JP2016046100A

JP2016046100A - 電池パック

Info

Publication number: JP2016046100A
Application number: JP2014169599A
Authority: JP
Inventors: 啓河合; Hiroshi Kawai
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-08-22
Filing date: 2014-08-22
Publication date: 2016-04-04
Also published as: EP2988350A1; CN105374973A; US9484567B2; US20160056442A1

Abstract

【課題】より安全性を向上させることができる電池パックを提供する。【解決手段】複数の電池セル１１ａ〜１１ｄと、他の機器と接続するための端子Ｐ１，Ｐ２と、複数の電池セル１１ａ〜１１ｄ間、及び、前記電池セル１１ａ〜１１ｄと前記端子Ｐ１，Ｐ２との間を電気的に接続する複数の連絡板１２と、を有し、複数の連絡板１２の少なくとも１つは、水分と触れることで電流経路が遮断されるはんだ１２ａを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、充電可能な電池パックに関するものである。

従来、コードレス電動工具等の電源に用いられる電池パックがある（例えば、特許文献１参照）。一般に、この種の電池パックでは、複数の電池セルを直列に接続した組電池を有している。

特開２０１２−４３６８４号公報

ところで、上記のような電池パックでは、例えば電動工具に装着されて使用されるが、作業内容や天候等によっては水（水分）と触れる虞がある。一般的に電池パック内に水が浸入して内部の電池セル等に触れると過放電となったり、穴が開いて電解液が外部に漏れ出す虞がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、より安全性を向上させることができる電池パックを提供することにある。

上記課題を解決するために、電池パックは、複数の電池セルと、他の機器と接続するための端子と、前記複数の電池セル間、及び、前記電池セルと前記端子との間を電気的に接続する複数の接続部と、を有し、前記複数の接続部の少なくとも１つは、水分と触れることで電流経路が遮断されることを特徴とする。

本発明の電池パックによれば、より安全性を向上させることができる。

実施形態における電池パックの概略構成を示す回路図である。同上における電池パックの回路遮断部について説明するための端面図である。別例における電池パックを説明するための断面図である。別例における電池パックの概略構成を示す回路図である。

以下、電池パックの一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の電池パック１０は、ハウジングＨ内に複数の電池セル１１ａ〜１１ｄを有する。電池セル１１ａ〜１１ｄとしては、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池など、各種の２次電池が用いられる。

電池パック１０は、電池セル１１ａのプラス側にプラス側端子Ｐ１が設けられ、電池セル１１ｄのマイナス側にマイナス側端子Ｐ２が設けられている。
また、本実施形態の電池パック１０は、各電池セル１１ａ〜１１ｄ間と、電池セル１１ａと前記プラス側端子Ｐ１との間、電池セル１１ｄとマイナス側端子Ｐ２との間は導電性を有する金属板状の連絡板１２が設けられる。これによって、各電池セル１１ａ〜１１ｄ間と、電池セル１１ａと前記プラス側端子Ｐ１との間、電池セル１１ｄとマイナス側端子Ｐ２との間が電気的に接続される。

また、図１及び図２に示すように、複数の連絡板１２の内の１つの連絡板１２（図１においては電池セル１１ｂと電池セル１１ｃとの間の連絡板１２）は、はんだ１２ａを有する。なお、はんだ１２ａは、主にスズで構成されるため、水によって溶け易い金属とされている。

そして、電池パック１０は前記各端子Ｐ１，Ｐ２が電動工具の端子と接続されることで、電動工具に対して電力供給が可能とされる。また、電池パック１０は、前記各端子Ｐ１，Ｐ２が充電器の端子と接続されることで、充電器による電池パック１０の充電が可能とされる。

次に、本実施形態の電池パック１０の作用を説明する。
本実施形態の電池パック１０は、各端子Ｐ１，Ｐ２に充電器が接続されることで充電が可能とされる。そして、充電された電池パック１０（各端子Ｐ１，Ｐ２）を電動工具に給電が可能とされる。

ここで、本実施形態の電池パック１０では、ハウジングＨ内に収容される複数の電池セル１１ａ〜１１ｄの内、電池セル１１ｂと電池セル１１ｃとの間の連絡板１２ははんだ１２ａを有する。このため、例えば、ハウジングＨ内に水が浸入すると、はんだ１２ａが反応して溶解されて、電流経路が遮断されるようになっている。

次に、本実施形態の効果を記載する。
（１）複数の連絡板１２の内の１つの連絡板１２は、水分と触れることで電流経路が遮断されるため、ハウジングＨ内に浸入した水と反応して電流経路が遮断される。このため、電池セル１１ａ〜１１ｄの過放電が起きにくく、安全性をより高めることができる。

（２）連絡板１２の内の１つの連絡板１２は、水によって反応する金属部材で構成されるため、電流経路をより確実に遮断して安全性を更に高めることができる。
（３）連絡板１２の内の１つの連絡板１２は、はんだであるため、水によって溶解されて電流経路をより確実に遮断して安全性を更に高めることができる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・図３に示すように、ハウジングＨの内部であって連絡板１２と当接するように水を含みやすい部材としてスポンジＳを用いる構成を採用してもよい。このような構成とすることで、電流経路を遮断させたい部分に積極的に水を集めることが可能となり、より素早く電流経路を遮断することができる。

・図４に示すように、電池パック１０の電池セル１１ａ〜１１ｄの状態を監視する電池セル監視回路２０を有する構成を採用してもよい。また、電池セル監視回路２０は、連絡板２１によって上記実施形態の連絡板１２と電気的に接続される。即ち、電池セル監視回路２０は、各電池セル１１ａ〜１１ｄとも電気的に接続されることとなる。なお、電池セル監視回路２０は、各電池セル１１ａ〜１１ｄの状態として出力電圧を監視するようになっている。これらの情報は例えば電池パック１０に設けられる端子Ｐ３を介して充電器や電動工具の制御部に出力されるようになっている。これらの情報を参考に充電器や電動工具の制御部において充電残容量を認識することが可能となっている。

このような構成において、連絡板２１にはんだ２１ａを利用してもよい。そして、はんだ２１ａが水と反応することで断線した場合、電池セル監視回路２０は、電池セル１１ａ〜１１ｄの異常が起こったと認識することが可能となり、その旨を示す情報を端子Ｐ３から外部機器（電動工具や充電器）に出力する。そして、例えば電動工具の制御部は電池セル１１ａ〜１１ｄの異常情報に基づいて電池パック１０からの給電（放電）を停止する。また、例えば充電器の制御部は電池セル１１ａ〜１１ｄの異常情報に基づいて電池パック１０への充電を停止する。このような構成であっても上記実施形態の（１）〜（３）と同様の効果を奏することができる。また、電池セル１１ａ〜１１ｄが直列接続された電流経路では充電・放電時に大きな電流を流す必要がある。その一方で、各電池セル１１ａ〜１１ｄと電池セル監視回路２０とを繋ぐ連絡板２１は信号検知で主であるため、小さい電流しか流す必要がない。このため、連絡板２１を連絡板１２よりも細くすることができる。このため、連絡板２１（はんだ２１ａ）の方が比較的早く水によって溶解することができ、水が浸入した際に遮断を早めて安全性を高めることが可能となる。

・上記実施形態並びに各変形例では電池セル１１ａ〜１１ｄの数を４つとしたが、電池セルの数は任意に変更してもよい。
・上記実施形態並びに各変形例では水に溶けやすい金属としてはんだを用いる構成としたが、これに限らない。

・上記実施形態並びに上記各変形例は適宜組み合わせてもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（付記１）
複数の電池セルと、
他の機器と接続するための端子と、
前記複数の電池セル間、及び、前記電池セルと前記端子との間を電気的に接続する複数の接続部と、
を有し、
前記複数の接続部の少なくとも１つは、水分と触れることで電流経路が遮断されることを特徴とする電池パック。

（付記２）
付記１に記載の電池パックにおいて、
前記電池セルの状態を監視する電池セル監視部を備え、
前記電池セル監視部と前記電池セルとの間に前記接続部を有することを特徴とする電池パック。

（付記３）
付記１又は２に記載の電池パックにおいて、
前記接続部は、水によって反応する金属部材で構成されることを特徴とする電池パック。

（付記４）
付記３に記載の電池パックにおいて、
前記接続部は、はんだであることを特徴とする電池パック。

（付記５）
付記１〜４のいずれか一項に記載の電池パックにおいて、
前記接続部と当接するとともに、水を含みやすい部材を有することを特徴とする電池パック。

１０…電池パック、１１ａ〜１１ｄ…電池セル、１２…連絡板、２０…電池セル監視部、２１…連絡板（接続部）、２１ａ…はんだ、Ｐ１〜Ｐ３…端子。

Claims

複数の電池セルと、
他の機器と接続するための端子と、
前記複数の電池セル間、及び、前記電池セルと前記端子との間を電気的に接続する複数の接続部と、
を有し、
前記複数の接続部の少なくとも１つは、水分と触れることで電流経路が遮断されることを特徴とする電池パック。
請求項１に記載の電池パックにおいて、
前記電池セルの状態を監視する電池セル監視部を備え、
前記電池セル監視部と前記電池セルとの間に前記接続部を有することを特徴とする電池パック。
請求項１又は２に記載の電池パックにおいて、
前記接続部は、水によって反応する金属部材で構成されることを特徴とする電池パック。
請求項３に記載の電池パックにおいて、
前記接続部は、はんだであることを特徴とする電池パック。
請求項１〜４のいずれか一項に記載の電池パックにおいて、
前記接続部と当接するとともに、水を含みやすい部材を有することを特徴とする電池パック。