JP2009224049A - 電池パック - Google Patents

Abstract

【課題】最外層の材質は限定されず、印字品質、及びラベルの強度が確保される電池パックを提供する。
【解決手段】素電池３の一側面に保護回路基板４を配してなる組電池２の四側面に、矩形の外装枠６が嵌め合わされることで、電池コア７が構成される。そして、電池コア７の両平面、及び四側面の一部にラベル８を巻着することで電池パック１が構成される。ラベル８は、ＰＥＴ製の基材層とＰＰ製の保護層とからなる。ラベル８の長手方向の一端部は、保護層を欠いており、基材層のみの情報記録部８ｄとして構成されている。情報記録部８ｄには、製造情報８ｅが記録されている。ラベル８は、情報記録部８ｄが、ラベル８の重ね合わせ部分において、外側に位置する状態で、電池コア７に貼着される。
【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，携帯電話機等の主として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等の電池の一部を絶縁性のラベルで覆う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、充放電可能な非水電解質二次電池、例えばリチウムイオン二次電池等が主として用いられている。リチウムイオン二次電池（素電池）は、正極及び負極をセパレータを介して巻回した電極群、及び非水電解質を、アルミニウム製、アルミニウム合金製、又は鋼鉄製であり、円筒状、又は直方体状をなすケースに収納して構成される。

素電池が直方体状を有する、角型の電池パックは、携帯電子機器に対する収納性が良好であることから、最近、広く用いられている。この場合、前記素電池の一側面に、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、及び素電池から外部へ電力を取り出し、又は外部から電力を取り込むための出力端子を有する保護回路基板を配置することにより組電池が構成される。保護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。
前記組電池の四側面を、絶縁性を有する、例えば合成樹脂製の外装枠で覆い、又は組電池を例えば合成樹脂製の外装ケースに収納することにより電池コアが構成される。さらに、この電池コアの両平面と、外装枠又は外装ケースとをラベルで覆うことで電池パックが得られ、この電池パックが携帯電子機器に装着される。

ラベルは、通常、電池コアを確実に隠蔽することができ、インクの乗りも良好であるＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム製の基材層に、電池パックの定格容量、注意事項等、同一仕様の製品で不変の内容を印刷用の版に基づいて印刷し、透明度及び柔軟性が高く、基材層への追従性が良好であるＰＰ（ポリプロピレン）のラミネートフィルム製の保護層を貼着し、所定の形状に打ち抜くという工程を、一貫して行うことで製造されている。

前記不変の情報ではなく、製造年月日、製造ライン番号、通し番号等の可変の製造情報を、組み立てに際して電池パックに記録するための方法として、以下の方法が挙げられる。
（１）電池パックの組み立て時に、保護層の表面に、製造情報を印字する。

（２）製造情報のみが印字された製造情報ラベルを、電池パックに巻着されたラベル上に貼着する。

（３）ラベルに保護層を設けず、基材層からのみ構成し、組み立て時に、該基材層上に製造情報を印字する。

また、特許文献１には、組電池の外周を覆うための樹脂ケース及びラベルは備えず、発電要素及び保護回路を収納したアルミニウムケースに酸化膜を形成した後、レーザマーキング、又はインクジェット方式により該酸化膜に製造情報を印字するように構成された電池パックの発明が開示されている。

特許文献２には、組電池の外周に、基材層に塗料を塗布したラベルを巻着し、塗装面に、レーザマーキングにより製造情報を印字するように構成された電池パックの発明が開示されている。
特開２００３−１７８７２７号公報 特開２００４−２１４０４８号公報

しかし、上述の方法には、以下のような問題点がある。
（１）の方法においては、印字品質が悪いという問題がある。そして、印字方法により保護層の材質が限定される。上述したように、保護層はＰＰ製のラミネートフィルムで構成されることが多いが、印刷用インクの乗りが悪く、剥がれ易いので、組み立て時に印刷を行う場合、インクの乗りが良好であるＰＥＴ製のラミネートフィルムを選択することが多い。しかし、ＰＥＴの透明性はＰＰよりも劣るため、ラベルの基材層へ表示した情報の視認性が全体的に悪くなり、意匠性が損なわれるという問題がある。また、柔軟性もＰＰより劣るため、基材層への追従性が悪く、基材層と保護層とが剥離することがあり、ラベルに不良が生じることがある。

（２）の方法においては、電池パックを構成する部材の点数及び電池パックの製造時の工数が増えるという問題があり、また、製造情報ラベルの厚み分、電池パックの厚みが大きくなるという問題がある。
（３）の方法においては、保護層がないので、ラベルの強度が低下し、印字品質の劣化が発生するという問題がある。

また、特許文献１の発明においては、組電池が樹脂ケース及びラベルによって覆われていないため、外部衝撃に対する電池パックの強度が弱いという問題がある。そして、意匠のバリエーションが少ないという問題がある。
特許文献２の発明においては、保護層がないので、ラベルの強度が低下し、印字品質の劣化が発生するという問題がある。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、ラベルの、最外層が設けられていない情報記録部に情報を記録するように構成することにより、最外層の材質は限定されず、印字品質、及びラベルの強度が確保され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、素電池、及び該素電池の少なくとも一部を覆う外装体を有する電池コアと、前記電池コアの一部に貼着され、複数の層からなるラベルとを備える電池パックにおいて、前記ラベルは、最外層の次の層が露出し、該層の外面に所定の情報を記録する情報記録部を有することを特徴とする。

本発明においては、最外層が設けられていない情報記録部に情報が記録されるので、最外層の材質は限定されず、また、最外層の次の層の材質を適宜選択することにより、印字品質が確保される。
そして、ラベルの情報記録部以外の部分は、最外層を有し、多層構造をなすので、ラベルは良好な強度及び絶縁性を有する。
そして、情報記録部はラベルの製造時に設けることができるので工程数は増加せず、別途製造情報ラベルを設ける場合のように電池パックを構成する部材の点数が増加することもない。

第２発明に係る電池パックは、第１発明において、前記ラベルは、内外方向に重ね合わされる部分を有し、前記情報記録部は、前記重ね合わされる部分に、前記情報を視認可能に配されるように構成されていることを特徴とする。

情報記録部においては、最外層が設けられていない分、電池パックの保護強度が弱くなるが、本発明においては、情報記録部がラベルの重ね合わされる部分に配されるので、多層となり、前記保護強度が確保される。

第３発明に係る電池パックは、第２発明において、前記最外層は光の透過率が他層より高い層であり、前記ラベルは、前記最外層の次の層を有さず、前記重ね合わされる部分で、前記情報記録部の外側に配される記録保護部を有することを特徴とする。

本発明においては、情報記録部が記録保護部により保護されるので、情報記録部の印字品質の劣化が抑制される。

第４発明に係る電池パックは、第１乃至第３発明のいずれかにおいて、前記情報は、組み立てに際して記録される製造情報であることを特徴とする。

ここで、「組み立てに際して記録される製造情報」とは、同一仕様の電池パックで共通する型番、サイズ、定格容量等の不変の情報ではなく、組み立て時に、個別の電池パック、又は少数単位の電池パックに対応させて記録される変更可能の情報をいう。
素電池の製造情報としては、例えば素電池の製造年月日、工場番号、製造ライン番号、極板の製造時刻、巻き機の番号、及び通し番号等が挙げられる。
電池パックの製造情報としては、例えば電池パックの製造年月日、工場番号、製造ライン番号、ラベルの巻き時刻、及び通し番号等が挙げられる。
本発明においては、情報記録部が最外層を有しないので、組み立て時に、レーザマーキング等により容易に、印字良好に、素電池、及び電池パックの個別、又は少数単位の可変の製造情報が記録され得る。

第１発明によれば、最外層が設けられていない情報記録部に情報が記録されるので、最外層の材質は限定されない。従って、最外層の材料として、最外層の透明性が良好になり、電池パックの外観品位も良好になり、基材層への追従性が良く、基材層からの剥離が抑制されるＰＰ等を用いることができる。
そして、ラベルの情報記録部以外の部分は、最外層を有し、多層構造をなすので、ラベルは良好な強度及び絶縁性を有する。

第２発明によれば、情報記録部がラベルの重ね合わされる部分に配されるので、多層となり、電池パックの保護強度が確保される。

第３発明によれば、情報記録部の印字品質の経時的劣化が抑制される。

第４発明によれば、各別に電池パックの製造情報を記録することができる。

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に係る電池パック１を示す斜視図、図２は、電池パック１を示す分解斜視図、図３は図１のIII −III 線断面図である。
電池パック１の組電池２の素電池３は角型平板状をなし、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。
素電池３の一側面には、絶縁部材（図示せず）を介して負極端子（図示せず）が該一側面を貫通するように設けられている。負極端子が設けられた部分以外の素電池３の全体が正極（端子）とされる。

素電池３の負極端子が設けられている前記一側面に隣接する側面には、基板ホルダ５に支持された状態で、保護回路基板４が配されている。保護回路基板４は、素電池３と対向する面に、素電池３の過充電又は過放電等を防止するための保護回路（図示せず）が実装され、該保護回路は樹脂モールドされている。そして、保護回路基板４の外面側には、外部へ電力を取り出し、また逆に充電のために外部から電力を取り込むための正負極と温度端子である出力端子４ａ，４ａ，４ａが金メッキにより設けられている。

組電池２の四側面に、例えばポリカーボネート（ＰＣ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）等からなり、平面視が矩形状を有する外装枠６を嵌め合わせることにより、電池コア７が得られる。外装枠６の一側面には、前記出力端子４ａ，４ａ，４ａを露出させるための窓部６ａ，６ａ，６ａが設けられている。

合成樹脂製のラベル８は、平面視が矩形状をなすラベル本体８ａと、該ラベル本体８ａの一方の長辺の一部から略Ｕ字状に突設された突設部８ｂと、ラベル本体８ａの他方の長辺の一部から略Ｕ字状に突設された突設部８ｃとを有する。

図４は、ラベル８を示す断面図である。
ラベル８は、例えばＰＥＴ等の合成樹脂製のフィルムの裏面にアクリル樹脂系粘着剤を塗布してなる基材層８１と、例えばＰＰ等の合成樹脂のラミネート材からなるフィルムの裏面にアクリル樹脂系粘着剤を塗布してなり、略透明である保護層８２とを貼り合わせてなる。基材層８１のフィルムの厚みは例えば１５〜４０μｍであり、２５〜３０μｍであるのが好ましい。保護層８２のフィルムの厚みは例えば１５〜３０μｍであり、２０〜２５μｍであるのが好ましい、各層とも、粘着剤の厚みは例えば１０〜３０μｍであり、１５〜１７μｍであるのが好ましい。ラベル８の合計した厚みは例えば５０〜１３０μｍであり、７５〜８９μｍであるのが好ましい。

ラベル８の長手方向の一端部は、保護層８２を欠いており、基材層８１のみの情報記録部８ｄとして構成されている。情報記録部８ｄには、製造情報８ｅが記録されている。
製造情報８ｅとして、例えば素電池３の製造年月日、工場番号、製造ライン番号、極板の製造時刻、巻き機の番号、及び通し番号、並びに、電池パック１の製造年月日、工場番号、製造ライン番号、ラベルの巻き時刻、及び通し番号等が挙げられる。
製造情報８ｅは、電池パック１の組み立て時（ラベル８の巻き付け時）に、インクジェット、又はレーザ照射によるマーキング等により記録される。

ラベル８の基材層８１の情報記録部８ｄ以外の部分には、素電池３のサイズ、電池パック１の型番、サイズ、設計番号、定格容量等の電池パック１のロット単位で不変の情報（図示せず）が記録されている。

電池コア７の両平面、及び四側面の一部にラベル８を貼着することにより、電池パック１が得られる。
図３に示すように、ラベル８は、ラベル本体８ａの長手方向の、前記情報記録部８ｄが形成されている一端部と反対側の端部が、電池コア７の表面の端部に位置決めされて貼着され、電池コア７の外周に沿って巻き付けられ、情報記録部８ｄが外側に位置する状態で、前記端部上に貼着される。

本実施の形態においては、保護層８２が設けられていない情報記録部８ｄに製造情報８ｅが記録されるので、保護層８２の材質は限定されず、透明性が良好であり、柔軟性が良好であって、基材層８１への追従性が良好であるＰＰを用いることができる。
そして、ラベル８の保護層８２が設けられていない部分は、情報記録部８ｄのみであるので、ラベル８の強度及び絶縁性が確保される。情報記録部８ｄは一層のみから構成されているが、ラベル８の重ね合わせ部分に配されるので、ラベル８の電池パック１の保護強度は確保されている。
本実施の形態においては、電池パック１に、各別に製造情報８ｅを付与することにより、トレーサビリティを確保することができる。

なお、前記実施の形態においては、情報記録部８ｄがラベル８の一端部に設けられ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く、ラベル８の長手方向の中途部に設けてもよい。
また、情報記録部８ｄは、ラベル８の重ね合わせ部分において、外側に位置するように貼着される場合には限定されない。但し、情報記録部８ｄを重ね合わせ部分に配するように構成した方が、ラベル８の強度が確保されるので好ましい。

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１１を示す斜視図、図６は、電池パック１１を示す分解斜視図、図７は図５のVII −VII 線断面図である。
本実施の形態２に係る電池コア７は、実施の形態１に係る電池コア７と同一の構成を有する。

合成樹脂製のラベル９は、平面視が矩形状をなすラベル本体９ａと、該ラベル本体９ａの一方の長辺の一部から略Ｕ字状に突設された突設部９ｂと、ラベル本体９ａの他方の長辺の一部から略Ｕ字状に突設された突設部９ｃとを有する。

図８は、ラベル９を示す断面図である。
ラベル９は、例えばＰＥＴ等の合成樹脂製のフィルムの裏面にアクリル樹脂系粘着剤を塗布してなる基材層９１と、例えばＰＰ等の合成樹脂のラミネート材からなるフィルムの裏面にアクリル樹脂系粘着剤を塗布してなり、略透明である保護層９２とを貼り合わせてなる。基材層９１のフィルムの厚みは例えば１５〜４０μｍであり、２５〜３０μｍであるのが好ましい。保護層９２のフィルムの厚みは例えば１５〜３０μｍであり、２０〜２５μｍであるのが好ましい、各層とも、粘着剤の厚みは例えば１０〜３０μｍであり、１５〜１７μｍであるのが好ましい。ラベル９の合計した厚みは例えば５０〜１３０μｍであり、７５〜８９μｍであるのが好ましい。

ラベル９の長手方向の一端部は、保護層９２を欠いており、基材層９１のみの情報記録部９ｄとして構成されている。情報記録部９ｄには、素電池３の製造年月日、及び通し番号等の製造情報９ｅが記録されている。

ラベル９の長手方向の他端部側には、周縁部から所定間隔を隔てて矩形状に、記録保護部９ｆが形成されている。記録保護部９ｆは、基材層９１を欠き、保護層９２のみから構成されている。

製造情報９ｅは、電池パック１１の組み立て時（ラベル９の巻き付け時）に、インクジェット、又はレーザ照射によるマーキング等により記録される。

前記電池コア７の両平面、及び四側面の一部にラベル９を貼着することにより、電池パック１１が得られる。
図７に示すように、ラベル９は、ラベル本体９ａの長手方向の、情報記録部９ｄが形成されている方の前記一端部が、電池コア７の表面の端部に位置決めされて貼着された後、電池コア７の外周に沿って巻き付けられ、記録保護部９ｆが情報記録部９ｄの外側に位置する状態で、前記一端部上に貼着される。

本実施の形態においては、情報記録部９ｄが記録保護部９ｆにより保護されるので、情報記録部９ｄの印字品質の経時的劣化が抑制される。

なお、前記実施の形態においては、情報記録部９ｄ、及び記録保護部９ｆがラベル９の両端部にそれぞれ設けら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い。情報記録部９ｄをラベル９の長手方向の中途部に設け、これに対応させて、電池コアに巻き付けるときに、情報記録部９ｄの外側に記録保護部９ｆが配されるように、記録保護部９ｆを設けることにしてもよい。

そして、前記実施の形態１及び２においては、情報記録部８ｄ，９ｄに製造情報を記録し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く、ラベル８，９の製造時に、同一仕様の電池パック１，１１で不変の情報を記録することにしてもよい。
また、ラベル８，９は基材層８１，９１と保護層８２，９２との２層構造に限定されるものではなく、３層以上からなるものであってもよい。
そして、前記実施の形態１及び２においては、素電池２の四側面を外装枠６で覆う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、素電池２は外装ケースに収容されるものであってもよく、また、保護回路基板４が設けられている部分を樹脂モールドされるものであってもよい。
さらに、前記実施の形態１及び２においては、素電池３がリチウムイオン二次電池であ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、ニッケル・水素二次電池、ニッケル・カドミウム二次電池等の他の二次電池であってもよく、一次電池であってもよい。

本発明の実施の形態１に係る電池パックを示す斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る電池パックを示す分解斜視図である。 図１のIII −III 線断面図である。 本発明の実施の形態１に係るラベルを示す断面図である。 本発明の実施の形態２に係る電池パックを示す斜視図である。 本発明の実施の形態２に係る電池パックを示す分解斜視図である。 図５のVII −VII 線断面図である。 本発明の実施の形態２に係るラベルを示す断面図である。

符号の説明

１ 電池パック
２ 組電池
３ 素電池
４ 保護回路基板
４ａ 出力端子
５ 基板ホルダ
６ 外装枠
６ａ 窓部
７ 電池コア
８、９ ラベル
８ａ、９ａ ラベル本体
８ｂ、８ｃ、９ｂ、９ｃ 突設部
８ｄ、９ｄ 情報記録部
８ｅ、９ｅ 製造情報
９ｆ 記録保護部
８１、９１ 基材層
８２、９２ 保護層

Claims (4)

1. 素電池、及び該素電池の少なくとも一部を覆う外装体を有する電池コアと、
   前記電池コアの一部に貼着され、複数の層からなるラベルと
   を備える電池パックにおいて、
   前記ラベルは、
   最外層の次の層が露出し、該層の外面に所定の情報を記録する情報記録部を有することを特徴とする電池パック。
2. 前記ラベルは、
   内外方向に重ね合わされる部分を有し、
   前記情報記録部は、前記重ね合わされる部分に、前記情報を視認可能に配されるように構成されている請求項１に記載の電池パック。
3. 前記最外層は光の透過率が他層より高い層であり、
   前記ラベルは、
   前記最外層の次の層を有さず、前記重ね合わされる部分で、前記情報記録部の外側に配される記録保護部を有する請求項２に記載の電池パック。
4. 前記情報は、組み立てに際して記録される製造情報である請求項１乃至３のいずれかに記載の電池パック。

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