JP4073619B2 - 電池パック - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、電池に関し、携帯機器等に用いられる電池に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、携帯電話機やノート型パソコンの携帯機器の普及に伴い、それらに用いられる電池パックの生産も拡大している。図11は、従来の携帯電話機の断面図である。図11を参照して、携帯電話機600は、フロントケース300と、フロントケース300に嵌め合わせられるリアケース200とを有する。フロントケース300およびリアケース200は携帯電話機600の筐体を構成する。フロントケース300には操作キー500および窓510が設けられる。フロントケース300およびリアケース200で囲まれた空間に基板450が位置決めされる。リアケース200にアンテナ520が取付けられている。
【0003】
リアケース200に電池パック101が取付けられている。電池パック101は電池コア22と、電池コア22を覆うラミネートフィルム23と、ラミネートフィルム23を覆う上ケース110および下ケース120とを有する。
【0004】
電池コア22は、電力を発生させる働きをする。電池コア22には、正極端子21aおよび負極端子(図示せず)が取付けられている。
【0005】
ラミネートフィルム23は、包袋状であり、電池コア22と、その周囲に位置する電解液と、正極端子21aおよび負極端子の一部とを封止する。ラミネートフィルム23は、樹脂層、アルミニウム層(図示せず)および樹脂層の3層構造であり、絶縁性と気密性とを有する。ラミネートフィルム23は、正極端子21aおよび負極端子を封止する封止部23aと、電池コア22を覆う保護部23bとを有する。
【0006】
上ケース110および下ケース120は、ともに樹脂製であり、互いが広い面積で接触し合うことにより、電池コア22を取囲む。上ケース110および下ケース120は、ともに矩形状の断面を有する。上ケース110および下ケース120は、ともにリアケース200に接触する。
【0007】
下ケース120は、孔120hを有する。孔120hは、下ケース120を貫通し、リアケース200に形成された孔200hに連なる。リアケース200下には基板450が設けられており、基板450に形成された接続ピン470が孔120hおよび200hを貫く。
【0008】
下ケース120には、端子板28が固着されている。端子板28には、リード板27が接続されており、端子板28は接続ピン470と接触する。リード板27は、PTC(Positive Thermal Coefficient)26に接続される。PTC26は正極端子21aに接続されているため、接続ピン470は、正極端子21aに電気的に接続される。
【0009】
電池パック101を覆うように電池ケース400がリアケース200に嵌め合せられる。
【0010】
図12は、図11中の電池パックを拡大して示す断面図である。図12を参照して、上ケース110は、外表面110cと主表面110pとを有する。主表面110pは、ラミネートフィルム23に接触する、あるいは貼着テープ等により貼付される。下ケース120は、頂面120tを有する。外表面110cから頂面120tまでの距離はB1であり、主表面110pから頂面120tまでの距離はB2である。
【0011】
図13は、図12で示す電池パックの分解斜視図である。図13を参照して、電池パック101を構成する上ケース110は、箱状であり、その内部にラミネートフィルム23が収納される。上ケース110に下ケース120が重ね合わされ、上ケース110および下ケース120で囲まれた空間に端子板28、リード板27およびPTC26が収納される。
【0012】
図14は、従来の別の電池パックの斜視図である。図14を参照して、この電池パック101では、下ケース120に開口120rが設けられており、開口120rに蓋体190が嵌め合せられる点で、図13で示す電池パックと異なる。蓋体190は、下ケース120に固着される。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
近年、電池パックの生産量の増大に伴い、製造を容易にするための技術開発が進められている。しかしながら、従来の電池パック101では、上ケース110と下ケース120とが広い面積で接触するため、上ケース110と下ケース120との位置あわせが困難で、製造が困難であるという問題があった。
【0014】
また、近年、電池パックの薄型化が求められている。しかしながら、図12で示す従来の電池パック101では、厚さがB1であり、厚みが比較的大きくなるという問題があった。
【0015】
そこで、この発明は上述のような問題点を解決するためになされたものである。
【0016】
この発明の一つの目的は、製造が容易な電池パックを提供することである。
この発明の別の目的は、薄型化が可能な電池パックを提供することである。
【0017】
【課題を解決するための手段】
この発明に従った電池パックは、発電要素と、発電要素に接続された電極端子と、電極端子の一部分と発電要素とを取囲む包袋状の外装部材と、外装部材を支持する主表面を有する箱体とを備える。外装部材は、電極端子を封止する封止部と発電要素を覆う保護部とを有する。電池パックは、箱体に取付けられ、封止部を覆い、保護部を露出させるカバー部材をさらに備える。箱体には切り欠き部が設けられており、切り欠き部にカバー部材が嵌め合わされる。電池パックの厚みは、箱体、発電要素および外装部材の厚みの合計値である。
【0018】
このように構成された電池パックでは、箱体に設けられた切り欠き部に、カバー部材が嵌め合せれるので、カバー部材が箱体に容易に位置決めされる。その結果、製造が容易な電池パックを提供することができる。
【0019】
好ましくは、箱体の主表面からカバー部材の頂面までの距離は、露出した保護部の頂面から箱体の主表面までの距離よりも小さい。この場合、電池パックの厚みは、箱体の厚みと外装部材の厚みと発電要素の厚みとの合計となり、カバー部材の厚みは電池パックの厚みに関与しない。その結果、電池パックを薄型化することができる。
【0020】
また好ましくは、電池パックは、箱体と、カバー部材と、露出した外装部材の保護部とに固着されてこれらを固定する固定部材をさらに備える。この場合、電池パックの位置決めがさらに容易になる。
【0021】
また好ましくは、電池パックは、カバー部材に設けられ、電極端子に電気的に接続された端子板をさらに備える。この場合、端子板を介して携帯電話機等に電力を供給することができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【0023】
(実施の形態1)
図1は、この発明の実施の形態1に従った電池パックの斜視図である。図1を参照して、電池パック1bは、発電要素としての電池コア22と、電池コア22に接続された電極端子としての正極端子21aおよび負極端子21bと、正極端子21aおよび負極端子21bの一部分と電池コア22とを取囲む包袋状の外装部材としてのラミネートフィルム23と、ラミネートフィルム23を支持する主表面を有する箱体としての上ケース11とを備える。ラミネートフィルム23は、正極端子21aおよび負極端子21bを封止する封止部23aと電池コア22を覆う保護部23bとを有する。電池パック1bは、上ケース11に取付けられ、封止部23aを覆い、保護部23bを露出させるカバー部材としての下ケース12をさらに備える。上ケース11には切り欠き部11aが設けられており、切り欠き部11aに下ケース12が嵌め合わされる。
【0024】
上ケース11は、ほぼ長方形状であり、長手方向に延びる。上ケース11にラミネートフィルム23が収納されており、頂面23tが上ケース11から露出している。上ケース11の切り欠き部11aに下ケース12が嵌め合われている。下ケース12は、上ケース11の延びる方向と直交する方向に延びる。下ケース12の頂面12tは、ラミネートフィルム23の頂面23tよりも低い位置にある。下ケース12は、上ケース11の先端部分に設けられる。
【0025】
図2は、図1で示す電池パックの分解斜視図である。図2を参照して、電池パック1bの上ケース11は、内部に凹形状の空間を有し、その空間にラミネートフィルムに包まれた電池コアが収納される。ラミネートフィルム23は、正極端子21aおよび負極端子21b近傍に位置する封止部23aと、正極端子21aおよび負極端子21bから離れた位置にある保護部23bとを有する。封止部23aは、正極端子21aおよび負極端子21bを挟み込んで封止する。正極端子21aにPTC26が接続される。PTC26および負極端子21bに、それぞれ別のリード板27が接続される。2つのリード板27は、端子板28に接続される。封止部23a、PTC26および端子板28を覆うように、下ケース12が上ケース11の切り欠きに嵌め合わされる。下ケース12には孔12hが設けられており、孔12hから端子板28の一部分が露出する。
【0026】
図3は、この発明の実施の形態1に従った電池パックを有する携帯電話機の断面図である。図3を参照して、携帯電話機100は、フロントケース300と、フロントケース300に嵌め合わせられるリアケース200とを有する。フロントケース300およびリアケース200は携帯電話機100の筐体を構成する。フロントケース300には操作キー500および窓510が設けられる。フロントケース300およびリアケース200で囲まれた空間に基板450が位置決めされる。リアケース200にアンテナ520が取付けられている。
【0027】
リアケース200に電池パック1bが取付けられている。発電要素としての電池コア22と、電池コア22に接続された電極端子としての正極端子21aと、正極端子21aの一部分と電池コア22とを取囲む包袋状の外装部材としてのラミネートフィルム23と、ラミネートフィルム23を支持する主表面11pを有する箱体としての上ケース11とを備える。
【0028】
ラミネートフィルム23は、正極端子21aを封止する封止部23aと電池コア22を覆う保護部23bとを有する。電池パック1bは、上ケース11に取付けられ、封止部23aを覆い、保護部23bを露出させるカバー部材としての下ケース12をさらに備える。上ケース11には切り欠き部11aが設けられており、切り欠き部11aに下ケース12が嵌め合わされる。下ケース12は、超音波溶着または接着等により切り欠き部11aに固定される。
【0029】
電池パック1bは電池コア22と、電池コア22を覆うラミネートフィルム23と、ラミネートフィルム23を上ケース11および下ケース12とを有する。
【0030】
電池コア22は、電力を発生させる働きをする。電池コア22には、正極端子21aおよび負極端子(図3では示さず)が取付けられているため、正極端子21aおよび負極端子に外部機器が接続されて外部機器に電力が供給される。電池コア22は、フロントケース300およびリアケース200の延びる方向に沿って延びる。
【0031】
ラミネートフィルム23は、包袋状であり、電池コア22と、その周囲に位置する電解液と、正極端子21aおよび負極端子の一部とを取囲んで封止する。ラミネートフィルム23は、樹脂層、アルミニウム層(図示せず)および樹脂層の3層構造であり、絶縁性と気密性とを有する。樹脂層が絶縁性を発揮させ、アルミニウム層が気密性を発揮させる。ラミネートフィルム23は、正極端子21aおよび負極端子を封止する封止部23aと、電池コア22を覆う保護部23bとを有する。封止部23aでは、ラミネートフィルム同士が互いに圧着されている。このように、正極端子21aが電池コア22の上端部から取出されている電池パックをバターカップ型という。
【0032】
上ケース11および下ケース12は、ともに樹脂製であり、互いが接触し合う。上ケース11および下ケース12は、ともに矩形状の断面を有する。上ケース11は、リアケース200に接触する。
【0033】
下ケース12は、孔12hを有する。孔12hは、下ケース12を貫通し、リアケース200に形成された孔200hに連なる。リアケース200下には基板450が設けられており、基板450に形成された接続ピン470が孔12hおよび200hを貫く。下ケース12には、端子板28が固着されている。端子板28には、PTC26が接続される。PTC26は正極端子21aに接続されているため、接続ピン470は、正極端子21aに電気的に接続される。
【0034】
電池パック1bを覆うように電池ケース400がリアケース200に嵌め合せられる。
【0035】
図4は、図3で示す電池パックの断面図である。図4を参照して、上ケース11は、外表面11cと主表面11pとを有する。ラミネートフィルム23の保護部23bは、頂面23tを有する。主表面11pは、ラミネートフィルム23に接触する。下ケース12は、頂面12tを有する。外表面11cから頂面23tまでの距離はA1であり、主表面11pから頂面23tまでの距離はA2であり、主表面11pから頂面12tまでの距離はA3である。主表面11pから頂面12tまでの距離A3は、主表面11pから頂面23tまでの距離A2よりも小さい。そのため、電池パック1bの厚さはA1となる。
【0036】
このような電池パック1bでは、下ケース12は、上ケース11の切り欠き部11aに嵌め合せられるので、下ケース12の位置決めが容易となる。その結果、製造が容易な電池パック1bを提供することができる。
【0037】
また、電池パック1bの厚さはA1であり、この厚さは、上ケース11、ラミネートフィルム23および電池コア22の厚みの合計値であり、下ケース12の厚みとは無関係である。そのため、下ケースの厚みが電池パックの厚みを構成していた従来の電池パックと比べて、電池パックの厚みを薄くすることができる。その結果、携帯電話機100の厚みも薄くすることができる。
【0038】
また、下ケース12は、保護部23bのほぼすべてを露出させるように小型化されているので、電池パックの軽量化を図ることができる。
【0039】
さらに、下ケース12が小さいので、金型を用いて多くの下ケース12を一度に製造することができ、コストダウンを図ることができる。
【0040】
(実施の形態2)
図5は、この発明の実施の形態2に従った電池パックの断面図である。図5を参照して、この発明の実施の形態2に従った電池パック1cでは下ケース112の高さが高くなっている点で、実施の形態1の電池パック1bと異なる。
【0041】
すなわち、図5を参照して、上ケース11は、外表面11cと主表面11pとを有する。ラミネートフィルム23の保護部23bは、頂面23tを有する。主表面11pは、ラミネートフィルム23に接触する。下ケース112は、頂面112tを有する。外表面11cから頂面23tまでの距離はA1であり、主表面11pから頂面23tまでの距離はA2であり、主表面11pから頂面112tまでの距離はA3である。主表面11pから頂面12tまでの距離A3は、主表面11pから頂面23tまでの距離A2よりも大きい。そのため、電池パック1cの厚さはA1よりも大きくなる。
【0042】
このような電池パック1cでは、下ケース12は、上ケース11の切り欠き部11aに嵌め合せられるので、下ケース12の位置決めが容易となる。その結果、製造が容易な電池パック1cを提供することができる。
【0043】
(実施の形態3)
図6は、この発明の実施の形態3に従った電池パックで用いられる上ケースおよび下ケースの分解斜視図である。図6を参照して、この発明の実施の形態3に従った電池パック1dは、上ケース11と下ケース12とを有する。下ケース12が爪12sを有し、上ケース11が爪12sを受け入れる孔11sを有する点で、実施の形態1に従った電池パック1bと異なる。
【0044】
このように構成された電池パック1dでは、まず、実施の形態1に従った電池パック1bと同様の効果がある。
【0045】
さらに、下ケース12の爪12sと上ケース11の孔11sが嵌合し合うので、下ケース12を上ケース11に確実に固定できるという効果がある。
【0046】
(実施の形態4)
図7は、この発明の実施の形態4に従った電池パックで用いられる下ケースの斜視図である。図7を参照して、この発明の実施の形態4に従った電池パック1eで用いられる下ケース12には、一方向に延びる孔12hが形成されており、この孔に充電端子31が嵌め合わされる点で、実施の形態1の下ケース12と異なる。充電端子31は、板金されたものだけでなく、下ケース12内にモールドされたものであってもよい。
【0047】
このような下ケースを有する電池パック1eであっても、実施の形態1の電池パック1bと同様の効果を有する。
【0048】
(実施の形態5)
図8は、この発明の実施の形態5に従った電池パックの斜視図である。図8を参照して、この発明の実施の形態5に従った電池パック1fは、上ケース11と、下ケース12と、露出したラミネートフィルム23保護部23bとに固着されてこれらを固定する固定部材としての蓋体40を有する点で、実施の形態1の電池パック1bと異なる。蓋体40は、たとえば、ポリカーボネートにより構成される。蓋体は、2点鎖線で示す貼り付け範囲41に、接着剤により張り付けられる。
【0049】
このように構成された電池パック1fでは、実施の形態1に従った電池パック1bと同様の効果がある。
【0050】
さらに、蓋体40により、下ケース12、上ケース11およびラミネートフィルム23が確実に固定されるという効果がある。
【0051】
(実施の形態6)
図9は、この発明の実施の形態6に従った電池パックを有する携帯電話機の断面図である。図9を参照して、携帯電話機100は、フロントケース300と、リアケース200とを有する。フロントケース300には操作キー500および窓510が設けられる。フロントケース300およびリアケース200で囲まれた空間に基板450が位置決めされる。リアケース200にアンテナ520が取付けられている。
【0052】
リアケース200に電池パック1aが取付けられている。電池パック1aでは電池コア22の中央部から正極端子21aが取出されている点で、実施の形態1の電池パック1bと異なる。このように、電池コア22の中央部から正極端子21aが取出される電池パックをエンベロープ型という。
【0053】
図10は、図9で示す電池パックの断面図である。図10を参照して、上ケース11は、外表面11cと主表面11pとを有する。ラミネートフィルム23の保護部23bは、頂面23tを有する。主表面11pは、ラミネートフィルム23に接触する。下ケース12は、頂面12tを有する。外表面11cから頂面23tまでの距離はA1であり、主表面11pから頂面23tまでの距離はA2であり、主表面11pから頂面12tまでの距離はA3である。主表面11pから頂面12tまでの距離A3は、主表面11pから頂面23tまでの距離A2よりも小さい。そのため、電池パック1aの厚さはA1となる。
【0054】
このような電池パック1aでは、実施の形態1の電池パック1bと同様の効果がある。
【0055】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、ここで示した実施の形態はさまざまに変形することが可能である。まず、電池コアは、エンベロープ型ポリマー電池、バターカップ型ポリマー電池およびリチウムイオン電池等を採用することができる。さらに、各要素の材質、大きさは必要に応じて変更することができる。
【0056】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0057】
【発明の効果】
この発明に従えば、製造が容易で薄形化が可能な電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1に従った電池パックの斜視図である。
【図2】 図1で示す電池パックの分解斜視図である。
【図3】 この発明の実施の形態1に従った電池パックを有する携帯電話機の断面図である。
【図4】 図3で示す電池パックの断面図である。
【図5】 この発明の実施の形態2に従った電池パックの断面図である。
【図6】 この発明の実施の形態3に従った電池パックで用いられる上ケースおよび下ケースの分解斜視図である。
【図7】 この発明の実施の形態4に従った電池パックで用いられる下ケースの斜視図である。
【図8】 この発明の実施の形態5に従った電池パックの斜視図である。
【図9】 この発明の実施の形態6に従った電池パックを有する携帯電話機の断面図である。
【図10】 図9で示す電池パックの断面図である。
【図11】 従来の携帯電話機の断面図である。
【図12】 図11中の電池パックを拡大して示す断面図である。
【図13】 図12で示す電池パックの分解斜視図である。
【図14】 従来の別の電池パックの斜視図である。
【符号の説明】
1a,1b,1c,1d,1e,1f 電池パック、11 上ケース、11p主表面、12 下ケース、21a 正極端子、22 電池コア、23 ラミネートフィルム、23a 封止部、23b 保護部。
Claims (4)
- 発電要素と、
前記発電要素に接続された電極端子と、
前記電極端子の一部分と前記発電要素とを取囲む包袋状の外装部材と、
前記外装部材を支持する主表面を有する箱体とを備え、
前記外装部材は、前記電極端子を封止する封止部と前記発電要素を覆う保護部とを有し、
前記箱体に取付けられ、前記封止部を覆い、前記保護部を露出させるカバー部材をさらに備え、
前記箱体には切り欠き部が設けられており、前記切り欠き部に前記カバー部材が嵌め合わされ、電池パックの厚みは、前記箱体、前記発電要素および前記外装部材の厚みの合計値である、電池パック。 - 前記箱体の主表面から前記カバー部材の頂面までの距離は、露出した前記保護部の頂面から前記箱体の主表面までの距離よりも小さい、請求項1に記載の電池パック。
- 前記箱体と、前記カバー部材と、露出した前記外装部材の保護部とに固着されてこれらを固定する固定部材をさらに備えた、請求項1または2に記載の電池パック。
- 前記カバー部材に設けられ、前記電極端子に電気的に接続された端子板をさらに備えた、請求項1から3のいずれか1項に記載の電池パック。
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