(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池を収容するパックケースの各電池の収容位置に電池の径より小さい幅の開口部が形成され、パックケースの外面に複数の開口部を閉じるように熱伝導性のよい熱伝導シートが固着され、複数の開口部内に電池及び熱伝導シートに接するように熱伝導性のよい熱伝導性材料が充填されてなることを特徴とする電池パック。
【請求項２】
複数の円筒形の電池を収容するパックケースの各電池の収容位置に電池の直径より小さい幅の開口部が電池の円筒方向に形成され、電池はその円弧面の一部が前記開口部内に入り込むように前記パックケース内に収容され、パックケースの外面に複数の開口部を閉じるように熱伝導性のよい熱伝導シートが固着され、複数の開口部内に電池及び熱伝導シートに接するように熱伝導性のよい熱伝導性材料が充填されてなることを特徴とする電池パック。
【請求項３】
複数の円筒形の電池を収容するパックケースの各電池の収容位置に電池の直径より小さい幅の開口部が電池の円筒方向に形成され、電池はその円弧面の一部が前記開口部からパックケースの外に露出するように前記パックケース内に収容され、パックケースの外面に複数の開口部から露出する電池に接するように熱伝導性のよい熱伝導シートが固着されてなることを特徴とする電池パック。
【請求項４】
熱伝導シートは、当該電池パックがこれを使用する機器に装着されたとき、機器に設けられた熱伝導性のよい板面に接するように構成されてなる請求項１〜３いずれか一項に記載の電池パック。
【請求項５】
熱伝導シートの外表面に、表面面積を増加させる凹凸形状が形成されてなる請求項１〜３いずれか一項に記載の電池パック。
【請求項６】
熱伝導シートが、電池パックの製品表示の表示パネルとして構成されてなる請求項１〜３いずれか一項に記載の電池パック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯情報機器等の電池電源として用いられる電池パックに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電池パックは一般的に、複数の二次電池と共に、この二次電池を過充電や過放電から保護する保護回路等を構成した回路基板などをパックケース内に収容して構成される。二次電池は電池温度の影響を受けやすく、特に複数の二次電池の電池温度にアンバランスがあると充放電効率が二次電池毎に変化し、電池容量が異なる複数の二次電池を組み合わせて電池パックが構成されたのと同じ状態となる。複数の二次電池に発生する電池温度のアンバランスは、パックケース内にある発熱源や放熱性の差及びパックケース外にある発熱源からあおられることによって生じる。
【０００３】
複数の二次電池をパックケース内に収容した電池パックにおける各二次電池の電池温度のアンバランスを解消する手段として、特開平１１−２３３１６４号公報に開示された構成が知られている。この構成は、図６に示すように、パックケース２１内に複数の二次電池２２ａ〜２２ｇと回路基板２３とが収容され、複数の二次電池２２ａ〜２２ｇをつなぐように熱伝導性シート２５が配置されている。この先願発明では、パックケース２１内の発熱源が回路基板２３にあり、これに最も近い二次電池２２ａの電池温度が高くなり、他の二次電池２２ｂ〜２２ｇとの間に温度差が生じる問題を、熱伝導性シート２５により二次電池２２ａの熱を他の二次電池２２ｂ〜２２ｇに伝導させることにより熱の分散を図り、電池温度のアンバランスを解消している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、複数の二次電池は熱伝導性シートにより電池温度のアンバランスが解消されるとしても、熱量はパックケース内に蓄積されるため、二次電池の電池温度が上昇し、二次電池の熱的劣化を来し、二次電池のサイクル寿命が短縮する問題点があった。
【０００５】
また、熱伝導性シートが各二次電池と接する接触面積が小さいため、二次電池と熱伝導性シートとの間の熱伝導が充分でなく、電池温度のアンバランスを補正する効果が低い問題点があった。
【０００６】
また、携帯機器の小型化、薄型化の要求に応じて電池パックも小型化、薄型化が進展しており、実際には図６に示すようなパックケース内に余分な空間が形成されるようなことはなく、図７に示すように、複数の二次電池２２をパックケース２７の空間にぴったり収まるようにして薄型化を図っている。このとき二次電池２２上に熱伝導性シート２８を配置すると、電池パックの薄型化が阻害されることになる。熱伝導性シート２８の厚さは０．５ｍｍ程度のものであるが、薄型化が要求される機器では、この僅少な厚さも抑える必要がある。
【０００７】
本発明が目的とするところは、薄型化を阻害することなく複数の二次電池の電池温度のアンバランスを解消する構成を設けた電池パックを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本願の第１発明の電池パックは、複数の電池を収容するパックケースの各電池の収容位置に電池の径より小さい幅の開口部が形成され、パックケースの外面に複数の開口部を閉じるように熱伝導性のよい熱伝導シートが固着され、複数の開口部内に電池及び熱伝導シートに接するように熱伝導性のよい熱伝導性材料が充填されてなることを特徴とするもので、各電池は熱伝導性材により熱伝導シートに熱的接続されるので、各電池の熱は熱伝導シートを通じて伝導し、複数の二次電池の電池温度が均等化される。また、熱伝導シートはパックケースの外部に配置されるので、熱の放散がなされてパックケース内の温度上昇を抑制し、電池の熱的劣化が抑えられてサイクル寿命を向上させることができる。
【０００９】
また、本願の第２発明の電池パックは、複数の円筒形の電池を収容するパックケースの各電池の収容位置に電池の直径より小さい幅の開口部が電池の円筒方向に形成され、電池はその円弧面の一部が前記開口部内に入り込むように前記パックケース内に収容され、パックケースの外面に複数の開口部を閉じるように熱伝導性のよい熱伝導シートが固着され、複数の開口部内に電池及び熱伝導シートに接するように熱伝導性のよい熱伝導材料が充填されてなることを特徴とするもので、電池をパックケースに形成された開口部に円周面の一部を入り込ませてパックケース内に収容されるので、電池パックの薄型化に効果的である。また、それを実現する開口部に熱伝導材が充填され、電池を熱伝導シートに熱的接続するので、薄型化を実現しつつ電池温度のアンバランスを解消した電池パックが構成される。
【００１０】
また、本願の第３発明の電池パックは、複数の円筒形の電池を収容するパックケースの各電池の収容位置に電池の直径より小さい幅の開口部が電池の円筒方向に形成され、電池はその円弧面の一部が前記開口部からパックケースの外に露出するように前記パックケース内に収容され、パックケースの外面に複数の開口部から露出する電池に接するように熱伝導性のよい熱伝導シートが固着されてなることを特徴とするもので、開口部に入り込ませた電池の一部を外部に露出させ、露出した部分に接するように熱伝導シートが配置されるので、薄型化を実現しつつ電池温度のアンバランスを解消した電池パックが構成される。
【００１１】
上記各構成において、熱伝導シートは、当該電池パックがこれを使用する機器に装着されたとき、機器に設けられた熱伝導性のよい板面に接するように構成すると、放熱がより促進され、電池温度を下降させるのに効果的である。
【００１２】
また、熱伝導シートの外表面に、表面面積を増加させる凹凸形状を形成すると、放熱面積が増加して放熱が促進され、電池温度を下降させるのに効果的である。
【００１３】
また、熱伝導シートは、電池パックの製品表示の表示パネルとして構成することもできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下に示す実施形態は本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１５】
以下に説明する第１及び第２の各実施形態は、リチウムイオン二次電池として構成された８本の電池をパックケース内に収容して構成された電池パックについて示すものである。
（第１の実施形態）
図１は、パックケース２を構成するケース蓋体２ａの平面図であって、ケース本体２ｂ（図２参照）内に収容された８本の電池１に対応する位置には、円筒形の電池１の直径より小さい幅で円柱方向を長手方向とする開口部３が形成されている。また、開口部３の幅方向の両側は、図３に示すように、電池１の円弧に対応したアール面４に形成されているので、電池１を収容したケース本体２ｂをケース蓋体２ａで閉じたとき、図３に示すように、電池１の円筒面の一部が前記アール面４及び開口部３に入り込むので、パックケース２内への電池１の直径方向の収容高さが減少し、電池パックの薄型化が図られる。
【００１６】
図２に示すように、ケース本体２ｂに電池１を配置してケース蓋体２ａで閉じ、パックケース２内に電池１を収容した後、図３に示すように、開口部３内に熱伝導シリコン（熱伝導性材）６を充填し、開口部３を閉じるようにアルミニウム薄板（熱伝導シート）５を貼着する。この構成により、各電池１は開口部３の開口面積で熱伝導シリコン６によりアルミニウム薄板５に熱的接続され、８本の電池１はアルミニウム薄板５で熱的連結された状態となり、８本の電池１の電池温度は均等化される。電池１とアルミニウム薄板５との熱的接続は、開口部３の面積でなされるので、熱伝導は効率よくなされる。
【００１７】
また、各電池１の熱は熱伝導シリコン６からパックケース２の外面にあるアルミニウム薄板５に伝熱するので、パックケース２内に熱が蓄積されることがなく外部に放散され、電池１の電池温度の上昇が抑制され、熱的劣化が防止され、サイクル寿命の向上を図ることができる。
【００１８】
前記アルミニウム薄板５からの放熱をより向上させたい場合には、外表面に凹凸形状を形成して表面面積を増加させることができる。また、当該電池パックを使用する機器の電池パック収容部位に、アルミニウム薄板５に面接触する金属部分を設けると、放熱効果を向上させることができる。
【００１９】
尚、本実施形態の構成では、開口部３はケース蓋体２ａにのみ形成しているが、ケース本体２ｂにも開口部３を形成し、同様に構成すると、各電池１は直径方向の両側で放熱されるので、放熱効果及び電池温度の均等化をより向上させることができる。
【００２０】
また、本実施形態では、電池１として円筒形のものを適用した例を示したが、偏平な角型電池の場合でも、パックケースの電池に対応する位置に開口部を形成し、開口部に充填した熱伝導シリコンによりパックケースに貼着したアルミニウム薄板に電池を熱的接続することができる。
（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態に係る電池パックの要部構成を示すもので、全体構成は第１の実施形態の構成と同様で、共通する要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００２１】
図４において、ケース蓋体１２ａに形成する開口部１３の幅を大きくして、この開口部１３に入り込む電池１の円筒面の量を増加させ、円筒面の頂部がケース蓋体１２ａの外面と同一位置になるように電池１をパックケース１２内に収容する。この状態で図示するようにケース蓋体１２ａの外面にアルミニウム薄板１５を貼着すると、電池１の円筒面頂部がアルミニウム薄板１５に接触するので、複数の電池１はアルミニウム薄板１５を通じて熱的に連結され、電池温度の均等化が図られる。また、電池１の熱はアルミニウム薄板１５を通じて放熱されるので、電池温度の上昇が抑制され、電池１の熱的劣化がなくサイクル寿命を向上させることができる。
【００２２】
上記構成では、電池１とアルミニウム薄板１５との接触は線接触となるため、熱伝導に難がある場合には、図５に示すように、開口部１８の幅をより大きく形成し、ケース蓋体１６ａの外面より電池１の円筒面の頂部が外に出るように構成して、アルミニウム薄板１７と電池１との接触面積を増加させることができる。アルミニウム薄板１７は、開口部１８上で円筒面に対応する円弧面１７ａが形成されているので、この円弧面１７ａの内面で電池１に接触し、接触面積の増加が図られる。
【００２３】
尚、本実施形態の構成では、電池１とアルミニウム薄板１５、１７とが直接接続するので、アルミニウム薄板１５、１７の内面に熱伝導性のよい電気的絶縁材料をコーティングして電気的に絶縁することが望ましい。
【００２４】
また、以上説明した各実施形態において、アルミニウム薄板５、１５、１７に電池パックの製品表示を印刷することができ、製品表示の銘板を兼ねるように構成することができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明の通り本発明によれば、パックケース内に収容された複数の二次電池は、それぞれパックケースに形成された開口部からパックケースの外面に固着された熱伝導シートに熱的に接続されるので、各電池間の熱伝導がなされて電池温度の均等化が図られる。また、電池の熱は熱伝導シートに伝熱して熱伝導シートから放熱されるので、電池の熱的劣化が防止され、サイクル寿命の向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る電池パックの構成を示す平面図。
【図２】第１の実施形態に係る電池パックの構成を示す断面図。
【図３】第１の実施形態に係る電池パックの要部構成を示す拡大断面図。
【図４】第２の実施形態に係る電池パックの要部構成を示す拡大断面図。
【図５】第２の実施形態に係る電池パックの変形例を示す要部構成を示す拡大断面図。
【図６】従来技術になる電池パックの構成を示す断面図。
【図７】従来技術になる電池パックの構成を示す断面図。
【符号の説明】
１  電池
２  パックケース
２ａ  ケース蓋体
３、１３、１８  開口部
５、１５、１７  アルミニウム薄板（熱伝導シート）
６  熱伝導シリコン（熱伝導性材料）
【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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