(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、この基板上に搭載され、保護回路を構成するための電子部品と、この電子部品を包み込むようにして上記基板上に形成されたモールド体と、上記基板の適部に接続され、上記保護回路を充電池に接続するための端子板とを備え、上記充電池とともに電池パックのケースに装填される保護回路モジュールであって、
上記モールド体には、その上面に平坦または略平坦な一般面が形成されているとともに、上記一般面から一体的に突出する突起が形成されており、上記ケースへの装填状態において上記突起が上記充電池の外面に突き当てられることにより上記充電池との間隔が規定されるように構成されていることを特徴とする、保護回路モジュール。
【請求項２】
上記突起は、上記モールド体を形成する際に用いる金型の樹脂注入孔内で固化させられたものである、請求項１に記載の保護回路モジュール。
【請求項３】
ケース内に充電池および保護回路モジュールが装填された電池パックであって、
上記保護回路モジュールは請求項１または２に記載の保護回路モジュールであり、かつ、この保護回路モジュールは、上記モールド体に形成された突起が充電池の外面に突き当てられるようにして配置され、上記突起が充電池と保護回路モジュールとの間隔を規定していることを特徴とする、電池パック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、充電池のための保護回路モジュールおよびこの保護回路モジュールを備える電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話などの携帯端末機器に充電式の電源として用いられる電池パックには、充電池への過充電および充電池からの過放電を防止するための保護回路が付属させられており、この保護回路は、電池パックの組み立ての便宜等のために、モジュール化された格好で提供されている。
【０００３】
このような従来の保護回路モジュール１０を充電池４０とともにケース２０内に装填して電池パック３０を構成する場合の一例を図８に模式的に示す。
【０００４】
保護回路モジュール１０は、ガラスエポキシ等の絶縁基板１１の一面に、保護回路を構成するための電子部品を封止モールド体１３の内部に包み込んだ格好で搭載する一方、保護回路を充電池４０に接続するための導体板１４，１５の一端が基板１１に接続された基本構成を有する。この導体板１４，１５の他端は、充電池４０の外面に配置されたプラス極４１、あるいはマイナス極４２にスポット溶接等によって接続される。図８に示す例では、基板１１における上記モールド体１３が形成された側と反対側の面に、複数の端子部１６が形成されている。この端子部１６は、保護回路モジュール１０がケース２０に装填された状態においてケース２０に開けた窓孔２１から外部に臨み、電池パック３０と携帯端末機器本体とを導通させる役割を果たす。そして、この端子部１６を経て、機器本体を介して充電器からの充電電流が電池パック３０に供給され、あるいは、電池パック３０からの放電電流が機器本体に供給される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、充電池４０は、所定厚みを有する矩形の外形を有しているのが一般であり、プラス極４１（場合によってはマイナス極。以下同じ）が長手方向一端面中央に突起状に配置される一方、マイナス極４２（場合によってはプラス極。以下同じ）が、プラス極以外の導体表皮全体によって構成されるのが一般である。そして、突起状のプラス極４１に接続するべき導体板１４は、図８に表れているように、基板１１に対して直角に折り曲げ、さらに同方向に直角に折り曲げて充電池の一端面と平行な部位１４Ｂを形成した上で、この部位１４Ｂを上記突起状のプラス極４１にスポット溶接するという取り回しをする必要がある。
【０００６】
上述したように、充電池４０は、突起状のプラス極４１以外の表皮全体がマイナス極となっているため、上記導体板１４の水平部位１４Ｂが電池表皮に不用意に短絡接触することを防止する必要があり、通常、充電池４０の一端面４０ａと保護回路モジュール１０との間に図示しないスペーサを介装することによって対処している。
【０００７】
しかしながら、上記のような対処方法は、電池パック３０の部品点数の増加につながり、また、組み付け作業性を悪化させ、電池パックのコスト上昇を招く結果となる。
【０００８】
本願発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、保護回路モジュールの電池接続用導体板が電池パックの組み立て状態において電池表面の反対極に不用意に短絡接触するという事態を、コスト上昇を招くことのない簡単な構成によって回避することをその課題としている。
【０００９】
【発明の開示】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を採用した。
【００１０】
すなわち、本願発明の第1の側面によって提供される保護回路モジュールは、基板と、この基板上に搭載され、保護回路を構成するための電子部品と、この電子部品を包み込むようにして上記基板上に形成されたモールド体と、上記基板の適部に接続され、上記保護回路を充電池に接続するための端子板とを備え、上記充電池とともに電池パックのケースに装填される保護回路モジュールであって、上記モールド体には、その上面に平坦または略平坦な一般面が形成されているとともに、上記一般面から一体的に突出する突起が形成されており、上記ケースへの装填状態において上記突起が上記充電池の外面に突き当てられることにより上記充電池との間隔が規定されるように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
好ましい実施の形態においては、上記突起は、上記モールド体を形成する際に用いる金型の樹脂注入孔内で固化させられたものである。
【００１２】
本願発明の第2の側面によって提供される電池パックは、ケース内に充電池および保護回路モジュールが装填された電池パックであって、
上記保護回路モジュールは上記本願発明の第1の側面によって提供される保護回路モジュールであり、かつ、この保護回路モジュールは、上記モールド体に形成された突起が充電池の外面に突き当てられるようにして配置され、上記突起が充電池と保護回路モジュールとの間隔を規定していることを特徴とする。
【００１４】
本願発明は要するに、保護回路モジュールに形成されるモールド体に突起を一体的に設け、電池パックを構成した場合に、この突起にスペーサとしての機能を与えるものである。このようにすることにより、スペーサあるいは位置決め手段を別途用意することなく、充電池と保護回路モジュールとの位置関係を適正に規定することができる。
【００１５】
本願発明のその他の特徴および利点は、図面を参照して以下に行う詳細な説明から、より明らかとなろう。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施形態につき、図１ないし図７を参照して具体的に説明する。なお、これらの図において、図８に示した従来例と同等の部材あるいは部分には、同一の参照符号を付してある。
【００１７】
図１は、本願発明に係る保護回路モジュール１０を充電池４０とともにケース２０内に装填して電池パック３０を構成した場合の一形態を模式的に示している。
【００１８】
保護回路モジュール１０は、ガラスエポキシ等の絶縁基板１１の一面に、保護回路を構成するための電子部品１２を封止モールド体１３の内部に包み込んだ格好で搭載する一方、保護回路を充電池４０に接続するための導体板１４，１５の一端が基板１１に接続された基本構成を有する。より具体的には、基板１１は、充電池４０の厚みと対応する幅をもつ短冊板状をしており、その一面側にはモールド体１３に包み込まれる格好で必要な電子部品１２（図４参照）が搭載されるとともに、他面側には、複数の端子部１６が形成され、かつ、両端部において、基板１１の長手方向に延出する短冊板状の導体板１４，１５の基端部がハンダ付け等によって接続されている。この導体板１４，１５は、基板１１に対するハンダ付けの適性および充電池４０のアルミニウム表皮に対するスポット溶接の適性を考慮して、ニッケルを主体とする材質によって形成されている。
【００１９】
上記の構成によって提供される保護回路モジュール１０は、たとえば図１に示すようにしてケース２０ないし充電池４０とともに組み込まれて電池パック３０が形成される。すなわち、保護回路モジュール１０は、その一端側、すなわちモールド体１３が形成された側が充電池４０の一端面４０ａに対向するようにして配置され、各導体板１４，１５は、所定のように折曲された上、充電池４０の外面に配置されたプラス極４１およびマイナス極４２にスポット溶接によって接続される。その際、基板１１の他面側に形成された端子部１６は、ケース２０の一端面に形成した窓孔２１から外部に臨み、携帯機器側の端子と導通接触して、携帯機器本体を介した充電電流の受け入れ、および、携帯機器本体に対する放電を行う。
【００２０】
さて、本願発明では、保護回路モジュール１０における上記モールド体１３に、突起１７を一体的に形成する。すなわち、モールド体１３は、その内部に包み込むべき電子部品１２の高さに対応した厚みに形成され、その上面は、平坦または略平坦な一般面１３ａとなっているが、この一般面１３ａに、さらに高さ方向に所定の寸法を有する突起１７を一体形成するのである。図に示す実施形態では、この突起１７は、円柱状のものがモールド体１３の長手方向に２箇所形成されているが、この突起１７の断面形状は角柱状、板状、アングル状等、いずれの形状であってもよく、また、個数、配置位置についても限定されない。
【００２１】
上記の突起１７の突出寸法は、たとえば、図1に示すように、突起１７の先端が充電池４０の一端面４０ａに突き当たり、ケース２０の内部において、充電池４０および保護回路モジュール１０にがたつきが生じないように設定される。すなわちこの場合、突起１７は、充電池４０と保護回路モジュール１０との間を規定するスペーサとしての役割を果たす。従来技術の項でも説明したように、充電池４０のプラス極４１またはマイナス極４２の一方は、充電池４０の一端面４０ａの中央に突起状に形成され、他方は充電池４０の表皮全体によって形成されるため、突起状のプラス極またはマイナス極に導体板１４を引き回すに際し、この導体板１４が充電池表皮に不用意に接触しないようにする必要があるが、図に示す形態においては、別途そのためのスペーサを用意する必要はなくなる。なお、突起１７を形成する位置によっては、必要に応じて、図２に表れているように、導体板１４に上記突起１７が通過するための貫通孔１４ａが形成される。
【００２２】
上記の突起１７は、基板１１に対して金型５１，５２を用いてモールド体１３を形成するに際し、金型５１のキャビティ５３に樹脂を注入するためのゲート穴５４を利用して、簡便に形成することができる。すなわち、図４(a)に示すように、必要な電子部品１２を取付けた状態での基板１１を上下の金型５１，５２によって挟み込み、ゲート穴５４の一端から注入ノズル６０を用いてキャビティ５３に向けて樹脂を注入する。樹脂は、たとえばポリアミド等の熱可塑性樹脂が好適に用いられ、溶融状態において注入される。注入された樹脂が硬化した後、上金型５１を除去すると、図４(b)に示すように、ゲート穴５４と対応した形状の突起１７がモールド体１３の一般面１３ａから突出した格好で残る。そして、モールド体１３の一般面から所定高さ位置ｈにおいてこの突起１７を切断するのである。したがって、何ら工数を増加させることなく、あるいは、金型変更の必要すらなく、上記の突起１７を形成することができる。
【００２３】
図５〜図７は、保護回路モジュール１０を用いた電池パック３０の第2の実施形態を示している。この実施形態では、保護回路モジュール１０は、その基板１１が充電池４０の一端面４０ａと直角をなすようにして、かつ、モールド体１３が形成された側が下向きとなるようにして配置されている。そのことに対応して、導体板１４，１５は、基板１１の側方に延出するように接続され、下向きに折曲された上で、この折曲部にさらに別の導体板１４Ａ，１５Ａが接続されている。そして、この導体板１４Ａ，１５Ａは、充電池４０のプラス極４１あるいはマイナス極４２に対しスポット溶接等によって接続される。基板１１の一面に形成された端子部１６は、電池パック３０の蓋２２に形成した窓孔２１から外部に臨まされ、携帯機器側の端子と導通接触して、携帯機器本体を介した充電電流の受け入れ、および、携帯機器本体に対する放電を行う。
【００２４】
一方、ケース２０の底面には、突起１７が嵌合するボス穴２３が一体的に形成され、このボス穴２３に上記突起１７が嵌合している。このようにすることにより、保護回路モジュール１０の電池パック厚み方向の位置決め、および、電池パックの平面方向の位置決めが同時かつ適正に行われる。なお、この実施形態では、突起１７が嵌合するべきボス穴２３をケース２０に形成しているが、突起１７が係合する形態であれば、ケース側に形成する係合部の形態は問われない。
【００２５】
もちろん、この発明の範囲は上記した実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した事項の範囲内でのあらゆる変更は、すべて本願発明の範囲に包摂される。保護回路モジュールを形成するための基板の形状、端子部の位置および数、あるいは端子部に代えた端子台の設置の有無等も、本願発明の範囲を確定する上でなんら影響を及ぼさない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係る電池パックの一実施形態を示す模式的平面図である。
【図２】図１に示される電池パックにおける保護回路モジュールと充電池との接続関係を示す斜視図である。
【図３】図１に示される電池パックに使用される保護回路モジュールの部分斜視図である。
【図４】保護回路モジュールにおけるモールド体の形成工程の説明図であり、(a)は、必要な電子部品を搭載した基板を上下の金型間に挟持した状態を示し、(b)は、樹脂の注入、固化後、上金型を除去した状態を示す。
【図５】本願発明に係る電池パックの他の実施形態を示す模式的平面図である。
【図６】図５のVI-VI線に沿う断面図であある。
【図７】図５のVII-VII線に沿う断面図である。
【図８】従来例の説明図である。
【符号の説明】
１０    保護回路モジュール
１１    基板
１２    電子部品
１３    モールド体
１４    導体板
１５    導体板
１６    端子部
１７    突起
２０    ケース
２１    窓孔
２２    蓋
２３    ボス穴
３０    電池パック
４０    充電池
４１    プラス極
４２    マイナス極
５１    金型
５２    金型
５３    キャビティ
５４    ゲート孔
６０    ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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