JP2005142153A - 外装フィルムを使用した薄型バッテリー構造並びに電池パック及び電池パックの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 外装フィルムを使用した薄型バッテリー構造(電池パック)1を、角型の電池セル2と、該電池セル2を収納した角型のフレーム部3と、該フレーム部3の外側面に配置された回路基板部4と、該回路基板部4を前記フレーム部3の外側面との間で挟むようにして前記フレーム部3及び電池セル部2の一端側に嵌着されたキャップ部5と、前記角型の電池セル2及びフレーム部3を一体的に被覆した外装フィルム6と、で構成した。
【選択図】 図2
Description
(1)前記電池セル103と、複数の電子部品104をマウントして保護回路を構成した回路基板部105と、を薄い箱型をなす2つ割状の電池ケース102内に収納する構成になっているために、電池パック101が厚く、大型になり、重量も重くなる。また、コストも高くなる。特に、電池セル103は、充電時や高温時に電池セルの中央部が膨張して厚みを増す。従って、電池ケース102は、前記電池セル103の膨張を見込んで寸法設定する必要があり、電池ケース102と電池セル103の間には膨張量吸収空間が必要となる。このため電池ケース102が大型になり電池パック101における電池セル103の容積比の悪化の原因になっていた。
(2)電子部品104をモールドして保護するトランスファーモールド110の先端の平坦面110aを電池セル103の平坦面103aに接触させることによってリブ106を不要にした場合においても、トランスファーモールド110が強く電池セル103に押し付けられると電子部品104等に少なからず悪影響を及ぼす。
請求項8の発明は、前記フレーム部の第2の端面の高さを、前記電池セルの側面の高さよりも高く形成した。
(2)本発明の電池パックは、前記角型の電池セルと前記フレーム部とを外装フィルムで被覆して外装体を構成したので電池パックの薄型化、小型化、軽量化を図るとともに、コストの削減を図ることができる。
(3)本発明の電池パックの製造方法は、扁平で略直方体形状の電池セルをフレーム部に収納するセル部収納工程と、前記電池セルに端子接触部を備えた回路基板部を接続する回路基板部接続工程と、前記フレーム部にキャップ部を取付けるキャップ部取付工程と、前記電池セルを収納したフレーム部を外装フィルムで被覆する外装フィルム被覆工程と、を備えていて、前記電池セルをフレーム部に収納して、前記フレーム部にキャップ部を取付けた後に、前記電池セルを収納したフレーム部を外装フィルムで被覆し、前記フレーム部と電池セルとキャップ部を一体化することにより軽量で薄型の電池パックを製造することができる。
Claims (23)
- 扁平で略直方体形状に形成された電池セルと、該電池セルを収納したフレーム部と、該フレーム部の外側面に配置された回路基板部と、該回路基板部を前記フレーム部の外側面との間で挟んで前記フレーム部及び電池セルの一端側に取付けられたキャップ部と、該キャップ部の一部と前記電池セルとフレーム部とを一体的に被覆した外装フィルムと、を備えてなる外装フィルムを使用した薄型バッテリー構造。
- 前記フレーム部および前記キャップ部の前記外装フィルムが巻き付けられる領域を、前記外装フィルムが巻き付けられない領域に対して前記外装フィルムの厚さ相当量を凹ませて形成すると共に、前記フレーム部の少なくとも一つの外側面の高さを前記電池セルの側面の高さより高く形成した請求項1に記載の外装フィルムを使用した薄型バッテリー構造。
- 前記フレーム部は、前記電池セルの一端側の側面から突出したセル正極部を嵌合するセル正極部嵌合窓を一辺に備え、該辺の外面には、前記セル正極部に接続する回路基板部の取付部を備えてなる請求項1に記載の外装フィルムを使用した薄型バッテリー構造。
- 前記キャップ部は、前記取付部に取付けられた回路基板部を前記フレーム部との間で挟む矩形状の端面部と、該矩形状の端面部に連設されていて前記フレーム部及び電池セル部の一端側の外周に嵌着される嵌着部を有する筒状部と、を備え、前記端面部と前記筒状部とからなる角部の少なくとも一つには凹部が形成されてなる請求項1に記載の外装フィルムを使用した薄型バッテリー構造。
- 前記回路基板部は、前記キャップ部の端面部に設けた端子窓から外部に臨む端子接触部を外面側に備え、前記フレーム部に対向する内面側に電子部品及び該電子部品をモールドするトランスファーモールドを備え、
前記フレーム部は、前記回路基板部と対向する面に該回路基板部側に突出する突起を備えていて、
前記フレーム部は、前記トランスファーモールドと前記フレーム部の間に所定の隙間をもって前記フレーム部とキャップ部との間に挟まれた状態で組付け固定されている請求項1に記載の外装フィルムを使用した薄型バッテリー構造。 - 扁平で略直方体形状であって、その主面に直交し端子接触部が設けられた第1の端面と、前記第1の端面の対面である第2の端面と、前記第1の端面と前記第2の端面とを結ぶ面であって、前記主面と直交する第1の側面と、前記第1の側面の対面である第2の側面を有する電池パックにおいて、
前記端子接触部を構成する回路基板部と、
前記端子接触部が外部に臨むことを可能にした端子窓を有する前記第1の端面と、前記第1の端面に連続した筒状部とからなるキャップ部と、
扁平で略直方体形状の電池セルと、
前記電池セルの主面部が臨む位置が開放され、前記主面部に直交する4つの側面部と、前記主面部の周辺部を挟んで保持するフランジ状の突部を有し、一面が前記第2の端面からなるフレーム部と、
前記電池セルと前記フレーム部とを一体的に被覆する外装フィルムと、を備えてなる電池パック。 - 前記フレーム部および前記キャップ部の前記外装フィルムが巻き付けられる領域は、前記外装フィルムが巻き付けられない領域に対して前記外装フィルムの厚さ相当量を凹ませて形成されていることを特徴とする請求項6に記載の電池パック。
- 前記フレーム部の第2の端面の高さを、前記電池セルの側面の高さよりも高く形成したことを特徴とする請求項6に記載の電池パック。
- 前記回路基板部の一端部には、前記電池セルのセル正極部に一端部が接続された正極タブの他端部が接続され、前記回路基板部の他端部には、負極タブの一端部が接続され、前記負極タブの他端部と、前記電池セルのセル部負極部に一端部が接続された前記PTCタブの他端部とは、溶接部により接続されていて、前記溶接部は、前記第1の側面または前記第2の側面に設けられていることを特徴とする請求項6に記載の電池パック。
- 前記溶接部は、前記フレーム部の側面に設けた切欠部の内側に配置されていることを特徴とする請求項9に記載の電池パック。
- 前記正極タブは、略L字状に形成されていて長辺側が前記電池セルのセル正極部に接続され、短辺側が前記回路基板部の一端部に接続されていることを特徴とする請求項9に記載の電池パック。
- 前記正極タブは、焼き鈍し加工を施した金属板で形成されていることを特徴とする請求項9に記載の電池パック。
- 前記負極タブは、略L字状に形成されていて短辺側が前記回路基板部の他端部に接続されていることを特徴とする請求項9に記載の電池パック。
- 前記一端部が前記電池セルのセル負極部に溶接されたPTCタブの他端部と、前記短辺側が前記回路基板部の他端部に接続された負極タブの長辺側の端部は、前記切欠部において互いに重なり合っていることを特徴とする請求項10に記載の電池パック。
- 前記負極タブの長辺側は、前記フレーム部の側面に設けたスリットから前記フレーム部内に挿入されて前記切欠部内において前記PTCタブに重なっていることを特徴とする請求項14に記載の電池パック。
- 前記フレーム部には前記キャップ部の筒状部内に挿入されるキャップ支持部が設けられていて、前記キャップ支持部を前記キャップ部の筒状部内に挿入することにより前記フレーム部に前記キャップ部が取付けられていることを特徴とする請求項6に記載の電池パック。
- 前記キャップ支持部と前記キャップ部の筒状部には、前記キャップ支持部を前記キャップ部の筒状部内に挿入したときに互いに係合するキャップ部係合爪と爪係合孔が設けられていることを特徴とする請求項16に記載の電池パック。
- 扁平で略直方体形状の電池セルを四辺形のフレーム部に収納するセル部収納工程と、前記電池セルに端子接触部を備えた回路基板部を接続する回路基板部接続工程と、前記フレーム部にキャップ部を取付けるキャップ部取付工程と、前記電池セルを収納したフレーム部を外装フィルムで被覆する外装フィルム被覆工程と、を備えてなる電池パックの製造方法。
- 前記回路基板部接続工程は、前記電池セルのセル正極部に正極タブの一端側を接続して前記正極タブを前記電池セルのフレーム部の端面に沿わせて配置する工程と、前記正極タブの他端側を前記回路基板部の一端側に接続する工程と、前記回路基板部の他端側に負極タブの一端側を接続して前記負極タブを前記電池セルの側面に沿わせて配置する工程と、前記電池セルのセル負極部にPTCタブの一端部を接続して前記PTCタブを前記電池セルの側面に沿わせて配置する工程と、前記PTCタブと前記負極タブの端部を重ね合わせて両者を溶接するタブ溶接工程と、を備えていることを特徴とする請求項18に記載の電池パックの製造方法。
- 前記電池セルのセル正極部に正極タブの一端側を接続する工程は、予め略L字状に形成されていて、かつ焼き鈍し加工を施された金属板製の正極タブの長辺側を前記電池セルのセル正極部に接続する工程と、前記略L字状の正極タブの短辺側を前記回路基板部に接続する工程と、を備えていることを特徴とする請求項19に記載の電池パックの製造方法。
- 前記回路基板部の他端側に負極タブの一端側を接続する工程においては、予め略L字状に形成された負極タブの長辺側を前記正極タブの長辺側に対して略平行に伸ばした状態で短辺側を前記回路基板部の他端部に接続することを特徴とする請求項20に記載の電池パックの製造方法。
- 前記タブ溶接工程においては、前記短辺側を前記回路基板部に接続された略L字状の負極タブの長辺側を前記フレーム部の側面に設けたスリットから前記フレーム部内に挿入して前記電池セルの側面で前記PTCタブの端部と重ね合わせた後にこの重ね合わせ部分を溶接することを特徴とする請求項20に記載の電池パックの製造方法。
- 前記PTCタブと前記負極タブの溶接は、前記フレーム部の側面に設けた切欠部を通して行うことを特徴とする請求項22に記載の電池パックの製造方法。
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