(57)【要約】【課題】一体成形型の電池パックにおいて、簡単な構造で、コンタクトパッドの位置精度を確保した上でカバーを成形できる電池パック及びその製造方法を提供する。【解決手段】素電池２及びコンタクトパッド９と一体のカバーを成形する電池パックの製造方法であって、コンタクトパッド９は、開口を形成した本体と、前記開口の位置に配置した外部接続用の端子１１とを備えており、カバーの成形用の金型は、コンタクトパッド９の両端と嵌合する突起２８を設けた金型２４を含んでおり、突起２８を設けた金型２４に、コンタクトパッド９を取り付けた素電池２を搭載し、かつコンタクトパッド９の両端と突起２８とを嵌合させた後に、複数の金型を閉じた状態にし、前記複数の金型及び素電池１で囲まれる空間に樹脂を注入して、前記カバーを成形する。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンタクトパッドを取り付けた素電池を複数の金型で囲まれる空間に収納し、前記素電池及び前記コンタクトパッドと一体のカバーを成形する電池パックの製造方法であって、
前記コンタクトパッドは、開口を形成した本体と、前記開口の位置に配置した外部接続用の端子とを備えており、
前記複数の金型は、前記コンタクトパッドの両端と嵌合する突起を設けた金型を含んでおり、
前記突起を設けた金型に、前記コンタクトパッドを取り付けた素電池を搭載し、かつ前記コンタクトパッドの両端と前記突起とを嵌合させた後に、前記複数の金型を閉じた状態にし、
前記複数の金型及び前記素電池で囲まれる空間に樹脂を注入して、前記カバーを成形することを特徴とする電池パックの製造方法。
【請求項２】
前記複数の金型が閉じた状態において、前記本体の表面と前記複数の金型との当接は、いずれも嵌合のない平面同士の当接である請求項１に記載の電池パックの製造方法。
【請求項３】
前記コンタクトパッドの前記本体の表面は、第１面と前記第１面に交差する第２面とを含んでおり、前記開口は、前記第１面側及び前記第２面側に形成しており、前記端子は、前記第１面側の前記開口及び前記第２面側の前記開口の位置に配置した２面構造であり、前記突起を設けた金型は、前記第１面及び前記第２面のうち、前記素電池の側面側の面に対応した金型である請求項１に記載の電池パックの製造方法。
【請求項４】
コンタクトパッドを取り付けた素電池に、前記素電池及び前記コンタクトパッドと一体のカバーを成形した電池パックであって、
前記コンタクトパッドは、開口を形成した本体と、前記開口の位置に配置した外部接続用の端子とを備えており、
前記カバーに窪みが成形されており、
前記窪みは、前記コンタクトパッドの両端の各端部に接して形成されていることを特徴とする電池パック。
【請求項５】
前記コンタクトパッドの前記本体の表面は、第１面と前記第１面に交差する第２面とを含んでおり、前記開口は、前記第１面側及び前記第２面側に形成しており、前記端子は、前記第１面側の前記開口及び前記第２面側の前記開口の位置に配置した２面構造であり、前記窪みは、前記第１面及び前記第２面のうち、前記素電池の側面側の面の両端に形成されている請求項４に記載の電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、素電池及びコンタクトパッドと一体のカバーを成形により取り付けた電池パック及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やモバイル機器等に用いる電池は、素電池単体を用いるのではなく、過充電・過電流・過放電等を防止する保護回路を搭載した電池パックとして用いられる。例えば、樹脂製カバー内に保護回路を含む各種付属部品を収納し、樹脂製カバーを機械的係合やねじ締付けにより固定した電池パックが知られている。
【０００３】
また、樹脂成形により保護回路を被覆するとともに、この被覆部材を素電池に一体成形した電池パックが知られている（下記特許文献１参照）。このような一体成形型の電池パックによれば、部品点数を抑えつつ、保護回路を含む付属部品を強固に素電池に取り付けることができる。
【特許文献１】特開２０００−３１５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記のような一体成形を用いる場合、素電池に取り付ける付属部品として、外部接続用の端子を備えたコンタクトパッドが含まれるときは、一体成形の際には、コンタクトパッドは正規の位置に取り付けられている必要がある。
【０００５】
また、成形時の樹脂漏れを防止するために、金型とコンタクトパッドとを嵌合させる構成を採った場合は、成形不良防止の観点からも、コンタクトパッドの位置精度は重要になる。
【０００６】
さらに、近年では外部接続用の端子を２面端子構造にしたものも提案されている。このような形状の複雑な２面端子構造を採用した電池パックにおいては、成形時の樹脂漏れ防止構造も複雑化する場合がある。この場合、コンタクトパッドの位置精度は一層重要になることが予測される。
【０００７】
一方、２面端子構造を採用した電池パックにおいて、安定した成形をする成形技術について、提案されているものは見当たらなかった。
【０００８】
本発明は、前記のような従来の問題を解決するものであり、一体成形型の電池パックにおいて、簡単な構造で、コンタクトパッドの位置精度を確保した上でカバーを成形できる電池パック及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明の電池パックの製造方法は、コンタクトパッドを取り付けた素電池を複数の金型で囲まれる空間に収納し、前記素電池及び前記コンタクトパッドと一体のカバーを成形する電池パックの製造方法であって、前記コンタクトパッドは、開口を形成した本体と、前記開口の位置に配置した外部接続用の端子とを備えており、前記複数の金型は、前記コンタクトパッドの両端と嵌合する突起を設けた金型を含んでおり、前記突起を設けた金型に、前記コンタクトパッドを取り付けた素電池を搭載し、かつ前記コンタクトパッドの両端と前記突起とを嵌合させた後に、前記複数の金型を閉じた状態にし、前記複数の金型及び前記素電池で囲まれる空間に樹脂を注入して、前記カバーを成形することを特徴とする。
【００１０】
本発明の電池パックは、コンタクトパッドを取り付けた素電池に、前記素電池及び前記コンタクトパッドと一体のカバーを成形した電池パックであって、前記コンタクトパッドは、開口を形成した本体と、前記開口の位置に配置した外部接続用の端子とを備えており、前記カバーに窪みが成形されており、前記窪みは、前記コンタクトパッドの両端の各端部に接して形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、一体成形型の電池パックにおいて、簡単な構造で、コンタクトパッドの位置精度を確保した上でカバーを成形することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の電池パックの製造方法及び電池パックによれば、素電池及びコンタクトパッドと一体のカバー部分を成形する際に、コンタクトパッドの位置が、素電池の幅方向にずれていても、金型と一体の突起により、コンタクトパッドの位置を正規の位置に矯正することができる。このことにより、簡単な構造で、コンタクトパッドの位置精度を確保した上でカバーを成形することができる。
【００１３】
前記本発明の電池パックの製造方法においては、前記複数の金型が閉じた状態において、前記本体の表面と前記複数の金型との当接は、いずれも嵌合のない平面同士の当接であることが好ましい。この構成によれば、簡単な構造で樹脂漏れを防止して安定した成形をすることができる。
【００１４】
また、前記コンタクトパッドの前記本体の表面は、前記コンタクトパッドの前記本体の表面は、第１面と前記第１面に交差する第２面とを含んでおり、前記開口は、前記第１面側及び前記第２面側に形成しており、前記端子は、前記第１面側の前記開口及び前記第２面側の前記開口の位置に配置した２面構造であり、前記突起を設けた金型は、前記第１面及び前記第２面のうち、前記素電池の側面側の面に対応した金型であることが好ましい。この構成によれば、コンタクトパッドの端子が２面構造の場合であっても、簡単な構造で、コンタクトパッドの位置精度を確保した上でカバーを成形することができる。
【００１５】
前記本発明の電池パックにおいては、前記コンタクトパッドの前記本体の表面は、第１面と前記第１面に交差する第２面とを含んでおり、前記開口は、前記第１面側及び前記第２面側に形成しており、前記端子は、前記第１面側の前記開口及び前記第２面側の前記開口の位置に配置した２面構造であり、前記窪みは、前記第１面及び前記第２面のうち、前記素電池の側面側の面の両端に形成されていることが好ましい。この構成は、コンタクトパッドの端子が２面構造の場合であっても、簡単な構造で、コンタクトパッドの位置精度を確保した上でカバーを成形することができる構成である。
【００１６】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る電池パックの分解斜視図である。まず、図１を参照しながら、電池パックの概略構成を説明する。図１は、電池パック１、及びこれに取り付ける各種付属部品を示している。素電池２は、厚さの薄い角形の外装缶内に、発電要素を内蔵したものである。素電池２は、例えば、角形リチウムイオン電池であり、携帯電話やモバイル機器等に用いられる。
【００１７】
正極端子３に、正極タブ４が溶接され、負極端子５に、負極タブ６が溶接される。負極タブ６には保護素子７が溶接される。保護素子７は保護回路８の一端に溶接される。保護素子７及び保護回路８は、過充電・過電流・過放電等を防止するための保護手段である。
【００１８】
保護回路８には、コンタクトパッド９が取り付けられている。コンタクトパッド９は、樹脂成形品の本体１０の開口部分に、外部接続用の端子１１を取り付けたものである。電池パック１を対象製品に取り付けたときに、対象製品の端子と、コンタクトパッド９の端子１１とが接触して導通が図られることになる。コンタクトパッド９の本体１０は、インサート成形により、端子１１及び保護回路８と一体に、あらかじめ成形したものである。素電池２の上部と負極タブ６との間には、絶縁体１２が介在し、負極タブ６と保護回路８との間には、絶縁体１３が介在している。
【００１９】
素電池２の上部に、前記の各種部品を取り付けた後、素電池２の上部にカバー１４を一体成形する。この一体成形により、カバー１４と、素電池２及び素電池２上部の付属部品とが一体になる。一体成形時には、コンタクトパッド９の表面及び端子１１を除く部分に樹脂を注入する。このことにより、成形後は、カバー１４からコンタクトパッド９の表面及び端子１１が露出していることになる。
【００２０】
カバー１４の成形後には、素電池２の下部に、両面テープ１５を介して缶底カバー１６が取り付けられ、開口１７を塞ぐラベル１８が貼り付けられる。最後に、素電池２の外周面に、ラベル１９が巻き付けられる。
【００２１】
図２は、金型に搭載する間の組立体を示す斜視図である。組立体２０は、素電池２の上部に、カバー１８を除き、図１に示した各付属部品を取り付けたものである。組立体２０を金型に搭載し、金型内に樹脂を封入することにより、素電池２にカバー１４が一体成形されることになる。
【００２２】
図３は、コンタクトパッドの拡大斜視図を示している。（ａ）図は本実施の形態に係るコンタクトパッドの斜視図であり、（ｂ）図は比較例に係るコンタクトパッドの斜視図である。（ａ）図において、コンタクトパッド９の本体１０には開口が形成され、この開口はリブ２１により区画されている。この区画された各開口に対応させて端子１１を配置している。
【００２３】
本体１０の表面は、交差する第１面２２と第２面２３とを備えている。本実施の形態に係るコンタクトパッド９は、第１面２２側の開口及び第２面２３側の開口の位置に、端子１１を配置した２面端子構造である。第１面２２、第２面２３は、いずれも平面であり、各面には凸部は形成されていない。
【００２４】
図３（ｂ）に示した比較例に係るコンタクトパッド１００についても、図３（ａ）に示したコンタクトパッド９と同様に、端子１０５は２面端子構造である。しかしながら、第１面１０１には凸部１０２が形成され、第２面１０３には凸部１０４が形成されている。すなわち、比較例に係るコンタクトパッド１００は、第１面１０２及び第２面１０３に段差が形成されている点が、図３（ａ）に示したコンタクトパッド９と異なっている。
【００２５】
以下、本実施の形態に係る一体成形について、本実施の形態に係るコンタクトパッド９を用いた場合と、比較例に係るコンタクトパッド１００を用いた場合とを比較しながら説明する。
【００２６】
図４は、本実施の形態に係る一体成形をする金型の断面図である。（ａ）図は金型を開いた状態を示しており、（ｂ）図は金型を閉じた状態を示している。一体成形に用いる金型は、下型２４、上型２５及びスライドコア２６である。図４（ａ）に示したように、下型２４上に図２に示した組立体２０を搭載する。その後、上型２５を下降させ、スライドコア２６をコンタクトパッド９に向けてスライドさせて、金型を閉じる。この閉じた状態を示したのが、図４（ｂ）である。素電池２が下型２４と上型２５との間に挟み込まれるとともに、コンタクトパッド９にスライドコア２６が当接している。
【００２７】
図５は、金型を閉じた図４（ｂ）の状態における平面図である。図示の便宜上、上型２５の図示は省略している。素電池２は下型２４内に収納されており、幅方向（矢印ａ方向）の位置が決められている。下型２４、上型２５、スライドコア２６及び素電池２で囲まれた空間（図４（ｂ）参照）に、図５に示した樹脂注入通路２７を経て、樹脂が注入され、カバー１４（図１）が素電池２に一体成形されることになる。
【００２８】
図６は、スライドコア２６が、コンタクトパッド９に当接する前後の平面図である。図６の各図は、図５のＢ部の拡大図に相当する。図６（ａ）は、スライドコア２６がコンタクトパッド９に当接する直前の状態を示している。この状態では、スライドコア２６の平面２６ａと、コンタクトパッド９の平面である第１面２２（図３（ａ）参照）とが対向している。
【００２９】
図６（ｂ）は、スライドコア２６の平面２６ａがコンタクトパッド９の第１面２２に当接した状態を示している。この当接は嵌合がなく、平面同士が密着して当接したものである。仮に、コンタクトパッド９の位置が、素電池２の幅方向（矢印ａ方向）にずれていても、平面同士が密着して当接することには変わりない。すなわち、本実施の形態の構成によれば、コンタクトパッド９の位置が、寸法公差の範囲内で矢印ａ方向にずれていても、スライドコア２６とコンタクトパッド９との当接部分における隙間の発生を防止でき、当接部分から端子１１部分に至る樹脂の漏れを防止することができる。このため、成形不良を防止でき、カバー１４を安定して成形することが可能になる。
【００３０】
図７は、比較例において、スライドコア１０７が、コンタクトパッド１００に当接する前後の平面図である。比較例におけるコンタクトパッド１００の構造は、図３（ｂ）に示した通りであり、第１面１０１には凸部１０２が形成されている。比較例においては、スライドコア１０７に凸部１０８が形成されている点が、図４−６に示したスライドコア２６の構成と異なっている。
【００３１】
図７（ａ）は、スライドコア１０７がコンタクトパッド１００に当接する直前の状態を示している。この状態では、スライドコア１０７の凸部１０８と、コンタクトパッド１００の平面である第１面１０１（図３（ｂ）参照）とが対向している。
【００３２】
図７（ｂ）は、スライドコア１０７の突起１０８間に、コンタクトパッド１００の凸部１０２の両端が嵌合した状態を示している。この状態で、樹脂を注入すると、端子１０５が配置されている部分（図３（ｂ）参照）には、突起１０８により樹脂の流入が妨げられ、成形不良を防止することができる。
【００３３】
ここで、コンタクトパッド１００が、素電池の幅方向（矢印ａ方向）にずれていると、スライドコア１０７の一方の突起１０８が、コンタクトパッド１００の凸部１０２に乗り上げる場合がある。この場合、他方の突起１０８とコンタクトパッド１００との間に、隙間が生じることになる。このような隙間が生じると、この隙間に樹脂が流入し、端子１０５が配置されている部分に樹脂が充填され、成形不良になってしまう。
【００３４】
すなわち、成形時に金型とコンタクトパッド１００とを嵌合させて当接させる成形方法は、コンタクトパッド１００の位置ずれの程度により、成形不良となる場合があり、必ずしも安定した成形方法とはいえない。例えば、コンタクトパッド１００の位置ずれが許容誤差の範囲内であっても、突起１０８と凸部１０２とが正確に嵌合せず、成形不良になる場合があることになる。
【００３５】
これに対し、図３（ａ）に示した本実施の形態に係るコンタクトパッド９の構造、及び図４−６に示した本実施の形態に係る成形方法によれば、コンタクトパッド９及び金型は、簡単な構造でありながら、コンタクトパッド９の位置ずれの程度に関係なく、安定した成形が可能になる。
【００３６】
図８は、コンタクトパッドと金型との当接状態を示す要部拡大図である。本図は、図４（ｂ）のＡ部の拡大図に相当し、図示は要部のみとしている。スライドコア２６の平面２６ａは、コンタクトパッド９の第１面２２に当接している。また、図８では、図示されていないが、スライドコア２６の平面２６ａは、第１面２２の両端の面２２ａ及び面２２ｂ（図３（ａ）参照）にも当接している。したがって、スライドコア２６の平面２６ａは、第１面２２の面全体に当接している。
【００３７】
下型２４の平面２４ａは、コンタクトパッド９の第２面２３に当接している。また、図８では、図示されていないが、下型２４の平面２４ａは、第２面２３の両端の面２３ａ及び面２３ｂにも当接している（図３（ａ）参照）。したがって、下型２４の平面２４ａは、第２面２３の面全体に当接している。
【００３８】
ここで、図３（ａ）に示したように、第１面２２側のリブ２１の表面は、第１面２２から端子１１側に窪んだ位置にあり、第２面２３側のリブ２１の表面は、第２面２３から端子１１側に窪んだ位置にある。すなわち、第１面２２とリブ２の表面との間、第２面２３とリブ２１の表面との間には、それぞれ段差が形成されている。
【００３９】
この構成によれば、図８に示したように、スライドコア２６の平面２６ａとリブ２１との間、及び下型２４の平面２４ａとリブ２１との間に、確実に隙間が形成されることになる。すなわち、金型はリブ２１には接触しないので、金型とコンタクトパッド９の第１面２２及び第２面２３との当接をより確実にすることができる。このことにより、コンタクトパッド９の端子１１部分への樹脂の流入防止がより確実になる。
【００４０】
図９は、コンタクトパッド９の位置決め構造を示す図である。図９（ａ）は、図５のＢ部の拡大図に相当する。図９（ｂ）は、位置決め構造部分の要部斜視図である。図９に示した下型２４は、突起２８が形成されている点が、前記実施の形態と異なっている。なお、図９（ｂ）では、突起２８を示すために、コンタクトパッド９以外の付属部品の図示は省略している。
【００４１】
素電池２を下型２４に搭載すると、素電池２の両端は下型２４の成形面の両端に嵌合することになる。あわせて、コンタクトパッド９の両端を、下型２４に固定された突起２８間に嵌合させる。
【００４２】
突起２８の配置は、コンタクトパッド９の両端を、突起２８間に嵌合したときに、コンタクトパッド９の素電池２の幅方向（矢印ａ方向）における位置が正規の位置になるように設定している。したがって、素電池２が下型２４に搭載され、コンタクトパッド９の両端が突起２８間に嵌合した時点で、コンタクトパッド９は、素電池２の幅方向において、正規の位置にあることになる。
【００４３】
ここで、コンタクトパッド９は、保護回路８及び正極タブ４を介して、素電池２に固定されている。前記の通り、正極タブ４は保護回路８及び正極端子３に、溶接により固定されている（図１参照）。したがって、この溶接完了時点で、コンタクトパッド９の位置が定まることになる。
【００４４】
仮に、この定まったコンタクトパッド９の位置が、許容寸法の範囲内になくても、コンタクトパッド９の両端を突起２８間に嵌合させることにより、コンタクトパッド９の位置は正規の位置に矯正されることになる。この状態で一体成形を完了すれば、金型から離型した後も、コンタクトパッド９は正規の位置が維持されることになる。
【００４５】
このような突起２８を追加しても、コンタクトパッド９の表面と金型との当接は、嵌合のない平面同士の当接であることには変わりない。また、金型を閉じながら、コンタクトパッド９の両端を突起２８間に嵌合させるのではなく、素電池２の下型２４への搭載時に、あらかじめ両者を嵌合させるので、確実な嵌合を確認した上で、成形を開始することができる。
【００４６】
図９の突起２８を設けた下型２４は、図４−６に示した下型２４を前提に説明したが、図７に示した比較例に係る下型１０６に、突起を設けた構成も考えられる。前記の通り、突起を設けることにより、コンタクトパッド９の位置は正規の位置に矯正される。図７のように、スライドコア１０７の突起１０８とコンタクトパッド１００の凸部１０２との嵌合を前提にした成形方法においては、コンタクトパッド９の位置精度が確保されていれば、嵌合不良が抑えられ、成形不良の低下に役立つことになる。
【００４７】
図１０は、カバー１４を成形した後のコンタクトパッド９周辺の斜視図を示している。下型２４の突起２８に対応して、コンタクトパッド９の第２面２３の両端の各端部に接して窪み２９が形成されている。
【００４８】
なお、前記の各金型の構造は、端子が２面構造のコンタクトパッド９に対応させた例で説明したが、本実施の形態は、端子が１面構造（例えば図３（ａ）において、第１面２２側のみに端子１１を配置した構造）のコンタクトパッドにも対応できる。これは、端子構造が２面構造であっても１面構造であっても、金型の当接面が平面であることに変わりないためである。
【００４９】
また、図９のように下型２４に突起２８を設ける構成においても、端子構造が１面構造であっても、２面構造と同様に、コンタクトパッド９を正規の位置に矯正する効果を発揮することができる。すなわち、本実施の形態によれば、端子構造に関係なく、簡単な金型の構造及びコンタクトパッドの表面の構造を維持しながら、安定した成形が可能になる。
【００５０】
また、図１に素電池１の付属部品の例を示したが、付属部品に少なくともコンタクトパッドを含んでいればよく、付属部品は図１の例に限るものではない。
【００５１】
また、金型とコンタクトパッドとの当接面には、凹部が形成されていてもよい。凹部が形成されていても、嵌合のない平面同士の当接は可能であるためである。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上のように、本発明によれば、一体成形型の電池パックにおいて、簡単な構造で、コンタクトパッドの位置精度を確保した上でカバーを成形することができるので、本発明は、例えば携帯電話やモバイル機器に用いる電池パック及びその製造方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る電池パックの分解斜視図。
【図２】本発明の一実施の形態に係る金型に搭載する間の組立体を示す斜視図。
【図３】コンタクトパッドの拡大斜視図であり、（ａ）図は本発明の一実施の形態に係るコンタクトパッドの斜視図、（ｂ）図は比較例に係るコンタクトパッドの斜視図。
【図４】本発明の一実施の形態に係る一体成形をする金型の断面図であり、（ａ）図は各金型を開いた状態を示す断面図、（ｂ）図は各金型を閉じた状態を示す断面図。
【図５】本発明の一実施の形態に係る金型を閉じた状態における平面図。
【図６】本発明の一実施の形態に係るスライドコアがコンタクトパッドに当接する前後の平面図。
【図７】比較例において、スライドコアが、コンタクトパッドに当接する前後の平面図。
【図８】本発明の一実施の形態に係るコンタクトパッドと金型との当接状態を示す要部拡大図。
【図９】本発明の一実施の形態に係るコンタクトパッドの位置決め構造を示す図であり、（ａ）は位置決め構造部分の要部平面図、（ｂ）図は位置決め構造部分の要部斜視図。
【図１０】カバーを成形した後のコンタクトパッド周辺の斜視図。
【符号の説明】
【００５４】
１  電池パック
２  素電池
９  コンタクトパッド
１１  端子
１４  カバー
２０  組立体
２１  リブ
２２  第１面
２３  第２面
２４  下型
２５  上型
２６  スライドコア
２４ａ，２６ａ  平面
２７  樹脂注入通路
２８  突起
【図１】
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【図２】
2009129846.tif 000004
【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】
2009129846.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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