(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リチウムイオン二次電池の天面部に保護回路基板を含む電池保護用素子を配置してなる電池パックであって、
前記保護回路基板はモールド樹脂によって封止され、
前記モールド樹脂は前記保護回路基板を封止するだけでなく前記リチウムイオン二次電池の天面の凹凸に合わせる形状に成形され、
前記モールド樹脂の外形面の少なくとも一部が前記リチウムイオン二次電池の前記天面の凹凸部分に嵌め合わされたことを特徴とする電池パック。
【請求項２】
前記保護回路基板には外部端子が接続され前記モールド樹脂で封止されたことを特徴とする請求項１記載の電池パック。
【請求項３】
リチウムイオン二次電池の天面部に保護回路基板を含む電池保護用素子を配置してなる電池パックの製造方法であって、
前記保護回路基板を封止するためのモールド樹脂を前記リチウムイオン二次電池の天面の凹凸形状に合わせるように成形する工程と、
前記モールド樹脂を前記リチウムイオン二次電池の天面の凹凸形状に嵌め合す工程と、
を有することを特徴とする電池パックの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池天面に過放電や過充電などを防止するための電池保護用素子を集中させながら、外形寸法精度と信頼性を両立した電池パック及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池に過放電や過充電を防止するための保護回路基板や二次保護素子を加えてなる電池パックは、携帯電話機、デジタルカメラなどの電子機器に広く用いられている。
【０００３】
近年、電池パックの小型化の要求は強く、それを可能にする保護回路基板や二次保護素子の配置としては、リチウムイオン二次電池の天面、側面、底面などに配置する様々な構成が考えられている。
【０００４】
特にリチウムイオン二次電池の電池パックの天面部に保護回路基板や二次保護素子を集中的に実装した構成は、電池パックの幅寸法及び厚み寸法を最小にできる構成である。
【０００５】
図３は、リチウムイオン二次電池の天面に保護回路基板や二次保護素子を集中的に実装した電池パック全体の外観を示す斜視図である。このように、電池パックの天面部に保護回路基板（ＦＥＴやＩＣなどを含み、基板上に形成された保護回路）や二次保護素子（ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient)素子、温度ヒューズ、バイメタル素子などであり、保護回路基板による一次保護を補助するための素子）などが集中的に配置されている。
【０００６】
一般に、リチウムイオン二次電池の天面に保護回路基板や二次保護素子を集中的に実装する構成には、二種類の方法が知られている。
【０００７】
ひとつは、リチウムイオン二次電池と、保護回路基板、二次保護素子とを組立後、低温成形樹脂１４で電池パックの上端面をモールドする方法である。たとえば、特許文献１、特許文献２に同様な技術が開示されている。
【０００８】
図４にリチウムイオン二次電池１１と、保護回路基板１２、二次保護素子１５とを組立後、低温成形樹脂１４で電池パックの上端面をモールドする方法の一例（従来例１）を斜視断面図で示す。同図のように、低温成形樹脂１４は保護回路基板１２の封止樹脂１３とリチウムイオン二次電池１１の間に入り込んでいる。
【０００９】
この場合、溶解した低温成形樹脂１４がリチウムイオン二次電池１１や保護回路基板１２、二次保護素子１５に接触するため、それらの特性を変化させてしまう可能性がある。
【００１０】
もうひとつは、リチウムイオン二次電池と、保護回路基板、二次保護素子との間に樹脂成形の構造部品を積上げて構成する方法である。
【００１１】
図５にリチウムイオン二次電池１１と、保護回路基板１２、二次保護素子１５との間に構造部品（スペーサ１６）を積上げて構成する方法の例（従来例２）を斜視断面図で示す。
【００１２】
この場合、電池パックの長さ方向を構成する構造部品（スペーサ１６）が必要であり、すなわち、保護回路基板などを位置決めするためのスペーサ１６が必要であり、その結果、電池パック長さの寸法精度を維持することが困難であった。
【００１３】
【特許文献１】特許第３７３７３９２号公報
【特許文献２】特許第３６１４７６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
すでに一部説明したように、従来の方法により、リチウムイオン二次電池と保護回路基板及び二次保護素子を組立後、電池パックの上端面を覆うように低温成形樹脂でモールドする場合、溶解した樹脂がリチウムイオン二次電池や保護回路基板、二次保護素子に接触する。
【００１５】
そうすると、リチウムイオン二次電池や保護回路基板、二次保護素子に過度の熱が加わった場合には、特性が変化する可能性があり、電池パックの性能や信頼性を低下させてしまう危険性があった。
【００１６】
他方、リチウムイオン二次電池と保護回路基板、二次保護素子との間に樹脂成形構造品を積上げた構成の場合、電池パックの長さ方向を構成する部品点数が多くなり、その結果電池パック長さの寸法精度を維持することが困難であった。
【００１７】
従って本発明の目的は、前記の双方の問題点を解決し、リチウムイオン二次電池の天面に保護回路基板や二次保護素子を集中的に実装した電池パックを実現するための構造を提供することである。
【００１８】
すなわち、本発明の課題は、リチウムイオン二次電池の天面部に過放電や過充電などを防止するための電池保護用素子を集中させながら、外形寸法精度と信頼性を両立した電池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】
【００１９】
本発明は、リチウムイオン二次電池の天面に保護回路基板や二次保護素子を集中的に実装した構成において、保護回路基板の樹脂封止部分の形状をリチウムイオン二次電池の天面に合わせて成形し、リチウムイオン二次電池と保護回路基板の樹脂封止部分との間の構成部品（構造部品）を削除することで、小型化を図った電池パック及びその製造方法である。
【００２０】
すなわち、本発明の電池パックは、リチウムイオン二次電池の天面に保護回路基板を含む電池保護用素子を配置してなる電池パックであって、前記保護回路基板はモールド樹脂によって封止され、前記モールド樹脂は前記保護回路基板を封止するだけでなく前記リチウムイオン二次電池での天面の凹凸に合わせる形状に成形され、前記モールド樹脂の外形面の少なくとも一部が前記リチウムイオン二次電池の前記端面の凹凸部分に嵌め合わされたことを特徴とする。
【００２１】
前記保護回路基板には外部端子が接続され前記モールド樹脂で封止されるとよい。
【００２２】
また、本発明の電池パックの製造方法は、リチウムイオン二次電池の天面にモールド樹脂で封止された保護回路基板を含む電池保護用素子を配置してなる電池パックの製造方法であって、前記保護回路基板のモールド樹脂を前記リチウムイオン二次電池の天面の凹凸形状に合わせるように成形する工程を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明による電池パックの構造は、製造工程において、電池パックの上端開口部に樹脂の蓋を形成する際に、リチウムイオン二次電池や保護回路基板、二次保護素子に溶解した低温成形樹脂が接触しないので、リチウムイオン二次電池や保護回路基板、二次保護素子は熱の影響を受けない。
【００２４】
また、電池パックの長さ方向を構成する構造部品を削除することにより、小型化が可能であるだけでなく、電池パックの長さの寸法精度を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の実施の形態での電池パックの基本的な構成は、リチウムイオン二次電池と、二次保護素子と、樹脂封止部分（モールド樹脂）が成形された保護回路基板とからなる。
【００２６】
従来、保護回路基板の樹脂封止部分はディッピングで形成されており、意図した形状に高精度で形成することは困難であったが、本実施の形態ではトランスファーモールドで成形する方法で意図した形状に且つ高精度で形成する。
【００２７】
図１は、本発明に係る電池パック天面部の斜視断面図である。すなわち、保護回路基板の樹脂封止部分の形状を成形し、リチウムイオン二次電池と保護回路基板の樹脂封止部分との間の構成部品を削除した電池パックの天面部を示す図である。同図のように、保護回路基板１２は封止樹脂１３により、封止されているが、このとき封止樹脂１３の下面はリチウムイオン二次電池の天面の凹凸形状に嵌め合わせることができるように成形する。
【００２８】
また、絶縁樹脂１８で互いに絶縁された外部端子１７は、保護回路基板１２に接続すると共に封止樹脂１３によって封止する。次に、保護回路基板１２などを封止した成形体をリチウムイオン二次電池の天面に直に接続した後、電池パック上端面にできた開口部に蓋をするようにカバー１９（ポリカーボネートなどの樹脂成形品）を装着することで、本実施の形態の電池パックを得る。  
【実施例】
【００２９】
さらに実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。ここでは、リチウムイオン二次電池の天面に保護回路基板や二次保護素子を集中的に実装した、長さ４７ｍｍ、幅３３ｍｍ、厚さ５ｍｍの電池パックの例を示す。
【００３０】
この電池パックの構造は実施の形態で説明した図１の構造と同様である。また、リチウムイオン二次電池の作製は公知の方法に従って行う。
【００３１】
本実施例では、保護回路基板１２（図１）の封止樹脂１３をトランスファーモールドにより、リチウムイオン二次電池１１天面の凹凸形状に合った形に成形し、リチウムイオン二次電池の天面に接着する。その成形体（モールド体）を図２に示す。図２（ａ）は成形体全体の斜視図であり、図２（ｂ）はその斜視断面図である。図２のように封止樹脂１３は保護回路基板１２だけでなく、反対側の外部電極端子部（絶縁樹脂１８で互いに絶縁された外部端子１７）の周囲も一体に封止する。なお、外部端子１７は本実施例では正負の電極端子と温度測定用サーミスタ端子とＩＤ端子（誤使用防止のための真正品か否かの判定用端子）との４つからなり、絶縁樹脂１８により互いに絶縁されている。
【００３２】
このように成形体を電池パック上部に組み付けた後、電池パックの上端の両側の開口部に蓋をするようにカバー１９（樹脂成形品）を装着する。この製造工程においては、リチウムイオン二次電池の天面は、従来例とは異なり、溶解した低温成形樹脂が接触しないので、リチウムイオン二次電池は熱の影響をほとんど受けず、電池セルが損傷することはない。また、保護回路基板の素子や二次保護素子に対する熱の影響もない。
【００３３】
さらに、電池パックの長さ方向を構成する構造部品（スペーサ１６）を使用していないので、そのバラツキを排除でき電池パックの長さの寸法精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る電池パック天面部の斜視断面図。
【図２】本発明に係る保護回路基板の成形体を示し、図２（ａ）はその全体の斜視図、図２（ｂ）はその斜視断面図。
【図３】リチウムイオン二次電池の天面に電池保護用素子を集中的に配置した電池パックの全体外観を示す斜視図。
【図４】従来例１による低温成形樹脂で上端面をモールドした電池パックの天面部の斜視断面図。
【図５】従来例２によるスペーサを積上げて構成した電池パックの天面部の斜視断面図。
【符号の説明】
【００３５】
１１    リチウムイオン二次電池
１２    保護回路基板
１３    封止樹脂
１４    低温成形樹脂
１５    二次保護素子
１６    スペーサ
１７    外部端子
１８    絶縁樹脂
１９    カバー
【図１】
0005187726.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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