JP2016119248A - 電池パック - Google Patents

Abstract

【課題】超音波溶着する部分を薄く成形して、第１ケースと第２ケースとを超音波溶着で確実に連結する。【解決手段】電池パックは、外装ケース２をプラスチック製の第１ケース２Ａと第２ケース２Ｂで構成し、第１ケース２Ａと第２ケース２Ｂを、外周に沿って設けている対向連結面１２で連結して、この対向連結面１２を、超音波溶着して連結してなる溶着領域４と、超音波溶着されない非溶着領域５であって係止フック３１で連結する係止連結部３とに区画し、係止フック３１の先端には、第２ケース２Ｂの係止受部３２に係止される係止部３１ａを設けており、係止連結部３において、係止フック３１が係止受部３２に引っ掛けられて、第１ケース２Ａを第２ケース２Ｂに連結している。【選択図】図２

Description

本発明は、外装ケースに充放電できる電池を収納してなる電池パックに関し、とくに外装ケースを超音波溶着で連結して、閉鎖された内部に電池を収納している電池パックに関する。

プラスチック製の外装ケースは、対向して接触する連結面を超音波で振動し、超音波振動のエネルギーで連結面のプラスチックを熱溶融して溶着し、接着剤を使用することなく短時間に確実に連結できる。このため、多くの電池パックは、外装ケースをプラスチックで成形し、外周縁に沿って設けている周壁の対向連結面を超音波溶着して組み立てている。この構造の電池パックは、一対のケース、すなわち第１ケースと第２ケースを熱可塑性樹脂のプラスチックで成形し、第１ケースと第２ケースの外周に沿って設けている周壁の対向連結面を接触させる状態に配置し、超音波ホーンを押し付け、周壁の対向連結面を押圧する状態で超音波振動させて溶着している。

プラスチック製の外装ケースの周壁の対向連結面を位置ずれなく超音波溶着するために、超音波溶着する対向連結面に係合爪とスリットとを設けている電池パックが開発されている。（特許文献１参照）

この電池パックは、片方のケースの周壁の対向連結面に、複数の係合爪を突出するように設けて、他方のケースの対向連結面には係合爪を案内するスリットを設け、係合爪をスリットに挿入する状態で対向連結面を超音波溶着している。係合爪とスリットは、対向連結面の長手方向に延びるように設けられて、対向連結面の厚さ方向、すなわち横方向の位置ずれを防止する。したがって、この構造の電池パックは、係合爪をスリットに挿入する状態で対向連結面を超音波振動させることで、周壁を横方向に位置ずれしないで超音波溶着できる。対向する対向連結面の横方向の位置ずれを係合爪とスリットで阻止し、対向連結面を互いに密接させる状態で超音波振動できるからである。互いに密接する状態で超音波振動される対向連結面は、超音波振動のエネルギーで効率よく加熱溶融されて、確実に熱溶着できる。

さらにまた、超音波溶着と嵌合構造とを組み合わせる連結構造によって、一対のケースをより強固に連結する構造のケースも開発されている。（特許文献２参照）

このケースは、周壁の内側に、互いに直交するように一対のリブを設けている。直交する一対のリブは、互いに嵌合構造で連結され、嵌合構造で連結してなる一対のリブを超音波溶着することで、ケースをより強固に連結している。

特開２００６−２５３１５３号公報 特開２００４−３２７３４２号公報

特許文献１の外装ケースは、溶着面に設けた係合爪をスリットに案内する状態で超音波溶着して、周壁の横方向の位置ずれを防止して正確に超音波溶着できる特長がある。また、特許文献２のケースは、互いに直交するように設けた一対のリブを嵌合構造としながら超音波溶着して、ふたつのケースをより確実に連結できる特長がある。しかしながら、これ等のケースは、超音波溶着する部分に係合爪やリブを設けて超音波溶着するので、超音波溶着して連結する部分を薄く成形して、ふたつのケースを確実に外れないように連結できない欠点がある。

本発明は、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、超音波溶着する部分を薄く成形しながら、第１ケースと第２ケースとを確実に外れないように超音波溶着して連結できる電池パックを提供することにある。

本発明の電池パックは、充放電できる電池を外装ケース２に収納している。外装ケース２は、外周に沿って設けている対向連結面１２を連結して、内部に電池の収納スペース１０を設けているプラスチック製の第１ケース２Ａ及び第２ケース２Ｂからなる。第１ケース２Ａと第２ケース２Ｂの対向連結面１２は、超音波溶着して連結してなる溶着領域４と、超音波溶着されない非溶着領域５において係止フック３１を介して第１ケース２Ａを第２ケース２Ｂに連結してなる係止連結部３とで互いに連結している。係止フック３１は、第１ケース２Ａに設けられて、第２ケース２Ｂの内面に伸びて第２ケース２Ｂの内面に係止される係止部３１ａを有し、第２ケース２Ｂは、係止フック３１の係止部３１ａを案内する係止受部３２を内面に設けている。係止連結部３において、第１ケース２Ａの係止フック３１は第２ケース２Ｂの係止受部３２に引っ掛けられて、第１ケース２Ａと第２ケース２Ｂとを連結している。

本発明の電池パックは、外装ケース２が、対向連結面１２の隅部に係止連結部３を設けることができる。

本発明の電池パックは、電池１を円筒形電池１Ａ又は側面に湾曲部を有する角形電池として、電池１の電極面側に位置する対向連結面１２の隅部に係止連結部３を設けることができる。

本発明の電池パックは、電池１を円筒形電池１Ａ又は側面に湾曲部を有する角形電池として、第１ケース２Ａと第２ケース２Ｂを、平面部１５の両側に、電池１の外側に沿って湾曲してなる湾曲部１６を連結する形状に成形している表面プレート部１３と、この表面プレート部１３の両端部に設けてなる端面壁１４とで形成して、端面壁１４の対向連結面１２の端部に係止連結部３を設けて、中間部に溶着領域４を設けることができる。

本発明の電池パックは、外装ケース２の端面壁１４の内側に、端面壁１４に接するように回路基板６を収納し、回路基板６の端部と外装ケース２の内面との間に、係止フック３１の挿入スペース３０を設けて、この挿入スペース３０に係止フック３１を配置して回路基板６と同一平面内に配置することができる。

本発明の電池パックは、電池１の側面に配置する対向連結面１２を溶着領域４とし、電池１の電極面側に配置してなる対向連結面１２の中間部を溶着領域４として、端部を係止連結部３とすることができる。

本発明の電池パックは、外装ケース２に収納される電池１を収納スペース１０の定位置に配置する電池ホルダ７を備えて、電池ホルダ７が、係止連結部３において、係止フック３１の背面に位置して係止部３１ａが係止受部３２から抜けるのを阻止する抜止押圧部３３を備えることができる。

さらに、本発明の電池パックは、抜止押圧部３３が、電池ホルダ７の端面から第２ケース２Ｂの内面に向かって突出する突出片で、この突出片を弾性変形させて、係止部３１ａを第２ケース２Ｂの内面と抜止押圧部３３との間に通過させて係止受部３２に案内することができる。

本発明の電池パックは、外装ケースの超音波溶着する部分を薄く成形しながら、別々に成形している第１ケースと第２ケースとを確実に外れないように超音波溶着して連結できる特長がある。それは、ケースの外周縁に設けている対向連結面を、溶着領域では超音波溶着して確実に連結し、さらに超音波溶着しない非溶着領域を係止連結部として、この係止連結部では第１ケースに設けている係止フックを第２ケースの嵌着凹部に引っ掛けて連結しているからである。本発明の電池パックは、外装ケースの外周縁に設けている対向連結面を、溶着領域においては係止フックを設けることなく超音波溶着して連結し、非溶着領域においては係止フックでもって第１ケースと第２ケースとを連結しているので、外装ケースの外周縁を確実に安定して連結しながら、溶着領域にあっては対向連結面を狭く、すなわち周壁を薄くできる特長がある。また、非溶着領域においては、係止フックを介して第１ケースと第２ケースとを連結するので、非溶着領域においても外装ケースの外周縁を衝撃などで外れないように連結できる特長がある。

本発明の一実施例にかかる電池パックの斜視図である。 図１に示す電池パックの分解斜視図である。 図２に示す電池パックを背面側から見た分解斜視図である。 図２に示す電池パックの電池ブロックの分解斜視図である。 図１に示す電池パックの平面図である。 図１に示す電池パックの上ケースを取り外した平面図である。 図１に示す電池パックの下ケースを取り外した一部拡大底面斜視図である。 外装ケースを超音波溶着する工程を示す正面図、及び一部拡大断面図である。 図５に示す電池パックの一部拡大ＩＸ−ＩＸ線断面図である。 図５に示す電池パックの一部拡大Ｘ−Ｘ線断面図である。

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電池パックを例示するものであって、本発明は電池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。

図１ないし図１０に示す電池パックは、外装ケース２の内部に充放電できる電池１を収納している。本発明の電池パックは、２本の円筒形電池１Ａを平行に２列に並べて外装ケース２に収納している。電池パックは、外装ケース２に収納している電池１の個数で充放電容量を調整できる。したがって、電池パックは、使用される用途に最適な充放電容量とする個数の電池１を収納する。円筒形電池１Ａはリチウムイオン二次電池である。リチウムイオン二次電池は、容量と重量に対する充放電容量が大きく、電池パックの外形を小さく、また軽量にして充放電容量を大きくできる。ただし、本発明の電池パックは、リチウムイオン二次電池に代わって、他の充放電できる全ての電池も使用できる。さらに、図の電池パックは、電池１を円筒形電池１Ａとするが、電池１には角形電池やラミネート電池なども使用できる。

外装ケース２は、熱可塑性樹脂のプラスチックを別々に成形している第１ケース２Ａと第２ケース２Ｂからなる。第１ケース２Ａと第２ケース２Ｂは、連結部の外形を同じ形状として、外周の周壁１１を対向連結面１２で連結して、内部に電池１の収納スペース１０を設けている。図の電池パックは、上側のケースを第１ケース２Ａ、下側のケースを第２ケース２Ｂとしている。

第１ケース２Ａと第２ケース２Ｂは、円筒形電池１Ａの外側に沿って湾曲する湾曲部１６を平面部１５の両側に設けている表面プレート部１３と、この表面プレート部１３の両端部に設けてなる端面壁１４とをプラスチックで一体的に成形している。図１〜図３の外装ケース２は、第２ケース２Ｂの端面壁１４を第１ケース２Ａの端面壁１４よりも高くして、第２ケース２Ｂを第１ケース２Ａよりも深くしている。この外装ケース２は、第１ケース２Ａ及び第２ケース２Ｂの両側の湾曲部１６と、両端の端面壁１４とで周壁１１を形成して、周壁１１の対向連結面１２を互いに連結している。

第１ケース２Ａは、図２、図３、及び図８に示すように、表面プレート部１３両側の湾曲部１６の両側縁に沿って、超音波ホーン５０を押し付ける水平部１７を設けている。水平部１７は外側縁に沿って、下方に垂直方向に延びる溶着リブ１８を設けている。さらに、第１ケース２Ａは、図１０に示すように、端面壁１４の下端部であって、表面プレート部１３の平面部１５と対向する下端部にも溶着リブ１８を設けている。溶着リブ１８は、下端面を対向連結面１２としている。溶着リブ１８の対向連結面１２は、第２ケース２Ｂの周壁１１の上縁に設けている対向連結面１２に超音波溶着して固定される。

第１ケース２Ａの溶着リブ１８は、対向連結面１２の片側に凸条２１を設けている。この凸条２１は、第２ケース２Ｂの周壁１１の対向連結面１２に設けている嵌着凹部２２に挿入して、超音波溶着される。図８と図１０の一部拡大断面図に示す外装ケース２は、溶着リブ１８の内側に沿って凸条２１を設けて、第２ケース２Ｂの周壁１１の内側に沿って、凸条２１を嵌合構造で案内する嵌着凹部２２を設けている。凸条２１と嵌着凹部２２は、溶着リブ１８と周壁１１の対向連結面１２の片側に配置されて、長手方向に延びるように設けられる。凸条２１を嵌着凹部２２に案内する対向連結面１２は、超音波振動のエネルギーで溶着される。溶着リブ１８と周壁１１の対向連結面１２は、互いに押圧される状態で超音波振動され、超音波振動のエネルギーで加熱溶融して溶着される。超音波振動で対向連結面１２を効果的に加熱して溶融するために、溶着リブ１８と周壁１１の対向面は、超音波振動の方向と直交する水平面に位置する。すなわち、凸条２１の先端面と周壁１１の先端面、及びこれ等の面に押圧される面は、互いに水平面内にあって、超音波振動される垂直方向に対して直交する面内に配置される。

第２ケース２Ｂは第１ケース２Ａよりも深く、図８に示すように、表面プレート部１３の両側の湾曲部１６の上部を垂直壁１９として、垂直壁１９の上端面を対向連結面１２として、この対向連結面１２を第１ケース２Ａの溶着リブ１８の下端面に超音波溶着して固定している。

図８の外装ケース２は、溶着リブ１８の凸条２１を、対向連結面１２の内側に配置するので、第１ケース２Ａの水平部１７を超音波ホーン５０で押圧して超音波振動させる状態で、溶着リブ１８が外側に拡開するのを防止できる。凸条２１が嵌着凹部２２に嵌合構造に連結されて、溶着リブ１８が超音波振動されるからである。

外装ケース２は、第１ケース２Ａと第２ケース２Ｂの外周に設けている対向連結面１２の全体を超音波溶着して固定しない。対向連結面１２は、超音波溶着して連結される溶着領域４と、超音波溶着されない非溶着領域５を有しており、非溶着領域５は係止フック３１を介して第１ケース２Ａを第２ケース２Ｂに連結している係止連結部３で連結される。係止フック３１は、第１ケース２Ａに一体的に成形して設けられて、第２ケース２Ｂの内面に伸びて、第２ケース２Ｂの係止受部３２に係止されるフック状の係止部３１ａを先端に設けている。第２ケース２Ｂは、係止フック３１の係止部３１ａを案内する係止受部３２を周壁１１の内面に設けている。外装ケース２は、係止連結部３において、第１ケース２Ａの係止フック３１を第２ケース２Ｂの係止受部３２に引っ掛けて、第１ケース２Ａと第２ケース２Ｂとを連結している。

図２と図３に示す外装ケース２は、対向連結面１２の隅部に係止連結部３を設けている。この外装ケース２は、内蔵する電池１の電極面側に位置する対向連結面１２の隅部に係止連結部３を設けている。さらに、これらの図の外装ケース２は、図６に示すように、端面壁１４の対向連結面１２の端部に係止連結部３を設けて、中間部に溶着領域４を設けている。第１ケース２Ａと第２ケース２Ｂの端面壁１４は、上縁の中間部を平面状として、両側を湾曲する形状としている。

超音波ホーン５０は、図８に示すように、溶着するプラスチックに押し付ける押圧面５１を、超音波振動する方向に直交する面としている。押圧面５１が超音波振動方向に対して傾斜すると、超音波振動を効率よく伝達して発熱できないからである。外装ケース２の端面壁１４は、上縁の中間部を水平面（表面プレート部１３の平面部１５）とするので、この部分に超音波ホーン５０の押圧面５１を押し付けて効果的に超音波振動できる。しかしながら、端面壁１４の両側は湾曲（表面プレート部１３の湾曲部１６）するので、超音波ホーン５０で効率よく超音波振動できない。端面壁１４は、超音波振動で効率よく溶着できる対向連結面１２の中間部を溶着領域４とするが、確実に超音波溶着できない対向連結面１２の端部を係止連結部３として、係止フック３１を介して第１ケース２Ａと第２ケース２Ｂとを連結している。

図２と図３の外装ケース２は、一方の端面壁１４の片側隅部に係止連結部３を設けている。この外装ケース２は、係止連結部３を設けている隅部を係止フック３１で外れないように連結できる。係止連結部３は、内部に係止フック３１を設けるので溶着領域４よりも厚くなる。対向連結面１２のひとつの隅部にのみ係止連結部３を設ける外装ケース２は、ひとつの隅部のみを厚くして他の隅部を厚くする必要がないので、外形に対して内容積を大きくできる。外装ケース２は、対向連結面１２のふたつ以上の隅部に係止連結部３を設けて、第１ケース２Ａと第２ケース２Ｂとを強固に連結することができる。とくに、対向連結面１２の四隅に係止連結部３を設けて、第１ケース２Ａと第２ケース２Ｂとを最も強く連結できる。

係止フック３１が第１ケース２Ａの端面壁１４から下方に突出する状態を図７に示し、係止フック３１が係止受部３２に案内される状態を図９に示している。これ等の図に示す係止フック３１は、第１ケース２Ａの端面壁１４の内面に連結され、端面壁１４からさらに下方に突出し、先端部には係止受部３２に係止されるフック状の係止部３１ａを設けている。係止部３１ａは、フックを外側に突出するように設けている。係止フック３１はプラスチック製の第１ケース２Ａに一体的に成形して設けられる。

第２ケース２Ｂは、端面壁１４の内面に、係止フック３１の係止部３１ａを案内する位置に係止受部３２を設けている。係止受部３２は、第１ケース２Ａを第２ケース２Ｂに連結する状態で、係止フック３１の係止部３１ａを案内する位置に設けられる。図に示す係止受部３２は、端面壁１４の内面に設けた係止凹部としている。係止凹部である係止受部３２は、フック状の係止部３１ａの突出量を大きくしながら、係止部３１ａを凹部内に案内して確実に係止できる特徴がある。ただ、係止受部３２は、必ずしも凹部とする必要はない。係止受部３２は、第１ケース２Ａを第２ケース２Ｂに連結する状態で、係止フック３１の係止部３１ａを案内して係止できる他のすべて構造とすることができる。

外装ケース２は、係止フック３１を係止受部３２に案内して、第１ケース２Ａと第２ケース２Ｂとを定位置に仮止めできる。したがって、この外装ケース２は、超音波溶着するときに、係止フック３１を係止受部３２に案内して第１ケース２Ａと第２ケース２Ｂとを定位置に連結し、この状態で超音波ホーン５０を押し付けて溶着領域４を超音波溶着できる。したがって、第１ケース２Ａと第２ケース２Ｂとを位置ずれしないように超音波溶着して連結できる。

第２ケース２Ｂの一方の端面壁１４は、正負の電極端子４１と信号端子４２とを露出させる電極窓２３を設けている。この外装ケース２は、電極窓２３が開口される端面壁１４の端部であって、電極窓２３の近傍に係止連結部３を設けている。外装ケース２は、電極窓２３を設けることで強度が低下しやすくなるが、この外装ケース２は電極窓２３の近傍において係止連結部３を設けて第１ケース２Ａと第２ケース２Ｂを連結するので、電極窓２３を開口することによる強度低下をカバーして連結強度を確保できる特徴がある。

電極窓２３の内側には回路基板６が配設される。回路基板６は、図４と図７に示すように、電極窓２３の位置に、電極端子４１と信号端子４２を設けている。回路基板６は、電池１を定位置に配置する電池ホルダ７に連結される。

電池ホルダ７は、２本の円筒形電池１Ａを絶縁しながら定位置に配置できるように、プラスチックで成形されている。図に示す電池ホルダ７は、２本の円筒形電池１Ａの間に配置される絶縁プレート部７Ａと、円筒形電池１Ａの端面側に配置される端面プレート部７Ｂとを備えている。電池ホルダ７は、絶縁プレート部７Ａの両端に端面プレート部７Ｂを連結しており、対向する端面プレート部７Ｂの間に円筒形電池１Ａを配置している。絶縁プレート部７Ａは、円筒形電池１Ａとの対向面である両側面を湾曲面としており、２本の円筒形電池１Ａを定位置に配置できるようにしている。電池ホルダ７は、２本の円筒形電池１Ａを互いに平行な姿勢であって逆向きの姿勢で定位置に保持する。

電池ホルダ７は、回路基板６と電池１とを定位置に配置して電池ブロック９に組み立てられる。図４の分解斜視図に示す電池ブロック９は、２本の円筒形電池１Ａをリード板４５で直列に接続して回路基板６に接続して、電池ホルダ７の定位置に配置している。さらに、回路基板６側に配置される端面プレート部７Ｂの開口部から露出する円筒形電池１Ａの端面電極がリード板４６を介して回路基板６に接続される。

図２、図６、及び図７に示す電池ブロック９は、回路基板６の端部（図２と図７では右側、図６では下側）を直線状に切断して、周壁１１内面との間に係止フック３１の挿入スペース３０を設けている。図７の要部拡大斜視図は、係止フック３１が回路基板６の横に設けた挿入スペース３０に配置された状態を示している。この電池パックは、回路基板６を切除して、係止フック３１の挿入スペース３０を設けているので、係止フック３１を挿入するために専用のスペースを設ける必要がない。

さらに、図７と図９に示す電池ホルダ７は、係止連結部３と対向する側の端面プレート部７Ｂに、係止フック３１の背面側に位置して係止部３１ａが係止受部３２から抜けるのを阻止する抜止押圧部３３を設けている。図に示す抜止押圧部３３は、端面プレート部７Ｂから周壁１１に向かって突出する突出片として、電池ホルダ７に一体成形している。突出片である抜止押圧部３３は、電池ブロック９を第２ケース２Ｂの定位置に配置した状態で、その先端が係止フック３１の係止部３１ａの背面に当接するように形成されている。この抜止押圧部３３は、電池パックに衝撃荷重が加わるときに、係止フック３１を背面側から支持して、係止フック３１が係止受部３２から外れるのを防止する。

突出片である抜止押圧部３３は、図７に示すように、上下方向の厚みを水平方向の横幅よりも小さく、すなわち薄く形成しており、図において上下方向に弾性変形できるようにしている。この抜止押圧部３３は、図９の矢印Ａで示すように、係止フック３１の係止部３１ａを挿入スペース３０に押し込んで挿入する状態では、係止フック３１の先端部に押圧されて下方に弾性変形される。すなわち、抜止押圧部３３を弾性変形可能な突出片として、この突出片を弾性変形させることで、係止フック３１の係止部３１ａを第２ケース２Ｂと抜止押圧部３３との間に通過させて係止受部３２にスムーズに案内できる。係止部３１ａが係止受部３２に案内されると、抜止押圧部３３は、図９に示すように元の形状に復帰して、係止フック３１を背面から支持する。さらに、係止受部３２に案内された係止部３１ａが係止受部３２から抜ける方向に移動しようとすると、係止フック３１の背面が抜止押圧部３３に押圧されて係止部３１ａの移動が阻止される。したがって、この構造の抜止押圧部３３は、係止フック３１の係止部３１ａをスムーズに係止受部３２に案内しながら、衝撃等で係止部３１ａが係止受部３２から外れるのを有効に防止できる。

ただ、抜止押圧部は、必ずしも弾性変形可能な構造とする必要はなく、弾性変形することなく係止フックを背面側から支持する凸部や凸条、リブ等とすることもできる。それは、係止フックや係止部を弾性変形させながら係止受部に案内する構造とすることができ、あるいは、係止フックを挿入スペースに押し込む際に、第２ケースの周壁を外側に拡開する状態で弾性変形させながら、係止部を周壁と抜止押圧部との間に通過させて係止受部に挿入することもできるからである。

電池ブロック９は、外装ケース２の内部に配置されて、回路基板６に固定している電極端子４１と信号端子４２とを電極窓２３から外部に露出させる。回路基板６は、電池１の充放電電流をコントロールして電池１を保護する保護回路（図示せず）等を実装している。保護回路は、電池１の電圧、残容量、温度があらかじめ設定している範囲となるように充放電電流をコントロールする。電池ブロック９は、外装ケース２の収納スペース１０に嵌合構造で配置されて、定位置に収納される。

本発明の電池パックは以下の工程で組み立てられる。
（１）第２ケース２Ｂに電池ブロック９を収納して、電池ブロック９を第２ケース２Ｂの定位置に配置する。電池ブロック９は、嵌合構造で第２ケース２Ｂ内の定位置に配置される。この状態で、電極端子４１と信号端子４２は、第２ケース２Ｂの電極窓２３の内側に配置される。
（２）第２ケース２Ｂの上に第１ケース２Ａを載せて係止フック３１を係止受部３２に案内して、第２ケース２Ｂと第１ケース２Ａとを係止連結部３を介して定位置に連結する。
（３）図８に示すように、連結された第２ケース２Ｂと第１ケース２Ａとを超音波溶着する基台５５に載せる。第１ケース２Ａの上面に超音波ホーン５０の押圧面５１を接触させて、第１ケース２Ａと第２ケース２Ｂとを溶着領域４において超音波溶着する。

以上のように、外装ケース２を超音波溶着する工程において、超音波ホーン５０が第１ケース２Ａを押圧して超音波振動させる領域を、図５の鎖線のクロスハッチングで示している。超音波ホーン５０の下面側に設けている押圧面５１は、第１ケース２Ａの端面壁１４の中間部に設けている表面プレート部１３の平面部１５と、表面プレート部１３の両側に設けている水平部１７とに密着して、所定の圧力で押圧する状態で超音波振動させる。図の超音波ホーン５０の下面側には、第１ケース２Ａの端面壁１４の中間部に位置する表面プレート部１３の平面部１５を押圧する部分と、表面プレート部１３の両側に設けている水平部１７を押圧する部分とを設けているので、第１ケース２Ａの両側と、端面壁１４の中間部とを一緒に超音波溶着する。図６は第１ケース２Ａを外した第２ケース２Ｂの対向連結面１２であって、超音波溶着される領域、すなわち溶着領域４を鎖線のクロスハッチングで示している。図１に外装ケース２は、第１ケース２Ａの表面プレート部１３の中央部に、一方の端面壁１４から長手方向に延びるように溝状凹部２４を設けているので、図６において左側の対向連結面１２は、中央部を超音波溶着されない領域としている。

なお、本実施の形態において、係止連結部３を対向連結面１２の隅部に設けるとしたが、超音波溶着されない非溶着領域５で、かつ、係止連結部３を設けるスペースがあれば、対向連結面１２の中央部などに設けるとしてもよい。例えば、図６の外装ケース２は、第１ケース２Ａに溝状凹部２４を設けることで、端面壁１４の中央部に、対向連結面１２が超音波溶着されない非溶着領域５を有しているが、この非溶着領域５に係止連結部３を設けるとしてもよい。これにより、対向連結面１２の中央部の連結強度を上げることができる。つまり、係止連結部３により、対向連結面１２の超音波溶着されない非溶着領域５の連結強度を上げることができる。

なお、本実施の形態において、係止連結部３において、第１ケース２Ａの係止フック３１が引っ掛けられる第２ケース２Ｂの係止受部３２を係止凹部としたが、第２ケース２Ｂの係止受部３２は、第２ケースの内面から突出する係止凸部や、第２ケースの肉厚が薄くなる係止段差部としてもよい。つまり、係止受部は、係止連結部において、係止フックの係止部を引っ掛けて係止できる構造とすればよい。ここで、第２ケースの内面から突出する係止凸部として、例えば、第１ケース側である上部の内側面に、下方に向かって次第に突出する傾斜面を設けて、第２ケースの底面側である下端面には垂直面を設けた形状の凸部とすることができる。この形状の係止凸部は、係止フックの係止部を傾斜面に沿ってスムースに案内しながら、垂直面に係止部を引っ掛けることで、係止部を外れ難くできる。また、係止受部を係止凸部とする構造は、第１ケースの端面壁から下方に延びる係止フックを内側に弾性変形させながら係止凸部に係止部を係止することで、弾性変形された係止フックが復帰しようとする弾性力により、係止部を係止凸部に係止させる方向に付勢させてより抜け難くできる。

なお、本実施の形態において、電池１を円筒形電池１Ａとしたが、電池は、側面に湾曲部を有する角形電池、例えば、側面が半円形状の角形電池や、側面に大きなＲを有する角形電池としてもよい。角形電池は、角筒状の外装缶のコーナー部にＲを設けることにより、側面に湾曲部が形成された角形電池とすることができる。電池を角形電池とする場合、角型電池の電極面側に位置する対向連結面１２の隅部に係止連結部３を設けることができる。

本発明は、ふたつのケースを超音波溶着して内部に閉鎖された収納スペースを設け、この収納スペースに電池を収納している電池パックとして便利に利用できる。

１…電池
１Ａ…円筒形電池
２…外装ケース
２Ａ…第１ケース
２Ｂ…第２ケース
３…係止連結部
４…溶着領域
５…非溶着領域
６…回路基板
７…電池ホルダ
７Ａ…絶縁プレート部
７Ｂ…端面プレート部
９…電池ブロック
１０…収納スペース
１１…周壁
１２…対向連結面
１３…表面プレート部
１４…端面壁
１５…平面部
１６…湾曲部
１７…水平部
１８…溶着リブ
１９…垂直壁
２１…凸条
２２…嵌着凹部
２３…電極窓
２４…溝状凹部
３０…挿入スペース
３１…係止フック
３１ａ…係止部
３２…係止受部
３３…抜止押圧部
４１…電極端子
４２…信号端子
４５…リード板
４６…リード板
５０…超音波ホーン
５１…押圧面
５５…基台

Claims (8)

1. 充放電できる電池と、前記電池を収納してなる外装ケースとからなる電池パックであって、
   前記外装ケースは、外周に沿って設けてなる対向連結面を連結して、内部に前記電池の収納スペースを設けてなるプラスチック製の第１ケース及び第２ケースからなり、
   前記第１ケースと前記第２ケースの対向連結面は、超音波溶着して連結してなる溶着領域と、超音波溶着されない非溶着領域において係止フックを介して前記第１ケースを前記第２ケースに連結してなる係止連結部とで互いに連結され、
   前記係止フックは、前記第１ケースに設けられて、前記第２ケースの内面に伸びて前記第２ケースの内面に係止される係止部を有し、
   前記第２ケースは、前記係止フックの係止部を案内する係止受部を内面に設けており、
   前記係止連結部において、前記第１ケースの前記係止フックが前記第２ケースの前記係止受部に引っ掛けられて、前記第１ケースと前記第２ケースとが連結されてなることを特徴とする電池パック。
2. 請求項１に記載される電池パックであって、
   前記外装ケースが、前記対向連結面の隅部に前記係止連結部を設けてなることを特徴とする電池パック。
3. 請求項１又は２に記載される電池パックであって、
   前記電池が円筒形電池又は側面に湾曲部を有する角形電池で、前記電池の電極面側に位置する前記対向連結面の隅部に前記係止連結部を設けてなることを特徴とする電池パック。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載される電池パックであって、
   前記電池が円筒形電池又は側面に湾曲部を有する角形電池で、
   前記第１ケースと前記第２ケースは、平面部の両側に、前記電池の外側に沿って湾曲してなる湾曲部を連結する形状に成形してなる表面プレート部と、この表面プレート部の両端部に設けてなる端面壁とからなり、
   前記端面壁の前記対向連結面の端部に前記係止連結部を設けて、中間部に前記溶着領域を設けてなることを特徴とする電池パック。
5. 請求項４に記載される電池パックであって、さらに、
   前記外装ケースは前記端面壁の内側に、前記端面壁に接して回路基板を収納しており、
   前記回路基板の端部と前記外装ケースの内面との間に、前記係止フックの挿入スペースを設けており、前記挿入スペースに配置される前記係止フックを前記回路基板と同一平面内に配置してなることを特徴とする電池パック。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載される電池パックであって、
   前記第１ケースと前記第２ケースの前記対向連結面が、前記電池の側面に配置してなる両側の前記対向連結面を前記溶着領域として、
   前記電池の電極面側に配置してなる前記対向連結面の中間部を前記溶着領域として、端部を前記係止連結部としてなることを特徴とする電池パック。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載される電池パックであって、さらに、
   前記外装ケースに収納される前記電池を前記収納スペースの定位置に配置する電池ホルダを備えており、
   前記電池ホルダが、前記係止連結部において、前記係止フックの背面に位置して前記係止部が前記係止受部から抜けるのを阻止する抜止押圧部を備えることを特徴とする電池パック。
8. 請求項７に記載される電池パックであって、
   前記抜止押圧部が、前記電池ホルダの端面から前記第２ケースの内面に向かって突出する突出片で、前記突出片を弾性変形させて、前記係止部を前記第２ケースの内面と前記抜止押圧部との間に通過させて前記係止受部に案内してなることを特徴とする電池パック。

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