JP2009154532A - 電池パックの製造方法、および製造装置 - Google Patents

電池パックの製造方法、および製造装置 Download PDF

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Abstract

【課題】二次電池と回路基板とを一体化するための樹脂のモールド体を、高い生産性とコストダウンとを達成しながら成形して電池パック中間品を作製することができる電池パックの製造方法および製造装置を提供する。
【解決手段】成形材料の固化によりスプル３ａの内部で形成された固化樹脂２３に切れが生じない程度に小さく且つスプル３ａの内部で形成された固化樹脂が断面積の縮径によりスプル３ａの内周面から剥離される程度に大きな引張応力を固化樹脂２３に付与する。そのために、固化樹脂２３を保持したランナストリッパプレート７とノズル２およびスプルブッシュ３とを離隔させる。そして、その状態を所定時間だけ維持して、固化樹脂２３をスプル３ａの内周面から剥離させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、二次電池と回路基板とを樹脂のモールド体により一体化し、それを樹脂膜により被覆してなる電池パックを製造する製造方法、および製造装置に関する。
携帯電話機およびＰＤＡ等の携帯型電子機器の小型化ないしは薄型化、および高機能化の進展は著しく、それに対応してその電源となる電池に対しても、小型化、薄型化および高容量化が要求されている。小型で高容量化を可能にする電池としてリチウムイオン二次電池が有望であり、中でも偏平な角形のものは機器を薄型化するのに好適である。このため、そのような角形のリチウムイオン二次電池が、上述した携帯型電子機器の電源として適用される場合が増加している。
ところが、リチウムイオン二次電池は、エネルギ密度が高く、電解液として可燃性の有機溶媒を用いているために、電気的、機械的および熱的な要因によって異常な状態に陥る可能性も他の電池よりは高く、安全性への配慮が重要となる。そのため、リチウムイオン二次電池は、携帯型電子機器の電源として使用される場合は特に、その安全性を確保するための機構を電池とともにパックケース内に収容してなる電池パックとして使用されるのが一般的である。より具体的には、電池パックにおいては、電池が異常状態に陥るのを防止するための機構とともに、電池が異常状態に陥った場合にも発熱しないようにするために、例えば温度ヒューズが配線内に組み込まれた状態でパックケースに収納されている。また、電池パックにおいては、リチウムイオン二次電池は、過充電および過放電から電池を保護する電池保護回路が設けられた回路基板と接続された状態でパックケースに収納されている。
パックケースとしては、電池本体を収納する下部ケースと、蓋部である上部ケースとを超音波接合等の接合方法により接合したものが従来は一般的である。ところが、このようなパックケースは、下部ケースと上部ケースとを接合するための、ある程度の厚みの接合部をそれぞれに設ける必要があり、それによりパックケースの体積増および重量増を招いてしまう。
このため、特許文献１に示されているように、電池と回路基板等とを接続した状態で金型内に配置し、その状態のまま電池と回路基板との全周が樹脂で被覆されるように、溶融状態の樹脂を金型内に充填し、充填した樹脂を固化させることによりパックケースを電池と回路基板等との周りに直接的に形成する方法が提案されている（特許文献１の図１参照）。これにより、パックケースの体積を小さくし、その重量を小さくすることがある程度可能となる。
ところが、上述の特許文献１の方法においても、電池パックとしてのリチウムイオン二次電池の高容量化を図ろうとすれば、パックケースを極めて薄い厚みに形成して、電池パックにおける二次電池の体積占有率を高める必要がある。しかしながら、極めて薄い厚みのパックケースを成形加工するためには、最新の成形装置などの高額の設備を導入する必要があるとともに、高度な成形技術者が必要となり、相当なコストアップを招く結果となる。
そこで、特許文献２および３には次のような電池パックの製造方法が提案されている。１）電池保護回路および外部接続端子等が設けられた回路基板を、二次電池の封口板側に二次電池とは間隙を隔てて配置する。２）その間隙に樹脂のモールド体（一次モールド体）を成形し、それにより回路基板をリチウムイオン二次電池と一体化した電池パック中間品を作製する。３）その周囲を二次モールド体および樹脂シートにより覆って電池パックを構成する（特許文献２および特許文献３の図２参照）。この方法によれば、別に作製された薄い樹脂シートを、成形の容易な一次モールド体および二次モールド体が成形された電池パック中間品に巻き付けるだけで電池パックが構成される。このため、上述した極めて薄い厚みの樹脂を電池の周囲に成形する必要がなくなり、上述した技術的・コスト的な課題は解消される。その結果、コストアップを招来することなく電池パックにおける二次電池の体積占有率を８５％以上とすることも可能となる。
特開２００２−１３４０７７号公報 特開２００３−２４２９４７号公報 特開２００３−３０８８１５号公報
しかしながら、上述の特許文献２および３により提案された電池パックを実用化するには、以下に説明するような未だ解決しなければならない課題が存在している。すなわち、上述した樹脂のモールド体を成形するための材料（成形材料）としていかなる樹脂を使用するのかが実際には問題となる。
例えば、成形材料として、ポリカーボネートなどの難燃性の樹脂を用いる場合には、溶融状態の樹脂の良好な成形性および流動性の両方を確保するために３１０℃程度の高温の成形温度が必要となる。また、溶融状態の樹脂の良好な流動性を確保するために６０〜７０℃程度の高温に金型を保つことが必要となる。さらに、高い成形精度を確保するためには、２３００ｋｇｆ／ｃｍ2程度の高い成形圧力が必要となる。
ところが、このような条件で二次電池と回路基板とを一体成形すると、電池パックの安全性を確保するために二次電池に付属された温度ヒューズやＰＴＣ素子、またはバイメタル式サーモスタットのような熱感応素子が破損されてしまう。また、二次電池自体にも熱や圧力による損傷が発生して、電池能力が低下する可能性は高い。したがって、上述した成形材料の実用性は極めて低い。
そこで、本発明者等は鋭意検討を重ね、その結果、成形材料として、ポリアミド系接着剤またはポリウレタン系接着剤を使用することに想到した。これらの接着剤は、低温・低圧による成形が可能であることから、回路基板や二次電池に対する熱や圧力の影響が少なく、成形設備も安価に構成できる利点がある。ところが、ポリアミド系接着剤またはポリウレタン系接着剤は、溶融状態で成形型に注入されて固化すると、いずれもゴムのような弾力性と高い粘着力を発揮する。これにより、成形型の湯道（ランナ、スプル等）の内周面に成形材料が強固に付着してしまう。そのため、成形型を離型するときに、湯道の中で成形材料が固化した固化樹脂が切れて、そのままランナやスプルの中に残ってしまう事態が頻発する。このような事態が発生すると、その固化樹脂の取り除き作業を行わなければ続けての成形ができなくなってしまう。
上述した取り除き作業は、例えば加熱した金属線をランナ等に挿入し、その熱で固化樹脂の一部を溶融させ、再び固化するときに固化樹脂を金属線に固着させ、その状態で金属線をランナ等から引っ張り出すことにより、金属線に固着した固化樹脂を引っ張り出す、といった煩雑な内容のものである。その作業を行っている間は、関連する生産ラインを全て停止させねばならず、そのような取り除き作業を行う事態が頻繁に発生すると、生産性は大きく低下する。
また、特に、ランナとキャビティとの境界に位置するランナゲート部においては、その内部の固化樹脂も細くなり、その固化樹脂が切れ残ってしまうと、その狭いランナゲート部から固化樹脂を取り出すのは非常に難易度の高い作業となる。
更には、成形型を型開きするときに、ランナの内部の固化樹脂が、ランナの内部から引き抜こうとすると離型性が悪いために径が細くなって切れが発生することがある。この場合には、ランナの内部に残存した固化樹脂と成形品である樹脂モールド体とはランナゲート部を介して繋がったままとなっている。その状態でランナが設けられた部分の金型と、樹脂モールド体を成形する部分の金型とを分離して型開きしようとすると、ランナ内の固化樹脂により樹脂モールド体が引っ張られて、樹脂モールド体が変形したり、クラックが発生したりして、電池パックの性能不良や外観不良を招く結果となる。また、固化樹脂がモールド体に付着したままの電池パック中間品を型から取りだした後に、固化樹脂を改めてモールド体から除去しようとすると、モールド体に傷や変形が生じやすい。これは、同様に電池パックの機能不良や外観不良に繋がる。
また、生産性を向上させるために多数個の電池パックを同時に成形加工する場合には、溶融した樹脂をランナで分岐させて、樹脂モールド体を成形するための複数のキャビティに同時に供給するランナ分岐方式が一般的に行われる。ところが、このランナ分岐方式は、ランナの総容積が大きくなり、生成される固化樹脂が多くなる。このため、より多くの材料ロスが発生して、コストアップを招く。
そのような材料ロスを低減するためには、ランナを短くすることができるノズル多連方式の採用が考えられる。ところが、この場合には、複数のノズルの各々の高さ位置と移動ストロークとが同一になるように精密な調整を行う必要がある。また、調整後の状態が常に維持されるように管理を行う必要がある。このため、ランニングコストが増大する。
より詳しく説明すると、射出成形においては、溶融した樹脂は進退可能に設けられたノズルにより成形型に供給される。つまり、成形型の樹脂注入口にノズルの先端部が圧接されて、ノズルから成形型の内部に樹脂が供給され、成形後は、ノズルは樹脂注入口から離隔される。ここで、ノズル多連方式の成形装置では、複数のノズルを１つの移動機構により同じ距離だけ進退させるように構成するのが簡易である。このため、ノズルの移動装置への取り付け位置にばらつきがあると、いくつかのノズルは、樹脂注入口と密着しない状態となってしまい、樹脂注入口の脇に溶融状態の樹脂である成形材料が漏れることがある。このように樹脂注入口の脇に漏れた成形材料から形成される固化樹脂は、湯道の内部の固化樹脂の先端に形成されたバリとなる。このため、型開きした後、湯道の内部の固化樹脂を樹脂注入口とは反対の方向に引き出して取り出そうとすると、上記バリが樹脂注入口の開口部に引っ掛かった状態となる。これにより、固化樹脂を湯道から取り出せなくなって生産性が著しく低下する。
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、二次電池と回路基板とを一体化するための樹脂のモールド体を、高い生産性とコストダウンとを達成しながら成形して電池パック中間品を作製することができる電池パックの製造方法および製造装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明は、二次電池の封口板側の端面とこれと対向配置される回路基板との間にモールド体を成形して前記二次電池と前記回路基板とを一体化した電池パック中間品を作製する工程ａ、を含む電池パックの製造方法であって、
前記工程ａは、
前記モールド体を成形するための金型にポリアミド系接着剤およびポリウレタン系接着剤のいずれかの樹脂からなる成形材料を供給するためのノズルを、前記金型の成形材料注入口と接触させる工程ｂ、並びに
前記モールド体の成形後に前記ノズルを前記成形材料注入口から離隔させて前記成形材料注入口に続く前記金型の湯道の内部で前記成形材料の固化により形成された固化樹脂を前記ノズルから切離する工程ｃ、
を含み、
前記工程ｃの前処置として、前記固化樹脂に所定の引張応力を付与した状態を所定時間維持して、当該固化樹脂と前記湯道の内周面との接着状態を解除する工程ｄを実行する電池パックの製造方法を提供する。
本発明の好ましい形態の製造方法は、前記湯道が、前記成形材料注入口に続くスプルと、そのスプルから分岐した複数のランナとを含み、
前記工程ｄが、前記成形材料の固化により前記スプルの内部で形成された固化樹脂と前記スプルの内周面との接着状態を解除する工程であり、
前記工程ｄを、前記スプルの設けられたスプルブッシュと前記ノズルとを、前記成形材料の固化により前記ランナの内部で形成された固化樹脂を保持するランナストリッパプレートから所定距離だけ離隔させ、その状態を所定時間だけ維持することにより実行する。
また、本発明の別の好ましい形態の製造方法は、前記スプルブッシュが、これを保持するブッシュ保持体から前記ノズルに向かう方向に所定範囲で進退可能且つ前記ノズルからの押圧力に抗して前記ノズルに向かって付勢された状態で配設されており、
前記付勢されたスプルブッシュは前記ノズルの移動に追随して前記ランナストリッパプレートから前記所定距離だけ離隔され、
その後、前記ノズルを、前記所定範囲を超えてさらに前記ランナストリッパプレートから離隔させることにより、前記スプルの内部で形成された固化樹脂を前記ノズルから切離する。
また、本発明の別の好ましい形態の製造方法は、前記スプルブッシュが、これを保持するブッシュ保持体から前記ノズルに向かう方向に所定範囲で進退可能且つ前記ノズルからの押圧力に抗して前記ノズルに向かって付勢された状態で配設されており、
前記ノズルを前記ランナストリッパプレートから所定距離だけ離隔させたときに、前記付勢されたスプルブッシュを前記ノズルに遅れて前記ランナストリッパプレートから離隔させる。
また、本発明の別の好ましい形態の製造方法は、前記ランナの内部で形成された固化樹脂を、前記成形されたモールド体から切離する工程ｅを更に含み、
その工程ｅが、
前記モールド体が成形されるキャビティと前記ランナとを含む可動のキャビティプレートに対して移動可能に配設されたロックピンの先端のロック部を前記ランナの内部にあらかじめ挿入する工程ｅ１、
前記ランナの内部で前記成形材料を前記ロック部と係合した状態で固化させる工程ｅ２、並びに
前記ロックピンを、前記キャビティの内部に前記モールド体を保持したままの状態で静止された前記キャビティプレートから離隔させる方向に移動する工程ｅ３、を含む。
また、本発明の別の好ましい形態の製造方法は、前記ノズルが前記スプルブッシュから離隔して前記固化樹脂が前記ノズルから切離されるまでの間、前記ノズルの内部の前記成形材料を溶融状態に保持する。
また、本発明の別の好ましい形態の製造方法は、前記湯道の内周面の少なくとも一部を、１０〜１００μｍの表面粗さに形成する。
また、本発明の別の好ましい形態の製造方法は、前記成形材料の固化により前記ランナの内部で形成された固化樹脂を、前記成形されたモールド体から切離する工程ｅを更に含み、
その工程ｅが、
前記モールド体が成形されるキャビティとリブ成形部を有する前記ランナとを含む可動のキャビティプレートに対して移動可能に配設されたロックピンの先端のロック部を前記ランナの内部にあらかじめ挿入する工程ｅ４、
前記ランナの内部で前記成形材料を前記ロック部と係合した状態で固化させる工程ｅ５、並びに
前記ロックピンを、前記キャビティの内部に前記モールド体を保持したままの状態で静止された前記キャビティプレートから離隔させる方向に移動する工程ｅ６、を含む。
また、本発明は、二次電池の封口板側の端面とこれと対向配置される回路基板との間にモールド体を成形して前記二次電池と前記回路基板とを一体化した電池パック中間品を作製する電池パックの製造装置であって、
所定方向に進退自在に設けられ、それぞれが、前記モールド体を成形するための１または複数のキャビティにポリアミド系接着剤およびポリウレタン系接着剤のいずれかの樹脂からなる成形材料を供給するための複数のノズルと、
前記ノズルが進む方向に設けられ、前記キャビティ、並びに前記キャビティのそれぞれと連通するランナが設けられたキャビティプレートと、
前記ノズルと前記キャビティプレートとの間に前記ノズルのそれぞれと対応して設けられるとともに複数の前記ランナと連通するスプルが貫通して設けられ、そのスプルの一端開口に前記ノズルが圧接されるスプルブッシュと、
前記スプルブッシュと前記キャビティプレートとの間に、前記ノズルが進退する方向と平行な方向に進退可能に配設されるとともに、前記スプルブッシュをその方向において前記ノズルに対して進退可能に保持するブッシュ保持体と、
前記スプルブッシュのそれぞれを前記ブッシュ保持体から前記ノズルに向かって付勢する付勢手段と、
前記スプルブッシュ保持体と前記キャビティプレートとの間に、前記キャビティプレートと密着して前記モールド体を成形するときの成形位置と、この成形位置から前記ノズルに向かって所定距離だけ移動した切離位置との間で移動可能に設けられ、前記成形材料の固化により前記ランナの内部で形成された固化樹脂を保持した状態で前記成形位置から前記切離位置に移動して、前記ランナの内部で形成された固化樹脂を前記モールド体から切離するランナストリッパプレートと、を備え、
前記成形材料の固化により前記スプルの内部で形成された固化樹脂に切れが生じない程度に小さく且つ前記スプルの内部で形成された固化樹脂が断面積の縮径により前記スプルの内周面から剥離される程度に大きな引張応力を付与するように、前記固化樹脂を保持したランナストリッパプレートと前記ノズルおよび前記スプルブッシュとを離隔させ、その状態を所定時間だけ維持するように構成された電池パックの製造装置を提供する。
また、本発明の好ましい形態の製造装置においては、前記付勢手段は、前記スプルブッシュと前記ブッシュ保持体との間に、前記スプルを中心軸とする１つの円に沿って所定の角度ピッチで配設された弾性部材から構成されるとともに、
前記１つの円に沿って隣り合う前記弾性部材のそれぞれの中間位置に、一端部が前記ブッシュ保持体に固定され、他端部が前記スプルブッシュと係合して前記スプルブッシュの前記ブッシュ保持体からの離脱を防止する複数のブッシュガイド軸が配設される。
また、本発明の別の好ましい形態の製造装置においては、一端部がブッシュ保持体に固定され、他端部に、前記ランナの内部に挿入されるロック部が形成されるとともに、前記ランナストリッパプレートに設けられた挿通孔に前記他端部を先にして摺動自在に挿通されるロックピンが備えられる。
また、本発明の別の好ましい形態の製造装置においては、前記ランナストリッパプレートの切離位置を、前記成形材料の固化により前記ランナの内部で形成される固化樹脂の全体が前記ランナから抜け出る位置に規定するとともに前記ランナストリッパプレートの移動をガイドするプレートガイド軸が備えられる。
また、本発明の別の好ましい形態の製造装置においては、一端部が前記ランナストリッパプレートに固定され、他端部が前記ブッシュ保持体と係合して、前記ブッシュ保持体が前記ランナストリッパプレートから離隔される距離を、前記スプルの内部に形成される固化樹脂が切断しない距離に規制する離隔距離規制軸が備えられる。
また、本発明の別の好ましい形態の製造装置においては、前記ランナおよび前記スプルを含む前記ノズルから前記キャビティまでの湯道の少なくとも一部が、１０〜１００μｍの表面粗さに形成される。
また、本発明の別の好ましい形態の製造装置においては、前記ランナおよび前記スプルの少なくとも一方の内周面が、１０〜１００μｍの表面粗さに形成される。
また、本発明の別の好ましい形態の製造装置においては、前記キャビティプレートまたは前記スプルブッシュの少なくとも一方が、調質鋼を母材として形成されており、前記ランナおよび前記スプルの少なくとも一方の内周面が、放電加工により１０〜５０μｍの表面粗さに形成される。
また、本発明の別の好ましい形態の製造装置においては、前記ランナは、前記ランナの内部で形成される固化樹脂にリブを形成させるリブ形成部を有するものとされる。
また、本発明の別の好ましい形態の製造装置においては、前記リブ形成部が、０．３〜０．７ｍｍの厚みを有する薄い偏平なリブを形成する形状を有するものとされる。
また、本発明の別の好ましい形態の製造装置においては、前記リブ形成部が、ランナの中心軸に対して１０〜１２°の角度に傾斜して、ランナストリッパプレート側に向かって広がるテーパ形状のリブを形成する形状を有するものとされる。
請求項１に係る発明によれば、低温・低圧での成形が可能なポリアミド系接着剤およびポリウレタン系接着剤のいずれかの樹脂を成形材料として使用することにより、二次電池と、回路基板とに、高温・高圧による悪影響が及ぶのを防止することができる。これにより回路基板に含まれることの多い熱感応素子を保護することもできる。また、成形時間の短い上記樹脂を使用することによって、生産性の一層の向上を図ることができる。しかも、湯道の内部に接着状態で強固に付着している固化樹脂に、所定時間に亘って所定の引張応力を付与して、上記固化樹脂の断面形状を、縮径するように変形させることにより、固化樹脂を湯道の内周面から徐々に剥離させた後、ノズルを樹脂注入口から離隔させて固化樹脂をノズルから切離するようにしている。これにより、ノズルを樹脂注入口から一挙に離隔させることにより、上記固化樹脂が途中で切れてしまい、上記固化樹脂が湯道の内部に残るのを防止することができる。これにより、生産性を大幅に向上させることができる。
請求項２に係る発明によれば、湯道が、成形型の樹脂注入口に続くスプルと、そのスプルから分岐したランナとから構成されており、成形材料の固化によりスプルの内部で形成された固化樹脂とスプルの内周面との接着状態を解除する場合において、上述の効果が達成される。
請求項３に係る発明によれば、スプルの内部で形成された固化樹脂をノズルから切離するタイミングで、スプルブッシュがノズルの隔離方向に移動するので、ノズルから切離された後の固化樹脂が強制的にスプルの内部に引き込まれる。これにより、固化樹脂をスプルの内部からノズルの反対側に取り出すことが容易となる。
請求項４に係る発明によれば、スプルの内部で形成された固化樹脂をスプルの内周面から剥離させるための所要の引張応力を一挙に付与するではなく、ノズルに向かって付勢されたスプルブッシュをノズルとともに移動させることにより上記引張応力を徐々に付与することができる。これにより、上記固化樹脂がスプルの内周面に接着状態で強固に付着している場合であっても、この固化樹脂をノズルから切離するように引き伸ばされたときに途中で切れが発生するのを確実に防止しながら、固化樹脂をスプルの内周面から剥離させることができる。
請求項５に係る発明によれば、ランナの内部で形成される固化樹脂は、内部にロックピンの先端のロック部が埋設された状態で形成される。この状態で、ロックピンをキャビティプレートから離隔させるように移動することで、上記固化樹脂のロック部との係合部分に力を印加して上記固化樹脂に強い引き抜き力を付与することができる。したがって、上記固化樹脂は、自体が有する弾力性によって引き延ばされて、接着状態で強固に付着しているランナの内周面からスムーズに剥離される。これにより、ランナの内部で形成された固化樹脂を、その全部をランナから確実に引き抜くことができる。
また、ロックピンの移動時にキャビティプレートがキャビティの内部にモールド体を保持したまま静止されていることから、ランナの内部で形成された固化樹脂は、径が最も細いキャビティとの境界のゲート部において確実に切断される。これにより、ランナの内部で形成された固化樹脂とキャビティ内のモールド体とがきれいに切り離される。したがって、上記固化樹脂が途中で切れて、その一部がランナの内部に残存するといった不具合の発生を防止できる。
請求項６に係る発明によれば、ノズルとスプルブッシュとの間に成形材料が漏れ出し、その成形材料がスプルの内部の固化樹脂と連続した状態で固化して固化樹脂となったような場合であっても、その固化樹脂は、溶融状態を維持しているノズル内の成形材料の熱により完全な固化状態となることがない。したがって、上記固化樹脂は、スプルの内部の固化樹脂により容易にスプルの内部に引き込まれる。これにより、上記漏れ出した成形材料から形成された固化樹脂をより容易に除去することができる。
請求項７に係る発明によれば、ポリアミド系接着剤およびポリウレタン系接着剤はゴムのような弾力性と高い粘着力とを有していることから、これらを成形材料として使用すると、湯道内で生成される固化樹脂は、湯道の内周面に接着状態で強固に付着し、離型性が悪い。これに対応するために、湯道のうちの少なくとも一部分の内周面を１０〜１００μｍの表面粗さに形成することによって、固化樹脂の湯道の内周面からの離型性が向上する。その結果、固化樹脂を湯道の内部から取り出す際に、固化樹脂に引張応力を付与することにより固化樹脂が湯道の内周面から容易に剥離される。これにより、固化樹脂が湯道の内部に切れ残るのを防止して、固化樹脂を湯道の内部からより確実に取り出すことができる。
請求項８に係る発明によれば、ポリアミド系接着剤またはポリウレタン系接着剤はゴムのような弾力性と高い粘着力とを有していることから、これらを成形材料として使用すると、湯道内で生成される固化樹脂は、湯道の内周面に接着状態で強固に付着し、離型性が悪い。これに対応するために、湯道の一部であるランナの内部で形成された固化樹脂にリブを形成して、固化樹脂を補強する。これにより、固化樹脂を、成形されたモールド体と反対の方向に引っ張ってモールド体から切離するときに、固化樹脂に切れが発生し、その切れた破片がモールド体に付着したままとなるのを防止することができる。したがって、固化樹脂を、その全部をランナの内部から容易に取り出すことができる。また、固化樹脂は、リブにより補強されるので、不必要に固化樹脂全体の径を大きくすることなく補強することができる。これにより、材料ロスの低減を図ることができる。
請求項９に係る発明によれば、複数のノズルが併設されたノズル多連方式の成形装置により成形材料のロスの低減を図りながらも、請求項１に係る発明と同様の効果を得ることができる。このとき、各ノズルに対応して設けられたスプルブッシュは、それぞれが独立してノズルに向かって付勢されるので、各ノズルの位置および進退のストロークが等しくなるように精密な調整を行わなくとも、各ノズルとスプルブッシュとに隙間が生じてしまうのを防止することができる。これにより、ノズルとスプルとの接続部分から成形材料が漏れ出し、その漏れ出した成形材料がスプルの内部の固化樹脂の先端にバリのように付着するのを防止することができる。したがって、固化樹脂のスプルの内部からの取り出しが容易となる。
請求項１０に係る発明によれば、スプルの内周面に接着状態で強固に付着している固化樹脂に、一定時間に亘って所定の引張応力を付与して、固化樹脂の横断面の形状を縮径させて、固化樹脂をスプルの内周面から剥離させることができる。これにより、スプルの内部の固化樹脂を引っ張って取り出す際に、固化樹脂が途中で切れてしまい、その切れ端がスプルの内部に残ってしまう事態の招来を防止することができる。
請求項１１に係る発明によれば、ランナの内部の成形材料はロック部が埋入された状態で固化する。これにより、成形後にランナの内部の固化樹脂を、モールド体の反対側から引っ張ってモールド体から切離させるために、ブッシュ保持体をランナストリッパプレートとともにキャビティプレートから離隔させる方向に移動したときに、ロック部と係合した固化樹脂に大きな力を与えて、固化樹脂をモールド体から切離することができる。したがって、ランナの内部の固化樹脂を確実にモールド体から切離することができる。また、ロックピンは、ランナストリッパプレートの挿通孔にロック部の設けられた端部を先にして摺動自在に挿通されるので、ランナストリッパプレートをブッシュ保持体から離隔させると、ロック部と固化樹脂との係合が解除される。したがって、固化樹脂のロックピンからの取り外しも容易となる。
請求項１２に係る発明によれば、ランナストリッパプレートとキャビティプレートとの距離を適切に規定することができる。
請求項１３に係る発明によれば、スプルの内部の固化樹脂に所定の引張応力を付与して固化樹脂をスプルの内周面から剥離するときに、固化樹脂に適切な大きさの引張応力を付与することができる。これにより、固化樹脂に過大な引張応力を付与して固化樹脂がスプルの内部で切れてしまうのを防止することができる。
請求項１４に係る発明によれば、本発明の装置において、請求項７と同様の効果を奏することができる。
請求項１５に係る発明によれば、型開き時に固化樹脂が細くなって切れが発生し易いランナまたはスプルの少なくとも一方において、請求項１４と同様の効果を奏することができる。特に、ランナの内周面を規定の表面粗さに形成した場合には、ランナにおけるキャビティとの境界である狭いランナゲート部で固化樹脂が細くなって切れが発生するのを確実に防止できる。これにより、困難な固化樹脂のランナゲート部から取り出し作業を行う必要がなくなり、生産性が向上する。また、モールド体に付着して切れ残った固化樹脂を取り除く際に、モールド体に傷や変形などが発生するのを防止することができる。
請求項１６に係る発明によれば、キャビティプレートおよびスプルブッシュの少なくとも一方が、良好な表面粗さを確保し易い調質鋼を用いて形成されているとともに、ランナおよびスプルの少なくとも一方の内周面が、高い均一性で安定したな凹凸形状を形成できる放電加工により１０〜５０μｍの表面粗さに形成されているので、所要の表面粗さを高い加工精度で達成することができる。
請求項１７に係る発明によれば、本発明の成形装置において、請求項８と同様の効果を奏することができる。
請求項１８に係る発明によれば、リブ形成部が、０．３〜０．７ｍｍの厚みを有する薄い偏平なリブを形成する形状を有しているために、ランナの内部の他の部位よりも成形材料が早く固化する。このため、他の部位の固化樹脂よりも高い強度を有したものとなるので、固化樹脂を引っ張ってランナの内部から取り出すときに固化樹脂に切れが発生するのを確実に防止することができる。
請求項１９に係る発明によれば、ランナの内部の固化樹脂には、ランナストリッパプレート側に向かって１０〜１２°の角度で広がるテーパ形状のリブが形成されるので、ランナストリッパプレートによって固化樹脂をランナから引き抜くときに、その引き抜きが容易となる。
《実施の形態１》
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。先ず、理解を容易とするために、本発明の製造方法および製造装置により製造される電池パックについて説明する。その電池パックの一例として、携帯電話機の電源に適用される、偏平角形のリチウムイオン二次電池を用いた電池パックを説明する。
図９Ａ〜図９Ｄは、電池パックの構成要素であるリチウムイオン二次電池（以下、単に二次電池と言う）と回路基板とを一体化した電池パック中間品の製作過程の一部を工程順に示したものである。図示例の二次電池６３は、扁平な長円形の横断面形状を有する有底筒体からなるアルミニウム製の電池缶６４の中に発電要素（図示せず）を収容して構成されている。電池缶６４の開口は、封口板６７を開口縁部にレーザ溶接して封口されている。
図９Ａは二次電池６３の上部（電池缶６４の開口側の端部）の縦断面図を示している。同図に示すように、二次電池６３の正極端子として機能する封口板６７は電池缶６４の開口を封口している。その中央には、上部ガスケット６８および下部ガスケット６９により絶縁された負極端子７０が上方に突出するように設けられている。また、封口板６７の両側端部には、頭部が広がった円筒状の係合突起７１がプレス加工により形成されている。係合突起７１の裾の部分には、係合突起７１を囲むようにアンダーカット部７１ａが設けられている。封口板６７に設けられた電解液注入孔６７ａは、それを通して電池缶６４内に電解液を注入したのちに封栓７２により密閉される。
図９Ｂは二次電池６３の平面図である。同図に示すように、負極端子７０には熱感応素子７３の一方の接続片７３ａがスポット溶接されている。熱感応素子７３は二次電池６３の熱が良く伝わるように熱伝導性の接着剤（図示せず）により封口板６７に固定されている。熱感応素子７３は、外部短絡により過大な電流が流れるのを防止する保護機能を有するものであり、具体的には、温度ヒューズ、ＰＴＣ素子またはバイメタル式サーモスタットなどを好適に用いることができる。
熱感応素子７３の上面には、２点鎖線で示すように断熱シート７４が貼着されている。この断熱シート７４は、後述するように、樹脂モールド体を成形するために、溶融された樹脂からなる成形材料が二次電池６３と回路基板７９との間隙に充填されたときに、その樹脂の熱から熱感応素子７３を保護するためのものである。熱感応素子７３の他方の接続片７３ｂは、封口板６７に貼着した絶縁紙７７の上に封口板６７とは絶縁された状態で載置される。
図９Ｃに示すように、二次電池６３には、この二次電池６３を過充電および過放電から保護する電池保護回路が形成された回路基板７９が取り付けられる。回路基板７９の一方の面（二次電池６３と対向する側の面）には、集積回路部品をはじめとする電子部品８０が実装されている。なお、図９Ｃでは、回路基板７９に設けられている回路パターンやスルーホールは図示省略されている。
また、その同じ面に設けられた正極半田付けランド８１に、正極リード板８４の一端部が半田付けされる。正極リード板８４の他端部は二次電池６３の正極端子である封口板６７にスポット溶接される。また、正極リード板８４と回路基板７９に設けられた電子部品（図示せず）との間には、絶縁紙８３が介在されている。
また、回路基板７９の正極半田付けランド８１が設けられた面と同じ面に負極半田付けランド８２が設けられている。負極半田付けランド８２には、負極リード板７８の一端部が半田付けされる。負極リード板７８の他端部は熱感応素子７３の他方の接続片７３ｂにスポット溶接される。
以上のようにして、正極リード板８４および負極リード板７８により、回路基板７９が、二次電池６３の上部に、封口板６７の上面と直交するように取り付けられる。
図９Ｄに示すように、正極リード板８４および負極リード板７８をそれぞれ折り曲げることにより、回路基板７９は、上記した一方の面が封口板６７の上面と所定の間隙を置いて対向する状態となる。このようにして、電池パック中間品８５の前駆体が作製される。そして、後で述べるように、回路基板７９と封口板６７との間隙に一次モールド体８８を形成することによって電池パック中間品８５が完成する。また、回路基板７９の他方の面には、電池パックの上面に露出される、外部正極端子、外部負極端子および温度検出端子からなる外部接続端子６１と、テスト端子８７とが形成されている。
そして、図１０に示すように、封口板６７と回路基板７９との間隙に成形材料を充填して一次モールド体８８を形成する（一次モールディング）ことにより、二次電池６３と回路基板７９とが一体化される。このとき、溶融状態で上記間隙に充填された成形材料は、回路基板７９に実装された電子部品８０、並びに正極リード板８４および負極リード板７８の周囲にも回り込んで回路基板７９と密着した状態で固化する。また、それらの樹脂は、封口板６７上に形成された係合突起７１のアンダーカット部７１ａにも回り込んで封口板６７と密着した状態で固化する。これにより、二次電池６３と回路基板７９とは強固に接合される。
上記一次モールディングを行った後、図１０に２点鎖線で外形を示す部分に樹脂成形を施す二次モールディングを行う。これにより、一次モールド体８８および回路基板の上面を被覆する上面被覆部８９ａと、二次電池６３の底面を被覆する底面被覆部８９ｂ（図１１参照）と、上面被覆部８９ａと底面被覆部とを二次電池６３の側面コーナで連結する連結部８９ｃとからなる二次モールド体８９が形成される。
そして、図１１に示すように、電池缶６４の側周面に薄い樹脂シート９０を巻き付けて貼着することにより、携帯電話機に装備し易い形状の電池パック６０が完成する。この電池パック６０は、上部端面に外部正極端子、外部負極端子および温度検出端子からなる外部接続端子６１が露出しているとともに、その同じ端面に水没シール６２が貼着されて構成されている。
次に、一次モールド体８８の成形材料を説明する。一次モールド体８８の成形材料である樹脂は、ポリアミド系接着剤またはポリウレタン系接着剤であり、そのような樹脂の一例としてポリアミドを主成分とするホットメルト（商品名）を挙げることができる。このホットメルトは、室温で固形状をなしている１００％固形分の熱可塑性ポリマーをベースにした接着性混合物であり、不燃性を有する無溶剤１液型の接着剤である。また、ホットメルトは、耐熱性に優れる上に毒性がなく、環境に悪影響を及ぼさないという特長を有している。
ポリアミド系接着剤またはポリウレタン系接着剤を成形材料として使用するのは、上述のホットメルトであれば、その成形温度が１８０〜２４０℃と他の樹脂よりも低く、成形圧力も３〜５０ｋｇｆ／ｃｍ2と極めて低く抑えることができるからである。また、そのような成形材料を使用することによって、金型温度を２５℃程度と極めて低く設定することができる。
以上のことから、ポリアミド系接着剤またはポリウレタン系接着剤を成形材料として使用することによって、二次電池６３や熱感応素子７３に対し熱や圧力による悪影響を与えることのない程度の温度で成形材料を流動化させて、良好な樹脂モールディングを行うことが可能となる。したがって、二次電池６３の電池機能や熱感応素子７３の機能を低下させることが防止される。しかも、成形温度および金型温度が共に低いので、成形材料の加熱および冷却時間を短くすることができる。これにより、成形加工時間を短縮することができるので、生産性の一層の向上を図ることができる。
但し、ポリアミド系接着剤またはポリウレタン系接着剤は、ゴムのような弾力性と高い粘着性を有していることから、固化時に成形装置１の湯道（後述のスプル３ａ、ランナ１０、分岐流路１１）の内周面に接着状態で強固に付着する。このため、後述するように、成形装置１を型開きして成形品を取り出すときに、成形材料が湯道の内部で固化して形成される固化樹脂を、完全に取り除くことは容易ではない。本発明は、このような課題を解決することを主な目的としてなされている。
次に、図１〜図８を参照して、一次モールド体の成形方法を詳細に説明する。図１は、本発明の製造方法を実現するための成形装置の縦断面図である。
この成形装置１は、成形材料である溶融した樹脂を供給するように射出する、上側に配設された複数（図示例では２つ）のノズル２と、複数（図示例では４つ）のキャビティ９が設けられた、下側に配設されたキャビティプレート８とを含んでいる。またキャビティプレート８には、ノズル２の先端の射出口２ｂから射出された成形材料をキャビティ９まで導く湯道の一部分である複数（図示例では４つ）のランナ１０、およびそれらのランナ１０まで樹脂を誘導する複数（図示例では２つ）の分岐流路１１が設けられている。
また成形装置１において、ノズル２とキャビティプレート８との間には、上から順に、スプルブッシュ３、ブッシュ保持体４およびランナストリッパプレート７が配設されている。なお、成形装置１の全ての構成要素においては相対的な位置関係のみが重要であり、上下左右の絶対的な位置関係は、説明を容易とするための例示にすぎない。
スプルブッシュ３には、ノズル２の先端の射出口２ｂから射出された成形材料を分岐流路１１に導くためのスプル３ａが上下に貫通して形成されている。ブッシュ保持体４は、スプルブッシュ３を収容するブッシュ収容部４ｄを有している。ランナストリッパプレート７は、主として、ランナ１０内に形成される固化樹脂を成形品である一次モールド体８８から取り外す機能を果たす。
また、キャビティプレート８の下には、図９Ｄにより示した第１次中間品の封口板６７の上面より上の部分をキャビティ９の中に挿入させた状態で固定するベース台１２が配設されている。ベース台１２には、電池パック８５の上記前駆体が嵌入される保持孔１２ａが、キャビティプレート８との対向面に形成されている。
上述したとおり、本実施形態の装置は、ノズルが２つ併設されたノズル多連方式の成形装置として構成されており、スプルブッシュ３はそれぞれのノズル２に対応して設けられている。また、それぞれのスプルブッシュ３のスプル３ａの下端から両側に分岐する分岐流路１１を介して２つのランナ１０およびキャビティ９に成形材料である溶融した樹脂が供給されるように構成されている。したがって、この成形装置１は、２つのノズル２から射出された成形材料により、４つの電池パック６０の一次モールド体８８を同時に成形し得るようになっている。
次に、スプルブッシュ３を更に詳しく説明する。スプルブッシュ３は、管壁の肉厚の大きい管状凸部３ｆを、円形板状の鍔部３ｇの一方の面（下面）の中央部に突設して構成されている。管状凸部３ｆは、先端側の約１／２の部分が、外径が先端に向かって直線的に小さくなるテーパ形状を有している。スプル３ａは、鍔部３ｇおよび管状凸部３ｆを上下に貫通して設けられている。
スプルブッシュ３は、鍔部３ｇがブッシュ保持体４のブッシュ収容部４ｄに収容される。スプルブッシュ３の管状凸部３ｆは、ブッシュ収容部４ｄの底壁の中央を貫通するように設けられた挿通孔４ａに挿通されて、その先端は下方に突き抜けている。また、スプルブッシュ３の鍔部３ｇには、スプルブッシュ３の所定範囲における上下動を許容しつつ、スプルブッシュ３がブッシュ保持体４から離脱するのを防止するためのブッシュガイド軸１３が挿通されるガイド軸挿通孔３ｅが設けられている。ガイド軸挿通孔３ｅの上側は、ガイド軸１３の頭部１３ａを収容する大径部とされ、下側はガイド軸１３の軸部が摺動自在に挿通される小径部とされている。
スプル３ａの上端は鍔部３ｇの上面に開口しており、その上端開口は、ノズル２の射出流路２ａの射出口２ｂの形状に合致する形状を有している。スプル３ａは、その上端開口から下方に向けて末広がりに拡径する断面形状を有している。また、ノズル２の先端部２ｃは球面に形成されており、その先端部２ｃと当接する、鍔部３ｇの上面のノズル当接凹部３ｂは、ノズル２の先端部２ｃよりも若干曲率半径の大きい球面とされている。そして、ノズル当接凹部３ｂの中央にスプル３ａの上端が開口している。
また、スプルブッシュ３の鍔部３ｇとブッシュ収容部４ｄの内側底面との間には、鍔部３ｇの下面に形成されたバネ保持凹部３ｃの内部に配された、コイルスプリングからなる押上げバネ１４が介装されている。つまり、スプルブッシュ３は、押上げバネ１４により常に上方に付勢される一方で、上記ブッシュガイド軸１３の頭部１３ａにより抜け止めされている。これにより、スプルブッシュ３は、ノズル２が上下動するのに応じて、ブッシュ保持体４に対して所定範囲で上下に移動するように構成されている。
ここで、スプルブッシュ３の平面図である図２に示すように、ガイド軸挿通孔３ｅは、スプルブッシュ３の鍔部３ｇの外周円の同心円上に所定の角度ピッチ（図示例では１２０°ピッチ）で複数箇所（図示例では３箇所）に設けられている。また、バネ保持凹部３ｃは、上記同心円上における各ガイド軸挿通孔３ｅの中間位置に、ガイド軸挿通孔３ｅの配設ピッチと等しいピッチで設けられている。このような配置でガイド軸挿通孔３ｅおよびバネ保持凹部３ｃ、すなわちブッシュガイド軸１３および押上げバネ１４を設けることによって、スプルブッシュ３には、押上げバネ１４による上方への付勢力がその全体に均等に付与されるとともに、スプルブッシュ３の上下動を各ブッシュガイド軸１３によりバランス良くガイドすることが可能となる。
次に、ランナストリッパプレート７を説明する。ランナストリッパプレート７は、上面に、先端に雄ねじが設けられた位置規制軸１７が、その雄ねじをランナストリッパプレート７の上面に設けられた図示しない雌ねじに締め込んで固定されている。位置規制軸１７は、ランナストリッパプレート７とブッシュ保持体４とが離隔される距離を規制するものであり、その頭部１７ａは、ブッシュ保持体４の上面に設けられた規制軸収容凹部４ｃに収容される。また、位置規制軸１７の軸部は、規制軸収容凹部４ｃの底壁の中央に設けられた挿通孔４ｂに摺動自在に挿通される。
また、ランナストリッパプレート７における各ランナ１０と対向する部位にはロックピン挿通孔７ａが形成されており、このロックピン挿通孔７ａに、ブッシュ保持体４に一端が固定されたロックピン１８が摺動自在に挿通されている。ロックピン１８の他端部（下端部）には矢尻形状のロック部１８ａが設けられている。ロック部１８ａは、図１に示す成形装置１の型締め状態においては、分岐流路１１の両端部およびそれに続くランナ１０の上端部に挿入されている。さらに、ランナストリッパプレート７において、ブッシュ保持体４の挿通孔４ａの下側開口と対向する部位には、スプルブッシュ３の管状凸部３ｆの先端側のテーパ部分と嵌合する、下方へ向けて縮径する嵌合孔７ｂが形成されている。
次に、キャビティプレート８を説明する。キャビティプレート８は、成形装置１の可動型として機能するものである。これに対して、ベース台１２が成形装置１の固定型として機能する。また、キャビティ９は、キャビティプレート８の下面に設けられた凹部と、ベース台１２の保持孔１２ａ内で保持される電池パック中間品８５における二次電池６３の封口板６７の上面とにより囲まれる空間として形成される。そして、回路基板７９が成形型のコアとして機能する。
このキャビティ９内に充填された、溶融した樹脂からなる成形材料が固化すると、図１０に示した一次モールド体８８が形成される。なお、一次モールド体８８を成形するためのキャビティ９の実際の形状は図１０に示された成形品に対応する形状であるが、図１では簡略化して、単純な四角形状としている。
さらに、キャビティプレート８には、ランナストリッパプレート７のキャビティプレート８に対する上下動をガイドするプレートガイド軸１９が摺動自在に収容される複数（図示例では３つ）のガイド軸収容孔８ａが上下に貫通して設けられている。
プレートガイド軸１９の上端部はランナストリッパプレート７に固定されている。また、下端部には、図には明瞭に示されていないが、プレートガイド軸１９がガイド軸収容孔８ａから抜け出てしまわないように、ガイド軸収容孔８ａの上端開口の近傍の部位と係合する係合部が設けられている。
また、プレートガイド軸１９は、図１に示す成形装置１の型締め状態においては、その全体がガイド軸収容孔８ａに挿入される。このとき、ランナストリッパプレート７は、キャビティプレート８の上面と密着する。これにより、分岐流路１１が、キャビティプレート８の上面の窪みと、ランナストリッパプレート７の下面とにより画成される。
また、成形装置１の型開き状態（図６参照）においては、上述したとおり、ガイド軸１９の下端部の係合部がガイド軸収容孔８ａの上端開口の近傍の部位と係合して、ランナストリッパプレート７がキャビティプレート８から離間する距離が規制される。
次に、成形装置１を用いて一次モールド体８８を成形加工する工程について説明する。別工程で製作された電池パック中間品８５は、例えばロボットによりベース台１２の各保持孔１２ａに挿入される。そののち、成形装置１は、図１に示すように、ブッシュ保持体４、ランナストリッパプレート７、キャビティプレート８およびベース台１２が互いに密着状態となるように型締めされる。型締めされた成形装置１においては、ランナストリッパプレート７の下面とキャビティプレート８の上面の凹部とにより、スプル３ａを２つのランナ１０に分岐させるための分岐流路１１が画成される。また、キャビティプレート８の下面のキャビティ９に相当する凹部と電池パック中間品８５の二次電池６３の封口板６７との間にキャビティ９が形成される。
型締めが終了すると、ノズル２が下降され、その先端部２ｃがスプルブッシュ３の上面のノズル当接凹部３ｂと当接して、ノズル２の射出流路２ａの射出口２ｂがスプルブッシュ３のスプル３ａの上端開口と合致する。これにより、ノズル２の射出流路２ａとスプル３ａとが連通される。
ここで、ノズル２がスプルブッシュ３の上方の上限位置で待機しているときには、スプルブッシュ３は、例えば図７に示すように、押上げバネ１４の付勢力によりブッシュガイド軸１３の頭部１３ａがガイド軸収容凹部３ｄの底面と当接する上限位置まで押し上げられている。ノズル２が下降すると、その先端部２ｃがノズル当接凹部３ｂに押し当てられ、さらにノズル２は、図１に示すように、あらかじめ定められた下限位置まで下降されて、押上げバネ１４の付勢力に抗してスプルブッシュ３を押し下げる。
このとき、図１に示すように、下限位置におけるそれぞれのノズル２の高さに多少のばらつきΔｈが存在しても、それぞれのノズル２の先端部２ｃは、押上げバネ１４の付勢力によりスプルブッシュ３のノズル当接凹部３ｂに強く押し付けられる。これにより、全てのノズル２の先端部２ｃとノズル当接凹部３ｂとの確実な密着状態が実現される。
これに対して、従来の一般的な成形装置では、スプルブッシュが固定して設けられている。このために、ノズルの先端部とスプルブッシュのノズル当接凹部とを常に強い密着状態で接触させるためには、複数のノズルのそれぞれの高さ方向の基準位置や上下動のストロークが等しくなるように精密な調整を行う必要がある。このような調整作業は非常に困難であってコストアップを招く。さらには、その調整作業を行ったとしても、長期間に亘って成形装置を稼働させる間に、ノズルの先端部とスプルブッシュのノズル当接凹部との間に樹脂が漏れ出るような隙間が生じ易い。その漏れ出た樹脂が固化して形成される固化樹脂は、スプル内の固化樹脂と繋がって、スプルの流入口の外部の側方に向け鍔状に広がってしまう。そのため、成形工程の終了時には、上記鍔状の固化樹脂がスプルの流入口の周縁部に引っ掛かってしまい、スプル内の固化樹脂を下方へ引っ張って取り出すときの取り出しが困難となる。
これに対して、本実施形態装置においては、ノズル２の高さ方向の基準位置および上下動のストロークに多少のばらつきが発生していても、全てのノズル２の先端部２ｃとノズル当接凹部３ｂとを密着した状態とすることができる。これにより、ノズル２の先端部２ｃとノズル当接凹部３ｂとの隙間に樹脂が漏れ出すことにより引き起こされる上述した不都合を回避することができる。
したがって、ノズル多連方式の成形装置において、全てのノズルの高さ方向の基準位置および上下動のストロークが等しくなるように精密な調整を行う必要がなくなり、ランニングコストを低減することができる。また、ノズル２とスプルブッシュ３のそれぞれの中心軸を正確に合致させるように芯出しを行わなくとも、その場合の位置ずれを押出しバネ１４の側方への変形によって吸収することができる。したがって、一層のコストの低減を図ることができる。
なお、図１においては、下限位置が高い方のノズル２（図の右方のノズル）に対応するスプルブッシュ３の管状凸部３ｆとランナストリッパプレート７の嵌合孔７ｂとの間に隙間が生じているように図示されている。これは、ノズル２の高さ位置にばらつきΔｈが生じていることを判り易くするために誇張して図示したものである。ノズル２の高さ位置に多少のばらつきがあっても、実際には、図示されているような大きな隙間が管状凸部３ｆと嵌合孔７ｂとの間に生じてしまうことはない。
上述のように、型締めによりノズル２の射出流路２ａとスプルブッシュ４のスプル３ａとが連通されると、図３に示すように、ノズル２の射出流路２ａを通って供給される、溶融した樹脂からなる成形材料２０が所定の射出圧力（成形圧力）で射出口２ｂから射出される。成形材料２０は、湯道であるスプル３ａ、分岐流路１１およびランナ１０を流れ、ランナ１０の先端の狭いランナゲート部１０ａからキャビティ９内に充填される。
このとき、ランナ１０内の成形材料２０は、ブッシュ保持体４に固定されたロックピン１８の先端のロック部１８ａが内部に入り込んだ状態のままで固化する。これにより、ランナ１０の上部にロック部１８ａをあたかもインサート成形したのと同じ状態となる。
キャビティ９内に充填された成形材料２０が固化して成形品となると、図１０に示したように、成形された一次モールド体８８によって電池パック中間品８５の二次電池６３と回路基板７９とが一体化される。このとき、ランナ１０、分岐流路１１およびスプル３ａ内の成形材料２０も固化して、それぞれ固化樹脂２１、２２および２３（図４参照）となる。しかしながら、加熱源に近いノズル２の射出流路２ａ内の成形材料２０は直ぐに固化しないで、溶融状態を維持している。
次に、図４に示すように、ランナストリッパプレート７、ブッシュ保持体４およびノズル２が、図１の型締め状態の相対配置を保持したまま一体的に上昇される。このとき、ロック部１８ａがランナ１０内の固化樹脂２１の上部に埋入した状態で強固に食い込んでいるので、固化樹脂２１は、ロック部１８により強い引き上げ力を受ける。これにより、ポリアミド系接着剤またはポリウレタン系接着剤からなる成形材料が有する弾力性によってランナ１０内の固化樹脂２１は僅かに引き延ばされる。その結果、接着状態にあるランナ１０の内周面からの固化樹脂２１の剥離作用が促進される。
一方、キャビティプレート８はベース台１２と密着したままの状態で静止されており、キャビティ９内の成形材料２０の固化により成形される一次モールド体８８を保持している。したがって、ランナ１０内の固化樹脂２１は、最も細いことから切れ易いランナゲート部１０ａにおいて確実に切断されて、キャビティ９内の一次モールド体８８から切り離される。これにより、固化樹脂２１の全体が途中で千切れることなくランナ１０から引き抜かれる。このようにして、固化樹脂２１が、ランナ１０の内部で千切れてその下端の一部がランナ１０の内部に残存するといった不具合の発生を確実に防止することができる。
このとき、ランナストリッパプレート７、ブッシュ保持体４およびノズル２が一体となって上昇する距離はガイド軸１９によって規制されており、その距離を超えると、ランナストリッパプレート７の上昇はガイド軸１９により阻止される。その結果、図５に示すように、ランナストリッパプレート７とブッシュ保持体４とが離隔される。このとき、ブッシュ保持体４とノズル２とは、型締め状態における相対配置を保持したまま一体的にさらに上昇しており、ブッシュ保持体４に固定されているロックピン１８も一体的に上昇する。その結果、ロックピン１８の下端のロック部１８ａが固化樹脂２１の上部から強制的に引き抜かれる。ここで、ブッシュ保持体４およびノズル２がさらに上昇される距離は、ロック部１８ａを固化樹脂２１から抜脱するための必要十分な距離に設定されている。
また、図５の状態で、スプルブッシュ３の鍔部３ｇの下面とブッシュ保持体４のブッシュ収容部４ｄの内側底面との間隔が、ブッシュ保持体４の規制軸収容凹部４ｃの底面と位置規制軸１７の頭部１７ａとの間隔ｄと略等しくなるように寸法的に設定されている。
次に、図６に示すように、ブッシュ保持体４とノズル２とが一体的に上昇される。このときブッシュ保持体４がランナストリッパプレート７に対して上昇する距離は、位置規制軸１７の頭部１７ａとブッシュ保持体４の規制軸収容凹部４ｃの底面との当接により規制される。つまり、ブッシュ保持体４およびノズル２は、図５の間隔ｄに相当する距離だけランナストリッパプレート７に対して一体的に上昇する。
上記間隔ｄだけ上昇したブッシュ保持体４およびノズル２は、後述する一定時間だけ、その高さ位置に静止される。このとき、スプルブッシュ３も押上げバネ１４の付勢力によりノズル当接凹部３ｂがノズル２の先端部２ｃと当接したままの状態でノズル２と一体的に上昇する。換言すれば、実施の形態１においては、押上げバネ１４の付勢力は、上昇するノズル２にノズル当接凹部３ｂを接触させたまま一体的にスプルブッシュ３を押し上げることができるバネ圧に設定されている。このとき、ランナストリッパプレート７は図５の状態で既に上限位置まで移動しているので、ランナストリッパプレート７の下面に付着している分岐流路１１内の固化樹脂２２並びにランナ１０内の固化樹脂２１の高さも図５における高さ位置に保持される。
したがって、図６の状態においては、スプル３ａの内部の固化樹脂２３には、ノズル２とともに上昇したスプルブッシュ３のスプル３ａから上方への引っ張り力が作用する。この引っ張り力により固化樹脂２３は、ポリアミド系接着剤またはポリウレタン系接着剤からなる樹脂の有する弾力性によって縦方向に引き延ばされる。固化樹脂２３が縦方向に引き延ばされると、時間の経過に伴って、固化樹脂２３がスプル３ａの内周面から徐々に剥離しながら横断面の径が小さくなるプロセスが進行する。すなわち、固化樹脂２３にスプル３ａの軸方向の引張応力を付与し、その状態を所定時間維持することによって、固化樹脂２３をスプル３ａの内周面から剥離させることができる。
このように、スプルブッシュ３を押上げバネ１４の付勢力によりノズル２とともに上記間隔ｄだけ上昇させ、その状態を一定時間保持することによって、スプル３ａの内周面に接着状態となっている固化樹脂２３を、スプル３ａの内周面から剥離させることができる。そして、このように、固化樹脂２３をスプル３ａの内周面から剥離させるのは、この過程を経ずに、ノズル２をスプルブッシュ３から上昇させてノズル２から固化樹脂２３を切り離そうとすると、固化樹脂２３に過大な引っ張り力が一挙に加えられてスプル３ａの内部で固化樹脂２３が千切れる不具合が発生するからである。
このとき、スプルブッシュ３を押上げバネ１４によりノズル２とともに上昇させる距離は、スプル３ａ内の固化樹脂２３の横断面の径は細くなるが、途中で切れてしまわない距離となるように調節される。その調節は、ブッシュガイド軸１３の頭部１３ａの下面とスプルブッシュ３のガイド軸収容凹部３ｄの底面との当接により機械的に規制することにより実現される。
また、ブッシュ保持体４およびノズル２が上昇された後に、その状態を保持する一定時間は、固化樹脂２３がスプル３ａの内周面からほぼ剥離する程度に十分長く、且つノズル２の射出流路２ａ内の成形材料２０の固化が開始されない程度に短い時間に設定される。
上述した固化樹脂２３をスプル３ａの内周面から剥離させる工程が終了すると、図７に示すように、ノズル２はさらに上昇されてスプルブッシュ３から離間される。このとき、ノズル２は、図示の上限位置まで一挙に上昇されるのではなく、先ず、先端部２ｃがノズル当接凹部３ｂから僅かに離間する位置まで上昇される。ノズル２の上昇は、その位置で所定時間だけ停止され、その状態でノズル２の下端部に設けられた図示しない冷却手段が駆動される。これにより、射出流路２ａ内部の射出口２ｂ近傍の成形材料２０が固化して樹脂２７となる。
射出口２ｂが樹脂２７により塞がれると、ノズル２は上限位置まで上昇される。これにより、上記樹脂２７と固化樹脂２３とが切り離されるとともに、ノズル２が離間したのに伴って、スプルブッシュ３が押上げバネ１４の付勢力により押し上げられる。このとき、上述の切り離された固化樹脂２３の上端部分は、それ自体が有する高い弾力性によりスプル３ａ内に強制的に引き込まれる。ポリアミド系接着剤またはポリウレタン系接着剤が固化すると、いずれもゴムのような弾力性と高い粘着力を発揮するからである。また、上記固化した樹脂２７は、射出流路２ａ内の成形材料２０が流出しないように射出流路２ａの出口を塞ぐ機能をも果たす。また、上記樹脂２７は、次回の成形サイクルにおいては、上方の成形材料２０からの熱により再び溶融される。
そして、スプル３ａ、分岐流路１１およびランナ１０の内部に残った固化樹脂２３、２２および２１は、ロックピン１８のロック部１８ａがランナ１０内の固化樹脂２１の上部から引き抜かれていること、スプル３ａ内の固化樹脂２３がスプル３ａの内周面から剥離されていること、並びにスプル３ａが末広がりの断面形状を有していることにより、小さな力を加える（例えば作業員が下方へ引っ張る）だけで簡単に取り除くことができる。あるいは、自然落下させることも可能である。
次に、二次モールド体８９の成形を説明する。二次モールド体８９の成形は、図１０に２点鎖線で示した二次モールド体８９に対応する形状のキャビティを有するキャビティプレートにより本実施形態装置のキャビティプレート８を置換し、上述した一次モールド体８８の成形において実行される工程とほぼ同様の工程を実行することにより達成される。したがって、その詳細説明は省略する。
以上説明したように、実施の形態１の成形装置によれば、溶融したポリアミド系接着剤またはポリウレタン系接着剤を成形材料として使用することにより、二次電池や熱感応素子に対し熱や圧力による悪影響を及ぼすことなくモールド体を成形して、電池パック中間品を得ることができる。また、成形加工時間を短縮して、生産性の一層の向上を図ることができる。また、スプルの内周面に接着状態に付着している固化樹脂の横断面を縮径させるように引張応力を与え、その状態を一定時間維持する。これにより、固化樹脂をスプルの内周面からほぼ剥離した状態とし、その状態で固化樹脂をノズルから切離するように力を加える。これにより、固化樹脂が途中で切れるなどして、スプルの内部に残ってしまうことを防止することができる。
《実施の形態２》
以下、本発明の実施の形態２を説明する。実施の形態２は、実施の形態１を改変したものであり、以下に、実施の形態１とは異なる部分を主に説明する。
実施の形態２においては、実施の形態１の図６の工程に代えて、図８Ａおよび図８Ｂを参照して説明する工程が実行される。すなわち、固化樹脂２３が成形材料の有する強い粘着性によってスプル３ａの内周面に強く接着されている場合には、固化樹脂２３が千切れない程度の引張応力を付与させるための上記距離ｄだけであっても、スプルブッシュ３を一挙に上昇させることにより切れが発生するおそれがある。そこで、押上げバネ１４の弾性力を、図５の状態からブッシュ保持体４が上昇するときに、スプルブッシュ３をブッシュ保持体４と一体的に押し上げることができない程度の弾性力に設定する。これにより、図８Ａに示すように、ブッシュ保持体４とノズル２とが図６に示す高さ位置まで一体的に上昇された時点においては、スプルブッシュ３は図５に示された位置に止まるために、スプルブッシュ３とノズル２との間に小さな隙間２４が生じる。
このとき、ノズル２の射出流路２ａ内では、加熱源に近いことから成形材料２０が固化することなく溶融状態を保持している。そのため、射出流路２ａ内の成形材料２０は上記隙間２４内に流れ込む。但し、成形圧力は本発明では低めに設定し得ること、および上記隙間２４が小さなものであることから、隙間２４に流れ込む成形材料２０の量は僅かである。また、図３の成形材料２０の充填時において何らかの原因でノズル２の先端部２ｃとスプルブッシュ３のノズル当接凹部３ｂとの間に僅かな隙間が発生し、この隙間に漏れ出た成形材料２０が固化して固化樹脂が生じた場合にも、この固化樹脂は、隙間２４に流れ出た成形材料２０により再び溶融される。
また、図１６に示すように、ノズル２の先端部２ｃには、スプル３ａ内に入り込める形状の凸部２ｄを設けることができる。これにより、ノズル２の先端部２ｃのさらに先端に設けられた凸部２ｄがスプル３ａ内に入り込んでいる状態で成形材料２０がスプル３ａ内に注入される。その結果、スプルブッシュ３とノズル２の先端部２ｃとの隙間２４に流れ込んだ成形材料２０は、図１７に示すように、中央部分に孔２３ａが空いたバリ２３ｂを形成するように、スプル３ａ内の固化樹脂２３の上端部分に付着した状態で固化する。
このように、ノズル２の先端部２ｃに設けられた凸部２ｄがスプル３ａ内に入り込んでいる状態で成形材料２０がスプル３ａ内に注入されるために、スプル３ａと凸部２ｄとの隙間が小さくなり、スプルブッシュ３とノズル２の先端部２ｃとの隙間２４に流れ出す成形材料２４の量も少なくなる。したがって、バリ２３ｂは短い時間で固化する。また、バリ２３ｂは体積が小さいので、隙間２４に流れ出た成形材料２０により再び容易に溶融される。
さらに、スプル３ａ内の固化樹脂２３を下方に引っ張って、固化樹脂２３をスプル３ａの内部から取り出そうとすると、その上端部に付着して形成されたバリ２３ｂもスプル３ａの内部に引き込まれる。このとき、バリ２３ｂの中央部分に孔２３ａが空いているので、バリ２３ｂは強度的にも弱く、容易に変形して、スプル３ａの上端の開口からスプル３ａの内部に引きずり込まれる。そのため、バリ２３ｂがスプル３ａの上端の開口縁部に引っ掛かることに起因して、固化樹脂２３がスプル３ａの内部で切れてしまうのを防止することができる。
一方、スプルブッシュ３が図５に示された位置に止まる一方、ブッシュ保持体４は上方に移動されているので、ブッシュ保持体４が移動した分だけ押上げバネ１４が圧縮されて、押上げバネ１４の弾性力は高まっている。この高い弾性力を付与されて、スプルブッシュ３は徐々に上昇されていく。このスプルブッシュ３の上昇時に、図８Ａに矢印で示すように、固化樹脂２３には、上昇するスプルブッシュ３によって上方への引っ張り力が作用する。この引っ張り力によって固化樹脂２３をスプル３ａの内周面から剥離させる力、換言すると、固化樹脂２３の横断面形状が縮径するように固化樹脂２３を変形させる力が作用する。これにより、固化樹脂２３は、スプル３ａの内部において途中で切れてしまうことなく、スプル３ａの内周面から徐々に剥離するように上方へ向けて引き延ばされていく。
図８Ａの状態で一定時間が経過すると、図８Ｂに示すように、スプルブッシュ３が図５の間隔ｄに相当する距離だけ上昇して、固化樹脂２３は、スプル３ａの内周面からほぼ完全に剥離されて、上方へ引き延ばされた形状に変形する。このとき、スプルブッシュ３は押上げバネ１４の付勢力により上昇されて再びノズル２に当接する。ここで、ブッシュ保持体４およびノズル２を上昇させたのちに静止させる時間は、実施の形態１におけると同様に、固化樹脂２３がスプル３ａの内周面からほぼ剥離される程度に長く、且つノズル２の射出流路２ａ内の成形材料２０が固化し始めない程度に短い時間に設定される。
また、上記隙間２４内の成形材料２０は、完全な固化状態になっていないことからノズル当接凹部３ｂに強く接着していないので、固化樹脂２３の上端に付着したままスプル３ａ内に引き込まれる。
《実施の形態３》
以下、本発明の実施の形態３を説明する。実施の形態３は、実施の形態１を改変したものであり、以下に、実施の形態１とは異なる部分を主に説明する。
実施の形態３においては、キャビティプレート８およびスプルブッシュ３の少なくとも一方が調質鋼を母材として形成されるとともに、これらの内部に設けられたランナ１０およびスプル３ａの内周面が放電加工により１０〜１００μｍの表面粗さに形成される。
ランナ１０においては、固化樹脂２１は、ランナ１０の内周面に接着状態で強固に付着しているために、通常は離型性が悪い。ところが、本実施の形態３においては、ランナ１０の内周面が１０〜１００μｍの表面粗さに形成されているので、固化樹脂２１のランナ１０からの離型性が向上される。その結果、固化樹脂２１がロック部１８による強い引き上げ力を受けても、途中で切れることはなく確実にランナ１０の内周面から剥離される。そして、この場合にも、ランナ１０におけるキャビティ９との境界である狭いランナゲート部１０ａで固化樹脂２１が細くなって切れが発生するのを確実に防止することができる。したがって、ランナ１０内に残存した固化樹脂の困難な取り出し作業を行う必要がなくなる。また、一次モールド体８８に付着したままの固化樹脂を後で切除する際に、一次モールド体８８に荒れや変形などが発生するのを防止することができる。これにより、電池パック６０に機能不良および外観不良が生じるのを防止することが可能となる。ここで、ランナ１０の内周面を、１０〜５０μｍの表面粗さに形成すれば、離型性が一層向上するのでより好ましい。
また、キャビティプレート８が良好な表面粗さを確保し易い調質鋼を用いて構成されていること、並びにランナ１０の内周面が高い均一性で安定した凹凸形状を形成できる放電加工により所要の表面粗さに形成されていることにより、ランナ１０の内周面を高い加工精度で上記所要の表面粗さを有するように形成することができる。これにより、良好な離型性を確実に達成することができる。
また、スプル３ａの内周面を１０〜１００μｍの表面粗さに形成することによって、固化樹脂２３のスプル３ａからの離型性が向上する。その結果、固化樹脂２３は引っ張り力を受けたときに、切れが発生することなく確実にスプル３ａの内周面から剥離する。また、スプル３ａの内周面を１０〜５０μｍの表面粗さに形成すれば、離型性は一層向上する。また、スプルブッシュ３を、良好な表面粗さを確保し易い調質鋼を用いて形成すること、並びにスプル３ａの内周面を、高い均一性で安定した凹凸形状を形成できる放電加工により所要の表面粗さに形成することによって、スプル３ａの内周面を高い加工精度で所要の表面粗さを有するように形成することができる。これにより、良好な離型性を確実に達成することができる。
以上説明したように、本実施形態によれば、湯道のうちの少なくとも一部分の内周面を１０〜１００μｍの表面粗さに形成して固化樹脂の湯道の内周面からの離型性を向上させることにより、固化樹脂を湯道の内部から引っ張って取り出す際に、固化樹脂が切れてしまうのをより確実に防止することができる。
《実施の形態４》
以下、本発明の実施の形態４を説明する。実施の形態４は、実施の形態１を改変したものであり、以下に、実施の形態１とは異なる部分を主に説明する。
実施の形態４においては、キャビティプレート８Ａの正面断面図および側面断面図である図１２Ａおよび図１２Ｂに示すように、ランナ１０Ａは、その径方向の外方の相対向する２方向に突出するリブ形成部１０ｂを有している。
図１２Ｃに、実施の形態４のキャビティプレート８Ａを使用したときにランナ１０Ａの内部で形成される固化樹脂２１Ａの概略形状を斜視図により示す。固化樹脂２１Ａは、実施の形態１の固化樹脂２１に、その径外方の外方の相対向する２方向に突出するリブ２５が形成されている。ランナ１０Ａのリブ形成部１０ｂは、厚みＷが０．３〜０．７ｍｍ程度の薄い偏平なリブ２５を固化樹脂２１Ａに形成させる形状を有している。
また、図１２Ａに示すように、リブ形成部１０ｂの側端面は、ランナストリッパプレート８側（図の上側）に向かって広がるように、ランナ１０の中心軸Ｓに対して１０〜１２°の角度θ１だけ傾斜したテーパ形状になっている。ランナゲート部１０ａは、ランナストリッパプレート８側に向かって広がるように、上記中心軸Ｓに対して５５°の角度θ３だけ傾斜したテーパ形状になっている。したがって、ランナゲート部１０ａの内部には、図１２Ｃに示すような逆円錐台形状の固化樹脂２６が形成される。また、リブ形成部１０ｂを除いた部分のランナ１０Ａの内周面は、ランナストリッパプレート８側に向かって広がるように、自身の中心軸Ｓに対して２°の角度θ２だけ傾斜したテーパ形状になっている。そして、この部分においては、実施の形態１においてランナ１０の内部で成形される固化樹脂２１と同形の固化樹脂軸部２８が形成される。
このように、固化樹脂２１Ａにリブ２５を形成することで、固化樹脂２１Ａをランナ１０Ａから引き抜くときに、ランナ１０Ａの内周面に接着状態で強固に付着している固化樹脂２１Ａを、途中で千切れることなくランナ１０Ａの内周面から剥離させて抜き出すことが容易となる。
特に、リブ２５は、０．３〜０．７ｍｍの厚みを有する薄い偏平な形状であることから、固化樹脂２１Ａの他の部分、例えば固化樹脂軸部２８よりも早く固化する。このため、リブ２５は、固化樹脂軸部２８よりも強度も大きくなり、これにより、固化樹脂軸部２８が引っ張り力により切れてしまうのを効果的に防止することができる。しかも、リブ形成部１０ｂ内で形成されるリブ２５の側端面は上述したテーパ形状とされているので、その引き抜きが更に容易となる。また、固化樹脂２１Ａは、扁平なリブ２５により補強されていることから、必要な強度を確保するための固化樹脂軸部２８の径を小さくすることができる。これにより、成形の後は廃棄されてしまう固化樹脂の体積を小さくすることができるので、材料ロスの低減を図ることができる。
図１３に、実施の形態１における図３と同様の状態を示す。図１４に、実施の形態１における図４と同様の状態を示す。
また、固化樹脂２１Ａを一次モールド体８８から切離するときには、ランナストリッパプレート７は、図１５Ａに示すように、ベース台１２に対して静止されたキャビティプレート８がキャビティ９内で一次モールド体８８を保持した状態で上昇する。このため、固化樹脂２１Ａは、狭いランナゲート部１０ａの内部で形成される最も細い固化樹脂２６と一次モールド体８８との境界で常に安定して一次モールド体８８から切り離される。そのため、一次モールド体８８に傷や変形またはクラックなどが発生することがなく、製造後の電池パック６０に性能不良や外観不良が生じることがない。
比較のために、リブ形成部１０ｂを設けていないランナ１０１のみを備えたキャビティプレート８００を用いた場合を図１５Ｂに示している。この図１５Ｂは、固化樹脂１２１の下部がランナ１０１の内部に切れ残った状態を示している。固化樹脂１２１の下部がランナ１０１の内部に切れ残った状態でキャビティプレート８００が上方に移動すると、その残存部分とランナゲート部１０ａ内の固化樹脂２６を介して繋がっている成形後の一次モールド体８８の部位が引っ張られる。その結果、図に示しているように、一次モールド体８８の上面が上方に膨らむように変形する。このような変形が生じると、製造後の電池パック６０に性能不良や外観不良が生じる。
以上説明したように、本実施の形態によれば、ランナ１０Ａがリブ形成部１０ｂを有していることにより、ランナ１０Ａの内部で形成される固化樹脂２１Ａにリブ２５が形成されるので、ランナ１０Ａから固化樹脂２１Ａを引き抜くときに、固化樹脂２１Ａに途中で切れが発生して、固化樹脂２１Ａの一部がランナ１０Ａの内部に残ってしまうのを防止することができる。
本発明は、樹脂のモールド体により二次電池と回路基板とを一体化した電池パックの中間品を作製するに際して、金型の湯道の内部の固化樹脂を取り除くことを容易とする。これにより、電池パックの生産性を向上させることができる。
本発明の実施の形態１に係る電池パックの製造方法に使用される成形装置の型締め状態の縦断面図である。 同上装置のスプルブッシュの平面図である。 成形材料を型に充填した状態を示す同上装置の縦断面図である。 ランナストリッパプレートをキャビティプレートから離間した状態を示す同上装置の縦断面図である。 ロックピンのロック部をランナの内部の固化樹脂から引き抜いた状態を示す同上装置の縦断面図である。 スプルの内部の固化樹脂がスプルの内周面から剥離された状態を示す同上装置の縦断面図である。 ノズルが上昇してスプルブッシュと離間した状態を示す同上装置の縦断面図である。 本発明の実施の形態２に係る電池パックの製造方法に使用される成形装置のノズルとスプルブッシュの当接部分の拡大断面図であって、ノズルがわずかに上昇してスプルブッシュと離間した状態を示す図である。 図８Ａと同様の拡大断面図であって、ノズルの上昇に追随してスプルブッシュが上昇し、両者が接触した状態を示す図である。 二次電池の上部の縦断面図であって、二次電池と回路基板とを連結した、電池パック中間品の前駆体を作成する工程における初期状態の二次電池を示す図である。 同上二次電池の平面図であって、同上工程における初期状態の二次電池を示す図である。 同上前駆体の斜視図であって、二次電池に回路基板を連結した初期状態を示す図である。 同上前駆体の斜視図であって、二次電池に連結された回路基板を二次電池の上面と対向配置させた状態を示す図である。 二次電池と回路基板とをモールドにより一体化した状態の要部の縦断 面図である。 本発明の製造方法により製造された電池パックを示す斜視図である。 本発明の実施の形態４に係る電池パックの製造方法に使用される成形装置のキャビティプレートの要部の断面図である。 同上キャビティプレートの側面断面図である。 同上装置のランナの内部で形成される固化樹脂の斜視図である。 同上装置の図３と同様の図である。 同上装置の図４と同様の図である。 同上装置のランナの内部の固化樹脂がモールド体から切離された状態を示す、ベース台およびキャビティプレートの要部の縦断面図である。 比較例の成形装置のランナの内部の固化樹脂がモールド体から切離されずにモールド体の上部を変形させている状態を示す、ベース台およびキャビティプレートの要部の縦断面図である。 本発明の一変形例の成形装置のノズルの先端部およびスプルブッシュの一部分を拡大して示す断面図である。 同上変形例の成形装置によりスプルの内部で形成される固化樹脂の上端部を拡大して示す斜視図である。
符号の説明
１ 成形装置
２ ノズル
３ スプルブッシュ
３ａ スプル
１０ ランナ
４ ブッシュ保持体
７ ランナストリッパプレート
８ キャビティプレート
９ キャビティ

Claims (19)

  1. 二次電池の封口板側の端面とこれと対向配置される回路基板との間にモールド体を成形して前記二次電池と前記回路基板とを一体化した電池パック中間品を作製する工程ａ、を含む電池パックの製造方法であって、
    前記工程ａは、
    前記モールド体を成形するための金型にポリアミド系接着剤およびポリウレタン系接着剤のいずれかの樹脂からなる成形材料を供給するためのノズルを、前記金型の成形材料注入口と接触させる工程ｂ、並びに
    前記モールド体の成形後に前記ノズルを前記成形材料注入口から離隔させて前記成形材料注入口に続く前記金型の湯道の内部で前記成形材料の固化により形成された固化樹脂を前記ノズルから切離する工程ｃ、
    を含み、
    前記工程ｃの前処置として、前記固化樹脂に所定の引張応力を付与した状態を所定時間維持して、当該固化樹脂と前記湯道の内周面との接着状態を解除する工程ｄを実行する電池パックの製造方法。
  2. 前記湯道が、前記成形材料注入口に続くスプルと、そのスプルから分岐した複数のランナとを含み、
    前記工程ｄが、前記成形材料の固化により前記スプルの内部で形成された固化樹脂と前記スプルの内周面との接着状態を解除する工程であり、
    前記工程ｄを、前記スプルの設けられたスプルブッシュと前記ノズルとを、前記成形材料の固化により前記ランナの内部で形成された固化樹脂を保持するランナストリッパプレートから所定距離だけ離隔させ、その状態を所定時間だけ維持することにより実行する請求項１記載の電池パックの製造方法。
  3. 前記スプルブッシュが、これを保持するブッシュ保持体から前記ノズルに向かう方向に所定範囲で進退可能且つ前記ノズルからの押圧力に抗して前記ノズルに向かって付勢された状態で配設されており、
    前記付勢されたスプルブッシュは前記ノズルの移動に追随して前記ランナストリッパプレートから前記所定距離だけ離隔され、
    その後、前記ノズルを、前記所定範囲を超えてさらに前記ランナストリッパプレートから離隔させることにより、前記スプルの内部で形成された固化樹脂を前記ノズルから切離する請求項２記載の電池パックの製造方法。
  4. 前記スプルブッシュが、これを保持するブッシュ保持体から前記ノズルに向かう方向に所定範囲で進退可能且つ前記ノズルからの押圧力に抗して前記ノズルに向かって付勢された状態で配設されており、
    前記ノズルを前記ランナストリッパプレートから所定距離だけ離隔させたときに、前記付勢されたスプルブッシュを前記ノズルに遅れて前記ランナストリッパプレートから離隔させる請求項２記載の電池パックの製造方法。
  5. 前記ランナの内部で形成された固化樹脂を、前記成形されたモールド体から切離する工程ｅを更に含み、
    その工程ｅが、
    前記モールド体が成形されるキャビティと前記ランナとを含む可動のキャビティプレートに対して移動可能に配設されたロックピンの先端のロック部を前記ランナの内部にあらかじめ挿入する工程ｅ１、
    前記ランナの内部で前記成形材料を前記ロック部と係合した状態で固化させる工程ｅ２、並びに
    前記ロックピンを、前記キャビティの内部に前記モールド体を保持したままの状態で静止された前記キャビティプレートから離隔させる方向に移動する工程ｅ３、を含む請求項２記載の電池パックの製造方法。
  6. 前記ノズルが前記スプルブッシュから離隔して前記固化樹脂が前記ノズルから切離されるまでの間、前記ノズルの内部の前記成形材料を溶融状態に保持する請求項３記載の電池パックの製造方法。
  7. 前記湯道の内周面の少なくとも一部を、１０〜１００μｍの表面粗さに形成する請求項１記載の電池パックの製造方法。
  8. 前記成形材料の固化により前記ランナの内部で形成された固化樹脂を、前記成形されたモールド体から切離する工程ｅを更に含み、
    その工程ｅが、
    前記モールド体が成形されるキャビティとリブ成形部を有する前記ランナとを含む可動のキャビティプレートに対して移動可能に配設されたロックピンの先端のロック部を前記ランナの内部にあらかじめ挿入する工程ｅ４、
    前記ランナの内部で前記成形材料を前記ロック部と係合した状態で固化させる工程ｅ５、並びに
    前記ロックピンを、前記キャビティの内部に前記モールド体を保持したままの状態で静止された前記キャビティプレートから離隔させる方向に移動する工程ｅ６、を含む請求項２記載の電池パックの製造方法。
  9. 二次電池の封口板側の端面とこれと対向配置される回路基板との間にモールド体を成形して前記二次電池と前記回路基板とを一体化した電池パック中間品を作製する電池パックの製造装置であって、
    所定方向に進退自在に設けられ、それぞれが、前記モールド体を成形するための１または複数のキャビティにポリアミド系接着剤およびポリウレタン系接着剤のいずれかの樹脂からなる成形材料を供給するための複数のノズルと、
    前記ノズルが進む方向に設けられ、前記キャビティ、並びに前記キャビティのそれぞれと連通するランナが設けられたキャビティプレートと、
    前記ノズルと前記キャビティプレートとの間に前記ノズルのそれぞれと対応して設けられるとともに複数の前記ランナと連通するスプルが貫通して設けられ、そのスプルの一端開口に前記ノズルが圧接されるスプルブッシュと、
    前記スプルブッシュと前記キャビティプレートとの間に、前記ノズルが進退する方向と平行な方向に進退可能に配設されるとともに、前記スプルブッシュをその方向において前記ノズルに対して進退可能に保持するブッシュ保持体と、
    前記スプルブッシュのそれぞれを前記ブッシュ保持体から前記ノズルに向かって付勢する付勢手段と、
    前記スプルブッシュ保持体と前記キャビティプレートとの間に、前記キャビティプレートと密着して前記モールド体を成形するときの成形位置と、この成形位置から前記ノズルに向かって所定距離だけ移動した切離位置との間で移動可能に設けられ、前記成形材料の固化により前記ランナの内部で形成された固化樹脂を保持した状態で前記成形位置から前記切離位置に移動して、前記ランナの内部で形成された固化樹脂を前記モールド体から切離するランナストリッパプレートと、を備え、
    前記成形材料の固化により前記スプルの内部で形成された固化樹脂に切れが生じない程度に小さく且つ前記スプルの内部で形成された固化樹脂が断面積の縮径により前記スプルの内周面から剥離される程度に大きな引張応力を付与するように、前記固化樹脂を保持したランナストリッパプレートと前記ノズルおよび前記スプルブッシュとを離隔させ、その状態を所定時間だけ維持するように構成された電池パックの製造装置。
  10. 前記付勢手段は、前記スプルブッシュと前記ブッシュ保持体との間に、前記スプルを中心軸とする１つの円に沿って所定の角度ピッチで配設された弾性部材から構成されるとともに、
    前記１つの円に沿って隣り合う前記弾性部材のそれぞれの中間位置に、一端部が前記ブッシュ保持体に固定され、他端部が前記スプルブッシュと係合して前記スプルブッシュの前記ブッシュ保持体からの離脱を防止する複数のブッシュガイド軸を配設した請求項９記載の電池パックの製造装置。
  11. 一端部がブッシュ保持体に固定され、他端部に、前記ランナの内部に挿入されるロック部が形成されるとともに、前記ランナストリッパプレートに設けられた挿通孔に前記他端部を先にして摺動自在に挿通されるロックピンを備えた請求項９記載の電池パックの製造装置。
  12. 前記ランナストリッパプレートの切離位置を、前記成形材料の固化により前記ランナの内部で形成される固化樹脂の全体が前記ランナから抜け出る位置に規定するとともに前記ランナストリッパプレートの移動をガイドするプレートガイド軸を備えた請求項９記載の電池パックの製造装置。
  13. 一端部が前記ランナストリッパプレートに固定され、他端部が前記ブッシュ保持体と係合して、前記ブッシュ保持体が前記ランナストリッパプレートから離隔される距離を、前記スプルの内部に形成される固化樹脂が切断しない距離に規制する離隔距離規制軸を備えた請求項９記載の電池パックの製造装置。
  14. 前記ランナおよび前記スプルを含む前記ノズルから前記キャビティまでの湯道の少なくとも一部が、１０〜１００μｍの表面粗さに形成されている請求項９記載の電池パックの製造装置。
  15. 前記ランナおよび前記スプルの少なくとも一方の内周面が、１０〜１００μｍの表面粗さに形成されている請求項１４記載の電池パックの製造装置。
  16. 前記キャビティプレートまたは前記スプルブッシュの少なくとも一方が、調質鋼を母材として形成されており、前記ランナおよび前記スプルの少なくとも一方の内周面が、放電加工により１０〜５０μｍの表面粗さに形成されている請求項１４記載の電池パックの製造装置。
  17. 前記ランナは、前記ランナの内部で形成される固化樹脂にリブを形成させるリブ形成部を有している請求項９記載の電池パックの製造装置。
  18. 前記リブ形成部が、０．３〜０．７ｍｍの厚みを有する薄い偏平なリブを形成する形状を有している請求項１７記載の電池パックの製造装置。
  19. 前記リブ形成部が、ランナの中心軸に対して１０〜１２°の角度に傾斜して、ランナストリッパプレート側に向かって広がるテーパ形状のリブを形成する形状を有している請求項１７記載の電池パックの製造装置。
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