(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリーセルのアノード端子及びカソード端子であって、板状の導電性部材からなると共に保護回路モジュール（ＰＣＭ）に電気的に接続された前記アノード端子及び前記カソード端子と、
バッテリーセルであって、該バッテリーセルの一方の端部に形成された前記アノード端子及び前記カソード端子を有し、前記端部に熱溶接余剰部分が設けられている前記バッテリーセルと、
表面に保護回路が形成されたプリント回路基板（ＰＣＢ）であって、該ＰＣＢの一方側にカソード端子接続部分及びアノード端子接続部分が設けられていると共に前記プリント回路基板の他方側に外部出入力端子接続部が設けられている前記ＰＣＢと、前記ＰＣＢの前記外部出入力端子接続部を介して前記ＰＣＢの前記保護回路に電気的に接続されている外部入出力端子と、電気的絶縁性を有するＰＣＭケースと、を備えるＰＣＭと、
を備えており、前記ＰＣＭケース内に前記ＰＣＢが挿入方式で取り付けられ、前記ＰＣＢは、前記ＰＣＢが前記バッテリーセルの本体の上端と向かい合う方向で前記バッテリーセルの前記熱溶接余剰部分に載せられ、
前記アノード端子接続部分の一端およびカソード端子接続部分の一端が曲げられるように、前記アノード端子接続部分の他端およびカソード端子接続部分の他端はＬ字状に延在し、
前記ＰＣＭケースが、前記ＰＣＭを、前記外部入出力端子を除いて覆い、
前記ＰＣＭケースの一端がスリットの形で開口され、その開口を通して前記ＰＣＢが挿入される中空ボックス構造となるように、前記ＰＣＭケースが構成され、かつ
前記外部入出力端子は前記ＰＣＢの一方側に接続され、かつ前記アノード端子接続部分およびカソード端子接続部分は、前記アノード端子接続部分およびカソード端子接続部分がそれぞれ前記アノード端子およびカソード端子に対応するように、前記ＰＣＢの他方側に形成されている、二次電池パック。
【請求項２】
前記熱溶接余剰部分の電極端子露出領域にさらに貼り付けられる絶縁テープをさらに備えている、請求項１に記載された二次電池パック。
【請求項３】
前記絶縁テープが両面粘着テープである、請求項２に記載された二次電池パック。
【請求項４】
前記バッテリーセルが、カソード／セパレータ／アノード構造の電極アッセンブリであって金属層及び樹脂層を備える積層シートからなるバッテリーケース内に密封された状態で取り付けられている前記電極アッセンブリを有する二次電池である、請求項１に記載された二次電池パック。
【請求項５】
前記ＰＣＢがフレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣＢ）である、請求項１に記載された二次電池パック。 
【請求項６】
前記アノード端子及び／又は前記カソード端子と前記ＰＣＢとの間にさらに取り付けられる安全要素をさらに備えており、前記安全要素が、前記ＰＣＢと共に前記ＰＣＭケース内に挿入方式で取り付けられている、請求項１に記載された二次電池パック。 
【請求項７】
前記外部入出力端子が、前記外部入出力端子の一端にコネクタが取り付けられているプレート構造となるように構成されている、請求項１に記載された二次電池パック。 
【請求項８】
前記カソード端子の一方側にさらに取り付けられるニッケル板をさらに備え、該ニッケル板は、前記ＰＣＢの前記カソード端子接続部分に超音波溶接によって結合されている、請求項１に記載された二次電池パック。
【請求項９】
前記ＰＣＭ及び前記バッテリーセルを覆うために、前記ＰＣＭ及び前記バッテリーセルに前記外部入出力端子と前記ＰＣＭの先端とを除いて貼り付けられるラベルをさらに備える、請求項１に記載された二次電池パック。 
【請求項１０】
前記ラベルが、前記ＰＣＭ、及び前記バッテリーセルの外側に設けられた熱溶接外周部を、前記外部入出力端子と前記ＰＣＭの先端とを除いて覆う構造となるように構成されている、請求項９に記載された二次電池パック。
【請求項１１】
板状のバッテリーセルの先端に取り付けられる保護回路モジュール（ＰＣＭ）であって、前記バッテリーセルが、電極端子が前記ＰＣＭの上端に形成される複数の電極端子を有し、前記複数の電極端子の各々が板状の導電性部材からなる、ＰＣＭにおいて、
前記ＰＣＭが、表面に保護回路が形成されたプリント回路基板（ＰＣＢ）であって、該ＰＣＢの一方側にカソード端子接続部分及びアノード端子接続部分が設けられていると共に前記ＰＣＢの他方側に外部出入力端子接続部が設けられている前記ＰＣＢと、記ＰＣＢの前記外部出入力端子接続部を介して前記ＰＣＢの前記保護回路に電気的に接続されている外部入出力端子と、前記ＰＣＭを、前記外部入出力端子を除いて覆う、電気的絶縁性を有するＰＣＭケースと、を備えており、前記ＰＣＢ及び安全要素が、アノード端子及びカソード端子が前記ＰＣＢに電気的に接続される状態で前記ＰＣＭケース内に挿入方式で取り付けられ、
前記ＰＣＢは、前記ＰＣＢが前記バッテリーセルの本体の上端と向かい合う方向で前記バッテリーセルの熱溶接余剰部分に載せられ、
前記アノード端子接続部分の一端およびカソード端子接続部分の一端が曲げられるように、前記アノード端子接続部分の他端およびカソード端子接続部分の他端はＬ字状に延在し、
前記ＰＣＭケースの一端がスリットの形で開口され、その開口を通して前記ＰＣＢが挿入される中空ボックス構造となるように、前記ＰＣＭケースが構成され、かつ
前記外部入出力端子は前記ＰＣＢの一方側に接続され、かつ前記アノード端子接続部分およびカソード端子接続部分は、前記アノード端子接続部分およびカソード端子接続部分がそれぞれ前記アノード端子およびカソード端子に対応するように、前記ＰＣＢの他方側に形成されている、保護回路モジュール。
【請求項１２】
請求項１から１０の何れか一項に記載された二次電池パックの製造方法であって、
（ａ）ニッケル板を、バッテリーセルのカソード端子の先端に超音波溶接によって接続するステップと、
（ｂ）前記バッテリーセルのアノード端子及び前記カソード端子を、ＰＣＢの背面に形成されたアノード端子接続部分及びカソード端子接続部分に、スポット溶接によって接続するステップと、
（ｃ）前記バッテリーセルの電極端子を折り曲げてＰＣＭを前記バッテリーセルの熱溶接余剰部分に取り付けるステップと、
（ｄ）ＰＣＭケースであって、前記ＰＣＭケースの一端がスリットの形で開口され、その開口を通して外部入出力端子が外部に向かって延在する中空ボックス構造となるように構成された前記ＰＣＭケースの中に前記ＰＣＭを挿入させるステップと、
（ｅ）前記ＰＣＭ、及び前記バッテリーセルの外側に設けられた熱溶接外周部を、前記外部入出力端子と前記ＰＣＭの先端とを除いてラベルで覆うステップと、
を含む方法。
【請求項１３】
絶縁テープを、前記熱溶接余剰部分の電極端子露出領域に貼り付けるステップをさらに含む、請求項１２に記載された方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新構造の二次電池パックに関するものであり、より詳細には、バッテリーセルのアノード端子及びカソード端子であって、板状の導電性部材からなると共に保護回路モジュール（ＰＣＭ）に電気的に接続された前記アノード端子及び前記カソード端子と、バッテリーセルであって、該バッテリーセルの一方の端部で形成された前記アノード端子及び前記カソード端子を有し、前記端部に熱溶接余剰部分が設けられている前記バッテリーセルと、表面に保護回路が形成されたプリント回路基板（ＰＣＢ）であって該ＰＣＢの一方側にカソード端子接続部分及びアノード端子接続部分が設けられていると共に前記プリント回路基板の他方側に外部出入力端子接続部が設けられている前記ＰＣＢと、前記ＰＣＢの前記外部出入力端子接続部を介して前記ＰＣＢの前記保護回路に電気的に接続されている外部入出力端子と、電気的絶縁性を有するＰＣＭケースと、を備えるＰＣＭと、を備えており、前記ＰＣＭケース内に前記ＰＣＢが挿入方式で取り付けられ、前記ＰＣＢは、前記ＰＣＢが前記バッテリーセルの本体の上端と向かい合う方向で前記バッテリーセルの前記熱溶接余剰部分に載せられる、二次電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯機器が益々開発されていると共に、そのような携帯機器に対する需要が増加しているため、二次電池に対する需要も急激に増加している。そのような二次電池の中には、高いエネルギー密度及び作動電圧を示すと共に優れた保存及び耐用年数特性を示すリチウム二次電池があり、当該リチウム二次電池は、様々な電子製品及び携帯機器のためのエネルギー源として広く使用されている。
【０００３】
二次電池が使用されている外部機器の種類に応じて、二次電池は、二次電池が簡単に外部機器に挿入したり外部機器から取り外したりすることができる着脱型の構造となるように構成されていてもよく、また、二次電池が外部機器の中に内蔵された内蔵型の構造となるように構成されていてもよい。例えば、使用者が、電池を例えばラップトップコンピュータ等のような機器の中に挿入したり機器から取り外したりすることが可能である。一方、例えば携帯電話やＭＰＥＧオーディオレイヤー３ (ｍｐ３)プレーヤー、タブレット型ＰＣ、スマートパッドのような機器には、その機器の構造及び容量が原因で内蔵型電池にする必要がある。
【０００４】
その一方で、様々な種類の可燃性材料がリチウム二次電池に含まれている。結果的に、リチウム二次電池は、バッテリーの過充電、バッテリーの過電流、又は外部からの物理的な衝撃が原因で、加熱されたり爆発したりする可能性がある。つまり、リチウム二次電池の安全性は非常に低い。その結果、例えばリチウム二次電池の過充電やリチウム二次電池の過電流等のようなリチウム二次電池の異常状態を効果的に制御するための、例えば正の温度係数（ＰＴＣ）素子や保護回路モジュール（ＰＣＭ）等のような安全要素が、バッテリーセルに接続されている。
【０００５】
通常、内蔵型の二次電池は、電気的接続に適している板形状のバッテリーセルを使用しており、そして、ＰＣＭが、導電性のあるニッケル板を介して溶接又ははんだ付けによってバッテリーセルに接続されている。つまり、ニッケル板が溶接又ははんだ付けによってバッテリーセルの電極端子に接続されており、プリント回路基板（ＰＣＢ）が両面粘着テープの一方の面に貼り付けられ、保護テープが両面粘着テープの他方の面に貼り付けられ、ＰＣＢの電極タブとニッケル板が、ＰＣＢがバッテリーセルに密接した状態で溶接によって互いに接続されている。このようにしてＰＣＭがバッテリーセルに接続され、バッテリーパックを製造する。
【０００６】
ＰＣＭを含む安全要素には、バッテリーセルの電極端子への電気的な接続が保持されるのと同時に、バッテリーセルの他の部分から電気的に分離することが必要である。
【０００７】
このため、絶縁テープが、ＰＣＭを含む様々な部材に貼り付けられる。また、内側にバッテリーセルが取り付けられたバッテリーケースの密封部分は、部分的に折り曲げられており、そして、絶縁テープがそこに貼り付けられたり、或いは、バーコードがそこに印刷されたりしている。 つまり、工程が非常に複雑である。
【０００８】
複数の絶縁テープ又は絶縁部品は、上述したような安全な接続を達成することが必要であるので、電池パックの組立工程は複雑であり、製造コストが増大する。
【０００９】
また、外部衝撃が電池パックに作用すると、ＰＣＭが損傷する可能性があり、或いは、低い機械的強度を示す絶縁テープの使用が原因で寸法安定性が大幅に低下する可能性がある。
【００１０】
したがって、バッテリーセルに取り付けられた部材の数を減らして組立工程の簡略化することができると共に、バッテリーセル内に搭載された複数の部材間の安定した結合を達成することができ、さらに、ＰＣＭを保護することができる技術が大いに必要である。
【００１１】
さらに、機器の開発動向を考慮して同等の大きさでありながら大容量を提供することができる電池パックも大いに必要であり、電池パックの重さ及び大きさが減少される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、本発明は、上記した課題、及び未だ解決されていない他の技術的な課題を解決するために作られたものである。
【００１３】
具体的には、本発明の目的は、プリント回路基板（ＰＣＢ）が電気的な絶縁性を有する保護回路モジュール（ＰＣＭ）ケース内に挿入方式で取り付けられ、それによって、ＰＣＭの保護及び絶縁を達成すると共に、バッテリーセルの電極端子が外部に露出されるのを防止する、二次電池パックを提供することである。
【００１４】
本発明の別の目的は、電池パックを製造するのに必要な部品の数を減らし、それによって、組立工程を簡素化し、電池パックの構造的安定性が改善される、二次電池パックを提供することである。
【００１５】
本発明の別の目的は、電池パックの内部構造が、同一規格の電池パックと比べて最大の容量を提供するように変更されている、二次電池パックを提供することである。
【００１６】
本発明の更なる目的は、外部衝撃から保護されると共に、その寸法安定性が高く、さらには、電池パックの外側に配置されるが、しわが無くすっきりした外観となるＰＣＭを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の１つの態様によれば、上記及び他の目的は、バッテリーセルのアノード端子及びカソード端子であって、板状の導電性部材からなると共に保護回路モジュール（ＰＣＭ）に電気的に接続された前記アノード端子及び前記カソード端子と、バッテリーセルであって、該バッテリーセルの一方の端部で形成された前記アノード端子及び前記カソード端子を有し、前記端部に熱溶接余剰部分（a thermally welded surplus portion）が設けられている前記バッテリーセルと、表面に保護回路が形成されたプリント回路基板（ＰＣＢ）であって該ＰＣＢの一方側にカソード端子接続部分及びアノード端子接続部分が設けられていると共に前記プリント回路基板の他方側に外部出入力端子接続部が設けられている前記ＰＣＢと、前記ＰＣＢの前記外部出入力端子接続部を介して前記ＰＣＢの前記保護回路に電気的に接続されている外部入出力端子と、電気的絶縁性を有するＰＣＭケースと、を備えるＰＣＭと、を備えており、前記ＰＣＭケース内に前記ＰＣＢが挿入方式で取り付けられ、前記ＰＣＢは、前記ＰＣＢが前記バッテリーセルの本体の上端と向かい合う方向で前記バッテリーセルの前記熱溶接余剰部分に載せられる、二次電池パックの提供によって達成される。
【００１８】
本発明に係る二次電池パックにおいて、上述したように、ＰＣＢが、電気的な絶縁性を有するＰＣＭケース内に挿入方式で取り付けられている。その結果、ＰＣＭの保護及び絶縁を達成することが可能である。また、追加部材を使用して電極端子を絶縁せずに、電極端子が外部に露出されるのを容易に防止することができる。
【００１９】
また、本発明に係る二次電池パックにおいて、ＰＣＭが、単一のＰＣＭケース内にＰＣＢが挿入方式で取り付けられる構造となるように構成され、前記ＰＣＭが、バッテリーセルの熱溶接余剰部分に載せられる。したがって、従来の内蔵型の二次電池パックと比較すると、ＰＣＭを効果的に保護すると共に、ＰＣＭケースが２つの部品に分けられる場合と比べて部品の数を大幅に減少させることが可能であり、それにより、製造工程（manufacturing processability）が大幅に改善される。
【００２０】
さらに、本発明に係る二次電池パックにおいて、ＰＣＢがＰＣＭケース内に取り付けられている。したがって、ＰＣＭが従来のテープで絶縁されている従来の内蔵型の電池パックと比較すると、電池パックの製造工程が容易に行われ、欠陥率が比較的減少し、電池パックが、電池パックの外側でのしわが無く見た目が美しい外観を表す。
【００２１】
また、ＰＣＢは、ＰＣＢがバッテリーセルに対して垂直に立てられた状態で、ＰＣＢがバッテリーセルの本体の上端と向かい合う方向で、バッテリーセルの熱溶接余剰部分に載せられる。その結果、ＰＣＢがバッテリーセルの熱溶接余剰部分と平行に載せられた構造に比べてバッテリーセルの熱溶接余剰部分を短くすることが可能であり、それにより、二次電池パックの単位体積当たりの容量が増加する。
【００２２】
好ましくは、ＰＣＭケースは、ＰＣＭを、外部入出力端子を除いて覆う。その結果、ＰＣＭケースは、ＰＣＭを完全に覆うようにバッテリーセルの熱溶接余剰部分に載せられ、それにより、安定した設置及び絶縁が完全に確保される。
【００２３】
具体例では、ＰＣＭケースは、そのＰＣＭケースの一端がスリットの形で開口され、その開口を通してＰＣＢが挿入される中空ボックス構造となるように構成することができる。その結果、ＰＣＭケースの寸法安定性が増加し、ＰＣＢがＰＣＭケース内に容易に取り付けられる。
【００２４】
また、ＰＣＢが、中空ボックス構造となっているＰＣＭケース内に挿入方式で取り付けられているので、フックを使用した組立型のＰＣＭケースと比べて取り付け時間と工程を大幅に短縮させることが可能である。
【００２５】
好ましくは、絶縁テープが、熱溶接余剰部分の電極端子露出領域（an electrode terminal exposure region）にさらに貼り付けられている。その結果、折り曲げ領域で絶縁をより効果的に達成することが可能である。絶縁テープは、好ましくは両面粘着テープである。ＰＣＭケースが取り付けられたときに、両面粘着テープによってＰＣＭケースと熱溶接余剰部分との間の結合力がもたらされ、それにより、構造的安定性がさらに改善される。
【００２６】
様々な種類のバッテリーセルを本発明に係る二次電池パックに使用することが可能である。本発明に係る二次電池パックに使用されるバッテリーセルは、カソード／セパレータ／アノード構造の電極アッセンブリであって金属層及び樹脂層を備える積層シートからなるバッテリーケース内に密封された状態で取り付けられる電極アッセンブリを有するパウチ形状の二次電池であってもよく、該バッテリーセルの厚さ及び重さは小さい。
【００２７】
好ましくは、ＰＣＢはフレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣＢ）である。その結果、ＰＣＢは、必要に応じて容易に折り曲げることが可能である。参考までに、ＦＰＣＢは、フレキシブル絶縁板を使用したプリント回路基板を意味する。
【００２８】
上述したように、電池の過充電、過放電、過電流等を制御するための保護回路を有するＰＣＢは、そのＰＣＢの一方側にカソード端子接続部分及びアノード端子接続部分が設けられていると共に、そのＰＣＢの他方側に外部入出力端子接続部分が設けられている。
【００２９】
場合によっては、二次電池パックの安全性をさらに確保するために、安全要素が、アノード端子及び／又はカソード端子とＰＣＢとの間にさらに取り付けられていてもよい。好ましくは、安全要素は、バッテリーセルのアノード端子とＰＣＢとの間に位置付けられている。また、安全要素は、ＰＣＢと共にＰＣＭケース内に挿入方式で取り付けられていてもよく、それにより、構造的安定性が確保される。
【００３０】
その結果、バッテリーセルのカソード端子を、形状を変更したり追加部材を使用したりせずにＰＣＢのカソード端子接続部分に接続し、且つ、安全要素の一方側を、バッテリーセルのアノード端子が安全要素の他方側に接続された状態で、ＰＣＭの同じ側に位置するＰＣＢの安全要素接続部分に接続することが可能である。結果的に、構造的強度が低い安全要素は、ＰＣＢに安定して取り付けられ、それにより、製造工程における欠陥率が減少し、こうして、製造工程の効率が改善される。
【００３１】
安全要素は、バッテリーセルの温度が上昇したときに電流を遮断する要素であり、それにより、電池パックの安全性が確保される。例えば、安全要素は、温度上昇に伴い抵抗が増大する正の温度係数（ＰＴＣ）素子や、温度上昇に伴い切断されるヒューズにすることが可能である。しかしながら、安全要素は、ＰＴＣ素子やヒューズに限定されない。
【００３２】
例えば、外部入出力端子の形式は、外部入出力端子がＰＣＢに電気的に接続されて例えば充電器などのような外部機器からバッテリーセルに電流を供給する、或いは、バッテリーセルから携帯電話やｍｐ３プレーヤー等に電流を供給することができる限り、特に限定されることはない。好ましくは、外部入出力端子は、その外部入出力端子の一端にコネクタが取り付けられているプレート構造となるように構成されている。
【００３３】
ＰＣＢのカソード端子接続部分に超音波溶接によって結合されたニッケル板が、カソード端子の一方側にさらに取り付けられていてもよい。その結果、一般的にアルミニウムからなるバッテリーセルのカソード端子とニッケルからなるＰＣＢのカソード端子接続部分との性質の違いによるカソード端子とカソード端子接続部分との間の不良溶接が防止される。
【００３４】
その一方で、ＰＣＭ及びバッテリーセルを覆うように、ラベルがＰＣＭ及びバッテリーセルに、外部入出力端子とＰＣＭの先端とを除いて貼り付けられていてもよい。具体的に言うと、ラベルは、ＰＣＭ、及びバッテリーセルの外側に設けられた熱溶接外周部（thermally welded outer circumferences）を、外部入出力端子とＰＣＭの先端とを除いて覆う構造となるように構成されることが可能である。
【００３５】
その結果、絶縁された状態をほぼ維持するのと同時に熱溶接外周部をバッテリーセルの本体に安定して固定することが可能であり、それにより、バッテリーセルの電極端子とＰＣＢとの間の電気的接続がより安定して確保される。
【００３６】
好ましくは、本発明に係る二次電池パックは、内蔵型の二次電池パックである。
【００３７】
本発明の別の態様によれば、上記の構成を持つ二次電池パックを構成するのに使用される特異な構造の保護回路モジュールが提供される。
【００３８】
具体的に言うと、板状のバッテリーセルの先端に取り付けられる保護回路モジュール（ＰＣＭ）であって、前記バッテリーセルが、前記電極端子が前記ＰＣＭの上端に形成される複数の電極端子を有し、前記複数の電極端子の各々が板状の導電性部材からなる、ＰＣＭにおいて、前記ＰＣＭが、表面に保護回路が形成されたプリント回路基板（ＰＣＢ）であって該ＰＣＢの一方側にカソード端子接続部分及びアノード端子接続部分が設けられていると共に前記ＰＣＢの他方側に外部出入力端子接続部が設けられている前記ＰＣＢと、記ＰＣＢの前記外部出入力端子接続部を介して前記ＰＣＢの前記保護回路に電気的に接続されている外部入出力端子と、電気的絶縁性を有するＰＣＭケースと、を備えており、前記ＰＣＢ及び安全要素が、アノード端子及びカソード端子が前記ＰＣＢに電気的に接続される状態で前記ＰＣＭケース内に挿入方式で取り付けられ、前記ＰＣＢは、前記ＰＣＢが前記バッテリーセルの本体の上端と向かい合う方向で前記バッテリーセルの熱溶接余剰部分に載せられる、保護回路モジュールが提供される。
【００３９】
内蔵型の二次電池パックの従来の組立工程では、接続部材とＰＣＭとが結合され、上述のようにＰＣＭアッセンブリがバッテリーセルに取り付けられるように、絶縁テープがそれぞれの段階で貼り付けられる。つまり、ＰＣＭアッセンブリは、多くの部品を使用してバッテリーセルに取り付けられる。その結果、多くの工程が必要である。また、電池パックの機械的強度及び構造的安定性が低い。
【００４０】
一方、本発明に係る保護回路モジュールは、ＰＣＭがＰＣＭケース内に取り付けられる構造となるように構成されている。その結果、電池パックの構造的安定性が改善されると共に、電池パックの製造工程が大幅に簡略化される。
【００４１】
また、本発明に係る保護回路モジュールでは、追加部材を使用してカソード端子とアノード端子とを絶縁せずに、カソード端子及びアノード端子が外部に露出されるのを容易に防止することができる。
【００４２】
さらに、ＰＣＢは、上記した特異な構造によって、ＰＣＢがバッテリーセルの本体の上端と向かい合う方向でバッテリーセルの熱溶接余剰部分に載せられるため、同一規格の電池パックと比べて電池パックの容量を最大限に高めることができる。
【００４３】
好適な例では、外部入出力端子がＰＣＢの一方側に接続されており、アノード端子接続部分とカソード端子接続部分が、アノード端子接続部分とカソード端子接続部分がアノード端子とカソード端子にそれぞれ対応するようにＰＣＢの他方側に形成されていてもよい。
【００４４】
好ましくは、外部入出力端子が、その外部入出力端子の一端にコネクタが取り付けられているプレート構造となるように構成されている
【００４５】
好ましくは、ＰＣＭケースは、そのＰＣＭケースの一端がスリットの形で開口され、その開口を通してＰＣＢが挿入される中空ボックス構造となるように構成されている。
【００４６】
本発明の更なる態様によれば、上記の構成を持つ二次電池パックの製造方法が提供される。
【００４７】
具体的に言うと、本発明に係る二次電池パックは、（ａ）ニッケル板を、バッテリーセルのカソード端子の先端に超音波溶接によって接続するステップと、（ｂ）前記バッテリーセルのアノード端子及び前記カソード端子を、ＰＣＢの背面に形成されたアノード端子接続部分及びカソード端子接続部分に、スポット溶接によって接続するステップと、（ｃ）前記バッテリーセルの前記電極端子を折り曲げてＰＣＭを前記バッテリーセルの熱溶接余剰部分に取り付けるステップと、（ｄ）ＰＣＭケースであって、前記ＰＣＭケースの一端がスリットの形で開口され、その開口を通して外部入出力端子が外部に向かって延在する中空ボックス構造となるように構成された前記ＰＣＭケースの中に前記ＰＣＭを挿入させるステップと、（ｅ）前記ＰＣＭ、及び前記バッテリーセルの外側に設けられた熱溶接外周部を前記外部入出力端子と前記ＰＣＭの上端とを除いてラベルで覆うステップと、を含む二次電池パックの製造方法を利用して製造されることができる。
【００４８】
従来の内蔵型の二次電池パックの製造方法と比較すると、本発明に係る二次電池パックの製造方法は、製造工程の数を減少させることができると共に、改善された構造的安定性を示す二次電池パックを提供することができる。
【００４９】
また、前記二次電池パックの製造方法では、ラベルや絶縁テープ等の追加部材を用いずにＰＣＭケースを使用してＰＣＭの保護及び絶縁を達成することができ、しかも、前記ケースは、ＰＣＭがＰＣＢに電気的に接続されると共に折り曲げ工程が終了した後に取り付けられる。結果的に、折り曲げ工程中に露出領域が形成されないため、追加の絶縁材料が必要ない。
【００５０】
場合によって、二次電池パックの製造方法は、折り曲げステップの前に、絶縁テープを熱溶接余剰部分の電極端子露出領域に貼り付けるステップをさらに含んでいてもよい。
【発明の効果】
【００５１】
上記した記載から明らかなように、本発明に係る二次電池パックでは、プリント回路基板（ＰＣＢ）が電気的な絶縁性を有する保護回路モジュール（ＰＣＭ）ケース内に挿入方式で取り付けられており、それにより、ＰＣＭの保護及び絶縁が達成されると共に、バッテリーセルの電極端子が外部に露出されるのが防止される。
【００５２】
また、本発明に係る二次電池パックでは、ＰＣＭケースを含むＰＣＭが、絶縁テープを熱溶接余剰部分に載せられる。その結果、電池パックの組立工程を簡素化することができると共に、電池パックの構造的安定性を改善することができる。
【００５３】
さらに、本発明に係る二次電池パックは特異な内部構造を有しているので、それにより、同一規格の電池パックと比べて最大の容量が提供される。
【００５４】
また、本発明に係るＰＣＭでは、ＰＣＭが外部衝撃から保護されると共に、ＰＣＭの寸法安定性が高く、さらには、ＰＣＭが、電気パックの外側に配置されるが、しわが無くすっきりした外観となる。
【００５５】
本発明の上記及び他の目的、特徴並びに他の効果は、添付図面と併用される下記の詳細な説明からより明確に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る二次電池パックの分解斜視図である。
【図２】図２は、図１の二次電池パックを製造する工程を示している斜視図である。
【図３】図３は、図１の二次電池パックを製造する工程を示している斜視図である。
【図４】図４は、図１の二次電池パックを製造する工程を示している斜視図である。
【図５】図５は、図１の二次電池パックを製造する工程を示している斜視図である。
【図６】図６は、図１の二次電池パックを製造する工程を示している斜視図である。
【図７】図７は、図１の二次電池パックを製造する工程を示している斜視図である。
【図８】図８は、図１の二次電池パックを製造する工程を示している斜視図である。
【図９】図９は、本発明の実施形態に係るプリント回路基板（ＰＣＢ）を折り曲げる工程を示した典型的な一連の部分図である。
【発明を実施するための形態】
【００５７】
以下に、本発明の例示的な実施形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明の範囲は、説明された実施形態によって限定されないことを留意すべきである。
【００５８】
図１は、本発明の実施形態に係る二次電池パックの分解斜視図である。
【００５９】
図１を参照すると、二次電池パック９００は、アノード端子１２０と、カソード端子１１０と、バッテリーセル１００と、保護回路モジュール（ＰＣＭ）５００と、ラベル４００と、を備える。
【００６０】
バッテリーセル１００のアノード端子１２０及びカソード端子１１０は、板状の導電性部材である。バッテリーセル１００のアノード端子１２０及びカソード端子１１０は、ＰＣＭ５００のプリント回路基板（ＰＣＢ）２００に電気的に接続されている。
【００６１】
アノード端子１２０及びカソード端子１１０は、バッテリーセル１００の一端に形成されている。熱溶接余剰部分１３０は、バッテリーセル１００のケースの上端側の延長部分に形成されている。
【００６２】
ＰＣＭ５００は、表面に保護回路が形成されたＰＣＢ２００と、ＰＣＢ２００の保護回路に電気的に接続された外部入出力端子２１０と、電気的絶縁性を有するＰＣＭケース６００と、を備えており、ＰＣＭケース６００内にＰＣＢ２００が挿入方式で取り付けられている。
【００６３】
また、ＰＣＢ２００は、バッテリーセル１００の本体の上端と向かい合う方向でバッテリーセル１００の熱溶接余剰部分１３０に載せられる。
【００６４】
本発明に係る二次電池パック９００では、二次電池パック９００が内蔵型の二次電池パックであるので、ＰＣＭ５００が、バッテリーセル１００のアノード端子１２０及びカソード端子１１０に電気的に接続されたＰＣＢ２００がＰＣＭケース６００内に挿入方式で取り付けられた構造となるように構成されており、そのＰＣＭ５００が、バッテリーセル１００のケースの上端側の延長部分に位置する熱溶接余剰部分１３０に載せられる。したがって、従来の内蔵型の二次電池パックと比較すると、ＰＣＭ５００を効果的に保護することができると共に部品の数を大幅に減少させることが可能であり、それにより、製造工程が大幅に改善される。
【００６５】
バッテリーセル１００は、カソード／セパレータ／アノード構造の電極アッセンブリであって金属層及び樹脂層を備える積層シートからなるバッテリーケース内に密封された状態で取り付けられる電極アッセンブリを有するパウチ形状の二次電池である。
【００６６】
外部入出力端子２１０は、フレキシブルプリント回路基板であるＰＣＢの一方側に接続されている。アノード端子接続部分２２０及びカソード端子接続部分２３０は、アノード端子接続部分２２０及びカソード端子接続部分２３０がアノード端子１２０とカソード端子１１０にそれぞれ対応するようにＰＣＢ２００の他方側に形成されている。下記する図９に示すように、アノード端子接続部分２２０及びカソード端子接続部分２３０は、アノード端子接続部分２２０及びカソード端子接続部分２３０の一端がＰＣＢ２００に結合し、その上、アノード端子接続部分２２０及びカソード端子接続部分２３０の他端が曲げられることができるようにアノード端子接続部分２２０及びカソード端子接続部分２３０の他端がＬ字形状に延在する構造となるように構成されている。
【００６７】
また、外部入出力端子２１０は、外部入出力端子２１０の一端にコネクタが取り付けられたプレート構造となっており、そして、ＰＣＭケース６００は、そのＰＣＭケース６００内にＰＣＢ２００が挿入方式で取り付けられる中空ボックス構造となっている。
【００６８】
図２から８は、図１の二次電池パックを製造する工程を示している斜視図である。
【００６９】
二次電池パックを製造する工程について、図１と共にこれらの図面を参照しながら説明する。
【００７０】
まず、図２を参照すると、ニッケル板１４０は、バッテリーセル１００のカソード端子１１０の先端に接続されており、このニッケル板１４０は、後にＰＣＢ２００のカソード端子接続部分２３０に超音波溶接によって結合される。
【００７１】
次に、図３を参照すると、バッテリーセル１００のアノード端子１２０及びカソード端子１１０は、ＰＣＢ２００の他方側に形成されたアノード端子接続部分２２０及びカソード端子接続部分２３０にスポット溶接によって接続されている。
【００７２】
図４を参照すると、ＰＣＢ２００は、アノード端子接続部分２２０及びカソード端子接続部分２３０がバッテリーセル１００に平行に配置されるように垂直に折り曲げられ、その後、両面粘着テープ１６０が、バッテリーセル１００の本体の上端にある熱溶接余剰部分１３０の電極端子露出領域に貼り付けられる。
【００７３】
図５を参照すると、バッテリーセル１００のアノード端子１２０及びカソード端子１１０が上方向に折り曲げられ、ＰＣＢ２００がバッテリーセル１００の熱溶接余剰部分１３０に載せられる。
【００７４】
図６及び７を参照すると、中空ボックス構造となるように構成されたＰＣＭケース６００がＰＣＢ２００に取り付けられ、そのＰＣＭケース６００の一端（図示しない）がスリットの形で開口され、その開口を通して外部入出力端子２１０が外部に向かって延在する。
【００７５】
最後に、図８を参照すると、ＰＣＭ５００及びバッテリーセル１００の外側に設けられた熱溶接外周部が、外部入出力端子２１０とＰＣＭ５００の先端とを除いて、ラベル４００によって覆われる。
【００７６】
その結果、ラベル４００は、バッテリーセル１００の絶縁を確保するのと同時に熱溶接外周部をバッテリーセル１００の本体にしっかりと固定しており、それにより、バッテリーセル１００のアノード端子１２０及びカソード端子１１０とＰＣＢ２００との間の電気的接続がより安定して確保される。
【００７７】
図９は、本発明の実施形態に係るＰＣＢを折り曲げる一連の工程を典型的に示している。説明の便宜上、カソード接続工程が図９に示されている。
【００７８】
図９を図３から５と比較すると、ＰＣＢ２００のカソード端子接続部分２３０が、カソード端子１１０のニッケル板１４０に溶接されていると共に、カソード端子接続部分２３０が折り曲げられ、さらに、ＰＣＢ２００がバッテリーセル１００の先端に平行するようにＰＣＢ２００が折り曲げられる。つまり、カソード端子１１０は２回折り曲げられる。
【００７９】
結果的に、ＰＣＢ２００は、ＰＣＢ２００がバッテリーセル１００の本体の上端と向かい合う方向でバッテリーセル１００の熱溶接余剰部分１３０に載せられる。その結果、熱溶接余剰部分１３０の大きさを縮小させることが可能である。また、ＰＣＭの全体的な設置高さが低くなるので、バッテリーパックの全体的な大きさが同じであっても、バッテリーセル１００の高さを増加させることができ、それにより、バッテリーパックの容量が最大化する。
【００８０】
実例を示すために本発明の例示的な実施形態を記載したが、当業者は、添付の特許請求の範囲に開示されているような発明の範囲及び精神から逸脱することなく、様々な変更、追加および置換が可能であることを理解するであろう。
【符号の説明】
【００８１】
１００・・・バッテリーセル
１１０・・・カソード端子
１２０・・・アノード端子
１３０・・・熱溶接余剰部分
１４０・・・ニッケル板
１６０・・・両面粘着テープ
２００・・・プリント回路基板（ＰＣＢ）
２１０・・・外部入出力端子
２２０・・・アノード端子接続部分
２３０・・・カソード端子接続部分
４００・・・ラベル
５００・・・保護回路モジュール（ＰＣＭ）
６００・・・ＰＣＭケース
９００・・・二次電池パック
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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