(57)【要約】【課題】電池のベンディング、ツイスティングまたは落下等の外力によって回路部材がベアセルから分離することを防止できるバッテリーパックを提供する。【解決手段】本発明のバッテリーパックは、上部にキャッププレート１１０を備えたベアセル１００と、ベアセル１００の上部に結合された回路部材２００とを含み、キャッププレート１１０の外面に突出するように固定部材１８０が形成され、回路部材２００には固定部材１８０に対応した位置に固定部材用ホール２２７が形成され、固定部材１８０を固定部材用ホール２２７に挿入して固定部材用ホール２２７内に形成された段差に固定部材１８０を係合してベアセル１００と回路部材２００とを結合することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部にキャッププレートを備えたベアセルと、
前記ベアセルの上部に結合された回路部材とを含み、前記キャッププレートの外面に突出するように固定部材が形成され、前記回路部材には前記固定部材に対応した位置に固定部材用ホールが形成され、前記固定部材を前記固定部材用ホールに挿入して前記ベアセルと前記回路部材とを結合することを特徴とするバッテリーパック。
【請求項２】
前記固定部材は、前記固定部材用ホールの内面の段差に係合して結合されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーパック。
【請求項３】
前記固定部材を前記固定部材用ホールの内面に結合したときの前記固定部材の垂直断面形状がＴ字形であることを特徴とする請求項２に記載のバッテリーパック。
【請求項４】
前記回路部材は、前記キャッププレートの上部に設けられたリードプレートを介して前記ベアセルと電気的に接続されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のバッテリーパック。
【請求項５】
前記回路部材は、
前記リードプレートによって前記ベアセルと電気的に接続される印刷回路基板と、
前記印刷回路基板を覆って、前記固定部材用ホールを備えて前記固定部材によって前記ベアセルと結合する上部カバーと、
前記印刷回路基板と前記上部カバーとの間に設けられ、前記印刷回路基板と外部電子機器とを電気的に接続する外部端子部と
を含むことを特徴とする請求項４に記載のバッテリーパック。
【請求項６】
前記外部端子部は、コネクタ(ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ)タイプであることを特徴とする請求項５に記載のバッテリーパック。
【請求項７】
前記上部カバーは、
前記キャッププレートに対応した形状と大きさを有する主平面と、
前記主平面の端部から前記ベアセルの方向に折曲して延長されたスカート面と
を含むことを特徴とする請求項５または請求項６に記載のバッテリーパック。
【請求項８】
前記固定部材用ホールは、前記固定部材の垂直方向に対応した位置に形成され、前記上部カバーの主平面の外面から前記上部カバーの内部方向に形成された上部ホールと下部ホールとから構成され、前記上部ホールと前記下部ホールとの間には段差面が形成されるように、前記上部ホールの直径を前記下部ホールの直径よりも大きく形成することを特徴とする請求項７に記載のバッテリーパック。
【請求項９】
前記固定部材は、前記段差面に係合する頭部と、前記下部ホールに位置する柱部とからなることを特徴とする請求項８に記載のバッテリーパック。
【請求項１０】
前記段差面と前記固定部材の頭部との間に支持リングをさらに設けたことを特徴とする請求項９に記載のバッテリーパック。
【請求項１１】
前記支持リングは、外部直径が前記固定部材用ホールの前記上部ホールの直径以下であり、内部直径が前記下部ホールの直径以上であることを特徴とする請求項１０に記載のバッテリーパック。
【請求項１２】
前記支持リングは、ステンレススチールの材質であることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載のバッテリーパック。
【請求項１３】
前記頭部の直径は、前記下部ホールの直径よりも大きく、前記上部ホールの直径以下であることを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載のバッテリーパック。
【請求項１４】
前記頭部の上面に、垂直断面の形状が多角形となる溝を形成したことを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか１項に記載のバッテリーパック。
【請求項１５】
前記固定部材は、前記キャッププレートと一体に形成されていることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のバッテリーパック。
【請求項１６】
前記キャッププレートは、前記固定部材が形成された領域がそれ以外の領域の２倍乃至３倍の厚さを有していることを特徴とする請求項１５に記載のバッテリーパック。
【請求項１７】
前記印刷回路基板に形成された電気接続プレートと前記ベアセルのリードプレートとを溶接するために、前記印刷回路基板の電気接続プレートに対応した位置の前記上部カバーのスカート面に、少なくとも１つの溶接用ホールが形成されていることを特徴とする請求項７乃至１６のいずれか１項に記載のバッテリーパック。
【請求項１８】
前記上部カバーの前記溶接用ホールと、前記ベアセルと前記上部カバーとの接触部とをカバーする形状に形成され、前記ベアセルの周縁面に接着されているラベルシートをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載のバッテリーパック。
【請求項１９】
前記ベアセルのリードプレートは、前記印刷回路基板に形成されたソケット(ｓｏｃｋｅｔ)に挿入されることを特徴とする請求項５乃至１６のいずれか１項に記載のバッテリーパック。
【請求項２０】
前記固定部材用ホールを封止するために、ゴム、グルコン及びシリコン材質のうちのいずれか１つで形成された栓を設置したことを特徴とする請求項１乃至１９のいずれか１項に記載のバッテリーパック。
【請求項２１】
固定部材を設けたベアセルを準備するステップと、
前記固定部材に対応した位置に固定部材用ホールが形成された回路部材を準備するステップと、
前記固定部材を前記固定部材用ホールに挿入して、スピンニング(ｓｐｉｎｎｉｎｇ)工程またはパンチング(ｐｕｎｃｈｉｎｇ)工程によって前記回路部材と前記ベアセルとを結合するステップと、
前記ベアセルと前記回路部材とを電気的に接続するステップと
を含むことを特徴とするバッテリーパックの製造方法。
【請求項２２】
前記ベアセルを準備するステップは、
前記ベアセルの上部に、長さ方向の両端の外面に突出した柱状の前記固定部材を有するキャッププレートを形成するステップと、
前記キャッププレートにリードプレートを設置するステップと
を含むことを特徴とする請求項２１に記載のバッテリーパックの製造方法。
【請求項２３】
前記固定部材は、前記キャッププレートを圧延させるか、別途キャッププレートに設置するかのいずれかで設けられることを特徴とする請求項２２に記載のバッテリーパックの製造方法。
【請求項２４】
前記固定部材を圧延加工によって前記キャッププレートの外面から突出させるときの突出高さは、前記キャッププレートの厚さの１/２乃至２/３であることを特徴とする請求項２３に記載のバッテリーパックの製造方法。
【請求項２５】
前記回路部材を準備するステップは、
前記リードプレートと電気的に接続される電気接続プレートを有する印刷回路基板を準備するステップと、
前記印刷回路基板を覆って、前記固定部材用ホールを含む上部カバーを準備するステップと、
前記印刷回路基板との電気接続のために前記印刷回路基板または前記上部カバーに外部端子部を設置するステップと
を含むことを特徴とする請求項２２乃至２４のいずれか１項に記載のバッテリーパックの製造方法。
【請求項２６】
前記上部カバーを準備するステップは
前記キャッププレートに対応した形状と大きさを有する主平面と、前記主平面の端部から前記ベアセルの方向に折曲して延長されたスカート面と、
前記固定部材に対応した位置の前記主平面に形成された固定部材用ホールと、
前記印刷回路基板の電気接続プレートに対応した位置の前記スカート面に少なくとも１つの溶接用ホールと
を射出成型することを特徴とする請求項２５に記載のバッテリーパックの製造方法。
【請求項２７】
前記固定部材用ホールは、前記固定部材の垂直方向に対応した位置の主平面の外面から前記上部カバーの内部方向に形成された上部ホールと下部ホールとからなり、
前記上部ホールと前記下部ホールとの間に段差面が形成されるように前記上部ホールの直径が前記下部ホールの直径よりも大きく形成されていることを特徴とする請求項２６に記載のバッテリーパックの製造方法。
【請求項２８】
前記下部ホールの高さは、前記固定部材が前記固定部材用ホールに挿入された時に、前記段差面の上に突出するように前記固定部材の突出高さよりも小さく形成されていることを特徴とする請求項２７に記載のバッテリーパックの製造方法。
【請求項２９】
前記固定部材を前記固定部材用ホールに挿入して、前記回路部材と前記ベアセルとを結合するステップは、
前記キャッププレートの長さ方向の両端に突出した柱状の前記固定部材を前記上部カバーの固定部材用ホールに形成された段差面の上に突出するように挿入するステップと、
前記スピンニング(ｓｐｉｎｎｉｎｇ)工程または前記パンチング(ｐｕｎｃｈｉｎｇ)工程によって、前記固定部材を前記段差面に係合する頭部と、前記下部ホールに位置する柱部とにするステップと
を含むことを特徴とする請求項２８に記載のバッテリーパックの製造方法。
【請求項３０】
前記回路部材と前記ベアセルとを結合するステップは、
前記固定部材をスピンニングまたはパンチングする前に前記固定部材に支持リングを挿入するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２９に記載のバッテリーパックの製造方法。
【請求項３１】
前記ベアセルと前記回路部材とを電気的に接続するステップは、
前記ベアセルのリードプレートと前記印刷回路基板の電気接続プレートとを前記上部カバーの溶接用ホールを介して溶接することを特徴とする請求項２６乃至３０のいずれか１項に記載のバッテリーパックの製造方法。
【請求項３２】
前記固定部材用ホールを栓で覆うステップと、
前記上部カバーの溶接用ホールと、前記上部カバーと前記ベアセルとの接触部とをカバーするように、前記ベアセルの周縁面にラベルシートを接着するステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項２６乃至３１のいずれか１項に記載のバッテリーパックの製造方法。
【請求項３３】
前記回路部材を準備するステップは、
前記リードプレートと連結されるソケットを有する印刷回路基板を準備するステップと、
前記印刷回路基板を覆って、前記固定部材用ホールを含む上部カバーを準備するステップと、
前記印刷回路基板と前記上部カバーとの間に外部端子部を設置するステップと
を含むことを特徴とする請求項２２乃至２４のいずれか１項に記載のバッテリーパックの製造方法。
【請求項３４】
前記ベアセルと前記回路部材とを電気的に接続するステップは、
前記ベアセルのリードプレートを前記印刷回路基板のソケットに挿入することを特徴とする請求項３３に記載のバッテリーパックの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリーパックに関し、より詳しくは、ベアセル上部に突出した固定部材を形成し、この固定部材を回路部材の固定部材用ホールに設けた段差に接触させて固定することにより、ベアセルと回路部材との結合強度を高め、電池のベンディング(ｂｅｎｄｉｎｇ)、ツイスティング(ｔｗｉｓｔｉｎｇ)または落下等の外力によって回路部材がベアセルから分離することを防止するバッテリーパック及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、二次電池は、充電が不可能な一次電池と異なり、充電と放電が可能な電池として、バッテリーパックの形態で製作されて携帯電話機、ノート型ＰＣ、ＰＤＡ(Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ)及びカムコーダーのような携帯用電子機器の電源として広く使用されている。
【０００３】
特に、二次電池のうち、リチウム二次電池は作動電圧と単位重量に対するエネルギー密度が高いことから携帯用電子機器の分野に好適である。
【０００４】
通常、リチウム二次電池のバッテリーパックは、充放電が可能なベアセルと、 このベアセルに電気的に結合されて充放電を制御し、過充放電時に回路を遮断する保護回路基板と、外部ケースとして形成された樹脂モールディング部とを備えている。ここで、この樹脂モールディング部はベアセルと保護回路基板との間の隙間にホットメルト樹脂を充填するホットメルティング方法で形成され、保護回路基板がベアセルから分離されずに、外部電子機器に装着可能となるように形成されている。
このように形成されたバッテリーパックは、電池のベンディング(ｂｅｎｄｉｎｇ)、ツイスティング(ｔｗｉｓｔｉｎｇ)または落下テストのような外力に対して樹脂モールディング部がベアセルから分離しないように樹脂モールディング部を支持することができるホルダーを別途ベアセルと保護回路モジュールとの間に備えている。
【０００５】
しかしながら、樹脂でモールディングして完成される従来のバッテリーパックは、ベアセルと保護回路基板との間の小さな隙間を充填するために高温高圧の樹脂を利用する。このような高温高圧の樹脂は、保護回路基板の各種電子部品を破損させる恐れがある。
【０００６】
また、樹脂でモールディングすることで完成する従来のバッテリーパックでは、ベアセルと外部電子機器とを電気的に接続する外部端子部が保護回路モジュールに設置され、平らな形状のパッド(ｐａｄ)タイプで形成されている。このような従来のパッドタイプで形成された外部端子部は、外部電子機器に形成されている連結部と面接触で連結されているので、電池に落下等の外部衝撃が加わると、バッテリーパックの外部端子部と外部電子機器の連結部との間の面接触が外部衝撃によって切れる場合がある。これによって、バッテリーパックと外部電子機器の電気的接続が不安定になるという問題点がある。
【０００７】
また、従来のバッテリーパックにおけるパッドタイプの外部端子部が、外部電子機器の連結部に押し込んで連結される場合には、バッテリーパックの外部端子部と外部電子機器の連結部との間の接触回数が増加するにしたがって外部端子部の表面のメッキ層が剥がれたり、メッキ層にクラック(ｃｒａｃｋ)が発生したりする場合がある。このようなバッテリーパックの外部端子部のメッキ層に生じたクラックがひどくなると、バッテリーパックと外部電子機器との間の電気的流れに異常が発生する場合がある。そして、バッテリーパックのパッドタイプの外部端子部は、バッテリーパックの外部に直接露出した形状で配置されるので、長期間になると空気中の湿気などによって腐食する問題点がある。
【０００８】
したがって、バッテリーパックの外部に直接露出されず、外部電子機器と押し込んで連結するタイプではないコネクタタイプの外部端子部が要求されている。しかしながら、コネクタタイプの外部端子部は、形状が複雑であり、複数の開口部を有するので、保護回路モジュールとベアセルとの間に樹脂を充填させてモールディングする樹脂モールディング工法を、コネクタタイプの外部端子を有するバッテリーパックに適用することは困難であるという問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述した従来の問題を解決するためになされたものであり、 その目的は、ベアセルの上部に突出した固定部材を形成し、この固定部材を射出成型された回路部材の固定部材用ホールの段差に係合させる構造にして結合し、ベアセルと回路部材の結合強度を高めるとともに、電池のベンディング(ｂｅｎｄｉｎｇ)、ツイスティング(ｔｗｉｓｔｉｎｇ)または落下等の外力によって回路部材がベアセルから分離することを防止できるバッテリーパック及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した目的を達成するための本発明に係るバッテリーパックは、上部にキャッププレートを備えたベアセルと、前記ベアセルの上部に結合された回路部材とを含み、前記キャッププレートの外面に突出するように固定部材が形成され、前記回路部材には前記固定部材に対応した位置に固定部材用ホールが形成され、前記固定部材を前記固定部材用ホールに挿入して前記ベアセルと前記回路部材とを結合することを特徴とする。
【００１１】
前記固定部材は、前記固定部材用ホールの内面の段差に係合して結合され、垂直断面の形状がＴ字形であることを特徴とする。
【００１２】
前記回路部材は、前記キャッププレートの上部に設けられたリードプレートを介して前記ベアセルと電気的に接続されることを特徴とする。
【００１３】
前記回路部材は、前記リードプレートによって前記ベアセルと電気的に接続される印刷回路基板と、前記印刷回路基板を覆って、前記固定部材用ホールを備えて前記固定部材によって前記ベアセルと結合する上部カバーと、前記印刷回路基板と前記上部カバーとの間に設けられ、前記印刷回路基板と外部電子機器とを電気的に接続する外部端子部とを含むことができる。
【００１４】
前記外部端子部は、コネクタ(ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ)タイプであることを特徴とする。
【００１５】
前記上部カバーは、前記キャッププレートに対応した形状と大きさを有する主平面と、前記主平面の端部から前記ベアセルの方向に折曲して延長されたスカート面とを含むことを特徴とする。
【００１６】
前記固定部材用ホールは、前記固定部材の垂直方向に対応した位置に形成され、前記上部カバーの主平面の外面から前記上部カバーの内部方向に形成された上部ホールと下部ホールとから構成され、前記上部ホールと前記下部ホールとの間には段差面が形成されるように、前記上部ホールの直径を前記下部ホールの直径よりも大きく形成することを特徴とする。
【００１７】
前記固定部材は、前記段差面に係合する頭部と、前記下部ホールに位置する柱部とからなることを特徴とする。
【００１８】
本発明に係るバッテリーパックは、前記段差面と前記固定部材の頭部との間に支持リングをさらに設けたことを特徴とする。
【００１９】
前記支持リングは、外部直径が前記固定部材用ホールの前記上部ホールの直径以下であり、内部直径が前記下部ホールの直径以上であることを特徴とする。
【００２０】
前記支持リングは、ステンレススチール材質であることを特徴とする。
【００２１】
前記頭部の直径は、前記下部ホールの直径よりも大きく、前記上部ホールの直径以下であることを特徴とする。
【００２２】
前記頭部の上面に、垂直断面の形状が多角形となる溝を形成したことを特徴とする。
【００２３】
前記固定部材は、前記キャッププレートと一体に形成されていることを特徴とする。
【００２４】
前記キャッププレートは、前記固定部材が形成された領域がそれ以外の領域の２倍乃至３倍の厚さを有していることを特徴とする。
【００２５】
前記印刷回路基板に形成された電気接続プレートと前記ベアセルのリードプレートとを溶接するために、前記印刷回路基板の電気接続プレートに対応した位置の前記上部カバーのスカート面に、少なくとも１つの溶接用ホールが形成されていることを特徴とする。
【００２６】
本発明に係るバッテリーパックは、前記上部カバーの前記溶接用ホールと、前記ベアセルと前記上部カバーとの接触部とをカバーする形状に形成され、前記ベアセルの周縁面に接着されているラベルシートをさらに含むことを特徴とする。
【００２７】
前記ベアセルのリードプレートは、前記印刷回路基板に形成されたソケット(ｓｏｃｋｅｔ)に挿入されることを特徴とする。
【００２８】
本発明に係るバッテリーパックは、前記固定部材用ホールを封止するために、ゴム、グルコン及びシリコン材質のうちのいずれか１つで形成された栓を設置したことを特徴とする。
【００２９】
また、前記目的を達成するための本発明に係るバッテリーパックの製造方法は、固定部材を設けたベアセルを準備するステップと、前記固定部材に対応した位置に固定部材用ホールが形成された回路部材を準備するステップと、前記固定部材を前記固定部材用ホールに挿入して、スピンニング(ｓｐｉｎｎｉｎｇ)工程またはパンチング(ｐｕｎｃｈｉｎｇ)工程によって前記回路部材と前記ベアセルとを結合するステップと、前記ベアセルと前記回路部材とを電気的に接続するステップとを含むことを特徴とする。
【００３０】
前記ベアセルを準備するステップは、前記ベアセルの上部に、長さ方向の両端の外面に突出した柱状の前記固定部材を有するキャッププレートを形成するステップと、前記キャッププレートにリードプレートを設置するステップとを含むことを特徴とする。
【００３１】
前記固定部材は、前記キャッププレートを圧延させるか、別途キャッププレートに設置するかのいずれかで設けられることを特徴とする。
【００３２】
前記固定部材を圧延加工によって前記キャッププレートの外面から突出させるときの突出高さは、前記キャッププレートの厚さの１/２乃至２/３であることを特徴とする。
【００３３】
前記回路部材を準備するステップは、前記リードプレートと電気的に接続される電気接続プレートを有する印刷回路基板を準備するステップと、前記印刷回路基板を覆って、前記固定部材用ホールを含む上部カバーを準備するステップと、前記印刷回路基板との電気接続のために前記印刷回路基板または前記上部カバーに外部端子部を設置するステップとを含むことを特徴とする。
【００３４】
前記上部カバーを準備するステップは、前記キャッププレートに対応した形状と大きさを有する主平面と、前記主平面の端部から前記ベアセルの方向に折曲して延長されたスカート面と、前記固定部材に対応した位置の前記主平面に形成された固定部材用ホールと、前記印刷回路基板の電気接続プレートに対応した位置の前記スカート面に少なくとも１つの溶接用ホールとを射出成型することを特徴とする。
【００３５】
前記固定部材用ホールは、前記固定部材の垂直方向に対応した位置の主平面の外面から前記上部カバーの内部方向に形成された上部ホールと下部ホールとからなり、前記上部ホールと前記下部ホールとの間に段差面が形成されるように前記上部ホールの直径が前記下部ホールの直径よりも大きく形成されていることを特徴とする。
【００３６】
前記下部ホールの高さは、前記固定部材が前記固定部材用ホールに挿入された時に、前記段差面の上に突出するように前記固定部材の突出高さよりも小さく形成されていることを特徴とする。
【００３７】
前記固定部材を前記固定部材用ホールに挿入して、前記回路部材と前記ベアセルとを結合するステップは、前記キャッププレートの長さ方向の両端に突出した柱状の前記固定部材を前記上部カバーの固定部材用ホールに形成された段差面の上に突出するように挿入するステップと、前記スピンニング(ｓｐｉｎｎｉｎｇ)工程または前記パンチング(ｐｕｎｃｈｉｎｇ)工程によって、前記固定部材を前記段差面に係合する頭部と、前記下部ホールに位置する柱部とにするステップとを含むことを特徴とする。
【００３８】
前記回路部材と前記ベアセルとを結合するステップは、前記固定部材をスピンニングまたはパンチングする前に前記固定部材に支持リングを挿入するステップをさらに含むことを特徴とする。
【００３９】
前記ベアセルと前記回路部材とを電気的に接続するステップは、前記ベアセルのリードプレートと前記印刷回路基板の電気接続プレートとを前記上部カバーの溶接用ホールを介して溶接することを特徴とする。
【００４０】
本発明に係るバッテリーパックの製造方法は、前記固定部材用ホールを栓で覆うステップと、前記上部カバーの溶接用ホールと、前記上部カバーと前記ベアセルとの接触部とをカバーするように、前記ベアセルの周縁面にラベルシートを接着するステップとをさらに含むことを特徴とする。
【００４１】
前記回路部材を準備するステップは、前記リードプレートと連結されるソケットを有する印刷回路基板を準備するステップと、前記印刷回路基板を覆って、前記固定部材用ホールを含む上部カバーを準備するステップと、前記印刷回路基板と前記上部カバーとの間に外部端子部を設置するステップとを含むことを特徴とする。
【００４２】
前記ベアセルと前記回路部材とを電気的に接続するステップは、前記ベアセルのリードプレートを前記印刷回路基板のソケットに挿入することを特徴とする。
【発明の効果】
【００４３】
本発明の実施形態に係るバッテリーパック及びその製造方法は、ベアセルの上部に突出した固定部材を形成し、この固定部材を、予め射出成型した上部カバーに形成されている固定部材用ホールに設けられた段差に接触させる構造で結合するので、回路部材をベアセルに堅固に固定結合することができ、同時に回路部材がベアセルに支持されるようにできるので、電池のベンディング(ｂｅｎｄｉｎｇ)、ツイスティング(ｔｗｉｓｔｉｎｇ)または落下等の外力によって回路部材がベアセルから分離することを防止できる。
【００４４】
これによって、本発明の実施形態に係るバッテリーパック及びその製造方法は、従来のバッテリーパックにおいてベアセルと保護回路基板とを樹脂モールディングして結合する時に高温高圧の樹脂によって電子部品が損傷していたことを防止でき、外部ケースとして形成された樹脂モールディング部をベアセルに支持できるようにするために設置されるホルダーを別途設置する必要がなくなる。したがって、別途のホルダーによる全体の製造費用の増加を防止することができる。
【００４５】
また、本発明の実施形態に係るバッテリーパック及びその製造方法は、ベアセルと外部電子機器を電気的に接続する外部端子部をコネクタタイプで設置して予め射出成型された上部カバーをベアセルに結合させるので、平らなパッドタイプの外部端子部を有する従来のバッテリーパックが外部電子機器と連結される場合に発生していた電気の絶縁(ｐｏｗｅｒ ｏｆｆ)、外部端子部のクラック(ｃｒａｃｋ)及び腐食などを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
【００４７】
図１は、本発明の一実施形態に係るバッテリーパックの完成斜視図であり、図 ２は、図１のバッテリーパックを分離して示した分解斜視図であり、図３は、図２に示すバッテリーパックのベアセルに回路部材を連結する前の状態を示した斜視図であり、図４は、図２に示すバッテリーパックの回路部材の内部を上に向けた状態を示した斜視図であり、図５は、図３のベアセルと図４の回路部材を結合した状態を示した斜視図である。
【００４８】
図１及び図２に示すように、本発明の一実施形態に係るバッテリーパック４００は、固定部材１８０を備えたベアセル１００、ベアセル１００に結合される回路部材２００、ベアセル１００の下部に形成される下部カバー３２０及びラベルシート３６０を備えている。
【００４９】
ベアセル１００は、陽極、陰極及び陽極と陰極との間に介在するセパレータを備えている電極組立体(図示せず)と、電極組立体及び電解液(図示せず)を収容する容器形の缶１０１及び缶１０１の開口部を封止するキャッププレート１１０を有するキャップ組立体とを備えている。
【００５０】
このようなベアセル１００は、陽極リードプレート１５０及び陰極リードプレート１６０を介して回路部材２００と電気的に接続された陽極端子及び陰極端子を含んでおり、充電されると電源を供給する。本発明において、陽極端子は、キャッププレート１１０自体またはキャッププレート１１０上に結合した金属板(図示せず)とすることができる。陰極端子１２０は、キャッププレート１１０上に垂直に突出した端子であり、周りに介在した絶縁体ガスケット(図示せず)によってキャッププレート１１０と電気的に隔離されている。勿論、実施形態によっては、陽極端子の役割を有するキャッププレート１１０の極性と陰極端子１２０の極性とを逆にすることが可能である。
【００５１】
ベアセル１００を回路部材２００に電気的に接続する陽極リードプレート１５０及び陰極リードプレート１６０は、ほぼＬ字形を有し、伝導性の材質、例えばニッケルまたはニッケル合金で形成されている。このような、陽極リードプレート１５０は、図３に示すように、片側がキャッププレート１１０と溶接等の方法で連結されてベアセル１００と電気的に接続された状態になる。
【００５２】
そして、ベアセル１００と回路部材２００の印刷回路基板２１０との間の不要な接続による短絡を防止するために、ベアセル１００の上部、即ちキャッププレート１１０の上面には絶縁テープ１３０が設けられている。このような絶縁テープ１３０は、回路部材２００の印刷回路基板２１０と同様の大きさで接着性の材質で形成されている。
【００５３】
陰極リードプレート１６０は、図３に示すように、片側が陰極端子１２０に接続されているＰＴＣ(Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ)素子１４０のような電流制御手段に電気的に接続され、ベアセル１００と電気的に接続された状態になっている。ＰＴＣ素子１４０は、電池の内部温度が高温に上昇した場合や、過充電などによって電池の電圧が上昇した場合に、内部回路を短絡させてさらなる電流が流れないようにして電池の発火または爆発を防止している。ここで、陰極リードプレート１６０の片側と溶接等の方法で連結されているＰＴＣ素子１４０は、接着性の材質の絶縁テープ１３０を介してキャッププレート１１０の上部に接着固定されている。
【００５４】
本発明の一実施形態に係るバッテリーパック４００は、ベアセル１００の上部に形成されたキャッププレート１１０の外面に形成された固定部材１８０をさらに含んでいる。
【００５５】
固定部材１８０は、キャッププレート１１０の長さ方向の両側に突出した柱状に形成されている。このような固定部材１８０は、キャッププレート１１０の外面に別途設置される場合や、キャッププレート１１０を圧延加工して外面に突出した構造に形成される場合がある。ここで、固定部材１８０は、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成されたキャッププレート１１０と同様な材質で形成することが可能である。このような固定部材１８０は、後述する回路部材２００をベアセル１００に固定するとともに、外力に対して回路部材２００をベアセル１００から分離しないように支持する役割を果たしている。ただし、ここでは固定部材１８０の構造及び役割に関する詳細な説明は後述することにする。
【００５６】
次に、図２及び図４に示すように、回路部材２００は、ベアセル１００の上部、即ちキャッププレート１１０の上部に配置され、印刷回路基板(Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ；ＰＣＢ)２１０、上部カバー２２０及び外部端子部２１６とを備えている。
【００５７】
印刷回路基板２１０は、樹脂パネルで形成され、電池に対して充電及び放電を制御することで、電池の充電状態を均一にする回路(図示せず)や過放電及び過充電を防止する回路のような保護回路(図示せず)が形成されている。図示していないが、印刷回路基板２１０には、充放電回路(図示せず)及び保護回路(図示せず)を実現するために回路素子(図示せず)が形成されている。
【００５８】
また、印刷回路基板２１０には、ベアセル１００と印刷回路基板２１０とを電気的に接続するために電気接続プレートが備えられている。電気接続プレートは、陽極接続プレート２１２及び陰極接続プレート２１４に分けられる。このような陽極接続プレート２１２は、陽極リードプレート１５０の他方の側と電気的な接続をするためにほぼＬ字形の構造に形成され、また陰極接続プレート２１４も陰極リードプレート１６０の他方の側と電気的な接続をするためにほぼＬ字形の構造に形成されている。リードプレート１５０、１６０と陽極及び陰極接続プレート２１２、２１４は、一般的にスポット溶接によって結合されている。
【００５９】
上部カバー２２０は、キャッププレート１１０に対応した形状と大きさを有する主平面２２２と、主平面２２２の端部からベアセル１００の方向に折り曲げられて延長されたスカート面２２４とを備えて形成されている。このような上部カバー２２０は、印刷回路基板２１０を覆って保護する役割を果たしている。
【００６０】
また、上部カバー２２０は、ベアセル１００に形成された固定部材１８０の垂直方向に対応した位置に固定部材用ホール２２７をさらに含んでいる。このような固定部材用ホール２２７に固定部材１８０が挿入されて結合することにより、ベアセル１００と回路部材２００が結合することになる。ベアセル１００と回路部材２００との間の結合は、図６乃至図９ｂに基づいて詳しく説明する。
【００６１】
また、上部カバー２２０は、印刷回路基板２１０を含む回路部材２００とベアセル１００との間の電気的な接続のために、ベアセル１００のリードプレート１５０、１６０と結合される電気接続プレート２１２、２１４の位置に対応するスカート面２２４に少なくとも１つの溶接用ホール２２６を備えている。ここで、溶接用ホール２２６は、円形及び多角形のうちのいずれか１つの形状で形成することが可能である。
【００６２】
このような、溶接用ホール２２６を介して陰極リードプレート１６０と陰極接続プレート２１４及び陽極リードプレート１５０と陽極接続プレート２１２を抵抗溶接で結合させることができる。図２において、溶接用ホール２２６が陰極接続プレート２１４に対応した位置のスカート面２２４に１つ形成されているが、陰極接続プレート２１４に対応した反対側のスカート面２２４にも形成することで、シリアル(ｓｅｒｉａｌ)タイプの抵抗溶接を利用することができる。また、陽極接続プレート２１２と陽極リードプレート１５０と対応した側のスカート面２２４にも溶接用ホールを形成することにより、ダイレクト(ｄｉｒｅｃｔ)タイプの抵抗溶接を利用することができる。ここで、陽極リードプレート１５０と陽極接続プレート２１２との抵抗溶接のための溶接用ホールが１つだけ形成される理由としては、陽極接続プレート２１２が形成されている位置に外部端子部２１６が位置しているので、２つの溶接用ホールを設けて溶接するには困難があるためである。
【００６３】
外部端子部２１６は、印刷回路基板２１０と上部カバー２２０との間に設けられ、印刷回路基板２１０と外部電子機器(図示せず)とを電気的に接続する役割を果たしている。ここで、外部端子部２１６は、外部電子器機(図示せず)に形成された電気的連結部(図示せず)が挿入できるように形成されたコネクタ(ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ)タイプであり、既存のパッドタイプの外部端子部で発生していた電気的な接続が切断してしまう(ｐｏｗｅｒ ｏｆｆ)問題やメッキ層にクラック(ｃｒａｃｋ)が生じる問題、外部端子部が腐食する問題を防止することができる。このような外部端子部２１６は、予め射出成型で形成された上部カバー２２０または印刷回路基板２１０に設置することが可能である。
【００６４】
また、ベアセル１００と回路部材２００とを結合した後、固定部材用ホール２２７を封止するために栓２２９が設置される。このような栓２２９は、バッテリーパック４００の外観の一部を形成する。ここで、栓２２９は、ゴム、グルコン及びシリコン材質のうちのいずれか１つで形成することが可能である。また、栓２２９は、接着性の良いポリマー材質で形成することも可能である。
【００６５】
また、下部カバー３２０は、ベアセル１００の下部に結合され、その結合は、両面テープ３３０によって行われるように構成されている。このような、下部カバー３２０は、電池が落下したときのような外部衝撃からバッテリーパック４００を保護するためのものである。
【００６６】
ラベルシート３６０は、図５に示した上部カバー２２０と下部カバー３２０がベアセル１００の上下部にそれぞれ結合された状態から、最終的にベアセル１００の周縁面を囲むように設置される。このようなラベルシート３６０は、上部カバー２２０と下部カバー３２０との結束力を補強すると共に、上部カバー２２０と下部カバー３２０及びベアセル１００との間の外面結束を強化するように構成されている。ここで、 ラベルシート３６０は、図５に示した上部カバー２２０の溶接用ホール２２６、上部カバー２２０とベアセル１００の接触部３４２及び下部カバー３２０とベアセル１００の接触部３４４とをカバーするような形状に形成されてベアセル１００の周縁面に接着されている。
【００６７】
図６は、図５のバッテリーパックの上部を示した内部透視図である。図７は、図６の固定部材の部分を示した断面図であり、図８ａは、図７に示した固定部材の他の形態を示した断面図であり、図８ｂは、図７に示したキャッププレートの他の形態を示した断面図であり、図９ａは、図６の固定部材がスピンニング(ｓｐｉｎｎｉｎｇ) またはパンチング(ｐｕｎｃｈｉｎｇ)工程によって変形された状態を示した斜視図であり、図９ｂは、図９ａの固定部材の部分を示した断面図である。
【００６８】
印刷回路基板２１０が上部カバー２２０に連結されている回路部材２００とベアセル１００との結合構造は、図６に示すように、ベアセル１００のキャッププレート１１０に柱状に突出して形成された固定部材１８０を設け、この固定部材１８０を上部カバー２２０の固定部材用ホール２２７に挿入している。
【００６９】
固定部材用ホール２２７は、ベアセル１００のキャッププレート１１０に形成されている固定部材１８０の垂直方向に対応した位置の上部カバー２２０の主平面２２２に形成され、上部カバー２２０の外面から内部方向に向かって円筒状に形成されている。そして、固定部材用ホール２２７は上部ホール２２７ａと下部ホール２２７ｂを含んでいる。
【００７０】
また、上部ホール２２７ａと下部ホール２２７ｂとの間には段差面２２８が形成されるように、上部ホール２２７ａの直径が下部ホール２２７ｂの直径よりも大きくなっている。また、下部ホール２２７ｂの高さは、柱状の固定部材１８０が固定部材用ホール２２７に挿入された時に段差面２２８の上に突出できるように、固定部材１８０の突出高さよりも小さくなるようにする。これによって、 固定部材用ホール２２７の下部ホール２２７ｂに挿入された固定部材１８０は段差面２２８よりも高く突出するようになる。
【００７１】
このような固定部材１８０は、キャッププレート１１０の長さ方向の両端に突出して形成され、上部カバー２２０の固定部材用ホール２２７の下部ホール２２７ｂに容易に挿入できるように下部ホール２２７ｂの直径よりも小さく、または同様な直径を有するように形成されている。ここで、柱状の固定部材１８０は、キャッププレート１１０上に別途設置してもよいし、キャッププレート１１０を圧延加工して形成することも可能である。
【００７２】
図７に示すように、柱状の固定部材１８０が一定の厚さを有するキャッププレート１１０を圧延加工して形成される場合には、固定部材１８０がキャッププレート１１０の上面から突出する高さは、キャッププレート１１０の厚さ、例えば、０．４ｍｍ乃至０．８ｍｍの１/２乃至２/３になるようにする。ここで、固定部材１８０の突出高さがキャッププレート１１０の厚さの１/２未満にすると、固定部材１８０の突出高さが低すぎてベアセル１００を上部カバー２２０で覆った時にキャッププレート１１０の外面から離れて形成されている段差面２２８の上に固定部材１８０を充分に突出させることができない場合がある。そうなれば、上部カバー２２０をベアセル１００に固定するために固定部材１８０を固定部材用ホール２２７の段差面２２８に接触して固定するためのスピンニング(ｓｐｉｎｎｉｎｇ)またはパンチング(ｐｕｎｃｈｉｎｇ)工程を実施することが困難になる。逆に、固定部材１８０の突出高さがキャッププレート１１０の厚さの２/３を超過すると、固定部材１８０が形成された部分のキャッププレート１１０の厚さが非常に薄くなって強度が不足するという短所が生じる。
【００７３】
このような、固定部材１８０は、図８ａに示すように、他の形態で形成することも可能である。
【００７４】
図８ａに示すように、図７の固定部材１８０とは異なる形状に形成された固定部材１８０ａは、上面に溝を有して形成されている。即ち、溝を有する固定部材１８０ａを上部カバー２２０に形成された固定部材用ホール２２７の下部ホール２２７ｂに挿入した後、回路部材２００をベアセル１００に固定するために柱状の固定部材１８０ａにスピンニング(ｓｐｉｎｎｉｎｇ)またはパンチング(ｐｕｎｃｈｉｎｇ)工程を行うと、固定部材１８０ａの上部がよく広がって固定部材用ホール２２７の段差面２２８に係合できるようになる。すなわち、上面に溝を有する固定部材１８０ａは、上面に溝のない固定部材１８０よりも上部の内部密度が小さいので、スピンニング(ｓｐｉｎｎｉｎｇ)またはパンチング(ｐｕｎｃｈｉｎｇ)工程を行った時に固定部材１８０ａの上部を押す力が溝の周縁部にまでよく伝達する。これによって、固定部材１８０ａの上部が図７に示した固定部材１８０の上部よりもよく広がって固定部材用ホール２２７の段差面２２８に係合させることができる。ここで、溝の形状は、垂直断面が多角形、例えば逆三角形にする。また、溝は、固定部材１８０の上面中央部に形成することが好ましい。
【００７５】
また、図８ｂに示した固定部材１８０ｂは、図７に示したキャッププレート１１０とは異なり、全体的に厚さが一定ではないキャッププレート１１０ａを圧延加工することで、キャッププレート１１０ａの外面から突出して形成されている。すなわち、キャッププレート１１０ａにおいて、固定部材１８０ｂが形成される領域の厚さを他の領域の厚さよりも厚く形成する。これは、固定部材１８０ｂをキャッププレート１１０ａの外面から突出させるために圧延加工する時に、キャッププレート１１０ａの厚さが薄いと、圧延加工によって発生する力で変形する場合があるからである。
【００７６】
ここで、固定部材１８０ｂが形成される領域のキャッププレート１１０ａの厚さは、他の領域の厚さの２倍乃至３倍になるようにする。これは、固定部材１８０ｂが形成される領域の厚さが他の領域の２倍より小さいと、キャッププレート１１０ａを圧延した時にキャッププレート１１０ａの変形を防ぐには充分ではないからである。また、固定部材１８０ｂが形成される領域の厚さが他の領域の３倍より大きいと、キャッププレート１１０ａの厚さが非常に厚くなって固定部材１８０ｂを形成するために実施される圧延加工が容易ではなくなる。
【００７７】
また、固定部材１８０ｂも、図８ａに示した固定部材１８０ａのように上面に垂直断面の形状が逆三角形となる溝(図示せず)を形成してもよい。
【００７８】
次に、図６に示した固定部材用ホール２２７の下部ホール２２７ｂを通過して段差面２２８上に突出した柱状の固定部材１８０は、スピンニング(ｓｐｉｎｎｉｎｇ)またはパンチング(ｐｕｎｃｈｉｎｇ)工程によって、図９ａ及び図９ｂに示すように、垂直断面形状がＴ字形、即ち頭部１８２と柱部１８４を有する形状に変形される。
【００７９】
固定部材１８０の頭部１８２は、固定部材用ホール２２７の内面に形成された段差面２２８に接触して固定部材１８０を固定し、柱部１８４は下部ホール２２７ｂ内に位置することになる。これによって、固定部材１８０は、固定部材用ホール２２７を含む上部カバー２２０を支持する役割を果たすことができる。ここで、頭部１８２は、固定部材用ホール２２７の内面の段差面２２８に係合するように直径が下部ホール２２７ｂの直径よりも大きく、尚且つ上部ホール２２７ａの直径以下となるように形成されている。
【００８０】
このような、Ｔ字形の固定部材１８０は、ベアセル１００上部の両端に形成されて上部カバー２２０を含む回路部材２００をベアセル１００に結合する役割を果たすとともに、外力によって回路部材２００がベアセル１００から分離しないようにする支持体としての役割も備えている。本発明の一実施形態において、上部カバー２２０は、印刷回路基板２１０と先に結合され、その後にベアセル１００と結合されるが、印刷回路基板２１０を電気的に接続されるベアセル１００と先に結合することも可能である。
【００８１】
図１０は、本発明の他の実施形態に係るバッテリーパックにおいて、上部カバーの固定部材用ホールに挿入された固定部材を示した部分斜視図であり、図１１ａは、図１０の固定部材に支持リングを挿入した状態を示した部分斜視図であり、図１１ｂは、図１１ａの固定部材の部分を示した断面図であり、図１２ａは、図１１ａの固定部材をスピンニング(ｓｐｉｎｎｉｎｇ)またはパンチング(ｐｕｎｃｈｉｎｇ)工程によって変形させた状態を示した斜視図であり、図１２ｂは、図１２ａの固定部材の部分を示した断面図である。
【００８２】
本発明の他の実施形態に係るバッテリーパックは、本発明の一実施形態に係るバッテリーパックと比べて、上部カバーの固定部材用ホールに挿入された固定部材に支持リングをさらに設置したことが異なるだけで、その他の構成は同様な構成要素を有している。そこで、同様な構成要素については同様な符号を付与し、同様な構成要素に対する説明は省略する。従って、本発明の他の実施形態に係るバッテリーパックでは、支持リングに対して重点的に説明する。
【００８３】
図１０乃至図１１ｂに示すように、本発明の他の実施形態に係るバッテリーパックは、上部カバー２２０の固定部材用ホール２２７に挿入された柱状の固定部材１８０に挿入される支持リング３４０をさらに含んでいる。
【００８４】
図１０に示すように、支持リング３４０は、外部直径が固定部材用ホール２２７の上部ホール２２７ａの直径以下であり、内部直径は下部ホール２２７ｂの直径以上であるように形成されている。これは、図１１ａ及び図１１ｂに示すように、支持リング３４０が、固定部材用ホール２２７の下部ホール２２７ｂを通過して段差面２２８に突出した柱状の固定部材１８０に挿入されるためである。
【００８５】
支持リング３４０が挿入された柱状の固定部材１８０は、図１２ａ及び図１２ｂに示すように、スピンニング(ｓｐｉｎｎｉｎｇ)工程またはパンチング(ｐｕｎｃｈｉｎｇ)工程によって垂直断面形状がＴ字形、即ち頭部１８２と柱部１８４とを有する形状に変形される。固定部材１８０の頭部１８２は、支持リング３４０に係合するような構造で位置し、柱部１８４は、下部ホール２２７ｂに位置することによって、固定部材１８０は、固定部材用ホール２２７を含む上部カバー２２０を支持する役割を有する。ここで、頭部１８２は、固定部材用ホール２２７の内面の段差面２２８に係合するように直径が下部ホール２２７ｂの直径よりも大きく、上部ホール２２７ａの直径以下となるように形成されている。
【００８６】
このような、支持リング３４０の材質は、ステンレススチール(ｓｔａｉｎｌｓｓ  ｓｔｅｅｌ)である。このように支持リング３４０が、強度を有するＴ字形の固定部材１８０と固定部材用ホール２２７の段差面２２８との結合部分に位置することで、Ｔ字形の固定部材１８０が固定部材用ホール２２７の段差面２２８に別途の支持部材なしに結合した場合よりも結合強度をさらに高めることができる。
【００８７】
図１３は、本発明のまた他の実施形態に係るバッテリーパックを分離して示した斜視図である。
【００８８】
本発明のまた他の実施形態に係るバッテリーパックは、本発明の一実施形態に係るバッテリーパックと比べて回路部材の印刷回路基板の構造だけが異なり、その他の構成は同様の構成要素を有する。そこで、同様な構成要素については同様な符号を付与し、同様な構成要素に対する説明は省略する。従って、本発明のまた他の実施形態に係るバッテリーパックでは、ベアセルに電気的に接続される印刷回路基板の構造について重点的に説明する。
【００８９】
本発明のまた他の実施形態に係るバッテリーパックは、回路部材５００の印刷回路基板５１０をベアセル１００に先に電気的に接続し、上部カバー５２０が印刷回路基板５１０を覆ってベアセル１００と結合されるように形成される。
【００９０】
回路部材５００は、印刷回路基板５１０、外部端子部５１６及び上部カバー５２０とを含んでいる。
【００９１】
印刷回路基板５１０は、図２に示した印刷回路基板２１０に設置された電気接続プレートの代わりにソケット５１２、５１４を備えている。また、印刷回路基板５１０には外部端子部５１６が設置されている。
【００９２】
ソケット５１２、５１４は、印刷回路基板５１０とベアセル１００とを電気的に接続する役割を有する。具体的に説明すると、ベアセル１００に設置されている陽極リードプレート１５０は、ソケット５１２に挿入されて電気的に接続され、陰極リードプレート１６０は、ソケット５１４に挿入されて電気的に接続される。このようなソケット５１２、５１４は、リードプレート１５０、１６０を挿入できるようにホールまたは溝の形状に形成されている。このとき、ソケット５１２、５１４は、外部端子部５１６が設置されている領域を除いた部分に設置されている。
【００９３】
上記のように、本発明のまた他の実施形態に係るバッテリーパックは、リードプレート１５０、１６０をソケット５１２、５１４に挿入するようにしたので、本発明の一実施形態に係るバッテリーパックのようにリードプレート１５０、１６０と別途の電気接続プレート２１２、２１４とを溶接していた場合と比べて、ベアセル１００と印刷回路基板５１０とを容易に電気的に接続することができ、別途の電気接続プレート２１２、２１４に対する製造費用を節減することができる。
【００９４】
外部端子部５１６は、上述したように、印刷回路基板５１０または上部カバー５２０に設置することができるが、本発明のまた他の実施形態では、印刷回路基板５１０に設置する。
【００９５】
上記のように、印刷回路基板５１０と電気的に接続されたベアセル１００の固定部材１８０は、上部カバー５２０の固定部材用ホール５２７に挿入される。また、固定部材用ホール５２７に挿入された固定部材１８０は、スピンニング(ｓｐｉｎｎｉｎｇ)工程またはパンチング(ｐｕｎｃｈｉｎｇ)工程によって固定部材用ホール５２７の内面に形成されている段差面(図示せず)に係合されるようになる。これによって、上部カバー５００とベアセル１００とが固定されて結合される。その後、上部カバー５２０の固定部材用ホール５２７を栓５２９によって封止する。
【００９６】
図１４は、本発明に係るバッテリーパックの製造方法を示したフローチャートである。
【００９７】
図１４に示すように、本発明の実施形態に係るバッテリーパックの製造方法は次のようになる。
【００９８】
本発明の実施形態に係るバッテリーパックの製造方法は、上部に固定部材が設置されたベアセルを準備するステップ(Ｓ７１０)、固定部材用ホールが形成された回路部材を準備するステップ(Ｓ７２０)、回路部材とベアセルとを結合するステップ(Ｓ７３０)及びベアセルと回路部材とを電気的に接続するステップ(Ｓ７４０)とを含んでいる。
【００９９】
まず、上部に固定部材が設置されたベアセルを準備するステップ(Ｓ７１０)では、図２及び図３に示すように、電極組立体(図示せず)と電解液(図示せず)を缶２１０の開口部に収容してキャップ組立体のキャッププレート１１０で缶１０１の開口部を封止して形成したベアセル１００の上部に固定部材１８０を設置する。
【０１００】
固定部材１８０は、キャッププレート１１０の長さ方向の両端の外面に突出した柱状に形成される。このような固定部材１８０は、キャッププレート１１０を圧延させたり、別途キャッププレート１１０に設置したりして設けることができる。固定部材１８０を圧延加工によってキャッププレート１１０の外面から突出させる突出高さは、キャッププレート１１０の厚さの１/２乃至２/３になるようにする。
【０１０１】
また、固定部材１８０が設けられたベアセル１００のキャッププレート１１０ 上にリードプレート１５０、１６０を設置する。
【０１０２】
次に、固定部材用ホールが形成された回路部材を準備するステップ(Ｓ７２０)では、図２及び図４に示すように、ベアセル１００に設けられたリードプレート１５０、１６０と連結される電気接続プレート２１２、２１４を有する印刷回路基板２１０を準備する。また、印刷回路基板２１０を覆って固定部材用ホール２２７を含む上部カバー２２０を準備する。また、印刷回路基板２１０との電気接続のために印刷回路基板２１０または上部カバー２２０に外部端子部２１６を設置する。ここで、外部端子部２１６は、上部カバー２２０に設置されて印刷回路基板２１０に電気的に接続されるコネクタタイプで形成される。
【０１０３】
上部カバー２２０は、キャッププレート１１０に対応した形状と大きさを有する主平面２２２及び主平面２２２の端部からベアセル１００の方向に折り曲げられて延長されたスカート面２２４とから形成され、固定部材１８０に対応した位置の主平面２２２に設けられた固定部材用ホール２２７と、印刷回路基板２１０の電気接続プレート２１２、２１４に対応した位置のスカート面２２４に少なくとも１つ形成された溶接用ホール２２６とが共に射出して形成されている。
【０１０４】
上部カバー２２０の固定部材用ホール２２７は、主平面２２２の外面から上部カバー２２０の内部方向に形成される上部ホール２２７ａと下部ホール２２７ｂとからなり、上部ホール２２７ａと下部ホール２２７ｂとの間に段差面２２８を有するように上部ホール２２７ａの直径が下部ホール２２７ｂの直径よりも大きくなるように形成されている。また、下部ホール２２７ｂの高さは、柱状の固定部材１８０が固定部材用ホール２２７に挿入された時に、段差面２２８の上に突出するように固定部材１８０の突出高さよりも小さく形成されている。
【０１０５】
次に、回路部材とベアセルとを結合するステップ(Ｓ７３０)では、図６乃至図９ｂに示すように、ベアセル１００の上部に設置された柱状の固定部材１８０を上部カバー２２０の固定部材用ホール２２７の下部ホール２２７ｂを通過させて段差面２２８の上に突出するように挿入する。そして、固定部材１８０をスピンニング(ｓｐｉｎｎｉｎｇ)またはパンチング(ｐｕｎｃｈｉｎｇ)工程によって、段差面２２８に係合する頭部１８２と、下部ホール２２７ｂに位置する柱部１８４とに変形させる。また、図１０乃至図１２ｂに示すように、固定部材１８０をスピンニング(ｓｐｉｎｎｉｎｇ)またはパンチング(ｐｕｎｃｈｉｎｇ)処理する前に固定部材１８０に支持リング３４０を挿入してから固定部材１８０をスピンニング(ｓｐｉｎｎｉｎｇ)またはパンチング(ｐｕｎｃｈｉｎｇ)工程を行い、支持リング３４０に係合する頭部１８２と、下部ホール２２７ｂに位置する柱部１８４とに変形させるようにしてもよい。このように、ベアセル１００の固定部材１８０が回路部材２００の段差面２２８または支持リング３４０に接触して固定されることにより、ベアセル１００と回路部材２００を固定的に結合することができる。
【０１０６】
また、ベアセルと回路部材とを電気的に接続するステップ(Ｓ７４０)では、図２及び図５に示すように、ベアセル１００のリードプレート１５０、１６０と、回路部材２００に含まれた印刷回路基板２１０の電気接続プレート２１２、２１４とを上部カバー２２０の溶接用ホール２２６を介して溶接することによって、ベアセル１００と回路部材２００とを電気的に接続する。
【０１０７】
そして、上部カバー２２０の固定部材用ホール２２７を栓２２９で覆って封止し、ラベルシート３６０で上部カバー２２０の溶接用ホール２２６及び上部カバー２２０とベアセル１１０の接触部３４２を覆ってベアセル１００の側面と接着すれば、バッテリーパックが完成する。
【０１０８】
一方、回路部材を準備するステップ(Ｓ７２０)において、図１３に示すように、印刷回路基板５１０にリードプレート１５０、１６０と連結されるソケット５１２、５１４を形成する場合には、ベアセルと回路部材とを電気的に接続するステップ(Ｓ７４０)では、ベアセル１００のリードプレート１５０、１６０を回路部材５００に含まれた印刷回路基板５１０のソケット５１２、５１４に容易に挿入することで、ベアセル１００と印刷回路基板５１０とを電気的に接続することができる。
【０１０９】
以上、本発明は、上述した特定の好適な実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲で請求される本発明の基本概念に基づき、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、様々な実施形態の変形が可能であり、そのような変形は本発明の特許請求の範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の一実施形態に係るバッテリーパックの完成斜視図である。
【図２】図１のバッテリーパックを分離して示した分解斜視図である。
【図３】図２のバッテリーパックにおいて、ベアセルに回路部材を連結する前の状態を示す斜視図である。
【図４】図２のバッテリーパックにおいて、回路部材の内部を上に向けた状態を示す斜視図である。
【図５】図３のベアセルを図４の回路部材で覆ってベアセルと回路部材とを結合した状態を示す斜視図である。
【図６】図５に示したバッテリーパックの上部を示す内部透視図である。
【図７】図６の固定部材の部分を示す断面図である。
【図８ａ】図７に示した固定部材の他の形状を示す断面図である。
【図８ｂ】図７に示したキャッププレートの他の形状を示す断面図である。
【図９ａ】図６の固定部材をスピンニング(ｓｐｉｎｎｉｎｇ)またはパンチング(ｐｕｎｃｈｉｎｇ)工程によって変形した状態を示す斜視図である。
【図９ｂ】図９ａの固定部材の部分を示す断面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係るバッテリーパックにおいて、上部カバーの固定部材用ホールに挿入された固定部材を示す部分斜視図である。
【図１１ａ】図１０の固定部材に支持リングが挿入された状態を示す部分斜視図である。
【図１１ｂ】図１１ａの固定部材の部分を示す断面図である。
【図１２ａ】図１１ａの固定部材がスピンニング(ｓｐｉｎｎｉｎｇ)またはパンチング(ｐｕｎｃｈｉｎｇ)工程によって変形した状態を示す斜視図である。
【図１２ｂ】図１２ａの固定部材の部分を示す断面図である。
【図１３】本発明のまた他の実施形態に係るバッテリーパックを分解して示した分解斜視図である。
【図１４】本発明に係るバッテリーパックの製造方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１１】
１００…ベアセル 
１１０…キャッププレート
１８０…固定部材 
２００、５００…回路部材
２１０、５１０…印刷回路基板 
２１６、５１６…外部端子部
２２０、５２０…上部カバー 
２２７、５２７…固定部材用ホール
２２７ａ、５２７ａ…上部ホール 
２２７ｂ、５２７ｂ…下部ホール
２２８…段差面 
２２９、５２９…栓
３６０…ラベルシート
【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８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１０】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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