(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池(2)を金型(10)の成形室(11)に仮り止めし、金型(10)の成形室(11)でもって、電池(2)の一部または全体をインサートする樹脂成形部(1)を成形するパック電池の製造方法であって、成形室(11)で樹脂成形部(1)を成形するときに、樹脂成形部(1)を成形する溶融状態のプラスチックの侵入を阻止する樹脂侵入阻止部(9)を設け、この樹脂侵入阻止部(9)を金型(10)の成形室(11)に突出している金型(10)の中空成形部(25)で成形し、この中空成形部(25)に加圧気体を供給して樹脂侵入阻止部(9)に溶融状態のプラスチックが侵入するのを阻止することを特徴とするパック電池の製造方法。
【請求項２】
電池(2)を金型(10)の成形室(11)に仮り止めし、金型(10)の成形室(11)でもって、電池(2)の一部または全体をインサートする樹脂成形部(1)を成形するパック電池の製造方法であって、電池(2)に設けている安全弁(21)に接して樹脂侵入阻止部(9)を設け、この樹脂侵入阻止部(9)を成形する成形部分に加圧気体を供給し、加圧気体で成形部分に溶融状態のプラスチックが侵入するのを阻止することを特徴とするパック電池の製造方法。
【請求項３】
電池(2)を金型(10)の成形室(11)に仮り止めし、金型(10)の成形室(11)でもって、電池(2)の一部または全体をインサートする樹脂成形部(1)を成形するパック電池の製造方法であって、電池(2)に保護素子(6)を接続しているコアパック(15)を金型(10)に仮り止めし、このコアパック(15)に設けている保護素子(6)と電池(2)との間に樹脂侵入阻止部(9)を設け、この樹脂侵入阻止部(9)を成形する成形部分に加圧気体を供給し、加圧気体で成形部分に溶融状態のプラスチックが侵入するのを阻止することを特徴とするパック電池の製造方法。
【請求項４】
電池(2)を金型(10)の成形室(11)に仮り止めし、金型(10)の成形室(11)でもって、電池(2)の一部または全体をインサートする樹脂成形部(1)を成形するパック電池の製造方法であって、電池(2)に保護素子(6)とホルダー(4)を連結しているコアパック(15)を金型(10)に仮り止めし、このコアパック(15)のホルダー(4)に樹脂侵入阻止部(9)を設けて、樹脂侵入阻止部(9)と金型(10)とで閉鎖室とし、閉鎖された樹脂侵入阻止部(9)に加圧気体を供給して樹脂成形部(1)を成形することを特徴とするパック電池の製造方法。
【請求項５】
ホルダー(4)の樹脂侵入阻止部(9)に保護素子(6)を配設して、樹脂成形部(1)を成形する請求項４に記載されるパック電池の製造方法。
【請求項６】
ホルダー(4)の樹脂侵入阻止部(9)を安全弁(21)に連通して、樹脂成形部(1)を成形する請求項４に記載されるパック電池の製造方法。
【請求項７】
保護素子(6)がブレーカ、ＰＴＣ、サーミスタ、ヒューズ、温度センサーのいずれかである請求項３又は４に記載されるパック電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パック電池の製造方法に関し、とくに電池を金型の成形室に仮り止めして、電池に連結してプラスチック製の樹脂成形部を成形するパック電池の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電池を金型の成形室に仮り止めして樹脂成形部を成形するパック電池は開発されている。このパック電池は、回路基板や出力端子等の必要なパーツを連結している電池のコアパックを樹脂成形部にインサート成形して製作できる。インサート成形は、プラスチックを成形する金型の成形室に、電池のコアパックを仮り止めし、成形室に注入されるプラスチックを、仮り止めしているコアパックの電池や回路基板を密着するように成形する。この製造方法は、成形された樹脂成形部に、電池や回路基板を一体的に固定できる。この方法は、樹脂成形部を成形するときに、電池や回路基板等を定位置にしっかりと固定できる特長がある。また、別に成形したプラスチックケースに電池等を定位置に収納する組立工程を省略できる。すなわち、成形と固定を同時にすることができるので、安価に能率よく多量生産できる特長がある。この方法でパック電池を製造する方法は、特開2000-315483号公報に記載される。この製造方法は、図１に示すように、外装ケースとなる樹脂成形部を成形するときに、回路基板５や電池２を金型１０の成形室１１に仮り止めし、成形室１１に溶融状態のプラスチックを注入して製作される。このパック電池は、樹脂成形部に回路基板５や電池２の一部をインサート成形して固定する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
以上のパック電池の製造方法は、樹脂成形部にコアパックの一部あるいは全体を埋設するので、種々の弊害が発生することがある。たとえば、安全弁の開口部を樹脂成形部に埋設して閉塞すると、開弁した安全弁から排出されるガスをスムーズに外部に排気できなくなる。このことは、安全弁による外装缶の内圧上昇を有効に阻止できなくする。また、ブレーカやＰＴＣ、あるいは温度センサー等の保護素子を樹脂成形部に埋設すると、これ等を正常に動作できなくなることもある。樹脂成形部を成形する溶融状態の樹脂が、ブレーカやＰＴＣの内部に侵入するからであ。ブレーカの内部に侵入する樹脂は、ブレーカの可動接点の作動を阻害する。ＰＴＣに侵入する樹脂は、ＰＴＣをトリップさせて正常な動作を阻害する。さらに、樹脂成形部にＰＴＣを埋設すると、ＰＴＣと電池との間に侵入する樹脂が熱伝導を阻害して、電池の温度を速やかに検出できなくなる。
【０００４】
これ等の弊害は、樹脂成形部を成形するときに、プラスチックの侵入を阻止する樹脂侵入阻止部を設けて解消できる。たとえば、樹脂侵入阻止部を安全弁の開口部に設けて、開弁した安全弁から排出されるガスを樹脂成形部から外部に排気できる。また、ブレーカやＰＴＣを樹脂侵入阻止部に配設して、樹脂成形部を成形する樹脂がこれ等に侵入するのを防止できる。さらに、パック電池は、回路基板や保護素子等の全てを連結してなるコアパックを製作し、このコアパックを樹脂成形部にインサート成形して製造したり、また、保護素子等の一部の部品を除いたコアパックを樹脂成形部にインサート成形し、その後、保護素子をパック電池に装着して製造することもできる。後者のパック電池は、保護素子を配設するための空隙を樹脂成形部に設ける必要がある。
【０００５】
何れの製造方法にしても、樹脂成形部を成形するときに、正確に樹脂侵入阻止部を設けるのは極めて難しい。樹脂侵入阻止部を設ける部分に、加熱して加圧された溶融樹脂が侵入するからである。加熱して溶融された樹脂は、極めて微細な隙間から侵入して、樹脂侵入阻止部内に侵入してしまう。たとえば、図２に示すように、金型１０の成形室１１の内部に突出する凸部３５で樹脂の注入を遮断して、電池２の封口板２Ｃの表面に樹脂侵入阻止部９を設けるとき、凸部３５の先端に隙間ができると、ここを樹脂が通過する。凸部３５の隙間を通過した樹脂は、電池２の封口板２Ｃの表面に密着されて、封口板２Ｃに設けている安全弁の開口部を閉塞する。電池２の封口板２Ｃの表面に樹脂侵入阻止部９を成形する凸部３５を密着してこの弊害を解消できる。ただ、電池の封口板の表面には凹凸があるので、金型の凸部を隙間なく密着できない。このため、封口板の表面に樹脂が流入しないように、凸部で樹脂の流れを遮断して樹脂侵入阻止部を成形する必要がある。樹脂の流れを阻止する凸部は、隙間から樹脂が漏れると樹脂侵入阻止部となる部分に樹脂が侵入してしまう。
【０００６】
本発明は、このような欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、樹脂成形部を成形するときに、加熱して加圧された溶融樹脂が樹脂侵入阻止部に侵入するのを確実に防止できるパック電池の製造方法を提供することにある。
また、本発明の他の大切な目的は、金型やコアパックに多少の寸法誤差があっても、樹脂侵入阻止部に溶融樹脂が侵入するのを確実に防止できるパック電池の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のパック電池の製造方法は、電池２を金型１０の成形室１１に仮り止めし、金型１０の成形室１１で樹脂成形部１を成形する。この樹脂成形部１を成形するときに、電池２の一部または全体をインサートして成形する。さらに、本発明の製造方法は、成形室１１で樹脂成形部１を成形するときに、樹脂成形部１を成形する溶融状態のプラスチックの侵入を阻止する樹脂侵入阻止部９を設ける。この樹脂侵入阻止部９を成形する成形部分には加圧気体が供給される。この加圧気体は、樹脂侵入阻止部９の成形部分に溶融状態のプラスチックが侵入するのを阻止する。
【０００８】
本発明の製造方法は、樹脂侵入阻止部９を金型１０の成形室１１に突出している金型１０の中空成形部２５で成形することができる。この方法は、樹脂侵入阻止部９を正確に成形できる特長がある。それは、金型１０の中空成形部２５で成形するからである。さらに、この方法は、この中空成形部２５に加圧気体を供給して、樹脂侵入阻止部９に溶融状態のプラスチックが侵入するのを阻止することができる。
【０００９】
樹脂侵入阻止部９は、電池２に設けている安全弁２１に接して設けることができる。このパック電池は、開弁した安全弁２１から排出されるガス等を、樹脂侵入阻止部９から外部に排気できる。さらに、樹脂侵入阻止部９は、電池２に接続している保護素子６に接するように設けることもできる。この方法は、保護素子６の全体を樹脂成形部１に埋設しないので、溶融樹脂が保護素子６のケース内に侵入して故障するのを防止できる。このパック電池は、電池２に保護素子６を接続しているコアパック１５を金型１０に仮り止めし、このコアパック１５に設けている保護素子６に接して樹脂侵入阻止部９を設けて製作される。また、樹脂侵入阻止部９は、保護素子６と電池２との間に設けることができる。このパック電池は、保護素子６と電池２との間の樹脂が熱伝導を遮断することがなく、保護素子６が電池温度を速やかに検出できる。
【００１０】
さらに、本発明の製造方法は、電池２に保護素子６とホルダー４を連結しているコアパック１５を金型１０に仮り止めし、このコアパック１５のホルダー４に樹脂侵入阻止部９を設け、樹脂侵入阻止部９と金型１０とで閉鎖室とし、閉鎖された樹脂侵入阻止部９に加圧気体を供給して樹脂成形部１を成形することができる。この方法は、金型１０に樹脂侵入阻止部９を成形する部分を設ける必要がなく、簡単な構造で樹脂侵入阻止部９を成形できる。また、金型１０では成形できないホルダー４の内部に樹脂侵入阻止部９を設けることもできる。
【００１１】
ホルダー４を有するパック電池は、このホルダー４に樹脂侵入阻止部９を設けて、ここに保護素子６を配設して、樹脂成形部１を成形することができる。また、ホルダー４に設けた樹脂侵入阻止部９を安全弁２１に連通するようにして、樹脂成形部１を成形することもできる。
【００１２】
電池２の保護素子６は、過電流が流れると電流を遮断するブレーカ、電池温度が設定温度よりも高くなると電流を遮断するＰＴＣやヒューズ、電池温度を検出するサーミスタや温度センサー等である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのパック電池の製造方法を例示するものであって、本発明はパック電池の製造方法を以下のものに特定しない。
【００１４】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１５】
図３のパック電池は、電池２の凸部電極２Ｂを設けている電極端面に樹脂成形部１を固定している。パック電池は、回路基板５や保護素子６等を電池２に連結している電池２のコアパック１５を金型の成形室に仮り止めし、成形室に溶融樹脂を注入して、樹脂成形部１にコアパック１５をインサートして製作される。成形室に仮り止めされるコアパック１５を、図４ないし図７に示す。図４と図５のコアパック１５は、回路基板５と保護素子６を電池２に連結している。回路基板５は、リード板８と保護素子６を介して電池２に連結される。図６と図７のコアパック１５は、回路基板５と電池２との間にホルダー４を配設している。ホルダー４は、回路基板５と保護素子６を定位置に配設する。回路基板５はリード板８と保護素子６を介して電池２に連結され、回路基板５を介してホルダー４は電池２と回路基板５との間に配設される。このホルダー４は、樹脂成形部１とは別にプラスチックで成形される。
【００１６】
電池２は、リチウムイオン電池、ニッケル−水素電池、ニッケル−カドミウム電池等の充電できる二次電池である。図３ないし図５の電池２は、薄い角型電池で、外装缶２Ａの四隅のコーナー部を面取りしている。図６と図７の電池２は、薄い角型電池の両側を湾曲面として、四隅のコーナー部を面取りした形状としている。薄い角型電池にリチウムイオン電池を使用すると、パック電池全体の容量に対する充電容量を大きくできる特長がある。図に示す電池２は、凸部電極２Ｂを設けている電極端面に位置する封口板２Ｃに安全弁２１を設けている。図の電池２は、封口板２Ｃの中央部分に凸部電極２Ｂを設けて、凸部電極２Ｂから離れた位置に安全弁２１を設けている。電池は、凸部電極に安全弁を内蔵させることもできる。安全弁２１は、電池２の内圧が設定圧力よりも高くなるときに開弁する。開弁した安全弁２１は、内部のガス等を排出して、外装缶２Ａの内圧上昇を抑制する。安全弁２１は、封口板２Ｃに開口した開口部に気密に密着している破壊膜２２である。破壊膜２２は、電池２の内圧が設定圧力になると破壊されて、安全弁２１を開弁する。破壊膜２２は、設定圧力で破壊されるように、金属箔、金属箔とプラスチックフィルムの積層膜、プラスチックフィルム等である。安全弁には、破壊膜に変わって、外装缶の一部を薄く加工して破壊されやすくする構造も使用できる。さらに、凸部電極に内蔵される安全弁は、図８に示すように、弾性体２７で弁体２８を弁座２９に押圧する構造のものも使用できる。この安全弁２１は、内圧で弁体２８が押されて開弁し、排出孔３０からガス等を排出する。
【００１７】
回路基板５は、電池２の保護回路を実現する電子部品（図示せず）を実装している。この図のパック電池は、保護回路を回路基板５に実装するが、保護回路を小さなＩＣとして、樹脂成形部１に配設することもできる。このパック電池は、回路基板５を省略できる。さらに、図４と図６のコアパック１５は、回路基板５に出力端子３を固定している。
【００１８】
パック電池は、コアパック１５を成形室に仮り止めして樹脂成形部１を成形する。樹脂成形部１を成形する工程で、コアパック１５を構成する部品の一部または全体は、樹脂成形部１に埋設され、あるいは接触する状態でインサート成形される。樹脂成形部１は、成形工程で樹脂侵入阻止部９を設けている。この樹脂侵入阻止部９は、溶融樹脂の侵入を阻止して空隙とする部分である。樹脂侵入阻止部９は、ホルダー４と電池２との間に設けることもできる。
【００１９】
図３のパック電池は、安全弁２１を樹脂成形部１の外部に連通する排出経路として樹脂侵入阻止部９を設けている。この樹脂成形部１は、開弁した安全弁２１から排出されるガスや電解液、さらには電極板やセパレータ等の内容物の破片を外部に排出する。図３のパック電池は、図９の要部拡大断面図に示すように、樹脂成形部１に樹脂侵入阻止部９を設けている。この樹脂侵入阻止部９は、電池２と保護素子６との間で、電池２の安全弁２１の開口部に設けている。図６と図７のコアパック１５は、ホルダー４に樹脂侵入阻止部９を設けている。この樹脂侵入阻止部９も安全弁２１の開口部に連通されて、安全弁２１の開口部を外部に連通する。
【００２０】
さらに、図１０と図１１のパック電池は、樹脂成形部１とホルダー４の両方に樹脂侵入阻止部９を設けている。樹脂成形部１に設けている樹脂侵入阻止部９は、安全弁２１の開口部を外部に連通する。ホルダー４に設けている樹脂侵入阻止部９は、保護素子６の周囲に設けている。
【００２１】
樹脂侵入阻止部９は、ここに保護素子６を収納し、あるいは樹脂成形部１にインサート成形している保護素子６の表面を表出させることもできる。図６と図７、図１０と図１１のパック電池は、樹脂侵入阻止部９に保護素子６を収納している。図２のパック電池は、保護素子６を樹脂成形部１にインサート成形して、図９に示すように、保護素子６の表面を樹脂侵入阻止部９に表出させている。これ等の保護素子６は、電池２と直列に接続されて、電池２が設定温度よりも高くなると電流を遮断するＰＴＣ、温度ヒューズ等の素子、あるいはサーミスタや温度センサーである。温度センサーは、制御回路（図示せず）に接続されて、電池２の電流を遮断する。さらに、保護素子６には、電池２に過電流が流れると電流を遮断するブレーカも使用できる。ブレーカは、電池電流を検出して電流を遮断するが、電流を温度に変換して電流を遮断する。したがって、流れる電流で加熱され、さらに電池温度で加熱されるようにパック電池に内蔵すると、より速やかに過電流を遮断できる。したがって、ブレーカも電池２の熱で有効に加熱される位置に配設するのがよい。すなわち、ブレーカと電池２との間に樹脂を介在させず、ブレーカを直接に電池２に接触させ、あるいは、ブレーカと電池２との間を樹脂侵入阻止部９として、熱を遮断するものを除く構造がよい。
【００２２】
図６と図７のホルダー４の樹脂侵入阻止部９に配設される保護素子６は、一方のリード６Ｂを凸部電極２Ｂに半田付けして連結する。さらに、保護素子６の他方のリード６Ａは、回路基板５に接続するために、樹脂侵入阻止部９の右端の開口部から引き出されている。樹脂侵入阻止部９の外部に引き出されたリード６Ａは、回路基板５の一端に接続されたリード５Ａにスポット溶接して接続される。さらに、回路基板５は、反対側の端部をリード板８を介して電池２に連結している。回路基板５は、他端に接続されたリード５Ｂにリード板８をスポット溶接している。したがって、この回路基板５は、リード板８と保護素子６で両端を電池２に連結している。回路基板５と電池２の間にホルダー４が配設されるので、ホルダー４も電池２の定位置に配設される。ホルダー４は、回路基板５と電池２との間に挟着されて、回路基板５を電池２の定位置に配設させる。
【００２３】
さらに、図６のホルダー４は、回路基板５に対向する開口縁に保持凸部２３を設けている。回路基板５は、この保持凸部２３に対向する位置を切欠して嵌入部２４を設けている。回路基板５とホルダー４は、保持凸部２３を嵌入部２４に嵌入して所定の位置で連結される。さらに、図６と図７に示す回路基板５は、ホルダー４と回路基板５を樹脂成形部１に埋設して固定するために、溶融樹脂を侵入させる樹脂注入口１９を開口している。図の樹脂注入口１９は、回路基板５を貫通しており、溶融樹脂を回路基板５の裏面にも注入させる。
【００２４】
図１０のパック電池のホルダー４は、図１２と図１３に示すように、周壁４Ａの開口部を樹脂注入阻止壁４Ｂで閉塞して樹脂侵入阻止部９を形成している。この樹脂侵入阻止部９は、電池２との対向面を開口しているが、この開口部を電池２で閉塞している。開口部を電池２で閉塞するために、周壁４Ａは電池２の側面に隙間なく密着する形状、いいかえると電池２の側面に沿う形状に成形される。この樹脂侵入阻止部９も、ここに配設される保護素子６を電池２の表面に接近できるので、保護素子６で電池２の異常な温度上昇を速やかに検出して電流を遮断できる。
【００２５】
さらに、このホルダー４は、図１１に示すように、保護素子６を収納する樹脂成形部１の内面に凸部１６を設けている。保護素子６は、この凸部１６に局部的に接触して、樹脂侵入阻止部９に配設される。この構造で樹脂侵入阻止部９に配設される保護素子６は、電池温度が上昇したときに極めて速やかに電流を遮断できる。それは、保護素子６が電池２に接近して配設されると共に、凸部１６に局部的に接触して樹脂注入阻止壁４Ｂへの熱伝導を少なくできるからである。さらに、この凸部１６は、供給される溶融樹脂の圧力で、周壁４Ａが変形するのを阻止する補強リブの働きもする。
【００２６】
さらに、図１３のホルダー４は、樹脂注入阻止壁４Ｂの一部に、保護素子６のリード６Ａを接続するための接続窓１７を開口している。この接続窓１７は、回路基板５を密着して閉塞される。接続窓１７を閉塞する回路基板５は、樹脂侵入阻止部９の内部に露出する。この回路基板５の露出部は、保護素子６の一方のリード６Ａを半田付けして連結する。さらに、保護素子６の他方のリード６Ｂを電池２に接続するために、周壁４Ａにも貫通孔１８を開口している。この貫通孔１８は、金属板のリード６Ｂを隙間なく挿通できるスリット状で、ここにリード６Ｂを挿通して閉塞される。貫通孔１８を通過して樹脂侵入阻止部９の外部に引き出されたリード６Ｂは、リード板７を介して電池２の凸電極２Ｂにスポット溶接して連結される。
【００２７】
さらに、図１２と図１３のホルダー４は、樹脂侵入阻止部９を構成する周壁４Ａと同じ高さで、回路基板５を支持する支持壁４Ｃを一体的に成形している。支持壁４Ｃは、回路基板５の両側を支持する位置に設けられる。この支持壁４Ｃは、回路基板５を樹脂成形部１に埋設して固定するために、中間に樹脂注入口１９を開口している。樹脂注入口１９は、回路基板５の両側に開口して、溶融樹脂を回路基板５の裏面にも注入させる。さらに、図のホルダー４は、図１３において左端部に、リード板８を保持するリードガイド２０を設けている。このリードガイド２０は、回路基板５と電池２に連結しているリード板８を保持し、リード板８を介して回路基板５をホルダー４の定位置に保持する。図の回路基板５は、反対側の端部を、保護素子６を介して電池２に連結している。この回路基板５は、リード板８と保護素子６で両端を電池２に連結している。回路基板５と電池２の間にホルダー４が配設されるので、ホルダー４も電池２の定位置に配設される。ホルダー４は、回路基板５と電池２との間に挟着されて、回路基板５を電池２の定位置に配設される。
【００２８】
樹脂成形部１は、合成樹脂を成形する工程で、ホルダー４と電池２を備えるコアパック１５をインサート成形する。ホルダー４には保護素子６と回路基板５を連結しているので、樹脂成形部１は、ホルダー４と保護素子６と回路基板５と電池２を一体的に定位置に連結する。以上のパック電池は、電池２の全体を樹脂成形部１に埋設してインサートしない。図２のパック電池は、電池２の端面に樹脂成形部１を成形している。このパック電池は、外形を小さくできる特長がある。ただ、パック電池は、図１０に示すように電池２の３辺に樹脂成形部１を成形することもできる。さらに、パック電池は、電池の一部ないしほぼ全体を樹脂成形部に埋設するようにインサートして、しっかりと強靭な構造のパック電池とすることもできる。
【００２９】
樹脂成形部１を成形する合成樹脂は、ポリアミドあるいはポリウレタンを使用する。これらの合成樹脂は、軟化温度が低く、しかも溶融時の粘度も低いので、一般の合成樹脂に比較して、低温、低圧で成形できる。このように、低温、低圧で成形される樹脂成形部１は、成形に要する時間を短縮できると共に、樹脂成形時における熱や射出圧による電子部品等への悪影響を低減できる特長がある。とくに、樹脂侵入阻止部９に保護素子６を配設するパック電池においては、溶融樹脂による保護素子６への熱の影響をさらに少なくできる。
【００３０】
以上のパック電池は、以下のようにして製造される。
(1)  保護素子６とリード板８で回路基板５を電池２に接続して、保護素子６と回路基板５とホルダー４を電池２の定位置に配設してコアパック１５を製作する。コアパック１５は、回路基板５と電池２の間にホルダー４を配設し、ホルダー４で回路基板５と電池２を正確な相対位置に連結している。
【００３１】
(2)  コアパック１５を、図１４と図１５に示す金型１０の成形室１１にセットする。図１４は図３に示すパック電池を製作する金型１０で、図１５は図１０に示すパック電池を製作する金型１０を示す。成形室１１にコアパック１５をセットした後、金型１０を型締めする。型締めされた金型１０は、樹脂成形部１を成形するための成形室１１が形成される。この成形室１１に、加熱された溶融樹脂が注入されて樹脂成形部１を成形する。溶融樹脂は、金型１０に開口された注液孔１２から注入される。注液孔１２は、成形室１１に連通して設けられている。
【００３２】
図１４と図１５は、パック電池を製造する金型１０を開いた状態を示す。これ等の金型１０は、樹脂成形部１に樹脂侵入阻止部９を成形するための中空成形部２５を成形室１１の内面に突出して設けている。中空成形部２５は、成形室１１に注入される溶融樹脂の侵入を阻止して、樹脂侵入阻止部９を成形する。図の金型１０は、一対の金型１０の対向する面に中空成形部２５を突出して設けている。一対の金型１０に設けられた中空成形部２５は、金型１０を型締めした状態で、先端面を互いに当接させる。
【００３３】
金型１０は、型締めした状態で中空成形部２５に加圧気体を圧入する。加圧気体は、中空成形部２５に溶融樹脂が侵入するのを阻止する。加圧気体が供給される中空成形部２５内の圧力は、好ましくは成形室１１に注入される溶融樹脂の圧力にほぼ等しく、あるいはこの圧力よりも多少は高く設定される。溶融樹脂と加圧気体の圧力がバランスすると、溶融樹脂が中空成形部２５に侵入せず、また、加圧気体が樹脂成形部１に排気されないからである。ただし、中空成形部２５内の圧力は、溶融樹脂よりも低くすることもできる。それは、溶融樹脂の圧力よりも加圧気体の圧力が低くても、溶融樹脂の侵入を制限する作用をするからである。また、中空成形部２５の圧力を溶融樹脂の圧力よりも高くすることもできる。このようにすると、中空成形部２５に溶融樹脂が侵入するのを確実に阻止できるからである。加圧気体は空気を使用するが、窒素ガスや炭酸ガス等、溶融樹脂に悪い影響を与えない全ての気体を使用できる。
【００３４】
金型１０は、中空成形部２５に連結して貫通孔２６を設けている。貫通孔２６は、加圧気体を中空成形部２５に供給する。貫通孔２６は、図１６に示すように一方の中空成形部２５に連結して設けられ、あるいは図１７に示すように、対向して配設している一対の中空成形部２５の両方に設けることができる。図１６に示すように、一方の中空成形部２５に連結して貫通孔を設けている金型１０は、閉鎖された中空成形部２５に加圧気体を供給するので、加圧気体の消費量を少なくできる。この構造は、貫通孔２６を加圧気体を供給する加圧空気源３１等に開閉弁３２を介して連結する。中空成形部２５の圧力は、加圧空気源３１の圧力で調整し、あるいは開閉弁３２に圧力調整弁を接続して調整する。図１７に示すように、一対の中空成形部２５の両方に貫通孔２６を設ける構造は、一方の貫通孔２６から加圧気体を供給して、他方の貫通孔２６から加圧気体を排出する。この構造は、一方の貫通孔２６を開閉弁３２を介して加圧空気源３１等に連結し、他方の貫通孔２６を流量調整弁３３で外部に開放する。この構造は、供給する加圧気体の圧力と、排気する加圧気体の流量を制御して、中空成形部２５の圧力を設定圧に調整できる。この方法は、中空成形部２５に加圧気体を通過させるので、貫通孔２６の詰まりを防止でき、さらに、中空成形部２５にゴミ等がたまらない特長がある。
【００３５】
ホルダー４に樹脂侵入阻止部９を設ける金型１０は、中空成形部２５を必要としない。ただ、樹脂侵入阻止部９に溶融樹脂が侵入するのを阻止するために、加圧気体を供給する必要がある。図１０のパック電池は、ホルダー４の内部に樹脂侵入阻止部９を設けている。ホルダー４内部の樹脂侵入阻止部９に加圧気体を供給するために、ホルダー４に加圧気体の供給孔３４を開口している。さらに、このパック電池を成形する金型１０は、図１８の断面図に示すように、ホルダー４の供給孔３４に連結される貫通孔２６を金型１０に設けている。加圧気体は、金型１０の貫通孔２６から供給孔３４を通過してホルダー４内の樹脂侵入阻止部９に供給される。この金型１０も貫通孔２６を開閉弁３２を介して加圧空気源３１に連結している。開閉弁３２は、金型１０を型締めする状態で開弁されて樹脂侵入阻止部９に加圧気体を供給する。ホルダー４内の樹脂侵入阻止部９に加圧気体を供給する場合も、図１９に示すように、金型１０とホルダー４の対向面に貫通孔２６と供給孔３４とを開口して、樹脂侵入阻止部９に加圧気体を通過させることができる。
【００３６】
図１８と図１９は、樹脂侵入阻止部９と金型１０の成形面との間にホルダー４が位置するので、ホルダー４に供給孔３４を開口して樹脂侵入阻止部９に加圧気体を供給する。すなわち、この樹脂侵入阻止部９は、ホルダー４と電池２で囲まれた領域となっている。ただし、図２０に示すように、ホルダー４と金型１０と電池２とで樹脂侵入阻止部９を設ける構造にあっては、ホルダー４に供給孔を開口することなく、金型１０の貫通孔２６から直接に樹脂侵入阻止部９に加圧気体を供給できる。この金型１０は、樹脂侵入阻止部９を成形する部分に連結して貫通孔２６を設けている。貫通孔２６は、図１８と図１９に示す金型１０と同じように、開閉弁３２や加圧空気源３１に連結して加圧気体を供給できる。
【００３７】
さらに、金型１０は、図１４と図１５に示すように、コアパック１５を定位置に仮り止めする位置決凸部１３を有する。位置決凸部１３は、ホルダー４または回路基板５の表面に当接して、コアパック１５を正確な位置に仮り止めする。図１４と図１５において、上下に位置する位置決凸部１３は、回路基板５の表面を押圧して定位置に仮り止めする。これらの位置決凸部１３は、回路基板５の出力端子３の表面を位置決凸部１３で押圧すると共に、電池２の底を金型１０の成形室１１の内面に当接させて、コアパック１５の縦方向の位置ずれを阻止する。さらに、出力端子３の表面を押圧する位置決凸部１３は、成形された樹脂成形部１から出力端子３を外部に表出させる。
【００３８】
さらに、図１５に示す金型１０は、中空成形部２５と位置決凸部１３に加えて、コアパック１５を定位置に仮り止めする中央凸部１４を有する。中央凸部１４は、電池２の表側面と裏側面とに当接して、電池２を挟着して上下方向の位置ずれを阻止する。さらに、図１３のホルダー４は、４隅の角隅４Ｄを金型１０の成形室１１のコーナー部の内面に当接させて、ホルダー４と回路基板５の上下左右方向の位置ずれを阻止する。このように、金型１０は、中央凸部１４を電池２に当接させ、位置決凸部１３を回路基板５の表面に当接させ、さらに、ホルダー４の角隅４Ｄを金型１０の内面に当接させて、コアパック１５を定位置に仮り止めする。
【００３９】
(3)  成形室１１に加熱して溶融された合成樹脂を圧入する。溶融合成樹脂は、図１６ないし図２０に示すように、成形室１１に侵入して樹脂侵入阻止部９には侵入しない。成形室１１で成形された樹脂成形部１は、回路基板５とホルダー４と電池２を一体構造に連結して固定する。樹脂侵入阻止部９は、合成樹脂が注入されず、樹脂成形部１の外部に連通される。
【００４０】
(4)  以上の工程で、コアパック１５は、回路基板５とホルダー４と電池２を樹脂成形部１にインサートして定位置に固定される。その後、樹脂成形部１が成形されたコアパック１５の表面をチューブで被覆して完成されたパック電池となる。チューブには熱収縮チューブを使用する。熱収縮チューブは、樹脂成形部１が成形されたコアパック１５を入れた後、加熱、収縮して表面に密着させる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明のパック電池の製造方法は、樹脂成形部を成形するときに、加熱して加圧された溶融樹脂が樹脂侵入阻止部に侵入するのを確実に防止できる特長がある。それは、本発明のパック電池の製造方法が、金型の成形室で樹脂成形部を成形するときに、溶融状態のプラスチックの侵入を阻止する樹脂侵入阻止部を設ける成形部分に加圧気体を圧入しているからである。樹脂侵入阻止部を設ける部分に圧入される加圧空気は、この部分に溶融状態のプラスチックが侵入するのを確実に阻止する。したがって、この製造方法は、樹脂侵入阻止部を成形する部分に溶融状態のプラスチックが侵入するのを阻止して、侵入するプラスチックに起因する種々の弊害を有効に防止できる。さらに、この製造方法は、金型やコアパックに多少の寸法誤差があっても、樹脂侵入阻止部に溶融樹脂が侵入するのを確実に防止できる特長もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のパック電池の製造方法を示す斜視図
【図２】パック電池の樹脂成形部に樹脂侵入阻止部を設ける工程を示す斜視図
【図３】本発明の一実施例にかかる製造方法で製造されたパック電池の斜視図
【図４】図３に示すパック電池のコアパックの一例を示す斜視図
【図５】図４に示すコアパックの分解斜視図
【図６】コアパックの他の一例を示す分解斜視図
【図７】図６に示すコアパックの拡大断面図
【図８】安全弁の他の一例を示す断面図
【図９】図３に示すパック電池の樹脂侵入阻止部を示す要部拡大断面図
【図１０】本発明の他の実施例にかかる製造方法で製造されたパック電池の斜視図
【図１１】図１０に示すパック電池の断面図
【図１２】図１０に示すパック電池のコアパックの斜視図
【図１３】図１２に示すコアパックの分解斜視図
【図１４】図３に示すパック電池の樹脂成形部を成形する金型の分解斜視図
【図１５】図１０に示すパック電池の樹脂成形部を成形する金型の分解斜視図
【図１６】中空成形部に加圧空気を供給して樹脂侵入阻止部を成形する状態を示す断面図
【図１７】中空成形部に加圧空気を供給する他の一例を示す断面図
【図１８】ホルダーの樹脂侵入阻止部に加圧空気を供給する状態を示す断面図
【図１９】ホルダーの樹脂侵入阻止部に加圧空気を供給する他の一例を示す断面図
【図２０】ホルダーと金型と電池とで形成される樹脂侵入阻止部に加圧空気を供給する状態を示す断面図
【符号の説明】
１…樹脂成形部
２…電池                ２Ａ…外装缶            ２Ｂ…凸部電極
２Ｃ…封口板
３…出力端子
４…ホルダー            ４Ａ…周壁              ４Ｂ…樹脂注入阻止壁
４Ｃ…支持壁            ４Ｄ…角隅
５…回路基板            ５Ａ…リード            ５Ｂ…リード
６…保護素子            ６Ａ…リード            ６Ｂ…リード
７…リード板
８…リード板
９…樹脂侵入阻止部
１０…金型
１１…成形室
１２…注液孔
１３…位置決凸部
１４…中央凸部
１５…コアパック
１６…凸部
１７…接続窓
１８…貫通孔
１９…樹脂注入口
２０…リードガイド
２１…安全弁
２２…破壊膜
２３…保持凸部
２４…嵌入部
２５…中空成形部
２６…貫通孔
２７…弾性体
２８…弁体
２９…弁座
３０…排出孔
３１…加圧空気源
３２…開閉弁
３３…流量調整弁
３４…供給孔
３５…凸部
【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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