JP5362424B2 - Battery pack - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、素電池に保護回路を取付けた電池パックに関する。 The present invention relates to a battery pack in which a protection circuit is attached to a unit cell.
近年の電池パックの薄型化、小型化に伴ない、素電池上部の封口体側から正極リード、負極リードをとり、保護回路及び保護素子を素電池上部に集約させた外装部を備えた電池パックが主流になりつつある(例えば下記特許文献1)。
With the recent thinning and miniaturization of battery packs, there is a battery pack having an exterior part in which a positive electrode lead and a negative electrode lead are taken from the sealing body side of the upper part of the unit cell and the protection circuit and the protection element are concentrated on the upper part of the unit cell It is becoming mainstream (for example,
図10は、従来の電池パックの一例の分解斜視図を示している。本図に示した電池パック100は、保護回路108を樹脂製のフレーム106に収納した構成の一例である。素電池101の正極端子102にリード103の一端が溶接され、負極端子104にリード105の一端が溶接される。
FIG. 10 shows an exploded perspective view of an example of a conventional battery pack. The
樹脂製のフレーム106は、両面テープ107を介して、素電池101に固定される。リード103の他端は保護回路108に溶接され、リード105の他端は保護素子109の一端に溶接される。保護素子109の他端は、リード110の一端に溶接され、リード110の他端は保護回路108に溶接される。
The
前記の各溶接が完了した時点で、フレーム106の内部には保護素子109が収納され、フレーム106は保護回路108を支持していることになる。外装カバー111の孔112に、フレーム106の固定爪113とを係合させることにより、外装カバー111がフレーム106に固定されることになる。素電池101の下部には缶底カバー114が両面テープ115を介して貼り付けられる。素電池101の全周には、ラベル116が貼り付けられる。
When each of the above weldings is completed, the
図11は、図10の電池パック100において、保護回路108を取り付けた状態の縦断面の概略図を示している。図11に示したように、保護回路108及び保護素子109を素電池101の上部に集約させており、図11のような完成品状態では、電池パックの薄型化、小型化を図ることができる。
FIG. 11 is a schematic diagram of a longitudinal section in a state where the
しかしながら、前記のような電池パックの構成では、さらに小型化を図ることには限界があった。具体的には、図11において、負極端子104は凸部になっている。保護回路108の裏面も部品実装部117により凸部を形成している。
However, in the configuration of the battery pack as described above, there is a limit to further downsizing. Specifically, in FIG. 11, the
この構成では、負極端子104による凸部と、部品実装部117による凸部とが対向しており、両凸部間にはある程度のクリアランスも必要になる。この場合、素電池101の上面と保護回路108の裏面との間には、両凸部の高さにクリアランスを加えた寸法の空間が最低限必要になる。また、曲げ加工しているリード103は、曲げにより対向している2面間に、ある程度の間隔が必要になる。このため、さらなる小型化には限界があった。
In this configuration, the convex portion due to the
本発明は、前記のような従来の問題を解決するものであり、小型化により有利な電池パックを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a battery pack that is more advantageous for downsizing.
前記目的を達成するために、本発明の電池パックは、素電池に保護回路を取り付けた電池パックであって、前記素電池は端子部を設けており、前記端子部に第1のリードを接合し、前記保護回路に第2のリードを接合しており、前記第1及び前記第2のリードは、底面から立ち上がった立設部を形成しており、前記第2のリードの前記立設部と前記保護回路の外周部とが重なり合っており、前記第1のリードの前記立設部と前記第2リードの前記立設部とが重なり合っており、前記第1リードの前記立設部と前記第2リードの前記立設部とを接合しており、前記第1及び前記第2のリードの前記立設部は、前記保護回路を挟むように前記底面の対向する2辺から立ち上がっていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a battery pack of the present invention is a battery pack in which a protection circuit is attached to a unit cell, the unit cell is provided with a terminal portion, and a first lead is joined to the terminal portion. The second lead is joined to the protection circuit, and the first and second leads form a standing part rising from the bottom surface, and the standing part of the second lead And the outer peripheral portion of the protection circuit overlap, the standing portion of the first lead and the standing portion of the second lead overlap, and the standing portion of the first lead and the The raised portion of the second lead is joined to the raised portion, and the raised portion of the first and second leads rises from two opposite sides of the bottom surface so as to sandwich the protection circuit. It is characterized by.
本発明によれば、電池パックをより小型化することができる。 According to the present invention, the battery pack can be further downsized.
本発明の電池パックによれば、第1のリードと第2のリードとは、組立工程において曲げ加工は不要であり、両者を重ね合わせるだけで溶接が可能になる。また、第2のリードは、溶接面である立設部が保護回路の外周部に重なり合っており、立設部は保護回路の裏面から突出してない。 According to the battery pack of the present invention, the first lead and the second lead do not need to be bent in the assembly process, and can be welded only by superimposing them. Moreover, the standing part which is a welding surface has overlapped with the outer peripheral part of the protection circuit, and the standing part does not protrude from the back surface of the protection circuit.
このため、素電子の端子部と保護回路の裏面との間に、第1のリードと第2のリードとの板厚の合計分の間隔があれば、両リードの溶接が可能になる。このことにより、素電池上部からの保護回路の高さを低くでき、電池パックの小型化に有利になる。 For this reason, if there is an interval corresponding to the total thickness of the first lead and the second lead between the element terminal and the back surface of the protection circuit, the two leads can be welded. Accordingly, the height of the protection circuit from the upper part of the unit cell can be reduced, which is advantageous for downsizing the battery pack.
前記本発明の電池パックにおいては、前記保護回路の片面に凸状の部品実装部を備えており、前記部品実装部は、前記端子部からずらした位置に配置していることが好ましい。この構成によれば、素電池の端子部と部品実装部とが対向しないので、部品実装部の先端面は、端子部の端子面よりも下側に配置することができる。したがって、このことによっても、素電池上部からの保護回路の高さを低くでき、電池パックの小型化に有利になる。 In the battery pack of the present invention, it is preferable that a convex component mounting portion is provided on one surface of the protection circuit, and the component mounting portion is disposed at a position shifted from the terminal portion. According to this structure, since the terminal part of a unit cell and a component mounting part do not oppose, the front end surface of a component mounting part can be arrange | positioned below the terminal surface of a terminal part. Therefore, this also makes it possible to reduce the height of the protection circuit from the upper part of the unit cell, which is advantageous for downsizing the battery pack.
また、前記第1及び前記第2のリードの前記立設部は、前記保護回路を挟むように前記底面の対向する2辺から立ち上がっていることが好ましい。この構成によれば、溶接面を増やすことができ、接合強度の確保に有利になる。 Moreover, it is preferable that the upright portions of the first and second leads rise from two opposite sides of the bottom surface so as to sandwich the protection circuit. According to this structure, a welding surface can be increased and it becomes advantageous to ensuring joining strength.
また、前記素電池と一体に樹脂が成形されており、前記保護回路は前記成形された樹脂の内部にあることが好ましい。この構成であっても、素電池上部からの保護回路の高さを低くでき、電池パックの小型化に有利になる。 In addition, it is preferable that a resin is molded integrally with the unit cell, and the protection circuit is inside the molded resin. Even with this configuration, the height of the protection circuit from the upper part of the unit cell can be reduced, which is advantageous for downsizing the battery pack.
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
最初に、図1を参照しながら、電池パックの概略構成を説明する。図1は、本発明の実施の形態1に係る電池パック1の分解斜視図である。本図は、素電池2、及びこれに取り付ける各種付属部品を示している。素電池2は、例えばアルミ又はアルミ合金で形成された厚さの薄い角形の外装缶3内に、発電要素を内蔵したものである。素電池2は、例えば、角形リチウムイオン電池であり、携帯電話やモバイル機器等に用いられる。
(Embodiment 1)
First, a schematic configuration of the battery pack will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an exploded perspective view of
外装缶3の開口部は、封口体4により封止されている。封口体4には、端子部である負極端子5、正極端子6を設けている。封口体4には、両面テープ7を介して樹脂製のフレーム8が取り付けられる。
The opening of the
負極端子5には、第1のリード10が溶接により接合される。正極端子6には、保護素子13の端子14が溶接により接合される。第1のリード10は、底面11から立ち上がった立設部12を形成している。第1のリード10及び端子14の材料は、負極端子5及び正極端子6の材料に合わせて決定すればよく、例えばニッケル、鉄、ステンレス鋼等が挙げられる。
The
保護素子13は、基板状の保護回路15の端子16に溶接により接合する。保護素子13及び保護回路15は、過充電・過電流・過放電等を防止するための保護手段である。保護回路15には第2のリード17を接合している。この詳細は、後に図2、3を参照しながら説明する。
The
樹脂成形品である外装カバー20の孔21と、フレーム8の固定爪9とを係合させることにより、外装カバー20がフレーム8に固定されることになる。素電池2の下部には、両面テープ22を介して缶底カバー23が取り付けられる。素電池2の全周には、ラベル24が貼り付けられる。
The
図2は、第2のリード17の拡大斜視図を示している。本図は、第2のリード17を保護回路15に接合する前の単品状態を示している。図2(a)は第1の例であり、図2(b)は第2の例である。図2(a)、(b)において、第1のリード17は、底面18から立ち上がった立設部19を形成している。図2(a)の第1の例では、立設部19は、底面18の対向する2辺から立ち上がっている。図2(b)の第2の例では、図2(a)の例に比べ立設部19を1つ分省いている。
FIG. 2 is an enlarged perspective view of the
なお、図2は第2のリード17の例で説明したが、前記の図2に関する説明は、第1のリード10についても同様である。図2の括弧内に第1のリード10の符号を記している。
Although FIG. 2 has been described with reference to the example of the
図3は、保護回路15の拡大図を示している。本図は、保護回路15に図2(a)に示した形状の第2のリード17を接合した状態を示している。図3(a)は平面図、図3(b)は側面図、図3(c)は裏面図である。
FIG. 3 shows an enlarged view of the
図3(c)に示したように、リード17の底面18を、保護回路15の裏面に接合している。図3(a)、(b)に示したように、第2のリード17は一対の立設部19が保護回路15の外周部を挟み込むように、保護回路15に取り付けている。このことにより、立設部19と保護回路15の外周部とが重なり合っている。
As shown in FIG. 3C, the
図3(b)、(c)に示したように、保護回路15の裏面には、凸状の部品実装部30、31を形成している。本図の例では、部品実装部30は、保護IC(Integrated Circuit)を実装しており、部品実装部31は、FET(Field Effect Transistor)を実装している。
As shown in FIGS. 3B and 3C, convex
以下、本実施の形態に係る電池パックについて、製造工程順に説明する。図4は、素電池2に第1のリード10を溶接するまでの工程を示している。図4(a)の工程では、素電池2の上部に両面テープ7を貼り付ける。さらに、正極端子6に、保護素子13の端子14を溶接により接合する。
Hereinafter, the battery pack according to the present embodiment will be described in the order of the manufacturing process. FIG. 4 shows a process until the
図4(b)の工程では、フレーム8の底面を両面テープ7に貼り付ける。図4(c)の工程では、フレーム8の開口に露出している負極端子5に、第1のリード10の底面11を溶接により接合する。
In the process of FIG. 4B, the bottom surface of the
図5は、素電池2に保護回路15を取り付けるまでの工程を示している。図5(a)の工程では、保護回路15をフレーム8上に載置し、保護回路15の端子16を保護素子13に溶接により接合する。
FIG. 5 shows a process until the
図5(b)の工程では、第2のリード17の立設部19と第1のリード10の立設部12とを溶接により接合する。この工程により、保護回路15の素電池2への取り付けが完了する。溶接は、一対の立設部12の2面の少なくとも1面にすればよい。2面双方に溶接した場合は、溶接強度の点では有利になる。
In the step of FIG. 5B, the standing
また、第1のリード10及び第2のリード17のうち、少なくといずれかを、図2(b)に示したような立設部12(17)が1つのものとして、溶接面を1面としてもよい。
Further, at least one of the
図5(b)のように、保護回路15をフレーム8上に載置した状態では、保護回路15に接合した第2のリード17の底面18(図3(c))に、第1のリード10の底面11(図5(a))が対向している。さらに、第2のリード17の立設部19(図5(a))に、第1のリード10の立設部12が重なり合っている。
As shown in FIG. 5B, when the
図6(a)は、図5(b)の工程において、保護回路15の素電池2への取り付けが完了した状態の縦断面の概略図を示している。図6(b)は図6(a)のA部の拡大図を示している。図6(a)に示したように、凸状の部品実装部30、31は、負極端子5からずらした位置に配置している。この構成によれば、負極端子5と部品実装部30、31とが対向していないので、部品実装部30、31の先端面は、負極端子5の端子面よりも封口体4側(下側)に配置することができる。
FIG. 6A shows a schematic diagram of a longitudinal section in a state where the attachment of the
一方、第1のリード10と第2のリード17とは、組立工程において曲げ加工は不要であり、両者を重ね合わせるだけで溶接が可能になる。また、第2のリード17は、図3(a)、(b)、図5(a)に示したように、溶接面である立設部19が保護回路15の外周部とが重なり合っており、立設部19は保護回路15の裏面から突出してない。このため、負極端子5と保護回路15の裏面との間に、第1のリード10と第2のリード17との板厚の合計分の間隔があれば、両リードの溶接が可能になる。
On the other hand, the
具体的には、図6(b)に示したように、保護回路15に接合した第2のリード17の底面18に、第1のリード10の底面11が重なりあっている。図6(b)において、負極端子5と保護回路15の裏面との間の間隔S2は、図6(a)において、部品実装部30、31の先端面が封口体4に当接しない範囲内であれば、第1のリード10の厚さt1と第2のリード17の厚さt2との合計寸法まで狭めることができる。
Specifically, as shown in FIG. 6B, the
本実施の形態は、前記の通り負極端子5と部品実装部30、31とが対向せず、部品実装部30、31の先端面を、負極端子5の端子面よりも封口体4側に配置できるので、間隔S2を狭めることに有利になる。
In the present embodiment, as described above, the
間隔S2を狭めるほど、図6(a)において、封口体4と保護回路15の裏面との間の間隔S1を狭めることになる。このことにより、付属品追加による電池パックの高さの増加を抑えることができ小型化に有利になる。
As the interval S2 is reduced, the interval S1 between the sealing body 4 and the back surface of the
図7は素電池2にラベル24を貼り付けるまでの工程を示している。図7(a)の工程では、外装カバー20の孔21と、フレーム8の固定爪9とを係合させる。このことにより、外装カバー20がフレーム8に固定されることになる。
FIG. 7 shows a process until the
さらに、素電池2の下部には、両面テープ22を介して缶底カバー23が取り付けられる。図7(b)の工程では、素電池2の全周に、ラベル24が貼り付けられる。
Furthermore, a can bottom cover 23 is attached to the lower part of the
図8は、組立てが完了した状態の電池パック1の斜視図を示している。図8の状態では、図1に示した各種付属部品が外装カバー20内に収納されていることになる。図6(a)を用いて説明した通り、本実施の形態では、封口体4と保護回路15の裏面との間の間隔S1を狭めることができる。このため、電池パック1の高さhの増加を抑えることができ小型化に有利になる。
FIG. 8 shows a perspective view of the
(実施の形態2)
図9は、本発明の実施の形態2に係る電池パック40の分解斜視図である。実施の形態1の図1の構成では、予め成形したフレーム9に保護回路15を搭載する構成である。これに対し、実施の形態2は、保護回路15を搭載した後に、外装カバー42と素電池2との間に樹脂を注入して、素電池2と付属部品とを一体に成形するものである。
(Embodiment 2)
FIG. 9 is an exploded perspective view of
この点を除けば、実施の形態1、2は同様の構成である。このため、図9においては、図1と同一構成の部分には同一番号を付して、詳細な説明は省略する。 Except for this point, the first and second embodiments have the same configuration. For this reason, in FIG. 9, the same number is attached | subjected to the part of the same structure as FIG. 1, and detailed description is abbreviate | omitted.
図9において、封口体4上に絶縁板41を載置して、封口体4と保護回路15との間を絶縁する。負極端子5には、第1のリード10が溶接により接合される。正極端子6には、保護素子13の端子14が溶接により接合される。保護素子13は、基板状の保護回路15の端子16に溶接により接合する。
In FIG. 9, an insulating
図5(b)に示した工程と同様に、第2のリード17の立設部19と第1のリード10の立設部12とが溶接により接合され、保護回路15は素電池2への取り付けられる。
Similarly to the process shown in FIG. 5B, the standing
保護回路15を覆うように、外装カバー42を載置した後、素電池2を金型に搭載し、外装カバー42と素電池2との間に樹脂を注入し硬化させ、一体成形樹脂43を形成する。このことにより、素電池2と付属部品とが一体成形樹脂43により、一体に成形されることになる。
After the exterior cover 42 is placed so as to cover the
図9では、図示の便宜上、一体成形樹脂43を各種付属部品と分離して図示している。電池パック40の完成状態では、一体成形樹脂43は素電池2の上部と外装カバー42との間にあり、前記の各種付属部品は一体成形樹脂43の内部に含まれていることになる。
In FIG. 9, for convenience of illustration, the integrally molded
図1の電池パック1と同様に、素電池2の下部には、両面テープ22を介して缶底カバー23が取り付けられる。素電池2の全周には、ラベル25が貼り付けられる。
Similar to the
実施の形態2においても、保護回路15を素電池2への取り付けた時点の構成は、実施の形態1の図6(a)、(b)と同様である。このため、実施の形態2においても、素電池2上部からの保護回路15の高さを低くでき、電池パックをより小型化することができることは、実施の形態1と変りない。
Also in the second embodiment, the configuration when the
以上のように、本発明によれば、電池パックをより小型化することができるので、本発明に係る電池パックは、例えば携帯電話やモバイル機器に用いる電池パックとして有用である。 As described above, according to the present invention, since the battery pack can be further reduced in size, the battery pack according to the present invention is useful as a battery pack used for, for example, a mobile phone or a mobile device.
1,40 電池パック
2 素電池
5 負極端子
6 正極端子
10 第1のリード
11 第1のリードの底面部
12 第1のリードの立設部
15 保護回路
17 第2のリード
18 第2のリードの底面部
19 第2のリードの立設部
30,31 部品実装部
43 一体成形樹脂
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記素電池は端子部を設けており、
前記端子部に第1のリードを接合し、前記保護回路に第2のリードを接合しており、
前記第1及び前記第2のリードは、底面から立ち上がった立設部を形成しており、
前記第2のリードの前記立設部と前記保護回路の外周部とが重なり合っており、
前記第1のリードの前記立設部と前記第2リードの前記立設部とが重なり合っており、
前記第1リードの前記立設部と前記第2リードの前記立設部とを接合しており、
前記第1及び前記第2のリードの前記立設部は、前記保護回路を挟むように前記底面の対向する2辺から立ち上がっていることを特徴とする電池パック。 A battery pack in which a protection circuit is attached to a unit cell,
The unit cell is provided with a terminal portion,
A first lead is joined to the terminal portion, and a second lead is joined to the protection circuit,
The first and second leads form a standing part rising from the bottom surface,
The upright portion of the second lead and the outer peripheral portion of the protection circuit overlap,
The upright portion of the first lead and the upright portion of the second lead overlap,
Bonding the upright portion of the first lead and the upright portion of the second lead ;
The battery pack according to claim 1, wherein the standing portions of the first and second leads rise from two opposite sides of the bottom surface so as to sandwich the protection circuit .
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