JP2000243371A - 電池パック用接続端子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 異なった形状の電池パック用接続端子を個々
に専用金型を用いることなく、低コストで短期間に製作
でき、さらに、打ち抜き加工時などで発生する加工屑が
少なく、材料コストが低減された接続端子を提供する。 【解決手段】 接続端子の直線部と同一の厚みと幅を備
えた金属薄板に幅方向に一回以上の曲げ加工あるいは厚
み方向に一回以上の折り曲げ加工を施すことによって形
成された接続端子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯用機器などの
電源として使用される電池パックの各構成要素を電気的
に接続する接続端子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ノ−ト型パソコン、携帯電話など
の各種携帯用機器が多様な形で急速に普及するにつれ、
その電源として、様々な仕様の電池パックが要望されて
いる。それらに対応するため、ニカド電池やニッケル水
素蓄電池に加え、リチウムイオン電池などの新型電池が
開発され、主としてこれら二次電池系の電池パックが広
く用いられている。これらの電池パックの多くは、素電
池を直列、並列或いは直並列に接続し、必要に応じて充
放電制御用や残存容量検知用などの電子回路を内蔵して
構成されている。そして、これらの電池パックは、使用
機器側から要求される性能、形状などの仕様に応じて、
内蔵する素電池の電池系や個数、形状が異なり、さらに
これらの素電池や前記電子回路、入出力端子などの電池
パック構成要素間の電気的接続方法も様々である。

【０００３】従って、これらの電池パックを構成するた
めには、各々の電池パックの仕様や個々の接続箇所に応
じて、異なる形状の多種類の接続端子が必要とされる。
従来は、これらの個々の接続端子を専用金型を用いて加
工していたために、多数の金型を製作する必要があり、
そのために多額の金型費用と多くの製作期間を要し、コ
スト削減と新仕様電池パックの製作リードタイム短縮の
妨げとなっていた。また、通常は、金属の平板をプレス
により打ち抜き加工して接続端子を製作するので、加工
時に打ち抜き屑が発生し、大量の材料ロスが生じる問題
があった。

【０００４】次に、金属平板を専用金型で打ち抜き加工
して製作された従来の接続端子を用いた電池パック内で
の素電池間の接続方法の例を図８により説明する。図８
（b）は電池パックに収容される素電池群の配列を示す
側面図であり、絶縁チューブで外側面が被覆された円筒
型リチウム二次電池の９個の素電池１が、接続端子２，
３，４，５により３箇並列に接続され、それら並列接続
体が３組直列に接続されている。以下、並列に接続され
る３個単位の素電池ブロックを図８（b）のようにイ、
ロ、ハに区分して説明する。

【０００５】図８（a）および（c）は、各素電池１のプ
ラス側端子面１ａあるいはマイナス側端子面１ｂに各接
続端子２，３，４，５が接続された状態を示す平面図及
び底面図である。まず、接続端子２はブロック（イ）の
３個の素電池の各プラス側端子面１ａの間をスポット溶
接により接続している。接続端子２には電池パックのプ
ラス側入出力端子に接続するための突起部２ａが設けら
れている。接続端子３の波状に加工された部分は、ブロ
ック（イ）の各素電池のマイナス側端子面１ｂの中央部
に設けられた防爆弁１ｃを避けて、各マイナス端子面１
ｂの周縁部間をスポット溶接により接続し、これにより
ブロック（イ）の各素電池１を並列に接続している。さ
らに、接続端子３の延長部は、隣接するブロック（ロ）
の３個の素電池１のプラス側端子面１ａの間をスポット
溶接により接続しており、これによりブロック（イ）と
ブロック（ロ）とを電気的に接続している。

【０００６】接続端子４の波状に加工された部分は、ブ
ロック（ロ）の３個の素電池１のマイナス側端子面１ｂ
の間をスポット溶接により接続し、ブロック（ロ）の各
素電池１を並列に接続している。さらに、接続端子４の
延長部は、隣接したブロック（ハ）の３個の素電池１の
各プラス側端子面１ａの間をスポット溶接により接続し
ており、これによりブロック（ロ）とブロック（ハ）と
を電気的に接続している。接続端子５は、ブロック
（ハ）の各素電池１のマイナス側端子面１ｂの間をスポ
ット溶接により接続し、これによりブロック（ハ）の素
電池１を並列に接続している。さらに、接続端子５に
は、電池パックのマイナス側入出力端子に接続される突
起部５ａが設けられている。なお、接続端子３，４には
充放電制御用の電子回路に接続するための突起部３ａ、
４ａが各々設けられている。

【０００７】図９は上記の電池パックの各構成要素を電
気的に接続するために作製した上記の異なった形状の接
続端子２，３，４，５の平面図である。これらの接続端
子は、いずれも専用金型により金属平板を打ち抜き加工
して製作されたものであり、これらを製作するためには
４種類の専用金型が必要となり、しかも加工時に多量の
材料ロスが発生する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の方
法によれば、一種類の仕様の電池パックを構成するため
に、多くの場合は複数の接続端子用の専用金型を必要と
し、仕様が異なる電池パックを製作する度に、さらに新
たに多種類の専用金型を必要としていたので、その製作
費用と所要時間は図り知れないものであった。また、平
板を打ち抜きプレス加工により製作する場合の材料のロ
スが極めて大きかった。本発明は、これらの問題点を解
決するため、個々の接続端子用の専用金型を必要とぜ
ず、さらに材料ロスも殆ど発生させることのない新規な
製法による電池パック用接続端子を提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の電池パック用接
続端子は、電池パックの構成要素を電気的に接続する接
続端子であって、前記接続端子の直線部と同一の厚みと
幅を備えた金属薄板に、幅方向に一回以上の曲げ加工を
施すことによって形成されたことを特徴とする。さらに
本発明は、前記金属薄板に厚み方向に一回以上の折り曲
げ加工を施すことによって形成された電池パック用接続
端子を提供する。

【００１０】上記の本発明により、曲げ加工あるいは折
り曲げ加工用の簡便な治具を用いて加工できるので、安
価な電池パック用接続端子を短期間に提供することがで
きる。さらに、標準的な曲げあるいは折り曲げ形状を設
定し、これらの標準形状の単位加工を組み合わせること
により、多様な形状の接続端子を少数の曲げ型、曲げ治
具を用いるのみで製作できる。さらに材料として、製作
される接続端子の直線部と同じ厚みと幅の金属薄板を用
いることにより、加工時の材料ロスを少なくすることも
できる。また、好ましくは、上記の幅と厚みを備えた長
尺フープ状の金属薄板を所定寸法に切断加工して用いる
ことによって切断屑を無くすることができるので、材料
ロスを殆ど皆無にでき、しかも多様な接続端子用の材料
として共用化することもできる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明による電池パック用接続端
子の製作方法は、前記の金属薄板に幅方向の曲げ加工、
あるいは厚み方向の折り曲げ加工を行うことを基本とす
るものであり、これらの何れか一方の単位加工操作を一
度又は複数回施すことにより、所望の形状の接続端子を
製作するものである。本発明による接続端子の材料とな
る金属薄板の材質は、溶接や半田付けなどで接続可能な
導電体であれば良く、一般的にはニッケル、ニッケル銅
合金、ニッケルメッキ鋼、ニッケルクラッド鋼、ステン
レス鋼などの金属材料を用いることができる。また、幅
３〜１５ｍｍ、厚み０．１５〜０．２５程度の薄肉、細
幅の金属薄板を用いることにより大多数の種類の接続端
子を製作することができる。

【００１２】以下、本発明による接続端子の製作のため
の幅方向の曲げ加工の単位加工操作の一例を図３の模式
図により説明する。図３は金属薄板２０を長さ方向に９
０度湾曲した形状に幅方向の曲げ加工を行う場合の加工
方法を示した模式断面図である。まず、金属薄板２０を
ガイド治具２１のガイド溝２２と芯金２３の間に填め込
んだ後、縦方向の曲げ型２４を矢印方向に移動させて、
芯金２３の先端の曲率半径（Ｒ１）に沿った形状で金属
薄板２０を幅方向に曲げる。これにより、金属薄板２０
は長さ方向に９０度の角度で湾曲した形状に加工され
る。

【００１３】図４は金属薄板２０を長さ方向に１８０度
湾曲した形状に幅方向の曲げ加工を行う場合の加工方法
を示した模式断面図である。まず、図３の場合と同様
に、金属薄板２０をガイド治具２１のガイド溝２２と芯
金２５の間に填め込んだ後、縦方向の曲げ型２４を矢印
方向に移動させて、芯金２５の先端の曲率半径（Ｒ２）
に沿った形状に金属薄板２０を長さ方向に９０度の角度
で湾曲した形状に曲げ加工する。次いで、金属薄板２０
の延長部を横方向の曲げ型２６のガイド枠２７に沿わせ
ながら、横方向の曲げ型２６を矢印方向に移動させて芯
金２５の先端の曲率半径（Ｒ２）に沿った形状に金属薄
板２０を幅方向に曲げ加工する。これにより、金属薄板
２０は長さ方向に１８０度の角度で湾曲した形状に加工
される。

【００１４】次に、本発明による接続端子の製作のため
の厚み方向の折り曲げ加工の単位加工の一例を図５、６
の模式図により説明する。図５（a）は金属薄板３０を
長さ方向に９０度曲がった形状に折り曲げ加工を行う場
合の加工方法を示した斜視図である。まず、長さ方向に
対して４５度の角度で折り曲げ溝３２が形成された加工
台３１の長さ方向に合わせて金属薄板３０を載置する。
次いで、折り曲げ溝３２に対応する形状の折り曲げ型３
３を矢印方向に押し下げて折り曲げ溝３２に填め合わせ
る。これにより、金属薄板３０の長さ方向に対して４５
度の角度に位置する折り曲げ部３４は折り曲げ型３３の
先端部と折り曲げ溝３２の下端部との間で強圧されて折
り曲げられる。図５（b）は図５（a）の加工で折り曲げ
られた金属薄板３０の斜視図である。

【００１５】図６（a）は図５（b）の折り曲げ部３４を
押圧して長さ方向に９０度曲がった扁平な形状に金属薄
板３０を加工したものの平面図である。図６（b）は図
６（a）の折り曲げ加工を行った金属薄板３０に、再
度、これに準じた方法で長さ方向に９０度曲がった形状
に折り曲げ加工を施したものの平面図であり、金属薄板
３０は長さ方向に１８０度曲がった形状に加工されてい
る。

【００１６】上記の単位加工操作を応用して作製した本
発明によるパック電池用接続端子の例を図１，２に示し
た平面図により具体的に説明する。まず図１により、幅
方向に曲げ加工して形成された本発明による電池パック
用接続端子の具体例を説明する。図１（a）〜（d）の本
発明による４種類の全ての接続端子１０，１１，１２，
１３は、幅方向の曲げ標準形状の単位加工を組み合わす
ことにより製作されたものである。例えば、図１（a）
の接続端子１０の場合には、第一工程で長尺フープを所
定の長さに切断し、第二工程で１０ａ部の９０度湾曲加
工を図３の方法で行い、第三工程で１０ｂ部の１８０度
湾曲加工を図４の方法で行って製作した。

【００１７】また、図１（b）、（c）の接続端子１１，
１２の場合も所定の長さに切断した金属薄板を、前記と
同様の長さ方向に対する９０度湾曲加工および１８０度
湾曲加工を組み合わせて施すことにより製作した。図１
（d）の接続端子１３の場合は、上記の図４の１８０度
湾曲加工の場合よりも曲率半径が大きい芯金を用いて１
３ａ部の湾曲加工を行った。これらの製作に要した曲げ
治具は、前記専用金型に較べて遙かに低コストで短期間
に製作できる簡便なものであり、しかも上記の３種類の
単位加工を組み合わすことによって、図１以外の形状が
異なる他の多様な接続端子を製作することもできる。

【００１８】次に図２により、厚み方向に折り曲げ加工
して形成された本発明による電池パック用接続端子の具
体例を説明する。図２の（a）〜（d）の本発明による４
種類の全ての接続端子１５、１６，１７，１８は、図
５、６に示した厚み方向の折り曲げを幅方向に対して４
５度の角度で行って加圧することにより長さ方向に９０
度曲がった形状に加工するという単位加工操作を必要回
数施すことにより、製作されたものである。例えば、接
続端子１５の場合は、前記単位加工を二度連続して施す
ことにより、図６（ｂ）と同様に長さ方向に１８０度曲
がった１５ａ部を形成し、前記単位加工を一度施すこと
により、長さ方向に９０度曲がった１５ｂ部を形成して
製作した。

【００１９】図２（ｂ）〜（ｄ）の接続端子１６，１
７，１８の場合も上記の単位加工を上記の方法に準じて
複数回施すことにより製作した。これらの製作に要した
加工治具は前記専用金型に較べて遙かに低コストで短期
間に製作できる簡便なものである。しかもこれを用いて
上記の長さ方向に９０度曲げる単位加工を一回以上施す
ことにより、図２に示した４種類の接続端子以外にも、
多様な形状の接続端子を自在に製作できる。

【００２０】本発明による図１、２の各接続端子は、ニ
ッケルメッキ鋼製の長尺フープ（幅３ｍｍ、厚み０．１
５ｍｍ）を材料として加工されたものである。また、当
然のことながら、各接続端子の曲げあるいは折り曲げ加
工された部分は幅、厚みが変化するが、それ以外の部分
（接続端子の直線部）は前記材料と同一の幅と厚みを備
えている。また、本発明による図１，２の各接続端子
は、図８、９により説明した従来の各接続端子と対応し
た同一の役割を果たすものである。即ち、接続端子１
０、１５は図８、９の接続端子２と対応し、接続端子１
１、１６は図８、９の接続端子３と対応し、接続端子１
２、１７は図８、９の接続端子４と対応し、接続端子１
３、１８は図８、９の接続端子５と対応する。その例と
して、図８の従来の電池パックの素電池間の接続に用い
た接続端子２，３，４，５の代わりに、図２に示した本
発明による接続端子１５，１６，１７，１８を用いて９
個の素電池を、３箇並列に接続し、それらの並列接続体
を３組直列に接続した状態を図７に示す。図７の（ａ）
は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。

【００２１】

【発明の効果】上記のように本発明により、形状の異な
る多種類の接続端子を製作する際に、個々に専用金型を
必要とせず、簡易な少ない種類の治工具を共用して加工
することができ、さらに、加工時の材料ロスも殆ど無く
することが可能となる。これにより、従来よりも遙かに
低コストの電池パック用接続端子を短期間に提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による幅方向の曲げ加工による接続端子
の例を示す平面図である。

【図２】本発明による厚み方向の折り曲げ加工による接
続端子の例を示す平面図である。

【図３】本発明による幅方向の曲げ加工による接続端子
の加工法の一例を示す模式断面図である。

【図４】本発明による幅方向の曲げ加工による接続端子
の加工法の他の例を示す模式断面図である。

【図５】本発明による厚み方向の折り曲げ加工による加
工法を示す模式斜視図である。

【図６】本発明による厚み方向の折り曲げ加工による加
工形態例を示す平面図である。

【図７】本発明の接続端子を用いて接続した電池パック
内の素電池の接続状態の例を示す図であって、（ａ）は
平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。

【図８】従来の接続端子を用いて接続した電池パック内
の素電池の接続状態の例を示す図であって、（ａ）は平
面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。

【図９】従来の接続端子の例を示す平面図である。

【符号の説明】

１ 素電池 １ａ プラス側端子面 １ｂ マイナス側端子面 １ｃ 防爆弁 ２、３，４，５ 従来の接続端子 ２ａ、３ａ，４ａ，５ａ 接続端子の突起部 １０、１１，１２，１３ 幅方向の曲げ加工による接続
端子 １５、１６、１７、１８ 厚み方向の折り曲げ加工によ
る接続端子 ２０、３０ 金属薄板 ２１ ガイド治具 ２２ ガイド溝 ２３、２５ 芯金 ２４ 縦方向の曲げ型 ２６ 横方向の曲げ型 ２７ ガイド枠 ３１ 加工台 ３２ 折り曲げ溝 ３３ 折り曲げ型 ３４ 折り曲げ部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電池パックの構成要素を電気的に接続す
   る接続端子であって、前記接続端子の直線部と同一の厚
   みと幅を備えた金属薄板に幅方向に一回以上の曲げ加工
   を施すことによって形成されたことを特徴とする電池パ
   ック用接続端子。
2. 【請求項２】 電池パックの構成要素を電気的に接続す
   る接続端子であって、前記接続端子の直線部と同一の厚
   みと幅を備えた金属薄板に厚み方向に一回以上の折り曲
   げ加工を施すことによって形成されたことを特徴とする
   電池パック用接続端子。