JP2008066001A - パック電池 - Google Patents

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Abstract

【課題】耐衝撃強度を向上し、衝撃による故障を有効に防止する。
【解決手段】パック電池は、複数の電池1を電池収納部40に収納している電池ホルダ2に、基板ホルダ7を連結して外装ケース4に収納している。パック電池は、複数の電池1を定位置に保持する電池ホルダ2に、回路基板6を保持する基板ホルダ7を連結して電池のコアパック10とし、このコアパック10を外装ケース4に収納している。電池ホルダ2は、電池収納部40の両側に位置して一対の支持側壁12を有し、一対の支持側壁12の間には、基板ホルダ7を収納する基板の収納スペース41を設けて、この収納スペース41に基板ホルダ7を配置している。パック電池は、基板の収納スペース41に配設される基板ホルダ7を外装ケース4の内面に非接触状態として、電池収納部40の支持側壁12の外周を外装ケース4の内面に接触させて、電池のコアパック10を外装ケース4に収納している。
【選択図】図8

Description

本発明は、複数の電池を電池ホルダで定位置に保持し、さらに、回路基板を基板ホルダで定位置に保持して電池のコアパックとし、この電池のコアパックを外装ケースに収納しているパック電池に関する。
多数の電池を内蔵するパック電池は、電池を電池ホルダで定位置に配置して外装ケースに収納する。また、電池に接続する回路基板を内蔵するパック電池は、この回路基板を基板ホルダで定位置に配置して、外装ケースに内蔵する。このパック電池は、基板ホルダを電池ホルダに固定して電池のコアパックとして、外装ケースに収納している。この構造のパック電池は、電池と回路基板を位置ずれしないように定位置に配置できる。したがって、この構造のパック電池は、振動しても電池や回路基板がずれないことから、耐震強度が要求される用途、たとえば電動自転車、電動バイク、電動工具等の電源に最適である。
この構造のパック電池は、特許文献1に記載される。このパック電池は、図1の断面図に示すように、電池91を保持する電池ホルダ92に、回路基板96を保持する基板ホルダ97を固定して電池のコアパック90としている。電池91と回路基板96を定位置に配置して電池のコアパック90として、外装ケース94に収納される。この構造のパック電池は、電池と回路基板を定位置に配置できるが、振動が故障の原因となる電子部品を固定している回路基板を振動から保護できない。このため、落下などの衝撃で外装ケースが強い衝撃で、回路基板の電子回路が故障することがある。また、強い衝撃で基板ホルダと電池ホルダとの連結部が破損したり、又は電池ホルダと基板ホルダの相対位置がずれる等の欠点もある。このため、耐衝撃強度を強くするために、電池ホルダや基板ホルダを厚く強靱な構造とする必要があり、製造コストが高くなる。
特開2005−197192号公報
本発明は、この欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、耐衝撃強度を向上し、衝撃による故障を有効に防止できるパック電池を提供することにある。
本発明のパック電池は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
パック電池は、複数の電池1、101を電池収納部40、140に収納している電池ホルダ2、102と、この電池ホルダ2、102の定位置に連結されて回路基板6、106を定位置に配置する基板ホルダ7、107と、この基板ホルダ7、107を連結している電池ホルダ2、102を収納している外装ケース4、104とを備える。パック電池は、電池ホルダ2、102が複数の電池1、101を定位置に保持し、この電池ホルダ2、102に回路基板6、106を保持する基板ホルダ7、107を連結して電池のコアパック10、110とし、このコアパック10、110を外装ケース4、104に収納している。電池ホルダ2、102は、電池収納部40、140の両側に位置して一対の支持側壁12、112を有し、一対の支持側壁12、112の間には、基板ホルダ7、107を収納する基板の収納スペース41、141を設けて、この基板の収納スペース41、141に基板ホルダ7、107を配置している。パック電池は、基板の収納スペース41、141に配設される基板ホルダ7、107を外装ケース4、104の内面に非接触状態として、電池収納部40、140の支持側壁12、112の外周を外装ケース4、104の内面に接触させて、電池のコアパック10、110を外装ケース4、104に収納している。
本発明のパック電池は、一対の支持側壁12、112の外周に、外装ケース4、104の内面に面接触する接触プレート部12A、112Aを設けて、この接触プレート部12A、112Aを外装ケース4、104の内面に接触させて、電池のコアパック10、110を外装ケース4、104の内部に収納することができる。
一対の支持側壁12、112は、接触プレート部12A、112Aを内側に突出して設けて、この接触プレート部12A、112Aと支持側壁12、112の外周を外装ケース4、104の内面に面接触状態で配置することができる。支持側壁12の接触プレート部12Aは、湾曲面とすることができる。
本発明のパック電池は、接触プレート部12A、112Aと外装ケース4、104との間にクッション材30、130を配置することができる。接触プレート部12A、112Aと外装ケース4、104との間のクッション材30、130は、プラスチックフィルムを袋状にしている防水袋3、103として、この防水袋3、103に電池のコアパック10、110を入れて外装ケース4、104に収納することができる。
本発明のパック電池は、外装ケース4、104が、電池ホルダ2、102との接触面を平滑面とすることができる。
本発明のパック電池は、一対の支持側壁12、112の間に、防水袋3、103のリード線引出部3Y、103Yを配置する引出スペース42、142を設けて、防水袋3、103のリード線引出部3Y、103Yを折り返して引出スペース42、142に配置することができる。
本発明のパック電池は、一対の支持側壁12、112が、電池1、101を定位置に保持する保持筒11、111を対向する内側に設けて電池収納部40、140とし、この保持筒11、111に電池1、101を入れて電池1、101を定位置に保持することができる。一対の支持側壁12、112は、中央部に保持筒11、111を設けて外周部に基板の収納スペース41、141を設けることができる。
本発明のパック電池は、耐衝撃強度を向上して衝撃による故障を防止できる特徴がある。それは、本発明のパック電池が、電池を定位置に保持する電池ホルダの両側に一対の支持側壁を設け、この支持側壁の間に、基板ホルダを収納する基板の収納スペースを設けて、ここに回路基板を保持する基板ホルダを配置して、基板ホルダを外装ケースの内面に接触させず、支持側壁の外周を外装ケースの内面に接触させて電池のコアパックを外装ケースの定位置に配置しているからである。この構造のパック電池は、基板ホルダを外装ケースの内面に当接しないで、外装ケースから離して配置している。このため、外装ケースが強い衝撃を受けても、その衝撃で基板ホルダと外装ケースとが強く当たって、回路基板に強い衝撃を加えることがない。すなわち、外装ケースの衝撃が、直接に基板ホルダに加えられることがなく、外装ケースの衝撃で回路基板の電子部品が故障するのを効果的に阻止できる。また、外装ケースの衝撃で、外装ケースと基板ホルダとが衝突して、基板ホルダが破損することもない。
とくに、本発明の請求項2のパック電池は、一対の支持側壁の外周に、外装ケースの内面に面接触する接触プレート部を設けている。この接触プレート部が、外装ケースの内面に面接触して、電池のコアパックが外装ケースに内蔵される。このパック電池は、外装ケースに衝撃が加わるとき、電池ホルダと外装ケースとが局部的に狭い領域で強く衝突することがない。このため、外装ケースに強い衝撃を受けて、外装ケースと電池ホルダとの接触面が破損するのを確実に阻止できる。
また、本発明の請求項3のパック電池は、電池ホルダの支持側壁に設けている接触プレート部を、内側に突出する形状としている。さらに、電池ホルダは、接触プレート部と支持側壁の外周を、外装ケースの内面に面接触状態として配置している。この構造のパック電池は、支持側壁の外側とその外周の接触プレート部を外装ケースの内面に面接触させる。このため、支持側壁の外側面に垂直な方向の衝撃に対しては、支持側壁の外側面と外装ケースの内面とが広い面積で当接し、また、支持側壁の外側面に平行な方向の衝撃に対しては、接触プレート部が外装ケースの内面に広い面積で当接する。外装ケースが種々の方向から強い衝撃を受けても、支持側壁と外装ケースとが広い面積で当接して互いに破損するのを確実に阻止する。とくに、本発明の請求項4のパック電池は、支持側壁の接触プレート部を湾曲面として、湾曲面を外装ケースの内面に面接触させるので、支持側壁のコーナー部などが衝撃で破損するのを防止できる。
また、本発明の請求項5のパック電池は、接触プレート部と外装ケースとの間にクッション材を配置している。このパック電池は、外装ケースの衝撃をクッション材で吸収する。このため、外装ケースに強い衝撃を受けても、電池ホルダと外装ケースの損傷をより効果的に阻止できる。さらに、本発明の請求項6のパック電池は、クッション材をプラスチックフィルムを袋状にしている防水袋とし、この防水袋に電池のコアパックを入れて外装ケースに収納している。この構造は、電池のコアパックを防水しながら、クッション材の防水袋で衝撃を吸収して耐衝撃強度を向上できる。
さらに、本発明の請求項7のパック電池は、外装ケースが、電池ホルダとの接触面を平滑面とするので、外装ケースと電池ホルダを理想的な状態で接触させて、衝撃による電池ホルダと外装ケースの損傷をより確実に阻止できる。
また、本発明の請求項8のパック電池は、一対の支持側壁の間に、防水袋のリード線引出部を配置する引出スペースを設けている。また、クッション材の防水袋は、リード線引出部を折り返して引出スペースに配置している。このパック電池は、電池のコアパックを防水しながら、リード線引出部を嵩張らないように、電池ホルダの引出スペースに配置できる。
また、発明の請求項9のパック電池は、一対の支持側壁の対向する内側に、電池を定位置に保持する保持筒を設けて電池収納部としている。この保持筒に電池を入れて電池を定位置に保持する。このパック電池は、一対の支持側壁の間に電池収納部を設けてここに電池を収納する。この構造は、電池ホルダで電池を保護して電池収納部に収納できる。また、本発明の請求項10のパック電池は、一対の支持側壁が、中央部に保持筒を設けて外周部に基板の収納スペースを設けているので、基板の収納スペースに配置する基板ホルダを、一対の支持側壁と保持筒で囲んで保護できる。
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パック電池を例示するものであって、本発明はパック電池を以下のものに特定しない。
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」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。
図2ないし図8に示すパック電池は、複数の電池1を連結している電池のコアパック10と、このコアパック10を収納している防水袋3と、電池のコアパック10を収納する防水袋3を収納する外装ケース4とを備える。図のパック電池は、防水袋3で電池のコアパック10を防水しながら、これをクッション材30に使用して、外装ケース4の衝撃を吸収して、耐衝撃強度を向上できる。ただし、本発明のパック電池は、電池のコアパックを必ずしも防水袋に入れて外装ケースに収納する必要はない。
これらの図のパック電池は、図9ないし図11に示すように、電池のコアパック10が、複数の電池1にリード板5を介して接続している回路基板6と、この回路基板6を収納する基板ホルダ7とを備える。電池のコアパック10は、複数の電池1を電池ホルダ2で定位置に保持している。また、この電池ホルダ2に基板ホルダ7を連結して、回路基板6を定位置に配置している。
電池1は、充電できる二次電池で、リチウムイオン二次電池である。ただし、電池は、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。さらに、図のパック電池は、電池1を円筒型電池とするが、角型電池とすることもできる。図のコアパック10は、平行な姿勢で、同一面に7本の電池1を並べて、さらに同一面に並べた電池1を上下2段に配置して、端面を同一面に位置させるように電池ホルダ2で定位置に保持している。ただ、パック電池は、3段以上に電池を並べて収納することができ、また、同一段に6本以下、あるいは8本以上の電池を並べることもできる。
複数の電池1は、端面にリード板5を溶着して、互いに直列と並列とに接続している。図のコアパック10は、7本の電池1を直列に接続したものを2組並列に接続している。図のコアパック10は、各々のリード板5を、電池ホルダ2の上部に配置している回路基板6に接続している。リード板5は、回路基板6に接続する接続部5Aを端部から突出するように設けている。リード板5は、接続部5Aに、リード板20をネジ止めして、あるいはリードピン21を半田付けして連結しており、これらを介して回路基板6に接続している。
電池ホルダ2は、図11に示すように、電池1を挿通して保持する保持筒11の両端に、支持側壁12を一体的に成形して連結している。この電池ホルダ2は、一対の支持側壁12の対向する内側に保持筒11を設けて電池収納部40としている。保持筒11に電池1を入れて、電池1は定位置に保持される。この電池ホルダ2は、絶縁材を成形して製作される。電池ホルダ2を成形する絶縁材はプラスチックである。保持筒11は、電池1を挿通する複数の挿通穴13を貫通して設けている。電池ホルダ2は、保持筒11の挿通穴13に電池1を挿通して、複数の電池1を所定の位置に保持している。図の電池ホルダ2は、14本の円筒型電池1を連結して保持するので、保持筒11に14個の挿通穴13を設けている。14個の挿通穴13は、2段に並べて、各々7個設けている。さらに、図に示す保持筒11は、隣接して配設している電池1の谷間に他の電池1を配設しており、複数段に配置する電池1を俵積みの状態で配設している。
図11に示す電池ホルダ2は、保持筒11を軸方向の中間で2分割して、一対の支持側壁12に一体的に成形して連結している。分割された保持筒11の端部を支持側壁12の内側に連結する形状に成形している。この電池ホルダ2は、保持筒11の分割端である開口部を挿通穴13として電池1を挿入し、一対の支持側壁12を連結して、複数の電池1を電池ホルダ2に収納している。
保持筒11は、図5と図11に示すように、電池1の表面のほぼ全周に沿う筒状に挿通穴13を開口している。ただ、保持筒は、必ずしも電池の全周に沿う筒状に挿通穴を開口する必要はない。さらに、図11に示す電池ホルダ2は、保持筒11の一部に開口部11Aを設けている。図の電池ホルダ2は、分割された一方の保持筒11の開口端部を切欠して開口部11Aを設けている。この電池ホルダ2は、保持筒11に設けた開口部11Aに温度センサー(図示せず)を配設して、電池の温度を検出することができる。このパック電池は、温度センサーで電池温度を検出しながら、電池の充放電を制御できる特徴がある。ただ、保持筒は、必ずしも開口部を設ける必要はない。
中間で分割される保持筒11は、図示しないが、分割端側から支持側壁12側に向かって次第に内径が小さくなるテーパー状に内面を成形している。この保持筒11は、支持側壁12側の端部の内面に突出する部分を電池1の表面に面接触させて電池1を定位置に保持できる。このように、保持筒11を分割する構造は、プラスチックを成形する金型の設計を簡単にして、プラスチック成形を容易にできる特長がある。
一対の支持側壁12は、電池収納部40である保持筒11の両端に位置して、互いに平行な姿勢で設けられている。支持側壁12は、保持筒11に対して直交する板状に成形されている。この支持側壁12は、図5ないし図8に示すように、外装ケース4の内形に沿う形状としている。すなわち、一対の支持側壁12は、図7と図8に示すように、外装ケース4の横断面における内面に沿う形状としている。また、各支持側壁12は、図5と図6に示すように、その外周形状を、外装ケース4の縦断面における内形に沿う形状としている。一対の支持側壁12は、中央部に保持筒11を設けて電池収納部40とし、外周部に基板の収納スペース41を設けている。図7ないし図9に示す電池ホルダ2は、一対の支持側壁12を、保持筒11の両端から、図において上方に突出させており、一対の支持側壁12の間に、基板ホルダ7を収納する基板の収納スペース41を設けている。基板の収納スペース41は、保持筒11の長さ、すなわち電池1の長さで幅が特定され、支持側壁12が保持筒11から上方に突出する突出高さで深さが特定される。収納スペース41の深さ、すなわち、支持側壁12の突出高さは、収納スペース41に基板ホルダ7を収納して、基板ホルダ7が外装ケース4の内面に接触しない高さとする。
さらに、支持側壁12は、外周に沿って、外装ケース4の内面に面接触する接触プレート部12Aを設けている。電池ホルダ2は、接触プレート部12Aを外装ケース4の内面に接触させて電池のコアパック10を外装ケース4の内部に収納する。図の電池ホルダ2は、接触プレート部12Aを支持側壁12の内側、すなわち保持筒11を連結している側に突出して設けている。電池ホルダ2は、この接触プレート部12Aを介して、支持側壁12の外周を外装ケース4の内面に面接触状態で配置する。接触プレート部12Aは、その幅を広くして、外装ケース4の内面に面接触する接触面積を大きくできる。この接触面積を大きくすることは、落下などの衝撃を受けるときに、電池ホルダ2と外装ケース4の局部に強い衝撃力が作用するのを防止できる。衝撃力が広い面積に分散されるからである。接触プレート部12Aの幅は、たとえば5mm以上で2cm以下とする。接触プレート部12Aの幅が広すぎると、基板の収納スペース41に基板ホルダ7を入れるのが難しくなる。また、狭すぎると、衝撃を広い面積に分散できなくなる。したがって、接触プレート部12Aの幅は、電池ホルダ2に収納する電池1の個数、大きさ、重量を考慮して最適値に特定される。図7と図8に示す接触プレート部12Aは、基板の収納スペース41に位置する部分の幅を狭くして基板ホルダ7を入れ易くすると共に、電池収納部40に位置する部分の幅を広くして衝撃を広い面積に分散できるようにしている。
さらに、電池ホルダ2は、衝撃でコーナー部の破損を防止するために、支持側壁12の接触プレート部12Aを、外装ケース4の内面に沿う湾曲面12aとしている。さらに、外装ケース4は、その内面にリブ等を突出して設けることなく、平滑面として接触プレート部12Aに面接触できる形状に成形している。
さらに、パック電池は、接触プレート部12Aと外装ケース4との間にクッション材30を配置している。このパック電池は、接触プレート部12Aがクッション材30を介して外装ケース4の内面に面接触する。この構造は、クッション材30が衝撃を吸収して、耐衝撃強度を向上する。図のパック電池は、電池のコアパック10を防水袋3に入れて外装ケース4に収納して、防水袋3をクッション材30に併用する。
さらに、電池ホルダ2は、電池収納部40の両側に位置する支持側壁12に、リード板5を連結している。支持側壁12は、保持筒11の外側において、挿通穴13の開口部から表出する電池端面にリード板5を溶着して連結している。図9ないし図11の支持側壁12は、リード板5を嵌入する位置決凹部24を外側面に設けており、この位置決凹部24にリード板5を入れて定位置に配置している。位置決凹部24は、リード板5の外形よりもわずかに大きい外形として、ここにリード板5を入れて定位置に配置している。
さらに、支持側壁12は、リード板5の接続部5Aを回路基板6に接続するための接続窓12Bを開口している。接続窓12Bは、位置決凹部24に配設されるリード板5の接続部5Aの位置に開口されており、接続部5Aを収納スペース41に表出させている。リード板5の接続部5Aは、接続窓12Bに配置されて、収納スペース41に配置される基板ホルダ7の回路基板6に接続している。この構造のパック電池は、支持側壁12の接続窓12Bにリード板5の接続部5Aを配置するので、電池のコアパック10を防水袋3に収納した状態で、リード板5の接続部5Aが防水袋3を損傷するのを有効に防止できる特長がある。それは、接続窓12Bに配置されるリード板5の接続部5Aを、支持側壁12と接触プレート部12Aで保護して、接続部5Aが防水袋3に直接接触するのを阻止するからである。したがって、この構造は、リード板5の接続部5Aが局部的に防水袋3を内面から突いて破損するのを有効に防止できる。
以上の電池ホルダ2は、図11に示すように、一対の支持側壁12に保持筒11を一体的に成形してホルダーユニット2Aとし、このホルダーユニット2Aを連結している。一対のホルダーユニット2Aは、一体的に成形されたボス22に止ネジ23をねじ込んで互いに連結される。図5と図11のホルダユニット2Aは、両端部と中央下部に、ボス22を一体的に成形して設けている。ボス22は筒状で、内部に止ネジ23を挿通している。ただ、図示しないが、分割されたホルダーユニットは、係止構造で連結し、あるいは接着して連結し、あるいはまた、これらを組み合わせて連結することもできる。
以上の電池ホルダ2は、保持筒11の半分と支持側壁12とを一体的に成形してホルダーユニット2Aとしているが、本発明のパック電池は、電池ホルダを以上の構造に特定しない。電池ホルダは、複数の電池を所定の位置に保持できる他の全ての構造とすることができる。電池ホルダは、たとえば、保持筒と支持側壁を分割することなく一体構造とすることも、保持筒と両端の支持側壁とを分割してなる構造とすることもできる。
以上のように、複数の電池1を電池ホルダ2で定位置に保持してコアパック10とする構造は、コアパック10の組み立てを簡単かつ容易にできる特長がある。さらに、複数の電池1を定位置に保持しているコアパック10を、防水袋3にスムーズに収納できる特徴もある。
図のコアパック10は、電池ホルダ2に設けている基板の収納スペース41に基板ホルダ7を配設し、この基板ホルダ7に回路基板6を連結している。回路基板6は、複数の電池1の充放電をコントロールする回路を実装する。基板ホルダ7は、この回路基板6を所定の位置に配置する。
回路基板6は、リード板5を介して電池1に接続される。回路基板6は、各々の電池電圧を検出して、充放電の電流を遮断する保護回路(図示せず)を実装している。保護回路は、いずれかの電池電圧が最低電圧よりも低くなると、放電電流を遮断するスイッチング素子をオフに切り換えて、放電電流を遮断する。また、いずれかの電池電圧が最高電圧よりも高くなると、充電を停止するスイッチング素子をオフに切り換えて、充電を停止する。このように、各々の電池電圧を検出して、充放電をコントロールする保護回路を実装するパック電池は、電池1を保護しながら安全に使用できる。
さらに、回路基板6は発光ダイオード33(LED)を固定している。図の回路基板6は複数の発光ダイオード33を並べて固定している。発光ダイオード33は、点灯する個数や発光色等の点灯状態で電池の状態、たとえば電池の残容量を表示し、あるいは電池の充電状態を表示し、あるいはまた、電池が満充電されたことを表示する。発光ダイオード33の点灯状態を制御する制御回路は回路基板6に実装される。制御回路は、電池の充電電流と放電電流を積算して残容量を演算し、また、電池の充電電流から充電状態を検出し、さらに電池電圧から満充電されたことを判定して、発光ダイオード33の点灯状態をコントロールする。発光ダイオード33の発光は、透光性の防水袋3を透過し、外装ケース4に設けられた表示窓4cから外部に照射される。
基板ホルダ7は、回路基板6を収納して所定の位置に配置する。図5、図7、図9及び図10に示す基板ホルダ7は、底板25の周囲に周壁26を設けて上方開口の箱形としており、この周壁26の内側に回路基板6を収納して、所定の位置に配置している。基板ホルダ7は、図12に示すように、底板25から下方に突出する連結部28を一体成形して設けており、この連結部28に電池ホルダ2を貫通する止ネジ39をねじ込んで電池ホルダ2に固定している。電池ホルダ2は、連結部28に止ネジ39をねじ込むために、支持側壁12の内側に突出する連結ボス29を一体成形して設けている。連結部28は、図5に示すように、円筒形電池1を収納する保持筒11の谷間の部分に位置して配設することができる。基板ホルダ7は、連結ボス29を貫通する止ネジ39が連結部28にねじ込まれて、電池ホルダ2の定位置に固定される。ただ、基板ホルダは、図示しないが、係止構造で電池ホルダに固定することもできる。
さらに、図5に示す基板ホルダ7は、底板25から突出する支持部27を設けており、この支持部27に止ネジ31を介して回路基板6を固定して、回路基板6を基板ホルダ7の底板25から離れた位置に配置している。この回路基板6は、基板ホルダ7の底板25との対向面(図5において下面)に保護回路等を実現する電子部品(図示せず)を配置している。このように、基板ホルダ7の底板25との対向面に電子部品を配置する構造は、これらの電子部品の凹凸が、後述する防水袋3の可撓性シートに接触して破損するのを有効に阻止できる特徴がある。
さらに、図5に示すパック電池は、回路基板6を絶縁樹脂14にポッティングして埋設しているので、ポッティング樹脂で回路基板6を保護できると共に、回路基板6に実装している電子部品をポッティング樹脂に埋設して、電子部品が突出しない回路基板6を防水袋3に収納できる特徴がある。このため、可撓性シートからなる防水袋3が、回路基板6の凹凸に接触して破損するのを有効に阻止できる特徴も実現される。さらに、回路基板6を絶縁樹脂14にポッティングして、コアパック10を防水袋3に収納する構造は、防水袋3とポッティング樹脂の両方で回路基板6を防水構造に保護できるので、回路基板6の故障を極減し、長期間にわたって回路基板6で電池1を保護しながら充放電できる特徴がある。図5と図9に示す回路基板6は、基板ホルダ7の底板25との間に絶縁樹脂14を充填できるように、中央部に貫通孔6Aを開口している。
さらに、回路基板6からは、リード線8が引き出されている。このリード線8は、外部機器に接続されるコネクタ15を先端に接続している。図示しないが、回路基板は、通信用のリード線を引き出してコネクタに接続することもできる。コネクタ15は、内蔵する電池1の出力用の出力端子や、外部機器との接続端子を装備している。コネクタ15は、出力端子や接続端子を外部に表出する状態で外装ケース4に設けた開口窓4aに配設される。
以上のように、複数の電池1を電池ホルダ2で所定の位置に保持すると共に、各々の電池1の端面に接続したリード板5を回路基板6に接続し、さらに、回路基板6が固定された基板ホルダ7を電池ホルダ2に固定して電池のコアパック10となる。電池のコアパック10は、防水袋3に収納されて、その開口部を水密に閉塞して、外装ケース4に収納される。このパック電池は、電池1に回路基板6を接続しているコアパック10を防水袋3に収納するので、電池1に加えて回路基板6も一緒に防水構造として外装ケース4に収納できる。とくに、この構造は、電池1と回路基板6に加えて、電池1と回路基板6の接続部を含むコアパック全体を防水袋3に収納できる。このため、従来のインナーケースに電池のコアパックを収納するパック電池に比較して、より理想的な状態で、電池1と回路基板6の両方を防水構造として外装ケース4に収納できる。この構造によると、電池1と回路基板6との接続部も防水袋3に収納できるので、この部分を防水構造とするためにシール材を塗布する等の手間を必要としない。また、シール材が劣化して防水構造に保持できない弊害も発生しない。この構造のパック電池は、防水袋3からリード線8のみを引き出す極めて簡単な構造となる。このため、リード線8のみを防水袋3の開口部から防水構造で引き出して、電池1と回路基板6の全体を防水構造として外装ケース4に収納できる。
防水袋3は、図13に示すように、可撓性シートを袋状に成形したものである。防水袋3の可撓性シートには、プラスチックシートが使用できる。プラスチックシートには、ポリイミド(PI)、ポリエチレンイミド(PEI)、ペット(PET)等が使用できる。これらのプラスチックシートは、可撓性と耐熱性に優れている特長がある。また、電池の安全弁が開弁されたときに排出される電解液によって、溶融されたり化学反応を起こすこともない。ただ、可撓性シートには、他のプラスチックシートも使用できる。
可撓性シートで構成される防水袋3は、図5に示すように、回路基板6上に設けた、パック電池の容量表示スイッチ32を外装ケース4の外部から防水袋3を介して操作できる特長がある。図5に示す外装ケース4は、操作窓4bを開口しており、この操作窓4bから容量表示スイッチ32を表出できる構造としている。回路基板6上の容量表示スイッチ32は、防水袋3を介して操作窓4bから外部に表出されて、外部から操作できるようにしている。この容量表示スイッチ32は、押しボタンスイッチで、可撓性を有する防水袋3を変形させて操作される。さらに、防水袋3は、好ましくは、透光性を有する可撓性シートで製造する。この防水袋3は、回路基板6上に設けた発光ダイオード33の光を透過させて、外装ケース4の表示窓4cから外部に表示できる。
図13に示す防水袋3は、電池のコアパック10を収納する収納部3Bを備えており、リード線8を引き出すために一部を開口している。防水袋3は、収納部3Bに電池のコアパック10を収納すると共に、コアパック10から引き出されたリード線8を開口部から外部に引き出している。防水袋3の収納部3Bは、電池のコアパック10を収納できる形状と大きさに成形している。防水袋3は、収納される電池のコアパック10の外形に沿う袋状、たとえば、コアパック10を無理なく収納できるように、コアパック10の外形よりも多少大きな直方体形状や角筒状とすることができる。ただ、防水袋は、円筒状や楕円筒状とすることもできる。
防水袋3は、図13ないし図16に示すように、収納部3Bを、電池のコアパック10を収納できる袋状として、この部分に電池のコアパック10を収納すると共に、リード線8を引き出す部分である開口部を細く絞ってリード線引出部3Yとしている。図に示す防水袋3は、開口部と収納部3Bを同じ太さの筒状としている。この防水袋3は、プラスチックを筒状にインフレーション成形したものを、所定の長さに切断して、能率よく安価に多量生産できる。図に示す防水袋3は、筒状に成形された可撓性シートの一端を溶着または接着して、他端を開口部とする袋状に成形している。さらに、袋状に成形された防水袋3の収納部3Bに電池のコアパック10を挿入し、開口部からリード線8を引き出すと共に、この部分を細く絞ってリード線引出部3Yとしている。
防水袋3は、細く絞られたリード線引出部3Yを、図15に示すように、閉塞具9で閉塞して、電池のコアパック10を防水構造で収納できる。図に示す閉塞具9は、リード線引出部3Yを外部から結束する結束具9Aである。図15の結束具9Aは結束バンドである。結束バンドである結束具9Aは、リード線8を挿通しているリード線引出部3Yにバンド部9aを巻き付けて、バンド部9aを係止部9bに挿通した後、係止部9bをバンド部9aの根元に向かって締め付けして外れないように結束する。ただ、結束具には線材を使用することもできる。線材である結束具には、図示しないが、針金や結束紐が使用できる。線材である結束具は、リード線を挿通しているリード線引出部に外部から巻き付けて結束する。さらに、閉塞具には、粘着テープを使用することもできる。粘着テープである閉塞具は、リード線引出部に巻き付けて閉塞する。以上の閉塞具は、簡単な構造で、しかも低コストにリード線引出部3Yを外部から閉塞できる。また、結束具9Aや粘着テープである閉塞具9は、たとえば、防水袋3から引き出されるリード線8と開口部との隙間に接着剤を充填する状態として、その外側から結束する等の構造で防水袋3の開口部を確実に閉塞できる。
さらに、防水袋は、図示しないが、リード線引出部をコードブッシュで閉塞することもできる。コードブッシュは、たとえば、ゴムや軟質プラスチック等のゴム状弾性体で成形して、リード線を水密に挿通させると共に、外周面に沿って防水袋の可撓性シートを水密に結束して水密に閉塞できる。このように、ゴム状弾性体でのコードブッシュは、リード線や防水袋の可撓性シートを弾性的に挟着して、防水構造に密閉しながらリード線を引き出すことができる。ゴム状弾性体であるコードブッシュは、リード線をインサート成形して、リード線を水密に挿通することも、リード線を貫通孔に圧入する状態で挿通して水密に挿通することもできる。以上のコードブッシュは、リード線と防水袋とを別々に密閉するので、リード線と防水袋の両方を確実に防水構造で閉塞できる特徴がある。ただ、閉塞具は、リード線と可撓性シートとの両方を水密に挟着して、リード線を防水構造で防水袋から引き出すこともできる。
以上のように、リード線引出部3Yが防水構造で閉塞される防水袋3は、外部から水分が浸入するのを有効に防止して、内部に収納されるコアパック10を確実に防水する。さらに、防水構造で閉塞される防水袋3は、収納される電池1の安全弁が開弁されたときに排出される電解液が防水袋3の外側に漏れるのを有効に防止できる特長もある。
防水袋3からリード線8を引き出したリード線引出部3Yは、図16に示すように、コアパック10の端部において折り返されて、電池ホルダ2の下方に設けた引出スペース42に配置される。電池ホルダ2は、図7と図8に示すように、一対の支持側壁12の間に、防水袋3のリード線引出部3Yを配置する引出スペース42を設けている。引出スペース42は、基板収納スペース41の反対側に設けられる。図7と図8の電池ホルダ2は、電池収納部40の上方に基板の収納スペース41を設けているので、電池収納部40の下方に引出スペース42を設けている。図に示す電池ホルダ2は、一対の支持側壁12を、保持筒11の両端から、図において下方に突出させており、一対の支持側壁12の間に、リード線引出部3Yを収納する引出スペース42を設けている。引出スペース42は、リード線8を収納している防水袋3の開口部であるリード線引出部3Yを配設できる深さに設計される。
以上の防水袋3は、収納部3Bと開口部とを同じ大きさの筒状としている。ただ、防水袋は、図17に示すように、リード線8を引き出すリード線引出部53Yである開口部を、電池のコアパック10を収納している収納部53Bよりも細い筒状の開口筒部53Aとすることもできる。この形状の防水袋53は、2枚の可撓性シートの両側縁を溶着し、あるいは接着して製作し、あるいは、可撓性シートを筒状に成形した後、開口部となる部分を収縮して細くし、あるいは収納部を伸長させて太くして製作することができる。この防水袋53は、リード線引出部53Yである開口筒部53Aに電池のコアパック10を通過させて、収納部53Bに入れることができない。いいかえると、防水袋53の開口筒部53Aは、コアパック10の外形よりも小さい。コアパック10を収納するために、図17の防水袋53は、開口筒部53Aの反対側を開口してコアパック10の挿入開口53Cとしている。挿入開口53Cは、防水袋53にコアパック10を入れた後、溶着又は接着して閉塞される。挿入開口53Cは、開口筒部53Aのようにリード線8を挿通する必要がなく、可撓性シートを溶着又は接着して、確実に又は簡単に水密に閉塞できる。この防水袋は、図示しないが、下縁の挿入開口を、ファスナー等の脱着開閉具を介して閉塞することもできる。この防水袋は、脱着開閉具を開いた状態で下端の挿入開口からコアパックを収納部に挿入し、その後、脱着開閉具を閉じて挿入開口を閉塞する。この防水袋は、簡単に挿入開口を閉塞できると共に、脱着開閉具を開くことによって、挿入開口を簡単に開口してコアパックを取り出しできる。この防水袋は、電池や回路基板のメンテナンスを簡単にできると共に、可撓性シートを破損することなくコアパックを取り出しできるので、メンテナンス後も防水袋を再使用できる特長がある。
さらに、防水袋は、図18と図19に示すように、開口部を熱溶着して閉塞することもできる。これらの図に示す防水袋63、73は、収納部63B、73Bに電池のコアパック10、10を収納した状態で、リード線8、8を外部に引き出す開口筒部63A、73Aにおいて、リード線8、8の外側に沿って、防水袋63、73を溶着して溶着部64、74を設けて、リード線8、8を外部に引き出す挿通隙間65、75を設けている。図18に示す防水袋63は、溶着部64を所定の幅の線状としている。この防水袋63は、両側から中央部に向かって線状の溶着部64を設けると共に、中央部において、線状の溶着部64をリード線8に沿う方向であって、開口部に向かって延長して、リード線8に沿う挿通隙間65を設けている。この防水袋63は、溶着部64の長さを、溶着部64の幅の2倍よりも長くしている。さらに、図19に示す防水袋73は、リード線8の両側であって、開口筒部73Aのほぼ全面に、すなわち、収納部73Bの端から開口端縁にかけて溶着部74を設けて、リード線8に沿う挿通隙間75を設けている。
さらに、これらの図に示す防水袋63、73は、挿通隙間65、75にシリコン樹脂等のシール剤66、76を充填している。このように、挿通隙間65、75にシール剤66、76を充填する構造は、リード線8、8を挿通隙間65、75から水密構造で引き出して、防水袋63、73を確実に防水できる特長がある。これらの防水袋63、73も、開口筒部63A、73Aをリード線引出部63Y、73Yとして、電池ホルダの引出スペースに配置される。さらに、開口部が溶着された防水袋63、73は、図示しないが、開口筒部において、挿通隙間より外側であって、収納部よりも開口部側に位置するコーナー部を切断して、リード線引出部を細くすることもできる。
以上のようにして、コアパック10が防水袋3、63、73に収納され、回路基板6から引き出されたリード線8は、リード線引出部3Y、63Y、73Yにおいて、防水構造で防水袋3、63、73から引き出される。以上のように、リード線引出部3Y、63Y、73Yを閉塞具9やシール剤66、76で閉塞する防水袋3、63、73は、好ましくは、閉塞部分において気密に閉塞して、外装ケース4に収納することができる。防水袋3、63、73を気密に閉塞して外装ケース4に収納するパック電池は、防水袋内の空気温度が変化して膨張し、あるいは収縮するとき、可撓性シートの防水袋が変形し、防水袋から空気が排気されたり、防水袋に空気が吸入されることがない。したがって、温度変化で防水袋の内部に外気が侵入するのを理想的な状態で阻止して、結露水に起因する電池やリード板の腐食を確実に阻止できる。さらに、気密に閉塞される防水袋は、内部に残存する気体を、乾燥された空気や不活性ガスとして、結露等を有効に防止することもできる。
ただし、本明細書において、防水袋を気密に閉塞するとは、空気の出入りを完全に遮断して防水袋の開口筒部を閉塞する状態のみを意味するのではなく、防水袋内の空気を外部に排気できる状態、たとえば、防水袋を外部から押圧して、圧力をかけた状態で防水袋の内部の空気を排気できるように閉塞する状態を含む広い意味で使用する。この状態は、外部から圧力が作用しない通常の状態では、防水袋への空気の出入りは生じない。したがって、温度変化で防水袋の内部に外気が侵入することもない。ただ、本発明のパック電池は、必ずしも防水袋を気密に閉塞する必要はない。
さらに、リード線引出部3Y、63Y、73Yを閉塞具9やシール剤66、76で閉塞する防水袋3、63、73は、好ましくは、内部の空気を排気した状態で閉塞し、あるいは、開口部を閉塞した後、内部の空気を排気する。それは、防水袋の内部に空気が満たされた状態では、風船のように膨れた状態となって容積が大きくなり、外装ケースに収納し難くなると共に、外装ケースへの収納時や衝撃等を受けたときに、可撓性シートが破損しやすくなるからである。内部の空気を排気した状態、いいかえると、袋全体をしぼませた状態の防水袋は、容積を小さくして外装ケースに収納しやすくできると共に、収納時や衝撃を受けたときの破損を極減できる。
防水袋3は、リード線引出部3Yを閉塞具9で閉塞した後、防水袋3を外側から押圧して袋内の圧力を高くして、閉塞部分から空気を外部に排気することができる。また、防水袋3、63、73は、内部の空気を吸引しながら、すなわち、内部を減圧する状態でリード線引出部3Y、63Y、73Yを閉塞して、内部の空気を排気することもできる。このように、内部を減圧する防水袋3、63、73は、可撓性シートの内面を支持側壁12の外周面に密着させて、全体をコンパクトな形状として無理なく収納ケース4に収納できる特徴がある。たとえば、、図18と図19に示す防水袋63、73は、防水袋内の空気を挿通隙間65、75から排気して、防水袋63、73の内部を減圧してコアパック10の表面に密着させることができる。この防水袋は63、73、挿通隙間65、75に吸引ノズルを差し込んで内部の空気を吸引して内部を減圧することができる。この防水袋63、73は、内部の空気を排気した後、挿通隙間65、75をシリコン樹脂等のシール剤66、76で閉塞して気密に閉塞することができる。
以上のように、内部の空気を排気する防水袋3、63、73は、内部の空気を排気した状態で外装ケース4に収納し、あるいは、後述する第2ケース4Bに収納した状態で内部の空気を排気して、その後、第1ケース4Aで閉塞することもできる。このパック電池は、内部の空気を排気して、防水袋の外形をコアパックの外形に沿うコンパクトな形状として無理なく収納ケース4に収納できるので、収納時や衝撃を受けたときに防水袋が破損されるのを有効に防止できる。
以上のパック電池は、防水袋3、63、73の開口部を結束具やコードブッシュ等の閉塞具9で閉塞して、あるいはシール剤66、76で閉塞して、リード線8を防水袋3、63、73から引き出している。ただ、本発明のパック電池は、必ずしも防水袋の開口部を閉塞具やシール剤で閉塞して、リード線を引き出す必要はなく、防水袋から引き出されるリード線を、直接に開口部から外部に引き出すこともできる。
さらに、パック電池は、図20ないし図23に示すように、電池のコアパック10を収納する防水袋3の外側を、収縮チューブ16で被覆することもできる。これらの図において、収縮チューブ16は、被覆状態を理解しやすいように、クロスハッチングで示している。これらの収縮チューブ16は、熱収縮チューブ16Aまたはゴム状弾性体16Bである。熱収縮チューブ16Aには、塩化ビニル系またはポリオレフィン系のシート材を筒状に成形したものが使用できる。ゴム状弾性体16Bには、難燃性シリコンが使用できる。これらの収縮チューブ16は、収縮する状態で、コアパック10を収納している防水袋3の表面に密着して、これを被覆する大きさと形状としている。
熱収縮チューブである収縮チューブ16は、図20に示すように、コアパック10が収納された防水袋3を挿通できるように、コアパック10の外形よりも多少大きな内形の筒状であって、電池ホルダ2の支持側壁12の外周部全体を被覆できる形状としている。熱収縮チューブ16Aである収縮チューブ16は、図21と図22に示すように、コアパック10を収納している防水袋3を内部に挿通する状態で加熱し、収縮チューブ16を収縮させて、防水袋3の表面に密着させる。図に示す収縮チューブ16は、略直方体形状のコアパック10の12本の辺に沿う形状であって、6面の中央部を開口する枠形状の筒状として、支持側壁12の外周部全体を被覆している。このように、電池ホルダ2の支持側壁12の外周部全体を被覆する収縮チューブ16は、外装ケース4の内面との接触面を被覆するので、防水袋3で被覆する電池のコアパック10を簡単に外装ケース4に収納して、能率よく組み立てできる特長がある。さらに、この形状の収縮チューブ16は、防水袋3の表面を被覆する状態において、図22に示すように、回路基板6の上面に配置される容量表示スイッチ32と発光ダイオード33とを外部から視認できるように表出させると共に、下面の引出スペース42に配設されたリード線引出部3Yから延長されるリード線8を、前面の開口部から外部に引き出しできる。
図23の収縮チューブ16は、ゴム状弾性体16Bであって、支持側壁12の外周部と湾曲プレート部12Aとを被覆できる幅を有する帯状であってリング状としている。なお、図23において、ゴム状弾性体16Bである収縮チューブ16の形状と被覆状態を理解しやすいように、装着前のゴム状弾性体16Bをコアパックの両側に鎖線で示している。この形状の収縮チューブ16は、外装ケース4の内面との接触面である、支持側壁12の外周部分を被覆して、外装ケース4の内面との接触面を効果的に被覆することができる。
ただ、収縮チューブは、以上の形状に特定しない。収縮チューブは、防水袋をコアパックの表面に密着できる他の全ての形状とすることができる。収縮チューブは、たとえば、防水袋のほぼ全面を被覆することができ、あるいは、電池ホルダの支持側壁の外周部であって、外装ケースの内面との接触部分を、全体にわたって、あるいは部分的に被覆することもできる。さらに、収縮チューブは、容量表示スイッチと発光ダイオードとを上面に表出させ、また、リード線を前面から引き出しできるように、開口部を設けることができる。
さらに、パック電池は、図24に示すように、電池のコアパック10を収納する防水袋3の外側に粘着テープ17を付着して、この粘着テープ17で防水袋3をコアパック10の表面に沿わせることもできる。この図において、粘着テープ17は、被覆状態を理解しやすいように、クロスハッチングで示している。この粘着テープ17には、たとえば、ポリプロピレンテープが使用できる。図に示すコアパック10は、外装ケース4の内面との接触面である、支持側壁12の外周部の表面と湾曲プレート部12Aとに粘着テープ17を付着している。この部分に粘着テープ17を付着する構造は、外装ケース4の内面との接触面を効果的に被覆できる特長がある。さらに、図24に示すコアパック10は、上下の面と前後の面において(図では、上面と前面のみ表示)、互いに対向する一対の支持側壁12の外周部を部分的に連結する粘着テープ17を付着している。この部分に粘着テープ17を付着する構造は、一対の支持側壁12の外周面に沿って付着される粘着テープ17を互いに連結するので、コアパック全体を一体的に被覆して、外装ケース4に簡単に収納できる特長がある。ただ、粘着テープも、防水袋のほぼ全面に付着することもできる。
以上のように、防水袋3の外周を収縮チューブ16や粘着テープ17で被覆する構造は、可撓性のシートである防水袋3をコアパック10の外周面に密着できるので、防水袋3が嵩張るのを有効に防止して、簡単に外装ケース4に収納して能率よく組み立てできる特長がある。さらに、防水袋3の外周を被覆する収縮チューブ16や粘着テープ17で、外装ケース内面との接触面を被覆できるので、防水袋3の可撓性シートがコアパック10と外装ケース4で挟まれて破損するのを有効に防止できる特長がある。
外装ケース4は、プラスチックを成形して製作される。図2ないし図8の外装ケース4は、プラスチック製の第1ケース4Aと第2ケース4Bを連結して、コアパック10を収納してなる防水袋3を内部に収納している。第1ケース4Aと第2ケース4Bは周壁34を一体的に成形して設けている。さらに、図の外装ケース4は、内側に、ボス35を突出して設けている。ボス35は、第1ケース4Aと第2ケース4Bの四隅部に設けている。ボス35に止ネジ(図示せず)を挿通し、この止ネジで第1ケース4Aと第2ケース4Bを連結する。連結された第1ケース4Aと第2ケース4Bは、互いに周壁34の開口縁を隙間なく接触させて閉塞される。
さらに、外装ケース4は、電気機器に連結するコネクタ15を外部に表出させる開口窓4aを設けている。このパック電池は、第1ケース4Aと第2ケース4Bの連結部に開口窓4aを設けており、第1ケース4Aと第2ケース4Bの開口窓4aでコネクタ15を挟着して、コネクタ15を外装ケース4の開口窓4aから表出させる状態で連結している。このパック電池は、コネクタ15が電気機器(図示せず)の電源供給部に接続されて、パック電池が定位置に連結される。コネクタ15は、パック電池の出力端子(図示せず)を表出して設けている。出力端子はリード線8を介して電池1に連結している。さらに、このパック電池は、コネクタ15が充電器(図示せず)の充電接続部にも接続される。充電器は、充電接続部にコネクタ15を接続して、パック電池を定位置に連結して充電する。
さらに、第1ケース4Aは、その表面に、パック電池の容量表示スイッチ32や発光ダイオード33を外部に表出させる操作窓4bと表示窓4cを設けている。操作窓4bは、回路基板6に設けた容量表示スイッチ32を外部に表出する。表示窓4cは、発光ダイオード33からの光を外部に表示する。
以上のパック電池は、以下のようにして組み立てられる。
(1) 全ての電池1を電池ホルダ2の保持筒11に挿入した後、一対のホルダユニット2Aを連結する。
(2) 電池ホルダ2の収納スペース41に基板ホルダ7を固定する。基板ホルダ7は、図12に示すように、連結部28を止ネジ39を介して電池ホルダ2に固定する。基板ホルダ7は、予め回路基板6を固定している。さらに、基板ホルダ7は、回路基板6を絶縁樹脂14にポッティングして絶縁している。
(3) 各々の電池1の端面電極に、リード板5を溶着して固定する。リード板5の接続部5Aを回路基板6に接続する。リード板5の接続部5Aは、支持側壁12の接続窓12Bに配置されて、回路基板6に接続される。
以上の工程で、電池のコアパック10が組み立てられる。
(4) 電池のコアパック10を防水袋3に入れて、リード線8を防水袋3の開口部から外部に引き出す。リード線8を引き出す開口部は、結束具やコードブッシュ等の閉塞具9で閉塞することができる。リード線8を引き出す部分をリード線引出部3Yとして、このリード線引出部3Yを折り返して、電池ホルダ2の引出スペース42に配置する。
(5) コアパック10が収納されてリード線8が引き出された防水袋3の外側を収縮チューブ16で被覆し、あるいは、防水袋3の外側を粘着テープ17で被覆する。ただ、コアパックを収納している防水袋は、必ずしも外側を収縮チューブ16や粘着テープ17で被覆する必要はない。
(6) コアパック10が収納された防止袋3であって、外側を収縮チューブ16または粘着テープ17で被覆した防水袋3を外装ケース4に収納する。
(7) 外装ケース4の第1ケース4Aと第2ケース4Bとを連結する。
以上のパック電池は、電池のコアパック10が、複数の電池1にリード板5を介して接続している回路基板6と、この回路基板6を収納する基板ホルダ7とを備えている。したがって、回路基板6と基板ホルダ7を備えるコアパック10を防水袋3に収納している。ただ、コアパックは、必ずしも回路基板と基板ホルダとを備える必要はなく、複数の電池を収納してなる電池ホルダをコアパックとして、防水袋に収納することもできる。このコアパックを収納する防水袋は、複数の電池の出力用のリード線を外部に引き出しながら、防水構造で閉塞することができる。
さらに、以上の実施例のパック電池は、同一面に7本の電池1を並べて、さらに同一面に並べた電池1を上下2段に配置している。ただ、本発明のパック電池は、図25ないし図28に示すように、平行な姿勢で、同一面に7本の電池101を並べて、さらに同一面に並べた電池101を上下4段に配置することもできる。これらの図のパック電池は、全体で28本の電池101を、電池ホルダ102の電池収納部140に収納している。このパック電池は、7本の電池101を直列に接続したものを4組並列に接続して、全体で28本の電池101を直列と並列に接続して電池のコアパック110とし、このコアパック110を防水袋103に収納して外装ケース104に収納している。このパック電池も、防水袋103で電池のコアパック110を防水しながら、これをクッション材130に使用して、外装ケース104の衝撃を吸収して、耐衝撃強度を向上している。電池ホルダ102は、一対の支持側壁112の対向する内側に保持筒111を設けて電池収納部140としている。
このコアパック110は、図25と図26に示すように、上下4段に電池101を配列してなる電池収納部140の上方に基板の収納スペース141を設けており、この収納スペース141に回路基板106を固定してなる基板ホルダ107を固定している。電池ホルダ102は、支持側壁112の外周に沿って、外装ケース104の内面に面接触する接触プレート部112Aを設けている。電池ホルダ102は、一対の支持側壁112を外装ケース104の内形に沿う外形としており、電池101のコアパック110を外装ケース104に収納する状態で、基板の収納スペース141に配設される基板ホルダ107を外装ケース104の内面に非接触状態として、電池収納部140の支持側壁112の外周を外装ケース104の内面に接触させて電池のコアパック110を外装ケース104に収納している。電池ホルダ102は、接触プレート部112Aを外装ケース104の内面に接触させて電池のコアパック110を外装ケース104の内部に収納している。さらに、防水袋103に収納される電池のコアパック110の回路基板106から引き出されたリード線108は、リード線引出部103Yとして、一対の支持側壁112の間であって、電池ホルダ102の下方に設けた引出スペース142に配設している。
なお、図25ないし図28において、前述の実施例を同じ構成要素については、上一桁を除く下桁に前述の実施例と同符号を付して、その詳細な説明を省略している。
本発明のパック電池は、屋外で使用される電気機器、たとえば電動自転車や電動車両、作業用ロボット用の電源として使用される。
従来のパック電池の横断面図である。 本発明の一実施例にかかるパック電池の斜視図である。 図2に示すパック電池の分解斜視図である。 図3に示すパック電池を下側から見た背面斜視図である。 図2に示すパック電池の垂直縦断面図である。 図5に示すパック電池にコアパックが収納される状態を示す垂直縦断面図である。 図2に示すパック電池の垂直横断面図である。 図7に示すパック電池にコアパックが収納される状態を示す垂直横断面図である。 図2に示すパック電池のコアパックの斜視図である。 図9に示すコアパックの背面斜視図である。 図9に示すコアパックの電池ホルダの分解斜視図である。 図9に示すコアパックの横断面図である。 図10に示すコアパックを防水袋に挿入する状態を示す斜視図である。 図10に示すコアパックを防水袋に挿入した状態を示す斜視図である。 図14に示すコアパックのリード線を防水袋から引き出す状態を示す斜視図である。 防水袋から引き出したリード線を引出スペースに配置した状態を示す斜視図である。 他の構造の防水袋にコアパックを挿入する状態を示す斜視図である。 他の構造の防水袋にコアパックを挿入する状態を示す平面図である。 他の構造の防水袋にコアパックを挿入する状態を示す平面図である。 コアパックを収納している防水袋を収縮チューブで被覆する状態を示す斜視図である。 コアパックを収納している防水袋を収縮チューブで被覆した状態を示す斜視図である。 図21に示すコアパックの背面斜視図である。 コアパックを収納している防水袋を収縮チューブで被覆する他の一例を示す斜視図である。 コアパックを収納している防水袋に粘着テープを付着する一例を示す斜視図である。 本発明の他の実施例にかかるパック電池の垂直縦断面図である。 図25に示すパック電池の垂直横断面図である。 図25に示すパック電池のコアパックの斜視図である。 図27に示すコアパックの背面斜視図である。
符号の説明
1…電池
2…電池ホルダ 2A…ホルダーユニット
3…防水袋 3B…収納部
3Y…リード線引出部
4…外装ケース 4A…第1ケース
4B…第2ケース
4a…開口窓
4b…操作窓
4c…表示窓
5…リード板 5A…接続部
6…回路基板 6A…貫通孔
7…基板ホルダ
8…リード線
9…閉塞具 9A…結束具
9a…バンド部
9b…係止部
10…コアパック
11…保持筒 11A…開口部
12…支持側壁 12A…接触プレート部
12a…湾曲面
12B…接続窓
13…挿通穴
14…絶縁樹脂
15…コネクタ
16…収縮チューブ 16A…熱収縮チューブ
16B…ゴム状弾性体
17…粘着テープ
20…リード板
21…リードピン
22…ボス
23…止ネジ
24…位置決凹部
25…底板
26…周壁
27…支持部
28…連結部
29…連結ボス
30…クッション材
31…止ネジ
32…容量表示スイッチ
33…発光ダイオード
34…周壁
35…ボス
39…止ネジ
40…電池収納部
41…収納スペース
42…引出スペース
53…防水袋 53A…開口筒部
53B…収納部
53C…挿入開口
53Y…リード線引出部
63…防水袋 63A…開口筒部
63B…収納部
63Y…リード線引出部
64…溶着部
65…挿通隙間
66…シール剤
73…防水袋 73A…開口筒部
73B…収納部
73Y…リード線引出部
74…溶着部
75…挿通隙間
76…シール剤
90…コアパック
91…電池
92…電池ホルダ
94…外装ケース
96…回路基板
97…基板ホルダ
101…電池
102…電池ホルダ
103…防水袋 103Y…リード線引出部
104…外装ケース
106…回路基板
107…基板ホルダ
108…リード線
110…コアパック
111…保持筒
112…支持側壁 112A…接触プレート部
130…クッション材
140…電池収納部
141…収納スペース
142…引出スペース

Claims (10)

  1. 複数の電池(1)、(101)を電池収納部(40)、(140)に収納している電池ホルダ(2)、(102)と、この電池ホルダ(2)、(102)の定位置に連結されて回路基板(6)、(106)を定位置に配置する基板ホルダ(7)、(107)と、この基板ホルダ(7)、(107)を連結している電池ホルダ(2)、(102)を収納している外装ケース(4)、(104)とを備え、電池ホルダ(2)、(102)が複数の電池(1)、(101)を定位置に保持し、この電池ホルダ(2)、(102)に回路基板(6)、(106)を保持する基板ホルダ(7)、(107)を連結して電池のコアパック(10)、(110)とし、このコアパック(10)、(110)が外装ケース(4)、(140)に収納されてなるパック電池であって、
    前記電池ホルダ(2)、(102)が、電池収納部(40)、(140)の両側に位置して一対の支持側壁(12)、(112)を有し、一対の支持側壁(12)、(112)の間には、基板ホルダ(7)、(107)を収納する基板の収納スペース(41)、(141)を設けて、この基板の収納スペース(41)、(141)に基板ホルダ(7)、(107)を配置しており、基板の収納スペース(41)、(141)に配設される基板ホルダ(7)、(107)を外装ケース(4)、(104)の内面に非接触状態として、電池収納部(40)、(140)の支持側壁(12)、(112)の外周を外装ケース(4)、(104)の内面に接触して電池のコアパック(10)、(110)を外装ケース(4)、(104)に収納してなるパック電池。
  2. 一対の支持側壁(12)、(112)は、その外周に、外装ケース(4)、(104)の内面に面接触する接触プレート部(12A)、(112A)を設けており、この接触プレート部(12A)、(112A)を外装ケース(4)、(104)の内面に接触して電池のコアパック(10)、(110)を外装ケース(4)、(104)の内部に収納している請求項1に記載されるパック電池。
  3. 一対の支持側壁(12)、(112)が、接触プレート部(12A)、(112A)を内側に突出して設けており、この接触プレート部(12A)、(112A)と支持側壁(12)、(112)の外周を外装ケース(4)、(104)の内面に面接触状態で配置している請求項2に記載されるパック電池。
  4. 支持側壁(12)の接触プレート部(12A)を湾曲面(12a)としている請求項2に記載されるパック電池。
  5. 接触プレート部(12A)、(112A)と外装ケース(4)、(104)との間にクッション材(30)、(130)を配置している請求項2又は4に記載されるパック電池。
  6. 接触プレート部(12A)、(112A)と外装ケース(4)、(104)との間のクッション材(30)、(130)が、プラスチックフィルムを袋状にしている防水袋(3)、(103)で、この防水袋(3)、(103)に電池のコアパック(10)、(110)を入れて外装ケース(4)、(104)に収納している請求項5に記載されるパック電池。
  7. 外装ケース(4)、(104)が、電池ホルダ(2)、(102)との接触面を平滑面としている請求項1又は6に記載されるパック電池。
  8. 一対の支持側壁(12)、(112)の間に、防水袋(3)、(103)のリード線引出部(3Y)、(103Y)を配置する引出スペース(42)、(142)を設けており、防水袋(3)、(103)が、リード線引出部(3Y)、(103Y)を折り返して引出スペース(42)、(142)に配置している請求項6に記載されるパック電池。
  9. 一対の支持側壁(12)、(112)が、電池(1)、(101)を定位置に保持する保持筒(11)、(111)を対向する内側に設けて電池収納部(40)、(140)としており、この保持筒(11)、(111)に電池(1)、(101)を入れて電池(1)、(101)を定位置に保持する請求項1に記載されるパック電池。
  10. 一対の支持側壁(12)、(112)が、中央部に保持筒(11)、(111)を設けて外周部に基板の収納スペース(41)、(141)を設けている請求項9に記載されるパック電池。
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