JP2014207097A

JP2014207097A - Battery pack

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Publication number: JP2014207097A
Application number: JP2013083179A
Authority: JP
Inventors: 淳史高田; Atsushi Takada; 麗如陳; Li Ju Chen; 薇▲埼▼ 陳; Wei Qi Chen
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Energy Taiwan Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Energy Taiwan Co Ltd
Priority date: 2013-04-11
Filing date: 2013-04-11
Publication date: 2014-10-30
Anticipated expiration: 2033-04-11
Also published as: JP6162459B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery pack with easy routing of a lead for connecting unit cells with each other, and also a unit cell and a circuit board, having a thin and small package, with low internal resistance.SOLUTION: In a core pack 100, cell modules 101-104 include unit cells and clad plates 1012-1043. The cell module 101 is laid having a sealing body 1011b face in a circuit board 105 direction, and the cell modules 102-104 are laid having exterior coated bottom wall outer surfaces 1021d-1041d face in a circuit board 105 direction. A circuit board 105 includes terminals LP-LPconnected through the leads 111-115 to a negative electrode terminal 1011c of the sealing body 1011b of the unit cell and a connected clad plate 1012 in the cell module 101, and to clad plates 1023, 1033, 1043 of the exterior coated bottom wall outer surfaces of the cell modules 102-104.

Description

本発明は、電池パックに関し、特に素電池間および素電池と回路基板との間の接続構成に関する。 The present invention relates to a battery pack, and more particularly, to a connection configuration between unit cells and between a unit cell and a circuit board.

近年、ノートブック型やウルトラブック型、あるいはタブレット型のパーソナルコンピュータ（以下、「パソコン」と略して記載する。）の電源として、電池パックが多く用いられている。パソコン用の電源としての電池パックにおいては、複数の円筒形素電池を備えるものが従来用いられてきたが、高いスペース効率を実現するための複数の角形素電池を備えるものが開発され、商品化されている（特許文献１〜３）。 In recent years, battery packs are often used as a power source for notebook-type, ultrabook-type, or tablet-type personal computers (hereinafter abbreviated as “personal computers”). Battery packs as power supplies for personal computers have been used in the past, but those with multiple prismatic cells have been developed and commercialized to achieve high space efficiency. (Patent Documents 1 to 3).

電池パックは、複数の素電池と回路基板とが組み合わされてなるコアパックがケース内に収納された構成を有する。従来技術に係るコアパックの構成について、図９を用い説明する。
図９に示すように、従来技術に係るコアパックの一例は、４つのセルモジュール９０１〜９０４と回路基板９０５を主な要素として構成されている。各セルモジュール９０１〜９０４は、角形の外観形状を有する素電池と、各外装体の底壁外面９０１１ｄ，９０２１ｄ，９０３１ｄ，９０４１ｄに接合されたクラッド板９０１３，９０２３，９０３３，９０４３と、封口体側に取り付けられたホルダ（図示を省略。）とを有し構成されている。セルモジュール９０２，９０４は、封口体から突出した負極端子９０２１ｃ，９０４１ｃが回路基板９０５の方を向くように配置され、セルモジュール９０１，９０３は、外装体における底壁外面９０１１ｄ，９０３１ｄが回路基板９０５の方を向くように配置されている。 The battery pack has a configuration in which a core pack formed by combining a plurality of unit cells and a circuit board is housed in a case. The configuration of the core pack according to the prior art will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 9, an example of a core pack according to the prior art is configured with four cell modules 901 to 904 and a circuit board 905 as main elements. Each of the cell modules 901 to 904 includes a unit cell having a square outer shape, clad plates 9013, 9023, 9033, and 9043 bonded to the bottom wall outer surfaces 9011d, 9021d, 9031d, and 9041d of the respective exterior bodies, and the sealing body side. It has an attached holder (not shown). The cell modules 902 and 904 are arranged so that the negative terminals 9021c and 9041c protruding from the sealing body face the circuit board 905. The cell modules 901 and 903 have the bottom wall outer surfaces 9011d and 9031d in the exterior body of the circuit board 905. It is arranged to face the direction.

セルモジュール９０１とセルモジュール９０２とは、セルモジュール９０１における外装体の底壁外面９０１１ｄのクラッド板９０１３と、セルモジュール９０２の素電池における負極端子９０２１ｃとの間に接合されたブレーカ素子９２２を介して直列接続さている。同様に、セルモジュール９０２とセルモジュール９０３とは、セルモジュール９０２の素電池における外装体の底壁外面９０２１ｄに接続されたクラッド板９０２３と、セルモジュール９０３の素電池における負極端子９０３１ｃとの間に接合されたブレーカ素子９２３を介して直列接続され、セルモジュール９０３とセルモジュール９０４とは、セルモジュール９０３の素電池における外装体の底壁外面９０３１ｄに接続されたクラッド板９０３３と、セルモジュール９０４の素電池における負極端子９０４１ｃとの間に接合されたブレーカ素子９２４を介して直列接続されている。 The cell module 901 and the cell module 902 are connected via a breaker element 922 joined between the clad plate 9013 of the outer wall 9011d of the exterior body of the cell module 901 and the negative electrode terminal 9021c of the unit cell of the cell module 902. They are connected in series. Similarly, the cell module 902 and the cell module 903 are provided between a clad plate 9023 connected to the bottom wall outer surface 9021d of the exterior body in the cell module 902 and a negative electrode terminal 9031c in the cell module 903 unit cell. The cell module 903 and the cell module 904 are connected in series via the bonded breaker elements 923. The cell module 903 includes a clad plate 9033 connected to the outer wall 9031d of the exterior body of the cell module 903, and the cell module 904. They are connected in series via a breaker element 924 that is joined to the negative electrode terminal 9041c of the unit cell.

回路基板９０５は、長尺矩形状の基板本体に複数の電子部品が実装されており（図示を省略。）、また、セルモジュール９０１〜９０４との接続のための端子ＬＰ₁〜ＬＰ₅が設けられている。回路基板９０５の端子ＬＰ₁には、セルモジュール９０４の素電池における外装体底壁外面に接続されたクラッド板９０４３にリード９１１の他端が接続され、端子ＬＰ₅には、セルモジュール９０１における素電池の負極端子９０１１ｃに接続されたブレーカ素子９２１の他端に繋がるリード９１５が接続されている。 The circuit board 905 has a plurality of electronic components mounted on a long rectangular board body (not shown), and terminals LP _{1 to} LP ₅ for connection with the cell modules 901 to 904 are provided. It has been. The other end of the lead 911 is connected to the terminal LP ₁ of the circuit board 905 and the clad plate 9043 connected to the outer surface of the bottom wall of the exterior body of the unit cell of the cell module 904, and the element LP ₅ of the cell module 901 is connected to the terminal LP _5. A lead 915 connected to the other end of the breaker element 921 connected to the negative electrode terminal 9011c of the battery is connected.

回路基板９０５の端子ＬＰ₂には、セルモジュール９０３の素電池における外装体底壁外面に接続されたクラッド板９０３３にリード９１２の他端が接続され、端子ＬＰ₃には、セルモジュール９０２の素電池における外装体底壁外面に接続されたクラッド板９０２３にリード９１３の他端が接続され、端子ＬＰ₄には、セルモジュール９０１の素電池における外装体底壁外面に接続されたクラッド板９０１３にリード９１４の他端が接続されている。端子ＬＰ₂，ＬＰ₃，ＬＰ₄は、直列接続されたセルモジュール９０１〜９０４の中間電圧を検出するための端子である。 The terminal LP ₂ of the circuit board 905, the other end of the lead 912 to the outer body bottom wall outer surface connected clad plate 9033 in the unit cell of the cell module 903 is connected to the terminal LP _3, elements of the cell module 902 the other end of the outer body bottom wall outer surface connected to lead the clad plate 9023 913 is connected in the battery, the terminal LP _4, the outer body bottom wall outer surface connected clad plate 9013 in the unit cell of the cell modules 901 The other end of the lead 914 is connected. Terminals LP ₂ , LP ₃ and LP ₄ are terminals for detecting an intermediate voltage of the cell modules 901 to 904 connected in series.

特開２００２−０５０３２９号公報JP 2002-050329 A 特開２００４−３５６０２７号公報JP 2004-356027 A 特開２０１０−２５１２３８号公報JP 2010-251238 A

しかしながら、上記従来技術に係る電池パックでは、セルモジュール９０１〜９０４と回路基板９０５の端子ＬＰ₁〜ＬＰ₅とを接続するリード９１１〜９１５の引き回しが複雑になり、リード９１１，９１３，９１５については長さも長くなって内部抵抗も増大してしまう。また、リード９１３，９１５については、隣接する素電池の外装体９０３１ａ，９０１１ａとの間での電気的な絶縁を確保するために絶縁シートなどを介挿する必要もある。 However, in the battery pack according to the above prior art, the routing of the leads 911 to 915 connecting the cell modules 901 to 904 and the terminals LP _{1 to} LP ₅ of the circuit board 905 becomes complicated, and the leads 911, 913 and 915 The length increases and the internal resistance also increases. Further, the leads 913 and 915 need to be inserted with an insulating sheet or the like in order to ensure electrical insulation between the adjacent unit cell exterior bodies 9031a and 9011a.

以上のように、従来技術に係る電池パックでは、コアパックにおけるリード９１１〜９１５の引き回しに起因して、パッケージの小型・薄型化を図り、製造コストの低減を図り、また、内部抵抗の低減により品質の向上を図る上で問題を有する。
本発明は、上記のような問題の解決を図ろうとなされたものであって、素電池間および素電池と回路基板との間の接続のためのリードの引き回しが簡易であり、小型・薄型のパッケージを有するとともに、内部抵抗の低い電池パックを提供することを目的とする。 As described above, in the battery pack according to the prior art, due to the lead 911 to 915 being routed in the core pack, the package is reduced in size and thickness, the manufacturing cost is reduced, and the internal resistance is reduced. There is a problem in improving quality.
The present invention has been made to solve the above-described problems, and leads for connecting between the unit cells and between the unit cells and the circuit board are simple, and the size and thickness of the unit can be reduced. An object is to provide a battery pack having a package and a low internal resistance.

そこで、本発明に係る電池パックでは、次の構成を採用することを特徴とする。
本発明に係る電池パックは、複数の素電池と、当該複数の素電池に電気接続された回路基板とを備える。
複数の素電池の各々は、有底筒状の外装体と、外装体の開口を封口する封口体とを有する。 Therefore, the battery pack according to the present invention employs the following configuration.
The battery pack according to the present invention includes a plurality of unit cells and a circuit board electrically connected to the plurality of unit cells.
Each of the plurality of unit cells includes a bottomed cylindrical exterior body and a sealing body that seals an opening of the exterior body.

また、複数の素電池は、各々における封口体外面あるいは外装体底壁外面の何れかの素電池外面が、回路基板における１の外辺あるいは当該外辺を延長した仮想線の方を向くように、且つ、互いの外装体における側壁外面同士が対向するように隣接配置されている。
回路基板における上記１の外辺を臨む縁部には、複数の端子が設けられており、回路基板における複数の端子と複数の素電池との電気接続は、複数の素電池の各々における素電池外面に設けられた極端子を用いなされている。 Further, in each of the plurality of unit cells, either the outer surface of the sealing body or the outer surface of the bottom wall of the exterior body in each of the unit cells faces the outer side of the circuit board 1 or an imaginary line extending the outer side. And it arrange | positions adjacent so that the side wall outer surface in each exterior body may oppose.
A plurality of terminals are provided on the edge of the circuit board facing the outer side of the above-described one, and electrical connection between the plurality of terminals and the plurality of unit cells on the circuit board is performed in each of the plurality of unit cells. A pole terminal provided on the outer surface is used.

本発明に係る電池パックでは、素電池外面が回路基板における１の外辺あるいは当該外辺を延長した仮想線の方を向くように配置された複数の素電池において、回路基板における複数の端子と電気接続が各々における素電池外面に設けられた極端子を用いなされている。このため、本発明に係る電池パックでは、少なくとも上記複数の素電池と回路基板との電気接続に関して素電池外装体の側面間を通過するようなリード配線が必要なく、リードの引き回しが簡易である。このため、本発明に係る電池パックでは、パッケージの小型・薄型を図ることが容易であり、また、リードの配線長を短くすることで内部抵抗の低減を図ることもできる。 In the battery pack according to the present invention, in the plurality of unit cells arranged so that the outer surface of the unit cell faces one outer side of the circuit board or a virtual line extending the outer side, a plurality of terminals on the circuit board and Electrical connections are made using pole terminals provided on the outer surface of each unit cell. For this reason, in the battery pack according to the present invention, there is no need for lead wiring that passes between the side surfaces of the unit cell exterior body for at least electrical connection between the plurality of unit cells and the circuit board, and lead routing is simple. . Therefore, in the battery pack according to the present invention, it is easy to make the package small and thin, and the internal resistance can be reduced by shortening the wiring length of the leads.

本発明に係る電池パックは、次のようなバリエーション構成を採用することもできる。
（１−１）本発明に係る電池パックは、上記複数の素電池の各々において、封口体から当該封口体外方に突出する第１極端子が設けられており、複数の素電池には、互いの外装体における側壁外面同士が対向するように隣接し、且つ、互いの外装体底壁外面が上記１の外辺あるいは上記仮想線の方（以下、「基板外辺側」と記載する。）を向くように配置された第１素電池および第２素電池が含まれている。そして、第１素電池では、封口体外面において、第１極端子と間隔をあけて第２極端子が設けられており、第２素電池に対して、第２極端子を用い電気接続がなされており、第１素電池および第２素電池の各々における外装体底壁外面には、第２極端子と同極性の第３極端子が設けられている。 The battery pack according to the present invention can employ the following variations.
(1-1) In each of the plurality of unit cells, the battery pack according to the present invention includes a first electrode terminal that protrudes outward from the sealing body. The outer surface of the exterior body is adjacent to each other so that the outer surfaces of the side walls face each other, and the outer surface of the bottom wall of the exterior body is the outer side of the above 1 or the virtual line (hereinafter referred to as “substrate outer side”). The first unit cell and the second unit cell arranged so as to face each other are included. In the first unit cell, a second electrode terminal is provided on the outer surface of the sealing body at a distance from the first electrode terminal, and electrical connection is made to the second cell using the second electrode terminal. A third pole terminal having the same polarity as the second pole terminal is provided on the outer surface of the outer wall of the exterior body in each of the first unit cell and the second unit cell.

また、第１素電池および第２素電池の各々における第３極端子は、リードを介して回路基板における前記複数の端子に含まれる第１端子および第２端子に電気接続されている。
なお、上記において、第１極端子とは、素電池における正極端子または負極端子の一方であり、第２極端子および第３極端子とは、互いに同極性であって、第１極端子が正極端子である場合には、負極端子であり、逆に、第１極端子が負極端子である場合には、正極端子である。 The third electrode terminal in each of the first unit cell and the second unit cell is electrically connected to the first terminal and the second terminal included in the plurality of terminals on the circuit board via leads.
In the above, the first electrode terminal is one of the positive electrode terminal or the negative electrode terminal in the unit cell, and the second electrode terminal and the third electrode terminal have the same polarity, and the first electrode terminal is the positive electrode. When it is a terminal, it is a negative electrode terminal, and conversely, when the first electrode terminal is a negative electrode terminal, it is a positive electrode terminal.

このように、第１素電池において、同極性である第２極端子と第３極端子のうち、第２極端子を封口体に設け、第３極端子を外装体底壁外面に設け、且つ、第２素電池において、外装体底壁外面に第３極端子を設けることにより、互いの素電池間での電気接続に係る配線設計を簡易にすることができ、また、上述の通り、回路基板との接続についても簡易なものとすることができる。 Thus, in the first unit cell, of the second electrode terminal and the third electrode terminal having the same polarity, the second electrode terminal is provided on the sealing body, the third electrode terminal is provided on the outer surface of the exterior body bottom wall, and In the second unit cell, by providing the third electrode terminal on the outer surface of the outer wall of the exterior body, the wiring design related to the electrical connection between the unit cells can be simplified. Connection to the substrate can also be simplified.

（１−２）本発明に係る電池パックは、上記（１−１）の構成において、第２素電池にも、封口体外面に第１極端子と間隔をあけた状態で第２極端子が設けられており、第１素電池の第２極端子と、第２素電池の第１極端子とが、リードを介して電気接続されることにより、第１素電池と第２素電池とが直列接続されている。これにより、第１素電池と第２素電池との電気接続、および回路基板と第１素電池および第２素電池との電気接続を簡易なものとすることができる。 (1-2) In the battery pack according to the present invention, in the configuration of (1-1), the second unit cell also has a second electrode terminal in a state where the first electrode terminal is spaced from the outer surface of the sealing body. The first unit cell and the second unit cell are electrically connected to each other via a lead between the second electrode terminal of the first unit cell and the first electrode terminal of the second unit cell. They are connected in series. Thereby, the electrical connection between the first unit cell and the second unit cell and the electrical connection between the circuit board and the first unit cell and the second unit cell can be simplified.

（１−３）本発明に係る電池パックは、上記（１−１）または（１−２）の構成において、上記複数の素電池には、第３素電池が含まれている。第３素電池は、第１素電池に対して、第２素電池とは反対側に隣接し、且つ、封口体外面が回路基板における上記基板外辺側を向くように配置されている。そして、この第３素電池にも、封口体外面において、第１極端子と間隔をあけて第２極端子が設けられているとともに、外装体底壁外面に第２極端子と同極性の第３極端子が設けられており、第１素電池の第１極端子と第３素電池の第３極端子とが、リードを介して電気接続されている。さらに、第３素電池の第１極端子および第２極端子の各々が、リードを介して回路基板における複数の端子に含まれる第３端子および第４端子に電気接続されている。 (1-3) In the battery pack according to the present invention, in the configuration (1-1) or (1-2), the plurality of unit cells includes a third unit cell. The third unit cell is disposed adjacent to the first unit cell on the side opposite to the second unit cell, and the sealing body outer surface faces the substrate outer side of the circuit board. The third unit cell is also provided with a second electrode terminal spaced from the first electrode terminal on the outer surface of the sealing body, and a second electrode having the same polarity as the second electrode terminal on the outer surface of the bottom wall of the exterior body. A three-pole terminal is provided, and the first pole terminal of the first unit cell and the third pole terminal of the third unit cell are electrically connected via a lead. Furthermore, each of the first electrode terminal and the second electrode terminal of the third unit cell is electrically connected to the third terminal and the fourth terminal included in the plurality of terminals on the circuit board via leads.

このように、上記複数の素電池に含まれ、第１素電池に対して並設された第３素電池についても、互いに同極性の第２極端子および第３極端子を設けることで、第１素電池との接続、および回路基板における第３端子および第４端子との接続に関し、リードの引き回しを簡易なものとすることができる。
（１−４）本発明に係る電池パックは、上記（１−３）の構成において、第３素電池は、上記複数の素電池の配列における一方の端部に配置されている。このように、第３素電池が配列の一方の端部に配置されていても、図９に示す従来技術のようにパワーライン（電力入出力線）を素電池側壁外面に沿って引き回す必要がなく、パッケージの簡易化および低コスト化、さらには内部抵抗の低減を図ることが可能となる。 As described above, the third unit cell included in the plurality of unit cells and arranged in parallel to the first unit cell is also provided with the second electrode terminal and the third electrode terminal having the same polarity. With respect to the connection with the unit cell and the connection with the third terminal and the fourth terminal on the circuit board, the lead can be easily routed.
(1-4) In the battery pack according to the present invention, in the configuration of (1-3), the third unit cell is disposed at one end in the arrangement of the plurality of unit cells. Thus, even if the third unit cell is arranged at one end of the array, it is necessary to route the power line (power input / output line) along the outer surface of the unit cell side wall as in the prior art shown in FIG. Thus, the package can be simplified and the cost can be reduced, and the internal resistance can be reduced.

（２）本発明に係る電池パックは、上記複数の素電池の各々においては、封口体から当該封口体外方に突出する第１極端子が設けられており、複数の素電池は、各々の封口体外面が上記基板外辺側を向くように配置されているとともに、各々の封口体外面において、第１極端子と間隔をあけて第２極端子が設けられている。そして、上記複数の素電池間の電気接続、および上記複数の素電池と回路基板の複数の端子との電気接続が、第１極端子および第２極端子を用いなされている。このように、上記複数の素電池間の電気接続、および上記複数の素電池と回路基板における複数の端子との間の電気接続を、各素電池の封口体側に設けられた第１極端子および第２極端子を用いて行うことにより、素電池の外装体底壁への電気的な接続を行う必要がない。 (2) In each of the plurality of unit cells, the battery pack according to the present invention is provided with a first electrode terminal that protrudes outward from the sealing body, and the plurality of unit cells are each sealed. The outer surface of the body is arranged so as to face the outer side of the substrate, and the second electrode terminal is provided on the outer surface of each sealing body at a distance from the first electrode terminal. The first electrode terminal and the second electrode terminal are used for electrical connection between the plurality of unit cells and electrical connection between the plurality of unit cells and a plurality of terminals of the circuit board. Thus, the first electrode terminal provided on the sealing body side of each unit cell and the electrical connection between the plurality of unit cells, and the electrical connection between the plurality of unit cells and the plurality of terminals on the circuit board, By using the second electrode terminal, there is no need to make an electrical connection to the bottom wall of the exterior body of the unit cell.

従って、電池パックの組み立てに際して、リードの引き回しを簡易なものとすることができ、パッケージの小型化・薄型化を図ることが可能である。また、リードの引き回しに係る配線長を短くすることができるので、内部抵抗の低い電池パックとすることもできる。
本発明に係る電池パックは、上記（１−１）〜（１−４）および上記（２）の構成において、封口体がアルミニウム（Ａｌ）またはアルミニウム合金（Ａｌ合金）から構成されており、第１極端子が封口体とは電気的絶縁が図られており、第２極端子が封口体外面に接合されたクラッド板である。これにより、簡易に第２極端子を設けることができ、部材コストなどの製造コストの上昇を抑えながら上記効果を得ることができる。 Therefore, when assembling the battery pack, the lead can be easily routed, and the package can be reduced in size and thickness. In addition, since the wiring length related to the lead routing can be shortened, a battery pack having a low internal resistance can be obtained.
In the battery pack according to the present invention, in the configurations of (1-1) to (1-4) and (2), the sealing body is made of aluminum (Al) or an aluminum alloy (Al alloy). The first electrode terminal is a clad plate that is electrically insulated from the sealing body, and the second electrode terminal is joined to the outer surface of the sealing body. Thereby, a 2nd pole terminal can be provided simply and the said effect can be acquired, suppressing the raise of manufacturing costs, such as member cost.

なお、本発明においては、パッケージに含まれる全ての素電池について、上記のような構成とすることが望ましいが、少数の素電池について、上記構成としないことも可能である。ただし、上記効果を得る上では、出来るだけパッケージに含まれる大多数の素電池が、上記構成を採用することが望ましい。 In the present invention, it is desirable that all the unit cells included in the package have the above-described configuration, but a small number of unit cells may not have the above-described configuration. However, in order to obtain the above effect, it is desirable that the majority of the unit cells included in the package adopt the above configuration as much as possible.

本発明の実施の形態１に係る電池パック１の外観構成を示す模式平面図である。1 is a schematic plan view showing an external configuration of a battery pack 1 according to Embodiment 1 of the present invention. 電池パック１の内部構成を示す模式分解斜視図である。2 is a schematic exploded perspective view showing an internal configuration of the battery pack 1. FIG. 素電池１０１１へのクラッド板１０１２，１０１３およびホルダ１０１４の取着形態を示す模式分解斜視図である。FIG. 3 is a schematic exploded perspective view showing how clad plates 1012 and 1013 and holder 1014 are attached to unit cell 1011. セルモジュール１０１〜１０４を含むモジュール群の構成を示す模式斜視図である。It is a model perspective view which shows the structure of the module group containing the cell modules 101-104. （ａ）は、モジュール群におけるリード１１１の配設形態を示す図であって、図４の矢印Ａの方から見た模式平面図であり、（ｂ）は、モジュール群におけるリード１１６〜１１８の配設形態を示す図であって、（ａ）の矢印Ｂの方から見た模式端面図である。(A) is a figure which shows the arrangement | positioning form of the lead 111 in a module group, Comprising: It is the model top view seen from the direction of arrow A of FIG. 4, (b) is the lead | read | reed 116-118 in a module group. It is a figure which shows the arrangement | positioning form, Comprising: It is the model end elevation seen from the direction of arrow B of (a). 電池パック１におけるコアパック１００の構成を示す模式ブロック図である。3 is a schematic block diagram showing a configuration of a core pack 100 in the battery pack 1. FIG. 本発明の実施の形態２に係る電池パックにおけるコアパック２００の構成を示す模式平面図である。It is a schematic plan view which shows the structure of the core pack 200 in the battery pack which concerns on Embodiment 2 of this invention. コアパック２００の構成を示す模式ブロック図である。3 is a schematic block diagram showing a configuration of a core pack 200. FIG. 従来技術に係る電池パックにおけるコアパックの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the core pack in the battery pack which concerns on a prior art.

以下では、本発明を実施するための形態について、図面を用い説明する。なお、以下に示す具体例は、本発明の構成およびその構成から奏される作用・効果を分かりやすく説明するために用いる一例であって、本発明は、発明の本質とする構成部分以外について、以下の具体例に何ら限定を受けるものではない。
［実施の形態１］
１．電池パック１の外観構成
本発明の実施の形態１に係る電池パック１の外観構成について、図１を用い説明する。 Below, the form for implementing this invention is demonstrated using drawing. In addition, the specific example shown below is an example used for easily explaining the configuration of the present invention and the operations and effects exerted from the configuration, and the present invention is not limited to the components essential to the invention. The following specific examples are not limited at all.
[Embodiment 1]
1. External Configuration of Battery Pack 1 The external configuration of the battery pack 1 according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG.

図１に示すように、本発明に係る電池パック１は、パック本体１０と、当該パック本体の外辺（Ｙ軸方向下側の外辺）から延出した接続ケーブル２０、さらには接続ケーブル２０の延出端に接合されたコネクタ２１を有し構成されている。
パック本体１０は、Ｘ軸方向長さがＹ軸方向高さに比べて長い長方形状の平面形状を有し、紙面に直交する方向の厚みがこれらの４辺に比べて薄い扁平形状を有する。接続ケーブル２０は、複数本のリード線が束ねられており（例えば、１０本）、先に接続されたコネクタ２１を介して機器本体（例えば、パソコン）に接続される。 As shown in FIG. 1, the battery pack 1 according to the present invention includes a pack body 10, a connection cable 20 that extends from the outer side of the pack body (a lower side in the Y-axis direction), and further a connection cable 20. It has the connector 21 joined to the extended end of.
The pack body 10 has a rectangular planar shape whose length in the X-axis direction is longer than the height in the Y-axis direction, and has a flat shape whose thickness in the direction perpendicular to the paper surface is thinner than these four sides. The connection cable 20 has a plurality of lead wires bundled (for example, 10 wires), and is connected to a device main body (for example, a personal computer) via the connector 21 that is connected first.

２．電池パック１の内部構成
電池パック１の内部構成について、図２を用い説明する。
図２に示すように、電池パック１は、コアパック１００と、当該コアパック１００のＺ軸方向上側に配されるケース１５０、下側に配される絶縁板１５１、さらにはケース１５０の天面と、絶縁板１５１の一部とを覆う外装ラベル１５２とを有し構成されている。 2. Internal Configuration of Battery Pack 1 The internal configuration of the battery pack 1 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 2, the battery pack 1 includes a core pack 100, a case 150 arranged on the Z-axis direction upper side of the core pack 100, an insulating plate 151 arranged on the lower side, and a top surface of the case 150. And an exterior label 152 that covers a part of the insulating plate 151.

コアパック１００は、Ｘ軸方向に並設された４つのセルモジュール１０１〜１０４とセルモジュール１０１，１０２の端面に対してＹ軸方向手前側に配され、Ｘ軸方向に細長い回路基板１０５とを有し構成されている。接続ケーブル２０は、コアパック１００における回路基板１０５に一端が接続されている。なお、回路基板１０５には、複数の電子部品が実装されているが、図示を省略している。 The core pack 100 is arranged with four cell modules 101 to 104 arranged in parallel in the X-axis direction and the end surfaces of the cell modules 101 and 102 on the front side in the Y-axis direction, and a circuit board 105 elongated in the X-axis direction. It is configured. One end of the connection cable 20 is connected to the circuit board 105 in the core pack 100. Although a plurality of electronic components are mounted on the circuit board 105, illustration is omitted.

ケース１５０は、コアパック１００の平面サイズに合わせてサイズが設定されており、Ｚ軸方向上側の壁には、各セルモジュール１０１〜１０５に対応した窓部が開けられている。これら窓部は、セルモジュール１０１〜１０４における各素電池の外装体主面の膨れ（曲率）を吸収するためのものである。
なお、図２では、外装ラベル１５２について、縁辺部分の一部が折り曲げられた形態を以って図示しているが、実際には、ケース１５０および絶縁板１５１への貼着に際して折り曲げられるものである。 The size of the case 150 is set in accordance with the planar size of the core pack 100, and windows corresponding to the cell modules 101 to 105 are opened on the upper wall in the Z-axis direction. These window portions are for absorbing the swelling (curvature) of the exterior main surface of each unit cell in the cell modules 101 to 104.
In FIG. 2, the exterior label 152 is illustrated with a form in which a part of the edge portion is bent. However, actually, the exterior label 152 is bent when being attached to the case 150 and the insulating plate 151. is there.

３．セルモジュール１０１〜１０４の構成
コアパック１００の構成に含まれるセルモジュール１０１〜１０４の構成について、図３を用い説明する。なお、図３では、セルモジュール１０１についてだけ図示をし、それ以外のセルモジュール１０２〜１０４については、図示を省略する。
図３に示すように、セルモジュール１０１は、素電池１０１１とクラッド板１０１２，１０１３、およびホルダ１０１４との組み合わせを以って構成されている。素電池１０１１は、有底筒状の外装体１０１１ａと、その開口を塞ぐ封口体１０１１ｂとで外装が構成され、封口体１０１１ｂのＸ軸方向中央部分からは、Ｙ軸方向手前に向けて負極端子１０１１ｃが突設されている。外装体１０１１ａおよび封口体１０１１ｂは、Ａｌまたはその合金から構成されており、その外表面が当該素電池における正極端子となっている。そして、負極端子１０１１ｃは、封口体１０１１ｂとは電気的に絶縁されている。 3. Configuration of Cell Modules 101 to 104 The configuration of the cell modules 101 to 104 included in the configuration of the core pack 100 will be described with reference to FIG. In FIG. 3, only the cell module 101 is illustrated, and the other cell modules 102 to 104 are not illustrated.
As shown in FIG. 3, the cell module 101 includes a combination of a unit cell 1011, clad plates 1012 and 1013, and a holder 1014. The unit cell 1011 has a bottomed cylindrical exterior body 1011a and a sealing body 1011b that closes the opening of the unit cell 1011. A negative electrode terminal from the central portion in the X-axis direction of the sealing body 1011b toward the front in the Y-axis direction 1011c is protrudingly provided. The exterior body 1011a and the sealing body 1011b are comprised from Al or its alloy, The outer surface serves as the positive electrode terminal in the said unit cell. The negative electrode terminal 1011c is electrically insulated from the sealing body 1011b.

クラッド板１０１２は、素電池１０１１の封口体１０１１ｂにおける負極端子１０１１ｃが突設された領域とＸ軸方向に隣接する領域１０１１ｅに接合され、クラッド板１０１３は、外装体１０１１ａの底壁外面に接合されている。
ホルダ１０１４は、封口体１０１１ｂのＸ軸方向右半分を覆うように配され、負極端子１０１１ｃに対応した箇所に窓部１０１４ａが開設されている。 The clad plate 1012 is joined to a region 1011e adjacent to the X-axis direction in the region where the negative electrode terminal 1011c of the sealing body 1011b of the unit cell 1011 is projected, and the clad plate 1013 is joined to the outer surface of the bottom wall of the exterior body 1011a. ing.
The holder 1014 is arranged so as to cover the right half of the sealing body 1011b in the X-axis direction, and a window portion 1014a is opened at a position corresponding to the negative electrode terminal 1011c.

セルモジュール１０２〜１０４についても、基本的にセルモジュール１０１と同様の構成を有する。
なお、本実施の形態では、素電池１０１１を含め、セルモジュール１０１〜１０４の素電池はリチウムイオン二次電池である。
４．セルモジュール１０１〜１０４からなるモジュール群の構成
コアパック１００の構成の内、セルモジュール１０１〜１０４で構成されたモジュール群（コアパック１００から仮に回路基板１０５を外したもの。）について、図４および図５を用い説明する。 The cell modules 102 to 104 basically have the same configuration as the cell module 101.
In this embodiment, the unit cells of the cell modules 101 to 104 including the unit cell 1011 are lithium ion secondary batteries.
4). Configuration of Module Group Consisting of Cell Modules 101-104 Of the configuration of the core pack 100, a module group configured by the cell modules 101-104 (the circuit board 105 is temporarily removed from the core pack 100) is shown in FIG. This will be described with reference to FIG.

図４に示すように、モジュール群では、４つのセルモジュール１０１〜１０４における互いの外装体側壁外面同士が対向するようにＸ軸方向に並んだ状態で配置されている。４つのセルモジュール１０１〜１０４の内、セルモジュール１０２〜１０４については、封口体外面がＹ軸方向下向きとなるように配置され、セルモジュール１０１については、封口体外面がＹ軸方向上向きとなるように配置されている。 As shown in FIG. 4, in the module group, it arrange | positions in the state located in a line with the X-axis direction so that the mutual exterior body side wall outer surface in the four cell modules 101-104 may oppose. Among the four cell modules 101 to 104, the cell modules 102 to 104 are arranged such that the outer surface of the sealing body faces downward in the Y axis direction, and the outer surface of the sealing body of the cell module 101 faces upward in the Y axis direction. Is arranged.

モジュール群からは、Ｙ軸方向上向きに５つのリード１１１〜１１５が立ち上がっている。リード１１２は、セルモジュール１０３における素電池の外装体底壁外面１０３１ｄに対し、クラッド板（図３におけるクラッド板１０１３に相当。）を介して接続されている。リード１１３についても、セルモジュール１０２における素電池の外装体底壁外面１０２１ｄに対して、クラッド板（図３におけるクラッド板１０１３に相当。）を介して接続されている。 From the module group, five leads 111 to 115 rise upward in the Y-axis direction. The lead 112 is connected to the outer surface 1031d of the outer wall of the outer cell of the unit cell in the cell module 103 via a clad plate (corresponding to the clad plate 1013 in FIG. 3). The lead 113 is also connected to the outer surface 1021d of the exterior wall of the unit cell in the cell module 102 via a clad plate (corresponding to the clad plate 1013 in FIG. 3).

セルモジュール１０１における封口体１０１１ｂ（図３を参照。）の外面上には、ホルダ１０１４（図３を参照。）を挟んでブレーカ素子１２１が載置されており、一方の素子リードがセルモジュール１０１の素電池における負極端子１０１１ｃ（図３を参照。）に接続されており、他方の素子リードにリード１１５が接続されている。
リード１１４は、セルモジュール１０１における素電池の封口体１０１１ｂに対し、クラッド板１０１２（図３を参照。）を介して接続されている。なお、リード１１４については、回路基板１０５の端子との接続部分を除き、絶縁シートで上部が覆われている。 On the outer surface of the sealing body 1011b (see FIG. 3) in the cell module 101, a breaker element 121 is placed with a holder 1014 (see FIG. 3) in between, and one element lead is the cell module 101. The unit cell is connected to a negative electrode terminal 1011c (see FIG. 3), and a lead 115 is connected to the other element lead.
The lead 114 is connected to the sealing body 1011b of the unit cell in the cell module 101 via a clad plate 1012 (see FIG. 3). Note that the upper portion of the lead 114 is covered with an insulating sheet except for the connection portion with the terminal of the circuit board 105.

リード１１１は、セルモジュール１０４における素電池の外装体底壁外面１０４１ｄに対して、クラッド板（図３におけるクラッド板１０１３に相当。）を介して接続されている。図５（ａ）に示すように、リード１１１は、セルモジュール１０４における外装体底壁外面１０４１ｄの端縁で折り曲げられ、セルモジュール１０３，１０４における素電池の外装体側周面に沿ってＸ軸方向右向きに配設され、セルモジュール１０２における素電池と交差する部分からＹ軸方向上向きに延出されている。 The lead 111 is connected to the outer surface 1041d of the outer wall of the exterior body of the unit cell in the cell module 104 via a clad plate (corresponding to the clad plate 1013 in FIG. 3). As shown in FIG. 5A, the lead 111 is bent at the edge of the outer surface 1041d of the exterior body bottom wall in the cell module 104, and the X-axis direction along the exterior body side peripheral surface of the cell modules 103 and 104 It is arranged to the right and extends upward in the Y-axis direction from the portion of the cell module 102 that intersects the unit cell.

ここで、リード１１１は、セルモジュール１０２〜１０４の各素電池における外装体との電気的な絶縁を図るために、絶縁シート１３２で回りを覆われている。また、リード１１１は、セルモジュール１０２〜１０４の各素電池における外装体からの浮き上がりを防ぐために、絶縁シート１３２を介してＰＰ（ポリプロピレン）テープ１３９が貼着されている。 Here, the lead 111 is covered around with an insulating sheet 132 in order to electrically insulate it from the exterior body of each unit cell of the cell modules 102 to 104. Further, PP (polypropylene) tape 139 is attached to the leads 111 via an insulating sheet 132 in order to prevent the cell modules 102 to 104 from being lifted from the exterior body.

なお、セルモジュール１０１〜１０３における各素電池の外装体側壁外面の一部には、隣接する素電池との間にＰＥ（ポリエチレン）テープ１３６〜１３８が貼着されている。
次に、図５（ｂ）に示すように、セルモジュール１０２〜１０４における各素電池の負極端子に対しては、ブレーカ素子１２２〜１２４が接続されている。そして、各ブレーカ素子１２２〜１２４の他方の素子リードに対しては、リード１１６〜１１８が接続されている。 In addition, PE (polyethylene) tapes 136 to 138 are attached to a part of the outer surface of the outer side wall of each unit cell in the cell modules 101 to 103 between adjacent unit cells.
Next, as shown in FIG.5 (b), the breaker elements 122-124 are connected with the negative electrode terminal of each unit cell in the cell modules 102-104. Leads 116 to 118 are connected to the other element leads of the breaker elements 122 to 124.

リード１１６は、セルモジュール１０３における素電池の封口体１０３１ｂに対して、クラッド板（図３におけるクラッド板１０１２に相当。）を介して接続されており、リード１１７は、セルモジュール１０２における素電池の封口体１０２１ｂに対して、クラッド板（図３におけるクラッド板１０１２に相当。）を介して接続されている。
他方、リード１１８は、セルモジュール１０１における素電池の外装体底壁外面１０１１ｄに対して、クラッド板１０１３（図３を参照。）を介して接続されている。 The lead 116 is connected to the sealing body 1031b of the unit cell in the cell module 103 via a clad plate (corresponding to the clad plate 1012 in FIG. 3), and the lead 117 is a unit cell of the cell module 102. It is connected to the sealing body 1021b via a clad plate (corresponding to the clad plate 1012 in FIG. 3).
On the other hand, the lead 118 is connected to the outer surface 1011d of the exterior body bottom wall of the unit cell in the cell module 101 via a clad plate 1013 (see FIG. 3).

５．セルモジュール１０１〜１０４および回路基板１０５の接続形態
セルモジュール１０１〜１０４相互の接続形態、およびセルモジュール１０１〜１０４と回路基板１０５との接続形態について、図６を用い説明する。
図６に示すように、コアパック１００においては、セルモジュール１０１〜１０４が、互いの素電池における外装体側壁外面同士が対向するように、並設されており、回路基板１０５が、セルモジュール１０１における素電池の封口体１０１１ｂ、およびセルモジュール１０２における素電池の外装体底壁外面１０２１ｄに対して１の外辺（図６におけるセルモジュール１０１，１０２に対向する下側の外辺）が対向するように配されている。 5. Connection Mode of Cell Modules 101 to 104 and Circuit Board 105 A connection mode between the cell modules 101 to 104 and a connection mode between the cell modules 101 to 104 and the circuit board 105 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 6, in the core pack 100, the cell modules 101 to 104 are juxtaposed so that the outer surfaces of the outer side walls of each unit cell face each other, and the circuit board 105 is connected to the cell module 101. One outer side (the lower outer side facing the cell modules 101 and 102 in FIG. 6) faces the sealing body 1011b of the unit cell in FIG. Is arranged.

また、セルモジュール１０３およびセルモジュール１０４についても、各素電池の外装体底壁外面１０３１ｄ，１０４１ｄが、回路基板１０５における上記１の外辺を延長した仮想線と対向するように配されている。
上記のように、回路基板１０５における端子ＬＰ₁に対しては、セルモジュール１０１における素電池の外装体底壁外面１０４１ｄに対して、クラッド板１０４３およびリード１１１を介して接続されている。同様に、端子ＬＰ₂に対しては、セルモジュール１０３における素電池の外装体底壁外面１０３１ｄに対して、クラッド板１０３３およびリード１１２を介して接続され、端子ＬＰ₃に対しては、セルモジュール１０２における素電池の外装体底壁外面１０２１ｄに対して、クラッド板１０２３およびリード１１３を介して接続されている。 In addition, the cell module 103 and the cell module 104 are also arranged so that the outer surface 1031d, 1041d of the outer wall of each unit cell faces an imaginary line extending the outer side of the circuit board 105.
As described above, the terminal LP ₁ on the circuit board 105 is connected to the outer surface 1041 d of the exterior body bottom wall of the cell module 101 via the clad plate 1043 and the leads 111. Similarly, the terminal LP ₂ is connected to the outer surface 1031 d of the outer wall of the unit cell in the cell module 103 through the clad plate 1033 and the lead 112, and the cell module is connected to the terminal LP ₃ . 102 is connected to the outer surface 1021d of the outer wall of the exterior body of the unit cell via the clad plate 1023 and the leads 113.

他のセルモジュール１０２〜１０４とは、素電池の配置方向が反対のセルモジュール１０１については、回路基板１０５の端子ＬＰ₄に対して、素電池の封口体１０１１ｂに対して、クラッド板１０１２およびリード１１４を介して接続されており、端子ＬＰ₅に対しては、素電池の負極端子１０１１ｃとの間でブレーカ素子１２１およびリード１１５を介して接続されている。 For the cell module 101 in which the arrangement direction of the unit cells is opposite to that of the other cell modules 102 to 104, the clad plate 1012 and the leads are connected to the terminal LP ₄ of the circuit board 105 and the sealing unit 1011 b of the unit cell. 114 are connected via a, with respect to the terminal LP _5, it is connected via a breaker element 121 and the lead 115 between the negative terminal 1011c of the unit cell.

一方、セルモジュール１０１の素電池における外装体底壁外面１０１１ｄに接続されたクラッド板１０１３と、セルモジュール１０２における素電池の負極端子１０２１ｃとの間は、ブレーカ素子１２２およびリード１１８を介して接続されている。
セルモジュール１０２の素電池における封口体１０２１ｂに接続されたクラッド板１０２２と、セルモジュール１０３における素電池の負極端子１０３１ｃとの間は、ブレーカ素子１２３およびリード１１７を介して接続されている。同様に、セルモジュール１０３の素電池における封口体１０３１ｂに接続されたクラッド板１０３２と、セルモジュール１０４における素電池の負極端子１０４１ｃとの間は、ブレーカ素子１２４およびリード１１６を介して接続されている。 On the other hand, the clad plate 1013 connected to the outer surface 1011d of the exterior body bottom wall of the unit cell of the cell module 101 and the negative electrode terminal 1021c of the unit cell of the cell module 102 are connected via a breaker element 122 and a lead 118. ing.
Between the clad plate 1022 connected to the sealing body 1021 b in the unit cell of the cell module 102 and the negative electrode terminal 1031 c of the unit cell in the cell module 103 are connected via a breaker element 123 and a lead 117. Similarly, the clad plate 1032 connected to the sealing body 1031b in the unit cell of the cell module 103 and the negative electrode terminal 1041c of the unit cell in the cell module 104 are connected via the breaker element 124 and the lead 116. .

以上のように、コアパック１００においては、４つのセルモジュール１０１〜１０４が直列接続されており、電力の入出力経路、および中間電圧測定用のために、各セルモジュール１０１〜１０４が回路基板１０５の端子ＬＰ₁〜ＬＰ₅に接続されている。
また、図６に示すように、本実施の形態に係る電池パック１のコアパック１００においては、セルモジュール１０１における素電池の封口体１０１１ｂ、およびセルモジュール１０２〜１０４における素電池の外装体底壁外面１０２１ｄ〜１０４１ｄが、回路基板１０５における下側外辺（端子ＬＰ₁〜ＬＰ₅が設けられた側の外辺）、あるいはその延長線（仮想線）の方を向くように配置されている。そして、コアパック１００においては、セルモジュール１０１〜１０４と回路基板１０５における端子ＬＰ₁〜ＬＰ₅との接続が、セルモジュール１０１〜１０４の回路基板１０５の下側外辺の方を向いた側の封口体１０１１ｂ（負極端子１０１１ｃおよびクラッド板１０１２）および外装体底壁外面１０２１ｄ〜１０４１ｄ（クラッド板１０２３〜１０４３）を用いなされている。 As described above, in the core pack 100, the four cell modules 101 to 104 are connected in series, and each cell module 101 to 104 is connected to the circuit board 105 for power input / output paths and intermediate voltage measurement. Terminal LP _{1 to} LP ₅ .
Further, as shown in FIG. 6, in core pack 100 of battery pack 1 according to the present exemplary embodiment, unit cell sealing body 1011 b in cell module 101 and unit cell exterior body bottom wall in cell modules 102 to 104. The outer surfaces 1021d to 1041d are arranged so as to face the lower outer side (the outer side on the side where the terminals LP _{1 to} LP ₅ are provided) in the circuit board 105 or the extension line (virtual line) thereof. In the core pack 100, the connection between the cell modules 101 to 104 and the terminals LP _{1 to} LP _{5 on} the circuit board 105 is on the side facing the lower outer side of the circuit board 105 of the cell modules 101 to 104. Sealing body 1011b (negative electrode terminal 1011c and clad plate 1012) and exterior body bottom wall outer surfaces 1021d to 1041d (clad plates 1023 to 1043) are used.

従って、電池パック１では、図９に示す従来技術に係る電池パックのような、素電池外装体の側面間を通過するようなリード配線が必要なく、リード１１１〜１１５の引き回しが簡易である。よって、電池パック１では、パッケージの小型・薄型を図ることが容易であり、また、リード１１１〜１１５の配線長を短くすることで内部抵抗の低減を図ることもできる。 Accordingly, the battery pack 1 does not require lead wiring that passes between the side surfaces of the unit cell exterior body, unlike the battery pack according to the prior art shown in FIG. 9, and the leads 111 to 115 can be easily routed. Therefore, in the battery pack 1, it is easy to make the package small and thin, and the internal resistance can be reduced by shortening the wiring length of the leads 111 to 115.

また、図６に示すように、コアパック１００においては、セルモジュール１０１〜１０４の相互間での接続について、回路基板１０５とは反対側を向く外装体底壁外面１０１１ｄ（クラッド板１０１３）、および封口体１０２１ｂ〜１０４１ｂ（負極端子１０２１ｃ〜１０４１ｃ、クラッド板１０２２，１０３２）を用いなされている。これによっても、パッケージの小型・薄型を図ることが容易であり、また、リード１１１〜１１５の配線長を短くすることで内部抵抗の低減を図ることもできる。 Further, as shown in FIG. 6, in the core pack 100, for the connection between the cell modules 101 to 104, the exterior bottom wall outer surface 1011 d (cladding plate 1013) facing the side opposite to the circuit board 105, and Sealing bodies 1021b to 1041b (negative electrode terminals 1021c to 1041c, clad plates 1022 and 1032) are used. This also makes it easy to make the package small and thin, and the internal resistance can be reduced by shortening the wiring length of the leads 111 to 115.

さらに、本実施の形態に係る電池パック１では、図２などに示すように、回路基板１０５におけるＸ軸方向長さが、セルモジュール１０１〜１０４の素電池における端面長手方向長さを足し合わせた長さの略半分となっている。それにもかかわらず、図６に示すような接続形態を採用することにより、複雑なリード１１１〜１１８の引き回しをすることなく、セルモジュール１０１〜１０４の相互間での接続、およびセルモジュール１０１〜１０４と回路基板１０５との間の接続が可能となっている。このため、パッケージの小型化を図りながら、内部抵抗の低減および製造コストの低減を図ることができる。 Furthermore, in the battery pack 1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 2 and the like, the length in the X-axis direction of the circuit board 105 is the sum of the lengths in the end surface longitudinal direction of the unit cells of the cell modules 101 to 104. It is about half the length. Nevertheless, by adopting a connection form as shown in FIG. 6, connection between the cell modules 101 to 104 and the cell modules 101 to 104 can be performed without routing the complicated leads 111 to 118. And the circuit board 105 can be connected. For this reason, it is possible to reduce the internal resistance and the manufacturing cost while reducing the size of the package.

［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２に係る電池パックの構成について、図面を参酌しながら説明する。なお、本実施の形態に係る電池パックの構成の内、主な特徴部分であるコアパック２００の構成に絞って説明する。
１．コアパック２００の概略構成
本実施の形態に係る電池パックは、コアパック２００を有する。 [Embodiment 2]
Next, the configuration of the battery pack according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the description is focused on the configuration of the core pack 200 which is the main characteristic portion of the configuration of the battery pack according to the present embodiment.
1. Schematic Configuration of Core Pack 200 The battery pack according to the present embodiment has a core pack 200.

図７に示すように、コアパック２００についても、上記実施の形態１に係るコアパック１００と同様に、扁平角形のリチウムイオン電池を素電池として備えるセルモジュール２０１〜２０４と、これらに接続された回路基板２０５を備える。
ここで、コアパック２００においては、セルモジュール２０１〜２０４の各素電池における封口体外面側が回路基板２０５の下側外辺に向くように揃えて配置されている。そして、セルモジュール２０１〜２０４と回路基板２０５とは、リード２１１〜２１５により接続されている。 As shown in FIG. 7, the core pack 200 is also connected to cell modules 201 to 204 including flat rectangular lithium ion batteries as unit cells, similarly to the core pack 100 according to the first embodiment. A circuit board 205 is provided.
Here, in the core pack 200, the sealing body outer surface side in each unit cell of the cell modules 201 to 204 is arranged so as to face the lower outer side of the circuit board 205. The cell modules 201 to 204 and the circuit board 205 are connected by leads 211 to 215.

２．セルモジュール２０１〜２０４および回路基板２０５の接続形態
セルモジュール２０１〜２０４相互の接続形態、およびセルモジュール２０１〜２０４と回路基板２０５との接続形態について、図８を用い説明する。
図８に示すように、本実施の形態に係るコアパック２００では、セルモジュール２０１〜２０４の各素電池において、封口体２０１１ｂ〜２０４１ｂにおける負極端子２０１１ｃ〜２０４１ｃと間隔をあけた部分にクラッド板２０１２〜２０４２が接続されている。 2. Connection Form of Cell Modules 201-204 and Circuit Board 205 A connection form between the cell modules 201-204 and a connection form between the cell modules 201-204 and the circuit board 205 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 8, in the core pack 200 according to the present embodiment, in each of the unit cells of the cell modules 201 to 204, the clad plate 2012 is provided at a portion spaced apart from the negative terminals 2011 c to 2041 c in the sealing bodies 2011 b to 2041 b. ˜2042 are connected.

一方、セルモジュール２０１〜２０４の各素電池では、外装体底壁外面２０１１ｄ〜２０４１ｄにはクラッド板は接続されていない。
コアパック２００では、上述の通り、セルモジュール２０１〜２０４の素電池における各封口体２０１１ｂ〜２０４１ｃの外面が回路基板２０５の下側外辺の方を向くように揃えて配置されている。セルモジュール２０１の素電池における負極端子２０１１ｃと、回路基板２０５の端子ＬＰ₅とは、ブレーカ素子２２１およびリード２１５を介して接続されている。セルモジュール２０４の素電池における封口体２０４２に接続されたクラッド板２０４２と、回路基板２０５の端子ＬＰ₁とは、リード２１１を介して接続されている。 On the other hand, in each of the unit cells of the cell modules 201 to 204, no clad plate is connected to the exterior body bottom wall outer surfaces 2011d to 2041d.
In the core pack 200, as described above, the outer surfaces of the sealing bodies 2011b to 2041c in the unit cells of the cell modules 201 to 204 are arranged so as to face the lower outer side of the circuit board 205. The negative electrode terminal 2011 c in the unit cell of the cell module 201 and the terminal LP ₅ of the circuit board 205 are connected via the breaker element 221 and the lead 215. The clad plate 2042 connected to the sealing body 2042 in the unit cell of the cell module 204 and the terminal LP ₁ of the circuit board 205 are connected via a lead 211.

セルモジュール２０１の素電池における封口体２０１１ｂに接続されたクラッド板２０１２と、セルモジュール２０２の素電池における負極端子２０２１ｃとの間は、ブレーカ素子２２２を介して接続されている。また、セルモジュール２０１のクラッド板２０１２と、回路基板２０５の端子ＬＰ₄との間は、リード２１４を介して接続されている。
セルモジュール２０２の素電池における封口体２０２１ｂに接続されたクラッド板２０２２と、セルモジュール２０３の素電池における負極端子２０３１ｃとの間は、ブレーカ素子２２３を介して接続されている。また、セルモジュール２０２のクラッド板２０２２と、回路基板２０５の端子ＬＰ₃との間は、リード２１３を介して接続されている。 The clad plate 2012 connected to the sealing body 2011b in the unit cell of the cell module 201 and the negative terminal 2021c in the unit cell of the cell module 202 are connected via a breaker element 222. Further, the clad plate 2012 of the cell module 201 and the terminal LP ₄ of the circuit board 205 are connected via leads 214.
The cladding plate 2022 connected to the sealing body 2021b in the cell module 202 cell and the negative electrode terminal 2031c in the cell module 203 cell are connected via a breaker element 223. Further, the clad plate 2022 of the cell module 202 and the terminal LP ₃ of the circuit board 205 are connected via leads 213.

セルモジュール２３２の素電池における封口体２０３１ｂに接続されたクラッド板２０３２と、セルモジュール２０４の素電池における負極端子２０４１ｃとの間は、ブレーカ素子２２４を介して接続されている。また、セルモジュール２０３のクラッド板２０３２と、回路基板２０５の端子ＬＰ₂との間は、リード２１２を介して接続されている。
以上のように、本実施の形態に係るコアパック２００においても、４つのセルモジュール２０１〜２０４が直列接続されており、電力の入出力経路、および中間電圧測定用のために、各セルモジュール２０１〜２０４が回路基板２０５の端子ＬＰ₁〜ＬＰ₅に接続されている。そして、本実施の形態に係るコアパック２００では、セルモジュール２０１〜２０４について、各素電池の封口体２０１１ｂ〜２０４１ｂが回路基板２０５の下側外辺の方に向くように配置し、封口体２０１１ｂ〜２０４１ｂにクラッド板２０１２〜２０４２を接続することで、セルモジュール２０１〜２０４同士の接続、およびセルモジュール２０１〜２０４と回路基板２０５との接続について、素電池の外装体側壁に沿った引き回しを行う必要がなく、製造コストの低減を図ることができる。また、これにより、パッケージの小型化・軽量化を図ることができるとともに、内部抵抗の低減を図ることができる。 Between the clad plate 2032 connected to the sealing body 2031b in the unit cell of the cell module 232 and the negative electrode terminal 2041c in the unit cell of the cell module 204, a breaker element 224 is connected. Further, the clad plate 2032 of the cell module 203 and the terminal LP ₂ of the circuit board 205 are connected via leads 212.
As described above, also in the core pack 200 according to the present embodiment, the four cell modules 201 to 204 are connected in series, and each cell module 201 is used for power input / output paths and intermediate voltage measurement. To 204 are connected to terminals LP _{1 to} LP ₅ of the circuit board 205. And in the core pack 200 which concerns on this Embodiment, it arrange | positions so that the sealing body 2011b-2041b of each unit cell may face the lower outer side of the circuit board 205 about the cell modules 201-204, and the sealing body 2011b. By connecting the clad plates 2012 to 2042 to ˜2041b, the cell modules 201 to 204 are connected to each other and the cell modules 201 to 204 are connected to the circuit board 205 along the side wall of the outer body of the unit cell. There is no need, and the manufacturing cost can be reduced. As a result, the package can be reduced in size and weight, and the internal resistance can be reduced.

また、本実施の形態に係るコアパック２００では、セルモジュール２０１〜２０４の外装体底壁外面を用いた電気的な接続を行っておらず、リードの引き回しが簡易なものとすることができている。また、これにより、リード接続の際に、セルモジュール２０１〜２０５と回路基板２０５との間の領域に対してだけ接続のための治工具を挿入すればよく、製造効率の向上を図ることができる。 Further, in the core pack 200 according to the present embodiment, the electrical connection using the outer wall of the exterior body bottom wall of the cell modules 201 to 204 is not performed, and the lead can be easily routed. Yes. In addition, this makes it possible to insert a jig for connection only into the region between the cell modules 201 to 205 and the circuit board 205 at the time of lead connection, thereby improving the manufacturing efficiency. .

［その他の事項］
上記実施の形態１，２では、コアパック１００，２００に各４つのセルモジュール１０１〜１０４，２０１〜２０４を備える構成を一例としたが、コアパックの構成に含まれる素電池の数については、これに限定を受けるものではない。例えば、３つの素電池を備える構成とすることもできるし、５つ以上の構成とすることもできる。５つ以上の素電池を含む構成とする場合において、回路基板に対する素電池の配置を、上記実施の形態１，２と同様とすることで上記同様の効果を得ることができる。 [Other matters]
In the first and second embodiments, the core packs 100 and 200 each have four cell modules 101 to 104 and 201 to 204 as an example, but the number of unit cells included in the core pack configuration is as follows. This is not a limitation. For example, it can also be set as the structure provided with three unit cells, and can also be set as five or more structures. In the case of a configuration including five or more unit cells, the same effect as described above can be obtained by arranging the unit cells on the circuit board in the same manner as in the first and second embodiments.

ただし、必ずしも構成中に含まれる全ての素電池について、回路基板との配置形態および接続形態を上記実施の形態１，２と同様とする必要はなく、設計の自由度などの観点を考慮して、一部について異なる配置形態および接続形態とすることもできる。例えば、１つの素電池については、図９に示す従来技術の構成とすることもできる。この場合においても、残りの素電池について、上記実施の形態１，２と同様の配置形態および接続形態とすることにより、残りの素電池の分については、上記効果を得ることが可能となる。 However, it is not always necessary to make the arrangement form and connection form with the circuit board the same as those in the first and second embodiments for all the unit cells included in the configuration, taking into consideration the viewpoint of design freedom and the like. Also, different arrangement forms and connection forms may be used for some of the parts. For example, one unit cell may have the configuration of the related art shown in FIG. Even in this case, the remaining cells are arranged and connected in the same manner as in the first and second embodiments, so that the above effect can be obtained for the remaining cells.

また、上記実施の形態１，２では、４つのセルモジュール１０１〜１０４，２０１〜２０４について、素電池が直列（４直）となった形態を一例として採用したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、複数の素電池が並列接続されている形態を採用することもできるし、直並列接続されている形態を採用することもできる。
また、上記実施の形態１，２では、４つのセルモジュール１０１〜１０４，２０１〜２０４の各素電池について、扁平角形のリチウムイオン電池としたが、電池種類や外観形状などについては、これに限定されるものではない。例えば、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池などのアルカリ電池を素電池として採用することもできる。また、外観形状については、例えば、円筒形やガム形などのものを採用することもできる。 In the first and second embodiments, the four cell modules 101 to 104 and 201 to 204 have been adopted as an example in which the unit cells are arranged in series (4 series), but the present invention is not limited to this. It is not something. For example, a form in which a plurality of unit cells are connected in parallel can be adopted, or a form in which series cells are connected in parallel can also be adopted.
In the first and second embodiments, each of the unit cells of the four cell modules 101 to 104 and 201 to 204 is a flat rectangular lithium ion battery. However, the battery type and the external shape are limited to this. Is not to be done. For example, an alkaline battery such as a nickel metal hydride battery or a nickel cadmium battery can be adopted as the unit cell. Moreover, about an external shape, things, such as a cylindrical shape and a gum shape, are also employable, for example.

また、図３に示すように、セルモジュール１０１における素電池１０１１について、封口体１０１１ｂから負極端子１０１１ｃが突設され、その他の外装体１０１１ａおよび封口体１０１１ｂが正極を構成することとしたが、逆であっても構わない。即ち、封口体から突設された端子が正極であり、ふぉの他の外装体および封口体が負極であってもよい。
また、上記実施の形態１，２では、コアパック１００，２００において、全てのセルモジュール１０１〜１０４，２０１〜２０４が外装体の側壁外面同士が対向するように平面配置されることとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、一部のセルモジュールが、素電池厚み方向に積層された配置形態を採用することもできる。図４に示すようなモジュール群を２つあるいは３つ準備し、これらをＺ軸方向に積層することもできる。 Further, as shown in FIG. 3, for the unit cell 1011 in the cell module 101, the negative electrode terminal 1011c is projected from the sealing body 1011b, and the other exterior body 1011a and the sealing body 1011b constitute the positive electrode. It does not matter. That is, the terminal projecting from the sealing body may be the positive electrode, and the other exterior body and sealing body may be the negative electrode.
In the first and second embodiments, in the core packs 100 and 200, all the cell modules 101 to 104 and 201 to 204 are arranged in a plane so that the outer wall surfaces of the exterior body face each other. The present invention is not limited to this. For example, an arrangement form in which some cell modules are stacked in the unit cell thickness direction can also be adopted. It is also possible to prepare two or three module groups as shown in FIG. 4 and stack them in the Z-axis direction.

また、図１，２に示すように、上記実施の形態１では、電池パック１と外部機器との接続のために、先端にコネクタ２１が接続された接続ケーブル２０を回路基板１０５から延出する形態を一例としたが、回路基板１０５にコネクタ２１を直接取り付けた形態を採用することもできる。
また、図２に示すように、上記実施の形態１では、コアパック１００を、ケース１５０と絶縁板１５１とで構成される内部に収納する構成を一例として採用したが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、コアパック１００に対して、Ｘ−Ｙ方向に外壁を有する枠状のケースで側周を取り囲み、残りの露出部分について、外装ラベルで被覆するという構成を採用することもできる。 As shown in FIGS. 1 and 2, in the first embodiment, a connection cable 20 having a connector 21 connected to the tip is extended from the circuit board 105 for connection between the battery pack 1 and an external device. Although the form is taken as an example, a form in which the connector 21 is directly attached to the circuit board 105 may be employed.
Further, as shown in FIG. 2, in the first embodiment, the configuration in which the core pack 100 is housed in the interior constituted by the case 150 and the insulating plate 151 is adopted as an example. Not limited. For example, a configuration in which the core pack 100 is surrounded by a frame-like case having an outer wall in the XY direction and the remaining exposed portion is covered with an exterior label can be employed.

また、上記実施の形態１，２では、素電池の外装体および封口体をＡｌまたはＡｌ合金で構成することとしたが、外装体および封口体の構成材料については、これに限定されるものではない。例えば、樹脂などの電気絶縁材料であってもよい。この場合には、クラッド板ではなく、各極端子を封口体外面および外装体底壁外面などに形成することが必要となる。 In the first and second embodiments, the exterior body and the sealing body of the unit cell are made of Al or an Al alloy. However, the constituent materials of the exterior body and the sealing body are not limited thereto. Absent. For example, an electrically insulating material such as a resin may be used. In this case, it is necessary to form each electrode terminal on the outer surface of the sealing body and the outer surface of the bottom wall of the exterior body, not the clad plate.

また、外装体および封口体について、ニッケル鍍金鋼鈑などを用い形成する場合には、リードあるいはブレーカ素子との接続のためにクラッド板を介挿する必要はなく、直接接続することもできる。
また、上記実施の形態１，２では、隣接するセルモジュール１０１〜１０４，２０１〜２０４間にブレーカ素子１２２〜１２４，２２２〜２２４を介挿することとしたが、これらのブレーカ素子については、素電池の種類などによっては必ずしも必要ではない。 Further, when the exterior body and the sealing body are formed using a nickel-plated steel plate or the like, it is not necessary to interpose a clad plate for connection to a lead or a breaker element, and direct connection can be made.
In the first and second embodiments, the breaker elements 122 to 124 and 222 to 224 are inserted between the adjacent cell modules 101 to 104 and 201 to 204. This is not always necessary depending on the type of battery.

本発明は、パッケージの小型化・軽量化と製造コストの低減とを図ることができ、内部抵抗の低い電池パックを実現するのに有用である。 The present invention can reduce the size and weight of the package and reduce the manufacturing cost, and is useful for realizing a battery pack with low internal resistance.

１．電池パック
１０．パック本体
２０．接続ケーブル
２１．コネクタ
１００，２００．コアパック
１０１〜１０４，２０１〜２０４．セルモジュール
１０５，２０５．回路基板
１１１〜１１８，２１１〜２１５．リード
１２１〜１２４，２２１〜２２４．ブレーカ素子
１３２．絶縁シート
１３６〜１３８．ＰＥテープ
１３９．ＰＰテープ
１５０．ケース
１５１．絶縁板
１５２．外装ラベル
１０１１．素電池
１０１２，１０１３．クラッド板
１０１４．ホルダ 1. Battery pack 10. Pack body 20. Connection cable 21. Connector 100, 200. Core pack 101-104, 201-204. Cell module 105,205. Circuit boards 111-118, 211-215. Leads 121-124, 221-224. Breaker element 132. Insulating sheets 136-138. PE tape 139. PP tape 150. Case 151. Insulating plate 152. Exterior label 1011. Unit cells 1012 and 1013. Clad plate 1014. holder

Claims

A battery pack comprising a plurality of unit cells and a circuit board electrically connected to the plurality of unit cells,
Each of the plurality of unit cells includes a bottomed cylindrical exterior body and a sealing body that seals an opening of the exterior body,
In each of the plurality of unit cells, the unit cell outer surface of each of the sealing body outer surface or the exterior body bottom wall outer surface of each of the plurality of unit cells faces one outer side of the circuit board or a virtual line extending the outer side. And the side wall outer surfaces of each exterior body are adjacently arranged so as to face each other,
A plurality of terminals are provided on the edge of the circuit board facing the outer side of the one,
The battery pack, wherein the plurality of terminals on the circuit board and the plurality of unit cells are electrically connected to each other by using electrode terminals provided on the outer surface of the unit cells in each of the plurality of unit cells.

In each of the plurality of unit cells, a first electrode terminal that protrudes outward from the sealing body is provided.
The plurality of unit cells are adjacent to each other so that the outer wall surfaces of the exterior bodies face each other, and the outer surface of the outer wall of the exterior body faces the outer side of the one or the virtual line. A first unit cell and a second unit cell arranged are included,
In the first unit cell, a second electrode terminal is provided on the outer surface of the sealing body so as to be spaced from the first electrode terminal. The second cell terminal is electrically connected to the second cell. The connection is made,
A third pole terminal having the same polarity as the second pole terminal is provided on the outer surface of the outer wall of the exterior body in each of the first unit cell and the second unit cell,
The third electrode terminal in each of the first unit cell and the second unit cell is electrically connected to a first terminal and a second terminal included in the plurality of terminals on the circuit board via leads. The battery pack according to claim 1.

The second unit cell is also provided with a second electrode terminal spaced from the first electrode terminal on the outer surface of the sealing body,
The second unit cell and the second unit cell are electrically connected via a lead to the second unit terminal of the first unit cell and the first unit terminal of the second unit cell. The battery pack according to claim 2, wherein the battery packs are connected in series.

The plurality of unit cells are adjacent to the first unit cell on the side opposite to the second unit cell, and the outer surface of the sealing body faces the outer side of the first unit or the virtual line. A third unit cell arranged as follows,
The third unit cell is also provided with a second electrode terminal spaced from the first electrode terminal on the outer surface of the sealing body, and has the same polarity as the second electrode terminal on the outer surface of the bottom wall of the exterior body. The third pole terminal is provided,
The first electrode terminal of the first unit cell and the third electrode terminal of the third unit cell are electrically connected via a lead;
Each of the first electrode terminal and the second electrode terminal of the third unit cell is electrically connected to a third terminal and a fourth terminal included in the plurality of terminals of the circuit board via leads. The battery pack according to claim 2 or claim 3, wherein

The battery pack according to claim 4, wherein the third unit cell is disposed at one end of the array of the plurality of unit cells.

In each of the plurality of unit cells, a first electrode terminal that protrudes outward from the sealing body is provided.
The plurality of unit cells are arranged such that each outer surface of the sealing body faces the outer side of the one or the virtual line, and the first electrode terminal is spaced from each outer surface of the sealing body. A second electrode terminal is provided,
The electrical connection between the plurality of unit cells and the electrical connection between the plurality of unit cells and the plurality of terminals of the circuit board are performed using the first electrode terminal and the second electrode terminal. The battery pack according to claim 1.

The sealing body is made of aluminum or an aluminum alloy,
The first electrode terminal is electrically insulated from the sealing body,
The battery pack according to any one of claims 2 to 6, wherein the second electrode terminal is a clad plate joined to the outer surface of the sealing body.