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WO2010032484A1 - 携帯電子機器 - Google Patents

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Publication number
WO2010032484A1
WO2010032484A1 PCT/JP2009/004751 JP2009004751W WO2010032484A1 WO 2010032484 A1 WO2010032484 A1 WO 2010032484A1 JP 2009004751 W JP2009004751 W JP 2009004751W WO 2010032484 A1 WO2010032484 A1 WO 2010032484A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electronic device
battery
portable electronic
heat insulating
insulating layer
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/004751
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
横山智彦
武澤秀治
岩本和也
山本泰右
Original Assignee
パナソニック株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニック株式会社 filed Critical パナソニック株式会社
Priority to KR1020107021263A priority Critical patent/KR101179364B1/ko
Priority to JP2010529650A priority patent/JP5643648B2/ja
Priority to US12/866,206 priority patent/US8673471B2/en
Priority to CN200980114459.1A priority patent/CN102017228B/zh
Publication of WO2010032484A1 publication Critical patent/WO2010032484A1/ja

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/658—Means for temperature control structurally associated with the cells by thermal insulation or shielding
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    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
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    • H01M10/052—Li-accumulators
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    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a portable electronic device. More specifically, the present invention relates to an improvement in a housing structure that houses a secondary battery as a power source.
  • the number of heat-generating components mounted on a substrate increases as the functionality increases. Due to heat radiation from the heat-generating component during use of the portable electronic device, the surface of the housing may become locally hot.
  • Patent Document 1 discloses a structure that advantageously dissipates heat from a heat-generating component by disposing a heat conducting member with excellent heat dissipation around a heat-generating component housed inside a casing of a portable electronic device. Yes.
  • the heat conducting member include metal materials such as aluminum alloy, magnesium alloy, stainless steel, and ordinary steel.
  • Patent Documents 2 to 4 disclose that a flame-retardant resin composition is used as a material for a housing or a part of an electronic device.
  • Patent Document 2 discloses a flame retardant resin composition in which a phosphorus-based flame retardant is added to an aromatic polycarbonate.
  • Patent Document 3 discloses a flame retardant resin composition obtained by adding a halogen-based flame retardant to polycarbonate.
  • Patent Document 4 discloses a flame retardant resin composition in which a phosphoric ester compound is added to polyphenylene ether.
  • Patent Document 5 discloses a resin composition containing an endothermic material such as aluminum hydroxide or magnesium hydroxide.
  • Aluminum hydroxide and magnesium hydroxide reduce the heat of combustion by heating.
  • Such endothermic reaction is a reaction that releases water.
  • Such an endothermic reaction exhibits a flame retardant effect.
  • secondary batteries such as lithium ion secondary batteries and nickel metal hydride storage batteries having high capacity and high energy density can be easily reduced in size and weight. Therefore, it is widely used as a power source for portable electronic devices.
  • Such a secondary battery has a high energy density and may generate heat suddenly when an abnormality occurs. Such heat generation may rapidly increase the surface temperature of the secondary battery.
  • Patent Document 6 discloses a battery pack including an outer case, a battery housed in the outer case, and a heat insulating layer formed between the inner surface of the outer case and the battery. Patent Document 6 discloses that such a heat insulating layer prevents a decrease in battery performance due to a decrease in environmental temperature.
  • the present invention is a portable electronic device that uses a secondary battery with a high energy density as a power source, and the generated heat is generated even when the secondary battery releases a large amount of heat in the event of an abnormality.
  • An object of the present invention is to provide a portable electronic device that can suppress the vicinity of the storage area of the secondary battery in the housing from locally becoming high temperature.
  • One aspect of the present invention is a portable electronic device that uses a secondary battery as a power source, and includes a housing, an electronic device body housed in the housing, and a battery housing portion housed in the housing.
  • the battery housing portion is a molded body having a battery fitting portion for fitting the secondary battery, and has a thickness of 500 to 3000 ⁇ m on the surface of the battery fitting portion, and a thermal conductivity of 0.2 W.
  • This is a portable electronic device in which a heat insulating layer of / m ⁇ K or less is formed.
  • Another aspect of the present invention is a portable electronic device that uses a secondary battery as a power source, and includes a housing, an electronic device main body housed in the housing, and a battery housing housed in the housing.
  • the battery storage portion is formed of a molded body including a battery fitting portion for fitting the secondary battery, and a lid portion covering the fitted secondary battery, On the surface of the battery fitting portion on the fitting side of the secondary battery, a heat dissipation layer having a thickness of 10 to 200 ⁇ m and a thermal conductivity of 0.5 W / m ⁇ K or more is formed.
  • a portable electronic device provided with a heat insulating layer having a thickness of 300 to 3000 ⁇ m and a thermal conductivity of 0.2 W / m ⁇ K or less.
  • the secondary battery is stored in the casing of the portable electronic device. An increase in local surface temperature near the region can be suppressed.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of the mobile phone shown in FIG. It is the perspective view which showed the electronic device main body typically. It is the perspective view which showed the battery accommodating part typically. It is the longitudinal cross-sectional view which showed typically the cross-sectional shape of the battery accommodating part which accommodated the secondary battery. It is the longitudinal cross-sectional view which showed typically the structure of the principal part of the battery accommodating part of the mobile telephone of 2nd Embodiment. It is the longitudinal cross-sectional view which showed typically the structure of the principal part of the other battery accommodating part of the mobile telephone of 2nd Embodiment.
  • FIG. 1 is a top view schematically showing an external appearance of a mobile phone 1 which is a mobile electronic device according to the first embodiment of the present invention.
  • 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of the mobile phone 1 shown in FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view of the connected electronic device main body 11 and the battery storage unit 12.
  • FIG. 4 is a perspective view of the battery storage unit 12 that stores the secondary battery 13.
  • FIG. 5 is a vertical cross-sectional view schematically showing a cross-sectional shape of the battery storage unit 12 in which the secondary battery 13 is stored.
  • the mobile phone 1 includes a housing 10, an electronic device main body 11 housed in the housing 10, a battery housing portion 12, and a secondary housing housed in the battery housing portion 12.
  • a battery 13 The electronic device main body 11 includes a speaker 18, a microphone 19, an image display unit 20, an input operation unit 21, a circuit unit 22, and a circuit board 23.
  • the speaker 18, the microphone 19, the image display unit 20, the input operation unit 21, and the circuit unit 22 are mounted on a circuit board 23 on which a predetermined circuit is formed.
  • the battery storage unit 12 includes a positive terminal and a negative terminal, and each terminal is mounted at a predetermined position of the circuit on the circuit board 23.
  • the speaker 18 is disposed so as to face the earpiece hole 118 provided at a predetermined position of the housing 10.
  • the microphone 19 is disposed so as to face a transmission hole 119 provided at a predetermined position of the housing 10.
  • the image display unit 20 is fitted and disposed in a display hole 120 provided in the housing 10 so that the display can be recognized from the outside.
  • the input operation unit 21 is disposed by being fitted to an input unit 121 formed of a dial combined with a plurality of input buttons provided on the housing 10 so that an operator can input information.
  • a card connector or a small camera device may be further mounted on the surface of the circuit board 23 as necessary.
  • the speaker 18 notifies an incoming call notification sound and outputs a received voice.
  • Call voice is input from the microphone 19.
  • the image display unit 20 displays images, characters, or figures. A liquid crystal monitor or the like can be used for the image display unit 20.
  • the input operation unit 21 accepts an operation input using the input unit 121. When the image display unit 20 is a touch panel, the image display unit 20 also serves as the input operation unit 21.
  • the circuit unit 22 includes a circuit control unit 22a and a storage unit 22b.
  • the circuit control unit 22a performs various operation controls according to input information input from the input operation unit 21 by the operator.
  • the storage unit 22b stores input information and the like input by the operator.
  • As the circuit control unit 22a a plurality of IC chips and a central integrated device (CPU) are used.
  • a memory such as a RAM or a ROM is used as the storage unit 22b.
  • the electronic device main body 11 is driven by electric power supplied from the secondary battery 13.
  • the operator sends a command signal to the circuit control unit 22 a by an input operation from the input operation unit 21. Then, a predetermined operation is caused by the sent command signal. Moreover, input information is memorize
  • the operator speaks toward the microphone 19.
  • the spoken voice is converted into a radio signal by a circuit in the circuit unit 22 and transmitted as a radio signal to another receiver.
  • radio signals emitted from other receivers are received by the antenna circuit.
  • the received radio signal is converted into an audio signal by a circuit in the circuit unit 22 and output from the speaker as an audio signal.
  • the housing 10 houses the electronic device main body 11 and the battery storage portion 12 therein.
  • the housing 10 is made of, for example, a metal material or a resin material.
  • the battery housing part 12 includes a battery fitting part 14 for fitting the secondary battery 13, and a lid part 15 covering the secondary battery 13 fitted to the battery fitting part 14. Is provided.
  • the battery fitting portion 14 is a concave member having an internal space corresponding to the shape of the secondary battery 13.
  • the opening of the recess is arranged so as to face the outside of the housing 10 in order to allow battery replacement.
  • the battery fitting portion 14 includes a positive terminal portion (not shown) that contacts a positive terminal (not shown) of the secondary battery 13 to be fitted, and a negative terminal portion (not shown) that contacts a negative terminal (not shown). ) And are provided.
  • the lid portion 15 is a member that is detachably provided on a portion of the housing 10 in which the battery fitting portion 14 is stored.
  • the lid 15 is mounted so as to cover the secondary battery 13 fitted in the recess and close the opening of the recess.
  • the secondary battery 13 is supported by fitting the secondary battery 13 into the recess.
  • a secondary battery such as a lithium ion secondary battery or a nickel hydride storage battery having a high capacity and a high energy density, which has been conventionally used in portable electronic devices, is particularly used. Used without limitation. Among these, a lithium ion secondary battery is particularly preferable because it has a high energy density and can be miniaturized.
  • the secondary battery 13 may be a single battery or a battery pack formed by combining a plurality of single batteries in series or in parallel.
  • the battery fitting portion 14 and the lid portion 15 are preferably made of a resin material or a metal material.
  • the resin material it is preferable to use a flame retardant resin composition obtained by adding a flame retardant to a matrix resin such as polycarbonate, polypropylene, or polyethylene terephthalate.
  • the flame retardant resin composition preferably has flame retardancy of V-0 or higher in the UL-94 standard combustion test.
  • the metal material is not particularly limited, but stainless steel, magnesium alloy, aluminum alloy and the like are preferably used.
  • the surface of the battery fitting portion 14 on the side facing the secondary battery 13 (hereinafter also referred to as “battery fitting side surface”) and the secondary battery of the lid portion 15.
  • a heat insulating layer 16 a is provided on the surface facing the side 13 (hereinafter referred to as “opposing side surface”). In this manner, the heat insulating layer 16a is formed on the surface of the battery storage unit 12 on the side where the secondary battery 13 is stored.
  • the periphery of the secondary battery 13 stored in the battery storage unit 12 is covered by the heat insulating layer 16a.
  • a heat insulating layer 16 a By providing such a heat insulating layer 16 a, it is possible to suppress the heat generated from the secondary battery 13 from being locally transmitted to the surface of the housing 10. Thereby, it is suppressed that the surface of the housing
  • the thickness of the heat insulating layer 16a is 500 to 3000 ⁇ m, preferably 800 to 1500 ⁇ m.
  • the thickness of the heat insulation layer 16a is less than 500 ⁇ m, the heat insulation property of the heat insulation layer 16a becomes insufficient. Thereby, there exists a possibility that the battery fitting part 14 and the cover part 15 may deform
  • the heat conductivity of the heat insulation layer 16a is 0.2 W / m ⁇ K or less, preferably 0.05 W / m ⁇ K or less.
  • the thermal conductivity of the heat insulation layer 16a exceeds 0.2 W / m ⁇ K, the heat insulation becomes insufficient, and the surface of the housing 10 becomes locally hot when the secondary battery 13 generates heat. There is a fear. Thereby, there exists a possibility that the battery fitting part 14 and the cover part 15 may deform
  • Such a heat insulating layer 16a is formed as follows.
  • the heat insulating layer 16a is formed by, for example, applying a composition for forming a heat insulating layer containing inorganic compound particles having heat insulating properties and a binder to the surface on which the heat insulating layer 16a is to be formed to form a coating film. can get.
  • Examples of the inorganic compound particles having heat insulation include inorganic compound particles that cause an endothermic reaction (hereinafter simply referred to as “endothermic inorganic compound particles”).
  • endothermic inorganic compound particles inorganic compound particles having an endothermic peak at a temperature of 80 ° C. or higher are preferable.
  • the heat insulating layer 16a containing such endothermic inorganic compound particles when the secondary battery generates heat, the endothermic inorganic compound particles absorb heat by an endothermic reaction. As a result, when the secondary battery generates heat, the surface of the housing 10 can be prevented from locally becoming high temperature.
  • Examples of the endothermic inorganic compound particles include inorganic hydrates, metal hydroxides and carbonates having a large endothermic peak at a temperature of 80 ° C. or higher, preferably an endothermic peak at a temperature of 80 ° C. or higher.
  • Specific examples include, for example, calcium sulfate dihydrate (CaSO 4 .2H 2 O), sodium hydrogen carbonate (NaHCO 3 ), aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ), magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ), Calcium carbonate (CaCO 3 ) and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, calcium sulfate dihydrate (CaSO 4 .2H 2 O) is preferable because it is particularly excellent in endothermic properties.
  • Calcium sulfate one half hydrate (CaSO 4 ⁇ 0.5H 2 O, plaster of Paris) shows a binding property by water and kneaded, turned dihydrate calcium sulphate by drying by coating Harden. Calcium sulfate half hydrate is particularly preferable because it can be used as an endothermic inorganic compound particle or a binder described later.
  • the temperature causing the endothermic reaction of the endothermic inorganic compound particles is as follows: calcium sulfate dihydrate is 80 to 150 ° C., sodium bicarbonate is 100 to 230 ° C., aluminum hydroxide is 230 to 350 ° C., magnesium hydroxide is 350 to 350 ° C. 450 ° C., calcium carbonate is 690-850 ° C. Therefore, the endothermic reaction can be continuously maintained by appropriately combining them.
  • the particle size of the endothermic inorganic compound particles is not particularly limited, but is preferably 500 to 3000 ⁇ m.
  • the binding property of the endothermic inorganic compound particles by the binder is improved in the heat insulating layer 16a.
  • local peeling of the heat insulating layer 16a, generation of cracks in the heat insulating layer 16a, and the like are suppressed, and the effect of the heat insulating layer 16a is exhibited over a long period of time.
  • the binder can be used without particular limitation as long as it is a resin material or an inorganic compound that can sufficiently bind the endothermic inorganic compound particles.
  • Specific examples thereof include polyvinylidene chloride (PVDC), polyvinylidene fluoride (PVDF), tetrafluoroethylene (PTFE), and the like.
  • PVDC polyvinylidene chloride
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • PTFE tetrafluoroethylene
  • calcium sulfate dihydrate is obtained by curing a mixture with water, and calcium sulfate half hydrate has both a binding agent action and an endothermic inorganic compound particle action. It is particularly preferable from the viewpoint.
  • the content ratio of the endothermic inorganic compound particles is preferably 30 to 95% by mass, more preferably 50 to 90% by mass in the heat insulating layer 16a.
  • the content of the binder is preferably 5 to 70% by mass, more preferably 5 to 50% by mass in the heat insulating layer 16a.
  • the composition for forming a heat insulating layer can be prepared by dissolving or dispersing inorganic compound particles having a heat insulating property and a binder in an organic solvent or water.
  • the heat insulation layer 16a applies the composition for heat insulation layer formation prepared in this way to the battery fitting side surface of the battery accommodating part 12, and the opposing side surface of the cover part 15, and forms a coating film. can get.
  • the heat insulating layer 16a is provided on both the battery fitting side surface of the battery fitting portion 14 and the opposite surface of the lid portion 15, but the heat insulating layer 16a may be provided only on one of them. Good.
  • the mobile phone of the second embodiment has the same configuration as that of the mobile phone 1 of the first embodiment except that the configuration of the heat insulating layer is different. In order to avoid duplication of explanation, explanation of portions other than detailed explanation of the configuration of the heat insulating layer is omitted.
  • FIG. 6 is a longitudinal sectional view schematically showing the configuration of the main part of the battery storage part of the mobile phone according to the second embodiment.
  • a heat insulating layer 16b as described below is formed instead of the heat insulating layer 16a formed in the battery storage part 12 of the mobile phone 1 of the first embodiment. ing.
  • the heat insulating layer 16 b is formed by laminating inorganic fiber sheets on the battery fitting side surface of the battery fitting portion 14 and the facing side surface of the lid portion 15.
  • the inorganic fiber sheet conventionally known heat-insulating fiber sheets made of inorganic fiber woven fabrics, nonwoven fabrics, paper products and the like are used without particular limitation.
  • Specific examples of such an inorganic fiber sheet include an inorganic fiber sheet made of glass wool, rock wool, or the like. Such an inorganic fiber sheet may be used alone or in combination of two or more.
  • the thermal conductivity of the inorganic fiber sheet is preferably 0.1 W / m ⁇ K or less, more preferably 0.05 W / m ⁇ K or less.
  • the thermal conductivity of glass wool is about 0.045 W / m ⁇ K.
  • the thickness of the inorganic fiber sheet is not particularly limited. Specifically, for example, a range of 500 to 3000 ⁇ m is preferable.
  • the weight per unit area of the inorganic fiber sheet is preferably 30 to 1000 mg / cm 2 .
  • the heat insulation layer 16b can be formed by adhering an inorganic fiber sheet to the battery fitting side surface of the battery fitting portion 14 and the opposite side surface of the lid portion 15. Further, instead of bonding, an engagement portion for fixing the inorganic fiber sheet is provided in advance on the battery fitting side surface of the battery fitting portion 14, and the inorganic fiber sheet is fixed by the engagement portion. May be,
  • FIG. 7 is a vertical cross-sectional view schematically showing the configuration of the main part of another battery storage unit of the mobile phone according to the second embodiment.
  • a heat insulating layer 16c as described below is formed instead of the heat insulating layer 16a formed in the battery storage unit 12 of the mobile phone 1 of the first embodiment. ing.
  • the heat insulating layer 16 c is formed by laminating a porous resin sheet on the battery fitting side surface of the battery fitting portion 14 and the facing side surface of the lid portion 15.
  • the porous resin sheet include conventionally known foam sheets such as urethane foam and styrene foam; vacuum heat insulating materials; expansion heat insulating materials; and the like.
  • the vacuum heat insulating material is a heat insulating material that is sealed by covering the core material with a porous structure with a laminate film and then reducing the pressure inside.
  • the core material urethane foam, glass wool, silica powder or the like can be used.
  • the expansion heat insulating material is a resin heat insulating material containing a material for expanding instantaneously and forming a porous body when exposed to a high temperature.
  • Specific examples of the expansion heat insulating material include Fibrok (trade name, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.).
  • the thermal conductivity of the porous resin sheet is preferably 0.1 W / m ⁇ K or less, more preferably 0.05 W / m ⁇ K or less.
  • the thermal conductivity of the porous resin sheet is too high, the heat insulating property tends to be insufficient.
  • the thickness of the porous resin sheet is not particularly limited. Specifically, for example, a range of 500 to 3000 ⁇ m is preferable.
  • the weight per unit area of the porous resin sheet is preferably 10 to 500 mg / cm 2 .
  • the heat insulating layer 16 c can be formed by adhering a porous resin sheet to the battery fitting side surface of the battery fitting portion 14 and the facing side surface of the lid portion 15.
  • an engagement part for fixing the porous resin sheet is provided in advance on the battery fitting side surface of the battery fitting part 14, and the porous resin sheet is attached by the engagement part. It may be fixed.
  • the battery fitting portion 14 and the lid portion 15 are formed of a metal material.
  • the heat insulating layer 16a, the heat insulating layer 16b, and the heat insulating layer 16c may be collectively referred to as a heat insulating layer 16.
  • FIGS. 8 to 10 are longitudinal sectional views schematically showing the vicinity of a portion where the rib 17 is formed, in a modification example in which the rib 17 is formed on the surface of the battery housing portion 12 described in the first embodiment.
  • a rib 17 is formed to form a space S between the surface of the battery housing part 12 and the surface of the secondary battery 13 fitted to the battery fitting part 14. ing.
  • it is the same form as the battery accommodating part 12 of 1st Embodiment. In order to avoid duplication of explanation, explanation of parts other than the detailed explanation of the battery storage unit is omitted.
  • FIG. 8 is a vertical cross-sectional view schematically showing the vicinity of the portion where the rib 17 of the battery storage portion 12 is formed.
  • FIG. 8 shows a state in which the ribs 17 are formed on the lid portion 15 that is a part of the battery housing portion 12, but similar ribs 17 are also formed on the surface of the battery fitting portion 14.
  • a plurality of ribs 17 are formed on the surface of the lid portion 15 of the battery housing portion 12.
  • the surface of the cover part 15 and the surface of the secondary battery 13 are in point contact by the rib 17, thereby forming a space S.
  • Such a space S becomes an air layer with extremely low thermal conductivity. Therefore, by forming the rib 17, when the secondary battery 13 generates heat, it is possible to further suppress heat from being transmitted to the surface of the housing 10 by the air layer.
  • the shape of the rib 17 is not particularly limited, but a cone shape such as a cone shape or a pyramid shape is particularly preferable. According to the conical shape, the secondary battery 13 can be supported with a small contact area. Thereby, the heat generated by the secondary battery 13 can be more difficult to be transmitted to the surface of the housing 10.
  • the height of the rib 17 will not be specifically limited if it is the height which can provide sufficient space between the surface of the battery fitting part 14, and the surface of the secondary battery 13 fitted. Specifically, for example, it is preferably in the range of 0.5 to 3.0 mm, more preferably 0.8 to 1.5 mm.
  • the rib 17 may be formed by integral molding with the molded body of the battery housing portion 12 or may be formed by bonding or welding another member to the molded body of the battery housing portion 12.
  • FIG. 8 shows an example in which a space S is formed by a rib 17 between the surface of the battery housing portion 12 and the heat insulating layer 16.
  • the surface of the heat insulation layer 16 is exposed by making the heat insulation layer 16 directly formed on the surface of the cover part 15 of the battery storage part 12 expose the shape of the rib 17 on the surface of the cover part 15.
  • a space S may be formed between the secondary battery 13 and the surface of the secondary battery 13.
  • a space S is formed between the surface of the heat insulating layer 16 and the surface of the secondary battery 13 by adhering a heat insulating layer 16 having ribs 17 to the surface of the lid portion 15 in advance. May be. 9 and 10 show a state in which the rib 17 is formed on the lid portion 15 which is a part of the battery housing portion 12, but the same rib 17 is also formed on the surface of the battery fitting portion 14.
  • the mobile phone 30 of the fourth embodiment has the same configuration as the mobile phone 1 of the first embodiment, except that the configuration of the battery storage unit is different. In order to avoid duplication of explanation, explanations of parts other than the detailed explanation of the configuration of the battery storage unit are omitted.
  • FIG. 11 is a longitudinal sectional view schematically showing a configuration of a mobile phone 30 which is a mobile electronic device of the fourth embodiment.
  • the mobile phone 30 of the fourth embodiment has a battery storage portion 31 as described below, instead of the battery storage portion 12 of the mobile phone 1 of the first embodiment.
  • a heat radiation layer 32 is formed on the surface inside the battery fitting portion 14 (X side in the figure). By forming such a heat dissipation layer 32, heat generated from the secondary battery 13 can be diffused toward the inside of the mobile phone 30.
  • a heat insulating layer 16 is formed on the surface of the lid 15 on the side facing the secondary battery 13. By forming such a heat insulating layer 16, it is possible to make it difficult to transfer heat generated from the secondary battery 13 to the surface of the casing 10 of the mobile phone 30.
  • the heat radiation layer 32 is formed by laminating a heat radiating body having a high heat radiating property on the inner surface (X side in the drawing) of the housing 10 of the battery fitting portion 14.
  • a sheet made of a metal material or graphite is used as the radiator.
  • the thickness of the heat dissipation layer 32 is preferably 10 to 200 ⁇ m, more preferably 30 to 100 ⁇ m. When the thickness of the heat dissipation layer 32 is too thin, the heat dissipation becomes insufficient. In addition, when the thickness of the heat dissipation layer 32 is too thick, the size of the battery storage unit 31 is increased, and the degree of freedom in designing the mobile phone 30 is reduced.
  • the heat conductivity of the heat dissipation layer 32 is preferably 0.5 W / m ⁇ K or more, and more preferably 1.0 W / m ⁇ K or more. When the thermal conductivity of the heat dissipation layer 32 is too low, the heat dissipation is insufficient.
  • the heat insulation layer 16 has a thickness of 300 to 3000 ⁇ m.
  • the thickness of the heat insulation layer 16 is less than 300 ⁇ m, the heat insulation property of the heat insulation layer 16 becomes insufficient. Thereby, there exists a possibility that the battery fitting part 14 and the cover part 15 may deform
  • the thickness of the heat insulating layer 16 exceeds 3000 ⁇ m, the thickness of the battery housing portion 31 becomes too thick, and the degree of freedom in designing for miniaturization of the mobile phone 1 is lowered.
  • the thickness of the heat insulating layer 16 is preferably larger than the thickness of the heat dissipation layer 32.
  • the mobile electronic device of the present invention has been described in detail by taking the mobile phone of the first to fifth embodiments as an example, the present invention can naturally be applied to a mobile electronic device other than the mobile phone.
  • portable electronic devices such as PDAs, game machines, digital still cameras (DSC), portable music devices, notebook personal computers powered by a battery pack that combines a plurality of secondary batteries, and portable video cameras. Applicable to equipment.
  • the technical features of the present invention can also be used for exterior materials for large secondary batteries used as power sources for electric vehicles and the like.
  • the portable electronic device of the present invention has an advantage that even if the secondary battery generates heat, its shape is maintained, and a sudden rise in surface temperature is suppressed, and it is used for the same application as a conventional portable electronic device. it can.

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Abstract

　二次電池を電源とし、筐体と、前記筐体内に収納された電子機器本体と、前記筐体内に収納された電池収納部とを備え、表面が局所的に高温になるのが抑制された、安全性の高い携帯電子機器を提供する。この携帯用電子機器では、前記電池収納部が、前記二次電池を嵌合するための電池嵌合部を有する成形体であり、前記電池嵌合部の表面に、厚み５００～３０００μｍであり、熱伝導率０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以下である断熱層が設けられている。

Description

携帯電子機器
　本発明は、携帯電子機器に関する。さらに詳しくは、本発明は、電源である二次電池を収納する筐体構造の改良に関する。
　携帯電話、携帯情報端末、ノートブック型パーソナルコンピュータ、ビデオカメラ、携帯ゲーム機等の携帯電子機器は、高機能化が進むにつれて、基板上に実装される発熱部品の数が増える。携帯電子機器の使用時の発熱部品からの放熱により、筐体表面が局所的に高温になることがある。
　特許文献１は、携帯電子機器の筐体内部に収納される発熱部品の周囲に放熱性に優れた熱伝導部材を配置することにより、発熱部品からの熱を有利に放散する構造を開示している。熱伝導部材としては、アルミニウム合金、マグネシウム合金、ステンレス鋼、普通鋼などの金属材料が挙げられている。
　特許文献２～４は、難燃化された樹脂組成物を電子機器の筐体や部品の材料に用いることを開示している。具体的には、特許文献２は、芳香族ポリカーボネートにリン系難燃剤を添加した難燃性樹脂組成物を開示している。特許文献３は、ポリカーボネートにハロゲン系難燃剤を添加した難燃性樹脂組成物を開示している。特許文献４は、ポリフェニレンエーテルにリン酸エステル化合物を添加した難燃性樹脂組成物を開示している。
　特許文献５は、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの吸熱材を含有する樹脂組成物を開示している。水酸化アルミニウム及び水酸化マグネシウムは、加熱により燃焼熱を低減させる。また、このような吸熱反応は水を放出する反応である。このような吸熱反応は、難燃効果を発揮する。
　ところで、高容量及び高エネルギー密度を有するリチウムイオン二次電池、ニッケル水素蓄電池などの二次電池は、小型化及び軽量化が容易である。そのために、携帯電子機器の電源として広く用いられている。
　このような二次電池は、エネルギー密度が高いために、異常時には急激に発熱する可能性がある。このような発熱は、二次電池の表面温度を急激に高める恐れがある。
　特許文献６は、外装ケースと、外装ケースの内部に収納される電池と、外装ケース内面と電池との間に形成される断熱層とを含む電池パックを開示している。また、特許文献６は、このような断熱層が、環境温度の低下による電池性能の低下を防止すると開示している。
国際公開第２００８／０６２８７９号パンフレット 特許第３６８２１４８号明細書 特開平１０－４６０１５号公報 特開平９－８２２９３号公報 特許第３４０８６７６号明細書 特開平５－２３４５７３号公報
　本発明は、エネルギー密度の高い二次電池を電源とする携帯電子機器であって、異常時に二次電池が大量の熱を放出した場合であっても、発生した熱が携帯電子機器の筐体に伝わり、筐体の二次電池の収納領域付近が局所的に高温になることを抑制できる携帯電子機器を提供することを目的とする。
　本発明の一局面は、二次電池を電源とする携帯電子機器であって、筐体と、前記筐体内に収納された電子機器本体と、前記筐体内に収納された電池収納部とを備え、前記電池収納部が、前記二次電池を嵌合するための電池嵌合部を有する成形体であり、前記電池嵌合部の表面に、厚み５００～３０００μｍであり、熱伝導率０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以下である断熱層が形成された携帯電子機器である。
　また、本発明の他の一局面は、二次電池を電源とする携帯電子機器であって、筐体と、前記筐体内に収納された電子機器本体と、前記筐体内に収納された電池収納部とを備え、前記電池収納部が、前記二次電池を嵌合するための電池嵌合部と、嵌合された前記二次電池を覆う蓋部とを備える成形体から構成されており、前記電池嵌合部の前記二次電池の嵌合側の表面に、厚み１０～２００μｍであり、熱伝導率０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上の放熱層が形成されており、前記蓋部の表面に、厚み３００～３０００μｍであり、熱伝導率０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以下である断熱層を設けた携帯電子機器である。
　本発明の目的、特徴、局面、及び利点は、以下の詳細な説明及び添付した図面によって、より明白となる。
　本発明によれば、携帯電子機器の電源として用いられているエネルギー密度の高い二次電池が、異常時に大量の熱を発した場合であっても、携帯電子機器の筐体の二次電池収納領域付近の局所的な表面温度の上昇を抑制することができる。
第１実施形態の携帯電子機器である、携帯電話機の外観を模式的に示した上面図である。 図１に示した携帯電話機のII－II線の断面図である。 電子機器本体を模式的に示した斜視図である。 電池収納部を模式的に示した斜視図である。 二次電池を収納した電池収納部の断面形状を模式的に示した縦断面図である。 第２実施形態の携帯電話機の電池収納部の要部の構成を模式的に示した縦断面図である。 第２実施形態の携帯電話機の他の電池収納部の要部の構成を模式的に示した縦断面図である。 第３実施形態の携帯電話機の電池収納部の要部の構成を模式的に示した縦断面図である。 第３実施形態の携帯電話機の他の電池収納部の要部の構成を模式的に示した縦断面図である。 第３実施形態の携帯電話機の他の電池収納部の要部の構成を模式的に示した縦断面図である。 第４実施形態の携帯電話機の構成を模式的に示した縦断面図である。
［第１実施形態］
　図１は、本発明の第１実施形態の携帯電子機器である、携帯電話機１の外観を模式的に示した上面図である。図２は、図１に示した携帯電話機１のII－II線の断面図である。図３は、接続された電子機器本体１１及び電池収納部１２の斜視図である。図４は、二次電池１３を収納する電池収納部１２の斜視図である。図５は、二次電池１３を収納した電池収納部１２の断面形状を模式的に示した縦断面図である。
　はじめに、携帯電話機１の構成について説明する。
　携帯電話機１は、図１及び図２に示すように、筐体１０と、筐体１０内に収納された電子機器本体１１と、電池収納部１２と、電池収納部１２に収納された二次電池１３とを備える。電子機器本体１１は、スピーカー１８と、マイクロフォン１９と、画像表示部２０と、入力操作部２１と、回路部２２と、回路基板２３とを備える。
　図２に示すように、スピーカー１８、マイクロフォン１９、画像表示部２０、入力操作部２１、及び回路部２２は所定の回路が形成された回路基板２３上に実装されている。電池収納部１２は、正極端子及び負極端子を備え、各端子により、回路基板２３上の回路の所定の位置にそれぞれ実装されている。
　図２に示すように、スピーカー１８は、筐体１０の所定の位置に設けられた受話孔１１８に対向するように配設されている。また、マイクロフォン１９は、筐体１０の所定の位置に設けられた送話孔１１９に対向するように配設されている。画像表示部２０は、外部から表示を認識できるように筐体１０に設けられた表示孔１２０に嵌合されて配設されている。
　入力操作部２１は、操作者が情報入力できるように筐体１０に設けられた複数の入力ボタンを組み合わせた文字盤からなる入力部１２１に嵌合されて配設されている。なお、回路基板２３の表面には、さらに、必要に応じて、カードコネクターや、小型カメラ装置が実装されていてもよい。
　スピーカー１８は、着信通知音を報知し、また受話音声を出力する。マイクロフォン１９から通話音声は入力される。画像表示部２０は、画像、文字または図形を表示する。画像表示部２０には、液晶モニターなどを使用できる。入力操作部２１は、入力部１２１を用いて入力される操作を受け付ける。画像表示部２０がタッチパネルである場合には、画像表示部２０が入力操作部２１を兼ねる。
　回路部２２は、回路制御部２２ａ及び記憶部２２ｂを備えている。回路制御部２２ａは操作者が入力操作部２１から入力した、入力情報に応じて各種の動作制御を実行する。記憶部２２ｂは操作者が入力した入力情報等を記憶する。回路制御部２２ａとしては、複数のＩＣチップや中央集積装置（ＣＰＵ）が用いられる。記憶部２２ｂとしては、ＲＡＭやＲＯＭ等のメモリが用いられる。
　電子機器本体１１は、二次電池１３から供給される電力により駆動される。
　操作者は、入力操作部２１からの入力操作により、回路制御部２２ａに対して命令信号を送る。そして、送られた命令信号により、所定の動作を起こす。また、必要に応じて、入力情報を記憶部２２ｂに記憶させる。
　また、操作者は、マイクロフォン１９に向けて発話する。発話された音声は回路部２２内の回路により無線信号に変換されて、無線信号として他の受信機に向けて送信される。また、他の受信機から発せられた無線信号は、アンテナ回路により受信される。受信された無線信号は回路部２２内の回路により音声信号に変換され、音声信号としてスピーカーから出力される。
　次に、携帯電話機１を構成する筐体１０について説明する。筐体１０は、その内部に電子機器本体１１及び電池収納部１２を収納する。筐体１０は、たとえば、金属材料または樹脂材料から作製される。
　次に、携帯電話機１を構成する電池収納部１２について詳しく説明する。
　電池収納部１２は、図４に示すように、二次電池１３を嵌合するための電池嵌合部１４と、電池嵌合部１４に嵌合された二次電池１３を覆う蓋部１５とを備える。
　電池嵌合部１４は、二次電池１３の形状に対応する内部空間を有する凹部状の部材である。凹部の開口は、電池交換を可能にするために、筐体１０の外方に面するように配設されている。電池嵌合部１４には、嵌合される二次電池１３の正極端子（不図示）と当接する正極端子部（不図示）及び、負極端子（不図示）と当接する負極端子部（不図示）とが設けられている。
　蓋部１５は、筐体１０の電池嵌合部１４が収納された部分に脱着可能に設けられる部材である。蓋部１５は、凹部に嵌合された二次電池１３を覆い、凹部の開口を塞ぐように装着される。凹部に二次電池１３を嵌合することにより、二次電池１３が支持される。
　電池収納部１２に収納される二次電池１３としては、従来から携帯電子機器に用いられている、高容量及び高エネルギー密度を有するリチウムイオン二次電池やニッケル水素蓄電池などの二次電池が特に限定なく用いられる。これらの中でも、エネルギー密度が高く、小型化が可能な点からリチウムイオン二次電池がとくに好ましい。なお、二次電池１３としては、単電池であっても、複数の単電池を直列または並列に組み合わせてなる電池パックの形態であってもよい。
　電池嵌合部１４及び蓋部１５は、好ましくは、樹脂材料または金属材料により作製される。樹脂材料には、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートなどのマトリックス樹脂に難燃剤を添加した難燃性樹脂組成物を用いることが好ましい。難燃性樹脂組成物は、ＵＬ-９４規格の燃焼試験でＶ－０以上の難燃性を有するものが好ましい。金属材料は特に制限されないが、ステンレス鋼、マグネシウム合金、アルミニウム合金などが好ましく用いられる。
　そして、図２及び図５に示すように、電池嵌合部１４の二次電池１３と対向する側の表面（以下、「電池嵌合側表面」とも呼ぶ）及び、蓋部１５の二次電池１３と対向する側の表面（以下「対向側表面」とする）には断熱層１６ａが設けられている。このようにして、電池収納部１２の二次電池１３が収納される側の表面に断熱層１６ａが形成されている。
　このような構成によれば、電池収納部１２に収納された二次電池１３は、断熱層１６ａにより、その周囲が覆われる。このような断熱層１６ａを設けることにより、二次電池１３から発熱した熱が筐体１０の表面に局所的に伝わることを抑制できる。これにより、筐体１０の表面が局所的に高温になることが抑制される。そして、熱により生じる電池収納部１２や筐体１０の損傷が抑制される。
　断熱層１６ａの厚みは、５００～３０００μｍであり、好ましくは８００～１５００μｍである。断熱層１６ａの厚みが５００μｍ未満の場合には、断熱層１６ａの断熱性が不十分になる。それにより、電池嵌合部１４や蓋部１５が変形するおそれがある。また、断熱層１６ａの厚みが３０００μｍを超える場合には、電池収納部１２の厚みが厚くなりすぎて、携帯電話機１の小型化のための設計の自由度が低下する。
　また、断熱層１６ａの熱伝導率は、０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以下であり、好ましくは０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以下である。断熱層１６ａの熱伝導率が０．２Ｗ／ｍ・Ｋを超える場合には、断熱性が不十分になり、二次電池１３が発熱した場合に筐体１０の表面が局所的に高温になるおそれがある。それにより、電池嵌合部１４や蓋部１５が変形するおそれがある。
　このような断熱層１６ａは、以下のようにして形成される。
　断熱層１６ａは、例えば、断熱層１６ａを形成しようとする表面に、断熱性を有する無機化合物粒子と、結着剤を含有する断熱層形成用組成物を塗布して塗膜を形成することにより得られる。
　断熱性を有する無機化合物粒子としては、吸熱反応を起こす無機化合物粒子（以下単に「吸熱性無機化合物粒子」とする）が挙げられる。吸熱性無機化合物粒子としては、８０℃以上の温度に吸熱ピークを有するような無機化合物粒子が好ましい。このような吸熱性無機化合物粒子を含有する断熱層１６ａによれば、二次電池が発熱した場合に、吸熱性無機化合物粒子が吸熱反応により熱を吸収する。その結果、二次電池が発熱した場合に、筐体１０の表面が局所的に高温になることを抑制することができる。
　吸熱性無機化合物粒子としては、８０℃以上の温度に吸熱量が大きいピーク、好ましくは８０℃以上の温度に吸熱ピークを有するような無機水和物、金属水酸化物及び炭酸塩等が挙げられる。具体例としては、例えば、硫酸カルシウム二水和物（ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ）、炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ３）、水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）３）、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）等が挙げられる。これらは単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中では、硫酸カルシウム二水和物（ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ）が吸熱性にとくに優れる点から好ましい。
　硫酸カルシウム二分の一水和物（ＣａＳＯ４・０．５Ｈ２Ｏ、焼石膏）は、水と混練することにより結着性を示し、塗布して乾燥することにより硫酸カルシウム二水和物になって硬化する。硫酸カルシウム二分の一水和物は、吸熱性無機化合物粒子としても、後述する結着剤としても用いうる点からとくに好ましい。
　上記吸熱性無機化合物粒子の吸熱反応を起こす温度は、硫酸カルシウム二水和物が８０～１５０℃、炭酸水素ナトリウムが１００～２３０℃、水酸化アルミニウムが２３０～３５０℃、水酸化マグネシウムが３５０～４５０℃、炭酸カルシウムが６９０～８５０℃である。従って、これらを適宜組み合わせることにより、吸熱反応を連続的に持続させることもできる。
　吸熱性無機化合物粒子の粒径は特に制限されないが、好ましくは５００～３０００μｍである。吸熱性無機化合物粒子の粒径が前記範囲内であれば、断熱層１６ａにおいて、結着剤による吸熱性無機化合物粒子の結着性が向上する。その結果、断熱層１６ａの局所的な剥落、断熱層１６ａでの亀裂の発生などが抑制され、断熱層１６ａの効果が長期にわたって発揮される。
　結着剤は、吸熱性無機化合物粒子を充分に結着できる樹脂材料や無機化合物であれば、特に限定なく使用できる。その具体例としては、例えば、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、テトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等が挙げられる。また、無機化合物としては、水との混合物を硬化させることにより硫酸カルシウム二水和物になる、硫酸カルシウム二分の一水和物が結着剤の作用と吸熱性無機化合物粒子の作用とを兼ね備える点からとくに好ましい。
　吸熱性無機化合物粒子の含有割合としては、断熱層１６ａ中、３０～９５質量％、さらには５０～９０質量％であることが好ましい。吸熱性無機化合物粒子の含有割合が低すぎる場合には断熱層１６ａによる断熱性が不十分になる傾向があり、高すぎる場合には、断熱層１６ａが剥落しやすくなったり、強度が低下したりする傾向がある。
　また、結着剤の含有割合は、断熱層１６ａ中、５～７０質量％、さらには５～５０質量％であることが好ましい。
　断熱層形成用組成物は、断熱性を有する無機化合物粒子及び結着剤を、有機溶媒または水に溶解または分散させることにより調製することができる。そして、断熱層１６ａは、このように調製された断熱層形成用組成物を電池収納部１２の電池嵌合側表面、及び蓋部１５の対向側表面に塗布して塗膜を形成することにより得られる。
　断熱層形成用組成物の塗布には、浸漬塗布法、ローラ塗布法、スプレー塗布法、ドクターブレード塗布法などの、従来から公知の塗布方法がとくに限定なく利用できる。そして、塗布した後、溶媒を乾燥させる等により断熱層１６ａとなる塗膜が形成される。
　なお、本実施形態では、電池嵌合部１４の電池嵌合側表面及び蓋部１５の対向側表面の両方に断熱層１６ａを設けているが、いずれか一方のみに断熱層１６ａを設けてもよい。
［第２実施形態］
　次に、第２実施形態の携帯電話機について説明する。第２実施形態の携帯電話機は、断熱層の構成が異なる以外は、第１実施形態の携帯電話機１と同じ構成である。説明の重複を避けるために、断熱層の構成の詳しい説明以外の部分の説明は省略する。
　図６は、第２実施形態の携帯電話機の電池収納部の要部の構成を模式的に示した縦断面図である。第２実施形態の携帯電話機の電池収納部には、第１実施形態の携帯電話機１の電池収納部１２に形成された断熱層１６ａの代わりに、以下に説明するような断熱層１６ｂが形成されている。
　断熱層１６ｂは、図６に示すように、電池嵌合部１４の電池嵌合側表面、及び蓋部１５の対向側表面に無機繊維シートを積層することにより形成される。
　無機繊維シートは、従来から知られた、無機繊維の織布、不織布、抄造物などからなる断熱性の繊維シートがとくに限定なく用いられる。このような無機繊維シートの具体例としては、例えば、グラスウールやロックウールなどからなる無機繊維シートが挙げられる。このような無機繊維シートは、単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　無機繊維シートの熱伝導率は、０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以下、さらには０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることが好ましい。無機繊維シートの熱伝導率が高すぎる場合には、断熱性が不十分になる傾向がある。なお、例えば、グラスウールの熱伝導率は、０．０４５Ｗ／ｍ・Ｋ程度である。
　無機繊維シートの厚みは特に限定されない。具体的には、例えば、５００～３０００μｍの範囲であることが好ましい。また、無機繊維シートの単位面積当たりの重量は、３０～１０００ｍｇ／ｃｍ２であることが好ましい。
　断熱層１６ｂは、電池嵌合部１４の電池嵌合側表面、及び蓋部１５の対向側表面に無機繊維シートを接着することにより形成することができる。また、接着する代わりに、電池嵌合部１４の電池嵌合側表面に、予め、無機繊維シートを固定するための係合部を設けておき、その係合部により、無機繊維シートを固定してもよい、
　次に、第２実施形態の他の携帯電話機について説明する。本実施形態の携帯電話機は、断熱層の構成が異なる以外は、第１実施形態の携帯電話機１と同じ構成である。説明の重複を避けるために、断熱層の構成の詳しい説明以外の部分は説明を省略する。
　図７は、第２実施形態の携帯電話機の他の電池収納部の要部の構成を模式的に示した縦断面図である。本実施形態の携帯電話機の電池収納部１２には、第１実施形態の携帯電話機１の電池収納部１２に形成された断熱層１６ａの代わりに、以下に説明するような断熱層１６ｃが形成されている。
　断熱層１６ｃは、図７に示すように、電池嵌合部１４の電池嵌合側表面、及び蓋部１５の対向側表面に多孔質樹脂シートを積層することにより形成される。
　多孔質樹脂シートの具体例としては、従来から知られた、ウレタンフォーム、スチレンフォームなどの発泡シート；真空断熱材；膨張断熱材；等が挙げられる。
　真空断熱材とは、多孔質構造の芯材をラミネートフィルムで被覆した後、内部を減圧にして封止した断熱材である。芯材には、ウレタンフォーム、グラスウール、シリカ粉末などを使用できる。
　膨張断熱材とは、高温に晒されると、瞬時に膨張して多孔体を形成するための材料を含有する樹脂製断熱材である。膨張断熱材の具体例としては、例えば、フィブロック（商標名、積水化学工業（株）製）等が挙げられる。
　多孔質樹脂シートの熱伝導率は、０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以下、さらには０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることが好ましい。多孔質樹脂シートの熱伝導率が高すぎる場合には、断熱性が不十分になる傾向がある。
　多孔質樹脂シートの厚みは特に限定されない。具体的には、例えば、５００～３０００μｍの範囲であることが好ましい。また、多孔質樹脂シートの単位面積当たりの重量は、好ましくは１０～５００ｍｇ／ｃｍ２であることが好ましい。
　断熱層１６ｃは、電池嵌合部１４の電池嵌合側表面、及び蓋部１５の対向側表面に多孔質樹脂シートを接着することにより形成することができる。また、接着する代わりに、電池嵌合部１４の電池嵌合側表面に、予め、多孔質樹脂シートを固定するための係合部を設けておき、その係合部により、多孔質樹脂シートを固定してもよい。本実施形態では、電池嵌合部１４及び蓋部１５は金属材料により形成されている。
　本明細書では、断熱層１６ａ、断熱層１６ｂ及び断熱層１６ｃを、断熱層１６と総称することがある。
［第３実施形態］
　次に、第３実施形態の携帯電話機について説明する。図８～図１０は、それぞれ、第１実施形態で説明した電池収納部１２の表面にリブ１７を形成した変形例の、リブ１７の形成部分付近を模式的に示した縦断面図である。
　第３実施形態の携帯電話機は、電池収納部１２の表面と、電池嵌合部１４に嵌合される二次電池１３の表面との間に空間Ｓを形成するための、リブ１７が形成されている。それ以外は第１実施形態の電池収納部１２と同様の形態である。説明の重複を避けるために、電池収納部の詳しい説明以外の部分の説明は省略する。
　図８は、電池収納部１２のリブ１７の形成部分付近を模式的に示した縦断面図である。図８は、電池収納部１２の一部である蓋部１５にリブ１７が形成された状態を示しているが、電池嵌合部１４の表面にも同様のリブ１７が形成されている。
　図８に示すように、電池収納部１２の蓋部１５の表面には、複数のリブ１７が形成されている。そして、リブ１７により、蓋部１５の表面と、二次電池１３との表面が点接触し、それにより、空間Ｓが形成されている。このような空間Ｓは、熱伝導率のきわめて低い空気層になる。従って、リブ１７を形成することにより、二次電池１３が発熱した場合に、空気層により筐体１０の表面に熱が伝わることをさらに抑制することができる。
　リブ１７の形状は特に限定されないが、円錐状や角錐状などの錐状形状が特に好ましい。錐状形状によれば、小さい接触面積で二次電池１３を支持することができる。それにより、二次電池１３の発熱を筐体１０の表面に、より伝えにくくすることができる。
　また、リブ１７の高さは、電池嵌合部１４の表面と嵌合される二次電池１３の表面との間に充分な空間を設けることができる高さであれば特に限定されない。具体的には、例えば、０．５～３．０ｍｍ、さらには、０．８～１．５ｍｍの範囲であることが好ましい。
　リブ１７は、電池収納部１２の成形体と一体成形により成形されていても、電池収納部１２の成形体に別部材を接着または溶着することにより形成してもよい。図８は、電池収納部１２の表面と断熱層１６との間にリブ１７により空間Ｓを形成した例を示している。
　また、図９に示すように、電池収納部１２の蓋部１５の表面に直接形成された断熱層１６に、蓋部１５の表面のリブ１７形状を表出させることにより、断熱層１６の表面と二次電池１３の表面との間に空間Ｓを形成してもよい。また、図１０に示すように、蓋部１５の表面に予めリブ１７を有する断熱層１６を接着することにより、断熱層１６の表面と二次電池１３の表面との間に空間Ｓを形成してもよい。図９及び図１０は、電池収納部１２の一部である蓋部１５にリブ１７が形成された状態を示しているが、電池嵌合部１４の表面にも同様のリブ１７が形成されている。
［第４実施形態］
　次に、第４実施形態の携帯電話機３０について図１１を参照しながら説明する。第４実施形態の携帯電話機３０は、電池収納部の構成が異なる以外は、第１実施形態の携帯電話機１と同じ構成である。説明の重複を避けるために、電池収納部の構成の詳しい説明以外の部分の説明は省略する。
　図１１は、第４実施形態の携帯電子機器である携帯電話機３０の構成を模式的に示す縦断面図である。第４実施形態の携帯電話機３０は、第１実施形態の携帯電話機１の電池収納部１２の代わりに、以下に説明するような電池収納部３１を有する。
　電池収納部３１には、電池嵌合部１４の内側（図中のＸ側）の表面に放熱層３２が形成されている。このような放熱層３２を形成することにより、二次電池１３から発生する熱を携帯電話機３０の内部方向に向けて拡散させることができる。一方、蓋部１５が二次電池１３と対向する側の表面には、断熱層１６が形成されている。このような断熱層１６を形成することにより、二次電池１３から発生する熱を携帯電話機３０の筐体１０の表面に熱を伝えにくくすることができる。
　その結果、携帯電子機器の使用者が直接触れる部分である、筐体１０の表面の温度が、局所的に急上昇することを抑制することができる。従って、二次電池１３が、異常発熱しても、使用者は、二次電池１３の異常発熱を感じにくくなる。
　放熱層３２は、図１１に示すように、電池嵌合部１４の筐体１０の内側（図中のＸ側）の表面に放熱性の高い放熱体を積層することにより形成される。放熱体としては、金属材料やグラファイトからなるシート等が用いられる。
　放熱層３２の厚みは、１０～２００μｍ、さらには３０～１００μｍであることが好ましい。放熱層３２の厚みが薄すぎる場合には放熱性が不十分になる。また、放熱層３２の厚みが厚すぎる場合には、電池収納部３１の寸法が大きくなり、携帯電話機３０の設計の自由度が低下する。
　また、放熱層３２の熱伝導率は、０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上、さらには１．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。放熱層３２の熱伝導率が低すぎる場合には放熱性が不十分になる。
　また、断熱層１６としては、第１実施形態または第２実施形態で説明したものと同様のものが用いられる。この場合、断熱層１６の厚みは、３００～３０００μｍである。断熱層１６の厚みが３００μｍ未満の場合には、断熱層１６の断熱性が不十分になる。それにより、電池嵌合部１４や蓋部１５が変形するおそれがある。また、断熱層１６の厚みが３０００μｍを超える場合には、電池収納部３１の厚みが厚くなりすぎて、携帯電話機１の小型化のための設計の自由度が低下する。
　本実施形態の携帯電話機３０、モバイル機器などのように、体積が制限された携帯電子機器では、断熱層１６の厚みが、放熱層３２の厚みよりも大きいことが好ましい。これにより、携帯電子機器の小さな体積を維持しながら、二次電池１３の発熱及び携帯電子機器の表面温度の上昇を抑制できる。
　本発明の携帯電子機器を、第１～第５実施形態の携帯電話機を例にして詳しく説明したが、本発明は、携帯電話機以外の携帯電子機器にも当然適用できる。具体的には、例えば、ＰＤＡ、ゲーム機、デジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）、ポータブル音楽機器、複数の二次電池を組み合わせた電池パックを電源とするノートブック型パーソナルコンピュータ、ポータブルビデオカメラなどの携帯電子機器に適用できる。また、本発明の技術的特徴は、電気自動車などの電源として用いられる大型二次電池の外装材にも利用できる。
　本発明を現時点での好ましい実施態様に関して説明したが、そのような開示を限定的に解釈してはならない。種々の変形及び改変は、上記開示を読むことによって本発明に属する技術分野における当業者には間違いなく明らかになるであろう。したがって、添付の請求の範囲は、本発明の真の精神及び範囲から逸脱することなく、すべての変形及び改変を包含する、と解釈されるべきものである。
　本発明の携帯電子機器は、二次電池が万が一発熱しても、その形状が維持され、表面温度の急激な上昇が抑制されるという利点を有し、従来の携帯電子機器と同じ用途に使用できる。
 

Claims (18)

  1. 　二次電池を電源とする携帯電子機器であって、
    　筐体と、前記筐体内に収納された電子機器本体と、前記筐体内に収納された電池収納部とを備え、
    　前記電池収納部が、前記二次電池を嵌合するための電池嵌合部を有する成形体であり、
    　前記電池嵌合部の表面に、厚み５００～３０００μｍであり、熱伝導率０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以下である断熱層を設けたことを特徴とする携帯電子機器。
  2. 　前記電池嵌合部の表面に、嵌合される前記二次電池の表面との間に空間を確保するためのリブが形成されている請求項１に記載の携帯電子機器。
  3. 　前記断熱層が、８０℃以上の温度に吸熱ピークを有する吸熱性無機化合物粒子３０～９５質量％と、結着剤５～７０質量％とを含有する層である請求項１または２に記載の携帯電子機器。
  4. 　前記吸熱性無機化合物粒子が、無機水和物、金属水酸化物及び炭酸塩よりなる群から選ばれる少なくとも１種の粒子を含有する請求項３に記載の携帯電子機器。
  5. 　前記吸熱性無機化合物粒子が、硫酸カルシウム二水和物、炭酸水素ナトリウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム及び炭酸カルシウムよりなる群から選ばれる少なくとも１種の粒子を含有する請求項３に記載の携帯電子機器。
  6. 　前記断熱層が、無機繊維シートを含有する請求項１に記載の携帯電子機器。
  7. 　前記無機繊維シートが、グラスウール及びロックウールから選ばれる少なくとも１種の無機繊維を含有する請求項６に記載の携帯電子機器。
  8. 　前記断熱層が、多孔質樹脂シートを含む請求項１に記載の携帯電子機器。
  9. 　前記二次電池が、複数の単電池を直列または並列に組み合わせた電池パックの形態である請求項１～８の何れか１項に記載の携帯電子機器。
  10. 　二次電池を電源とする携帯電子機器であって、
    　筐体と、前記筐体内に収納された電子機器本体と、前記筐体内に収納された電池収納部とを備え、
    　前記電池収納部が、前記二次電池を嵌合するための電池嵌合部と、嵌合された前記二次電池を覆う蓋部とを備える成形体であり、
    　前記電池嵌合部の前記二次電池の嵌合側の表面に、厚み１０～２００μｍであり、熱伝導率０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上の放熱層が形成されており、
    　前記蓋部の表面に、厚み３００～３０００μｍであり、熱伝導率０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以下である断熱層を設けたことを特徴とする携帯電子機器。
  11. 　前記放熱層が金属またはグラファイトを含む請求項１０に記載の携帯電子機器。
  12. 　前記断熱層が、８０℃以上の温度に吸熱ピークを有する吸熱性無機化合物粒子３０～９５質量％と、結着剤５～７０質量％とを含有する層である請求項１０または１１に記載の携帯電子機器。
  13. 　前記吸熱性無機化合物粒子が、無機水和物、金属水酸化物及び炭酸塩よりなる群から選ばれる少なくとも１種の粒子を含有する請求項１２に記載の携帯電子機器。
  14. 　前記吸熱性無機化合物粒子が、硫酸カルシウム二水和物、炭酸水素ナトリウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム及び炭酸カルシウムよりなる群から選ばれる少なくとも１種の粒子を含有する請求項１２に記載の携帯電子機器。
  15. 　前記断熱層が、無機繊維シートを含有する請求項１０に記載の携帯電子機器。
  16. 　前記無機繊維シートが、グラスウール及びロックウールから選ばれる少なくとも１種の繊維を含有する請求項１５に記載の携帯電子機器。
  17. 　前記断熱層が、多孔質樹脂シートを含む請求項１０に記載の携帯電子機器。
  18. 　前記二次電池が複数の単電池を直列または並列に組み合わせた電池パックの形態である請求項１０～１７の何れか１項に記載の携帯電子機器。
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