(57)【要約】      （修正有）【課題】樹脂製のフレームを電池に一体成形したことで防爆用のベントが樹脂で覆われても、電池内のガスを電池外へ確実に排出できる電池を得る。【解決手段】素電池２は防爆用の開裂ベント２３を有しており、短絡などで素電池２内の圧力が所定値を超えた場合に、前記開裂ベント２３が素電池２内のガスを排出する。素電池２は、開裂ベント２３が覆われるように合成樹脂製のフレーム３で一体成形されており、フレーム３には、開裂ベント２３の溝２４に対面する位置に連通空間２６を設けてある。この連通空間２６が、フレーム３外と連通する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
素電池が、当該素電池内の圧力が所定値を超えた場合に素電池内のガスを排出するベントを有しており、
前記ベントを覆うように樹脂製のフレームが前記素電池に一体成形される電池であって、
前記フレームは、前記ベントのガス排出部に対面する連通空間が設けられており、
前記連通空間がフレーム外と連通していることを特徴とする電池。
【請求項２】
素電池が、当該素電池の外装体の開口を塞ぐ樹脂製の封口体を有しており、
ベントが、前記封口体に一体で形成された開裂部を有して、当該開裂部の周縁が肉薄状に形成されており、
素電池内の圧力が所定値を越えた場合に、開裂部の周縁が破断する請求項１記載の電池。
【請求項３】
ベントと、連通空間との間に絶縁板を設けた請求項１又は２記載の電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話などの小型電子機器の電源として用いるのに適した、特に薄型のリチウムイオン二次電池などの電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来例としては、素電池の周面部に合成樹脂製のフレームを一体成形したものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
また、通常、電池では、周面部分などに防爆弁を設けており、短絡や過充電などで電池内の圧力が異常に上昇した場合に、防爆弁（開裂ベント）が破断することで電池内のガスを外部に排出するようにしている（特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２６０６０９号公報（段落番号００１６、図１）
【特許文献２】
特開平１１−２５９３５号公報（段落番号０００４−０００５、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献２の電池では、特許文献１と同様に合成樹脂製のフレームを電池の周面部に一体成形しようとする場合、防爆用の開裂ベントが電池の周面部と一緒に合成樹脂で覆われてしまう。この結果、前記樹脂が邪魔になって素電池内のガスを電池外へ排出できなくなるところに問題がある。
【０００６】
また、薄型電池では、小型化のために部品点数を少なくする必要がある。
【０００７】
本発明の目的は、樹脂製のフレームを電池に一体成形したことで、防爆用のベントが樹脂で覆われても、電池内のガスを電池外へ排出できる電池を得ることにある。また本発明の目的は、部品点数を少なくして電池の小型化を図ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明が対象とする電池は、図２に示すごとく、素電池２が、当該素電池２内の圧力が所定値を超えた場合に素電池２内のガスを排出するベント２３を有しており、前記ベント２３を覆うように樹脂製のフレーム３が素電池２に一体成形される。本発明は、前記フレーム３が、前記ベント２３のガス排出部２４に対面する連通空間２６を設けてあり、前記連通空間２６がフレーム３外と連通していることを特徴とするものである。
【０００９】
ここでの素電池２は、リチウムイオン二次電池や一次電池などが該当する。前記樹脂は、ポリアミド樹脂（ナイロン）やポリウレタン樹脂やポリカーボネート樹脂（ＰＣ）やアクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂（ＡＢＳ）などが該当する。
【００１０】
詳しくは、図２に示すごとく、ベント２３が開裂部２５を有しており、ベント２３の開裂部２５の周縁が肉薄状に形成されており、素電池２内の圧力が所定値を越えた場合に、開裂部２５の周縁が破断するようになっている。
【００１１】
また、図２に示すごとく、ベント２３と、連通空間２６との間に絶縁板２２を設けたものとすることができる。
【００１２】
【発明の作用効果】
本発明によれば、ベント２３のガス排出部２４に対面する連通空間２６がフレーム３に設けられることにより、フレーム３を素電池２に一体成形したことで、そのフレーム３でベント２３が覆われても、素電池２内のガスを電池１外へ排出するための通路（連通空間２６）が確保される。従って、素電池２内の圧力の異常上昇に対する素電池２の防爆機能を確実に得ることができる。
【００１３】
ベント２３と連通空間２６との間に絶縁板２２を設けると、回路基板１３などの絶縁用に設けた絶縁板２２を、ベント２３の防塵や防水などに利用できる。つまり、ベント２３の防塵や防水などのために部品点数を増やさずに済み、ベント２３の防爆機能を確保できながら電池１の小型化が図れる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１ないし図３は本発明に係る電池を示す。電池１は、図１に示すごとく、矩形薄型に形成された素電池２と、その素電池２の側面に一体成形された合成樹脂製のフレーム３とを有している。
【００１５】
素電池２は、充放電が可能なリチウムイオン二次電池であって、外装材としてアルミニウム缶や鉄缶などが使用される。素電池２の前後の側面５・６は上下幅の短い矩形状になっており、素電池２の左右の側面７・８は、上下幅が短いとともに前後に長い矩形状になっている。素電池２の内部には、電極体１０（図２）が電解液と共に液密状に収容される。素電池２の前面５には、図２に示すごとく、負極１１が備えられており、素電池２の後面６には正極（図示せず）が備えられる。
【００１６】
電極体１０は、シート状の正極電極と、シート状の負極電極との間にシート状の絶縁セパレータを挟んで渦巻き状に巻回しており、その状態で断面ほぼ長円形状に押し潰した扁平形状になっている。
【００１７】
素電池２の前側には（図２では上側）、保護回路などを備えた回路基板１３が配置されており、回路基板１３が、リード線などを介して素電池２の負極１１に接続されるとともに、リード線およびポリスイッチ（ＰＴＣ）などを介して素電池２の正極に接続される。
【００１８】
フレーム３は、ポリアミド樹脂や、ポリウレタン樹脂や、ポリカーボネート樹脂や、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂などの合成樹脂で形成される。そして、フレーム３は、前述の回路基板１３やポリスイッチやリード線などを被覆した状態で、素電池２の前後左右の側面５・６・７・８を覆う四角枠状になっている（図１の状態）。このフレーム３により電池１の強度が向上するとともに、前記回路基板１３などが保護される。
【００１９】
保護回路は、素電池２を過充電や過放電から保護するものである。ポリスイッチは、素電池２の過熱や過電流などによって素電池２の温度が過剰に上昇すると、素電池２に流れる電流を遮断するものである。
【００２０】
回路基板１３の前面には、図２に示すごとく、小型電子機器への電源供給用の正負極の端子１４・１５と、当該小型電子機器とのデータ通信用の端子１６とが設けられる。これに対応して、フレーム３の前面には、前記端子１４・１５・１６をそれぞれ露出させる窓１７・１８・１９が設けられる。
【００２１】
素電池２の外装材の前面は開口しており、その開口が、ポリアミド樹脂などの合成樹脂製の封口体２１で塞がれる。封口体２１の前側には、絶縁板２２が配置されており、絶縁板２２は、絶縁抵抗値が高い絶縁テープで形成される。
【００２２】
封口体２１の左端寄りの位置には、防爆用の開裂ベント２３が設けられる。開裂ベント２３は、前記封口体２１に形成した溝（ガス排出部）２４の底面にドーム状の開裂部２５を設けており、開裂部２５が封口体２１に一体で形成している。開裂部２５の周縁は、肉薄状に形成されており、素電池２内の圧力が所定値を越えると破断する。開裂ベント２３の溝２４の前面は絶縁板２２で蓋がされる。
【００２３】
開裂ベント２３の前側であって、絶縁板２２と回路基板１３との間には、図３に示すごとく、フレーム３を上下方向（図３では左右方向）に貫通して、フレーム３外へ連通する直方体状の連通空間２６が形成される。連通空間２６は、絶縁板２２を介して溝２４に対面しており、絶縁板２２の前面に接するように形成される。つまり、開裂ベント２３と連通空間２６との間に絶縁板２２が配されることになる。
【００２４】
連通空間２６は、図２に示すごとく、左右の幅が開裂ベント２３の左右の幅よりも大きくなっている。つまり、連通空間２６の左右の幅は、開裂ベント２３の左右の幅が５ｍｍ程度に対して６ｍｍ程度になっており、連通空間２６の前後の幅は、開裂ベント２３の前後の幅が３ｍｍ程度に対して４ｍｍ程度になっている。
【００２５】
そして、過充電などによって素電池２内の圧力が所定値を越えると、当該素電池２内の圧力で開裂ベント２３の開裂部２５の周縁が破断し、更にその圧力で開裂ベント２３の前面に接する絶縁板２２が破断する。これにより、素電池２内のガスが、開裂ベント２３および連通空間２６を通って素電池２外へ排出されて、素電池２の外装材の破裂などが防がれる。
【００２６】
次に、前記電池１の製造方法を説明すると、先ず、回路基板１３がリード線などを介して素電池２の正負の極に接続される。この状態で、回路基板１３などと共に素電池２が、図４に示す金型２８・２９内に装着される。
【００２７】
この金型２８・２９への装着時には、下側の金型２９に設けた突起３０が、前述の連通空間２６の形成位置に入り込む（図４の状態）。また、前記窓１７・１８・１９の形成位置には、突起（図示せず）がそれぞれ金型２８・２９に設けられており、この窓形成用の突起が、回路基板１３の端子１４・１５・１６にそれぞれ当接する。前記回路基板１３の端子１４・１５・１６に当接する突起は絶縁材で形成される。
【００２８】
次いで、前記金型２８・２９内に溶融合成樹脂が注入されて固化されることにより、回路基板１３などが前記合成樹脂で被覆されるとともに、その合成樹脂が前述のフレーム３の形状に成形されて、前記連通空間２６を有するとともに前記端子１４・１５・１６が前面に露出する図１の電池１が完成する。
【００２９】
このように、開裂ベント２３の前側に連通空間２６を設けたことで、素電池２内のガスを、開裂ベント２３を介して電池１外へ排出するための通路を確保できて、素電池２内の圧力が異常に上昇した場合の防爆機能を確実に得ることができる。
【００３０】
なお、連通空間２６は、フレーム３の上下面のいずれか一方のみに貫通するものであってもよい。絶縁板２２において、開裂ベント２３の前面に接する部分に貫通孔を設けることで、開裂ベント２３が破断した際に、直ちに素電池２内のガスが前記貫通孔を介して連通空間２６へ排出されるようにしてもよい。フレーム３は、素電池２の前後の側面５・６と、左右の側面７・８の一方のみとを覆うコ字状になっていてもよい。
【００３１】
開裂ベント２３は、開裂部２５に代えて、素電池２内の圧力が所定値を越えると破裂するアルミニウム箔や、素電池２内の圧力が所定値を越えると開く弁などを設けてもよい。回路基板１３は、素電池２の左右の側面７・８や後側面６などに設けてもよく、あるいは設けなくてもよい。素電池２の前側に回路基板１３を配置しない場合には、絶縁板２２を省略することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電池の斜視図である。
【図２】開裂ベントおよび連通空間を示す要部断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図４】フレームを成形する金型の要部を示す断面図である。
【符号の説明】
１  電池
２  素電池
３  フレーム
２１  封口体
２２  絶縁板
２３  開裂ベント
２４  溝
２５  開裂部
２６  連通空間
【図１】
2004221025.tif 000003
【図２】
2004221025.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004221025.tif 000006