KR19980065455A - 전지팩 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

휴대형 전화기나 휴대형 텔레비젼 카메라 등의 전자기기의 전원 등에 이용가능한 전지팩

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적과제

취급하기 쉽고, 또한 신뢰성도 높아서, 양산적으로도 용이하게 실현할 수 있는 전지팩 개체로서, 비접촉형 충전 또는 접촉형 충전을 하는 것을 임의로 선택할 수 있고, 또, 기기본체의 소형·경량화나 이용효율의 향상을 도모할 수가 있는 전지팩을 제공하는데에 있다.

3. 발명의 해결방법의 요지

복수의 분할편(1a, 1b)으로 이루어지며, 이들의 분할편(1a, 1b)의 피접속부에 형성된 요철부(1c')를 걸어맞추어 용기형상으로 일체화한 전지팩 용기(1)와, 상기 전지팩 용기(1) 내에 장착된 복수개의 개소전지(4) 및 이들의 개소전지(4)를 전기적으로 접속하는 배선회로(5)와, 이 배선회로(5)에 접속하여 전지팩 용기벽부에 도출·배치된 외부접속용 단자부(3)와, 상기 전지팩 용기(1)의 적어도 걸어맞춤·일체화 영역면에 부착된 외장라벨(3)을 구비한 것이다.

4. 발명의 중요한 용도

전자 전기기기용 전지팩

Description

전지팩

본 발명은, 예를 들면 휴대형 전화기나 휴대형 텔레비젼 카메라 등의 전자기기의 전원 등에 이용가능한 전지팩에 관한 것이다.

전지(개소전지)를 복수개 이용하여 구성한 전원부품은, 전지팩(팩전지)으로 호칭되어 널리 실용에 이용되고 있다. 여기서, 전지팩은, 일반적으로 전지절연성을 가지는 전지팩 용기(케이스) 중에, 복수개의 전지와, 이들의 전지를 전기적으로 접속하는 배선회로, 안전소자, 접촉단자 등을 내장한 구조로 되어 있다. 이와 같은 전지팩은, 종래, 일차전지가 주체였는데, 최근은 충방전이 가능한 니켈-수소이차전지, 니켈-카드뮴 이차전지 등에 대표되는 이차전지로 그 지위가 이행하고, 해마다 그 용도가 확대화됨과 동시에 수요도 증대화하고 있다.

이런 종류의 전지팩에 있어서, 전지팩 용기는, 복수 예를 들면 2개의 전지팩 용기편으로 구성되고, 이들의 전지팩 용기편의 피접속부끼리를 접속하고, 이들의 사이에 전지 및 배선회로 등을 밀봉 장착하도록 되어 있다. 이 전지팩 용기편 상호의 일체화는, 각각의 피접속면에 형성하여 설치된 요철의 걸어맞춤(끼워맞춤), 혹은 초음파용접(수지제일 때) 등에 의해 행해지고 있다. 또한, 전지팩 용기 한쪽면에는, 외장라벨이 부착(付着)되는 경우가 많다.

그러나, 상기 구성의 전지팩의 경우에는, 다음과 같은 적당하지 못한 것을 알 수 있다.

일반적으로, 전지팩 용기에는, 방수성 등의 외기에 영향을 회피 혹은 저감하기 위해, 액체밀폐성이 요구된다. 따라서, 전지팩 용기편의 피접속면에, 요철부를 미리 형성하여 설치하여 두고, 이 요철부를 걸어맞춤(끼워맞춤)시켜 일체화하는 경우, 전지팩 용기편의 피접속부끼리가 액체밀폐적으로 걸어맞춤·일체화될 필요가 있다. 그러므로, 상호 걸어맞춤하는 요철부의 치수정밀도가 중요해지고, 이 치수정밀도에 대응한 가공의 번잡함, 대폭적인 비용상승 등의 문제가 생긴다.

한편, 수지제의 전지팩 용기편의 피접속부끼리를 초음파 용접하는 경우는, 액체 밀폐 밀봉자체는 비교적 용이하나, 특수한 설비를 요할 뿐만 아니라, 초음파 녹여붙임조건의 선택·설정이 번잡하여, 비용적으로 문제가 있다.

또한, 이런 종류의 전지팩에 있어서는, 경량화나 박형화가 요구되고 있고, 전지팩 용기의 두께도 가능한 얇은 것이 요망되고 있다. 그런데, 이 두께의 저감화는, 결과적으로, 전지팩 용기편의 피접속부끼리의 접속강도에 영향을 미쳐, 취급·조작과정에서 접속부의 파손이 일어나는 수가 있어, 전지팩의 신뢰성이 손상된다.

그런데, 이차전지를 사용한 전지팩을, 예를 들면 휴대형 전화기나 휴대형 텔레비젼 카메라 등의 전원으로서 사용하는 경우, 그들 기기본체가 내장하는 충전기에 의해서, 필요한 충전을 하는 방식이 일반적으로 채용되고 있다. 즉, 기기본체에 장착한 상태에서(접촉형), 충전, 방전의 전환을 하며, 기기본체가 내장하는 충전기로 필요한 충전을 하고 있다.

이러한 접촉형 충전방식에 대해서, 충전방식이 주목되고 있다. 즉, 전지팩과 전기적으로 접속하는 충전용의 유도코일 및 평활회로를 미리 기기본체에 내장·배치해 두고, 발진회로 및 이 발진회로에서 출력되는 고주파에 의해서, 충전용의 전류를 유도하는 유도코일을 구비한 충전대(비접촉충전기)에, 상기 기기본체를 얹어놓고, 양 유도코일 사이에서 발생하는 유도전류를 평형회로에서 직류로 바꾸고, 필요한 충전을 비접촉으로 하는 방식이 알려져 있다.

이 비접촉 충전형의 경우는, 기기본체가 충전기를 내장할 필요가 없어져, 전원용 전지팩의 범용화나 기기본체의 경량화 등이 기대된다.

그러나, 종래의 비접촉 충전기를 사용하는 기기류, 예를 들면 휴대형 전화기의 경우는, 전화기 본체에 세트된 전지팩을 충전하기 위해, 전화기 본체에 충전용의 유도코일을 내장·배치할 필요가 있어, 전화기 본체의 구조가 번잡화할 뿐 아니라, 소형화가 손상된다는 문제가 있다. 또, 비접촉 충전기에 의한 충전에 임해서는, 필요한 유도코일을 내장하는 전화기 본체를 비접촉 충전기에 얹어놓을 필요가 있다. 즉, 전지팩에 대한 충전에 있어서는, 전화기 본체를 분리할 수 없으므로, 다른 충전이 끝난 전지팩으로 교환하여 필요한 통화기능 등을 보다 효율적으로 발휘시킬 수가 없다는 문제도 있다.

또, 이런 종류의 전지팩에 대해서 정전류 충전하는 경우는, 일반적으로, 충전시에 있어서의 전지의 온도상승 상태에 따라서 충전조작을 제어하는 온도미분 검출방식을 채용한 충전기장치로 행하고 있다.

즉, 전지팩을 끼워맞춤적으로 장착가능한 오목설치부를 윗면측에 구비한 충전기 장치본체와, 이 충전기 장치본체의 오목설치부에 설치되고, 수평으로 끼워맞춤·장착되는 전지팩의 충전용 단자에 접속하는 충전용 단자와, 전지팩의 정전류 충전에 따른 온도를 측정하고, 그 온도변화를 표시하는 온도검출계를 구비한 구성의 충전기 장치에 의해, 필요한 충전을 행하고 있다.

이 온도미분 검출방식에서의 충전제어는, 정전류 만충전상태에 가까운 시점에서, 전지팩의 온도가 급격히 상승하는 현상을 이용한다. 즉, 전지팩의 급격한 온도상승은, 정전류 충전종점에서 일어나므로, 그 급격한 온도상승을 미분한 형(미분치)으로 받아들여, 그 미분치를 정전츄 충전종점의 기준으로 하고 있다.

그런데, 이차전지는 어느 경우나, 충전 및 방전이 주요한 기능이며, 또, 일반적인 취급이나 사용상의 안전성에서, 충전의 종지전압, 방전의 종지전압을 각각 한계로 하고, 이 한계범위내의 전압에서 충전이나 방전을 행하고 있다.

그리고, 이차전지는, 그 충전의 개시, 진행(경과)에 따라서, 충전기 장치로부터의 전달열 및 이차전지 자체의 충전발열에 의해서, 정전류 충전초기 및 정전류 충전종료시에 전지온도가 급격히 상승한다. 따라서, 전지온도의 급격한 변화를 정전류 충전의 종점의 기준으로 하는 온도미분 검출방식에서는, 정전류 충전초기와 정전류 충전종점과의 오검출을 일으키기 쉬우며, 필요한 만충전을 달성하기 어려워짐과 동시에, 한편에서는 전지온도의 상승에 따라 전지내부에서 산소 등의 발생이 일어나기 쉬어져서, 이차전지 자체의 파손(손상)을 초래할 우려가 있다.

특히, 상기한 바와 같이, 충전기 장치본체의 오목설치부에 전지팩을 수평으로 끼워맞춤·장착하여 정전류 충전을 하는 경우는, 오목설치부면에 전지팩의 한 주요면이 직접 접촉하기 때문에, 이 부분에 있어서는, 충전기 장치로부터의 전달열에서의 온도상승이 더욱 조장되게 되어, 온도미분방식에 의한 정전류 충전의 제어에 오류를 발생하기 쉬워지게 된다. 따라서, 정전류 충전초기에서는 온도미분검출을 행하지 않고, 정전류 충전개시로부터 일정시간(예를 들면 5분간) 경과 후, 온도미분검출계를 작동시키는 것도 시도되고 있다. 그러나, 이 경우는, 이미 만충전 상태에 있는 전지팩(혹은 이차전지)을 재충전하여 과충전상태로 할 우려도 있다. 여하튼, 전지팩에 관하여, 종래 채택되고 있는 정전류 충전방식으로, 필요한 정전류 충전을 행한 경우는, 충전기장치로부터의 전달열 및 이차전지 자체의 발생열이 머물기 쉬우며, 과충전에 의한 이차전지의 파손·손상 등을 초래하거나, 혹은 만충전에 도달하지 않는 시점에서 충전을 정지(종료)하는 것이 발생하고, 필요한 충전이 이루어지지 않은 채, 구동용 전원으로서 실용에 이용되는 일도 생긴다.

또, 전지팩의 방전잔량 등을 LED로 표시하여 과충전이나 과방전을 회피하는 한편, 전지팩으로서, 필요한 기능을 확보하는 것이 알려져 있다.

즉, 전지팩에 구비·부설하는 데이터처리수단(예를 들면, IC메모리, 마이크로컴퓨터, 전압측정계)에 의거하여, 그 이차전지계 전원의 현상태에 있어서의 충전량(방전잔량) 등을, 각각 실시간으로 표시하고, 전지팩의 충전이나 방전이, 적정한 범위내에 확보되어 있는지의 여부를 검출하여, 전지팩으로서의 필요한 기능을, 충분히 유지·발휘할 수 있도록 하고 있다.

그러나, 전지팩의 형상에 있어서의 충전량(방전잔량) 등을 표시하는 수단은, 전지팩의 구성이 번잡화할 뿐 아니라, LED 표시·구동전력 비용면에서도 문제가 있어, 실용성이라는 점에서 충분한 것이라고 할 수 없다.

즉, 전지팩이 구비하는 LED를 구동하는 배선을 병렬적으로 배치(설치)하고 있으므로, 배선회로가 복잡화하고, 전지팩 자체의 구성이 번잡해진다. 그리고, 이 LED 구동배선의 병렬화는, 예를 들면 n개의 LED를 구동시키는 경우, 1개의 LED를 구동시켰을 때의 n배의 전류를 소비하게 된다. 여기서, 이 표시전류를, 이차전지로부터 출력하면, 적어도 그만큼, 전원용량이 저감하게 되며, 대용량화(혹은 고용량화)한 구동전원의 기능도 손상되는 것을 의미한다.

또, 전지팩에 있어서는, 이차전지팩의 방전잔량(잔류용량) 또는 언밸런스상태를, 용량검출회로부 또는 언밸런스 검출회로부에서 검출하고, 과충전이나 과방전을 회피하는 것이 알려져 있다.

예를 들면, 이차전지의 직렬접속회로에 전류검출용 정격저항체를 끼워 삽입하고, 이 전류검출용 정격저항체의 양끝단간의 전압으로부터 전류를 측정하고, 이 측정치를 용량검출회로부에 입력하는 구성을 취하고 있다. 그리고, 데이터가 입력되며, 용량검출회로부(예를 들면, IC메모리, 마이크로컴퓨터, 전압측정계 등으로 이루어진다)에 있어서, 이차전지계 전원의 현상태에 있어서의 충전량(방전잔량)이 실시간으로 검출된다.

또, 병렬접속계에 있어서의 충방전의 언밸런스 검출에서는, 예를 들면 2개의 이차전지의 직렬접속회로에, 각각 언밸런스 검출용의 정격저항체를 끼워 삽입하고, 이들 각 정격 저항체의 양끝단간의 전압으로부터 각각 전류를 측정하고, 이들의 측정치를 언밸런스 검출회로부에 입력하는 구성을 취하고 있다. 그리고, 데이터가 입력되며, 언밸런스 검출회로부(예를 들면 IC메모리, 마이크로컴퓨터, 전압측정계 등으로 이루어진다)에 있어서, 2개의 이차전지의 각 직렬접속계 전원의 현상태에 있어서의 충전량(방전잔량)의 밸런스상태 등이 실시간으로 검출된다.

그러나, 전지팩의 현상에 있어서의 충전량(방전잔량), 병렬접속계에 있어서의 충방전의 밸런스상태 등의 검출수단은, 전지팩의 구성, 조립이 번잡화하는 등, 실용성상에서 충분한 것이라 할 수 없다.

즉, 상술한 배선회로의 구성에 있어서, 전류검출용 저항체, 및 언밸런스 검출용 저항체로서, 표면실장형 저항기 또는 박판형 저항기가 사용되고 있다. 그리고, 이들의 저항기의 배선회로에의 삽입은, 예를 들면 플렉시블한 배선판의 소정개소에, 이른바 납땜에 의한 실장, 또는 스폿트 용접 등에 의한 실장으로 행해지고 있다. 그렇기 때문에, 필요한 배선회로의 구성이 번잡화할 뿐 아니라, 전기적인 접속의 신뢰성도 우려된다. 특히, 전지팩의 콤팩트화, 혹은 전지팩의 고기능화에 따른 배선의 미세화라는 요구에 대해서는, 저항기(저항부품)의 두께, 실장·접속공정의 번잡성, 전기적 접속의 신뢰성의 문제 등이 있다.

추가하여, 전류검출용 저항체 및 언밸런스 검출용 저항체의 실장·접속에 따른 접속부의 저항이나 기전력에 기인하는 발열성은, 결과적으로 배선회로나 검출회로부에 악영향을 미칠 우려도 있다.

본 발명은, 상기 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 취급하기 쉽고, 또한 신뢰성도 높아서, 양산적으로도 용이하게 실현할 수 있는 전지팩의 제공을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 전지팩 개체로서, 비접촉형 충전 또는 접촉형 충전을 하는 것을 임의로 선택할 수 있고, 또, 기기본체의 소형·경량화나 이용효율의 향상을 도모할 수가 있는 전지팩을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은, LED표시용의 소비전류(전력)를 절감하고, 본래의 대용량화기능을 유지·발휘할 수 있는 전지팩 및 LED표시 구동방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 온도미분 검출방식의 정전류 충전을, 용이하고도 안정적으로 적용할 수 있는 전지팩을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 효율적이면서 또한 확실하게 대용량화 기능을 유지·발휘할 수 있는 전지팩을 제공하는데에 있다.

제 1 도는, 본 발명의 전지팩의 개략구성예를 나타낸 사시도,

제 2 도는, 제 1 도에 도시한 전지팩 내부를 전개적으로 나타낸 것으로,

.(a)는 개소전지 및 배선회로의 배치평면도,

.(b)는 개소전지간의 접속상태를 나타낸 측면도,

제 3 도는, 제 1 도에 도시한 전지팩의 전지팩 용기편끼리의 피접속부의 상태를 나타낸 모식도,

제 4 도는, 본 발명의 전지팩의 다른 개략구성을 나타낸 사시도,

제 5 도는, 제 4 도에 도시한 전지팩의 전지팩 용기편끼리의 피접속부의 상태를 나타낸 모식도,

제 6 도는, 본 발명에 관한 전지팩의 요부구성예를 전개하여 나타낸 사시도,

제 7 도는, 본 발명에 관한 전지팩의 평활회로 예를 나타낸 회로도,

제 8 도는, 본 발명에 관한 전지팩에 대한 비접촉충전의 실시상태 예를 나타낸 단면도,

제 9 도는, 본 발명에 관한 전지팩의 LED 표시회로의 구성예를 나타낸 회로도,

제 10 도는, 본 발명에 관한 전지팩의 요부구성예를 나타낸 단면도,

제 11 도는, 본 발명에 관한 전지팩에 관하여, 정전류 충전시의 전지전압 및 전지온도의 변화를 종래의 전지팩의 경우와 비교하여 나타낸 특성도,

제 12 도는, 본 발명에 관한 전지팩의 구성예의 요부를 나타낸 단면도,

제 13 도는, 제 12 도에 도시한 전지팩의 전개사시도,

제 14 도는, 본 발명에 관한 전지팩의 다른 구성예의 전개사시도,

제 15 도는, 잔류용량검출회로가 부착된 전지팩의 회로도,

제 16 도는, 충방전의 언밸런스 검출회로가 부착된 전지팩의 회로도,

제 17 도는, 잔류용량검출회로 및 충방전의 언밸런스 검출회로가 부착된 전지팩의 회로도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 전지팩 용기1a, 1b : 전지팩 용기 분할편

1c : 피접속부1c', 1c : 요철부

2 : 외부접속용단자3 : 외장라벨

4 : 개소전지5 : 배선회로

5a : 접속편5b : 배선부

10 : 전지팩 본체11 : 전지팩 케이스

12 : 케이스 본체13 : 단자

14 : 평활회로15, 18 : 유도코일

D1~D4 : 다이오드16 : 전지팩

17 : 발진회로19 : 충전대

20a~20c : LED 소자21 : LED소자 제어회로

22a~22c : 저항소자1f : 충전용 단자창

1g : 방전용 단자창1h : 통형상체부

1i : 덮개체부30 : 단자부

30a : 충전용단자30b : 방전용단자

41 : 단열성 및 난연성을 가지는 시트

40, 40a, 40b : 전지군41 : 용량검출회로

42 : 회로판43 : 전류검출용저항

44, 44a : 배선회로45 : 입출력단자

46 : 언밸런스 검출회로47a, 47b : 언밸런스 검출용저항

본 발명의 전지팩은, 복수의 분할편으로 이루어지며, 상기 분할편의 피접속부에 형성된 요철부를 걸어맞춤하여 용기형상으로 일체화한 전지팩 용기와 ;

상기 전지팩 용기내에 장착된 복수개의 개소전지 및 상기 개소전지를 전기적으로 접속하는 배선회로와 ;

상기 배선회로에 접속하여 전지팩 용기벽부에 도출·배치된 외부접속용 단자부와 ;

상기 전지팩 용기의 적어도 걸어맞춤·일체화 영역면에 부착된 외장라벨을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성의 본 발명에 관한 전지팩 용기는, 예를 들면 스테인레스강철 등을 소재로 한 금속제, 혹은 표면처리한 금속제라도 좋지만, 일반적으로는, 예를 들면 폴리테트라 플루오로에틸렌, 폴리불화비닐, 폴리불화비닐리덴, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐리덴 및 폴리염화비닐, 염화고무, 메틸렌고무, 폴리이소프렌, 폴리부타젠, 부틸고무, SBR, NBR, 폴리이소부틸렌, 클로로프렌, 네오프렌 등 합성수지를 소재로 한 것을 들 수 있다.

즉, 가공성, 양산성, 비용 등을 고려하면 합성수지를 소재로 한 상자형 등이 바람직하고, 또, 용기에 일체화하는 조작을 고려하면 예를 들면 2분할편 등, 분할편수를 가능한 한 작게 설정하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는, 전지팩 용기편끼리의 접합이, 일차적으로는 요철면의 걸어맞춤으로 이루어지고, 이차적으로 외장라벨의 피복부착으로 이루어진 상태를 취하고 있다. 즉, 전지팩 용기편끼리는, 피접합면에 형성하여 설치된 요철의 걸어맞춤으로 기계적으로 접합 일체화함과 동시에, 상기 피접합영역은 피복 부착된 외장라벨에 의해, 액체 밀폐성이나 접합일체성이 보강된다. 따라서, 피접합면의 요철가공의 치수정밀도 등이, 약간 불충분한 경우라도, 외장라벨의 효과적인 이용형태에 의해 충분히 보충되게 되며, 수율좋게 제조할 수 있을 뿐 아니라, 신뢰성이 높은 전지팩으로서 기능한다.

또, 본 발명의 전지팩은, 이차전지, 상기 이차전지를 수납·장착하는 전지팩 용기 및 상기 전지팩 용기외부표면에 도출배치된 외부접속용 단자를 가지는 전지팩 본체와 ;

상기 전지팩 본체의 외부접속용 단자의 도출배치면에, 붙이고 떼기가 자유롭게 장착·일체화되는 전지팩 케이스를 구비하고 ;

상기 전지팩 케이스는, 전지팩 본체의 외부접속용 단자에 대응·대응접속하는 단자를 외부표면에 도출배치하고, 또한 이 단자에 평활회로를 통하여 전기적으로 접속하는 비접촉 충전용의 유도코일을 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 전지팩 본체는, 일반적인 이른바 전지팩이며, 전지팩의 형태, 크기, 전지용량 또는 내장하는 이차전지의 종류 등 특별히 한정되지 않는다. 한편, 전지팩 케이스의 형태는, 상기 전지팩 본체와 대응한다면 특별히 한정되지 않으나, 전지팩 본체를 끼워맞춤적 혹은 걸어맞춤적으로 장착할 수 있는 형상이 바람직하다. 단, 이 전지팩 케이스는, 조합시킬 전지팩 본체의 외부접속용 단자에 대응·대응접속하는 단자를 가짐과 동시에, 충전용의 유도코일 및 평활회로의 구비를 필요로 한다. 그리고, 이 유도코일의 형성설치는, 전지팩 케이스의 내벽면 등에 직접 하여도 좋으나, 상기 전지팩 본체의 외부접속용 단자에 대응·대응접속하는 단자 및 유도코일을 플렉시블 배선판의 형태로 형성하고, 이 플렉시블 배선판을, 전지팩 케이스의 한벽면으로 하거나, 혹은 내벽면 등에 맞붙인 구성으로 할 수도 있다. 특히, 플렉시블 배선판형화한 경우는, 형성작업이 간이화할 뿐아니라, 평활한 유도코일면 등도 확보하기 쉽기 때문에, 유도충전을 보다 효율적으로 할 수가 있으므로 바람직하다.

상기, 본 발명에 관한 전지팩은, 전지팩 본체와 전지팩 케이스와의 2피스를 이루고 있으며, 이들은 끼워맞추 내지 걸어맞춤방식으로, 또는 걸림편이나 볼트조임 등으로 고정하는 방식 등, 붙이고 떼기가 자유로운 구성을 취하고 있다. 즉, 일체화시켜서 비접촉 충전형의 전지팩으로서 사용할 수도 있고, 비접촉 충전 후에 있어서는, 전지팩 케이스를 떼어내고, 전지팩 본체를 일반적인 접촉충전형의 전지팩의 형태로 사용할 수도 있다.

또, 본 발명의 전지팩은, 방전잔량 등 이차전지의 현상을 표시하는 복수개의 LED소자를 구비한 전지팩에 있어서 ;

상기 복수의 LED 소자를, 직렬로 접속한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 LED 표시 구동방법은, 방전잔량 등 이차전지의 현상을 표시하는 복수개의 LED 소자를 구비한 전지팩의 LED표시 구동방법에 있어서 ;

상기 복수개의 LED소자를 직렬로 접속하여 구동하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 전지팩에 부설된 LED는, 부설한 전지팩의 만충전시의 충전량, 방전 정지시의 잔량, 현재시점의 잔량 등을 표시하는 기능을 이루는 것으로, 전지팩의 IC메모리, 충전용량 전압측정계, 마이크로컴퓨터 등으로부터의 데이터가 표시되는 구성으로 이루어져 있다. 그리고, 상기 LED표시의 직렬접속은, 일반적으로 서로 인접하는 배열에 따라서 행해진다.

본 발명에 관한 LED표시가 부착된 전지팩, 및 LED표시 구동방법에 있어서는, 전지팩에, 부설된 LED표시를, 전기적으로 직렬접속한 구성을 취하고 있다. 즉, LED표시를 직렬접속하여 구동하는 형태를 취하므로, 1개의 LED표시를 구동할 때의 소비전류로, 모든 LED표시를 행할 수 있게 된다. 여기서, LED표시 구동용의 전류가 저감되는 것은, LED표시의 구동에 의한 전지팩의 전지 용량의 감소(소비)에 기여하여, 결과적으로, 전지팩의 방전을 장시간화하게 된다. 즉, LED표시가 부착된 전지팩의 대용량화의 기능을, 용이하고도 또한 충분하게 유지·발휘할 수 있게 된다.

또, 본 발명의 전지팩은, 전기절연성의 전지팩 용기와 ;

상기 전지팩 용기 내에 밀봉된 이차전지와 ;

상기 이차전지의 단자에 한끝단이 접속되고, 다른 끝단이 상기 전지팩 용기 외부에 도출된 충방전용 단자를 구비한 전지팩에 있어서 ;

상기 충전용 단자를 충전기장치에 장착했을 때, 충전기 장치쪽에 접하는 전지팩 용기의 내벽면에, 단열성의 난연시트를 배열설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 전지팩은, 전기절연성의 전지팩 용기와 ;

상기 전지팩 용기내에 밀봉된 이차전지와 ;

상기 이차전지의 단자에 한끝단이 접속되고, 다른 끝단이 상기 전지팩 용기외부에 도출된 충방전용 단자를 구비한 전지팩에 있어서 ;

상기 충전용 단자를 충전기장치에 장착했을 때, 충전기장치쪽에 접하는 전지팩 용기의 내벽면에, 펄프성분 10~40질량% 및 수산화알루미늄성분 90~60질량%의 혼합계로 이루어지는 시트를 배열설치한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 전지팩에서는, 충전기장치에 장착하여 충전을 할 때에, 충전기 장치쪽에 접하는 전지팩의 외장케이스 내벽면측에, 단열성 및 난연성을 가지는 시트를 끼워 삽입·설치해두는 것을 골자로 한다. 여기서, 외장케이스 내벽면측에 끼워 삽입·설치하는 시트에 관해서는, 단열성 및 난연상이 요구된다. 그 이유는, 충전기 장치에 기인하는 전달열의 영향을 효과적으로 완화하는 것에 더하여, 발화 등에 대한 안전성의 확보 혹은 위험성의 배제를 요하기 때문이다. 그리고, 이러한 단열성 및 난연성을 구비한 시트로서는, 예를 들면 펄프-수산화알루미늄계, 펄프-규산칼슘계, 펄프-수산화마그네슘계 등을 들 수 있고, 특히, 펄프-수산화알루미늄계에 있어서, 펄프성분 10~40질량%, 수산화알루미늄성분 90~60질량%로 선택한 혼합계가 바람직하다. 또, 펄프-규산칼슘계에 있어서는, 펄프성분 10~35질량%, 규산칼슘성분 90~50질량%가 바람직하고, 펄프-수산화마그네슘계에 있어서는 수산화알루미늄 성분과 배합된 혼합계가 좋으며, 이들의 시트두께는, 상기 단열기능을 고려한 경우, 일반적으로 0.1mm이상이 바람직하다.

본 발명에 관한 전지팩은, 충전기장치에 장착하여 충전을 할 때에 충전기 장치쪽에서 접하는 전지팩의 외장케이스 내벽면측에, 단열성 및 난연성을 가지는 시트를 끼워 삽입·설치한 구성을 취하고 있다. 즉, 정전류 충전시에 있어서, 충전기 장치로부터의 전달열이 용이하게 차단되고, 전달열의 영향을 대폭을 회피할 수 있음과 동시에, 전지팩 자체의 충전에 따른 발열은 충전기장치로부터 노출하는 외장 케이스면을 통하여 용이하게 방산되는 구성을 취하고 있다. 따라서, 정전류 충전시에 있어서, 충전기장치로부터의 전달열이 머물 우려도 전면적으로 해소되고, 특히, 정전류 충전초기에 있어서의 전지온도의 상승을 정상인 상태로 제어할 수 있게 되며, 이차전지에 필요한 정전류충전을 정확하게 할 수 있으므로, 이차전지의 효율적인 이용(사용)에, 혹은 장수명화에 크게 기여한다.

또, 본 발명의 전지팩은, 충방전 가능한 전지를 복수개 전기적으로 접속한 전지군과 ;

상기 전지군의 나머지 전지용량을 검출하는 용량검출회로부와 ;

상기 용량검출회로부와 상기 전지군을 전기적으로 접속하는 전류검출용 저항을 포함하는 배선회로를 구비하고, 또한 입출력단자부를 가지는 회로판과 ;

상기 입출력단자부를 노출시키고, 상기 전지군 및 상기 회로판을 일체적으로 수납하여 밀봉하는 전지팩 용기를 구비한 전지팩으로서 ;

상기 배선회로의 전류검출용 저항을 패턴저항으로 한 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 전지팩은, 충방전가능한 전지를 복수개 전기적으로 접속한 전지군과 ;

상기 전지군의 나머지 전지용량을 검출하는 언밸런스 검출회로부와 ;

상기 언밸런스 검출회로부와 상기 전지군을 전기적으로 접속하는 언밸런스 검출용 저항을 포함하는 배선회로를 구비하고, 또한 입출력단자부를 가지는 회로판과 ;

상기 입출력단자부를 노출시키고, 상기 전지군 및 상기 회로판을 일체적으로 수납하여 밀봉하는 전지팩 용기를 구비한 전지팩으로서 ;

상기 배선회로의 언밸런스 검출용 저항을 패턴저항으로 한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 전지팩은, 충방전 가능한 전지를 복수개 전기적으로 접속한 전지군과 ;

상기 전지군의 나머지 전지용량을 검출하는 용량검출회로부 및 언밸런스 검출회로부와 ;

상기 용량검출회로부와 및 상기 언밸런스 검출회로부와, 상기 전지군을 전기적으로 접속하는 전류검출용 저항 및 언밸런스검출용 저항을 포함하는 배선회로를 구비하고, 또한 입출력단자부를 가지는 회로판과 ;

상기 입출력단자부를 노출시키고, 상기 전지군 및 상기 회로판을 일체적으로 수납하여 밀봉하는 전지팩 용기를 구비한 전지팩으로서 ;

상기 배선회로의 상기 전류검출용 저항 및 상기 언밸런스 검출용 저항을 각각 패턴저항으로 한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 필요한 배선회로를 구비하고, 또한 입출력단자부를 가지는 회로판은, 예를 들면, 플렉시블한 배선판, 리지드한 배선판을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들면 폴리이미드계 수지필름을 기초재로 한 배선판, 예를 들면 글래스크로스-폴리이미드계수지, 또는 글래스크로스-에폭시수지계를 기초재로 한 배선판 등을 들 수 있다. 또, 상기 배선판이 구비하고 있는 배선회로 중의 전류검출용 저항이나 언밸런스검출용 저항은, 저항성 금속박막의 선택적인 에칭에 의한 패턴화나 선택적인 증착에 의한 패턴, 혹은 인쇄에 의한 패턴을 들 수 있고, 이들은 다른 배선회로와 동시적으로 형성할 수가 있다.

본 발명에서는, 배선회로에 전류검출용 저항패턴, 언밸런스검출용 저항패턴을 끼워 삽입하므로써, 번잡한 조립조작이 대폭으로 간략화될 뿐 아니라, 배선회로부의 콤팩트화 및 신뢰성이 높은 접속도 확보되며, 또한 잔류용량의 검출을 용이하게 할 수 있으므로, 전지팩의 고기능화가 도모된다.

[발명의 실시형태]

이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

제 1 도는, 이 실시예에 관한 전지팩의 개략구성을 나타낸 사시도이다. 제 1 도에 있어서, 1은 분할편(1a, 1b)의 피접속부에 형성된 요철부의 걸어맞춤으로 일체화된 전지팩 용기, 2는 상기 전지팩 용기(1)의 측벽부에 일체적으로 배열설치된 외부접속용 단자, 3은 상기 전지팩 용기(1)을 형성하는 분할편(1a, 1b)의 피접속부(1c)를 포함하는 영역면을 피복하여 부착된 외장라벨이다.

제 2 도(a), (b)는, 제 1 도에 도시한 전지팩의 내부구조를 나타낸 것이다. 제 2 도 (a)는 복수의 전지(개소전지)(4) 및 이들의 전지(4)를 접속하는 배선회로(5)의 배치상태를 나타낸 평면도, 제 2 도(b)는 전지(4)간의 접속상태를 나타낸 단면도이다.

이 구성예에서는, 개소전지(4)로서, 예를 들면 니켈수소전지를 이용한다. 또, 내장된 서로 인접하는 개소전지(4)간을 접속하는 접속편(5a), 및 접속편(5a)에서 접속된 개소전지(4)를 외부접속용 단자(2)에 접속하는 배선부(5b)에 배선회로(5)가 형성되어 있다.

제 3 도는, 상기 전지팩 용기(1)를 형성하는 분할편(1a, 1b)의 피접속부의 상태를 모식적으로 나타낸 것으로, 전지팩 용기(1)을 형성하는 분할편(1a, 1b)의 피접속부끼리는, 상호 걸어맞춤하는 요철부(1c')가 형성하여 설치되어 있고, 이 요철부(1c')의 걸어맞춤(끼워맞춤)에 의해 기계적인 일체화가 이루어지고 있다. 즉, 상기 요철부(1c')의 걸어맞춤·일체화에 의해서, 분할편(1a, 1b)끼리는, 접속되어 적어도 걸어맞춤면에 평행하는 방향으로의 낙하강도의 향상이 도모된다.

또, 본 발명에 있어서는, 전지팩의 외장라벨(3)의 부착에 있어서, 특히, 상기 전지팩 용기(1)를 형성한 분할편(1a, 1b)의 피접속부(1c)를 포함하는 영역면을 선택하고, 이 피접속부(1c)를 포함하는 영역면을 피복·부착하고 있다. 즉, 요철부(1c')의 걸어맞춤으로 접속한 영역면에, 외장라벨(3)의 피복·부착을 하여 피접속부(1c)를 더욱 보강한 구성을 취하고 있다.

제 4 도 및 제 5 도는 전지팩의 다른 실시예의 요부구조를 나타낸 것이다. 즉, 제 1 도에 도시한 전지팩의 경우는, 두께방향으로 2분할한 분할편(1a, 1b)의 피접속면에 형성된 요철부의 걸어맞춤·일체화로 전지팩 용기(1)를 구성하였지만, 제 4 도에 도시한 경우는, 폭방향으로 2분할한 분할편(1a, 1b)의 피접속부에 형성된 요철부의 걸어맞춤·일체화로 전지팩 용기(1)를 구성하고 있다. 또한, 이 구성예에서는, 제 5 도에 피접속면의 상태를 모식적으로 나타내는 바와 같이, 분할편(1a, 1b)의 피접속면에 요철부(1c)가 형성하여 설치되어 있고, 이 요철부(1c)의 걸어맞춤(끼워맞춤)에 의해서 기계적인 일체화가 이루어지고, 또한 외장라벨(3)이 피접속부(1c)를 포함하는 영역면을 피복·부착하고 있다.

상기와 같은 구성을 취하므로써, 전지팩의 기계적 및 내습성 등을 포함하는 보호적인 기능도 향상되고, 취급하기 쉬워 신뢰성이 높은 전지팩으로서 기능한다. 또한, 상기 구성의 채용에 있어서는, 번잡한 조작이나 특별한 장치 등을 요하지 않는다. 즉, 이 전지팩에 의하면, 전지팩 용기편끼리는, 피접합면에 형성하여 설치된 요철의 걸어맞춤으로 기계적인 접합 일체화함과 동시에, 피접합영역은 피복부착된 외장라벨에 의해서, 액체밀폐성이나 접합 일체성이 보강되고 있다. 따라서, 피접합면의 요철가공의 치수정밀도 등이 약간 불충분한 경우라도, 외장라벨의 효과적인 이용형태에 의해 충분히 보충되게 되어, 수율좋게 제조할 수 있을 뿐 아니라, 신뢰성이 높은 전지팩을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니고, 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지의 변형을 취할 수 있다. 예를 들면 내장하는 전지(4)는, 니켈수소전지 대신에 니켈카드뮴전지라도 좋으며, 또, 그 수도 적절히 선택하여도 좋다.

다음에, 제 6~8 도를 참조하여 본 발명의 다른 실시예를 설명한다.

제 6 도는, 이 실시예에 있어서의 전지팩을 나타낸 사시도이며, 10은 전지팩 본체, 11은 전지팩 케이스이다. 여기서, 전지팩 본체(10)는, 이차전지(도시생략)를 수납·장착하는 전지팩 용기(1), 및 전지팩 용기(1)의 외부표면에 도출배치된 외부접속용 단자(2)를 가지는 구성으로, 통상의 접촉충전형 전지팩과 같은 구조를 이루고 있다.

한편, 전지팩 케이스(11)는, 전지팩 본체(10)의 외부접촉용 단자(2)를 도출배치한 면 등에 대해서, 끼워맞춤방식으로 붙이고 떼기가 자유롭게 장착·일체화할 수 있는 구조를 이루고 있다.

그리고, 이 전지팩 케이스(11)는, 케이스 본체(12)의 내벽면에, 전지팩 본체(10)의 외부접속용 단자(2)에 대응·대응접속하는 단자(13)가 설치되고, 또한, 단자(13)에 평활회로(14)를 통하여 전기적으로 접속하는 비접촉 충전용의 유도코일(15)이 설치되어 있다. 이 구성예에서는, 단자(13), 평활회로(14) 및 비접촉 충전용의 유도코일(15)을 플렉시블 프린트배선판화하고, 이 플랙시블 프린트배선판을 케이스 본체(12)의 내벽면에 맞붙이고 있다.

또한, 상기 구성을 보다 구체적으로 나타내면, 전지팩 본체(10)는 이차전지를 4개, 직렬로 접속한 휴대전화용의 것(휴대전화용 접촉충전형과 같음)이다. 또, 평활회로(14)는, 전지팩 케이스(11)의 유도코일(15)에서 발생하는 유도전류(교류)를 직류화하는 것으로, 예를 들면 제 7 도에 나타낸 바와 같은 4단자 정류방식을 들 수 있다. 제 7 도에 있어서, D₁~D₄는 다이오드, 13은 단자, 15는 피충전용의 유도코일이다. 유도코일(15)은 , 예를 들면, 폭 0.3mm, 간격 0.5mm로 소용돌이 형상으로 9회 권장된 형태를 취하고 있다.

상기와 같은 구성을 취한 전지팩 본체(10), 및 전지팩 케이스(11)를 위치맞춤하고, 끼워맞추어 조합시키므로서, 본 발명에 관한 전지팩(16)이 구성된다. 즉, 2피스화되고, 붙이고 떼기가 자유로운 형으로 구성되어 있는 전지팩 본체(10)와 전지팩 케이스(11)를, 끼워맞추어 조합하고, 일체화하므로써, 비접촉 충전형의 전지팩(16)이 형성된다.

제 8 도는 전지팩(16)의 비접촉 충전의 상태를 단면적으로 나타낸 것이다. 즉, 발진회로(17) 및 이 발진회로(17)로부터 출력(예를 들면 4W)되는 고주파에 의해서, 충전용의 전류를 유도하는 유도코일(18)을 구비한 충전대(비접촉충전기)(19)를 준비하고, 이 충전대(19)위에 전지팩(16)을 얹어놓는다. 이 때, 충전대(19)의 유도코일(18)에, 전지팩(16)의 유도코일(15)이 대향하도록 위치맞춤한다. 그 후, 충전대(19)의 발진회로(17)를 동작시키고, 필요한 고주파를 출력시키면, 양 유도코일(15, 18)간에서 발생하는 유도전류는, 평활회로(14)에서 직류로서 출력되고, 전지팩 본체(10)의 충전(비접촉충전)이 행해진다.

상기와 같이, 본 발명에 관한 전지팩(16)은, 예를 들면 휴대형전화기 본체로부터 떼어낸 형으로, 비접촉 충전으로 필요한 충전을 할 수 있지만, 휴대형전화기 본체에 장착한 채의 형태라도, 필요한 비접촉 충전을 할 수도 있다. 또, 충전대(19)의 구성을 변경하고, 휴대형전화기 본체에 장착한 형태 및 전지팩(16) 단품의 형태로, 동시에 필요한 비접촉 충전을 할 수도 있다.

또한 본 발명은, 상기 예시에 한정되는 것이 아니고, 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지의 변형을 취할 수가 있다. 예를 들면 이차전지는, 니켈수소전지, 리튬전지 등, 각종의 이차전지를 들 수 있고, 또, 이차전지는 병렬로 접속한 구성이라도 좋다. 또한, 이런 종류의 전지팩에서는, 일반적으로 과충전, 과방전 혹은 과잉 충전전류에 의한 전지의 손실을 방지하기 위해, 보호회로(안전보호회로)를 병설하고 있는데, 보호회로의 유무에 상관없다.

다음에, 제 9 도를 참조하여, 본 발명에 관한 전지팩의 LED표시의 회로구성예에 관하여 설명한다.

제 9 도에 있어서, 20a, 20b, 20c는 이차전지팩에 부설된 LED, 21은 LED(20a, 20b, 20c)를 구동제어하는 LED제어회로, 22a, 22b, 22c는 저항소자이다. 여기서, 상기 LED(20a, 20b, 20c)는, 한끝단을 전지팩의 +극측, 다른 끝단을 전지팩의 -극측으로 하여, 직렬로 접속되어 구동하는 구성으로 되어 있다.

그리고, 이들의 LED(20a, 20b, 20c)는, 전지팩이 구비하는 충전데이터, 예를 들면, 메모리소자에 입력된 충전용량이나 방전용량에 의거한(산출된) 현시점에서의 충전용량(방전잔류용량)을, 각각 대응시켜서 표시한다. 또, LED제어회로(21)는, 전지팩의 충전데이터에 대응하고, 정확한 표시가 행해지도록, LED(20a, 20b, 20c)의 점등의 제어를 하는 기능을 구비하고 있다. 이 LED제어회로(21)는, 일괄적으로 형성해두는 편이, 전지팩의 구성도 간략화된다.

다음에, LED표시의 회로구성의 동작에 관하여 설명한다. 상기와 같이 LED(20a, 20b, 20c)는, 직렬접속되어 있고, 전지팩의 +극측에서는 저항소자(22a)로 제어된 소요량의 전류가 공급되고, LED(20a, 20b, 20c)를 통하여 전지팩의 -극측으로 흐른다.

즉, 1개의 LED(20a)를 구동·표시하는 전류로, 직렬접속된 다른 LED(20b) 및 (20c)도 구동·표시된다. 이 점을 더 상술하면, LED소자를 복수개 직렬로 접속한 회로구성에서는, 최초의 LED소자(예를 들면 LED(20a))를 흐르는 전류(A)가 저감하지 않고, 다음 단계의 LED소자(예를 들면 LED(20b나 20c)도 동량의 전류(A)가 흐른다.

따라서, LED(20a, 20b, 20c)를 병렬로 접속한 경우, 전류량 A×3의 전류를 요하는 것에 대해서, 전류량 A×1만이 전류로 표시·구동이 이루어지게 된다.

또한, 이 LED(20a, 20b, 20c)의 구동·표시에 있어서는, 저항소자(22b, 22c)를 통하여 접속하는 LED제어회로(21)에 의해서, 각 LED(20a, 20b, 20c)간에 전위차를 만들거나, 혹은 전지시스템의 방전에 따른 LED표시의 구동전압 저하분을 보정 또는 조정하여, 필요한 표시기능이 용이하게 확보된다.

이와 같이, LED소자 1개분의 표시·구동전류에서 전지팩에 관하여, 현재의 충전용량 등이 확실하게 표시되는 것은, 전지팩의 충전·방전을 정확하게 검출할 수 있게 되므로, 적정한 사용 혹은 장수명화가 가능하게 된다. 또, LED표시용의 전류를 저감 또는 낮게 억제할 수 있는 것은, 이차전지팩의 방전·이용이 효율좋게 이루어지게 되므로, LED표시용 회로의 간략화 등 실용상 많은 이점을 초래한다.

또한, 본 발명은 상기 예시의 수단에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지의 변형을 취할 수 있다. 예를 들면, 상기에서는 LED표시 3개의 조합의 전지팩을 예시했는데, LED표시의 수는 2개 혹은 4개 이상으로 선택하여도 좋다.

제 10 도는 본 발명에 관한 전지팩의 요부구성예를 나타낸 단면도이다.

제 10 도에 있어서, 전지팩 용기(1) 내에는, 전지(4)가 밀봉되어져 있고, 전지팩 용기(1)의 한끝단에는, 전지(4)의 단자에 한끝단이 접속하여 다른 끝단이 전지팩 용기(1)외로 도출(노출)된 방전용 단자(30a), 충전용 단자(30b)를 구비한 단자부(30)가 설치되어 있다. 또, 전지팩 용기(1) 내벽면에는, 방전용 단자(30a), 충전용 단자(30b)를 충전기장치에 장착했을 때, 도시되어 있지 않은 충전기 장치쪽에 접하는 측에, 단열성 및 난연성을 가지는 시트(단열성의 난연시트)(31)가 설치되어 있다.

또한, 구체적으로 설명하면, 전지팩 용기(1)는, 예를 들면 폴리카보네이트수지, ABA수지 등을 소재로 하여 형성되고, 방전용 단자(30a), 충전용 단자(30b)를 노출하는 창(1f, 1g)을 가지는 통형상체부(1h), 및 통형상체부(1h)의 개구끝단을 밀봉하는 덮개체부(1i)로 구성되어 있다.

전지팩 용기(1) 내에 밀봉된 전지(4)는, 예를 들면 니켈수소전지이며, 직렬로 접속한 형으로 장착되어 있다. 그리고, 전지(4)의 단자에, 방전용 단자(30a), 충전용 단자(30b)의 한끝단을 각각 접속시키고, 또한 다른 끝단을 전지팩 용기(1)의 창(1f, 1g)에 노출시켜서 단자부(30)가 장착되어 있다.

또, 단열성 및 난연성(難然性)을 가지는 시트(31)는, 예를 들면 펄프성분 10~40질량% 및 수산화알루미늄성분 90~60질량%의 혼합물로 이루어지는 두께 0.1mm이상 정도의 시트이다.

다음에, 상기 구성을 취한 전지팩(단셀정격 1.2V)에 관하여, 정전류 충전을 하였더니, 제 11 도에 나타낸 바와 같은 거동이 인지되었다. 즉, 정전류 충전(곡선a)의 진행에 따라서, 단위셀당의 전지전압(···충전전압···곡선b), 및 전지온도(곡선c)는 상승하고, 만충전 상태에 가까와지면, 전지전압 및 전지온도 모두 급상승하므로, 이른바 온도미분 검출방식에 의한 정전류 충전의 종료의 기준이 된다.

그리고, 이 전지팩의 경우는, 정전류 충전초기에 있어서의 전지온도의 상승이 완만하고, 온도미분 검출방식의 적용이 실질적으로 곤란하다. 결국, 종래의 전지팩에 관하여, 동일한 조건에서 정전류 충전을 행한 경우, 전지온도의 상승은 곡선 d에 나타낸 바와 같은 경향을 취하므로, 정전류 충전초기에 있어서의 전지온도의 급격한 상승에 온도미분 검출방식이 적용되고, 잘못된 검출이 이루어질 우려가 있는데 대해서, 본 발명에 관한 전지팩의 경우는, 이러한 잘못된 검출은 전면적으로 회피된다. 따라서, 본 발명에 관한 전지팩의 경우는, 충전기장치에 의한 정전류 충전에 있어서, 용이하게 또한 정상으로 필요한 충전이 행해지게 되며, 구동전원으로서의 기능을 효과적으로 발휘할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니고, 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지의 변형을 취할 수 있다. 예를 들면, 전지팩 용기(1)의 재질, 전지(4)의 종류, 혹은 전지(4)의 수 등, 용도에 따라서 적절히 선택·변경하는 것도 가능하다.

제 12 도, 제 13 도는, 본 발명에 관한 전지팩의 요부구성예를 나타낸 것이며, 동 도면에 있어서, 40은 충방전가능한 전지(4)를 복수개 전기적으로 접속하여 이루어지는 전지군, 41은 전지군(40)의 잔류전지용량을 검출하는 용량검출회로부, 42는 플렉시블한 회로판이다. 회로판(42)은, 용량검출회로부(41) 및 전지군(40)을 전기적으로 접속하는 전류검출용 정격저항(43)을 포함하는 배선회로(44)를 구비하고, 또한 입출력단자부(45)를 가진다.

또, 전지팩 용기(1)는, 분할편(1a, 1b)로 이루어지며, 입출력단자부(45)의 일부를 노출시키고, 전지군(40) 및 회로판(42)을 일체적으로 수납하여 밀봉하도록 구성되어 있다.

이 기본적인 회로구성에 있어서, 배선회로(44)의 전류검출용 저항(43)을 패턴저항으로 하고 있다.

결국, 제 13 도에 나타낸 바와 같이, 전지(4)를 직렬로 접속하여 이루어지는 전지군(40)에 접속하는 배선패턴, 용량검출회로부(41)에 접속하는 배선패턴 등을 가지는 배선회로(44)에 끼워 삽입되어 있는 전류검출용 정격저항(43)이, 전지군(40)이나 용량검출회로부(41)에 접속하는 배선패턴 등 연속(연이어 접하는)하는 패턴으로서 형성되어 있다. 또한, 이 회로구성을 제 15 도에 나타낸다.

그리고, 이 배선회로(44)의 구성에서는, 전류검출용 정격저항(43)의 양끝단이, 용량검출회로부(41)에 각각 배선패턴으로 전기적으로 접속하고 있고, 전류검출용 정격저항(43) 양끝단간의 전압으로부터 전류가 측정되고, 이 측정치를 용량검출회로부(41)에 입력하여 용량검출회로부(41)(예를 들면 IC메모리, 마이크로컴퓨터, 전압측정계 등으로 이루어진다)에 의해, 그 이차전지계 전원의 현상에 있어서의 충전량(방전잔량)이 실시간으로 검출된다.

또, 제 14 도는 다른 실시예의 구성을 나타낸 사시도이며, 제 16 도는, 그 회로구성을 나타낸 회로도이다.

이 실시예에서는, 전지(4)를 직렬로 접속하여 이루어지는 2개의 전지군(40a, 40b)에 각각 따로 접속된 배선패턴이나, 언밸런스 검출회로부(46)에 전지군(40a, 40b)별로 접속된 배선패턴 등을 가지는 배선회로(44a)에 끼워삽입되어 있는 언밸런스 검출용 정격저항(47a, 47b)이, 전지군(40a, 40b)이나 언밸런스 검출회로부(46)에 접속하는 배선패턴 등과 연속(연이어 접하는)하는 패턴으로서 형성되어 있다.

그리고, 이 배선회로(44a)의 구성에서는, 정격저항패턴으로 이루어지는 각 언밸런스 검출용 정격저항(47a, 47b)의 양끝단이, 언밸런스 검출회로부(46)에 각각 배선패턴으로 전기적으로 접속되어 있고, 각 언밸런스 검출용 정격저항(47a, 47b) 양끝단간의 전압으로부터 각각 전류가 측정된다. 그리고 이들의 측정치가 언밸런스 검출회로부(46)에 입력되고, 언밸런스 검출회로부(46)(예를 들면 IC메모리, 마이크로컴퓨터, 전압측정계 등으로 이루어진다)에 의해, 그 이차전지계 전원의 현상에 있어서의 충전량(방전잔량)의 밸런스상태가 실시간으로 검출된다.

상기 실시예에서는, 각각, 전류검출용 정격저항(43)과, 언밸런스 검출용 정격저항(47a, 47b)을, 정격저항패턴에 의해 구성한 경우에 관한여 설명하였는데, 이들을 조합시킬 수도 있다. 제 17 도는, 이 경우의 회로구성을 나타낸 것으로, 전류검출용 정격저항(43)과, 언밸런스 검출용 정격저항(47a, 47b)의 양쪽을, 정격저항 패턴에 의해 구성한다.

그리고, 이와 같은 회로구성에서는, 전류검출용 정격저항(43)의 양끝단간의 전압으로부터 전류가 측정되고, 이 측정치가 용량검출회로부(41)에 입력된다. 또, 언밸런스 검출용 정격저항(47a, 47b)의 각 양끝단간의 전압으로부터, 각각 전류가 측정되고, 이들의 측정치가 언밸런스 검출회로부(46)에 입력되고, 그 이차전지계 전원의 현상에 있어서의 충전량(방전잔량) 및 밸런스상태가 실시간으로 검출된다.

또한, 본 발명은, 상기 실시예에 한정되는 것이 아니고, 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 여러가지의 변형을 취할 수 있다. 예를 들면, 상기에서는 회로판으로서 플렉시블한 회로판을 이용한 구성예를 설명하였지만, 리지드형의 회로판을 이용하는 것도 가능하며, 또 충방전가능한 전지는 통형상형 이외의 형이라도 물론 좋다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 전지팩에 의하면, 전지팩 용기편끼리는, 피접합부에 형성하여 설치된 요철의 걸어맞춤으로 기계적으로 접합 일체화함과 동시에, 상기 피접합영역은 피복 부착된 외장라벨에 의해서, 액체밀폐성이나 접합 일체성이 보강되고 있다. 따라서, 피접합면의 요철가공의 치수정밀도 등이 약간 불충분한 경우라도, 외장라벨의 효과적인 이용형태에 의해 충분히 보충되게 되어, 수율좋게 제조할 수 있을 뿐 아니라, 신뢰성이 높은 전지팩을 제공할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 전지팩은 붙이고 떼기에 의한 일체화·분리가능하게, 전원부로서 기능하는 전지팩 본체와, 비접촉 충전용의 유도코일을 구비한 전지팩 케이스와의 2피스로 구성되어 있다. 즉, 분리한 전지팩 본체는, 통상의 전지팩으로서 사용할 수 있으므로, 동일종류의 전지팩 본체가, 접촉 충전형 혹은 비접촉 충전형을 겸용하게 되어, 제조상의 표준화 등도 용이하게 도모할 수가 있다. 또, 전지팩 충전용의 유도코일이, 예를 들면 전화기 본체로부터 분리되어 있으므로, 전화기본체의 소형화 및 비용절감 등을 도모할 수가 있다. 또한, 전화기 본체로부터 떼어내어 비접촉 충전을 할 수도 있으므로, 충전에 따른 전지팩의 대체도 가능하게 되며, 또한 충전기의 소형화나 범용화도 도모되고, 이용효율의 향상이 도모된다.

또, 본 발명에 관한 전지팩에 의하면, LED표시가 부착된 전지팩에 관한 LED표시용 전류가, 1개의 LED표시용 전류로 충분하게 되며, LED표시의 소비전류를 대폭으로 저감하는 것이 가능하게 된다. 그리고, 이 LED표시의 소비전류의 저감은, 그 만큼 전지팩의 방전량(일종의 자기방전이라고도 할 수 있다)억제가 되므로, 충전·방전효율의 향상에도 기여하게 된다. 또한, LED표시의 직렬접속화는, 회로의 간략화 혹은 콤팩트화로도 되어, 전지팩의 간략화에도 크게 기여한다고 할 수 있다.

또, 본 발명에 관한 전지팩에 의하면, 충전기장치에 장착하여 필요한 정전류 충전을 할 때, 충전기장치로부터의 전달열이 대폭으로 저감 내지 회피되고, 정전류 충전초기의 온도상승이 대폭으로 완화된다. 결국, 충전기장치의 전달열이, 정전류 충전에 따른 전지온도의 상승에 영향을 미치지 않으므로, 정전류 충전초기와 정전류 충전종기와의 전지온도상승은 분별·구분하기 쉬워진다. 환언하면, 정전류 충전시에 있어서의 충전초기와 충전종기의 전지온도변화(온도상승)는, 용이하게, 또한 정밀도 좋게 구분할 수 있으므로, 항상, 전지에 대해서 정전류 충전을 효율좋게 하여 필요한 기능발휘를 도모할 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 전지팩에 의하면, 잔류용량을 검출하는 용량검출회로가 부착된 전지팩, 각 직렬계의 전지군에 있어서의 충전시 혹은 방전시의 언밸런스를 검출하는 언밸런스 검출회로가 부착된 전지팩, 혹은 용량검출회로 및 언밸런스 검출회로가 부착된 전지팩에 있어서, 조립구성의 번잡성을 해소하면서, 한편에서는, 콤팩트화나 전지시스템으로서의 신뢰성 향상이 가능하게 된다. 즉, 본 발명에 관한 전지팩의 구성을 취하므로써, 용이하게 기능적인 신뢰성확보, 전체비용의 저감화, 수율향상 등을 도모하는 것이 가능하게 된다.

Claims (9)

1. 복수의 분할편으로 이루어지며, 상기 분할편의 피접속부에 형성된 요철부를 걸어맞춤하여 용기형상으로 일체화한 전지팩 용기와,

   상기 전지팩 용기내에 장착된 복수개의 개소전지 및 상기 개소전지를 전기적으로 접속하는 배선회로와,

   상기 배선회로에 접속하여 전지팩 용기벽부에 도출·배치된 외부접속용 단자부와,

   상기 전지팩 용기의 적어도 걸어맞춤·일체화 영역면에 부착된 외장라벨을 구비하는 것을 특징으로 하는 전지팩.
2. 이차전지, 상기 이차전지를 수납·장착하는 전지팩 용기 및 상기 전지팩 용기외부표면에 도출배치된 외부접속용 단자를 가지는 전지팩 본체와,

   상기 전지팩 본체의 외부접속용 단자의 도출배치면에, 붙이고 떼기가 자유롭게 장착·일체화되는 전지팩 케이스를 구비하고,

   상기 전지팩 케이스는, 전지팩 본체의 외부접속용 단자에 대응·대응접속하는 단자를 외부표면에 도출배치하고, 또한 이 단자에 평활회로를 통하여 전기적으로 접속하는 비접촉 충전용의 유도코일을 가지는 것을 특징으로 하는 전지팩.
3. 방전잔량 등 이차전지의 현상을 표시하는 복수개의 LED소자를 구비한 전지팩에 있어서,

   상기 복수의 LED 소자를, 직렬로 접속한 것을 특징으로 하는 전지팩.
4. 방전잔량 등 이차전지의 현상을 표시하는 복수개의 LED 소자를 구비한 전지팩의 LED표시 구동방법에 있어서,

   상기 복수개의 LED소자를 직렬로 접속하여 구동하는 것을 특징으로 하는 LED표시 구동방법.
5. 전기절연성의 전지팩 용기와,

   상기 전지팩 용기 내에 밀봉된 이차전지와,

   상기 이차전지의 단자에 한끝단이 접속되고, 다른 끝단이 상기 전지팩 용기 외부에 도출된 충방전용 단자를 구비한 전지팩에 있어서,

   상기 충전용 단자를 충전기장치에 장착했을 때, 충전기 장치쪽에 접하는 전지팩 용기의 내벽면에, 단열성의 난연시트를 배열설치한 것을 특징으로 하는 전지팩.
6. 전기절연성의 전지팩 용기와,

   상기 전지팩 용기내에 밀봉된 이차전지와 ;

   상기 이차전지의 단자에 한끝단이 접속되고, 다른 끝단이 상기 전지팩 용기외부에 도출된 충방전용 단자를 구비한 전지팩에 있어서,

   상기 충전용 단자를 충전기장치에 장착했을 때, 충전기장치쪽에 접하는 전지팩 용기의 내벽면에, 펄프성분 10~40질량% 및 수산화알루미늄성분 90~60질량%의 혼합계로 이루어지는 시트를 배열설치한 것을 특징으로 하는 전지팩.
7. 충방전 가능한 전지를 복수개 전기적으로 접속한 전지군과,

   상기 전지군의 잔류 전지용량을 검출하는 용량검출회로부와,

   상기 용량검출회로부와 상기 전지군을 전기적으로 접속하는 전류검출용 저항을 포함하는 배선회로를 구비하고, 또한 입출력단자부를 가지는 회로판과,

   상기 입출력단자부를 노출시키고, 상기 전지군 및 상기 회로판을 일체적으로 수납하여 밀봉하는 전지팩 용기를 구비한 전지팩으로서,

   상기 배선회로의 전류검출용 저항을 패턴저항으로 한 것을 특징으로 하는 전지팩.
8. 충방전가능한 전지를 복수개 전기적으로 접속한 전지군과,

   상기 전지군의 나머지 전지용량을 검출하는 언밸런스 검출회로부와,

   상기 언밸런스 검출회로부와 상기 전지군을 전기적으로 접속하는 언밸런스 검출용 저항을 포함하는 배선회로를 구비하고, 또한 입출력단자부를 가지는 회로판과,

   상기 입출력단자부를 노출시키고, 상기 전지군 및 상기 회로판을 일체적으로 수납하여 밀봉하는 전지팩 용기를 구비한 전지팩으로서,

   상기 배선회로의 언밸런스 검출용 저항을 패턴저항으로 한 것을 특징으로 하는 전지팩.
9. 충방전 가능한 전지를 복수개 전기적으로 접속한 전지군과,

   상기 전지군의 잔류 전지용량을 검출하는 용량검출회로부 및 언밸런스 검출회로부와,

   상기 용량검출회로부와 및 상기 언밸런스 검출회로부와, 상기 전지군을 전기적으로 접속하는 전류검출용 저항 및 언밸런스검출용 저항을 포함하는 배선회로를 구비하고, 또한 입출력단자부를 가지는 회로판과,

   상기 입출력단자부를 노출시키고, 상기 전지군 및 상기 회로판을 일체적으로 수납하여 밀봉하는 전지팩 용기를 구비한 전지팩으로서,

   상기 배선회로의 상기 전류검출용 저항 및 상기 언밸런스 검출용 저항을 각각 패턴저항으로 한 것을 특징으로 하는 전지팩.