JP2004119043A

JP2004119043A - Battery pack

Info

Publication number: JP2004119043A
Application number: JP2002277084A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Takei; 武居　恒雄; Tomoaki Watanabe; 渡辺　智昭
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2002-09-24
Filing date: 2002-09-24
Publication date: 2004-04-15

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery pack in which the outside dimension is made as small as possible by enabling to arrange the batteries efficiently in the case body of the battery pack. <P>SOLUTION: In the battery pack 1, the connecting member 4 is formed in belt-shape by metal plate and a bent part 4c or a curved part which protrudes on one face side is provided beforehand at the intermediate portion, and by this connecting member, the electrodes 3c, 3d of the two batteries 3, 3 which are positioned opposed to each other are connected in the case body. Therefore, the connecting member is made not to protrude outside than the outer edge of the battery. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、電子機器などの電源として使用される電池パックに関する。詳しくは、電池パックの内部に電池を効率よく配置することによって、電池パックの外形寸法を小さくするための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯無線電話装置、携帯型パーソナルコンピュータ、携帯型ビデオカメラなど、携帯用の電子機器の需要が急増してきている。このような携帯用の電子機器においては、電源としてニッケル−カドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池などの密閉式小型二次電池が広く採用されている。特に、リチウムイオン電池は、高電圧、高エネルギー密度、軽量といった携帯用の電子機器での使用に好適な特性を有し、携帯用の電子機器を含む様々な機器での多種多様の用途に採用されている。
【０００３】
上記密閉式小型二次電池（以下、「電池」という。）は、円柱状をした所謂筒型電池や角柱状又は偏平な直方体形状をした所謂角型電池として製品化され、上記様々な機器で使用される場合には、複数個がまとめられた所謂電池パックとして使用されることが多い。
【０００４】
電池パックは、複数個の電池を、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）やアクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）製などのケース体内に収納すると共に各電池間を電気的に接続して、電力を外部から取り出せるように構成したものである。
【０００５】
図１１は、従来の電池パックの一例ａを示すものである。電池パックａは、ケース体ｂ内に互いに電気的に接続された２つの電池ｃ、ｃを配置収納し、これら電池ｃ、ｃに蓄えられた電力が外部から取り出せるように構成されたものである。電池ｃ、ｃは偏平な直方体形状をした角型電池であり、長手方向における端面ｃ１、ｃ２それぞれに正電極ｃ３と負電極ｃ４が１つずつ設けられている。
【０００６】
なお、以下の説明において、電池の配置状態について述べるときには、複数の電池を互いの電極が対向するように位置させ且つ互いの対向した電極同士を接続した状態にして配置することを「縦に配置する」というものとする（後述する実施の形態においても同様とする。）。
【０００７】
ケース体ｂ内において電池ｃ、ｃはそれぞれ縦に配置され、互いに対向して位置する電極ｃ３とｃ４とが、図１１に示すように、薄手の金属板から成る接続部材（以下、「タブ」という。）ｄによって接続されている。なお、電池ｃ、ｃは、図示しない接続部材などに接続され、外部へ電力が取り出せるようになっている。
【０００８】
上記電池ｃ、ｃの互いに対向して位置する電極ｃ３とｃ４と、タブｄとの接続は、例えば、溶接などによって為される。
【０００９】
上記電池ｃ、ｃの電極ｃ３とｃ４間の接続は、同じ方向から溶接などによってタブｄの接続作業を行えるようにして作業性を良くするためと、タブｄを可能な限り短くして電気抵抗などを小さくするために、例えば、図１２に示すように、２つの電池ｃ、ｃを電極が形成されていない面同士が向き合った状態で平行に並べて行われる。そして、電池ｃ、ｃは、タブｄの中間部ｄ１を湾曲させることによって、ケース体ｂ内に縦に配置される。
【００１０】
すなわち、電池ｃ、ｃは、図１２に示すように、タブｄによって隣接する電極ｃ３とｃ４とが接続された後、一方の電池ｃを、図１３に２点鎖線で示す状態から実線で示す状態になるまで約１８０°回動させる。この一方の電池ｃの回動によってタブｄは、中間部分ｄ１が湾曲し全体的に略Ｕ字状の形状になる。そして、タブｄの湾曲した中間部分ｄ１は、図１１及び図１３に示すように、電池ｃ、ｃの外縁ｃ５、ｃ５よりも外方に突出した状態になる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電子機器の小型化に伴って、電池パックにあっても外形寸法を小さくすることが要求されている。
【００１２】
電池パックａは、ケース体ｂ内に収納された電池ｃ、ｃ自体を小型化することによって外形寸法を小さくすることが可能である。しかし、電池ｃ、ｃを小型化すると、その蓄電容量も小さくなってしまい、電池パックａを電源として使用する電子機器などで一回の充電で使用できる時間もこれに比例して短くなってしまうことになる。また、蓄電容量を変えることなく電池ｃ、ｃを小型化することは容易ではない。
【００１３】
したがって、蓄電容量を小さくすることなく、電池パックａの外形寸法を小さくすることが要求される。そのためには、電池パックａのケース体ｂ内の総容積において電池ｃ、ｃ以外のものが占める容積を小さくすること、例えば、ケース体ｂ内における無駄なスペースを無くすることが有効であると思われる。
【００１４】
しかし、上記電池パックａにおいては、ケース体ｂ内の総容積において電池ｃ、ｃ以外のものが占める容積を小さくすることができない。
【００１５】
すなわち、ケース体ｂ内においては、上記した理由により、電池ｃ、ｃを縦に配置する時に中間部ｄ１が湾曲させられたタブｄによって電池ｃ、ｃの対向して位置する電極ｃ３とｃ４とが接続されているので、図１１及び図１３に示すように、タブｄの中間部ｄ１が電池ｃ、ｃの外縁ｃ５よりも外方に突出し、この突出した中間部ｄ１によって電池ｃ、ｃを配置するスペース以外に余分なスペースが必要になる。
【００１６】
したがって、ケース体ｂ内に電池ｃ、ｃ・・・を効率よく配置することができず、ケース体ｂの容積が無駄に大きくなって電池パックａの外形寸法を小型化することが困難であった。また、電池パックａを小型化することが困難であると、電子機器の小型化への障害にもなってしまう。
【００１７】
本発明電池パックは、上記問題点に鑑み、電池パックのケース体内に電池を効率よく配置することができるようにして、外形寸法を極力小さくした電池パックを提供することを課題とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明電池パックは、上記課題を解決するために、接続部材を金属板で帯状に形成すると共に中間部分に予め一方の面側に突出した屈曲部又は湾曲部を有するようにし、接続部材によってケース体内で２つの電池の対向して位置した電極間を接続することによって接続部材が電池の外縁よりも外方に突出しないようにした。
【００１９】
したがって、本発明電池パックにあっては、ケース体内に電池を縦に配置したときに接続部材が電池の外縁から外方に突出しない。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明電池パックの実施の形態について、添付図面を参照して説明する。本実施の形態は本発明を所謂角型のリチウムイオン二次電池を複数個使用した電池パックに適用したものである。なお、本発明は、筒型電池や他の形状の電池を使用した電池パックに適用することも可能である。
【００２１】
図１乃至図３は、本発明電池パックの第１の実施の形態１を示すものである。
【００２２】
電池パック１は、図１に示すように、ケース体２内に互いに電気的に接続された２つの電池３、３を配置収納し、これら電池３、３に蓄えられた電力が外部から取り出せるように構成されたものである。電池３、３は偏平な直方体形状をした角型電池であり、長手方向における端面３ａ、３ｂにそれぞれ正電極３ｃと負電極３ｄが１つずつ設けられている。
【００２３】
ケース体２内において電池３、３は縦に配置され、互いに対向して位置する電極３ｃと３ｄとが、図１に示すように、薄手の金属板から成る接続部材（以下、「タブ」という。）４によって接続されている。なお、電池３、３は、図示しないタブ４以外の接続部材や外部端子などに接続され、外部へ電力が取り出せるようになっている。
【００２４】
タブ４は、図２に示すように、一方向に長い帯状を為し、両端部４ａ、４ｂが電池３、３の電極３ｃ又は３ｄとの接続部となり、該接続部４ａと４ｂとの間が複数のＶ字を連続させた形状を為すように屈曲された屈曲部４ｃとされている。上記屈曲部４ｃは、タブ４の一方の面側に突出するように形成されている。なお、屈曲部４ｃの形状は、複数のＶ字を連続させた形状に限定されるわけではなく、単なるＶ字状などであっても良い。
【００２５】
タブ４の屈曲部４ｃを上記したような形状に形成したのは、前述したように、屈曲部がないタブｄだと、図１１に示すように、２つの電池ｃ、ｃを縦に配置する際に中間部分ｄ１が湾曲して、この湾曲した中間部分ｄ１が電池ｃ、ｃの外縁よりも外方に突出してしまうので、屈曲部４ｃを設けることによってタブ４の中間部分が電池３、３の外縁３ｅ、３ｅよりも外方に突出しないようにしたものである。したがって、タブ４の中間部分は、上記した複数のＶ字を連続させた形状の屈曲部４ｃやＶ字状の形状などに限定されるわけではなく、例えば、タブ４の一方の面側に突出するように湾曲した湾曲部であっても良い。要は、縦に配置された電池３、３の外縁３ｅ、３ｅよりも外方に突出しない形状であればどの様な形状であってもよい。
【００２６】
上記電池３、３の互いに対向して位置する電極３ｃ、３ｄとタブ４との接続は、例えば、溶接などによって為される。
【００２７】
上記タブ４を用いて電池３、３を接続する時は、同じ方向から溶接などによってタブ４の接続作業を行えるようにして作業性を良くするためと、タブ４を可能な限り短くして電気抵抗などを小さくするために、以下のようにしてタブ４による各電極３ｃ、３ｄ間の接続が為される。
【００２８】
まず、図３に示すように、２つの電池３、３を電極３ｃ、３ｄが形成されていない面同士が向き合った状態で平行に並べる。
【００２９】
それから、図３に示すように、タブ４を屈曲部４ｃが電池３、３の端面３ａ、３ｂよりも外方に突出するように位置させた向きで、電池３、３の隣接した電極３ｃ、３ｄにタブ４の接続部４ａ、４ｂをそれぞれ接続する。そこで、一方の電池３を、図３に実線で示す状態から一点鎖線で示す状態になるまで矢印Ａ方向に約１８０°回動させる。この一方の電池３の回動によってタブ４は、屈曲部４ｃと接続部４ａ、４ｂとの境界部分４ｄ、４ｅが元々屈曲していた方向と同じ方向に更に屈曲し、接続部４ａ、４ｂが平行に位置すると共に、接続部４ａと４ｂとの間に屈曲部４ｃが挟まれた状態になる。このように、タブ４は、電池３、３を縦に配置しても、元々屈曲していた屈曲部４ｃと接続部４ａ、４ｂとの境界部分４ｄ、４ｅの屈曲角度が変わるだけであり、新たに屈曲したり湾曲したりする部分ができることはない。
【００３０】
したがって、タブ４の屈曲部４ｃが電池３、３の外縁３ｅ、３ｅより外方に突出することがないので、ケース体２内において電池３、３以外のものが占めるスペースを少なくすることができる。また、電池３、３を縦に配置した後、図３に矢印Ｂ及びＣで示すように、電池３、３が互いに近づく方向に力を加えることによって、タブ４の屈曲部４ｃの屈曲部分を更に屈曲させて、一方の電池３の端面３ａと他方の電池３の端面３ｂとの間の間隔を可能な限り小さくして、更に、ケース体２内において電池３、３以外のものが占めるスペースを少なくすることも可能である。
【００３１】
ところで、上記電池パック１において、縦に配置される電池３、３をそれぞれ接続するタブ４は、屈曲部４ｃを当初から屈曲させないで最初は平板状のままで電池３、３の電極３ｃ、３ｄにそれぞれ接続し、その後に屈曲部４ｃを形成することも可能である。この場合、タブ４は、電池３、３の電極３ｃ、３ｄに接続部４ａ、４ｂをそれぞれ接続した後で、治具や機械などを使用して屈曲部４ｃを形成することになるが、これによって電池パック１の組み立て時の工程数が増えることになってしまう。したがって、タブ４には予め屈曲部４ｃを形成しておくことが望ましい。後述する第２の実施の形態の電池パックにおけるタブについても同様である。
【００３２】
図４乃至図１０は、本発明電池パックの第２の実施の形態１Ａを示すものである。この実施の形態にあっては、長手方向における一方の端面に正電極、他方の端面に負電極を有するタイプの電池が使用される。
【００３３】
電池パック１Ａは、図４及び図５に示すように、上ケース１０ａ及び下ケース１０ｂから成るケース体１０内に電気的に接続された６個の偏平な直方体形状をした角型電池１１、１１、・・・を配置収納し、これら電池１１、１１、・・・に蓄えられた電力が外部から取り出せるように構成されたものである。なお、電池１１、１１、・・・は、ケース体１０内で２つずつ縦に配置された電池１１、１１が３列に並べられている。
【００３４】
各電池１１、１１、・・・には、図５及び図６に示すように、長手方向における一方の端面１１ａに正電極１１ｃ、他方の端面１１ｂに負電極１１ｄがそれぞれ設けられ、これら電極１１ｃ、１１ｄが他の電池１１や後述するプリント配線基板などに電気的に接続される。
【００３５】
ケース体１０内においては、図５及び図６に示すように、各電池１１、１１、・・・は所定の電極１１ｃ、１１ｄがそれぞれ薄手の金属板を折り曲げて成る１１個の接続部材１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ、１２ｇ及び１２ｈ（それぞれ形状が異なる）と、接続部材１３、１３、１３（以下、接続部材１３、１３、１３のみを「タブ」という。）とによって所定の接続関係となるように、それぞれ電気的に接続されている。なお、上記接続部材１２ａ乃至１２ｈ、タブ１３、１３、１３は、例えば、電気溶接などによって電池１１、１１、・・・の各電極１１ｃ、１１ｃ、・・・、１１ｄ、１１ｄ、・・・に適宜接続される。
【００３６】
図６にＤ、Ｅ及びＦで示した３カ所において、２つずつが縦に配置された電池１１、１１、・・・の互いに対向して位置した電極１１ｃと１１ｄ、１１ｃと１１ｄ及び１１ｃと１１ｃとが同形状を為す３つのタブ１３、１３、１３によってそれぞれ接続されている。
【００３７】
タブ１３は、図７に示すように、横長のＨ字形状をした薄い金属板の中間部分を折り曲げて形成される。また、タブ１３は、両端の幅広に形成された部分１３ａ、１３ｂが電池１１、１１の電極１１ｃ又は１１ｄとの接続部となり、該接続部１１ａと１１ｂとの間の幅が狭くされた中間部分に複数のＶ字を連続させた形状を為すように屈曲された屈曲部１３ｃが形成される。なお、上記屈曲部１３ｃの形状は、複数のＶ字を連続させた形状に限定されるわけではなく、単なるＶ字状であっても良い。
【００３８】
また、タブ１３の接続部１３ａと１３ｂとの間の中間部分は、上記した複数のＶ字を連続させた形状の屈曲部１３ｃやＶ字状の形状などに限定されるわけではなく、例えば、タブ１３の一方の面側に突出するように湾曲した湾曲部であっても良い。要は、縦に配置された電池１１、１１の外縁１１ｅ、１１ｅよりも外方に突出しない形状であればどの様な形状であってもよい。
【００３９】
上記タブ１３を用いて電池１１、１１を接続する時は、同じ方向から溶接などによってタブ１３の接続作業を行えるようにして作業性を良くするためと、タブ１３を可能な限り短くして電気抵抗などを小さくするために、以下のようにしてタブ１３による各電極１１ａ、１１ｂ間の接続が為される。
【００４０】
まず、図８に示すように、２つの電池１１、１１を電極１１ｃ、１１ｄ（又は１１ｃ）が形成されていない面同士が向き合い、且つ、互いの電極１１ｃと１１ｄ又は１１ｃと１１ｃとができるだけ近づくようにした状態で平行に並べる。
【００４１】
それから、図８に示すように、タブ１３を屈曲部１３ｃが電池１１、１１の端面１１ａ、１１ｂよりも外方に突出するように位置させた向きで、電池１１、１１の電極１１ｃ、１１ｄにタブ１３の接続部１３ａ、１３ｂをそれぞれ接続する。そこで、双方の電池１１、１１を、図９に矢印Ｋ及びＬで示すようにそれぞれ９０°回動させる。なお、この回動は、一方の電池１１のみを１８０°回動させても良い。
【００４２】
上記一方の電池１１の回動によってタブ１３は、屈曲部１３ｃと接続部１３ａ、１３ｂとの境界部分１３ｄ、１３ｅが元々屈曲していた方向と同じ方向に更に屈曲され、接続部１３ａ、１３ｂが平行に位置すると共に、接続部１３ａと１３ｂとの間に屈曲部１３ｃが挟まれた状態になる。このように、タブ１３は、電池１１、１１を縦に配置しても、元々屈曲していた屈曲部１３ｃと接続部１３ａ、１３ｂとの境界部分１３ｄ、１３ｅの屈曲角度が変わるだけであり、新たに屈曲したり湾曲したりする部分ができきることはない。
【００４３】
したがって、タブ１３の屈曲部１３ｃが電池１１、１１の外縁１１ｅ、１１ｅよりも外方に突出することがないので、ケース体１０内において電池１１、１１以外のものが占めるスペースを少なくすることができる。また、電池１１、１１を縦に配置した後、図１０に矢印Ｍ及びＮで示すように、電池１１、１１が互いに近づく方向に力を加えることによって、タブ１３の屈曲部１３ｃの屈曲部分を更に屈曲させて、一方の電池１１の端面１１ａと他方の電池１１の端面１１ｂとの間の間隔を可能な限り小さくして、更に、ケース体１０内において電池１１、１１以外のものが占めるスペースを少なくすることも可能である。
【００４４】
また、電池パック１Ａのケース体１０内には、図５に示すように、電池１１、１１以外にプリント配線基板１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、コネクタ１５、図示しないＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ：過電流遮断弁）などが配置されている。また、上記プリント配線基板１４ｃには、シート状スイッチ１６、ＬＥＤ（発光ダイオード）１７、１７、１７、・・・などが配置される。
【００４５】
ところで、電池１１、１１、・・・（電池パック１における電池３、３も同様）には、高エネルギー密度を有すると共に軽量なリチウムイオン二次電池を使用することが望ましい。
【００４６】
しかし、リチウムイオン二次電池は、一般に、所定の電池電圧以上に過充電すると、負極上でのリチウム金属の析出、正極活物質の分解、有機電解液の分解などが起こり、正負極間の短絡、電池性能の劣化などが起こる。逆に、リチウムイオン二次電池を所定の電池電圧以下に過放電すると、負極集電体の金属がイオン化して有機電解液中に溶出し、集電機能の劣化及び負極活物質の脱落による容量低下が起きる。
【００４７】
したがって、電池パック１Ａでは、電池１１、１１の過充電及び過放電を防止するために、プリント配線基板１４ａおよび１４ｂに適宜な保護回路が実装されている。
【００４８】
また、上記プリント配線基板１４ｃに配置されたシート状スイッチ１６及びＬＥＤ１７、１７、・・・は、電池１１、１１の残量を表示するものであり、シート状スイッチ１６を操作することによりＬＥＤ１７、１７、・・・が点灯して電池の残量を表示する。
【００４９】
上記電池１１、１１、・・・は、図６に概略的に示すように、接続部材１２ａ乃至１２ｈ、タブ１３、１３、１３によって所定の接続関係となるように接続され、最終的にＧ、Ｈ、Ｉ及びＪの４カ所でプリント配線基板１４ａ又は１４ｂに適宜接続される。また、プリント配線基板１４ａと１４ｃとは、フラットケーブル１８によって接続されている。なお、ケース体１０内において絶縁が必要な箇所には、適宜図示しない絶縁板が配置されている。
【００５０】
なお、前記実施の形態において示した各部の具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【００５１】
【発明の効果】
以上に記載したところから明らかなように、本発明電池パックは、複数個の電池をケース体内に収納し、上記電池の電極同士が金属板で形成された接続部材によって電気的に接続されている電池パックであって、上記接続部材は金属板で帯状に形成されると共に中間部分に予め一方の面側に突出した屈曲部又は湾曲部を有し、上記接続部材によってケース体内で２つの電池の対向して位置した電極間を接続することによって接続部材が電池の外縁よりも外方に突出しないようにしたことを特徴とする。
【００５２】
したがって、本発明電池パックにあっては、ケース体内で２つの電池の対向して位置した電極間を接続する接続部材の中間部分が電池の外縁よりも外方に突出することがないので、ケース体内に無駄なスペースができることがなく電池を効率よく配置することができるようになり、外形寸法を極力小さくした電池パックを提供することができる。
【００５３】
請求項２に記載した発明にあっては、接続部材の屈曲部をＶ字状又は複数のＶ字を連続させた形状としたので、ケース体内で２つの電池の対向して位置した電極間を接続する接続部材の中間部分が電池の外縁よりも外方に突出することを効果的に防止することができる。
【００５４】
請求項３に記載した発明にあっては、電池の電極と接続部材とを溶接によって接合したので、電池の電極と接続部材との接続強度を高めることができる。
【００５５】
請求項４に記載した発明にあっては、電池がリチウムイオン二次電池であるので、電池パックを高電圧、高エネルギー密度、軽量といった携帯用の電子機器での使用に好適な特性を有するものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２乃至図３と共に本発明電池パックの第１の実施の形態を示すものであり、本図は電池パックの外観を概略的に示す平面図である。
【図２】接続部材の斜視図である。
【図３】電池を接続部材によって接続した後、ケース体内に配置するために接続部材を折り曲げて電池を縦に配置する様子を示す斜視図である。
【図４】図５乃至図１０と共に本発明電池パックの第２の実施の形態を示すものであり、本図は電池パックの外観を概略的に示す斜視図である。
【図５】電池パックの分解斜視図である。
【図６】電池パック内部における電池の電気的接続状態を概略的に示す図である。
【図７】接続部材の斜視図である。
【図８】２つの電池を電極が形成されていない面同士が向き合った状態で平行に並べ、接続部材によって隣接する互いの電極同士を接続した状態を示す斜視図である。
【図９】２つの電池を電極が形成されていない面同士が向き合った状態で平行に並べ、接続部材によって隣接する互いの電極同士を接続した状態を概略的に示す平面図である。
【図１０】図９に示す状態から２つの電池をそれぞれ９０°ずつ回動させて縦に配置した状態を概略的に示す平面図である。
【図１１】図１２及び図１３と共に従来の電池パックを示すものであり、本図は外観を概略的に示す平面図である。
【図１２】２つの電池を並列に配置し、電極同士を接続部材によって接続した状態を示す斜視図である。
【図１３】電池を接続部材によって接続した後、ケース体内に配置するために接続部材を折り曲げて電池を縦に配置する様子を示す斜視図である。
【符号の説明】
１・・・電池パック、２・・・ケース体、３・・・電池、３ｃ・・・電極、３ｄ・・・電極、４・・・接続部材、４ｃ・・・屈曲部、１Ａ・・・電池パック、１０・・・ケース体、１１・・・電池、１１ｃ・・・電極、１１ｄ・・・電極、１３・・・接続部材、１３ｃ・・・屈曲部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a battery pack used as a power source for electronic devices and the like. More specifically, the present invention relates to a technique for efficiently arranging batteries inside a battery pack to reduce the outer dimensions of the battery pack.
[0002]
[Prior art]
In recent years, demand for portable electronic devices such as portable radio telephone devices, portable personal computers, and portable video cameras has been rapidly increasing. In such portable electronic devices, small sealed secondary batteries such as nickel-cadmium batteries, nickel-metal hydride batteries, and lithium-ion batteries are widely used as power sources. In particular, lithium-ion batteries have characteristics such as high voltage, high energy density, and light weight that are suitable for use in portable electronic devices, and are used in a wide variety of applications in various devices including portable electronic devices. Have been.
[0003]
The sealed small secondary battery (hereinafter referred to as “battery”) has been commercialized as a so-called cylindrical battery having a columnar shape or a so-called prismatic battery having a prismatic or flat rectangular parallelepiped shape, and has been used in the above various devices. When used, they are often used as so-called battery packs in which a plurality of them are put together.
[0004]
The battery pack accommodates a plurality of batteries in a case body made of, for example, polycarbonate (PC) or acrylonitrile butadiene styrene (ABS) and electrically connects the batteries so that electric power can be extracted from the outside. It is composed.
[0005]
FIG. 11 shows an example a of a conventional battery pack. The battery pack a is configured such that two batteries c, c electrically connected to each other are arranged and housed in a case body b, and the power stored in the batteries c, c can be taken out from the outside. . Each of the batteries c and c is a rectangular battery having a flat rectangular parallelepiped shape, and one positive electrode c3 and one negative electrode c4 are provided on each of end faces c1 and c2 in the longitudinal direction.
[0006]
In the following description, when describing the arrangement state of the batteries, it is referred to as arranging a plurality of batteries so that their electrodes face each other and arranging the batteries so that the electrodes facing each other are connected to each other. (The same applies to the embodiments described later).
[0007]
In the case body b, the batteries c and c are vertically arranged, and the electrodes c3 and c4, which are opposed to each other, are connected to a connecting member (hereinafter, referred to as a "tab") made of a thin metal plate as shown in FIG. .) D. The batteries c and c are connected to a connection member (not shown) or the like, so that electric power can be taken out.
[0008]
The connection between the electrodes c3 and c4 of the batteries c and c located opposite to each other and the tab d is made by, for example, welding.
[0009]
The connection between the electrodes c3 and c4 of the batteries c and c is performed in order to improve the workability by performing the connection work of the tab d by welding or the like from the same direction. In order to reduce the size, for example, as shown in FIG. 12, two batteries c, c are arranged in parallel with the surfaces on which electrodes are not formed facing each other. The batteries c, c are vertically arranged in the case body b by bending the middle part d1 of the tab d.
[0010]
That is, as shown in FIG. 12, after the adjacent electrodes c3 and c4 are connected by the tab d, one of the batteries c is shown by the solid line from the state shown by the two-dot chain line in FIG. Rotate about 180 ° until it is in a state. Due to the rotation of the one battery c, the intermediate portion d1 of the tab d is curved, and the entire tab d has a substantially U-shaped shape. Then, the curved intermediate portion d1 of the tab d projects outward from the outer edges c5, c5 of the batteries c, c, as shown in FIGS.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, with the miniaturization of electronic devices, it is required to reduce the external dimensions even in battery packs.
[0012]
The external dimensions of the battery pack a can be reduced by reducing the size of the batteries c and c stored in the case body b. However, when the size of the batteries c and c is reduced, the storage capacity thereof also decreases, and the time that can be used in a single charge in an electronic device or the like that uses the battery pack a as a power source also decreases in proportion to this. Will be. Further, it is not easy to reduce the size of the batteries c and c without changing the storage capacity.
[0013]
Therefore, it is required to reduce the outer dimensions of the battery pack a without reducing the storage capacity. To this end, it is effective to reduce the volume occupied by the batteries c and c other than the total volume in the case body b of the battery pack a, for example, to eliminate useless space in the case body b. Seem.
[0014]
However, in the battery pack a, the volume occupied by the components other than the batteries c and c cannot be reduced in the total volume in the case body b.
[0015]
That is, in the case body b, for the above-described reason, when the batteries c, c are arranged vertically, the middle part d1 is bent by the curved tab d to form the electrodes c3 and c4 opposed to the batteries c, c. 11, the intermediate portion d1 of the tab d projects outward beyond the outer edge c5 of the batteries c and c, and the batteries c and c are protruded by the projecting intermediate portion d1, as shown in FIGS. Extra space is required in addition to the space to be placed.
[0016]
Therefore, the batteries c, c,... Cannot be efficiently arranged in the case body b, and the volume of the case body b becomes uselessly large, and it is difficult to reduce the external dimensions of the battery pack a. Was. Further, if it is difficult to reduce the size of the battery pack a, it also becomes an obstacle to downsizing of the electronic device.
[0017]
In view of the above problems, an object of the battery pack of the present invention is to provide a battery pack in which external dimensions can be made as small as possible so that batteries can be efficiently arranged in a case body of the battery pack.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the battery pack of the present invention has a connecting member formed in a band shape with a metal plate, and has a bent portion or a curved portion which is previously protruded to one surface side in an intermediate portion, and a case is formed by the connecting member. By connecting the electrodes of the two batteries facing each other in the body, the connection member is prevented from protruding outside the outer edge of the batteries.
[0019]
Therefore, in the battery pack of the present invention, the connection member does not protrude outward from the outer edge of the battery when the battery is vertically disposed in the case body.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the battery pack of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the present embodiment, the present invention is applied to a battery pack using a plurality of so-called prismatic lithium ion secondary batteries. The present invention can be applied to a battery pack using a cylindrical battery or a battery of another shape.
[0021]
1 to 3 show a first embodiment 1 of the battery pack of the present invention.
[0022]
As shown in FIG. 1, the battery pack 1 arranges and stores two batteries 3, 3 electrically connected to each other in a case body 2, so that the power stored in these batteries 3, 3 can be taken out from the outside. It is comprised in. The batteries 3, 3 are rectangular batteries having a flat rectangular parallelepiped shape, and one positive electrode 3c and one negative electrode 3d are provided on end surfaces 3a, 3b in the longitudinal direction, respectively.
[0023]
In the case body 2, the batteries 3 and 3 are arranged vertically, and electrodes 3c and 3d located opposite to each other are connected to a connecting member (hereinafter referred to as a "tab") made of a thin metal plate as shown in FIG. .) 4. The batteries 3, 3 are connected to connection members other than the tab 4 (not shown), external terminals, and the like, so that power can be extracted to the outside.
[0024]
As shown in FIG. 2, the tab 4 has a long band shape in one direction, and both end portions 4a and 4b serve as connecting portions with the electrodes 3c or 3d of the batteries 3 and between the connecting portions 4a and 4b. Are bent portions 4c which are bent so as to form a shape in which a plurality of V-shapes are continuous. The bent portion 4c is formed so as to protrude on one surface side of the tab 4. Note that the shape of the bent portion 4c is not limited to a shape in which a plurality of V-shapes are continuous, and may be a simple V-shape or the like.
[0025]
As described above, when the bent portion 4c of the tab 4 is formed in the shape described above, if the tab d has no bent portion, the two batteries c and c are vertically arranged as shown in FIG. At this time, the intermediate portion d1 is curved, and the curved intermediate portion d1 protrudes outward from the outer edges of the batteries c, c. By providing the bent portion 4c, the intermediate portion of the tab 4 allows the battery 3, 3 Are prevented from projecting outward beyond the outer edges 3e, 3e. Therefore, the middle portion of the tab 4 is not limited to the bent portion 4c having a shape in which the plurality of V-shaped portions are connected or a V-shaped shape. It may be a curved portion that is curved so that In short, any shape may be used as long as it does not protrude outside the outer edges 3e, 3e of the vertically arranged batteries 3, 3.
[0026]
The connection between the tabs 4 and the electrodes 3c and 3d of the batteries 3 and 3 facing each other is made by, for example, welding.
[0027]
When connecting the batteries 3 and 3 using the tab 4, the tab 4 is connected by welding or the like from the same direction to improve workability. In order to reduce resistance and the like, connection between the electrodes 3c and 3d by the tab 4 is made as follows.
[0028]
First, as shown in FIG. 3, the two batteries 3 are arranged in parallel with the surfaces on which the electrodes 3c and 3d are not formed facing each other.
[0029]
Then, as shown in FIG. 3, the tab 4 is positioned so that the bent portion 4c projects outwardly from the end surfaces 3a, 3b of the batteries 3, 3, and the adjacent electrodes 3c, The connecting portions 4a and 4b of the tab 4 are connected to 3d, respectively. Therefore, one battery 3 is rotated about 180 ° in the direction of arrow A from the state shown by the solid line to the state shown by the dashed line in FIG. The tab 4 is further bent in the same direction as the direction in which the boundary portions 4d and 4e between the bent portions 4c and the connection portions 4a and 4b were bent by the rotation of the one battery 3, and the connection portions 4a and 4b were bent. It is located in parallel and the bent portion 4c is sandwiched between the connecting portions 4a and 4b. As described above, the tabs 4 only change the bending angles of the boundary portions 4d and 4e between the bent portions 4c and the connection portions 4a and 4b, even if the batteries 3 and 3 are arranged vertically. There are no new bends or curves.
[0030]
Therefore, since the bent portion 4c of the tab 4 does not protrude outside the outer edges 3e, 3e of the batteries 3, 3, the space occupied by anything other than the batteries 3, 3 in the case body 2 can be reduced. . After the batteries 3 and 3 are arranged vertically, as shown by arrows B and C in FIG. 3, by applying a force in a direction in which the batteries 3 and 3 approach each other, the bent portion of the bent portion 4c of the tab 4 is bent. It is further bent to make the distance between the end face 3a of one battery 3 and the end face 3b of the other battery 3 as small as possible, and further, the space occupied by anything other than the batteries 3 in the case body 2. Can also be reduced.
[0031]
By the way, in the battery pack 1, the tabs 4 for connecting the vertically arranged batteries 3, 3 are not bent at all from the beginning, but are initially flat and the electrodes 3c, 3d of the batteries 3, 3 are not bent. , Respectively, and then the bent portion 4c can be formed. In this case, after connecting the connecting portions 4a and 4b to the electrodes 3c and 3d of the batteries 3 and 3, respectively, the tab 4 forms the bent portion 4c using a jig or a machine. As a result, the number of steps for assembling the battery pack 1 increases. Therefore, it is desirable to form the bent portion 4c on the tab 4 in advance. The same applies to a tab in a battery pack according to a second embodiment described later.
[0032]
4 to 10 show a second embodiment 1A of the battery pack of the present invention. In this embodiment, a battery having a positive electrode on one end face in the longitudinal direction and a negative electrode on the other end face is used.
[0033]
As shown in FIGS. 4 and 5, the battery pack 1 </ b> A has six flat rectangular parallelepiped rectangular batteries 11, 11 electrically connected in a case body 10 including an upper case 10 a and a lower case 10 b. ,... Are arranged and housed so that the electric power stored in these batteries 11, 11,. Are three batteries 11 arranged vertically in the case body 10. Each of the batteries 11, 11,...
[0034]
Each of the batteries 11, 11,... Is provided with a positive electrode 11c on one end surface 11a and a negative electrode 11d on the other end surface 11b in the longitudinal direction, as shown in FIGS. , 11d are electrically connected to another battery 11, a printed wiring board described later, and the like.
[0035]
In the case body 10, as shown in FIGS. 5 and 6, each of the batteries 11, 11,... Has eleven connection members 12a, each of which has predetermined electrodes 11c, 11d formed by bending a thin metal plate. 12b, 12c, 12d, 12e, 12f, 12g, and 12h (each having a different shape) and connecting members 13, 13, 13 (hereinafter, only connecting members 13, 13, 13 are referred to as "tabs"). Each is electrically connected so as to have a connection relationship. The connecting members 12a to 12h and the tabs 13, 13, 13 are connected to the electrodes 11c, 11c,..., 11d, 11d,. Connected appropriately.
[0036]
In three places indicated by D, E and F in FIG. 6, two electrodes 11c and 11d, 11c and 11d and 11c of the batteries 11, 11,... 11c are connected to each other by three tabs 13, 13, 13 having the same shape.
[0037]
As shown in FIG. 7, the tab 13 is formed by bending a middle portion of a thin metal plate having a horizontally long H shape. Further, the tab 13 is a middle portion in which the wide portions 13a and 13b at both ends serve as connection portions with the electrodes 11c or 11d of the batteries 11 and the width between the connection portions 11a and 11b is reduced. A bent portion 13c is formed so as to have a shape in which a plurality of V-shaped characters are continuously formed. The shape of the bent portion 13c is not limited to a shape in which a plurality of V-shapes are continuous, and may be a simple V-shape.
[0038]
In addition, the intermediate portion between the connection portions 13a and 13b of the tab 13 is not limited to the bent portion 13c having a shape in which a plurality of V-shaped characters are connected or a V-shaped shape. It may be a curved portion that is curved so as to protrude to one surface side of the tab 13. In short, any shape may be used as long as it does not protrude outward from the outer edges 11e of the batteries 11 arranged vertically.
[0039]
When connecting the batteries 11 and 11 using the tabs 13, the tabs 13 can be connected by welding or the like from the same direction to improve workability. In order to reduce resistance and the like, connection between the electrodes 11a and 11b by the tab 13 is made as follows.
[0040]
First, as shown in FIG. 8, the surfaces of the two batteries 11, 11 on which the electrodes 11 c, 11 d (or 11 c) are not formed face each other, and the electrodes 11 c and 11 d or 11 c and 11 c are as close as possible. And arrange them in parallel.
[0041]
Then, as shown in FIG. 8, the tab 13 is placed on the electrodes 11 c and 11 d of the batteries 11 and 11 in a direction in which the bent portion 13 c is positioned so as to protrude outward from the end surfaces 11 a and 11 b of the batteries 11 and 11. The connecting portions 13a and 13b of the tab 13 are connected respectively. Therefore, both batteries 11, 11 are rotated by 90 ° as shown by arrows K and L in FIG. This rotation may be performed by rotating only one battery 11 by 180 °.
[0042]
By the rotation of the one battery 11, the tab 13 is further bent in the same direction as the direction in which the boundary portions 13d and 13e between the bent portion 13c and the connection portions 13a and 13b were originally bent, and the connection portions 13a and 13b were bent. They are located in parallel and the bent portion 13c is sandwiched between the connecting portions 13a and 13b. As described above, the tabs 13 only change the bending angles of the boundary portions 13d and 13e between the bent portions 13c and the connection portions 13a and 13b, even if the batteries 11 and 11 are arranged vertically. No new bends or curves are created.
[0043]
Therefore, since the bent portion 13c of the tab 13 does not protrude outward from the outer edges 11e of the batteries 11, 11, the space occupied by anything other than the batteries 11, 11 in the case body 10 can be reduced. it can. Further, after the batteries 11, 11 are vertically arranged, as shown by arrows M and N in FIG. 10, by applying a force in a direction in which the batteries 11, 11 approach each other, the bent portion of the bent portion 13c of the tab 13 is bent. It is further bent so that the distance between the end face 11a of one battery 11 and the end face 11b of the other battery 11 is made as small as possible, and the space occupied by anything other than the batteries 11 in the case body 10. Can also be reduced.
[0044]
As shown in FIG. 5, in the case body 10 of the battery pack 1A, in addition to the batteries 11, 11, printed wiring boards 14a, 14b, 14c, a connector 15, and a PTC (Positive Temperature Coefficient: not shown). ) Etc. are arranged. The sheet-like switch 16, LEDs (light-emitting diodes) 17, 17, 17,... Are arranged on the printed wiring board 14c.
[0045]
By the way, it is desirable to use a lightweight lithium ion secondary battery having a high energy density for the batteries 11, 11,...
[0046]
However, when a lithium ion secondary battery is overcharged in excess of a predetermined battery voltage, deposition of lithium metal on a negative electrode, decomposition of a positive electrode active material, decomposition of an organic electrolyte, and the like generally occur, and a short circuit between the positive and negative electrodes occurs. , And the battery performance deteriorates. Conversely, when the lithium ion secondary battery is overdischarged below a predetermined battery voltage, the metal of the negative electrode current collector is ionized and eluted into the organic electrolyte, and the capacity due to the deterioration of the current collection function and the falling off of the negative electrode active material A drop occurs.
[0047]
Therefore, in the battery pack 1A, appropriate protection circuits are mounted on the printed wiring boards 14a and 14b in order to prevent the batteries 11 and 11 from being overcharged and overdischarged.
[0048]
The sheet-like switch 16 and the LEDs 17, 17,... Arranged on the printed wiring board 14c indicate the remaining amount of the batteries 11, 11, and are operated by operating the sheet-like switch 16. 17,... Light up to indicate the remaining battery level.
[0049]
The batteries 11, 11,... Are connected in a predetermined connection relationship by connection members 12a to 12h and tabs 13, 13, 13, as schematically shown in FIG. H, I and J are appropriately connected to the printed wiring board 14a or 14b at four places. The printed wiring boards 14a and 14c are connected by a flat cable 18. In addition, an insulating plate (not shown) is appropriately disposed in the case body 10 where insulation is required.
[0050]
It should be noted that the specific shapes and structures of the respective parts shown in the above-described embodiments are merely examples of the specifics performed when carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention is thereby reduced. It should not be interpreted restrictively.
[0051]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, the battery pack of the present invention accommodates a plurality of batteries in a case body, and electrodes of the batteries are electrically connected to each other by a connection member formed of a metal plate. In the battery pack, the connection member is formed in a band shape with a metal plate, and has a bent portion or a curved portion that protrudes in advance on one surface side in an intermediate portion, and the two connection members of the two batteries in the case body by the connection member. The invention is characterized in that the connection members are prevented from protruding outside the outer edge of the battery by connecting the electrodes located opposite to each other.
[0052]
Therefore, in the battery pack of the present invention, the intermediate portion of the connection member that connects between the electrodes located opposite to each other in the case body does not protrude outward from the outer edge of the battery. Batteries can be efficiently arranged without any wasted space in the body, and a battery pack having the smallest external dimensions can be provided.
[0053]
According to the invention described in claim 2, the bent portion of the connection member has a V-shape or a shape in which a plurality of V-shapes are continuous, so that the space between the electrodes located opposite each other in the two batteries in the case body. It is possible to effectively prevent the intermediate portion of the connection member to be connected from protruding outward from the outer edge of the battery.
[0054]
According to the third aspect of the present invention, since the battery electrode and the connection member are joined by welding, the connection strength between the battery electrode and the connection member can be increased.
[0055]
According to the invention described in claim 4, since the battery is a lithium ion secondary battery, the battery pack has characteristics such as high voltage, high energy density, and light weight suitable for use in portable electronic devices. It can be.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a first embodiment of the battery pack of the present invention together with FIGS. 2 and 3, and FIG. 1 is a plan view schematically showing the appearance of the battery pack.
FIG. 2 is a perspective view of a connection member.
FIG. 3 is a perspective view showing a state in which after connecting the batteries by a connecting member, the connecting member is bent to arrange the battery vertically in order to arrange the battery inside the case body.
FIG. 4 shows a second embodiment of the battery pack of the present invention together with FIGS. 5 to 10, and is a perspective view schematically showing the appearance of the battery pack.
FIG. 5 is an exploded perspective view of the battery pack.
FIG. 6 is a diagram schematically showing an electrical connection state of batteries inside a battery pack.
FIG. 7 is a perspective view of a connection member.
FIG. 8 is a perspective view showing a state in which two batteries are arranged in parallel with the surfaces on which electrodes are not formed facing each other, and adjacent electrodes are connected to each other by a connection member.
FIG. 9 is a plan view schematically showing a state in which two batteries are arranged in parallel with the surfaces on which electrodes are not formed facing each other, and adjacent electrodes are connected to each other by a connection member.
FIG. 10 is a plan view schematically showing a state in which two batteries are rotated vertically by 90 ° from the state shown in FIG. 9 and arranged vertically.
11 shows a conventional battery pack together with FIGS. 12 and 13, and FIG. 11 is a plan view schematically showing an external appearance.
FIG. 12 is a perspective view showing a state where two batteries are arranged in parallel and electrodes are connected to each other by a connection member.
FIG. 13 is a perspective view showing a state in which after connecting the batteries by the connection members, the connection members are bent to arrange the batteries vertically in order to arrange them in the case body.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery pack, 2 ... Case body, 3 ... Battery, 3c ... Electrode, 3d ... Electrode, 4 ... Connection member, 4c ... Bending part, 1A ... Battery pack, 10 case body, 11 battery, 11c electrode, 11d electrode, 13 connecting member, 13c bending part

Claims

複数個の電池をケース体内に収納し、上記電池の電極同士が金属板で形成された接続部材によって電気的に接続されている電池パックであって、
上記接続部材は金属板で帯状に形成されると共に中間部分に予め一方の面側に突出した屈曲部又は湾曲部を有し、
上記接続部材によってケース体内で２つの電池の対向して位置した電極間を接続することによって接続部材が電池の外縁よりも外方に突出しないようにした
ことを特徴とする電池パック。A battery pack in which a plurality of batteries are housed in a case body, and electrodes of the batteries are electrically connected to each other by a connection member formed of a metal plate,
The connection member is formed in a strip shape with a metal plate and has a bent portion or a curved portion that is previously protruded to one surface side in an intermediate portion,
A battery pack characterized in that the connection member connects two electrodes located opposite to each other in the case body so that the connection member does not protrude outside the outer edge of the battery.

上記接続部材の屈曲部をＶ字状又は複数のＶ字を連続させた形状とした
ことを特徴とする請求項１に記載の電池パック。The battery pack according to claim 1, wherein the bent portion of the connection member has a V shape or a shape in which a plurality of V shapes are connected.

上記電池の電極と接続部材とは、溶接によって接合されている
ことを特徴とする請求項１に記載の電池パック。The battery pack according to claim 1, wherein the electrode of the battery and the connection member are joined by welding.

上記電池はリチウムイオン二次電池である
ことを特徴とする請求項１に記載の電池パック。The battery pack according to claim 1, wherein the battery is a lithium ion secondary battery.