(57)【要約】  【課題】  作製が容易で小型な電池パック及び電池パックの製造方法を提供する。  【解決手段】  長方形状の底及び該底よりも面積の広い側壁を有する合成樹脂製の外装ケース（筐体）２０内に電池１０が収容された電池パックにおいて、前記外装ケース２０を絞り加工などによって作製し、前記外装ケース２０の側壁の厚さを０．０５ｍｍ以上、０．３０ｍｍ未満にした。また、ケース蓋２２も、外装ケース２０と同様に、絞り加工などによって作製し、厚さを０．０５ｍｍ以上、０．３０ｍｍ未満にした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底及び該底よりも面積の広い側壁を有する合成樹脂製の筐体内に電池が収容された電池パックにおいて、
前記側壁の厚さが０．０５ｍｍ以上、０．３０ｍｍ未満であることを特徴とする電池パック。
【請求項２】
底板及び該底板よりも面積の狭い側板を有する２つのケース半体と、前記側板の先端同士を固着した２つのケース半体内に収納される電池とを備える電池パックにおいて、
前記底板の厚さが０．０５ｍｍ以上、０．３０ｍｍ未満であることを特徴とする電池パック。
【請求項３】
底及び該底よりも面積の広い側壁を有する合成樹脂製の筐体内に電池が収容された電池パックの製造方法において、
合成樹脂製のシートに絞り加工を行い、側壁の厚さが０．０５ｍｍ以上、０．３０ｍｍ未満の筐体を作製する工程と、
作製した筐体の開口部から電池を挿入する工程と
を含むことを特徴とする電池パックの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂製の筐体内に電池が収容された電池パック及び電池パックの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型電子機器又は携帯電子機器などの駆動用電源として、正極及び負極を含む発電要素を電池ケースに収容した電池と、保護回路又はＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）などを含んだ回路基板とを合成樹脂製の外装ケースに収納した電池パックが用いられている。図６は溶着前の電池パックの例を示す分解斜視図である。外装ケースは、完成前は２つのケース半体２，４に分割されており、電池１０及び回路基板１２を２つのケース半体２，４に収納した後、超音波溶着などによってケース半体２，４を一体化し、電池パックを完成させている。
【０００３】
小型電子機器又は携帯電子機器に使用する電池パックは、小型化の要求が強く、外装ケースは薄い方が好ましいが、外装ケース（ケース半体）は射出成形などで成形されているため、肉厚は０．３０ｍｍ未満に薄くすることはできないという問題がある。また、ケース半体を超音波溶着する場合、電池と外装ケースとの間にクリアランスを設ける必要があるため、電池パックがクリアランス分だけ大型化するという問題がある。さらに、金型を用いた成形では、金型費用が高いためにコストが高くなると共に、完成までに長時間必要となり納期に時間がかかるという問題がある。
【０００４】
また、電池パックの他の作製方法として、合成樹脂製のシート材に凹陥部及び突片部を形成し、凹陥部に電池を収納した後、突片部で蓋をする方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１９７１６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この方法によれば、従来の射出成形に比べて、薄型化が達成でき、加工時間も大幅に短縮できるとされている。しかし、蓋をするための折り曲げ工数が必要となったり、面積が最も大きい電池側面に蓋をするため、蓋（突片部）の固着部分が多く固着に手間がかかったり、重ね合わせ部の寸法ロスが大きくなるなどの問題を有する。
【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、電池を収容する筐体の底よりも面積の広い側壁の厚さを０．０５ｍｍ以上、０．３０ｍｍ未満とすることにより、作製が容易で小型な電池パックを提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、電池を収容する２つのケース半体の側板よりも面積の広い底板の厚さを０．０５ｍｍ以上、０．３０ｍｍ未満とすることにより、小型な電池パックを提供することを他の目的とする。
【０００８】
また、本発明は、絞り加工により合成樹脂シートから筐体を作製することにより、筐体の側壁の厚さを０．０５ｍｍ以上、０．３０ｍｍ未満に小型化できる電池パックの製造方法を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る電池パックは、底及び該底よりも面積の広い側壁を有する合成樹脂製の筐体内に電池が収容された電池パックにおいて、前記側壁の厚さが０．０５ｍｍ以上、０．３０ｍｍ未満であることを特徴とする。
【００１０】
本発明においては、電池を収容する筐体の底よりも面積の広い側壁の厚さは０．０５ｍｍ以上、０．３０ｍｍ未満である。例えば直方体状の筐体の場合、面積が最も大きい対向する側面以外の４つの側面の何れかに開口部を設ける。筐体は、例えば合成樹脂製のシートを絞り加工、真空加工、圧空成形、又はプレス成形することにより、底を囲む側壁の肉厚を０．０５ｍｍ以上、０．３０ｍｍ未満にする。また、合成樹脂製のケース蓋を筐体の開口部周辺の側壁に溶着、粘着、又は接着することにより、開口部を閉じる。
【００１１】
本発明に係る電池パックは、底板及び該底板よりも面積の狭い側板を有する２つのケース半体と、前記側板の先端同士を固着した２つのケース半体内に収納される電池とを備える電池パックにおいて、前記底板の厚さが０．０５ｍｍ以上、０．３０ｍｍ未満であることを特徴とする。
【００１２】
本発明においては、電池を収容する２つのケース半体の側板よりも面積の広い底板の厚さは０．０５ｍｍ以上、０．３０ｍｍ未満である。ケース半体は、例えば合成樹脂製のシートを絞り加工、真空加工、圧空成形、又はプレス成形することにより、底板の肉厚を０．０５ｍｍ以上、０．３０ｍｍ未満にする。
【００１３】
本発明に係る電池パックの製造方法は、底及び該底よりも面積の広い側壁を有する合成樹脂製の筐体内に電池が収容された電池パックの製造方法において、合成樹脂製のシートに絞り加工を行い、側壁の厚さが０．０５ｍｍ以上、０．３０ｍｍ未満の筐体を作製する工程と、作製した筐体の開口部から電池を挿入する工程とを含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明においては、絞り加工により、合成樹脂シートから側壁の厚さが０．０５ｍｍ以上、０．３０ｍｍ未満の筐体を作製し、作製した筐体の開口部から電池を挿入する。また、合成樹脂製のケース蓋を筐体の開口部周辺の側壁に溶着、粘着、又は接着することにより、開口部を閉じる。ケース蓋は、例えば絞り加工を用いて作製することが可能である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、電池を収容する筐体の底よりも面積の広い側壁の厚さを０．０５ｍｍ以上、０．３０ｍｍ未満とすることにより、電池サイズが同じ場合は、電池パックを小型化することができる。また、面積が最も大きい側面を開口部としていないため、開口部に蓋をする作業が容易になる。
【００１６】
本発明によれば、電池を収容する２つのケース半体の側板よりも面積の広い底板の厚さを０．０５ｍｍ以上、０．３０ｍｍ未満とすることにより、電池サイズが同じ場合は、電池パックを小型化することができる。
【００１７】
本発明によれば、絞り加工により、合成樹脂シートから、底よりも面積の広い側壁の厚さが０．０５ｍｍ以上、０．３０ｍｍ未満の筐体を作製することにより、電池サイズが同じ場合は、小型な電池パックを作製することができる。また、面積が最も大きい側面を開口部としていないため、開口部に蓋をする作業が容易に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
図１（ａ）は本発明に係る電池パックの分解斜視図である。電池パックは、底及び該底よりも面積の広い側壁を有する外装ケース（筐体）２０と、直方体状のリチウムイオン電池（以下、電池という）１０と、外装ケース２０の開口部を閉じるケース蓋２２とを有する。
【００１９】
電池１０は、銅集電体にグラファイト（黒鉛）を含んだ負極合剤を塗布してなる負極板、及び、アルミニウム集電体にリチウムコバルト複合酸化物を含んだ正極合剤を塗布してなる正極板が、ポリエチレン製微多孔膜などのセパレータを介して巻回された扁平巻状の発電要素と、非水電解液とをアルミニウム製の直方体状の電池ケース１４に収容したものである。また、電池１０には、電極と接続された外部接続用端子１２ａ、及び、過充電及び過放電を防止する保護回路を有する回路基板１２が取付けられている。
【００２０】
図２は外装ケース２０の斜視図である。外装ケース２０は、長方形状の底２０ａと、該底２０ａの長辺に設けられた、面積が最も広い側壁２０ｂと、底２０ａの短辺に設けられた側壁２０ｃとを有し、側壁２０ｂ，２０ｃの面積（総面積）は底２０ａの面積よりも広い。外装ケース２０のサイズは、縦幅ａ＝５０ｍｍ、横幅ｂ＝３０ｍｍ、高さｃ＝５ｍｍである。また、側壁２０ｂ，２０ｃの厚さｄは０．１５ｍｍである。
【００２１】
外装ケース２０は、絞り加工により作製する。図３は絞り加工による外装ケース２０の作製手順の例を示す模式図である。ポリカーボネート製又はＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene）製のシート３０に絞り加工を数回繰り返し行い（図３は初回の絞り加工を示す）、外装ケース２０を作製する。絞り加工が困難な場合は、熱などを加えながら絞り加工を行うことも可能である。
【００２２】
ケース蓋２２は、外装ケース２０と同様に、長方形状の底及び該底を囲む側壁を有し、絞り加工により作製する。なお、ケース蓋２２の底には、回路基板１２の外部接続用端子１２ａに合わせて貫通孔２２ａが設けられている。
【００２３】
外装ケース２０に電池１０を挿入し、ケース蓋２２の側壁を電池１０及び外装ケース２０間に挿入して電池パックを完成させる。または、電池１０にケース蓋２２を被せ、外装ケース２０に電池１０及びケース蓋２２の側壁を挿入し、電池パックを完成させる。図１（ｂ）は完成した電池パックの斜視図である。ケース蓋２２の側壁は外装ケース２０内に挿入されており、ケース蓋２２と外装ケース２０とは接着、粘着、熱溶着、又はレーザー溶接などで固着される。
【００２４】
ポリカーボネート製のシートに絞り加工を行って外装ケース２０を作製しているため、射出成形などで成形した場合の厚さ（０．３０ｍｍよりも厚い）よりも側壁２０ｂ，２０ｃは薄くなる。側壁２０ｂ、２０ｃの厚さが従来よりも薄いため、電池１０サイズが同じ場合は、従来よりも小型の電池パックを作成することができる。外装ケース２０の側壁２０ｂ，２０ｃの厚さは、従来よりも薄い０．３０ｍｍ未満にするが、電池パックの小型化のために０．２ｍｍ以下にすることが好ましい。また、外装ケース２０の側壁２０ｂ，２０ｃの厚さは、ケース形状を保つように０．０５ｍｍ以上とするが、外装ケース２０の強度を高めるため、０．１ｍｍ以上にすることが好ましい。
【００２５】
また、絞り加工品を用いているため、従来の金型を用いた成形と比較して、金型費用などのコストの削減、納期及び開発期間の短縮などが可能となる。さらに、縦幅ａが異なる外装ケースを作製する場合であっても、絞り深さを変更するだけで対応することが可能となる。また、ポリカーボネートは難燃性を有しており、色調も柔軟に変更可能であり、シート上に銘板情報などを直接印刷又はレーザー印字することが可能であるため、様々な用途に対応することが可能である。さらに、超音波溶着を実施していないため、内部クリアランスが不要となり、電池パックをさらに小型化できる。
【００２６】
また、電池を外装ケースに挿入して電池パックを完成させているため、合成樹脂製シートに凹陥部及び突片部を形成し、凹陥部に電池を収納した後、面積が最も大きい電池側面を突片部で蓋をする従来の方法よりも容易に電池パックを作製できる。また、外装ケースの面積が最も大きい側面以外に開口部を設けているため、開口部をケース蓋で閉じる場合の固着の手間又は重ね合わせの寸法ロスなどを低減することができる。
【００２７】
上述した実施の形態においては、ケース蓋２２の側壁を外装ケース２０内に挿入したが、ケース蓋２２の側壁内に外装ケース２０開口部を挿入することも可能である。ただし、ケース蓋２２の側壁内に外装ケース２０開口部を挿入した場合、外面に段差などが生じるため、外観をよくするために、ケース蓋２２の側壁は外装ケース２０内に挿入する方が好ましい。
【００２８】
また、ケース蓋２２として、従来と同様に射出成形などで成形した合成樹脂製のものを用いることも可能である。ただし、薄型化の面では絞り加工でケース蓋２２を作製する方が好ましい。また、ケース蓋２２として、シート状のものを用いることも可能である。また、貫通孔２２ａは、外装ケース２０に設けることも可能である。貫通孔２２ａを外装ケース２０に設けた場合は、回路基板１２を外装ケース２０に向けて電池１０を挿入する。
【００２９】
また、図４に示す電池パックの分解斜視図のように、外装ケース２０を横長（縦幅ａ＜横幅ｂ）にし、長方形状の底の長辺に面積が最も広い側壁を設け、前記底の短辺に該底よりも面積の狭い側壁を設けることも可能である。ただし、側壁の面積（総面積）は底の面積よりも広い。また、電池１０及びケース蓋２２も横長である。外装ケース２０の開口部又は底は、面積が最も大きい側面以外の任意の側面に設けることが可能である。例えば、面積が最も大きい側面が正方形状の場合は、他の側面の何れかに開口部又は底を設ける。
【００３０】
上述した外装ケース２０と同様に、図６に示した底板及び該底板よりも面積の狭い側板を有する２つのケース半体２，４の底及び／又は側壁の厚さを、絞り加工により、０．０５ｍｍ以上、０．３０ｍｍ未満に成形することも可能である。ただし、２つのケース半体を作製する必要が生じたり、超音波溶着で２つのケース半体２，４を溶着するなど、工数は増加してしまう。
【００３１】
また、外装ケース２０は、絞り加工に限定はされず、例えば真空成形、圧空成形、又はプレス成形により作製することが可能である。図５は真空成形による外装ケース２０の作製手順の例を示す模式図である。ポリカーボネート製のシート３０を固定部に取付け、加熱して真空にすることで型に密着させ、外装ケース２０を作製する。図５は雌型における真空形成であるが、雄型における真空形成でも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】（ａ）は本発明に係る電池パックの分解斜視図であり、（ｂ）は完成した電池パックの斜視図である。
【図２】図１に示す外装ケースの斜視図である。
【図３】絞り加工による外装ケースの作製手順の例を示す模式図である。
【図４】本発明に係る他の電池パックの分解斜視図である。
【図５】真空成形による外装ケースの作製手順の例を示す模式図である。
【図６】従来の溶着前の電池パックの例を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  電池
１２  回路基板
１４  電池ケース
２０  外装ケース
２０ａ  底
２０ｂ，２０ｃ  側壁
２２  ケース蓋
３０  シート
【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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