(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池セルと該電池セルの保護回路とをケーシング内に収納してなる電池パックにおいて、
一方の主面に前記保護回路を形成する電子部品が実装されると共に他方の主面に前記電池セルと接続された端子電極と主装置との接続のための外部端子電極とを有する印刷配線板と、該印刷配線板の前記一方の主面上に該主面を一の面として設けられ前記電子部品を封止すると共に表面に係止溝のみが設けられた直方体形状をなす樹脂層とを有する電池保護モジュールを備え、
前記ケーシングは、前記係止溝に係合する突部と前記外部電極に対応して設けられた所定形状の開口部とを有し、該開口部を介して前記外部端子電極がケーシングの外部に露出されている
ことを特徴とする電池パック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池パックに関し、特に構造の簡略化を図った電池パックに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話が急速に普及し、その種類も多種多様にわたっている。これに伴い、携帯電話に実装される電池パックも携帯電話の種類に応じて様々変化し、携帯電話との間の接続端子の形状及びその配置などの異なる多種の電池パックが生産されている。
【０００３】
この種の第１従来例の電池パックを図２に示す。図において２０は電池パックで、ケーシング２１の内部に電池セル２２と、電池保護モジュール２３、端子台２４が収納されて構成されている。
【０００４】
電池保護モジュール２３は、印刷配線板231上に電池保護回路を構成する電子部品232が実装され、印刷配線板231の所定位置に設けられたセル用接続端子233a,233bを介して電池セル２２の正極及び負極に接続されている。さらに、電池保護モジュール２３の印刷配線板231には端子台２４が装着され、該端子台２４に設けられた複数の外部端子電極241が、ケーシング２１に設けられた開口部211を介して外部に露出されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来例の電池パックにおいては、外部端子電極241が開口部211に対向するように位置を固定することが面倒であり固定作業に手間を要していた。
【０００６】
本発明の目的は上記の問題点に鑑み、外部端子電極を露出位置に容易に固定できる電池パックを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するために請求項１では、電池セルと該電池セルの保護回路とをケーシング内に収納してなる電池パックにおいて、一方の主面に前記保護回路を形成する電子部品が実装されると共に他方の主面に前記電池セルと接続された端子電極と主装置との接続のための外部端子電極とを有する印刷配線板と、該印刷配線板の前記一方の主面上に該主面を一の面として設けられ前記電子部品を封止すると共に表面に係止溝のみが設けられた直方体形状をなす樹脂層とを有する電池保護モジュールを備え、前記ケーシングは、前記係止溝に係合する突部と前記外部電極に対応して設けられた所定形状の開口部とを有し、該開口部を介して前記外部端子電極がケーシングの外部に露出されている電池パックを提案する。
【０００８】
該電池パックによれば、前記電池保護モジュールのセル用接続端子が前記電池セルに接続され、前記電池保護モジュールの外部端子電極が前記開口部を介してケーシング外部に露出される。さらに、前記電池保護モジュールの樹脂層に設けられた係止溝と前記ケーシングに設けられた突部とが係合して前記電池保護モジュールは前記外部端子電極が前記ケーシングの開口部に対向するように位置あわせされて固定される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。
【００１０】
図１は本発明の一実施形態における電池パックを示す分解斜視図、図３は一実施形態における電池保護モジュールの端子電極形成面を示す斜視図、図４は一実施形態における電池保護モジュールの樹脂層表面を示す斜視図、図５は一実施形態における電池保護モジュールを示す斜視図である。
【００１１】
図において、１０は電池パックで、ケーシング１１ａ，１１ｂの内部に電池セル１２と、電池保護モジュール１３を備えている。
【００１２】
電池保護モジュール１３は、図３乃至図５に示すように、長方形をなすセラミック基板からなる印刷配線板131の一方の主面上に電池保護回路を構成する電子部品132a〜132jが実装され、印刷配線板131他方の主面には、その長手方向両端部に電池セル接続用の端子電極136a136bが設けられると共に中央部には複数の外部端子電極136cが設けられている。
【００１３】
また、印刷配線板131上に設けられている電子部品132a〜132jは樹脂によって封止され、該封止樹脂によって樹脂層133が形成されている。この樹脂層133は、印刷配線板131の主面に等しい底面を有する直方体形状をなし、その上面には幅方向及び長手方向のそれぞれに延びる２つの係止溝137a,137bが形成されている。この樹脂層133は、例えば、絶縁性、防水性又は耐熱性を有する透明の熱硬化性樹脂或いは紫外線硬化性樹脂から構成されてる。尚、耐薬品性を有する樹脂、例えば、電池に使用する電解液漏れによる化学変化を防止するような樹脂等、耐アルカリ性、耐酸性、耐食性のある樹脂を用いても良い。また、例えばフェライトのフィラーを含む樹脂でも良い。また、印刷配線板141はセラミック基板に限らず、ガラスエポキシ基板、紙エポキシ基板、紙フェノール基板、フレキシブル基板等でも良い。
【００１４】
また、端子電極136a,136bのそれぞれには金属タブ１４ａ，１４ｂが半田付けされ、外部端子電極136cがケーシング１１ａに設けられた外部端子電極露出用の開口部111に対向して隣接するように配置された状態で、金属タブ１４ａ，１４ｂのそれぞれに帯状の金属片１５ａ，１５ｂが溶接され、該金属片１５ａ，１５ｂによって電池セル１２の正極端子及び負極端子に導電接続されている。
【００１５】
さらに、ケーシング１１ｂには、電池保護モジュール１３を位置決め固定するために係止溝137a,137bに契合する十字形状の突部112が設けられている。
【００１６】
上記構成よりなる電池パック１０によれば、ケーシング１１ａ，１１ｂ内に電池セル１２と電池保護モジュール１３を収納するときに、電池保護モジュール１３の係止溝137a,137bに突部112を係合させることにより、電池保護モジュール１３の位置決め固定を簡単に行うことができ、外部端子電極136cを容易に開口部111に対向させて露出させることができる。
【００１７】
本実施形態においては、前述した電池保護モジュール１３を以下のようにして製造した。即ち、図６に示すように、複数の電池保護モジュール１３の印刷配線板131がマトリクス状に連設された集合基板３１を形成する（集合基板製造工程）。ここでは１２個の印刷配線板131を２×６のマトリクス状に配置した集合基板３１を形成した。この集合基板３１は、その周縁部にマーカー領域３１ａを有し、マーカー領域に３１ａには切断位置を示すマーク３１ｂが付けられている。尚、表示によるマーク３１に代えて切り込みや凹部等によるマークを付けても良い。
【００１８】
次いで、この集合基板３１の上面に電子部品132を実装した後（電子部品実装工程）、集合基板３１の上面側に樹脂層133を形成する（樹脂層形成工程）。
【００１９】
樹脂層133の形成は、図７に示すように、電子部品132が実装された集合基板３１を水平状態で載置することが可能な基台４１の上に集合基板３１を載置し、マーク３１ｂを隠すようにマーカー領域３１ａの周縁部に重ねて枠部材４２を固定する。次いで、集合基板３１の上面側に前述した樹脂４３を流し込む。次いで、樹脂４３を硬化させてから、枠部材４２を取り外した後、基台４１から集合基板３１を取り外して、樹脂層形成工程を終了する。
【００２０】
次に、ダイシング装置等を用いて樹脂層133の上面に係止溝137a,137bを形成する（溝形成工程）。さらに、樹脂層133に係止溝137a,137bを形成した集合基板３１をダイシング装置４４を用いて切断する。このとき、集合基板３１のマーカー領域３１ａに付けられたマーク３１ｂを目印として切断位置を決定してダイシング装置４４を位置決めする。これにより、集合基板３１が個々の印刷配線板131間の境界線に沿ってマトリクス状に切断され、電池保護モジュール１３が得られる（分離工程）。このようにダイシング装置４４を用いて切断すると切断面が非常に滑らかな面になり、バリ取り等の整形を同時に行うことができる。さらに、樹脂層133が防水性を有しているので、湿式の切断方法を用いることも可能である。
【００２１】
前述した電池保護モジュール１３の製造方法によれば、集合基板３１の状態で樹脂層133を形成すると共に集合基板３１の分離と共にバリ取り等の整形を同時に行うことができるので、集合基板を用いずに個々の印刷配線板を用いて製造する場合に比べて工程数が削減される。さらに、ダイシング装置４４によって切断すると、電池保護モジュール１３の表面が滑らかであるので、表示インクが染み込みにくくなり、かすれのない文字表示を電池保護モジュール１３の表面に形成することができる。また、電池セル１２から液漏れが生じたり或いは外部から水が進入したときにも樹脂層133によって電池保護モジュール１３を保護することができる。
【００２２】
また、樹脂層133を設けて電池保護モジュール１３の形状を直方体に形成したので、トレイやテーピング或いはバルクフィーダ等の各種の部品供給方法に対応した梱包形態に容易に対応することができる。さらに、印刷配線板131が樹脂層133によって補強されているので、検査時において印刷配線板131が撓むことが無い。
【００２３】
さらにまた、上記電池保護モジュール１３の検査時に、樹脂層133に形成した係止溝137a,137bを用いて電池保護モジュール１３の搬送や位置決めを容易に行うことができる。
【００２４】
次に、本発明の参考例を説明する。
【００２５】
図８は参考例における電池パックを示す分解斜視図、図９は参考例における電池保護モジュールを示す斜視図である。図において、前述した実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、参考例と実施形態との相違点は、実施形態における外部端子電極136cをコネクタ138に代えた電池保護モジュール１３Ｂを備えた、コネクタ138によって主装置との接続を行う構成にしたことであり、その他の構成は実施形態と同じである。
【００２６】
即ち、参考例における電池保護モジュール１３Ｂは、印刷配線板131の一方の主面上に保護回路を構成する電子部品132a〜132jと共にコネクタ138が実装され、コネクタ138の開口部138aを除いてコネクタ138と電子部品132a〜132jが樹脂層133によって封止されている。さらに、印刷配線板131の他方の主面には電池セル１２との接続用端子電極136a,136bのみが設けられている。
【００２７】
コネクタ138は、電池パック１０Ｂを用いる主装置との接続を行うためのもので、直方体形状を有するソケット型コネクタであり、開口部138a内に複数の接触子138bを備えると共に、その底面に接続用の端子（図示せず）を有している。この底面の接続端子が印刷配線板131の主面に設けられた接続電極に半田付けされている。また、コネクタ138は、その開口面が印刷配線板131の主面に対して直交するように配置されると共に印刷配線板131の縁上に開口面が位置するように実装されている。このため、コネクタ138の開口部138aは樹脂層133の側面に露出されている。
【００２８】
また、樹脂層133は、印刷配線板131の主面に等しい底面を有する直方体形状をなし、その上面には幅方向及び長手方向のそれぞれに延びる２つの係止溝137a,137bが形成されている。
【００２９】
さらに、端子電極136a,136bのそれぞれには金属タブ１４ａ，１４ｂが半田付けされ、コネクタ138の開口部138aがケーシング１１ａの側面に設けられた開口部113に対向して隣接するように配置された状態で、金属タブ１４ａ，１４ｂのそれぞれに帯状の金属片１５ａ，１５ｂが溶接され、該金属片１５ａ，１５ｂによって電池セル１２の正極端子及び負極端子に導電接続されている。
【００３０】
さらに、ケーシング１１ｂには、実施形態と同様に電池保護モジュール１３Ｂを位置決め固定するために係止溝137a,137bに契合する十字形状の突部112が設けられている。
【００３１】
上記構成よりなる電池パック１０Ｂによれば、ケーシング１１ａ，１１ｂ内に電池セル１２と電池保護モジュール１３Ｂを収納するときに、電池保護モジュール１３Ｂの係止溝137a,137bに突部112を係合させることにより、電池保護モジュール１３Ｂの位置決め固定を簡単に行うことができ、コネクタ138の開口部138a内の接触子138bを容易に開口部113に対向させて露出させることができる。
【００３２】
前述した電池保護モジュール１３Ｂの製造方法も実施形態とほぼ同じであるが、樹脂層133の形成工程におけるコネクタ138の埋設に関しては以下のようにした。
【００３３】
即ち、図１０及び図１１に示すように、集合基板３１の上面に電子部品132とコネクタ138を実装するときに、コネクタ138の開口部138aを塞ぐように閉鎖部材138cを装着する。これは、この後に樹脂層133を形成するときに開口部138a内に樹脂が充填されることを防止するためである。また、閉鎖部材138cとしては、コネクタ138の開口面の縁に貼り付けるような板状或いはフィルム状のもので、その厚さは、図１１に示すように、分離工程において用いるダイシング装置の刃の厚さＤ２以下に設定することが好ましい。このように、閉鎖部材138cの厚さを設定することにより、ダイシング装置で切断するときに閉鎖部材138cを除去することができる。
【００３４】
尚、前述した実施形態は本願発明の一具体例に過ぎず本願発明がこれらの実施形態のみに限定されることはない。例えば、図１２に示す他の参考例の電池パック１０Ｃのように、参考例におけるコネクタ138を実施形態と同様のケーシング１１ａの面に設けた開口部114を介して露出させても良い。この場合、電池保護モジュール１３Ｂを回転させてケーシング１１ａ内に実装し、突部112と同等の突部をケーシング１１ａの内側面に設ければコネクタ138の開口部を開口部114に対向させて位置固定することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１記載の電池パックによれば、電池保護モジュールの樹脂層に設けられた係止溝とケーシングに設けられた突部とが係合して前記電池保護モジュールの位置決め固定がなされるので、前記電池保護モジュールの印刷配線板に設けられた外部端子電極をケーシングの開口部に対向して位置させることができ、前記外部端子を前記開口部から外部に露出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態における電池パックを示す分解斜視図
【図２】  従来例の電池パックを示す分解斜視図
【図３】  本発明の一実施形態における電池保護モジュールの端子電極形成面を示す斜視図
【図４】  本発明の一実施形態における電池保護モジュールの樹脂層表面を示す斜視図
【図５】  本発明の一実施形態における電池保護モジュールを示す斜視図
【図６】  本発明の一実施形態における電池保護モジュールの製造方法を説明する工程図
【図７】  本発明の一実施形態における樹脂層形成工程を説明する図
【図８】  本発明の参考例における電池パックを示す分解斜視図
【図９】  本発明の参考例における電池保護モジュールを示す斜視図
【図１０】  本発明の参考例における電池保護モジュールの製造方法を説明する図
【図１１】  本発明の参考例における電池保護モジュールの製造方法を説明する図
【図１２】  本発明の他の参考例における電池パックを示す分解斜視図
【符号の説明】
１０，１０Ｂ，１０Ｃ…電池パック、１１ａ，１１ｂ…ケーシング、111,113,114…開口部、112,115…突部、１２…電池セル、１３，１３ＢＤ…電池保護モジュール、131…印刷配線板、132a〜132j…電子部品、133…樹脂層、136a,136b…電池セル接続用端子電極、136c…外部端子電極、１４ａ，１４ｂ…金属タブ、１５ａ，１５ｂ…金属片、３１…集合基板、３１ａ…マーカー領域、３１ｂ…マーク、４１…基台、４２…枠部材、４３…樹脂、４４…ダイシング装置。
【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】
0003878411.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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