(57)【要約】【課題】端子の固定方法が簡単でかつ端子を所定の位置に量産性よく確実に固定できる電池パックを提供する。【解決手段】端子４は、略コ字形状を有する板状部材から構成される。端子４は、コ字形状の正面４ｄの上部から上面４ｃであって金属製の板状部材の幅方向における略中心部に開口部４ａを有する。端子ホルダ６は、端子４の開口部４ａと係合する突起部６ａを有する。端子４は、開口部４ａと突起部６ａとが係合することによって端子ホルダ６に取り付けられる。このように端子４が取り付けられた端子ホルダ６を端子４が電極窓５から表出されるように、二次電池２、基板３等と共に下側ケース１２内に配置し、上側ケース１１によって閉塞する。上側ケース１１は付勢リブ１１ｆを有する。端子４はコ字形状の上面が付勢リブ１１ｆによって下側ケース１２側に付勢されて固定される。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース内に電池を備える電池パックであって、前記電池パックは、
外部と接続されると共に開口部を有する端子と、
突起部を有すると共にケース内に配置される端子ホルダと、
をさらに備え、
ケースは端子を二面にまたがって外部に表出させる電極窓を形成しており、
端子は電極窓から二面にまたがって表出するようにＬ字状の折曲部分を備え、
端子の開口部と端子ホルダの突起部とが係合することによって端子が端子ホルダに取り付けられることを特徴とする電池パック。
【請求項２】
端子はコ字形状の一の面が一方の筐体の付勢部によって他方の筐体側に付勢されて固定されることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【請求項３】
端子ホルダは突起部を挟んで対向する端子位置決め部材をさらに備え、
端子は端子位置決め部材の間に配置されることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の電池パック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電池パックに関し、特に、端子を有する端子ホルダおよび電池をケース内に備える電池パックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、携帯端末等に用いられる二つの樹脂製筐体内に電池を備える電池パックが知られている。このような電池パックは電池を保護する保護回路を内蔵すると共に、外部と接続される端子が筐体から露出されている。電池パックの端子は正確な位置に固定する必要がある。端子が位置ずれして固定されると、バッテリーパックを使用するときに、電極の接触不良の原因となり易い等の問題が生じる。端子の位置決めを正確に行う方法は、例えば特許文献１に開示されている。この特許文献１に開示される方法は、複数の電極端子を切離連結部で連結して一体構造とした１枚の電極端子板を成形し、この電極端子板を端子ホルダーの所定の位置に固定した後、切離連結部を切断して複数の電極端子を分離する。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−１４００２３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の方法ではＬ字状の各電極端子の位置決めは、上面の平面において貫通孔１３に凸起１４を挿入して行われる。しかしながら、位置決めはこれらの部材が設けられた一面においてのみ確実に行われ、Ｌ字状電極端子の垂直面については固定な不十分な場合は位置ずれが生じるおそれがあった。したがって他の面においても十分な位置決めを行うためには、この面にも別途貫通孔や凸起等の部材を設ける必要があり、構造が複雑で手間がかかるという問題があった。
【０００５】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものである。本発明の目的は、端子の固定方法が簡単でかつ端子を所定の位置に量産性よく確実に固定できる電池パックを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る電池パックは、ケース内に電池を備える電池パックであって、前記電池パックは、外部と接続されると共に開口部を有する端子と、突起部を有すると共にケース内に配置される端子ホルダとをさらに備え、ケースは端子を二面にまたがって外部に表出させる電極窓を形成しており、端子は電極窓から二面にまたがって表出するようにＬ字状の折曲部分を備え、端子の開口部と端子ホルダの突起部とが係合することによって端子が端子ホルダに取り付けられることを特徴とする。この構成によって、端子を端子ホルダに簡単に取り付けることができると共に、端子の二面の位置決めが同時に実現される。
【０００７】
また、本発明の請求項２に係る電池パックは、請求項１の特徴に加えて、端子はコ字形状の一の面が一方の筐体の付勢部によって他方の筐体側に付勢されて固定されることを特徴とする。この構成によって、スライダ構造等の複雑な構造を必要とすることなく簡単な構成で端子ホルダを確実にケース内の所定の位置に固定することができる。
【０００８】
また、本発明の請求項３に係る電池パックは、請求項１または２の特徴に加えて、端子ホルダは突起部を挟んで対向する端子位置決め部材をさらに備え、端子は端子位置決め部材の間に配置されることを特徴とする。この構成によって、端子の端子ホルダへの位置決めを確実に行うことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための電池パックを例示するものであって、本発明は電池パックを以下のものに特定しない。
【００１０】
また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を随時省略する。
【００１１】
図１は、本発明の実施の形態に係る電池パックを下面側から見た斜視図である。図２は、本発明の実施の形態に係る電池パックの下面図である。図３は、図２の一点鎖線Ａ−Ａ’における電池パックの断面図である。図４は、図２の一点鎖線Ａ−Ａ’におけるケース１の断面図である。なお、図２における破線６は端子ホルダを示す。
【００１２】
パック電池は、ケース１に二次電池２と保護回路を有する基板３とを内蔵する。ケース１は、熱可塑性のプラスチックの成形品である。
【００１３】
上側ケース１１は、曲面部１１ａと、少なくとも一の辺が曲面部１１ａと接続される略四角形の上面部１１ｂと、平板部の他の辺と接続される第１の側壁部１１ｃ、１１ｄと、曲面部の下側ケース１２側の端部から曲面部の内壁面にわたって曲面の断面方向に略平行に配置された第１のリブ１１ｅとを有する筐体である。本実施の形態においては、上面部１１ｂの一の辺に断面がＲ形状に形成された曲面部１１ａが接続されている。
【００１４】
下側ケース１２は、第１のリブ１１ｅに略直交する第２のリブ１２ｅと、上側ケース１１の曲面部１１ａおよび第１の側壁部１１ｃの周縁と接する第２の側壁部１２ｃと、第２の側壁部１２ｃと接続される略四角形の底面部１２ｂとを有する筐体である。ケース１は上側ケース１１と下側ケース１２とから構成される。さらに、下側ケース１２は、正負一対の電極端子４を外部に表出させる電極窓５を開口している。電極窓５は、端子ホルダ６に保持している電極端子４を内側に配設して、電極端子４を外部に表出させる。ケース１は、二次電池２と保護回路が配置された基板３と端子ホルダ６とを下側ケース１２に内蔵させる状態で、ケース１の周縁を超音波溶着する。超音波溶着されたケース１は、接続材を使用することなく、周縁を剥離しないように強固に連結して固定できる。このため、高品質なパック電池を、安価に多量生産できる特長がある。
【００１５】
パック電池は、二次電池２として、角型電池であるリチウムイオン二次電池をケース１に内蔵させている。ただし、本発明のパック電池は、二次電池をリチウムイオン二次電池に特定しない。二次電池は、現在すでに使用され、あるいはこれから開発される二次電池、たとえば、ニッケル−水素電池やニッケル−カドミウム電池とすることもできる。さらに、二次電池は必ずしも角型電池とする必要はない。二次電池は、円筒電池等とすることもできる。
【００１６】
保護回路は、例えば、二次電池２と直列に接続されて電池に流れる電流を制御するスイッチング素子と、このスイッチング素子を、電池電圧と電池電流のいずれか、または両方を検出して制御する制御回路とを備える。
【００１７】
図５に、端子ホルダ６を示す。図５（ａ）は端子ホルダ６の上面図であり、図５（ｂ）は端子ホルダ６の正面図であり、図５（ｃ）は図５の一点鎖線Ｂ−Ｂ’における端子ホルダ６の側面断面図である。
【００１８】
端子４は、上面４ｃ、正面４ｄおよび下面４ｅから形成される略コ字形状を有すると共に上面４ｃの端部から上方に延出する延出部４ｂを有する板状部材から構成される。端子４は、コ字形状の正面４ｄの上部から上面４ｃであって金属製の板状部材の幅方向（図５ｂ中、横方向）における略中心部に開口部４ａを有する。また、端子４のコ字形状の隣接する二面、ここでは下面４ｅと正面４ｄの開口部４ａを除く領域とによってＬ型端子を構成する。延出部４ｂは基板３と接続される。なお、図５（ａ）における破線は端子４のコ字形状の下面４ｅを示す。
【００１９】
端子ホルダ６は、端子４の開口部４ａと係合する突起部６ａを有する。突起部６ａは端子４を支持する端子支持部６ｄの端部であって端子４の開口部４ａに対応する位置に配置される。突起部６ａは、端子の挿入方向（図５（ｃ）中、右方向）に向かって漸次高さが高くなるよう形成される。端子４が端子ホルダ６に挿入されて、開口部４ａの端部が突起部６ａを越えると開口部４ａと突起部６ａとが係合する。外部と接続される端子４は、開口部４ａと突起部６ａとが係合することによって端子ホルダ６に取り付けられる。この構成によって、端子４が端子ホルダ６から脱落することを防止できる。このとき、端子４の正面４ｄの内壁面とこの面に対向する端子ホルダ６の外壁面とは隙間なく取り付けられることが好ましい。一方、端子ホルダ６は突起部６ａを挟んで対向する端子位置決め部材としての端子位置決めリブ６ｂを有する。端子４は端子位置決めリブ６ｂの間にそれぞれ配置される。また、端子ホルダ６は基板３と二次電池２を分離して配置する分離部材としての分離リブ６ｃを備える。分離リブ６ｃは、端子支持部６ｄに対向する位置と、端子支持部６ｄの間とに配置される。この分離リブ６ｃと端子４の延出部４ｂとによって基板３を挟持可能である。
【００２０】
このように端子４が取り付けられた端子ホルダ６を下側ケース１２の正面側の第２の側壁部の内壁面と支持凸状部１２ｇとの間に端子４が電極窓５から表出されるように、二次電池２、基板３等と共に下側ケース１２内に配置し、上側ケース１１によって閉塞する。上側ケース１１は、端子４のコ字形状の一の面、ここではコ字形状の上面を付勢する付勢部としての付勢リブ１１ｆを有する。端子４はコ字形状の上面が付勢リブ１１ｆによって下側ケース１２側に付勢されて固定される。
【００２１】
次に、第１の部材としての上側ケース１１と第２の部材としての下側ケース１２の接合方法について説明する。図６は、上側ケース１１の下面図と側面図である。図７は、下側ケース１２の上面図と側面図である。
【００２２】
上側ケース１１は、曲面部１１ａと、少なくとも一の辺が曲面部１１ａと接続される略四角形の上面部１１ｂと、平板部の他の辺と接続される第１の側壁部１１ｃ、１１ｄと、曲面部の下側ケース１２側の端部から曲面部の内壁面にわたって曲面の断面方向に略平行に配置された第１のリブ１１ｅとを有する筐体である。曲面部１１ａおよび第１の側壁部１１ｃ、１１ｄの周縁の略中心部には溝部が形成される。本実施の形態においては、上面部１１ｂの一の辺に断面がＲ形状に形成された曲面部１１ａが接続されている。第１の側壁部１１ｄは、上面部１１ｂと接続される部分が略矩形状であり、曲面部１１ａと接続される部分がＲ形状に対応する扇形状に形成される。第１の側壁部１１ｄは、矩形部分に電池パックを携帯端末に挿入するためのガイド溝１１ｇを有する。二つの第１の側壁部１１ｄの間に配置される第１の側壁部１１ｃは、略矩形状に形成される。上側ケース１１は、端子４のコ字形状の上面を付勢する付勢リブ１１ｆを有する。
【００２３】
第１のリブ１１ｅは、曲面部１１ａの下側ケース１２側の端部から曲面部１１ａの内壁面にわたって曲面の断面方向、ここではＲ面の中心軸に対して垂直な面に略平行に複数配置されている。本実施の形態においては、第１のリブ１１ｅは第１の側壁部１１ｄと平行に配置される。第１のリブ１１ｅの第２のリブとの交点部分は溝１１ｈが形成される。第１のリブ１１ｅは、曲面部１１ａの中央領域に配置されることが好ましい。曲面部１１ａの周縁と下側ケース１２の側壁部１２ｃの周縁との超音波溶着は中央領域において低下するからである。また、第１のリブ１１ｅは、曲面部１１ａの内壁面全面にわたって形成される必要はないが、曲面部１１ａと上面部１１ｂとの接続部近傍まで形成されることが好ましい。超音波を効率的に第１のリブ１１ｅと第２のリブ１２ｅとの交点に伝えることができるからである。
【００２４】
下側ケース１２は、第１のリブ１１ｅに略直交する第２のリブ１２ｅと、上側ケース１１の曲面部１１ａおよび第１の側壁部１１ｃの周縁と接する第２の側壁部１２ｃと、第２の側壁部１２ｃと接続される略四角形の底面部１２ｂとを有する筐体である。下側ケース１２は、端子４を表出させる電極窓５を有する。第２の側壁部１２ｃの周縁の略中心部には凸状部が形成される。下側ケース１２は、支持凸状部１２ｇを有する。本実施形態においては、一つの第２のリブ１２ｅが、第２のリブ１２ｅと略直交する複数の支持リブ１２ｆと接続される。第２のリブ１２ｅに対応する下側ケース１２の底面部１２ｂには、いわゆる“ヒケ”による凹み１２ｈが生じる。この構成によって第２のリブ１２ｅの強度を高めることができる。第２リブ１２ｅは支持リブ１２ｆより上方に突出して形成される。
【００２５】
上側ケース１１と下側ケース１２との周縁における溝部と凸状部、および第１のリブ１１ｅの溝部１１ｈと第２のリブ１２ｅとが嵌合される。このとき、曲面部１１ａのＲ形状の外壁面と対応する形状の支持台に上側ケース１１を載置する。そして下側ケース１２の底面側から超音波ホーンを押し付け、第１のリブ１１ｅと第２のリブ１２ｅとの交点に加えて、上側ケース１１の周縁と下側ケース１２との周縁とを超音波溶着する。これによって、電池２と、電池を保護する保護回路が配置された基板と、外部と接続される端子を保持する端子ホルダ６とをケース１内に内蔵する電池パックが得られる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明により端子の固定方法が簡単でかつ端子を所定の位置に量産性よく確実に固定できる電池パックを提供することができる。本発明においては、端子を有する端子ホルダおよび電池をケース内に備える電池パックであっても、端子が電極窓から二面にまたがって表出するようにＬ字状の折曲部分を備えており、端子の一面において位置決めすることによって、端子の二面の位置決めが同時に実現され、端子を端子ホルダの所定の位置に配置した後も、端子が端子ホルダから脱落を防止することができる。また、端子がコ字形状の一の面が一方の筐体の付勢部によって他方の筐体側に付勢されて固定される構成とすることによって、スライダ構造等の複雑な構造を必要とすることなく簡単な構成で端子ホルダを確実にケース内の所定の位置に固定することができる。したがって、低コストでかつ携帯端末の使用状況においても端子ホルダを確実にケース内の所定の位置に固定できる電池パックを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る電池パックを下面側から見た斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る電池パックの下面図である。
【図３】図２の一点鎖線Ａ−Ａ’における電池パックの断面図である。
【図４】図２の一点鎖線Ａ−Ａ’におけるケース１の断面図である。
【図５】端子ホルダ６を示す概略図である。
【図６】上側ケース１１の下面図と側面図である。
【図７】下側ケース１２の上面図と側面図である。
【図８】従来の電池パックの端子の固定方法を示す斜視図である。
【符号の説明】
１・・・ケース
２・・・電池
３・・・基板
４・・・端子
４ａ・・・開口部              ４ｂ・・・延出部          ４ｃ・・・上面
４ｄ・・・正面                ４ｅ・・・下面
５・・・電極窓
６・・・端子ホルダ            ６ａ・・・突起部
６ｂ・・・端子位置決めリブ      ６ｃ・・・分離リブ
６ｄ・・・端子支持部
１１・・・上側ケース
１１ａ・・・曲面部            １１ｂ・・・上面部
１１ｃ，１１ｄ・・・第１の側壁部
１１ｅ・・・第１のリブ        １１ｆ・・・付勢リブ
１１ｇ・・・ガイド溝          １１ｈ・・・溝
１２・・・下側ケース
１２ｂ・・・底面部
１２ｃ・・・第２の側壁部
１２ｅ・・・第２のリブ
１２ｆ・・・支持リブ
１２ｇ・・・支持凸状部        １２ｈ・・・凹み
１３・・・貫通孔
１４・・・凸起
【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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