(57)【要約】  【課題】  溶着リブの先端部に複数の突起を設けることにより、溶着強度が安定する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】  底及び側壁を有し、該側壁の先端部に突起状の溶着リブが形成された第１ケース半体１２と、底及び側壁を有し、該側壁の先端部に前記溶着リブが溶着される溶着面が形成された第２ケース半体１４と、前記溶着リブ及び前記溶着面を溶着した第１ケース半体１２及び第２ケース半体１４に収納される電池１０とを備える電池パックにおいて、前記溶着リブの先端部には、厚さ方向に複数の突起が設けられている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底及び側壁を有し、該側壁の先端部に突起状の溶着リブが形成された第１ケース半体と、底及び側壁を有し、該側壁の先端部に前記溶着リブが溶着される溶着面が形成された第２ケース半体と、前記溶着リブ及び前記溶着面を溶着した第１ケース半体及び第２ケース半体に収納される電池とを備える電池パックにおいて、
前記溶着リブの先端部は厚さ方向に複数の突起を有することを特徴とする電池パック。
【請求項２】
前記溶着リブの先端部は厚さ方向に３つ以上の突起を有することを特徴とする請求項１記載の電池パック。
【請求項３】
前記複数の突起の前記第１ケース半体の周方向と直交する方向の断面が台形状であることを特徴とする請求項１又は２記載の電池パック。
【請求項４】
前記複数の突起間に、第１ケース半体の周方向と直交する方向の断面が半円状又は台形状の凹部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の電池パック。
【請求項５】
底及び側壁を有し、該側壁の先端部に突起状の溶着リブが形成された第１ケース半体と、底及び側壁を有し、該側壁の先端部に前記溶着リブが溶着される溶着面が形成された第２ケース半体と、前記溶着リブ及び前記溶着面を溶着した第１ケース半体及び第２ケース半体に収納される電池とを備える電池パックの製造方法において、
前記溶着リブの先端部の厚さ方向に複数の突起が設けられた第１ケース半体を用いる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、突起状の溶着リブを有する第１ケース半体と、前記溶着リブが溶着される溶着面を有する第２ケース半体と、前記溶着リブ及び前記溶着面を溶着した第１ケース半体及び第２ケース半体に収納される電池とを備える電池パック及び該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、保護回路基板が取付けられた電池を合成樹脂製のケースに収納した電池パックが用いられている。図１は、溶着前の電池パックの例を示す分解斜視図である。前記ケースは、底及び側壁を有する第１ケース半体１２及び第２ケース半体１４から構成されており、超音波溶着などで第１ケース半体１２及び第２ケース半体１４を一体化して電池１０を収容している。
【０００３】
図５（ａ）〜（ｃ）及び図６（ａ）〜（ｂ）は第１ケース半体１２及び第２ケース半体１４の溶着の従来例を示す図１のＡ−Ａ線切断要部断面図である。ただし、電池１０は省略している。図５（ａ）に示すように、第１ケース半体１２の側壁先端部には突起状の溶着リブ１６が形成され、第２ケース半体１４の側壁先端部には前記溶着リブ１６と溶着される溶着面１８が形成されている。図５（ｂ）に示すように、溶着リブ１６を溶着面１８に接触させ、超音波ホーン２０から第１ケース半体１２に振動を加えることにより、溶着リブ１６が溶着面１８との摩擦熱で溶融し、図５（ｃ）に示すように、溶着面１８と溶着される。
【０００４】
ただし、図６（ａ）に示すように、超音波ホーン２０から第１ケース半体１２に加わる圧力又は振動の影響により、溶着リブ１６の位置がずれる場合がある。例えば、溶着リブ１６が溶着面１８からケース内側に落ちて正常な溶着が行われず、溶着強度が低下する場合がある。そのため、溶着リブ１６が溶着面１８から落ちないように、例えば図６（ｂ）に示すように、溶着面１８の内縁側に脱落防止リブ２２を設けることが行われている。また、他の方法として、溶着リブ１６の先端に、第１ケース半体１２の周方向と直交する方向の断面（以下、縦断面という）がＶ字状のＶ字突起を形成すると共に、溶着面１８に、縦断面がＶ字状のＶ字溝を形成することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２４５９９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年では、小型電子機器又は携帯電子機器などの軽薄短小化に伴って、前記電子機器に内蔵する電池パックの小型軽量化が強く望まれている。小型軽量化のためには、電池の小型化のみならず、ケースの小型軽量化が必要になる。ケースを小型軽量化する方法として、ケース半体の側壁の肉厚を薄くすることが考えられるが、ケース半体の側壁の肉厚を薄くした場合、前記溶着面の幅が減少するため、溶着リブの脱落が生じ易くなる。なお、溶着面の内縁部に脱落防止リブを設けた場合、ケース半体の側壁の肉厚が厚くなるため、ケースの小型軽量化に不利である。
【０００６】
また、溶着面にＶ字溝を形成する場合は、側壁の厚さを薄くするほどＶ字溝の形成は困難になる。そのため、ケースの製造コストが上昇したり、Ｖ字溝の形成不良が生じてケースの不良率が上昇する可能性が高い。また、Ｖ字溝の形成精度が均一に保たれていない場合は、溶着リブ先端がＶ字溝に位置するように調整を行う必要などが生じ、電池パックの製造に手間がかかる可能性が高い。
【０００７】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、溶着リブの先端部の厚さ方向に複数の突起を設けることにより、溶着強度が安定する電池パック及び電池パックの製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、溶着リブの先端部の厚さ方向に３つ以上の突起を設けることにより、溶着強度がさらに安定する電池パックを提供することを他の目的とする。
【０００９】
また、本発明は、前記複数の突起の縦断面（第１ケース半体の周方向と直交する方向の断面）を台形状にすることにより、溶着強度がさらに安定す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。
【００１０】
また、本発明は、前記複数の突起間に、縦断面が半円状又は台形状の凹部を設けることにより、溶着強度がさらに安定する電池パック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】
【００１１】
第１発明に係る電池パックは、底及び側壁を有し、該側壁の先端部に突起状の溶着リブが形成された第１ケース半体と、底及び側壁を有し、該側壁の先端部に前記溶着リブが溶着される溶着面が形成された第２ケース半体と、前記溶着リブ及び前記溶着面を溶着した第１ケース半体及び第２ケース半体に収納される電池とを備える電池パックにおいて、前記溶着リブの先端部は厚さ方向に複数の突起を有することを特徴とする。
【００１２】
第２発明に係る電池パックは、第１発明において、前記溶着リブの先端部は厚さ方向に３つ以上の突起を有することを特徴とする。
【００１３】
第３発明に係る電池パックは、第１又は第２発明において、前記複数の突起の前記第１ケース半体の周方向と直交する方向の断面が台形状であることを特徴とする。
【００１４】
第４発明に係る電池パックは、第１〜第３発明の何れかにおいて、前記複数の突起間に、第１ケース半体の周方向と直交する方向の断面が半円状又は台形状の凹部が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
第５発明に係る電池パックの製造方法は、底及び側壁を有し、該側壁の先端部に突起状の溶着リブが形成された第１ケース半体と、底及び側壁を有し、該側壁の先端部に前記溶着リブが溶着される溶着面が形成された第２ケース半体と、前記溶着リブ及び前記溶着面を溶着した第１ケース半体及び第２ケース半体に収納される電池とを備える電池パックの製造方法において、前記溶着リブの先端部の厚さ方向に複数の突起が設けられた第１ケース半体を用いることを特徴とする。
【００１６】
第１、第５発明においては、溶着リブの先端部に、厚さ方向に複数の突起を設けた場合、溶着リブに設けた前記複数の突起が溶着面と接触するため、従来の溶着リブの一先端部が溶着面と接触する場合と比べて接触が安定し、溶着リブの位置がずれ難く、溶着リブが倒れ難くなる。そのため、溶着強度が安定すると共に、脱落防止リブを設ける必要がなくなる。また、脱落防止リブを設ける必要がなくなるため、ケースを薄型化できる。さらに、溶着面は平面でよいので、ケースの製造は容易に行える。
【００１７】
第２発明においては、溶着リブの先端部の厚さ方向に３つ以上の突起を設ける場合、溶着リブは３以上の突起で溶着面と接触するため、バランスが取り易くなり、溶着リブの位置がさらにずれ難く、溶着リブがさらに倒れ難くなる。そのため、溶着強度がさらに安定する。
【００１８】
第３発明においては、溶着リブに設ける前記複数の突起の縦断面（第１ケース半体の周方向と直交する方向の断面）を台形状にした場合、縦断面がＶ字形状の場合と比べて接触面積が増加するため、溶着面との接触が安定し、また先端が変形し難くなる。そのため、溶着強度がさらに安定する。
【００１９】
第４発明においては、溶着リブに設ける前記複数の突起間に、縦断面が半円状又は台形状の凹部を設けた場合、突起間の縦断面がＶ字形状の場合と比べて応力が一点に集中しないため、前記突起間が裂け難くなる。そのため、前記突起間が裂けることによる溶着不良が生じ難くなり、溶着強度がさらに安定する。
【発明の効果】
【００２０】
第１、第５発明によれば、溶着リブの位置がずれ難く、また溶着リブが倒れ難くなるため、溶着強度が安定する。
【００２１】
第２発明によれば、溶着リブの位置がさらにずれ難く、また溶着リブがさらに倒れ難くなるため、溶着強度がさらに安定する。
【００２２】
第３発明によれば、溶着面との接触が安定し、また先端が変形し難くなるため、溶着強度がさらに安定する。
【００２３】
第４発明によれば、突起間が裂け難くなるため、溶着強度がさらに安定する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
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は溶着前の電池パックの例を示す分解斜視図である。電池パックは、四角形状の底及び該底の外縁に形成された側壁を有する第１ケース半体１２と、四角形状の底及び該底の外縁に形成された側壁を有する第２ケース半体１４と、直方体状の電池１０とを備え、側壁の先端部同士を溶着させたケース（第１ケース半体１２及び第２ケース半体１４）内に電池１０が収納される。第１ケース半体１２及び第２ケース半体１４は合成樹脂製であり、例えばポリカーボネート及び／又はＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene）が用いられている。
【００２５】
図２（ａ）は、本発明に係る第１ケース半体１２及び第２ケース半体１４の溶着の例を示す図１のＡ−Ａ線切断要部断面図である。ただし、電池１０は省略している。第１ケース半体１２の側壁先端部の内縁側には突起状の溶着リブ３０が形成されている。また、第２ケース半体１４の側壁先端部の内縁側には前記溶着リブ３０が溶着される溶着面１８が形成され、外縁側には板状突起が形成されている。溶着リブ３０は、第１ケース半体１２側壁の全周に形成又は所定間隔毎に形成されている。
【００２６】
図２（ｂ）は、図２（ａ）の溶着リブ３０及び溶着面１８部分の拡大断面図である。ただし、電池１０は省略している。溶着リブ３０の先端部には、厚さ方向に複数の突起が設けられている。図２（ａ）の例では、溶着リブ３０の先端部に、第１ケース半体１２の周方向と直交する方向の断面（以下、縦断面という）がＶ字型の２つの突起が設けられている。また、前記２つの突起間の間隔はほとんど無く、突起間の縦断面は逆Ｖ字形状になっている。
【００２７】
ここで、第１ケース半体１２の底の厚さａは０．３ｍｍであり、第２ケース半体１４の底の厚さｂは０．３ｍｍである。また、溶着リブ３０の厚さｃは０．４ｍｍであり、溶着リブ３０の先端部に設けられた突起の高さｄは０．３５ｍｍである。また、第２ケース半体１４の側壁先端部の外縁側に形成された板状突起の幅ｆは０．３５ｍｍ、高さｇは０．４ｍｍであり、溶着面の幅ｅは０．４５ｍｍであり、前記側壁の厚さ（ｅ＋ｆ）は０．８ｍｍである。ただし、前記ａ〜ｆは前記値に限定はされず、例えば前記底の厚さａ、ｂを０．２５〜０．５ｍｍの任意の値にしたり、前記溶着リブの厚さｃを０．３〜０．５ｍｍの任意の値にしたり、前記突起の高さｄを０．３〜０．４ｍｍの任意の値にしたり、前記溶着面の幅ｅを０．３５〜０．５５ｍｍ、前記板状突起の幅ｆを０．２〜０．５ｍｍ、前記側壁の厚さ（ｅ＋ｆ）を０．７〜０．９ｍｍの任意の値にしたり、前記板状突起の高さｇを０．３〜０．６ｍｍの任意の値にすること等が可能である。
【００２８】
次に溶着リブ３０と溶着面１８との超音波溶着について説明する。図１に示すように、底を下側にした第２ケース半体１４に電池１０を収め、底を上側にした第１ケース半体１２で蓋をし、第２ケース半体１４の側壁先端部の溶着面１８に、第１ケース半体１２の側壁先端部の溶着リブ３０が接触した状態にする。そして、超音波ホーンを第１ケース半体１２の所要位置に配置し、所要の高周波を印加することにより、第１ケース半体１２に振動が加えられ、溶着リブ３０と溶着面１８とが振動による摩擦熱により加熱され、溶着リブ３０が溶融する。高周波の印加を終了すると、溶融した部分の温度は徐々に低下し、第１ケース半体１２の溶着リブ３０と第２ケース半体１４の溶着面１８とが溶着して一体化される。
【００２９】
溶着の過程において、溶着リブ３０は２つの突起を有するため、超音波ホーンから加えられた圧力は前記２つの突起の夫々に分散されるため、溶着リブ３０は倒れ難く、溶着面１８から落ち難い。そのため、溶着強度が安定し、さらに従来の脱落防止リブは不要となる。脱落防止リブが不要となることにより、ケースの側壁の厚さを薄くすることができる。
【００３０】
上述した実施の形態においては、溶着リブ３０の先端部に２つの突起を設けたが、３以上の突起を設けることも可能である。図３（ａ）は、３つの突起を先端部に設けた溶着リブ３２の例を示す要部拡大断面図である。ただし、電池１０は省略している。溶着リブ３２の先端部は厚さ方向に３つの突起が設けられており、２つ突起を設けた場合よりもバランスがさらに取り易くなり、超音波溶着時にさらに倒れ難くなる。
【００３１】
また、溶着リブに設ける突起の縦断面は、Ｖ字型に限定はされず、台形状にすることも可能である。図３（ｂ）は、縦断面が台形状の突起を先端部に設けた溶着リブ３４の例を示す要部拡大断面図である。ただし、電池１０は省略している。前記突起の縦断面を台形状にした場合、Ｖ字型の場合と比べて溶着面１８との接触面積が増加するため、バランスが取り易く、また先端が変形し難い。そのため、安定した溶着が行える。
【００３２】
また、溶着リブの前記複数の突起間の縦断面はＶ字形状に限定はされず、縦断面が円形状又は台形状の凹部を設けることも可能である。図４（ａ）及び（ｂ）は、溶着リブの前記複数の突起の間に、縦断面が円形状又は台形状の凹部が設けられた溶着リブ３６及び３８の例を示す要部拡大断面図である。ただし、電池１０は省略している。前記複数の突起の間に、縦断面が円形状又は台形状の凹部を設けた場合、Ｖ字形状の場合と比べて応力が一点に集中しないため、溶着時に前記突起の間が裂け難くなる。前記突起の間が裂け難いため、安定した溶着が行える。
【００３３】
上述した各実施の形態を組合わせることも可能である。例えば図３（ｂ）に示したように溶着リブに設けた複数の突起の縦断面を台形状にすると共に、図４（ａ）に示したように前記複数の突起の間に縦断面が円形状の凹部を設けることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】溶着前の電池パックの例を示す分解斜視図である。
【図２】（ａ）は、本発明に係る第１ケース半体及び第２ケース半体の溶着の例を示す図１のＡ−Ａ線切断要部断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の溶着リブ及び溶着面部分の拡大断面図である。
【図３】（ａ）は、３つの突起が設けられた溶着リブの例を示す要部拡大断面図であり、（ｂ）は、前記突起の縦断面が台形状の溶着リブの例を示す要部拡大断面図である。
【図４】溶着リブに設けられた複数の突起の間に、縦断面が円形状又は台形状の凹部が設けられた溶着リブの例を示す要部拡大断面図である。
【図５】第１ケース半体及び第２ケース半体の溶着の従来例を示す図１のＡ−Ａ線切断要部断面図である。
【図６】第１ケース半体及び第２ケース半体の溶着の従来例を示す図１のＡ−Ａ線切断要部断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  電池
１２  第１ケース半体
１４  第２ケース半体
１８  溶着面
２０  超音波ホーン
３０、３２、３４、３６、３８  溶着リブ
【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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