(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池と電源回路を構成した回路基板とをパックケース内に収容してなる電池パックであって、前記パックケースは、薄肉樹脂シートにより半殻直方体形状の上ケース及び下ケースそれぞれの一辺をヒンジ部で連結した一体構造に形成され、このパックケースをヒンジ部から２つ折りにした中に、二次電池と回路基板とを一体化した電池ブロックが収容され、上ケースと下ケースとの側面が帯状テープの貼着により接合されてなることを特徴とする電池パック。
【請求項２】
二次電池と電源回路を構成した回路基板とをパックケース内に収容してなる電池パックであって、前記パックケースは、薄肉樹脂シートにより半殻直方体形状の上ケース及び下ケースそれぞれの一辺をヒンジ部で連結した一体構造に形成され、このパックケースをヒンジ部から２つ折りにした中に、偏平角形二次電池とこの二次電池の厚さ方向面に配置された回路基板とを一体化した電池ブロックが収容され、上ケースと下ケースとの側面が帯状テープの貼着により接合されてなることを特徴とする電池パック。
【請求項３】
パックケースは、樹脂シートを真空成形もしくは圧空成形して形成されてなる請求項１記載の電池パック。
【請求項４】
上ケース及び下ケースは、それぞれの内寸高さの合計が電池ブロックの厚さ寸法より小さく形成されてなる請求項１または２記載の電池パック。
【請求項５】
回路基板が、上ケース及び下ケースが閉じ合わさることにより形成された側面に配設され、上ケース及び下ケースに、二次電池と回路基板との間に突出する凸条が形成されてなる請求項１〜３いずれか一項に記載の電池パック。
【請求項６】
回路基板は、上ケース及び下ケースが閉じ合わさることにより形成された側面に配設され、上ケース及び下ケースに、回路基板の外面に当接し回路基板の位置を規制する位置規制凸部が形成されてなる請求項１〜３いずれか一項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、二次電池と、電源回路が構成された回路基板とをパックケース内に収容した電池パックに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話機やモバイルコンピュータなど携帯情報機器の小型化、薄型化を達成するために、その電源となる電池の小型化、薄型化が求められている。また、電池は二次電池であって、高エネルギー密度のものが望まれている。これらの要求を満たす電池としてリチウム系二次電池が好適である。このようなエネルギー密度の高い二次電池では、二次電池を過充電や過放電、過大電流等から保護する必要があり、また、電池温度の監視や電池残量計測のための回路が携帯情報機器の電池電源として必須の機能であり、これらは電源回路として回路基板上に構成され、二次電池と共に一体化された電池パックに構成される。
【０００３】
図４は、角形のリチウムイオン二次電池を用いた電池パックの従来構成を示すもので、角形のリチウムイオン二次電池として形成された４個の二次電池３と２枚の回路基板５ａ、５ｂとを一体に組み合わせて電池ブロック２０が構成されている。この電池ブロック２０だけでも電池電源として機能するが、取り扱い性、絶縁性、安全性などを確保するために外装を施す必要がある。外装はパックケースに電池ブロック２０を収容するのが電池パックとしての剛性を確保するのに適しているが、電池パックとしての小型化や軽量化、薄型化の要求に沿うものとはいえない。
【０００４】
この従来構成では、熱収縮チューブ１４、１５により電池ブロック２０に外装を施し、電池パックとしてのサイズや重量の増加を抑えている。即ち、電池ブロック２０に熱収縮チューブ１４、１５を縦横方向から被せ、加熱することにより収縮させて電池ブロック２０に外装被覆を施して電池パックに構成している。この電池パックは、回路基板５ａから引き出されたリード１３の先端に取り付けられたコネクタ１１により、電池パック使用機器に接続される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、熱収縮チューブによって外装を施した電池パックでは、以下に示すような問題点があった。
（１）熱収縮による成形は不安定で、寸法精度が悪く、皺や膨れなどの外観上でも見栄えが悪いこと。
（２）熱収縮による成形時間が長く、生産性に欠けること。
（３）熱収縮チューブの軟化点以上の加熱が必要であり、その温度により電池ブロックの構成要素に熱劣化を来す恐れがあること。
（４）熱収縮チューブの収縮圧力により構成要素に外圧が加わり、ストレスを与えること。
（５）熱収縮チューブは軟質塩化ビニル製のものが多く、廃棄されてゴミとなったときの燃焼によるダイオキシンの発生など、環境負荷が大きいこと。
（６）二次電池から電解液の漏液が生じたとき、電解液が回路基板に浸潤しやすく、回路破壊の恐れがあること。
（７）回路基板が熱収縮チューブで覆われているだけなので、衝撃等が加わったときに損傷を受ける恐れがあること。
【０００６】
本発明が目的とするところは、電池ブロックを薄肉樹脂ケースに収容して、サイズや重量の増加を抑えてコンパクトな形態に構成した電池パックを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本願の第１発明は、二次電池と電源回路を構成した回路基板とをパックケース内に収容してなる電池パックであって、前記パックケースは、薄肉樹脂シートにより半殻直方体形状の上ケース及び下ケースそれぞれの一辺をヒンジ部で連結した一体構造に形成され、このパックケースをヒンジ部から２つ折りにした中に、二次電池と回路基板とを一体化した電池ブロックが収容され、上ケースと下ケースとの側面が帯状テープの貼着により接合されてなることを特徴とするもので、パックケースは上下ケースが一体化されているので、電池ブロックを収めてヒンジ部から閉じ、帯状テープで固定するだけで電池パックに構成することができ、コンパクトな形態に作業性よく形成することができる。
【０００８】
また、本願の第２発明は、二次電池と電源回路を構成した回路基板とをパックケース内に収容してなる電池パックであって、前記パックケースは、薄肉樹脂シートにより半殻直方体形状の上ケース及び下ケースそれぞれの一辺をヒンジ部で連結した一体構造に形成され、このパックケースをヒンジ部から２つ折りにした中に、偏平角形二次電池とこの二次電池の厚さ方向面に配置された回路基板とを一体化した電池ブロックが収容され、上ケースと下ケースとの側面が帯状テープの貼着により接合されてなることを特徴とするもので、偏平角形二次電池によって薄型の電池ブロックが形成され、この電池ブロックを上下ケースが一体化されたパックケースに収めてヒンジ部から閉じ、帯状テープで固定するだけで電池パックに構成することができ、薄型でコンパクトな形態の電池パックを作業性よく形成することができる。
【０００９】
上記構成において、パックケースは、樹脂シートを真空成形もしくは圧空成形により形成することができ、薄肉樹脂シートにより上下ケースを一体に形成して、組み立てを容易にして省スペースの電池パックを構成することができる。
【００１０】
また、上ケース及び下ケースは、それぞれの内寸高さの合計が電池ブロックの厚さ寸法より小さく形成することにより、二次電池もしくは電池ブロックの厚さ寸法のばらつきに対応させることができ、上下ケースの対向部分に生じる隙間のばらつきは帯状テープの貼着により被覆され、外観上の変化を生じさせない。
【００１１】
また、回路基板が、上ケース及び下ケースが閉じ合わさることにより形成された側面に配設され、上ケース及び下ケースに、二次電池と回路基板との間に突出する凸条を形成することにより、二次電池に電解液の漏液が生じたときにも凸条により電解液が回路基板に達することが阻止され、漏液による回路基板の損傷が防止される。
【００１２】
また、回路基板は、上ケース及び下ケースが閉じ合わさることにより形成された側面に配設され、上ケース及び下ケースに、回路基板の外面に当接し回路基板の位置を規制する位置規制凸部を形成することにより、衝撃が加わったような場合にも回路基板の配設位置が保持されると共に、パックケースの剛性を高めることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下に示す実施形態は本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１４】
本実施形態は、携帯型パーソナルコンピュータの電池電源として構成した電池パックの例について示すもので、図１に示すように、４個の角形リチウムイオン二次電池３と、この二次電池３を過充電や過放電等から保護すると共にコンピュータとの通信により電池残量の計測などの電池管理を行うための回路を構成した第１及び第２の各回路基板５ａ、５ｂとを一体化した電池ブロック１を、真空成形によって形成されたパックケース２内に収容して構成したものである。
【００１５】
前記電池ブロック１は、図１に示すように、偏平角形形状に形成された４個の二次電池３を田の字状に配列して互いの正極、負極間を接続すると共に、第１の回路基板５ａと第２の回路基板５ｂに接続し、透明粘着シート８によって一体に固定されている。前記第１の回路基板５ａと第２の回路基板５ｂとは角部で偏平ケーブルによって相互に接続され、二次電池３の側面にＬの字状に配置されている。第１及び第２の各回路基板５ａ、５ｂは、二次電池３と電気的に接続するための接続板が所定位置にハンダ付けされることによって二次電池３の側面に固定された状態が得られる。また、第１の回路基板５ａからリード線１３が引き出され、その先端にコンピュータに接続するためのコネクタ１１が取り付けられている。また、電池ブロック１の上面に両面粘着テープ９が貼り付けられている。
【００１６】
この電池ブロック１を収容するパックケース２は、厚さ０．２５ｍｍのポリカーボネート樹脂（難燃性ＵＬ９４Ｖ−０クラス）のシートを真空成形して、図１に示すように、それぞれ半殻直方体形状の上ケース２ａと下ケース２ｂとをヒンジ部４で連結した一体構造に形成されている。
【００１７】
上記構成になる電池ブロック１をパックケース２内に収容して電池パックに形成する手順を以下に説明する。
【００１８】
まず、パックケース２の下ケース２ｂ上に電池ブロック１を配置して、その上面に貼着された両面粘着テープ９の剥離紙を剥がす。ヒンジ部４から折り曲げて上ケース２ａを電池ブロック１上に押し付けると、両面粘着テープ９により上ケース２ａが閉じた状態に仮固定される。この上ケース２ａを閉じるとき、リード１３は上ケース２ａに形成されたリード引き出し穴７から外部に引き出しておく。
【００１９】
半殻直方体に形成された上ケース２ａと下ケース２ｂとの内容積の深さ合計は、電池ブロック１の厚さより小さく形成されている。従って、上ケース２ａを下ケース２ｂ上に閉じ合わせたとき、ヒンジ部４を除く３辺の側面には隙間が生じることになる。この３側面には、図２に示すように、リード１３の引き出し位置を境にして、封止テープ６ａと封止テープ６ｂとが貼着されて隙間が閉じられる。二次電池３の厚さ寸法の誤差や電池ブロック１の構成部材の寸法誤差や組立誤差によって電池ブロック１としての厚さはばらつきが生じるが、上ケース２ａと下ケース２ｂとを合わせたときに隙間ができるように形成してあることによって、電池ブロック１の厚さのばらつきは隙間の幅で調整され、隙間は封止テープ６ａ、６ｂによって封止されるので、外観上に変化は生じない。
【００２０】
図２に示すように、電池ブロック１をパックケース２内に収容した電池パックは、二次電池３の厚さにパックケース２のシート厚を加えただけの薄型に形成でき、平坦面で構成された平板状に形成されるので、携帯型コンピュータの狭いスペースに収容するのに適したものとなる。
【００２１】
また、図１、図２、図３に示すように、上ケース２ａ及び下ケース２ｂには、二次電池３と第１及び第２の各回路基板５ａ、５ｂとの間に内側に突出する凸条１０が形成され、第１及び第２の各回路基板５ａ、５ｂの外側に内側に突出する位置規制凸部１２が形成されている。
【００２２】
前記凸条１０は、二次電池３から電解液の漏液が生じたとき、電解液が第１及び第２の各回路基板５ａ、５ｂに達することなく塞き止められ、電解液の浸潤による電子回路の損傷が防止できる。凸条１０の突出高さは、できるだけ高く形成することが望ましいが、二次電池３から滲出する電解液の量は、総電解液量の２％程度であり、比較的低くても滲出する電解液が凸条１０を越えることはなく、真空成形により無理なく成形できる高さに形成すれば所要の目的を達成することができる。
【００２３】
また、前記位置規制凸部１２は、第１及び第２の各回路基板５ａ、５ｂの外面に当接して配設位置を規制するので、電池パックに衝撃が加わったような場合に位置ずれが生じることが防止できる。また、薄いシートで形成されて最も強度が低くなるパックケース２の端部の剛性を向上させることができる。
【００２４】
以上説明した実施形態においては、偏平角形の二次電池３を用いた例を示したが、複数の円筒形二次電池をパックケース２内に並列配置しても同様に構成することができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明の通り本発明によれば、上ケースと下ケースとが一体に形成されたパックケース内に電池ブロックを収容するので、上ケースと下ケースとを閉じたときの相対位置が決まり、組み立て作業が容易であり、薄肉ケースにより小型、軽量の電池パックを構成することができる。また、パックケースに設けられた凸条や位置規制凸部により剛性が向上し、二次電池からの漏液にも対処することができ、信頼性の高い電池パックが構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る電池パックの構成を示す分解斜視図である。
【図２】電池パックの完成状態を示す（ａ）は平面図、（ｂ）は上側面図、（ｃ）は左側面図、（ｄ）は右側面図である。
【図３】回路基板の配設部位の構成を示す拡大断面図である。
【図４】従来技術になる電池パックの構成を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１  電池ブロック
２  パックケース
２ａ  上ケース
２ｂ  下ケース
３  二次電池
４  ヒンジ部
５ａ  第１の回路基板
５ｂ  第２の回路基板
６ａ、６ｂ  封止テープ
１０  凸条
１２  位置規制凸部
【図１】
0004812926.tif 000002
【図２】
0004812926.tif 000003
【図３】
0004812926.tif 000004
【図４】
0004812926.tif 000005