(57)【要約】【課題】素電池の外周側面に電装品を仮組みした中間組立品をつくり、成形金型内に中間組立品を位置決め突起で位置決め装着し、素電池の外周側面に電装品を樹脂モールドで一体化する電池パックの製造方法において、仕上がった樹脂モールドの外周面に、位置決め突起による凹みが露出状態で生じないようにする。【解決手段】成形金型２２の下型２２ａの内底面に、複数の位置決め突起２４を設けておく。キャビティ２３に中間組立品１７を装着したとき、各位置決め突起２４の内側面２５を中間組立品１７の外周側面に接触させて中間組立品１７の位置決めを図る。次に、キャビティ２３に溶融樹脂を注入したとき、各位置決め突起２４と、中間組立品１７の外周側面に対向するキャビティ２３の周側面との間の隙間２６に、溶融樹脂が回り込むようにする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
角箱状の素電池を成形金型のキャビティに装着し、前記キャビティに溶融樹脂を充填して前記素電池の少なくとも外周側面に樹脂モールドを一体成形する電池パックの製造方法において、
前記成形金型には、前記素電池の上下面に臨む前記キャビティの上下面の少なくとも一方に、複数の位置決め突起を設けておき、
前記キャビティに前記素電池を装着したとき、前記各位置決め突起の内側面が前記素電池の外周側面に接触して前記素電池の位置決めを図り、
前記キャビティに溶融樹脂を注入したとき、前記各位置決め突起と前記素電池の外周側面に対向する前記キャビティの周側面との間の隙間に溶融樹脂が回り込む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】
角箱状の素電池の外周側面に電装品を仮組み付設した中間組立品をつくり、成形金型のキャビティに中間組立品を装着し、前記キャビティに溶融樹脂を充填して、前記素電池の外周側面に前記電装品を樹脂モールドで一体化する電池パックの製造方法において、
成形金型には、前記中間組立品の上下面に臨む前記キャビティの上下面の少なくとも一方に、複数の位置決め突起を設けておき、
前記キャビティに前記中間組立品を装着したとき、前記各位置決め突起の内側面が前記中間組立品の外周側面に接触して前記中間組立品の位置決めを図り、
前記キャビティに溶融樹脂を注入したとき、前記各位置決め突起と前記中間組立品の外周側面に対向する前記キャビティの周側面との間の隙間に溶融樹脂が回り込むことを特徴とする電池パックの製造方法。
【請求項３】
前記成形金型から取り出した電池パックの扁平な上下面に、絶縁材を被覆し、各位置決め突起の存在箇所において前記樹脂モールドに生じた抜き穴を前記絶縁材で塞いでいる請求項１または２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、角箱状の素電池を金型のキャビティに装着し、キャビティに溶融樹脂を注入して素電池の外周側面に樹脂モールドを一体成形す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１−３では、素電池に電装品が仮組み付設された中間組立品をつくり、この中間組立品を成形金型のキャビティに装着し、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に電装品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。
【０００３】
そこでは、図１０に示すごとく成形金型２２に中間組立品１７の外周側面に接触作用する複数の位置決め突起２４を設けておき、成形金型２２のキャビティ２３に中間組立品１７を位置決め突起２４で位置決め装着している。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００３−１７０２２号公報（段落番号００２８−００３０、図９−１２）
【特許文献２】
特開２００３−７７４３４号公報（段落番号００３０−００３２、図９−１０）
【特許文献３】
特開２００３−７７４３６号公報（段落番号００２５、図８）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図１０に示す従来の位置決め突起２４は、キャビティ２３の周側面につながっていたので、成形金型２２から抜き出した製品電池パックをみたとき、樹脂モールド２に位置決め突起２４による凹みが生じ、該当の凹み部分において電池パックの絶縁性が損われやすかった。該当の凹み部分の存在は、外観上の体裁を悪くし、強度的にも部分的に劣る不利を招いていた。
【０００６】
そこで従来は、樹脂モールドの成形後に電池パックの全体を熱収縮チューブで被覆して絶縁するなどしているが、熱収縮チューブが存在する分だけ電池パックが分厚くなるうえ、熱収縮チューブを電池パックに被せて熱収縮させる工程が増えて電池パックの製造に手間が掛かっていた。
【０００７】
そこで本発明の目的は、位置決め突起による抜き穴が樹脂モールドの外周側面に凹み形成されることがなく、従って電池パックの全体を熱収縮チューブで被覆せずとも、簡単確実に絶縁被覆できる電池パックの製造方法を得ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、これの内容を実施例に従って具体的に説明すると、図１および図２に示すごとく、角箱状の素電池１の外周側面に電装品を仮組み付設した中間組立品１７をつくり、成形金型２２のキャビティ２３に中間組立品１７を装着し、キャビティ２３に溶融樹脂を充填して、素電池１の外周側面に前記電装品を樹脂モールド２で一体化する電池パックの製造方法である。
【０００９】
その成形金型２２には、図５に示すごとく中間組立品１７の上下面に臨むキャビティ２３の上下面の少なくとも一方に、複数の位置決め突起２４を設けておく。しかるときは、キャビティ２３に中間組立品１７を装着したとき、各位置決め突起２４の内側面２５が中間組立品１７の外周側面に接触して中間組立品１７の位置決めを図る。次に、前記キャビティ２３に溶融樹脂を注入すると、各位置決め突起２４と中間組立品１７の外周側面に対向するキャビティ２３の周側面との間の隙間２６に溶融樹脂が回り込むようにしたものである。
【００１０】
電池パックＰの絶縁のために、前記成形金型２２から取り出した電池パックＰの扁平な上下面に、絶縁材２７を被覆し、各位置決め突起２４の存在箇所において前記樹脂モールド２に生じた抜き穴２８を前記絶縁材２７で塞いでいる。ここでの絶縁材２７としては、紙やプラスチックなどで形成されたラベルシートや、絶縁性の塗膜や、印刷インキ層や、合成樹脂層などが該当する。
【００１１】
【発明の作用効果】
本発明方法によれば、成形金型２２のキャビティ２３に中間組立品１７を装着したとき、中間組立品１７の外周側面に位置決め突起２４が接触作用して、キャビティ２３内において中間組立品１７を位置決め保持する。これで素電池１および電装品の少なくとも外周側面が樹脂モールド２で覆われて、素電池１に電装品が一体化される。
【００１２】
その際、成形金型２２における各位置決め突起２４の存在部位に注目すると、各位置決め突起２４と、中間組立品１７の外周側面に対向するキャビティ２３の周側面との間には隙間２６が形成されているので、この隙間２６に溶融樹脂が回り込む。つまり、樹脂モールド２の成形時に溶融樹脂が各位置決め突起２４を包み込んだ状態になる。その結果、成形金型２２を開いて製品・電池パックＰを取り出したとき、樹脂モールド２の内部には各位置決め突起２４の存在痕として抜き穴２８が空洞状に生じる。この抜き穴２８は樹脂モールド２の横外側方からは認められない。従って、樹脂モールド２による絶縁性および強度を有効に図ることができる。
【００１３】
但し、成形金型２２の下型２２ａにのみ前記位置決め突起２４を設けたとき、樹脂モールド２には、抜き穴２８の下端が開口状態にある。位置決め突起２４の上端が上型２２ｂの内面に達して当接しているときは、抜き穴２８の上端も開口状態になる。そこで、成形金型２２を開いて取り出した製品・電池パックＰの扁平な上下面に絶縁材２７を被覆し、抜き穴２８の開口を塞ぐことにより、更に確実に絶縁被覆できる。これによれば、電池パックＰの全体を熱収縮チューブなどで被覆する従来形態とは異なり、電池パックＰの上下厚みなどを小さくでき、また電池パックの製造の手間を軽減できて安価に量産できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（実施例１）  図２は本発明の実施例１の製造方法で得られる電池パック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。
【００１５】
素電池１は、図３に示すごとく、上下面が実質的に平坦面に形成されており、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なっている。素電池１は、上下厚み寸法が５ｍｍ、前後寸法が４８ｍｍ、左右寸法が３０ｍｍである。
【００１６】
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の熱可塑性樹脂で成形される。
【００１７】
図３において素電池１は、外装缶４の内部に電極体と電解液とを封入した充放電が可能な２次電池、例えばリチウムイオン電池からなり、外装缶４の前面を塞ぐ封口板５の中央に正極端子６を備えている。外装缶４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ーを挟んで渦巻状に巻回し、全体を扁平に押し潰し形成してある。
【００１８】
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７と、素電池１の後面側に配置されるポリスイッチ８とを含み、これら両者７・８および先の正極端子６と保護回路モジュール７とをそれぞれ接続する長短２種のリード線９・１０を備えている。
【００１９】
保護回路モジュール７は、保護回路などを内部に配置した左右方向に長い長方形状になっており、左右両端から後ろ向きに帯状の接続リード１２・１３がそれぞれ導出されている。保護回路モジュール７は、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（ＡＢＳ）樹脂などのプラスチック成形品からなる。
【００２０】
前記接続リード１２・１３は、前記保護回路などに接続されている。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７の前面外側には、正極側の外部出力端子１４と、負極側の外部出力端子１５とが配設されている。
【００２１】
ポリスイッチ８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１６を有する。保護回路モジュール７およびポリスイッチ８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９・１０および接続リード１２・１３・１６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７の上下厚み寸法より小さく設定してある。
【００２２】
上記のようにして素電池１の外周側面に前記電装品を仮組み付設して、図４の中間組立品１７をつくる。電装品は、別に保護カバー１８を備えている。この保護カバー１８は、保護回路モジュール７の前面外側に配置する。保護カバー１８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３に示すごとく、保護回路モジュール７の正負の外部出力端子１４・１５を外部に臨ませるための窓口１９・２０が貫通状に設けられている。外部出力端子１４・１５が各窓口１９・２０にそれぞれ嵌り込む状態で、保護カバー１８を保護回路モジュール７の外側前面に貼り付けることにより中間組立品１７をつくる。
【００２３】
詳しくは、保護回路モジュール７の左右の接続リード１２・１３に、短いリード線１０と長いリード線９とをそれぞれスポット溶接し、さらに長いリード線９の後端にポリスイッチ８の接続リード１６をスポット溶接して、電装品をひとつながりにする。
【００２４】
次に、短いリード線１０を封口板５に絶縁性の両面テープを介して貼り付けたのち、正極端子６にスポット溶接する。同様に、長いリード線９を絶縁性の両面テープを介して素電池１の横側面に貼り付け、さらにポリスイッチ８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４にスポット溶接する。
【００２５】
これにより、前記中間組立品１７が完成する。この中間組立品１７を射出成形装置によってインサート成形することで、素電池１に電装品を樹脂モールド２で一体化する。
【００２６】
図５および図６は、樹脂モールド２を形成するための成形金型２２を示す。この成形金型２２は、下型２２ａと上型２２ｂとを含み、上下型２２ａ・２２ｂを合わせた内部に形成したキャビティ２３に、中間組立品１７が位置決め突起２４で位置決め装着される。
【００２７】
中間組立品１７の下面に臨むキャビティ２３の下面２３ａ、すなわち下型２２ａの内底面には、中間組立品１７の外周側面に接触作用する複数の位置決め突起２４がそれぞれ上向きに突設されている。具体的には、図５に示すごとく中間組立品１７の外周側面の左右面部分に接触作用する位置決め突起２４をそれぞれ前後に２個ずつ設け、中間組立品１７の外周側面の後面部分に接触作用する位置決め突起２４を１個設けてある。
【００２８】
後ろ側の位置決め突起２４の内側面２５は、ポリスイッチ８から外れた左側方において素電池１の後側面に接触する。中間組立品１７の右側方に配置した前後の位置決め突起２４の内側面２５は、それぞれ長いリード線９の外側に接触する。中間組立品１７の左側方に配置した位置決め突起２４の内側面２５は、素電池１の左側面に直に接触する。
【００２９】
左右の位置決め突起２４は、キャビティ２３内における中間組立品１７の左右方向の位置決めを図る。後ろ側の位置決め突起２４は中間組立品１７の後方への移動限界を位置決めする。保護カバー１８の外側前面をキャビティ２３の周側面の前面部分２３ｂに当接させることで、中間組立品１７の前方への移動を位置決め規制している。中間組立品１７の上下面には、キャビティ２３の上下面が密着し、これにて中間組立品１７の上下方向の位置決めが図られる。
【００３０】
各位置決め突起２４は、図５に示すごとく横断平面視で長方形の角形を呈しており、長辺が３〜４ｍｍ、短辺が０．５ｍｍ、突出高さが２．５ｍｍである。各位置決め突起２４は、図６に示すごとく、長辺となる内側面２５が中間組立品１７の外周側面に接触作用する。
【００３１】
各位置決め突起２４の上端内縁は傾斜案内面に形成されており、下型２２ａのキャビティ２３に中間組立品１７を上方から落とし込み装着するとき、該傾斜案内面で中間組立品１７の外側面が位置決め突起２４の内側面２５に接するようガイドされる。
【００３２】
本発明において注目すべきは、各位置決め突起２４と、中間組立品１７の外周側面に対向するキャビティ２３の周側面との間に、溶融樹脂が流動し得る隙間２６が形成されている点にある。この隙間２６の幅寸法は０．５ｍｍに設定した。
【００３３】
樹脂モールド２の成形に際しては、下型２２ａのキャビティ２３に中間組立品１７を位置決め装着したのち、下型２２ａに上型２２ｂを型締めして、キャビティ２３に溶融樹脂を注入する。溶融樹脂の注入圧力は、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℃程度に設定した。
【００３４】
下型２２ａ内に前記中間組立品１７を装着した状態において、中間組立品１７は、キャビティ２３内に前述の要領で位置決めされているので、溶融樹脂の注入で中間組立品１７が前後・左右に位置ズレすることはない。保護カバー１８の外側前面と、キャビティ２３の周側面の前面部分２３ｂとの間にも溶融樹脂が入り込むことはなく、保護回路モジュール７の窓口１９・２０が溶融樹脂で塞がれることがない。
【００３５】
溶融樹脂は前記隙間２６に回り込む。従って、溶融樹脂が固化したのち、電池パックＰを成形金型２２から取り出したとき、樹脂モールド２の外周側面に位置決め突起２４の介在による縦長の凹みが外部に露出する状態で形成されることを阻止し、この凹みを介して素電池１の外装缶４やリード線９などが、電池パックＰの外周側面において外部に露出することを防いでいる。
【００３６】
この後に、図２に示すごとく電池パックＰの扁平な上下面に絶縁シート製のラベルからなる絶縁材２７をそれぞれ貼り付けて、電池パックＰの上下面の全体を絶縁材２７で絶縁被覆する。電池パックＰの樹脂モールド２の内部には、図７に示すごとく、各位置決め突起２４の存在部位において下面が開口する抜き穴２８が空洞状に生じている。この各抜き穴２８は前記絶縁材２７で密閉状に塞がれる。従って、前記抜き穴２８を介して素電池１の外装缶４やリード線９などが外部に露出することはない。
【００３７】
かくして、電池パックＰの外周面の全体が、樹脂モールド２および絶縁材２７・２７で余すところなく全面的に被覆される。
【００３８】
（実施例２）  図８および図９は本発明の実施例２を示しており、これでは樹脂モールド２が素電池１の外周側面のうち、前側面部分、後側面部分および右側面部分を覆うコ字状に成形されている。この場合の位置決め突起２４は、図９に示すごとく中間組立品１７の外周側面の右側面部分と、後側面部分とにそれぞれ１個ずつ配設した。他は実施例１と同じであり、同じ部材には同じ符号を付して説明を省略する。
【００３９】
但し、実施例２では、中間組立品１７の外周側面の左側面部分をキャビティ２３の周側面の左側面部分２３ｃに直に当接させることで左右方向の位置決めを図っている。
【００４０】
本発明は、絶縁のために素電池１の外周側面に樹脂モールド２を直に成形する形態も含む（請求項１）。成形金型２２のキャビティ２３に中間組立品１７を装着して溶融樹脂を注入したとき、溶融樹脂の注入圧で中間組立品１７が前方にズレ動いて中間組立品１７の前面がキャビティ２３の前面部分に密着接当し、これで前後方向の最終的な位置決めを図る形態でもよい。
【００４１】
実施例１において、位置決め突起２４は、少なくとも中間組立品１７の外周側面の左右側面部分にそれぞれ１個ずつ設けられていてもよい。同様に実施例２において、位置決め突起２４は、中間組立品１７の外周側面の右側面部分の前後に２個配してあってもよい。つまり、位置決め突起２４の個数は任意に選択できる。
【００４２】
各位置決め突起２４は、実施例の上型２２ｂ側にも設けることができる。先の絶縁材２７は、ラベルシートに代えて、電池パックＰの上下面に印刷層や塗膜などを施す形態にしてもよい。
【００４３】
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Ｐの用途に応じて必要な回路に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を原理的に説明する概略平面図
【図２】実施例１の電池パックの斜視図
【図３】素電池と電装品との分解斜視図
【図４】中間組立品の斜視図
【図５】実施例１の成形金型に中間組立品を装填した状態での横断平面図
【図６】図５におけるＢ−Ｂ線断面図
【図７】図２におけるＡ−Ａ線断面図
【図８】実施例２の電池パックの斜視図
【図９】実施例２の成形金型に中間組立品を装填した状態での横断平面図
【図１０】従来公知例を原理的に説明する概略平面図
【符号の説明】
１  素電池
２  樹脂モールド
１４・１５  外部出力端子
１７  中間組立品
１８  保護カバー
２２  成形金型
２２ａ  下型
２２ｂ  上型
２３  キャビティ
２４  位置決め突起
２５  位置決め突起の内側面
２６  隙間
２７  絶縁材
２８  抜き穴
Ｐ  電池パック
【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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