(57)【要約】  本発明は、二次電池パックに関する。二次電池パックは、電解質と共に正電極／セパレータ／負電極構造体を有する電極アセンブリが電池ケース内に封止された電池であって、第１の電極端子、第２の電極端子、および一対の固定溝が、電池ケースの上方端部の上／中に配設された、電池と、ＰＣＢ、第１の電極端子および第２の電極端子にそれぞれ接続される接続部材（Ａ、Ｂ）、ならびに安全素子を備えるＰＣＭと、ＰＣＭの上方端部および下方端部を囲みつつ、ＰＣＭの横方向に挿入される絶縁性取付け部材と、絶縁性取付け部材を囲みつつ、電池の上方端部に取り付けられる絶縁性上方端部キャップであって、結合溝と連絡する貫通穴を有する絶縁性上方端部キャップと、を備える。結合部材は、ＰＣＭがはめ込まれる絶縁性取付け部材および上方端部キャップが電池の上方端部に取り付けられる場合に、上方端部キャップの貫通穴を通して結合溝に結合される。
2013536557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カソード／セパレータ／アノード構造体からなる電極アセンブリが電解質と共に封止状態で電池ケース内に配設された電池であって、前記電池ケースが上方端部に第１の電極端子、第２の電極端子、および一対の固定溝を備えている電池と、
保護回路が上に形成された保護回路基板（ＰＣＢ）、前記第１の電極端子および前記第２の電極端子にそれぞれ接続された接続部材Ａおよび接続部材Ｂ、ならびに安全要素を備えている保護回路モジュール（ＰＣＭ）と、
前記ＰＣＭの上方端部および下方端部を絶縁性取付け部材により囲みつつ、前記ＰＣＭが前記絶縁性取付け部材に横方向に挿入される構造を有するように構成された前記絶縁性取付け部材と、
電気絶縁性上部キャップが前記絶縁性取付け部材を囲みつつ、前記電池の上方端部に取り付けられた前記電気絶縁性上部キャップであって、固定溝と連絡する貫通穴を備えている前記電気絶縁性上部キャップと、
を備え、固定部材が、前記ＰＣＭがはめ込まれた前記絶縁性取付け部材および前記上部キャップが前記電池の前記上方端部に装填された状態で、前記上部キャップの前記貫通穴を通して前記電池の前記固定溝内に結合された二次電池パック。
【請求項２】
前記電池ケースが、金属コンテナである請求項１に記載の二次電池パック。
【請求項３】
前記第１の電極端子がカソード端子であり、かつ前記第２の電極端子がアノード端子である請求項１に記載の二次電池パック。
【請求項４】
前記固定溝が、前記電池ケースの前記上方端部の両側部に設けられている請求項１に記載の二次電池パック。
【請求項５】
前記接続部材Ａが、はんだ付けにより前記ＰＣＢの下部に結合されている請求項１に記載の二次電池パック。
【請求項６】
前記ＰＣＭは、前記接続部材Ａおよび前記接続部材Ｂの電極端子接続部分が、下方に露出された状態で、前記絶縁性取付け部材の開口内に挿入され、かつ前記接続部材Ａおよび前記接続部材Ｂは、前記ＰＣＭが前記電池に取り付けられるように屈曲されている請求項１に記載の二次電池パック。
【請求項７】
前記接続部材Ａは、前記接続部材Ａが、前記ＰＣＢの一方の端部から前記接続部材Ａが前記絶縁性取付け部材の開口を通して横軸方向に突出する状態で、前記ＰＣＢの下部に結合され、
前記接続部材Ｂは、前記接続部材Ｂの第２の電極端子接続部分が前記ＰＣＢの下部に位置する状態で、前記安全要素を介して前記電池の前記第２の電極端子に電気的に接続されている請求項１に記載の二次電池パック。
【請求項８】
前記安全要素が、正温度係数（ＰＴＣ）要素である請求項１に記載の二次電池パック。
【請求項９】
前記絶縁性取付け部材が、前記安全要素の少なくとも一部分が露出されるようなステップを有するように構成されている請求項１に記載の二次電池パック。
【請求項１０】
前記接続部材Ａおよび前記接続部材Ｂが、ニッケルプレートから形成されている請求項１に記載の二次電池パック。
【請求項１１】
前記固定部材が、ねじである請求項１に記載の二次電池パック。
【請求項１２】
封止部材が、前記固定部材が挿入されて前記電池に固定される前記貫通穴内にさらに配設されている請求項１１に記載の二次電池パック。
【請求項１３】
シースフィルムが、前記電池ケースの外部に装着されている請求項１に記載の二次電池パック。
【請求項１４】
前記電池が、角型リチウム二次電池である請求項１に記載の二次電池パック。
【請求項１５】
カソード／セパレータ／アノード構造体からなる電極アセンブリが、電解質と共に封止状態で、上方端部に第１の電極端子、および第２の電極端子を備える電池ケース内に配設された、電池に取り付けられる保護回路モジュール（ＰＣＭ）アセンブリであって、
前記ＰＣＭアセンブリが、保護回路が上に形成された保護回路基板（ＰＣＢ）、前記第１の電極端子および前記第２の電極端子にそれぞれ接続される接続部材Ａおよび接続部材Ｂ、ならびに安全要素を備えるＰＣＭと、
前記ＰＣＭの上方端部および下方端部を絶縁性取付け部材により囲みつつ、前記ＰＣＭが前記絶縁性取付け部材に横方向に挿入される構造を有するように構成された前記絶縁性取付け部材と、
前記絶縁性取付け部材が電気絶縁性上部キャップ内部に配設されつつ、前記電池の上方端部に取り付けられる前記電気絶縁性上部キャップであって、固定溝と連絡する貫通穴を備えている前記電気絶縁性上部キャップと、
を備え、固定部材が、前記ＰＣＭがはめ込まれた前記絶縁性取付け部材および前記上部キャップが前記電池の前記上方端部に装填される状態で、前記上部キャップの前記貫通穴を通して前記電池の前記固定溝内に結合されている保護回路モジュール（ＰＣＭ）アセンブリ。
【請求項１６】
（ａ）安全要素の一方の側部に接続部材Ｂを結合するステップと、
（ｂ）保護回路が上に形成された保護回路基板（ＰＣＢ）の下部に前記安全要素の他方の側部を結合するステップと、
（ｃ）前記接続部材Ａが、前記ＰＣＢの一方の端部から横軸方向に突出する状態で、前記ＰＣＢの前記下部に接続部材Ａを結合することにより、保護回路モジュール（ＰＣＭ）を製造するステップと、
（ｄ）前記接続部材Ａの第１の電極端子接続部分および前記接続部材Ｂの第２の電極端子接続部分が開かれるように構成された絶縁性取付け部材内に前記ＰＣＭを挿入するステップと、
（ｅ）絶縁性上部キャップ内に前記ＰＣＭを配設するステップと、
（ｆ）溶接により前記第２の電極端子に前記接続部材Ｂを結合し、前記接続部材Ｂを屈曲させ、電池の上方端部に前記上部キャップを取り付けるステップと、
（ｇ）ねじ結合により前記電池に前記上部キャップを固定することにより、前記第１の電極端子と前記接続部材Ａとの間の電気的接続および機械的結合を実現するステップと、
（ｈ）接着剤を使用して前記電池の下方端部に絶縁性下部キャップを結合するステップと、
（ｉ）ねじを挿入するための前記上部キャップの貫通穴の中に接着剤を注入するか、または封止部材を挿入するステップと、
（ｊ）シースフィルムで前記電池パックの外部を覆うステップと、
を含む二次電池パックを製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規構造を有する二次電池パックに関し、より詳細には、カソード／セパレータ／アノード構造体からなる電極アセンブリが電解質と共に封止状態にて電池ケース内に配設された電池であって、電池ケースがその上方端部に第１の電極端子、第２の電極端子、および一対の固定溝を備える電池と、保護回路が上に形成された保護回路基板（ＰＣＢ）、第１の電極端子および第２の電極端子にそれぞれ接続される接続部材Ａおよび接続部材Ｂ、ならびに安全要素を備える保護回路モジュール（ＰＣＭ）と、ＰＣＭの上方端部および下方端部を絶縁性取付け部材により囲みつつ、ＰＣＭが絶縁性取付け部材に横方向に挿入される構造を有するように構成された絶縁性取付け部材と、電気絶縁性上部キャップが絶縁性取付け部材を囲む状態において、電池の上方端部に取り付けられる電気絶縁性上部キャップであって、固定溝と連絡する貫通穴を備える電気絶縁性上部キャップと、を備える二次電池パックであって、固定部材が、ＰＣＭがはめ込まれる絶縁性取付け部材および上部キャップが電池の上方端部に装填された状態で、上部キャップの貫通穴を通して電池の固定溝内に結合される、二次電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯用デバイスの開発が益々進み、この携帯用デバイスに対する需要が増大するにつれて、二次電池に対する需要もまた急激に増大している。この二次電池の中でもとりわけ、高いエネルギー密度および作動電圧、ならびに優れた電荷保持性特性および耐用寿命特性を示すリチウム二次電池は、様々な電子製品および携帯用デバイス用のエネルギー源として広く利用されている。
【０００３】
しかし、様々な種類の可燃性材料が、リチウム二次電池には含まれている。その結果、リチウム二次電池は、電池の過充電、電池における過電流、または外部からの物理的衝撃により、加熱または爆発することがある。すなわち、リチウム二次電池の安全性は、非常に低い。その結果として、リチウム二次電池の過充電またはリチウム二次電池における過電流などのリチウム二次電池の異常状態を効果的に制御するために、正温度係数（ＰＴＣ）要素および保護回路モジュール（ＰＣＭ）などの安全要素が、電池に接続される。
【０００４】
一般的には、ＰＣＭは、溶接またははんだ付けにより導電性ニッケルプレートを介して電池に接続される。すなわち、ニッケルプレートは、溶接またははんだ付けによりＰＣＭの電極タブに接続され、次いで、ニッケルプレートは、溶接またははんだ付けにより電池の対応する電極端子に接続される。このようにして、ＰＣＭが、電池に接続されることで、電池パックが製造される。
【０００５】
ＰＣＭを含む安全要素は、電池の電極端子と電気接続状態に維持され、それと同時に電池の他のパーツから電気的に絶縁されることが必要となる。その結果として、一般的には、絶縁テープが、その電極端子接続部分を除くＰＣＭに接合されることで、電気的絶縁性が維持され、これにより前記接続が達成される。
【０００６】
しかし、この場合には、安全要素は、絶縁テープが原因で、電池の温度を迅速に感知することが困難であり、さらに、外部からの衝撃に対する安全要素の機械的強度は、低い。
【０００７】
また、複数の絶縁性取付け部材または複数のパーツが、上述の問題を解消するために使用される場合には、電池パック組立プロセスが複雑になる。電池パックを構成するために多数の溶接プロセスまたははんだ付けプロセスが実施される場合には、これらの溶接プロセスまたははんだ付けプロセスは、二次電池の構造が小さいため、高い精度で実施することが必要となる。その結果として、欠陥率は高くなる。
【０００８】
したがって、電池の上方端部に取り付けられる部材の安定的な結合、またそれと同時に組立プロセスの単純化および安全要素を用いた電池の温度の迅速な感知を可能にすることにより、電池の安全性を向上させる技術に対する必要性は、高い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明は、上記の問題および未だ解決されていない他の技術的問題を解決するためになされた。
【００１０】
具体的には、本発明の１つの目的は、機械的強度および電気的絶縁性を維持しつつ、単純な組立プロセスを利用して得られる安定的なアセンブリ構造を有する二次電池パックを提供することである。
【００１１】
本発明のもう１つの目的は、電池の温度が、安全要素を使用することにより即座に感知され、これにより電池の安全性の向上が得られる、二次電池パックを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様によれば、上記のおよび他の目的は、カソード／セパレータ／アノード構造体からなる電極アセンブリが電解質と共に封止状態にて電池ケース内に配設された電池であって、電池ケースがその上方端部に第１の電極端子、第２の電極端子、および一対の固定溝を備える前記電池と、保護回路が上に形成された保護回路基板（ＰＣＢ）、第１の電極端子および第２の電極端子にそれぞれ接続される接続部材Ａおよび接続部材Ｂ、ならびに安全要素を備える保護回路モジュール（ＰＣＭ）と、ＰＣＭの上方端部および下方端部を絶縁性取付け部材により囲みつつ、ＰＣＭが絶縁性取付け部材に横方向に挿入される構造を有するように構成された絶縁性取付け部材と、上部キャップが絶縁性取付け部材を囲みつつ、電池の上方端部に取り付けられる電気絶縁性上部キャップであって、固定溝と連絡する貫通穴を備える、電気絶縁性上部キャップと、を備え、固定部材が、ＰＣＭがはめ込まれる絶縁性取付け部材および上部キャップが電池の上方端部に装填された状態で、上部キャップの貫通穴を通して電池の固定溝内に結合される、二次電池パックを提供することによって達成される。
【００１３】
すなわち、本発明にかかる二次電池パックにおいて、ＰＣＭは、絶縁性取付け部材内にはめ込まれ、それにより二次電池パックの電気絶縁状態を維持し、かつ二次電池パックの機械的強度を向上させる。
【００１４】
「横方向」は、ＰＣＭがその平面上に主軸および短軸を有する場合に、ＰＣＭの主軸に対して平行な方向を意味する。したがって、「横方向に挿入される」とは、ＰＣＭが、絶縁性取付け部材がＰＣＭの主軸に対して平行となる状態で、絶縁性取付け部材内に挿入されることを意味する。その結果として、ＰＣＭが電池から絶縁される構造は、単純な組立プロセスにより実現することが可能となり、かつＰＣＭが絶縁性取付け部材内に挿入される構造は、非常に安定的なものとなる。
【００１５】
電池ケースは、容易に加工され、かつ所定の度合いの機械的強度を示すことが必要である。その結果として、電池ケースは、金属コンテナとすることができる。好ましくは、電池ケースは、アルミニウムコンテナまたはステンレス鋼コンテナである。
【００１６】
好ましい一例において、第１の電極端子は、カソード端子とすることができ、かつ第２の電極端子は、アノード端子とすることができる。例えば、角型電池は、電池の上部から突出する電極端子および電池ケースが、アノード端子およびカソード端子をそれぞれ構成し、かつガスケットなどの絶縁性部材が、電池の上部から突出する電極端子と電池ケースとの間に配設され、それによりそれらの間の絶縁性を実現する構造を有するように、構成することができる。したがって、この角型電池において、第１の電極端子は、電池ケースの上部、すなわちカソード端子とすることができ、かつ第２の電極端子は、電池ケースの上部から突出するアノード端子とすることができる。
【００１７】
固定溝は、電池ケースの上方端部の両側部に設けることができる。固定溝の一方は、第１の電極端子に形成することができ、または、両方の固定溝は、第１の電極端子に形成することができる。
【００１８】
接続部材ＡとＰＣＢとの間の結合（電気接続）は、様々な方法を利用して実現することができる。好ましくは、接続部材Ａは、はんだ付けによりＰＣＢの下部に結合される。
【００１９】
１つの具体例において、ＰＣＭは、接続部材Ａおよび接続部材Ｂの電極端子接続部分が下方に露出された状態で、絶縁性取付け部材の開口内に挿入することができ、かつ接続部材Ａおよび接続部材Ｂは、ＰＣＭが電池に取り付けられるように屈曲することができる。
【００２０】
その結果として、接続部材Ａおよび接続部材Ｂを除くＰＣＭは、ＰＣＭが絶縁性取付け部材により電気的に絶縁された状態で、電池に装填され、これにより、電池パックの電気的安定性および機械的安定性が向上する。
【００２１】
別の具体例において、接続部材Ａは、ＰＣＢの一方の端部から接続部材Ａが絶縁性取付け部材の開口を通して横軸方向に突出する状態で、ＰＣＢの下部に結合することができ、かつ接続部材Ｂは、接続部材Ｂの第２の電極端子接続部分がＰＣＢの下部に位置する状態で、安全要素を介して電池の第２の電極端子に電気的に接続することができる。この構造において、安全要素と共にＰＣＭに設けられる接続部材Ｂは、溶接により電池の第２の電極端子に結合されることにより、接続部材Ｂが絶縁性上部キャップ内に配設され、かつ接続部材Ｂが屈曲されるとともに電池の上方端部に取り付けられた状態で、この接続部材Ｂと第２の電極端子との間の電気接続を実現する。
【００２２】
好ましい一例において、安全要素は、温度上昇によりその弾性が上昇する要素とすることができる。好ましくは、安全要素は、正温度係数（ＰＴＣ）要素である。ＰＴＣ要素に結合される接続部材Ｂは、電池パックの温度が、内部短絡等により急激に上昇した場合に、電池パックの上方端部にて電流を遮断する役割を果たす。しかし、安全要素は、ＰＴＣ要素に限定されない。例えば、バイメタルまたはフューズを、安全要素として使用することができる。
【００２３】
特に、本発明にかかる二次電池パックにおいて、絶縁性取付け部材は、安全要素の少なくとも一部分が露出されるようなステップを有するように構成することができる。その結果として、絶縁性取付け部材の電極端子接続部分および安全要素を除く残りの部分は、絶縁性取付け部材により外部から絶縁される。絶縁性取付け部材から電池の方向に露出される安全要素は、電池の温度に対してより高感度で反応するため、これによって二次電池パックの安全性が向上する。より好ましくは、安全要素は、絶縁性取付け部材から完全に露出される。
【００２４】
接続部材Ａおよび接続部材Ｂを構成する材料は、接続部材Ａおよび接続部材Ｂが導電性材料から形成される限りにおいては、特に限定されない。好ましくは、接続部材Ａおよび接続部材Ｂは、ニッケルプレートから形成される。
【００２５】
上部キャップの貫通穴を通して電池の固定溝内に結合される様々な種類の固定部材を使用することができる。例えば、固定部材は、ねじとすることができるが、固定部材は、それに限定されない。
【００２６】
電池の上方端部に対する上部キャップの結合は、上述の結合方法により実現され、それにより、電池パックの安定結合状態が確保される。
【００２７】
固定部材が貫通穴を通して挿入された状態において、接着剤は、この貫通穴の内部余剰領域内に付加することができる。好ましくは、封止部材が、貫通穴の内部余剰領域内に挿入される。各封止部材の一例は、ゴムストッパとすることができる。しかし、封止部材は、それに限定されない。
【００２８】
電池の上方端部に結合される絶縁性上部キャップに加えて、絶縁性下部キャップを、電池の下部端部に取り付けることができる。シースフィルムを、電池ケースの外部に装着することができる。その結果として、外部からの衝撃から電池を保護し、電池パックの電気絶縁状態を維持することが可能となる。
【００２９】
本発明にかかる二次電池パックにおいて、電池は、電池の種類および形状に関わらず、様々な態様で使用され得る。好ましくは、角型リチウム二次電池が使用される。
【００３０】
本発明の別の態様によれば、カソード／セパレータ／アノード構造体からなる電極アセンブリが、電解質と共に封止状態にて、上方端部に第１の電極端子、第２の電極端子を備える電池ケース内に配設された、電池に取り付けられる保護回路モジュール（ＰＣＭ）アセンブリが提供される。このＰＣＭアセンブリは、保護回路が上に形成された保護回路基板（ＰＣＢ）、第１の電極端子および第２の電極端子にそれぞれ接続される接続部材Ａおよび接続部材Ｂ、ならびに安全要素を備えるＰＣＭと、ＰＣＭの上方端部および下方端部を絶縁性取付け部材により囲みつつ、ＰＣＭが絶縁性取付け部材に横方向に挿入される構造を有するように構成された絶縁性取付け部材と、絶縁性取付け部材が上部キャップの中に配設されつつ、電池の上方端部に取り付けられる電気絶縁性上部キャップであって、固定溝と連絡する貫通穴を備える電気絶縁性上部キャップと、を備える。固定部材が、ＰＣＭがはめ込まれる絶縁性取付け部材および上部キャップが電池の上方端部に装填された状態で、上部キャップの貫通穴を通して電池の固定溝内に結合される。
【００３１】
電池パックを組み立てる一般的なプロセスにおいて、接続部材およびＰＣＭは、電池に逐次的に結合されるかまたは装填され、上部キャップは、絶縁テープが装着された状態で、電池に取り付けられる。このようにすることで、ＰＣＭアセンブリは、電池に取り付けられる。その結果として、高い機械的強度を得ることが、不可能となり、しかも組立プロセスは、複雑になる。これに対し、本発明にかかるＰＣＭアセンブリにおいて、ＰＣＭがはめ込まれる絶縁性取付け部材および上部キャップは、絶縁性取付け部材および上部キャップが電池に装填された状態で、固定部材を使用して固定することにより電池に取り付けられ、これにより上述の問題を解決する。
【００３２】
このＰＣＭアセンブリは、本発明の関連技術において新たなものである。
【００３３】
本発明の他の一態様によれば、（ａ）安全要素の一方の側部に接続部材Ｂを結合するステップと、（ｂ）保護回路が上に形成された保護回路基板（ＰＣＢ）の下部に安全要素の他方の側部を結合するステップと、（ｃ）接続部材ＡがＰＣＢの一方の端部から横軸方向に突出する状態で、ＰＣＢの下部に接続部材Ａを結合することにより、保護回路モジュール（ＰＣＭ）を製造するステップと、（ｄ）接続部材Ａの第１の電極端子接続部分および接続部材Ｂの第２の電極端子接続部分が開かれるように構成された絶縁性取付け部材内にＰＣＭを挿入するステップと、（ｅ）絶縁性上部キャップ内にＰＣＭを配設するステップと、（ｆ）溶接により第２の電極端子に接続部材Ｂを結合し、接続部材Ｂを屈曲させ、電池の上方端部に上部キャップを取り付けるステップと、（ｇ）ねじ結合により電池に上部キャップを固定することにより、第１の電極端子と接続部材Ａとの間の電気的接続および機械的結合を実現するステップと、（ｈ）接着剤を使用して電池の下方端部に絶縁性下部キャップを結合するステップと、（ｉ）ねじを挿入するための上部キャップの貫通穴の中に接着剤を注入するか、または封止部材を挿入するステップと、（ｊ）シースフィルムで電池パックの外部を覆うステップと、を含む、二次電池パックを製造する方法が提供される。
【００３４】
したがって、二次電池パックを製造する従来方法に比べて、著しく向上した機械的強度および安定性を示す電池パックを製造することが可能となる。
【００３５】
当然ながら、この製造方法からいくつかのプロセスを省いてもよく、または、当業者のレベルに基づき、必要に応じてこの製造方法に他のプロセスを追加的に加えてもよい。
【００３６】
本発明の上述のおよび他の目的、特徴、および他の利点は、以下の詳細な説明を添付の図面と組み合わせて参照することにより、さらに明快に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態にかかる電池の上方端部、および絶縁性取付け部材が装填された絶縁性上部キャップを示す部分斜視図である。
【図２】保護回路モジュール（ＰＣＭ）がはめ込まれた絶縁性取付け部材、および絶縁性上部キャップを示す分解斜視図である。
【図３】電池の上方端部に取り付けられた絶縁性上部キャップ、および固定部材を示す典型図である。
【図４】図２のＰＣＭ、および絶縁性上部キャップを示す分解斜視図である。
【図５】接続部材Ａ，Ｂ、および保護回路基板（ＰＣＢ）の下部に結合された正温度係数（ＰＴＣ）要素を示す斜視図である。
【図６】電池、絶縁性下部キャップ、およびシースフィルムを示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明の例示的な実施形態を、添付の図面を参照として詳細に説明する。しかし、本発明の範囲は、これらの例示的な実施形態により限定されない点に留意されたい。
【００３９】
図１は、本発明の一実施形態にかかる電池の上方端部、および絶縁性取付け部材が装填された絶縁性上部キャップを示す部分斜視図である。図２は、保護回路モジュール（ＰＣＭ）および絶縁性取付け部材を示す分解斜視図である。図３は、電池の上方端部に取り付けられた絶縁性上部キャップ、および固定部材を示す典型図である。図４は、図２のＰＣＭおよび絶縁性上部キャップを示す分解斜視図である。
【００４０】
図１を参照すると、二次電池パック１００は、電池１１０と、保護回路モジュール（ＰＣＭ）１２０と、ＰＣＭ１２０がはめ込まれた絶縁性取付け部材１３０と、上部キャップ１４０が絶縁性取付け部材１３０を囲む状態において、電池１１０の上方端部に取り付けられた上部キャップ１４０と、を備える構造を有するように構成されている。
【００４１】
電池１１０は、電極アセンブリが電解質と共に封止状態にて電池ケース内に配設され、カソード端子１１１、アノード端子１１２、および一対の固定溝１１３，１１４が、電池ケースの上方端部に形成された構造を有するように構成されている。
【００４２】
ＰＣＭ１２０は、その上に保護回路が形成された保護回路基板（ＰＣＢ）１２３と、カソード端子１１１およびアノード端子１１２にそれぞれ接続された接続部材１２１，１２２と、正温度係数（ＰＴＣ）要素１２４と、を備えている。
【００４３】
絶縁性取付け部材１３０は、ＰＣＭ１２０が、ＰＣＭ１２０の上方端部および下方端部が絶縁性取付け部材１３０により囲まれる状態において、横方向（図４中、矢印で示される方向）に絶縁性取付け部材１３０内に挿入される構造を有するように構成されている。
【００４４】
上部キャップ１４０は、電気絶縁材料から形成されている。上部キャップ１４０は、その両側部に、固定溝１１３，１１４とそれぞれ連絡する貫通穴１３３，１３４を備えている。
【００４５】
電池１１０は、その上部にアノード端子１１２を備え、このアノード端子１１２は、アノード端子１１２が金属コンテナから形成された電池ケースから絶縁された状態で、上方に突出する。アノード端子１１２を除く、電池１１０の上部の残りの領域は、カソード端子１１１を構成している。電池１１０は、その上部の一方の側部に、金属ボールおよびポリマー樹脂により封止された電解質注入ポート１１６を備えている。
【００４６】
したがって、ＰＣＭ１２０がはめ込まれた絶縁性取付け部材１３０および上部キャップ１４０が、電池１１０の上方端部に装填された状態において、固定部材１５１，１５２は、上部キャップ１３０の貫通穴１３３，１３４を通して電池１１０の固定溝１１３，１１４内にそれぞれ結合され、かつ封止部材１５３，１５４は、貫通穴１３３，１３４の内部余剰領域内にそれぞれ挿入されている。このようにすることで、電池１１０と絶縁性取付け部材１３０と上部キャップ１４０との間の機械的結合が実現されている。
【００４７】
図５は、接続部材Ａ，Ｂ、およびＰＣＢの下部に結合されたＰＴＣ要素を示す斜視図である。
【００４８】
図１および図３と共に図５を参照すると、絶縁性取付け部材１３０は、その一方の側部に、ＰＣＭ１２０を横方向に絶縁性取付け部材１３０内に挿入するための開口１３２を備える。その結果として、ＰＣＭ１２０は、接続部材Ａ１２１および接続部材Ｂ１２２の電極端子接続部分が露出された状態で、横方向に絶縁性取付け部材１３０内に挿入され、かつ接続部材Ａ１２１および接続部材Ｂ１２２は、ＰＣＭ１２０が絶縁性取付け部材１３０内にはめ込まれた状態で、屈曲されるとともに、電池１１０の上方端部１１１に取り付けられている。また、絶縁性取付け部材１３０の下方端部は、ステップ１３５を有するように構成されている。その結果として、ＰＴＣ要素１２４は、電池１１０に対して直に露出され得る。
【００４９】
したがって、絶縁性取付け部材１３０は、ＰＣＭ１２０が絶縁性取付け部材１３０内にはめ込まれた状態で、電池１１０に取り付けられているので、二次電池パックの全体的な機械的強度が向上し、かつ二次電池パックが安定的な構造を有する。また、ＰＴＣ要素１２４は、電池１１０から発生する熱に対して高感度で反応するので、二次電池パックの安全性が向上する。
【００５０】
接続部材Ａ１２１は、ＰＣＢ１２３の一方の端部から接続部材Ａ１２１が絶縁性取付け部材１３０の開口１３２を通して横軸方向に突出した状態で、ＰＣＢ１２３の下部に結合されている。
【００５１】
接続部材Ｂ１２２は、接続部材Ｂ１２２のアノード端子接続部分がＰＣＢ１２３の下部に位置する状態で、ＰＴＣ要素１２４を介して電池のアノード端子１１２に電気的に接続されている。
【００５２】
図６は、電池、絶縁性下部キャップ、およびシースフィルムを示す分解斜視図である。
【００５３】
図６を参照すると、二次電池パックは、電池１１０の下方端部に結合された絶縁性下部キャップ１５０と、電池１１０のケースの外部を覆うように電池１１０の電池ケースの外部に装着されたシースフィルム１６０と、を有するように構成されている。
【００５４】
電池ケースの外部を電気的に絶縁状態に維持しながら製品情報を示すシースフィルム１６０は、熱収縮性材料から形成されている。シースフィルム１６０は、チューブの形態で構成され、このチューブは、電池１１０を囲み、印加された熱により収縮し、電池１１０の電池ケースの外部と緊密に接触する。
【００５５】
例示を目的として本発明の例示的な実施形態を開示したが、添付の特許請求の範囲に記載されるような本発明の範囲および趣旨から逸脱することなく様々な修正形態、追加形態、および置換形態が可能であることが、当業者には理解されよう。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
上記より明らかなように、本発明にかかる二次電池パックは、絶縁性取付け部材の個々の構造に基づき絶縁性取付け部材内にＰＣＭを挿入する単純なプロセスによって、製造することが可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１００  二次電池パック
１１０  電池
１１１  カソード端子
１１２  アノード端子
１１３  固定溝
１１４  固定溝
１１６  電解質注入ポート
１２０  保護回路モジュール（ＰＣＭ）
１２１  接続部材Ａ
１２２  接続部材Ｂ
１２３  保護回路基板（ＰＣＢ）
１２４  正温度係数（ＰＣＴ）要素
１３０  絶縁性取付け部材
１３２  開口
１３３  貫通穴
１３４  貫通穴
１３５  ステップ
１４０  上部キャップ
１５０  絶縁性下部キャップ
１５１  固定部材
１５２  固定部材
１５３  封止部材
１５４  封止部材
１６０  シースフィルム
【図１】
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【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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【国際調査報告】
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