(57)【要約】【課題】簡単な構造としながらも素電池の角部の保護を向上させることができる外部フレームを備えた電池パックを提供する。【解決手段】素電池２の端部に保護回路１２を含む外装部２３が取り付けられている電池パックであって、素電池２と外装部２３との組立体４０の外周を覆う外部フレーム１５を備えており、外部フレーム１５は、外装部２３を覆う横フレーム３０と、素電池２の一対の側部４を覆う一対の縦フレーム３１とでコの字形に形成されており、素電池２のうち外装部２３が取り付けられている端部と反対側の端部を底部１８とすると、縦フレーム３１は、素電池２の角部２１において、素電池２の側部４及び素電池２の底部１８に嵌合している。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
素電池の端部に保護回路を含む外装部が取り付けられている電池パックであって、
前記素電池と前記外装部との組立体の外周を覆う外部フレームを備えており、
前記外部フレームは、前記外装部を覆う横フレームと、前記素電池の一対の側部を覆う一対の縦フレームとでコの字形に形成されており、
前記素電池のうち前記外装部が取り付けられている端部と反対側の端部を底部とすると、
前記縦フレームは、前記素電池の角部において、前記素電池の側部及び前記素電池の底部に嵌合していることを特徴とする電池パック。
【請求項２】
前記縦フレームは、前記素電池の角部に対応する位置に立設部を形成しており、前記立設部は、前記素電池の側部を挟み込んだ部分と、前記素電池の底部に沿った部分とを備えている請求項１に記載の電池パック。
【請求項３】
前記横フレームは、一端が開口した溝状であり、前記外装部に前記溝状の部分が装着されている請求項１又は２に記載の電池パック。
【請求項４】
前記縦フレームは、一端が開口した溝状であり、前記素電池の一対の側部に前記溝状の部分が装着されている請求項１から３のいずれかに記載の電池パック。
【請求項５】
前記縦フレーム及び前記横フレームは、一端が開口した溝状であり、前記溝状の部分は、底部と前記底部から立設した一対の立設部とで形成されており、前記縦フレームの立設部と前記横フレームの立設部との交差部分に、切り欠きが形成されている請求項１から４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、素電池の外周に装着する外部フレームを備え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、保護回路及び保護素子を素電池の端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】
このような電池パックにおいては、落下衝撃による破損・変形防止を図る際には、素電池上部の外装部の保護を図るとともに、素電池については破損・変形の生じ易い角部の保護が必要になる。
【０００４】
前記のように電池パックの保護を図るには、電池パックを保護カバー等の別部材で覆うことが有効になる。下記特許文献１には、一対の側枠、端子枠及び底枠を一体に成形した外装枠を素電池の外周に装着した電池パックが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−７３２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の外装枠は、金型の離型を容易にするために形状の制約があった。例えば、外装枠の角部は素電池の角部に対応した位置にあるに止まり、素電池の角部の形状に合わせて嵌合させたものではなかった。
【０００７】
すなわち、特許文献１に記載の外装枠は、一つの部品で素電池の４辺の外周全体を覆うことができるが、素電池の保護の点からは必ずしも有利な構成ではなかった。
【０００８】
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、簡単な構造としながらも素電池の角部の保護を向上させることができる外部フレームを備えた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】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明の電池パックは、素電池の端部に保護回路を含む外装部が取り付けられている電池パックであって、前記素電池と前記外装部との組立体の外周を覆う外部フレームを備えており、前記外部フレームは、前記外装部を覆う横フレームと、前記素電池の一対の側部を覆う一対の縦フレームとでコの字形に形成されており、前記素電池のうち前記外装部が取り付けられている端部と反対側の端部を底部とすると、前記縦フレームは、前記素電池の角部において、前記素電池の側部及び前記素電池の底部に嵌合していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡単な構造としながらも素電池の角部の保護を向上させることができる外部フレームを備えた電池パックを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】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。
【図２】本発明の一実施の形態において、素電池２の上側の端部８に絶縁テープ９を貼り付ける前の状態を示す斜視図。
【図３】本発明の一実施の形態において、素電池２に内部フレーム１０を取り付ける前の状態を示す斜視図。
【図４】本発明の一実施の形態において、内部フレーム１０に保護回路１２を取り付ける前の状態を示す斜視図。
【図５】本発明の一実施の形態において、内部フレーム１０に保護回路１２が取り付けられた状態を示した斜視図。
【図６】本発明の一実施の形態において、組立体４０に外部フレーム１５を取り付ける前の状態を示す斜視図。
【図７】（ａ）図は図６のＡＡ線における断面図、（ｂ）図は図６のＢＢ線における断面図。
【図８】図６のＣ部の拡大図。
【図９】本発明の一実施の形態において、外部フレーム１５を、組立体４０に装着する途中の状態を示す斜視図。
【図１０】本発明の一実施の形態において、組立体４０に外部フレーム１５を装着した状態を示す斜視図。
【図１１】図１０のＤ部の拡大図。
【図１２】（ａ）図は図１１のＥＥ線における断面図、（ｂ）は図１１のＦＦ線における断面図。
【図１３】本発明の一実施の形態に係る電池パックの完成状態を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の電池パックによれば、外部フレームの縦フレームは、素電池の角部において、素電池の側部及び素電池の底部に嵌合しており、縦フレームは素電池の角部を包み込むように装着されていることになる。このことにより、縦フレームは素電池の角部への装着が確実になり、外部フレームの素電池からの外れを防止できるとともに、落下衝撃による破損・変形の生じ易い素電池の角部の保護を向上させることができる。また、外部フレームはコの字形で簡単な構造としており、成形が容易になり、素電池への装着も容易になる。
【００１３】
前記本発明の電池パックにおいては、前記縦フレームは、前記素電池の角部に対応する位置に立設部を形成しており、前記立設部は、前記素電池の側部を挟み込んだ部分と、前記素電池の底部に沿った部分とを備えていることが好ましい。
【００１４】
また、前記横フレームは、一端が開口した溝状であり、前記外装部に前記溝状の部分が装着されていることが好ましい。この構成によれば、横フレームは外装部を挟み込むようにして、外装部に装着されることになり、横フレームの外装部への装着が確実になる。
【００１５】
また、前記縦フレームは、一端が開口した溝状であり、前記素電池の一対の側部に前記溝状の部分が装着されていることが好ましい。この構成によれば、縦フレームは、素電池の側部を挟み込むようにして、素電池の側部に装着されることになり、縦フレームの素電池の側部への装着が確実になる。
【００１６】
また、前記縦フレーム及び前記横フレームは、一端が開口した溝状であり、前記溝状の部分は、底部と前記底部から立設した一対の立設部とで形成されており、前記縦フレームの立設部と前記横フレームの立設部との交差部分に、切り欠きが形成されていることが好ましい。この構成によれば、外部フレームの装着の際に、外部フレームが破損することを防止することができる。
【００１７】
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。素電池２は、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金で形成された厚さの薄い角形の外装缶３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。
【００１８】
素電池２には、それぞれ板状の負極リード６及び正極リード７が溶接される。外装缶３は正極電位に帯電し、負極リード６側の素電池２の側部４には負極端子（図示せず）が形成されている。この負極端子に負極リード６が溶接される。負極リード６側と反対側の側部４には正極リード７が溶接される。
【００１９】
素電池２の上側の端部８には、絶縁テープ９を介して樹脂製の内部フレーム１０が取り付けられる。内部フレーム１０には、保護素子１１及び保護回路１２を支持することができる。保護素子１１及び保護回路１２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。
【００２０】
保護素子１１の端子１１ａは、負極リード６に溶接され、保護素子１１の端子１１ｂは保護回路１２の裏面側の端子１３に溶接される。保護回路１２の裏面側の端子１４には、正極リード７が溶接される。
【００２１】
前記の各部品を素電池２に取り付けた後に、外部フレーム１５が取り付けられる。外部フレーム１５の装着時には、外部フレーム１５の孔３８に、内部フレーム１０の爪部３９が係合していることになる。
【００２２】
外部フレーム１５には、開口１６が形成されている。これに対し、保護回路１２は、外部接続用の出力端子１７を備えている。電池パック１の完成状態では、開口１６から出力端子１７が露出することになる。このことにより、電池パック１を外部機器に取り付けたときに、外部機器の端子と出力端子１７とが接触して導通が図られることになる。
【００２３】
素電池２の底面１８、表面１９及び裏面２０を覆うようにラベル２２を貼り付けて電池パック１が完成する。
【００２４】
以下、図１に示した電池パック１を製造工程順に説明する。図２は、素電池２の上側の端部８に絶縁テープ９を貼り付ける前の状態を示す斜視図である。この状態から絶縁テープ９を折り曲げて、絶縁テープ９を電池２の端部８に貼り付ける。
【００２５】
図３は、素電池２に内部フレーム１０を取り付ける前の状態を示す斜視図である。絶縁テープ９の片面に内部フレーム１０が貼り付けられる。
【００２６】
図４は、内部フレーム１０に保護回路１２を取り付ける前の状態を示す斜視図である。図４の状態では、保護回路１２に保護素子１１の端子１１ｂ（図１）が溶接され、保護素子１１の端子１１ａには負極リード６が溶接されている。また、保護回路１２には正極リード７が溶接されている。
【００２７】
図５は、内部フレーム１０に保護回路１２が取り付けられた状態を示した斜視図である。保護回路１２は、内部フレーム１０に支持されている。図５の状態では、保護素子１１（図４）は、内部フレーム１０内に収納されている。負極リード６は折り曲げられ、負極端子（図示せず）に溶接されている。同様に正極リード７は折り曲げられ、素電池２の側部４に溶接されている。図５の状態では、素電池２の端部８（図２）に絶縁テープ９（図３）を介して、内部フレーム１０、保護素子１１及び保護回路１２で構成される外装部２３が取り付けられた組立体４０が完成している。
【００２８】
図６は、組立体４０に外部フレーム１５を取り付ける前の状態を示す斜視図である。外部フレーム１５は、例えばポリカーボネート樹脂の成形品である。外部フレーム１５は、外装部２３を覆う横フレーム３０及び素電池２の一対の側部４を覆う一対の縦フレーム３１により、コの字形に形成されている。
【００２９】
図７は、外部フレーム１５の断面図を示しており、図７（ａ）は図６のＡＡ線における断面図、図７（ｂ）は図６のＢＢ線における断面図である。図７（ａ）に示したように、横フレーム３０は、一端が開口した溝状になっている。より具体的には、横フレーム３０は、上底部３２と一対の立設部３３とで構成されている。一対の立設部３３間に外装部２３（図６）を挟み込むようにして、横フレーム３０は、外装部２３に装着されることになる。このことにより、横フレーム３０の外装部２３への装着が確実になる。
【００３０】
図７（ｂ）に示したように、縦フレーム３１は横フレーム３０と同様に、一端が開口した溝状になっている。より具体的には、縦フレーム３１は、横底部３４と一対の立設部３５とで構成されている。一対の立設部３５間に素電池２の側部４を挟み込むようにして、縦フレーム３１は、素電池２の側部４に装着されることになる。このことにより、縦フレーム３１の素電池２の側部４への装着が確実になる。
【００３１】
図８は、図６の縦フレーム３１のＣ部の拡大図を示している。縦フレーム３１の端部に、一対の立設部３５をつなぐ立設部３６を形成している。立設部３６は曲面を形成しており、この曲面は素電池２の底部１８（図６）の曲面に合わせて形成したものである。この構成によれは、立設部３６が素電池２の角部２１（図６）を包み込むようにして装着でき、縦フレーム３１の素電池２の角部２１への装着が確実になる。このことの詳細については、後に図１１、１２を参照しながら説明する。
【００３２】
図９は、外部フレーム１５を、組立体４０に装着する途中の状態を示す斜視図である。この状態では一対の縦フレーム３１は、立設部３５の一部が、素電池２の側部４を挟み込んでいる。図７（ｂ）において、一対の縦フレーム３１の、横底面３４ａ間の距離Ｗ２は、図６の素電池２の最大幅Ｗ１とほぼ同じにしている。一方、図８に示したように、縦フレーム３１の端部においては、横底面３４ａからは高さｈの立設部３６が立ち上がっている。
【００３３】
したがって、一対の立設部３６間の距離Ｗ３（図６）は、図６の素電池２の最大幅Ｗ１に比べ、高さｈの２つ分程度小さくなっている。このため、図６の状態では、一対の縦フレーム３１の端部間の距離は横方向（矢印ａ方向）広がっている。この広がりにより、立設部３３と立設部３５との交差部には、応力が集中することになる。本実施の形態では、切り欠き３７を形成したことにより、外部フレーム１５の装着の際における応力集中による外部フレーム１５の破損を防止している。切り欠き３７は、図９の裏面側においても、立設部３３と立設部３５との交差部に形成することが望ましい。
【００３４】
図１０は、組立体４０（図６）に外部フレーム１５を装着した状態を示す斜視図である。図１１は、図１０のＤ部の拡大図を示している。図１０の状態は、図９の状態から外部フレーム１５を、さらに下方に押し下げた状態である。この状態では、外部フレーム１５の開口３８には、内部フレーム１０と一体の爪部３９が係合している。
【００３５】
図１１に示したように、縦フレーム３１の端部は素電池２の角部２１（図９）を包み込むようにして嵌合している。図９において、角部２１は素電池２の側部４の一部と底部１８の一部とを含んでいる。図１１の状態では、縦フレーム３１の端部は、素電池２の側部４及び底部１８の双方に嵌合している。このことについて、図１２を参照しながら説明する。
【００３６】
図１２（ａ）は、図１１のＥＥ線における断面図であり、図１２（ｂ）は図１１のＦＦ線における断面図である。図１２（ａ）に示したように、高さｈの立設部３６は、素電池２の側部４を挟み込んで素電池２の側部４に嵌合している。図１２（ａ）では、横底面３４ａと素電池２の側部４との間に隙間の無い状態で図示しているが、隙間が形成される場合もある。
【００３７】
図１２（ｂ）では、立設部３６の内周の曲面部分が素電池２の底部１８の曲面部分に沿って嵌合している。
【００３８】
したがって、縦フレーム３１の端部は、素電池２の角部２１において、素電池２の側部４及び底部１８の双方に嵌合している。この構成によれば、外部フレーム１５の素電池２への固定に有利になるとともに、素電池２の角部２１の保護にも有利になる。
【００３９】
すなわち、本実施の形態の外部フレーム１５によれば、素電池２の底部１８全体を覆う部分のない簡単な構成としながらも、素電池２からの外れを防止できるとともに、落下衝撃による破損・変形の生じ易い素電池２の角部２１の保護の向上を図ることができる。
【００４０】
一方、外部フレーム１５は、素電池２の底部１８全体を覆う部分がないコの字形であることにより、成形が容易になる。また、図９に示したように、一対の縦フレーム３１を横方向（矢印ａ方向）広げて、下方に押し下げることにより、外部フレーム１５を素電池２に容易に装着することができる。
【００４１】
これに対し、図８において高さｈの立設部３６をもう一方の縦フレーム３１の立設部３６まで延ばして、外部フレーム１５を４辺で構成した形状は、金型の理型が困難で成形が困難になる。また、このような形状は、素電池２に取り付けることも困難になる。
【００４２】
図１３は、電池パック１の完成状態を示す斜視図である。本図の状態では、図１に示した素電池２の底面１８、表面１９及び裏面２０を覆うようにラベル２２が貼り付けられていている。
【００４３】
なお、本実施の形態において、外装部２３の構成は一例であって、他の構成であってもよい。例えば、正極端子及び負極端子を素電池の上部に集約させた構成であってもよい。また、保護素子を備えていない構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上のように、本発明は簡単な構造としながらも素電池の角部の保護を向上させることができる外部フレームを備えた電池パックを提供することができるので、本発明は、例えば携帯電話、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】
【００４５】
１  電池パック
２  素電池
４  素電池の側部
８  素電池の端部
１０  内部フレーム
１１  保護素子
１２  保護回路
１５  外部フレーム
１８  素電池の底部
２１  素電池の角部
２３  外装部
３０  横フレーム
３１  縦フレーム
３３，３５，３６  立設部
３７  切り欠き
４０  組立体
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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