JP2008146854A - Battery pack - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の電池を備えるパック電池、特にリード板におけるリード線との接続部に関する。 The present invention relates to a battery pack including a plurality of batteries, and more particularly to a connecting portion of a lead plate with a lead wire.
ノートパソコン等の電子機器の電源となるパック電池では、複数の円筒型電池がケース内に収納され、隣接する円筒型電池の正極又は負極とリード線とがリード板を介して接続される。これによって、円筒型電池と外部の電子機器に対する電力流通が行われる。
リード板は隣り合う円筒型電池の端子同士を接続する短冊状の主部と、主部の縁部から延出してリード線が接続される舌片とを有する。パック電池では小型化を図るために、リード板の主部は円筒型電池端面に沿って配され、舌片は、側面部が隣接する円筒型電池同士の外周面の間に形成される谷間部分に向いて折り曲げられる(特許文献1)。例えば、図4の要部斜視図で示すリード板90では、主部91が円筒型電池端面に沿って配され、主部91の縁部から延出した舌片92のうち谷間部分内に折り曲げられた部分(折曲部)92bでリード線が接続される。このように接続されることで舌片92とリード線が谷間部分から突出することなく配されるので、ケース内の収納スペースが大きくなることもなく、パック電池の小型化を図ることができる。
In a battery pack serving as a power source for an electronic device such as a notebook computer, a plurality of cylindrical batteries are housed in a case, and a positive electrode or a negative electrode of adjacent cylindrical batteries and a lead wire are connected via a lead plate. As a result, power is distributed to the cylindrical battery and the external electronic device.
The lead plate has a strip-shaped main portion that connects terminals of adjacent cylindrical batteries, and a tongue that extends from the edge of the main portion and is connected to a lead wire. In the battery pack, in order to reduce the size, the main part of the lead plate is arranged along the end face of the cylindrical battery, and the tongue is a valley portion formed between the outer peripheral surfaces of the cylindrical batteries whose side parts are adjacent to each other. (Patent document 1). For example, in the
こうしたパック電池には、小型化とともに電子機器への電力供給の性能を向上させるために、リード板の電気抵抗を低減して放電電流量を増大させること等が要求されている。
そこで、本発明者らは、例えば図4に示すリード板90の舌片92において折曲部92bの幅Wを広くしてリード線との接触面積を拡大させることを検討している。しかしながら、上記舌片92の折曲部92bが配されている谷間部分は底の方が幅狭なので、折曲部92bの幅Wを拡大するとその配設位置を谷底側に近づけることができず、リード線が浮き上がって谷間部分からはみ出してしまう。そのため、ケース内の収納領域が大きくなってしまいパック電池の小型化に反してしまう。従って、パック電池の小型化を図りつつ、リード板90の折曲部92bの幅を広くするにも限界がある。
In view of this, the present inventors are considering increasing the contact area with the lead wire by increasing the width W of the
本発明は以上の課題に鑑みてなされており、小型化を図りつつ、内部抵抗を抑制できるパック電池を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the above subject, and it aims at providing the pack battery which can suppress internal resistance, achieving size reduction.
側面部が隣接する一対の円筒型電池の端子同士を接続するリード板が配され、このリード板は舌片を有し、この舌片は前記一対の円筒型電池の側面部によって形成されている谷間部分に入るように折曲され、前記舌片の側縁部を曲げて立ち上げ部が形成され、当該立ち上げ部の間の部位は先細り形状を有するとともに、前記折曲の状態を、前記立ち上げ部の間の部位の先端部ほど前記谷間部分に深く入るように構成され、前記舌片にリード線が接続されているパック電池の構成とする。 A lead plate for connecting terminals of a pair of cylindrical batteries whose side portions are adjacent to each other is disposed, the lead plate has a tongue piece, and the tongue piece is formed by the side portions of the pair of cylindrical batteries. It is bent so as to enter the valley portion, a side edge portion of the tongue piece is bent to form a rising portion, a portion between the rising portions has a tapered shape, and the bent state is It is set as the structure of the battery pack which is comprised so that the front-end | tip part of the site | part between rising parts may go deeply into the said valley part, and the lead wire is connected to the said tongue piece.
なお、前記円筒型電池はリチウムイオン電池とする場合、前記リード線を、前記リチウムイオン電池と外部機器との間の電力流通に用いる構成とすることができる。 When the cylindrical battery is a lithium ion battery, the lead wire can be used for power distribution between the lithium ion battery and an external device.
本発明によれば、リード板の舌片のうち立ち上げ部の間の部位は先細り形状になっているので、舌片の折曲部分の幅を大きく設定して、舌片の先端部を谷間部分に深く入れることができる。従って、リード板の電気抵抗を抑制することと、舌片における折曲された部分及びこの折曲部に接続されたリード線を谷間部分内に収めることとを両立できる。また、リード板の舌片の先端部を従来よりも谷間深く入れることができる場合、接続されるリード線の接続位置も谷間深くに設定できるので、谷間部分内でのリード線の配設スペースも広がる。よって、リード線を太くして、リード線内の電気抵抗を抑制することもできる。以上より、パック電池を大型化することなく内部抵抗を小さくした高効率のパック電池を得ることができる。 According to the present invention, the portion between the raised portions of the tongue piece of the lead plate is tapered, so the width of the bent portion of the tongue piece is set large, and the tip of the tongue piece is Can be inserted deep into the part. Therefore, the electrical resistance of the lead plate can be suppressed and the bent portion of the tongue piece and the lead wire connected to the bent portion can be accommodated in the valley portion. Also, if the tip of the lead plate tongue can be deeper than the conventional valley, the connection position of the lead wire to be connected can also be set deeper, so that the space for arranging the lead wire in the valley is also large. spread. Therefore, the lead wire can be thickened to suppress the electric resistance in the lead wire. As described above, a highly efficient battery pack with reduced internal resistance can be obtained without increasing the battery pack size.
また、舌片には立ち上げられた側縁部が備えられているので、半田等を用いたリード線の接合工程における作業性の向上を図ることもできる。 In addition, since the raised side edge portion is provided on the tongue piece, it is possible to improve the workability in the lead wire joining process using solder or the like.
以下、本発明に係るパック電池の一例について、図を用いて説明する。
<パック電池の全体構成>
図1(a)は、パック電池100の展開斜視図である。図1(a)に示すように、パック電池100は、樹脂製の上ケース1及び下ケース2による外装が構成されており、内方には、12本の円筒型電池(以下、「素電池」と記す。)3A〜3Lと保護回路基板4等が収納されている。
Hereinafter, an example of a battery pack according to the present invention will be described with reference to the drawings.
<Overall configuration of battery pack>
FIG. 1A is a developed perspective view of the
保護回路基板4には外部接続用端子9が接続されており、この外部接続用端子9は下ケース2の切欠部から端子部分が外部に露出している。
図1(b)は図1(a)の要部平面図であり、この図を用いて素電池3A〜3Lの接続形態について述べる。図1(b)のように、素電池3A〜3Lは、3本の素電池を並列接続したものを1組として4組の素電池群G1〜G4に分けられているが、これらの4組の素電池群G1〜G4はこの順に直列に接続された形態となっている。
An external connection terminal 9 is connected to the protection circuit board 4, and the terminal portion of the external connection terminal 9 is exposed to the outside from the notch portion of the
FIG.1 (b) is a principal part top view of Fig.1 (a), and the connection form of
具体的には、素電池群G1は、素電池3A〜3Cの正極同士がリード板20によって電気的に接続され、負極同士がリード板20Aによって接続されている。なお、リード板20Aは延長されていて隣りの素電池群G2の素電池3D〜3Fの正極同士の接続にも用いられている。素電池群G2の素電池3D〜3Fの負極同士はリード板20Bによって接続されている。リード板20Bも延長されて、素電池群G3の素電池3G〜3Iの正極同士を接続している。また、素電池群G3の素電池3G〜3Iの負極同士はリード板20Cによって接続されている。そして、素電池群G4における素電池3J〜3Lの正極同士はリード板20Cによって接続され、負極同士はリード板20Dによって接続されている。
Specifically, in the unit cell group G1, the positive electrodes of the
上記リード板20、20A〜20Dを介して直列に接続された4組の素電池群G1〜G4は、リード板20、20Dに接続された電力供給用のリード線(以下、「電力用リード線」と記す。)6A、6Bを介して保護回路基板4に接続されて外部(電子)機器への電力供給が行われる。なお、各素電池3A〜3Lの電圧値を検知するための複数本のリード線(以下、「検知用リード線」と記す。)も各リード板20、20A〜20Dに接続されるが、図1(b)では便宜上、その代表例としてリード板20B、20Aに接続される検知用リード線7A、7Bのみを記している。
The four cell groups G1 to G4 connected in series via the
また、素電池3K、3Lの間には感熱素子(PTC素子や熱電対等)8が配され、素電池群G1〜G4ごとの素電池間(例えば、素電池3C、3D間)に例えば平板状の絶縁性スペーサ10が配されている(図1(a)参照)。
<リード板20>
次に、電力用リード線6Aが接続されるリード板20の構造について図2(a)を用いて説明する。
Further, a thermal element (PTC element, thermocouple, etc.) 8 is arranged between the
<
Next, the structure of the
リード板20は、平板状の金属板が折り曲げ加工されたものであって、素電池3A、3B、3Cの端子に接続される短冊状の主部22と、主部22の縁部(素電池3A、3Bの隣接位置に相当する部分)から延出されてL字状に折曲された舌片21とを有する。この舌片21における折曲角度P1は、図2(c)に示すように直角よりも深く設定されている。この角度P1の大きさは、舌片21の形状によっても変わるが、70〜80度程度に設定すればよい。折曲位置から先の部分(舌片21のうち延出端部21cを除く部分)の両側縁部は立ち上げられている。この立ち上げは、図2(a)拡大図に示すように金属板を折り目ラインLに沿って所定角度Pだけ折り曲げることによってなされる。折り目ラインL同士の間隙は先端側に行くほど狭くなっているので、立ち上げられた立ち上げ部21bの高さhは先端にいくほど大きくなるとともに、舌片21において立ち上がり部21bの間の部位(以下、「本体部」と記す。)21aは先細り形状となっている。
The
このように、本体部21aが先細り形状に形成されているので、以下で詳細に説明するが、本体部21aの根元部分の幅W1を幅広に形成してリード板20の電気抵抗を小さくし、かつ、先端部を素電池3A、3B間の谷間部分に深く入れることができる。なお、両側縁部を立ち上げる角度Pは直角程度が望ましいが特に限定はされない。
本体部21aの根元部分の幅W1は、素電池3A、3Bの直径を超えない範囲内において、リード板20の電気抵抗の抑制を図るために大きく設定されていることが好ましく、好適例として、従来の一般的な舌片幅よりも大きく、8mm程度に設定されている。一方、先端部の幅W2は、舌片21に接続される出力用リード線6の太さに対応し得る範囲内に設定されていることが好ましく、好適例として4mm程度に設定されている。なお、本体部21aの延伸長さL1については、リード線6を谷間部分の深い位置での接続を図ることと、リード線6との接続面積を確保するために所望の長さを有することが好ましく、好適例として10mm程度に設定されている。
As described above, since the
The width W1 of the base portion of the
以上のような構成のリード板20をパック電池100内に配設するときには、隣接する素電池3A、3Bの外周面同士の間に形成される谷間部分に、図2(a)に示すようにV字形に折った絶縁紙30を載せ、この絶縁紙30の上にリード板20の舌片21が折り曲げられた部分を載せる。この折り曲げられた部分の先端部よりリード線6Aを挿入し、その先端部61Aを図2(b)のように半田12により半田付けする。
When the
このとき、舌片21の本体部21aは上述したように先細り形状になっており、図2(c)に示されるように舌片21の本体部21aと主部22とのなす角度P1が70〜80度に設定されているので、先端部は本体部21aの根元部分と比べてV溝深く入ることになる。立ち上げ部21bは先端に行くほど高さhが大きくなるが、舌片21の本体部21aは先端に行くほどV溝に深く入っているので、立ち上げ部21bの上端部は絶縁紙30のV溝内に収められ、リード線6Aもこの中に収められて素電池3A、3Bの上端より突出することはない。このように、舌片21とリード線6Aが谷間部分内に収まるので、パック電池100内における収納スペースが拡大されることもなく、パック電池100全体が大きくなることもない。なお、舌片21の先端部を従来と比較してV溝深く入れるような舌片21の構成とすれば、舌片21におけるリード線6の接続位置を深くすることができる。従って、谷間部分内において、リード線6を配設できるスペースが大きくなるので、谷間部分から突出しないようにリード線6を太くすることも可能となる。リード線6が太くなればリード線6の電気抵抗は抑制され、パック電池100の内部抵抗がさらに小さくなるので好ましい。
At this time, the
そして、舌片21の本体部21aは上記のように、図4に示す従来の舌片92と比較してその根元部分の幅W1を大きくしているので、舌片21の電気抵抗を従来の舌片92と比較して小さくできる。従って、パック電池100の内部抵抗を小さくでき、放電電流を増加させることができる等、パック電池100の性能を向上させることができる。さらに、立ち上げ部21bも電力用リード線6Aとの半田12で電気接続することができるので、立ち上げ部21bが設けられていない形態よりも電力用リード線6Aとの電気接続抵抗を抑制して出力電流の更なる向上につながる。また、立ち上げ部21bによって半田工程の作業性も良好になり好ましい。
<舌片21の変形例>
リード板に設ける舌片形状としては、上記の舌片21の形状だけでなく、例えば図3の模式図のような舌片31の形状としてもよい。図3に示す舌片31では、折り曲げられた部分における立ち上げ部31bが、上記舌片21のように折り曲げられた部分の根元からではなく所定距離Lだけ離れた位置から設けられている点で異なる。
As described above, the
<Modified example of
The shape of the tongue piece provided on the lead plate is not limited to the shape of the
この所定距離Lだけ延伸しているつけ根部分31cは素電池3A〜3Cの円筒軸方向と略並行となるように主部22に対して折り曲げられることで谷間部分内に配される。さらにその先端側では立ち上げ部31bの間の部位(本体部)31aの幅が漸減する形状(先細り形状)なので、上記舌片21と同様に先端部を谷底側に位置するように傾斜させることができる。
<検知用のリード板>
ところで、パック電池100内には電力用リード線6A、6Bの他にも、素電池3A〜3Lごとの電圧を検知する検知用リード線7A、7Bも配されており、検知用リード線7Aも、上記のリード板20と同様に主部の縁部から延出した舌片が谷間部分内に入り込むように折り曲げられた形状のリード板(以下、「検知用リード板」と記す。)を介して素電池3A〜3Lの正極及び負極に接続されている。ただし、検知用リード板の舌片の形状は、電力用リード線6Aが接続されるリード板20とは異なり、側縁部は立ち上げられておらず、従来形態と同様の矩形状(図4参照)である。検知用リード板の舌片は、上記リード板20の舌片21より表面積は小さいが、検知用リード線7A、7Bでは電力用リード線6Aのように高効率な電力供給を図るのではなく各素電池3A〜3Lの電圧値検出を目的としているので、上記矩形状の舌片で十分対応できる。また、検知用リード板の舌片の形状であればその折り曲げ部分を谷間部分に収めることもでき、検知用リード線7Aも谷間部分に収めることができるので、パック電池の小型化を図ることができる。なお、検知用リード板も谷底側に傾斜するが、上記リード板20よりも舌片に係る折り曲げ部分の根元部分の幅が小さいのでこの根元部分を上記リード板20の根元部分よりも谷間部分の深い位置に配することができる。即ち、検知用リード板の折曲部は主部に対する傾斜角度が上記リード板20と同程度の傾斜角度P1でなくてもその折曲部を谷間部分内に収めることができ、パック電池の大型化を招くこともない。
<その他の事項>
なお、舌片21、31の折り曲げに関しては、主部22から所定距離だけ延出した位置で折り曲げたL字状としなくても、延出端部21c、31dを設けずに、主部22からの延出位置で折り曲げられた形状としてもよい。また、舌片21、31の立ち上げ部21b、31bについては図2、3に示すような立ち上げ部21b、31bが用いられているが、例えば出力用リード線6との接続位置に相当する部分までは高さが高くなり、その位置より先端側では高さが低くなるような形状の舌片21、31でも構わない。
The
<Lead plate for detection>
Incidentally, in the
<Other matters>
Note that the
その他、検知用リード板は電力用リード線6Aが接続されるリード板20と異なる形状としているが、パック電池の製造コスト等に支障が無ければ、同じ構成でもよい。また、リード線6Aとリード板20との接続には半田が用いられているが、半田を用いないでカシメ加工で接続固定する構成でもよい。さらに、各素電池3A〜3Lとしては、リチウムイオン電池に限らず、ニッケルカドミウム電池等の他の電池も適用できる。
In addition, the detection lead plate has a different shape from the
本発明は、様々な大きさの円筒型電池を備えたパック電池に利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for battery packs having cylindrical batteries of various sizes.
1 上ケース
2 下ケース
3A〜3L リチウムイオン電池
4 保護回路基板
5 リード板
6A、6B 電力用リード線
7A、7B 検知用リード線
8 感熱素子
9 外部接続端子
10 スペーサ
20 リード板
21 舌片
21a 本体部
21b 立ち上げ部
21c 延出端部
22 主部
30 絶縁紙
100 パック電池
DESCRIPTION OF
4 Protection circuit board 5
Claims (2)
このリード板は舌片を有し、この舌片は前記一対の円筒型電池の側面部によって形成されている谷間部分に入るように折曲され、
前記舌片の側縁部を曲げて立ち上げ部が形成され、当該立ち上げ部の間の部位は先細り形状を有するとともに、
前記折曲の状態を、前記立ち上げ部の間の部位の先端部ほど前記谷間部分に深く入るように構成され、
前記舌片にリード線が接続されている
ことを特徴とするパック電池。 A lead plate for connecting terminals of a pair of cylindrical batteries whose side portions are adjacent to each other is arranged,
The lead plate has a tongue piece, and the tongue piece is bent so as to enter a valley portion formed by the side portions of the pair of cylindrical batteries,
A rising portion is formed by bending a side edge portion of the tongue piece, and a portion between the rising portions has a tapered shape,
The bent state is configured so that the tip part of the part between the rising parts enters the valley part deeply,
A battery pack, wherein a lead wire is connected to the tongue piece.
前記リード線は、前記リチウムイオン電池と外部機器との間の電力流通に用いられる
ことを特徴とする請求項1に記載のパック電池。 The cylindrical battery is a lithium ion battery,
The battery pack according to claim 1, wherein the lead wire is used for power distribution between the lithium ion battery and an external device.
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