JP3728288B2 - Pack battery - Google Patents

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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池のコアパックを樹脂成形部にインサートしてなるパック電池、すなわち樹脂成形部を成形する金型に電池を仮り止めし、樹脂成形部を成形する工程で樹脂成形部を電池に接着しているパック電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在のパック電池は、プラスチックで成形した外装ケースに、電池に必要なパーツを連結しているコアパックを入れて組み立てしている。この構造のパック電池は、外装ケースの定位置にコアパックを入れて固定しながら組み立てするので製造に手間がかかる。これに対して、外装ケースを使用しないパック電池が開発されている。このパック電池は、外装ケースに相当する樹脂成形部を成形するときに、電池のコアパックをインサートして製作される。この構造のパック電池は、接続端子等の必要な部品を電池に連結してコアパックとし、このコアパックを樹脂成形部を成形する金型の成形室に仮り止めし、成形室に溶融状態の合成樹脂を注入し、注入される合成樹脂に電池を接着して製作される。このパック電池は、樹脂成形部を成形するときに電池に固定できるので、外装ケースを省略して能率よく多量生産できる。樹脂成形部は、パック電池の外装ケースの一部を形成すると共に、接続端子等と電池を一体的に固定する働きをする。したがって、樹脂成形部を成形するときにコアパックを固定できるので、安価に能率よく多量生産できる特長がある。この構造のパック電池は、たとえば特許文献１に記載される。この公報のパック電池は、図１に示すように、外装ケースとなる樹脂成形部にコアパック９０をインサートして成形している。このパック電池は、電池９２に回路基板９１等のパック電池を構成するパーツを連結しているコアパック９０を金型９３の成形室９４に仮り止めし、成形室９４に溶融状態のプラスチックを注入してコアパック９０の一部を樹脂成形部に埋設する状態でインサートし、プラスチックを硬化させた後に脱型して製作される。このパック電池は、樹脂成形部とコアパックとを隙間のない一体構造に連結して能率よく多量生産できる。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００-３１５４８３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
以上の構造で製造されるパック電池は、電池の安全弁の開口部を樹脂成形部で閉塞するように樹脂成形部を接着して、樹脂成形部で安全弁を保護できる。安全弁は、電池の内圧が設定圧力よりも高くなると開弁してガス等を外部に放出して内圧が異常に高くなるのを防止する。樹脂成形部で安全弁を保護しているパック電池は、ユーザーが間違って安全弁の開口部を針のようなもので突いて破損させるのを防止できる。しかしながら、この構造のパック電池は、製造工程において、安全弁の開口部を閉塞する部分に樹脂成形部を成形する溶融状態の合成樹脂が注入されると、注入される合成樹脂の成形圧で安全弁が破壊されてしまう。この弊害を防止するために、安全弁の開口部を絶縁材で閉塞して、樹脂成形部を成形している。絶縁材は、成形室に注入される樹脂成形部が安全弁に侵入するのを防止して、成形時に安全弁が破壊されるのを防止するために使用される。
【０００５】
しかしながら、安全弁の開口部に絶縁材を接着しても、絶縁材では安全弁の破壊を確実に阻止できないことがある。それは、図２に示すように、樹脂成形部を成形する金型の成形室に注入される溶融状態の合成樹脂が、絶縁材９５をも変形して安全弁９６を破壊することがあるからである。さらに、この構造のパック電池は、樹脂成形部が絶縁材９５を介して電池９２に接着されるので、樹脂成形部と電池９２との接着強度が低下する欠点もある。樹脂成形部と電池との接着強度が低下すると、ユーザーが使用している状態で樹脂成形部が剥離して使用できなくなる。
【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安全弁が破壊されるのを確実に防止しながら、樹脂成形部と電池とをしっかりと接着できるパック電池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は、樹脂成形部１を成形する金型３０に電池２を仮り止めして、樹脂成形部１の成形室３１に注入されて成形される合成樹脂を電池２に接着して、樹脂成形部１を、電池２の安全弁８の開口部９を設けている安全弁開口面２０に接着している。さらに、パック電池は、電池２の安全弁開口面２０と樹脂成形部１との境界であって、安全弁８の開口部９を閉塞する位置に絶縁材１５を電池２の安全弁開口面２０に接着して配設している。絶縁材１５は、樹脂成形部１の成形圧で変形しない硬質プレートであり、安全弁８の開口部９との対向位置から離れた位置に貫通孔１６を開口している。貫通孔１６には溶融樹脂が注入されて、ここに注入された溶融樹脂が金型の成形室３１で凝固して形成された樹脂成形部１を電池２の安全弁開口面２０に接着している。
【０００８】
硬質プレートには、ガラス繊維で補強しているエポキシ板が使用できる。絶縁材１５は、両面接着テープ１７を介して電池２の安全弁開口面２０に接着することができる。さらに、絶縁材１５の外周形状を電池２の安全弁開口面２０の外周よりも小さくして、樹脂成形部１を絶縁材１５の外周で安全弁開口面２０に接着して、樹脂成形部１をより強く電池２に接着できる。絶縁材１５は、電池２の凸部電極２Ｂを有する安全弁開口面２０に接着して、凸部電極２Ｂと安全弁８の開口部９との間に貫通孔１６を開口することができる。
【０００９】
さらに、本発明のパック電池は、樹脂成形部１を接着している電池２の安全弁開口面２０の反対側の対向端面に、樹脂成形部１とは別に成形しているプラスチック成形体２１を接着すると共に、このプラスチック成形体２１の表面を対称形状とすることができる。このプラスチック成形体２１は、電池２の対向端面に接着される接着面に、対向端面に部分的に当接してプラスチック成形体２１を定位置に位置決めして装着する位置決リブ２５を設けて、電池２に正確な姿勢で接着できる。
【００１０】
【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を例示するものであって、本発明はパック電池を以下のものに特定しない。
【００１１】
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。
【００１２】
図３のパック電池は、安全弁８の開口部９を設けている安全弁開口面２０に樹脂成形部１を接着している。図のパック電池は、樹脂成形部１に保護素子４をインサートして成形している。図示しないが、樹脂成形部には保護回路を実装する回路基板、あるいは出力端子を固定している回路基板等をインサートすることもできる。図のパック電池は、凸部電極２Ｂを設けている電池端面に安全弁８の開口部９を設けているので、この面に樹脂成形部１を固定している。ただ、凸部電極のある電池端面とは反対側の電池端面に安全弁の開口部を設けて、ここに樹脂成形部を固定することもできる。薄型電池は、図示しないが、幅の狭い両側面に安全弁の開口部を設けて、この安全弁開口面に樹脂成形部を固定することもできる。
【００１３】
パック電池は、図４と図５の斜視図に示すように、電池のコアパック１０を金型３０の成形室３１に仮り止めし、成形室３１に溶融樹脂を注入して、保護素子４を定位置に配設しているコアパック１０の一部を樹脂成形部１にインサートして製作される。図のコアパック１０は、保護素子４を電池２に連結したものである。保護素子４を連結しているコアパック１０は、最も簡単な構造で、安価に製造できる。ただし、本発明のパック電池は、図示しないが、保護素子に加えて、プリント基板等を樹脂成形部にインサートする構造とすることもできる。
【００１４】
コアパック１０は、図５ないし図８に示すように、安全弁開口面２０に絶縁材１５を配設している。この絶縁材１５は、安全弁８の開口部９を閉塞する位置に配設される。さらに絶縁材１５は、樹脂成形部１が成形される状態では、図３と図８の断面図に示すように、電池２の安全弁開口面２０と樹脂成形部１との境界に配設される。絶縁材１５は、樹脂成形部１を成形するときに成形室３１に注入される合成樹脂の成形圧で変形しない硬質プレート、たとえば、ガラス繊維で補強しているエポキシ板、フェノール板等の硬質な合成樹脂板である。ただし、本発明は、絶縁材を硬質の合成樹脂に特定せず、表面あるいは全体が絶縁材である硬質な板、たとえば表面を絶縁層で被覆する金属板、無機質材を板状に成形したもの等も使用できる。絶縁材１５は、安全弁８の開口部９との対向位置から離れた位置に貫通孔１６を開口している。図６と図７の絶縁材１５は、図において右側に貫通孔１６を開口している。この貫通孔１６には樹脂成形部１が注入される。貫通孔１６に注入された樹脂成形部１は、図３と図８に示すように、絶縁材１５を貫通して電池２の安全弁開口面２０に接着される。図の絶縁材１５は、安全弁８の開口部９と凸部電極２Ｂとの間に貫通孔１６を開口している。ただし、絶縁材は、安全弁の開口部と凸部電極との間ではなく、開口部の反対側に貫通孔を開口することもできる。さらに、絶縁材１５は、図７に示すように、外周形状を電池２の安全弁開口面２０の外周よりも小さくして、樹脂成形部１を絶縁材１５の外周で安全弁開口面２０に接着している。この図に示すように、一端部に貫通孔１６を設けて、外周形状を安全弁開口面２０よりも小さくしている絶縁材１５は、外周部分と貫通孔１６で樹脂成形部１を電池２の安全弁開口面２０にしっかりと固定できる。
【００１５】
絶縁材１５は、両面接着テープ１７を介して電池２の安全弁開口面２０の平面部２Ｃに接着して固定される。絶縁材１５を安全弁開口面２０の平面部２Ｃに接着する両面接着テープ１７は、好ましくは、接着部分における凹凸を吸収できる充分な厚さのものを使用する。この両面接着テープ１７は、安全弁開口面２０に密着されて絶縁材１５を安全弁開口面２０に確実に接着できると共に、安全弁８を保護する働きもある。この絶縁材１５は、安全弁８が開弁するとき剥離されてガスを外部に排気する。
【００１６】
保護素子４は、電池が異常な状態になると電流を遮断して電池を安全に保護するもので、ブレーカ、ＰＴＣ、ヒューズ、電子回路で構成される保護回路のいずれかである。ブレーカは、温度や過電流を検出して電流を遮断する。ＰＴＣは、温度を検出して電流を実質的に遮断する。ヒューズは、過電流を検出して電流を遮断する。電子回路の保護回路は、電池の過電流や温度を検出し、あるいは過充電や過放電を検出して充放電電流を制御する。
【００１７】
これ等の保護素子４は、素子本体部４Ａのケーシング１１Ａからリード片４Ｂを突出させている。保護素子４は、ホルダー１１の一部あるいは全体を絶縁材とし、この絶縁ホルダー１１の表面に第１の出力端子３及び第２の出力端子５を固定している。図９と図１０に示す保護素子４は、素子本体部４Ａをプラスチック製の後成形部１１Ｂにインサートして固定して、ホルダー１１を、素子本体部４Ａのケーシング１１Ａと後成形部１１Ｂとで構成している。ホルダー１１である素子本体部４Ａのケーシング１１Ａは、第１の出力端子３を固定している。
【００１８】
ホルダー１１である後成形部１１Ｂは、その表面に第２の出力端子５をインサートして固定している。図９と図１０に示す第２の出力端子５は、しっかりとホルダー１１に抜けないようにインサートして固定するために、その両側に連結フック５ａを連結している。連結フック５ａは、先端を両側に突出させる形状でホルダー１１に埋設されて、錨のように抜けないように固定する。第２の出力端子５は、電池２の一方の電極に連結されて、保護素子４を電池２に連結する。
【００１９】
さらに、図の保護素子４は、金型３０の成形室３１の正確な位置に仮り止めするために、樹脂成形部１を成形する金型３０に嵌着されて成形室３１の定位置に仮り止めするための嵌着部１１ａをホルダー１１に設けている。図のホルダー１１は、底部の両側に複数の嵌着部１１ａを設けている。嵌着部１１ａは凹部である。凹部の嵌着部１１ａは、金型３０の可動ピン３３を嵌入して、保護素子４を正確な位置に仮り止めする。
【００２０】
素子本体部４Ａのケーシング１１Ａは、第１の出力端子３を固定している部分を除く部分を絶縁材１５であるプラスチックで成形している。プラスチックでケーシング１１Ａを成形するときに、ケーシング１１Ａの上面となる位置に第１の出力端子３をインサートして固定している。第１の出力端子３は、保護素子４のホルダー１１の一部を構成している素子本体部４Ａのケーシング１１Ａを表裏に貫通して、表面と内面の両面に表出している。第１の出力端子３の表面は、パック電池の樹脂成形部１から外部に表出される。第１の出力端子３の内面は、素子本体部４Ａのケーシング１１Ａに内蔵している保護部品に接続される。図の保護素子４は、第１の出力端子３をケーシング１１Ａの表裏に表出させるので、第１の出力端子３の部分を除くケーシング１１Ａの一部を絶縁材であるプラスチックで成形している。ただし、保護素子は、ホルダーの全体を絶縁材であるプラスチックで成形して、ホルダーの表面に、第１の出力端子と第２の出力端子を、接着あるいはインサート等の構造で固定することもできる。また、ホルダーは、第１の出力端子と第２の出力端子を絶縁する部分のみをプラスチック等の絶縁材で成形して、その他の部分を金属で製作することもできる。
【００２１】
保護素子４は電池２と直列に接続されるので、一対の端子を必要とする。図の保護素子４は、片方の端子をケーシング１１Ａから突出するリード片４Ｂとし、他方の端子を第１の出力端子３としている。第１の出力端子３は、素子本体部４Ａのケーシング１１Ａの上面に固定され、リード片４Ｂは、素子本体部４Ａのケーシング１１Ａから外部に突出して引き出される。図の保護素子４は、素子本体部４Ａのケーシング１１Ａの表面側に第１の出力端子３を固定して、ケーシング１１Ａの裏面側にリード片４Ｂを固定している。リード片４Ｂは、正確には素子本体部４Ａの裏面ではないが、裏面に近い側に固定している。したがって、本明細書において素子本体部４Ａの裏面側とは、素子本体部４Ａの裏面に近い部分を含む意味に使用する。素子本体部４Ａの裏面側に固定しているリード片４Ｂは、保護素子４の両面と平行に伸びて電池２の凸部電極２Ｂの端面に固定される。リード片４Ｂと凸部電極２Ｂはスポット溶接やレーザー溶接等の方法で溶接して固定される。この姿勢で電池２に連結される保護素子４は、ホルダー１１を安全弁開口面２０の凸部電極２Ｂのない平面部２Ｃと対向する位置に配置する。このため、保護素子４のホルダー１１と安全弁開口面２０の平面部２Ｃとの間に、寸法吸収隙間６が設けられる。寸法吸収隙間６は、樹脂成形部１を成形するときにリード片４Ｂを変形させて間隔を調整する。寸法吸収隙間６の間隔を調整するために、リード片４Ｂは、金型３０の成形室３１に仮り止めするときに変形できる可撓性のある金属プレートで製作される。この構造は、寸法吸収隙間６で電池２の寸法誤差を吸収することができる。
【００２２】
図の保護素子４は、ブレーカである。ブレーカは、素子本体部４Ａのケーシング１１Ａに内蔵する保護部品として、可動接点１２と、温度で可動接点１２をオンオフに切り換える温度変形金属１３とを備える。可動接点１２は、弾性変形できる導電性の金属板で、一端を第１の出力端子３に固定して、先端には接点金属１２Ａを固定している。可動接点１２は、ケーシング１１Ａに固定しているリード片４Ｂの固定接点１４に先端の接点金属１２Ａを接触させてオン状態となり、リード片４Ｂから離れてオフに切り換えられる。温度変形金属１３は、熱膨張率が異なる複数の金属を積層したバイメタルやトリメタルである。温度変形金属１３は、温度が上昇すると変形して、オン位置にある可動接点１２をオフ位置に切り換える。
【００２３】
この図のブレーカは、温度変形金属１３が電池温度を検出して可動接点１２をオンオフに切り換える。図示しないが、ブレーカは、温度変形金属に電池の電流が流れる構造とし、あるいは電池と直列に加熱抵抗を接続して、加熱抵抗で温度変形金属を加熱する構造として、過電流を検出して電流を遮断することもできる。また、可動接点を温度変形金属とすることもできる。このブレーカは、可動接点が温度変形金属に併用されるので、内部構造を簡単にできる。
【００２４】
図の保護素子４はブレーカであるが、保護部品をＰＴＣ、ヒューズ、電子回路で構成される保護回路のいずれかとすることができる。ＰＴＣは、温度が設定温度よりも高くなると、電気抵抗が飛躍的に大きくなって電流を実質的に遮断する部品を、第１の出力端子とリード片との間に接続する。ヒューズは、過電流で溶断される保護部品を第１の出力端子とリード片に接続する。電子回路で構成される保護回路は、第１の出力端子とリード片との間に接続される。
【００２５】
第２の出力端子５は、ホルダー１１の後成形部１１Ｂの表面に固定されてパック電池の出力端子となる出力端子部５Ｂと、この出力端子部５Ｂに連結している連結部５Ｃとこの連結部５Ｃを電池２に固定する固定部５Ａとからなる金属板である。この構造の第２の出力端子５は、所定の形状に切断された金属プレートを、ホルダー１１の後成形部１１Ｂにインサートして保護素子４に固定される。第２の出力端子５は、スポット溶接やレーザー溶接等の方法で、固定部５Ａを電池２の平面部２Ｃの電極に溶接して固定してホルダー１１を電池２に連結する。
【００２６】
第２の出力端子５は、保護素子４を樹脂成形部１にインサートするときに、リード片４Ｂと同じように変形されて、保護素子４の電池２に対する相対位置と姿勢を変更できる可撓性を有する。この第２の出力端子５は、電池２の寸法誤差を吸収して、保護素子４と第２の出力端子５を正確な位置に配置できる。規定寸法よりも小さい電池に固定される第２の出力端子５は、固定部５Ａと出力端子部５Ｂとの距離を離し、反対に規定寸法よりも大きい電池に固定される第２の出力端子５は、固定部５Ａと出力端子部５Ｂとの距離を接近させて、保護素子４と第２の出力端子５を正確な位置に配置する。
【００２７】
可撓性のある第２の出力端子５は、図に示すように連結部５Ｃを湾曲させて、固定部５Ａと出力端子部５Ｂの位置を変更できる。ただ、第２の出力端子は、連結部の一部を細くし、あるいは連結部にく字状に折曲している折曲部を設けて、固定部と出力端子部の位置を変更することもできる。
【００２８】
以上のコアパックは、金型３０の成形室３１に仮り止めするときに、保護素子４のリード片４Ｂと第２の出力端子５とを変形させて、第１の出力端子３及び出力端子部５Ｂと電池２との相対位置を正確に調整する。リード片４Ｂと第２の出力端子５の変形量で、電池２の寸法誤差を修正しながら第１の出力端子３と出力端子部５Ｂとを正確な位置に配置する。電池２は、製造工程において長さに相当な寸法誤差ができる。電池２の長さ方向の寸法誤差は、保護素子４と安全弁開口面２０との寸法吸収隙間６を変化させて吸収できる。規格寸法よりも長い電池を内蔵するパック電池は、保護素子４の素子本体部４Ａを安全弁開口面２０の平面部２Ｃに接近させて寸法吸収隙間６を小さくする。規格寸法よりも短い電池を内蔵するパック電池は、寸法吸収隙間６を大きくする。以上のようにして、パック電池の外形寸法を規定寸法とすると共に、第１の出力端子３と第２の出力端子５を正確な位置に配置する。
【００２９】
以上の構造のコアパック１０は、保護素子４の第１の出力端子３と第２の出力端子５を以下に記述する可動ピンで金型の基準面に押圧して、定位置に保持される。
【００３０】
図１１ないし図１５は、保護素子４を金型３０の基準面３２に押圧する可動ピン３３を有する金型３０を示す。これ等の金型３０は、成形室３１に可動ピン３３を突出させて、保護素子４の第１の出力端子３と第２の出力端子５の出力端子部５Ｂとを成形室３１の基準面３２に押圧する。可動ピン３３は、保護素子４のホルダー１１に設けている嵌着部１１ａである凹部に案内されて、保護素子４を正確な位置に仮り止めする。可動ピン３３が保護素子４を成形室３１の定位置に保持する状態で、成形室３１に溶融樹脂の注入を開始して、樹脂成形部１を成形する。
【００３１】
図１１の金型３０の可動ピン３３は、成形室３１の内部に、保護素子４のホルダー１１の両面と平行な方向に弾性的に突出する直動ピン３３Ａである。この直動ピン３３Ａは、ホルダー１１の嵌着部１１ａに案内されてその先端を傾斜面３４として、傾斜面３４で保護素子４のホルダー１１を金型３０の基準面３２に押圧する。傾斜面３４は、直動ピン３３Ａを保護素子４のホルダー１１に向かって軸方向に移動させるとき、保護素子４の表面を金型３０の基準面３２に押圧できる方向に傾斜している。保護素子４のホルダー１１は、保護素子本体４Ａに固定している第１の出力端子３と第２の出力端子５の出力端子部５Ｂとを金型３０の基準面３２に押圧して、定位置に仮り止めされる。表面を基準面３２に押圧するために、直動ピン３３Ａの傾斜面３４は、保護素子４のホルダー１１の裏面、正確にはホルダー１１の裏面と側面とのコーナーを押圧する。傾斜面３４で押圧される保護素子４のホルダー１１は、表面と直交する方向の垂直分力で基準面３２に押圧される。すなわち、直動ピン３３Ａが成形室３１に押し出されると、保護素子４のホルダー１１に設けている嵌着部１１ａのコーナーが傾斜面３４を摺動して、第１の出力端子３と第２の出力端子５の出力端子部５Ｂとを金型３０の基準面３２に押圧する。直動ピン３３Ａの傾斜面３４は、図の実線で示す最も厚いホルダー１１から、図の鎖線で示す最も薄いホルダー１１まで押圧できる長さを有する。直動ピン３３Ａは、保護素子４のホルダー１１を、両側から弾性的に押圧して、第１の出力端子３と第２の出力端子５の出力端子部５Ｂとを基準面３２に押し付ける。直動ピン３３Ａは、好ましくは、上下に複数個を設けて、保護素子４のホルダー１１の複数箇所を上下両側から押圧する。このように、複数箇所が直動ピン３３Ａで押圧されるホルダー１１は、より確実に基準面３２に押し付けられて、定位置に保持される。さらに、直動ピン３３Ａは、弾性的に保護素子４のホルダー１１を押圧するために、外部で弾性体（図示せず）に連結している。さらに、直動ピン３３Ａは、コアパック１０を成形室３１にセットするときに後退する。直動ピン３３Ａがコアパック１０のセットの邪魔にならないようにするためである。直動ピン３３Ａを後退させるために、直動ピン３３Ａは弾性体を介して、金型３０の外部でシリンダーや後退機構等（図示せず）に連結される。シリンダー（図示せず）は、空気シリンダーとして、直動ピン３３Ａを弾性的に押し出すことができる。
【００３２】
図１２の可動ピン３３も、保護素子４に向かって成形室３１に突出する直動ピン３３Ａである。この直動ピン３３Ａは、保護素子４のホルダー１１の表面と平行な方向に成形室３１に弾性的に突出されて、第１の出力端子３と第２の出力端子５の出力端子部５Ｂとが基準面３２に当接するように、保護素子４のホルダー１１を裏面から押圧する。この直動ピン３３Ａは、保護素子４のホルダー１１の裏面を押圧する面に、先端縁が直動方向に伸びている山形凸条３５を設けている。この山形凸条３５が保護素子４のホルダー１１の裏面を押圧して、ホルダー１１の表面に設けている第１の出力端子３と第２の出力端子５の出力端子部５Ｂとを基準面３２に保持する。この直動ピン３３Ａは、保護素子４のホルダー１１の裏面に沿って、裏面と平行に突出して、山形凸条３５でホルダー１１の裏面を押圧する。山形凸条３５は、図の実線で示す最も厚いホルダー１１から図の鎖線で示す最も薄いホルダー１１まで裏面を押圧する。山形凸条３５は、成形室３１の同じ位置に突出して、薄いホルダー１１から厚いホルダー１１まで押圧するが、厚いホルダー１１は、深く食い込んで基準面３２に向かって押圧し、薄いホルダー１１は浅く食い込んで基準面に向かって押圧する。すなわち、山形凸条３５は、保護素子４のホルダー１１の裏面に食い込んで基準面３２に向かって押圧するが、厚いホルダー１１と薄いホルダー１１では、食い込む深さが異なる。この構造の可動ピン３３は、簡単な構造で、山形凸条３５を保護素子４のホルダー１１の裏面に食い込ませて、表面の第１の出力端子３と第２の出力端子５の出力端子部５Ｂとを基準面３２にしっかりと押圧して定位置に保持できる。この直動ピン３３Ａも、好ましくは、上下に複数個を設けて、保護素子４のホルダー１１の複数箇所を上下両側から押圧して、第１の出力端子３と第２の出力端子５の出力端子部５Ｂとをより確実に基準面３２に押し付けて定位置に保持できる。この直動ピン３３Ａも、傾斜面３４のある直動ピン３３Ａと同じような機構で、コアパック１０を成形室３１にセットするとき後退させる。コアパック１０をセットするときに邪魔にならないようにするためである。
【００３３】
さらに、図１３の可動ピン３３は、成形室３１の内面に突出して、保護素子４のホルダー１１の裏面を基準面３２に向かって押圧する方向に回動する回動ピン３３Ｂである。この回動ピン３３Ｂは、保護素子４のホルダー１１の裏面を押圧して、保護素子４の表面の第１出力端子３と第２の出力端子５の出力端子部５Ｂとを基準面３２に押圧して定位置に保持する。回動ピン３３Ｂは、金型３０に回転できるように連結している回転軸３６と、この回転軸３６に中心から外に向かって伸びるように固定している押圧ピン３７とを備える。さらに、回動ピン３３Ｂは、金型３０の外側から回動できるように、金型３０の外側に駆動アーム３８を突出させている。駆動アーム３８は、一端を回転軸３６に連結して、他端をシリンダー３９等に連結している。回転軸３６は、回転できるが成形室３１の内面との間に隙間ができないように、金型３０に連結している。回転軸３６と成形室３１の内面との間に隙間ができると、注入される溶融樹脂がこの隙間に侵入して、バリとなるからである。この回動ピン３３Ｂは、シリンダー３９に回動されて、押圧ピン３７で保護素子４のホルダー１１の裏面を押圧する。この回動ピン３３Ｂも、コアパック１０を成形室３１にセットするときに、邪魔にならないように、押圧ピン３７を成形室３１の内面に向かって回動させる。コアパック１０を成形室３１にセットした後、シリンダー３９で回動ピン３３Ｂを回動して、押圧ピン３７で保護素子４のホルダー１１の裏面を押圧し、ホルダー１１の表面を基準面３２に押し付けて保護素子４を定位置に保持する。
【００３４】
さらに、図１４と図１５の可動ピン３３は、保護素子４のホルダー１１の裏面を押圧するカム面４２を先端部に有するカムピン３３Ｃである。このカムピン３３Ｃは、成形室３１の内面に突出すると共に、成形室３１に突出した状態で軸を中心に回転して、カム面４２で保護素子４のホルダー１１の表面を基準面３２に押圧する。図のカムピン３３Ｃは、先端部を軸方向に切欠して保護素子４のホルダー１１の裏面に挿入する挿入凸部４１を形成しており、この挿入凸部４１の保護素子４と対向する面をカム面４２としている。カム面４２は、カムピン３３Ｃを軸を中心に回転させると、保護素子４のホルダー１１の表面を基準面３２に押圧できる形状としている。図１４に示す挿入凸部４１は、断面形状を半円状としてカム面４２を平面としている。ただ、挿入凸部４１は、必ずしも半円形状とする必要はなく、保護素子４のホルダー１１の裏面に挿入された状態で回転されて、カム面４２で保護素子４のホルダー１１を金型３０の基準面３２に押圧できる全ての形状とすることができる。たとえば、挿入凸部は、カム面を曲面として保護素子の裏面をスムーズに押圧できる。
【００３５】
カムピン３３Ｃである可動ピン３３は、図１４に示すように、保護素子４のホルダー１１の両面と平行な方向に成形室３１に突出されて、挿入凸部４１が保護素子４のホルダー１１の裏面に挿入される。さらに、カムピン３３Ｃは、図１５に示すように、挿入凸部４１を保護素子４のホルダー１１の裏面に位置させる状態で中心軸を中心に回転されて、カム面４２で保護素子４のホルダー１１の裏面を押圧する。ホルダー１１の裏面が押圧されると、表面の第１の出力端子３と第第２の出力端子５の出力端子部５Ｂとが金型３０の基準面３２に押圧されて、定位置に仮り止めされる。この構造のカムピン３３Ｃは、回転することによって、厚いホルダー１１から薄いホルダー１１まで基準面３２に向かって押圧するが、厚いホルダー１１と薄いホルダー１１とでは回転する角度が異なる。すなわち、カムピン３３Ｃは、厚いホルダー１１では小さく回転して基準面３２に向かって押圧し、薄いホルダー１１では大きく回転して基準面に向かって押圧する。したがって、カム面４２は、最も厚いホルダー１１から最も薄いホルダー１１まで押圧できる形状としている。このカムピン３３Ｃも、好ましくは、上下に複数個を設けて、保護素子４のホルダー１１の裏面の複数箇所をカム面４２で押圧する。図１４と図１５に示す金型３０は、上下に各２個のカムピン３３Ｃを設けており、保護素子４のホルダー１１の裏面の４箇所を押圧している。複数のカムピン３３Ｃは、一緒に回転してカム面４２で保護素子４のホルダー１１の裏面を同時に押圧する。このとき、保護素子４の両端部、図１５において左右に位置するカムピン３３Ｃは、互いに逆方向に回転させる。ホルダー１１が左右の一方向に強く押圧されて、左右にずれるのを防止するためである。このように、ホルダー１１の裏面の複数箇所が同時に押圧される保護素子４は、より確実に基準面３２に押し付けられて、定位置に保持される。このカムピン３３Ｃも、前述の直動ピン３３Ａと同じような機構で、コアパック１０を成形室３１にセットするときに、邪魔にならないように後退させる。
【００３６】
コアパックは、図示しないが、保護素子のホルダーと電池との間に、位置決ホルダーを配設することもできる。位置決ホルダーは、樹脂成形部よりも硬いプラスチックを成形して製作される。この位置決ホルダーは、たとえば保護素子のホルダーを嵌着して定位置に配設する形状に成形される。さらに、位置決ホルダーは、位置決嵌着部を設けて、この位置決嵌着部を外部に表出するようにして樹脂成形部にインサートすることができる。この構造のパック電池は、硬質プラスチックの位置決ホルダーで位置決嵌着部を設けることができる。このため、位置決嵌着部をしっかりとした構造として、パック電池を正確に位置決めして電気機器に装着できる。位置決嵌着部は凹部とし、ここに電気機器に設けている嵌着凸部を入れて、パック電池を定位置に決められた姿勢で装着することができる。位置決嵌着部は、凸部とすることもできる。凸部の位置決嵌着部は、電気機器に設けている凹部に嵌入される。
【００３７】
ただし、コアパック１０の保護素子４を樹脂成形部１にインサートして固定するパック電池は、樹脂成形部１で保護素子４を正確な位置に固定するので、図４と図５に示すように、位置決ホルダーのない構造として極めて簡単な構造にできる。
【００３８】
樹脂成形部１を成形する金型３０は、電池２と保護素子４を正確な位置に仮り止めする成形室３１を有する。コアパック１０は、成形室３１に仮り止めされる。成形室３１に仮り止めされたコアパック１０は、可動ピン３３が保護素子４を押圧して、保護素子４の表面の第１の出力端子３と第２の出力端子５の出力端子部５Ｂとを基準面３２に押圧する状態で成形室３１の正確な位置に保持される。この状態で、成形室３１に溶融樹脂を注入して、保護素子４を正確な位置に固定する。
【００３９】
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。図の電池２は、薄型電池で、外装缶２Ａの両側を湾曲面として、外装缶２Ａの四隅のコーナー部を面取りした形状としている。薄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。この電池２は、図６に示すように、凸部電極２Ｂを設けている安全弁開口面２０の平面部２Ｃに安全弁８を設けている。図に示す電池２は、平面部２Ｃの中央部分に凸部電極２Ｂを設けて、一端部に安全弁８を設けている。安全弁８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。図の安全弁８は、内圧が設定圧力になると破壊される薄膜弁で開口部９を閉塞している。薄膜弁の安全弁８は、構造を簡単にできるが、樹脂成形部１の成形圧で絶縁材１５が変形されて破壊されることがある。本発明のパック電池は、変形し難いように絶縁材１５を配設して、成形圧で薄膜弁が破壊されるのを防止している。ただし、本発明のパック電池は、安全弁に、設定圧力になると開弁する全ての構造、たとえば、弾性体が弁体を弾性的に押圧している安全弁も使用できる。この構造の安全弁も開口部から絶縁材が挿入されると、弁体が開弁されて正常に動作しなくなる。正常に動作する安全弁は、電池の内圧が設定圧力よりも高くなると開弁して、内部のガス等を排出して、内圧上昇を停止する。
【００４０】
保護素子４と電池２は、樹脂成形部１との接着面にプライマー層を設けて、樹脂成形部１に強固に接着される。プライマー層は、樹脂成形部１を成形するときに樹脂成形部１を強力に接着する。とくに、金属ケースの電池表面に樹脂成形部１を強力に接着する。さらに、プライマー層は、保護素子４のホルダー１１に塗布して、ここに樹脂成形部１をしっかりと接着することもできる。プライマー層は、樹脂成形部１を接着する面に塗布して設けられる。図のパック電池は、安全弁開口面２０に樹脂成形部１を接着しているので、安全弁開口面２０にプライマー層を設ける。さらに保護素子４のホルダー１１にも樹脂成形部１を接着しているので、これ等の表面にもプライマー層を設ける。プライマー層は、未硬化では液状をしているプライマー液を霧状にスプレーし、あるいはこれを刷毛で塗布し、あるいはコアパック１０をプライマー液に浸漬して塗布することができる。プライマー層は、コアパック１０の状態で必要な部分に設けられ、あるいはコアパック１０として組み立てる前の電池２の表面に、さらに保護素子４のホルダー１１に塗布して設けることができる。保護素子４のホルダー１１の表面に設けるプライマー層は、出力端子等の電気接点を除く部分に塗布される。プライマー層が電気接点の接触不良の原因となるからである。プライマー層は、薄膜で充分な効果があるので、その膜厚を約１μｍとする。ただし、プライマー層は、膜厚を０．５〜５μｍとすることもできる。プライマー層は、樹脂成形部１を強力に接着する作用に加えて、電池表面を保護する働きもあるので、膜厚を厚くして保護作用をより向上できる。
【００４１】
樹脂成形部１はポリアミド樹脂で成形して、プライマー層をエポキシ樹脂系のプライマーとすることができる。樹脂成形部１のポリアミド樹脂は、樹脂内にある酸−アミド結合にプライマー層のエポキシ基を導入してプライマー層に化学結合される。このため、樹脂成形部１は、より強力にプライマー層に接着される。プライマー層を形成するプライマーは、エポキシ樹脂に代わって、あるいはエポキシ樹脂に加えて、変性エポキシ樹脂系プライマー、フェノール樹脂系プライマー、変性フェノール樹脂系プライマー、ポリビニルブチラール系プライマー、ポリビニルホルマール系プライマー等も使用できる。これ等のプライマーは、複数を混合して使用することもできる。これ等のプライマーは、ポリアミド樹脂の樹脂成形部１に化学結合すると共に、金属表面に水素結合あるいは化学結合して、樹脂成形部１を電池表面に強力に接着する。
【００４２】
樹脂成形部１を成形する合成樹脂は、ポリアミド樹脂である。ポリアミド樹脂にはエポキシ樹脂を添加することもできる。エポキシ樹脂を添加しているポリアミド樹脂は、ポリアミド樹脂のみのものに比較して接着力を強くできる。ポリアミド樹脂は、軟化温度が低く、しかも溶融時の粘度も低いので、他の熱可塑性合成樹脂に比較して、低温、低圧で成形できる。また、金型の成形室から速やかに脱型できる特長もある。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保護素子４等への悪影響を低減できる特長がある。ただし、本発明のパック電池は、樹脂成形部を成形する樹脂をポリアミド樹脂には特定しない。ポリアミド樹脂以外の樹脂、たとえばポリウレタン樹脂等も使用できる。さらに、樹脂成形部にインサートされる保護素子等の耐熱性が向上できるなら、ポリエチレン、アクリル、ポリプロピレン樹脂等の熱可塑性樹脂を使用できる。
【００４３】
図のパック電池は、図３、図１６、図１７に示すように、安全弁開口面２０から電池２の外周表面まで延長しているラップ薄肉部１８を有する。このラップ薄肉部１８は、樹脂成形部１に一体的に成形されると共に、樹脂成形部１を成形するときに電池２の外周表面に接着される。金型３０の成形室３１に注入される溶融樹脂は、安全弁開口面２０からラップ薄肉部１８を成形する部分まで注入されて、ラップ薄肉部１８を樹脂成形部１に一体的に成形する。ラップ薄肉部１８は、好ましくは電池２の外周表面の全周に設けられる。この樹脂成形部１は、外周表面の全周に設けているラップ薄肉部１８で最も剥離しないように電池２に連結される。ただ、ラップ薄肉部１８は、薄型電池の幅広面の外周表面にのみ設けることもできる。
【００４４】
ラップ薄肉部１８は、厚いとパック電池の外形を大きくし、薄いと充分な強度にできない。このため、ラップ薄肉部１８の肉厚は、好ましくは０．１〜０．３ｍｍ、さらに好ましくは０．１〜０．２ｍｍとする。この肉厚のラップ薄肉部１８は、薄型電池を内蔵するパック電池全体の厚さを実質的にはほとんど厚くしない。それは、薄型電池の使用時の「膨れ量」に吸収されるからである。薄型電池は、内圧が上昇するときに、中央部が多少は膨れて厚くなる性質がある。前述の肉厚のラップ薄肉部１８は、薄型電池の「膨れ量」よりも小さい。さらに、ラップ薄肉部１８は、安全弁開口面２０から外周表面に延長して設けているが、この部分は膨れることがない。このため、薄型電池の中央が内圧上昇で膨れるとき、ラップ薄肉部１８を設けている部分のパック電池の厚さは、膨れた中央部分よりも薄くなる。このため、ラップ薄肉部１８を設けることで、薄型電池を内蔵するパック電池全体を厚さを実質的に増加させることはない。
【００４５】
ラップ薄肉部１８の幅（Ｗ1）は、広くして電池２との結合強度を大きくできる。ラップ薄肉部１８は、相当に幅を狭くしても、樹脂成形部１をしっかりと安全弁開口面２０に接着できる。とくに、図に示すように、表面を表面被覆シート７でカバーしているパック電池は、表面被覆シート７でラップ薄肉部１８を電池表面に押圧して剥離しないようにできる。このため、ラップ薄肉部１８の幅（Ｗ1）を狭く、０．１〜２ｍｍ、好ましくは０．２〜１ｍｍ、たとえば０．５ｍｍと狭くして、樹脂成形部１をしっかりと電池２に連結できる。幅の狭いラップ薄肉部１８は、溶融状態の合成樹脂を確実に注入して規定の形状に成形できる。
【００４６】
表面被覆シート７は、加熱して収縮できる熱収縮チューブである。この表面被覆シート７は、樹脂成形部１のラップ薄肉部１８の表面に密着されて、樹脂成形部１を電池２にしっかりと連結する。さらに、表面被覆シート７で被覆しているパック電池は、ラップ薄肉部１８と電池２との間に剥離するものが侵入することがなく、このことによっても、ラップ薄肉部１８の剥離を阻止できる。ただ、表面被覆シートは、ラベルや粘着テープとすることもできる。ラベルや粘着テープである表面被覆シートは、樹脂成形部とラップ薄肉部の表面ないし電池の表面に貼付して、樹脂成形部を電池にしっかりと連結する。
【００４７】
図３と図１６のパック電池は、樹脂成形部１の外周に段差１９を設け、低く成形している部分を表面被覆シート７で被覆している。この樹脂成形部１は、表面被覆シート７が樹脂成形部１から突出することがなく、樹脂成形部１と表面被覆シート７の表面をほぼ同一面にできる。
【００４８】
さらに、図１６と図１７に示すパック電池は、樹脂成形部１を接着している安全弁開口面２０の反対側の対向端面に、図において電池２の底面に、樹脂成形部１とは別に成形されてなるプラスチック成形体２１を接着している。このプラスチック成形体２１は、表面が対称形状として、左右を逆向きにして電池に接着できる形状としている。さらに、このプラスチック成形体２１は、図６の斜視図と図１６の断面図に示すように、電池２の対向端面に接着される接着面に、対向端面に部分的に当接してプラスチック成形体２１を定位置に位置決めして装着する位置決リブ２５を設けている。この構造のプラスチック成形体２１は、接着剤２８を介して電池２に正確な姿勢で接着できる。それは、プラスチック成形体２１を接着する余分の接着剤２８を、位置決リブ２５によってできる電池２の対向端面と接着面との間に接着剤２８の逃がし空隙２９を設けて、余分の接着剤２８をこの逃がし空隙２９に移動できるからである。
【００４９】
プラスチック成形体２１は、樹脂成形部１よりも硬質のプラスチックで成形している。このプラスチック成形体２１は、対向端面の全面を被覆する底部２２と、対向端面から電池２の外周表面まで延長している第２のラップ薄肉部２３とを一体的に成形している。底部２２は、第２のラップ薄肉部２３よりも厚く成形すると共に、パック電池を電気機器から脱着するときにユーザーが爪先を入れる引掛凹部２４を設けている。引掛凹部２４は底部２４の表面に対称となる形状に設けている。図１６に示す示すプラスチック成形体２１は、図１８の底面図に示すように、上下に２列の引掛凹部２４を対称に設けている。このように、対称の形状に引掛凹部２４を設けるプラスチック成形体２１は、方向性なく電池２に装着できるので、不良生産を誘発させることなく能率良く作業できる。ただ、プラスチック成形体２１は、図１９に示すように、中央部に１列の引掛凹部２４を設けることもできる。
【００５０】
以上のパック電池は、以下のようにして製造される。
(1) 図６に示すように、第２の出力端子５の固定部５Ａを電池２の平面部２Ｃの電極に、スポット溶接等の方法で固定する。その後、図６の矢印で示すように、第２の出力端子５を折曲して、保護素子４を電池２に接近させる。
(2) 保護素子４に連結しているリード片４Ｂとを電池２の凸部電極２Ｂの端面にスポット溶接等の方法で固定して、保護素子４と電池２に連結してコアパック１０を製作する。位置決ホルダーのあるコアパックは、保護素子と電池の間に位置決ホルダーを配設する。底にプラスチック成形体２１を連結するコアパック１０は、プラスチック成形体２１を接着して固定する。
【００５１】
(2) コアパック１０を、図４に示すように、金型３０の成形室３１にセットする。このとき、コアパック１０は、可動ピン３３が保護素子４のホルダー１１を押圧して、保護素子４の表面の第１の出力端子３と第２の出力端子５の出力端子部５Ｂを基準面３２に押圧する。可動ピン３３で金型３０の基準面３２に押圧される保護素子４は、成形室３１の正確な位置に仮り止めして保持される。成形室３１にコアパック１０をセットした後、金型３０を型締めする。型締めされた金型３０は、樹脂成形部１を成形するための成形室３１が形成される。
【００５２】
(3) 成形室３１に、加熱された溶融樹脂の注入を開始し、成形室３１に溶融樹脂を満たして、樹脂成形部１を成形する。溶融樹脂は、金型３０に開口された注液孔４０から注入される。注入された溶融樹脂は、ラップ薄肉部１８を成形する部分まで注入されて、樹脂成形部１と一体構造のラップ薄肉部１８を成形する。溶融樹脂の注入工程においては、可動ピン３３は保護素子４を基準面３２に押圧する状態で注入を開始して、最後まで溶融樹脂を注入することもできるが、可動ピン３３が保護素子４のホルダー１１を基準面３２に押圧する状態で、溶融樹脂の注入を開始し、溶融樹脂の注入が完了する前に、保護素子４のホルダー１１を押圧しない位置まで可動ピン３３を後退させることもできる。樹脂成形部１の注入が開始されて、成形室３１に溶融樹脂が注入されると、注入された溶融樹脂で保護素子４は定位置に保持される。したがって、その後は、可動ピン３３が保護素子４のホルダー１１を基準面３２に押圧する押圧状態を解除して、溶融樹脂を注入して、保護素子４と第２の出力端子５の位置ずれを防止しながら溶融樹脂の注入を完了できる。この方法で成形すると、可動ピン３３が保護素子４のホルダー１１を押圧する位置にないので、可動ピン３３の跡型である凹部が樹脂成形部１にできるのを解消できる。
【００５３】
(4) 樹脂成形部１を硬化させた後、金型３０を開いて、樹脂成形部１にコアパック１０の一部をインサート成形しているパック電池を取り出す。
【００５４】
(5) その後、図１７に示すように、熱収縮チューブである筒状の表面被覆シート７にパック電池を入れ、熱収縮チューブを加熱して、パック電池の表面に密着させる。表面被覆シート７は、樹脂成形部１とプラスチック成形体２１に設けている段差１９にぴったりと密着されて、樹脂成形部１とプラスチック成形体２１とをしっかりと電池２に連結する。
【００５５】
以上にようにして製作された図１７のパック電池は、第１の出力端子３を第２の出力端子５よりも大きくしている。したがって、このパック電池は、第１の出力端子３に、電気機器に設けている正又は負の電源端子に加えて、パック電池を識別する識別端子を接触させることができる。このパック電池は、図２０に示す回路構成となるので、これが装着される電気機器は、識別端子と電源端子との電気抵抗が０Ωであると、正常なパック電池が装着されたと判定する。
【００５６】
【発明の効果】
本発明のパック電池は、樹脂成形部を成形するときに安全弁が破壊されるのを確実に防止しながら、樹脂成形部と電池とをしっかりと結合できる特徴がある。それは、本発明のパック電池が、電池の安全弁開口面に接着して、電池の安全弁開口面と樹脂成形部との境界に配設される絶縁材に、安全弁の開口部から離れた位置に貫通孔を開口し、この貫通孔に溶融樹脂を注入して、ここに注入された溶融樹脂が金型の成形室で凝固して形成された樹脂成形部を電池の安全弁開口面に接着しているからである。絶縁材の貫通孔に注入される溶融樹脂は、樹脂成形部に一体的に成形されて電池の安全弁開口面に接着される。この溶融樹脂は、絶縁材をしっかりと安全弁開口面に接着して成形時の位置ずれを阻止する。位置ずれしない絶縁材は、変形しないで安全弁の開口部を保護する。絶縁材で保護される安全弁は、樹脂成形部を成形する合成樹脂で破壊されない。
【００５７】
さらに、絶縁材の貫通孔に注入される溶融樹脂は、樹脂成形部に一体的に成形されて電池の安全弁開口面に接着される。このため、樹脂成形部を電池にしっかりと結合して、樹脂成形部と電池との結合強度を著しく向上させる。
【００５８】
絶縁材は、貫通孔に注入されて電池の安全弁開口面に接着される樹脂成形部のアンカー効果で、変形しないように電池に連結されるが、絶縁材に樹脂成形部の成形圧で変形しない硬質プレートを使用して、安全弁の破壊をより確実に阻止できる。
【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】従来のパック電池の樹脂成形部を成形する工程で安全弁が破壊される状態を示す断面図
【図３】本発明の一実施例にかかるパック電池の樹脂成形部の水平断面図
【図４】図２に示すパック電池のコアパックを金型に配設する状態を示す斜視図
【図５】図４に示す金型の断面斜視図
【図６】図４に示すコアパックの分解斜視図
【図７】コアパックの安全弁開口面に絶縁材を配設した状態を示す平面図
【図８】樹脂成形部の安全弁部分の断面図
【図９】保護素子の平面図
【図１０】図９に示す保護素子の断面図
【図１１】樹脂成形部を成形する金型の一例を示す断面図
【図１２】樹脂成形部を成形する金型の他の一例を示す断面図
【図１３】樹脂成形部を成形する金型の他の一例を示す断面図
【図１４】樹脂成形部を成形する金型の他の一例を示す断面図
【図１５】図１４に示す金型の水平断面図
【図１６】図３に示すパック電池の垂直縦断面図
【図１７】本発明の一実施例にかかるパック電池の分解斜視図
【図１８】図１６に示すパック電池のプラスチック成形体の底面図
【図１９】プラスチック成形体の他の一例を示す底面図
【図２０】本発明の一実施例にかかるパック電池の回路図
【符号の説明】
１…樹脂成形部
２…電池 ２Ａ…外装缶 ２Ｂ…凸部電極
２Ｃ…平面部
３…第１の出力端子
４…保護素子 ４Ａ…素子本体部 ４Ｂ…リード片
５…第２の出力端子 ５Ａ…固定部 ５Ｂ…出力端子部
５Ｃ…連結部
５ａ…連結フック
６…寸法吸収隙間
７…表面被覆シート
８…安全弁
９…開口部
１０…コアパック
１１…ホルダー １１Ａ…ケーシング １１Ｂ…後成形部
１１ａ…嵌着部
１２…可動接点 １２Ａ…接点金属
１３…温度変形金属
１４…固定接点
１５…絶縁材
１６…貫通孔
１７…両面接着テープ
１８…ラップ薄肉部
１９…段差
２０…安全弁開口面
２１…プラスチック成形体
２２…底部
２３…第２のラップ薄肉部
２４…引掛凹部
２５…位置決リブ
２８…接着剤
２９…逃がし空隙
３０…金型
３１…成形室
３２…基準面
３３…可動ピン ３３Ａ…直動ピン ３３Ｂ…回動ピン
３３Ｃ…カムピン
３４…傾斜面
３５…山形凸条
３６…回転軸
３７…押圧ピン
３８…駆動アーム
３９…シリンダー
４０…注液孔
４１…挿入凸部
４２…カム面
９０…コアパック
９１…回路基板
９２…電池
９３…金型
９４…成形室
９５…絶縁材
９６…安全弁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a battery pack in which a core pack of a battery is inserted into a resin molded part, that is, a battery is temporarily fixed to a mold for molding the resin molded part, and the resin molded part is formed into a battery in a process of molding the resin molded part. The present invention relates to a battery pack that is bonded.
[0002]
[Prior art]
Current battery packs are assembled by putting a core pack that connects the parts required for the battery into an outer case made of plastic. Since the battery pack having this structure is assembled while the core pack is inserted and fixed in a fixed position of the outer case, it takes time to manufacture. On the other hand, a battery pack that does not use an exterior case has been developed. This battery pack is manufactured by inserting a battery core pack when a resin molding portion corresponding to an exterior case is molded. In the battery pack having this structure, necessary parts such as connection terminals are connected to the battery to form a core pack, and the core pack is temporarily fixed in a molding chamber of a mold for molding a resin molding portion, and is melted in the molding chamber. It is manufactured by injecting synthetic resin and bonding the battery to the injected synthetic resin. Since this battery pack can be fixed to the battery when the resin molded part is molded, it can be efficiently mass-produced by omitting the outer case. The resin molding part forms a part of the outer case of the battery pack and functions to integrally fix the connection terminal and the battery. Accordingly, since the core pack can be fixed when the resin molding part is molded, there is a feature that mass production can be efficiently performed at low cost. A battery pack having this structure is described in Patent Document 1, for example. As shown in FIG. 1, the battery pack of this publication is formed by inserting a core pack 90 into a resin molding portion serving as an exterior case. In this battery pack, a core pack 90 in which parts constituting a battery pack such as a circuit board 91 are connected to a battery 92 is temporarily fixed in a molding chamber 94 of a mold 93, and a molten plastic is injected into the molding chamber 94. Then, a part of the core pack 90 is inserted in a state where the core pack 90 is embedded in the resin molding part, and the plastic is cured and then removed from the mold. This battery pack can be efficiently mass-produced by connecting the resin molded portion and the core pack into an integrated structure with no gap.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2000-315483 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The battery pack manufactured with the above-described structure can protect the safety valve with the resin molded portion by adhering the resin molded portion so that the opening of the safety valve of the battery is closed with the resin molded portion. When the internal pressure of the battery becomes higher than the set pressure, the safety valve opens to release gas and the like to prevent the internal pressure from becoming abnormally high. The battery pack in which the safety valve is protected by the resin molded portion can prevent the user from accidentally damaging the safety valve opening with a needle or the like. However, in a battery pack having this structure, when a synthetic resin in a molten state that molds a resin molded portion is injected into a portion that closes the opening of the safety valve in the manufacturing process, the safety valve is operated by the molding pressure of the injected synthetic resin. It will be destroyed. In order to prevent this problem, the resin molded portion is molded by closing the opening of the safety valve with an insulating material. The insulating material is used to prevent the resin molding portion injected into the molding chamber from entering the safety valve and to prevent the safety valve from being destroyed during molding.
[0005]
However, even if an insulating material is bonded to the opening of the safety valve, the insulating material may not reliably prevent the safety valve from being destroyed. This is because, as shown in FIG. 2, the synthetic resin in the molten state injected into the molding chamber of the mold for molding the resin molding portion may also deform the insulating material 95 and destroy the safety valve 96. . Furthermore, the battery pack having this structure has a drawback in that the adhesive strength between the resin molded part and the battery 92 is lowered because the resin molded part is bonded to the battery 92 via the insulating material 95. When the adhesive strength between the resin molded part and the battery is lowered, the resin molded part is peeled off and cannot be used in a state where the user is using it.
[0006]
The present invention has been developed for the purpose of solving such drawbacks. An important object of the present invention is to provide a battery pack capable of firmly bonding a resin molded part and a battery while reliably preventing a safety valve from being destroyed when the resin molded part is molded.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In the battery pack of the present invention, the battery 2 is temporarily fixed to a mold 30 for molding the resin molding portion 1, and a synthetic resin that is injected and molded into the molding chamber 31 of the resin molding portion 1 is bonded to the battery 2. The resin molded part 1 is bonded to the safety valve opening surface 20 provided with the opening 9 of the safety valve 8 of the battery 2. Further, the battery pack has an insulating material 15 at a boundary between the safety valve opening surface 20 of the battery 2 and the resin molding portion 1 and closes the opening 9 of the safety valve 8. Adhering to the safety valve opening surface 20 of the battery 2 It is arranged. Insulation 15 It is a hard plate that does not deform with the molding pressure of the resin molding part 1, A through-hole 16 is opened at a position away from the position facing the opening 9 of the safety valve 8. In the through hole 16 Molten resin Was injected and injected here The molten resin was formed by solidifying in the molding chamber 31 of the mold. The resin molded portion 1 is bonded to the safety valve opening surface 20 of the battery 2.
[0008]
Hard An epoxy plate reinforced with glass fiber can be used for the quality plate. The insulating material 15 can be bonded to the safety valve opening surface 20 of the battery 2 via the double-sided adhesive tape 17. Furthermore, the outer peripheral shape of the insulating material 15 is made smaller than the outer periphery of the safety valve opening surface 20 of the battery 2, and the resin molded portion 1 is bonded to the safety valve opening surface 20 at the outer periphery of the insulating material 15, thereby It can be strongly adhered to the battery 2. The insulating material 15 can be bonded to the safety valve opening surface 20 having the convex electrode 2 </ b> B of the battery 2 to open the through hole 16 between the convex electrode 2 </ b> B and the opening 9 of the safety valve 8.
[0009]
Further, in the battery pack of the present invention, a plastic molded body 21 molded separately from the resin molded portion 1 is bonded to the opposite end surface opposite to the safety valve opening surface 20 of the battery 2 to which the resin molded portion 1 is bonded. In addition, the surface of the plastic molded body 21 can be made symmetrical. This plastic molded body 21 is provided with positioning ribs 25 on the adhesive surface to be bonded to the opposed end surface of the battery 2 so as to partially contact the opposed end surface and position and mount the plastic molded body 21 at a fixed position. It can be adhered to the battery 2 in an accurate posture.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the example shown below illustrates the battery pack for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the battery pack as follows.
[0011]
Further, in this specification, in order to facilitate understanding of the scope of claims, the numbers corresponding to the members shown in the examples are referred to as “the scope of claims” and “the means for solving the problems”. It is added to the member shown by. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments.
[0012]
In the battery pack of FIG. 3, the resin molded portion 1 is bonded to the safety valve opening surface 20 provided with the opening 9 of the safety valve 8. The battery pack shown in the figure is formed by inserting the protective element 4 into the resin molding portion 1. Although not shown, a circuit board on which a protection circuit is mounted or a circuit board on which an output terminal is fixed can be inserted into the resin molding portion. In the illustrated battery pack, the opening 9 of the safety valve 8 is provided on the end face of the battery on which the convex electrode 2B is provided, and the resin molded portion 1 is fixed to this surface. However, the opening of the safety valve can be provided on the battery end surface opposite to the battery end surface having the convex electrode, and the resin molded portion can be fixed here. Although not shown, the thin battery can be provided with an opening portion of a safety valve on both narrow side surfaces, and the resin molded portion can be fixed to the opening surface of the safety valve.
[0013]
As shown in the perspective views of FIGS. 4 and 5, the battery pack temporarily holds the battery core pack 10 in the molding chamber 31 of the mold 30, injects molten resin into the molding chamber 31, It is manufactured by inserting a part of the core pack 10 disposed at a fixed position into the resin molding portion 1. The core pack 10 shown in the figure is obtained by connecting the protective element 4 to the battery 2. The core pack 10 connecting the protection elements 4 has the simplest structure and can be manufactured at low cost. However, although not shown, the battery pack of the present invention may have a structure in which a printed circuit board or the like is inserted into the resin molded portion in addition to the protective element.
[0014]
As shown in FIGS. 5 to 8, the core pack 10 has an insulating material 15 disposed on the safety valve opening surface 20. The insulating material 15 is disposed at a position where the opening 9 of the safety valve 8 is closed. Furthermore, the insulating material 15 is disposed at the boundary between the safety valve opening surface 20 of the battery 2 and the resin molding portion 1 as shown in the cross-sectional views of FIGS. 3 and 8 in a state where the resin molding portion 1 is molded. . The insulating material 15 is a hard plate that is not deformed by the molding pressure of the synthetic resin injected into the molding chamber 31 when the resin molding portion 1 is molded, for example, a hard plate such as an epoxy plate reinforced with glass fiber or a phenol plate. It is a synthetic resin plate. However, the present invention does not specify the insulating material as a hard synthetic resin, but a hard plate whose surface or the whole is an insulating material, for example, a metal plate whose surface is covered with an insulating layer, or an inorganic material formed into a plate shape Etc. can also be used. The insulating material 15 opens the through hole 16 at a position away from the position facing the opening 9 of the safety valve 8. 6 and 7 has a through hole 16 on the right side in the figure. The resin molded portion 1 is injected into the through hole 16. As shown in FIGS. 3 and 8, the resin molded portion 1 injected into the through hole 16 penetrates the insulating material 15 and is bonded to the safety valve opening surface 20 of the battery 2. In the illustrated insulating material 15, a through hole 16 is opened between the opening 9 of the safety valve 8 and the convex electrode 2 </ b> B. However, the insulating material can also open a through-hole on the opposite side of the opening, not between the opening of the safety valve and the convex electrode. Further, as shown in FIG. 7, the insulating material 15 has an outer peripheral shape smaller than the outer periphery of the safety valve opening surface 20 of the battery 2, and the resin molded portion 1 is bonded to the safety valve opening surface 20 on the outer periphery of the insulating material 15. ing. As shown in this figure, the insulating material 15 provided with a through hole 16 at one end and having an outer peripheral shape smaller than the safety valve opening surface 20 is connected to the resin molded portion 1 of the battery 2 by the outer peripheral portion and the through hole 16. It can be firmly fixed to the safety valve opening surface 20.
[0015]
The insulating material 15 is bonded and fixed to the flat portion 2 </ b> C of the safety valve opening surface 20 of the battery 2 via the double-sided adhesive tape 17. As the double-sided adhesive tape 17 for adhering the insulating material 15 to the flat portion 2C of the safety valve opening surface 20, a tape having a sufficient thickness capable of absorbing irregularities in the bonded portion is preferably used. The double-sided adhesive tape 17 is in close contact with the safety valve opening surface 20 to securely bond the insulating material 15 to the safety valve opening surface 20 and also has a function of protecting the safety valve 8. This insulating material 15 is peeled off when the safety valve 8 is opened to exhaust the gas to the outside.
[0016]
The protection element 4 is for protecting the battery safely by cutting off the current when the battery is in an abnormal state. The protection element 4 is any one of a protection circuit including a breaker, a PTC, a fuse, and an electronic circuit. The breaker cuts off the current by detecting temperature and overcurrent. The PTC detects the temperature and substantially cuts off the current. The fuse detects an overcurrent and interrupts the current. The protection circuit of the electronic circuit detects the battery overcurrent and temperature, or detects overcharge and overdischarge to control the charge / discharge current.
[0017]
These protective elements 4 have lead pieces 4B protruding from the casing 11A of the element body 4A. The protection element 4 uses a part or the whole of the holder 11 as an insulating material, and fixes the first output terminal 3 and the second output terminal 5 to the surface of the insulating holder 11. The protection element 4 shown in FIG. 9 and FIG. 10 inserts and fixes the element main body portion 4A into the plastic rear molding portion 11B, and the holder 11 is connected to the casing 11A and the rear molding portion 11B of the element main body portion 4A. It is composed. A casing 11 </ b> A of the element main body 4 </ b> A that is the holder 11 fixes the first output terminal 3.
[0018]
The rear molding portion 11B, which is the holder 11, has the second output terminal 5 inserted and fixed on the surface thereof. The second output terminal 5 shown in FIGS. 9 and 10 is connected to the hooks 5a on both sides in order to insert and fix the second output terminal 5 firmly so as not to come out of the holder 11. The connecting hook 5a is embedded in the holder 11 in such a shape that its tip protrudes on both sides, and is fixed so as not to come off like a ridge. The second output terminal 5 is connected to one electrode of the battery 2 to connect the protection element 4 to the battery 2.
[0019]
Further, the protective element 4 shown in the figure is temporarily fitted at a fixed position in the molding chamber 31 by being fitted into the mold 30 for molding the resin molding portion 1 in order to temporarily fix the molding element 31 in the molding chamber 31 of the mold 30. The holder 11 is provided with a fitting portion 11a for stopping. The illustrated holder 11 is provided with a plurality of fitting portions 11a on both sides of the bottom portion. The fitting part 11a is a recessed part. The recessed fitting portion 11a fits the movable pin 33 of the mold 30 and temporarily holds the protective element 4 in an accurate position.
[0020]
The casing 11 </ b> A of the element main body 4 </ b> A is formed of a plastic that is an insulating material 15 except for a portion that fixes the first output terminal 3. When the casing 11A is molded from plastic, the first output terminal 3 is inserted and fixed at a position that becomes the upper surface of the casing 11A. The first output terminal 3 penetrates the casing 11A of the element main body 4A constituting a part of the holder 11 of the protection element 4 on the front and back sides, and is exposed on both the front surface and the inner surface. The surface of the first output terminal 3 is exposed to the outside from the resin molded portion 1 of the battery pack. The inner surface of the first output terminal 3 is connected to a protective component built in the casing 11A of the element body 4A. Since the protective element 4 shown in the figure causes the first output terminal 3 to be exposed on the front and back of the casing 11A, a part of the casing 11A excluding the portion of the first output terminal 3 is formed of plastic which is an insulating material. . However, the protective element can also be formed by molding the entire holder with plastic as an insulating material, and fixing the first output terminal and the second output terminal to the surface of the holder with a structure such as adhesion or insert. . In addition, the holder can be made of an insulating material such as plastic only for the portion that insulates the first output terminal and the second output terminal, and the other portion can be made of metal.
[0021]
Since the protection element 4 is connected to the battery 2 in series, a pair of terminals is required. In the illustrated protection element 4, one terminal is a lead piece 4 </ b> B protruding from the casing 11 </ b> A, and the other terminal is a first output terminal 3. The first output terminal 3 is fixed to the upper surface of the casing 11A of the element main body 4A, and the lead piece 4B protrudes outside from the casing 11A of the element main body 4A. The protective element 4 in the figure has the first output terminal 3 fixed to the front surface side of the casing 11A of the element main body 4A and the lead piece 4B fixed to the back surface side of the casing 11A. The lead piece 4B is not precisely the back surface of the element main body 4A, but is fixed to the side close to the back surface. Therefore, in this specification, the back surface side of the element body portion 4A is used to include a portion close to the back surface of the element body portion 4A. The lead piece 4B fixed to the back surface side of the element body 4A extends in parallel with both surfaces of the protection element 4 and is fixed to the end surface of the convex electrode 2B of the battery 2. The lead piece 4B and the convex electrode 2B are fixed by welding by a method such as spot welding or laser welding. In the protection element 4 connected to the battery 2 in this posture, the holder 11 is arranged at a position facing the flat surface portion 2C without the convex electrode 2B of the safety valve opening surface 20. For this reason, the dimension absorption gap 6 is provided between the holder 11 of the protective element 4 and the flat portion 2 </ b> C of the safety valve opening surface 20. The dimension absorbing gap 6 adjusts the interval by deforming the lead piece 4B when molding the resin molding portion 1. In order to adjust the distance between the dimension absorption gaps 6, the lead piece 4B is made of a flexible metal plate that can be deformed when temporarily secured in the molding chamber 31 of the mold 30. This structure can absorb the dimensional error of the battery 2 by the dimension absorption gap 6.
[0022]
The protective element 4 in the figure is a breaker. The breaker includes a movable contact 12 and a temperature-deformed metal 13 that switches the movable contact 12 on and off with temperature, as protective components built in the casing 11A of the element body 4A. The movable contact 12 is a conductive metal plate that can be elastically deformed. One end of the movable contact 12 is fixed to the first output terminal 3, and the contact metal 12A is fixed to the tip. The movable contact 12 is turned on when the tip contact metal 12A is brought into contact with the fixed contact 14 of the lead piece 4B fixed to the casing 11A, and is switched off after being separated from the lead piece 4B. The temperature deformable metal 13 is a bimetal or a trimetal obtained by laminating a plurality of metals having different coefficients of thermal expansion. The temperature deformable metal 13 is deformed when the temperature rises, and switches the movable contact 12 in the on position to the off position.
[0023]
In the breaker of this figure, the temperature deformable metal 13 detects the battery temperature and switches the movable contact 12 on and off. Although not shown, the breaker has a structure in which the battery current flows through the temperature-deformed metal, or a structure in which a heating resistor is connected in series with the battery and the temperature-deformed metal is heated by the heating resistor to detect overcurrent and detect current. Can also be blocked. In addition, the movable contact can be a temperature deformed metal. In this breaker, since the movable contact is used together with the temperature-deformed metal, the internal structure can be simplified.
[0024]
Although the protection element 4 shown in the figure is a breaker, the protection component can be any one of a protection circuit including a PTC, a fuse, and an electronic circuit. When the temperature of the PTC becomes higher than the set temperature, the electrical resistance is remarkably increased, and a component that substantially cuts off the current is connected between the first output terminal and the lead piece. The fuse connects a protective component that is blown by an overcurrent to the first output terminal and the lead piece. A protection circuit formed of an electronic circuit is connected between the first output terminal and the lead piece.
[0025]
The second output terminal 5 is fixed to the surface of the rear molding part 11B of the holder 11, and is connected to the output terminal part 5B to be an output terminal of the battery pack, to the connection part 5C connected to the output terminal part 5B, and to the connection. This is a metal plate including a fixing portion 5A for fixing the portion 5C to the battery 2. The second output terminal 5 having this structure is fixed to the protective element 4 by inserting a metal plate cut into a predetermined shape into the rear molding portion 11B of the holder 11. The second output terminal 5 connects the holder 11 to the battery 2 by welding and fixing the fixing portion 5A to the electrode of the flat surface portion 2C of the battery 2 by a method such as spot welding or laser welding.
[0026]
The second output terminal 5 is deformed in the same manner as the lead piece 4B when the protective element 4 is inserted into the resin molding portion 1, and is flexible so that the relative position and posture of the protective element 4 with respect to the battery 2 can be changed. Have The second output terminal 5 can absorb the dimensional error of the battery 2 and can arrange the protection element 4 and the second output terminal 5 at an accurate position. The second output terminal 5 fixed to the battery smaller than the specified size is separated from the distance between the fixed portion 5A and the output terminal portion 5B, and conversely the second output terminal 5 fixed to the battery larger than the specified size. The distance between the fixed portion 5A and the output terminal portion 5B is made closer, and the protective element 4 and the second output terminal 5 are arranged at accurate positions.
[0027]
The flexible second output terminal 5 can change the positions of the fixed portion 5A and the output terminal portion 5B by bending the connecting portion 5C as shown in the figure. However, in the second output terminal, a part of the connecting part is made thin, or a bent part that is bent like a letter is provided in the connecting part, and the positions of the fixed part and the output terminal part are changed. You can also.
[0028]
When the above core pack is temporarily fixed in the molding chamber 31 of the mold 30, the lead piece 4B of the protective element 4 and the second output terminal 5 are deformed to form the first output terminal 3 and the output terminal portion. The relative position between 5B and battery 2 is adjusted accurately. The first output terminal 3 and the output terminal portion 5B are arranged at correct positions while correcting the dimensional error of the battery 2 by the deformation amount of the lead piece 4B and the second output terminal 5. The battery 2 can have a dimensional error corresponding to its length in the manufacturing process. The dimensional error in the length direction of the battery 2 can be absorbed by changing the dimension absorption gap 6 between the protection element 4 and the safety valve opening surface 20. In a battery pack containing a battery longer than the standard size, the element main body portion 4A of the protective element 4 is brought close to the flat portion 2C of the safety valve opening surface 20 to reduce the size absorption gap 6. A battery pack incorporating a battery shorter than the standard size increases the dimension absorption gap 6. As described above, the outer dimensions of the battery pack are set to the prescribed dimensions, and the first output terminal 3 and the second output terminal 5 are arranged at accurate positions.
[0029]
The core pack 10 having the above structure is held in place by pressing the first output terminal 3 and the second output terminal 5 of the protection element 4 against the reference surface of the mold with the movable pins described below. .
[0030]
11 to 15 show a mold 30 having a movable pin 33 that presses the protective element 4 against the reference surface 32 of the mold 30. In these molds 30, the movable pin 33 protrudes from the molding chamber 31, and the first output terminal 3 of the protection element 4 and the output terminal portion 5 </ b> B of the second output terminal 5 are connected to the reference plane of the molding chamber 31. Press to 32. The movable pin 33 is guided by a recess which is a fitting portion 11a provided in the holder 11 of the protection element 4, and temporarily holds the protection element 4 in an accurate position. In a state where the movable pin 33 holds the protective element 4 at a fixed position in the molding chamber 31, injection of molten resin into the molding chamber 31 is started to mold the resin molding portion 1.
[0031]
The movable pin 33 of the mold 30 in FIG. 11 is a linear motion pin 33A that elastically protrudes in the molding chamber 31 in a direction parallel to both surfaces of the holder 11 of the protection element 4. This linear motion pin 33 </ b> A is guided by the fitting portion 11 a of the holder 11, and the tip thereof is an inclined surface 34, and the holder 11 of the protection element 4 is pressed against the reference surface 32 of the mold 30 by the inclined surface 34. The inclined surface 34 is inclined in a direction in which the surface of the protective element 4 can be pressed against the reference surface 32 of the mold 30 when the linear motion pin 33A is moved in the axial direction toward the holder 11 of the protective element 4. The holder 11 of the protection element 4 presses the first output terminal 3 and the output terminal portion 5B of the second output terminal 5 fixed to the protection element main body 4A against the reference surface 32 of the mold 30 so as to be fixed. Temporarily locked in position. In order to press the surface against the reference surface 32, the inclined surface 34 of the linear motion pin 33 </ b> A presses the back surface of the holder 11 of the protection element 4, more precisely the corner between the back surface and the side surface of the holder 11. The holder 11 of the protection element 4 pressed by the inclined surface 34 is pressed against the reference surface 32 by a vertical component force in a direction orthogonal to the surface. That is, when the linear motion pin 33 </ b> A is pushed out into the molding chamber 31, the corner of the fitting portion 11 a provided in the holder 11 of the protective element 4 slides on the inclined surface 34, and the first output terminal 3 and the second output terminal 3. The output terminal 5 of the output terminal 5 is pressed against the reference surface 32 of the mold 30. The inclined surface 34 of the linear motion pin 33A has a length capable of pressing from the thickest holder 11 indicated by the solid line in the figure to the thinnest holder 11 indicated by the chain line in the figure. The linear motion pin 33 </ b> A elastically presses the holder 11 of the protection element 4 from both sides and presses the first output terminal 3 and the output terminal portion 5 </ b> B of the second output terminal 5 against the reference surface 32. A plurality of linear motion pins 33 </ b> A are preferably provided at the top and bottom to press a plurality of locations of the holder 11 of the protection element 4 from both the top and bottom sides. In this way, the holder 11 whose multiple locations are pressed by the linear motion pins 33 </ b> A is more reliably pressed against the reference surface 32 and held in place. Further, the linear motion pin 33A is externally connected to an elastic body (not shown) in order to elastically press the holder 11 of the protection element 4. Further, the linear motion pin 33 </ b> A moves backward when the core pack 10 is set in the molding chamber 31. This is to prevent the direct acting pin 33A from interfering with the setting of the core pack 10. In order to retract the linear motion pin 33A, the linear motion pin 33A is connected to a cylinder, a retracting mechanism, etc. (not shown) outside the mold 30 via an elastic body. The cylinder (not shown) can elastically push the linear motion pin 33A as an air cylinder.
[0032]
The movable pin 33 in FIG. 12 is also a linear motion pin 33 </ b> A that protrudes into the molding chamber 31 toward the protection element 4. This linear motion pin 33 </ b> A is elastically projected into the molding chamber 31 in a direction parallel to the surface of the holder 11 of the protection element 4, and the first output terminal 3 and the output terminal portion 5 </ b> B of the second output terminal 5. The holder 11 of the protective element 4 is pressed from the back surface so that is in contact with the reference surface 32. This linear motion pin 33 </ b> A is provided with a chevron ridge 35 whose tip edge extends in the linear motion direction on the surface that presses the back surface of the holder 11 of the protection element 4. The angled ridge 35 presses the back surface of the holder 11 of the protection element 4, and the first output terminal 3 and the output terminal portion 5 </ b> B of the second output terminal 5 provided on the surface of the holder 11 serve as the reference surface 32. Hold on. This linear motion pin 33 </ b> A protrudes in parallel with the back surface of the holder 11 of the protection element 4 and presses the back surface of the holder 11 with the chevron ridge 35. The chevron ridge 35 presses the back surface from the thickest holder 11 shown by the solid line in the figure to the thinnest holder 11 shown by the chain line in the figure. The chevron ridges 35 protrude to the same position in the molding chamber 31 and press from the thin holder 11 to the thick holder 11. Encroach and press toward the reference plane. That is, the chevron ridge 35 bites into the back surface of the holder 11 of the protective element 4 and presses it toward the reference surface 32, but the bite depth differs between the thick holder 11 and the thin holder 11. The movable pin 33 having this structure has a simple structure, in which the chevron ridge 35 is cut into the back surface of the holder 11 of the protective element 4, and the output terminal portions of the first output terminal 3 and the second output terminal 5 on the surface. 5B can be pressed firmly against the reference surface 32 and held in place. Preferably, a plurality of linear motion pins 33A are provided on the upper and lower sides, and a plurality of positions of the holder 11 of the protection element 4 are pressed from both the upper and lower sides to output the first output terminal 3 and the second output terminal 5. The terminal portion 5B can be more reliably pressed against the reference surface 32 and held in place. This linear motion pin 33 </ b> A is also retracted when the core pack 10 is set in the molding chamber 31 with the same mechanism as the linear motion pin 33 </ b> A having the inclined surface 34. This is so as not to get in the way when the core pack 10 is set.
[0033]
Further, the movable pin 33 in FIG. 13 is a rotation pin 33 </ b> B that protrudes from the inner surface of the molding chamber 31 and rotates in a direction of pressing the back surface of the holder 11 of the protection element 4 toward the reference surface 32. The rotation pin 33B presses the back surface of the holder 11 of the protection element 4 and presses the first output terminal 3 on the surface of the protection element 4 and the output terminal portion 5B of the second output terminal 5 against the reference surface 32. And hold it in place. The rotating pin 33B includes a rotating shaft 36 that is connected to the mold 30 so as to be rotatable, and a pressing pin 37 that is fixed to the rotating shaft 36 so as to extend outward from the center. Further, the rotation pin 33B projects the drive arm 38 to the outside of the mold 30 so that the rotation pin 33B can be rotated from the outside of the mold 30. The drive arm 38 has one end connected to the rotary shaft 36 and the other end connected to a cylinder 39 or the like. The rotary shaft 36 is connected to the mold 30 so that it can rotate but there is no gap between the rotary shaft 36 and the inner surface of the molding chamber 31. This is because if a gap is formed between the rotary shaft 36 and the inner surface of the molding chamber 31, the molten resin to be injected enters the gap and becomes a burr. The rotation pin 33 </ b> B is rotated by the cylinder 39 and presses the back surface of the holder 11 of the protection element 4 with the pressing pin 37. The rotation pin 33B also rotates the pressing pin 37 toward the inner surface of the molding chamber 31 so as not to get in the way when the core pack 10 is set in the molding chamber 31. After setting the core pack 10 in the molding chamber 31, the rotation pin 33 </ b> B is rotated by the cylinder 39, the back surface of the holder 11 of the protection element 4 is pressed by the pressing pin 37, and the surface of the holder 11 becomes the reference surface 32. The protective element 4 is held in place by pressing.
[0034]
Further, the movable pin 33 in FIGS. 14 and 15 is a cam pin 33 </ b> C having a cam surface 42 that presses the back surface of the holder 11 of the protection element 4 at the tip. The cam pin 33 </ b> C protrudes from the inner surface of the molding chamber 31, rotates around the shaft while protruding into the molding chamber 31, and presses the surface of the holder 11 of the protection element 4 against the reference surface 32 with the cam surface 42. . The cam pin 33 </ b> C in the figure forms an insertion convex portion 41 that is inserted into the back surface of the holder 11 of the protection element 4 by cutting out the tip end portion in the axial direction, and the surface of the insertion convex portion 41 that faces the protection element 4 is formed. The cam surface 42 is used. The cam surface 42 has such a shape that the surface of the holder 11 of the protection element 4 can be pressed against the reference surface 32 when the cam pin 33C is rotated around the axis. The insertion convex portion 41 shown in FIG. 14 has a semicircular cross-sectional shape and a flat cam surface 42. However, the insertion convex portion 41 does not necessarily have a semicircular shape, and is rotated while being inserted into the back surface of the holder 11 of the protection element 4, and the holder 11 of the protection element 4 is rotated by the cam surface 42. Any shape that can be pressed against the reference surface 32 can be obtained. For example, the insertion convex portion can smoothly press the back surface of the protection element with the cam surface as a curved surface.
[0035]
As shown in FIG. 14, the movable pin 33 that is the cam pin 33 </ b> C protrudes into the molding chamber 31 in a direction parallel to both surfaces of the holder 11 of the protection element 4, and the insertion convex portion 41 is the back surface of the holder 11 of the protection element 4. Inserted into. Further, as shown in FIG. 15, the cam pin 33 </ b> C is rotated around the central axis in a state where the insertion convex portion 41 is positioned on the back surface of the holder 11 of the protection element 4, and the holder 11 of the protection element 4 on the cam surface 42. Press the back of the. When the back surface of the holder 11 is pressed, the first output terminal 3 and the output terminal portion 5B of the second output terminal 5 on the front surface are pressed against the reference surface 32 of the mold 30 and temporarily fixed in place. Is done. The cam pin 33C having this structure is pressed toward the reference surface 32 from the thick holder 11 to the thin holder 11 by rotating, but the rotating angle differs between the thick holder 11 and the thin holder 11. That is, the cam pin 33 </ b> C rotates small and presses toward the reference surface 32 in the thick holder 11, and rotates large and presses toward the reference surface in the thin holder 11. Therefore, the cam surface 42 has a shape that can be pressed from the thickest holder 11 to the thinnest holder 11. A plurality of cam pins 33 </ b> C are also preferably provided at the top and bottom, and a plurality of positions on the back surface of the holder 11 of the protection element 4 are pressed by the cam surface 42. The mold 30 shown in FIGS. 14 and 15 is provided with two cam pins 33 </ b> C at the top and bottom, and presses four places on the back surface of the holder 11 of the protection element 4. The plurality of cam pins 33 </ b> C rotate together and simultaneously press the back surface of the holder 11 of the protection element 4 with the cam surface 42. At this time, both end portions of the protective element 4, cam pins 33 </ b> C positioned on the left and right in FIG. 15 are rotated in opposite directions. This is to prevent the holder 11 from being strongly pressed in one direction on the left and right to shift to the left and right. In this way, the protection element 4 that is pressed simultaneously at a plurality of locations on the back surface of the holder 11 is more reliably pressed against the reference surface 32 and held in place. This cam pin 33C is also retracted so as not to get in the way when the core pack 10 is set in the molding chamber 31 by the same mechanism as the linear motion pin 33A described above.
[0036]
Although the core pack is not shown, a positioning holder can be disposed between the holder of the protective element and the battery. The positioning holder is manufactured by molding a plastic that is harder than the resin molding part. For example, the positioning holder is formed into a shape in which a holder for a protective element is fitted and disposed at a fixed position. Further, the positioning holder can be inserted into the resin molding portion by providing a positioning fitting portion and exposing the positioning fitting portion to the outside. The battery pack having this structure can be provided with a positioning fitting portion by a positioning holder made of hard plastic. For this reason, the battery pack can be accurately positioned and mounted on the electric device with a firm structure of the position fitting portion. The position fixing fitting part is a concave part, and a fitting convex part provided in the electric device is inserted here, so that the battery pack can be mounted in a position determined at a fixed position. The position fitting part can also be a convex part. The position fixing fitting part of a convex part is inserted in the recessed part provided in the electric equipment.
[0037]
However, the battery pack in which the protection element 4 of the core pack 10 is inserted and fixed in the resin molding part 1 fixes the protection element 4 in an accurate position by the resin molding part 1, as shown in FIGS. 4 and 5. It can be made very simple as a structure without positioning holder.
[0038]
A mold 30 for molding the resin molding portion 1 has a molding chamber 31 for temporarily securing the battery 2 and the protection element 4 at accurate positions. The core pack 10 is temporarily fixed in the molding chamber 31. The core pack 10 temporarily secured in the molding chamber 31 has the movable pin 33 pressing the protective element 4, and the first output terminal 3 on the surface of the protective element 4 and the output terminal portion 5 </ b> B of the second output terminal 5. Is held at an accurate position in the molding chamber 31 while being pressed against the reference surface 32. In this state, molten resin is injected into the molding chamber 31 to fix the protective element 4 at an accurate position.
[0039]
The battery 2 is a rechargeable secondary battery such as a lithium ion battery, a nickel-hydrogen battery, or a nickel-cadmium battery. The battery 2 in the figure is a thin battery, and has a shape in which both sides of the outer can 2A are curved surfaces and the corners of the four corners of the outer can 2A are chamfered. When a lithium ion battery is used for a thin battery, there is a feature that the charge capacity with respect to the capacity of the whole pack battery can be increased. As shown in FIG. 6, the battery 2 has a safety valve 8 provided on a flat surface portion 2C of a safety valve opening surface 20 provided with a convex electrode 2B. The battery 2 shown in the drawing is provided with a convex electrode 2B at the central portion of the flat surface portion 2C and a safety valve 8 at one end. The safety valve 8 opens when the internal pressure of the battery 2 becomes higher than the set pressure. The safety valve 8 shown in the figure closes the opening 9 with a thin film valve that is broken when the internal pressure reaches the set pressure. The safety valve 8 of the thin film valve can be simplified in structure, but the insulating material 15 may be deformed and destroyed by the molding pressure of the resin molding part 1. In the battery pack of the present invention, the insulating material 15 is disposed so as not to be deformed, and the thin film valve is prevented from being destroyed by the molding pressure. However, the battery pack of the present invention can use any structure that opens when the set pressure is reached, such as a safety valve in which an elastic body elastically presses the valve body. When an insulating material is inserted into the safety valve having this structure, the valve body is opened and does not operate normally. The safety valve that operates normally opens when the internal pressure of the battery becomes higher than the set pressure, discharges internal gas, etc., and stops the increase in internal pressure.
[0040]
The protective element 4 and the battery 2 are firmly bonded to the resin molding portion 1 by providing a primer layer on the bonding surface with the resin molding portion 1. The primer layer strongly bonds the resin molding part 1 when molding the resin molding part 1. In particular, the resin molded part 1 is strongly bonded to the battery surface of the metal case. Furthermore, a primer layer can be apply | coated to the holder 11 of the protection element 4, and the resin molding part 1 can also be adhere | attached here firmly. The primer layer is applied and provided on the surface to which the resin molded portion 1 is bonded. In the illustrated battery pack, the resin molded portion 1 is bonded to the safety valve opening surface 20, and therefore a primer layer is provided on the safety valve opening surface 20. Furthermore, since the resin molding part 1 is also bonded to the holder 11 of the protective element 4, a primer layer is also provided on these surfaces. The primer layer can be applied by spraying a primer solution that is in a liquid state when uncured in the form of a mist, or applying it with a brush, or immersing the core pack 10 in the primer solution. The primer layer can be provided on a necessary part in the state of the core pack 10, or can be further provided on the surface of the battery 2 before being assembled as the core pack 10 by being applied to the holder 11 of the protective element 4. The primer layer provided on the surface of the holder 11 of the protection element 4 is applied to a portion excluding an electrical contact such as an output terminal. This is because the primer layer causes poor contact of electrical contacts. Since the primer layer is a thin film and has a sufficient effect, its film thickness is about 1 μm. However, the primer layer may have a thickness of 0.5 to 5 μm. Since the primer layer has the function of protecting the battery surface in addition to the function of strongly bonding the resin molded part 1, the protective effect can be further improved by increasing the film thickness.
[0041]
The resin molding part 1 can be molded with a polyamide resin, and the primer layer can be an epoxy resin-based primer. The polyamide resin of the resin molding part 1 is chemically bonded to the primer layer by introducing an epoxy group of the primer layer into an acid-amide bond in the resin. For this reason, the resin molding part 1 is more strongly bonded to the primer layer. As a primer for forming the primer layer, a modified epoxy resin primer, a phenol resin primer, a modified phenol resin primer, a polyvinyl butyral primer, a polyvinyl formal primer, etc. are used in place of or in addition to the epoxy resin. it can. These primers can also be used in combination. These primers are chemically bonded to the resin molded part 1 of polyamide resin and hydrogen bonded or chemically bonded to the metal surface to strongly bond the resin molded part 1 to the battery surface.
[0042]
The synthetic resin for molding the resin molding portion 1 is a polyamide resin. An epoxy resin can be added to the polyamide resin. The polyamide resin to which the epoxy resin is added can increase the adhesive strength as compared with the polyamide resin alone. Since the polyamide resin has a low softening temperature and a low viscosity at the time of melting, it can be molded at a lower temperature and a lower pressure than other thermoplastic synthetic resins. Another feature is that it can be quickly removed from the mold chamber. The resin molded part 1 molded at a low temperature and a low pressure can shorten the time required for molding, and can reduce adverse effects on the protective element 4 and the like due to heat and injection pressure during resin molding. However, the battery pack of the present invention does not specify the resin for forming the resin molded portion as a polyamide resin. Resins other than polyamide resin, such as polyurethane resin, can also be used. Furthermore, if the heat resistance of a protective element or the like inserted into the resin molded portion can be improved, a thermoplastic resin such as polyethylene, acrylic, or polypropylene resin can be used.
[0043]
As shown in FIGS. 3, 16, and 17, the illustrated battery pack includes a wrap thin portion 18 that extends from the safety valve opening surface 20 to the outer peripheral surface of the battery 2. The wrap thin portion 18 is integrally formed with the resin molding portion 1 and is adhered to the outer peripheral surface of the battery 2 when the resin molding portion 1 is molded. The molten resin injected into the molding chamber 31 of the mold 30 is injected from the safety valve opening surface 20 to a portion where the wrap thin portion 18 is molded, and the wrap thin portion 18 is integrally formed with the resin molding portion 1. The wrap thin portion 18 is preferably provided on the entire circumference of the outer peripheral surface of the battery 2. The resin molded portion 1 is connected to the battery 2 so as not to be peeled off most at the wrap thin portion 18 provided on the entire outer peripheral surface. However, the wrap thin portion 18 can be provided only on the outer peripheral surface of the wide surface of the thin battery.
[0044]
If the wrap thin portion 18 is thick, the outer shape of the battery pack is enlarged, and if the wrap thin portion 18 is thin, sufficient strength cannot be obtained. For this reason, the thickness of the wrap thin portion 18 is preferably 0.1 to 0.3 mm, more preferably 0.1 to 0.2 mm. The thick wrap thin portion 18 does not substantially increase the thickness of the entire battery pack incorporating the thin battery. This is because the amount of swelling is absorbed by the thin battery when it is used. A thin battery has the property that when the internal pressure rises, the central portion is somewhat swollen and thick. The above-described thick wrap thin portion 18 is smaller than the “swell amount” of the thin battery. Furthermore, although the wrap thin part 18 is provided extending from the safety valve opening surface 20 to the outer peripheral surface, this part does not swell. For this reason, when the center of the thin battery expands due to an increase in internal pressure, the thickness of the battery pack in the portion where the wrap thin portion 18 is provided is thinner than the expanded central portion. For this reason, providing the wrap thin portion 18 does not substantially increase the thickness of the entire battery pack incorporating the thin battery.
[0045]
The width (W1) of the wrap thin portion 18 can be increased to increase the bonding strength with the battery 2. Even if the wrap thin part 18 is considerably narrow, the resin molded part 1 can be firmly adhered to the safety valve opening surface 20. In particular, as shown in the figure, the battery pack whose surface is covered with the surface covering sheet 7 can be pressed against the battery surface by the surface covering sheet 7 so as not to peel off. For this reason, the width (W1) of the wrap thin portion 18 is narrowed to 0.1 to 2 mm, preferably 0.2 to 1 mm, for example 0.5 mm, and the resin molded portion 1 can be firmly connected to the battery 2. . The narrow wrap thin portion 18 can be molded into a prescribed shape by reliably injecting a molten synthetic resin.
[0046]
The surface covering sheet 7 is a heat shrinkable tube that can be shrunk by heating. The surface covering sheet 7 is brought into close contact with the surface of the wrap thin portion 18 of the resin molded portion 1 to firmly connect the resin molded portion 1 to the battery 2. Further, the battery pack covered with the surface covering sheet 7 does not intrude between the thin wrap portion 18 and the battery 2 and this also prevents the wrap thin portion 18 from being peeled off. . However, the surface covering sheet may be a label or an adhesive tape. A surface covering sheet, which is a label or an adhesive tape, is affixed to the surface of the resin molded portion and the wrap thin wall portion or the surface of the battery to firmly connect the resin molded portion to the battery.
[0047]
In the battery pack of FIG. 3 and FIG. 16, a step 19 is provided on the outer periphery of the resin molded portion 1, and the portion that is molded low is covered with the surface covering sheet 7. In the resin molded portion 1, the surface covering sheet 7 does not protrude from the resin molded portion 1, and the surfaces of the resin molded portion 1 and the surface covering sheet 7 can be made substantially flush with each other.
[0048]
Further, the battery pack shown in FIGS. 16 and 17 is molded separately from the resin molding portion 1 on the opposite end surface of the safety valve opening surface 20 to which the resin molding portion 1 is bonded, on the bottom surface of the battery 2 in the figure. The formed plastic molded body 21 is bonded. The plastic molded body 21 has a symmetrical surface and a shape that can be adhered to the battery with the left and right sides reversed. Further, as shown in the perspective view of FIG. 6 and the cross-sectional view of FIG. 16, the plastic molded body 21 is in contact with the adhesive surface bonded to the opposed end surface of the battery 2 and partially abuts on the opposed end surface. Positioning ribs 25 are provided for positioning and mounting 21 at a fixed position. The plastic molded body 21 having this structure can be adhered to the battery 2 in an accurate posture through the adhesive 28. That is, an extra adhesive 28 for adhering the plastic molded body 21 is provided between the opposite end surface of the battery 2 formed by the positioning rib 25 and the adhesive surface, and a clearance 29 for the adhesive 28 is provided. This is because it is possible to move to the escape gap 29.
[0049]
The plastic molded body 21 is molded from a plastic that is harder than the resin molded portion 1. The plastic molded body 21 is integrally formed with a bottom portion 22 that covers the entire surface of the opposing end surface and a second wrap thin portion 23 that extends from the opposing end surface to the outer peripheral surface of the battery 2. The bottom portion 22 is formed thicker than the second wrap thin portion 23, and is provided with a hook recess 24 into which the user inserts a toe when the battery pack is detached from the electrical device. The hook recess 24 is provided in a symmetrical shape on the surface of the bottom 24. As shown in the bottom view of FIG. 18, the plastic molded body 21 shown in FIG. 16 is provided with two rows of hook recesses 24 symmetrically. As described above, the plastic molded body 21 provided with the hook recess 24 in a symmetric shape can be mounted on the battery 2 without directionality, so that it can work efficiently without inducing defective production. However, as shown in FIG. 19, the plastic molded body 21 can also be provided with one row of catching recesses 24 at the center.
[0050]
The above battery pack is manufactured as follows.
(1) As shown in FIG. 6, the fixing portion 5A of the second output terminal 5 is fixed to the electrode of the flat portion 2C of the battery 2 by a method such as spot welding. Thereafter, as shown by the arrow in FIG. 6, the second output terminal 5 is bent to bring the protective element 4 closer to the battery 2.
(2) The lead piece 4B connected to the protective element 4 is fixed to the end face of the convex electrode 2B of the battery 2 by a method such as spot welding, and the core pack 10 is connected to the protective element 4 and the battery 2 To manufacture. In the core pack having the positioning holder, the positioning holder is disposed between the protective element and the battery. The core pack 10 that connects the plastic molded body 21 to the bottom adheres and fixes the plastic molded body 21.
[0051]
(2) The core pack 10 is set in the molding chamber 31 of the mold 30 as shown in FIG. At this time, in the core pack 10, the movable pin 33 presses the holder 11 of the protection element 4, and the first output terminal 3 on the surface of the protection element 4 and the output terminal portion 5B of the second output terminal 5 are in the reference plane. Press to 32. The protection element 4 pressed against the reference surface 32 of the mold 30 by the movable pin 33 is temporarily held at an accurate position in the molding chamber 31 and held. After the core pack 10 is set in the molding chamber 31, the mold 30 is clamped. The mold 30 thus clamped is formed with a molding chamber 31 for molding the resin molding part 1.
[0052]
(3) Injection of heated molten resin into the molding chamber 31 is started, and the molding chamber 31 is filled with the molten resin to mold the resin molding portion 1. The molten resin is injected from a liquid injection hole 40 opened in the mold 30. The injected molten resin is injected up to the portion where the wrap thin portion 18 is to be molded, and the wrap thin portion 18 having an integral structure with the resin molding portion 1 is formed. In the molten resin injection process, the movable pin 33 can start injection with the protective element 4 pressed against the reference surface 32 and can inject molten resin to the end. The molten resin can be injected while the holder 11 is pressed against the reference surface 32, and the movable pin 33 can be retracted to a position where the holder 11 of the protective element 4 is not pressed before the injection of the molten resin is completed. . When injection of the resin molding part 1 is started and molten resin is injected into the molding chamber 31, the protective element 4 is held in place by the injected molten resin. Therefore, after that, the pressing state in which the movable pin 33 presses the holder 11 of the protective element 4 against the reference surface 32 is released, molten resin is injected, and the positional deviation between the protective element 4 and the second output terminal 5 is shifted. The injection of molten resin can be completed while preventing. When the molding is performed by this method, the movable pin 33 is not in a position to press the holder 11 of the protection element 4, and thus it is possible to eliminate the formation of the concave portion, which is the trace of the movable pin 33, in the resin molding portion 1.
[0053]
(4) After the resin molding part 1 is cured, the mold 30 is opened, and the battery pack in which a part of the core pack 10 is insert-molded in the resin molding part 1 is taken out.
[0054]
(5) After that, as shown in FIG. 17, the battery pack is put into a cylindrical surface covering sheet 7 which is a heat shrinkable tube, and the heat shrinkable tube is heated to adhere closely to the surface of the battery pack. The surface covering sheet 7 is closely attached to the step 19 provided in the resin molded portion 1 and the plastic molded body 21, and firmly connects the resin molded portion 1 and the plastic molded body 21 to the battery 2.
[0055]
In the battery pack of FIG. 17 manufactured as described above, the first output terminal 3 is made larger than the second output terminal 5. Therefore, in this battery pack, an identification terminal for identifying the battery pack can be brought into contact with the first output terminal 3 in addition to the positive or negative power supply terminal provided in the electric device. Since this battery pack has the circuit configuration shown in FIG. 20, if the electrical resistance between the identification terminal and the power supply terminal is 0Ω, it is determined that a normal battery pack is installed.
[0056]
【The invention's effect】
The battery pack of the present invention is characterized in that the resin molded portion and the battery can be firmly coupled while reliably preventing the safety valve from being destroyed when the resin molded portion is molded. The battery pack of the present invention is Adhere to the safety valve opening surface of the battery, A through-hole is opened at a position away from the opening of the safety valve in the insulating material disposed at the boundary between the battery safety valve opening surface and the resin molding part. Molten resin Injected and injected here The molten resin was formed by solidification in the mold molding chamber This is because the resin molded portion is adhered to the battery safety valve opening surface. Injected into the through-hole of the insulating material Melting The resin is molded integrally with the resin molding part and is adhered to the safety valve opening surface of the battery. this Melting The resin firmly adheres the insulating material to the opening surface of the safety valve to prevent misalignment during molding. Insulating material that is not misaligned protects the opening of the safety valve without deformation. The safety valve protected by the insulating material is not broken by the synthetic resin for molding the resin molding part.
[0057]
Furthermore, it is injected into the through hole of the insulating material. Melting The resin is molded integrally with the resin molding part and is adhered to the safety valve opening surface of the battery. For this reason, a resin molding part is couple | bonded firmly with a battery and the joint strength of a resin molding part and a battery is improved remarkably.
[0058]
The insulating material is injected into the through hole and is connected to the battery so as not to be deformed by the anchor effect of the resin molded part that is bonded to the opening of the safety valve of the battery , Absolutely By using a hard plate that is not deformed by the molding pressure of the resin molding portion as the rim material, the safety valve can be more reliably prevented from being broken.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a conventional method for manufacturing a battery pack.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which a safety valve is destroyed in a process of molding a resin molded part of a conventional battery pack
FIG. 3 is a horizontal sectional view of a resin molded portion of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view showing a state in which the core pack of the battery pack shown in FIG. 2 is arranged in a mold.
5 is a cross-sectional perspective view of the mold shown in FIG.
6 is an exploded perspective view of the core pack shown in FIG.
FIG. 7 is a plan view showing a state where an insulating material is disposed on the opening surface of the safety valve of the core pack.
FIG. 8 is a sectional view of a safety valve portion of a resin molded portion
FIG. 9 is a plan view of a protection element.
10 is a cross-sectional view of the protection element shown in FIG.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example of a mold for molding a resin molding portion
FIG. 12 is a cross-sectional view showing another example of a mold for molding a resin molding portion
FIG. 13 is a cross-sectional view showing another example of a mold for molding a resin molded portion.
FIG. 14 is a cross-sectional view showing another example of a mold for molding a resin molding part
15 is a horizontal sectional view of the mold shown in FIG.
16 is a vertical longitudinal sectional view of the battery pack shown in FIG.
FIG. 17 is an exploded perspective view of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
18 is a bottom view of the plastic molded body of the battery pack shown in FIG.
FIG. 19 is a bottom view showing another example of a plastic molded body.
FIG. 20 is a circuit diagram of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... Resin molding part
2 ... Battery 2A ... Exterior can 2B ... Convex electrode
2C ... plane part
3 ... 1st output terminal
4 ... Protective element 4A ... Element body 4B ... Lead piece
5 ... 2nd output terminal 5A ... Fixed part 5B ... Output terminal part
5C ... Connection part
5a ... Connecting hook
6 ... Dimensional absorption gap
7 ... Surface coating sheet
8 ... Safety valve
9 ... Opening
10 ... Core Pack
11 ... Holder 11A ... Casing 11B ... Rear molding part
11a ... fitting part
12 ... Moveable contact 12A ... Contact metal
13 ... Temperature deformed metal
14: Fixed contact
15 ... Insulating material
16 ... through hole
17 ... Double-sided adhesive tape
18 ... Wrap thin part
19 ... Step
20 ... Safety valve opening surface
21 ... plastic molding
22 ... Bottom
23. Second wrap thin part
24 ... Hook recess
25 ... Positioning rib
28 ... Adhesive
29 ... Escape gap
30 ... Mold
31 ... Molding chamber
32 ... Reference plane
33 ... Movable pin 33A ... Linear motion pin 33B ... Rotating pin
33C ... Cam pin
34 ... Inclined surface
35 ... Yamagata ridges
36 ... Rotating shaft
37 ... Pressing pin
38 ... Drive arm
39 ... Cylinder
40: Injection hole
41 ... Insertion convex part
42 ... Cam surface
90 ... Core Pack
91 ... Circuit board
92 ... Battery
93 ... Mold
94 ... Molding room
95. Insulating material
96 ... Safety valve

Claims (7)

樹脂成形部(1)を成形する金型(30)に電池(2)が仮り止めされて、樹脂成形部(1)の成形室(31)に注入されて成形される合成樹脂に電池(2)が接着され、この樹脂成形部(1)が電池(2)の安全弁(8)の開口部(9)を設けてなる安全弁開口面(20)に接着されてなるパック電池であって、
電池(2)の安全弁開口面(20)と樹脂成形部(1)との境界であって、安全弁(8)の開口部(9)を閉塞する位置に絶縁材(15)を電池 (2) の安全弁開口面 (20) に接着して配設しており、この絶縁材(15)は、樹脂成形部 (1) の成形圧で変形しない硬質プレートであり、安全弁(8)の開口部(9)との対向位置から離れた位置に貫通孔(16)を開口しており、この貫通孔(16)に溶融樹脂が注入されて、ここに注入された溶融樹脂が金型の成形室 (31) で凝固して形成された樹脂成形部(1)が電池(2)の安全弁開口面(20)に接着されてなるパック電池。The battery (2) is temporarily fixed to the mold (30) for molding the resin molding part (1) and injected into the molding chamber (31) of the resin molding part (1) to form the battery (2 ) Is bonded, and this resin molded part (1) is a battery pack bonded to the safety valve opening surface (20) provided with the opening (9) of the safety valve (8) of the battery (2),
Cell safety valve opening surface of (2) (20) and a boundary of the resin molded portion (1), the safety valve opening (8) an insulating material in a position for closing (9) (15) of the battery (2) are arranged in adhesion to the safety valve opening surface (20), the insulating material (15) is a rigid plate which is not deformed by the molding pressure of the resin molded portion (1), the opening of the safety valve (8) ( 9) The through hole (16) is opened at a position away from the position opposed to the molten resin is injected into the through hole (16), and the molten resin injected into the mold molding chamber ( A battery pack in which the resin molded part (1) formed by solidification in 31) is bonded to the safety valve opening surface (20) of the battery (2). 絶縁材(15)がガラス繊維で補強しているエポキシ板である請求項１に記載されるパック電池。The battery pack according to claim 1 , wherein the insulating material (15) is an epoxy plate reinforced with glass fiber. 絶縁材(15)が両面接着テープ(17)を介して電池(2)の安全弁開口面(20)に接着されてなる請求項１ないし２に記載されるパック電池。 3. The battery pack according to claim 1, wherein the insulating material (15) is bonded to the safety valve opening surface (20) of the battery (2) via a double-sided adhesive tape (17). 絶縁材(15)の外周形状を電池(2)の安全弁開口面(20)の外周よりも小さくして、樹脂成形部(1)を絶縁材(15)の外周で安全弁開口面(20)に接着している請求項１ないし３に記載されるパック電池。The outer peripheral shape of the insulating material (15) is made smaller than the outer periphery of the safety valve opening surface (20) of the battery (2), and the resin molded part (1) is formed on the outer periphery of the insulating material (15) to the safety valve opening surface (20). The battery pack according to any one of claims 1 to 3 , which is adhered. 電池(2)の安全弁開口面(20)が凸部電極(2B)を有する面で、絶縁材(15)は凸部電極(2B)と安全弁(8)の開口部(9)との間に貫通孔(16)を開口している請求項１ないし４に記載されるパック電池。The safety valve opening surface (20) of the battery (2) has the convex electrode (2B), and the insulating material (15) is between the convex electrode (2B) and the opening (9) of the safety valve (8). The battery pack according to any one of claims 1 to 4 , wherein the through hole (16) is opened. 樹脂成形部(1)を接着している電池(2)の安全弁開口面(20)の反対側の対向端面に、樹脂成形部(1)とは別に成形されてなるプラスチック成形体(21)を接着しており、このプラスチック成形体(21)の表面が対称形状である請求項１に記載されるパック電池。  A plastic molded body (21) formed separately from the resin molded portion (1) is formed on the opposite end surface of the battery (2) to which the resin molded portion (1) is bonded, opposite to the safety valve opening surface (20). The battery pack according to claim 1, wherein the battery pack is bonded and the surface of the plastic molded body (21) is symmetrical. プラスチック成形体(21)が、電池(2)の対向端面に接着される接着面に、対向端面に部分的に当接してプラスチック成形体(21)を定位置に位置決めして装着する位置決リブ(25)を有する請求項６に記載されるパック電池。Positioning rib for mounting the plastic molded body (21) in a fixed position by partially contacting the opposed end face of the plastic molded body (21) to the adhesive surface to be bonded to the opposed end face of the battery (2) The battery pack according to claim 6 having (25).
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