JP3626699B2 - 電池パック保護回路基板固定装置及び固定方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池パック保護回路基板固定装置に関し、特に、一方のケースに設けたリブにて保護回路を固定し、かつそのリブの端部をもう一方のケースへ超音波溶着(樹脂に一定の振動と圧力を与えることによりケースを溶かして接着する方法)を用いて固定することを特徴とする電池パック構造に関する。
【0002】
本発明は、更に詳しくは、上記特徴を有する電池パック構造の一例を示す図1において、保護回路基板04は下ケース03に設けられた柱31によって下ケース03の側面に沿って固定され、柱31の端部は上ケース02と超音波溶着によって接合される構成とされている。
【0003】
【従来の技術】
この種の最近における携帯電話機に使用される電池パックは、装置の内部に電池パックを実装することが主流になりつつある。しかしながら、装置の内部に電池パックを収納するために、電池パックに与えられる形状は今まで以上に小型化にする必要が生じてきた。
【0004】
この小型化に最も障壁となるのは保護回路基板の実装方法であり、現在市販されている小型化された電池パックの構成は、保護回路基板を電池セルの負極側に保護回路基板の電気部品を覆うようにホルダを実装していることが多い(図10、図11参照)。
【0005】
図10、図11に示されるような構成を行う場合には、各電池パックでは、保護回路基板と電池セルの間に樹脂製のホルダや絶縁性のスペーサなどの部品が配置され、ショート防止を兼ねて保護回路基板の固定がされている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術に示すような方法を用いることによって、保護回路基板の固定は行えているが、これら部品の追加によって、部品点数の増加や、電池パックの質量増加及び部品点数増加による構造の複雑化及び組立工数のアップが生じるという問題が発生していた。
【0007】
本発明は従来の上記実情に鑑みてなされたものであり、従って本発明の目的は、従来の技術に内在する上記課題を解決することを可能とした新規な電池パック保護回路基板固定装置及びその固定方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する為に、本発明に係る電池パック保護回路基板固定装置は、第1のケースと、該第1のケースに第2のケースが被冠されて形成されるケース内に電池セルが収納される電池パック構造において、前記第1のケース内に固定された複数個の柱と、該複数個の柱と前記第1のケースの内壁との間に配設されて固定された保護回路基板とを備えて構成される。
【0009】
前記複数個の柱は3個とすることができる。
【0010】
前記第1のケースと前記第2のケースとの固定及び前記柱と前記第2のケースとの固定を、超音波溶着により実行することができる。
【0011】
前記各柱を中空とすることが可能である。
【0012】
前記第2のケースに、前記第1のケースに配設された前記各柱が挿着される四角リブを形成し、該各四角リブに前記各柱を嵌着することにより、前記各柱と前記第2のケースとを固定することができる。
【0013】
本発明に係る電池パック保護回路基板固定装置は、保護回路基板を、電池セルの負極と負極タブを用いて、及び該電池セルの正極と正極タブを用いて、前記電池セル側が前記保護回路基板の部品側面になるように、それぞれ接続してCELL ASSYを形成する第1の工程と、次に、第1のケースの各柱が前記保護回路基板と前記電池セルの間に入るように、且つ前記第1のケースの端子窓と前記保護回路基板のランド端子とが符合するように、前記CELL ASSYを前記第1のケースに組み込む第2の工程と、次に前記第1のケースに前記CELL
ASSYを組み込んだ状態で該第1のケースに第2のケースを被冠する第3工程と、次に超音波溶着機によって、前記第1及び第2のケース、前記第2のケースと前記柱とをそれぞれ溶着する第4の工程とを含んでいる。
【0014】
前記第2の工程を実行する際に、前記CELL ASSYを前記第1のケースに組み込むときに前記電池セルに両面テープを貼り付けて該電池セルを前記第1のケースに固定することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
次に、本発明をその好ましい一実施の形態について図面を参照しなから詳細に説明する。
【0016】
【実施の形態の構成】
図1〜図7は本発明による一実施の形態を示すし、図1は、本発明による一実施の形態において本発明を用いた電池パックの内部構造の一実施例を示し、そのうち、(a)は部分断面正面図、(b)は(a)の左側から見た部分断面側面図、(c)は(a)の下側から見た部分断面側面図であり、図2は、本発明に使用される保護回路基板の外観を示し、そのうち、(a)は回路面側の側面図、(b)は部品面側の側面図であり、図3は、下ケースの外観を示し、そのうち、(a)は正面図、(b)は(a)の左側から見た部分断面側面図、(c)は(a)の下側から見た部分断面側面図であり、図4は下ケースに挿着される柱の下ケースの壁に対する取付位置関係を示す部分斜視図であり、図5は、上ケースの外観を示し、そのうち、(a)は正面図、(b)は(a)の左側から見た側面図、(c)は(a)の下側から見た側面図であり、図6は保護回路基板をケースに組み込む前の状態を示す正面図であり、図7は保護回路基板のランド端子に加えられる本体端子側からの力に対しても保護回路基板を安定した状態に固定することができることを示す斜視図である。
【0017】
本発明を用いた電池パック01の内部構造図である図1を参照するに、本発明による一実施の形態の主な構成部材としては、上ケース02、下ケース03、保護回路基板04、電池セル05、負極タブ06、正極タブ07から構成されている。
【0018】
保護回路基板04は、下ケース03の壁と下ケース03に設けられた柱31との間に実装されている。
【0019】
図2は保護回路基板04の外観図である。図2において、保護回路基板04の回路面には、ランド端子12と負極タブ06及び正極タブ07を接続するためのタブ接続用ランド14を有し、部品面には電気部品13が実装されている。
【0020】
図3は、下ケース03の外観図である。図3を参照するに、下ケース03には、保護回路基板04を実装するための柱31が下ケース03の壁に沿って一例として3本設けられており、更に上ケース02との超音波溶着に使用する超音波溶着リブ受け面34、端子用窓32が形成されている。柱31は本実施例においては3本設けられているが、2本でもあるいは4本用いることも可能である。
【0021】
下ケース03の超音波溶着リブ受け面34は、下ケース03の全周に形成されており、柱31の上ケース02側先端には、上ケース02と溶着するための超音波溶着リブ33(図4参照)が設けられている。
【0022】
端子用窓32は、保護回路基板04が下ケース03内に組み込まれたときに保護回路基板04のランド端子12に符合するように形成されている。
【0023】
柱31は、図4で示す通り、下ケース03の壁から保護回路基板04の基板厚みa(図2参照)と同じ幅である間隔cだけ離隔されて下ケース03の底部に挿着されている。
【0024】
図5は、上ケース02の外観図である。図5において、上ケース02には、下ケース03と溶着するための超音波溶着リブ21が設けられており、超音波溶着リブ21はケースの全周に形成されている。
【0025】
【実施の形態の動作】
次に、本発明による一実施の形態の動作について説明する。
【0026】
図6は、保護回路基板04をケースに組み込む前の状態を示す構成である。保護回路基板04は、電池セル05の負極と負極タブ06を用いて、電池セル05の正極と正極タブ07を用いてそれぞれ接続される。
【0027】
保護回路基板04は、電池セル05側が部品面側になるように接続される。この構成状態をCELL ASSY41と呼ぶ。
【0028】
図6の接続が完了した後に下ケース03にCELL ASSY41が組み込まれるが、組み込む際には、下ケース03の各柱31が保護回路基板04と電池セル05の間に入るように、かつ端子窓32と保護回路基板04の端子12が符合するように組み込む。
【0029】
また、CELL ASSY41を、下ケース03に組み込むときには、電池セル05に両面テープを貼り付け電池セル05を下ケース03に固定する。
【0030】
下ケース03にCELL ASSY41を組み込んだ状態で上ケース02を被冠する。
【0031】
上ケース02を被せた状態で超音波溶着機にて上下ケース02、03の溶着を行う。この超音波溶着時に柱部も溶着される。超音波溶着によって柱31は、上ケース02と固定されるために柱31が強い構造となる。
【0032】
この強い構造の柱によって保護回路基板04が支えられ、かつ電池セル05と適正なクリアランスが存在しているために、従来のようにホルダやスペーサを用いなくても保護回路基板04の固定が可能である。
【0033】
柱31が強固であるために、図7に示すように、保護回路基板04のランド端子12に加わる本体端子側からの力に対しても、保護回路基板04を安定した状態に固定することができる。
【0034】
【他の実施の形態】
次に、本発明による他の実施の形態について説明する。
【0035】
図8、図9は本発明による他の実施の形態を示す構造図である。
【0036】
以上説明した一実施の形態では、柱31を中実柱としているが、柱31を軽量化するために構造を図8に示すように中空柱31’とすることか可能である。このように中空柱31’としても、叙上の一実施の形態と同じ効果を得ることができる。
【0037】
また、本発明では、下ケース03の柱31と上ケース02の固定を、溶着によって行っているが、上ケース02に図9に示されるように、柱31が入る四角リブ23を設置し、柱31をはめ込む構造とした場合には、柱31を溶着しなくても同じ効果を得ることができ、溶着を行わない電池パックにも適用することが可能である。
【0038】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成され、作用するものであり、本発明によれば以下に示すような諸効果が得られる。
【0039】
第1の効果として、保護回路基板固定用の柱31がケースに強固に固定されているために、保護回路基板04が強固に固定できることである。
【0040】
第2の効果としては、柱部31の強度が強固であり、保護回路基板04と電池セル05とが適正な寸法離れて固定されるために、保護回路04と電池セル05の間にホルダやスペーサなどの部品が不要になり、部品点数の削減に効果があることである。
【0041】
第3の効果としては、ケース周囲以外にも柱部31で溶着されるために上下ケース溶着剥離強度が増加することである。
【0042】
第4の効果としては、上記第2の効果である部品点数の削減により電池パック生産時にホルダやスペーサを組み込む作業がなくなるために工数削減に効果があることである。
【0043】
第5の効果としては、上記第2の効果である部品点数の削減によりホルダやスペーサの質量増がなくてすむために、電池パック質量の低減が可能であることである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による一実施の形態において本発明を用いた電池パックの内部構造の一実施例を示し、そのうち、(a)は部分断面正面図、(b)は(a)の左側から見た部分断面側面図、(c)は(a)の下側から見た部分断面側面図である。
【図2】本発明に使用される保護回路基板の外観を示し、そのうち、(a)は回路面側の側面図、(b)は部品面側の側面図である。
【図3】下ケースの外観を示し、そのうち、(a)は正面図、(b)は(a)の左側から見た部分断面側面図、(c)は(a)の下側から見た部分断面側面図である。
【図4】下ケースに挿着される柱の下ケースの壁に対する取付位置関係を示す部分斜視図である。
【図5】上ケースの外観を示し、そのうち、(a)は正面図、(b)は(a)の左側から見た側面図、(c)は(a)の下側から見た側面図である。
【図6】保護回路基板をケースに組み込む前の状態を示す正面図である。
【図7】保護回路基板のランド端子に加えられる本体端子側からの力に対して保護回路基板を安定した状態に固定することができることを示す斜視図である。
【図8】本発明による他の実施の形態を示す部分断面図である。
【図9】(a)は本発明による他の実施の形態を示し、上ケースの内部を示す概略正面図、(b)は下ケースの内部を示す斜視図である。
【図10】従来技術を示す下ケースの部分断面正面図である。
【図11】図10に示したホルダの構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
01…電池パック
02…上ケース
03…下ケース
04…保護回路基板
05…電池セル
06…負極タブ
07…正極タブ
11…端子
12…ランド端子
13…電気部品
14…タブ接続用ランド
23…四角リブ
31…柱
31’…中空柱
32…端子用窓
33…超音波溶着リブ
34…超音波溶着リブ受面
41…CELL ASSY
Claims (4)
- 第1のケースと、該第1のケースに第2のケースが被冠されて形成されるケース内に電池セルが収納される電池パック構造において、前記第1のケース内に固定された複数個の柱と、該複数個の柱と前記第1のケースの内壁との間に配設されて固定された保護回路基板とを具備し、前記第1のケースと前記第2のケースとの固定及び前記柱と前記第2のケースとの固定を、超音波溶着により実行することを特徴とする電池パック保護回路基板固定装置。
- 第1のケースと、該第1のケースに第2のケースが被冠されて形成されるケース内に電池セルが収納される電池パック構造において、前記第1のケース内に固定された複数個の柱と、該複数個の柱と前記第1のケースの内壁との間に配設されて固定された保護回路基板とを具備し、前記第2のケースに、前記第1のケースに配設された前記各柱が挿着される四角リブを形成し、該各四角リブに前記各柱を嵌着することにより、前記各柱と前記第2のケースとを固定することを特徴とした電池パック保護回路基板固定装置。
- 保護回路基板を、電池セルの負極と負極タブを用いて、及び該電池セルの正極と正極タブを用いて、前記電池セル側が前記保護回路基板の部品側面になるように、それぞれ接続してCELL ASSYを形成する第1の工程と、次に、第1のケースの各柱が前記保護回路基板と前記電池セルの間に入るように、且つ前記第1のケースの端子窓と前記保護回路基板のランド端子とが符合するように、前記CELL ASSYを前記第1のケースに組み込む第2の工程と、次に前記第1のケースに前記CELL ASSYを組み込んだ状態で該第1のケースに第2のケースを被冠する第3の工程と、次に超音波溶着機によって、前記第1及び第2のケース、前記第2のケースと前記柱とをそれぞれ溶着する第4の工程とを含むことを特徴とする電池パック保護回路基板固定方法。
- 前記第2の工程を実行する際に、前記CELL ASSYを前記第1のケースに組み込むときに前記電池セルに両面テープを貼り付けて該電池セルを前記第1のケースに固定することを更に特徴とする請求項3に記載の電池パック保護回路基板固定方法。
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