(57)【要約】【課題】コネクタを備える電池のコアパックを樹脂モールド部にインサートして、しっかりと固定しながら、コネクタの出力端子を確実に電気機器の端子に電気接続させる。【解決手段】パック電池は、プラスチックで成形される樹脂モールド部１に、コネクタ９を有する電池のコアパック１０をインサートしている。電池のコアパック１０は、充電できる素電池２と、この素電池２に電気接続している回路基板３と、この回路基板３に固定しているコネクタ９とを備える。このコネクタ９は、絶縁材を成形してなるコネクタケース２０に接点２２を内蔵すると共に、コネクタケース２０の一部を樹脂モールド部１の表面に表出するように樹脂モールド部１にインサートしている。さらに、パック電池は、樹脂モールド部１の外部に表出するコネクタ９の外部表出部９Ａの外周縁に沿って、コネクタケース２０と樹脂モールド部１との境界にシール溝２５を設けている。【選択図】図７
2008140711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチックで成形される樹脂モールド部(1)に、コネクタ(9)を有する電池のコアパック(10)をインサートしてなるパック電池であって、
電池のコアパック(10)が、充電できる素電池(2)と、この素電池(2)に電気接続している回路基板(3)と、この回路基板(3)に固定しているコネクタ(9)とを備え、
このコネクタ(9)は絶縁材を成形してなるコネクタケース(20)に接点(22)を内蔵すると共に、コネクタケース(20)の一部を樹脂モールド部(1)の表面に表出するように樹脂モールド部(1)にインサートしており、
さらに、前記コネクタ(9)が樹脂モールド部(1)の外部に表出する外部表出部(9A)の外周縁に沿って、コネクタケース(20)と樹脂モールド部(1)との境界にシール溝(25)を設けてなるパック電池。
【請求項２】
プラスチックで成形される樹脂モールド部(1)に、コネクタ(9)を有する電池のコアパック(10)をインサートしてコネクタ(9)と樹脂モールド部(1)とを一体構造としてなるパック電池であって、
電池のコアパック(10)が、充電できる素電池(2)と、この素電池(2)に電気接続している回路基板(3)と、この回路基板(3)に固定しているコネクタ(9)とを備え、
このコネクタ(9)は絶縁材を成形してなるコネクタケース(20)に接点(22)を内蔵する構造とし、コネクタケース(20)には、回路基板(3)との境界に毛細管現象でシール剤(26)が充填される毛細管現象溝(27)を設けており、この毛細管現象溝(27)にシール剤(26)が充填されて、コネクタケース(20)と回路基板(3)との隙間が塞がれる状態で、電池のコアパック(10)が樹脂モールド部(1)にインサートされて、コネクタ(9)を樹脂モールド部(1)にインサートしてなるパック電池。
【請求項３】
プラスチックで成形される樹脂モールド部(1)に、コネクタ(9)を有する電池のコアパック(10)をインサートしてなるパック電池であって、
電池のコアパック(10)が、充電できる素電池(2)と、この素電池(2)に電気接続している回路基板(3)と、この回路基板(3)に固定しているコネクタ(9)とを備え、
コネクタ(9)が、回路基板(3)との境界に毛細管現象でシール剤(26)を充填してなる毛細管現象溝(27)を設けており、この毛細管現象溝(27)にシール剤(26)が充填されて、コネクタ(9)と回路基板(3)との隙間が閉塞される状態で、電池のコアパック(10)が樹脂モールド部(1)にインサート成形され、
さらに、前記コネクタ(9)は絶縁材を成形してなるコネクタケース(20)に接点(22)を内蔵すると共に、コネクタケース(20)の一部を樹脂モールド部(1)の表面に表出するように樹脂モールド部(1)にインサートしており、
さらにまた、前記コネクタ(9)が樹脂モールド部(1)の外部に表出する外部表出部(9A)の外周縁に沿って、コネクタケース(20)と樹脂モールド部(1)との境界にシール溝(25)を設けてなるパック電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクタを有する電池のコアパックを樹脂モールド部にインサート成形しているパック電池、すなわち樹脂モールド部を成形する金型に電池のコアパックを仮り止めし、樹脂モールド部を成形する工程で樹脂モールド部に電池のコアパックをインサートして、樹脂モールド部と電池のコアパックとを一体構造としてなるパック電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のパック電池は、プラスチック製の外装ケースに、電池に必要なパーツを連結しているコアパックを入れて組み立てしている。この構造のパック電池は、外装ケースの定位置にコアパックを入れて固定しながら組み立てするので製造に手間がかかる。これに対して、外装ケースを使用しないパック電池が開発されている。このパック電池は、外装ケースに相当する樹脂モールド部を成形するときに、電池のコアパックをインサートして製作される。この構造のパック電池は、素電池に必要なパーツを連結して電池のコアパックとし、このコアパックを樹脂モールド部を成形する金型の成形室に仮り止めし、成形室に溶融状態のプラスチックを注入し、注入されるプラスチックに電池のコアパックをインサートして製造される。このパック電池は、樹脂モールド部を成形するときに電池に固定できるので、外装ケースを省略して能率よく多量生産できる。樹脂モールド部は、パック電池の外装ケースの一部を形成すると共に、素電池に連結している種々のパーツを一体的に固定する働きもする。したがって、樹脂モールド部を成形するときにコアパックを固定できるので、安価に能率よく多量生産できる特長がある。
【０００３】
この構造のパック電池は、出力端子を内蔵するコネクタを樹脂モールド部にインサートして、出力端子を定位置に配置できる。（特許文献１及び２参照）
【特許文献１】特開２００２−２６０６１５号公報
【特許文献２】特開２００３−２０８８８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上の特許文献に記載するパック電池は、出力端子を備えるコネクタを回路基板に固定し、これを電池に接続して電池のコアパックとし、このコアパックをプラスチックで成形される樹脂モールド部にインサートして製造される。このパック電池は、コネクタの出力端子を樹脂モールド部の外部に表出させる必要がある。したがって、コネクタの一部を樹脂モールド部の外部に表出する外部表出部とし、この外部表出部に出力端子を配置している。この構造のパック電池は、樹脂モールド部を成形する工程で、コネクタの出力端子がプラスチックで覆われることがある。それは、電池のコアパックを金型に仮止めして樹脂モールド部を形成するときに、金型とコネクタとの間に隙間ができ、この隙間からプラスチックが漏れて外部表出部を覆う状態となるからである。とくに、樹脂モールド部を正確な形状に成形するために、成形室には加圧された溶融樹脂が注入される。このため、コネクタと金型との間のわずかな隙間も、加圧状態で注入されるプラスチックを漏らす原因となる。コネクタと金型の隙間は、電池のコアパックの寸法誤差により発生するので、この隙間を皆無にするには、電池のコアパックを極めて高い精度で組み立てる必要がある。このことを実現するには、コネクタ自体を高い精度で製造し、さらにコネクタを回路基板の正確な位置に正確な姿勢で固定し、さらにまた、回路基板と電池とを相対的な位置ずれなく高い精度で連結してコアパックとする必要ある。このことは、電池のコアパックの組み立てを難しくし、さらに使用する部品の寸法精度を高くすることから、コアパックを能率よく簡単に多量生産するのが難しくなり、また製造コストも高くなる弊害が発生する。
【０００５】
さらに、コネクタを回路基板に固定して樹脂モールド部にインサートしてなるパック電池は、コネクタと回路基板との間の隙間から、樹脂モールド部を成型するプラスチックが侵入することがある。ここに侵入するプラスチックは、コネクタに内蔵している出力端子が接触不良を起こす原因となる。それは、ここに侵入するプラスチックが、出力端子の表面を覆う状態となり、あるいは、出力端子の弾性変形を阻止するからである。この弊害は、コネクタと回路基板との間にシール剤を充填して解消できる。ただ、コネクタの全周と回路基板との間に隙間ができないように、確実にシール剤を充填するのに極めて手間がかかり、このことによっても、電池のコアパックの製造コストが高くなり、また製造能率も低下する。
【０００６】
本発明は、さらにこの欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、コネクタを備える電池のコアパックを樹脂モールド部にインサートして、コネクタを樹脂モールド部にしっかりと固定しながら、コネクタの出力端子を確実に電気機器の端子に電気接続でき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】
【０００７】
本発明の請求項１のパック電池は、プラスチックで成形される樹脂モールド部１に、コネクタ９を有する電池のコアパック１０をインサートしている。電池のコアパック１０は、充電できる素電池２と、この素電池２に電気接続している回路基板３と、この回路基板３に固定しているコネクタ９とを備える。このコネクタ９は、絶縁材を成形してなるコネクタケース２０に接点２２を内蔵すると共に、コネクタケース２０の一部を樹脂モールド部１の表面に表出するように樹脂モールド部１にインサートしている。さらに、パック電池は、樹脂モールド部１の外部に表出するコネクタ９の外部表出部９Ａの外周縁に沿って、コネクタケース２０と樹脂モールド部１との境界にシール溝２５を設けている。
【０００８】
本発明の請求項２のパック電池は、プラスチックで成形される樹脂モールド部１に、コネクタ９を有する電池のコアパック１０をインサートしてコネクタ９と樹脂モールド部１とを一体構造としている。電池のコアパック１０は、充電できる素電池２と、この素電池２に電気接続している回路基板３と、この回路基板３に固定しているコネクタ９とを備える。このコネクタ９は、絶縁材を成形してなるコネクタケース２０に接点２２を内蔵する構造としている。コネクタケース２０は、回路基板３との境界に毛細管現象でシール剤２６が充填される毛細管現象溝２７を設けている。パック電池は、毛細管現象溝２７にシール剤２６を充填して、コネクタケース２０と回路基板３との隙間を塞ぐ状態で、電池のコアパック１０を樹脂モールド部１にインサートして、コネクタ９を樹脂モールド部１にインサートしている。
【０００９】
本発明の請求項３のパック電池は、プラスチックで成形される樹脂モールド部１に、コネクタ９を有する電池のコアパック１０をインサートしている。電池のコアパック１０は、充電できる素電池２と、この素電池２に電気接続している回路基板３と、この回路基板３に固定しているコネクタ９とを備える。コネクタ９は、回路基板３との境界に毛細管現象でシール剤２６を充填してなる毛細管現象溝２７を設けている。パック電池は、この毛細管現象溝２７にシール剤２６を充填して、コネクタ９と回路基板３との隙間を閉塞する状態で、電池のコアパック１０を樹脂モールド部１にインサート成形している。さらに、コネクタ９は、絶縁材を成形してなるコネクタケース２０に接点２２を内蔵すると共に、コネクタケース２０の一部を樹脂モールド部１の表面に表出するように樹脂モールド部１にインサートしている。さらに、パック電池は、樹脂モールド部１の外部に表出するコネクタ９の外部表出部９Ａの外周縁に沿って、コネクタケース２０と樹脂モールド部１との境界にシール溝２５を設けている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のパック電池は、コネクタを備える電池のコアパックを樹脂モールド部にインサートしてコネクタを樹脂モールド部にしっかりと固定しながら、コネクタを理想的な状態で樹脂モールド部にインサートして、コネクタの出力端子を確実に電気機器の端子に電気接続できる特徴がある。とくに、本発明の請求項１のパック電池は、コネクタの外部表出部と樹脂モールド部との境界に沿ってシール溝を設けているので、このシール溝でもって、樹脂モールド部を成形するプラスチックが、外部表出部に向かって漏れるのを確実に阻止できる。それは、シール溝が、金型に設けた溝成形凸条で成形されることから、この溝成形凸条を線状にコネクタ表面に押圧して、溝成形凸条をコネクタ表面との間に隙間ができない状態として、樹脂モールド部を成形できるからである。コネクタ表面に線状に密着される溝成形凸条は、コネクタ表面に局部的に密着することから、所定の圧力でコネクタに押圧されて、コネクタとの隙間を皆無にできる。このため、コネクタと金型との間の隙間からプラスチックがずれて、外部表出部を覆うことがなく、外部表出部を正確に成形して、出力端子を確実に外部に表出して、電気機器への接触不良を解消できる。
【００１１】
さらに、本発明の請求項２のパック電池のコネクタは、回路基板との間に、毛細管現象でシール剤を充填できる毛細管現象溝を設けて、この毛細管現象溝に毛細管現象でシール剤を拡散して充填しているので、コネクタと回路基板との間に隙間ができず、この隙間からコネクタの内部にプラスチックが侵入するのを阻止できる。このため、樹脂モールド部を成形するプラスチックがコネクタに侵入して、コネクタの出力端子の接触不良を起こすのを防止できる。
【００１２】
また、本発明の請求項３のパック電池は、樹脂モールド部を成形するプラスチックが、コネクタの外部表出部を覆うのを、外部表出部と樹脂モールド部との間に設けているシール溝で阻止し、さらに、コネクタの内部にプラスチックが侵入するのを、コネクタに設けた毛細管現象溝とここに充填されるシール剤で阻止する。このため、このパック電池は、外部表出部がプラスチックで覆われず、また、コネクタにプラスチックが侵入しないことから、コネクタの出力端子の接触不良を極限できる特徴がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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パック電池を例示するものであって、本発明はパック電池を以下のものに特定しない。
【００１４】
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。
【００１５】
図１ないし図４に示すパック電池は、電池のコアパック１０を樹脂モールド部１にインサートして製造される。図２は、パック電池の分解斜視図である。この図は、各々のパーツを判りやすくするために、樹脂モールド部１と回路基板３とコネクタ９とリード板５と絶縁カバー４と素電池２を分離した状態を示している。パック電池は、樹脂モールド部１を成形する工程で、コネクタ９を固定している回路基板３とリード板５と絶縁カバー４を樹脂モールド部１にインサートしている。したがって、樹脂モールド部１がプラスチックで成形された状態で、電池のコアパック１０と樹脂モールド部１は一体構造となる。図のパック電池は、電池のコアパック１０の一部を樹脂モールド部１にインサートするが、本発明は、コアパックを樹脂モールド部にインサートする部分を、絶縁カバーとリード板と回路基板に特定しない。図示しないが、樹脂モールド部には、電池のコアパックの全体をインサートすることもできるからである。電池のコアパック１０の一部を樹脂モールド部１にインサートするパック電池は、全体をコンパクトにできる。また、電池のコアパックの全体を樹脂モールド部にインサートするパック電池は、全体の強度を向上できる。
【００１６】
図のパック電池は、凸部電極２Ｂを設けているひとつの電池端面である封口板１１に安全弁１２の排出口１３を設けている素電池２を使用して電池のコアパック１０とするので、封口板１１である電池端面をカバーするように樹脂モールド部１を成形している。ただし、本発明のパック電池は、封口板の反対側の電池端面に安全弁の排出口を設けて、ここに樹脂モールド部を固定することもできる。さらに、図示しないが、素電池の両側面に安全弁の排出口を設けて、この安全弁の開口面をカバーするように樹脂モールド部を設けることもできる。
【００１７】
パック電池は、図４の断面図に示すように、電池のコアパック１０を金型３０の成形室３１に仮り止めし、成形室３１に溶融プラスチックを注入して、樹脂モールド部１にコアパック１０の一部をインサートして製作される。
【００１８】
電池のコアパック１０は、素電池２と、この素電池２に設けている安全弁１２の排出口１３と対向する位置に配設されると共に、リード板５と素電池２とを絶縁する絶縁カバー４と、この絶縁カバー４に積層しているリード板５と、このリード板５を接続すると共に、リード板５に積層してなる回路基板３とからなる。
【００１９】
素電池２は、リチウムイオン電池である。ただし、素電池は、リチウムイオン電池に代わって、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池等の充電できる全ての二次電池とすることができる。図のパック電池は、素電池２を薄型電池とする。薄型電池は、外装缶２Ａの両側を湾曲面として、外装缶２Ａの四隅のコーナー部を面取りした形状としている。薄型電池にリチウムイオン電池を使用すると、パック電池全体の容量に対する充電容量を大きくできる。この素電池２は、図２と図３に示すように、凸部電極２Ｂを設けている封口板１１に安全弁１２を設けている。この素電池２は、封口板１１の中央部分に凸部電極２Ｂを設けて、一端部に安全弁１２を設けている。安全弁１２は、電池２の内圧が設定圧力よりも高くなるときに開弁する。図の安全弁１２は、内圧が設定圧力になると破壊される薄膜弁で排出口１３を閉塞している。薄膜弁の安全弁１２は、構造を簡単にできるが、樹脂モールド部１の成形圧で絶縁カバー４が変形されて破壊されることがある。図のパック電池は、安全弁１２の排出口１３をカバーするように絶縁カバー４を配設して、樹脂モールド部１を成形するプラスチックの成形圧で安全弁１２が破壊されるのを防止している。ただし、パック電池は、安全弁に、設定圧力になると開弁する全ての構造、たとえば、弾性体が弁体を弾性的に押圧している安全弁も使用できる。この構造の安全弁も排出口からプラスチックが侵入すると、弁体が開弁されて正常に動作しなくなる。正常に動作する安全弁は、電池の内圧が設定圧力よりも高くなると開弁して、内部のガス等を排出して、内圧上昇を停止する。
【００２０】
絶縁カバー４は、素電池２の安全弁１２の排出口１３と対向するように、安全弁１２の開口面である封口板１１に積層される。図の絶縁カバー４は、素電池２の端面の外周縁に沿う外形であって、電池端面の一方の端部に配置される大きさに成形している。ただ、絶縁カバーは、封口板１１の外周縁に沿って設けられた凸条１４の内側に嵌着される外形であって、凸条１１と凸部電極２Ｂとの内側に配置させる外形に成形することもできる。この絶縁カバーは、凸条１４の内側に嵌着させて、封口板１１の正確な位置に配置できる。
【００２１】
絶縁カバー４は、樹脂モールド部１を成形するときに、安全弁１２の排出口１３を閉塞すると共に、リード板５と封口板１１との間にあって、リード板５と封口板１１を絶縁する。絶縁カバー４は、樹脂モールド部１を成形する状態で、電池のコアパック１０を仮止めする成形室に注入されるプラスチックの成形圧で変形しない硬質の絶縁材からなるプレート、たとえば、ガラス繊維で補強しているエポキシ板、フェノール板等の硬質なプラスチック板である。ただし、絶縁カバーは、硬質のプラスチックに特定せず、表面あるいは全体を絶縁材とする硬質な板、たとえば表面を絶縁層で被覆する金属板、無機質材を板状に成形したもの等も使用できる。
【００２２】
絶縁カバー４は、図４に示すように、樹脂モールド部１を成形する金型３０の押圧ピン３２で押圧される突出部１５を表面に突出して設けている。この突出部１５は、成形室３１の内面に向かって突出して、金型３０の成形室３１に設けている押圧ピン３２で押圧される。突出部１５は、樹脂モールド部１を成形するときに、型締めされる金型３０の押圧ピン３２に押圧されて、絶縁カバー４を素電池２の表面に密着する。図のパック電池は、絶縁カバー４の突出部１５の先端面に回路基板３を積層している。この構造のパック電池は、成形室３１に溶融状態のプラスチックを注入するとき、回路基板３を介して絶縁カバー４の突出部１５が金型３０の押圧ピン３２に押圧されて、絶縁カバー４が素電池２の表面に密着する方向に押圧される。図の回路基板３は、その表面に、樹脂モールド部１の外部に表出させるテストポイント１８を設けており、この回路基板３の裏面で絶縁カバー４の突出部１５を押圧している。この構造のパック電池は、金型３０の押圧ピン３２で回路基板３を押圧し、さらに、回路基板３の裏面で絶縁カバー４の突出部１５を押圧して絶縁カバー４を素電池２の表面に密着させる。とくに、このパック電池は、回路基板３に設けたテストポイント１８を外部に表出させるテスト窓１９を樹脂モールド部１に設ける金型３０で、回路基板３と絶縁カバー４の両方を定位置に配置できる。
【００２３】
図２ないし図４の絶縁カバー４は、安全弁１２の排出口１３と対向する位置に突出部１５を設けている。ただ、絶縁カバーの突出部は、安全弁の排出口から横にずれた位置であって、封口板の表面を押圧する位置に設けることもできる。
【００２４】
突出部１５は、封口板１１の長さ方向に伸びる細長い形状としている。この突出部１５は、絶縁カバー４を所定の長さにわたって素電池２の封口板１１に押圧して、絶縁カバー４を長い領域で封口板１１に密着させる。また、細長い突出部１５は、リード板５に設けたスリット１６Ａに挿入するのに好都合である。それは、リード板５に設ける貫通孔１６の幅を狭い幅のスリット１６Ａにできるからである。リード板５に設ける突出部１５を挿入する貫通孔１６は、リード板５の電気抵抗を増加し、また強度を低下させる原因となる。この貫通孔１６を幅の狭いスリット１６Ａにできることは、リード板５の電気抵抗の増加を少なく、またリード板５の強度低下を少なくして、リード板５と絶縁カバー４とを位置ずれしないように連結できる。
【００２５】
絶縁カバー４は、両面に粘着層を設けている両面接着テープ６を介して電池２の封口板１１に接着して固定される。両面接着テープ６は、好ましくは、接着部分における凹凸を吸収できる充分な厚さのものを使用する。この両面接着テープ６は、電池の表面である封口板１１に密着されて絶縁カバー４を電池表面に確実に接着できると共に、安全弁１２を保護する働きもある。両面接着テープ６は、安全弁１２が開弁するときに剥離されてガスを外部に排気する。絶縁カバー４を電池に接着しているパック電池は、コアパック１０の状態で金型３０に仮止めして樹脂モールド部１を成形するまでに、絶縁カバー４の位置がずれるのを防止できる。両面接着テープ６は、絶縁カバー４を簡単に電池表面に接着できる。また、安全弁１２が開弁する状態では速やかに剥離して、開弁する安全弁１２からガス等を速やかに排気できる。絶縁カバー４は、接着剤や粘着剤を介して電池の表面に付着することもできる。この接着剤や粘着剤も、両面接着テープと同じように、開弁する安全弁から排出されるガス圧で剥離する接着強度のものを使用する。
【００２６】
図のパック電池は、素電池２の凸部電極２Ｂにリード板５Ａの一端を接続している。このリード板５Ａは、他端を回路基板３に接続している。さらに、図のパック電池は、素電池２の封口板１１にもリード板５Ｂを接続し、このリード板５Ｂの他端も回路基板３に接続している。回路基板３には、凸部電極２Ｂに接続されるリード板５Ａと、封口板１１に接続しているリード板５Ｂからなる一対のリード板５を介して素電池２の正負の電極に接続される。一対のリード板５は、金属板を所定の幅の帯状に裁断して製作される。一対のリード板５は、回路基板３を素電池２の定位置に連結する。図のパック電池は、一対のリード板５を回路基板３の両端部に連結する。この構造のパック電池は、一対のリード板５でもって、回路基板３を素電池２の定位置にしっかりと安定して連結できる。
【００２７】
凸部電極２Ｂに接続されるリード板５Ａは、絶縁カバー４に積層して配置される。絶縁カバー４は、凸部電極２Ｂに接続されるリード板５Ａが封口板１１に接触するのを防止して絶縁する。このリード板５Ａは、絶縁カバー４に設けている突出部１５を挿通する貫通孔１６を設けている。突出部１５は細長い形状であるから、貫通孔１６をスリット１６Ａとしている。このリード板５Ａは、スリット１６Ａの貫通孔１６に突出部１５を嵌入して、絶縁カバー４の定位置に位置ずれしないように積層させる。また、リード板５Ａの貫通孔１６に挿通される突出部１５は、リード板５を介することなく、金型３０の押圧ピン３２に押圧される。図のパック電池は、突出部１５に回路基板３を積層しているので、絶縁カバー４は、回路基板３を介して押圧ピン３２に押圧される。一対のリード板５は、スポット溶接して、あるいはレーザ溶接して、素電池２の凸部電極２Ｂと封口板１１に接続される。また、リード板５は、ハンダ付けして回路基板３に接続される。リード板５は、回路基板３に接続される先端を直角に折曲して折曲片５ａを設けている。回路基板３は、折曲片５ａを挿通するスルーホール１７を設けている。折曲片５ａは、スルーホール１７に挿通され、ハンダ付けして回路基板３に接続される。さらに、回路基板３に連結される一対のリード板５と回路基板３との間には、絶縁シート７を配設している。この絶縁シート７は、リード板５が回路基板３に接触するのを防止して絶縁している。
【００２８】
回路基板３は、図２及び図５ないし図７に示すように、パック電池の出力端子となるコネクタ９を表面に固定している。さらに、図の回路基板３は、素電池２を保護しながら充放電させる保護素子８を実装している。保護素子８はＰＴＣ、ブレーカ、ヒューズ等である。さらに、回路基板３は、素電池２の電圧を検出して、充放電をコントロールする保護回路も実装することができる。この保護回路は、放電している電池の電圧が最低電圧よりも低下すると放電電流を遮断し、また充電している電池の電圧が最高電圧よりも高くなると充電電流を遮断する。
【００２９】
回路基板３に固定されるコネクタ９は、出力端子となる複数の接点２２をコネクタケース２０に内蔵している。コネクタケース２０は絶縁材であるプラスチックを、電気機器の電源プラグ（図示せず）を嵌着構造に連結される形状に成形している。図のコネクタケース２０は、外形の全体形状を細長い直方体として、内部に接点２２を収納できる中空状に成形している。さらに、コネクタケース２０は、回路基板３に連結される底面をフラット面としている。図に示すコネクタケース２０は、電気機器の電源プラグを嵌着状態で連結する３組の嵌着凹部２１を設けている。各々の嵌着凹部２１は、内部の対向面に接点２２を配設して、嵌着凹部２１に挿入される電源プラグの両面に接点２２を電気接続する。このコネクタ９は、図７と図８において上面と側面を、樹脂モールド部１の外部に表出させる外部表出部９Ａとしている。この外部表出部９Ａは、３組の嵌着凹部２１の開口部を設けて、各々の嵌着凹部２１に開口部から電源プラグを挿入できるようにしている。
【００３０】
さらに、パック電池は、図７と図８に示すように、コネクタケース２０の外部表出部９Ａの周縁に沿って、コネクタケース２０と樹脂モールド部１との間にシール溝２５を設けている。図５ないし図９のコネクタケース２０は、シール溝２５を成形する金型３０の溝成形凸条３３の先端面を押圧するフランジ部２０Ａを設けている。図のパック電池は、外部表出部９Ａの外周縁に沿ってシール溝２５を設けている。したがって、図のコネクタケース２０は、外部表出部９Ａの外周縁の全周に沿ってフランジ部２０Ａを設けている。外部表出部９Ａの上面側の外周に沿って設けられるフランジ部２０Ａは、その上面を回路基板３の表面と平行な水平面として、ここに金型３０の溝成形凸条３３の先端面を押圧して、シール溝２５を成形する。外部表出部９Ａの側面側の外周に沿って設けられるフランジ部２０Ａは、その表面を、素電池２の側面と平行な垂直面として、ここに金型３０の溝成形凸条３３の先端面を押圧して、シール溝２５を成形する。この形状のコネクタケース２０は、フランジ部２０Ａに金型３０の溝成形凸条３３を隙間なく押圧できるので、樹脂モールド部１を成形するプラスチックが、成形圧で外部表出部９Ａに漏れるのを確実に阻止できる。さらに、フランジ部２０Ａを備えるコネクタケース２０は、図７と図９に示すように、フランジ部２０Ａの先端部を樹脂モールド部１に埋設させることにより、樹脂モールド部との連結強度を強くできる特長もある。ただし、図１０に示すように、シール溝２５を成形する溝成形凸条６３の側面をコネクタケース６０の側面に密着して、シール溝２５を成形することもできるので、コネクタケース６０には必ずしもフランジ部を設ける必要はない。
【００３１】
図８のパック電池は、外部表出部９Ａの外周縁に沿って、その全周にシール溝２５を設けている。この構造のパック電池は、樹脂モールド部１のプラスチックが外部表出部９Ａを覆うのを理想的な状態に阻止できる。ただし、本発明のパック電池は、コネクタケースの外部表出部の外周縁に沿って、その全周にシール溝を設けることなく、たとえば、成形室に注入される溶融プラスチックの流動状態から、プラスチックが金型とコネクタケースにできる隙間から外部表出部に漏れやすい部分にのみシール溝を設けることもできる。
【００３２】
さらに、回路基板３に固定されるコネクタケース２０は、回路基板３との間に隙間があると、樹脂モールド部１を成形する工程で、溶融状態のプラスチックがコネクタケース２０の内部に侵入する。したがって、コネクタケース２０は回路基板３に隙間なく固定することが大切である。コネクタケース２０と回路基板３との隙間を閉塞するために、コネクタケース２０は、図７と図１１に示すように回路基板３との境界にできる隙間にシリコン等のシール剤２６を充填している。このシール剤２６は、コネクタケース２０と回路基板３との隙間を確実にシールする。シール剤２６が、コネクタケース２０と回路基板３との隙間を塞ぐために、図のコネクタケース２０は、回路基板３に固定される底面の外周に沿って閉塞部２０Ｂを設けて、この閉塞部２０Ｂの外周縁であって、回路基板３との境界に、毛細管現象でシール剤２６が侵入して充填される毛細管現象溝２７を設けている。
【００３３】
図７と図１１のコネクタケース２０は、底面の外周を構成する４辺のうち、３辺を閉塞部２０Ｂとして回路基板３の表面に固定し、残りの１辺を、回路基板３よりも下方に突出する突出壁２０Ｃとして回路基板３の側面に固定している。この突出壁２０Ｃは、図７に示すように、回路基板３の表面に固定される閉塞部２０Ｂの下面よりも下方に突出する板状としている。この構造のコネクタケース２０は、図に示すように、閉塞部２０Ｂの下面を回路基板３の表面に密着させると共に、突出壁２０Ｃの内面を回路基板３の側面に密着させて、回路基板３の定位置に位置決めながら固定できる。図のコネクタケース２０は、回路基板３の表面との境界に沿って、すなわち、回路基板３の表面に固定される閉塞部２０Ｂの外周のほぼ全体に毛細管現象溝２７を設けている。ただ、コネクタケースは、回路基板との境界の全体に沿って、すなわち突出壁と回路基板との境界部分にも毛細管現象溝を設けることができる。さらに、コネクタケースは、必ずしも突出壁を設ける必要はない。突出壁のないコネクタケースは、底面の外周全体を閉塞部として、回路基板の表面に固定することができる。このコネクタケースは、回路基板との境界に沿って、その全周に毛細管現象溝を設けることができる。
【００３４】
図のコネクタケース２０は、閉塞部２０Ｂを板状としている。このコネクタケース２０は、閉塞部２０Ｂの外周縁に設けた毛細管現象溝２７にシール剤２６を充填して、回路基板３に隙間なく固定する。コネクタケースは、閉塞部を必ずしも板状に成形する必要はなく、コネクタケースの外周部を回路基板に接近させる形状として、その外周であって回路基板との境界に毛細管現象溝を設ける形状とすることができる。毛細管現象溝のないコネクタケースは、コネクタケースと回路基板との隙間が狭くて一定でなく、この隙間を確実に塞ぐようにシール剤を充填するのが難しい。毛細管現象溝２７は、この弊害を防止するために、コネクタケース２０の回路基板３との境界に沿って設けている。この毛細管現象溝２７は、回路基板３との間隔を、たとえば０．２ｍｍないし１ｍｍとして、隙間に充填されるシール剤２６を毛細管現象で速やかに拡散して全体に侵入させる。シール剤２６が毛細管現象溝２７に充填して拡散され、シール剤２６でコネクタ９と回路基板３との隙間を塞ぐ状態で、電池のコアパック１０は樹脂モールド部１を成形する成形室３１に仮止めされる。この状態で、成形室３１に溶融状態のプラスチックが注入されて、樹脂モールド部１が成形される。シール剤２６は、未硬化状態で液状で、毛細管現象溝２７に充填されると毛細管現象で毛細管現象溝２７に拡散する。このシール剤２６には、未硬化で液状であって、柔軟な状態に硬化するシリコン樹脂やウレタン樹脂が使用される。
【００３５】
コネクタケース２０の嵌着凹部２１に配設される接点２２は弾性金属板で、嵌着凹部２１に挿入される電源プラグの表面に弾性的に押圧される。接点２２は、回路基板３にハンダ付けして固定される固定片２２Ａを下端に設けている。固定片２２Ａが回路基板３にハンダ付け等の方法で連結されて、コネクタ９は回路基板３に連結される。図６は、コネクタ９の接点２２を回路基板３にハンダ付けして、コネクタ９を回路基板３に固定する状態を示している。接点２２が回路基板３にハンダ付けして連結されて、コネクタ９の接点２２は回路基板３に電気接続される。コネクタ９を固定している回路基板３は、一対のリード板５で素電池２に連結されて電池のコアパック１０となり、この電池のコアパック１０を樹脂モールド部１にインサートして、コネクタ９を樹脂モールド部１にインサートする。
【００３６】
電池のコアパック１０は、樹脂モールド部１との接着面にプライマー層（図示せず）を設けて、樹脂モールド部１に強固に接着することができる。ただ、電池のコアパックは、必ずしもプライマー層を設ける必要はなく、樹脂モールド部にインサートして固定できる。コアパック１０に塗布されるプライマー層は、樹脂モールド部１を成形する工程で、コアパック１０を樹脂モールド部１に強力に接着する。とくに、プライマー層は、金属製の素電池２の表面に樹脂モールド部１を強力に接着する。さらに、プライマー層は、回路基板３と、これに固定される保護素子８やコネクタ９の表面に塗布されて、樹脂モールド部１にしっかりと接着される。プライマー層は、樹脂モールド部１に接着される面に塗布される。プライマー層は、未硬化では液状をしているプライマー液を霧状にスプレーし、あるいはこれを刷毛で塗布し、あるいはコアパック１０をプライマー液に浸漬して塗布することができる。プライマー層は、コアパック１０の状態で必要な部分に設けられ、あるいはコアパック１０として組み立てる前の素電池２の表面に、さらに回路基板３や保護素子８やコネクタ９に塗布して設けることができる。コネクタ９の表面に設けるプライマー層は、接点２２等の電気接点を除く部分に塗布される。プライマー層が電気接点の接触不良の原因となるからである。プライマー層は、薄膜で充分な効果があるので、その膜厚を約１μｍとする。ただし、プライマー層は、膜厚を０．５〜５μｍとすることもできる。プライマー層は、樹脂モールド部１を強力に接着する作用に加えて、電池表面を保護する働きもあるので、膜厚を厚くして保護作用をより向上できる。
【００３７】
パック電池は、樹脂モールド部１をポリアミド樹脂で成形して、プライマー層をエポキシ樹脂系のプライマーとすることができる。樹脂モールド部１のポリアミド樹脂は、樹脂内にある酸−アミド結合にプライマー層のエポキシ基を導入してプライマー層に化学結合される。このため、樹脂モールド部１は、より強力にプライマー層に接着される。プライマー層を形成するプライマーは、エポキシ樹脂に代わって、あるいはエポキシ樹脂に加えて、変性エポキシ樹脂系プライマー、フェノール樹脂系プライマー、変性フェノール樹脂系プライマー、ポリビニルブチラール系プライマー、ポリビニルホルマール系プライマー等も使用できる。これ等のプライマーは、複数を混合して使用することもできる。これ等のプライマーは、ポリアミド樹脂の樹脂モールド部１に化学結合すると共に、金属表面に水素結合あるいは化学結合して、樹脂モールド部１を電池表面に強力に接着する。
【００３８】
樹脂モールド部１を成形するプラスチックは、ポリアミド樹脂である。ポリアミド樹脂にはエポキシ樹脂を添加することもできる。エポキシ樹脂を添加しているポリアミド樹脂は、ポリアミド樹脂のみのものに比較して接着力を強くできる。ポリアミド樹脂は、軟化温度が低く、しかも溶融時の粘度も低いので、他の熱可塑性プラスチックに比較して、低温、低圧で成形できる。また、金型の成形室から速やかに脱型できる特長もある。低温、低圧で成形される樹脂モールド部１は、成形に要する時間を短縮できると共に、樹脂成形時における熱や射出圧による保護素子８等への悪影響を低減できる特長がある。ただし、本発明のパック電池は、樹脂モールド部１を成形する樹脂をポリアミド樹脂には特定しない。ポリアミド樹脂以外の樹脂、たとえばポリウレタン樹脂等も使用できる。さらに、樹脂モールド部１にインサートされる保護素子８等の耐熱性を向上できるなら、ポリエチレン、アクリル、ポリプロピレン樹脂等の熱可塑性樹脂も使用できる。
【００３９】
樹脂モールド部１は、封口板１１の外周縁に沿って、外装缶２Ａの表面まで延長しているラップ薄肉部１ａを設けている。ラップ薄肉部１ａは、樹脂モールド部１に一体的に成形されると共に、樹脂モールド部１を成形するときに素電池２の外周表面に接着される。図４と図９に示すように、金型３０の成形室３１に注入される溶融プラスチックは、封口板１１の外周からラップ薄肉部１ａを成形する部分まで注入されて、ラップ薄肉部１ａを樹脂モールド部１に一体的に成形する。ラップ薄肉部１ａは、好ましくは封口板１１の全周に設けられる。この樹脂モールド部１は、封口板１１の外周面の全周に設けているラップ薄肉部１ａで最も剥離しないように素電池２に連結される。ただ、ラップ薄肉部は、素電池の外周の一部、たとえば薄型電池の幅の広い面の周縁にのみ設けることもできる。
【００４０】
ラップ薄肉部１ａの幅は、広くして電池２との結合強度を大きくできる。ラップ薄肉部１ａは、相当に幅を狭くしても、樹脂モールド部１をしっかりと素電池２に接着できる。とくに、素電池２の金属表面に表面被覆シート（図示せず）を付着するパック電池は、表面被覆シートでラップ薄肉部１ａを電池表面に押圧して剥離しないようにできる。このため、ラップ薄肉部１ａの幅を狭く、０．１〜２ｍｍ、好ましくは０．２〜１ｍｍ、たとえば０．５ｍｍと狭くして、樹脂モールド部１をしっかりと素電池２に連結できる。幅の狭いラップ薄肉部１ａは、溶融状態のプラスチックを確実に注入して規定の形状に成形できる。
【００４１】
表面被覆シートは、加熱して収縮できる熱収縮チューブである。この表面被覆シートは、樹脂モールド部１のラップ薄肉部１ａの表面に密着されて、樹脂モールド部１を素電池２にしっかりと連結する。さらに、表面被覆シートで被覆しているパック電池は、ラップ薄肉部１ａと素電池２との間に剥離するものが侵入することがなく、このことによっても、ラップ薄肉部１ａの剥離を阻止できる。表面被覆シートは、ラベルや粘着テープとすることもできる。ラベルや粘着テープである表面被覆シートは、樹脂モールド部とラップ薄肉部の表面ないし電池の表面に貼付して、樹脂モールド部を電池にしっかりと連結する。
【００４２】
パック電池は、図１と図８に示すように、樹脂モールド部１の外周に段差２４を設け、低く成形している部分を表面被覆シートで被覆することができる。この樹脂モールド部１は、表面被覆シートが樹脂モールド部１から突出することがなく、樹脂モールド部１と表面被覆シートの表面をほぼ同一面にできる。
【００４３】
さらに、図１と図２のパック電池は、樹脂モールド部１を接着している封口板１１の反対側の対向端面、すなわち外装缶２Ａの底面に、樹脂モールド部１とは別に成形されてなるプラスチック成形体２３を接着している。プラスチック成形体２３は、樹脂モールド部１よりも硬質のプラスチックで成形される。このプラスチック成形体２３は、外装缶２Ａの底面の全面を被覆する底部２３Ａと、外装缶２Ａの底面から素電池２の外周表面まで延長している第２のラップ薄肉部２３ａとを一体的に成形している。底部２３Ａは、第２のラップ薄肉部２３ａよりも厚く成形している。
【００４４】
以上のパック電池は、以下のようにして製造される。
（１）回路基板３の組立工程
回路基板３に、保護素子８や保護回路を実現する電子部品を実装すると共に、回路基板３の表面に、コネクタ９の接点２２の固定片２２Ａをハンダ付けして固定する。その後、コネクタケース２０の回路基板３との境界に設けている毛細管現象溝２７に、未硬化で液状をしているシリコン樹脂系のシール剤２６を充填する。毛細管現象溝２７に充填されるシール剤２６は、毛細管現象で毛細管現象溝２７に拡散して、コネクタケース２０と回路基板３との隙間を閉塞する。
【００４５】
（２）コアパック１０の組立工程
この工程で、素電池２の封口板１１に設けている安全弁１２の排出口１３をカバーするように絶縁カバー４を素電池２の封口板１１に積層する。さらに図のコアパック１０は、凸部電極２Ｂにスポット溶接して接続しているリード板５Ａを絶縁カバー４に積層して、このリード板５Ａを回路基板３にハンダ付けして連結する。このリード板５Ａは、貫通孔１６に絶縁カバー４の突出部１５を挿入して、絶縁カバー４に定位置に連結して積層される。さらに、別のリード板５Ｂを素電池２の封口板１１にスポット溶接して接続し、このリード板５Ｂの他端を回路基板３に接続して、素電池２に一対のリード板５を介して、コネクタ９を固定している回路基板３を連結して電池のコアパック１０とする。電池のコアパック１０は、樹脂モールド部１を接着する部分にプライマー層が設けて、樹脂モールド部１との接着力を強くすることができる。ただし、プライマー層は必ずしも設ける必要はないので、プライマー層を設ける工程は省略することもできる。
【００４６】
（３）仮止め工程
組立られた電池のコアパック１０は、樹脂モールド部１を成形する金型３０の成形室３１に仮止めされる。この状態で、電池のコアパック１０は、金型３０の成形室３１に位置ずれしないように仮止めされる。すなわち、金型３０は、仮止めされる電池のコアパック１０を定位置に保持するために、素電池２を全周から挟着して、定位置に保持する。また、金型３０から成形室３１に突出している溝成形凸条３３がコネクタケース２０のフランジ部２０Ａに密着する。溝成形凸条３３は、外部表出部９Ａの外周に沿ってコネクタケース２０に密着して、コネクタケース２０の外部表出部９Ａを成形室３１から隔離する。いいかえると、成形室３１に注入されるプラスチックが、外部表出部９Ａの表面に侵入しない状態とする。
また、金型３０の保持ピン（図示せず）を介して回路基板３を定位置に保持する。また、この工程において、金型３０に設けている押圧ピン３２でもって、回路基板３を介して絶縁カバー４の突出部１５を素電池２の表面に向かって押圧する。図３のパック電池にあっては、絶縁カバー４の外周縁部が、素電池２の外周縁に設けた凸条１４の端面に押圧される。押圧ピン３２で突出部１５が押圧される絶縁カバー４は、素電池２の表面に密着される。この状態は、次の工程の樹脂注入工程においても継続される。したがって、次の樹脂注入工程においても、絶縁カバー４は素電池２表面に密着される状態に保持される。
【００４７】
（４）樹脂注入工程
電池のコアパック１０を仮止めする金型３０の成形室３１が閉鎖され、金型３０を型閉め状態として成形室３１に溶融状態のプラスチックが注入される。成形室３１に注入されるプラスチックは、樹脂モールド部１を成形する。成形室３１に注入されるプラスチックは、コネクタケース２０の表面に密着する溝成形凸条３３でもって、コネクタケース２０の外部表出部９Ａには侵入しない状態で注入される。成形室３１で成形される樹脂モールド部１は、コネクタ９の外部表出部９Ａを外部に表出しながら、コネクタ９の一部と、回路基板３とリード板５と絶縁カバー４をインサートする。さらに、樹脂モールド部１は、素電池２の外周部にラップ薄肉部１ａを接着する形状に成形される。また、樹脂モールド部は、素電池の底面に固定しているプラスチック成形体の一部をインサートすることもできる。
【００４８】
（５）脱型工程
成形室３１に注入された溶融状態のプラスチックを冷却して硬化させた後、金型３０を開いてパック電池を金型３０から脱型する。脱型されたパック電池は、金型３０の成形室３１で成形される樹脂モールド部１にコアパック１０の一部をインサートする状態とし、かつ、コネクタ９の外部表出部９Ａを外部に表出する状態となって、素電池２にしっかりと連結される。
【００４９】
最後に、図示しないが、熱収縮チューブである筒状の表面被覆シートにパック電池を入れ、熱収縮チューブを加熱して、パック電池の表面に密着させる。表面被覆シートは、樹脂モールド部１のラップ薄肉部１ａとプラスチック成形体２３の第２のラップ薄肉部２３ａの表面にぴったりと密着されて、樹脂モールド部１とプラスチック成形体２３とをしっかりと素電池２に連結する。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施例にかかるパック電池の斜視図である。
【図２】図１に示すパック電池の分解斜視図である。
【図３】図２に示すパック電池の素電池と絶縁カバーの連結構造を示す拡大斜視図である。
【図４】本発明の一実施例にかかるパック電池の安全弁部分の樹脂モールド部を成形する状態を示す断面図である。
【図５】回路基板とコネクタケースの連結構造を示す斜視図である。
【図６】図５に示す回路基板とコネクタケースの断面斜視図である。
【図７】図１に示すパック電池のコネクタ部分を示す断面斜視図である。
【図８】図１に示すパック電池のコネクタ部分を示す斜視図である。
【図９】本発明の一実施例にかかるパック電池のコネクタ部分の樹脂モールド部を成形する状態を示す断面図である。
【図１０】本発明の他の実施例にかかるパック電池のコネクタ部分の樹脂モールド部
【図１１】図５に示す回路基板とコネクタケースの境界部分の水平断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１…樹脂モールド部          １ａ…ラップ薄肉部
２…素電池                  ２Ａ…外装缶
２Ｂ…凸部電極
３…回路基板
４…絶縁カバー
５…リード板                ５Ａ…リード板
５Ｂ…リード板
５ａ…折曲片
６…両面接着テープ
７…絶縁シート
８…保護素子
９…コネクタ                ９Ａ…外部表出部
１０…コアパック
１１…封口板
１２…安全弁
１３…排出口
１４…凸条
１５…突出部
１６…貫通孔                １６Ａ…スリット
１７…スルーホール
１８…テストポイント
１９…テスト窓
２０、６０…コネクタケース  ２０Ａ…フランジ部
２０Ｂ…突出壁
２０Ｃ…閉塞部
２１…嵌着凹部
２２…接点                  ２２Ａ…固定片
２３…プラスチック成形体    ２３Ａ…底部
２３ａ…第２のラップ薄肉部
２４…段差
２５…シール溝
２６…シール剤
２７…毛細管現象溝
３０…金型
３１…成形室
３２…押圧ピン
３３、６３…溝成形凸条
【図１】
2008140711.tif 000003
【図２】
2008140711.tif 000004
【図３】
2008140711.tif 000005
【図４】
2008140711.tif 000006
【図５】
2008140711.tif 000007
【図６】
2008140711.tif 000008
【図７】
2008140711.tif 000009
【図８】
2008140711.tif 000010
【図９】
2008140711.tif 000011
【図１０】
2008140711.tif 000012
【図１１】
2008140711.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成20年2月8日(2008.2.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
【図１】本発明の一実施例にかかるパック電池の斜視図である。
【図２】図１に示すパック電池の分解斜視図である。
【図３】図２に示すパック電池の素電池と絶縁カバーの連結構造を示す拡大斜視図である。
【図４】本発明の一実施例にかかるパック電池の安全弁部分の樹脂モールド部を成形する状態を示す断面図である。
【図５】回路基板とコネクタケースの連結構造を示す斜視図である。
【図６】図５に示す回路基板とコネクタケースの断面斜視図である。
【図７】図１に示すパック電池のコネクタ部分を示す断面斜視図である。
【図８】図１に示すパック電池のコネクタ部分を示す斜視図である。
【図９】本発明の一実施例にかかるパック電池のコネクタ部分の樹脂モールド部を成形する状態を示す断面図である。
【図１０】本発明の他の実施例にかかるパック電池のコネクタ部分の樹脂モールド部を成形する状態を示す断面図である。
【図１１】図５に示す回路基板とコネクタケースの境界部分の水平断面図である。