JP2009009734A - ラベル巻き電池パック - Google Patents

Abstract

【課題】電池パックの膨れ異常を容易に検出可能にする手段を提供する。
【解決手段】矩形平板状の電池本体の周囲にラベル１が巻かれたラベル巻き電池パックにおいて、このラベル１に、膨れ検出手段として機能する所定深さと所定長さを有する切り込み溝（図では「♯」状の切り込み溝）を設けておく。電池本体の劣化による膨れ発生時の応力で前記ラベル１の前記切り込み溝に沿ってスリット状の裂け目１ｂが生ずるので、このスリット状の裂け目１ｂの発生を目視することにより容易に電池の劣化を判定できる。
【選択図】図４

Description

本発明は、電池ユニットの外表面にラベルを巻いたラベル巻き電池パックに関する。

携帯電話機等の電子機器の小型軽量化に伴い、電子機器に内蔵されてその電源として使用される電池パックの小型化、薄型化に対する要求が高まっており、例えば矩形平板状の電池セルを枠状の外装体に収納し、その後、周囲にラベルを巻いて貼着し、ラベルにより電池セルと外装体とを固定することによって、電池パックの厚さ寸法を小さくするとともに電池パックを容易に組み立て可能にする技術が、特許文献１〜４等に開示されている。

図６および図７は、従来のこのようなラベル巻き電池パックの一例を示す外観図および分解斜視図である。

従来のラベル巻き電池パックでは、矩形平板状の電池ユニット４の側面周囲を保護するために、枠状に構成された端子側フレーム２、および指掛側フレーム３を電池ユニット４の側面に装着し、さらにこの端子側フレーム２および指掛側フレーム３と電池ユニット４の表裏面周囲に亘ってラベル１０を巻きつけ、貼着することにより、端子側フレーム２、および指掛側フレーム３と電池ユニット４とを固定している。そのため、電池パックの厚みは、ほぼ電池セル５の厚み程度まで薄くすることができる。

特開２００１−１９６０３５号公報 特開２００４−３２７３７８号公報 特開２００５−３２７５９３号公報 特開２００６−０３２０１８号公報 特開平１１−３１２５０５号公報 特開平１１−３１２５０５号公報

一般に電池パックには、過充電を検知したときに充電制御素子を制御する保護制御部が内蔵されており（特許文献２〜４等参照）、充電電圧が異常に高くなった場合等には、充電制御素子をオフにして、充電を停止させている。しかし、この保護制御部が故障して過充電検知、保護機能が動作しなくなって二次電池が過充電状態に曝されると、二次電池には過電圧が加わって発熱や、膨れが生じる。また、内部ショートや外部からの衝撃による故障等が起こった場合にも、発熱や、膨れが生じることがある。

このような電池劣化等による発熱、膨れが生じた場合、そのままでは電池パックの極端な膨れ等が発生しない限り、視覚的に充電環境の異常等を電池パック単体で検出することは難しい。その結果、最終的に破裂したり、発火するという問題に至ってしまう恐れもある
図８は、図６に示すラベル巻き電池パックが膨れた状態を示す外観図であり、図９、および図１０は、図８に示すラベル巻き電池パックをＡ方向、およびＢ方向からみた側面図である。

従来、このラベル巻き電池パックにおけるセル膨れが発生した場合、図９及び図１０に示すように電池パックの表面及び裏面の中央部が隆起してビア樽状に変形するので、この隆起寸法αを測定することにより膨れ異常（電池劣化）の判定を行っていた。しかし、この隆起寸法αは小さな値であって正確に測定することは困難であり、そのためこの方法による電池劣化の判定は容易ではなかった。

また従来、外装材にラミネートフィルムを用いた薄型電池において、外装材として樹脂層及び金属層を含む防湿性多層フィルムを用い、例えば外装材のうち最も内側に配される樹脂層に、厚さの中途部に至る直線状の切り込み溝を入れる等により、外装材に厚さが薄い部分を設け、電池内圧が上昇して膨れが発生したときに外装材の切り込み溝部分が開裂するようにした安全弁機構を設ける技術が特許文献５〜６等に開示されているが、この場合、外装材の開裂は実質的には電池パックの破裂であり、この外装材が開裂すると開裂部分から電池の内容物（電解液等）が外部へ流出するという問題がある。従って、電池パックが破裂するまでは電池の劣化状態を判定できないという問題点の解消方法としては不十分である。

本発明の目的は、上記問題点に鑑み、電池破壊等が生ずる前に電池パックの膨れ異常を容易に検出可能にする手段を提供することにある。

本発明は、電池本体の周囲にラベルを巻いたラベル巻き電池パックにおいて、前記ラベルに所定深さと所定長さを有する切り込み溝を設け、前記電池本体の膨れ発生時の応力で前記ラベルに前記切り込み溝に沿ったスリット状の裂け目が生ずるように構成した膨れ検出手段を有していることを特徴としている。

また本発明のラベル巻き電池パックに用いられるラベルには、前記電池本体の膨れ発生時の応力で切り込み溝に沿ったスリット状の裂け目が生ずるように構成した所定深さと所定長さを有する前記切り込み溝が設けられていることを特徴としている。

本発明による携帯電話端末の電池パックの膨れ検出構造では、電池本体の周囲に巻かれたラベルに設けられた切り込み溝が、電池パックのセルが膨れた際に割けてスリットとなり、その裂け目から電池ユニットのセルが露出することで電池パックの膨れ異常を視覚的に認識することができ、使用者は電池パックの膨れ異常を容易に検出することができ、電池劣化等により万が一セルが膨れた場合の安全性を向上させることができる。

本発明では、セル膨れに対する異常の際にセルの周囲に巻かれたラベルにスリットが形成されてセルの露出を目視判断することができるので、一般の使用者でも電池が破裂する前に容易に電池パックの膨れ異常（電池劣化）を検知することが可能となる。

また、ラベルに切り込み溝を設ける検出方法とした為、検知用の専用部品を追加することなく安価且つ容易な構造で電池パックの膨れ異常検出手段を提供することが可能となる。

さらに、ラベルの切り込み溝深さ及び切り込み溝長さを変化させることにより、ラベルが裂ける程度を制御することが可能となる為、電池パックの膨れ異常検出レベルも容易に制御することが可能となる。

図１は本発明の実施例を示すラベル巻き電池パックの外観斜視図、図２は本実施例で用いられるラベルの外観斜視図、図３は図２に示すラベルのＣ−Ｃ断面図である。

本実施例のラベル巻き電池パックも、ラベル１に切り込み溝１ａが形成されている点を除けば、図６〜図７に示す従来のラベル巻き電池パックと同様の構成となっており、矩形平板状の電池ユニット４の周囲に枠状の端子側フレーム２、および指掛側フレーム３を取り付けた後、その外周囲にラベル１を巻きつけ貼着することにより、電池ユニット４と端子側フレーム２および指掛側フレーム３とを固定して電池パックを構成している。

本実施例のラベル巻き電池パックに用いられるラベル１には、図２〜図３に示されているように、ラベル１の所定の位置に、所定の深さと所定の長さを有する切り込み溝１ａが形成されている。実施例では、４本の切り込み溝を「♯」状に配置した構成を示しているが、切り込み溝の数および配置方法は図に示す形状に限定されるものではなく、例えば、１本の切り込み溝、２本の切り込み溝を「×」状に配置した構成、あるいは複数本の切り込み溝を平行に配置した構成等、適宜形状の切り込み溝をラベル１上に設けることができる。

ラベル１を電池ユニット４の周囲に巻くとき、ラベル１に形成された切り込み溝１ａが内側（電池ユニット４側）となるようにして電池ユニット４の周囲に巻きつけて貼着することにより、矩形平板状の電池ユニット４と端子側フレーム２および指掛側フレーム３を固定することで電池パックが構成される。

図４は本実施例のラベル巻き電池パックに膨れが発生したときの状態を示す外観斜視図であり、図５は図４に示す膨れが発生したラベル巻き電池パックのＣ−Ｃ面に沿った断面図および拡大図を示している。以下、本実施例の動作について、図１〜図５を参照して説明する。

図１に示すラベル巻き電池パックにおいて、劣化等の事由により電池ユニット４に配備されたセル５が膨れた場合、このラベル巻き電池パックは図４〜図５に示すようにビア樽状に変形する。そのため、電池パックの外観面となるラベル１には引張り応力が働き、切り込み溝１ａを維持可能な応力を超える電池パックの膨れが生じた時点で、切り込み溝１ａが割けてスリット１ｂとなり、その隙間から電池ユニットのセル５が露出する。したがって、ラベル１の切り込み溝１ａが割けてスリット１ｂに変化したことを目視することにより、電池パックに膨れが発生したことを容易に確認することが可能となる。

セル膨れが発生したときの電池パックの形状は、図４〜図５に示すように、この矩形平板状の電池パックの表面及び裏面の中央部が隆起してビア樽状に変形するので、電池パックの表面及び裏面の中央部が最も大きく変形する。したがって、ラベル１における切り込み溝１ａを設ける位置は、ラベル１をセル５の外観周囲に巻きつけたときに、切り込み溝１ａがセル５の表面または裏面のほぼ中央に一致するように設けることによって、電池パックの膨れ確認効果を上げることができる。

本発明の実施例を示すラベル巻き電池パックの外観斜視図である。 本実施例で用いられるラベルの外観斜視図である。 図２に示すラベルのＣ−Ｃ断面図である。 本実施例の動作状態を示すラベル巻き電池パックの外観斜視図である。 本実施例の動作状態を示すラベル巻き電池パックの断面図及び一部拡大図である。 従来のラベル巻き電池パックの外観斜視図である。 従来のラベル巻き電池パックの分解斜視図である。 図６に示すラベル巻き電池パックが膨れた状態を示す外観斜視図である。 図８に示すラベル巻き電池パックをＡ方向からみた側面図である。 図８に示すラベル巻き電池パックをＢ方向からみた側面図である。

符号の説明

１、１０ ラベル
１ａ 切り込み溝
１ｂ スリット
２ 端子側フレーム
３ 指掛側フレーム
４ 電池ユニット
５ 電池セル

Claims (6)

1. 電池本体の周囲にラベルを巻いたラベル巻き電池パックにおいて、
   前記ラベルに所定深さと所定長さを有する切り込み溝を設け、前記電池本体の膨れ発生時の応力で前記ラベルに前記切り込み溝に沿ったスリット状の裂け目が生ずるように構成した膨れ検出手段を有していることを特徴とするラベル巻き電池パック。
2. 前記切り込み溝は、前記ラベルに複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載のラベル巻き電池パック。
3. 前記電池本体は矩形平板状に形成され、前記切り込み溝は、前記電池本体表面のほぼ中央と一致する前記ラベル上の位置に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のラベル巻き電池パック。
4. 請求項１に記載のラベル巻き電池パックに用いられるラベルであって、
   前記電池本体の膨れ発生時の応力で切り込み溝に沿ったスリット状の裂け目が生ずるように構成した所定深さと所定長さを有する前記切り込み溝が設けられていることを特徴とするラベル。
5. 前記切り込み溝が複数設けられていることを特徴とする請求項４に記載のラベル。
6. 前記切り込み溝は、矩形平板状の電池本体の周囲に巻かれた状態において、前記電池本体表面のほぼ中央に位置するように設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のラベル
   

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