(57)【要約】【課題】保護回路基板の被覆部分と安全弁部分とを合成樹脂で被覆する際の合成樹脂の充填不足を防止することができる電池パック及び電池パックの製造方法を提供する。【解決手段】電池１の安全弁８付近に保護回路基板１０が配置され、保護回路基板１０の被覆部分と安全弁８部分とが合成樹脂で被覆されている電池パックにおいて、安全弁８部分を第１合成樹脂で被覆し、保護回路基板１０の被覆部分及び第１合成樹脂を該第１合成樹脂よりも高融点の第２合成樹脂で被覆する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池の安全弁付近に保護回路基板が配置され、保護回路基板の被覆部分と安全弁部分とが合成樹脂で被覆されている電池パックにおいて、
前記安全弁部分は第１合成樹脂で被覆され、前記保護回路基板の被覆部分及び前記第１合成樹脂は該第１合成樹脂よりも高融点の第２合成樹脂で被覆されていることを特徴とする電池パック。
【請求項２】
電池の安全弁付近に保護回路基板が配置され、保護回路基板の被覆部分と安全弁部分とが合成樹脂で被覆されている電池パックにおいて、
前記保護回路基板の被覆部分の一部及び前記安全弁部分は第１合成樹脂で被覆され、保護回路基板の被覆部分の他部及び前記第１合成樹脂は該第１合成樹脂よりも高融点の第２合成樹脂で被覆されていることを特徴とする電池パック。
【請求項３】
電池の安全弁付近に保護回路基板が配置され、安全弁部分と保護回路基板の被覆部分とが合成樹脂で被覆されている電池パックの製造方法において、
前記安全弁部分を第１合成樹脂で被覆する工程と、
前記保護回路基板の被覆部分及び前記第１合成樹脂を該第１合成樹脂よりも高融点の第２合成樹脂で被覆する工程と
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、電池の安全弁付近に保護回路基板が配置され、保護回路基板の被覆部分と安全弁部分とが合成樹脂で被覆されている電池パック及び電池パックの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池としてリチウムイオン電池が広く用いられている。リチウムイオン電池は、仕様を超えて過充電されたり、仕様を超えて加熱された場合、内部でガスが発生することがあり、生じたガスを電池外へ放出するための安全弁が設けられている。また、電池は保護回路基板と接続されている。電池及び保護回路基板は、外装ケースに収容される場合もあるが、近年では電池パックの小型化が要求されており、例えば保護回路基板をポリアミド樹脂などの合成樹脂で被覆して電池に固定し、外装シートを巻着することで小型化した電池パックもある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図７は保護回路基板が接続された電池の例を示す図であり、図８は樹脂成形に用いる金型の例を示す図であり、図９は保護回路基板が合成樹脂で被覆された電池の例を示す図である。図７に示すように、電池１は直方体形状であり、上面に負極端子９及び安全弁８が設けられている。また、安全弁８は、合成樹脂を射出成形する際に破損しないように、遮蔽シート２２によって保護されている。保護回路基板１０は、裏面に回路チップ１６が実装されており、表面に正負極端子１４ａ及び検査用端子１４ｂが設けられている。また、保護回路基板１０の側面には突起１２が設けられている。保護回路基板１０は、負極リード１８ａ及び正極リード１８ｂによって電池１に接続されている。なお、負極リード１８ａにはＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）素子２０が接続されている。
【０００４】
図８に示すように、下金型６０、上金型６２、及び横金型６４を用いて、保護回路基板１０及び電池１の上面側を合成樹脂で被覆する。ここで、下金型６０及び上金型６２には保護回路基板１０の突起１２を支持するリブ６８が設けられており、電池１の上面及び保護回路基板１０を囲い込む。また、下金型６０及び上金型６２には樹脂ゲート７０が設けられている。樹脂ゲート７０から合成樹脂を充填することにより、図９に示すように、保護回路基板１０及び電池１の上面が合成樹脂７２で被覆される。ただし、保護回路基板１０は、横金型６４により、正負極端子１４ａ部分及び検査用端子１４ｂ部分を除いて被覆される。
【特許文献１】特開２００４−３０３６２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、保護回路基板１０及び電池１の上面が合成樹脂７２で被覆される際に、樹脂の射出圧力により安全弁８が破損して電池内部に樹脂が流れ込むおそれがあるので、安全弁８上部に両面テープなどで遮蔽シート２２を固定している。遮蔽シート２２は、耐圧強度及び耐熱強度が必要であり、また、安全弁８を保護するために位置ズレが生じないないように貼着する必要がある。そのため、遮蔽シート２２及び両面テープなどの開発・製作及び取付の手間によりコストが増加するという問題がある。
【０００６】
また、保護回路基板１０の正負極端子１４ａ部分及び検査用端子１４ｂ部分を除いて合成樹脂７２で被覆する際、正負極端子１４ａの窓部分は幅が狭く、合成樹脂の充填不足が生じ易い。充填不足を防止するためには、合成樹脂の射出圧力を増加させれば良いが、遮蔽シート２２の耐圧以上にすることはできず、充填不足の防止が困難という問題がある。
【０００７】
さらに、合成樹脂７２で被覆する際に保護回路基板１０の突起１２をリブ６８で支持しているため、被覆後の合成樹脂７２の外観にリブの跡７４が残るという問題がある。また、保護回路基板１０の突起１２が外部から見えるという問題もある。
【０００８】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、電池の安全弁部分を第１合成樹脂で被覆し、保護回路基板の被覆部分及び第１合成樹脂を該第１合成樹脂よりも高融点の第２合成樹脂で被覆したことにより、合成樹脂の充填不足を防止することができる電池パック及び電池パックの製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、保護回路基板の被覆部分の一部及び安全弁部分を第１合成樹脂で被覆し、保護回路基板の被覆部分の他部及び第１合成樹脂を該第１合成樹脂よりも高融点の第２合成樹脂で被覆したことにより、合成樹脂部分の外観を良好にすることができる電池パックを提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１発明に係る電池パックは、電池の安全弁付近に保護回路基板が配置され、保護回路基板の被覆部分と安全弁部分とが合成樹脂で被覆されている電池パックにおいて、前記安全弁部分は第１合成樹脂で被覆され、前記保護回路基板の被覆部分及び前記第１合成樹脂は該第１合成樹脂よりも高融点の第２合成樹脂で被覆されていることを特徴とする。
【００１１】
第２発明に係る電池パックは、電池の安全弁付近に保護回路基板が配置され、保護回路基板の被覆部分と安全弁部分とが合成樹脂で被覆されている電池パックにおいて、前記保護回路基板の被覆部分の一部及び前記安全弁部分は第１合成樹脂で被覆され、保護回路基板の被覆部分の他部及び前記第１合成樹脂は該第１合成樹脂よりも高融点の第２合成樹脂で被覆されていることを特徴とする。
【００１２】
第３発明に係る電池パックの製造方法は、電池の安全弁付近に保護回路基板が配置され、安全弁部分と保護回路基板の被覆部分とが合成樹脂で被覆されている電池パックの製造方法において、前記安全弁部分を第１合成樹脂で被覆する工程と、前記保護回路基板の被覆部分及び前記第１合成樹脂を該第１合成樹脂よりも高融点の第２合成樹脂で被覆する工程とを有することを特徴とする。
【００１３】
第１、第３発明においては、電池の安全弁部分を第１合成樹脂で被覆し、保護回路基板の被覆部分及び第１合成樹脂を該第１合成樹脂よりも高融点の第２合成樹脂で被覆しており、安全弁部分は低融点（低粘度）の合成樹脂で被覆されるため、安全弁部分の被覆を低圧力・低温度で行うことができ、被覆時の安全弁の破損を防止したり、安全弁を保護する遮蔽板を用いずに被覆を行うことが可能となる。また、安全弁部分は第１合成樹脂で被覆されているため、第２合成樹脂の被覆は高圧力で行うことが可能になり、樹脂成形時の充填不足を防止することができる。
【００１４】
第２発明においては、保護回路基板の被覆部分の一部及び安全弁部分を第１合成樹脂で被覆し、保護回路基板の被覆部分の他部及び第１合成樹脂を該第１合成樹脂よりも高融点の第２合成樹脂で被覆しており、保護回路基板の被覆部分の一部を先に第１合成樹脂で被覆するため、第２合成樹脂で被覆する前に保護回路基板を第１合成樹脂で略式固定することができる。そのため、第２合成樹脂で保護回路基板の被覆部分の他部を被覆する際に、リブなどで保護回路基板を支持する必要はなく、第２合成樹脂の外観からリブ穴をなくすことができる。また、第２合成樹脂の外観から、リブで支持される保護回路基板端部の露出をなくすことができる。
【発明の効果】
【００１５】
第１、第３発明によれば、合成樹脂の充填不足を防止することができる。また、被覆時の安全弁の破損を防止したり、安全弁を保護する遮蔽板を用いずに被覆を行うことが可能になる。
【００１６】
第２発明によれば、合成樹脂部分の外観を良好にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
図１は本発明に係る電池パックの分解斜視図である。電池パックは電池１及び保護回路基板１０を備えている。電池１は、銅集電体に負極合剤を塗布してなる負極板及びアルミ集電体に正極合剤を塗布してなる正極板がセパレータを介して巻回された扁平巻状の発電素子２と、非水電解液とを電池ケース６に収容してなるものである。電池ケース６は、底及び側壁を有し、開口部には安全弁８及び負極端子９を備えたケース蓋７がレーザー溶接によって取り付けられている。また、負極端子９は負極板と接続され、正極板は電池ケース６の内面と接続されている。
【００１８】
保護回路基板１０は、裏面に回路チップ（１６）が実装されており、表面には正負極端子１４ａ及び検査用端子１４ｂが設けられており、ケース蓋７の上側に接続及び配置される。また、保護回路基板１０の側面には、突起１２が設けられている。図２は保護回路基板が接続された電池の例を示す図である。保護回路基板１０は、負極リード１８ａと正極リード１８ｂ及びＰＴＣ素子２０とによって電池１と接続される。また、ケース蓋７の安全弁８上部には遮蔽シート２２が両面テープ等で貼着されている。
【００１９】
本発明では、安全弁８（遮蔽シート２２）を低融点（低粘度）の例えばＰＰ（ポリプロピレン）又はＰＥ（ポリエチレン）などの第１合成樹脂で被覆し、保護回路基板１０の被覆部分及び第１合成樹脂を高融点（高強度）の例えばポリアミド樹脂などの第２合成樹脂で被覆する。ここで、保護回路基板１０の被覆部分は、正負極端子１４ａ部分及び検査用端子１４ｂ部分を除いた部分である。また、本実施の形態では、第１合成樹脂による被覆時に、保護回路基板１０の被覆部分の一部を被覆し、保護回路基板１０を電池１に略式固定する。
【００２０】
図３は第１合成樹脂による被覆に用いる第１金型の例を示す図であり、図４は第１合成樹脂で安全弁８（遮蔽シート２２）が被覆された電池の例を示す図である。第１下金型３０、第１上金型３２、及び第１横金型３４を用いて、主に保護回路基板１０とケース蓋７との間を第１合成樹脂で被覆する。ここで、第１下金型３０及び第１上金型３２には保護回路基板１０の突起１２を支持するリブ３６が設けられており、ケース蓋７及び保護回路基板１０を囲い込む。また、第１下金型３０及び第１上金型３２には樹脂ゲート３８が設けられている。
【００２１】
樹脂ゲート３８から第１合成樹脂を充填することにより、図４に示すように、保護回路基板１０とケース蓋７との間が第１合成樹脂４０で被覆される。よって、安全弁８（遮蔽シート２２）は第１合成樹脂４０で被覆され、保護回路基板１０は第１合成樹脂４０で電池１に略式固定される。その際、第１合成樹脂４０は低融点であるため、低圧力・低温度で射出成形を行うことができ、遮蔽シート２２の耐圧・耐熱は従来よりも低くすることができる。耐圧強度が低くてもよいため、ＰＣ（ポリカーボネート）成形品、ガラスエポキシなどの高強度の材料から、ＰＣシートなどの安価な材料への変更が可能となる。また、成形温度が低くなるため、ＰＣ、ガラスエポキシなどの耐熱性を有する材料から、ＰＥシートなど耐熱性の低い材料への変更が可能となる。
【００２２】
また、第１合成樹脂４０はケース蓋７の全面を被覆しておらず、ケース蓋７の外縁から第１合成樹脂４０までは所定間隔空けてある。さらに、第１横金型３４により、保護回路基板１０の表面は第１合成樹脂４０で被覆されておらず、保護回路基板１０の突起１２が第１合成樹脂４０から露出している。また、第１合成樹脂４０には、リブ跡３７が残っている。
【００２３】
図５は第２合成樹脂による被覆に用いる第２金型の例を示す図であり、図６は第２合成樹脂で保護回路基板１０の被覆部分及び第１合成樹脂４０が被覆された電池の例を示す図である。第２下金型４２、第２上金型４４、及び第２横金型４６を用いて、主に保護回路基板１０の表面の被覆部分と第１合成樹脂４０とを第２合成樹脂５０で被覆する。第２下金型４２及び第２上金型４４には樹脂ゲート４８が設けられており、ケース蓋７及び第１合成樹脂４０を囲い込む。ここで、保護回路基板１０は第１合成樹脂４０によって電池１に固定されているため、支持用のリブは不要である。
【００２４】
樹脂ゲート４８から第２合成樹脂５０を充填することにより、図６に示すように、保護回路基板１０の被覆部分及び第１合成樹脂４０が第２合成樹脂５０で被覆される。ただし、保護回路基板１０は、第２横金型４６により、正負極端子１４ａ部分及び検査用端子１４ｂ部分を除いて被覆され、正負極端子１４ａ用の窓及び検査用端子１４ｂ用の窓が第２合成樹脂５０で形成される。その際、安全弁８（遮蔽シート２２）は第１合成樹脂４０で被覆されているため、高圧力・高温度で射出成形を行うことができ、充填不足を防止できる。例えば、保護回路基板１０の正負極端子１４ａ用の窓の間の充填不足を防止できる。また、第１合成樹脂４０は第２合成樹脂５０で被覆されているため、第１合成樹脂４０のリブ跡３７及び保護回路基板１０の突起１２も第２合成樹脂５０で被覆され、外部から見えなくなり、従来よりも外観が良くなる。
【００２５】
上述した実施の形態においては、ケース蓋７の安全弁８部分に遮蔽シート２２を貼着しているが、第１合成樹脂４０の射出形成時の圧力が安全弁８の破損圧力よりも小さい場合は、遮蔽シート２２を省くことも可能である。遮蔽シート２２を省いた場合であっても、第１合成樹脂４０によって安全弁８は保護される。また、遮蔽シート２２を省く場合は、コストを低減し、貼着の手間を省き、貼着の位置ズレによる不具合をなくすことができる。このように、安全弁８部分の被覆は、安全弁８を被覆しても、安全弁８を保護する遮蔽シート２２を被覆してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る電池パックの分解斜視図である。
【図２】保護回路基板が接続された電池の例を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図３】第１合成樹脂による被覆に用いる第１金型の例を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図４】第１合成樹脂で安全弁（遮蔽シート）が被覆された電池の例を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図５】第２合成樹脂による被覆に用いる第２金型の例を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図６】第２合成樹脂で保護回路基板の被覆部分及び第１合成樹脂が被覆された電池の例を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図７】従来の保護回路基板が接続された電池の例を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図８】樹脂成形に用いる従来の金型の例を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図９】保護回路基板が合成樹脂で被覆された従来の電池の例を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  電池
２  発電素子
６  電池ケース
７  ケース蓋
８  安全弁
９  負極端子
１０  保護回路基板
２２  遮蔽シート
３０、３２、３４  第１金型
４０  第１合成樹脂
４２、４４、４６  第２金型
５０  第２合成樹脂
【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】
2007172883.tif 000009
【図８】
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【図９】
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