JP2005197192A - Pack cell and its assembling method - Google Patents

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Shoichi Toya
正一 遠矢
Hideyo Morita
秀世 森田
Katsuji Mizuta
克二 水田
Shoichi Futagami
祥一 二上
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pack cell which securely protects cells encased inside and is excellent in watertightness and reliable, and to provide its assembling method. <P>SOLUTION: The pack cell comprises a cell block wherein a plurality of cells 210 are adjacently disposed vertically on a plane of a lead plate, a circuit board which is connected to the cells, a spacer to divide the cells 210 adjacent in the cell block, an inner case 400 which is dividable into a first case and a second case and welded or adhered in the state of encasing the cell block wherein the cells 210 are separated from one another by the spacer, and an armour case 100 to encase the inner case 400 and the circuit board. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、主として大電流の放電に適しているパック電池およびその組立方法に関し、特に複数の電池を並列と直列に接続しているパック電池およびその組立方法に関する。   The present invention mainly relates to a battery pack suitable for discharging a large current and an assembling method thereof, and more particularly to a battery pack in which a plurality of batteries are connected in parallel and in series and an assembling method thereof.

パック電池は、並列に接続する電池の個数を多くして出力電流を大きくでき、また、直列に接続する直列の個数で出力電圧を高くできる。この構造のパック電池は、多数の電池を内蔵するので、各々の電池を能率よく接続できる構造とすることが大切である。このことを実現するパック電池として、独特の構造のリード板で電池を接続するパック電池が開発されている（例えば特許文献１参照）。また、大出力が要求される用途、たとえば自転車、工具、自動車等に使用されるパック電池においても、複数の電池を並列に接続し、さらに、これを直列に接続して出力を大きくする構造がとることができる。   The pack battery can increase the output current by increasing the number of batteries connected in parallel, and can increase the output voltage by the number of series connected in series. Since the battery pack with this structure incorporates a large number of batteries, it is important to have a structure that allows each battery to be connected efficiently. As a battery pack for realizing this, a battery pack in which the battery is connected with a lead plate having a unique structure has been developed (see, for example, Patent Document 1). Also, in applications requiring high output, for example, in battery packs used in bicycles, tools, automobiles, etc., there is a structure in which a plurality of batteries are connected in parallel and further connected in series to increase the output. Can take.

このようなパック電池は、屋外で使用されるため、内部の電池を保護する機構が必要となる。特に保護回路を接続したリチウムイオン電池は、電池の防水だけでなく、回路基板についても十分な防水加工を施す必要がある。また、自転車用のパック電池では外部にむき出しに近い状態で表出するため、外部からの応力の影響をまともに受けることがあり、十分な耐衝撃性が要求される。従来のパック電池では、このような屋外での過酷な使用条件に耐えうる十分な防水性を備えていなかった。   Since such a battery pack is used outdoors, a mechanism for protecting the internal battery is required. In particular, a lithium ion battery to which a protection circuit is connected needs to be sufficiently waterproofed not only for the battery but also for the circuit board. Moreover, since the battery pack for bicycles is exposed to the outside in a state close to the outside, it may be detrimentally affected by external stress, and sufficient impact resistance is required. Conventional battery packs have not been sufficiently waterproof to withstand such harsh outdoor conditions.

またパック電池を完全な密閉構造とすると、パック電池の内部で圧力が高くなった場合に対応することが困難となる。特にリチウムイオン電池は、電池の内圧上昇時にガス抜きを行うことがあるため、パック電池の内部でガスが蓄積されて圧力が上昇することがあった。
特開平１０−３０８２０５号公報 Further, when the battery pack has a completely sealed structure, it becomes difficult to cope with a case where the pressure increases inside the battery pack. In particular, since a lithium ion battery may be degassed when the internal pressure of the battery increases, gas may accumulate inside the pack battery and the pressure may increase.
JP-A-10-308205

本発明は、従来のこのような問題点を解決するためになされたものである。本発明の主な目的は、内部の電池を確実に保護して防水性に優れた信頼性の高いパック電池およびその組立方法を提供することにある。   The present invention has been made to solve such conventional problems. A main object of the present invention is to provide a highly reliable battery pack having excellent waterproofness by reliably protecting an internal battery and an assembling method thereof.

上記の目的を達成するために、本発明の請求項１のパック電池は、複数の電池２１０をリード板２４０の一の平面に対して垂直姿勢とし、電池２１０同士を隣接して配置した電池ブロック２００と、各電池２１０に接続されている回路基板６００と、前記電池ブロック２００の隣接する電池２１０同士の間を区画するスペーサ２２０と、第１のケースと第２のケースに分割可能であって、前記スペーサ２２０で電池２１０毎に隔離された電池ブロック２００を収納した状態で溶着または接着して形成されるインナーケース４００と、前記インナーケース４００と回路基板６００とを収納する外装ケース１００とを備える。   In order to achieve the above object, the battery pack according to claim 1 of the present invention is a battery block in which a plurality of batteries 210 are placed in a vertical posture with respect to one plane of the lead plate 240 and the batteries 210 are arranged adjacent to each other. 200, a circuit board 600 connected to each battery 210, a spacer 220 partitioning adjacent batteries 210 of the battery block 200, and a first case and a second case. An inner case 400 formed by welding or bonding in a state in which the battery block 200 separated for each battery 210 by the spacer 220 is housed, and an outer case 100 for housing the inner case 400 and the circuit board 600. Prepare.

これによって、インナーケース４００と外装ケース１００の二重構造で電池２１０を保護できる。特に、インナーケース４００を超音波溶着で密封することにより他の部品と分離でき、また電気配線して外装ケース１００で被覆することにより、強度・耐久性、防水性の向上が図られ、安全性が高まる。また、スペーサ２２０で各電池２１０を分離することにより、電池２１０同士の摩擦による損傷や発熱の影響が伝搬される自体を回避できる。   Thereby, the battery 210 can be protected by the double structure of the inner case 400 and the outer case 100. In particular, by sealing the inner case 400 with ultrasonic welding, it can be separated from other components, and by covering the outer case 100 with electrical wiring, the strength, durability, and waterproofness are improved, and safety is ensured. Will increase. Further, by separating each battery 210 with the spacer 220, it is possible to avoid the propagation of the damage caused by friction between the batteries 210 and the influence of heat generation.

また、請求項２のパック電池は、請求項１に記載されるパック電池であって、前記電池２１０が円筒型であり、前記スペーサ２２０が各電池２１０をオフセット状態で保持するようハニカム状に一体に成型されている。   The battery pack according to claim 2 is the battery pack according to claim 1, wherein the battery 210 is cylindrical, and the spacer 220 is integrally formed in a honeycomb shape so as to hold each battery 210 in an offset state. Is molded.

これにより、電池２１０をスペーサ２２０で千鳥状に配置して円筒状のスペース効率よく保持できる。   Thereby, the batteries 210 can be arranged in a staggered manner by the spacers 220 and can be held efficiently in a cylindrical space.

さらに、請求項３のパック電池は、請求項１に記載されるパック電池であって、前記リード板２４０の一部を突出させたリード突出部２４２を形成し、前記インナーケース４００に前記電池ブロック２００を挿入した状態で、前記リード突出部２４２がインナーケース４００から突出するよう、前記インナーケース４００の一部にリード用スリットを形成し、かつ前記リード用スリットの周囲を囲むように、リード突出部２４２の突出する方向と略並行な方向に直立する封止用リブ４１２を形成し、なおかつ前記封止用リブ４１２の高さが前記リード用スリットにリード突出部２４２を挿入した状態で、リード突出部２４２の上端よりも高くなるよう構成されている。   Furthermore, the battery pack according to claim 3 is the battery pack according to claim 1, wherein a lead projecting portion 242 is formed by projecting a part of the lead plate 240, and the battery block is formed on the inner case 400. In a state where the lead 200 is inserted, a lead slit is formed in a part of the inner case 400 so that the lead protrusion 242 protrudes from the inner case 400, and the lead protrusion so as to surround the lead slit. In the state where the sealing rib 412 is formed upright in the direction substantially parallel to the protruding direction of the portion 242 and the height of the sealing rib 412 is inserted into the lead slit, the lead protruding portion 242 is inserted into the lead slit. It is comprised so that it may become higher than the upper end of the protrusion part 242. FIG.

これによって、リード板２４０にリード線５００を配線した後、封止用リブ４１２で囲まれた領域にシリコン等の封止材を注入して封止することにより、リード板２４０とリード線５００が確実に電気接続された状態で固定され、同時に防水も図られる。特に封止用リブ４１２をリード突出部２４２よりも若干高くすることで、封止後にリード突出部２４２の一部が露出することが防止され、電池２１０のショートが防止される。   Thus, after the lead wire 500 is wired on the lead plate 240, the lead plate 240 and the lead wire 500 are sealed by injecting a sealing material such as silicon into the region surrounded by the sealing rib 412. It is fixed in a state where it is securely electrically connected, and at the same time is waterproofed. In particular, by making the sealing rib 412 slightly higher than the lead protrusion 242, a part of the lead protrusion 242 is prevented from being exposed after sealing, and a short circuit of the battery 210 is prevented.

さらにまた、請求項４のパック電池は、請求項１に記載されるパック電池であって、さらに電池温度を検出する感熱素子と、前記感熱素子を保持する感熱素子ホルダ２５０であって、隣接する２つの電池２１０に感熱素子が接するように、電池２１０同士の谷間で前記スペーサ２２０に配置される感熱素子ホルダ２５０と、前記感熱素子ホルダ２５０の一面に配置されて前記感熱素子の端子を接続した感熱素子用リード板２５１とを備え、前記感熱素子用リード板２５１が一部を突出させた感熱素子用リード突出部２５２を形成しており、前記インナーケース４００に前記電池ブロック２００を挿入した状態で、前記感熱素子用リード突出部２５２がインナーケース４００から突出するよう、前記インナーケース４００の一部に感熱素子リード用スリットを形成し、かつ前記感熱素子リード用スリットの周囲を囲むように、感熱素子用リード突出部２５２の突出する方向と略並行な方向に直立する感熱素子リード封止用リブ４２２を形成し、なおかつ前記感熱素子リード封止用リブ４２２の高さが前記感熱素子リード用スリットに感熱素子用リード突出部２５２を挿入した状態で、感熱素子用リード突出部２５２の上端よりも高くなるよう構成されている。   Furthermore, the battery pack according to claim 4 is the battery pack according to claim 1, further comprising a thermal element for detecting a battery temperature and a thermal element holder 250 for holding the thermal element, which are adjacent to each other. A thermal element holder 250 disposed on the spacer 220 in the valley between the batteries 210 and a terminal of the thermal element connected to one surface of the thermal element holder 250 so that the thermal elements are in contact with the two batteries 210. A thermal element lead plate 251, the thermal element lead plate 251 forming a thermal element lead protruding portion 252 partially protruding, and the battery block 200 being inserted into the inner case 400 Thus, a part of the inner case 400 has a thermal element lead so that the lead projection 252 for the thermal element protrudes from the inner case 400. And a thermal element lead sealing rib 422 that stands upright in a direction substantially parallel to the protruding direction of the thermal element lead protrusion 252 so as to surround the thermal element lead slit. In addition, the height of the thermal element lead sealing rib 422 is higher than the upper end of the thermal element lead protrusion 252 in a state where the thermal element lead protrusion 252 is inserted into the thermal element lead slit. Has been.

これによって、上記と同様に感熱素子用リード板２５１にリード線５００を配線した後、感熱素子リード封止用リブ４２２で囲まれた領域にシリコン等の封止材を注入して封止することにより、感熱素子用リード板２５１とリード線５００が確実に電気接続された状態で固定され、同時に防水も図られる。特に感熱素子リード封止用リブ４２２を感熱素子用リード突出部２５２よりも若干高くすることで、封止後に感熱素子用リード突出部２５２の一部が露出することが防止され、感熱素子のショートが防止される。   In this manner, after the lead wire 500 is wired on the thermal element lead plate 251 in the same manner as described above, a sealing material such as silicon is injected into the region surrounded by the thermal element lead sealing rib 422 and sealed. As a result, the lead plate 251 for the heat sensitive element and the lead wire 500 are fixed in a state of being securely electrically connected, and at the same time waterproofing is achieved. In particular, by making the thermal element lead sealing rib 422 slightly higher than the thermal element lead protrusion 252, it is possible to prevent a part of the thermal element lead protrusion 252 from being exposed after sealing, and to short-circuit the thermal element. Is prevented.

さらにまた、請求項５のパック電池は、請求項１に記載されるパック電池であって、前記インナーケース４００を透光性材料で形成している。   Furthermore, the battery pack according to claim 5 is the battery pack according to claim 1, wherein the inner case 400 is made of a translucent material.

これにより、インナーケース４００内部の電池２１０の様子を外部から視認でき、組立上の不具合などを発見し易くでき、電池２１０の信頼性を高められる。   As a result, the state of the battery 210 inside the inner case 400 can be visually recognized from the outside, and it is possible to easily find a malfunction in assembly, and the reliability of the battery 210 can be improved.

さらにまた、請求項６のパック電池は、請求項１に記載されるパック電池であって、前記インナーケース４００の一部に通気口４３０を形成しており、かつ前記通気口４３０を通気性および防水性を有するシート４５０で閉塞している。   Furthermore, the battery pack of claim 6 is the battery pack of claim 1, wherein a vent 430 is formed in a part of the inner case 400, and the vent 430 is air permeable and It is closed with a waterproof sheet 450.

これにより、通気口４３０を防水すると共にインナーケース４００内部と外部との気圧差を制御することができる。例えば、インナーケース４００内部が異常に高圧になる事態を回避できる。   Thereby, the vent 430 can be waterproofed and the atmospheric pressure difference between the inside and outside of the inner case 400 can be controlled. For example, a situation in which the inner case 400 has an abnormally high pressure can be avoided.

さらにまた、請求項７のパック電池は、請求項１から６のいずれかに記載されるパック電池であって、さらに前記回路基板６００平面の周囲を囲むように枠状の基板ホルダ用リブ６１２を直立させた基板ホルダ６１０を備え、前記基板ホルダ６１０に前記回路基板６００を収納して前記電池２１０と配線し、回路基板６００に防水加工を施している。   Furthermore, the battery pack according to claim 7 is the battery pack according to any one of claims 1 to 6, and further includes a frame-shaped board holder rib 612 so as to surround the periphery of the plane of the circuit board 600. An upright substrate holder 610 is provided, the circuit board 600 is accommodated in the substrate holder 610 and wired to the battery 210, and the circuit board 600 is waterproofed.

これによって回路基板６００の防水性が確保されて電池２１０の安全性を高めることができる。   Thereby, the waterproofness of the circuit board 600 is ensured, and the safety of the battery 210 can be improved.

さらにまた、請求項８のパック電池は、請求項７に記載されるパック電池であって、前記回路基板６００の防水加工が、樹脂６２０によるポッテングまたはコーティングで行われる。   Furthermore, the battery pack of claim 8 is the battery pack of claim 7, wherein the waterproof processing of the circuit board 600 is performed by potting or coating with the resin 620.

これにより、放熱性も改善される。空気は熱伝導性が悪いが、コーティングによって接触面積から放熱が行われるので、放熱性を改善してパック電池の信頼性も向上される。   Thereby, heat dissipation is also improved. Although air has poor thermal conductivity, heat is dissipated from the contact area by coating, so heat dissipation is improved and the reliability of the battery pack is improved.

さらにまた、請求項９のパック電池は、請求項１に記載されるパック電池であって、前記インナーケース４００のリード用スリットを形成した面と対向する面に前記回路基板６００を配置し、かつ前記回路基板６００とリード板２４０との配線を、リード線５００にて行い、なおかつ複数のリード線５００が相互に交差しないように、インナーケース４００の表面に沿って略同一の方向に延長されている。   Furthermore, the battery pack according to claim 9 is the battery pack according to claim 1, wherein the circuit board 600 is disposed on a surface of the inner case 400 facing the surface on which the lead slit is formed, and Wiring between the circuit board 600 and the lead plate 240 is performed by the lead wire 500, and is extended in substantially the same direction along the surface of the inner case 400 so that the plurality of lead wires 500 do not cross each other. Yes.

これにより、リード線５００同士がショートする自体を回避できる。複数のリード線５００を使用する場合、長いリード線５００を引き回すとショートする恐れがある。そこでリード線５００をインナーケース４００の一方の面から対向する他方の面まで略直線状に延長することで、複数のリード線５００同士が交差しないようにして、これらが接触する恐れを低減している。特にリチウムイオン電池２１０を多数直列に接続する場合、各電池２１０の各々の電圧を回路基板６００に出力する必要がある。この際、電池ブロック２００と回路基板６００を並行に配置し、電池２１０と回路基板６００とを結ぶ複数のリード線５００の配線が交差しないようにムカデの足のように配線することで、各電池２１０間のショートを生じ難くできる。また、配線作業が行いやすく誤配線も防止できる。   Thereby, the short circuit between the lead wires 500 can be avoided. When using a plurality of lead wires 500, if the long lead wire 500 is routed, there is a risk of short-circuiting. Therefore, by extending the lead wire 500 from one surface of the inner case 400 to the other surface facing it, a plurality of lead wires 500 are not crossed to reduce the possibility of contact. Yes. In particular, when many lithium ion batteries 210 are connected in series, it is necessary to output the voltage of each battery 210 to the circuit board 600. At this time, the battery block 200 and the circuit board 600 are arranged in parallel, and the wiring of a plurality of lead wires 500 connecting the battery 210 and the circuit board 600 is wired like a centipede foot so that each battery Short circuit between 210 can be made difficult to occur. In addition, it is easy to perform the wiring work and erroneous wiring can be prevented.

さらにまた、請求項１０のパック電池は、請求項７に記載されるパック電池であって、前記インナーケース４００に前記回路基板６００又は基板ホルダ６１０をネジ締めで固定するようにしている。   Furthermore, the battery pack of claim 10 is the battery pack of claim 7, wherein the circuit board 600 or the board holder 610 is fixed to the inner case 400 by screwing.

これにより、回路基板６００又は回路基板６００を保持する基板ホルダ６１０をインナーケース４００で確実に保持できる。特に、回路基板６００又は回路基板６００が外装ケース１００と直接接触しないようにすることでこれらを外装ケース１００から分離でき、外装ケース１００に対する衝撃等の影響を直接受けないようにして、電子部品や電気接触を有する回路基板６００を保護する。   Thus, the circuit board 600 or the substrate holder 610 that holds the circuit board 600 can be securely held by the inner case 400. In particular, the circuit board 600 or the circuit board 600 can be separated from the outer case 100 by preventing the circuit board 600 from coming into direct contact with the outer case 100, and the electronic component or A circuit board 600 having electrical contact is protected.

さらにまた、請求項１１のパック電池は、請求項１に記載されるパック電池であって、前記インナーケース４００の側面に前記複数のリード線５００を各々位置決めするためのリード用リブ４６０を形成している。
これによって各リード線５００がそれぞれリード用リブ４６０で保持され、リード線５００が交差したりショートする恐れが回避される。 Furthermore, the battery pack of claim 11 is the battery pack of claim 1, wherein lead ribs 460 for positioning the plurality of lead wires 500 are formed on the side surfaces of the inner case 400. ing.
As a result, the lead wires 500 are held by the lead ribs 460, respectively, and the possibility of the lead wires 500 crossing or short-circuiting is avoided.

さらにまた、請求項１２のパック電池は、請求項１に記載されるパック電池であって、前記外装ケース１００が内面にインナーケース保持用リブ１０６を形成しており、前記基板ホルダ６１０は前記インナーケース４００よりも平面部の面積が小さく形成され、前記インナーケース４００の上面に前記基板ホルダ６１０を固定した状態で、インナーケース４００の周囲が基板ホルダ６１０よりも突出し、前記インナーケース保持用リブ１０６で突出面を当接してインナーケース４００を保持するよう構成している。   Furthermore, the battery pack of claim 12 is the battery pack of claim 1, wherein the outer case 100 has inner case holding ribs 106 formed on the inner surface, and the substrate holder 610 is the inner battery. The area of the flat portion is formed smaller than that of the case 400. With the substrate holder 610 fixed to the upper surface of the inner case 400, the periphery of the inner case 400 protrudes from the substrate holder 610, and the inner case holding rib 106 is formed. Thus, the inner case 400 is held by contacting the protruding surface.

これにより、インナーケース４００自体が外装ケース１００内部に保持され、基板ホルダ６１０は外装ケース１００内面と直接接触しない構成とでき、回路基板６００を応力から保護できる。   Accordingly, the inner case 400 itself is held inside the outer case 100, and the substrate holder 610 can be configured not to directly contact the inner surface of the outer case 100, and the circuit board 600 can be protected from stress.

さらにまた、請求項１３のパック電池は、請求項１２に記載されるパック電池であって、前記基板ホルダ６１０を表面に固定した前記インナーケース４００と、外装ケース１００との間に緩衝材８００を介在させている。   Furthermore, the battery pack according to claim 13 is the battery pack according to claim 12, in which a cushioning material 800 is provided between the inner case 400 having the substrate holder 610 fixed to the surface and the outer case 100. Intervene.

これにより、インナーケース４００が緩衝材８００で保護されるので、外装ケース１００に衝撃が加えられても内部の電池２１０が保護される。   As a result, the inner case 400 is protected by the cushioning material 800, so that the internal battery 210 is protected even if an impact is applied to the outer case 100.

さらにまた、請求項１４のパック電池は、請求項１に記載されるパック電池であって、残容量などを表示するための表示部を備える表示基板７００を前記インナーケース４００上に載置した状態で、前記インナーケース４００を外装ケース１００に挿入したとき、外装ケース１００に形成されたネジ孔と、外装ケース１００の裏側で表示基板７００のネジ孔とが略一致するように位置決めされた状態で、前記表示基板７００を前記インナーケース４００上に仮止めするためのボス４７０を前記インナーケース４００に形成している。   Furthermore, the battery pack according to claim 14 is the battery pack according to claim 1, wherein a display substrate 700 including a display unit for displaying the remaining capacity is placed on the inner case 400. Thus, when the inner case 400 is inserted into the outer case 100, the screw hole formed in the outer case 100 and the screw hole of the display substrate 700 are positioned so as to substantially coincide with each other on the back side of the outer case 100. A boss 470 for temporarily fixing the display substrate 700 on the inner case 400 is formed on the inner case 400.

これにより、表示基板７００を外装ケース１００に固定する際、表示基板７００をインナーケース４００に一旦保持して、外装ケース１００を装着した後、表示基板７００をインナーケース４００上から外装ケース１００に引き渡すことができ、表示基板７００の固定作業が容易となる。   Accordingly, when the display substrate 700 is fixed to the outer case 100, the display substrate 700 is temporarily held in the inner case 400, and after the outer case 100 is attached, the display substrate 700 is delivered from the inner case 400 to the outer case 100. This makes it easy to fix the display substrate 700.

さらにまた、請求項１５のパック電池は、請求項１に記載されるパック電池であって、前記電池２１０がリチウムイオン電池である。これにより、電池のエネルギー密度が高く小型軽量化に寄与し得る。   Furthermore, the battery pack of claim 15 is the battery pack of claim 1, wherein the battery 210 is a lithium ion battery. Thereby, the energy density of a battery is high and can contribute to size reduction and weight reduction.

また、請求項１６のパック電池の組立方法は、複数の電池２１０をリード板２４０の一の平面に対して垂直姿勢とし、電池２１０同士を隣接して配置した電池ブロック２００と、各電池２１０に接続されている回路基板６００と、前記電池ブロック２００の隣接する電池２１０同士の間を区画するスペーサ２２０と、第１のケースと第２のケースに分割可能であって、前記スペーサ２２０で電池２１０毎に隔離された電池ブロック２００を収納した状態で溶着または接着して形成されるインナーケース４００と、前記インナーケース４００と回路基板６００とを収納する外装ケース１００とを備えるパック電池の組立方法であって、電池２１０の残容量を表示するための表示部を備える表示基板７００を固定する際に、インナーケース４００のボス４７０に仮固定するステップと、外装ケース１００にインナーケース４００を挿入した後に、外装ケース１００の外側からネジ締めして表示基板７００を外装ケース１００に固定するステップと、ネジ孔の上に表示ラベル１１０を貼付するステップとを有する。   The battery pack assembly method according to claim 16 includes a battery block 200 in which a plurality of batteries 210 are placed in a vertical posture with respect to one plane of the lead plate 240 and the batteries 210 are arranged adjacent to each other, and The circuit board 600 that is connected, the spacer 220 that partitions the adjacent batteries 210 of the battery block 200, and the first case and the second case can be divided. A battery pack assembling method comprising an inner case 400 formed by welding or bonding in a state in which the battery block 200 isolated every time is housed, and an outer case 100 housing the inner case 400 and the circuit board 600. When the display substrate 700 including a display unit for displaying the remaining capacity of the battery 210 is fixed, the inner case 400 is fixed. A step of temporarily fixing to the boss 470, a step of fixing the display substrate 700 to the outer case 100 by screwing from the outside of the outer case 100 after the inner case 400 is inserted into the outer case 100, and a display on the screw hole Pasting the label 110.

先に表示基板７００を外装ケースに固定した後、インナーケースを外装ケースに固定しようとすれば、インナーケース上に載置された回路基板から表示基板７００に接続されたリード線を長くしなければ作業上の取り回しが悪くなり、また長いリード線を収納するスペースも必要となってスペース効率も悪くなるといった問題があったが、上記方法により、表示基板７００を外装ケース１００に固定する際、表示基板７００をインナーケース４００に一旦保持して、外装ケース１００を装着した後、容易に引き渡すことができる。また表示ラベル１１０を貼付することで防水も図られる。   If the display board 700 is first fixed to the outer case and then the inner case is fixed to the outer case, the lead wire connected to the display board 700 from the circuit board placed on the inner case must be lengthened. There is a problem that the handling of the work is deteriorated and a space for storing a long lead wire is required and the space efficiency is deteriorated. However, when the display substrate 700 is fixed to the outer case 100 by the above method, a display is required. After the substrate 700 is temporarily held in the inner case 400 and the outer case 100 is attached, it can be easily delivered. Moreover, waterproofing is achieved by attaching the display label 110.

本発明のパック電池およびその組立方法は、内蔵する電池を外部から保護して安全性を高めている。それは、パック電池を外装ケースに加えてさらにインナーケースによる二重構造として、インナーケース内部に電池をブロック状に収納して保護しているからである。インナーケースを封止することで防水性が確保され、特にリチウムイオン電池など防水性が要求される電池を確実に保護できる。また、外部からの応力などの衝撃から電池を保護する耐衝撃性も向上される。さらに、回路基板と電池のリード板とを配線するリード線との接続部分を封止やポッティングにより確実に固定し保護しているので、電池の短絡が防止され安全性が高められる。また複数のリード線が相互に交差しないようにリード用リブを設けることで、リード線同士の接触を阻止して短絡を回避でき、安全性向上に貢献し得る。   The battery pack and its assembling method of the present invention protect the built-in battery from the outside to enhance safety. This is because the battery pack is housed and protected in a block shape inside the inner case as a double structure with the inner case in addition to the battery pack. By sealing the inner case, waterproofness is ensured, and in particular, a battery such as a lithium ion battery that requires waterproofness can be reliably protected. Moreover, the impact resistance which protects a battery from impacts, such as external stress, is also improved. Further, since the connection portion between the circuit board and the lead wire for wiring the battery lead plate is securely fixed and protected by sealing or potting, the battery is prevented from being short-circuited and the safety is improved. Also, by providing lead ribs so that a plurality of lead wires do not cross each other, contact between the lead wires can be prevented to avoid a short circuit, which can contribute to improvement in safety.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するためのパック電池およびその組立方法を例示するものであって、本発明はパック電池およびその組立方法を以下のものに特定しない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiment described below exemplifies a battery pack and its assembling method for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention specifies the battery pack and its assembling method as follows. do not do.

また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。   Further, the present specification by no means specifies the members shown in the claims to the members of the embodiments. In particular, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the component parts described in the embodiments are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, and are merely explanations. It's just an example. Note that the size, positional relationship, and the like of the members shown in each drawing may be exaggerated for clarity of explanation. Furthermore, in the following description, the same name and symbol indicate the same or the same members, and detailed description thereof will be omitted as appropriate. Furthermore, each element constituting the present invention may be configured such that a plurality of elements are constituted by the same member and the plurality of elements are shared by one member, and conversely, the function of one member is constituted by a plurality of members. It can also be realized by sharing.

［外装ケース１００］
図１に本発明の一実施の形態に係るパック電池の外形を、図２に断面図をそれぞれ示す。これらの図に示すパック電池は、内部に複数の電池を内蔵し、外部を外装ケース１００で覆っている。外装ケース１００は、ＡＢＳ樹脂などで成型されており、２以上の部材に分割されてネジ止めやはめ込み式などの連結方法により固定される。外装ケース１００は、パック電池の用途や目的、使用状況に応じた様々な形状に設計できる。図１に示す外装ケース１００は、上外装ケース１０１と下外装ケース１０２に分割されている。また、上部に取手１０３を一体成型して持ち運びを容易にしている。さらに図１に示す下外装ケース１０２は、上外装ケース１０１を連結するために、外周面に沿って連結リブ１０４を設けている。上外装ケース１０１の外周にも連結リブ１２を設けており、互いの連結リブ１０４を連結して、本外装ケース１００と下外装ケース１０２とを連結する。さらに、この状態でネジ止めして固定される。 [Exterior case 100]
FIG. 1 shows an outer shape of a battery pack according to an embodiment of the present invention, and FIG. The battery pack shown in these figures has a plurality of batteries built in, and the exterior is covered with an outer case 100. The outer case 100 is molded of ABS resin or the like, divided into two or more members, and fixed by a connecting method such as screwing or fitting. The exterior case 100 can be designed in various shapes according to the use, purpose, and usage of the battery pack. An exterior case 100 shown in FIG. 1 is divided into an upper exterior case 101 and a lower exterior case 102. In addition, a handle 103 is integrally formed on the upper portion to facilitate carrying. Further, the lower exterior case 102 shown in FIG. 1 is provided with connection ribs 104 along the outer peripheral surface in order to connect the upper exterior case 101. Connecting ribs 12 are also provided on the outer periphery of the upper outer case 101, and the outer outer case 100 and the lower outer case 102 are connected by connecting the connecting ribs 104 to each other. Further, in this state, it is fixed by screwing.

外装ケース１００の内部には複数の電池が収納されている。電池の固定方法を、図３〜図５に示す。これらの図に示すように、各電池２１０は円筒型であり、複数本を同一方向に並べ、オフセット状に重ねて積み上げた電池ブロック２００を構成している。電池２１０をオフセット状に配置することで、円筒形の電池２１０を効率よく多数並べて配置できる。図３の例では、７本の電池２１０を２段に積層しており、７本の電池２１０をそれぞれ直列に接続して、さらにこれらを並列に接続している。ただ、電池の使用数や配置、接続形態はこの例に限定されるものでない。   A plurality of batteries are accommodated in the exterior case 100. The battery fixing method is shown in FIGS. As shown in these drawings, each battery 210 has a cylindrical shape, and constitutes a battery block 200 in which a plurality of batteries are arranged in the same direction and stacked in an offset shape. By arranging the batteries 210 in an offset shape, a large number of cylindrical batteries 210 can be arranged side by side efficiently. In the example of FIG. 3, seven batteries 210 are stacked in two stages, and the seven batteries 210 are connected in series, and these are further connected in parallel. However, the number, arrangement, and connection form of the batteries are not limited to this example.

［電池２１０］
電池ブロック２００の電池２１０は、充電可能な二次電池である。図３のパック電池は、電池２１０を円筒型電池としている。ただ、電池２１０には角型電池や薄型電池も使用できる。本実施の形態に置いては、電池２１０として円筒型のリチウムイオン電池を使用する。リチウムイオン電池は、複数個を並列に接続して、これを直列に接続するパック電池の二次電池として適している。それは、複数のリチウムイオン電池を並列に接続して、内部抵抗を小さくして出力電流を大きくできるからである。また、リチウムイオン電池は、充電容量も大きいので、大電流を必要とする用途の場合でも、容量不足を招かずに十分な使用時間を確保できる。ただし、本発明のパック電池は、電池をリチウムイオン電池に特定せず、電池にはニッケル−水素電池やニッケル−カドミウム電池も使用できる。 [Battery 210]
The battery 210 of the battery block 200 is a rechargeable secondary battery. In the battery pack of FIG. 3, the battery 210 is a cylindrical battery. However, the battery 210 can be a square battery or a thin battery. In the present embodiment, a cylindrical lithium ion battery is used as the battery 210. Lithium ion batteries are suitable as secondary batteries for pack batteries in which a plurality of lithium ion batteries are connected in parallel and connected in series. This is because a plurality of lithium ion batteries can be connected in parallel to reduce the internal resistance and increase the output current. In addition, since the lithium ion battery has a large charge capacity, a sufficient use time can be ensured without causing a shortage of capacity even in applications requiring a large current. However, the battery pack of the present invention is not limited to a lithium ion battery, and a nickel-hydrogen battery or a nickel-cadmium battery can be used as the battery.

［スペーサ２２０］
図３に示すように、電池と電池の間にはスペーサ２２０が配置される。スペーサ２２０は、図４に示すように断面がハニカム状となるような構造としており、円筒形の電池２１０の側面を保持するように開口した電池保持部２２２を形成している。電池保持部２２２は、円筒型電池２１０の湾曲面を確実に保持できるように、断面が略六角形状のハニカム型や円形状とする。また、スペーサ２２０に弾性変形する部材を使用すれば、電池２１０の湾曲面を挟着して確実に保持できる。あるいはスペーサ表面は必ずしも平面状とする必要はなく、表面を凹凸形状としてもよい。図４のスペーサ２２０は、７つの電池保持部２２２をオフセットさせて２段に形成しており、それぞれ電池保持部２２２に電池２１０を挿入することで図３のような電池ブロック２００を構成する。スペーサ２２０は絶縁性部材で構成され、例えば硬質あるいは軟質のプラスチックを一体成型して形成される。スペーサ２２０は電池保持部２２２を区画することによって複数の電池を正確に位置決めしながら配列でき、かつ各電池２１０を各々独立して分離させることができる。スペーサがない状態で電池を複数接近させると電池同士の摩擦や、電池の発熱によって他の電池が影響を受ける問題がある。例えば、一の電池が短絡するなどして異常に発熱した場合、その熱によって隣接する電池も損傷を受けることがあった。図４のスペーサ２２０で各電池２１０を隔離することによりこれらの影響を低減できる。尚、スペーサ２２０の一部または全部に、金属等の熱伝導性の良好な部材を用いた場合は、発熱した電池の放熱を促進して、電池の寿命低下を防ぐこともできる。 [Spacer 220]
As shown in FIG. 3, a spacer 220 is disposed between the batteries. As shown in FIG. 4, the spacer 220 has a structure in which the cross section has a honeycomb shape, and forms a battery holding portion 222 that is open to hold the side surface of the cylindrical battery 210. The battery holding part 222 is formed in a honeycomb type or circular shape having a substantially hexagonal cross section so that the curved surface of the cylindrical battery 210 can be reliably held. Further, if a member that elastically deforms is used for the spacer 220, the curved surface of the battery 210 can be clamped and securely held. Or the spacer surface does not necessarily need to be planar, and the surface may be uneven. The spacer 220 of FIG. 4 is formed in two stages by offsetting the seven battery holding portions 222, and the battery block 200 as shown in FIG. The spacer 220 is made of an insulating member, and is formed by integrally molding a hard or soft plastic, for example. The spacer 220 divides the battery holding part 222 so that a plurality of batteries can be arranged while being accurately positioned, and each battery 210 can be separated independently. When a plurality of batteries are brought close to each other without a spacer, there is a problem that other batteries are affected by friction between the batteries or heat generation of the batteries. For example, when an abnormal heat is generated due to a short circuit of one battery, the adjacent battery may be damaged by the heat. These effects can be reduced by isolating each battery 210 with the spacer 220 of FIG. In addition, when a member having a good thermal conductivity such as a metal is used for a part or all of the spacer 220, it is possible to promote heat dissipation of the battery that has generated heat and prevent a decrease in battery life.

［リード板２４０］
さらに、各電池２１０の端面にはリード板２４０が固定される。リード板２４０は平面部分で複数の電池２１０の端面を覆い、電池２１０の端子同士を電気接続して直列、並列に電池２１０を接続する。リード板２４０は導電性のよい金属などで構成される。図３の例では、上下左右の４本の電池２１０の端子を接続するリード板２４０と、上下の２本の電池２１０の端子を接続するリード板２４０を使用している。これらのリード板２４０は、馬蹄形あるいはＵ字状のスリット２４１を形成して電池２１０の端子と確実に電気接続を得ている。馬蹄形のスリット２４１の内側を電池２１０の電極との溶着部として、電極に抵抗溶接でスポット溶接される。この構造のリード板２４０は、スリット２４１で分離された溶着部がリード板２４０に対して変形できるので、電池２１０の誤差や衝撃による振動を吸収して、電池２１０がリード板２４０から外れるのを有効に防止できる。ただ、溶着部は必ずしも馬蹄形のスリット２４１の内側とする必要はなく、Ｖ字状やコ字状のスリットを設けてその内側を溶着部とすることもできる。さらにリード板２４０は、内側に溶着部を設けてなるスリット２４１の非開口部が、直列に接続される電池２１０の方向を向くように、すなわち互いに縦方向で対向する姿勢となるように複数のスリット２４１を開口している。この構造のリード板２４０は、直列に接続される電池列を最短距離で、いいかえるとスリットで分断することなく低抵抗に接続できる特長がある。 [Lead plate 240]
Further, a lead plate 240 is fixed to the end face of each battery 210. The lead plate 240 covers the end surfaces of the plurality of batteries 210 at a flat portion and electrically connects the terminals of the batteries 210 to connect the batteries 210 in series and in parallel. The lead plate 240 is made of a metal having good conductivity. In the example of FIG. 3, a lead plate 240 that connects the terminals of the four batteries 210 on the upper, lower, left, and right sides and a lead plate 240 that connects the terminals of the upper and lower two batteries 210 are used. These lead plates 240 form horseshoe-shaped or U-shaped slits 241 to ensure electrical connection with the terminals of the battery 210. The inside of the horseshoe-shaped slit 241 is welded to the electrode of the battery 210, and the electrode is spot welded by resistance welding. In the lead plate 240 having this structure, since the welded portion separated by the slit 241 can be deformed with respect to the lead plate 240, the battery 210 can be prevented from being detached from the lead plate 240 by absorbing the error of the battery 210 and vibration due to impact. It can be effectively prevented. However, the welded portion does not necessarily need to be inside the horseshoe-shaped slit 241, and a V-shaped or U-shaped slit can be provided to make the inside a welded portion. Furthermore, the lead plate 240 has a plurality of positions so that the non-opening portion of the slit 241 provided with the welded portion on the inside faces the direction of the battery 210 connected in series, that is, in a posture facing each other in the vertical direction. The slit 241 is opened. The lead plate 240 having this structure has a feature that a battery array connected in series can be connected with a low resistance without being divided by a slit in the shortest distance.

［リード突出部２４２］
またリード板２４０にはリード突出部２４２が形成される。リード突出部２４２は、リード板２４０の一端を突出させて配線用の孔を形成したものである。このリード突出部２４２は、図５に示すように電池ブロック２００を外装ケース１００に挿入する際、下外装ケース１０２に形成されたリード用スリット４１０に挿入される。このように、外装ケース１００にはリード突出部２４２が位置する部位に予めリード突出部２４２が挿入できる大きさのリード用スリット４１０を開口しており、これによって電池ブロック２００が外装ケース１００に位置決めされる。 [Lead protrusion 242]
In addition, a lead protrusion 242 is formed on the lead plate 240. The lead projecting portion 242 is formed by projecting one end of the lead plate 240 to form a wiring hole. The lead protrusion 242 is inserted into a lead slit 410 formed in the lower outer case 102 when the battery block 200 is inserted into the outer case 100 as shown in FIG. As described above, the lead case 410 having a size that allows the lead protrusion 242 to be inserted is opened in advance in the portion where the lead protrusion 242 is located in the outer case 100, whereby the battery block 200 is positioned in the outer case 100. Is done.

リード突出部２４２をリード用スリット４１０に挿入すると、リード突出部２４２は下外装ケース１０２を貫通して外装ケース１００の外部に突出する。この状態で、リード突出部２４２に開口された配線用の孔にリード線５００の一端が配線される。リード線５００の他端は、後述する回路基板６００に配線される。このように、各リード板２４０に配線を行うのは、電池２１０の端子電圧を測定するためである。特にリチウムイオン電池２１０を使用する場合は、電池２１０を保護するために電池２１０電圧を検出してモニタする必要がある。このため、各リード板２４０の電圧を検出して、所定の電池２１０の組の電圧をモニタできる。   When the lead protrusion 242 is inserted into the lead slit 410, the lead protrusion 242 penetrates the lower outer case 102 and protrudes outside the outer case 100. In this state, one end of the lead wire 500 is wired in the wiring hole opened in the lead protrusion 242. The other end of the lead wire 500 is wired to a circuit board 600 described later. Thus, wiring is performed on each lead plate 240 in order to measure the terminal voltage of the battery 210. In particular, when the lithium ion battery 210 is used, it is necessary to detect and monitor the voltage of the battery 210 in order to protect the battery 210. For this reason, the voltage of each lead plate 240 can be detected, and the voltage of a predetermined set of batteries 210 can be monitored.

［封止用リブ４１２］
またリード用スリット４１０の周囲には、図６に示すように封止用リブ４１２が設けられている。図６はインナーケース４００の底面を示す斜視図である。この図に示すように、リード用スリット４１０の周囲を囲むように、リード突出部２４２の突出する方向と略並行な方向に直立する封止用リブ４１２が形成される。封止用リブ４１２は、リード突出部２４２にリード線５００を配線した状態で封止するための区画を形成している。封止は、シリコンなどの封止材３００を封止用リブ４１２で囲まれた領域に注入して行われ、これによりリード板２４０とリード線５００が確実に電気接続された状態で固定され、同時に防水も図られる。封止用リブ４１２は下外装ケース１０２の表面に一体成型により設けられる。図６に示すように、封止用リブ４１２は下外装ケース１０２の側面から延長されるように、側面と同一平面で形成されており、さらにＵ字状にリード線保持部４１４を形成している。これにより、リード線５００を折曲させることなく回路基板６００から直線状に引き出し、さらにリード保持部でリード線５００を挟着して保持し、配線を安定して行える。また封止用リブ４１２の高さは、全周にわたって均一とせず、一部の壁面のみを高く形成してもよい。特に、外装ケース１００の側面側に面した封止用リブ４１２は、リード用スリット４１０にリード突出部２４２を挿入した状態でリード突出部２４２の上端よりも高くなるよう設計される。これによって、突出するリード突出部２４２が金属などの導電性部材に接触してショートすることが防止される。特に、封止後にリード突出部２４２の一部が露出しないので、この部分でのショートの恐れを回避できる。また、封止前の状態でも導電性のリード突出部２４２が突出しないので、超音波溶着の際等に金属板に接触してもショートし難くできる。 [Sealing rib 412]
Further, a sealing rib 412 is provided around the lead slit 410 as shown in FIG. FIG. 6 is a perspective view showing the bottom surface of the inner case 400. As shown in this figure, sealing ribs 412 that stand upright in a direction substantially parallel to the direction in which the lead protrusions 242 protrude are formed so as to surround the periphery of the lead slit 410. The sealing rib 412 forms a section for sealing in a state where the lead wire 500 is wired to the lead protrusion 242. Sealing is performed by injecting a sealing material 300 such as silicon into a region surrounded by the sealing rib 412, whereby the lead plate 240 and the lead wire 500 are fixed in a state of being securely electrically connected, At the same time, waterproofing is also achieved. The sealing rib 412 is provided on the surface of the lower exterior case 102 by integral molding. As shown in FIG. 6, the sealing rib 412 is formed in the same plane as the side surface so as to extend from the side surface of the lower exterior case 102, and further, a lead wire holding portion 414 is formed in a U shape. Yes. As a result, the lead wire 500 is pulled out linearly from the circuit board 600 without being bent, and the lead wire 500 is sandwiched and held by the lead holding portion, thereby enabling stable wiring. The height of the sealing rib 412 may not be uniform over the entire circumference, and only a part of the wall surfaces may be formed high. In particular, the sealing rib 412 facing the side surface of the outer case 100 is designed to be higher than the upper end of the lead protrusion 242 in a state where the lead protrusion 242 is inserted into the lead slit 410. This prevents the projecting lead projecting portion 242 from coming into contact with a conductive member such as metal and causing a short circuit. In particular, since a part of the lead protrusion 242 is not exposed after sealing, the possibility of a short circuit at this part can be avoided. Further, since the conductive lead protrusion 242 does not protrude even before sealing, it is difficult to cause a short circuit even when contacting the metal plate during ultrasonic welding.

［感熱素子］
さらに感熱素子も、上記のリード突出部２４２と同様の方法で固定される。感熱素子は電池２１０の温度を検出して電池保護の制御を行うために利用される。感熱素子としてはサーミスタや熱電対、ＰＴＣ素子など温度に応じて電気特性を変化させる素子が利用できる。図３の例では感熱素子としてサーミスタを使用している。サーミスタである感熱素子は図３に示すように、電池２１０の谷間に位置することで、一個の感熱素子で２個の電池の温度を測定することができ、また谷間のスペースを利用して感熱素子の配置スペースを稼ぐことができる。感熱素子は感熱素子ホルダ２５０に固定されており、電池２１０の谷間に感熱素子ホルダ２５０を固定できるよう、スペーサ２２０には感熱素子ホルダ用切り欠き２２４を形成している。感熱素子ホルダ２５０で感熱素子を電池ブロック２００に固定した状態で、電池２１０の側面部分を貼付するように両面テープなどの固定テープ２６０で電池ブロック２００の周囲を捲回して、電池ブロック２００を固定する。これにより、電池２１０がスペーサ２２０から脱離しないよう確実に固定される。 [Thermal element]
Further, the thermal element is also fixed in the same manner as the lead protrusion 242 described above. The thermal element is used to detect the temperature of the battery 210 and control battery protection. As the thermosensitive element, an element such as a thermistor, a thermocouple, or a PTC element that changes electrical characteristics according to temperature can be used. In the example of FIG. 3, a thermistor is used as the thermal element. As shown in FIG. 3, the thermosensitive element which is a thermistor is located in the valley of the battery 210, so that the temperature of two batteries can be measured with one thermosensitive element, and the heat sensitive element is utilized using the space between the valleys. It is possible to earn an element arrangement space. The thermal element is fixed to the thermal element holder 250, and the thermal element holder notch 224 is formed in the spacer 220 so that the thermal element holder 250 can be fixed in the valley of the battery 210. In a state where the thermal element is fixed to the battery block 200 with the thermal element holder 250, the battery block 200 is fixed by winding the periphery of the battery block 200 with a fixing tape 260 such as a double-sided tape so as to attach the side surface portion of the battery 210. To do. Thereby, the battery 210 is securely fixed so as not to be detached from the spacer 220.

［感熱素子用リード板２５１］
また感熱素子ホルダ２５０には、感熱素子の端子接続用に一部を突出させた感熱素子用リード板２５１を固定している。感熱素子用リード板２５１は、リード突出部２４２と同じ方向に突出させており、リード用スリット４１０と同様にインナーケース４００に開口された感熱素子リード用スリット４２０に挿入される。感熱素子リード用スリット４２０の周囲にも同様に感熱素子リード封止用リブ４２２が形成されている。感熱素子リード用スリット４２０に感熱素子用リード板２５１を挿入した状態で、感熱素子用リード板２５１に形成された孔にリード線５００の一端を配線し、他端を回路基板６００の感熱素子用回路と配線される。また、感熱素子用リード板２５１が配線された状態で、上記と同様の封止を行い防水とショートなどから保護する。また感熱素子リード封止用リブ４２２を構成する側面側の高さは、感熱素子リード用スリット４２０に感熱素子用リード突出部２５２を挿入した状態で、感熱素子用リード突出部２５２の上端よりも高くなるよう設計される。これによって、封止後に感熱素子用リード突出部２５２の一部が露出することが防止され、感熱素子のショートが防止される。 [Lead plate 251 for thermal element]
Further, a heat sensitive element lead plate 251 is fixed to the heat sensitive element holder 250 so that a part of the heat sensitive element is connected for terminal connection of the heat sensitive element. The thermal element lead plate 251 protrudes in the same direction as the lead protruding portion 242 and is inserted into the thermal element lead slit 420 opened in the inner case 400 in the same manner as the lead slit 410. Similarly, a thermal element lead sealing rib 422 is formed around the thermal element lead slit 420. With the thermal element lead plate 251 inserted into the thermal element lead slit 420, one end of the lead wire 500 is wired in the hole formed in the thermal element lead plate 251, and the other end is used for the thermal element of the circuit board 600. Wired with the circuit. Further, in the state where the lead plate 251 for the thermal element is wired, the same sealing as described above is performed to protect it from waterproofing and short circuit. Further, the height of the side surface constituting the thermal element lead sealing rib 422 is higher than the upper end of the thermal element lead protrusion 252 in a state where the thermal element lead protrusion 252 is inserted into the thermal element lead slit 420. Designed to be high. This prevents a part of the thermal element lead protrusion 252 from being exposed after sealing, thereby preventing a short circuit of the thermal element.

［インナーケース４００］
以上のようにして構成された電池ブロック２００は、インナーケース４００に挿入されて固定される。インナーケース４００は上下に分割された構成であり、図６に示すように開口部を有する箱状の下インナーケース４０２と、蓋状の上インナーケース４０１で構成される。図５に示すように内部に組立済みの電池ブロック２００を上方を開口した下インナーケース４０２挿入した後、上インナーケース４０１で開口部を閉塞して超音波溶着などの熱溶着や接着により、この部分で気密に固定される。インナーケース４００は、絶縁材を成形して製作される。インナーケース４００を成形する絶縁材は、超音波溶着できるプラスチック、すなわち熱可塑性のプラスチックである。またインナーケース４００は、好ましくは透光性の部材とする。透光性の部材としては、ポリカーボネート樹脂が好適に利用できる。ポリカーボネート樹脂は耐熱性に優れており、また電解液に溶解しないので、リチウムイオン電池の保護に適している。透光性のインナーケースを使用することで、インナーケース内部の状態が外部から視認できるので、電池の不具合や組立上の問題などが目視で発見しやすくなり、電池の信頼性を高められる。一方、外装ケース１００等は安価なＡＢＳ樹脂などで構成でき、パック電池の製造コストを低減できる。 [Inner case 400]
The battery block 200 configured as described above is inserted into the inner case 400 and fixed. The inner case 400 is divided into upper and lower parts, and includes a box-shaped lower inner case 402 having an opening and a lid-shaped upper inner case 401 as shown in FIG. As shown in FIG. 5, after the assembled battery block 200 is inserted into the lower inner case 402 with the upper opening, the opening is closed with the upper inner case 401, and this is performed by thermal welding or bonding such as ultrasonic welding. It is fixed airtight at the part. The inner case 400 is manufactured by molding an insulating material. The insulating material forming the inner case 400 is a plastic that can be ultrasonically welded, that is, a thermoplastic plastic. The inner case 400 is preferably a translucent member. As the light-transmitting member, a polycarbonate resin can be suitably used. The polycarbonate resin is excellent in heat resistance and is not dissolved in the electrolytic solution, and thus is suitable for protecting a lithium ion battery. By using the translucent inner case, the state inside the inner case can be visually recognized from the outside, so that it is easy to visually detect defects in the battery and problems in assembly, and the reliability of the battery can be improved. On the other hand, the outer case 100 and the like can be made of inexpensive ABS resin and the like, which can reduce the manufacturing cost of the battery pack.

［通気口４３０］
またインナーケース４００には、図６に示すように通気口４３０が開口されている。通気口４３０は、下インナーケース４０２の端面に形成された傾斜面４４０に開口される。傾斜面４４０に通気口４３０を形成することで、インナーケース４００を覆う外装ケース１００との距離を保ち、通気量を確保している。通気口４３０には、通気性及び防水性を有するシート４５０を内側から貼付して閉塞している。これにより、内圧の調整と防水性が維持される。インナーケース４００を密閉すると、内部の電池２１０から排出されるガスによってインナーケース内部が高圧になることがある。一方、インナーケース内部の電池を保護するために防水する必要がある。したがって、空気は通過しかつ水分は通過させないフィルタを介することによって、防水性と通気性を両立させ、内圧による膨張や収縮でインナーケース４００が変形する事態を防止し、同時に内部の電池２１０を水分から保護する。このような通気性および防水性を有するシート４５０には、ゴアテックス（登録商標）等が使用できる。 [Vent 430]
Further, as shown in FIG. 6, a vent 430 is opened in the inner case 400. The vent 430 is opened in an inclined surface 440 formed on the end surface of the lower inner case 402. By forming the vent 430 in the inclined surface 440, the distance from the outer case 100 covering the inner case 400 is maintained, and the amount of ventilation is secured. The vent hole 430 is closed by attaching a breathable and waterproof sheet 450 from the inside. Thereby, adjustment of internal pressure and waterproofness are maintained. When the inner case 400 is sealed, the inside of the inner case may become a high pressure due to the gas discharged from the battery 210 inside. On the other hand, it is necessary to waterproof to protect the battery inside the inner case. Therefore, by passing through a filter that allows air to pass through but does not allow moisture to pass therethrough, it is possible to achieve both waterproofness and air permeability, prevent the inner case 400 from being deformed due to expansion and contraction due to internal pressure, and at the same time, keep the internal battery 210 from moisture. Protect from. For such a breathable and waterproof sheet 450, Gore-Tex (registered trademark) or the like can be used.

［リード線５００］
回路基板６００は、図６や図７に示すようにリード用スリット４１０等を開口した面と対向するインナーケース４００の反対面に固定される。回路基板６００は、リード線５００を介して対向面のリード板２４０と配線される。このとき、各リード線５００は互いに直交しないように、それぞれ直線状にリード板２４０と回路基板６００とを配線する。リード線５００は電池電圧が印加されているため、ショートが発生し難いような配慮が求められる。上述の通りリチウムイオン電池を多数直列に接続する場合、電池電圧のモニタのため複数のリード線を回路基板６００に接続する必要がある。各リード線には電池電圧が印加されているため、複数のリード線で配線される状況でリード線を引き回すとショートのおそれがある。そこで本実施の形態では、リード線同士が直交しないように、リード線５００がムカデの足状に延びるように、すなわちほぼ同一の方向で、並行に近い方向に延長されるよう配置している。この状態でリード線５００が維持できるよう、上述した側面側の封止用リブ４１２に形成したリード線保持部４１４に加えて、図６に示すようにインナーケース４００の側面にもリード用リブ４６０を形成している。また回路基板上の端子も、該当するリード板２４０と配線し易いように、回路基板６００の端部に、それぞれのリード板２４０と対応する位置近傍に配置されるよう回路が設計される。このようなリード線５００による配線によって、ショートの恐れを低減している。コネクタによる接続であれば、電池電圧の印加された端子が接近して配置されるため、金属片がコネクタに挿入されるなど何らかの原因でショートすることが考えられるが、本実施の形態ではリード線による配線を行っているので、電池電圧の印加された端子や経路を離間させることができ、しかもショートの原因となるリード同士の接触も排除しており、高い安全性が確保される。 [Lead wire 500]
As shown in FIGS. 6 and 7, the circuit board 600 is fixed to the opposite surface of the inner case 400 facing the surface where the lead slits 410 and the like are opened. The circuit board 600 is wired with the lead plate 240 on the opposite surface via the lead wire 500. At this time, the lead plate 240 and the circuit board 600 are wired in a straight line so that the lead wires 500 are not orthogonal to each other. Since the battery voltage is applied to the lead wire 500, consideration is required so that a short circuit is unlikely to occur. When many lithium ion batteries are connected in series as described above, it is necessary to connect a plurality of lead wires to the circuit board 600 in order to monitor the battery voltage. Since a battery voltage is applied to each lead wire, there is a risk of short circuit if the lead wire is routed in a situation where it is wired with a plurality of lead wires. Therefore, in the present embodiment, the lead wires 500 are arranged so as to extend in a centipede foot shape, that is, in substantially the same direction and in a direction close to parallel so that the lead wires are not orthogonal to each other. In order to maintain the lead wire 500 in this state, in addition to the lead wire holding portion 414 formed on the side sealing rib 412 described above, the lead rib 460 is also provided on the side surface of the inner case 400 as shown in FIG. Is forming. Further, the circuit is designed so that the terminals on the circuit board are also arranged at the end portions of the circuit board 600 in the vicinity of the positions corresponding to the respective lead boards 240 so that wiring with the corresponding lead boards 240 is easy. Such wiring by the lead wire 500 reduces the possibility of a short circuit. In the case of connection by a connector, since the terminals to which the battery voltage is applied are arranged close to each other, it is conceivable that the metal piece is short-circuited for some reason such as being inserted into the connector. Therefore, the terminals and paths to which the battery voltage is applied can be separated from each other, and contact between leads that causes a short circuit is also eliminated, so that high safety is ensured.

［回路基板６００］
電子部品などを実装し、電池の充電制御や保護回路などを構成したり、電池の残容量の演算回路を構成する回路基板６００は、基板ホルダ６１０に保持される。図７に、インナーケース４００上に回路基板６００を固定した状態の斜視図を示す。この図に示すように、基板ホルダ６１０は回路基板６００の周囲を囲むように基板ホルダ用リブ６１２を直立させている。一般に回路基板は厚さに対して薄く面積が広くなるため、強度的に弱くなるが、基板ホルダ６１０によって周囲を枠状に囲むことで、平面と直交する面に延長された基板ホルダ用リブ６１２で補強される効果が得られる。 [Circuit board 600]
A circuit board 600 that mounts electronic components and the like, constitutes a battery charge control, a protection circuit, and the like, and constitutes an arithmetic circuit for the remaining capacity of the battery is held by a board holder 610. FIG. 7 is a perspective view showing a state where the circuit board 600 is fixed on the inner case 400. As shown in this figure, the substrate holder 610 has substrate holder ribs 612 upright so as to surround the circuit substrate 600. In general, since the circuit board is thin with respect to the thickness and has a large area, the circuit board is weakened in strength. However, by surrounding the periphery in a frame shape with the substrate holder 610, the board holder rib 612 extended to a plane orthogonal to the plane. The effect of being reinforced with is obtained.

回路基板６００は、電池ブロック２００と並行に配置され、リード線５００による配線を短くシンプルに行えるようにしている。回路基板６００に実装された保護回路は、電池の過充電や過放電を検出して電流を制御する回路、電池の過充電を検出して電流を遮断する回路等である。保護回路は、電池の過充電や過放電を検出するために、電池の電圧を検出する電圧検出回路（図示せず）を備える。電圧検出回路は、リード板２４０を介して電池ブロック２００の中間電圧の電圧を検出し、検出した電圧から電池の過充電や過放電を検出する。さらに、回路基板は、図示しないが充放電用の出力端子に接続されている。パック電池は、充放電用の出力端子が電動機器に接続される状態で放電し、充放電用の出力端子が充電器に接続される状態で電池が充電される。   The circuit board 600 is arranged in parallel with the battery block 200 so that the wiring by the lead wire 500 can be made short and simple. The protection circuit mounted on the circuit board 600 is a circuit that detects battery overcharge or overdischarge and controls current, a circuit that detects battery overcharge and interrupts current, and the like. The protection circuit includes a voltage detection circuit (not shown) that detects the voltage of the battery in order to detect battery overcharge and overdischarge. The voltage detection circuit detects the voltage of the intermediate voltage of the battery block 200 via the lead plate 240, and detects battery overcharge or overdischarge from the detected voltage. Furthermore, although not shown, the circuit board is connected to an output terminal for charging and discharging. The battery pack is discharged in a state where the charging / discharging output terminal is connected to the electric device, and the battery is charged in a state where the charging / discharging output terminal is connected to the charger.

［ポッティング］
基板ホルダ６１０内で配線された回路基板６００は、図７に示すように樹脂６２０によるポッテングまたはコーティングにより防水加工される。回路基板６００のポッティング等により、回路基板６００の防水が図られるとともに、回路基板６００と配線されたリード線５００の分離を阻止し、ショートの恐れを回避する。ポッティングの材料には、ウレタン系樹脂、シリコン系樹脂、エポキシ系樹脂等の樹脂６２０が利用できる。またポッティングすることで、放熱性も改善される。何らコーティングなどを行わない状態では空気に曝されることとなり熱伝導性が悪いが、コーティングによって接触面積から放熱が行われるので、放熱性を改善してパック電池の信頼性も向上される。 [Potting]
The circuit board 600 wired in the board holder 610 is waterproofed by potting or coating with a resin 620 as shown in FIG. By potting the circuit board 600, the circuit board 600 is waterproofed, and separation of the lead wires 500 wired from the circuit board 600 is prevented, thereby avoiding the possibility of short circuit. As a potting material, a resin 620 such as a urethane resin, a silicon resin, or an epoxy resin can be used. Moreover, heat dissipation is also improved by potting. In the state without any coating, it is exposed to air and the thermal conductivity is poor. However, since the coating releases heat from the contact area, the heat dissipation is improved and the reliability of the battery pack is improved.

［基板ホルダ６１０の固定］
回路基板６００を含む基板ホルダ６１０は、図７に示すようにインナーケース４００上に固定される。ここではネジ止めにより固定されるが、フックによる係止や接着などの方法も利用できることはいうまでもない。インナーケース４００上に基板ホルダ６１０を固定し、また表示基板７００を仮止めした状態で、図８に示すようにインナーケース４００が外装ケース１００に挿入される。外装ケース１００は上下に分割された構造であり、内部にインナーケース４００を収納できる大きさ及び形状に設計される。図８に示すように外装ケース１００の内部にはインナーケース保持用リブ１０６を突出させている。インナーケース保持用リブ１０６は上外装ケース１０１の内面から垂直に突出するよう、一体成型で設けられる。インナーケース保持用リブ１０６の先端をインナーケース４００に当接させることで、インナーケース４００は外装ケース１００内部で動かないよう確実に保持される。 [Fixing the substrate holder 610]
The substrate holder 610 including the circuit substrate 600 is fixed on the inner case 400 as shown in FIG. Although it is fixed by screwing here, it goes without saying that a method such as locking by hook or adhesion can also be used. With the substrate holder 610 fixed on the inner case 400 and the display substrate 700 temporarily fixed, the inner case 400 is inserted into the outer case 100 as shown in FIG. The outer case 100 has a structure divided into upper and lower parts, and is designed to have a size and shape that can accommodate the inner case 400 therein. As shown in FIG. 8, an inner case holding rib 106 is projected inside the outer case 100. The inner case holding rib 106 is integrally formed so as to protrude vertically from the inner surface of the upper outer case 101. By bringing the tip of the inner case holding rib 106 into contact with the inner case 400, the inner case 400 is securely held so as not to move inside the outer case 100.

［緩衝材８００］
さらに、インナーケース４００と外装ケース１００との間には、図８に示すように緩衝材８００が配置される。緩衝材８００は、リード線５００を配線、固定した状態で、インナーケース４００の側面及び基板ホルダ６１０を設けない底面に固定される。これによってインナーケース４００と外装ケース１００の間に緩衝材８００を介在させることができ、外部の衝撃からインナーケース４００を保護する。インナーケース保持用リブ１０６は、インナーケース４００の外周を覆う緩衝材８００に先端を当接して、インナーケース４００を外装ケース１００の内部で挟着するように保持する。これによって、インナーケース４００は外装ケース１００内部でがたつくことなく確実に保持され、しかも緩衝材８００によって衝撃や振動から保護される。緩衝材８００はクッション性のよい弾性体が使用でき、シリコンゴムや発泡体等が利用できる。緩衝材８００は粘着テープなどでインナーケース４００の表面に貼付される。また、回路基板６００を収納する基板ホルダ６１０の面積はインナーケース４００の上面よりも小さくなるよう設計される。さらに基板ホルダ６１０がインナーケース４００の上面から突出しないように、インナーケース４００内に含まれる状態に位置決めされて固定される。これによって、インナーケース４００のみが外装ケース１００と接触して固定される。いいかえると、基板ホルダ６１０は外装ケース１００の内面と直接接触せず、インナーケース４００上に載置される状態となっている。これによって、外装ケース１００を落下させるなど強い衝撃が加えられても、衝撃が直接回路基板６００には伝達されず、緩衝材８００とインナーケース４００を介して伝搬されるため、回路基板６００に実装された電子部品やはんだ付けなどの電気接続部分が保護される。このように、インナーケース保持用リブ１０６と緩衝材８００でインナーケース４００を保持する構造によって、回路基板６００は衝撃や振動から保護され、この部分での信頼性が向上する。 [Buffer material 800]
Furthermore, a cushioning material 800 is disposed between the inner case 400 and the outer case 100 as shown in FIG. The buffer material 800 is fixed to the side surface of the inner case 400 and the bottom surface where the substrate holder 610 is not provided in a state where the lead wire 500 is wired and fixed. Accordingly, the cushioning material 800 can be interposed between the inner case 400 and the outer case 100, and the inner case 400 is protected from an external impact. The inner case holding rib 106 holds the inner case 400 so that the inner case 400 is sandwiched inside the outer case 100 by abutting the tip of the inner case 400 on the cushioning material 800 covering the outer periphery of the inner case 400. As a result, the inner case 400 is securely held in the outer case 100 without rattling, and is protected from shock and vibration by the cushioning material 800. The cushioning material 800 can be an elastic body with good cushioning properties, and silicon rubber, foam, or the like can be used. The cushioning material 800 is attached to the surface of the inner case 400 with an adhesive tape or the like. Further, the area of the substrate holder 610 that accommodates the circuit board 600 is designed to be smaller than the upper surface of the inner case 400. Further, the substrate holder 610 is positioned and fixed so as to be included in the inner case 400 so as not to protrude from the upper surface of the inner case 400. Accordingly, only the inner case 400 is fixed in contact with the outer case 100. In other words, the substrate holder 610 is not in direct contact with the inner surface of the outer case 100 and is placed on the inner case 400. As a result, even if a strong impact such as dropping the outer case 100 is applied, the impact is not transmitted directly to the circuit board 600 but is propagated through the cushioning material 800 and the inner case 400, so that it is mounted on the circuit board 600. Electrical connection parts such as soldered electronic parts and soldered parts are protected. As described above, the structure in which the inner case 400 is held by the inner case holding rib 106 and the cushioning material 800 protects the circuit board 600 from impacts and vibrations, and the reliability at this portion is improved.

［表示基板７００］
表示基板７００は、電池の残量表示などを行う表示部７０１を含んでおり、例えば液晶表示器やＬＥＤ表示器等の７セグメント表示器が使用される。表示基板７００は、外装ケース１００に開口された開口窓１０８を通じて表示部７０１を外部に表出させる。このため、表示部７０１は外装ケース１００に固定する必要がある。一方、表示部７０１を駆動させるために表示基板７００は回路基板６００と配線される必要がある。このため、従来の組み立て工程においては、表示基板から長めのリード線を回路基板と配線し、先に表示基板を外装ケースに固定した後、基板ホルダを含むインナーケースを外装ケースに収納していた。この方法では、インナーケースに固定された回路基板と表示基板とが配線された状態で、回路基板を外装ケースに固定する必要があり、リード線が邪魔になって作業しづらいという問題があった。また作業しやすくするためにリード線を長くすると、長いリード線が外装ケースの組立時に上外装ケースと下外装ケースの間に挟まれやすくなる。さらに、長いリード線を外装ケース内部に収納するスペースも問題となる。 [Display substrate 700]
The display substrate 700 includes a display unit 701 that displays the remaining amount of the battery. For example, a 7-segment display such as a liquid crystal display or an LED display is used. The display substrate 700 exposes the display unit 701 to the outside through the opening window 108 opened in the outer case 100. For this reason, the display unit 701 needs to be fixed to the outer case 100. On the other hand, the display substrate 700 needs to be wired with the circuit substrate 600 in order to drive the display portion 701. For this reason, in the conventional assembly process, a long lead wire is wired from the display board to the circuit board, and after fixing the display board to the outer case first, the inner case including the board holder is accommodated in the outer case. . In this method, it is necessary to fix the circuit board to the outer case in a state where the circuit board fixed to the inner case and the display board are wired, and there is a problem that it is difficult to work because the lead wire gets in the way. . Further, if the lead wire is lengthened to facilitate the work, the long lead wire is likely to be sandwiched between the upper exterior case and the lower exterior case when the exterior case is assembled. Furthermore, the space for storing the long lead wires inside the outer case is also a problem.

そこで本実施の形態に係る組立方法では、まず表示基板７００をインナーケース４００上に仮止めし、インナーケース４００を外装ケース１００に挿入して外装ケース１００を閉鎖した後、外装ケース１００の外部からネジ止めなどにより表示基板７００を固定する方式とした。これによって、表示基板７００を外装ケース１００に固定するための位置決めが容易に行え、またリード線を長くする必要もなく、組み立て作業の効率が大きく改善される。   Therefore, in the assembling method according to the present embodiment, first, the display substrate 700 is temporarily fixed on the inner case 400, the inner case 400 is inserted into the outer case 100, and the outer case 100 is closed. The display substrate 700 is fixed by screwing or the like. As a result, positioning for fixing the display substrate 700 to the outer case 100 can be easily performed, and there is no need to lengthen the lead wires, so that the efficiency of the assembly work is greatly improved.

具体的には、インナーケース４００上に表示基板７００を仮止めするための仮止め機構としてボス４７０を設ける。図９に示すように、ボス４７０は基板ホルダ６１０に隣接した位置に表示基板７００を配置するよう、２箇所で円筒状に突出するよう形成される。表示基板７００を回路基板６００と隣接させることにより、これらの間を配線するリード部も最短とすることができる。また表示基板７００には、ボス４７０が挿入できるボス孔７１０を底面に設け、かつ上外装ケース１０１の内面でネジ止めするための表示基板ネジ孔７２０を形成している。好ましくは、ボス孔７１０と表示基板ネジ孔７２０が一直線上となるように配置される。これによって、表示基板７００への孔の形成を同時に行える。なお、ボス孔７１０およびボス４７０にはネジを締結するネジ溝などの構造を設けない。これらは仮止めのための機構であって、実際に固定されるのは表示基板７００と外装ケース１００との間であり、ネジ溝などの固定機構は表示基板ネジ孔７２０に設けられる。さらに、上外装ケース１０１には、図１０に示すように上外装ケース１０１の裏側に位置する表示基板７００をネジ止めするためのネジ孔１０９が開口される。インナーケース４００上に形成されるボス４７０は、インナーケース４００を外装ケース１００に挿入後、外装ケース１００のネジ孔１０９と表示基板ネジ孔７２０が一致する位置に表示基板７００が決めされるよう設計される。ボス４７０を使って表示基板７００を位置決めすることにより、インナーケース４００を外装ケース１００に挿入後、ネジ孔１０９からネジ止めして表示基板７００が外装ケース１００に固定される。これにより、表示基板７００がインナーケース４００上に仮止めされた状態から、外装ケース１００に確実に固定される。その後、ネジ孔１０９を隠すように表示ラベル１１０をインナーケース４００に貼付する。これによって、ネジ孔１０９を防水でき、またネジが外部に表出させないことで不用意な分解を防止できる。表示ラベル１１０は、図１０のように開口窓１０８の部分を開口させた一枚のシールとする他、ネジ孔をそれぞれ閉塞する複数のシールとすることもできる。   Specifically, a boss 470 is provided on the inner case 400 as a temporary fixing mechanism for temporarily fixing the display substrate 700. As shown in FIG. 9, the boss 470 is formed to protrude in a cylindrical shape at two locations so that the display substrate 700 is disposed at a position adjacent to the substrate holder 610. By causing the display substrate 700 to be adjacent to the circuit substrate 600, the lead portion for wiring between them can be made the shortest. Further, the display substrate 700 is provided with a boss hole 710 into which the boss 470 can be inserted on the bottom surface, and a display substrate screw hole 720 for screwing on the inner surface of the upper exterior case 101. Preferably, the boss hole 710 and the display substrate screw hole 720 are arranged in a straight line. Thus, holes can be formed in the display substrate 700 at the same time. The boss hole 710 and the boss 470 are not provided with a structure such as a screw groove for fastening a screw. These are temporary fixing mechanisms that are actually fixed between the display substrate 700 and the outer case 100, and fixing mechanisms such as screw grooves are provided in the display substrate screw holes 720. Further, as shown in FIG. 10, a screw hole 109 for screwing the display substrate 700 located on the back side of the upper exterior case 101 is opened in the upper exterior case 101. The boss 470 formed on the inner case 400 is designed so that the display substrate 700 is determined at a position where the screw hole 109 of the outer case 100 and the display substrate screw hole 720 coincide after the inner case 400 is inserted into the outer case 100. Is done. By positioning the display substrate 700 using the bosses 470, the inner case 400 is inserted into the outer case 100 and then screwed through the screw holes 109 to fix the display substrate 700 to the outer case 100. As a result, the display substrate 700 is securely fixed to the outer case 100 from a state in which the display substrate 700 is temporarily fixed on the inner case 400. Thereafter, the display label 110 is affixed to the inner case 400 so as to hide the screw hole 109. Accordingly, the screw hole 109 can be waterproofed, and inadvertent disassembly can be prevented by preventing the screw from being exposed to the outside. As shown in FIG. 10, the display label 110 may be a single seal with the opening window 108 opened, or a plurality of seals that respectively close screw holes.

以上のパック電池を組み立てる工程を、以下説明する。
（１）まず、図３に示す電池ブロックを構成する。スペーサ２２０の電池保持部２２２に各々電池２１０を挿入し、かつ電池２１０の端面にリード板２４０を固定する。リード板２４０はリード突出部２４２が同一方向となるように、電池２１０の左右に各々で配置される。図３の例では、上下左右２個ずつ、４個の電極端子を固定するリード板２４０を３枚と、上下２個の電極端子を固定するリード板２４０１枚を電池２１０の両端に使用して、計１４個の電池２１０を７本直列接続し、かつこれら２つの並列接続を構成する。加えて、電池２１０の谷間に感熱素子を保持する感熱素子ホルダ２５０を固定する。感熱素子は、複数箇所に設けることが好ましく、例えば電池２１０の上列右側から２番目と３番目の間と、下列左側から２番目と３番目の間に設ける。また感熱素子用リード突出部２５２を、リード突出部２４２と同じ方向に突出させる。その後、電池ブロック２００の周囲を両面テープなどの固定テープ２６０で捲回し、表出している電池２１０の円筒側面がテープで接着されて電池２１０が固定される。 The process of assembling the above battery pack will be described below.
(1) First, the battery block shown in FIG. 3 is configured. The batteries 210 are inserted into the battery holding portions 222 of the spacers 220, and the lead plate 240 is fixed to the end surface of the battery 210. The lead plates 240 are respectively arranged on the left and right sides of the battery 210 so that the lead protrusions 242 are in the same direction. In the example of FIG. 3, three lead plates 240 for fixing four electrode terminals, two at the top, one on the left, and two at left and right sides of the battery 210 are used for fixing two electrode terminals 2401. , A total of 14 batteries 210 are connected in series, and these two are connected in parallel. In addition, a thermal element holder 250 that holds the thermal element in the valley of the battery 210 is fixed. The thermal elements are preferably provided at a plurality of locations, for example, between the second and third from the upper right side of the battery 210 and between the second and third from the lower left side. Further, the lead protrusion 252 for the thermal element is protruded in the same direction as the lead protrusion 242. Thereafter, the periphery of the battery block 200 is wound with a fixing tape 260 such as a double-sided tape, and the cylindrical side surface of the exposed battery 210 is bonded with the tape to fix the battery 210.

（２）この電池ブロック２００を、図５に示すように下インナーケース４０２に挿入する。なお、下インナーケース４０２には図６に示すように予め通気口４３０を内側から覆うようにシート４５０が固定されている。リード突出部２４２および感熱素子用リード突出部２５２が、それぞれ下インナーケース４０２に開口されたリード用スリット４１０、感熱素子リード用スリット４２０に挿入される。一方、下インナーケース４０２の開口部に電池ブロック２００を挿入後、上インナーケース４０１で開口部を閉塞し、超音波溶着で上下インナーケース４０２を溶着させ、この部分で気密に固定する。上インナーケース４０１の上面には、基板ホルダ６１０が載置され、ネジ止めにより固定される。図７に示すように基板ホルダ６１０は、予め電子部品などが実装されリード線５００が配線された基板を挿入して、ウレタン系樹脂でポッティングして防水処理された状態とされる。基板ホルダ６１０を上インナーケース４０１に固定した後、リード線５００を反対面のリード板２４０側に折り返す。このとき、複数のリード線５００が互いに交差しないように下方に折り返され、リード用リブ４６０で保持される。そして各リード板２４０にリード線５００を配線し、図６に示すようにシリコンで突出部が埋設されるように封止する。   (2) The battery block 200 is inserted into the lower inner case 402 as shown in FIG. As shown in FIG. 6, a sheet 450 is fixed to the lower inner case 402 so as to cover the vent hole 430 from the inside in advance. The lead protrusion 242 and the thermal element lead protrusion 252 are inserted into the lead slit 410 and the thermal element lead slit 420 opened in the lower inner case 402, respectively. On the other hand, after the battery block 200 is inserted into the opening of the lower inner case 402, the opening is closed with the upper inner case 401, the upper and lower inner cases 402 are welded by ultrasonic welding, and the portion is airtightly fixed. A substrate holder 610 is placed on the upper surface of the upper inner case 401 and fixed by screws. As shown in FIG. 7, the substrate holder 610 is in a state of being waterproofed by inserting a substrate on which electronic components and the like are mounted in advance and wired with lead wires 500 and potting with urethane resin. After fixing the substrate holder 610 to the upper inner case 401, the lead wire 500 is folded back to the lead plate 240 side on the opposite surface. At this time, the plurality of lead wires 500 are folded downward so as not to cross each other and are held by the lead ribs 460. Then, lead wires 500 are wired on each lead plate 240 and sealed so that the protruding portions are embedded with silicon as shown in FIG.

（３）また図９に示すように、インナーケース４００の上面に表示基板７００を仮止めする。インナーケース４００のボス４７０に表示基板７００のボス孔７１０を挿入して、表示基板７００がインナーケース４００上に位置決めされて保持される。この状態で、インナーケース４００を外装ケース１００に挿入し、上外装ケース１０１と下外装ケース１０２を図８に示す左右の係止部で係止した後、ネジ止めで固定する。最後に、図１０に示すように上外装ケース１０１のネジ孔１０９からネジを挿入して、表示基板７００を上外装ケース１０１に固定し、その後表示ラベル１１０をネジ孔１０９を覆うように貼付する。これによって、パック電池は組み立てられる。   (3) Also, as shown in FIG. 9, the display substrate 700 is temporarily fixed to the upper surface of the inner case 400. The boss hole 710 of the display substrate 700 is inserted into the boss 470 of the inner case 400, and the display substrate 700 is positioned and held on the inner case 400. In this state, the inner case 400 is inserted into the outer case 100, the upper outer case 101 and the lower outer case 102 are locked by the left and right locking portions shown in FIG. 8, and then fixed by screws. Finally, as shown in FIG. 10, screws are inserted from the screw holes 109 of the upper outer case 101 to fix the display substrate 700 to the upper outer case 101, and then the display label 110 is pasted so as to cover the screw holes 109. . Thereby, the battery pack is assembled.

本発明のパック電池は、自転車、工具、自動車等、複数の電池を並列に接続し、かつこれらを直列に接続して出力を大きくしたパック電池に好適に適用できる。   The battery pack of the present invention can be suitably applied to battery packs such as bicycles, tools, automobiles, etc., in which a plurality of batteries are connected in parallel and these are connected in series to increase the output.

本発明の一実施の形態に係るパック電池の外形を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external shape of the battery pack which concerns on one embodiment of this invention. 図１のパック電池を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the battery pack of FIG. 図２のパック電池に内蔵される電池ブロックを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the battery block incorporated in the battery pack of FIG. 電池ブロックに使用されるスペーサを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the spacer used for a battery block. 電池ブロックを外装ケースに挿入する状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which inserts a battery block in an exterior case. インナーケースを底面から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the inner case from the bottom. インナーケース上に回路基板を固定した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which fixed the circuit board on the inner case. インナーケースを外装ケースに挿入する状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which inserts an inner case in an exterior case. インナーケースの上面に表示基板を仮止めする状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which temporarily fixes a display board to the upper surface of an inner case. 外装ケースの外側から表示基板を固定する状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which fixes a display board from the outer side of an exterior case.

符号の説明Explanation of symbols

１００…外装ケース
１０１…上外装ケース
１０２…下外装ケース
１０３…取手
１０４…連結リブ
１０６…インナーケース保持用リブ
１０８…開口窓
１０９…ネジ孔
１１０…表示ラベル
２００…電池ブロック
２１０…電池
２２０…スペーサ
２２２…電池保持部
２２４…感熱素子ホルダ用切り欠き
２４０…リード板
２４１…スリット
２４２…リード突出部
２５０…感熱素子ホルダ
２５１…感熱素子用リード板
２５２…感熱素子用リード突出部
２６０…固定テープ
３００…封止材
４００…インナーケース
４０１…上インナーケース
４０２…下インナーケース
４１０…リード用スリット
４１２…封止用リブ
４１４…リード線保持部
４２０…感熱素子リード用スリット
４２２…感熱素子リード封止用リブ
４３０…通気口
４４０…傾斜面
４５０…シート
４６０…リード用リブ
４７０…ボス
５００…リード線
６００…回路基板
６１０…基板ホルダ
６１２…基板ホルダ用リブ
６２０…樹脂
７００…表示基板
７０１…表示部
７１０…ボス孔
７２０…表示基板ネジ孔
８００…緩衝材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Outer case 101 ... Upper outer case 102 ... Lower outer case 103 ... Handle 104 ... Connecting rib 106 ... Inner case holding rib 108 ... Opening window 109 ... Screw hole 110 ... Display label 200 ... Battery block 210 ... Battery 220 ... Spacer 222 ... Battery holding part 224 ... Notch 240 for thermal element holder ... Lead plate 241 ... Slit 242 ... Lead protrusion 250 ... Thermal element holder 251 ... Thermal element lead plate 252 ... Thermal element lead protrusion 260 ... Fixing tape 300 ... Sealing material 400 ... Inner case 401 ... Upper inner case 402 ... Lower inner case 410 ... Lead slit 412 ... Sealing rib 414 ... Lead wire holding portion 420 ... Thermal element lead slit 422 ... Thermal element lead seal Rib 430 ... Vent 440 ... Inclined surface 450 ... Sheet 4 DESCRIPTION OF SYMBOLS 0 ... Lead rib 470 ... Boss 500 ... Lead wire 600 ... Circuit board 610 ... Substrate holder 612 ... Substrate holder rib 620 ... Resin 700 ... Display substrate 701 ... Display part 710 ... Boss hole 720 ... Display substrate screw hole 800 ... Buffer Material

Claims (16)

複数の電池(210)をリード板(240)の一の平面に対して垂直姿勢とし、電池(210)同士を隣接して配置した電池ブロック(200)と、
各電池(210)に接続されている回路基板(600)と、
前記電池ブロック(200)の隣接する電池(210)同士の間を区画するスペーサ(220)と、
第１のケースと第２のケースに分割可能であって、前記スペーサ(220)で電池(210)毎に隔離された電池ブロック(200)を収納した状態で溶着または接着して形成されるインナーケース(400)と、
前記インナーケース(400)と回路基板(600)とを収納する外装ケース(100)と、
を備えることを特徴とするパック電池。 A battery block (200) in which a plurality of batteries (210) are in a vertical posture with respect to one plane of the lead plate (240), and the batteries (210) are arranged adjacent to each other,
A circuit board (600) connected to each battery (210);
A spacer (220) for partitioning adjacent batteries (210) of the battery block (200);
An inner case that can be divided into a first case and a second case, and is formed by welding or bonding in a state where the battery block (200) isolated for each battery (210) is housed by the spacer (220). Case (400),
An outer case (100) for housing the inner case (400) and the circuit board (600);
A battery pack comprising: 請求項１に記載されるパック電池であって、前記電池(210)が円筒型であり、前記スペーサ(220)が各電池(210)をオフセット状態で保持するようハニカム状に一体に成型されてなることを特徴とするパック電池。   The battery pack according to claim 1, wherein the battery (210) is cylindrical, and the spacer (220) is integrally formed in a honeycomb shape so as to hold each battery (210) in an offset state. A battery pack characterized by comprising: 請求項１に記載されるパック電池であって、前記リード板(240)の一部を突出させたリード突出部(242)を形成し、前記インナーケース(400)に前記電池ブロック(200)を挿入した状態で、前記リード突出部(242)がインナーケース(400)から突出するよう、前記インナーケース(400)の一部にリード用スリットを形成し、かつ前記リード用スリットの周囲を囲むように、リード突出部(242)の突出する方向と略並行な方向に直立する封止用リブ(412)を形成し、なおかつ前記封止用リブ(412)の高さが前記リード用スリットにリード突出部(242)を挿入した状態で、リード突出部(242)の上端よりも高くなるよう構成されてなることを特徴とするパック電池。   The battery pack according to claim 1, wherein a lead protrusion (242) is formed by projecting a part of the lead plate (240), and the battery block (200) is mounted on the inner case (400). In the inserted state, a lead slit is formed in a part of the inner case (400) so that the lead protrusion (242) protrudes from the inner case (400) and surrounds the lead slit. Forming a sealing rib (412) standing upright in a direction substantially parallel to the protruding direction of the lead protrusion (242), and the height of the sealing rib (412) leads to the lead slit. A battery pack, wherein the battery pack is configured to be higher than the upper end of the lead protrusion (242) with the protrusion (242) inserted. 請求項１に記載されるパック電池であって、さらに
電池温度を検出する感熱素子と、前記感熱素子を保持する感熱素子ホルダ(250)であって、隣接する２つの電池(210)に感熱素子が接するように、電池(210)同士の谷間で前記スペーサ(220)に配置される感熱素子ホルダ(250)と、前記感熱素子ホルダ(250)の一面に配置されて前記感熱素子の端子を接続した感熱素子用リード板(251)とを備え、
前記感熱素子用リード板(251)が一部を突出させた感熱素子用リード突出部(252)を形成しており、前記インナーケース(400)に前記電池ブロック(200)を挿入した状態で、前記感熱素子用リード突出部(252)がインナーケース(400)から突出するよう、前記インナーケース(400)の一部に感熱素子リード用スリットを形成し、かつ前記感熱素子リード用スリットの周囲を囲むように、感熱素子用リード突出部(252)の突出する方向と略並行な方向に直立する感熱素子リード封止用リブ(422)を形成し、なおかつ前記感熱素子リード封止用リブ(422)の高さが前記感熱素子リード用スリットに感熱素子用リード突出部(252)を挿入した状態で、感熱素子用リード突出部(252)の上端よりも高くなるよう構成されてなることを特徴とするパック電池。 The battery pack according to claim 1, further comprising: a thermal element for detecting a battery temperature; and a thermal element holder (250) for holding the thermal element, wherein the two adjacent batteries (210) have a thermal element. The thermal element holder (250) disposed on the spacer (220) between the valleys of the batteries (210) and the terminals of the thermal element disposed on one surface of the thermal element holder (250) A thermal sensor lead plate (251),
The thermal element lead plate (251) forms a thermal element lead protruding portion (252) partially protruding, and the battery block (200) is inserted into the inner case (400), A thermal element lead slit is formed in a part of the inner case (400) so that the thermal element lead protrusion (252) protrudes from the inner case (400), and around the thermal element lead slit. A thermal element lead sealing rib (422) standing upright in a direction substantially parallel to the protruding direction of the thermal element lead protrusion (252) is formed so as to surround the thermal element lead sealing rib (422 ) Is configured to be higher than the upper end of the thermal element lead protrusion (252) in a state where the thermal element lead protrusion (252) is inserted into the thermal element lead slit. Pack battery. 請求項１に記載されるパック電池であって、前記インナーケース(400)を透光性材料で形成してなることを特徴とするパック電池。   The battery pack according to claim 1, wherein the inner case (400) is formed of a translucent material. 請求項１に記載されるパック電池であって、前記インナーケース(400)の一部に通気口(430)を形成しており、かつ前記通気口(430)を通気性および防水性を有するシート(450)で閉塞してなることを特徴とするパック電池。   The battery pack according to claim 1, wherein a vent (430) is formed in a part of the inner case (400), and the vent (430) is a breathable and waterproof sheet. A battery pack characterized by being closed at (450). 請求項１に記載されるパック電池であって、さらに前記回路基板(600)平面の周囲を囲むように枠状の基板ホルダ用リブ(612)を直立させた基板ホルダ(610)を備え、前記基板ホルダ(610)に前記回路基板(600)を収納して前記電池(210)と配線し、回路基板(600)に防水加工を施したことを特徴とするパック電池。   The battery pack according to claim 1, further comprising a substrate holder (610) having a frame-shaped substrate holder rib (612) standing upright so as to surround the periphery of the plane of the circuit substrate (600), A battery pack, wherein the circuit board (600) is housed in a board holder (610) and wired to the battery (210), and the circuit board (600) is waterproofed. 請求項７に記載されるパック電池であって、前記回路基板(600)の防水加工が、樹脂(620)によるポッテングまたはコーティングで行われることを特徴とするパック電池。   The battery pack according to claim 7, wherein the waterproof processing of the circuit board (600) is performed by potting or coating with a resin (620). 請求項１に記載されるパック電池であって、前記インナーケース(400)のリード用スリットを形成した面と対向する面に前記回路基板(600)を配置し、かつ前記回路基板(600)とリード板(240)との配線を、リード線(500)にて行い、なおかつ複数のリード線(500)が相互に交差しないように、インナーケース(400)の表面に沿って略同一の方向に延長されてなることを特徴とするパック電池。   The battery pack according to claim 1, wherein the circuit board (600) is disposed on a surface of the inner case (400) opposite to a surface on which the lead slit is formed, and the circuit board (600) Wiring with the lead plate (240) is done with the lead wire (500), and in the same direction along the surface of the inner case (400) so that the multiple lead wires (500) do not cross each other. A battery pack characterized by being extended. 請求項７に記載されるパック電池であって、前記インナーケース(400)に前記回路基板(600)又は基板ホルダ(610)をネジ締めで固定するようにしたことを特徴とするパック電池。   The battery pack according to claim 7, wherein the circuit board (600) or the board holder (610) is fixed to the inner case (400) by screwing. 請求項１に記載されるパック電池であって、前記インナーケース(400)の側面に前記複数のリード線(500)を各々位置決めするためのリード用リブ(460)を形成したことを特徴とするパック電池。   The battery pack according to claim 1, wherein a lead rib (460) for positioning each of the plurality of lead wires (500) is formed on a side surface of the inner case (400). Pack battery. 請求項１に記載されるパック電池であって、
前記外装ケース(100)が内面にインナーケース保持用リブ(106)を形成しており、
前記基板ホルダ(610)は前記インナーケース(400)よりも平面部の面積が小さく形成され、
前記インナーケース(400)の表面に前記基板ホルダ(610)を固定した状態で、インナーケース(400)の周囲が基板ホルダ(610)よりも突出し、前記インナーケース保持用リブ(106)で突出面を当接してインナーケース(400)を保持するよう構成してなることを特徴とするパック電池。 The battery pack according to claim 1,
The outer case (100) forms an inner case holding rib (106) on the inner surface,
The substrate holder (610) is formed with a smaller area of the plane portion than the inner case (400),
With the substrate holder (610) fixed to the surface of the inner case (400), the periphery of the inner case (400) protrudes from the substrate holder (610), and the inner case holding rib (106) protrudes from the surface. The battery pack is configured to hold the inner case (400) by contacting the inner case (400). 請求項１２に記載されるパック電池であって、
前記基板ホルダ(610)を表面に固定した前記インナーケース(400)と、外装ケース(100)との間に緩衝材(800)を介在させてなることを特徴とするパック電池。 A battery pack according to claim 12, wherein
A battery pack comprising a buffer material (800) interposed between the inner case (400) having the substrate holder (610) fixed to the surface and an outer case (100). 請求項１に記載されるパック電池であって、残容量などを表示するための表示部を備える表示基板(700)を前記インナーケース(400)上に載置した状態で、前記インナーケース(400)を外装ケース(100)に挿入したとき、外装ケース(100)に形成されたネジ孔と、外装ケース(100)の裏側で表示基板(700)のネジ孔とが略一致するように位置決めされた状態で、前記表示基板(700)を前記インナーケース(400)上に仮止めするためのボス(470)を前記インナーケース(400)に形成してなることを特徴とするパック電池。   The battery pack according to claim 1, wherein a display substrate (700) having a display unit for displaying a remaining capacity and the like is placed on the inner case (400). ) Is inserted into the outer case (100), the screw holes formed in the outer case (100) and the screw holes of the display board (700) on the back side of the outer case (100) are positioned so that they substantially coincide. A battery pack, wherein a boss (470) for temporarily fixing the display substrate (700) on the inner case (400) is formed on the inner case (400). 請求項１に記載されるパック電池であって、前記電池(210)がリチウムイオン電池であることを特徴とするパック電池。   The battery pack according to claim 1, wherein the battery (210) is a lithium ion battery. 複数の電池(210)をリード板(240)の一の平面に対して垂直姿勢とし、電池(210)同士を隣接して配置した電池ブロック(200)と、
各電池(210)に接続されている回路基板(600)と、
前記電池ブロック(200)の隣接する電池(210)同士の間を区画するスペーサ(220)と、
第１のケースと第２のケースに分割可能であって、前記スペーサ(220)で電池(210)毎に隔離された電池ブロック(200)を収納した状態で溶着または接着して形成されるインナーケース(400)と、
前記インナーケース(400)と回路基板(600)とを収納する外装ケース(100)と、
を備えるパック電池の組立方法であって、
電池(210)の残容量を表示するための表示部を備える表示基板(700)を固定する際に、インナーケース(400)のボス(470)に仮固定するステップと、
外装ケース(100)にインナーケース(400)を挿入した後に、外装ケース(100)の外側からネジ締めして表示基板(700)を外装ケース(100)に固定するステップと、
ネジ孔の上に表示ラベル(110)を貼付するステップと、
を有することを特徴とするパック電池の組立方法。 A battery block (200) in which a plurality of batteries (210) are in a vertical posture with respect to one plane of the lead plate (240), and the batteries (210) are arranged adjacent to each other,
A circuit board (600) connected to each battery (210);
A spacer (220) for partitioning adjacent batteries (210) of the battery block (200);
An inner case that can be divided into a first case and a second case, and is formed by welding or bonding in a state where the battery block (200) isolated for each battery (210) is housed by the spacer (220). Case (400),
An outer case (100) for housing the inner case (400) and the circuit board (600);
A battery pack assembly method comprising:
A step of temporarily fixing the boss (470) of the inner case (400) when fixing the display substrate (700) including a display unit for displaying the remaining capacity of the battery (210);
After the inner case (400) is inserted into the outer case (100), the step of fixing the display substrate (700) to the outer case (100) by screwing from the outside of the outer case (100);
Affixing a display label (110) on the screw hole;
A method for assembling a battery pack, comprising:
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