JP2011103258A - バッテリパック - Google Patents

Abstract

【課題】温度センサを円筒形電池の表面に好ましい状態で熱結合状態に固定しながら、絶縁ホルダーの内部に配置している回路基板に電気接続する。
【解決手段】バッテリパックは、一対の円筒形電池１の間に配置してなる絶縁ホルダー３に、保護回路５１を実装してなる回路基板４を配置すると共に、各々の円筒形電池１の温度を検出する一対の温度センサ１９を回路基板４に連結して外装ケース２に収納している。バッテリパックは、温度センサ１９で円筒形電池１の温度を検出して、保護回路５１が円筒形電池１の充放電を制御している。絶縁ホルダー３は、対向壁３１の間に配置された回路基板４に連結された温度センサ１９のリード線１９Ｂを対向壁３１の内側から外側に案内する一対の引き出し穴４０を有し、各々の温度センサ１９のリード線１９Ｂを引き出し穴４０に挿通して、リード線１９Ｂの温度検出部１９Ａを円筒形電池１の表面の湾曲面に熱結合している。
【選択図】図５

Description

本発明は、外装ケースに一対の円筒形電池を内蔵してなるバッテリパックに関し、とくに外部に接続される電子機器に電力を供給する携帯式の電源に最適なバッテリパックに関する。

内部に一対の円筒形電池を内蔵するバッテリパックは開発されている（特許文献１参照）。この公報のバッテリパックは、携帯式の電源に使用されるもので、その分解斜視図を図１に示している。このバッテリパックは、一対の円筒形電池１０１の間に絶縁ホルダー１０３を配置して、この絶縁ホルダー１０３でもって円筒形電池１０１と回路基板１０４とを定位置に配置して電池組立１０９とし、この電池組立１０９を外装ケース１０２に収納している。

特開２００９−１３１０８９号公報

図１に示すバッテリパックは、円筒形電池の温度を検出して電池温度で充放電をコントロールすることで、電池を安全に、しかも劣化を少なくして使用できる。このことを実現するバッテリパックは、電池温度で充放電をコントロールする保護回路を回路基板に実装すると共に、電池温度を検出するサーミスタ等の温度センサを電池表面に熱結合状態に固定する必要がある。保護回路は、温度センサで検出される電池温度で電池の充放電の電流をコントロールする。たとえば、電池温度が最高温度よりも高くなると充放電の電流を減少又は遮断し、また、電池温度が最低温度よりも低くなると充放電の電流を減少又は遮断して電池を保護しながら充放電する。このことを実現するには、電池温度を正確に検出することが大切である。ところが、図１に示すバッテリパックは、回路基板１０４を絶縁ホルダー１０３の内側に配置するので、この回路基板の保護回路に温度センサを接続しながら、これを電池の表面に好ましい状態で熱結合状態に固定するのに手間がかかる欠点があった。それは、温度センサの温度検出部を絶縁ホルダーの外側に配置して電池の表面に接触する状態で固定し、この温度検出部に連結しているリード線の端部を絶縁ホルダーの外側から内側に引き回して回路基板の保護回路に接続するからである。

本発明は、従来の以上の欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、温度センサを円筒形電池の表面に好ましい状態で熱結合状態に固定して電池温度を正確に検出しながら、温度センサを簡単かつ容易に、しかも確実に安定して絶縁ホルダーの内部に配置している回路基板に電気接続できるバッテリパックを提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

本発明の請求項１のバッテリパックは、充電できる一対の円筒形電池１と、この円筒形電池１に接続されて円筒形電池１の保護回路５１を実装してなる回路基板４と、一対の円筒形電池１を互いに平行な姿勢で所定の間隔離して間に収納スペース６ができるように配設すると共に、この収納スペース６の定位置に回路基板４を配置してなる絶縁ホルダー３と、この絶縁ホルダー３の回路基板４に連結されて、円筒形電池１の表面に熱結合されて各々の円筒形電池１の温度を検出する一対の温度センサ１９と、絶縁ホルダー３の両側に一対の円筒形電池１を配置してなる電池組立９を収納している外装ケース２を備えている。バッテリパックは、温度センサ１９でもって各々の円筒形電池１の温度を検出し、この検出温度でもって、保護回路５１が円筒形電池１の充放電を制御している。絶縁ホルダー３は、互いに平行に配設している一対の円筒形電池１の対向面に沿う対向壁３１を有すると共に、この対向壁３１の間に回路基板４を配置して、この回路基板４に温度センサ１９のリード線１９Ｂの端部を連結している。さらに、絶縁ホルダー３は、温度センサ１９のリード線１９Ｂを対向壁３１の内側から外側に案内する一対の引き出し穴４０を有し、各々の温度センサ１９のリード線１９Ｂをこの引き出し穴４０に挿通して、リード線１９Ｂの先端に設けてなる温度検出部１９Ａを円筒形電池１の表面の湾曲面に熱結合している。

本発明の請求項２のバッテリパックは、充電できる１本の円筒形電池１と、この円筒形電池１に接続されて、円筒形電池１の保護回路５０を実装してなる回路基板４と、円筒形電池１を内蔵する外装ケース６２と、この円筒形電池１を外装ケース６２の側壁８１Ａから所定の間隔離して間に収納スペース６６ができるように配設すると共に、この収納スペース６６の定位置に回路基板４を配置してなる絶縁ホルダー６３と、この絶縁ホルダー６３の回路基板４に連結されて円筒形電池１の表面に熱結合されて円筒形電池１の温度を検出する温度センサ１９とを備えている。バッテリパックは、絶縁ホルダー６３の片側に円筒形電池１を配置してなる電池組立６９を外装ケース６２に収納している。バッテリパックは、温度センサ１９でもって円筒形電池１の温度を検出し、この検出温度でもって、保護回路５０が円筒形電池１の充放電を制御している。絶縁ホルダー６３は、円筒形電池１の対向面に沿う電池側の対向壁９１と、外装ケース６２の側壁８１Ａに沿う側壁側の対向壁９０とを有しており、電池側の対向壁９１と側壁側の対向壁９０の間に回路基板４を配置して、この回路基板４に温度センサ１９のリード線１９Ｂの端部を連結している。さらに、絶縁ホルダー６３は、温度センサ１９のリード線１９Ｂを電池側の対向壁９１の内側から外側に案内する引き出し穴４０を有し、温度センサ１９のリード線１９Ｂをこの引き出し穴４０に挿通して、リード線１９Ｂの先端に設けてなる温度検出部１９Ａを円筒形電池１の表面の湾曲面に熱結合している。

本発明のバッテリパックは、温度センサを円筒形電池の表面に好ましい状態で熱結合状態に固定して電池温度を正確に検出しながら、温度センサを簡単かつ容易に、しかも確実に安定して絶縁ホルダーの内部に配置している回路基板に電気接続できる特徴がある。それは、本発明のバッテリパックが、回路基板にリード線の端部を連結している温度センサを、絶縁ホルダーの引き出し穴から外部に引き出して、その先端に設けている温度検出部を円筒形電池の表面に接近できるからである。すなわち、本発明のバッテリパックは、温度センサのリード線の端部をハンダ付けなどの方法で回路基板に連結し、温度センサのリード線を引き出し穴に挿通しながら、回路基板を絶縁ホルダーの定位置に連結することで、温度センサの温度検出部を円筒形電池の表面に接近して配置できるからである。

本発明のバッテリパックは、外装ケース２、６２が、第１の表面プレート２０Ａ、８０Ａと第２の表面プレート２０Ｂ、８０Ｂの周囲に周壁２１、８１を設けた形状として、その内部に電池組立９、６９を収納し、絶縁ホルダー３、６３が、外装ケース２、６２の第１の表面プレート２０Ａ、８０Ａの内面に対向する位置に回路基板４を配置して、温度センサ１９の温度検出部１９Ａを第２の表面プレート２０Ｂ、８０Ｂの内側に対向する円筒形電池１の表面に熱結合することができる。
以上のバッテリパックは、温度センサの固定された回路基板を外装ケースに連結して、温度センサの温度検出部を円筒形電池の表面に接近できる。

本発明のバッテリパックは、絶縁ホルダー３、６３が、回路基板４の両側で引っ掛けて定位置に保持する係止フック３６をプラスチックでもって一体的に成形して設けて、この係止フック３６でもって回路基板４を定位置に配置することができる。
以上のバッテリパックは、絶縁ホルダーの係止フックで回路基板を定位置に配置して、温度センサの温度検出部を円筒形電池への熱結合位置に配置できるので、より簡単に能率よく組み立てできる。

本発明のバッテリパックは、温度センサ１９が、弾性変形できる可撓性のあるリード線１９Ｂの先端部に温度検出部１９Ａを連結したものとして、リード線１９Ｂを対向壁３１、９１の内面に沿って回路基板４から引き出し穴４０に伸びるように配置し、かつ引き出し穴４０から引き出して円筒形電池１の表面に向かって外側に折曲して温度検出部１９Ａを円筒形電池１の表面に熱結合状態に固定することができる。
以上のバッテリパックは、温度センサを絶縁ホルダーの引き出し穴に挿入しながら、回路基板を絶縁ホルダーの定位置に配置することで、温度センサの温度検出部を円筒形電池の表面に接近し、さらに、リード線を折曲することで温度検出部を円筒形電池の表面に接近してより好ましい状態で熱結合できる特徴がある。

本発明のバッテリパックは、温度センサ１９の温度検出部１９Ａを、熱伝導ペースト１７を介して円筒形電池１の表面に熱結合し、かつ、この熱伝導ペースト１７を引き出し穴４０に充填してリード線１９Ｂを絶縁ホルダー３に固定することができる。
以上のバッテリパックは、温度センサの温度検出部を理想的な状態で円筒形電池の表面に熱結合状態に固定し、さらに、この状態を長期間にわたって安定して保持して、電池温度を正確に検出できる。

本発明のバッテリパックは、絶縁ホルダー３が、一対の対向壁３１と、外装ケース２の第２の表面プレート２０Ｂの内側にあって一対の対向壁３１を連結してなる連結プレート３２と、一対の対向壁３１の両端部に設けている端面プレート３３とを有して、連結プレート３２の両側部であって対向壁３１とのコーナー部に一対の引き出し穴４０を設けることができる。
以上のバッテリパックは、引き出し穴を円筒形電池の熱結合位置に接近して、温度検出部をより確実に円筒形電池の表面に熱結合状態に固定できる。それは、引き出し穴から絶縁ホルダーの外部に引き出された短いリード線を介して温度検出部を円筒形電池の表面に熱結合状態に固定できるからである。

本発明のバッテリパックは、絶縁ホルダー６３が、電池側の対向壁９１と、側壁側の対向壁９０と、外装ケース６２の第２の表面プレート８０Ｂの内側にあって電池側の対向壁９１と側壁側の対向壁９０とを連結してなる連結プレート９２と、電池側の対向壁９１と側壁側の対向壁９０の両端部に設けている端面プレート９３とを有して、連結プレート９２の側部であって電池側の対向壁９１とのコーナー部に引き出し穴４０を設けることができる。
以上のバッテリパックは、引き出し穴を円筒形電池の熱結合位置に接近して、温度検出部をより確実に円筒形電池の表面に熱結合状態に固定できる。それは、引き出し穴から絶縁ホルダーの外部に引き出された短いリード線を介して温度検出部を円筒形電池の表面に熱結合状態に固定できるからである。

本発明のバッテリパックは、バッテリパックを携帯式の電源とし、これに接続される電子機器に電力を供給する電源コネクタ５を有することができる。
以上のバッテリパックは、携帯式の電源として便利に持ち運びして利用できる。

本発明のバッテリパックは、電源コネクタ５をＵＳＢコネクタ５Ａとすることができる。
このバッテリパックは、ＵＳＢコネクタに接続できる全ての電子機器に電力を供給して便利に使用できる。

本出願人が先に出願したバッテリパックを示す分解斜視図である。 本発明の一実施例にかかるバッテリパックの斜視図である。 図２に示すバッテリパックを下側から見た背面斜視図である。 図２に示すバッテリパックのＩＶ−ＩＶ線断面図である。 図２に示すバッテリパックのＶ−Ｖ線断面図である。 図２に示すバッテリパックのＶＩ−ＶＩ線断面図である。 図２に示すバッテリパックのＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。 図２に示すバッテリパックの分解斜視図である。 図８に示すバッテリパックを下側から見た分解斜視図である。 図８に示すバッテリパックの円筒形電池と絶縁ホルダーの連結状態を示す分解斜視図である。 図１０に示すバッテリパックを下側から見た背面斜視図である。 図２に示すバッテリパックの第１外装ケースを外した分解斜視図である。 本発明の一実施例にかかるバッテリパックの回路図である。 図８に示す絶縁ホルダーの平面図である。 本発明の他の実施例にかかるバッテリパックの斜視図である。 図１５に示すバッテリパックを下側から見た背面斜視図である。 図１５に示すバッテリパックのＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線断面図である。 図１５に示すバッテリパックのＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線断面図である。 図１５に示すバッテリパックの分解斜視図である。 図１９に示すバッテリパックを下側から見た分解斜視図である。 図２０に示すバッテリパックの円筒形電池と絶縁ホルダーの連結状態を示す分解斜視図である。 図２１に示すバッテリパックを上側から見た背面斜視図である。 本発明の一実施例にかかるバッテリパックの回路図である。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのバッテリパックを例示するものであって、本発明はバッテリパックを以下のものに特定しない。

さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。

本発明のバッテリパックは、電源コネクタを介して接続される外部の電子機器に電力を供給して、接続される電子機器に内蔵している電池を充電する携帯式の電源に使用される。ただ、本発明のバッテリパックは、用途を携帯式の電源には特定せず、たとえば、二次電池を内蔵してなる種々の用途の携帯機器、たとえば、ひげ剃り機などの種々のものに使用できる。

携帯式の電源に使用されるバッテリパックは、図２と図３に示すように、外部に接続される電子機器に電力を供給する電源コネクタ５を備えている。図のバッテリパックは、電源コネクタ５としてＵＳＢコネクタ５Ａを備える。ただ、電源コネクタはＵＳＢコネクタには特定されない。電源コネクタには、外部に接続される電子機器に電力を供給できる、ＵＳＢコネクタ以外のコネクタ、例えば、携帯電話に接続される電源端子を接続するコネクタ等を使用することもできる。さらに、図のバッテリパックは、内蔵している円筒形電池１を充電するための電源コネクタ７も備える。

図２ないし図１２に示すバッテリパックは、一対の円筒形電池１と回路基板４と絶縁ホルダー３からなる電池組立９を外装ケース２に内蔵している。さらに、このバッテリパックの電池組立９は、一対の円筒形電池１を互いに平行な姿勢で所定の間隔離して、その間に収納スペース６ができるように絶縁材の絶縁ホルダー３で配設して、この絶縁ホルダー３でもって回路基板４と円筒形電池１を定位置に配置している。

回路基板４は、図１３に示すように、円筒形電池１の充放電を制御する保護回路５０を実装している。保護回路５０は、電池温度と電池の電圧を検出して電池の充放電をコントロールする。電池の温度は、円筒形電池１の表面に熱結合状態に固定している温度センサ１９で検出される。したがって、保護回路５０には温度センサ１９を接続している。バッテリパックは、一対の円筒形電池１を備えるので、各々の電池の温度を検出するために、一対の温度センサ１９を各々の円筒形電池１に熱結合状態に固定している。保護回路５０は、電池の充放電電流を制限する温度を記憶するメモリ５１を備えている。メモリ５１は、電池の温度に対する許容電流を記憶している。許容電流は、その温度において電池に流すことができる最大電流であって、この電流よりも少ない電流で使用される。したがって、保護回路５０は、電池温度から電池を充放電する電流を許容電流よりも小さく制御して電池を保護する。また、保護回路５０は、電池の充放電を許容する最高温度と最低温度を記憶して、この最高温度と最低温度との間で充放電を許容するように制御することもできる。最高温度と最低温度は、電池の種類により最適温度に設定され、たとえばリチウムイオン電池においては、最高温度を約６０℃〜７０℃、最低温度を約−１０℃〜０℃とすることができる。

さらに、保護回路５０は、円筒形電池１の電圧を検出して充放電を制御する。この保護回路５０は、充電している電池の電圧が最高電圧まで上昇すると充電を停止し、また、放電している電池の電圧が最低電圧まで低下すると放電を停止する。図１３に示す保護回路５０は、電池温度や電池電圧の異常を検出すると、充電回路５４を制御して電池の充電を停止し、また、スイッチング回路５９を制御して電池の放電を停止する。

さらに、図４、図８、及び図９の回路基板４は、両方の端部に電源コネクタ５、７を固定している。回路基板４は、２段重ねにして標準ＵＳＢコネクタ５ａを一端に設けて、他端にはミニＵＳＢコネクタ５ｂと、円筒形電池１を充電する電力を供給するために充電コネクタ７Ａである電源コネクタ７とを固定している。ＵＳＢコネクタ５Ａの電源コネクタ５は、回路基板４を介して円筒形電池１に接続されて、円筒形電池１の電力を、電源コネクタ５を介して外部に接続される電子機器に供給する。回路基板４は、図１３に示すように、円筒形電池１の出力電圧を調整してＵＳＢコネクタ５Ａである電源コネクタ５に出力する電圧調整回路５２を実装している。この電圧調整回路５２は、円筒形電池１の出力電圧を５Ｖに安定化して出力するＤＣ／ＤＣコンバータ５３である。

外装ケース２は、第１の表面プレート２０Ａと第２の表面プレート２０Ｂの周囲に周壁２１を設けた形状であって、その内部に電池組立９を収納している。図２ないし図１２の外装ケース２は、第１外装ケース２Ａと第２外装ケース２Ｂからなる。第１外装ケース２Ａに設けている第１の表面プレート２０Ａと、第２外装ケース２Ｂに設けている第２の表面プレート２０Ｂは四角形で、第１の表面プレート２０Ａと第２の表面プレート２０Ｂの間に、平行に並べた２本の円筒形電池１を収納している。外装ケース２の両側部分に位置する周壁２１は、円筒形電池１の表面に沿う湾曲面としている。外装ケース２の周壁２１は、表面プレート２０の両側に設けた側壁２１Ａと、その両端部に設けた端面壁２１Ｂとからなる。図の外装ケース２は、側壁２１Ａを円筒形電池１の表面に沿って湾曲する形状として、端面壁２１Ｂを平面状としている。第１外装ケース２Ａと第２外装ケース２Ｂは、側壁２１Ａと端面壁２１Ｂとからなる周壁２１を一体的に成形して設けた形状に、プラスチックを成形して製作している。

第１外装ケース２Ａと第２外装ケース２Ｂは、互いに周壁２１の開口端を連結して、内部を閉鎖する構造に連結している。図の外装ケース２は、第１外装ケース２Ａと第２外装ケース２Ｂを止ネジ２５で連結して固定している。止ネジ２５をねじ込んで連結するために、第２外装ケース２Ｂは、第２の表面プレート２０Ｂの内面に突出して、止ネジ２５を挿通する挿入ボス２６を一体的に成形して設けて、第１外装ケース２Ａは、第１の表面プレート２０Ａの内面に突出するように、止ネジ２５をねじこむ連結ボス２７を一体的に成形して設けている。止ネジ２５は、第２外装ケース２Ｂの外側面に設けた挿入凹部２８から挿入ボス２６に挿入されて、第２外装ケース２Ｂを貫通し、連結ボス２７にねじ込まれて、第１外装ケース２Ａと第２外装ケース２Ｂを連結する。互いに連結される第１外装ケース２Ａと第２外装ケース２Ｂの周壁２１は、開口端を超音波溶着し、あるいは接着し、あるいは係止構造として確実に連結できる。さらに、第２外装ケース２Ｂの表面には、ラベル１４を付着して止ネジ２５を挿入する挿入凹部２８を外側から見えなくしている。

外装ケース２は、一方の端面壁２１Ｂに、２組のＵＳＢコネクタ５Ａを２段積みにして外部に表出させる２個のコネクタ窓２２を開口して、他方の端面壁２１Ｂには、ひとつのミニＵＳＢコネクタ５ｂのコネクタ窓２２と充電コネクタ７Ａである電源コネクタ７のコネクタ窓２３とを開口している。さらに、第１外装ケース２Ａは、押しボタンスイッチ８を外部に表出するためのスイッチ窓２４を第１の表面プレート２０Ａに開口している。

円筒形電池１はリチウムイオン電池である。ただし、円筒形電池には、リチウムイオン電池に代わって、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池などの充電できる全ての電池とすることもできる。図のバッテリパックは、円筒形電池１を外装ケース２の内部に固定している。ただ、バッテリパックは、図示しないが、ケースを開閉できる構造とし、かつ円筒形電池を交換できる構造とすることができる。このバッテリパックは、円筒形電池を単三タイプの電池とする。このバッテリパックは、市販されている単三タイプの一次電池や二次電池をセットして便利に使用できる。

絶縁ホルダー３は、回路基板４と電源コネクタ５を円筒形電池１の間の収納スペース６に配置し、さらに、一対の円筒形電池１の間隔が広くなる外側部には回路基板４を配設して、回路基板４よりも内側部に電源コネクタ５を配設している。絶縁ホルダー３は、絶縁材のプラスチックを成形して制作される。絶縁ホルダー３は、その長手方向を外装ケース２の側壁２１Ａと平行な姿勢として、外装ケース２の中央部に配設される。絶縁ホルダー３は、外装ケース２の両端に設けている一対の端面壁２１Ｂの間に配設されて、外装ケース２の両端の端面壁２１Ｂで長手方向の位置ずれを阻止している。したがって、図４、及び図８ないし図１２の絶縁ホルダー３は、長手方向の長さ、すなわちその全長を、対向する端面壁２１Ｂの内側間隔として、端面壁２１Ｂの間に配設している。

絶縁ホルダー３は、その内側の定位置に回路基板４を配置して、両側に一対の円筒形電池１を配置する。図５ないし図９、及び図１４の絶縁ホルダー３は、両側の対向壁３１と、対向壁３１を連結する連結プレート３２と、対向壁３１と連結プレート３２の両端に設けている端面プレート３３とをプラスチックで一体的に成形している。両側の対向壁３１は、互いに平行に配設されて、その外側に配置される円筒形電池１の表面に沿う形状としている。連結プレート３２は、外装ケース２の第２の表面プレート２０Ｂの内側にあって、両側の対向壁３１をその片側で連結している。端面プレート３３は、一対の対向壁３１と連結プレート３２の端部に連結するように設けられる。図８と図９の絶縁ホルダー３は、２段積みにして標準ＵＳＢコネクタ５ａを一端に設けているので、この端部には端面プレート３３を設けていない。充電コネクタ７Ａである電源コネクタ７とミニＵＳＢコネクタ５ｂとを設けている端部にのみ端面プレート３３を設けている。

対向壁３１は、第２の表面プレート２０Ｂ側を平面部３１Ａとして、第１の表面プレート２０Ａ側を湾曲部３１Ｂとして、平面部３１Ａの片側を連結プレート３２に連結している。すなわち、図５ないし図９の対向壁３１は、片側を平面部３１Ａとして、その反対側を湾曲部３１Ｂとして、平面部３１Ａを連結プレート３２に連結している。湾曲部３１Ｂは、円筒形電池１の表面に沿って湾曲するので、第１の表面プレート２０Ａに向かって、その内幅が広くなる。内幅が広くなる湾曲部３１Ｂの第１の表面プレート２０Ａ側に、回路基板４を連結している。この形状の絶縁ホルダー３は、対向壁３１を円筒形電池１に沿う形状として円筒形電池１を安定して定位置に配置しながら、湾曲部３１Ｂに回路基板４を配置することで、幅の広い、すなわち多数の電子部品を実装する回路基板４を配置できる。また、ここに配設される回路基板４は、第１の表面プレート２０Ａとの対向面の反対側の面である内面に突出して、電子部品を配置できる。ここに配置される電子部品は、回路基板４と一対の対向壁３１の内側にできるスペースに有効に配置される。

回路基板４は、連結プレート３２と平行な姿勢で、一対の対向壁３１の内側に連結される。回路基板４を定位置に配置するために、一対の対向壁３１は、回路基板４の両側に位置して、回路基板４の表面よりも突出する一対の保持リブ３４を設けて、これらの保持リブ３４の対向する内側に段差部３５と係止フック３６とを設けている。係止フック３６は、絶縁ホルダー３に一体的に成形して設けている。段差部３５は、ここに回路基板４の両側を載せて定位置に配置する。したがって、段差部３５は、図５に示すように、回路基板４を配置する載せ部３８の内幅（Ｗ１）を回路基板４の横幅（Ｗ２）よりもわずかに狭くし、また、一対の保持リブ３４の間隔（Ｗ３）を回路基板４の横幅（Ｗ２）よりもわずかに広くして、ここに回路基板４を載せて配置できるようにしている。係止フック３６は、対向壁３１の内面に突出して設けられて、載せ部３８に配置する回路基板４の外面を抜けないように係止する。回路基板４が載せ部３８にセットされるとき、対向壁３１が弾性変形して回路基板４を係止フック３６に通過させる。係止フック３６は、回路基板４を段差部３５の載せ部３８に載せる状態で、回路基板４の表面を係止する位置に設けられる。絶縁ホルダー３は、回路基板４の両側を複数の係止フック３６で抜けないように係止する。図８と図１４の絶縁ホルダー３は、回路基板４の両側に位置して、両側の保持リブ３４に各々２組の係止フック３６を設けて、４個の係止フック３６で回路基板４を抜けないように定位置に係止している。係止フック３６を対向壁３１に一体的に成形して設けるために、絶縁ホルダー３は係止フック３６を設けている対向壁３１の湾曲部３１Ｂに型抜き孔３９を設けている。型抜き孔３９は、連結プレート３２に直交する方向に開口されて、絶縁ホルダー３の係止フック３６を成形する金型を、対向壁３１の平面部３１Ａの方向に型抜きして脱型する。この構造の絶縁ホルダー３は、簡単な金型で、係止フック３６を一体的に成形して設けることができる。

さらに、絶縁ホルダー３は、図６、図８、図９、及び図１３に示すように、対向壁３１の内側に配置している回路基板４にリード線１９Ｂを連結している温度センサ１９の温度検出部１９Ａを、絶縁ホルダー３の外側に配置している円筒形電池１に熱結合するために、リード線１９Ｂの引き出し穴４０を設けている。各々の温度センサ１９のリード線１９Ｂが引き出し穴４０に挿通されて、リード線１９Ｂの先端に設けている温度検出部１９Ａが円筒形電池１の表面の湾曲面に熱結合されている。２個の温度センサ１９が各々の円筒形電池１の表面に熱結合して配置されるので、絶縁ホルダー３は、各々の温度センサ１９のリード線１９Ｂを挿通する一対の引き出し穴４０を設けている。引き出し穴４０は、リード線１９Ｂの端部を回路基板４に連結している位置の真下（図５参照）に設けている。この引き出し穴４０は、温度センサ１９のリード線１９Ｂを回路基板４に垂直姿勢に連結して、温度検出部１９Ａとリード線１９Ｂの先端部を簡単に引き出し穴４０に挿通できる。とくに、回路基板４を連結プレート３２と平行な姿勢で絶縁ホルダー３に固定して、温度センサ１９を先端からスムーズに引き出し穴４０に挿通できる。引き出し穴４０は、温度センサ１９を温度検出部１９Ａからスムーズに挿入できるように、その内形を、挿入するリード線１９Ｂの外面との間に１ｍｍ〜３ｍｍ、好ましくは約２ｍｍの隙間ができる内形としている。

図５の回路基板４は、その両側部に温度センサ１９を連結しているので、引き出し穴４０は連結プレート３２の両側部であって対向壁３１とのコーナー部に設けている。引き出し穴４０に挿通される温度センサ１９のリード線１９Ｂは、可撓性があって変形できる。温度センサ１９のリード線１９Ｂは、回路基板４に垂直姿勢に固定されて、対向壁３１の平面部３１Ａの内面に沿って垂直方向に伸びて引き出し穴４０に挿通され、引き出し穴４０から絶縁ホルダー３の外部に引き出されて、円筒形電池１の表面に向かって外側に折曲されて温度検出部１９Ａを円筒形電池１の表面に熱結合状態に固定する。図５、図８、及び図１４の引き出し穴４０は、連結プレート３２の両側から対向壁３１の平面部３１Ａまで伸びるように開口している。対向壁３１まで伸びるように設けられた引き出し穴４０は、温度センサ１９の温度検出部１９Ａを好ましい状態で円筒形電池１に熱結合できる。それは、図５に示すように、引き出し穴４０から引き出されたリード線１９Ｂが第２の表面プレート２０Ｂの内面から内側に離されて、すなわち第２の表面プレート２０Ｂと温度検出部１９Ａとの間に、熱伝導ペースト１７を充填する充填隙間１６を設けることができ、また、引き出し穴４０から引き出されたリード線１９Ｂを短くして、先端の温度検出部１９Ａを円筒形電池１の表面に熱結合できるからである。

温度センサ１９の温度検出部１９Ａを円筒形電池１の表面に接近する状態で、温度検出部１９Ａを熱伝導ペースト１７を介して円筒形電池１の表面により好ましい状態で熱結合する。さらに、この熱伝導ペースト１７は、引き出し穴４０にも充填されて、リード線１９Ｂを絶縁ホルダー３の定位置に保持する。また、充填隙間１６にも熱伝導ペースト１７が充填される。図５のバッテリパックは、充填隙間１６に熱伝導ペースト１７を充填する状態で、熱伝導ペースト１７の表面に両面接着テープ１８を付着して、電池組立９としている。この電池組立９が外装ケース２に収納されて、両面接着テープ１８は、外装ケース２の内面、すなわち第２の表面プレート２０Ｂの内面に接着される。したがって、この構造のバッテリパックは、電池組立９を外装ケース２に移動しない状態で確実に固定しながら、第２の表面プレート２０Ｂを介して温度センサ１９の温度検出部１９Ａを円筒形電池１の表面に熱結合状態に保持できる。

さらに、絶縁ホルダー３は、外装ケース２の定位置に連結するために、外装ケース２と対向壁３１とを嵌合構造で連結している。嵌合構造は、外装ケース２の第１の表面プレート２０Ａに設けた嵌着凸部２９と、絶縁ホルダー３の対向壁３１に設けた嵌着凹部４１で構成し、嵌着凸部２９を嵌着凹部４１に案内して、絶縁ホルダー３を外装ケース２の定位置に配置している。絶縁ホルダー３は、対向壁３１の湾曲部３１Ｂの端縁部であって、第１の表面プレート２０Ａに接触する面に嵌着凹部４１を設けている。図５ないし図８、及び図１２に示す絶縁ホルダー３は、湾曲部３１Ｂの端縁部であって、対向する保持リブ３４の外側に長手方向に伸びる溝形の嵌着凹部４１を設けている。この嵌着凹部４１に挿通される嵌着凸部２９は、図５ないし図７、及び図９に示すように、第１の表面プレート２０Ａの内面に突出して設けている。溝形の嵌着凹部４１に案内するために、嵌着凸部２９は細長い凸条としている。

さらに、絶縁ホルダー３を外装ケース２の定位置に配置するために、絶縁ホルダー３には位置決め穴４２を設けている。位置決め穴４２は、絶縁ホルダー３の連結プレート３２に設けている。さらに、連結プレート３２は、内面に突出するようにガイドボス４３を一体的に成形して設けて、このガイドボス４３の中心に位置決め穴４２を設けている。位置決め穴４２は、絶縁ホルダー３を外装ケース２の定位置に配置して、外装ケース２の挿入ボス２６が挿通される位置に設けている。ガイドボス４３の中心に設けている位置決め穴４２に、外装ケース２の挿入ボス２６が挿通されて、絶縁ホルダー３は外装ケース２の定位置に配置される。したがって、位置決め穴４２の内形は、挿入ボス２６の外径にほぼ等しく、挿入ボス２６が位置決め穴４２に挿通されて、絶縁ホルダー３を外装ケース２の定位置に配置できる構造としている。

さらに、絶縁ホルダー３は、図６に示すように、回路基板４の両側に配設される保持リブ３４に、押しボタンスイッチ８を橋渡し状態に連結している。押しボタンスイッチ８は、回路基板４に固定しているスイッチ５５を押してオンオフに切り変える。スイッチ５５は、図１３に示すように、回路基板に実装している電池の残容量検出回路５６に表示信号を出力して、残容量を表示させる。残容量検出回路５６は、発光ダイオード５７の点灯色や点灯状態で電池の残容量を表示する。残容量検出回路５６は、スイッチ５５から表示信号が入力されると、一定の時間、発光ダイオード５７を点灯して残容量を表示する。また、スイッチ５５は、電圧調整回路５２を動作状態に切り換えることもできる。スイッチ５５のオンオフ信号で残容量を表示し、また電圧調整回路５２の動作状態を切り換えるバッテリパックは、スイッチ５５を短く押すと残容量を表示し、スイッチ５５を長く押すと電圧調整回路５２を動作状態に切り換えることができる。電圧調整回路５２は、スイッチ５５から入力されるオン信号が設定時間よりも長いことを判定して、動作状態に切り換えられる。このバッテリパックは、スイッチ５５を長く押さない状態で電圧調整回路５２を動作しない状態に保持できるので、電源コネクタ５に電子機器を接続しない状態で、電池の無駄な消費を防止できる。それは、電圧調整回路５２が動作状態にあると負荷に電子機器を接続しない状態で電力を消費するからである。

さらに、図の絶縁ホルダー３は、回路基板４に固定されるスイッチ５５の下方に位置して、回路基板４の下面を支持する支持ボス４４を連結プレート３２に一体成形して設けている。この構造は、スイッチ５５が固定された回路基板４の下方を支持ボス４４で支持するので、押しボタンスイッチ８を軽く押して、スイッチ５５を確実に操作できる。

さらに、図４、図６、図８及び図１１に示す回路基板４は、押しボタン８との対向面に、可撓性がある遮光性の絶縁シート１５を配設している。この絶縁シート１５は、貫通孔１５Ａを有し、この貫通孔１５Ａからスイッチ５５を表出させる状態で配設している。この絶縁シート１５には、たとえば、ポリエステル等のプラスチックシートが使用できる。この絶縁シート１５は、静電気の放電経路を長くして、静電気による放電を防止しながら、外装ケース２内で点灯する発光ダイオード５７の光がスイッチ窓２４から外部に漏れるのを防止する。

図１３は、回路基板４に実装される電子部品の回路図を示す。この回路基板４は、充電コネクタ７Ａである電源コネクタ７から入力される電力で円筒形電池１を充電する充電回路５４と、この充電回路５４で充電される円筒形電池１の電圧を所定の電圧に安定化して出力する電圧調整回路５２であるＤＣ／ＤＣコンバータ５３と、温度センサ１９で検出される各々の円筒形電池１の検出温度と、電池の電圧とから円筒形電池１の充放電を制御する保護回路５０とを備える。

充電回路５４は、充電コネクタ７Ａに接続される電源アダプタ（図示せず）から供給される電力で円筒形電池１を充電する。円筒形電池をリチウムイオン電池とするバッテリパックにあっては、この充電回路が定電流定電圧充電して円筒形電池を満充電する。また、円筒形電池をニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池とするバッテリパックにあっては、充電回路が定電流充電して円筒形電池を満充電する。さらに、充電回路５４は、円筒形電池１の満充電を検出して充電を停止する。

さらに、図１３の回路図に示す回路基板４は、円筒形電池１と電圧調整回路５２との間に、電源スイッチ５８を接続している。この電源スイッチ５８は、スイッチング回路５９でオンオフに制御される。スイッチング回路５９は、スイッチ５５から入力される信号で電源スイッチ５８をオンオフに切り変える。スイッチング回路５９は、スイッチ５５から一定の時間オン信号が入力されると電源スイッチ５８をオンに切り換えて、円筒形電池１の出力を電圧調整回路５２に出力する。この状態で電圧調整回路５２は動作状態となって、出力側に接続している電源コネクタ５に安定化された電力を供給する。スイッチング回路５９は、電源コネクタ５に接続している電子機器が外されると、電源コネクタ５から電子機器が外されたことを、出力電流で検出できる。電子機器が外されると出力電流が０Ａとなるからである。

さらに、図の回路基板４は、電池の残容量を検出する残容量検出回路５６も実装している。この残容量検出回路５６は、電池の電圧や電池の電流から残容量を演算して、発光ダイオード５７の発光色や点灯個数で残容量を表示する。この残容量検出回路５６は、スイッチ５５からオン信号が入力されると、発光ダイオード５７を点灯して所定の時間にわたって残容量を表示する。発光ダイオード５７は、図４、図８、及び図１１に示すように、回路基板４に固定しており、残容量検出回路５６に制御されて電池の残容量を表示する。バッテリパックは、発光ダイオード５７の上方に位置する第１の表面プレート２０Ａを、透光性を有するプラスチックで製作している。さらに、図４に示す外装ケース２の第１の表面プレート２０Ａは、発光ダイオード５７と対向する部分を薄く成形して、発光ダイオード５７から照射される光を外部に透過する透光部２０ａを設けている。この外装ケース２は、発光ダイオード５７を表出させる開口窓を設けることなく、発光ダイオード５７の発光を透過させて外部に表示できる。ただ、ケースは、開口窓を設けて発光ダイオードをケースから表出させて外部に表示することもできる。

一対の円筒形電池１は、正負の端面電極をリード板１０を介して回路基板４に連結している。図に示す一対の円筒形電池１は、一方の端面電極同士を第１のリード板１０Ａで接続すると共に、他方の端面電極同士を第２のリード板１０Ｂで接続している。すなわち、一対の円筒形電池１は、リード板１０で互いに並列に接続して回路基板４に接続している。ただ、一対の円筒形電池は、互いに直列に接続することもできる。

図のリード板１０は、端面電極に接続される接続部１１を、連結部１２で連結してなる形状としている。第１のリード板１０Ａは、上下２段のＵＳＢコネクタ５Ａが配設される端面側に位置する端面電極を連結している。この第１のリード板１０Ａは、上下２段のＵＳＢコネクタ５Ａに接触しないように、連結部１２を底面側に折曲すると共に、ＵＳＢコネクタ５Ａの底面の周囲に沿うコ字状に折曲して、絶縁ホルダー３の連結プレート３２の下面に配置している。さらに、第１のリード板１０Ａは、連結部１２に設けた接続片１３を、絶縁ホルダー３に設けたスリット孔４５に通過させて回路基板４に接続している。第２のリード板１０Ｂは、上下２段のＵＳＢコネクタ５Ａが配設される端面と反対側の端面に位置する端面電極を連結している。この第２のリード板１０Ｂは、ＵＳＢコネクタ５Ａと充電コネクタ７に接触しないように、連結部１２を絶縁ホルダー３の端面の下部に配置している。さらに、第２のリード板１０Ｂは、連結部１２に設けた接続片１３を絶縁ホルダー３の連結プレート３２の下面に配置し、さらに、この接続片１３を折曲して絶縁ホルダー３に設けたスリット孔４５に通過させて回路基板４に接続している。

電源コネクタ５は、回路基板４に固定されて、円筒形電池１の間に設けている収納スペース６に配置される。図４、図７、及び図８は、電源コネクタ５であるＵＳＢコネクタ５Ａを定位置に配置する状態を示している。これ等の図に示す回路基板４は、一端部には標準ＵＳＢコネクタ５ａを、他端部にはミニＵＳＢコネクタ５ｂと充電コネクタ７を固定している。ＵＳＢコネクタ５Ａと充電コネクタ７は、回路基板４にハンダ付けして固定される。ＵＳＢコネクタ５Ａと充電コネクタ７は、複数の接続ピンを回路基板４に挿入して物理的に連結し、この状態で接続ピンを回路基板４の導電部にハンダ付けして回路基板４に固定し、また電気接続される。以上の回路基板４は、標準ＵＳＢコネクタ５ａを２段に連結して回路基板４の一端部に固定して、他端部にはミニＵＳＢコネクタ５ｂと充電コネクタ７をハンダ付けして固定している。ＵＳＢコネクタ５Ａは、回路基板４の両端部にあって、外装ケース２のコネクタ窓２２を貫通するＵＳＢプラグが挿入される。回路基板４に固定される標準ＵＳＢコネクタ５ａは、２段に連結されて、絶縁ホルダー３に設けている嵌着凹部３７に案内され、絶縁ホルダー３で定位置に保持される。絶縁ホルダー３は、標準ＵＳＢコネクタ５ａを案内する嵌着凹部３７を設けて、ここに標準ＵＳＢコネクタ５ａを配置している。

以上のバッテリパックは、以下の工程で組み立てられる。
（１）回路基板４の定位置に、電源コネクタ５、７、温度センサ１９、スイッチ５５、発光ダイオード５７、及び、その他の電子部品を固定する。
（２）電子部品が固定された回路基板４を絶縁ホルダー３にセットする。このとき、図８に示すように、回路基板４に固定している一対の温度センサ１９を回路基板４に対して垂直姿勢で下方に延長し、温度センサ１９の先端部に設けた温度検出部１９Ａを絶縁ホルダー３の連結プレート３２の両側に設けた引き出し穴４０に通過させる。回路基板４は、一対の対向壁３１の内側に設けた段差部３５の載せ部３８に両側を載せると共に、両側を複数の係止フック３６で抜けないように係止して定位置に固定される。この状態で、回路基板４は、絶縁ホルダー３の連結プレート３２と平行な姿勢で、一対の対向壁３１の内側の定位置に連結される。
（３）絶縁ホルダー３の両側に一対の円筒形電池１を互いに平行な姿勢で配置すると共に、一対の円筒形電池１の正負の端面電極をリード板１０を介して回路基板４に連結する。一対の円筒形電池１は、一方の端面電極同士を第１のリード板１０Ａで接続すると共に、この第１のリード板１０Ａに設けた接続片１３を、絶縁ホルダー３に設けたスリット孔４５に通過させて回路基板４に接続する。また、他方の端面電極同士を第２のリード板１０Ｂで接続すると共に、この第２のリード板１０Ｂに設けた接続片１３を、絶縁ホルダー３に設けたスリット孔４５に通過させて回路基板４に接続する。
（４）絶縁ホルダー３の下面において、引き出し穴４０から絶縁ホルダー３の外部に引き出された温度センサ１９の先端部を、図５と図１０に示すように、両側に配置される円筒形電池１の表面に向かって外側に折曲する。ただ、この工程は、（３）の工程の前工程とすることもできる。
（５）絶縁ホルダー３の外側に折曲された温度センサ１９の温度検出部１９Ａを、図５と図１０に示すように、熱伝導ペースト１７を介して円筒形電池１の表面に熱結合する。さらに、この熱伝導ペースト１７を引き出し穴４０にも充填して、リード線１９Ｂを絶縁ホルダー３に固定する。熱伝導ペースト１７が硬化した後、あるいは硬化する前に、絶縁ホルダー３の下面と熱伝導ペースト１７の表面に両面接着テープ１８を付着する。
以上の工程で、電池組立９が組み立てられる。
（６）電池組立９を外装ケース２に収納する。電池組立９は、図１２に示すように、まず第２外装ケース２Ｂに収納する。この状態で、両面接着テープ１８は、第２の表面プレート２０Ｂの内面に接着されて、電池組立９を外装ケース２に移動しない状態で確実に固定しながら、第２の表面プレート２０Ｂを介して温度センサ１９の温度検出部１９Ａを円筒形電池１の表面に熱結合状態に保持する。その後、回路基板４の表面に固定されたスイッチ５５の周囲に絶縁シート１５を配置し、さらに、スイッチ５５の上に押しボタンスイッチ８を配置した後、第１外装ケース２Ａをセットして第２外装ケース２Ｂに連結する。

以上の実施例のバッテリパックは、一対の円筒形電池１を外装ケース２に内蔵している。ただ、本発明のバッテリパックは、１本の円筒形電池を外装ケースに内蔵することもできる。以下、１本の円筒形電池を内蔵するバッテリパックの実施例を詳述する。なお、以下に示す実施例において、前述の実施例と同じ構成要素については、同符号を付してその詳細な説明は省略する。

図１５ないし図２２に示すバッテリパックは、１本の円筒形電池１と回路基板４と絶縁ホルダー５３とからなる電池組立５９を外装ケース６２に内蔵している。さらに、このバッテリパックは、外装ケース６２に内蔵される円筒形電池１と外装ケース６２の側壁８１Ａとの間を所定の間隔離して、その間に収納スペース６６ができるように絶縁材の絶縁ホルダー６３で配設して、この絶縁ホルダー６３でもって回路基板４と円筒形電池１を定位置に配置している。

外装ケース６２は、第１の表面プレート８０Ａと第２の表面プレート８０Ｂの周囲に周壁８１を設けた形状であって、その内部に電池組立６９を収納している。図１５ないし図２２の外装ケース６２は、第１外装ケース６２Ａと第２外装ケース６２Ｂからなり、その平面形状を四角形としている。第１外装ケース６２Ａと第２外装ケース６２Ｂは、四角形の表面プレート８０の周囲に周壁８１を一体的に成形して設けた形状に、プラスチックを成形して制作している。外装ケース６２は、その片側部分に１本の円筒形電池１を収納し、反対側の片側部分に回路基板４と電源コネクタ５を収納している。外装ケース６２の周壁８１は、表面プレート８０の両側に設けた側壁８１Ａと、その両端部に設けた端面壁８１Ｂとからなる。外装ケース６２の両側部分に位置する側壁８１Ａは、円筒形電池１を収納する片側を、円筒形電池１の表面に沿って湾曲する湾曲壁８１ａとし、反対側の片側を垂直面である垂直壁８１ｂとしている。第１外装ケース６２Ａと第２外装ケース６２Ｂは、互いに周壁８１の開口端を連結して、内部を閉鎖する構造に連結している。

外装ケース６２は、両端の端面壁８１Ｂに、電源コネクタ５であるＵＳＢコネクタ５Ａを外部に表出させるコネクタ窓２２を開口している。外装ケース６２は、一方の端面壁８１Ｂに、標準ＵＳＢコネクタ５ａを外部に表出させるコネクタ窓２２を開口し、他方の端面壁８１Ｂには、ミニＵＳＢコネクタ５ｂを外部に表出させるコネクタ窓２２を開口している。さらに、第１外装ケース６２Ａは、押しボタンスイッチ８を外部に表出するためのスイッチ窓２４を表面プレート８０に開口している。

絶縁ホルダー６３は、外装ケース６２の片側であって、円筒形電池１と側壁８１Ａの間の収納スペース６６に回路基板４と電源コネクタ５を配置している。絶縁ホルダー６３は、円筒形電池１と側壁８１Ａの間隔が広くなる外側部には回路基板４を配設して、回路基板４よりも内側部に電源コネクタ５を配設している。絶縁ホルダー６３は、絶縁材のプラスチックを成形して制作される。絶縁ホルダー６３は、その長手方向を外装ケース６２の側壁８１Ａと平行な姿勢として、外装ケース６２の片側に配設される。絶縁ホルダー６３は、外装ケース６２の両端に設けている一対の端面壁８１Ｂの間に配設されて、外装ケース６２の両端の端面壁８１Ｂで長手方向の位置ずれを阻止している。したがって、図の絶縁ホルダー６３は、長手方向の長さ、すなわちその全長を、対向する端面壁８１Ｂの内側間隔として、端面壁８１Ｂの間に配設している。

絶縁ホルダー６３は、その内側の定位置に回路基板４を配置して、片側に円筒形電池１を配置する。図１７と図１８の絶縁ホルダー６３は、円筒形電池１の対向面に沿う電池側の対向壁９１と、外装ケース６２の一方の側壁８１Ａである垂直壁８１ｂに沿う側壁側の対向壁９０と、電池側の対向壁９１と側壁側の対向壁９０を連結する連結プレート９２と、電池側の対向壁９１及び側壁側の対向壁９０と連結プレート９２の両端に設けている端面プレート９３とをプラスチックで一体的に成形している。電池側の対向壁９１と側壁側の対向壁９０は、互いに平行に配設されている。円筒形電池１と対向する電池側の対向壁９１は、その外側に配置される円筒形電池１の表面に沿う形状としている。外装ケース６２の垂直壁８１ｂと対向する側壁側の対向壁９０は、垂直壁８１ｂの内面に沿う形状としている。連結プレート９２は、外装ケース６２の第２の表面プレート８０Ｂの内側にあって、電池側の対向壁９１と側壁側の対向壁９０とをその片側で連結している。端面プレート９３は、電池側の対向壁９１と側壁側の対向壁９０と連結プレート９２の端部に連結するように設けられる。図の絶縁ホルダー６３は、一端に標準ＵＳＢコネクタ５ａを、他端にミニＵＳＢコネクタ５ｂを配置しているので、両端の端面プレート９３に開口部を設けて、各々の開口部から標準ＵＳＢコネクタ５ａとミニＵＳＢコネクタ５ｂを表出させている。

電池側の対向壁９１は、第２の表面プレート８０Ｂ側を平面部９１Ａとして、第１の表面プレート８０Ａ側を湾曲部８１Ｂとして、平面部８１Ａの片側を連結プレート８２に連結している。すなわち、図１７と図１８に示す電池側の対向壁９１は、片側を平面部９１Ａとして、その反対側を湾曲部９１Ｂとして、平面部９１Ａを連結プレート９２に連結している。湾曲部９１Ｂは、円筒形電池１の表面に沿って湾曲するので、第１の表面プレート８０Ａに向かって、その内幅が広くなる。内幅が広くなる湾曲部９１Ｂの第１の表面プレート８０Ａ側に、回路基板４を連結している。

側壁側の対向壁９０は、第２の表面プレート８０Ｂ側から第１の表面プレート８０Ａ側に向かって、側壁８１Ａである垂直壁８１ｂとの間隔を狭くする傾斜面として、第２の表面プレート８０Ｂ側の片側を連結プレート８２に連結している。すなわち、図１７と図１８に示す側壁側の対向壁９０は、第１の表面プレート８０Ａに向かって、その内幅が広くなる傾斜面としている。傾斜面である側壁側の対向壁９０は、内幅が広くなる第１の表面プレート８０Ａ側に、回路基板４を連結している。ただ、側壁側の対向壁は、必ずしも傾斜面とする必要はなく、垂直面とすることも湾曲面とすることもできる。

以上の形状の絶縁ホルダー６３は、電池側の対向壁９１を円筒形電池１に沿う形状として円筒形電池１を安定して定位置に配置しながら、内幅が広くなる電池側の対向壁９１と側壁側の対向壁９０の先端部に回路基板４を配置することで、幅の広い、すなわち多数の電子部品を実装する回路基板４を配置できる。また、ここに配設される回路基板４は、第１の表面プレート８０Ａとの対向面の反対側の面である内面に突出して、電子部品を配置できる。ここに配置される電子部品は、電池側の対向壁９１と側壁側の対向壁９０と回路基板４との内側にできるスペースに有効に配置される。

絶縁ホルダー６３は、電池側の対向壁９１と側壁側の対向壁９０の内側に、連結プレート９２と平行な姿勢で回路基板４を連結している。回路基板４を定位置に配置するために、電池側の対向壁９１と側壁側の対向壁９０は、回路基板４の両側に位置して、回路基板４の表面よりも突出する一対の保持リブ３４を設けて、これらの保持リブ３４の対向する内側に段差部３５と係止フック３６とを設けている。段差部３５は、回路基板４の両側を載せて定位置に配置する載せ部３８の内幅（Ｗ１）を回路基板４の横幅（Ｗ２）よりもわずかに狭くし、また、一対の保持リブ３４の間隔を保持リブ３４の間隔（Ｗ３）を回路基板４の横幅（Ｗ２）よりもわずかに広くして、ここに回路基板４を載せて配置できるようにしている。係止フック３６を電池側の対向壁９１と側壁側の対向壁９０に一体的に成形して設けるために、絶縁ホルダー６３は、係止フック３６を設けている電池側の対向壁９１の湾曲部３１Ｂと側壁側の対向壁９０の段差部３５とに型抜き孔３９を設けている。型抜き孔３９は、連結プレート９２に直交する方向に開口されて、絶縁ホルダー６３の係止フック３６を成形する金型を、連結プレート９２に対して垂直な方向に型抜きして脱型する。この構造の絶縁ホルダー６３は、簡単な金型で、係止フック３６を一体的に成形して設けることができる。

さらに、絶縁ホルダー６３は、図１７、図２０、及び図２１に示すように、回路基板４にリード線１９Ｂを連結している温度センサ１９の温度検出部１９Ａを、絶縁ホルダー６３の外側に配置している円筒形電池１に熱結合するために、リード線１９Ｂの引き出し穴４０を設けている。温度センサ１９は、リード線１９Ｂが引き出し穴４０に挿通されて、リード線１９Ｂの先端に設けている温度検出部１９Ａが円筒形電池１の表面の湾曲面に熱結合される。引き出し穴４０は、リード線１９Ｂの端部を回路基板４に連結している位置の真下（図１７参照）に設けている。図の回路基板４は、円筒形電池１側の側部に温度センサ１９を連結しているので、引き出し穴４０は連結プレート９２の一方の側部であって電池側の対向壁９１とのコーナー部に設けている。温度センサ１９のリード線１９Ｂは、回路基板４に垂直姿勢に固定されて、電池側の対向壁９１の平面部９１Ａの内面に沿って垂直方向に伸びて引き出し穴４０に挿通され、引き出し穴４０から絶縁ホルダー６３の外部に引き出されて、円筒形電池１の表面に向かって外側に折曲されて温度検出部１９Ａを円筒形電池１の表面に熱結合状態に固定する。

さらに、円筒形電池１は、正負の端面電極を一対のリード板７０を介して回路基板４に連結している。一対のリード板７０は、端面電極に接続される接続部７１と、この接続部７１から引き出されて回路基板４に接続される接続片７３とを備える。これらのリード板７０は、絶縁ホルダー６３の両端に配置されて、接続部７１が円筒形電池１の端面電極に接続されると共に、接続片７３を、絶縁ホルダー６３に設けたスリット孔４５に通過させて回路基板４に接続している。

電源コネクタ５は、回路基板４に固定されて、円筒形電池１と側壁８１Ａの間に設けている収納スペース６６に配置される。図１９と図２０は、電源コネクタ５であるＵＳＢコネクタ５Ａを定位置に配置する状態を示している。これ等の図に示す回路基板４は、一端部には標準ＵＳＢコネクタ５ａを、他端部にはミニＵＳＢコネクタ５ｂを固定している。ＵＳＢコネクタ５Ａは、回路基板４の両端部にあって、外装ケース６２のコネクタ窓２２を貫通するＵＳＢプラグが挿入される。ＵＳＢコネクタ５Ａは、回路基板４にハンダ付けして固定される。ＵＳＢコネクタ５Ａは、複数の接続ピンを回路基板４に挿入して物理的に連結し、この状態で接続ピンを回路基板４の導電部にハンダ付けして回路基板４に固定し、また電気接続される。

さらに、図１８ないし図２１に示す標準ＵＳＢコネクタ５ａは、ＵＳＢプラグが挿入される長方形の挿入部の短辺側の一辺が、回路基板４の表面と対向する姿勢となるように回路基板４に固定している。すなわち、この回路基板４は、標準ＵＳＢコネクタ５ａの長辺側の一辺が側壁８１Ａである垂直壁８１ｂと平行な姿勢となるように、標準ＵＳＢコネクタ５ａを固定している。この構造は、図１８に示すように、円筒形電池１と側壁８１Ａである垂直壁８１ｂとの間にできる収納スペース６６を狭くして、いいかえると全体の外形をよりコンパクトにしながら、標準ＵＳＢコネクタ５ａを定位置に配置できる。回路基板４に固定される標準ＵＳＢコネクタ５ａは、絶縁ホルダー６３に設けている嵌着凹部９７に案内され、絶縁ホルダー６３で定位置に保持される。絶縁ホルダー６３は、標準ＵＳＢコネクタ５ａを案内する嵌着凹部９７を設けて、ここに標準ＵＳＢコネクタ５ａを配置している。通常は、標準ＵＳＢコネクタ５ａより、電池１に電力が供給され、ミニＵＳＢコネクタ５ｂから電池１の電力を供給する。

図２３は、回路基板４に実装される電子部品の回路図を示す。このバッテリパックは、外部から入力される電力で円筒形電池１を充電する充電回路５４と、この充電回路５４で充電される円筒形電池１の電圧を所定の電圧に安定化して出力する電圧調整回路５２であるＤＣ／ＤＣコンバータ５３と、温度センサ１９で検出される円筒形電池１の検出温度と、電池電圧とから円筒形電池１の充放電を制御する保護回路５０とを備える。図に示すバッテリパックは、電源コネクタ５を、外部の電子機器から充電回路５４に電力を入力するコネクタと、電圧調整回路５２から電子機器に電力を出力するコネクタに併用している。これらの電源コネクタ５は、切換スイッチ４８を介して、充電回路５４と、電圧調整回路５２であるＤＣ／ＤＣコンバータ５３に接続している。この切換スイッチ４８は、制御回路４９で制御されて、電源コネクタ５を充電回路５４とＤＣ／ＤＣコンバータ５３のいずれかに接続する。

制御回路４９は、電源コネクタ５に電子機器が接続されると、このことを入力電流、または入力電圧から検出できる。電子機器が接続されると、電子機器から電力が供給されるからである。制御回路４９は、電子機器から電力が入力される状態において、この電子機器が接続される電源コネクタ５を充電回路５４に接続するように切換スイッチ４８を切り換える。充電回路５４は、電源コネクタ５に接続される電子機器から供給される電力で円筒形電池１を充電する。ただ、バッテリパックは、前述の実施例のように、充電コネクタを設けて、この充電コネクタに接続される電源アダプタから供給される電力で円筒形電池を充電することもできる。

さらに、制御回路４９は、電子機器に電力を出力する状態において、この電子機器が接続される電源コネクタ５を電圧調整回路５２であるＤＣ／ＤＣコンバータ５３に接続するように切換スイッチ４８を切り換える。この状態で、電圧調整回路５２は、電子機器が接続されている電源コネクタ５に安定化された電力を供給する。図２３に示すバッテリパックは、円筒形電池１と電圧調整回路５２との間に、電源スイッチ５８を接続している。この電源スイッチ５８は、制御回路４９でオンオフに制御される。制御回路４９は、スイッチ５５から入力される信号で電源スイッチ５８をオンオフに切り変える。制御回路４９は、スイッチ５５から一定の時間オン信号が入力されると電源スイッチ５８をオンに切り換えて、円筒形電池１の出力を電圧調整回路５２に出力する。この状態で電圧調整回路５２は動作状態となって、出力側に接続している電源コネクタ５に安定化された電力を供給する。制御回路４９は、電源コネクタ５に接続している電子機器が外されると、電源コネクタ５から電子機器が外されたことを、出力電流で検出できる。電子機器が外されると出力電流が０Ａとなるからである。

保護回路５０は、電池温度と電池の電圧を検出して電池の充放電をコントロールする。電池の温度は、円筒形電池１の表面に熱結合状態に固定している温度センサ１９で検出される。したがって、保護回路５０には温度センサ１９を接続している。保護回路５０は、電池の充放電電流を制限する温度を記憶するメモリ５１を備えており、このメモリ５１に、電池の温度に対する許容電流を記憶している。この保護回路５０は、電池温度から電池を充放電する電流を許容電流よりも小さく制御して電池を保護する。さらに、保護回路５０は、円筒形電池１の電圧を検出して充放電を制御する。この保護回路５０は、充電している電池の電圧が最高電圧まで上昇すると充電を停止し、また、放電している電池の電圧が最低電圧まで低下すると放電を停止する。図２３に示す保護回路５０は、電池温度や電池電圧の異常を検出すると、充電回路５４を制御して電池の充電を停止し、また、制御回路４９を制御して電池の放電を停止する。

さらに、図の回路基板４は、電池の残容量を検出する残容量検出回路５６も実装している。この残容量検出回路５６は、電池の電圧や電池の電流から残容量を演算して、発光ダイオード５７の発光色や点灯個数で残容量を表示する。この残容量検出回路５６は、スイッチ５５からオン信号が入力されると、発光ダイオード５７を点灯して所定の時間にわたって残容量を表示する。発光ダイオード５７は、図１９と図２２に示すように、回路基板４に固定しており、残容量検出回路５６に制御されて電池の残容量を表示する。バッテリパックは、発光ダイオード５７の上方に位置する第１の表面プレート８０Ａを、透光性を有するプラスチックで製作している。さらに、図２０と図２１に示す外装ケース２の第１の表面プレート８０Ａは、発光ダイオード５７と対向する部分を薄く成形して、発光ダイオード５７から照射される光を外部に透過する透光部８０ａを設けている。

以上のバッテリパックは、以下の工程で組み立てられる。
（１）回路基板４の定位置に、電源コネクタ５、温度センサ１９、スイッチ５５、発光ダイオード５７、及び、その他の電子部品を固定する。
（２）電子部品が固定された回路基板４を絶縁ホルダー６３にセットする。このとき、図１９に示すように、回路基板４に固定している温度センサ１９を回路基板４に対して垂直姿勢で下方に延長し、温度センサ１９の先端部に設けた温度検出部１９Ａを絶縁ホルダー６３の連結プレート９２の両側に設けた引き出し穴４０に通過させる。回路基板４は、電池側の対向壁９１と側壁側の対向壁９０の内側に設けた段差部３５の載せ部３８に両側を載せると共に、両側を複数の係止フック３６で抜けないように係止して定位置に固定される。この状態で、回路基板４は、絶縁ホルダー６３の連結プレート９２と平行な姿勢で、電池側の対向壁９１と側壁側の対向壁９０の内側の定位置に連結される。
（３）絶縁ホルダー６３の電池側の対向壁９１の外側に円筒形電池１を配置すると共に、円筒形電池１の正負の端面電極をリード板７０を介して回路基板４に連結する。円筒形電池１は、両端の端面電極にそれぞれ接続部７１を接続すると共に、この接続部７１に設けた接続片７３を、絶縁ホルダー６３に設けたスリット孔４５に通過させて回路基板４に接続する。
（４）絶縁ホルダー６３の下面において、引き出し穴４０から絶縁ホルダー６３の外部に引き出された温度センサ１９の先端部を、図１７と図２１に示すように、電池側の対向壁９１の外側に配置される円筒形電池１の表面に向かって折曲する。ただ、この工程は、（３）の工程の前工程とすることもできる。
（５）絶縁ホルダー６３の外側に折曲された温度センサ１９の温度検出部１９Ａを、図１７に示すように、熱伝導ペースト１７を介して円筒形電池１の表面に熱結合する。さらに、この熱伝導ペースト１７を引き出し穴４０にも充填して、リード線１９Ｂを絶縁ホルダー３に固定する。熱伝導ペースト１７が硬化した後、あるいは硬化する前に、絶縁ホルダー６３の下面と熱伝導ペースト１７の表面に両面接着テープ１８を付着する。
以上の工程で、電池組立６９が組み立てられる。
（６）電池組立６９を外装ケース６２に収納する。電池組立６９は、まず第２外装ケース６２Ｂに収納する。この状態で、両面接着テープ１８は、第２の表面プレート８０Ｂの内面に接着されて、電池組立６９を外装ケース６２に移動しない状態で確実に固定しながら、第２の表面プレート８０Ｂを介して温度センサ１９の温度検出部１９Ａを円筒形電池１の表面に熱結合状態に保持する。その後、回路基板４の表面に固定されたスイッチ５５の周囲に絶縁シート１５を配置し、さらに、スイッチ５５の上に押しボタンスイッチ８を配置した後、第１外装ケース６２Ａをセットして第２外装ケース６２Ｂに連結する。

１…円筒形電池
２…外装ケース ２Ａ…第１外装ケース
２Ｂ…第２外装ケース
３…絶縁ホルダー
４…回路基板
５…電源コネクタ ５Ａ…ＵＳＢコネクタ
５ａ…標準ＵＳＢコネクタ
５ｂ…ミニＵＳＢコネクタ
６…収納スペース
７…電源コネクタ ７Ａ…充電コネクタ
８…押しボタンスイッチ
９…電池組立
１０…リード板 １０Ａ…第１のリード板
１０Ｂ…第２のリード板
１１…接続部
１２…連結部
１３…接続片
１４…ラベル
１５…絶縁シート １５Ａ…貫通孔
１６…充填隙間
１７…熱伝導ペースト
１８…両面接着テープ
１９…温度センサ １９Ａ…温度検出部
１９Ｂ…リード線
２０…表面プレート ２０Ａ…第１の表面プレート
２０Ｂ…第２の表面プレート
２０ａ…透光部
２１…周壁 ２１Ａ…側壁
２１Ｂ…端面壁
２２…コネクタ窓
２３…コネクタ窓
２４…スイッチ窓
２５…止ネジ
２６…挿入ボス
２７…連結ボス
２８…挿入凹部
２９…嵌着凸部
３１…対向壁 ３１Ａ…平面部
３１Ｂ…湾曲部
３２…連結プレート
３３…端面プレート
３４…保持リブ
３５…段差部
３６…係止フック
３７…嵌着凹部
３８…載せ部
３９…型抜き孔
４０…引き出し穴
４１…嵌着凹部
４２…位置決め穴
４３…ガイドボス
４４…支持ボス
４５…スリット孔
４８…切換スイッチ
４９…制御回路
５０…保護回路
５１…メモリ
５２…電圧調整回路
５３…ＤＣ／ＤＣコンバータ
５４…充電回路
５５…スイッチ
５６…残容量検出回路
５７…発光ダイオード
５８…電源スイッチ
５９…スイッチング回路
６２…外装ケース ６２Ａ…第１外装ケース
６２Ｂ…第２外装ケース
６３…絶縁ホルダー
６６…収納スペース
６９…電池組立
７０…リード板
７１…接続部
７３…接続片
８０…表面プレート ８０Ａ…第１の表面プレート
８０Ｂ…第２の表面プレート
８０ａ…透光部
８１…周壁 ８１Ａ…側壁
８１ａ…湾曲壁
８１ｂ…垂直壁
８１Ｂ…端面壁
９０…対向壁
９１…対向壁 ９１Ａ…平面部
９１Ｂ…湾曲部
９２…連結プレート
９３…端面プレート
９７…嵌着凹部
１０１…円筒形電池
１０２…外装ケース
１０３…絶縁ホルダー
１０４…回路基板
１０９…電池組立

Claims (10)

1. 充電できる一対の円筒形電池(1)と、この円筒形電池(1)に接続されて、円筒形電池(1)の保護回路(50)を実装してなる回路基板(4)と、前記一対の円筒形電池(1)を互いに平行な姿勢で所定の間隔離して間に収納スペース(6)ができるように配設すると共に、この収納スペース(6)の定位置に前記回路基板(4)を配置してなる絶縁ホルダー(3)と、この絶縁ホルダー(3)の前記回路基板(4)に連結されて前記円筒形電池(1)の表面に熱結合されて各々の円筒形電池(1)の温度を検出する一対の温度センサ(19)と、前記絶縁ホルダー(3)の両側に一対の円筒形電池(1)を配置してなる電池組立(9)を収納している外装ケース(2)を備え、
   前記温度センサ(19)でもって各々の円筒形電池(1)の温度が検出され、この検出温度でもって前記保護回路(50)が前記円筒形電池(1)の充放電を制御するようにしてなるバッテリパックであって、
   前記絶縁ホルダー(3)が、互いに平行に配設している一対の円筒形電池(1)の対向面に沿う対向壁(31)を有すると共に、この対向壁(31)の間に前記回路基板(4)を配置して、この回路基板(4)に前記温度センサ(19)のリード線(19B)の端部を連結しており、
   さらに、前記絶縁ホルダー(3)は温度センサ(19)のリード線(19B)を対向壁(31)の内側から外側に案内する一対の引き出し穴(40)を有し、各々の温度センサ(19)のリード線(19B)がこの引き出し穴(40)に挿通されて、リード線(19B)の先端に設けてなる温度検出部(19A)が前記円筒形電池(1)の表面の湾曲面に熱結合されてなるバッテリパック。
2. 充電できる１本の円筒形電池(1)と、この円筒形電池(1)に接続されて、円筒形電池(1)の保護回路(50)を実装してなる回路基板(4)と、前記円筒形電池(1)を内蔵する外装ケース(62)と、この円筒形電池(1)を外装ケース(62)の側壁(81A)から所定の間隔離して間に収納スペース(66)ができるように配設すると共に、この収納スペース(66)の定位置に前記回路基板(4)を配置してなる絶縁ホルダー(63)と、この絶縁ホルダー(63)の前記回路基板(4)に連結されて前記円筒形電池(1)の表面に熱結合されて円筒形電池(1)の温度を検出する温度センサ(19)とを備え、前記絶縁ホルダー(63)の片側に円筒形電池(1)を配置してなる電池組立(69)を外装ケース(62)に収納しており、
   前記温度センサ(19)でもって前記円筒形電池(1)の温度が検出され、この検出温度でもって前記保護回路(50)が前記円筒形電池(1)の充放電を制御するようにしてなるバッテリパックであって、
   前記絶縁ホルダー(63)が、前記円筒形電池(1)の対向面に沿う電池側の対向壁(91)と前記外装ケース(62)の側壁(81A)に沿う側壁側の対向壁(90)を有すると共に、電池側の対向壁(91)と側壁側の対向壁(90)の間に前記回路基板(4)を配置して、この回路基板(4)に前記温度センサ(19)のリード線(19B)の端部を連結しており、
   さらに、前記絶縁ホルダー(63)は温度センサ(19)のリード線(19B)を電池側の対向壁(91)の内側から外側に案内する引き出し穴(40)を有し、温度センサ(19)のリード線(19B)がこの引き出し穴(40)に挿通されて、リード線(19B)の先端に設けてなる温度検出部(19A)が前記円筒形電池(1)の表面の湾曲面に熱結合されてなるバッテリパック。
3. 前記外装ケース(2)、(62)が、第１の表面プレート(20A)、(80A)と第２の表面プレート(20B)、(80B)の周囲に周壁(21)、(81)を設けた形状であって、その内部に電池組立(9)、(69)を収納しており、前記絶縁ホルダー(3)、(63)は、前記外装ケース(2)、(62)の第１の表面プレート(20A)、(80A)の内面に対向する位置に前記回路基板(4)が配置されて、前記温度センサ(19)が、その温度検出部(19A)を第２の表面プレート(20B)、(80B)の内側に対向する円筒形電池(1)の表面に熱結合してなる請求項１または２に記載されるバッテリパック。
4. 前記絶縁ホルダー(3)、(63)が、前記回路基板(4)の両側で引っ掛けて定位置に保持する係止フック(36)をプラスチックでもって一体的に成形して設けており、この係止フック(36)でもって前記回路基板(4)を定位置に配置してなる請求項３に記載されるバッテリパック。
5. 前記温度センサ(19)が、弾性変形できる可撓性のあるリード線(19B)の先端部に温度検出部(19A)を連結したもので、前記リード線(19B)が前記対向壁(31)、(91)の内面に沿って回路基板(4)から引き出し穴(40)に伸びるように配置され、かつ引き出し穴(40)から引き出されて前記円筒形電池(1)の表面に向かって外側に折曲されて温度検出部(19A)を円筒形電池(1)の表面に熱結合状態に固定してなる請求項１ないし４のいずれかに記載されるバッテリパック。
6. 前記温度センサ(19)の温度検出部(19A)が、熱伝導ペースト(17)を介して円筒形電池(1)の表面に熱結合され、かつこの熱伝導ペースト(17)が前記引き出し穴(40)に充填されてリード線(19B)を絶縁ホルダー(3)に固定してなる請求項１ないし５のいずれかに記載されるバッテリパック。
7. 前記絶縁ホルダー(3)が、一対の対向壁(31)と、前記外装ケース(2)の第２の表面プレート(20B)の内側にあって一対の対向壁(31)を連結してなる連結プレート(32)と、前記一対の対向壁(31)の両端部に設けている端面プレート(33)とを有し、前記連結プレート(32)の両側部であって対向壁(31)とのコーナー部に一対の引き出し穴(40)を設けてなる請求項１に記載されるバッテリパック。
8. 前記絶縁ホルダー(63)が、電池側の対向壁(91)と、側壁側の対向壁(90)と、前記外装ケース(62)の第２の表面プレート(80B)の内側にあって電池側の対向壁(91)と側壁側の対向壁(90)とを連結してなる連結プレート(92)と、電池側の対向壁(91)と側壁側の対向壁(90)の両端部に設けている端面プレート(93)とを有し、前記連結プレート(92)の側部であって電池側の対向壁(91)とのコーナー部に引き出し穴(40)を設けてなる請求項２に記載されるバッテリパック。
9. バッテリパックが携帯式の電源で、これに接続される電子機器に電力を供給する電源コネクタ(5)を有する請求項１ないし８のいずれかに記載されるバッテリパック。
10. 前記電源コネクタ(5)がＵＳＢコネクタ(5A)である請求項９に記載されるバッテリパック。

Images