JP2010140783A - パック電池 - Google Patents
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Abstract
【課題】素電池に対する安全素子の高い位置精度を確保し、また素電池からの熱が保護回路基板へ影響を及ぼすことを抑えて動作の安定化を図ることができるパック電池を提供する。
【解決手段】パック電池におけるパッケージ本体10は、素電池100とPTC素子105と保護回路基板107と外装チューブ112とを主な構成要素として備える。PTC素子105は、リード105bにより、素電池100の負極である端面100bに接続されている。保護回路基板107は、そのリード107cにより、PTC素子105のリード105cと接続されている。パッケージ本体10では、素電池100と保護回路基板107との間に、ホルダ106が介挿されている。PTC素子105の素子本体105aは、素電池100の主面とホルダ106との間に介挿されており、素電池100の主面へと押し付けられた状態となっている。
【選択図】図2
【解決手段】パック電池におけるパッケージ本体10は、素電池100とPTC素子105と保護回路基板107と外装チューブ112とを主な構成要素として備える。PTC素子105は、リード105bにより、素電池100の負極である端面100bに接続されている。保護回路基板107は、そのリード107cにより、PTC素子105のリード105cと接続されている。パッケージ本体10では、素電池100と保護回路基板107との間に、ホルダ106が介挿されている。PTC素子105の素子本体105aは、素電池100の主面とホルダ106との間に介挿されており、素電池100の主面へと押し付けられた状態となっている。
【選択図】図2
Description
本発明は、パック電池に関し、特に、素電池と安全素子および保護回路基板とを組み合わせた状態で、全体をフィルム材により被覆したパック電池に関する。
近年、屋内外でのデータの収集用としてハンディターミナルが用いられている。ハンディターミナルでは、繰り返し充電が可能な二次電池、とりわけ高いエネルギ密度を有するリチウムイオン二次電池が電源として採用されている。リチウムイオン二次電池は、充放電および電流などの制御のため、保護回路基板および安全素子などが組み合わされた状態(パック電池)で用いられる(例えば、特許文献1を参照)。従来技術に係るパック電池の構成について、図5を用い説明する。図5では、リチウムイオン二次電池を備えるパック電池の構成の内、主要部であるパッケージ本体を抜き出して示している。
図5に示すように、従来技術に係るパック電池のパッケージ本体は、円筒型外観を有するリチウムイオン二次電池(以下では、単に「素電池」と記載する。)900を一つ備える。素電池900では、端面900aが正負極の一方の極であり、端面900bが他方の極である。素電池900に対しては、端面900aに絶縁リング901が当接された状態で、周面が内装チューブ902で被覆されている。なお、内装チューブ902は、素電池900の端面900a,900bに相当する箇所が、開口されている(開口部902aなど)。
素電池900の周面を被覆する内装チューブ902の一部に対しては、ポリエステルなどからなるテープ903が貼着され、その上にL字形のリード904、PTC素子905および保護回路基板907が載置されている。リード904は、一方の辺904aで素電池900の一方の極(端面900a)に接続され、他方の辺904bで保護回路基板907のリード907aに接続されている。なお、保護回路基板907は、短冊状の基板に電子部品が実装されてなる基板本体907aと、基板本体907aのX軸方向両側から延出された2つのリード907b,907cとから構成されている。
PTC素子905は、素子本体905aと、当該素子本体905aのX軸方向両側から延出された2つのリード905b,905cとから構成されており、一方のリード905bで素電池900のもう一方の極(端面900b)に接続されている。なお、図5では、PTC素子905におけるリード905bを、X軸方向に直線状に延びる状態で描いているが、実際には、素電池900の端面900bとの接続のために、中間部分あるいは根元部分からZ軸方向下向きに曲折加工されている。
PTC素子905におけるもう一方のリード905cは、保護回路基板907のリード907cに接続されている。そして、保護回路基板907には、3本のリード線908a〜908cが接続されており、リード線908a〜908cの先端には、コネクタ908dが接続されている。
素電池900は、PTC素子905および保護回路基板907などが組み付けられた状態で、X軸方向両端を覆うように絶縁板910,911が配され、また、保護回路基板907の上を覆うように絶縁板909が配され、全体を外装チューブ912により被覆されている。リード線908a〜908cは、外装チューブ912から延出されることになる。
特開2008−123950号公報
素電池900は、PTC素子905および保護回路基板907などが組み付けられた状態で、X軸方向両端を覆うように絶縁板910,911が配され、また、保護回路基板907の上を覆うように絶縁板909が配され、全体を外装チューブ912により被覆されている。リード線908a〜908cは、外装チューブ912から延出されることになる。
しかしながら、上記従来技術に係るパック電池では、素電池900に対するPTC素子905や保護回路基板907の配置において、高い位置精度を実現することはできない。即ち、図5に示すように、従来技術に係るパック電池では、素電池900に対しPTC素子905および保護回路基板907を組み付けた後、外装チューブ912で被覆するまでの間は、リードのスプリングバックなどに起因して、素電池900の主面に対してPTC素子905が浮き上がった状態となることも考えられる。このように素電池900の主面に対しPTC素子905が浮き上がったりした場合には、素電池900の主面の温度を正確に検知することができなくなり、動作の安定(安全性の確保)という観点で問題を有することになる。
また、図5に示すように、従来技術に係るパック電池では、保護回路基板907の裏面が、薄いフィルム材からなる内装チューブ902だけを間に介挿した状態で、素電池900の周面上に載置されているので、充電時等において、素電池900の熱が保護回路基板907の実装電子部品などに伝達され、保護回路基板907の動作に影響を及ぼすことも考えられる。
本発明は、上記問題の解決を図ろうとなされたものであって、素電池に対する安全素子の高い位置精度を確保し、また素電池からの熱が保護回路基板へ影響を及ぼすことを抑えて動作の安定化を図ることができるパック電池を提供することを目的とする。
本発明は、上記目的を達成するために、次の構成を採用する。
本発明に係るパック電池は、素電池と安全素子と保護回路基板と外装体とを備える。安全素子は、素電池における正負極の一方の極と接続されている。保護回路基板は、安全素子に接続されている。外装体は、素電池および安全素子および保護回路基板を覆うように被着されている。
本発明に係るパック電池は、素電池と安全素子と保護回路基板と外装体とを備える。安全素子は、素電池における正負極の一方の極と接続されている。保護回路基板は、安全素子に接続されている。外装体は、素電池および安全素子および保護回路基板を覆うように被着されている。
また、本発明に係るパック電池では、素電池と保護回路基板との間に、保護回路基板の基板本体を掛止により保持するホルダが介挿されている。そして、安全素子の素子本体は、素電池の主面とホルダとの間に介挿されており、外装体の被着による張力がホルダに伝達されることにより、素電池の主面へと押し付けられた状態となっていることを特徴とする。
また、本発明に係るパック電池は、素電池と安全素子と保護回路基板とを有する。素電池は、円筒形の外観を有している。安全素子は、素電池における正負極の一方の極と接続されている。そして、保護回路基板は、安全素子に対して接続されている。ここで、本発明に係るパック電池では、素電池の外周面と保護回路基板との間にホルダが介挿されており、ホルダは、保護回路基板の基板本体を掛止により保持する。また、安全素子は、その素子本体が、素電池の外周面とホルダとの間に介挿されており、ホルダは、素電池側の面が、当該素電池の外周面に沿うように曲面を以って構成されていることを特徴とする。
本発明に係るパック電池では、安全素子の素子本体が、素電池の主面とホルダとの間に介挿されている。このため、本発明に係るパック電池では、その製造段階において、素電池に対する安全素子の素子本体の相対的な位置がホルダにより規定され、ズレを生じ難い。なお、本発明に係るパック電池では、外装体が被着されて完成した後においては、外装体の被着による張力が、ホルダを介して安全素子の素子本体へと伝達されることになり、使用中における素電池と安全素子の素子本体との相対位置についてもズレを生じ難い。
また、本発明に係るパック電池では、保護回路基板の基板本体と素電池との間にホルダが介挿されているので、上記従来のパック電池に比べて、素電池からの熱が保護回路基板における電子部品へと伝達され難い。このため、本発明に係るパック電池では、使用中に素電池が発熱した場合にも、保護回路基板の確実な動作が確保される。
また、本発明に係るパック電池では、保護回路基板の基板本体が、ホルダに対して掛止により保持されているので、位置ズレを生じ難い。よって、本発明に係るパック電池では、パッケージの外形を安定させることができ、サイズ面での品質も高く維持することができる。
また、本発明に係るパック電池では、保護回路基板の基板本体が、ホルダに対して掛止により保持されているので、位置ズレを生じ難い。よって、本発明に係るパック電池では、パッケージの外形を安定させることができ、サイズ面での品質も高く維持することができる。
従って、本発明に係るパック電池では、素電池に対する安全素子の高い位置精度を確保し、また素電池からの熱が保護回路基板へ影響を及ぼすことを抑えて動作の安定化を図ることができる、という効果を奏する。
また、円筒形の外観を有する素電池を備え、ホルダにおける素電池側の面が、素電池の外周面に沿うように曲面を以って構成されている場合には、パック電池の製造において、素電池に対して安全素子および保護回路基板の各々から延出されたリードを溶接する場合に、高い作業性を確保することができる。即ち、円筒形の素電池に対し、安全素子および保護回路基板の各リードを溶接しようとする場合、本発明に係る構成を採用するときには、予めホルダに対して安全素子および保護回路基板を取り付けておき、これらが取り付けられたホルダと素電池とを指先で保持しながら、溶接作業をすることができる。
また、円筒形の外観を有する素電池を備え、ホルダにおける素電池側の面が、素電池の外周面に沿うように曲面を以って構成されている場合には、パック電池の製造において、素電池に対して安全素子および保護回路基板の各々から延出されたリードを溶接する場合に、高い作業性を確保することができる。即ち、円筒形の素電池に対し、安全素子および保護回路基板の各リードを溶接しようとする場合、本発明に係る構成を採用するときには、予めホルダに対して安全素子および保護回路基板を取り付けておき、これらが取り付けられたホルダと素電池とを指先で保持しながら、溶接作業をすることができる。
本発明に係るパック電池では、次のようなバリエーションを採用することができる。
上記本発明に係るパック電池では、ホルダにおける保護回路基板の基板本体を保持する側に、基板本体の形状に相当する凹部が形成されており、ホルダと保護回路基板の基板本体とが、当該凹部を囲む側壁と保護回路基板の基板本体における対応する側辺とに、互いに掛止関係を有する突起と溝とが形成されている、という構成を採用することができる。即ち、保護回路基板の基板本体は、ホルダに設けられた凹部に嵌入しており、掛止されているので、互いの位置ズレを生じ難い。
上記本発明に係るパック電池では、ホルダにおける保護回路基板の基板本体を保持する側に、基板本体の形状に相当する凹部が形成されており、ホルダと保護回路基板の基板本体とが、当該凹部を囲む側壁と保護回路基板の基板本体における対応する側辺とに、互いに掛止関係を有する突起と溝とが形成されている、という構成を採用することができる。即ち、保護回路基板の基板本体は、ホルダに設けられた凹部に嵌入しており、掛止されているので、互いの位置ズレを生じ難い。
また、上記本発明に係るパック電池では、ホルダにおける安全素子の素子本体が当接する側に、素子本体のサイズに対応した凹部が形成されており、安全素子の素子本体が、ホルダの凹部へと嵌入している、という構成を採用することができる。この場合、安全素子の素子本体は、凹部の側壁により位置規制されることになり、安全素子の素子本体の位置ズレを効果的に抑制することができる。
また、上記本発明に係るパック電池では、保護回路基板が基板本体の両端から延出された2つのリードを有しており、ホルダに保護回路基板の2つのリードのそれぞれに対応して透孔が設けられており、安全素子には、素子本体から延出された2つのリードを有している、という構成を採用することができる。また、保護回路基板と安全素子とが、ホルダに設けられた2つの透孔の内の一方を通して、保護回路基板のリードと安全素子のリードとが接合されることで、互いの接続が図られている、という構成を採用することができる。このような構成を採用する場合には、ホルダの厚み方向の裏表に配された保護回路基板と安全素子とが、各々のリード同士で接続され、当該接続によりホルダを基準とする保護回路基板と安全素子との相対的な位置が確実に規定されることになる。
また、上記本発明に係るパック電池では、素電池におけるもう一方の極と保護回路基板とが、間にリードを介して接続されており、リードが、ホルダにおける他方の透孔を通して保護回路基板の他方のリードと接合されている、という構成を採用することができる。このような構成を採用する場合には、保護回路基板がリードおよび安全素子に接続され、これにより、ホルダが素電池に対して確実に位置決めされることになる。
また、上記本発明に係るパック電池では、保護回路基板に対し、複数のリード線を介して外部接続用のコネクタが接続されており、ホルダにおいて、上記リード線に対し、その延伸方向と交差する方向への移動を規制するリブが形成されている、という構成を採用することができる。これにより、安全素子の素子本体は、さらに高い位置精度を以って配されることになる。
また、上記本発明に係るパック電池では、ホルダにおける保護回路基板の基板本体を掛止する側の面が、平面で構成されている、という構成を採用することができる。これにより、保護回路基板の基板本体が外装体の張力を受けたり、外部から力を受けたりした場合にも、ひずみ難く、安定した動作を確保することができる。
また、上記本発明に係るパック電池では、素電池が円筒形の外観を有する場合において、ホルダにおける素電池側の面が、当該素電池の円周面に沿うように曲面(凹面)を以って構成されている、という構成を採用することができる。このような構成にすることで、素電池とホルダとの位置ズレを抑えることが容易となる。
また、上記本発明に係るパック電池では、素電池が円筒形の外観を有する場合において、ホルダにおける素電池側の面が、当該素電池の円周面に沿うように曲面(凹面)を以って構成されている、という構成を採用することができる。このような構成にすることで、素電池とホルダとの位置ズレを抑えることが容易となる。
以下では、本発明を実施するための最良の形態について、一例を示して説明する。なお、以下の説明で用いる実施の形態は、本発明の構成および作用・効果を分かりやすく説明するために用いる一例であって、 本発明は、その本質的部分以外に何ら以下の形態に限定を受けるものではない。
1.全体構成
本実施の形態に係るパック電池1の全体構成について、図1を用い説明する。
1.全体構成
本実施の形態に係るパック電池1の全体構成について、図1を用い説明する。
図1(a)および図1(b)に示すように、パック電池1は、パッケージ本体10と、その外装のZ軸方向上面に貼着されたラベル20と、コーナー部分に貼着されたクッション21,22とを有し構成されている。クッション21,22は、例えば、スポンジから構成されている。パッケージ本体10からは、3本のリード線108a〜108cが延出されており、その先端部分にコネクタ108dが接続されている。コネクタ108dは、装着機器との接続に供されるものである。
なお、クッション21,22については、パッケージ本体10に対して接着材あるいは粘着テープなどを用い貼着されている。
2.パッケージ本体10の構成
パック電池1の主たる構成であるパッケージ本体10の構成について、図2を用い説明する。図2は、パッケージ本体10の構成を示す展開図である。
2.パッケージ本体10の構成
パック電池1の主たる構成であるパッケージ本体10の構成について、図2を用い説明する。図2は、パッケージ本体10の構成を示す展開図である。
図2に示すように、パッケージ本体10には、1本の素電池100を備える。素電池100は、円筒型の外観形状を有し、X軸方向左手前の端面100aに正極端子が形成され、右奥の端面100bが負極端子を構成する。なお、本実施の形態では、素電池100としてリチウムイオン二次電池を採用している。
素電池100は、端面100aにリング状の絶縁板101が当接された状態で、周面が内装チューブ102で被覆されている。内装チューブ102は、薄いフィルム体からなり、熱や光により収縮して素電池100の周面に密着している。ここで、内装チューブ102の開口102aからは素電池100の端面100aが露出し、また、X軸方向反対側の開口(図示を省略。)からは素電池100の端面100bが露出するようになっている。
素電池100は、端面100aにリング状の絶縁板101が当接された状態で、周面が内装チューブ102で被覆されている。内装チューブ102は、薄いフィルム体からなり、熱や光により収縮して素電池100の周面に密着している。ここで、内装チューブ102の開口102aからは素電池100の端面100aが露出し、また、X軸方向反対側の開口(図示を省略。)からは素電池100の端面100bが露出するようになっている。
素電池100に対しては、端面100aにリード104における一方の辺104aが接続され、端面100bにPTC素子105の一方のリード105bが接続されている。ここで、図2では、PTC素子105のリード105bをX軸方向に直線的に延びた状態で描いているが、実際には、素電池100の端面100bに接合を図るために、その根元あるいは途中でZ軸方向下向きに曲折加工される。
内装チューブ102の外表面には、ポリエステルから構成されたテープ103が貼り付けられており、テープ103上にリード104およびPTC素子105が載置されている。そして、リード104およびPTC素子105に対しては、Z軸方向上側にホルダ106が載置されている。ホルダ106は、Z軸方向下側面が素電池100における周面に沿うように曲面を以って形成されており、また、Z軸方向上側面が平面状に形成されている。
ホルダ106のZ軸方向上側面には、保護回路基板107が保持されている。そして、保護回路基板107における基板本体107aには、3本のリード線108a〜108cが接続されており、リード線108a〜108cの先端には、コネクタ108dが接続されている。
保護回路基板107は、上記の基板本体107aと、当該基板本体107からX軸方向の両側に演出されたリード107b,107cとを有し構成されている。リード107bは、ホルダ106に設けられた透孔106aを通して、リード104のもう一方の辺104bに接続されている。他方、リード107cは、同じくホルダ106に設けられた透孔106bを通して、PTC素子105の素子本体105aからX軸方向左手前側に延出されたリード105cに接続されている。
保護回路基板107は、上記の基板本体107aと、当該基板本体107からX軸方向の両側に演出されたリード107b,107cとを有し構成されている。リード107bは、ホルダ106に設けられた透孔106aを通して、リード104のもう一方の辺104bに接続されている。他方、リード107cは、同じくホルダ106に設けられた透孔106bを通して、PTC素子105の素子本体105aからX軸方向左手前側に延出されたリード105cに接続されている。
保護回路基板107の上には、短冊状の絶縁板109が載置され、また、素電池100の端面100a,100bをそれぞれ被覆するように絶縁板110,111が貼り付けられている。そして、当該状態で、素電池100、PTC素子105、ホルダ106および保護回路基板107などが外装体としての外装チューブ112により被覆されている。外装チューブ112のX軸方向左手前の開口部分からは、上記のようにコネクタ108dに繋がるリード線108a〜108cが延出されている。なお、絶縁板109,110,111は、片面に接着層を設けることで、素電池100の端面100a,100bに貼り付けることができる。
3.ホルダ106の構成
パック電池1が備える構成要素の内、ホルダ106の構成について、図3を用い説明する。
図3(a)に示すように、ホルダ106は、X軸方向に細長い板状の外観形状を有している。そして、Z軸方向上側面は、上記のように平面状となっており、2箇所の透孔106a,106bが開設されている。透孔106aと透孔106bとの間には、保護回路基板107の基板本体107aの載置を受け入れる陸部106cが設けられている。また、透孔106aに対しX軸方向左手前の部分には、陸部106dが設けられ、透孔106bに対しX軸方向右奥に部分には、陸部106eが設けられている。
パック電池1が備える構成要素の内、ホルダ106の構成について、図3を用い説明する。
図3(a)に示すように、ホルダ106は、X軸方向に細長い板状の外観形状を有している。そして、Z軸方向上側面は、上記のように平面状となっており、2箇所の透孔106a,106bが開設されている。透孔106aと透孔106bとの間には、保護回路基板107の基板本体107aの載置を受け入れる陸部106cが設けられている。また、透孔106aに対しX軸方向左手前の部分には、陸部106dが設けられ、透孔106bに対しX軸方向右奥に部分には、陸部106eが設けられている。
なお、X軸方向における中程部分に形成された陸部106cは、保護回路基板107の基板本体107aのサイズに合わせたサイズに形成されており、周りの部分より凹状になっている。また、X軸方向左手前に形成された陸部106dのY軸方向両側には、リブ106fがZ軸方向上向きに立設されている。
図3(b)に示すように、透孔106a,106bのそれぞれには、Y軸方向両側部分に孔に向けて突出された突起106gが設けられている。これは、後述するが、保護回路基板107の基板本体107aに設けられた溝107dに対し掛止されることになる。
図3(b)に示すように、透孔106a,106bのそれぞれには、Y軸方向両側部分に孔に向けて突出された突起106gが設けられている。これは、後述するが、保護回路基板107の基板本体107aに設けられた溝107dに対し掛止されることになる。
図3(c)に示すように、ホルダ106におけるZ軸方向裏側面では、陸部106d,106eが周囲よりも低い凹状となっており、Y軸方向両側部分に段差(側壁)106hが形成されている。
図3(d)に示すように、ホルダ106における素電池100の周面と対向する面106iは、素電池100の周面に形状に沿うように曲面を以って加工されている。
図3(d)に示すように、ホルダ106における素電池100の周面と対向する面106iは、素電池100の周面に形状に沿うように曲面を以って加工されている。
4.ホルダ106とリード104、PTC素子105および保護回路基板107との配置関係
先ず、図4(a)に示すように、ホルダ106に対して、保護回路基板107を取り付けた状態では、リード線108a〜108cが、途中、陸部106d(図3を参照。)を通り延出された状態になるが、陸部106dの通過部分において、リード線108a〜108cの両側がリブ106fにより規制される。このため、パック電池1では、所定の位置からリード線108a〜108cが延出されることになる。
先ず、図4(a)に示すように、ホルダ106に対して、保護回路基板107を取り付けた状態では、リード線108a〜108cが、途中、陸部106d(図3を参照。)を通り延出された状態になるが、陸部106dの通過部分において、リード線108a〜108cの両側がリブ106fにより規制される。このため、パック電池1では、所定の位置からリード線108a〜108cが延出されることになる。
図4(a)および図4(b)に示すように、保護回路基板107の基板本体107aには、ホルダ106の突起106gに対応して溝107dが形成されている。そして、ホルダ106の陸部106cに保護回路基板107の基板本体107aが載置された状態では、突起106gと溝107dとが掛止され、これによりホルダ106に対し保護回路基板107がX軸方向にズレを生じることが抑制される。
また、ホルダ106における陸部106cのZ軸方向上側面は、周囲の部分よりも一段低くなっており、陸部106cのサイズが、上述のように、保護回路基板107の基板本体107aに対応している。よって、ホルダ106に対して保護回路基板107が保持された状態では、保護回路基板107のY軸方向へのズレが生じることも抑制される。
図4(b)に示すように、リード104の辺104bは、テープ103が介挿された状態で、内装チューブ102が被着された素電池100(図2を参照。)の周面と、ホルダ106の陸部106dのZ軸方向下側面とで挟まれている。また、PTC素子105の素子本体105は、テープ103が介挿された状態で、内装チューブ102が被着された素電池100(図2を参照。)の周面と、ホルダ106の陸部106eのZ軸方向下側面とで挟まれている。
図4(b)に示すように、リード104の辺104bは、テープ103が介挿された状態で、内装チューブ102が被着された素電池100(図2を参照。)の周面と、ホルダ106の陸部106dのZ軸方向下側面とで挟まれている。また、PTC素子105の素子本体105は、テープ103が介挿された状態で、内装チューブ102が被着された素電池100(図2を参照。)の周面と、ホルダ106の陸部106eのZ軸方向下側面とで挟まれている。
上記のように、パック電池1では、保護回路基板107が、素電池100に対してホルダ106の陸部106cを介して取り付けられており、素電池100からの熱が保護回路基板107の電子部品へと伝達されるのを有効に抑制することができる。また、保護回路基板107は、ホルダ106に対して突起106gと溝107dとで掛止されているので、ホルダ106と保護回路基板107との相対位置、言い換えれば、素電池100と保護回路基板107との相対位置を、上記従来技術に係るパック電池よりも高い精度とすることができる。
また、上記のように、パック電池1では、リード104およびPTC素子105が、ホルダ106と内装チューブ102との間に挟まれており、外装チューブ112を被着する前の状態においても、素電池100に対するリード104およびPTC素子105の相対位置のズレを抑制することができる。特に、素電池100とPTC素子105との相対位置を高い精度で維持することができるので、素電池100の熱を高い精度を以ってPTC素子105に検知させることができる。
また、保護回路基板107は、一方のリード107bがホルダ106の透孔106aを通してリード104に接続されており、他方のリード107cがホルダ106の透孔106bを通してPTC素子105のリード105cに接続されている。このため、ホルダ106に対し保護回路基板107は、透孔106a,106bとリード104およびリード105cとのアロワンス分しかズレを生じず、高い位置精度を以って保護回路基板107を取り付けることができる。
さらに、パック電池1では、上記のように、ホルダ106を備える構成を採用することにより、上記従来技術に係るパック電池に比べ、素電池100に対するPTC素子105や保護回路基板107の取り付け作業の作業性が向上されることになる。即ち、組み付けを行う作業者は、ホルダ106を基準としてPTC素子105や保護回路基板107の組み付けを行い、その後に素電池100に対して取り付けるだけで、素電池100に対するPTC素子105や保護回路基板107の高い位置精度を確保することが可能となる。
なお、パック電池1では、ホルダ105における素電池100側の面が素電池100の外周面に沿う状態に曲面を以って構成されているので、素電池100に対して安全素子105のリード105bおよび保護回路基板107に接続されたリード104を溶接する際に、高い作業性を確保することができる。即ち、リード105b,104を溶接する際には、素電池100とホルダ105とを当接させ、これらを指先で保持しながら溶接作業を行うことができるので、素電池100に対するPTC素子105および保護回路基板107の高い相対位置精度を確保しながら、高い作業性を確保することができる。
5.その他の事項
上記実施の形態では、素電池100として、円筒型のリチウムイオン二次電池を採用したが、本発明に係るパック電池では、素電池の形状および種類はこれに限定されるものではなく、また、備える素電池の数も一つに限定されるものではない。例えば、ニッケルカドミウム二次電池やニッケル水素二次電池などの種類の電池を採用することや、角筒型の電池を採用することもでき、また、複数の素電池を備える形態とすることもできる。
上記実施の形態では、素電池100として、円筒型のリチウムイオン二次電池を採用したが、本発明に係るパック電池では、素電池の形状および種類はこれに限定されるものではなく、また、備える素電池の数も一つに限定されるものではない。例えば、ニッケルカドミウム二次電池やニッケル水素二次電池などの種類の電池を採用することや、角筒型の電池を採用することもでき、また、複数の素電池を備える形態とすることもできる。
また、上記実施の形態では、ホルダ106の形状をX−Y方向に矩形状をしていることとしたが、ホルダの形状については、パック電池の最終形状や保持しようとする保護回路基板の形状に合わせて適宜変更することができる。また、上記実施の形態では、素電池100として円筒型の電池を採用したことに起因して、Z軸方向下側面を曲面を以って形成したが、例えば、角筒型の電池を採用する場合には、Z軸方向下側面を平面状とすることもできる。
また、上記実施の形態では、安全素子の一例としてPTC素子を採用したが、本発明は、これに限定されない。例えば、NTC(Negative Temperature Coefficient)素子や温度ヒューズ素子などを採用することもできる。
本発明は、ハンディターミナルなどのモバイル機器に用いられ、高い品質安定性を有するパック電池を実現するのに有効である。
1.パック電池
10.パッケージ本体
20.ラベル
21,22.クッション
100.素電池
101.絶縁リング
102.内装チューブ
103.テープ
104.リード
105.PTC素子
106.ホルダ
107.保護回路基板
109,110,111.絶縁板
112.外装チューブ
10.パッケージ本体
20.ラベル
21,22.クッション
100.素電池
101.絶縁リング
102.内装チューブ
103.テープ
104.リード
105.PTC素子
106.ホルダ
107.保護回路基板
109,110,111.絶縁板
112.外装チューブ
Claims (10)
- 素電池と、当該素電池における正負極の一方の極と接続された安全素子と、前記安全素子に対して接続された保護回路基板と、前記素電池および前記安全素子および前記保護回路基板を覆う外装体とを有するパック電池であって、
前記素電池と前記保護回路基板との間には、前記保護回路基板の基板本体を掛止により保持するホルダが介挿されており、
前記安全素子は、その素子本体が、前記素電池の主面と前記ホルダとの間に介挿されており、
前記安全素子の素子本体は、前記外装体による押圧力が前記ホルダに伝達されることにより、前記素電池の主面へと押し付けられた状態となっている
ことを特徴とするパック電池。 - 前記外装体は、フィルムからなり、前記保護回路基板を覆うように被着されており、
前記素電池の主面への前記安全素子の素子本体の押し付けは、前記外装体の被着による張力を前記押圧力としてなされている
ことを特徴とする請求項1に記載のパック電池。 - 前記ホルダには、前記保護回路基板の基板本体を保持する側に、前記基板本体の形状に相当する凹部が形成されており、
前記ホルダと前記保護回路基板の基板本体とは、前記凹部を囲む側壁と前記基板本体における対応する側辺とに、互いに掛止関係を有する突起と溝とが形成されている
ことを特徴とする請求項1または2に記載のパック電池。 - 前記ホルダには、前記安全素子の素子本体が当接する側に、前記素子本体のサイズに対応した凹部が形成されており、
前記安全素子の素子本体は、前記ホルダの当接により前記凹部へと嵌入し、前記凹部の側壁により位置規制されている
ことを特徴とする請求項1から3の何れかに記載のパック電池。 - 前記保護回路基板は、前記基板本体の両端から延出された2つのリードを有しており、
前記ホルダには、前記保護回路基板の2つのリードのそれぞれに対応して透孔が設けられており、
前記安全素子には、前記素子本体から延出された2つのリードを有しており、
前記保護回路基板と前記安全素子とは、前記ホルダに設けられた2つの透孔の内の一方を通して、前記保護回路基板のリードと前記安全素子のリードとが接合されることで、互いの接続が図られている
ことを特徴とする請求項1から4の何れかに記載のパック電池。 - 前記素電池における他方の極と、前記保護回路基板とは、間にリードを介して接続されており、
前記リードは、前記ホルダにおける他方の透孔を通して前記保護回路基板の他方のリードと接合されている
ことを特徴とする請求項5に記載のパック電池。 - 前記保護回路基板には、複数のリード線を介して外部接続用のコネクタが接続されており、
前記ホルダには、前記リード線に対し、その延伸方向と交差する方向への移動を規制するリブが形成されている
ことを特徴とする請求項1から6の何れかに記載のパック電池。 - 前記ホルダは、前記保護回路基板の基板本体を掛止する側の面が、平面で構成されている
ことを特徴とする請求項1から7の何れかに記載のパック電池。 - 前記素電池は、円筒形の外観を有し、
前記ホルダは、前記素電池側の面が、当該素電池の外周面に沿うように曲面を以って構成されている
ことを特徴とする請求項1から8の何れかに記載のパック電池。 - 円筒形の外観を有する素電池と、当該素電池における正負極の一方の極と接続された安全素子と、前記安全素子に対して接続された保護回路基板とを有するパック電池であって、
前記素電池の外周面と前記保護回路基板との間には、前記保護回路基板の基板本体を掛止により保持するホルダが介挿されており、
前記安全素子は、その素子本体が、前記素電池の外周面と前記ホルダとの間に介挿されており、
前記ホルダは、前記素電池側の面が、当該素電池の外周面に沿うように曲面を以って構成されている
ことを特徴とするパック電池。
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