JP3900227B2

JP3900227B2 - battery pack

Info

Publication number: JP3900227B2
Application number: JP15243998A
Authority: JP
Inventors: 耕坂田; 恵造内桶
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1998-06-02
Filing date: 1998-06-02
Publication date: 2007-04-04
Anticipated expiration: 2018-06-02
Also published as: JPH11345631A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯型の電子機器、例えば携帯電話、ノートパソコン、カムコーダ、及びＣＤプレイヤ等に用いられる充放電可能なバッテリーパックに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
バッテリーパックの二次電池としては、作動電圧が高いこと、エネルギ密度が高いこと、出力電流が大きいこと、サイクル寿命が長いこと、メモリ効果がないこと、短時間での充電が可能なこと等から、リチウムイオン電池が多用されている。
【０００３】
リチウムイオン電池は、短絡させると発熱して破裂、又は発火する恐れがある。また、過電流で充電すると、電池温度が異常に上昇して電池寿命が短くなる。さらに過充電、過放電等でも電池寿命が短くなる。このような不都合を防止するために、リチウムイオン電池を用いたバッテリーパックには、充放電制御回路が設けられている。充放電制御回路は、電池温度や電池電流、及び電池電圧等を測定して制御する監視回路と、監視回路によって充電又は放電を停止させるスイッチング回路とから構成されている。
【０００４】
特開平７−５０１５７号公報には、充放電制御回路を持った回路基板上に複数の二次電池を並列して固定した形態の電池ユニットをケースの内部に収納したバッテリーパックが開示されている。この電池ユニットは、回路パターンに半田付けした接続板に二次電池の電極をスポット溶接して、基板上に電池を固定している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
二次電池は、薄い接続板を介して回路基板に取付られているから、輸送中等の振動や衝撃によりケース内で電池が動いて接続板を破損させたりする恐れがある。電池同士の接触を防止するために特願平５−２９０８２１号公報等には、電池間を絶縁するための仕切り板を介在させたものが記載されているが、電池の軸方向の動きを防止することができない。
【０００６】
さらに、バッテリーパックでは、小型・軽量にするために、ケースの厚みを薄くしているため、ケースの強度が弱いという問題がある。また、ケースの内面にリチウムイオン電池が直接に当たっているため、バッテリーパックを誤って落下したときには、衝撃がリチウムイオン電池に直接に伝わって性能を劣化したりすることがある。
【０００７】
また、回路基板に電池を実装すると、電池の配置スペースに加えて充放電制御回路を構成する電子部品の配置スペースも必要となるため、電子部品の配置を適切に行わないと、バッテリーパックが大型化するという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するために鑑みなされたもので、二次電池がケース内で動かないように固定するとともに、ケースを補強することができるバッテリーパックを提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、回路基板上で電子部品の配置を適切に行うことができるようにしたバッテリーパックを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、本願発明のバッテリーパックでは、円柱形をした複数の二次電池とそれらの充放電を制御する充放電制御回路とを実装した回路基板をプラスチック製のケースに内蔵したバッテリーパックにおいて、前記ケースの内壁に一体に設けられ、前記複数の二次電池の軸方向及び径方向への移動を、前記複数の二次電池同士を所定間隔離した位置で各々規制する電池移動規制部を形成した複数のリブを備えたものである。
【００１１】
請求項２記載のバッテリーパックでは、前記電池移動規制部を二次電池の外周の一部が嵌まり込む凹状の受け部としたものである。請求項３記載のバッテリーパックでは、前記電池移動規制部をリブの一端とし、この一端を二次電池の電極側の一縁に当接して軸方向に動かないようにしたものである。
【００１２】
請求項４記載のバッテリーパックでは、前記回路基板に開口を設け、この開口内に、前記充放電制御回路を構成する電子部品のうちの一部を配置したものである。請求項５記載のバッテリーパックでは、前記回路基板に並列に取り付けられた２個の二次電池の間の隙間に、前記充放電制御回路を構成する電子部品のうちの一部を配置したものである。
【００１３】
請求項６記載のバッテリーパックでは、前記回路基板のアースを外部接続される電子機器のシャーシアースに接続するためのアース端子がケースの外部に露呈して設けたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
バッテリーパック１０は、図１に示すように、ケース蓋１１とケース本体１２とから構成される矩形なケース内に、電池ユニット２０が収納されている。電池ユニット２０は、充電放電制御回路を構成した回路基板１９と、リチウムイオン電池１３〜１８とから構成されている。
【００１５】
回路基板１９には、ケース本体１２に設けた開口２２に嵌まるコネクタ２４が設けられている。コネクタ２４には、プラス端子、マイナス端子、及び接続検出端子が設けられている。プラス端子及びマイナス端子は、電子機器との間で充放電を行うためのものである。また、接続検出端子は、バッテリーパック１０が電子機器又は充電器に正常に装填されたかどうかをを検出するために用いられる。
【００１６】
各リチウムイオン電池１３〜１８は、円柱状をしており、各電極が導電性の電池接続板２６にスポット溶接されている。この電池接続板２６は、その一端が回路基板１９の配線パターンに半田付けされている。これによりリチウムイオン電池１３〜１８は、電池接続板２６を介して回路基板１９に固定されている。６個の電池１３〜１８は、３個を１組として２組に分けられており、２つの組は軸方向が交差するようにＬ字形に回路基板１９に配置されている。
【００１７】
基板１９は、電池１３〜１８を下向きにした姿勢でケース本体１２に挿入される。ケース本体１２には、絶縁性のプラスチック材料で成形されており、底面のソリの防止や強度補強のために、底面内壁には格子状に補強リブ２８、２９が形成されている。補強リブ２８、２９を利用して、電池１３〜１８を固定するために、図２及び図３に示すように、各電池１３〜１８の外周の一部を下から受ける円弧状の受け部２７が補強リブ２８に形成されている。この受け部２７は、横方向（半径方向）の動きを阻止する電池移動規制部として用いられる。
【００１８】
一対の補強リブ２８は、電池１３〜１８の軸方向の両端側二カ所を受けるように電池の直径方向に延びて設けられている。これら補強リブ２８の受け部２７は、電池１３〜１８をケース本体１２の内面に接触しないように保持することで、落下による衝撃や輸送中の振動が電池１３〜１８に直接に加わらないように吸収する。また、受け部２７は、電池同士が密着しないように所定間隔隔てて設けられており、一方の電池が発熱したときに、他方の電池に熱が伝わらないようにしている。なお、受け部２７の形状としてはＶ字状、又は矩形状でもよい。
【００１９】
補強リブ２９は、一端の縁が電池１３〜１８の両極側の一縁に当接して各電池１３〜１８が軸方向に動かないように規制する。補強リブ２８、２９は、電池１３〜１８に液漏れが発生しても、この中にとどめることで、電界液が回路基板１９に付着して短絡が発生するのを防止し、また、ケース本体１２を補強している。
【００２０】
また、基板１９には、開口３０が設けられている。この開口３０には、ポリスイッチ、温度ヒューズ、サーモスタット、及びサーミスタ等の温度センサー３１が配置されている。温度センサー３１は、基板１９に接触することなく、ケース本体１２内に中空支持されているから、バッテリーパック１０内の温度を正しく測定することができる。
【００２１】
また、基板１９には、電池１３、１４との間に位置する部分に開口３２が設けられ、ＩＣ、抵抗、コンデンサー、ダイオード、及びトランジス等、背の高い形状の電子部品３３を配置し、バッテリーパック１０の薄型化を図っている。
【００２２】
回路基板１９には、アース用のリード線３４の一端が接続されている。このアース用リード線３４の他端は、ケース蓋１１の外面に固定したアース端子２５に接続されている。アース端子２５は、ケース蓋１１の凹部に薄い金属板を嵌め込んだものであり、バッテリーパック１０を電子機器に装着したときに、電子機器のシャーシに接触する。このアース端子２５は、基準電位の設定と、マイコン４２から発生する電磁波をシールドする機能がある。
【００２３】
図４に示すように、６個のリチウムイオン電池１３〜１８は、直列に接続されている。リチウムイオン電池１３のプラス極と電子機器接続用のプラス端子３７との間に、ヒューズ３８、充電停止用ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）４０、放電停止用ＦＥＴ４１とが接続されている。ヒューズ３８は、大きな過大電流が流れたときに溶融断線する。
【００２４】
充放電制御回路３６には、監視回路と、スイッチング回路３９とが設けられている。スイッチング回路３９は、充電停止用ＦＥＴ４０と、放電停止用ＦＥＴ４１とからなる。充電停止用ＦＥＴ４０は、リチウムイオン電池１３〜１８が充電停止電圧に達したときにＯＦＦして充電を停止する。放電停止用ＦＥＴ４１は、リチウムイオン電池１３〜１８が放電停止電圧まで低下したときにＯＦＦして放電を停止する。
【００２５】
監視回路は、測定部と、この測定部からの信号で異常を判断する判定部とから構成され、異常と判断したときにスイッチング回路３９がＯＦＦされる。判定部としては、例えばマイコン４２を用いている。測定部は、リチウムイオン電池１３〜１８の電流を測定する電流測定回路４３、リチウムイオン電池１３〜１８の電圧を測定する電圧測定回路４４、リチウムイオン電池１３〜１８の発熱温度を測定する温度測定回路４５等で構成されている。
【００２６】
電圧測定部４４は、各リチウムイオン電池１３〜１８の電圧を測定する。電流測定部４３は、リチウムイオン電池１８のマイナス極と電子機器接続用のマイナス端子４６との間に接続された抵抗値が既知の抵抗４７に流れる電流を測定する。温度測定回路４５には、温度センサー３１として、例えばサーミスタ等が用いられ、温度に比例して抵抗値が減少する性質を利用して、ケース内の温度を測定する。
【００２７】
マイコン４２は、前述した測定部から得られる情報に基づいて、短絡、過電流、過充電、及び過放電等を判断し、電池１３〜１８の異常を判断したときにスイッチング回路３９を制御して充放電を停止する。また、コネクタ２４内の接続検出端子４８からの信号レベルに基づき電子機器に接続されていないと判断したときには、スイッチング回路３９をＯＦＦする。これにより、バッテリーパック１０が電子機器又は充電器に接続されていない単体のときに、プラス端子３７とマイナス端子４６とが接続されても短絡が生じない。また、アース端子２５は、リード線３４を介して電池１８のマイナス極に接続されている。このアース端子２５は、電子機器のシャーシに接続される。このシャーシは、電子機器のアースとして利用される。
【００２８】
次に上記実施形態の作用について説明する。バッテリーパック１０の組立に際しては、回路基板１９に充放電制御回路３６を構成する各電子部品を実装する。このうち、背の高い電子部品３３を基板１９に設けた開口３２の内部に配置し、また、サーミスタ４５を開口３０内に配置する。
【００２９】
次に、電池接続板２６を回路基板１９に半田付けする。一対の電池接続板２６の間にリチウムイオン電池１３〜１８をそれぞれ挿入する。その後に、電池接続板２６をリチウムイオン電池１３〜１８の電極にスポット溶接する。組み立てられた回路基板１９は、電池１３〜１８を下に向けた姿勢でケース本体１２に挿入され、上からケース蓋１１を嵌めることでバッテリーパック１０が完成する。ケース蓋１１には、接着剤が塗ってあるため、ケース本体１２に固着される。
【００３０】
この状態では、リチウムイオン電池１３〜１８が補強リブ２８の各受け部２７に入り込み、内壁から離れた状態で、また、各組の電池１３〜１８同士が離れた状態で保持されている。この受け部２７は、円弧状になっているから、電池の直径方向への移動も確実に阻止され、かつ、補強リブ２９により電池１３〜１８の軸方向の移動も阻止されているから、電池１３〜１８が動かないように固定される。これによって、バッテリーパック１０が振動されても、電池１３〜１８と電池接続板２６とのスポット溶接や回路基板１９の半田付けが外れることがない。
【００３１】
バッテリーパック１０を充電器にセットすると、マイコン４２は、２つのＦＥＴ４０，４１をＯＮにする。充電器からの電流は、ヒューズ３８、ＦＥＴ４０，４１を通ってリチウムイオン電池１３〜１８に流れ、各リチウムイオン電池１３〜１８を充電する。この充電中に、何れか一つの電池が充電停止電圧に達すると、マイコン４２は、充電停止用ＦＥＴ４０をＯＦＦにする。
【００３２】
バッテリーパック１０を電子機器に装着すると、マイコン４２は、２つのＦＥＴ４０，４１をＯＮして、リチウムイオン電池１３〜１８からの電圧を電子機器に供給する。この供給中に、何れか一つのリチウムイオン電池が放電停止電圧まで低下すると、マイコン４２は、放電停止用ＦＥＴ４１をＯＦＦにする。
【００３３】
充放電中に、電流測定回路４３は、電流を測定している。この電流値が許容値を超えると、マイコン４２は、放電停止ＦＥＴ４０又は充電停止ＦＥＴ４１の一方をＯＦＦにする。また、サーミスタ４５で測定されたケース内の温度が高くなると、マイコン４２は、２つのＦＥＴ４０，４１の一方をＯＦＦにする。さらに、充放電中に、マイコン４２は、外部接続端子４８を介して電子機器又は充電器との間で、電池情報（電圧、電流、温度、電池残留量等）のやりとりをする。
【００３４】
上記実施例では、６個の電池１３〜１８を直列に接続したタイプであるが、並列に接続した２個の電池を１組とし、これを３組直列に接続したタイプでもよい。
【００３５】
また、上記実施例では、６個の電池が用いられているが、本発明では１個以上でもよい。さらに、上記実施例では、二次電池としてリチウムイオン電池としているが、ニッカド電池等でもよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のバッテリーパックでは、ケースの内壁にリブを設けたから、肉薄のケースであっても十分な強度を確保し、変形等を防止することができる。しかも、このリブに電池移動規制部を形成したから、ケース内で二次電池を動かないように固定することができる。また、リブを利用して二次電池を固定するものであるから、特別な部材が不要となり、組立が簡単で、コストを安くすることができる。さらに、各二次電池を所定間隔離して保持するため、電池同士が密着せず、よって一方の電池が発熱したときに、他方の電池に熱が伝わることがない。
【００３７】
また、二次電池の軸方向と直交するリブに凹状の受け部を形成し、この受け部に二次電池の外周の一部を嵌め込むようにしたから、二次電池の横方向の移動をなくし、またバッテリーパックが落下されたときに、その衝撃の一部を吸収するから、衝撃による二次電池の性能劣化をなくすることができる。また、二次電池の軸方向に伸びたリブの端縁が二次電池の電極に当たるようにしたから、二次電池の軸方向の動きを阻止することができる。
【００３８】
回路基板に開口を設け、この中に電子部品が入るように配置したから、この電子部品は回路基板に接触することなく、回路基板の上面又は下面に露呈する。したがって、電子部品が温度センサーの場合には、ケース内が回路基板で上下に仕切られていても、ケース内の温度を正しく測定することができる。また、高さがある電子部品の場合は、開口内に挿入された状態に配置することで、ケースの高さを小さくすることができる。
【００３９】
さらに、隣接する２個の二次電池の間に形成される隙間に、電子部品を配置するから、回路基板を小型化することができる。また、ケースの外面にアース端子を設けたから、二次電池の基準電位の設定と、充放電制御回路から発生する電磁波のシールドとを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のバッテリーパックを示した分解斜視図である。
【図２】バッテリーパックの縦断面図である。
【図３】バッテリーパックの横断面図である。
【図４】充放電制御回路の回路図である。
【符号の説明】
１０バッテリーパック
１３〜１８リチウムイオン電池
１９回路基板
２５アース端子
２７受け部
２８、２９補強リブ
３０、３２開口
３１サーミスタ
３６充放電制御回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a chargeable / dischargeable battery pack used for portable electronic devices such as mobile phones, notebook computers, camcorders, and CD players.
[0002]
[Prior art]
The secondary battery of the battery pack has a high operating voltage, a high energy density, a large output current, a long cycle life, no memory effect, and a short charge time. Lithium ion batteries are frequently used.
[0003]
A lithium ion battery may generate heat and burst or ignite when short-circuited. Further, when charged with an overcurrent, the battery temperature rises abnormally and the battery life is shortened. Furthermore, the battery life is shortened by overcharge, overdischarge and the like. In order to prevent such inconvenience, a charge / discharge control circuit is provided in a battery pack using a lithium ion battery. The charge / discharge control circuit includes a monitoring circuit that measures and controls battery temperature, battery current, battery voltage, and the like, and a switching circuit that stops charging or discharging by the monitoring circuit.
[0004]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-50157 discloses a battery pack in which a battery unit in a form in which a plurality of secondary batteries are fixed in parallel on a circuit board having a charge / discharge control circuit is housed in the case. . In this battery unit, an electrode of a secondary battery is spot welded to a connection plate soldered to a circuit pattern, and the battery is fixed on the substrate.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Since the secondary battery is attached to the circuit board through a thin connection plate, the battery may move in the case due to vibration or impact during transportation or the like, and the connection plate may be damaged. In order to prevent the batteries from contacting each other, Japanese Patent Application No. 5-290821, etc. describes a battery with a partition plate for insulating the batteries, but prevents the movement of the batteries in the axial direction. Can not do it.
[0006]
Furthermore, since the thickness of the case is reduced in order to reduce the size and weight of the battery pack, there is a problem that the strength of the case is weak. Further, since the lithium ion battery directly hits the inner surface of the case, when the battery pack is accidentally dropped, the impact may be directly transmitted to the lithium ion battery and the performance may be deteriorated.
[0007]
In addition, when a battery is mounted on a circuit board, an arrangement space for electronic components constituting the charge / discharge control circuit is required in addition to the arrangement space for the battery. Therefore, if the electronic components are not properly arranged, the battery pack becomes large. There is a problem of becoming.
[0008]
The present invention has been made in order to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a battery pack that can reinforce the case while fixing the secondary battery so as not to move in the case. .
[0009]
It is another object of the present invention to provide a battery pack that can appropriately arrange electronic components on a circuit board.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, in the battery pack of the present invention, a circuit board on which a plurality of cylindrical secondary batteries and a charge / discharge control circuit for controlling the charge / discharge are mounted is incorporated in a plastic case. In the battery pack, the battery is integrally provided on the inner wall of the case, and regulates the movement of the plurality of secondary batteries in the axial direction and the radial direction at positions where the plurality of secondary batteries are separated from each other by a predetermined distance. A plurality of ribs forming a movement restricting portion are provided.
[0011]
In the battery pack according to claim 2, the battery movement restricting portion is a concave receiving portion into which a part of the outer periphery of the secondary battery is fitted. In the battery pack according to claim 3, the battery movement restricting portion is one end of a rib, and the one end is in contact with an edge of the secondary battery on the electrode side so as not to move in the axial direction.
[0012]
In the battery pack according to claim 4, an opening is provided in the circuit board, and a part of the electronic components constituting the charge / discharge control circuit is disposed in the opening. In the battery pack according to claim 5, a part of the electronic components constituting the charge / discharge control circuit is disposed in a gap between two secondary batteries attached in parallel to the circuit board. is there.
[0013]
According to a sixth aspect of the present invention, a ground terminal for connecting the ground of the circuit board to the chassis ground of an electronic device to be externally connected is exposed outside the case.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As shown in FIG. 1, the battery pack 10 has a battery unit 20 housed in a rectangular case composed of a case lid 11 and a case body 12. The battery unit 20 includes a circuit board 19 constituting a charge / discharge control circuit and lithium ion batteries 13 to 18.
[0015]
The circuit board 19 is provided with a connector 24 that fits into an opening 22 provided in the case body 12. The connector 24 is provided with a plus terminal, a minus terminal, and a connection detection terminal. The plus terminal and the minus terminal are for charging / discharging with the electronic apparatus. The connection detection terminal is used to detect whether or not the battery pack 10 is normally loaded in the electronic device or the charger.
[0016]
Each of the lithium ion batteries 13 to 18 has a cylindrical shape, and each electrode is spot-welded to the conductive battery connection plate 26. One end of the battery connection plate 26 is soldered to the wiring pattern of the circuit board 19. Accordingly, the lithium ion batteries 13 to 18 are fixed to the circuit board 19 via the battery connection plate 26. The six batteries 13 to 18 are divided into two sets of three, and the two sets are arranged on the circuit board 19 in an L shape so that the axial directions intersect.
[0017]
The substrate 19 is inserted into the case body 12 with the batteries 13 to 18 facing downward. The case body 12 is formed of an insulating plastic material, and reinforcing ribs 28 and 29 are formed in a lattice shape on the inner wall of the bottom surface to prevent warping of the bottom surface and reinforcing the strength. In order to fix the batteries 13 to 18 using the reinforcing ribs 28 and 29, as shown in FIGS. 2 and 3, an arcuate receiving portion 27 that receives a part of the outer periphery of each of the batteries 13 to 18 from below. Is formed on the reinforcing rib 28. The receiving part 27 is used as a battery movement restricting part that prevents lateral (radial) movement.
[0018]
The pair of reinforcing ribs 28 are provided so as to extend in the diametrical direction of the battery so as to receive two axial ends of the batteries 13 to 18. The receiving portions 27 of these reinforcing ribs 28 hold the batteries 13 to 18 so as not to contact the inner surface of the case main body 12 so that impact due to dropping or vibration during transportation is not directly applied to the batteries 13 to 18. Absorb. Moreover, the receiving part 27 is provided at a predetermined interval so that the batteries do not adhere to each other, and when one battery generates heat, heat is not transmitted to the other battery. The shape of the receiving portion 27 may be V-shaped or rectangular.
[0019]
The reinforcing rib 29 regulates the one end edge of the battery 13 to 18 so as not to move in the axial direction by coming into contact with one edge of each of the batteries 13 to 18. The reinforcing ribs 28 and 29 prevent the electric field liquid from adhering to the circuit board 19 to cause a short circuit even if liquid leakage occurs in the batteries 13 to 18, and the case main body. 12 is reinforced.
[0020]
The substrate 19 is provided with an opening 30. A temperature sensor 31 such as a polyswitch, a thermal fuse, a thermostat, and a thermistor is disposed in the opening 30. Since the temperature sensor 31 is hollowly supported in the case body 12 without coming into contact with the substrate 19, the temperature in the battery pack 10 can be measured correctly.
[0021]
Further, the substrate 19 is provided with an opening 32 in a portion located between the batteries 13 and 14, and a tall electronic component 33 such as an IC, a resistor, a capacitor, a diode, or a transistor is disposed on the substrate 19, and the battery The pack 10 is thinned.
[0022]
One end of a ground lead 34 is connected to the circuit board 19. The other end of the ground lead wire 34 is connected to a ground terminal 25 fixed to the outer surface of the case lid 11. The ground terminal 25 is formed by fitting a thin metal plate into the concave portion of the case lid 11, and contacts the chassis of the electronic device when the battery pack 10 is attached to the electronic device. The ground terminal 25 has a function of setting a reference potential and shielding an electromagnetic wave generated from the microcomputer 42.
[0023]
As shown in FIG. 4, the six lithium ion batteries 13 to 18 are connected in series. A fuse 38, a charge stop FET (field effect transistor) 40, and a discharge stop FET 41 are connected between a positive electrode of the lithium ion battery 13 and a positive terminal 37 for connecting an electronic device. The fuse 38 is melted and disconnected when a large excessive current flows.
[0024]
The charge / discharge control circuit 36 is provided with a monitoring circuit and a switching circuit 39. The switching circuit 39 includes a charge stop FET 40 and a discharge stop FET 41. The charge stop FET 40 is turned OFF to stop charging when the lithium ion batteries 13 to 18 reach the charge stop voltage. The discharge stop FET 41 is turned OFF and stops discharging when the lithium ion batteries 13 to 18 are lowered to the discharge stop voltage.
[0025]
The monitoring circuit includes a measurement unit and a determination unit that determines an abnormality based on a signal from the measurement unit, and the switching circuit 39 is turned off when the abnormality is determined. As the determination unit, for example, a microcomputer 42 is used. The measurement unit includes a current measurement circuit 43 that measures the current of the lithium ion batteries 13 to 18, a voltage measurement circuit 44 that measures the voltage of the lithium ion batteries 13 to 18, and a temperature measurement that measures the heat generation temperature of the lithium ion batteries 13 to 18. The circuit 45 is configured.
[0026]
The voltage measuring unit 44 measures the voltage of each lithium ion battery 13-18. The current measuring unit 43 measures a current flowing through a resistor 47 having a known resistance value connected between the negative electrode of the lithium ion battery 18 and the negative terminal 46 for connecting an electronic device. For example, a thermistor or the like is used as the temperature sensor 31 in the temperature measurement circuit 45, and the temperature in the case is measured using the property that the resistance value decreases in proportion to the temperature.
[0027]
The microcomputer 42 determines a short circuit, overcurrent, overcharge, overdischarge, etc. based on the information obtained from the measurement unit described above, and controls the switching circuit 39 when determining abnormality of the batteries 13-18. Stop charging / discharging. When it is determined that the electronic device is not connected based on the signal level from the connection detection terminal 48 in the connector 24, the switching circuit 39 is turned off. Thereby, even if the plus terminal 37 and the minus terminal 46 are connected when the battery pack 10 is a single unit not connected to the electronic device or the charger, a short circuit does not occur. The ground terminal 25 is connected to the negative electrode of the battery 18 via the lead wire 34. The ground terminal 25 is connected to the chassis of the electronic device. This chassis is used as a ground for electronic equipment.
[0028]
Next, the operation of the above embodiment will be described. When the battery pack 10 is assembled, each electronic component constituting the charge / discharge control circuit 36 is mounted on the circuit board 19. Among these, the tall electronic component 33 is disposed inside the opening 32 provided in the substrate 19, and the thermistor 45 is disposed in the opening 30.
[0029]
Next, the battery connection plate 26 is soldered to the circuit board 19. Lithium ion batteries 13 to 18 are respectively inserted between the pair of battery connection plates 26. Thereafter, the battery connection plate 26 is spot welded to the electrodes of the lithium ion batteries 13 to 18. The assembled circuit board 19 is inserted into the case main body 12 with the batteries 13 to 18 facing downward, and the case lid 11 is fitted from above to complete the battery pack 10. Since the case lid 11 is coated with an adhesive, it is fixed to the case main body 12.
[0030]
In this state, the lithium ion batteries 13 to 18 enter the receiving portions 27 of the reinforcing rib 28 and are held away from the inner wall, and the batteries 13 to 18 of each set are held away from each other. Since the receiving portion 27 has an arc shape, the battery is reliably prevented from moving in the diameter direction, and the reinforcing ribs 29 prevent the batteries 13 to 18 from moving in the axial direction. 13 to 18 are fixed so as not to move. Thereby, even when the battery pack 10 is vibrated, spot welding of the batteries 13 to 18 and the battery connection plate 26 and soldering of the circuit board 19 are not removed.
[0031]
When the battery pack 10 is set in the charger, the microcomputer 42 turns on the two FETs 40 and 41. The current from the charger flows through the fuse 38 and the FETs 40 and 41 to the lithium ion batteries 13 to 18 to charge the lithium ion batteries 13 to 18. If any one of the batteries reaches the charge stop voltage during the charging, the microcomputer 42 turns off the charge stop FET 40.
[0032]
When the battery pack 10 is mounted on the electronic device, the microcomputer 42 turns on the two FETs 40 and 41 to supply the voltage from the lithium ion batteries 13 to 18 to the electronic device. If any one lithium ion battery drops to the discharge stop voltage during the supply, the microcomputer 42 turns off the discharge stop FET 41.
[0033]
During charging / discharging, the current measurement circuit 43 measures the current. When the current value exceeds the allowable value, the microcomputer 42 turns off one of the discharge stop FET 40 or the charge stop FET 41. When the temperature in the case measured by the thermistor 45 increases, the microcomputer 42 turns off one of the two FETs 40 and 41. Further, during charging / discharging, the microcomputer 42 exchanges battery information (voltage, current, temperature, remaining battery amount, etc.) with an electronic device or a charger via the external connection terminal 48.
[0034]
In the above embodiment, the six batteries 13 to 18 are connected in series. However, two batteries connected in parallel may be used as one set, and three sets may be connected in series.
[0035]
In the above embodiment, six batteries are used. However, one or more batteries may be used in the present invention. Furthermore, in the said Example, although the lithium ion battery is used as a secondary battery, a nickel cadmium battery etc. may be sufficient.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, in the battery pack of the present invention, since the rib is provided on the inner wall of the case, sufficient strength can be ensured and deformation or the like can be prevented even in a thin case. Moreover, since the battery movement restricting portion is formed on the rib, the secondary battery can be fixed so as not to move in the case. Further, since the secondary battery is fixed using the ribs, no special member is required, the assembly is simple, and the cost can be reduced. Further, since the secondary batteries are held apart from each other by a predetermined distance, the batteries do not adhere to each other. Therefore, when one battery generates heat, heat is not transmitted to the other battery.
[0037]
In addition, since the concave receiving portion is formed on the rib perpendicular to the axial direction of the secondary battery, and a part of the outer periphery of the secondary battery is fitted into the receiving portion, the secondary battery can be moved in the lateral direction. In addition, when the battery pack is dropped, a part of the impact is absorbed, so that the performance deterioration of the secondary battery due to the impact can be eliminated. Moreover, since the edge of the rib extended in the axial direction of the secondary battery is made to contact the electrode of the secondary battery, the movement of the secondary battery in the axial direction can be prevented.
[0038]
Since the opening is provided in the circuit board and the electronic component is placed therein, the electronic component is exposed to the upper surface or the lower surface of the circuit board without contacting the circuit board. Therefore, when the electronic component is a temperature sensor, the temperature in the case can be correctly measured even if the case is partitioned vertically by the circuit board. In the case of an electronic component having a height, the height of the case can be reduced by placing the electronic component in a state of being inserted into the opening.
[0039]
Furthermore, since the electronic component is arranged in a gap formed between two adjacent secondary batteries, the circuit board can be reduced in size. In addition, since the ground terminal is provided on the outer surface of the case, it is possible to set the reference potential of the secondary battery and shield the electromagnetic wave generated from the charge / discharge control circuit.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a battery pack of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a battery pack.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the battery pack.
FIG. 4 is a circuit diagram of a charge / discharge control circuit.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Battery pack 13-18 Lithium ion battery 19 Circuit board 25 Ground terminal 27 Receiving part 28, 29 Reinforcement rib 30, 32 Opening 31 Thermistor 36 Charge / discharge control circuit

Claims

円柱形をした複数の二次電池とそれらの充放電を制御する充放電制御回路とを実装した回路基板をプラスチック製のケースに内蔵したバッテリーパックにおいて、
前記ケースの内壁に一体に設けられ、前記複数の二次電池の軸方向及び径方向への移動を、前記複数の二次電池同士を所定間隔離した位置で各々規制する電池移動規制部を形成した複数のリブを備えたことを特徴とするバッテリーパック。In a battery pack in which a circuit board on which a plurality of cylindrical secondary batteries and a charge / discharge control circuit for controlling their charge / discharge are mounted in a plastic case,
Formed integrally on the inner wall of the case is a battery movement restricting portion for restricting the movement of the plurality of secondary batteries in the axial direction and the radial direction at a predetermined distance between the plurality of secondary batteries. A battery pack comprising a plurality of ribs.

前記電池移動規制部は、凹状の受け部であり、二次電池の外周の一部が嵌まり込むことを特徴とする請求項１記載のバッテリーパック。 The battery pack according to claim 1, wherein the battery movement restricting portion is a concave receiving portion, and a part of an outer periphery of the secondary battery is fitted therein.

前記電池移動規制部は、リブの一端であり、この一端が二次電池の電極側の一縁に当接して軸方向に動かないようにすることを特徴とする請求項１記載のバッテリーパック。 2. The battery pack according to claim 1, wherein the battery movement restricting portion is one end of a rib, and the one end contacts an edge of the secondary battery on the electrode side so as not to move in the axial direction.

前記回路基板に開口を設け、この開口内に、前記充放電制御回路を構成する電子部品のうちの一部を配置したことを特徴とする請求項１記載のバッテリーパック。 2. The battery pack according to claim 1, wherein an opening is provided in the circuit board, and a part of the electronic components constituting the charge / discharge control circuit is disposed in the opening.

前記回路基板に並列に取り付けられた２個の二次電池の間の隙間に、前記充放電制御回路を構成する電子部品のうちの一部を配置したことを特徴とする請求項１記載のバッテリーパック。 The battery according to claim 1, wherein a part of the electronic components constituting the charge / discharge control circuit is arranged in a gap between two secondary batteries attached in parallel to the circuit board. pack.

前記回路基板のアースを外部接続される電子機器のシャーシアースに接続するためのアース端子がケースの外部に露呈して設けられていることを特徴とする請求項１記載のバッテリーパック。 2. The battery pack according to claim 1, wherein a ground terminal for connecting a ground of the circuit board to a chassis ground of an electronic device to be externally connected is exposed to the outside of the case.