JP2009021171A - ラベル巻き電池パック - Google Patents

Abstract

【課題】異常加熱等により発生する電池セル内部からの分解ガスによる電池パックの変形を抑えるとともに、分解ガス発生異常を容易に検出可能にする。
【解決手段】矩形平板状に構成された前記電池セル４の側面に設けられ、電池セル異常時にセル内で発生する分解ガスを外部へ放出するガス抜き弁４ａと、電池セル４の側面周囲を保護するとともにガス抜き弁４ａが設けられた位置にガス抜き孔３ａが形成された枠状フレーム３と、電池セル４および枠状フレーム３等の周囲に巻かれて電池セル４と枠状フレームとを固定するとともに、枠状フレーム３のガス抜き孔３ａが形成された位置を覆う部分に、ガス抜き弁４ａを介して放出された分解ガスの圧力でスリット状の裂け目を生じて分解ガスを電池パック外へ放出する切り込み溝１ａが形成されたラベル１を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、電池ユニットの外表面にラベルを巻いたラベル巻き電池パックに関する。

携帯電話機等の電子機器の小型軽量化に伴い、電子機器に内蔵されてその電源として使用される電池パックの小型化、薄型化に対する要求が高まっており、例えば矩形平板状の電池セルを枠状の外装体に収納し、その周囲にラベルを巻いて貼着し、該ラベルにより電池セルと外装体とを固定することによって、電池パックの厚さ寸法を小さくするとともに電池パックを容易に組み立て可能にする技術が、特許文献１〜３等に開示されている。

また、従来、この種の電池パックにおいては、異常加熱等により電池内部の電解液等から分解ガスが発生したとき、該分解ガスを電池セル外部へ排出するためのガス排出弁を備えることにより、電池パックの破裂等の事故を防止している（特許文献４〜７等参照）。

図７および図８は、従来のこのようなラベル巻き電池パックの一例を示す外観図および分解斜視図であり、図９は、従来のラベル巻き電池パックの平面内断面図及び一部拡大断面図を示している。

従来のラベル巻き電池パックでは、矩形平板状の電池セル４の側面に配置された端子基板５と矩形平板状の電池セル４の側面に設けられた正、負の電極とを夫々接続する接続金具６及び７が矩形平板状の電池セル４の側面周囲に沿って配置されている。また、この電池セル４の前記正、負いずれか一方の電極が設けられている側面には、電池セル４異常時に電池セル４内で発生する分解ガスを外部へ放出するガス抜き弁４ａが設けられている。

この電池セル４のガス抜き弁４ａが設けられている側面側に配置されている電極と接続されて電池セル４の側面周囲に沿って配置された接続金具７と電池セル４の側面周囲の間には、短絡防止機能とガス抜き弁４ａから漏洩した電解液を吸収して分解ガスのみを透過させる機能を有するインシュレータ８が、ガス抜き弁４ａが設けられている位置から端子基板５が配置されている位置に亘って電池セル４の側面に沿って配備されている。

さらに接続金具６及び７と端子基板５が配置された矩形平板状の電池セル４の側面周囲を保護するために、枠状に構成された端子側フレーム２、および指掛側フレーム３０が電池ユニット側面周囲に装着される。そしてこの端子側フレーム２および指掛側フレーム３０と電池セル４の表裏面周囲に亘ってラベル１０を巻きつけ、貼着することにより、端子側フレーム２、および指掛側フレーム３０と電池セル４とを固定して電池パックを構成している。そのため、電池パックの厚みは、ほぼ電池セル４の厚み程度まで薄くすることができる。

特開２００４−３２７３７８号公報 特開２００５−３２７５９３号公報 特開２００６−０３２０１８号公報 特許第２７０１３８１号公報 特開平１１−３１２５０５号公報 特開２００６−１４７４２２号公報 特開２００６−２２８６１０号公報

このようなラベル巻き電池パックにおいて、外部からの異常加熱等により電池セル４内部で電解液等の分解ガスが発生した場合にはガス抜き弁４ａが働き、分解ガスはガス抜き弁４ａからインシュレータ８を介して電池セル４外へ放出されるが、従来のラベル巻き電池パックの場合、図９に示すように、ガス抜き弁４ａ近傍及び排出経路がフレーム３およびラベル１０で塞がれているために、スムーズな分解ガス排出が行われず、分解ガスがパック内に篭って図１０に示すように、このラベル巻き電池パックが膨れた外観形状となることがある。

本発明の目的は、上記問題点に鑑み、外部からの異常加熱等により発生する電池セル内部からの分解ガスによる、電池パックの膨れ異常を抑えるとともに、電池セル内部から分解ガスが発生したことを容易に検出可能にする手段を提供することにある。

本発明は、電池セル異常時に電池セル内で発生する分解ガスを外部へ放出するガス抜き弁が設けられた電池本体の周囲にラベルが巻かれているラベル巻き電池パックにおいて、前記ラベルの前記ガス抜き弁を覆う位置に、前記ガス抜き弁を介して放出された分解ガスの圧力で前記ラベルにスリット状の裂け目を生じて前記分解ガスを電池パック外へ排出する機能を備えた所定深さと所定長さを有する切り込み溝を設けたことを特徴としている。

前記電池パックは、矩形平板状に構成された前記電池セルと、該電池セルの側面に設けられた前記ガス抜き弁と、前記電池セルの側面周囲を保護するとともに前記ガス抜き弁が設けられた位置にガス抜き孔が形成された枠状フレームと、前記電池セルおよび前記枠状フレームの周囲に巻かれて前記電池セルと前記枠状フレームとを固定するとともに、前記枠状フレームの前記ガス抜き孔が形成された位置を覆う部分に前記切り込み溝が形成された前記ラベルを備えた構成とすることができる。

また、前記ガス抜き弁と前記ガス抜き孔の間に、前記ガス抜き弁を介して前記電池セルから漏洩した電解液を吸収し、分解ガスのみを前記ガス抜き孔側へ透過させる機能を有するインシュレータを配備した構成とすることができる。

また本発明のラベル巻き電池パックに用いられるラベルは、前記電池本体に巻かれたとき前記ガス抜き弁を覆う位置に、前記ガス抜き弁を介して放出された分解ガスの圧力でスリット状の裂け目が生じるように形成された所定深さと所定長さを有する切り込み溝が設けられていることを特徴としている。

また、本発明のラベル巻き電池パックに用いられて前記電池セルの側面周囲を保護するための枠状フレームは、前記ガス抜き弁が設けられた位置にガス抜き孔が形成されていることを特徴としている。

本発明による携帯電話端末の電池パックでは、一般的なラベル巻き電池パックにおいて、外部からの異常加熱により電池内部から発生する電解液等の分解ガスを電池セルのガス排出弁近傍のフレームに孔、およびラベルに切れ込みを設けることにより、分解ガス排出経路を明確にすることにより分解ガスをスムーズに排出することができ、電池パックの安全性を確保することができる。

本発明のラベル巻き電池パックによれば、電池セルと該電池セルの側面周囲を保護する外装体とを固定するラベルにより電池セルに設けられた分解ガス抜き弁が覆われていても、スムーズに分解ガスを排出させることが可能となるため、電池パックが膨らむ等の変形を防止できる。

また、ラベル巻き電池パックに備えられているフレームおよびラベルに、ガス抜き孔および切り込み溝を設けた構成としているため、専用部品を追加することなく安価且つ容易な構造を提供することが可能となる。

さらに、分解ガスが発生した際にラベルに設けられた切込み溝が裂けてスリット化するので、電池パックの異常が外観目視で検知することが可能となる為、一般の使用者でも容易に電池パックの異常を検知することが可能となる。

また、ラベルに設けた切り込み溝の深さ及び切り込み長さを変化させることにより、ラベルが裂ける際の圧力を制御することが可能となる為、検出レベルを容易に制御することが可能となる。

図１は、本発明の実施形態を示すラベル巻き電池パックの外観斜視図であり、図２は、本実施形態の分解斜視図、図３は、本実施形態で用いられるラベルの外観斜視図およびラベルのＣ−Ｃ断面の拡大図である。また図４は、本実施形態のラベル巻き電池パックの平面内断面図及び一部拡大断面図を示している。

本実施形態のラベル巻き電池パックは、指掛側フレーム３の分解ガス抜き弁４ａを覆う位置に分解ガスを通過させる為のガス抜き孔３ａが設けられ、ラベル１の前記指掛側フレーム３に設けられたガス抜き孔３ａを覆う位置に切り込み溝１ａが形成されている点を除いて、図７〜図９に示す従来のラベル巻き電池パックと同様の構成となっている。

即ち、本実施形態のラベル巻き電池パックも、矩形平板状の電池セル４の側面に配置された端子基板５と矩形平板状の電池セル４の側面に設けられた正、負の電極とを夫々接続する接続金具６及び７が矩形平板状の電池セル４の側面周囲に沿って配置されている。また、この電池セル４の前記正、負いずれか一方の電極が設けられている側面には、電池セル４異常時に電池セル４内で発生する分解ガスを外部へ放出するガス抜き弁４ａが設けられている。

そして、このガス抜き弁４ａが設けられている電池セル４の側面側に配置されている電極と接続されて電池セル４の側面周囲に沿って配置された接続金具７を電池セル４の電極部以外の側面周囲から絶縁する短絡防止機能と、ガス抜き弁４ａ上を覆って電池セル４から電解液が漏洩した際に電解液を吸収し、分解ガスを透過させる機能を有したインシュレータ８が、電池セル４の該当する側面周囲に配備されている。

さらに接続金具６及び７と端子基板５が配置された矩形平板状の電池セル４の側面周囲を保護するために、枠状に構成された端子側フレーム２、および指掛側フレーム３がこの電池ユニット側面周囲に装着されるが、本実施形態の指掛側フレーム３には、前記インシュレータ８がガス抜き弁４ａを覆っている位置に、インシュレータ８を介して排出された分解ガスを通過させる為のガス抜き孔３ａが設けられている。

この枠状の端子側フレーム２、およびガス抜き孔３ａが設けられた指掛側フレーム３が矩形平板状の電池セル４の周囲に取りつけられた後、その外周囲にラベル１を巻きつけ貼着することによって、電池セル４を含むユニットと端子側フレーム２および指掛側フレーム３とを固定して電池パックが構成されるが、本実施形態のラベル１には、前記指掛側フレーム３のガス抜き孔３ａが設けられている位置に、図３に示すような切り込み溝１ａが設けられている。

このラベル１に設けられる切り込み溝１ａの深さおよび長さは、電池セル４で発生した分解ガスが、ガス抜き弁４ａ、インシュレータ８および指掛側フレーム３のガス抜き孔３ａを介して排出された際の圧力によりラベル１にスリット状の裂け目を形成して分解ガスを電池パック外部へ放出することができる深さおよび長さに設定される。

またこの切り込み溝１ａは、ラベル１を電池ユニットの周囲に巻くとき、ラベル１に形成された切り込み溝１ａが内側（電池ユニット側）となるよう巻きつけて貼着することにより、通常使用時にはこの切り込み溝１ａが目立たないようにするとともに、内側からの分解ガス圧力によりスリット状に裂け易くする。

図５は、本実施形態のラベル巻き電池パックにおいて分解ガス発生後の状態を示す外観斜視図であり、図６は、本実形態のラベル巻き電池パックにおいて分解ガス発生時の状態を示す平面内断面図及び一部拡大断面図である。以下、図１〜図６を参照して、本実施形態のラベル巻き電池パックの分解ガス発生時の動作について説明する。

外部からの異常加熱等により電池セル４内部の電解液等が分解してガスが発生した場合、この分解ガスは図２、図４に示す電池セル４のガス抜き弁４ａにより電解液とともに電池セル４外へ排出され、ガス抜き弁４ａ上に配備されたインシュレータ８にて電解液が吸収され分解ガスのみがインシュレータ８を透過する。

透過した分解ガスは、指掛側フレーム３に設けられたガス抜き孔３ａを通過してラベル１の切り込み溝１ａを圧迫する。この分解ガスの圧力が設定圧力以上となるとラベル１の切り込み溝１ａが裂けて図５、図６に示すスリット１ｂのような形状となって分解ガスを電池パック外へ放出する。従って、分解ガス圧力により電池パックが膨らむ等の変形を生ずることがない。

また、図５に示すように、ラベル１にスリット１ｂが生じたことを電池パック外観から確認することが可能な為、電池セル４内部の電解液等の分解によりガスが発生した電池パックの異常をスリット１ｂの目視により容易に認知することができる。

本発明の実施形態を示すラベル巻き電池パックの外観斜視図である。 本実施形態のラベル巻き電池パックの分解斜視図である。 本実施形態で用いられるラベルの外観斜視図およびラベルのＣ−Ｃ断面の拡大図である。 本実施形態のラベル巻き電池パックの平面内断面図及び一部拡大断面図である。 本実施形態のラベル巻き電池パックの分解ガス発生時の状態を示す図である。 本実施形態のラベル巻き電池パックの分解ガス発生時の状態を示す平面内断面図及び一部拡大断面図である。 従来のラベル巻き電池パックの例を示す外観図である。 従来のラベル巻き電池パックの分解斜視図である。 従来のラベル巻き電池パックの平面内断面図及び一部拡大断面図である。 従来のラベル巻き電池パックの分解ガス発生時の状態を示す図である。

符号の説明

１，１０ ラベル
１ａ 切り込み溝
１ｂ スリット
２ 端子側フレーム
３，３０ 指掛側フレーム
３ａ ガス抜き孔
４ 電池セル
４ａ 分解ガス抜き弁
５ 端子基板
６，７ 接続金具
８ インシュレータ

Claims (6)

1. 電池セル異常時に電池セル内で発生する分解ガスを外部へ放出するガス抜き弁が設けられた電池本体の周囲にラベルが巻かれているラベル巻き電池パックにおいて、
   前記ラベルの前記ガス抜き弁を覆う位置に、前記ガス抜き弁を介して放出された分解ガスの圧力で前記ラベルにスリット状の裂け目を生じさせることにより前記分解ガスを電池パック外へ排出する機能を備えた所定深さと所定長さを有する切り込み溝が設けられていることを特徴とするラベル巻き電池パック。
2. 前記電池パックは、矩形平板状に構成された前記電池セルと、該電池セルの側面に設けられた前記ガス抜き弁と、前記電池セルの側面周囲を保護するとともに前記ガス抜き弁が設けられた位置にガス抜き孔が形成された枠状フレームと、前記電池セルおよび前記枠状フレームの周囲に巻かれて前記電池セルと前記枠状フレームとを固定するとともに、前記枠状フレームの前記ガス抜き孔が形成された位置を覆う部分に前記切り込み溝が形成された前記ラベルを備えていることを特徴とする請求項１に記載のラベル巻き電池パック。
3. 前記ガス抜き弁と前記ガス抜き孔の間に、前記ガス抜き弁を介して前記電池セルから漏洩した電解液を吸収し、分解ガスのみを前記ガス抜き孔側へ透過させる機能を有するインシュレータが配備されていることを特徴とする請求項２に記載のラベル巻き電池パック。
4. 請求項１〜３に記載のラベル巻き電池パックに用いられるラベルであって、
   前記電池本体に巻かれたとき前記ガス抜き弁を覆う位置に、前記ガス抜き弁を介して放出された分解ガスの圧力でスリット状の裂け目が生じるように形成された所定深さと所定長さを有する切り込み溝が設けられていることを特徴とするラベル。
5. 前記切り込み溝は、該ラベルが前記電池本体に巻かれたとき該切り込み溝が内側（電池本体側）となるように形成されていることを特徴とする請求項４に記載のラベル。
6. 請求項２〜３に記載のラベル巻き電池パックに用いられて前記電池セルの側面周囲を保護するための枠状フレームであって、
   前記ガス抜き弁が設けられた位置にガス抜き孔が形成されていることを特徴とする枠状フレーム。

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