JP5329195B2

JP5329195B2 - Pack battery

Info

Publication number: JP5329195B2
Application number: JP2008316501A
Authority: JP
Inventors: 誠藤丸
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2008-12-12
Filing date: 2008-12-12
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2028-12-12
Also published as: JP2010140783A

Description

本発明は、パック電池に関し、特に、素電池と安全素子および保護回路基板とを組み合わせた状態で、全体をフィルム材により被覆したパック電池に関する。 The present invention relates to a battery pack, and more particularly to a battery pack that is entirely covered with a film material in a state where a unit cell, a safety element, and a protection circuit board are combined.

近年、屋内外でのデータの収集用としてハンディターミナルが用いられている。ハンディターミナルでは、繰り返し充電が可能な二次電池、とりわけ高いエネルギ密度を有するリチウムイオン二次電池が電源として採用されている。リチウムイオン二次電池は、充放電および電流などの制御のため、保護回路基板および安全素子などが組み合わされた状態（パック電池）で用いられる（例えば、特許文献１を参照）。従来技術に係るパック電池の構成について、図５を用い説明する。図５では、リチウムイオン二次電池を備えるパック電池の構成の内、主要部であるパッケージ本体を抜き出して示している。 In recent years, handy terminals have been used for collecting data indoors and outdoors. In the handy terminal, a secondary battery that can be repeatedly charged, particularly a lithium ion secondary battery having a high energy density, is adopted as a power source. A lithium ion secondary battery is used in a state in which a protection circuit board and a safety element are combined (pack battery) for charge / discharge and current control (see, for example, Patent Document 1). The configuration of the battery pack according to the prior art will be described with reference to FIG. In FIG. 5, the package main body, which is a main part, is extracted from the configuration of the battery pack including the lithium ion secondary battery.

図５に示すように、従来技術に係るパック電池のパッケージ本体は、円筒型外観を有するリチウムイオン二次電池（以下では、単に「素電池」と記載する。）９００を一つ備える。素電池９００では、端面９００ａが正負極の一方の極であり、端面９００ｂが他方の極である。素電池９００に対しては、端面９００ａに絶縁リング９０１が当接された状態で、周面が内装チューブ９０２で被覆されている。なお、内装チューブ９０２は、素電池９００の端面９００ａ，９００ｂに相当する箇所が、開口されている（開口部９０２ａなど）。 As shown in FIG. 5, the package body of the battery pack according to the prior art includes one lithium ion secondary battery (hereinafter simply referred to as “unit cell”) 900 having a cylindrical appearance. In the unit cell 900, the end surface 900a is one of the positive and negative electrodes, and the end surface 900b is the other electrode. With respect to the unit cell 900, the peripheral surface is covered with the internal tube 902 in a state where the insulating ring 901 is in contact with the end surface 900a. The interior tube 902 has openings corresponding to the end faces 900a and 900b of the unit cell 900 (such as an opening 902a).

素電池９００の周面を被覆する内装チューブ９０２の一部に対しては、ポリエステルなどからなるテープ９０３が貼着され、その上にＬ字形のリード９０４、ＰＴＣ素子９０５および保護回路基板９０７が載置されている。リード９０４は、一方の辺９０４ａで素電池９００の一方の極（端面９００ａ）に接続され、他方の辺９０４ｂで保護回路基板９０７のリード９０７ａに接続されている。なお、保護回路基板９０７は、短冊状の基板に電子部品が実装されてなる基板本体９０７ａと、基板本体９０７ａのＸ軸方向両側から延出された２つのリード９０７ｂ，９０７ｃとから構成されている。 A tape 903 made of polyester or the like is attached to a part of the interior tube 902 that covers the peripheral surface of the unit cell 900, and an L-shaped lead 904, a PTC element 905, and a protective circuit board 907 are mounted thereon. Is placed. The lead 904 is connected to one pole (end surface 900a) of the unit cell 900 at one side 904a, and is connected to the lead 907a of the protection circuit board 907 at the other side 904b. The protection circuit board 907 includes a board body 907a in which electronic components are mounted on a strip-like board, and two leads 907b and 907c extending from both sides of the board body 907a in the X-axis direction. .

ＰＴＣ素子９０５は、素子本体９０５ａと、当該素子本体９０５ａのＸ軸方向両側から延出された２つのリード９０５ｂ，９０５ｃとから構成されており、一方のリード９０５ｂで素電池９００のもう一方の極（端面９００ｂ）に接続されている。なお、図５では、ＰＴＣ素子９０５におけるリード９０５ｂを、Ｘ軸方向に直線状に延びる状態で描いているが、実際には、素電池９００の端面９００ｂとの接続のために、中間部分あるいは根元部分からＺ軸方向下向きに曲折加工されている。 The PTC element 905 includes an element main body 905a and two leads 905b and 905c extending from both sides of the element main body 905a in the X-axis direction. One lead 905b is the other electrode of the unit cell 900. It is connected to (end face 900b). In FIG. 5, the lead 905 b of the PTC element 905 is drawn in a state extending linearly in the X-axis direction. However, in actuality, in order to connect to the end surface 900 b of the unit cell 900, It is bent from the portion downward in the Z-axis direction.

ＰＴＣ素子９０５におけるもう一方のリード９０５ｃは、保護回路基板９０７のリード９０７ｃに接続されている。そして、保護回路基板９０７には、３本のリード線９０８ａ〜９０８ｃが接続されており、リード線９０８ａ〜９０８ｃの先端には、コネクタ９０８ｄが接続されている。
素電池９００は、ＰＴＣ素子９０５および保護回路基板９０７などが組み付けられた状態で、Ｘ軸方向両端を覆うように絶縁板９１０，９１１が配され、また、保護回路基板９０７の上を覆うように絶縁板９０９が配され、全体を外装チューブ９１２により被覆されている。リード線９０８ａ〜９０８ｃは、外装チューブ９１２から延出されることになる。
特開２００８−１２３９５０号公報 The other lead 905 c of the PTC element 905 is connected to the lead 907 c of the protection circuit board 907. Three lead wires 908a to 908c are connected to the protection circuit board 907, and a connector 908d is connected to the tip of the lead wires 908a to 908c.
In the unit cell 900, with the PTC element 905, the protection circuit board 907, and the like assembled, insulating plates 910 and 911 are arranged so as to cover both ends in the X-axis direction, and so as to cover the protection circuit board 907. An insulating plate 909 is disposed, and the whole is covered with the exterior tube 912. The lead wires 908a to 908c are extended from the outer tube 912.
JP 2008-123950 A

しかしながら、上記従来技術に係るパック電池では、素電池９００に対するＰＴＣ素子９０５や保護回路基板９０７の配置において、高い位置精度を実現することはできない。即ち、図５に示すように、従来技術に係るパック電池では、素電池９００に対しＰＴＣ素子９０５および保護回路基板９０７を組み付けた後、外装チューブ９１２で被覆するまでの間は、リードのスプリングバックなどに起因して、素電池９００の主面に対してＰＴＣ素子９０５が浮き上がった状態となることも考えられる。このように素電池９００の主面に対しＰＴＣ素子９０５が浮き上がったりした場合には、素電池９００の主面の温度を正確に検知することができなくなり、動作の安定（安全性の確保）という観点で問題を有することになる。 However, in the battery pack according to the above prior art, high positional accuracy cannot be realized in the arrangement of the PTC element 905 and the protection circuit board 907 with respect to the unit cell 900. That is, as shown in FIG. 5, in the battery pack according to the related art, the lead springback is performed after the PTC element 905 and the protective circuit board 907 are assembled to the unit cell 900 and covered with the outer tube 912. For example, the PTC element 905 may be lifted with respect to the main surface of the unit cell 900. Thus, when the PTC element 905 is lifted with respect to the main surface of the unit cell 900, it becomes impossible to accurately detect the temperature of the main surface of the unit cell 900, which means that the operation is stable (ensuring safety). Will have problems in terms of perspective.

また、図５に示すように、従来技術に係るパック電池では、保護回路基板９０７の裏面が、薄いフィルム材からなる内装チューブ９０２だけを間に介挿した状態で、素電池９００の周面上に載置されているので、充電時等において、素電池９００の熱が保護回路基板９０７の実装電子部品などに伝達され、保護回路基板９０７の動作に影響を及ぼすことも考えられる。 As shown in FIG. 5, in the battery pack according to the prior art, the back surface of the protection circuit board 907 is on the peripheral surface of the unit cell 900 with only the interior tube 902 made of a thin film material interposed therebetween. Therefore, it is conceivable that the heat of the unit cell 900 is transferred to the mounting electronic component of the protection circuit board 907 during charging or the like and affects the operation of the protection circuit board 907.

本発明は、上記問題の解決を図ろうとなされたものであって、素電池に対する安全素子の高い位置精度を確保し、また素電池からの熱が保護回路基板へ影響を及ぼすことを抑えて動作の安定化を図ることができるパック電池を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and ensures high positional accuracy of the safety element with respect to the unit cell, and operates with the heat from the unit cell being suppressed from affecting the protection circuit board. It is an object to provide a battery pack that can stabilize the battery.

本発明は、上記目的を達成するために、次の構成を採用する。
本発明に係るパック電池は、素電池と安全素子と保護回路基板と外装体とを備える。安全素子は、素電池における正負極の一方の極と接続されている。保護回路基板は、安全素子に接続されている。外装体は、素電池および安全素子および保護回路基板を覆うように被着されている。 In order to achieve the above object, the present invention employs the following configuration.
The battery pack according to the present invention includes a unit cell, a safety element, a protective circuit board, and an exterior body. The safety element is connected to one of the positive and negative electrodes in the unit cell. The protection circuit board is connected to the safety element. The exterior body is attached so as to cover the unit cell, the safety element, and the protection circuit board.

また、本発明に係るパック電池では、素電池と保護回路基板との間に、保護回路基板の基板本体を掛止により保持するホルダが介挿されている。そして、安全素子の素子本体は、素電池の主面とホルダとの間に介挿されており、外装体の被着による張力がホルダに伝達されることにより、素電池の主面へと押し付けられた状態となっていることを特徴とする。 In the battery pack according to the present invention, a holder for holding the substrate body of the protection circuit board by latching is interposed between the unit cell and the protection circuit board. The element body of the safety element is inserted between the main surface of the unit cell and the holder, and the tension due to the adherence of the exterior body is transmitted to the holder so that it is pressed against the main surface of the unit cell. It is characterized by being in a state where

また、本発明に係るパック電池は、素電池と安全素子と保護回路基板とを有する。素電池は、円筒形の外観を有している。安全素子は、素電池における正負極の一方の極と接続されている。そして、保護回路基板は、安全素子に対して接続されている。ここで、本発明に係るパック電池では、素電池の外周面と保護回路基板との間にホルダが介挿されており、ホルダは、保護回路基板の基板本体を掛止により保持する。また、安全素子は、その素子本体が、素電池の外周面とホルダとの間に介挿されており、ホルダは、素電池側の面が、当該素電池の外周面に沿うように曲面を以って構成されていることを特徴とする。 The battery pack according to the present invention includes a unit cell, a safety element, and a protection circuit board. The unit cell has a cylindrical appearance. The safety element is connected to one of the positive and negative electrodes in the unit cell. The protection circuit board is connected to the safety element. Here, in the battery pack according to the present invention, a holder is interposed between the outer peripheral surface of the unit cell and the protection circuit board, and the holder holds the board body of the protection circuit board by latching. Further, the safety element has its element body interposed between the outer peripheral surface of the unit cell and the holder, and the holder has a curved surface so that the surface on the unit cell side is along the outer peripheral surface of the unit cell. It is characterized by being comprised by this.

本発明に係るパック電池では、安全素子の素子本体が、素電池の主面とホルダとの間に介挿されている。このため、本発明に係るパック電池では、その製造段階において、素電池に対する安全素子の素子本体の相対的な位置がホルダにより規定され、ズレを生じ難い。なお、本発明に係るパック電池では、外装体が被着されて完成した後においては、外装体の被着による張力が、ホルダを介して安全素子の素子本体へと伝達されることになり、使用中における素電池と安全素子の素子本体との相対位置についてもズレを生じ難い。 In the battery pack according to the present invention, the element body of the safety element is interposed between the main surface of the unit cell and the holder. For this reason, in the battery pack according to the present invention, in the manufacturing stage, the relative position of the element body of the safety element with respect to the unit cell is defined by the holder, and is not likely to be displaced. In the battery pack according to the present invention, after the exterior body is attached and completed, the tension due to the attachment of the exterior body is transmitted to the element body of the safety element through the holder, The relative position between the unit cell and the element body of the safety element during use is less likely to be displaced.

また、本発明に係るパック電池では、保護回路基板の基板本体と素電池との間にホルダが介挿されているので、上記従来のパック電池に比べて、素電池からの熱が保護回路基板における電子部品へと伝達され難い。このため、本発明に係るパック電池では、使用中に素電池が発熱した場合にも、保護回路基板の確実な動作が確保される。
また、本発明に係るパック電池では、保護回路基板の基板本体が、ホルダに対して掛止により保持されているので、位置ズレを生じ難い。よって、本発明に係るパック電池では、パッケージの外形を安定させることができ、サイズ面での品質も高く維持することができる。 In the battery pack according to the present invention, since the holder is interposed between the substrate body of the protection circuit board and the unit cell, the heat from the unit cell is higher than that of the conventional pack battery. It is difficult to be transmitted to electronic parts. For this reason, in the battery pack according to the present invention, a reliable operation of the protection circuit board is ensured even when the unit cell generates heat during use.
Moreover, in the battery pack according to the present invention, since the substrate body of the protection circuit board is held by being latched with respect to the holder, misalignment is unlikely to occur. Therefore, in the battery pack according to the present invention, the outer shape of the package can be stabilized and the quality in terms of size can be maintained high.

従って、本発明に係るパック電池では、素電池に対する安全素子の高い位置精度を確保し、また素電池からの熱が保護回路基板へ影響を及ぼすことを抑えて動作の安定化を図ることができる、という効果を奏する。
また、円筒形の外観を有する素電池を備え、ホルダにおける素電池側の面が、素電池の外周面に沿うように曲面を以って構成されている場合には、パック電池の製造において、素電池に対して安全素子および保護回路基板の各々から延出されたリードを溶接する場合に、高い作業性を確保することができる。即ち、円筒形の素電池に対し、安全素子および保護回路基板の各リードを溶接しようとする場合、本発明に係る構成を採用するときには、予めホルダに対して安全素子および保護回路基板を取り付けておき、これらが取り付けられたホルダと素電池とを指先で保持しながら、溶接作業をすることができる。 Therefore, in the battery pack according to the present invention, the high positional accuracy of the safety element with respect to the unit cell can be ensured, and the operation can be stabilized by preventing the heat from the unit cell from affecting the protection circuit board. , Has the effect.
In addition, in the production of a battery pack, in the case of including a unit cell having a cylindrical appearance, and the unit cell side surface of the holder is configured with a curved surface along the outer peripheral surface of the unit cell, When welding the lead extended from each of a safety element and a protection circuit board with respect to a unit cell, high workability | operativity can be ensured. That is, when the lead of the safety element and the protection circuit board is to be welded to the cylindrical unit cell, when the configuration according to the present invention is adopted, the safety element and the protection circuit board are previously attached to the holder. In addition, a welding operation can be performed while holding the holder and the unit cell to which these are attached with a fingertip.

本発明に係るパック電池では、次のようなバリエーションを採用することができる。
上記本発明に係るパック電池では、ホルダにおける保護回路基板の基板本体を保持する側に、基板本体の形状に相当する凹部が形成されており、ホルダと保護回路基板の基板本体とが、当該凹部を囲む側壁と保護回路基板の基板本体における対応する側辺とに、互いに掛止関係を有する突起と溝とが形成されている、という構成を採用することができる。即ち、保護回路基板の基板本体は、ホルダに設けられた凹部に嵌入しており、掛止されているので、互いの位置ズレを生じ難い。 In the battery pack according to the present invention, the following variations can be employed.
In the battery pack according to the present invention, a concave portion corresponding to the shape of the substrate main body is formed on the side of the holder that holds the substrate main body of the protective circuit board, and the holder and the substrate main body of the protective circuit board are provided with the concave portion. It is possible to adopt a configuration in which protrusions and grooves having a latching relationship with each other are formed on the side wall that surrounds and the corresponding side of the substrate body of the protection circuit board. That is, since the board body of the protection circuit board is fitted in the recessed portion provided in the holder and is hooked, it is difficult for positional deviations to occur.

また、上記本発明に係るパック電池では、ホルダにおける安全素子の素子本体が当接する側に、素子本体のサイズに対応した凹部が形成されており、安全素子の素子本体が、ホルダの凹部へと嵌入している、という構成を採用することができる。この場合、安全素子の素子本体は、凹部の側壁により位置規制されることになり、安全素子の素子本体の位置ズレを効果的に抑制することができる。 Further, in the battery pack according to the present invention, a recess corresponding to the size of the element body is formed on the side of the holder on which the element body of the safety element comes into contact, and the element body of the safety element extends to the recess of the holder. It is possible to adopt a configuration in which it is inserted. In this case, the position of the element body of the safety element is regulated by the side wall of the recess, and the positional deviation of the element body of the safety element can be effectively suppressed.

また、上記本発明に係るパック電池では、保護回路基板が基板本体の両端から延出された２つのリードを有しており、ホルダに保護回路基板の２つのリードのそれぞれに対応して透孔が設けられており、安全素子には、素子本体から延出された２つのリードを有している、という構成を採用することができる。また、保護回路基板と安全素子とが、ホルダに設けられた２つの透孔の内の一方を通して、保護回路基板のリードと安全素子のリードとが接合されることで、互いの接続が図られている、という構成を採用することができる。このような構成を採用する場合には、ホルダの厚み方向の裏表に配された保護回路基板と安全素子とが、各々のリード同士で接続され、当該接続によりホルダを基準とする保護回路基板と安全素子との相対的な位置が確実に規定されることになる。 In the battery pack according to the present invention, the protection circuit board has two leads extending from both ends of the board body, and the holder has through holes corresponding to the two leads of the protection circuit board. The safety element may have two leads extended from the element main body. Further, the protection circuit board and the safety element are connected to each other by joining the lead of the protection circuit board and the lead of the safety element through one of the two through holes provided in the holder. Can be adopted. In the case of adopting such a configuration, the protection circuit board and the safety element arranged on the front and back in the thickness direction of the holder are connected with each other, and the protection circuit board with the holder as a reference by the connection The relative position with respect to the safety element is reliably defined.

また、上記本発明に係るパック電池では、素電池におけるもう一方の極と保護回路基板とが、間にリードを介して接続されており、リードが、ホルダにおける他方の透孔を通して保護回路基板の他方のリードと接合されている、という構成を採用することができる。このような構成を採用する場合には、保護回路基板がリードおよび安全素子に接続され、これにより、ホルダが素電池に対して確実に位置決めされることになる。 In the battery pack according to the present invention, the other electrode of the unit cell and the protective circuit board are connected via a lead, and the lead is connected to the protective circuit board through the other through hole in the holder. It is possible to employ a configuration in which the other lead is joined. When such a configuration is adopted, the protection circuit board is connected to the lead and the safety element, and thereby the holder is reliably positioned with respect to the unit cell.

また、上記本発明に係るパック電池では、保護回路基板に対し、複数のリード線を介して外部接続用のコネクタが接続されており、ホルダにおいて、上記リード線に対し、その延伸方向と交差する方向への移動を規制するリブが形成されている、という構成を採用することができる。これにより、安全素子の素子本体は、さらに高い位置精度を以って配されることになる。 Further, in the battery pack according to the present invention, a connector for external connection is connected to the protective circuit board via a plurality of lead wires, and the holder crosses the extending direction with respect to the lead wires. A configuration in which ribs that restrict movement in the direction are formed can be employed. As a result, the element body of the safety element is arranged with higher positional accuracy.

また、上記本発明に係るパック電池では、ホルダにおける保護回路基板の基板本体を掛止する側の面が、平面で構成されている、という構成を採用することができる。これにより、保護回路基板の基板本体が外装体の張力を受けたり、外部から力を受けたりした場合にも、ひずみ難く、安定した動作を確保することができる。
また、上記本発明に係るパック電池では、素電池が円筒形の外観を有する場合において、ホルダにおける素電池側の面が、当該素電池の円周面に沿うように曲面（凹面）を以って構成されている、という構成を採用することができる。このような構成にすることで、素電池とホルダとの位置ズレを抑えることが容易となる。 Moreover, in the battery pack according to the present invention, it is possible to adopt a configuration in which the surface of the holder on the side of the protective circuit board on which the substrate body is hooked is configured as a flat surface. Thereby, even when the substrate body of the protection circuit board receives the tension of the exterior body or receives a force from the outside, it is difficult to be distorted and a stable operation can be ensured.
Further, in the battery pack according to the present invention, when the unit cell has a cylindrical appearance, the surface of the holder on the unit cell side has a curved surface (concave surface) along the circumferential surface of the unit cell. It is possible to adopt a configuration that is configured. By adopting such a configuration, it becomes easy to suppress the positional deviation between the unit cell and the holder.

以下では、本発明を実施するための最良の形態について、一例を示して説明する。なお、以下の説明で用いる実施の形態は、本発明の構成および作用・効果を分かりやすく説明するために用いる一例であって、本発明は、その本質的部分以外に何ら以下の形態に限定を受けるものではない。
１．全体構成
本実施の形態に係るパック電池１の全体構成について、図１を用い説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to an example. The embodiment used in the following description is an example used to explain the configuration, operation, and effect of the present invention in an easy-to-understand manner, and the present invention is not limited to the following form other than its essential part. It is not something to receive.
1. Overall Configuration The overall configuration of the battery pack 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、パック電池１は、パッケージ本体１０と、その外装のＺ軸方向上面に貼着されたラベル２０と、コーナー部分に貼着されたクッション２１，２２とを有し構成されている。クッション２１，２２は、例えば、スポンジから構成されている。パッケージ本体１０からは、３本のリード線１０８ａ〜１０８ｃが延出されており、その先端部分にコネクタ１０８ｄが接続されている。コネクタ１０８ｄは、装着機器との接続に供されるものである。 As shown in FIG. 1 (a) and FIG. 1 (b), the battery pack 1 includes a package body 10, a label 20 attached to the upper surface in the Z-axis direction of the exterior, and a cushion attached to a corner portion. 21 and 22. The cushions 21 and 22 are made of sponge, for example. Three lead wires 108a to 108c are extended from the package body 10, and a connector 108d is connected to the tip portion thereof. The connector 108d is used for connection with a mounted device.

なお、クッション２１，２２については、パッケージ本体１０に対して接着材あるいは粘着テープなどを用い貼着されている。
２．パッケージ本体１０の構成
パック電池１の主たる構成であるパッケージ本体１０の構成について、図２を用い説明する。図２は、パッケージ本体１０の構成を示す展開図である。 The cushions 21 and 22 are attached to the package body 10 using an adhesive or an adhesive tape.
2. Configuration of Package Body 10 The configuration of the package body 10 that is the main configuration of the battery pack 1 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a development view showing the configuration of the package body 10.

図２に示すように、パッケージ本体１０には、１本の素電池１００を備える。素電池１００は、円筒型の外観形状を有し、Ｘ軸方向左手前の端面１００ａに正極端子が形成され、右奥の端面１００ｂが負極端子を構成する。なお、本実施の形態では、素電池１００としてリチウムイオン二次電池を採用している。
素電池１００は、端面１００ａにリング状の絶縁板１０１が当接された状態で、周面が内装チューブ１０２で被覆されている。内装チューブ１０２は、薄いフィルム体からなり、熱や光により収縮して素電池１００の周面に密着している。ここで、内装チューブ１０２の開口１０２ａからは素電池１００の端面１００ａが露出し、また、Ｘ軸方向反対側の開口（図示を省略。）からは素電池１００の端面１００ｂが露出するようになっている。 As shown in FIG. 2, the package body 10 includes one unit cell 100. The unit cell 100 has a cylindrical external shape, a positive electrode terminal is formed on the end surface 100a on the left front side in the X-axis direction, and the end surface 100b on the right rear side forms a negative electrode terminal. In the present embodiment, a lithium ion secondary battery is employed as the unit cell 100.
In the unit cell 100, the peripheral surface is covered with the inner tube 102 in a state where the ring-shaped insulating plate 101 is in contact with the end surface 100 a. The internal tube 102 is made of a thin film body, and is shrunk by heat or light and is in close contact with the peripheral surface of the unit cell 100. Here, the end surface 100a of the unit cell 100 is exposed from the opening 102a of the interior tube 102, and the end surface 100b of the unit cell 100 is exposed from the opening (not shown) on the opposite side in the X-axis direction. ing.

素電池１００に対しては、端面１００ａにリード１０４における一方の辺１０４ａが接続され、端面１００ｂにＰＴＣ素子１０５の一方のリード１０５ｂが接続されている。ここで、図２では、ＰＴＣ素子１０５のリード１０５ｂをＸ軸方向に直線的に延びた状態で描いているが、実際には、素電池１００の端面１００ｂに接合を図るために、その根元あるいは途中でＺ軸方向下向きに曲折加工される。 For the unit cell 100, one end 104a of the lead 104 is connected to the end face 100a, and one lead 105b of the PTC element 105 is connected to the end face 100b. Here, in FIG. 2, the lead 105 b of the PTC element 105 is drawn in a state extending linearly in the X-axis direction, but actually, in order to join the end surface 100 b of the unit cell 100, It is bent along the Z axis in the middle.

内装チューブ１０２の外表面には、ポリエステルから構成されたテープ１０３が貼り付けられており、テープ１０３上にリード１０４およびＰＴＣ素子１０５が載置されている。そして、リード１０４およびＰＴＣ素子１０５に対しては、Ｚ軸方向上側にホルダ１０６が載置されている。ホルダ１０６は、Ｚ軸方向下側面が素電池１００における周面に沿うように曲面を以って形成されており、また、Ｚ軸方向上側面が平面状に形成されている。 A tape 103 made of polyester is affixed to the outer surface of the internal tube 102, and the lead 104 and the PTC element 105 are placed on the tape 103. A holder 106 is placed on the lead 104 and the PTC element 105 on the upper side in the Z-axis direction. The holder 106 is formed with a curved surface so that the lower side surface in the Z-axis direction is along the peripheral surface of the unit cell 100, and the upper side surface in the Z-axis direction is formed in a flat shape.

ホルダ１０６のＺ軸方向上側面には、保護回路基板１０７が保持されている。そして、保護回路基板１０７における基板本体１０７ａには、３本のリード線１０８ａ〜１０８ｃが接続されており、リード線１０８ａ〜１０８ｃの先端には、コネクタ１０８ｄが接続されている。
保護回路基板１０７は、上記の基板本体１０７ａと、当該基板本体１０７からＸ軸方向の両側に演出されたリード１０７ｂ，１０７ｃとを有し構成されている。リード１０７ｂは、ホルダ１０６に設けられた透孔１０６ａを通して、リード１０４のもう一方の辺１０４ｂに接続されている。他方、リード１０７ｃは、同じくホルダ１０６に設けられた透孔１０６ｂを通して、ＰＴＣ素子１０５の素子本体１０５ａからＸ軸方向左手前側に延出されたリード１０５ｃに接続されている。 A protection circuit board 107 is held on the upper side surface of the holder 106 in the Z-axis direction. Then, three lead wires 108a to 108c are connected to the substrate body 107a of the protection circuit board 107, and a connector 108d is connected to the tips of the lead wires 108a to 108c.
The protective circuit board 107 includes the board body 107a and leads 107b and 107c produced from the board body 107 on both sides in the X-axis direction. The lead 107 b is connected to the other side 104 b of the lead 104 through a through hole 106 a provided in the holder 106. On the other hand, the lead 107c is connected to a lead 105c extending from the element main body 105a of the PTC element 105 to the left front side in the X-axis direction through a through hole 106b provided in the holder 106.

保護回路基板１０７の上には、短冊状の絶縁板１０９が載置され、また、素電池１００の端面１００ａ，１００ｂをそれぞれ被覆するように絶縁板１１０，１１１が貼り付けられている。そして、当該状態で、素電池１００、ＰＴＣ素子１０５、ホルダ１０６および保護回路基板１０７などが外装体としての外装チューブ１１２により被覆されている。外装チューブ１１２のＸ軸方向左手前の開口部分からは、上記のようにコネクタ１０８ｄに繋がるリード線１０８ａ〜１０８ｃが延出されている。なお、絶縁板１０９，１１０，１１１は、片面に接着層を設けることで、素電池１００の端面１００ａ，１００ｂに貼り付けることができる。 A strip-shaped insulating plate 109 is placed on the protective circuit board 107, and insulating plates 110 and 111 are attached so as to cover the end faces 100a and 100b of the unit cell 100, respectively. In this state, the unit cell 100, the PTC element 105, the holder 106, the protective circuit board 107, and the like are covered with an exterior tube 112 as an exterior body. As described above, the lead wires 108a to 108c connected to the connector 108d are extended from the opening portion of the outer tube 112 on the left front side in the X-axis direction. The insulating plates 109, 110, and 111 can be attached to the end surfaces 100a and 100b of the unit cell 100 by providing an adhesive layer on one side.

３．ホルダ１０６の構成
パック電池１が備える構成要素の内、ホルダ１０６の構成について、図３を用い説明する。
図３（ａ）に示すように、ホルダ１０６は、Ｘ軸方向に細長い板状の外観形状を有している。そして、Ｚ軸方向上側面は、上記のように平面状となっており、２箇所の透孔１０６ａ，１０６ｂが開設されている。透孔１０６ａと透孔１０６ｂとの間には、保護回路基板１０７の基板本体１０７ａの載置を受け入れる陸部１０６ｃが設けられている。また、透孔１０６ａに対しＸ軸方向左手前の部分には、陸部１０６ｄが設けられ、透孔１０６ｂに対しＸ軸方向右奥に部分には、陸部１０６ｅが設けられている。 3. Configuration of Holder 106 Of the components included in the battery pack 1, the configuration of the holder 106 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 3A, the holder 106 has a plate-like appearance that is elongated in the X-axis direction. The upper side surface in the Z-axis direction is flat as described above, and two through holes 106a and 106b are opened. Between the through hole 106a and the through hole 106b, a land portion 106c that receives the placement of the board body 107a of the protection circuit board 107 is provided. Further, a land portion 106d is provided in a portion on the left side in the X-axis direction with respect to the through hole 106a, and a land portion 106e is provided in a portion on the right rear side in the X-axis direction with respect to the through hole 106b.

なお、Ｘ軸方向における中程部分に形成された陸部１０６ｃは、保護回路基板１０７の基板本体１０７ａのサイズに合わせたサイズに形成されており、周りの部分より凹状になっている。また、Ｘ軸方向左手前に形成された陸部１０６ｄのＹ軸方向両側には、リブ１０６ｆがＺ軸方向上向きに立設されている。
図３（ｂ）に示すように、透孔１０６ａ，１０６ｂのそれぞれには、Ｙ軸方向両側部分に孔に向けて突出された突起１０６ｇが設けられている。これは、後述するが、保護回路基板１０７の基板本体１０７ａに設けられた溝１０７ｄに対し掛止されることになる。 The land portion 106c formed in the middle portion in the X-axis direction is formed in a size that matches the size of the substrate body 107a of the protection circuit substrate 107, and is concave from the surrounding portions. Further, ribs 106f are erected upward in the Z-axis direction on both sides in the Y-axis direction of the land portion 106d formed on the left front side in the X-axis direction.
As shown in FIG. 3B, each of the through holes 106a and 106b is provided with protrusions 106g protruding toward the holes on both sides in the Y-axis direction. As will be described later, this is hooked to a groove 107d provided in the substrate body 107a of the protection circuit substrate 107.

図３（ｃ）に示すように、ホルダ１０６におけるＺ軸方向裏側面では、陸部１０６ｄ，１０６ｅが周囲よりも低い凹状となっており、Ｙ軸方向両側部分に段差（側壁）１０６ｈが形成されている。
図３（ｄ）に示すように、ホルダ１０６における素電池１００の周面と対向する面１０６ｉは、素電池１００の周面に形状に沿うように曲面を以って加工されている。 As shown in FIG. 3C, on the back side surface in the Z-axis direction of the holder 106, the land portions 106d and 106e have a concave shape lower than the surroundings, and a step (side wall) 106h is formed on both sides in the Y-axis direction. ing.
As shown in FIG. 3D, the surface 106 i of the holder 106 facing the peripheral surface of the unit cell 100 is processed with a curved surface along the peripheral surface of the unit cell 100.

４．ホルダ１０６とリード１０４、ＰＴＣ素子１０５および保護回路基板１０７との配置関係
先ず、図４（ａ）に示すように、ホルダ１０６に対して、保護回路基板１０７を取り付けた状態では、リード線１０８ａ〜１０８ｃが、途中、陸部１０６ｄ（図３を参照。）を通り延出された状態になるが、陸部１０６ｄの通過部分において、リード線１０８ａ〜１０８ｃの両側がリブ１０６ｆにより規制される。このため、パック電池１では、所定の位置からリード線１０８ａ〜１０８ｃが延出されることになる。 4). Arrangement Relationship Between Holder 106 and Lead 104, PTC Element 105, and Protection Circuit Board 107 First, as shown in FIG. 4A, in a state where the protection circuit board 107 is attached to the holder 106, lead wires 108a to 108a. 108c is extended in the middle through the land portion 106d (see FIG. 3), but both sides of the lead wires 108a to 108c are restricted by the rib 106f in the passage portion of the land portion 106d. For this reason, in the battery pack 1, the lead wires 108a to 108c are extended from predetermined positions.

図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、保護回路基板１０７の基板本体１０７ａには、ホルダ１０６の突起１０６ｇに対応して溝１０７ｄが形成されている。そして、ホルダ１０６の陸部１０６ｃに保護回路基板１０７の基板本体１０７ａが載置された状態では、突起１０６ｇと溝１０７ｄとが掛止され、これによりホルダ１０６に対し保護回路基板１０７がＸ軸方向にズレを生じることが抑制される。 As shown in FIGS. 4A and 4B, a groove 107 d is formed in the substrate body 107 a of the protection circuit substrate 107 corresponding to the protrusion 106 g of the holder 106. Then, in a state where the substrate body 107a of the protection circuit board 107 is placed on the land portion 106c of the holder 106, the projection 106g and the groove 107d are hooked so that the protection circuit board 107 is attached to the holder 106 in the X-axis direction. The occurrence of misalignment is suppressed.

また、ホルダ１０６における陸部１０６ｃのＺ軸方向上側面は、周囲の部分よりも一段低くなっており、陸部１０６ｃのサイズが、上述のように、保護回路基板１０７の基板本体１０７ａに対応している。よって、ホルダ１０６に対して保護回路基板１０７が保持された状態では、保護回路基板１０７のＹ軸方向へのズレが生じることも抑制される。
図４（ｂ）に示すように、リード１０４の辺１０４ｂは、テープ１０３が介挿された状態で、内装チューブ１０２が被着された素電池１００（図２を参照。）の周面と、ホルダ１０６の陸部１０６ｄのＺ軸方向下側面とで挟まれている。また、ＰＴＣ素子１０５の素子本体１０５は、テープ１０３が介挿された状態で、内装チューブ１０２が被着された素電池１００（図２を参照。）の周面と、ホルダ１０６の陸部１０６ｅのＺ軸方向下側面とで挟まれている。 Further, the upper side surface in the Z-axis direction of the land portion 106c in the holder 106 is one step lower than the surrounding portion, and the size of the land portion 106c corresponds to the board body 107a of the protection circuit board 107 as described above. ing. Therefore, in a state where the protection circuit board 107 is held with respect to the holder 106, it is possible to suppress the displacement of the protection circuit board 107 in the Y-axis direction.
As shown in FIG. 4B, the side 104b of the lead 104 has a peripheral surface of the unit cell 100 (see FIG. 2) to which the inner tube 102 is attached in a state where the tape 103 is inserted. It is sandwiched between the lower side surface in the Z-axis direction of the land portion 106 d of the holder 106. Further, the element body 105 of the PTC element 105 includes the peripheral surface of the unit cell 100 (see FIG. 2) to which the inner tube 102 is attached and the land portion 106e of the holder 106 with the tape 103 interposed. Is sandwiched between the lower side surfaces in the Z-axis direction.

上記のように、パック電池１では、保護回路基板１０７が、素電池１００に対してホルダ１０６の陸部１０６ｃを介して取り付けられており、素電池１００からの熱が保護回路基板１０７の電子部品へと伝達されるのを有効に抑制することができる。また、保護回路基板１０７は、ホルダ１０６に対して突起１０６ｇと溝１０７ｄとで掛止されているので、ホルダ１０６と保護回路基板１０７との相対位置、言い換えれば、素電池１００と保護回路基板１０７との相対位置を、上記従来技術に係るパック電池よりも高い精度とすることができる。 As described above, in the battery pack 1, the protection circuit board 107 is attached to the unit cell 100 via the land portion 106 c of the holder 106, and the heat from the unit cell 100 is transferred to the electronic component of the protection circuit board 107. It is possible to effectively suppress the transmission to. In addition, since the protection circuit board 107 is hooked to the holder 106 by the projection 106g and the groove 107d, the relative position between the holder 106 and the protection circuit board 107, in other words, the unit cell 100 and the protection circuit board 107. The relative position can be higher than that of the battery pack according to the related art.

また、上記のように、パック電池１では、リード１０４およびＰＴＣ素子１０５が、ホルダ１０６と内装チューブ１０２との間に挟まれており、外装チューブ１１２を被着する前の状態においても、素電池１００に対するリード１０４およびＰＴＣ素子１０５の相対位置のズレを抑制することができる。特に、素電池１００とＰＴＣ素子１０５との相対位置を高い精度で維持することができるので、素電池１００の熱を高い精度を以ってＰＴＣ素子１０５に検知させることができる。 Further, as described above, in the battery pack 1, the lead 104 and the PTC element 105 are sandwiched between the holder 106 and the internal tube 102, and the unit cell is in a state before the external tube 112 is attached. The deviation of the relative positions of the lead 104 and the PTC element 105 with respect to 100 can be suppressed. In particular, since the relative position between the unit cell 100 and the PTC element 105 can be maintained with high accuracy, the heat of the unit cell 100 can be detected by the PTC element 105 with high accuracy.

また、保護回路基板１０７は、一方のリード１０７ｂがホルダ１０６の透孔１０６ａを通してリード１０４に接続されており、他方のリード１０７ｃがホルダ１０６の透孔１０６ｂを通してＰＴＣ素子１０５のリード１０５ｃに接続されている。このため、ホルダ１０６に対し保護回路基板１０７は、透孔１０６ａ，１０６ｂとリード１０４およびリード１０５ｃとのアロワンス分しかズレを生じず、高い位置精度を以って保護回路基板１０７を取り付けることができる。 The protective circuit board 107 has one lead 107 b connected to the lead 104 through the through hole 106 a of the holder 106, and the other lead 107 c connected to the lead 105 c of the PTC element 105 through the through hole 106 b of the holder 106. Yes. For this reason, the protective circuit board 107 is displaced from the holders 106 only by an allowance between the through holes 106a and 106b and the leads 104 and 105c, and the protective circuit board 107 can be attached with high positional accuracy. .

さらに、パック電池１では、上記のように、ホルダ１０６を備える構成を採用することにより、上記従来技術に係るパック電池に比べ、素電池１００に対するＰＴＣ素子１０５や保護回路基板１０７の取り付け作業の作業性が向上されることになる。即ち、組み付けを行う作業者は、ホルダ１０６を基準としてＰＴＣ素子１０５や保護回路基板１０７の組み付けを行い、その後に素電池１００に対して取り付けるだけで、素電池１００に対するＰＴＣ素子１０５や保護回路基板１０７の高い位置精度を確保することが可能となる。 Furthermore, in the battery pack 1, as described above, by adopting the configuration including the holder 106, the work of attaching the PTC element 105 and the protection circuit board 107 to the unit cell 100 as compared with the battery pack according to the related art. Will be improved. That is, an operator who performs the assembly simply assembles the PTC element 105 and the protection circuit board 107 with the holder 106 as a reference, and then attaches the PTC element 105 and the protection circuit board 107 to the unit cell 100. It becomes possible to ensure a high positional accuracy of 107.

なお、パック電池１では、ホルダ１０５における素電池１００側の面が素電池１００の外周面に沿う状態に曲面を以って構成されているので、素電池１００に対して安全素子１０５のリード１０５ｂおよび保護回路基板１０７に接続されたリード１０４を溶接する際に、高い作業性を確保することができる。即ち、リード１０５ｂ，１０４を溶接する際には、素電池１００とホルダ１０５とを当接させ、これらを指先で保持しながら溶接作業を行うことができるので、素電池１００に対するＰＴＣ素子１０５および保護回路基板１０７の高い相対位置精度を確保しながら、高い作業性を確保することができる。 In the battery pack 1, since the surface of the holder 105 on the unit cell 100 side is configured with a curved surface along the outer peripheral surface of the unit cell 100, the lead 105b of the safety element 105 with respect to the unit cell 100. And when welding the lead 104 connected to the protection circuit board 107, high workability can be ensured. That is, when the leads 105b and 104 are welded, the unit cell 100 and the holder 105 are brought into contact with each other and the welding operation can be performed while holding them with the fingertips. High workability can be ensured while ensuring high relative positional accuracy of the circuit board 107.

５．その他の事項
上記実施の形態では、素電池１００として、円筒型のリチウムイオン二次電池を採用したが、本発明に係るパック電池では、素電池の形状および種類はこれに限定されるものではなく、また、備える素電池の数も一つに限定されるものではない。例えば、ニッケルカドミウム二次電池やニッケル水素二次電池などの種類の電池を採用することや、角筒型の電池を採用することもでき、また、複数の素電池を備える形態とすることもできる。 5. Other Matters In the above embodiment, a cylindrical lithium ion secondary battery is employed as the unit cell 100. However, in the battery pack according to the present invention, the shape and type of the unit cell are not limited thereto. In addition, the number of unit cells provided is not limited to one. For example, a type of battery such as a nickel cadmium secondary battery or a nickel hydride secondary battery, a square tube type battery, or a configuration including a plurality of unit cells may be employed. .

また、上記実施の形態では、ホルダ１０６の形状をＸ−Ｙ方向に矩形状をしていることとしたが、ホルダの形状については、パック電池の最終形状や保持しようとする保護回路基板の形状に合わせて適宜変更することができる。また、上記実施の形態では、素電池１００として円筒型の電池を採用したことに起因して、Ｚ軸方向下側面を曲面を以って形成したが、例えば、角筒型の電池を採用する場合には、Ｚ軸方向下側面を平面状とすることもできる。 Moreover, in the said embodiment, although the shape of the holder 106 was made into the rectangular shape in a XY direction, about the shape of a holder, the shape of the protection circuit board which it is going to hold | maintain about the final shape of a battery pack It can be appropriately changed according to the above. Further, in the above-described embodiment, the cylindrical side battery 100 is used as the unit cell 100, and the lower side surface in the Z-axis direction is formed with a curved surface. For example, a rectangular tube type battery is used. In this case, the lower side surface in the Z-axis direction can be planar.

また、上記実施の形態では、安全素子の一例としてＰＴＣ素子を採用したが、本発明は、これに限定されない。例えば、ＮＴＣ（ＮｅｇａｔｉｖｅＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＣｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）素子や温度ヒューズ素子などを採用することもできる。 Moreover, in the said embodiment, although the PTC element was employ | adopted as an example of a safety element, this invention is not limited to this. For example, an NTC (Negative Temperature Coefficient) element, a thermal fuse element, or the like may be employed.

本発明は、ハンディターミナルなどのモバイル機器に用いられ、高い品質安定性を有するパック電池を実現するのに有効である。 The present invention is used for mobile devices such as a handy terminal and is effective for realizing a battery pack having high quality stability.

（ａ）は、実施の形態に係るパック電池１の全体構成を示す斜視図であり、（ｂ）は、その展開図である。(A) is a perspective view which shows the whole structure of the battery pack 1 which concerns on embodiment, (b) is the expanded view. パック電池１におけるパッケージ本体１０の構成を示す展開図である。FIG. 3 is a development view illustrating a configuration of a package body 10 in the battery pack 1. （ａ）は、ホルダ１０６の構成を示す斜視図であり、（ｂ）は、その平面（オモテ面）図であり、（ｃ）は、その平面（裏面）図であり、（ｄ）は、その側面図である。(A) is the perspective view which shows the structure of the holder 106, (b) is the plane (front side) figure, (c) is the plane (back side) figure, (d) It is the side view. （ａ）は、ホルダ１０６に対しＰＴＣ素子１０５および保護回路基板１０７を組み付けた状態を示す平面図であり、（ｂ）は、素電池１０２に対する、ＰＴＣ素子１０５、ホルダ１０６および保護回路基板１０７の組み付け状態を示す側面図（一部、断面図）である。(A) is a top view which shows the state which assembled | attached the PTC element 105 and the protection circuit board 107 with respect to the holder 106, (b) is the PTC element 105, the holder 106, and the protection circuit board 107 with respect to the unit cell 102. It is a side view (partly, sectional view) showing an assembled state. 従来技術に係るパック電池のパッケージ本体の構成を示す展開図である。It is an expanded view which shows the structure of the package main body of the battery pack which concerns on a prior art.

Explanation of symbols

１．パック電池
１０．パッケージ本体
２０．ラベル
２１，２２．クッション
１００．素電池
１０１．絶縁リング
１０２．内装チューブ
１０３．テープ
１０４．リード
１０５．ＰＴＣ素子
１０６．ホルダ
１０７．保護回路基板
１０９，１１０，１１１．絶縁板
１１２．外装チューブ 1. Pack battery 10. Package body 20. Labels 21,22. Cushion 100. Unit cell 101. Insulation ring 102. Interior tube 103. Tape 104. Lead 105. PTC element 106. Holder 107. Protection circuit board 109,110,111. Insulating plate 112. Exterior tube

Claims

A unit cell, a safety element connected to one of the positive and negative electrodes of the unit cell, a protection circuit board connected to the safety element, and the unit cell, the safety element, and the protection circuit board A battery pack having an exterior body,
Between the unit cell and the protection circuit board, a holder for holding the substrate body of the protection circuit board by latching is inserted,
The element body of the safety element is interposed between the main surface of the unit cell and the holder,
The battery pack, wherein the element body of the safety element is in a state of being pressed against the main surface of the unit cell by transmitting a pressing force by the exterior body to the holder.

The exterior body is made of a film and is attached so as to cover the protection circuit board,
2. The battery pack according to claim 1, wherein the element body of the safety element is pressed against the main surface of the unit cell using a tension applied by the exterior body as the pressing force.

In the holder, a concave portion corresponding to the shape of the substrate body is formed on the side of the protection circuit board that holds the substrate body.
The holder and the substrate body of the protection circuit board are characterized in that a protrusion and a groove having a latching relationship are formed on a side wall surrounding the recess and a corresponding side of the substrate body. The battery pack according to claim 1 or 2.

In the holder, a recess corresponding to the size of the element body is formed on the side where the element body of the safety element abuts.
The battery pack according to any one of claims 1 to 3, wherein an element body of the safety element is fitted into the recess by contact of the holder and is regulated by a side wall of the recess.

The protection circuit board has two leads extending from both ends of the board body,
The holder is provided with a through hole corresponding to each of the two leads of the protection circuit board,
The safety element has two leads extending from the element body,
The protection circuit board and the safety element are connected to each other by joining the lead of the protection circuit board and the lead of the safety element through one of the two through holes provided in the holder. The battery pack according to any one of claims 1 to 4, wherein:

The other electrode of the unit cell and the protection circuit board are connected via a lead,
The battery pack according to claim 5, wherein the lead is joined to the other lead of the protection circuit board through the other through hole of the holder.

A connector for external connection is connected to the protection circuit board via a plurality of lead wires,
The battery pack according to any one of claims 1 to 6, wherein the holder is formed with a rib for restricting movement of the lead wire in a direction intersecting the extending direction.

The battery pack according to any one of claims 1 to 7, wherein the holder has a flat surface on the side of the protection circuit board on which the substrate body is hooked.

The unit cell has a cylindrical appearance,
The battery pack according to any one of claims 1 to 8, wherein the holder is configured with a curved surface such that a surface on the unit cell side is along an outer peripheral surface of the unit cell.

A battery pack having a unit cell having a cylindrical appearance, a safety element connected to one of the positive and negative electrodes of the unit cell, and a protection circuit board connected to the safety element,
Between the outer peripheral surface of the unit cell and the protection circuit board, a holder for holding the substrate body of the protection circuit board by latching is interposed,
The safety element has an element body interposed between the outer peripheral surface of the unit cell and the holder,
The battery pack is characterized in that the holder has a curved surface so that the surface on the unit cell side is along the outer peripheral surface of the unit cell.