JP4999405B2

JP4999405B2 - 電池パック

Info

Publication number: JP4999405B2
Application number: JP2006238840A
Authority: JP
Inventors: 国男佐藤; 辰夫菅原
Original assignee: Sony Mobile Communications Inc
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2006-09-04
Filing date: 2006-09-04
Publication date: 2012-08-15
Anticipated expiration: 2026-09-04
Also published as: JP2008060036A

Description

本発明は、例えば携帯電話機、ＰＨＳ電話機（PHS：Personal Handyphone System）、ＰＤＡ装置（PDA：Personal Digital Assistant）、デジタルカメラ装置、ビデオカメラ装置、携帯ゲーム機、ノート型のパーソナルコンピュータ装置等の携帯機器の充電池（二次電池）の電池パックに関し、特に充放電を繰り返すことで二次電池に膨れが生じた場合でも、この二次電池の膨れによる電池パック筐体の外形寸法の変化分を吸収して、該二次電池の膨れを電池パックの外観上目立たないようにした電池パックに関する。

特開２００１−３１３０１２号の公開特許公報（特許文献１）に、使用中に非水電解質二次電池が膨れても、電池パックの外形厚み寸法には影響がなく、本体機器との装着・脱着或いは強度の点で問題のない電池パックの提供を目的とした電池パックが開示されている。

この電池パックは、積層した電極の厚さ方向と直交するか又は電極を偏平に巻回した極板群の偏平面と平行な外装体内面と電池外面との間に、上記外装体内面の方向に凸状に湾曲した形状を有する支持体を接着等により固着した構成を有している。そして、この支持体によって、電池の膨れを吸収し、また外装体面への外部からの加圧に対する強度を向上させるようになっている。

特開２００１−３１３０１２号公報（第２頁〜第３頁：図１）

ここで、携帯電話機等の携帯機器に対しては、筐体のさらなる小型化が求められている。このため、携帯機器に設ける電池パック自体も小型化する必要がある。ただ、電池パックを小型化するということは、電池パック筐体内に収納する二次電池自体も小型化する必要があることから蓄電容量が減少することを意味する。

このようなことから、特許文献１に開示されている電池パックの場合、プラスチックケース内に支持体を設けているため、この支持体の分、電池パック筐体が大型化する問題がある（＝支持体の分、電池パック筐体の厚さが厚くなる問題がある。）。

或いは、特許文献１に開示されている電池パックの場合、プラスチックケースの大きさを変えない場合には、上記支持体の分、当該プラスチックケース内に収納する二次電池を小さくする必要があり、蓄電容量が減少する問題がある。

本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、電池パック筐体を大型化することなく、また、蓄電容量を減少させることなく、電池パック筐体内に収納している二次電池が膨れることによる電池パック筐体の変形（膨らみ）を目立たなくすることができるような電池パックの提供を目的とする。

本発明に係る電池パックは、上述の課題を解決するための手段として、
二次電池を収納する電池パック筐体と、
上記電池パック筐体の所定の面部を構成すると共に、肉厚部及び該肉厚部の周辺に設けられた肉薄部を備え、上記電池パック筐体の筐体周辺部よりも高さ位置が低くなるように、上記肉薄部を介して上記筐体周辺部に接続された筐体中央部と
を有する。

このような電池パックは、二次電池の膨張に応じて筐体中央部の肉薄部のみが湾曲し、筐体中央部の肉厚部が、当該筐体中央部が設けられた面部に対向する面部に対して垂直方向に移動する。すなわち、筐体中央部が設けられた面部と、該筐体中央部が設けられた面部に対向する面部とが平行関係にあった場合、この平行関係を維持したままの状態で筐体中央部の肉厚部が二次電池の膨張分に応じて移動する。

これにより、二次電池が膨張しても、電池パック筐体全体から見て小さい面積を有する肉薄部のみが変形して、大きな面積を有する肉厚部は上記平行関係を維持したままの状態で移動するだけのため、二次電池が膨張しても電池パック筐体の元々の形状を維持することができ、二次電池の膨張による電池パック筐体の変形（膨らみ）を、見た目上、目立たなくすることができる。

また、二次電池の膨張を吸収するための特別な吸収部材を設けなくとも該二次電池の膨張を吸収することができるため、該特別な吸収部材を設けることで電池パック筐体が大型化する不都合を防止することができる。また、特別な吸収部材を設けることで二次電池の大きさが小さくなり、蓄電容量が減少する不都合を防止することができる。

本発明は、電池パック筐体を大型化することなく、また、蓄電容量を減少させることなく、電池パック筐体内に収納している二次電池が膨れることによる電池パック筐体の変形（膨らみ）を、見た目上、目立たなくすることができる。

本発明は、携帯電話機の各部に電力を供給する電池パックに適用することができる。

［第１の実施の形態］
〔電池パックの構成〕
図１（ａ）に本発明の第１の実施の形態となる電池パックの上面図を示し、また、この図１（ａ）のＸ−Ｘ線に沿って当該電池パックを切断した断面図を図１（ｂ）に示す。この図１（ａ）及び図１（ｂ）からわかるように、当該電池パックは、略正方形状の電池パック筐体１内に繰り返し充電が可能な二次電池２を収納して構成されている。

電池パック筐体１は、例えばＡＢＳ樹脂（ABS：ACRYLONITRILE（アクロル二トリル）、BUTADIENE（ブタジエン）、STYRENE（スチレン））やポリカーボネート樹脂等の部材により、その全体が形成されており、図１（ｂ）に示すように当該電池パック筐体１の上面部における筐体周辺部３の高さよりも、当該筐体周辺部３で囲まれる筐体中央部４の高さが低くなるように、該筐体周辺部３と筐体中央部４との間に所定の高低差が設けられている。このため、図１（ｂ）に示すように、当該電池パック筐体１の上記Ｘ−Ｘ線断面図は凹形状となっている。なお、この筐体周辺部３と筐体中央部４との間の高低差は、二次電池２の膨張分を考慮して設定されている。

また、この電池パック筐体１の筐体中央部４は、上記筐体周辺部３に沿って設けられた肉薄部５を有している。すなわち、筐体中央部４は、筐体周辺部３と略々同じ肉厚とされた肉厚部６と、この肉厚部６よりも肉薄に形成された肉薄部５を有しており、筐体中央部４は、この肉薄部５を介して筐体周辺部３に接続されている。

〔二次電池の膨張分の吸収動作〕
まず、図２（ａ）及び図２（ｂ）の断面図に、従来の電池パックにおける二次電池の膨張による電池パック筐体の外形変化を示す。電池パック筐体内の二次電池は、充放電を繰り返すと、この図２（ａ）及び図２（ｂ）からわかるように電池パック筐体内で膨張する。そして、二次電池が膨張した分、電池パック筐体の上面部１０が押し上げられ、当該上面部が湾曲して膨れた外形を示すようになる。

これに対して、図３（ａ）及び図３（ｂ）の端面図に、二次電池の膨張時における当該実施の形態の電池パックの外形変化を示す。この図３（ａ）及び図３（ｂ）からわかるように、当該実施の形態の電池パックの場合、充放電を繰り返すことで電池パック筐体１内の二次電池２が膨張すると、この膨張した二次電池２により筐体中央部４が押し上げられるのであるが、この際、筐体中央部４の肉厚部６よりも肉薄部５の方が肉薄であるため、図３（ｂ）に示すように二次電池２の膨張分に対応して筐体中央部４の肉薄部５が湾曲する。

これにより、筐体中央部４の肉厚部６が、当該電池パック筐体１の底面部７に対する平行関係を維持した状態で、該底面部７に対して略垂直方向に押し上げられる。上述のように、筐体周辺部３と筐体中央部４との間には所定の高低差が設られている。このため、二次電池２の膨張により、筐体中央部４の肉厚部６が押し上げられると、当該肉厚部６の高さと筐体周辺部３の高さとが略々同じ高さとなる。換言すると、当該電池パックの場合、二次電池２の膨張に応じて、筐体中央部４の肉厚部６が迫り上がるかたちで移動する。

従って、筐体中央部４は、肉薄部５が変形するのみであり、また、筐体中央部４の肉厚部６が当該電池パック筐体１の底面部７に対して略垂直に押し上げられることで、当該電池パック筐体１の元々の形状である矩形状の外形を維持することができ、二次電池２の膨張を当該電池パックの見た目上、目立たなくすることができる。

［第１の実施の形態の効果］
以上の説明から明らかなように、この第１の実施の形態の電池パックは、電池パック筐体１の上面部の筐体中央部４の高さを、当該電池パック筐体１の筐体周辺部３の高さよりも低くすると共に、筐体中央部４を筐体周辺部３に沿って肉薄加工（＝上記肉薄部５）する。これにより、二次電池２の膨張を上記肉薄部５で吸収して、筐体中央部４の肉厚部６を当該電池パック筐体１の底面部７に対して略垂直に移動させることができる。

すなわち、二次電池５が膨張しても、当該電池パック筐体１全体から見て小さい面積を有する肉薄部５のみが変形して、大きな面積を有する肉厚部６は底面部７から迫り上がるかたちで移動するだけのため、二次電池２が膨張しても当該電池パック筐体１の元々の形状である矩形状の外形を維持することができる。

また、二次電池２の膨張を吸収するための特別な吸収部材を設けなくとも該二次電池２の膨張を吸収することができるため、該特別な吸収部材を設けることで電池パック筐体１が大型化する不都合を防止することができる。また、特別な吸収部材を設けることで二次電池２の大きさが小さくなり、蓄電容量が減少する不都合を防止することができる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態の電池パックの説明をする。上述の第１の実施の形態の電池パックは、電池パック筐体１全体をＡＢＳ樹脂等の同じ部材を用いて形成し、筐体周辺部３に沿った肉薄部５を筐体中央部４に形成することで、この肉薄部５の変形により二次電池５の膨張分を吸収するものであったが、この第２の実施の形態の電池パックは、筐体中央部４の肉厚部６を除く電池パック筐体１全体を伸縮性を有する部材で形成すると共に、筐体中央部４の肉厚部６を強度性を有する部材で形成した、いわゆる二色成型を有するものである。

なお、この第２の実施の形態の電池パックは、このような二色成型を行った以外は、上述の第１の実施の形態と同じ構成を有する。このため、以下の第２の実施の形態の電池パックの説明では、第１の実施の形態の電池パックの差異の説明のみ行い、重複した説明を省略することとする。

図４に、この第２の実施の形態となる電池パックの上記Ｘ−Ｘ線断面図を示す。この図４に示すように、当該第２の実施の形態となる電池パックは、筐体中央部４の肉厚部６を除く電池パック筐体１全体を、例えばエラストマ系樹脂等の伸縮性を有する部材で形成すると共に、筐体中央部４の肉厚部６（図４中、斜線で示す部分）を、例えばＡＢＳ樹脂等の強度性を有する部材で形成することで構成されている。

このような構成とすることで、筐体中央部４の肉薄部５が二次電池２の膨張に応じて湾曲し、強度性を有する部材で形成された肉厚部６が、底面部７に対して垂直方向に移動する。これにより、二次電池２が膨張しても当該電池パック筐体１の元々の形状である矩形状の外形を維持することができ、二次電池５の膨張を、見た目上、目立たなくすることができる他、上述の第１の実施の形態の電池パックと同じ効果を得ることができる。

［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態の電池パックの説明をする。上述の第２の実施の形態の電池パックは、筐体中央部４の肉厚部６を除く電池パック筐体１全体を伸縮性を有する部材で形成すると共に、筐体中央部４の肉厚部６を強度性を有する部材で形成したものであったが、この第３の実施の形態の電池パックは、筐体中央部４の肉薄部５のみを伸縮性を有する部材で形成すると共に、他の部分を強度性を有する部材で形成したものである。

なお、この第２の実施の形態の電池パックは、このような二色成型を行った以外は、上述の第１及び第２の実施の形態と同じ構成を有する。このため、以下の第３の実施の形態の電池パックの説明では、第２の実施の形態の電池パックの差異の説明のみ行い、重複した説明を省略することとする。

図５に、この第３の実施の形態となる電池パックの上記Ｘ−Ｘ線断面図を示す。この図５に示すように、当該第３の実施の形態となる電池パックは、筐体中央部４の肉薄部５を、例えばエラストマ系樹脂等の伸縮性を有する部材で形成すると共に、この肉薄部５を除く電池パック筐体１全体を、例えばＡＢＳ樹脂等の強度性を有する部材で形成した、いわゆる二色成型で構成されている。

このような構成とすることで、筐体中央部４の肉薄部５が二次電池２の膨張に応じて湾曲し、強度性を有する部材で形成された肉厚部６が、底面部７に対して垂直方向に移動する。これにより、二次電池２が膨張しても当該電池パック筐体１の元々の形状である矩形状の外形を維持することができ、二次電池５の膨張を、見た目上、目立たなくすることができる他、上述の第１及び第２の実施の形態の電池パックと同じ効果を得ることができる。

［変形例］
上述の各実施の形態の説明では、肉薄部５を有する筐体中央部４を、電池パック筐体１の上面部に設けることとしたが、これは図６（ａ）に示すように電池パック筐体１の底面部７側に設けてもよいし、図６（ｂ）に示すように電池パック筐体１の上面部及び底面部７の両方に設けてもよい。

図６（ａ）に示すように電池パック筐体１の底面部７側に、肉薄部５を有する筐体中央部４を設けた場合、二次電池５の膨張に応じて筐体中央部４の肉厚部６が、上面部に対して垂直方向に移動することで、二次電池５の膨張を、見た目上、目立たなくすることができる他、上述の各実施の形態と同じ効果を得ることができる。

また、図６（ｂ）に示すように電池パック筐体１の上面部及び底面部７の両方に設けた場合、二次電池５の膨張に応じて各面部に設けられた肉薄部５が湾曲し、２つの筐体中央部４の各肉厚部６がそれぞれ上面部に対して垂直方向に移動し、また、底面部７に対して垂直方向に移動することで、二次電池５の膨張を、見た目上、目立たなくすることができる他、上述の各実施の形態と同じ効果を得ることができる。

なお、電池パック筐体１の一方の側面部側、或いは両方の側面部側に肉薄部５を設けてもよい。この場合、二次電池５の側面部方向の膨張を、該側面部側に肉薄部５で吸収することができ、上述の各実施の形態と同様の効果を得ることができる。

また、上述の実施の形態の説明では、本発明を携帯電話機の電池パックに適用することとしたが、本発明を、ＰＨＳ電話機（PHS：Personal Handyphone System）、ＰＤＡ装置（PDA：Personal Digital Assistant）、デジタルカメラ装置、ビデオカメラ装置、携帯ゲーム機、ノート型のパーソナルコンピュータ装置等の他の携帯機器の電池パックに適用してもよい。この場合でも上述と同じ効果を得ることができる。

最後に、本発明は、本発明の一例として開示したに過ぎない上述の各実施の形態に限定されることはない。このため、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、上述の各実施の形態以外であっても設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論であることを付け加えておく。

本発明を適用した第１の実施の形態となる電池パックの上面及び断面を示す図である。電池パックに収納された二次電池の膨張を説明するための図である。本発明を適用した第１の実施の形態となる電池パックにおいて、二次電池の膨張分を吸収する動作を説明するための図である。本発明を適用した第２の実施の形態となる電池パックの断面を示す図である。本発明を適用した第３の実施の形態となる電池パックの断面を示す図である。本発明を適用した各実施の形態となる電池パックの変形例を示す図である。

符号の説明

１電池パック筐体、２電池パック筐体内に収納された二次電池、３電池パック筐体の上面部の筐体周辺部、４電池パック筐体の筐体中央部、５筐体中央部と筐体周辺部との間に設けられた肉薄部、６筐体中央部の肉厚部、７電池パック筐体の底面部

Claims

二次電池を収納する電池パック筐体と、
上記電池パック筐体の所定の面部を構成すると共に、肉厚部及び該肉厚部の周辺に設けられた肉薄部を備え、上記電池パック筐体の筐体周辺部よりも高さ位置が低くなるように、上記肉薄部を介して上記筐体周辺部に接続された筐体中央部と
を有する電池パック。
請求項１に記載の電池パックであって、
上記筐体中央部の肉厚部を除く上記電池パック筐体全体は、伸縮性を有する部材で形成されており、上記筐体中央部の肉厚部は強度性を有する部材で形成されていること
を特徴とする電池パック。
請求項１に記載の電池パックであって、
上記筐体中央部の肉薄部のみが伸縮性を有する部材で形成され、上記電池パック筐体の上記肉薄部を除く他の部分は強度性を有する部材で形成されていること
を特徴とする電池パック。
請求項１から請求項３のうち、いずれか一項に記載の電池パックであって、
上記筐体中央部は、電池パック筐体の上面部、底面部、側面部のうち、いずれかの面部、或いは複数の面部に設けられていること
を特徴とする電池パック。