(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池の保護あるいは充放電制御を行う回路基板からなる内蔵部品と電池を備えた電池パックにおいて、電池パックの表面が可撓性の絶縁性部材によって表面が被覆された金属板によって覆われており、可撓性の絶縁性部材の表面の少なくとも一部に設けた開口部に一方の極性の面状の導電接続用電極が形成され、一方の導電接続用電極が形成された面を除く他の面の少なくとも一つの面には他方の極性の面状の導電接続用電極が形成されたものであることを特徴とする電池パック。
【請求項２】
電池パックの外部壁面に逆極性での挿入を不可能とする逆接続防止用凸条部を設けたことを特徴とする請求項１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、可撓性の絶縁性部材で被覆した電池パックに関し、とくに電池使用機器との接続する導電接続端子に特徴を有するパックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話等の携帯型の電子機器に用いられるリチウムイオン電池、ポリマーリチウム電池は、電池単体で用いられることは少なく、電池の端子が短絡された場合等の過大な電流が流れた際、あるいは電池が高温度になった場合に通電を遮断する保護する充放電制御回路等からなる内蔵部品とともに合成樹脂製の筺体に収納した電池パックとして用いられている。
これらの電池パックは、合成樹脂製の成形体によって形成されているので、合成樹脂製の成形体を作製するために、電池の容積および電池保護回路等を小型化しても合成樹脂の成形体の厚みによって小型化には限界があった。
【０００３】
また、従来の電池パックにおいては、電池使用機器との導電接続部を電池パックの成形体を形成する際に特定の位置に設定されているために、電池使用機器の大きさ、形状等に応じて個別に設定する必要があった。
このため、電池パックは汎用性が低く、それぞれの機器に応じて専用のものを製造することが行われていた。
また、電池パックの導電接続部は、必要電流量が確保する小さな面積のものが用いられており、電池使用機器側は電池パックの導電接続部と正確に接続することが可能な導電接続部が設けられていた。
【０００４】
これに対して、コイン形電池のように周囲のいずれの個所も導電接続部とする電池を用いた電池使用機器は、電池の広い面状導電接続電極に対応し比較的自由度の大きな導電接続部が設けられていた。
このため、リチウムイオン電池等のように電池に保護回路等を設けることが必要な電池を、コイン形の一次電池に代えて装着することは従来の電池接続構造、あるいは機器の構造そのものの変更を必要とし、小型の携帯型機器における電池容量の増大の要求に対応するために、二次電池に転換することには困難があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、電池パックにおいて電池使用機器との導電接続部の自由度が大きく、電池使用機器側の電池との導電接続部の多様な構造にも対応することができ、また従来、コイン形の一次電池が用いられていた小型の携帯型機器での二次電池への置換を可能とし、従来の合成樹脂の成形体からなる電池パックでは得ることができなかった厚みが薄い小型の電池パックを提供することを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題は、電池の保護あるいは充放電制御を行う回路基板からなる内蔵部品と電池を備えた電池パックにおいて、電池パックの表面が、可撓性の絶縁性部材によって表面が被覆された金属板によって覆われており、可撓性の絶縁性部材の表面の少なくとも一部に設けた開口部に一方の極性の面状の導電接続用電極が形成され、一方の導電接続用電極が形成された面を除く他の面の少なくとも一つの面には他方の極性の面状の導電接続用電極が形成されたものである電池パックによって解決することができる。
面状の導電接続用電極と可撓性の絶縁性部材は、可撓性絶縁性部材上に金属板を載置した後に、面状の導電接続用電極の形状に合致した開口部を設けた可撓性絶縁性部材を載置して接着または溶着して一体化した後に、折り曲げたものである前記の電池パックである。
電池は、可撓性の部材によって封口された前記の電池パックである。
電池パックの少なくとも２面に金属板が配置された前記の電池パックである。
電池パックのすべての面に金属板が配置された前記の電池パックである。
電池パックの外部壁面には、逆極性での挿入を不可能とする凸条部を設けた前記の電池パックである。
凸条部は、面状の導電接続用電極を形成した金属板を面状電極以外の部分を折り曲げて形成した前記の電池パックである。
金属板がニッケルまたはその合金である前記の電池パックである。
電池と面状の導電接続用電極を一体に形成した絶縁性の可撓性部材が両面粘着テープによって接合された前記の電池パックである。
可撓性の絶縁性部材が面状電極の形成用の開口部を形成した粘着テープによって、外面から固着された前記の電池である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、従来、合成樹脂モールドによって形成されていた電池パックでは、合成樹脂のモールドのために一定以上の厚みを確保する必要があり、電池パックの厚みを小さくすることには限界があったが、可撓性の絶縁性部材と金属板を一体化した部材を用いることによって厚みを薄くすることが可能であることを見いだしたものである。また、可撓性の絶縁性部材によって電池および内蔵部品を被覆するとともに、金属板の大きさを電池パックのすべての面を被覆する大きさとしたことによって、電池パック内部を金属部材によって被覆することによって、厚みが薄く小型であるにもかかわらず強度が大きな電池パックを形成することが可能であることを見いだしたものである。
【０００８】
また、可撓性の絶縁性外装材と金属板とを一体化し、金属板を電池電極もしくは内蔵部品と導電接続するとともに、金属板の表面を開口部を形成した部材によって被覆することによって、開口部を形成した部分を面状導電接続電極としたので、電池使用機器との導電接続可能な個所の面積が大きくなり、電池使用機器との導電接続の自由度が大きく、コイン形電池等の電池の周面のすべてを導電接続電極とした電池と同様に使用が可能であることを見いだしたものであり、その結果、従来、コイン形の一次電池が使用されていた電池使用機器においても２次電池を使用可能とするものである。
【０００９】
以下に、図面を参照して本発明を説明する。
図１は、本発明の一実施例の電池パックを説明する図である。
本発明の電池パック１は、電池（図示せず）とともに電池の保護をはじめとした充放電制御を行う回路基板からなる内蔵部品３を内部に有している。そして、電池パック１は、可撓性の絶縁性部材４によって覆われており、電池パック１の外面には、面状導電接続電極５が形成されており、面状導電接続電極５は、内蔵部品３の接続端子と導電接続が形成されている。
【００１０】
なお、本発明における面状導電接続電極５は、電池容量から必要な導電接続面積に比べて充分に大きな面状の導電接続電極を意味し、接続位置の多少のずれが生じた場合にも、何等問題なく充分な導電接続が形成可能であり、導電接続を多様な個所で実現可能な導電接続電極を意味する。
また、図１に示した例では、面状導電接続電極５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、および５Ｃと対向する面（図示しない）が同一の極性を有しており、５Ａに対向する面である底面には、５Ａと同様の形状であって、５Ａとは異なる極性の面状導電接続電極が形成されている。
【００１１】
したがって、本発明の電池パックにおいては、底面の面状導電接続電極の任意の位置を電池使用機器との一方の極性の導電接続電極とし、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、および５Ｃと対向する面からなる導電接続電極の任意の位置を他方の導電接続電極とすることができ、電池使用機器における導電接続電極の形成における自由度が大きくなる。
【００１２】
また、面状導電接続電極は、図１に示した例では、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、および５Ｃと対向する面と、下面に設けられているが、これらの面のうち、異なる２面に設けられていれば本願の目的を達することができる。
一方、面状導電接続電極５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、および５Ｃと対向する面を、連続した金属板と面状の導電接続電極に応じた開口部を有した可撓性の絶縁性部材４と一体に形成することによって、電池パックを全体を金属板によって被覆した電池パックとすることができるので、内蔵する電池を外部からの衝撃等から保護した電池パックを得ることができる。
【００１３】
図２は、本発明の電池パックの製造方法の一実施例を説明する図である。
図２（Ａ）に示す電池２は、可撓性の外装材によって覆われた電池であり、電池保護等の充放電制御を行う回路基板を備えた内蔵部品３が電池の電極端子（図示せず）と導電接続されている。
一方、図２（Ｂ）に示すように、可撓性の絶縁性部材４と一体化した面状導電接続電極５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、および５Ｃの対向する面（図示しない）を有するとともに、逆接続防止用凸条部６を有し、内蔵部品の導電接続電極と接合される面状導電接続電極と一体に作製した導電接合片８、および電池パック保護部９を備えた面状導電接続電極一体化外装体７Ａを作製する。
逆接続防止用凸条部６は、金属板と可撓性の絶縁性部材とを一体化した部材を折り曲げ加工する際に凸条部として形成することができる。
【００１４】
ここで例示した逆接続防止用凸条部６は、電池パック１の２個の稜に沿って長く形成されているので、小さな突起等に比べて変形が生じにくく、電池収納部等に逆接続状態で強く挿入しようとしても凸条部に阻まれて挿入することは困難であり、逆接続の危険を回避する効果がより大きくなり、安全性が高い電池パックを得ることができる。
また、図２（Ｃ）に示すように、可撓性の絶縁性部材４の一方の面に面状導電接続電極５Ｅ（図における裏面）を形成するとともに、面状導電接続電極５Ｅと一体の導電接合片１０、電池パック保護部１１からなる面状導電接続電極一体化外装体７Ｂを作製する。
【００１５】
次いで、図２（Ａ）示した電池に、面状導電接続電極一体化外装体７Ａおよび７Ｂを装着して、導電接合片８および１０をそれぞれ内蔵部品の導電接続端子と半田、溶接等によって接合するとともに、電池上に設けた粘着テープ１２によって、電池、面状導電接続電極一体化外装体７Ａ、７Ｂの三者を一体化し、内蔵部品の電極を保護部材１３によって保護して図２（Ｄ）に示す電池パックが製造される。
【００１６】
図３は、本発明の他の実施例を説明する図であり、分解斜視図を示す。
図３に示した電池パック３１において、電池３２は、可撓性外装材３３によって封口された電池を示し、可撓性外装材３３の端部は折り曲げられてテープ３４によって固定されている。
電池３２の電極端子３５および３６は、電池の保護等を行う充放電制御回路基板を設けた内蔵部品３７の接合される。内蔵部品の外部接続端子３８、３９には、面状導電接続電極一体化外装体４０Ａと一体に形成した導電接合片４１Ａおよび、面状導電接続電極一体化外装体４０Ｂと一体に形成した導電接合片４１Ｂが半田、溶接等によって接合される。
次いで、外部接続端子３８、３９上を保護部材４２によって被覆して外部接続端子が保護される。
【００１７】
最後に、所定の大きさの面状電極に合致した開口部４３を有する被覆体４４によって、面状電極を残して全体が被覆される。また、被覆体には、電池の容量、電圧等の情報記載部４５が設けられても良い。
この実施例に示した電池パックでは、被覆体４４によって各構成部材を被覆して一体化するので、面状導電接続電極一体化外装体と電池とをあらかじめ粘着テープ等によって接着する必要はない。
また、被覆体に設ける開口部４３の位置を変えることによって、面状導電接続電極の位置を任意に変更することが可能となるので、同一の面状導電接続電極一体化外装体を用いた場合にも、面状導電接続電極の位置が異なる電池パックを製造することが可能となり、多様な電池使用機器に対応する電池パックを容易に製造することができる。
【００１８】
次に、本発明の電池パックの製造に使用する面状導電接続電極一体化外装体の製造方法について説明する。
図４は、面状導電接続電極一体化外装体の製造方法を説明する図である。
図４（Ａ）に示すように、ニッケル等の帯状の金属板５１を、形成すべき面状電極、導電接合片等の形状に一部を残して打ち抜き、面状導電接続電極用基材５２を作製する。
また、図４（Ｂ）に示すように、帯状の可撓性の絶縁性部材５３に、面状導電接続電極を構成する開口部５４、および不要な部分を打ち抜き、被覆用部材５５を形成する。
一方、図４（Ｃ）に示すように、表面に易接着性処理をした、下層用可撓性絶縁性部材５６を準備する。
ついで、図４（Ｃ）に示す下層用可撓性絶縁性部材５６上に、図４（Ａ）で示した面状電極基材５２を形成した金属板５１を載置し、その上面に図４（Ｂ）で示した被覆用部材５５を載置して、図４（Ｄ）に示すように融着一体化した後に、図４（Ｄ）において、破線で示すように切断して、面状導電接続電極５７Ａ、５７Ｂ、５７Ｃ、５７Ｄを有し、電池パック保護部５８、導電接合片５９を有する面状導電接続電極一体化外装体が得られる。
【００１９】
面状電極一体化外装体を製造するために使用する可撓性の絶縁性部材としては、ポリイミドフィルム等の耐熱性が大きく、電気的特性良好な合成樹脂製フィルムを挙げることができる。
また、面状電極を形成するために用いる金属板としては、導電性が良好な各種の金属板を用いることができるが、ニッケル、その合金は、厚みが薄い場合にも変形が小さく、面状導電接続電極を形成した際には、下地層の形状にかかわらず、平面性が良好な面状導電接続電極を形成することができるので好ましい。
一例を挙げれば、ニッケル板を使用する際には、０．１５ないし０．２ｍｍ程度のものを用いることができる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の電池パックは、電池パックの外装材として可撓性の絶縁性部材と金属板とを一体化した部材を用いたので、合成樹脂のモールドによって作製していた従来の電池パックと比べて、薄型および小型化が可能である。しかも、表面に金属板からなる面状の導電接続電極を有しているので、多くの部分で導電接続を形成することができるので、同一の構造の可撓性の絶縁性部材と金属板を一体化したものを用いた場合であっても多品種の電池パックの製造が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施例の電池パックを説明する図である。
【図２】図２は、本発明の電池パックの製造方法の一実施例を説明する図である。
【図３】図３は、本発明の他の実施例を説明する図であり、斜視図を示す。
【図４】図４は、面状電極一体化外装体の製造方法を説明する図である。
【符号の説明】
１…電池パック、２…電池、３…内蔵部品、４…可撓性の絶縁性部材、５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｅ…面状導電接続電極、６…逆接続防止用凸条部、８…導電接合片、９…電池パック保護部、７Ａ、７Ｂ…面状導電接続電極一体化外装体、１０…導電接合片、１１…電池パック保護部、１２…粘着テープ、１３…保護部材、３１…電池パック、３２…電池、３３…可撓性外装材、３４…テープ、３５，３６…電極端子、３７…内蔵部品、３８，３９…外部接続端、４０Ａ，４０Ｂ…面状導電接続電極一体化外装体、４１Ａ，４１Ｂ…導電接合片、４２…保護部材、４３…開口部、４４…被覆体、４５…情報記載部、５１…金属板、５２…面状導電接続電極用基材、５３…可撓性の絶縁性部材、５４…開口部、５５…被覆用部材、５６…下層用可撓性絶縁性部材、５７Ａ，５７Ｂ，５７Ｃ，５７Ｄ…面状導電接続電極、５８…電池パック保護部、５９…導電接合片
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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