JP2010219035A - 電池パックおよび電池パックの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造で外装部の機械的強度の信頼性を確保できる電池パックおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】素電池に付属部品を取り付けた電池パックであって、素電池は端子部を設けており、付属部品は、電気接続用のリードとこのリードとの係合部を設けたフレームとを含んでおり、係合部にリードを係合させた状態で、リードと端子部とを溶接により接合している。このことにより、外力が作用した場合のフレームの移動を抑えることができ、フレームに外装カバーを取り付けたり、フレームに樹脂モールドを一体成形した構成において、外装カバーや樹脂モールドに外力が作用した場合に、これらの移動を抑えることができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、端子部に電気接続用のリードを溶接した電池パックおよびその製造方法に関する。

近年の電池パックの薄型化、小型化に伴い、素電池上部の封口体側から正極リード、負極リードをとり、保護回路及び保護素子を素電池上部に集約させた外装部を備えた電池パックが主流になりつつある。

図１３は、従来の電池パックの一例の分解視図を示している。本図に示した電池パック１２０は、外装部を樹脂モールドで覆って一体成形した構成の一例であり、その縦方向高さ寸法および横方向長さ寸法に比して、その奥行き寸法が小さい、薄型化された扁平四角形状を有している。素電池１２１の正極端子１２２にリード１２３の一端が溶接され、負極端子１２４にリード１２５の一端が溶接される。リード１２３の他端は保護回路１２６に溶接され、リード１２５の他端は保護素子１２７の一端に溶接される。保護素子１２７の他端は、リード１２８の一端に溶接され、リード１２８の他端は保護回路１２６に溶接される。保護回路１２６と素電池１２１との間には、絶縁板１３０を介在させている。

素電池１２１と外装カバー１２９との間に樹脂を注入することにより、素電池１２１の上部の各種部品及び外装カバー１２９と樹脂とが一体成形される。図１３では、図示の便宜上、一体成形樹脂１３１を分離して図示している。電池パック１２０の完成状態では、一体成形樹脂１３１は素電池１２１の上部と外装カバー１２９との間にあり、これらと一体になっている。

素電池１２１の下部には缶底カバー１３２が両面テープ１３３を介して貼り付けられる。素電池１２１の全周には、ラベル１３４が貼り付けられる。

図１４は、図１３の電池パックの各部品を組み立てた状態の要部斜視図を示している。図１３の構成では、保護回路及び保護素子を素電池１２１の上部に集約させており、図１４のような完成品状態では、電池パックの薄型化、小型化を図ることができる。

他方、図１４の構成では、素電池１２１と、一体成形樹脂１３１とは別の構造体である。また、素電池１２１と外装カバー１２９との間に注入される樹脂は、その細部への充填性などを考慮して、比較的柔軟な樹脂材料（例えば、ポリアミド樹脂など）が用いられる。さらに、素電池１２１は金属材料（アルミニウムまたはアルミニウム合金など）にて形成されているため、このような樹脂材料とは基本的に接合されない。

このため、図１４に示したように、一体成形樹脂１３１に、外力により捻りであるツイストＴや曲げＭが作用した場合、一体成形樹脂１３１が素電池１２１から分離するように力が作用する。この場合、加わる外力が大きくなると、外装部の変形や破損が生じる可能性があった。

特に、近年、携帯電子機器などに用いられるこのような電池パックを、携帯電子機器本体に装着される電池パックとは別に予備用の電池パックとして、電池パック単体にて持ち運びされる場合も増えつつある。このような電池パック単体にて持ち運びがなされるような場合にあっては、電池パックに対して不測の外力が付加される場合もある。したがって、電池パック単体での機械的強度を向上させることが求められている。

このような問題を解決するため、各種構造が提案されている。例えば下記特許１、２には、カバー部分を素電池にねじ止めすることが提案されている。下記特許文献３−５には、素電池に樹脂モールドを一体成形する構成において、樹脂モールド内に、突出部を埋設させることが提案されている。下記特許文献６、７には、カバー部分と素電池との間に接続部品を介在させて、両者を結合することが提案されている。

特開２００８−１１２７２５号公報 特開２００６−１６４５３１号公報 特開２００７−１６５３２８号公報 特開２００３−２８２０３９号公報 特開２００５−１２９５２８号公報 特開２００６−２３６７３５号公報 特開２００４−３１９１４４号公報

しかしながら、前記各特許文献に提案された構造は、外装部と素電池との結合力は高められるが、ねじ、突出部、接続部品といった新たな部材を追加する必要があり構造も複雑となる。

本発明は、前記のような従来の課題を解決するものであり、簡単な構造で外装部の機械的強度の信頼性を確保できる電池パックおよびその製造方法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、本発明は以下のように構成する。

本発明の第１態様によれば、端子部を有する素電池と、素電池より電池パック外部へ電気を取り出すための付属部品と、素電池の端子部および付属部品を覆う外装部材とを備え、付属部品は、素電池の端子部と溶接により接続され、端子部と付属部品とを電気的に接続する帯状の電気接続用リードと、リードとの係合部を有し、外装部材を保持するフレームとを含む、電池パックを提供する。

本発明の第２態様によれば、端子部を有する素電池と、素電池より電池パック外部へ電気を取り出すための付属部品と、素電池の端子部および付属部品を覆う外装部材とを備え、付属部品は、素電池の端子部と溶接により接続され、端子部と付属部品とを電気的に接続する帯状の電気接続用リードと、リードとの係合部を有し、外装部材を保持するフレームとを含み、フレームにリードが貫通される開口と、開口の内周面から内向きに突出される突出部とが形成され、フレームの開口における互いに対向する内周面を係合部として、帯状のリードの幅方向の両端面が内周面に当接されて、リードの幅方向においてフレームがリードに係合されるとともに、リードと素電池の端子部との溶接による接続箇所において、帯状のリードの幅方向における寸法が、素電池の端子部の同方向における寸法よりも大きく形成され、端子部よりも幅方向に突出されたリードの素電池側の面が突出部と係合される、電池パックを提供する。

本発明の第３態様によれば、素電池の一端面に形成された端子部がフレームの開口内に位置されるように、フレームを素電池に対して位置決めし、フレームの開口における内周面と帯状の電気接続用リードの幅方向の端面とが当接するようにリードを配置することで、開口より露出された端子部上にリードを配置し、リードと端子部とを溶接することで、帯状のリードにおける少なくとも幅方向においてフレームを固定し、その後、端子部、リード、およびフレームを覆うように外装部材をフレームに取り付ける、電池パックの製造方法を提供する。

本発明によれば、電池パックにおいて、簡単な構造で外装部の機械的強度の信頼性を確保することができる。

本発明の一実施の形態に係る電池パックの分解斜視図 本実施の形態に係る電池パックの斜視図 図１において、外装カバーを取り付ける前の素電池の上部の拡大図 本実施の形態において、素電池上部に樹脂モールドを一体成形した状態を示す斜視図 図１において、負極リード及び正極リードを素電池に溶接した状態を示す斜視図 図５のＡ−Ａ線における断面図 図５のＢ−Ｂ線における断面図 本実施の形態に係るフレーム、負極リード及び正極リードを示す斜視図 本実施の形態に係るインサート成形したフレームを示す斜視図 本発明の別の実施の形態に係る電池パックおいて、付属部品の一部の分解斜視図 図１０の状態から、負極リード及び正極リードに加え、第３のリードを素電池に溶接した状態を示す斜視図 図１１のＣ−Ｃ線における断面図 従来の電池パックの一例の分解視図 図１３の従来の電池パックの各部品を組み立てた状態の要部斜視図

本発明の電池パックによれば、フレームに設けた係合部にリードを係合させた状態で、リードと素電池に設けた端子部とを溶接により接合している。このことにより、外力が作用した場合のフレームの移動を抑えることができる。すなわち、フレームに外装部材を取り付けた構成において、外装部材に外力が作用した場合に、これらの移動を抑えることができ、簡単な構造で外装部の機械的強度の信頼性を確保することができる。

また、電池パックにおいて、フレームにリードが貫通される開口が形成され、フレームの開口における互いに対向する第１内周面を係合部として、帯状のリードの幅方向の両端面が第１内周面に当接されて、リードの幅方向においてフレームがリードに係合されていることが好ましい。この構成によれば、少なくとも、リードの幅方向に付加される外力に対する機械的強度を高めることができ、特に、ねじりが作用した際のフレームの移動防止を図ることができる。

さらに、フレームの開口における第１内周面と交差する第２内周面をさらに係合部として、帯状のリードの長手方向の端面が当接されて、リードの長手方向においてフレームがリードに係合されていることが好ましい。この構成によれば、リードの幅方向に加えて長手方向に付加される外力に対する機械的強度を高めることができ、特に、ねじりが作用した際のフレームの移動防止をさらに図ることができる。

また、フレームの開口における互いに対向する第１内周面から内向きに突出する突出部が係合部として形成され、帯状のリードにおける素電池側の面が突出部と当接されて、リードの厚み方向においてフレームがリードに係合されていることが好ましい。この構成によれば、リードの厚み方向に付加される外力に対する機械的強度を高めることができ、特に、曲げが作用した際のフレームの移動防止を図ることができる。さらに、上述のリードの幅方向および長手方向における係合と、この厚み方向における係合とを組み合わせることで、ねじりおよび曲げの両方に対する機械的強度を向上させることができる。

また、リードと素電池の端子部との溶接による接続箇所において、帯状のリードの幅方向における寸法が、素電池の端子部の同方向における寸法よりも大きく形成され、端子部よりも幅方向に突出されたリードの素電池側の面が突出部と係合されていることが好ましい。

また、フレームの開口を貫通したリードにおける素電池側の面が重ねて配置される規制面が開口の周縁の少なくとも一部に形成され、規制面をさらに係合部として、リードの厚み方向においてフレームがリードに係合されていることが好ましい。この構成によっても、曲げが作用した際のフレームの移動防止を図ることができる。

また、インサート成形によりフレームの係合部がリードと一体的に形成されていることが好ましい。この構成によれば、電池パックの組立工程（製造工程）において、フレームにリードを係合させる工程を省くことができる。

また、素電池は、縦方向高さ寸法および横方向長さ寸法に比して奥行き寸法が小さい扁平四角形状を有し、素電池の縦方向の端面を取付面として外装部材および付属部品が取り付けられ、帯状のリードの幅方向が奥行き方向、厚み方向が縦方向であり、素電池の取付面における横方向の両端部それぞれに端子部が設けられ、それぞれの端子部に対応するように複数の係合部がフレームに設けられていることが好ましい。この構成によれば、外装部の機械的強度の確保に一層有利になる。

本発明の電池パックの製造方法によれば、素電池の一端面に形成された端子部がフレームの開口内に位置されるように、フレームを素電池に対して位置決めし、フレームの開口における内周面と帯状の電気接続用リードの幅方向の端面とが当接するようにリードを配置することで、開口より露出された端子部上にリードを配置し、リードと端子部とを溶接することで、帯状のリードにおける少なくとも幅方向においてフレームを固定している。このような方法によれば、端子部に対するリードの位置決めをフレームを用いて容易にしながら、その後、リードを端子部に溶接することで、少なくともリードの幅方向に付加される外力に対するフレーム等の機械的強度を高めることができる。したがって、特に、ねじりが作用した際のフレームの移動防止を図ることができる電池パックを高い生産性にて製造することができる。

また、リードの長手方向においてもフレームを係合させることで、同方向に付加される外力に対するフレーム等の機械的強度を高めることができる。さらに効果的に、ねじりが作用した際のフレームの移動防止を図ることができる。

また、リードの厚み方向においてもフレームを係合させることで、同方向に付加される外力に対するフレーム等の機械的強度を高めることができる。よって、ねじりに加えて曲げが作用した際のフレームの移動防止を図ることができる。

本発明の記述を続ける前に、添付図面において同じ部品については同じ参照符号を付している。
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

（実施の形態１）
最初に、図１を参照しながら、電池パックの概略構成を説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る電池パック１の分解斜視図である。図１は、素電池２、及びこれに取り付ける各種付属部品を示している。素電池２は、例えばアルミ又はアルミ合金で形成された厚さの薄い角形の外装缶３内に、発電要素を内蔵したものである。素電池２は、例えば、角形リチウムイオン電池であり、携帯電話やモバイル機器等に用いられる。なお、付属部品とは、素電池２から電池パック１の外部へ電気を取り出すための各種部品である。また、電池パック１は、その縦方向高さ寸法および横方向長さ寸法に比して、その奥行き寸法が小さい、薄型化された扁平四角形状を有している。

外装缶３の開口部は、封口体４により封止されている。封口体４には、負極端子５、正極端子６を設けている。封口体４には、両面テープ８を介して樹脂製のフレーム９が取り付けられる。

負極端子５には、負極リード１０が溶接により接合され、正極端子６には正極リード１１が溶接により接合される。負極リード１０に、保護素子１２の一端の端子１３を溶接により接合する。負極リード１０及び正極リード１１の材料は、負極端子５及び正極端子６の材料に合わせて決定すればよく、例えばニッケル、鉄、ステンレス鋼等が挙げられる。また、負極リード１０及び正極リード１１は、帯状部材として形成されている。

保護素子１２の他端の端子１４は、基板状の保護回路１５の端子１６に溶接により接合する。正極リード１１には、保護回路１５のリード１７を溶接により接合する。保護素子１２及び保護回路１５は、過充電・過電流・過放電等を防止するための保護手段である。

樹脂成形品である外装カバー１８（外装部材）の孔１９と、フレーム９の固定爪２０とを係合させることにより、外装カバー１８がフレーム９に固定されることになる。素電池２の下部には、両面テープ２０を介して缶底カバー２１が取り付けられる。素電池２の全周には、ラベル２２が貼り付けられる。なお、フレーム９は、例えば、電気的絶縁性を有している。また、フレーム９により外装カバー１８が支持されるという観点からは、フレーム９は、ねじりや曲げなど外力に耐えることができるような剛性を有する樹脂材料により形成されていることが好ましい。なお、フレーム９の形成材料の例としては、ポリカーボネイトなどがある。

図２は、組立てが完了した状態の電池パック１の斜視図を示している。図２の状態では、図１に示した各種付属部品が外装カバー１８内に収納されていることになる。

図３は、図１において、外装カバー１８を取り付ける前の素電池２の上部の拡大図を示している。フレーム９は保護回路１５を支持している。保護回路１５には各種電装品を搭載している。さらに保護回路１５には、コンタクトパッド２３が取り付けられている。コンタクトパッド２３は、開口２４を形成しており、開口２４の位置に外部接続用端子が取り付けられることになる。なお、本実施の形態では、フレーム９、保護回路１５、コンタクトパッド２３、外部接続用端子、およびリードなどが、付属部品に含まれる。

保護回路１５の端子１６に、保護素子１２（図１）の他端の端子１４を溶接により接合している。保護回路１５のリード１７に、正極リード１１を溶接により接合している。

図３の状態で電気接続は完了している。この状態から、フレーム９に図１に示した外装カバー１８を取り付けると、図２に示した状態になる。外装カバー１８の孔１９と、フレーム９の固定爪２０とが係合して、外装カバー１８がフレーム９に固定されている。

図４は、素電池２上部の別の構成を示す斜視図である。本図に示した構成は、図２のように、外装カバー１８を取り付ける仕様に代えて、素電池２の上部に樹脂モールド３０を一体成形した構成である。樹脂モールド３０は、図３に示した状態の素電池２を金型に搭載し、素電池２上部の金型で囲まれた空間内に、樹脂を充填して成形することができる。図４の構成では、樹脂モールド３０内に図１に示した各種付属部品が一体に埋設されていることになる。なお、このような樹脂モールド３０における樹脂は、素電池２の上面に取り付けられる付属部品を覆って一体的な樹脂モールド３０を形成しているため、素電池２の上面の正極端子６および負極端子５、ならびに付属部品を覆う外装部材の別の形態ということができる。

図５は、図１において、負極リード１０及び正極リード１１を素電池２に溶接した状態を示す斜視図である。フレーム９に形成した係合部３３に、負極リード１０を係合させている。同様に係合部３４に、正極リード１１を係合させている。

図５の状態では、負極リード１０は、素電池２の負極端子５（図１）に溶接により接合しており、正極リード１１は素電池２の正極端子６（図１）に溶接により接合している。このため、負極リード１０及び正極リード１１は、素電池２の厚み方向（Ｘ方向）、幅方向（Ｙ方向）、高さ方向（Ｚ方向）のいずれにおいても、位置移動することはない。なお、本実施の形態では、帯状部材である負極リード１０及び正極リード１１の幅方向がＸ方向、長手方向がＹ方向、厚み方向がＺ方向となっている。

図６は、図５のＡ−Ａ線における断面図である。外装缶３の開口部は、封口体４により封止されている。封口体４には、絶縁体７を介して負極端子５が取り付けられている。フレーム９の係合部３３には、開口３５を形成しており、開口３５におけるＸ方向に対向するそれぞれの内周面３５ａ（第１内周面）に、負極リード１０の幅方向のそれぞれの端面１０ａが当接している。これにより、フレーム９が負極リード１０にＸ方向において係合した状態とされている。

前記の通り、負極リード１０は、負極端子５に溶接により接合しており、図５に示したＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向のいずれにおいても、位置移動することはない。このことにより、負極リード１０に係合させたフレーム９に外力が作用した場合、フレーム９のＸ方向の位置移動は抑えられることになる。さらに、図５の矢印ａ、ｂで示した回転方向の移動も抑えられることになる。

また、開口３５においては、Ｘ方向に対向するそれぞれの内周面３５ａの他にも、Ｙ方向に対向するそれぞれの内周面（第２内周面）に、負極リード１０の長手方向の端面が当接している。これにより、フレーム９が負極リード１０にさらにＹ方向において係合した状態とされている。したがって、負極リード１０に係合させたフレーム９に外力が作用した場合、フレーム９のＹ方向の位置移動が抑えられることになる。さらに、図５の矢印ａ、ｂで示した回転方向の移動をさらに効果的に抑えることができる。

開口３５の内周面３５ａからは、内向きに突出部３６が突出している。突出部３６に負極リード１０の片面１０ｂ（すなわち、素電池２側の面１０ｂ）が当接している。これにより、フレーム９が負極リード１０にＸ方向において係合した状態とされている。したがって、フレーム９に外力が作用した場合、フレーム９のＺ方向の位置移動は抑えられることになる。さらに、図６の矢印ｃ、ｄで示した回転方向の移動も抑えられることになる。

また、図６に示すような開口３５の突出部３６と負極リード１０とのＺ方向における係合を行うために、Ｘ方向における負極リード１０の幅寸法が、負極端子５の同方向の寸法よりの大きくなるように、負極リード１０を形成することが好ましい。このように負極リード１０および負極端子５を形成することで、両者の溶接による接合箇所において、負極リード１０の両端縁を負極端子５よりもＸ方向外向きに突出させることができ、この突出した両端縁を開口３５の突出部３６と係合させることができる。また、絶縁性を有するフレーム９の突出部３６が、突出した負極リード１０の両端縁と、金属材料により形成される封口体４との間に介在して配置されるため、負極リード１０が封口体４に接触することを確実に防止できる。

図７は、図５のＢ−Ｂ線における断面図である。封口体４に、正極端子６が溶接により接合されている。フレーム９の係合部３４には、開口４０を形成しており、開口４０におけるＸ方向に互いに対向する内周面４０ａ（第１内周面）に、正極リード１１の幅方向のそれぞれの端面１１ａが当接している。これにより、フレーム９が正極リード１１にＸ方向において係合した状態とされている。

前記の通り、正極リード１１は、正極端子６に溶接により接合しており、図５に示したＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向のいずれにおいても、位置移動することはない。このことにより、正極リード１１に係合させたフレーム９に外力が作用した場合、フレーム９のＸ方向の位置移動は抑えられることになる。さらに、図５の矢印ａ、ｂで示した回転方向の移動も抑えられることになる。

また、開口４０においては、Ｘ方向に対向するそれぞれの内周面４０ａの他にも、Ｙ方向に対向するそれぞれの内周面（第２内周面）に、正極リード１１の長手方向の端面が当接している。これにより、フレーム９が正極リード１１にさらにＹ方向において係合した状態とされている。したがって、正極リード１１に係合させたフレーム９に外力が作用した場合、フレーム９のＹ方向の位置移動が抑えられることになる。さらに、図５の矢印ａ、ｂで示した回転方向の移動をさらに効果的に抑えることができる。

また、係合部３４には、図１に示した規制面４１も含んでいる。規制面４１は、正極リード１１の一部の台座となる平面部である。図３および図５等に示すように、開口４０を貫通して配置された正極リード１１における一方の端部が、段上に折り曲げられるとともに、開口４０の上面側の周縁の一部に形成された規制面４１上に、この正極リード１１の端部が重ねて配置されている。これにより正極リード１１の当該端部と、規制面４１とがＺ方向において係合された状態となっている。このことにより、フレーム９に外力が作用した場合、フレーム９のＺ方向の位置移動は抑えられることになる。さらに、図７の矢印ｃ、ｄで示した回転方向の移動も抑えられることになる。

特に、図７に示すように、Ｘ方向における正極リード１１の幅寸法を、同方向における正極端子の幅寸法よりも大きく設定できないような場合にあっては、このような規制面４１を用いることで、Ｚ方向においてフレーム９と正極リード１１とを確実に係合させることができる。

また、図３に示すように、規制面４１上に正極リード１１を配置させた状態にて、さらに正極リード１１上にリード１７を重ねて配置させることで、リード１７と正極リード１１との重ね合わせ箇所をスポット溶接により容易に接合することができる。また、このスポット溶接に際には、規制面４１が、両リード１１、１７を受ける台座として機能させることができる。

なお、図７では内周面４０ａに、図６の突出部３６に相当する形状を設けていないが、設けた仕様としてもよい。

また、本実施の形態では、素電池２の負極端子５および正極端子６に溶接された負極リード１０および正極リード１１に対して、フレーム９を係合させることで、フレーム９を固定するような構造が採用されている。このような観点からは、負極リード１０および正極リード１１では、必要な剛性を確保できるようにその材質や厚みなどを設定することが望ましい。例えば、リード材料としてニッケルが用いられるような場合にあっては、その厚みを０．１５ｍｍ〜０．２ｍｍ程度へと従来のものよりも増加させておくことが好ましい。

ここで、図２に示したように、電池パック１の完成品状態では、素電池２の上部には外装カバー１８が取り付けられている。外装カバー１８内にフレーム９が収納されており、外装カバー１８はフレーム９に取り付けられている。このため、外装カバー１８に、外力により捻りであるツイストＴや曲げＭが作用した場合、外装カバー１８が素電池２から分離するように力が作用する。この場合、外装カバー１８に固定されたフレーム９も一体になって変位しようとする。

一方、前記の通り、フレーム９は、図５の矢印ａ、ｂで示した回転方向の移動が抑えられている。このため、外装カバー１８に、図２に示したツイストＴが作用しても、外装カバー１８の変位は抑えられることになる。

次に、図２において、外装カバー１８に、曲げＭが作用した場合は、外装カバー１８には、外装カバー１８を素電池２の上部から浮き上がらせる力が作用することになる。この場合、外装カバー１８に固定されたフレーム９も一体になって変位しようとする。

一方、前記の通り、フレーム９は、図６、７の矢印ｃ、ｄで示した回転方向の移動が抑えられている。このため、外装カバー１８に、図２に示した曲げＭが作用しても、外装カバー１８の変位は抑えられることになる。

以上、外装カバー１８の変位が抑えられることについて、図２の例で説明したが、図４のように樹脂モールド３０を一体成形した場合であっても同様である。すなわち、樹脂モールド３０に外力が作用しても、樹脂モールド３０として一体化されているフレーム９の移動が抑えられているため、樹脂モールド３０の変位は抑えられることになる。

したがって、本実施の形態の構成は、外装カバー１８に、ツイストＴや曲げＭが作用しても、外装カバー１８や樹脂モールド３０の変位は抑えられ、外装部の機械的強度の信頼性を確保することができる。また、機械的強度の確保のために、専用部品を追加する必要はない。このため、部品点数や製造工数を増加させることはなく、コスト上昇を抑えることができる。

さらに、素電池２についても、加工や専用部品の追加の必要がなく、素電池２は、他機種との共用化を図ることができ、このこともコスト面で有利になる。

図８は、フレーム９、負極リード１０及び正極リード１１を示す斜視図である。フレーム９、負極リード１０及び正極リード１１は、図８の状態では、それぞれ独立した別部品として取り扱うことができる。この場合、図１の例では、フレーム９を封口体４に、両面テープ８により取り付けた後に、図５のように、フレーム９の係合部３３、３４に、負極リード１０及び正極リード１１を係合させることになる。

具体的には、封口体４の負極端子５および正極端子６が、フレーム９の開口３５、４０内に位置されるように、フレーム９を封口体４に対して位置決めして、フレーム９を封口体４に、両面テープ８にて取り付ける。その後、フレーム９の開口３５、４０内に嵌め合うように、負極リード１０および正極リード１１を配置することで、負極端子５および正極端子６に対して、適切な位置に負極リード１０および正極リード１１を配置することができる。この状態において、負極リード１０および正極リード１１の上面側からスポット溶接を行うことで、負極端子５に負極リード１０を接合するとともに、正極端子６に正極リード１１を接合して、フレーム９をそれぞれのリード１０、１１に確実に係合させることができる。したがって、電池パック１の組み立て作業をより効率的に行うことができ、生産性を向上させることもできる。

一方、フレーム９に、あらかじめ負極リード１０及び正極リード１１を一体化させておいてもよい。このような一体化は、インサート成形が適している。

図９は、インサート成形したフレーム９を示す斜視図である。図９のフレーム９には、負極リード１０及び正極リード１１を、インサート成形により接合している。より具体的には、金型内にあらかじめ負極リード１０及び正極リード１１を挿入しておき、金型内に樹脂を注入することにより、フレーム９と、負極リード１０及び正極リード１１とを一体にした成形品が得られる。

図９に示したフレーム９を用いれば、電池パックの組立工程において、フレーム９に負極リード１０及び正極リード１１を係合させる工程を省くことができる。

（実施の形態２）
以下、実施の形態２に係る電池パックについて説明する。実施の形態１では、素電池２の端子部が２個であったのに対し、本実施の形態では３個になっている。これに伴い、フレームの構造を変更し、リードの個数も１個増加させている。これ以外の構成は、実施の形態１と同様である。このため、実施の形態１と同等の構成については、同一番号を付して説明は省略する。

図１０は、実施の形態２に係る電池パック５１において、付属品の一部の分解斜視図を示している。本図の図示は、リードを素電池５２に接合するまでの部品を図示している。リードを素電池５２に接合した後の付属部品の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるので、説明は省略する。

封口体４には、負極端子５及び正極端子６に加えて、第３の端子４５を設けている。第３の端子４５は、正極、負極のいずれであってもよい。これに伴い、フレーム４６には、係合部３３、３４に加え、第３の係合部４７を形成している。さらに、負極リード１０及び正極リード１１に加えて、第３のリード４８を設けている。フレーム４６は、両面テープ８を介し封口体４に取り付けられる。

図１１は、図１０の状態から、負極リード１０及び正極リード１１に加え、第３のリード４８を素電池５２に溶接した状態を示す斜視図である。フレーム４６に形成した係合部３３に負極リード１０を係合させ、係合部３４に正極リード１１を係合させている。さらに、第３のリード４８を第３の係合部４７に係合させている。

図１１の状態では、負極リード１０は、素電池５２の負極端子５に溶接により接合しており、正極リード１１は素電池５２の正極端子６に溶接により接合している。さらに、第３のリード４８は第３の端子４５に溶接により接合している。

図１２は、図１１のＣ−Ｃ線における断面図である。図１２に示した断面構造は、図６に示した負極端子５近傍の断面構造と同様である。このため、図１２に示した断面構造においても、図６に示した断面構造と同様の効果が得られることになる。具体的には下記の通りである。

封口体４には、第３の端子４５が取り付けられている。この第３の端子４５に第３のリード４８を溶接により接合している。このための、第３のリード４８は、図１０に示した素電池２の厚み方向（Ｘ方向）、幅方向（Ｙ方向）、高さ方向（Ｚ方向）のいずれにおいても、位置移動することはない。

フレーム４６の係合部４７には、開口５３を形成しており、開口５３の内周面５３ａに第３のリード４８の端面４８ａが係合している。このことにより、フレーム４６に外力が作用した場合、フレーム４６のＸ方向の位置移動は抑えられることになる。さらに、図１１の矢印ａ、ｂで示した回転方向の移動も抑えられることになる。

開口５３の内周面５３ａからは、突出部５４が突出している。突出部５４に第３のリード４８の片面４８ｂが係合している。このことにより、フレーム４６に外力が作用した場合、フレーム４６のＺ方向の位置移動は抑えられることになる。さらに、図１１の矢印ｃ、ｄで示した回転方向の移動も抑えられることになる。

したがって、実施の形態２では、実施の形態１に比べ、図１２に示した断面構造が追加されていることにより、外装部の機械的強度の信頼性確保に一層有利になる。また、実施の形態２の構成では、図１１に示したように、素電池５２の付属部品の取付面の長手方向の一端に正極リード１１を接合しており、他端に第３のリード４８を接合している。すなわち、素電池５２の幅方向の両端において、外装部の強度が高められており、この点においても、外装部の機械的強度の信頼性確保に一層有利になる。

なお、実施の形態１、２においては、フレームに係合させたリードを素電池に接合すると、フレームは素電池に固定されることになる。このため、フレームと素電池との間の両面テープ８（図１、図１０）は、フレームの仮り止め用として用いてもよいが、省いてもよい。

また、実施の形態１では、フレームに係合させたリードを素電池に溶接により接合した部分が２箇所の例を示し、実施の形態２では３箇所の例を示したが、４箇所以上であってもよい。また、少なくとも１箇所あれば、外装部の機械的強度の信頼性確保に役立つことになる。

なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。

本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。

以上のように、本発明に係る電池パックによれば、簡単な構造で外装部の機械的強度の信頼性を確保することができるので、本発明に係る電池パックは、例えば携帯電話やモバイル機器に用いる電池パックとして有用である。

１，５１ 電池パック
２，５２ 素電池
５ 負極端子
６ 正極端子
９，４６ フレーム
１０ 負極リード
１０ａ 負極リードの端部
１０ｂ 負極リードの片面
１１ 正極リード
１１ａ 正極リードの端部
３３，３４ 係合部
３５，４０，５３ 開口
３５ａ，４０ａ，５３ａ 開口の内周面
３６ 突出部
４５ 第３の端子
４７ 第３の係合部
４８ 第３のリード

Claims (15)

1. 端子部を有する素電池と、
   素電池より電池パック外部へ電気を取り出すための付属部品と、
   素電池の端子部および付属部品を覆う外装部材とを備え、
   付属部品は、
   素電池の端子部と溶接により接続され、端子部と付属部品とを電気的に接続する帯状の電気接続用リードと、
   リードとの係合部を有し、外装部材を保持するフレームとを含む、電池パック。
2. フレームにリードが貫通される開口が形成され、フレームの開口における互いに対向する第１内周面を係合部として、帯状のリードの幅方向の両端面が第１内周面に当接されて、リードの幅方向においてフレームがリードに係合される、請求項１に記載の電池パック。
3. フレームの開口における第１内周面と交差する第２内周面をさらに係合部として、帯状のリードの長手方向の端面が当接されて、リードの長手方向においてフレームがリードに係合される、請求項２に記載の電池パック。
4. フレームの開口における互いに対向する第１内周面から内向きに突出する突出部がさらに係合部として形成され、帯状のリードにおける素電池側の面が突出部と当接されて、リードの厚み方向においてフレームがリードに係合される、請求項３に記載の電池パック。
5. リードと素電池の端子部との溶接による接続箇所において、帯状のリードの幅方向における寸法が、素電池の端子部の同方向における寸法よりも大きく形成され、端子部よりも幅方向に突出されたリードの素電池側の面が突出部と係合される、請求項４に記載の電池パック。
6. フレームにリードが貫通される開口が形成されるとともに、開口における互いに対向する内周面から内向きに突出する突出部がさらに係合部として形成され、帯状のリードにおける素電池側の面が突出部と当接されて、リードの厚み方向においてフレームがリードに係合される、請求項１に記載の電池パック。
7. フレームの開口を貫通したリードにおける素電池側の面が重ねて配置される規制面が開口の周縁の少なくとも一部に形成され、規制面をさらに係合部として、リードの厚み方向においてフレームがリードに係合される、請求項２に記載の電池パック。
8. フレームにリードが貫通される開口が形成され、フレームの開口を貫通したリードにおける素電池側の面が重ねて配置される規制面が、開口の周縁の一部に形成され、規制面を係合部として、リードの厚み方向においてフレームがリードに係合される、請求項１に記載の電池パック。
9. インサート成形によりフレームの係合部がリードと一体的に形成されている、請求項１に記載の電池パック。
10. 素電池は、縦方向高さ寸法および横方向長さ寸法に比して奥行き寸法が小さい扁平四角形状を有し、素電池の縦方向の端面を取付面として外装部材および付属部品が取り付けられ、帯状のリードの幅方向が奥行き方向、厚み方向が縦方向である、請求項４に記載の電池パック。
11. 素電池の取付面における横方向の両端部それぞれに端子部が設けられ、それぞれの端子部に対応するように複数の係合部がフレームに設けられている、請求項１０に記載の電池パック。
12. 端子部を有する素電池と、
    素電池より電池パック外部へ電気を取り出すための付属部品と、
    素電池の端子部および付属部品を覆う外装部材とを備え、
    付属部品は、
    素電池の端子部と溶接により接続され、端子部と付属部品とを電気的に接続する帯状の電気接続用リードと、
    リードとの係合部を有し、外装部材を保持するフレームとを含み、
    フレームにリードが貫通される開口と、開口の内周面から内向きに突出される突出部とが形成され、
    フレームの開口における互いに対向する内周面を係合部として、帯状のリードの幅方向の両端面が内周面に当接されて、リードの幅方向においてフレームがリードに係合されるとともに、
    リードと素電池の端子部との溶接による接続箇所において、帯状のリードの幅方向における寸法が、素電池の端子部の同方向における寸法よりも大きく形成され、端子部よりも幅方向に突出されたリードの素電池側の面が突出部と係合される、電池パック。
13. 素電池の一端面に形成された端子部がフレームの開口内に位置されるように、フレームを素電池に対して位置決めし、
    フレームの開口における内周面と帯状の電気接続用リードの幅方向の端面とが当接するようにリードを配置することで、開口より露出された端子部上にリードを配置し、
    リードと端子部とを溶接することで、帯状のリードにおける少なくとも幅方向においてフレームを固定し、
    その後、端子部、リード、およびフレームを覆うように外装部材をフレームに取り付ける、電池パックの製造方法。
14. フレームの開口における内周面と、帯状のリードの幅方向および長手方向の端面とが当接するように、開口より露出された端子部上にリードを配置して、リードと端子部とを溶接することで、帯状のリードにおける幅方向および長手方向においてフレームを固定する、請求項１３に記載の電池パックの製造方法。
15. フレームの開口における内周面と帯状のリードの幅方向および長手方向の端面とが当接するとともに、フレームの開口の内周面から内向きに突出する突出部とリードの素電池側の面とをさらに当接させるように、開口より露出された端子部上にリードを配置して、リードと端子部とを溶接することで、帯状のリードにおける幅方向、長手方向、および厚み方向においてフレームを固定する、請求項１４に記載の電池パックの製造方法。

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