JP4484640B2 - 電池パック - Google Patents

Description

本発明は電池パックに係り，より詳しくは，電池パックを構成する際に電池セルの間に配置されるスペーサーに特徴を有する電池パックに関するものである。

一般的に，二次電池は，充電の不可能な一次電池とは異なり，充電および放電が可能な電池であって，電池パック形状をしている。二次電池は，携帯電話，ノートブックコンピュータ，およびカムコーダなどの携帯用電子機器の電源として広く使用されている。

特に，二次電池の中でもリチウム二次電池は，作動電圧や単位重量当りのエネルギー密度が高いので，携帯用電子機器類に適している。リチウム二次電池の中でも高分子電解質を使用するリチウムポリマー二次電池は，柔軟性を有するので形状が比較的自由であり，重量も軽いので携帯用電子機器のスリム化および軽量化に適している。

通常，電池パックは，予め用意された電池セル，電池セルを収容するケース，およびケースの内部に電池セルを複数個配置する際にこれら電池セルの間に配置するスペーサーを含んで構成される。

ここで，上記スペーサーは，電池セルの間に配置して電池セル間の電気的接触を防止する。さらに，電池セルをケースの内部に配置する際にこの電池セルの両側でこれを支持することによって，電池セルの固定状態を堅固にする役割を果たす。

このために，現在使用または提案されている電池パックのスペーサーは，電池セルに接触する面積をできるだけ大きくするようにしている。これは，スペーサーを電池セルに面接触させ，電池セルを支持する力をより多く加えるようにして，電池セルの固定状態を強化するためである。

従来の電池パックのスペーサーは，電池セルが例えば円筒形である場合，この円筒形の電池セルの外周面に密着した状態で接触するように，電池セルの外周面に対応する曲面形状になっている。これに関連した技術として，特開平５−２９０８２１号に開示された二次電池パックが挙げられる。

特開平５−２９０８２１号公報

しかし，このような電池パックでは，ケースの内部に配置した電池セルで発生した熱がケースの外部に円滑に放出されないため，電池セルの寿命が短くなるという問題点がある。

ケースの内部に配置したスペーサーは，電池セルに密着した状態であるため，電池セルの支持状態においては利点を有するが，電池セルで発生した熱をケースの外部に放出するための誘導通路が確保されない。このため，ケースの内部に熱が残存し，電池セル自体に悪影響を与える。

したがって，二次電池を電源として電子機器を利用する場合，充分な二次電池の電源が提供されないため，電子機器の使用に支障が生じることがある。

そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的は，電池パックを構成する際に電池セルを堅固に支持し，電池セルで発生した熱をケースの外部に容易に放出できることを特徴とする電池パックを提供することにある。

上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，内部空間を有するケースと；ケースに内装設置する複数の円筒型の電池セルと；電池セルの間に配置される少なくとも一つのスペーサーと；を備える電池パックが提供される。かかる電池パックのスペーサーは，電池セルに線接触して電池セルを支持し，少なくとも１つのスペーサーは，電池セルの長さ方向に沿って形成され、前記電池セルに接触して支える本体と、本体と電池セルとの接触部位から延設され、電池セルに接触して支える支持部を有する。そして，電池セルとスペーサーとの間において，前記本体と前記電池セルとが接触する部位と，前記支持部と前記電池セルとが接触する部位との間に，電池セルで発生した熱をケースの外部に放出するための空間が形成される。かかる構成により，電池セルで発生した熱をケースの外部に容易に放出することができ，電池セルの寿命が縮まるのを防ぐことができる。

上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，内部空間を有するケースと；
ケースに内装設置する複数の電池セルと；電池セルの間に配置される少なくとも一つのスペーサーと；を含み，スペーサーは電池セルに線接触してこの電池セルを支持する電池パックが提供される。かかる構成により，電池セル間の電気的接触を防止することができ，電池セルの固定状態を堅固にすることができる。

上記スペーサーは，電池セルを収容する本体と電池セルに接触して支える支持部を有する。ここで，スペーサーをケースの内部に装着した状態で，スペーサーを電池セルの長さ方向に対して垂直方向に切断した本体および支持部の断面が階段状であるように形成することが好ましい。これにより，電池セルで発生した熱を放出するための空間を確保しつつ，電池セルを支持する点が増えることで，固定状態を堅固にすることができる。

このとき，スペーサーの本体および支持部の断面を階段状に形成するため，本体は，”Ｈ”形状に形成されることが好ましい。

以上詳述したように，本発明によれば，電池セルとスペーサーの間に空間を形成することで，電池セルで発生した熱をケースの外部に放出できるようになり，電池セルは熱による被害を受けずに作用できるようになる。また，熱によって電池の寿命が短くなるのを未然に防止して，携帯用電子機器等を長時間使用できるようにする効果を有する。

このようにして，電池パックを構成する際に電池セルを堅固に支持し，電池セルで発生した熱をケースの外部に容易に放出できるような形状の電池パックを提供することができる。

以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書および図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図１は，本発明の一実施形態による電池パックを示した分解斜視図である。示された電池パックはノートブックコンピュータ用電池パックである。これは本実施形態の説明の便宜のために例示したものに過ぎず，本発明が必ずしもこれに限られるわけではない。例えば，他の電子機器用電池パックにも適用することができる。

図１に示すように，本実施形態において，一定の大きさの内部空間２ａを有するケース２０は，上，下に分離された状態で内部空間２ａに複数の電池セル２２を収容し，互いに結合されて一体をなす，上部ケース２ｂおよび下部ケース２ｃから構成される。

ケース２０は，長方形の外形を有し，上，下部ケース２ｂ，２ｃのうちのいずれか一側（本実施形態では下部ケース）に，この電池パックを適用する電子機器（例：ラップトップコンピュータ）と電気的に連結するためのコネクタ２ｄが形成されている。

電池セル２２は，予め用意された二次電池（例：円筒形リチウムイオン二次電池）であって，ケース２０の内部空間２ａに複数個配置されて互いに電気的に連結され，コネクタ２ｄとも電気的に連結される。ここで，電気的に連結する構成は，通常の電池パックの構成と同一であるので，本実施形態では，その詳細な説明は省略する。

ケース２０の内部には，スペーサー２４を電池セル２２の間に配置する。このスペーサー２４は，電池セル２２を機構的に支持して電池セル２２が安定した状態でケース２０の内部に配置されるようにし，さらに，電池セル２２相互間の電気的な接触を防止するためのものである。

スペーサー２４は，電池セル２２がケース２０に収容されているとき，電池セル２２の長さ方向に対応する側面である外周面を支持する。このため，スペーサー２４は，図２に示すように，電池セル２２の長さ方向に沿って長く形成された本体２４ａを有する。

また，本実施形態において，スペーサー２４は，電池セル２２に線接触してこれを支持するような構造を有する。図３に示すように，スペーサー２４は，”Ｈ”形状（アルファベットのＨの形をしている）の本体２４ａと，電池セル２２に接触してこれを支持する支持部２４ｂを有し，本体２４ａおよび支持部２４ｂの断面が階段状となるように形成される。

ここで，図３の支持部２４ｂの断面は，電池セル２２がケース２０の内部に収容された状態で，この電池セル２２の長さ方向（Ｘ）に対して垂直方向（Ｙ）に切断した状態の断面である。

このような形状は，電池パックを構成する際にスペーサー２４がケース２０の内部で電池セル２２と線接触して支持すると，図３に示すように，電池セル２２と支持部２４ｂとの間に，所定の大きさを有する空間２６を形成することが可能になる。空間２６は，電池セル２２およびスペーサー２４の長さ方向に沿って，電池セル２２とスペーサー２４との間に長く形成される。

このように，電池セル２２とスペーサー２４との間に所定の大きさの空間２６が確保されれば，電池パックを，例えば，ノートブックコンピュータの電源として適用する場合に，空間２６は，電池セル２２で発生した熱をケース２２の外部に放出できるようになり，空気通路の役割を果たす。

つまり，電池セル２２で熱が発生しても，熱は電池セル２２とスペーサー２４との間に停滞せずに，空間２６に沿ってケース２０の外部に放出できる。さらに，空気が容易に放出できるようにケース２０上に空気を逃すための穴（ｖｅｎｔ ｈｏｌｅ；ベントホール）や溝を形成するのが好ましい。

本実施形態では，スペーサーの支持部は電池セルに線接触してこれを支持すると説明したが，本発明によるスペーサーは，線接触方式だけでなく，点接触方式で電池セルを支持する構造を有することもできる。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

また，上記説明で言及した電池セルは説明の便宜のために円筒形電池としているが，これに限られるわけではない。例えば，電池セルを角形電池とし，スペーサーを曲面形状とすれば，電池セルとスペーサーの間に熱を放出するための空間が形成することができ，スペーサーは電池セルに線接触してこれを支持することができる。

本発明は，電池パックに適用可能であり，特に電池パックを構成する際の電池セルに配置されるスペーサーに特徴を有する電池パックに適用可能である。

本発明の一実施形態による電池パックを示した分解斜視図である。 本発明の一実施形態による電池パックのスペーサーを示した斜視図である。 本発明の一実施形態による電池パックの部分断面図である。

符号の説明

２ａ 内部空間
２ｂ 上部ケース
２ｃ 下部ケース
２ｄ コネクタ
２０ ケース
２２ 電池セル
２４ スペーサー
２４ａ 本体
２４ｂ 支持部
２６ 電池セルと支持部との間の空間

Claims (2)

1. 電池パックにおいて：
   内部空間を有するケースと；
   前記ケースに内装設置される複数の円筒型の電池セルと；
   前記電池セルの間に配置される１または２以上のスペーサーと；
   を備え，
   前記スペーサーは，前記電池セルに線接触して前記電池セルを支持し，
   少なくとも１つの前記スペーサーは，前記電池セルの長さ方向に沿って形成され，前記電池セルに接触して支えるとともに，前記ケースに接触して配置される本体と，前記本体の前記ケースと接触する部分の端部からケースに沿って延設され，前記電池セルに接触して支える支持部とを有し，
   前記本体および前記支持部の前記電池セルの長さ方向に対して垂直方向に切断した断面が階段状の形状であり，前記階段状の形状のエッジの部分が，前記本体と前記電池セルとの接触部位及び前記支持部と前記電池セルとの接触部位にそれぞれ対応し，
   前記電池セルと前記スペーサーとの間において，前記本体と前記電池セルとが接触する部位と，前記支持部と前記電池セルとが接触する部位との間に，前記電池セルで発生した熱を前記ケースの外部に放出するための空間が形成されていることを特徴とする，電池パック。
2. 少なくとも１つの前記本体は，切断した断面がＨ形状であり，前記本体と前記電池セルとが接触する部位はＨ形状の断面の端部であり、前記支持部は，Ｈ形状の断面の端部から延設されていることを特徴とする，請求項１に記載の電池パック。

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