JP3913706B2 - 薄型バッテリパック - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリマー電池等のラミネート電池を内蔵する薄型バッテリパックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
非常に薄くできるラミネート電池としてポリマー電池が開発されている。このラミネート電池は、電極の両面に外装フィルムを積層し、両面の外装フィルムを電極の周縁で気密に密着して製作される。この構造のポリマー電池は、金属製の外装缶に電極を挿入している電池に比較すると、薄くて大きくできる特長がある。しかしながら、ポリマー電池は、金属製の外装缶がないための欠点もある。外装フィルムの強度が金属缶に比較すると弱いので、表面に損傷を受けやすいことである。この弊害を解消するために、ポリマー電池を外装ケースに入れている薄型バッテリパックが開発されている。（特許文献１参照）。この公報に記載される薄型バッテリパックは、図１と図２に示すように、上下ケース２２にポリマー電池２１を収納している。上下ケース２２は、絶縁枠体２３に金属板２４を連結している。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１１１２５０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、薄型バッテリパックは、特定の決められた姿勢で電気機器に装着する必要がある。とくに、両面を金属板でカバーして一方の面に出力端子を設けている薄型バッテリパックは、挿入するときに表裏が反対になると、電気機器に設けている端子を金属板で短絡する弊害がある。このため、特定された姿勢で電気機器に装着する必要がある。また、電気機器に脱着できるように装着される薄型バッテリパックは、電気機器にセットして外れないように節度のある状態でロックする必要がある。図１と図２に示す薄型バッテリパックは、両側の側面に設けている係止部２５で、挿入する姿勢を特定し、また、電気機器に装着する状態で、これを係止して装着位置にロックすることができる。
【０００５】
この構造では、薄型バッテリパックの挿入姿勢を確実に特定するのが難しい。それは、幅の狭い側面に係止部を設けているからである。係止部が薄型バッテリパックの挿入姿勢を特定するには、側面の中央に沿って設けるのではなく、片側に偏在して設ける必要がある。係止部を片側に偏在して設けるにしても、側面の幅が狭いので、係止部を中央からずらすことのできる変位が小さく、薄型バッテリパックを確実に特定姿勢で連結するのが難しい。また、係止部をロック部に使用して、薄型バッテリパックを電気機器の特定の位置に抜けないように連結する構造にあっては、確実にロックするためには係止部を高く突出させる必要がある。しかしながら、係止部を高く突出している薄型バッテリパックは、全体の幅が広くなって外形が大きくなる欠点がある。
【０００６】
さらに、側面に係止部を設ける薄型バッテリパックは、金属板を絶縁枠体にしっかりと固定するのが難しい。それは、図２の断面図に示すように、金属板を絶縁枠体の内側に連結するからである。この構造で絶縁枠体に連結された金属板は、たとえば内蔵するラミネート電池が矢印で示す方向に膨れて引張力が作用すると、金属板が絶縁枠体から抜けて外れやすくなる欠点がある。
【０００７】
本発明は、このような欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、薄型バッテリパックを確実に電気機器に装着できる構造としながら、金属板を簡単かつ容易に、しかも抜けないようにしっかりと絶縁枠体に固定できる薄型バッテリ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】
本発明の薄型バッテリパックは、ラミネート電池１と、このラミネート電池１を収納するケーシング６とを備える。ラミネート電池１は、第１外装フィルム１Ａと第２外装フィルム１Ｂの間に電極を配設して、第１外装フィルム１Ａと第２外装フィルム１Ｂを周囲のラップ部１ａで密着状態に結合しており、第２外装フィルム１Ｂを電極の周囲に沿って折曲して、電極の周囲で第１外装フィルム１Ａに積層して、積層されたラップ部１ａを密着状態で結合している。電極の両側に位置する一対の折曲ラップ部１ａｓは、第２外装フィルム１ＢをＵ曲するように折り曲げて電極の側面に沿うように折曲している。一対の折曲ラップ部１ａｓの間に位置する突出ラップ部１ａｔは、電極の側面に沿って折曲することなく電極表面に平行な平面状として電極から突出している。突出ラップ部１ａｔと折曲ラップ部１ａｓとを互いにコ字状に連結して、溝形に折曲されてなる溝形突出部１ｃを設けている。ケーシング６は、ラミネート電池１の両面をカバーする金属板５と、ラミネート電池１の外周縁に沿って配設されて、金属板５の外周縁部分を連結している絶縁枠体４を備えている。絶縁枠体４は、外周に沿って伸びる係止溝１１を外周面に設けている。金属板５は、弾性変形できる金属板で、絶縁枠体４の表面から外周面に沿って内側に折曲されると共に、折曲された先端縁をさらに絶縁枠体４の係止溝１１に向かって内側に折曲して係止折曲片１２としており、この係止折曲片１２を金属板５の外周縁に設けている。金属板５の外周縁に設けている係止折曲片１２を絶縁枠体４の係止溝１１に入れて金属板５を絶縁枠体４に連結し、金属板５と絶縁枠体４とで形成されるケーシング６内にラミネート電池１を収納している。さらに、絶縁枠体４は、出力端子８を外部に表出させる電極窓１６を開口している電極カバー枠４Ａをひとつの辺として、この電極カバー枠４Ａと溝形突出部１ｃとの間に回路基板２を配置している。さらにまた、絶縁枠体４は、金属板５の外部に表出する外部表出部１４を電極カバー枠４Ａに設けている。金属板５は、この外部表出部１４を表出させるために切欠開口５ａを設けて、この切欠開口５ａに外部表出部１４を配設している。外部表出部１４は、ラミネート電池１の溝形突出部１ｃの突出ラップ部１ａｔに向かって突出する内面凸部２６を設けて、内面凸部２６によって表面には装着用凹部２７を設けており、内面凸部２６を折曲ラップ部１ａｓの内側で溝形突出部１ｃに配置している。
【０００９】
装着用凹部２７は、薄型バッテリパックを電気機器に装着する方向を特定する逆挿入阻止溝２７Ａとすることも、薄型バッテリパックを電気機器に装着するラッチ節度凹部２７Ｂとすることもできる。
【００１０】
回路基板２は、溝形突出部１ｃと絶縁枠体４との間であって、外部表出部１４に設けている内面凸部２６よりも内側に配置することも、ラミネート電池１の溝形突出部１ｃであって、絶縁枠体４の内面凸部２６と溝形突出部１ｃの突出ラップ部１ａｔとの間の隙間に配設することもできる。
【００１１】
【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薄型バッテリパックを例示するものであって、本発明は薄型バッテリパックを以下のものに特定しない。
【００１２】
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。
【００１３】
図３ないし図８に示す薄型バッテリパックは、ラミネート電池１をケーシング６に収納している。ケーシング６は、ラミネート電池１の両面をカバーする金属板５と、ラミネート電池１の外周縁に沿って配設されて金属板５の外周縁部分を連結している絶縁枠体４とを備えている。金属板５と絶縁枠体４とで形成されるケーシング６内にラミネート電池１を収納して薄型バッテリパックとしている。図の薄型バッテリパックは、２枚の金属板５からなる第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂを絶縁枠体４に連結している。ただ、本発明の薄型バッテリパックは、１枚の金属板を折曲して絶縁枠体の両面をカバーすることもできる。
【００１４】
２枚の金属板５からなる薄型バッテリパックは、ラミネート電池１の第１外装フィルム１Ａ側に積層している第１金属板５Ａと、第２外装フィルム１Ｂ側に積層している第２金属板５Ｂとを備える。絶縁枠体４は、四角形で外周面に金属板５を連結している。さらに、図の薄型バッテリパックは、ラミネート電池１のラップ部１ａに回路基板２を配設しており、この回路基板２とラップ部１ａとの間に基板ホルダー３を配設している。
【００１５】
ラミネート電池１は、第１外装フィルム１Ａと第２外装フィルム１Ｂの間に電極を挟んで、第１外装フィルム１Ａと第２外装フィルム１Ｂを電極の外周でラップし、このラップ部１ａを結合して内部に電極を内蔵している。図のラミネート電池１はポリマー電池である。ただ、本発明は、ラミネート電池をポリマー電池に特定しない。ラミネート電池には、電極を外装フィルムでラミネートしてなる他の全ての電池が使用できる。図のラミネート電池１は、四角形で、その両側と一方の端部で外装フィルムのラップ部１ａを設け、ラップ部１ａで第１外装フィルム１Ａと第２外装フィルム１Ｂとを、接着や溶着等の方法で気密に結合している。図のラミネート電池１は、１枚の外装フィルムを電極のひとつの辺で折り返して、電極の一方の面をカバーする部分を第１外装フィルム１Ａとし、電極の他方の面をカバーする面を第２外装フィルム１Ｂとしている。この構造のラミネート電池１は、電極の１辺に沿って外装フィルムを折り返すので、ひとつの辺にはラップ部がなく、３辺がラップ部１ａとなる。図示しないが、ラミネート電池は、４辺の外周にラップ部を設けた構造とすることもある。このラミネート電池は、電極の両面に分離された２枚の外装フィルムを重ね、電極周囲の４辺のラップ部で結合して製作される。さらに、ラミネート電池は、電極が四角形であっても、出力リードの取り出し方やラップ部の折り返し方によっては、外形が四角形と異なる形状となることもある。したがって、ラミネート電池は、外形を四角形以外の形状、たとえば、多角形状、長円形状、部分的に湾曲部を有する多角形状とすることもできる。
【００１６】
図７と図８に示すラミネート電池１は、第１外装フィルム１Ａを平面状としている。第１外装フィルム１Ａを平面状とするために、第２外装フィルム１Ｂは電極の周囲に沿って折曲され、ラップ部１ａで第１外装フィルム１Ａに密着状態で結合される。このラミネート電池１は、図７と図８の断面図に示すように、ラップ部１ａの片方にのみ基板ホルダー３と回路基板２を設けて、ラップ部１ａを電極収納部１ｂと同じ厚さにできる。
【００１７】
図４と図５のラミネート電池１は、電極の両側に位置する一対の折曲ラップ部１ａｓを、第２外装フィルム１ＢをＵ曲するように折り曲げて、電極の両面に沿うように折曲している。一対の折曲ラップ部１ａｓの間に位置する突出ラップ部１ａｔは、電極の側面に沿って折曲することなく電極表面に平行な平面状として電極から突出している。電極から突出する突出ラップ部１ａｔと、突出ラップ部１ａｔの両側にある折曲ラップ部１ａｓとは互いにコ字状に連結される形状となって、突出ラップ部１ａｔと折曲ラップ部１ａｓとで溝形に折曲されてなる溝形突出部１ｃとしている。
【００１８】
図５の断面図に示すラミネート電池１は、電極両側に設けている折曲ラップ部１ａｓの幅を電池の厚さよりも狭くして、表面に段差スペース部７を設けている。この段差スペース部７のある絶縁枠体４は、段差スペース部７に突出するように、絶縁枠体４の内周に沿って伸びるリブ１５を内側に突出するように絶縁枠体４に一体的に成形して設けて、リブ１５をラミネート電池１の段差スペース部７に配設することができる。図に示すように、電極両側の折曲ラップ部１ａを電極に沿って折曲しているラミネート電池１は、両側の折曲ラップ部１ａｓを両側に突出させないので全体の幅を狭くできる。また、図４に示すように、両側の折曲ラップ部１ａｓが、出力端子８を設ける突出ラップ部１ａｔが曲がるのを阻止する補強リブの作用をして、この部分を補強できる。さらに、絶縁枠体４の内面に無駄な隙間ができないように装着できる特長もある。
【００１９】
ラミネート電池１は、出力端子８を設けている突出ラップ部１ａｔに正負の出力リード９を設けている。出力リード９は、図示しないが、第１外装フィルムと第２外装フィルムとの間に気密に挟着されて外部に引き出される。出力リード９は、保護素子１０を介して薄型バッテリパックの出力端子８に接続される。このラミネート電池１は、両面を開口している四角形である絶縁枠体４の内部に嵌入される。
【００２０】
絶縁枠体４は、全体をプラスチックで四角形の枠形に成形している。この絶縁枠体４は、枠の内形を、回路基板２と基板ホルダー３を装着しているラミネート電池１を嵌入できる大きさとしている。さらに、絶縁枠体４は、これを設けることで薄型バッテリパックが厚くならないように、嵌入されるラミネート電池１の表面と同一ないしほぼ同一面となり、あるいはラミネート電池１の表面よりも低くなる厚さに成形される。ただ、絶縁枠体は必ずしも四角形の枠形とする必要はなく、ラミネート電池を嵌入できる種々の形状、たとえば、多角形や部分的に湾曲部を設けた多角形状とすることもできる。さらに、絶縁枠体は、必ずしも内形と外形を同一形状とする必要はなく、これらを異なる形状とすることもできる。たとえば、絶縁枠体は、内形を四角形として、外形を部分的に湾曲部を設けた多角形状とすることもできる。この絶縁枠体は、ケーシングの外形を薄型バッテリパックが装着される電気機器の外形に沿う形状とすることができる。
【００２１】
四角形の絶縁枠体４は、対向する外周面に、外周に沿って伸びる係止溝１１を設けている。係止溝１１は、第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂの先端縁に設けている係止折曲片１２を入れることができる幅としている。図５と図８の絶縁枠体４は、第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂの両方を１列の係止溝１１に入れている。この構造は、１列の係止溝１１に第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂを入れるので、絶縁枠体４の形状を簡単にできる。ただ、本発明の薄型バッテリパックは、図示しないが、第１金属板と第２金属板とを別々に入れるように２列の係止溝を平行に設けることもできる。
【００２２】
図３と図４の薄型バッテリパックは、隅部で絶縁枠体４を外部に表出させる構造としている。絶縁枠体４は隅部に外部表出部１４を設けて、この外部表出部１４を表出させるために、金属板５には切欠開口５ａを設けており、金属板５の切欠開口５ａに、絶縁枠体４の外部表出部１４を配設して、外部表出部１４を外部に表出している。図の薄型バッテリパックは、四隅でプラスチック製の絶縁枠体４を外部に表出させるように、絶縁枠体４の四隅部に外部表出部１４を設けている。第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂは、絶縁枠体４の外部表出部１４を嵌入する切欠開口５ａを四隅部に設けている。切欠開口５ａに外部表出部１４を入れて、絶縁枠体４の外部表出部１４を外部に表出すると共に、外部表出部１４と第１金属板５Ａ及び第２金属板５Ｂの表面を同一平面としている。
【００２３】
絶縁枠体４の外部表出部１４は、図６の断面図に示すように、ラミネート電池１の溝形突出部１ｃの突出ラップ部１ａｔに向かって突出する内面凸部２６を設け、この内面凸部２６によって表面には装着用凹部２７を設けている。装着用凹部２７と内面凸部２６は表裏の同じ位置に設けている。内面凸部２６は、図６の断面図に示すように、溝形突出部１ｃの折曲ラップ部１ａｓよりも内側にあって、折曲ラップ部１ａｓに当たらない位置で溝形突出部１ｃに配置している。
【００２４】
図３の斜視図と図６及び図９の断面図に示す薄型バッテリパックは、電極カバー枠４Ａの両端部分の外部表出部１４に装着用凹部２７を設けている。一方の装着用凹部２７は、薄型バッテリパックを電気機器に装着する方向を特定する逆挿入阻止溝２７Ａで、他方の装着用凹部２７は、薄型バッテリパックを電気機器に装着するためのラッチ節度凹部２７Ｂである。逆挿入阻止溝２７Ａである装着用凹部２７は、薄型バッテリパックを挿入する先端部に開口する溝型としている。ラッチ節度凹部２７Ｂの装着用凹部２７は、薄型バッテリパックの挿入する先端部を開口しない凹部形状としている。これ等の図に示す薄型バッテリパックは、逆挿入阻止溝２７Ａとラッチ節度凹部２７Ｂからなる装着用凹部２７を設けているので、薄型バッテリパックの逆挿入を阻止しながら、電気機器に装着する状態では、ラッチ節度凹部２７Ｂに電気機器に設けている係止部（図示せず）を連結して、抜けないように装着される。ただし、本発明の薄型バッテリパックは、図１０ないし図１２に示すように、逆挿入阻止溝２７Ａ又はラッチ節度凹部２７Ｂであるひとつの装着用凹部２７を設けることもできる。
【００２５】
以上の薄型バッテリパックは、隅部の外部表出部１４に装着用凹部２７を設けているが、装着用凹部は、必ずしも隅部の外部表出部に設ける必要はない。装着用凹部２７は、図１３に示すように、電極窓１６と隅部との間に設けた外部表出部１４に設けることもできる。
【００２６】
金属板５は、外部表出部１４を外部に表出するために切欠開口５ａを設けている。したがって、絶縁枠体４は、外部表出部１４を除く部分に係止溝１１を設けて、この係止溝１１に第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂの係止折曲片１２を入れて連結している。
【００２７】
図５の断面図に示す絶縁枠体４は、できるかぎり幅を狭くして強い構造とするために、プラスチックでもってリブ１５を一体的に成形して設けている。リブ１５は、絶縁枠体４の内周に沿って伸び、かつラミネート電池１の段差スペース部７に突出して設けられる。リブ１５は絶縁枠体４を補強して曲げ強度を向上させる。また、ラミネート電池１の段差スペース部７に突出するようにリブ１５を設けているので、段差スペース部７を有効に利用してリブ１５で絶縁枠体４を補強する。このため、絶縁枠体４、すなわち薄型バッテリパックの外形を大きくすることなく絶縁枠体４を補強できる。図５のラミネート電池１は、電極の両側に段差スペース部７ができるので、電極の両側に配設される絶縁枠体４にリブ１５を設けることができる。
【００２８】
図４の絶縁枠体４は、出力端子８を外部に表出させる電極窓１６を開口している電極カバー枠４Ａを四角形のひとつの辺としている。四角形のひとつの辺である電極カバー枠４Ａは、四角形の他の３辺の部分よりも幅を広くして、電極窓１６を開口している。図の絶縁枠体４は、電極カバー枠４Ａのほぼ中央に３つの電極窓１６を開口している。電極カバー枠４Ａは端部に外部表出部１４を設けて、この外部表出部１４に装着用凹部２７を設けている。図９と図１３に示すように、装着用凹部２７の内面にある内面凸部２６は、溝形突出部１ｃの突出ラップ部１ａｔとで回路基板２を挟着し、あるいは、図６と図１１に示すように、嵌着用凹部２７の内面にある内面凸部２６は、回路基板２を挟着することなく、溝形突出部１ｃの突出ラップ部１ａｔに向かって突出する。
【００２９】
薄型バッテリパックは、絶縁枠体４の電極カバー枠４Ａと溝形突出部１ｃとの間に回路基板２を配置している。図４と図６に示す薄型バッテリパックは、回路基板２と溝形突出部１ｃとの間に基板ホルダー３も収納している。この図の薄型バッテリパックは、溝形突出部１ｃと回路基板２との間に基板ホルダー３を配置する。基板ホルダー３は、絶縁枠体４の電極カバー枠４Ａの内面に当接するように回路基板２を配置する。この構造の薄型バッテリパックは、回路基板２に固定している出力端子８を、電極カバー枠４Ａの電極窓１６から外部に表出させる。回路基板２は、溝形突出部１ｃと絶縁枠体４の電極カバー枠４Ａとの間であって、内面凸部２６よりも内側に配設される。この構造は、内面凸部２６が回路基板２と折曲ラップ部１ａｓの間に配置されるので、折曲ラップ部１ａｓと回路基板２を内面凸部２６で確実に絶縁できる。折曲ラップ部１ａｓは、アルミニウム箔等の金属箔とプラスチックフィルムを積層している第１外装フィルム１Ａと第２外装フィルム１Ｂの積層部である。折曲ラップ部１ａｓでプラスチックフィルムが剥がれると、導電製のあるアルミニウム箔が表出する。折曲ラップ部１ａｓと回路基板２との間にプラスチック製の内面凸部２６を配置する構造は、仮に折曲ラップ部１ａｓでアルミニウム箔が表出しても、内面凸部２６が絶縁して短絡するのを防止できる。
【００３０】
薄型バッテリパックは、図７と図８及び図９と図１３に示すように、回路基板２を、ラミネート電池１の溝形突出部１ｃであって、内面凸部２６と突出ラップ部１ａｔとの間の隙間に配設することができる。この薄型バッテリパックは、回路基板２の全長を長くできる。回路基板２を溝形突出部１ｃの両端近傍まで延長して、溝形突出部１ｃに配設できるからである。この構造の薄型バッテリパックは、溝形突出部１ｃの突出ラップ部１ａｔに接近ないしは当接する位置に回路基板２を配置する。回路基板２に固定する出力端子８を電極窓１６の内面に位置させるために、図９の絶縁枠体４は、電極窓１６を設けている部分を回路基板２の表面に接近する凹部形状に成形している。回路基板２に固定される出力端子８は、電極窓１６から外部に表出される。図１３の薄型バッテリパックは、回路基板２に端子ホルダー２８を固定している。端子ホルダー２８は、出力端子８を固定している。出力端子８は、端子ホルダー２８を介して回路基板２に固定され、回路基板２に電気接続されて、電極窓１６の内側に配置される。
【００３１】
溝形突出部１ｃに基板ホルダー３を設けている薄型バッテリパックは、図７と図８に示すように、絶縁枠体４の電極カバー枠４Ａとラミネート電池１の突出ラップ部１ａｔとの間に、回路基板２と基板ホルダー３を配設する。図３と図４の薄型バッテリパックは、３つの出力端子８を設けているので、電極カバー枠４Ａには３つの電極窓１６を開口している。３つの出力端子８は、正負の出力端子とひとつの識別端子や信号端子からなる。
【００３２】
金属板５は、電極窓１６を設けている電極表出部分１７を外部に表出するために、電極表出切欠部５ｂを設けている。図３の薄型バッテリパックは、第２金属板５Ｂに電極表出切欠部５ｂを設けている。絶縁枠体４の電極表出部分１７は、第２金属板５Ｂの電極表出切欠部５ｂに嵌入されて、電極窓１６を外部に表出させる。絶縁枠体４は、電極表出部分１７の表面を第２金属板５Ｂの表面と同一平面としている。この薄型バッテリパックは、絶縁枠体４に金属板５を固定して表面を平滑面にできる。
【００３３】
さらに、絶縁枠体４は、外周面の一部に、薄型バッテリパックを電子機器に係止するための爪１８Ａを有する係止部１８を設けている。図３の薄型バッテリパックは、両側の外周面に各々二つ、全体で４つの係止部１８を設けている。係止部は、両側に一つ設けることもできる。絶縁枠体４は、外周面の一部に係止部１８を設け、この係止部１８には係止溝を設けておらず、係止部１８の両側には係止溝１１を設けている。図３と図４の絶縁枠体４の外周面は、係止溝１１を設けている部分と、爪１８Ａのある係止部１８を設けている部分と、外部表出部１４とからなっている。
【００３４】
図３に示す絶縁枠体４の係止部１８を、図１４ないし図１６の拡大図に示す。図１４は係止部１８の拡大斜視図を、図１５は係止部１８の拡大端面図を、図１６は係止部近傍の金属板の分解斜視図をそれぞれ示している。これらの図に示す係止部１８は、長手方向に伸びる細長い係止凹部１８Ｂと、この係止凹部１８Ｂに隣接して長手方向に伸びる爪１８Ａを有する。係止凹部１８Ｂは、ここに電気機器に設けている係止凸部（図示せず）を案内するために、一端、図３と図１４において左上を開口している。爪１８Ａは、その外側表面を、絶縁枠体４の外周面をカバーしている金属板５の折曲片の表面と同一面としている。また、図３と図１４に示す爪１８Ａは、係止凹部１８Ｂの奥であって、ここに挿入される係止凸部の挿入方向に向かって幅が狭くなる傾斜面としている。この構造の係止部１８は、爪１８Ａに隣接する係止凹部１８Ｂに、電気機器に設けている係止凸部をスムーズに案内できる特長がある。
【００３５】
図３と図１４の係止部１８は、図１５の端面図に示すように第１金属板５Ａの外周縁と爪１８Ａとの間に係止凹部１８Ｂを設けている。第１金属板５Ａの外周縁は、係止凹部１８Ｂに突出している部分を内側に折り返して二重に積層している積層部５ｃとしている。この薄型バッテリパックは、第１金属板５Ａの積層部５ｃと爪１８Ａとの間に係止凹部１８Ｂを設けている。図の金属板５の積層部５ｃは、内側に折曲しているが、積層部は、外側に折り返し、あるいは３重以上に積層する構造とすることもできる。この構造は、爪１８Ａと係止凹部１８Ｂの幅を広くできる。ただし、本発明の薄型バッテリパックは、図１７ないし図１９に示すように、絶縁枠体４の中間に係止凹部１８Ｂを設け、一方の側面に爪１８Ａを設けることもできる。
【００３６】
薄型バッテリパックは、図３、及び図１４ないし図１７に示すように、絶縁枠体４の係止部１８の両面に一対の金属板５を設け、絶縁枠体４の両面に設けている一対の金属板５の間に係止部１８を設けて、絶縁枠体４に設けている係止部１８の両面を金属板５で補強している。係止部１８の両面に設けている一対の金属板５は、図３と図１４に示すように、係止部１８の両側に設けている係止溝１１に係止折曲片１２を連結して絶縁枠体４に連結される。すなわち、金属板５は、係止部１８の両側で係止折曲片１２を絶縁枠体４に連結して、絶縁枠体４の係止部１８の両面に配設される金属板５をしっかりと絶縁枠体４に固定する。
【００３７】
さらに、図１４ないし図１８に示す薄型バッテリパックは、図において上側の第２金属板５Ｂを、爪１８Ａの表面に沿ってコ字状に折曲して、コ字折曲部５ｄで爪１８Ａの表面をカバーしている。金属板５は、コ字折曲部５ｄの両側に係止折曲片１２を設けている。金属板５は、図１４と図１６とに示すように、コ字折曲部５ｄと係止折曲片１２との間に切欠部５ｅを設けている。この切欠部５ｅは、コ字折曲部５ｄと係止折曲片１２とを切り離して、コ字折曲部５ｄは爪１８Ａをカバーするコ字状に、係止折曲片１２は係止溝１１に係止する形状に折曲加工している。さらに、図においてコ字折曲部５ｄの左に位置する切欠部５ｅは、係止凹部１８Ｂを上方に開口する開口部となっている。コ字折曲部５ｄの右に位置する切欠部５ｅは、絶縁枠体４を外部に表出させる。コ字折曲部５ｄと係止折曲片１２との間で外部に表出する絶縁枠体表出部４Ｂは、金属板５の折曲部にわずかに突出して、金属板５と同一平面としている。金属板５を絶縁枠体表出部４Ｂから突出させないためである。
【００３８】
さらに、図１４の拡大図に示す爪１８Ａは、金属板５のコ字折曲部５ｄを嵌入するための先端部分を除く部分に嵌入低部１９を設けている。嵌入低部１９は、金属板５の厚さに等しい深さに成形される。この構造の爪１８Ａは、嵌入低部１９に金属板５のコ字折曲部５ｄを嵌入して、金属板５の表面を爪１８Ａの先端部分と同一面、いいかえると、金属板５が爪１８Ａの先端部分の表面から突出しないようにできる。したがって、この構造の爪１８Ａは、プラスチックで成形される先端部分の形状を、電気機器の係止凸部（図示せず）がスムーズに案内される形状に成形できる。また、爪１８Ａがコ字折曲部５ｄで補強されるので、電気機器にセットされる状態で爪１８Ａの変形や破損を確実に防止できる。
【００３９】
ただ、本発明の薄型バッテリパックは、必ずしも爪を金属板のコ字折曲部で被覆する必要はなく、たとえば、図１９や図２０において、爪１８Ａの外側面である上面に金属板５を設けて、金属板５の間に係止部１８を設けることもできる。これ等の図に示す薄型バッテリパックは、爪１８Ａの外側面である上面に金属板５の外周縁部を嵌入するための嵌入低部１９を設けて、外周縁に凸条２０を設けている。嵌入低部１９に嵌入された金属板５は、外周縁が凸条２０の表面から突出せず、金属板５と凸条２０の外側表面を同一面にできる。この薄型バッテリパックは安全に使用できる。
【００４０】
以上の薄型バッテリパックは、図３と図１４において絶縁枠体４の下面に第１金属板５Ａを固定し、上面に第２金属板５Ｂを固定して、第２金属板５Ｂに爪１８Ａをカバーするコ字折曲部５ｄを設けて、第１金属板５Ａに積層部５ｃを設けている。第１金属板５Ａは、ラミネート電池１の第１外装フィルム１Ａ側に積層されて、ラミネート電池１の表面を保護し、第２金属板５Ｂは、第２外装フィルム１Ｂの表面に積層されてラミネート電池１の裏面を保護する。第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂは弾性変形できる金属板である。第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂは、厚さを０．１ｍｍとするＳＵＳ３０４のステンレス板である。この金属板５は、薄くて極めて強靭な特長がある。ただし、金属板は、さらに薄くあるいは厚くすることもできる。たとえば、厚さを０．０５〜０．３ｍｍとすることもできる。金属板は、ステンレスに代わって、鉄や鉄合金、あるいはアルミニウムやアルミニウム合金等とすることもできる。
【００４１】
第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂは、絶縁枠体４の表面をカバーするように、絶縁枠体４の表面に沿って内側に折曲され、さらに折曲された先端縁を係止溝１１に向かって内側に折曲して係止折曲片１２としている。第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂは、対向する辺に係止折曲片１２を設けている。図に示す薄型バッテリパックは、第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂの全ての辺、すなわち４辺に係止折曲片１２を設けている。この薄型バッテリパックは、第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂの全体を理想的な状態で絶縁枠体４にしっかりと外れないように連結できる。ただし、本発明の薄型バッテリパックは、図示しないが、第１金属板と第２金属板の対向する２辺に係止折曲片を設けて、これを絶縁枠体に連結することもできる。
【００４２】
さらに、図の薄型バッテリパックは、第２金属板５Ｂに、出力端子８を外部に表出させる電極表出切欠部５ｂを設けて、電極表出切欠部５ｂの両側に係止折曲片１２を設けている。電極表出切欠部５ｂは、絶縁枠体４の電極表出部分１７を外部に表出させるので、電極表出部分１７を嵌入できる形状としている。図の電極表出部分１７は、３つの電極窓１６を外部に表出させるように、全ての電極窓１６の開口部を含む大きさとしている。電極表出切欠部５ｂの両側に設けた係止折曲片１２は、絶縁枠体４の係止溝１１に連結されて、第２金属板５Ｂを絶縁枠体４に連結する。第２金属板５Ｂは、絶縁枠体４の電極表出部分１７と外部表出部１４を嵌入する部分と、係止部１８と対向する部分を除く全ての外周面に係止折曲片１２を設けて、この係止折曲片１２を絶縁枠体４に連結している。第１金属板５Ａは、外部表出部１４を嵌入する部分と係止部１８に対向する部分を除く全ての外周縁に係止折曲片１２を設けて、係止折曲片１２を絶縁枠体４に連結している。
【００４３】
第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂは、弾性変形できる金属板５であるから、金属板５を弾性変形させて係止折曲片１２を係止溝１１に入れることができる。第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂは、弾性変形する復元力で、係止折曲片１２を係止溝１１に入れる状態に保持する。この構造の薄型バッテリパックは、図２１に示すように、収納しているラミネート電池１が膨れるように変形して、第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂの中央が矢印Ａで示されるように押圧されて変形すると、第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂの外周縁は、矢印Ｂで示す方向に引っ張られる。矢印Ｂで示す力は、係止折曲片１２を係止溝１１に引き込ませる方向であるから、この方向に作用する力が、係止折曲片１２を係止溝１１から外すことはなく、反対に係止折曲片１２を係止溝１１に食い込ませる力が作用して、第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂは、さらにしっかりと絶縁枠体４に連結される。とくに、薄型バッテリパックの絶縁枠体４は非常に薄いので、第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂを内側に折曲している部分の幅は極めて狭く、第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂが矢印Ｂで示す方向に引っ張られても、折曲部が変形することがない。したがって、係止折曲片１２を係止溝１１に入れて第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂを絶縁枠体４に連結する薄型バッテリパックは、第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂを弾性変形させることにより、簡単かつ容易に、しかも迅速に能率よく第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂを絶縁枠体４に連結して安価に多量生産でき、さらに連結した状態では第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂとを外れないようにしっかりと絶縁枠体４に固定できる特長がある。
【００４４】
第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂを絶縁枠体４に連結する前工程で、ラミネート電池１のラップ部１ａに回路基板２と基板ホルダー３が配設される。回路基板２は、出力端子８を設けるために薄型バッテリパック全体を厚くしないように、ラミネート電池１のラップ部１ａに配設される。ラップ部１ａが電極収納部１ｂよりも低くなって凹部となっているので、このスペースを有効に利用して出力端子８を配設する。この回路基板２は絶縁基板で、上面に薄型バッテリパックの出力端子８を固定している。出力端子８は、絶縁枠体４の電極カバー枠４Ａに設けている電極窓１６から外部に表出される。この出力端子８は、薄型バッテリパックを装着する電気機器の端子に弾性的に押圧される。押圧力に対して出力端子８をしっかりと保持するために、出力端子８を設けている回路基板２は、基板ホルダー３とラップ部１ａと第１金属板５Ａで支持する。さらに、出力端子８を第２外装フィルム１Ｂと同一面に接近させるために、背面に基板ホルダー３を配設している。
【００４５】
回路基板２は、出力端子８に加えて、ラミネート電池１の保護回路を実現する電子部品を実装することができる。この電子部品は、回路基板２の裏面に突出するように固定される。裏面の電子部品は、基板ホルダー３の上面に凹部３Ｃを設けてここに配置できる。保護回路は、ラミネート電池１を過充電や過放電から防止するために充放電電流を制御する回路、過電流を検出して電流を遮断する回路、ラミネート電池１が異常に高い温度になると電流を遮断する回路等である。回路基板２は、ラミネート電池１のラップ部１ａに配置できる幅と長さの細長い形状である。図の回路基板２は、ラップ部１ａに嵌入できる長方形である。
【００４６】
基板ホルダー３は、全体をプラスチックで成形している。基板ホルダー３は、回路基板２の裏面とラミネート電池１のラップ部１ａとの間に配設されて、回路基板２の出力端子８を第２外装フィルム１Ｂの表面と同一面に接近させる。図４の基板ホルダー３は、周壁３Ａと凸部３Ｂを設けて、実質的な厚さを大きくして、出力端子８を第２外装フィルム１Ｂと同一平面に位置させる。凸部３Ｂは中央部分に設けてあり、周壁３Ａは両端と一方の側縁に沿って設けている。凸部３Ｂは、図４に示すように、中央部分に幅広く設け、あるいは図示しないが、中央部分に複数設けることができる。凸部３Ｂと周壁３Ａの間に凹部３Ｃができるので、図の薄型バッテリパックは、この凹部３Ｃに保護素子１０を配設している。保護素子１０は、ＰＴＣ、ブレーカ、ヒューズ等である。さらに、保護回路を実現する電子部品を実装する回路基板２は、電子部品を基板ホルダー３の上面にできる凹部３Ｃに配設する。基板ホルダー３は、ラミネート電池１のラップ部１ａに嵌着できる外形に成形される。図の基板ホルダー３は、長方形に成形している。
【００４７】
以上の薄型バッテリパックは、以下のようにして製作される。
(1) ラミネート電池１に回路基板２を接続して、回路基板２とラミネート電池１のラップ部１ａとの間に基板ホルダー３を配設する。このとき、必要ならば保護素子１０等も接続する。
(2) 絶縁枠体４の内側にラミネート電池１を配設し、絶縁枠体４に第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂを連結する。第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂは、弾性変形させて係止折曲片１２を絶縁枠体４の係止溝１１に入れて連結する。
【００４８】
係止折曲片１２が係止溝１１に入れられた第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂは、引っ張ると係止折曲片１２が係止溝１１に食い込むので、入れた後は絶縁枠体４から外れることはない。このため、以上の薄型バッテリパックは、第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂとを接着することくなく絶縁枠体４に外れないように連結できる。また、従来の薄型バッテリパックのように、表面にラベル等を付着して、ラベルで第１金属板５Ａ及び第２金属板５Ｂを絶縁枠体４に連結する必要もない。このように、接着せず、またラベルを付着しない薄型バッテリパックは、極めて能率よく安価に多量生産しながら、第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂとを外れないように絶縁枠体４に連結できる特長がある。ただ、ラベルを付着しないで第１金属板５Ａ及び第２金属板５Ｂを絶縁枠体４に連結できるが、ラベルを付着して金属板５と絶縁枠体４とを連結し、また、金属板５と絶縁枠体４とを接着して連結することもできるのは言うまでもない。
【００４９】
【発明の効果】
本発明の薄型バッテリパックは、薄型バッテリパックを確実に電気機器に装着できる構造としながら、金属板を簡単かつ容易に、しかも抜けないようにしっかりと絶縁枠体に固定できる特長がある。それは、本発明の薄型バッテリパックが、絶縁枠体の両面に金属板を連結して形成されるケーシング内にラミネート電池を収納しており、この絶縁枠体が、出力端子を外部に表出させる電極窓を開口している電極カバー枠に、金属板の外部に表出する外部表出部を設けると共に、この外部表出部には内面に突出する内面凸部を設けて、この内面凸部の表面に装着用凹部を設けているからである。
【００５０】
この構造の薄型バッテリパックは、電極カバー枠に設けた装着用凹部によって、正確な向きや姿勢としながら電気機器に装着できるので、従来のように、両側の側面に設けている係止部で挿入する姿勢を特定したりロックさせることなく確実に装着できる。すなわち、側面に係止部を設ける従来の構造では、幅の狭い側面に偏在して係止部を設けるため、中央からずらすことのできる変位が小さく、薄型バッテリパックを表裏を反対に装着する等の弊害があったが、本発明では、電極窓を開口している電極カバー枠に設けた装着用凹部によって装着する向きや姿勢を特定するので、薄型バッテリパックを電気機器の特定位置に確実に装着できる特長が実現できる。
【００５１】
とくに、本発明の請求項２の薄型バッテリパックは、装着用凹部を逆挿入阻止溝としているので、電気機器に装着する方向を特定して、正確な方向に装着できる。また、本発明の請求項３の薄型バッテリパックは、装着用凹部をラッチ節度凹部としているので、電気機器に設けている係止部を連結して、抜けないように装着できる。
【００５２】
さらに、本発明の薄型バッテリパックは、絶縁枠体の外周面に、外周に沿って伸びる係止溝を設けており、弾性変形できる金属板の折曲された先端縁に設けた係止折曲片を係止溝に入れて金属板を絶縁枠体に連結しているので、金属板を簡単かつ容易に、しかも抜けないようにしっかりと絶縁枠体に固定できる特長もある。
【００５３】
さらにまた、本発明の薄型バッテリパックは、ラミネート電池の両側に位置する一対の折曲ラップ部とこれらの間に位置する突出ラップ部とを互いに連結してなる溝形突出部に外部表出部の内面凸部を配設するので、ラミネート電池のラップ部にできるスペースを有効に利用して電極カバー枠に装着用凹部を配設できる特長もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の薄型バッテリパックの分解斜視図
【図２】 図１に示す薄型バッテリパックの断面図
【図３】 本発明の一実施例にかかる薄型バッテリパックの斜視図
【図４】 図３に示す薄型バッテリパックの分解斜視図
【図５】 図３に示す薄型バッテリパックのＢ−Ｂ線断面図
【図６】 図３に示す薄型バッテリパックのＡ−Ａ線断面図
【図７】 図３に示す薄型バッテリパックの端部の電極窓部分の拡大縦断面図
【図８】 図３に示す薄型バッテリパックの端部の金属板連結部分の拡大縦断面図
【図９】 本発明の他の実施例にかかる薄型バッテリパックの端部の横断面図
【図１０】 本発明の他の実施例にかかる薄型バッテリパックの斜視図
【図１１】 図１０に示す薄型バッテリパックのＡ−Ａ線断面図
【図１２】 本発明の他の実施例にかかる薄型バッテリパックの斜視図
【図１３】 本発明の他の実施例にかかる薄型バッテリパックの端部の横断面図
【図１４】 図３に示す薄型バッテリパックの係止部の拡大斜視図
【図１５】 図１４に示す薄型バッテリパックの係止部の拡大端面図
【図１６】 図１４に示す薄型バッテリパックの係止部に配設される金属板の分解斜視図
【図１７】 本発明の他の実施例にかかる薄型バッテリパックの係止部の拡大端面図
【図１８】 本発明の他の実施例にかかる薄型バッテリパックの係止部の拡大端面図
【図１９】 本発明の他の実施例にかかる薄型バッテリパックの係止部の拡大端面図
【図２０】 本発明の他の実施例にかかる薄型バッテリパックの係止部の拡大端面図
【図２１】 図５に示す薄型バッテリパックが膨れる状態を示す断面図
【符号の説明】
１…ラミネート電池 １Ａ…第１外装フィルム １Ｂ…第２外装フィルム
１ａ…ラップ部 １ｂ…電極収納部
１ｃ…溝形突出部
１ａｓ…折曲ラップ部 １ａｔ…突出ラップ部
２…回路基板
３…基板ホルダー ３Ａ…周壁 ３Ｂ…凸部
３Ｃ…凹部
４…枠体 ４Ａ…電極カバー枠 ４Ｂ…枠体表出部
５…金属板 ５Ａ…第１金属板 ５Ｂ…第２金属板
５ａ…切欠開口 ５ｂ…電極表出切欠部
５ｃ…積層部 ５ｄ…コ字折曲部
５ｅ…切欠部
６…ケーシング
７…段差スペース部
８…出力端子
９…出力リード
１０…保護素子
１１…係止溝
１２…係止折曲片
１４…外部表出部
１５…リブ
１６…電極窓
１７…電極表出部分
１８…係止部 １８Ａ…爪 １８Ｂ…係止凹部
１９…嵌入低部
２０…凸条
２１…ポリマー電池
２２…上下ケース
２３…絶縁枠体
２４…金属板
２５…係止部
２６…内面凸部
２７…装着用凹部 ２７Ａ…逆挿入阻止溝 ２７Ｂ…ラッチ節度凹部
２８…端子ホルダー
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリマー電池等のラミネート電池を内蔵する薄型バッテリパックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
非常に薄くできるラミネート電池としてポリマー電池が開発されている。このラミネート電池は、電極の両面に外装フィルムを積層し、両面の外装フィルムを電極の周縁で気密に密着して製作される。この構造のポリマー電池は、金属製の外装缶に電極を挿入している電池に比較すると、薄くて大きくできる特長がある。しかしながら、ポリマー電池は、金属製の外装缶がないための欠点もある。外装フィルムの強度が金属缶に比較すると弱いので、表面に損傷を受けやすいことである。この弊害を解消するために、ポリマー電池を外装ケースに入れている薄型バッテリパックが開発されている。（特許文献１参照）。この公報に記載される薄型バッテリパックは、図１と図２に示すように、上下ケース２２にポリマー電池２１を収納している。上下ケース２２は、絶縁枠体２３に金属板２４を連結している。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１１１２５０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、薄型バッテリパックは、特定の決められた姿勢で電気機器に装着する必要がある。とくに、両面を金属板でカバーして一方の面に出力端子を設けている薄型バッテリパックは、挿入するときに表裏が反対になると、電気機器に設けている端子を金属板で短絡する弊害がある。このため、特定された姿勢で電気機器に装着する必要がある。また、電気機器に脱着できるように装着される薄型バッテリパックは、電気機器にセットして外れないように節度のある状態でロックする必要がある。図１と図２に示す薄型バッテリパックは、両側の側面に設けている係止部２５で、挿入する姿勢を特定し、また、電気機器に装着する状態で、これを係止して装着位置にロックすることができる。
【０００５】
この構造では、薄型バッテリパックの挿入姿勢を確実に特定するのが難しい。それは、幅の狭い側面に係止部を設けているからである。係止部が薄型バッテリパックの挿入姿勢を特定するには、側面の中央に沿って設けるのではなく、片側に偏在して設ける必要がある。係止部を片側に偏在して設けるにしても、側面の幅が狭いので、係止部を中央からずらすことのできる変位が小さく、薄型バッテリパックを確実に特定姿勢で連結するのが難しい。また、係止部をロック部に使用して、薄型バッテリパックを電気機器の特定の位置に抜けないように連結する構造にあっては、確実にロックするためには係止部を高く突出させる必要がある。しかしながら、係止部を高く突出している薄型バッテリパックは、全体の幅が広くなって外形が大きくなる欠点がある。
【０００６】
さらに、側面に係止部を設ける薄型バッテリパックは、金属板を絶縁枠体にしっかりと固定するのが難しい。それは、図２の断面図に示すように、金属板を絶縁枠体の内側に連結するからである。この構造で絶縁枠体に連結された金属板は、たとえば内蔵するラミネート電池が矢印で示す方向に膨れて引張力が作用すると、金属板が絶縁枠体から抜けて外れやすくなる欠点がある。
【０００７】
本発明は、このような欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、薄型バッテリパックを確実に電気機器に装着できる構造としながら、金属板を簡単かつ容易に、しかも抜けないようにしっかりと絶縁枠体に固定できる薄型バッテリ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】
本発明の薄型バッテリパックは、ラミネート電池１と、このラミネート電池１を収納するケーシング６とを備える。ラミネート電池１は、第１外装フィルム１Ａと第２外装フィルム１Ｂの間に電極を配設して、第１外装フィルム１Ａと第２外装フィルム１Ｂを周囲のラップ部１ａで密着状態に結合しており、第２外装フィルム１Ｂを電極の周囲に沿って折曲して、電極の周囲で第１外装フィルム１Ａに積層して、積層されたラップ部１ａを密着状態で結合している。電極の両側に位置する一対の折曲ラップ部１ａｓは、第２外装フィルム１ＢをＵ曲するように折り曲げて電極の側面に沿うように折曲している。一対の折曲ラップ部１ａｓの間に位置する突出ラップ部１ａｔは、電極の側面に沿って折曲することなく電極表面に平行な平面状として電極から突出している。突出ラップ部１ａｔと折曲ラップ部１ａｓとを互いにコ字状に連結して、溝形に折曲されてなる溝形突出部１ｃを設けている。ケーシング６は、ラミネート電池１の両面をカバーする金属板５と、ラミネート電池１の外周縁に沿って配設されて、金属板５の外周縁部分を連結している絶縁枠体４を備えている。絶縁枠体４は、外周に沿って伸びる係止溝１１を外周面に設けている。金属板５は、弾性変形できる金属板で、絶縁枠体４の表面から外周面に沿って内側に折曲されると共に、折曲された先端縁をさらに絶縁枠体４の係止溝１１に向かって内側に折曲して係止折曲片１２としており、この係止折曲片１２を金属板５の外周縁に設けている。金属板５の外周縁に設けている係止折曲片１２を絶縁枠体４の係止溝１１に入れて金属板５を絶縁枠体４に連結し、金属板５と絶縁枠体４とで形成されるケーシング６内にラミネート電池１を収納している。さらに、絶縁枠体４は、出力端子８を外部に表出させる電極窓１６を開口している電極カバー枠４Ａをひとつの辺として、この電極カバー枠４Ａと溝形突出部１ｃとの間に回路基板２を配置している。さらにまた、絶縁枠体４は、金属板５の外部に表出する外部表出部１４を電極カバー枠４Ａに設けている。金属板５は、この外部表出部１４を表出させるために切欠開口５ａを設けて、この切欠開口５ａに外部表出部１４を配設している。外部表出部１４は、ラミネート電池１の溝形突出部１ｃの突出ラップ部１ａｔに向かって突出する内面凸部２６を設けて、内面凸部２６によって表面には装着用凹部２７を設けており、内面凸部２６を折曲ラップ部１ａｓの内側で溝形突出部１ｃに配置している。
【０００９】
装着用凹部２７は、薄型バッテリパックを電気機器に装着する方向を特定する逆挿入阻止溝２７Ａとすることも、薄型バッテリパックを電気機器に装着するラッチ節度凹部２７Ｂとすることもできる。
【００１０】
回路基板２は、溝形突出部１ｃと絶縁枠体４との間であって、外部表出部１４に設けている内面凸部２６よりも内側に配置することも、ラミネート電池１の溝形突出部１ｃであって、絶縁枠体４の内面凸部２６と溝形突出部１ｃの突出ラップ部１ａｔとの間の隙間に配設することもできる。
【００１１】
【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薄型バッテリパックを例示するものであって、本発明は薄型バッテリパックを以下のものに特定しない。
【００１２】
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。
【００１３】
図３ないし図８に示す薄型バッテリパックは、ラミネート電池１をケーシング６に収納している。ケーシング６は、ラミネート電池１の両面をカバーする金属板５と、ラミネート電池１の外周縁に沿って配設されて金属板５の外周縁部分を連結している絶縁枠体４とを備えている。金属板５と絶縁枠体４とで形成されるケーシング６内にラミネート電池１を収納して薄型バッテリパックとしている。図の薄型バッテリパックは、２枚の金属板５からなる第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂを絶縁枠体４に連結している。ただ、本発明の薄型バッテリパックは、１枚の金属板を折曲して絶縁枠体の両面をカバーすることもできる。
【００１４】
２枚の金属板５からなる薄型バッテリパックは、ラミネート電池１の第１外装フィルム１Ａ側に積層している第１金属板５Ａと、第２外装フィルム１Ｂ側に積層している第２金属板５Ｂとを備える。絶縁枠体４は、四角形で外周面に金属板５を連結している。さらに、図の薄型バッテリパックは、ラミネート電池１のラップ部１ａに回路基板２を配設しており、この回路基板２とラップ部１ａとの間に基板ホルダー３を配設している。
【００１５】
ラミネート電池１は、第１外装フィルム１Ａと第２外装フィルム１Ｂの間に電極を挟んで、第１外装フィルム１Ａと第２外装フィルム１Ｂを電極の外周でラップし、このラップ部１ａを結合して内部に電極を内蔵している。図のラミネート電池１はポリマー電池である。ただ、本発明は、ラミネート電池をポリマー電池に特定しない。ラミネート電池には、電極を外装フィルムでラミネートしてなる他の全ての電池が使用できる。図のラミネート電池１は、四角形で、その両側と一方の端部で外装フィルムのラップ部１ａを設け、ラップ部１ａで第１外装フィルム１Ａと第２外装フィルム１Ｂとを、接着や溶着等の方法で気密に結合している。図のラミネート電池１は、１枚の外装フィルムを電極のひとつの辺で折り返して、電極の一方の面をカバーする部分を第１外装フィルム１Ａとし、電極の他方の面をカバーする面を第２外装フィルム１Ｂとしている。この構造のラミネート電池１は、電極の１辺に沿って外装フィルムを折り返すので、ひとつの辺にはラップ部がなく、３辺がラップ部１ａとなる。図示しないが、ラミネート電池は、４辺の外周にラップ部を設けた構造とすることもある。このラミネート電池は、電極の両面に分離された２枚の外装フィルムを重ね、電極周囲の４辺のラップ部で結合して製作される。さらに、ラミネート電池は、電極が四角形であっても、出力リードの取り出し方やラップ部の折り返し方によっては、外形が四角形と異なる形状となることもある。したがって、ラミネート電池は、外形を四角形以外の形状、たとえば、多角形状、長円形状、部分的に湾曲部を有する多角形状とすることもできる。
【００１６】
図７と図８に示すラミネート電池１は、第１外装フィルム１Ａを平面状としている。第１外装フィルム１Ａを平面状とするために、第２外装フィルム１Ｂは電極の周囲に沿って折曲され、ラップ部１ａで第１外装フィルム１Ａに密着状態で結合される。このラミネート電池１は、図７と図８の断面図に示すように、ラップ部１ａの片方にのみ基板ホルダー３と回路基板２を設けて、ラップ部１ａを電極収納部１ｂと同じ厚さにできる。
【００１７】
図４と図５のラミネート電池１は、電極の両側に位置する一対の折曲ラップ部１ａｓを、第２外装フィルム１ＢをＵ曲するように折り曲げて、電極の両面に沿うように折曲している。一対の折曲ラップ部１ａｓの間に位置する突出ラップ部１ａｔは、電極の側面に沿って折曲することなく電極表面に平行な平面状として電極から突出している。電極から突出する突出ラップ部１ａｔと、突出ラップ部１ａｔの両側にある折曲ラップ部１ａｓとは互いにコ字状に連結される形状となって、突出ラップ部１ａｔと折曲ラップ部１ａｓとで溝形に折曲されてなる溝形突出部１ｃとしている。
【００１８】
図５の断面図に示すラミネート電池１は、電極両側に設けている折曲ラップ部１ａｓの幅を電池の厚さよりも狭くして、表面に段差スペース部７を設けている。この段差スペース部７のある絶縁枠体４は、段差スペース部７に突出するように、絶縁枠体４の内周に沿って伸びるリブ１５を内側に突出するように絶縁枠体４に一体的に成形して設けて、リブ１５をラミネート電池１の段差スペース部７に配設することができる。図に示すように、電極両側の折曲ラップ部１ａを電極に沿って折曲しているラミネート電池１は、両側の折曲ラップ部１ａｓを両側に突出させないので全体の幅を狭くできる。また、図４に示すように、両側の折曲ラップ部１ａｓが、出力端子８を設ける突出ラップ部１ａｔが曲がるのを阻止する補強リブの作用をして、この部分を補強できる。さらに、絶縁枠体４の内面に無駄な隙間ができないように装着できる特長もある。
【００１９】
ラミネート電池１は、出力端子８を設けている突出ラップ部１ａｔに正負の出力リード９を設けている。出力リード９は、図示しないが、第１外装フィルムと第２外装フィルムとの間に気密に挟着されて外部に引き出される。出力リード９は、保護素子１０を介して薄型バッテリパックの出力端子８に接続される。このラミネート電池１は、両面を開口している四角形である絶縁枠体４の内部に嵌入される。
【００２０】
絶縁枠体４は、全体をプラスチックで四角形の枠形に成形している。この絶縁枠体４は、枠の内形を、回路基板２と基板ホルダー３を装着しているラミネート電池１を嵌入できる大きさとしている。さらに、絶縁枠体４は、これを設けることで薄型バッテリパックが厚くならないように、嵌入されるラミネート電池１の表面と同一ないしほぼ同一面となり、あるいはラミネート電池１の表面よりも低くなる厚さに成形される。ただ、絶縁枠体は必ずしも四角形の枠形とする必要はなく、ラミネート電池を嵌入できる種々の形状、たとえば、多角形や部分的に湾曲部を設けた多角形状とすることもできる。さらに、絶縁枠体は、必ずしも内形と外形を同一形状とする必要はなく、これらを異なる形状とすることもできる。たとえば、絶縁枠体は、内形を四角形として、外形を部分的に湾曲部を設けた多角形状とすることもできる。この絶縁枠体は、ケーシングの外形を薄型バッテリパックが装着される電気機器の外形に沿う形状とすることができる。
【００２１】
四角形の絶縁枠体４は、対向する外周面に、外周に沿って伸びる係止溝１１を設けている。係止溝１１は、第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂの先端縁に設けている係止折曲片１２を入れることができる幅としている。図５と図８の絶縁枠体４は、第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂの両方を１列の係止溝１１に入れている。この構造は、１列の係止溝１１に第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂを入れるので、絶縁枠体４の形状を簡単にできる。ただ、本発明の薄型バッテリパックは、図示しないが、第１金属板と第２金属板とを別々に入れるように２列の係止溝を平行に設けることもできる。
【００２２】
図３と図４の薄型バッテリパックは、隅部で絶縁枠体４を外部に表出させる構造としている。絶縁枠体４は隅部に外部表出部１４を設けて、この外部表出部１４を表出させるために、金属板５には切欠開口５ａを設けており、金属板５の切欠開口５ａに、絶縁枠体４の外部表出部１４を配設して、外部表出部１４を外部に表出している。図の薄型バッテリパックは、四隅でプラスチック製の絶縁枠体４を外部に表出させるように、絶縁枠体４の四隅部に外部表出部１４を設けている。第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂは、絶縁枠体４の外部表出部１４を嵌入する切欠開口５ａを四隅部に設けている。切欠開口５ａに外部表出部１４を入れて、絶縁枠体４の外部表出部１４を外部に表出すると共に、外部表出部１４と第１金属板５Ａ及び第２金属板５Ｂの表面を同一平面としている。
【００２３】
絶縁枠体４の外部表出部１４は、図６の断面図に示すように、ラミネート電池１の溝形突出部１ｃの突出ラップ部１ａｔに向かって突出する内面凸部２６を設け、この内面凸部２６によって表面には装着用凹部２７を設けている。装着用凹部２７と内面凸部２６は表裏の同じ位置に設けている。内面凸部２６は、図６の断面図に示すように、溝形突出部１ｃの折曲ラップ部１ａｓよりも内側にあって、折曲ラップ部１ａｓに当たらない位置で溝形突出部１ｃに配置している。
【００２４】
図３の斜視図と図６及び図９の断面図に示す薄型バッテリパックは、電極カバー枠４Ａの両端部分の外部表出部１４に装着用凹部２７を設けている。一方の装着用凹部２７は、薄型バッテリパックを電気機器に装着する方向を特定する逆挿入阻止溝２７Ａで、他方の装着用凹部２７は、薄型バッテリパックを電気機器に装着するためのラッチ節度凹部２７Ｂである。逆挿入阻止溝２７Ａである装着用凹部２７は、薄型バッテリパックを挿入する先端部に開口する溝型としている。ラッチ節度凹部２７Ｂの装着用凹部２７は、薄型バッテリパックの挿入する先端部を開口しない凹部形状としている。これ等の図に示す薄型バッテリパックは、逆挿入阻止溝２７Ａとラッチ節度凹部２７Ｂからなる装着用凹部２７を設けているので、薄型バッテリパックの逆挿入を阻止しながら、電気機器に装着する状態では、ラッチ節度凹部２７Ｂに電気機器に設けている係止部（図示せず）を連結して、抜けないように装着される。ただし、本発明の薄型バッテリパックは、図１０ないし図１２に示すように、逆挿入阻止溝２７Ａ又はラッチ節度凹部２７Ｂであるひとつの装着用凹部２７を設けることもできる。
【００２５】
以上の薄型バッテリパックは、隅部の外部表出部１４に装着用凹部２７を設けているが、装着用凹部は、必ずしも隅部の外部表出部に設ける必要はない。装着用凹部２７は、図１３に示すように、電極窓１６と隅部との間に設けた外部表出部１４に設けることもできる。
【００２６】
金属板５は、外部表出部１４を外部に表出するために切欠開口５ａを設けている。したがって、絶縁枠体４は、外部表出部１４を除く部分に係止溝１１を設けて、この係止溝１１に第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂの係止折曲片１２を入れて連結している。
【００２７】
図５の断面図に示す絶縁枠体４は、できるかぎり幅を狭くして強い構造とするために、プラスチックでもってリブ１５を一体的に成形して設けている。リブ１５は、絶縁枠体４の内周に沿って伸び、かつラミネート電池１の段差スペース部７に突出して設けられる。リブ１５は絶縁枠体４を補強して曲げ強度を向上させる。また、ラミネート電池１の段差スペース部７に突出するようにリブ１５を設けているので、段差スペース部７を有効に利用してリブ１５で絶縁枠体４を補強する。このため、絶縁枠体４、すなわち薄型バッテリパックの外形を大きくすることなく絶縁枠体４を補強できる。図５のラミネート電池１は、電極の両側に段差スペース部７ができるので、電極の両側に配設される絶縁枠体４にリブ１５を設けることができる。
【００２８】
図４の絶縁枠体４は、出力端子８を外部に表出させる電極窓１６を開口している電極カバー枠４Ａを四角形のひとつの辺としている。四角形のひとつの辺である電極カバー枠４Ａは、四角形の他の３辺の部分よりも幅を広くして、電極窓１６を開口している。図の絶縁枠体４は、電極カバー枠４Ａのほぼ中央に３つの電極窓１６を開口している。電極カバー枠４Ａは端部に外部表出部１４を設けて、この外部表出部１４に装着用凹部２７を設けている。図９と図１３に示すように、装着用凹部２７の内面にある内面凸部２６は、溝形突出部１ｃの突出ラップ部１ａｔとで回路基板２を挟着し、あるいは、図６と図１１に示すように、嵌着用凹部２７の内面にある内面凸部２６は、回路基板２を挟着することなく、溝形突出部１ｃの突出ラップ部１ａｔに向かって突出する。
【００２９】
薄型バッテリパックは、絶縁枠体４の電極カバー枠４Ａと溝形突出部１ｃとの間に回路基板２を配置している。図４と図６に示す薄型バッテリパックは、回路基板２と溝形突出部１ｃとの間に基板ホルダー３も収納している。この図の薄型バッテリパックは、溝形突出部１ｃと回路基板２との間に基板ホルダー３を配置する。基板ホルダー３は、絶縁枠体４の電極カバー枠４Ａの内面に当接するように回路基板２を配置する。この構造の薄型バッテリパックは、回路基板２に固定している出力端子８を、電極カバー枠４Ａの電極窓１６から外部に表出させる。回路基板２は、溝形突出部１ｃと絶縁枠体４の電極カバー枠４Ａとの間であって、内面凸部２６よりも内側に配設される。この構造は、内面凸部２６が回路基板２と折曲ラップ部１ａｓの間に配置されるので、折曲ラップ部１ａｓと回路基板２を内面凸部２６で確実に絶縁できる。折曲ラップ部１ａｓは、アルミニウム箔等の金属箔とプラスチックフィルムを積層している第１外装フィルム１Ａと第２外装フィルム１Ｂの積層部である。折曲ラップ部１ａｓでプラスチックフィルムが剥がれると、導電製のあるアルミニウム箔が表出する。折曲ラップ部１ａｓと回路基板２との間にプラスチック製の内面凸部２６を配置する構造は、仮に折曲ラップ部１ａｓでアルミニウム箔が表出しても、内面凸部２６が絶縁して短絡するのを防止できる。
【００３０】
薄型バッテリパックは、図７と図８及び図９と図１３に示すように、回路基板２を、ラミネート電池１の溝形突出部１ｃであって、内面凸部２６と突出ラップ部１ａｔとの間の隙間に配設することができる。この薄型バッテリパックは、回路基板２の全長を長くできる。回路基板２を溝形突出部１ｃの両端近傍まで延長して、溝形突出部１ｃに配設できるからである。この構造の薄型バッテリパックは、溝形突出部１ｃの突出ラップ部１ａｔに接近ないしは当接する位置に回路基板２を配置する。回路基板２に固定する出力端子８を電極窓１６の内面に位置させるために、図９の絶縁枠体４は、電極窓１６を設けている部分を回路基板２の表面に接近する凹部形状に成形している。回路基板２に固定される出力端子８は、電極窓１６から外部に表出される。図１３の薄型バッテリパックは、回路基板２に端子ホルダー２８を固定している。端子ホルダー２８は、出力端子８を固定している。出力端子８は、端子ホルダー２８を介して回路基板２に固定され、回路基板２に電気接続されて、電極窓１６の内側に配置される。
【００３１】
溝形突出部１ｃに基板ホルダー３を設けている薄型バッテリパックは、図７と図８に示すように、絶縁枠体４の電極カバー枠４Ａとラミネート電池１の突出ラップ部１ａｔとの間に、回路基板２と基板ホルダー３を配設する。図３と図４の薄型バッテリパックは、３つの出力端子８を設けているので、電極カバー枠４Ａには３つの電極窓１６を開口している。３つの出力端子８は、正負の出力端子とひとつの識別端子や信号端子からなる。
【００３２】
金属板５は、電極窓１６を設けている電極表出部分１７を外部に表出するために、電極表出切欠部５ｂを設けている。図３の薄型バッテリパックは、第２金属板５Ｂに電極表出切欠部５ｂを設けている。絶縁枠体４の電極表出部分１７は、第２金属板５Ｂの電極表出切欠部５ｂに嵌入されて、電極窓１６を外部に表出させる。絶縁枠体４は、電極表出部分１７の表面を第２金属板５Ｂの表面と同一平面としている。この薄型バッテリパックは、絶縁枠体４に金属板５を固定して表面を平滑面にできる。
【００３３】
さらに、絶縁枠体４は、外周面の一部に、薄型バッテリパックを電子機器に係止するための爪１８Ａを有する係止部１８を設けている。図３の薄型バッテリパックは、両側の外周面に各々二つ、全体で４つの係止部１８を設けている。係止部は、両側に一つ設けることもできる。絶縁枠体４は、外周面の一部に係止部１８を設け、この係止部１８には係止溝を設けておらず、係止部１８の両側には係止溝１１を設けている。図３と図４の絶縁枠体４の外周面は、係止溝１１を設けている部分と、爪１８Ａのある係止部１８を設けている部分と、外部表出部１４とからなっている。
【００３４】
図３に示す絶縁枠体４の係止部１８を、図１４ないし図１６の拡大図に示す。図１４は係止部１８の拡大斜視図を、図１５は係止部１８の拡大端面図を、図１６は係止部近傍の金属板の分解斜視図をそれぞれ示している。これらの図に示す係止部１８は、長手方向に伸びる細長い係止凹部１８Ｂと、この係止凹部１８Ｂに隣接して長手方向に伸びる爪１８Ａを有する。係止凹部１８Ｂは、ここに電気機器に設けている係止凸部（図示せず）を案内するために、一端、図３と図１４において左上を開口している。爪１８Ａは、その外側表面を、絶縁枠体４の外周面をカバーしている金属板５の折曲片の表面と同一面としている。また、図３と図１４に示す爪１８Ａは、係止凹部１８Ｂの奥であって、ここに挿入される係止凸部の挿入方向に向かって幅が狭くなる傾斜面としている。この構造の係止部１８は、爪１８Ａに隣接する係止凹部１８Ｂに、電気機器に設けている係止凸部をスムーズに案内できる特長がある。
【００３５】
図３と図１４の係止部１８は、図１５の端面図に示すように第１金属板５Ａの外周縁と爪１８Ａとの間に係止凹部１８Ｂを設けている。第１金属板５Ａの外周縁は、係止凹部１８Ｂに突出している部分を内側に折り返して二重に積層している積層部５ｃとしている。この薄型バッテリパックは、第１金属板５Ａの積層部５ｃと爪１８Ａとの間に係止凹部１８Ｂを設けている。図の金属板５の積層部５ｃは、内側に折曲しているが、積層部は、外側に折り返し、あるいは３重以上に積層する構造とすることもできる。この構造は、爪１８Ａと係止凹部１８Ｂの幅を広くできる。ただし、本発明の薄型バッテリパックは、図１７ないし図１９に示すように、絶縁枠体４の中間に係止凹部１８Ｂを設け、一方の側面に爪１８Ａを設けることもできる。
【００３６】
薄型バッテリパックは、図３、及び図１４ないし図１７に示すように、絶縁枠体４の係止部１８の両面に一対の金属板５を設け、絶縁枠体４の両面に設けている一対の金属板５の間に係止部１８を設けて、絶縁枠体４に設けている係止部１８の両面を金属板５で補強している。係止部１８の両面に設けている一対の金属板５は、図３と図１４に示すように、係止部１８の両側に設けている係止溝１１に係止折曲片１２を連結して絶縁枠体４に連結される。すなわち、金属板５は、係止部１８の両側で係止折曲片１２を絶縁枠体４に連結して、絶縁枠体４の係止部１８の両面に配設される金属板５をしっかりと絶縁枠体４に固定する。
【００３７】
さらに、図１４ないし図１８に示す薄型バッテリパックは、図において上側の第２金属板５Ｂを、爪１８Ａの表面に沿ってコ字状に折曲して、コ字折曲部５ｄで爪１８Ａの表面をカバーしている。金属板５は、コ字折曲部５ｄの両側に係止折曲片１２を設けている。金属板５は、図１４と図１６とに示すように、コ字折曲部５ｄと係止折曲片１２との間に切欠部５ｅを設けている。この切欠部５ｅは、コ字折曲部５ｄと係止折曲片１２とを切り離して、コ字折曲部５ｄは爪１８Ａをカバーするコ字状に、係止折曲片１２は係止溝１１に係止する形状に折曲加工している。さらに、図においてコ字折曲部５ｄの左に位置する切欠部５ｅは、係止凹部１８Ｂを上方に開口する開口部となっている。コ字折曲部５ｄの右に位置する切欠部５ｅは、絶縁枠体４を外部に表出させる。コ字折曲部５ｄと係止折曲片１２との間で外部に表出する絶縁枠体表出部４Ｂは、金属板５の折曲部にわずかに突出して、金属板５と同一平面としている。金属板５を絶縁枠体表出部４Ｂから突出させないためである。
【００３８】
さらに、図１４の拡大図に示す爪１８Ａは、金属板５のコ字折曲部５ｄを嵌入するための先端部分を除く部分に嵌入低部１９を設けている。嵌入低部１９は、金属板５の厚さに等しい深さに成形される。この構造の爪１８Ａは、嵌入低部１９に金属板５のコ字折曲部５ｄを嵌入して、金属板５の表面を爪１８Ａの先端部分と同一面、いいかえると、金属板５が爪１８Ａの先端部分の表面から突出しないようにできる。したがって、この構造の爪１８Ａは、プラスチックで成形される先端部分の形状を、電気機器の係止凸部（図示せず）がスムーズに案内される形状に成形できる。また、爪１８Ａがコ字折曲部５ｄで補強されるので、電気機器にセットされる状態で爪１８Ａの変形や破損を確実に防止できる。
【００３９】
ただ、本発明の薄型バッテリパックは、必ずしも爪を金属板のコ字折曲部で被覆する必要はなく、たとえば、図１９や図２０において、爪１８Ａの外側面である上面に金属板５を設けて、金属板５の間に係止部１８を設けることもできる。これ等の図に示す薄型バッテリパックは、爪１８Ａの外側面である上面に金属板５の外周縁部を嵌入するための嵌入低部１９を設けて、外周縁に凸条２０を設けている。嵌入低部１９に嵌入された金属板５は、外周縁が凸条２０の表面から突出せず、金属板５と凸条２０の外側表面を同一面にできる。この薄型バッテリパックは安全に使用できる。
【００４０】
以上の薄型バッテリパックは、図３と図１４において絶縁枠体４の下面に第１金属板５Ａを固定し、上面に第２金属板５Ｂを固定して、第２金属板５Ｂに爪１８Ａをカバーするコ字折曲部５ｄを設けて、第１金属板５Ａに積層部５ｃを設けている。第１金属板５Ａは、ラミネート電池１の第１外装フィルム１Ａ側に積層されて、ラミネート電池１の表面を保護し、第２金属板５Ｂは、第２外装フィルム１Ｂの表面に積層されてラミネート電池１の裏面を保護する。第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂは弾性変形できる金属板である。第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂは、厚さを０．１ｍｍとするＳＵＳ３０４のステンレス板である。この金属板５は、薄くて極めて強靭な特長がある。ただし、金属板は、さらに薄くあるいは厚くすることもできる。たとえば、厚さを０．０５〜０．３ｍｍとすることもできる。金属板は、ステンレスに代わって、鉄や鉄合金、あるいはアルミニウムやアルミニウム合金等とすることもできる。
【００４１】
第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂは、絶縁枠体４の表面をカバーするように、絶縁枠体４の表面に沿って内側に折曲され、さらに折曲された先端縁を係止溝１１に向かって内側に折曲して係止折曲片１２としている。第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂは、対向する辺に係止折曲片１２を設けている。図に示す薄型バッテリパックは、第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂの全ての辺、すなわち４辺に係止折曲片１２を設けている。この薄型バッテリパックは、第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂの全体を理想的な状態で絶縁枠体４にしっかりと外れないように連結できる。ただし、本発明の薄型バッテリパックは、図示しないが、第１金属板と第２金属板の対向する２辺に係止折曲片を設けて、これを絶縁枠体に連結することもできる。
【００４２】
さらに、図の薄型バッテリパックは、第２金属板５Ｂに、出力端子８を外部に表出させる電極表出切欠部５ｂを設けて、電極表出切欠部５ｂの両側に係止折曲片１２を設けている。電極表出切欠部５ｂは、絶縁枠体４の電極表出部分１７を外部に表出させるので、電極表出部分１７を嵌入できる形状としている。図の電極表出部分１７は、３つの電極窓１６を外部に表出させるように、全ての電極窓１６の開口部を含む大きさとしている。電極表出切欠部５ｂの両側に設けた係止折曲片１２は、絶縁枠体４の係止溝１１に連結されて、第２金属板５Ｂを絶縁枠体４に連結する。第２金属板５Ｂは、絶縁枠体４の電極表出部分１７と外部表出部１４を嵌入する部分と、係止部１８と対向する部分を除く全ての外周面に係止折曲片１２を設けて、この係止折曲片１２を絶縁枠体４に連結している。第１金属板５Ａは、外部表出部１４を嵌入する部分と係止部１８に対向する部分を除く全ての外周縁に係止折曲片１２を設けて、係止折曲片１２を絶縁枠体４に連結している。
【００４３】
第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂは、弾性変形できる金属板５であるから、金属板５を弾性変形させて係止折曲片１２を係止溝１１に入れることができる。第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂは、弾性変形する復元力で、係止折曲片１２を係止溝１１に入れる状態に保持する。この構造の薄型バッテリパックは、図２１に示すように、収納しているラミネート電池１が膨れるように変形して、第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂの中央が矢印Ａで示されるように押圧されて変形すると、第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂの外周縁は、矢印Ｂで示す方向に引っ張られる。矢印Ｂで示す力は、係止折曲片１２を係止溝１１に引き込ませる方向であるから、この方向に作用する力が、係止折曲片１２を係止溝１１から外すことはなく、反対に係止折曲片１２を係止溝１１に食い込ませる力が作用して、第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂは、さらにしっかりと絶縁枠体４に連結される。とくに、薄型バッテリパックの絶縁枠体４は非常に薄いので、第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂを内側に折曲している部分の幅は極めて狭く、第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂが矢印Ｂで示す方向に引っ張られても、折曲部が変形することがない。したがって、係止折曲片１２を係止溝１１に入れて第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂを絶縁枠体４に連結する薄型バッテリパックは、第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂを弾性変形させることにより、簡単かつ容易に、しかも迅速に能率よく第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂを絶縁枠体４に連結して安価に多量生産でき、さらに連結した状態では第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂとを外れないようにしっかりと絶縁枠体４に固定できる特長がある。
【００４４】
第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂを絶縁枠体４に連結する前工程で、ラミネート電池１のラップ部１ａに回路基板２と基板ホルダー３が配設される。回路基板２は、出力端子８を設けるために薄型バッテリパック全体を厚くしないように、ラミネート電池１のラップ部１ａに配設される。ラップ部１ａが電極収納部１ｂよりも低くなって凹部となっているので、このスペースを有効に利用して出力端子８を配設する。この回路基板２は絶縁基板で、上面に薄型バッテリパックの出力端子８を固定している。出力端子８は、絶縁枠体４の電極カバー枠４Ａに設けている電極窓１６から外部に表出される。この出力端子８は、薄型バッテリパックを装着する電気機器の端子に弾性的に押圧される。押圧力に対して出力端子８をしっかりと保持するために、出力端子８を設けている回路基板２は、基板ホルダー３とラップ部１ａと第１金属板５Ａで支持する。さらに、出力端子８を第２外装フィルム１Ｂと同一面に接近させるために、背面に基板ホルダー３を配設している。
【００４５】
回路基板２は、出力端子８に加えて、ラミネート電池１の保護回路を実現する電子部品を実装することができる。この電子部品は、回路基板２の裏面に突出するように固定される。裏面の電子部品は、基板ホルダー３の上面に凹部３Ｃを設けてここに配置できる。保護回路は、ラミネート電池１を過充電や過放電から防止するために充放電電流を制御する回路、過電流を検出して電流を遮断する回路、ラミネート電池１が異常に高い温度になると電流を遮断する回路等である。回路基板２は、ラミネート電池１のラップ部１ａに配置できる幅と長さの細長い形状である。図の回路基板２は、ラップ部１ａに嵌入できる長方形である。
【００４６】
基板ホルダー３は、全体をプラスチックで成形している。基板ホルダー３は、回路基板２の裏面とラミネート電池１のラップ部１ａとの間に配設されて、回路基板２の出力端子８を第２外装フィルム１Ｂの表面と同一面に接近させる。図４の基板ホルダー３は、周壁３Ａと凸部３Ｂを設けて、実質的な厚さを大きくして、出力端子８を第２外装フィルム１Ｂと同一平面に位置させる。凸部３Ｂは中央部分に設けてあり、周壁３Ａは両端と一方の側縁に沿って設けている。凸部３Ｂは、図４に示すように、中央部分に幅広く設け、あるいは図示しないが、中央部分に複数設けることができる。凸部３Ｂと周壁３Ａの間に凹部３Ｃができるので、図の薄型バッテリパックは、この凹部３Ｃに保護素子１０を配設している。保護素子１０は、ＰＴＣ、ブレーカ、ヒューズ等である。さらに、保護回路を実現する電子部品を実装する回路基板２は、電子部品を基板ホルダー３の上面にできる凹部３Ｃに配設する。基板ホルダー３は、ラミネート電池１のラップ部１ａに嵌着できる外形に成形される。図の基板ホルダー３は、長方形に成形している。
【００４７】
以上の薄型バッテリパックは、以下のようにして製作される。
(1) ラミネート電池１に回路基板２を接続して、回路基板２とラミネート電池１のラップ部１ａとの間に基板ホルダー３を配設する。このとき、必要ならば保護素子１０等も接続する。
(2) 絶縁枠体４の内側にラミネート電池１を配設し、絶縁枠体４に第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂを連結する。第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂは、弾性変形させて係止折曲片１２を絶縁枠体４の係止溝１１に入れて連結する。
【００４８】
係止折曲片１２が係止溝１１に入れられた第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂは、引っ張ると係止折曲片１２が係止溝１１に食い込むので、入れた後は絶縁枠体４から外れることはない。このため、以上の薄型バッテリパックは、第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂとを接着することくなく絶縁枠体４に外れないように連結できる。また、従来の薄型バッテリパックのように、表面にラベル等を付着して、ラベルで第１金属板５Ａ及び第２金属板５Ｂを絶縁枠体４に連結する必要もない。このように、接着せず、またラベルを付着しない薄型バッテリパックは、極めて能率よく安価に多量生産しながら、第１金属板５Ａと第２金属板５Ｂとを外れないように絶縁枠体４に連結できる特長がある。ただ、ラベルを付着しないで第１金属板５Ａ及び第２金属板５Ｂを絶縁枠体４に連結できるが、ラベルを付着して金属板５と絶縁枠体４とを連結し、また、金属板５と絶縁枠体４とを接着して連結することもできるのは言うまでもない。
【００４９】
【発明の効果】
本発明の薄型バッテリパックは、薄型バッテリパックを確実に電気機器に装着できる構造としながら、金属板を簡単かつ容易に、しかも抜けないようにしっかりと絶縁枠体に固定できる特長がある。それは、本発明の薄型バッテリパックが、絶縁枠体の両面に金属板を連結して形成されるケーシング内にラミネート電池を収納しており、この絶縁枠体が、出力端子を外部に表出させる電極窓を開口している電極カバー枠に、金属板の外部に表出する外部表出部を設けると共に、この外部表出部には内面に突出する内面凸部を設けて、この内面凸部の表面に装着用凹部を設けているからである。
【００５０】
この構造の薄型バッテリパックは、電極カバー枠に設けた装着用凹部によって、正確な向きや姿勢としながら電気機器に装着できるので、従来のように、両側の側面に設けている係止部で挿入する姿勢を特定したりロックさせることなく確実に装着できる。すなわち、側面に係止部を設ける従来の構造では、幅の狭い側面に偏在して係止部を設けるため、中央からずらすことのできる変位が小さく、薄型バッテリパックを表裏を反対に装着する等の弊害があったが、本発明では、電極窓を開口している電極カバー枠に設けた装着用凹部によって装着する向きや姿勢を特定するので、薄型バッテリパックを電気機器の特定位置に確実に装着できる特長が実現できる。
【００５１】
とくに、本発明の請求項２の薄型バッテリパックは、装着用凹部を逆挿入阻止溝としているので、電気機器に装着する方向を特定して、正確な方向に装着できる。また、本発明の請求項３の薄型バッテリパックは、装着用凹部をラッチ節度凹部としているので、電気機器に設けている係止部を連結して、抜けないように装着できる。
【００５２】
さらに、本発明の薄型バッテリパックは、絶縁枠体の外周面に、外周に沿って伸びる係止溝を設けており、弾性変形できる金属板の折曲された先端縁に設けた係止折曲片を係止溝に入れて金属板を絶縁枠体に連結しているので、金属板を簡単かつ容易に、しかも抜けないようにしっかりと絶縁枠体に固定できる特長もある。
【００５３】
さらにまた、本発明の薄型バッテリパックは、ラミネート電池の両側に位置する一対の折曲ラップ部とこれらの間に位置する突出ラップ部とを互いに連結してなる溝形突出部に外部表出部の内面凸部を配設するので、ラミネート電池のラップ部にできるスペースを有効に利用して電極カバー枠に装着用凹部を配設できる特長もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の薄型バッテリパックの分解斜視図
【図２】 図１に示す薄型バッテリパックの断面図
【図３】 本発明の一実施例にかかる薄型バッテリパックの斜視図
【図４】 図３に示す薄型バッテリパックの分解斜視図
【図５】 図３に示す薄型バッテリパックのＢ−Ｂ線断面図
【図６】 図３に示す薄型バッテリパックのＡ−Ａ線断面図
【図７】 図３に示す薄型バッテリパックの端部の電極窓部分の拡大縦断面図
【図８】 図３に示す薄型バッテリパックの端部の金属板連結部分の拡大縦断面図
【図９】 本発明の他の実施例にかかる薄型バッテリパックの端部の横断面図
【図１０】 本発明の他の実施例にかかる薄型バッテリパックの斜視図
【図１１】 図１０に示す薄型バッテリパックのＡ−Ａ線断面図
【図１２】 本発明の他の実施例にかかる薄型バッテリパックの斜視図
【図１３】 本発明の他の実施例にかかる薄型バッテリパックの端部の横断面図
【図１４】 図３に示す薄型バッテリパックの係止部の拡大斜視図
【図１５】 図１４に示す薄型バッテリパックの係止部の拡大端面図
【図１６】 図１４に示す薄型バッテリパックの係止部に配設される金属板の分解斜視図
【図１７】 本発明の他の実施例にかかる薄型バッテリパックの係止部の拡大端面図
【図１８】 本発明の他の実施例にかかる薄型バッテリパックの係止部の拡大端面図
【図１９】 本発明の他の実施例にかかる薄型バッテリパックの係止部の拡大端面図
【図２０】 本発明の他の実施例にかかる薄型バッテリパックの係止部の拡大端面図
【図２１】 図５に示す薄型バッテリパックが膨れる状態を示す断面図
【符号の説明】
１…ラミネート電池 １Ａ…第１外装フィルム １Ｂ…第２外装フィルム
１ａ…ラップ部 １ｂ…電極収納部
１ｃ…溝形突出部
１ａｓ…折曲ラップ部 １ａｔ…突出ラップ部
２…回路基板
３…基板ホルダー ３Ａ…周壁 ３Ｂ…凸部
３Ｃ…凹部
４…枠体 ４Ａ…電極カバー枠 ４Ｂ…枠体表出部
５…金属板 ５Ａ…第１金属板 ５Ｂ…第２金属板
５ａ…切欠開口 ５ｂ…電極表出切欠部
５ｃ…積層部 ５ｄ…コ字折曲部
５ｅ…切欠部
６…ケーシング
７…段差スペース部
８…出力端子
９…出力リード
１０…保護素子
１１…係止溝
１２…係止折曲片
１４…外部表出部
１５…リブ
１６…電極窓
１７…電極表出部分
１８…係止部 １８Ａ…爪 １８Ｂ…係止凹部
１９…嵌入低部
２０…凸条
２１…ポリマー電池
２２…上下ケース
２３…絶縁枠体
２４…金属板
２５…係止部
２６…内面凸部
２７…装着用凹部 ２７Ａ…逆挿入阻止溝 ２７Ｂ…ラッチ節度凹部
２８…端子ホルダー
Claims (5)
- 第１外装フィルム(1A)と第２外装フィルム(1B)の間に電極を配設して、第１外装フィルム(1A)と第２外装フィルム(1B)を周囲のラップ部(1a)で密着状態に結合しており、第２外装フィルム(1B)を電極の周囲に沿って折曲して、電極の周囲で第１外装フィルム(1A)に積層して、積層されたラップ部(1a)を密着状態で結合しており、電極の両側に位置する一対の折曲ラップ部(1as)は、第２外装フィルム(1B)をＵ曲するように折り曲げて電極の側面に沿うように折曲されており、一対の折曲ラップ部(1as)の間に位置する突出ラップ部(1at)は、電極の側面に沿って折曲することなく電極表面に平行な平面状として電極から突出しており、突出ラップ部(1at)と折曲ラップ部(1as)とが互いにコ字状に連結されて溝形に折曲されてなる溝形突出部(1c)を設けているラミネート電池(1)と、このラミネート電池(1)を収納するケーシング(6)とを備える薄型バッテリパックであって、
ケーシング(6)は、ラミネート電池(1)の両面をカバーする金属板(5)と、ラミネート電池(1)の外周縁に沿って配設されて、金属板(5)の外周縁部分を連結している絶縁枠体(4)を備えており、
絶縁枠体(4)は、外周に沿って伸びる係止溝(11)を外周面に設けており、金属板(5)は弾性変形できる金属板で、絶縁枠体(4)の表面から外周面に沿って内側に折曲されると共に、折曲された先端縁をさらに絶縁枠体(4)の係止溝(11)に向かって内側に折曲して係止折曲片(12)としており、この係止折曲片(12)を金属板(5)の外周縁に設けており、
金属板(5)の外周縁に設けている係止折曲片(12)を絶縁枠体(4)の係止溝(11)に入れて金属板(5)を絶縁枠体(4)に連結し、金属板(5)と絶縁枠体(4)とで形成されるケーシング(6)内にラミネート電池(1)を収納しており、
さらに、絶縁枠体(4)は、出力端子(8)を外部に表出させる電極窓(16)を開口している電極カバー枠(4A)をひとつの辺として、この電極カバー枠(4A)と溝形突出部(1c)との間に回路基板(2)を配置しており、
さらにまた、絶縁枠体(4)は、金属板(5)の外部に表出する外部表出部(14)を電極カバー枠(4A)に設けて、金属板(5)は、外部表出部(14)を表出させるために切欠開口(5a)を設けて、この切欠開口(5a)に外部表出部(14)を配設しており、
この外部表出部(14)は、ラミネート電池(1)の溝形突出部(1c)の突出ラップ部(1at)に向かって突出する内面凸部(26)を設けて、内面凸部(26)によって表面には装着用凹部(27)を設けており、内面凸部(26)を折曲ラップ部(1as)の内側で溝形突出部(1c)に配置している薄型バッテリパック。 - 装着用凹部(27)が、薄型バッテリパックを電気機器に装着する方向を特定する逆挿入阻止溝(27A)である請求項１に記載される薄型バッテリパック。
- 装着用凹部(27)が、薄型バッテリパックを電気機器に装着するラッチ節度凹部(27B)である請求項１に記載される薄型バッテリパック。
- 回路基板(2)を、溝形突出部(1c)と絶縁枠体(4)との間であって、外部表出部(14)に設けている内面凸部(26)よりも内側に配置している請求項１に記載される薄型バッテリパック。
- 回路基板(2)を、ラミネート電池(1)の溝形突出部(1c)であって、絶縁枠体(4)の内面凸部(26)と溝形突出部(1c)の突出ラップ部(1at)との間の隙間に配設している請求項１に記載される薄型バッテリパック。
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