(57)【要約】【課題】振動や衝撃が発生した場合でも板金ヒューズが破損、断線しにくい電池パックを提供する。【解決手段】制御回路基板２０に板金ヒューズ３０を固定するための取付部２５〜２８を形成した。板金ヒューズ３０は、バッテリセル１３側に接続されるバッテリ接続部３１と、電力端子２３側に接続される端子接続部３２と、バッテリ接続部３１と端子接続部３２との間に設けられて過電流が流れたときに熱で溶断する溶断部３３と、前記取付部２５〜２８に差し込まれる固定部３４〜３６と、を有する。第１固定部３４と第２固定部３５とは、バッテリ接続部３１と溶断部３３との間に設けられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリセルと、
充放電を行うための電力端子を備えた制御回路基板と、
前記バッテリセルと前記電力端子との電流経路上に配置される板金ヒューズと、
を備え、
前記制御回路基板には、前記板金ヒューズを固定するための取付部が形成され、
前記板金ヒューズは、前記バッテリセル側に接続されるバッテリ接続部と、前記電力端子側に接続される端子接続部と、前記バッテリ接続部と前記端子接続部との間に設けられて過電流が流れたときに熱で溶断する溶断部と、前記取付部に取り付けられる固定部と、を有し、
前記固定部は、少なくとも前記バッテリ接続部と前記溶断部との間に１つ以上設けられていることを特徴とする、電池パック。
【請求項２】
少なくとも１以上の前記固定部は、半田付けで固定されるとともに、電流の最短経路上を避けて配置されてい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】
前記固定部は、前記溶断部の両側に設けられていることを特徴とする、請求項１又は２記載の電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板金ヒューズを備えた電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
電池パックに電流ヒューズを搭載する方法の１つとして、コストダウンのために市販のヒューズを使用せず、リード板の一部を細くする手法が存在する。この手法においては、大電流が流れたときに細く形成された部分が溶断し、ヒューズの役割を果たす。また、リード板の一部を細くする代わりに、リード板の間にヒューズ用の板金部材を溶接などで取り付け、この板金部材の一部を細くすることでヒューズの役割を果たすようにする手法も存在する（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３００３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した従来の構造においては、板金が部分的に細くなる形状であるため、振動や衝撃が発生してバッテリセルが振れた場合、バッテリセルに接続したリード板が振れることにより、その細い部分が破損、断線しやすい問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、振動や衝撃が発生した場合でも板金ヒューズが破損、断線しにくい電池パックを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、以下を特徴とする。
【０００７】
（請求項１）
請求項１に記載の発明は、以下の点を特徴とする。
【０００８】
すなわち、請求項１に記載の電池パックは、バッテリセルと、充放電を行うための電力端子を備えた制御回路基板と、前記バッテリセルと前記電力端子との電流経路上に配置される板金ヒューズと、を備え、前記制御回路基板には、前記板金ヒューズを固定するための取付部が形成され、前記板金ヒューズは、前記バッテリセル側に接続されるバッテリ接続部と、前記電力端子側に接続される端子接続部と、前記バッテリ接続部と前記端子接続部との間に設けられて過電流が流れたときに熱で溶断する溶断部と、前記取付部に取り付けられれる固定部と、を有し、前記固定部は、少なくとも前記バッテリ接続部と前記溶断部との間に１つ以上設けられていることを特徴とする。
【０００９】
（請求項２）
請求項２に記載の発明は、上記した請求項１記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
【００１０】
すなわち、少なくとも１以上の前記固定部は、半田付けで固定されるとともに、電流の最短経路上を避けて配置されていることを特徴とする。
【００１１】
（請求項３）
請求項３に記載の発明は、上記した請求項１又は２記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
【００１２】
すなわち、前記固定部は、前記溶断部の両側に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の発明は上記の通りであり、制御回路基板には、板金ヒューズを固定するための取付部が形成され、板金ヒューズは、バッテリセル側に接続されるバッテリ接続部と、電力端子側に接続される端子接続部と、バッテリ接続部と端子接続部との間に設けられて過電流が流れたときに熱で溶断する溶断部と、前記取付部に取り付けられる固定部と、を有し、前記固定部は、少なくとも前記バッテリ接続部と前記溶断部との間に１つ以上設けられている。このため、振動や衝撃が発生してバッテリセルが振れた場合でも、この振動や衝撃を固定部で吸収することで、溶断部に与える影響を小さくすることができ、板金ヒューズが破損、断線しにくい電池パックを提供することができる。すなわち、安価な板金ヒューズの欠点であった機械的強度不足が解消され、信頼性を向上させることができる。また、制御回路基板を使用して板金ヒューズを固定できるため、部品の追加が発生することもない。
【００１４】
また、請求項２記載の発明は上記の通りであり、少なくとも１以上の前記固定部は、半田付けで固定されるとともに、電流の最短経路上を避けて配置されているので、板金ヒューズを半田でしっかりと固定することができるとともに、半田部分には電流が流れず半田が溶融しないので、板金が溶断するよりも先に半田が溶融してしまうという問題が発生せず、安定して動作させることができる。
【００１５】
また、請求項３記載の発明は上記の通りであり、前記固定部は、前記溶断部の両側に設けられているので、更に確実に板金ヒューズの溶断部の破損、断線を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】電池パックの外観斜視図である。
【図２】電池パックの内部構造を示す図である。
【図３】板金ヒューズの斜視図である。
【図４】制御回路基板の平面図である。
【図５】変形例に係る制御回路基板の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本実施形態に係る電池パック１０は、複数の電池を接続して形成したバッテリセル１３をケース１４の内部に収容して構成したものであり、電動工具の取付部や充電器の取付部に対してスライドさせて着脱可能なものである。
【００１８】
電池パック１０の上面には、図１に示すように、電動工具の取付部に係合させるためのストッパ１１が突出方向に付勢されている。また、電池パック１０の両側には、ストッパ１１の係合を解除するためのラッチ操作部１２が設けられている。特に図示しないが、このラッチ操作部１２は、電池パック１０の内部においてストッパ１１に対して間接的に作用するようになっており、ラッチ操作部１２を押し込み操作することでストッパ１１と電動工具の取付部との係合を解除可能となっている。
【００１９】
また、電池パック１０の上面には、図１に示すように、接続部１０ａが設けられている。この接続部１０ａの内側には、接続端子が接続可能に半露出している。この接続端子に電動工具や充電器の端子が接続されることで、電池パック１０と電動工具や充電器とが電気的に接続され、充放電が行えるように形成されている。
【００２０】
この充放電に使用される接続端子は、図２に示すように、電池パック１０の内部に収容された制御回路基板２０の上面に設けられている。本実施形態においては、電流を流して充放電を行うための電力端子２３が３つと、充電及び放電の少なくともいずれかを制御するための信号を伝達するための信号端子２４が５つと、の計８つ接続端子が設けられている。電力端子２３は、制御回路基板２０上に形成された電力端子固定部２１（図４参照）に固定され、一方、信号端子２４は、制御回路基板２０上に形成された信号端子固定部２２（図４参照）に固定される。
【００２１】
電力端子２３は、放電用プラス端子Ａと充電用プラス端子Ｂと充放電用マイナス端子Ｃの３つであり、それぞれバッテリセル１３のプラス側及びマイナス側に接続されている。このうち、充放電用マイナス端子Ｃは、図２に示すように、板金ヒューズ３０を介してバッテリセル１３のマイナス側と接続されている。
【００２２】
板金ヒューズ３０は、一枚板の金属を所定の形状に切断して折り曲げ成形したものであり、図３に示すように、バッテリセル１３側に接続されるバッテリ接続部３１と、電力端子２３側に接続される端子接続部３２と、バッテリ接続部３１と端子接続部３２との間に設けられて過電流が流れたときに熱で溶断する溶断部３３と、板金ヒューズ３０を制御回路基板２０に固定するための固定部３４〜３６と、を有している。
【００２３】
バッテリ接続部３１は、図２に示すように、制御回路基板２０に対して略垂直になるように配置され、バッテリセル１３の電極に接触する。このバッテリ接続部３１は、スポット溶接等によってバッテリセル１３の電極に直接的に接続される。
【００２４】
端子接続部３２は、制御回路基板２０に貫通形成された板金ヒューズ３０の取付部としての第４差込孔２８（図４参照）に挿入されるとともに、半田付けされて制御回路基板２０に固定される部分である。第４差込孔２８付近には、電力端子２３（充放電用マイナス端子Ｃ）へと連続するパターン２９が設けられており、これにより第４差込孔２８に固定された端子接続部３２が電力端子２３（充放電用マイナス端子Ｃ）と電気的に接続されるようになっている。
【００２５】
溶断部３３は、バッテリセル１３と電力端子２３（充放電用マイナス端子Ｃ）との電流経路上において他の部位よりも幅狭に形成された部分であり、過電流が流れたときに熱で溶断することで回路を切断し、回路を保護するための機能を果たすものである。この溶断部３３は、制御回路基板２０の裏面に沿うように、制御回路基板２０と平行に配設されている。
【００２６】
固定部３４〜３６は、板金ヒューズ３０を制御回路基板２０に固定するためのものであり、本実施形態においては、第１固定部３４と、第２固定部３５と、第３固定部３６と、の３つが設けられている。これらの固定部３４〜３６は、板金ヒューズ３０の側縁を舌状に折り曲げて形成されており、制御回路基板２０に固定されたときに制御回路基板２０上のパターンと接続されないようになっている。これにより、バッテリ接続部３１と端子接続部３２とを結ぶ電流の最短経路上を避けて配置されている。
【００２７】
このうち、第１固定部３４及び第２固定部３５は、バッテリ接続部３１と溶断部３３との間に設けられており、それぞれ制御回路基板２０に貫通形成された板金ヒューズ３０の取付部としての第１差込孔２５及び第２差込孔２６（図４参照）に挿入されるとともに、半田付けされて制御回路基板２０に固定される。この第１固定部３４及び第２固定部３５が設けられていることにより、バッテリセル１３が振動などで振れた場合でも、その影響を溶断部３３が受けにくくなっている。
【００２８】
また、第３固定部３６は、溶断部３３から見て、第１固定部３４及び第２固定部３５の反対側に設けられており、制御回路基板２０に貫通形成された取付部としての第３差込孔２７（図４参照）に挿入されるとともに、半田付けされて制御回路基板２０に固定される。この第３固定部３６が設けられていることにより、板金ヒューズ３０は３点（端子接続部３２も含めれば４点）で制御回路基板２０に固定されるようになっている。
【００２９】
以上のように、本実施形態によれば、制御回路基板２０には、板金ヒューズ３０を固定するための差込孔２５〜２８が形成され、板金ヒューズ３０は、バッテリセル１３側に接続されるバッテリ接続部３１と、電力端子２３側に接続される端子接続部３２と、バッテリ接続部３１と端子接続部３２との間に設けられて過電流が流れたときに熱で溶断する溶断部３３と、前記差込孔２５〜２８に差し込まれる固定部３４〜３６と、を有し、第１固定部３４と第２固定部３５とは、バッテリ接続部３１と溶断部３３との間に設けられている。このため、振動や衝撃が発生してバッテリセル１３が振れた場合でも、この振動や衝撃を固定部３４，３５で吸収することで、溶断部３３に与える影響を小さくすることができ、板金ヒューズ３０が破損、断線しにくい電池パック１０を提供することができる。すなわち、安価な板金ヒューズ３０の欠点であった機械的強度不足が解消され、信頼性を向上させることができる。また、制御回路基板２０を使用して板金ヒューズ３０を固定できるため、部品の追加が発生することもない。
【００３０】
また、固定部３４〜３６は、半田付けで固定されるとともに、電流の最短経路上を避けて配置されているので、板金ヒューズ３０を半田でしっかりと固定することができるとともに、半田部分には電流が流れず半田が溶融しないので、板金が溶断するよりも先に半田が溶融してしまうという問題が発生せず、安定して動作させることができる。
【００３１】
また、固定部３４〜３６は、溶断部３３の両側に設けられているので、更に確実に板金ヒューズ３０の溶断部３３の破損、断線を防ぐことができる。
【００３２】
また、本実施形態では板金ヒューズ３０を制御回路基板２０の差込孔２５〜２８に貫通させて固定しているが、たとえば、板金ヒューズ３０側の貫通孔や切欠きを形成し、制御回路基板２０側に取付部を突出形成して、これらを結合させて固定しても良い。
【００３３】
また、本実施形態の制御回路基板２０におけるパターン２９は図４のようにしたが、たとえば図５に示すように、放電用プラス端子Ａと充電用プラス端子Ｂの領域を合わせたパターン２９を形成してもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１０  電池パック
１０ａ  接続部
１１  ストッパ
１２  ラッチ操作部
１３  バッテリセル
１４  ケース
２０  制御回路基板
２１  電力端子固定部
２２  信号端子固定部
２３  電力端子
２４  信号端子
２５  第１差込孔（取付部）
２６  第２差込孔（取付部）
２７  第３差込孔（取付部）
２８  第４差込孔（取付部）
２９  パターン
３０  板金ヒューズ
３１  バッテリ接続部
３２  端子接続部
３３  溶断部
３４  第１固定部
３５  第２固定部
３６  第３固定部
Ａ  放電用プラス端子
Ｂ  充電用プラス端子
Ｃ  充放電用マイナス端子
【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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