JP4292451B2

JP4292451B2 - Battery pack

Info

Publication number: JP4292451B2
Application number: JP2001393119A
Authority: JP
Inventors: 晃一加藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2001-12-26
Publication date: 2009-07-08
Anticipated expiration: 2021-12-26
Also published as: JP2003197166A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バッテリパックに関し、例えば携帯型のパーソナルコンピュータの電源に適用することができる。本発明は、端子板の両面に、それぞれ二次電池セルの正極端子及び負極端子を接続し、この端子板によりこれら二次電池を直並列に接続することにより、簡易な組み立て作業により、薄型化することができるようにする。
【０００２】
【従来の技術】
従来、携帯型のパーソナルコンピュータにおいては、携帯して種々の場所で使用されるようになされ、このため携帯に不便とならないように小型形状により作成され、さらには薄型形状により形成されるようになされている。
【０００３】
またこのためパーソナルコンピュータにおいては、駆動用のバッテリパックを交換可能に保持し、必要に応じてバッテリパックを交換して、電池切れにより使用困難とならないようになされている。またバッテリパックにおいても、薄型により形成して、携帯性を損なわないようになされている。
【０００４】
このためこの種のバッテリパックにおいては、パーソナルコンピュータで必要とする電源電圧、電源容量に応じて、バッテリパックの構成単位である二次電池セルを、直並列に接続して構成される。さらにバッテリパックにおいては、これら二次電池セルが薄板形状により形成され、これら直並列の接続に対応するように、積層され、さらには並列に配置されて構成されるようになされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところでこの種のバッテリパックにおいては、一段と薄型化することが求められるようになされている。
【０００６】
しかしながらバッテリパックにおいては、内部で複数の二次電池セルを必要に応じて直並列に接続していることにより、このように小型化、薄型化を進めた場合に、内部における接続が煩雑になり、著しく生産性が劣化することが予測される。
【０００７】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、簡易な組み立て作業により、薄型化することができるバッテリパックを提案しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため請求項１の発明においては、二次電池セルは、１つの端面の長手方向のほぼ中央に、正極端子又は負極端子が配置されて、この１つの端面の長手方向に順次正極端子及び負極端子が設けられる。請求項１の発明は、正極端子及び負極端子が同一の側に位置して、同一面が向き合うように、複数の二次電池をそれぞれ積層して複数組の二次電池セルが形成され、正極端子及び負極端子が同一の側に位置するように、長手方向に、この複数組の二次電池セルが順次並んで配置され、この同一の側に位置する各二次電池セルの正極端子及び負極端子を端子板により接続して形成するようにし、端子板は、表側面と裏側面とに形成されたランドに、それぞれ二次電池セルの正極端子及び負極端子を接続し、このランド間の配線パターンにより、複数の二次電池セルを直並列に接続する。また正極端子及び負極端子が設けられた二次電池セルの端面と平行に配置されて、二次電池セルが設けられた側とは逆側に配置されたコネクタを介して、二次電池セルの電力を外部の機器に出力する。
【０００９】
請求項１の構成によれば、同一の側に位置する各二次電池セルの正極端子及び負極端子を端子板により接続することにより、簡易な作業により複数の二次電池セルを端子板に接続することができる。このとき端子板は、表側面と裏側面とに形成されたランドに、それぞれ二次電池セルの正極端子及び負極端子を接続し、このランド間の配線パターンにより、複数の二次電池セルを直並列に接続することにより、種々の二次電池の配置、二次電池の数、直列接続する組数等により、これら複数の二次電池セルを複雑に接続する場合でも、接続作業においては、簡易かつ確実に実行することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳述する。
【００１１】
（１）実施の形態の構成
図２は、本発明の実施の形態に係るバッテリパックを示す分解斜視図である。このバッテリパック１は、パーソナルコンピュータに装着して、このパーソナルコンピュータに電源を供給し、またこのパーソナルコンピュータにより充電される。
【００１２】
すなわちバッテリパック１は、全体が薄板形状により形成され、パーソナルコンピュータの裏面にスライドさせて装着できるように構成される。バッテリパック１は、このようにスライドさせて奥側となる側の厚みが、これとは逆側より厚くなるように形成される。バッテリパック１は、下ケース２の内側に、二次電池ユニット３を配置した後、上ケース４及び５を順次配置して構成される。
【００１３】
ここで下ケース２は、樹脂材料を射出成形して、周囲に壁面が形成されてなる略長方形形状により形成される。下ケース２は、パーソナルコンピュータに突き当たる側である長辺の壁面の一部に、切り欠き２Ａが形成される。バッテリパック１では、この切り欠き２Ａにより二次電池ユニット３のコネクタ３Ａが露出するように形成され、これによりこのコネクタ３Ａを介してパーソナルコンピュータと電気的に接続されるようになされている。
【００１４】
二次電池ユニット３は、このバッテリパック１に適用される薄板形状による二次電池セル６Ａ〜６Ｆを後述する端子板により接続して形成されたアッセンブリ品である。上ケース４は、樹脂材料を射出成形して形成され、二次電池ユニット３の厚みの厚い側について、下ケース２を覆って二次電池ユニット３を保持する。また上ケース５は、金属板材をプレス加工して作成され、二次電池ユニット３の厚みの薄い側について、下ケース２を覆って二次電池ユニット３を保持する。かくするにつき、バッテリパック１においては、このように厚みの厚い側については樹脂製の上ケース４により下ケース２を覆い、厚みの薄い側については金属板材による上ケース５により下ケース２を覆うことにより、全体の厚みを極力薄くするようになされている。
【００１５】
これらによりこの実施の形態において、下ケース２、上ケース４及び５は、薄板形状による複数の二次電池セル６Ａ〜６Ｆを１つの端子板により接続して形成された二次電池ユニット３について、切り欠き２Ａにより、この二次電池ユニット３の電力を外部機器に供給可能に、この二次電池ユニット３を保持する外装ケースを構成するようになされている。
【００１６】
図１は、二次電池ユニット３を示す分解斜視図である。二次電池ユニット３は、端子板７に二次電池セル６Ａ〜６Ｆを接続した後、配線基板８に、端子板７、温度制御部品９を順次接続し、その後、矢印Ａ及びＢに示すように、端子板７に対して二次電池セル６Ａ〜６Ｆを端子部分より折り曲げて作成される。なおこのようにして組み立てる際に、二次電池ユニット３は、端子板７と配線基板８との間に絶縁テープ１０が配置され、また温度制御部品９と端子板７との間にも絶縁テープ１１が配置され、これらにより安全性を確保するようになされている。
【００１７】
ここで二次電池セル６Ａ〜６Ｆは、同一構成の非水系二次電池セルであり、薄板形状による長方形形状により形成される。二次電池セル６Ａ〜６Ｆは、短辺側の端面に正極端子（根元部分に符号＋が付されてなる端子である）及び負極端子（根元部分に符号−が付されてなる端子である）が配置される。二次電池セル６Ａ〜６Ｆは、これら正極端子及び負極端子のうち、この短辺側、側面の隅部に負極端子が形成され、この短辺側、側面のほぼ中央部分に正極端子が形成されるようになされる。これによりこの側面を正面側より見て、長手方向の一方側に正極端子及び負極端子が偏って配置されるようになされている。
【００１８】
二次電池セル６Ａ〜６Ｆは、正極端子及び負極端子を配置してなる側面が端子板７側となるように、細長く延長する端子板７の長手方向の両側に、それぞれ３個ずつ密接して並ぶように配置され、端子板７に正極端子及び負極端子が半田付けされる。二次電池セル６Ａ〜６Ｆは、このように端子板７の両側に配置した際に、符号＋及び−が付されてなる面が上方に見て取られるように、全ての二次電池セル６Ａ〜６Ｆが同一の向きに配置され、これにより端子板７の両側で、正極端子及び負極端子の偏った方向が逆向きとなるようになされている。これらにより二次電池セル６Ａ〜６Ｆは、このようにして端子板７に配置して、矢印Ａ及びＢに示すように、正極端子及び負極端子をほぼ９０度の角度により折り曲げると、端子板７の長手方向、両側に配置された二次電池セル６Ａ〜６Ｆにおいて、同一の面が向き合うように密着するようになされ、これによりバッテリパック１全体としての厚みを薄くすることができるようになされている。
【００１９】
すなわちこの種の二次電池セル６Ａ〜６Ｆにおいては、セパレータ、電極等によるシート状部材の積層体を巻き固めで作成されることにより、厚みに偏りを避け得ない。むろん、この厚みの偏りにおいては、交差以下の僅かなものではあるが、実際上、二次電池セル６Ａ〜６Ｆを同一方向に積層した場合には、この僅かな厚みの偏りが累積され、その結果、この偏りの分だけ、全体の厚みが厚くなる。これに対してこの実施の形態のように、同一の面が向き合うように積層して保持すると、このような僅かな厚みの偏りを打ち消す合うようにすることができ、その分、同一方向により重ね合わせる場合に比して、全体の厚みを薄くすることができる。
【００２０】
二次電池セル６Ａ〜６Ｆにおいては、端子板７により、このように同一面が向き合うように積層させる二次電池セル６Ａ及び６Ｄ、６Ｂ及び６Ｅ、６Ｃ及び６Ｆがそれぞれ並列に接続され、これにより並列接続による二次電池セル６Ａ及び６Ｄ、６Ｂ及び６Ｅ、６Ｃ及び６Ｆの組が形成される。またこれら並列接続による二次電池セル６Ａ及び６Ｄ、６Ｂ及び６Ｅ、６Ｃ及び６Ｆの組が直列に接続される。
【００２１】
ここで端子板７は、図３に示すように、金属板材による配線パターン１２の両面をポリイミドフィルムによる絶縁シート１３で覆って形成される。端子板７は、細長く延長するように形成され、この長手方向に延長する略中央の部分より２つ折りできるように、この中央部分に細長く延長するスリットＳが断続的に形成されるようになされている。端子板７は、このスリットＳの両側に分離されて、金属板材による配線パターン１２が形成され、またこの長手方向の所定個所にて、配線パターン１２が部分的に途切れるように形成される。
【００２２】
またこの図３における裏面側においては、配線パターン１２のほぼ全面を覆うように、絶縁シート１３が形成されるのに対し、この図３における表面側においては、所定個所に、二次電池セル６Ａ〜６Ｆの端子と配線パターン１２との接続用のランド１４を形成する開口が絶縁シート１３に形成されるようになされている。これにより端子板７は、この開口が形成されてなる側が表側となるように、中央のスリットＳの部分で２つ折りに折り曲げて、いわゆる両面配線基板と同様に、表面側と裏面側とにそれぞれ配線パターン１２が配置され、またこの配線パターン１２に二次電池セル６Ａ〜６Ｆの端子を接続するランド１４が形成されるようになされている。
【００２３】
これにより端子板７は、同一面が向き合うように積層される二次電池セル６Ａ及び６Ｄ、６Ｂ及び６Ｅ、６Ｃ及び６Ｆをそれぞれ並列に接続するようになされている。かくするにつき、このように端子板７を両面基板と同様に使用して、二次電池セル６Ａ及び６Ｄ、６Ｂ及び６Ｅ、６Ｃ及び６Ｆをそれぞれ並列接続する場合、図１においては、端子板７の裏側及び表側に、それぞれ二次電池セル６Ａ〜６Ｆの正極端子及び負極端子を配置してランド１４に半田付けすることにより、これらの並列接続を形成することができ、これにより簡易な組み立て作業により、さらには間違いなく、二次電池セル６Ａ〜６Ｆを端子板７に接続することができるようになされている。
【００２４】
さらに端子板７は、中央のスリットＳにより分離される一方の配線パターン１２において、絶縁シート１３より側方に飛び出す突起１５が形成され、他方の配線パターンにおいては、この突起１５に対応する部位に、ランド１６が配置される。端子板７は、スリットＳの部分で折り曲げ、また突起１５をランド１６側に折り曲げて半田付けすることにより、それぞれ並列接続してなる二次電池セル６Ａ及び６Ｄ、６Ｂ及び６Ｅ、６Ｃ及び６Ｆを直列に接続できるようになされている。これらにより端子板７は、背中合わせに二次電池セル６Ａ〜６Ｆを配置して、簡易な作業によりこれら二次電池セル６Ａ〜６Ｆを直並列に接続できるようになされている。
【００２５】
さらに端子板７は、突起１５が作成されてなる側に、同様の突起１７が作成され、また長手方向の端部に突起１８が形成される。突起１８は、このように直並列に二次電池セル６Ａ〜６Ｆを接続して最も高電位側である二次電池セル６Ｃ、６Ｆの正極端子に接続されるように配線パターン１２に形成され、突起１７は、それぞれ二次電池セル６Ａ〜６Ｆの直列回路における各接続点の配線パターン１２に形成されるようになされている。これら突起１７及び１８は、それぞれほぼ直角に折れ曲がって、配線基板８側に突出するように形成される。
【００２６】
配線基板８においては、これらの突起１７及び１８をそれぞれ差し込むスリットが形成され、このスリットに突起１７及び１８を差し込んで半田付けすることにより、それぞれ並列接続されてなる二次電池セル６Ａ及び６Ｄ、６Ｂ及び６Ｅ、６Ｃ及び６Ｆの両端を接続できるようになされている。なお図３においては、このような端子板７による二次電池セル６Ａ〜６Ｆと配線基板８との接続関係を、破線による電池のシンボルで示す。
【００２７】
配線基板８においては、コネクタ３Ａと、これら二次電池セル６Ａ及び６Ｄ、６Ｂ及び６Ｅ、６Ｃ及び６Ｆの充放電を制御する充放電制御回路２０が配置される。すなわち充放電制御回路２０は、各二次電池セル６Ａ及び６Ｄ、６Ｂ及び６Ｅ、６Ｃ及び６Ｆの端子間電圧の監視により、二次電池セル６Ａ及び６Ｄ、６Ｂ及び６Ｅ、６Ｃ及び６Ｆの過充電、過放電を防止し、さらには充放電電流の監視により充放電を停止制御する。また図示しないサーミスタにより二次電池セル６Ａ〜６Ｆの温度を監視し、異常な放電を防止する。
【００２８】
温度制御部品９は、サーモスタット９Ａ、９Ｂ、温度ヒューズ９Ｃの直列回路により構成され（図１）、充放電制御回路２０とコネクタ３Ａとの間に配置され、これによりバッテリパック１の事故を防止する。かくするにつき温度制御部品９は、これらサーモスタット９Ａ、９Ｂ、温度ヒューズ９Ｃの直列回路が端子板７と二次電池セル６Ａ〜６Ｆの正極端子及び負極端子との間の隙間に配置されるようになされ、これによりこのバッテリパック１では、微小な内部空間を有効に利用して温度制御部品９を配置し、これによっても一段と小型かつ薄型に形成できるようになされている。
【００２９】
（２）実施の形態の動作
以上の構成において、このバッテリパック１は（図３）、端子板７が２つ折りされた後、直列接続に供する突起１５がランド１６側に折り曲げられて半田付けされ、これにより端子板７の加工が完了する。バッテリパック１は、この端子板７の折り曲げにより、表面及び裏面にそれぞれ二次電池セル６Ａ〜６Ｆの正極端子及び負極端子を接続するランド１４を有し、かつ金属板材によるこのランド１４間の配線パターン１２により二次電池セル６Ａ及び６Ｄ、６Ｂ及び６Ｅ、６Ｃ及び６Ｆをそれぞれ直並列に接続する配線が形成される。また突起１５とランド１６との接続により、このように並列接続されてなる二次電池セル６Ａ及び６Ｄ、６Ｂ及び６Ｅ、６Ｃ及び６Ｆを直列接続する配線パターン１２の接続が形成される。
【００３０】
このバッテリパック１は、この端子板７の両側に、端子板７側が正極端子及び負極端子となるように、二次電池セル６Ａ〜６Ｆがそれぞれ３個づつ並んで配置され（図２）、各正極端子及び負極端子が、それぞれ端子板７の表側及び裏側のランド１４に半田付けにより接続される。これによりバッテリパック１は、二次電池セル６Ａ〜６Ｆが２個づつ並列に接続され、これらの並列回路が直列に接続される。
【００３１】
バッテリパック１は、別途、コネクタ３Ａ、充放電制御回路２０が配線基板８に実装され、この配線基板８に形成されたスリットに対して、二次電池セル６Ａ〜６Ｆを接続してなる端子板７の突起１７及び１８が差し込まれて半田付けされ、これにより二次電池セル６Ａ〜６Ｆが充放電制御回路２０に接続される。また同様にして、別工程によりアッセンブリされてなるサーモスタット９Ａ、９Ｂ、温度ヒューズ９Ｃの直列回路が、端子板７側より配線基板８に接続され、これにより充放電制御回路２０とコネクタ３Ａとの間の充放電経路が形成される。
【００３２】
バッテリパック１は、このようにして配線基板８に対して二次電池セル６Ａ〜６Ｆ等が接続されると、二次電池セル６Ａ〜６Ｆの端子が折り曲げられ、並列接続されてなる二次電池セル６Ａ及び６Ｄ、６Ｂ及び６Ｅ、６Ｃ及び６Ｆが、それぞれ同一の面が対向するように積層されて保持され（図１）、これら二次電池セル６Ａ及び６Ｄ、６Ｂ及び６Ｅ、６Ｃ及び６Ｆの端子側に配線基板８、端子板７を配置してなる二次電池ユニット３が形成される。
【００３３】
バッテリパック１は、このようにして作成された二次電池ユニット３が下ケース２に収納された後、上ケース４、５が順次配置されて形成される。
【００３４】
このようにして作成されるバッテリパック１においては、並列接続されてなる二次電池セル６Ａ及び６Ｄ、６Ｂ及び６Ｅ、６Ｃ及び６Ｆが、それぞれ同一の面が対向するように積層されて保持されることにより、各二次電池セル６Ａ〜６Ｆにおける厚みの偏りが累積しないように、すなわち積層される二次電池セル６Ａ〜６Ｆ間で厚みの偏りを打ち消し合うことができ、これにより従来に比して全体の厚みを薄くすることができる。
【００３５】
しかしながらこのようにして同一の面が向き合うように二次電池セル６Ａ及び６Ｄ、６Ｂ及び６Ｅ、６Ｃ及び６Ｆを積層すると、これら二次電池セル６Ａ及び６Ｄ、６Ｂ及び６Ｅ、６Ｃ及び６Ｆをそれぞれ組にして並列接続する場合に、同一の向きにより積層する場合に比して、接続が煩雑になる。特に、正極端子と負極端子とを二次電池セルの中心線に対して対称に配置してなる場合には、この積層した二次電池セルにおける正極端子及び負極端子間で、短絡事故が発生する恐れもある。
【００３６】
しかしながらこのバッテリパック１では、これら二次電池セル６Ａ〜６Ｆの正極端子及び負極端子が、これら正極端子及び負極端子の配置してなる側面において、長手方向に偏って配置されることにより、このような短絡事故の発生を防止することができる。またこのように偏って配置して、端子板７の表面と裏面とにそれぞれ正極端子及び負極端子の接続に供する配線パターン１２を形成することにより、単に正極端子及び負極端子を端子板７の裏表に振り分けて、対応するランド１４に半田付けするだけの簡易な作業により、誤接続を有効に回避して、確実に二次電池セル６Ａ〜６Ｆを接続することができる。
【００３７】
またこの端子板７が、金属板材による配線パターンの両面が絶縁シートにより覆って形成されていることにより、このような配線パターンによる電力の損失を極力、低減することができる。
【００３８】
またこのような端子板７に配線基板８が積層されて接続されることにより、バッテリパック１内のスペースを有効に利用して、各組の二次電池セル６Ａ及び６Ｄ、６Ｂ及び６Ｅ、６Ｃ及び６Ｆの充放電をそれぞれ制御する充放電制御回路を配置することができ、これによっても全体形状を薄型化し、また小型化することができる。
【００３９】
（３）実施の形態の効果
以上の構成によれば、端子板の両面に、それぞれ二次電池セルの正極端子及び負極端子を接続し、この端子板によりこれら二次電池を直並列接続することにより、簡易な組み立て作業により、薄型化することができる。
【００４０】
またこのような各組において、同一面が向き合うように二次電池が積層されたことにより、厚みの偏りが累積しないようにして、全体の厚みを薄くすることができる。
【００４１】
また二次電池セルにおいて、長手方向に、正極端子及び負極端子が偏って設けられることにより、積層した二次電池セル間における短絡事故等を有効に防止することができ、さらには端子板への接続作業を簡略化し、また誤接続を確実に防止することができる。
【００４２】
また金属板材による配線パターンの両面を絶縁シートにより覆い、ほぼ２つ折りにして端子板を形成したことにより、電力損失を低減して、表側面及び裏側面に接続用のランドを有してなる端子板を作成することができる。
【００４３】
また二次電池セルの充放電を制御する充放電制御回路を搭載した配線基板が積層されて接続され、この配線基板を介して、二次電池セルの電力を外部機器に出力することにより、全体形状を薄型化し、また小型化することができる。
【００４４】
（４）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、長手方向に延長するスリットにより端子板を２つ折りして使用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、折り曲げる方向については、必要に応じて種々に設定することができる。
【００４５】
また上述の実施の形態においては、２個の二次電池セルを並列接続し、さらにこの並列接続を３個、直列接続する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、種々の個数により並列接続を形成する場合、さらには種々の段数により直列接続する場合に広く適用することができる。
【００４６】
また上述の実施の形態においては、本発明をパーソナルコンピュータのバッテリパックに適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、種々の機器のバッテリパックに広く適用することができる。
【００４７】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、端子板の両面に、それぞれ二次電池セルの正極端子及び負極端子を接続し、この端子板によりこれら二次電池を直並列接続することにより、簡易な組み立て作業により、薄型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るバッテリパックの二次電池ユニットを示す分解斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るバッテリパックの分解斜視図である。
【図３】図１の二次電池ユニットに適用される端子板の説明に供する平面図である。
【符号の説明】
１……バッテリパック、２……下ケース、２Ａ……コネクタ、３……二次電池ユニット、４、５……上ケース、６Ａ〜６Ｆ……二次電池セル、７……端子板、８……配線基板、２０……充放電制御回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a battery pack and can be applied to, for example, a power source of a portable personal computer. In the present invention, the positive and negative terminals of the secondary battery cells are connected to both surfaces of the terminal board, respectively, and the secondary batteries are connected in series and parallel by this terminal board, thereby reducing the thickness by simple assembly work. To be able to.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, portable personal computers are carried around and used in various places. For this reason, they are created in a small shape so as not to be inconvenient to carry, and are further formed in a thin shape. ing.
[0003]
For this reason, in the personal computer, the driving battery pack is held so as to be replaceable, and the battery pack is replaced as necessary so that it becomes difficult to use due to running out of the battery. Also, the battery pack is formed so as to be thin so as not to impair portability.
[0004]
For this reason, this type of battery pack is configured by connecting secondary battery cells, which are constituent units of the battery pack, in series and parallel according to the power supply voltage and power supply capacity required for the personal computer. Further, in the battery pack, these secondary battery cells are formed in a thin plate shape, stacked so as to correspond to the series-parallel connection, and further arranged in parallel.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, this type of battery pack is required to be further reduced in thickness.
[0006]
However, in a battery pack, a plurality of secondary battery cells are connected in series and parallel as necessary, so that the internal connection becomes complicated when the size and thickness are reduced in this way. The productivity is expected to deteriorate significantly.
[0007]
The present invention has been made in consideration of the above points, and intends to propose a battery pack that can be reduced in thickness by a simple assembly operation.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such a problem, in the invention of claim 1, the secondary battery cell has a positive electrode terminal or a negative electrode terminal disposed substantially at the center in the longitudinal direction of one end face, and sequentially in the longitudinal direction of the one end face. A positive terminal and a negative terminal are provided. According to the first aspect of the present invention, a plurality of sets of secondary battery cells are formed by laminating a plurality of secondary batteries so that the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are located on the same side and the same surface faces each other. The plurality of sets of secondary battery cells are sequentially arranged in the longitudinal direction so that the terminal and the negative electrode terminal are located on the same side, and the positive terminal and the negative electrode of each secondary battery cell located on the same side The terminals are connected by a terminal plate, and the terminal plate connects the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the secondary battery cell to the lands formed on the front side surface and the back side surface, respectively. A plurality of secondary battery cells are connected in series and parallel according to the pattern. In addition, the secondary battery cell is disposed in parallel with the end surface of the secondary battery cell provided with the positive electrode terminal and the negative electrode terminal, and connected to the side opposite to the side provided with the secondary battery cell. Output power to external equipment .
[0009]
According to the configuration of claim 1, by connecting the positive terminal and the negative terminal of each secondary battery cell located on the same side by the terminal plate, a plurality of secondary battery cells are connected to the terminal plate by a simple operation. can do. At this time, the terminal plate connects the positive terminal and the negative terminal of the secondary battery cell to the lands formed on the front side surface and the back side surface, respectively, and a plurality of secondary battery cells are directly connected by the wiring pattern between the lands. By connecting in parallel, even when these secondary battery cells are complicatedly connected due to the arrangement of various secondary batteries, the number of secondary batteries, the number of sets connected in series, etc., it is easy to connect And it can be executed reliably.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
[0011]
(1) Configuration of Embodiment FIG. 2 is an exploded perspective view showing a battery pack according to an embodiment of the present invention. The battery pack 1 is mounted on a personal computer, supplies power to the personal computer, and is charged by the personal computer.
[0012]
That is, the battery pack 1 is formed in a thin plate shape as a whole and is configured to be slid and mounted on the back surface of the personal computer. The battery pack 1 is formed in such a manner that the thickness on the back side when it is slid in this way is thicker than the opposite side. The battery pack 1 is configured by sequentially arranging the upper cases 4 and 5 after the secondary battery unit 3 is arranged inside the lower case 2.
[0013]
Here, the lower case 2 is formed in a substantially rectangular shape in which a resin material is injection-molded and a wall surface is formed around it. The lower case 2 is formed with a notch 2A in a part of the long side wall that is the side that abuts the personal computer. In the battery pack 1, the notch 2A is formed so that the connector 3A of the secondary battery unit 3 is exposed, thereby being electrically connected to the personal computer via the connector 3A.
[0014]
The secondary battery unit 3 is an assembly product formed by connecting secondary battery cells 6A to 6F having a thin plate shape applied to the battery pack 1 by a terminal plate described later. The upper case 4 is formed by injection molding of a resin material, covers the lower case 2 and holds the secondary battery unit 3 on the thick side of the secondary battery unit 3. The upper case 5 is formed by pressing a metal plate material, and covers the lower case 2 and holds the secondary battery unit 3 on the thin side of the secondary battery unit 3. Thus, in the battery pack 1, the lower case 2 is covered with the upper case 4 made of resin on the thick side, and the lower case 2 is covered with the upper case 5 made of a metal plate on the thin side. Thus, the entire thickness is made as thin as possible.
[0015]
Accordingly, in this embodiment, the lower case 2 and the upper cases 4 and 5 are about the secondary battery unit 3 formed by connecting a plurality of secondary battery cells 6A to 6F in a thin plate shape with one terminal plate. The cutout 2A constitutes an exterior case for holding the secondary battery unit 3 so that the power of the secondary battery unit 3 can be supplied to an external device.
[0016]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing the secondary battery unit 3. In the secondary battery unit 3, after connecting the secondary battery cells 6A to 6F to the terminal board 7, the terminal board 7 and the temperature control component 9 are sequentially connected to the wiring board 8, and thereafter, as shown by arrows A and B. The secondary battery cells 6 A to 6 F are bent with respect to the terminal plate 7 from the terminal portions. When the secondary battery unit 3 is assembled in this way, the insulating tape 10 is disposed between the terminal board 7 and the wiring board 8, and the insulating tape is also provided between the temperature control component 9 and the terminal board 7. 11 are arranged to ensure safety.
[0017]
Here, the secondary battery cells 6A to 6F are non-aqueous secondary battery cells having the same configuration, and are formed in a rectangular shape with a thin plate shape. The secondary battery cells 6A to 6F have a positive electrode terminal (a terminal formed with a sign + at the base portion) and a negative electrode terminal (a terminal formed with a sign-at the root portion) on the end surface on the short side. Is placed. The secondary battery cells 6A to 6F have a negative electrode terminal formed at the corner of the short side and the side surface of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal, and a positive electrode terminal formed at a substantially central portion of the short side and the side surface. To be made. Thereby, when this side is seen from the front side, the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are biased and arranged on one side in the longitudinal direction.
[0018]
The secondary battery cells 6A to 6F are in close contact with each other on both sides in the longitudinal direction of the elongated terminal plate 7 so that the side surface on which the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are arranged is on the terminal plate 7 side. The positive terminal and the negative terminal are soldered to the terminal plate 7. When the secondary battery cells 6A to 6F are arranged on both sides of the terminal plate 7 in this way, all the secondary battery cells 6A are arranged so that the surfaces with the signs + and-are seen upward. -6F are arrange | positioned in the same direction, and the positive direction of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal is made into the reverse direction on both sides of the terminal board 7 by this. Thus, the secondary battery cells 6A to 6F are arranged on the terminal plate 7 as described above, and as shown by arrows A and B, when the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are bent at an angle of about 90 degrees, the terminal plate 7 In the secondary battery cells 6A to 6F arranged on both sides in the longitudinal direction, the same surface is brought into close contact so that the thickness of the battery pack 1 as a whole can be reduced. Yes.
[0019]
That is, in the secondary battery cells 6A to 6F of this type, it is inevitable that the thickness is uneven by forming a laminate of sheet-like members such as separators and electrodes. Of course, this thickness deviation is a little less than the intersection, but in practice, when the secondary battery cells 6A to 6F are stacked in the same direction, this slight thickness deviation is accumulated. As a result, the entire thickness is increased by this bias. On the other hand, as in this embodiment, if the same surfaces are stacked and held so as to face each other, it is possible to cancel out such slight thickness deviations, and accordingly, overlap in the same direction. Compared with the case of matching, the overall thickness can be reduced.
[0020]
In the secondary battery cells 6A to 6F, the secondary battery cells 6A and 6D, 6B and 6E, 6C and 6F, which are laminated so that the same surfaces face each other, are connected in parallel by the terminal plate 7, respectively. A set of secondary battery cells 6A and 6D, 6B and 6E, 6C and 6F by parallel connection is formed. Moreover, the group of secondary battery cells 6A and 6D, 6B and 6E, 6C and 6F by these parallel connections is connected in series.
[0021]
Here, as shown in FIG. 3, the terminal board 7 is formed by covering both surfaces of a wiring pattern 12 made of a metal plate material with an insulating sheet 13 made of a polyimide film. The terminal board 7 is formed so as to be elongated, and a slit S extending in an elongated manner is intermittently formed in the central portion so that the terminal plate 7 can be folded in half from the substantially central portion extending in the longitudinal direction. Yes. The terminal plate 7 is separated on both sides of the slit S to form a wiring pattern 12 made of a metal plate material, and is formed so that the wiring pattern 12 is partially interrupted at a predetermined position in the longitudinal direction.
[0022]
Further, on the back surface side in FIG. 3, the insulating sheet 13 is formed so as to cover almost the entire surface of the wiring pattern 12, whereas on the front surface side in FIG. 3, the secondary battery cell 6A is formed at a predetermined position. An opening for forming a land 14 for connection between the terminal 6F and the wiring pattern 12 is formed in the insulating sheet 13. As a result, the terminal board 7 is folded in half at the central slit S so that the side on which the opening is formed becomes the front side. A wiring pattern 12 is disposed, and lands 14 are formed to connect the terminals of the secondary battery cells 6A to 6F to the wiring pattern 12.
[0023]
Thereby, the terminal board 7 connects the secondary battery cells 6A and 6D, 6B and 6E, 6C and 6F, which are laminated so that the same surfaces face each other, in parallel. Accordingly, when the terminal plate 7 is used in the same manner as the double-sided board and the secondary battery cells 6A and 6D, 6B and 6E, 6C and 6F are connected in parallel, respectively, in FIG. By arranging the positive terminal and the negative terminal of the secondary battery cells 6A to 6F on the back side and the front side, respectively, and soldering them to the land 14, it is possible to form these parallel connections, thereby simplifying assembly work. Therefore, the secondary battery cells 6A to 6F can be connected to the terminal plate 7 without fail.
[0024]
Further, the terminal board 7 is formed with a protrusion 15 that protrudes laterally from the insulating sheet 13 in one wiring pattern 12 separated by the central slit S. In the other wiring pattern, the terminal board 7 has a portion corresponding to the protrusion 15. The land 16 is disposed. The terminal plate 7 is bent at the slit S, and the protrusions 15 are bent toward the lands 16 and soldered, whereby the secondary battery cells 6A and 6D, 6B and 6E, 6C and 6F formed in parallel are respectively connected. It can be connected in series. Accordingly, the terminal board 7 is configured such that the secondary battery cells 6A to 6F are arranged back to back, and the secondary battery cells 6A to 6F can be connected in series and parallel by a simple operation.
[0025]
Further, the terminal board 7 has a similar protrusion 17 on the side where the protrusion 15 is formed, and a protrusion 18 at the end in the longitudinal direction. The protrusion 18 is formed in the wiring pattern 12 so as to be connected to the positive terminals of the secondary battery cells 6C and 6F on the highest potential side by connecting the secondary battery cells 6A to 6F in series and parallel as described above. The protrusion 17 is formed on the wiring pattern 12 at each connection point in the series circuit of the secondary battery cells 6A to 6F. These protrusions 17 and 18 are formed so as to be bent substantially at right angles and to protrude toward the wiring board 8.
[0026]
In the wiring board 8, slits for inserting the protrusions 17 and 18 are formed, and the secondary battery cells 6A and 6D are connected in parallel by inserting the protrusions 17 and 18 into the slit and soldering. Both ends of 6B and 6E, 6C and 6F can be connected. In FIG. 3, the connection relationship between the secondary battery cells 6 A to 6 F and the wiring board 8 by the terminal plate 7 is indicated by a battery symbol by a broken line.
[0027]
In the wiring board 8, a connector 3A and a charge / discharge control circuit 20 for controlling charge / discharge of the secondary battery cells 6A and 6D, 6B and 6E, 6C and 6F are arranged. That is, the charge / discharge control circuit 20 overcharges the secondary battery cells 6A and 6D, 6B and 6E, 6C and 6F by monitoring the voltage across the terminals of the secondary battery cells 6A and 6D, 6B and 6E, 6C and 6F. Further, overdischarge is prevented, and charge / discharge is stopped and controlled by monitoring charge / discharge current. Further, the temperature of the secondary battery cells 6A to 6F is monitored by a thermistor (not shown) to prevent abnormal discharge.
[0028]
The temperature control component 9 is constituted by a series circuit of thermostats 9A and 9B and a temperature fuse 9C (FIG. 1), and is disposed between the charge / discharge control circuit 20 and the connector 3A, thereby preventing an accident of the battery pack 1. . Temperature control components 9 per nuclei, these thermostats 9A, 9B, so as to be disposed in a gap between the positive and negative terminals of the series circuit of the temperature fuse. 9C terminal plate 7 and the secondary battery cell 6A~6F Thus, in this battery pack 1, the temperature control component 9 is arranged by effectively using a minute internal space, and this can be formed to be smaller and thinner.
[0029]
(2) Operation of the embodiment In the above configuration, the battery pack 1 (FIG. 3), after the terminal plate 7 is folded in half, the projection 15 for series connection is folded and soldered to the land 16 side. Thereby, the processing of the terminal board 7 is completed. The battery pack 1 has lands 14 that connect the positive terminals and the negative terminals of the secondary battery cells 6A to 6F to the front and back surfaces of the battery pack 1 by bending the terminal plate 7, respectively. The pattern 12 forms wirings for connecting the secondary battery cells 6A and 6D, 6B and 6E, 6C and 6F in series and parallel, respectively. Moreover, the connection of the wiring pattern 12 which connects the secondary battery cells 6A and 6D, 6B and 6E, 6C and 6F connected in parallel in this way is formed by the connection of the protrusion 15 and the land 16.
[0030]
In this battery pack 1, three secondary battery cells 6A to 6F are arranged side by side on both sides of the terminal plate 7 so that the terminal plate 7 side becomes a positive terminal and a negative terminal (FIG. 2). The positive terminal and the negative terminal are connected to the front and back lands 14 of the terminal plate 7 by soldering, respectively. Thus, in the battery pack 1, two secondary battery cells 6A to 6F are connected in parallel, and these parallel circuits are connected in series.
[0031]
The battery pack 1 is a terminal board in which a connector 3A and a charge / discharge control circuit 20 are separately mounted on a wiring board 8, and secondary battery cells 6A to 6F are connected to slits formed in the wiring board 8. projections 17 and 18 of the 7 is soldered plugged, thereby the secondary battery cells 6A~6F is connected to the charge and discharge control circuit 20. Similarly, a series circuit of thermostats 9A and 9B and a thermal fuse 9C assembled in a separate process is connected to the wiring board 8 from the terminal board 7 side, whereby the charge / discharge control circuit 20 and the connector 3A are connected. Charge / discharge paths are formed.
[0032]
In the battery pack 1, when the secondary battery cells 6A to 6F and the like are connected to the wiring board 8 in this way, the terminals of the secondary battery cells 6A to 6F are bent and connected in parallel. The cells 6A and 6D, 6B and 6E, 6C and 6F are stacked and held so that the same surfaces face each other (FIG. 1), and the secondary battery cells 6A and 6D, 6B and 6E, 6C and 6F The secondary battery unit 3 is formed by arranging the wiring board 8 and the terminal plate 7 on the terminal side.
[0033]
The battery pack 1 is formed by sequentially arranging the upper cases 4 and 5 after the secondary battery unit 3 thus created is stored in the lower case 2.
[0034]
In the battery pack 1 created in this way, the secondary battery cells 6A and 6D, 6B and 6E, 6C and 6F connected in parallel are stacked and held so that the same surfaces face each other. Thus, the thickness unevenness in each of the secondary battery cells 6A to 6F is not accumulated, that is, the thickness unevenness can be canceled between the stacked secondary battery cells 6A to 6F. The overall thickness can be reduced.
[0035]
However, when the secondary battery cells 6A and 6D, 6B and 6E, 6C and 6F are stacked so that the same surface faces in this way, the secondary battery cells 6A and 6D, 6B and 6E, 6C and 6F are assembled. Thus, when connecting in parallel, the connection becomes complicated as compared with the case of stacking in the same direction. In particular, when the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are arranged symmetrically with respect to the center line of the secondary battery cell, a short circuit accident occurs between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal in the stacked secondary battery cell. There is also a fear.
[0036]
However, in the battery pack 1, the positive terminals and the negative terminals of the secondary battery cells 6 A to 6 F are arranged in the longitudinal direction on the side surface where the positive terminals and the negative terminals are arranged, and thus, Occurrence of a short circuit accident can be prevented. Further, by arranging the wiring pattern 12 to be connected to the positive terminal and the negative terminal on the front surface and the back surface of the terminal board 7, respectively, the positive terminal and the negative terminal are simply placed on the back and front of the terminal board 7 by being arranged in this way. Thus, the secondary battery cells 6A to 6F can be reliably connected by effectively avoiding erroneous connection by a simple operation of simply sorting and soldering to the corresponding land 14.
[0037]
Further, since the terminal plate 7 is formed by covering both surfaces of the wiring pattern made of a metal plate material with an insulating sheet, it is possible to reduce power loss due to such a wiring pattern as much as possible.
[0038]
Further, the wiring board 8 is laminated and connected to the terminal board 7 as described above, so that the space in the battery pack 1 is effectively used, and the secondary battery cells 6A and 6D, 6B and 6E and 6C of each set are obtained. And a charging / discharging control circuit for controlling charging / discharging of 6F, respectively, can be arranged, thereby reducing the overall shape and size.
[0039]
(3) Effects of the embodiment According to the above configuration, the positive terminal and the negative terminal of the secondary battery cell are connected to both surfaces of the terminal board, respectively, and these secondary batteries are connected in series and parallel by this terminal board. Thus, the thickness can be reduced by a simple assembly operation.
[0040]
Further, in each such set, the secondary batteries are stacked so that the same surfaces face each other, so that the thickness can be reduced without accumulating uneven thickness.
[0041]
In addition, in the secondary battery cell, the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are provided in the longitudinal direction so that a short circuit accident or the like between the stacked secondary battery cells can be effectively prevented, and further to the terminal plate. Connection work can be simplified and erroneous connection can be reliably prevented.
[0042]
In addition, by covering both sides of the wiring pattern made of a metal plate with an insulating sheet and forming a terminal plate by folding it almost in half, a terminal having connection lands on the front and back sides is reduced by reducing power loss. A board can be created.
[0043]
In addition, a wiring board equipped with a charge / discharge control circuit for controlling charging / discharging of the secondary battery cell is stacked and connected, and the power of the secondary battery cell is output to an external device through this wiring board, so that The shape can be reduced and the size can be reduced.
[0044]
(4) Other Embodiments In the above-described embodiment, the case where the terminal plate is folded in half by the slit extending in the longitudinal direction has been described. However, the present invention is not limited to this, and the bending direction is also described. Can be variously set as required.
[0045]
Further, in the above-described embodiment, the case where two secondary battery cells are connected in parallel and three of these parallel connections are connected in series has been described. However, the present invention is not limited to this, and various numbers are used. In the case of forming a parallel connection, the present invention can be widely applied to a case of connecting in series with various stages.
[0046]
In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a battery pack of a personal computer has been described. However, the present invention is not limited to this and can be widely applied to battery packs of various devices.
[0047]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the secondary battery cell are connected to both surfaces of the terminal plate, respectively, and these secondary batteries are connected in series and parallel by this terminal plate, thereby simplifying assembly. It can be thinned by work.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a secondary battery unit of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of the battery pack according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view for explaining a terminal plate applied to the secondary battery unit of FIG. 1;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery pack, 2 ... Lower case, 2A ... Connector, 3 ... Secondary battery unit, 4, 5 ... Upper case, 6A-6F ... Secondary battery cell, 7 ... Terminal board, 8 ... Wiring board, 20 ... Charge / discharge control circuit

Claims

A secondary battery unit formed by connecting a plurality of secondary battery cells in a thin plate shape with a terminal plate;
An external case that holds the secondary battery unit so that the power of the secondary battery unit can be supplied to an external device;
The secondary battery cell is
A positive electrode terminal or a negative electrode terminal is arranged at substantially the center in the longitudinal direction of one end surface , and a positive electrode terminal and a negative electrode terminal are sequentially provided in the longitudinal direction of the one end surface ,
The secondary battery unit is
A plurality of sets of secondary battery cells are formed by laminating the plurality of secondary battery cells in the thickness direction so that the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are located on the same side and face the same surface ,
The plurality of sets of secondary battery cells are sequentially arranged in the longitudinal direction so that the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are located on the same side,
Formed by connecting the positive terminal and the negative terminal of each secondary battery cell located on the same side by the terminal plate,
The terminal board is
Arranged in parallel with the end face of the secondary battery cell provided with the positive electrode terminal and the negative electrode terminal,
A land formed on a front surface and a rear surface, respectively connect a positive terminal and a negative terminal of the secondary battery cell, the wiring pattern between the land, connecting the plurality of secondary battery cells in series-parallel ,
The electric power of the secondary battery cell is output to an external device via a connector disposed on the side opposite to the side where the secondary battery cell is provided.
Bas Tteripakku.

The terminal board is
It was formed by covering both sides of the wiring pattern made of a metal plate with an insulating sheet and folding it almost in half .
The battery pack according to 請 Motomeko 1.

The terminal board is
A charge / discharge control circuit for controlling charge / discharge of the secondary battery cell and a wiring board on which the connector is mounted are stacked and connected to the wiring board, whereby the power of the secondary battery cell is supplied via the connector. Output to external device
The battery pack according to 請 Motomeko 1.