(57)【要約】【課題】接着剤が安全弁の排出口に侵入するのを防止しながら、接着剤でもって絶縁カバーを強固に素電池に接着して、樹脂成形部を成形するプラスチックが安全弁の排出口に侵入するのを阻止する。絶縁カバーを正確な位置にインサートして、ねじれ強度の低下を阻止する。【解決手段】パック電池は、安全弁１２の排出口１３を有する素電池２と、この素電池２の安全弁１２の排出口１３を閉塞する位置に接着剤２５を介して接着されてなる絶縁カバー４と、この絶縁カバー４をインサートしながら素電池２に接着されてなる樹脂成形部１とを備える。絶縁カバー４は、素電池２との接着面に接着剤２５の逃がし部２７を設けている。【選択図】図４
2008166210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
安全弁(12)の排出口(13)を有する素電池(2)と、この素電池(2)の安全弁(12)の排出口(13)を閉塞する位置に接着剤(25)を介して接着されてなる絶縁カバー(4)、(44)と、この絶縁カバー(4)、(44)をインサートしながら素電池(2)に接着されてなる樹脂成形部(1)とを備えるパック電池であって、
前記絶縁カバー(4)、(44)が、素電池(2)との接着面に接着剤(25)の逃がし部(27)、(47)を設けているパック電池。
【請求項２】
逃がし部(27)が凹部で、この凹部を安全弁(12)の排出口(13)との対向面に設けている請求項１に記載されるパック電池。
【請求項３】
逃がし部(47)が貫通孔で、この貫通孔を安全弁(12)の排出口(13)に非連結状態で設けている請求項１に記載されるパック電池。
【請求項４】
素電池(2)の金属ケース(11)が、外装缶(11A)の開口部を、凸部電極(2B)を備える封口板(11B)で閉塞する構造であって、安全弁(12)の排出口(13)を封口板(11B)に開口しており、絶縁カバー(4)が封口板(11B)に接着されると共に、凸部電極(2B)を挿通する挿通穴(26)を開口しており、この挿通穴(26)に凸部電極(2B)を挿通して、絶縁カバー(4)が封口板(11B)に接着されてなる請求項１に記載されるパック電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池のコアパックを樹脂成形部にインサート成形しているパック電池、すなわち樹脂成形部を成形する金型に電池のコアパックを仮り止めし、樹脂成形部を成形する工程で樹脂成形部を電池に接着して製造されるパック電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
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成形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成形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合成樹脂を注入し、注入される合成樹脂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、樹脂成形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。樹脂成形部は、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、樹脂成形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、素電池に設けている安全弁の排出口を樹脂成形部で閉塞する。このパック電池は、開弁する安全弁から排出されるガスを、素電池と樹脂成形部との間にできる隙間から外部に排気する。したがって、成形するときに素電池に接着される樹脂成形部は、安全弁から排出されるガス圧で素電池との間に隙間を発生させる。この構造のパック電池は、電池のコアパックを金型の成形室に仮止めして、成形室に溶融状態の合成樹脂を注入するとき、注入される合成樹脂が安全弁を破壊することがある。この弊害を防止するために、安全弁の排出口を絶縁カバーで被覆して樹脂成形部を成形するパック電池が開発されている。（特許文献１ないし３参照）
【特許文献１】特開２００４−１５２６７０号公報
【特許文献２】特開２００４−２１３９３１号公報
【特許文献３】特開２００３−２８２０３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１及び２のパック電池は、安全弁の排出口を絶縁カバーで閉塞する状態で、樹脂成形部をインサート成形する。このパック電池は、樹脂成形部をインサート成形するときに、安全弁が樹脂成形部で破損されるのを防止するために、絶縁カバーを両面接着テープで封口板に接着している。両面接着テープは、絶縁カバーを簡単に封口板に接着できるが、接着力が充分ではない。このため、電池のコアパックを成形室に仮止めして、樹脂成形部を成形するプラスチックを成形室に注入するとき、注入されるプラスチックが絶縁カバーと封口板との間から安全弁の排出口に侵入することがある。安全弁の排出口に侵入するプラスチックは、安全弁を破壊して正常な動作を阻害する。
【０００５】
特許文献３のパック電池は、絶縁カバーを接着剤で電池の封口板に接着する。接着剤は、両面接着テープに比べて接着力が強い。このため、電池のコアパックを成形室に仮止めして、成形室にプラスチックを注入するときに、絶縁カバーと封口板の間からプラスチックが侵入するのを阻止できる。しかしながら、接着剤は、安全弁の排出口を閉塞するように絶縁カバーを接着する工程で、安全弁を損傷することがある。それは、絶縁カバーと封口板との間に塗布された接着剤が、安全弁の排出口に侵入するからである。とくに、絶縁カバーが安全弁の排出口を確実に閉塞するために、接着剤が塗布された絶縁カバーが封口板に押しつけられるとき、絶縁カバーと封口板との間の接着剤が安全弁の排出口に移動して、安全弁を破損することがある。また、安全弁の排出口に移動した接着剤は、安全弁の開弁圧を狂わせて、電池の内圧が上昇したときに、正確な内圧で開弁できなくなることもある。この欠点は、接着剤を薄く塗布して少なくできる。ただ、塗布する接着剤の膜厚を薄くすると、絶縁カバーを確実に封口板に接着できなくなることがある。このため、絶縁カバーを確実に接着すること、すなわち絶縁カバーの接着力を強くすることと、接着剤が安全弁の排出口に侵入することが互いに相反する特性となって、絶縁カバーを強く確実に接着しながら、接着剤による安全弁の損傷を阻止することが難しい。
【０００６】
また、この構造のパック電池は、樹脂成形部にインサート成形するときに絶縁カバーの位置がずれると、ねじれ強度などが低下する。絶縁カバーの位置がずれるとねじれ強度が低下するのは、絶縁カバーを樹脂成形部の正確な位置にインサートできなくなるからである。
【０００７】
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、接着剤が安全弁の排出口に侵入するのを防止しながら、接着剤でもって絶縁カバーを強固に素電池に接着して、樹脂成形部を成形するプラスチックが安全弁の排出口に侵入するのを阻止できるパック電池を提供することにある。
また、本発明の他の大切な目的は、絶縁カバーを正確な位置にインサートして、ねじれ強度の低下を阻止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】
【０００８】
本発明のパック電池は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
パック電池は、安全弁１２の排出口１３を有する素電池２と、この素電池２の安全弁１２の排出口１３を閉塞する位置に接着剤２５を介して接着されてなる絶縁カバー４、４４と、この絶縁カバー４、４４をインサートしながら素電池２に接着されてなる樹脂成形部１とを備える。絶縁カバー４、４４は、素電池２との接着面に接着剤２５の逃がし部２７、４７を設けている。
【０００９】
本発明の請求項２のパック電池は、請求項１の構成に加えて、逃がし部２７を凹部として、この凹部を安全弁１２の排出口１３との対向面に設けている。
【００１０】
本発明の請求項３のパック電池は、請求項１の構成に加えて、逃がし部４７を貫通孔として、この貫通孔を安全弁１２の排出口１３に非連結状態で設けている。
【００１１】
本発明の請求項４のパック電池は、請求項１の構成に加えて、素電池２の金属ケース１１を、外装缶１１Ａの開口部を凸部電極２Ｂを備える封口板１１Ｂで閉塞する構造としている。パック電池は、安全弁１２の排出口１３を封口板１１Ｂに開口しており、絶縁カバー４を封口板１１Ｂに接着すると共に、凸部電極２Ｂを挿通する挿通穴２６を開口して、この挿通穴２６に凸部電極２Ｂを挿通して、絶縁カバー４を封口板１１Ｂに接着している。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のパック電池は、接着剤が安全弁の排出口に侵入するのを阻止して、接着剤でもって絶縁カバーを強固に素電池に接着できる。それは、接着剤で素電池に接着される絶縁カバーが、素電池との接着面に接着剤の逃がし部を設けているからである。この絶縁カバーは、接着剤を塗布して押圧されると、接着剤が安全弁の排出口に移動することなく、逃がし部に移動する。このため、絶縁カバーを接着する接着剤が安全弁の排出口に侵入して、安全弁を故障させることがない。また、絶縁カバーを押圧して、接着剤を介して絶縁カバーをしっかりと素電池に接着できる。さらに、安全弁の排出口に接着剤が侵入しないように、接着剤の塗布量を少なく制限する必要がなく、必要量の接着剤を塗布して、絶縁カバーを素電池に強固に接着できる。素電池に強固に接着された絶縁カバーは、樹脂成形部を成形するときに、溶融状態のプラスチックが絶縁カバーと素電池との隙間から安全弁の排出口に侵入することがない。このため、樹脂成形部を成形するプラスチックによる安全弁の破壊も起こらない。
【００１３】
さらに、本発明のパック電池は、絶縁カバーを強固に接着している電池のコアパックを成形室に仮止めして樹脂成形部を成形するので、絶縁カバーを樹脂成形部の正確な位置にインサートできる。このパック電池は、製造された状態でねじれの強度を強くできる。仮に、絶縁カバーを樹脂成形部にインサートする位置がずれて、絶縁カバーの一部が樹脂成形部の表面に表出され、あるいは表面に極めて接近されて、樹脂成形部が非常に薄くなるパック電池は、樹脂成形部に作用するねじれ力で絶縁カバーが素電池からずれるように変形するからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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を樹脂成形部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、樹脂成形部１と回路基板３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、樹脂成形部１を成形する工程で、回路基板３とリード板５と絶縁カバー４を樹脂成形部１にインサート成形している。したがって、樹脂成形部１が成形された状態で、電池のコアパック１０は樹脂成形部１に接着される。図のパック電池は、電池のコアパック１０の一部を樹脂成形部１にインサートするが、本発明は、コアパックを樹脂成形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、樹脂成形部には、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の一部を樹脂成形部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成形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。
【００１７】
図のパック電池は、外装缶１１Ａと封口板１１Ｂからなる金属ケース１１を有する。外装缶１１Ａは、底を閉塞する筒状に金属板をプレス加工して、開口部を封口板１１Ｂで塞いでいる。封口板１１Ｂは、外装缶１１Ａにレーザ溶接して固定される。封口板１１Ｂは、中央部に凸部電極２Ｂを設けている。素電池２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１１Ｂに安全弁１２の排出口１３を設けているので、封口板１１Ｂである電池端面をカバーするように樹脂成形部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となる外装缶の底面に安全弁の排出口を設けて、ここに樹脂成形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、この安全弁開口面をカバーするように樹脂成形部を設けることもできる。
【００１８】
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に溶融合成樹脂を注入して、樹脂成形部１にコアパック１０の一部をインサートして製作される。
【００１９】
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。
【００２０】
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１１Ａの両側を湾曲面として、外装缶１１Ａ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ないし図４に示すように、凸部電極２Ｂを設けている封口板１１Ｂに安全弁１２を設けている。この素電池２は、封口板１１Ｂ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、樹脂成形部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。本発明のパック電池は、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、樹脂成形部１を成形する合成樹脂の成形圧で安全弁１２が破壊されるのを防止している。ただし、本発明のパック電池は、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合成樹脂が侵入すると、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。
【００２１】
絶縁カバー４は、素電池２の安全弁１２の排出口１３を閉塞するように、安全弁１２の開口面である封口板１１Ｂに接着剤２５を介して接着される。この絶縁カバー４は、図４と図５の断面図、及び図６の斜視図に示すように、封口板１１Ｂ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部分を嵌着凸部２８として、外装缶１１Ａの幅に等しくしている。このように、嵌着凸部２８を有する絶縁カバー４は、封口板１１Ｂの凸条１４の内側に嵌着凸部２８を嵌着させて、素電池２の定位置に配置できる。中央に凸部電極２Ｂを設けている封口板１１Ｂは、凸部電極２Ｂの両側に平面部１１ｂができる。安全弁１２の排出口１３は、凸部電極２Ｂの片側の平面部１１ｂに設けられる。図２ないし図４の絶縁カバー４は、凸部電極２Ｂの片方の平面部１１ｂ、すなわち安全弁１２の排出口１３を設けている側の封口板１１Ｂの平面部１１ｂのほぼ全面をカバーし、さらに、安全弁１２の排出口１３のない片方の平面部１１ｂの一部もカバーする形状としている。この絶縁カバー４は、貫通して挿通穴２６を設けて、挿通穴２６に凸部電極２Ｂを挿通して、封口板１１Ｂに接着している。この絶縁カバー４は、封口板１１Ｂへの接着面積が広く、封口板１１Ｂにしっかりと強固に接着される。ただ、絶縁カバーは、図７と図８に示すように、凸部電極２Ｂの片方の平面部１１ｂ、すなわち安全弁１２の排出口１３を設けている側の封口板１１Ｂの平面部１１ｂのみをカバーする構造とすることもできる。
【００２２】
絶縁カバー４は、樹脂成形部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１１Ｂとの間にあって、リード板５と封口板１１Ｂを絶縁する。絶縁カバー４は、樹脂成形部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合成樹脂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、ポリカーボネート板や、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合成樹脂板である。ただし、本発明は、絶縁カバーを硬質の合成樹脂には特定せず、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。
【００２３】
絶縁カバー４は、接着剤２５を介して素電池２に接着される。接着剤２５は、絶縁カバー４と封口板１１Ｂに塗布されて、絶縁カバー４を素電池２に接着する。ただし、接着剤２５は、封口板と絶縁カバーのいずれか一方の表面に塗布して、絶縁カバーを素電池に接着することもできる。接着剤２５には、プラスチック製の絶縁カバー４と金属製の封口板１１Ｂとを確実に接着できるもの、たとえば、エポキシ系の接着剤が使用される。接着剤２５は、未硬化なペースト状で塗布される。素電池２の封口板１１Ｂに塗布される接着剤２５は、安全弁１２の排出口１３を除く部分に塗布される。接着剤２５は、たとえばローラで塗布されて、安全弁１２の排出口１３を除く部分に塗布できる。
【００２４】
接着剤２５が塗布された状態で、絶縁カバー４は、封口板１１Ｂに押圧される。絶縁カバー４は、押圧されて封口板１１Ｂにしっかりと密着する。この状態で、接着剤２５を硬化して、絶縁カバー４を素電池２に接着する。絶縁カバー４が押圧されると、塗布されたペースト状の接着剤２５は、絶縁カバー４と封口板１１Ｂに挟まれて移動する。移動する接着剤２５が安全弁１２の排出口１３に侵入するのを防止するために、絶縁カバー４は、素電池２との接着面に接着剤２５の逃がし部２７を設けている。逃がし部２７は、絶縁カバー４が素電池２に押圧される状態で、未硬化でペースト状の接着剤２５を収容して、これが安全弁１２の排出口１３に侵入するのを防止する。
【００２５】
図４ないし図６の絶縁カバー４は、接着剤２５の逃がし部２７を凹部としている。凹部の逃がし部２７は、安全弁１２の排出口１３との対向面に設けられる。凹部の逃がし部２７を設けた絶縁カバー４は、その逃がし部２７である凹部の両側を封口板１１Ｂに接着する。封口板１１Ｂに接着される状態で、絶縁カバー４が安全弁１２の排出口１３を閉塞するためである。図に示す凹部の逃がし部２７は、安全弁１２の排出口１３よりも大きくして、接着剤２５の収容能力を大きくしている。ただ、凹部の逃がし部は、必ずしも安全弁の排出口よりも大きくする必要はなく、安全弁の排出口にほぼ等しく、あるいは排出口よりも小さくすることもできる。凹部の逃がし部２７は、深くして接着剤２５の収容量を多くできる。したがって、安全弁の排出口よりも小さい凹部の逃がし部は、深く成形して接着剤の収容量を多くする。安全弁１２の排出口１３と対向する位置に設けている凹部の逃がし部２７は、絶縁カバー４が素電池２に押圧されるときに、ペースト状の接着剤２５を効率よく収容して、接着剤２５が安全弁１２の排出口１３に侵入するのを有効に阻止できる。逃がし部２７である凹部は、その深さを、絶縁カバー４の厚さの１／３とする。ただし、逃がし部である凹部は、その深さを、絶縁カバーの厚さの１／２〜１／５とすることもできる。
【００２６】
だたし、絶縁カバー４４は、図７と図８に示すように、逃がし部４７を貫通孔とすることもできる。貫通孔の逃がし部４７は、安全弁１２の排出口１３に連結しない状態、すなわち非連結状態で設けられる。貫通孔が安全弁１２の排出口１３に連結されると、樹脂成形部１を成形するプラスチックが、貫通孔を通過して、安全弁１２の排出口１３に侵入するからである。貫通孔の逃がし部４７は、安全弁１２の排出口１３から離れてその周縁の近傍に設けられて、安全弁１２の排出口１３に移動する接着剤２５を収容する。なお、図７と図８において、図１ないし図６に示す実施例と同じ構成要素については、同符号を付してその詳細な説明を省略している。
【００２７】
さらに、図２ないし図５に示す絶縁カバー４は、樹脂成形部１を成形する金型の押圧ピン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、樹脂成形部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、樹脂成形部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を樹脂成形部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。
【００２８】
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。
【００２９】
図の突出部１５は、封口板１１Ｂ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１１Ｂ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。
【００３０】
以上の絶縁カバー４は、樹脂成形部１を成形する金型の押圧ピン３２で押圧される突出部１５を表面に突出して設けている。ただ、絶縁カバーは、必ずしも突出部を設ける必要はない。突出部のない絶縁カバーは、図示しないが、樹脂成形部を成形する金型の押圧ピンで押圧されることなく、封口板に密着する状態で接着されて、樹脂成形部が成形される。この絶縁カバーは、樹脂成形部を成形する工程において、押圧ピンで押圧されないが、封口板との対向面に突出して設けた嵌着凸部を、封口板の外周縁に設けた凸条の内側に嵌着させて定位置に連結された状態で素電池に密着させることができる。
【００３１】
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１１Ｂ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１１Ｂ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。
【００３２】
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１１Ｂ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れる。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１１Ｂ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。
【００３３】
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、かつパック電池の出力端子となるコネクタ９を固定している。保護素子８はＰＴＣ、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（図示せず）も実装する。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。
【００３４】
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弾性接点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、電気機器の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、内面に弾性金属板からなる弾性接点２２を配置して、ここに挿入されるプラグの金属接点に弾性接点２２を電気接続させる。コネクタ９は回路基板３に固定され、弾性接点２２を回路基板３に電気接続している。コネクタ９を固定する回路基板３は、樹脂成形部１にインサートされて、樹脂成形部１の定位置に配置される。
【００３５】
電池のコアパック１０は、樹脂成形部１との接着面にプライマー層（図示せず）を設けて、樹脂成形部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、樹脂成形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、樹脂成形部１を成形する工程で、コアパック１０を樹脂成形部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の表面に樹脂成形部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、樹脂成形部１にしっかりと接着される。プライマー層は、樹脂成形部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、弾性接点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、樹脂成形部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。
【００３６】
パック電池は、樹脂成形部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。樹脂成形部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、樹脂成形部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成形部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、樹脂成形部１を電池表面に強力に接着する。
【００３７】
樹脂成形部１を成形する合成樹脂は、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、他の熱可塑性合成樹脂に比較して、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成形部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、樹脂成形部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、樹脂成形部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。
【００３８】
樹脂成形部１は、封口板１１Ｂの外周縁に沿って、外装缶１１Ａ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、樹脂成形部１に一体的に成形されると共に、樹脂成形部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に示すように、金型３０の成形室３１に注入される溶融樹脂は、封口板１１Ｂ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を樹脂成形部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１１Ｂの全周に設けられる。この樹脂成形部１は、封口板１１Ｂ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。
【００３９】
ラップ薄肉部１ａの幅は、広くして素電池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、樹脂成形部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、樹脂成形部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、溶融状態の合成樹脂を確実に注入して規定の形状に成形できる。
【００４０】
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、樹脂成形部１のラップ薄肉部１ａの表面に密着されて、樹脂成形部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、樹脂成形部とラップ薄肉部の表面ないし電池の表面に貼付して、樹脂成形部を電池にしっかりと連結する。
【００４１】
パック電池は、図１に示すように、樹脂成形部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。この樹脂成形部１は、表面被覆シートが樹脂成形部１から突出することがなく、樹脂成形部１と表面被覆シートの表面をほぼ同一面にできる。
【００４２】
さらに、図１のパック電池は、樹脂成形部１を接着している封口板１１Ｂの反対側の対向端面、すなわち外装缶１１Ａの底面に、樹脂成形部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、樹脂成形部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１１Ａの底面の全面を被覆する底部２３Ａと、外装缶１１Ａ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。
【００４３】
以上のパック電池は、以下のようにして製造される。
（１）コアパック１０の組立工程
この工程で、素電池２の封口板１１Ｂ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１１Ｂに接着する。絶縁カバー４は、接着剤２５が塗布された封口板１１Ｂの表面に、接着剤２５が未硬化な状態で押圧して接着される。絶縁カバー４は、好ましくは接着剤２５が硬化するまで、封口板１１Ｂに押圧される。さらに図のコアパック１０は、絶縁カバー４に、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の定位置に連結して積層される。さらに、別のリード板５Ｂが素電池２の封口板１１Ｂにスポット溶接して接続され、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にリード板５と回路基板３を連結して電池のコアパック１０とする。回路基板３には、保護素子８やコネクタ９を接続している。電池のコアパック１０は、樹脂成形部１を接着する部分にプライマー層を設けて、樹脂成形部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。
（２）仮止め工程
組み立てられた電池のコアパック１０は、樹脂成形部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に突出する保持ピン（図示せず）を介して回路基板３を定位置に保持する。さらにこの工程において、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して、絶縁カバー４を素電池２の表面、図４のパック電池にあっては、封口板１１Ｂの表面に押圧する。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の表面である封口板１１Ｂ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の表面の封口板１１Ｂの表面に密着される状態に保持される。
（３）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に溶融状態の合成樹脂が注入される。成形室３１に注入される合成樹脂は、樹脂成形部１を成形する。成形室３１で成形される樹脂成形部１は、回路基板３とリード板５と絶縁カバー４をインサートし、かつ回路基板３に固定しているコネクタ９の一部を外部に表出し、さらに、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、樹脂成形部は、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。
（４）脱型工程
成形室３１に注入された溶融状態の合成樹脂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で成形される樹脂成形部１にコアパック１０の一部をインサートする状態となって、素電池２にしっかりと連結される。
【００４４】
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、樹脂成形部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、樹脂成形部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】
【００４５】
【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樹脂成形部を成形する状態を示す断面図である。
【図５】図１に示すパック電池の横断面図であって、素電池の安全弁の部分を示す拡大断面図である。
【図６】図３に示す絶縁カバーの背面斜視図である。
【図７】本発明の他の実施例にかかるパック電池の素電池と絶縁カバーの連結構造を示す分解斜視図である。
【図８】図７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断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…樹脂成形部              １ａ…ラップ薄肉部
２…素電池                  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
７…絶縁シート
８…保護素子
９…コネクタ
１０…コアパック
１１…金属ケース            １１Ａ…外装缶
１１Ｂ…封口板
１１ｂ…平面部
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…コネクタケース
２１…嵌着凹部
２２…弾性接点
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…接着剤
２６…挿通穴
２７…逃がし部
２８…嵌着凸部
３０…金型
３１…成形室
３２…押圧ピン
４４…絶縁カバー
４７…逃がし部
【図１】
2008166210.tif 000003
【図２】
2008166210.tif 000004
【図３】
2008166210.tif 000005
【図４】
2008166210.tif 000006
【図５】
2008166210.tif 000007
【図６】
2008166210.tif 000008
【図７】
2008166210.tif 000009
【図８】
2008166210.tif 000010