(57)【要約】【課題】基板を外装ケースの正確な位置に配置しながら、能率よく簡単に、しかも安価に多量生産する。【解決手段】電池パックは、プラスチック製の外装ケース１に薄型電池２を装着している。外装ケース１は、薄型電池２の表裏面側に分割される第１ケース１Ａ及び第２ケース１Ｂを備える。第１ケース１Ａと第２ケース１Ｂは、薄型電池２の側面と端面の外側に沿う方形枠形に成形している。第１ケース１Ａは、ひとつの辺を、内側に基板５を収納する基板収納部２５としている。基板収納部２５は、本体プレート部２５Ａの両側縁に沿って、内側に突出する側壁２５Ｂを一体成形して、両側壁２５Ｂの間に基板５を配設している。基板５は、その側縁から突出する嵌合凸部２６を有し、この嵌合凸部２６を入れる貫通孔２７を基板収納部２５の側壁２５Ｂに設けている。嵌合凸部２６を貫通孔２７に入れて、基板５を基板収納部２５内側の定位置に配設している。【選択図】図８
2005100696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック製の外装ケース(1)に、電池の厚さが電池の幅よりも薄い薄型電池(2)を装着してなる電池パックにおいて、
外装ケース(1)が、薄型電池(2)の表裏面側に分割されてなる第１ケース(1A)及び第２ケース(1B)を備えると共に、第１ケース(1A)と第２ケース(1B)は、薄型電池(2)の側面と端面の外側に沿う方形枠形に成形されており、
方形枠形の第１ケース(1A)は、ひとつの辺を、内側に基板(5)を収納する基板収納部(25)としており、この基板収納部(25)は、電池に対向する本体プレート部(25A)の両側縁に沿って内側に突出する側壁(25B)を一体的に成形して備えると共に、両側壁(25B)の間に基板(5)を配設しており、
基板(5)は、その側縁から突出する嵌合凸部(26)を有すると共に、この嵌合凸部(26)を入れる貫通孔(27)を基板収納部(25)の側壁(25B)に設けており、嵌合凸部(26)を貫通孔(27)に入れて、基板(5)を基板収納部(25)内側の定位置に配設してなる電池パック。
【請求項２】
第１ケース(1A)が、一方の側壁(25B)に第２ケース(1B)を超音波溶着して、他方の側壁(25B)に基板(5)の嵌合凸部(26)を入れる貫通孔(27)を設けている請求項１に記載される電池パック。
【請求項３】
第１ケース(1A)が、基板収納部(25)の両端部に中空筒(20)を一体的に成形して設けている請求項１に記載される電池パック。
【請求項４】
第２ケース(1B)の内面に、基板(5)を定位置に保持する保持リブ(28)を突出して設けている請求項１に記載される電池パック。
【請求項５】
基板(5)に出力端子(8)を固定して、この出力端子(8)を外部に表出させる端子窓(13)を、第１ケース(1A)の基板収納部(25)に設けている請求項１に記載される電池パック。
【請求項６】
薄型電池(2)の凸部電極(10)を設けている端面をカバーする端部ケース部(1b)を基板収納部(25)としている請求項１に記載される電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外装ケースに薄型電池を固定している電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
薄型電池を外装ケースに収納する電池パックは開発されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−３０７６９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この公報に記載される電池パックは、図１に示すように、外装ケース４１に薄型電池４２を収納し、薄型電池４２と外装ケース４１との間に基板４３を配設している。基板４３は出力端子４７を固定している。この基板４３は、ホルダー４４に連結されて、薄型電池４２と外装ケース４１との間に配設している。基板４３を定位置に配置するために、ホルダー４４は、図２に示すように、４個の嵌合凸部４５を設けている。この嵌合凸部４５を嵌合するために、基板４３は両側に嵌合凹部４６を設けている。基板４３は、嵌合凹部４６にホルダー４４の嵌合凸部４５を入れて定位置に配置される。この電池パックは、基板４３と薄型電池４２との間にホルダー４４を配設して、基板４３を定位置に配置している。
【０００４】
この構造の電池パックは、基板を正確な位置に配置するのが難しい。基板をホルダーを介して薄型電池に連結して電池のコアパックとし、電池のコアパックを外装ケースの定位置に配置して、基板を外装ケースの定位置に配置するからである。本発明者は、外装ケースと基板とを嵌合構造として、基板を外装ケースの正確な位置に配置する構造の電池パックを開発した。この電池パックは、基板に嵌合凹部を設け、この嵌合凹部に入れる嵌合凸部を外装ケースの内面に突出して設ける構造としている。この構造の電池パックは、基板と外装ケースとを相対位置がずれないように連結できる。基板が外装ケースに直接に嵌合されて連結されるからである。しかしながら、この構造の電池パックは、外装ケースの成形に極めて複雑で精密な金型を使用する必要があって、製造コストが極めて高くなり、能率よく多量生産できない欠点がある。とくに、薄型電池が薄くなるほど、外装ケースの成形が難しくなる欠点がある。
【０００５】
さらに、図１に示すように、外装ケース４１を第１ケース４１Ａと第２ケース４１Ｂとに分割して、薄型電池４２を収納する電池パックは、外装ケース４１の正確な位置に基板４３を配置するのが難しい。とくに、電池パック全体をコンパクトにして、第１ケースと第２ケースとを超音波溶着してしっかりと連結する構造の電池パックは、基板を正確な位置に配置するのが難しくなる。電池パック全体をコンパクトにするためには、基板を内側に収納する外装ケースの基板収納部を薄くする必要がある。薄い基板収納部は、超音波溶着してその側縁にしっかりと連結するのが難しくなる。このため、基板収納部の側縁に沿って側壁を設けて、側縁を実質的に厚くする必要がある。側壁を設けて、側壁の内側に基板を配置する外装ケースは、プラスチックで成形する工程で、嵌合凸部を一体的に成形して設けるのが難しい。嵌合凸部を成形するための金型を脱型する方向に側壁があって、簡単に脱型できないからである。このため、外装ケースに直接に基板を嵌合して、正確な位置に配置する電池パックは、能率よく安価に製造できなくなる。
【０００６】
しかしながら、基板は外装ケースに対して正確な位置に配置することが大切である。とくに、出力端子を固定している基板は、外装ケースに対して正確な位置に配置することが要求される。外装ケースの端子窓と、基板に固定している出力端子との相対位置がずれると、出力端子を端子窓に配置できなくなるからである。したがって、基板は外装ケースに対して正確な位置に配置し、しかもこれが外装ケースに対して位置ずれしないように配置することが大切である。
【０００７】
本発明は、このことを実現することを目的に開発されたもので、本発明の重要な目的は、基板を外装ケースの正確な位置に配置しながら、能率よく簡単に、しかも安価に多量生産できる電池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】
【０００８】
本発明の電池パックは、プラスチック製の外装ケース１に、電池の厚さが電池の幅よりも薄い薄型電池２を装着している。外装ケース１は、薄型電池２の表裏面側に分割されてなる第１ケース１Ａ及び第２ケース１Ｂを備える。第１ケース１Ａと第２ケース１Ｂは、薄型電池２の側面と端面の外側に沿う方形枠形に成形している。方形枠形の第１ケース１Ａは、ひとつの辺を、内側に基板５を収納する基板収納部２５としている。この基板収納部２５は、電池に対向する本体プレート部２５Ａの両側縁に沿って、内側に突出する側壁２５Ｂを一体的に成形して備えると共に、両側壁２５Ｂの間に基板５を配設している。基板５は、その側縁から突出する嵌合凸部２６を有する。基板収納部２５は、基板５の嵌合凸部２６を入れる貫通孔２７を側壁２５Ｂに設けている。電池パックは、嵌合凸部２６を貫通孔２７に入れて、基板５を基板収納部２５内側の定位置に配設している。
【０００９】
ただし、外装ケースの厚さが薄型電池に厚さに「ほぼ等しい」とは、両者が完全に一致する状態のみでなく、外装ケースに薄型電池を連結する状態において、その差が無視できる程度、たとえば、その差が１ｍｍ以下である状態を含むものとする。
【００１０】
第１ケース１Ａは、一方の側壁２５Ｂに第２ケース１Ｂを超音波溶着して、他方の側壁２５Ｂに基板５の嵌合凸部２６を入れる貫通孔２７を設けることができる。さらに、第１ケース１Ａは、基板収納部２５の両端部に中空筒２０を一体的に成形して設けることができる。第２ケース１Ｂは、内面に、基板５を定位置に保持する保持リブ２８を突出して設けることができる。
【００１１】
本発明の電池パックは、基板５に出力端子８を固定して、この出力端子８を外部に表出させる端子窓１３を、第１ケース１Ａの基板収納部２５に設けることができる。さらに、本発明の電池パックは、薄型電池２の凸部電極１０を設けている端面をカバーする端部ケース部１ｂを基板収納部２５とすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電池パックは、基板を外装ケースの正確な位置に配置しながら、能率よく簡単に、しかも安価に多量生産できる特長がある。それは、本発明の電池パックが、方形枠形の第１ケースに、両側に側壁を一体的に成形している基板収納部を設けて、側壁の間に基板を配設し、さらに、一方の側壁に貫通孔を設け、この貫通孔に入れる嵌合凸部を基板に設け、嵌合凸部を貫通孔に入れて、基板を第１ケースの基板収納部の定位置に配置しているからである。とくに、本発明の電池パックは、外装ケースの全体を薄くして、基板収納部の幅が狭くなっても、基板を定位置にずれないようにしっかりと固定できる特長がある。それは、基板収納部の側壁に貫通孔を設け、この貫通孔に入れる嵌合凸部を基板に設けているからである。この構造の第１ケースは、簡単な金型で能率よく製造できる。側壁に設けた貫通孔を、外側に引き抜くように脱型する金型で成形できるからである。このため、本発明の電池パックは、全体を薄くしてなる第１ケースを能率よく安価に多量生産しながら、基板を正確な位置にずれないようにしっかりと固定できる特長がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、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。
【００１４】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１５】
図３ないし図６に示す電池パックは、外装ケース１と、この外装ケース１に装着している薄型電池２と、薄型電池２と外装ケース１の表面に接着している絶縁シート７を備える。
【００１６】
薄型電池２は、厚さを幅よりも薄くしている二次電池である。薄型電池２は、リチウムイオン電池、又はポリマー電池である。ポリマー電池はリチウムポリマー電池である。ただ、本発明は、薄型電池をリチウムイオン電池やポリマー電池に特定しない。薄型電池には、これ等の電池以外の電池、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。
【００１７】
外装ケース１は、絶縁材を成形して製作される。外装ケース１を成形する絶縁材は、超音波溶着できるプラスチック、すなわち熱可塑性のプラスチックである。外装ケース１は、図５と図６に示すように、薄型電池２の表裏面を外部に表出させる開口部３を設けて、薄型電池２の両側面と両端面とをカバーする方形枠形に成形している。外装ケース１は、薄型電池２の両側面をカバーする側面ケース部１ａと、薄型電池２の両端面をカバーする端部ケース部１ｂを互いに両端で連結して、全体の形状を方形枠形としている。
【００１８】
側面ケース部１ａは、図７の横断面図に示すように、内面に保持溝４を設けている。外装ケース１は、側面ケース部１ａの保持溝４に、薄型電池２を嵌入して薄型電池２を外れないように連結している。薄型電池２は、両側面のコーナー部を面取りして、中央部分を突出させて、ここを保持溝４に嵌入している。この構造の外装ケース１は、側面ケース部１ａで薄型電池２の両側を保持して、薄型電池２が図の矢印Ａ、Ｂで示すように、表裏方向に抜けるのを防止する。図７の断面図に示すように、側面の中央に突出部のある薄型電池２は、突出部を保持溝４に入れることにより、側面ケース部１ａを薄型電池２の表裏面に突出させることなく、表裏方向にずれるの阻止できる。リチウムイオン二次電池やポリマー電池等の薄型電池２は、両側面を所定の曲率半径で湾曲する形状としてコーナーを面取りする形状としている。湾曲面である薄型電池２の両側面は、コーナー縁に沿って面取り部があって、中央に突出部がある。このため、面取り部に、保持溝４の両側壁を案内する構造として、側面ケース部１ａが薄型電池２の表裏に突出しないようにしながら、薄型電池２の表裏方向のずれを阻止できる。ただ、本発明の電池パックは、側面ケース部に必ずしも保持溝を設けることなく、薄型電池の両側面を側面ケース部の内面に接着剤で接着し、あるいは粘着剤で付着し、あるいはまた両面粘着テープで付着して固定することもできる。
【００１９】
外装ケース１は、側面ケース部１ａと端部ケース部１ｂの両方を薄型電池２の表裏面から高く突出させない形状に成形して、外装ケース１の厚さを薄型電池２の厚さにほぼ等しくする。図５と図６の外装ケース１は、側面ケース部１ａと端部ケース部１ｂの表面の一部を薄型電池２の表裏面と同一平面に成形している。図５と図６に示す電池パックは、端部ケース部１ｂの一部であって絶縁シート７を接着しない部分に突出部１４を設けて、突出部１４の表面を絶縁シート７と同一平面となるようにしている。図の電池パックは、出力端子８を内蔵する端部ケース部１ｂの外側に沿って直線状の突出面１４Ａを設け、反対側の端部ケース部１ｂには、中央部分を除く外側部分に突出面１４Ａを設けている。絶縁シート７は、一対の端部ケース部１ｂに設けている突出面１４Ａの間で外装ケース１の端部ケース部１ｂの内側に接着される。外装ケース１は、突出面１４Ａを絶縁シート７の厚さに相当するだけ薄型電池２よりも厚く成形して、薄型電池２と外装ケース１を同じ厚さにできる。ただし、本発明の電池パックは、外装ケースを薄型電池よりも薄く成形することもでき、また、外装ケースの一部を薄型電池の表面から突出する形状とすることもできる。この電池パックは、薄型電池から突出している部分を嵌入する凹部を電気機器の電池装着部に設けて電気機器に装着できる。
【００２０】
外装ケース１は、図３ないし図６に示すように、薄型電池２の表裏面側に分割されてなる第１ケース１Ａ及び第２ケース１Ｂを備える。第１ケース１Ａと第２ケース１Ｂは、プラスチックで別々に成形される。第１ケース１Ａと第２ケース１Ｂは、それぞれが側面ケース部１ａと端部ケース部１ｂとを備える。第１ケース１Ａと第２ケース１Ｂは、係止フック１６と係止凹部１７を介して連結され、さらに超音波溶着して連結される。
【００２１】
∵第１ケース１Ａと第２ケース１Ｂは、薄型電池２の側面に沿う側面ケース部１ａと、端面の外側に沿う端部ケース部１ｂを連結している形状で、全体の形状を方形枠形としている。方形枠形の第１ケース１Ａは、ひとつの辺を、内側に基板５を収納する基板収納部２５としている。図５において第１ケース１Ａは左下の辺に位置する端部ケース部１ｂを基板収納部２５としている。これ等の図に示す第１ケース１Ａは、薄型電池２の凸部電極１０を設けている端面をカバーする端部ケース部１ｂを基板収納部２５としている。ただし、本発明の電池パックは、基板収納部を、必ずしも凸部電極を設けている端面に対向する端部ケース部とする必要はなく、反対側の端部ケース部を基板収納部とし、あるいは側面ケース部を基板収納部とすることもできる。
【００２２】
第１ケース１Ａを上から見た斜視図を図８に、図８を上下反転した斜視図を図９に、外装ケース１の分解横断面図を図１０に示す。第１ケース１Ａの基板収納部２５は、これ等の図に示すように、電池に対向する本体プレート部２５Ａと、その両側縁に沿って内側に突出する側壁２５Ｂを一体的に成形して、両側縁に設けている一対の側壁２５Ｂの間に基板５を配設している。
【００２３】
本体プレート部２５Ａは、凸部電極１０を設けている電池端面と対向する面であって、端子窓１３を設けている。側壁２５Ｂは、この本体プレート部２５Ａの両側縁に、本体プレート部２５Ａに対して直交する姿勢で、すなわち薄型電池２の表裏面と平行な姿勢で設けられている。一方の側壁２５Ｂは、基板５を定位置に連結する貫通孔２７を設けている。貫通孔２７は、基板５に設けている嵌合凸部２６を入れて、基板５を定位置に配置する。貫通孔２７は、図８と図９に示すように、側壁２５Ｂの内側から外側に貫通して設けられる。図の側壁２５Ｂは、本体プレート部２５Ａとの境界に貫通孔２７を開口している。この基板収納部２５は、内面に接近して基板５を配設する。貫通孔２７が基板５の位置を特定するからである。基板を基板収納部の内面から離して配設する構造にあっては、貫通孔を本体プレート部から離して開口する。図の第１ケース１Ａは、側壁２５Ｂに２個の貫通孔２７を設けている。ただし、側壁２５Ｂの貫通孔２７は１個、または３個以上とすることもできる。
【００２４】
第１ケース１Ａの他方の側壁２５Ｂは、第２ケース１Ｂを超音波溶着して連結するために、縦溝１８を設けている。縦溝１８は、第２ケース１Ｂの凸条１９を入れて超音波溶着される。
【００２５】
基板５は、その側縁から突出する嵌合凸部２６を設けている。図の基板５は、貫通孔２７に入れる２個の嵌合凸部２６を設けている。図に示す基板５は、端子窓１３の近傍、すなわち、出力端子８の近傍に嵌合凸部２６を設けている。この構造は、基板５の出力端子８を外装ケース１の定位置にしっかりと位置ずれしないように配置できる。貫通孔２７に入れられた嵌合凸部２６が基板５の位置ずれを阻止するからである。このことは、電池パックの出力端子８と電気機器の電源端子との接触不良を阻止するために極めて大切である。電池パックの出力端子８の位置ずれが接触不良の原因となるからである。電池パックが電気機器に装着されると、出力端子８には電気機器の電源端子が弾性的に押出される。電源端子に押されて位置ずれすると、出力端子８と電源端子とは正常な状態で接触できなくなる。この状態で位置ずれしない出力端子８は、確実に電源端子に接触して、接触不良を有効に阻止できる。
【００２６】
図１０の外装ケース１は、第２ケース１Ｂの内面に、基板５を定位置に保持する保持リブ２８を突出して設けている。この外装ケース１は、嵌合凸部２６を貫通孔２７に入れて基板５の一方の側縁を支持し、基板５の他方の側縁を第２ケース１Ｂの保持リブ２８で支持する。したがって、この外装ケース１は、基板５の両側を支持して定位置に配置する。
【００２７】
基板５は、プラスチック等の絶縁材を板状に成形したものである。基板５は、その外形を基板収納部２５の本体プレート部２５Ａの外形にほぼ等しく、あるいは多少は小さくして、本体プレート部２５Ａから外部に突出しない形状としている。この基板５は、電池端面との対向面の反対側に一対の出力端子８と通信端子２４を設けている。出力端子８と通信端子２４は金属板で、出力端子８と通信端子２４である金属板は、基板５に固定され、あるいは基板５と外装ケース１との間に挟着されて定位置に固定される。なお、各端子は金属板に限定されず、基板のランドに金メッキを施したものであっても良い。金メッキを施した端子は、接触抵抗を低減させることができる。さらに、基板５は、電池を、過充電、過放電、過電流等から防止する保護回路を実装する電子部品を実装することもできる。
【００２８】
基板５は、第１ケース１Ａの基板収納部２５の内側に配設されて、端部ケース部１ｂの内面と薄型電池２の電池端面とに間に挟着されて定位置に固定される。外装ケース１を構成する第１ケース１Ａの端部ケース部１ｂは、端子窓１３を開口している。端子窓１３は、基板５に固定している出力端子８を外装ケース１の外部に表出させる。したがって、端子窓１３は、基板５を外装ケース１の内部の定位置に固定して、出力端子８を外部に表出できる位置に開口される。外装ケース１に内蔵される基板５は、薄型電池２に押されて定位置に固定されて、出力端子８を正確に定位置に配置する。
【００２９】
電池パックは、一対の出力端子８を、保護素子１２を介して、薄型電池２の正負の電極に接続している。図１１は、電池パックの回路図を示す。この電池パックは、正負の電極を、保護素子１２を介して一対の出力端子８に接続している。一方の電極はＰＴＣを介して出力端子８に接続され、他方の電極はヒューズを介して出力端子８に接続している。この回路図の電池パックは、正極側の出力端子８をヒューズを介して薄型電池２の正極に接続し、負極側の出力端子８をＰＴＣを介して薄型電池２の負極に接続している。この回路図とは反対にＰＴＣとヒューズを接続することもできる。また、両方の出力端子をヒューズを介して薄型電池の電極に接続し、あるいはＰＴＣを介して薄型電池の電極に接続することもできる。薄型電池２の正負の両電極に保護素子１２を接続している電池パックは、出力端子８と薄型電池２の電極とを間違ってショートしても安全に使用できる。それは、薄型電池２の何れの電極が出力端子８に接続されても、保護素子１２が動作してショート電流を遮断するからである。電池パックは、外装缶と凸部電極１０の両方の表面を絶縁している。したがって、通常の使用状態においては、ショート電流が流れることはない。ただ、薄型電池２の外装缶の表面を被覆している絶縁シート７が破損され、あるいは外装ケース１の内部に金属線が挿入されて凸部電極１０に接触すると、ショート電流が流れることがある。たとえば、薄型電池２の外装缶と負極側の出力端子８とが金属で接続されるとき、外装缶の絶縁が不完全であると、ショート電流が流れる。また、外装ケース１と薄型電池２との間に金属線が挿入され、この金属線が正極側の出力端子８に接触するとショート電流が流れる。両出力端子８と正負の電極との間に保護素子１２を接続している電池パックは、ショート電流が流れると、これが動作してショート電流を遮断する。
【００３０】
保護素子１２は、外装ケース１の端部ケース部１ｂに設けた収納部に内蔵される。端部ケース部１ｂは、基板５と薄型電池２との間に保護素子１２の収納部を設けており、ここに保護素子１２を配置している。ただ、保護素子は、外装ケースの側面ケース部と薄型電池との間にできるスペースに配設することもできる。
【００３１】
図の電池パックは、保護回路として保護素子１２を備える。ただ、電池パックは、保護回路として、電流を検出して過電流が流れると電流を遮断する回路、電池電圧を検出して電池の過充電や過放電を検出して電流を遮断する回路等を、外装ケースに内蔵することもできる。保護回路を内蔵させる外装ケースは、これを収納する収納室を設けて、ここに保護回路を内蔵して外部から絶縁する。保護回路は、プリント基板に電子部品を実装して実現される。保護回路は、基板に電子部品を実装して、端部ケース部に内蔵させることもできる。
【００３２】
薄型電池２は、図１２に示すように、基板５を配設する電池端面に絶縁セパレータ９を配設している。基板５は、薄型電池２の凸部電極１０を設けている電池端面に配設されるので、絶縁セパレータ９も凸部電極１０のある電池端面に配設される。ここに配置される絶縁セパレータ９は、凸部電極１０を突出させるための貫通孔１１を設けており、この貫通孔１１に凸部電極１０を入れて、電池端面に固定されて電池端面を絶縁する。絶縁セパレータ９は、接着して電池端面に固定され、あるいは、両面接着テープを介して電池端面に接着して固定され、あるいはまた粘着層を介して、電池端面に接着して固定される。絶縁セパレータ９の幅（Ｗ1）は、電池端面の幅（Ｗ2）よりも小さい。さらに好ましくは、絶縁セパレータ９の長さも、基板５の長さよりも短くする。この絶縁セパレータ９は、基板５と電池端面の間に配置されて定位置に固定される。
【００３３】
薄型電池２の電池端面に絶縁セパレータ９を配置する電池パックは、絶縁セパレータ９で薄型電池２の長さの寸法誤差を吸収する構造とすることもできる。とくに、絶縁セパレータ９に、厚さが弾性的に変形できるシート材、たとえば不織布、絶縁紙、ゴム状弾性シートを使用して、１枚の絶縁セパレータ９で薄型電池２の寸法誤差を吸収できる。また、弾性的に変形しない絶縁セパレータは、積層枚数を調整して薄型電池の寸法誤差を吸収できる。ただし、絶縁セパレータ９で薄型電池２の寸法誤差を吸収する電池パックは、絶縁セパレータ９の一部、あるいは全周を、電池端面と基板５で挟着する構造とし、絶縁セパレータ９の弾性復元力で基板５を押圧する構造とする。この構造の電池パックは、薄型電池２の寸法に関係なく、基板５を外装ケース１の定位置に配置して、出力端子８を正確な位置に配置できる。
【００３４】
図に示す外装ケース１は、図において上方に位置する第２ケース１Ｂに係止フック１６を一体的に成形し、この係止フック１６を係止する係止凹部１７を他方のケースである第１ケース１Ａに設けている。図の外装ケース１は、第２ケース１Ｂに係止フック１６を設けて、第１ケース１Ａに係止凹部１７を設けているが、第２ケースと第１ケースの両方に係止フックを設け、第１ケースと第２ケースの両方に、係止フックを係止する位置に係止凹部を設けることもできる。
【００３５】
係止凹部１７は、外装ケース１の外側表面に設けている。ただ、図示しないが、係止凹部は、外装ケースの内側表面に設けることもできる。係止フック１６は、係止凹部１７に嵌入されるように、第２ケース１Ｂから第１ケース１Ａに向かって突出して設けられている。係止フック１６は、外装ケース１の表面に沿って長手方向に突出する係止凸部１６Ａを有する。図の外装ケース１は、側面ケース部１ａに一対の係止フック１６を設けている。図５と図６の外装ケース１は、一対の係止フック１６に、互いに反対方向に突出する係止凸部１６Ａを設けている。図５において、左下側の係止フック１６は右上に突出するように係止凸部１６Ａを、右上側の係止フック１６は左下に突出するように係止凸部１６Ａを設けている。図の係止フック１６は、係止凸部１６Ａが互いに対向する方向に突出するが、この図とは反対側に突出するように係止凸部を設けることもできる。一対の係止フック１６に反対方向に突出する係止凸部１６Ａを設ける構造は、第１ケース１Ａと第２ケース１Ｂを横ずれしない状態でしっかりと連結できる特長がある。ただ、図示しないが、係止凸部が同じ方向に突出するように、複数の係止フックに係止凸部を設けることもできる。また、係止フックの先端に両側に突出するように係止凸部を設けることもできる。図の係止フック１６は、係止凸部１６Ａを四角形としているが、係止凸部を三角形とし、あるいは円弧や楕円弧に沿う形状とすることもできる。
【００３６】
係止フック１６は、係止凹部１７に入れるときに弾性変形する。図の係止フック１６は、無理なく弾性変形できるように、外装ケース１の表面に沿う薄い板状に成形されている。この外装ケース１は、係止フック１６を係止凹部１７に嵌入して係止して、第２ケース１Ｂと第１ケース１Ａは連結される。さらに、第１ケース１Ａと第２ケース１Ｂは、互いに当接する面を超音波溶着して連結されて外装ケース１となる。
【００３７】
図の外装ケース１は、第１ケース１Ａと第２ケース１Ｂの端部ケース部１ｂを超音波溶着して連結している。第１ケース１Ａと第２ケース１Ｂの端部ケース部１ｂは、互いに対向面を超音波溶着して、簡単かつ確実に連結される。とくに、第２ケース１Ｂと第１ケース１Ａを係止フック１６と係止凹部１７とで連結して、端部ケース部１ｂを超音波溶着して製造される外装ケース１は、超音波する前工程で、第１ケース１Ａと第２ケース１Ｂとが正確な位置に連結される。このため、この構造の外装ケース１は、超音波溶着するときに、別のジグ等を使用して、第２ケース１Ｂと第１ケース１Ａを正確な位置に仮止めして超音波溶着する必要がない。したがって、第２ケース１Ｂと第１ケース１Ａを簡単かつ容易に、しかも位置ずれしないように能率よく連結して、安価に多量生産できる。
【００３８】
超音波溶着される端部ケース部１ｂの対向面は、図１０の断面図に示すように、一方に縦溝１８を設け、他方には縦溝１８に入れられる凸条１９を設けている。この構造は、凸条１９を縦溝１８に入れる状態で超音波溶着して、より確実に離れないように溶着して連結される。ただし、第１ケースと第２ケースは、対向面を接着して連結することもできる。
【００３９】
図５と図８の第１ケース１Ａは、端部ケース部１ｂと側面ケース部１ａとの隅部、すなわち、端部ケース部１ｂの両端部に内側に突出して、中空筒２０を一体的に成形して設けている。中空筒２０は角筒形状としている。端部ケース部１ｂと側面ケース部１ａの隅部に中空筒２０を設けた外装ケース１は、隅部の衝撃強度を強くできる。中空筒２０が隅部に受ける衝撃を吸収する緩衝材として作用するからである。とくに、中空筒２０は、内部にプラスチックを充填しないので変形しやすくて、優れた緩衝作用がある。また、この構造の第１ケース１Ａは、中空筒２０を第２ケース１Ｂと第１ケース１Ａを正確に位置決めして連結する部分に併用することもできる。このことを実現するために、第２ケース１Ｂは、図６に示すように、中空筒２０に挿入される位置決凸部２１を設けている。この外装ケース１は、位置決凸部２１を中空筒２０に入れて、第２ケース１Ｂと第１ケース１Ａを正確な位置に連結できる。とくに、第２ケース１Ｂと第１ケース１Ａは、係止フック１６を係止凹部１７に係止し、さらに位置決凸部２１を中空筒２０に入れる構造でより正確に連結できる。さらに、基板収納部２５である端部ケース１ｂの両端部に中空筒２０を設ける構造は、両端に配置された中空筒２０の間に基板５を嵌入させて、基板５の左右方向のずれを防止できる。したがって、両端に配置される中空筒２０の間隔は、基板５の全長とほぼ等しくし、あるいは、基板５が位置ずれしない範囲内でやや大きくする。
【００４０】
電池パックは、図５と図６に示すように、第１ケース１Ａと第２ケース１Ｂの間に薄型電池２を配設し、図４に示すように、第１ケース１Ａと第２ケース１Ｂを連結し、その後、図３と図４に示すように、薄型電池２の表裏両面と外装ケース１の一部を被覆するように絶縁シート７を接着する。絶縁シート７は、内面に粘着層を設けているラベルである。ただ、絶縁シートをプラスチックシートとし、これを接着材で薄型電池の表面に接着することもできる。絶縁シート７は、図３と図４に示すように、外装ケース１の開口部３の全面を塞ぐように接着されて、外装ケース１の外部に表出している薄型電池２の外装缶の全面を絶縁する。この構造は、表面を絶縁処理していない外装缶の薄型電池２を使用して、外装缶を絶縁できる。
【００４１】
ただし、本発明の電池パックは、図１３のクロスハッチングで示すように、薄型電池２と外装ケース１の一部をカバーするように、プラスチック保護膜２２を付着して、薄型電池２の表面を絶縁すると共に、外装ケース１を薄型電池２に連結することもできる。また、プラスチック保護膜を設けた表面に、さらに絶縁シートを接着して、プラスチック保護膜と絶縁シートで二重に絶縁することもできる。絶縁シートは、必ずしも薄型電池の表面全体を被覆する必要はない。とくに、外装缶の表面を絶縁材で被覆している薄型電池は、絶縁シートで被覆しないで絶縁できる。また、電気機器の内部に装着して使用される電池パックは、必ずしも薄型電池の全面を絶縁する必要がなく、薄型電池の一部が外部に表出するように絶縁シートを接着することもできる。絶縁シート７は、表面に文字や図形等を印刷している。
【００４２】
絶縁シート７は、薄型電池２の表面をカバーすると共に、第１ケース１Ａと第２ケース１Ｂを連結する。絶縁シート７は、薄型電池２の表面に接着されると共に、第１ケース１Ａと第２ケース１Ｂの側面ケース部１ａにも接着されている。第１ケース１Ａと第２ケース１Ｂは、端部ケース部１ｂを超音波溶着して連結しているが、側面ケース部１ａを超音波溶着して連結していない。図４の分解斜視図に示す電池パックは、薄型電池２の片方の面、図において上面に接着する一方の絶縁シート７の両側部分を、第１ケース１Ａと第２ケース１Ｂの側面ケース部１ａの外側面と薄型電池２の裏面に接着している。
【００４３】
さらに、この絶縁シート７は接着片７Ａを突出するように設けて、接着片７Ａを薄型電池２の底面をカバーしている端部ケース部１ｂの表面に接着している。接着片７Ａは、一方の端部ケース部１ｂに設けている突出面１４Ａの間に接着されて、端部ケース部１ｂから薄型電池２の裏面に接着している。この絶縁シート７は、薄型電池２の両側と底面側にしっかりと接着される。図４において、薄型電池２の裏面に接着される絶縁シート７は、薄型電池２の一方の面である裏面にのみ接着される。ただし、この絶縁シートは、薄型電池の一方の面に接着して、さらにその周縁を外装ケースの表面に接着することもできる。
【００４４】
外装ケース１は、図７の断面図に示すように、側面ケース部１ａの外側コーナー部を湾曲面１５としている。図の側面ケース部１ａは、コーナー部に設けている湾曲面１５の曲率半径を側面ケース部１ａの厚さ（ｄ）よりも大きくし、薄型電池２の厚み（Ｄ）の半分よりも小さくしている。ただし、側面ケース部１ａは、コーナー部に設けている湾曲面の曲率半径を側面ケース部１ａの厚さに等しくすることもできる。図４の外装ケース１は、端部ケース部１ｂの一部に突出面１４Ａを設けて、その間に絶縁シート７を接着しているので、絶縁シート７を接着する部分のコーナー部を湾曲面１５としている。絶縁シート７は、コーナー部を湾曲面１５としている第１ケース１Ａと第２ケース１Ｂの側面ケース部１ａの外側面の表面に接着されて、第１ケース１Ａと第２ケース１Ｂとを連結している。絶縁シート７で連結される外装ケース１の側面ケース部１ａは、超音波溶着することなく、係止フック１６を係止凹部１７に入れて連結すると共に、絶縁シート７でしっかりと連結される。したがって、電池パックは、第１ケース１Ａと第２ケース１Ｂの端部ケース部１ｂのみを超音波溶着して連結し、側面ケース部１ａを超音波溶着することなく、側面ケース部１ａを係止フック１６と係止凹部１７で連結し、さらに絶縁シート７で連結する。
【００４５】
図４と図７の側面ケース部１ａは、コーナー部を湾曲面１５としているので、絶縁シート７を表面に隙間ができないように密着できる。
【００４６】
さらに、電池パックは、図７の断面図に示すように、改ざん防止ラベル２３を側面ケース部１ａの表面に接着している。絶縁シート７は、改ざん防止ラベル２３の表面に積層して接着される。改ざん防止ラベル２３は、ユーザーが絶縁シート７を剥すと、たとえば文字等が転写されて、剥離したことを表示するラベルである。ここに接着された改ざん防止ラベル２３は、第１ケース１Ａと第２ケース１Ｂの側面ケース部１ａをさらにしっかりと連結する。また、電池パックを厚くすることなく、改ざん防止ラベル２３を接着できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】従来の電池パックの分解斜視図である。
【図２】図１に示す電池パックのホルダーの斜視図である。
【図３】本発明の一実施例にかかる電池パックの斜視図である。
【図４】図３に示す電池パックの分解斜視図である。
【図５】図４に示す外装ケースの分解斜視図である。
【図６】図５に示す外装ケースの底面斜視図である。
【図７】図３に示す電池パックのＡ−Ａ線断面図であって、一部を拡大した図である。
【図８】第１ケースに基板を装着する状態を示す斜視図である。
【図９】図８に示す第１ケースを上下反転した図であって、基板を装着した第１ケースを示す斜視図である。
【図１０】外装ケースの分解断面図であって、基板収納部を示す断面図である。
【図１１】図３に示す電池パックの回路図である。
【図１２】薄型電池と絶縁セパレータを示す分解斜視図である。
【図１３】本発明の他の実施例にかかる電池パックの斜視図である。
【符号の説明】
【００４８】
１…外装ケース          １Ａ…第１ケース        １Ｂ…第２ケース
１ａ…側面ケース部      １ｂ…端部ケース部
２…薄型電池
３…開口部
４…保持溝
５…基板
７…絶縁シート          ７Ａ…接着片
８…出力端子
９…絶縁セパレータ
１０…凸部電極
１１…貫通孔
１２…保護素子
１３…端子窓
１４…突出部            １４Ａ…突出面
１５…湾曲面
１６…係止フック        １６Ａ…係止凸部
１７…係止凹部
１８…縦溝
１９…凸条
２０…中空筒
２１…位置決凸部
２２…プラスチック保護膜
２３…改ざん防止ラベル
２４…通信端子
２５…基板収納部        ２５Ａ…本体プレート部  ２５Ｂ…側壁
２６…嵌合凸部
２７…貫通孔
２８…保持リブ
４１…外装ケース        ４１Ａ…第１ケース      ４１Ｂ…第２ケース
４２…薄型電池
４３…基板
４４…ホルダー
４５…嵌合凸部
４６…嵌合凹部
４７…出力端子
【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】
2005100696.tif 000008
【図７】
2005100696.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005100696.tif 000011
【図１０】
2005100696.tif 000012
【図１１】
2005100696.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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