(57)【要約】【課題】素電池の外周面に電装品を樹脂モールドで一体化した電池パックの製造方法において、外部出力端子が樹脂モールドで塞がれることを確実に防止する。【解決手段】樹脂モールド２を成形するための金型２４・２５のキャビティ２６に、素電池１に電装品が仮組み付設された中間組立品１９を前方に向けて移動可能にセットする。キャビティ２６に溶融樹脂を注入する際に、溶融樹脂の注入圧で中間組立品１９を前方に押し動かし、キャビティ２６の内壁面で外部出力端子３・４の前面外側を塞いだ状態で樹脂モールド２を成形する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
角箱状の素電池と、前記素電池の外周側面に付設され、前記素電池の前面側に配置される外部出力端子を含む電装品と、前記素電池に前記電装品を一体化する樹脂モールドとからなる電池パックの製造方法において、
樹脂モールドを成形するための金型のキャビティに、前記素電池に前記電装品が仮組み付設された中間組立品をセットし、
前記キャビティに溶融樹脂を注入する際に、前記溶融樹脂の注入圧で前記中間組立品を前方に押圧し、
前記キャビティの内壁面で前記外部出力端子の前面外側をここに前記溶融樹脂が回り込まないように塞いだ状態で前記樹脂モールドを成形するようにしたことを特徴とする電池パックの製造方法。
【請求項２】
前記金型の樹脂注入ゲートが、前記素電池の後側面に臨むよう位置設定されている請求項１記載の電池パックの製造方法。
【請求項３】
前記樹脂モールドが、前記素電池の前記外周側面の全周にわたって成形される請求項１又は２記載の電池パックの製造方法。
【請求項４】
前記樹脂モールドが、前記素電池の外周側面のうち前後側面と左右の一方の横側面とにわたって成形されている請求項１又は２記載の電池パックの製造方法。
【請求項５】
前記電装品が、前記外部出力端子の前面に前記溶融樹脂が回り込むのを防ぐための保護カバーを含んでおり、
前記キャビティに前記溶融樹脂を注入したときに、前記保護カバーの外側前面が前記キャビティの内壁面に密着状に押し付けられる請求項１記載の電池パックの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、角箱状の素電池と、この素電池の外周側面に付設され、素電池の前面側に配置される外部出力端子を含む電装品と、素電池に電装品を一体化する樹脂モールドとからなる電池パックの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１では、素電池に前記電装品が仮組み付設された中間組立品を金型のキャビティにセットし、キャビティに溶融樹脂を注入して樹脂モールドを成形し、樹脂モールドで素電池と電装品とを一体化した電池パックを製造することが開示されている。そこでは、金型のキャビティに臨む内壁面に、電装品の外部出力端子に突き当たる突部を設け、樹脂モールドを成形したとき、該突部で外部出力端子が外部に臨む窓口を形成している。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１３４０７７号公報（段落番号００２１−００２２、図３）
【特許文献２】
特開２００３−８６１５９号公報（段落番号００６６、図１５）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
金型のキャビティに中間組立品をセットする際に、キャビティの内壁面と中間組立品との間には、溶融樹脂が流れて樹脂モールドを成形するための隙間を要するため、キャビティには中間組立品が位置決めピンで支持されることになる。一方で金型内への中間組立品の装着の容易化を図る必要がある。そのため、キャビティにセットした状態において、中間組立品に融通ガタがあり、溶融樹脂の注入時にキャビティ内で中間組立品がズレ動き、前記外部出力端子の前面外側に溶融樹脂が回り込んで目塞ぎするおそれがある。これを防止するために、キャビティに中間組立品をガチッと位置決め固定すると、金型への中間組立品の装着作業、および金型からの製品電池パックの取り出しが困難なものになり、ここに問題があった。
【０００５】
そこで本発明の目的は、成形金型のキャビティに先の中間組立品を遊動ガタを以て容易に装着できる電池パックの製造方法を提供することにある。
【０００６】
そのうえで、本発明の目的は、樹脂モールドの成形時に、前記電装品の外部出力端子の前面外側が樹脂モールドで覆われることを確実に防止できる電池パックの製造方法を得るにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、図１に示すごとく角箱状の素電池１と、この素電池１の外周側面に付設され、素電池１の前面側に配置される外部出力端子３・４を含む電装品と、素電池１に電装品を一体化する樹脂モールド２とからなる電池パックの製造方法において、図４および図５に示すごとく樹脂モールド２を成形するための金型２４・２５のキャビティ２６に、素電池１に電装品が仮組み付設された中間組立品１９をセットし、キャビティ２６に溶融樹脂を注入する際に、溶融樹脂の注入圧で中間組立品１９を前方に押圧し、キャビティ２６の内壁面で外部出力端子３・４の前面外側をここに前記溶融樹脂が回り込まないように塞いだ状態で樹脂モールド２を成形するようにしたことを特徴とする。ここでは、溶融樹脂の注入圧で中間組立品１９を動かすことなく前方に押し付ける場合と、中間組立品１９を前方に押し動かす場合とが含まれる。
【０００８】
前記キャビティ２６に溶融樹脂を注入するために、金型２４・２５に設けるべき樹脂注入ゲート２７は、溶融樹脂の注入圧で中間組立品１９を前方へ押し動かし可能な位置にあればよく、典型的には素電池１の後側面に臨むよう位置設定することができる。樹脂注入ゲート２７の数は任意に選べる。
【０００９】
前記樹脂モールド２は、図１に示すごとく素電池１の外周側面の全周にわたって成形することができるし、図１１に示すごとく素電池１の外周側面のうち前後側面と左右の一方の横側面とにわたって成形されていてもよい。もちろん、素電池の上下面を含めてこれの全体をスッポリと樹脂モールド２で被覆してもよい。
【００１０】
前記電装品は、図２に示すごとく前記外部出力端子３・４の前面に前記溶融樹脂が回り込むのを防ぐための保護カバー２０を含んでおり、前記キャビティ２６に溶融樹脂を注入したときに、保護カバー２０の外側前面をキャビティ２６の内壁面に密着状に押し付けることができる。この保護カバー２０には、外部出力端子３・４に対応する窓口２１・２２を設けておくことになる。
【００１１】
【発明の作用効果】
本発明方法によれば、金型のキャビティに中間組立品が前方への移動を許す融通ガタを以てセットされる。樹脂注入ゲートからキャビティに溶融樹脂を注入すると、溶融樹脂の注入圧で金型内の中間組立品を前方へ押圧する。これで電装品の外部出力端子がキャビティの内壁面で塞がれるので、外部出力端子が樹脂モールドで覆われることを確実に防止できる。金型のキャビティには中間組立品を融通ガタを以て位置決めセットすればよいので、金型内への中間組立品の装着、および金型からの製品電池パックの取り出しも容易に行える。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１ないし図３は本発明が対象とする電池パックＰを示しており、扁平角箱状の素電池１と、この素電池１の外周側面に付設される電装品と、素電池１に電装品を一体化する樹脂モールド２とからなる。ここでは素電池１の前面において、電装品に含まれる外部出力端子３・４を外部に臨むよう設けた点が注目されるべきである。
【００１３】
素電池１は、上下面が実質的に平坦面に形成され、上下厚み寸法が小さくて前後方向に長い長方形の扁平角箱状に仕上がっており、素電池１の外周側面に電装品が配されている。樹脂モールド２は、前記電装品と素電池１の上下面を除く外周側面とを覆っている。樹脂モールド２は、ポリアミド樹脂、スチレン系エラストマ樹脂およびエチレン・酢酸ビニル（ＥＶＡ）系やポリウレタン（ＰＵＲ）系のホットメルト樹脂などで成形される。
【００１４】
図２において素電池１は、外装缶５の内部に電極体と電解液とを封入した充放電が可能な二次電池、例えばリチウムイオン電池からなり、外装缶５の前面を塞ぐ封口板６の中央に正極端子７を備えている。外装缶５はニッケル板やアルミニウム板などを深絞り加工して形成してあり、それ自体が負極側の出力端子を兼ねる。前記電極体はＬｉＣｏＯ２  を活物質とする正極シートと、黒鉛を活物質とする負極シートとをセパレータを挟んで渦巻状に巻回し、全体を偏平に押し潰して形成してある。
【００１５】
電装品は、素電池１の前面側に配置される保護回路モジュール９と、素電池１の後面側に配置されるポリスイッチ１０と、これら両者９・１０、および先の正極端子７と保護回路モジュール９とをそれぞれ接続する長短２種のリード線１１・１２とを有する。
【００１６】
保護回路モジュール９は、素電池１の充放電電流を制御する保護回路が埋設された左右横長のプラスチック成形品からなり、左右端から後ろ向きに帯状の接続リード１３・１４がそれぞれ導出されている。先の保護回路は素電池１の過放電や過充電を防止する。保護回路モジュール９の前面外側には、正極側の外部出力端子３と、負極側の外部出力端子４とが配設されている。
【００１７】
ポリスイッチ１０は、素電池１の温度が設定値を越える場合に素電池１の電流を遮断するために設けてあり、その一端に接続リード１７を有する。保護回路モジュール９およびポリスイッチ１０の上下厚み寸法は、素電池１の厚み寸法よりわずかに小さく設定してある。リード線１１・１２および接続リード１３・１４・１７は、それぞれ銅、あるいはアルミニウムなどの導電性金属の薄シートを帯状に切断して形成してあり、その上下幅寸法は保護回路モジュール９の上下厚み寸法より小さく設定してある。
【００１８】
素電池１の外周側面に前記電装品を仮組み付設して、図３の中間組立品１９を得る。電装品は、別に保護カバー２０を備えており、この保護カバー２０は保護回路モジュール９の前面外側に装着される。詳しくは、保護回路モジュール９の左右両端の接続リード１３・１４に、左側の短いリード線１２と右側の長いリード線１１とをそれぞれスポット溶接し、さらに長いリード線１１の後端にポリスイッチ１０の接続リード１７をスポット溶接して、電装品をひとつながりにする。
【００１９】
次に、短いリード線１２を封口板６に絶縁性の両面テープを介して貼り付けたのち、短いリード線１２を正極端子７にスポット溶接する。同様に、長いリード線１１を絶縁性の両面テープを介して素電池１の左横側面に貼り付け、さらにポリスイッチ１０を素電池１の後側面に絶縁性の両面テープを介して貼り付け、その貼着面を外装缶５にスポット溶接する。
【００２０】
保護カバー２０は左右方向に長い帯板状のプラスチック成形品からなり、図２に示すごとく、保護回路モジュール９の正負の外部出力端子３・４に対応する窓口２１・２２を貫通状に設けてある。外部出力端子３・４が各窓口２１・２２に嵌り込む状態で、保護カバー２０を保護回路モジュール９の外側前面に貼り付けることにより中間組立品１９をつくる。
【００２１】
（実施例１）  図４および図５は中間組立品１９に樹脂モールド２を成形する金型の実施例１を示す。この成形金型は、第１金型（固定金型）２４と、第２金型（可動金型）２５とを含み、両金型２４・２５の内部に形成したキャビティ２６に素電池１を位置決め装着したのち、キャビティ２６に樹脂注入ゲート２７から溶融樹脂を注入する。成形金型には、溶融樹脂が供給されるスプルー２８と、このスプルー２８と樹脂注入ゲート２７とを接続するランナ２９とが設けられており、溶融樹脂はスプルー２８、ランナ２９、樹脂注入ゲート２７を介してキャビティ２６に流れる。
【００２２】
樹脂注入ゲート２７は、キャビティ２６にセットした素電池１の後側面の中央に対向する位置に配されている。樹脂注入ゲート２７からキャビティ２６内への溶融樹脂の注入圧力は、注入速度の点からは高い方がよいが、過度に高いと素電池１の破損を招くため、１〜１０ＭＰａ、より好ましくは、１〜５ＭＰａの範囲に設定する。前記溶融樹脂の温度は２００℃程度に設定する。
【００２３】
第１金型２４のキャビティ２６に中間組立品１９を装着した状態においては、図４に示すごとく保護カバー２０の前方外面がキャビティ２６の内壁面の前面部分に近接対向している。この際、素電池１は、キャビティ２６内に設けたピン３０で左右横側面および後側面が位置決めされるが、ピン３０と素電池１との間に僅かな隙間が存在し、また保護カバー２０の外側前面とこれに対向するキャビティ２６の内壁面との間にもわずかに隙間が存在している。
【００２４】
樹脂注入ゲート２７から溶融樹脂を素電池１の後ろ側に注入すると、溶融樹脂の注入圧力で中間組立品１９の全体が前方に向けて押され、場合によっては押し動かされる。これで保護カバー２０の外側前面がキャビティ２６の内壁面に密着状に押し付けられて、中間組立品１９がキャビティ２６内において遊動不能に位置決め保持される。この状態において、溶融樹脂は素電池１の後側方の隙間から左右側方の隙間に流れ込み、溶融樹脂の一部が最終的に保護カバー２０の左右端部の外側にまで回り込む。
【００２５】
保護カバー２０の外側前面はキャビティ２６の内壁面に密着しているので、キャビティ２６に中間組立品１９を装着した際に、保護カバー２０の前面とキャビティ２６の内壁面との間に隙間が存在していても、保護カバー２０の窓口２１・２２まわりにまでは溶融樹脂が入り込まない。従って、保護回路モジュール９の正負の外部出力端子３・４を露出させる窓口２１・２２が溶融樹脂すなわち樹脂モールド２で塞がれることを確実に防止できる。
【００２６】
溶融樹脂が固化したのち、第２金型２５を第１金型２４から分離し、さらに素電池１を第２金型２５から突き出し操作することにより、素電池１の外周側面に電装品が樹脂モールド２で一体化された図１の製品電池パックＰを得た。
【００２７】
（実施例２）  図６ないし図８は実施例１の保護カバー２０を省略した本発明の実施例２を示しており、キャビティ２６の内壁面に、中間組立品１９の外部出力端子３・４の前面外側を直接に受ける突部３１・３１が形成されている。具体的には該当の突部３１・３１が金型２４・２５に出退自在に設けた中子で構成されている。
【００２８】
この実施例２では、樹脂注入ゲート２７から溶融樹脂が素電池１の後ろ側に注入されると、溶融樹脂の注入圧力で中間組立品１９の全体を前方側に押し動かし、正負の外部出力端子３・４の外側前面が突部３１・３１の突端面に密着状に押し付けられ、この状態で溶融樹脂がキャビティ２６に充填されて樹脂モールド２が成形される。保護回路モジュール９の前面とこれに対向するキャビティ２６の内壁面との間にも溶融樹脂が回り込み、金型から取り出した製品電池パックＰには、図８に示すごとく前記突部３１・３１が存在していた部位に外部出力端子３・４が外部に臨む窓口が形成されたものとなる。なお、その他の点は実施例１と同じであるので、同じ部材には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００２９】
（実施例３）  図９は本発明の実施例３を示す。この実施例３の金型では、実施例１のゲート（第１ゲート）２７に加え、更に素電池１の左右横側方に臨む第２ゲート３４・３４をそれぞれ配置する。
【００３０】
第２ゲート３４・３４は、左右の第２ランナ３５・３５を介して実施例１のランナ（第１ランナ）２９に通じており、溶融樹脂はスプルー２８、第１ランナ２９および第２ランナ３５を介して各第２ゲート３４へも流れる。
【００３１】
実施例３では、スプルー２８からの溶融樹脂が第１ゲート２７へ到達した時点において、各第２ゲート３４へはまだ到達していない。従って、先に第１ゲート２７から素電池１の後ろ側に溶融樹脂が注入され、この注入圧力で素電池１が前方に向けて押される。これにより、先の実施例１と同じ要領で保護カバー２０の外側前面がキャビティ２６の前壁に密着状に押し付けられる。この状態において、溶融樹脂は、素電池１の後方の隙間から左右側方の隙間に流れ込むとともに、各第２ゲート３４からも素電池１の左右側方の隙間に流れ込む。
【００３２】
実施例３では、左右に第２ゲート３４・３４を配置した分だけ、溶融樹脂が素電池１の左右横側方へ迅速、かつバランスよく流入し、成形精度および成形サイクルを高めることができる。その他の構成は実施例１と同じであるから同一部材には同一符号を付してその説明を省略する。
【００３３】
（実施例４）  図１０および図１１は本発明の実施例４を示しており、樹脂モールド２が素電池１の外周側面のうち、前後側面および右横側面を覆うコ字状に成形されている。この場合の樹脂注入ゲート２７は、素電池１の右横側面に臨むよう配置する。ここでの樹脂注入ゲート２７は、素電池１の後方側への距離が素電池１の前方側への距離よりも短くなる位置に設定する。他は実施例１と同じであるので、同じ部材に同じ符号を付して説明を省略する。
【００３４】
実施例４では、樹脂注入ゲート２７からの溶融樹脂は素電池１の後ろ側と前側とに分かれて流入する。この際、溶融樹脂は先に素電池１の後ろ側に到達し、この際の注入圧力で中間組立品１９を前方側に向けて押し動かす。これにより、保護カバー２０の外側前面がキャビティ２６の前壁に密着状に押し付けられる。この状態において、更なる溶融樹脂が、遅れて素電池１の前側方にも流れて素電池１の前後および右側方を覆うことになる。これによれば、樹脂注入ゲート２７からの溶融樹脂が、素電池１の後ろ側と前側とに迅速に行き渡って、成形サイクルの短縮化を図れる。
【００３５】
先の保護回路は実施例で説明した機能を持つものに限定されず、電池パックの用途に応じて必要な回路に構成することができる。例えばリード線１１・１２は、線状の導線であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】電池パックの斜視図
【図２】素電池と電装品との分解斜視図
【図３】中間組立品の斜視図
【図４】実施例１の金型構造を示す横断平面図
【図５】実施例１の金型構造を示す縦断側面図
【図６】実施例２の金型構造を示す要部の横断平面図
【図７】実施例２の金型構造を示す要部の縦断側面図
【図８】実施例２の電池パックの斜視図
【図９】実施例３の金型構造を示す横断平面図
【図１０】実施例４の金型構造を示す横断平面図
【図１１】実施例４の電池パックの斜視図
【符号の説明】
１  素電池
２  樹脂モールド
３  正極側の外部出力端子
４  負極側の外部出力端子
９  保護回路モジュール
１９  中間組立品
２０  保護カバー
２１・２２  窓口
２４  第１金型
２５  第２金型
２６  キャビティ
２７  樹脂注入ゲート
【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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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