(57)【要約】【課題】  リードサーミスタと実装部品との間の接触を回避し、リードサーミスタの強度劣化を抑え、リードサーミスタを取り付ける際の手間を削減し、リードサーミスタにストレスを与えることなく、リードサーミスタを安定した形で固定すること。【解決手段】  主面（１１ａ）を持つプリント基板（１１）と、プリント基板の主面上に実装され、電池を保護する電池保護回路（１２）と、電池の温度変化を検知する少なくとも１本のリードサーミスタ（１６）と、を備えた電池保護モジュール（１０Ａ）において、リードサーミスタ（１６）は、プリント基板（１１）の主面（１１ａ）に対して傾斜した状態で半田付けされている。【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面を持つプリント基板と、
該プリント基板の主面上に実装され、電池を保護する電池保護回路と、
前記電池の温度変化を検知する少なくとも１本のリードサーミスタと、
を備えた電池保護モジュールであって、
前記リードサーミスタは、前記プリント基板の主面に対して傾斜した状態で半田付けされている、
ことを特徴とする電池保護モジュール。
【請求項２】
前記プリント基板の主面上に実装され、前記電池保護回路の制御により前記電池の放電及び充電をオン／オフするスイッチング手段を更に備える、請求項１に記載の電池保護モジュール。
【請求項３】
前記スイッチング手段は、充電制御用ＦＥＴと放電制御用ＦＥＴとから構成される、請求項２に記載の電池保護モジュール。
【請求項４】
前記プリント基板の主面上に実装されたヒューズを更に備える、請求項１乃至３のいずれか１つに記載の電池保護モジュール。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１つに記載の電池保護モジュールを、電池と共に収容してなる電池パック。
【請求項６】
電池の表面と接触されるべきリードサーミスタをプリント基板の主面上に取り付ける方法であって、
前記リードサーミスタの端子が挿入されるべきスルーホールが穿設された、前記プリント基板を用意する工程と、
前記リードサーミスタの端子を、当該リードサーミスタが前記プリント基板の主面に対して傾斜した状態で、前記プリント基板のスルーホールに挿入する工程と、
前記リードサーミスタの端子を、前記プリント基板の裏面に半田付けする工程と、
を含むリードサーミスタの取付け方法。
【請求項７】
前記挿入する工程は、前記リードサーミスタの先端部を先端押え治具で押えることによって行う、請求項６に記載のリードサーミスタの取付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン電池等の充電可能な電池（二次電池）を保護するための保護回路を備えた電池保護モジュールに関し、特に、リードサーミスタの取付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池の内、特にリチウムイオン電池は、過放電、過充電に弱いため、過放電状態、過充電状態を検出して、過放電状態及び過充電状態から二次電池を保護するための保護回路が不可欠である。従って、この電池保護回路は、過放電防止機構と過充電防止機構とを備えている。このような電池保護回路は、例えば、特許文献１や特許文献２に開示されている。通常、電池保護回路として、ＩＣチップ（保護ＩＣ）が用いられている。
【０００３】
このような電池保護回路（保護ＩＣ）はプリント基板（回路基板）上に搭載される（例えば、特許文献３参照）。プリント基板上には、また、放電制御スイッチおよび充電制御スイッチとして動作する２つのパワーＭＯＳＦＥＴ（パワーＩＣ）や、抵抗器及びコンデンサなどの複数の電子部品が搭載される。プリント基板、電池保護回路、２つのパワーＭＯＳＦＥＴ、及び複数の電子部品の組み合わせは、「電池保護モジュール」と呼ばれる。
【０００４】
この電池保護モジュールは、リチウムイオン電池等の二次電池の端子と電気的に接続される。電池保護モジュールと二次電池との組み合わせは、電池パックと呼ばれる。
【０００５】
このような電池保護モジュール（電池パック）において、二次電池の表面の温度を検知するサーミスタを備えたものが知られている（例えば、特許文献４参照）。特許文献４に開示された電池パックでは、電池の表面にサーミスタを密着させ、サーミスタ端子に現れる電圧によりスイッチ回路のオン／オフを制御している。
【０００６】
この場合、電池保護モジュールにリードサーミスタを取り付けて、電池パックを構成する際に、そのリードサーミスタを二次電池の表面に接触（接着）させる方法がある。
【０００７】
図１を参照して、リードサーミスタを備えた従来の電池保護モジュール１０について説明する。図１において、（Ａ）は電池保護モジュール１０の平面図、（Ｂ）は電池保護モジュール１０の背面図である。
【０００８】
電池保護モジュール１０は、互いに対向する主面１１ａ及び裏面１１ｂを持つプリント基板（回路基板）１１を有する。プリント基板１１の主面１１ａ上には、上述した電池保護回路（保護ＩＣ）１２、２つのパワーＭＯＳＦＥＴ（パワーＩＣ）１３、１４、ヒューズ１５、および複数の電子部品が搭載されている。一対のリードサーミスタ１６が、後述するように、プリント基板１１の主面１１ａ上に取り付けられる。尚、リードサーミスタ１６の表面は、フィルムで覆われている。
【０００９】
図２及び図３を参照して、一対のリードサーミスタ１６をプリント基板１１に取り付ける、従来の取付け方法について説明する。
【００１０】
図２に示されるように、プリント基板１１には、一対のリードサーミスタ１６を取り付けるために、一対のリードサーミスタ１６の端子１６ａが挿入される複数のスルーホール１１ｃが穿設されている。各スルーホール１１ｃの直径は０．８ｍｍである。一対のリードサーミスタ１６がプリント基板１１の主面１１ａに対して垂直となる方向に沿って、これらスルーホール１１ｃに一対のリードサーミスタ１６の端子１６ａを挿入する。プリント基板１１の裏面１１ｂから、一対のリードサーミスタ１６の端子１６ａが長さＬ１だけ突出するので、突出した端子１６ａから不要な先端部分を切断する。尚、図示の例では、この突出長Ｌ１は２．２ｍｍである。一方、食み出し許容長は１．５ｍｍであるので、食み出し長が１．５ｍｍ以下になるように、突出した端子１６ａから不要な先端部分（０．７ｍｍ以上）を切断することになる。そして、これら一対のリードサーミスタ１６の端子１６ａを、プリント基板１１の裏面１１ｂに半田付けする。
【００１１】
その後、製品として納入するために、図３に示されるように、クランプ治具２１を用いて、一対のリードサーミスタ１６は、プリント基板１１の主面１１ａと実質的に平行な方向に延在するように、その根本付近で直角に折り曲げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特許第２８７２３６５号公報
【特許文献２】特開２００１−１６９４７７号公報
【特許文献３】特開２００１−２６８８０８号公報
【特許文献４】特開平８−９８４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述した従来のリードサーミスタの取付け方法では、次に述べるような問題点がある。
【００１４】
第１の問題点は、図４に示されるように、リードサーミスタ１６がプリント基板１１の主面１１ａ上に実装された実装部品（例えば、チップコンデンサ）１７と接触して、ショートする恐れがあることである。詳述すると、前述したように、リードサーミスタ１６の表面はフィルムで覆われている。図３に示されるように、リードサーミスタ１６はクランプ治具２１で直角に折り曲げられるので、チップコンデンサ１７の角とリードサーミスタ１６とが接触する。リードサーミスタ１６をプリント基板１１に半田付けする際の熱がリードサーミスタ１６に伝わって上記フィルムが溶ける場合があり、その結果、リードサーミスタ１６とチップコンデンサ１７との間でショートが発生する。
【００１５】
第２の問題点は、図５に示されるように、リードサーミスタ１６が折り曲げられるので、リードサーミスタ１６の強度が劣化してしまうことである。
【００１６】
第３の問題点は、リードサーミスタ１６の端子１６ａをプリント基板１１の裏面１１ｂに半田付けする際、その半田付けに手間がかかることである。その理由は、図２に示されるように、端子１６ａがプリント基板１１の裏面１１ｂから突出するので、端子１６ａから不要な先端部分を切断しなければならないからある。その結果、リードサーミスタ１６の取付けの作業工数が増えてしまう。
【００１７】
第４の問題点は、リードサーミスタ１６にストレスを与えた状態で、リードサーミスタ１６が不安定な形で固定されることである。その理由は、図３に示すように、リードサーミスタ１６の根本部付近をクランプ治具２１を用いて直角に折り曲げているからである。
【００１８】
したがって、本発明の目的は、リードサーミスタと実装部品との間の接触を回避することができる、リードサーミスタの取付け方法およびそのようなリードサーミスタを備えた電池保護モジュールを提供することにある。
【００１９】
本発明の他の目的は、リードサーミスタの強度劣化を抑えることができる、リードサーミスタの取付け方法およびそのようなリードサーミスタを備えた電池保護モジュールを提供することにある。
【００２０】
本発明の更に他の目的は、リードサーミスタを取り付ける際の手間を削減できる、リードサーミスタの取付け方法およびそのようなリードサーミスタを備えた電池保護モジュールを提供することにある。
【００２１】
本発明のもっと他の目的は、リードサーミスタにストレスを与えることなく、リードサーミスタを安定した形で固定できる、リードサーミスタの取付け方法およびそのようなリードサーミスタを備えた電池保護モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明の第１の態様によれば、主面（１１ａ）を持つプリント基板（１１）と、このプリント基板の主面上に実装され、電池（４０）を保護する電池保護回路（１２）と、電池の温度変化を検知する少なくとも１本のリードサーミスタ（１６）と、を備えた電池保護モジュール（１０Ａ）であって、リードサーミスタ（１６）は、プリント基板（１１）の主面（１１ａ）に対して傾斜した状態で半田付けされている、ことを特徴とする電池保護モジュールが得られる。
【００２３】
上記本発明の第１の態様に係る電池保護モジュールにおいて、電池保護モジュール（１０Ａ）は、プリント基板（１１）の主面（１１ａ）上に実装され、電池保護回路（１２）の制御により電池（４０）の放電及び充電をオン／オフするスイッチング手段（１３，１４）を更に備えて良い。スイッチング手段は、充電制御用ＦＥＴ（１３）と放電制御用ＦＥＴ（１４）とから構成される。電池保護モジュール（１０Ａ）は、プリント基板（１１）の主面（１１ａ）上に実装されたヒューズ（１５）を更に備えて良い。
【００２４】
又、本発明の第２の態様によれば、電池（４０）の表面と接触されるべきリードサーミスタ（１６）をプリント基板（１１）の主面（１１ａ）上に取り付ける方法であって、リードサーミスタ（１６）の端子（１６）が挿入されるべきスルーホール（１１ｃ）が穿設された、プリント基板（１１）を用意する工程と、リードサーミスタ（１６）の端子（１６ａ）を、当該リードサーミスタ（１６）がプリント基板（１１）の主面（１１ａ）に対して傾斜した状態で、プリント基板（１１）のスルーホール（１１ｃ）に挿入する工程と、リードサーミスタ（１６）の端子（１６ａ）を、プリント基板（１１）の裏面（１１ｂ）に半田付けする工程と、を含むリードサーミスタの取付け方法が得られる。
【００２５】
上記本発明の第２の態様に係るリードサーミスタの取付け方法において、上記挿入する工程は、リードサーミスタの先端部を先端押え治具で押えることによって行うことが好ましい。
【００２６】
尚、上記括弧内の符号は、本発明の理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、これらに限定されないのは勿論である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明では、リードサーミスタをプリント基板の主面に対して傾斜した状態で半田付けして取り付けているので、リードサーミスタと実装部品との間の接触を回避でき、リードサーミスタの強度劣化を抑えることができ、リードサーミスタを取り付ける際の手間を削減でき、リードサーミスタにストレスを与えることなく、リードサーミスタを安定した形で固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来の電池保護モジュールを示す図で、（Ａ）は電池保護モジュールの平面図、（Ｂ）は電池保護モジュールの背面図である。
【図２】リードサーミスタの端子をプリント基板のスルーホールに挿入した状態を示す要部断面図である。
【図３】リードサーミスタの根本付近をクランプ治具で直角に折り曲げた状態を示す、正面図である。
【図４】従来の電池保護モジュールの第１の問題点を説明するための、従来の電池保護モジュールの背面図である。
【図５】従来の電池保護モジュールの第２の問題点を説明するための、従来の電池保護モジュールの背面図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る電池保護モジュールを示す図で、（Ａ）は電池保護モジュールの平面図、（Ｂ）は電池保護モジュールの背面図である。
【図７】本発明の一実施の形態に係るリードサーミスタの取付け方法を説明するための図で、（Ａ）はリードサーミスタの先端部を先端押え治具で押えている状態を示す正面図、（Ｂ）は（Ａ）の波線丸を拡大して示す拡大断面図である。
【図８】図６に示した電池保護モジュールを、電池と共に収容してなる、電池パックの内部構造を示す断面図である。
【図９】図６に示した電池保護モジュールの第１の利点（効果）を説明するための、電池保護モジュールの背面図である。
【図１０】図６に示した電池保護モジュールの第２の利点（効果）を説明するための、電池保護モジュールの背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００３０】
図６を参照して、本発明の一実施の形態に係る電池保護モジュール１０Ａについて説明する。図６において、（Ａ）は電池保護モジュール１０Ａの平面図、（Ｂ）は電池保護モジュール１０Ａの背面図である。
【００３１】
電池保護モジュール１０Ａは、図８を参照して後述するように、リチウムイオン電池等の電池４０と共にパック外装ケース３２内に収容されて、電池パック３０を構成する。
【００３２】
図示の電池保護モジュール１０Ａは、後述するように、リードサーミスタ１６の取付け状態が相違する点を除いて、図１に示した従来の電池保護モジュール１０と同様の構成を有する。
【００３３】
電池保護モジュール１０Ａは、プリント基板１１を備えている。プリント基板１１は、互いに対向する主面１１ａ及び裏面１１ｂを持つ。
【００３４】
プリント基板１１の主面１１ａ上には、電池保護回路（保護ＩＣ）１２、充電制御スイッチおよび放電制御スイッチとして動作する２つのパワーＭＯＳＦＥＴ１３および１４、ヒューズ１５や抵抗器及びコンデンサなどの複数の電子部品が搭載されている。２つのパワーＭＯＳＦＥＴ１３、１４の内、パワーＭＯＳＦＥＴ１３は充電制御用ＦＥＴとして動作し、パワーＭＯＳＦＥＴ１４は放電制御用ＦＥＴとして動作する。
【００３５】
電池保護回路１２は、電池４０の過放電状態、過充電状態を検出して、過放電状態及び過充電状態から二次電池を保護するための回路である。充電制御用ＦＥＴ１３及び放電制御用ＦＥＴ１４は、電池保護回路１２の制御により電池４０の放電及び充電をオン／オフするスイッチング手段として働く。
【００３６】
一対のリードサーミスタ１６は、電池４０の温度変化を検知するためのものである。図６（Ｂ）に示されるように、一対のリードサーミスタ１６は、プリント基板１１の主面１１ａに対して傾斜した状態で半田付けされている。
【００３７】
次に、図７を参照して、一対のリードサーミスタ１６をプリント基板１１に取り付ける、取付け方法について説明する。
【００３８】
図２を参照して説明したように、プリント基板１１には、一対のリードサーミスタ１６を取り付けるために、一対のリードサーミスタ１６の端子１６ａが挿入される複数のスルーホール１１ｃが穿設されている。各スルーホール１１ｃの直径は０．８ｍｍである。
【００３９】
図７（Ａ）に示されるように、先端押え治具２２で一対のリードサーミスタ１６の先端部を押えた状態で、一対のリードサーミスタ１６がプリント基板１１の主面１１ａに対して傾斜した方向に沿って、これらスルーホール１１ｃに一対のリードサーミスタ１６の端子１６ａを挿入する。換言すれば、プリント基板１１に形成されたスルーホール１１ｃのエッジを利用して、プリント基板１１の主面１１ａに対して、一対のリードサーミスタ１６を斜めに取り付ける。
【００４０】
一対のリードサーミスタ１６がプリント基板１１の主面１１ａに対して傾斜しているので、図７（Ｂ）に示されるように、一対のリードサーミスタ１６の端子１６ａはプリント基板１１の裏面１１ｂから長さＬ２だけ突出する。この突出長Ｌ２は、食み出し許容長である、１．５ｍｍ以下である。そのため、従来のように、突出した端子１６ａの先端部分を切断する必要はない。そして、これら一対のリードサーミスタ１６の端子１６ａを、プリント基板１１の裏面１１ｂに半田付けする。
【００４１】
図８に、図６に示した電池保護モジュール１０Ａを、電池４０と共に収容してなる電池パック３０を示す。図８は、電池パック３０の内部構造を示す断面図である。
【００４２】
電池パック３０は、中空のパック外装ケース３２を有する。パック外装ケース３２の内部空間は、仕切り壁３４によって、電池収容空間３２ａとモジュール（基板）収容空間３２ｂとに分割（分離）されている。図示の例では、電池収容空間３２ａには４本の電池４０が収容されている。モジュール（基板）収容空間３２ｂには電池保護モジュール１０Ａが収容されている。すなわち、４本の電池４０は、電池収容空間３２ａ内に収容された状態で、パック外装ケース３２に固定されている。そして、電池保護モジュール１０Ａは、モジュール（基板）収容空間３２ｂに収容された状態で、パック外装ケース３２に固定されている。
【００４３】
仕切り壁３４は、リードサーミスタ１６と対応する位置に、開口３４ａを持っている。この開口３４ａを介して、リードサーミスタ１６は、プリント基板１１の主面１１ａから電池収容空間３２ａ内へ突出している。図８に示されるように、リードサーミスタ１６の先端部は電池４０の表面と接触している。この接触部で、リードサーミスタ１６の先端部と電池４０の表面とは、シリコーン系接着剤によって固着される。
【００４４】
次に、本実施の形態に係る、リードサーミスタ１６の取付け方法の利点（効果）について説明する。
【００４５】
第１の利点（効果）は、図９に示されるように、リードサーミスタ１６がプリント基板１１の主面１１ａ上に実装された実装部品（チップコンデンサ）１７と接触するのを回避できることである。その理由、リードサーミスタ１６は、プリント基板１１の主面１１ａに対して傾斜して配置されているので、リードサーミスタ１７と実装部品（チップコンデンサ）１７との間の接触が回避されるからである。
【００４６】
第２の利点（効果）は、リードサーミスタ１６の強度劣化を抑えることができることである。その理由は、図１０に示されるように、リードサーミスタ１６は、プリント基板１１の主面１１ａに対して傾斜して配置されており、図５に示した従来のように、製品納入時のリードサーミスタ１６の折り曲げが不要だからである。
【００４７】
第３の利点（効果）は、リードサーミスタ１６を取り付ける際の手間を削減できることである。その理由は、リードサーミスタ１６は、プリント基板１１の主面１１ａに対して傾斜して配置されるので、図７（Ｂ）に示されるように、リードサーミスタ１６の端子１６ａがプリント基板１１の裏面１１ｂから突出する突出長（高さ）Ｌ２を抑えることができ、その結果、端子１６ａからその先端部分を切断する作業工程を省くことができるからである。
【００４８】
第４の利点（効果）は、リードサーミスタ１６にストレスを与えることなく、リードサーミスタ１６を安定した形で固定できることである。その理由は、図７に示すように、リードサーミスタ１６の先端部を先端押え治具２２で押えた状態で、プリント基板１１に形成されたスルーホール１１ｃのエッジを利用して、リードサーミスタ１６をプリント基板１１の主面１１ａに対して斜めに取り付けているからである。
【００４９】
以上、本発明をその好ましい実施の形態によって説明してきたが、本発明は上述した実施の形態に限定しないのは勿論である。たとえば、上述した実施の形態では、リードサーミスタの本数は２本であるが、リードサーミスタの本数は１本でも、３本以上あってもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１０Ａ    電池保護モジュール
１１    プリント基板（回路基板）
１１ａ    主面
１１ｂ    裏面
１２    電池保護回路（保護ＩＣ）
１３、１４    パワーＭＯＳＦＥＴ
１５    ヒューズ
１６    リードサーミスタ
１６ａ    端子
１７    チップコンデンサ（実装部品）
２２    先端押え治具
３０    電池パック
３２    パック外装ケース
３２ａ    電池収容空間
３２ｂ    モジュール（基板）収容空間
３４    仕切り壁
３４ａ    開口
４０    電池
【図１】
2010252538.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010252538.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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