JP2002216726A

JP2002216726A - 電池及び電池素子収納ケース

Info

Publication number: JP2002216726A
Application number: JP2001009304A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Takei; 恒雄武居; Tomoaki Watanabe; 智昭渡辺; Katsuyuki Kuribayashi; 克行栗林; Takashi Ietoku; 隆史家徳
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-01-17
Filing date: 2001-01-17
Publication date: 2002-08-02

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】蓄電池パック内の温度上昇を押させることが
できる。【解決手段】蓄電池パックは、電池素子とされる２本
のセル１０，２０を収納し、セル１０，２０の外側面の
形状に沿った内側面形状を有した収納ケース３０と、収
納ケース３０の内側面とセル１０，２０の外側面との間
に介在されて、当該収納ケース３０の内側面とセル１
０，２０の外側面とが接触される接着材５０とを有す
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、電子機器の電源に
使用する電池、及び電子素子を収納する電池収納ケース
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ノート型パソコン、ワープロ等の
情報機器や携帯電話等の移動通信機器、ビデオカメラ、
液晶テレビ等のＡＶ機器の需要が急増し、更にはエンタ
ーテイメント型ロボットに代表される娯楽分野の電子機
器にも急速に発展してきている。

【０００３】そのように、電子機器の電源としてニッケ
ル−カドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオ
ン電池等の密閉式小形二次電池が多く使用されており、
その中でもリチウムイオン二次電池は高電圧、高エネル
ギ密度、軽量といった特性が活かされ、多種多様な分野
で採用されている。

【０００４】このような電池構造として、少なくとも２
個以上の単セル電池（電池素子）を直列或いは並列に接
続し、これを硬質ゴムや樹脂材、例えばポリカーボネー
トやＡＢＳ樹脂により形成された収納ケース内に収めて
パック化し、蓄電池パックとされているものが多くみら
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うに、ノート型パソコン、エンターテイメント型ロボッ
ト等の電子機器の駆動電源として、種々の電池が使用さ
れているが、近年では、リチウムイオン電池の使用が一
般的になされはじめており、特にリチウムイオン電池
は、上記用途には大電流が必要であるため、複数個の単
電池（セル）を直列及び並列に接続して電池群を構成
し、ポリカーボネートやＡＢＳ樹脂から成る蓄電池パッ
クの形態で多用されている。

【０００６】蓄電池パックは１つの容器に複数個（例え
ば、２個）のセルが隣接するように設置され、その場
合、単セルは容器の中に最密充填状態で収容されている
のが通例である。これは、例えば、蓄電池パックとして
の容積効率が向上するからである。しかし、蓄電池パッ
クが密閉されているので、充放電時のセルのジュール熱
による熱が蓄電池パック内にこもってしまう。また、蓄
電池パックが電子機器に内蔵される場合は、電子機器の
作動によって電子機器内の温度が上昇し、蓄電池パック
の周囲温度が著しく高まる場合もある。このように蓄電
池パック内のセルの温度は、充放電電流により変化し、
さらに、収納される電子機器の使用状態等によって変化
する。

【０００７】また、セルの発熱については、大消費電力
で駆動する電子機器に使用する場合には、大電流で短時
間に放電するため、その上昇が顕著になる。この傾向
は、リチウム二次電池に代表される非水電解質二次電池
に顕著に現れる。その理由としては、非水電解質二次電
池では、電解質が水溶液系であるニッケル−カドミウム
電池、ニッケル−水素電池、鉛蓄電池等に比して過充
電、過放電により電池が劣化する度合いが大きいため等
の理由が挙げられる。

【０００８】一般的に、リチウムイオン二次電池の場
合、温度が高くなるとその充電効率は低下してセルの容
量低下が起こるとともに、充放電のサイクル寿命も減少
するという問題が発生する。よって、蓄電池パック内の
温度上昇は、収納されるリチウムイオン二次電池のよう
なセルに、そのような問題を発生させるものとなる。

【０００９】そこで、本発明は、上述の実情に鑑みてな
されたものであり、蓄電池パック内の温度上昇を抑える
ことができる電池及び電池素子収納ケースの提供を目的
とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る電池は、上
述の課題を解決するために、電池素子と、電池素子を収
納し、電池素子の外側面形状に沿った内側面形状を有し
た電池収納部と、電池収納部の内側面と電池素子の外側
面との間に介在されて、当該電池収納部の内側面と電池
素子の外側面とが接触される高熱電導部材とを備える。

【００１１】このような構成を備える電池は、電池素子
が、電池収納部に接触される高熱伝導部材に接触された
状態として、電池収納部に収納される。これにより、電
池素子が発生した熱は、高熱電導部材を介して電池収納
部に伝達されて、電池収納部から外部に放熱される。

【００１２】また、本発明に係る電池素子収納ケース
は、上述の課題を解決するために、電池素子を収納し、
電池素子の外側面形状に沿った内側面形状を有した電池
収納部と、電池収納部の内側面と電池素子の外側面との
間に介在されて、当該電池収納部の内側面と電池素子の
外側面とが接触される高熱電導部材とを備える。

【００１３】このような構成を備える電池素子収納ケー
スは、電池素子が、電池収納部に接触される高熱伝導部
材に接触された状態として、電池収納部に収納される。
これにより、電池素子が発生した熱は、高熱電導部材を
介して電池収納部に伝達されて、電池収納部から外部に
放熱される。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて詳細に説明する。この実施の形態は、本
発明を、電池に適用したものである。図１乃至図３に
は、電池の構成を示す。

【００１５】この電池は、大別して、２つの電池素子
（以下、セルという。）１０，２０と、２つのセル１
０，２０を収納する収納ケース３０とから構成されてい
る。この電池は、このような構成を有していわゆる蓄電
池パックとされている。そして、図３に示すように、蓄
電池パックにおいて、２本のセル１０，２０と収納ケー
ス３０とは、接着材５０によって接着されている。

【００１６】このような蓄電池パックの構成において、
収納ケース３０は、電池素子とされる２本のセル１０，
２０を収納し、セル１０，２０の外側面１０ｂ，２０ｂ
の形状に沿った内側面形状を有した電池収納部であり、
接着材５０は、収納ケース３０の内側面とセル１０，２
０の外側面１０ｂ，２０ｂとの間に介在されて、当該収
納ケース３０の内側面とセル１０，２０の外側面とが接
触される高熱電導部材である。以下、蓄電池パックの構
成部について具体的に説明する。

【００１７】セル１０，２０は、例えば、繰り返し充放
電可能なリチウムイオン電池等で代表される非水電解質
二次電池である。このセル１０，２０の形状は、略円筒
形状とされた、いわゆる丸セルである。そして、セル１
０，２０は、収納ケース３０内において併設され、近接
して配置されている。この２本のセル１０，２０は、蓄
電池パックにおいて、いわゆる電池モジュールを構成し
ている。以下、電池モジュールというときには、２本組
のセル１０，２０をいうことにする。

【００１８】収納ケース３０は、図１及び図２に示すよ
うに、略矩形の略薄型箱形状とされている。この収納ケ
ース３０は、例えばポリカーボネートやＡＢＳ樹脂等に
よって構成されており、上述の電池モジュールの収納空
間を形成する枠体或いは筐体となる。

【００１９】収納ケース３０の厚さは、セルの直径より
若干大きくなされている。また、収納ケース３０の短辺
方向の幅は、上述したように併設された状態のセル１
０，２０の幅よりやや大とされている。そして、収納ケ
ース３０の長手方向の長さは、セル１０，２０の長さよ
りやや大きくなされている。例えば、このような収納ケ
ース３０の形状とすることで、容積効率が図られる。

【００２０】そして、収納ケース３０は、厚さ方向にお
いて、略中間部分から第１のケース部材３０ａと、第２
のケース部材３０ｂとに分離可能とされた構造となって
いる。例えば、第１のケース部材３０ａと第２のケース
部材３０ｂとは、いわゆるスナップフィットにて連結さ
れる構造とすることもでき、これにより、一度組み立て
れば簡単に分解できないようにすることもできる。

【００２１】このような収納ケース３０は、内側面が内
部に並列とされて収納される２本のセル１０，２０の外
側面１０ａ，２０ａの形状に沿った形状とされている。
すなわち、収納ケース３０を構成する第１のケース部材
３０ａ及び第２のケース部材３０ｂそれぞれの主面の内
側面が、セル１０，２０の外側面１０ａ，２０ａの曲率
と略同様な曲率を有した形状とされている。これによ
り、２本のセル１０，２０の外周面１０ａ，２０ａの一
部と、第１及び第２のケース部材３０ａ，３０ｂの内側
面の一部とが、密接的に接触された状態になる。

【００２２】そして、収納ケース３０の第１のケース部
材３０ａには、図１及び図２に示すように、その主面３
０ａ_１に放熱用の窓部３０ａ_１が形成されている。具体
的には、窓部３０ａ_１は、いわゆる波状形状とされて、
各セル１０，２０の外側面形状に沿った形状に形成され
ている。そして、この窓部３０ａ_１には、略短冊形状と
された開口部３０ａ_１１が複数形成されており、その複
数の開口部３０ａ_１１が互いに当該主面の長手方向にお
いて一定距離離間されて位置されて、全体として略格子
形状とされている。

【００２３】また、第１及び第２のケース部材３０ａ，
３０ｂには、後述するコネクタ３８を外部に臨ませるた
めの開口部が、各ケース部材３０ａ，３０ｂの周壁に形
成される切り欠いた部３０ａ_２，３０ｂ_２によって形成
されている。

【００２４】収納ケース３０は、以上のような形状とさ
れている。そして、この収納ケース３０には、電池モジ
ュールを充放電するための構成部材を備えている。具体
的には、蓄電池パックは、電池モジュールを構成する２
本のセル１０，２０を併設させた状態で、電気的接続状
態としては直列接続にするような構成を採っており、収
納ケース３０内に配置される構成部材により、２本のセ
ル１０，２０を直列接続することを実現している。

【００２５】収納ケース３０内には、２本のセル１０，
２０を直列接続するために、図１及び図２に示すよう
に、平板電線とされる複数のタブ３１，３３，３４、リ
ード線３５、配線板３２等が備えられている。

【００２６】ここで、２本のセル１０，２０が図１に記
載のように配置されている状態において、手前側に記載
されているセル１０を第１のセル１０といい、奥側に記
載されているセル２０を第２のセル２０ということにす
る。

【００２７】第２のセル２０の図示しない一方の電極端
子（ここでは、負極端子とし、これを基準として以下説
明する。）に第１のタブ３１が接触される。第１のタブ
３１は、第２のセル２０の図示しない負極端子に接触さ
れる接触部３１ａと、配線板接続部３１ｂとから構成さ
れている。配線板接続部３１ｂは、配線板３２に接続さ
れて、当該配線板３２に取り付けられているコネクタ３
８と電気的な接続がなされる。ここで、コネクタ３８
は、例えばいわゆる６Ｐコネクタである。

【００２８】このような構成により、第２のセル２０の
図示しない負極端子が第１のタブ３１の接触部３１ａに
接触されて、配線板接続部３１ｂが配線板３２上のコネ
クタ３８に電気的に接続されることで、第２のセル２０
の図示しない負極端子が、コネクタ３８と電気的な接続
がなされるようになる。

【００２９】配線板３２は、略平板形状とされており、
当該配線板３２に取り付けられる部材間を適宜電気的に
接続するような構造とされている。配線板３２の表面側
には、コネクタ３８が取り付けられている。また、配線
板３２の裏面側から、第１のタブ３１等が取り付けられ
ている。例えば、配線板３２には、上述したように配線
板接続部３１ｂとコネクタ３８とが電気的に接続するた
めの配線がなされている。また、配線板３２の裏面側に
は、隣接される第２のセル２０と絶縁するものとして、
絶縁部材４０が配置されている。

【００３０】第２のタブ３３は、第２のセル２０の正極
端子２０ａと第１のセル１０の図示しない負極端子とを
接続する。このため、第２のタブ３３は、第２セル２０
の正極端子２０ａに接触される第１の接触部３３ａと、
第１のセル１０の図示しない負極端子に接触される第２
の接触部３３ｂと、第１の接触部３３ａと第２の接触部
３３ｂとを一体にする接続部３３ｃとを有している。こ
れにより、第２のタブ３３は、収納ケース３０内に併設
された第１のセル１０及び第２のセル２０における、第
２のセル２０の正極端子２０ａと第１のセル１０の図示
しない負極端子との電気的接続を可能にしている。

【００３１】なお、第２のタブ３３は、第１の接触部３
３ａに取り付け部３３ｄが配線板３２に固着されること
により、収納ケース３０内において固定配置されるよう
になされている。

【００３２】また、第３のタブ３４は、第１のセル１０
の正極端子１０ａに接触される接触部３４ａと、リード
線３５の一端が接続される接続部３４ｂとから構成され
ている。この第３のタブ３４にその一端が接続されるリ
ード線３５は、その他端が配線板３２に接続されてい
る。

【００３３】これにより、第１のセル１０の正極端子１
０ａが第３のタブ３４の接触部３４ａに接触されて、第
３のタブ３４に接続されるリード線３５が配線板３２上
のコネクタ３８に電気的に接続されることで、第１のセ
ル１０の正極端子１０ａが、コネクタ３８と電気的な接
続がなされるようになる。

【００３４】以上のような構成部分を有することで、２
本のセル１０，２０が直列接続されて、コネクタ３８を
介した充放電ができるようになる。

【００３５】すなわち、第１のセル１０の正極端子１０
ａがリード線１０により配線板３２上のコネクタ３８と
電気的に接続される。一方、そのように正極端子１０ａ
が配線板３２に電気的に接続される第１のセル１０は、
図示しない負極端子が第２のタブ３３により、第２のセ
ル２０の正極端子２０ａと電気的に接続されている。さ
らに、第２のセル２０の図示しない負極端子は、第１の
タブ３１によって配線板３２上のコネクタ３８に電気的
に接続される。これにより、２本のセル１０，２０から
なる電池モジュールの一対の電極端子を、コネクタ３８
を挿通させて、外部接続可能に引き出した構造にするこ
とができる。そして、外部接続可能とされることによ
り、蓄電池パックの電池モジュールが、外部接続機器と
の間で充放電できるようになる。

【００３６】以上のように、蓄電池パックは、第１のセ
ル１０と第２のセル２０とが直列接続されて電池モジュ
ールが構成されて、この電池モジュールに対する充放電
がコネクタ３８を介してなされる。以上は、電池モジュ
ールが充放電を可能にする蓄電池パックにおける構成を
説明した。さらに、電池モジュールは、次のような構成
も有している。

【００３７】第３のタブ３４が第１のセル１０における
正極端子１０ａ以外の部分と接触されることを防止する
ために絶縁板３６を備えている。同様に、第２のタブ３
３が第１のセル１０における図示しない負極端子以外の
部分と接触されることを防止するための絶縁板３７を備
えている。

【００３８】また、蓄電池パックは、第１のセル１０と
第２のセル２０との間に、第１のセル１０と第２のセル
２０とを電気的に分離するためのセパレータ３９を備え
ている。また、第２のケース部材３０ｂの主面３０ｂ_１
には、記名板４１が設けられている。

【００３９】また、蓄電池パックは、収納ケース３０内
において、第１及び第２のセル１０，２０の正極端子１
０ａ，１０ｂに対応される位置に、補強板４１を配置し
ている。この補強板４２に、第３のタグ３４の接触部３
４ａや第２のタグ３３の第１の接触部３３ａが取り付け
られる。

【００４０】また、蓄電池パックには、第１及び第２の
セル１０，２０と第１のケース部材３０ａの主面に形成
されている窓部３０ａ_１との間に、ラベル４０が配置さ
れている。上述したように、窓部３０ａは、略格子形状
とされた開口部とされており、ラベル４０は、第１及び
第２のセル１０，２０の表面がこの窓部３０ａ１を介し
て外方に直接露出することを防止している。これは、例
えば、危険防止等のためである。

【００４１】そして、蓄電池パックは、図３に示すよう
に、第１及び第２のセル１０，２０と収納ケース３０と
の間に熱伝導性の高い材料からなる接着剤５０が充填さ
れている。これにより、第１及び第２のセル１０，２０
と収納ケース３０との接触状態が良好なものとされてい
る。具体的には、第１及び第２のセル１０，２０とラベ
ル４０との間に、接着剤５０を充填して、第１及び第２
のセル１０，２０とラベル４０と接着して、第１及び第
２のセル１０，２０を、ラベル４０を介した状態として
収納ケース３０との熱的な接触状態を良好にさせてい
る。また、接着材は、高熱伝導性の特性の他に、電気絶
縁性を有している。

【００４２】ところで、上述したように、収納ケース３
０は、その内側面が電池モジュールの外部形状に沿った
形状とされており、収納ケース３０と電池モジュールと
は、密着するようになされている。しかし、セルの外周
の曲率と収納ケース３０の内側面の曲率は一致しないこ
ともあり、このような場合も踏まえて、第１及び第２の
セル１０，２０と収納ケース３０との間に接着剤５０を
充填しておくことにより、極力多い面積でセル１０，２
０と収納ケース３０とを密着させて、空気層がない状態
を作り出すことができる。図４には、そのような場合の
極端な例を示している。例えば、図４に示すように、収
納ケース３０の主面３０_１が平板形状とされているよう
な場合でも、セル１０，２０と収納ケース３０との間で
接着剤５０が柔軟に変化することから、セル１０，２０
と収納ケース３０とを極力多い面積で密着させることが
できる。

【００４３】これにより、蓄電池パックは、電池モジュ
ールと収納ケース３０とが接着剤５０により密着された
状態とされる一方、接着剤５０が高熱電導材料であるこ
とから、充放電時に電池モジュールが発生するジュール
熱を、隙間（空気層）を介すことなく、収納ケース２０
に伝達させることができ、電池モジュールから発生する
熱を速やか且つ容易に収納パック３０の外部に放熱させ
ることができる。これにより、蓄電池パックは、セル温
度の上昇によるセル特性の劣化を防止することができ、
例えば、電池モジュールのサイクル寿命の減少を軽減す
ることができるようになる。

【００４４】さらに、上述したように、収納ケース３０
の一部に窓部３０ａ_１を設けることにより、これが通気
路としての役目を果たすことから、蓄電池パック内の放
熱効率をさらに向上させることができる。

【００４５】また、接着材が、電気絶縁性を有している
ことから、新たに絶縁シート等を備えることなく、例え
ば、第１のセル１０と第２のセル２０との絶縁を図るこ
とができる。

【００４６】また、蓄電池パックの構造は、収納ケース
３０内に電池モジュールを収納しているので、例えば、
蓄電池パックの落下強度や蓄電池パック内に異物混入を
防ぐという信頼性の面でも従来の物と変わらず、さら
に、電池パックを頻繁に交換するような電子機器には実
用上多大なる効果が奏せられる。

【００４７】さらに、蓄電池パックは、上述したような
放熱のための構造は簡単な構成として実現することがで
きることから、従来の蓄電池パックと同程度のコストで
設計することができる。

【００４８】また、収納ケース３０には、電池モジュー
ルの熱を外部に放熱させるように金属部材を備えること
もできる。例えば、金属部材としては、アルミニウム平
板が挙げられる。具体的には、収納ケース３０を、イン
サート成形によりアルミニウム平板と一体として形成す
る。また、例えば、アルミニウム平板の配設位置につい
ては、電池モジュールが直接接触できるような位置にす
る。

【００４９】このように収納ケース３０に、収納ケース
３０よりも熱伝導率の高い材料の金属材料を用いること
により、電池モジュールが発生する熱を、収納ケース３
０外に効率よく放熱させることができる。

【００５０】なお、上述の実施の形態では、電池モジュ
ールと収納ケース３０との間に高熱伝導率の材料からな
る接着剤を充填することで、電池モジュールが発生する
ジュール熱を収納ケース３０に伝達させている。しか
し、高熱伝導率を有する部材として、接着剤を用いるこ
とに限定されるものではなく、他の部材を用いることも
できる。

【００５１】例えば、高熱伝達率の材料からなるシート
部材（例えば、高熱伝導性シート）を電池モジュールと
収納ケース３０との間に配置することでもよい。また、
さらに、このようなシート部材が弾性体（例えば、ゴム
板）であってもよい。例えば、このようなシート部材と
しては、いわゆる放熱シリコンシートが挙げられる。

【００５２】このようなシート部材により、上述した場
合と同様に、電池モジュールと収納ケース３０との熱的
な密着性を良くし、電池モジュールが発生する熱を効率
よく収納ケース３０に伝達させることができる。

【００５３】次に実施例を説明する。この実施例では、
本発明を適用した蓄電池パックと、従来の蓄電池パック
とを比較検討している。実施例における本発明が適用さ
れた蓄電池パックは、２本のセルを収納している。ま
た、本発明が適用された蓄電池パックは、電池モジュー
ルと収納ケース３０との間に放熱シリコンシート（例え
ば、40mm×30mm×１mm）を配置している。そして、収納
ケースの一部に、アルミニウム平板（例えば、40mm×30
mm×0.6mm）をインサート成形している。一方、これと
比較する従来の蓄電池パックは、シリコンシート及びア
ルミニウム平板を備えていない。実施例の諸条件を、以
下の表１に示す。

【００５４】

【表１】

【００５５】比較検討については、具体的には、それぞ
れの蓄電池パックにおける様々な箇所の温度について比
較検討している。温度測定箇所は、各セルの表面、蓄電
池パック（収納ケース内）の雰囲気ガス温度（空気温
度）、及び蓄電池パックの表面の３個所である。温度測
定は、熱電対により行っている。また、充電を完了した
蓄電池パックを、上記表１に示す測定環境温度に、１時
間にさらした後に、放電を開始させて、温度測定を開始
している。

【００５６】図５及び図６は、温度測定の結果を示す。
図５には、本発明が適用された蓄電池パックの測定結果
を示している。また、図６には、従来の蓄電池パックの
測定結果を示している。この図５及び図６には、放電時
及び充電時における各種値の経時変化を示している。具
体的には、蓄電池パックの電流値、蓄電池パックの電圧
値、蓄電池パック内温度、収納ケース表面温度、セル表
面温度、及び当該蓄電池パックを収納する電子機器のＣ
ＰＵの表面温度の変化を示している。

【００５７】この図５及び図６に示すように、例えば、
本発明を適用した蓄電池パックと従来の蓄電池パックと
は、各種値の放電時の経時変化が定性的には一致してい
る。しかし、従来の蓄電池パックの方が、蓄電池パック
内温度、収納ケース表面温度、セル温度の何れについて
も、放電時の値が大きくなっている。

【００５８】また、表２及び表３は、他の比較検討結果
を示している。表２及び表３には、それぞれの蓄電池パ
ックについて、最高温度及び最高温度から測定開始温度
を引いた差分温度（最高温度−測定開始温度（℃））を
示している。最高温度は、例えば、放電を完了（放電終
止電圧（６V））したときの温度である。なお、このよ
うに放電を完了した時点の温度を用いて比較検討してい
るのは、放電期間中は、セル温度が上昇し続けることか
ら、比較検討が困難だからである。表２には、本発明が
適用された蓄電池パックの温度測定結果を示し、表３に
は、従来の蓄電池パックの温度測定結果を示している。

【００５９】

【表２】

【００６０】

【表３】

【００６１】この表２及び表３から明らかなように、本
発明が適用された蓄電池パックの方が、放熱特性が良好
であることにより、温度が低くなっている。例えば、セ
ル表面温度について、差分温度（最高温度−測定開始温
度（℃））の値で比較すると、本発明を適用した蓄電池
パックの方が６℃低くなっている。

【００６２】以上のような種々の比較検討結果からもわ
かるように、本発明が適用された電池モジュールと収納
ケースとの間にシリコンシートを配置して、収納ケース
にアルミニウム平板を備えた蓄電池パックの方が放熱特
性が良くなっている。

【００６３】次に、上述したような蓄電池パックを電子
機器に装着した場合について説明する。例えば、電子機
器として、移動の際等の駆動電源として蓄電池パックを
使用するロボット装置を挙げて説明する。図７及び図８
には、ロボット装置の具体的な構成を示す。

【００６４】ロボット装置は、図７及び図８に示すよう
に、「犬」を模した形状のいわゆるペット型ロボットと
され、胴体部ユニット２の前後左右にそれぞれ脚部ユニ
ット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄが連結されると共に、胴体
部ユニット２の前端部及び後端部にそれぞれ頭部ユニッ
ト４及び尻尾部ユニット５が連結されて構成されてい
る。このロボット装置１は、外部の情報や内部の状態に
応じて、行動を決定して、その決定に基づいて、脚部ユ
ニット３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの駆動を制御して、自律
的に行動することができる。

【００６５】そして、このようなロボット装置１におい
て、胴体部ユニット２に、動力源として蓄電池パック６
が収納される。具体的には、蓄電池パック６は、図２中
において二点破線で示すように、腹とされる部分（以
下、腹部という。）２ａに胴体部ユニット２に対して着
脱自在とされている。また、蓄電池パック６は、装着さ
れた状態において、図１に示すコネクタ３８がロボット
装置１内の図示しないコネクタと電気的に接続されるこ
とで、ロボット装置１に電流を供給することができるよ
うになる。

【００６６】このようなロボット装置１が動作すること
で、蓄電池パック６の電池モジュールは放電するが、放
熱特性が良いことから、電池モジュールの温度上昇は抑
えられる。さらに、例えば、ロボット装置１が備えるモ
ータやＣＰＵ等の動作により発生する熱によりロボット
装置１内の温度が上昇しても、蓄電池パック６は、放熱
特性が良いので、周囲環境の温度上昇に影響されること
なく、電池モジュールの温度上昇を抑えることができ
る。

【００６７】また、自然対流を利用することにより、そ
の放熱効果も期待できる。特に、蓄電池パックの放熱部
分とされる主面部（図１及び図２に示す窓部）を、横方
向に向くように電子機器に配置することにより、そのよ
うな主面部にて積極的に自然対流を発生させて、熱伝達
の効率を高めることができる。これにより、電池モジュ
ールの温度上昇を抑えることができる。

【００６８】すなわち例えば、ロボット装置１が通常の
使用状態とされる立ち姿勢とされた状態において、ロボ
ット装置１の腹部２ａへの蓄電池パック６の装着を、蓄
電池パック６の主面部が横方向に向くようにすれば、同
様な効果を得ることができる。このように、電子機器の
内部における空気流の流れを有効に活用すれば、蓄電池
パック６の放熱効率を高めることができる。

【００６９】なお、上述の実施の形態では、蓄電池パッ
クを駆動源として使用する電子機器としてロボット装置
を挙げて説明したが、蓄電池パックがロボット装置に使
用されることに限定されないことはいうまでもない。例
えば、蓄電池パックを、ノートパソコン、いわゆるカム
コーダ、ディスクプレイヤ等の電源として使用すること
もできる。

【００７０】また、上述の実施の形態では、本発明を、
２本のセル（電池モジュール）と収納ケースとからなる
蓄電池パックに適用した。しかし、これに限定されるも
のではなく、本発明を、収納ケースに適用することもで
きる。すなわち、電池モジュールが着脱自在とされる収
納ケースに適用することもできる。この場合、収納ケー
スには、高熱伝導率の材料により形成された部材、例え
ば、弾性シード部材を備えるようにする。また、収納ケ
ースには、上述したような窓部も形成する。このように
構成することで、電池モジュールが着脱自在とされた場
合でも、収納された状態において、電池モジュールが収
納ケース内に配置された上述の弾性シート部材に密着さ
れるようになるので、電池モジュールが発生する熱を、
弾性シート部材及び収納ケースを介して効率よく外部に
放熱することができるようになる。

【００７１】また、上述の実施の形態では、電池モジュ
ールが２本のセルによって蓄電池パックが構成される場
合について説明したが、蓄電池パックが２本のセルを備
える構成に限定されるものではない。例えば、セルの本
数は、仕様等に応じて決定する。また、大型形状の１つ
のセルだけを収納ケースに収納する構造のものであって
も良い。

【００７２】また、上述の実施の形態では、２本のセル
の配列を並列とした場合について説明した。しかし、こ
れに限定されるものではなく、直列等の異なる配列にす
ることもできる。

【００７３】

【発明の効果】本発明に係る電池は、電池素子と、電池
素子を収納し、電池素子の外側面形状に沿った内側面形
状を有した電池収納部と、電池収納部の内側面と電池素
子の外側面との間に介在されて、当該電池収納部の内側
面と電池素子の外側面とが接触される高熱電導部材とを
備えることにより、電池素子が、電池収納部に接触され
る高熱伝導部材に接触された状態として、電池収納部に
収納され、これにより、電池素子が発生した熱を、高熱
電導部材を介して電池収納部に伝達させて、電池収納部
から外部に放熱することができる。

【００７４】また、本発明に係る電池素子収納ケース
は、電池素子を収納し、電池素子の外側面形状に沿った
内側面形状を有した電池収納部と、電池収納部の内側面
と電池素子の外側面との間に介在されて、当該電池収納
部の内側面と電池素子の外側面とが接触される高熱電導
部材とを備えることにより、電池素子が、電池収納部に
接触される高熱伝導部材に接触された状態として、電池
収納部に収納され、これにより、電池素子が発生した熱
を、高熱電導部材を介して電池収納部に伝達させて、電
池収納部から外部に放熱することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態である蓄電池パックの構成
を示す分解斜視図である。

【図２】上述の蓄電池パックの構成を示す斜視図を示す
図である。

【図３】上述の蓄電池パックの構成を示す断面図であ
る。

【図４】蓄電池パックにおいて、２本のセルと収納ケー
スとの間に充填された接着材の状態を示す断面図であ
る。

【図５】上述の蓄電池パックの温度測定結果を示す特性
図である。

【図６】比較対象とされる従来の蓄電池パックの温度測
定結果を示す特性図である。

【図７】上述の蓄電池パックによって電源供給がなされ
るロボット装置の外観構成を示す斜視図である。

【図８】上述した蓄電池パックが装着された状態のロボ
ット装置の腹部を示す底面図である。

【符号の説明】

１０，２０セル、３０収納ケース、５０接着剤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者栗林克行東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (72)発明者家徳隆史東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内Ｆターム(参考） 5H040 AA28 AS11 AS14 AS15 AT01 AY04 AY08 CC28 CC32 LL00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電池素子と、上記電池素子を収納し、上記電池素子の外側面形状に沿
った内側面形状を有した電池収納部と、上記電池収納部の内側面と上記電池素子の外側面との間
に介在されて、当該電池収納部の内側面と上記電池素子
の外側面とが接触される高熱電導部材とを備えることを
特徴とする電池。
【請求項２】複数の上記電池素子を備え、上記電池収納部は、近接して配置された電池素子を収納
し、当該近接して配置された電池素子の外側面形状に沿
った内側面形状を有していることを特徴とする請求項１
記載の電池。
【請求項３】上記高熱伝導部材は、上記電池収納部の
内側面と上記電池の外側面と接着する高熱伝導材料から
なる接着部材であることを特徴とする請求項１記載の電
池。
【請求項４】上記高熱伝導部材は、高熱電導材料によ
り形成された可撓性部材又は弾性部材であることを特徴
とする請求項１記載の電池。
【請求項５】上記高熱伝導部材は、電気絶縁材料から
なることを特徴とする請求項１記載の電池。
【請求項６】上記電池収納部は、内部の熱を外部に放
熱する放熱部をさらに有していることを特徴とする請求
項１記載の電池。
【請求項７】上記放熱部は、上記電池収納部にインサ
ート成型された金属部材であることを特徴とする請求項
６記載の電池。
【請求項８】上記金属材料が、アルミニウムであるこ
とを特徴とする請求項７記載の電池。
【請求項９】上記電池収納部は、２個の略皿形状の部
材を付き合わせて略箱形形状とされていることを特徴と
する請求項１記載の電池。
【請求項１０】複数の略短冊形状の開口部が配列され
て略格子形状とされた窓部を設けていることを特徴とす
る請求項１記載の電池。
【請求項１１】電池素子を収納し、上記電池素子の外
側面形状に沿った内側面形状を有した電池収納部と、上記電池収納部の内側面と上記電池素子の外側面との間
に介在されて、当該電池収納部の内側面と上記電池素子
の外側面とが接触される高熱電導部材とを備えることを
特徴とする電池素子収納ケース。
【請求項１２】複数の上記電池素子が収納され、上記電池収納部は、近接して配置された電池素子を収納
し、当該近接して配置された電池素子の外側面形状に沿
った内側面形状を有していることを特徴とする請求項１
１記載の電池素子収納ケース。
【請求項１３】上記高熱伝導部材は、上記電池収納部
の内側面と上記電池の外側面と接着する高熱伝導材料か
らなる接着部材であることを特徴とする請求項１１記載
の電池素子収納ケース。
【請求項１４】上記高熱伝導部材は、高熱電導材料に
より形成された可撓性部材又は弾性部材であることを特
徴とする請求項１１記載の電池素子収納ケース。
【請求項１５】上記高熱伝導部材は、電気絶縁材料か
らなることを特徴とする請求項１１記載の電池素子収納
ケース。
【請求項１６】上記電池収納部は、内部の熱を外部に
放熱する放熱部をさらに有していることを特徴とする請
求項１１記載の電池素子収納ケース。
【請求項１７】上記放熱部は、上記電池収納部にイン
サート成型された金属部材であることを特徴とする請求
項１６記載の電池素子収納ケース。
【請求項１８】上記金属材料が、アルミニウムである
ことを特徴とする請求項１７記載の電池素子収納ケー
ス。
【請求項１９】上記電池収納部は、２個の略皿形状の
部材を付き合わせて略箱形形状とされていることを特徴
とする請求項１１記載の電池素子収納ケース。
【請求項２０】複数の略短冊形状の開口部が配列され
て略格子形状とされた窓部を設けていることを特徴とす
る請求項１１記載の電池素子収納ケース。