JP6965164B2 - 電池パック及び電池パックの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、二次電池セルに回路基板を接続してなる電池パックであって、とくに、回路基板に複数の引出線を接続して外部に引き出してなる電池パックとその製造方法に関する。

ノート型パソコンやスレート型ＰＣ（いわゆるタブレット）など、携帯機器の普及と共に、その電源として、充放電可能な二次電池セルを備える電池パックが求められている。このような電池パックには、携帯機器等との間で電力供給や信号の伝送を行うために、複数の引出線を外部に引き出しているものがある。複数の引出線は、一般に正負の電力ラインと信号ラインとからなり、先端には接続用のコネクタを備えている。この電池パックは、このコネクタを介して携帯機器に接続される。このように、引出線を備える電池パックは、電池パックにコネクタを設けて、このコネクタにリード線を接続する必要がない。したがって、電池パックとリード線とをコネクタで接続する必要がなく、コネクタの接触不良などの弊害を防止できる。

ただ、回路基板に複数の引出線を接続してこれを樹脂モールド部から外部に引き出している電池パックは、回路基板をインサート成形する樹脂モールド部の成形が難しく、この工程で不良品が発生する確率が高くなる。それは、回路基板を仮止めして金型を閉じるときに、引出線が金型に挟まれて損傷するからである。

図２１は、従来の電池パックの製造工程であって、金型１４０が引出線１０６を挟んで型締めする状態を示す正面図である。金型１４０は、注入される溶融樹脂が漏れないように、上下の金型１４０で引出線１０６を挟んで成形室を密閉する必要がある。回路基板に連結している引出線１０６は、金型１４０に仮止めされる状態で、成形室の外部に引き出されるので、金型１４０と引出線１０６との間に隙間ができないように、型締めする必要がある。このことを実現するために、図２１の金型１４０は、下型１４０Ａに、引出線１０６を案内する複数列の案内溝１４１を設けている。案内溝１４１は、溝底を引出線１０６に沿う半円状としている。上型１４０Ｂは、案内溝１４１に挿入する複数列の凸条１４２を設けて、凸条１４２の先端面を半円状にしている。この金型１４０は、引出線１０６を案内溝１４１に入れて定位置に配置し、案内溝１４１に凸条１４２を挿入して、引出線１０６の上下を上型１４０Ｂと下型１４０Ａとで挟着して、金型１４０を引出線１０６の表面に密着している。

図２１の金型１４０は、引出線１０６を、上面を櫛形とする下型１４０Ａの案内溝１４１に案内して、上型１４０Ｂを下型１４０Ａに密閉して、引出線１０６を隙間なく成形室から引き出すが、型締めする状態で、引出線１０６が上型１４０Ｂと下型１４０Ａとの間に挟まれる損傷することがある。金型１４０が引出線１０６を挟んで樹脂モールド部が成形されると、引出線５と金型１４０との間から溶融樹脂が漏れたり、あるいは、金型１４０で挟まれた引出線１０６が損傷して、電池パックが不良品となる。この工程で不良品が発生すると二次電池セルを含む全ての部品が使用不可となるので、経済的な損失が極めて大きくなる。

したがって、従来の電池パックの製造においては、引出線ごとに引き出し長さを特定しながら先端部を回路基板に半田付けしている。このため、複数の引出線を回路基板の定位置に半田付けするには手間と時間がかかり、能率良く製造できない問題点があった。また引出線ごとに引き出し長さを特定しながら接続するので、接続位置がわずかにずれることもあり、この場合、複数の引出線の引き出し量に誤差が生じ、複数の引出線の配列がアンバランスになって外観が悪くなることもあった。

特願２０１４−２０１５８３号

本発明は、従来のこのような背景に鑑みてなされたものである。本発明の一の目的は、簡単かつ容易に、複数の引出線を所定の引出量となるようにしながら、回路基板に接続される先端部分を回路基板の所定の位置に正確に配置できる電池パックとその製造方法を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の電池パックによれば、二次電池セル１と、二次電池セル１と電気的に接続され、保護回路を実装した回路基板５と、回路基板５をインサート成形してなる樹脂モールド部４と、回路基板は、基板収納部に配置され、回路基板５に一端が接続されると共に、樹脂モールド部４から外部に引き出されて他端にコネクタ６９が接続されてなる複数の引出線６とを備えている。さらに、電池パックは、引出線６を回路基板５の定位置に配置するための位置決め機構６０、９０を備えている。位置決め機構は、前記基板収納部の外周面に設けられ、位置決め機構６０、９０は、複数列の櫛状リブ６１、９１を備えると共に、隣接する櫛状リブ６１、９１の間に、各々の引出線６を別々に独立して挿入でき、かつ挿入された引出線６を櫛状リブ６１、９１に沿って移動できる複数列のガイド溝６２、９２を備えており、ガイド溝６２、９２は、上端開口部６３、９３を引出線６の外形よりも小さく、かつ引出線６の芯線６ａの太さよりも大きくしている。電池パックは、位置決め機構６０、９０を介して複数の引出線６が定位置に接続された回路基板５が絶縁成形樹脂に埋設されて、引出線６が樹脂モールド部４から外部に引き出されている。

上記構成により、複数の引出線を位置決め機構を介して回路基板の定位置に配置するので、簡単かつ容易に、複数の引出線を所定の引出量となるように引き出しながら、回路基板に接続される先端部分を回路基板の所定の位置に正確に配置できる。この位置決め機構は、複数列の櫛状リブの間に、各々の引出線を別々に独立して挿入できる複数列のガイド溝を備えており、このガイド溝の上端開口部を引出線の外形よりも小さく、かつ引出線の芯線の太さよりも大きくするので、上端開口から引出線を押し込んで簡単に挿入しながら、ガイド溝に挿入した状態では、引出線を抜けないように移動させて簡単に位置決めできる。

本発明の電池パックは、位置決め機構６０、９０が、ガイド溝６２、９２の間隔を、コネクタ６９に連結している複数の引出線６の間隔と略等しくすることができる。上記構成により、コネクタに連結している各引出線を、コネクタの近傍で速やかにガイド溝に案内できる。それは、コネクタを介して複数の引出線をガイド溝の間隔に配置できるので、複数の引出線をコネクタで特定される間隔の状態でガイド溝に挿入できるからである。

本発明の電池パックは、位置決め機構６０、９０が、ガイド溝６２、９２の端部に、引出線６の外周面に沿う円形溝６４、９４を備えることができる。上記構成により、円形溝と引出線との隙間を狭くできるので、樹脂モールド部の成形時に成形室に充填される溶融樹脂がガイド溝から外部に漏れるのを有効に防止できる。

本発明の電池パックは、回路基板５が、複数の引出線６の先端部を接続するための複数の接続部５５を備えて、位置決め機構６０、９０が、複数の接続部５５と対向する位置に複数のガイド溝６２、９２を形成することができる。上記構成により、複数の引出線の先端部の位置を位置決め機構のガイド溝の位置に配置することで、複数の引出線の先端部を、簡単かつ容易に回路基板に設けた接続部と対向する位置に配置できる。

本発明の電池パックは、二次電池セル１と回路基板５とを収納するホルダーケース２を備えて、位置決め機構６０をホルダーケース２に一体成形することができる。上記構成により、ホルダーケースの定位置に二次電池セルと回路基板とを収納して固定することで、二次電池セルと回路基板とを同一平面に配置しながら一体構造として、機械的強度を高めることができる。とくに、電池パックの外郭全体をホルダーケースで保護することで、高い外装強度を実現して、落下や曲げに対する強度を高くできる。さらに、位置決め機構をホルダーケースに一体成形することで、部品点数及び製造工程を減らすことができ、能率良く多量生産できる。

本発明の電池パックは、位置決め機構９０を構成する、別部材からなる位置決めホルダ９を備えて、位置決めホルダ９を回路基板５に固定すると共に、樹脂モールド部４にインサートすることができる。上記構成により、別部材からなる位置決めホルダを回路基板に固定することで、位置決め機構を回路基板の所定の位置に配置しながら、複数の引出線を回路基板の定位置に配置できる。

本発明の電池パックの製造方法は、複数の引出線６を回路基板５の定位置に接続する電池パックの製造方法であって、複数列の櫛状リブ６１、９１を備えると共に、隣接する櫛状リブ６１、９１の間に複数列のガイド溝６２、９２を備えており、かつガイド溝６２、９２の上端開口部６３、９３を引出線６の外形よりも小さく、かつ引出線６の芯線６ａの太さよりも大きくしてなる位置決め機構６０、９０を備えている。さらに、本発明の製造方法は、位置決め機構６０、９０の複数列ガイド溝６２、９２に、他端にコネクタ６９が接続されてなる複数の引出線６を個別に挿入する挿入工程と、複数列のガイド溝６２、９２に挿入された複数の引出線６を、ガイド溝６２、９２に沿って引き出し方向に同時に移動させて、引出線６の引き出し長さを調整する長さ調整工程と、所定の長さに引き出された複数の引出線６の一端を回路基板５に半田付けする接続工程と、二次電池セル１と複数の引出線６が接続された回路基板５をインサート成形して、複数の引出線６の他端を外部に引き出す樹脂モールド部４を成形する成形工程とを含んでいる。

上記方法により、複数の引出線を位置決め機構のガイド溝に沿って同時に引き出すことで、複数の引出線を均等にしかも所定の長さに引き出しできると共に、回路基板側においては、複数の引出線の先端部を所定の間隔で回路基板の接続部に配置して、複数の引出線を能率良く回路基板の定位置に半田付けして接続できる。とくに、上端開口から引出線を押し込んで簡単に挿入しながら、ガイド溝に挿入した状態では引出線を抜けないように移動できるので、複数の引出線の接続位置を簡単に特定でき、作業効率を向上できる。

本発明の一実施形態に係る電池パックの斜視図である。 図１に示す電池パックを上下反転した斜視図である。 図２に示す電池パックのＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図２に示す電池パックのＩＶ−ＩＶ線断面図である。 図２に示す電池パックの分解斜視図である。 ホルダーケースに二次電池セルと回路基板と引出線をセットした状態を示す平面図である。 二次電池セルの一例を示す拡大斜視図である。 図６に示すホルダーケースのＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。 図６に示すホルダーケースの回路基板と二次電池セルの接続部分を示す拡大斜視図である。 回路基板と保護素子の連結構造を示す拡大断面図である。 引出線と回路基板との連結構造を示す拡大平面図である。 図１１に示す位置決め機構のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。 位置決め機構の拡大斜視図である。 本発明の他の実施形態に係る電池パックの斜視図である。 本発明の他の実施形態に係る電池パックの斜視図である。 本発明の他の実施形態に係る電池パックの斜視図である。 図１６に示す電池パックの分解斜視図である。 図１６に示す電池パックの外装シートと樹脂モールドを除いた平面図である。 図１８に示す電池パックのＩＸ−ＩＸ線断面図である。 図１７に示す電池パックを逆側から見た拡大分解斜視図である。 従来の電池パックの製造工程であって、金型がリード線ホルダーを挟んで型締めする状態を示す分解正面図である。

本発明の一実施形態に係る電池パックを図１〜図６に示す。これ等の図に示す電池パックは、主としてノート型パソコンやタブレット等の薄型の携帯電子機器に装着されて、これ等の機器の電源として使用される。ただ、本発明の電池パックは、薄型の携帯電子機器以外の電気機器に装着して、電源として使用することもできる。

図１〜図６に示す電池パック１００は、薄型の二次電池セル１と、二次電池セル１と電気的に接続され、保護回路を実装した回路基板５と、二次電池セル１と回路基板５を収納するホルダーケース２と、ホルダーケース２に収納された回路基板５をインサート成形してなる樹脂モールド部４と、回路基板５に一端が接続されると共に、樹脂モールド部４から外部に引き出されて他端にコネクタ６９が接続されてなる複数の引出線６とを備えている。図に示す電池パック１００は、２個の二次電池セル１を備えており、これ等の二次電池セル１を対向する姿勢でホルダーケース２の両端部に配置すると共に、対向する二次電池セル１の間に回路基板５を配置して、二次電池セル１と回路基板５とを略同一平面に配置している。
（二次電池セル１）

二次電池セル１は、幅よりも厚さが小さい外形であって、全体を薄い形状の角型電池としている。二次電池セル１は、図７に示すように、一面を開口した有底筒状の金属製の外装缶１１と、この外装缶１１の開口を閉塞する封口板１２とを備えている。外装缶１１の開口部は、金属板をプレス加工した平板状の封口板１２により、レーザー溶接でもって密封されている。図に示す二次電池セル１は、外装缶１１の両側を湾曲面としている。ただし、薄型の二次電池セルには、角形電池のみでなく、プラスチック製の外装フィルムの内部に電極を配置しているラミネート電池も使用できる。薄型の二次電池セル１は、厚さ３ｍｍ〜１０ｍｍのリチウムイオン二次電池である。ただし、二次電池セルは、リチウムイオン二次電池以外の非水系電解液二次電池や、ニッケル−水素電池等の充電できる他の全ての二次電池とすることができる。二次電池セル１をリチウムイオン二次電池とする電池パック１００は、全体の電池容量を大きくできる。

二次電池セル１は、封口板１２を端子面１Ｘとして、この端子面１Ｘに正負の電極１０を設けている。図７に示す二次電池セル１は、封口板１２の中央部に、封口板１２と絶縁された凸部電極１３を設けている。この二次電池セル１は、封口板１２に設けた凸部電極１３を第１の電極１０Ａとし、封口板１２を第２の電極１０Ｂとして端子面１Ｘに正負の電極１０を設けている。図の二次電池セル１は、封口板１２の一方の端部にクラッド板１４を固定して、第２の電極１０Ｂを形成している。この二次電池セル１は、クラッド板１４を介して接続リード板１６を確実に接続できる。なお、図に示す二次電池セル１では、凸部電極１３（第１の電極１０Ａ）が負極となり、封口板１２及びクラッド板１４（第２の電極１０Ｂ）が正極となる。

さらに、二次電池セル１は、封口板１２に安全弁１５を設けている。安全弁１５は、電池の内圧が設定圧力よりも高くなるときに開弁して、内部のガス等を排出して、内圧上昇を防止する。ただ、二次電池セルの安全弁は、外装缶に設けてもよい。この場合、封口板を樹脂モールド部で埋設する電池パックは、内部のガス等の排出を外装缶の側面から容易に行うことができる。

さらに、二次電池セル１は、端子面１Ｘに設けた正負の電極１０に、通電のための接続リード板１６を接続している。二次電池セル１は、第１の電極１０Ａである凸部電極１３に接続された第１接続リード板１６Ａと、第２の電極１０Ｂである封口板１２に接続された第２接続リード板１６Ｂを介して回路基板５に接続される。図に示す電池パック１００は、２個の二次電池セル１を回路基板５に接続している。２個の二次電池セル１は、回路基板５上において直列に接続されている。

（回路基板５）
回路基板５は、二次電池セル１の保護回路などを実現する電子部品を実装している。保護回路は、二次電池セル１の温度、電圧、電流などを検出して、充放電の電流をコントロールする。このことを実現する保護回路は、二次電池セル１の電圧を検出する電圧検出回路（図示せず）と、電流を検出する電流検出回路（図示せず）と、二次電池セル１の温度を検出する温度センサ（図示せず）と、二次電池セル１の充放電電流をコントロールするＦＥＴなどの半導体スイッチング素子（図示せず）と、二次電池セル１の温度や過電流を検出して動作する電流遮断素子等の保護素子７とを実装している。回路基板５への保護素子７の実装及びその接続の詳細については後述する。

回路基板５は、エポキシ樹脂製とすることができる。本発明の電池パックでは、ホルダーケース２により全体の強度を高めることができるので、回路基板５には、ガラス繊維等の補強繊維で補強された樹脂を使用することなく低コストに製造できる。ただ、ガラス繊維等で補強されたエポキシ樹脂で製造することもできる。ホルダーケース２に配置される回路基板５は、電池パックに要求される外形や大きさに応じて、その形状や大きさ、及びホルダーケースに配置される姿勢等が決定される。回路基板は、詳細には後述するが、ホルダーケースに形成される基板収納部に配置できる外形となるように形成される。

（ホルダーケース２）
ホルダーケース２は、二次電池セル１と回路基板５とを収納して定位置に配置している。ホルダーケース２は、薄型の二次電池セル１と回路基板５とを同一平面に配置できるように、全体を薄い板状であって、片側面（図２〜図６では上面）に二次電池セル１や回路基板５を収納できる収納開口を有する形状に樹脂で成形している。ホルダーケース２は、樹脂モールド部４を成形する樹脂とは異なる樹脂製であって、好ましくは耐熱性と強度に優れた樹脂、例えば、ポリカーボネートやＡＢＳ等の樹脂で成形される。これ等の樹脂で成形されるホルダーケース２は、耐熱温度を７０℃以上としながら、外形の寸法精度を高めることができる。

ホルダーケース２は、二次電池セル１が配置される電池配置領域２１と、回路基板５が配置される基板配置領域２２とを同一平面に有している。図６に示すホルダーケース２は、２個の二次電池セル１を収納できるように、両端部に電池配置領域２１を設けて、対向する電池配置領域２１の間に基板配置領域２２を設けている。このように、電池配置領域２１と基板配置領域２２を有するホルダーケース２は、基板配置領域２２の大きさを調整することで、ホルダーケース２の外形を容易に変更できる。例えば、二次電池セル１はその規格や容量によりその外形が特定されるため、電池配置領域２１における大きさ等の設計変更は難しいが、基板配置領域２２は高い自由度で設計変形が可能である。したがって、このホルダーケース２は、電池パックに要求される外形を実現するために基板配置領域２２を最適な大きさや形状に設計変形することで、電子機器への対応を容易にできる。さらに、複数の二次電池セルを備える電池パックにおいては、収納する二次電池セルの個数や、電池配置領域と基板配置領域の配置を調整することによっても、ホルダーケースの外形を容易に変更して、電池パックが装着される電子機器への対応を容易にできる。

図６に示すホルダーケース２は、全体の外形を一方向に延在された矩形状としている。このホルダーケース２は、長手方向の両端部に電池配置領域２１を形成すると共に、中間に形成される基板配置領域２２を長手方向に延在された形状として、ホルダーケース２の全長を調整している。この基板配置領域２２には、対向して配置される二次電池セル１の端子面１Ｘに回路基板５の両端が近接するように、長手方向に延在された回路基板５が配置される。

ここで、ホルダーケース２の外形を調整するために、面積を広くする基板配置領域２２においては、配置される回路基板５や樹脂モールド部４を小さくしてコストを下げることが求められる。このことを実現するために、図６に示すホルダーケース２は、基板配置領域２２を、回路基板５が配置されて樹脂モールド部４が成形される樹脂成形領域２３と、樹脂モールド部４が成形されない中空領域２４とに区画している。図に示すホルダーケース２は、基板配置領域２２の中央部であって、対向する二次電池セル１の端子面１Ｘの中央部を繋ぐ領域を樹脂成形領域２３とし、樹脂成形領域２３の両側を中空領域２４としている。樹脂成形領域２３と中空領域２４は、区画壁３３で区画されている。図のホルダーケース２は、基板収納領域２２の中央部に、長手方向に沿って一対の区画壁３３を設けており、対向する区画壁３３の間に回路基板５を収納する基板収納部２６を形成している。

中空領域２４は、格子状に縦横に交差する複数の補強リブ３４を設けて、全体を複数の中空室２８に分割して補強している。このように、基板配置領域２２に中空領域２４を設けて、複数の中空室２８を設ける構造は、ホルダーケース２を軽量にしながら、使用する絶縁成形樹脂を少なくして製造コストを低減できる。図６のホルダーケース２は、基板配置領域２２の両側に中空部２４を設けているが、ホルダーケースは、要求される外形に応じて、中空部の配置や形状、大きさ等を種々に変更できる。ただ、ホルダーケースは、必ずしも基板配置領域に中空領域を設ける必要はなく、基板配置領域全体を基板収納部とすることもできる。例えば、基板配置領域を、全長を短くして幅方向（ホルダーケースの短手方向）に長くする構造においては、中空領域を設けることなく、対向する二次電池セルの間に、短手方向に延在する回路基板を収納する基板収納部を設けることもできる。

図３〜図６に示すホルダーケース２は、矩形状の外周に沿って周壁３０を設けて、内側に二次電池セル１を収納する電池収納部２５と回路基板５を収納する基板収納部２６とを設けている。ホルダーケース２は、図３に示すように、基板配置領域２２の底面となる底面プレート３２を電池配置領域２１の底面となる表面プレート３１よりも高くなる段差構造として、回路基板５が配置される基板収納部２６を電池収納部２５よりも浅く成形している。この構造は、回路基板５をインサート成形する樹脂モールド部４を薄く成形して使用する絶縁成形樹脂の量を少なくできる。さらに、図に示すホルダーケース２は、外周に設けた周壁３０から外側に突出する複数の突出片３８を一体成形して設けている。この突出片３８は、電池パック１００が装着される電子機器に連結するための連結部として使用される。

ホルダーケース２は、電池配置領域２１に、二次電池セル１の外形に沿うフレーム部２７を備えており、このフレーム部２７の内側を電池収納部２５としている。フレーム部２７は、二次電池セル１の端子面１Ｘに沿う保持壁３５と、端子面１Ｘを除く３辺に沿う周壁３０と、二次電池セル１の一方の主面１Ａに沿う表面プレート部３１とを備えている。保持壁３５は、図５に示すように、基板収納部２６と対向する部分をカットして、電池収納部２５と基板収納部２６とを連通させている。表面プレート部３１は、中央部を開口して、二次電池セル１の主面１Ａの外周縁部に沿う四角いリング形状としている。フレーム部２７の周壁３０の高さは、二次電池セル１の厚さとほぼ等しくして、電池収納部２５に二次電池セル１を収納できるようにしている。フレーム部２７の内形は、二次電池セル１の外形とほぼ等しくして、ここに収納される二次電池セル１を定位置に配置できるようにしている。二次電池セル１は、一対の電極１０を設けた端子面１Ｘが基板配置部２２と対向する姿勢となるようにフレーム部２７に収納される。

基板収納部２６は、図８に示すように、対向する一対の区画壁３３と底面プレート３２とで囲まれた空間に形成される。この基板収納部２６は、回路基板５が配置されると共に、溶融された絶縁成形樹脂が内部に充填されて樹脂モールド部４が成形される。図８の基板収納部２６は、連結機構１９を介して回路基板５を定位置に固定している。図に示す連結機構１９は、ホルダーケース２に設けられて回路基板５の両側縁部を係止する係止リブ３６及び係止フック３７と、回路基板５に設けた係止部５６とで構成している。ホルダーケース２は、一方の区画壁３３（図８において右側）に、係止リブ３６として、基板収納部２６の内側に突出する垂直リブ３６ａと水平リブ３６ｂとを設けると共に、この区画壁３３と対向する側に位置して、底面プレート３２から突出する係止フック３７を設けている。水平リブ３６ｂは水平方向に配置されており、底面プレート３２との間に回路基板５の側縁部を挿入できるようにしている。回路基板５は、図５に示すように、係止部５６として、垂直リブ３６ａと対向する位置にスリット凹部５６ａを設けると共に、係止フック３７と対向する位置には係止凹部５６ｂを設けている。この連結機構１９は、スリット凹部５６ａに垂直リブ３６ａを案内して回路基板５の左右方向の位置を特定する。さらに、連結機構１９は、水平リブ３６ｂと底面プレート３２の間に回路基板５の一方の側縁部を挿入すると共に、回路基板５の反対側の側縁部に設けた係止凹部５６ｂに係止フック３７のフック部を係止させて回路基板５を抜けないように定位置に固定する。

さらに、図５と図６に示すホルダーケース２は、基板収納部２６に配置される回路基板５を樹脂モールド部４にインサート成形するために、溶融された絶縁成形樹脂を注入するための樹脂注入ガイド２９を基板配置領域２２に設けている。図５のホルダーケース２は、基板収納部２６の一方の端部（図において左側）と外部とを連通する通路を設けて樹脂注入ガイド２９としている。図５に示す樹脂注入ガイド２９は、対向する通路壁３９によって、中空室２８と区画されている。この構造のホルダーケース２は、樹脂モールド部４の成形時において、基板配置領域２２の開口部側を成形金型（図示せず）で閉塞して基板収納部２６の内部に成形室が形成される。樹脂注入ガイド２９は、周壁３０に注入孔２９ａを開口しており、樹脂注入時において、基板配置領域２２の開口部を成形金型で閉塞する状態で、この注入孔２９ａを外部に表出させるようにしている。

さらに、ホルダーケース２は、基板収納部２６の一方の端部側に設けた樹脂注入ガイド２９に加えて、基板収納部２６の反対側の端部と外部とを連通する第２の樹脂注入ガイドを設けることもできる。この構造は、樹脂モールド部の成形工程において、２箇所から絶縁成形樹脂を注入できるので、絶縁成形樹脂の注入時間を短縮しながら、成形室の隅々まで絶縁成形樹脂を充填できる特長がある。

（樹脂モールド部４）
樹脂モールド部４は、回路基板５、回路基板５に実装された電子部品、及び二次電池セル１の端子面１Ｘの一部または全体を絶縁成形樹脂に埋設して定位置に固定する。樹脂モールド部４は、回路基板５と二次電池セル１とをホルダーケース２の定位置に配置した状態で、ホルダーケース２の収納開口を成形金型（図示せず）で閉塞して成形室を形成し、この成形室に溶融された絶縁成形樹脂を注入して成形される。

樹脂モールド部４は、熱可塑性樹脂を加熱し溶融状態で成形室に注入して成形される。絶縁成形樹脂の熱可塑性樹脂は、低温に加熱して、低圧で成形室に注入して成形できる樹脂、たとえば、ポリアミド樹脂やポリオレフィン系やウレタン系の熱可塑性樹脂を使用する。低温低圧で成形室に注入される樹脂は、二次電池セル１や回路基板５の実装部品に熱による悪影響を及ぼさない特徴がある。成形室に注入される溶融樹脂の温度は、ホルダーケース２の耐熱温度よりも低くすることが好ましく、例えば、７０℃以下とする。ポリオレフィン系の樹脂はポリアミド樹脂に比較して機械的強度が高いので、回路基板５や二次電池セル１をより強固に連結できる特徴がある。ポリアミド樹脂はポリオレフィン系の樹脂に比較して使用温度範囲が−４０℃〜１５０℃と広いので、二次電池セル１が使用中に高温になる場合でも強固に連結できる特徴がある。成形室に注入される溶融された絶縁成形樹脂は、回路基板５を埋設して、二次電池セル１の端子面１Ｘの一部または全体を埋設して、これらを埋設して定位置に固定する。

回路基板５を埋設する樹脂モールド部４は、回路基板５に実装されるＦＥＴなどの半導体スイッチング素子も埋設している。この構造は、半導体スイッチング素子の発熱を樹脂モールド部４に伝導して放熱できる。したがって、樹脂モールド部４は、半導体スイッチング素子等の発熱部材の発熱を吸収して温度上昇を少なくし、さらに吸収した熱エネルギを表面から放熱して、半導体スイッチング素子の温度上昇を小さくする。また、回路基板５と二次電池セル１の端子面１Ｘを樹脂モールド部４に埋設しているので、回路基板５と二次電池セル１の端子面１Ｘとを防水構造にできる特徴もある。

さらに、図２に示す樹脂モールド部４は、表面に複数列の溝部４１を形成している。複数列の溝部４１は、回路基板５の長手方向に沿って設けられている。このように、樹脂モールド部４の表面に複数列の溝部４１を設ける構造は、使用する絶縁成形樹脂の量を少なくして製造コストを低減できる特徴がある。図に示すように、複数列の溝部４１は、例えば、絶縁成形樹脂で樹脂モールド部４を成形する成形室の内面であって、成形金型の表面に複数列の凸条を形成することで実現できる。ここで、図２に示す樹脂モールド部４は、回路基板５の長手方向に沿って複数列の溝部４１が形成されるようにしている。この構造は、図６の矢印Ａで示すように、樹脂注入ガイド２９から供給される溶融状態にある絶縁成形樹脂を、矢印Ｂで示すように、回路基板５の長手方向に沿ってスムーズに流入できる特徴がある。すなわち、成形室に注入される絶縁成形樹脂は、成形金型の表面に形成された複数列の凸条に沿って流動させて注入側の反対側まで充填することができる。これにより、一方向に延長された回路基板５の片側から溶融状態にある絶縁成形樹脂を注入しながら、反対側にまで流動させて成形室の隅々まで充填できる。なお、成形室の端部から溶融樹脂を注入する構造は、回路基板５に引出線６や接続リード板１６を半田付けする際に微細な半田屑が発生して回路基板５上に残存することがあっても、流動される溶融樹脂により成形室の隅部まで押し流すことができるので安全性を向上できる。さらに、表面に複数列の溝部４１を設けている樹脂モールド部４は、表面側の表面積を広くできるので、この部分からの放熱特性を向上して放熱できる特徴も実現できる。ただ、樹脂モールド部は、必ずしも表面に溝部を設ける必要はなく、表面を平面状に成形することもできる。

（保護素子７）
保護素子７は、二次電池セル１の温度を検出して、検出温度が設定温度よりも高くなると電流を遮断し、あるいは、回路に流れる過電流を検出して電流を遮断する素子であって、ブレーカ７１やヒューズ７２、ＰＴＣ等が使用できる。すなわち、本明細書において、保護素子７とは、二次電池セル１の温度上昇や回路に流れる過電流を検出して電流を遮断するブレーカ７１やヒューズ７２、ＰＴＣ等の電流遮断素子を含む広い意味で使用する。図に示す回路基板５は、長手方向における両端部であって、二次電池セル１の端子面１Ｘと対向する位置にブレーカ７１を配置すると共に、回路基板５の中央部の片側にヒューズ７２を配置している。

（ブレーカ７１）
保護素子７であるブレーカ７１は、電池パック１００に内蔵される各二次電池セル１に対して配置されている。図に示す電池パック１００は２個の二次電池セル１を備えているので、２個のブレーカ７１を各々の二次電池セル１に接続している。各ブレーカ７１は、回路基板５の端縁部に実装されており、図５に示すように、二次電池セル１を回路基板５に接続する接続リード板１６を介して、対向する二次電池セル１に直列に接続されている。

ブレーカ７１は、図９と図１０に示すように、外形を角型とする本体部７１Ｘと、この本体部の両端から突出する一対のリード板７１Ａ、７１Ｂとを備えている。図のブレーカ７１は、回路基板５の端縁部に形成された切欠部５１に全体を収納する状態で配置されている。図の回路基板５は、端子面１Ｘと対向する端縁部をコ字状に切り欠いて、ブレーカ７１を回路基板５の両面に表出させる状態で収納する切欠部５１を設けている。このブレーカ７１は、切欠部５１に配置される状態で、本体部７１Ａの表面を、回路基板５の表面と略同一平面に配置している。さらに、切欠部５１に配置されるブレーカ７１は、回路基板５の第１面である裏側面に電気接続されている。このブレーカ７１は、図１０に示すように、回路基板５の第１面において、切欠部５１の両側部から内側に突出して固定された一対の接続プレート５３を介して回路基板５に接続されている。具体的には、ブレーカ７１の一方のリード板７１Ａを第１接続プレート５３Ａに接続すると共に、他方のリード板７１Ｂを第２接続プレート５３Ｂに接続して回路基板５に接続している。接続プレート５３には、例えばニッケル板等の金属板が使用できる。

さらに、回路基板５の裏側面に固定された第１接続プレート５３Ａは、回路基板５の内部に配線された金属パターンである接続ライン５４を介して、回路基板５の第２面である表側面に形成された第１接続ランド５２Ａに電気接続されている。図９に示す回路基板５は、二次電池セル１から引き出された一対の接続リード板１６を接続するために、第２面の端部に一対の接続ランド５２を形成している。二次電池セル１は、第１接続リード板１６Ａが第１接続ランド５２Ａに接続されると共に、第２接続リード板１６Ｂが第２接続ランド５２Ｂに接続されて回路基板５の第２面に電気接続される。この二次電池セル１は、第２の電極１０Ｂ側では、平面電極１４→第２接続リード板１６Ｂ→第２接続ランド５２Ｂの順に通電して、回路基板５のプラス側出力ライン（図示せず）に出力する。また、二次電池セル１は、第１の電極１０Ａ側では、回路基板５のマイナス側出力ライン（図示せず）から供給される電力が、第２接続プレート５３Ｂ→リード板７１Ｂ→ブレーカ７１の本体部７１Ｘ→リード板７１Ａ→第１接続プレート５３Ａ→接続ライン５４→第１接続ランド５２Ａ→第１接続リード板１６Ａ→凸部電極１３の順に通電されて二次電池セル１に入力される。このように、二次電池セル１の負極側である第１の電極１０Ａをブレーカ７１を接続する構造は、保護素子７をグランド側に接続できるので、安全性を確保できる。ただ、ブレーカは二次電池セルの正極側である第２の電極に接続することもできる。

以上の構造は、回路基板５の第１面である裏側面においてブレーカ７１のリード板７１Ａ、７１Ｂを回路基板５に接続し、回路基板５の第２面である表側面において二次電池セル１から引き出された接続リード板１６を回路基板５に接続するので、ブレーカ７１と接続リード板１６とを接近させて配線する状態においても、接続リード板１６とリード板７１Ａ、７１Ｂとが接触してショートするのを確実に阻止できる特長がある。ただ、ブレーカは、必ずしも回路基板に設けた切欠部に配置する必要はなく、回路基板の表面に実装することもできる。このように配置されるブレーカは、例えば、リフロー半田等の方法で簡単に回路基板に実装することができる。

さらに、電池パック１００は、二次電池セル１の発熱を、保護素子７であるブレーカ７１で確実に検出するために、ブレーカ７１の本体部７１Ｘの表面に接続リード板１６を熱結合状態で積層している。図９と図１０に示す構造では、第１の電極１０Ａである凸部電極１３に接続された第１接続リード板１６Ａを、ブレーカ７１の本体部７１Ｘの表面に積層する状態で配置して、ブレーカ７１の本体部７１Ｘと第１接続リード板１６Ａとを熱結合させている。これにより、二次電池セル１の発熱を効果的にブレーカ７１に熱伝導させて、二次電池セル１の温度が設定温度まで上昇すると、この発熱をブレーカ７１で確実に検出して電流を遮断できようにしている。

図に示す第１接続リード板１６Ａは、ブレーカ７１の本体部７１Ｘに対して交差する姿勢で配置されており、第１接続リード板１６Ａの先端部を第１接続ランド５２Ａに接続する状態で、第１接続リード板１６Ａの中間部を、本体部７１Ｘの表面に確実に接触させるようにしている。とくに、図に示すブレーカ７１は、回路基板５に設けた切欠部５１に配置することで、本体部７１Ｘの表面を回路基板５の表側面と略同一平面としている。このため、二次電池セル１の電極１０から引き出された接続リード板１６を回路基板５の表側面に設けた接続ランド５２に接続する状態で、接続リード板１６を理想的にブレーカ７１の本体部７１Ｘの表面に積層させて接触させることができる。

以上の電池パック１００は、二次電池セル１の凸部電極１３に接続された接続リード板１６をブレーカ７１に積層している。このように、二次電池セル１の凸部電極１３に接続された接続リード板１６をブレーカ７１に熱結合させる構造は、二次電池セル内部の発熱を凸部電極１３からブレーカ７１に効果的に熱伝導させてブレーカ７１を確実に動作させることができる。ただ、電池パックは、図示しないが、二次電池セルの封口板に接続された接続リード板をブレーカに積層させて、二次電池セルの発熱を検出することもできる。

（ヒューズ７２）
保護素子７であるヒューズ７２は、直列に接続される二次電池セル１の間に接続されて、過電流が流れる状態で溶断されて電流を遮断する。図６に示すヒューズ７２は、回路基板５の中央部の片側の領域であって、溶融された絶縁成形樹脂が注入される樹脂注入ガイド２９から離れた領域に配置されている。この構造は、図６の矢印Ａ及びＢで示すように、樹脂注入ガイド２９から供給される溶融樹脂の流動距離を長くできるので、溶融樹脂の熱でヒューズ７２が誤って溶断されるのを有効に防止できる。

さらに、図２と図３に示す樹脂モールド部４は、樹脂注入ガイド２９から注入される溶融樹脂が直接にヒューズ７２に当接するのを防止するために、遮蔽溝４２を設けている。この遮蔽溝４２は、溶融樹脂を成形室に注入する状態で、成形金型の内面に突出して設けた遮蔽リブ９１（図６において鎖線で表示）により形成される。図６に示す遮蔽リブ９１は、平面視をコ字状としており、溶融された絶縁成形樹脂の流入側を閉塞して反対側に開口部を配置する姿勢で設けられている。この遮蔽リブ９１により、成形室に供給される絶縁成形樹脂は、直接にヒューズ７２に当接することなく遮蔽リブ９１を迂回する状態でヒューズ７２の周囲まで充填される。このため、溶融状態にある高温の絶縁成形樹脂が直接にヒューズ７２に接触することなく、ある程度、温度が低下した状態でヒューズ７２に接触することでヒューズの誤作動が防止される。ただ、樹脂注入ガイド２９とヒューズ７２の間隔を広くして溶融樹脂の流動距離を長くできる場合には、必ずしも樹脂モールド部に遮蔽溝を設ける必要はない。

（引出線６）
さらに、図１〜図６に示す電池パック１００は、複数の引出線６を回路基板５に接続して、これを樹脂モールド部４から外部に引き出している。複数の引出線６は、一端を回路基板５に連結すると共に、他端にはコネクタ６９を接続している。引出線６は、一端が回路基板５に接続された状態で、絶縁成形樹脂に埋設されて固定され、回路基板５がインサート成形された樹脂モールド部４から外部に引き出される。複数の引出線６は、図１１に示すように、回路基板５に接続される端部を、位置決め機構６０を介して定位置に配置している。

（位置決め機構６０）
図１１〜図１３に示す位置決め機構６０は、ホルダーケース２に一体成形して設けている。図に示すホルダーケース２は、基板収納部２６に配置された回路基板５の定位置に複数の引出線６を配置するために、基板収納部２６の外周面であって区画壁３３の一部に位置決め機構６０を設けている。図１１〜図１３に示す位置決め機構６０は、複数の引出線６を平行な姿勢で所定の間隔で配置できるように、互いに平行な姿勢で形成された複数列の櫛状リブ６１を備えており、隣接する櫛状リブ６１の間に引出線６を挿入して定位置に配置する複数列のガイド溝６２を設けている。複数列のガイド溝６２は、各々の引出線６を別々に独立して挿入でき、かつ挿入された引出線６を櫛状リブ６１に沿って移動できるようにしている。なお、櫛状リブ６１は必ずしも平行な姿勢で形成される必要はなく、必要に応じて互いに適宜に傾斜していてもよい。

図１３に示す位置決め機構６０は、複数列の櫛状リブ６１を等間隔に並設して複数列のガイド溝６２を等間隔に設けている。この位置決め機構６０は、各々のガイド溝６２に引出線６を挿入して、各引出線６を一定の間隔に配置する。ガイド溝６２の間隔は、先端のコネクタ６９に連結している引出線６の間隔とほぼ等しくすることができる。この位置決め機構６０は、コネクタ６９に連結している各引出線６を、コネクタ６９の近傍で速やかにガイド溝６２に案内できる。それは、コネクタ６９を介して複数の引出線６をガイド溝６２の間隔に配置できるので、複数の引出線６をガイド溝６２に押し込んで、全ての引出線６を簡単にガイド溝６２に挿入できるからである。

ガイド溝６２は、引出線６を挿入できる深さと幅を有すると共に、上端開口６３を引出線６の太さよりもやや狭くして、ここに挿入される引出線６が外部に抜けるのを防止している。図１２と図１３に示すガイド溝６２は、櫛状リブ６１の上端部を内側に突出する形状に形成して上端開口６３を狭くしている。このガイド溝６２は、上端開口６２の開口幅を引出線６の外形よりも小さく、かつ、引出線６の芯線６ａの太さよりも大きくしている。このガイド溝６２は、上端開口６３から引出線６を押し込むことで、引出線６を簡単に挿入できると共に、ガイド溝６２に挿入した状態では、引出線６をガイド溝６２に沿って摺動させることができる。複数の引出線６は、図示しないが、位置決め機構６０に設けた複数列のガイド溝６２に沿う複数列の凸条を有する治具を利用して簡単に挿入できる。

さらに、図１２と図１３に示す位置決め機構６０は、ガイド溝６２の回路基板５側であって、基板収納部２６との境界である区画壁３３に、引出線６の外周面に沿う円形溝６４を設けている。このように、回路基板側の端面に形成される円形溝６４は、ここに挿通される引出線６との隙間を狭くできるので、樹脂モールド部４の成形時に成形室となる基板収納部２６に充填される溶融樹脂がガイド溝６２から外部に漏れるのを有効に防止できる。さらに、図に示すホルダーケース２は、引出線６が引き出される側の周壁３０と位置決め機構６０との間に引出線６を通過させる引き出し凹部６６を設けている。

以上の位置決め機構６０は、上端開口６３からそれぞれのガイド溝６２に引出線６を挿入する状態で、引出線６を軸方向に摺動できるようにしている。この位置決め機構６０は、コネクタ６９の近傍で引出線６をガイド溝６２に挿入した後、コネクタ６９をガイド溝６２から遠ざける方向に移動させて、ホルダーケース２から引き出される引出線６の長さが所定の長さとなるように調整する。複数の引出線６は、ホルダーケース２から所定の長さが引き出された状態で、先端部が回路基板５に半田付けして接続される。さらに、位置決め機構６０は、回路基板４にハンダ付けされる引出線６の先端部を回路基板５との接続部分まで移動させた状態で、複数の引出線６を一定の間隔に配置する。回路基板４には、図１１に示すように、位置決め機構６０で一定の間隔に保持される引出線６の先端部をハンダ付けできる位置に、複数の接続部５５を設けている。複数の接続部５５の間隔は、位置決め機構６０が引出線６を配置する間隔に等しいので、各引出線６の先端をハンダ付けする接続部５５に配置して、各引出線６を能率よくハンダ付けできる。位置決め機構６０を介して回路基板５の定位置に接続された複数の引出線６は、回路基板５が絶縁成形樹脂に埋設される状態で固定されて、樹脂モールド部４から外部に引き出される。

以上の位置決め機構６０は、ホルダーケース２に一体成形して設けている。ただ、位置決め機構６０は、ホルダーケース２と別部材の位置決めホルダとして、ホルダーケースに連結して固定することもできる。この位置決めホルダは、前述の位置決め機構と同様の形状とすることができ、ホルダーケースには、位置決めホルダを定位置に配置する連結部を設けることができる。この位置決めホルダは、例えば、回路基板の定位置に固定した状態で、引出線を接続し、その後、ホルダーケースの基板収納部に回路基板を配置してホルダーケースの定位置に配置することができる。

（外装シート８）
さらに、電池パック１００は、二次電池セル１の周囲を外装シート８で被覆している。図１の電池パック１００は、ホルダーケース２のフレーム部２７に収納された二次電池セル１とフレーム部２７とを外装シート８で被覆して固定している。この外装シート８は絶縁シートで、二次電池セル１の外周を絶縁しながら、フレーム部２７と二次電池セル１とを強固に連結している。

以上の電池パック１００は、以下のようにして製造される。
（１）回路基板５に保護素子７であるブレーカ７１を接続する。回路基板５は、図５に示すように、長手方向の両端部であって、二次電池セル１の端子面１Ｘと対向する部分にブレーカ７１が固定される。ブレーカ７１は、図９と図１０に示すように、回路基板５の端部に設けた切欠部５１に配置されると共に、本体部７１Ｘの両端から突出するリード板７１Ａ、７１Ｂが回路基板５に設けた接続プレート５３に接続される。

（２）回路基板５をホルダーケース２に配置する。回路基板５は、ホルダーケース２の基板収納部２６に案内されて、図８に示すように、連結機構１９を介して係止構造で定位置にセットされる。

（３）位置決め機構６０の複数列ガイド溝６２に、他端にコネクタ６９が接続されてなる複数の引出線６を個別に挿入する（挿入工程）。図４と図６に示す引出線６は、他端にコネクタ６９を備えており、コネクタ側の中間部を位置決め機構６０のガイド溝６２に挿入する。この状態で、複数列のガイド溝６２に挿入された複数の引出線６を、ガイド溝６２に沿って引き出し方向に同時に移動させて、引出線６の引き出し長さを調整する（長さ調整工程）。所定の長さに引き出された複数の引出線６の一端を回路基板５に半田付けする（接続工程）。

（４）ホルダーケース２の電池収納部２５に二次電池セル１を配置する。図５に示すホルダーケース２は、両端部にフレーム部２７を備えており、このフレーム部２７の内側に二次電池セル１をセットして定位置に配置する。２個の二次電池セル１は、端子面１Ｘが互いに対向する姿勢で配置される。

（５）二次電池セル１の端子面１Ｘに接続された一対の接続リード板１６を回路基板５に接続する。二次電池セル１は、図９に示すように、第１の電極１０Ａに接続された第１接続リード板１６Ａが、ブレーカ７１の表面に積層する状態で配置されて、回路基板５の第１接続ランド５２Ｂに接続され、第２の電極１０Ｂに接続された第２接続リード板１６Ｂが、回路基板５の第２接続ランド５２Ｂに接続される。

（６）ホルダーケース２の基板配置領域２２の開口部側を成形金型（図示せず）で閉塞して基板収納部２６の内部に成形室を成形する。この状態で、溶融された絶縁成形樹脂を樹脂注入ガイド２９の注入孔２９ａから注入して樹脂モールド部４を成形する。二次電池セル１と複数の引出線６が接続された回路基板５が絶縁成形樹脂にインサートされて、複数の引出線６の他端を外部に引き出す樹脂モールド部４が成形される（成形工程）。

（７）絶縁成形樹脂が硬化して、成形金型を脱型した後、ホルダーケース２のフレーム部２と二次電池セル１とを外装シート８で被覆する。

以上の電池パック１００は、対向する二次電池セル１を両端部に配置して、これ等の間に回路基板５を配置する構造としているが、電池パックは、複数の二次電池セルを端子面が同一平面に位置するように横に並べて配置し、複数の端子面と対向する位置に回路基板を配置することもできる。

さらに、以上の実施形態の電池パック１００は、２個の二次電池セル１をホルダーケース２の両端部に配置して、対向する二次電池セル１の間に回路基板５を配置する構造としたが、本発明の電池パックは、１個の二次電池セルを備えることも、３個以上の二次電池セルを備えることもできる。以下、本発明の他の実施形態に係る電池パックとして、１個の二次電池セル１を備える電池パック２００の一例を図１４に、また、４個の二次電池セル１を備える電池パック３００の一例を図１５にそれぞれ示している。ここで、図１４と図１５に示す電池パック２００、３００は、樹脂モールド部と外装シートを除いた状態を示している。また、これ等の図に示す実施形態において、前述の実施形態と同じ構成要素については、同符号を付してその詳細な説明は省略している。

図１４に示す電池パック２００は、ホルダーケース２Ｂが、１個の二次電池セル１が配置されるフレーム部２７Ｂで構成される電池配置領域２１Ｂと、この二次電池セル１の端子面１Ｘに沿って回路基板５Ｂが配置される基板配置領域２２Ｂとを備えている。図に示す基板配置領域２２Ｂは、中空部を設けることなく、樹脂成形領域２３Ｂのみを設けており、この樹脂成形領域２３Ｂを基板収納部２６Ｂとして回路基板５Ｂを配置している。ただ、ホルダーケースは、図の鎖線で示すように、基板収納部の設計変更等により領域を広くする場合に中空部を設けることもできる。図の回路基板５Ｂは、ホルダーケース２Ｂの短手方向に延在された形状としており、二次電池セル１の端子面１Ｘと対向する側縁部に保護素子７であるブレーカ７１を実装している。また、この電池パック２００は、ホルダーケース２Ｂの周壁３０Ｂに設けた位置決め機構６０Ｂを介して複数の引出線６を回路基板５Ｂの定位置に接続すると共に、コネクタ６９を接続した引出線６を外部に引き出す構造としている。

さらに、図１５に示す電池パック３００は、ホルダーケース２Ｃが、両端部にそれぞれ２個ずつの二次電池セル１が配置されるフレーム部２７Ｃで構成される電池配置領域２１Ｃを有すると共に、これらの電池配置領域２１Ｃの間に基板配置領域２２Ｃを設けて回路基板５を配置している。電池配置領域２１Ｃは、２個の二次電池セル１を収納できるように、３辺を囲う周壁３０Ｃと、隣接する二次電池セル１の間に配置される中間壁４０とで、２つの電池収納部２５を形成している。さらに、基板配置領域２２Ｃは、樹脂モールド部が形成される樹脂成形領域２３Ｃと、中空領域２４Ｃとが形成されている。図１５に示す電池パック３００は、図において前方に配置される２個の二次電池セル１の間に基板収納部２６を設けて回路基板５を配置し、図において後方に配置される２個の二次電池セル１の間には回路基板を配置することなく、ほぼ全体を中空領域２４Ｃとしている。

また、図１５に示す電池パック３００においては、前方に配置される２個の二次電池セル１の端子面１Ｘと対向する位置に回路基板５を配置し、後方に配置される２個の二次電池セル１は、延長リード板１７を介して回路基板５に接続する構造としている。この電池パック３００は、延長リード板１７が配置される領域を樹脂成形領域２３Ｃとして、絶縁成形樹脂を充填することで、後方に配置される二次電池セル１の端子面１Ｘ及び延長リード板１７を樹脂モールド部にインサートして固定できる。

さらに、本発明の電池パックは、図１６〜図２０に示す構造とすることもできる。図１６ないし図２０に示す電池パック４００は、２個の二次電池セル１と、二次電池セル１の各々に電気接続している回路基板５Ｄと、回路基板５Ｄを埋設している金型成形の樹脂モールド部４Ｄとを有している。これ等の図に示す電池パック４００は、２個の二次電池セル１の端子面１Ｘを回路基板５Ｄと対向する位置に配置して、回路基板５Ｄを埋設している樹脂モールド部４Ｄでもって同一平面に配置している複数の二次電池セル１を連結している。

図１７に示す二次電池セル１は、正負の電極１０である凸部電極１３に溶着する接続リード板４６をアンカー部４７として、樹脂モールド部４Ｄに埋設している。接続リード板４６はＬ字状に折曲されて、一端を二次電池セル１の凸部電極１３に固定して、他端を回路基板５Ｄに固定している。Ｌ字状の接続リード板４６は、凸部電極１３から回路基板５Ｄに向かって突出する部分を樹脂モールド部４Ｄに埋設して樹脂モールド部４Ｄに抜けないように連結される。アンカー部４７となる接続リード板４６は、全長を長くして突出部を設け、あるいは横幅を広くして突出部を設けて、これを樹脂モールド部４Ｄに埋設することもできる。

回路基板５Ｄは、ガラス繊維で補強されたエポキシ樹脂であって、樹脂モールド部４Ｄに比較して充分な強度を有する。この回路基板５Ｄは樹脂モールド部４Ｄに埋設されて、樹脂モールド部４Ｄを補強する。

樹脂モールド部４Ｄは、回路基板５Ｄと二次電池セル１とを金型の定位置に仮止めし、金型の成形室に溶融樹脂を注入して成形される。樹脂モールド部４Ｄは、回路基板５Ｄを埋設し、回路基板５Ｄと各々の二次電池セル１とをインサート成形して定位置に連結して固定する。樹脂モールド部４Ｄは、熱可塑性樹脂を加熱し溶融状態で金型の成形室に注入して成形される。このような熱可塑性樹脂には前述のものが使用できる。

図１７の樹脂モールド部４Ｄは、二次電池セル１の両面に延びるラップ部４ａを一体的に成形して設けている。ラップ部４ａは、二次電池セル１の両面に密着されて樹脂モールド部４Ｄを強固に二次電池セル１に連結する。ラップ部４ａは、二次電池セル１の端子面１Ｘの近傍に設けられて、樹脂モールド部４Ｄに連結される。

図１７と図１８の電池パック４００は、二次電池セル１を回路基板５Ｄの両側に配設して、二次電池セル１の間の回路基板５Ｄを樹脂モールド部４Ｄに埋設して、樹脂モールド部４Ｄでもって、同一平面に配置している二次電池セル１の各々を連結する。この電池パック４００は、回路基板５Ｄの両側に二次電池セル１を連結するので、全長がひとつの二次電池セル１の２倍となるが、両側の二次電池セル１を連結する樹脂モールド部４Ｄが充分な曲げ強度を有することからすぐれた強度になっている。

さらに、電池パック４００は、二次電池セル１の周囲を外装シート８Ｄで被覆している。図１６の電池パック４００は、各々の二次電池セル１の周囲を外装シート８Ｄで被覆している。この外装シート８Ｄは、二次電池セル１と樹脂モールド部４Ｄとの境界部分にわたって被覆することで、二次電池セル１と樹脂モールド部４Ｄとの連結強度を強くできる。

回路基板５Ｄは、複数の引出線６を接続してこれを外部に引き出している。図１６に示す電池パック４００は、回路基板５Ｄに接続している引出線６を樹脂モールド部４Ｄから外部に引き出している。引出線６は先端にコネクタ６９を接続している。引出線６は、絶縁成形樹脂にインサート成形される回路基板５Ｄに接続されて、絶縁成形樹脂にインサート成形して固定される。引出線６は、図１７〜図２０に示すように、回路基板５Ｄに接続している端部を、樹脂モールド部４Ｄの絶縁成形樹脂とは別にプラスチックで成形している位置決めホルダ９で定位置に配置しており、この位置決めホルダ９を位置決め機構９０としている。この位置決めホルダ９は絶縁成形樹脂にインサート成形して固定される。位置決め機構９０である位置決めホルダ９は、複数の引出線６を平行な姿勢で所定の間隔で配置できるように、互いに平行な姿勢で形成された複数列の櫛状リブ９１を備えており、隣接する櫛状リブ９１の間に引出線６を挿入して定位置に配置する複数列のガイド溝９２を設けている。複数列のガイド溝９２は、各々の引出線６を別々に独立して挿入でき、かつ挿入された引出線６を櫛状リブ９１に沿って移動できるようにしている。

位置決めホルダ９は、各々のガイド溝９２に引出線６を挿入して、各引出線６を一定の間隔に配置する。ガイド溝９２は、引出線６を挿入できる深さと幅を有しており、上端開口９３の開口幅を引出線６の外形よりも小さく、かつ、引出線６の芯線６ａの太さよりも大きくして、挿入された引出線６を抜け難くしている。ガイド溝９２の間隔は、先端のコネクタ６９に連結している引出線６の間隔に等しくしている。この位置決めホルダ９は、コネクタ６９の近傍で引出線６を挿入した後、コネクタ６９を位置決めホルダ９から遠ざける方向に移動させることで、回路基板５Ｄにハンダ付けされる引出線６の端部まで移動させた状態で、引出線６を一定の間隔に配置する。回路基板５Ｄには、位置決めホルダ９で一定の間隔に保持される引出線６の端部をハンダ付けできる位置に複数の接続部５５を設けている。複数の接続部５５の間隔は、位置決めホルダ９が引出線６を配置する間隔に等しいので、各引出線６の先端をハンダ付けする接続部５５に配置して、各引出線６を能率よくハンダ付けできる。位置決めホルダ９で定位置に配置して、回路基板５Ｄにハンダ付けした状態で、回路基板５Ｄは絶縁成形樹脂にインサート成形して固定される。図１９に示す位置決めホルダ９は、ガイド溝９２の外側に位置する側面に、引出線６の外周面に沿う円形溝９４を設けている。このように、位置決めホルダ９の側面に形成される円形溝９４は、ここに挿通される引出線６との隙間を狭くできるので、樹脂モールド部４Ｄの成形時に成形室に充填される溶融樹脂がガイド溝９２から外部に漏れるのを有効に防止できる。

以上の位置決めホルダ９は、回路基板５Ｄの定位置に固定されて、複数のガイド溝９２が複数の接続部５５に対向するように配置される。図２０に示す位置決めホルダ９は、回路基板５Ｄの端部を嵌入して定位置に固定する嵌入凹部９７を備えている。図に示す位置決めホルダ９は、底板９５と側壁９６とで囲まれる内部であって、複数列に配列された櫛状リブ９１の下方に水平方向に延びる溝状の凹部を形成して嵌入凹部９７としている。位置決めホルダ９は、この嵌入凹部９７に回路基板５の端部が挿入されて回路基板５の定位置に固定される。

なお、以上の実施形態では、先端にコネクタが接続された複数の引出線を外部に引き出してなる電池パックとして、引出線の一端が接続された回路基板を樹脂モールド部インサートする構造について詳述したが、電池パックは、必ずしも回路基板を樹脂モールド部にインサートする必要はなく、樹脂モールド部のない構造とすることもできる。樹脂モールド部が形成されない電池パックにおいては、引出線が接続された回路基板を、例えば、外装ケースや外装シートにより被覆することができる。このような電池パックにおいても、前述と同様にして、位置決め機構を介して複数の引出線の先端の位置を特定することで、回路基板の定位置に正確に接続することができる。

以上、本発明の実施形態乃至実施例を図面に基づいて説明した。ただ、上記の実施形態乃至実施例は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明は上記のものに特定されない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以上の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。

本発明の電池パックは、薄型の二次電池セルと回路基板を同一平面に配置して強固に連結できるので、薄くて高電圧や高電池容量の電池パックが要求されるノート型パソコンやタブレットなどの携帯電子機器に好適に使用される。

１００、２００、３００、４００…電池パック
１…二次電池セル
１Ａ…主面
１Ｘ…端子面
２、２Ｂ、２Ｃ…ホルダーケース
４、４Ｄ…樹脂モールド部
４ａ…ラップ部
５、５Ｂ、５Ｄ…回路基板
６…引出線
６ａ…芯線
７…保護素子
８、８Ｄ…外装シート
９…位置決めホルダ１０…電極
１０Ａ…第１電極
１０Ｂ…第２電極
１１…外装缶
１２…封口板
１３…凸部電極
１４…クラッド板
１５…安全弁
１６…接続リード板
１６Ａ…第１接続リード板
１６Ｂ…第２接続リード板
１７…延長リード板
１９…連結機構
２１、２１Ｂ、２１Ｃ…電池配置領域
２２、２２Ｂ、２２Ｃ…基板配置領域
２３、２３Ｂ、２３Ｃ…樹脂成形領域
２４、２４Ｃ…中空領域
２５…電池収納部
２６、２６Ｂ…基板収納部
２７、２７Ｂ、２７Ｃ…フレーム部
２８…中空室
２９…樹脂注入ガイド
２９ａ…注入孔
３０、３０Ｂ、３０Ｃ…周壁
３１…表面プレート
３２…底面プレート
３３…区画壁
３４…補強リブ
３５…保持壁
３６…係止リブ
３６ａ…垂直リブ
３６ｂ…水平リブ
３７…係止フック
３８…突出片
３９…通路壁
４０…中間壁
４１…溝部
４２…遮蔽溝
４６…接続リード板
４７…アンカー部
５１…切欠部
５２…接続ランド
５２Ａ…第１接続ランド
５２Ｂ…第２接続ランド
５３…接続プレート
５３Ａ…第１接続プレート
５３Ｂ…第２接続プレート
５４…接続ライン
５５…接続部
５６…係止部５６ａ…スリット凹部
５６ｂ…係止凹部
６０、６０Ｂ…位置決め機構
６１…櫛状リブ
６２…ガイド溝
６３…上端開口
６４…円形溝
６６…引き出し凹部
６９…コネクタ
７１…ブレーカ
７１Ａ…リード板
７１Ｂ…リード板
７１Ｘ…本体部
７２…ヒューズ
９０…位置決め機構
９１…櫛状リブ
９２…ガイドリブ
９３…上端開口
９４…円形溝
９５…底板
９６…側壁
９７…嵌入凹部
９９…遮蔽リブ
１０６…引出線
１４０…金型
１４０Ａ…下型
１４０Ｂ…上型
１４１…案内溝
１４２…凸条

Claims (8)

1. 二次電池セルと、
   前記二次電池セルと電気的に接続され、保護回路を実装した回路基板と、
   前記回路基板をインサート成形してなる樹脂モールド部と、
   前記回路基板は、基板収納部に配置され、
   前記回路基板に一端が接続されると共に、前記樹脂モールド部から外部に引き出されて他端にコネクタが接続されてなる複数の引出線と
   を備える電池パックであって、
   さらに、前記引出線を前記回路基板の定位置に配置するための位置決め機構を備えており、
   前記位置決め機構は、前記基板収納部の外周面に設けられ、
   前記位置決め機構は、複数列の櫛状リブを備えると共に、隣接する櫛状リブの間に、各々の引出線を別々に独立して挿入でき、かつ挿入された前記引出線を前記櫛状リブに沿って移動できる複数列のガイド溝を備えており、
   前記ガイド溝は、上端開口部を前記引出線の外形よりも小さく、かつ該引出線の芯線の太さよりも大きくしており、
   前記位置決め機構を介して前記複数の引出線が定位置に接続された前記回路基板が絶縁成形樹脂に埋設されて、前記引出線が前記樹脂モールド部から外部に引き出されてなることを特徴とする電池パック。
2. 請求項１に記載の電池パックであって、
   前記位置決め機構が、前記ガイド溝の間隔を、前記コネクタに連結している前記複数の引出線の間隔と略等しくしてなる電池パック。
3. 請求項１または２に記載の電池パックであって、
   前記位置決め機構が、前記ガイド溝の端部に、前記引出線の外周面に沿う円形溝を備える電池パック。
4. 請求項１から３のいずれか一に記載の電池パックであって
   前記回路基板が、前記複数の引出線の先端部を接続するための複数の接続部を備えてお
   り、
   前記位置決め機構が、前記複数の接続部と対向する位置に前記複数のガイド溝を形成してなる電池パック。
5. 請求項１から４のいずれか一に記載の電池パックであって、さらに、
   前記二次電池セルと前記回路基板とを収納するホルダーケースを備えており、
   前記位置決め機構が前記ホルダーケースに一体成形されてなる電池パック。
6. 請求項１から４のいずれか一に記載の電池パックであって、
   前記位置決め機構を構成する、別部材からなる位置決めホルダを備えており、
   前記位置決めホルダが前記回路基板に固定されると共に、前記樹脂モールド部にインサートされてなる電池パック。
7. 複数の引出線を回路基板の定位置に接続する電池パックの製造方法であって、
   複数列の櫛状リブを備えると共に、隣接する櫛状リブの間に複数列のガイド溝を備えており、かつ前記ガイド溝の上端開口部を前記引出線の外形よりも小さく、かつ該引出線の芯線の太さよりも大きくしてなる位置決め機構を備え、
   前記位置決め機構の前記複数列ガイド溝に、他端にコネクタが接続されてなる複数の引出線を個別に挿入する挿入工程と、
   前記複数列のガイド溝に挿入された複数の引出線を、前記ガイド溝に沿って引き出し方向に同時に移動させて、該引出線の引き出し長さを調整する長さ調整工程と、
   所定の長さに引き出された前記複数の引出線の一端を回路基板に半田付けする接続工程と、
   二次電池セルと前記複数の引出線が接続された前記回路基板をインサート成形して、該複数の引出線の他端を外部に引き出す樹脂モールド部を成形する成形工程と、
   を含む電池パックの製造方法。
8. 請求項１に記載の電池パックであって、
   前記位置決め機構は、前記樹脂モールド部にインサート成形されてなる電池パック。
   

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