JP3939018B2 - パック電池 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板を内蔵しているパック電池に関し、とくに、プリント基板に、ホルダーを介して電極端子を固定しているパック電池に関する。
【0002】
【従来の技術】
パック電池は、内蔵する二次電池から電力を取り出し、さらに、二次電池を充電するための電極端子を備える。電極端子は、ケースに設けられた電極窓から外部に表出される。電極端子の位置ずれは、パック電池を電気機器に装着した状態における接触不良の原因となる。接触不良を防止するために、電極端子を正確な位置に配設することが大切である。電極端子をパック電池のケースの定位置に配設するために、ケースに内蔵されたプリント基板に電極端子を固定するパック電池が開発されている。
【0003】
この構造のパック電池は、電極端子をプリント基板の定位置に正確に固定することが大切である。電極端子をプリント基板に固定する位置がずれると、電極端子が電極窓の位置に正確に配設できなくなるからである。電極端子をプリント基板の定位置に固定するために、電極端子はリフロー半田してプリント基板に固定される。電極端子は、リフロー半田するときに位置ずれしないように、プリント基板に設けた貫通孔に挿入して位置決めされる。
【0004】
プリント基板の貫通孔に挿入されて仮り止めされた電極端子は、リフロー半田する工程で位置ずれしやすい。電極端子が位置ずれすると、ケースの定位置に配設できなくなって、ケースの電極窓からずれてしまう。電極端子の位置ずれを防止するために、電極端子の形状を複雑にすると、電極端子をプリント基板に簡単に装着できなくなって、生産能率が低下する。
【0005】
この欠点を解消するために、本願出願人は、プリント基板にホルダーを固定し、このホルダーを介して電極端子をプリント基板に固定する構造を開発した(特開平9−45298号)。このパック電池を図1と図2に示している。このパック電池は、図2に示すホルダー1に電極端子2を装着し、ホルダー1をプリント基板3に装着している。ホルダー1は、プリント基板3の定位置に装着するために、嵌着突起4を設けている。この嵌着突起4が、プリント基板3の嵌着孔に挿入されて、ホルダー1はプリント基板3の定位置に装着される。ホルダー1を介して電極端子2もプリント基板3の定位置に装着される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
この構造のパック電池は、電極端子を直接にプリント基板に固定する構造に比較して、電極端子を正確な位置に固定できる。しかしながら、この構造によっても、リフロー半田して電極端子をプリント基板に固定するときに、ホルダーと電極端子とが一緒に位置ずれすることがあった。
【0007】
本発明は、さらにこの欠点を解消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、電極端子を確実に位置ずれなくプリント基板に固定できるパック電池を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明のパック電池は、ケース11に、プリント基板3と二次電池12を内蔵している。プリント基板3は、ホルダー1を介して、電極端子2を半田付して固定している。電極端子2は、ケース11に開口された電極窓7からケース11の外部に表出させている。
【0009】
さらに、本発明の請求項1のパック電池は、ホルダー1を、第1ホルダー1Aと第2ホルダー1Bで構成する。第1ホルダー1Aと第2ホルダー1Bは、プリント基板3を挟着して、プリント基板3の両面に固定されている。第1ホルダー1Aは、プリント基板3に当接する面から突出する嵌着突起4を有する。第2ホルダー1Bは、この嵌着突起4を嵌入する嵌着凹部5を有する。プリント基板3は、第1ホルダー1Aの嵌着突起4を貫通させる嵌着孔6を開口している。第1ホルダー1Aの嵌着突起4を、プリント基板3の嵌着孔6に貫通させて、さらに、第2ホルダー1Bの嵌着凹部5に嵌入して、第1ホルダー1Aと第2ホルダー1Bが、プリント基板3を挟着して、プリント基板3に固定される。
【0010】
本発明の請求項2のパック電池は、第1ホルダー1Aに設けた嵌着突起4を、プリント基板3の嵌着孔6に挿入する大径部4Aと、この大径部4Aから突出して、第2ホルダー1Bの嵌着凹部5に嵌入される細径部4Bとで構成する。プリント基板3の嵌着孔6は、大径部4Aの外形にほぼ等しく成形されている。嵌着突起4の大径部4Aを嵌着孔6に挿入して、第1ホルダー1Aをプリント基板3の定位置に装着している。細径部4Bを第2ホルダー1Bの嵌着凹部5に嵌入して、第1ホルダー1Aと第2ホルダー1Bを連結している。
【0011】
本発明の請求項3のパック電池は、第1ホルダー1Aに、充電用電極端子2Bまたは放電用電極端子2Aを装着しており、第2ホルダー1Bに、放電用電極端子2Aまたは充電用電極端子2Bを装着しており、充電用電極端子2Bと放電用電極端子2Aとを、ケース11の反対面に表出させている。
【0012】
本発明の請求項4のパック電池は、プリント基板3の両面に、第1ホルダー1Aと第2ホルダー1Bを装着してなるプリント基板アッセンブリーの厚さを、互いに連結されてなる一対のケース11内の深さにほぼ等しく形成している。プリント基板アッセンブリーを、一対のケース11が挟着する状態で、ケース11に内蔵している。
【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パック電池を例示するものであって、本発明はパック電池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3に示すパック電池は、プラスチックで成形されたケース11に、角型の二次電池12と、プリント基板3とを内蔵している。ケース11は、上ケース11Aと下ケース11Bとに分割されている。上ケース11Aと下ケース11Bは、周縁を溶着、接着、嵌着するなどの構造で互いに連結している。上ケース11Aと下ケース11Bには、それぞれ電極窓7を開口している。電極窓7は、ホルダー1を介してプリント基板3に固定される電極端子2をケース11の外部に表出させるための開口部である。
【0016】
プリント基板3は、ケース11内の定位置に配設される。プリント基板3は、リード線(図示せず)を介して二次電池12に連結され、また、外形を上ケース11Aの内側に嵌着できる大きさとして、ケース11内の定位置に配設される。プリント基板3の横幅は、上ケース11Aの内幅にほぼ等しく、上ケース11Aに入れると、定位置に配設されるようになっている。プリント基板3は、2本のリード線を介して二次電池12に連結されている。
【0017】
プリント基板3には、ホルダー1を介して電極端子2を固定している。電極端子2は、プリント基板3の一方の面に固定される放電用電極端子2Aと、他方の面に固定される充電用電極端子2Bとからなる。放電用電極端子2Aと充電用電極端子2Bを備えるパック電池の回路図を図4に示す。この回路図に示すパック電池は、放電用電極端子2Aと充電用電極端子2Bを、+端子、−端子、温度端子、制御端子の4端子で構成している。+端子は放電用をPTCを介して二次電池の+極に、充電用をダイオードを介して二次電池の+極に接続している。−端子は異常時に電流を遮断する保護回路を介して二次電池の−極に接続している。温度端子は、サーミスターを介して−端子に接続し、制御端子は電流検出抵抗である固定抵抗を介して放電用の+端子に接続している。
【0018】
充電用電極端子2Bと放電用電極端子2Aは、ホルダー1を介して、互いにプリント基板3の反対側に固定される。充電用電極端子2Bと放電用電極端子2Aとをプリント基板3に固定する状態を図5と図6に示している。図6は、図5のプリント基板3を上下反転した状態を示している。
【0019】
ホルダー1は、放電用電極端子2Aをプリント基板3に固定する第1ホルダー1Aと、充電用電極端子2Bをプリント基板3に固定する第2ホルダー1Bとを備える。電極端子2は、これらのホルダー1を介してプリント基板3の定位置に配設され、半田付してプリント基板3に固定される。
【0020】
電極端子2は、ホルダー1を介してプリント基板3の定位置に固定されて、ケース11の電極窓7からケース11外部に表出される。図5と図6に示す電極端子2は、金属板を、全体形状をコ字状とする形状に折曲したもので、山部の表面を、電気接続面13としている。電気接続面13が、電極窓7からケース11の外部に表出して、装着される電気機器や充電器の接点に電気接続される。充電用電極端子2Bは、電気接続面13を傾斜面として、ケース11の傾斜部に沿う形状としている。
【0021】
電極端子2は、端部にプリント基板3に半田付する固定片8を設けている。固定片8は、端部を外側に折曲して設けている。放電用電極端子2Aは両端に固定片8を設け、充電用電極端子2Bは一端に固定片8を設けている。固定片8は、プリント基板3の表面に接して、リフロー半田して固定される。
【0022】
第1ホルダー1Aと第2ホルダー1Bからなるホルダー1は、プラスチックを成形して製造されるプラスチックの成形品である。ホルダー1は、プラスチックで成形するときに、電極端子2をインサートして定位置に固定している。ただ、ホルダーは、電極端子を嵌着して定位置に固定し、あるいは、接着して定位置に固定することもできる。
【0023】
図に示す第1ホルダー1Aは、両端に2端子を接近して配設し、各々の放電用電極端子2Aの両側にリブ9を一体成形して設けている。第2ホルダー1Bは、4端子をほぼ均等な間隔で配設して、各々の充電用電極端子2Bの両側にリブ9を一体成形している。電極端子2の両側にリブ9を設けているホルダー1は、リブ9でもって電極端子2の横ずれを阻止できる。
【0024】
第1ホルダー1Aと第2ホルダー1Bは、プリント基板3を挟着して定位置に装着されるように、第1ホルダー1Aに嵌着突起4を、第2ホルダー1Bに嵌着凹部5を設けている。第1ホルダー1Aは、プリント基板3に当接する面から突出して、嵌着突起4を一体成形して設けている。嵌着突起4は、好ましくは、第1ホルダー1Aに複数個設けられる。第1ホルダー1Aを決められた姿勢で、決められた位置に装着するためである。図に示す第1ホルダー1Aは、2組の嵌着突起4を設けている。嵌着突起4は、プリント基板3の嵌着孔6を貫通して、第2ホルダー1Bの嵌着凹部5に挿入される長さを有する。
【0025】
図5と図6に示す第1ホルダー1Aの嵌着突起4は、プリント基板3の嵌着孔6に嵌入される大径部4Aと、この大径部4Aから突出して嵌着凹部5に嵌入される細径部4Bとからなる。大径部4Aは、プリント基板3の嵌着孔6の内形にほぼ等しい外形で、プリント基板3の厚さにほぼ等しい長さを有する。いいかえると、プリント基板3の嵌着孔6は、大径部4Aの外形にほぼ等しく形成されて、嵌着突起4の大径部4Aを嵌着孔6に挿入して、第1ホルダー1Aをプリント基板3の定位置に装着している。細径部4Bは、プリント基板3から突出して、第2ホルダー1Bの嵌着凹部5に嵌入されて、第1ホルダー1Aと第2ホルダー1Bを連結する。嵌着突起4の先端は、嵌着凹部5にスムーズに挿入するために、先端部をテーパー状に成形している。
【0026】
第2ホルダー1Bは、プリント基板3に当接する面に、第1ホルダー1Aの嵌着突起4を嵌入する嵌着凹部5を設けている。図の第2ホルダー1Bは、円筒を一体成形して、円筒の中心に嵌着凹部5を設けている。嵌着凹部5の内形は、嵌着突起4の外形にほぼ等しく、嵌着突起4を嵌着凹部5に挿入して、第1ホルダー1Aと第2ホルダー1Bとを、相対的に位置ずれなく連結する。嵌着突起4と嵌着凹部5は、嵌着突起4を嵌着凹部5に嵌入した状態で、抜け落ちない構造として、第1ホルダー1Aと第2ホルダー1Bとをより確実にプリント基板3に仮り止めできる。このことを実現するには、たとえば、嵌着突起4を、先端を多少太くした形状とし、嵌着凹部5は開口部を小さくして奥を大きくした形状とし、あるいは、嵌着突起4をきつく嵌着凹部5に嵌入する形状に成形する。
【0027】
図に示す第1ホルダー1Aと第2ホルダー1Bは、2組の嵌着突起4と嵌着凹部5で、プリント基板3を挟着して互いに連結しているが、嵌着突起4と嵌着凹部5は、必ずしも複数組設ける必要はなく、また、3組よりも多く設けることもできる。単一の嵌着突起4と嵌着凹部5で連結された、第1ホルダー1Aと第2ホルダー1Bは、プリント基板3に装着された状態で、嵌着突起4を中心に回動することがある。この弊害は、たとえば、図示しないが、第1ホルダーと第2ホルダーのプリント基板当接面に、回動を阻止するストッパを突出して設け、このストッパを挿入する貫通孔をプリント基板に開口して解消できる。さらに、嵌着突起と嵌着凹部とを非円形として、回動しないように、プリント基板に装着することもできる。
【0028】
図に示す形状の電極端子とホルダーは、下記のようにして、電極端子をプリント基板の定位置に固定する。
▲1▼ 図5と図6に示すように、第1ホルダー1Aと第2ホルダー1Bの定位置に、放電用電極端子2Aと充電用電極端子2Bとを装着する。
▲2▼ 第1ホルダー1Aの嵌着突起4を、プリント基板3の嵌着孔6に嵌入し、さらにその先端の細径部4Bを第2ホルダー1Bの嵌着凹部5に嵌入して、第1ホルダー1Aと第2ホルダー1Bとをプリント基板3に装着する。この状態で、電極端子2は、ホルダー1を介してプリント基板3に仮り止めされる。
▲3▼ 電極端子2の固定片8には、あらかじめ半田を付着しており、ホルダー1を介してプリント基板3の定位置に装着した状態で、電極端子2の固定片8をリフロー半田してプリント基板3に固定する。
【0029】
電極端子2を固定したプリント基板3は、リード線を介して二次電池12に接続される。その後、二次電池12とプリント基板3とを下ケース11Bに装着して、下ケース11Bに上ケース11Aを固定する。この状態で、プリント基板3に固定された電極端子2は、ケース11の電極窓7から外部に表出される。
【0030】
この状態で、プリント基板3をケース11の定位置に装着するために、プリント基板3の両面に、第1ホルダー1Aと第2ホルダー1Bを装着してなるプリント基板アッセンブリーは、その厚さを、一対のケース11内の深さにほぼ等しく設計している。プリント基板アッセンブリーが、互いに連結される一対のケース11に挟着されて、ケース11の定位置に装着される。
【0031】
以上の実施例のパック電池は、放電用電極端子2Aを第1ホルダー1Aに、充電用電極端子2Bを第2ホルダー1Bに装着しているが、放電用電極端子を第2ホルダーに、充電用電極端子を第1ホルダーに装着することもできる。さらに、パック電池は、必ずしも充電用電極端子と放電用電極端子の両方を別々に設ける必要はない。図示しないが、充電用電極端子と放電用電極端子とに併用される電極端子を、第1ホルダーと第2ホルダーのいずれか一方に装着することもできる。このパック電池は、第1ホルダーと第2ホルダーの一方には電極端子を装着するが、他方のホルダーには電極端子を装着しない。
【0032】
【発明の効果】
本発明のパック電池は、電極端子を確実に位置ずれなくプリント基板に固定できる特長がある。それは本発明のパック電池が、電極端子をプリント基板に装着するホルダーを、第1ホルダーと第2ホルダーで構成すると共に、第1ホルダーに嵌着突起を、第2ホルダーに嵌着突起を嵌入する嵌着凹部を設け、プリント基板に嵌着突起を嵌入させる嵌着孔を開口し、第1ホルダーの嵌着突起をプリント基板の嵌着孔に貫通させて第2ホルダーの嵌着凹部に嵌入し、第1ホルダーと第2ホルダーを、プリント基板の両面に装着しているからである。
この状態で、プリント基板に装着される電極端子は、リフロー半田等の工程でプリント基板に固定されるときに位置がずれず、ケースの理想的な位置に装着して、電気機器や充電器等の接点に、接触不良しないように電気接続できる特長がある。
さらに、本発明のパック電池は、プリント基板の両面に固定するホルダーによって、プリント基板の両面に、スペースを設けることができる。したがって、プリント基板の両面のスペースに、電子部品を実装することもできる。
【0033】
さらに、本発明の請求項2のパック電池は、嵌着突起をプリント基板の嵌着孔に嵌入される大径部と、細径部とで形成し、大径部をプリント基板の嵌着孔に挿入して第1ホルダーをプリント基板の定位置に装着し、さらに、細径部を第2ホルダーの嵌着凹部に嵌入して、第1ホルダーと第2ホルダーを連結するので、第1ホルダーと第2ホルダーとをプリント基板の正確な位置に装着して、しかも、確実に連結できる特長がある。
【0034】
さらに、本発明の請求項3のパック電池は、第1ホルダーと第2ホルダーを介して、プリント基板の両面に放電用電極端子と充電用電極端子とを装着し、これ等の電極端子を、ケースの両面に表出させるので、たとえば、電気機器に装着した状態で充電できる特長がある。
【0035】
さらにまた、本発明の請求項4のパック電池は、プリント基板の両面に、第1ホルダーと第2ホルダーを装着しているプリント基板アッセンブリーの厚さを、ケース内の深さに等しくして、プリント基板アッセンブリーをケースが挟着する状態で定位置に装着するので、簡単な構造でプリント基板をケースの定位置に装着できる特長がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のパック電池の分解斜視図
【図2】図1に示すパック電池に装着するホルダーと電極端子を示す斜視図
【図3】本発明の実施例のパック電池を示す分解斜視図
【図4】図3に示すパック電池の回路図
【図5】図3に示すパック電池のプリント基板とホルダーと電極端子を示す分解斜視図
【図6】図5に示すプリント基板とホルダーを下から見た分解斜視図
【符号の説明】
1…ホルダー 1A…第1ホルダー 1B…第2ホルダー
2…電極端子 2A…放電用電極端子 2B…充電用電極端子
3…プリント基板
4…嵌着突起 4A…大径部 4B…細径部
5…嵌着凹部
6…嵌着孔
7…電極窓
8…固定片
9…リブ
11…ケース 11A…上ケース 11B…下ケース
12…二次電池
13…電気接続面
Claims (4)
- ケース(11)に、プリント基板(3)と二次電池(12)とが内蔵されており、プリント基板(3)には、ホルダー(1)を介して電極端子(2)が半田付して固定されており、電極端子(2)はケース(11)に開口された電極窓(7)からケース(11)外に表出されてなるパック電池において、
ホルダー(1)が、第1ホルダー(1A)と第2ホルダー(1B)とを備えると共に、第1ホルダー(1A)と第2ホルダー(1B)は、プリント基板(3)を挟着する状態でプリント基板(3)の両面に固定されており、第1ホルダー(1A)は、プリント基板(3)に当接する面から突出する嵌着突起(4)を有し、第2ホルダー(1B)は、この嵌着突起(4)を嵌入する嵌着凹部(5)を有し、さらに、プリント基板(3)は、第1ホルダー(1A)の嵌着突起(4)を貫通させる嵌着孔(6)を開口しており、第1ホルダー(1A)の嵌着突起(4)をプリント基板(3)の嵌着孔(6)に貫通させて第2ホルダー(1B)の嵌着凹部(5)に嵌入させて、第1ホルダー(1A)と第2ホルダー(1B)とが、プリント基板(3)を挟着してプリント基板(3)に装着され、ホルダー(1)に装着してなる電極端子(2)をプリント基板(3)に固定してなるパック電池。 - 嵌着突起(4)がプリント基板(3)の嵌着孔(6)に嵌入される大径部(4A)と、この大径部(4A)から突出して嵌着凹部(5)に嵌入される細径部(4B)とからなり、プリント基板(3)の嵌着孔(6)が、大径部(4A)の外形にほぼ等しく形成されて、大径部(4A)を嵌着孔(6)に挿入して第1ホルダー(1A)がプリント基板(3)の定位置に装着されており、細径部(4B)が第2ホルダー(1B)の嵌着凹部(5)に嵌入されて、第1ホルダー(1A)と第2ホルダー(1B)が連結されてなる請求項1に記載されるパック電池。
- 第1ホルダー(1A)は、放電用電極端子(2A)または充電用電極端子(2B)を装着しており、第2ホルダー(1B)に充電用電極端子(2B)または放電用電極端子(2A)を装着しており、充電用電極端子(2B)と放電用電極端子(2A)とをケース(11)の反対面に表出させている請求項1に記載されるパック電池。
- プリント基板(3)の両面に、第1ホルダー(1A)と第2ホルダー(1B)を装着してなるプリント基板アッセンブリーの厚さが、互いに連結されてなる一対のケース(11)内の深さにほぼ等しく、プリント基板アッセンブリーを一対のケース(11)が挟着する状態で、ケース(11)に内蔵してなる請求項1に記載されるパック電池。
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