特許 6956545 電池パック

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6956545

(24)【登録日】2021年10月7日

(45)【発行日】2021年11月2日

(54)【発明の名称】電池パック

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/287 20210101AFI20211021BHJP

   H01M 50/204 20210101ALI20211021BHJP

   H01M 50/271 20210101ALI20211021BHJP

【ＦＩ】

   H01M50/287

   H01M50/204 301

   H01M50/271 S

【請求項の数】5

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2017-134785(P2017-134785)

(22)【出願日】2017年7月10日

(65)【公開番号】特開2019-16560(P2019-16560A)

(43)【公開日】2019年1月31日

【審査請求日】2020年2月20日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】507357232

【氏名又は名称】株式会社エンビジョンＡＥＳＣジャパン

(74)【代理人】

【識別番号】100110928

【弁理士】

【氏名又は名称】速水 進治

(74)【代理人】

【識別番号】100127236

【弁理士】

【氏名又は名称】天城 聡

(72)【発明者】

【氏名】田村 裕明

【審査官】 太田 一平

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１６６１４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０７９５３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１３８４８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２１２９９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０３０１７４７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 韓国公開特許第１０−２０１８−０１０６０７１（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ５０／５０ − ５０／５９８

Ｈ０１Ｍ ５０／２０ − ５０／２９８

Ｈ０１Ｍ １０／４２ − １０／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電池部と、
配線基板と、
前記電池部と前記配線基板との間に位置する基板ホルダと、
前記電池部、前記配線基板、および、前記基板ホルダを収容する筐体と、
を有しており、
前記電池部、前記配線基板、および、前記基板ホルダが重なる方向から見た場合に、前記配線基板は、前記電池部および前記基板ホルダよりも小さく、
前記基板ホルダは、
前記配線基板と対向する面のうち、前記電池部と平面視で重なり、かつ、前記配線基板と平面視で重ならない領域に突状部材と、
前記面の端部から前記突状部材と同一方向に立設する壁部と、を備え、
前記壁部の高さは前記突状部材の高さと略同一であり、
前記基板ホルダは、前記筐体に収容された状態において、前記突状部材の少なくとも一部および前記壁部の少なくとも一部が前記筐体の内壁に接触するように配置される、
電池パック。

【請求項2】

前記突状部材は格子状のリブ部材である、
請求項１に記載の電池パック。

【請求項3】

前記リブ部材の格子は等間隔に配置されている、
請求項２に記載の電池パック。

【請求項4】

前記突状部材は複数のボス部材である、
請求項１から３のいずれか１項に記載の電池パック。

【請求項5】

前記複数のボス部材は等間隔に配置されている、
請求項４に記載の電池パック。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電池パックの内部構造に関する。

【背景技術】

【0002】

電池パックの内部構造に関する技術の一例が、例えば、下記特許文献１および特許文献２等に開示されている。下記特許文献１では、角型電池の外周部に燐片状の切り込みを一律に設け、当該切り込みを外装ケース側に起こす構造が開示されている。この構成によれば、角型電池に均等に圧力をかけることが可能となる。また、特許文献２には、電池パック内に電池と当該電池に接続された回路基板とを含む構造が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開平０６−０５６９６３号公報

【特許文献2】特開２００９−０８７５５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

電池パックの内部構造は、一般に二次電池を含む電池部と、制御用の電子回路を搭載する基板部とに分けられる。この場合において、基板部は、配線基板と当該配線基板を保護する収容プレートを有していることがある。この収容プレートは、絶縁及び防水のために設けられている。電池パックの内部の部品は、収容プレートと他の部品の間に挟持されることがある。本発明者が検討した結果、収容プレートの形状によっては、電池部に圧力がかかる部分とかからない部分が生じてしまうことが判明した。

【0005】

本発明の目的は、電池パック内部の電池に加わる圧力のばらつきを抑制することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明によれば、
電池部と、
配線基板と、
前記電池部と前記配線基板との間に位置する基板ホルダと、
前記電池部、前記配線基板、および、前記基板ホルダを収容する筐体と、
を有しており、
前記電池部、前記配線基板、および、前記基板ホルダが重なる方向から見た場合に、前記配線基板は、前記電池部および前記基板ホルダよりも小さく、
前記基板ホルダは、
前記配線基板と対向する面のうち、前記電池部と平面視で重なり、かつ、前記配線基板と平面視で重ならない領域に突状部材と、
前記面の端部から前記突状部材と同一方向に立設する壁部と、を備え、
前記壁部の高さは前記突状部材の高さと略同一であり、
前記基板ホルダは、前記筐体に収容された状態において、前記突状部材の少なくとも一部および前記壁部の少なくとも一部が前記筐体の内壁に接触するように配置される、
電池パックが提供される。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、電池パック内部の電池に加わる圧力を均一化して不具合の発生を抑止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明に係る電池パックの全体的な構造を例示する図である。

【図2】第１筐体部材側からの圧力の伝わり方を模式的に示す図である。

【図3】突状部材の具体的な形状の一例を示す図である。

【図4】突状部材の具体的な形状の他の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

【0010】

図１は、本発明に係る電池パック１０の全体的な構造を例示する図である。図１に示されるように、電池パック１０は、筐体１００、電池部１１０、配線基板１２０、および、基板ホルダ１３０を含んで構成される。なお、図中の矢印ｄは、電池パック１０を構成するこれらの部材の積層方向を示している。

【0011】

筐体１００は、電池部１１０、配線基板１２０、および基板ホルダ１３０を収容する。図１の例では、筐体１００は、第１筐体部材１０２および第２筐体部材１０４を有している。第１筐体部材１０２および第２筐体部材１０４は、電池部１１０、配線基板１２０、および基板ホルダ１３０を積層方向ｄに沿って挟み込むことによって、これらを両側から加圧する構造を少なくとも有する。この構造により、電池部１１０、配線基板１２０、および基板ホルダ１３０は、外部からの振動や衝撃などによって動かないように固定される。

【0012】

電池部１１０は、直列または並列に接続された複数の電池セルを含む。電池部１１０で使用される電池セルは、例えば、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池などの二次電池である。

【0013】

配線基板１２０は、充放電動作を行う電子回路を搭載している。配線基板１２０は、基板ホルダ１３０に収容された状態で、図示しない配線によって電池部１１０と接続される。配線基板１２０は、さらに、セルバランス動作の制御を行う回路を搭載していてもよい。

【0014】

基板ホルダ１３０は、電池部１１０と配線基板１２０との間に位置する。基板ホルダ１３０の面のうち、電池部１１０および配線基板１２０と接している面は、絶縁性の部材で形成されており、電池部１１０とほぼ同じ形状及び大きさを有している。

【0015】

ここで、図１に例示される構造では、電池パック１０の部材の積層方向ｄにおいて、配線基板１２０のサイズが、電池部１１０および基板ホルダ１３０のサイズよりも小さくなっている。言い換えると、積層方向ｄにおいて、電池部１１０の一部は配線基板１２０から食み出している。このような構造においては、電池部１１０に圧力が不均一に加わる可能性が出てくる。これを、図２を用いて説明する。

【0016】

図２は、第１筐体部材１０２側からの圧力の伝わり方を模式的に示す図である。図中実線の矢印で示すように、電池部１１０と基板ホルダ１３０とが平面視で重なり、かつ、配線基板１２０と基板ホルダ１３０とが平面視で重なる領域においては、第１筐体部材１０２側から加わる圧力が配線基板１２０および基板ホルダ１３０を介して電池部１１０に伝わる。一方、図中点線の矢印で示すように、電池部１１０と基板ホルダ１３０とが平面視で重なり、かつ、配線基板１２０と基板ホルダ１３０とが平面視で重ならない領域（斜線部で示す領域）においては、第１筐体部材１０２側から加わる圧力が電池部１１０に伝わらない。この力の伝達経路の偏りによって、電池部１１０に不均一な圧力が加わってしまう。

【0017】

そこで、本発明に係る基板ホルダ１３０は、図中斜線部で示す領域に、筐体１００から加わる圧力を電池部１１０に伝えるための突状部材１３２を備える。この領域は、「配線基板１２０と対向する基板ホルダ１３０の面のうち、電池部１１０と平面視で重なり、かつ、配線基板１２０と平面視で重ならない領域」と呼ぶこともできる。なお、図１および図２において、突状部材１３２の具体的な形状は描かれていない。突状部材１３２は、電池部１１０、配線基板１２０および基板ホルダ１３０が筐体１００に収容された際に少なくとも一部が筐体１００の内壁に接触するように形成される。この構成により、第１筐体部材１０２側から加わる圧力が、突状部材１３２を介して電池部１１０に伝わるようになる。これにより、電池パック１０を製品として組み立てた際に、電池部１１０に加わる圧力を均一化することができる。結果として、電池部１１０に不均一に圧力が加わることによって、電池部１１０に不具合が生じることを抑制できる。

【0018】

以下に、突状部材１３２の具体的な形状をいくつか例示する。

【0019】

＜突状部材１３２の具体例１＞
図３は、突状部材１３２の具体的な形状の一例を示す図である。図３の例において、突状部材１３２は格子状のリブ部材１３２２である。格子の形状は例えば矩形であるが、他の多角形（例えば三角形や六角形）であってもよい。リブ部材１３２２の少なくとも一部が第１筐体部材１０２の内壁に接することにより、第１筐体部材１０２側から加わる圧力が格子状のリブ部材１３２２を介して電池部１１０に伝わるようになる。これにより、電池部１１０にかかる圧力を均一化することができる。なお、第１筐体部材１０２側から加わる圧力が電池部１１０の基板ホルダ１３０側の接触面に均一に伝わるようにするため、リブ部材１３２２の格子は、図３に示されるように、好ましくは等間隔に配置される。

【0020】

＜突状部材１３２の具体例２＞
図４は、突状部材１３２の具体的な形状の他の例を示す図である。図４において、突状部材１３２は複数のボス部材１３２４である。複数のボス部材１３２４の少なくとも一部が第１筐体部材１０２の内壁に接することにより、第１筐体部材１０２側から加わる圧力が複数のボス部材１３２４をして電池部１１０に伝わるようになる。これにより、電池部１１０にかかる圧力を均一化することができる。なお、第１筐体部材１０２側から加わる圧力が電池部１１０の基板ホルダ１３０側の接触面に均一に伝わるようにするため、図４に示されるように、複数のボス部材１３２４は、好ましくは等間隔に配置される。図４の例では、複数のボス部材１３２４は等間隔の格子点上に配置されている。

【0021】

また、図３および図４に示される例では、基板ホルダ１３０は、配線基板１２０と対向する基板ホルダ１３０の面から、突状部材１３２と同一方向に立設する壁部１３４を更に備える。そして、突状部材１３２および壁部１３４は、高さは互いにほぼ同じであり、かつ、共に、基板ホルダ１３０に収容される配線基板１２０の高さと同じ程度の高さを有する。これにより、電池部１１０、配線基板１２０、および基板ホルダ１３０を筐体１００に収容した際、配線基板１２０の少なくとも一部、突状部材１３２の少なくとも一部、および壁部１３４の少なくとも一部を、第１筐体部材１０２の内壁に接触させて、電池部１１０に圧力を伝える経路の偏りを小さくすることができる。これにより、第１筐体部材１０２側から電池部１１０に加わる圧力を均一化することが可能となる。

【0022】

なお、突状部材１３２の形状は図３及び図４に示した例に限定されない。例えば、突状部材１３２は互いに平行に延在する壁状の突出部であってもよい。

【0023】

以上、本発明では、配線基板１２０と対向する基板ホルダ１３０の面のうち、電池部１１０と平面視で重なり、かつ、配線基板１２０と平面視で重ならない領域に突状部材１３２が設けられている。この突状部材１３２により、第１筐体部材１０２から電池部１１０への力の伝達経路が形成され、基板ホルダ１３０を介して電池部１１０に伝わる圧力を均一化することが可能となる。

【0024】

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。

【符号の説明】

【0025】

１０ 電池パック
１００ 筐体
１０２ 第１筐体部材
１０４ 第２筐体部材
１１０ 電池部
１２０ 配線基板
１３０ 基板ホルダ
１３２ 突状部材
１３２２ リブ部材
１３２４ ボス部材
１３４ 壁部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】