JP2005085543A - 薄型バッテリーパック - Google Patents

Abstract

【課題】薄型電池の両面を金属板でカバーして、全体を薄くしながら両面の強度を向上する。金属板が落下等の衝撃で変形するのを有効に防止うる。
【解決手段】薄型バッテリパックは、薄型電池１と、この薄型電池１の外周縁に沿って配設されるプラスチック製の絶縁枠体４と、この絶縁枠体４と薄型電池１の両面をカバーする金属板５とを備える。絶縁枠体４は、薄型電池１の両側面に位置する一対の縦枠４Ａの両端部を横枠４Ｂで連結した構造であって、金属板５の表面よりも外側に突出する突出部１４を備える。
【選択図】図９

Description

本発明は、ポリマー電池等のラミネート電池や外装缶を金属ケースとする薄型電池を内蔵する薄型バッテリパックに関する。

非常に薄くできるラミネート電池としてポリマー電池が開発されている。このラミネート電池は、電極の両面に外装フィルムを積層し、両面の外装フィルムを電極の周縁で気密に密着して製作される。この構造のラミネート電池は、金属製の外装缶に電極を挿入している電池に比較すると、薄くて大きくできる特長がある。しかしながら、ラミネート電池は、金属製の外装缶がないための欠点もある。外装フィルムの強度が金属缶に比較すると弱いので、表面に損傷を受けやすいことである。この弊害を解消するために、ラミネート電池を外装ケースに入れている薄型バッテリパックが開発されている（特許文献１参照）。この公報に記載される薄型バッテリパックは、図１と図２に示すように、上下ケース２２にラミネート電池２１を収納している。上下ケース２２は、プラスチック枠２３に金属板２４をインサートして製作している。
特開平１１−１１１２５０号公報

以上の構造のパック電池は、ラミネート電池の両面を金属板で保護できるが、全体が厚くなる欠点がある。それは、ラミネート電池の厚みに対して、金属板をインサート成形してなるプラスチック枠の厚みが大きくなるからである。ラミネート電池は、薄くできることが大切なことであるから、全体が厚くなるとせっかくの優れた特長が失われてしまう。したがって、ラミネート電池を内蔵する薄型バッテリパックは、いかに薄くできるかが特に大切である。

本発明者は、この欠点を解決するために、図３に示す構造の薄型バッテリパックを開発した。この薄型バッテリパックは、ラミネート電池３１をプラスチック枠３２の内側に嵌入すると共に、このラミネート電池３１の両面に第１金属板３３及び第２金属板３４を積層し、これらの金属板の表面にラベル３５を接着して被覆している。この構造の薄型バッテリパックは、ラミネート電池３１を嵌入したプラスチック枠３２の両面に金属板を積層するので、プラスチック枠３２の厚みをラミネート電池３１の厚みとほぼ等しくして、全体を薄くしながら両面の強度を向上できる。しかしながら、この構造の薄型バッテリパックは、表面を被覆している金属板が落下等の衝撃によって変形しやすい欠点がある。とくに、薄型バッテリパックの周縁部であって、プラスチック枠３２の周縁に沿って折曲された部分が衝撃を受けやすく、この部分が変形しやすくなる。困ったことに、金属板は変形すると元の形状には復元されないので、変形した部分がそのままの形状に保持されて外観が悪くなってしまう。さらに、薄型バッテリパックは、電気機器に装着した状態で電力を供給するために、プラスチック枠３２に出力端子３６を表出させる電極窓３７を開口しているが、この部分をカバーする金属板が大きく変形すると、電気機器の装着部に正確に装着できなくなる弊害もある。装着部に正しく装着されない薄型バッテリパックは、出力端子３６が接触不良となり電気機器に電力を供給できなくなる。

本発明は、以上のような問題点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、薄型電池の両面を金属板でカバーして、全体を薄くしながら両面の強度を向上できると共に、金属板が落下等の衝撃で変形するのを有効に防止できる薄型バッテリパックを提供することにある。

本発明の薄型バッテリパックは、薄型電池１と、この薄型電池１の外周縁に沿って配設されるプラスチック製の絶縁枠体４と、この絶縁枠体４と薄型電池１の両面をカバーする金属板５とを備える。絶縁枠体４は、薄型電池１の両側面に位置する一対の縦枠４Ａの両端部を横枠４Ｂで連結した構造であって、金属板５の表面よりも外側に突出する突出部１４を備える。

突出部１４は、絶縁枠体４の角部に、あるいは角部と角部の中間に設けることができる。突出部１４は、電気機器取り付け用の嵌合凸ツメ１４Ａとすることができる。さらに、薄型バッテリパックは、出力端子８を配設する電極カバー枠４ａを絶縁枠体４に設けて、この電極カバー枠４ａに電気機器取り付け用の嵌合凸ツメ１４Ａを突出して設けることができる。

さらに、薄型バッテリパックは、金属板５の表面にラベル１７を接着すると共に、このラベル１７に、嵌合凸ツメ１４Ａを突出させる切欠部１７Ａを設けて、この切欠部１７Ａに嵌合凸ツメ１４Ａを挿通することができる。さらに、ラベル１７の切欠部１７Ａは、挿通部分における嵌合凸ツメ１４Ａの断面積よりも大きく開口して、この開口部に水没判定ラベル１８を配設することができる。

本発明の薄型バッテリパックは、薄型電池の両面を金属板でカバーして、全体を薄くしながら両面の強度を向上できると共に、金属板が落下等の衝撃で変形するのを有効に防止できる特長がある。それは、本発明の薄型バッテリパックが、薄型電池の外周縁に沿って配設されるプラスチック製の絶縁枠体と薄型電池の両面を金属板でカバーしており、絶縁枠体に、金属板の表面よりも外側に突出する突出部を設けているからである。この構造の薄型バッテリパックは、誤って落下させたときに、金属板の表面から外側に突出する突出部の方が、金属板よりも衝撃を受ける確率が高くなる。したがって、落下等により、金属板が直接受ける衝撃を少なくして、金属板が変形するのを極減できる。とくに、金属板が落下の衝撃を受けて変形すると元に戻ることはないが、プラスチック製の絶縁枠体に設けられる突出部は、衝撃を受けて一瞬変形しても元の形状に復元される。したがって、突出部が落下の衝撃を直接受けても、絶縁枠体が大きく変形することもない。このように、本発明の薄型バッテリパックは、落下等により金属板の変形を有効に防止できるので、電気機器の装着部に常に正しく装着でき、出力端子の接触不良等が生じるのを有効に防止できる。

本発明の請求項２の薄型バッテリパックは、絶縁枠体の角部に突出部を設けているので、誤って落下させたときに、角部の突出部で確実に衝撃を受けとって、金属板が変形するのを有効に防止できる。しかも、絶縁枠体の角部は、突出部が衝撃を受ける方向に縦枠と横枠を連結しているので、突出部の衝撃に対する強度を向上できる特長もある。

本発明の請求項３の薄型バッテリパックは、絶縁枠体の角部と角部の中間に突出部を設けているので、落下の衝撃で変形しやすい部分である角部と角部の中間部分が直接衝撃を受けて変形するのを有効に防止できる。

本発明の請求項４の薄型バッテリパックは、突出部を電気機器取り付け用の嵌合凸ツメとしているので、電気機器に正しく装着する部材である嵌合凸ツメを金属板の変形防止に併用できる特長がある。とくに、本発明の請求項５の薄型バッテリパックは、嵌合凸ツメを電極カバー枠に設けているので、薄型バッテリーパック全体の外形を大きくすることなく、位置決め用の嵌合凸ツメをしっかりと強靭な構造で設けることができる特長がある。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための薄型バッテリーパックを例示するものであって、本発明は薄型バッテリーパックを以下のものに特定しない。

さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。

図４ないし図１２に示す薄型バッテリパックは、薄型電池１をケーシング６に収納している。ケーシング６は、薄型電池１の外周縁に沿って配設される絶縁枠体４と、この絶縁枠体４と薄型電池１の両面をカバーする金属板５とを備えている。金属板５と絶縁枠体４とで形成されるケーシング６内に薄型電池１を収納して薄型バッテリパックとしている。図の薄型バッテリパックは、２枚の金属板５からなる第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂを絶縁枠体４に連結している。ただ、本発明の薄型バッテリパックは、１枚の金属板を折曲して絶縁枠体の両面をカバーすることもできる。

図に示す薄型バッテリパックは、薄型電池１としてラミネート電池１Ｘを使用している。本発明の薄型バッテリパックは、両面を金属板でカバーして保護するので、薄型電池として、金属製の外装缶のないラミネート電池を理想的に収納できる。ただ、本発明は、薄型電池をラミネート電池に特定しない。本発明は、金属製の外装缶を有する薄型電池を収納することもできる。金属製の外装缶を備える薄型電池は、全体の厚みを薄くするために、外装缶を薄く製作される。したがって、これらの薄型電池を収納する薄型バッテリパックも、両面を金属板でカバーして薄型電池を保護できる。金属製の外装缶を備える薄型電池は、リチウムイオン電池、ニッケル−水素電池、ニッケル−カドミウム電池等の充電できる二次電池とすることができる。とくに、薄型電池にリチウムイオン電池を使用すると、薄型バッテリパック全体の容量に対する充電容量を大きくできる特長がある。
以下、薄型電池をラミネート電池とする実施例について詳述する。

２枚の金属板５を備える薄型バッテリパックは、薄型電池１であるラミネート電池１Ｘの第１外装フィルム１Ａ側に積層している第１金属板５Ａと、第２外装フィルム１Ｂ側に積層している第２金属板５Ｂとを備える。絶縁枠体４は、四角形で外周面に金属板５を連結している。さらに、図の薄型バッテリパックは、ラミネート電池１Ｘのラップ部１ａに回路基板２を配設しており、この回路基板２とラップ部１ａとの間に基板ホルダー３を配設している。

ラミネート電池１Ｘは、第１外装フィルム１Ａと第２外装フィルム１Ｂの間に電極を挟んで、第１外装フィルム１Ａと第２外装フィルム１Ｂを電極の外周でラップし、このラップ部１ａを結合して内部に電極を内蔵している。図のラミネート電池１Ｘはポリマー電池である。ただ、本発明は、ラミネート電池をポリマー電池に特定しない。ラミネート電池には、電極を外装フィルムでラミネートしている他の全ての電池が使用できる。図のラミネート電池１Ｘは、四角形で、その両側と一方の端部で外装フィルムのラップ部１ａを設け、ラップ部１ａで第１外装フィルム１Ａと第２外装フィルム１Ｂとを、接着や溶着等の方法で気密に結合している。図のラミネート電池１Ｘは、１枚の外装フィルムを電極のひとつの辺で折り返して、電極の一方の面をカバーする部分を第１外装フィルム１Ａとし、電極の他方の面をカバーする面を第２外装フィルム１Ｂとしている。この構造のラミネート電池１Ｘは、電極の１辺に沿って外装フィルムを折り返すので、ひとつの辺にはラップ部がなく、３辺がラップ部１ａとなる。図示しないが、ラミネート電池は、４辺の外周にラップ部を設けた構造とすることもある。このラミネート電池は、電極の両面に分離された２枚の外装フィルムを重ね、電極周囲の４辺のラップ部で結合して製作される。さらに、ラミネート電池は、電極が四角形であっても、出力リードの取り出し方やラップ部の折り返し方によっては、外形が四角形と異なる形状となることもある。したがって、ラミネート電池は、外形を四角形以外の形状、たとえば、多角形状、長円形状、部分的に湾曲部を有する多角形状とすることもできる。

図に示すラミネート電池１Ｘは、第１外装フィルム１Ａを平面状としている。第１外装フィルム１Ａを平面状とするために、第２外装フィルム１Ｂは電極の周囲に沿って折曲され、ラップ部１ａで第１外装フィルム１Ａに密着状態で結合される。このラミネート電池１Ｘは、図１２の断面図に示すように、ラップ部１ａの片方にのみ基板ホルダー３と回路基板２を設けて、ラップ部１ａを電極収納部１ｂと同じ厚さにできる。

図９と図１０のラミネート電池１Ｘは、電極の両側に位置する一対の折曲ラップ部１ａｓを、第２外装フィルム１ＢをＵ曲するように折り曲げて、電極の両面に沿うように折曲している。一対の折曲ラップ部１ａｓの間に位置する突出ラップ部１ａｔは、電極の側面に沿って折曲することなく電極表面に平行な平面状として電極から突出している。電極から突出する突出ラップ部１ａｔと、突出ラップ部１ａｔの両側にある折曲ラップ部１ａｓとは互いにコ字状に連結される形状となって、突出ラップ部１ａｔと折曲ラップ部１ａｓとで溝形に折曲されてなる溝形突出部１ｃとしている。

図１０の断面図に示すラミネート電池１Ｘは、電極両側に設けている折曲ラップ部１ａｓの幅を電池の厚さよりも狭くして、表面に段差スペース部７を設けている。図の絶縁枠体４は、段差スペース部７に突出するように、絶縁枠体４の内周に沿って伸びるリブ１５を内側に突出するように絶縁枠体４に一体的に成形して設けて、リブ１５をラミネート電池１Ｘの段差スペース部７に配設している。図に示すように、電極両側の折曲ラップ部１ａを電極に沿って折曲しているラミネート電池１Ｘは、両側の折曲ラップ部１ａｓを両側に突出させないので全体の幅を狭くできる。また、図９に示すように、両側の折曲ラップ部１ａｓが、出力端子８を設ける突出ラップ部１ａｔが曲がるのを阻止する補強リブの作用をして、この部分を補強できる。さらに、絶縁枠体４の内面に無駄な隙間ができないように装着できる特長もある。

ラミネート電池１Ｘは、出力端子８を設けている突出ラップ部１ａｔに正負の出力リード９を設けている。出力リード９は、図示しないが、第１外装フィルムと第２外装フィルムとの間に気密に挟着されて外部に引き出される。出力リード９は、保護素子１０を介して薄型バッテリパックの出力端子８に接続される。このラミネート電池１Ｘは、両面を開口している四角形である絶縁枠体４の内部に嵌入される。

絶縁枠体４は、全体をプラスチックで四角形の枠形に成形している。この絶縁枠体４は、枠の内形を、回路基板２と基板ホルダー３を装着しているラミネート電池１Ｘを嵌入できる大きさとしている。さらに、絶縁枠体４は、これを設けることで薄型バッテリパックが厚くならないように、嵌入されるラミネート電池１Ｘの表面と同一ないしほぼ同一面となり、あるいはラミネート電池１Ｘの表面よりも低くなる厚さに成形される。ただ、絶縁枠体は必ずしも四角形の枠形とする必要はなく、ラミネート電池を嵌入できる種々の形状、たとえば、多角形や部分的に湾曲部を設けた多角形状とすることもできる。さらに、絶縁枠体は、必ずしも内形と外形を同一形状とする必要はなく、これらを異なる形状とすることもできる。たとえば、絶縁枠体は、内形を四角形として、外形を部分的に湾曲部を設けた多角形状とすることもできる。この絶縁枠体は、ケーシングの外形を薄型バッテリパックが装着される電気機器の外形に沿う形状とすることができる。

図９の絶縁枠体４は、ラミネート電池１Ｘの両側面に位置する一対の縦枠４Ａの両端部を一対の横枠４Ｂで連結した構造である。一対の横枠４Ｂは、出力端子８を配設している電極カバー枠４ａと、この電極カバー枠４ａと反対側に設けられた底枠４ｂとを備えている。電極カバー枠４ａは、四角形のひとつの辺であって、四角形の他の３辺の部分よりも幅が広く、出力端子８を外部に表出させる電極窓１６を開口している。図の絶縁枠体４は、電極カバー枠４ａに複数の出力端子８を表出させる電極窓１６を開口している。出力端子８は回路基板２に固定されて、電極窓１６から外部に表出される。

さらに、絶縁枠体４は、両面をカバーする金属板５の表面よりも外側に突出する突出部１４を備える。図の薄型バッテリパックは、角部で絶縁枠体４を外部に表出させる構造としている。絶縁枠体４は角部に突出部１４を設けて、この突出部１４を金属板５の表面よりも外側に突出させている。図の薄型バッテリパックは、四隅でプラスチック製の絶縁枠体４を外部に突出させるように、絶縁枠体４の四隅部に突出部１４を設けている。金属板５は、角部の突出部１４を表出できる形状としている。

さらに、絶縁枠体４は、角部と角部の中間に突出部１４を設けることもできる。図に示す絶縁枠体４は、角部と角部の中間に設ける突出部１４として、電極カバー枠４ａに電気機器取り付け用の嵌合凸ツメ１４Ａを設けている。嵌合凸ツメ１４Ａは、電極カバー枠４ａの側面であって、絶縁枠体４における端面から突出して設けている。この位置に嵌合凸ツメ１４Ａを設ける構造は、絶縁枠体４の厚さを大きくすることなく、いいかえると絶縁枠体４を薄くしながら嵌合凸ツメ１４Ａを設けることができる。ただ、電気機器取り付け用の嵌合凸ツメは、電極カバー枠の表面側に多少突出する状態で設けることもできる。この構造は、絶縁枠体の表面側に突出する嵌合凸ツメで、表面側の金属板を保護できる特長がある。

図の薄型バッテリーパックは、絶縁枠体４の電極カバー枠４ａにふたつの嵌合凸ツメ１４Ａを突出させている。嵌合凸ツメ１４Ａは、ひとつ設けることも、また３つ以上設けることもできる。嵌合凸ツメ１４Ａは、電気機器に設けている嵌合凹部（図示せず）に嵌合されて、薄型バッテリーパックを電気機器に装着する方向を特定する。したがって、嵌合凸ツメ１４Ａは、電極カバー枠４ａの側面に、左右または上下に非対称な形状あるいは配列で設けられる。図７の薄型バッテリーパックは、先端に向かって下り勾配に傾斜するように嵌合凸ツメ１４Ａを設けている。

さらに、図４と図８に示す薄型バッテリーパックは、電極カバー枠４ａの反対側の底枠４ｂの角部と角部の中間にも、突出部１４として中間凸ツメ１４Ｂを設けている。この中間凸ツメ１４Ｂは、嵌合凸ツメ１４Ａよりも突出量が小さく、電気機器に装着される状態で、電気機器に設けている嵌合凹部（図示せず）に案内される。このように、電極カバー枠４ａと底枠４ｂの両方に、突出部１４として形状が異なる嵌合凸ツメ１４Ａと中間凸ツメ１４Ｂとを設けている薄型バッテリーパックは、電気機器に装着する方向をより正確にして、逆挿入を確実に阻止できる特長がある。

電極カバー枠４ａや底枠４ｂに突出部１４を設けている薄型バッテリーパックは、落下等で突出部１４に衝撃が加えられることがある。突出部１４が電極カバー枠４ａや底枠４ｂの角部でなくて、角部の中間に設けている薄型バッテリーパックは、突出部１４の衝撃で絶縁枠体４の内部に収納している部材に衝撃が加えられることがある。薄型バッテリーパックの外形をできるかぎり小さくするために、電極カバー枠４ａや底枠４ｂを、突出部１４の衝撃で全く変形できないように、太く強靭な構造にはできないからである。この弊害を少なくするために、図８と図９に示す絶縁枠体４は、角部に突出部１４を設けている。絶縁枠体４の角部は、電極カバー枠４ａや底枠４ｂの横枠４Ｂに、突出部１４が衝撃を受ける方向に縦枠４Ａを連結しているので、突出部１４の衝撃に対する強度を縦枠４Ａで向上できる。さらに、中間の突出部１４の両側に位置する角部を突出させている薄型バッテリーパックは、落下するときに、突出している角部の突出部１４にも衝突する確率が高くなる。このため、薄型バッテリーパックが落下するとき、中間の突出部１４のみでなくて、角部の突出部１４にも衝撃を受ける確率が高くなり、衝撃が中間の突出部１４と角部の突出部１４に分散して、耐衝撃強度を向上できる。

さらに、四角形の絶縁枠体４は、対向する外周面に、外周に沿って伸びる係止溝１１を設けている。図９と図１０の絶縁枠体４は、縦枠４Ａの外周面に係止溝１１を設けており、ここに第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂの先端縁に設けた係止折曲片１２を入れて連結している。係止溝１１は、第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂの先端縁に設けている係止折曲片１２を入れることができる幅としている。さらに、図９と図１０の絶縁枠体４は、第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂの両方を１列の係止溝１１に入れている。この構造は、１列の係止溝１１に第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂを入れるので、絶縁枠体４の形状を簡単にできる。ただ、本発明の薄型バッテリパックは、図示しないが、第１金属板と第２金属板とを別々に入れるように２列の係止溝を平行に設けることもできる。

さらに、図８と図９に示す薄型バッテリーパックは、金属板５を固定する状態で、ラベル１７を接着している。ラベル１７は、一方の金属板５の全面に接着され、さらに周縁部を他方の金属板５の表面にも接着している。このラベル１７は、嵌合凸ツメ１４Ａと中間凸ツメ１４Ｂを挿通して外部に突出させるために、嵌合凸ツメ１４Ａと中間凸ツメ１４Ｂの位置を切欠部１７Ａとしている。また、ラベル１７の切欠部１７Ａは、挿通部分における嵌合凸ツメ１４Ａの断面積よりも開口面積を大きくしており、切欠部１７Ａと嵌合凸ツメ１４Ａとの間にできる開口部に水没判定ラベル１８を配設している。この薄型バッテリーパックは、水没判定ラベル１８を接着するために、専用の切欠部１７Ａを設ける必要がない。強度を持たせているラベル１７は、切欠部１７Ａを大きくすると、どんどん強度が低下する。嵌合凸ツメ１４Ａを挿通する切欠部１７Ａに水没判定ラベル１８を接着すると、水没判定ラベル用に切欠部を設ける必要がなく、ラベル１７の強度低下を少なくして、水没判定ラベル１８を設けることができる。

以上の薄型バッテリパックは、図９において絶縁枠体４の下面に第１金属板５Ａを固定し、上面に第２金属板５Ｂを固定している。第１金属板５Ａは、ラミネート電池１Ｘの第１外装フィルム１Ａ側に積層されて、ラミネート電池１Ｘの表面を保護し、第２金属板５Ｂは、第２外装フィルム１Ｂの表面に積層されてラミネート電池１Ｘの裏面を保護する。第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂは弾性変形できる金属板である。第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂは、厚さを０．１ｍｍとするＳＵＳ３０４のステンレス板である。この金属板５は、薄くて極めて強靭な特長がある。ただし、金属板は、さらに薄くあるいは厚くすることもできる。たとえば、厚さを０．０５〜０．３ｍｍとすることもできる。金属板は、ステンレスに代わって、鉄や鉄合金、あるいはアルミニウムやアルミニウム合金等とすることもできる。

第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂは、絶縁枠体４の表面をカバーするように、絶縁枠体４の表面に沿って内側に折曲され、さらに折曲された先端縁を係止溝１１に向かって内側に折曲して係止折曲片１２としている。第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂは、対向する辺に係止折曲片１２を設けている。図９に示す薄型バッテリパックは、第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂの対向する側縁に係止折曲片１２を設けている。この薄型バッテリパックは、第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂを絶縁枠体４にしっかりと外れないように連結できる。ただし、本発明の薄型バッテリパックは、図示しないが、第１金属板と第２金属板の３〜４辺に係止折曲片を設けて、これを絶縁枠体に連結することもできる。

さらに、図の薄型バッテリパックは、第２金属板５Ｂに、出力端子８を外部に表出させる電極表出切欠部５ｂを設けている。電極表出切欠部５ｂは、絶縁枠体４の電極表出部分を外部に表出させるので、電極表出部分を表出できる形状としている。図の電極表出部分は、全ての電極窓１６を外部に表出させるように、全ての電極窓１６の開口部を含む大きさとしている。第１金属板５Ａは、一方の嵌合凸ツメ１４Ａをカバーする、嵌合凸ツメカバー部５ｃを有する。嵌合凸ツメカバー部５ｃは、Ｌ字状に折曲されて、電極カバー枠４ａの側面と表面をカバーする。さらに、嵌合凸ツメ１４Ａを挿通するために貫通孔５ｄを設けている。

第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂは、弾性変形できる金属板５であるから、金属板５を弾性変形させて係止折曲片１２を係止溝１１に入れることができる。第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂは、弾性変形する復元力で、係止折曲片１２を係止溝１１に入れる状態に保持する。この構造の薄型バッテリパックは、図１３に示すように、収納しているラミネート電池１Ｘが膨れるように変形して、第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂの中央が矢印Ａで示されるように押圧されて変形すると、第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂの外周縁は、矢印Ｂで示す方向に引っ張られる。矢印Ｂで示す力は、係止折曲片１２を係止溝１１に引き込ませる方向であるから、この方向に作用する力が、係止折曲片１２を係止溝１１から外すことはなく、反対に係止折曲片１２を係止溝１１に食い込ませる力が作用して、第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂは、さらにしっかりと絶縁枠体４に連結される。とくに、薄型バッテリパックの絶縁枠体４は非常に薄いので、第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂを内側に折曲している部分の幅は極めて狭く、第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂが矢印Ｂで示す方向に引っ張られても、折曲部が変形することがない。したがって、係止折曲片１２を係止溝１１に入れて第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂを絶縁枠体４に連結する薄型バッテリパックは、第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂを弾性変形させることにより、簡単かつ容易に、しかも迅速に能率よく第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂを絶縁枠体４に連結して安価に多量生産でき、さらに連結した状態では第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂとを外れないようにしっかりと絶縁枠体４に固定できる特長がある。

第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂを絶縁枠体４に連結する前工程で、ラミネート電池１Ｘのラップ部１ａに回路基板２と基板ホルダー３が配設される。回路基板２は、出力端子８を設けるために薄型バッテリパック全体を厚くしないように、ラミネート電池１Ｘのラップ部１ａに配設される。ラップ部１ａが電極収納部１ｂよりも低くなって凹部となっているので、このスペースを有効に利用して出力端子８を配設する。この回路基板２は絶縁基板で、上面に薄型バッテリパックの出力端子８を固定している。出力端子８は、絶縁枠体４の電極カバー枠４ａに設けている電極窓１６から外部に表出される。この出力端子８は、薄型バッテリパックを装着する電気機器の端子に弾性的に押圧される。押圧力に対して出力端子８をしっかりと保持するために、出力端子８を設けている回路基板２は、基板ホルダー３とラップ部１ａと第１金属板５Ａで支持する。さらに、出力端子８を第２外装フィルム１Ｂと同一面に接近させるために、背面に基板ホルダー３を配設している。

回路基板２は、出力端子８に加えて、ラミネート電池１Ｘの保護回路を実現する電子部品を実装することができる。この電子部品は、回路基板２の裏面に突出するように固定される。裏面の電子部品は、基板ホルダー３の上面に凹部３Ｃを設けてここに配置できる。保護回路は、ラミネート電池１Ｘを過充電や過放電から防止するために充放電電流を制御する回路、過電流を検出して電流を遮断する回路、ラミネート電池１Ｘが異常に高い温度になると電流を遮断する回路等である。回路基板２は、ラミネート電池１Ｘのラップ部１ａに配置できる幅と長さの細長い形状である。図の回路基板２は、ラップ部１ａに嵌入できる長方形である。

基板ホルダー３は、全体をプラスチックで成形している。基板ホルダー３は、回路基板２の裏面とラミネート電池１Ｘのラップ部１ａとの間に配設されて、回路基板２の出力端子８を第２外装フィルム１Ｂの表面と同一面に接近させる。図９の基板ホルダー３は、周壁３Ａと凸部３Ｂを設けて、実質的な厚さを大きくして、出力端子８を第２外装フィルム１Ｂと同一平面に位置させる。凸部３Ｂは中央部分に設けてあり、周壁３Ａは両端と一方の側縁に沿って設けている。凸部３Ｂは、図９に示すように、中央部分に幅広く設け、あるいは図示しないが、中央部分に複数設けることができる。凸部３Ｂと周壁３Ａの間に凹部３Ｃができるので、図の薄型バッテリパックは、この凹部３Ｃに保護素子１０を配設している。保護素子１０は、ＰＴＣ、ブレーカ、ヒューズ等である。さらに、保護回路を実現する電子部品を実装する回路基板２は、電子部品を基板ホルダー３の上面にできる凹部３Ｃに配設する。基板ホルダー３は、ラミネート電池１Ｘのラップ部１ａに嵌着できる外形に成形される。図の基板ホルダー３は、長方形に成形している。

従来の薄型バッテリパックの分解斜視図 図１に示す薄型バッテリパックの断面図 本発明者が先に開発した薄型バッテリパックの分解斜視図 本発明の一実施例にかかる薄型バッテリパックの正面図 図４に示す薄型バッテリパックの平面図 図４に示す薄型バッテリパックの底面図 図４に示す薄型バッテリパックの側面図 図４に示す薄型バッテリパックの背面図 図４に示す薄型バッテリパックの分解斜視図 図４に示す薄型バッテリパックの分解断面図 図４に示す薄型バッテリパックのＡ−Ａ線断面図 図４に示す薄型バッテリパックのＢ−Ｂ線断面図 図１０に示す薄型バッテリパックが膨れる状態を示す断面図

符号の説明

１…薄型電池 １Ｘ…ラミネート電池
１Ａ…第１外装フィルム １Ｂ…第２外装フィルム
１ａ…ラップ部 １ｂ…電極収納部
１ｃ…溝形突出部
１ａｓ…折曲ラップ部 １ａｔ…突出ラップ部
２…回路基板
３…基板ホルダー ３Ａ…周壁 ３Ｂ…凸部
３Ｃ…凹部
４…絶縁枠体 ４Ａ…縦枠 ４Ｂ…横枠
４ａ…電極カバー枠 ４ｂ…底枠
５…金属板 ５Ａ…第１金属板 ５Ｂ…第２金属板
５ｂ…電極表出切欠部 ５ｃ…嵌合凸ツメカバー部
５ｄ…貫通孔
６…ケーシング
７…段差スペース部
８…出力端子
９…出力リード
１０…保護素子
１１…係止溝
１２…係止折曲片
１４…突出部 １４Ａ…嵌合凸ツメ １４Ｂ…中間凸ツメ
１５…リブ
１６…電極窓
１７…ラベル １７Ａ…切欠部
１８…水没判定ラベル
２１…ラミネート電池
２２…上下ケース
２３…プラスチック枠
２４…金属板
３１…ラミネート電池
３２…プラスチック枠
３３…第１金属板
３４…第２金属板
３５…ラベル
３６…出力端子
３７…電極窓

Claims (6)

1. 薄型電池(1)と、この薄型電池(1)の外周縁に沿って配設されるプラスチック製の絶縁枠体(4)と、この絶縁枠体(4)と薄型電池(1)の両面をカバーする金属板(5)とを備える薄型バッテリーパックであって、
   絶縁枠体(4)は、薄型電池(1)の両側面に位置する一対の縦枠(4A)の両端部を横枠(4B)で連結した構造であって、金属板(5)の表面よりも外側に突出する突出部(14)を備えることを特徴とする薄型バッテリーパック。
2. 絶縁枠体(4)の角部に突出部(14)を設けている請求項１に記載される薄型バッテリパック
3. 絶縁枠体(4)の角部と角部の中間に突出部(14)を設けている請求項１に記載される薄型バッテリパック。
4. 突出部(14)が、電気機器取り付け用の嵌合凸ツメ(14A)である請求項１に記載される薄型バッテリパック。
5. 絶縁枠体(4)が出力端子(8)を配設している電極カバー枠(4a)を備えており、この電極カバー枠(4a)に、電気機器取り付け用の嵌合凸ツメ(14A)を突出して設けている請求項４に記載される薄型バッテリーパック。
6. 金属板(5)の表面にラベル(17)を接着しており、ラベル(17)は嵌合凸ツメ(14A)を突出させる切欠部(17A)を設けて、切欠部(17A)に嵌合凸ツメ(14A)を挿通しており、さらに、ラベル(17)の切欠部(17A)は、挿通部分における嵌合凸ツメ(14A)の断面積よりも大きく開口すると共に、この開口部に水没判定ラベル(18)を配設している請求項１に記載される薄型バッテリパック。

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