JPH0963552A - パック電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パック電池の外形を小さくして、しかもケー
スを充分に強靱にする。 【解決手段】 パック電池２は、ケース１に、１ないし
複数個の充電できる電池２と、この電池２に接続されて
いる電子部品３とを内蔵している。さらに、ケース１の
外部には、電極端子４を表出して設けている。パック電
池は、ケース１を、底を閉塞している筒状の金属ケース
１Ａと、この金属ケース１Ａの開口部を閉塞するプラス
チック蓋１Ｂとで構成する。プラスチック蓋１Ｂは、金
属ケース１Ａの開口部にかしめ構造で固着されている。
パック電池には、ケース１のプラスチック蓋１Ｂに、＋
−の電極端子４を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は充電できる電池をケ
ースに内蔵するパック電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】パック電池は、充電できる電池をケース
に内蔵して保護している。多くのパック電池は、ケース
にプラスチックの成形品を使用する。プラスチック製の
ケースは、電池と電子部品を内蔵して、ケース本体の開
口部を蓋で閉塞している。蓋をケース本体に固定するた
めに、超音波溶着される。超音波溶着は、蓋をケース本
体に押圧させる状態で、蓋やケース本体を超音波ホーン
で振動させる。超音波振動する蓋やケース本体は、接触
面で衝突して、摩擦熱で発熱して溶着される。この接着
構造は、接着材を使用する必要がない。また、蓋とケー
ス本体のプラスチックが溶融して接着するので、確実に
固定できる特長もある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ただ、この構造のパッ
ク電池は、ケースを理想的な状態に閉塞できるが、超音
波が内蔵する電子部品に悪い影響を与える。超音波溶着
するときに、電子部品が激しく振動されて、故障の原因
となるからである。この弊害は、接着材を使用して蓋を
ケース本体に接着することで解消できる。ただ、接着材
を使用する方法は、蓋の固定に手間がかかるとともに、
超音波溶着のように確実に接着するのが難しい。

【０００４】さらに、別の問題として、プラスチック製
のケースを使用したパック電池は、ケースを薄くするこ
とが難しいので外形が大きくなる。プラスチックはケー
スを１ｍｍよりも薄くすることが難しい。このため、パ
ック電池の外形は、電池よりも２ｍｍ以上に大きくな
る。収納する電池が小さくなるほど、パック電池の外形
を小さくすることが要求される。このことを実現するに
は、ケースを薄くして、強靱にする必要がある。プラス
チックは、薄くすると弱くなって充分な強度にできな
い。ケースをプラスチックから金属製にすると、薄くし
て強靱にできる。金属製のケースを使用したパック電池
は、外形を電池よりも０．５〜１ｍｍ大きくする程度に
できる。ただ、金属製のケースは、超音波溶着等の方法
で蓋を確実にケース本体に固定できない欠点がある。接
着材を使用して、蓋を固定することはできるが、接着材
で接着する構造は、長期間に渡って、また、種々の外的
環境において、蓋をケース本体から剥離しないように固
定するのが難しい欠点がある。

【０００５】この弊害は、たとえば、実公昭４２−１９
４９０号公報に記載されるように、電池を外装筒に収納
し、この外装筒の開口部をかしめて金属製の底板を固定
する構造で解消できる。この公報に記載される電池は、
底板を電池の−極に接続している。−極に接続する底板
を外装筒から絶縁するために、外装筒の内面と底板との
間に、絶縁用底板を挟着している。この構造の電池は、
外装筒で液漏れを有効に阻止できる。しかしながら、こ
の構造を利用して、電子部品を内蔵するパック電池を製
造すると、＋−の電極端子の絶縁構造が難しくなる。パ
ック電池は、電池のように、両端を＋−の電極とするの
ではなくて、＋−の電極端子を同じ面に配設するからで
ある。

【０００６】本発明は、従来のパック電池が有するこれ
等の欠点をすべて解消することを目的に開発されたもの
で、本発明の重要な目的は、外形を小さくできると共
に、ケースを充分な強度にでき、さらに、ケース本体の
開口部を確実に閉塞して、しかも電極端子を簡単な構造
で絶縁できるパック電池を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のパック電池は、
前述の目的を達成するために下記の構成を備える。パッ
ク電池２は、ケース１に、１ないし複数個の充電できる
電池２と、この電池２に接続されている電子部品３とを
内蔵している。さらに、ケース１の外部には、電極端子
４を表出して設けている。さらに、本発明のパック電池
は、ケース１を、底を閉塞している筒状の金属ケース１
Ａと、この金属ケース１Ａの開口部を閉塞するプラスチ
ック蓋１Ｂとで構成する。プラスチック蓋１Ｂは、金属
ケース１Ａの開口部にかしめ構造で固着されている。

【０００８】さらに、本発明の請求項２に記載されるパ
ック電池は、ケース１のプラスチック蓋１Ｂに、＋−の
電極端子４を設けている。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態
は、本発明の技術思想を具体化するためのパック電池を
例示するものであって、本発明はパック電池の構造を下
記のものに特定しない。

【００１０】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解し易いように、実施の形態に示される部材に対応す
る番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解
決するための手段の欄」に示される部材に付記してい
る。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形
態の部材に特定するものでは決してない。

【００１１】図１に示すパック電池は、ケース１に、充
電できる電池２と、この電池２に接続された電子部品３
を装備する基板５とを内蔵させている。この図のパック
電池は、ケース１に１個の電池２を内蔵している。ケー
ス１に内蔵される電池２は、２個以上とすることもでき
る。電池２は、リチウムイオン二次電池、ニッケル−カ
ドミウム電池、ニッケル−水素電池等の充電できる電池
である。図の電池２は円筒型であるが、角型の電池とす
ることもできる。

【００１２】電子部品３は、電池の過充電や過放電を防
止する保護回路を実現する。図２はパック電池の回路図
である。この図のパック電池は、電池２と直列に２個の
ＦＥＴを接続している。ＦＥＴは、制御回路６に接続さ
れている。制御回路６がＦＥＴをオンオフに制御して、
直列の過充電や過放電を防止する。電池２が過充電さ
れ、あるいは過放電されるようになると、制御回路６が
このことを検出してＦＥＴをオフに切り換える。制御回
路６とＦＥＴは基板５に固定されて、ケース１に内蔵さ
れている。基板５は、円筒電池２の外径にほぼ等しい
が、電池２の外径よりも多少は小さい円盤状で、電池２
とプラスチック蓋１Ｂとの間に挟着して固定されてい
る。

【００１３】基板５を定位置に固定するために、プラス
チック蓋１Ｂは基板５を嵌着する凹部７を成形してい
る。プラスチック蓋１Ｂは、凹部７の周囲には周壁８を
有し、この周壁８の内側に基板５を嵌着している。電子
部品３は基板５の上面、すなわち、電池２と反対側の面
に固定されている。基板５の裏面には、電池２の＋−の
電極に電気接続される突起９を固定している。突起９
は、プラスチック蓋１Ｂが基板５を電池２に押圧して、
電池２の＋−の電極に電気接続される。この構造は、基
板５を内蔵してプラスチック蓋１Ｂを固定して、基板５
を電池２に電気接続できる特長がある。

【００１４】ケース１は、円筒電池２を収納する金属ケ
ース１Ａと、この金属ケース１Ａの開口部を閉塞するプ
ラスチック蓋１Ｂとからなる。金属ケース１Ａは、円筒
電池２をほとんど隙間なく挿入できる内径の円筒状で、
底を閉塞している。金属ケース１Ａには、アルミニウム
あるいはアルミニウム合金が、重量の点で最適である。
ただ、金属ケースには表面をメッキした鉄製とすること
もできる。金属ケースは、金属板をプレス成形して製造
される。アルミニウム製の金属ケースは、ダイキャスト
成形して製造することもできる。

【００１５】図に示すパック電池は、金属ケース１Ａを
電池２の外装缶から絶縁するために、電池２を絶縁チュ
ーブ１０で被覆している。絶縁チューブ１０は熱収縮チ
ューブである。パック電池は、図示しないが、金属ケー
ス１Ａを片方の電極端子４として使用することもでき
る。たとえば、図１において電池２の右端にある電極を
金属ケースに電気接続することができる。電池の右端を
金属ケースの内面に電気接続するには、電池と金属ケー
スの底との間に、弾性変形する弾性金属板（図示せず）
を入れる。弾性金属板は、電池を金属ケースの底に押し
込むことで、電池を金属ケースに電気接続する。金属ケ
ースを一方の電極端子に使用するパック電池は、プラス
チック蓋に他方の電極端子を設ける。

【００１６】プラスチック蓋１Ｂはプラスチックを成形
して製造される。プラスチック蓋１Ｂは、金属ケース１
Ａの開口部に挿入して、かしめ構造で固定される。した
がって、プラスチック蓋１Ｂは、金属ケース１Ａの内径
にほぼ等しいの外径の円盤状に成形されている。プラス
チック蓋１Ｂには、中心とその外周に、＋−の電極端子
４を離して固定している。＋−の電極端子４は、プラス
チック蓋１Ｂから内側に突出する突出部４Ａを有する。
電極端子４の突出部４Ａは、プラスチック蓋１Ｂが金属
ケース１Ａに固定される状態で、基板５の表面に固定さ
れた導電部に電気接続される。この構造のパック電池
は、プラスチック蓋を金属ケースに固定して、基板を電
池に、電極端子を基板に電気接続して能率よく生産でき
る。

【００１７】プラスチック蓋１Ｂを金属ケース１Ａの開
口部に固定するために、金属ケース１Ａの開口部の周縁
をかしめている。図３に示すパック電池は、金属ケース
１Ａの開口縁を内側に折曲してプラスチック蓋１Ｂをか
しめて固定している。このかしめ構造は、金属ケース１
Ａがプラスチック蓋１Ｂと基板５とを電池２に押し付け
る状態で、固定する。金属ケース１Ａは、図４に示すよ
うに、プラスチック蓋１Ｂと基板５とを挟着するように
保持して、かしめることもできる。このかしめ構造は、
プラスチック蓋１Ｂと、電子部品３を実装する基板５と
を定位置に保持できる特長がある。

【００１８】以上の実施例は、図５に示すように、ケー
ス１の外形を円筒状とするパック電池を例示するが、パ
ック電池の外形は、図６と図７に示すように、非円筒状
とすることもできる。これ等の図に示すパック電池は、
挿入する姿勢が特定されて、＋−を逆接続しない特長が
ある。さらに、図８と図９に示すように、ケース１を角
型にして、内部に角型電池２を内蔵させることもでき
る。

【００１９】

【発明の効果】本発明のパック電池は、外形を小さくし
てしかもケースを充分に強靱にできる特長がある。それ
は、金属ケースの開口部をプラスチック蓋で閉塞してい
るからである。金属ケースは、プラスチックに比較して
薄く強くできる。ケースの一部はプラスチック製である
が、プラスチックは、金属ケースの開口部を閉塞する蓋
の部分に特定され、この部分が多少厚くなっても、パッ
ク電池全体の全長が多少長くなるにすぎず、パック電池
の外形が太くなることはない。パック電池は、金属ケー
スの開口部を閉塞する蓋の部分の面積は非常に小さく、
この部分をプラスチック製として、多少厚くなっても、
全体の容積はほとんど大きくならない。

【００２０】むしろ、蓋の部分をプラスチック製とする
とこにより、電極端子を簡単な構造として確実に絶縁で
きる特長が実現される。プラスチック蓋自体が優れた絶
縁材であるからである。さらに、プラスチック蓋は接着
材を使用することなく、金属ケースのかしめ構造で確実
に固定される。かしめ構造は、プラスチック蓋を確実に
固定することに加えて、プラスチック蓋を定位置に保持
する状態で固定する。このため、パック電池が、強い衝
撃を受けるような厳しい環境で使用されても、プラスチ
ック蓋が外れることがない。さらに、プラスチック蓋を
定位置に固定できることは、プラスチック蓋で電子部品
を保持する構造にあっては、電子部品を位置ずれなく定
位置に保持でき、パック電池内部の接触不良の故障を有
効に防止できる特長も実現する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態のパック電池の一部断面
斜視図

【図２】 図１に示すパック電池の回路図

【図３】 図１に示すパック電池の断面図

【図４】 本発明の他の実施の形態のパック電池の断面
図

【図５】 図１に示すパック電池の斜視図

【図６】 本発明の他の実施の形態のパック電池の斜視
図

【図７】 さらに本発明の他の実施の形態のパック電池
の斜視図

【図８】 さらに本発明の他の実施の形態のパック電池
の斜視図

【図９】 さらに本発明の他の実施の形態のパック電池
の斜視図

【符号の説明】

１…ケース １Ａ…金属ケース １Ｂ…プラス
チック蓋 ２…電池 ３…電子部品 ４…電極端子 ４Ａ…突出部 ５…基板 ６…制御回路 ７…凹部 ８…周壁 ９…突起 １０…絶縁チューブ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケース(1)に、少なくとも１個の充電で
   きる電池(2)と、電池(2)に接続されている電子部品(3)
   とが内蔵されており、さらに、ケース(1)の外部に電極
   端子(4)が表出しているパック電池において、 ケース(1)が底を閉塞している筒状の金属ケース(1A)
   と、この金属ケース(1A)の開口部を閉塞するプラスチッ
   ク蓋(1B)とからなり、プラスチック蓋(1B)が、金属ケー
   ス(1A)の開口部にかしめ構造で固着されていることを特
   徴とするパック電池。
2. 【請求項２】 ケース(1)のプラスチック蓋(1B)に＋−
   の電極端子(4)が設けられている請求項１に記載のパッ
   ク電池。