JP3628083B2

JP3628083B2 - 二次電池の電池パック

Info

Publication number: JP3628083B2
Application number: JP25521295A
Authority: JP
Inventors: 豊高多; 龍太武石
Original assignee: Toshiba Battery Co Ltd
Current assignee: FDK Twicell Co Ltd
Priority date: 1995-10-02
Filing date: 1995-10-02
Publication date: 2005-03-09
Anticipated expiration: 2015-10-02
Also published as: JPH0997598A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話や携帯型パーソナルコンピュータの電源として用いられる二次電池の電池パックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池などの繰り返し充電可能な電池としての二次電池は、小型軽量化を志向する携帯型パーソナルコンピュータ、携帯電話機、ビデオカメラ等に代表されるコードレスタイプの民生機器などの電源として多用されている。
【０００３】
二次電池をこれらの民生機器の電源とする場合に、単体で使われることは少ない。多くの場合は複数個の電池を保護回路や容量検出回路などの周辺回路と組み合わせて、専用の電池パック内に収納して使用されている。
【０００４】
従来の電池パックに用いる筐体は、複数個のプラスチック成形部品を超音波融着法で融着することにより組立てられている。電池パックの組立てに超音波融着法を採用する理由は、第１に接着剤等の付加物が不要になること、第２に融着時間が短いため作業効率がよいこと、第３に自動化しやすく大量生産に向いていること、第４に必要な接合強度が得られること、等の利点があるためである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、超音波融着法による電池パックの組立ては、プラスチック成形部品の肉厚が大きい場合は融着のための出力パワーが大きくなり、電池パック内の二次電池を劣化させたり、電池パックに内蔵されている電子部品に悪影響を及ぼすことがある。特にリチウムイオン電池は超音波融着法の影響を受けて劣化しやすいので、超音波融着の出力パワーを大きくすることができない。
【０００６】
一方、プラスチック成形部品の肉厚が小さい場合は、超音波融着させる接合面を高精度に位置合わせする必要があり、量産立上げ時において超音波融着機のセッティングに時間がかかり過ぎ、多品種少量生産には不向きである。また、超音波融着すべき接合面の位置合わせが不適当であると、全面が融着せず未融着部分が生じて不良品となる場合がある。さらに、薄肉物や位置合わせ不良の接合面を大出力パワーで超音波融着すると、大きなバリを生じて外観不良となるので、その除去工程が増え、生産性が低下するという問題がある。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、超音波融着法を用いることなく短時間で組み立てることができる自動化に適した二次電池の電池パックを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る二次電池の電池パックは、複数個の二次電池に接続される周辺部品を内蔵する二次電池の電池パックであって、
二次電池を収納保持する箱部材と、
この箱部材に被せられる蓋部材と、
蓋部材の側板に形成された第１の厚肉部と、
箱部材の側板に形成された第２の厚肉部と、
第１の厚肉部に形成された第１の貫通孔と、
第２の厚肉部に形成された第２の貫通孔と、
第２の貫通孔に連通するガイド溝と、
頭部と１対の脚部とを備えた押し綴じ金具と、を備え、
押し綴じ金具の脚部が第１及び第２の貫通孔に挿入され、さらに各脚部の先端がガイド溝に沿って曲げられ、これにより蓋部材が箱部材に一体に結合されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る二次電池の電池パックにおいては、押し綴じ金具を打ち込むと、その脚部は第１及び第２の貫通孔を通ってガイド溝に到達し、その先端部がガイド溝に沿って案内されつつ曲げられる。これにより押し綴じ金具は第１及び第２の貫通孔から抜けなくなり、蓋部材と箱部材とは強固に一体化される。また、押し綴じ金具の頭部は蓋部材の主面と面一になり、突起物のないすっきりした外観を保たれる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照しながら本発明の好ましい実施の形態について説明する。この実施例ではリチウムイオン電池用の電池パックの場合について説明する。
【００１１】
図１に示すように、蓋部材１及び箱部材２のそれぞれはプラスチック薄板でつくられた矩形状の成形品であり、蓋部材１を箱部材２に被せると両者は一体化して一つのユニット筐体が形成される。このようなユニット筐体としての二次電池の電池パックは例えば４本の二次電池８を収納し得るものであり、その長辺の長さは電池の長さにほぼ相当し、その短辺の長さは電池直径の整数倍にあたる。
【００１２】
蓋部材１は主面と４つの側板からなり、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ニッケル合金のような金属薄板及び金属細線をプラスチック薄板内にインサート成形したものである。インサート成形された金属薄板の一部は、蓋部材１の外面側に露出し、複数の充放電用端子（図示せず）を形成している。これらの充放電用端子は各電池（図示せず）を直列に接続した後にプラス極およびマイナス極となる部位にそれぞれ当接し得る箇所に位置している。一方、放電用端子（図示せず）は蓋部材１の主面に設けられ、電池パックをＶＴＲ等の機器に取り付けると、その電子回路の端子に当接されるようになっている。
【００１３】
箱部材２は底板と４つの側板からなり、電池を収納保持するために比較的強固なプラスチック板でつくられている。箱部材２のなかには１対の仕切と１対のストッパが設けられている。１対の仕切及びストッパは電池をそれぞれ位置決め保持するための部材である。
【００１４】
蓋部材１の主面に直交する向きに側板が延び出し、この側板の端部に嵌合凸部１ｂが形成されている。一方、箱部材２の主面に直交する向きにも側板が延び出し、この側板の端部には嵌合凹部２ｂが形成されている。なお蓋部材１を箱部材２に被せると、嵌合凸部１ｂが嵌合凹部２ｂに嵌まり込むようになっている。
【００１５】
押し綴じ金具３は適度の剛性と可撓性とを兼ね備えた０．５ｍｍ×０．５ｍｍの正方形断面をもつ金属製ステープル（ホチキス針）からなり、蓋部材１を箱部材２に結合し一体化するために用いられる。押し綴じ金具３は頭部３ａ及び１対の脚部３ｂを有する。
【００１６】
蓋部材１及び箱部材２の延出側面部には厚肉部４がそれぞれ形成されている。厚肉部４は部材ごとに各長辺に２つずつ合計４つが設けられている。蓋部材１の厚肉部４には１対の貫通孔１ａ及び凹所１ｃがそれぞれ形成されている。１対の貫通孔１ａは押し綴じ金具３の脚部３ｂを案内するためのものである。凹所１ｃは蓋部材１の主面に形成され、押し綴じ金具３の頭部３ａを蓋部材１の主面と面一にするためのものである。
【００１７】
一方、箱部材２の厚肉部４には１対の貫通孔２ａ及びガイド溝２ｃがそれぞれ形成されている。１対の貫通孔２ａは押し綴じ金具３の脚部３ｂを案内するためのものであり、蓋部材１を箱部材２に被せたときに貫通孔２ａは貫通孔１ａにそれぞれ連通する位置に形成されている。ガイド溝２ｃはＵ字状をなし、押し綴じ金具３の脚部３ｂの先端部３ｃが曲がるように脚部３ｂを案内するためのものである。また、ガイド溝２ｃは箱部材２の内側に表われている。
【００１８】
なお、厚肉部４の肉厚は２〜５ｍｍの範囲にあることが望ましい。厚肉部４を除く他の部分の蓋部材１の肉厚は０．５〜１．５ｍｍの範囲にあることが望ましく、とくに薄肉物では０．６ｍｍ程度の厚さであることがより好ましい。また、箱部材２の肉厚は１〜２ｍｍの範囲であることが望ましく、とくに薄肉物では１ｍｍ程度の厚さであることが好ましい。
【００１９】
また、箱部材２及び蓋部材１はＡＢＳ樹脂、エポキシ樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの樹脂又はプラスチックでつくられることが望ましい。これらの材質を用いれば端子及びリードのインサート成形が容易になる。
【００２０】
次に、電池パックの組立工程について説明する。
先ず例えばサーモスタットやＰＴＣなどの電子部品が接続された二次電池の組電池を箱部材２内に収納する。蓋部材１に対して箱部材２を位置決めし、箱部材２に蓋部材１を被せ、ユニット筐体とする。各射出ガン（図示せず）に対してユニット筐体を位置決めし、各射出ガンから４つの押し綴じ金具３を厚肉部４にほぼ同時に打ち込む。
【００２１】
図２に示すように、押し綴じ金具３の脚部３ｂは貫通孔１ａ，２ａを通ってガイド溝２ｃに到達すると、その先端部３ｃがガイド溝２ｃに沿って案内されつつ内側に曲げられる。これにより押し綴じ金具３は貫通孔１ａ，２ａから抜けなくなり、蓋部材１と箱部材２とは強固に一体化される。また、押し綴じ金具３の頭部３ｃは蓋部材１の主面と面一になり、突起物のないすっきりした外観を保つことができる。
【００２２】
なお、上記実施例では凸部１ｂを凹部２ｂに嵌め込む段差構造の例につき説明したが、本発明はこれのみに限られるものではなく、蓋部材１を平板にしたケースの内側に形成した溝に沿って箱部材２をスライドさせるようなスライド構造を採用してもよい。
【００２３】
また、上記実施例では押し綴じ金具３の脚部先端３ｃを内側に曲げた例につき説明したが、本発明はこれのみに限られるものではなく、脚部先端が外側に曲がるようにガイド溝を形成してもよい。
【００２４】
さらに、上記実施例では正方形断面の押し綴じ金具３を用いた例について説明したが、本発明はこれのみに限られるものではなく、この他に円形断面、楕円断面、矩形断面など種々の形状の押し綴じ金具を用いることができる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の二次電池の電池パックは、超音波融着法を用いることなく簡易に短時間で組み立てることができ、多品種少量生産にも適しているので、安定した品質の製品を自動化ラインで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る二次電池の電池パックを示す分解斜視図。
【図２】電池パックの蓋部材と箱部材との接続部分を示す部分拡大図である。
【符号の説明】
１…蓋部材、１ａ…貫通孔、１ｂ…嵌合凸部、１ｃ…凹所、
２…箱部材、２ａ…貫通孔、２ｂ…嵌合凹部、２ｃ…ガイド溝、
３…押し綴じ金具、３ａ…頭部、３ｂ…脚部、３ｃ…曲り部、
４…厚肉部。

Claims

複数個の二次電池に接続される周辺部品を内蔵する二次電池の電池パックであって、
二次電池を収納保持する箱部材と、
この箱部材に被せられる蓋部材と、
蓋部材の側板に形成された第１の厚肉部と、
箱部材の側板に形成された第２の厚肉部と、
第１の厚肉部に形成された第１の貫通孔と、
第２の厚肉部に形成された第２の貫通孔と、
第２の貫通孔に連通するガイド溝と、
頭部と１対の脚部とを備えた押し綴じ金具と、を備え、
押し綴じ金具の脚部が第１及び第２の貫通孔に挿入され、さらに各脚部の先端がガイド溝に沿って曲げられ、これにより蓋部材が箱部材に一体に結合されていることを特徴とする二次電池の電池パック。
前記ガイド溝は押し綴じ金具の脚部先端を内側に曲げるように形成されていることを特徴とする請求項１記載の二次電池の電池パック。
前記蓋部材の側板と前記箱部材の側板とは互いに嵌合し合う凹凸形状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の二次電池の電池パック。
前記蓋部材の主面には凹所が形成され、この凹所に押し綴じ金具の頭部が入り込み、押し綴じ金具の頭部と蓋部材の主面とは面一になることを特徴とする請求項１記載の二次電池の電池パック。