JP3619765B2 - パック電池 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケースに複数の二次電池を連結している電池ユニットと、二次電池の充放電を制御する制御回路を実装しているプリント基板を内蔵しているパック電池に関する。
【0002】
【従来の技術】
パック電池は、二次電池と、この二次電池の充放電を制御して、過充電や過放電を防止するためのプリント基板とをケースに内蔵している。この構造のパック電池は、複数の二次電池を直列または並列に接続して電池ユニットを組み立て、この電池ユニットを、リード線を介してプリント基板に接続し、プリント基板と電池ユニットを連結したものをケースの定位置に入れてケースを閉塞している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
この構造は、ケースやプリント基板の形状が異なると、電池ユニットを専用設計する必要がある。このため、種々の電気機器に装着するために、電気機器に専用設計する必要があって、製造コストが高くなる欠点がある。パック電池は、種々の電気機器に装着して使用されるが、装着される電気機器によって、外形や要求される電気特性が異なる。たとえば、ラップトップ型のマイクロコンピューターに使用されるパック電池は、マイクロコンピューターの型式に専用に設計する必要がある。このため、出力電圧が同じであっても、ケースを専用に設計し、さらに、マイクロコンピューターに最適な状態で電力を供給できるようにプリント基板も専用設計する必要がある。このように、パック電池は、ケースとプリント基板と電池ユニットの全てを、装着する各々の電気機器に専用設計しているのが実状である。このことは、多品種少量生産となって、パック電池の製造コストを高くする欠点がある。
【0004】
本発明は、できるかぎりこの欠点を少なくすることを目的に開発されたもので、本発明の大切な目的は、ケースやプリント基板が変更されても同じ電池ユニットを収納して、低コストに能率よく多品種少量生産できるパック電池を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明のパック電池は、ケース1に、電池ユニット2とプリント基板3を収納している。ケース1は、電池ユニット2を収納する電池室6と、プリント基板3を収納する基板室7とを隔壁リブ8で区画している。隔壁リブ8で区画された電池室6に電池ユニット2をはめ込んで収納し、基板室7にはプリント基板(3)を収納している。さらに、ケース1は、基板室7に、プリント基板3に接続するリード板9を位置決めする保持凸起10を、ケース1の内面から突出して一体成形して設けている。パック電池は、保持凸起10で位置決めされるリード板9をプリント基板3に半田付して固定している。
【0006】
保持凸起10は、隔壁リブ8に立設して、隔壁リブ8と一体成形することができる。さらに、保持凸起10は、リード板9を挟着して保持することもできる。
【0007】
プリント基板3は、好ましくは、リード板9を挿入するスリット15を開口する。保持凸起10で位置決めされるリード板9が、このスリット15に挿入されて、プリント基板3に固定される。
【0008】
【発明の実施の形態】
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パック電池を例示するものであって、本発明はパック電池を以下のものに特定しない。
【0009】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、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」、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。
【0010】
図1と図2に示すパック電池は、図3と図4の分解斜視図に示すように、方形状のプラスチックケース1に、電池ユニット2とプリント基板3を内蔵している。ケース1は、本体ケース1Aと蓋ケース1Bからなり、本体ケース1Aの開口部を蓋ケース1Bで閉塞している。
【0011】
本体ケース1Aは、方形状の箱形で、周囲に周壁4を一体成形して設けている。図1のパック電池は、図において左下辺の右側コーナー部に電気機器に接続する接点5を設けている。図2のパック電池は、図において左下辺の左側コーナー部に接点5を設けている。さらに、本体ケース1Aは、電池ユニット2を収納する電池室6と、プリント基板3を収納する基板室7とを区画する隔壁リブ8を一体成形して設けている。隔壁リブ8で区画された電池室6に、電池ユニット2をはめ込んで収納している。隔壁リブ8で区画される電池室6は、電池ユニット2の外形にほぼ等しい。電池ユニット2を入れて移動しないように収納するためである。
【0012】
隔壁リブ8は、周壁4よりもわずかに低く、上端縁を蓋ケース1Bの内面に当接して、電池室6と基板室7を区画している。この構造の隔壁リブ8は、電池室6に漏れた電解液が基板室7に流入するのを防止できる。このため、プリント基板3が電解液で故障するのを有効に防止できる。
【0013】
さらに、本体ケース1Aは、基板室7に、プリント基板3に接続するためのリード板9を位置決めする保持凸起10を、内面から突出して一体成形して設けている。図3の本体ケース1Aは、1枚のリード板9を2つの保持凸起10の間に入れて定位置に配設している。この本体ケース1Aは、一対のリブ形状の保持凸起10を互いに接近して平行に配設している。一対の保持凸起10の間隔は、リード板9を配設できる間隔としている。一方の保持凸起10Aは、隔壁リブ8とケース1内面に連結され、あるいは、周壁4とケース1内面に連結されたリブ形状として、本体ケース1Aに一体成形して設けている。この保持凸起10Aは、隔壁リブ8や周壁4に対して直交する方向に立設されて、隔壁リブ8や周壁4を補強する。他方の保持凸起10Bは、隔壁リブ8または周壁4との間に、リード板9を挿通する通過隙間を設けている。この構造の保持凸起10Bは、隔壁リブ8の内面に沿って配設しているリード板9を、通過隙間に入れ、ここで直角に折曲して、一対の保持凸起10A、10Bの間に入れて配線する。
【0014】
図4の本体ケース1Aは、図5の拡大断面図に示すように、リード板9を位置決めするために、ふたつの凸部10aを一対の保持凸起10として互いに接近して本体ケース1Aに一体成形して設けている。この構造の本体ケース1Aは、一対の保持凸起10の間にリード板9を入れて配設できるようにしている。
【0015】
以上の本体ケース1Aは、一対の保持凸起10の間にリード板9を入れて定位置に配線するので、リード板9を正確な位置に配線できる。ただ、本発明のパック電池は、図6の斜視図に示すように、ひとつの保持凸起10を、リード板9の折曲部に配設して、リード板9を位置決めして配線することもできる。
【0016】
リード板9は、一端を電池ユニット2に連結して固定している。リード板9はスポット溶接等の方法で電池ユニット2に接続される。図の電池ユニット2は4枚のリード板9を電池ユニット2に連結している。2枚のリード板9は、隔壁リブ8の中央に設けたスリット11から基板室7に延長している。残りの2枚のリード板9は、隔壁リブ8と周壁4との間に設けたスリット12から基板室7に延長している。スリット11、12は、リード板9の厚さよりもわずかに広く、ここにリード板9を入れて保持している。
【0017】
隔壁リブ8の中央に設けたスリット11を通過する2枚のリード板9は、互いに絶縁するために、絶縁シート13を挟着している。このスリット11を通過した2枚のリード板9は、基板室7で直角に折曲されて隔壁リブ8に沿って配線されている。このリード板9は先端部を直角に折曲した折曲部を一対の保持凸起10の間に配設している。隔壁リブ8と周壁4の間に設けたスリット12を通過する2枚のリード板9は、周壁4の内面に沿って基板室7に延長され、先端を直角に折曲して、折曲部を一対の保持凸起10の間に配設している。
【0018】
電池ユニット2は、複数の二次電池14を同一平面に並べて、直列または並列に接続している。図の電池ユニット2は、6個のリチウムイオン二次電池を同一平面にならべて電極を直列と並列に接続している。図のリチウムイオン二次電池は、薄い筒状の外装缶に電極体を入れたもので、この電池を内蔵するパック電池は全体を薄くできる。ただ、本発明のパック電池は電池ユニットの二次電池をリチウムイオン二次電池に特定しない。電池ユニットは、ニッケル−水素電池やニッケル−カドミウム電池とすることもできる。また、二次電池にも、円筒型電池、角型電池、薄型電池等が使用できる。さらにまた、電池ユニットを構成する二次電池の個数もパック電池を装着する電気機器に要求される電圧と容量から最適な数とする。
【0019】
電池ユニット2は、ケース1に入れる前工程で、リード板9を固定している。リード板9は、スポット溶接等の方法で二次電池14に固定される。電池ユニット2に固定しているリード板9は、本体ケース1Aの定位置に入れることができ、かつ、プリント基板3と連結できるようにあらかじめ折曲されている。したがって、電池ユニット2を本体ケース1Aに入れると、リード板9も本体ケース1Aの定位置にセットされる。
【0020】
プリント基板3は、リード板9の先端を入れて連結するスリット15を設けている。このスリット15は、プリント基板3を基板室7にセットすると、リード板9が挿入される位置に開口している。スリット15は、ここに挿入されるリード板9の厚みよりも多少は広い幅に開口されている。図に示すスリット15は、プリント基板3の端縁に開口部を有し、この開口部からリード板9を挿入できるようにしている。この形状のスリット15は、リード板9の先端を、多少は前後させる状態で挿入することができる。ただ、スリットは、貫通孔とすることもできる。貫通孔であるスリットは、リード板の先端から突出する部分が挿入されて、プリント基板に連結される。
【0021】
プリント基板3は、本体ケース1Aの基板室7に入れられて基板室7の定位置にセットされる。さらに、プリント基板3は、スリット15にリード板9を挿入し、このリード板9を半田付して固定する構造によっても、本体ケース1Aの定位置にセットされる。とくに、図に示す本体ケース1Aは、隔壁リブ8と、基板室7の対向する周壁4とに保持凸起10を設けて、プリント基板3の3辺に位置してリード板9を配設している。したがって、基板室7に配設されたプリント基板3に、3方向からリード板9を半田付して、より確実に所定の位置に固定できる。
【0022】
図3の本体ケース1Aは、保持凸起10でプリント基板3の下面を支持して、定位置に保持している。この構造は、プリント基板3の水平面内の移動を、隔壁リブ8と周壁4とリード板9で阻止し、垂直面内の移動を保持凸起10とリード板9で阻止して、プリント基板3を基板室7の定位置に固定する。図に示すプリント基板3は、隔壁リブ8と周壁4で囲まれる基板室7の内形にほぼ等しい外形としている。このプリント基板3は、基板室7内での水平面内の移動を確実に阻止できる特長がある。ただ、プリント基板は、基板室の内形よりも多少は小さい外形とすることもできる。外形の小さいプリント基板は、スリットに挿入されるリード板が半田付けされて、あるいは、ケースの内面に位置決め用のリブ等を設けて水平面内の移動を阻止できる。
【0023】
図のプリント基板3は、パック電池を装着する電気機器に電気接続する接点5を固定している。接点5は、プリント基板3を基板室7にセットすると、本体ケース1Aに設けている接点窓16に配設される。
【0024】
【発明の効果】
本発明のパック電池は、ケースやプリント基板が変更されても同じ電池ユニットを収納して、低コストに能率よく多品種少量生産できる特長がある。それは、本発明のパック電池が、ケース内を隔壁リブで区画して電池室と基板室とを設けて、電池室に電池ユニットを収納すると共に、基板室にはリード板を位置決めする保持凸起をケースに一体成形して設けて、保持凸起で位置決めされるリード板をプリント基板に接続して固定しているからである。この構造のパック電池は、たとえば、図3と図4に示すように、同じ電池ユニット2を、異なる構造のケース1に収納して、しかも異なる構造のプリント基板3に確実に接続できる。このように、本発明のパック電池は、装着する各々の電気機器に専用設計することなく、電池ユニットを同じ構造として多量生産できるので、低コストに能率よく多品種少量生産できる。
【0025】
しかも、本発明のパック電池は、ケース内の電池室に電池ユニットを、基板室にプリント基板をそれぞれ収納すると共に、保持凸起で位置決めされるリード板をプリント基板に半田付して固定しているので、電池ユニットとプリント基板の両方を、簡単かつ容易にケース内の所定の位置に配設して、組み立て効率を向上できる特長もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例のパック電池の斜視図
【図2】本発明の他の実施例のパック電池の斜視図
【図3】図1に示すパック電池の分解斜視図
【図4】図2に示すパック電池の分解斜視図
【図5】図4に示すパック電池の保持凸起部分の拡大断面図
【図6】保持凸起の他の一例を示す斜視図
【符号の説明】
1…ケース 1A…本体ケース 1B…蓋ケース
2…電池ユニット
3…プリント基板
4…周壁
5…接点
6…電池室
7…基板室
8…隔壁リブ
9…リード板
10…保持凸起 10A…保持凸起 10B…保持凸起
10a…凸部
11…スリット
12…スリット
13…絶縁シート
14…二次電池
15…スリット
16…接点窓
Claims (4)
- ケース(1)に電池ユニット(2)とプリント基板(3)を収納しているパック電池であって、ケース(1)は電池ユニット(2)を収納する電池室(6)と、プリント基板(3)を収納する基板室(7)とを隔壁リブ(8)で区画して、隔壁リブ(8)で区画された電池室(6)に電池ユニット(2)をはめ込んで収納すると共に、基板室(7)にプリント基板(3)を収納しており、
さらに、基板室(7)には、プリント基板(3)に接続するリード板(9)を位置決めする保持凸起(10)を、ケース(1)の内面から突出して一体成形して設けており、保持凸起(10)で位置決めされるリード板(9)がプリント基板(3)に半田付して固定されてなるパック電池。 - 保持凸起(10)が、隔壁リブ(8)から立設されて、隔壁リブ(8)と一体成形されてなる請求項1に記載されるパック電池。
- 保持凸起(10)がリード板(9)を挟着して保持する請求項1に記載されるパック電池。
- プリント基板(3)が、リード板(9)を挿入するスリット(15)を開口しており、このスリット(15)にリード板(9)が挿入されてプリント基板(3)に固定されてなる請求項1に記載されるパック電池。
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