電池パック
【課題】電池端子の位置精度を向上させるための複雑な加工や追加部品を加えることなく、電池端子を出来る限り機器側に近づけることができる電池パックを提供する。
【解決手段】本発明の電池パックは、扁平で略直方体形状の電池セルと、回路基板に電子部品を実装して構成した保護回路部と、電池セルの主面部が臨む位置が開放され、主面部に直交する４つの側面部を取り囲むフレーム部と、電池セルと保護回路部とフレーム部とを一体的に被覆するラベルとを備えてなる電池パックであって、フレーム部の１辺に、電池セルを押圧する保持構造体が存在することを特徴とする。
【解決手段】本発明の電池パックは、扁平で略直方体形状の電池セルと、回路基板に電子部品を実装して構成した保護回路部と、電池セルの主面部が臨む位置が開放され、主面部に直交する４つの側面部を取り囲むフレーム部と、電池セルと保護回路部とフレーム部とを一体的に被覆するラベルとを備えてなる電池パックであって、フレーム部の１辺に、電池セルを押圧する保持構造体が存在することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池パック、特に、電池パックの電池端子の位置精度を向上させる電池パックフレームを有した電池パックに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電池パックでは、図５に示すように、電池端子１６は保護回路基板１５上にあり、保護回路基板１５は、図６に示すようにフレームにある保護回路基板固定用のツメ２１により固定されている。この保護回路基板１５を固定する部分には、ツメ２１自身と保護回路基板１５の寸法バラツキ及び保護回路基板１５のはめ込み性を考慮し、一定のクリアランスを必要としている。
【０００３】
また、電池パックは、図３に示すように、電池セル１１に絶縁紙１２を貼り付けた上で、保護回路基板１５、ＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）サーミスタ１３、及び、接続用タブ１４を電気溶接などの方法で加工、組立てた電池組立て品１０をフレームで囲い、それらをラベル４０で覆うように巻きつけている（図４参照）。この電池組立て品１０の寸法バラツキを考慮して、フレーム２ａ、フレーム２ｂの内側寸法も一定のクリアランスを必要としている（図２参照）。
【０００４】
これらのクリアランスは、低減可能であるが、ゼロには出来ないため、これらのクリアランス分、電池パックの電池端子位置は自由度を持つことになり、電池パックを装着する機器側の端子で、この自由度分を考慮した設計をする必要が生じていた。
【０００５】
電池パックを取り付ける機器側の電池端子は、電池パック側の電池端子の自由度範囲に対応できるよう十分な寸法で設計されていた。しかしながら、機器の小型化が進むにつれて、電池端子の設計上、この自由度を許容していると機器の小型化に限界が生じてくる。そこで、機器の小型化の課題として、電池端子の位置精度を向上させ、出来る限り、機器と電池パックの電池端子を接近させる必要があった。
【０００６】
このような課題を解決する技術が特許文献１に記載されている。特許文献１記載の電池パックは、電池セルを取り囲むフレームがあり、そのフレーム自体が二重構造になっており、その内側に電池端子を備えた保護回路基板を収納できる基板収納部が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２５０２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この特許文献１に記載された技術は、電池パックの電池端子位置が電池端子を備えた保護回路基板を収納したフレームによって決定されるので、電池パックの電池端子位置の自由度を限定し、位置精度を向上させることができる。しかしながら、特許文献１の電池パックのフレームは、保護回路基板を収納するための二重構造を有しているため、フレーム自体に高精度な加工を施す必要がある。また、フレームの各部の寸法は、対応する電池セルの大きさにフィットするようにしなければならない。そのため、フレームの製造においては、複雑な加工のための多大な工数を要することや追加部品によって高コストになるという課題が生じる。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上述した課題である電池端子の位置精度を向上させるための複雑な加工や追加部品を加えることなく、電池端子を出来る限り機器側に近づけることができる電池パックを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の電池パックは、扁平で略直方体形状の電池セルと、回路基板に電子部品を実装して構成した保護回路部と、電池セルの主面部が臨む位置が開放され、主面部に直交する４つの側面部を取り囲むフレーム部と、電池セルと保護回路部とフレーム部とを一体的に被覆するラベルとを備えてなる電池パックであって、フレーム部の１辺に、電池セルを押圧する保持構造体が存在することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、電池端子の位置精度を向上させ、出来る限り、機器と電池パックの電池端子を接近させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の電池パックの構成図である。
【図２】従来の電池パックの構成図である。
【図３】電池組立て品の外観図である。
【図４】ラベルによる被覆のプロセス図である。
【図５】保護回路部の外観図である。
【図６】フレーム（Ｐ）における保護回路基板の固定配置図及びその拡大図である。
【図７】フレーム（Ｃ）の形状図である。
【図８】本発明の一実施形態（その１）を示す電池パックの構成図である。
【図９】フレーム（Ｐ）の形状図である。
【図１０】フレーム（Ｃ）の他の形状図である。
【図１１】本発明の一実施形態（その２）を示す電池パックの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の電池パックの構成を図１に示す。図１は、電池パックの電池端子位置が、最もフレームの外側面に近くなるように、電池端子位置を固定できるフレーム構造を示している。このフレーム構造によって、電池パック内の電池組立て品及びフレーム寸法など、使用する部品の寸法バラツキがあっても、最もフレームの外側面に近くなるように電池端子位置を固定できる。
【００１４】
詳細に説明すると、本発明の電池パックを構成するフレームは、端子用の窓２２が存在する保護回路基板１５側フレームのフレーム（Ｐ）２ａ（図９参照）とそれに対向する側のフレーム（Ｃ）２ｂ（図７参照）の２部品からなる。
【００１５】
更に、保護回路基板１５について説明すると、電池セル１１の過充電または過放電などを防止するための保護回路と、外部への電力供給などを行うための電池端子１６が設けられている。上述の端子用の窓２２は、この電池端子１６を露出させるためのものである。また、保護回路基板１５の一端側には、ＰＴＣサーミスタ１３が設けられている。ＰＴＣサーミスタ１３は、電池セル１１の温度が異常上昇したような場合に感応して高抵抗となることにより、回路を遮断するものである。
【００１６】
一方、フレーム（Ｃ）２ｂには、バネ性を持たせるための傾斜部分と電池組立て品１０を押す先端部からなる保持構造体１がある（図８参照）。
【００１７】
上述の構造は、フレーム（Ｐ）２ａ、フレーム（Ｃ）２ｂに囲まれた内部空間と電池組立て品１０との寸法クリアランスが最大の時でも、確実に電池組立て品１０を保護回路基板１５側のフレーム（Ｐ）２ａの内側に押し付けられ、かつ寸法クリアランスが最小の時でも、フレーム（Ｃ）２ｂの外側にはみ出ることが無い形状・寸法で構成する。
【００１８】
電池組立て品１０をこのフレーム（Ｐ）２ａとフレーム（Ｃ）２ｂで囲むように組み込むと、電池組立て品１０は、フレーム（Ｃ）２ｂの保持構造体１により押圧されるので、電池組立て品１０を構成する保護回路基板１５に設けられている電池端子１６が最もフレーム（Ｐ）２ａ側の位置となる。この状態を保持したまま、フレーム（Ｐ）２ａとフレーム（Ｃ）２ｂを含めて全体をラベル４０で覆い、電池パック３０を構成する。
【００１９】
本発明の第１の効果は、フレーム（Ｐ）２ａの基板固定ツメ２１にクリアランスがあっても、電池端子１６の位置が最もフレーム（Ｐ）２ａの外側面に近くなる状態を保持できる。
【００２０】
本発明の第２の効果は、フレーム（Ｃ）２ｂに保持構造体１を設けるため、新たな部品追加をしなくても、電池端子１６の位置が最もフレーム（Ｐ）２ａの外側面に近くなる状態を保持できる。
【００２１】
本発明の第３の効果は、電池端子１６をフレーム（Ｐ）２ａに押し当てるため、電池端子１６の位置は、フレーム（Ｐ）２ａの肉厚のみとなり、位置精度が向上する。すなわち、図６において説明すれば、クリアランスが限りなくゼロになり、端子凹寸法がフレーム（Ｐ）２ａの肉厚のみとなる状態である。
【００２２】
上述の実施形態において、保持構造体は、電池組立て品・フレームなどの寸法を考慮して確実に電池組立て品を押し付けられれば、形状、個数、向きなどは、任意に構成することが可能であり、本発明と同様の効果が期待できる。例えば、図１０に示すフレーム（Ｃ）２ｂは、バネ性を持たせるための傾斜部分が互いに反対方向を向いている実施形態である。
【００２３】
更に、フレームの個数・形状は、任意であり、１個や３個以上、桶や枠のような形など、どのような形であっても、電池組立て品・フレームなどの寸法を考慮して確実に電池組立て品を押し付けられれば、同様な効果が期待できる。例えば、図１１に示すフレーム３は、一体構造のフレームの実施形態である。
【００２４】
また、確実に電池組立て品を押し付けられれば、図６で示したようなフレームの基板固定ツメを構成しなくても、同様の効果が期待できる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明の電池パックは、電池を駆動源にする電子機器などにおいて、更なる小型化を実現するものである。
【符号の説明】
【００２６】
１ 保持構造体
２ａ フレーム（Ｐ）
２ｂ フレーム（Ｃ）
３ フレーム
１０ 電池組立て品
１１ 電池セル
１２ 絶縁紙
１３ ＰＴＣサーミスタ
１４ 接続用タブ
１５ 保護回路基板
１６ 電池端子
１７ 保護回路部品搭載部
２１ ツメ
２２ 端子用の窓
３０ 電池パック
４０ ラベル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池パック、特に、電池パックの電池端子の位置精度を向上させる電池パックフレームを有した電池パックに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電池パックでは、図５に示すように、電池端子１６は保護回路基板１５上にあり、保護回路基板１５は、図６に示すようにフレームにある保護回路基板固定用のツメ２１により固定されている。この保護回路基板１５を固定する部分には、ツメ２１自身と保護回路基板１５の寸法バラツキ及び保護回路基板１５のはめ込み性を考慮し、一定のクリアランスを必要としている。
【０００３】
また、電池パックは、図３に示すように、電池セル１１に絶縁紙１２を貼り付けた上で、保護回路基板１５、ＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）サーミスタ１３、及び、接続用タブ１４を電気溶接などの方法で加工、組立てた電池組立て品１０をフレームで囲い、それらをラベル４０で覆うように巻きつけている（図４参照）。この電池組立て品１０の寸法バラツキを考慮して、フレーム２ａ、フレーム２ｂの内側寸法も一定のクリアランスを必要としている（図２参照）。
【０００４】
これらのクリアランスは、低減可能であるが、ゼロには出来ないため、これらのクリアランス分、電池パックの電池端子位置は自由度を持つことになり、電池パックを装着する機器側の端子で、この自由度分を考慮した設計をする必要が生じていた。
【０００５】
電池パックを取り付ける機器側の電池端子は、電池パック側の電池端子の自由度範囲に対応できるよう十分な寸法で設計されていた。しかしながら、機器の小型化が進むにつれて、電池端子の設計上、この自由度を許容していると機器の小型化に限界が生じてくる。そこで、機器の小型化の課題として、電池端子の位置精度を向上させ、出来る限り、機器と電池パックの電池端子を接近させる必要があった。
【０００６】
このような課題を解決する技術が特許文献１に記載されている。特許文献１記載の電池パックは、電池セルを取り囲むフレームがあり、そのフレーム自体が二重構造になっており、その内側に電池端子を備えた保護回路基板を収納できる基板収納部が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２５０２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この特許文献１に記載された技術は、電池パックの電池端子位置が電池端子を備えた保護回路基板を収納したフレームによって決定されるので、電池パックの電池端子位置の自由度を限定し、位置精度を向上させることができる。しかしながら、特許文献１の電池パックのフレームは、保護回路基板を収納するための二重構造を有しているため、フレーム自体に高精度な加工を施す必要がある。また、フレームの各部の寸法は、対応する電池セルの大きさにフィットするようにしなければならない。そのため、フレームの製造においては、複雑な加工のための多大な工数を要することや追加部品によって高コストになるという課題が生じる。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上述した課題である電池端子の位置精度を向上させるための複雑な加工や追加部品を加えることなく、電池端子を出来る限り機器側に近づけることができる電池パックを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の電池パックは、扁平で略直方体形状の電池セルと、回路基板に電子部品を実装して構成した保護回路部と、電池セルの主面部が臨む位置が開放され、主面部に直交する４つの側面部を取り囲むフレーム部と、電池セルと保護回路部とフレーム部とを一体的に被覆するラベルとを備えてなる電池パックであって、フレーム部の１辺に、電池セルを押圧する保持構造体が存在することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、電池端子の位置精度を向上させ、出来る限り、機器と電池パックの電池端子を接近させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の電池パックの構成図である。
【図２】従来の電池パックの構成図である。
【図３】電池組立て品の外観図である。
【図４】ラベルによる被覆のプロセス図である。
【図５】保護回路部の外観図である。
【図６】フレーム（Ｐ）における保護回路基板の固定配置図及びその拡大図である。
【図７】フレーム（Ｃ）の形状図である。
【図８】本発明の一実施形態（その１）を示す電池パックの構成図である。
【図９】フレーム（Ｐ）の形状図である。
【図１０】フレーム（Ｃ）の他の形状図である。
【図１１】本発明の一実施形態（その２）を示す電池パックの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の電池パックの構成を図１に示す。図１は、電池パックの電池端子位置が、最もフレームの外側面に近くなるように、電池端子位置を固定できるフレーム構造を示している。このフレーム構造によって、電池パック内の電池組立て品及びフレーム寸法など、使用する部品の寸法バラツキがあっても、最もフレームの外側面に近くなるように電池端子位置を固定できる。
【００１４】
詳細に説明すると、本発明の電池パックを構成するフレームは、端子用の窓２２が存在する保護回路基板１５側フレームのフレーム（Ｐ）２ａ（図９参照）とそれに対向する側のフレーム（Ｃ）２ｂ（図７参照）の２部品からなる。
【００１５】
更に、保護回路基板１５について説明すると、電池セル１１の過充電または過放電などを防止するための保護回路と、外部への電力供給などを行うための電池端子１６が設けられている。上述の端子用の窓２２は、この電池端子１６を露出させるためのものである。また、保護回路基板１５の一端側には、ＰＴＣサーミスタ１３が設けられている。ＰＴＣサーミスタ１３は、電池セル１１の温度が異常上昇したような場合に感応して高抵抗となることにより、回路を遮断するものである。
【００１６】
一方、フレーム（Ｃ）２ｂには、バネ性を持たせるための傾斜部分と電池組立て品１０を押す先端部からなる保持構造体１がある（図８参照）。
【００１７】
上述の構造は、フレーム（Ｐ）２ａ、フレーム（Ｃ）２ｂに囲まれた内部空間と電池組立て品１０との寸法クリアランスが最大の時でも、確実に電池組立て品１０を保護回路基板１５側のフレーム（Ｐ）２ａの内側に押し付けられ、かつ寸法クリアランスが最小の時でも、フレーム（Ｃ）２ｂの外側にはみ出ることが無い形状・寸法で構成する。
【００１８】
電池組立て品１０をこのフレーム（Ｐ）２ａとフレーム（Ｃ）２ｂで囲むように組み込むと、電池組立て品１０は、フレーム（Ｃ）２ｂの保持構造体１により押圧されるので、電池組立て品１０を構成する保護回路基板１５に設けられている電池端子１６が最もフレーム（Ｐ）２ａ側の位置となる。この状態を保持したまま、フレーム（Ｐ）２ａとフレーム（Ｃ）２ｂを含めて全体をラベル４０で覆い、電池パック３０を構成する。
【００１９】
本発明の第１の効果は、フレーム（Ｐ）２ａの基板固定ツメ２１にクリアランスがあっても、電池端子１６の位置が最もフレーム（Ｐ）２ａの外側面に近くなる状態を保持できる。
【００２０】
本発明の第２の効果は、フレーム（Ｃ）２ｂに保持構造体１を設けるため、新たな部品追加をしなくても、電池端子１６の位置が最もフレーム（Ｐ）２ａの外側面に近くなる状態を保持できる。
【００２１】
本発明の第３の効果は、電池端子１６をフレーム（Ｐ）２ａに押し当てるため、電池端子１６の位置は、フレーム（Ｐ）２ａの肉厚のみとなり、位置精度が向上する。すなわち、図６において説明すれば、クリアランスが限りなくゼロになり、端子凹寸法がフレーム（Ｐ）２ａの肉厚のみとなる状態である。
【００２２】
上述の実施形態において、保持構造体は、電池組立て品・フレームなどの寸法を考慮して確実に電池組立て品を押し付けられれば、形状、個数、向きなどは、任意に構成することが可能であり、本発明と同様の効果が期待できる。例えば、図１０に示すフレーム（Ｃ）２ｂは、バネ性を持たせるための傾斜部分が互いに反対方向を向いている実施形態である。
【００２３】
更に、フレームの個数・形状は、任意であり、１個や３個以上、桶や枠のような形など、どのような形であっても、電池組立て品・フレームなどの寸法を考慮して確実に電池組立て品を押し付けられれば、同様な効果が期待できる。例えば、図１１に示すフレーム３は、一体構造のフレームの実施形態である。
【００２４】
また、確実に電池組立て品を押し付けられれば、図６で示したようなフレームの基板固定ツメを構成しなくても、同様の効果が期待できる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明の電池パックは、電池を駆動源にする電子機器などにおいて、更なる小型化を実現するものである。
【符号の説明】
【００２６】
１ 保持構造体
２ａ フレーム（Ｐ）
２ｂ フレーム（Ｃ）
３ フレーム
１０ 電池組立て品
１１ 電池セル
１２ 絶縁紙
１３ ＰＴＣサーミスタ
１４ 接続用タブ
１５ 保護回路基板
１６ 電池端子
１７ 保護回路部品搭載部
２１ ツメ
２２ 端子用の窓
３０ 電池パック
４０ ラベル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
扁平で略直方体形状の電池セルと、
回路基板に電子部品を実装して構成した保護回路部と、
前記電池セルの主面部が臨む位置が開放され、前記主面部に直交する４つの側面部を取り囲むフレーム部と、
前記電池セルと前記保護回路部と前記フレーム部とを一体的に被覆するラベルと、
を備えてなる電池パックであって
前記フレーム部の１辺に、前記電池セルを押圧する保持構造体が存在すること
を特徴とする電池パック。
【請求項２】
請求項１記載の電池パックであって、
前記保持構造体は、前記フレーム部を加工して形成されること
を特徴とする電池パック。
【請求項３】
請求項１または２記載の電池パックであって、
前記保護回路部は、前記電池セルの４つの側面部のうちの１つの側面部に取り付けられていること
を特徴とする電池パック。
【請求項４】
請求項３記載の電池パックであって、
前記保持構造体は、前記保護回路部が接する前記フレーム部の１辺と対向する位置に存在すること
を特徴とする電池パック。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電池パックであって、
前記保護回路部の回路基板は、電池端子を有すること
を特徴とする電池パック。
【請求項１】
扁平で略直方体形状の電池セルと、
回路基板に電子部品を実装して構成した保護回路部と、
前記電池セルの主面部が臨む位置が開放され、前記主面部に直交する４つの側面部を取り囲むフレーム部と、
前記電池セルと前記保護回路部と前記フレーム部とを一体的に被覆するラベルと、
を備えてなる電池パックであって
前記フレーム部の１辺に、前記電池セルを押圧する保持構造体が存在すること
を特徴とする電池パック。
【請求項２】
請求項１記載の電池パックであって、
前記保持構造体は、前記フレーム部を加工して形成されること
を特徴とする電池パック。
【請求項３】
請求項１または２記載の電池パックであって、
前記保護回路部は、前記電池セルの４つの側面部のうちの１つの側面部に取り付けられていること
を特徴とする電池パック。
【請求項４】
請求項３記載の電池パックであって、
前記保持構造体は、前記保護回路部が接する前記フレーム部の１辺と対向する位置に存在すること
を特徴とする電池パック。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電池パックであって、
前記保護回路部の回路基板は、電池端子を有すること
を特徴とする電池パック。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−９０３８（Ｐ２０１１−９０３８Ａ）
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５０７３９（Ｐ２００９−１５０７３９）
【出願日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【出願人】（３９００１０１７９）埼玉日本電気株式会社 (1,228)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【出願人】（３９００１０１７９）埼玉日本電気株式会社 (1,228)
【Ｆターム（参考）】
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