JP4980286B2 - 電池パックおよび電池パックの外装ケース - Google Patents
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Description
正極集電体にコーティングされた正極活物質層は、正極活物質、導電剤および結着剤が混合されたものである。
負極集電体にコーティングされた負極活物質層は、負極活物質、導電剤および結着剤が混合されたものである。
この外装ケースに非水電解質二次電池が収容されて電池パックが構成されている。
近年、外部衝撃に対する強度向上と薄型化とを両立させるために、金属製の外装ケースを採用したポリマー電池パックが採用されている(例えば、特許文献1参照)。
特に、特許文献1は、外装ケースが二つの部位(端面)を噛み合わせるため、噛み合わせ部により容積効率を向上できないという構造上の問題がある。
非水電解質二次電池における第1端面に隣り合う第2端面以外の五面を覆い、内面に向かって突出する爪部および折り返し部の少なくとも一方が設けられる外装ケースと、
非水電解質二次電池における第2端面を覆い、第2端面に第1開口および第2開口を有するフレームと、
フレームの第1開口および第2開口から外部に露出する正極および負極を有する第1のプリント基板と、
第2のプリント基板と
を有し、
負極端子および正極端子が、負極中継タブおよび正極中継タブを介して第1プリント基板に接続され、
負極端子および負極中継タブ間に第2プリント基板が介在され、
負極端子、正極端子、負極中継タブ、正極中継タブ、第1プリント基板および第2プリント基板が、第1端面に形成された第1融着代と、第2端面に形成された第2融着代とに沿って引き回され、第1プリント基板の正極および負極が、フレームに設けられた外部電源に接続されている。
これにより、非水電解質二次電池における端子の引き出し面である第1端面とは関係なく、電池パックにおける所望の端面に接触端子を配置でき、電池パックの設計自由度が向上する。
これにより、非水電解質二次電池の体積効率を阻害することなく、設計自由度を向上できる。
加えて、フレームは、第1端面と、第1端面とは反対側の第3端面とを覆うように構成されている。
これにより、第1端面および第3端面に対応する、フレームの側面に外装ケースを案内する突起を形成することで、外装ケースに対して非水電解質二次電池の位置決めをおこなうことができる。
加えて、フレームは、第1端面と、第1端面とは反対側の第3端面とを覆うように構成されている。
これにより、第1端面および第3端面に外装ケースを案内する突起を形成することで、非水電解質二次電池の位置決めをおこなうことができる。
これにより、爪部および折り返し部の少なくとも一方がアンカーの役割を果たし、外装ケースとフレームとの離反を防止できる。
これにより、注入した接着剤中に爪部を確実に埋設でき、爪部によるアンカー効果を一層高めることができる。
これにより、鍔部がアンカーの役割を果たし、外装ケースとフレームとの離反を防止できる。
連続した板状部材を二つ折りに折り曲げることにより、負極端子および正極端子が引き出された非水電解質二次電池における第1端面を含む非水電解質二次電池の五面を覆う箱状に形成されるとともに、枠状に形成された上記フレームの側壁に対向する壁部を有し、
内面に向かって突出する爪部および折り返し部の少なくとも一方が設けられ、
非水電解質二次電池の挿入方向に沿うスリットが形成され、
スリットが、フレームに設けられた突起に嵌合可能に形成される。
外装ケースを箱状に形成することで、外装ケースに噛み合わせ部位がないので体積効率が向上する。
連続した板状部材を折り曲げて外装ケースを箱状に形成することで、部品点数を小数化でき、さらに、しぼり加工に対して肉厚を薄くでき、コスト低減を図ることができる。
これにより、爪部および折り返し部の少なくとも一方がアンカーの役割を果たし、外装ケースの離反を防止できる。
加えて、第1融着代および第2融着代に対応する空間を用いて引き回すことが可能になり、非水電解質二次電池の体積効率を阻害することなく、設計自由度を向上できるという効果を有する。
加えて、連続した板状部材を折り曲げて外装ケースを箱状に形成することで、部品点数を小数化でき、さらに、しぼり加工に対して肉厚を薄くでき、コスト低減を図ることができるという効果を有する。
図1〜図2に示すように、第1実施形態の電池パック10は、負極セルリード(負極端子)12および正極セルリード(正極端子)13が引き出された第1端面14を有する略薄板状の非水電解質二次電池11と、負極セルリード12および正極セルリード13に負極中継タブ(負極端子)22および正極中継タブ(正極端子)23を介して接続された第1プリント基板(負・正極端子)25と、負極セルリード12および負極中継タブ22間に介在された第2プリント基板(負極端子)26と、非水電解質二次電池11における第1端面14に隣り合う第2端面15以外の五面14,16〜19を覆う外装ケース30と、非水電解質二次電池11における第2端面15を覆うフレーム32と、外装ケース30およびフレーム32を覆うラベル34とを備えている。
非水電解質二次電池11は、外部露出した負極セルリード12および正極セルリード13が引き出される第1端面14と、第1端面14に隣り合う第2端面15と、第1端面14および第2端面15以外の四面16〜19とで略薄板状に形成されている。
この非水電解質二次電池11は、第1端面14に形成された第1融着代41と、第2端面15に形成された第2融着代42とを有する。
また、負極セルリード12および負極中継タブ22間に第2プリント基板26が介在されている。
これにより、非水電解質二次電池11における負極セルリード12および正極セルリード13の引き出し面である第1端面14とは関係なく、端面15に対応する、電池パック10における所望の端面に接触端子を配置でき、電池パック10の設計自由度が向上する。
第2融着代42に沿って引き回された第1プリント基板25の正極53および負極54は、フレーム32に設けられた外部電源(図示せず)に接続されている。
この状態で、正極セルリード13、負極セルリード12および第2プリント基板26が、第1融着代41および第1端面14で形成される空間(いわゆる、テラス)44に配置されている。
空間44は、従来使用されていないデッドスペースである。よって、空間44に正極セルリード13、負極セルリード12および第2プリント基板26を配置することで、電池の体積効率を阻害することなく、設計自由度を向上できる。
両面テープ47は、第5端面18および第6端面19を外装ケース30に接着するためのテープである。
正極53は、正極中継タブ23を介して正極セルリード13に接続されている。
負極54は、負極中継タブ22を介して負極セルリード12に接続されている。
外装ケース30は、連続した板状部材を二つ折りに折り曲げることにより箱状の略矩形体に形成され、フレーム32の第1側壁71に対向する第1壁部38と、フレーム32の第3側壁73に対向する第3壁部39を有する。
さらに、連続した板状部材を折り曲げて外装ケース30を箱状に形成することで、部品点数を小数化でき、さらに、しぼり加工に対して肉厚を薄くでき、コスト低減を図ることができる。
この爪部57は、外装ケース30から内面に向かって突出するように設けられている。よって、注入した接着剤63(図5(A),(B))中に爪部57が埋設される。
これにより、爪部57がアンカーの役割を果たし、外装ケース30とフレーム32との離反を防止できる。
スリット58は、後述するフレーム32の突起65に嵌合することで位置決めをおこなう部位である。
これにより、折り返し部61がアンカーの役割を果たし、外装ケース30とフレーム32との離反を防止できる。
フレーム32は、第2側壁72で第2端面15を覆うとともに、第1側壁71で第1端面14を覆い、第3側壁73で第1端面14とは反対側の第3端面16を覆い、第4側壁74で第4端面17を覆うものである。
第2側壁72は、外装ケース30に収容した状態で外部に露出した壁部であり、外部電源(図示せず)を有している。
これにより、注入した接着剤63中に爪部57を確実に埋設でき、爪部57によるアンカー効果を一層高めることができる。
よって、注入した接着剤63が、鍔部77の貫通孔78に充填され、鍔部77を接着剤63に確実に固定できる。
これにより、鍔部77がアンカーの役割を果たし、外装ケース30とフレーム32との離反を防止できる。
よって、非水電解質二次電池11をフレーム32に収容された非水電解質二次電池11を外装ケース30に挿入する際に、突起65にスリット58を嵌合することで、非水電解質二次電池11および外装ケース30の位置決めをおこなうことができる。
なお、図2に示すように、フレーム32の第2側壁72には、水没検知シール79が設けられている。
まず、図9(A)に示すように、第1プリント基板25の負極突起52(図2参照)に負極中継タブ22の一端部22Aを溶接する。
図9(B)に示すように、第1プリント基板25の正極突起51(図2参照)に正極中継タブ23の一端部23Aを溶接する。
図9(C)に示すように、非水電解質二次電池11の負極セルリード12に第2プリント基板26を溶接する。
負極セルリード12が略90°上方に折り曲げられているので、正極セルリード13が負極セルリード12と接触することを防止できる。
折り曲げた負極中継タブ22の他端部22Bを第2プリント基板26に溶接する。溶接後に、ショート対策用のテープ(図示せず)を負極中継タブ22と第2プリント基板26とに貼り付ける。
さらに、図10(C)に示すように、正極セルリード13および負極セルリード12を第1融着代41に沿わせるとともに、第1端面14に沿わせるように折り畳む。
この状態で、第1プリント基板25が第2端面15(図10(B)参照)に沿わせるように配置される。
第1プリント基板25の表面25Aに正極53および負極54が露出されている。
この状態で、第1プリント基板25の正極53および負極54が、フレーム32の正極開口91および負極開口92から外部に露出されている。
ここで、フレーム32の第1側壁71および第3側壁73に突起65がそれぞれ設けられている。
よって、非水電解質二次電池11(すなわち、フレーム32)を外装ケース30内に収容する際に、突起65にスリット58を嵌合することで、非水電解質二次電池11(すなわち、フレーム32)および外装ケース30の位置決めをおこなうことができる。
よって、第1プリント基板25の正極53および負極54が、フレーム32の正極開口91および負極開口92から外部に露出されている。
同様に、図12(A)に示すように、外装ケース30の注入部64から接着剤63(図5(B)参照)を電池パック10内に注入する。
外装ケース30に注入部62,64を設けることで、内部に接着剤63を良好に注入できる。
図13に示す第2実施形態の電池パック100は、第1実施形態のフレーム32に代えてフレーム102を設けたもので、その他の構成は第1実施形態の電池パック10と同じである。
フレーム102は、非水電解質二次電池11の第2端面15(詳しくは、第1プリント基板25)を覆うように略I字状に形成されている。
すなわち、第2実施形態の電池パック100によれば、第1実施形態の電池パック10と同様の効果が得られる。
なお、外装ケース30は、連続した板状部材を折り曲げて形成する他に、しぼり加工で形成することも可能である。
図14に示す第3実施形態の電池パック110は、第1実施形態のフレーム32に代えてフレーム112を設けたもので、その他の構成は第1実施形態の電池パック10と同じである。
フレーム112は、非水電解質二次電池11の第2端面15(詳しくは、第1プリント基板25)を覆うとともに第1端面14を覆うように略L字状に形成されている。
すなわち、第3実施形態の電池パック110によれば、第1実施形態の電池パック10と同様の効果が得られる。
なお、外装ケース30は、連続した板状部材を折り曲げて形成する他に、しぼり加工で形成することも可能である。
図15に示す第4実施形態の電池パック120は、第1実施形態のフレーム32に代えてフレーム122を設けたもので、その他の構成は第1実施形態の電池パック10と同じである。
フレーム122は、非水電解質二次電池11の第2端面15(詳しくは、第1プリント基板25)を覆うとともに第1端面14を覆い、さらに第1端面14とは反対側の第3端面16を覆うように略C字状に形成されている。
加えて、第1端面14および第3端面16を覆うことで、第1側壁71および第3側壁73に突起65を設けることが可能になる。
よって、突起65に外装ケース30のスリット58を嵌合させて位置決めをおこなうことができる。
なお、外装ケース30は、連続した板状部材を折り曲げて形成する他に、しぼり加工で形成することも可能である。
11 非水電解質二次電池
12 負極セルリード(負極端子)
13 正極セルリード(正極端子)
14 第1端面
14,16〜19 五面
15 第2端面
16 第3端面
22 負極中継タブ(負極端子)
23 正極中継タブ(正極端子)
25 第1プリント基板(負・正極端子)
26 第2プリント基板(負極端子)
30 外装ケース
32,102,112,122 フレーム
36 電池素子
37 ラミネートシート
41 第1融着代
42 第2融着代
56 挿入開口
57 爪部
58 スリット
61 折り返し部
63 接着剤
62 注入部
76 凹部
77 鍔部
78 貫通孔
Claims (11)
- 負極端子および正極端子が外部露出するように電池素子がラミネートシートにより被覆されて略薄板状に形成され、第1端面から前記負極端子および前記正極端子が引き出された非水電解質二次電池と、
前記非水電解質二次電池における前記第1端面に隣り合う第2端面以外の五面を覆い、内面に向かって突出する爪部および折り返し部の少なくとも一方が設けられる外装ケースと、
前記非水電解質二次電池における前記第2端面を覆い、該第2端面に第1開口および第2開口を有するフレームと、
前記フレームの前記第1開口および前記第2開口から外部に露出する正極および負極を有する第1のプリント基板と、
第2のプリント基板と
を有し、
前記負極端子および前記正極端子が、負極中継タブおよび正極中継タブを介して前記第1プリント基板に接続され、
前記負極端子および前記負極中継タブ間に前記第2プリント基板が介在され、
前記負極端子、前記正極端子、前記負極中継タブ、前記正極中継タブ、前記第1プリント基板および前記第2プリント基板が、前記第1端面に形成された第1融着代と、前記第2端面に形成された第2融着代とに沿って引き回され、前記第1プリント基板の前記正極および前記負極が、前記フレームに設けられた外部電源に接続されている電池パック。 - 前記フレームが、前記爪部を収容する凹部を備える
請求項1に記載の電池パック。 - 前記爪部および前記折り返し部の少なくとも一方が、内部に注入された接着剤に埋設される
請求項1または請求項2に記載の電池パック。 - 前記フレームが、前記外装ケースを案内する突起を備える
請求項1に記載の電池パック - 前記フレームが、前記非水電解質二次電池の前記第2端面を覆うとともに前記第1端面を覆う略L字状である請求項1に記載の電池パック。
- 前記フレームが、前記非水電解質二次電池の前記第1端面とは反対側の第3端面を覆う略C字状である請求項5に記載の電池パック。
- 前記フレームが、前記非水電解質二次電池を囲む略枠状である請求項6に記載の電池パック。
- 前記フレームから前記外装ケースの内側に向かって突出する鍔部を有し、前記鍔部を厚み方向に貫通する貫通孔が設けられている請求項1に記載の電池パック。
- 前記非水電解質二次電池は、前記正極端子および前記負極端子が前記第1融着代に沿うように折り畳まれるとともに、前記正極端子、前記負極端子および前記第2プリント基板が、前記第1融着代および第1端面で形成される空間に配置されている請求項1に記載の電池パック。
- 電池素子がラミネートシートにより被覆された略薄板状の非水電解質二次電池をフレームで覆う電池パックの外装ケースであって、
連続した板状部材を二つ折りに折り曲げることにより、負極端子および正極端子が引き出された前記非水電解質二次電池における第1端面を含む前記非水電解質二次電池の五面を覆う箱状に形成されるとともに、枠状に形成された上記フレームの側壁に対向する壁部を有し、
内面に向かって突出する爪部および折り返し部の少なくとも一方が設けられ、
前記非水電解質二次電池の挿入方向に沿うスリットが形成され、
前記スリットが、前記フレームに設けられた突起に嵌合可能に形成される電池パックの外装ケース。 - 内部に接着剤を注入するための注入部が設けられている請求項9に記載の電池パックの外装ケース。
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