JP2009212081A - 電池パック、それを備えた電子機器および電池収納部を備えた電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】電池パックのサイズや重量の増加を抑制しながら、電池から火炎が噴出するような事態が発生した場合でも、電池パックから火炎の噴出を防止し、安全性を高める。
【解決手段】電池１９と、電池１９を収容する筐体２０とを少なくとも備えた電池パックであって、筐体２０は、筐体外部と連通した通気孔２１を有し、筐体２０の側面に、少なくとも通気孔２１を覆う金属製のメッシュ部材２２を設ける。また、メッシュ部材２２に絶縁性樹脂をコーティングした構成であってもよい。
【選択図】図２

Description

本発明は、電池をその収容ケースである筐体内に収容してなる電池パック、それを備えた電子機器および電池を収容する電池収納部を備えた電子機器に関する。

近年、省資源や省エネルギーの観点から、繰り返し使用できるニッケル水素、ニッケルカドミウムやリチウムイオンなどの二次電池への需要が高まっている。中でもリチウムイオン二次電池は、軽量でありながら、起電力が高く、高エネルギー密度であるという特徴を有している。このため、携帯電話やデジタルカメラ、ビデオカメラ、ノート型パソコンなどの様々な種類の携帯型電子機器や移動体通信機器の駆動用電源としての需要が拡大している。

一方、小型化とともに高エネルギー密度化が進むに伴って、利用の仕方によっては高温に発熱するなどのおそれがある。このため、電池や電池パックにおける安全性がより重要となっている。

例えば、上述のような電池は、過充電や過放電されたり、あるいは内部短絡や外部短絡されたりすると内部でガスが発生する場合がある。そして、このようにして発生したガスは、電池の内圧を上昇させる。このような状況が発生すると、内圧上昇で外装缶が破裂するなどの可能性があった。このような破裂を防止するため、これら電池においては、ガス抜きのための排気孔や安全弁などが設けられている。

また、このような電池を筐体内に収納した電池パックにおいても、安全性の向上を図るために、このガスを筐体外部へと放出できるような構造にした電池パックが提案されている。

さらに、このようなガスが発生するとともに、例えば過熱した電池などの影響により、最悪のケースとして、電池パック内において、発煙や発火などを引き起こすおそれがあった。

このため、従来、電池から内容物が噴出した場合でも、電池の発煙や発火を未然に防ぐことを可能とした電池パックが提案されている（例えば、特許文献１参照）。すなわち、特許文献１では、電池パックにおいて、充放電可能な電池と、フィルタ部と、外郭部材とを備えた構成としている。フィルタ部は、電池の外部にあって、電池から噴出した内容物に含まれる可燃性物質を吸着する。外郭部材は、電池およびフィルタ部を覆うとともに、フィルタ部を通過することにより浄化された内容物を外部へ排出する排出孔が設けられている。

特許文献１のような従来の電池パックでは、このような構成とすることにより、保護回路の異常などにより電池のどの部分から内容物が噴出しても、まず電池を覆う外郭部材により内容物が外郭部材内に留められる。このため、内容物が電池パック外部へ漏れ出すことがない。そして、外郭部材内に留められた内容物に含まれる可燃性物質がフィルタ部により確実に吸着される。さらに、外郭部材に設けた排出孔から可燃性物質を含有しない内容物のみが外郭部材外部へ排出される。従来の電池パックは、このようにして、電池パック周囲への可燃性物質の流出を阻止し、発煙や発火を防止していた。

また、従来、電池パックの筐体を金属製とすることで、筐体自体の難燃性を高めた電池パックも提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００６−２２８６１０号公報 特開２００６−１８５７５６号公報

しかしながら、特許文献１の場合、電池から噴出した内容物を十分に吸着するには、フィルタ部においてある程度の厚みが必要となり、筐体のサイズが大きくなる。このため、特許文献１のような構成では、電池パックのコンパクト化に反するという課題があった。

また、特許文献２の場合、十分な難燃性を確保できるものの、筐体が金属で構成される。このため、特許文献２のような構成では、電池パックの重量が重くなり、携帯型電子機器に利用したときの軽量化に反するという課題があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、電池パック、電池パックあるいは電池収納部を備えた電子機器のサイズや重量の増加を抑制しながら、電池から火炎が噴出するような事態が発生した場合でも、電池パック、電池収納部や電子機器から火炎の噴出を防止し、安全性を高めた電池パック、それを備えた電子機器および電池収納部を備えた電子機器を提供することを目的とする。

上述したような課題を解決するために、本発明の電池パックは、電池と、電池を収容する筐体とを少なくとも備えた電池パックであって、筐体は、筐体外部と連通した通気孔を有し、筐体の側面に、少なくとも通気孔を覆う金属製のメッシュ部材を設けた構成である。

また、本発明の電池パックを備えた電子機器は、このような構成を有した電池パックを備えている。

この構成により、電池から内容物やガスなどとともに火炎が噴出するような事態が発生したとしても、通気孔に設けた金属製のメッシュ部材により、火炎を含め高温の内容物などの熱を即座に吸収するため、火炎の筐体外への噴出を阻止しながら、燃焼源となるガスや内容物を電池パック外へと排出できる。さらに、このようなメッシュ部材は板状であるため、筐体サイズの増加を抑制でき、また、メッシュ部材は多数の孔を有しているため、重量の増加も抑制できる。

また、本発明の電池収納部を備えた電子機器は、電池を収容する電池収納部を備え、電池収納部が、電子機器の外部と連通した通気孔を有し、電池収納部の側面に、少なくとも通気孔を覆う金属製のメッシュ部材を設けた構成である。

この構成により、電池から内容物やガスなどとともに火炎が噴出するような事態が発生したとしても、通気孔に設けた金属製のメッシュ部材により、火炎を含め高温の内容物などの熱を即座に吸収するため、火炎の筐体外への噴出を阻止しながら、燃焼源となるガスや内容物を電池収納部や電子機器外へと排出できる。さらに、このようなメッシュ部材は板状であるため、筐体サイズの増加を抑制でき、また、メッシュ部材は多数の孔を有しているため、重量の増加も抑制できる。

本発明の電池パック、それを備えた電子機器および電池収納部を備えた電子機器によれば、電池パック、電池パックあるいは電池収納部を備えた電子機器のサイズや重量の増加を抑制しながら、電池から火炎が噴出するような事態が発生した場合でも、電池パック、電池収納部や電子機器から火炎の噴出を防止し、安全性を高めた電池パック、それを備えた電子機器および電池収納部を備えた電子機器を提供することができる。

本発明の第１の発明は、電池と、電池を収容する筐体とを少なくとも備えた電池パックであって、筐体は、筐体外部と連通した通気孔を有し、筐体の側面に、少なくとも通気孔を覆う金属製のメッシュ部材を設けた構成である。

この構成により、電池から火炎が噴出するような事態が発生したとしても、通気孔に設けた金属製のメッシュ部材により、火炎を含む高温の内容物などの熱を即座に吸収し、温度を下げるため、火炎の筐体外への噴出を阻止しながら、メッシュ部材の孔によって、ガスなどを外部へ排出することが可能となる。さらに、このようなメッシュ部材は板状であるため、筐体サイズの増加を抑制でき、また、メッシュ部材は多数の孔を有しているため、重量の増加も抑制できる。

本発明の第２の発明は、第１の発明において、メッシュ部材を、筐体の内側面に設けた構成である。これにより、少なくとも筐体内部において、火炎を含め高温の内容物やガスの熱を即座に吸収するため、筐体外部への熱や火炎の影響をより抑制することが可能となる。

本発明の第３の発明は、第２の発明において、電池の封口部と対向する位置に、メッシュ部材で覆われた通気孔を配置した構成である。これにより、電池から内容物や火炎が噴出する可能性が高い封口部からの火炎や高温の内容物の熱をすばやく吸収でき、より確実に、炎の筐体外への噴出を阻止することができる。

本発明の第４の発明は、第２の発明において、メッシュ部材を、筐体内の全側面に設けた構成である。これにより、火炎や高温内容物に対して、その熱の吸収をより高めることができ、より確実に、炎の筐体外への噴出を阻止することができる。

本発明の第５の発明は、第１の発明から第４の発明のいずれかにおいて、メッシュ部材が、絶縁性樹脂でコーティングされている。この絶縁性樹脂により、金属製であるメッシュ部材と電池の電極部との接触を防ぐことができ、ショートによる電池の過熱などの不具合を防止できる。

本発明の第６の発明は、第５の発明において、絶縁性樹脂が、電池の封口部近辺に窓部を設けるように、メッシュ部材にコーティングされている。これにより、メッシュ部材に起因するショートを防止するとともに、電池の封口部から火炎などが噴出したとしても、その近辺に露出したメッシュ部材により、その熱をすばやく吸収できるため、より確実に、炎の筐体外への噴出を阻止することができる。

本発明の第７の発明は、第１の発明から第６の発明のいずれかにおいて、メッシュ部材が、網目状または孔形状である。これにより、メッシュ部材の金属部により、炎や高温の内容物の熱を吸収するとともに、網目状または孔形状となる多数の孔部からガスなどを外部へ排出することができる。

本発明の第８の発明は、第７の発明において、メッシュ部材の形状を目開き３ｍｍ以下としている。これにより、メッシュ部材の金属部による熱の吸収を効果的に行うことができる。

本発明の第９の発明は、第７の発明において、メッシュ部材の厚みを５０μｍ以上としている。これによっても、メッシュ部材の金属部による熱の吸収を効果的に行うことができる。

本発明の第１０の発明は、第７の発明において、メッシュ部材の開口率を４０％以上、７０％以下としている。これにより、メッシュ部材による炎などの熱の吸収効果と多数の孔部のガス排出効果とをバランスよく発揮させることができる。

本発明の第１１の発明は、第１の発明から第１０の発明のいずれかの電池パックを備えた電子機器である。これにより、電池から火炎が噴出するような事態が発生したとしても、通気孔に設けた金属製のメッシュ部材により、火炎を含む高温の内容物などの熱を即座に吸収し、温度を下げるため、火炎の筐体外への噴出を阻止しながら、メッシュ部材の孔によって、ガスなどを外部へ排出することが可能となる。さらに、このようなメッシュ部材は板状であるため、筐体サイズの増加を抑制でき、また、メッシュ部材は多数の孔を有しているため、重量の増加も抑制できる。

本発明の第１２の発明は、電池を収容する電池収納部を備えた電子機器であって、電池収納部が、電子機器の外部と連通した通気孔を有し、電池収納部の側面に、少なくとも通気孔を覆う金属製のメッシュ部材を設けた構成である。これにより、電池から内容物やガスなどとともに火炎が噴出するような事態が発生したとしても、通気孔に設けた金属製のメッシュ部材により、火炎を含め高温の内容物などの熱を即座に吸収するため、火炎の筐体外への噴出を阻止しながら、燃焼源となるガスや内容物を電池収納部や電子機器外へと排出できる。さらに、このようなメッシュ部材は板状であるため、筐体サイズの増加を抑制でき、また、メッシュ部材は多数の孔を有しているため、重量の増加も抑制できる。

本発明の第１３の発明は、第１２の発明において、メッシュ部材を、電池収納部の内側面に設けた構成である。これにより、少なくとも電池収納部内部において、火炎を含め高温の内容物やガスの熱を即座に吸収するため、電池収納部外部への熱や火炎の影響をより抑制することが可能となる。

本発明の第１４の発明は、第１３の発明において、電池の封口部と対向する位置に、メッシュ部材で覆われた通気孔を配置した構成である。これにより、電池から内容物や火炎が噴出する可能性が高い封口部からの火炎や高温の内容物の熱をすばやく吸収でき、より確実に、炎の筐体外への噴出を阻止することができる。

本発明の第１５の発明は、第１３の発明において、メッシュ部材を、電池収納部内の全側面に設けた構成である。これにより、火炎や高温内容物に対して、その熱の吸収をより高めることができ、より確実に、炎の筐体外への噴出を阻止することができる。

本発明の第１６の発明は、第１２の発明から第１５の発明のいずれかにおいて、メッシュ部材は、絶縁性樹脂でコーティングされている。この絶縁性樹脂により、金属製であるメッシュ部材と電池の電極部との接触を防ぐことができ、ショートによる電池の過熱などの不具合を防止できる。

本発明の第１７の発明は、第１６の発明において、絶縁性樹脂が、電池の封口部近辺に窓部を設けるように、メッシュ部材にコーティングされている。これにより、メッシュ部材に起因するショートを防止するとともに、電池の封口部から火炎などが噴出したとしても、その近辺に露出したメッシュ部材により、その熱をすばやく吸収できるため、より確実に、炎の筐体外への噴出を阻止することができる。

本発明の第１８の発明は、第１２の発明から第１７の発明のいずれかにおいて、メッシュ部材が、網目状または孔形状である。これにより、メッシュ部材の金属部により、炎や高温の内容物の熱を吸収するとともに、網目状または孔形状となる多数の孔部からガスなどを外部へ排出することができる。

本発明の第１９の発明は、第１８の発明において、メッシュ部材の形状を目開き３ｍｍ以下としている。これにより、メッシュ部材の金属部による熱の吸収を効果的に行うことができる。

本発明の第２０の発明は、第１８の発明において、メッシュ部材の厚みを５０μｍ以上としている。これによっても、メッシュ部材の金属部による熱の吸収を効果的に行うことができる。

本発明の第２１の発明は、第１８の発明において、メッシュ部材の開口率を４０％以上、７０％以下としている。これにより、メッシュ部材による炎などの熱の吸収効果と多数の孔部のガス排出効果とをバランスよく発揮させることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら、同一部分には同一符号を付して説明する。なお、本発明は、本明細書に記載された基本的な特徴に基づく限り、以下に記載の内容に限定されるものではない。また、以下では電池として、リチウムイオンなどの非水電解質二次電池（以下、「電池」と記す）を例に説明するが、これに限られないことはいうまでもない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電池パックに収納される電池の横断面図である。

図１に示すように、円筒型の電池１９は、正極１とその正極１に対向する負極２とがセパレータ３を介して捲回された電極群４を有する。正極１は、例えばアルミニウム製の正極リード８を備える。負極２は、例えばニッケル製の負極リード９を一端に備える。上下に絶縁板１０ａ、１０ｂを装着して、電極群４が電池ケース５に挿入される。そして、正極リード８の他方の端部を封口板６に、負極リード９の他方の端部を電池ケース５の底部に溶接する。さらに、リチウムイオンを伝導する非水電解質（図示せず）を電池ケース５内に注入する。電池ケース５の開放端部となる封口部においては、ガスケット７を介して正極キャップ１６、ＰＴＣ素子などの電流遮断部材１８および封口板６をかしめた構成を有する。また、正極キャップ１６には、電極群４に不具合が発生した場合など、そのとき生じたガスを抜くための排気孔１７を設けている。そして、正極１は、正極集電体１ａと正極活物質を含む正極層１ｂとから構成されている。

ここで、正極層１ｂは、例えばＬｉＣｏＯ_２やＬｉＮｉＯ_２、Ｌｉ_２ＭｎＯ_４、またはこれらの混合あるいは複合化合物などの含リチウム複合酸化物を正極活物質として含む。また、正極層１ｂは、さらに、導電剤と結着剤とを含む。導電剤として、例えば天然黒鉛や人造黒鉛のグラファイト類、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラックなどのカーボンブラック類を含む。また、結着剤として、例えばＰＶＤＦ、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、アラミド樹脂、ポリアミド、ポリイミドなどを含む。

また、正極１に用いる正極集電体１ａとしては、アルミニウム（Ａｌ）、炭素、導電性樹脂などが使用可能である。

非水電解質には有機溶媒に溶質を溶解した電解質溶液や、これらを含み高分子で非流動化されたいわゆるポリマー電解質層が適用可能である。非水電解質の溶質としては、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＡｌＣｌ_４、ＬｉＳｂＦ_６、ＬｉＳＣＮ、ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３、ＬｉＮ（ＣＦ_３ＣＯ_２）、ＬｉＮ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２、などを用いることができる。さらに、有機溶媒としては、例えばエチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ビニレンカーボネート、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）などを用いることができる。

また、負極２の負極集電体１１は、ステンレス鋼、ニッケル、銅、チタンなどの金属箔、炭素や導電性樹脂の薄膜などが用いられる。

さらに、負極２の負極層１５としては、黒鉛などの炭素材料や、ケイ素（Ｓｉ）やスズ（Ｓｎ）などのようにリチウムイオンを可逆的に吸蔵および放出する理論容量密度が黒鉛の８３３ｍＡｈ／ｃｍ^３を超える負極活物質を用いることができる。

次に、本発明の実施の形態１における電池パックについて、図２を用いて詳細に説明する。図２（ａ）は、本実施の形態の電池パックの構成を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、本電池パックの縦方向から見た要部断面図である。

本電池パックは、主に、電池１９と、電池１９を収容する筐体２０とを備えている。また、図２に示す筐体２０は、下ケース部２０ａと、その蓋となる上ケース部２０ｂとで構成されている。下ケース部２０ａおよび上ケース部２０ｂは、例えば、プラスチックを箱型状に成形したものである。電池１９を配置したこのような下ケース部２０ａに、上ケース部２０ｂを被せることで、本電池パックが形成される。このような電池パックは、例えば、電子機器内に装着され、その電源として利用される。

また、本電池パックは、筐体２０の下ケース部２０ａが、筐体内部と外部とを連通させる通気孔２１を有している。このような通気孔２１は、電池１９の排気孔１７からガスが噴出した場合に、そのガスを筐体２０の外部へと排出するために設けている。すなわち、電池１９の排気孔１７からガスが噴出すると、そのガスは、この通気孔２１を介して筐体２０の外部へ排出される。電池パックにこのような通気孔２１を設けることにより、電池パック内にガスが充満し、電池パック自体が破裂するなどの不具合を防止している。

また、本実施の形態では、排気孔１７を設けた電池１９の封口部と対向する位置に、通気孔２１を配置した構造としている。このような構造とすることにより、電池１９の排気孔１７から噴出したガスを、排気孔１７近辺の通気孔２１を介して効率よく筐体外部へ排出することができる。

さらに、本電池パックは、下ケース部２０ａの内側の側面に、少なくとも通気孔２１を覆うようにして金属製のメッシュ部材２２を設けたことを特徴としている。

図３は、このようなメッシュ部材２２の形状例を示す図である。図３（ａ）は、網目状のメッシュ部材２２の一例を示している。図３（ａ）に示すようなメッシュ部材２２は、金属板上に多数の四角形状の孔部を設けることで形成される。また、図３（ｂ）は、孔形状のメッシュ部材２２の一例を示している。図３（ｂ）に示すようなメッシュ部材２２は、金属板上に多数の円形状の孔部を設けることで形成される。また、このようなメッシュ部材２２は、金属板に対してパンチングやエッチングにより孔部を生成して形成してもよい。さらに、メッシュ部材２２は、例えば、多数の金属線を編み合わせ、いわゆる金網状にして図３（ａ）のような形状に形成してもよい。なお、本実施の形態のメッシュ部材２２として、図３（ａ）や図３（ｂ）以外の形状であってもよく、平板状の金属に孔部を設けた構造であればよい。

ところで、金網などメッシュ状にした金属は、火炎の噴出を抑制する効果があることが古くから知られている。例えば、防火対策用に使われてきた網入りガラスは、ガラス内の金網による強度を高める効果などとともに、火災時に炎が窓から噴出すのを防ぐ遮炎効果があることが知られている。すなわち、金網などは、空隙部がその面積の大半を占めるが、金属は非常に熱伝導率が高い。このため、空隙部に比べて金属部の占める割合がわずかであっても、金属部が火炎などの熱をすばやく吸収し、これによって火炎の噴出を抑制することができる。

すなわち、本電池パックにおけるメッシュ部材２２は、電池１９から火炎が噴出するような事態が生じたとしても、この火炎が筐体２０外へと噴出するのを抑制するために設けている。特に、メッシュ部材２２は、通気性がよいため、電池１９から火炎を伴わないようなガスが発生した場合には、従来どおり通気孔２１を介してガスを排出することができる。また、最悪の事態として電池１９から火炎が噴出するような場合には、この火炎を遮炎でき、火炎が電池パック外部にまで及ぶのを阻止することができる。さらに、このような場合、この火炎を遮炎しながら、通気孔２１を介して燃焼源となるガスや内容物を排出できるため、すばやく鎮火することも期待できる。

また、通気孔２１を介してのガス排出効果を維持しながら、メッシュ部材２２による火炎などの熱吸収効果、すなわち遮炎効果を発揮させるためには、メッシュ部材２２の孔部である目開きを３ｍｍ以下としたり、メッシュ部材２２の厚みを５０μｍ以上としたりすることが好適である。また、メッシュ部材２２の開口率を４０％以上、７０％以下とすることにより、メッシュ部材２２による炎などの熱の吸収効果と多数の孔部のガス排出効果とをよりバランスよく発揮させることができる。

このように、本実施の形態の電池パックは、通気孔２１を覆うようにして、遮炎効果のあるメッシュ部材２２を配置している。このため、本電池パックは、電池１９から火炎が噴出するような事態が発生した場合でも、電池パックから火炎の噴出を防止し、これにより安全性を高めることができる。また、メッシュ部材２２は、多数の孔部を有した平板状の金属であるため、電池パックのサイズや重量の増加を抑制できる。

なお、上記実施の形態では、１つのみの電池１９を収容した電池パックの一例を挙げて説明したが、これに限られない。以下、本実施の形態における他の構成例について説明する。

図４は、本実施の形態における電池パックの他の構成例の縦方向から見た要部断面図である。ここでは、複数の電池１９を収容した例を挙げており、図４では６個の電池１９を収容した例を挙げている。また、図示していないが、電池パック内において、例えば、充放電用などの回路部品を実装した回路基板も収納するような構成であってもよい。

また、図５は、本実施の形態におけるさらに他の構成例を示す電池パックの縦方向から見た要部断面図である。図５に示す電池パックは、メッシュ部材２２を筐体２０内の全側面に設けたような構成としている。このような構成とすることにより、メッシュ部材２２の面積を広くでき、金属部による吸熱効果をより高めることができる。また、いずれの電池１９から火炎や高温ガスの噴出が生じたとしても、その近辺のメッシュ部材２２の金属部により、熱を即座に吸収できるため、筐体外部への熱や火炎の影響をより抑制することが可能となる。

以上説明したように、実施の形態１における電池パックは、電池１９と、電池１９を収容する筐体２０とを少なくとも備えた電池パックであって、筐体２０は、筐体外部と連通した通気孔２１を有し、筐体２０の側面に、少なくとも通気孔２１を覆う金属製のメッシュ部材２２を設けている。

このような構成とすることにより、実施の形態１における電池パックは、例えば、電池１９に異常が発生し、その排気孔１７から火炎が噴出するような事態が発生したとしても、メッシュ部材２２により火炎が筐体２０の外部へと噴出するのを遮炎できる。そして、さらに、遮炎しながら、通気孔２１を介して燃焼源となるガスや内容物を排出できる。また、メッシュ部材２２は、多数の孔部を有した平板状の金属であるため、電池パックのサイズや重量の増加を抑制できる。したがって、本実施の形態１における電池パックによれば、電池パックのサイズや重量の増加を抑制しながら、電池から火炎が噴出するような事態が発生した場合でも、電池パックから火炎の噴出を防止し、安全性を高めた電池パックを提供することができる。

（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２における電池パックの縦方向から見た要部断面図である。本実施の形態においては、図４や図５で示したように複数の電池１９を収容した電池パックの一例を挙げて説明する。図６に示す電池パックは、図５で示した電池パックとの比較において、メッシュ部材２２が絶縁性樹脂２３でコーティングされていることを特徴としている。

すなわち、メッシュ部材２２は金属製であるため、何らかの原因で電池１９の両極がこのメッシュ部材２２に接触するとショートする。このような不具合を防止するため、本実施の形態の電池パックは、絶縁性樹脂２３でコーティングされたメッシュ部材２２を、絶縁性樹脂２３が電池１９側となるように配置している。また、絶縁性樹脂２３は火炎により溶解するような材質の樹脂を利用している。

このように、本実施の形態では、絶縁性樹脂２３により、金属製であるメッシュ部材２２と電池の電極部との接触を防ぐことができ、通常時において、ショートによる電池の過熱などの不具合を防止している。なお、メッシュ部材２２の配置としては、図４に示したように通気孔２１の箇所のみに配置するような構成であってもよい。また、メッシュ部材２２の形状も、実施の形態１と同様に、平板状の金属に孔部を設けたような構造であればよい。

また、例えば、電池１９に異常が発生し、その排気孔１７から火炎が噴出するような事態が発生した場合、まず、その火炎によって絶縁性樹脂２３が溶解し、メッシュ部材２２が露出すことになる。その後、実施の形態１と同様に、メッシュ部材２２が炎の筐体外への噴出を阻止するとともに、通気孔２１を介して、燃焼源となるガスや内容物が排出される。

このように、本実施の形態の電池パックによれば、通常時において、メッシュ部材２２に起因するショートを防止する。これとともに、電池１９から火炎が噴出するような異常事態が発生した場合には、火炎に対して遮炎しながら、通気孔２１を介して燃焼源となるガスや内容物を排出できる。

図７は、本実施の形態における他の構成例を示す電池パックの縦方向から見た要部断面図である。図７に示す電池パックは、絶縁性樹脂２３でコーティングされたメッシュ部材２２において、電池１９の封口部近辺に窓部２３ａ、２３ｂを設けるように、メッシュ部材２２にコーティングしたことを特徴としている。図７では、封口部側先頭の電池１９の封口部に対面するメッシュ部材２２の箇所においては、コーティングを施さない窓部２３ａを設けている。また、先頭の電池１９以外となる電池１９の封口部近辺には、それぞれ窓部２３ｂを設けている。このような構成とすることにより、本例の電池パックは、メッシュ部材２２に起因するショートを防止する。そしてショート防止とともに、電池１９から火炎が噴出する可能性が高い封口部の近辺においては、絶縁性樹脂２３がコーティングされていないため、メッシュ部材２２によるすばやい遮炎効果を発揮することができる。

以上説明したように、実施の形態２における電池パックは、電池１９と、電池１９を収容する筐体２０とを少なくとも備えた電池パックであって、筐体２０は、筐体外部と連通した通気孔２１を有し、筐体２０の側面に、少なくとも通気孔２１を覆う金属製のメッシュ部材２２を設けている。そして、さらに、メッシュ部材２２を絶縁性樹脂２３でコーティングした構成としている。

このような構成とすることにより、実施の形態２における電池パックは、通常時において、メッシュ部材２２に起因するショートを防止する。これとともに、本電池パックは、電池１９から火炎が噴出するような異常事態が発生した場合には、火炎に対して遮炎しながら、通気孔２１を介して燃焼源となるガスや内容物を排出できる。したがって、本実施の形態２における電池パックによっても、電池パックのサイズや重量の増加を抑制しながら、電池から火炎が噴出するような事態が発生した場合でも、電池パックから火炎の噴出を防止し、安全性を高めた電池パックを提供することができる。

（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３における電子機器の裏面方向から見た構成を示す模式図である。本実施の形態の電子機器は、実施の形態１や実施の形態２で説明した電池パックを備えたことを特徴としている。本実施の形態では、例えば携帯可能なパーソナルコンピュータのような電池パックを備えた電子機器４０について説明する。

図８に示すように、電子機器４０は電池パック２００を備えている。すなわち、電子機器４０は、裏面に取り外しできる裏蓋４９が装着されている。この裏蓋４９を取り外すことにより電池パック２００を取り出すことができ、電池パック２００の交換が可能となるように構成されている。

電子機器４０の内部において、電池パック２００を収納するため収納凸部４５ａと収納凹部４５ｂとによる電池パック収納部４５が形成されている。収納凹部４５ｂは、収納凸部４５ａに囲まれて、電池パック２００が装着可能な形状となっている。このような収納凹部４５ｂに電池パック２００を装着することで、電子機器４０に電池パック２００が収納される。また、電池パック２００からは、先端にコネクタ４６ｂを備えた接続線４６ａが延伸している。このコネクタ４６ｂを電子機器４０の本体側コネクタに接続することで、電池パック２００からの電力が電子機器４０の電子回路などに供給される。

ここで、電池パック２００は実施の形態１や実施の形態２で説明した電池パックが適用できる。図８では、実施の形態１の図４で示した電池パックを適用した一例を示している。すなわち、電池パック２００の筐体２０の内部は図４に示すような構成を有している。電池パック２００は、図４で示したように、複数の電池１９を収容するとともに、筐体２０の内部と外部とを連通させる通気孔２１を有している。さらに、電池パック２００は、排気孔１７を設けた電池１９の封口部と対向する位置に通気孔２１を配置し、下ケース部２０ａの内側の側面に、少なくとも通気孔２１を覆うようにして金属製のメッシュ部材２２を設けている。さらに、電池パック２００の通気孔２１は、電子機器４０の筐体側面まで延伸され、電池パック２００の内部が通気孔２１を介して電子機器４０の外部へと連通するような構造となっている。なお、本実施の形態では、電池パックとして図４で示した電池パックを適用した一例を挙げて説明したが、実施の形態１や実施の形態２で説明した他の形態の電池パックも適用することができる。

以上説明したように、本実施の形態の電子機器４０は、実施の形態１や実施の形態２で示した電池パックを備えた電子機器である。このような構成とすることにより、電池１９から火炎が噴出するような事態が発生したとしても、通気孔２１に設けた金属製のメッシュ部材２２により、火炎を含む高温の内容物などの熱を即座に吸収し、温度を下げるため、火炎の筐体外への噴出を阻止しながら、メッシュ部材２２の孔によって、ガスなどを外部へ排出することが可能となる。さらに、このようなメッシュ部材２２は板状であるため、筐体サイズの増加を抑制でき、また、メッシュ部材２２は多数の孔を有しているため、重量の増加も抑制できる。

（実施の形態４）
図９は、本発明の実施の形態４における電子機器の裏面方向から見た構成を示す模式図である。本実施の形態の電子機器は、電池を収納する電池収納部を備えたことを特徴としている。本実施の形態では、例えば携帯可能なパーソナルコンピュータのような電池収納部を備えた電子機器５０について説明する。

電子機器５０は、電子回路などとともに、図９に示すように、電子回路に電力を供給する電池１９と、電池１９を収容する電池収納部６０とを備えている。電子機器５０は、裏面に、取り外しできる裏蓋６９が装着されている。この裏蓋６９を取り外すことにより電池１９を取り出すことができ、電池１９の交換が可能となるように構成されている。電池収納部６０は、電子機器５０の内部において、例えば、プラスチックの筐体の一部を箱型状に成形したものである。また、電池収納部６０に上蓋（図示せず）を装着することで、電池１９を収容した電池収納部６０が密封される。また、電池収納部６０からは、先端にコネクタ６６ｂを備えた接続線６６ａが延伸している。このコネクタ６６ｂを電子機器５０の本体側コネクタに接続することで、電池１９からの電力が電子機器５０の電子回路などに供給される。

また、電子機器５０は、電池収納部６０の内部と電子機器５０の外部とを連通させる通気孔６１を有している。このような通気孔６１は、電池１９の排気孔１７からガスが噴出した場合に、そのガスを電子機器５０の外部へと排出するために設けている。すなわち、電池１９の排気孔１７からガスが噴出すると、そのガスは、この通気孔６１を介して電子機器５０の外部へ排出される。電池収納部６０にこのような通気孔６１を設けることにより、電池収納部６０内にガスが充満し、電池収納部６０が破裂するなどの不具合を防止している。

また、排気孔１７を設けた電池１９の封口部と対向する位置に、通気孔６１を配置した構造としている。このような構造とすることにより、電池１９の排気孔１７から噴出したガスを、排気孔１７近辺の通気孔６１を介して効率よく筐体外部へ排出することができる。

さらに、電子機器５０は、電池収納部６０の内側の側面に、少なくとも通気孔６１を覆うようにして金属製のメッシュ部材６２を設けている。図９では、メッシュ部材６２を電池収納部６０内の全側面に設けたような構成例を示している。このような構成とすることにより、メッシュ部材６２の面積を広くして、金属部による吸熱効果を高めている。また、メッシュ部材６２の形状は、例えば図３（ａ）や（ｂ）で示したような実施の形態１でのメッシュ部材２２と同様の形状でよい。また、実施の形態２で説明したような絶縁性樹脂でコーティングされたメッシュ部材であってもよい。さらに、図７で示したように、電池１９の封口部近辺に窓部を設けたようなメッシュ部材であってもよい。

このようなメッシュ部材６２は、実施の形態１や実施の形態２と同様に、電池１９から火炎が噴出するような事態が生じたとしても、この火炎が通気孔６１を介して電子機器５０の外部へと噴出するのを抑制するために設けている。上述したように、メッシュ部材６２は、通気性がよいため、電池１９から火炎を伴わないようなガスが発生した場合には、通気孔６１を介してガスを排出できる。また、電池１９から火炎が噴出するような場合には、この火炎を遮炎でき、火炎が電池収納部６０外部にまで及ぶのを阻止できる。さらに、このような場合、この火炎を遮炎しながら、通気孔６１を介して燃焼源となるガスや内容物を排出できる。

なお、実施の形態１で説明したように、通気孔６１を介してのガス排出効果を維持しながら、メッシュ部材６２による遮炎効果を発揮させるためには、メッシュ部材６２の孔部である目開きを３ｍｍ以下としたり、メッシュ部材２２の厚みを５０μｍ以上としたりすることが好適である。さらに、メッシュ部材２２の開口率を４０％以上、７０％以下とすることにより、メッシュ部材６２による炎などの熱の吸収効果と多数の孔部のガス排出効果とをよりバランスよく発揮させることができる。

以上説明したように、本実施の形態の電子機器５０は、電池１９を収容する電池収納部６０を備えた電子機器であって、電池収納部６０が、電子機器５０の外部と連通した通気孔６１を有し、電池収納部６０の側面に、少なくとも通気孔６１を覆う金属製のメッシュ部材６２を設けた構成である。このような構成とすることにより、電池１９から内容物やガスなどとともに火炎が噴出するような事態が発生したとしても、通気孔６１に設けた金属製のメッシュ部材６２により、火炎を含め高温の内容物などの熱を即座に吸収するため、火炎の筐体外への噴出を阻止しながら、燃焼源となるガスや内容物を電池収納部６０や電子機器５０外へと排出できる。さらに、このようなメッシュ部材６２は板状であるため、筐体サイズの増加を抑制でき、また、メッシュ部材６２は多数の孔を有しているため、重量の増加も抑制できる。

本発明は、小型化および軽量化とともに安全性が要求される、電池などを収納した電池パック、電池パックを備えた電子機器および電池収納部を備えた電子機器として有用である。

本発明の実施の形態１における電池パックに収納される電池の横断面図 （ａ）は本発明の実施の形態１における電池パックの構成を示す斜視図、（ｂ）は同電池パックの縦方向から見た要部断面図 メッシュ部材の形状例を示す図 本発明の実施の形態１における電池パックの他の構成例の縦方向から見た要部断面図 同電池パックのさらに他の構成例の縦方向から見た要部断面図 本発明の実施の形態２における電池パックの縦方向から見た要部断面図 同電池パックのさらに他の構成例の縦方向から見た要部断面図 本発明の実施の形態３における電子機器の裏面方向から見た構成を示す模式図 本発明の実施の形態４における電子機器の裏面方向から見た構成を示す模式図

１ 正極
１ａ 正極集電体
１ｂ 正極層
２ 負極
３ セパレータ
４ 電極群
５ 電池ケース
６ 封口板
７ ガスケット
８ 正極リード
９ 負極リード
１０ａ，１０ｂ 絶縁板
１１ 負極集電体
１５ 負極層
１６ 正極キャップ
１７ 排気孔
１８ 電流遮断部材
１９ 電池
２０ 筐体
２０ａ 下ケース部
２０ｂ 上ケース部
２１，６１ 通気孔
２２，６２ メッシュ部材
２３ 絶縁性樹脂
２３ａ，２３ｂ 窓部
４０，５０ 電子機器
４５ 電池パック収納部
４５ａ 収納凸部
４５ｂ 収納凹部
４６ａ，６６ａ 接続線
４６ｂ，６６ｂ コネクタ
４９，６９ 裏蓋
６０ 電池収納部
２００ 電池パック

Claims (21)

1. 電池と、前記電池を収容する筐体とを少なくとも備えた電池パックであって、
   前記筐体は、筐体外部と連通した通気孔を有し、
   前記筐体の側面に、少なくとも前記通気孔を覆う金属製のメッシュ部材を設けたことを特徴とする電池パック。
2. 前記メッシュ部材を、前記筐体の内側面に設けたことを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
3. 前記電池の封口部と対向する位置に、前記メッシュ部材で覆われた前記通気孔を配置したことを特徴とする請求項２に記載の電池パック。
4. 前記メッシュ部材を、前記筐体内の全側面に設けたことを特徴とする請求項２に記載の電池パック。
5. 前記メッシュ部材は、絶縁性樹脂でコーティングされていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電池パック。
6. 前記絶縁性樹脂は、前記電池の封口部近辺に窓部を設けるように、前記メッシュ部材にコーティングされていることを特徴とする請求項５に記載の電池パック。
7. 前記メッシュ部材は、網目状または孔形状であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の電池パック。
8. 前記メッシュ部材の形状は、目開き３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項７に記載の電池パック。
9. 前記メッシュ部材の厚みは、５０μｍ以上であることを特徴とする請求項７に記載の電池パック。
10. 前記メッシュ部材の開口率は４０％以上、７０％以下であることを特徴とする請求項７に記載の電池パック。
11. 請求項１から１０のいずれか１項に記載の電池パックを備えたことを特徴とする電子機器。
12. 電池を収容する電池収納部を備えた電子機器であって、
    前記電池収納部は、前記電子機器の外部と連通した通気孔を有し、
    前記電池収納部の側面に、少なくとも前記通気孔を覆う金属製のメッシュ部材を設けたことを特徴とする電池収納部を備えた電子機器。
13. 前記メッシュ部材を、前記電池収納部の内側面に設けたことを特徴とする請求項１２に記載の電池収納部を備えた電子機器。
14. 前記電池の封口部と対向する位置に、前記メッシュ部材で覆われた前記通気孔を配置したことを特徴とする請求項１３に記載の電池収納部を備えた電子機器。
15. 前記メッシュ部材を、前記電池収納部内の全側面に設けたことを特徴とする請求項１３に記載の電池収納部を備えた電子機器。
16. 前記メッシュ部材は、絶縁性樹脂でコーティングされていることを特徴とする請求項１２から１５のいずれか１項に記載の電池収納部を備えた電子機器。
17. 前記絶縁性樹脂は、前記電池の封口部近辺に窓部を設けるように、前記メッシュ部材にコーティングされていることを特徴とする請求項１６に記載の電池収納部を備えた電子機器。
18. 前記メッシュ部材は、網目状または孔形状であることを特徴とする請求項１２から１７のいずれか１項に記載の電池収納部を備えた電子機器。
19. 前記メッシュ部材の形状は、目開き３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１８に記載の電池収納部を備えた電子機器。
20. 前記メッシュ部材の厚みは、５０μｍ以上であることを特徴とする請求項１８に記載の電池収納部を備えた電子機器。
21. 前記メッシュ部材の開口率は４０％以上、７０％以下であることを特徴とする請求項１８に記載の電池収納部を備えた電子機器。

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