JPWO2014132737A1 - 電池パック - Google Patents

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Abstract

電池パックの充電状態を正確に報知することが可能な電池パックを提供するために、本発明の電池パック１００は、複数のチップ型ＬＥＤ７１乃至７５と、前記複数のチップ型ＬＥＤ７１乃至７５が載置されるプリント基板４０と、前記複数のチップ型ＬＥＤ７１乃至７５と対応するＬＥＤ用開口部２１乃至２５が設けられた第２ケース２０と、前記基板上の前記複数のチップ型ＬＥＤ７１乃至７５を覆うように設けられた防湿樹脂６０と、を有し、前記複数のチップ型ＬＥＤ７１乃至７５の間における前記防湿樹脂６０の、プリント基板４０の基板面からの高さが、前記複数のチップ型ＬＥＤ７１乃至７５上における前記防湿樹脂６０の、プリント基板４０の基板面からの高さより低い。【選択図】 図４

Description

本発明は、複数のＬＥＤからなるインジケータを備える電池パックに関する。
電池パックにおける内蔵二次電池の充電レベルを表示するために、複数のＬＥＤからなるインジケータを備えるものが知られている。例えば、５個のＬＥＤを備えるこのようなインジケータでは、満充電のレベルでは５個全てのＬＥＤを点灯させ、充電レベルが低下するにつれて、順次点灯数を減らしていき、電池容量の残量をユーザーが把握できるようにし、ユーザーに適宜再充電を促すようにしている。
例えば、特許文献１（特開２００８−９１２３４号公報）には、複数のＬＥＤを隣接して配設している回路基板と、この回路基板に固定している各々のＬＥＤの光を独立して外部に放射する複数の光窓を有するケースとを備え、さらに、回路基板に固定しているＬＥＤの境界に隔壁を設けてなる電子機器が開示されている。
特開２００８−９１２３４号公報
ところで、電動バイク等に用いられる電池パックは、雨中で使用されたり、或いは、転倒状態で雨中に放置されたりすることものあるため、防水性を付与することが重要となる。
電池パックには二次電池の管理・制御を行うための回路が設けられたプリント基板が設けられているが、防水性を付与するために、このプリント基板に耐湿樹脂を施すようにする。
充電レベル報知用のインジケータを構成する複数のチップ型のＬＥＤが、上記のようなプリント基板上に載置される場合、ＬＥＤに対しても前記の耐湿樹脂が施されることとなる。
上記のような耐湿樹脂が施されたプリント基板が設けられた従来の電池パックの構造について説明する。
図８は従来の電池パックの斜視図である。電池パックのケースには、電池セル集合体（例えば、リチウムイオン電池の単位セルを直列や並列、又はその組み合わせで接続したもの）や、この電池セル集合体を管理・制御するための回路が設けられたプリント基板が内蔵される。また、電池パックのケースには、電池セル集合体の充電状態をユーザーに報知するためのインジケータ部が配されている。
このインジケータ部の断面構造の概略を図９に示す。プリント基板には５つのチップ型ＬＥＤが搭載されており、これらのチップ型ＬＥＤの上部は、防水性を付与するため施された耐湿樹脂により覆われている。また、各々のチップ型ＬＥＤに対応するように、ケースに開口部が設けられており、これによりそれぞれのチップ型ＬＥＤの点灯・消灯状態がケース外部より確認することができるようになっている。
通常、チップ型ＬＥＤの発光部の表面には反射防止剤や細かい凹凸処理（ノングレア処理）が施されているが、チップ型ＬＥＤを耐湿樹脂で覆った場合には、これらの機能が失われ、ＬＥＤが隣接していると、耐湿樹脂中を光が伝搬して、隣のＬＥＤにまたがって光が漏れてしまう現象があることがわかった。
例えば、図８及び図９の例では、右から１つ目と２つ目にあるチップ型ＬＥＤのみが発光しているよう場合を示しているが、この場合には、耐湿樹脂中の矢印に示すように、発光しているＬＥＤからの光が漏れ、本来発光していない、右から３つめのチップ型ＬＥＤについても、あたかも発光しているように視認されてしまう、ということがあった。
以上まとめると、耐湿樹脂が施された、複数のＬＥＤを電池パックのインジケータ部として利用する場合には、耐湿樹脂がＬＥＤの発光を伝搬する媒質として機能してしまい、点灯していないＬＥＤも、点灯しているかのように見えてしまい、電池パックの充電状態を正確に報知することが困難である、という問題があった。
なお、特許文献１（特開２００８−９１２３４号公報）には、ＬＥＤ間を壁で仕切るなどして光の漏れを防ぐ方法が開示されているが、このような方法によれば、コスト増となってしまう、という新たな問題が発生することとなる。
上記問題を解決するために、本発明に係る電池パックは、複数のＬＥＤと、前記複数のＬＥＤが載置される基板と、前記複数のＬＥＤと対応する開口部が設けられたケースと、前記基板上の前記複数のＬＥＤを覆うように設けられた防湿樹脂と、を有し、前記複数のＬＥＤの間における前記防湿樹脂の、前記基板面からの高さが、前記複数のＬＥＤ上における前記防湿樹脂の、前記基板面からの高さより低い。
本発明に係る電池パックは、複数のＬＥＤの間における前記防湿樹脂の、前記基板面からの高さが、前記複数のＬＥＤ上における前記防湿樹脂の、前記基板面からの高さより低く構成されており、このような本発明に係る電池パックによれば、耐湿樹脂がＬＥＤの発光を伝搬する媒質として機能したとしても、隣接するＬＥＤへ光が漏れることがほとんどなく、点灯していないＬＥＤを、点灯しているかのように誤認することがないので、電池パックの充電状態を正確に報知することが可能となる。
また、本発明に係る電池パックは、ＬＥＤ間を壁で仕切る必要がないので、コストを抑制することが可能となる。
本実施形態に係る電池パック１００の分解斜視図である。 本実施形態に係る電池パック１００のプリント基板４０の製造工程を説明する図である。 本実施形態に係る電池パック１００の斜視図である。 図３のＡ−Ａ’断面を示す図である。 比較例に係る電池パック１００の断面を示す図である。 比較例に係る電池パック１００の断面を示す図である。 比較例に係る電池パック１００の断面を示す図である。 従来の電池パックの斜視図である。 従来の電池パックのインジケータ部の断面構造を示す図である。
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本実施形態に係る電池パック１００の分解斜視図であり、図２は本実施形態に係る電池パック１００のプリント基板４０の製造工程を説明する図であり、図３は本実施形態に係る電池パック１００の斜視図であり、図４は図３のＡ−Ａ’断面を示す図である。
電池パック１００は、第１ケース１０、第２ケース２０からなる筐体に主要部が収容される構造となっている。第１ケース１０、第２ケース２０に収容される主要部としては、例えば、リチウムイオン電池の単位セルを直列や並列、又はその組み合わせで接続した電池セル集合体３０、この電池セル集合体３０を管理・制御するための回路が設けられているプリント基板４０、不図示の電気配線などが含まれている。
プリント基板４０には、インジケータ部７０を構成するチップ型ＬＥＤ７１乃至７５、スイッチ７６がハンダ付けなどにより固定されることで載置されている。また、プリント基板４０には、チップ型ＬＥＤ７１乃至７５、スイッチ７６以外に複数の電気部品８０が、ハンダ付けなどにより固定されることで載置されている。
第２ケース２０には、チップ型ＬＥＤ７１乃至７５対応するように、ＬＥＤ用開口部２１乃至２５が設けられており、チップ型ＬＥＤ７１乃至７５の点灯・消灯が筐体外部から確認することできるようになっている。また、第２ケース２０には、スイッチ７６に対応して可動片２６が設けられており、可動片２６に加えられる外力でスイッチ７６のオン操作ができるようになっている。
第２ケース２０のインジケータ部７０が設けられている箇所には、エンボス加工部５１乃至５６が施されている透明封止シール５０を貼り付けて、前記ＬＥＤ用開口部２１乃至２５や可動片２６を密封するようになっている。
上記のような構成において、例えば、ユーザーがスイッチ７６を押下している間、チップ型ＬＥＤ７１乃至７５の点灯・消灯によって、電池セル集合体３０の充電レベルをユーザーに報知するようにしている。
プリント基板４０に、チップ型ＬＥＤ７１乃至７５、電気部品８０がハンダ付けで取り付けられた工程の後には、プリント基板４０に防湿樹脂６０を施す工程を実施することで、プリント基板４０に防水性を付与するようにしている。このような耐湿樹脂としては、たとえば、東レ・ダウコーニング株式会社製のＳＥ９１８７Ｌを用いることができる。
図２は、プリント基板４０に防湿樹脂６０を施す工程を図示するものである。チップ型ＬＥＤ７１乃至７５、スイッチ７６、電気部品８０がハンダ付けで固定されたプリント基板４０は、不図示のＸＹステージに載置される。ＸＹステージの上には、耐湿樹脂６０を吐出するディスペンサー９０が設けられており、このディスペンサー９０で耐湿樹脂６０を吐出させながら、当該ＸＹステージでプリント基板４０を移動させることで、プリント基板４０上のチップ型ＬＥＤ７１乃至７５、スイッチ７６、電気部品８０を耐湿樹脂６０により一体的に覆う構成とする。なお、電気部品８０の中には、チップ型ＬＥＤ７１乃至７５の背より高い背を有するものもあり、このような背の高い電気部品８０も、チップ型ＬＥＤ７１乃至７５と一体で防湿樹脂６０に覆われるようになっている。
ここで、本実施形態に係る電池パック１００においては、当該ＸＹステージの移動速度などを調整することで、図４に示すように、チップ型ＬＥＤ７１乃至７５の間における防湿樹脂６０の、プリント基板４０の基板面からの高さｈ1が、チップ型ＬＥＤ７１乃至７５上における防湿樹脂６０の、プリント基板４０の基板面からの高さｈ2より低くなるように設定されている。チップ型ＬＥＤ７１乃至７５の高さｈdと比較すると、ｈ1＜ｈd＜ｈ2の関係を有している。
このような本発明に係る電池パック１００によれば、耐湿樹脂６０がチップ型ＬＥＤ７１乃至７５の発光を伝搬する媒質として機能したとしても、隣接するＬＥＤへ光が漏れることがほとんどなく、点灯していないＬＥＤを、点灯しているかのように誤認することがないので、電池パックの充電状態を正確に報知することが可能となる。また、本発明に係る電池パック１００は、ＬＥＤ間を壁で仕切る必要がないので、コストを抑制することが可能となる。
なお、チップ型ＬＥＤ７１乃至７５の間における防湿樹脂６０の高さｈ1が、チップ型ＬＥＤ７１乃至７５上における防湿樹脂６０の高さｈ2より低くなるように設定するために、ディスペンサー９０における耐湿樹脂６０の吐出量を一定とした上で、当該ＸＹステージの移動速度を調整することで、これを実現する以外にも以下のような方法を挙げることができる。
第１に、当該ＸＹステージの移動速度を一定とした上で、ディスペンサー９０における耐湿樹脂６０の吐出量を吐出位置に応じて変化させることで、チップ型ＬＥＤ７１乃至７５の間における防湿樹脂６０の高さｈ1が、チップ型ＬＥＤ７１乃至７５上における防湿樹脂６０の高さｈ2より低くなるように設定する方法である。
また、第２として、プリント基板４０の上に、高低差を付けることなく耐湿樹脂６０を形成した後、チップ型ＬＥＤ７１乃至７５の間における防湿樹脂６０を削り取ることで、チップ型ＬＥＤ７１乃至７５の間における防湿樹脂６０の高さｈ1が、チップ型ＬＥＤ７１乃至７５上における防湿樹脂６０の高さｈ2より低くなるように設定する方法である。
ここで、図４に示す本実施形態に係る電池パック１００と、図５乃至図７に示す比較例に係る電池パック１００とを、隣接するＬＥＤへの光漏れ、及び、耐水性の観点で比較を行ったので、示すこととする。
図５の比較例に係る電池パック１００においては、防湿樹脂６０の高さが、チップ型ＬＥＤ７１乃至７５と同程度となるように構成している。
また、図６の比較例に係る電池パック１００においては、防湿樹脂６０の高さが、チップ型ＬＥＤ７１乃至７５より高くなるように構成している。
また、図７の比較例に係る電池パック１００においては、防湿樹脂６０の高さが、チップ型ＬＥＤ７１乃至７５より低くなるように構成している。
以上のように構成される本実施形態に係る電池パック１００と、比較例に係る電池パック１００の光漏れ、耐水性の実験結果を表１に示す。
Figure 2014132737
 耐水性の項目において、○は耐水性が良好であることを示しており、△は長時間の水付着でプリント基板４０の面に水浸透の可能性があることを示している。
以上、本発明に係る電池パック１００は、複数のチップ型ＬＥＤ７１乃至７５の間における防湿樹脂６０の、プリント基板４０基板面からの高さが、複数のチップ型ＬＥＤ７１乃至７５上における防湿樹脂６０の、プリント基板４０の基板面からの高さより低く構成されており、このような本発明に係る電池パック１００によれば、耐湿樹脂６０がＬＥＤの発光を伝搬する媒質として機能したとしても、隣接するＬＥＤへ光が漏れることがほとんどなく、点灯していないＬＥＤを、点灯しているかのように誤認することがないので、電池パック１００の充電状態を正確に報知することが可能となる。
また、本発明に係る電池パック１００は、複数のチップ型ＬＥＤ７１乃至７５の上にも、防湿樹脂６０が設けられているので、耐水性にも優れている。
また、本発明に係る電池パック１００は、ＬＥＤ間を壁で仕切る必要がないので、コストを抑制することが可能となる。
産業上の利用性
本発明は、電池容量の残量をユーザーが把握できるようにするために、耐湿樹脂が施された、複数のＬＥＤをインジケータ部として備える電池パックに関するものである。このような電池パックにおいては、耐湿樹脂がＬＥＤの発光を伝搬する媒質として機能してしまい、点灯していないＬＥＤも、点灯しているかのように見えてしまい、電池パックの充電状態を正確に報知することが困難である、という問題があった。これに対して、本発明に係る電池パックは、複数のＬＥＤの間における前記防湿樹脂の、前記基板面からの高さが、前記複数のＬＥＤ上における前記防湿樹脂の、前記基板面からの高さより低く構成されており、このような本発明に係る電池パックによれば、耐湿樹脂がＬＥＤの発光を伝搬する媒質として機能したとしても、隣接するＬＥＤへ光が漏れることがほとんどなく、点灯していないＬＥＤを、点灯しているかのように誤認することがないので、電池パックの充電状態を正確に報知することが可能となり、産業上の利用性が非常に大きい。
１０・・・第１ケース
２０・・・第２ケース
２１・・・ＬＥＤ用開口部
２２・・・ＬＥＤ用開口部
２３・・・ＬＥＤ用開口部
２４・・・ＬＥＤ用開口部
２５・・・ＬＥＤ用開口部
２６・・・可動片
３０・・・電池セル集合体
４０・・・プリント基板
５０・・・透明封止シール
５１・・・エンボス加工部
５２・・・エンボス加工部
５３・・・エンボス加工部
５４・・・エンボス加工部
５５・・・エンボス加工部
５６・・・エンボス加工部
６０・・・防湿樹脂
７０・・・インジケータ部
７１・・・チップ型ＬＥＤ
７２・・・チップ型ＬＥＤ
７３・・・チップ型ＬＥＤ
７４・・・チップ型ＬＥＤ
７５・・・チップ型ＬＥＤ
７６・・・スイッチ
８０・・・電気部品
９０・・・ディスペンサー
１００・・・電池パック

Claims (3)

  1. 複数のＬＥＤと、
    前記複数のＬＥＤが載置される基板と、
    前記複数のＬＥＤと対応する開口部が設けられたケースと、
    前記基板上の前記複数のＬＥＤを覆うように設けられた防湿樹脂と、を有し、
    前記複数のＬＥＤの間における前記防湿樹脂の、前記基板面からの高さが、
    前記複数のＬＥＤ上における前記防湿樹脂の、前記基板面からの高さより低い電池パック。
  2. 前記複数のＬＥＤが前記防湿樹脂で覆われてなる請求項１に記載の電池パック。
  3. 前記基板には、前記複数のＬＥＤと共に、前記複数のＬＥＤの背より高い背を有する部品が載置されると共に、
    前記部品も前記複数のＬＥＤと一体で前記防湿樹脂が覆われてなる請求項１又は請求項２に記載の電池パック。
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