JP2011040314A

JP2011040314A - バッテリパック

Info

Publication number: JP2011040314A
Application number: JP2009187948A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Kan; 祐輔管
Original assignee: Kenwood KK
Current assignee: Kenwood KK
Priority date: 2009-08-14
Filing date: 2009-08-14
Publication date: 2011-02-24

Abstract

【課題】バッテリの劣化の程度を容易に認識することができ、適切な時期に新しいものと交換することを可能とするバッテリパックを提供する。
【解決手段】直列及び／又は並列に接続された複数のバッテリセル２、２を密閉ケース１に内蔵させたバッテリパックにおいて、前記密閉ケース内部１に通じる空気溜まり部１ａを形成し、前記空気溜まり部１ａを囲む隔壁の少なくとも一部を空気溜まり部が見えるように透明部材１ｂで形成すると共に前記透明部材１ｂに目盛りを形成し、前記密閉ケース１とバッテリセル２、２の間の空気溜まり部１ａ除く部分にゲル状充填剤３を充填した。
【選択図】図２

Description

この発明は携帯機器に用いられるバッテリパックに係わり、特に、その充填剤の充填構造に関する。

従来のバッテリパックの例を図４により説明する。図４に示すバッテリセル２、２は並列または直列に接続されており、充填剤５を介在させて密閉ケース４内に収容される。密閉ケース４は樹脂製であり、接着または熱融着により密閉状態とされるが、そのとき、並列または直列に接続された充放電用の端子を密閉ケース４の外面に露出させる。充填剤５としては、通常ＲＴＶゴム（Room Temperature Vulcanizing) が使用されている。

ところで、バッテリは充放電を繰り返すと、ガスが発生してセルが劣化する。ガスの発生によるバッテリセル２、２の膨脹には充填剤５として硬度の柔らかいＲＴＶゴムを使用し、さらに密閉ケース４の接着強度を強くすることで対応していたが、以下に述べるような問題があった。

図５にバッテリセル２、２が矢印で示すように膨脹した状態を示す。充填剤５は硬度が柔らかいため、小さい外力で容易に曲げや伸びを生じさせることができるが、体積弾性率（体積ひずみに対する圧力増大率）は液体と同様に大きい。図５に示すように、バッテリセル２、２が膨脹し、そのとき密閉ケース４が変形しなければ、バッテリセル２、２の体積が僅かに増大しても密閉ケース４内の圧力は非常に大きくなる。そのため接着部分が剥がれることがあった。

また、接着部分が剥がれるような不良の発生時期を予測することができなかった。さらに、接着部分が剥がれる前に生じたセルの劣化を認識することができず、バッテリパックの交換が適切な時期に行われないという問題があった。

特開２００４−２７３２２１号公報に開示された開示された積層型電池パックは積み重ねられた二次電池の共通の側面に配置されたリード板５に、引っ張り力が加えられると剥離する易剥離部９が設けられている。

そして、二次電池が所定以上に膨脹すると、リード板５に大きい引っ張り力が加わり易剥離部９が破断して積層型電池パックが使用不能となる。このようにしてガス発生による熱暴走が防止できる。

上記特開２００４−２７３２２１号公報に開示された積層型電池パックはガス発生による熱暴走を防止できるが、易剥離部９が破断する時期を予測することができなかった。さらに、易剥離部９が破断した場合にその状況を直ちに認識することができず、戸惑うことがあった。また、易剥離部９が破断する前に生じたセルの劣化を認識することができず、電池パックの交換を適切な時期に行えないという問題があった。
特開２００４−２７３２２１号公報、段落００１９〜段落００２３、図４

この発明は上記した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、バッテリの劣化の程度を容易に認識することができ、適切な時期に新しいものと交換することを可能とするバッテリパックを提供することにある。

この発明のバッテリパックは、１つまたは複数のバッテリセルと、前記バッテリセルを収納する収納部を有し、前記収納部に前記バッテリセルを収納して密閉する密閉ケースと、前記収容部内に充填されたゲル状充填剤と、前記収容部に連通した空気溜まり部と、前記空気溜まり部の隔壁の少なくとも１部を形成する透明部材と、を備えるものである。

また、前記バッテリパックにおいて、前記透明部材に目盛りを形成したものである。

また、前記各バッテリパックにおいて、バッテリセルと充填剤が収納された初期状態において、前記空気溜まり部内を１気圧より低い圧力に減圧したものである。

この発明のバッテリパックによれば、バッテリセルの劣化の程度を容易に認識することができ、適切な時期に新しいものと交換することが可能である。

この発明の実施例であるバッテリパックの密閉ケースを示す断面図である。同密閉ケースにバッテリセルと充填剤が収納された初期状態を示す断面図である。同バッテリパックのバッテリセルが劣化した状態を示す断面図である。従来のバッテリパックの例を示す断面図である。同バッテリパックのバッテリセルが劣化した状態を示す断面図である。

以下この発明を実施するための形態を実施例に即して説明する。

図１はこの発明の実施例であるバッテリパックの密閉ケースを示す断面図、図２は同密閉ケースにバッテリセルと充填剤が収納された初期状態を示す断面図、図３は同バッテリパックのバッテリセルが劣化した状態を示す断面図である。

図１に示す密閉ケース１はバッテリセル収納部１ｃとこれに連通する空気溜まり部１ａとが密閉状態に形成される。バッテリセル収納部１ｃには図２および図３に示すバッテリセル２、２とゲル状充填剤３とが収納されるが、バッテリセル２、２をバッテリセル収納部１ｃ内で位置決めするためのリブは図示していない。空気溜まり部１ａの隔壁の一部が透明部材１ｂで形成されている。

図２に示すように、バッテリセル収納部１ｃに収納されるバッテリセル２、２は並列または直列に接続されており、ゲル状充填剤３を介在させて密閉ケース１内に収容される。密閉ケース１は樹脂製であり、接着または熱融着により密閉状態とされるが、そのとき、並列または直列に接続された充放電用の端子を密閉ケース１の外面に露出させる。

図２はバッテリセル２、２が充放電が繰り返される前の初期の状態を示しており、図２に示すように空気溜まり部１ａの中にはゲル状充填剤３が殆ど入り込んでいない。この初期状態では空気溜まり部１ａ部内は１気圧より低い圧力に減圧されている。

バッテリセル２、２の充放電が繰り返されると、バッテリセル２、２は図３に示すように、膨脹して、バッテリセル２、２周囲のゲル状充填剤３は図２の矢印方向に押されて空気溜まり部１ａ内に押し込まれる。

空気溜まり部１ａの容積は、未使用のバッテリセルの体積と充放電テストを行い劣化したバッテリセルの体積とを比較する実験を行って決定してもよく、また、バッテリセルのメーカよりの体積変化のデータがあればそれにより決定してもよい。

透明部材１ｂには、バッテリセル２、２の交換時期を示す目盛りが設けられている。バッテリパックを充電するときに携帯機器から取り出すものは、充電するときに空気溜まり部１ａを見てバッテリパックの交換時期を判断できる。また、携帯電話機のように、バッテリパックを取り出すことなく充電するものは、携帯機器のケースにバッテリパックの空気溜まり部１ａが見える透明部材を設けるとよい。

また、密閉ケース１内にバッテリセル２、２とゲル状充填剤３を封止するときに、空気溜まり部１ａ内の空気を減圧状態としてもよい。このような構成によると、バッテリセル２、２が膨脹したときの密閉ケース１内の圧力上昇が押さえられて、密閉ケース１が破損する恐れがなくなる。

密閉ケース１の内面にバッテリセル２、２の位置を決めるリブが設けられていることにより、長時間バッテリパックを同一姿勢に放置してもゲル状充填剤が流れてバッテリセル２、２の位置が変わることが防止される。

この発明のバッテリパックはバッテリの劣化の程度を容易に認識することができ、適切な時期に新しいものと交換することが可能であり、携帯機器に好適に利用できる。

１密閉ケース、１ａ空気溜まり部、１ｂ透明部材、１ｃバッテリセル収納部
２バッテリセル
３ゲル状充填剤
４密閉ケース
５充填剤

Claims

１つまたは複数のバッテリセルと、
前記バッテリセルを収納する収納部を有し、前記収納部に前記バッテリセルを収納して密閉する密閉ケースと、
前記収容部内に充填されたゲル状充填剤と、
前記収容部に連通した空気溜まり部と、
前記空気溜まり部の隔壁の少なくとも１部を形成する透明部材と、
を備えるバッテリパック。
前記透明部材に目盛りを形成した請求項１に記載のバッテリパック。
バッテリセルと充填剤が収納された初期状態において、前記空気溜まり部内を１気圧より低い圧力に減圧した請求項１または２のいずれかに記載のバッテリパック。