(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
素電池(30)と、この素電池(30)と直列に接続してなる無通電タイプのブレーカ(40)と、このブレーカ(40)の接続端子と前記素電池(30)とにリード(36)を介して接続してなる回路基板(35)とを備える無通電タイプのブレーカを備えるパック電池であって、
前記ブレーカ(40)が、プラスチック製の絶縁ケース(2)と外装金属板(3)とで形成してなる外装ケース(1)と、この外装ケース(1)の絶縁ケース(2)に固定してなる固定接点(5)を有する固定接点金属板(4)と、前記絶縁ケース(2)に固定されて、固定接点(5)と対向する位置に可動接点(7)を有する可動接点金属板(6)と、この可動接点金属板(6)をオンからオフに切り換えるバイメタル(8)と、前記リード(36)を介して前記回路基板(35)に接続され、パック電池の異常な使用状態で設定温度よりも高くなって前記ブレーカ(40)がオフに切り換えられた状態で前記素電池(30)から通電されて前記バイメタル(8)を加温するヒーター(9)とを備え、
前記外装金属板(3)と前記固定接点金属板(4)とは対向する位置にあって前記絶縁ケース(2)に固定され、前記固定接点金属板(4)と前記外装金属板(3)との間には、固定接点金属板(4)側から順番に、前記ヒーター(9)と、前記バイメタル(8)と、可動接点金属板(6)とを配置しており、
前記バイメタル(8)は中央凸に湾曲する形状であって、可動接点(7)を固定接点(5)に接触させる状態で中央突出部を可動接点金属板(6)側に突出させる姿勢で前記ヒーター(9)と前記可動接点金属板(6)との間に配設され、
前記絶縁ケース(2)は、第１の外壁(11A)と第２の外壁(11B)とを設けて、第１の外壁(11A)と第２の外壁(11B)との間には収納スペース(20)を設けて、この収納スペース(20)には、前記ヒーター(9)と前記バイメタル(8)と前記可動接点金属板(6)の可動部分(6A)を収納して、第１の外壁(11A)には前記固定接点金属板(4)を固定して、第２の外壁(11B)には前記可動接点金属板(6)の非可動部分(6B)を固定しており、
さらに、前記外装金属板(3)は、前記絶縁ケース(2)に固定されて、前記収納スペース(20)の開口部を閉塞しており、
前記外装金属板(3)が、前記可動接点金属板(6)の非可動部分(6B)に接触状態に積層されて絶縁ケース(2)に固定されると共に、この外装金属板(3)は外側面を露出させる露出端子(43)を上面に設けており、
前記回路基板(35)は、第１のリード(36)を介して前記素電池(30)に接続されると共に、第２のリード(36)を介して前記外装金属板(3)の前記露出端子(43)に接続され、
前記外装金属板(3)の前記露出端子(43)が一端を前記回路基板(35)に接続しているリード(36)に溶接され、前記固定接点金属板(4)が直接に、あるいはリード(37)を介して素電池(30)に溶接されてなる無通電タイプのブレーカを備えるパック電池
【請求項２】
前記外装金属板(3)が外側面を露出させる露出端子(43)を上面に設けており、
前記露出端子(43)が前記回路基板(35)に接続しているリード(36)に溶接され、前記固定接点金属板(4)が素電池(30)に接続されてなる請求項１に記載される無通電タイプのブレーカを備えるパック電池
【請求項３】
前記固定接点金属板(4)が絶縁ケース(2)から突出する接続リード(4X)を備え、この接続リード(4X)が素電池(30)の凸部電極(33)に接続されてなる請求項２に記載される無通電タイプのブレーカを備えるパック電池。
【請求項４】
前記固定接点金属板(4)が絶縁ケース(2)から露出する露出端子(44)をブレーカ(40)の下面に備え、固定接点金属板(4)の露出端子(44)が素電池(30)の凸部電極(33)に溶接されて、前記ブレーカ(40)が凸部電極(33)の上に固定されてなる請求項２に記載される無通電タイプのブレーカを備えるパック電池。
【請求項５】
前記固定接点金属板(4)の露出端子(44)が、絶縁ケース(2)から外部に突出する突出露出端子(44A)を備え、この突出露出端子(44A)が凸部電極(33)に溶接されてなる請求項４に記載される無通電タイプのブレーカを備えるパック電池。
【請求項６】
素電池(30)と、この素電池(30)と直列に接続してなる無通電タイプのブレーカ(40)と、このブレーカ(40)の接続端子と前記素電池(30)とにリード(36)を介して接続してなる回路基板(35)とを備えるパック電池であって、
前記ブレーカ(40)が、プラスチック製の絶縁ケース(2)と外装金属板(3)とで形成してなる外装ケース(1)と、この外装ケース(1)の絶縁ケース(2)に固定してなる固定接点(5)を有する固定接点金属板(4)と、前記絶縁ケース(2)に固定されて、固定接点(5)と対向する位置に可動接点(7)を有する可動接点金属板(6)と、この可動接点金属板(6)をオンからオフに切り換えるバイメタル(8)と、前記リード(36)を介して前記回路基板(35)に接続され、パック電池の異常な使用状態で設定温度よりも高くなって前記ブレーカ(40)がオフに切り換えられた状態で前記素電池(30)から通電されて前記バイメタル(8)を加温するヒーター(9)とを備え、
前記外装金属板(3)と前記固定接点金属板(4)とは対向する位置にあって前記絶縁ケース(2)に固定され、前記固定接点金属板(4)と前記外装金属板(3)との間には、固定接点金属板(4)側から順番に、前記ヒーター(9)と、前記バイメタル(8)と、可動接点金属板(6)とを配置しており、
前記バイメタル(8)は中央凸に湾曲する形状であって、可動接点(7)を固定接点(5)に接触させる状態で中央突出部を可動接点金属板(6)側に突出させる姿勢で前記ヒーター(9)と前記可動接点金属板(6)との間に配設され、
前記絶縁ケース(2)は、第１の外壁(11A)と第２の外壁(11B)とを設けて、第１の外壁(11A)と第２の外壁(11B)との間には収納スペース(20)を設けて、この収納スペース(20)には、前記ヒーター(9)と前記バイメタル(8)と前記可動接点金属板(6)の可動部分(6A)を収納して、第１の外壁(11A)には前記固定接点金属板(4)を固定して、第２の外壁(11B)には前記可動接点金属板(6)の非可動部分(6B)を固定しており、
さらに、前記外装金属板(3)は、前記絶縁ケース(2)に固定されて、前記収納スペース(20)の開口部を閉塞しており、
前記固定接点金属板(4)が絶縁ケース(2)から露出する露出端子(44)を上面に備えており、
前記回路基板(35)は、第１のリード(36)を介して前記素電池(30)に接続されると共に、第２のリード(36)を介して前記固定接点金属板(4)の前記露出端子(44)に接続され、
前記固定接点金属板(4)の前記露出端子(44)が一端を前記回路基板(35)に接続しているリード(36)に溶接されると共に、前記外装金属板(3)と可動接点金属板(6)の何れかが素電池(30)に溶接されてなる無通電タイプのブレーカを備えるパック電池
【請求項７】
前記可動接点金属板(6)が絶縁ケース(2)から突出する接続リード(6X)を有し、この接続リード(6X)が素電池(30)の凸部電極(33)に接続されてなる請求項６に記載される無通電タイプのブレーカを備えるパック電池
【請求項８】
前記外装金属板(3)が絶縁ケース(2)から突出する接続リードを有し、この接続リードが素電池(30)の凸部電極(33)に接続されてなる請求項６に記載される無通電タイプのブレーカを備えるパック電池
【請求項９】
素電池(30)と、この素電池(30)と直列に接続してなる無通電タイプのブレーカ(40)と、このブレーカ(40)の接続端子と前記素電池(30)とにリード(36)を介して接続してなる回路基板(35)とを備えるパック電池であって、
前記ブレーカ(40)が、プラスチック製の絶縁ケース(2)と外装金属板(3)とで形成してなる外装ケース(1)と、この外装ケース(1)の絶縁ケース(2)に固定してなる固定接点(5)を有する固定接点金属板(4)と、前記絶縁ケース(2)に固定されて、固定接点(5)と対向する位置に可動接点(7)を有する可動接点金属板(6)と、この可動接点金属板(6)をオンからオフに切り換えるバイメタル(8)と、前記リード(36)を介して前記回路基板(35)に接続され、パック電池の異常な使用状態で設定温度よりも高くなって前記ブレーカ(40)がオフに切り換えられた状態で前記素電池(30)から通電されて前記バイメタル(8)を加温するヒーター(9)とを備え、
前記外装金属板(3)と前記固定接点金属板(4)とは対向する位置にあって前記絶縁ケース(2)に固定され、前記固定接点金属板(4)と前記外装金属板(3)との間には、固定接点金属板(4)側から順番に、前記ヒーター(9)と、前記バイメタル(8)と、可動接点金属板(6)とを配置しており、
前記バイメタル(8)は中央凸に湾曲する形状であって、可動接点(7)を固定接点(5)に接触させる状態で中央突出部を可動接点金属板(6)側に突出させる姿勢で前記ヒーター(9)と前記可動接点金属板(6)との間に配設され、
前記絶縁ケース(2)は、第１の外壁(11A)と第２の外壁(11B)とを設けて、第１の外壁(11A)と第２の外壁(11B)との間には収納スペース(20)を設けて、この収納スペース(20)には、前記ヒーター(9)と前記バイメタル(8)と前記可動接点金属板(6)の可動部分(6A)を収納して、第１の外壁(11A)には前記固定接点金属板(4)を固定して、第２の外壁(11B)には前記可動接点金属板(6)の非可動部分(6B)を固定しており、
さらに、前記外装金属板(3)は、前記絶縁ケース(2)に固定されて、前記収納スペース(20)の開口部を閉塞しており、
前記外装金属板(3)が、前記可動接点金属板(6)の非可動部分(6B)に接触状態に積層されて絶縁ケース(2)に固定されると共に、この外装金属板(3)は外側面を露出させる状態として外装金属板側の露出端子(43)を下面に設けており、
前記固定接点金属板(4)が絶縁ケース(2)から露出して固定接点(5)側の露出端子(44)を上面に有し、
前記回路基板(35)は、第１のリード(36)を介して前記素電池(30)に接続されると共に、第２のリード(36)を介して前記固定接点金属板(4)の前記露出端子(44)に接続され、
前記固定接点(5)側の露出端子(44)が一端を回路基板(35)に接続しているリード(36)に溶接されると共に、前記外装金属板(3)側の露出端子(43)が素電池(30)に溶接されてなる無通電タイプのブレーカを備えるパック電池
【請求項１０】
前記外装金属板(3)の露出端子(43)が、絶縁ケース(2)から突出する突出露出端子(43A)で、この突出露出端子(43A)が素電池(30)の凸部電極(33)に溶接されてなる請求項９に記載される無通電タイプのブレーカを備えるパック電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、あらかじめ設定している温度よりも高くなると電流を遮断するブレーカを内蔵するパック電池に関し、とくにバイメタルに通電しない無通電タイプのブレーカを備えるパック電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
パック電池やモータなどの機器は、温度が異常に高くなる状態では電流を遮断して安全性を向上できる。このことを目的として、設定温度になると接点をオフに切り換えるブレーカが使用される。たとえば、リチウムイオン電池を内蔵するパック電池は、異常な使用状態で充放電されると温度が高くなるので、ブレーカを内蔵させて、これで異常な高温では電流を遮断して安全に使用できる。また、モータ等は過負荷な状態や異常な電流が流れる状態で温度が異常に高くなることがあるので、この状態ではブレーカで電流を遮断してモータを保護して安全に使用できる。
【０００３】
このような用途に使用されるブレーカとして、異常な状態で電流を遮断するブレーカが開発されている。（特許文献１参照）
このブレーカは、図１に示すように、バイメタル１０８を可動接点金属板１０６とする通電タイプのブレーカである。このブレーカは、バイメタル１０８を可動接点金属板１０６とするので、バイメタルによって可動接点金属板１０６の電気抵抗が大きくなる欠点がある。また、この通電タイプのブレーカは、周囲温度でバイメタル１０８の可動接点金属板１０６が変形して電流を遮断した後、周囲温度が低下してバイメタル１０８が復帰すると、可動接点１０７が再び固定接点１０５に接触してオン状態に復帰する。このブレーカが、例えば、パック電池に使用されると、電池が異常な温度に上昇して電流を遮断した後、電池の温度が低下すると再び通電できる状態となって安全に使用できないことがある。パック電池やモータに使用されて、これらの機器が異常な温度に加熱されて電流を遮断する状態は、異常な状態であるから電流を遮断する状態に保持することで安全に使用できる。
【０００４】
このブレーカの欠点を解消するブレーカとして、バイメタルと可動接点金属板とを別の金属板とし、さらにバイメタルを加熱するヒーターを内蔵する無通電タイプのブレーカが開発されている。（特許文献２参照）
特許文献２の無通電タイプのブレーカを図２に示す。このブレーカは、固定接点２０５を設けている固定接点金属板２０４と、この固定接点２０５に接触する可動接点２０７のある可動接点金属板２０６との間にバイメタル２０８を配置している。この無通電タイプのブレーカは、周囲温度が高くなるとバイメタル２０８が反転するように変形して、可動接点２０７を固定接点２０５から離して電流を遮断する。さらに、このブレーカは、異常時にバイメタル２０８を加熱するヒーター２０９を内蔵している。このブレーカは、たとえば、電池の異常な状態を保護回路などで検出し、保護回路のスイッチング素子でヒーターに通電して、バイメタルを加熱して電流を遮断することができる。また、バイメタルは周囲温度が高くなっても反転して電流を遮断するので、ヒーターに通電することなく、周囲温度を検出して電流を遮断することができる。さらに、ヒーターを内蔵するブレーカは、周囲温度が高くなって電流を遮断した後、ヒーターに通電してバイメタルを加熱状態に保持して、電流を遮断する状態に保持することもできる。したがって、特許文献２のブレーカは、周囲温度で電流を遮断し、また、保護回路などの異常な状態を検出して電流を遮断し、さらに電流を遮断する状態でヒーターに通電して電流を遮断する状態に保持できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１０００５４号公報
【特許文献２】特開２００６−３３８９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２の無通電タイプのブレーカは、周囲温度でバイメタルを反転させて、可動接点を固定接点から分離して電流を遮断する。この構造の無通電タイプのブレーカは、バイメタルを可動接点金属板と別の金属板として、バイメタルを反転させて可動接点を固定接点から分離するので、バイメタルの反転に時間遅れが発生しやすい。バイメタルが可動接点金属板の内部にあるので、周囲温度がバイメタルに伝達されるのに時間がかかるからである。温度で電流を遮断する無通電タイプのブレーカは、異常な温度を検出して電流を遮断するので、周囲温度が上昇して設定温度よりも高くなると、できる限り速やかに電流を遮断する特性が要求される。周囲温度が急激に高くなっている状態でバイメタルの反転が遅れると、電池やモータに損傷を与えて安全に電流を遮断できなくなるからである。この弊害は、バイメタルの反転温度を低く設定して防止できる。ただ、低い温度で電流を遮断する無通電タイプのブレーカは、電池やモータが熱による弊害のない状態で長く使用されても電流を遮断してしまう弊害が発生する。また、バイメタルは積層している金属の熱膨張の差で反転するので、低温で反転させるバイメタルは設計も難しくなる。このことから、ブレーカが動作して電池やモータの電流を遮断する温度は、問題の発生しない温度においてはできる限り高くし、問題の発生する温度よりも低くすることが大切である。このことから、ブレーカは、機器に損傷を与えるよりも低い温度で速やかに電流を遮断する特性が要求される。
【０００７】
本発明の第１の目的は、このことを実現すること、すなわち可動接点金属板とバイメタルとを別の金属板としてオン抵抗を小さくし、さらに、異常時には速やかに電流を遮断できる無通電タイプのブレーカを備えるパック電池を提供することにある。
【０００８】
さらに、図２に示すように、バイメタルと可動接点金属板とを別の金属板としてオン抵抗を小さくし、さらにバイメタルを加熱するヒーターを内蔵する無通電タイプのブレーカは、全体が相当に厚くなる欠点もある。無通電タイプのブレーカはパック電池などの機器に内蔵されることから、薄くして小さな機器にも収納できる形状が要求される。
【０００９】
本発明の第２の目的は、このことを実現すること、すなわち、全体を薄くしながら速やかに周囲温度で電流を遮断できる無通電タイプのブレーカを備えるパック電池を提供することにある。
【００１０】
さらに、ブレーカを備えるパック電池は、素電池と直列にブレーカを接続している。ブレーカは、素電池の温度が異常に高くなると電流を遮断して、電池を異常な状態から保護している。このパック電池は、図３の斜視図に示す工程で組み立てられる。
（１）ブレーカ３４０の一方の接続端子３４４に、板状のリード板３３７をスポット溶接して接続する。
（２）ブレーカ３４０の他方の接続端子３４６に、Ｌ字状のリード板３３８をスポット溶接して接続する。
（３）板状のリード板３３６を素電池３３０の封口板３３２にスポット溶接して接続し、Ｌ字状のリード板３３８を回路基板３３５に接続しているリード板３３６にスポット溶接して接続し、さらに、リード板３３７を素電池３３０の凸部電極３３３に溶接する。
【００１１】
以上の工程で組み立てられるパック電池は、ブレーカを回路基板に接続するためにＬ字状のリード板をスポット溶接する必要がある。このため、ブレーカを接続するために２枚のリード板を必要とするので、部品コストが高くなる欠点がある。また、回路基板のリード板を、素電池とブレーカにスポット溶接して接続する工程においては、スポット溶接する方向が異なるので、この工程に手間がかかってタクトタイムが長くなる欠点がある。
【００１２】
本発明の第３の目的は、この欠点を解消すること、すなわちリードの使用数を少なくして部品コストを低減し、さらに、回路基板のリードを簡単に能率よく接続することで製造コストをも低減できる無通電タイプのブレーカを備えるパック電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１のパック電池は、素電池３０と、この素電池３０と直列に接続している無通電タイプのブレーカ４０と、このブレーカ４０の接続端子と素電池３０とにリード３６を介して接続してなる回路基板３５とを備える。ブレーカ４０は、プラスチック製の絶縁ケース２と外装金属板３とで形成している外装ケース１と、この外装ケース１の絶縁ケース２に固定してなる固定接点５を有する固定接点金属板４と、絶縁ケース２に固定されて、固定接点５と対向する位置に可動接点７を有する可動接点金属板６と、この可動接点金属板６をオンからオフに切り換えるバイメタル８と、リード３６を介して回路基板３５に接続され、パック電池の異常な使用状態で設定温度よりも高くなってブレーカ４０がオフに切り換えられた状態で素電池３０から通電されてバイメタル８を加温するヒーター９とを備えている。外装金属板３と固定接点金属板４とは対向する位置にあって絶縁ケース２に固定され、固定接点金属板４と外装金属板３との間には、固定接点金属板４側から順番に、ヒーター９と、バイメタル８と、可動接点金属板６とを配置している。バイメタル８は中央凸に湾曲する形状であって、可動接点７を固定接点５に接触させる状態で中央突出部を可動接点金属板６側に突出させる姿勢でヒーター９と可動接点金属板６との間に配設している。絶縁ケース２は、第１の外壁１１Ａと第２の外壁１１Ｂとを設けて、第１の外壁１１Ａと第２の外壁１１Ｂとの間には収納スペース２０を設けて、この収納スペース２０には、ヒーター９とバイメタル８と可動接点金属板６の可動部分６Ａを収納して、第１の外壁１１Ａには固定接点金属板４を固定して、第２の外壁１１Ｂには可動接点金属板６の非可動部分６Ｂを固定している。さらに、外装金属板３は、絶縁ケース２に固定されて、収納スペース２０の開口部を閉塞している。また、外装金属板３は、可動接点金属板６の非可動部分６Ｂに接触状態に積層されて絶縁ケース２に固定され、この外装金属板３は外側面を露出させる露出端子４３を上面に設けている。回路基板３５は、第１のリード３６を介して前記素電池３０に接続されると共に、第２のリード３６を介して外装金属板３の露出端子４３に接続され、外装金属板３の露出端子４３は回路基板３５に接続しているリード３６に溶接され、固定接点金属板４は直接に、あるいはリード３７を介して素電池３０に溶接している。
ところで、本明細書において、露出端子４３を設けているブレーカ４０の上面と下面は図面において特定するものとする。
【００１４】
本発明の請求項２のパック電池は、ブレーカ４０の外装金属板３に、外側面を露出させる露出端子４３を上面に設け、この露出端子４３を回路基板３５に接続しているリード３６に溶接して、固定接点金属板４を素電池３０に溶接している。
【００１５】
本発明の請求項３のパック電池は、固定接点金属板４に、絶縁ケース２から突出する接続リード４Ｘを設けており、この接続リード４Ｘを素電池３０の凸部電極３３に接続している。
【００１６】
本発明の請求項４のパック電池は、固定接点金属板４に、絶縁ケース２から露出する露出端子４４をブレーカ４０の下面に設けており、固定接点金属板４の露出端子４４を素電池３０の凸部電極３３に溶接して、ブレーカ４０を凸部電極３３の上に固定している。
【００１７】
本発明の請求項５のパック電池は、固定接点金属板４の露出端子４４に、絶縁ケース２から外部に突出する突出露出端子４４Ａを設けて、この突出露出端子４４Ａを凸部電極３３に溶接している。
【００１８】
本発明の請求項６のパック電池は、素電池３０と、この素電池３０と直列に接続している無通電タイプのブレーカ４０と、このブレーカ４０の接続端子と素電池３０とにリード３６を介して接続してなる回路基板３５とを備える。ブレーカ４０は、プラスチック製の絶縁ケース２と外装金属板３とで形成してなる外装ケース１と、この外装ケース１の絶縁ケース２に固定してなる固定接点５を有する固定接点金属板４と、絶縁ケース２に固定されて、固定接点５と対向する位置に可動接点７を有する可動接点金属板６と、この可動接点金属板６をオンからオフに切り換えるバイメタル８と、リード３６を介して回路基板３５に接続され、パック電池の異常な使用状態で設定温度よりも高くなってブレーカ４０がオフに切り換えられた状態で素電池３０から通電されてバイメタル８を加温するヒーター９とを備えている。外装金属板３と固定接点金属板４とは対向する位置にあって絶縁ケース２に固定され、固定接点金属板４と外装金属板３との間には、固定接点金属板４側から順番に、ヒーター９と、バイメタル８と、可動接点金属板６とを配置している。バイメタル８は中央凸に湾曲する形状であって、可動接点７を固定接点５に接触させる状態で中央突出部を可動接点金属板６側に突出させる姿勢でヒーター９と可動接点金属板６との間に配設している。絶縁ケース２は、第１の外壁１１Ａと第２の外壁１１Ｂとを設けて、第１の外壁１１Ａと第２の外壁１１Ｂとの間には収納スペース２０を設けて、この収納スペース２０には、ヒーター９とバイメタル８と可動接点金属板６の可動部分６Ａを収納して、第１の外壁１１Ａには固定接点金属板４を固定して、第２の外壁１１Ｂには可動接点金属板６の非可動部分６Ｂを固定している。さらに、外装金属板３は、絶縁ケース２に固定されて、収納スペース２０の開口部を閉塞している。固定接点金属板４は、絶縁ケース２から露出する露出端子４４を上面に備えており、回路基板３５は、第１のリード３６を介して前電池３０に接続されると共に、第２のリード３６を介して固定接点金属板４の露出端子４４に接続され、固定接点金属板４の露出端子４４を、一端を回路基板３５に接続しているリード３６に溶接して、外装金属板３と可動接点金属板６の何れかを素電池３０に溶接している。
【００１９】
本発明の請求項７のパック電池は、可動接点金属板６に、絶縁ケース２から突出する接続リード６Ｘを設けており、この接続リード６Ｘを素電池３０の凸部電極３３に接続している。
【００２０】
本発明の請求項８のパック電池は、外装金属板３に、絶縁ケース２から突出する接続リードを設けており、この接続リードを素電池３０の凸部電極３３に接続している。
【００２１】
本発明の請求項９のパック電池は、素電池３０と、この素電池３０と直列に接続している無通電タイプのブレーカ４０と、このブレーカ４０の接続端子と素電池３０とにリード３６を介して接続してなる回路基板３５とを備える。ブレーカ４０は、プラスチック製の絶縁ケース２と外装金属板３とで形成してなる外装ケース１と、この外装ケース１の絶縁ケース２に固定してなる固定接点５を有する固定接点金属板４と、絶縁ケース２に固定されて、固定接点５と対向する位置に可動接点７を有する可動接点金属板６と、この可動接点金属板６をオンからオフに切り換えるバイメタル８と、リード３６を介して回路基板３５に接続され、パック電池の異常な使用状態で設定温度よりも高くなってブレーカ４０がオフに切り換えられた状態で素電池３０から通電されてバイメタル８を加温するヒーター９とを備えている。外装金属板３と固定接点金属板４とは対向する位置にあって絶縁ケース２に固定され、固定接点金属板４と外装金属板３との間には、固定接点金属板４側から順番に、ヒーター９と、バイメタル８と、可動接点金属板６とを配置している。バイメタル８は中央凸に湾曲する形状であって、可動接点７を固定接点５に接触させる状態で中央突出部を可動接点金属板６側に突出させる姿勢でヒーター９と可動接点金属板６との間に配設している。絶縁ケース２は、第１の外壁１１Ａと第２の外壁１１Ｂとを設けて、第１の外壁１１Ａと第２の外壁１１Ｂとの間には収納スペース２０を設けて、この収納スペース２０には、ヒーター９とバイメタル８と可動接点金属板６の可動部分６Ａを収納して、第１の外壁１１Ａには固定接点金属板４を固定して、第２の外壁１１Ｂには可動接点金属板６の非可動部分６Ｂを固定している。さらに、外装金属板３は、絶縁ケース２に固定されて、収納スペース２０の開口部を閉塞している。外装金属板３は、可動接点金属板６の非可動部分６Ｂに接触状態に積層されて絶縁ケース２に固定されると共に、この外装金属板３は外側面を露出させる状態として外装金属板３側の露出端子４３を下面に設けている。固定接点金属板４は、絶縁ケース２から露出して固定接点５側の露出端子４４をブレーカ４０の上面に設けており、回路基板３５は、第１のリード３６を介して素電池３０に接続されると共に、第２のリード３６を介して固定接点金属板４の露出端子４４に接続され、固定接点５側の露出端子４４を、回路基板３５に接続しているリード３６に溶接して、外装金属板３側の露出端子４３を素電池３０に溶接している。
【００２２】
本発明の請求項１０のパック電池は、外装金属板３の露出端子４３に、絶縁ケース２から突出する突出露出端子４３Ａを設けて、この突出露出端子４３Ａを素電池３０の凸部電極３３に溶接している。
【００２３】
以上の請求項１、６、及び９のパック電池が装備する無通電タイプのブレーカは、可動接点金属板とバイメタルとを別の金属板としてオン抵抗を小さくし、さらに、異常時には速やかに電流を遮断できる特徴がある。それは、以上の無通電タイプのブレーカが、外装ケースをプラスチック製の絶縁ケースと外装金属板とで構成し、絶縁ケースは両端に第１の外壁と第２の外壁とを設けてその間に収納スペースを設けて、収納スペースにヒーターとバイメタルと可動接点金属板の可動部分とを配置し、さらに外装金属板を絶縁ケースに固定して、収納スペースを閉塞する独特の構造としているからである。
【００２４】
さらに、以上の無通電タイプのブレーカは、可動接点金属板とは別の金属板であるバイメタルを内蔵すると共に、このバイメタルを加熱するヒーターを内蔵するにもかかわらず、全体を薄くして速やかに電流を遮断できる特徴も実現する。
【００２５】
さらに、請求項１、６及び９に記載するパック電池は、リードの使用数を少なくして部品コストを低減し、さらに、回路基板のリードを簡単に能率よく接続することで製造コストをも低減できる特徴も実現する。それは、以上のパック電池が、ブレーカの絶縁ケースの上面に露出端子を設けて、回路基板に接続しているリードをブレーカ上面の露出端子に直接に溶接して、回路基板とブレーカとを接続するのに使用していたリードを省略するからである。この構造のパック電池は、ブレーカ上面の露出端子に、回路基板のリードを溶接する状態で、露出端子と素電池との間にブレーカの絶縁ケースが配置される。絶縁ケースは、露出端子と素電池との間にあって、リードを露出端子に溶接する工程で、露出端子やリードを素電池から絶縁する。したがって、リードを露出端子の上に載せてスポット溶接し、あるいはレーザー溶接することで、リードと露出端子とを素電池から絶縁して確実に溶接できる。
【００２６】
従来のパック電池は、図３に示すように、ブレーカ３４０の両端に接続端子３４４、３４６を突出させて、一方の接続端子３４６の上にリード板３３８を載せて溶接する。この構造は、接続端子３４６と素電池３３０との間に絶縁シート３３４を挟んで、接続端子３４６を素電池３３０から絶縁している。このパック電
池は、絶縁シート３３４の上に配置している接続端子３４６にリード板３３８を重ねて溶接できない。溶接の熱で絶縁シート３３４が溶融されて、リード板３３８を絶縁できなくなるからである。このため、ブレーカ３４０は、素電池３３０に接続する前に、接続端子３４６にＬ字状のリード板３３８をあらかじめ溶接し、Ｌ字状リード板３３８に回路基板３３５のリード板３３６を溶接している。
【００２７】
これに対して、本発明の請求項１、６及び９に記載するパック電池は、ブレーカ４０の上面に露出端子４３を設けているので、露出端子４３が絶縁ケース２で素電池３０から絶縁される。絶縁ケース２で絶縁される露出端子４３は、ブレーカ４０を素電池３０に接続する状態で、ここにリード３６を直接に溶接できる。絶縁ケース２が溶接される露出端子４３を素電池３０から絶縁するからである。
【００２８】
さらに、従来のパック電池は、図３の（３）において矢印で示すように、互いに直交する方向に溶接電極を押圧してリード板３３６に溶接する必要があるので、溶接器の電極を直交する方向に方向転換して、回路基板３３５に接続している２枚のリード板３３６に溶接する必要がある。このため、２枚のリード板３３６の溶接に手間と時間がかかる欠点がある。ところが、以上に記載する本発明のパック電池は、図１７の（３）において矢印で示すように、同じ方向に溶接電極を押圧して２枚のリード３６を溶接できるので、溶接器を直角に方向転換することなく、簡単に能率よく２枚のリード３６に溶接できる特徴がある。
【００２９】
さらに、以上に記載する請求項２のパック電池は、固定接点金属板を素電池の凸部電極に溶接することで、ブレーカを簡単に素電池に連結して、ブレーカの露出端子に回路基板のリードを溶接できる。
【００３０】
また、本発明の請求項３のパック電池は、固定接点金属板をリードを介することなく、素電池の凸部電極に接続できる。このため、このパック電池は、ブレーカをリードを介することなく、素電池と回路基板とに接続できる。
【００３１】
本発明の請求項４のパック電池は、リードを介することなくブレーカを素電池に接続でき、また、ブレーカと素電池とを絶縁することなく、ブレーカを素電池に接続できる。
【００３２】
本発明の請求項５のパック電池は、ブレーカに溶断電流を流すことなく、ブレーカの突出露出端子を凸部電極に溶接できる特徴がある。
【００３３】
本発明の請求項１０のパック電池は、ブレーカに溶接電流を流すことなく、突出露出端子を素電池の凸部電極に溶接できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】従来のブレーカを示す断面図である。
【図２】従来の他のブレーカを示す断面図である。
【図３】従来のパック電池の組み立て工程を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施例にかかるパック電池に使用する無通電タイプのブレーカの斜視図である。
【図５】図４に示す無通電タイプのブレーカの垂直縦断面図である。
【図６】図５に示す無通電タイプのブレーカのオフ状態を示す断面図である。
【図７】図５に示す無通電タイプのブレーカのＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【図８】図５に示す無通電タイプのブレーカのＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図９】図５に示す無通電タイプのブレーカのＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【図１０】連結リブの他の一例を示す断面図であって、図５のＸ−Ｘ線断面に相当する図である。
【図１１】連結リブの他の一例を示す断面図であって、図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面に相当する図である。
【図１２】本発明の他の実施例にかかるパック電池に使用する無通電タイプのブレーカの斜視図である。
【図１３】図１２に示す無通電タイプのブレーカの垂直縦断面図である。
【図１４】図１３に示す無通電タイプのブレーカのＸＩＶ−ＸＩＶ線断面図である。
【図１５】図１２に示す無通電タイプのブレーカの平面図である。
【図１６】本発明の一実施例にかかるパック電池の一部拡大断面図である。
【図１７】図１６に示すパック電池の組み立て工程を示す斜視図である。
【図１８】本発明の他の実施例にかかるパック電池の一部拡大断面図である。
【図１９】本発明の他の実施例にかかるパック電池の一部拡大断面図である。
【図２０】本発明の他の実施例にかかるパック電池の一部拡大断面図である。
【図２１】本発明の他の実施例にかかるパック電池の一部拡大断面図である。
【図２２】本発明の他の実施例にかかるパック電池の一部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための無通電タイプのブレーカを備えるパック電池を例示するものであって、本発明は無通電タイプのブレーカを備えるパック電池を以下のものに特定しない。さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００３６】
以下のパック電池に内蔵される無通電タイプのブレーカは、電池や周囲温度が高温になり、あるいはパック電池が異常な状態で使用されるときに、バイメタルを変形させて電流を遮断する。とくに、本発明のパック電池に内蔵される無通電タイプのブレーカは、バイメタルを加温するヒーターを内蔵するので、このヒーターでバイメタルを加温して電流を遮断した状態に保持する用途に最適である。
【００３７】
図１６ないし図２２に示すパック電池は、素電池３０と、この素電池３０と直列に接続している無通電タイプのブレーカ４０と、このブレーカ４０の接続端子と素電池３０とにリード３６を介して接続している回路基板３５とを備える。
【００３８】
図４ないし図１１に示す無通電タイプのブレーカ４０は、外装ケース１に、固定接点金属板４と、可動接点金属板６とを固定して、可動接点金属板６を変形させるバイメタル８と、このバイメタル８を加温するヒーター９とを内蔵している。
【００３９】
外装ケース１は、プラスチック製の絶縁ケース２と外装金属板３とで形成している。外装ケース１は、絶縁ケース２の底部１３に固定接点金属板４をインサート成形して固定して、上面に外装金属板３を固定している。絶縁ケース２は、両端部分に、第１の外壁１１Ａと第２の外壁１１Ｂとを突出するように設けて、第１の外壁１１Ａと第２の外壁１１Ｂとの間に収納スペース２０を設けている。この収納スペース２０は、インサート成形して固定している固定接点金属板４で底面を閉塞して、外装金属板３で上面を閉塞している。したがって、外装ケース１は、底面側の表面には固定接点金属板４が露出し、上面側の表面には外装金属板３が露出している。外装金属板３は、プラスチック製の絶縁ケース２にインサート成形して固定されず、ほぼ全面を上面側に露出させている。
【００４０】
絶縁ケース２は、収納スペース２０の両側に、第１の外壁１１Ａと第２の外壁１１Ｂの間を連結する対向壁１２を設けて、この対向壁１２と外壁１１とで収納スペース２０の周囲を囲む外周壁１０を構成している。したがって、収納スペース２０は、周囲を外周壁１０で囲み、底面を固定接点金属板４で閉塞し、さらに上面を外装金属板３で閉塞して内部を閉塞された中空状としている。
【００４１】
絶縁ケース２は、第１の外壁１１Ａに固定接点金属板４の一部を、図５と図６においては固定接点金属板４の中間部４Ｂを第１の外壁１１Ａの途中にインサート成形して固定している。したがって、固定接点金属板４は、第１の外壁１１Ａを貫通する状態で絶縁ケース２に固定され、収納スペース２０の内部に露出する部分を固定接点５とし、外部に引き出される部分を接続リード４Ｘとしている。
【００４２】
絶縁ケース２は、第２の外壁１１Ｂに可動接点金属板６の非可動部分６Ｂを固定している。図５と図６の無通電タイプのブレーカ４０は、第２の外壁１１Ｂの上端面に可動接点金属板６の非可動部分６Ｂを固定している。可動接点金属板６は、接着して第２の外壁１１Ｂに固定され、あるいは外装金属板３に挟まれて第２の外壁１１Ｂの上端面に固定される。図の外装ケース１は、外装金属板３の一端部を、可動接点金属板６の非可動部分６Ｂに接触状態に積層して絶縁ケース２に固定している。この構造は、外装金属板３を可動接点金属板６に直接に積層して固定するので、全体をより薄くできる。
【００４３】
さらに、図５ないし図７の断面図に示す絶縁ケース２は、収納スペース２０にヒーター９を配置する収納凹部２１を設けている。収納凹部２１は収納スペース２０の中央部にあって、その底面を固定接点金属板４の先端部４Ａで閉塞している。収納凹部２１は、ここにヒーター９を挿入できるように、内形をヒーター９の外形よりもわずかに大きくしている。また、収納凹部２１は、外周縁に沿って突出部１４を設けている。収納凹部２１に挿入されるヒーター９は、突出部１４の上面からわずかに突出して、上面に湾曲するバイメタル８を熱結合状態に載せている。
【００４４】
収納スペース２０は、収納凹部２１の底面を固定接点金属板４で閉塞し、収納凹部２１の外側底面を絶縁ケース２のプラスチックで閉塞している。絶縁ケース２は、収納凹部２１の外側で収納スペース２０の底を閉塞しているプラスチック製の底部１３に、固定接点金属板４をインサート成形して絶縁ケース２に固定している。
【００４５】
収納スペース２０の上面を閉塞している外装金属板３は、インサート成形することなく、その両端部分を絶縁ケース２の外壁１１に固定している。図４ないし図６の無通電タイプのブレーカ４０は、第１の外壁１１Ａと第２の外壁１１Ｂとの上端面に外装金属板３の両端部を固定している。外装金属板３は、第１の外壁１１Ａと第２の外壁１１Ｂとに一体的に成形して設けている連結リブ１５を介して、絶縁ケース２に固定している。図５と図６の絶縁ケース２は、鎖線で示すように、外装金属板３を連結する連結リブ１５を、外壁１１の先端面から突出して設けている。外装金属板３には、連結リブ１５を貫通させる貫通孔２５を設けてあり、連結リブ１５を貫通孔２５に挿通して、外装金属板３を絶縁ケース２に固定している。連結リブ１５は、貫通孔２５に挿入される状態で、その先端を加熱押圧して押し潰し、あるいは超音波振動で押し潰して、外装金属板３を確実に絶縁ケース２の外壁１１の先端面、すなわち上面に固定している。以上の構造は、外装金属板３を絶縁ケース２の正確な位置に確実に、しかも簡単に固定できる。ただし、外装金属板は、絶縁ケースの先端面である上面に接着して固定することもできる。接着して絶縁ケースに固定される外装金属板も、貫通孔を設け、この貫通孔に挿入される連結リブを外壁に設け、連結リブを貫通孔に挿入することで、絶縁ケースの定位置に確実に固定できる。
【００４６】
外装金属板３は四隅部に貫通孔２５を設けており、各々の貫通孔２５に挿通される連結リブ１５を絶縁ケース２の外壁１１の先端面に設けている。図８は、外装金属板３を固定している第１の外壁１１Ａの横断面図を、図９は第２の外壁１１Ｂの横断面図を示している。図８に示す第１の外壁１１Ａは、収納スペース２０の両側に設けている対向壁１２の上端面から突出して連結リブ１５を設けている。連結リブ１５は、図の右側に示す形状に成形され、貫通孔２５に挿入される状態で、左側に示すように、先端を押し潰して、外装金属板３を固定する。図８に示す第１の外壁１１Ａは、収納スペース２０の両側に設けている対向壁１２の上面に連結リブ１５を設けているが、第１の外壁１１Ａは、図５のＸ−Ｘ線で示す位置において、図１０の横断面図に示すように、第１の外壁１１Ａの上面に連結リブ１５を設けて、外装金属板３を固定することもできる。さらに、外装ケース１は、図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線で示す位置において、図１１の横断面図に示すように、対向壁１２の上面に連結リブ１５を突出して設け、この連結リブ１５を挿入する貫通孔２５を外装金属板３に設けて、外装金属板３の中間部分を絶縁ケース２に固定することもできる。
【００４７】
さらに、図７ないし図９の横断面図に示す外装金属板３は、対向壁１２の外面に沿うように折曲している折曲側壁２２を両側に設けて、この折曲側壁２２と対向壁１２とを係止構造で連結している。図の外装金属板３は、折曲側壁２２と対向壁１２の係止構造を、対向壁１２の外側に突出して設けている係止凸部１６と、折曲側壁２２に設けられて、係止凸部１６を案内して係止される係止孔２６とで構成している。係止凸部１６は、挿入方向に向かって次第に突出する傾斜面１６Ａを設けて、係止凸部１６をスムーズに係止孔２６に案内できる形状としている。
【００４８】
さらに、図１０の係止構造は、折曲側壁２２の先端縁に内側に折曲している係止片２７を設け、この係止片２７を案内する係止凹部１７を絶縁ケース２の対向壁１２の外側面に設け、係止片２７を係止凹部１７に案内して、外装金属板３を絶縁ケース２に係止構造で固定している。
【００４９】
さらに、図１１の係止構造は、折曲側壁２２の先端縁に内側に折曲している係止片２７を設け、この係止片２７を対向壁１２の底面に引っ掛けて、外装金属板３を絶縁ケース２に係止構造で固定している。これ等の係止構造は、折曲側壁２２を弾性変形させて、絶縁ケース２に係止構造で連結し、連結状態においては、折曲側壁２２の弾性的な復元力でもって、係止凸部１６や係止片２７を係止孔２６や係止凹部１７や底面に引っ掛ける位置に保持する。
【００５０】
さらに、外装金属板３は、表面に絶縁膜（図示せず）を設けている。この絶縁膜は、外装金属板３の表面に、絶縁塗料を塗布して設けている。ただ、絶縁層は、外装金属板の表面に絶縁シートを付着して設けることもできる。このように、外装金属板３に絶縁膜を設けた無通電タイプのブレーカ４０は、外装金属板３の表面を絶縁膜で絶縁できるので、機器に接触状態で内蔵できる。
【００５１】
絶縁ケース２の収納スペース２０には、底から順番に、ヒーター９とバイメタル８と可動接点金属板６の可動部分６Ａを収納して、絶縁ケース２の第１の外壁１１Ａには固定接点金属板４の中間部４Ｂを固定して、第２の外壁１１Ｂには可動接点金属板６の非可動部分６Ｂを固定している。
【００５２】
固定接点金属板４は、インサート成形して絶縁ケース２に固定している。固定接点金属板４は、先端部４Ａを収納スペース２０の底部１３に埋設し、中間部４Ｂを収納スペース２０の底部１３から絶縁ケース２の第１の外壁１１Ａに埋設するようにインサート成形して、絶縁ケース２に固定している。図５と図６の固定接点金属板４は、収納凹部２１の底部を閉塞する部分よりも、第１の外壁１１Ａに埋設される部分を高くするように段差部４Ｄを設けて、段差部４Ｄを絶縁ケース２の底部１３に埋設して、段差部４Ｄの後端側を底部１３の上面に露出させて、この露出部を固定接点５としている。
【００５３】
ヒーター９は、通電されることによって発熱して、バイメタル８を加熱する。ヒーター９は、対向面を長円形あるいは長方形とする厚みのあるＰＴＣヒーターで、上面と下面に電極を設けている。ただし、ヒーターには必ずしもＰＴＣヒーターを使用する必要はなく、通電されてバイメタル８を加熱できる全てのヒーターを使用することができる。上下面に電極を設けているヒーター９は、下面を固定接点金属板４に接触して、上面をバイメタル８を介して可動接点金属板６に接触できるようにしている。このヒーター９は、可動接点金属板６の可動接点７が固定接点５に接触するオン状態では、可動接点金属板６とバイメタル８とが非接触状態となって通電されず、可動接点金属板６の可動接点７が固定接点５から離れてオフ状態となる状態では、可動接点金属板６に接触するバイメタル８と固定接点金属板４とを介して通電されて発熱し、バイメタル８を加熱する。加熱されるバイメタル８は、図６に示すように、可動接点７を固定接点５から離すオフ状態に保持する。この無通電タイプのブレーカ４０は、オフ状態に切り換えられた状態で、可動接点７をオフ状態に保持するので、パック電池に安全に使用できる。それは、パック電池が異常な状態で使用されて設定温度よりも高くなり、無通電タイプのブレーカ４０がオフに切り換えられた後は、パック電池の電池からヒーター９に通電され続けてバイメタル８が加熱されるので、ブレーカ４０がオン状態に復帰することなく、電池が放電されるまで電流を遮断する状態に保持できるからである。
【００５４】
バイメタル８は、加熱して変形するように、熱膨張率が異なる金属を積層したものである。バイメタル８は、ヒーター９と可動接点金属板６との間に配設され、加熱されて反転するように変形して、可動接点７を固定接点５から離してブレーカ４０をオフ状態に切り換える。バイメタル８は、中央凸に湾曲する形状であって、熱変形しない状態、すなわち、可動接点７を固定接点５に接触させる状態では、図５に示すように、中央突出部を可動接点金属板６側に突出させる姿勢とし、熱変形して反転するように変形する状態では、図６に示すように、中央突出部をヒーター９側に突出させる姿勢となる。バイメタル８は、図６に示すように、熱変形して反転する状態では、中央突出部をヒーター９に接触させると共に、両端部分を可動接点金属板６に接触させて押圧し、可動部分６Ａを押し上げて可動接点７を固定接点５から離してオフに切り換える。
【００５５】
可動接点金属板６は、図５と図６に示すように、中間部分である非可動部分６Ｂを第２の外壁１１Ｂの上端面に固定して、先端側の可動部分６Ａを収納スペース２０の内部に配設し、後端部を外装ケース１の外部に引き出して接続リード６Ｘとしている。可動接点金属板６は、非可動部６Ｂを接着して第２の外壁１１Ｂの上端面に固定している。さらに、可動接点金属板６は、図５、図６、及び図９に示すように、第２の外壁１１Ｂと外装金属板３とで非可動部６Ｂを挟着して第２の外壁１１Ｂの上端面に固定している。図に示す無通電タイプのブレーカ４０は、外装金属板３の一端部を、可動接点金属板６の非可動部分６Ｂに接触状態に積層している。したがって、外装金属板３を可動接点金属板６の接点として使用することもできる。ただ、可動接点金属板は、外装金属板との間を絶縁しながら積層することもできる。
【００５６】
可動接点金属板６は、収納スペース２０に配置される可動部分６Ａを弾性変形できる金属板としている。さらに、可動接点金属板６は、この可動部分６Ａの先端部であって固定接点５と対向する面に可動接点７を設けている。この可動接点金属板６は、バイメタル８が熱変形しない状態では、可動接点７が固定接点５に接触してオン状態となり、バイメタル８が熱変形する状態では、バイメタル８に押される可動部分６Ａが弾性変形して、可動接点７が固定接点５から離れてオフ状態となる。図５と図６に示す無通電タイプのブレーカ４０は、バイメタル８が熱変形しない状態で、可動接点７を確実に固定接点５に接触できるように、可動部分６Ａの後端部を下方に押圧する押圧凸部２３を外装金属板３の内面から突出して設けている。この可動接点金属板６は、可動部分６Ａの後端部が押圧凸部２３で下向きに押圧されることで、可動部分６Ａの先端部が下方に付勢されて、先端の可動接点７を確実に固定接点５に接触させる。
【００５７】
さらに、図５ないし図７の可動接点金属板６は、下面に突出部６Ｃを設けており、この突出部６Ｃにバイメタル８の両端部を接触させて互いに押圧するようにしている。図に示す突出部６Ｃは、外形を円弧状としており、バイメタル８の両端部を横方向に摺動させることなく確実に接触させて互いに押圧できるようにしている。図に示す可動接点金属板６は、バイメタル８の両端部と対向する下面に複数の突出部６Ｃを設けている。この構造は、幅のあるバイメタル８であっても確実に接触させて互いに押圧できる。
【００５８】
さらに、図１２ないし図１５に示すブレーカ４０は、外装金属板３を連結プラスチック５２に固定し、連結プラスチック５２を絶縁ケース２に固定して、外装金属板３を絶縁ケース２に固定している。外装金属板３は、連結プラスチック５２にインサート成形して固定される。インサート成形される外装金属板３は、連結プラスチック５２を成形する金型の成形室に仮止めされ、成形室に溶融状態のプラスチックを注入して連結プラスチック５２に固定される。連結プラスチック５２は、超音波溶着して絶縁ケース２に固定されて、絶縁ケース２と連結プラスチック５２とで外装ケース１を構成している。ただ、連結プラスチックは、接着して、あるいは嵌合構造で絶縁ケースに固定することもできる。連結プラスチック５２は、外装金属板３の周囲にあって、絶縁ケース２の両端部に設けている第１の外壁１１Ａと第２の外壁１１Ｂとに固定され、さらに対向壁１２に固定される。外装金属板３は、外周部を除く部分を露出させて露出端子４３としている。図１２ないし図１４に示すように、外装金属板３と連結プラスチック５２は、上面を同一平面としている。このブレーカ４０は、露出端子４５にリードを確実に接触して溶接できる。すなわち、連結プラスチック５２が突出して、溶接されるリードを露出端子４３から離すことがなく、露出端子４３に確実に安定してリードを溶接できる。外装金属板３は、連結プラスチック５２と上面を同一平面とするために、上面の外周部に低くなる段差部３ａを設けて、段差部３ａに連結プラスチック５２を成形している。
【００５９】
図１６ないし図２２のパック電池は、角形電池の素電池３０を備える。素電池３０は、金属製の外装缶３１の開口部を、金属製の封口板３２で閉塞して、内部に電解液と正負の電極を収納している。封口板３２はレーザー溶接して外装缶３１の開口部を気密に閉塞している。封口板３２は、凸部電極３３を中央部に設けている。凸部電極３３は、絶縁して封口板３２に固定される。素電池３０は、リチウムイオン電池である。ただし、素電池には、リチウムイオン電池に代わってニッケル水素電池などの全ての二次電池とすることができる。リチウムイオン電池は、凸部電極３３を負極、封口板３２と外装缶３１を正極とし、ニッケル水素電池は、凸部電極を正極、封口板を負極とする。
【００６０】
パック電池は、素電池３０と直列にブレーカ４０を接続している。ブレーカ４０は、素電池３０の温度が設定温度よりも高くなるとオン状態からオフ状態に切り換えられて、素電池３０の電流を遮断する。また、過電流が流れる状態にあっても、オフ状態に切り換えられて、素電池３０の電流を遮断する。図１６ないし図２２のパック電池は、素電池３０の凸部電極３３と回路基板３５との間にブレーカ４０を接続している。回路基板３５は、素電池３０の過充電や過放電を防止する保護回路などを実現する回路を実装している。また、回路基板３５は、パック電池の出力端子（図示せず）も設けている。この回路基板３５は、リード３６とブレーカ４０を介して素電池３０に接続している。ここで、図に示すパック電池は、リード３６をリード板としているが、リードはリード線とすることもできる。
【００６１】
ブレーカ４０は、素電池３０と回路基板３５との間に接続される。図１６と図１７のパック電池に内蔵されるブレーカ４０は、上面に露出端子４３を設けている。露出端子４３は外装金属板３の露出部に設けている。この外装金属板３は、可動接点金属板６の非可動部分６Ｂに接触状態に積層して絶縁ケース２に固定され、外側面を露出して露出端子４３としている。このパック電池は、ブレーカ４０の固定接点金属板４の接続リード４Ｘを素電池３０の凸部電極３３に溶接して、上面に設けている露出端子４３を回路基板３５に接続しているリード３６に溶接している。図において、回路基板３５に接続しているリード３６はリード板であって、Ｌ字状に折曲されて、水平方向に折曲している折曲片３６Ａをブレーカ４０の露出端子４３に溶接している。このリード３６は、ハンダ付けして回路基板３５に接続している。
【００６２】
図１６と図１７のブレーカ４０は、リード３７を介して固定接点金属板４を凸部電極３３に接続している。図に示すリード３７は、リード板としているが、リード線とすることもできる。固定接点金属板４を凸部電極３３に接続するリード３７は、一端を固定接点金属板４に溶接して、他端を凸部電極３３に溶接している。図示しないが、固定接点金属板は、接続リードを絶縁ケースから長く突出させて、直接に凸部電極に溶接することもできる。さらに、図に示すパック電池は、ブレーカ４０と封口板３２との間に絶縁層３４を設けており、この絶縁層３４でブレーカ４０を封口板３２から絶縁している。
【００６３】
以上のパック電池は、以下の工程で組み立てられる。
（１）固定接点金属板４を直接あるいはリード３７を介して素電池３０の凸部電極３３に溶接する。
（２）回路基板３５に接続しているリード３６を、素電池３０の封口板３２とブレーカ４０上面の露出端子４３とに溶接する。
【００６４】
図１８のパック電池は、図１６のパック電池のブレーカ４０を上下反転して素電池３０に溶接している。したがって、このブレーカ４０は、固定接点金属板４を上面に、外装金属板３を下面に配置している。上面に配置している固定接点金属板４は、両端部分を除く部分を露出させて露出端子４４とし、この露出端子４４をブレーカ４０の上面に配置している。露出端子４４は、回路基板３５に接続しているＬ字状のリード板であるリード３６の折曲片３６Ａに溶接している。さらに、ブレーカ４０は、可動接点金属板６を絶縁ケース２から突出させて接続リード６Ｘとし、この接続リード６Ｘを素電池３０の凸部電極３３に溶接している。このパック電池は、ブレーカ４０の可動接点金属板６を凸部電極３３に溶接しているが、可動接点金属板に接続している外装金属板を絶縁ケースから突出させて接続リードとし、この接続リードを凸部電極に溶接することもできる。さらに、図に示すパック電池は、ブレーカ４０と封口板３２との間に絶縁層３４を設けており、この絶縁層３４でブレーカ４０を封口板３２から絶縁している。
【００６５】
以上のパック電池は、以下の工程で組み立てられる。
（１）外装金属板３又は可動接点金属板６を直接あるいはリード３７を介して素電池３０の凸部電極３３に溶接する。
（２）回路基板３５に接続しているリード３６を、素電池３０の封口板３２とブレーカ４０上面の露出端子４４とに溶接する。
【００６６】
図１９のパック電池は、ブレーカ４０の両面に露出端子４３、４４を設けて、下面の露出端子４４を素電池３０の凸部電極３３に、上面の露出端子４３を回路基板３５に接続しているＬ字状のリード板であるリード３６の折曲片３６Ａに溶接している。このブレーカ４０は、上面に外装金属板３を配置して、下面に固定接点金属板４を配置している。外装金属板３は、可動接点金属板６に積層してこれに接続され、両端を除く部分を露出させて露出端子４３としている。この露出端子４３は、外装金属板３に接続しているＬ字状のリード板であるリード３６の折曲片３６Ａに溶接して接続される。下面の固定接点金属板４は、絶縁ケース２から露出する露出端子４４を下面に設けて、固定接点金属板４の露出端子４４を素電池３０の凸部電極３３に溶接している。この構造のパック電池は、図２０に示すように、固定接点金属板４を絶縁ケース２から突出させて突出露出端子４４Ａを設けて、この突出露出端子４４Ａを凸部電極３３に溶接することもできる。
【００６７】
図１９のパック電池は、以下の工程で組み立てられる。
回路基板３５に接続しているリード３６を素電池３０の封口板３２に溶接すると共に、素電池３０の凸部電極３３にブレーカ４０を載せ、ブレーカ４０の露出端子４４を凸部電極３３の上に配置すると共に、ブレーカ４０上面の露出端子４３に回路基板３５に接続しているＬ字状のリード板であるリード３６の折曲片３６Ａを載せ、溶接電流をリード３６の折曲片３６Ａ→外装金属板３→ブレーカ４０→固定接点金属板４→凸部電極３３に流して、上面の露出端子４３に回路基板３５に接続しているリード３６を、下面の露出端子４４を凸部電極３３に溶接する。溶接電流を流すために、溶接電極はＬ字状のリード板であるリード３６の折曲片３６Ａと、素電池３０の凸部電極３３又は素電池３０の封口板３２に接続される。
【００６８】
図２０のパック電池は、下面の突出露出端子４４Ａを凸部電極３３に溶接して、ブレーカ４０を凸部電極３３の上面に固定した後、回路基板３５に接続しているリード３６を封口板３２とブレーカ４０上面の露出端子４３とに溶接して組み立てられる。
【００６９】
図２１のパック電池は、図１９のパック電池に内蔵するブレーカ４０を上下反転して素電池３０に接続している。このブレーカ４０は、下面に外装金属板３を、上面に固定接点金属板４を配置して、外装金属板３と固定接点金属板４の両方に露出端子４３、４４を設けている。下面の露出端子４３は、素電池３０の凸部電極３３に、上面の露出端子４４は、回路基板３５に接続しているＬ字状のリード板であるリード３６の折曲片３６Ａに溶接している。このブレーカ４０は、外装金属板３を可動接点金属板６の非可動部分６Ｂに接触状態に積層してこれに接続し、その一部を露出させる状態として外装金属板３側の露出端子４３を下面に設けている。固定接点金属板４も絶縁ケース２から露出して固定接点５側の露出端子４４を上面に設けている。固定接点５側の露出端子４４は、回路基板３５に接続しているＬ字状のリード板であるリード３６の折曲片３６Ａに溶接され、外装金属板３側の露出端子４３は素電池３０の凸部電極３３に溶接している。この構造のパック電池も、図２２に示すように、外装金属板３を絶縁ケース２から突出させて突出露出端子４３Ａを設けて、この突出露出端子４３Ａを凸部電極３３に溶接することもできる。
【００７０】
図２１のパック電池は、以下の工程で組み立てられる。
回路基板３５に接続しているリード３６を素電池３０の封口板３２に溶接すると共に、素電池３０の凸部電極３３にブレーカ４０を載せ、ブレーカ４０の露出端子４３を凸部電極３３の上に配置すると共に、ブレーカ４０上面の露出端子４４に回路基板３５に接続しているＬ字状のリード板であるリード３６の折曲片３６Ａを載せ、溶接電流をリード３６の折曲片３６Ａ→固定接点金属板４→ブレーカ４０→外装金属板３→凸部電極３３に流して、上面の露出端子４４に回路基板３５に接続しているリード３６を、下面の露出端子４３を凸部電極３３に溶接する。溶接電流を流すために、溶接電極はＬ字状のリード板であるリード３６の折曲片３６Ａと、素電池３０の凸部電極３３又は素電池３０の封口板３２に接続される。
【００７１】
図２２のパック電池は、下面の突出露出端子４３Ａを凸部電極３３に溶接して、ブレーカ４０を凸部電極３３の上面に固定した後、回路基板３５に接続しているリード３６を封口板３２とブレーカ４０上面の露出端子４３とに溶接して組み立てられる。
【００７２】
以上のパック電池の製造工程において、ブレーカ４０と素電池３０とリード３６は、スポット溶接して接続され、あるいはレーザー溶接して接続される。
【符号の説明】
【００７３】
１…外装ケース
２…絶縁ケース
３…外装金属板                    ３ａ…段差部
４…固定接点金属板                ４Ａ…先端部
４Ｂ…中間部
４Ｄ…段差部
４Ｘ…接続リード
５…固定接点
６…可動接点金属板                ６Ａ…可動部分
６Ｂ…非可動部分
６Ｃ…突出部
６Ｘ…接続リード
７…可動接点
８…バイメタル
９…ヒーター
１０…外周壁
１１…外壁                        １１Ａ…第１の外壁
１１Ｂ…第２の外壁
１２…対向壁
１３…底部
１４…突出部
１５…連結リブ
１６…係止凸部                    １６Ａ…傾斜面
１７…係止凹部
２０…収納スペース
２１…収納凹部
２２…折曲側壁
２３…押圧凸部
２５…貫通孔
２６…係止孔
２７…係止片
３０…素電池
３１…外装缶
３２…封口板
３３…凸部電極
３４…絶縁層
３５…回路基板
３６…リード                      ３６Ａ…折曲片
３７…リード
４０…ブレーカ
４３…露出端子                    ４３Ａ…突出露出端子
４４…露出端子                    ４４Ａ…突出露出端子
５２…連結プラスチック
１０５…固定接点
１０６…可動接点金属板
１０７…可動接点
１０８…バイメタル
２０４…固定接点金属板
２０５…固定接点
２０６…可動接点金属板
２０７…可動接点
２０８…バイメタル
２０９…ヒーター
３３０…素電池
３３２…封口板
３３３…凸部電極
３３４…絶縁シート
３３５…回路基板
３３６…リード板
３３７…リード板
３３８…リード板
３４０…ブレーカ
３４４…接続端子
３４６…接続端子
【図１】
0005850562.tif 000002
【図２】
0005850562.tif 000003
【図３】
0005850562.tif 000004
【図４】
0005850562.tif 000005
【図５】
0005850562.tif 000006
【図６】
0005850562.tif 000007
【図７】
0005850562.tif 000008
【図８】
0005850562.tif 000009
【図９】
0005850562.tif 000010
【図１０】
0005850562.tif 000011
【図１１】
0005850562.tif 000012
【図１２】
0005850562.tif 000013
【図１３】
0005850562.tif 000014
【図１４】
0005850562.tif 000015
【図１５】
0005850562.tif 000016
【図１６】
0005850562.tif 000017
【図１７】
0005850562.tif 000018
【図１８】
0005850562.tif 000019
【図１９】
0005850562.tif 000020
【図２０】
0005850562.tif 000021
【図２１】
0005850562.tif 000022
【図２２】
0005850562.tif 000023