JP3272154B2 - バッテリーパック - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ケース内に二次電池と
フレキシブルプリント基板とを内蔵するバッテリーパッ
クに関する。

【０００２】

【従来の技術】バッテリーパックは、保護用の電子回路
を内蔵させ、あるいはケースの窓に接続端子を配設する
ためにプリント基板を内蔵させている。バッテリーパッ
クは内蔵されるプリント基板には、折曲できない硬質板
を使用していたが、ケース内にできる狭い空隙を有効に
利用して収納するために、自由に折曲できるフレキシブ
ルプリント基板が使用されるようになった。

【０００３】フレキシブルプリント基板を使用したバッ
テリーパックは、実開平５−３１１０９号公報に記載さ
れている。この公報に記載されるバッテリーパックは、
図１１に示すように、電池１とケース２との間にフレキ
シブルプリント基板３を配設している。フレキシブルプ
リント基板３には接続端子となる金属板４を固定してい
る。金属板４がケース２に開口された窓に位置するよう
に、フレキシブルプリント基板３をケース２の定位置に
内蔵させている。フレキシブルプリント基板３を位置決
するために、フレキシブルプリント基板３は、一部を折
曲している。折曲部を角形電池１の隅角に沿わせて、定
位置に配設している。さらに、フレキシブルプリント基
板３の導電部が電池１の電極にスポット溶接されること
も、フレキシブルプリント基板３を定位置に配設する機
能を実現する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図１１に示すバッテリ
ーパックは、フレキシブルプリント基板３を高精度に位
置決めして、位置ずれしないようにケース２に内蔵する
のが難しい。それは、フレキシブルプリント基板３の一
部を電池１に接続し、あるいはフレキシブルプリント基
板３の一部を折曲して角形電池１に沿わせて位置決して
いるからである。電池の電極にスポット溶接してフレキ
シブルプリント基板を固定する構造は、電池の位置がず
れてしまうと、フレキシブルプリント基板の位置もずれ
る欠点がある。電池を介してケースの定位置に配設され
るからである。電池はケースの決められた位置に配設さ
れるが、全く位置ずれなく定位置に配設することは極め
て難しい。とくに、電池には種々の外形のものがあり、
角形電池に比較すると円筒電池はより正確な位置決めが
難しい。角形電池は隙間なく並べることができるが、円
筒電池は電池の間に隙間ができるからである。

【０００５】接続端子を有するフレキシブルプリント基
板は、電池に対する相対位置を正確にするよりも、ケー
スに対する相対位置を正確にすることが大切である。ケ
ースに開口された窓の位置に、フレキシブルプリント基
板の金属板を配設するからである。電池を介してフレキ
シブルプリント基板を位置決する構造は、ケースに対す
る電池の位置がずれ、あるいは、電池との連結位置がず
れると、フレキシブルプリント基板はケースに対する位
置がずれてしまうことになる。すなわち、電池がケース
の定位置に配設されないことがフレキシブルプリント基
板の配設位置をずらせるが、このことに加えて、フレキ
シブルプリント基板と電池との接続位置のずれも、フレ
キシブルプリント基板の位置ずれの原因となる。

【０００６】フレキシブルプリント基板と電池とを位置
ずれなく正確に連結することも難しいことである。とく
に、電池の電極にフレキシブルプリント基板の導電部を
スポット溶接して連結する構造は、スポット溶接する位
置がずれるとフレキシブルプリント基板の位置もずれて
しまう欠点がある。

【０００７】本発明は、以上の欠点を解決することを目
的に開発されたもので、本発明の重要な目的は、簡単か
つ容易に、正確にフレキシブルプリント基板を位置決め
して固定できるバッテリーパックを提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のバッテリーパッ
クは、前述の目的を達成するために下記の構成を備え
る。バッテリーパックは、成形品であるケース２と、こ
のケース２内に配設されると共に、金属板４を固定して
いるフレキシブルプリント基板３と、このフレキシブル
プリント基板３をケース２内に装着する成形品であるホ
ルダー６と、フレキシブルプリント基板３に接続されて
いる二次電池１とを備える。フレキシブルプリント基板
３に固定されている金属板４は、たとえばバッテリーパ
ックの接続端子に使用され、あるいは、フレキシブルプ
リント基板３を二次電池１の電極に溶接するためのリー
ド板に使用されるものである。成形品であるケース２と
ホルダー６は、プラスチックあるいは金属を成形したも
のである。金属を成形して製作したケース２やホルダー
６は、金属をプレス加工して成形したものも使用でき
る。

【０００９】さらに、本発明のバッテリーパックは、フ
レキシブルプリント基板３の挟着固定部を、ケース２底
面及び側面の各面とホルダー６との間に挟着して、フレ
キシブルプリント基板３をケース２の定位置に装着して
いる。さらに、フレキシブルプリント基板３の挟着固定
部３ａに位置する金属板４は、ケース（２）の側面部分
に対向する位置に切起部（８）を設けられている。切起
部８はホルダー６に向かって傾斜され、ホルダー６に
は、金属板（４）の切起部（８）と対向して、金属板４
の切起部８先端を引っかける引掛部９を設けている。フ
レキシブルプリント基板３は、ケース２とホルダー６に
挟着される挟着固定部３ａにおいて、金属板４の切起部
８をホルダー６の引掛部９に引っかけて、ケース２の定
位置に装着されている。

【００１０】さらに、本発明の請求項２に記載されるバ
ッテリーパックは、フレキシブルプリント基板は、ケー
ス２底面、側面及び頂面の各面とホルダー６との間に挟
着固定部３ａを配設しており、この挟着固定部３ａに前
記金属板４が固定されており、金属板４はケース２の頂
面部分に対向する位置に折曲挿入部１０が設けられて、
ホルダー６は金属板４の折曲挿入部１０を挿入する挿入
孔１１が設けられている。挟着固定部３ａにおいて、金
属板４の折曲挿入部１０をホルダー６の挿入孔１１に挿
入して、フレキシブルプリント基板３をホルダー６の定
位置に装着している。

【００１１】

【作用】本発明のバッテリーパックは、成形品であるケ
ース２に、成形品であるホルダー６を内蔵している。プ
ラスチック又は金属の成形品であるケース２とホルダー
６は、ホルダー６をケース２の定位置に配設できる形
状、たとえば、ホルダーをケースの定位置に嵌着して装
着する構造、あるいは、ケースに位置決凸起を設け、ホ
ルダーには位置決凸起を挿入する連結孔を設け、連結孔
に位置決凸起を挿入する構造等によって、ホルダーをケ
ース内の定位置に高精度に装着できる。

【００１２】ケース２内の定位置に配設されるホルダー
６は、フレキシブルプリント基板３をケース２に挟着し
て定位置に装着している。いいかえると、ホルダー６と
ケース２がフレキシブルプリント基板３の挟着固定部３
ａを挟着して、フレキシブルプリント基板３をケース２
内の定位置に装着する。さらに、フレキシブルプリント
基板３の挟着固定部３ａに設けられた金属板４は切起部
８があり、この切起部８はホルダー６の引掛部９に引っ
かけられている。金属板４の切起部８がホルダー６の引
掛部９に引っかけられているのは、ホルダー６とケース
２とでフレキシブルプリント基板３を挟着する挟着固定
部３ａである。挟着固定部３ａに位置する切起部８が、
ホルダー６の引掛部９に引っかけられている金属板４
は、切起部８が引掛部９から抜けることがなく、引掛部
９と切起部８とを介してフレキシブルプリント基板３は
ケース２の定位置に装着される。

【００１３】さらに、本発明の請求項２に記載するバッ
テリーパックは、ホルダー６に挿入孔１１を設け、この
挿入孔１１に金属板４の折曲挿入部１０を挿入してい
る。この構造のフレキシブルプリント基板３は、挟着固
定部３ａの切起部８を引掛部９に引っかけ、折曲挿入部
１０を挿入孔１１に挿入して、定位置に装着する。した
がって、フレキシブルプリント基板３をより確実にホル
ダー６に装着して、ケース２の定位置に固定できる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想
を具体化するためのバッテリーパックを例示するもので
あって、本発明はバッテリーパックを下記のものに特定
しない。

【００１５】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番
号を、「特許請求の範囲の欄」、「作用の欄」、および
「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付
記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、
実施例の部材に特定するものでは決してない。

【００１６】図１の全体図と、図２の分解斜視図（ただ
しこの図はフレキシブルプリント基板３と電池１とを鎖
線で示している）に示すバッテリーパックは、ケース２
と、このケース２に内蔵される二次電池１と、二次電池
１に接続されるフレキシブルプリント基板３と、フレキ
シブルプリント基板３をケース２に固定すると共に、電
池１の間のスペーサーに併用されるホルダー６とを備え
る。

【００１７】ケース２は、上下に２分割されている。ケ
ース２は、内部に、フレキシブルプリント基板３とホル
ダー６と電池１とを内蔵し、上下のケース２の周壁を接
着または溶着して閉塞される。上ケース２Ａには４つ、
下ケース２Ｂには３つの窓２Ｃを開口している。窓２Ｃ
は、接続端子を電気器機や充電器に接続するものであ
る。接続端子は、フレキシブルプリント基板３に固定さ
れた金属板４で構成される。したがって、窓２Ｃはフレ
キシブルプリント基板３に接続端子として固定される金
属板４の位置に開口されている。図３はバッテリーパッ
クの回路図である。この回路図で示すように、バッテリ
ーパックは電気器機に接続するために、３つの接続端子
を有し、充電器に接続するために４つの接続端子を設け
ている。したがって、フレキシブルプリント基板３には
３枚の金属板４と、４枚の金属板４とを固定している。

【００１８】ケース２は熱可塑性のプラスチックで成形
されている。下ケース２Ｂは成形するときに、内面に突
出して２つの位置決凸起５を一体成形している。位置決
凸起５は細くて十分な強度を有するように、水平断面を
十字状とする柱状に成形されている。位置決凸起５は、
フレキシブルプリント基板３とホルダー６とを挿入し
て、ホルダー６の上端から突出する長さに成形されてい
る。図に示す下ケース２Ｂは、位置決凸起５を、内蔵す
る電池１の間に配設している。円筒電池１は、図４に示
すように、電池１の間に山形の隙間ができる。電池１の
間に配設される位置決凸起５は、電池１の間にできる空
隙を有効に使用して、ホルダー６を固定できる。このた
め、電池１をケース２に密着して内蔵できる。いいかえ
ると、ケース２を大きくすることなく、ホルダー６を確
実に固定できる。

【００１９】フレキシブルプリント基板３の平面図を図
５に、フレキシブルプリント基板３を上下反転した状態
の斜視図を図６に示している。フレキシブルプリント基
板３は、接続端子として使用される７枚の金属板４を、
中央部分に３つ、下端部に４つ固定している。金属板４
は、銅やしんちゅう等の金属表面を、金メッキまたは銀
メッキしたものである。金属板４は、フレキシブルプリ
ント基板３の導電部に半田付けして固定されている。

【００２０】図５と図６において、フレキシブルプリン
ト基板３の下端に固定されている４枚の金属板４は、ホ
ルダー６の表面に巻き付けられ、ホルダー６とケース２
とに挟着されて定位置に固定される。その状態を図７な
いし図９に示している。これ等の図に示す金属板４は、
先端を折曲して折曲挿入部１０としてホルダー６の挿入
孔１１に挿入し、切起部８をホルダー６の引掛部９に係
止している。

【００２１】折曲挿入部１０は、ホルダー６の挿入孔１
１に向かって金属板４が直角に折曲され、さらに、挿入
孔１１をホルダー６の内面に貫通する部分で、ホルダー
６の内面に沿って直角に折曲されている。ホルダー６の
内面に向かって直角に折曲される部分は、図６に示すよ
うに、フレキシブルプリント基板３の端縁から突出する
部分である。この形状に折曲された折曲挿入部１０は、
ホルダー６の挿入孔１１に抜け難いように挿入できる。
さらに、金属板４の折曲挿入部１０がホルダー６の挿入
孔１１から抜けないように、ホルダー６は、金属板４の
挟着固定部３ａに対向する位置に挿入孔１１を開口し
て、金属板４の折曲挿入部１０を挿入している。

【００２２】切起部８は、金属板４の一部をコ字状に切
断し、切断した部分を金属板４の内側に傾斜するように
折曲した部分である。この切起部８は、ホルダー６の引
掛部９に係止するために内側に向かって折曲している。
図に示す金属板４は、コ字状に折曲して切起部８を設け
ているが、金属板をＣ字状に切断して、切起部とするこ
ともできる。切起部８と折曲挿入部１０とは、フレキシ
ブルプリント基板の先端部に固定される４枚の金属板４
に設けられている。フレキシブルプリント基板の中央に
固定される金属板４は、接続端子に使用されるが、切起
部と折曲挿入部とを設けていない。ホルダーに連結しな
いからである。フレキシブルプリント基板の端部に連結
された４枚の金属板４は図８と図９に示すように、ホル
ダー６の隅角に沿って折曲し、図において上面を接続端
子とし、垂直部に切起部８を設けている。

【００２３】図に示すフレキシブルプリント基板３は、
より正確にケースに固定するために、中央部分に、位置
決凸起５を挿通する貫通孔３Ａを設けている。貫通孔３
Ａはここに位置決凸起５を挿通することにより、ケース
２の定位置に配設される位置に開口されている。下ケー
ス２Ｂには２つの位置決凸起５を設けているので、フレ
キシブルプリント基板３の貫通孔３Ａも２つ設けられて
いる。

【００２４】さらに、図に示すフレキシブルプリント基
板３は、図において右上と左下に延長して、電池１の電
極にスポット溶接されるリード板７を固定している。リ
ード板７は、フレキシブルプリント基板３の導電部に半
田付して固定されている。フレキシブルプリント基板３
は、図７に示すように、下ケース２Ｂの内面に配設され
る。この状態でフレキシブルプリント基板３の上に電池
１を載せ、リード板７のある部分を上方に湾曲させてリ
ード板７を電池１の電極にスポット溶接する。

【００２５】フレキシブルプリント基板３を下ケース２
Ｂに挟着するホルダー６も、熱可塑性のプラスチックを
成形して製作されている。ただし、ホルダー６は、金属
をプレス成形して製造することもできる。さらに、金属
を鋳造して製造することもできる。

【００２６】ホルダー６は、電池１の間に配設されて電
池１の横ずれを阻止するスペーサーに併用される固定部
６ａと、フレキシブルプリント基板３に固定された金属
板４をケース２との間に挟着して固定する支持部６ｂと
がある。支持部６ｂと固定部６ａとかなるホルダー６
は、全体をプラスチックや金属で一体的に成形してい
る。

【００２７】支持部６ｂは、図２、図７、図８に示すよ
うに、下ケース２Ｂの下部に嵌着できる細長い角筒状、
正確には図２において下方を開口した角筒状に成形され
ている。角筒状の支持部６ｂの外形は、図８に示すよう
に、フレキシブルプリント基板３と金属板４とを挟着で
きる形状に成形されている。図１に示すバッテリーパッ
クは、ケース２の一部を薄く成形し、薄く成形した部分
にホルダーの支持部６ｂを嵌着する状態で収納してい
る。ただ、支持部６ｂとケース２内面との間にフレキシ
ブルプリント基板３と金属板４とを挟着するので、ホル
ダー６とケース２内面との間に、これ等を挟着できる隙
間ができるように支持部６ｂを成形している。

【００２８】ホルダーの支持部６ｂは、図２に示すよう
に、４枚の金属板４の折曲挿入部１０を挿入する挿入孔
１１を上面に開口している。挿入孔１１は、フレキシブ
ルプリント基板３をケース２とホルダー６に挟着してい
る金属板４の挟着固定部３ａに位置して開口されてい
る。挿入孔１１に折曲挿入部１０を挿入して、金属板４
をホルダー６とケース２とで挟着して抜けないようにす
るためである。挿入孔１１に折曲挿入部１０を挿入した
金属板４は、接続端子となる上面の外周を、上ケース２
の窓の周縁で押圧して抜けないようにホルダー６に挟着
される。

【００２９】さらに、図８と図９に示すホルダー６は、
支持部６ｂの側面に、金属板４の切起部８を引っかける
引掛部９を設けている。引掛部９は、支持部６ｂの側面
に設けた凹部である。図９に示すように、凹部である引
掛部９に挟着固定部３ａの切起部８を挿入し、切起部８
の上端を引っかけて金属板４が上方に位置ずれするのを
防止している。

【００３０】支持部６ｂにフレキシブルプリント基板３
と金属板４とを巻き付け、これ等をケース２で挟着し
て、金属板４の接続端子となる部分を上ケース２Ａの窓
２Ｃの内側に配設する。

【００３１】固定部６ａは、下ケース２Ｂの位置決凸起
５を挿入する連結孔６Ａを開口している。連結孔６Ａ
は、ホルダー６を定位置に配設して、位置決凸起５が挿
入される位置に配設されている。さらに、固定部６ａは
電池１の横ずれを阻止するために、山形リブ６ｃを設け
ている。山形リブ６ｃは、図４の断面図に示すように、
内蔵される電池１の側面に沿う形状に成形されている。
図に示すホルダー６は、連結孔６Ａの両側に山形リブ６
ｃを配設している。いいかえると、山形リブ６ｃの間に
連結孔６Ａを開口している。この構造のホルダー６は、
山形リブ６ｃの間の連結孔６Ａに位置決凸起５を挿入
し、固定部６ａから突出する位置決凸起５の先端を加
熱、押圧して、位置決凸起５と固定部６ａとを熱溶着で
きる。この構造のホルダー６は、電池１の間にできる空
隙を有効に利用して、ホルダー６を位置決凸起５に溶着
できる。とくに、電池１の山形リブ６ｃで正確に位置決
めして、その間にできる空隙で、ホルダー６を位置決凸
起５に溶着できる特長がある。

【００３２】以上の図に示すバッテリーパックは、下記
のようにして多量生産される。 (1) フレキシブルプリント基板３に固定された金属板
４の折曲挿入部１０を、ホルダー６の挿入孔１１に挿入
する。 (2) 金属板４をホルダーの支持部６ｂに沿って折曲
し、金属板４の切起部８をホルダー６の引掛部９に係止
する。 (3) 下ケース２Ｂを開いた状態で、下ケース２Ｂの２
つの位置決凸起５に、フレキシブルプリント基板３に開
口された２つの貫通孔３Ａと、ホルダー６の連結孔とを
挿入する。この状態で、フレキシブルプリント基板３と
ホルダー６は下ケース２Ｂの定位置に配設される。 (4) ホルダー６の固定部６ａから突出する位置決凸起
５の先端を、加熱し押し潰して、ホルダー６の固定部６
ａに溶着する。

【００３３】(5) フレキシブルプリント基板３とホル
ダー６の上に３本の電池１を載置し、電池の電極にフレ
キシブルプリント基板３のリード板をスポット溶接す
る。電池１は、図１０に示すように、あらかじめポリス
イッチやブレーカー等の保護素子を接続しておく。 (6) 下ケース２Ｂに上ケース２Ａを装着し、両ケース
２を接着し、あるいは溶着して固定する。

【００３４】

【発明の効果】本発明のバッテリーパックは、簡単かつ
容易に、しかもケースに対して正確に位置決めして、フ
レキシブルプリント基板と金属板とを固定できる特長が
ある。それは、本発明のバッテリーパックが、フレキシ
ブルプリント基板に固定した金属板の折曲挿入部をホル
ダーの挿入孔に挿入し、あるいは金属板の切起部をホル
ダーの引掛部に係止して、ホルダーとケースとで挟着し
て定位置に固定するからである。プラスチックや金属の
成形品であるホルダーは、定位置に配設できる理想的な
形状に成形でき、しかも高い精度に成形できるので、ケ
ースの定位置に位置ずれなく配設できる。フレキシブル
プリント基板は、定位置に内蔵されるホルダーとケース
に挟着され、さらに、ホルダーとケースとに挟着さる挟
着固定部において、金属板の一部がホルダーの挿入孔に
挿入され、あるいは切起部が引掛部に係止されるので、
本発明のバッテリーパックは、フレキシブルプリント基
板と金属板とを、ケースに対して正確に位置ずれなく固
定できる特長がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のバッテリーパックの斜視図

【図２】図１に示すバッテリーパックの分解斜視図

【図３】図１に示すバッテリーパックの回路図

【図４】図１に示すバッテリーパックの断面図

【図５】図１に示すバッテリーパックに内蔵されるフレ
キシブルプリント基板の平面図

【図６】図５に示すフレキシブルプリント基板を上下反
転した斜視図

【図７】下ケースにフレキシブルプリント基板とホルダ
ーとを装着した状態を示す平面図

【図８】図１に示すバッテリーパックのホルダー装着部
を示す断面図

【図９】ホルダーに金属板を装着する状態を示す断面斜
視図

【図１０】図１のバッテリーパックに内蔵される電池の
斜視図

【図１１】フレキシブルプリント基板を内蔵する従来の
バッテリーパックの分解斜視図

【符号の説明】

１…電池 ２…ケース ２Ａ…上ケース ２Ｂ…下ケース
２Ｃ…窓 ３…フレキシブルプリント基板 ３Ａ…貫通孔 ３ａ…挟着固定部 ４…金属板 ５…位置決凸起 ６…ホルダー ６Ａ…連結孔 ６ａ…固定部 ６ｂ…支持部
６ｃ…山形リブ ７…リード板 ８…切起部 ９…引掛部 １０…折曲挿入部 １１…挿入孔

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 成形品であるケース（２）と、このケー
   ス（２）内に配設されると共に、金属板（４）を固定し
   ているフレキシブルプリント基板（３）と、このフレキ
   シブルプリント基板（３）をケース（２）内に装着する
   成形品であるホルダー（６）と、フレキシブルプリント
   基板（３）に接続されている二次電池（１）とを備える
   バッテリーパックにおいて、 フレキシブルプリント基板（３）は、ケース（２）底面
   及び側面の各面とホルダー（６）との間に挟着固定部
   （３ａ）を配設しており、この挟着固定部（３ａ）に前
   記金属板（４）が固定されており、金属板（４）はケー
   ス（２）の側面部分に対向する位置に切起部（８）が設
   けられており、この切起部（８）はホルダー（６）に向
   かって傾斜されると共に、ホルダー（６）は金属板
   （４）の切起部（８）と対向して、金属板（４）の切起
   部（８）先端を引っかける引掛部（９）が設けられてお
   り、フレキシブルプリント基板（３）の挟着固定部（３
   ａ）において、金属板（４）の切起部（８）がホルダー
   （６）の引掛部（９）に引っかけられてフレキシブルプ
   リント基板（３）がホルダー（６）の定位置に装着され
   てなることを特徴とするバッテリーパック。
2. 【請求項２】 成形品であるケース（２）と、このケー
   ス（２）内に配設されると共に、金属板（４）を固定し
   ているフレキシブルプリント基板（３）と、このフレキ
   シブルプリント基板（３）をケース（２）内に装着する
   成形品であるホルダー（６）と、フレキシブルプリント
   基板（３）に接続されている二次電池（１）とを備える
   バッテリーパックにおいて、フレキシブルプリント基板（３）は、ケース（２）底
   面、側面及び頂面の各面とホルダー（６）との間に挟着
   固定部（３ａ）を配設しており、この挟着固定部（３
   ａ）に前記金属板（４）が固定されており、金属板
   （４）はケース（２）の頂面部分に対向する位置に折曲
   挿入部（１０）が設けられて、ホルダー（６）は金属板
   （４）の折曲挿入部（１０）を挿入する挿入孔（１１）
   が設けられており、 挟着固定部（３ａ）において、金属
   板（４）の折曲挿入部（１０）をホルダー（６）の挿入
   孔（１１）に挿入して、フレキシブルプリント基板
   （３）をホルダー（６）の定位置に装着してなることを
   特徴とするバッテリーパック。