JP5449835B2 - パック電池 - Google Patents
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Description
例えば特許文献1には、1対の皿状の樹脂製ケース部材を、互いに開口部を突き合わせた状態で嵌合させて外装ケースを構成し、その外装ケース内に二次電池が収納されたパック電池が開示されている。この嵌合構造として、一方のケース部材の内底面から、その側壁と並行するようにリブ壁を立設し、そのケース部材の側壁とリブ壁との間の溝に、他方のケース部材の側壁縁端部を嵌入させて、且つ上記側壁縁端部とリブ壁とに相互に係合する係合突出部と係合受部と設けたものが記載されている。
ところで、外装ケースにおいて、内部の収納スペースを確保するために、ケースの肉厚を薄くすることが望まれるが、樹脂製の外装ケースにおいては、その肉厚を薄くする上で限界がある。すなわち、樹脂製ケースの場合、肉厚をあまり薄くするとケース強度を確保できない。また、電子機器が国際安全規格(UL)などで定められた難燃性を満たす必要がある場合、樹脂製ケースの肉厚を一定以上に設定する必要がある。また、樹脂製ケースは射出成型によって作製されることが多いが、その射出成型時における樹脂流動性を確保するためにも、ある程度の肉厚は必要である。
しかし、1対の皿状の金属性ケース部材を組み合わせて外装ケースを構成した場合、ケース部材同士を嵌合させる構造を形成する上で問題がある。
なお、皿状の金属性ケース部材どうしを突き合わせてネジ止め固定する方法も可能ではあるが、この場合、ケース内部にネジ止め用の空間を確保する必要があるため、ケース内部の収納スペースは減少してしまう。
上記本発明において、上記壁部材に、台座部と当該台座部から立設されたリブ部とを設け、台座部を、第2ケース部材の内底面に接着し、第1ケース部材における側壁の先縁部分を、第2ケース部材の側壁とリブ部との間に形成された溝に嵌入させることが好ましい。
また、第2ケース部材の内底面上に、第2ケース部材の側壁と並行するようにその内側に沿って樹脂製の壁部材を接着し、第1ケース部材における側壁の先縁部分を、第2ケース部材の側壁と壁部材との間の溝に嵌入させ、第1ケース部材における側壁の先縁部分及び壁部材の一方に、係合突起を設け、他方に、係合突起が係合する係合受部を設けているので、嵌入時に、係合突起と係合受部とが係合して、第1ケース部材と第2ケース部材とがしっかり嵌合される。
上記壁部材を第2ケース部材の内底面上に接着する際に、当該壁部材に台座部を形成し、その台座部を、第2ケース部材の内底面に接着させれば、容易に行うことができる。特に、台座部を、熱活性フィルムを介して、第2ケース部材の内底面に接着すれば容易である。
図1(a)は、実施の形態にかかるパック電池の外観斜視図であり、図1(b)は、(a)に示したパック電池を反転した状態で示す外観斜視図である。図2は、このパック電池の分解図である。
説明上、図1(a)において矢印Xが示す方向を右方、矢印Yが示す方向を前方、矢印Yが示す方向を上方とする。
第1ケース部材10は、左右方向に長い長方形状の底板部12と、当該底板部12の縁から起立する側壁部13a〜13dとからなり、樹脂を射出成型して、全体が一体成形されている。
電池30a〜30fは、角形の二次電池であって、左から右に順に並べて配列されているが、電池30dと電池30eとの間に回路基板40が配設されている。
上記電池30a〜30fは、リード板31a〜31f及び回路基板40によって接続され、2個の電池が並列に接続された電池組が3組直列に接続されている。
図3は、第1ケース部材10及び第2ケース部材20における内側の構造を示す部分斜視図である。
第1ケース部材10と第2ケース部材20とを嵌合させるために、第2ケース部材20における底板部22の内面上には、側壁部23a〜23dの内面に沿って並行するように、壁部材24a〜24eが取付けられ、側壁部23a〜23dと壁部材24a〜24eとの間に溝部25が形成されている。そして、第1ケース部材10の側壁部13a〜13dの縁端部16が、この溝部25に嵌入されている。
図4は、第1ケース部材10及び第2ケース部材20の嵌合部分を示す概略断面図である。
なお、図4では、代表的にケースの左端部分(側壁部13e、側壁部23e、壁部材24eなど)を示しているが、ケースの右端部分(側壁部13d、側壁部23d、壁部材24dなど)、ケースの前側部分(側壁部13a,13b、側壁部23a,23b、壁部材24a,24bなど)、後側部分(側壁部13c、側壁部23c、壁部材24cなど)も、図4に示すものと同様の構造である。
この各壁部材24a〜24eは、底板部22上に接合される台座部241と、当該台座部241から立設されたリブ部242とからなり、その断面形状は略L字形である。そして、台座部241の底面が接着剤としての熱活性フィルム27を介して底板部22上に接合されている。ここで、リブ部242が側壁部23dの内面に沿ってこれと平行になるように、24a〜24eが底板部22上に接着されており、リブ部242と側壁部23a〜23eとの間に上記溝部25が形成されている。
このようにして、第2ケース部材20の底板部22上には、側壁部23a〜23eの内周に沿って壁部材24a〜24eが枠状に取付けられており、当該側壁部23a〜23eと壁部材24a〜24eのリブ部242との間に、上記の溝部25が枠状に形成されている。
第1ケース部材10は樹脂成型品なので、図4に示されるように、各側壁部13a〜13eの肉厚T1は、金属性材料からなる側壁部23a〜23eの肉厚T2よりも厚いが、上記先縁部16(溝部25に嵌入している部分)は、側壁部13a〜13eの外面側から肉厚T2に相当する深さで切り欠かれて肉薄になっている。この先縁部16の肉厚は(T1−T2)相当となる。
また、上記側壁部13a〜13eに形成された切り欠き部分14a〜14eに、第2ケース部材20の側壁部23a〜23eの先縁部分が填まり込んでいるので、第1ケース部材10の側壁部13a〜13eの外表面と、第2ケース部材20の側壁部23a〜23eの外表面とは、段差が低減される。特に、上記側壁部13a〜13eの切り欠き部分14a〜14eの深さが側壁部23a〜23eの肉厚T2と同等に設定されているので、図4に示すように、側壁部13a〜13eの外表面と、側壁部23a〜23eの外表面とが面一になっている。
図2に示すように、第1ケース部材10における側壁部13a〜13dの先縁部16には、内表面側に複数の突起部17が間欠的に設けられており、一方、壁部材24a〜24eのリブ部242には、上記各突起部17と対応する位置に複数の開口部26が間欠的に設けられている。
上記パック電池1を製造する方法について説明する。
まず、第1ケース部材10及び第2ケース部材20、壁部材24a〜24eを作製する。第1ケース部材10は、樹脂を射出成型することによって作製することができ、壁部材24a〜24eも、樹脂を射出成型することによって作製することができる。第2ケース部材20は、金属性板(アルミニウム合金板)をプレス成型することによって作製することができる。
図5は、熱活性フィルム27を用いて、第2ケース部材20の底板部22の内面上に壁部材24a〜24eを接着する工程を示す図である。
図5(a)に示す保持用治具70は、壁部材24a〜24e及び第2ケース部材20を、所定の取付位置に保持できるように、その上部は、第2ケース部材20が丁度填まり込むようにサイズが設定され(図5(e)参照)、その上面の外周に沿って壁部材24a〜24eのリブ部242を填め込むための溝71が刻設されている。ここで保持用治具70の外周縁と溝71との間のリブ72の幅は、溝部25の幅と同等に設定されている。
そして、図5(c)に示すように、各壁部材24a〜24eの台座部241の底面上に熱活性フィルム27を配置する。熱活性フィルム27としては、例えば、二トリルゴムとフェノール樹脂を主材料とする熱活性フィルムHAF(TESA製)を用いることができる。
この状態で、図5(f)に示すように、加熱用治具80を、第2ケース部材20の底板部22の外面に押し当ててヒートプレスを行うと、金属性材料で形成された底板部22を介して熱活性フィルム27に良好に伝熱され、台座部241が底板部22に接合される。当該ヒートプレスにおいて、160℃程度の熱源を数秒間接触させる必要があるが、第2ケース部材20は耐熱性のよい金属性材料で形成されているので外観品質上の問題は生じない。
なお、第2ケース部材20へ壁部材24a〜24eを接着するのに、金属・樹脂用の液体接着剤を用いてもよいし、あるいは接着剤などを用いることなく壁部材24a〜24eを熱変形させることによって機械的に接着してもよいが、上記のように熱活性フィルム27を用いれば、取扱いが容易で、作業効率も向上する。
このようにして壁部材24a〜24eが取り付けられた第2ケース部材20中に、電池30a〜30f及び回路基板40を収納する。このとき、電池30a〜30f及び回路基板40は、枠体状に配置された壁部材24a〜24eのリブ部242の内側に填まり込んで位置決めされた状態で収納される。
(パック電池1による効果)
第2ケース部材20は、金属性材料で形成されているので、樹脂製ケースと比べて、その肉厚を薄くすることができ、且つケース強度を確保できる。従って、全体が樹脂製のケースと比べて、ケース内の収納スペースを大きく確保でき、且つ収納される電池や回路基板を保護する機能が高い。
特に上述したように、壁部材24a〜24eに、台座部241と当該台座部から立設されたリブ部242を設け、台座部241の底面を熱活性フィルムなどで底板部22上に接合する方法によって、溝部25を容易に形成できる。
ここで、図4に示した側壁部23a〜23eの肉厚T2,溝部25の幅T3、リブ部242の肉厚T4について考察する。
また、底板部22上に壁部材24a〜24eを接着する位置を調整することによって、溝部25の幅T3も、例えば0.5mmと狭く設定することができる。
側壁部23a〜23eの外面からリブ部242の内面までの幅(T2+T3+T4)は、例示した数値に基づくと1.4mmとなる。
側壁部の外面からリブ部の内面までの幅(T2+T3+T4)に対応する幅は、例示した数値に基づくと2.0mmとなる。
また、一般に金属性ケース内に電子部品を収納する場合、金属性ケースと電子部品とを絶縁する必要があり、そのために例えば、収納される電子部品の周囲を取り巻くように厚み0.25mmの絶縁板を配置する必要があるが、本実施形態では、絶縁性の樹脂で形成された壁部材24a〜24eが、電池30a〜30f及び回路基板40の周囲を取り巻いているので、別途に絶縁材を配設する必要がない。従って、その点からも、ケース内における電池の収納スペースを大きく確保できる。
上記実施の形態では、側壁部13a〜13eの先縁部16と、壁部材24a〜24eのリブ部242との係合機構として、側壁部13a〜13dの先縁部16に突起部17を設け、壁部材24a〜24eに開口部26を設けたが、逆に、壁部材24a〜24eのリブ部242に突起部を設け、側壁部13a〜13dの先縁部16に開口部を設けてもよい。
上記実施の形態では、外装ケース50内に電池および回路基板などを収納してパック電池を構成したが、本発明において、外装ケース内に収納する電子部品の種類は特に限定されず、収納する電子部品などの種類をいろいろと変えることによって、DVDプレーヤ、ICレコーダなど、さまざまな種類の電子機器を構成することができる。
10 第1ケース部材
11,21 開口部
12 底板部
13a〜13e 側壁部
16 側壁部の先縁部
17 突起部
20 第2ケース部材
22 底板部
23a〜23e 側壁部
24a〜24e 壁部材
25 溝部
26 開口部
27 熱活性フィルム
30a〜30f 電池
31a〜31f リード板
40 回路基板
41 コネクタ
50 外装ケース
70 保持用治具
80 加熱用治具
241 台座部
242 リブ部
Claims (4)
- 皿状の第1ケース部材と皿状の第2ケース部材が、互いに開口部を突き合わせて嵌合されてなる外装ケースに電池が内包されているパック電池であって、
前記第1ケース部材及び第2ケース部材の中、少なくとも第2ケース部材は、金属性材料で形成され、
前記第2ケース部材の内底面上には、当該第2ケース部材の側壁と並行するようにその内側に沿って樹脂製の壁部材が接着され、
前記第1ケース部材における側壁の先縁部分が、前記第2ケース部材の側壁と前記壁部材との間に嵌入され、
前記第1ケース部材における側壁の先縁部分及び前記壁部材には、一方に係合突起が設けられ、他方には、当該係合突起が係合する係合受部が設けられていることを特徴とするパック電池。 - 前記壁部材は、台座部および当該台座部から立設されたリブ部とを有し、
当該台座部が、前記第2ケース部材の内底面に接着され、
前記第1ケース部材における側壁の先縁部分が前記第2ケース部材の側壁と前記リブ部との間に形成された溝に嵌入されていることを特徴とする請求項1記載のパック電池。 - 前記台座部は、熱活性フィルムを介して、前記第2ケース部材の内底面に接着されていることを特徴とする請求項2記載のパック電池。
- 前記第1ケース部材の側壁の先縁部分は、外面側から厚み方向に切り欠かれ、当該切り欠き部分に、前記第2ケース部材の側壁の先縁部が填まり込んでいることを特徴とする請求項1〜3のいずれか記載のパック電池。
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