JP4598214B2 - バッテリーパック - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バッテリーパックに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、携帯電話、ＰＨＳ(簡易型携帯電話)等の小型の携帯機器のバッテリーは、図５に示される如く、バッテリーセル１の側面に、ＩＣ等の部品２が取り付けられ充電制御並びにバッテリーの電気的保護を目的とする回路基板３を、絶縁シート４とスペーサ５を介して配置し、該回路基板３の一端部の電極にスポット溶接される正極端子６をバッテリーセル１の正極(図示せず)にスポット溶接すると共に、前記回路基板３の他端部の電極にスポット溶接される負極端子７をバッテリーセル１の負極８にスポット溶接し、前記正極端子６及び負極端子７をそれぞれターミナルシート９で覆い、前記回路基板３から延設された先端にコネクタ１０を有する接続コード１１の基端部を補強テープ１２によってバッテリーセル１に固定し、更に、前記回路基板３表面を保護板１３で覆い、前記バッテリーセル１全体に熱収縮チューブ１４を被せて該熱収縮チューブ１４を所要温度に加熱することにより、該熱収縮チューブ１４を収縮させ、その表面に、型名や定格等を表記した銘板１５を貼り付けてなる構成を有しており、図６に示されるようなバッテリーの完成品として、コネクタ１０が携帯機器側のコネクタに接続され、該携帯機器に装填されるようになっている。
【０００３】
前記バッテリーセル１は、通常、アルミケースで覆われているため、充分な剛性を有している反面、小型・軽量・薄型化の観点からすると、必ずしも充分であるとは言えなかった。
【０００４】
このため、近年においては、図７に示される如く、正極と負極とを有する素電池１６をラミネートフィルム１７で密閉し、小型・軽量・薄型化を図ったリチウム二次電池等の薄型電池１８が開発されており、該薄型電池１８の±の集電端子１９，２０に、図示していない回路基板を接続し、携帯機器のバッテリーとして用いることが提案されている。
【０００５】
しかしながら、図７に示されるような薄型電池１８の場合、それ単独では剛性不足が避けられないため、薄型電池１８を樹脂製の保護ケースに収納しバッテリーパックとして用いることが考えられている。
【０００６】
この種のバッテリーパックとしては、従来、例えば、特開平１０−２０８７２０号公報に開示されたようなものが存在し、これは、図８に示されるように、素電池１６を例えば樹脂フィルム−金属箔−樹脂フィルムの三層構造からなるラミネートフィルム１７で密封したリチウム二次電池等の薄型電池１８を、樹脂製の保護ケース２１に収納してなる構成を有している。
【０００７】
前記素電池１６は、例えば正極２２、リチウムイオン伝導性電解質層である固体ポリマー電解質層２３、負極２４、固体ポリマー電解質層２３及び正極２２を積層した構造を有する。前記正極２２は、Ａｌ製の多孔質集電体２５の両面に正極層２６が担持された構造を有する。前記負極２４は、Ｃｕ製の多孔質集電体２７の両面に負極層２８が担持された構造を有する。Ａｌ製の正極用端子部２９及びＣｕ製の負極用端子部３０は、前記素電池１６の一端側に互いにずらして前記多孔質集電体２５，２７に一体的に接続されている。正極用Ｎｉ製リードで形成された集電端子１９は、一端が前記ラミネートフィルム１７の融着部で前記Ａｌからなる正極用端子部２９に接続され、他端が前記ラミネートフィルム１７の融着部から外部に延出されている。負極用Ｎｉ製リードで形成された集電端子（図示せず）は、一端が前記ラミネートフィルム１７の融着部で前記Ｃｕからなる負極用端子部３０に接続され、他端が前記ラミネートフィルム１７の融着部から外部に延出されている。
【０００８】
前記薄型電池１８の前記ラミネートフィルム１７の融着部から延出された正極用Ｎｉ製リードで形成された集電端子１９及び負極用Ｎｉ製リードで形成された集電端子（図示せず）は、保護ケース２１の側面に設けられた正極用外部端子３１及び負極用外部端子（図示せず）にそれぞれ接続されている。
【０００９】
前記保護ケース２１の上部の内面には、凹部３２が形成され、該凹部３２内には、断面Ｖ形の鋭利な突起部３３が一体的に形成され、該突起部３３の先端は前記保護ケース２１の上部の内面より僅かに凹部３２側に位置するようになっている。
【００１０】
図８に示されるようなバッテリーパックにおいては、所望の剛性を確保しつつ、小型・軽量・薄型化が可能となる一方、前記薄型電池１８の素電池１６における過充電等の異常な動作がなされ、リチウムイオン伝導性電解質が分解して炭酸ガスやエチレンガス等が発生し、前記素電池１６を収納する前記ラミネートフィルム１７で囲まれた空間内に充満して該ラミネートフィルム１７が膨張した場合には、前記薄型電池１８を収納する前記保護ケース２１の上部の凹部３２内に一体的に形成された断面Ｖ形の鋭利な突起部３３に対し、前記膨張したラミネートフィルム１７が接触して破裂し、その結果、膨張したラミネートフィルム１７により前記保護ケース２１が変形して最終的に保護ケース２１が破損することが避けられ、外部へのガス噴出や非水電解液の漏れ出しが生じることが防止され、バッテリーパックが装填される携帯機器の損傷が回避されるようになっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、最近では、更なる小型・軽量・薄型化が要求されており、図８に示されるようなバッテリーパックでも充分であるとは言えなくなってきているのが現状であった。
【００１２】
又、図８に示されるようなバッテリーパックの場合、保護ケース２１は、通常、上下ケースに分割されており、該上下ケース内部に薄型電池１８を装填した状態で超音波溶着により上下ケースを一体化するようになっているが、このように超音波溶着で上下ケースを一体化して保護ケース２１を形成するのでは、組付けに手間と時間がかかり、コストアップにもつながるという欠点を有していた。
【００１３】
本発明は、斯かる実情に鑑み、組付けも容易な簡単な構造で、所望の剛性を確保しつつ、小型・軽量・薄型化を図ることができ、薄型電池を使うメリットを最大限に生かすことができるバッテリーパックを提供しようとするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、正極と負極とを有する素電池をラミネートフィルムで密閉してなる薄型電池の長手方向一端縁部に形成された封止部を覆う折り返し部と、該折り返し部から薄型電池の片面に沿うように該薄型電池の長手方向中間部まで延出される当板部とを有する第一の薄板補強部材を形成し、前記薄型電池の長手方向他端縁部に形成された封止部を覆う折り返し部と、該折り返し部から薄型電池の片面に沿うように該薄型電池の長手方向中間部まで延出される当板部とを有する第二の薄板補強部材を形成すると共に、前記各薄板補強部材の当板部における反折り返し部側の端縁部に、互いに嵌合可能な嵌合凸部と嵌合凹部とを形成し、
前記各薄板補強部材の折り返し部を前記薄型電池の封止部に覆い被せると共に、嵌合凸部と嵌合凹部とが互いに嵌合するよう当板部を薄型電池の片面にあてがうことにより、薄型電池に対して薄板補強部材を装着し、
該薄板補強部材が装着された薄型電池の外周をフィルム状部材によって被覆したことを特徴とするバッテリーパックにかかるものである。
【００１５】
前記バッテリーパックにおいては、フィルム状部材として熱収縮チューブを用いることができる。
【００１６】
又、封止部から薄型電池の片面に沿うように延出される集電端子との干渉を避けるための開口部を薄板補強部材に形成することもできる。
【００１７】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１８】
各薄板補強部材の折り返し部を薄型電池の封止部に覆い被せると共に、嵌合凸部と嵌合凹部とが互いに嵌合するよう当板部を薄型電池の片面にあてがうことにより、薄型電池に対して薄板補強部材を装着すると、前記薄型電池は、それ単独では剛性不足が避けられず、特に封止部が力を加えられたり曲げられたりすると、ラミネートフィルムが破損する虞があるが、本発明の場合には、封止部は薄板補強部材の折り返し部で覆われており、外部からの応力による変形及び破損から保護されると共に、薄型電池の片面側には薄板補強部材の当板部があてがわれて、強度が確保されており、しかも、薄板補強部材の当板部は薄型電池の片面側だけに配置され、バッテリーパックの厚さが最小限に抑えられているため、従来のように薄型電池を樹脂製の保護ケースに収納しバッテリーパックとして用いるのに比べ、より小型・軽量・薄型化が可能となると共に、超音波溶着等も不要で、組付けに手間と時間がかからず、コストダウンにもつながる。
【００１９】
前記バッテリーパックにおいては、薄板補強部材が装着された薄型電池の外周をフィルム状部材によって被覆してあるため、薄型電池に対して薄板補強部材がより確実に一体化されたバッテリーパックが構成され、特に、前記フィルム状部材として熱収縮チューブを用いると、薄板補強部材が装着された薄型電池の外周に熱収縮チューブを被せて該熱収縮チューブを所要温度に加熱するだけで、該熱収縮チューブが収縮し、薄型電池と薄板補強部材とが一体化される形となり、組付けがより容易となる。
【００２０】
又、封止部から薄型電池の片面に沿うように延出される集電端子との干渉を避けるための開口部を薄板補強部材に形成すると、薄型電池の片面に対する薄板補強部材の当板部の密着性が増すと共に、集電端子の厚さ分だけバッテリーパック全体の厚さが厚くなることが避けられる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００２２】
図１〜図４は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図５〜図８と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、正極と負極とを有する素電池１６をラミネートフィルム１７で密閉してなる薄型電池１８の長手方向一端縁部に形成される封止部３４は断面Ｕ字形状に折り曲げられ、又、前記薄型電池１８の長手方向他端縁部に形成される封止部３５は平坦に圧着された断面Ｉ字形状に保持されており、前記断面Ｕ字形状に折り曲げられた封止部３４から延出された集電端子１９，２０は、薄型電池１８の片面に沿うように配設され、該集電端子１９，２０の先端部には、前記平坦な封止部３５側へ薄型電池１８の片面に沿って延びる延長端子３６，３７が接続され、該延長端子３６，３７の先端部には、前記平坦な封止部３５の裏面側に配置される基板３８が接続され、該基板３８からは、図示していない携帯機器側のコネクタに接続するためのコネクタ１０が先端に取り付けられた接続コード１１が引き出されている。
【００２３】
一方、図中、３９はプラスチック等で形成された第一の薄板補強部材、４０はプラスチック等で形成された第二の薄板補強部材、４１は熱収縮チューブ等のフィルム状部材であって、第一の薄板補強部材３９は、前記薄型電池１８の長手方向一端縁部に形成された封止部３４を覆う折り返し部４２と、該折り返し部４２から薄型電池１８の片面に沿うように該薄型電池１８の長手方向中間部まで延出される当板部４３とを有し、又、第二の薄板補強部材４０は、前記薄型電池１８の長手方向他端縁部に形成された封止部３５を覆う折り返し部４４と、該折り返し部４４から薄型電池１８の片面に沿うように該薄型電池１８の長手方向中間部まで延出される当板部４５とを有し、前記各薄板補強部材３９，４０の当板部４３，４５における反折り返し部４２，４４側の端縁部には、互いに嵌合可能な嵌合凸部４６と嵌合凹部４７とを形成してあり、前記各薄板補強部材３９，４０の折り返し部４２，４４を前記薄型電池１８の封止部３４，３５に覆い被せると共に、嵌合凸部４６と嵌合凹部４７とが互いに嵌合するよう当板部４３，４５を薄型電池１８の片面にあてがうことにより、薄型電池１８に対して薄板補強部材３９，４０を装着し、且つ該薄板補強部材３９，４０が装着された薄型電池１８の外周をフィルム状部材４１によって被覆し、バッテリーパックを構成するようにしてある。
【００２４】
尚、前記第一の薄板補強部材３９の当板部４３には、封止部３４から薄型電池１８の片面に沿うように延出される集電端子１９，２０との干渉を避けるための開口部４８，４９を形成してあり、又、前記第二の薄板補強部材４０の折り返し部４４における所要箇所には、薄型電池１８に接続した接続コード１１を引き出すためのスリット５０を形成してある。
【００２５】
次に、上記図示例の作動を説明する。
【００２６】
各薄板補強部材３９，４０の折り返し部４２，４４を薄型電池１８の封止部３４，３５に覆い被せると共に、嵌合凸部４６と嵌合凹部４７とが互いに嵌合するよう当板部４３，４５を薄型電池１８の片面にあてがうことにより、薄型電池１８に対して薄板補強部材３９，４０を装着し、且つ該薄板補強部材３９，４０が装着された薄型電池１８の外周に、熱収縮チューブ等のフィルム状部材４１を被せて該フィルム状部材４１を所要温度に加熱することにより、該フィルム状部材４１を収縮させると、薄型電池１８と薄板補強部材３９，４０とが一体化され、バッテリーパックが構成される。
【００２７】
前記薄型電池１８は、それ単独では剛性不足が避けられず、特に封止部３４，３５が力を加えられたり曲げられたりすると、ラミネートフィルム１７が破損する虞があるが、本図示例の場合には、封止部３４，３５は薄板補強部材３９，４０の折り返し部４２，４４で覆われており、外部からの応力による変形及び破損から保護されると共に、薄型電池１８の片面側には薄板補強部材３９，４０の当板部４３，４５があてがわれて、フィルム状部材４１によって被覆され、強度が確保されており、しかも、薄板補強部材３９，４０の当板部４３，４５は薄型電池１８の片面側だけに配置されて薄いフィルム状部材４１で被覆され、バッテリーパックの厚さが最小限に抑えられているため、従来のように薄型電池１８を樹脂製の保護ケース２１に収納しバッテリーパックとして用いるのに比べ、より小型・軽量・薄型化が可能となると共に、超音波溶着等も不要で、組付けに手間と時間がかからず、コストダウンにもつながる。
【００２８】
又、前記薄型電池１８の集電端子１９，２０と延長端子３６，３７との接続部は、両者が折り重なって他の部分より突出しており、そのまま第一の薄板補強部材３９の当板部４３を薄型電池１８の片面に被せたのでは、薄型電池１８の片面に対する第一の薄板補強部材３９の当板部４３の密着性が阻害されると共に、その分だけバッテリーパック全体の厚さも厚くなってしまうが、前記第一の薄板補強部材３９の当板部４３には、封止部３４から薄型電池１８の片面に沿うように延出される集電端子１９，２０との干渉を避けるための開口部４８，４９を形成してあるため、薄型電池１８の片面に対する第一の薄板補強部材３９の当板部４３の密着性が増すと共に、集電端子１９，２０の厚さ分だけバッテリーパック全体の厚さが厚くなることが避けられる。
【００２９】
こうして、組付けも容易な簡単な構造で、所望の剛性を確保しつつ、小型・軽量・薄型化を図ることができ、薄型電池１８を使うメリットを最大限に生かすことができる。
【００３０】
尚、本発明のバッテリーパックは、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３１】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の請求項１記載のバッテリーパックによれば、組付けも容易な簡単な構造で、所望の剛性を確保しつつ、小型・軽量・薄型化を図ることができ、薄型電池を使うメリットを最大限に生かすことができ、更に、薄型電池に対する薄板補強部材の一体化をより確実化し得るという優れた効果を奏し得、又、本発明の請求項２記載のバッテリーパックによれば、上記効果に加え更に、組付けをより容易に行い得るという優れた効果を奏し得、更に又、本発明の請求項３記載のバッテリーパックによれば、上記効果に加え更に、薄型電池の片面に対する薄板補強部材の当板部の密着性を向上し得、且つバッテリーパック全体をより薄型化し得るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例における薄型電池と薄板補強部材とフィルム状部材の組付け前の状態を表わす斜視図である。
【図２】本発明を実施する形態の一例における薄型電池に薄板補強部材を装着した状態を表わす斜視図である。
【図３】本発明を実施する形態の一例における薄型電池に薄板補強部材を装着した状態を表わす側断面図であって、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視相当図である。
【図４】本発明を実施する形態の一例における薄板補強部材が装着された薄型電池の外周をフィルム状部材によって被覆した状態を表わす斜視図である。
【図５】従来のバッテリーの一例を表わす分解斜視図である。
【図６】従来のバッテリーの一例における完成状態を表わす斜視図である。
【図７】従来の薄型電池の一例を表わす斜視図である。
【図８】従来のバッテリーパックの一例を表わす側断面図である。
【符号の説明】
１６ 素電池
１７ ラミネートフィルム
１８ 薄型電池
１９ 集電端子
２０ 集電端子
２２ 正極
２４ 負極
３４ 封止部
３５ 封止部
３９ 薄板補強部材
４０ 薄板補強部材
４１ フィルム状部材
４２ 折り返し部
４３ 当板部
４４ 折り返し部
４５ 当板部
４６ 嵌合凸部
４７ 嵌合凹部
４８ 開口部
４９ 開口部

Claims (3)

1. 正極と負極とを有する素電池をラミネートフィルムで密閉してなる薄型電池の長手方向一端縁部に形成された封止部を覆う折り返し部と、該折り返し部から薄型電池の片面に沿うように該薄型電池の長手方向中間部まで延出される当板部とを有する第一の薄板補強部材を形成し、前記薄型電池の長手方向他端縁部に形成された封止部を覆う折り返し部と、該折り返し部から薄型電池の片面に沿うように該薄型電池の長手方向中間部まで延出される当板部とを有する第二の薄板補強部材を形成すると共に、前記各薄板補強部材の当板部における反折り返し部側の端縁部に、互いに嵌合可能な嵌合凸部と嵌合凹部とを形成し、
   前記各薄板補強部材の折り返し部を前記薄型電池の封止部に覆い被せると共に、嵌合凸部と嵌合凹部とが互いに嵌合するよう当板部を薄型電池の片面にあてがうことにより、薄型電池に対して薄板補強部材を装着し、
   該薄板補強部材が装着された薄型電池の外周をフィルム状部材によって被覆したことを特徴とするバッテリーパック。
2. フィルム状部材として熱収縮チューブを用いた請求項１記載のバッテリーパック。
3. 封止部から薄型電池の片面に沿うように延出される集電端子との干渉を避けるための開口部を薄板補強部材に形成した請求項１又は２記載のバッテリーパック。

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