JP2006093135A - 二次電池のパックケース - Google Patents

Abstract

【課題】規格化されたパックケースに装着される二次電池の個数が低減しても，二次電池とその他の電池付属物との接続が円滑に行われることが可能な二次電池のパックケースを提供する。
【解決手段】本発明によれば，略直六面体形状を有し，開口部１２が形成され，この開口部１２の内側に据付部１１が突出形成されるフレーム部材１０と，上記のフレーム部材１０に装着され，据付部１１で固定されるダミーブロック２０とを含む二次電池のパックケースが提供される。本発明によって，複数の二次電池が装着可能なパックケースに二次電池を１つのみ装着する場合でも，同一のパックケースを使用することが可能となる。
【選択図】図３

Description

本発明は，二次電池のパックケースに関し，より詳細には，二次電池が装着されるパックケースに関する。

近年，セルラーフォン，ノートブックコンピュータ，カムコーダなどのコンパクト，かつ，軽量化された電気／電子装置等が，活発に開発及び生産されている。このような携帯用電気／電子装置は，電源が備えられていない様々な場所でも使用可能なように，電池パックを内蔵している。内蔵された電池パックは，内部に少なくとも１つの電池を備えており，携帯用電気／電子装置を一定期間間駆動させるための一定レベルの電圧を，出力させることができるようになっている。

電池パックは経済的な面を考慮して，最近では充放電可能な二次電池が採用されている。二次電池としては，代表的なものとして，ニッケル-カドミウム（Ｎｉ−Ｃｄ）電池，ニッケル-水素（Ｎｉ−ＭＨ）電池，および，リチウム（Ｌｉ）電池とリチウムイオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）電池などのリチウム二次電池などがある。

これらの二次電池において，単位セルの大部分は，正極，負極及びセパレータからなる電極組立体を，アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる缶に収容して，缶をキャップ組立体で封止した後，缶の内部に，電解液注入貫通孔から電解液を注入し，この貫通孔を封止することにより形成される。缶は鉄材で形成されることができるが，アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成されると電池の軽量化を図ることができ，高電圧下で長時間使用しても腐食しない等の有利な点がある。

このような単位セルを複数個用いて構成される電池パックは，一般的に電池絶縁性を有する電池パック容器（ケース）中に，複数個の電池と，これらの電池を電気的に接続する配線回路，安全素子及び接触端子などを内蔵した構造からなっている。

即ち，封入された単位セルは，ＰＴＣ素子（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ），サーマルフューズ（ｔｈｅｒｍａｌ ｆｕｓｅ）及び保護回路基板（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｍｏｄｕｌｅ：ＰＣＭ）などの安全装置及びその他の電池付属物と接続された状態で，電池パックに受納される。または，単位セル，保護回路基板，およびその他の電池付属物は，互いに接続した状態で，それぞれの間の間隙が成形樹脂により満たされ，かつ，相互固定されたり共に被覆されたりして，電池パックを形成する。

安全装置等は，リード（Ｌｅａｄ）と呼ばれる導体構造により単位セルの正極端子及び負極端子と接続され，電池の高温上昇や過度の充放電等により電池の電圧が急上昇する場合，電流を遮断し，電池の破裂などの危険を防止する。

しかしながら，このような二次電池を収容する従来のパックケースは，収容される電池の個数が減少すると，同一のパックケースを使用することができないという問題があった。

即ち，２つの二次電池が装着されるパックケースに，必要により１つの二次電池のみ装着させることは困難で，１つの二次電池のみが収容される別途のパックケースを用いなければならないという問題が発生した。

また，一般的に，パックケースは規格化されているので，２つの二次電池が装着されるパックケースに１つの二次電池を装着すると，パックケースに結合した二次電池の固定が困難となり，保護回路基板を始めとするその他の電池付属物との接続がなされないという問題があった。

そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的は，規格化したパックケースに装着される二次電池の個数が低減しても，二次電池とその他の電池付属物との接続が円滑に行われることが可能な，新規かつ改良された二次電池のパックケースを提供することにある。

上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，略直六面体形状を有し，開口部が形成され，この開口部の内側に据付部が突出形成されるフレーム部材と，上記のフレーム部材に装着され，据付部で固定されるダミーブロックとを含む二次電池のパックケースが提供される。

上記のダミーブロックは，上面と下面をなす少なくとも２つの平板部材と，この２つの平板部材間に設けられ，上記のダミーブロックの厚さを一定に保つ補強部材とを備えても良い。

上記の平板部材の厚さ及び補強部材の厚さは，略同一に形成されてもよい。

上記のダミーブロックは，二次電池と略同一の大きさ及び略同一の形態を有するように形成されてもよい。

また，上記のダミーブロックは，上記の二次電池と略同一の体積を有し，かつ，二次電池の隣接した外側面を覆うように略Ｌ字形で形成されてもよい。

また，上記のダミーブロックは，上記のフレーム部材と着脱可能に形成されてもよい。

上記の開口部に，上記二次電池の装着をガイドするガイド突起が突出形成されてもよい。

また，上記のガイド突起は，フレーム部材に接していない側面に対向する側面と，据付部に接していない側面に対向する側面とが，一つの湾曲面となるように形成されてもよい。

上記の二次電池の側面と接するダミーブロックの側面が，内側に凹んだ曲面で形成されてもよい。

本発明によれば，２つの二次電池が装着可能なパックケースに，二次電池と略同一な大きさを有するダミーブロックを装着することで，二次電池が１つのみ設けられる場合でも同一のパックケースを使用することが可能な，二次電池のパックケースが提供される。

以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図１は本発明の第１の実施形態に係る二次電池のパックケースとダミーブロックとを示す斜視図であり，図２は図１のパックケースに二次電池が装着された状態（こと）を示した断面図である。

図１および図２に示したように，パックケースは少なくとも２つの二次電池５０が装着可能な略直六面体形状のフレーム部材１０を含み，そのフレーム部材の上面と下面には開口部１２が形成され，底面側の上記開口部１２の内側には，据付部１１が突出形成される。また，上記のフレーム部材１０の一側には，二次電池５０と接続された電極ターミナル５７が挿入される，複数の端子用貫通孔１３が形成される。

２つの二次電池５０を収容することができるフレーム部材１０に，１つの二次電池５０を収容する場合，フレーム部材１０の据付部１１には１つの二次電池５０が装着され，二次電池５０が装着された後に残った空間には，二次電池５０と略同一の大きさおよび略同一の形態のダミーブロック２０が収容される。

ダミーブロック２０は，上面と下面をなす２つの平板部材２１と，２つの平板部材２１間に設けられてダミーブロック２０の厚さが二次電池５０の厚さと略同一となるように設けられる複数の補強部材２３とから形成される。

この際，平板部材２１と補強部材２３との厚さは略同一に形成され，補強部材２３と接触して保持される平板部材２１が，接着により収縮したり陥没したりすることが防止されるように，補強部材２３の端部の面積を最小化することが好ましい。

また，ダミーブロック２０は，二次電池５０の側面と接触するダミーブロック２０の側面が，ダミーブロック２０の内側に湾曲する曲面で形成されて，二次電池５０との接触をガイドする。

そして，フレーム部材１０に形成された開口部１２の内側面には，二次電池５０及びダミーブロック２０の挿入をガイドするガイド突起１５が突出するように形成される。このガイド突起１５は，フレーム部材１０に接していない側面に対向する側面と，据付部１１に接していない側面に対向する側面とが，一つの湾曲面となるように形成されることが好ましい。

この際，ガイド突起１５は二次電池５０が接触する位置に設けられ，かつ，ダミーブロック２０がフレーム部材１０の据付部１１に装着された後，二次電池５０が設けられる位置に移動しないように，ダミーブロック２０の外側面と接触する位置に設けられることが好ましい。

従って，フレーム部材１０に形成された開口部１２には，ガイド突起１５が設けられた側に二次電池５０が挿入され，二次電池５０が挿入されていない開口部１２の残りの部分に，二次電池５０と略同一の形態及び略同一の大きさを有するダミーブロック２０が挿入される。

また，ダミーブロック２０は図３に示すように，二次電池５０と略同一の体積を有し，かつ，二次電池５０と隣接した外側面を覆いかぶせるように略Ｌ字形に形成されることもできる。

そして，ダミーブロック２０はフレーム部材１０と着脱可能に形成される。例えば，図１に図示されたフレーム部材１０に二次電池５０が２つ収容される場合，ダミーブロック２０はフレーム部材１０から脱着され，二次電池５０が１つ収容される場合，ダミーブロック２０はフレーム部材１０に装着される。図１〜図４では，フレーム部材１０に収容可能な二次電池５０の個数が２つと図示されているが，本発明では上記の個数に限定されるわけではなく，ダミーブロック２０の個数をもっと増加させることができる。

このような構成により，フレーム部材１０には，一側面に端子用貫通孔１３に挿入される電極ターミナル５７と接続された保護回路基板５５が設けられ，保護回路基板５５には，二次電池５０の電極端子５１と接続される電極リード線５３が設けられる。

その後，フレーム部材１０の据付部１１の一側にはガイド突起１５と接触するように，二次電池５０が装着され，他側には二次電池５０と略同一な大きさ及び形態を有するダミーブロック２０が装着される。

この際，ガイド突起１５に形成された湾曲面は，二次電池５０が，フレーム部材１０に形成された据付部１１に装着される際のガイドとして利用できる。さらに，ガイド突起１５は，据付部１１に装着された二次電池５０を保持する役割も果たす。

従って，二次電池５０は，ダミーブロック２０とガイド突起１５とによりその移動が防止され，二次電池５０の電極端子５１は，電極リード線５３を介して保護回路基板５５と安定に接続される。

図３は本発明の第２の実施形態に係る二次電池のパックケースとダミーブロックを示す斜視図であり，図４は図３のパックケースに二次電池が装着された状態を示す断面図である。これらの図面に示すように，二次電池５０がフレーム部材１０の据付部１１に横向きに装着され，ダミーブロック３０は略Ｌ字形に形成される。

即ち，略Ｌ字形ダミーブロック３０は，二次電池５０が横向きに装着された際，すなわち，二次電池５０の長軸方向がフレーム部材１０の長軸方向に対して平行となるように装着された際，二次電池５０が装着された開口部１２の残りの空間を満たすことができるように，二次電池５０と略同一な体積を有するように形成される。

フレーム部材１０の一側面に，端子用貫通孔１３が形成され，フレーム部材１０には，端子用貫通孔１３に挿入された電極ターミナル５７と接続された保護回路基板５５が設けられる。二次電池５０は，二次電池５０の隣接した２つの外側面が，フレーム部材１０の側面と保護回路基板５５とにそれぞれ接触するように設けられる。

ここで，二次電池５０の電極端子５１と保護回路基板５５とを接続させる電極リード線５３は，屈曲を有するように設けられて，フレーム部材１０の短軸方向の側面に向いた電極端子５１と，フレーム部材１０の長軸方向の側面に設けられた保護回路基板５５とを接続する。

次に，ダミーブロック３０の長軸方向の側面は，フレーム部材１０の長軸方向に設けられた据付部１１に装着され，ダミーブロック３０の短軸方向の側面は，フレーム部材１０の短軸方向に設けられた据付部１１に装着される。そして，フレーム部材１０に接触していない二次電池５０の２つの側面を覆うように，ダミーブロック３０は設けられる。

この際，二次電池５０の側面と接触するダミーブロック３０の側面は，ダミーブロック３０の内側に陥没する湾曲面を有するように形成されて，二次電池５０の装着をガイドする。ガイド突起１７は，二次電池５０とダミーブロック３０とが接触するフレーム部材１０の内側面に設けられる。そして，フレーム部材１０に接していない側面に対向する側面と，据付部１１に接していない側面に対向する側面とが，一つの湾曲面となるように形成されたガイド突起１７の側面が，二次電池５０の底面と接触して，二次電池５０の装着をガイドする。

従って，二次電池５０は，略Ｌ字形ダミーブロック３０とガイド突起１７とにより，その移動が防止され，二次電池５０の電極端子５１は，電極リード線５３を介して保護回路基板５５と接続される。

以上のように，本発明の各実施形態に係る二次電池のパックケースを用いることで，１つの二次電池専用のパックケースを別途準備する必要がなくなるため，コストが低減できる効果がある。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は，二次電池のパックケースに適用可能である。

本発明の第１の実施形態に係る二次電池のパックケースとダミーブロックを示す斜視図である。 図１のパックケースに二次電池が装着された状態を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る二次電池のパックケースとダミーブロックを示す斜視図である。 図３のパックケースに二次電池が装着された状態を示す断面図である。

符号の説明

１０ パックケース
１１ 据付部
１２ 開口部
１３ 端子用貫通孔
１５，１７ ガイド突起
２０，３０ ダミーブロック
５０ 二次電池
５１ 電極端子
５３ 電極リード線
５５ 保護回路基板
５７ 電極ターミナル

Claims (9)

1. 略直六面体形状を有し，開口部が形成され，前記開口部の内側に据付部が突出形成されるフレーム部材と；
   前記フレーム部材に装着され，前記据付部で固定されるダミーブロックと；
   を含むことを特徴とする，二次電池のパックケース。
2. 前記ダミーブロックは，
   上面と下面をなす少なくとも２つの平板部材と；
   前記２つの平板部材間に設けられ，前記ダミーブロックの厚さを一定に保つ補強部材と；
   からなることを特徴とする，請求項１に記載の二次電池のパックケース。
3. 前記平板部材の厚さ及び前記補強部材の厚さは，略同一に形成されることを特徴とする，請求項２に記載の二次電池のパックケース。
4. 前記ダミーブロックは，前記二次電池と略同一の大きさ及び略同一の形態を有するように形成されることを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載の二次電池のパックケース。
5. 前記ダミーブロックは，前記二次電池と略同一の体積を有し，かつ，前記二次電池の隣接した外側面を覆うように略Ｌ字形で形成されることを特徴とする，請求項１または２に記載の二次電池のパックケース。
6. 前記ダミーブロックは，前記フレーム部材と着脱可能に形成されることを特徴とする，請求項１〜５のいずれかに記載の二次電池のパックケース。
7. 前記開口部に，前記二次電池の装着をガイドするガイド突起が突出形成されることを特徴とする，請求項１記載の二次電池のパックケース。
8. 前記ガイド突起は，前記フレーム部材に接していない側面に対向する側面と，前記据付部に接していない側面に対向する側面とが，一つの湾曲面となるように形成されることを特徴とする，請求項７記載の二次電池のパックケース。
9. 前記二次電池の側面と接する前記ダミーブロックの側面が，内側に凹んだ曲面で形成されることを特徴とする，請求項１〜６のいずれかに記載の二次電池のパックケース。
   
   

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