JP2003331803A

JP2003331803A - 電池パック

Info

Publication number: JP2003331803A
Application number: JP2002134467A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Watanabe; 正渡辺
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-05-09
Filing date: 2002-05-09
Publication date: 2003-11-21
Anticipated expiration: 2022-05-09
Also published as: JP3662895B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】特定の電池の発熱が他の電池に影響しないよ
うに構成された電池パックを提供する。【解決手段】複数の二次電池１ａ〜１ｆをそれぞれ隔
壁４によって仕切られた電池収容空間内に収容する。複
数の電池それぞれが隔壁によって隔てられていることに
より、特定の電池に発熱が生じたときその熱が隣り合う
電池に伝熱することが抑制される。隔壁４は間隙を形成
した二重構造に形成すると断熱効果が向上する。また、
隔壁に切欠部を形成して、配線部材を切欠部に保持する
ことにより電池収容空間の間の配線を確実に実施するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の電池をケー
ス内に収容して電池パックに構成したとき、電池に異常
が発生したときに、それが他の電池に影響を及ぼさない
ように構成された電池パックに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】適用する機器が要求する動作電力に対応
させるために、複数の電池を直列及び／又は並列に接続
して電池パックが構成される。電池パックの主たる適用
対象は携帯電子機器であるため小型化が要求され、例え
ば、図８に示すように、複数の二次電池１ａ〜１ｆは密
集状態にケース本体１０内に配設される。この電池パッ
クの場合は、６個の二次電池１ａ〜１ｆが２並列３直列
に接続されており、並列接続された二次電池（１ａ，１
ｂ），（１ｃ，１ｄ），（１ｅ，１ｆ）はそれぞれ接触
した状態に配置することが可能であるため、電池パック
の短手方向の寸法を削減して小型を図ることができる。

【０００３】また、図９は、９個の二次電池１ａ〜１ｉ
を３並列３直列に接続してケース本体２６に収容した電
池パックの構成例を示すもので、並列接続された二次電
池（１ａ〜１ｃ），（１ｄ〜１ｆ），（１ｇ〜１ｉ）は
それぞれ密着配置され、直列接続される間には絶縁板２
８を配して絶縁が図られている。直並列接続は複数の二
次電池１ａ〜１ｉの両端側に配置された接続板２９ａ，
２９ｂを各二次電池１ａ〜１ｉの正極又は負極に接続す
ることによりなされる。接続板２９ａ，２９ｂは金属薄
板３０の両面を絶縁シート３１で被覆し、各二次電池１
ａ〜１ｉに接合する部位の絶縁シート３１を除去した接
合窓３３から金属薄板３０を外部露出させ、接合窓３３
で金属薄板３０を各二次電池１ａ〜１ｉにスポット溶接
する。

【０００４】各二次電池１ａ〜１ｉを直並列接続した接
続板２９ａ，２９ｂの一端は回路基板３２に接続され、
回路基板３２に固定された外部接続端子３４により外部
接続の用に供している。複数の二次電池１ａ〜１ｉを収
容したケース本体２６の開口部には蓋板２７が接合され
て封止される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来構成のように
複数の電池を密集配置して電池パックを構成した場合
に、電池特性のばらつきあるいは異常によって特定の電
池が発熱したとき、その電池に近接もしくは接触してい
る電池は熱伝導によって温度上昇し、複数の電池が熱影
響を受ける問題点があった。また、特定の電池が発火に
至るような異常状態になったとき、隣り合う電池にも被
害が及ぶことになる。

【０００６】また、並列接続された複数の電池は１つの
電池に短絡が発生した場合、並列接続された他の電池に
も短絡電流が流れるため、複数の電池が過熱して互いの
発熱の相乗効果によって温度上昇が激しくなるため、発
火等の重大事故に陥る恐れがある。

【０００７】本発明が目的とするところは、電池に異常
が生じたとき発熱による影響が他に影響することを抑制
する構造を備えた電池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】上記目的を達成するため
の本発明は、半殻体に形成さたケース本体内に複数の電
池を収容し、ケース本体に蓋体を接合して開口部が封止
される電池パックであって、複数の電池はケース本体に
形成された隔壁によって隔てられた電池収容空間内にそ
れぞれ個別に収容されてなることを特徴とするもので、
複数の電池それぞれが隔壁によって隔てられていること
により、特定の電池に発熱が生じたとき、その熱が隣り
合う電池に伝熱することが抑制され、特定の電池の発熱
が他の電池に及んで複数の電池が熱影響を受けることが
抑制される。

【０００９】上記構成において、隔壁は間隙を形成した
二重構造に形成すると断熱効果が向上して熱影響の遮断
に効果的である。この二重構造の間隙の間に、複数の電
池を接続する配線部材を収納すると、間隙の有効活用が
できる。

【００１０】また、隔壁に切欠部を形成して、隣り合う
電池収容空間にまたがる配線部材を切欠部に保持するこ
とにより、隔壁によって仕切られた電池収容空間の間の
配線を確実に実施することができる。

【００１１】また、並列接続された複数の電池が隣り合
わないように配置することにより、短絡の発生時に並列
接続された複数の電池に短絡電流が流れて複数の電池が
同時に発熱しても、分散配置されていることにより発熱
が１か所に集中することがなく、熱の集中による発火等
を防止することができる。

【００１２】また、蓋体の接合時に隔壁の一端を蓋体に
接合することにより、パックケースの強度が向上するの
で、薄肉形成しても所要の強度を得ることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。
尚、以下に示す実施形態は本発明を具体化した一例であ
って、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

【００１４】図１は、第１の実施形態に係る電池パック
の構成を分解して示すもので、６個の二次電池１ａ〜１
ｆを接続部材２ａ，２ｂにより２並列３直列に接続して
ケース本体３内に収容し、ケース本体３の開口部に図示
しない蓋体を接合してケース本体３の開口部が封止され
るように構成されている。

【００１５】前記ケース本体３内には隔壁４が形成さ
れ、各二次電池１ａ〜１ｆは隔壁４で仕切られた電池収
容空間内に収容される。隔壁４の所要部位には前記接続
部材２ａ，２ｂを隣り合う電池収容空間に通すための切
欠部４ａが形成されている。ケース本体３に形成された
基板収容空間５には、図示しない回路基板や外部接続端
子が配設され、各接続部材２ａ，２ｂに図示しないリー
ド線の一端を接続して、リード線の他端は回路基板に接
続される。回路基板は電池保護回路などを構成したもの
で、リード線接続により回路基板は各二次電池１ａ〜１
ｆの電圧を検出して過充電や過放電、過電流から二次電
池１ａ〜１ｆを保護する。

【００１６】接続部材２ａ，２ｂに接続されたリード線
を基板収容空間５に配線するためには、隔壁４を通過さ
せる必要があり、リード線が通過する隔壁４には、図２
に示すように、リード保持切欠部６を形成することがで
き、リード線７をリード保持切欠部６に圧入することに
よりリード線は隔壁４上に保持される。

【００１７】上記構成のように、複数の二次電池１ａ〜
１ｆをそれぞれ隔壁４によって隔てられた電池収容空間
に収容することにより、電池特性のバラツキや異常によ
り特定の電池に発熱や発火が生じたとき、それが他の電
池に及ぶことが抑制され、１つの電池の異常により他の
電池にも損傷が及ぶことが防止できる。特に、短絡が発
生したとき、並列接続された複数の電池には短絡電流が
流れて発熱し、複数の電池が同時に発熱すると互いに熱
影響が及んで温度上昇は激しくなって発火に至る恐れが
あるが、並列接続された電池間に隔壁４が存在すること
により互いの熱影響が抑制され、異常に温度上昇するこ
とが防止できる。

【００１８】上記隔壁４は、図３に示すように、二重構
造の隔壁４、４に形成することができ、電池間の熱影響
を遮断する効果を向上させることができる。また、二重
の隔壁４、４の間に形成される間隙内にリード線７の収
容スペースとして利用することができる。

【００１９】複数の二次電池１ａ〜１ｆを収容したケー
ス本体３の開口部は蓋体を接合して封止されるが、蓋体
の接合時に隔壁４の上端部を蓋体に接合すると、ケース
本体の底面は隔壁４により複数部位で蓋体に接合される
ことになるため、電池パックとしての強度が大幅に向上
する。従って、ケース本体３の外殻部分の肉厚を薄く形
成しても所要の強度を確保することが可能となり、ケー
ス本体３を樹脂成形する樹脂材料の量を削減してコスト
ダウンを図ることができ、電池パックの小型化にも有効
となる。

【００２０】隔壁４と蓋体との接合は、図４に示すよう
に、ケース本体３と蓋体９とが超音波接合によってなさ
れる場合は、隔壁４の上端部に超音波接合用の突起４ｂ
を形成して、超音波加振により突起４ｂが蓋体９に溶着
させるのが好適なものとなる。また、図５に示すよう
に、隔壁４の上端部を蓋体９に形成されたリブ１１、１
１間に嵌合させる嵌合構造や、図６に示すように、隔壁
４の上端部を蓋体９に形成されたリブ１１、１１間に充
填した接着剤により接着させる接着構造を適用すること
もできる。

【００２１】図７は、第２の実施形態に係る電池パック
の構成を示すもので、９個の二次電池１ａ〜１ｉを３並
列３直列に接続して回路基板１５と共にケース本体１６
内に収容し、ケース本体１６の開口部は蓋体１７を接合
して封止されるように構成されている。この構成では、
並列接続される二次電池（１ａ〜１ｃ），（１ｄ〜１
ｆ），（１ｇ〜１ｉ）がそれぞれ隣り合わないように並
列配置され、接続板１８ａ，１８ｂの各二次電池１ａ〜
１ｉへの接合により直並列接続がなされる。

【００２２】前記接続板１８ａは所定の配線パターンに
形成された金属薄板２０の両面に絶縁シート２１が貼着
され、金属薄板２０の二次電池１ａ〜１ｉへの接合部分
は両面の絶縁シート２１を除去した接合窓２４が形成さ
れている。接合板１８ｂも同様に構成され、所定の配線
パターンに形成された金属薄板２２の両面に絶縁シート
２３が貼着され、金属薄板２２の二次電池１ａ〜１ｉへ
の接合部分は両面の絶縁シート２３を除去した接合窓２
４が形成されている。

【００２３】複数の二次電池１ａ〜１ｉはそれぞれの配
置方向を規制して治具上に等間隔に並列配置され、その
両端側の正極及び負極に接続板１８ａ，１８ｂがスポッ
ト溶接（シリーズ溶接）により接合される。接合は絶縁
シート２１、２３に形成された接合窓２４から外部露出
する金属薄板２０、２２に一対の溶接電極を加圧当接さ
せ、溶接電極間に溶接電流を流して金属薄板２０、２２
を各二次電池１ａ〜１ｉの正極又は負極に接合する。各
二次電池１ａ〜１ｉは接続板１８ａ，１８ｂの接合と、
接続板１８ａ，１８ｂの一端が接続される回路基板１５
の配線パターンにより３並列３直列に接続された状態が
得られる。

【００２４】直並列接続された複数の二次電池１ａ〜１
ｉは、図７に示すようにケース本体１６内に収容され
る。ケース本体１６内には複数の隔壁１９が形成されて
おり、各二次電池１ａ〜１ｉは隔壁１９によって仕切ら
れた電池収容空間内に収容される。このように各二次電
池１ａ〜１ｉがそれぞれ隔壁１９によって隔てられてい
ることによって、電池特性のバラツキや異常により特定
の電池に発熱や発火が生じたとき、それが他の電池に及
ぶことが抑制され、１つの電池の異常により他の電池に
も損傷が及ぶことが防止できる。特に、短絡が発生した
とき、並列接続された複数の電池には短絡電流が流れて
発熱し、複数の電池が同時に発熱すると互いに熱影響が
及んで温度上昇は激しくなって発火に至る恐れがある
が、並列接続された電池間に隔壁１９が存在し、更に離
れた位置に配設されていることにより互いの熱影響が抑
制され、異常に温度上昇することが防止できる。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明の通り本発明によれば、複数
の電池それぞれが隔壁によって隔てられていることによ
り、特定の電池に発熱が生じたとき、その熱が隣り合う
電池に伝熱することが抑制され、特定の電池の発熱が他
の電池に及んで複数の電池が熱影響を受けることが抑制
される。また、並列接続された複数の電池は分散配置さ
れるので、短絡が生じたときに並列接続された複数の電
池が同時に発熱しても分散配置されていることにより発
熱が１か所に集中することがなく、熱の集中による発火
等を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態に係る電池パックの構成を分解
して示す斜視図。

【図２】二重構造に形成した隔壁の構成を示す断面図。

【図３】隔壁に形成したリード保持切欠部を示す断面
図。

【図４】隔壁を蓋体に超音波接合する構成を示す断面
図。

【図５】隔壁を蓋体に嵌合接合する構成を示す断面図。

【図６】隔壁を蓋体に接着接合する構成を示す断面図。

【図７】第２の実施形態に係る電池パックの構成を示す
（ａ）は平面図、（ｂ）（ｃ）は側面図。

【図８】従来技術に係る電池パックの構成を示す斜視
図。

【図９】従来技術に係る電池パックの構成を示す（ａ）
は平面図、（ｂ）（ｃ）は側面図。

【符号の説明】

１ａ〜１ｉ二次電池２ａ，２ｂ接続部材３，１６ケース本体４，１９隔壁４ａ切欠部６リード保持切欠部７リード線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半殻体に形成されたケース本体内に複数
の電池を収容し、ケース本体の開口部に蓋体を接合して
ケース本体が封止されてなる電池パックであって、複数
の電池はケース本体に形成された隔壁によって隔てられ
た電池収容空間内にそれぞれ個別に収容されてなること
を特徴とする電池パック。
【請求項２】隔壁は、間隙を形成した二重構造に形成
されてなる請求項１に記載の電池パック。
【請求項３】間隙の間に、配線部材が収納されてなる
請求項２に記載の電池パック。
【請求項４】隔壁に切欠部が形成され、隣り合う電池
収容空間にまたがる配線部材が切欠部に保持されてなる
請求項１〜３いずれか一項に記載の電池パック。
【請求項５】並列接続された複数の電池が隣り合わな
いように配置されてなる請求項１に記載の電池パック。
【請求項６】蓋体の接合時に隔壁の一端が蓋体に接合
されてなる請求項１〜４いずれか一項に記載の電池パッ
ク。