JP2006179204A

JP2006179204A - 電池パック

Info

Publication number: JP2006179204A
Application number: JP2004368673A
Authority: JP
Inventors: Sadahiro Komiya; 禎広小宮
Original assignee: NEC Tokin Tochigi Ltd; NEC Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 2004-12-21
Filing date: 2004-12-21
Publication date: 2006-07-06

Abstract

【課題】薄型化を図りながら、製造工程が簡略であり、安易に分解できない外装ケースを有する電池パックを提供すること。
【解決手段】扁平な角形の素電池１２と、接続端子窓１５が設けられ保護回路を内蔵し素電池１２の端部に設けられた第１端部カバー１１と、素電池１２の主面及び側面を覆いトラック形状の断面を有する筒状の中央部外装ケース１４と、素電池１２の他の端部を覆う第２端部カバー１３とを備える電池パックであり、中央部外装ケース１４は押出成形された樹脂からなる。また、中央部外装ケース１４と第１端部カバー１１及び第２端部カバー１３とは超音波溶着又は熱接着で接合されている。また、中央部外装ケース１４は素電池１２に密着している。
【選択図】図１

Description

本発明は電池パックに関し、特に薄型のリチウムイオン二次電池として好適な電池パックに関する。

近年、携帯電話機等の携帯型電子機器の小型化、軽量化の進行に伴い、それらを駆動する電源としてのリチウムイオン二次電池などには高容量化、最小化、最薄化が要求されている。

ところで、携帯電話機、デジタルカメラなどの電子機器の電源には、機器本体に着脱可能にした電池パックが用いられている。この電池パックは、充放電可能な素電池に保護回路などを加えて外装したものであり、その外装には、例えば、金属、合成樹脂などが用いられる。

特許文献１には、素電池を収納するケースを２分割した上ケース及び下ケースの一部に金属板を設けるため、熱可塑性樹脂などからなる枠体に金属板をインサート成形して、ケースを薄型化することが開示されている。

しかしながら、このような構成では、ケースの肉厚をある程度薄くすることができるものの、金属板を樹脂中にインサート成形しなければならない等、製造工程が煩雑なため、低価格化の妨げになるという問題があった。そこで、さらに薄型化を進め、製造工程の簡略化を図ったものとして、シュリンク（熱収縮）チューブ又はフィルム材を用いて外装するタイプがある。

図３に従来のシュリンクタイプの電池パックを分解斜視図で示す。このタイプの電池パックは、接続端子窓を備え保護回路基板を内蔵した上カバー３１、電池本体（素電池）３２、下カバー３３、シュリンクチューブ３４から構成され、電池本体３２に、上カバー３１及び下カバー３３を装着した後に、それをシュリンクチューブ３４に挿入して、熱風炉等でシュリンクチューブ３４を熱収縮させ固定する構造となっている。この電池パックの場合、薄型化には適するが、シュリンクチューブ３４を切り裂くことで安易に分解できることや、熱収縮時に電池本体３２に熱影響を与えることがあった。

図４に従来のフィルム材タイプの電池パックを分解斜視図で示す。このタイプの電池パックは、接続端子窓を備え保護回路基板を内蔵した上カバー４１、電池本体（素電池）４２、下カバー４３、フィルム材４４から構成され、電池本体４２に上カバー４１と下カバー４３を装着した後にフィルム材４４を巻きつけて固定する構造となっている。この電池パックの場合も、薄型化には適するが、フィルム材４４を剥がすことで安易に分解できるということがある。

特開２００１−９３４９５号公報

最薄化の実現のため、現在、図３のような、電池自体を熱収縮チューブ（シュリンクチューブ）で覆う構造、又は、図４のようなフィルム材等を巻くことで覆う構造が一般的であるが、製品となった状態でユーザが安易に分解できるという問題点を抱えていた。この状況にあって、本発明の課題は、薄型化を図りながら、製造工程が簡略であり、安易に分解できない外装ケースを有する電池パックを提供することにある。

本発明の電池パックは、扁平な角形の素電池と、接続端子及び保護回路を含み前記素電池の端部に設けられた第１端部カバーと、前記素電池の中央部を覆い矩形又はトラック形状の断面を有する角形筒状の中央部外装ケースと、前記素電池の他の端部を覆う第２端部カバーとを備える電池パックにおいて、前記中央部外装ケースは押出成形された樹脂からなることを特徴とする。

また、前記中央部外装ケースと前記第１端部カバー及び第２端部カバーとは超音波溶着又は熱接着で接合されるとよい。

また、前記中央部外装ケースは前記素電池と嵌合又は密着させるとよい。

本発明の電池パックは、押出成型された樹脂からなる中央部外装ケースと第１端部カバー及び第２端部カバーとを超音波溶着又は熱接着することで、製品となってからは容易には分解できなく、内部に入っている保護基板・セル等に容易に触れることができない構造であり、最小厚さの電池パックを構成できる。また、製造工程は簡略であり、熱収縮工程などがないので、製造工程で電池セルに加えられる応力が小さい。

すなわち、本発明によれば、薄型化され、製造工程が簡略であり、安易に分解できない外装ケースを有する電池パックを提供することができる。

次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施の形態での電池パックを示す分解斜視図である。素電池１２の第１端部（接続端子側の端部）には接続端子窓１５が形成され保護回路基板を内蔵する第１端部カバー１１が装着され、逆側の端部には第２端部カバー１３が装着され、素電池１２の２つの主面と側面を覆うように陸上競技のトラック形状の断面を持つ筒状の中央部外装ケース１４が嵌合又は密着され、中央部外装ケース１４と、第１端部カバー１１及び第２端部カバー１３との間は超音波溶着又は熱接着により接合されている。

その作製について、まず、中央部外装ケースの作製では、樹脂としては、ポリカーボネート、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド等の熱可塑性樹脂を用いる。この樹脂を角形筒状に押出成形するのに、陸上競技のトラック型のダイス孔を備える押出成形機を用いて、肉厚０．１ｍｍ〜０．２ｍｍの外装樹脂ケースを作製する。また、素電池の断面形状が矩形の場合には、略矩形のダイス孔を用いることもできる。

第１端部カバー１１及び第２端部カバー１３は熱可塑性樹脂を射出成形などの公知の方法で成形して用いる。

また、公知の方法により作製された素電池（電池本体）に電流制御及び温度モニターの保護回路を付加し、電極端子を引き出し、第１端部カバー１１を装着する。さらに、逆側の端部には第２端部カバー１３を装着する。次にそれを、押出成形により作製した中央部外装ケース１４に挿入し、素電池１２とは嵌合又は密着状態にした後、第１端部カバー１１及び第２端部カバー１３と中央部外装ケース１４の両端を超音波溶着又は熱接着により接合する。なお、中央部外装ケース１２のわずかな変形を利用すると、素電池１２との密着度を高めることができる。その接合状態を概略の断面図で示すと図２のようである。ただし、第１端部カバー１１又は第２端部カバー１３と素電池１２への装着構造は模式的に示した。こうして、本発明の電池パックを得る。

以上に説明したように、本発明の電池パックは、簡略な製造工程で作製でき、その過程で電池セルに大きな応力が掛かることもなく、また製品としては、素電池の厚さに対して、わずかな厚さを加えただけの薄型となり、押出成形された樹脂で素電池の主面が保護され、その表面を切り裂いて素電池を傷つけたりショートさせたりすることは安易にはできなくなる。

本発明の一実施の形態での電池パックを示す分解斜視図。本発明の一実施の形態での中央部外装ケースの接合状態を示す概略断面図。従来のシュリンクタイプの電池パックを示す分解斜視図。従来のフィルム材タイプの電池パックを示す分解斜視図。

符号の説明

１１第１端部カバー
１２素電池
１３第２端部カバー
１４中央部外装ケース
１５接続端子窓
３１，４１上カバー
３２，４２電池本体
３３，４３下カバー
３４シュリンクチューブ
４４フィルム材

Claims

扁平な角形の素電池と、接続端子及び保護回路を含み前記素電池の端部に設けられた第１端部カバーと、前記素電池の中央部を覆い矩形又はトラック形状の断面を有する角形筒状の中央部外装ケースと、前記素電池の他の端部を覆う第２端部カバーとを備える電池パックにおいて、前記中央部外装ケースは押出成形された樹脂からなることを特徴とする電池パック。
前記中央部外装ケースと前記第１端部カバー及び第２端部カバーとは超音波溶着又は熱接着で接合されたことを特徴とする請求項１記載の電池パック。
前記中央部外装ケースは前記素電池と嵌合又は密着したことを特徴とする請求項１又は２記載の電池パック。