(57)【要約】【課題】組立工程を簡素化し、厚さを低減することの可能なバッテリパックを提供する。【解決手段】本発明のバッテリパック１００は、ベアセル１１０と、ベアセル１１０の上部に設けられた保護回路基板１２０と、ベアセル１１０の側面に設けられ、１または複数のホール１３５が形成された金属材質からなる外部ケース１３０と、外部ケース１３０上に塗布される粘着剤１６０と、粘着剤１６０上に設けられたラベル１７０とを備える。これにより、ベアセル１１０を囲む金属材質の外部ケース１３０にホール１３５を形成することで、ベアセル１１０と外部ケース１３０とを接着剤１６０によって結合することができる。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベアセルと、
前記ベアセルの上部に設けられた保護回路基板と、
前記ベアセルの側面に設けられ、１または複数のホールが形成された金属材質からなる外部ケースと、
前記外部ケース上に塗布された粘着剤と、
前記粘着剤上に設けられたラベルと、
を備えることを特徴とする、バッテリパック。
【請求項２】
前記保護回路基板が設けられた前記ベアセルの上部に設けられる上部ケース、および前記ベアセルの下部に設けられる下部ケースをさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリパック。
【請求項３】
前記ベアセルの電極組立体が収容される容器は、缶状またはパウチ状であることを特徴とする、請求項１または２に記載のバッテリパック。
【請求項４】
前記金属材質は、ステンレス鋼であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のバッテリパック。
【請求項５】
前記外部ケースは、第１ケースと第２ケースとからなることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のバッテリパック。
【請求項６】
前記外部ケースは、一体型に形成されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のバッテリパック。
【請求項７】
前記ホールは、前記ベアセルを囲む前記外部ケースのうち、一面の面積が広い方の相対する２つの面に形成されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載のバッテリパック。
【請求項８】
前記ホールは、略円形状、略四角形状、または略角丸四角形状に形成されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載のバッテリパック。
【請求項９】
前記粘着剤は、前記ホールに対応するベアセルの一面にも設けられることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載のバッテリパック。
【請求項１０】
前記上部ケースは、一体型、埋め込み型またはカバー型のいずれかで形成されることを特徴とする、請求項２に記載のバッテリパック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はバッテリパック（Ｂａｔｔｅｒｙ  ｐａｃｋ）に関し、ベアセルを金属ケースにより囲んで形成されたバッテリパックに関する。
【背景技術】
【０００２】
急速に変化する情報化社会において、電子機器の小型化、軽量化、高機能化に対する使用者のニーズが増大している。このような電子機器のうち、例えばＰＤＡ、携帯電話機、カムコーダなどの携帯電子機器には、エネルギー密度が高く、再充電可能な二次電池が主電源として用いられる。
【０００３】
二次電池は、電源供給時間、サイズ、重量などにより携帯電子機器の携帯性および移動性の決定に非常に大きな影響を与える。したがって、二次電池は電源供給時間の増加とともに小型化、軽量化されてその寿命を延長するとともに、安全性に対する事故予防のために保護回路を備えて用いられるのが一般的である。
【０００４】
二次電池としては、例えばニッケル−亜鉛電池、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル−水素電池、リチウム二次電池などがあるが、動作電圧が高く、単位重量当たりのエネルギー密度が高いリチウム二次電池が広く用いられている。リチウム二次電池は、電極組立体をアルミニウムなどの材質からなる缶に収容し、缶をキャップ組立体で締結した後、缶内部に電解液を注入し密封して形成されるベアセルに保護回路を設けて形成されるバッテリパック形態であって、電子機器と結合して使用される。リチウム二次電池は、電極組立体を収容する形態によって円筒形、角形およびパウチ形に分類され、電解液によってはリチウムイオン電池、リチウムポリマー電池に分類される。
【０００５】
ベアセルと保護回路とが結合された状態の二次電池は、最終の適用形態によって大きく二つの類型にて分類されている。すなわち、外部機器と電気的に接続される端子（外部端子）が露出した状態で電池外面にプラスチック樹脂のハウジングが成形された形態（ハードパック：Ｈａｒｄ  ｐａｃｋ）と、ベアセルに金属ケースを結合して上部および下部に射出ケースを備えた後にラベルを付着した形態（インナーパック：Ｉｎｎｅｒ  ｐａｃｋ）とがある。
【０００６】
インナーパック電池は、外部機器の形状および構造とは関係なく用いることができるというメリットがあり、スリム化および多様なデザインが可能であるため、薄型携帯電話機に適用されるなど製品に対するその適用範囲が広く、標準化作業も急速に進められている。
【０００７】
従来のバッテリパックは、ベアセルと、該ベアセルと電気的に接続される保護回路基板とを備える。保護回路基板は、過充電、過放電、過電流など安全性に対する事故予防のためにベアセルの上部に設けられる。ベアセルの側面には、ベアセルの外観を保護するための外部ケースが結合される。外部ケースは、ＳＵＳ（ステンレス鋼）などの材質で形成されており、ベアセルの側面に付着された両面接着テープによって結合される。ベアセルと保護回路基板との隙間は樹脂でモールディングされ、または射出成形した上部ケースおよび下部ケースがベアセルの上部および下部に結合される。そして、外部ケース上には、ラベルが該外部ケース上に塗布された粘着剤によって貼着されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−０２２２３４号公報
【特許文献２】特開２００４−３２７１７６号公報
【特許文献３】特開２００５−１５８４５２号公報
【特許文献４】大韓民国特許公開第２００６−０１１３８０２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来のバッテリパックは、上述したようにベアセル、両面接着テープ、外部ケース、粘着剤およびラベルから形成されており、バッテリパックの厚さはこのような構成要素によって決定される。これらの構成要素のうちの両面接着テープおよび粘着剤は、ベアセルと外部ケース、外部ケースとラベルを付着するために備えられたものであって、バッテリパックの性能や効果とは関係ないにも関わらずバッテリパックの厚さに影響を与えてしまうという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、組立工程を簡素化し、厚さを低減することの可能な、新規かつ改良されたバッテリ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】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、ベアセルと、ベアセルの上部に設けられた保護回路基板と、ベアセルの側面に設けられ、１または複数のホールが形成された金属材質からなる外部ケースと、外部ケース上に塗布された粘着剤と、粘着剤上に設けられたラベルと、を備えるバッテリパックが提供される。
【００１２】
ここで、バッテリパックは、保護回路基板が設けられたベアセルの上部に設けられる上部ケース、およびベアセルの下部に設けられる下部ケースをさらに備えることもできる。ベアセルの電極組立体が収容される容器は、缶状またはパウチ状とすることができ、また、外部ケースに用いる金属材質は、例えばステンレス鋼とすることができる。
【００１３】
外部ケースは、第１ケースと第２ケースとに分離して形成してもよく、一体型に形成してもよい。また、ホールは、ベアセルを囲む外部ケースのうち、一面の面積が広い方の相対する２つの面に形成してもよい。ホールは、例えば略円形状、略四角形状、または略角丸四角形状などの形状に形成することができる。粘着剤は、ホールに対応するベアセルの一面にも設けられる。また、上部ケースは、一体型、埋め込み型またはカバー型に形成してもよい。
【００１４】
本発明によれば、ベアセルを囲む金属ケースにホールを形成することで、粘着剤によってベアセルと外部ケースとを結合することができるので、従来ベアセルと金属ケースに設けられていた接着両面テープを除去することができ、バッテリパックの厚さを低減することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明によれば、組立工程を簡素化し、厚さを低減することの可能なバッテリパックを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また、図面において、層および領域の長さ、厚さなどは明確性をあたえるために誇張して図示されたものである。
【００１７】
まず、図１Ａ〜図１Ｃに基づいて、本発明実施形態にかかるバッテリパックについて説明する。なお、図１Ａは、本実施形態にかかるバッテリパックの分離斜視図を示す。図１Ｂは、図１Ａのバッテリパックの結合斜視図を示す。図１Ｃは、図１ＢのＡ−Ａ’の断面図を示す。
【００１８】
本実施形態にかかるバッテリパック１００は、図１Ａ〜図１Ｃに示すように、ベアセル１１０と、該ベアセル１１０と電気的に接続される保護回路基板１２０とを備える。
【００１９】
ベアセル１１０は、例えばリチウム二次電池、ニッケル−水素電池、ニッケル−カドミウム電池などの二次電池であるが、このようなベアセル１１０の種類には限定されない。例えば、ベアセル１１０としてリチウム二次電池を用いる場合、電解質の種類によって液体電解質を用いるリチウムイオン電池と固体ポリマー電解質またはゲル状の電解質を用いるリチウムポリマー電池とに区分することができる。
【００２０】
また、ベアセル１１０は、電極組立体が収容される容器の形態によって缶状およびパウチ状に区分することができ、缶状はさらに角状および円筒状に区分することができる。例えばベアセル１１０が缶状の場合、ベアセル１１０は、電極組立体をディップドローイングなどの方法で形成されたアルミニウムなどの金属材質の缶に収容し、缶の上端部をキャップ組立体にまとめた後、電解液を注入することにより形成される。一方、例えばベアセル１１０がパウチ状の場合には、ベアセル１１０は、電極組立体を収容する空間を備えるパウチ外装材の下面に電極組立体を収容した後、パウチ外装材の上面を利用してパウチ外装材の下面を覆い密封することによって形成される。
【００２１】
保護回路基板１２０は、過充電、過放電、過電流などの安全性に対する事故予防のためにベアセル１１０の上部に設けられる。保護回路基板１２０は、配線パターンが形成される印刷回路基板（ＰＣＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）に保護回路、ＰＴＣ、サーミスタなどの保護素子を備えており、外部機器とベアセル１１０とを接続するための外部接続端子を含んで形成することもできる。保護回路基板１２０は、リードプレートを介してベアセル１１０と電気的に接続することができ、電極組立体と接続する電極タップと直接接続することもできる。
【００２２】
また、ベアセル１１０の側面にはステンレス鋼またはその等価物の金属材質で形成された、外部衝撃から保護するための外部ケース１３０が結合される。外部ケース１３０は、図１Ａに示すように、第１外部ケース１３１と第２外部ケース１３３とに分離した形態とすることもでき、または、１つの一体型で形成してベアセル１１０を収容する形態とすることもできる。また、第１外部ケース１３１と第２外部ケース１３３とを各々ベアセル１１０に結合させた後に締結することもでき、または、第１外部ケース１３１と第２外部ケース１３３とを互いに締結させた後にベアセル１１０に結合することもできる。
【００２３】
このとき、外部ケース１３０の広い両側面、すなわち図１Ａに示すベアセル１１０を覆う第１外部ケース１３１および第２外部ケース１３３から形成される４つの略長方形の面のうち、面積の広い方の相対する２つの面にはホール１３５が形成される。ホール１３５は、外部ケース１３０を成形する工程、または外部ケース１３０を形成した後の別工程によって、外部ケース１３０の中央部または所望とする部分を除去して形成することができる。なお、ホール１３５は、外部ケース１３０の面積の狭い両側面（面積の狭い方の相対する２つの面）に形成することもできるが、広い両側面に形成する方が好ましい。
【００２４】
ホール１３５は、後述のラベルを外部ケース１３０に付着するために塗布される粘着剤がベアセル１１０にも塗布されるように形成された空間であり、粘着剤の塗布後、外部ケース１３０上に貼着されるラベルによってベアセル１１０と外部ケース１３０とを互いに高い接着力で結合することができる。なお、ホール１３５の形状は、１つまたは２以上の略円形、略四角形、略角丸四角形などに形成することができるが、かかる形状に限定されない。
【００２５】
また、接続されたベアセル１１０と保護回路基板１２０との上部には上部ケース１４０を、下部には下部ケース１５０を備えることができる。上部ケース１４０および下部ケース１５０は、外部ケース１３０をベアセル１１０に結合させる前に備えることもできる。この際、上部ケース１４０は一体型、埋め込み型またはカバー型などで形成することができる。
【００２６】
ここで、上部ケース１４０を一体型に形成するとは、ベアセル１１０の上端に保護回路基板１２０を接続し、ベアセル１１０と保護回路基板１２０との間の隙間を例えばナイロン系の合成樹脂物で埋め込んだ後、低温低圧射出方法によって形成することをいう。また、上部ケース１４０を埋め込み型に形成するとは、保護回路基板１２０を合成樹脂に埋め込んで保護回路基板埋め込み型の上部ケース１４０を形成した後に、保護回路基板埋め込み型の上部ケース１４０をベアセル１１０の上端に結合する方法によって形成することをいう。そして、上部ケース１４０をカバー型に形成するとは、ベアセルの上部１１０に保護回路基板１２０を接続し、合成樹脂であらかじめ形成した上部ケース１４０を、保護回路基板１２０が接続されたベアセル１１０に結合する方法によって形成することをいう。
【００２７】
ベアセル１１０に結合された外部ケース１３０の上面には粘着剤１６０が塗布され、このとき外部ケース１３０に形成されたホール１３５に対応するベアセル１１０にも粘着剤１６０が塗布される。粘着剤１６０上にラベル１７０が貼着されることにより、図１Ｂに示すバッテリパック１００が完成する。ラベル１７０は外部ケース１３０だけでなく、外部ケース１３０に形成したホール１３５を介してベアセル１１０とも接着されるので、ベアセル１１０と外部ケース１３０との接着力を高めることができる。なお、粘着剤１６０がベアセル１１０および外部ケース１３０に塗布された後にラベル１７０を貼着することもできるが、ラベル１７０に粘着剤１６０を塗布した状態で外部ケース１３０にラベル１７０を貼着することもできる。
【００２８】
このように、従来はベアセル１１０と外部ケース１３０とを結合させるためにベアセル１１０と外部ケース１３０との間に両面接着テープを備えていたが、本実施形態にかかるバッテリパックでは両面接着テープなしでベアセル１１０と外部ケース１３０とを結合させることができる。図１ＢのＡ−Ａ’断面図を示す図１Ｃに示すように、バッテリパック１００は、ベアセル１１０、外部ケース１３０、粘着剤１６０およびラベル１７０で形成されている。したがって、バッテリパック１００の厚さはバッテリパック１００を構成するベアセル１１０、外部ケース１３０、粘着剤１６０およびラベル１７０によって決定され、従来のバッテリパックと比較して、両面接着テープ２枚分の厚さを低減することができる。また、両面接着テープが不要であるので、材料費を節減することができ、工程を単純化して生産性を向上させることができる。
【００２９】
ここで、図２Ａ〜図２Ｃに、本実施形態の外部ケース１３０に形成されるホール１３５の形状の例を示す。図２Ａ〜図２Ｃに示すように、図２Ａの外部ケース２３０には円形の複数のホールが長方形状に配列され、図２Ｂの外部ケース３３０には横方向（紙面水平方向）に長軸を有する楕円形の複数のホールが縦方向（紙面垂直方向）に配列され、図２Ｃの外部ケース４３０には縦方向に長く形成された角丸の複数の四角形のホールが横方向に配列されている。外部ケース１３０に形成されたホール１３５の形状はこれらに限定されるものではなく、外部ケース１３０は使用目的によって多様な形状に修正および変形が可能である。
【００３０】
図３は、本実施形態にかかるバッテリパック用ケースを備えるバッテリパック１００の形成過程の一例を示すフローチャートである。図３に示すように、本実施形態にかかるバッテリパック１００の形成は、まず、ベアセル１１０および該ベアセル１１０に結合されるホールが形成された金属材質の第１外部ケースおよび第２外部ケースを形成する（Ｓ１１０）。次いで、ベアセル１１０に保護回路基板１２０を接続し（Ｓ１２０）、第１外部ケース１３１および第２外部ケース１３３とベアセル１１０とを結合する（Ｓ１３０）。
【００３１】
さらに、第１外部ケース１３１と第２外部ケース１３３とを互いに締結させ（Ｓ１４０）、上部ケース１４０と下部ケース１５０とを結合する（Ｓ１５０）。その後、第１外部ケース１３１および第２外部ケース１３３と該第１外部ケース１３１および第２外部ケース１３３に形成されたホール１３５を介して露出されるベアセル１１０の表面に粘着剤１６０を塗布する（Ｓ１６０）。そして、粘着剤１６０を介して第１外部ケース１３１および第２外部ケース１３３の外面にラベル１７０で貼着する（Ｓ１７０）。こうしてバッテリパック１００が完成する（Ｓ１８０）。
【００３２】
図４は、本発明の実施形態にかかるバッテリパック用ケースを備えたバッテリパック１００の形成過程の他の例を示すフローチャートである。図４に示すように、本実施形態にかかるバッテリパック１００の形成は、まず、ベアセル１１０を形成し（Ｓ２１０）、ホール１３５が形成された金属材質の第１外部ケース１３１および第２外部ケース１３３を形成して、ベアセル１１０に締結する（Ｓ２２０）。この際、締結された第１外部ケース１３１および第２外部ケース１３３の片面は開口されており、ベアセル１１０を挿入することができる。
【００３３】
次いで、ベアセル１１０に保護回路基板１２０を接続した後（Ｓ２３０）、締結された第１外部ケース１３１および第２外部ケース１３３の開口面を介してベアセル１１０がスライド方式で挿入される（Ｓ２４０）。その後、上部ケース１４０と下部ケース１５０とがベアセル１１０に結合される（Ｓ２５０）。
【００３４】
さらに、第１外部ケース１３１および第２外部ケース１３３と該第１外部ケース１３１および第２外部ケース１３３のホール１３５を介して露出されたベアセル１１０の表面に粘着剤１６０を塗布する（Ｓ２６０）。その後、第１外部ケース１３１および第２外部ケース１３３の外面に粘着剤１６０を介してラベル１７０を貼着し（Ｓ２７０）、バッテリパック１００が完成する（Ｓ２８０）。
【００３５】
図４に示す形成過程のようにベアセル１１０を結合する前に第１外部ケース１３１と第２外部ケース１３３とを締結する場合は、図３に示す形成過程のようにベアセル１１０を結合した後に第１外部ケース１３１および第２外部ケース１３３の締結の際に発生しうるベアセル１１０の損傷を防止することができ、第１外部ケース１３１および第２外部ケース１３３の結合が容易となる。
【００３６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１Ａ】本発明の実施形態にかかるバッテリパックを示す分解斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示すバッテリパックの結合斜視図である。
【図１Ｃ】図１ＢのＡ−Ａ’切断線における断面図である。
【図２Ａ】複数の円形状のホールが形成された外部ケースの一例を示す側面図である。
【図２Ｂ】３つの楕円形状のホールが形成された外部ケースの一例を示す側面図である。
【図２Ｃ】２つの角丸四角形状のホールが形成された外部ケースの一例を示す側面図である。
【図３】本発明の実施形態にかかるバッテリパック用ケースを備えたバッテリパックの形成過程の一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態にかかるバッテリパック用ケースを備えたバッテリパックの形成過程の他の例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３８】
１００    バッテリパック
１１０    ベアセル
１２０    保護回路基板
１３０、２３０、３３０、４３０    外部ケース
１４０    上部ケース
１５０    下部ケース
１６０    粘着剤
１７０    ラベル
１３１    第１外部ケース
１３３    第２外部ケース
１３５    ホール
【図１Ａ】
2008305774.tif 000003
【図１Ｂ】
2008305774.tif 000004
【図１Ｃ】
2008305774.tif 000005
【図２Ａ】
2008305774.tif 000006
【図２Ｂ】
2008305774.tif 000007
【図２Ｃ】
2008305774.tif 000008
【図３】
2008305774.tif 000009
【図４】
2008305774.tif 000010