(57)【要約】【課題】携帯電子機器にセットした時の外部接続端子の接続状態について高い信頼性を得るとともにコスト低下を図る。【解決手段】電池ケース３の一端部に互いに逆極性の一対の接続電極３、５を有する電池２と、これら接続電極３、５にそれぞれ接続された外部接続端子８、９と、外部接続端子８、９を露出させる窓部１２、１３を有するとともに少なくとも電池ケース３の一端部及び外部接続端子８、９を覆う絶縁性のカバー１１とを備え、接続電極３、５と外部接続端子８、９を外部接続端子８、９の位置を規制して接続し、カバー１１を外部接続端子８、９にて係合位置決めさせて電池ケース３に装着することで、電池ケース３の他端と外部接続端子８、９の間の寸法ｈの精度を高くして、信頼性の高い接続状態が得られるようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池ケースの一端部に極性の異なる一対の接続電極を有する電池と、これら接続電極にそれぞれ接続された外部接続端子と、外部接続端子を露出させる窓部を有するとともに、少なくとも電池ケースの一端部及び外部接続端子を覆う絶縁性のカバーとを備えてなる電池パック。
【請求項２】
一対の接続電極は、電池ケースと電池ケースの一端開口の封口部材に設けられた接続電極からなる請求項１記載の電池パック。
【請求項３】
外部接続端子とカバーとが別体に構成され、接続電極と外部接続端子とが外部接続端子の位置を規制して接続され、カバーが外部接続端子にて係合位置決めされて電池ケースに装着されてなる請求項１又は２記載の電池パック。
【請求項４】
外部接続端子とカバーが一体に構成され、カバーが位置を規制して電池ケースに装着されるとともに、接続電極と外部接続端子とが接続されてなる請求項１又は２記載の電池パック。
【請求項５】
外部接続端子が絶縁性の端子枠に一体に構成され、接続電極と外部接続端子とが端子枠の位置を規制して接続され、カバーが端子枠に嵌合させて電池ケースに装着されてなる請求項１又は２記載の電池パック。
【請求項６】
カバーの少なくとも一部と電池ケースの外周面を、フィルム状外装材にて被覆してなる請求項１〜５の何れかに記載の電池パック。
【請求項７】
電池ケースの一端部に極性の異なる一対の接続電極を有する電池と外部接続端子を内蔵し、外部接続端子を露出させる窓部を有する電池パックの製造方法において、外部接続端子のカバーの窓部に当接する部位又はその近傍と電池ケースの他端との間の寸法を規制する工程と、外部接続端子と接続電極を接続する工程とを有する電池パックの製造方法。
【請求項８】
外部接続端子のカバーの窓部に当接する部位と電池ケースの他端との間の寸法を規制する工程と、接続電極と外部接続端子を接続する工程と、カバーを装着する工程とを有する請求項７記載の電池パックの製造方法。
【請求項９】
カバーに外部接続端子を一体成形する工程と、カバーの窓部外面と電池ケースの他端との間の寸法を規制してカバーを装着する工程と、外部接続端子と接続電極を接続する工程を有する請求項７記載の電池パックの製造方法。
【請求項１０】
外部接続端子をインサート成形した端子枠を成形する工程と、端子枠と電池ケースの他端との間の寸法を規制して外部接続端子と接続電極を接続する工程と、端子枠に嵌合させてカバーを装着する工程とを有する請求項７記載の電池パックの製造方法。
【請求項１１】
外部接続端子と接続電極を、抵抗溶接又はレーザビーム溶接又は電子ビーム溶接にて接続する請求項７〜１０の何れかに記載の電池パックの製造方法。
【請求項１２】
カバーの少なくとも一部と電池ケースの外周面を、フィルム状外装材にて被覆する工程を有する請求項７〜１１の何れかに記載の電池パックの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は小型の携帯電子機器等の電池電源に好適に適用される電池パックに関し、特に外部接続性の向上を図った電池パックとその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電子機器の小型化、薄型化、並びに高機能化の進展が著しく、それに伴ってその電源となる電池も小型、薄型で高容量化が要求されている。小型で高容量を可能にする電池としてリチウム系電池が有効であり、中でも扁平な角形のリチウムイオン二次電池は機器の薄型化に好適であり、繰り返し使用できる電池として携帯電話などの携帯電子機器への適用が増加している。
【０００３】
ところで、各種機器の電源用の電池パックとして、電池と、過大電流の制限手段や過充放電に対する保護回路及び外部接続端子などを設けた回路基板とを、外部接続端子を露出させる窓部を有する外装ケース内に収納配置し、回路基板と電池の接続端子をリードで接続してなる電池パックの形態に構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、回路基板に代えて外部接続端子のみを設けた端子基板を用いた電池パックも知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【０００５】
一方、電子機器には、電池パックを丁度嵌合収納できる電池パック収容空間が形成され、電池パックを収納した状態で同一面に配置された外部接続端子に弾性的に当接して電気的に接続される接続端子が配設されている。
【０００６】
このように外部接続端子を設けた回路基板や端子基板を外装ケースに保持させた電池パックの構成例を図５を参照して説明する。３１は扁平な角形の電池パックで、リチウムイオン二次電池からなる電池３２と、回路基板３３又は端子基板を、厚さ方向に２分割された外装ケース３４内に収納配置し、回路基板３３と電池３２の接続端子３５ａ、３５ｂをリード３６にて接続して構成されている。
【０００７】
電池３２は、電池ケース３７内に発電要素３８が収容されるとともに電池ケース３７の一端開口が一方の極性の接続端子３５ａを突設した封口部材３９にて絶縁ガスケット４０を介して封口され、電池ケース３７が他方の極性の接続端子３５ｂを構成している。また、外装ケース３４の一端壁４１には回路基板３３に設けられた外部接続端子を露出させる窓部４２が形成され、かつ回路基板３３を一端壁４１の内面に当接させた状態で保持する係合突部４４が設けられている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−２３１２０１号公報
【０００９】
【特許文献２】
特開平６−３３３５４７号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図５に示すような電池パック３１では、携帯電子機器の電池パック収容空間にこの電池パック３１を収納した状態で、その外部接続端子に接続端子が適正な弾性力で接触することで電気的接続が確保されるが、外部接続端子を設けた回路基板３３又は端子基板は、外装ケース３４の一端壁４１に当接するように配置されているため、外装ケース３４の高さ寸法Ｈの誤差によって、外部接続端子の位置が変化することになる。しかるに、外装ケース３４は樹脂成形品からなるとともに外装ケース３４の高さ寸法Ｈは大きいために、その誤差寸法も大きなものとなり、そのため電池パック３１の外部接続端子と電池パックを収容する携帯電子機器の接続端子との接触状態に対する信頼性を十分に確保することができないという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、携帯電子機器にセットした時の外部接続端子の接続状態について高い信頼性が得られ、かつ構成が簡単でコスト低下を図ることができる電池パックとその製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の電池パックは、電池ケースの一端部に極性の異なる一対の接続電極を有する電池と、これら接続電極にそれぞれ接続された外部接続端子と、外部接続端子を露出させる窓部を有するとともに、少なくとも電池ケースの一端部及び外部接続端子を覆う絶縁性のカバーとを備えてなるものである。
【００１３】
この構成によると、電池ケースの一端部の接続電極に外部接続端子を接続しているので、その接続時に電池ケースの他端と外部接続端子又はその近傍との間の寸法を規制することで、携帯電子機器にセットした時の外部接続端子の接続状態について高い信頼性を得ることができ、かつ外部接続端子を露出させる窓部を有するカバーにて電池ケースの一端部及び外部接続端子を覆った構成であるため、構成が簡単であり、コスト低下を図ることができる。
【００１４】
また、一対の接続電極が、電池ケースと電池ケースの一端開口の封口部材に設けられた接続電極からなると、電池ケースを接続電極とすることで電池構成を簡単にできて好適である。
【００１５】
また、外部接続端子とカバーとが別体に構成され、接続電極と外部接続端子とが外部接続端子の位置を規制して接続され、カバーが外部接続端子にて係合位置決めされて電池ケースに装着されてなると、単純なプレス部品からなる外部接続端子と単純な樹脂成形品からなるカバーを組み付けるだけで良いので安価に構成できて好適である。
【００１６】
また、外部接続端子とカバーが一体に構成され、カバーが位置を規制して電池ケースに装着されるとともに、接続電極と外部接続端子とが接続されてなる構成とすることもできる。
【００１７】
また、外部接続端子が絶縁性の端子枠に一体に構成され、接続電極と外部接続端子とが端子枠の位置を規制して接続され、カバーが端子枠に嵌合させて電池ケースに装着されてなる構成とすることもできる。
【００１８】
また、カバーの少なくとも一部と電池ケースの外周面を、フィルム状外装材にて被覆すると、カバーとフィルム状外装材にて簡便に外装された安価な構成の電池パックを得ることができる。
【００１９】
また、本発明の電池パックの製造方法は、電池ケースの一端部に極性の異なる一対の接続電極を有する電池と外部接続端子を内蔵し、外部接続端子を露出させる窓部を有する電池パックの製造方法において、外部接続端子のカバーの窓部に当接する部位又はその近傍と電池ケースの他端との間の寸法を規制する工程と、外部接続端子と接続電極を接合する工程とを有するものであり、外部接続端子と電池ケース他端との間の寸法を規制した状態で接合することで、上記作用効果を奏する電池パックを製造することができる。
【００２０】
また、外部接続端子のカバーの窓部に当接する部位と電池ケースの他端との間の寸法を規制する工程と、接続電極と外部接続端子を接合する工程と、カバーを装着する工程とを有すると、単純なプレス部品からなる外部接続端子と単純な樹脂成形品からなるカバーを用い得るので、安価に構成できて好適である。
【００２１】
また、カバーに外部接続端子を一体成形する工程と、カバーの窓部外面と電池ケースの他端との間の寸法を規制してカバーを装着する工程と、外部接続端子と接続電極を接合する工程を有しても良い。
【００２２】
また、外部接続端子をインサート成形した端子枠を成形する工程と、端子枠と電池ケースの他端との間の寸法を規制して外部接続端子と接続電極を接合する工程と、端子枠に嵌合させてカバーを装着する工程とを有しても良い。
【００２３】
また、外部接続端子と接続電極は、導電性接着剤等で接続しても良いが、抵抗溶接又はレーザビーム溶接又は電子ビーム溶接にて接続すると、生産性良く、信頼性の高い接続状態が得られて好適である。
【００２４】
また、カバーの少なくとも一部と電池ケースの外周面を、フィルム状外装材にて被覆する工程を有すると、カバーとフィルム状外装材にて簡便に外装された安価な構成の電池パックを得ることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施形態における電池パックとその製造方法について、図１、図２を参照して説明する。
【００２６】
図１において、１は扁平な角形の電池パックで、リチウムイオン二次電池からなる電池２を備えている。電池２は、電池ケース３内に正極板と負極板をセパレータを介して積層した極板群と電解液からなる発電要素４を収容して構成されており、電池ケース３の一端開口が一方の極性の接続電極５を突設した封口部材６にて絶縁ガスケット７を介して封口され、電池ケース３が他方の極性の接続電極を構成している。
【００２７】
電池２における接続電極５の側面と電池ケース３の一端部側面には、それぞれ略Ｔ字状に成形された第１の外部接続端子８と、略Ｌ字状に成形された第２の外部接続端子９が抵抗溶接による溶接部１０にて接続されている。これら第１と第２の外部接続端子８、９の接続時には、電池２の一端面と平行な端子面８ａ、９ａと電池ケース３の他端面３ａとの間の寸法を、所定の寸法ｈに規制した状態で、接続脚部８ｂ、９ｂを接続電極５の側面と電池ケース３の一端部側面に当接させて抵抗溶接接続されている。なお、抵抗溶接に代えてやレーザビーム溶接や電子ビーム溶接などを適用しても良い。
【００２８】
これら電池ケース３の一端部と外部接続端子８、９は、合成樹脂成形品からなる絶縁性のカバー１１にて覆われている。このカバー１１は、電池ケース３の横断面形状と略同一の横断面形状でかつ一端面が端壁１１ａにて閉鎖された縦断面形状コ字状で、その端壁１１ａの内面を外部接続端子８、９の端子面８ａ、９ａに係合させて位置決めした状態で電池ケース３の一端部に装着されている。カバー１１の端壁１１ａには、外部接続端子８、９の端子面８ａ、９ａを露出させる窓部１２、１３が開口され、かつ両側には電池ケース３の長側面に重なって外部接続端子９の接続脚部９ｂを覆う延出部１４が設けられている。
【００２９】
また、カバー１１の延出部１４を含む下部と電池ケース３の外周面が、フィルム状外装材１５にて被覆されている。
【００３０】
次に、電池２の接続端子５及び電池ケース３の一端部に第１と第２の外部接続端子８、９を上記のように位置規制した状態で溶接部１０にて接続する方法について、図２を参照して説明する。
【００３１】
まず、図２（ａ）に示すように、電池２の他端部を下部治具１６に嵌合させるとともに、第１と第２の外部接続端子８、９を上部治具１７の下面に形成された位置決め凹部１８に係合させた状態で吸引手段１９にて吸着保持させる。次に、上部治具１７に設けられた押圧部２０にて電池２の一端面を押圧して電池２を下部治具１６に位置決め保持させた状態で上部治具１７の白抜き矢印のように上下位置を調整して電池ケース３の他端面と外部接続端子８、９の端子面８ａ、９ａとの間の距離を正確にｈに規制する。
【００３２】
次いで、図２（ｂ）に示すように、接続電極５とその側面に重ね合わせた外部接続端子８の接続脚部８ｂの両側から溶接電極２１ａ、２１ｂを当接させて押圧し、それらの間に溶接電流を流すことによって溶接部１０を形成し、接続端子５と第１の外部接続端子８を接続する。また、図２（ｃ）に示すように、電池ケース３の一端部の一側面に重ね合わせた第２の外部接続端子９の接続脚部９ｂに適当間隔あけて溶接電極２２ａ、２２ｂを当接させて押圧し、それらの間に溶接電流を流すことによって一対の溶接部１０を形成し、電池ケース３の一端部と第２の外部接続端子９を接続する。
【００３３】
かくして、第１と第２の外部接続端子８、９を精度良く位置決めした状態で電池２の接続電極に接続することができる。なお、第１と第２の外部接続端子８、９の上部治具１７に対する保持手段は、吸引手段１９による吸着に限らず、第１と第２の外部接続端子８、９が鉄などの強磁性体からなる場合には磁石にて吸着するようにしても良い。
【００３４】
以上の構成の電池パック１によれば、電池ケース３の一端開口の封口部材６に設けられた接続電極５と電池ケース３の一端部とに、第１と第２の外部接続端子８、９を、電池ケース３の他端とこれら外部接続端子８、９の端子面８ａ、９ａとの間の寸法ｈを規制した状態でそれぞれ接続し、かつこの電池ケース３の一端部及び外部接続端子８、９を覆うカバー１１をこれら外部接続端子８、９の端子面８ａ、９ａで係合位置決めした状態で電池ケース３に装着しているので、図１（ｂ）に示すように、カバー１１の端壁１１ａの厚さをｔとすると、電池パック１の総高さ寸法Ｈは、端子面８ａ、９ａと電池ケース３の他端面３ａとの間の寸法ｈと、この厚さ寸法ｔの和で与えられる。かくして、寸法ｔは小さいのでその誤差は小さく規制できるため、寸法ｈを上記のように規制することで、総高さ寸法Ｈを精度よく規制することができる。かくして、この電池パック１を携帯電子機器にセットした時に、外部接続端子８、９の接続状態について高い信頼性を得ることができる。
【００３５】
また、電池パック１は、電池２と、電池２の接続電極５と電池ケース３に接続された第１と第２の外部接続端子８、９と、電池ケース３の一端部に装着されたカバー１１と、カバー１１の一部と電池ケース３の外周面を被覆したフィルム状外装材１５からなる構成であるため、簡単でかつ少ない部品からなるとともに生産性良く製作できるため、電池パック１のコスト低下を図ることができる。
【００３６】
特に、本実施形態では外部接続端子８、９とカバー１１を別体に構成しているので、単純なプレス部品からなる外部接続端子８、９と単純な樹脂成形品からなるカバー１１を組み付けるだけで良いのでさらに安価に構成できる。
【００３７】
次に、本発明の電池の第２の実施形態について、図３を参照して説明する。
【００３８】
上記第１の実施形態では、一対の外部接続端子８、９とカバー１１を各々別体に構成して、一対の外部接続端子８、９を電池２の接続電極５と電池ケース３の一端部に接続した後、カバー１１を装着した例を示したが、本実施形態ではカバー１１に一対の外部接続端子８、９をインサート成形して一体化している。また、カバー１１の延出部１４には、溶接による接続作業を行えるように、第１の外部接続端子８の接続脚部８ｂに対向する部分の両側に接続用の開口２３ａ、２３ｂが形成され、また第２の外部接続端子９の接続脚部９ｂを露出させる開口窓２４が形成されている。なお、図３（ｄ）、（ｅ）に示すようにカバー１１の一側の延出部１４に、接続脚部８ｂに対向させて接続用の開口２３を形成し、この開口２３から一対の溶接電極２１ａ、２１ｂを挿通して接続電極５と接続用脚部８ｂを溶接接続してもよい。
【００３９】
本実施形態でも、カバー１１を位置規制した状態でカバー１１に形成した開口２３ａ、２３ｂ、及び開口窓２４を通して第１及び第２の外部接続端子８、９を電池２の接続電極５及び電池ケース３の一端部に接続し、その後カバー１１の一部と電池ケース３の外周面を、フィルム状外装材１５にて被覆することにより、上記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００４０】
次に、本発明の電池の第３の実施形態について、図４を参照して説明する。
【００４１】
本実施形態では、図４（ａ）に示すように、第１及び第２の外部接続端子８、９がインサート成形によって絶縁性の端子枠２５に一体に構成されている。端子枠２５には、外部接続端子８、９を外部に露出させる窓部１２、１３が形成され、外周部にはカバー１１に形成した端子枠嵌合開口２７に形成した係合段部２８に係合する係合鍔２６が形成されている。
【００４２】
本実施形態でも、図４（ｂ）に示すように、端子枠２５と電池ケース３の他端との間の寸法を規制した状態で外部接続端子８及び９と、接続電極５及び電池ケース３の一端部とを接続し、その後カバー１１を端子枠２５に嵌合させて電池ケース３の一端部に装着し、最後にカバー１１の一部と電池ケース３の外周面を、フィルム状外装材１５にて被覆することにより、上記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００４３】
以上の実施形態では、電池２の一対の接続電極が封口部材６に突設された接続電極５と電池ケース３の一端部からなる例について説明したが、電池２の一端部に一対の接続電極を突設した構成の電池の場合にも、本発明を適用することで同様の作用効果を奏することができる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明の電池パック及びその製造方法によれば、電池ケースの一端部の接続電極に外部接続端子を接続しているので、その接続時に電池ケースの他端と外部接続端子又はその近傍との間の寸法を規制することで、携帯電子機器にセットした時の外部接続端子の接続状態について高い信頼性を得ることができ、かつ外部接続端子を露出させる窓部を有するカバーにて電池ケースの一端部及び外部接続端子を覆った構成であるため、構成が簡単で、コスト低下を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の電池パックを示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視拡大断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視拡大断面図である。
【図２】同実施形態の電池パックの製造過程における外部接続端子の接合工程を示し、（ａ）は部分断面正面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ矢視断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の電池パックにおけるカバーを示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ矢視拡大断面図、（ｃ）は（ａ）のＦ−Ｆ矢視拡大断面図、（ｄ）は同変形例の（ｂ）と同様の拡大断面図、（ｅ）は（ｄ）のＧ−Ｇ矢視断面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態の電池パックにおける端子枠を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は端子枠の配置状態を示す部分断面正面図である。
【図５】従来例の電池パックを示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ矢視拡大断面である。
【符号の説明】
１  電池パック
３  電池ケース（接続電極）
５  接続電極
８  第１の外部接続端子
９  第２の外部接続端子
１０  溶接部
１１  カバー
１２  窓部
１３  窓部
１５  フィルム状外装材
２５  端子枠
【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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