JP6091902B2 - 電池パック - Google Patents
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Description
図16に示すように、従来技術に係る電池パックは、浅皿状をしたケース部材90の内部に、コアパック92が収納され、ケース部材90の開口がケース部材91で封口された構成を有する。ケース部材90とケース部材91との組み合わせを以ってケースが構成されている。コアパック92は、扁平角形をした複数の素電池921〜926と、これらに接続された回路基板927と、回路基板927上に取り付けられたコネクタ928とを有してなる。コネクタ928は、その一部がケース部材90に設けられた窓部90bから外部露出している。
ここで、図17(a)に示すように、ケース部材90とケース部材91とは、高い外観品質を維持するために互いに隙間Kをあけて配される。当該部分から内部に対する水分の直接的な浸入に対しては、リブ91bの先端部分における溶着部91gにより抑制されるようになっている。
なお、ケース部材同士の嵌合部分にパッキンを介挿する構成とした場合においても、コネクタの露出部分周辺でリブが立設されていない領域が存在する構造を採る場合には、同様の問題を生ずることが考えられる。
本発明に係る電池パックでは、ケースの一部に、コアパックの一部が露出する窓部が設けられている。また、第1ケース部材の外周縁部には、第2ケース部材に向けて立設された衝立状のリブが、窓部を除く領域に連設されており、第2ケース部材の外周縁部には、第1ケース部材におけるリブの侵入を受け入れる溝部が形成されている。
本発明に係る電池パックは、次のようなバリエーション構成を採用することができる。
本発明に係る電池パックでは、リブの頂部分が溝部の底部分に対して溶着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、リブの頂部分と溝部の底部分との間についても水分の浸入を抑制することができる。
本発明に係る電池パックは、別の具体的な水分移動規制部として、第1ケース部材におけるリブの外側面と第2ケース部材における溝部を臨む内側面との間に液密に充填形成された充填部材であるという構成を採用することができる。これによっても、水分の浸入を抑制することができる。
本発明に係る電池パックは、第1ケース部材と第2ケース部材との間に、第1ケース部材における外周縁部を通る環状のパッキンが介挿されており、パッキンには、第1ケース部材の外周縁部に沿った方向における窓部を臨む部分に、第1ケース部材における前記リブの外側面に対して交差する方向に凸部が一体に形成されている。そして、このパッキンにおける凸部が水分移動規制部として機能するという構成を採用することができる。このようにパッキンを介挿する構成の場合においても、凸部を形成することで水分が隙間に沿って移動するのを規制することができる。これより、ケース内側への水分の浸入を抑制す
ることができる。
本発明に係る電池パックは、窓部が第2ケース部材の側壁に閉じた環状に開けられており、窓部から一部が露出するのが、素電池と電気的に接続された角丸直方体形状のコネクタであり、コネクタに、第2ケース部材における窓部を臨む縁部に対して当接または近接する棚部が設け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ことによっても、ケースの外面における窓部を囲む部分に防水ラベルを貼着する際に、ケースの剛性を確保することができ、ケースの外面からの防水ラベルの浮きを抑制することができる。
本発明に係る電池パックでは、第1ケース部材と第2ケース部材との組み合わせからなるケースが、第1ケース部材と第2ケース部材との嵌合方向に扁平な形状であるという構成を採用することができる。このように扁平薄型のケースを備える場合においては、窓部を設けた部分の周辺にリブを立てることが実質的に不可能となるため、本発明に係る構成を採用することが、水分の浸入を抑制する上で効果的となる。
[実施の形態1]
1.電池パック1の外観構成
図1(a)および図1(b)に示すように、本発明の実施の形態に係る電池パック1は、ケース部材10とケース部材11との組み合わせを以ってケースが構成されており、Z軸方向における高さが、X軸方向およびY軸方向の寸法に比べて小さい扁平な外観形状を有する。電池パック1においては、ケースにおけるX軸方向の右手側面からコネクタ128の一部が露出している。
図3(a)に示すように、ケース部材10は、角形の浅皿形状をしており、その内底面10cに当接または近接するように、コアパック12が収納されている。コアパック12の収納に際しては、ケース部材10における側面10aに設けられた窓部10bに対してコネクタ128を差し込み、当該状態で素電池121〜126などを収納するという手順で行われる。なお、ケース部材10に設けられた窓部10bは、閉じた角形環状をしている。
図3(b)に示すように、コアパック12が収納されたケース部材10に対して、そのZ軸方向上側の開口を塞ぐように、ケース部材11が嵌合される。ケース部材11は、角形平板形状をしており、その外周縁部においてケース部材10と超音波接合される。
3.ケース部材11の構成
図4に示すように、ケース部材11は、内側主面11aの外周縁部にZ軸方向に立設されたリブ11bを有する(二点鎖線で囲んだA1,A2部分を参照)。リブ11bは、全周を囲むように形成されているのではなく、コネクタ128が配される開口11cの部分は省略されている。これは、図2などに示すように、扁平形のケースを採用することからスペースの観点からである。
図4のA2部分に示すように、リブ11bの外側面には、副リブ11dが設けられている。副リブ11dは、リブ11bの外側面からケース部材11の内主面11aにおけるリブ11bよりも外側部分まで一続きに設けられており、全体としてL字状となっている。
ここで、副リブ11dについては、開口11cを挟んだY軸方向の反対側にも同様に形態を以って形成されている。
4.ケース部材10とケース部材11との嵌合
図5(a)に示すように、ケース部材10とケース部材11とは、その外周縁部同士が突き合わされた状態で超音波接合されている。上述のように、ケース部材11には、リブ11bが設けられており、ケース部材10には、リブ11bの挿入を受け入れる溝部が形成されている。超音波接合により、リブ11bの頂部分が溶融して、ケース部材10における溝底に溶着している(溶着部11g)。なお、図5(a)では、溶着部11gについては模式的に図示をしており、実際の状態とは異なっている。以下においても同様である。
図5(b)に示すように、ケース部材11のリブ11bの外側面とケース部材10の溝部を臨む内側面との隙間に仮に水分が浸入した場合にあっても、リブ11bの頂部分の溶着部11gによりX軸方向への直接の水分の浸入が抑制される。また、矢印Flowで示すように、ケース部材11のリブ11bの外側面とケース部材10の溝部を臨む内側面との隙間を水分が伝搬していった場合にあっても、副リブ11dの先端辺部分の溶着部11hにより(矢印C1部分)、Y軸方向への水分の伝搬が当該部分で阻止され、窓部(矢印C2部分)を介してのケース内側への水分浸入が抑制できる。
5.ケース部材11における柱部11e,11fの果たす役割
図6(a)に示すように、本実施の形態に係る電池パック1では、ケース部材11の内底面からZ軸方向上向きに柱部11e,11f(図6(a)では、柱部11eのみを図示。)が立設されており、当該柱部11e,11fは、回路基板127の対応箇所に開けられた孔1217aを挿通して(矢印D部分)、ケース部材10の内底面に当接している。なお、柱部11e,11fの頂部分については、必ずしもケース部材10の内底面に当接している必要はなく、若干の隙間があいた近接状態(例えば、0.3mm以下)となっていても構わない。
一方、図6(b)に示すように、比較例に係る電池パックのように、ケース部材801に柱部が形成されていない場合には、コネクタ828の周囲を取り囲む防水ラベル813の貼着に際して、貼着部813aへの力Fによりケース部材800の底面がZ軸方向下方に撓み、貼着部813aにおいてケース部材900の外面との間に浮きを生じる場合がある。このように浮きを生じると、外部からの水分の浸入を確実に防止することができず、電池パックの信頼性の低下に繋がってしまう。
なお、リブ11bの外側面に副リブ11dを設ける構成を採用せず、ケース部材11に柱部11e,11fを設ける構成だけを採用した場合にも、その分だけ防水性能を向上させることが可能となる。
1.ケース部材21の構成
図7に示すように、本発明の実施の形態に係る電池パックでは、ケース部材21におけるリブ21bに対して、その外側面に対して防水テープ24が貼着されている。防水テープ24は、リブ21bの外側面からケース部材21の内底面21aにおけるリブ21bの外側にも一続きに貼着されている。
なお、ケース部材21および貼着されている防水テープ24を除く他の構成については、上記実施の形態1と同様であるので、図示および説明を省略する。
図8に示すように、本実施の形態に係る電池パックにおいても、ケース部材10とケース部材21とは、外周縁部同士を突き合わせた状態で超音波接合される。このため、ケース部材21におけるリブ21bの頂部分が溶融してケース部材10の溝底に溶着されている(溶着部21g)。
なお、本実施の形態に係る防水テープ24の材質については、防水性があれば特に限定はされないが、例えば、ポリオレフィンの発泡材を基材とし、その一方の面にアクリル樹脂系の粘着剤が塗布されたテープを用いることができる。
1.ケース部材31の構成
図9に示すように、本発明の実施の形態に係る電池パックのケース部材31では、リブ31bの外側面の一部、および内底面31aにおけるリブ31bの外側に連続した状態で、筋状の溝31iが刻設されている。溝31iが刻設されているのは、リブ31bにおける開口31cを臨む部分であり、図示を省略しているが、開口31cを挟んだ反対側にも同様に溝31iが刻設されている。
図10(a)に示すように、本実施の形態に係る電池パックにおいても、その組み立て時において、ケース部材30とケース部材31とは、外周縁部同士を突き合わせた状態で超音波接合される。このため、ケース部材31におけるリブ31bの頂部分が溶融してケース部材30の溝底に溶着されている(溶着部31g)。
図10(b)に示すように、本実施の形態に係る電池パックでは、ケース部材30とケース部材31とを超音波接合した後に、溝30i,31iに対して防水性の接着剤を充填し、例えば、UV(紫外光)を照射することで硬化させ防水樹脂部35を設けている。これにより、図10(b)に示すように、ケース部材31におけるリブ31bの外側面とケース部材30における溝部を臨む内側面との間の隙間が、防水樹脂部35により液密に塞がれる。なお、防水樹脂部35については、コネクタが露出する窓部を挟んだ反対側の溝30i,31iにも充填形成されている。
なお、本実施の形態においても、リブ31bの頂部分の溶着部31gによりX軸方向への直接の水分の浸入が抑制され、さらに、コネクタの周囲を囲むように防水ラベルが貼着されている構成は上記実施の形態1と同様であるので、当該部分からの水分の浸入を抑制できる点も上記同様である。
1.電池パックの概略構成
図11(a)に示すように、本発明の実施の形態では、ケース部材40とケース部材41とで構成される扁平角形のケース内側に、コアパック42が収納され、ケース部材40とケース部材41とは9つのねじ461〜469で接合されている。
なお、本実施の形態に係る電池パックにおいても、ケース部材40とケース部材41とは、互いの外周縁部同士が突き合わされている構成については、上記実施の形態1と同様である。ただし、超音波接合がなされていない点で異なる。
ここで、ラベル44,45については、コーションラベルなどとして用いられるものであり、防水ラベル43については、上記実施の形態1に係る電池パック1の防水ラベル13と同様の構成となっている。
図12に示すように、ケース部材41は、浅皿形状をしており、その外周縁部にZ軸方向に向けてリブ41aが立設されている。本実施の形態に係るケース部材41においても、コネクタ431の露出部分についてはリブ41aが設けられていない。また、ケース部材41の外周縁部において、リブ41aの外側には、浅い溝41jが設けられており、当該溝41jに対して環状のパッキン47が填め込まれている。
3.パッキン47の一部詳細
図13(a)に示すように、パッキン47の二点鎖線で囲んだ部分E1を矢印E2の方向から見たとき、コの字状に逃げ部分47cが設けられている。当該逃げ部分47cのサイズは、コネクタ431に合わせて設定されている。
図13(b)に示すように、本実施の形態に係る電池パックにおいては、ケース部材40,41におけるコネクタ431を囲む部分に防水ラベル43を貼着したときに、パッキン47の凸部47a,47bの先端が防水ラベル43の内面に対して弾性付勢されることになる(矢印G部分)。なお、図13(b)では、凸部47bが設けられた部分だけを図示しているが、凸部47aが設けられたに部分についても同様の構成となっている。
[実施の形態5]
本発明の実施の形態5に係る電池パックでは、コネクタ528の形状の特徴を有し、他の構成については、上記実施の形態1と同様である。以下では、コネクタ528の形態について説明する。
図14(a)に示すように、コネクタ528は、接続端子として機能するコネクタ本体部528aと、そのX軸方向背面側に設けられた棚部528b(矢印H部分)とが一体に形成されている。棚部528bは、コネクタ本体部528aのZ軸方向上面よりも一段低く形成されている。
図14(b)に示すように、ケース部材50とケース部材51とを嵌合したときに、コネクタ528の一部は露出するようになっている。そして、ケース部材50,51におけるコネクタ528周りには、防水ラベル13が上記実施の形態1と同様に貼着されている。
[変形例1]
図15(a)に示すように、コネクタ628には、コネクタ本体部628aに対して一体的に3つの棚部628b,628c,628dが形成されている(矢印I1,I2,I3部分)。このような構成のコネクタ628を採用する電池パックにおいても、上記実施の形態1,5と同様の防水性能により、高い品質を確保することができる。
図15(b)に示すように、コネクタ728には、コネクタ本体部728aに対して、そのX軸方向背面側に棚部728bが一体形成されているとともに、さらに、Y軸方向両側にも棚部728cが形成されている(矢印J部分)。このようなコネクタ728を採用する電池パックでは、コネクタ728における両側部分でもケース部材を支持することができるため、上記実施の形態5および変形例1に係る構成を採用する場合よりも、さらに確実にケース部材の撓みを抑制することができる。
[その他の事項]
上記実施の形態1では、ケース部材11に設ける副リブ11dの構成と、ケース部材11から立設される柱部11e,11fの構成とを両方採用することとしたが、どちらか一方の構成だけを採用することとしても、その分だけ防水性能の向上を図ることができる。
また、上記実施の形態1〜5および変形例1,2では、コネクタ128,431,528,628,728の外観形状を角丸直方体形状としたが、装着機器との関係から種々の形状とすることができる。立方体形状や薄板形状とすることなどもできる。
10,11,21,30,31,40,41,50,51.ケース部材
12,42.コアパック
13,43.防水ラベル
24.防水テープ
35.防水樹脂部
44,45.ラベル
47.パッキン
121〜126,421〜429.素電池
127,430.回路基板
128,431,528,628,728.コネクタ
461〜469.ねじ
Claims (9)
- 第1ケース部材と第2ケース部材との組み合わせを以って形成されたケースと、
素電池を有し、前記ケースの内部空間に収納されたコアパックと、
を備え、
前記ケースの一部には、前記コアパックの一部が露出する窓部が設けられており、
前記第1ケース部材の外周縁部には、前記第2ケース部材に向けて立設された衝立状のリブが、前記窓部を除く領域に連設されており、
前記第2ケース部材の外周縁部には、前記第1ケース部材における前記リブの侵入を受け入れる溝部が形成されており、
前記リブが前記溝部内に侵入した状態において、前記第1ケース部材における前記リブの外側面と前記第2ケース部材における前記溝部を臨む内側面との間には隙間があいた部分が存在しており、
前記第1ケース部材における前記リブの外側面と前記第2ケース部材における前記溝部を臨む内側面との間には、前記第1ケース部材の外周縁部に沿った方向において、前記窓部を臨む部分に水分の移動を抑制する水分移動規制部が設けられている
ことを特徴とする電池パック。 - 前記リブの頂部分は、前記溝部の底部分に対して溶着されている
ことを特徴とする請求項1に記載の電池パック。 - 前記水分移動規制部は、前記第1ケース部材における前記リブの外側面と前記第2ケース部材における前記溝部を臨む内側面との間に液密に介挿された防水テープである
ことを特徴とする請求項2に記載の電池パック。 - 前記水分移動規制部は、前記第1ケース部材における前記リブの外側面と前記第2ケース部材における前記溝部を臨む内側面との間に液密に充填形成された充填部材である
ことを特徴とする請求項2に記載の電池パック。 - 前記第1ケース部材と前記第2ケース部材との間には、前記第1ケース部材における外
周縁部を通る環状のパッキンが介挿されており、
前記パッキンには、前記第1ケース部材の外周縁部に沿った方向における前記窓部を臨む部分に、前記第1ケース部材における前記リブの外側面に対して交差する方向に凸部が一体に形成されており、
前記水分移動規制部は、前記パッキンにおける前記凸部である
ことを特徴とする請求項1に記載の電池パック。 - 前記ケースの外面における前記窓部を囲む部分には、外部からの水分の浸入を抑制する防水ラベルが貼着されており、
前記防水ラベルは、前記第1ケース部材と前記第2ケース部材との突き合わせ部分も被覆している
ことを特徴とする請求項1から請求項5の何れかに記載の電池パック。 - 前記窓部は、前記第2ケース部材の側壁に閉じた環状に開けられており、
前記第1ケース部材の内底面からは、前記第2ケース部材における前記窓部を臨む縁部に向けて柱部が立設されており、
前記柱部の頂部は、前記第2ケース部材における内底面に当接または近接している
ことを特徴とする請求項1から請求項6の何れかに記載の電池パック。 - 前記窓部は、前記第2ケース部材の側壁に閉じた環状に開けられており、
前記窓部から一部が露出するのは、前記素電池と電気的に接続された角丸直方体形状のコネクタであり、
前記コネクタには、前記第2ケース部材における前記窓部を臨む縁部に対して当接または近接する棚部が設けられている
ことを特徴とする請求項1から請求項6の何れかに記載の電池パック。 - 前記ケースは、前記第1ケース部材と前記第2ケース部材との嵌合方向に扁平な形状をしている
ことを特徴とする請求項1から請求項8の何れかに記載の電池パック。
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