JP2010146835A - Battery pack - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery pack, in which a safety element is installed between one end face of an element battery and a protective circuit board with a molding resin filled in the inside, in which floating and dislocation of the safety element are suppressed at formation of molding by an insert molding so as to stably operate the safety element, and deformation of an insulating plate to insulate between the safety element and the battery is suppressed. <P>SOLUTION: The battery pack has an insulating plate 20, a PTC element, and the protective circuit board 40, arranged on a sealing lid 12 of an element battery and is covered with a resin molding part. An extension lead plate 35 is jointed to an element lead 33. This extension lead plate 35 has lead portions 35b, 35c of cross-sectional U-shape. Further, a lead portion 35d of tongue-piece shape is formed at the extension lead plate 35, and the lead portion 35d is arranged along the upper face of the insulating plate 20. The right-end portion 35e of the tongue piece is locked to a claw 21 of the insulating plate 20. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、素電池と、保護回路基板およびPTCなどの安全素子が内蔵されているパック電池に関する。   The present invention relates to a unit cell and a battery pack including a protection circuit board and a safety element such as a PTC.

近年、携帯電話機などモバイル機器の電源として、リチウム電池をはじめとする素電池と保護回路基板とPTCなどの安全素子が内蔵されているパック電池が多く用いられるようになっている。
従来例に係るパック電池の構成について説明する。
図6は、特許文献1に開示されたパック電池の構成を示す分解斜視図および断面図である。
In recent years, as a power source for mobile devices such as a mobile phone, a battery pack including a unit cell such as a lithium battery, a protection circuit board, and a safety element such as a PTC is often used.
The configuration of the battery pack according to the conventional example will be described.
6 is an exploded perspective view and a cross-sectional view showing the configuration of the battery pack disclosed in Patent Document 1. FIG.

本図に示すように、扁平角形の素電池110の一端面に負極端子113が設けられ、当該一端面を覆うように保護回路基板130が配設されている。そして、素電池110と保護回路基板130との間には、PTC(Positive Temperature Coefficient)素子150やリード161,162、絶縁板170などが介挿されている。   As shown in this figure, a negative electrode terminal 113 is provided on one end face of a flat rectangular unit cell 110, and a protective circuit board 130 is disposed so as to cover the one end face. A PTC (Positive Temperature Coefficient) element 150, leads 161, 162, an insulating plate 170, and the like are interposed between the unit cell 110 and the protection circuit board 130.

PTC素子150は、素子本体部151と、これを挟むように1対の素子電極152,153とから構成されており、この内、一方の素子電極152が素電池110の負極端子113に接続され、他方の素子電極153は、リード162を介して保護回路基板130の負極側のリード134と接続されている。PTC素子150と封口蓋112との間には絶縁板170が介在して両者を絶縁している。このPTC素子150は、温度を検知して電流を制御する機能を有する。   The PTC element 150 is composed of an element main body 151 and a pair of element electrodes 152 and 153 so as to sandwich the element main body 151, and one of the element electrodes 152 is connected to the negative electrode terminal 113 of the unit cell 110. The other element electrode 153 is connected to the lead 134 on the negative electrode side of the protective circuit board 130 via the lead 162. An insulating plate 170 is interposed between the PTC element 150 and the sealing lid 112 to insulate them. The PTC element 150 has a function of detecting a temperature and controlling a current.

素電池110における封口蓋112上のクラッド板114にはリード161が接続され、このリード161は、保護回路基板130の正極側のリード133と接続されている。
保護回路基板130には、素電池110と外部機器との間の電力流通制御などを行う保護回路がリード133とリード134との間に形成されている。
このようなコアパックにインサート成形でモールディング120を形成することによってパック電池が構成される。
特開2005−346945号公報
A lead 161 is connected to the clad plate 114 on the sealing lid 112 in the unit cell 110, and the lead 161 is connected to the lead 133 on the positive electrode side of the protection circuit board 130.
On the protection circuit board 130, a protection circuit that performs power distribution control between the unit cell 110 and an external device is formed between the lead 133 and the lead 134.
A battery pack is formed by forming the molding 120 in such a core pack by insert molding.
JP 2005-346945 A

上記のようなパック電池を製造するときに、他方の素子電極153は、リード162を介して保護回路基板130の負極側のリード134とスポット溶接により接続されるが、このとき、PTC素子150と、絶縁板170との間に、隙間、空間ができた状態で、接続されるときがある。
また、上記のようなパック電池を製造するときに、インサート成形でモールディング120を形成する工程において、安全素子である素子本体部151がインサート樹脂から受ける圧力によって絶縁板170から浮き上がることがあり、さらにその安全素子がインサート成形用の金型(回転ピン)に接触する可能性もある。
When manufacturing the battery pack as described above, the other element electrode 153 is connected to the lead 134 on the negative electrode side of the protective circuit board 130 via the lead 162 by spot welding. In some cases, a gap or space is formed between the insulating plate 170 and the insulating plate 170.
Further, when manufacturing the battery pack as described above, in the process of forming the molding 120 by insert molding, the element body 151 that is a safety element may be lifted from the insulating plate 170 by the pressure received from the insert resin. There is also a possibility that the safety element comes into contact with a mold (rotary pin) for insert molding.

そのような場合、製造されたパック電池において、安全素子による温度検知機能が損なわれて、温度検知を正確に安定して行うことが難しくなるので、パック電池の制御動作を安定して行う上でも問題となる。
また、素子本体部151が浮き上がると、インサート成形時にインサート樹脂が絶縁板170に接触してこれを押圧するので、図6(a)に示すように絶縁板170が安全弁115上を覆うように配されている場合、絶縁板170が変形して当該凹みに凹入することもある。
In such a case, in the manufactured battery pack, the temperature detection function by the safety element is impaired, and it becomes difficult to accurately and stably perform temperature detection. It becomes a problem.
Further, when the element main body 151 is lifted, the insert resin comes into contact with and presses the insulating plate 170 during insert molding, so that the insulating plate 170 covers the safety valve 115 as shown in FIG. In such a case, the insulating plate 170 may be deformed to enter the recess.

本発明は、上記問題を解決しようとなされたものであって、素電池の一端面と保護回路基板との間に安全素子が装着され且つモールド樹脂が充填されたパック電池において、インサート成型によってモールディングを形成するときに、安全素子が浮き上がったり位置ずれするのを抑えることによって、安全素子が安定して動作できるようにすること、並びに安全素子と素電池を絶縁する絶縁板の変形を抑えることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problem, and in a battery pack in which a safety element is mounted between one end surface of a unit cell and a protective circuit board and a mold resin is filled, molding is performed by insert molding. To prevent the safety element from being lifted or displaced, thereby enabling the safety element to operate stably, and suppressing deformation of the insulating plate that insulates the safety element from the unit cell. Objective.

上記目的を達成するために、本発明に係るパック電池は、一端面に電極端子が設けられた素電池を設け、一端面上に、絶縁板と安全素子と保護回路基板とを順に重ねて配し、一端面と保護回路基板との間にモールド樹脂が充填して構成した。そして、上記安全素子には、安全素子本体と、当該安全素子本体から延出されて電極端子に接続されたリードと、安全素子本体から延出されて保護回路基板に接続されたリード体とを設け、当該リード体に、絶縁板に沿って伸長する舌片を形成し、当該舌片の先端部を、絶縁板に形成された爪部に係止させることとした。   In order to achieve the above object, a battery pack according to the present invention is provided with a unit cell having an electrode terminal provided on one end surface, and an insulating plate, a safety element, and a protective circuit board are sequentially stacked on the one end surface. The mold resin was filled between the one end surface and the protective circuit board. The safety element includes a safety element body, a lead extending from the safety element body and connected to the electrode terminal, and a lead body extending from the safety element body and connected to the protection circuit board. The tongue piece extending along the insulating plate is formed on the lead body, and the tip of the tongue piece is locked to the claw portion formed on the insulating plate.

ここで「安全素子」は、PTC素子、NTC(Negative Temperature Coefficient)素子、温度ヒューズ素子などの感熱素子をはじめとして、電池制御に用いられる種々の安全素子を指している。   Here, the “safety element” refers to various safety elements used for battery control including thermal elements such as PTC elements, NTC (Negative Temperature Coefficient) elements, and thermal fuse elements.

上記本発明に係るパック電池では、安全素子から、一方の端子に接続されているリードと、保護回路基板に接続されているリード体とが延出されている。そして、リード体には、絶縁板に沿って伸長する舌片が設けられており、当該舌片の先端が、絶縁板に形成された爪部に係止されているので、素電池の一端面と保護回路基板との間にモールド用の樹脂を充填するときに安全素子に圧力がかかっても、リード体の舌片は絶縁板から浮き上がることがない。従って、安全素子における温度検知性能が損なわれることなく、安定した温度検知動作が行われる。   In the battery pack according to the present invention, a lead connected to one terminal and a lead body connected to the protection circuit board are extended from the safety element. The lead body is provided with a tongue piece extending along the insulating plate, and the tip of the tongue piece is engaged with a claw portion formed on the insulating plate, so that one end surface of the unit cell Even when pressure is applied to the safety element when filling the molding resin between the protective circuit board and the protective circuit board, the tongue of the lead body does not lift from the insulating plate. Therefore, a stable temperature detection operation is performed without impairing the temperature detection performance of the safety element.

特に、素電池の一端面が長尺な形状をしており、上記リードおよびリード体が、安全素子本体から一端面の長手方向に延出されているものや、リード体が、安全素子本体近傍において延出方向が保護回路基板方向に変更されているものにおいては、上記本発明を適用することによる安全素子の浮き上がり防止効果が大きい。
また、上記本発明において、素電池の一端面に安全弁が設けられている場合、絶縁板を介して安全弁を覆うように舌片を配設すれば、舌片で覆われている領域では、モールド用の樹脂が絶縁板に直接接触するのが抑えられるので、絶縁板の厚みが小さくても絶縁板が変形しない。絶縁板の厚みが小さくできる分、コストダウンとなる。
In particular, one end surface of the unit cell has a long shape, and the lead and the lead body extend from the safety element body in the longitudinal direction of the one end face, or the lead body is in the vicinity of the safety element body. In the case where the extending direction is changed to the protective circuit board direction, the effect of preventing the safety element from being lifted by applying the present invention is great.
In the present invention, when a safety valve is provided on one end surface of the unit cell, if the tongue piece is disposed so as to cover the safety valve via the insulating plate, the mold is not formed in the region covered by the tongue piece. Therefore, even if the thickness of the insulating plate is small, the insulating plate is not deformed. Since the thickness of the insulating plate can be reduced, the cost is reduced.

図1は、本発明の実施の形態にかかるパック電池の構成を示す分解斜視図である。
このパック電池1は、パック電池本体2の表面上にラベル3が貼り付けられて構成されている。
説明上、図中において矢印Xが示す方向を上方、矢印Yが示す方向を右方、矢印Zが示す方向を前方とする。
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a configuration of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
This battery pack 1 is configured by attaching a label 3 on the surface of a battery pack body 2.
For the sake of explanation, the direction indicated by the arrow X in the figure is upward, the direction indicated by the arrow Y is rightward, and the direction indicated by the arrow Z is forward.

1.パック電池本体2の構成
実施の形態に係るパック電池本体2の構成について、図2を参照しながら説明する。
図2に示すように、パック電池本体2は、扁平角形の素電池10を備え、この素電池10の封口蓋12上に絶縁板20、PTC素子30、保護回路基板40が配され、これらが樹脂モールド部50で覆われて構成されている。
1. Configuration of Pack Battery Main Body 2 The configuration of the pack battery main body 2 according to the embodiment will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 2, the battery pack body 2 includes a flat rectangular unit cell 10, and an insulating plate 20, a PTC element 30, and a protection circuit board 40 are arranged on a sealing lid 12 of the unit cell 10. The resin mold part 50 is covered and configured.

素電池10は、リチウムイオン二次電池であって、Al合金からなる扁平直方体形状の外装缶11に電極体、電解液が充填され、外装缶11の開口部が封口蓋12で封口されて形成されている。
封口蓋12は、左右に伸長する長尺板状であって、封口蓋12の上面には、中央部に負極端子13が凸設され、その左側に正極端子14が設けられ、右側に安全弁15が設けられている。
The unit cell 10 is a lithium ion secondary battery, and is formed by filling a flat rectangular parallelepiped outer can 11 made of an Al alloy with an electrode body and an electrolyte, and the opening of the outer can 11 is sealed with a sealing lid 12. Has been.
The sealing lid 12 is a long plate extending right and left. The upper surface of the sealing lid 12 is provided with a negative terminal 13 protruding from the center, a positive terminal 14 provided on the left side, and a safety valve 15 on the right side. Is provided.

封口蓋12上のクラッド板である正極端子14には正極リード60が接続されている。この正極リード60は、断面コの字状に形成され、保護回路基板40の下面に設けられた正極導電ランド(図示省略)に接続されている。
図3は、パック電池本体2の要部を示す分解斜視図である。
絶縁板20は、絶縁性を有する樹脂材料で形成された板状部材であって、両面接着テープの絶縁シール16を介して、封口蓋12上における負極端子13よりも右側の領域を覆うように配設され、PTC素子30はこの絶縁板20上に配されている。従って、PTC素子30と封口蓋12との間は絶縁板20によって絶縁されている。
A positive electrode lead 60 is connected to the positive electrode terminal 14 which is a clad plate on the sealing lid 12. The positive electrode lead 60 is formed in a U-shaped cross section and is connected to a positive electrode conductive land (not shown) provided on the lower surface of the protection circuit board 40.
FIG. 3 is an exploded perspective view showing a main part of the battery pack body 2.
The insulating plate 20 is a plate-like member formed of an insulating resin material so as to cover a region on the right side of the sealing lid 12 with respect to the negative electrode terminal 13 through an insulating seal 16 of a double-sided adhesive tape. The PTC element 30 is disposed on the insulating plate 20. Therefore, the PTC element 30 and the sealing lid 12 are insulated by the insulating plate 20.

そして、絶縁板20の右端には、PTC素子30の素子リードに形成された舌片を係止する爪部21が形成されている。この爪部21は、封口蓋12の右端上に位置している。
PTC素子30は、素子本体部31と、この素子本体部31の上下面に接続された1対の素子リード32,33とから構成されている。
素子本体部31は、正の温度特性 (温度が上昇すると抵抗が増加する) を持つ材料、例えばBaTiO3に微量の希土類を添加した材料を、ブロック状(図3に示す例では扁平な円柱状)に成形したものである。
A claw portion 21 is formed at the right end of the insulating plate 20 to lock a tongue piece formed on the element lead of the PTC element 30. The claw portion 21 is located on the right end of the sealing lid 12.
The PTC element 30 includes an element main body 31 and a pair of element leads 32 and 33 connected to the upper and lower surfaces of the element main body 31.
The element body 31 is made of a material having a positive temperature characteristic (resistance increases as the temperature rises), for example, a material obtained by adding a trace amount of rare earth to BaTiO 3 in a block shape (in the example shown in FIG. 3, a flat cylindrical shape). ).

一方の素子リード32は、素子リード34を介して負極端子13に接続され、リード体としての、素子リード33およびこれに接続された延長リード板35は、保護回路基板40の負極導電ランド41に接続されている。
素子リード32は、素子本体部31の上面に接合され左方に延出されたリード部分32aと、当該リード部分32aから斜め下方に折れ曲がって左方に延出されたリード部分32bとからなる。また、素子リード34は、負極端子13の上面に接続されているリード部分34aと、当該リード部分34aから斜め上方に折れ曲がって右方に延出されたリード部分34bとからなる。そして、素子リード32のリード部分32bと、素子リード34のリード部分34bとが重ね合わせられて接合されている。
One element lead 32 is connected to the negative electrode terminal 13 via the element lead 34, and the element lead 33 and the extension lead plate 35 connected to the element lead 33 are connected to the negative electrode conductive land 41 of the protection circuit board 40. It is connected.
The element lead 32 includes a lead portion 32a that is joined to the upper surface of the element body 31 and extends leftward, and a lead portion 32b that is bent obliquely downward from the lead portion 32a and extends leftward. The element lead 34 includes a lead portion 34 a connected to the upper surface of the negative electrode terminal 13 and a lead portion 34 b that is bent obliquely upward from the lead portion 34 a and extends rightward. The lead portion 32b of the element lead 32 and the lead portion 34b of the element lead 34 are overlapped and joined.

素子リード33は、素子本体部31の下面に接合され且つ右方に延出されたリード部分33aを備える。延長リード板35は、このリード部分33aに接合され、素子本体部31近傍において断面コの字形状に曲折されて、延出方向が、保護回路基板40の方向に変更されている。
すなわち延長リード板35は、リード部分33aの下面側に重ねて接合されたリード部分35aと、リード部分35aから上方に起立したリード部分35bと、リード部分35bから前方に折り返されたリード部分35cとからなり、リード部分35cが負極導電ランド41に接合されている。
The element lead 33 includes a lead portion 33 a that is bonded to the lower surface of the element body 31 and extends rightward. The extension lead plate 35 is joined to the lead portion 33 a and is bent into a U-shaped cross section in the vicinity of the element main body 31, and the extending direction is changed to the direction of the protection circuit board 40.
That is, the extended lead plate 35 includes a lead portion 35a that is overlapped and joined to the lower surface side of the lead portion 33a, a lead portion 35b that rises upward from the lead portion 35a, and a lead portion 35c that is folded forward from the lead portion 35b. The lead portion 35 c is joined to the negative electrode conductive land 41.

また、延長リード板35は、リード部分35aから絶縁板20の上面に沿って右側に延出された舌片状のリード部分35dを有している。そして、その舌片の右端部35eが、絶縁板20の爪部21に係止されている。
各素子リード32〜34は、導電性の金属板で形成されている。
ここで、延長リード板35、正極リード60は、初期状態では平面状であって、延長リード板35のリード部分35cを、保護回路基板40裏面の負極導電ランド41に接続し、正極リード60の一端を、保護回路基板40裏面の正極導電ランド(図示せず)に接続した後、延長リード板35、正極リード60を上述のように断面コの字状(U字状)に折曲して、作成される。
The extended lead plate 35 has a tongue-like lead portion 35 d that extends from the lead portion 35 a to the right along the upper surface of the insulating plate 20. The right end portion 35 e of the tongue piece is locked to the claw portion 21 of the insulating plate 20.
Each element lead 32 to 34 is formed of a conductive metal plate.
Here, the extension lead plate 35 and the positive electrode lead 60 are planar in the initial state, and the lead portion 35 c of the extension lead plate 35 is connected to the negative electrode conductive land 41 on the back surface of the protection circuit board 40, so After one end is connected to a positive electrode conductive land (not shown) on the back surface of the protection circuit board 40, the extension lead plate 35 and the positive electrode lead 60 are bent into a U-shaped cross section (U shape) as described above. Created.

保護回路基板40には、下面側に、素電池10と外部機器との間の電力流通の制御などを行うことによって素電池10を保護する保護回路が形成されている。また保護回路基板40の上面には、3つの外部端子42が設けられている。
樹脂モールド部50は、低温インサート成形により形成されたものであって、保護回路基板40を覆うように形成されているが、保護回路基板40の外部端子42が外部に露出するように窓部51が設けられている。また樹脂モールド部50の上面にテスト用の窓52が開設されラベル53で塞がれている。
On the lower surface side of the protection circuit board 40, a protection circuit is formed that protects the unit cell 10 by controlling power flow between the unit cell 10 and an external device. Further, three external terminals 42 are provided on the upper surface of the protection circuit board 40.
The resin mold part 50 is formed by low-temperature insert molding and is formed so as to cover the protection circuit board 40, but the window part 51 so that the external terminals 42 of the protection circuit board 40 are exposed to the outside. Is provided. A test window 52 is opened on the upper surface of the resin mold portion 50 and is closed with a label 53.

なお、樹脂モールド部50を構成する成形樹脂は、保護回路基板40の下面側にも充填され、充填された樹脂は、保護回路基板40の下面側に配された電子部品43、導電ランド、並びにPTC素子30などを覆っている。
2.パック電池の製造方法
図4(a)〜(c)は、パック電池本体2の製造方法を示す工程図である。
The molding resin constituting the resin mold portion 50 is also filled on the lower surface side of the protection circuit board 40, and the filled resin is an electronic component 43, a conductive land, and a conductive land disposed on the lower surface side of the protection circuit board 40. The PTC element 30 and the like are covered.
2. Method for Manufacturing Pack Battery FIGS. 4A to 4C are process diagrams showing a method for manufacturing the battery pack 2.

図4(a)に示すように、素電池10の正極端子14に、コの字形に折り曲げる前の正極リード60を溶接し、封口蓋12上に、絶縁シール16を介して絶縁板20を装着する。そして図4(b)に示すように、素子本体部31に素子リード32,素子リード33,素子リード34,コの字に折り曲げる前の延長リード板35が接合されてなるPTC素子30を、絶縁板20の上に装着する。このとき、延長リード板35の右端部35eを、絶縁板20の爪部21に係止させる。そして、素子リード34を負極端子13に溶接する。   As shown in FIG. 4A, the positive electrode lead 60 before being folded into a U-shape is welded to the positive electrode terminal 14 of the unit cell 10, and the insulating plate 20 is mounted on the sealing lid 12 via the insulating seal 16. To do. 4B, the PTC element 30 formed by joining the element lead 32, the element lead 33, the element lead 34, and the extension lead plate 35 before being folded into a U-shape to the element body 31 is insulated. Mount on the plate 20. At this time, the right end portion 35 e of the extension lead plate 35 is engaged with the claw portion 21 of the insulating plate 20. Then, the element lead 34 is welded to the negative electrode terminal 13.

次に、保護回路基板40の下面に設けられた正極導電ランドと正極リード60とを溶接すると共に、負極導電ランド41とリード部35cとを溶接し、素子リード35および正極リード60をコの字形に折り曲げることによって、図4(c)に示すコアパック17が出来上がる。
そして、このコアパック17に対して、低温インサート成形(低温成形)を施すことによって樹脂モールド部50を形成する。すなわち、コアパック17および樹脂モールド部50に相当する空間を有する金型に、コアパック17を載置し、溶融した樹脂を注入する。
Next, the positive electrode conductive land provided on the lower surface of the protection circuit board 40 and the positive electrode lead 60 are welded, and the negative electrode conductive land 41 and the lead portion 35c are welded, so that the element lead 35 and the positive electrode lead 60 are U-shaped. The core pack 17 shown in FIG.
And the resin mold part 50 is formed by performing low temperature insert molding (low temperature molding) with respect to this core pack 17. FIG. That is, the core pack 17 is placed in a mold having a space corresponding to the core pack 17 and the resin mold portion 50, and molten resin is injected.

注入されたインサート樹脂は、保護回路基板40の上面をカバーするとともに、コアパック17における保護回路基板40と封口蓋12との間の空間に充填され、樹脂モールド部50が成形される。
図5は、コアパック17に対して低温インサート成形を施した部分を示す概略断面図である。図中、網掛けした領域にインサート樹脂が充填されて樹脂モールド部50が形成されている。
The injected insert resin covers the upper surface of the protection circuit board 40 and fills the space between the protection circuit board 40 and the sealing lid 12 in the core pack 17 to form the resin mold portion 50.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a portion where the core pack 17 is subjected to low temperature insert molding. In the figure, the resin mold portion 50 is formed by filling the shaded area with the insert resin.

樹脂モールド部50をインサート成形する樹脂材料としては、アクリルニトリルブタジエンスチレン(ABS)樹脂、ポリ塩化ビニル(PVC)樹脂、ポリカーボネート(PC)樹脂ポリプロピレン(PP)樹脂、ポリエチレン(PE)樹脂、ポリアミド(PA)樹脂、ウレタン系樹脂などを用いることができる。
以上のように作成したパック電池本体2の表面を取り巻くように、ラベル3を貼り付ける(図1中白抜き矢印参照)ことによって、パック電池1が完成する。
As resin materials for insert molding of the resin mold portion 50, acrylonitrile butadiene styrene (ABS) resin, polyvinyl chloride (PVC) resin, polycarbonate (PC) resin polypropylene (PP) resin, polyethylene (PE) resin, polyamide (PA ) Resin, urethane resin and the like can be used.
By attaching the label 3 so as to surround the surface of the battery pack body 2 created as described above (see the white arrow in FIG. 1), the battery pack 1 is completed.

3.パック電池1による効果
上記構成のパック電池1による効果について説明する。
図5に示されるようにコアパック17においては、PTC素子30の素子リード34が負極端子13に接合され、延長リード板35のリード部分35cが負極導電ランド41に接合されているのに加えて、延長リード板35のリード部分35dが、絶縁板20の上面に沿って配設されており、且つ、延長リード板35の右端部35eが絶縁板20の爪部21に係止されているので、インサート成形時にインサート樹脂による圧力がPTC素子30に加わっても、延長リード板35が絶縁板20から浮き上がることはない。
3. Effects of Pack Battery 1 Effects of the battery pack 1 having the above configuration will be described.
As shown in FIG. 5, in the core pack 17, in addition to the element lead 34 of the PTC element 30 being bonded to the negative electrode terminal 13 and the lead portion 35 c of the extension lead plate 35 being bonded to the negative electrode conductive land 41. The lead portion 35 d of the extension lead plate 35 is disposed along the upper surface of the insulating plate 20, and the right end portion 35 e of the extension lead plate 35 is locked to the claw portion 21 of the insulating plate 20. Even if the pressure by the insert resin is applied to the PTC element 30 at the time of insert molding, the extension lead plate 35 does not float from the insulating plate 20.

すなわち、従来例の図6(b)に示すようなパック電池において、インサート成形前のコアパックの段階で、PTC素子150の素子電極153からリード162が保護回路基板130の方向に折れ曲がって保護回路基板130のリード134と接合されているが、素子電極153の端部が絶縁板170上に係止されていないので、モールディング120を形成する時に、インサート樹脂がPTC素子150を押圧するのに伴って、このリード162が撓んで、素子電極153が絶縁板170から浮き上がりやすい。また、上述のように、PTC素子150と、絶縁板170との間に、隙間、空間ができて、接続されるときがある。   That is, in the battery pack as shown in FIG. 6B of the conventional example, the lead 162 from the element electrode 153 of the PTC element 150 is bent in the direction of the protection circuit board 130 at the stage of the core pack before the insert molding. Although it is joined to the lead 134 of the substrate 130, the end portion of the element electrode 153 is not locked on the insulating plate 170, so that when the molding 120 is formed, the insert resin presses the PTC element 150. Thus, the lead 162 is bent, and the element electrode 153 is likely to be lifted from the insulating plate 170. In addition, as described above, there is a case where there is a gap or space between the PTC element 150 and the insulating plate 170 to be connected.

これに対して、本実施形態では、インサート成形時に、インサート樹脂がPTC素子30が押圧して延長リード板35を絶縁板20から浮き上がらせようとしても、爪部21が延長リード板35の右端部35eを押さえつけるので、延長リード板35が絶縁板20から浮き上がることがない。
従って、リード板を接続する時、インサート成形時にPTC素子30の位置ずれが生じにくい。
On the other hand, in this embodiment, even when the insert resin is pressed by the PTC element 30 to insert the extended lead plate 35 from the insulating plate 20 during insert molding, the claw portion 21 is positioned at the right end of the extended lead plate 35. 35e is pressed down, so that the extension lead plate 35 does not float from the insulating plate 20.
Accordingly, when connecting the lead plates, the PTC element 30 is hardly displaced during insert molding.

また、PTC素子30下に不所望スペースができないので、PTC素子30の温度検知性能が損なわれることもない。従って、コアパック17にインサート成形して作製されるパック電池1において、PTC素子30で正確に安定して温度検知が行われる。
また、絶縁板20において、安全弁15を覆っている領域では、絶縁板20の上を延長リード板35が覆っているので、インサート成形時にインサート樹脂が絶縁板20に直接接触することはない。従って、絶縁板20の厚みが小さくても、安全弁15上の凹みに絶縁板20が凹入するような変形は生じない。
Further, since there is no undesired space under the PTC element 30, the temperature detection performance of the PTC element 30 is not impaired. Therefore, in the battery pack 1 manufactured by insert molding in the core pack 17, temperature detection is accurately and stably performed by the PTC element 30.
Further, in the insulating plate 20, in the region covering the safety valve 15, the extension lead plate 35 covers the insulating plate 20, so that the insert resin does not directly contact the insulating plate 20 during insert molding. Therefore, even if the thickness of the insulating plate 20 is small, there is no deformation that causes the insulating plate 20 to be recessed into the recess on the safety valve 15.

4.変形例など
上記パック電池1では、PTC素子30において、素子リード33に延長リード板35を接合することによって舌片を形成したが、素子本体部31と負極導電ランド41とを接続し且つ舌片を有する素子リードを1枚の金属板で作製してもよい。
また、素電池の種類については、特に限定されず、ニッケルカドミウム二次電池やニッケル水素二次電池などにも適用できる。
4). In the battery pack 1, the tongue piece is formed by joining the extension lead plate 35 to the element lead 33 in the PTC element 30, but the element main body 31 and the negative electrode conductive land 41 are connected to each other and the tongue piece The element lead having the above may be made of one metal plate.
Moreover, it does not specifically limit about the kind of unit cell, It can apply also to a nickel cadmium secondary battery, a nickel hydride secondary battery, etc.

上記パック電池1では、封口蓋12上に、絶縁板20、PTC素子30、保護回路基板40を配設したが、外装缶11の側面上あるいは底面上に、絶縁板、PTC素子、保護回路基板を配設してもよく、その場合も同様に、素子リードに舌片を設けて爪部に係止させることによって、同様の効果を奏する。
また上記実施の形態では、素電池10として扁平角形のリチウムイオン二次電池を例にとって説明したが、例えば円筒形の素電池に対しても本発明を適用でき、円筒形外装缶の側面上あるいは底面上に、絶縁板、PTC素子、保護回路基板を配設し、素子リードに舌片を設けて爪部に係止させることによって、同様の効果を奏する。
In the battery pack 1, the insulating plate 20, the PTC element 30, and the protective circuit board 40 are disposed on the sealing lid 12, but the insulating plate, the PTC element, and the protective circuit board are provided on the side surface or the bottom surface of the outer can 11. Similarly, in this case, a similar effect can be obtained by providing a tongue piece on the element lead and locking it to the claw portion.
In the above embodiment, a flat rectangular lithium ion secondary battery has been described as an example of the unit cell 10. However, the present invention can also be applied to a cylindrical unit cell, for example, on the side surface of a cylindrical outer can or By providing an insulating plate, a PTC element, and a protection circuit board on the bottom surface, and providing a tongue piece on the element lead and locking it to the claw portion, the same effect can be obtained.

上記実施の形態では、安全素子として、PTC素子30を用いたが、NTC素子や温度ヒューズ素子などの感熱素子をはじめ、種々の電池制御用安全素子を用いることができる。   In the above embodiment, the PTC element 30 is used as the safety element, but various battery control safety elements such as a thermal element such as an NTC element and a thermal fuse element can be used.

本発明は、モバイル機器の電源などとして、高い信頼性を有するパック電池を実現するのに有用である。   The present invention is useful for realizing a highly reliable battery pack as a power source for a mobile device.

実施の形態にかかるパック電池1の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the battery pack 1 concerning embodiment. パック電池本体2の構成を示す分解斜視図である。3 is an exploded perspective view showing a configuration of a battery pack main body 2. FIG. パック電池本体2の要部を示す分解斜視図である。4 is an exploded perspective view showing a main part of the battery pack main body 2. FIG. パック電池本体2の製造方法を示す工程図である。5 is a process diagram illustrating a method for manufacturing the battery pack main body 2. FIG. コアパック17に対して低温インサート成形を施した部分を示す概略断面図である。4 is a schematic cross-sectional view showing a portion where low-temperature insert molding is performed on the core pack 17. FIG. 従来技術に係るパック電池の構成を示す分解斜視図および断面図である。It is a disassembled perspective view and sectional drawing which show the structure of the battery pack concerning a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

1 パック電池
2 パック電池本体
5 コアパック
11 外装缶
12 封口蓋
13 負極端子
14 正極端子
15 安全弁
16 絶縁シール
17 コアパック
20 絶縁板
21 爪部
30 PTC素子
31 素子本体部
32,33 素子リード
34 素子リード
35 延長リード板
35e 延長リード板の右端部
40 保護回路基板
41 負極導電ランド
42 外部端子
43 電子部品
50 樹脂モールド部
60 正極リード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pack battery 2 Pack battery main body 5 Core pack 11 Exterior can 12 Sealing lid 13 Negative electrode terminal 14 Positive electrode terminal 15 Safety valve 16 Insulation seal 17 Core pack 20 Insulation plate 21 Claw part 30 PTC element 31 Element main body part 32, 33 Element lead 34 element Lead 35 Extension lead plate 35e Right end portion of extension lead plate 40 Protection circuit board 41 Negative electrode conductive land 42 External terminal 43 Electronic component 50 Resin mold part 60 Positive electrode lead

Claims (4)

一端面に電極端子が設けられた素電池を備え、
前記一端面上に、絶縁板と安全素子と保護回路基板とが順に重ねて配され、
前記一端面と前記保護回路基板との間にモールド樹脂が充填されたパック電池であって、
前記安全素子は、安全素子本体と、当該安全素子本体から延出されて前記電極端子に接続されたリードと、前記安全素子本体から延出されて前記保護回路基板に接続されたリード体とを備え、
前記リード体には、
前記絶縁板に沿って伸長する舌片が形成され、
当該舌片の先端部が、前記絶縁板に形成された爪部に係止されていることを特徴とするパック電池。
It has a unit cell provided with an electrode terminal on one end surface,
On the one end surface, an insulating plate, a safety element, and a protective circuit board are sequentially stacked and arranged,
A battery pack filled with a mold resin between the one end face and the protective circuit board,
The safety element includes a safety element body, a lead extending from the safety element body and connected to the electrode terminal, and a lead body extending from the safety element body and connected to the protection circuit board. Prepared,
In the lead body,
A tongue extending along the insulating plate is formed;
A battery pack, wherein a tip portion of the tongue piece is engaged with a claw portion formed on the insulating plate.
前記素電池の一端面は長尺な形状をしており
前記リードおよび前記リード体は、前記安全素子本体から前記一端面の長手方向に延出されていることを特徴とする請求項1記載のパック電池。
The one end surface of the unit cell has an elongated shape, and the lead and the lead body extend from the safety element body in a longitudinal direction of the one end surface. Pack battery.
前記リード体は、
前記安全素子本体近傍において曲折されて、延出方向が前記保護回路基板方向に変更されていることを特徴とする請求項1または2記載のパック電池。
The lead body is
The battery pack according to claim 1 or 2, wherein the battery pack is bent in the vicinity of the safety element body, and the extending direction is changed to the protective circuit board direction.
前記素電池の一端面には、安全弁が設けられ、
前記舌片は、前記絶縁板を介して前記安全弁を覆うように配されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか記載のパック電池。
A safety valve is provided on one end surface of the unit cell,
The battery pack according to claim 1, wherein the tongue piece is disposed so as to cover the safety valve via the insulating plate.
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