JP3716773B2 - 電池パック及びこれに用いられるサーモスタット - 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及びこれに用いられるサーモスタットに関する。詳しくは、電池セルと該電池セル用の保護回路基板とがケース体内に収納された電池パック及びこれに用いられるサーモスタットについての技術分野に関する。
【0002】
【従来の技術】
電池パック、例えば、リチウムイオン2次電池セルがケース体内に収納された電池パックがあり、このような電池パックは、例えば、携帯電話等の通信機器の電源として用いられる。
【0003】
従来の電池パックの一例を図7及び図8に概略的に示す。
【0004】
電池パックaは、ケース体b内にリチウムイオン2次電池セル等の電池セルcと該電池セルcの保護用の回路基板dとが収納されて成る。電池セルcは、電池本体部eがポリマー材料から成る被覆体(アルミラミネート材)fによって密閉されて成る。
【0005】
電池セルcからは、その正極に接続された第1の電極リードgと、負極に接続された第2の電極リードhとが電池セルcの幅方向に離間した状態で同じ方向へ突出されている。
【0006】
回路基板dには、第1の電極接続部iと第2の電極接続部jとサーモスタット用接続部k、kとが設けられている。第1の電極接続部iに電池セルcから突出された第1の電極リードgの先端部が接続され、第2の電極接続部jに電池セルcから突出された第2の電極リードhの先端部が接続されている。
【0007】
回路基板dには、ケース体b内の過剰な温度上昇を防止するためのサーモスタットlが搭載されている。サーモスタットlは、非導電性材料によって形成された筐体部mと、該筐体部mから互いに反対方向へ突出された1対の電極部n、nとを有し、該電極部n、nがそれぞれ回路基板dのサーモスタット用接続部k、kに、例えば、半田付け等により接合されている。サーモスタットlは第1の電極接続部iの直ぐ側方に位置されている。
【0008】
回路基板dには、IC(Integrated Circuit)やFET(Field Effect Transistor)等の所要のチップ部品o、o、・・・が搭載されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記した従来の電池パックaにあっては、第1の電極接続部iと第2の電極接続部jとは別に、サーモスタットkを回路基板dに接続するための専用のサーモスタット用接続部k、kを必要とするため、その分、回路基板dの構成要素が多いという問題がある。
【0010】
また、回路基板dの第1の電極接続部iと第2の電極接続部jとが設けられた位置とは別の位置にサーモスタットlを搭載する必要があるため、その分、回路基板dにサーモスタットlを搭載するための専用のスペースが必要となり、回路基板dの大型化に伴い電池パックaが大きくなってしまうという問題もある。
【0011】
そこで、本発明電池パック及びこれに用いられるサーモスタットは、上記した問題点を克服し、回路基板の構成要素の削減及びサーモスタットが用いられる電池パックの小型化を図ることを課題とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明電池パックは、上記した課題を解決するために、非導電性材料によって形成された筐体部と、該筐体部の一方の面に設けられた第1の電極部と、筐体部の一方の面と反対側の他方の面に設けられた第2の電極部とを有するサーモスタットを設け、一方の電極リードを回路基板の一方の電極接続部に接続し、他方の電極リードをサーモスタットの第1の電極部に接続し、サーモスタットの第2の電極部を回路基板の他方の電極接続部に接続したものである。
【0013】
また、本発明電池パックに用いられるサーモスタットは、上記した課題を解決するために、非導電性材料によって形成された筐体部と、該筐体部の一方の面に設けられると共に他方の電極リードが接続される第1の電極部と、筐体部の一方の面と反対側の他方の面に設けられると共に上記回路基板の他方の電極接続部に接続される第2の電極部とを設けたものである。
【0014】
従って、本発明電池パック及びこれに用いられるサーモスタットにあっては、サーモスタットの一方の電極部が、一方の電極リードが接続される電極接続部としての機能を果たす。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明電池パック及びこれに用いられるサーモスタットの実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【0016】
電池パック1は、扁平な略矩形状を為すケース体2内にリチウムイオン2次電池セル等の電池セル3と該電池セル3の保護用の回路基板4とが収納されて成る(図1参照)。電池セル3は、電池本体部3aがポリマー材料から成る被覆体3bによって密閉されて成る。
【0017】
電池セル3からは、例えば、電池本体部3aの正極に接続された第1の電極リード5と負極に接続された第2の電極リード6とが電池セル3の幅方向に離間した状態で同じ方向へ突出されている(図1参照)。第1の電極リード5はアルミニウム材料によって形成され、第2の電極リード6はニッケル材料によって形成されている。
【0018】
回路基板4は、電池セル3の幅方向に長い矩形状に形成され、長手方向における両端部にそれぞれ第1の電極接続部7と第2の電極接続部8とが設けられている。第1の電極接続部7には、電池セル3から突出された第1の電極リード5の先端部が、例えば、溶接によって接続されている(図1及び図2参照)。
【0019】
回路基板4には、ケース体2内の過剰な温度上昇を防止するためのサーモスタット9が搭載されている(図1及び図2参照)。
【0020】
サーモスタット9は略直方体状に形成され、非導電性材料によって形成された筐体部10と、板状の金属材料によって形成された第1の導電部11と、同じく板状の金属材料によって形成された第2の導電部12とを有している(図3乃至図5参照)。
【0021】
筐体部10には一方の面10a側に開口された配置凹部10bが形成されている(図4参照)。
【0022】
第1の導電部11は第1の電極部13と可動片部14と予備電極部15、15とを有している(図3乃至図5参照)。
【0023】
第1の電極部13は筐体部10の配置凹部10bを覆うようにして一方の面10a側に配置されており、周縁部を除く部分(図3に1点鎖線で囲んだ部分)が溶接部エリア13aとして形成されている。
【0024】
可動片部14は第1の電極部13の一端縁13bから折り返されることにより形成され、第1の電極部13に対して弾性変位可能とされている。可動片部14の先端部には、第1の電極部13が位置する側と反対方向へ突出された接点部14aが設けられている。
【0025】
予備電極部15、15は、それぞれ第1の電極部13の一端縁13bと直交する位置にある両側縁から第1の電極部13と直交する方向へ突出され、先端部が接続部15a、15aとして形成されている。接続部15a、15aは直角に折り曲げられて第1の電極部13と平行を為し、筐体部10の一方の面10aと反対側の他方の面10cの一部と対向して位置されている(図4及び図5参照)。
【0026】
第2の導電部12は基部16と連結部17、17と第2の電極部18、18とから成る(図4及び図5参照)。
【0027】
基部16は筐体部10内に可動片部14を挟んで第1の電極部13と反対側に該第1の電極部13と平行な状態で埋設されており、可動片部14の接点部14aに対向する位置に該接点部14a側に突出する接点部16aが設けられている。
【0028】
連結部17、17は基部16の両端縁から第1の導電部11が位置する側と反対方向へ直角に折り曲げられて形成されている。
【0029】
第2の電極部18、18は連結部17、17の一端縁から直角に折り曲げられて形成され、筐体部10の他方の面10cの一部と対向して位置されている(図4及び図5参照)。第2の電極部18、18は、予備電極部15、15の接続部15a、15aを結ぶ方向に対して直交する方向に離間して位置されている(図5参照)。
【0030】
このようにサーモスタット9にあっては、第2の電極部18、18及び予備電極部15、15が、筐体部10の他方の面10cの外形線よりも内側に位置されるように設けられている(図5参照)。
【0031】
筐体部10の内部には、第1の導電部11の可動片部14と第2の導電部12の基部16との間にバイメタルディスク19が配置されている(図4参照)。バイメタルディスク19は一端部が筐体部10に埋設され、他端部が可動片部14の先端寄りの位置に対応して位置されている。
【0032】
電池セル3や電池パック1の外部等からの発熱によってケース体2内の温度が上昇し所定の温度に達すると、バイメタルディスク19が可動片部14に近づく方向へ湾曲されて該可動片部14を第1の電極部13に近づく方向へ押圧し、接触していた可動片部14の接点部14aと基部16の接点部16aとを離間させる。従って、第1の導電部11と第2の導電部12との電気的な接続が解除され、ケース体2内の過剰な温度上昇が防止される。
【0033】
回路基板4には、第1の電極接続部7と第2の電極接続部8との間の位置に、ICやFET等の所要のチップ部品20、20、・・・が搭載されている(図1及び図2参照)。
【0034】
サーモスタット9は、第2の電極部18、18が回路基板4の第2の電極接続部8に接続される(図1及び2参照)。第2の電極部18、18の第2の電極接続部8への接続は、例えば、他のチップ部品20、20、・・・と同時に、熱風や赤外線等によって半田ペーストを溶融させて行う所謂リフロー半田付けにより行われる。
【0035】
上記のように第1の電極リード5が回路基板4の第1の電極接続部7に接続されると共にサーモスタット9の第2の電極部18、18が第2の電極接続部8に接続された状態において、第2の電極リード6の先端部がサーモスタット9の第1の電極部13の溶接部エリア13bに溶接されて接続される(図1及び図2参照)。
【0036】
尚、サーモスタット9の予備電極部15、15は、従来の電池パックに用いられる回路基板のサーモスタット用接続部に当該予備電極部15、15の接続部15a、15aと第2の電極部18、18とを各別に接続することにより、従来の電池パックにおいてもサーモスタット9を使用可能としたものである。
【0037】
以上に記載した通り、電池パック1にあっては、筐体部10の一方の面10aに設けられた第1の電極部13と筐体部10の他方の面10cに設けられた第2の電極部18、18とを有するサーモスタット9を用い、第1の電極部13に電池本体部3aから突出された第2の電極リード6を接続し、第2の電極部18、18を回路基板4の第2の電極接続部8に接続している。
【0038】
従って、電池パック1にあっては、第1の電極リード5と第2の電極リード6とがそれぞれ接続される部分の他にサーモスタット9を接続するための専用の部分を回路基板4に設ける必要がなく、回路基板4の構成要素を削減することが可能であり回路基板4の構成を簡略化することができる。
【0039】
また、回路基板4上に第2の電極リード6を接続する部分を必要としないため、回路基板4に所要の部品等を配置するための配置スペースを小さくすることができ、その分、回路基板4を小型にすることにより電池パック1の小型化を図ることができる。
【0040】
さらに、サーモスタット9にあっては、上記したように、第2の電極部18、18が、筐体部10の他方の面10cの外形線よりも内側に位置されるように設けられているので、サーモスタット9の回路基板4に対する配置スペースを一層小さくすることができ、電池パック1の一層の小型化を図ることができる。
【0041】
尚、上記には、第1の電極リード5を回路基板4の第1の電極接続部7に接続し、第2の電極リード6をサーモスタット9の第1の電極部13に接続した場合を示したが、逆に、第2の電極リード6を回路基板4の第1の電極接続部7に接続し、第1の電極リード5をサーモスタット9の第1の電極部13に接続してもよい。
【0042】
また、上記には、ケース体2内に、電池本体部3aがポリマー材料から成る被覆体3bによって密閉されて成る電池セル3が収納された電池パック1を示したが、図6に示すように、アルミ材料によって形成された電池缶21内に所要の各部が配置されて成る電池セル3Aが収納された電池パック1Aにも本発明を適用することができる。
【0043】
電池パック1Aにあっては、電池セル3Aの正極(電池缶21)に第1の電極リードとして設けられた第1の接続用リード22の一端部が接続され、電池セル3Aの負極に第2の電極リードとして設けられた第2の接続用リード23の一端部が接続されている。
【0044】
第1の接続用リード22の他端部は回路基板4の第1の電極接続部7に接続され、第2の接続用リード23の他端部は回路基板4の第2の電極接続部8に接続されたサーモスタット9の第1の電極部13に溶接によって接続されている。
【0045】
このように、電池パック1Aにあっても、第1の接続用リード22と第2の接続用リード23とがそれぞれ接続される部分の他にサーモスタット9を接続するための専用の部分を回路基板4に設ける必要がなく、回路基板4の構成要素を削減することが可能であり回路基板4の構成を簡略化することができる。
【0046】
また、回路基板4上に第2の接続用リード23を接続する部分を必要としないため、回路基板4に所要の部品等を配置するための配置スペースを小さくすることができ、その分、回路基板4を小型にすることにより電池パック1Aの小型化を図ることができる。
【0047】
上記した実施の形態において示した各部の具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施する際の具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【0048】
【発明の効果】
以上に記載したところから明らかなように、本発明電池パックは、電池セルと一対の電極接続部を有する回路基板とがケース体内に収納されると共に電池セルの正極又は負極にそれぞれ接続された一対の電極リードが電池セルから突出された電池パックであって、非導電性材料によって形成された筐体部と、該筐体部の一方の面に設けられた第1の電極部と、筐体部の一方の面と反対側の他方の面に設けられた第2の電極部とを有するサーモスタットを備え、一方の電極リードが回路基板の一方の電極接続部に接続され、他方の電極リードがサーモスタットの第1の電極部に接続され、サーモスタットの第2の電極部が回路基板の他方の電極接続部に接続されたことを特徴とする。
【0049】
従って、一方の電極リードと他方の電極リードとがそれぞれ接続される部分の他にサーモスタットを接続するための専用の部分を回路基板に設ける必要がなく、回路基板の構成要素を削減することが可能であり回路基板の構成を簡略化することができる。
【0050】
また、回路基板上に他方の電極リードを接続する部分を必要としないため、回路基板に所要の部品等を配置するための配置スペースを小さくすることができ、その分、回路基板を小型にすることにより電池パックの小型化を図ることができる。
【0051】
請求項2に記載した発明にあっては、上記サーモスタットの第2の電極部を、筐体部の他方の面の外形線よりも内側に位置させるように設けたので、サーモスタットの回路基板に対する配置スペースを一層小さくすることができ、電池パックの一層の小型化を図ることができる。
【0052】
本発明サーモスタットは、電池セルと一対の電極接続部を有する回路基板とがケース体内に収納されると共に電池セルの正極又は負極にそれぞれ接続された一対の電極リードの一方が回路基板の一方の電極接続部に接続された電池パックに用いられるサーモスタットであって、非導電性材料によって形成された筐体部と、該筐体部の一方の面に設けられると共に他方の電極リードが接続される第1の電極部と、筐体部の一方の面と反対側の他方の面に設けられると共に上記回路基板の他方の電極接続部に接続される第2の電極部とを備えたことを特徴とする。
【0053】
従って、一方の電極リードと他方の電極リードとがそれぞれ接続される部分の他にサーモスタットを接続するための専用の部分を回路基板に設ける必要がなく、回路基板の構成要素を削減することが可能であり回路基板の構成を簡略化することができる。
【0054】
また、回路基板上に他方の電極リードを接続する部分を必要としないため、回路基板に所要の部品等を配置するための配置スペースを小さくすることができ、その分、回路基板を小型にすることによりサーモスタットが用いられる電池パックの小型化を図ることができる。
【0055】
請求項4に記載した発明にあっては、上記第2の電極部を、筐体部の他方の面の外形線よりも内側に位置させるように設けたので、サーモスタットの回路基板に対する配置スペースを一層小さくすることができ、サーモスタットが用いられる電池パックの一層の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図2乃至図5と共に本発明電池パック及びこれに用いられるサーモスタットの実施の形態を示すものであり、本図は電池パックの内部を示す概略平面図である。
【図2】電池パックの内部を示す概略側面図である。
【図3】サーモスタットの拡大平面図である。
【図4】サーモスタットの拡大断面図である。
【図5】サーモスタットの拡大底面図である。
【図6】別の種類の電池パックの内部を示す概略平面図である。
【図7】従来の電池パックの内部を示す概略平面図である。
【図8】従来の電池パックの内部を示す概略側面図である。
【符号の説明】
1…電池パック、2…ケース体、3…電池セル、4…回路基板、5…第1の電極リード、6…第2の電極リード、7…第1の電極接続部、8…第2の電極接続部、9…サーモスタット、10…筐体部、10a…一方の面、10c…他方の面、13…第1の電極部、1A…電池パック、3A…電池セル、22…第1の接続用リード(第1の電極リード)、23…第2の接続用リード(第2の電極リード)
Claims (4)
- 電池セルと一対の電極接続部を有する回路基板とがケース体内に収納されると共に電池セルの正極又は負極にそれぞれ接続された一対の電極リードが電池セルから突出された電池パックであって、
非導電性材料によって形成された筐体部と、該筐体部の一方の面に設けられた第1の電極部と、筐体部の一方の面と反対側の他方の面に設けられた第2の電極部とを有するサーモスタットを備え、
一方の電極リードが回路基板の一方の電極接続部に接続され、
他方の電極リードがサーモスタットの第1の電極部に接続され、
サーモスタットの第2の電極部が回路基板の他方の電極接続部に接続された
ことを特徴とする電池パック。 - 上記サーモスタットの第2の電極部が、筐体部の他方の面の外形線よりも内側に位置されるように設けられた
ことを特徴とする請求項1に記載の電池パック。 - 電池セルと一対の電極接続部を有する回路基板とがケース体内に収納されると共に電池セルの正極又は負極にそれぞれ接続された一対の電極リードの一方が回路基板の一方の電極接続部に接続された電池パックに用いられるサーモスタットであって、
非導電性材料によって形成された筐体部と、
該筐体部の一方の面に設けられると共に他方の電極リードが接続される第1の電極部と、
筐体部の一方の面と反対側の他方の面に設けられると共に上記回路基板の他方の電極接続部に接続される第2の電極部とを備えた
ことを特徴とするサーモスタット。 - 上記第2の電極部が、筐体部の他方の面の外形線よりも内側に位置されるように設けられた
ことを特徴とする請求項3に記載のサーモスタット。
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