JP5031347B2 - Battery pack - Google Patents
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Description
本発明は、ビデオカメラ,モバイルコンピュータ,携帯電話機等の主として携帯電子機器の電源として利用される充放電可能な非水電解質二次電池、具体的にはリチウムイオン二次電池等を絶縁性のケースに収納した電池パックに関する。 The present invention relates to a chargeable / dischargeable nonaqueous electrolyte secondary battery, specifically a lithium ion secondary battery, which is mainly used as a power source for portable electronic devices such as a video camera, a mobile computer, a mobile phone, etc. It relates to the battery pack stored in the box.
近年、急速に普及しているビデオカメラ,モバイルコンピュータ,携帯電話機等の携帯電子機器の電源としては、充放電可能な直方体状の非水電解質二次電池、例えばリチウムイオン二次電池等が主として用いられている。リチウムイオン二次電池は、正極及び負極をセパレータを介して巻回した電極群、及び非水電解質を、アルミニウム又はアルミニウム合金製であり、直方体状をなすケースに収納して構成される。 In recent years, as power sources for portable electronic devices such as video cameras, mobile computers, and mobile phones, which are rapidly spreading, chargeable / dischargeable rectangular parallelepiped nonaqueous electrolyte secondary batteries such as lithium ion secondary batteries are mainly used. It has been. A lithium ion secondary battery is composed of an electrode group in which a positive electrode and a negative electrode are wound through a separator, and a nonaqueous electrolyte, which are made of aluminum or an aluminum alloy and housed in a rectangular parallelepiped case.
このリチウムイオン二次電池(素電池)の一側面に、過充電及び過放電を防止するために電池電圧を制御するための保護回路、及び素電池から外部へ電力を取り出し、又は外部から電力を取り込むための外部出力端子を有する回路基板を配置することにより電池コアが構成される。この電池コアを絶縁性の、例えば合成樹脂製のケースに収容した状態の電池パックとして電子機器に装着する。保護回路基板と素電池との間は接続用のリード板により電気的に接続されている。 On one side of this lithium ion secondary battery (unit cell), a protection circuit for controlling the battery voltage to prevent overcharge and overdischarge, and power is taken out from the unit cell or from the outside. A battery core is configured by arranging a circuit board having an external output terminal for capturing. The battery core is attached to an electronic device as a battery pack in a state of being housed in an insulating case made of, for example, a synthetic resin. The protective circuit board and the unit cell are electrically connected by a connecting lead plate.
特許文献1には、金型により一体成形された箱体状のケースに、角型平板状の素電池に保護回路基板を垂直置きに配してなる電池コアを収容した後、素電池の表面、及びケースの対向する2長側板部を絶縁シートにより貼付してなる電池パックの発明について開示されている。
図6は、特許文献1等の従来の電池パック用のケース13を金型8により製造する状態を示す断面図である。
金型8は、可動型81と固定型82とを備えている。
可動型81と固定型82とを付き合わせ、このときに生じるキャビティ84に、ポリカーボネート(PC)を略320℃に加温し、溶融させたものを、ランナー83及びゲート85を介して注入する。
なお、ケース13の材料として、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、及びこれらの合成材料であるPC/ABSを用いることもできる。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which a
The
The
In addition, as a material of the
図7は、金型8を開いた状態を示す断面図である。
金型8を開き、可動型81を取り外して、底板部に側板部が周設された一面開口の箱体状をなすケース13が取り出される。
このとき、例えば可動型81にダレが生じると、ケース13の側板部には必ずバリ13aが生じる。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state where the
The
At this time, for example, when the
図8は、ケース13を示す一部側面図である。
ケース13には、素電池(図示せず)が収容され、ケース13の開口を閉塞した上で、前記バリ13aが生じた側板部に亘って絶縁シート14が貼付されている。
バリ13aがある場合、このバリ13aがある部分で、絶縁シート14が突っ張って破断したり、ケース13の側板部の前記固定型82により成形される固定型部分13b、及び前記可動型81により成形される可動型部分13cに密着せず、電池パックとしての完成品が得られた後に、絶縁シート14が剥がれることがあるという問題があった。
FIG. 8 is a partial side view showing the
A unit cell (not shown) is accommodated in the
When there is a burr 13a, the
上述の問題は、ケース13の側板部の可動型81により成形される可動型部分13cと、前記固定型部分13bとが同一平面上にある場合の問題であるが、可動型部分13cの寸法と固定型部分13bの寸法とを完全に同一にすることは製造技術的には不可能であり、実際には、どちらかが外側に突出し、どちらかが内側に凹んで段差が生じる。
The above-mentioned problem is a problem when the
図9は、絶縁シート14の端部が貼付される固定型部分13bが可動型部分13cより内側に凹んでいる場合を示すケースの一部側面図である。
この場合、ケース13に、素電池が収容され、ケース13の開口を閉塞した上で、前記固定型部分に亘って絶縁シート14が貼付されたときに、絶縁シート14がケース13の固定型部分13bに密着せず、電池パックとしての完成品が得られた後に、絶縁シート14が剥がれることがあるという問題があった。
なお、以上のように、可動型部分13cと固定型部分13bとに段差があった場合、凹んでいる側の金型に多少のダレが生じても、ダレが段差寸法の範囲内であればケース13の対応する部分にバリが生じることはなく、バリの発生確率は低減する。
しかし、通常は同一寸法になることを狙って加工を行うので、結果的に段差が生じた場合、ケースの対向する側板部で、可動型部分と固定型部分との段差は逆方向に生じることが多く、必ずしもバリを削減することができるとはいえない。
FIG. 9 is a partial side view of the case showing a case where the fixed
In this case, when the
As described above, when there is a step between the
However, since processing is usually performed with the aim of having the same dimensions, if a step occurs as a result, the step between the movable mold part and the fixed mold part occurs in the opposite direction on the side plate part facing the case. However, it cannot always be said that burr can be reduced.
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、ケースの絶縁シートが貼付され、又は巻き付けられる少なくとも1つの側板部は、金型の固定型及び可動型のうちの一方の型により、底板部側に成形される底板側部分が、他方の型により成形される開口側部分より外側に突出しており、絶縁シートは、底板側部分に亘って貼付され、又は巻き付けられるように構成することにより、金型成形時に、前記他方の型にダレが生じてもケースの開口側部分にバリが生じることが抑制されるとともに、絶縁シートが確実に底板側部分に密着するので、製品の完成後に剥がれることが抑制されている電池パックを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and at least one side plate portion to which the insulating sheet of the case is attached or wound is one of a fixed mold and a movable mold of the mold, The bottom plate side portion molded on the bottom plate portion side protrudes outward from the opening side portion formed by the other mold, and the insulating sheet is configured to be stuck or wound around the bottom plate side portion. Therefore, when molding the mold, even if a sag occurs in the other mold, burr is prevented from being generated in the opening side portion of the case, and the insulating sheet is securely adhered to the bottom plate side portion. An object is to provide a battery pack that is prevented from being peeled off.
そして、本発明は、底板側部分と開口側部分との段差寸法が0.05mm以下であるように構成することにより、金型成形時に前記他方の型にダレが生じてもケースの側板部の開口側部分にバリが生じることが抑制され、絶縁シートの貼付時に該絶縁シートの端部がケースの底板側部分に確実に密着し、電池パックの完成後に絶縁シートが剥がれることが抑制されるとともに、段差により違和感を感じたり、段差部分がナイフエッジとなってけがをすることもない電池パックを提供することを目的とする。 And this invention is comprised so that the level | step-difference dimension of a baseplate side part and an opening side part may be 0.05 mm or less, Even if a sagging arises in said other type | mold at the time of metal mold | die shaping | molding, Burr is prevented from occurring in the opening side portion, the end of the insulating sheet is securely adhered to the bottom plate side portion of the case when the insulating sheet is stuck, and the insulating sheet is prevented from peeling off after the battery pack is completed. It is an object of the present invention to provide a battery pack that does not feel uncomfortable due to a step, or that the step portion becomes a knife edge and is not injured.
第1発明に係る電池パックは、素電池、及び該素電池から外部へ電力を取り出し、又は外部から電力を取り込むための外部出力端子を有する電池コアと、金型の固定型及び可動型を用いて、底板部に側板部が周設された一面開口の箱体状に成形され、前記電池コアを収容するケースと、該ケースの開口を閉塞した上で、前記ケースの少なくとも一側板部に亘って貼付され、又は巻き付けられる絶縁シートとを備える電池パックにおいて、前記一側板部は、前記固定型及び可動型のうちの一方の型により、前記底板部側に成形される底板側部分が、他方の型により成形される開口側部分より外側に突出し、前記絶縁シートは、前記底板側部分に亘って貼付され、又は巻き付けられていることを特徴とする。 The battery pack according to the first invention uses a unit cell, a battery core having an external output terminal for taking out power from the unit cell to the outside, or taking in power from outside, and a fixed mold and a movable mold of the mold. The case is formed into a box shape having a single-side opening with a side plate portion provided around the bottom plate portion, the battery core is accommodated therein, the opening of the case is closed, and at least one side plate portion of the case is covered. In the battery pack including the insulating sheet that is attached or wound around, the one side plate portion is formed by one of the fixed die and the movable die, and the bottom plate side portion that is formed on the bottom plate portion side is the other. It protrudes outside from the opening side part shape | molded by this type | mold, The said insulating sheet is affixed over the said baseplate side part, or is wound, It is characterized by the above-mentioned.
本発明においては、底板側部分が開口側部分より外側に突出しているので、金型成形時に、前記他方の型にダレが生じても、該型により成形される側板部の開口側部分にバリが生じることが抑制され、バリの発生確率を従来の略半分まで低減させることができる。従って、バリに起因して、絶縁シートが破断したり、製品の完成後に剥がれることが抑制されている。
さらに、絶縁シートの端部が貼付し、又は巻き付けられる底板側部分が外側に突出しているので、絶縁シートが底板側部分に確実に密着し、製品の完成後に剥がれることが抑制されている。
In the present invention, since the bottom plate side portion protrudes outward from the opening side portion, even if the other die sags during mold forming, the bottom plate side portion has a burr on the opening side portion of the side plate portion formed by the die. Can be suppressed, and the occurrence probability of burrs can be reduced to about half of that in the prior art. Therefore, the insulating sheet is prevented from being broken or peeled off after the product is completed due to burrs.
Further, since the bottom plate side portion to which the end portion of the insulating sheet is stuck or wound protrudes outward, the insulating sheet is securely adhered to the bottom plate side portion and is prevented from peeling off after the product is completed.
第2発明に係る電池パックは、第1発明において、前記底板側部分と開口側部分との段差寸法が0.05mm以下であることを特徴とする。 A battery pack according to a second invention is characterized in that, in the first invention, a step size between the bottom plate side portion and the opening side portion is 0.05 mm or less.
本発明においては、底板側部分と開口側部分との段差寸法が0.05mm以下であるので、この段差により違和感を感じたり、段差部分がナイフエッジとなってけがをすることもない。そして、底板側部分が突出し過ぎて、絶縁シートが可動型部分で浮くことがなく、電池パックを携帯電子機器に装着するときに、収まりが悪くなる等の問題も生じない。 In the present invention, since the step size between the bottom plate side portion and the opening side portion is 0.05 mm or less, there is no sense of incongruity due to this step, and the step portion becomes a knife edge and is not injured. And the bottom plate side part protrudes too much, and the insulating sheet does not float at the movable part, and when the battery pack is attached to the portable electronic device, there is no problem such as poor fit.
第1発明によれば、絶縁シートが貼付され、又は巻き付けられるケースの少なくとも1つの側板部は、金型の固定型及び可動型のうちの一方の型により成形される底板側部分が、他方の型により成形される開口側部分より外側に突出しており、絶縁シートは、底板側部分に亘って貼付され、又は巻き付けられるように構成されているので、金型成形時に、前記他方の型にダレが生じてもケースの開口側部分にバリが生じることが抑制され、バリの発生確率が略半減している。従って、製品の完成後に、絶縁シートが剥がれることが抑制されている。
さらに、絶縁シートが底板側部分に確実に密着することからも、製品の完成後に剥がれることが抑制されている。
According to the first aspect of the present invention, at least one side plate portion of the case to which the insulating sheet is affixed or wound has the bottom plate side portion formed by one of the fixed mold and the movable mold of the mold, The insulating sheet protrudes outward from the opening side portion formed by the mold, and the insulating sheet is configured to be affixed or wound around the bottom plate side portion. Even if this occurs, the occurrence of burrs on the opening side portion of the case is suppressed, and the probability of occurrence of burrs is substantially halved. Therefore, it is suppressed that an insulating sheet peels after completion of a product.
Furthermore, since the insulating sheet is in close contact with the bottom plate side portion, peeling off after the product is completed is suppressed.
第2発明によれば、底板側部分と開口側部分との段差寸法が0.05mm以下であるように構成されているので、段差により違和感を感じたり、段差部分がナイフエッジとなってけがをすることもない。そして、底板側部分が突出し過ぎて、絶縁シートが開口側部分で浮くことがなく、電池パックを携帯電子機器に装着するときに、収まりが悪くなる等の問題も生じない。 According to the second aspect of the invention, the step size between the bottom plate side portion and the opening side portion is configured to be 0.05 mm or less. There is no need to do. And the bottom plate side part protrudes too much, and the insulating sheet does not float at the opening side part, and when the battery pack is attached to the portable electronic device, there is no problem such as poor fit.
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
実施の形態.
図1は本発明の実施の形態に係る電池パック1を示す分解斜視図、図2は電池パック1に備えられるケース3を示す拡大斜視図、図3は電池パック1を示す一部側面図である。
電池パック1の電池コア2の素電池21は縦36mm、横34mm、厚み5.2mmの角型平板状であり、例えばリチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池であり、正極及び負極をセパレータを介して巻回した電極群、並びに非水電解質を、アルミニウム又はアルミニウム合金製のケースに収納してなる。素電池21の一側面には、絶縁板(図示せず)を介して負極端子(図示せず)が設けられ、これと対向する他側面には、リード取付板21aが設けられている。負極端子が設けられた部分以外の素電池21の全体が正極(端子)とされる。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings showing embodiments thereof.
Embodiment.
1 is an exploded perspective view showing a
The
素電池21の負極端子が設けられている前記他側面に隣接する側面には、両面粘着性の固定テープ(図示せず)が貼付されており、該固定テープには、保護回路部22を支持した状態で、基板ホルダ23の第1側板部23aが貼着されている。基板ホルダ23の第2側板部23bは、前記負極端子が設けられている素電池21の一側面に当接されている。
A double-sided adhesive fixing tape (not shown) is affixed to the side surface adjacent to the other side surface where the negative electrode terminal of the
保護回路部22の基板22aの素電池21と対向する面には、素電池21の過充電又は過放電等を防止するための保護回路(図示せず)が設けられている。そして、基板22aの外面側には、外部へ電力を取り出し、また逆に充電のために外部から電力を取り込むための正負極の外部出力端子22b,22b,22bが金メッキにより設けられている。
第1リード板22cは、基板22aの電極と前記負極端子とを接続する。第2リード板22dは、基板22aの電極と、リード取付板21aを介し素電池21の他側面とを接続する。
A protection circuit (not shown) for preventing overcharge or overdischarge of the
The first lead plate 22c connects the electrode of the substrate 22a and the negative terminal. The second lead plate 22d connects the electrode of the substrate 22a and the other side surface of the
図2に示すように、合成樹脂製のケース3は、平板部(底板部)31に、保護回路部22の外部出力端子22b,22b,22bを露出させるための窓部32a,32a,32aが設けられた側板部32と、これに対向する側板部33と、これらに隣接する側板部34,34とが周設された一面開口の箱体状をなす。
As shown in FIG. 2, the
側板部34は、後述する金型7の可動型71により成形される可動型部分(開口側部分)34aと、固定型72により成形される固定型部分(底板側部分)34bとを備えている。
図3に示すように、固定型部分34bは、可動型部分34aより外側に突出しており、可動型部分34aと固定型部分34bとの境界部分には、突出面部34cが設けられている。
The
As shown in FIG. 3, the fixed
図4は、ケース3を金型7により製造する状態を示す断面図である。
金型7は、可動型71と固定型72とを備えている。
可動型71の中央部側には凸部71aが設けられており、凸部71aの両側には、溝部71b,71bが形成されている。固定型72の中央部側には、凹部72aが設けられている。
可動型71と固定型72とを付き合わせたときに生じるキャビティ74は、該キャビティ74に合成樹脂が充填されて成形されるケース3の固定型部分34bが可動型部分34aより外側に突出するように、前記凹部72aの側壁部が、前記溝部71b,71bの外側の側壁部より外側に位置するように形成されている。
このキャビティ74に、PCを略320℃に加温し、溶融させたものを、ランナー73及びゲート75を介して注入する。
なお、ケース3の材料として、ABS、及びPC/ABSを用いることもできる。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which the
The
A
The
Into the
Note that ABS and PC / ABS can also be used as the material of the
図5は、金型7を開いた状態を示す断面図である。
金型7を開き、可動型71を外して、ケース3が取り出される。
このとき、可動型71にダレが生じても、可動型部分34aと固定型部分34bとの段差、すなわち、突出面部34cの突出幅の範囲内であれば、可動型部分34aにはバリが生じない。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state where the
The
At this time, even if sagging occurs in the
図1に示すように、絶縁シート4は、矩形の平面部41と、該平面部41から垂下する側部42,42,43,44,44とからなる。
側部42には、前記可動型部分34aに貼付される第1側部42aと、固定型部分34bに貼付される第2側部42bとを備えている。
As shown in FIG. 1, the insulating
The
上述のようにして得られた電池コア2を、外部出力端子22b,22b,22bが窓部32a,32a,32aから露出する状態で、ケース3に収納する。そして、絶縁シート4の平面部41を電池コア2の露出面に貼付し、窓部32a,32a,32aを表出させた状態で、側部42,42,43,44,44を、ケース3の側板部34,34,32,33に沿わせて貼付する。これにより電池パック1が構成される。
The
本実施の形態においては、絶縁シート4が貼付されているケース3の側板部34,34は、固定型部分34b,34bが、可動型部分34a,34aより外側に突出しており、絶縁シート4の側部42,42は、固定型部分34b,34bに亘って貼付されるので、成形時に、可動型71にダレが生じても可動型部分34a,34aにバリが生じず、ケース3のバリの発生確率が略半減している。従って、バリにより絶縁シート4が破断することが抑制されるとともに、製品の完成後に、絶縁シート4が剥がれることが抑制されている。
さらに、絶縁シート4が固定型部分34b,34bに確実に密着することからも、製品の完成後に剥がれることが抑制されている。
In the present embodiment, the
Furthermore, since the insulating
以下に、金型加工上のケース3の可動型部分34aと固定型部分34bとの狙い段差寸法(突出面部34cの突出幅)を0.000mm、0.010mm、0.020mm、0.030mm、0.040mm、0.050mm、及び0.060mmに変え、それぞれ成形後に、ケース3の側板部32に向かって右側で該側板部34に隣接する側板部34、及び左側で隣接する側板部34の実測段差寸法を求めた結果を下記の表1に示す。
なお、素電池21の大きさは縦36mm、横34mm、厚み5.2mmである。
Below, the target step size (projecting width of the projecting
The
表中、負の数値で表したものは、ケース3の可動型部分34aが固定型部分34bより外側に突出していること(逆段差)を示す。
表1より、狙い段差寸法が0.020mm以上0.060mm以下である場合、実測した段差寸法が、左右の側板部34ともに0を超え、略0.05mm以下であることが分かる。
In the table, a negative numerical value indicates that the movable mold part 34a of the
From Table 1, it can be seen that when the target step size is 0.020 mm or more and 0.060 mm or less, the actually measured step size is over 0 for both the left and right
実測段差寸法が0を超え、0.05mm以下であるように加工することにより、ケース3の固定型部分34bが可動型部分34aより外側に突出し、金型成形時に可動型71にダレが生じてもケース3の側板部34の可動型部分34bにバリが生じることが抑制され、しかも、絶縁シート4の貼付時に第2側部42bがケース3の固定型部分34bに確実に密着するので、製品の完成後に絶縁シート4が剥がれることが確実に抑制される。
By processing so that the actually measured step dimension exceeds 0 and is equal to or less than 0.05 mm, the fixed
段差が0.05mm以下である場合、この段差により違和感を感じたり、段差部分がナイフエッジとなってけがをすることもないことが確認されている。そして、固定型部分34bが突出し過ぎて、絶縁シート4の第1側部42aが可動型部分34aで浮くことがなく、電池パック1を携帯電子機器に装着するときに、収まりが悪くなる等の問題も生じない。
従って、狙い段差寸法を0.020mm以上0.060mm以下にして金型を加工するのが好ましく、0.020mm以上0.040mm以下にして金型を加工するのがさらに好ましい。以上のように加工した金型を用いて成形加工することにより、得られるケース3の実測段差寸法を0を超え、0.05mm以下に制御することができる。
When the level difference is 0.05 mm or less, it has been confirmed that the level difference does not cause a sense of incongruity, and the level difference portion does not become a knife edge and cause injury. Then, the fixed
Therefore, it is preferable to process the mold with a target step size of 0.020 mm or more and 0.060 mm or less, and it is more preferable to process the mold with 0.020 mm or more and 0.040 mm or less. By performing molding using the mold machined as described above, the actually measured step size of the
なお、前記実施の形態においては、ケース3の2つの側板部34,34の固定型部分34bを可動型部分34aより外側に突出させた場合につき説明しているがこれに限定されるものではない。
また、前記実施の形態においては、金型7の固定型72により、ケース3の高さ方向の平板部31側の部分が成形される場合につき説明しているがこれに限定されるものではなく、固定型72によりケース3の高さ方向の開口側の部分が成形されるものであってもよい。この場合も、側板部34の底板側部分が開口側部分より外側に突出するように構成する。
In the above-described embodiment, the case where the fixed
Moreover, in the said embodiment, although the case where the part by the side of the
1 電池パック
2 電池コア
21 素電池
21a リード取付板
22 保護回路部
22a 基板
22b 外部出力端子
22c 第1リード板
22d 第2リード板
23 基板ホルダ
23a 第1側板部
23b 第2側板部
3 ケース
31 平板部
32、33、34 側板部
32a 窓部
34a 可動型部分
34b 固定型部分
34c 突出面部
4 絶縁シート
41 平面部
42、43、44 側部
42a 第1側部
42b 第2側部
7 金型
71 可動型
72 固定型
73 ランナー
74 キャビティ
75 ゲート
DESCRIPTION OF
Claims (2)
金型の固定型及び可動型を用いて、底板部に側板部が周設された一面開口の箱体状に成形され、前記電池コアを収容するケースと、
該ケースの開口を閉塞した上で、前記ケースの少なくとも一側板部に亘って貼付され、又は巻き付けられる絶縁シートと
を備える電池パックにおいて、
前記一側板部は、前記固定型及び可動型のうちの一方の型により、前記底板部側に成形される底板側部分が、他方の型により成形される開口側部分より外側に突出し、
前記絶縁シートは、前記底板側部分に亘って貼付され、又は巻き付けられていることを特徴とする電池パック。 A battery core having a unit cell and an external output terminal for taking out power from the unit cell or taking in power from outside;
Using a fixed mold and a movable mold of the mold, a case that is molded into a box shape with a single-sided opening in which a side plate portion is provided around the bottom plate portion, and accommodates the battery core;
A battery pack comprising: an insulating sheet that is attached or wound around at least one side plate portion of the case after closing the opening of the case.
The one side plate portion is protruded to the outside from the opening side portion formed by the other die, with the bottom plate side portion formed on the bottom plate portion side by one of the fixed die and the movable die.
The battery pack, wherein the insulating sheet is affixed or wound around the bottom plate side portion.
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