(57)【要約】【課題】簡単な構造で外装部の落下強度の信頼性を確保できる電池パックを提供する。【解決手段】素電池に取り付けたカバー１９内にフレーム７が収納されている電池パックであって、フレーム７は、素電池２に固定されており、カバー１９は、外部接続用の端子部１６を露出させており、かつ端子部１６とカバー１９の長手方向の端部１９ａとの間に、中空部を形成しており、中空部にリブ２９、３０が形成されており、フレーム７は、一対のリブの間又はリブ２９、３０と素電池２との間に挟まれている。このことにより、カバー１９の位置移動がフレーム７により規制され、落下時の衝撃によるカバー１９の位置移動が抑えられる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
素電池に取り付けたカバー内にフレームが収納されている電池パックであって、
前記フレームは、前記素電池に固定されており、
前記カバーは、外部接続用の端子部を露出させており、かつ前記端子部と前記カバーの長手方向の端部との間に、中空部を形成しており、
前記中空部にリブが形成されており、
前記フレームは、一対の前記リブの間又は前記リブと前記素電池との間に挟まれていることを特徴とする電池パック。
【請求項２】
前記フレームに切欠きが形成されており、前記切欠きに前記リブが係合して、前記フレームが一対の前記リブの間に挟まれている請求項１に記載の電池パック。
【請求項３】
前記フレームと前記中空部の上面との間に前記リブが介在して、前記フレームが前記リブと前記素電池との間に挟まれている請求項１又は２に記載の電池パック。
【請求項４】
前記リブは、前記フレームに形成された切欠きに係合した一対の第１のリブと、前記フレームと前記中空部の上面との間に介在した第２のリブとで構成され、一対の前記第１のリブと前記第２のリブとが一体になっている請求項１に記載の電池パック。
【請求項５】
前記カバーは、前記端子部を露出させる開放部を形成しており、かつ前記中空部側から前記開放部側に向かって延出した延出部を形成しており、前記延出部と前記フレームの側面とが対向している請求項１から４のいずれかに記載の電池パック。
【請求項６】
前記端子部は、前記カバーの長手方向の両端のうち一方の端部側に片寄って配置されており、前記中空部は、前記カバーの長手方向の両端のうち、前記端子部が片寄っている側の端部側に形成されている請求項１から５のいずれかに記載の電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、素電池上部の付属部品をカバー内に収納した電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電池パックの薄型化、小型化に伴ない、素電池上部の封口体側から正極リード、負極リードをとり、保護回路及び保護素子を素電池上部に集約させた外装部を備えた電池パックが主流になりつつある。
【０００３】
図８は、従来の電池パックの一例の外観斜視図を示している。素電池１０１上部にカバー１０２が取り付けられている。カバー１０２の内部には、フレーム（図示せず）を収納しており、このフレームは素電池１０１上部に固定されている。
【０００４】
カバー１０２の孔１０３と、フレームの固定爪１０４とを係合させることにより、カバー１０２がフレームに固定されている。カバー１０２内には、各種付属部品が収納されている。
【０００５】
図８の構成では素電池１０１と、カバー１０２とは別の構造体である。このため、カバー１０２側が下側になって落下し、カバー１０２に落下衝撃が直接加わった場合、カバー１０２が素電池１０１から分離するように力が作用する。この場合、例えばカバー１０２の端部１０２ａが矢印ａ方向に移動し、カバー１０２が素電池１０１から外れる場合があった。また、カバー１０２の端部１０２ａが矢印ｂ方向に移動し、カバー１０２の端部１０２ａが素電池１０１に食い込むよう変形する場合もあった。
【０００６】
他方、外装部の強度向上のための各種構造が提案されている。例えば下記特許１、２には、カバー部分を素電池にねじ止めすることが提案されている。下記特許文献３−５には、素電池に樹脂モールドを一体成形する構成において、樹脂モールド内に、突出部を埋設させることが提案されている。下記特許文献６、７には、カバー部分と素電池との間に接続部品を介在させて、両者を結合することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１１２７２５号公報
【特許文献２】特開２００６−１６４５３１号公報
【特許文献３】特開２００７−１６５３２８号公報
【特許文献４】特開２００３−２８２０３９号公報
【特許文献５】特開２００５−１２９５２８号公報
【特許文献６】特開２００６−２３６７３５号公報
【特許文献７】特開２００４−３１９１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記各許文献に提案された構造は、外装部と素電池との結合力は高められるが、ねじ、突出部、接続部品といった新たな部材を追加する必要があり構造も複雑であった。
【０００９】
本発明は、前記のような従来の問題を解決するものであり、簡単な構造で外装部の落下強度の信頼性を確保できる電池パックを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明の電池パックは、素電池に取り付けたカバー内にフレームが収納されている電池パックであって、前記フレームは、前記素電池に固定されており、前記カバーは、外部接続用の端子部を露出させており、かつ前記端子部と前記カバーの長手方向の端部との間に、中空部を形成しており、前記中空部にリブが形成されており、前記フレームは、一対の前記リブの間又は前記リブと前記素電池との間に挟まれていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡単な構造で外装部の落下強度の信頼性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る電池パックの分解斜視図。
【図２】本発明の一実施の形態に係る電池パックにおいて、カバーを取り付ける前の状態を示す要部斜視図。
【図３】本発明の一実施の形態に係る電池パックの完成状態の斜視図。
【図４】本発明の一実施の形態に係るカバーを裏面側から見た斜視図であり、（ａ）図は第１の例に係るカバーを示す図、（ｂ）図は第２の例に係るカバーを示す図。
【図５】図３のＢＢ線における断面図。
【図６】本発明の一実施の形態に係るフレームとカバーとの組立体を裏面側から見た図。
【図７】落下試験に用いたカバーを裏面側から見た斜視図であり、（ａ）図は実施例に係るカバーを示す図、（ｂ）図は比較例に係るカバーを示す図。
【図８】図７は、従来の電池パックの一例の外観斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の電池パックは、フレームがカバーに形成した一対のリブの間又はカバーに形成したリブと素電池との間に挟まれている。この構成によれば、カバーの位置移動がフレームにより規制されることになる。このことにより、落下時の衝撃によるカバーの位置移動が抑えられる。このため、カバー自体の外れ防止のみならず、カバー内部の端子接続部の損傷も防止することができる。すなわち、本発明の電池パックによれば、簡単な構造で外装部の落下強度の信頼性を確保できることになる。
【００１４】
前記本発明の電池パックにおいては、前記フレームに切欠きが形成されており、前記切欠きに前記リブが係合して、前記フレームが一対の前記リブの間に挟まれていることが好ましい。この構成によれば、フレームが素電池の厚さ方向にはみ出す移動防止に有利になる。
【００１５】
また、前記フレームと前記中空部の上面との間に前記リブが介在して、前記フレームが前記リブと前記素電池との間に挟まれていることが好ましい。この構成によれば、カバーが、素電池側に沈み込む方向の移動防止に有利になる。
【００１６】
また、前記リブは、前記フレームに形成された切欠きに係合した一対の第１のリブと、前記フレームと前記中空部の上面との間に介在した第２のリブとで構成され、一対の前記第１のリブと前記第２のリブとが一体になっていることが好ましい。この構成によれば、成形が容易で、かつ狭い空間を有効に活用することができる。また、カバー自体の補強にも有利になる。
【００１７】
また、前記端子部は、前記カバーの長手方向の両端のうち一方の端部側に片寄って配置されており、前記中空部は、前記カバーの長手方向の両端のうち、前記端子部が片寄っている側の端部側に形成されていることが好ましい。この構成によれば、カバーのうち、固定爪と孔との係合等による固定の困難な限られた部分においても、中空部にリブを形成することにより、カバーの位置移動防止を図ることができる。
【００１８】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る電池パック１の分解斜視図である。図１は、素電池２、及びこれに取り付けられる各種付属部品を示している。素電池２は、例えばアルミ、アルミ合金又はその他の金属で形成された厚さの薄い角形の外装缶内に、発電要素を内蔵したものである。素電池２は、例えば、角形リチウムイオン電池であり、携帯電話、ポータブルＡＶ機器、モバイル機器等に用いられる。
【００１９】
素電池２の上部は、封口体３により封止されている。封口体３には、負極端子４、正極端子５を設けている。
【００２０】
両面テープ６により、フレーム７が封口体３に接合される。フレーム７の開口に、負極端子４及び正極端子５が露出し、負極端子４にリード８が溶接により接合され、正極端子５にリード９が溶接より接合される。
【００２１】
リード８には、保護素子１０の端子１１が溶接により接合される。保護素子１０の端子１２に、保護回路１３の端子１４が溶接により接合される。リード９の端部９ａに保護回路１３の端子１５が溶接により接合される。保護素子１０及び保護回路１３は、過充電・過電流・過放電等を防止するための保護手段である。
【００２２】
保護回路１３には、外部接続用の端子部１６が取り付けられている。端子部１６は、樹脂成形品であるコンタクトパッド１７の開口部の内側に、端子１８を取り付けたものである。電池パック１を対象製品に取り付けたときに、対象製品の端子と、端子１８とが接触して導通が図られることになる。
【００２３】
素電池２の上部に、前記の各種部品を取り付けた後、素電池２の上部にカバー１９を取り付ける。具体的には、カバー１９の孔２０と、フレーム７の固定爪２１とを係合させることにより、カバー１９がフレーム７に固定されることになる。図１では図示されていないが、図１の裏面側においても、孔２０及び固定爪２１が形成されており、両者が係合することになる。カバー１９をフレーム７に固定した状態では、カバー１９の開放部２５から端子部１６が露出することになる。
【００２４】
素電池２の下部には、両面テープ２２又は接着剤を介して缶底カバー２３が取り付けられる。素電池２の全周には、ラベル２４が貼り付けられる。
【００２５】
図２は、カバー１９を取り付ける前の状態を示す要部斜視図である。フレーム７は、両面テープ６（図１）により、素電池２に固定されている。また、フレーム７は、図１に示したリード８、リード９によっても、素電池２に固定されている。
【００２６】
図２において、リード９の端部９ａがフレーム７の上側にある。リード９は、正極端子５（図１）に接合されている。また、図２の状態においては、フレーム７を介して、リード８（図１）が負極端子４に接合されている。すなわち、フレーム７は、リード８及び９と素電池２に接合された負極端子８及び正極端子９との間に挟まれて、素電池２に固定されている。
【００２７】
図３は、電池パック１の完成状態の斜視図を示している。カバー１９の孔２０と、フレーム７（図１）の固定爪２１とが係合しており、カバー１９がフレーム７に固定されている。このことにより、カバー１９はフレーム７を介して素電池２に固定されていることになる。
【００２８】
端子部１６は、カバー１９の長手方向の両端のうち一方の端部側に片寄って配置されている。この構成では、カバー１９のうち端部１９ａの後側には孔２０を形成することができるが（図４（ａ）、（ｂ）参照）、カバー１９のうち端部１９ａの前側では、孔２０を形成する寸法的な余裕がなくなっている。したがって、カバー１９の端部１９ａの前側では端側１９ｂ側のように、孔２０と固定爪２１との係合部分は形成していない。このため、端部１９ａ側は端部１９ｂ側に比べ、素電池２との固定強度の確保が不利になり、落下強度の信頼性を確保にも不利になる。
【００２９】
本実施の形態では、後に図４−６を用いて説明するように、カバー１９の端部１９ａ側の中空部に各種リブを形成することにより、簡単な構造で落下強度の信頼性を確保するようにしている。以下、具体的に説明する。
【００３０】
図４は、カバーを裏面側から見た斜視図であり、図４（ａ）は、本実施の形態に係るカバー１９の第１の例を示し、図４（ｂ）は第２の例を示している。図４（ａ）、（ｂ）は、図１のカバー１９のＡ部を裏面側から見た図に相当する。最初に、図４（ａ）の第１の例に係るカバー１９について説明する。図４（ａ）において、開放部２５は、端子部１６（図１、３）に対応した部分である。開放部２５に隣接して中空部２６が形成されている。中空部２６の内壁面２７からリブ２８、リブ２９及びリブ３０が突出している。また、中空部２６から開放部２５側に向けて延出部３２が延出している。
【００３１】
リブ２８は、一対のリブ２８の間にフレーム７を挟むように形成しており、リブ２９及びリブ３０は、リブ２９及びリブ３０と素電池２との間でフレーム７を挟むように形成している。これらの各リブは、単に中空部２６を補強するに止まらず、落下衝撃を受けた際に、カバー１９の位置移動を抑えるようにしている。このことについて、図５、６を参照しながら説明する。
【００３２】
図５は、図３のＢＢ線における断面図である。カバー１９の中空部２６（図４（ａ））の上面２７ａと、フレーム７との間には、リブ２９及びリブ３０が介在している。このことにより、フレーム７がリブ２９及びリブ３０と素電池２との間に挟まれている。この構成によれば、リブ２９及びリブ３０の矢印ｂ方向への移動は、リブ２９及びリブ３０と対向したフレーム７により規制されることになる。
【００３３】
すなわち、カバー１９の端部１９ａ側が、素電池２側に沈み込む方向（矢印ｂ方向）の移動が抑えられることになる。このため、落下衝撃を受けた際に、カバー１９の端部１９ａ側が素電池２側に沈み込み、カバー１９の一部が２点鎖線で示したように、素電池２に乗り上げることを防止することができる。
【００３４】
図６は、フレーム７とカバー１９との組立体を裏面側から見た図である。本図は、図５において素電池２を取り外した状態で、フレーム７を矢印Ｃ方向から見た図に相当する。
【００３５】
フレーム７には一対の切り欠き３３を形成しており、各切り欠き３３にリブ２８（図４（ａ）参照）が係合している。このことにより、フレーム７は一対のリブ２８の間に挟まれ、カバー１９は素電池２に固定されたフレーム７に係合していることになる。この構成によれば、カバー１９の矢印ａ方向の移動が規制されることになる。すなわち、図３において、カバー１９が素電池２の厚さ方向にはみ出す移動（矢印ａ方向）抑えられることになる。
【００３６】
ここで、図３において、カバー１９の端部１９ａの矢印ａ方向、ｂ方向の移動に伴って、カバー１９と一体の端子部１６も移動することになる。図５において、カバー１９の端部１９ａが落下衝撃を受けた際、端子部１６が移動すると、端子部１６に内蔵している端子１８に衝撃が伝わることになる。さらに、端子１８と保護回路１３とを接続したはんだ接続部３４にも衝撃が伝わることになる。この場合、端子１８と保護回路１３との接続不良が生じる場合がある。
【００３７】
すなわち、本実施の形態は、リブ２８、リブ２９及びリブ３０により、カバー１９の端部１９ａの矢印ａ方向、ｂ方向（図３）の位置移動を抑えることにより、端子１８と保護回路１３との接続不良も防止していることになる。
【００３８】
また、本実施の形態では、図４（ａ）に示したように、カバー１９には中空部２６側から開放部２５側に向かって延出した延出部３２を形成しており、図３の状態では延出部３２とフレーム７の側面とが対向していることになる。このことも、カバー１９が素電池２の厚さ方向にはみ出す移動防止に寄与することになる。
【００３９】
図４（ｂ）に示した第２の例に係るカバー１９は、中空部２６の内壁面２７にリブ３１を追加している点が、図４（ａ）に示した第１の例に係るカバー１９と異なっている。リブ３１は、図５においてフレーム７の端部７ａに係合させることができる。リブ３１の追加により、カバー１９の素電池２からの浮き上がり（図５の矢印ｃ方向）防止に一層有利になる。
【００４０】
以下、落下試験について説明する。落下試験は、実施例と比較例との両方について行った。実施例及び比較例は、図３に示した外観構成の電池パックとした。図７に、落下試験に用いたカバーを裏面側から見た斜視図を示している。図７（ａ）は実施例に係るカバーである。図７（ａ）のカバー１９は、図４（ａ）のカバー１９と比べると、延出部３２の無い点が異なっている。図７（ｂ）は比較例に係るカバーである。図７（ｂ）に示したカバー１０５は、図７（ａ）の実施例に係るカバー１９と比べると、リブ２８、２９及び３０の無い点が異なっている。
【００４１】
落下試験は、自由落下試験とランダム自由落下試験の２種類とした。自由落下試験は、落下高さを１．５ｍ、落下面を板石とし、落下時の衝突面を、図３のｄ面（底面）、ｅ面（上面）、ｆ面（右側面）、ｇ面（左側面）、ｈ面（裏面）、ｉ面（表面）の６面とし、これを１サイクルとしたものである。ランダム自由落下試験は、落下高さを１ｍ、落下面を鉄板とし、落下方向をランダム方向としたものである。
【００４２】
自由落下試験では、比較例は２サイクル（１２回）完了時にカバー端部に割れが生じ、電気特性も劣化したものがあった。これに対し、実施例は１０サイクル（６０回）完了時においても、カバーの割れはなく、電気特性の劣化もなかった。
【００４３】
ランダム自由落下試験では、比較例は５０回以内で、はんだ接続部３４（図５）にクラックが生じたが、実施例は１００回完了時においても、比較例のようなはんだ接続部３４のクラックは無く、他の異常も見当たら無かった。
【００４４】
なお、図４（ａ）、（ｂ）において、リブ２８、２９及び３０は、前記の通りそれぞれカバー１９の端部１９ａの移動防止を図ることができる。このため、リブ２８、２９及び３０のすべてを形成した構成ではなく、少なくとも1つのリブを形成した構成であってもよい。また、リブの個数、配置は、図４（ａ）、（ｂ）の構成に限るものではなく、必要に応じて適宜変更すればよい。
【００４５】
また、図４（ａ）、（ｂ）では、リブ２８、リブ２８、２９及び３０は、一体に形成しているが、少なくとも一つのリブが分離独立した構成であってもよい。図４（ａ）、（ｂ）のように各リブを一体にした構成は、成形が容易で、かつ狭い空間を有効に活用することができる。また、カバー１９自体の補強にも有利になる。
【００４６】
また、図４（ａ）、（ｂ）は、カバー１９の一方の端部１９ａ側の図示であるが、他方の端部１９ｂ（図３）側にも、図４（ａ）、（ｂ）のリブ２８、リブ２８、２９及び３０に相当するリブの少なくとも一つを形成してもよい。
【００４７】
また、落下試験に用いた実施例（図７（ａ））のように、図３、４（ａ）、（ｂ）の延出部３２の無い構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
以上のように、本発明に係る電池パックによれば、簡単な構造で外装部の落下強度の信頼性を確保できるので、本発明に係る電池パックは、携帯電話、ポータブルＡＶ機器、モバイル機器等に用いる電池パックとして有用である。
【符号の説明】
【００４９】
１  電池パック
２  素電池
７  フレーム
１３  保護回路
１６  端子部
１９  カバー
１９ａ  カバーの端部
２６  中空部
２７ａ  中空部の上面
２８，２９，３０  リブ
３２  延出部
３３  切り欠き
【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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