JP2008140689A - 電池パック - Google Patents

Abstract

【課題】コネクタに接続されたリードを、素電池の側面に配される回路基板に接続するときに、リードの長さを変更することなく、基板端部からの出代長さを変えることができ、リードの前記側面の端部からの出代長さを変えることができる電池パックを提供する。
【解決手段】回路基板３には、コネクタ１１に略平行に接続されたリード８，９，１０それぞれに対応させて、列状に、パッド５ａ，５ｂ，５ｃ、パッド６ａ，６ｂ，６ｃ、及びパッド７ａ，７ｂ，７ｃが並設されている。各列の回路基板３の中央側のパッド５ａ，６ａ，７ａは、順に、回路基板３の中央側から端部側にずれた状態で配されている。各パッドは、隣り合う２列の各パッドの列並設方向に、他の列のパッドが存在しないように配されている。リード８は、パッド５ｂと５ｃとに半田付けされ、リード９は、パッド６ｂと６ｃとに半田付けされ、リード１０は、パッド７ｂと７ｃとに半田付けされている。
【選択図】図２

Description

本発明は、ビデオカメラ，モバイルコンピュータ，携帯電話機，ＭＰ３プレーヤー等の携帯電子機器の電源として利用される充放電可能な非水電解質二次電池、具体的にはリチウムイオン二次電池を備える電池パックに関する。

近年、急速に普及しているビデオカメラ，モバイルコンピュータ，携帯電話機等の携帯電子機器の電源としては、充放電可能な直方体状の非水電解質二次電池が主として用いられている。

例えばリチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池は、正極及び負極をセパレータを介して巻回した電極群、並びに非水電解質を、アルミニウム又はアルミニウム合金製のケースに収容してなる。この素電池の一側面には、過充電及び過放電を防止するために電池電圧を制御する保護回路を備える回路基板が配されており、例えば、これらが絶縁性の外装テープで覆われ、電池の他部が収縮チューブで覆われた状態の電池パックとして携帯電子機器に装着される。回路基板と素電池との間は接続用のリードにより電気的に接続されている。

図７は、従来の電池パックに配される回路基板３３を示す平面図である。
回路基板３３は、保護回路３４を備えている。回路基板３３には、携帯電子機器に接続するためのコネクタ４１が、３本のリード３８，３９，４０を介し接続されている。リード３８，３９，４０の端部は、回路基板３３に設けられたパッド３５，３６，３７に半田付けされている。

特許文献１には、保護回路を有する回路基板の裏面に、外部接続用の５本のリードを半田付けし、該回路基板を裏面を上に向けた状態で、素電池本体の一端面に突設したテラス部に配してなる電池パックの発明が開示されている。
特許文献２には、一面に、保護回路と、該保護回路を素電池の各電極に接続するためのタグ端子とを有し、他面に、リードを半田付けするための出力パッドを有する回路基板の発明が開示されている。
特許文献３には、リードを介し、外部に露出する接続端子が接続された回路基板を素電池の側面に配してなる電池パックの発明が開示されている。
特開２００３−１６８４０８号公報 特開２００２−２７９９４９号公報 特開２００３−２０８８８０号公報

電池パックが装着される携帯電子機器、及びユーザによって、回路基板が配された素電池の側面の端部からのコネクタの突出長、すなわちリードの出代長さを変える必要が生じる。この場合、上述の図７、特許文献１及び３の電池パック、並びに特許文献２の回路基板が配された電池パック等の従来の電池パックにおいては、リード自体の長さを変えなければならないという問題があった。

上述の場合、リードが延びる方向に対応させて、パッドを長くしておき、リードの半田付け位置を変えることで、リードの出代長さを変えることは可能である。
図８は、リードが延びる方向にパッドを長くした回路基板３３を示す平面図である。
図８に示した回路基板３３の場合、パッド３５の後端側とパッド３６の先端側、及びパッド３６の先端側とパッド３７の後端側とが接触して、ショートするおそれがある。半田付け強度を確保するためにパッド３５，３６，３７は所定値以上の幅を有する必要があり、パッド３５，３６，３７の幅を狭くすることができないので、パッド３５，３６，３７それぞれの配置間隔を広げて、隣接するパッドが接触しないようにする必要がある。
図９は、パッド３５，３６，３７の配置間隔を広げた状態を示す平面図である。
図９に示されるように、パッド３５，３６，３７の配置間隔を広げた場合、回路基板３３の幅が広くなるので、この回路基板３３が配される素電池の厚み方向に回路基板３３が突出することになり、電池パックの厚みが厚くなるという問題がある。
図１０は、パッド３５，３６，３７を回路基板３３の長手方向にずらした状態を示す平面図である。
図１０に示されるように、パッド３５，３６，３７を互いに接触しないように回路基板３３の長手方向にずらした場合、保護回路３４を搭載するスペースを確保するために、回路基板３３を長くする必要があり、電池パックの小型化が図られないという問題がある。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、回路基板上に、パッドが、コネクタに接続された１のリードに対応させて、リードの延びる方向に２以上、列をなすように並設され、リードが、前記パッドの中の１又は複数のパッドに接続されるように構成することにより、装着される携帯電子機器、及びユーザの要望に対応させて適宜のパッドを選択し、該パッドにリードを接続した上で回路基板を素電池の側面に配することで、リードの長さを変更することなく、リードの前記側面端部からの出代長さを容易に変え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、コネクタに平行的に接続された複数のリードに対応させて、回路基板上に並設されたパッドの列を複数有し、相隣る２列の各パッドが、列並設方向に揃わないように構成することにより、パッドが接触せず、ショートするおそれがないので、相隣る列の間隔を広くして、回路基板の幅を広げる必要がなく、厚みを薄く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。

そして、本発明は、相隣る２列のパッドが、列方向に千鳥配置されるように構成することにより、一の列のパッド間に他の列のパッドを配し、パッドの間隔を詰めて配することができるので、回路基板上のパッドの設置スペースを狭く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。

さらに、本発明は、各列の、回路基板のコネクタ側の端部から最も遠いパッドが、列方向に、端部側と、端部側と反対側とに、交互に配されるように構成することにより、回路基板上でパッドをさらに詰めて配することができ、回路基板上のパッドの設置スペースをさらに狭く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。

第１発明に係る電池パックは、一端部がコネクタに接続された１又は複数のリードの他端部が、パッドを介し接続された回路基板を素電池の側面に配してなる電池パックにおいて、前記パッドは、１のリードに対応させて、前記回路基板上のリードの延びる方向に２以上、列をなすように並設されており、前記リードは、前記パッドの中の１又は複数のパッドに接続されていることを特徴とする。

本発明においては、電池パックが装着される携帯電子機器、及びユーザの要望に対応させて適宜のパッドを選択し、該パッドにリードを接続した上で、回路基板を素電池の側面に配することにより、リードの長さを変更することなく、リードの素電池の側面端部からの出代長さを容易に変えることができ、コネクタと素電池の前記端部との距離を適宜の距離に設定することができる。

第２発明に係る電池パックは、第１発明において、略平行に配される複数のリードに対応させて、前記回路基板上に並設されたパッドの列を複数有し、相隣る２列の各パッドは、列並設方向に揃わないように配されていることを特徴とする。

本発明においては、相隣る２列の各パッドの列並設方向に、他のパッドが存在しないので、パッドが接触せず、ショートするおそれがない。
相隣る２列のパッドが列並設方向に並ぶ場合、接触しないように両パッドを回路基板の幅方向に離す必要があるので、その結果、回路基板の幅が広くなり、電池パックの厚みが厚くなるが、本発明においては、相隣る列間隔を広げる必要がなく、回路基板の幅が広くならないので、電池パックの厚みを薄くすることができる。

第３発明に係る電池パックは、第２発明において、相隣る２列のパッドは、列方向に千鳥配置されていることを特徴とする。

本発明においては、相隣る２列の少なくとも一部のパッドが、列方向に千鳥配置され、一の列のパッド間に他の列のパッドを配し、パッドの間隔を詰めて配することができるので、回路基板上のパッドの設置スペースを狭くすることができる。

第４発明に係る電池パックは、第２又は第３発明において、各列の、前記回路基板の前記コネクタ側の端部から最も遠いパッドは、列方向に、前記端部側と、該端部側と反対側とに、交互に配されていることを特徴とする。

本発明においては、各列の、回路基板のコネクタ側端部から最も遠いパッドが、列方向に、端部側と、該端部側と反対側とに、交互に配されているので、回路基板上でパッドをさらに詰めて配することができ、回路基板上のパッドの設置スペースをさらに狭くすることができる。

第１発明によれば、回路基板上に、パッドが、コネクタに接続された１のリードに対応させて、リードの延びる方向に２以上、列をなすように並設され、リードは、パッドの中の１又は複数のパッドに接続されるように構成されているので、電池パックが装着される携帯電子機器、及びユーザの要望に対応させて適宜のパッドを選択し、該パッドにリードを接続した上で、回路基板を素電池の側面に配することで、リードの長さを変更することなく、リードの素電池の側面端部からの出代長さを容易に変えることができる。
従って、コネクタと素電池の前記端部との距離を適宜の長さに設定することができる。

第２発明によれば、コネクタに平行的に接続された複数のリードに対応させて、回路基板上に並設されたパッドの列を複数有し、相隣る２列の各パッドが、列並設方向に揃わないように構成されているので、パッドが接触せず、ショートするおそれがない。
従って、相隣る列を離す必要がなく、回路基板の幅が広がらないので、電池パックの厚みを薄くすることができる。

第３発明によれば、相隣る２列のパッドは、列方向に千鳥配置されるように構成されているので、一の列のパッド間に他の列のパッドを配し、パッドの間隔を詰めて配することができ、回路基板上のパッドの設置スペースを狭くすることができる。

第４発明によれば、各列の、回路基板のコネクタ側の端部から最も遠いパッドは、列方向に、端部側と、端部側と反対側とに、交互に配されるように構成されているので、回路基板上でパッドをさらに詰めて配することができ、回路基板上のパッドの設置スペースをさらに狭くすることができる。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るコアパック１を示す正面図、図２は、コアパック１を示す平面図である。
コアパック１の素電池２は、角型平板状であり、正極及び負極をセパレータを介して巻回した電極群、並びに非水電解質を、アルミニウム又はアルミニウム合金製のケースに収納してなる、例えばリチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池である。素電池２の一側面には、負極端子２ａが設けられており、この負極端子２ａが設けられた部分以外の素電池２の全体が正極（端子）とされる。

素電池２の前記一側面に対向する他側面には、過充電及び過放電を防止するために電池電圧を制御する保護回路４を備える回路基板３が配されている。回路基板３は、回路基板３の長辺側に突設し、素電池２の前記他側面側に折り曲げられたリード１２を介して、前記他側面に接続されている。

回路基板３には、コネクタ１１に平行的に接続された、「＋」用、「−」用、及び「サーミスタ」用のリード８，９，１０の他端部が接続されている。
回路基板３には、リード８，９，１０それぞれに対応させて、列状に、パッド５ａ，５ｂ，５ｃ、パッド６ａ，６ｂ，６ｃ、パッド７ａ，７ｂ，７ｃが並設されている。
各列の回路基板３の中央側のパッド５ａ，６ａ，７ａは、順に、回路基板３の中央側から端部側にずれた状態で配されている。そして、隣り合うパッド５ａ，５ｂ，５ｃの列と、パッド６ａ，６ｂ，６ｃの列とにおいて、各パッドは、列の並設方向に揃わず、接触しないように配されている。隣り合うパッド６ａ，６ｂ，６ｃの列と、パッド７ａ，７ｂ，７ｃの列とにおいても、各パッドは、列の並設方向に揃わず、接触しないように配されている。すなわち、パッド５ｂ，５ｃとパッド６ａ，６ｂとは千鳥配置され、パッド６ｂ、６ｃとパッド７ａ，７ｂとは千鳥配置されている。

リード８，９，１０は、パッド５ａ，５ｂ，５ｃ、パッド６ａ，６ｂ，６ｃ、パッド７ａ，７ｂ、７ｃそれぞれの中から選択した２つのパッド５ｂ，５ｃ、パッド６ｂ，６ｃ、パッド７ｂ，７ｃに半田付けされている。

回路基板３のコネクタ１１が接続されている短辺と反対側の短辺には、リード１３が突設されている。リード１３は折り曲げられ、隣接する側面に、絶縁テープ１４を介した状態で沿わされ、さらに折り曲げられて、前記一側面に沿わされる。該一側面上で、リード１３の端部は、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）サーミスタ１５の端部に接続され、ＰＴＣサーミスタ１５の他端部はリード１６を介し、絶縁テープ１４から露出された前記負極端子２ａに接続されている。

図３は、本発明の実施の形態１に係る電池パック２０を示す正面図、図４は、電池パック２０を示す平面図である。
上述の素電池２の回路基板３が配されている前記他側面、及びこれに対向する前記一側面を、外装テープ１８，１８により被覆し、さらに、素電池２の残る側面及び平面を収縮チューブ１９で被覆することにより、電池パック２０が得られる。

以上のように構成された本実施の形態の電池パック２０においては、電池パック２０が装着される携帯電話機等の携帯電子機器、及びユーザに対応させて、リード８，９，１０に接続する適宜のパッドを選択し、リード８，９，１０を接続することで、リード８，９，１０の長さを変更することなく、リード８，９，１０の素電池２の前記他側面の端部からの出代長さを容易に変えることができ、コネクタ１１と素電池２との距離を適宜の長さに設定することができる。

そして、回路基板３上で、隣り合う列の各パッドは、列の並設方向に他の列のパッドが存在しないように、ずらした状態で設けられているので、パッドが接触することがなく、ショートが防止されている。そして、隣り合う列のパッドを引き離すように、列の間隔を空ける必要がなく、回路基板３の幅を広げる必要がないので、電池パック２０の厚みを薄くすることができる。

実施の形態２．
図５は、本発明の実施の形態２に係る電池パックに備えられる回路基板３を示す平面図である。図中、図２と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。

回路基板３には、リード８，９，１０それぞれに対応させて、列状に、パッド２５ａ，２５ｂ，２５ｃ、パッド２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ、パッド２７ａ，２７ｂ，２７ｃが並設されている。
回路基板３上で、パッド２５ａ，２５ｂ，２５ｃとパッド２６ａ，２６ｂ，２６ｃとは千鳥配置されており、パッド２６ａ，２６ｂ，２６ｃとパッド２７ａ，２７ｂ，２７ｃとも千鳥配置されている。そして、各列の中央側のパッド２５ａ，２６ａ，２７ａは、列方向に、中央側と端部側とに、交互に配されている。
図５において、リード８はパッド２５ｂ及び２５ｃに、リード９はパッド２６ｃ及び２６ｄに、リード１０はパッド２７ｂ及び２７ｃに半田付けされている。このときのリード８，９，１０の回路基板３の端部からの出代長さ、すなわちコネクタ１１の回路基板３からの突出長を、図中、ｈ₁ で示す。

図６は、リード８，９，１０が回路基板３の他のパッドに接続された状態を示す平面図である。
図６においては、リード８はパッド２５ａ及び２５ｂに、リード９はパッド２６ｂ及び２６ｃに、リード１０はパッド２７ａ及び２７ｂに接続されている。このときのリード８，９，１０の回路基板３の端部からの出代長さ、すなわちコネクタ１１の回路基板３からの突出長を、図中、ｈ₂ で示す。ｈ₂ ＜ｈ₁ であり、リード８，９，１０の出代長さを、図５の場合より短くすることができる。
従来、電池パックが装着される携帯電子機器、及びユーザの要望に対応させてリードの出代長さを変える場合、リード自体の長さを変える必要があったが、本実施の形態においては、以上のように、リード８，９，１０に接続するパッドを変えることで、リード８，９，１０の長さを変えることなく、容易にリード８，９，１０の出代長さを変えることができる。

本実施の形態においては、隣り合う列のパッドが、列方向に千鳥配置されているので、隣り合う列のパッドが接触せず、ショートが防止されるとともに、列間隔を広くする必要がないので、回路基板３の幅を狭くすることができる。そして、一の列のパッド間に、隣り合う列のパッドを配するので、パッドの間隔を詰め、回路基板３の長手方向にパッドを集中させて配することができ、パッドの設置スペースを狭くすることができる。しかも、回路基板３の中央部側のパッド２５ａ，２６ａ，２７ａも千鳥配置しているので、さらに回路基板３の長手方向にパッドを集中させて配することができ、パッドの設置スペースを狭くすることができる。

なお、前記実施の形態１及び２においては、リード８，９，１０に対応させて、それぞれパッドを３又は４設けた場合につき説明しているが、これに限定されるものではない。また、並設されたパッドの中から２つずつ選択してリード８，９，１０の端部を半田付けする場合につき説明しているがこれに限定されるものではない。但し、１つのパッドにのみリードを半田付けする場合、半田付けの強度を確保することができず、剥がれやすいので、２以上のパッドに半田付けして接続するのが好ましい。
そして、コネクタ１１に接続されるリードの数は３に限定されるものではない。
また、前記実施の形態１及び２においては、隣り合う２列の一部のパッドが千鳥配置されている場合につき説明しているがこれに限定されるものではなく、隣り合う２列の全てのパッドが千鳥配置されるように構成してもよい。

本発明の実施の形態１に係るコアパックを示す正面図である。 コアパックを示す平面図である。 本発明の実施の形態１に係る電池パックを示す正面図である。 電池パックを示す平面図である。 本発明の実施の形態２に係る電池パックに備えられる回路基板を示す平面図である。 リードが回路基板の他のパッドに接続された状態を示す平面図である。 従来の電池パックに配される回路基板を示す平面図である。 リードが延びる方向にパッドを長くした回路基板を示す平面図である。 各パッドの配置間隔を広げた状態を示す平面図である。 各パッドを回路基板の長手方向にずらした状態を示す平面図である。

符号の説明

１ コアパック
２ 素電池
３ 回路基板
４ 保護回路
５ａ、５ｂ、５ｃ、６ａ、６ｂ、６ｃ、７ａ、７ｂ、７ｃ、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ、２７ａ、２７ｂ、２７ｃ パッド
８、９、１０、１２、１３、１６ リード
１１ コネクタ
１４ 絶縁テープ
１５ ＰＴＣサーミスタ
１８ 外装テープ
１９ 収縮チューブ
２０ 電池パック

Claims (4)

1. 一端部がコネクタに接続された１又は複数のリードの他端部が、パッドを介し接続された回路基板を素電池の側面に配してなる電池パックにおいて、
   前記パッドは、１のリードに対応させて、前記回路基板上のリードの延びる方向に２以上、列をなすように並設されており、
   前記リードは、前記パッドの中の１又は複数のパッドに接続されていることを特徴とする電池パック。
2. 略平行に配される複数のリードに対応させて、前記回路基板上に並設されたパッドの列を複数有し、
   相隣る２列の各パッドは、列並設方向に揃わないように配されている請求項１に記載の電池パック。
3. 相隣る２列のパッドは、列方向に千鳥配置されている請求項２に記載の電池パック。
4. 各列の、前記回路基板の前記コネクタ側の端部から最も遠いパッドは、列方向に、前記端部側と、該端部側と反対側とに、交互に配されている請求項２又は３に記載の電池パック。

Images