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JP2002050329A - 電池パック - Google Patents

電池パック

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JP2002050329A
JP2002050329A JP2000234576A JP2000234576A JP2002050329A JP 2002050329 A JP2002050329 A JP 2002050329A JP 2000234576 A JP2000234576 A JP 2000234576A JP 2000234576 A JP2000234576 A JP 2000234576A JP 2002050329 A JP2002050329 A JP 2002050329A
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secondary battery
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 二次電池と回路基板とを一体化した電池ブロ
ックを簡易な外装材で被覆して電池パックに構成する。 【解決手段】 樹脂シートを真空成形して上ケース２ａ
と下ケース２ｂとをヒンジ部４で連結したパックケース
２を形成し、下ケース２ｂ内に二次電池３と回路基板５
ａ、５ｂとを一体化した電池ブロック１を収容し、ヒン
ジ部４から折り曲げて上ケース２ａを電池ブロック１に
被せ、側面を封止テープ６ａ、６ｂで封止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、二次電池と、電源
回路が構成された回路基板とをパックケース内に収容し
た電池パックに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】携帯電話機やモバイルコンピュータなど
携帯情報機器の小型化、薄型化を達成するために、その
電源となる電池の小型化、薄型化が求められている。ま
た、電池は二次電池であって、高エネルギー密度のもの
が望まれている。これらの要求を満たす電池としてリチ
ウム系二次電池が好適である。このようなエネルギー密
度の高い二次電池では、二次電池を過充電や過放電、過
大電流等から保護する必要があり、また、電池温度の監
視や電池残量計測のための回路が携帯情報機器の電池電
源として必須の機能であり、これらは電源回路として回
路基板上に構成され、二次電池と共に一体化された電池
パックに構成される。
【０００３】図４は、角形のリチウムイオン二次電池を
用いた電池パックの従来構成を示すもので、角形のリチ
ウムイオン二次電池として形成された４個の二次電池３
と２枚の回路基板５ａ、５ｂとを一体に組み合わせて電
池ブロック２０が構成されている。この電池ブロック２
０だけでも電池電源として機能するが、取り扱い性、絶
縁性、安全性などを確保するために外装を施す必要があ
る。外装はパックケースに電池ブロック２０を収容する
のが電池パックとしての剛性を確保するのに適している
が、電池パックとしての小型化や軽量化、薄型化の要求
に沿うものとはいえない。
【０００４】この従来構成では、熱収縮チューブ１４、
１５により電池ブロック２０に外装を施し、電池パック
としてのサイズや重量の増加を抑えている。即ち、電池
ブロック２０に熱収縮チューブ１４、１５を縦横方向か
ら被せ、加熱することにより収縮させて電池ブロック２
０に外装被覆を施して電池パックに構成している。この
電池パックは、回路基板５ａから引き出されたリード１
３の先端に取り付けられたコネクタ１１により、電池パ
ック使用機器に接続される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、熱収縮
チューブによって外装を施した電池パックでは、以下に
示すような問題点があった。 （１）熱収縮による成形は不安定で、寸法精度が悪く、
皺や膨れなどの外観上でも見栄えが悪いこと。 （２）熱収縮による成形時間が長く、生産性に欠けるこ
と。 （３）熱収縮チューブの軟化点以上の加熱が必要であ
り、その温度により電池ブロックの構成要素に熱劣化を
来す恐れがあること。 （４）熱収縮チューブの収縮圧力により構成要素に外圧
が加わり、ストレスを与えること。 （５）熱収縮チューブは軟質塩化ビニル製のものが多
く、廃棄されてゴミとなったときの燃焼によるダイオキ
シンの発生など、環境負荷が大きいこと。 （６）二次電池から電解液の漏液が生じたとき、電解液
が回路基板に浸潤しやすく、回路破壊の恐れがあるこ
と。 （７）回路基板が熱収縮チューブで覆われているだけな
ので、衝撃等が加わったときに損傷を受ける恐れがある
こと。
【０００６】本発明が目的とするところは、電池ブロッ
クを薄肉樹脂ケースに収容して、サイズや重量の増加を
抑えてコンパクトな形態に構成した電池パックを提供す
ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本願の第１発明は、二次電池と電源回路を構成した回
路基板とをパックケース内に収容してなる電池パックで
あって、前記パックケースは、薄肉樹脂シートにより半
殻直方体形状の上ケース及び下ケースそれぞれの一辺を
ヒンジ部で連結した一体構造に形成され、このパックケ
ースをヒンジ部から２つ折りにした中に、二次電池と回
路基板とを一体化した電池ブロックが収容され、上ケー
スと下ケースとの側面が帯状テープの貼着により接合さ
れてなることを特徴とするもので、パックケースは上下
ケースが一体化されているので、電池ブロックを収めて
ヒンジ部から閉じ、帯状テープで固定するだけで電池パ
ックに構成することができ、コンパクトな形態に作業性
よく形成することができる。
【０００８】また、本願の第２発明は、二次電池と電源
回路を構成した回路基板とをパックケース内に収容して
なる電池パックであって、前記パックケースは、薄肉樹
脂シートにより半殻直方体形状の上ケース及び下ケース
それぞれの一辺をヒンジ部で連結した一体構造に形成さ
れ、このパックケースをヒンジ部から２つ折りにした中
に、偏平角形二次電池とこの二次電池の厚さ方向面に配
置された回路基板とを一体化した電池ブロックが収容さ
れ、上ケースと下ケースとの側面が帯状テープの貼着に
より接合されてなることを特徴とするもので、偏平角形
二次電池によって薄型の電池ブロックが形成され、この
電池ブロックを上下ケースが一体化されたパックケース
に収めてヒンジ部から閉じ、帯状テープで固定するだけ
で電池パックに構成することができ、薄型でコンパクト
な形態の電池パックを作業性よく形成することができ
る。
【０００９】上記構成において、パックケースは、樹脂
シートを真空成形もしくは圧空成形により形成すること
ができ、薄肉樹脂シートにより上下ケースを一体に形成
して、組み立てを容易にして省スペースの電池パックを
構成することができる。
【００１０】また、上ケース及び下ケースは、それぞれ
の内寸高さの合計が電池ブロックの厚さ寸法より小さく
形成することにより、二次電池もしくは電池ブロックの
厚さ寸法のばらつきに対応させることができ、上下ケー
スの対向部分に生じる隙間のばらつきは帯状テープの貼
着により被覆され、外観上の変化を生じさせない。
【００１１】また、上ケース及び下ケースに、二次電池
と回路基板との間に突出する凸条を形成することによ
り、二次電池に電解液の漏液が生じたときにも凸条によ
り電解液が回路基板に達することが阻止され、漏液によ
る回路基板の損傷が防止される。
【００１２】また、上ケース及び下ケースに、回路基板
の位置を規制する位置規制凸部を形成することにより、
衝撃が加わったような場合にも回路基板の配設位置が保
持されると共に、パックケースの剛性を高めることがで
きる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。
尚、以下に示す実施形態は本発明を具体化した一例であ
って、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１４】本実施形態は、携帯型パーソナルコンピュ
ータの電池電源として構成した電池パックの例について
示すもので、図１に示すように、４個の角形リチウムイ
オン二次電池３と、この二次電池３を過充電や過放電等
から保護すると共にコンピュータとの通信により電池残
量の計測などの電池管理を行うための回路を構成した第
１及び第２の各回路基板５ａ、５ｂとを一体化した電池
ブロック１を、真空成形によって形成されたパックケー
ス２内に収容して構成したものである。
【００１５】前記電池ブロック１は、図１に示すよう
に、偏平角形形状に形成された４個の二次電池３を田の
字状に配列して互いの正極、負極間を接続すると共に、
第１の回路基板５ａと第２の回路基板５ｂに接続し、透
明粘着シート８によって一体に固定されている。前記第
１の回路基板５ａと第２の回路基板５ｂとは角部で偏平
ケーブルによって相互に接続され、二次電池３の側面に
Ｌの字状に配置されている。第１及び第２の各回路基板
５ａ、５ｂは、二次電池３と電気的に接続するための接
続板が所定位置にハンダ付けされることによって二次電
池３の側面に固定された状態が得られる。また、第１の
回路基板５ａからリード線１３が引き出され、その先端
にコンピュータに接続するためのコネクタ１１が取り付
けられている。また、電池ブロック１の上面に両面粘着
テープ９が貼り付けられている。
【００１６】この電池ブロック１を収容するパックケー
ス２は、厚さ０．２５ｍｍのポリカーボネート樹脂（難
燃性ＵＬ９４Ｖ−０クラス）のシートを真空成形して、
図１に示すように、それぞれ半殻直方体形状の上ケース
２ａと下ケース２ｂとをヒンジ部４で連結した一体構造
に形成されている。
【００１７】上記構成になる電池ブロック１をパックケ
ース２内に収容して電池パックに形成する手順を以下に
説明する。
【００１８】まず、パックケース２の下ケース２ｂ上に
電池ブロック１を配置して、その上面に貼着された両面
粘着テープ９の剥離紙を剥がす。ヒンジ部４から折り曲
げて上ケース２ａを電池ブロック１上に押し付けると、
両面粘着テープ９により上ケース２ａが閉じた状態に仮
固定される。この上ケース２ａを閉じるとき、リード１
３は上ケース２ａに形成されたリード引き出し穴７から
外部に引き出しておく。
【００１９】半殻直方体に形成された上ケース２ａと下
ケース２ｂとの内容積の深さ合計は、電池ブロック１の
厚さより小さく形成されている。従って、上ケース２ａ
を下ケース２ｂ上に閉じ合わせたとき、ヒンジ部４を除
く３辺の側面には隙間が生じることになる。この３側面
には、図２に示すように、リード１３の引き出し位置を
境にして、封止テープ６ａと封止テープ６ｂとが貼着さ
れて隙間が閉じられる。二次電池３の厚さ寸法の誤差や
電池ブロック１の構成部材の寸法誤差や組立誤差によっ
て電池ブロック１としての厚さはばらつきが生じるが、
上ケース２ａと下ケース２ｂとを合わせたときに隙間が
できるように形成してあることによって、電池ブロック
１の厚さのばらつきは隙間の幅で調整され、隙間は封止
テープ６ａ、６ｂによって封止されるので、外観上に変
化は生じない。
【００２０】図２に示すように、電池ブロック１をパッ
クケース２内に収容した電池パックは、二次電池３の厚
さにパックケース２のシート厚を加えただけの薄型に形
成でき、平坦面で構成された平板状に形成されるので、
携帯型コンピュータの狭いスペースに収容するのに適し
たものとなる。
【００２１】また、図１、図２、図３に示すように、上
ケース２ａ及び下ケース２ｂには、二次電池３と第１及
び第２の各回路基板５ａ、５ｂとの間に内側に突出する
凸条１０が形成され、第１及び第２の各回路基板５ａ、
５ｂの外側に内側に突出する位置規制凸部１２が形成さ
れている。
【００２２】前記凸条１０は、二次電池３から電解液の
漏液が生じたとき、電解液が第１及び第２の各回路基板
５ａ、５ｂに達することなく塞き止められ、電解液の浸
潤による電子回路の損傷が防止できる。凸条１０の突出
高さは、できるだけ高く形成することが望ましいが、二
次電池３から滲出する電解液の量は、総電解液量の２％
程度であり、比較的低くても滲出する電解液が凸条１０
を越えることはなく、真空成形により無理なく成形でき
る高さに形成すれば所要の目的を達成することができ
る。
【００２３】また、前記位置規制凸部１２は、第１及び
第２の各回路基板５ａ、５ｂの外面に当接して配設位置
を規制するので、電池パックに衝撃が加わったような場
合に位置ずれが生じることが防止できる。また、薄いシ
ートで形成されて最も強度が低くなるパックケース２の
端部の剛性を向上させることができる。
【００２４】以上説明した実施形態においては、偏平角
形の二次電池３を用いた例を示したが、複数の円筒形二
次電池をパックケース２内に並列配置しても同様に構成
することができる。
【００２５】
【発明の効果】以上の説明の通り本発明によれば、上ケ
ースと下ケースとが一体に形成されたパックケース内に
電池ブロックを収容するので、上ケースと下ケースとを
閉じたときの相対位置が決まり、組み立て作業が容易で
あり、薄肉ケースにより小型、軽量の電池パックを構成
することができる。また、パックケースに設けられた凸
条や位置規制凸部により剛性が向上し、二次電池からの
漏液にも対処することができ、信頼性の高い電池パック
が構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る電池パックの構成を示す分解斜
視図である。
【図２】電池パックの完成状態を示す（ａ）は平面図、
（ｂ）は上側面図、（ｃ）は左側面図、（ｄ）は右側面
図である。
【図３】回路基板の配設部位の構成を示す拡大断面図で
ある。
【図４】従来技術になる電池パックの構成を示す分解斜
視図である。
【符号の説明】
１ 電池ブロック ２ パックケース ２ａ 上ケース ２ｂ 下ケース ３ 二次電池 ４ ヒンジ部 ５ａ 第１の回路基板 ５ｂ 第２の回路基板 ６ａ、６ｂ 封止テープ １０ 凸条 １２ 位置規制凸部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 二次電池と電源回路を構成した回路基板
    とをパックケース内に収容してなる電池パックであっ
    て、前記パックケースは、薄肉樹脂シートにより半殻直
    方体形状の上ケース及び下ケースそれぞれの一辺をヒン
    ジ部で連結した一体構造に形成され、このパックケース
    をヒンジ部から２つ折りにした中に、二次電池と回路基
    板とを一体化した電池ブロックが収容され、上ケースと
    下ケースとの側面が帯状テープの貼着により接合されて
    なることを特徴とする電池パック。
  2. 【請求項２】 二次電池と電源回路を構成した回路基板
    とをパックケース内に収容してなる電池パックであっ
    て、前記パックケースは、薄肉樹脂シートにより半殻直
    方体形状の上ケース及び下ケースそれぞれの一辺をヒン
    ジ部で連結した一体構造に形成され、このパックケース
    をヒンジ部から２つ折りにした中に、偏平角形二次電池
    とこの二次電池の厚さ方向面に配置された回路基板とを
    一体化した電池ブロックが収容され、上ケースと下ケー
    スとの側面が帯状テープの貼着により接合されてなるこ
    とを特徴とする電池パック。
  3. 【請求項３】 パックケースは、樹脂シートを真空成形
    もしくは圧空成形して形成されてなる請求項１記載の電
    池パック。
  4. 【請求項４】 上ケース及び下ケースは、それぞれの内
    寸高さの合計が電池ブロックの厚さ寸法より小さく形成
    されてなる請求項１または２記載の電池パック。
  5. 【請求項５】 上ケース及び下ケースに、二次電池と回
    路基板との間に突出する凸条が形成されてなる請求項１
    〜３いずれか一項に記載の電池パック。
  6. 【請求項６】 上ケース及び下ケースに、回路基板の位
    置を規制する位置規制凸部が形成されてなる請求項１ま
    たは２記載の電池パック。
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