JP2006310032A - 電池とその製造方法、およびパック電池 - Google Patents

Abstract

【課題】 サイズの大小に関わりなく、また製造コストを抑えながら、高い強度での樹脂モールドとの接合が可能な電池とその製造方法、および当該電池を備えるパック電池を提供する。
【解決手段】 パック電池１では、外周縁が起立された浅皿状をした封口板１３０を備える素電池１０を有しており、封口板１３０の側壁に庇部１３ａが形成されている。封口板１３０は、その外周縁の全周にわたって、この庇部１３ａが形成されており、これによって側壁に溝状の凹部、即ち側壁溝部１３ｂが形成されている形態を有している。
樹脂モールド２０は、素電池１０に対して、封口板１３０およびこれに取り付けられた各部品４１〜４５などとの面接合力に加え、この封口板１３０に設けられた側壁溝部１３ｂにも一部が充填形成され、これがアンカー部分として機能して封口体１３に噛合されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電池とその製造方法、およびパック電池に関し、特に電池の封口板に対する樹脂モールドの接合構造に関する。

近年、携帯電話などの携帯機器の電源として、素電池と保護回路とが組み合わされたパック電池が多く用いられている。保護回路は、素電池に対する電力の入出力経路に挿入され、充放電時における過充電、過放電、過大電流などから素電池を保護する機能を有する。
上記パック電池では、素電池と回路基板との接合部分を低温成形樹脂材料で覆い、樹脂モールドを形成する構成が採られている。これは、素電池と回路基板との固定と、回路基板および素電池の端子などにユーザが触れることのないようにするためのものである。また、低温成形樹脂で形成される樹脂モールドを用いた構成では、ケースに素電池および保護回路を収納する場合に比べて、生産性の向上を図ることができる。

ところで、このように樹脂モールドを有するパック電池では、素電池に対する樹脂モールドの接合強度を確保しておく必要があるが、近年の製造コストの低減などの要請を考慮するとき、接合強度の確保が重要な課題となる。このような課題に対して、例えば、素電池の封口板にリベット状の突起を設け、この突起を用いた噛合により樹脂モールドとの高い接合強度を確保しようとする技術が開発されている（特許文献１を参照。）
また、別の提案としては、封口板の主面に深さ方向内方に向けて開口サイズが増大する係合用凹部を設け、そこにカバーをアンカー固定することで接合強度の向上を図ろうとする技術があり（例えば、特許文献２）、これを低温樹脂モールドの構成に適用しようとする研究開発もなされている。
特開２００３−８６１５９号公報 特開２００４−２１３９３６号公報

しかしながら、上記特許文献１、２で提案の技術では、さらなる小型化、低コスト化が求められている現状を考慮するとき、樹脂モールドと素電池との十分な接合強度を確保することは困難である。即ち、上記特許文献１で提案の技術では、封口板の主面にリベット状の突起を設けており、また、上記特許文献２で提案の技術では、封口板の主面に係合用凹部を形成しているが、封口板の主面には、突起や凹部の形成のために封口板の主面にそのためのスペースが必要となってしまう。このため、例えば、素電池として二次電池を用いる場合には、封口板の主面に一方の極の端子と、他方の極となる接続領域、さらには製造時に電解液注入に用いた注入孔を塞ぐ封止栓や、ガス排出弁などを設ける必要がある。このため、電池のさらなる小型化を考慮するときには、封口板の主面に樹脂モールドとの接合強度の確保のために用いる突起を設けるという提案は、実際に採用することができるものではない。

また、上記特許文献１に提案の技術を採用しようとする場合には、封口板の製造過程において、ガス排出弁を接地する工程や、封口板の洗浄工程などで作業を煩雑なものとしてしまう。また、製造過程において、封口板に各構成要素が取り付けられてなる封口体をハンドリング等する場合には、その向きを揃えるためにパーツフィーダ等を用いるのが一般的であるが、このようなパーツフィーダ内では、封口体に対して連続的に振動が加えられる。このとき封口体は、加えられた振動により、上記封口板の主面から突設された突起が他の封口体におけるガス排出弁やカシメ部分などにダメージを与えてしまうことがあり、場合によってはキズやリークなどに関する性能の低下など完成後の電池性能や歩留まりの低下を招いてしまう。

本発明は、このような問題を解決しようとなされたものであって、サイズの大小に関わりなく、また製造コストを抑えながら、高い強度での樹脂モールドとの接合が可能な電池とその製造方法、および当該電池を備えるパック電池を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、次のような構成を有することを特徴とする。
本発明に係るパック電池は、素電池と、その封口板主面を被覆する樹脂モールドとを備える構成のものであって、樹脂モールドが、封口板の外周縁に対して噛合された構成となっていることを特徴とする。ここで、本発明に係るパック電池では、樹脂モールドと封口板との噛合方向は、封口板の主面と略同一方向として構成されている。

また、本発明に係るパック電池の製造方法では、有底筒状の外装体における開口部を封口板で封口して素電池を形成するステップと、少なくとも素電池の封口板を覆う状態に樹脂モールドを形成するステップとを有し、各ステップで次の特徴を有する。
（１）素電池を形成するステップ
（１−１）〜（１−３）のサブステップを経て形成される封口板を用いる。

（１−１）載置サブステップ；主面に凹部が形成された雌型に対して、凹部に封口板用板材を載置する。
（１−２）浅皿成形サブステップ；雌型の凹部に対して、当該凹部よりもサイズの小さい第１凸部を有する第１雄型を侵入させて封口板用板材をプレスし、封口板用板材の外周縁を起立させて、浅皿状に成形する。

（１−３）凹部形成サブステップ；雌型の凹部に対して、当該凹部と略同一サイズのベース部から、第１凸部よりもサイズの小さい第２凸部が突出された形状の第２雄型を侵入させて浅皿状に成形されてなる封口板用板材をプレスし、外周側壁に庇部を張り出させ、これにより溝状の凹部を形成する。
（２）樹脂モールド形成ステップ
インサート成形法を用いて素電池の封口板における溝状の凹部に対して樹脂を侵入させ、当該侵入させた部分をアンカーとして、樹脂モールドを封口板に対して噛合させる。

本発明に係るパック電池では、上述のように、樹脂モールドを封口板に噛合させ、且つ、その噛合方向が封口板の主面と略同一方向としているので、樹脂モールドと素電池との高い接合強度を有する。即ち、本発明に係るパック電池では、素電池から樹脂モールドを引き抜こうとする力が掛かっても、噛合部分により外れ難くなっている。
また、本発明に係るパック電池では、上記特許文献１に係る電池および上記特許文献２の技術を適用した電池とは相違し、封口板の外周縁で樹脂モールドが噛合される構成としているので、主面中央部などにおける端子、封止栓およびガス排出弁などの形成領域を制約することがなく、パック電池の小型化にあたっても優位である。

また、本発明に係るパック電池では、封口板の形態を、板体の外周縁に沿ってリブが立設された浅皿形状とし、リブの壁面に対してリブの立設方向とは交差する方向に凹部を形成しておき、この凹部に樹脂モールドを侵入させ、この侵入部分をアンカーとして噛合させる、という構成を採用すれば、封口板の製造過程において、作業を煩雑さを伴うことがない。即ち、本発明に係るパック電池では、上記特許文献１で提案の封口板のように、リベット状の突起を形成するのではなく、封口板の外周縁の側壁に設けた凹部を用いて樹脂モールドを噛合させるので、その製造過程において、ガス排出弁を接地する工程や、封口板単体およびこれに各構成要素を取り付けた封口体の洗浄工程などで作業が煩雑なものとはならない。ここで、本発明に係るパック電池では、その小型化という観点から、封口板の外周縁における内側側壁に凹部を形成しておくことが望ましい。

また、本発明に係るパック電池では、リブを封口板における外周縁の全周にわたって形成しておき、さらにそのリブの壁面に対して溝状に凹部を形成しておくようにすれば、樹脂モールドとの接合強度をより高く確保することができる。さらに、このように封口板の外周縁の全周にわたって凹部を設ける構成を採用する場合には、上述のように、封口体をパーツフィーダに投入したような場合にあっても他の封口体におけるガス排出弁などの形成要素に対してダメージを与え難い。即ち、本発明に係る電池の封口板では、外周縁の全周にわたって溝状に凹部が形成されている場合、溝を形成する庇部が閉ループ状となり、パーツフィーダなどにおいて振動などが付加された場合にも他の封口体の各構成要素などに対してキズや打痕などの影響を与え難い。

また、本発明に係るパック電池の製造方法では、上記（１）、（２）の各ステップを有し、さらに、（１）の素電池形成に係るステップが（１−１）〜（１−３）の各サブステップを有するので、上述のような優位性を有するパック電池を低コストに作成することが可能である。

以下では、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参酌しながら説明する。なお、以下で説明する形態に係る構成等については、説明の便宜上、一例として用いるものであって、本発明は、これらに限定を受けるものではない。
１．実施の形態
１−１．パック電池１の全体構成
本実施の形態に係るパック電池１の全体構成について、図１を用いて説明する。

図１に示すように、パック電池１は、素電池１０と、この素電池１０の一端面を覆うように形成されてなる樹脂モールド２０とを有して形成されている。素電池１０は、角型の外観形状を有するものであって、例えば、リチウムイオン二次電池である。そして、素電池１０には、樹脂モールド２０で覆われてなる部分の内方に端子などが形成された封口体を有する。この構成については、後述する。

樹脂モールド２０は、例えば、ポリアミド樹脂材料を用いて構成されており、３つの窓部２０ｂが形成され、その各々から外部接続端子３２が露出されている。樹脂モールド２０を構成するポリアミド樹脂材料は、低温（例えば、２４０℃以下）、低圧（例えば、０．５〜１ＭＰａ）の条件下においても、十分な流動性を有する。そして、樹脂モールド２０には、十分な絶縁性を有する。

１−２．パック電池１の内部構造
パック電池１の内部構造について、図２を用いて説明する。図２は、パック電池１の一部分（封口体１３周辺領域）を示す部分断面図である。
図２に示すように、パック電池１は、素電池１０と、この素電池１０の封口体１３側に設けられた保護回路基板３０と、素電池１０の封口体１３部分および保護回路基板３０を覆う状態に形成された樹脂モールド２０とを主な構成要素としている。

素電池１０は、有底各筒状の外装体１１の内部に電極体１２が収納され、封口体１３により外装体１１の開口部が封口された構成となっている。封口体１３は、封口板１３０の一方の主面（素電池１０における外側主面）において、図２の右側より順に、封止栓１３１、負極端子板１３５、ガス排出弁１３２が形成された構成を有している。また、封口体１３は、封口板１３０の内側主面に内部接続リード１３４を有し、内部接続リード１３４と負極端子板１３５とは、端子リベット１３３により接続された構成となっている。なお、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる封口板１３０と内部接続リード１３４との間には、絶縁板１３６が介挿され、また、封口板１３０と負極端子板１３５との間には、ガスケット１３７が介挿されており、各間の絶縁が図られている。

素電池１０では、電極体１２と封口体１３との間には、スペーサー１４が介挿されている。そして、図２では示していないが、内部接続リード１３４と電極体１２の負極板とは、電気的に接続されている。
図２に示すように、保護回路基板３０は、基板本体３１の外側主面に外部接続端子３２が設けられ、各外部接続端子３２が、上述のように、樹脂モールド２０に設けられた窓部２０ｂを通して露出されている。図示を省略しているが、保護回路基板３０の基板本体３１におけるもう一方の主面には、複数の電子部品が実装されており、素電池１０に対する過充電・過放電・過電流の防止を図っている。また、保護回路基板３０の基板本体３１における内側主面には、内部端子３３、３４が設けられており、素電池１０に対して接続されている。

保護回路基板３０における一方の内部端子３３は、接続リード４５およびクラッド板４４を間に挟んで、封口体１３における封口板１３０の外側主面に電気的に接続されている。また、他方の内部端子３４は、接続リード４１、４３および保護素子４２を間に挟んで、封口体１３における負極端子板１３５と電気的に接続されている。
図２に示すように、パック電池１における樹脂モールド２０は、素電池１０と保護回路基板３０との間にも隙間なく、密にポリアミド樹脂材料（低温成形樹脂材料）が充填されて形成されており、封口板１３０の主面との接続力および後述の構成により、高い強度での接合が図られている。

１−３．素電池１０と樹脂モールド２０との接合
次に、パック電池１における素電池１０と樹脂モールド２０との接合形態について、図２に加えて図３を用いて説明する。図３は、素電池１０における封口体１３のオモテ面および裏面を示す斜視図である。
先ず、本実施の形態に係るパック電池１では、封口体１３の封口板１３０における外周縁に、樹脂モールド２０を噛合するための構成が設けられている。具体的には、図３（ａ）の拡大部分に示すように、封口板１３０は、その外周縁が起立された浅皿状をしており、その側壁に庇部１３ａが形成されている。封口板１３０では、その外周縁の全周にわたって、この庇部１３ａが形成されており、これによって側壁に溝状の凹部、即ち側壁溝部１３ｂが形成されている形態を有している。

樹脂モールド２０は、素電池１０に対して、封口板１３０およびこれに取り付けられている各部品４１〜４５などとの面接合力に加え、この封口板１３０に設けられた側壁溝部１３ｂにより樹脂モールド２０が噛合されて接合強度の向上が図られている。即ち、パック電池１では、封口板１３０の外周縁の側壁溝部１３ｂに樹脂材料が充填され、この充填された部分が樹脂モールド２０のアンカー部分として機能するので、素電池１０と樹脂モールド２０との高い接合強度が得られる。

図３（ａ）に示すように、素電池１０における封口体１３は、上述のように、封口板１３０のオモテ側主面に封止栓１３１、負極端子板１３５およびガス排出弁１３２などが設けられており、外周縁の起立部分に庇部１３ａとこれによって形成される側壁溝部１３ｂを有する。側壁溝部１３ｂは、封口板１３０の外周縁の全周にわたって形成されている。
図３（ｂ）に示すように、封口体１３では、封口板１３０の裏側主面に、若干小さなサイズの絶縁板１３６が取り付けられており、また、内部接続リード１３４がオモテ面の負極端子板１３５との電気的な接続を図るための端子リベット１３３により封口体１３にガタツキなくカシメ固定されている。そして、封口板１３０の裏側主面には、封止栓１３１およびガス排出弁１３２が露出状態となっている。

ここで、樹脂モールド２０は、上述のように、封口板１３０のオモテ側主面および各構成部品１３１、１３２、１３３、１３５などとの間で面接合されているとともに、保護回路基板３０と素電池１０との間に配される各部品４１〜４５などの間にも充填形成されているので、高い接合強度を有し、さらに封口板１３０の外周縁で噛合結合されているので、従来のパック電池よりも一層高い強度で固定されている。

１−４．パック電池１の優位性
上述のように、本実施の形態に係るパック電池１では、素電池１０の封口板１３０における外周縁に側壁溝部１３ａを設け、この部分にも樹脂モールド２０を侵入させてアンカーとしている。このため、パック電池１では、従来のパック電池よりも高い強度で樹脂モールド２０が固定されており、品質面および製造歩留まりという観点から優位性を有する。即ち、本実施の形態に係るパック電池１では、素電池１０に対する樹脂モールド２０の接合強度が従来のパック電池よりも高いので、その使用時において樹脂モールド２０が素電池１０などから分離してしまうような事態が生じ難い。また、製造時において素電池１０に対して十分な強度を以って樹脂モールド２０が接合されない場合には、そのパック電池は不良あるいは修理が必要なものとなるが、本実施の形態に係るパック電池１では、素電池１０への樹脂モールド２０の高い接合強度を確保できるので、不良あるいは修理品となる確率を低減することが可能となる。

また、本実施の形態に係るパック電池１では、素電池１０に対する樹脂モールド２０の接合強度の向上を、封口板１３０の外周縁に設けた側壁溝部１３ｂを用いた噛合により可能としているので、上記特許文献１、２のように封口板１３０の主面中程領域の面積を犠牲にすることがない。このため、本実施の形態に係るパック電池１では、封口体１３における各構成要素１３１、１３２、１３５などの配置の自由度が高く、より一層の小型化の要望に対しても十分に対応できる構造となっている。

なお、封口板１３０の外周縁の庇部１３ａについては、例え小さなサイズのものであっても、形成により樹脂モールド２０の接合強度の向上を図ることが可能であって、封口板１３０の主面に取り付けられた各構成要素１３１、１３２、１３５などを形成領域を犠牲にするほどの大きなサイズとする必要はない。例えば、封口板１３０における庇部１３ａの形成サイズについては、次のような設定が望ましい。

図３（ａ）の拡大部分に示すように、庇部１３ａの形状およびサイズは、これによって形成される側壁溝部１３ｂの斜面テーパー角θが、例えば、３０〜８０°となる用にするのが望ましい。これは、角度θを３０°未満とした場合には、側壁溝部１３ｂを成形するために、図４（ｂ）の加工の際に多く鍛造する必要がある。このような場合においては、一度に鍛造することにより、金型に負荷がかかり破損する恐れがある。また、本実施の形態に係るパック電池１の樹脂モールド２０は、その構成にメルトフロートが高い材料を使用しているので、３０°未満の斜面テーパー角θの側壁溝部１３ｂへ充填しようとする場合には、樹脂充填圧力を上げる必要が生じる。樹脂充填圧力を上げた場合には、封口板１３０が変形するおそれが生じるため、加工が非常に困難なものとなる。逆に斜面テーパー角θを８０°よりも大きくした場合には、樹脂モールド２０を十分に噛合できなくなるためである。さらに、庇部１３ａの張り出し寸法については、例えば、０．０５ｍｍ以上としておくことが、樹脂モールド２０との確実な噛合のために望ましい。

庇部１３ａの張り出し寸法の上限値は、封口板１３０の主面の内の庇部１３ａにより犠牲となる領域の面積をできるだけ少なくするという観点から規定されるものであり、封口板１３０のサイズとの関係で規定される。
さらに、本実施の形態に係るパック電池１の構成では、素電池１０の製造過程において、封口体１３がパーツフィーダなどに投入され、パーツフィーダからの微振動の影響を受けた場合にも、上記特許文献１の構成を採用する場合に比べて、他の封口体１３における各構成要素１３１〜１３７などにキズや曲がりなどのダメージを与え難い。即ち、本実施の形態に係る封口体１３では、封口板１３０の外周縁に側壁溝部１３ａを形成しており、尚且つ、その側壁溝部１３ａが封口板１３０の面内方に向けて開口された形態となっているので、より一層他へのダメージを与え難い。

ここで、図３に示すように、本実施の形態に係る封口板１３０では、外周縁の側壁溝部１３ｂの上側（素電池１０の外側に相当）の壁面がテーパー状となっているが、必ずしもテーパー状とする必要はない。角を有するＬ字状となっていても、円弧状となっていてもよく、要するに樹脂モールド２０の固定に際して、そのアンカーとしての侵入部分を形成できればよい。

１−５．封口板１３０の製造方法
次に、本実施の形態に係るパック電池１の構成の内、その最も特徴となる封口板１３０の製造方法について、図４、５を用いて説明する。図４、５は、封口板１３０の製造過程の内、外周縁における側壁溝部１３ｂの形成に係る部分までを示す模式工程図である。
図４（ａ）に示すように、封口板１３０の製造過程の最初のステップとしては、主面中央部分に凹部５０１ａが形成されたダイ５０１を用い、凹部５０１ａの底面に対して、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる封口板用板材１３００を載置する。

図４（ｂ）に示すように、次のステップとしては、封口板用板材１３００が載置されたダイ５０１の凹部５０１ａに対して、第１パンチ５０２を侵入させてプレスする。ここで用いる第１パンチ５０２は、ダイ５０１の凹部５０１ａの開口サイズよりも小さいサイズのヘッドを有するものである。このような第１パンチ５０２を用いたプレスによって、平板であった封口板用板材１３００は、図４（ｃ）に示すような浅皿形状の封口板前駆体１３０１に加工される。

図４（ｃ）に示すように、封口板前駆体１３０１は、外周縁の全周に起立状態のリブ部１３０１ｂが形成され、これによって周囲を囲まれる窪み部１３０１ａが形成され、上述のように、浅皿形状となる。
図５（ａ）に示すように、次のステップとしては、ダイ５０１の凹部５０１ａに載置された状態の封口板前駆体１３０１に対して、パンチ凸部５０３ａを有する第２パンチ５０３を侵入させて行く。第２パンチ５０３は、ベースとなる部分からパンチ凸部５０３ａが突設された形状を有するものであって、パンチ凸部５０３ａが幅Ｗ_１、高さＤ_１を有するものである。パンチ凸部５０３ａの幅Ｗ_１および高さＤ_１は、封口体前駆体１３０１の窪み部１３０１ａの幅Ｗ_２および深さＤ_２と、形成しようとする庇部１３ａ（図３を参照。）との関係に基づいて設定されている。具体的には、第２パンチ５０３におけるパンチ凸部５０３ａの幅Ｗ_１は、封口板前駆体１３０１の窪み部１３０１ａの幅Ｗ_２に対して、形成しようとする庇部１３ａの張り出し幅の２倍の寸法分小さいサイズに設定されている。

また、パンチ凸部５０３ａの高さＤ_１については、封口板前駆体１３０１の窪み部１３０１ａの深さＤ_２よりも、小さな寸法に設定されている。この寸法Ｄ_１、Ｄ_２の関係については、図３に示す側壁溝部１３ｂの形状によって種々に設定されるものである。
図５（ｂ）に示すように、上記サイズで設定された第２パンチ５０３を封口板前駆体１３０１の窪み部１３０１ａ内に侵入させて行くと、第２パンチ５０３は、封口板前駆体１３０１のリブ部１３０１ｂ（図４（ｃ）を参照。）の頂部分で接触する。この時点では、パンチ凸部５０３ａと封口板前駆体１３０１の窪み部１３０１ａの底面との間に、隙間を生じている。

図５（ｃ）に示すように、パンチ凸部５０３ａの先端面が封口板前駆体１３０１の窪み部１３０１ａの底面に接触するまで、第２パンチ５０３に圧力を加えながらプレスする。この結果、図５（ｃ）の拡大部分に示すように、封口板前駆体１３０１の外周縁に形成されたリブ部１３０１ｂの頂部分が塑性変形され、庇部１３ａが形成されるに至る。そして、外周縁に側壁溝部１３ｂを有する封口板１３０が完成する。このとき、第２パンチ５０３の形状およびプレス条件などについては、例えば、庇部１３ａの張り出し寸法が０．０５〜０．５ｍｍの範囲になるように設定される。

２．確認実験
以下では、上記本発明に係るパック電池１の優位性を確認するために実施した実験について、説明する。
２−１．実験サンプル
本確認実験に用いた各サンプルの形態について、図６を用いて説明する。
（ａ）実施例サンプル
図６（ａ）に示すように、実施例に係るサンプルとしては、封口体６００を有する素電池を備える構成のパック電池を採用した。そして、素電池の封口体６００は、基本的に上記実施の形態に係るパック電池１における封口体１３と同一の構成を採用して形成した。本実施例では、封口板６０１の外周縁に庇部６００ａを形成し、この庇部６００ａの形成により側壁溝部６００ｂを構成する。庇部６００ａは、その張り出し寸法Ｘ_１が０．２ｍｍ、高さＹ_１が０．２ｍｍ、テーパー角θ_１が４５°である。

なお、図６（ａ）に示すように、封口板６０１のサイズは、長さＬが３３ｍｍ、幅Ｗが４．６ｍｍ、両端コーナーの曲率Ｒが２．３ｍｍとした。
（ｂ）比較例１サンプル
図６（ｂ）に示すように、比較例１に係るサンプルとしては、封口体７００を有する素電池を備える構成のパック電池を採用した。そして、封口体７００は、上記特許文献１で提案されているように、主面から２本のリベット状突起７０２が突出された構成を有する。ここで、封口板７０１のサイズについては、上記封口体６００における封口板６０１と同一とした。

なお、封口体７００におけるリベット状突起７０２の形状は、その頭部分の径Ｘ_２が１．６ｍｍで、高さＹ_２が０．６ｍｍであり、根元部分の径Ｘ_３が１．２ｍｍで、高さＹ_３が０．６ｍｍである。
（ｃ）比較例２サンプル
図６（ｃ）に示すように、比較例２に係るサンプルとしては、封口体サンプル８００を有する素電池を備える構成のパック電池を採用した。そして、封口体８００は、上記特許文献２で提案されているように、封口板８０１の主面に２箇所のアンダーカットディンプル８０２が形成された構成のものを用いた。アンダーカットディンプル８０２は、図６（ｃ）の拡大部分に示すように、ドーナッツ状であって、封口板８０１の厚み方向内方に行くほどサイズが大きくなるような形状となっている。

アンダーカットディンプル８０２のサイズは、表面の開口径Ｘ_４が２．５ｍｍ、内方での径Ｘ_５が３．０ｍｍであり、中州部分の開口部での径Ｘ_６が１．６ｍｍ、内方での径Ｘ_７が１．４ｍｍである。また、アンダーカットディンプル８０２の深さＹ_４は、０．４ｍｍである。
なお、封口板８０１のサイズＬ、Ｗ、Ｒについては、上記実施例に係る封口板６０１などと同様である。
（ｄ）比較例３サンプル
比較例３に係るサンプルとしては、樹脂モールドの接合強度向上のための構成を特に設けない封口体を備える素電池を用い、この素電池の封口体に対して面間での接合力だけで樹脂モールドを接合したパック電池を採用した。図示を省略しているが、本比較例に係るパック電池の封口体は、上記実施例に係る封口体６００の封口板６０１と同一の形状、サイズを有し、庇部６００ａが形成されていない点だけが構成上相違する。

なお、上記実施例、比較例１、比較例２および比較例３の全てのサンプルにおいては、樹脂モールドの接合強度の比較を高い精度で実施するために、素電池の封口体の外方へ保護素子等を設置しないものとした。
２−２．実験方法
上記実施例サンプル、比較例１サンプルおよび比較例２サンプルを各５サンプルづつ用意し、次の実験に供した。

各サンプルのパック電池を、半径１１０ｍｍの半円形状ジグに挿入する。このとき、パック電池は、樹脂モールドがジグの弦部分から突出するように配する。そして、パック電池に対して上記同様の形状を有する半円形ジグを上記とは１８０°回転させた状態で、パック電池に対して配する。上から配した反円形ジグに対して１５０Ｎの力を掛ける。このとき、パック電池においては、樹脂モールドに対して１５０Ｎのせん断力が加えられることになる。

本実験では、上記せん断力を加えた状態で、素電池から樹脂モールドが分離するまでの所要時間を測定し、この時間を樹脂モールドの接合強度として評価した。結果を表１に示す。

表１に示すように、実施例サンプルでは、密着保持時間の平均値が比較例１〜３の各サンプルに比べて高い値を示している。例えば、実施例サンプルでは、密着保持時間の平均値が、比較例３サンプルに対して６倍以上となっており、封口体１３の外周縁での噛合により樹脂モールド２０の接合強度が向上していることが分かる。

また、実施例サンプルの密着保持時間（平均値）は、比較例１サンプルおよび比較例２サンプルに比べても、３３〜４７％高い値を示している。これは、比較例１サンプルおよび比較例２サンプルが２箇所での噛合で樹脂モールドの接合強度を向上しているのに対して、実施例サンプルでは、封口体１３の外周縁の全周で樹脂モールド２０を噛合しているので、上記のように高い接合強度が確保できたものと考えられる。

ただし、実施例サンプルが比較例３サンプルに比べて６倍以上に密着保持時間を有していることから、必ずしも封口体１３の外周縁の全周で樹脂モールド２０を噛合しなくても、その一部において噛合するだけでも、比較例３サンプルの形態を有する従来のパック電池よりも高い樹脂モールドの接合強度を有すると考えられる。
表１に示すように、実施例サンプルの密着保持時間については、その最小値においても比較例１〜３の各サンプルに対して高い値を有している。このことから、実施例サンプルが、安定的に高い樹脂モールドの接合強度を有するといえる。

３．その他の事項
上記実施の形態では、素電池として角型のリチウムイオン電池を備えるパック電池を一例として採用したが、本発明は、これに限定を受けるものではなく、円筒型などの外観形状を有するニッケルカドミウム（Ｎｉ−Ｃｄ）電池やニッケル水素（Ｎｉ−ＭＨ）電池などを素電池として備えるパック電池に対しても適用が可能である。

また、上記実施の形態では、その小型化をより一層促進可能な構成とするのに、封口体１３における封口板１３０の側壁溝部１３ｂを内周壁側に形成することとしたが、外周壁側に形成することも可能である。この場合には、樹脂モールド２０のサイズを封口板１３０の外周サイズよりも若干大きく設定すれば封口体との噛合を図ることが可能となる、樹脂モールド２０の十分な接合強度をえることができる。さらに、このような構成を採用する場合には、封口体１３における各構成１３１、１３２、１３５などの配置の自由度がさらに高いものとなる。

また、上記実施の形態などで一例として採用した樹脂モールドなどの各構成要素の材料についても、適宜変更が可能である。

本発明は、携帯機器などの電力源として用いられ、高い信頼性を維持しながら、より一層の小型化と低コスト化が求められるパック電池を実現するのに有効である。

実施の形態に係るパック電池１の外観を示す斜視図である。 パック電池１の樹脂モールド２０の形成部分を抜き出して示す部分断面図である。 素電池１０に備わる封口体１３の構成を示す斜視図であり、（ａ）が外側面を示し、（ｂ）が内側面を示す。 封口体１３の製造工程を模式的に示す工程図である。 封口体１３の製造工程を模式的に示す工程図である。 確認実験に用いた各サンプルが有する封口体６００、７００、８００の形態を示す模式的な斜視図である。

符号の説明

１．パック電池
１０．素電池
１１．外装缶
１２．電極体
１３、６００、封口体
１３ａ．庇部
１３ｂ．側壁溝部
１４．スペーサー
２０．樹脂モールド
３０．保護回路基板
３１．基板本体
３２．外部接続端子
３３、３４．内部端子
４１、４３、４５．接続リード
４２．保護素子
４４．クラッド板
１３０、６０１．封口板
１３１．封止栓
１３２．ガス排出弁
１３３．端子リベット
１３４．内部接続リード
１３５．負極端子板
１３６．絶縁板
１３７．ガスケット
５０１．ダイ
５０２．第１パンチ
５０３．第２パンチ
５０３ａ．パンチ凸部
１３００．封口板用板材
１３０１．封口板前駆体
１３０１ｂ．リブ部

Claims (5)

1. 有底筒状の外装体における開口部が封口板で封口されてなる素電池と、当該素電池の封口板の主面を被覆する樹脂モールドとを備えるパック電池であって、
   前記樹脂モールドは、前記封口板の外周縁に対して、前記主面と略同一方向に噛合されている
   ことを特徴とするパック電池。
2. 前記封口板は、板体の外周縁に沿ってリブが形成された浅皿形状をし、前記リブの壁面に当該リブの立設方向と交差する方向に深さを有する凹部が形成されており、
   前記樹脂モールドは、前記凹部にも侵入形成され、当該侵入部分をアンカーとして前記封口板に対し噛合されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のパック電池。
3. 前記凹部は、前記リブの内側壁に形成されている
   ことを特徴とする請求項２に記載のパック電池。
4. 前記凹部は、前記外周縁の全周にわたって溝状に形成されている
   ことを特徴とする請求項２または３に記載のパック電池。
5. 有底筒状の外装体における開口部を封口板で封口し、素電池を形成するステップと、インサート成形法を用いて、前記封口板を覆う状態に樹脂モールドを形成するステップとを有するパック電池の製造方法であって、
   前記素電池を形成するステップでは、
   主面に凹部が形成された雌型に対して、前記凹部に封口板用板材を載置するサブステップと、
   前記雌型の凹部に対して、当該凹部よりもサイズの小さい第１凸部を有する第１雄型を侵入させて前記封口板用板材をプレスし、前記封口板用板材の外周縁を起立させて、浅皿状に成形するサブステップと、
   前記雌型の凹部に対して、当該凹部と略同一サイズのベース部から、前記第１凸部よりもサイズの小さい第２凸部が突出された形状の第２雄型を侵入させて前記浅皿状に成形されてなる封口板用板材をプレスし、外周側壁に庇部を張り出させ、これにより溝状の凹部を形成するサブステップと
   を経て形成される前記封口板を用い、
   前記樹脂モールドを形成するステップでは、前記封口板の溝状の凹部に樹脂を侵入させて、当該侵入部分をアンカーとして、前記樹脂モールドを封口板に対して噛合させる
   ことを特徴とするパック電池の製造方法。

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