(57)【要約】【課題】電池温度を正確に検出できる位置に温度センサーを配置する。簡単に能率よく組み立てして、加工費を低減して安価に多量生産する。【解決手段】パック電池は、電池２と、この電池２に連結している基板３と、この基板３と電池２との間に配設されて基板３を電池２に対して定位置に配設するを基板ホルダー４と、電池２に接近して配設されて電池温度を検出する温度センサー５と、温度センサー５と電池表面との間に充填されて温度センサー５を電池２に熱結合する熱結合樹脂６とを備える。基板３と電池２の間に配設している基板ホルダー４は、基板３と電池２の両方に開口する切欠部１０を備えており、この切欠部１０に位置するように、基板３に温度センサー５を固定している。さらに、温度センサー５を配設している切欠部１０に熱結合樹脂６を充填して、基板３に固定している温度センサー５を電池表面に熱結合している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池(2)と、この電池(2)に連結している基板(3)と、この基板(3)と電池(2)との間に配設されて基板(3)を電池(2)に対して定位置に配設するを基板ホルダー(4)と、電池温度を検出する温度センサー(5)と、温度センサー(5)と電池表面との間に充填されて温度センサー(5)を電池(2)に熱結合する熱結合樹脂(6)とを備え、
基板(3)と電池(2)の間に配設している基板ホルダー(4)が、基板(3)と電池(2)の両方に開口する切欠部(10)を備えており、この切欠部(10)に位置するように、基板(3)に温度センサー(5)を固定しており、温度センサー(5)を配設している切欠部(10)に熱結合樹脂(6)を充填して、基板(3)に固定している温度センサー(5)を電池表面に熱結合しているパック電池。
【請求項２】
基板(3)と電池(2)と基板ホルダー(4)をケース(1)に収納すると共に、基板(3)の電池対向面とケース内面との間に遮蔽カバー(15)を設けており、遮蔽カバー(15)を基板(3)とケース内面に接触させて、熱結合樹脂(6)が基板(3)の表面に漏れるのを防止してなる請求項１に記載されるパック電池。
【請求項３】
基板ホルダー(4)がプラスチック製で、プラスチック製の基板ホルダー(4)は、電池(2)と基板(3)に当接するリブ(14)を一体的に成形して設けており、一対のリブ(14)の間に切欠部(10)を設けている請求項１に記載されるパック電池。
【請求項４】
電池(2)が薄型電池で、電池(2)の側面に基板(3)と基板ホルダー(4)を配設している請求項１に記載されるパック電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度センサーを内蔵するパック電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
温度センサーを内蔵するパック電池は、電池温度を検出して電池の充放電を制御できる。たとえば、電池温度が異常に高くなると、電池の充電や放電を停止して、電池の高温による性能低下を防止して安全に使用できる。このことを実現するために、温度センサーを内蔵するパック電池は開発されている。（特許文献１参照）
【特許文献１】実開平７−２９７４１号公報
【０００３】
この公報に記載されるパック電池は、温度センサーを配置する収納部をケースに設けている。収納部は、電池と対向する側を開口している。この収納部に温度センサーを配置し、さらに熱結合樹脂としてシリコン樹脂を充填して、電池と温度センサーとの熱抵抗を小さくしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この構造のパック電池は、温度センサーと電池との相対位置がずれやすい。電池の寸法誤差や、電池の収納位置のずれが、電池と温度センサーとの相対位置をずらす原因となるからである。温度センサーが電池に対して特定の位置に配設されないと、温度センサーは電池温度を正確に検出できなくなる。さらに、この構造のパック電池は、温度センサーをケースに固定しているので、能率よく組み立てするのが難しい欠点もある。それは、温度センサーと電池とを別々にケースに収納して所定の位置に配置する状態で、特定の位置にシリコン樹脂を充填する必要があるからである。このように、電池と別工程で温度センサーをケースに配置してシリコン樹脂を充填する構造は、能率よく組み立てできないばかりか、電池と温度センサーとの相対位置をずらす原因にもなる。
【０００５】
ところで、パック電池は、電池をコアパックの状態として、これをケースに入れて組み立てできる構造として、能率よく安価に製造できる。電池のコアパックは、温度センサーや基板等を一体構造として連結したものである。一体構造のコアパックは、単にケースに入れて簡単に能率よく組み立てできる。電池のコアパックは、電池と温度センサーのように複数のパーツをケースの特定の位置に別々に入れる必要がなく、また、ケースに入れた状態で、特定の位置にシリコン樹脂を充填する必要もないから、能率よく組み立てできる。しかしながら、従来のパック電池においては、電池をコアパックとする状態で、温度センサーを電池に熱結合させるシリコン樹脂を充填するスペースを確保できなかった。このため、従来のパック電池は、電池をコアパックとする状態で、温度センサーを電池に対して特定の位置に正確に配設できず、電池温度を正確に検出できない欠点があった。
【０００６】
本発明は、以上のような問題点を解決することを目的として開発されたもので、本発明の重要な目的は、電池温度を正確に検出できる位置に温度センサーを配置できると共に、簡単で能率よく組み立てでき、さらに部品単価をコストダウンして加工費を低減して、安価に多量生産でき、また省スペースな構造で温度センサーを正確な位置に配置できるパック電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のパック電池は、電池２と、この電池２に連結している基板３と、この基板３と電池２との間に配設されて基板３を電池２に対して定位置に配設するを基板ホルダー４と、電池温度を検出する温度センサー５と、温度センサー５と電池表面との間に充填されて温度センサー５を電池２に熱結合する熱結合樹脂６とを備える。基板３と電池２の間に配設している基板ホルダー４は、基板３と電池２の両方に開口する切欠部１０を備えており、この切欠部１０に位置するように、基板３に温度センサー５を固定している。さらに、温度センサー５を配設している切欠部１０に熱結合樹脂６を充填して、基板３に固定している温度センサー５を電池表面に熱結合している。
【０００８】
本発明のパック電池は、基板３と電池２と基板ホルダー４をケース１に収納すると共に、基板３の電池対向面とケース内面との間に遮蔽カバー１５を設けて、遮蔽カバー１５を基板３とケース内面に接触させて、熱結合樹脂６が基板３の表面に漏れるのを防止することができる。基板ホルダー４は、プラスチック製として、電池２と基板３に当接するリブ１４を一体的に成形して設けて、一対のリブ１４の間に切欠部１０を設けることができる。電池２は、薄型電池として、電池２の側面に基板３と基板ホルダー４を配設することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のパック電池は、電池温度を正確に検出できる位置に温度センサーを配置できる特長がある。それは、本発明のパック電池が、電池と基板との間に配設される基板ホルダーに切欠部を設けて、ここに温度センサーを配置しているからである。本発明のパック電池は、基板と電池の間に基板ホルダーを配設して、この基板ホルダーで基板を電池に対して定位置に配設すると共に、この基板ホルダーに設けた切欠部に温度センサーを配置している。基板ホルダーは、電池に接近して配設されるので、これに設けた切欠部に配置される温度センサーは、電池に接近し、しかも正確な位置に配置される。電池に連結される基板ホルダーは、電池との相対位置がずれない。このため、基板ホルダーの切欠部に配置される温度センサーは、電池の寸法誤差等で電池との相対位置がずれることなく、電池に対して正確な位置に配置される。したがって、本発明のパック電池は、温度センサーを電池に対して正確な位置に配置して、電池温度を正確に検出できる。さらに、本発明のパック電池は、基板ホルダーに設けた切欠部に温度センサーを配置するので、省スペースな構造で温度センサーを正確な位置に配置できる特長もある。
【００１０】
さらに、本発明のパック電池は、電池と基板と基板ホルダーとを連結してコアパックとする状態でケースに入れて組み立てできるので、簡単に能率よく組み立てできる特長がある。さらにまた、本発明のパック電池は、基板を定位置に保持する基板ホルダーを、温度センサーを定位置に配置するホルダーに併用するので、部品単価をコストダウンして加工費と低減して、安価に多量生産できる特長もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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パック電池を例示するものであって、本発明はパック電池を以下のものに特定しない。
【００１２】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解し易いように、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」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。
【００１３】
図１ないし図４に示すパック電池は、電池２と、この電池２に連結している基板３と、この基板３と電池２との間に配設されて、基板３を電池２に対して定位置に配設する基板ホルダー４と、電池温度を検出する温度センサー５と、温度センサー５と電池表面との間に充填されて温度センサー５を電池２に熱結合する熱結合樹脂６と、これ等を収納するケース１とを備える。
【００１４】
ケース１はプラスチックの成形品で、下ケース１Ｂに上ケース１Ａを連結している。下ケース１Ｂと上ケース１Ａは、超音波溶着して連結され、あるいは接着、嵌合して連結される。図のケース１は、下ケース１Ｂを上方を開口している箱形に成形し、この開口部を閉塞するように上ケース１Ａを連結している。図のパック電池は、薄型電池をケース１に収納するので、下ケース１Ｂを、薄型電池を収納できる箱形、すなわち薄型電池の外形よりも内形を大きくする箱形に成形している。下ケース１Ｂは、電池２に基板３と基板ホルダー４と温度センサー５を連結している電池のコアパック７を収納している。したがって、下ケース１Ｂは内形を電池のコアパック７の外形よりも大きい箱形としている。
【００１５】
さらに、下ケース１Ｂは、基板３に固定している出力端子８を外部に表出させる電極窓９を開口している。図１のパック電池は、基板ホルダー４の中央部分に切欠部１０を設けて、電極窓９を基板ホルダー４の端部に設けて、切欠部１０と電極窓９を離して設けている。この構造は、切欠部１０に充填されるシリコン樹脂等の熱結合樹脂６が、電極窓９に表出するように設けている出力端子８の表面に漏れるのを防止できる。
【００１６】
図のパック電池は、電池２をリチウムイオン電池の薄型電池として、ひとつの電池２をケース１に収納している。ケース１に収納する電池２は、必ずしも薄型電池とする必要はなく、円筒型電池や角型電池とすることもできる。また、ケースには、２個以上の電池を収納することもできる。また、電池を必ずしもリチウムイオン電池とする必要はなく、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池等、充電できる全ての電池とすることができる。
【００１７】
基板３は、出力端子８を表面側に固定している。出力端子８はケース１に設けた電極窓９から外部に表出する位置に固定される。さらに、基板３は電池２の保護回路の電子部品１６を実装している。保護回路を実装するパック電池の回路図を図５に示す。この回路図のパック電池は、電池温度を検出する温度センサー５を保護回路１１に接続している。この保護回路１１は、電池温度が異常に高くなると、温度センサー５の信号で電池２の充放電を停止し、あるいは温度信号を、パック電池を装着している電子機器に出力する。温度信号を出力するパック電池は、信号端子１２を備える。
【００１８】
図のパック電池は、薄型電池２の側面と対向するように基板３と基板ホルダー４を配設している。基板３は細長い四角形で、電池２の凸部電極を設けている一端から底面にいたる長さとしている。さらに、図２と図３に示すパック電池は、基板３の幅を薄型電池２の厚さにほぼ等しくしている。図６のパック電池は、基板３の幅を薄型電池２よりも狭くしている。
【００１９】
基板ホルダー４は、基板３と電池２との間に配設されて、基板３を電池２の定位置に配置している。基板ホルダー４はプラスチックの成形品である。基板ホルダー４は、第１の面４ａを電池２の表面に当接する形状とし、この第１の面４ａの反対側に位置する第２の面４ｂを基板３に当接する形状としている。図に示す基板ホルダー４は、第１の面４ａを電池２の表面に沿うプレート部１３とし、この第１の面４ａのプレート部１３にリブ１４を一体的に設けて、リブ１４の先端面を第１の面４ａとしている。基板ホルダー４は、図７の背面図と図８の斜視図に示すように、プレート部１３の両側に沿って縦リブ１４Ａを設け、この縦リブ１４Ａを連結するように、両端に一対の横リブ１４Ｂを設け、縦リブ１４Ａと横リブ１４Ｂで基板３を支持するようにしている。
【００２０】
基板３と電池２の間に配設される基板ホルダー４は、基板３と電池２の両方に開口する切欠部１０を設けている。切欠部１０は、基板３の電池対向面の一部を電池２の表面に表出させて、ここに温度センサー５を配設する。図の基板ホルダー４は、縦リブ１４Ａの中間に設けている一対の中間リブ１４Ｃの間を切欠部１０としている。さらに、基板ホルダー４は、図７と図８に示すように、一方の側縁に開口する切欠部１０を設けている。この基板ホルダー４は、一対の中間リブ１４Ｃの先端を連結リブ１４Ｄで連結して、連結リブ１４Ｄと、一対の中間リブ１４Ｃで囲まれる領域を切欠部１０としている。この切欠部１０は、一対の中間リブ１４Ｃと、連結リブ１４Ｄで３方を囲む形状であって、ひとつの開口部はケース１で閉塞される。切欠部１０の周囲にある一対の中間リブ１４Ｃと連結リブ１４Ｄは、先端面を第２の面４ｂとして、これを基板３の表面に接触させる。したがって、基板ホルダー４が基板３と電池２に連結される状態で、図３の断面図に示すように、切欠部１０は連結リブ１４Ｄと、一対の中間リブ１４Ｃと基板３とで囲まれる領域となる。この切欠部１０の内部に位置するように、基板３の電池対向面に温度センサー５を固定している。基板３の電池対向面に固定されて切欠部１０に温度センサー５を配設する状態で、切欠部１０にはシリコン樹脂等の熱結合樹脂６が充填される。熱結合樹脂６は、図３において上方の開口部から充填される。
【００２１】
さらに、図６の基板ホルダー４は、切欠部１０に充填される熱結合樹脂６が基板３の表面の出力端子８側に漏れるのを阻止する遮蔽カバー１５を備える。遮蔽カバー１５は、基板３の電池対向面とケース１内面との間に配設される。この遮蔽カバー１５は、一方の側縁を、隙間ができないように、基板３の電池対向面に接触させている。遮蔽カバー１５の他方の側縁はケース１の内面、正確にはケース１の側壁の内面に接触している。遮蔽カバー１５を有するパック電池は、切欠部１０に充填する熱結合樹脂６が基板３の表面に漏れるのを阻止できるので、図６に示すように、基板３の電池対向面に切欠部１０を設けて、この切欠部１０を設けている反対側の表面に出力端子８を設けて、いいかえると出力端子８を切欠部１０に接近する位置に設けて、出力端子８の表面に熱結合樹脂６が漏れるのを防止できる。
【００２２】
以上の構造のパック電池は以下のようにして製造される。
(1)  出力端子８を固定している基板３に、保護回路１１の電子部品１６と温度センサー５を固定する。電子部品１６は電池対向面に固定されて、基板ホルダー４のリブ１４の間に配設される。
(2)  電池２と基板３との間に基板ホルダー４を配設して、基板３と電池２とをリード線１７で連結する。基板ホルダー４は、基板３と電池２との間に挟んで固定されて、基板３と電池２とを定位置に連結する。基板３には基板ホルダー４の切欠部１０に位置するように温度センサー５を固定しているので、基板３を連結すると、温度センサー５は基板ホルダー４の切欠部１０に配置される。この状態で、電池２に基板３と基板ホルダー４を一体的に連結している電池２のコアパック７が製作される。
(3)  電池２のコアパック７を下ケース１Ｂに入れて、基板ホルダー４の切欠部１０にシリコン樹脂等の熱結合樹脂６を充填する。熱結合樹脂６は基板３に固定している温度センサー５を電池２に熱結合する。
(4)  下ケース１Ｂに上ケース１Ａを連結して、パック電池が完成される。
【００２３】
以上の組立方法は、コアパック７を下ケース１Ｂに入れて、切欠部１０に熱結合樹脂６を充填するが、電池２に基板３と基板ホルダー４とを連結するコアパック７の状態で、切欠部１０に熱結合樹脂６を充填することもできる。この基板ホルダー４は、図６に示すように、切欠部１０を深くして、切欠部１０の全体に熱結合樹脂６を充填しないようにする。熱結合樹脂６が切欠部１０から漏れるのを防止するためである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施例にかかるパック電池の断面図である。
【図２】図１に示すパック電池のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図２に示すパック電池の要部拡大断面図である。
【図４】図１に示すパック電池のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】本発明の一実施例にかかるパック電池の回路図である。
【図６】本発明の他の実施例にかかるパック電池の要部拡大断面図である。
【図７】図１に示すパック電池の基板ホルダーの背面図である。
【図８】図７に示す基板ホルダーの斜視図である。
【符号の説明】
【００２５】
１…ケース              １Ａ…上ケース          １Ｂ…下ケース
２…電池
３…基板
４…基板ホルダー        ４ａ…第１の面          ４ｂ…第２の面
５…温度センサー
６…熱結合樹脂
７…コアパック
８…出力端子
９…電極窓
１０…切欠部
１１…保護回路
１２…信号端子
１３…プレート部
１４…リブ              １４Ａ…縦リブ          １４Ｂ…横リブ
１４Ｃ…中間リブ        １４Ｄ…連結リブ
１５…遮蔽カバー
１６…電子部品
１７…リード線
【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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【図７】
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【図８】
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