JP2005276525A

JP2005276525A - 電池パック

Info

Publication number: JP2005276525A
Application number: JP2004085614A
Authority: JP
Inventors: Hirohisa Toritani; 博久鳥谷
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo GS Soft Energy Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo GS Soft Energy Co Ltd
Priority date: 2004-03-23
Filing date: 2004-03-23
Publication date: 2005-10-06

Abstract

【課題】小型化できると共に保護回路基板に加わった力が電池内部へ加わることを防止できる電池パックを提供する。
【解決手段】電池１０及び保護回路基板２０をケース３０に収容した電池パックにおいて、電池１０の上面１４外周に突起を設け、前記突起に嵌合される段差が形成された絶縁体２６を保護回路基板２０に設け、保護回路基板２０の絶縁体２６を電池１０の前記突起に嵌合させる。嵌合された状態の前記突起が形成された電池１０の上面１４及び絶縁体２６間には空間が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、電池及び保護回路基板を収容した電池パックに関する。

小型電子機器又は携帯電子機器などの駆動用電源として、正極及び負極を含む発電要素を電池ケースに収容した電池と、保護回路基板とを外装ケースに収納した電池パックが用いられている。外装ケースは、例えば、完成前は２つのケース半体に分割されており、電池及び保護回路基板を２つのケース半体に収納した後、超音波溶着などによって前記ケース半体を一体化し、電池パックを完成させている。

保護回路基板は、例えば外装ケース内面に形成されたリブによって支持されている（例えば特許文献１参照）。また、他の方法として、保護回路基板と電池との間に基板ホルダーを配設する方法（例えば特許文献２参照）、又は、保護回路基板の電子部品を樹脂モールドし、樹脂モールド部分を電池表面に接触させて支持する方法（例えば特許文献３参照）がある。
特開２００２−３４３３１７号公報特開２００２−２３１２０１号公報特開２００２−１１０１２１号公報

しかし、外装ケース内面に形成されたリブによって保護回路基板を支持する方法では、外装ケースの薄型化にともなって支持強度が弱くなるという問題、及び、電池パックの内部空間の利用効率が悪いという問題がある。

また、保護回路基板と電池との間に基板ホルダーを配設する方法では、基板ホルダーを新たに追加するため組立工程が増加するという問題、及び、保護回路基板のリード金属が電池の負極端子で支持されているため、外部接続時などに保護回路基板が内部方向へ押された場合に電池内の発電要素にストレスが加わるという問題がある。

樹脂モールド部分を電池表面に接触させて支持する方法についても、樹脂モールドが電池表面で支持されているため、外部接続時などに保護回路基板が内部方向へ押された場合に樹脂モールド内の素子及び電池内の発電要素にストレスが加わるという問題がある。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、保護回路基板が有する絶縁体の段差部分を電池が有する突起に嵌合させることにより、小型化することができる電池パックを提供することを目的とする。

また、本発明は、保護回路基板及び絶縁体により形成された段差を、電池が有する突起に嵌合させることにより、更に小型化することができる電池パックを提供することを他の目的とする。

また、本発明は、嵌合された状態の前記突起が形成された面及び絶縁体間に空間を設けることにより、保護回路基板に加わった力が電池内部へ加わることを防止できる電池パックを提供することを他の目的とする。

第１発明に係る電池パックは、保護回路基板の一面を電池と対向させた状態で収容してある電池パックにおいて、前記電池は、前記保護回路基板と対向する面に突起を有し、前記保護回路基板は、前記突起に嵌合される段差が形成された絶縁体を前記一面に有し、保護回路基板の前記段差を電池の前記突起に嵌合させた状態で、保護回路基板及び電池を収容してあることを特徴とする。

第２発明に係る電池パックは、保護回路基板の一面を電池と対向させた状態で収容してある電池パックにおいて、前記電池は、前記保護回路基板と対向する面に突起を有し、前記保護回路基板は、前記一面に該保護回路基板と絶縁体とによって形成される段差を有し、保護回路基板の前記段差を電池の前記突起に嵌合させた状態で、保護回路基板及び電池を収容してあることを特徴とする。

第３発明に係る電池パックは、第１発明又は第２発明において、嵌合された状態の前記突起を有する面及び前記絶縁体間に空間が設けられていることを特徴とする。

第１発明においては、電池が有する突起と、保護回路基板が有する絶縁体に形成された段差とを嵌合させて収容しているため、保護回路基板及び電池間の空間密度が高まり、電池パックを小型化することができる。

第２発明においては、電池が有する突起と、保護回路基板及び絶縁体により形成された段差とを嵌合させて収容しているため、突起及び保護回路基板間の距離が小さくなり、保護回路基板及び電池間の空間密度が更に高まり、電池パックを更に小型化することができる。

第３発明においては、嵌合された状態の前記突起が形成された面及び絶縁体間に空間が設けられているため、絶縁体は前記突起が形成された面に接触しておらず、外部接続時などに保護回路基板が電池方向へ押された場合であっても、前記突起が形成された面に力は加わらず、電池内部の発電要素などにストレスはかからない。

第１発明によれば、保護回路基板及び電池間の空間密度を高めて、電池パックを小型化することができる。

第２発明によれば、保護回路基板及び電池間の空間密度を更に高めて、電池パックを更に小型化することができる。

第３発明によれば、保護回路基板が電池方向へ押された場合であっても、電池の突起が形成された面に力は加わらず、電池内部の発電要素などにストレスがかかることを防止できる。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
図１は、本発明に係る電池パックの分解斜視図である。電池パックは、直方体状の電池１０を、直方体状の合成樹脂製の外装ケース３０に収納したものである。電池１０は、正極及び負極をセパレータを介して巻回した発電要素をアルミ製の電池ケースに収容した非水電解質二次電池等の二次電池であり、電池ケースの一側面（以下、上面という）１４に負極端子１２を有する。なお、電池ケースの上面１４と負極端子１２とは絶縁されており、負極端子１２を設けた部分を除く電池ケース全体が正極端子となっている。

電池ケースの上面１４側には、長方形状の保護回路基板２０が配置される。保護回路基板２０は、電池１０の過充電又は過放電などを防止するための保護回路が設けられた基板である。保護回路基板２０の一方の面（以下、上面という）には正負極の出力端子２０ａが設けられている。また、外装ケース３０の一側面には、保護回路基板２０の出力端子２０ａに合わせた貫通孔３０ａが形成されている。

電池ケースの上面１４外周部は側壁が突出しており、上面１４外周を長辺側の側壁（突起）と短辺側の側壁とで囲んだ凹部１６が形成されている。また、負極端子１２は、上面１４の一短辺寄りに配置されている。また、保護回路基板２０の短辺に沿う方向の長さは、電池ケースの短辺に沿う方向の長さとほぼ同程度である。

図２は、保護回路基板の斜視図である。保護回路基板２０の他方の面（以下、下面という）には、中央部に電子素子が実装されると共に、長辺に沿う方向に樹脂モールド（絶縁体）２６が形成されており、また各短辺側に正極リード板２４及び負極リード板２２が夫々接続されている。樹脂モールド２６は、対向する段差が形成され、短辺に沿う方向の断面が凸型になっており、中央に突部を有する。樹脂モールド２６の突部の短辺に沿う方向の長さは、電池ケースの凹部１６の短辺に沿う方向の長さ（内寸）よりも若干短く、樹脂モールド２６の突部（段差）を電池ケースの凹部１６（突起）に嵌合できる。ただし、樹脂モールド２６の突部の高さは、凹部１６の深さよりも小さい。樹脂モールド２６は、例えばエポキシ系樹脂であり、例えば金型を用いて前記形状に形成したり、任意形状に形成した樹脂を削って前記形状に形成することが可能である。また、ポリアミド樹脂のような低温／低圧成形が可能な合成樹脂を使うことも可能である。

図３は、樹脂モールド２６の突部を電池ケースの凹部１６に嵌合した状態の電池パックの例を示す図である。ここで、図３（ａ）は上面１４側から見た図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ線切断断面図であり、図３（ｃ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ線切断断面図である。ただし、電池１０内部の詳細は省略している。図３（ｂ）に示すように、樹脂モールド２６の突部は電池ケースの凹部１６に嵌合されている。また、保護回路基板２０の正極リード板２４は電池ケースの側壁に接続され、負極リード板２２は負極端子１２と接続される。

樹脂モールド２６の突部の高さは、凹部１６の深さよりも小さいため、樹脂モールド２６の前記突部は上面１４と接触していない。よって、樹脂モールド２６のうちの突部が形成されていない部分が、凹部１６の側壁先端部分と接触し、保護回路基板２０が支持される。そのため、外部接続時などに保護回路基板２０が電池１０方向へ押された場合であっても、電池１０の上面１４外周の突出した長辺側の側壁（突起）に力が加わるが、上面１４には力が加わらず、電池１０内部の発電要素などにストレスはかからない。また、樹脂モールド２６を使用しているため、基板ホルダー又は絶縁紙は不要である。さらに、電池１０の凹部１６に保護回路基板２０の樹脂モールド２６の突部を嵌め込むことにより、電池パックを高密度化及び小型化することができる。

上述した実施の形態においては、保護回路基板２０の下面に、樹脂モールド２６、正極リード板２４、及び負極リード板２２を配置したが、正極リード板２４及び負極リード板２２は保護回路基板２０の上面に配置することも可能である。また、樹脂モールド２６は、電池１０の凹部１６に嵌合できればよく、任意形状にすることができる。

図４及び図５は保護回路基板の他の例を示す斜視図である。図４の例では、正極リード板２４及び負極リード板２２は保護回路基板２０の上面に配置されている。また、保護回路基板２０の下面の中央部に、直方体状の樹脂モールド２８が形成されている。樹脂モールド２８は、保護回路基板２０の外縁から間隔を空けて配置されており、保護回路基板２０の長辺から樹脂モールド２８の長辺までの間隔は、電池１０の凹部１６の突出した長辺側の側壁（突起）の厚さとほぼ同程度である。この場合、保護回路基板２０の樹脂モールド２８（保護回路基板２０と樹脂モールド２８とによって形成される段差）が電池１０の凹部１６（突起）に嵌合され、電池１０の凹部１６の突出した側壁先端部と、保護回路基板２０の長辺から樹脂モールド２８までの間隔部分とが接触し、保護回路基板２０が支持される。なお、凹部１４及び保護回路基板２０の接触部分は絶縁されている。また、樹脂モールド２８の高さは、凹部１６の深さよりも小さく、樹脂モールド２８は電池１０の上面１４に接触しない。この場合、樹脂モールド２８には段差が形成されておらず、凹部１６の突出した側壁先端部と保護回路基板２０下面の外縁周辺部とがほぼ接触した状態になるため、図２の例よりも更に小型・軽量化できる。

また、図５の例では、保護回路基板２０の下面に、２つの突起（段差）からなる突部を有する樹脂モールド３２が形成されている。樹脂モールド３２の２つの突起は、夫々保護回路基板２０の長辺側の外縁から間隔を空けて配置されており、前記間隔は、電池１０の凹部１６の突出した長辺側の側壁（突起）の厚さとほぼ同程度である。この場合、図２に示した樹脂モールド２６と同様に、保護回路基板２０の樹脂モールド３２の突部（２つの突起）が電池１０の凹部１６に嵌合される。なお、樹脂モールド３２の突部（２つの突起）の高さは、凹部１６の深さよりも小さく、樹脂モールド３２は電池１０の上面１４に接触しない。

上述した各実施例においては、保護回路基板２０の一面の一部分に樹脂モールドを形成したが、樹脂モールドは一面に限定はされず、例えば保護回路基板２０全体を樹脂モールドすることなども可能である。ただし、出力端子２０ａ部分はモールドせずに露出させる。また、上述した各実施例においては、電池１０の上面１４の全外周の側壁を突出させたが、突出させるのは少なくとも保護回路基板２０の樹脂モールド２６，２８、３２と嵌合する部分のみでよい。例えば、上面１４の対向する長辺部分から側壁（突起）を突出させればよい。その際、長辺部分の対向する位置から側壁（突起）を突出させたり、対向しないように位置をずらして側壁（突起）を突出させることなどが可能である。

本発明に係る電池パックの分解斜視図である。保護回路基板の斜視図である。樹脂モールドの突部を電池ケースの凹部に嵌合した状態の電池パックの例を示す図である。保護回路基板の他の例を示す斜視図である。保護回路基板の他の例を示す斜視図である。

符号の説明

１０電池
１２負極端子
１４上面
１６凹部
２０保護回路基板
２２負極リード板
２４正極リード板
２６、２８、３２樹脂モールド
３０外装ケース

Claims

保護回路基板の一面を電池と対向させた状態で収容してある電池パックにおいて、
前記電池は、前記保護回路基板と対向する面に突起を有し、
前記保護回路基板は、前記突起に嵌合される段差が形成された絶縁体を前記一面に有し、
保護回路基板の前記段差を電池の前記突起に嵌合させた状態で、保護回路基板及び電池を収容してあることを特徴とする電池パック。
保護回路基板の一面を電池と対向させた状態で収容してある電池パックにおいて、
前記電池は、前記保護回路基板と対向する面に突起を有し、
前記保護回路基板は、前記一面に該保護回路基板と絶縁体とによって形成される段差を有し、
保護回路基板の前記段差を電池の前記突起に嵌合させた状態で、保護回路基板及び電池を収容してあることを特徴とする電池パック。
嵌合された状態の前記突起を有する面及び前記絶縁体間に空間が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の電池パック。