WO2003056643A1 - Battery pack - Google Patents

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Kouichi Kato
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Definitions

  • the present invention relates to a battery pack, and can be applied to, for example, a power supply of a portable personal computer.
  • the present invention makes it possible to further reduce the thickness of a battery pack for a personal computer or the like by stacking and holding the secondary battery cells having a thin plate shape so that the same surface faces each other, as compared with the related art. . Background art
  • a portable personal computer has been used in various places by carrying it, and therefore, it is formed in a small shape so as not to be inconvenient for carrying, and furthermore, in a thin shape. Has been made.
  • the driving battery pack is held so as to be exchangeable, and the battery pack is exchanged as necessary so that the battery cannot be used due to running out of batteries.
  • Battery packs are also made thinner so that portability is not impaired.
  • the present invention has been made in consideration of the above points, and proposes a battery pack that can be made much thinner than before in a battery pack such as a personal computer. It is intended to propose a battery pack that can be made thinner.
  • each secondary battery cell located on the same side are connected by a terminal plate, and each set of secondary battery cells is identical. Are laminated so that the surfaces of the layers face each other.
  • the secondary battery cells of each set are stacked so that the same surface faces each other, thereby making it possible to configure a thinner battery pack than before. .
  • the terminal plate connects the positive terminal and the negative terminal of the secondary battery cell to lands formed on the front side and the rear side, respectively, and provides wiring between the lands.
  • a plurality of secondary battery cells are connected in series and parallel according to the pattern.
  • a plurality of secondary battery cells can be connected to the terminal plate by a simple operation.
  • the terminal plate connects the positive terminal and the negative terminal of the secondary battery cell to lands formed on the front side and the back side, respectively, and a plurality of secondary battery cells are formed by a wiring pattern between the lands.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing a secondary battery unit in the battery pack of FIG.
  • FIG. 3 is a plan view for describing a terminal plate applied to the secondary battery unit in FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a battery pack according to an embodiment of the present invention.
  • the battery pack 1 is mounted on a personal computer, supplies power to the personal computer, and is charged by the personal computer. That is, the battery pack 1 is entirely formed in a thin plate shape, and is configured to be slidably mounted on the back surface of the personal computer.
  • the battery pack 1 is formed such that the thickness on the side which is slid in this way on the back side is greater than the thickness on the opposite side.
  • the battery pack 1 is configured by disposing the secondary battery unit 3 inside the lower case 2 and then sequentially disposing the upper cases 4 and 5.
  • the lower case 2 is formed by injection molding a resin material, and is formed in a substantially rectangular shape having a wall surface formed around it.
  • the lower case 2 has a notch 2A formed in a part of the long side wall that is the side that comes into contact with the personal computer.
  • the notch 2 A is formed so that the connector 3 A of the secondary battery unit 3 is exposed, and thereby, the battery pack 1 is electrically connected to the personal computer via the connector 3 A. It has been made like that.
  • the secondary battery unit 3 is an assembly product formed by connecting secondary battery cells 6A to 6F in a thin plate shape applied to the battery pack 1 by a terminal plate described later.
  • the upper case 4 is formed by injection molding a resin material, and is a secondary battery unit.
  • the upper case 5 is made by pressing a metal plate, and the On the thin side, cover the lower case 2 and hold the secondary battery unit 3.
  • the lower case 2 is covered by the upper case 4 made of resin on the thick side, and the lower case 2 is made of the metal plate by the upper case 5 on the thin side.
  • the overall thickness is made as thin as possible by covering it.
  • the lower case 2, the upper cases 4 and 5, the secondary battery unit 3 formed by connecting a plurality of thin secondary battery cells 6A to 6F by one terminal plate.
  • the outer case for holding the secondary battery unit 3 is configured such that the notch 2 A can supply the power of the secondary battery unit 3 to an external device.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing the secondary battery unit 3.
  • the secondary battery unit 3 After connecting the secondary battery cells 6A to 6F to the terminal board 7, the terminal board 7 and the temperature control component 9 are connected to the wiring board 8 in order, and then the arrows A and B As shown, the secondary battery cells 6A to 6F are formed by bending the terminal plates 7 from the terminal portions.
  • the secondary battery unit 3 has the insulating tape 10 disposed between the terminal board 7 and the wiring board 8, and also has insulation between the temperature control component 9 and the terminal board 7. Tapes 11 are arranged to secure safety.
  • the secondary battery cells 6A to 6F are nonaqueous secondary battery cells having the same configuration, and are formed in a rectangular shape having a thin plate shape.
  • the secondary battery cells 6A to 6F have a positive terminal (a terminal with a + sign on the base) and a negative terminal (a terminal with a sign 1 on the base) on the short side end face. Is located).
  • a negative terminal is formed at a corner of the short side and the side of the positive terminal and the negative terminal
  • a positive electrode is formed at a substantially central portion of the short side and the side. Terminals are formed. As a result, when this side surface is viewed from the front side, the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are arranged on one side in the longitudinal direction.
  • Each of the secondary battery cells 6A to 6F is provided with three pieces on each of the elongated sides of the terminal plate 7 so that the side where the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are arranged is on the terminal plate 7 side.
  • the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are soldered to the terminal plate 7 so as to be closely arranged.
  • all the secondary battery cells 6A to 6F are arranged in the same direction so that the surface marked with + and 1 can be seen from above, so that both sides of the terminal plate 7 can be seen.
  • the direction in which the positive terminal and the negative terminal are biased is reversed.
  • the secondary battery cells 6A to 6F are arranged on the terminal plate 7 in this way, and the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are bent at an angle of about 90 degrees as shown by arrows A and B.
  • the same surfaces are brought into close contact with each other, thereby reducing the thickness of the battery pack 1 as a whole. It has been made possible.
  • the secondary battery cells 6A and 6D, 6B and 6E, 6C and 6F are connected in parallel, thereby forming sets of the secondary battery cells 6A and 6D, 6B and 6E, 6C and 6F by the parallel connection. Also, a set of the secondary battery cells 6A and 6D, 6B and 6E, 6C and 6F by these parallel connections is connected in series.
  • the terminal plate 7 is formed by covering both surfaces of a wiring pattern 12 made of a metal plate with insulating sheets 13 made of a polyimide film.
  • the terminal plate 7 is formed so as to be elongated, and an elongated slit S is formed intermittently in this central portion so that it can be folded in two from a substantially central portion extending in the longitudinal direction. ing.
  • the terminal plate 7 is separated on both sides of the slit S to form a wiring pattern 12 of a metal plate material, and is formed so that the wiring pattern 12 is partially interrupted at a predetermined position in the longitudinal direction. .
  • the insulating sheet 13 is formed so as to cover almost the entire surface of the wiring pattern 12, whereas on the front side in FIG. Further, an opening for forming a land 14 for connection between the terminals of the secondary battery cells 6A to 6F and the wiring pattern 12 is formed in the insulating sheet 13. As a result, the terminal plate 7 is folded in two at the central slit S so that the side where the opening is formed is the front side.
  • Each of the wiring patterns 12 is arranged, and lands 14 for connecting the terminals of the secondary battery cells 6A to 6F are formed on the wiring pattern 12.
  • the terminal plate 7 connects the secondary battery cells 6A and 6D, 6B and 6E, 6C and 6F, which are stacked so that the same surfaces face each other, in parallel.
  • the terminal plate 7 is used in the same manner as the double-sided board and the secondary battery cells 6A and 6D, 6B and 6E, 6C and 6F are connected in parallel.
  • the positive terminal and the negative terminal of the secondary battery cells 6A to 6F are arranged on the back side and the front side of the terminal plate 7, respectively, and are soldered to the lands 14.
  • the secondary battery cells 6A to 6F can be connected to the terminal plate ⁇ by a simple assembling operation and more definitely.
  • the terminal plate 7 has a projection 15 protruding laterally from the insulating sheet 13 in one wiring pattern 12 separated by the central slit S, and the projection 15 in the other wiring pattern 12.
  • a land 16 is arranged at a position corresponding to 15.
  • the terminal plate 7 is bent at the slit S, and the protrusions 15 are bent toward the lands 16 and soldered, so that the secondary battery cells 6 A, 6 D, 6 B and 6E, 6C and 6F can be connected in series.
  • the terminal plate 7 is configured such that the secondary battery cells 6A to 6F are arranged back to back, and these secondary battery cells 6A to 6F can be connected in series and parallel by a simple operation.
  • a similar projection 17 is formed on the side where the projection 15 is formed, and a projection 18 is formed at an end in the longitudinal direction.
  • the projections 18 are in this line
  • the secondary battery cells 6A to 6F are connected to the column, and the wiring pattern 12 is formed so as to be connected to the positive terminals of the secondary battery cells 6C and 6F which are the highest potential, and the projection 17 is
  • the secondary battery cells 6A to 6F are formed on the wiring pattern 12 at each connection point of the series circuit.
  • the projections 17 and 18 are formed so as to be bent substantially at right angles and project toward the wiring board 8 side.
  • the wiring board 8 In the wiring board 8, slits for inserting the projections 17 and 18 are formed. By inserting the projections 17 and 18 into these slits and soldering, the secondary connection is made in parallel. Both ends of the battery cells 6A and 6D, 6B and 6E, 6C and 6F can be connected. In FIG. 3, the connection between the secondary battery cells 6A to 6F and the wiring board 8 by the terminal plate 7 is indicated by a broken battery symbol.
  • a connector 3A and a charge / discharge control circuit 20 for controlling charge / discharge of the secondary battery cells 6A and 6D, 6B and 6E, 6C and 6F are arranged. That is, the charge / discharge control circuit 20 monitors the voltage between the terminals of each of the secondary battery cells 6A and 6D, 6B and 6E, 6C and 6F, and Prevents overcharging and overdischarging of B and 6E, 6C and 6F, and controls charging and discharging by monitoring charging and discharging current.
  • the temperature of the secondary battery cells 6A to 6F is monitored by a thermistor (not shown) to prevent abnormal discharge.
  • the temperature control component 9 is composed of a series circuit of thermostats 9A and 9B and a temperature fuse 9C (FIG. 2), and is disposed between the charge / discharge control circuit 20 and the connector 3A. Prevent battery pack 1 accident.
  • the temperature control part 9 is composed of a series circuit of these thermostats 9A, 9B and thermal fuse 9C, which is connected between the terminal plate 7 and the positive and negative terminals of the secondary battery cells 6A to 6F.
  • the temperature control components 9 are arranged in the gaps so that the battery pack 1 can effectively utilize the minute internal space, so that the battery pack 1 can be further reduced in size and thickness. ing.
  • this battery pack 1 (Fig. 3) is obtained by folding the terminal plate 7 into two pieces, and then bending the projections 15 to be connected in series to the lands 16 to solder them. Thus, the processing of the terminal plate 7 is completed.
  • the battery pack 1 has lands 14 connecting the positive terminal and the negative terminal of the secondary battery cells 6A to 6F respectively on the front surface and the rear surface by bending the terminal plate 7, and the lands made of a metal plate material.
  • the wiring pattern 12 connects the secondary battery cells 6 A and 6 D, 6 B and 6 E, 6 C and 6 F in parallel. Also protrusion 15 and land
  • connection of the wiring pattern 12 for connecting 6B and 6E, 6C and 6F in series is formed.
  • a connector 3A and a charge / discharge control circuit 20 are separately mounted on the wiring board 8, and the slit formed on the wiring board 8 is used for the secondary battery cell 6A.
  • the projections 17 and 18 of the terminal plate 7 connecting the terminals 6F to 6F are inserted and soldered, whereby the secondary battery cells 6A to 6F are connected to the charge / discharge control circuit 20.
  • a series circuit of thermostats 9A and 9B and a temperature fuse 9C assembled in a separate process is connected to the wiring board 8 from the terminal plate 7 side, thereby forming a charge / discharge control circuit.
  • a charge / discharge path is formed between 20 and the connector 3A.
  • the battery pack 1 thus holds the secondary battery cells 6 A to 6
  • a secondary battery unit 3 in which 7 are arranged is formed.
  • the battery pack 1 is formed by sequentially disposing the upper cases 4 and 5.
  • the secondary battery cells 6 A and 6 D, 6 B and 6 E, 6 and 6 which are connected in parallel are stacked so that the same surfaces face each other.
  • the bias of the thickness is not accumulated in each of the secondary battery cells 6A to 6F, that is, the bias of the thickness is canceled among the stacked secondary battery cells 6A to 6F.
  • the overall thickness can be reduced as compared with the related art.
  • the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the secondary battery cells 6A to 6F are arranged in the longitudinal direction on the side surface on which the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are arranged.
  • occurrence of such a short circuit accident can be prevented.
  • the positive terminal and the negative terminal are simply formed on the terminal plate 7.
  • the terminal plate 7 is formed by covering both surfaces of the wiring pattern 12 made of a metal plate material with the insulating sheet 13, it is possible to minimize the power loss due to such a wiring pattern.
  • the wiring board 8 is laminated and connected to such a terminal plate 7, so that the space in the battery pack 1 is effectively used, and each set of the secondary battery cells 6A and 6D, 6B and Charge / discharge control circuits 20 for controlling the charge / discharge of 6E, 6C and 6F, respectively, can be provided, which can also make the overall shape thinner and smaller.
  • the secondary battery cells in the form of thin plates are stacked and held so that the same surface faces each other, thereby further reducing the thickness of the battery pack of a personal computer or the like as compared with the conventional case. be able to.
  • the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are provided to be offset in the longitudinal direction, a short circuit accident or the like between the stacked secondary battery cells can be effectively prevented.
  • power loss can be reduced by forming the terminal plate by covering both surfaces of the wiring pattern made of the metal plate with the insulating sheet.
  • the positive terminal and the negative terminal of the secondary battery cell are connected to both sides of the terminal plate, respectively, and these secondary batteries are connected in series and parallel by this terminal plate.
  • the thickness can be reduced.
  • the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are provided to be offset in the longitudinal direction, so that a short circuit accident or the like between the stacked secondary battery cells can be effectively prevented.
  • the work of connecting to the terminal plate can be simplified, and incorrect connection can be reliably prevented.
  • both sides of the wiring pattern made of a metal plate are covered with an insulating sheet, and the terminal board is formed by folding it into two parts, thereby reducing power loss and reducing the front and rear sides.
  • a terminal plate having a connection land can be prepared.
  • a wiring board having a charge / discharge control circuit for controlling charging / discharging of the secondary battery cell is stacked and connected, and the secondary battery cell is connected via the wiring board.
  • the present invention is not limited to this, and can be widely applied to battery packs of various devices.
  • the battery pack of a personal computer or the like can be further reduced in thickness as compared with the related art. be able to.
  • the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the secondary battery cell are connected to both sides of the terminal plate, respectively, and these secondary batteries are connected in series / parallel by the terminal plate.
  • the thickness can be reduced.
  • the present invention relates to a battery pack, and can be applied to, for example, a power supply of a portable personal computer.

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Description

明細書
発明の背景
技術分野
本発明は、 バッテリパックに関し、 例えば携帯型のパーソナルコンピュータの 電源に適用することができる。 本発明は、 薄板形状による二次電池セルについて、 同一面が向き合うように積層して保持することにより、 パーソナルコンピュータ 等のバッテリパックにおいて、 従来に比して一段と薄型化することができるよう にする。 背景技術
従来、 携帯型のパーソナルコンピュータにおいては、 携帯して種々の場所で使 用されるようになされ、 このため携帯に不便とならないように小型形状により作 成され、 さらには薄型形状により形成されるようになされている。
またこのためパーソナルコンピュータにおいては、 駆動用のバッテリパックを 交換可能に保持し、 必要に応じてバッテリパックを交換して、 電池切れにより使 用困難とならないようになされている。 またバッテリパックにおいても、 薄型に より形成して、 携帯性を損なわないようになされている。
このためこの種のバッテリパックにおいては、 パーソナルコンピュータで必要 とする電源電圧、 電源容量に応じて、 バッテリパックの構成単位である二次電池 セルを、 直並列に接続して構成される。 さらにバッテリパックにおいては、 これ ら二次電池セルが薄板形状により形成され、 これら直並列の接続に対応するよう に、 積層され、 さらには並列に配置されて構成されるようになされている。 ところでこの種のバッテリパックにおいては、 一段と薄型化することが求めら れるようになされている。
しかしながらバッテリパックにおいては、 内部で複数の二次電池セルを必要に 応じて直並列に接続していることにより、 このように小型化、 薄型化を進めた場 合に、 内部における接続が煩雑になり、 著しく生産性が劣化することが予測され る。 発明の開示
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、 パーソナルコンピュータ等のバ ッテリパックにおいて、 従来に比して一段と薄型化することができるバッテリパ ックを提案し、 さらには、 簡易な組み立て作業により、 薄型化することができる バッテリパックを提案しようとするものである。
力かる課題を解決するため本発明においては、 同一の側に位置する各二次電池 セルの正極端子及び負極端子を、 端子板により接続するようにし、 各組の二次電 池セルは、 同一の面が向き合うように積層されてなるようにする。
薄板形状による二次電池セルにおいては、 厚みに偏りが発生する。 これにより 同一の向きにより重ね合わせた場合には、 この偏りが累積されて、 全体の厚みが 厚くなるのに対し、 同一の面が向き合うように積層すれば、 この偏りを打ち消し 合うようにして、 厚みを薄くすることができる。 これにより本発明の構成によれ ば、 各組の二次電池セルが、 同一の面が向き合うように積層されてなることによ り、 従来に比して薄型のバッテリパックを構成することができる。
また本発明においては、 このような構成において、 端子板は、 表側面と裏側面 とに形成されたランドに、 それぞれ二次電池セルの正極端子及ぴ負極端子を接続 し、 このランド間の配線パターンにより、 複数の二次電池セルを直並列に接続す る。
本発明の構成によれば、 同一の側に位置する各二次電池セルの正極端子及び負 極端子を端子板により接続することにより、 簡易な作業により複数の二次電池セ ルを端子板に接続することができる。 このとき端子板は、 表側面と裏側面とに形 成されたランドに、 それぞれ二次電池セルの正極端子及び負極端子を接続し、 こ のランド間の配線パターンにより、 複数の二次電池セルを直並列に接続すること により、 種々の二次電池の配置、 二次電池の数、 直列接続する組数等により、 こ れら複数の二次電池セルを複雑に接続する場合でも、 接続作業においては、 簡易 かつ確実に実行することができる。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明の実施例に係るバッテリパックの分解斜視図である。
第 2図は、 第 1図のバッテリパックにおける二次電池ュニッ トを示す分解斜視 図である。
第 3図は、 第 2図の二次電池ユニットに適用される端子板の説明に供する平面 図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 適宜図面を参照しながら本発明の実施例を詳述する。
( 1 ) 実施例の構成
第 1図は、 本発明の実施例に係るバッテリパックを示す分解斜視図である。 こ のバッテリパック 1は、 パーソナルコンピュータに装着して、 このパーソナルコ ンピュータに電源を供給し、 またこのパーソナルコンピュータにより充電される。 すなわちバッテリパック 1は、 全体が薄板形状により形成され、 パーソナルコ ンピュータの裏面にスライドさせて装着できるように構成される。 バッテリパッ ク 1は、 このようにスライドさせて奥側となる側の厚みが、 これとは逆側より厚 くなるように形成される。 バッテリパック 1は、 下ケース 2の内側に、 二次電池 ュニット 3を配置した後、 上ケース 4及び 5を順次配置して構成される。
ここで下ケース 2は、 樹脂材料を射出成形して、 周囲に壁面が形成されてなる 略長方形形状により形成される。 下ケース 2は、 パーソナルコンピュータに突き 当たる側である長辺の壁面の一部に、 切り欠き 2 Aが形成される。 バッテリパッ ク 1では、 この切り欠き 2 Aにより二次電池ュニット 3のコネクタ 3 Aが露出す るように形成され、 これによりこのコネクタ 3 Aを介してパーソナルコンビユー タと電気的に接続されるようになされている。
二次電池ユニット 3は、 このバッテリパック 1に適用される薄板形状による二 次電池セル 6 A〜 6 Fを後述する端子板により接続して形成されたアッセンプリ 品である。 上ケース 4は、 樹脂材料を射出成形して形成され、 二次電池ユニッ ト
3の厚みの厚い側について、 下ケース 2を覆って二次電池ュニット 3を保持する。 また上ケース 5は、 金属板材をプレス加工して作成され、 二次電池ユニット 3の 厚みの薄い側について、 下ケース 2を覆って二次電池ユニット 3を保持する。 か くするにつき、 バッテリパック 1においては、 このように厚みの厚い側について は樹脂製の上ケース 4により下ケース 2を覆い、 厚みの薄い側については金属板 材による上ケース 5により下ケース 2を覆うことにより、 全体の厚みを極力薄く するようになされている。
これらによりこの実施例において、 下ケース 2、 上ケース 4及び 5は、 薄板形 状による複数の二次電池セル 6 A〜 6 Fを 1つの端子板により接続して形成され た二次電池ユニット 3について、 切り欠き 2 Aにより、 この二次電池ユニット 3 の電力を外部機器に供給可能に、 この二次電池ュニット 3を保持する外装ケース を構成するようになされている。
第 2図は、 二次電池ュニット 3を示す分解斜視図である。 二次電池ュニット 3 は、 端子板 7に二次電池セル 6 A〜 6 Fを接続した後、 配線基板 8に、 端子板 7、 温度制御部品 9を順次接続し、 その後、 矢印 A及び Bに示すように、 端子板 7に 対して二次電池セル 6 A〜6 Fを端子部分より折り曲げて作成される。 なおこの ようにして組み立てる際に、 二次電池ユニット 3は、 端子板 7と配線基板 8との 間に絶縁テープ 1 0が配置され、 また温度制御部品 9と端子板 7との間にも絶縁 テープ 1 1が配置され、 これらにより安全性を確保するようになされている。 ここで二次電池セル 6 A〜 6 Fは、 同一構成の非水系二次電池セルであり、 薄 板形状による長方形形状により形成される。 二次電池セル 6 A〜6 Fは、 短辺側 の端面に正極端子 (根元部分に符号 +が付されてなる端子である) 及び負極端子 (根元部分に符号一が付されてなる端子である) が配置される。 二次電池セル 6 A〜6 Fは、 これら正極端子及ぴ負極端子のうち、 この短辺側、 側面の隅部に負 極端子が形成され、 この短辺側、 側面のほぼ中央部分に正極端子が形成されるよ うになされる。 これによりこの側面を正面側より見て、 長手方向の一方側に正極 端子及び負極端子が偏って配置されるようになされている。
二次電池セル 6 A〜 6 Fは、 正極端子及ぴ負極端子を配置してなる側面が端子 板 7側となるように、 細長く延長する端子板 7の長手方向の両側に、 それぞれ 3 個ずつ密接して並ぶように配置され、 端子板 7に正極端子及び負極端子が半田付 けされる。 二次電池セル 6 A〜6 Fは、 このように端子板 7の両側に配置した際 に、 符号 +及び一が付されてなる面が上方に見て取られるように、 全ての二次電 池セル 6 A〜 6 Fが同一の向きに配置され、 これにより端子板 7の両側で、 正極 端子及び負極端子の偏った方向が逆向きとなるようになされている。 これらによ り二次電池セル 6 A〜 6 Fは、 このようにして端子板 7に配置して、 矢印 A及び Bに示すように、 正極端子及び負極端子をほぼ 9 0度の角度により折り曲げると、 端子板 7の長手方向、 両側に配置された二次電池セル 6 A~ 6 Fにおいて、 同一 の面が向き合うように密着するようになされ、 これによりバッテリパック 1全体 としての厚みを薄くすることができるようになされている。
すなわちこの種の二次電池セル 6 A〜6 Fにおいては、 セパレータ、 電極等に よるシート状部材の積層体を卷き固めで作成されることにより、 厚みに偏りを避 け得ない。 むろん、 この厚みの偏りにおいては、 交差以下の僅かなものではある 力 実際上、 二次電池セル 6 A〜 6 Fを同一方向に積層した場合には、 この僅か な厚みの偏りが累積され、 その結果、 この偏りの分だけ、 全体の厚みが厚くなる。 これに対してこの実施例のように、 同一の面が向き合うように積層して保持する と、 このような僅かな厚みの偏りを打ち消し合うようにすることができ、 その分、 同一方向により重ね合わせる場合に比して、 全体の厚みを薄くすることができる。 二次電池セル 6 A〜6 Fにおいては、 端子板 7により、 このように同一面が向 き合うように積層させる二次電池セル 6 A及ぴ 6 D、 6 B及び 6 E、 6 C及び 6 Fがそれぞれ並列に接続され、 これにより並列接続による二次電池セル 6 A及び 6 D、 6 B及び 6 E、 6 C及び 6 Fの組が形成される。 またこれら並列接続によ る二次電池セル 6 A及び 6 D、 6 B及び 6 E、 6 C及び 6 Fの組が直列に接続さ れる。
ここで端子板 7は、 第 3図に示すように、 金属板材による配線パターン 1 2の 両面をポリイミ ドフィルムによる絶縁シート 1 3で覆って形成される。 端子板 7 は、 細長く延長するように形成され、 この長手方向に延長する略中央の部分より 2つ折りできるように、 この中央部分に細長く延長するスリット Sが断続的に形 成されるようになされている。 端子板 7は、 このスリット Sの両側に分離されて、 金属板材による配線パターン 1 2が形成され、 またこの長手方向の所定個所にて、 配線パターン 1 2が部分的に途切れるように形成される。 またこの第 3図における裏面側においては、 配線パターン 1 2のほぼ全面を覆 うように、 絶縁シート 1 3が形成されるのに対し、 この第 3図における表面側に おいては、 所定個所に、 二次電池セル 6 A〜6 Fの端子と配線パターン 1 2との 接続用のランド 1 4を形成する開口が絶縁シート 1 3に形成されるようになされ ている。 これにより端子板 7は、 この開口が形成されてなる側が表側となるよう に、 中央のスリ ッ ト Sの部分で 2つ折りに折り曲げて、 いわゆる両面配線基板と 同様に、 表面側と裏面側とにそれぞれ配線パターン 1 2が配置され、 またこの配 線パターン 1 2に二次電池セル 6 A〜6 Fの端子を接続するランド 1 4が形成さ れるようになされている。
これにより端子板 7は、 同一面が向き合うように積層される二次電池セル 6 A 及び 6 D、 6 B及び 6 E、 6 C及び 6 Fをそれぞれ並列に接続するようになされ ている。 かくするにっき、 このように端子板 7を両面基板と同様に使用して、 二 次電池セル 6 A及び 6 D、 6 B及び 6 E、 6 C及び 6 Fをそれぞれ並列接続する 場合、 第 2図においては、 端子板 7の裏側及び表側に、 それぞれ二次電池セル 6 A〜6 Fの正極端子及び負極端子を配置してランド 1 4に半田付けすることによ り、 これらの並列接続を形成することができ、 これにより簡易な組み立て作業に より、 さらには間違いなく、 二次電池セル 6 A〜 6 Fを端子板 Ίに接続すること ができるようになされている。
さらに端子板 7は、 中央のスリット Sにより分離される一方の配線パターン 1 2において、 絶縁シート 1 3より側方に飛び出す突起 1 5が形成され、 他方の配 線パターン 1 2においては、 この突起 1 5に対応する部位に、 ランド 1 6が配置 される。 端子板 7は、 スリ ッ ト Sの部分で折り曲げ、 また突起 1 5をランド 1 6 側に折り曲げて半田付けすることにより、 それぞれ並列接続してなる二次電池セ ル 6 A及び 6 D、 6 B及び 6 E、 6 C及ぴ 6 Fを直列に接続できるようになされ ている。 これらにより端子板 7は、 背中合わせに二次電池セル 6 A〜 6 Fを配置 して、 簡易な作業によりこれら二次電池セル 6 A~ 6 Fを直並列に接続できるよ うになされている。
さらに端子板 7は、 突起 1 5が作成されてなる側に、 同様の突起 1 7が作成さ れ、 また長手方向の端部に突起 1 8が形成される。 突起 1 8は、 このように直並 列に二次電池セル 6 A〜 6 Fを接続して最も高電位側である二次電池セル 6 C、 6 Fの正極端子に接続するように配線パターン 1 2に形成され、 突起 1 7は、 そ れぞれ二次電池セル 6 A〜 6 Fの直列回路の各接続点の配線パターン 1 2に形成 されるようになされている。 これら突起 1 7及ぴ 1 8は、 それぞれほぼ直角に折 れ曲がって、 配線基板 8側に突出するように形成される。
配線基板 8においては、 これらの突起 1 7及ぴ 1 8をそれぞれ差し込むスリッ トが形成され、 このスリットに突起 1 7及び 1 8を差し込んで半田付けすること により、 それぞれ並列接続されてなる二次電池セル 6 A及び 6 D、 6 B及び 6 E、 6 C及び 6 Fの両端を接続できるようになされている。 なお第 3図においては、 このような端子板 7による二次電池セル 6 A〜 6 Fと配線基板 8との接続を、 破 線による電池のシンボルで示す。
配線基板 8においては、 コネクタ 3 Aと、 これら二次電池セル 6 A及び 6 D、 6 B及び 6 E、 6 C及び 6 Fの充放電を制御する充放電制御回路 2 0が配置され る。 すなわち充放電制御回路 2 0は、 各二次電池セル 6 A及び 6 D、 6 B及び 6 E、 6 C及び 6 Fの端子間電圧の監視により、 二次電池セル 6 A及び 6 D、 6 B 及ぴ 6 E、 6 C及び 6 Fの過充電、 過放電を防止し、 さらには充放電電流の監視 により充放電を停止制御する。 また図示しないサーミスタにより二次電池セル 6 A〜6 Fの温度を監視し、 異常な放電を防止する。
温度制御部品 9は、 サーモスタツト 9 A、 9 B、 温度ヒューズ 9 Cの直列回路 により構成され (第 2図) 、 充放電制御回路 2 0とコネクタ 3 Aとの間に配置さ れ、 これによりバッテリパック 1の事故を防止する。 かくするにっき温度制御部 品 9は、 これらサーモスタッ ト 9 A、 9 B、 温度ヒューズ 9 Cの直列回路が端子 板 7と二次電池セル 6 A〜6 Fの正極端子及び負極端子との間の隙間に配置され るようになされ、 これによりこのバッテリパック 1では、 微小な内部空間を有効 に利用して温度制御部品 9を配置し、 これによつても一段と小型かつ薄型に形成 できるようになされている。
( 2 ) 実施例の動作
以上の構成において、 このパッテリパック 1は (第 3図) 、 端子板 7が2つ折 りされた後、 直列接続に供する突起 1 5がランド 1 6側に折り曲げられて半田付 けされ、 これにより端子板 7の加工が完了する。 バッテリパック 1は、 この端子 板 7の折り曲げにより、 表面及ぴ裏面にそれぞれ二次電池セル 6 A〜 6 Fの正極 端子及び負極端子を接続するランド 1 4を有し、 かつ金属板材によるこのランド
1 4間の配線パターン 1 2により二次電池セル 6 A及ぴ 6 D、 6 B及び 6 E、 6 C及び 6 Fをそれぞれ並列に接続する配線が形成される。 また突起 1 5とランド
1 6との接続により、 このように並列接続されてなる二次電池セル 6 A及び 6 D、
6 B及び 6 E、 6 C及び 6 Fを直列接続する配線パターン 1 2の接続が形成され る。
このバッテリパック 1は、 この端子板 7の両側に、 端子板 7側が正極端子及び 負極端子となるように、 二次電池セル 6 A〜 6 Fがそれぞれ 3個づっ並んで配置 され (第 1図) 、 各正極端子及び負極端子が、 それぞれ端子板 7の表側及び裏側 のランド 1 4に半田付けにより接続される。 これによりバッテリパック 1は、 二 次電池セル 6 A〜 6 Fが 2個づっ並列に接続され、 これらの並列回路が直列に接 続される。
バッテリパック 1は、 別途、 コネクタ 3 A、 充放電制御回路 2 0が配線基板 8 に実装され、 この配線基板 8に形成されたスリッ トに対して、 二次電池セル 6 A
~ 6 Fを接続してなる端子板 7の突起 1 7及び 1 8が差し込まれて半田付けされ、 これにより二次電池セル 6 A〜 6 Fが充放電制御回路 2 0に接続される。 また同 様にして、 別工程によりアッセンプリされてなるサーモスタット 9 A、 9 B、 温 度ヒューズ 9 Cの直列回路が、 端子板 7側より配線基板 8に接続され、 これによ り充放電制御回路 2 0とコネクタ 3 Aとの間で充放電経路が形成される。
バッテリパック 1は、 このようにして配線基板 8に対して二次電池セル 6 A〜
6 F等が接続されると、 二次電池セル 6 A〜6 Fの端子が折り曲げられ、 並列接 続されてなる二次電池セル 6 A及び 6 D、 6 B及び 6 E、 6 C及び 6 Fが、 それ ぞれ同一の面が対向するように積層されて保持され (第 2図) 、 これら二次電池 セル 6 A及び 6 D、 6 B及び 6 E、 6 C及ぴ 6 Fの端子側に配線基板 8、 端子板
7を配置してなる二次電池ュニット 3が形成される。
バッテリパック 1は、 このようにして作成された二次電池ュニット 3が下ケー ス 2に収納された後、 上ケース 4、 5が順次配置されて形成される。 このようにして作成されるバッテリパック 1においては、 並列接続されてなる 二次電池セル 6 A及び 6 D、 6 B及び 6 E、 6じ及び6 カ それぞれ同一の面 が対向するように積層されて保持されることにより、 各二次電池セル 6 A〜 6 F における厚みの偏りが累積しないように、 すなわち積層される二次電池セル 6 A 〜6 F間で厚みの偏りを打ち消し合うことができ、 これにより従来に比して全体 の厚みを薄くすることができる。
しかしながらこのようにして同一の面が向き合うように二次電池セル 6 A及び 6 D、 6 B及ぴ 6 E、 6 C及ぴ 6 Fを積層すると、 これら二次電池セル 6 A及び 6 D、 6 B及び 6 E、 6 C及ぴ 6 Fをそれぞれ組にして並列接続する場合に、 同 一の向きにより積層する場合に比して、 接続が煩雑になる。 特に、 正極端子と負 極端子とを二次電池セルの中心線に対して対称に配置してなる場合には、 この積 層した二次電池セルにおける正極端子及び負極端子間で、 短絡事故が発生する恐 れもある。 '
しかしながらこのバッテリパック 1では、 これら二次電池セル 6 A〜 6 Fの正 極端子及び負極端子が、 これら正極端子及び負極端子の配置してなる側面におい て、 長手方向に偏って配置されることにより、 このような短絡事故の発生を防止 することができる。 またこのように偏って配置して、 端子板 7の表面と裏面とに それぞれ正極端子及び負極端子の接続に供する配線パターン 1 2を形成すること により、 単に正極端子及び負極端子を端子板 7の裏表に振り分けて、 対応するラ ンド 1 4に半田付けするだけの簡易な作業により、 誤接続を有効に回避して、 確 実に二次電池セル 6 A〜 6 Fを接続することができる。
またこの端子板 7が、 金属板材による配線パターン 1 2の両面が絶縁シート 1 3により覆つて形成されていることにより、 このような配線パターンによる電力 の損失を極力、 低減することができる。
またこのような端子板 7に配線基板 8が積層されて接続されることにより、 バ ッテリパック 1内のスペースを有効に利用して、 各組の二次電池セル 6 A及び 6 D、 6 B及び 6 E、 6 C及び 6 Fの充放電をそれぞれ制御する充放電制御回路 2 0を配置することができ、 これによつても全体形状を薄型化し、 また小型化する ことができる。 ( 3 ) 実施例の効果
以上の構成によれば、 薄板形状による二次電池セルについて、 同一面が向き合 うように積層して保持することにより、 パーソナルコンピュータ等のバッテリパ ックにおいて、 従来に比して一段と薄型化することができる。
また二次電池において、 長手方向に、 正極端子及び負極端子が偏って設けられ ることにより、 積層した二次電池セル間における短絡事故等を有効に防止するこ とができる。
また金属板材による配線パターンの両面を絶縁シートにより覆って端子板を作 成したことにより、 電力損失を低減することができる。
また端子板に対して、 二次電池セルの充放電を制御する充放電制御回路を搭載 してなる配線基板を積層して接続し、 この配線基板を介して、 二次電池セルの電 力を外部機器に出力することにより、 全体形状を薄型化し、 また小型化すること ができる。
またこれらの構成において、 端子板の両面に、 それぞれ二次電池セルの正極端 子及び負極端子を接続し、 この端子板によりこれら二次電池を直並列接続するこ とにより、 簡易な組み立て作業により、 薄型化することができる。
すなわちこのような端子板の構成において、 二次電池において、 長手方向に、 正極端子及び負極端子が偏って設けられることにより、 積層した二次電池セル間 における短絡事故等を有効に防止することができ、 さらには端子板への接続作業 を簡略化し、 また誤接続を確実に防止することができる。
またこのような端子板の構成において、 金属板材による配線パターンの両面を 絶縁シートにより覆い、 〖まぼ 2つ折りにして端子板を形成したことにより、 電力 損失を低減して、 表側面及び裏側面に接続用のランドを有してなる端子板を作成 することができる。 '
またこのような端子板の構成において、 二次電池セルの充放電を制御する充放 • 電制御回路を搭載した配線基板が積層されて接続され、 この配線基板を介して、 二次電池セルの電力を外部機器に出力することにより、 全体形状を薄型化し、 ま た小型化することができる。
( 4 ) 他の実施例 なお上述の実施例においては、 長手方向に延長するスリットにより端子板を 2 つ折りして使用する場合について述べたが、 本発明はこれに限らず、 折り曲げる 方向については、 必要に応じて種々に設定することができる。
また上述の実施例においては、 2個の二次電池セルを並列接続し、 さらにこの 並列接続を 3個、 直列接続する場合について述べたが、 本発明はこれに限らず、 種々の個数により並列接続を形成する場合、 さらには種々の段数により直列接続 する場合に広く適用ずることができる。
また上述の実施例においては、 本発明をパーソナルコンピュータのバッテリパ ックに適用する場合について述べたが、 本発明はこれに限らず、 種々の機器のバ ッテリパックに広く適用することができる。 上述のように本発明によれば、 薄板形状による二次電池セルについて、 同一面 が向き合うように積層して保持することにより、 パーソナルコンピュータ等のバ ッテリパックにおいて、 従来に比して一段と薄型化することができる。
またこの構成において、 端子板の両面に、 それぞれ二次電池セルの正極端子及 び負極端子を接続し、 この端子板によりこれら二次電池を直並列接続することに より、 簡易な組み立て作業により、 薄型化することができる。 産業上の利用可能性
本発明は、 バッテリパックに関し、 例えば携帯型のパーソナルコンピュータの 電源に適用することができる。

Claims

請求の範囲
1 . 薄板形状による複数の二次電池を端子板により接続して形成された二次電池 ュニットと、
前記二次電池ユニットの電力を外部機器に供給可能に、 前記二次電池ユニット を保持する外装ケースとを有し、
前記二次電池は、
1つの端面に、 長手方向に順次並んで正極端子及び負極端子が設けられ、 前記二次電池ュニットは、
前記正極端子及び負極端子が同一の側に位置するように、 複数の前記二次電池 をそれぞれ積層して複数組の二次電池セルが形成され、
前記正極端子及び負極端子が同一の側に位置するように、 前記長手方向に、 前 記複数組の二次電池セルが順次並んで配置され、
前記同一の側に位置する各二次電池セルの前記正極端子及び負極端子を、 前記 端子板により接続して形成され、
前記各組の二次電池セルは、
同一の面が向き合うように積層された
ことを特徴とするバッテリパック。
2 . 前記二次電池は、
前記長手方向に、 正極端子及び負極端子が偏つて設けられた
ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のバッテリパック。
3 . 前記端子板は、
金属板材による配線パターンの両面を絶縁シートにより覆って形成された ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のバッテリパック。
4 . 前記端子板は、
前記二次電池セルの充放電を制御する充放電制御回路を搭載した配線基板が積 層されて接続され、
前記配線基板を介して、 前記二次電池セルの電力を前記外部機器に出力する ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のバッテリパック。
5 . 前記端子板は、
表側面と裏側面とに形成されたランドに、 それぞれ前記二次電池セルの正極端 子及び負極端子を接続し、 前記ランド間の配線パターンにより、 前記複数の二次 電池セルを直並列に接続する
ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のバッテリパック。
6 . 前記二次電池は、
前記長手方向に、 正極端子及び負極端子が偏って設けられた
ことを特徴とする請求の範囲第 5項に記载のパッテリパック。
7 . 前記端子板は、
金属板材による配線パターンの両面を絶縁シートによりそれぞれ覆い、 ほぼ 2 つ折りにして形成された
ことを特徴とする請求の範囲第 5項に記載のバッテリパック。
8 . 前記端子板は、
前記二次電池セルの充放電を制御する充放電制御回路を搭載した配線基板が積 層されて接続され、
前記配線基板を介して、 前記二次電池セルの電力を前記外部機器に出力する ことを特徴とする請求の範囲第 5項に記載のバッテリパック。
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