(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池ケース内に発電要素を収容し当該電池ケースの開口部を蓋で密閉した二次電池本体と、この二次電池本体の一端側を覆う端子カバーとを設けた電池パックであって、
前記二次電池本体の前記一端側には前記発電要素に連なる一対の正負の端子を設け、この端子を前記端子カバーによって覆うとともに、前記端子カバー内には前記端子に接続された回路素子を配置して、前記端子カバーを通してその端子を外部回路に接続するようにしたものであって、
前記二次電池本体及び前記端子カバーのいずれか一方には、ロック突部が設けられ、このロック突部を他方に設けられたロック受け部に係合させることによって、前記二次電池本体と前記端子カバーとが組み付けられており、
前記ロック突部および前記ロック受け部のうち一方が前記蓋の外面に固定され、他方が端子カバーにおいて前記蓋に設けられた前記一方に対して真上となる位置に設けられていることを特徴とする電池パック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池パック関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば携帯電話等の電子機器には、リチウム電池等の電池パックが使用されている。この電池パックは、例えば次のような構造となっている。すなわち、アルミケースに発電要素を収納した二次電池本体の上下両面から正負の端子がそれぞれ導出され絶縁テープを介して一方の端子にニッケルリードを接続して、このニッケルリードをアルミケースに沿わせ、他方の端子が導出されている側面まで導いている。さらに、この二次電池本体は保護回路基板とともにプラスチックケース内に収納されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、携帯電話機などの電子機器のさらなる小型軽量化のため、小型化、コスト低減の要請がある。しかし、上述の従来構造では、プラスチックケースの内部に二次電池本体を収めるという二重構造をとっているから小型化及びコストの低減には、限界がある。
【０００４】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、小型化及びコストの低減を図ることができる電池パックを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、電池ケース内に発電要素を収容し当該電池ケースの開口部を蓋で密閉した二次電池本体と、この二次電池本体の一端側を覆う端子カバーとを設けた電池パックであって、前記二次電池本体の前記一端側には前記発電要素に連なる一対の正負の端子を設け、この端子を前記端子カバーによって覆うとともに、前記端子カバー内には前記端子に接続された回路素子を配置して、前記端子カバーを通してその端子を外部回路に接続するようにしたものであって、前記二次電池本体及び前記端子カバーのいずれか一方には、ロック突部が設けられ、このロック突部を他方に設けられたロック受け部に係合させることによって、前記二次電池本体と前記端子カバーとが組み付けられており、前記ロック突部および前記ロック受け部のうち一方が前記蓋の外面に固定され、他方が端子カバーにおいて前記蓋に設けられた前記一方に対して真上となる位置に設けられていることを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記二次電池本体及び前記端子カバーのいずれか一方には、ロック突部が設けられ、このロック突部を他方に設けられたロック受け部に係合させることによって、前記二次電池本体と前記端子カバーとが組み付けられているところに特徴を有する。
また、請求項３の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記二次電池本体と前記端子カバーとがボルト部とナット部により固定される構造であるところに特徴を有する。
【０００７】
【発明の作用及び効果】
＜請求項１の発明＞
請求項１の電池パックでは、二次電池本体の一端側には発電要素に連なる一対の正負の端子を設け、この端子を端子カバーによって覆った構造であるから、ニッケルリードをケースに沿わせて他方の端子が導出されている他端側まで導く必要はなくなり、側面部においてプラスチックケースで覆う必要はない。そして、外部回路との接続に必要な回路素子は、蓋により密閉された二次電池本体を覆う前記端子カバー内に配置するようにしたから、電気的に必要な要素が全て端子カバー内に位置することになり、二次電池本体の全体を覆うプラスチックカバーが不要となる。
【０００８】
また、電池パックを組み立てるには、ロック突部をロック受け部に係合させればよいから、端子カバーの組み付け作業が容易となる。
【０００９】
なお、プラスチックケースを使用しない電池パックとして、二次電池本体の側面に保護回路等を低圧成形により樹脂で固定することが考えられる。ところが、このようにすると成形時に溶融した樹脂が二次電池本体に直接に接触するために二次電池本体が加熱され、二次電池本体の性能が劣化することが懸念される。これに対し、請求項２記載の電池パックでは、組み付け時に二次電池本体が加熱されるおそれはなくなるから、二次電池本体の劣化を防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態について、図１ないし図４を参照しつつ詳細に説明する。本実施形態の電池パック１は、扁平角形の二次電池本体２の一側面に角形の端子カバー４１を取り付けて構成されており、まずその二次電池本体２について述べる。
【００１１】
二次電池本体２の発電要素４は、詳細には図示しないが帯状の負極と正極とをセパレータを介して巻回され、扁平な渦巻き状をなす。この巻回状態の発電要素４の一端側からは、左右に所定の間隔を隔てて一対の正負のリード部材３，５がそれぞれ導出されている。
【００１２】
この発電要素４は、リード部材３，５の導出されていない端部側から角形容器状の電池ケース７に挿入されている。この電池ケース７は例えばアルミニウム製の板材を絞り加工して形成されたもので、その開口は、例えば同じくアルミニウム製でレーザー溶接された蓋９により塞がれている。
【００１３】
蓋９の内面には、図面左寄りに例えばアルミニウム製の正の接続片１１が溶着されており、この正の接続片１１は発電要素４の正のリード部材３と電気的に接続されている。蓋９の外面には、正の接続片１１に該当する位置に正極内部端子１３が溶着されている。正極内部端子１３は、ニッケルの基材にアルミニウムを被覆したクラッド鋼からなっており、蓋９との接触面がアルミニウムとなるように蓋９の外面に溶着されている。
【００１４】
また、蓋９の外面には、正極内部端子１３の図面向かって右側に、例えばＰＴＣ素子からなる回路素子１５が熱伝導性に優れた樹脂１７によって接着されている。ここにニッケル片１９を介して正極内部端子１３が接続されている。一方、この回路素子１５の右側には、負極内部端子２３が蓋９とは絶縁されて設けられている。この負極内部端子２３は、蓋９に形成した貫通孔２８にプラスチック製のブッシュ２７を嵌め込んだ上で、負極内部端子２３の下面に設けられている軸部２３Ａをブッシュ２７内に貫通させ、更に蓋９の下面側から絶縁板３１及び負の接続片２１を軸部２３Ａに嵌め込み、その軸部２３Ａをかしめることにより固定されたものである。
【００１５】
また、蓋９には、負極内部端子２３の図示右側に安全弁３７が設けられている。安全弁３７は、蓋９に設けた楕円形の貫通孔を覆う例えばアルミの薄膜からなっている。
【００１６】
次に端子カバー４１について述べるに、この端子カバー４１は、有底角筒状に形成され、開口面が二次電池本体２側となるように取り付けられている。端子カバー４１の開口面は、二次電池本体２の上部の側面とほぼ同一形状となっており、二次電池本体２の上部側面を覆うように形成されている。
【００１７】
端子カバー４１には、蓋９に設けられた回路素子１５及び負極内部端子２３の真上となる位置から図示右寄りに少しずれた位置にニッケルを基材として金メッキを施した一対の正負の充放電端子４５，４７がインサート成形により設けられている。
【００１８】
正の充放電端子４５は、端子カバー４１の内側でニッケルリード４９を介して保護回路素子１５と接続されている。一方、負の充放電端子４７は、端子カバー４１の内側で、ニッケルリード５０を介して負極内部端子２３と接続されている。
【００１９】
また、端子カバー４１には、蓋９に設けられた正極内部端子１３、回路素子１５及び負極内部端子２３のほぼ真上となる位置に溶接用貫通孔５２が設けられて、この溶接用貫通孔５２を通して、ニッケルリード４９，５０を溶接するためのピンを挿入可能となっている。なお、端子カバー４１には、安全弁３７のほぼ真上と、側方とに位置したガス抜き孔５１、５３とが設けられている。
【００２０】
ここで、二次電池本体２と端子カバー４１との組み付け構造について説明する。二次電池本体２の蓋９の外面には、両端の近傍に例えばアルミニウム製で有底円筒形の２つのロック受け部３９，３９を設けている。このロック受け部３９，３９は、底面を蓋９の外面に溶接することにより、その開口部を蓋９の上方に向けるようにして固定されている。
【００２１】
一方、端子カバー４１には、蓋９に設けられた２つのロック受け部３９，３９のほぼ真上となる位置にロック突部４３，４３が設けられている。ロック突部４３、４３は、ロック受け部３９，３９の開口部の断面とほぼ同一の断面をもつ円柱からなっており、ロック突部４３，４３がロック受け部３９，３９の開口部に圧入することで係合され、端子カバー４１が二次電池本体２に固定された構造となっている。
【００２２】
なお、正負の充放電端子４５，４７の電気的接続は、次のように行われている。端子カバー４１を二次電池本体２に取り付けるに先立ち、正負の充放電端子４５，４７の裏面には、ニッケルリード４９，５０が溶接されている。そこで、ニッケルリード４９，５０の先端がそれぞれ回路素子１５、負極内部端子２３の上面に接続する状態で、端子カバー４１を二次電池本体２に取り付ける。その後、超音波溶接ホーンの先端ピンを端子カバー４１の溶接用貫通孔５２に挿入し溶接する。
【００２３】
本実施形態では、電池ケース７の一側面には発電要素４に連なる一対の正極内部端子１３、負極内部端子２３を設け、この正極内部端子１３、負極内部端子２３を端子カバー４１によって覆った構造であるから、ニッケルリードをケースに沿わせて他方の端子が導出されている側面まで導く必要はなくなり側面部において、プラスチックケースで覆う必要はない。そして、外部回路との接続に必要な回路素子１５は、端子カバー４１内に配置するようにしたから、電気的に必要な要素が全て端子カバー４１内に位置することになり、二次電池本体２の全体を覆うプラスチックカバーが不要となる。
【００２４】
また、電池パック１を組み立てるには、ロック突部４３，４３をロック受け部３９，３９に係合させればよいから、端子カバー４１の組み付け作業が容易となる。なお、本実施形態の電池パック１では、組み付け時に二次電池本体２が加熱されるおそれはなくなるから、二次電池本体２の劣化を防止することができる。
【００２５】
＜第２実施形態＞
次に第２実施形態を図５を参照しつつ説明するが、第１実施形態と同一符号を付して重複する説明を省略し、異なるところのみを説明する。
【００２６】
二次電池本体２は、第１実施形態の電池パック１と同様の電池ケース７に挿入されたものである。そして、蓋９の外面の図面左寄りには正極内部端子１３が設けられ、図面右寄りには負極内部端子２３が設けられている。そして、この正極内部端子１３、負極内部端子２３に、蓋９と幅がほぼ同じで、長さが蓋９よりも短い短冊状の回路基板６１が接続されている。回路基板６１は、蓋９の上面と所定距離を保ちつつほぼ平行となるようにして、左端部と正極内部端子１３とがニッケルリード６３を介して電気的に接続されて、右端部と負極内部端子２３とが同様にニッケルリード６３を介して電気的に接続されつつ設けられている。回路基板６１の蓋９と向き合った面には、回路素子６５を配置しており、その裏面には、端子部６７が設けられている。そして、二次電池本体２の蓋９の上方から有底角筒状の樹脂製の端子カバー４１が開口面を下方に向けて取り付けられている。端子カバー４１には、回路基板６１に設けられた端子部６７と対応する位置に貫通孔６９が設けられており、端子カバー４１が二次電池本体２と組み付けられた状態で、貫通孔６９から、端子部６７が露出されるように構成されている。このように構成された電池パック１によっても、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００２７】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００２８】
（１）上記した実施形態では、回路素子１５は、ＰＴＣ素子としたが、これに限られずに、温度ヒューズ、サーマルプロテクター、識別抵抗、ＮＴＣ、サーミスター等であってもよいことは勿論である。
【００２９】
（２）上記した実施形態では、二次電池本体２にロック受け部３９が設けられ、端子カバー４１にロック突部４３が設けられた構造となっているが、これに限られず、例えば二次電池本体２にロック突部４３が設けられ、端子カバー４１にロック受け部３９が設けられた構造となっていてもよいことは勿論である。
【００３１】
（３）上記した実施形態では、扁平角形の二次電池本体２を備えた電池パック１としたが、二次電池本体２の形状は特に限定されず、例えば円筒形電池、金属膜をラミネートした樹脂フィルムにて電池ケースを構成するタイプの電池であってもよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態における電池パックの分解斜視図
【図２】同じく電池パックの斜視図
【図３】同じく電池パックの断面図
【図４】同じく電池パックの負極内部端子の断面図
【図５】第２実施形態における電池パックの断面図
【符号の説明】
１…電池パック
２…二次電池本体
４…発電要素
７…電池ケース
１３…正極内部端子
１５…回路素子
２３…負極内部端子
３９…ロック受け部
４１…端子カバー
４３…ロック突部
【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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