JPH11135089A - 電池パック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量・コンパクト化が図られるだけでなく、
衝撃などの外力にも耐え得る機械的な強度を有する電池
パックの提供。 【解決手段】 角型平板状の電池セル１と、前記角型平
板状の電池セル１の一つの周端面1aの形状で、かつ一つ
の周端面1a部に配設された入出力リード2aを有するプリ
ント配線板２と、前記プリント配線板２を含む角型平板
状の電池セル１の周端面に嵌合する帯状の環状枠体３
と、前記環状枠体３を含む電池パック本体の外周面に貼
着された外装ラベル４とを有する電池パックであって、
前記帯状の環状枠体３は、その幅が角型平板状の電池セ
ル１厚さとほぼ等しく、かつ一部が切り離された3a環状
を成していることを特徴とする電池パックである。 さ
らに、収縮性の外装ラベル４は、熱収縮性外装ラベルで
あることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電池パックに係
り、さらに詳しくはコンパクト化および軽量化された電
池パックに関する。

【０００２】

【従来の技術】電池セルを主体として構成（形成）した
電源部品は、電池パック（パック電池）と称されて、た
とえば携帯型パーソナルコンピュータ、携帯電話機、ビ
デオカメラなどに代表されるコードレス型電子機器類の
電源として、電池パックが広く実用に供されている。こ
こで、電池セルとしては、角型平板状、円板型、円柱状
もしくは角柱状のニッケルカドミウム二次電池、ニッケ
ル水素二次電池、リチウムイオン二次電池などが挙げら
れる。また、電池パックは、一般的に、電気絶縁性を有
する電池パックケース（筐体）の中に、 (a)少なくとも
１個の電池セル、(b)これら電池セルをリード端子に接
続する配線回路、 (c)安全素子などを装着した構造にな
っている。

【０００３】ところで、前記電池パックは、使用する電
子機器類に対応して、通常、ほぼ一定の仕様・構造を採
っており、いわば汎用性および量産性を考慮して対応さ
れている。つまり、ほぼ一定の構造・仕様の電池パック
ケースを使用し、この電池パックケース内に、両面接着
テープで接着・固定した電池セル群を装着・収納する一
方、予め配設されているリブで電池パックケース内に固
定する構造（ハードパック構造）と成っている。また、
前記電池パックケースを使用する代りに、配線回路など
を含む電池セルユニットを組み立て、この電池セルユニ
ットを熱収縮性樹脂チューブで封止・被覆する構造（チ
ューブパック構造）が、簡略でコンパクト化を図り易い
な電池パックとして知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近時、コードレス型電
子機器類化の進行に伴って、電池パックの仕様・形状な
ど構成が多様化している。たとえば、電子機器類のコン
パクト化、あるいは低コスト化などに対応して、その駆
動電源と成る電池パックにおいても、その構成の簡略
化、低コスト化、コンパクト化、軽量化などが要求され
ている。

【０００５】しかし、従来の電池パック構成では、この
ような要望に十分対応できない。すなわち、ハードパッ
ク構造の場合は、機械的な強度を確保し易いので、たと
えば衝撃など外力による損傷などを防止できるが、一方
では、外形寸法の低減が困難で、結果的に、電池パック
のコンパクト化および軽量化などが損なわれるという問
題がある。なお、ハードパック構造では、電池パックケ
ースの成形に伴う金型、プレス機械、成形素材の使用量
増大などを必然的に伴うので、低コスト化の上で大きな
支障となる。

【０００６】また、チューブパック構造の場合は、外形
寸法を低減し易く、結果的に、電池パックのコンパクト
化および軽量化などを容易に図れるが、機械的な強度る
劣るため、落下などによる衝撃で損傷を起こし易いとい
う問題がある。ここで、外力に対して弱いことは、電池
セルだけでなく、接続回路や保護素子が設けられたプリ
ント配線板などの破損をおこし易いことを意味し、反っ
て、電池パックの耐用性・寿命が大きく左右されること
にもなる。

【０００７】本発明は、上記事情に対処してなされたも
ので、軽量・コンパクト化が図られるだけでなく、衝撃
などの外力にも耐え得る機械的な強度を有する電池パッ
クの提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、角型
平板状の電池セルと、前記角型平板状の電池セルの一つ
の周端面形状で、かつ前記一つの周端面部に配設された
入出力リードを有する配線基板と、前記配線基板を含む
角型平板状の電池セルの周端面に嵌合する帯状の環状枠
体と、前記環状枠体を含む電池パック本体の外周面に貼
着された外装ラベルとを有する電池パックであって、前
記帯状の環状枠体は、その幅が角型平板状の電池セル厚
さとほぼ等しく、かつ一部が切り離された環状を成して
いることを特徴とする電池パックである。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１記載の電池パ
ックにおいて、環状枠体は電池セルの周端面に接着剤層
を介して接合していることを特徴とする。

【００１０】請求項３の発明は、請求項１もしくは請求
項２記載の電池パックにおいて、外装ラベルは熱収縮性
を有することを特徴とする。

【００１１】請求項１ないし２の発明において、角型平
板状の電池セルとは、方形・平板状に形成された一次電
池もしくは二次電池であり、たとえばニッケルカドミウ
ム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池などが
挙げられる。そして、パック化する角型平板状の電池セ
ルは１個でもよいが、複数個の角型平板状の電池セルを
平面的に並列・配置したユニットであってもよい。

【００１２】請求項１ないし２の発明において、実質的
に電池パックケースとなる帯状の枠体は、一般的に、た
とえばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリプロピレン
エチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネ
ート、ABS 、ポリスチレン、繊維系プラスチック、ポリ
塩化ビニリデンおよびポリ塩化ビニル、塩化ゴム、メチ
ルゴム、ポリイソプレン、ポリブタジェン、ブチルゴ
ム、 SBR、 NBR、ポリイソブチレン、クロロプレン、ネ
オプレンなど合成樹脂を素材とした厚さ 0.2〜 2.0mm程
度のものが挙げられる。

【００１３】ここで、帯状の環状枠体は、パッケージン
グする角型平板状の電池セル、もしくは角型平板状の電
池セル群（ユニット）の外周端面部を全体的に嵌合・装
着できる大きさ・形状のＣ型環状に形成される。より具
体的には、出力リード（入出力リード）付きの接続回路
を設けたプリント配線板を、角型平板状の電池セルもし
くは電池セルユニットの外周端面に沿わせて配置した状
態で、全体的に嵌合・装着できる大きさ・形状の一部が
切り離された環状に形成される。

【００１４】また、帯状の環状枠体の一部切り離しは、
たとえば 2以内mm程度でよいが、帯状の環状枠体は、常
に、嵌合・装着する角型平板状の電池セルの厚さとほぼ
等しく設定する必要がある。すなわち、嵌合・装着する
角型平板状の電池セルおよび帯状の環状枠体自体の損傷
などを回避するとともに、電池パックのコンパクト化や
軽量化を、より効果的に達成するためには、平板状の電
池セル平面および帯状の環状枠体端面が同一平面を形成
・保持している必要がある。こうした意味で、電池セル
の外周端面に沿わせて配置する出力リード付き接続回路
を設けたプリント配線板の形状・大きさは、対応する電
池セル一端面の形状・大きさに対応して設定される必要
がある。なお、環状枠体の嵌合・装着に当たっては、電
池セルの周端面に、たとえば両面接着テープなど接着剤
層を介在させ、両者を接合ないし固定させることもでき
る。

【００１５】請求項１ないし３の発明において、帯状の
環状枠体（環状枠体を含む電池パック本体）の外周面に
貼着する外装ラベルは、厚さ0.05〜 0.2mm程度の樹脂製
フィルムを素材としたものであるが、たとえば熱などで
収縮する収縮性樹脂フィルムを素材としたものが好まし
い。

【００１６】なお、前記帯状の環状枠体および外装ラベ
ルは、プリント配線板の入出力リードを導出する孔ない
し切り欠き部などが設けられている。

【００１７】請求項１ないし３の発明では、落下衝撃な
どの外力に対して比較的弱い部分・領域、すなわち角型
平板状の電池セルの外周端面部（電極部）およびプリン
ト配線板（回路部品の搭載部）が、帯状の枠体および収
縮性ラベルによる補強・保護で、衝撃などの外力による
損傷発生を防止する。つまり、電池パックケースのコン
パクト化、軽量化などを図りながら、帯状の環状枠体の
一部切り離しによる衝撃などの吸収、および外装ラベル
の複層化による帯状の環状枠体の補強作用で、所要の機
械的強度を備えた信頼性の高い電池パックとして機能す
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下図１および図２を参照して実
施例を説明する。

【００１９】図１は実施例に係る電池パックの概略構成
を示す平面図、図２は図１の A-A線に沿った断面図であ
る。

【００２０】図１および図２において、１は角型平板状
の電池セル、２は前記角型平板状の電池セル１の一周端
面1a形状以下の形状で、かつ一周端面1a部に配設された
出力リード2aを有するプリント配線板である。ここで、
平板状の角型平板状の電池セル１は、たとえば角型・平
板（ 6.3×30×48mm）のリチウムイオン二次電池であ
り、また、プリント配線板２は、前記リチウムイオン二
次電池１の電極に電気的に接続するとともに、所要の保
護回路素子などを有する接続回路（図示省略）と出力リ
ード（入出力リード）2aとを備えた角型・平板（ 3× 6
×29mm）の樹脂系配線板である。

【００２１】さらに、３は記配線基板２を含む角型平板
状の電池セル１の周端面に嵌合する帯状の環状枠体、４
は前記帯状の環状枠体３の外周面に密着して貼着された
収縮性の外装ラベルである。ここで、帯状の環状枠体３
は、長辺： 155mm，短辺： 6.3mmで電池セル端面との間
を両面接着テープで接合されており、端から14.5mm、6
2.5mm、92.5mm、 140.5mmの位置に折り曲げ易いように
切り込みもしくは圧縮などの加工が施されている。

【００２２】一方、収縮性の外装ラベル４は、一主面に
電池パックの種別、電池メーカー名などを印刷表示した
熱収縮性のポリエチレン系樹脂フィルムである。なお、
前記帯状の環状枠体３は、ポリプロビレン樹脂製で厚さ
（側壁の厚さ）は 0.5mmとなっており、また、収縮性の
外装ラベル４の幅は、帯状枠体３の深さ（幅）とほぼ等
しく設定されている。さらに、帯状の環状枠体３および
収縮性の外装ラベル４には、プリント配線板２の入出力
リード2aを導出する孔（図示省略）が穿設してある。

【００２３】次に、上記電池パックの組み立て・製造例
を説明する。

【００２４】先ず、方形板状のリチウムイオン二次電池
セル１、入出力リード2a付きプリント配線板２、切り離
し部3aを有する帯状の環状枠体３、および熱収縮性で環
状の帯状外装ラベル４をそれぞれ用意する。次いで、リ
チウムイオン二次電池セル１およびプリント配線板２を
位置決め配置する一方、帯状の環状枠体３を嵌合・配置
する。ここで、二次電池セル１などと環状枠体３とは、
両面接着テープを介して接合される。

【００２５】その後、前記嵌合・配置した帯状の環状枠
体３外周面に、帯状外装ラベル４を位置決め・接着す
る。このとき、プリント配線板２の入出力リード2aを、
帯状の環状枠体３および帯状外装ラベル４外に引き出し
た形で嵌合・配置する。

【００２６】この状態で、たとえば 150〜 250℃程度の
温度雰囲気中に、 0.5〜 2分間程度放置すると、前記帯
状外装ラベル４が熱収縮を起こす。そして、この帯状外
装ラベル４の熱収縮性によって、帯状の環状枠体３が締
め付けられ、結果的に、プリント配線板２を含むリチウ
ムイオン二次電池セル１の外周端面を、帯状の環状枠体
３が締め付け固定化して電池パックケース化し、電池セ
ル１の機械的に弱い部分で外周端面（電極部）、および
衝撃などで損傷を発生し易いプリント配線板２などが補
強された電池パックが形成される。

【００２７】なお、上記製造例では、環状の帯状外装ラ
ベル４を帯状の枠体３の外周面に嵌合配置し、これを熱
収縮させて帯状の環状枠体３の締め付けを行ったが、帯
状外装ラベル４を巻き付ける構成を採ってもよい。勿
論、角型平板状の電池セル１も、リチウムイオン二次電
池セル以外の、他の角型平板状の電池セルであっても同
様に構成できる。

【００２８】本発明は、上記実施例に限定されるもので
なく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの変形を
採ることができる。たとえば帯状の環状枠体は、ポリプ
ロピレン樹脂以外の他の樹脂、たとえばポリエチレンテ
レフタレート樹脂製としてもよいし、また、角型平板状
の電池セルの寸法、角型平板状の電池セル数、外装ラベ
ルの材質なども、用途や仕様などによって適宜選択する
ことができる。なお、帯状の環状枠体は、必ずしも電池
セルの周囲四面に嵌合・配置する構造をとる必要もな
く、特に、保護を要する面（たとえばプリント配線板配
置部、リード線の取りだし部など）に接する部分だけで
もよい。

【００２９】

【発明の効果】請求項１ないし３の発明によれば、衝撃
などの外力に対して比較的弱い部分・領域、すなわち角
型平板状の電池セルの外周端面部、およびプリント配線
板が、帯状の環状枠体と、この環状枠体を被覆する収縮
性ラベルによって補強・保護されている。すなわち、電
池パックケースのコンパクト化、軽量化などを図りなが
ら、帯状の枠体の一部切り離しなどによる衝撃などの吸
収と、美観などに寄与する外装ラベルの複層化による帯
状の環状枠体の補強作用とで、衝撃などの外力による電
池セルの外周端面部やプリント配線板などの損傷発生が
容易に防止されする。

【００３０】したがって、取扱操作などに支障を及ぼさ
ない機械的強度を有するとともに、軽量・コンパクト
で、かつ低コストな電池パックが提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る二次電池パックの要部構成例を
示す平面図。

【図２】図１の A-A線に沿った断面図。

【符号の説明】

１……角型平板状の二次電池セル 1a……一つの周端面 ２……プリント配線板 2a……入出力リード ３……帯状の環状枠体 3a……切り離し部 ４……収縮性の外装ラベル

フロントページの続き (72)発明者 山野辺 輝治 東京都品川区南品川３丁目４番10号 東芝 電池株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 角型平板状の電池セルと、 前記角型電池セルの一つの周端面形状で、かつ前記一つ
   の周端面部に配設された入出力リードを有するプリント
   配線板と、 前記プリント配線板を含む角型平板状の電池セルの周端
   面に嵌合する帯状の環状枠体と、 前記環状枠体を含む電池パック本体の外周面に貼着され
   た外装ラベルとを有する電池パックであって、 前記帯状の環状枠体は、その幅が角型平板状の電池セル
   の厚さとほぼ等しく、かつ一部が切り離された環状を成
   していることを特徴とする電池パック。
2. 【請求項２】 環状枠体は電池セルの周端面に接着剤層
   を介して接合していることを特徴とする請求項１記載の
   電池パック。
3. 【請求項３】 外装ラベルは、熱収縮性を有することを
   特徴とする請求項１もしくは請求項２記載の電池パッ
   ク。