JP5624517B2 - Battery pack - Google Patents
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Description
本発明は、素電池に保護回路基板を取り付けた構成を有する電池パックに関する。 The present invention relates to a battery pack having a configuration in which a protection circuit board is attached to a unit cell.
従来より、素電池に保護回路基板を取り付けた構成を有する電池パックが知られている。このような電池パックでは、例えば特許文献1に開示されるように、角型平板状の電池(素電池)の側面に保護回路基板が取り付けられている。このような電池パックにおいて、機器から取り外し可能な構成の場合には、電池及び保護回路基板は樹脂製の外装枠によって覆われている。一方、機器内に組み込まれるタイプの電池パックの場合には、電池及び保護回路基板は熱収縮チューブやラベルによって覆われている。 Conventionally, a battery pack having a configuration in which a protection circuit board is attached to a unit cell is known. In such a battery pack, for example, as disclosed in Patent Document 1, a protection circuit board is attached to a side surface of a square flat battery (unit cell). In such a battery pack, when the battery pack is removable from the device, the battery and the protective circuit board are covered with a resin outer frame. On the other hand, in the case of a battery pack of a type incorporated in a device, the battery and the protection circuit board are covered with a heat shrinkable tube or a label.
上述のように、機器内に組み込まれるタイプの電池パックでは、電池及び保護回路基板を熱収縮チューブやラベルによって覆うだけなので、機器から取り外し可能な電池パックに比べて、電池パックの製造コストの低減を図れる。しかも、電池の外側は熱収縮チューブやラベルによって覆われるだけなので、電池パックの小型化を図れる。換言すれば、同じスペースであっても、機器内により大容量の電池パックを搭載することが可能になる。 As described above, since the battery pack of the type incorporated in the device only covers the battery and the protection circuit board with a heat-shrinkable tube or label, the manufacturing cost of the battery pack is reduced compared to the battery pack removable from the device. Can be planned. In addition, since the outside of the battery is only covered with a heat-shrinkable tube or label, the battery pack can be reduced in size. In other words, even in the same space, a battery pack having a larger capacity can be mounted in the device.
しかしながら、上述のように機器内に組み込まれる電池パックであっても、機器の製造工程において機器内に組み込まれるまでは、落下の危険性や衝撃を受ける可能性を有する。そのため、電池パックを、或る程度の耐衝撃性を有する構成とする必要がある。なお、この場合でも、低コストで且つコンパクトな構成の電池パックが望まれる。 However, even if the battery pack is incorporated in the device as described above, there is a risk of dropping or a shock until the battery pack is incorporated in the device in the device manufacturing process. For this reason, the battery pack needs to have a certain degree of impact resistance. Even in this case, a low-cost and compact battery pack is desired.
本発明の目的は、素電池に保護回路基板が取り付けられた電池パックにおいて、耐衝撃性の高い構成を、簡単且つ低コストな構成によって実現することにある。 An object of the present invention is to realize a configuration with high impact resistance by a simple and low-cost configuration in a battery pack in which a protection circuit board is attached to a unit cell.
本発明の一実施形態にかかる電池パックは、外部端子を有する素電池と、開口部を形成するように3方に壁部を有するとともに、該開口部が外方に向かって開口するように、前記素電池に対して取り付けられる保護フレームと、前記外部端子に電気的に接続されるとともに、前記保護フレームの開口部内に配置される保護回路基板と、前記素電池、保護フレーム及び保護回路基板を一体化するように、該素電池及び保護フレームを覆うフィルム部材と、を備える(第1の構成)。 A battery pack according to an embodiment of the present invention has a unit cell having an external terminal, and walls in three directions so as to form an opening, and the opening is opened outward. A protection frame attached to the unit cell; a protection circuit board electrically connected to the external terminal; and disposed in an opening of the protection frame; the unit cell, the protection frame, and the protection circuit board; And a film member covering the unit cell and the protective frame so as to be integrated (first configuration).
以上の構成により、素電池及び保護フレームをフィルム部材によって覆う簡易的な構成において、保護回路基板を、素電池に取り付けられる保護フレームによって保護することができる。すなわち、保護回路基板は、保護フレーム内に配置されるため、電池パックが衝撃を受けた場合でも、損傷を受けるのを防止できる。 With the above configuration, the protection circuit board can be protected by the protection frame attached to the unit cell in a simple configuration in which the unit cell and the protection frame are covered with the film member. That is, since the protection circuit board is disposed in the protection frame, it is possible to prevent the battery pack from being damaged even when the battery pack receives an impact.
しかも、保護フレームは、開口部を形成するように3方に壁部を有するとともに、該開口部が外方に向かって開口するように素電池に取り付けられているため、保護回路基板を保護フレームの開口部内に容易に挿入することができる。これにより、保護フレームに対して保護回路基板を容易に組み付けることができる。 In addition, since the protective frame has wall portions in three directions so as to form an opening, and is attached to the unit cell so that the opening opens outward, the protective circuit board is attached to the protective frame. Can be easily inserted into the opening. Thereby, the protection circuit board can be easily assembled to the protection frame.
なお、上述のように、素電池及び保護フレームをフィルム部材によって覆うことで、素電池2を樹脂製の枠部材によって覆う構成や該素電池2の一部を樹脂で覆う構成に比べて、電池パックの製造コストの低減及び該電池パックの小型化を図ることができる。
In addition, as described above, the battery and the protective frame are covered with a film member, so that the battery is compared with a configuration in which the
前記第1の構成において、前記保護フレームは、前記素電池に対して、前記外部端子が設けられている部分以外に取り付けられている(第2の構成)。これにより、保護フレームは、素電池に対して外部端子と重ならない位置に配置されるため、保護フレーム内に配置される保護回路基板から延びるリード板を、保護フレーム外の外部端子に容易に接続することができる。したがって、上述の構成により、素電池に対して保護回路基板を容易に取り付けることができる。 In the first configuration, the protective frame is attached to the unit cell other than a portion where the external terminal is provided (second configuration). As a result, the protective frame is arranged at a position that does not overlap the external terminals with respect to the unit cell, so the lead plate extending from the protective circuit board arranged in the protective frame can be easily connected to the external terminals outside the protective frame. can do. Therefore, the protection circuit board can be easily attached to the unit cell by the above-described configuration.
前記第1または第2の構成において、前記保護回路基板は、前記保護フレーム内に、前記開口部に対して面方向に挿入されるように配置される(第3の構成)。これにより、保護フレーム内に保護回路基板を容易に挿入することができる。しかも、上述の構成において、保護回路基板に接続されるリード板を折り曲げるだけで、該リード板を素電池上に位置付けることが可能になる。これにより、電池パックを組み立てる際の作業性の向上を図れる。 In the first or second configuration, the protection circuit board is disposed in the protection frame so as to be inserted in a plane direction with respect to the opening (third configuration). Thereby, the protection circuit board can be easily inserted into the protection frame. In addition, in the above configuration, the lead plate can be positioned on the unit cell only by bending the lead plate connected to the protection circuit board. Thereby, the workability | operativity at the time of assembling a battery pack can be aimed at.
前記第1から第3の構成のうちいずれか一つの構成において、前記保護フレームの壁部には、前記保護回路基板を保持するための保持部が設けられている(第4の構成)。これにより、保護フレーム内で保護回路基板を保持部によって保持できるため、該保護回路基板が保護フレーム内で移動して損傷を受けるのを防止できる。 In any one of the first to third configurations, the wall portion of the protective frame is provided with a holding portion for holding the protective circuit board (fourth configuration). Thereby, since the protection circuit board can be held by the holding portion in the protection frame, the protection circuit board can be prevented from moving and being damaged in the protection frame.
前記第4の構成において、前記保護回路基板は、基板と、該基板上に実装される実装部品とを備え、前記保持部は、前記実装部品が前記保護フレームの壁部と接触しないように、該壁部から保護フレーム内方へ突出して前記保護回路基板を支持するように構成されている(第5の構成)。 In the fourth configuration, the protection circuit board includes a substrate and a mounting component mounted on the substrate, and the holding portion prevents the mounting component from contacting a wall portion of the protection frame. The protection circuit board is configured to protrude from the wall portion to the inside of the protection frame (fifth configuration).
こうすることで、保護フレームの壁部と保護回路基板の実装部品との接触を保持部によって防止できるため、電池パックが衝撃を受けた際に保護回路基板の実装部品が保護フレームの壁部と接触して損傷を受けるのを防止できる。 In this way, the holding part can prevent the wall part of the protective frame and the mounting part of the protective circuit board from being contacted, so that when the battery pack receives an impact, the mounting part of the protective circuit board and the wall part of the protective frame It can prevent contact and damage.
前記第4の構成において、前記保持部は、前記保護フレーム内に前記保護回路基板を係止するための突出部である(第6の構成)。これにより、電池パックに衝撃が加わった場合でも、保護フレーム内から保護回路基板が飛び出して損傷を受けるのを防止できる。 In the fourth configuration, the holding portion is a protruding portion for locking the protective circuit board in the protective frame (sixth configuration). Thereby, even when an impact is applied to the battery pack, it is possible to prevent the protection circuit board from jumping out of the protection frame and being damaged.
前記第1から第6の構成のうちいずれか一つの構成において、前記素電池は、厚み寸法に対して幅寸法及び長さ寸法が大きい平板状に形成されていて、前記保護フレームは、前記素電池の厚み方向に延びる側面上に、前記開口部が前記素電池の厚み方向に開口するように取り付けられている(第7の構成)。 In any one of the first to sixth configurations, the unit cell is formed in a flat plate shape having a width dimension and a length dimension that are larger than a thickness dimension, and the protection frame includes the element frame. On the side surface extending in the thickness direction of the battery, the opening is attached so as to open in the thickness direction of the unit cell (seventh configuration).
これにより、平板状に形成された素電池に対して、よりコンパクトに保護フレーム及び保護回路基板を取り付けることができる。しかも、素電池の形状が上述のような平板状の場合、電池パックの厚み方向に延びる側面に衝撃を受けると該側面に大きな力が加わる一方、電池パックの厚み方向に衝撃を受けても、該電池パックの比較的広い面で衝撃を受けることになるため、保護フレーム内の保護回路基板にはあまり大きな力が加わらない。そのため、保護フレームをその開口部が素電池の厚み方向に開口するように取り付けることで、厚み方向に延びる側面に加わる衝撃を保護フレームの壁部によって受けることができ、該保護フレーム内の保護回路基板をより確実に保護することができる。 Thereby, a protection frame and a protection circuit board can be more compactly attached to a unit cell formed in a flat plate shape. In addition, when the shape of the unit cell is a flat plate as described above, a large force is applied to the side surface when an impact is applied to the side surface extending in the thickness direction of the battery pack. Since the impact is received on a relatively wide surface of the battery pack, a large force is not applied to the protection circuit board in the protection frame. Therefore, by attaching the protective frame so that the opening thereof opens in the thickness direction of the unit cell, the impact applied to the side surface extending in the thickness direction can be received by the wall portion of the protective frame, and the protective circuit in the protective frame The substrate can be protected more reliably.
本発明の一実施形態にかかる電池パックによれば、素電池に対して、開口部が外方に向かって開口するように保護フレームを取り付けて、該保護フレーム内に保護回路基板を配置した。これにより、電池パックが衝撃を受けた際に保護回路基板が損傷を受けるのを、簡単且つ低コストな構成によって防止できる。 According to the battery pack of one embodiment of the present invention, the protective frame is attached to the unit cell so that the opening portion opens outward, and the protective circuit board is disposed in the protective frame. Thereby, it is possible to prevent the protection circuit board from being damaged when the battery pack receives an impact with a simple and low-cost configuration.
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中の同一または相当部分については同一の符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
(全体構成)
図1は、本発明の実施形態に係る電池パック1の概略構成を示す斜視図である。この電池パック1は、素電池である素電池2と、該素電池2に取り付けた配線ユニット7から外部に引き出された出力ケーブル37とを有している。電池パック1は、この出力ケーブル37を介して、図示しない電気機器の内部に電気的に接続される。すなわち、本実施形態に係る電池パック1は、図示しない電気機器から取り外すことなく、該電気機器内に組み込まれた状態で使用される電池パックである。
(overall structure)
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a battery pack 1 according to an embodiment of the present invention. The battery pack 1 includes a
なお、図1において、符号5は、素電池2及び後述する保護フレーム4を覆う外装チューブ(フィルム部材)であり、符号6は、電池パック1の型番等が表示されたラベルである。この外装チューブ5は、素電池2、配線ユニット7及び後述する保護フレーム4を一体化するように、該素電池2及び保護フレーム4を覆っている。これにより、素電池2を樹脂製の枠部材によって覆う構成や該素電池2の一部を樹脂で覆う構成に比べて、電池パック1の製造コストの低減を図れるとともに、該電池パック1の小型化を図れる。
In FIG. 1,
図2は、電池パック1において、素電池2及び出力ケーブル37を除いて断面で示した縦断面図である。電池パック1は、素電池2と、保護回路基板3と、該素電池2に取り付けられていて、該保護回路基板3が収納される保護フレーム4とを備えている。図1及び図2に示すように、電池パック1は、全体として厚み寸法(図1及び図2における図面奥行き方向の寸法)よりも幅寸法(図1及び図2における横方向の寸法)及び長さ寸法(図1及び図2における縦方向の寸法)が大きい平板状に形成されている。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the battery pack 1 in a cross section excluding the
また、電池パック1は、図1及び図2に示すように、後述する素電池2の上面及び下面(図1及び図2において、それぞれ、上側の面、下側の面)のそれぞれの中央部分を除いて、素電池2及び保護フレーム4が外装チューブ5によって覆われている。なお、図2において、符号13は、絶縁板である。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the battery pack 1 includes center portions of an upper surface and a lower surface of the
素電池2は、特に図示しないが、有底角筒状の外装缶と、該外装缶の開口を覆う蓋板と、該外装缶内に収納される電極体とを備えている。外装缶内に電極体等を収納した状態で該外装缶に蓋板をレーザー溶接等によって取り付けることにより、素電池2が構成される。この素電池2は、図2に示すように、厚み方向(図2における図面奥行き方向、以下同様)から見た場合に、横方向(図2における横方向、以下同様)よりも縦方向(図2における縦方向、以下同様)の長さが長い長方形状に形成されている。また、素電池2の蓋板とは反対側の端部(図2における上側の端部)には、正極端子(外部端子)として機能するニッケル−アルミクラッド(ニッケルとアルミニウムのクラッド材、以下同様)板11がレーザー溶接などによって取り付けられている。ここで、外装缶及び蓋板は、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金製である。なお、正極端子としては、ニッケルとアルミニウムのクラッド以外の材料からなる部材であってもよい。
Although not particularly illustrated, the
特に図示しないが、素電池2内に収納される電極体は、例えば、それぞれシート状に形成された正極及び負極を、両者の間にセパレータが位置するように重ね合わせた状態で、渦巻状に巻回することによって形成された巻回電極体である。この電極体は、正極、負極及びセパレータを重ね合わせた状態で巻回した後、押しつぶして扁平状に形成される。なお、素電池2内には、電極体以外に、非水電解液(以下、単に電解液という)も封入されている。
Although not particularly illustrated, the electrode body housed in the
ここで、電極体の一部を構成する正極は、正極活物質を含有する正極活物質層を、アルミニウム等の金属箔製の正極集電体の両面にそれぞれ設けたものである。詳しくは、正極は、リチウムイオンを吸蔵・放出可能なリチウム含有酸化物である正極活物質、導電助剤及びバインダなどを含む正極合剤を、アルミニウム箔などからなる正極集電体上に塗布して乾燥させることによって形成される。 Here, the positive electrode constituting a part of the electrode body has a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material provided on both surfaces of a positive electrode current collector made of metal foil such as aluminum. Specifically, the positive electrode is formed by applying a positive electrode mixture containing a positive electrode active material, a conductive auxiliary agent, a binder, and the like, which is a lithium-containing oxide capable of inserting and extracting lithium ions, onto a positive electrode current collector made of aluminum foil or the like. And dried.
また、電極体の一部を構成する負極は、負極活物質を含有する負極活物質層を、銅等の金属箔製の負極集電体の両面にそれぞれ設けたものである。詳しくは、負極は、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極活物質、導電助剤及びバインダなどを含む負極合剤を、銅箔などからなる負極集電体上に塗布して乾燥させることによって形成される。 Moreover, the negative electrode which comprises a part of electrode body provides the negative electrode active material layer containing a negative electrode active material on both surfaces of the negative electrode collector made from metal foil, such as copper, respectively. Specifically, the negative electrode is formed by applying and drying a negative electrode mixture containing a negative electrode active material capable of occluding and releasing lithium ions, a conductive additive and a binder on a negative electrode current collector made of copper foil or the like. Is done.
また、特に図示しないが、素電池2において、電極体の正極には、正極リードが接続されている一方、負極には負極リードが接続されている。そして、素電池2の内部で、正極リードは蓋板に電気的に接続されている。すなわち、蓋板及び該蓋板と一体化している外装缶全体が素電池2の正極として機能し、該素電池2上に取り付けられた上述のニッケル−アルミクラッド板11が正極端子として機能する。一方、負極リードは、例えば蓋板に絶縁材を介して取り付けられている負極端子12(外部端子)に、電気的に接続されている。
Although not particularly shown, in the
図7に示すように、保護回路基板3は、基板31と、該基板31に実装され、素電池2の保護回路を構成する実装部品32とを備えている。この実装部品32によって構成される保護回路は、電池パック1の過充電や過放電等を防止するための回路である。
As shown in FIG. 7, the
保護回路基板3の基板31は、図7に示すように、平面視で長方形状に形成されている。そして、基板31の長手方向端部には、図2及び図5に示すように、正極リード板33及び導電性金属板34がそれぞれ接続されている。正極リード板33は、図2に示すように、素電池2を厚み方向から見た場合に該素電池2の短辺側に位置する側面に電気的に接続されている。
As shown in FIG. 7, the
保護素子35は、例えば、導電性ポリマー組成物の成形体(温度保護素子)を2枚の導電性金属板34の間に挟み込んだ構成を有しており、一般的にPTCサーミスタ(Positive Temperature Coefficient Thermistor)と呼ばれる(図7参照)。
The
保護素子35の成形体に接続された2枚の導電性金属板34のうち、一方の導電性金属板34は、上述のように、保護回路基板3の基板31に接続されていて、他方の導電性金属板34は、負極リード板36に接続されている(図5参照)。そして、図2に示すように、この負極リード板36は、素電池2の負極端子12に電気的に接続されている。これにより、保護回路基板3は、保護素子35を介して負極端子12に電気的に接続されている。
Of the two
図2及び図5に示すように、保護回路基板3の基板31には、回路部品32が実装される面とは反対側の面に、出力ケーブル37の一端が接続されている。この出力ケーブル37は、正極及び負極の出力配線やその他の出力配線がまとめられたケーブルであり、他端側には電池パック1を搭載する機器との接続用の出力コネクタ38が設けられている。すなわち、出力コネクタ38は、電池パック1の出力端子として機能する。
As shown in FIGS. 2 and 5, one end of an
(保護フレームの構成)
保護フレーム4は、例えばポリカーボネートなどの樹脂材料からなる。この保護フレーム4は、図3に示すように、角筒の側面の一面が開口したような形状を有する部材であり、3つの壁部4aを有する。すなわち、保護フレーム4には、3つの壁部4aによって、開口部4bが形成される。なお、図3に示すように、本実施形態では、各壁部4aは、長方形状に形成されている。
(Configuration of protection frame)
The
また、保護フレーム4は、図2に示すように、上述の構成の保護回路基板3を、基板31の面方向が素電池2の厚み方向と一致した状態で、開口部4b内に収納可能に構成されている。すなわち、保護フレーム4は、開口部4bを形成する一対の壁部4aにおける該開口部4bの開口方向の高さが、保護回路基板3の基板31の幅(短手方向の長さ)よりも大きくなるように形成されている。これにより、保護回路基板3を、保護フレーム4内に、基板31の面方向が素電池2の厚み方向と一致するように配置することができる。
Further, as shown in FIG. 2, the
また、保護フレーム4の各壁部4aは、素電池2の長手方向(本実施形態では縦方向)の長さと同等の長さを有する。さらに、保護フレーム4は、開口方向の高さ(図2及び図3における図面奥行き方向の長さ)が、素電池2の厚みと同等になるように構成されている。すなわち、保護フレーム4の開口部4bを形成する一対の壁部4aは、開口方向に素電池2の厚みと同等の高さを有する。
Moreover, each
保護フレーム4は、図2及び図5に示すように、素電池2の厚み方向に延びる側面のうち前記長手方向に位置する側面上に、該素電池2の厚み方向に開口部4bが開口するように取り付けられている。すなわち、保護フレーム4は、開口部4bを形成する一対の壁部4aのうち一方の壁部4aが、素電池2の厚み方向に延びる側面のうち前記長手方向に位置する側面上に位置付けられている。上述のとおり、素電池2の負極端子12は、該素電池2を厚み方向から見た場合における素電池2の短辺側に設けられているため、保護フレーム4は、素電池2の負極端子12とは異なる側面上に取り付けられている。これにより、後述するように、保護フレーム4から外方へ延びる正極リード板33及び負極リード板36を、素電池2及び負極端子12に容易に接続することができる。なお、保護フレーム4は、素電池2に対して、粘着テープ21によって取り付けられている。
As shown in FIGS. 2 and 5, the
これにより、電池パック1の厚み方向に延びる側面に対して加わる衝撃を、保護フレーム4の壁部4aによって受け止めることができるため、該保護フレーム4内の保護回路基板3を保護することができる。なお、保護フレーム4には、電池パック1の厚み方向の一側に開口部4bが形成されているが、電池パック1の厚み方向に衝撃が加わる場合には、該電池パック1の比較的広い面で力を受けることになるため、保護回路基板3にはあまり大きな力が加わらない。
Thereby, since the impact applied to the side surface extending in the thickness direction of the battery pack 1 can be received by the
図2及び図3に示すように、保護フレーム4の壁部4aのうち、素電池2の側面に取り付けられる壁部4aには、該保護フレーム4の内方に向かって突出する複数(本実施形態の場合には2つ)の保持部4cが設けられている。これらの保持部4cは、壁部4aに一体形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, among the
なお、本実施形態では、保持部4cを複数、設けているが、この限りではなく、保持部4cを一つだけ設けてもよい。また、保持部4cを壁部4aに一体形成しているが、この限りではなく、保持部4cを壁部4aとは別体で形成してもよい。
In the present embodiment, a plurality of holding
保持部4cは、図2に示すように、保護フレーム4内に保護回路基板3を配置した状態で、該保護回路基板3の基板31に実装された実装部品32が保護フレーム4の壁部4aと接触しないように該基板31を保持可能な突出高さを有している。すなわち、保持部4cは、基板31に実装される実装部品32の厚みよりも大きい突出高さを有している。これにより、電池パック1に衝撃が加わった場合でも、保護回路基板3の実装部品32が保護フレーム4の壁部4aに接触するのを防止できる。したがって、保護フレーム4内で保護回路基板3の実装部品32が損傷を受けるのをより確実に防止できる。
As shown in FIG. 2, the holding
なお、本実施形態では、保持部4cを、素電池2の側面に取り付けられる壁部4aに形成しているが、この限りではなく、素電池2の側面に取り付けられる壁部4aとは反対側の壁部4aに保持部4cを設けてもよい。この場合には、実装部品32が実装される基板31の実装面が保持部4c側に位置するように、保護フレーム4内に保護回路基板3を配置すればよい。
In the present embodiment, the holding
(電池パックの製造方法)
次に、上述のような構成を有する電池パック1の製造方法について、図4から図7を用いて説明する。
(Battery pack manufacturing method)
Next, a method for manufacturing the battery pack 1 having the above-described configuration will be described with reference to FIGS.
まず、素電池2及び保護フレーム4を製作する。素電池2の製造方法は、従来の電池と同様なので、詳しい説明を省略する。また、射出成形等を利用して図3に示す形状の保護フレーム4を成形する。
First, the
そして、図4に示すように、素電池2の厚み方向に延びる側面のうち、該素電池2を厚み方向から見たときに長辺側に位置する側面の一つに、粘着テープ21を貼り付ける。このとき、粘着テープ21は、素電池2を厚み方向から見たときに短辺側に位置する側面の一部も覆うように、該素電池2の側面上に貼り付ける。
Then, as shown in FIG. 4, the
粘着テープ21が貼付された素電池2の前記長辺側の側面に、保護フレーム4を取り付ける。このとき、保護フレーム4において保持部4cが設けられた壁部4aの外方側の面を、素電池2の前記長辺側の側面に対して取り付ける。
The
その後、図5に示すように、保護回路基板3に出力ケーブル37及び保護素子35を接続してなる配線ユニット7を、保護フレーム4の開口部4b内に挿入する。
Thereafter, as shown in FIG. 5, the wiring unit 7 formed by connecting the
ここで、配線ユニット7の製造方法を、図7を用いて説明する。保護回路3の基板31における実装部品32の実装面上に、正極リード板33及び保護素子35の導電性金属板34を溶接によって取り付ける。このとき、基板31の長手方向両端部に設けられた端子31a上に、正極リード板33及び導電性金属板34をそれぞれ溶接する。保護素子35において、基板31と接続されていない導電性金属板34には、負極リード板36を溶接によって取り付ける。
Here, the manufacturing method of the wiring unit 7 is demonstrated using FIG. The positive
そして、正極リード板33及び負極リード板36の各先端部分を、保護回路基板3の基板31における実装面側へ突出させるように、該正極リード板33及び負極リード板36の厚み方向(図7の白抜き矢印)に向かって折り曲げる。これにより、正極リード板33及び負極リード板36は、同じ方向に向かって折り曲げられた状態となる(図5参照)。
Then, the thickness direction of the positive
また、基板31における実装面とは反対側の面に、出力ケーブル37の先端部分を半田によって固定する。この出力ケーブル37は、基板31上に形成された出力端子面(図示省略)に電気的に接続される。その後、出力ケーブル37は、図5に示すようにクランク状にフォーミングされる。
Further, the tip portion of the
これにより、図5に示すような形状の配線ユニット7が得られる。 Thereby, the wiring unit 7 having a shape as shown in FIG. 5 is obtained.
上述のようにして得られた配線ユニット7は、素電池2に取り付けられた保護フレーム4内に、基板31の面方向に挿入される(図5参照)。ここで、配線ユニット7は、基板31が保護フレーム4の奥の壁部4aに当たるまで挿入される。これにより、図6に示すように、保護回路基板3は、保護フレーム4内に壁部4aに3方を覆われるように収納される。この状態で、配線ユニット7の正極リード板33は、素電池2の上面に対して溶接によって接続される一方、負極リード板36は、負極端子12に溶接によって接続される。
The wiring unit 7 obtained as described above is inserted into the
ここで、本実施形態では、正極リード板33及び負極リード板36の各先端部分を折り曲げる例(図7の白抜き矢印参照)を示した。しかしながら、この限りではなく、例えば、保護フレーム4内に、正極リード板33及び負極リード板36の先端部分が折り曲げられる前の状態の配線ユニット7を挿入した後、これらの正極リード板33及び負極リード板36の各先端部分を折り曲げて、それらの端部を素電池2の上面及び負極端子12に接続してもよい。
Here, in the present embodiment, an example in which the tip portions of the positive
特に図示しないが、図6のように組み立てられた状態で、素電池2の上下面にそれぞれ絶縁板13を配置した後、素電池2及び保護フレーム4を熱収縮チューブによって覆い、加熱することにより、外装チューブ5を形成する。その後、外装チューブ5上にラベル6を貼付することにより、図1に示すような電池パック1が得られる。
Although not shown in particular, by disposing the insulating
上述のように、素電池2に対して、保護フレーム4を、該素電池2の厚み方向に開口するように取り付けることで、該保護フレーム4内に配線ユニット7を容易に挿入することができる。これにより、素電池2に取り付けられた保護フレーム4に対して配線ユニット7を容易に取り付けることができる。したがって、電池パック1の組み立て作業性の向上を図れる。
As described above, by attaching the
しかも、上述のように保護フレーム4内に配線ユニット7を配置することで、該配線ユニット7の正極リード板33を素電池2の上面上に、負極リード板36を負極端子12上に、それぞれ容易に位置付けることができる。これにより、電池パック1の組み立て作業性をさらに向上することができる。
Moreover, by arranging the wiring unit 7 in the
(実施形態の効果)
以上より、この実施形態によれば、素電池2の側面に、該素電池2の厚み方向に開口するように保護フレーム4を取り付けるとともに、該保護フレーム4内に保護回路基板3を配置した。これにより、素電池2に保護回路基板3を容易に取り付けることができるとともに、該保護回路基板3を保護フレーム4によって保護することができる。したがって、素電池2及び保護フレーム4を外装チューブ5によって覆った簡単且つ低コストな構成において、耐衝撃性の高い電池パック1を構成することができる。
(Effect of embodiment)
As described above, according to this embodiment, the
しかも、本実施形態では、保護フレーム4の開口部4b内に、保護回路基板3を、基板31の面方向に挿入するため、電池パック1の厚み方向に延びる側面が受ける強い衝撃を保護フレーム4によって受けることができる。これにより、保護回路基板3を、電池パック1が受ける衝撃から保護することができる。
In addition, in the present embodiment, the
さらに、上述の構成において、保護回路基板3に接続される正極リード板33及び該保護回路基板3に保護素子35を介して接続される負極リード板36を折り曲げることで、素電池2の側面上に容易に位置付けることができる。よって、保護フレーム4内に保護回路基板3を配置した状態で、正極リード板33及び負極リード板36を素電池2に容易に接続することができる。したがって、上述の構成により、電池パック1の組み立て作業性のさらなる向上を図れる。
Further, in the above-described configuration, the positive
また、保護フレーム4の壁部4aには、保護回路基板3を保持するように内方に向かって突出する保持部4cが設けられているため、電池パック1に衝撃が加わった際に、保護回路基板3に実装された実装部品32が保護フレーム4の壁部4aに接触するのを防止できる。
Further, the
(その他の実施形態)
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
(Other embodiments)
While the embodiments of the present invention have been described above, the above-described embodiments are merely examples for carrying out the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the above-described embodiment can be appropriately modified and implemented without departing from the spirit of the invention.
前記実施形態では、素電池2及び保護フレーム4を外装チューブ5によって覆っているが、この限りではなく、外装ラベルによって素電池2及び保護フレーム4を覆ってもよい。すなわち、素電池2及び保護フレーム4をフィルム部材によって覆う構成であればどのような構成であってもよい。
In the embodiment, the
前記実施形態では、素電池2において、該素電池2を厚み方向から見た場合に該素電池2の長手方向に位置する側面上に、保護フレーム4を取り付けている。しかしながら、素電池2を厚み方向から見た場合に該素電池2の短手方向に位置する側面上に、保護フレームを取り付けてもよい。
In the embodiment, in the
前記実施形態では、素電池2を、平面視で長方形となる平板状に形成しているが、この限りではなく、内部に電極体を収納可能な形状であれば、どのような形状であってもよい。
In the embodiment, the
前記実施形態では、保護フレーム4内に、保護回路基板3を、基板31の面方向が素電池2の厚み方向と一致するように配置している。しかしながら、図8に示すように、保護回路基板3を、基板31の厚み方向が素電池2の厚み方向と一致するように配置してもよい。このような配置により、電池パックの厚みを小さくすることができるため、上述のような配置は例えば素電池2の厚みが小さい場合などに採用するのが好ましい。なお、図8は、電池パックの横断面のうち保護フレーム50を含む一部の断面を示す図である。
In the embodiment, the
具体的には、上述の実施形態と同様に3方に壁部50aを有する保護フレーム50において、開口部50bを形成する一対の壁部50aに内方に突出する突出部50cを形成する。突出部50cは、一対の壁部50aの対向する位置に、該壁部50aと一体に設けられている。また、突出部50cは、該突出部50cよりも保護フレーム50の内方の位置で且つ基板31及び出力ケーブル37を収納可能な空間を形成するような位置に設けられているとともに、対向する突出部50c同士の間に実装部品32を配置可能な突出高さを有するように形成されている。
Specifically, in the
このような構成により、図8に示すように、突出部50cよりも保護フレーム50の内方に、基板31及び出力ケーブル37を配置した状態で、対向する突出部50cに該基板31を係合させることができる。これにより、基板31に実装された実装部品32が保護フレーム50の壁部50aに接触するのを防止できる。よって、電池パックに衝撃が加わった場合でも、保護回路基板3の実装部品32が保護フレーム50に接触して損傷を受けるのを防止できる。
With such a configuration, as shown in FIG. 8, with the
なお、保護フレーム50の壁部50aに設けられる突出部50cは、素電池2の厚み方向から保護回路基板3を容易に装着可能な突出高さ及び形状を有しているのが好ましい。
In addition, it is preferable that the
前記実施形態では、保護フレーム4の各壁部4aは長方形状に形成されている。しかしながら、各壁部は、保護フレーム内に保護回路基板3及び保護素子を収納する空間を形成可能な形状であればどのような形状であってもよい。例えば、各壁部に開口が形成されていてもよいし、各壁部の形状は長方形状以外の形状であってもよい。また、3つの壁部のうち、対向する一対の壁部同士を接続する壁部は、部分的に設けられていてもよい。
In the said embodiment, each
前記実施形態では、保護フレーム4を、素電池2に対して、開口部4bが素電池2の厚み方向に開口するように取り付けている。しかしながら、開口部4bが外方に向かって開口するような配置であれば、素電池2に対して保護フレーム4をどのように取り付けても良い。ただし、電池パックが受ける衝撃によって保護フレーム4内から保護回路基板3が出ないように、該保護フレーム4に係止部を設けるのが好ましい。
In the embodiment, the
前記実施形態では、素電池2の外装缶に取り付けたニッケル−アルミクラッド板を正極端子として利用しているが、この限りではなく、例えば素電池2の蓋板に外部端子としての正極端子を設けてもよい。また、正極端子及び負極端子をそれぞれ複数設けてもよい。
In the embodiment, the nickel-aluminum clad plate attached to the outer can of the
前記実施形態では、素電池2をリチウムイオン電池として構成している。しかしながら、素電池2はリチウムイオン電池以外の電池であってもよい。
In the said embodiment, the
本発明は、機器内に組み込まれる電池パックに利用可能である。 The present invention can be used for a battery pack incorporated in a device.
1:電池パック、2:素電池、3:保護回路基板、4,50:保護フレーム、4a,50a:壁部、4b,50b:開口部、4c:保持部、5:外装チューブ(フィルム部材)、7:配線ユニット、11:正極端子(外部端子)、12:負極端子(外部端子)、31:基板、32:実装部品、50c:突出部(保持部) 1: battery pack, 2: unit cell, 3: protection circuit board, 4, 50: protection frame, 4a, 50a: wall, 4b, 50b: opening, 4c: holding part, 5: exterior tube (film member) 7: Wiring unit, 11: Positive terminal (external terminal), 12: Negative terminal (external terminal), 31: Substrate, 32: Mounted component, 50c: Protruding part (holding part)
Claims (6)
開口部を形成するように3方に壁部を有するとともに、該開口部が外方に向かって開口するように、前記素電池に対して取り付けられる保護フレームと、
前記外部端子に電気的に接続されるとともに、前記保護フレームの開口部内に配置される保護回路基板と、
前記素電池、保護フレーム及び保護回路基板を一体化するように、該素電池及び保護フレームを覆うフィルム部材と、を備え、
前記保護フレームは、前記素電池に対して、前記外部端子が設けられている部分以外に取り付けられている、電池パック。 A unit cell having an external terminal;
A protective frame attached to the unit cell so as to have a wall in three directions so as to form an opening, and so that the opening opens outward,
A protective circuit board that is electrically connected to the external terminal and disposed in the opening of the protective frame;
A film member covering the unit cell and the protection frame so as to integrate the unit cell, the protection frame and the protection circuit board ,
The said protection frame is a battery pack attached to the said unit cell other than the part in which the said external terminal is provided .
前記保護回路基板は、前記保護フレーム内に、前記開口部に対して面方向に挿入されるように配置される、電池パック。 The battery pack according to claim 1 ,
The said protection circuit board is a battery pack arrange | positioned so that it may insert in the surface direction with respect to the said opening part in the said protection frame.
前記保護フレームの壁部には、前記保護回路基板を保持するための保持部が設けられている、電池パック。 The battery pack according to claim 1 or 2 ,
A battery pack, wherein a wall portion of the protective frame is provided with a holding portion for holding the protective circuit board.
前記保護回路基板は、基板と、該基板上に実装される実装部品とを備え、
前記保持部は、前記実装部品が前記保護フレームの壁部と接触しないように、該壁部から保護フレーム内方へ突出して前記保護回路基板を支持するように構成されている、電池パック。 The battery pack according to claim 3 ,
The protection circuit board includes a board and a mounting component mounted on the board,
The battery pack is configured to support the protection circuit board by projecting from the wall to the inside of the protection frame so that the mounting component does not contact the wall of the protection frame.
前記保持部は、前記保護フレーム内に前記保護回路基板を係止するための突出部である、電池パック。 The battery pack according to claim 3 ,
The holding part is a battery pack that is a protruding part for locking the protective circuit board in the protective frame.
前記素電池は、厚み寸法に対して幅寸法及び長さ寸法が大きい平板状に形成されていて、
前記保護フレームは、前記素電池の厚み方向に延びる側面上に、前記開口部が前記素電池の厚み方向に開口するように取り付けられている、電池パック。 The battery pack according to any one of claims 1 to 5 ,
The unit cell is formed in a flat plate shape having a large width dimension and a long dimension with respect to a thickness dimension,
The said protection frame is a battery pack attached to the side surface extended in the thickness direction of the said unit cell so that the said opening part may open in the thickness direction of the said unit cell.
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