(57)【要約】【課題】  本発明は、ベアセルから保護回路基板が外側に離脱しないようにし、ケース形成の際、ゲートの位置を適切に配列させて未成形部分が発生しないようにしたバッテリパックのケースを提供するためのものである。【解決手段】本発明は、保護回路基板１３０及びベアセル１５０に結合されるバッテリパックのケース１１０において、一側に少なくとも一つ以上の小開口１１４が形成されて、保護回路基板１３０の外部端１３１子が露出するようにし、小開口１１４の反対方向には大開口１１６が形成されてベアセル１５０の一面が露出するように形成され、また、小開口１１４に隣接して少なくとも一つ以上のゲート跡１１７が適切に配列されたことを特徴とする。【選択図】  図２ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
保護回路基板及びベアセルに結合されるバッテリパックのケースにおいて、
一側に少なくとも一つ以上の小開口が形成されて当該小開口から保護回路基板の外部端子が露出するようにし、前記小開口の反対方向には大開口が形成されてベアセルの一面が露出するように形成されたことを特徴とするバッテリパックのケース。
【請求項２】
前記小開口に隣接して少なくとも一つ以上のゲート跡が形成されたことを特徴とする請求項１に記載のバッテリパックのケース。
【請求項３】
前記小開口の上部には少なくとも一つ以上のゲート跡が形成され、前記小開口の下部にも少なくとも一つ以上の他のゲート跡が形成され、前記上・下部のゲート跡は上下方向に互いに異なる一直線上に位置したことを特徴とする請求項１に記載のバッテリパックのケース。
【請求項４】
前記ケースは、
互いに一定の距離で離隔して一定の面積を有して形成された長辺領域と、
前記長辺領域の縁部に一定の距離で離隔し、一定の面積を有する短辺領域と、
前記長辺領域と短辺領域の共通縁部に一定の面積を有し、かつ、前記小開口が形成された上辺領域と、
からなることを特徴とする請求項１に記載のバッテリパックのケース。
【請求項５】
前記ケースは、前記長辺領域と短辺領域の境界が一定の半径を有するように円形に処理されたことを特徴とする請求項４に記載のバッテリパックのケース。
【請求項６】
前記  ケースは、前記長辺領域と短辺領域の境界が略直角で処理されたことを特徴とする請求項４に記載のバッテリパックのケース。
【請求項７】
前記小開口の外側である上辺領域に、少なくとも一つ以上のゲート跡が形成されたことを特徴とする請求項４に記載のバッテリパックのケース。
【請求項８】
前記長辺領域の一方である下部の長辺領域に隣接して少なくとも一つ以上のゲート跡が形成され、前記長辺領域の他方である上部の長辺領域に隣接して少なくとも一つ以上の他のゲート跡が形成され、前記上・下部のゲート跡は、上下方向に互いに異なる一直線上に位置したことを特徴とする請求項７に記載のバッテリパックのケース。
【請求項９】
前記上・下部のゲート跡は、全体的にジグザグ形状で形成されたことを特徴とする請求項８に記載のバッテリパックのケース。
【請求項１０】
前記ケースは、絶縁樹脂で形成されたことを特徴とする請求項１に記載のバッテリパックのケース。
【請求項１１】
前記ケースは、ＰＣ（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ＰＥＴＧ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ  Ｇｌｙｃｏｌ）、ＰＥ（ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ）、または、ＰＰ（ＰｏｌｙＰｒｏｐｙｌｅｎｅ）の中から選択されたいずれかの一つにより形成されたことを特徴とする請求項１に記載のバッテリパックのケース。
【請求項１２】
前記ケースは、長辺領域の粗さが短辺領域の粗さより大きいことを特徴とする請求項４に記載のバッテリパックのケース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリパックのケースに関し、より詳しくは、ベアセルから保護回路基板が外側に離脱しないようにし、ケース形成の際、ゲートの位置を適切に配列（ａｒｒａｙ）させて未成形部分が発生しないようにしたバッテリパックのケースに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、バッテリパックは、充放電可能なベアセルと、前記ベアセルに電気的に接続されて充放電を制御し、また過充放電の際に回路を遮断する保護回路基板と、前記ベアセルと保護回路基板との間の隙間に充填されて保護回路基板がベアセルから分離しないようにする樹脂と、前記ベアセル、保護回路基板及び樹脂をパックキングして外部セットに装着可能な形態にするケースとからなっている。
【０００３】
このようなバッテリパックの製造のために、まずベアセルの正極にリードを接続し、また、負極にＰＴＣサーミスター（ＰＴＣ  ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ）を接続した状態で、さらに保護回路基板を前記リード及びＰＴＣサーミスターに電気的に接続する。次に、前記保護回路基板がベアセルから分離しないように保護回路基板とベアセルとの間の隙間に樹脂を充填して機械的に固定し、また、外部装置に装着可能な形態になるようにケースを備えて、前記ベアセル及び保護回路基板などをパックキングする。ここで、前記ケースは、前記ベアセル、保護回路基板及び樹脂と共に他の樹脂でモールディングされて一体的に形成されたり、または、上部ケース及び下部ケースを各々準備し、その間に前記一体のベアセル及び保護回路基板を受納した後、上部ケース及び下部ケースを相互に結合させる。
【０００４】
しかしながら、このような従来のバッテリパックは上述のように、ケースのパッキング後にもベアセルと保護回路基板との間に間隙が生じ、または、分離できるため、前記ベアセルと保護回路基板との間の隙間に樹脂を充填して相互に固定させるべき不便な問題がある。尚、このような樹脂充填工程中、保護回路基板の各種電子部品が破損しやすく、また、予め接続されたリード及びＰＴＣサーミスターを分離させやすい。
【０００５】
また、前記ＰＴＣサーミスターは、略７０〜８０℃前後まで温度が上昇すると抵抗値が増加して回路に流れる電流を遮断する素子であって、高温で一度作動すると、元の常温に戻ってもＰＴＣサーミスターの抵抗値が最初の値まで低下できなかったり、または、素子特性が悪くなったりする。ところが、上述のように、ベアセルと保護回路基板との間に樹脂が充填される際の樹脂の温度はほとんど１５０℃に近いため、前記ＰＴＣサーミスターが作動して特性が変化する危険が大きい。
【０００６】
勿論、このような問題を解決するために、ＰＴＣサーミスターをベアセルと保護回路基板との間でないベアセルの他の外郭に形成する構造も考えることができるが、この場合は、ＰＴＣサーミスターがベアセルの外郭に位置することによって、製造工程中、他の物体に衝突して破損しやすく、また、ＰＴＣサーミスターの厚さを勘案してケースを製造しなければならないため、提供工程が複雑になり、かつ、高コストになる問題がある。
【０００７】
併せて、上記のように保護回路基板とベアセルとの間に樹脂を充填するために、別途の金型がさらに必要となり、従って、バッテリパックの製造費用がより増加するだけでなく、工程の複雑化によって不良率も高まる問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述の従来の問題を克服するためのものであって、本発明の目的は、ケースにベアセル及び保護回路基板を一体的に結合した際、前記ベアセルから保護回路基板が外側に離脱しないようにするバッテリパックのケースを提供することにある。
【０００９】
また、本発明の他の目的は、ベアセル及び保護回路基板が結合するケースの製造の際、樹脂が注入されるゲートの位置を適切に配列させることにより、ケースの未成形部分が発生しないようにしたバッテリパックのケースを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の目的の達成のために、本発明は、保護回路基板及びベアセルに結合されるバッテリパックのケースにおいて、一側に少なくとも一つ以上の小開口が形成されて当該小開口から保護回路基板の外部端子が露出するようにし、前記小開口の反対方向には大開口が形成されてベアセルの一面が露出するように形成された構造が開示される。
【発明の効果】
【００１１】
上述のように、本発明に係るバッテリパックのケースは、ベアセルと保護回路基板とが一体のケースに結合及び密着することによって、ベアセルから保護回路基板が分離できなくて、従来のように、ベアセルと保護回路基板との間の隙間に別途の樹脂を充填しなくてもよいという効果がある。
【００１２】
また、本発明によるバッテリパックのケースは、樹脂が注入されるゲートの位置が適切な位置に配列（ａｒｒａｙ）されることにより、樹脂注入の際、ケースの未成形部分が形成されないという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明が属する技術分野において、通常の知識を有する者が本発明を容易に実施できる程度で、本発明の望ましい実施の形態を添付の図面を参照しつつ詳細に説明すれば次の通りである。
【００１４】
図１ａは本発明に係るバッテリパックのケースを示す斜視図であり、図１ｂは図１ａの１−１線に沿う断面図である。
【００１５】
図示のように、本発明によるバッテリパックのケース１１０は、相互対向する長辺領域１１１、相互に対向する短辺領域１１２、及び前記長辺領域１１１と短辺領域１１２との間を塞ぐ上辺領域１１３からなる。
【００１６】
前記長辺領域１１１は、相互に一定の距離で離隔しており、相対的に前記短辺領域１１２に比べて大面積を有する。
【００１７】
前記短辺領域１１２も相互に一定の距離で離隔しており、相対的に前記長辺領域１１１に比べて小面積を有する。さらに、前記短辺領域１１２が前記長辺領域１１１の両縁部に形成されることによって、前記長辺領域１１１と短辺領域１１２により内部に一定の大きさの中空部１１８が形成される。勿論、このような中空部１１８には、バッテリパックの製造工程中、ベアセル、保護回路基板などが結合する。
【００１８】
前記上辺領域１１３は、前記長辺領域１１１と短辺領域１１２の共通の縁部に一定の面積を有して形成されている。即ち、前記長辺領域１１１と短辺領域１１２により形成される中空部１１８の一側を塞ぐ。また、前記上辺領域１１３には少なくとも一つ以上の小開口１１４が形成されている。図面では３つの小開口１１４が形成されているが、このような個数に本発明を限定するものではない。また、前記小開口１１４の反対方向は、今後、ベアセル、保護回路基板などが結合することができるように開放されており、ここでは、これを大開口１１６と定義する。
【００１９】
また、前記上辺領域１１３の内部、即ち、中空部１１８には、バッテリパックの製造工程中、保護回路基板が密着し、前記保護回路基板に形成された外部端子は、前記小開口１１４を通じて外部に露出する。併せて、前記中空部１１８には前記保護回路基板と一体でベアセルが結合し、前記ベアセルが、前記保護回路基板を前記上辺領域１１３に対して常に圧力を加える形態で製造されるため、前記ベアセルと保護回路基板は常に密着した状態が維持される。従って、保護回路基板が前記ベアセルから一定の間隔を有し、移動しない。勿論、製造工程中、前記ベアセルは一面が前記ケース１１０に形成された大開口１１６を通じて外側に露出するが、このように露出した部位は樹脂で仕上げられることによって、結局、保護回路基板及びベアセルは、前記ケース１１０の内側で完壁に固定及び保護される。
【００２０】
一方、前記上辺領域１１３には少なくとも一つ以上のゲート跡１１７が形成されている。このようなゲート跡１１７は、前記ケース１１０の形成のための樹脂注入の際、樹脂が注入される通路跡と定義される。図面を参照すれば、前記ゲート跡１１７は、長辺領域１１１の一方の上部長辺領域１１１に隣接して少なくとも一つ以上形成されており、また、長辺領域１１１の他方の下部長辺領域１１１に隣接して少なくとも一つ以上形成されている。しかしながら、前記上・下部のゲート跡１１７は、前記長辺領域１１１の縁部に略垂直な、同一な一直線上に位置してはいない。即ち、互いに異なる一直線上に形成されている。なお、本明細書中の”上”および”下”の表現は、説明のために便宜上用いたものであり、部材の設置状態を限定するものではない。
【００２１】
一例として、前記ゲート跡１１７は、前記上部長辺領域１１１に隣接して２つが形成されている。全て小開口１１４の外側の領域である。また、一側のゲート跡１１７は、一側短辺領域１１２から相対的に遠くなっており、他側のゲート跡１１７は、他側短辺領域１１２から相対的に近くなっている。併せて、前記ゲート跡１１７は、前記下部長辺領域１１１に隣接して２つが形成されている。ここで、いずれかの一つのゲート跡１１７は、２つの小開口１１４間に形成されている。また、残りのゲート跡１１７は、いずれかの一つの短辺領域１１２から相対的に近くなっている。これを全体的に見れば、前記ゲート跡１１７は、上辺領域１１３で略ジグザグ形態で形成されている。
【００２２】
このように、ゲート跡１１７が適切な位置に配列されることにより、ケース１１０の成形の際、不完全成形される部分が生じない。例えば、ゲート跡１１７が長辺領域１１１間の中間に平行線に沿って一列で形成されると、長辺領域１１１、または、短辺領域１１２中、特定の部分に樹脂が充填されないため、成形不良が生じる可能性がある。
【００２３】
併せて、本発明は、前記長辺領域１１１と短辺領域１１２との境界に一定の半径を有するように円形に処理されたラウンド部１１５が形成されることができるが、このようなものに本発明を限定するものではない。即ち、本発明は、前記長辺領域１１１と短辺領域１１２との境界が略直角方向に折り曲げられた形態をなすこともできる。
【００２４】
また、本発明に開示されたバッテリパックのケース１１０は、絶縁樹脂で形成されることが望ましい。即ち、前記ケース１１０は保護回路基板及びベアセルと直接接触する部分であるため、導電性を有する場合、回路間の短絡が発生することがあるためである。一例として、このようなケース１１０は、ＰＣ（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ＰＥＴＧ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ  Ｇｌｙｃｏｌ）、ＰＥ（ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ）、ＰＰ（ＰｏｌｙＰｒｏｐｙｌｅｎｅ）、または、その等価物中から選択されたいずれかの一つで形成されることができるが、ここに、その材質を限定するものではない。
【００２５】
図２ａは本発明に係るバッテリパックのケースにベアセル及び保護回路基板などが結合した状態を示す斜視図であり、図２ｂは図２ａの分解斜視図である。ここで、下記するベアセル及び保護回路基板などは本発明の理解を助けるための一例であり、このような構造に本発明を限定するものではない。
【００２６】
まず、図２ａを参照すれば、バッテリパック１００の外側は、略六面体形態のケース１１０によりほとんど覆いかぶされている。即ち、前記ケース１１０は互いに一定の距離で離隔しており、一定の面積を有する長辺領域１１１、前記長辺領域１１１の縁部に一定の面積を有して互いに一定の距離で離隔している短辺領域１１２、及び前記長辺領域１１１と短辺領域１１２の共通の縁部に一定の面積を有して形成された上辺領域１１３からなっている。勿論、前記上辺領域１１３には複数の小開口１１４が形成されている。
【００２７】
また、前記ケース１１０の下部には樹脂１２０が充填されて、前記ケース１１０の内部に位置したベアセル（図示していない）などが外部に離脱しないようになっている。このような樹脂１２０は、通常約１５０℃の熔融点を有するポリアミド（Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ）、ナイロン、または、その等価物が利用されることができるが、ここに、その材質を限定するものではない。
【００２８】
図面中、未説明の符号１３１は、下記する保護回路基板の外部端子が前記上辺領域１１３の小開口１１４を通じて露出したものである。
【００２９】
次に、図２ｂを参照すれば、前記ケース１１０の内側には保護回路基板１３０、絶縁リング１４０及びベアセル１５０などが位置する。ここで、前記保護回路基板１３０とベアセル１５０は、リード１６０及びＰＴＣサーミスター１７０に各々連結される。
【００３０】
前記保護回路基板１３０には、前記ケース１１０の小開口１１４を通じて露出する複数の外部端子１３１が形成されている。また、前記保護回路基板１３０には、リード１６０及びＰＴＣサーミスター１７０が連結できるように、導電パターン１３２、１３３も形成されている。併せて、前記ベアセル１５０には、前記ＰＴＣサーミスター１７０が連結される電極端子１５４及び電極端子１５４を覆いかぶせるガスケット１５３が備えられており、また、前記電極端子１５４及びガスケット１５３が結合したギャッププレート１５２も備えられている。さらに、前記ベアセル１５０は、キャッププレート１５２の下部に缶１５１が備えられている。
【００３１】
図３ａは本発明に係るバッテリパックのケースを製造するための金型の構造を示す分解斜視図であり、図３ｂは図３ａの３ｂ−３ｂ線に沿う断面図であり、図３ｃは図３ａの３ｃ−３ｃ線に沿う断面図である。
【００３２】
図示のように、本発明によるバッテリパックのケースを製造するために、上部金型１８１、中空形成用胴体１８５及び下部金型１８８が準備される。
【００３３】
前記上部金型１８１は、一定の深さのキャビティ１８２及びランナー１８３が形成され、一側に前記中空形成用胴体１８５を固定するための突起１８４が形成される。
【００３４】
また、前記中空形成用胴体１８５は、一側に前記突起１８４に結合する凹溝１８６が形成され、他側にはケースの小開口が形成されるようにする、少なくとも一つ以上の突出段１８７が形成される。勿論、中空形成用胴体１８５の表面と前記上部金型１８１に形成されたキャビティ１８２は、ケース１１０の一側長辺領域１１１及び短辺領域１１２が形成されるように相互に接触されてはいない。
【００３５】
また、下部金型１８８には、前記上部金型１８１と同様に、一定の深さのキャビティ１８９及びランナー１９０が形成される。ここで、前記キャビティ１８９とランナー１９０との間にはゲートプレート１９１が形成され、前記ゲートプレート１９１は上述のように、ケース１１０に複数のゲート跡１１７が形成できるように、複数のゲート１９２が配列されて形成される。勿論、前記下部金型１８８に形成されたキャビティ１８９と前記中空形成用胴体１８５は、ケース１１０に長辺領域１１１及び短辺領域１１２が形成されるように、相互に接触しない。また、ケース１１０に小開口１１４が形成されるように前記中空形成用胴体１８５に形成された突出段１８７は、前記ゲートプレート１９１に密着する。勿論、前記突出段１８７を除外した残りの領域は、ケース１１０の上辺領域１１３が形成されるようにゲートプレート１９１に接触しない。
【００３６】
ここで、前記上部金型１８１及び下部金型１８８中、前記ケース１１０の長辺領域１１１と対応する領域には、所定の化学溶液で部分エッチングすることにより、表面粗さが高まるようにし、短辺領域１１２と対応する部分は滑らかになるようにする。また、このような上部金型１８１及び下部金型１８８にはエアーベントが形成されているが、図面では省略している。
【００３７】
このような上部金型１８１、中空形成用胴体１８５及び下部金型１８８が備えられた後、前記中空形成用胴体１８５を上部金型１８１に結合し、上部金型１８１と下部金型１８８を相互に密着させる。この状態で、前記上部金型１８１及び下部金型１８８に形成されたランナー１８３、１９０に高温高圧の絶縁樹脂を供給する。
【００３８】
そうすると、前記樹脂は、ゲートプレート１９１に形成されたゲート１９２に沿って上部金型１８１及び下部金型１８８に形成されたキャビティ１８２、１８９に充填される。この際、前記ゲート１９２は適切な位置に等しく配列されているため、上部金型１８１のキャビティ１８２及び下部金型１８８のキャビティ１８９に等しく充填され、従って、ケース１１０の未成形部分が発生しなくなる。勿論、前記上部金型１８１及び下部金型１８８間には中空形成用胴体１８５が形成されているため、ケース１１０の成形完了後には、ベアセル及び保護回路基板が位置できる中空部１１８が形成される。また、前記中空形成用胴体１８５には複数の突出段１８７が形成されているため、これと対応する上辺領域１１３には複数の小開口１１４が形成される。併せて、大開口１１６は、前記上辺領域１１３の反対方向で中空形成用胴体１８５がキャビティ１８２、１８９の壁面と密着しているため、自然に形成される。また、ケース１１０の長辺領域１１１及び短辺領域１１２も、前記中空形成用胴体１８５と、上部金型１８１のキャビティ１８２及び下部金型１８８のキャビティ１８９の間に形成された隙間により自然に形成される。
【００３９】
最後に、前記上部金型１８１及び下部金型１８８のキャビティ１８２、１８９中、ケース１１０の長辺領域１１１と対応する領域は表面粗さが大きい（粗い）ため、そのケース１１０の長辺領域１１１に対する表面粗さも大きくなる。従って、前記長辺領域１１１に遂行する各種の絵、文字、図形などの印刷品質が良くなる。また、ケース１１０の短辺領域１１２と対応するキャビティ１８２、１８９の領域は表面粗さが小さいため、前記金型で成形が完了したケース１１０を容易に取り出すことができることになる。
【００４０】
以上の説明は、本発明に係るバッテリパックのケースを実施するための一実施の形態に過ぎないものであって、本発明は、前記の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲で請求するように、本発明の要旨を外れない範囲で当該発明が属する分野で通常の知識を有する者であれば誰でも多様な変更実施が可能な範囲まで本発明の技術的思想がある。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１ａ】本発明に係るバッテリパックのケースを示す斜視図である。
【図１ｂ】図１ａの１−１線に沿う断面図である。
【図２ａ】本発明に係るバッテリパックのケースにベアセル及び保護回路基板などが結合した状態を示す斜視図である。
【図２ｂ】図２ａの分解斜視図である。
【図３ａ】本発明に係るバッテリパックのケースを製造するための金型の構造を示す分解斜視図である。
【図３ｂ】図３ａの３ｂ−３ｂ線に沿う断面図である。
【図３ｃ】図３ａの３ｃ−３ｃ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１１０    ケース、
１１１    長辺領域、
１１２    短辺領域、
１１３    上辺領域、
１１４    小開口、
１１５    ラウンド部、
１１６    大開口、
１１７    ゲート跡、
１２０    樹脂、
１３０    保護回路基板、
１３１    外部端子、
１３２、１３３    導電パターン、
１４０    絶縁リング、
１５０    ベアセル、
１５１    缶、
１５２    キャッププレート、
１５３    絶縁ガスケット、
１５４    電極端子、
１６０    リード、
１７０    ＰＴＣサーミスター、
１８１    上部金型、
１８２    キャビティ、
１８３    ランナー、
１８４    突起、
１８５    中空形成用胴体、
１８６    凹溝、
１８７    突出段、
１８８    下部金型、
１８９    キャビティ、
１９０    ランナー、
１９１    ゲートプレート、
１９２    ゲート。
【図１ａ】
2006093152.tif 000003
【図１ｂ】
2006093152.tif 000004
【図２ａ】
2006093152.tif 000005
【図２ｂ】
2006093152.tif 000006
【図３ａ】
2006093152.tif 000007
【図３ｂ】
2006093152.tif 000008
【図３ｃ】
2006093152.tif 000009