JP3863856B2 - Battery pack - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外装ケースに薄型電池を固定している電池パックに関する。
【0002】
【従来の技術】
薄型電池の電池パックは、種々の携帯用の電気機器に装着されて便利に使用される。とくに、携帯電話のように、全体を薄く設計する必要がある電気機器に最適な形状である。この形状の電池パックは、薄型電池を薄くしないかぎり、全体を薄くできないので、いかにして薄型電池を薄くできるかの研究がなされている。現在、極めて薄い薄型電池としてポリマー電池が開発されている。ポリマー電池は、アルミのラミネートフィルムを外装に使用するので全体を極めて薄くできる。さらに、外装缶に鉄やアルミニウムを使用するリチウムイオン二次電池の薄型電池も開発されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
現在開発されているポリマー電池やリチウムイオン二次電池等の薄型電池は、すでに相当に薄く設計されている。さらに、これらの薄型電池は、充電容量を減少させることなく、より薄くするための研究も行われている。また、薄型電池を内蔵するパック電池においても、全体を薄くするための設計が行われている。とくに、携帯用の電気機器のように、より薄くすることが要求される機器に装着される電池パックは、さらに薄く設計することが要求されている。このため、薄型電池の充電容量を減少させることなく、電池パックを薄く設計することは極めて重要であり、このことを実現できる電池パックが求められている。
【0004】
本発明は、極めて簡単な構造で、薄型電池自体を薄くすることなく、電池パックを薄くすることを目的に開発されたもので、本発明の重要な目的は、薄型電池の厚さを変えることなく電池パック全体の厚さを極限まで薄くできる電池パックを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の電池パックは、外装ケース1に、電池の厚さが電池の幅よりも薄い薄型電池2を装着して、薄型電池2の表面に絶縁シート7を接着している。さらに電池パックは、外装ケース1に、薄型電池2の表裏面を外部に表出させる開口部3を設けて、薄型電池2の両側面と両端面とをカバーする方形枠形に成形している。外装ケース1は、その厚さを薄型電池2の厚さに等しく、あるいは外装ケース1を薄型電池2よりも薄くしている。
【0006】
ただし、外装ケースの厚さが薄型電池に厚さに「ほぼ等しい」とは、両者が完全に一致する状態のみでなく、電池パックを使用する状態においてその差が無視できる程度、たとえば、その差が1mm以下である状態を含むものとする。
【0007】
さらに、外装ケース1は、薄型電池2の表裏面に分割されてなる第1ケース1A及び第2ケース1Bを備えている。第1ケース1Aと第2ケース1Bは、薄型電池2の側面をカバーする側面ケース部1aと、薄型電池2の端面をカバーする端部ケース部1bとで方形枠形に成形されて、側面ケース部1aの外側コーナー部を湾曲面15としている。さらにまた、電池パックは、薄型電池2の表面をカバーするように接着している絶縁シート7を、コーナー部を湾曲面15としている第1ケース1Aと第2ケース1Bの側面ケース部1aの外側面の表面に接着して、絶縁シート7でもって第1ケース1Aと第2ケース1Bとを連結している。
【0008】
本発明の請求項2の電池パックは、側面ケース部1aのコーナー部に設けている湾曲面15の曲率半径を、側面ケース部1aの厚さdに等しくし、あるいは側面ケース部1aの厚さdよりも大きく、薄型電池2の厚みDの半分よりも小さくしている。
【0009】
本発明の請求項3の電池パックは、薄型電池2の片方の面に接着している絶縁シート7の両側部分を、第1ケース1Aと第2ケース1Bの側面ケース部1aの外側面と薄型電池2の他方の表面に接着している。この電池パックは、1枚の絶縁シート7で第1ケース1Aと第2ケース1Bをしっかりと連結できる。
【0010】
本発明の請求項4の電池パックは、第1ケース1Aと第2ケース1Bの端部ケース部1bを超音波溶着して連結して、側面ケース部1aを超音波溶着することなく絶縁シート7で連結している。
【0011】
さらに、本発明の請求項5の電池パックは、互いに連結している第1ケース1Aと第2ケース1Bの側面ケース部1aの内面に保持溝4を設けて、この保持溝4に薄型電池2の両側面を嵌入している。この構造の電池パックは、保持溝4で薄型電池2を外装ケース1の定位置にしっかりと保持できる。
【0012】
また、本発明の請求項6の電池パックは、外装ケース1の端部ケース部1bに出力端子8を配設しており、出力端子8を配設している端部ケース部1bに、保護素子8を内蔵している。
【0013】
【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電池パックを例示するものであって、本発明は電池パックを以下のものに特定しない。
【0014】
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。
【0015】
図1に示す電池パックは、外装ケース1と、この外装ケース1に装着している薄型電池2とを備える。薄型電池2は、厚さを幅よりも薄くしている二次電池である。薄型電池2は、リチウムイオン電池、又はポリマー電池である。ポリマー電池はリチウムポリマー電池である。ただ、本発明は、薄型電池をリチウムイオン電池やポリマー電池に特定しない。薄型電池には、これ等の電池以外の電池、たとえばニッケル−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。
【0016】
外装ケース1は、絶縁材を成形して製作される。外装ケース1を成形する絶縁材は好ましくはプラスチックである。図の外装ケース1は、薄型電池2の表裏面を外部に表出させる開口部3を設けて、薄型電池2の両側面と両端面とをカバーする方形枠形に成形している。外装ケース1は、薄型電池2の両側面をカバーする側面ケース部1aと、薄型電池2の両端面をカバーする端部ケース部1bを互いに両端で連結して方形枠形としている。側面ケース部1aは、図2の横断面図に示すように、内面に保持溝4を内面に設けている。外装ケース1は、側面ケース部1aの保持溝4に、薄型電池2を嵌入して薄型電池2を外れないうに連結している。薄型電池2は、両側面のコーナー部を曲面状に面取りして、中央部分を突出させて、ここを保持溝4に嵌入している。この構造の外装ケース1は、側面ケース部1aで薄型電池2の両側を保持して、薄型電池2が図の矢印A、Bで示すように、表裏方向に抜けるのを防止する。図2の断面図に示すように、側面の中央に突出部のある薄型電池2は、突出部を保持溝4に入れることにより、側面ケース部1aを薄型電池2の表裏面に突出させることなく、表裏方向にずれるの阻止できる。リチウムイオン二次電池やポリマー電池等の薄型電池は、両側面を所定の曲率半径で湾曲する形状としてコーナーを面取りする形状としている。湾曲面である薄型電池2の両側面は、コーナー縁に沿って面取り部があって、中央に突出部がある。このため、面取り部に、保持溝4の両側壁を案内する構造として、側面ケース部1aが薄型電池2の表裏に突出しないようにしながら、薄型電池2の表裏方向のずれを阻止できる。ただ、本発明の電池パックは、側面ケース部1aに必ずしも保持溝4を設けることなく、薄型電池の両側面を側面ケース部の内面に接着剤で接着し、あるいは粘着剤で付着し、あるいはまた両面粘着テープで付着して固定することもできる。
【0017】
外装ケース1は、図2と図3の断面図に示すように、側面ケース部1aと端部ケース部1bの両方を薄型電池2の表裏面から高く突出しない形状に成形して、外装ケース1の厚さを薄型電池2の厚さにほぼ等しくしている。図の外装ケース1は、側面ケース部1aと端部ケース部1bの表面の一部を薄型電池2の表裏面と同一平面に成形している。図3と図4に示す電池パックは、端部ケース部1bの一部であって絶縁シート7を接着しない部分に突出部14を設けて、突出部14の表面を絶縁シート7と同一平面となるようにしている。図の電池パックは、出力端子8を内蔵する端部ケース部1bの外側に沿って直線状の突出面14Aを設け、反対側の端部ケース部1bには、中央部分を除く外側部分に突出面14Aを設けている。絶縁シート7は、一対の端部ケース部1bに設けている突出面14Aの間で外装ケース1の端部ケース部1bの内側に接着される。外装ケース1は、突出面14Aを絶縁シート7の厚さに相当するだけ薄型電池2よりも厚く成形して、薄型電池2と外装ケース1を同じ厚さにできる。ただし、本発明の電池パックは、外装ケースを薄型電池よりも薄く成形することもでき、また、外装ケースの一部を薄型電池の表面から突出する形状とすることもできる。この電池パックは、薄型電池から突出している部分を嵌入する凹部を電気機器の電池装着部に設けて電気機器に装着できる。
【0018】
図1と図3の電池パックは、外装ケース1の端部ケース部1b内に、出力端子8を固定している端子ホルダ5を配設している。図の電池パックは、薄型電池2の凸部電極10側をカバーする端部ケース部1bに端子ホルダ5を内蔵させて、ここに出力端子8を配設している。凸部電極10と反対側の端部ケース部1bは、薄型電池2の底面をカバーしている。端子ホルダ5は、プラスチック等の絶縁材を板状に成形したものである。端子ホルダ5は、その外形を、薄型電池2の凸部電極10のある端面の外形にほぼ等しくし、あるいは端面の外形よりも多少は小さく成形して、薄型電池2を電池端面から見る状態で、端子ホルダ5が薄型電池2から外部に突出しない形状としている。この端子ホルダ5は、電池端面との対向面の反対側に一対の出力端子8を設けている。出力端子8は金属板で、出力端子8である金属板は、端子ホルダ5に固定され、あるいは端子ホルダ5と外装ケース1との間に挟着されて定位置に固定される。
【0019】
端子ホルダ5は、外装ケース1の端部ケース部1bの内部に配設される。ここに配設される端子ホルダ5は、端部ケース部1bの内面と薄型電池2の電池端面とに間に挟着されて定位置に固定される。外装ケース1は、端部ケース部1bに電極窓13を開口している。電極窓13は、端子ホルダ5に固定している出力端子8を外装ケース1の外部に表出させる。したがって、電極窓13は、端子ホルダ5を外装ケース1の内部の定位置に固定して、出力端子8を外部に表出できる位置に開口される。外装ケース1に内蔵される端子ホルダ5は、薄型電池2に押されて定位置に固定されて、出力端子8を正確に定位置に配置する。
【0020】
電池パックは、一対の出力端子8を、保護素子12を介して、薄型電池2の正負の電極に接続している。図5は、電池パックの回路図を示す。この電池パックは、正負の電極を、保護素子12を介して一対の出力端子8に接続している。一方の電極はPTCを介して出力端子8に接続され、他方の電極はヒューズを介して出力端子8に接続している。この回路図の電池パックは、正極側の出力端子8をヒューズを介して薄型電池2の正極に接続し、負極側の出力端子8をPTCを介して薄型電池2の負極に接続している。この回路図とは反対にPTCとヒューズを接続することもできる。また、両方の出力端子8をヒューズを介して薄型電池2の電極に接続し、あるいはPTCを介して薄型電池2の電極に接続することもできる。薄型電池2の正負の両電極に保護素子12を接続している電池パックは、出力端子8と薄型電池2の電極とを間違ってショートしても安全に使用できる。それは、薄型電池2の何れの電極が出力端子8に接続されても、保護素子12が動作してショート電流を遮断するからである。電池パックは、外装缶と凸部電極10の両方の表面を絶縁している。したがって、通常の使用状態においては、ショート電流が流れることはない。ただ、薄型電池2の外装缶の表面を被覆している絶縁シート7が破損され、あるいは外装ケース1の内部に金属線が挿入されて凸部電極10に接触すると、ショート電流が流れることがある。たとえば、薄型電池2の外装缶と負極側の出力端子8とが金属で接続されるとき、外装缶の絶縁が不完全であると、ショート電流が流れる。また、外装ケース1と薄型電池2との間に金属線が挿入され、この金属線が正極側の出力端子8に接触するとショート電流が流れる。両出力端子8と正負の電極との間に保護素子12を接続している電池パックは、ショート電流が流れると、これが動作してショート電流を遮断する。
【0021】
保護素子は、図示しないが、端子ホルダの内部に配置される。端子ホルダは、薄型電池との対向面に保護素子の収納部を設けて、ここに保護素子を配置している。端子ホルダのない電池パックは、外装ケースの端部ケース部に収納部を設けて、ここに保護素子を内蔵させる。
【0022】
図の電池パックは、保護回路として保護素子12を備える。ただ、電池パックは、保護回路として、電流を検出して過電流が流れると電流を遮断する回路、電池電圧を検出して電池の過充電や過放電を検出して電流を遮断する回路等を、端子ホルダ5や外装ケース1に内蔵することもできる。保護回路を内蔵させる外装ケースは、これを収納する収納室を設けて、ここに保護回路を内蔵して外部から絶縁する。保護回路は、プリント基板に電子部品を実装して実現される。保護回路を内蔵する電池パックは、出力端子を定位置に配置する端子ホルダに保護回路を内蔵させて、この端子ホルダを外装ケースの端部ケース部に内蔵させることもできる。
【0023】
薄型電池2は、図6に示すように、端子ホルダ5を配設する電池端面に絶縁セパレータ9を配設している。電池端面は、薄型電池2の凸部電極10を設けている電池端面に配設されるので、絶縁セパレータ9も凸部電極10のある電池端面に配設される。ここに配置される絶縁セパレータ9は、凸部電極10を突出させるための貫通孔11を設けており、この貫通孔11に凸部電極10を入れて、電池端面に固定されて電池端面を絶縁する。絶縁セパレータ9は、接着して電池端面に固定され、あるいは、両面接着テープを介して電池端面に接着して固定され、あるいはまた粘着層を介して、電池端面に接着して固定される。絶縁セパレータ9の幅(W1)は、電池端面の幅(W2)よりも小さい。さらに好ましくは、絶縁セパレータ9の長さも、端子ホルダ5の長さよりも短くする。この絶縁セパレータ9は、図3の断面図に示すように、端子ホルダ5の内側に嵌入して定位置に固定される。
【0024】
絶縁セパレータ9は、プラスチック等の絶縁材を成形して製作される。絶縁セパレータ9は、図7に示すように、上面に保護素子12や端子ホルダ5に嵌合される嵌合凸部16を一体的に成形して設けることができる。図の絶縁セパレータ9は、リブ状の嵌合凸部16を両端部分に設けている。嵌合凸部16は、図示しないが、電池端面に配設される保護素子に嵌合されて、これ等を定位置に保持する。さらに、端子ホルダの下面を、嵌合凸部に嵌着できる形状に成形し、嵌合凸部を端子ホルダに嵌合して、端子ホルダを定位置に配置することができる。
【0025】
また、薄型電池2の電池端面に絶縁セパレータ9を配置する電池パックは、絶縁セパレータ9で薄型電池2の長さの寸法誤差を吸収する構造とすることもできる。とくに、絶縁セパレータ9に、厚さが弾性的に変形できるシート材、たとえば不織布、絶縁紙、ゴム状弾性シートを使用して、1枚の絶縁セパレータ9で薄型電池2の寸法誤差を吸収できる。また、弾性的に変形しない絶縁セパレータ9は、積層枚数を調整して薄型電池2の寸法誤差を吸収できる。ただし、絶縁セパレータ9で薄型電池2の寸法誤差を吸収する電池パックは、絶縁セパレータを端子ホルダの内側に完全に入れるのではなく、絶縁セパレータの一部、あるいは全周を、電池端面と端子ホルダで挟着する構造とし、絶縁セパレータの弾性復元力で端子ホルダを押圧する構造とする。この構造の電池パックは、薄型電池の寸法に関係なく、端子ホルダを外装ケースの定位置に配置して、出力端子を正確な位置に配置できる。
【0026】
図1ないし図3の外装ケース1は、薄型電池2の表裏面に分割されてなる第1ケース1A及び第2ケース1Bを備える。第1ケース1Aと第2ケース1Bは、互いに連結されて薄型電池2に装着している。第1ケース1Aと第2ケース1Bは、それぞれが側面ケース部1aと端部ケース部1bとを備える。第1ケース1Aと第2ケース1Bは、端部ケース部1bを連結している。第1ケース1Aと第2ケース1Bの端部ケース部1bは、互いに対向面を超音波溶着して簡単かつ確実に連結される。超音波溶着される第1ケース1Aと第2ケース1Bは、熱可塑性のプラスチックで一体的に成形されている。超音波溶着される端部ケース部1bの対向面は、図3の断面図に示すように、一方に縦溝を設け、他方には縦溝に入れられる凸条を設け、凸条を縦溝に入れる状態で超音波溶着して、より確実に離れないように溶着して連結される。ただし、第1ケース1Aと第2ケース1Bは、対向面を接着して連結することもできる。
【0027】
図の外装ケース1は、第1ケース1Aと第2ケース1Bの端部ケース部1bの高さを同じとし、さらに第1ケース1Aと第2ケース1Bの側面ケース部1aの高さもほぼ同じ高さとしている。この外装ケース1は、第1ケース1Aに薄型電池2を入れ、その後、第1ケース1Aに第2ケース1Bを連結し、この状態で端部ケース部1bを超音波溶着して連結できる。
【0028】
電池パックは、第1ケース1Aと第2ケース1Bに薄型電池2を入れて、図2ないし図4に示すように、薄型電池2の表面と外装ケース1を被覆するように絶縁シート7を接着する。絶縁シート7は内面に粘着層を設けているラベルである。ただ、絶縁シートをプラスチックシートとし、これを接着材で薄型電池の表面に接着することもできる。絶縁シート7は、図1に示すように、外装ケース1の開口部3の全面を塞ぐように接着されて、外装ケース1の外部に表出している薄型電池2の外装缶の全面を絶縁する。この構造は、表面を絶縁処理していない外装缶の薄型電池2を使用して、外装缶を絶縁できる。ただし、本発明の電池パックは、図7のクロスハッチングで示すように、外装缶の表面に絶縁材6を塗布して絶縁材6で絶縁して、さらにこの上に絶縁シート7を接着して、絶縁材と絶縁シートで二重に絶縁することもできる。絶縁シートは、必ずしも薄型電池の表面全体を被覆する必要はない。とくに、外装缶の表面を絶縁材6で被覆している薄型電池2は、絶縁シートで被覆しないで絶縁できる。また、電気機器の内部に装着して使用される薄型電池は必ずしも全面を絶縁する必要がなく、薄型電池の一部が外部に表出するように絶縁シートを接着することもできる。絶縁シートは、表面に文字や図形等を印刷している。
【0029】
絶縁シート7は、薄型電池2の表面をカバーすると共に、第1ケース1Aと第2ケース1Bを連結する。絶縁シート7は、薄型電池2の表面に接着されると共に、第1ケース1Aと第2ケース1Bの側面ケース部1aにも接着されている。第1ケース1Aと第2ケース1Bは、端部ケース部1bを超音波溶着して連結しているが、側面ケース部1aを超音波溶着して連結していない。図1の分解斜視図に示す電池パックは、薄型電池2の片方の面、図において上面に接着する一方の絶縁シート7の両側部分を、第1ケース1Aと第2ケース1Bの側面ケース部1aの外側面と薄型電池2の他方の表面に接着している。さらに、この絶縁シート7は接着片7Aを突出するように設けて、接着片7Aを薄型電池2の底面をカバーしている端部ケース部1bの表面に接着している。接着片7Aは、一方の端部ケース部1bに設けている突出面14Aの間に接着されて、端部ケース部1bから薄型電池2の表面に接着している。この絶縁シート7は、薄型電池2の両側と底面側にしっかりと接着される。図1において、薄型電池2の下面に接着される絶縁シート7は、薄型電池2の一方の面である下面にのみ接着される。ただし、この絶縁シートは、薄型電池の一方の面に接着して、さらにその周縁を外装ケースの表面に接着することもできる。
【0030】
外装ケース1は、図2の断面図に示すように、側面ケース部1aの外側コーナー部を湾曲面15としている。図の側面ケース部1aは、コーナー部に設けている湾曲面15の曲率半径を側面ケース部1aの厚さ(d)よりも大きくし、薄型電池2の厚み(D)の半分よりも小さくしている。ただし、側面ケース部は、コーナー部に設けている湾曲面の曲率半径を側面ケース部の厚さに等しくすることもできる。図4の外装ケース1は、端部ケース部1bの一部に突出面14Aを設けて、その間に絶縁シート7を接着しているので、絶縁シート7を接着する部分のコーナー部を湾曲面としている。絶縁シート7は、コーナー部を湾曲面15としている第1ケース1Aと第2ケース1Bの側面ケース部1aの外側面の表面に接着されて、第1ケース1Aと第2ケース1Bとを連結している。絶縁シート7で連結される外装ケース1の側面ケース部1aは、超音波溶着することなく、絶縁シート7でしっかりと連結される。したがって、電池パックは、第1ケース1Aと第2ケース1Bの端部ケース部1bのみを超音波溶着して連結し、側面ケース部1aを超音波溶着することなく、側面ケース部1aを絶縁シート7で連結する。
【0031】
図2の側面ケース部1aは、コーナー部を湾曲面15としているので、絶縁シート7を表面に隙間ができないように密着できる。コーナー部を尖った形状とする側面ケース部は、コーナー部に密着するように絶縁シートを接着できない。絶縁シートを尖ったコーナー部に沿って折曲するのが難しく、また、仮に無理に折曲して接着しても、平面形状に復元しようとする力が働いて、接着部分が剥離されるからである。絶縁シート7がコーナー部で剥離されると、この部分に隙間ができて遊びができ、第1ケース1Aと第2ケース1Bの側面ケース部1aが離れやすくなる。このため、第1ケース1Aと第2ケース1Bの側面ケース部1aを超音波溶着して、しっかりと連結する必要がある。これに対して、コーナー部の曲率半径を、側面ケース部1aの厚さに等しく、あるいはこれよりも大きくしている外装ケース1は、絶縁シート7を尖った形状に折曲する必要がなく、湾曲面15であるコーナー部に沿って絶縁シート7を密着できるので、絶縁シート7が剥離するのを有効に防止できる。したがって、第1ケース1Aと第2ケース1Bの側面ケース部1aを超音波溶着することなく、絶縁シート7でこれらをしっかりと連結できる。さらに、湾曲面15に沿って絶縁シート7を密着させるので、この部分に空気が入ったり、シワができるのを有効に防止して、能率よく作業できると共に、綺麗な外観にできる特長もある。
【0032】
【発明の効果】
本発明の電池パックは、薄型電池を薄くすることなく、これを収納する電池パック全体の厚さを極限まで薄くできる特長がある。それは、本発明の電池パックが、薄型電池を収納する外装ケースに、薄型電池の表裏面を外部に表出させる開口部を設けて、薄型電池の両側面と両端面とをカバーする方形枠形に成形しているからである。この構造の電池パックは、従来のように薄型電池の表裏面を外装ケースで被覆しない構造であるから、外装ケースに薄型電池を収納しながら、電池パック全体の厚さを薄型電池と同じにすることも可能である。
【0033】
さらに、本発明の電池パックは、外装ケースを第1ケースと第2ケースに分割すると共に、分割された第1ケースと第2ケースを、薄型電池の側面をカバーする側面ケース部と、薄型電池の端面をカバーする端部ケース部とで方形枠形に成形し、さらに、側面ケース部はその外側コーナー部を湾曲面として、薄型電池の表面をカバーするように接着している絶縁シートを、コーナー部を湾曲面としている第1ケースと第2ケースの側面ケース部の外側面の表面に接着して、絶縁シートでもって第1ケースと第2ケースとを連結しているので、第1ケースと第2ケースの側面ケース部を、超音波溶着等の構造で連結することなく、絶縁シートでしっかりと連結できる特長がある。とくに、側面ケース部のコーナー部を湾曲面としているので、絶縁シートを剥離しないように密着して、第1ケースと第2ケースをしっかりと結合できる特長がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例にかかる電池パックの分解斜視図
【図2】図1に示す電池パックの一部拡大横断面図であって図4のA−A線断面に相当する図
【図3】図1に示す電池パックの縦断面図であって図4のB−B線断面に相当する図
【図4】図1に示すパック電池の正面図
【図5】図1に示す電池パックの回路図
【図6】薄型電池と絶縁セパレータを示す分解斜視図
【図7】薄型電池と絶縁セパレータの他の一例を示す正面図
【符号の説明】
1…外装ケース 1A…第1ケース 1B…第2ケース
1a…側面ケース部 1b…端部ケース部
2…薄型電池
3…開口部
4…保持溝
5…端子ホルダ
6…絶縁材
7…絶縁シート 7A…接着片
8…出力端子
9…絶縁セパレータ
10…凸部電極
11…貫通孔
12…保護素子
13…電極窓
14…突出部 14A…突出面
15…湾曲面
16…嵌合凸部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a battery pack in which a thin battery is fixed to an exterior case.
[0002]
[Prior art]
Thin battery packs are conveniently used by being mounted on various portable electric devices. In particular, it is an optimum shape for an electric device that needs to be designed thin as a whole, such as a mobile phone. Since the battery pack of this shape cannot be thinned as long as the thin battery is not thinned, research has been conducted on how to thin the thin battery. Currently, polymer batteries are being developed as extremely thin thin batteries. Since the polymer battery uses an aluminum laminate film for the exterior, the entire battery can be made extremely thin. Furthermore, a thin battery of a lithium ion secondary battery using iron or aluminum for an outer can has been developed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Currently developed thin batteries such as polymer batteries and lithium ion secondary batteries have already been designed to be considerably thin. Furthermore, studies have been conducted to make these thin batteries thinner without reducing the charging capacity. In addition, a battery pack incorporating a thin battery is also designed to be thin. In particular, battery packs attached to devices that are required to be thinner, such as portable electric devices, are required to be designed to be thinner. For this reason, it is extremely important to design a thin battery pack without reducing the charging capacity of the thin battery, and a battery pack capable of realizing this is required.
[0004]
The present invention was developed for the purpose of thinning the battery pack with a very simple structure without thinning the thin battery itself. An important object of the present invention is to change the thickness of the thin battery. It is another object of the present invention to provide a battery pack that can reduce the thickness of the entire battery pack to the limit.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In the battery pack of the present invention, a
[0006]
However, the thickness of the outer case is “almost equal” to the thickness of a thin battery, not only in a state where the two are completely matched but also in a state where the difference is negligible in the state where the battery pack is used, for example, the difference Including 1 mm or less.
[0007]
Furthermore, the
[0008]
In the battery pack according to
[0009]
In the battery pack according to
[0010]
In the battery pack according to
[0011]
Further, in the battery pack according to
[0012]
In the battery pack according to
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the example shown below illustrates the battery pack for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the battery pack as follows.
[0014]
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.
[0015]
The battery pack shown in FIG. 1 includes an
[0016]
The
[0017]
As shown in the cross-sectional views of FIGS. 2 and 3, the
[0018]
In the battery pack of FIGS. 1 and 3, a
[0019]
The
[0020]
In the battery pack, the pair of
[0021]
Although not shown, the protective element is disposed inside the terminal holder. The terminal holder is provided with a storage portion for the protective element on the surface facing the thin battery, and the protective element is disposed here. A battery pack without a terminal holder is provided with a storage portion in an end case portion of the outer case, and a protective element is incorporated therein.
[0022]
The illustrated battery pack includes a
[0023]
As shown in FIG. 6, the
[0024]
The insulating separator 9 is manufactured by molding an insulating material such as plastic. As shown in FIG. 7, the insulating separator 9 can be integrally formed with a fitting
[0025]
In addition, the battery pack in which the insulating separator 9 is disposed on the battery end surface of the
[0026]
The
[0027]
In the
[0028]
In the battery pack, the
[0029]
The insulating
[0030]
As shown in the sectional view of FIG. 2, the
[0031]
Since the side surface case portion 1a of FIG. 2 has the
[0032]
【The invention's effect】
The battery pack of the present invention has an advantage that the thickness of the entire battery pack that accommodates the thin battery can be reduced to the minimum without thinning the thin battery. The battery pack of the present invention has a rectangular frame shape in which an opening for exposing the front and back surfaces of the thin battery to the outside is provided in the outer case that houses the thin battery, and covers both sides and both end faces of the thin battery. This is because they are molded into Since the battery pack with this structure is structured so that the front and back surfaces of the thin battery are not covered with the outer case as in the conventional case, the thickness of the entire battery pack is made the same as that of the thin battery while the thin battery is accommodated in the outer case. It is also possible.
[0033]
Furthermore, the battery pack of the present invention divides the outer case into a first case and a second case, and the divided first case and the second case cover a side case portion that covers the side surface of the thin battery, and the thin battery. An insulating sheet that is formed into a rectangular frame shape with an end case portion that covers the end surface of the battery, and further, the side case portion has an outer corner portion as a curved surface and is bonded to cover the surface of the thin battery, The first case and the second case are bonded to each other by an insulating sheet by bonding to the outer surface of the side case portion of the first case and the second case having curved portions as the first case. There is an advantage that the side case portion of the second case can be firmly connected with an insulating sheet without being connected by a structure such as ultrasonic welding. In particular, since the corner portion of the side case portion is a curved surface, there is an advantage that the first case and the second case can be firmly coupled by closely contacting the insulating sheet without peeling off.
[Brief description of the drawings]
1 is an exploded perspective view of a battery pack according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of the battery pack shown in FIG. 1, corresponding to a cross section taken along line AA in FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the battery pack shown in FIG. 1 and corresponds to a cross section taken along line BB of FIG. 4. FIG. 4 is a front view of the battery pack shown in FIG. FIG. 6 is an exploded perspective view showing a thin battery and an insulating separator. FIG. 7 is a front view showing another example of the thin battery and an insulating separator.
DESCRIPTION OF
Claims (6)
外装ケース(1)に、薄型電池(2)の表裏面を外部に表出させる開口部(3)を設けて、薄型電池(2)の両側面と両端面とをカバーする方形枠形に成形しており、外装ケース(1)の厚さを薄型電池(2)の厚さにほぼ等しく、あるいは外装ケース(1)を薄型電池(2)よりも薄くしており、
さらに、外装ケース(1)は、薄型電池(2)の表裏面に分割されてなる第1ケース(1A)及び第2ケース(1B)を備え、第1ケース(1A)と第2ケース(1B)は薄型電池(2)の側面をカバーする側面ケース部(1a)と、薄型電池(2)の端面をカバーする端部ケース部(1b)とで方形枠形に成形されて、側面ケース部(1a)の外側コーナー部を湾曲面(15)としており、
薄型電池(2)の表面をカバーするように接着している絶縁シート(7)を、コーナー部を湾曲面(15)としている第1ケース(1A)と第2ケース(1B)の側面ケース部(1a)の外側面の表面に接着して、絶縁シート(7)でもって第1ケース(1A)と第2ケース(1B)とを連結している電池パック。In the battery pack formed by attaching the thin battery (2) whose thickness is smaller than the width of the battery to the outer case (1) and bonding the insulating sheet (7) to the surface of the thin battery (2),
The outer case (1) has an opening (3) that exposes the front and back of the thin battery (2) to the outside, and is molded into a rectangular frame that covers both sides and both ends of the thin battery (2). The thickness of the outer case (1) is almost equal to the thickness of the thin battery (2), or the outer case (1) is thinner than the thin battery (2),
Furthermore, the exterior case (1) includes a first case (1A) and a second case (1B) which are divided on the front and back surfaces of the thin battery (2), and the first case (1A) and the second case (1B). ) Is formed into a rectangular frame shape with a side case portion (1a) covering the side surface of the thin battery (2) and an end case portion (1b) covering the end surface of the thin battery (2). The outer corner of (1a) is a curved surface (15),
Side case parts of the first case (1A) and the second case (1B) with the insulating sheet (7) bonded so as to cover the surface of the thin battery (2) as the curved surface (15) at the corner part. A battery pack bonded to the outer surface of (1a) and connecting the first case (1A) and the second case (1B) with an insulating sheet (7).
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