JP3851284B2 - battery pack - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラミネート電池を内蔵するバッテリーパックに関する。
【0002】
【従来の技術】
ポリマー電池は、電極の両面に外装フィルムを積層し、両面の外装フィルムを電極の周縁で気密に密着して製作される。この構造のポリマー電池は、金属製の外装缶に電極を挿入している電池に比較すると、薄くて大きくできる特長がある。しかしながら、ポリマー電池は、金属製の外装缶がないための欠点もある。外装フィルムの強度が金属缶に比較すると弱いので、表面に損傷を受けやすいことである。この弊害を解消するために、ポリマー電池を外装ケースに入れているパック電池が開発されている。(特許文献1参照)。この公報に記載されるパック電池は、図1に示すように、上下ケース22にポリマー電池21を収納している。上下ケース22は、枠体23にプレート24を連結している。
【0003】
【特許文献1】
特開平11−111250号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
以上の構造のパック電池は、ポリマー電池21の両面をプレート24で保護できるが、プレート24をしっかりと外れないように枠体23に連結するのが難しい。ポリマー電池21は、金属ケースでなくて外装フィルムで電極を被覆するので、全体を薄くできる特長はある。ただ、使用条件によっては内圧が上昇して外装フィルムが膨れることがある。ポリマー電池21の外装フィルムが、図2の鎖線で示すように膨れると、プレート24が枠体23の内側に抜けて外れる弊害がある。この弊害を避けるために、枠体の幅を広くすると、バッテリーパックの外形が大きくなってしまう。さらに、枠体の幅を広くしても、プレートが膨れるポリマー電池で変形されて枠体との結合が外れるとと、枠体が変形してプレートからさらに外れやすくなってしまう。とくに、プラスチックで成形される枠体は、バッテリーパックの外形をできるかぎり小さくするために、幅が狭くなるように成形される。この枠体は、充分な強度とすることが難しく、プレートとの結合が外れると、さらに変形しやすくなって、プレートから外れやすくなる。この弊害をさけるために、枠体の幅を広くすると、バッテリーパックの外形が大きくなる欠点がある。バッテリーパックは、できるかぎりコンパクトにして容量を大きくすることが要求される。したがって、ポリマー電池を収納する部分はできるかぎり小さくすることが極めて大切である。さらに、図2のバッテリーパックは、枠体23の内側にプレート24を挿入して結合するので、枠体24の厚さをポリマー電池よりも厚くする必要がある。したがって、バッテリーパック全体が厚くなってしまう欠点もある。
【0005】
本発明は、このような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、全体を小さく薄くしながら、ラミネート電池が膨れてもプレートを枠体から外れないようにしっかりと連結できるバッテリーパックを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明のバッテリーパックは、ラミネート電池1を、第1のプレート5と第2のプレート6を連結しているケースに収納している。ラミネート電池1は、第1の外装フィルム1Aと第2の外装フィルム1Bの間に電極を挟んで、第1の外装フィルム1Aと第2の外装フィルム1Bを電極の外周の一部あるいは全周でラップし、このラップ部1aを結合して内部に電極を内蔵して外形を四角形としている。第1のプレート5は、ラミネート電池1の第1の外装フィルム1A表面側に積層される。第2のプレート6は、第2の外装フィルム1B表面側に積層される。枠体部4は四角形で、ラミネート電池1の外周縁に沿って配設されて、第1のプレート5と第2のプレート6の外周縁部分を連結している。
請求項1のバッテリーパックは、第1のプレート5と第2のプレート6を金属板として、その周縁部分を内側にL字状に折曲して折曲挿入片12を設けており、枠体部4の両面には、第1のプレート5と第2のプレート6の折曲挿入片12を挿入する係止溝11を設けている。
さらに、折曲挿入片12には係止凸部18を、係止溝11には係止凸部18を抜けないように係止する係止凹部19を設けており、
係止凸部18は枠体部4の内方へ向かって突出し、係止凹部19は係止溝11の内壁4bに形成された貫通孔であり、
第1のプレート5と第2のプレート6の折曲挿入片12を枠体部4の両面の係止溝11に入れて、係止凸部18を係止凹部19に案内し、第1のプレート5と第2のプレート6を枠体部4に連結している。
【0007】
本発明の請求項2のバッテリーパックは、第2のプレート6と枠体部4をプラスチックで一体的に成形して、第1のプレート5を金属板として、第1のプレート5に折曲挿入片12を設けて、枠体部4の表面に、第1のプレート5の折曲挿入片12を挿入する係止溝11を設けている。
さらに、係止溝11には係止凸部18を、折曲挿入片12には係止凸部18を抜けないように係止する係止凹部19を設けており、
係止凸部18は係止溝11の外壁4aから内方へ向かって突出し、係止凹部19は貫通孔であり、
第1のプレート5の折曲挿入片12を枠体部4の係止溝11に入れて、係止凸部18を係止凹部19に案内し、第1のプレート5を枠体部4に連結している。
【0008】
金属板であるプレートの折曲挿入片12に係止凸部18を設けるバッテリーパックは、金属板を溝形に切断し、切断片を表面から突出するように折曲して係止凸部18を設けることができる。この係止凸部18は、切断片を、折曲挿入片12の挿入方向と逆方向に向かって折曲挿入片12の表面から次第に離れるように折曲して、係止溝11にスムーズに挿入できる。
【0009】
【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バッテリーパックを例示するものであって、本発明はバッテリーパックを以下のものに特定しない。
【0010】
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。
【0011】
図3ないし図12に示すバッテリーパックは、ラミネート電池1と、このラミネート電池1の第1の外装フィルム1Aの表面側に積層している第1のプレート5と、第2の外装フィルム1Bの表面側に積層している第2のプレート6と、ラミネート電池1の外周縁に沿って配設されて、第1のプレート5と第2のプレート6の外周縁部分を連結している四角形の枠体部4を備えている。
【0012】
さらに、図13ないし図15の一部断面図に示すバッテリーパックは、ラミネート電池1のラップ部1aに、出力端子8を固定している端子基板2を配設している。図13と図14のバッテリーパックは、端子基板2とラップ部1aとの間に基板ホルダー3を配設している。図15のバッテリーパックは、ラップ部1aの一方の面に端子基板2を配設して、反対側の面にスペーサー13を配設している。
【0013】
ラミネート電池1は、第1の外装フィルム1Aと第2の外装フィルム1Bの間に電極を挟んで、第1の外装フィルム1Aと第2の外装フィルム1Bの全周ないし一部を電極の外周でラップし、このラップ部1aを結合して内部に電極を内蔵している。図のラミネート電池1はポリマー電池である。ただ、本発明は、ラミネート電池をポリマー電池に特定しない。ラミネート電池には、電極を外装フィルムでラミネートしてなる他の全ての電池が使用できる。図のラミネート電池1は、四角形で、その両側と一方の端部で外装フィルムのラップ部1aを設け、すなわち、四角形の3辺に設けたラップ部1aで第1の外装フィルム1Aと第2の外装フィルム1Bとを、接着や溶着等の方法で気密に結合している。図のラミネート電池1は、1枚の外装フィルムを電極のひとつの辺で折り返して、電極の一方の面をカバーする部分を第1の外装フィルム1Aとし、電極の他方の面をカバーする面を第2の外装フィルム1Bとしている。この構造のラミネート電池1は、電極の1辺に沿って外装フィルムを折り返すので、ひとつの辺にはラップ部1aがなく、3辺がラップ部1aとなる。図示しないが、ラミネート電池は、4辺の外周にラップ部を設けた構造とすることもある。このラミネート電池は、電極の両面に分離された2枚の外装フィルムを重ね、電極周囲の4辺のラップ部で結合して製作される。
【0014】
図13と図14に示すラミネート電池1は、第1の外装フィルム1Aを平面状としている。第1の外装フィルム1Aを平面状とするために、第2の外装フィルム1Bは電極の周囲に沿って折曲され、ラップ部1aで第1の外装フィルム1Aに結合される。このラミネート電池1は、図13と図14の断面図に示すように、ラップ部1aの片方にのみ基板ホルダー3と端子基板2を設けて、ラップ部1aを電極収納部1bと同じ厚さにできる。ただし、本発明のバッテリーパックは、図15の断面図に示すように、第1の外装フィルム1Aと第2の外装フィルム1Bの両方を電極に沿って折曲するラミネート電池1とすることもできる。このバッテリーパックは、ラップ部1aの表面側には基板ホルダー3と端子基板2を設けて、出力端子8を電極収納部1bと同一平面とし、ラップ部1aの裏面にはスペーサー13を配置して、ラップ部1aを補強する。
【0015】
ラミネート電池1は、電極の両側に位置するラップ部1aを電極の側面に沿うように折曲している。図6、図7、図11、図12のラミネート電池1は、電極両側に設けているラップ部1aの幅を電池の厚さよりも狭くして、表面に段差スペース部7を設けている。枠体部4は、図7に示すように、段差スペース部7に突出するように、枠体部4の内周に沿って伸びるリブ15を内側に突出するように枠体部4に一体的に成形して設けて、リブ15をラミネート電池1の段差スペース部7に配設することもできる。図に示すように、電極両側のラップ部1aを電極に沿って折曲しているラミネート電池1は、両側のラップ部1aを両側に突出させないので全体の幅を狭くできる。また、図4と図9に示すように、両側の折曲ラップ部1aが、出力端子8を設けるラップ部1aが曲がるのを阻止する補強リブの作用をして、この部分を補強できる。さらに、枠体部4の内面に無駄な隙間ができないように装着できる特長もある。
【0016】
ラミネート電池1は、出力端子8を設けるラップ部1aに正負の出力リード9を設けている。出力リード9は、図示しないが、第1の外装フィルムと第2の外装フィルムとの間に気密に挟着されて外部に引き出される。出力リード9は、保護素子10を介してバッテリーパックの出力端子8に接続される。このラミネート電池1は、四角形である枠体部4の内部に嵌入される。
【0017】
枠体部4は、全体をプラスチックで四角形の枠形に成形している。図3ないし図7に示すバッテリーパックは、枠体部4を第1のプレート5及び第2のプレート6と別パーツとしてプラスチックで成形している。図8ないし図12に示すバッテリーパックは、枠体部4と第2のプレート6とをプラスチックで一体的に成形している。
【0018】
枠体部4は、枠の内形を、端子基板2と基板ホルダー3を装着しているラミネート電池1を嵌入できる大きさとしている。さらに、枠体部4は、これを設けることでバッテリーパックが厚くならないように、嵌入されるラミネート電池1の表面と同一ないしほぼ同一面となり、あるいはラミネート電池1の表面よりも低くなる厚さに成形される。
【0019】
四角形の枠体部4は、表面に係止溝11を設けている。図5ないし図7の枠体部4は、両面に係止溝11を設けて、枠体部4の両面に第1のプレート5と第2のプレート6を連結している。図10ないし図12の枠体部4は、第2のプレート6を一体的に成形しているので、一方の表面にのみ係止溝11を設けて、枠体部4に第1のプレート5を連結している。係止溝11は、プレートの先端縁に設けている折曲挿入片12を入れて連結する幅と深さに成形している。
【0020】
枠体部4の係止溝11に挿入して連結されるプレートは金属板である。図3ないし図7のバッテリーパックは、第1のプレート5と第2のプレート6を、枠体部4の係止溝11に入れて連結するので、第1のプレート5と第2のプレート6を金属板としている。図8ないし図12に示すバッテリーパックは、第1のプレート5を枠体部4の係止溝11に入れて連結し、第2のプレート6を枠体部4とプラスチックで一体的に成形しているので、第1のプレート5のみを金属板としている。金属板であるプレートは、係止溝11に連結するために、その周縁部分を内側にL字状に折曲して折曲挿入片12を設けている。折曲挿入片12は、プレートの全周に設けられ、あるいは隅部を除く部分に設けられる。
【0021】
折曲挿入片12が、入れた係止溝11から抜けないように、プレートと係止溝11のいずれか一方には係止凸部18を、他方にはこの係止凸部18を入れて抜けないように係止する係止凹部19を設けている。図5と図6、図10と図11のバッテリーパックは、プレートの折曲挿入片12に係止凸部18を設け、係止溝11に係止凸部18を入れる係止凹部19を設けている。図7と図12のバッテリーパックは、係止溝11に係止凸部18を設けて、この係止凸部18を入れる係止凹部19をプレートに設けている。係止凸部18と係止凹部19は、プレートを枠体部4にしっかりと連結できるように複数箇所に設けている。図に示すプレートは、四角形である全ての辺、すなわち4辺に折曲挿入片12を設けているので、この4辺に複数の係止凸部18と係止凹部19とを配設して、理想的な状態でプレートを枠体部4にしっかりと外れないように連結できる。
【0022】
プレートの折曲挿入片12に設けている係止凸部18は、図16の斜視図に示すように、金属板を溝形に切断して、切断片を表面から突出するように折曲して、切断片を係止凸部18としている。切断片は、折曲挿入片12の挿入方向と逆方向に向かって、図の矢印で示す方向に向かって、折曲挿入片12の表面から次第に離れるように折曲している。切断片は、折曲挿入片12を係止溝11に入れるときに弾性変形してスムーズに係止溝11に挿入される。図の切断片は、鈍角に折曲して係止凸部18としているが、図17に示すように、切断片を鋭角に折曲して係止凸部18とすることもできる。
【0023】
係止溝11は、プレートに設けている係止凸部18を入れる係止凹部19を設けている。図の枠体部4は、互いに平行な外壁4aと内壁4bとを隙間ができように連結部4cで連結して、外壁4aと内壁4bとの間を係止溝11としている。内壁4bには、係止凸部18を入れる係止凹部19として貫通孔を設けている。内壁4bに貫通孔を設けて係止凹部19とする枠体部4は、薄くして係止凸部18を抜けないように連結できる。ただし、係止凹部は、必ずしも貫通孔とする必要はなく、内壁の内面に凹部を設けて係止凹部とすることもできる。
【0024】
さらに、図の枠体部4は、内壁4bに係止凹部19を設けているが、外壁に係止凹部を設けることもできる。外壁に係止凹部を設ける構造のバッテリーパックは、外壁の係止凹部に案内されるように、折曲挿入片から外壁の方向に向かって突出するように係止凸部を設ける。
【0025】
係止溝11の幅は、金属板である折曲挿入片12の係止凸部18を弾性変形させて挿入させるようにする。この幅の係止溝11に挿入された折曲挿入片12は、弾性的な復元力で係止凸部18が弾性変形させないもとの形状に復元する。もとの形状に復元した係止凸部18は、係止凹部19に引っかけられて、折曲挿入片12が係止溝11から抜けるのを阻止する。
【0026】
折曲挿入片12に係止凹部19を設けて係止溝11に係止凸部18を設けるバッテリーパックは、図7と図12に示すように、折曲挿入片12に係止凹部19として貫通孔を設けて、係止溝11の内面に突出するように係止凸部18を設けている。係止凸部18は、プラスチックで枠体部4を成形する工程で枠体部4に一体的に成形して設けられる。係止凸部18は係止溝11の内側に突出するので、この部分を成形する金型を、図の矢印Aで示すように、係止凸部18の突出方向に脱型する必要がある。図7と図12の枠体部4は、外壁4aに係止凸部18を設けているので、金型を矢印Aで示す方向に脱型する。金型を矢印Aで示す方向に脱型するために、内壁4bは係止凸部18を設けている部分と対向する部分を切除部4dとして、金型を脱型できるようにしている。外壁4の内面に突出して係止凸部18を設ける枠体部4は、金型を脱型するための切除部を外壁4に設ける必要がない。このため、外壁4を切除部のない連続壁として成形できる。ただ、図示しないが、枠体部は、係止凸部を内壁から係止溝の内面に突出するように設けることもできる。
【0027】
図7と図12の係止凸部18は、折曲挿入片12の挿入方向に向かって上り勾配となる形状に成形している。この係止凸部18は、折曲挿入片12をスムーズに挿入できる。また、図の係止凸部18は、係止凹部19との係止面を垂直面として、抜けない構造としている。係止凸部18の係止面は、図の鎖線で示すように、傾斜面としてより折曲挿入片12を引き抜かれないようにすることもできる。この係止凸部18の係止面は、折曲挿入片12に引き抜き力が作用すると、折曲挿入片12が係止凸部18を設けている方向に移動するように傾斜している。
【0028】
係止凸部18を内面に突出させている係止溝11は、その最小幅を折曲挿入片12の厚さよりも狭くしている。図7と図12の係止溝11の最小幅は、係止凸部18の先端と内壁4bの内面との間隔である。係止凸部を内壁に設けている枠体部は、係止溝の最小幅が係止凸部の先端と外壁の内面との間隔となる。係止溝11の幅は、係止凸部18の先端と、係止凸部18が対向する係止溝11の内面との間隔となる。この構造の枠体部4は、外壁4aと内壁4bのいずれかあるいは両方を、折曲挿入片12を係止溝11に入れるときに弾性的に変形する構造として、折曲挿入片12を抜けないように係止溝11に連結できる。それは、折曲挿入片12を係止溝11に入れた後に、弾性変形した枠体部4が復元して、係止凸部18を係止凹部19に入れる状態に保持するからである。
【0029】
枠体部4は、出力端子8を外部に表出される電極窓16を開口している電極カバー枠4Aを四角形のひとつの辺としている。電極カバー枠4Aは、他の部分よりも幅を広くして、電極窓16を開口している。さらに電極カバー枠4Aは、横断面形状をL字状として、内部に端子基板2と基板ホルダー3を収納している。この枠体部4を備えるバッテリーパックは、図13と図14に示すように、枠体部4の電極カバー枠4Aとラミネート電池1のラップ部1aとの間に、端子基板2と基板ホルダー3を配設する。図のバッテリーパックは、3つの出力端子8を設けているので、電極カバー枠4Aには3つの電極窓16を開口している。
【0030】
枠体部4の両面に第1のプレート5と第2のプレート6を固定するバッテリーパックは、図3に示すように、枠体部4の電極カバー枠4Aを、第2のプレート6の切除部6bに嵌入される電極窓16を設けた電極表出部分17を表面に突出させて、電極表出部分17の表面を第2のプレート6の表面と同一平面としている。このバッテリーパックは、枠体部4に第2のプレート6を固定して、第2のプレート6と枠体部4の表面を同一平面にできる。
【0031】
枠体部4と第2のプレート6をプラスチックで一体的に成形するバッテリーパックは、図8に示すように、枠体部4の電極カバー枠4Aに設けた電極窓16を外部に表出させるように、枠体部4と第1のプレート5とを一体的に成形する。
【0032】
第1のプレート5は、ラミネート電池1の第1の外装フィルム1A側に積層されて、ラミネート電池1の表面を保護し、第2のプレート6は、第2の外装フィルム1Bの表面に積層されてラミネート電池1の裏面を保護する。折曲挿入片12を係止溝11に入れて枠体部4に連結するプレートは、弾性変形できる金属板である。金属板で製作されるプレートは、厚さを0.1mmとするSUS304のステンレス板である。このプレートは、薄くて極めて強靭な特長がある。ただし、プレートは、さらに薄くあるいは厚くすることもできる。たとえば、厚さを0.05〜0.3mmとすることもできる。プレートは、ステンレスに代わって、鉄や鉄合金、あるいはアルミニウムやアルミニウム合金等とすることもできる。
【0033】
金属板のプレートは、周縁部分に折曲挿入片12を設けている。金属板であるプレートは、四角形である全ての辺、すなわち4辺に折曲挿入片12を設けている。外周の4辺に折曲挿入片12を設けているプレートは、理想的な状態で枠体部4にしっかりと外れないように連結できる。ただし、本発明のバッテリーパックは、図示しないが、金属板であるプレートの対向する2辺に折曲挿入片を設けて、これを枠体部に連結することもできる。
【0034】
さらに、図3のバッテリーパックは、第2のプレート6に、出力端子8を外部に表出させる切除部6bを設けて、切除部6bの両側に折曲挿入片12を設けている。切除部6bは、枠体部4の電極表出部分17を外部に表出させるので、電極表出部分17を嵌入できる形状としている。切除部6bの両側に設けた折曲挿入片12は、枠体部4に設けた係止溝11に連結されて、第2のプレート6を枠体部4に連結する。第2のプレート6は、枠体部4の電極表出部分17を除く全ての外周縁に折曲挿入片12を設けて、この折曲挿入片12を枠体部4に連結している。第1のプレート5は、外周縁の全周に折曲挿入片12を設けて、折曲挿入片12を枠体部4に連結している。ただし、プレートは、必ずしも外周部分の全体に折曲挿入片を設ける必要はなく、たとえば、隅部を除く部分に折曲挿入片を設けて、枠体部に連結することもできる。
【0035】
プレートを枠体部4に連結する前工程で、ラミネート電池1のラップ部1aに端子基板2と基板ホルダー3が配設される。端子基板2は、出力端子8を設けるためにバッテリーパック全体を厚くしないように、ラミネート電池1のラップ部1aに配設される。ラップ部1aが電極収納部1bよりも低くなって凹部となっているので、このスペースを有効に利用して出力端子8を配設する。この端子基板2は絶縁基板で、上面にバッテリーパックの出力端子8を固定している。出力端子8は、枠体部4の電極カバー枠4Aに設けている電極窓16から外部に表出される。この出力端子8は、バッテリーパックを装着する電気機器の端子に弾性的に押圧される。押圧力に対して出力端子8をしっかりと保持するために、出力端子8を設けている端子基板2は、基板ホルダー3とラップ部1aと第1のプレート5で支持する。さらに、出力端子8を第2の外装フィルム1Bと同一面に接近させるために、背面に基板ホルダー3を配設している。
【0036】
端子基板2は、出力端子8に加えて、ラミネート電池1の保護回路を実現する電子部品を実装することができる。この電子部品は、端子基板2の裏面に突出するように固定される。裏面の電子部品は基板ホルダー3の上面に凹部3Cを設けてここに配置できる。保護回路は、ラミネート電池1を過充電や過放電から防止するために充放電電流を制御する回路、過電流を検出して電流を遮断する回路、ラミネート電池1が異常に高い温度になると電流を遮断する回路等である。端子基板2は、ラミネート電池1のラップ部1aに配置できる幅と長さの細長い形状である。図の端子基板2は、ラップ部1aに嵌入できる長方形である。
【0037】
基板ホルダー3は、全体をプラスチックで成形している。基板ホルダー3は、端子基板2の裏面とラミネート電池1のラップ部1aとの間に配設されて、端子基板2の出力端子8を第2の外装フィルム1Bの表面と同一面に接近させる。図18の基板ホルダー3は、周壁3Aと凸部3Bを設けて、実質的な厚さを大きくして、出力端子8を第2の外装フィルム1Bと同一平面に位置させる。凸部3Bは中央部分に設けてあり、周壁3Aは両端と一方の側縁に沿って設けている。凸部3Bは、図4、図9及び図18に示すように、中央部分に幅広く設け、あるいは図示しないが、中央部分に複数設けることができる。凸部3Bと周壁3Aの間に凹部3Cができるので、図のバッテリーパックは、この凹部3Cに保護素子10を配設している。保護素子10は、PTC、ブレーカ、ヒューズ等である。さらに、保護回路を実現する電子部品を実装する端子基板2は、電子部品を基板ホルダー3の上面にできる凹部3Cに配設する。基板ホルダー3は、ラミネート電池1のラップ部1aに嵌着できる外形に成形される。図の基板ホルダー3は、長方形に成形している。
【0038】
以上のバッテリーパックは、以下のようにして製作される。
(1) ラミネート電池1に端子基板2を接続して、端子基板2とラミネート電池1のラップ部1aとの間に基板ホルダー3を配設する。このとき、必要ならば保護素子10等も接続する。
(2) 枠体部4の内側にラミネート電池1を配設し、枠体部4にプレートを連結する。図4のバッテリーパックは、枠体部4に第1のプレート5と第2のプレート6を連結する。図9のバッテリーパックは、第2のプレート6を枠体部4に一体的に成形しているので、枠体部4に第1のプレート5を連結する。
【0039】
プレートは、折曲挿入片12を係止溝11に入れて連結する。係止溝11に入れられた折曲挿入片12は、係止凸部18を係止凹部19に案内して、抜けないように枠体部4に連結される。以上のようにしてプレートを枠体部4に固定するバッテリーパックは、プレートを接着することくなく枠体部4に外れないように連結できる。また、従来のバッテリーパックのように、表面にラベル等を付着して、ラベルでプレートを枠体部4に連結する必要もない。このように、接着せず、またラベルを付着しないバッテリーパックは、極めて能率よく安価に多量生産しながら、プレートを外れないように枠体部4に連結できる。ただ、ラベルを付着しないでプレートを枠体部4に連結できるが、枠体部4に固定しているプレートの表面にラベルを付着し、また、プレートと枠体部4とを接着してより強力に連結することもできるのは言うまでもない。
【0040】
【発明の効果】
本発明の薄型バッテリパックは、全体を小さく薄くしながら、ラミネート電池が膨れてもケースプレートを枠体部から外れないようにしっかりと連結できる特長がある。それは、本発明の薄型バッテリパックが、枠体部に連結するプレートに折曲挿入片を設けて、枠体部には係止溝を設け、さらに、折曲挿入片と係止溝にはいずれか一方には係止凸部を、他方にはこの係止凸部を抜けないように入れる係止凹部を設け、折曲挿入片を係止溝に入れて係止凸部と係止凹部とで抜けないようにプレートを枠体部に連結しているからである。
【0041】
さらに、本発明のバッテリーパックは、プレートの折曲挿入片を係止溝に入れて、プレートと枠体部とを連結して組み立てできるので、組み立て工程を簡単にしながら、能率よく安価に多量生産できる特長もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の薄型バッテリパックの分解斜視図
【図2】図1に示す薄型バッテリパックの断面図
【図3】本発明の一実施例にかかる薄型バッテリパックの斜視図
【図4】図3に示す薄型バッテリパックの分解斜視図
【図5】図3に示す薄型バッテリパックの横断面図
【図6】図5に示す薄型バッテリパックの側部の拡大断面図
【図7】係止凸部と係止凹部の他の一例を示す拡大断面図
【図8】本発明の他の実施例にかかる薄型バッテリパックの斜視図
【図9】図8に示す薄型バッテリパックの分解斜視図
【図10】図8に示す薄型バッテリパックの横断面図
【図11】図10に示す薄型バッテリパックの側部の拡大断面図
【図12】係止凸部と係止凹部の他の一例を示す拡大断面図
【図13】図3に示す薄型バッテリパックの端部の中央部分の拡大縦断面図
【図14】図3に示す薄型バッテリパックの端部の両側部分の拡大縦断面図
【図15】本発明の他の実施例にかかる薄型バッテリパックの端部の中央部分の拡大縦断面図
【図16】折曲挿入片に設ける係止凸部の一例を示す拡大断面斜視図
【図17】折曲挿入片に設ける係止凸部の他の一例を示す拡大断面図
【図18】図3に示す薄型バッテリパックの端部の横断面図
【符号の説明】
1…ラミネート電池 1A…第1外装フィルム 1B…第2外装フィルム
1a…ラップ部 1b…電極収納部
2…端子基板
3…基板ホルダー 3A…周壁 3B…凸部
3C…凹部
4…枠体部 4A…電極カバー枠
4a…外壁 4b…内壁
4c…連結部 4d…切除部
5…第1のプレート
6…第2のプレート 6b…切除部
7…段差スペース部
8…出力端子
9…出力リード
10…保護素子
11…係止溝
12…折曲挿入片
13…スペーサー
15…リブ
16…電極窓
17…電極表出部分
18…係止凸部
19…係止凹部
21…ポリマー電池
22…上下ケース
23…枠体部
24…金属板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a battery pack incorporating a laminated battery.
[0002]
[Prior art]
A polymer battery is manufactured by laminating an exterior film on both sides of an electrode and hermetically adhering the exterior films on both sides at the periphery of the electrode. The polymer battery having this structure has a feature that it can be made thinner and larger than a battery in which an electrode is inserted into a metal outer can. However, polymer batteries also have drawbacks due to the lack of metal outer cans. Since the strength of the exterior film is weaker than that of a metal can, the surface is easily damaged. In order to solve this problem, a battery pack in which a polymer battery is placed in an outer case has been developed. (See Patent Document 1). The battery pack described in this publication has a
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-111250
[Problems to be solved by the invention]
In the battery pack having the above structure, both surfaces of the
[0005]
The present invention has been developed for the purpose of solving such drawbacks. An important object of the present invention is to provide a battery pack that can be securely connected so that the plate is not detached from the frame body even when the laminated battery swells while being thin and thin as a whole.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In the battery pack of the present invention, the laminated
The battery pack according to
Further, the
The
The
[0007]
In the battery pack according to the second aspect of the present invention, the
Further, the
The
The
[0008]
The battery pack provided with the
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiment described below exemplifies a battery pack for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the battery pack as follows.
[0010]
Further, in this specification, in order to facilitate understanding of the scope of claims, the numbers corresponding to the members shown in the examples are referred to as “the scope of claims” and “the means for solving the problems”. It is added to the member shown by. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments.
[0011]
The battery pack shown in FIGS. 3 to 12 includes a
[0012]
Further, in the battery pack shown in the partial cross-sectional views of FIGS. 13 to 15, the
[0013]
In the
[0014]
In the
[0015]
In the
[0016]
In the
[0017]
The
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
The plate inserted and connected to the locking
[0021]
In order to prevent the
[0022]
As shown in the perspective view of FIG. 16, the locking
[0023]
The locking
[0024]
Furthermore, although the
[0025]
The width of the locking
[0026]
As shown in FIGS. 7 and 12, the battery pack in which the
[0027]
7 and 12 is formed into a shape that is inclined upward in the insertion direction of the
[0028]
The locking
[0029]
The
[0030]
As shown in FIG. 3, the battery pack for fixing the
[0031]
In the battery pack in which the
[0032]
The
[0033]
The metal plate is provided with a
[0034]
Further, in the battery pack of FIG. 3, the
[0035]
In a previous step of connecting the plate to the
[0036]
In addition to the
[0037]
The
[0038]
The above battery pack is manufactured as follows.
(1) The
(2) The
[0039]
The plate connects the
[0040]
【The invention's effect】
The thin battery pack of the present invention is characterized in that the case plate can be firmly connected so as not to be detached from the frame portion even when the laminated battery swells while being thin and thin as a whole. That is, the thin battery pack of the present invention is provided with a bent insertion piece on the plate connected to the frame body portion, a locking groove is provided on the frame body portion, and further, any of the bending insertion piece and the locking groove is provided. A locking projection is provided on one side, and a locking recess is provided on the other side so that the locking projection does not come out. A bent insertion piece is inserted into the locking groove, and the locking projection, the locking recess, This is because the plate is connected to the frame body portion so as not to come off.
[0041]
Furthermore, the battery pack of the present invention can be assembled by inserting the bent insertion piece of the plate into the locking groove and connecting the plate and the frame part, so that the assembly process is simplified and mass production is performed efficiently and inexpensively. There is also a feature that can be done.
[Brief description of the drawings]
1 is an exploded perspective view of a conventional thin battery pack. FIG. 2 is a cross-sectional view of the thin battery pack shown in FIG. 1. FIG. 3 is a perspective view of a thin battery pack according to an embodiment of the present invention. Fig. 5 is an exploded perspective view of the thin battery pack shown in Fig. 3. Fig. 5 is a cross-sectional view of the thin battery pack shown in Fig. 3. Fig. 6 is an enlarged cross-sectional view of a side portion of the thin battery pack shown in Fig. 5. FIG. 8 is a perspective view of a thin battery pack according to another embodiment of the present invention. FIG. 9 is an exploded perspective view of the thin battery pack shown in FIG. 10 is a cross-sectional view of the thin battery pack shown in FIG. 8. FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of the side portion of the thin battery pack shown in FIG. 10. FIG. Sectional view [FIG. 13] The center part of the edge part of the thin battery pack shown in FIG. FIG. 14 is an enlarged longitudinal sectional view of both side portions of the end portion of the thin battery pack shown in FIG. 3. FIG. 15 is a view of the central portion of the end portion of the thin battery pack according to another embodiment of the present invention. Enlarged longitudinal sectional view [Fig. 16] Enlarged sectional perspective view showing an example of the locking projection provided on the bending insertion piece. [Fig. 17] Enlarged sectional view showing another example of the locking projection provided on the bending insertion piece. 18 is a cross-sectional view of the end portion of the thin battery pack shown in FIG.
DESCRIPTION OF
Claims (4)
第1のプレート(5)と第2のプレート(6)は金属板で、その周縁部分を内側にL字状に折曲して折曲挿入片(12)を設けており、
四角形の枠体部(4)は、第1のプレート(5)と第2のプレート(6)の折曲挿入片(12)を挿入する係止溝(11)を両面に設けており、
さらに、折曲挿入片(12)には係止凸部 (18) を、係止溝 (11) には係止凸部(18)を抜けないように係止する係止凹部(19)を設けており、
係止凸部 (18) は枠体部 (4) の内方へ向かって突出し、係止凹部 (19) は係止溝 (11) の内壁 (4b) に形成された貫通孔であり、
第1のプレート(5)と第2のプレート(6)の折曲挿入片(12)を枠体部(4)の両面の係止溝(11)に入れ、係止凸部(18)を係止凹部(19)に案内して、第1のプレート(5)と第2のプレート(6)を枠体部(4)に連結し、第1のプレート(5)と第2のプレート(6)と枠体部(4)とで形成されるケース内にラミネート電池(1)を収納しているバッテリーパック。An electrode is sandwiched between the first exterior film (1A) and the second exterior film (1B), and the first exterior film (1A) and the second exterior film (1B) are part of the outer periphery of the electrode or Laminated battery (1) that wraps around the whole circumference, joins this wrap part (1a), incorporates an electrode inside, and has a rectangular outer shape, and first exterior film (1A) of this laminated battery (1) Along the outer periphery of the laminated battery (1), the first plate (5) laminated on the surface side, the second plate (6) laminated on the surface side of the second exterior film (1B), and the laminated battery (1) Provided with a quadrangular frame portion (4) connecting the outer peripheral edge portions of the first plate (5) and the second plate (6),
The first plate (5) and the second plate (6) are metal plates, and the peripheral edge portion is bent in an L shape inside, and a bent insertion piece (12) is provided.
The rectangular frame (4) is provided with locking grooves (11) on both sides for inserting the bent insertion pieces (12) of the first plate (5) and the second plate (6).
Furthermore, the locking projections on the bent insert (12) to (18), the locking groove locking portion (11) engaging recess (19) for engaging to prevent escape (18) Provided,
The locking projection (18) protrudes inward of the frame body (4) , the locking recess (19) is a through hole formed in the inner wall (4b) of the locking groove (11) ,
Insert the bent insertion pieces (12) of the first plate (5) and the second plate (6) into the locking grooves (11) on both sides of the frame (4), and fix the locking projections (18). The first plate (5) and the second plate (6) are connected to the frame portion (4) by guiding to the locking recess (19), and the first plate (5) and the second plate ( A battery pack in which a laminated battery (1) is housed in a case formed by 6) and a frame part (4).
第2のプレート(6)と枠体部(4)をプラスチックで一体的に成形して、第1のプレート(5)を金属板として、第1のプレート(5)は周縁部分を内側にL字状に折曲して折曲挿入片(12)を設けており、
第2のプレート(6)と一体的に成形している四角形の枠体部(4)は、第1のプレート(5)の折曲挿入片(12)を挿入する係止溝(11)を表面に設けており、
さらに、係止溝 (11) には係止凸部 (18) を、折曲挿入片 (12) には係止凸部(18)を抜けないように係止する係止凹部(19)を設けており、
係止凸部 (18) は係止溝 (11) の外壁 (4a) から内方へ向かって突出し、係止凹部 (19) は貫通孔であり、
第1のプレート(5)の折曲挿入片(12)を枠体部(4)の係止溝(11)に入れ、係止凸部(18)を係止凹部(19)に案内して、第1のプレート(5)を枠体部(4)に連結し、第1のプレート(5)と第2のプレート(6)と枠体部(4)とで形成されるケース内にラミネート電池(1)を収納しているバッテリーパック。An electrode is sandwiched between the first exterior film (1A) and the second exterior film (1B), and the first exterior film (1A) and the second exterior film (1B) are part of the outer periphery of the electrode or Laminated battery (1) which wraps around the entire circumference, joins this wrap part (1a) and incorporates an electrode inside to make the outer shape square, and first exterior film (1A) of this laminated battery (1) Along the outer periphery of the laminated battery (1), the first plate (5) laminated on the surface side, the second plate (6) laminated on the surface side of the second exterior film (1B), and the laminated battery (1) Provided with a quadrangular frame portion (4) connecting the outer peripheral edge portions of the first plate (5) and the second plate (6),
The second plate (6) and the frame part (4) are integrally formed of plastic, the first plate (5) is a metal plate, and the first plate (5) has a peripheral portion L inward. Folded into a letter shape and provided with a folding insert piece (12)
The rectangular frame part (4) formed integrally with the second plate (6) has a locking groove (11) for inserting the bent insertion piece (12) of the first plate (5). On the surface,
Furthermore, the locking groove (11) has a locking projection ( 18) , and the bent insertion piece (12) has a locking recess (19) that locks the locking projection (18) so as not to come off. Provided,
The locking projection (18) protrudes inward from the outer wall (4a) of the locking groove (11) , and the locking recess (19) is a through hole,
Insert the bent insertion piece (12) of the first plate (5) into the locking groove (11) of the frame body (4), and guide the locking projection (18) to the locking recess (19). The first plate (5) is connected to the frame body (4) and laminated in the case formed by the first plate (5), the second plate (6) and the frame body (4). A battery pack containing the battery (1).
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