JP2013058344A - Battery pack - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電池パックに関し、特に、外装ケースの構成に関する。 The present invention relates to a battery pack, and more particularly, to a configuration of an exterior case.
携帯電話機などのモバイル機器、あるいは、電動アシスト自転車や電気自動車などの車両など多くの機器に電池パックが用いられている。一例として、携帯電話機などに用いられる従来技術に係る電池パックの構成について、図10を用い説明する。
図10に示すように、従来技術に係る電池パックは、扁平角形の外観形状を有する素電池95を備える。素電池95では、有底角筒状の外装缶95aとその開口を封口する封口板95bとで外装が構成され、封口板95bの一部からは、負極端子95cが突設されている。封口板95bは、その外辺が、外装缶95aの開口端縁に対してレーザ溶接などにより接合されている。
Battery packs are used in many devices such as mobile devices such as mobile phones or vehicles such as electric assist bicycles and electric cars. As an example, a configuration of a battery pack according to a conventional technique used for a mobile phone or the like will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 10, the battery pack according to the prior art includes a
素電池95の負極端子95cに対しては、PTC素子96の一方のリード板が接続されている。なお、封口板95bに対しては、負極端子95cが突設された部分を除き、絶縁シート101が被せられており、PTC素子96は、封口板95bに対して、絶縁シート101を挟んだ状態で配されている。
PTC素子96のもう一方のリード板は、L字形に曲折されたリード板98を介して回路基板97に接続されている。回路基板97は、間に基板ホルダ100を挟んだ状態で、素電池95の外装缶95aにおけるY軸方向左手前側の側壁外面に対向するように配置されている。回路基板97には、L字形の曲折されたリード板99も接続されており、リード板99は、その他端が素電池95における外装缶95aの底壁外面に接続されている。
One lead plate of the
The other lead plate of the
PTC素子96や回路基板97が取り付けられた素電池95には、コの字形の外装ケース91が装着されている。外装ケース91は、回路基板97などを覆うように配される主部91aと、その両端からそれぞれ伸びる腕部91b,91cとが、一体に形成されている。腕部91bは、PTC素子96が接続された素電池95の封口板95bを覆うように配され、腕部91cは、リード板99が接続された素電池95の外装缶95aの底壁外面を覆うように配される。
A U-shaped
電池パックは、外装ケース91の主部91aのY軸方向左手前側の外面を露出する状態で、素電池95などの外周を覆うように、外装ラベル92が貼着され構成されている。
The battery pack is configured by adhering an
しかしながら、従来技術に係る電池パックの構成では、外装ケース91に力が加わった場合になどに、素電池95における外装缶95aと封口板95bとの接合部分にダメージが加わることがある。具体的には、外装ケース91に加わった衝撃力は、外装ケース91から素電池95における外装缶95aの開口端縁に伝達され、外装缶95aと封口板95bとの接合部分に対してせん断力として働く。このように外部から衝撃力が加わった場合には、素電池95における外装缶95aと封口板95bとの接合部分の一部が外れてしまう事態も生じ得ることもある。
However, in the configuration of the battery pack according to the conventional technology, when a force is applied to the
本発明は、上記のような問題の解決を図ろうとなされたものであって、高い耐衝撃性を有する電池パックを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a battery pack having high impact resistance.
そこで、本発明は、次のような構成を採用することとした。
本発明に係る電池パックは、素電池と、回路基板と、外装ケースと、を少なくとも備える。
素電池は、有底角筒状の外装缶と、当該外装缶の開口部を封口する封口板とを有する。
回路基板は、素電池における外装缶の一側面に対して対向配置されている。
Therefore, the present invention adopts the following configuration.
The battery pack according to the present invention includes at least a unit cell, a circuit board, and an exterior case.
The unit cell includes a bottomed rectangular tube-shaped outer can and a sealing plate that seals the opening of the outer can.
The circuit board is disposed to face one side surface of the outer can in the unit cell.
外装ケースは、回路基板を覆う状態で、素電池に装着されている。
本発明に係る電池パックでは、素電池においては、封口板がその外縁部分で外装缶の開口端縁部に接合されている。そして、本発明に係る電池パックでは、外装ケースが、封口板の外縁部分と外装缶の開口端縁部との双方に対する当接箇所で支持されているとともに、封口板における外縁部分を除く主面部分で、直接的あるいは間接的に支持されている、ことを特徴とする。
The outer case is attached to the unit cell so as to cover the circuit board.
In the battery pack according to the present invention, in the unit cell, the sealing plate is joined to the opening edge of the outer can at the outer edge portion. In the battery pack according to the present invention, the outer case is supported at the contact portion with respect to both the outer edge portion of the sealing plate and the opening edge of the outer can, and the main surface excluding the outer edge portion of the sealing plate. Partly supported directly or indirectly.
上記従来技術に係る電池パックでは、外装ケースが外装缶の開口端縁部にだけ当接しており、外装ケースに衝撃力が加わった場合に、外装缶と封口板との接合箇所にせん断力として伝わり、互いの接合が外れるという問題を生じていた。
これに対して、本発明に係る電池パックでは、外装ケースが、封口板の外縁部分と外装缶の開口端縁部との双方に対する当接箇所で支持されているとともに、封口板における外縁部分を除く主面部分で、直接的あるいは間接的に支持されているので、外装ケースに対して衝撃力が加わった場合においても、封口板の主面部分にも力が分散されることになる。このため、外部からの衝撃力などによっても、素電池の外装缶と封口板との接合箇所に対するダメージを軽減することができるので、高い安全性を確保することができる。
In the battery pack according to the above prior art, the outer case is in contact only with the opening edge of the outer can, and when an impact force is applied to the outer case, the joint portion between the outer can and the sealing plate is subjected to a shearing force. There was a problem that it was transmitted and the joints were disconnected.
On the other hand, in the battery pack according to the present invention, the outer case is supported at the contact portion with respect to both the outer edge portion of the sealing plate and the opening edge portion of the outer can, and the outer edge portion of the sealing plate is Since the main surface portion is supported directly or indirectly, even when an impact force is applied to the exterior case, the force is also distributed to the main surface portion of the sealing plate. For this reason, since the damage with respect to the junction location of the exterior can of a unit cell and a sealing board can be reduced also by the impact force from the outside etc., high safety | security can be ensured.
従って、本発明に係る電池パックでは、高い耐衝撃性能を有する。
本発明に係る電池パックでは、例えば、次のようなバリエーション構成を採用することもできる。
本発明に係る電池パックでは、さらに、基板ホルダを備える。基板ホルダは、回路基板と素電池における外装缶の一側面との間に介挿されている。そして、外装ケースは、基板ホルダも覆う状態で、素電池に装着されている。このような構成を採用すれば、基板ホルダの介挿により素電池に対する回路基板の相対的な位置決めが確実になされ、電池パックとしての信頼性向上を図ることができる。
Therefore, the battery pack according to the present invention has high impact resistance.
In the battery pack according to the present invention, for example, the following variation configuration can be adopted.
The battery pack according to the present invention further includes a substrate holder. The board holder is interposed between the circuit board and one side surface of the outer can in the unit cell. The outer case is attached to the unit cell so as to cover the substrate holder. By adopting such a configuration, the relative positioning of the circuit board with respect to the unit cell is ensured by the insertion of the substrate holder, and the reliability of the battery pack can be improved.
本発明に係る電池パックでは、さらに、外装ケースにおける外面の一部を露出させる状態で、外装ケースおよび基板ホルダおよび回路基板および素電池の外側を被覆する外装ラベルを備え、基板ホルダが、回路基板と素電池における外装缶の一側面との間に介挿された部分と、素電池における封口板を覆う部分とが一体に形成されたL字形をしており、基板ホルダにおける封口板を覆う部分には、幅方向外側の両側において、封口板とは反対側に向けてリブが立設されており、外装ケースにおける基板ホルダのリブが設けられた部分に対応する部分に、封口板の側に向けて筋状の外縁が立設されており、基板ホルダにおけるリブの先端部分が外装ケースにおける内側主面に当接することにより、外装ケースが前記封口板の外側主面に間接的に支持されている。さらに、外装ケースにおける外縁の内側側面と、基板ホルダにおけるリブの外側側面とが、密に当接している、という構成を採用することができる。このように、基板ホルダのリブと外装ケースの外縁とが密に当接する構成を採用する場合には、外装ケースが基板ホルダに対して位置規制された状態となる。また、基板ホルダについては、素電池の正負極端子に接続された回路基板と外装缶の一側面との間に介挿されているので、基板ホルダが素電池に対して位置規制された状態となっている。 The battery pack according to the present invention further includes an exterior label that covers the exterior of the exterior case, the substrate holder, the circuit board, and the unit cell in a state in which a part of the outer surface of the exterior case is exposed. And a portion inserted between the outer can of the unit cell and a portion covering the sealing plate in the unit cell are formed in an L shape, and a portion covering the sealing plate in the substrate holder In the both sides on the outer side in the width direction, ribs are erected toward the opposite side of the sealing plate, and on the side of the sealing plate on the portion corresponding to the portion of the exterior case where the ribs of the substrate holder are provided. A streak-shaped outer edge is erected toward the outer surface of the sealing plate so that the tip of the rib of the substrate holder contacts the inner main surface of the outer case. It is lifting. Further, it is possible to adopt a configuration in which the inner side surface of the outer edge of the outer case and the outer side surface of the rib in the substrate holder are in close contact with each other. As described above, when the configuration in which the rib of the substrate holder and the outer edge of the outer case are in close contact with each other is employed, the position of the outer case is regulated with respect to the substrate holder. In addition, since the substrate holder is inserted between the circuit board connected to the positive and negative terminals of the unit cell and one side surface of the outer can, the position of the substrate holder is regulated with respect to the unit cell. It has become.
よって、本発明に係る電池パックでは、上記構成を採用する場合において、その製造時における外装ラベルの巻き付けの際に、外装ケースが素電池に対して位置ずれを生じることが抑制され、外装ラベルの巻きつけの際に、予め両面粘着テープなどで外装ケースを仮止めしておく必要がなく、コスト面で優位である。
また、上記のように、外装ケースの外縁が基板ホルダのリブに対して、密に当接するよう構成されているので、外装ケースの剛性が補強されており、外装ラベルの巻き付けの際などの外装ケースの変形などを抑制することができる。
Therefore, in the battery pack according to the present invention, when the above configuration is adopted, the outer case is restrained from being displaced with respect to the unit cell when the outer label is wound at the time of manufacture. When winding, it is not necessary to temporarily fix the exterior case with a double-sided adhesive tape or the like in advance, which is advantageous in terms of cost.
Further, as described above, since the outer edge of the outer case is configured to come into close contact with the rib of the substrate holder, the rigidity of the outer case is reinforced, and the outer case such as when the outer label is wound is wound. The deformation of the case can be suppressed.
本発明に係る電池パックでは、上記構成において、基板ホルダのリブが、封口板を覆う部分の長手方向に延伸する筋状の形状を有するものである、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れば、基板ホルダにおけるリブと外装ケースにおける外縁との当接面積が大きくなり、高い外観品質と高い耐衝撃性とを有し、製造コストの上昇を抑制できる、という効果をより確実に得ることができる。 In the battery pack which concerns on this invention, the structure that the rib of a board | substrate holder has a streaky shape extended in the longitudinal direction of the part which covers a sealing board in the said structure is employable. By adopting such a configuration, the contact area between the rib in the substrate holder and the outer edge of the outer case is increased, it has high appearance quality and high impact resistance, and can suppress an increase in manufacturing cost. Can be obtained more reliably.
本発明に係る電池パックでは、上記構成において、基板ホルダのリブの先端が、外装ケースにおける封口板に対して対向する内面に対して、少なくとも一部が当接している、という構成を採用することもできる。このような構成を採用する場合には、基板ホルダのリブと外装ケースの外縁とが密に当接する部分において、これら基板ホルダと外装ケースとで“ボックス・セクション”構造が形成され、高い剛性を確保することができる。よって、外装ケースにおける封口板を覆う部分に対して衝撃力が加わった場合に、外装缶の開口端縁部と封口板の外縁部分との接合部分(溶接部分)に対する負荷を、基板ホルダのリブと外装ケースの外縁とに分散させることにより、軽減することができ、電池パックの保護という観点から効果を有する。 The battery pack according to the present invention employs a configuration in which, in the above configuration, at least a part of the tip of the rib of the substrate holder is in contact with the inner surface of the outer case facing the sealing plate. You can also. When such a configuration is adopted, a “box section” structure is formed between the substrate holder and the outer case at the portion where the rib of the substrate holder and the outer edge of the outer case are in close contact with each other, and high rigidity is achieved. Can be secured. Therefore, when an impact force is applied to the portion of the outer case that covers the sealing plate, the load on the joint portion (welded portion) between the opening edge of the outer can and the outer edge of the sealing plate is changed to the rib of the substrate holder. And the outer edge of the outer case can be reduced, which has an effect from the viewpoint of protecting the battery pack.
また、外装ラベルの巻きつけの際の外装ケースの変形を確実に抑制することができる。
本発明に係る電池パックでは、上記構成において、封口板の外縁部分が、外装缶の開口端縁部に沿って立ち上がっており、封口板と外装缶との接合が、封口板における立ち上がった部分の端部と、外装缶の開口端縁部との間とを溶接することによりなされている、という構成を採用することもできる。このような構成においても、外装ケースに衝撃力が加わった場合にも、力の伝達経路が複数形成されることで力の分散を図ることができる。よって、高い耐衝撃性を有する。
Moreover, the deformation | transformation of the exterior case at the time of winding of an exterior label can be suppressed reliably.
In the battery pack according to the present invention, in the above configuration, the outer edge portion of the sealing plate rises along the opening edge portion of the outer can, and the bonding between the sealing plate and the outer can is a portion of the rising portion of the sealing plate. It is also possible to adopt a configuration that is made by welding between the end portion and the opening end edge portion of the outer can. Even in such a configuration, even when an impact force is applied to the exterior case, the force can be distributed by forming a plurality of force transmission paths. Therefore, it has high impact resistance.
本発明に係る電池パックでは、上記構成において、外装ケースが、素電池における外装缶の底壁外面を覆う部分も有し、外装ケースにおける外装缶の底壁外面を覆う部分に、外装缶の側に長手方向に延びる筋状のリブが形成されている、という構成を採用することもできる。このような構成を採用する場合には、外装ケースにおける外装缶の底壁外面を覆う部分が、外装缶の側に形成された筋状のリブにより、高い剛性を得ることができる。このため、外装ケースの変形(例えば、ハの字状に拡がろうとするような変形)などを効果的に抑制することができる。 In the battery pack according to the present invention, in the above configuration, the exterior case also includes a portion that covers the bottom wall outer surface of the exterior can in the unit cell, and the portion that covers the bottom wall outer surface of the exterior can in the exterior case has a side of the exterior can. It is also possible to adopt a configuration in which streak-like ribs extending in the longitudinal direction are formed. In the case of adopting such a configuration, a portion of the outer case that covers the outer surface of the bottom wall of the outer can can have high rigidity due to the stripe-like rib formed on the outer can side. For this reason, the deformation | transformation (for example, deformation | transformation which is going to spread in a square shape) etc. can be suppressed effectively.
本発明に係る電池パックでは、上記構成において、基板ホルダに、回路基板と素電池における外装缶の一側面との間に介挿されている部分の側方に露出する部分に係止部が設けられており、外装ケースにおける基板ホルダの係止部に対応する部分に被係止部が設けられており、係止部と被係止部の一方が爪部であって、他方が爪部の嵌入を受け入れる孔部である、という構成を採用することもできる。このような構成を採用する場合には、爪部と孔部との係止により、外装ラベルの巻きつけの際の外装ケースの位置ずれを更に確実に抑制することができる。 In the battery pack according to the present invention, in the above-described configuration, the board holder is provided with a locking portion at a portion exposed to the side of the portion inserted between the circuit board and one side surface of the outer can in the unit cell. A latched portion is provided at a portion corresponding to the latching portion of the substrate holder in the outer case, and one of the latching portion and the latched portion is a claw portion and the other is a claw portion. It is also possible to adopt a configuration in which the hole portion receives the insertion. In the case of adopting such a configuration, the displacement of the outer case when the outer label is wound can be more reliably suppressed by the engagement between the claw portion and the hole portion.
以下では、本発明を実施するための形態について、図面を用い説明する。なお、以下で示す具体例は、本発明の構成およびその構成から奏される作用・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、発明の本質とする構成部分以外について、以下の具体例に何ら限定を受けるものではない。
[実施の形態1]
1.外観構成
本実施の形態に係る電池パック1の外観構成について、図1を用い説明する。
Below, the form for implementing this invention is demonstrated using drawing. In addition, the specific example shown below is an example used for easily explaining the configuration of the present invention and the operations and effects produced from the configuration, and the present invention is not limited to the components essential to the invention. The following specific examples are not limited at all.
[Embodiment 1]
1. External Configuration The external configuration of the
図1に示すように、本実施の形態に係る電池パック1は、扁平な角形の外観形状を有する。電池パック1の外観は、樹脂材料を用い形成された外装ケース11と外装ケース11の一部を含む外周全体を被覆する外装ラベル12により構成されている。外装ケース11には、Y軸方向左手前側の主面に水没判定ラベル13が貼着されているとともに、3つの窓部から外部端子14が露出している。
As shown in FIG. 1, the
2.内部構成
電池パック1の内部構成について、図2を用い説明する。
図2に示すように、電池パック1は、コアパック10の外周が、外装ケース11と外装ラベル12により被覆され構成されている。コアパック10は、扁平角形の外観形状を有する素電池15と、これに接続されたPTC(Positive Temperature Coefficient)素子16と、素電池15およびPTC素子16に接続された回路基板17とを備える。
2. Internal Configuration The internal configuration of the
As shown in FIG. 2, the
素電池15は、有底角筒状の外装缶15aと、その開口部を封口する封口板15bとで外装が構成されており、封口板15bにおけるY軸方向中央部分からは、X軸方向右手前側に向けて負極端子15cが突設されている。負極端子15cは、封口板15bとの間が絶縁されている。そして、素電池15においては、負極端子15cを除く外装、即ち、外装缶15aおよび封口板15bが正極となっている。
The
素電池15に対しては、X−Y方向においてL字形をした基板ホルダ20が装着されている。基板ホルダ20は、素電池15の封口板15bを覆う部分(以下、「主部」という)20aと、素電池15における外装缶15aの一側面を覆う部分(以下、「側部」という)20bとが一体に形成されている。また、基板ホルダ20は、電気絶縁性を有する材料、例えば、樹脂材料から構成されている。
A
PTC素子16は、基板ホルダ20における主部20aに設けられた窓部20cを通して、一方のリード板が負極端子15cに接続されている。PTC素子16におけるもう一方のリード板は、X−Y方向においてL字形に曲折されたリード板18の一端に接続されている。リード板18は、もう一方の端部において、回路基板17の導電ランド(図示を省略)に接続されている。
One lead plate of the
回路基板17には、Y軸方向左手前側の主面に外部端子14などが設けられており、その裏側主面に回路を構成する電子部品(図示を省略)が実装されている。そして、回路基板17には、リード板19も接続されている。リード板19は、他端において、素電池15の外装缶15aの底壁外面に接続されている。
以上のような構成を有するコアパック10に対しては、コの字形をした外装ケース11と、外装ラベル12および水没判定ラベル13とが装着されている。
The
A U-shaped
外装ケース11は、回路基板17などを覆うように配される主部11aと、その両端からそれぞれ伸びる腕部11b,11cとが、一体に形成されている。腕部11bは、PTC素子16が接続された素電池15の封口板15bを覆うように配され、腕部11cは、リード板19が接続された素電池15の外装缶15aにおける底壁外面を覆うように配される。外装ケース11における主部11aには、回路基板17の外部端子14に対応した各部分に窓部11dが設けられており、外部端子14は窓部11dを通して露出している。
The
また、外装ケース11の主部11aには、回路基板17におけるテスティングポイントを露出させるための窓部も設けられており、検査の後、当該部分には水没判定ラベル13が貼着される。
さらに、外装ケース11の腕部11cの内側面、即ち、素電池15の外装缶15aにおける底壁外面に対向する面に、Y軸方向に延伸する複数の筋状リブ11eが設けられている。これにより、外装ケース11の主部11aに対する腕部11cの“反り“などを防止することができる。腕部11b,11cの外側面には、一部膨出した部分(膨出部11f)が設けられている。この膨出部11fは、外装ラベル12に開けられた孔12aが対応しており、外装ラベル12を貼着した時に、露出する。
Further, the
Furthermore, a plurality of
本実施の形態に係る電池パック1は、以上のような内部構成を有する。
3.基板ホルダ20の構成
本実施の形態に係る電池パック1で構成上の特徴の一つである、基板ホルダ20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、基板ホルダ20は、Y軸方向に延伸する短冊状の主部20aと、X軸方向に延伸する側部20bとが一体に形成され、全体としてL字形の外観形状を有する。基板ホルダ20の主部20aには、長手方向(Y軸方向)の略中央部分に、素電池15の負極端子15cに対応した窓部20cが設けられているが、それよりも先端側(Y軸方向の上方)の部分において、幅方向の両端辺からX軸方向に向けてリブ20dが立設されている。即ち、図3(b)に示すように、リブ20dは、主部20aにおける他の部分よりも、高さが高くなっている。
The
3. Configuration of
As shown in FIG. 3A, the
ここで、図3(c)に示すように、主部20aにおけるリブ20dが設けられた箇所での幅W20は、素電池15における封口板15bの幅と略同等に設定されている。素電池15においては、外装缶15aの開口端縁に対して、封口板15bが若干内方に凹んだ状態で接合されているが、基板ホルダ20の主部20aの上記幅W20を封口板15bの幅と略同等とすることにより、基板ホルダ20を素電池15に対して装着した際に、外装缶15aの開口端縁により幅方向への動きが規制される。
Here, as shown in FIG. 3C, the width W 20 at the portion where the
4.外装ケース11の構成
本実施の形態に係る電池パック1で構成上のもう一つの特徴である、外装ケース11の構成について、図4を用い説明する。
図4(a)に示すように、外装ケース11は、主部11aと2つの腕部11b,11cとが一体に形成されてなり、全体としてコの字形をしている。腕部11cの内側面には、上述のように、Y軸方向に延伸する複数条の筋状リブ11eが設けられている。
4). Configuration of
As shown in FIG. 4A, the
図4(b)に示すように、外装ケース11における腕部11bには、その先端部分において、外縁が内側に向けて高くなった部分がある(A部分)。具体的には、図4(c)に示すように、腕部11bの先端部分では、両脇部分から外縁11gがそれぞれ起立形成されており、全体としてコの字断面を有している。なお、腕部11bは、基板ホルダ20の主部20aを覆う部分であって、外縁11gは、基板ホルダ20の主部20aに設けられたリブ20dに対応して設けられている。
As shown in FIG. 4B, the
ここで、図4(c)に示すように、外縁11g同士の間の内幅W11は、図3(c)に示す基板ホルダ20の幅W20よりも、若干広く設定されている。例えば、内幅W11は、幅W20よりも、0.05〜0.15[mm]程度広く設定されている。
5.コアパック10に対する外装ケース11の取り付け
コアパック10に対する外装ケース11の取り付け形態について、図5および図6を用い説明する。
Here, as shown in FIG. 4 (c), the inner width W 11 between between the
5. Attachment of the
図5に示すように、コアパック10に対して外装ケース11を取り付ける際には、外装ケース11の主部11aが回路基板17が載置された部分を覆い、腕部11bがPTC素子16などが載置された部分を覆い、腕部11cが素電池15の底壁外面を覆うようにする。
ここで、基板ホルダ20のリブ20dが設けられた部分(C部分)に対しては、外装ケース11の腕部11bの先端部分の外縁11gが設けられた部分(B部分)が覆うことになる。
As shown in FIG. 5, when the
Here, the portion (B portion) provided with the
図6に示すように、素電池15における封口板15bの主面は、外装缶15aの開口端縁15dよりも若干内方に凹んでいる。これは、封口板15bの外縁部分15b1が外装缶15aの開口端縁15dに沿って立ち上がっているためであり、二点鎖線で囲む部分に示すように、外装缶15aと封口板15bとの接合は、外装缶15aの開口端縁15dの先端部分15d1と封口板15bの外縁部分15b1の先端部分15b2との当接部分がレーザ溶接されることによりなされている(溶接個所PW)。
As shown in FIG. 6, the main surface of the sealing
基板ホルダ20の主部20aのコの字形断面形状をした部分の底面は、封口板15bの外側主面に当接し、また、リブ20dの外側側面20d1は、封口板15bの外縁部分15b1の内側側面に当接している。
また、図6に示すように、外装ケース11は、腕部11bが基板ホルダ20が取り付けられた封口板15bをキャップ状に覆っている。基板ホルダ20のリブ20dに対応して設けられた外装ケース11の外縁11gは、その内側側面11g1が、基板ホルダ20のリブ20dにおける外側側面20d1に密に当接している(嵌着されている)。また、外装ケース11における外縁11gの先端部分11g2は、素電池15の外装缶15aにおける開口端縁15dの先端部分15d1と封口板15bにおける外縁部分15b1の先端部分15b2の双方に対して当接している。
The bottom surface of the portion of the U-shaped cross-sectional shape of the
Moreover, as shown in FIG. 6, as for the
同様に、基板ホルダ20のリブ20dについても、その先端部分が外装ケース11の内側主面に当接している。
図5に戻って、外装ケース11の主部11aの側面には、2つの係止孔が設けられている(D1,D2部分)。一方、基板ホルダ20の側部には、回路基板17が載置された少し下の側面に、外装ケース11の2つの係止孔に対して係止可能な係止爪が設けられている(E1,E2部分)。
Similarly, the
Returning to FIG. 5, two locking holes are provided on the side surface of the
このように、基板ホルダ20に対して外装ケース11は、リブ20dへの外縁11gの密な当接に加え、係止爪と係止孔との係止により、基板ホルダ20に対する確実な位置規制がなされる。なお、図6に示すように、基板ホルダ20は、素電池15に対して位置規制された状態にあり、結果として、外装ケース11も、素電池15に対して位置規制されている。
As described above, the
6.優位性
以上のような構成を有する本実施の形態に係る電池パック1では、次のような優位性を備える。
本実施の形態に係る電池パック1では、基板ホルダ20におけるリブ20dの先端部分が、外装ケース11における内側主面に当接しているので、外装ケース11に対して外部から加わった衝撃力は、素電池15の外装缶15aと封口板15bとの接合箇所だけにかかるのでなく、基板ホルダ20に対しても分散されることになる。このため、外部からの衝撃力などによっても、素電池15の外装缶15aと封口板15bとの接合箇所に対するダメージを軽減することができるので、高い安全性を確保することができる。
6). Superiority The
In the
また、本実施の形態に係る電池パック1では、基板ホルダ20のリブ20dと外装ケース11の外縁11gとが密に当接するように構成されているので、外装ケース11が基板ホルダ20に対して位置規制された状態となっている。また、基板ホルダ20については、素電池15の正負極端子に接続された回路基板17と外装缶15aの一側面との間に介挿されているので、基板ホルダ20が素電池15に対して位置規制された状態となっている。よって、電池パック1では、その製造時における外装ラベル12の巻き付けの際に、外装ケース11が素電池15に対して位置ずれを生じることが抑制される。このため、外装ラベル12の巻きつけの際に、予め両面粘着テープなどで外装ケース11を仮止めしておく必要がなく、コスト面で優位である。
Further, in the
また、上記のように、外装ケース11の外縁11gが基板ホルダ20のリブ20dに対して、密に当接するよう構成されているので、外装ケース11の剛性が補強されており、外装ラベル12の巻き付けの際などの外装ケース11の変形などを抑制することができる。
従って、本実施の形態に係る電池パック1では、高い耐衝撃性と高い外観品質とを有し、製造コストの上昇を抑制し得る。
Further, as described above, since the
Therefore, the
さらに、図5に示すように、電池パック1では、基板ホルダ20に係止爪が設けられ(E1,E2部分)、外装ケース11の対応する部分に係止孔が設けられている(D1,D2部分)。基板ホルダ20の係止爪は、外装ケース11の係止孔に対して密に嵌入し、互いに係止される。このため、外装ラベル12の巻きつけの際の外装ケース11の位置ずれを更に確実に抑制することができる。
Further, as shown in FIG. 5, in the
[実施の形態2]
1.外装ケース31の構成
実施の形態2に係る電池パックにおいて、上記実施の形態1に係る電池パック1と構成上の差異を有し、最も特徴部分である外装ケース31の構成について、図7を用い説明する。
[Embodiment 2]
1. Configuration of
図7に示すように、外装ケース31は、主部31aと2つの腕部31b,31cとが一体に形成されてなり、全体としてコの字形の外観形状を有する点は、上記実施の形態1に係る外装ケース11と同様である。本実施の形態に係る外装ケース31では、腕部31bの内側面からもう一方の腕部31cに向けて突出した凸部31hが設けられている(F部分)。
As shown in FIG. 7, the
外装ケース31の凸部31hの先端部分は、これを平面視するとき、円環状をしている。
2.電池パックの内部構成
本実施の形態に係る電池パックの内部構成について、図8を用い説明する。
図8に示すように、本実施の形態に係る電池パック2は、コアパック30を備える。コアパック30は、扁平角形の外観形状を有する素電池35と、PTC素子36、回路基板37、基板ホルダ40、リード板38,39、および絶縁シート41等を備え構成されている。
The front end portion of the
2. Internal Configuration of Battery Pack The internal configuration of the battery pack according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 8, the battery pack 2 according to the present embodiment includes a
素電池35は、上記実施の形態1に係る素電池15と同様、有底角筒状の外装缶35aとその開口を封口する封口板35bとで外装が構成され、封口板35bの一部からは、負極端子35cが突設されている。PTC素子36は、絶縁シート41が介挿された状態で、封口板35b上に配されている。
本実施の形態に係る電池パック2では、基板ホルダ40は、L字形の外観形状を有するものではなく、短冊状をしている。リード板38,39については、L字形に曲折されている。
Similar to the
In the battery pack 2 according to the present embodiment, the
コの字形の外装ケース31の腕部31cには、上記実施の形態1に係る外装ケース11の腕部11cと同様に、素電池35における外装缶35aの底壁外面側に、Y軸方向に延伸する複数条の筋状のリブ31eが設けられている。なお、反対側の腕部31bには、上述の通り、凸部31hが設けられている(図7を参照)。
電池パック2においても、外装ケース31の主部31aのY軸方向左手前側の外面を露出する状態で、素電池35などの外周を覆うように、外装ラベル32が貼着され外装が構成されている。
The
Also in the battery pack 2, the
3.コアパック30に対する外装ケース31の取り付け
コアパック30に対する外装ケース31の取り付け形態について、図9を用い説明する。なお、図9は、素電池35における封口板35bが接合された部分と、当該封口板35bを覆うように配された外装ケース31の腕部31bの一部とを示す模式断面図である。
図9に示すように、素電池35においては、封口板35bの主面と外装缶35aの開口端縁35dとの間に段差が存在する。これは、二点鎖線で囲んだ部分に示すように、封口板35bの外縁部分35b1が外装缶35aの開口端縁35dに沿って立ち上がっているためであり、外装缶35aと封口板35bとの接合は、外装缶35aの開口端縁35dの先端部分35d1と封口板35bの外縁部分35b1の先端部分35b2との当接部分がレーザ溶接されることによりなされている(溶接個所PW)。この構成については、上記実施の形態1と同様である。
3. Attachment of the
As shown in FIG. 9, in the
本実施の形態に係る電池パック2においては、封口板35bの上に基板ホルダ40は配されていない。封口板35bの上には、外装ケース31の腕部31bが配され、凸部31hの先端部分が、封口板35bに当接している。外装ケース31における外縁31gについては、その先端部分31g1が、外装缶35aの開口端縁35dの先端部分35d1および封口板35bの外縁部分35b1の先端部分35b2との双方に対して当接している。
In the battery pack 2 according to the present embodiment, the
外装ケース31の腕部31bでは、凸部31hが形成された箇所において、凸部31hの外側側壁31h1と封口板35bの外縁部分35b1における内側側壁とが密に当接している。
4.優位性
本実施の形態に係る電池パック2では、外装ケース31における腕部31bに、凸部31h設けられており、外装ケース31の凸部31hの先端部分31h2が封口板35bの主面に当接している。このため、外装ケース31に対して外部から衝撃力が加わった場合に、力が外装缶35aと封口板35bの接合箇所に局所的に伝達されるのではなく、封口板35bの主面にも分散される。
The
4). In the battery pack 2 according to the embodiment of the superiority embodiment, the
また、外装ケース31における外縁31gについては、その先端部分31g1が、外装缶35aの開口端縁35dの先端部分35d1および封口板35bの外縁部分35b1の先端部分35b2との双方に対して当接しているので、当該部分に伝達された力が、外装缶35aと封口板35bとの接合箇所PWに対して加わる力(せん断力)を緩和することができる。よって、外部からの衝撃力によって、外装缶35aと封口板35bとの接合が外れるような事態を回避することができる。
Also, the
また、上記構成により、外装ラベル32の巻きつけの際の外装ケース31の変形が確実に抑制される。
また、本実施の形態に係る電池パック2では、外装ケース31の凸部31hの側壁外面31h1が、封口板35bの外縁部分35b1の内側側壁に密に当接しているので、外装ラベル32を巻きつける際に、外装ケース31が位置ずれを生じたり、外装ケース31が変形したりすることが抑制される。
Further, with the above configuration, deformation of the
Further, in the battery pack 2 according to this embodiment, since the side wall
また、本実施の形態に係る電池パックでは、外装ケース31の凸部31hの先端部分が、平面視において、円環状をしているので、他の形状とする場合に比べて加工性が高くなる。即ち、材料として樹脂を用いる場合の樹脂流れを良好なものとすることができる。よって、製造における歩留まりの向上を図ることができる。
[その他の事項]
上記実施の形態1および実施の形態2では、構成中に素電池を一つ備える電池パックを一例として採用したが、2つ以上の素電池を備える電池パックに対しても、上記特徴となる構成を採用することができる。例えば、図2のZ軸方向に素電池を2段積みし、これらの素電池に対して一つの基板ホルダおよび外装ケースを取り付ける構成とする場合においても、上記基板ホルダおよび外装ケースの特徴的構成を採用することで同様の効果を得ることができる。
Further, in the battery pack according to the present embodiment, the tip portion of the
[Other matters]
In the first embodiment and the second embodiment, the battery pack including one unit cell is adopted as an example in the configuration. However, the above-described configuration is also applied to the battery pack including two or more unit cells. Can be adopted. For example, even when the unit cells are stacked in two stages in the Z-axis direction of FIG. 2 and one substrate holder and an exterior case are attached to these unit cells, the characteristic configurations of the substrate holder and the exterior case are also described. By adopting, the same effect can be obtained.
素電池の種類については、上記実施の形態1および実施の形態2では、特に言及をしなかったが、例えば、リチウムイオン電池などの非水二次電池や、ニッケルカドミウム電池やニッケル水素電池などのアルカリ二次電池などを適用することができる。
また、図2などに示すように、上記実施の形態1および実施の形態2では、外装ケース11,31における腕部11c,31cの内側面に筋状リブ11e,31eを複数条設けることとしたが、一条の筋状リブを設けることでも十分に剛性を高めることができる場合には、一条の筋状リブを設けることとすることもできる。さらに、筋状リブを設けない構成とすることもできる。
The type of the unit cell is not particularly mentioned in the first embodiment and the second embodiment, but for example, a non-aqueous secondary battery such as a lithium ion battery, a nickel cadmium battery, a nickel hydrogen battery, or the like. An alkaline secondary battery or the like can be applied.
Further, as shown in FIG. 2 and the like, in the first and second embodiments, a plurality of
また、上記実施の形態1では、図3に示すように、基板ホルダ20のリブ20dを長手方向に延伸する筋状としたが、基板ホルダに形成するリブの形状はこれに限定されるものではない。例えば、円柱状のリブをそれぞれ複数個所設けることとしても同様の効果を得ることが可能である。また、柱状のリブを幅方向外側の両側の各々に対して、各一つ設けることとしてもよい。
In the first embodiment, as shown in FIG. 3, the
また、上記実施の形態1および実施の形態2では、感熱素子の一例としてPTC素子16を素電池15の負極端子15cに接続することとしたが、PTC素子以外にも、例えば、NTC(Negative Temperature Coefficient)素子や温度ヒューズなどを接続することも可能である。また、PTC素子などの感熱素子を必ずしも素電池の負極端子に接続する必要はなく、逆に素電池の正極端子(外装缶である場合を含む)に接続した構成も考えられる。
In the first embodiment and the second embodiment, the
また、上記実施の形態2では、外装ケース31の腕部31bの内側面から、先端部分の平面視形状が円環所の凸部31hを設けることとしたが、凸部の形状はこれに限定されるものではない。例えば、平面視において矩形や円形の先端形状を有する凸部や、さらには、複数条のリブとすることもできる。また、凸部の形成個数についても必ずしも一つに限定するものではなく、複数の凸部を設けることとしてもよい。
Further, in Embodiment 2 described above, the
また、外装ケースの腕部の内側面に設ける凸部については、基板ホルダにおけるリブに干渉しない箇所に設けることも可能である。この場合には、凸部が、素電池における封口板の外縁部分の内側側壁に内接するようにすることで、外装ラベルの巻きつけに際して、外装ケースの動きを規制(位置規制)することができる。
また、上記実施の形態1および上記実施の形態2では、電池パック1,2に外装ラベル12,32が貼着される構成を一例としたが、外装ラベルについては、必ずしも必須の構成ではない。例えば、外装ケースにより素電池および回路基板およびPTC素子などが覆われる構成とすれば、外装ラベルを省略することもできる。
Further, the convex portion provided on the inner side surface of the arm portion of the outer case can be provided at a location that does not interfere with the rib in the substrate holder. In this case, the movement of the exterior case can be regulated (position regulation) when the exterior label is wound by causing the convex portion to contact the inner side wall of the outer edge portion of the sealing plate in the unit cell. .
Moreover, in the said
また、上記実施の形態1,2では、素電池15,35の外装缶15a,35aに対して、基板ホルダ20,40を介挿した状態で回路基板17,37が配される構成としたが、基板ホルダについては必須の構成ではない。即ち、間に基板ホルダを介することなく、素電池の外装缶に対して回路基板を対向配置する構成とすることもできる。なお、この場合には、上記実施の形態2と同様に、外装ケースの内側主面から凸部を設け、その先端部分が封口板の主面に当接するようにしておけば、外装ケースに対して外部から衝撃力が加わった場合にも、外装缶と封口板との接合箇所だけでなく、凸部を介して封口板の主面にも力が分散して伝達され、外装缶と封口板との接合箇所に対するダメージを軽減することができる。
In the first and second embodiments, the
さらに、上記実施の形態1では、基板ホルダ20のリブ20dと外装ケース11の外縁11gとが密に当接するように構成することで、外装ケース11が基板ホルダ20に対して位置規制された状態としたが、外装ケース11に衝撃力が加わった場合における力の分散ということだけを考える場合には、このような構成は必須のものではない。即ち、外装ケース11と素電池15における外装缶15aおよび封口板15bとの間で、複数の力の伝達経路が形成されていればよい。
Furthermore, in
本発明は、高い外観品質と高い耐衝撃性とを有し、モバイル機器の電源としての電池パックを実現するのに有用である。 The present invention has high appearance quality and high impact resistance, and is useful for realizing a battery pack as a power source for mobile devices.
1,2.電池パック
10,30.コアパック
11,31.外装ケース
12,32.外装ラベル
13.水没判定ラベル
14.外部端子
15,35.素電池
16,36.PTC素子
17,37.回路基板
18,19,38,39.リード板
20,40.基板ホルダ
41.絶縁シート
1,2.
Claims (7)
前記素電池における前記外装缶の一側面に対して、対向配置された回路基板と、
前記回路基板を覆う状態で前記素電池に装着されている外装ケースと、
を備え、
前記素電池においては、前記封口板がその外縁部分で前記外装缶の開口端縁部に接合されており、
前記外装ケースは、前記封口板の外縁部分と前記外装缶の開口端縁部との双方に対する当接箇所で支持されているとともに、前記封口板における前記外縁部分を除く主面部分で、直接的あるいは間接的に支持されている
ことを特徴とする電池パック。 A unit cell having a bottomed rectangular tube-shaped outer can and a sealing plate for sealing the opening of the outer can;
A circuit board disposed opposite to one side surface of the outer can in the unit cell;
An outer case attached to the unit cell in a state of covering the circuit board;
With
In the unit cell, the sealing plate is joined to the opening edge of the outer can at the outer edge portion thereof,
The outer case is supported at a contact portion with respect to both the outer edge portion of the sealing plate and the opening end edge portion of the outer can, and directly on the main surface portion excluding the outer edge portion of the sealing plate. Alternatively, a battery pack characterized by being indirectly supported.
前記外装ケースは、前記基板ホルダも覆う状態で、前記素電池に装着されている
ことを特徴とする請求項1に記載の電池パック。 Furthermore, a board holder inserted between the circuit board and one side surface of the outer can in the unit cell,
The battery pack according to claim 1, wherein the outer case is attached to the unit cell so as to cover the substrate holder.
前記基板ホルダは、前記回路基板と前記素電池における前記外装缶の一側面との間に介挿された部分と、前記素電池における前記封口板を覆う部分とが一体に形成されたL字形をしており、
前記基板ホルダにおける前記封口板を覆う部分には、幅方向外側の両側において、前記封口板とは反対側に向けてリブが立設されており、
前記外装ケースにおける前記基板ホルダの前記リブが設けられた部分に対応する部分には、前記封口板の側に向けて筋状の外縁が立設されており、
前記基板ホルダにおける前記リブの先端部分が前記外装ケースにおける内側主面に当接することにより、前記外装ケースが前記封口板の外側主面に間接的に支持されており、
前記外装ケースにおける前記外縁の内側側面と、前記基板ホルダにおける前記リブの外側側面とが、密に当接している
ことを特徴とする請求項2に記載の電池パック。 In addition, an exterior label that covers the exterior of the exterior case, the substrate holder, the circuit board, and the unit cell in a state in which a part of the outer surface of the exterior case is exposed,
The substrate holder has an L-shape in which a portion interposed between the circuit substrate and one side surface of the outer can in the unit cell and a portion covering the sealing plate in the unit cell are integrally formed. And
In the part covering the sealing plate in the substrate holder, ribs are erected on the both sides outside in the width direction toward the side opposite to the sealing plate,
In a portion corresponding to the portion of the substrate holder where the rib is provided in the outer case, a streak outer edge is erected toward the sealing plate,
The outer case is indirectly supported on the outer main surface of the sealing plate by the tip portion of the rib in the substrate holder contacting the inner main surface of the outer case.
The battery pack according to claim 2, wherein an inner side surface of the outer edge in the outer case and an outer side surface of the rib in the substrate holder are in close contact with each other.
ことを特徴とする請求項3に記載の電池パック。 The battery pack according to claim 3, wherein the rib in the substrate holder has a streak shape extending in a longitudinal direction of a portion covering the sealing plate.
前記封口板と前記外装缶との接合は、前記封口板における立ち上がった部分の端部と、前記外装缶の開口端縁部との間とを溶接することによりなされている
ことを特徴とする請求項1から請求項4の何れかに記載の電池パック。 The outer edge portion of the sealing plate rises along the opening edge of the outer can,
The bonding between the sealing plate and the outer can is performed by welding between an end portion of the rising portion of the sealing plate and an opening edge portion of the outer can. Item 5. The battery pack according to any one of Items 1 to 4.
前記外装ケースにおける前記外装缶の底壁外面を覆う部分には、前記外装缶の側に長手方向に延びる筋状のリブが形成されている
ことを特徴とする請求項1から請求項5の何れかに記載の電池パック。 The outer case also has a portion covering the outer surface of the bottom wall of the outer can in the unit cell,
The line-shaped rib extended in a longitudinal direction is formed in the part which covers the bottom wall outer surface of the said exterior can in the said exterior case. The any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. The battery pack according to Crab.
前記外装ケースにおける前記基板ホルダの前記係止部に対応する部分に被係止部が設けられており、
前記係止部と前記被係止部は、一方が爪部であって、他方が前記爪部の嵌入を受け入れる孔部である
ことを特徴とする請求項2から請求項6の何れかに記載の電池パック。 The substrate holder is provided with a locking portion at a portion exposed to the side of a portion inserted between the circuit board and one side surface of the outer can in the unit cell,
A locked portion is provided in a portion corresponding to the locking portion of the substrate holder in the outer case,
One of the locking part and the locked part is a claw part, and the other is a hole part that receives the insertion of the claw part. Battery pack.
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