JP2006066090A - 電池パックおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 保護回路に設けられた電子部品にダメージを与えることなく、保護回路基板と電池素子と一体化することができるようにする。
【解決手段】 下部成形体２１に対して回路基板３１を配置し、回路基板３１上に上部成形体４１を設け、下部成形体２１に配置された回路基板３１上と、外装材１に収納された電池素子の一端に設けられた開口から引き出されたリードとを接合し、回路基板３が配置された面が外側になるように、下部成形体２１を開口に挿入し、下部成形体２１と電池素子との間に樹脂を注入して硬化させる。回路基板３１と溶融樹脂との間に下部成形体２１が介在しているので、下部成形体２１と電池素子との間に充填された溶融樹脂の熱が回路基板に伝搬することを防止できる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、外装材内に回路基板を有する電池パックおよびその製造方法に関する。

近年、携帯型電子機器の電源としては、保護回路などがマウントされた保護回路基板と、電池素子とを外装材に収納してなる電池パックが用いられている。このような電池パックに用いられる外装材としては、上下のケースなどからなる箱型のケースが広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、上述のケースを使用する構成では、厚みが増加してしまうという問題がある。なお、現状の成形技術では、ケースの厚さは０．２ｍｍ〜０．３ｍｍ程度が限界とされている。そこで、保護回路がマウントされた保護回路基板と、電池素子とを樹脂モールディングにより一体成形することが提案されている（例えば特許文献２参照）。

図１５は、保護回路基板と、電池素子とを樹脂モールディングにより一体成形する方法を説明するための断面図である。まず、図１５に示すように、電池素子の正極および負極とそれぞれ接続されたリード１０３を折り曲げて、保護回路基板１０２を外装材１０１の前面側端面の開口内に配置する。保護回路基板１０２には、ＰＴＣ、ヒューズ、サーミスタ等の保護素子を有する保護回路等がマウントされている。その後、専用の金型に入れて樹脂モールディングにより一体成型を行う。

特開２００２−２６０６０８号公報

特開２００３−１６２９８７号公報

しかしながら、かかる構成の従来の電池パックでは、成形時の樹脂溶融熱が保護回路基板にマウントされた電子部品にじかに伝わるため、電子部品にダメージを与えてしまうとう問題がある。

したがって、この発明の目的は、保護回路に設けられた電子部品にダメージを与えることなく、保護回路基板と電池素子と一体化することができる電池パックおよびその製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、第１の発明は、外装材に収納された電池素子と、
外装材に収納された電池素子の一端に設けられた開口に勘合されるカバーと
を少なくとも有し、
カバーは、
下部成形体と、
下部成形体の電池素子側とは反対側に配置された回路基板と、
回路基板上に設けられた上部成形体と
を備え、
回路基板と開口から引き出されたリードとが接合され、
外装材に収納された電池素子とカバーとの間が樹脂により接着されていることを特徴とする電池パックである。

第１の発明では、回路基板と溶融樹脂との間に下部成形体が介在しているので、カバーと電池素子との間に溶融樹脂を充填し固化させることにより、カバーと電池素子とを接着した場合に、溶融樹脂の熱が回路基板に伝搬することを防止できる。

第２の発明は、下部成形体に対して回路基板を配置する工程と、
回路基板上に上部成形体を設ける工程と、
下部成形体に配置された回路基板上と、外装材に収納された電池素子の一端に設けられた開口から引き出されたリードとを接合する工程と、
回路基板が配置された面が外側になるように、下部成形体を開口に挿入する工程と、
下部成形体と電池素子との間に樹脂を注入して硬化させる工程と
を有することを特徴とする電池パックの製造方法である。

第２の発明では、回路基板と溶融樹脂との間に下部成形体が介在しているので、下部成形体と電池素子との間に充填された溶融樹脂の熱が回路基板にじかに伝わることを防止できる。

第３の発明は、下部成形体に対して回路基板を配置する工程と、
下部成形体に配置された回路基板上と、外装材に収納された電池素子の一端に設けられた開口から引き出されたリードとを接合する工程と、
回路基板が配置された面が外側になるように、下部成形体を開口に挿入する工程と、
回路基板上に樹脂を充填して上部成形体を形成するとともに、下部成形体と電池素子との間に樹脂を注入して硬化させる工程と
を有することを特徴とする電池パックの製造方法である。

第３の発明では、回路基板と溶融樹脂との間に下部成形体が介在しているので、下部成形体と電池素子との間に充填された溶融樹脂の熱が回路基板にじかに伝わることを防止できる。

以上説明したように、この発明によれば、下部成形体の回路基板が配置された面が外側になるようにして、下部成形体を開口に挿入し、下部成形体と電池素子との間に樹脂を注入して硬化させるので、溶融した樹脂の熱が回路基板にじかに伝わることを防ぐことができる。よって、回路基板に設けられた電子部品にダメージを与えることなく、回路基板と電池素子と一体化することができる。

以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。

図１は、この発明の一実施形態による電池パックの一構成例を示す分解斜視図である。図２は、この発明の一実施形態による電池素子の外観の一例を示す斜視図である。図３は、外装材により被覆された電池素子の外観の一例を示す斜視図である。図４は、電池素子を被覆する外装材の一形状例を示す展開図である。図５は、外装材を構成するラミネート材の一構成例を示す断面図である。図６は、外装材の継ぎ目部分を示す断面図である。

図１に示すように、この電池パックは、外装材１に被覆された電池素子４と、フロントカバー２と、リアカバー３とを備える。外装材１により被覆された電池素子４の両端が開放され、一方の開口にはフロントカバー２が設けられ、他方の開口にはリアカバー３が設けられている。以下では、フロントカバー２が設けられている側を前面側と称し、リアカバー３が設けられている側を背面側と称する。

＜電池素子＞
図２に示すように、電池素子４は、帯状の正極、帯状の負極とがポリマー電解質および／またはセパレータを介して積層され、長手方向に巻回されると共に、正極および負極からそれぞれリード５ａおよび５ｂが導出されている。この電池素子４は、例えばリチウムポリマー二次電池である。

正極は、帯状の正極集電体上に正極活物質層が形成されてなり、さらに、正極活物質層上にポリマー電解質層が形成されている。また、負極は、帯状の負極集電体上に負極活物質層が形成されてなり、さらに、負極活物質層上にポリマー電解質層が形成されている。リード５ａおよび５ｂは、それぞれ正極集電体および負極集電体に接合されている。正極活物質、負極活物質、ポリマー電解質としては、既に提案されている材料を使用することができる。

正極は、目的とする電池の種類に応じて金属酸化物、金属硫化物または特定の高分子を正極活物質として構成することができる。例えばリチウムイオン電池を構成する場合では、正極活物質として、ＬｉｘＭＯ₂（式中、Ｍは、一種以上の遷移金属を表し、ｘは、電池の充放電状態によって異なり、通常０．０５以上１．１０以下である）を主体とするリチウム複合酸化物等を使用することができる。リチウム複合酸化物を構成する遷移金属Ｍとしては、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ等が好ましい。

このようなリチウムイオン複合酸化物の具体例としては、ＬｉＣｏＯ₂，ＬｉＮｉＯ₂，ＬｉＮｉ_yＣｏ_1-yＯ₂（式中、０＜ｙ＜１である。）、ＬｉＭｎ₂Ｏ₄等を挙げることができる。これらのリチウム複合酸化物は、高電圧を発生でき、エネルギー密度が優れたものである。また、正極活物質としてＴｉＳ₂、ＭｏＳ₂、ＮｂＳｅ₂、Ｖ₂Ｏ₅等のリチウムを有しない金属硫化物または酸化物を使用しても良い。正極には、これらの正極活物質の複数種を併せて使用してもよい。また、以上のような正極活物質を使用して正極を形成するに際して、導電剤や結着剤等を添加しても良い。

負極材料としては、リチウムをドープ、脱ドープできる材料を使用することができる。例えば、難黒鉛化炭素系材料や黒鉛系材料の炭素材料を使用することができる。より具体的には、熱分解炭素類、コークス類（ピッチコークス、ニードルコークス、石油コークス）、黒鉛類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体（フェノール樹脂、フラン樹脂等を適当な温度で焼成し炭素化したもの）、炭素繊維、活性炭等の炭素材料を使用することができる。さらに、リチウムをドープ、脱ドープできる材料としては、ポリアセチレン、ポリピロール等の高分子やＳｎＯ₂等の酸化物を使用することができる。このような材料
から負極を形成するに際して、結着剤等を添加しても良い。

ポリマー電解質は、高分子材料と電解液と電解質塩とを混合してゲル状化した電解質をポリマー中に取り込んだものとされている。高分子材料は、電解液に相溶する性質を有し、シリコンゲル、アクリルゲル、アクリロニトリルゲル、ポリフォスファゼン変性ポリマー、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、およびこれらの複合ポリマーや架橋ポリマー、変性ポリマー等、若しくはフッ素系ポリマーとして、例えばポリ（ビニリデンフルオロライド）、ポリ（ビニリデンフルオロライド−ｃｏ−テトラフルオロサフルオロプロピレン）、或いはポリ（ビニリデンフルオロライド−ｃｏ−トリフルオロエチレン等の高分子材料、およびこれらの混合物が使用される。

電解液成分は、上述した高分子材料を分散可能とし、非プロトン性溶媒として例えばエチレンカーボネート（ＥＣ）やプロピレンカーボネート（ＰＣ）或いはブチレンカーボネート（ＢＣ）等が用いられる。電解質塩には、溶剤に相溶するものが用いられ、カチオンとアニオンとが組み合わされてなる。カチオンには、アルカリ金属やアルカリ土類金属が用いられる。アニオンには、Ｃｌ￣、Ｂｒ￣、Ｉ￣、ＳＣＮ￣、ＣｌＯ₄￣、ＢＦ₄￣、ＰＦ₆￣、ＣＦ₃ＳＯ₃￣等が用いられる。電解質塩には、具体的には六フッ化リン酸リチウムや四フッ化ホウ酸リチウムが電解液に対して溶解可能な濃度で用いられる。

＜外装材＞
外装材１は、例えば、硬質ラミネート材であり、図４に示すように、２種類のラミネート材１ａおよび１ｂからなる。ラミネート材１ａには、電池素子４を収納するための凹部が設けられている。この凹部は、例えば絞り加工により形成される。凹部の底面に相当する位置の外側表面には熱溶着シート１５が配置されている。

ラミネート材１ａとしては、絞り加工により凹部を形成するのに適し、且つ、ラミネート材１ｂに比して軟質のものが好ましい。ラメネート材１ａは、図５に示すように、接着層としてのポリプロピレン（ＰＰ）層１６ａ、金属層としての軟質アルミ金属層１７ａ、表面保護層としてのナイロン層またはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）層１８ａを順次積層した積層構造を有し、ポリプロピレン（ＰＰ）層１６ａが内側（ラミネート材１ｂと接する側）となる。

ポリプロピレン層１６ａは、ポリマー電解質の変質を防ぐ機能を有する。ポリプロピレン層１６ａとして、無軸延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）等が使用される。ポリプロピレン（ＰＰ）層１６ａの厚さは、例えば３０μｍ程度である。

軟質アルミ金属層１７ａは、内部への水分の侵入を防ぐ機能を有する。軟質アルミ金属層１７ａの材料としては、例えば、焼きなまし処理済のアルミニウム（３００３−Ｏ ＪＩＳ Ｈ ４１６０）または（３００４−Ｏ ＪＩＳ Ｈ ４１６０）等を使用できる。また、軟質アルミ金属層１７ａの厚さは、例えば、３０μｍ〜１３０μｍ程度の範囲に選ばれる。ナイロン層またはＰＥＴ層１８ａは、表面保護の機能を有する。ナイロン層またはＰＥＴ層１８ａの厚さは、例えば、厚みが１０〜３０μｍ程度の範囲に選ばれる。

他方のラミネート材１ｂは、曲げた後の形状を維持し、外部からの変形に耐えることができる、硬質のラミネート材である。ラミネート材１ｂは、接着層としてのポリプロピレン層、硬質アルミ金属層、表面保護層としてのナイロン層またはＰＥＴ層を順次積層した積層構造を有する。

ラミネート材１ｂのポリプロピレン層およびナイロン層またはＰＥＴ層は、ラミネート材１ａと同様のものである。硬質アルミ金属層は、焼きなまし処理なしのアルミニウム（３００３−Ｏ ＪＩＳ Ｈ ４１６０）または（３００４−Ｏ ＪＩＳ Ｈ ４１６０）等を用いて厚みが３０μｍ〜１３０μｍ程度の範囲のものが使用される。なお、ラミネート材１ａおよび１ｂの各層の厚みは、総厚を考慮して適切なものに選定される。

凹部の開口面を覆うように、ラミネート材１ａに対してラミネート材１ｂを重ねて配する。この場合、図４Ａに示すように、ラミネート材１ａおよび１ｂの位置関係をずらしたものとする。ここで、ラミネート材１ａが互いに等しい長さの前面側長辺１１ａ、背面側長辺１２ａを有し、また、互いに等しい長さの左側短辺１３ａおよび右側短辺１４ａを有する。同様に、ラミネート材１ｂが互いに等しい長さの前面側長辺１１ｂ、背面側長辺１２ｂを有し、また、互いに等しい長さの左側短辺１３ｂおよび右側短辺１４ｂを有する。なお、左右は、図面に向かって見た場合の位置関係を示している。

前面側長辺１１ａおよび１１ｂ並びに背面側長辺１２ａおよび１２ｂは、互いにほぼ等しい長さとされる。この長辺の長さは、電池素子４の収納部を包み込んだ状態で対向する短辺同士（短辺１３ａおよび１４ａ、短辺１３ｂおよび１４ｂ）が当接するか、短辺の端面同士が僅かな隙間を隔てて対向するように選定されている。

ラミネート材１ａの短辺１３ａ、１４ａは、ラミネート材１ｂの短辺１３ｂ、１４ｂよりやや短いものとされている。したがって、前面側にラミネート材１ｂのみが存在するように、ラミネート材１ａおよび１ｂを積層することができる。このようにした場合、前面側の開口に設けられたフロントカバー２の周面をラミネート材１ｂのポリプロピレン層により熱溶着できるという利点を得ることができる。なお、背面側おいても、ラミネート材１ｂの接着層がむき出しになるようにして、背面側の開口に設けられたリアカバー３の周面をラミネート材１ｂのポリプロピレン層により熱溶着できるようにしてもよい。

図６に示されるように、電池素子４を包み込んだ状態では、ラミネート材１ｂの短辺１３ｂおよび１４ｂ同士が接するか、または僅かな隙間を介して互いの端面が対向してなる継ぎ目Ｌ１が生じ、また、ラミネート材１ｂの内側には、ラミネート材１ａの短辺１３ａおよび１４ａ同士が接するか、または僅かな隙間を介して互いの端面が対向してなる継ぎ目Ｌ２が生じる。なお、図６において、参照符号１６ｂは、ラミネート材１ｂのポリプロピレン層を示し、参照符号１７ｂは、硬質アルミ金属層を示し、参照符号１８ｂは、ナイロン層またはＰＥＴ層を示す。

図６に示すように、熱溶着シート１５の上側に接して、ラミネート材１ａのナイロン層またはＰＥＴ層１８ａが位置する。したがって、ナイロン層またはＰＥＴ層１８ａが熱溶着シート１５を挟んだ構造となり、外側から熱を加えることで、ナイロン同士またはＰＥＴ同士を接着することができる。また、ラミネート材１ａおよび１ｂの互いのポリプロピレン層１６ａおよび１６ｂが対向接触するので、外側から熱を加えることで、これらのポリプロピレン層１６ａおよび１６ｂを接着することができる。

＜フロントカバー＞
図７および図８は、フロントカバーの一構成例を示す分解斜視図である。図７および図８に示すように、フロントカバー２は、下部成形体２１と、保護回路基板３１と、上部成形体４１とを備える。下部成形体２１の断面は、前面側の開口とほぼ同一の形状、例えば、細長の楕円形状を有する。また、下部成形体２１は、電池素子４の側とは反対側の面に、保護回路基板３１にマウントされた保護回路３２を勘合するための第１の溝２２と、保護回路基板３１を勘合するための第２の溝２３とを有する。

また、下部成形体２１は、長手方向の両端部よりやや内側の位置に２つの導出孔２４ａ，２４ｂを有する。この導出孔２４ａ，２４ｂは、保護回路基板３１に備えられた補助タブ３３ａ，３３ｂを導出するための貫通孔であり、保護回路基板３１を配置する面側から電池素子４と対向する側の面に向かって貫通している。この下部成形体２１を構成する材料としては、例えばポロプロピレン（ＰＰ）などの樹脂を用いることができる。

さらに、下部成形体２１は、その長手方向の両端部に樹脂注入孔２５ａ，２５ｂを有する。この樹脂注入孔２５ａ，２５ｂは、電池素子４の前面側の端面と、前面側の開口に勘合されたフロントカバー２との間に溶融樹脂を注入するための貫通孔であり、保護回路基板３１を配置する面側から電池素子４と対向する側の面に向かって貫通している。ここでは、下部成形体２１に２つの樹脂注入孔２５ａ，２５ｂが備えられている場合を例として示すが、樹脂注入孔の個数は特に限定されるものではなく、１または２以上とすることが可能である。

樹脂注入孔２５ａ，２５ｂの注入口部分には溝が設けられている。この溝で溶融樹脂が固化すると突起が形成され、この突起によりフロントカバー２の位置が固定されて、フロントカバー２の抜けが防止される。

図９は、フロントカバー２に備えられた樹脂注入孔２５ａの一形状例を示す断面図である。図９に示すように、樹脂注入孔２５ａは、例えば、円柱状の形状を有し、その注入口側にリング状の溝２６ａが設けられている。すなわち、樹脂注入孔２５ａは、断面Ｔの字状を有する。このような形状にすることにより、溶融樹脂を溝２６ａまで充填し固化すると、注入口部分に突起が形成され、この突起によりフロントカバー２の位置が固定されて、フロントカバー２の抜けが防止される。

保護回路基板３１の一主面には、例えばヒューズ、ＰＴＣ、サーミスタ等の温度保護素子を含む保護回路３２、電池パックを識別するためのＩＤ抵抗等がマウントされている。ＰＴＣは、電池素子と直列に接続され、電池の温度が設定温度に比して高くなると、電気抵抗が急激に高くなって電池に流れる電流を実質的に遮断する。ヒューズや、サーミスタも電池素子と直列に接続され、電池の温度が設定温度より高くなると、電池に流れる電流を遮断する。

保護回路基板３１の他主面には、複数例えば２個の接点部３４が設けられている。保護回路３２などが設けられた一主面側が下部成形体２１の側となるようにして、保護回路３２が溝２２に勘合され、保護回路基板３１が溝２３に勘合されている。

また、保護回路基板３１または保護回路３１には、正負極の補助タブ３３ａ，３３ｂが接合され、この補助タブ３３ａ，３３ｂと、電池素子４の前面側の端面に備えられたリード５ａ，５ｂとが接合されている。

上部成形体４１は、保護回路基板３１を覆うようにして第１の溝内２２に設けられている。この上部成形体４１には、接点部３４と対応する位置に３個の開口４２が設けられている。この開口４２を介して接点部３４が外部に臨むことになる。また、上部成形体４１を構成する材料としては、例えばポロプロピレン（ＰＰ）などの樹脂を用いることができる。

＜リアカバー＞
リアカバー３は、背面側の開口を塞ぐためのものであり、背面側の開口とほぼ同一の形状を有する。このリアカバー３を構成する材料としては、例えばポロプロピレン（ＰＰ）などの樹脂を用いることができる。

次に、図４および図９〜図１４を参照して、この発明の一実施形態による電池パックの製造方法の一例について説明する。
＜電池素子作製工程＞
まず、例えば、ゲル電解質層が両面に形成された正極および負極と、セパレータとを、負極、セパレータ、正極、セパレータの順に順次積層し、この積層体を平板の芯に巻き付けて、長手方向に多数回巻回して巻回型の電池素子４を作製する。

＜外装材被覆工程＞
次に、例えば予め深絞成形により、電池素子４を入れるための凹部をラミネート材１ａに成形する。この際、図４Ａに示すように、ラミネート材１ａの電池素子収納用凹部は、例えば、中心位置に対してやや右側にずれた位置に形成する。そして、電池素子４をラミネート材１ａに形成された凹部内に収納する。

次に、図４Ａに示すように、ラミネート材１ｂを、ラミネート材１ａに対してやや右側にずれた位置に積層する。これにより、ラミネート材１ａおよび１ｂが積層された状態では、図４Ａに示すように、ラミネート材１ａのみが位置する左側領域と、ラミネート材１ｂのみが位置する右側領域とが生じる。このように位置をずらしているのは、ラミネート材１ａおよび１ｂの継ぎ目の位置の近傍で、一方のラミネート材のポリプロピレン層がそれぞれ他方のラミネート材とある程度の幅でもって接着されるようにするためである。

次に、図４Ａに示すような配置関係の状態で、凹部の開口の周辺の４辺を減圧しながらシールする。この場合、ポリプロピレン層同士が重なっている部分全体を熱溶着するようにしても良い。

次に、図４Ａに示すように、凹部の底面の外側に、所定の形状とした熱溶着シート１５を挿入する。熱溶着シート１５は、ラミネート材１ａのナイロン層またはＰＥＴ層１８ａ同士、すなわち、ナイロン同士またはＰＥＴ層同士を高温をかけることで接着させるための補助的部材である。好ましくは、厚みは、総厚の関係から１０〜６０μｍ程度で、１００°Ｃ前後の融点のものを用いられる。熱溶着シート１５の融点は、電池素子４に対して熱の影響を与えない程度のものが好ましい。

次に、ラミネート材１ａおよび１ｂを図７Ａに示す開いた状態から、電池素子４が収納された凹部を包み込むように、それぞれの短辺１３ａ、１４ａおよび１３ｂ、１４ｂを内側に折り込み、外側から熱溶着を行い、閉じた状態を固定する。

以上のようにして、樹脂製の箱型のケースを使用することなく、また、両サイドに樹脂製のフレームを配することなく、硬質のラミネート材１ｂが外装材を兼ねる電池パックを製造することができる。

＜フロントカバー勘合工程＞
次に、例えば射出成形またはホットメルト法により下部成形体２１を成形する。次に、図１０に示すように、補助タブ３３ａ，３３ｂの一端を導出孔２４ａ，２４ｂを介して電池素子４と対向する側から導出するようにして、保護回路３２、保護回路基板３１をそれぞれ第１の溝２２、第２の溝２３に勘合する。

次に、図１１に示すように、上部成形体４１を、第２の溝２３を埋めるように保護回路基板３１上に形成する。上部成形体４１の形成方法としては、例えば射出成形法またはホットメルト法を使用できる。以上により、フロントカバー２が形成される。

次に、図１２に示すように、補助タブ３３ａ，３３ｂの一端を、例えば抵抗溶接、超音波溶接により前面側の開口から導出されたリード５ａ，５ｂと接合する。そして、図１３に示すように、フロントカバー２を、保護回路基板３１と反対側の面が電池素子４側となるようにして、前面側開口に勘合する。

次に、樹脂注入孔２５ａ，２５ｂを介して下部成形体２１と電池素子４との間に溶融樹脂を充填するとともに、樹脂注入孔２５ａ，２５ｂにもその注入口の溝の部分まで樹脂を充填し、これら樹脂を固化する。これにより、フロントカバー２が電池素子４の端面に接着される。

なお、充填される樹脂は、注形時に低粘度状態を有すればよく、特に限定されるものではなく、例えばポリアミド系、ホットメルト、ポリオレフィン系ホットメルト、ナイロン、ＰＰ、ＰＣ、ＡＢＳ等を使用することができる。

＜リアカバー勘合工程＞
次に、例えば射出成形などにより予めリアカバー３を形成し、外装材１により被覆された電池素子４の背面側の開口に勘合する。リアカバー３と電池素子４の背面側の端面との間には接着材を塗布することが好ましい。なお、リアカバー３の形成方法は、これに限られるものではなく、背面側の開口に溶融樹脂を充填し硬化させることにより、背面側の開口にリアカバー３を形成するようにしてもよい。

この後に、治具にて全長をおさえ、図１４に示すように、熱溶着を行う。すなわち、銅等の金属からなるヒーターブロック５１ａおよび５１ｂをセル１の前面側の端の近傍を上下から押し当て、フロントカバー２の周面と、ラミネート材の内面のポリプロピレン層とを熱溶着する。また、同様に、ヒーターブロック５２ａおよび５２ｂをセル１のボトム側の端の近傍を上下から押し当て、リアカバー３の周面と、ラミネート材の内面のポリプロピレン層とを熱溶着するようにしてもよい。
以上の工程により、この発明の一実施形態による電池パックが製造される。

この発明の一実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
下部成形体２１の第１の溝２２に保護回路３２を勘合し、第２の溝２３に保護回路基板３１を勘合し、保護回路基板３１上に第２の溝２３を満たすようにして溶融樹脂を充填し硬化させて上部成形体４１を形成して、フロントカバー２を得る。そして、回路基板３１に設けられた補助タブ３３ａ，３３ｂとリード５ａ，５ｂとを接合する。その後、このフロントカバー２を、外装材１にて被覆された電池素子４の前面側の開口に勘合し、樹脂注入孔２５ａ，２５ｂから溶融樹脂を、電池素子４とフロントカバー２との間に充填し硬化させる。よって、溶融樹脂と保護回路３１との間には下部成形体２１が介在されているので、溶融樹脂の熱が保護回路などの電子部品にじかに伝わることを防ぐことができる。したがって、保護回路などの電子部品にダメージを与えることなく、フロントカバーと電池素子１とを一体化することができる。

以上、この発明の一実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の一実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。

例えば、上述の一実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。

また、上述の一実施形態では、正極と負極との間に、電解質層を介在させて、正極と負極とを巻回してなる巻回型の非水電解質二次電池に対して本発明を適用する例について示したが、正極、電解質層、負極を順次積層する積層型の非水電解質二次電池に対しても本発明は適用可能である。

また、上述の一実施形態においては、電解質としてゲル状電解質を備える電池に対して本発明を適用した例について示したが、電解質として電解質塩を含有させた固体電解質を備える電池に対しても本発明は適用可能である。また、電解質として非水電解液などの電解液を備える電池に対しても本発明は適用可能である。

上述の一実施形態では、上部成形体４１を形成する工程と、樹脂注入孔２５ａ，２５ｂに溶融樹脂を注入する工程とを別工程により行う場合を例として示したが、これらの工程を同一工程内で行うようにしてもよい。このようにした場合、工程数を減らして製造効率をより高めることができるという利点を得ることができる。

この発明の一実施形態による電池パックの一構成例を示す分解斜視図である。 この発明の一実施形態による電池素子の外観の一例を示す斜視図である。 外装材により被覆された電池素子の外観の一例を示す斜視図である。 電池素子を被覆する外装材の一形状例を示す展開図である。 外装材を構成するラミネート材の一構成例を示す断面図である。 外装材の継ぎ目部分を示す断面図である。 フロントカバーの一構成例を示す分解斜視図である。 フロントカバーの一構成例を示す分解斜視図である。 フロントカバーに備えられた樹脂注入孔の一形状例を示す断面図である。 この発明の一実施形態による電池パックの製造方法の一例を説明するための斜視図である。 この発明の一実施形態による電池パックの製造方法の一例を説明するための斜視図である。 この発明の一実施形態による電池パックの製造方法の一例を説明するための斜視図である。 この発明の一実施形態による電池パックの製造方法の一例を説明するための斜視図である。 この発明の一実施形態による電池パックの製造方法の一例を説明するための斜視図である。 従来の電池パックの構成を説明するための断面図である。

符号の説明

１ 電池素子
２ フロントカバー
３ リアカバー
４ 電池素子
２１ 下部成形体
２２ 第１の溝
２３ 第２の溝
２４ａ，２４ｂ 導出孔
２５ａ，２５ｂ 樹脂中入孔
３１ 回路基板
３２ 保護回路
４１ 上部成形体

Claims (9)

1. 外装材に収納された電池素子と、
   上記外装材に収納された電池素子の一端に設けられた開口に勘合されるカバーと
   を少なくとも有し、
   上記カバーは、
   下部成形体と、
   上記下部成形体の電池素子側とは反対側に配置された回路基板と、
   上記回路基板上に設けられた上部成形体と
   を備え、
   上記回路基板と上記開口から引き出されたリードとが接合され、
   上記外装材に収納された電池素子と上記カバーとの間が樹脂により接着されていることを特徴とする電池パック。
2. 上記カバーは、上記外装材に収納された電池素子と上記カバーとの間に外部から上記樹脂を充填するための２以上の樹脂注入孔を有することを特徴とする請求項１記載の電池パック。
3. 上記樹脂注入孔は、当該樹脂注入孔の注入口に溝を有し、上記溝まで上記樹脂が充填されていることを特徴とする請求項２記載の電池パック。
4. 下部成形体に対して回路基板を配置する工程と、
   上記回路基板上に上部成形体を設ける工程と、
   上記下部成形体に配置された回路基板上と、外装材に収納された電池素子の一端に設けられた開口から引き出されたリードとを接合する工程と、
   上記回路基板が配置された面が外側になるように、上記下部成形体を上記開口に挿入する工程と、
   上記下部成形体と上記電池素子との間に樹脂を注入して硬化させる工程と
   を有することを特徴とする電池パックの製造方法。
5. 上記樹脂は、上記カバーに設けられた２以上の樹脂注入孔を介して注入されることを特徴とする請求項４記載の電池パックの製造方法。
6. 上記樹脂は、上記樹脂注入孔の注入口に設けられた溝まで充填されることを特徴とする請求項５記載の電池パックの製造方法。
7. 下部成形体に対して回路基板を配置する工程と、
   上記下部成形体に配置された回路基板上と、外装材に収納された電池素子の一端に設けられた開口から引き出されたリードとを接合する工程と、
   上記回路基板が配置された面が外側になるように、上記下部成形体を上記開口に挿入する工程と、
   上記回路基板上に樹脂を充填して上部成形体を形成するとともに、上記下部成形体と上記電池素子との間に樹脂を注入して硬化させる工程と
   を有することを特徴とする電池パックの製造方法。
8. 上記樹脂は、上記カバーに設けられた２以上の樹脂注入孔を介して注入されることを特徴とする請求項７記載の電池パックの製造方法。
9. 上記樹脂は、上記樹脂注入孔の注入口に設けられた溝まで充填されることを特徴とする請求項８記載の電池パックの製造方法。

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