JP5128825B2 - リチウムイオン電池パック - Google Patents
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Description
本発明はリチウムイオン電池パックに関し、特に外装に樹脂ケースを使用したリチウムイオン電池パックに関する。
近年、携帯電話機、デジタルカメラなどの電子機器は小型化が進み、これらを駆動する電源として用いられるリチウムイオン電池パックにも小型化が要求されている。リチウムイオン電池パックは、リチウムイオン電池と保護回路を樹脂で外装した構造となっている。
携帯電話機等小型の電子機器においては、種々の特色のある機種が開発されており、そのひとつとして、極めて高い剛性を有したリチウムイオン電池パックの開発が進められている。
一般的にリチウムイオン電池パックとして樹脂で外装する場合には、成形性、剛性、耐衝撃性、仕上がりの質感等の特性に適した性能を有するポリカーボネートが使用されることが多くあった（例えば特許文献１〜３）。
リチウムイオン電池を樹脂で外装する場合、万が一リチウムイオン電池が漏液する場合に備え、電解液に対する耐腐食性を有している必要があり、この点においても、ポリカーボネートは、優れた特性を有している。
一方で、近年高い剛性を持った樹脂も開発されている。一例としてポリアミドにガラス繊維を混ぜた樹脂のひとつは、アルミのダイキャスト品に迫る剛性を有している（例えば特許文献４、５）。
リチウムイオン電池パックの樹脂ケース部材に従来のポリカーボネートを採用した場合、剛性を向上させるにはケースの厚みを厚くする必要があるが、電池パックの外形形状が大きくなってしまう問題点がある。一方、前述のガラス繊維入りポリアミド樹脂をリチウムイオン電池用樹脂ケース部材に採用すれば、極めて剛性の高い電池パックが実現できる。しかしながら、ガラス繊維入りポリアミド樹脂は、リチウムイオン電池の電解液に対し、腐食する特性を有しているため、リチウムイオン電池用樹脂ケース部材には適用できなかった。
従って本発明の課題は、前記問題点を解決するために、従来の電池パックの外形形状を大きくすることなく、耐電解液性を備えた剛性の高いリチウムイオン電池パックを提供することにある。
本発明は、リチウムイオン電池を外装する樹脂ケース部材において、第一の樹脂の内側に、第二の樹脂からなるコーティングを施すことにより、剛性を保ちつつ電解液に対し耐食性を持たせることができることに着目した結果なされたものである。
本発明のリチウムイオン電池パックは、リチウムイオン電池を被覆する第一の樹脂からなる樹脂ケース部材の内側に前記リチウムイオン電池の電解液に対し耐食性を有する第二の樹脂からなるコーティングを形成したことを特徴とする。また、前記樹脂ケース部材に用いられる前記第一の樹脂が、コーティングを形成する前記第二の樹脂より高剛性であることが好ましい。また、前記第一の樹脂がガラス繊維添加ポリアミドからなり前記第二の樹脂がアクリル系樹脂からなることが好ましい。
本発明によるリチウムイオン電池パックは、樹脂ケース部材の内側にリチウムイオン電池の電解液に対し耐食性を有したコーティングを施しているので、樹脂ケース部材の材質に関わらず電解液に対し耐食性を持たせることができる。また、コーティングの膜厚は１０μｍ程度で耐食性の効果が得られるので、電池パックの外形寸法に影響を与えることもない。
本発明の基本的な構成は、リチウムイオン電池パックの外装を成す第一の樹脂からなる樹脂ケース部材と樹脂ケース部材の内側に形成された第二の樹脂によるコーティングからなる。
次に図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、リチウムイオン電池パックの平面図であり、図２は図１におけるＡ−Ａ線の断面図であり、図３は図２におけるＢ部の詳細図である。
図１〜３に示すように、リチウムイオン電池パック１１は、リチウムイオン電池１３と、保護回路基板１６を第一の樹脂からなる表面側の樹脂ケース部材１２と裏面側の樹脂ケース部材１５で被覆する構成となっており、表面側の樹脂ケース部材１２と裏面側の樹脂ケース部材１５は超音波溶接等の手段により接続される。表面側の樹脂ケース部材１２と裏面側の樹脂ケース部材１５の内側、即ちリチウムイオン電池１３側には第二の樹脂からなるコーティング１４が形成される。
表面側の樹脂ケース部材１２と裏面側の樹脂ケース部材１５に用いられる第一の樹脂としては、ガラス繊維添加ポリアミド、などの剛性の高い樹脂が好ましい。また、必ずしも表面側の樹脂ケース部材１２と裏面側の樹脂ケース部材１５は同一の材質でなくともよい。
コーティング１４を形成する第二の樹脂は、樹脂ケース部材１２、１５の内側に１０μｍ程度に薄く塗布され、リチウムイオン電池の電解液に対して耐食性を持つ塗料、例えば携帯電話の外装ケースで傷等から意匠面を保護するために使用される紫外線硬化塗料が使用可能である。
次に、実施例について説明する。実施例のリチウムイオン電池パックの形状は、実施の形態（図１〜３参照）と同様であり、長さ６０ｍｍ、幅４６ｍｍ、厚さ７ｍｍで、表面側の樹脂ケース部材１２と裏面側の樹脂ケース部材１５の材質はガラス繊維添加ポリアミドであり、それぞれの樹脂ケース部材１２、１５の内側には８〜１２μｍのアクリル系紫外線硬化塗料でコーティング１４を施し使用した。
この場合、樹脂ケース部材にリチウムイオン電池の電解液に対し腐食する樹脂を使用してもリチウムイオン電池の万一の漏液時においても樹脂ケース部材が腐食することはない。また電池パックの外形に影響を与えることも無い。
１１ リチウムイオン電池パック
１２ 樹脂ケース部材（表面側）
１３ リチウムイオン電池
１４ コーティング
１５ 樹脂ケース部材（裏面側）
１６ 保護回路基板
１２ 樹脂ケース部材（表面側）
１３ リチウムイオン電池
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１６ 保護回路基板
Claims (4)
- リチウムイオン電池を被覆する前記リチウムイオン電池の電解液に対し腐食する特性を有している第一の樹脂からなる樹脂ケース部材の内側に前記リチウムイオン電池の電解液に対し耐食性を有する第二の樹脂からなるコーティングを形成したことを特徴とするリチウムイオン電池パック。
- リチウムイオン電池を被覆する第一の樹脂からなる樹脂ケース部材の内側に前記リチウムイオン電池の電解液に対し耐食性を有する第二の樹脂からなるコーティングを形成したリチウムイオン電池パックにおいて、前記第一の樹脂は前記第二の樹脂より前記耐食性が低い樹脂であることを特徴とするリチウムイオン電池パック。
- 前記樹脂ケース部材に用いられる前記第一の樹脂が、コーティングを形成する前記第二の樹脂より高剛性であることを特徴とする請求項１または２に記載のリチウムイオン電池パック。
- 前記第一の樹脂がガラス繊維添加ポリアミドからなり前記第二の樹脂がアクリル系樹脂からなることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のリチウムイオン電池パック。
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