JP2013143207A - バッテリーパック - Google Patents

Abstract

【課題】高強度な衝撃緩和機能を備えると共に、内部の部品配置の自由度を向上させたバッテリーパックを提供する。
【解決手段】複数の素電池と、素電池を固定する電池ホルダと、電池ホルダの下面の各コーナー部に支持台と、素電池及び電池ホルダを内蔵する外装ケースとを備え、外装ケースと支持台は接触し、外装ケースと電池ホルダは非接触であることにより、バッテリーパックに衝撃が加わったときも支持台が衝撃を吸収するので、電池ホルダに加わる衝撃が軽減される、電池ホルダに固定された複数の素電池や内部部品へのダメージを最小限に抑えバッテリー内部を保護することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は外装ケース、電池ホルダに多数のリチウムイオンなどの二次電池を収容し、電池ホルダに衝撃緩和機能を備えたバッテリーパックに関するものである。

複数のリチウムイオン二次電池を収容するバッテリーパックは、リチウムイオン二次電池を電池ホルダで定位置に配置して外装ケースに収納している。また、電池に接続する基板やコネクタを内蔵しており、これらをバッテリーパック内部に配置するスペースを確保し、外部からの衝撃や振動を伝えない構造をとる必要がある。

近年、多くの高容量バッテリーパックが開発されており、更なる高容量化が進んでいるため、バッテリーパックの重量は増加傾向にある。従来、多くの電池を収容するバッテリーパックでは、内部パーツの保護のため、外部からの衝撃を緩和する構造の強化が必須である。

特開２００８−６６００１号公報

しかしながら、特許文献１のような従来のバッテリーパックの衝撃緩和の構成では、高容量化によって増加したバッテリーパックの重量を支えつつ衝撃を緩和するには強度不足である。この構成で強度を増加するには支持側壁の肉厚の増加が必要であるが、この方法は成型不良やコストアップを生み出す可能性がある。更に電池ホルダの全周の支持側壁により衝撃を緩和しているため、コネクタや基板の配置が限られるという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、高容量化したバッテリーパックに対し、安価で強度の高い衝撃緩和機能を備えると共に、内部の部品配置の自由度を向上させたバッテリーパックを提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明のパッテリーパックは、複数の素電池と、素電池を固定する電池ホルダと、電池ホルダの下面の各コーナー部に支持台と、素電池および電池ホルダを内蔵する外装ケースとを備え、外装ケースと支持台は接触し、外装ケースと電池ホルダは非接触であることを特徴とするこれにより本発明は、支持台により外装ケースと電池ホルダの間に内部部品の配置が可能なスペースが存在する。

また、電池ホルダと４本の支持台を一体成型することにより非常に安価な構成となる。

本構成によって、外部からの衝撃を支持台が吸収し、内部へのダメージを緩和する。

本発明バッテリーパック構造によれば、外装ケースと電池ホルダの接触部が各支持台の面で個別に存在しており、バッテリーパックへの衝撃は支持台により緩和されるため、電池ホルダ、内部部品へのダメージを最小限に抑えバッテリー内部を保護すると同時に、
支持台を４本に分割していることにより、小スペースで衝撃緩和構造を実現でき、ケースと支持台の間は外部からの衝撃が伝わらないスペースが存在するため、内部部品を自由に配置でき、内部のデザイン性が向上する。

本発明の実施例１におけるバッテリーパックの分解斜視図 本発明の実施例１におけるバッテリーパックの内部部品の底面図 本発明の実施例１におけるバッテリーパックの内部部品の側面図 本発明の実施例１におけるバッテリーパックの電池ホルダの正面図 本発明の実施例１におけるバッテリーパックの断面図

以下本発明を実施するための形態について、図１〜５を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施例１におけるバッテリーパックの分解斜視図である。

以下、この発明の実施形態を図１に基づいて説明する。本発明のバッテリーパック１０は、外装ケースである上ケース１１と、下ケース１２と、複数のリチウムイオン二次電池１３と、リチウムイオン二次電池１３を固定する４本の支持台１５を備えた電池ホルダ１４と、保護回路基板１６と、コネクタ１７と、リード線１８とから構成されている。

この上ケース１１と下ケース１２とで構成される内部空間には、ニッケルリード板等（図示せず）やリード線１８で互いに接続された、充電可能なリチウムイオン二次電池１３と、及び充放電を制御する保護回路基板１６と、複数のリチウムイオン二次電池１３を固定する二対の電池ホルダ１４（ポリカーカーボネート（ＰＣ）又はアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）のようなプラスチック材料）とが内蔵されている。また、下ケース１２の底部に機器本体と接続するための窓が設けられており、この窓に接続端子であるコネクタ１７が存在する。

図２は、本発明の実施例１におけるバッテリーパックの内部部品の底面図であり、図３は本発明の実施例１におけるバッテリーパックの内部部品の側面図である。

本発明のバッテリーパックの構成によれば、電池ホルダ１４に付属する支持台１５が、外部からの衝撃に対して緩衝体となり、内部部品を保護する役割を果たす。支持台１５が４本に分割されていることにより、衝撃緩和部分が小スペースとなり、電池ホルダ１４と下ケース１２との間にコネクタ１７やリード線１８等の内部部品を配置するためのスペースを確保できる。

更に、電池ホルダ１４と支持台１５は一体型の成型のため、スプリングやダンパー、衝撃吸収材などの別部品を必要とする構成に比べると、非常に安価である。

図４は、本発明の実施例１におけるバッテリーパックの電池ホルダ１４の支持台１５のリブ形状を表したものである。

電池ホルダ１４の支持台１５には縦方向に肉厚１ｍｍのリブ１９がおよそ５ｍｍ間隔で配置されており、縦方向のリブ１９により内部部品の自重を支える反発力を増加させ、且つ衝撃を吸収しやすい形状となっており。更に、縦方向のリブ１９は簡易なリブ形状のため、樹脂成型が安易という利点がある。

図５は外装ケースである下ケース１２と電池ホルダ１４の接触面を表した図である。

電池ホルダ１４と一体成型で生成する４本の支持台１５は電池ホルダ１４より、２ｍｍ程側面に突出した形状となっており、支持台１５の側面と底面のみが、それぞれ下ケース１２と面で接触している。これにより、バッテリーパックへの縦方向だけでなく、横方向、斜め方向の衝撃に対し、支持台１５が衝撃を吸収し、有効に内部へのダメージを緩和する特徴を持つ。

かかる構成によれば、支持台のみが外装ケースと接触し、電池ホルダが外装ケースと非接触なので、バッテリーパックに衝撃が加わったときも支持台が衝撃を吸収するので、電池ホルダに加わる衝撃が軽減される、電池ホルダに固定された複数の素電池や内部部品へのダメージを最小限に抑えバッテリー内部を保護することができる。

本発明にかかる複数の電池を内蔵する高容量バッテリーパックは、従来の耐衝撃性を維持しつつ、内部部品の自由な配置が可能になるので、耐衝撃性を要求される高出力電動機用のパック構成として有用である。

１０ バッテリーパック
１１ 上ケース
１２ 下ケース
１３ リチウムイオン二次電池
１４ 電池ホルダ
１５ 支持台
１６ 保護回路基板
１７ コネクタ
１８ リード線
１９ リブ

Claims (3)

1. 複数の素電池と、
   前記素電池を固定する電池ホルダと、
   前記電池ホルダの下面の各コーナー部に支持台と、
   前記素電池および前記電池ホルダを内蔵する外装ケースとを備え、
   前記外装ケースと前記支持台は接触し、前記外装ケースと前記電池ホルダは非接触であることを特徴とするバッテリーパック。
2. 前記電池ホルダの上面または上部に前記外装ケースと接触する緩衝材を備えた請求項１に記載のバッテリーパック。
3. 前記支持台は、上下方向の複数のリブと空間からなることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーパック。