(57)【要約】【課題】板状部品を支持する部品を一体に、不具合なく形成することができ、板状部品を良好に支持することができ、外観品位が良好であるケース、及び該ケースに電池を収容してなる電池パックを提供する。【解決手段】電池パック１は、電池２、及び電池３を、スペーサ５を介在させて上下方向に積み重ねた状態で、上ケース１４、及び下ケース１３に収容してなる。上ケース１４の１つの側板部１４ａには基板保持部１４ｃが連設されている。基板保持部１４ｃは、側板部１４ａに横設された横板部１４ｄと、横板部１４ｄを支持するように並設された脚部１４ｅ，１４ｅ，…と、横板部１４ｄに立設された縦板部１４ｆと、縦板部１４ｆを支持する支持板部１４ｇ，１４ｇ，…とを備える。電池３の一側面、及び電池パック１の一側面の一部に沿うように保護回路基板６が配され、保護回路基板６の上側端部が縦板部１４ｆと側板部１４ａとの間に挟持される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底板部に側板部を周設してなる合成樹脂製のケースにおいて、
前記側板部に、内側に突出するように横設された横板部と、
前記横板部を支持するように、前記底板部に立設された支持部と、
前記側板部と所定間隔を隔てて、前記横板部に立設された縦板部と
を備えることを特徴とするケース。
【請求項２】
前記支持部は、それぞれが前記側板部に連なり、前記側板部の延びる方向に並設された複数の脚部からなる請求項１に記載のケース。
【請求項３】
前記縦板部は、前記横板部の突出する方向の中途部に立設されており、
それぞれが前記縦板部に連なるように、前記横板部の突出する方向の端部側に並設された複数の支持板部を備える請求項１又は２に記載のケース。
【請求項４】
電池と、
出力端子を有し、前記電池の一側面に配される端子基板と、
請求項１乃至３のいずれかに記載のケースと
を備え、
前記端子基板は、前記ケースの前記側板部と前記縦板部との間に挟持されるように構成されていることを特徴とする電池パック。
【請求項５】
前記端子基板に保護回路を実装してある請求項４に記載の電池パック。
【請求項６】
前記電池は直方体状をなし、
該電池を積み重ねる状態で２個有し、
前記端子基板は、一方の電池の一側面、及び他方の電池の前記一側面に並ぶ側面の一部に沿うように配され、
前記他方の電池は、前記端子基板の該電池側の端部が、前記側板部と前記縦板部との間に挟持される状態で、前記ケースに収容され、
前記一方の電池、及び前記端子基板の残部を覆う状態で、前記ケースに嵌め合わされる蓋体を備える請求項４又は５に記載の電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、側板部との間で板状部品を挟持することができる合成樹脂製のケース、及びビデオカメラ，モバイルコンピュータ，携帯電話機等の主として携帯電子機器の電源として利用される充放電可能な非水電解質二次電池等の電池を前記ケースに収容してなる電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、急速に普及しているビデオカメラ，モバイルコンピュータ，携帯電話機等の携帯電子機器の電源としては、充放電可能な直方体状の非水電解質二次電池、例えばリチウムイオン二次電池等が主として用いられている。リチウムイオン二次電池（電池）は、正極及び負極を、セパレータを介して巻回した電極群、及び非水電解質を、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金製であり、直方体状をなすケースに収納して構成される。
【０００３】
前記電池の一側面に、過充電及び過放電を防止するために電池電圧を制御する保護回路、及び電池から外部へ電力を取り出し、又は外部から電力を取り込むための出力端子を有する保護回路基板が配されて組電池が構成される。保護回路基板と電池との間は接続用のリードにより電気的に接続されている。
前記組電池の四側面を、絶縁性を有する、例えば合成樹脂製の外装枠で覆い、又は組電池を例えば合成樹脂製の外装ケースに収納して電池コアが得られる。さらに、この電池コアの両平面と、外装枠又は外装ケースとを外装ラベルで覆うことで電池パックが得られ、この電池パックが携帯電子機器に装着される。
【０００４】
特許文献１には、保護回路基板を、箱体状を有し、合成樹脂製のトップカバーの底板部に収容し、合成樹脂製のホルダをトップカバーの開口側からに嵌合して、保護回路基板をトップカバーとホルダとで挟持した状態で、該トップカバーを電池の開口に嵌合して構成される電池パックの発明が開示されている。この電池パックにおいては、保護回路基板の支持、及び組み立て時のリードの曲げの安定化が図られている。
【特許文献１】特開２００５−１６６６４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の電池パックにおいては、合成樹脂の成形品を３個要するので、部品点数が増加し、組み立て工程が煩雑になってコストが高くなるという問題があった。
【０００６】
一方、ビデオカメラ等の電源であり、例えば２個の直方体状の電池を上下に積み重ねて構成される電池パックにおいては、保護回路基板が下側の電池の一側面、及び上側の電池の一部に沿うように配され、保護回路基板の上端部を上ケースに設けた基板保持部で支持した状態で、上側の電池を上ケースに収容し、下側の電池及び保護回路基板の残部を下ケースで覆うように構成されたものがある。
【０００７】
図５は、この電池パックを収容する上ケース２４を示す断面図である。
上ケース２４は底板部２４ｂに側板部を周設してなる。
上ケース２４において、保護回路基板を支持する基板保持部２４ｃは、上ケース２４の１つの側板部２４ａに連設されている。
基板保持部２４ｃは、底板部２４ｂの一部を所定長、内側に凹ませて形成された支持台２４ｄと、側板部２４ａと所定間隔を隔てて、前記支持台２４ｄに立設された支持リブ２４ｅとを備えている。この側板部２４ａと支持リブ２４ｅとの間に、保護回路基板が挟持される。この電池パックにおいては、上ケース２４の支持台２４ｄが凹んでいるので、電池パックの外観品位が悪いという問題がある。
【０００８】
前記上ケースの底板部を内側に凹ませることなく、上ケースの内側に保護回路基板の基板保持部を設ける場合、平板状の底板部に支持リブを立設することが考えられる。しかし、保護回路基板の上下寸法は、例えば、上下に積み重ねた電池の厚み合計の２／３であり、底板部と保護回路基板の下端部との距離が長いため、前記下端部を支持するために、支持リブの上下寸法が大きくなる。従って、金型構造における抜き勾配により、先端部の厚みが非常に薄くなり、このように先端部の厚みが薄く、上下寸法が大きい支持リブは、上ケースの離型持に抜きにくくなる、先端部がショートする等の不具合が生じる可能性が高くなり、上ケースの生産性が悪くなるという問題がある。
【０００９】
上述の不具合を解消するために、支持リブの下部根元の厚み寸法を大きくすることが考えられるが、該厚み寸法を大きくした場合、上ケースの底板部（母材）の肉厚との関係で、ヒケ、偏肉等の成形不具合が生じ、外観品位が悪くなるという問題がある。
【００１０】
また、保護回路基板の上下寸法を大きくして、支持リブの上下寸法を小さくすることも考えられるが、好ましい構造とはいえず、コストメリットがない。
【００１１】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、板状部品を支持する部品を一体に、不具合なく形成することができ、前記板状部品の動きを抑制して良好に支持することができるとともに、底板部に凹部（底上げ部分）を有しないので、外観品位が良好であるケースを提供することを目的とする。
【００１２】
また、本発明は、ケース内に良好に端子基板を支持した状態で容易に組み立てることができ、落下等の衝撃が加わった場合に、電池が移動して端子基板と接触するのが良好に抑制されるとともに、外観品位が良好である電池パックを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
第１発明に係るケースは、底板部に側板部を周設してなる合成樹脂製のケースにおいて、前記側板部に、内側に突出するように横設された横板部と、前記横板部を支持するように、前記底板部に立設された支持部と、前記側板部と所定間隔を隔てて、前記横板部に立設された縦板部とを備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明においては、横板部、支持部、及び縦板部をケースに一体に、容易に成形することができる。
そして、縦板部が立設された横板部は、支持部の高さ分、底板部より上側に配されるので、ケースの底板部に凹部を設ける必要がなく、外観品位が良好である。一端側が側板部に連設された横板部を支持部で支持するので、横板部の縦板部を支持する強度は良好である。また、支持部の上下寸法を大きくすることができるので、被支持部品の上下寸法を小さくすることが可能である。
さらに、上下に一続きの支持部品を底板部に立設する場合のように、先細になって離型時に抜きにくくなる、先端部がショートする等の成形不具合が生じることがない。
そして、母材の厚みに対する、横板部、支持部、及び縦板部の厚みの割合を適宜の割合とすることで、成形時に、ヒケ、偏肉等の成形不具合が発生するのを抑制することができる。
【００１５】
第２発明に係るケースは、第１発明において、前記支持部は、それぞれが前記側板部に連なり、前記側板部の延びる方向に並設された複数の脚部からなることを特徴とする。
【００１６】
本発明においては、支持部の厚みを薄くした場合でも、横板部の支持強度を強くすることができ、ケースの上下方向の押圧に対する耐圧性も良好である。さらに、成形時に、ヒケが発生するのを良好に抑制することができる。
【００１７】
第３発明に係るケースは、第１又は第２発明において、前記縦板部は、前記横板部の突出する方向の中途部に立設されており、それぞれが前記縦板部に連なるように、前記横板部の突出する方向の端部側に並設された複数の支持板部を備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明においては、縦板部の厚みを薄くした場合でも、縦板部の支持強度を強くすることができ、縦板部の面に垂直な方向の押圧に対する耐圧性も良好である。さらに、成形時に、ヒケが発生するのを良好に抑制することができる。
【００１９】
第４発明に係る電池パックは、電池と、出力端子を有し、前記電池の一側面に配される端子基板と、第１乃至第３発明のいずれかのケースとを備え、前記端子基板は、前記ケースの前記側板部と前記縦板部との間に挟持されるように構成されていることを特徴とする。
【００２０】
本発明においては、簡単な構造で、端子基板を良好に支持することができる。また、電池パックに落下等の衝撃が加わった場合に、電池が電池パック内で移動して端子基板と接触するのが、支持部により良好に抑制されている。
そして、横板部、支持部、及び縦板部をケースに一体に成形することができるので、電池パックの部品数が増加することがなく、簡単に電池パックを組み立てることができる。  そして、ケースの成形時には不具合が生じない。
さらに、ケースの底板部に凹部がないので、外観品位が良好である。
【００２１】
第５発明に係る電池パックは、第４発明において、前記端子基板に保護回路を実装してあることを特徴とする。
【００２２】
本発明においては、端子基板が良好に支持され、端子基板の移動、及び電池との接触が抑制されているので、保護回路が良好に保護される。
【００２３】
第６発明に係る電池パックは、第４又は第５発明において、前記電池は直方体状をなし、該電池を積み重ねる状態で２個有し、前記端子基板は、一方の電池の一側面、及び他方の電池の前記一側面に並ぶ側面の一部に沿うように配され、前記他方の電池は、前記端子基板の該電池側の端部が、前記側板部と前記縦板部との間に挟持される状態で、前記ケースに収容され、前記一方の電池、及び前記端子基板の残部を覆う状態で、前記ケースに嵌め合わされる蓋体を備えることを特徴とする。
【００２４】
本発明においては、電池の厚みが厚く、ケースの底板部と端子基板の下端部との距離が長くなる場合に、前記底板部に凹部を設ける必要がないので、外観品位が良好であり、端子基板の上下寸法を小さくすることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のケースによれば、横板部、支持部、及び縦板部を本体と一体に、容易に、安価に成形することができる。
そして、縦板部が立設された横板部は、支持部の高さ分、底板部より上側に配されるので、横板部の支持強度が良好であるとともに、ケースの底板部に凹部を設ける必要がなく、外観品位が良好である。また、支持部の上下寸法を大きくすることができるので、被支持部品の上下寸法を小さくすることが可能である。
さらに、上下に一続きの支持部品を底板部に立設する場合のように、先細になって離型時に抜きにくくなる、先端部がショートする等の成形不具合が生じることがない。
そして、母材の厚みに対して、横板部、支持部、及び縦板部の厚みを適宜の厚みとすることで、成形時にヒケ、偏肉等の成形不具合が発生するのを抑制することができ、この観点からも外観品位が良好になる。
【００２６】
本発明の電池パックによれば、良好に端子基板を支持することができ、電池パックに落下等の衝撃が加わった場合に、端子基板の移動、及び電池の移動による端子基板との接触が、支持部により良好に抑制される。
また、横板部、支持部、及び縦板部からなる、端子基板の支持部品をケースに一体に成形することができるので、電池パックの部品数が増加することがなく、組み立ても簡単であり、電池パックを安価に製造することができる。ケースの成形時には不具合が生じない。
さらに、電池の厚みが厚く、ケースの底板部と端子基板の下端部との距離が長くなる場合に、底板部に凹部を設ける必要がないので、外観品位が良好である。端子基板の上下寸法も小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
本実施の形態においては、本発明に係るケースを、電池を収容するケースに適用し、該ケースに電池を収容して電池パックを構成する場合について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る電池パック１を示す分解斜視図、図２は、電池パック１を示す一部破断断面図である。
【００２８】
電池パック１は、例えばビデオカメラ等の電源として用いられるものであり、電池２と電池３とが上下方向に積み重ねられ、直列に接続されている。
電池２，３は直方体状であり、その内部に、銅集電体に負極合剤を塗布してなる負極、及びアルミニウム集電体に正極合剤を塗布してなる正極がセパレータを介して巻回された扁平巻状の電極群（図示せず）と、非水電解液（図示せず）とを含む非水電解質二次電池、具体的には例えばリチウムイオン二次電池等の二次電池であり、発電要素をアルミニウム又はアルミニウム合金製のケースに収納してなる。
電池２，３それぞれの一側面には、負極端子２ａ，３ａが、絶縁された状態で、該一側面を貫通するように設けられている。また、それぞれの一側面には正極端子２ｂ，３ｂが設けられている。
【００２９】
図中、４１，４２，４３，及び４４は絶縁テープである。
絶縁テープ４１は、開口部から負極端子３ａを露出させた状態で、電池３の前記一側面及び平面に貼着され、該平面にスペーサ５，５を介在させた状態で、電池３の上側に、電池２が配される。
絶縁テープ４２は、開口部から負極端子２ａを露出させた状態で、電池２の前記一側面に貼着される。
【００３０】
電池２，３の前記一側面側には保護回路基板６が配される。
保護回路基板６の表面には、外部へ電力を取り出し、また、逆に充電のために外部から電力を取り込むための正極端子、負極端子、温度端子、及び充電制御端子である出力端子６ａ，６ａ，６ａ，６ａが金メッキにより設けられており、保護回路基板６の裏面には、電池２，３の過充電及び過放電等を防止するための保護回路６ｂ（図２参照）が実装されている。
【００３１】
電池３の正極端子３ｂと保護回路基板６のプラス側の接続端子とは、中間リード７により接続されている。
ＰＴＣ素子８の一方のリード８ａは電池３の負極端子３ａと接続され、ＰＴＣ素子８の他方のリード８ｂは保護回路基板６のマイナス側の接続端子と接続されている。ＰＴＣ素子８は、短絡電流等の過大電流が流れたとき、及び電池３の温度が上昇したときに、充放電回路の電流を制限する感熱素子である。
【００３２】
電池２の正極端子２ｂは、中間リード１１を介し、保護回路基板６のプラス側の接続端子６ｃ（図２参照）と接続されている。
ＰＴＣ素子９の一方のリード９ａは電池２の負極端子２ａと接続され、ＰＴＣ素子９の他方のリード９ｂは、中間リード１０を介し、保護回路基板６のマイナス側の接続端子と接続されている。
【００３３】
絶縁テープ４３は、ＰＴＣ素子８、及び正極端子３ｂを露出させた状態で、電池３の前記一側面を覆い、該絶縁テープ４３の外側に中間リード１０，１１が沿わされる。
絶縁テープ４４は、電池２の平面の一端部に貼着された上で折り曲げられ、電池２の前記一側面、及び電池３の前記一側面の上部を覆うように貼着される。
【００３４】
下ケース（蓋体）１３は、底板部１３ｃに側板部を周設してなる、例えばポリカーボネート（ＰＣ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）等の合成樹脂製の箱体であり、側板部１３ａには出力端子６ａ，６ａ，６ａ，６ａを露出させる端子窓１３ｂ，１３ｂ，１３ｂ，１３ｂが設けられている。
下ケース１３の底板部１３ｃに、固定テープ１２，１２により固定された状態で、電池３が収容される。
【００３５】
上ケース（ケース）１４は、例えばＰＣ、ＡＢＳ等の合成樹脂製であり、底板部１４ｂに側板部を周設してなる。上ケース１４の側板部１４ａの内側に、基板保持部１４ｃ（図１においては図示せず）が設けられている。上ケース１４が下ケース１３に嵌め合わされて、電池パック１が構成される。
【００３６】
図３は、上ケース１４を内側から見た斜視図、図４は図３のIV−IV線断面図である。
上ケース１４の側板部１４ａの一端部側に、基板保持部１４ｃが設けられている。
基板保持部１４ｃは、横板部１４ｄと、脚部（支持部）１４ｅ，１４ｅ，…と、縦板部１４ｆと、支持板部１４ｇ，１４ｇ，…とからなる。
横板部１４ｄは、側板部１４ａに、側板部１４ａの延びる方向に沿って、かつ、内側に突出するように横設されている。
脚部１４ｅ，１４ｅ，…は、板状を有し、それぞれが側板部１４ａに連なり、側板部１４ａの延びる方向に並設され、横板部１４ｄを支持する。
縦板部１４ｆは、側板部１４ａと所定間隔を隔てて、横板部１４ｄに立設されている。  支持板部１４ｇ，１４ｇ，…は、略三角形状を有し、それぞれが縦板部１４ｆに連なるように横板部１４ｄの突出方向の端部側に並設されている。
以上の構造を有する基板保持部１４ｃは、上ケース１４に一体的に形成されている。
【００３７】
側板部１４ａの他端部側には、ストッパ１４ｈが一体に設けられている。
ストッパ１４ｈは、底板部１４ｂに立設された縦板部１４ｉと、それぞれが縦板部１４ｉに連なるように側板部１４ａ側に並設され、縦板部１４ｉを支持する支持板部１４ｊ，１４ｊ，…とからなる。
【００３８】
前記保護回路基板６は、上下方向の、出力端子６ａ，６ａ，６ａ，６ａが設けられている側と反対側の端部が、側板部１４ａと縦板部１４ｆとの間に挟まれる状態で、基板保持部１４ｃに支持される。
【００３９】
本実施の形態においては、横板部１４ｄは、保護回路基板６が電池２，３の厚み方向にずれるのを抑制し、縦板部１４ｆは、出力端子６ａ側からの押圧に対して保護回路基板６を支持する。
脚部１４ｅ，１４ｅ，…は、横板部１４ｄを強度良好に支持し、電池パック１に落下等の衝撃が加わった場合に、電池２，３が移動して保護回路基板６と接触するのを抑制する。
【００４０】
また、本実施の形態においては、基板保持部１４ｃが上ケース１４に、一体に形成されているので、特許文献１の電池パックのように保護回路基板を支持するためのホルダを用いる必要がなく、電池パック１の部品数が増加することがない。上ケース１４の成形時に不具合が生じず、電池パック１を容易に組み立てることができる。そして、脚部１４ｅ，１４ｅ，…を有するので、上ケース１４の底板部１４ｂに凹部を設ける必要がなく、基板保持部１４ｃの各部の厚みを母材の厚みの半分程度にすることができ、ヒケ等が生じないことと相まって、外観品位が良好である。
【００４１】
なお、前記実施の形態においては、上ケース１４を下ケース１３に嵌め合わせて電池パック１を構成する場合につき説明しているがこれに限定されるものではなく、ケースの上下は逆であってもよい。
また、基板保持部１４ｃが、横板部１４ｄと、脚部１４ｅ，１４ｅ，…と、縦板部１４ｆと、支持板部１４ｇ，１４ｇ，…とからなる場合につき説明しているが、この構造に限定されるものではない。基板保持部は、ケースの側板部に、内側に突出するように横設された横板部と、該横板部を支持するようにケースの底板部に立設された支持部と、側板部と所定間隔を隔てて横板部に立設された縦板部とを備えるものであればよい。基板保持部１４ｃの構造の場合、基板保持部１４ｃの厚みを母材の厚みの半分程度にすることができ、良好な強度を有しつつ、ヒケ等が生じないので、外観品位が良好になる。
【００４２】
また、前記実施の形態においては、保護回路基板６が、プラス側の接続端子、及びマイナス側の接続端子を２対有し、電池２，３が各１対の接続端子に接続されており、４個の出力端子６ａを有する場合につき説明しているがこれに限定されるものではない。保護回路基板が備える接続端子は合計３個であり、出力端子は合計３個であってもよい。
【００４３】
そして、前記実施の形態においては、電池パック１が２個の電池２，３を有する場合に限定されるものではなく、電池パックが１個の電池を有する場合においても、３個以上有する場合においても、本発明のケースを適用することができる。
また、電池２及び３を直列に接続した場合につき説明しているがこれに限定されるものではなく、並列に接続するものであってもよい。
【００４４】
さらに、前記実施の形態においては、電池２，３がリチウムイオン二次電池である場合につき説明しているがこれに限定されるものではなく、ニッケル・水素二次電池、ニッケル・カドミウム二次電池等の他の二次電池であってもよく、一次電池であってもよい。
【００４５】
そして、前記実施の形態においては、上ケース１４の基板保持部１４ｃに保護回路基板６が支持される場合につき説明しているがこれに限定されるものではなく、保護回路６ｂが実装されていない端子基板が支持されるものであってもよい。
さらに、本発明に係る上ケース１４の構成は、携帯電子機器の電源としての電池パック１に対して好適であることから、前記実施の形態においては、本発明に係る上ケース１４に電池パック１を収容し、基板保持部１４ｃにより保護回路基板６を支持する場合につき説明しているがこれに限定されるものではなく、本発明に係る上ケース１４は、他の部品を収容し、基板保持部１４ｃは他の板状部品を支持するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態に係る電池パックを示す分解斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る電池パックを示す一部破断断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る上ケースを内側から見た斜視図である。
【図４】図３のIV−IV線断面図である。
【図５】従来の電池パックを収容する上ケースを示す断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  電池パック
２、３  電池
２ａ、３ａ  負極端子
２ｂ、３ｂ  正極端子
５  スペーサ
６    保護回路基板
６ａ  出力端子
６ｂ  保護回路
６ｃ  接続端子
７、１０、１１  中間リード
８、９  ＰＴＣ素子
８ａ、８ｂ、９ａ、９ｂ  リード
１２  固定テープ
１３  下ケース
１３ａ、１４ａ  側板部
１３ｂ  端子窓
１３ｃ、１４ｂ  底板部
１４  上ケース
１４ｃ  基板保持部
１４ｄ  横板部
１４ｅ  脚部（支持部）
１４ｆ、１４ｉ  縦板部
１４ｇ、１４ｊ  支持板部
１４ｈ  ストッパ
４１、４２、４３、４４  絶縁テープ
【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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