JP3619765B2 - パック電池 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケースに複数の二次電池を連結している電池ユニットと、二次電池の充放電を制御する制御回路を実装しているプリント基板を内蔵しているパック電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パック電池は、二次電池と、この二次電池の充放電を制御して、過充電や過放電を防止するためのプリント基板とをケースに内蔵している。この構造のパック電池は、複数の二次電池を直列または並列に接続して電池ユニットを組み立て、この電池ユニットを、リード線を介してプリント基板に接続し、プリント基板と電池ユニットを連結したものをケースの定位置に入れてケースを閉塞している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この構造は、ケースやプリント基板の形状が異なると、電池ユニットを専用設計する必要がある。このため、種々の電気機器に装着するために、電気機器に専用設計する必要があって、製造コストが高くなる欠点がある。パック電池は、種々の電気機器に装着して使用されるが、装着される電気機器によって、外形や要求される電気特性が異なる。たとえば、ラップトップ型のマイクロコンピューターに使用されるパック電池は、マイクロコンピューターの型式に専用に設計する必要がある。このため、出力電圧が同じであっても、ケースを専用に設計し、さらに、マイクロコンピューターに最適な状態で電力を供給できるようにプリント基板も専用設計する必要がある。このように、パック電池は、ケースとプリント基板と電池ユニットの全てを、装着する各々の電気機器に専用設計しているのが実状である。このことは、多品種少量生産となって、パック電池の製造コストを高くする欠点がある。
【０００４】
本発明は、できるかぎりこの欠点を少なくすることを目的に開発されたもので、本発明の大切な目的は、ケースやプリント基板が変更されても同じ電池ユニットを収納して、低コストに能率よく多品種少量生産できるパック電池を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のパック電池は、ケース１に、電池ユニット２とプリント基板３を収納している。ケース１は、電池ユニット２を収納する電池室６と、プリント基板３を収納する基板室７とを隔壁リブ８で区画している。隔壁リブ８で区画された電池室６に電池ユニット２をはめ込んで収納し、基板室７にはプリント基板（３）を収納している。さらに、ケース１は、基板室７に、プリント基板３に接続するリード板９を位置決めする保持凸起１０を、ケース１の内面から突出して一体成形して設けている。パック電池は、保持凸起１０で位置決めされるリード板９をプリント基板３に半田付して固定している。
【０００６】
保持凸起１０は、隔壁リブ８に立設して、隔壁リブ８と一体成形することができる。さらに、保持凸起１０は、リード板９を挟着して保持することもできる。
【０００７】
プリント基板３は、好ましくは、リード板９を挿入するスリット１５を開口する。保持凸起１０で位置決めされるリード板９が、このスリット１５に挿入されて、プリント基板３に固定される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
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パック電池を例示するものであって、本発明はパック電池を以下のものに特定しない。
【０００９】
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、「特許請求の範囲の欄」、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。
【００１０】
図１と図２に示すパック電池は、図３と図４の分解斜視図に示すように、方形状のプラスチックケース１に、電池ユニット２とプリント基板３を内蔵している。ケース１は、本体ケース１Ａと蓋ケース１Ｂからなり、本体ケース１Ａの開口部を蓋ケース１Ｂで閉塞している。
【００１１】
本体ケース１Ａは、方形状の箱形で、周囲に周壁４を一体成形して設けている。図１のパック電池は、図において左下辺の右側コーナー部に電気機器に接続する接点５を設けている。図２のパック電池は、図において左下辺の左側コーナー部に接点５を設けている。さらに、本体ケース１Ａは、電池ユニット２を収納する電池室６と、プリント基板３を収納する基板室７とを区画する隔壁リブ８を一体成形して設けている。隔壁リブ８で区画された電池室６に、電池ユニット２をはめ込んで収納している。隔壁リブ８で区画される電池室６は、電池ユニット２の外形にほぼ等しい。電池ユニット２を入れて移動しないように収納するためである。
【００１２】
隔壁リブ８は、周壁４よりもわずかに低く、上端縁を蓋ケース１Ｂの内面に当接して、電池室６と基板室７を区画している。この構造の隔壁リブ８は、電池室６に漏れた電解液が基板室７に流入するのを防止できる。このため、プリント基板３が電解液で故障するのを有効に防止できる。
【００１３】
さらに、本体ケース１Ａは、基板室７に、プリント基板３に接続するためのリード板９を位置決めする保持凸起１０を、内面から突出して一体成形して設けている。図３の本体ケース１Ａは、１枚のリード板９を２つの保持凸起１０の間に入れて定位置に配設している。この本体ケース１Ａは、一対のリブ形状の保持凸起１０を互いに接近して平行に配設している。一対の保持凸起１０の間隔は、リード板９を配設できる間隔としている。一方の保持凸起１０Ａは、隔壁リブ８とケース１内面に連結され、あるいは、周壁４とケース１内面に連結されたリブ形状として、本体ケース１Ａに一体成形して設けている。この保持凸起１０Ａは、隔壁リブ８や周壁４に対して直交する方向に立設されて、隔壁リブ８や周壁４を補強する。他方の保持凸起１０Ｂは、隔壁リブ８または周壁４との間に、リード板９を挿通する通過隙間を設けている。この構造の保持凸起１０Ｂは、隔壁リブ８の内面に沿って配設しているリード板９を、通過隙間に入れ、ここで直角に折曲して、一対の保持凸起１０Ａ、１０Ｂの間に入れて配線する。
【００１４】
図４の本体ケース１Ａは、図５の拡大断面図に示すように、リード板９を位置決めするために、ふたつの凸部１０ａを一対の保持凸起１０として互いに接近して本体ケース１Ａに一体成形して設けている。この構造の本体ケース１Ａは、一対の保持凸起１０の間にリード板９を入れて配設できるようにしている。
【００１５】
以上の本体ケース１Ａは、一対の保持凸起１０の間にリード板９を入れて定位置に配線するので、リード板９を正確な位置に配線できる。ただ、本発明のパック電池は、図６の斜視図に示すように、ひとつの保持凸起１０を、リード板９の折曲部に配設して、リード板９を位置決めして配線することもできる。
【００１６】
リード板９は、一端を電池ユニット２に連結して固定している。リード板９はスポット溶接等の方法で電池ユニット２に接続される。図の電池ユニット２は４枚のリード板９を電池ユニット２に連結している。２枚のリード板９は、隔壁リブ８の中央に設けたスリット１１から基板室７に延長している。残りの２枚のリード板９は、隔壁リブ８と周壁４との間に設けたスリット１２から基板室７に延長している。スリット１１、１２は、リード板９の厚さよりもわずかに広く、ここにリード板９を入れて保持している。
【００１７】
隔壁リブ８の中央に設けたスリット１１を通過する２枚のリード板９は、互いに絶縁するために、絶縁シート１３を挟着している。このスリット１１を通過した２枚のリード板９は、基板室７で直角に折曲されて隔壁リブ８に沿って配線されている。このリード板９は先端部を直角に折曲した折曲部を一対の保持凸起１０の間に配設している。隔壁リブ８と周壁４の間に設けたスリット１２を通過する２枚のリード板９は、周壁４の内面に沿って基板室７に延長され、先端を直角に折曲して、折曲部を一対の保持凸起１０の間に配設している。
【００１８】
電池ユニット２は、複数の二次電池１４を同一平面に並べて、直列または並列に接続している。図の電池ユニット２は、６個のリチウムイオン二次電池を同一平面にならべて電極を直列と並列に接続している。図のリチウムイオン二次電池は、薄い筒状の外装缶に電極体を入れたもので、この電池を内蔵するパック電池は全体を薄くできる。ただ、本発明のパック電池は電池ユニットの二次電池をリチウムイオン二次電池に特定しない。電池ユニットは、ニッケル−水素電池やニッケル−カドミウム電池とすることもできる。また、二次電池にも、円筒型電池、角型電池、薄型電池等が使用できる。さらにまた、電池ユニットを構成する二次電池の個数もパック電池を装着する電気機器に要求される電圧と容量から最適な数とする。
【００１９】
電池ユニット２は、ケース１に入れる前工程で、リード板９を固定している。リード板９は、スポット溶接等の方法で二次電池１４に固定される。電池ユニット２に固定しているリード板９は、本体ケース１Ａの定位置に入れることができ、かつ、プリント基板３と連結できるようにあらかじめ折曲されている。したがって、電池ユニット２を本体ケース１Ａに入れると、リード板９も本体ケース１Ａの定位置にセットされる。
【００２０】
プリント基板３は、リード板９の先端を入れて連結するスリット１５を設けている。このスリット１５は、プリント基板３を基板室７にセットすると、リード板９が挿入される位置に開口している。スリット１５は、ここに挿入されるリード板９の厚みよりも多少は広い幅に開口されている。図に示すスリット１５は、プリント基板３の端縁に開口部を有し、この開口部からリード板９を挿入できるようにしている。この形状のスリット１５は、リード板９の先端を、多少は前後させる状態で挿入することができる。ただ、スリットは、貫通孔とすることもできる。貫通孔であるスリットは、リード板の先端から突出する部分が挿入されて、プリント基板に連結される。
【００２１】
プリント基板３は、本体ケース１Ａの基板室７に入れられて基板室７の定位置にセットされる。さらに、プリント基板３は、スリット１５にリード板９を挿入し、このリード板９を半田付して固定する構造によっても、本体ケース１Ａの定位置にセットされる。とくに、図に示す本体ケース１Ａは、隔壁リブ８と、基板室７の対向する周壁４とに保持凸起１０を設けて、プリント基板３の３辺に位置してリード板９を配設している。したがって、基板室７に配設されたプリント基板３に、３方向からリード板９を半田付して、より確実に所定の位置に固定できる。
【００２２】
図３の本体ケース１Ａは、保持凸起１０でプリント基板３の下面を支持して、定位置に保持している。この構造は、プリント基板３の水平面内の移動を、隔壁リブ８と周壁４とリード板９で阻止し、垂直面内の移動を保持凸起１０とリード板９で阻止して、プリント基板３を基板室７の定位置に固定する。図に示すプリント基板３は、隔壁リブ８と周壁４で囲まれる基板室７の内形にほぼ等しい外形としている。このプリント基板３は、基板室７内での水平面内の移動を確実に阻止できる特長がある。ただ、プリント基板は、基板室の内形よりも多少は小さい外形とすることもできる。外形の小さいプリント基板は、スリットに挿入されるリード板が半田付けされて、あるいは、ケースの内面に位置決め用のリブ等を設けて水平面内の移動を阻止できる。
【００２３】
図のプリント基板３は、パック電池を装着する電気機器に電気接続する接点５を固定している。接点５は、プリント基板３を基板室７にセットすると、本体ケース１Ａに設けている接点窓１６に配設される。
【００２４】
【発明の効果】
本発明のパック電池は、ケースやプリント基板が変更されても同じ電池ユニットを収納して、低コストに能率よく多品種少量生産できる特長がある。それは、本発明のパック電池が、ケース内を隔壁リブで区画して電池室と基板室とを設けて、電池室に電池ユニットを収納すると共に、基板室にはリード板を位置決めする保持凸起をケースに一体成形して設けて、保持凸起で位置決めされるリード板をプリント基板に接続して固定しているからである。この構造のパック電池は、たとえば、図３と図４に示すように、同じ電池ユニット２を、異なる構造のケース１に収納して、しかも異なる構造のプリント基板３に確実に接続できる。このように、本発明のパック電池は、装着する各々の電気機器に専用設計することなく、電池ユニットを同じ構造として多量生産できるので、低コストに能率よく多品種少量生産できる。
【００２５】
しかも、本発明のパック電池は、ケース内の電池室に電池ユニットを、基板室にプリント基板をそれぞれ収納すると共に、保持凸起で位置決めされるリード板をプリント基板に半田付して固定しているので、電池ユニットとプリント基板の両方を、簡単かつ容易にケース内の所定の位置に配設して、組み立て効率を向上できる特長もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のパック電池の斜視図
【図２】本発明の他の実施例のパック電池の斜視図
【図３】図１に示すパック電池の分解斜視図
【図４】図２に示すパック電池の分解斜視図
【図５】図４に示すパック電池の保持凸起部分の拡大断面図
【図６】保持凸起の他の一例を示す斜視図
【符号の説明】
１…ケース １Ａ…本体ケース １Ｂ…蓋ケース
２…電池ユニット
３…プリント基板
４…周壁
５…接点
６…電池室
７…基板室
８…隔壁リブ
９…リード板
１０…保持凸起 １０Ａ…保持凸起 １０Ｂ…保持凸起
１０ａ…凸部
１１…スリット
１２…スリット
１３…絶縁シート
１４…二次電池
１５…スリット
１６…接点窓

Claims (4)

1. ケース（１）に電池ユニット（２）とプリント基板（３）を収納しているパック電池であって、ケース（１）は電池ユニット（２）を収納する電池室（６）と、プリント基板（３）を収納する基板室（７）とを隔壁リブ（８）で区画して、隔壁リブ（８）で区画された電池室（６）に電池ユニット（２）をはめ込んで収納すると共に、基板室（７）にプリント基板（３）を収納しており、
   さらに、基板室（７）には、プリント基板（３）に接続するリード板（９）を位置決めする保持凸起（１０）を、ケース（１）の内面から突出して一体成形して設けており、保持凸起（１０）で位置決めされるリード板（９）がプリント基板（３）に半田付して固定されてなるパック電池。
2. 保持凸起（１０）が、隔壁リブ（８）から立設されて、隔壁リブ（８）と一体成形されてなる請求項１に記載されるパック電池。
3. 保持凸起（１０）がリード板（９）を挟着して保持する請求項１に記載されるパック電池。
4. プリント基板（３）が、リード板（９）を挿入するスリット（１５）を開口しており、このスリット（１５）にリード板（９）が挿入されてプリント基板（３）に固定されてなる請求項１に記載されるパック電池。

Images