JP4761765B2

JP4761765B2 - パック電池

Info

Publication number: JP4761765B2
Application number: JP2004368301A
Authority: JP
Inventors: 卓也松田; 利光弘田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2004-12-20
Filing date: 2004-12-20
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2024-12-20
Also published as: JP2006179196A

Description

本発明は、素電池が内蔵されたパック電池に関する。

携帯電話機やPDAなどの携帯外部装置の小型化、薄型化と軌を一にして、駆動電源であるパック電池にも同様に小型化、薄型化が求められている。
薄型化された外装体における端子形成面に対向して回路基板が配置され、その配置間隙を充填して回路基板を覆うようにして樹脂モールドを形成する。なお、この際、樹脂モールドからは外部入出力端子が外部に露出された形状とすることで、パック電池の小型化及び低コスト化が図られている（例えば、特許文献1）。

外装体の材料には例えばAl合金などの金属が用いられるが、上記状態時には、素電池の外装体は露出された状態であり、その絶縁性を確保することが求められる。そこで、外装体表面は絶縁性を有する被覆材で覆われた状態となるが、この被覆材に関しては、所定の厚みを有するハードケースなどではなく、絶縁性を有するテープなどを用いることでパック電池の小型化に寄与することが望ましい。

しかし、当該テープによって外装体底面も一括して被着すると、テープに撓みが生じ、外観品質が粗悪となる場合も想定される。そこで、図4に示すように、封口板130の配設側と反対側になる外装体底面には樹脂部材200を装着させて、外装体の外周面はテープ140で覆われた構成を有するパック電池も考えられている。当該構成とすると、樹脂部材200に凹部形状の引き掛け部210などを設けることが可能となり、外部装置の小スペース内に収納されているパック電池100の取り外しの一助となる。
特開2003-282036号公報

ところで、パック電池には更なる小型化、薄型化が要望されている。例えば図4(b)は、図4(a)における想定断面をP方向からみた断面図を示しているが、当図から分かるように、パック電池100のY方向における長さには、樹脂部材200が覆う長さW2も含まれている。そこで、当該長さW2を小さくして上記要望の実現を図ることが考えられる。しかし、その長さW2を小さくすると引き掛け部210の形成が困難となり、仮に、引き掛け部の形成が不可能となる場合には、外部装置からパック電池を取り出すことが困難となってしまう。

また、樹脂部材200は図示のとおり、一部がY方向に突出しており、当該突出部が外装体の側周面を覆うようにして装着される。当該突出部はパック電池100の厚み方向（Z方向）に厚みD1を有しているため、樹脂部材200がパック電池1に装着されると、パック電池100の装着部が厚肉化されてしまう。
上記用途及び形状を有する樹脂部材200を成形するには、平板形状などの簡易な形状を成形する場合と比較すると製造コスト及び製造時間の増加が必要となってしまう。

一般的に、上記樹脂部材200は両面テープや接着剤などを使用して外装体底面部に装着されている。しかし、両面テープを利用する場合には、当該テープのために余分にコストが必要となり、また当該テープの接着に時間を要してしまう。接着剤を利用する場合には、その接着剤が硬化するまでにある程度時間を要し、同様にその接着剤の分だけ製造コストが増加する。特に、どちらの場合においても、所定の幅Dを有する樹脂部材を外装体に取り付けるためには、十分な接着強度が必要となる。このように、上記樹脂部材200の利用に関しては、パック電池の製造時間及び製造コストの面で未だ改善の余地があると考えられる。

本発明は以上の課題に鑑みてなされており、小型化に対応し、且つ、外部装置からの取り出しを容易に行うことができる製造コストが抑制されたパック電池を提供することを目的とする。

そこで、本発明では上記課題の解消のために以下の構成を採る。
先ず、素電池の外装体の側周面が被覆材で覆われてなるパック電池において、前記外装体底面にシートが当接し固定され、当該シートの外縁から連出された複数の舌片の内の一部が、前記外装体の側周面と前記被覆材との間に挿入され、残りの舌片は、外部装置から電池を取り出す操作に供される構成とする。なお、上記外装体の底面は、外部取出し端子が備えられている端面と反対側に位置する端面を示している。また、外装体において、被覆材によって覆われる部分は、上記端面と底面部分を除く外表面とする。

特に、前記挿入されている舌片は、前記外装体と前記被覆材とで狭持されており、前記シートを前記外装体の底面への当接姿勢で固定している状態とする。
また、前記複数の舌片は前記外装体の側周面に沿って折り曲げられている状態とする。

本発明のように、素電池外装体の底面に当接されるシートが用いられる場合は、従来のように少なくとも引き掛け部の深さを有する樹脂部材が用いられる場合と比較してその厚みが十分小さくなるので、パック電池の小型化に大いに貢献する。また、そのシートによって小型化された分だけ、素電池容量を大きくすることができるため、外部装置内におけるパック電池の収納スペースを変えることなく、高密度な電力供給を行うことも可能となる。

また、そのシートの外縁から連出され、且つ、複数存在する舌片の内の一部は、外装体の側周面と前記被覆材との間に挿入され、残りの舌片は、被覆材で覆われていない状態であるため、残りの舌片に関しては、外部装置から電池を取り出すために用いることができる。従って、パック電池が外部装置に装着されている状態の時に、被覆材に覆われていない舌片を把持して取出し方向に引っ張ることで、パック電池の取り出しを容易にさせる効果がある。

そして、外装体とともに被覆材に覆われている残りの舌片は、外装体と被覆材とで狭持されているので、本構成においては、シートを外装体の底面部に当接した状態で確実に固定させることができる。従って、接着剤の利用を除くことができるので、パック電池の製造コスト及び製造時間の観点から大いに有用である。また、狭持されている舌片の厚みに関しても、従来の場合のように樹脂部材が覆われる場合よりもかなり微小であるので、パック電池の厚肉化防止、つまり薄型化に大きく貢献する。

さらに、取出しの際に用いられる舌片が、側周面に沿ったとなるように底面部から側周面にかけて折り曲げられた状態となっているので、パック電池を外部機器に収納する際に、当該舌片が外方に延出したりすることはない。従って、パック電池及び外部機器における外観品質を劣化させることもなく、外部機器における省スペース化にも貢献する。

以下、本発明に係るパック電池の最良の形態について、図を用いて説明する。
（全体構成）
本発明の実施の形態に係るパック電池1について、図1を用いて説明する。図1(a)及び図1(b)はパック電池1の展開斜視図である。
パック電池1は、図1(a)に示すように、アルミニウム（Al）合金からなる外装体20を有するリチウムイオン電池に、樹脂モールド30及びPCシートやPETシートなどからなる薄膜の樹脂性シート（以下、「シート」と記す。）10が配されて絶縁性のテープ40で覆われてなる構成を有している。また、図1(b)のように、テープ40によって外装体20の側周面が覆われる際には、シート10において外装缶20の底面に相当する部分の外縁からの連出部において、その一部分は外装缶20の側周面とテープ40との間に挿入されており、残りの部分は覆われていない状態となっている。当該シート10の形状については後述する。

リチウムイオン電池における外装体20は、Y方向に延伸している有底筒体であり、当該電池のXZ断面は、X方向を長手方向とする長円形状を有している。このリチウムイオン電池の外部取り出し端子は、Y方向正方向側の端面に設けられており（不図示）、反対側端面を底面としている。
樹脂モールド30は、図1(a)に示すように、上記外部取り出し端子が設けられている側のY方向端面に配されている。XZ断面に関しては、上記外装体20と同等の大きさであるが、Y方向における長さは外装体20と比較すると小さい。この樹脂モールド30は、インサート成型により形成されており、制御回路部などを備える回路基板（不図示）等とリチウムイオン電池の外装体20との間隙には、耐熱性に優れる樹脂材料の一例としてポリアミド樹脂が注入されている。その際、金型等を利用して良好な樹脂材料の流れが確保されるように回路基板等が配設される。これにより、回路基板等がリチウムイオン電池と確実に接続され固定されている。ただし、樹脂材料としてはポリアミド樹脂に限らず、低温でインサート成型でき、絶縁性を有するものであれば、他の樹脂材料も適用可能である。また、樹脂モールド30から露出している外部取り出し端子（不図示）は複数個配されており、これらの中には少なくとも正極端子及び負極端子が含まれ、この正負極端子を介して、パック電池1は外部回路との電力の入出力を行う。

テープ40は、薄く、X方向を長手方向とする帯状であり、絶縁性を有する合成樹脂材料からなる。このテープ40の長手方向の長さは、外装体20の外周長以上であり、当該外周長と略同等であることが望ましい。短手方向の長さは、少なくとも外装体20のY方向の長さと略同等であることが望ましい。そして、テープ40のY方向における一側辺が外装体20の底部の外周辺と重なるように位置決めされて、外装体20を覆うようにして装着される。テープ40における長手方向及び短手方向の長さは、外装体20の形状に適応させて適宜変更させるものとし、例えば、Y方向の長さがX方向の長さよりも大きくなるような柱状形状を有していれば、テープ40もY方向を長手方向とする形状を有する。

なお、図1(b)に示されるように、外装体20がテープ40によって覆われる際には、後述するシート10の1つの舌片14は露出した状態とされ、他の舌片12は外装体20とテープ40との間に挟み込まれるような状態にされる。それによって、シート10は外装体20の底面部に添着し、且つ、固定された状態を保つことができる。
（シート10の形状について）
次に、シート10の形状について図2を用いて説明する。図2は、当該シート10を示す斜視図である。

図示されるように、シート10は、外装体20の底面と略同形状の底面相当部11と、この底面相当部11の長辺部分から連出する舌片12、13、14からなり、それらの厚みは0.1mm程度である。当該舌片12、13、14はそれぞれの形状が異なっており、外装体20の一方の主面上に配され、シート10の固定時に利用される第1固定用舌片12と、他方の主面上に配され、同じく固定時に利用される第2固定用舌片13と、パック電池1を外部装置側から取り出す際に利用される取出用舌片14とで構成されている。なお、当該舌片12、13、14はそれぞれが図2のように、底面相当部11の面方向と略垂直な方向に折り曲げられた状態となっていることが好ましい。

先ず、底面相当部11は、外装体20の底面部の形状に適応した形状を有しており、X方向を長手方向とする長円形状である。
次に、第1固定用舌片12は、上記底面相当部11の一方の長辺からこの長手方向（X方向）と垂直となる方向にかけて一部分が連出する形状を有している。第1固定用舌片12の形成位置は、底面相当部11の長手方向における端部側近傍となっている。

第2固定用舌片13は、第1固定用舌片12は底面相当部11の他方の長辺から延伸している形状を有している。ただし、第1固定用舌片12とは異なり、底面相当部11の長手方向における端部側近傍だけに形成されているのではなく、図2のとおり、X方向における端部から他方の端部にかけてほぼ同じ延伸長L2で形成されている。この延伸長L2は第1固定用舌片12が有する延伸長L1とほぼ同じ長さである。

取出用舌片14は、底面相当部11において、第1固定用舌片12と同じ長辺側に形成され、その長手方向における略中央部に位置している。取出用舌片14が有する延伸長L3は、第1固定用舌片12の延伸長L1よりも長く設定されている。ただし、当該延伸長L1は、把持し得る長さであれば各延伸長L2及びL3よりも短くても構わない。この場合、固定用舌片12、13の長さが、後述するシート10の配設方法の際に、固定用舌片12、13がテープ40によって確実に外装体20の主面に被着され、シート10が外装体20の底面部に固定させることのできるものであることが望ましい。

当該シート10は粘着性を有していないが、取出用舌片14を除く部分において、外装体20と接触部分が粘着性を有していても構わない。また、上記舌片12、13、14における延伸形状は、図示されるような半長円形状に限定するものではなく、矩形状でも三角形状でもまたは他の形状であっても構わない。
（シート10の配設方法について）
上記シート10は、底面相当部11が外装体20の底面部に接触し、且つ、第1固定用舌片12及び第2固定用舌片13が外装体20のそれぞれの主面に接着剤等を用いずに接触するようにして配される（図1(a)参照）。その際、底面相当部11に対して各舌片12、13、14は側周面に沿った状態で折り曲げられていることが好ましい。その配設状態を維持しながら、図1のように外装体20をテープ40で被着する。このとき、第1固定用舌片12と第2固定用舌片13とを共に外装体20とで挟み込むようにして被着する。取出用舌片14に関しては、テープ40で覆わずに、テープ40上に露出する構成とする（図1(b)参照）。なお、シート10に関しては外装体20と接触する側に接着性を有していれば、シール10が外装体20の底面部に強く固定されるので好ましい。また、取出用舌片14自体は一方向に延伸した状態に限らず、折りたたまれた状態でテープ40の上に露出していても構わない。
（本実施形態の優位性）
本実施形態のように、外装体20の底面部にシート10を配する場合、その厚みは微小であるため、従来のように所定の厚みを有する樹脂部材をこの底面部に配する場合とは比べて、パック電池1の長手方向の長さ（図1におけるY方向の長さに相当）を小さくすることができる。従って、本構成は、パック電池の小型化の実現に大いに有用である。また、パック電池1の高容量化や高出力化にも寄与することができる。すなわち、そのシート10によって薄くすることができる分だけ、パック電池1自体の大きさは変更することなく、パック電池1内に備えられている素電池の容量を大きくすることで、高密度な電力供給を実現することにも役立つ。

また、取出用舌片14がテープ40に覆われておらず、パック電池1の主面上に露出している構成なので、図3に示すように、パック電池1が携帯電話50に収納されている状態（当図は、収納部の蓋が外されている状態を示す。）で、ユーザーが上記取出用舌片14を把持して取出し方向に引っ張ることで、パック電池1の携帯電話50からの取出しを容易にすることができる。

さらに、第1固定用舌片12及び第2固定用舌片13を外装体20とで狭持するようにしてテープ40で被覆することで、シート10を配設して外装体20の底面部に固定する際に別材料として両面テープや接着剤等を用いなくても、シート10を外装体20の底面部に添着した状態で固定することができる。このように、両面テープや接着剤を用いていなくても、パック電池1の製造コストを低減することができ、さらにその接着剤が硬化する時間を省略することができるので製造時間の短縮も実現することができる。また、この固定用舌片12、13自体の厚みに関しても当該部分もシート状であるためかなり微小であり、パック電池1の厚肉化を誘発することもない。なお、底面相当部11や第1固定用舌片12及び第2固定用舌片13が、外装体20と接触する部分において粘着性を有していれば、外装体20に対してさらにシート10が固定されることとなるので好ましい。

また、底面相当部11に対して各舌片12、13、14が略垂直に折り曲げられた状態となっていれば、シート10を外装体20の底面部に当接させることも容易になり、第1固定用舌片12及び第2固定用舌片13を外装体20の側周面に接触させた状態でテープ40を被着させることができる。これにより、容易、且つ、十分な接着強度を有した状態でシート10を固定することができる。さらに取出用舌片14に関しても、同様に側周面に沿った状態で折り曲げられていれば、パック電池、及びパック電池の収納時における外部機器の外観品質を低下させることもなく、同時に外部機器内において延伸された取出用舌片14によって余分なスペースを必要とすることもない。
（その他の事項）
上記実施の形態については、本発明の一例であって、本発明が上記実施の形態に限定を受けるものではない。内部にリチウムイオン電池を一つ備えるパック電池を一例に説明したが、他の密閉二次電池でも構わない。また、電池の形状及び実装数、及び外装体の材質などはこれに限定されるものではなく、他の場合でも適用可能である。

シート10の形状に関しても、外装体20の形状に適宜対応したものとし、設けられる各舌片に関しても他の形状でも構わない。例えば、取出用舌片14が最も延伸長が長くなるように設定しているが、固定用舌片12、13の延伸長もそれとほぼ同等またはそれ以上であっても構わない。また、取出用舌片14の形成位置に関しても、例えば外部装置の仕様により、外装体20の主面上ではなく側面上に形成するほうがパック電池1の取出しの利便性を図ることができれば構わない。

さらに、本実施形態ではシート10の配設時に接着剤等は用いられていないが、パック電池の小型化、薄型化、及びパック電池の製造コスト、製造時間などに関して支障を来たさない場合であれば、それらを利用しても構わない。

本発明は、特に、様々な外部装置の仕様に対応して、薄型化や軽量化などを図ると共に取出し等も容易に行うことができる利便性を備えたパック電池の作製に関して有用である。

本実施形態に係るパック電池の展開斜視図である。本実施形態に係るシートの斜視図である。本実施形態に係るパック電池が装着された外部機器の斜視図である。従来のパック電池の展開斜視図である。

符号の説明

1 パック電池
10 シート
11 底面相当部
12 第1固定用舌片
13 第2固定用舌片
14 取出用舌片
20 外装体
30 樹脂モールド
40 テープ
50 携帯電話
100 従来のパック電池
200 樹脂部材
210 引き掛け部

Claims

素電池の外装体の側周面が被覆材で覆われてなるパック電池において、
前記外装体底面にシートが当接し固定され、
当該シートの外縁から連出された複数の舌片の内の一部が、前記外装体の側周面と前記被覆材との間に挿入され、
残りの舌片は、外部装置から電池を取り出す操作に供される
ことを特徴とするパック電池。
前記挿入されている舌片は、前記外装体と前記被覆材とで狭持されており、前記シートを前記外装体の底面への当接姿勢で固定している
ことを特徴とする請求項1に記載のパック電池。
前記複数の舌片は前記外装体の側周面に沿って折り曲げられている
ことを特徴とする請求項1に記載のパック電池。