電池パック

【課題】長期信頼性のあるスナップ端子付電池パックを提供することを目的とする。
【解決手段】複数個の単電池を収納したパックケースと、この各単電池に接続されたリード板３と、上記パックケースの開口部に取付けられた端子板２と、この端子板２の内底面に配置された上記リード板３と外表面に配置された外部端子１とを上記端子板２に設けた貫通孔２ａに組込まれた接続部材４で電気的に接続してなる電池パックにおいて、上記リード板３と上記接続部材４または上記外部端子１と上記接続部材４の少なくともいずれか一方を溶接により接続したことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は各種電子機器の電源として用いられる電池パックに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電池とそれを電源とする電子機器の接続方法はコネクターや電池ホルダーの他にスナップ端子を使用する方法が広く普及している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
スナップ端子は規格化され、電子機器の受け側端子としても容易に調達でき、電池の普及や汎用性を考慮した場合、電池側もスナップ端子を採用することが求められる。スナップ端子を使用している電子機器としては火災報知器、車載用盗難防止装置などがある。
【０００４】
スナップ端子と同じ目的で電池と電子機器を接続するための端子が考案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
従来のスナップ端子付電池パックには、図３に示すような６ＬＲ角型乾電池１０というものが知られている。
【０００６】
６ＬＲ角型乾電池１０のスナップ端子９は、リベット８によるカシメで接続されており、圧着による接触で電気的接続が成されている。図４に内部構造を示す。
【０００７】
図４において従来のスナップ端子９は、カップ状に形成された黄銅のニッケルメッキ品からなる外部端子１１と、ポリプロピレンなどの絶縁材料からなる端子板１２と、ニッケルからなるリード板１３と、黄銅からなるリベット８で構成されている。外部端子１１は端子板１２に設けた孔部に接し、リベット８が通る。
【０００８】
リード板１３にはリベット８を通す孔がありリベット８はリード板１３を固定する。
リベット８は外部端子１１、端子板１２およびリード板１３を貫通し、端子板２の表と裏の両方向からリベット８に圧力を加えることで変形させ、外部端子１１とリード板１３に面接触させることで電気的接続を得ている。
【０００９】
端子形状は電池のプラス側端子の相手側（機器側）は電池のマイナス側端子と同形状をしており、電池のマイナス側端子の相手側（機器側）は電池のプラス側端子と同形状としていることで端子を２種類に抑えながら逆接続防止も兼ねている。
【特許文献１】実開昭６０−１２１２６５号公報
【特許文献２】特開平０６−１１１８０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記従来のスナップ端子９では、電気的接続は、リベット８の変形・圧着による接触のみで構成されており、接触面の経年変化や、外的要因による腐食等で、各構成部品間の接触抵抗が上昇してしまう虞があった。
【００１１】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、接触面の経年変化や、外的要因による腐食等の影響を受けにくい、長期信頼性の優れた電気的接続構造を用いた電池パックを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記従来の課題を解決するために本発明の電池パックは、複数個の単電池を収納したパックケースと、この各単電池に接続されたリード板と、上記パックケースの開口部に取付けられた端子板と、この端子板の内底面に配置された上記リード板と外表面に配置された外部端子とを上記端子板に設けた貫通孔に組込まれた接続部材で電気的に接続してなる電池パックにおいて、上記リード板と上記接続部材または上記外部端子と上記接続部材の少なくともいずれか一方を溶接により接続したことを特徴とする。
【００１３】
本発明の電池パックとすることで、電気的接続をリベットの変形・圧着による面と面の接触に頼ることなく、一体化された導体として機能するので、長期信頼性の優れた電池パックとすることが出来る。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、電池パック内の接続が溶接で実現でき、上記外部端子と接続部材または接続部材とリード板とが溶接により電気的な接続をされていることにより面と面の接触による接続よりもより信頼性のある電池パックを得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明による第１の発明は、複数個の単電池を収納したパックケースと、この各単電池に接続されたリード板と、上記パックケースの開口部に取付けられた端子板と、この端子板の内底面に配置された上記リード板と外表面に配置された外部端子とを上記端子板に設けた貫通孔に組込まれた接続部材で電気的に接続してなる電池パックにおいて、上記リード板と上記接続部材または上記外部端子と上記接続部材の少なくともいずれか一方を溶接により接続したことを特徴とする電池パックである。この構成によりリード板と接続部材または外部端子と接続部材の少なくともいずれか一方が面と面の接触に頼ることなく、一体化された導体として機能するので、長期信頼性の優れた電池パックとすることが出来る。
【００１６】
本発明による第２の発明は、第１の発明において、上記リード板と上記接続部材、上記外部端子と上記接続部材の両方を溶接により接続した電池パックである。この構成によりリード板と接続部材または外部端子と接続部材の両方が面と面の接触に頼ることなく、一体化された導体として機能するので、長期信頼性の優れた電池パックとすることが出来る。
【００１７】
本発明による第３の発明は、第１または第２の発明において、上記接続部材をハット状で孔を有さない形状とした請求項１記載の電池パックである。この構成により外気と電池パックの内部が遮断され湿度などの外気の影響を受けないので耐食性に優れる効果を有する。
【００１８】
本発明による第４の発明は、第１から第３の発明において、上記接続部材をハット状とし、周縁部分に上記リード板との接続用の平面部を設けた構成とする請求項１記載の電池パックである。この構成により端子板の表と裏でそれぞれ異なる部品と接することが可能となり、端子板を貫通する接続部材を一体形成することができる。
【００１９】
以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における電池パックの構造を示す図である。
スナップ端子６と複数個の単電池７を溶接により接続された電池パックにすることにより、電池パックの内部の単電池７から出力端子のスナップ端子６までが導体として一体化され、長期信頼性のある電池パックとすることができる。
【００２０】
上記複数個の単電池７はニッケルからなるリード板３にて溶接による電気的接続が成され、電池パックとしての電圧と容量を有しており、上記スナップ端子６はリード板３にて上記複数個の単電池７と溶接による電気的接続が成されていることで、電気的接続をリベットの変形・圧着による面と面の接触に頼ることなく、一体化された導体として機能するので、長期信頼性の優れた電池パックとすることが出来る。
【００２１】
図２は本発明の実施の形態１におけるスナップ端子６の構造を示す概略断面図である。本発明のスナップ端子６は、カップ状のステンレスからなる外部端子１と貫通孔２aを有するポリプロピレンなどの絶縁材料からなる端子板２と貫通孔３ｂを有するニッケルからなるリード板３と天面と周縁部の二箇所に平面を有するステンレスからなる接続部材４とからなる。外部端子１の底面１ａは、端子板２に設けた貫通孔２ａの周縁部に接している。また、端子板２の外部端子１が接している面と反対側の面には、貫通孔２ａとほぼ同じ大きさの貫通孔３ｂを有するリード板３が接している。接続部材４は、貫通孔３ｂと貫通孔２ａとを貫通孔３ｂ側から貫くように配置されており、接続部材４の天面４ａは外部端子１の底面１ａと接している。貫通孔２ａと貫通孔３ｂとは、ともに接続部材４の位置を固定している。また、端子板２と接続部材４の間のリード板３の底面３ａは、接続部材４の外周部の平面４ｂと接している。
【００２２】
なお、外部端子１の底面１ａと接続部材４の天面４ａとは平面同士で接触しており、接触面にて溶接されている。この外部端子１の底面１ａと接続部材４の天面４ａとが溶接されていることにより、外部端子１と接続部材４は導体として一体化されることにより、安定した導電性を得ることができる。
【００２３】
また、接続部材４の外周部の平面４ｂとリード板３の底面３ａは平面同士で接触しており、接触面にて溶接されている。接続部材４の外周部の平面４ｂとリード板３の底面３ａとが溶接されていることにより接続部材４とリード板３は導体として一体化されることにより、安定した導電性を得ることができる。
【００２４】
また、接続部材４はハット状に形成されていることにより天面４ａと外周部の平面４ｂの独立した平面を有している。端子板２の表と裏でそれぞれ異なる部品と接することが可能となり、端子板２を貫通する導体を一体形成することができる。接続部材４の天面４aには孔を有さず塞がれていることにより外気と電池パックの内部が遮断され湿度などの外気の影響を受けないので耐食性に優れる効果を有する。
【００２５】
組み立て方は接続部材４の凸部にリード板３の貫通孔３ｂを通し、さらにその上から端子板２の貫通孔２aを通す。接続部材４の中心と一致する位置に外部端子１を位置決めし、溶接箇所５を溶接する。溶接点数は等間隔に数点もしくは連続的に行い、溶接は抵抗溶接、レーザー溶接のいずれでもよい。
【００２６】
外部端子１及び接続部材４の材質はステンレスで、耐食性、溶接性が良好である。
【００２７】
従来のカシメ方式と本発明の溶接方式によって作製した３個のスナップ端子の、外部端子からリード板間の抵抗値を比較したのが（表１）である。
【００２８】
【表１】

【００２９】
図４に示したように従来の外部端子１１とリベット８と端子板１２とリード板１３を用いてカシメ方式にて組合せ、導体抵抗を測定した値が（表１）の左記載のカシメ方式（従来）の値である。図２に示したように外部端子１と接続部材４と端子板２とリード板３を用いて溶接方式にて組合せ、導体抵抗を測定した値が（表１）の右記載の溶接方式（本発明）の値である。
【００３０】
プラス端子、マイナス端子共に溶接方式の方はカシメ方式の約半分の抵抗値となっており、より信頼性の高い電気的接続が得られることを示す。更に時間が経てば接触だけで導通しているカシメ方式は抵抗値が上昇すると推測され、溶接方式との抵抗値の差は更に広がることが推測される。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明にかかる電池パックは、スナップ端子がかしめ方式でなく、溶接方式で作製されているため長期信頼性が求められる火災警報器用電源などに用いる電池パックとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態１における電池パックの構造を示す概略図
【図２】本発明の実施の形態１におけるスナップ端子の構造を示す概略断面図
【図３】従来の電池パックの外観図
【図４】従来のスナップ端子の構造を示す概略断面図
【符号の説明】
【００３３】
１外部端子
１ａ外部端子の底面
２端子板
２ａ端子板の貫通孔
３リード板
３ａリード板の底面
３ｂリード板の貫通孔
４接続部材
４ａ接続部材の天面
４ｂ接続部材の外周部の平面天面
５溶接箇所
６スナップ端子
７単電池
１４パックケース

【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の単電池を収納したパックケースと、この各単電池に接続されたリード板と、前記パックケースの開口部に取付けられた端子板と、この端子板の内底面に配置された前記リード板と外表面に配置された外部端子とを前記端子板に設けた貫通孔に組込まれた接続部材で電気的に接続してなる電池パックにおいて、前記リード板と前記接続部材または前記外部端子と前記接続部材の少なくともいずれか一方を溶接により接続したことを特徴とする電池パック。
【請求項２】
前記リード板と前記接続部材、前記外部端子と前記接続部材の両方を溶接により接続した請求項１記載の電池パック。
【請求項３】
前記接続部材をハット状で孔を有さない形状とした請求項１または２に記載の電池パック。
【請求項４】
前記接続部材をハット状とし、周縁部分に前記リード板との接続用の平面部を設けた構成とする請求項１〜３に記載の電池パック。

【図１】