(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池ユニットをプラスチック製のケースとカバーに収納してなる電池パックにおいて、ケースの側壁上部には外周側から肉厚を薄くした段差部が設けられ、カバーの側壁下部には内周側から肉厚を薄くしてケースの側壁の段差部の外周面にほぼ嵌合する内周面を形成した段差部が設けられ、カバーの側壁の段差部の適宜箇所には、ケースの側壁の段差部の外周面で塞がれるよう構成された切り欠き状の溶剤注入部が設けられたことを特徴とする、電池パック。
【請求項２】
請求項１に記載のケースとカバーを用い、
電池ユニットをケースの底板上に載置すると共に、この電池ユニット上にカバーの天井板を被せて、ケースの側壁の段差部の外周面にカバーの側壁の段差部の内周面を嵌合させる工程と、
カバーの溶剤注入部に、外部から溶剤を注入し、カバーとケースとを接合する工程とを備えたことを特徴とする電池パックの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯用電子機器等に内蔵する電池パック及び電池パックの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の携帯用電子機器のコンパクト化に伴い、この電子機器に使用する電池（通常は二次電池）も小型軽量化の要望が高まっている。例えば最近のＰＨＳ（Personal Handyphone System）電話機は、特に小型軽量化の要請が強いために、二次電池を電池パックにして電話機本体に装着するのではなく、この二次電池を直接電話機に内蔵しリード線とコネクタを介し機器本体に接続するようにして、電池パック自体やこれの装着機構による容積や重量の増加を回避するようにしている。ただし、このように二次電池を電話機本体に内蔵する場合にも、電池交換は可能であるため、ユーザが二次電池を取り出して容易に分解や改造を行うことができないように、この二次電池をカバーで覆って保護する必要がある。しかも、特にリチウム二次電池の場合には、必ず保護回路を用いるので、この保護回路を分離して不正に使用したり改造等を行うことができないように、二次電池と保護回路とを確実に一体化してカバーで覆う必要がある。
【０００３】
そこで、従来のＰＨＳ電話機に内蔵するリチウム二次電池は、図６に示すように、単電池１と保護回路２に絶縁性の外装テープ８を巻き付けて電池ユニット３を構成すると共に、この電池ユニット３に収縮チューブ９を被せ、図７に示すように、この収縮チューブ９を収縮させて一体化していた。これにより、電池ユニット３は、ある程度の硬さを有する収縮チューブ９に覆われるので、容易に単電池１と保護回路２を分離したり改造を行うことができないようになり、しかも、薄いフィルム状の収縮チューブ９を用いるので、電池ユニット３の容積や重量が必要以上に増加するようなおそれも生じない。なお、このリチウム二次電池は、リード線４の先端のコネクタ５を電話機本体と接続して使用する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記収縮チューブ９は、０．１ｍｍ程度の厚さの合成樹脂のフィルム状であるため、カッターナイフ等を用いれば簡単に切断することが可能である。このため、従来のＰＨＳ電話機に内蔵するリチウム二次電池は、ユーザの不正使用を確実に防止するにはまだ不十分であるという問題があった。また、電池ユニット３を薄いフィルム状の収縮チューブ９で覆っているだけなので、外部からの衝撃に対して単電池１や保護回路２を十分に保護することができないという問題もあった。
【０００５】
ところで、一般の携帯用電子機器では、従来から電池をプラスチック製の箱型容器状のケース内に収納し同様の形状のカバーで覆って、超音波や接着剤によりこれらケースとカバーを接合することにより電池パックを構成し、ユーザの不正使用を確実に防止すると共に、衝撃に対しても十分な保護を行うようにする場合があった。しかし、超音波を用いてケースとカバーの接合を行う場合には、図８に示すように、超音波振動をカバー１０の側壁１０ａの下端に設けた突起部１０ｂに伝えて、ケース１１の側壁１１ａに設けた接合面１１ｂに融着させるものであるため、これらカバー１０とケース１１の肉厚が最低でも１．５ｍｍ〜２ｍｍ程度必要になる。また、接着剤を用いる場合にも、図９に示すように、例えばケース１１の側壁１１ａに粘度の高い接着剤１２を塗布してカバー１０の側壁１０ａの下端を嵌入させる構造が必要となるので、これらカバー１０とケース１１の肉厚を超音波の場合と同様に厚くしなければならない。このため、従来のカバー１０とケース１１では、これらの肉厚が厚くなりすぎるために電池が大きくなり、例えばＰＨＳ電話機等に用いる場合に、小型軽量化の要請を十分に満足させることができないという問題が発生する。しかも、特にリチウム二次電池を用いる場合には、単電池１自身や保護回路２がデリケートであるために、カバー１０とケース１１に超音波振動を加えて接合するのは好ましくないという問題もあった。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、電池ユニットをプラスチック製のケースとカバーに収納してなる電池パックにおいて、ケースとカバーの側壁の段差部同士を嵌合させると共に、溶剤注入部からこれらの嵌合部に溶剤を注入して接合することにより、内部の電池ユニットを確実に保護し大きくなりすぎることもない電池パック及び電池パックの製造方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、電池ユニットをプラスチック製のケースとカバーに収納してなる電池パックにおいて、ケースの側壁上部には外周側から肉厚を薄くした段差部が設けられ、カバーの側壁下部には内周側から肉厚を薄くしてケースの側壁の段差部の外周面にほぼ嵌合する内周面を形成した段差部が設けられ、カバーの側壁の段差部の適宜箇所には、ケースの側壁の段差部の外周面で塞がれるよう構成された切り欠き状の溶剤注入部が設けられたことを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の手段によれば、ケースの側壁の段差部の外周面にカバーの側壁の段差部の内周面を嵌合させることにより、電池ユニットをこれらケースとカバー内に収納することができる。また、カバーの溶剤注入部には、ケースの側壁の段差部の外周面が露出するので、ここに溶剤を注入すれば、嵌合部の隙間に溶剤を容易に染み込ませて確実に融着させることができる。従って、電池ユニットは、これらのケースとカバーに保護されて、ユーザが容易に分解したり改造を行うことができないようにすることができる。また、これらのケースとカバーには、側壁に段差部を設けるだけでよいので、肉厚を極めて薄くすることができる。さらに、このようなプラスチック製のケースとカバーで覆うことにより、耐衝撃性も十分に高めることができる。
【０００９】
なお、請求項１の手段では、ケースを下にしてカバーを上方から被せるようにしたが、これらケースとカバーの位置関係は相対的なものであって任意である。また、電池ユニットは、単電池等の電池本体だけを意味する場合と、この電池本体に保護回路等を組み合わせたものを意味する場合とがある。さらに、電池は、一般には二次電池であるが、一次電池を排除する理由は存在しない。
【００１０】
また、前記ケースの側壁におけるカバーの溶剤注入部と対向する位置に、段差部と同じ薄い肉厚部分をこの段差部よりも下方まで形成した溶剤注入部を設けることができる。
【００１１】
上記によれば、溶剤注入部がケース側の側壁にも設けられるので、この溶剤注入部がカバー側の溶剤注入部と合わさって溶剤が注入し易くなる。
【００１２】
さらに、前記のケースとカバーの側壁における互いに対向する位置に、電池ユニットのリード線を引き出すための切り欠き状のリード線引出部を設けることができる。
【００１３】
上記によれば、電池ユニットが機器本体とリード線を介して接続される場合に、このリード線をケースとカバーのリード線引出部から引き出すことができる。
【００１４】
さらに、請求項２に記載の発明は、電池パックの製造方法が、前記ケースとカバーを用い、電池ユニットをケースの底板上に載置すると共に、この電池ユニット上にカバーの天井板を被せて、ケースの側壁の段差部の外周面にカバーの側壁の段差部の内周面を嵌合させる工程と、カバーの溶剤注入部に、外部から溶剤を注入し、カバーとケースとを接合する工程とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載の手段によれば、ケース内に電池ユニットを載置しカバーを被せて段差部同士を嵌合させると共に、溶剤注入部から溶剤を注入するだけで、簡単に電池を収納することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１７】
図１〜図５は本発明の一実施形態を示すものであって、図１は電池パックの組み立て斜視図、図２は電池ユニットの斜視図、図３はケースとカバーの縦断面図、図４は電池ユニットを収納したケースにカバーを被せた状態を示す斜視図、図５は電池ユニットを収納したケースにカバーを被せた状態を示す縦断面図である。なお、図６〜図９に示した従来例と同様の機能を有する構成部材には同じ番号を付記する。
【００１８】
本実施形態は、ＰＨＳ電話機に内蔵するリチウム二次電池を用いた電池パックとこの電池パックの製造方法について説明する。本実施形態のリチウム二次電池の単電池１は、図２に示すように、方形の箱型をなし、保護回路２は、細長いプリント基板２ａ上に実装されている。そして、この保護回路２を単電池１の側面に配置し、正極リード２ｂと負極リード２ｃを介して単電池１の正負極端子に接続することにより電池ユニット３を構成する。また、この保護回路２からは、リード線４が引き出され、先端のコネクタ５を介して電話機本体と接続できるようになっている。
【００１９】
上記単電池１と保護回路２からなる電池ユニット３は、図１に示すように、ケース６とカバー７の間に収納される。ケース６は、図１及び図３に示すように、電池ユニット３よりもわずかに大きい方形の底板６ａと、この底板６ａの周縁から上方に向けて突設された同じ高さの側壁６ｂとを備えたプラスチック製の箱型容器である。そして、この側壁６ｂには、所定高さ以上の上部に外周側から肉厚を薄くした段差部６ｃが設けられると共に、方形の長辺側に２箇所ずつと短辺側に１箇所ずつ、段差部６ｃと同じ薄い肉厚部分をこの段差部６ｃよりも下方まで凹状に窪ませた溶剤注入部６ｄが設けられている。また、この側壁６ｂは、方形の長辺の端が１箇所だけ切り欠かれてリード線引出部６ｅが設けられている。
【００２０】
カバー７は、ケース６の底板６ａと同じ大きさの方形の天井板７ａと、この天井板７ａの周縁から下方に向けて突設された同じ高さの側壁７ｂとを備えたプラスチック製の上下逆向きの箱型容器である。そして、この側壁７ｂの所定高さ以下の下部には、内周側から肉厚を薄くした段差部７ｃが設けられる。この際、段差部７ｃの内周面は、ケース６の側壁６ｂの段差部６ｃの外周面にほぼ嵌合するように形成される。また、この段差部７ｃには、ケース６の６箇所の溶剤注入部６ｄに対応した位置に、凹状の切り欠きである溶剤注入部７ｄがそれぞれ設けられている。さらに、この側壁７ｂは、ケース６のリード線引出部６ｅに対応した位置が１箇所だけ切り欠かれてリード線引出部７ｅが設けられている。
【００２１】
上記構成のケース６とカバー７に電池ユニット３を収納した電池パックの製造方法を説明する。まず、図１に示すように、ケース６の底板６ａ上に電池ユニット３を載置する。次に、この電池ユニット３上にカバー７の天井板７ａを被せ、図４及び図５に示すように、側壁７ｂの段差部７ｃの内周面をケース６の側壁６ｂの段差部６ｃの外周面に嵌合させる。すると、段差部６ｃの外周面は、大部分が段差部７ｃに覆われて、この段差部７ｃの内周面にほとんど隙間のない状態で接する。また、ケース６の各溶剤注入部６ｄとカバー７の各溶剤注入部７ｄは、周囲６箇所でそれぞれ向かい合って対向し、これらの溶剤注入部６ｄ，７ｄが合わさって比較的広い範囲で段差部６ｃの外周面を外部に露出させることになる。なお、この際、電池ユニット３のリード線４は、リード線引出部６ｅ，７ｅを通して外部に引き出される。
【００２２】
上記のようにしてケース６にカバー７を被せると、溶剤注入部６ｄ，７ｄによって露出した段差部６ｃの外周面に溶剤を注入することにより、この溶剤を段差部６ｃ，７ｃの隙間に染み込ませる。溶剤は、接着剤と異なり粘度が低いので、段差部６ｃ，７ｃの隙間に容易に染み込ませることができる。そして、このようにして染み込んだ溶剤は、段差部６ｃの外周面と段差部７ｃの内周面のプラスチックを軟化溶融させて互いに融着させ、これによってケース６とカバー７を確実に接合することができる。なお、この溶剤は、例えば軸心に貫通孔を形成した針の先から定量ポンプにより一定量ずつ供給することにより、適量を注入することができる。
【００２３】
ここで、ケース６とカバー７のプラスチックは、例えばＰＣ（ポリカ−ボネート）、ＡＢＳ樹脂、又は、ＰＣ−ＡＢＳアロイ等を用いるのが好適である。そして、溶剤は、これらのプラスチックを軟化融着させることができるＭＥＫ（メチル・エチル・ケトン）、トルエン、若しくは、シクロヘキサン等、又は、これらの混合溶剤を用いるのが好適である。また、ケース６とカバー７に塩化ビニル樹脂を用いる場合には、溶剤にＴＨＦ（テトラヒドロフラン）を用いてもよい。これらプラスチックと溶剤は、この溶剤がプラスチックを軟化融着させ得るものであれば、どのような組み合わせを用いてもよい。
【００２４】
以上説明したように、本実施形態の電池パック及び電池パックの製造方法によれば、電池ユニット３をプラスチック製のケース６に収納しカバー７を被せて接合することにより覆うので、ユーザが容易に単電池１や保護回路２を分解したり改造することができないようにすると共に、耐衝撃性も十分に高めることができる。しかも、これらのケース６とカバー７は、側壁６ｂ，７ｂの段差部６ｃ，７ｃを嵌合させて隙間に溶剤を染み込ませるだけで接合できるので、例えば段差部６ｃ，７ｃを０．４ｍｍ程度とし側壁６ｂ，７ｂを０．８ｍｍ程度として肉厚を極めて薄く形成することができ、ＰＨＳ電話機に内蔵する際に必要以上のスペースを占領するようなことがなく、電池の小型軽量化に貢献することができる。
【００２５】
なお、上記実施形態では、ＰＨＳ電話機に内蔵するリチウム二次電池について説明したが、使用する電子機器や電池の種類はこれに限定されるものではない。また、上記実施形態は、ぼぼ方形箱型の電池ユニット３を用いたが、この電池ユニット３の形状も限定されない。そして、ケース６とカバー７の形状も、この電池ユニット３の形状に応じたものとすることができる。さらに、上記実施形態では、ケース６にも溶剤注入部６ｄを設けたが、カバー７だけに溶剤注入部７ｄを設けてもよい。しかも、これら溶剤注入部６ｄ，７ｄの形状は、凹状に限らず任意である。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の電池パック及び電池パックの製造方法によれば、ケースとカバーの側壁の段差部同士を嵌合させて溶剤注入部から溶剤を注入することにより嵌合部を確実に融着させることができるので、ユーザが電池ユニットを容易に分解したり改造を行うことができないようにすることができる。また、ケースとカバーには側壁に段差部を設けるだけでよいので、これらの肉厚を極めて薄くすることができ、電池の小型軽量化を損なうようなこともなくなる。さらに、電池ユニットをケースとカバーで確実に覆うことにより、耐衝撃性も十分に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態を示すものであって、電池パックの組み立て斜視図である。
【図２】  本発明の一実施形態を示すものであって、電池ユニットの斜視図である。
【図３】  本発明の一実施形態を示すものであって、ケースとカバーの縦断面図である。
【図４】  本発明の一実施形態を示すものであって、電池ユニットを収納したケースにカバーを被せた状態を示す斜視図である。
【図５】  本発明の一実施形態を示すものであって、電池ユニットを収納したケースにカバーを被せた状態を示す縦断面図である。
【図６】  従来例を示すものであって、単電池と保護回路に収縮チューブを被せた状態を示す斜視図である。
【図７】  従来例を示すものであって、図６の収縮チューブを収縮させた状態を示す斜視図である。
【図８】  他の従来例を示すものであって、超音波を用いて接合を行うケースとカバーの接合部の部分拡大縦断面図である。
【図９】  さらに他の従来例を示すものであって、接着剤を用いて接合を行うケースとカバーの接合部の部分拡大縦断面図である。
【符号の説明】
３  電池ユニット
４    リード線
６    ケース
６ａ  底板
６ｂ  側壁
６ｃ  段差部
６ｄ  溶剤注入部
６ｅ  リード線引出部
７    カバー
７ａ  天井板
７ｂ  側壁
７ｃ  段差部
７ｄ  溶剤注入部
７ｅ  リード線引出部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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