JP5888548B2 - 電池パック - Google Patents

Description

本発明は、二次電池を内包する電池パックに関し、特にリチウムイオンポリマー電池を用いてなる高容量で小型・薄型の電池パックを良好に生産する技術に関する。

近年、繰り返し充電して使用が可能な二次電池をケース部材に収納してなる電池パックが広く普及している。電池パックはノートブック型パーソナルコンピュータや携帯電話、ＰＤＡ、その他各種電子機器の主電源、またはバックアップ電源等として幅広く用いられている。
特に最近では、スマートフォン及びタブレット端末において、高容量のリチウムイオンポリマー電池を利用した電池パックが増加している。

代表的なパック電池の構成では、扁平直方体状のリチウムイオンポリマー電池を１個または複数個用い、各素電池の電極端子（正極タブ、負極タブ）に保護回路基板が接続される。これらの構成要素が所定のケース部材に収納され、保護回路基板は基板ホルダーによって所定位置で支持される。ケース部材の外周には外装ラベルが巻回される。

特開２００８−１９２４４７号公報 特開２００８−１７６７１号公報

しかしながら、従来の電池パックにおいては以下のような課題が存在する。
電池パックではさらなる高容量化、小型化・軽量化が要求される。また、生産コストの低減も望まれており、これらの各課題を高度に満たす必要がある。従来では特許文献１または２のように、扁平直方体状の素電池を主面に対して上下或いは水平の２方向から２つのケース部材で挟み、保護回路基板とともにケース部材の内部に収納する、いわゆるダブルケース構造が提案されている。この構成ではケース部材同士を超音波接合する必要があり、構造が複雑になり易く重量増加を招く可能性もある。一方、単にケース部材を簡略化すれば、特に外観寸法や形状が安定しにくいリチウムイオンポリマー電池を素電池に用いた場合には、ケース部材の強度が不足して素電池を十分に保護することができず、適切に電池パックを構成するのが困難となる。

また、ケース部材は通常、樹脂材料を用いた射出成型品で構成されるが、構造が複雑になるとスライド成型型等が必要になって成型型費用の増大を招くため、生産コストを抑制しなければならない。さらに製造時において、ケース部材と基板ホルダーの状態を確認し、ケース部材の内部に保護回路基板が正しく収納されているかを作業者が適切に確認して、外観不具合や内部配線の破断等の発生を防止する必要もある。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、素電池にリチウムイオンポリマー電池を用いる場合でも、比較的低コストで高容量、小型化・軽量化を図ることの可能な電池パックを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の電池パックは、矩形状の第１及び第２主面及び前記両主面より面積の小さい４側面からなる扁平直方体状の外観を有する素電池と、前記素電池の正極側または負極側の少なくともいずれかに電気接続され、背面及びその反対側の上面を有する回路基板と、前記両主面を除く前記４側面方向から前記素電池を囲繞して収納する枠状の素電池収納部、及び、前記両主面の平面方向に平行な底面を有して前記回路基板をその背面から支持して前記素電池と並んだ位置関係で収納する皿状の基板収納部を持つケース部材と、前記基板収納部に収納された前記回路基板の前記上面を覆う基板ホルダーと、前記素電池収納部より露出する前記素電池の前記第１主面と、前記第２主面を被覆する絶縁材料とを有し、前記基板収納部には、収納された前記回路基板の周縁よりも外側の位置に嵌合部が形成され、且つ、前記嵌合部の形成位置の根元に外部と連通する連通孔が設けられており、前記基板ホルダー側には、前記嵌合部と嵌合可能な被嵌合部が形成され、前記嵌合部及び被嵌合部が嵌合することで前記基板ホルダーが前記ケース部材に固定され、前記連通孔を通じて、前記嵌合部及び被嵌合部の嵌合状態が前記ケース部材の外部から視認できる構成とした。

ここで、前記嵌合部と前記被嵌合部は、一方がツメで他方が溝である構成とすることもできる。
また、前記ケース部材はキャビ及びコアのみの成型型を用いて射出成型された構成とすることもできる。
また、前記回路基板は、長方形状の主面を有する構成とすることもできる。

また、前記ケース部材には２個またはそれ以上の前記素電池が、互いに並設された状態で収納することもできる。
また、前記素電池はリチウムイオンポリマー電池とすることもできる。
また、前記ケース部材と基板ホルダーとは、異なる色の樹脂で構成することもできる。

上記構成を有する本発明の電池パックによれば、素電池収納部及び基板収納部を有するケース部材を用い、回路基板と素電池とを並設して収納する。また、基板収納部に収納した基板を基板ホルダーにて挟設したのち、素電池とケース部材を外装ラベルで被覆するため、いわゆるシングルケース構造の電池パックを実現している。これにより従来のように、二つのケース部材を超音波溶着してなるダブルケース構造を採用した場合に比べ、電池パックの大幅な薄型化・小型化が可能となるほか、製造工程も容易にすることができる。

また、基板収納部に収納された回路基板の周縁より外側位置に嵌合部を立設するため、基板の外形形状を嵌合部の位置に合わせて切り欠く必要がなく、回路基板の実装面積を確保できる。これにより基板と基板ホルダーとの干渉を防げるほか、基板の汎用性を高めることができる。さらに、当該嵌合部の根元位置に外部と連通する連通孔を設けているので、高価なスライド成型型を用いなくても、一般的なキャビとコアのみからなる成型型を用い、比較的低コストでケース部材を射出成型で形成できる。

さらに、前記連通孔を通じ、ケース部材の嵌合部と基板ホルダーの被嵌合部との嵌合状態を外部より確認することができる。これにより嵌合不足による外観不具合や内部配線の破断の発生の有無等を確認できるため、製造効率を高め、歩留まりの改善も期待できるものである。

本発明の実施の形態に係る電池パック１の外観構成を示す斜視図である。 電池パック１の内部構成を示す展開図である。 電池パック１の内部構成を示す展開図である。 ケース部材の構成を示す部分正面図である。 ケース部材の構成と、基板ホルダーとケース部材との嵌合状態を示す部分断面図である。 基板ホルダーの構成を示す斜視図である。 外装ラベルの構成を示す部分断面図である。 ケース部材及び基板、基板ホルダーの配置関係を示す部分正面図である。 電池パックの製造工程を示す斜視図である。 電池パックの製造工程を示す斜視図である。 電池パックの製造工程を示す斜視図である。 外装ラベルと素電池の界面様子を示す部分断面図である。 外装ラベルの様子を示す部分正面図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお実施の形態は、本発明の構成および作用・効果を分かり易く説明するために用いる一例であって、本発明は、その本質的な特徴部分以外において、何ら以下の形態に限定を受けるものではない。
＜電池パック１の構成＞
図１（ａ）、（ｂ）は本発明の実施の形態１に係る電池パック１の外観図である。

図１に示すように電池パック１は、Ｘ方向を長手方向、Ｙ方向を厚み方向、Ｚ方向を高さ方向とする、扁平な直方体状の外観形状を有し、ＸＺ平面に沿って２つの主面を有している。電池パック１の上部には、切欠部３１を通して中からコネクター配線４１が露出している。電池パック１の外周には、主面部７０１と延設端部７０２Ａ〜７０２Ｄを有する外装ラベル９が貼着されている。当該電池パック１は、給電対象機器としてタブレット端末を想定したものであるが、当然ながらこれに限定されない。

電池サイズ例としては、Ｘ方向長約１３８ｍｍ、Ｙ方向長約５ｍｍ、Ｚ方向厚み約１００ｍｍとしているが、これ以外のサイズ設定も可能である。
＜電池パック１の内部構成＞
図２、３は、それぞれ電池パック１の内部構成を示す展開図である。図２は外装ラベル７側から見下ろした展開図、図３は樹脂シート６側から見下ろした展開図である。

電池パック１は図２に示すように、２個の素電池２Ａ、２Ｂを主な構成要素とし、素電池２Ａ（２Ｂ）から順次、リード板２７Ａ（２７Ｂ）、ブレーカー２５Ａ（２５Ｂ）、リード板２６Ａ（２６Ｂ）が電気接続される。リード板２６Ａ（２６Ｂ）は保護回路基板４に対して電気接続されている。
素電池２Ａ（２Ｂ）はケース部材３の枠状の素電池収納部３０Ａ（３０Ｂ）に収納され、保護回路基板４はケース部材３の基板収納部３０１に収納される。ケース部材３から露出する素電池２Ａ、２Ｂの下面２８Ａ、２８Ｂには樹脂シート６、上面２０Ａ、２０Ｂには外装ラベル７がそれぞれ貼着される。

（素電池２Ａ、２Ｂの周辺構成）
図２、３に示す素電池２Ａ（２Ｂ）は、公知のリチウムイオンポリマー電池であり、矩形状の第１主面（下面２８Ａ（２８Ｂ））、第２主面（上面２０Ａ（２０Ｂ））と、前記両主面よりも面積が小さい４側面からなる扁平な直方体状の外観形状を有する。矩形状の正極板、セパレータ、負極板を積層し、電解質を含浸してなる発電要素（不図示）をラミネート外装体で包み、三方より内部封止されて構成される。正極板には正極タブ２３Ａ（２３Ｂ）、負極板には負極タブ２２Ａ（２２Ｂ）がそれぞれ接続され、各タブ２２Ａ（２２Ｂ）、２３Ａ（２３Ｂ）はラミネート外装体のトップ封止部２１Ａ（２１Ｂ）より外部に延設され、電極端子として使用される。

正極タブ２３Ａ（２３Ｂ）及びリード板２７Ａ（２７Ｂ）と負極タブ２２Ａ（２２Ｂ）の間には、短絡を防ぐために絶縁板２４Ａ（２４Ｂ）が粘着テープ等を用いて固定される。
なお、素電池２Ａ（２Ｂ）としてはリチウムイオンポリマー電池に限定されず、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池等、その他の二次電池を使用できる。

また「直方体」とは、数学的に厳密ではなく、多少の曲面を有するものも含むものとする。
ブレーカー２５Ａ（２５Ｂ）としては、ＰＴＣ素子を用いる。ブレーカー２５Ａ（２５Ｂ）は電池パック１の充放電時において、万一、素電池２Ａ（２Ｂ）が過度に温度上昇した際に通電を遮断する。電池パック１において、ブレーカー２５Ａ（２５Ｂ）はリード板２７Ａ（２７Ｂ）を介して素電池２Ａ（２Ｂ）の正極端子２３Ａ（２３Ｂ）と電気接続され、リード板２６Ａ（２６Ｂ）を介して保護回路基板４と電気接続される。

なお、ブレーカー２５Ａ、２５ＢはＰＴＣ素子以外の安全素子を用いてもよい。例えばＮＴＣ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）素子や温度ヒューズ素子などの感熱素子、さらには他の電池制御に用いられる種々の電気素子を利用できる。
リード板２６Ａ、２６Ｂ、２７Ａ、２７Ｂは、いずれも導電性に優れる金属材料、例えばニッケル板（ＮｉＰ）等で構成される。

保護回路基板４は、ガラスやエポキシ樹脂等を含むコンポジット材料からなる短冊状の基板本体４０に対し、各種電気素子とコネクター配線４１が実装されて構成される。保護回路基板４の上面には、テストポイント用端子４２が所定位置に配置される。コネクター配線４１の先端には給電対象機器側と接続するコネクター部４１０が取着される。
（ケース部材３）
ケース部材３は、耐熱性及び機械的強度に優れる樹脂材料（ＡＢＳ、ＰＰＣ、ＰＣ等）、一例としてＰＣ（ポリカーボネート）樹脂からなる射出成型品である。図２、３に示すように、素電池２Ａ、２Ｂの各形状に合わせてＸ方向に並設された枠状の２つの開口部（素電池収納部３０Ａ、３０Ｂ）と、Ｙ方向一端側において、保護回路基板４の形状に合わせた皿状の基板収納部３０１を有して構成される。

素電池収納部３０Ａ（３０Ｂ）は、各素電池２Ａ（２Ｂ）を４側面の各方向から囲繞して収納する。基板収納部３０１は、各素電池２Ａ、２Ｂの主面部２０Ａ、２０Ｂの平面方向（ＸＺ方向）に平行な底面を有し、保護回路基板４をその背面より支持する。基板収納部３０１の周辺構造を示すケース部材３の部分正面図（図４（ａ））、及びＡ−Ａ‘線矢視断面図（図５（ａ））、Ｂ−Ｂ‘線矢視断面図（図５（ｂ））に示すように、収納部３０１の内部には保護回路基板４を位置決めする複数のリブ３０２〜３０８が底面上に立設される。このリブ３０２〜３０８により、基板収納部３０１では保護回路基板４を背面から支持して収納する。

ここで本実施の形態１の特徴の一つとして、基板収納部３０１に収納される保護回路基板４の周縁部に相当する位置に、基板ホルダー５の嵌合溝５３Ａ〜５３Ｃと同順に嵌合する嵌合ツメ３４Ａ〜３４Ｃ、係合ツメ５４Ａ、５４Ｂの後端５４０Ａ、５４０Ｂと同順に嵌合する嵌合ツメ３５Ａ、３５Ｂが立設される。複数の嵌合ツメ３４Ａ〜３４Ｃ、３５Ａ、３５Ｂの各先端は基板収納部３０１の内側に突設しており、嵌合ツメ３４Ａ〜３４Ｃ、３５Ａ、３５Ｂは保護回路基板４の厚み（Ｙ）方向に沿って立設されている。

このような位置に嵌合ツメ３４Ａ〜３４Ｃ、３５Ａ、３５Ｂを設けることで、基板本体４０の外形形状を各嵌合ツメ３４Ａ〜３４Ｃ、３５Ａ、３５Ｂの位置に合わせて切り欠く必要がなく、周縁形状が直線状で十分な実装面積を持つ保護回路基板４を利用できる。また、特殊形状の基板本体を作製しなくて済むため生産コストを抑制でき、既存の保護回路基板をそのまま使える利点もある。さらに、基板収納部３０１内に保護回路基板４を収納しても保護回路基板４は嵌合ツメ３４Ａ〜３４Ｃ、３５Ａ、３５Ｂ及び基板ホルダー５のいずれにも干渉しないので、保護回路基板４の損傷を回避できる。

また、さらなる工夫として、基板収納部３０１に対応する位置のケース部材３の外側正面図（図４（ｂ））に示すように、嵌合ツメ３４Ａ〜３４Ｃ、３５Ａ、３５Ｂの根元部分に連通孔３２Ａ〜３２Ｃ、３３Ａ、３３Ｂが設けられている。このうち連通孔３３Ａ、３３Ｂには、基板ホルダー５の係合ツメ５４Ａ、５４Ｂの先端が係合する。製造時には、作業者が各連通孔３２Ａ〜３２Ｃ、３３Ａ、３３Ｂを通し、外部より嵌合ツメ３４Ａ〜３４Ｃと嵌合溝５３Ａ〜５３Ｃの嵌合状態、及び係合ツメ５４Ａ、５４Ｂと連通孔３３Ａ、３３Ｂの係合状態を視認できる。

ここで図５（ｃ）、（ｄ）に嵌合ツメ３４Ｂと嵌合溝５３Ｂとの嵌合状態を例示する。嵌合不良が発生している場合、図５（ｄ）のように、嵌合ツメ３４Ｂが嵌合溝５３Ｂの側面と当接し、その界面が露見している様子が連通孔３２Ｂ越しに確認できる。
一方、嵌合ツメ３４Ｂが嵌合溝５３Ｂと正しく嵌合している場合には、図５（ｃ）のように、嵌合ツメ３４Ｂは嵌合溝５３Ｂに隠れて連通孔３２Ｂからほとんど見えない。

ここでさらなる工夫として、基板ホルダー５をケース部材とは異なる色で形成することで、この嵌合不良状態と嵌合状態の区別を極めて容易に認識することができる。
また、根元部分に連通孔３２Ａ〜３２Ｃ、３３Ａ、３３Ｂを有するように嵌合ツメ３４Ａ〜３４Ｃ、３５Ａ、３５Ｂを形成することで、高価なスライド成型型を用いなくても、一般的なキャビとコアのみからなる成型型を用い、比較的低コストで射出成型によりケース部材３を形成できる。具体的には、連通孔３２Ａ〜３２Ｃ、３３Ａ、３３Ｂをアンダーカット部分とすることで、ケース部材３のＹ方向上下抜き成型型のみを用いてケース部材３を射出成型できる。

（基板ホルダー５）
基板ホルダー５は、ケース部材３と同様の樹脂材料の射出成型品として構成され、基板収納部３０１に収納された保護回路基板４の上面を被覆するように配され、ケース部材３との間で保護回路基板４を挟設する。基板ホルダー５の斜視図（図６）に示すように、基板ホルダー５は保護回路基板４の形態に合わせた長尺状体であり、上面部５０には保護回路基板４のテストポイント用端子４２を露出させる窓部５１が形成される。また、長手（Ｘ）方向両端部には、逆Ｙ方向に突出する複数の三角柱状突起を並設してなる係合ツメ５４Ａ、５４Ｂが形成される。この係合ツメ５４Ａ、５４Ｂは、ケース部材３の連通孔３３Ａ、３３Ｂに挿入され、当該連通孔３３Ａ、３３Ｂの周縁と係合する。基板ホルダー５の長手（Ｘ）方向両側面部には、嵌合ツメ３４Ａ〜３４Ｃと同順に嵌合する嵌合溝５３Ａ〜５３Ｃが形成される。また係合ツメ５４Ａ、５４Ｂの後端部５４０Ａ、５４０Ｂには同順に嵌合ツメ３５Ａ、３５Ｂが嵌合する。庇部５２は、保護回路基板４上のコネクター配線４１の根元部分を押さえる役目をなす。

基板ホルダー５は、製造時においてケース部材３との嵌合状態を容易に確認できるように、ケース部材３と異なる色で形成される。着色は樹脂材料の色として調整するか、成型後に着色する方法のいずれでもよい。
樹脂シート６は一定の厚みを持つＰＣ（ポリカーボネート）製のシート部材であり、電池パック１における一主面と同等の面積を有する。素電池２Ａ、２Ｂの下面２８Ａ、２８Ｂに貼着され、素電池２Ａ、２Ｂを外部から保護する。

（外装ラベル７）
外装ラベル７は絶縁材料からなるシート部材であり、主としてケース部材３の素電池収納部３０Ａ、３０Ｂに収納された素電池２Ａ、２Ｂの上面２０Ａ、２０Ｂを被覆し、外部と素電池２Ａ、２Ｂとの絶縁を図る。また表面に電池規格等の情報を表示する。図２に示すように、外装ラベル７は、電池パック１の上面形状及びサイズに合わせた矩形状の主面部７０１と、主面部７０１の４辺から延設された延設端部７０２Ａ〜７０２Ｄで構成される。延設端部７０２Ａ〜７０２Ｄの少なくともいずれか（ここでは全て）には、端辺から主面部７０１に向かって切り込み加工を行うことでＶ字状スリット７４Ａ〜７４Ｄが形成されている。主面部７０１は素電池２Ａ、２Ｂの上面２０Ａ、２０Ｂに貼着され、延設端部７０２Ａ〜７０２Ｄは素電池２Ａ、２Ｂの下面２８Ａ、２８Ｂ側まで巻き付けて貼着される。延設端部７０２Ａ〜７０２Ｄが貼着された状態では、Ｖ字状スリット７４Ａ〜７４Ｄは図１（ｂ）に示すように、樹脂シート６の周縁から中央寄りの位置に存在する。

外装ラベル７の断面構造を図７に示す。外装ラベル７の主面部７０１は、素電池側２Ａ、２Ｂに対向する側から糊層７３、樹脂シート層７２、粘着層７１、ラミネート層（ラベル層）７０を順次積層した構造を持つように構成される。ラミネート層７０が外部に露出する面となる。樹脂シート層７２は、樹脂材料（例えば樹脂シート６と同様の樹脂材料）で構成され、少なくともラミネート層７０より高い剛性を持つシート部材からなる。一方、主面部７０１以外の領域は、粘着層７１及びラミネート層７０のみで構成される。

ここで外装ラベル７を用いる効果を説明する。従来の外装ラベルでは図１２（ａ）の断面図に示すように、素電池２Ａに対して粘着層７１、ラミネート層７０のみからなる外装ラベル７Ｘを貼着しているが、外装ラベル７Ｘが比較的柔らかいため、素電池２Ａと粘着層７１との間に気泡が混入して外観品位を低下させる問題がある。特に柔らかいリチウムイオンポリマー電池を素電池に用いる場合は、手作業で外装ラベル７Ｘを貼る必要があるため気泡が入りやすく、この問題は顕著になる。これに対して電池パック１では、特に気泡が混入し易かった主面部７０１の領域に剛性の高い樹脂シート層７２を積層することで、主面部７０１での外装ラベル７の強度向上（平面性の維持）を図っている。これにより図１２（ｂ）に示すように、外装ラベル７を貼着する際には素電池２Ａ、２Ｂと外装ラベル７の間における気泡の混入を防止し、素電池２Ａ、２Ｂに対して外装ラベル７を密に貼着できる。この外装ラベル７の効果は、特に気泡が発生し易い大きな面積を持ち、外装が柔らかいリチウムイオンポリマー電池からなる素電池２Ａ、２Ｂを用いる場合に有効である。

また図７に示すように、延設端部７０２Ａ〜７０２Ｄの領域（図７では７０２Ｄのみ図示）を粘着層７１、ラミネート層７０の２層構造とし、厚みを薄く設定している。このように外装ラベル７において、気泡発生を防止しようとする領域（主面部７０１）に限定して外装ラベル７の厚みを厚くし、それ以外の厚みを薄く設定することで、電池パック１全体で薄型化を効果的に図れる。さらに延設端部７０２Ａ〜７０２Ｄには樹脂シート層７２を設けないことで、外装ラベル７を容易に曲げ加工できるようにし、素電池２Ａ、２Ｂ及びケース部材３の形状に外装ラベル７を追従させて密着性を高めることができる。

なお、外装ラベル７の各層の厚みの一例として、糊層７３を４０μｍ、樹脂シート層７２を１５０μｍ、粘着層７１を２０μｍ、ラミネート層７０を２５μｍとする。電池パック１の保護効果と製造時の貼着性の観点から、粘着層７１及びラミネート層７０の最大合計厚みは４５μｍ、糊層７３及び樹脂シート層７２の最大合計厚みは１９５μｍに設定すべきである。

次に、Ｖ字状スリット７４Ａ〜７４Ｄの効果について説明する。Ｖ字状スリット７４Ａ〜７４Ｄは、エンドユーザーが電池パック１の内部を不用意に分解した際に裂け、その改ざん行為があったことを表示する。ここで従来の延設端部７０２Ｘに設けられたスリット７４Ｘを図１３（ａ）に示す。スリット７４Ｘは単純な切り込みであるが、電池パックの使用時に、捩れや撓みの応力を受けると、外装ラベルの延設端部７０２Ｘしわが発生する場合がある。また、延設端部７０２Ｘが一部剥離したり位置ずれを生じると、スリット７４Ｘから大きな裂け目が発生し、外観品位を損なうほか、改ざん表示を的確に行うことも難しくなる。この問題は、素電池にリチウムイオンポリマー電池を用いる場合、比較的生じ易くなる。

一方、電池パック１のＶ字状スリット（ここでは７４Ｄ）を図１３（ｂ）に示す。スリット７４Ｄは一定の開き角度を有する切り込み形状に設定されている。これにより、電池パック１の経時的使用において、捩れや撓みの応力が及んでも、外装ラベル７の延設端部７０２Ａ〜７０２Ｄでのしわの発生や外装ラベル７の位置ずれを生じにくく、高い外観品位を維持できる。また、外装ラベル７の改ざん表示機能も良好に発揮させることが可能である。

ここで、Ｖ字状スリット７４Ａ〜７４Ｄを樹脂シート６の周縁より中央寄りの位置に設けることで、経時使用に伴ってＶ字状スリット７４Ａ〜７４Ｄから不要な裂け目が生じるのを防止でき、適切に改ざん表示機能を発揮させることができる。
（電池パック１の全体的な効果について）
以上の構成を有する電池パック１では、上記した諸効果を高度に両立させて発揮される。

すなわち、製造時には素電池２Ａ、２Ｂをケース部材３の素電池収納部３０Ａ、３０Ｂに並設して収納するとともに、素電池２Ａ、２Ｂの各主面２０Ａ、２０Ｂ（２８Ａ、２８Ｂ）と平行に配した底面部を有する基板収納部３０１に保護回路基板４を収納する。このとき、基板本体４０の主面を素電池２Ａ、２Ｂの各主面２０Ａ、２０Ｂ（２８Ａ、２８Ｂ）と並設させることで、電池パック１の厚みを薄くできる。また、基板収納部３０１と基板ホルダー５との間で保護回路基板４を挟設し、素電池２Ａ、２Ｂを樹脂シート６及び外装ラベル７で被覆する。このような工夫により、電池パック１ではいわゆるシングルケース構造を実現している。従って従来のように、二つのケース部材を超音波溶着してなるダブルケース構造を採用した場合に比べ、薄型化・小型化の実現が可能であり、製造も容易にできる。また、いずれの素電池２Ａ、２Ｂも一定強度を持つ樹脂製のケース部材３に収納しているため、強度的にも十分な電池パック１を実現している。

さらに、外装ラベル７の主面部７０１に樹脂シート層７２を配設することで、外装ラベル７と素電池２Ａ、２Ｂの間の気泡混入を効果的に防止し、外観品位を高める一方、樹脂シート層７２の配設領域を外装ラベル７の主面部７０１のみに限定することで、電池パック１全体の薄型化を実現する。
また、外装ラベル７の延設端部７０２Ａ〜７０２ＤにＶ字状スリット７４Ａ〜７４Ｄを設けて改ざん表示機能を維持しつつ、外装ラベル７のしわや不要な裂け目の発生を防止することによって、電池パック１の外観品位の向上を図る効果も期待できるものである。

＜電池パック１の製造方法＞
次に、電池パック１の製造方法の一例について、各図を用いて説明する。
（素電池２Ａ、２Ｂの加工準備）
最初に扁平直方型のリチウムイオンポリマー型の素電池２Ａ、２Ｂを準備する（図９（ａ））。各素電池２Ａ（２Ｂ）の下面２８Ａ（２８Ｂ）側にあるトップ封止部２１に、粘着テープを用いて絶縁紙２４Ａ（２４Ｂ）をそれぞれ配設する。負極タブ２２Ａ（２２Ｂ）、正極タブ２３Ａ（２３Ｂ）を所定の長さに揃えておく。

次に、ブレーカー２５Ａ（２５Ｂ）に、リード板２６Ａ（２６Ｂ）、２７Ａ（２７Ｂ）をダイレクトスポット溶接にて接続する。この時、溶接位置ずれに留意する。その後、リード板２７Ａ（２７Ｂ）を正極タブ２３Ａ（２３Ｂ）にスポット溶接する。
次にリード板２７Ａ（２７Ｂ）の上部を主面２０Ａ（２０Ｂ）側に折り曲げ、正極タブ２３Ａ（２３Ｂ）を挟み込む（図９（ａ））。

（保護回路基板４の組立準備）
次に、基板本体４０に対し、コネクター配線４１を電気接続して保護回路基板４を作製する。
リード板２６Ａ、２６Ｂ、負極タブ２２Ａ、２２Ｂを保護回路基板４に対してシリーズスポット溶接し、電気接続する（図９（ｂ））。

（電池パック１の組立加工）
次に、ケース部材３の素電池収納部３０Ａ（３０Ｂ）に対し、主面２８Ａ（２８Ｂ）を上に向けて素電池２Ａ（２Ｂ）を収納する。また基板収納部３０１に対して保護回路基板４を収納し、コネクター配線４１を切欠部３１に嵌めて外部に露出させる。そして、保護回路基板４の上面を基板ホルダー５で被覆し、各嵌合ツメ３４Ａ〜３４Ｃを同順に嵌合溝５３Ａ〜５３Ｃに嵌合させる。また、係合ツメ５４Ａ、５４Ｂの先端を同順に連通孔３５Ａ、３５Ｂに挿通させ、係合ツメ５４Ａ、５４Ｂの後端部５４０Ａ、５４０Ｂを同順に嵌合ツメ３５Ａ、３５Ｂに係合させる（図１０（ａ））。これにより、ケース部材３側に基板ホルダー５を固定する。このとき、図４（ｂ）に示すように、各連通孔３３Ａ〜３３Ｃを通じて嵌合ツメ３４Ａ〜３４Ｃと嵌合溝５３Ａ〜５３Ｃの嵌合、及び係合ツメ５４Ａ、５４Ｂの係合がそれぞれ正確になされているか否かを確認できる。

すなわち前述したように、例えばケース部材３の嵌合ツメ３４Ａ〜３４Ｃと基板ホルダー５の嵌合溝５３Ａ〜５３Ｃとが嵌合不良を起こしている場合、嵌合ツメ３４Ａ〜３４Ｃが嵌合溝５３Ａ〜５３Ｃの側面と当接する。開口周縁が矩形状の連通孔３３Ａ〜３３Ｃを見ると、嵌合ツメ３４Ａ〜３４Ｃと嵌合溝５３Ａ〜５３Ｃが当接している界面が、連通孔３３Ａ〜３３Ｃの周縁の一辺と平行な状態で露見している（図５（ｄ）参照）。

一方、ケース部材３の嵌合ツメ３４Ａ〜３４Ｃと基板ホルダー５の嵌合溝５３Ａ〜５３Ｃとが正確に嵌合されている場合には、嵌合ツメ３４Ａ〜３４Ｃは嵌合溝５３Ａ〜５３Ｃによって隠れるため、連通孔３３Ａ〜３３Ｃからはほとんど基板ホルダー５のみが見える（図５（ｃ）参照）。
ケース部材３と基板ホルダー５とを互いに異なる色で形成することで、このような嵌合不良状態と嵌合状態の区別はさらに容易に行える。

従って、嵌合不足による外観不具合や内部配線の破断の有無等を作業者が容易に目視確認できるので、製造効率の向上と歩留まりの改善、品質の向上を期待できる。
上記のように前記嵌合状態及び前記係合状態を確認した後は、素電池２Ａ、２Ｂの主面２８Ａ、２８Ｂに対して、異物が入らないように注意しながら一様に樹脂シート６を貼着する（図１０（ｂ））。

その後は素電池２Ａ、２Ｂの上面２０Ａ、２０Ｂに対し、異物混入に留意して外装ラベル７の主面部７０１を貼着する。また、延設端部７０２Ａ〜７０２Ｄをケース部材３の側面形状に合わせて折り曲げ、樹脂シート６の周縁領域上に貼着する（図１１）。このとき、各延設端部７０２Ａ〜７０２Ｄに形成されたＶ字状スリット７４Ａ〜７４Ｄが樹脂シート６の周縁領域で中央寄りの位置に存在するように調整する。

以上で電池パック１が完成する。
＜その他の事項＞
上記実施の形態では、電池パック１に含まれる素電池の数を２個としたが、１個のみ、或いは３個以上とすることもできる。
また基板収納部３０１に収納する基板は保護回路基板４に限定されず、その他の基板、例えば配線基板等であってもよい。

また、ケース部材と基板ホルダーを固定する嵌合部と被嵌合部の組み合わせ数は、上記した嵌合ツメと嵌合溝の組み合わせの数に限定されない。いずれの場合も嵌合ツメの根元には、できるだけ連通孔を形成することが、製造時に嵌合ツメと嵌合溝の嵌合状態を確認する上で望ましい。
また、ケース部材と基板ホルダーに形成される嵌合ツメ、及び、係合部の組み合わせは、嵌合ツメ（突出部）と嵌合溝、及び、係合ツメと連通孔の組み合わせに限定されない。従って、例えば互いに係合（嵌合）ツメ同士を係合（係合）させるようにしてもよいし、ダボとダボ孔の組み合わせとしてもよい。

また、本発明で外装ラベルに形成するスリットとしてＶ字状スリットを例示したが、これに限定されず、矩形状のスリットを形成しても、一定の効果は得られる。しかしながら、裂ける部分が単一であるＶ字状スリットの方が改ざん表示機能を明確に発揮できるので好適である。Ｖ字状スリットの大きさや配置は適宜調節が可能であるが、素電池の主面周縁部よりも主面の中央部寄り位置上に配置することで、しわの発生防止効果を一層高めることができる。また、スリットの配設個数も適宜調節可能であり、各延設端部に２個以上設けてもよい。

本発明は、例えば携帯電話機やＰＤＡなどの電源として用いられ、高容量で小型・軽量の電池パックを低コストで生産する目的において非常に有用であると言える。

１ 電池パック
２Ａ、２Ｂ 素電池（リチウムイオンポリマー電池）
３ ケース部材
４ 保護回路基板
５ 基板ホルダー
６ 樹脂シート
７ 外装ラベル
２０Ａ、２０Ｂ 第二主面（上面）
２１Ａ、２１Ｂ トップ封止部
２２Ａ、２２Ｂ 負極タブ
２３Ａ、２３Ｂ 正極タブ
２４Ａ、２４Ｂ 絶縁紙
２５Ａ、２５Ｂ ブレーカー（ＰＴＣ素子）
２６Ａ、２６Ｂ、２７Ａ、２７Ｂ リード板
２８Ａ、２８Ｂ 第一主面（下面）
３０Ａ、３０Ｂ 素電池収納部
３１ 切欠部
３２Ａ、３２Ｂ、３３Ａ、３３Ｂ 連通孔
４０ 基板本体
４１ コネクター配線
３４Ａ〜３４Ｃ、３５Ａ、３５Ｂ 嵌合ツメ（嵌合部）
５０ 上面部
５１ 窓部
５２ 庇部
５３Ａ〜５３Ｃ 嵌合溝（被嵌合部）
５４Ａ、５４Ｂ 係合ツメ
７０ ラミネート層（ラベル層）
７１ 粘着層
７２ 樹脂シート層
７３ 糊層
７４Ａ〜７４Ｄ Ｖ字状スリット
３０１ 基板収納部
３０２〜３０８ リブ
４１０ コネクター部
５４０Ａ、５４０Ｂ 後端部
７０１ 外装ラベル主面部
７０２Ａ〜７０２Ｄ、７０２Ｘ 延設端部

Claims (7)

1. 矩形状の第１及び第２主面及び前記両主面より面積の小さい４側面からなる扁平直方体状の外観を有する素電池と、
   前記素電池の正極側または負極側の少なくともいずれかに電気接続され、背面及びその反対側の上面を有する回路基板と、
   前記両主面を除く前記４側面方向から前記素電池を囲繞して収納する枠状の素電池収納部、及び、前記両主面の平面方向に平行な底面を有して前記回路基板をその背面から支持して前記素電池と並んだ位置関係で収納する皿状の基板収納部を持つケース部材と、
   前記基板収納部に収納された前記回路基板の前記上面を覆う基板ホルダーと、
   前記素電池収納部より露出する前記素電池の前記第１主面と、
   前記第２主面を被覆する絶縁材料とを有し、
   前記基板収納部には、収納された前記回路基板の周縁よりも外側の位置に嵌合部が形成され、且つ、前記嵌合部の形成位置の根元に外部と連通する連通孔が設けられており、
   前記基板ホルダー側には、前記嵌合部と嵌合可能な被嵌合部が形成され、前記嵌合部及び被嵌合部が嵌合することで前記基板ホルダーが前記ケース部材に固定され、
   前記連通孔を通じて、前記嵌合部及び被嵌合部の嵌合状態が前記ケース部材の外部から視認できる
   ことを特徴とする電池パック。
2. 前記嵌合部と前記被嵌合部は、一方がツメで他方が溝である
   ことを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
3. 前記ケース部材はキャビ及びコアのみの成型型を用いて射出成型されたものである
   請求項１または２に記載の電池パック。
4. 前記回路基板は、長方形状の主面を有する
   請求項１〜３のいずれかに記載の電池パック。
5. 前記ケース部材には２個またはそれ以上の前記素電池が、互いに並設された状態で収納される
   請求項１〜４のいずれかに記載の電池パック。
6. 前記素電池はリチウムイオンポリマー電池である
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電池パック。
7. 前記ケース部材と基板ホルダーとは、異なる色の樹脂からなる
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載する電池パック。

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