiently mass-producing the first case made thin as a whole at low cost.
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。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the example shown below illustrates the battery pack for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the battery pack as follows.
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。 Further, in this specification, in order to facilitate understanding of the scope of claims, the numbers corresponding to the members shown in the examples are referred to as “the scope of claims” and “the means for solving the problems”. It is added to the member shown by. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments.
図3ないし図6に示す電池パックは、外装ケース1と、この外装ケース1に装着している薄型電池2と、薄型電池2と外装ケース1の表面に接着している絶縁シート7を備える。
The battery pack shown in FIGS. 3 to 6 includes an
薄型電池2は、厚さを幅よりも薄くしている二次電池である。薄型電池2は、リチウムイオン電池、又はポリマー電池である。ポリマー電池はリチウムポリマー電池である。ただ、本発明は、薄型電池をリチウムイオン電池やポリマー電池に特定しない。薄型電池には、これ等の電池以外の電池、たとえばニッケル−水素電池やニッケル−カドミウム電池とすることもできる。
The
外装ケース1は、絶縁材を成形して製作される。外装ケース1を成形する絶縁材は、超音波溶着できるプラスチック、すなわち熱可塑性のプラスチックである。外装ケース1は、図5と図6に示すように、薄型電池2の表裏面を外部に表出させる開口部3を設けて、薄型電池2の両側面と両端面とをカバーする方形枠形に成形している。外装ケース1は、薄型電池2の両側面をカバーする側面ケース部1aと、薄型電池2の両端面をカバーする端部ケース部1bを互いに両端で連結して、全体の形状を方形枠形としている。
The
側面ケース部1aは、図7の横断面図に示すように、内面に保持溝4を設けている。外装ケース1は、側面ケース部1aの保持溝4に、薄型電池2を嵌入して薄型電池2を外れないように連結している。薄型電池2は、両側面のコーナー部を面取りして、中央部分を突出させて、ここを保持溝4に嵌入している。この構造の外装ケース1は、側面ケース部1aで薄型電池2の両側を保持して、薄型電池2が図の矢印A、Bで示すように、表裏方向に抜けるのを防止する。図7の断面図に示すように、側面の中央に突出部のある薄型電池2は、突出部を保持溝4に入れることにより、側面ケース部1aを薄型電池2の表裏面に突出させることなく、表裏方向にずれるの阻止できる。リチウムイオン二次電池やポリマー電池等の薄型電池2は、両側面を所定の曲率半径で湾曲する形状としてコーナーを面取りする形状としている。湾曲面である薄型電池2の両側面は、コーナー縁に沿って面取り部があって、中央に突出部がある。このため、面取り部に、保持溝4の両側壁を案内する構造として、側面ケース部1aが薄型電池2の表裏に突出しないようにしながら、薄型電池2の表裏方向のずれを阻止できる。ただ、本発明の電池パックは、側面ケース部に必ずしも保持溝を設けることなく、薄型電池の両側面を側面ケース部の内面に接着剤で接着し、あるいは粘着剤で付着し、あるいはまた両面粘着テープで付着して固定することもできる。
As shown in the cross-sectional view of FIG. 7, the side
外装ケース1は、側面ケース部1aと端部ケース部1bの両方を薄型電池2の表裏面から高く突出させない形状に成形して、外装ケース1の厚さを薄型電池2の厚さにほぼ等しくする。図5と図6の外装ケース1は、側面ケース部1aと端部ケース部1bの表面の一部を薄型電池2の表裏面と同一平面に成形している。図5と図6に示す電池パックは、端部ケース部1bの一部であって絶縁シート7を接着しない部分に突出部14を設けて、突出部14の表面を絶縁シート7と同一平面となるようにしている。図の電池パックは、出力端子8を内蔵する端部ケース部1bの外側に沿って直線状の突出面14Aを設け、反対側の端部ケース部1bには、中央部分を除く外側部分に突出面14Aを設けている。絶縁シート7は、一対の端部ケース部1bに設けている突出面14Aの間で外装ケース1の端部ケース部1bの内側に接着される。外装ケース1は、突出面14Aを絶縁シート7の厚さに相当するだけ薄型電池2よりも厚く成形して、薄型電池2と外装ケース1を同じ厚さにできる。ただし、本発明の電池パックは、外装ケースを薄型電池よりも薄く成形することもでき、また、外装ケースの一部を薄型電池の表面から突出する形状とすることもできる。この電池パックは、薄型電池から突出している部分を嵌入する凹部を電気機器の電池装着部に設けて電気機器に装着できる。
The
外装ケース1は、図3ないし図6に示すように、薄型電池2の表裏面側に分割されてなる第1ケース1A及び第2ケース1Bを備える。第1ケース1Aと第2ケース1Bは、プラスチックで別々に成形される。第1ケース1Aと第2ケース1Bは、それぞれが側面ケース部1aと端部ケース部1bとを備える。第1ケース1Aと第2ケース1Bは、係止フック16と係止凹部17を介して連結され、さらに超音波溶着して連結される。
As shown in FIGS. 3 to 6, the
∵第1ケース1Aと第2ケース1Bは、薄型電池2の側面に沿う側面ケース部1aと、端面の外側に沿う端部ケース部1bを連結している形状で、全体の形状を方形枠形としている。方形枠形の第1ケース1Aは、ひとつの辺を、内側に基板5を収納する基板収納部25としている。図5において第1ケース1Aは左下の辺に位置する端部ケース部1bを基板収納部25としている。これ等の図に示す第1ケース1Aは、薄型電池2の凸部電極10を設けている端面をカバーする端部ケース部1bを基板収納部25としている。ただし、本発明の電池パックは、基板収納部を、必ずしも凸部電極を設けている端面に対向する端部ケース部とする必要はなく、反対側の端部ケース部を基板収納部とし、あるいは側面ケース部を基板収納部とすることもできる。
∵ The
第1ケース1Aを上から見た斜視図を図8に、図8を上下反転した斜視図を図9に、外装ケース1の分解横断面図を図10に示す。第1ケース1Aの基板収納部25は、これ等の図に示すように、電池に対向する本体プレート部25Aと、その両側縁に沿って内側に突出する側壁25Bを一体的に成形して、両側縁に設けている一対の側壁25Bの間に基板5を配設している。
A perspective view of the
本体プレート部25Aは、凸部電極10を設けている電池端面と対向する面であって、端子窓13を設けている。側壁25Bは、この本体プレート部25Aの両側縁に、本体プレート部25Aに対して直交する姿勢で、すなわち薄型電池2の表裏面と平行な姿勢で設けられている。一方の側壁25Bは、基板5を定位置に連結する貫通孔27を設けている。貫通孔27は、基板5に設けている嵌合凸部26を入れて、基板5を定位置に配置する。貫通孔27は、図8と図9に示すように、側壁25Bの内側から外側に貫通して設けられる。図の側壁25Bは、本体プレート部25Aとの境界に貫通孔27を開口している。この基板収納部25は、内面に接近して基板5を配設する。貫通孔27が基板5の位置を特定するからである。基板を基板収納部の内面から離して配設する構造にあっては、貫通孔を本体プレート部から離して開口する。図の第1ケース1Aは、側壁25Bに2個の貫通孔27を設けている。ただし、側壁25Bの貫通孔27は1個、または3個以上とすることもできる。
The main
第1ケース1Aの他方の側壁25Bは、第2ケース1Bを超音波溶着して連結するために、縦溝18を設けている。縦溝18は、第2ケース1Bの凸条19を入れて超音波溶着される。
The
基板5は、その側縁から突出する嵌合凸部26を設けている。図の基板5は、貫通孔27に入れる2個の嵌合凸部26を設けている。図に示す基板5は、端子窓13の近傍、すなわち、出力端子8の近傍に嵌合凸部26を設けている。この構造は、基板5の出力端子8を外装ケース1の定位置にしっかりと位置ずれしないように配置できる。貫通孔27に入れられた嵌合凸部26が基板5の位置ずれを阻止するからである。このことは、電池パックの出力端子8と電気機器の電源端子との接触不良を阻止するために極めて大切である。電池パックの出力端子8の位置ずれが接触不良の原因となるからである。電池パックが電気機器に装着されると、出力端子8には電気機器の電源端子が弾性的に押出される。電源端子に押されて位置ずれすると、出力端子8と電源端子とは正常な状態で接触できなくなる。この状態で位置ずれしない出力端子8は、確実に電源端子に接触して、接触不良を有効に阻止できる。
The
図10の外装ケース1は、第2ケース1Bの内面に、基板5を定位置に保持する保持リブ28を突出して設けている。この外装ケース1は、嵌合凸部26を貫通孔27に入れて基板5の一方の側縁を支持し、基板5の他方の側縁を第2ケース1Bの保持リブ28で支持する。したがって、この外装ケース1は、基板5の両側を支持して定位置に配置する。
In the
基板5は、プラスチック等の絶縁材を板状に成形したものである。基板5は、その外形を基板収納部25の本体プレート部25Aの外形にほぼ等しく、あるいは多少は小さくして、本体プレート部25Aから外部に突出しない形状としている。この基板5は、電池端面との対向面の反対側に一対の出力端子8と通信端子24を設けている。出力端子8と通信端子24は金属板で、出力端子8と通信端子24である金属板は、基板5に固定され、あるいは基板5と外装ケース1との間に挟着されて定位置に固定される。なお、各端子は金属板に限定されず、基板のランドに金メッキを施したものであっても良い。金メッキを施した端子は、接触抵抗を低減させることができる。さらに、基板5は、電池を、過充電、過放電、過電流等から防止する保護回路を実装する電子部品を実装することもできる。
The
基板5は、第1ケース1Aの基板収納部25の内側に配設されて、端部ケース部1bの内面と薄型電池2の電池端面とに間に挟着されて定位置に固定される。外装ケース1を構成する第1ケース1Aの端部ケース部1bは、端子窓13を開口している。端子窓13は、基板5に固定している出力端子8を外装ケース1の外部に表出させる。したがって、端子窓13は、基板5を外装ケース1の内部の定位置に固定して、出力端子8を外部に表出できる位置に開口される。外装ケース1に内蔵される基板5は、薄型電池2に押されて定位置に固定されて、出力端子8を正確に定位置に配置する。
The
電池パックは、一対の出力端子8を、保護素子12を介して、薄型電池2の正負の電極に接続している。図11は、電池パックの回路図を示す。この電池パックは、正負の電極を、保護素子12を介して一対の出力端子8に接続している。一方の電極はPTCを介して出力端子8に接続され、他方の電極はヒューズを介して出力端子8に接続している。この回路図の電池パックは、正極側の出力端子8をヒューズを介して薄型電池2の正極に接続し、負極側の出力端子8をPTCを介して薄型電池2の負極に接続している。この回路図とは反対にPTCとヒューズを接続することもできる。また、両方の出力端子をヒューズを介して薄型電池の電極に接続し、あるいはPTCを介して薄型電池の電極に接続することもできる。薄型電池2の正負の両電極に保護素子12を接続している電池パックは、出力端子8と薄型電池2の電極とを間違ってショートしても安全に使用できる。それは、薄型電池2の何れの電極が出力端子8に接続されても、保護素子12が動作してショート電流を遮断するからである。電池パックは、外装缶と凸部電極10の両方の表面を絶縁している。したがって、通常の使用状態においては、ショート電流が流れることはない。ただ、薄型電池2の外装缶の表面を被覆している絶縁シート7が破損され、あるいは外装ケース1の内部に金属線が挿入されて凸部電極10に接触すると、ショート電流が流れることがある。たとえば、薄型電池2の外装缶と負極側の出力端子8とが金属で接続されるとき、外装缶の絶縁が不完全であると、ショート電流が流れる。また、外装ケース1と薄型電池2との間に金属線が挿入され、この金属線が正極側の出力端子8に接触するとショート電流が流れる。両出力端子8と正負の電極との間に保護素子12を接続している電池パックは、ショート電流が流れると、これが動作してショート電流を遮断する。
In the battery pack, the pair of
保護素子12は、外装ケース1の端部ケース部1bに設けた収納部に内蔵される。端部ケース部1bは、基板5と薄型電池2との間に保護素子12の収納部を設けており、ここに保護素子12を配置している。ただ、保護素子は、外装ケースの側面ケース部と薄型電池との間にできるスペースに配設することもできる。
The
図の電池パックは、保護回路として保護素子12を備える。ただ、電池パックは、保護回路として、電流を検出して過電流が流れると電流を遮断する回路、電池電圧を検出して電池の過充電や過放電を検出して電流を遮断する回路等を、外装ケースに内蔵することもできる。保護回路を内蔵させる外装ケースは、これを収納する収納室を設けて、ここに保護回路を内蔵して外部から絶縁する。保護回路は、プリント基板に電子部品を実装して実現される。保護回路は、基板に電子部品を実装して、端部ケース部に内蔵させることもできる。
The illustrated battery pack includes a
薄型電池2は、図12に示すように、基板5を配設する電池端面に絶縁セパレータ9を配設している。基板5は、薄型電池2の凸部電極10を設けている電池端面に配設されるので、絶縁セパレータ9も凸部電極10のある電池端面に配設される。ここに配置される絶縁セパレータ9は、凸部電極10を突出させるための貫通孔11を設けており、この貫通孔11に凸部電極10を入れて、電池端面に固定されて電池端面を絶縁する。絶縁セパレータ9は、接着して電池端面に固定され、あるいは、両面接着テープを介して電池端面に接着して固定され、あるいはまた粘着層を介して、電池端面に接着して固定される。絶縁セパレータ9の幅(W1)は、電池端面の幅(W2)よりも小さい。さらに好ましくは、絶縁セパレータ9の長さも、基板5の長さよりも短くする。この絶縁セパレータ9は、基板5と電池端面の間に配置されて定位置に固定される。
As shown in FIG. 12, the
薄型電池2の電池端面に絶縁セパレータ9を配置する電池パックは、絶縁セパレータ9で薄型電池2の長さの寸法誤差を吸収する構造とすることもできる。とくに、絶縁セパレータ9に、厚さが弾性的に変形できるシート材、たとえば不織布、絶縁紙、ゴム状弾性シートを使用して、1枚の絶縁セパレータ9で薄型電池2の寸法誤差を吸収できる。また、弾性的に変形しない絶縁セパレータは、積層枚数を調整して薄型電池の寸法誤差を吸収できる。ただし、絶縁セパレータ9で薄型電池2の寸法誤差を吸収する電池パックは、絶縁セパレータ9の一部、あるいは全周を、電池端面と基板5で挟着する構造とし、絶縁セパレータ9の弾性復元力で基板5を押圧する構造とする。この構造の電池パックは、薄型電池2の寸法に関係なく、基板5を外装ケース1の定位置に配置して、出力端子8を正確な位置に配置できる。
The battery pack in which the insulating
図に示す外装ケース1は、図において上方に位置する第2ケース1Bに係止フック16を一体的に成形し、この係止フック16を係止する係止凹部17を他方のケースである第1ケース1Aに設けている。図の外装ケース1は、第2ケース1Bに係止フック16を設けて、第1ケース1Aに係止凹部17を設けているが、第2ケースと第1ケースの両方に係止フックを設け、第1ケースと第2ケースの両方に、係止フックを係止する位置に係止凹部を設けることもできる。
In the
係止凹部17は、外装ケース1の外側表面に設けている。ただ、図示しないが、係止凹部は、外装ケースの内側表面に設けることもできる。係止フック16は、係止凹部17に嵌入されるように、第2ケース1Bから第1ケース1Aに向かって突出して設けられている。係止フック16は、外装ケース1の表面に沿って長手方向に突出する係止凸部16Aを有する。図の外装ケース1は、側面ケース部1aに一対の係止フック16を設けている。図5と図6の外装ケース1は、一対の係止フック16に、互いに反対方向に突出する係止凸部16Aを設けている。図5において、左下側の係止フック16は右上に突出するように係止凸部16Aを、右上側の係止フック16は左下に突出するように係止凸部16Aを設けている。図の係止フック16は、係止凸部16Aが互いに対向する方向に突出するが、この図とは反対側に突出するように係止凸部を設けることもできる。一対の係止フック16に反対方向に突出する係止凸部16Aを設ける構造は、第1ケース1Aと第2ケース1Bを横ずれしない状態でしっかりと連結できる特長がある。ただ、図示しないが、係止凸部が同じ方向に突出するように、複数の係止フックに係止凸部を設けることもできる。また、係止フックの先端に両側に突出するように係止凸部を設けることもできる。図の係止フック16は、係止凸部16Aを四角形としているが、係止凸部を三角形とし、あるいは円弧や楕円弧に沿う形状とすることもできる。
The locking
係止フック16は、係止凹部17に入れるときに弾性変形する。図の係止フック16は、無理なく弾性変形できるように、外装ケース1の表面に沿う薄い板状に成形されている。この外装ケース1は、係止フック16を係止凹部17に嵌入して係止して、第2ケース1Bと第1ケース1Aは連結される。さらに、第1ケース1Aと第2ケース1Bは、互いに当接する面を超音波溶着して連結されて外装ケース1となる。
The locking
図の外装ケース1は、第1ケース1Aと第2ケース1Bの端部ケース部1bを超音波溶着して連結している。第1ケース1Aと第2ケース1Bの端部ケース部1bは、互いに対向面を超音波溶着して、簡単かつ確実に連結される。とくに、第2ケース1Bと第1ケース1Aを係止フック16と係止凹部17とで連結して、端部ケース部1bを超音波溶着して製造される外装ケース1は、超音波する前工程で、第1ケース1Aと第2ケース1Bとが正確な位置に連結される。このため、この構造の外装ケース1は、超音波溶着するときに、別のジグ等を使用して、第2ケース1Bと第1ケース1Aを正確な位置に仮止めして超音波溶着する必要がない。したがって、第2ケース1Bと第1ケース1Aを簡単かつ容易に、しかも位置ずれしないように能率よく連結して、安価に多量生産できる。
The
超音波溶着される端部ケース部1bの対向面は、図10の断面図に示すように、一方に縦溝18を設け、他方には縦溝18に入れられる凸条19を設けている。この構造は、凸条19を縦溝18に入れる状態で超音波溶着して、より確実に離れないように溶着して連結される。ただし、第1ケースと第2ケースは、対向面を接着して連結することもできる。
As shown in the cross-sectional view of FIG. 10, the opposing surface of the
図5と図8の第1ケース1Aは、端部ケース部1bと側面ケース部1aとの隅部、すなわち、端部ケース部1bの両端部に内側に突出して、中空筒20を一体的に成形して設けている。中空筒20は角筒形状としている。端部ケース部1bと側面ケース部1aの隅部に中空筒20を設けた外装ケース1は、隅部の衝撃強度を強くできる。中空筒20が隅部に受ける衝撃を吸収する緩衝材として作用するからである。とくに、中空筒20は、内部にプラスチックを充填しないので変形しやすくて、優れた緩衝作用がある。また、この構造の第1ケース1Aは、中空筒20を第2ケース1Bと第1ケース1Aを正確に位置決めして連結する部分に併用することもできる。このことを実現するために、第2ケース1Bは、図6に示すように、中空筒20に挿入される位置決凸部21を設けている。この外装ケース1は、位置決凸部21を中空筒20に入れて、第2ケース1Bと第1ケース1Aを正確な位置に連結できる。とくに、第2ケース1Bと第1ケース1Aは、係止フック16を係止凹部17に係止し、さらに位置決凸部21を中空筒20に入れる構造でより正確に連結できる。さらに、基板収納部25である端部ケース1bの両端部に中空筒20を設ける構造は、両端に配置された中空筒20の間に基板5を嵌入させて、基板5の左右方向のずれを防止できる。したがって、両端に配置される中空筒20の間隔は、基板5の全長とほぼ等しくし、あるいは、基板5が位置ずれしない範囲内でやや大きくする。
5A and 8B, the
電池パックは、図5と図6に示すように、第1ケース1Aと第2ケース1Bの間に薄型電池2を配設し、図4に示すように、第1ケース1Aと第2ケース1Bを連結し、その後、図3と図4に示すように、薄型電池2の表裏両面と外装ケース1の一部を被覆するように絶縁シート7を接着する。絶縁シート7は、内面に粘着層を設けているラベルである。ただ、絶縁シートをプラスチックシートとし、これを接着材で薄型電池の表面に接着することもできる。絶縁シート7は、図3と図4に示すように、外装ケース1の開口部3の全面を塞ぐように接着されて、外装ケース1の外部に表出している薄型電池2の外装缶の全面を絶縁する。この構造は、表面を絶縁処理していない外装缶の薄型電池2を使用して、外装缶を絶縁できる。
As shown in FIGS. 5 and 6, the battery pack has a
ただし、本発明の電池パックは、図13のクロスハッチングで示すように、薄型電池2と外装ケース1の一部をカバーするように、プラスチック保護膜22を付着して、薄型電池2の表面を絶縁すると共に、外装ケース1を薄型電池2に連結することもできる。また、プラスチック保護膜を設けた表面に、さらに絶縁シートを接着して、プラスチック保護膜と絶縁シートで二重に絶縁することもできる。絶縁シートは、必ずしも薄型電池の表面全体を被覆する必要はない。とくに、外装缶の表面を絶縁材で被覆している薄型電池は、絶縁シートで被覆しないで絶縁できる。また、電気機器の内部に装着して使用される電池パックは、必ずしも薄型電池の全面を絶縁する必要がなく、薄型電池の一部が外部に表出するように絶縁シートを接着することもできる。絶縁シート7は、表面に文字や図形等を印刷している。
However, in the battery pack of the present invention, as shown by cross-hatching in FIG. 13, a plastic
絶縁シート7は、薄型電池2の表面をカバーすると共に、第1ケース1Aと第2ケース1Bを連結する。絶縁シート7は、薄型電池2の表面に接着されると共に、第1ケース1Aと第2ケース1Bの側面ケース部1aにも接着されている。第1ケース1Aと第2ケース1Bは、端部ケース部1bを超音波溶着して連結しているが、側面ケース部1aを超音波溶着して連結していない。図4の分解斜視図に示す電池パックは、薄型電池2の片方の面、図において上面に接着する一方の絶縁シート7の両側部分を、第1ケース1Aと第2ケース1Bの側面ケース部1aの外側面と薄型電池2の裏面に接着している。
The insulating
さらに、この絶縁シート7は接着片7Aを突出するように設けて、接着片7Aを薄型電池2の底面をカバーしている端部ケース部1bの表面に接着している。接着片7Aは、一方の端部ケース部1bに設けている突出面14Aの間に接着されて、端部ケース部1bから薄型電池2の裏面に接着している。この絶縁シート7は、薄型電池2の両側と底面側にしっかりと接着される。図4において、薄型電池2の裏面に接着される絶縁シート7は、薄型電池2の一方の面である裏面にのみ接着される。ただし、この絶縁シートは、薄型電池の一方の面に接着して、さらにその周縁を外装ケースの表面に接着することもできる。
Further, the insulating
外装ケース1は、図7の断面図に示すように、側面ケース部1aの外側コーナー部を湾曲面15としている。図の側面ケース部1aは、コーナー部に設けている湾曲面15の曲率半径を側面ケース部1aの厚さ(d)よりも大きくし、薄型電池2の厚み(D)の半分よりも小さくしている。ただし、側面ケース部1aは、コーナー部に設けている湾曲面の曲率半径を側面ケース部1aの厚さに等しくすることもできる。図4の外装ケース1は、端部ケース部1bの一部に突出面14Aを設けて、その間に絶縁シート7を接着しているので、絶縁シート7を接着する部分のコーナー部を湾曲面15としている。絶縁シート7は、コーナー部を湾曲面15としている第1ケース1Aと第2ケース1Bの側面ケース部1aの外側面の表面に接着されて、第1ケース1Aと第2ケース1Bとを連結している。絶縁シート7で連結される外装ケース1の側面ケース部1aは、超音波溶着することなく、係止フック16を係止凹部17に入れて連結すると共に、絶縁シート7でしっかりと連結される。したがって、電池パックは、第1ケース1Aと第2ケース1Bの端部ケース部1bのみを超音波溶着して連結し、側面ケース部1aを超音波溶着することなく、側面ケース部1aを係止フック16と係止凹部17で連結し、さらに絶縁シート7で連結する。
As shown in the sectional view of FIG. 7, the
図4と図7の側面ケース部1aは、コーナー部を湾曲面15としているので、絶縁シート7を表面に隙間ができないように密着できる。
Since the
さらに、電池パックは、図7の断面図に示すように、改ざん防止ラベル23を側面ケース部1aの表面に接着している。絶縁シート7は、改ざん防止ラベル23の表面に積層して接着される。改ざん防止ラベル23は、ユーザーが絶縁シート7を剥すと、たとえば文字等が転写されて、剥離したことを表示するラベルである。ここに接着された改ざん防止ラベル23は、第1ケース1Aと第2ケース1Bの側面ケース部1aをさらにしっかりと連結する。また、電池パックを厚くすることなく、改ざん防止ラベル23を接着できる。
Furthermore, as shown in the cross-sectional view of FIG. 7, the battery pack has a tamper-
1…外装ケース 1A…第1ケース 1B…第2ケース
1a…側面ケース部 1b…端部ケース部
2…薄型電池
3…開口部
4…保持溝
5…基板
7…絶縁シート 7A…接着片
8…出力端子
9…絶縁セパレータ
10…凸部電極
11…貫通孔
12…保護素子
13…端子窓
14…突出部 14A…突出面
15…湾曲面
16…係止フック 16A…係止凸部
17…係止凹部
18…縦溝
19…凸条
20…中空筒
21…位置決凸部
22…プラスチック保護膜
23…改ざん防止ラベル
24…通信端子
25…基板収納部 25A…本体プレート部 25B…側壁
26…嵌合凸部
27…貫通孔
28…保持リブ
41…外装ケース 41A…第1ケース 41B…第2ケース
42…薄型電池
43…基板
44…ホルダー
45…嵌合凸部
46…嵌合凹部
47…出力端子
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (6)
外装ケース(1)が、薄型電池(2)の表裏面側に分割されてなる第1ケース(1A)及び第2ケース(1B)を備えると共に、第1ケース(1A)と第2ケース(1B)は、薄型電池(2)の側面と端面の外側に沿う方形枠形に成形されており、
方形枠形の第1ケース(1A)は、ひとつの辺を、内側に基板(5)を収納する基板収納部(25)としており、この基板収納部(25)は、電池に対向する本体プレート部(25A)の両側縁に沿って内側に突出する側壁(25B)を一体的に成形して備えると共に、両側壁(25B)の間に基板(5)を配設しており、
基板(5)は、その側縁から突出する嵌合凸部(26)を有すると共に、この嵌合凸部(26)を入れる貫通孔(27)を基板収納部(25)の側壁(25B)に設けており、嵌合凸部(26)を貫通孔(27)に入れて、基板(5)を基板収納部(25)内側の定位置に配設してなる電池パック。 In a battery pack in which a thin battery (2) whose thickness is smaller than the width of the battery is mounted on a plastic outer case (1),
The outer case (1) includes a first case (1A) and a second case (1B) which are divided on the front and back sides of the thin battery (2), and the first case (1A) and the second case (1B). ) Is formed into a rectangular frame shape along the outside of the side and end faces of the thin battery (2),
The rectangular frame-shaped first case (1A) has a substrate storage portion (25) for storing the substrate (5) on one side, and this substrate storage portion (25) is a body plate facing the battery. The side wall (25B) protruding inward along the both side edges of the part (25A) is integrally formed, and the substrate (5) is disposed between the side walls (25B),
The substrate (5) has a fitting convex portion (26) protruding from the side edge thereof, and a through hole (27) for inserting the fitting convex portion (26) into the side wall (25B) of the substrate storage portion (25). The battery pack is formed by inserting the fitting convex portion (26) into the through hole (27) and arranging the substrate (5) at a fixed position inside the substrate housing portion (25).
2. The battery pack according to claim 1, wherein an end case portion (1 b) that covers an end surface on which the convex electrode (10) of the thin battery (2) is provided is a substrate storage portion (25).
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