(57)【要約】【課題】充分な防水性能を得ることができる電池パックを製造するための方法及び電池パックを提供すること。【解決手段】底壁４、１０とこの底壁４、１０の周縁に沿って立設された側壁５、１１とをそれぞれ有する一対のケース２、３同士の間に電池が収納された電池パックを製造する方法であって、電池を各ケース２、３の間に配置した状態で、当該各ケース２、３の側壁５、１１の端面同士を溶着する溶着工程と、この溶着工程による溶着部分を挟んで両ケース２、３に跨るように当該各ケース２、３の側壁５、１１の全周にわたり形成された溜まり溝１６内に封止剤１７を流し込む流入工程と、封止剤１７を硬化させる硬化工程とを含んでいる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底壁とこの底壁の周縁に沿って立設された側壁とをそれぞれ有する一対のケース同士の間に電池が収納された電池パックを製造するための方法であって、
前記電池を各ケースの間に配置した状態で、これら両ケースの側壁の端面のうち当該側壁の厚み方向の一部である溶融部同士を前記側壁の全周にわたり溶着する溶着工程と、
この溶着工程により、前記両側壁の端面のうちの前記溶融部以外の部分で囲まれるとともに当該側壁の全周にわたり形成された溜まり溝内に封止剤を流し込む流入工程と、
前記封止剤を硬化させる硬化工程とを含むことを特徴とする電池パックの製造方法。
【請求項２】
前記溶着工程では、一方のケースの側壁から突出する突起部を他方のケースの側壁に形成された凹溝内に挿入した状態で、これら突起部と凹溝の底部とを溶着し、この溶着工程により、前記凹溝内に前記溜まり溝が形成されることを特徴とする請求項１に記載の電池パックの製造方法。
【請求項３】
前記溶着工程に先立って、少なくとも一方のケースにおいて前記溶融部の内側位置に前記封止剤を塗布する塗布工程をさらに含み、前記流入工程では、前記各ケースを回転させることによる遠心力で前記封止剤を前記溜まり溝内に流し込むことを特徴とする請求項１又は２に記載の電池パックの製造方法。
【請求項４】
前記流入工程では、前記各ケースを回転させるとともに、少なくとも一方のケースの底壁に形成された空気導入口を通して両ケースの内側を加圧することを特徴とする請求項３に記載の電池パックの製造方法。
【請求項５】
前記溶着工程に先立って、少なくとも一方のケースにおいて前記溶融部の内側位置に前記封止剤を塗布する塗布工程をさらに含み、前記流入工程では、少なくとも一方のケースの底壁に形成された空気導入口を通して両ケースの内側を加圧することを特徴とする請求項１又は２に記載の電池パックの製造方法。
【請求項６】
前記溶着工程では、各ケースの側壁の溶融部同士を超音波溶着により接合することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の電池パックの製造方法。
【請求項７】
前記硬化工程では、空気接触により封止剤を硬化させることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の電池パックの製造方法。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１項に記載の製造方法により製造されたことを特徴とする電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防水性が要求される電池パックの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、無線通信端末（携帯電話等）やパーソナルコンピュータ等の電子機器の電源として電池パックが用いられている。電池パックには、電池と、この電池を収納するための一対のケースとを備えたものがある。この種の電池パックは、電池を挟み込むようにして両ケース同士を接合させることにより製造される。
【０００３】
例えば、特許文献１にはＰＣ用電池パックの本体を下ケースに装着し、この下ケースの開口端面にメチルイソブチルケトン（ケースを溶解する溶剤）を塗布し、下ケースに対し上ケースを位置決め・組み合わせた後、両ケースを超音波溶着させることによりＰＣ用電池パックを製造する技術が開示されている。
【０００４】
特許文献１の製造方法では、超音波溶着に加えて溶剤によっても両ケースを接合することができるので、当該両ケースの接合強度を向上させることができる。
【特許文献１】特開２０００−４８７８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年では前記電子機器の利用分野の拡大に伴い、電池パックに防水性能が要求されている。つまり、前記一対のケースによって電池を防水状態で収納することが必要となる。
【０００６】
しかしながら、特許文献１の製造方法では、接合の機械的な強度を確保する観点からＰＣ用電池パックの本体を収納するケース同士を溶着させているだけで、両ケースの開口端面同士を全周にわたり封止することを保証したものではないため、充分な防水性能を得ることができなかった。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、充分な防水性能を得ることができる電池パックを製造するための方法及び電池パックを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、底壁とこの底壁の周縁に沿って立設された側壁とをそれぞれ有する一対のケース同士の間に電池が収納された電池パックを製造するための方法であって、前記電池を各ケースの間に配置した状態で、これら両ケースの側壁の端面のうち当該側壁の厚み方向の一部である溶融部同士を前記側壁の全周にわたり溶着する溶着工程と、この溶着工程により、前記両側壁の端面のうちの前記溶融部以外の部分で囲まれるとともに当該側壁の全周にわたり形成された溜まり溝内に封止剤を流し込む流入工程と、前記封止剤を硬化させる硬化工程とを含むことを特徴とする電池パックの製造方法を提供する。
【０００９】
本発明によれば、ケースの側壁の溶融部同士を溶着することにより当該溶融部以外の部分で囲まれる溜まり溝を形成することができ、この溜まり溝内に封止剤を流し込むことができるので、両ケース間、つまり溶融部同士の間を通る液体の流通を遮断することができる。したがって、本発明によれば、充分な防水性能を得ることができる。
【００１０】
前記電池パックの製造方法において、前記溶着工程では、一方のケースの側壁から突出する突起部を他方のケースの側壁に形成された凹溝内に挿入した状態で、これら突起部と凹溝の底部とを溶着し、この溶着工程により、前記凹溝内に前記溜まり溝が形成されることが好ましい。
【００１１】
この方法によれば、溶融部としての突起部と凹溝の底部とを溶着することにより、凹溝内に溜まり溝を形成することができる。
【００１２】
前記電池パックの製造方法において、前記溶着工程に先立って、少なくとも一方のケースにおいて前記溶融部の内側位置に前記封止剤を塗布する塗布工程をさらに含み、前記流入工程では、前記各ケースを回転させることによる遠心力で前記封止剤を前記溜まり溝内に流し込むことが好ましい。
【００１３】
この方法によれば、遠心力を利用して封止剤を外側へ押し出すことにより、当該封止剤を溜まり溝内に流入することができるため、封止剤を流し込む作業を簡便に行うことができる。さらに、前記方法では、溶融部の内側に塗布した封止剤を、溶融部同士を溶着した後に遠心力で流動させるようにしているので、当該溶着部分によって各ケースの外側に封止剤が飛散するのを防止することができる。
【００１４】
前記電池パックの製造方法において、前記流入工程では、前記各ケースを回転させるとともに、少なくとも一方のケースの底壁に形成された空気導入口を通して両ケースの内側を加圧することが好ましい。
【００１５】
この方法によれば、遠心力に加えてケース内外の圧力差によっても封止剤を外側へ押し出すことができるため、より迅速に溜まり溝内に封止剤を流し込むことができる。
【００１６】
なお、前記方法では遠心力とケース内外の圧力差との双方を利用する方法について言及しているが、これらの少なくとも一方を利用すれば前記流入工程を行うことができる。具体的には、前記溶着工程に先立って、少なくとも一方のケースにおいて前記溶融部の内側位置に前記封止剤を塗布する塗布工程をさらに含み、前記流入工程では、少なくとも一方のケースの底壁に形成された空気導入口を通して両ケースの内側を加圧する方法とすることもできる。
【００１７】
このようにすれば、ケース内外の圧力差を利用して封止剤を外側へ押し出すことにより、当該封止剤を溜まり溝内に流入することができるため、封止剤を流し込む作業を簡便に行うことができる。
【００１８】
前記電池パックの製造方法において、前記溶着工程では、各ケースの側壁の溶融部同士を超音波溶着により接合することが好ましい。
【００１９】
この方法によれば、ケースを溶解させる溶剤等を利用して両ケース同士を溶着させる場合と異なり、所期のホーンを利用してケースの外側から溶着作業を行うことができるので、溶着作業の効率化を図ることができる。
【００２０】
前記電池パックの製造方法において、前記硬化工程では、空気接触により封止剤を硬化させることが好ましい。
【００２１】
この方法によれば、封止剤を熱硬化させる場合と異なり、電池を収納したケースを加熱することが不要となる。したがって、封止剤を熱硬化させるのに際し電池の耐熱温度による温度の制限を受けて充分に封止剤を硬化させることができないといった事態を回避することができ、両ケース間の防水性能を充分に確保することができる。
【００２２】
また、本発明は、前記製造方法により製造されたことを特徴とする電池パックを提供する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、充分な防水性能を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。
【００２５】
図１は、本発明に係る製造方法により製造される電池パックの全体構成を示す斜視図である。図２は、図１のII−II線断面図である。
【００２６】
図１及び図２を参照して、電池パック１は、一対の第１ケース２及び第２ケース３と、これらケース２、３の間に収納された図略の電池とを備えている。
【００２７】
第１ケース２は、平面視略長方形の底壁４と、この底壁４の周縁に沿って立設された側壁５とを有する有底容器状に形成されている。この第１ケースの底壁４には、その表裏に貫通する空気導入口６が形成されている。この空気導入口６は、詳しくは後述するが、第１ケース２と第２ケース３とが溶着された状態で、封止剤であるシリコーン樹脂を硬化させる際に空気を取り入れるために利用されるものである。なお、この空気導入口６は、電池パック１が完成した状態においては、シール６ａによって塞がれている。
【００２８】
第１ケース２の側壁５の先端部には、図２に示すように、凹溝７が形成されている。この凹溝７は、側壁５の厚み方向の略中央位置で第２ケース３側へ開くとともに側壁５の全周にわたり形成されている。そして、第１ケース２の側壁５の先端は、前記凹溝７を挟んで段違いの形状とされている。具体的に、側壁５の端面のうち前記凹溝７の外側部８は、凹溝７の内側部９よりも先端側の位置（突出した位置）に形成されている。なお、本実施形態では、前記外側部８、内側部９、凹溝７の底面及び側面（図２において下向きのコの字型に現れている面）が側壁５の端面を構成し、前記凹溝７の底面の一部が側壁５の溶融部の一例を構成している。
【００２９】
第２ケース３は、前記底壁４と略同一の平面形状とされた底壁１０と、この底壁１０の周縁に沿って立設された側壁１１とを有する有底容器状に形成されている。
【００３０】
側壁１１の先端部には、前記凹溝７に対応して厚み方向の略中央部分にリブ１２が突設されている。このリブ１２は、前記凹溝７内に挿入可能な幅寸法で第１ケース２側へ突出するとともに、側壁１１の全周にわたり形成されている。また、リブ１２は、図５の（ａ）に示すように、根元部分から徐々に先細りとなるように傾斜するとともに、この傾斜の途中部からさらに急激に細くなるように傾斜して先端が尖った断面形状とされている。詳しくは後述するが、リブ１２の側面がこのように傾斜して形成されているため、当該側面に沿って封止剤を凹溝７内に導くことができる（図６の（ｂ）参照）。
【００３１】
再び図２を参照して、前記側壁１１の端面のうちリブ１２の外側部１４と、内側部１５とは同じ高さとされている。なお、本実施形態では、前記外側部１４、内側部１５、リブ１２の側面が側壁１１の端面を構成し、前記リブ１２の溶融対象となる先端部が側壁１１の溶融部の一例を構成している。
【００３２】
前記リブ１２の高さ寸法は、図５の（ｂ）に示すように、リブ１２の先端部を凹溝７の底面に当接させた状態では両ケース２、３の外側部８、１４同士が当接しないように設定され、後述の溶着工程において図６の（ａ）に示すようにリブ１２の先端部が押し潰されることにより、当該外側部８、１４同士が当接した状態となる。
【００３３】
本実施形態では、図２に示すように両ケース２、３の側壁５、１１同士を溶着した状態において、凹溝７内のスペースのうちリブ１２の内側の部分が溜まり溝１６とされている。つまり、本実施形態において、溜まり溝１６は、リブ１２の側面、及び凹溝７の底面の一部並びに側面で囲まれるとともに、側壁５、１１の全周にわたり形成されたものである。この溜まり溝１６には、シリコーン樹脂等からなる封止剤１７が充填されている。この封止剤１７によって両ケース２、３の間を通る液体の流通が遮断されている。
【００３４】
以下、上述した電池パック１の製造方法の説明に先立ち、その製造の際に使用される回転装置１８の構成について説明する。図３は、回転装置の全体構成を示す正面図である。図４は、図３の回転装置の平面概略図である。
【００３５】
図３、図４を参照して、回転装置１８は、ベース１９と、このベース１９上に設けられた一対の縦回転部２０及び横回転部２１と、これら回転部２０、２１の回転駆動を開始させるための一対のスイッチ２２及びスイッチ２３とを備えている。
【００３６】
縦回転部２０は、電池パック１を縦向き（図３の左の電池パック１の向き）に保持することが可能なホルダ２４を備えているのに対し、横回転部２１は、電池パック１を横向き（図３の右の電池パック１の向き）に保持することが可能なホルダ２５を備えている。
【００３７】
ホルダ２４は、平面視円形のテーブル２６と、このテーブル２６上に立設された４つの保持ブロック２７とを備えている。これら保持ブロック２７は、図４に示すように、上から縦向きの電池パック１を挿入することができる間隔を空けて配置されている。
【００３８】
同様に、ホルダ２５は、平面視円形のテーブル２８と、このテーブル２８上に立設された４つの保持ブロック２９とを備えている。これら保持ブロック２９は、図４に示すように、上から横向きの電池パック１を挿入することができる間隔を空けて配置されている。
【００３９】
そして、前記ホルダ２４、２５以外の構成については、両回転部２０、２１は同一の構成を有しているため、以下縦回転部２０の構成について説明し、横回転部２１の説明は省略する。
【００４０】
縦回転部２０は、前記ベース１９上に固定された支持部３０と、この支持部３０に支持されたモータ３１と、前記ホルダ２４とを備えている。
【００４１】
支持部３０は、モータ３１の回転軸３１ａを上方に向けた姿勢で当該モータ３１を支持するようになっている。モータ３１は、その回転軸３１ａの先端部に前記テーブル２６が固定され、当該回転軸３１ａの回転駆動に応じてテーブル２６を回転させることが可能とされている。
【００４２】
したがって、モータ３１の回転軸３１ａの回転駆動に応じて、縦回転部２０においては縦向きに保持された電池パック１を、横回転部２１においては横向きに保持された電池パック１をそれぞれ回転させることができる。
【００４３】
以下、前記回転装置１８を利用して電池パック１を製造する方法について説明する。図５は、電池パック１の製造方法を示す図２相当図であり、（ａ）は各ケースの組み付け前の段階、（ｂ）は各ケースを組み付けた状態をそれぞれ示している。図６は電池パック１の製造方法を示す図２相当図であり、（ａ）は各ケースを溶着した状態、（ｂ）は各ケースを回転させている状態をそれぞれ示している。
【００４４】
まず、図５の（ａ）に示すように、第２ケース３の側壁１１における内側部１５上に封止剤１７を塗布する（塗布工程）。
【００４５】
前記封止剤１７が硬化しないうちに、次いで、各ケース２、３の間に電池（図示せず）を配置した状態で、図５の（ｂ）に示すように、各ケース２、３の側壁５、１１の端面同士を向き合わせた状態とする。つまり、側壁１１のリブ１２の先端部を側壁５の凹溝７の底面に当接させる。そして、この状態で図外のホーンをあてがって超音波振動を与えることにより、図６の（ａ）に示すように、リブ１２の先端部及び側壁５を溶融させて、両ケース２、３を接合する（溶着工程）。この溶着工程では、各側壁５、１１の外側部８、１４同士が相密着した状態となるまで超音波溶着を行うことが外観を良好にする観点から好ましい。
【００４６】
そして、溶着工程の後であって前記封止剤１７が硬化する前に、各ケース２、３を前記回転装置１８（図３参照）のホルダ２４に保持させて縦向きの姿勢で回転させるとともに、さらにホルダ２５に保持させて横向きの姿勢で回転させることにより、封止剤１７は、図６の（ｂ）に示すように、リブ１２の傾斜した側面に沿って外側へ流動して、各ケース２、３の間に形成された溜まり溝１６内に流し込まれる（流入工程）。
【００４７】
なお、本実施形態では、回転速度６００ｒｐｍ〜１２００ｒｐｍ、より好ましくは７５０ｒｐｍ〜１０００ｒｐｍ、回転時間５秒〜１５秒間で、各ケース２、３を回転させることとしている。また、前記の説明では、ホルダ２４に保持させた後にホルダ２５に保持させるようにしているが、この順序は逆であってもよい。さらに、前記回転装置１８は、縦向き、横向きのそれぞれの姿勢で各ケース２、３を保持するホルダ２４、２５をそれぞれ備えているが、各ケース２、３を水平方向に沿わせた姿勢で保持するホルダを設け、これを回転させるようにすれば、回転動作自体を１回で済ませることができる。
【００４８】
そして、前記溜まり溝１６内に流し込まれた封止剤１７を硬化させる（硬化工程）。この硬化工程で行う作業は、封止剤１７の特性に応じて作業が異なることになるが、本実施形態のように封止剤１７としてシリコーン樹脂を採用した場合には空気接触により硬化（空気中の水分との反応により硬化）が進行するため、前記空気導入口６を通って取り込まれた空気により自然に封止剤１７が硬化することになる。
【００４９】
以上説明したように前記実施形態によれば、ケース２、３の側壁５、１１の溶融部（リブ１２の先端部及び凹溝７の底面）同士を溶着することにより、側壁５、１１の溶融部以外の部分（リブ１２の側面、及び凹溝の底面の一部並びに側面）で囲まれる溜まり溝１６を形成することができ、この溜まり溝１６内に封止剤１７を流し込むことができるので、両ケース２、３間、つまり溶着部同士の間を通る液体の流通を遮断することができる。したがって、前記実施形態によれば、充分な防水性能を得ることができる。
【００５０】
具体的に、前記実施形態のように、各ケース２、３を回転させることによる遠心力で封止剤１７を溜まり溝１６内に流し込むようにすれば、封止剤１７を流し込む作業を簡便に行なうことができる。さらに、リブ１２の内側（内側部１５）に塗布した封止剤１７を、両側壁５、１１の溶着後に遠心力で流動させるようにしているので、当該溶着部分によって各ケース２、３の外側に封止剤１７が飛散するのを防止することができる。
【００５１】
なお、前記実施形態では、遠心力のみによって封止剤１７を流し込むようにしているが、遠心力に加えて前記空気導入口６を介して各ケース２、３内を加圧することにより、より迅速に溜まり溝１６内に封止剤１７を流し込むことができる。
【００５２】
一方、遠心力とケース２、３内外の圧力差との双方を利用する方法に限定されることはなく、これらの少なくとも一方を利用すればよい。具体的には、前記流入工程において回転させる代わりに、空気導入口６を通して両ケース２、３の内側を加圧することによっても、封止剤１７を溜まり溝１６内に流し込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係る製造方法により製造される電池パックの全体構成を示す斜視図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】回転装置の全体構成を示す正面図である。
【図４】図３の回転装置の平面概略図である。
【図５】電池パック１の製造方法を示す図２相当図であり、（ａ）は各ケースの組み付け前の段階、（ｂ）は各ケースを組み付けた状態をそれぞれ示している。
【図６】電池パック１の製造補法を示す図２相当図であり、（ａ）は各ケースを溶着した状態、（ｂ）は各ケースを回転させている状態をそれぞれ示している。
【符号の説明】
【００５４】
１    電池パック
２、３    ケース
４、１０    底壁
５、１１    側壁
６    空気導入口
１６    溜まり溝
１７    封止剤
１８    回転装置
【図１】
2009181830.tif 000003
【図２】
2009181830.tif 000004
【図３】
2009181830.tif 000005
【図４】
2009181830.tif 000006
【図５】
2009181830.tif 000007
【図６】
2009181830.tif 000008