JP2012138271A - 電池パック - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストの増大を抑制しながら、高いエネルギ効率を有する電池パックを提供する。
【解決手段】平板状のクラッド板１０１は、封口板１０ａの主面の一部領域に接合されている。ＰＴＣ素子２１の一方の素子リード板は、素子本体からＹ軸方向外側に延設されている。この一方の素子リード板は、先端部分がクラッド板１０１に接合されている。ＰＴＣ素子２１および回路基板２２を、Ｘ軸方向外側から見るとき、ＰＴＣ素子２１の上記一方の素子リード板とクラッド板１０１との接合箇所が、基板本体２２０から外れた位置に配置されており、ＰＴＣ素子２１における上記一方の素子リード板と封口板１０ａとは、クラッド板１０１をその厚み方向に挟持した状態で接合されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、電池パックに関し、特に感熱素子および回路基板を備える電池パックに関する。

携帯電話機などのモバイル機器の普及に伴って、それらの電源としての電池パックも広く普及している。従来技術に係る電池パックの要部について、図１６を用い説明する。
図１６に示すように、電池パックにおける素電池９０は、扁平角型の二次電池であり、外装缶の開口を塞ぐ封口板９０ａを備える。そして、封口板９０ａに対しては、そのＹ軸方向の略中央部分において、封口板９０ａの外表面よりもＸ軸方向上向きに突出する負極端子９０ｂが形成されている。負極端子９０ｂは、封口板９０ａとは、電気的に絶縁されており、封口板９０ａは、正極となっている。

負極端子９０ｂの頂部分には、ＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）素子９２１の一方の素子リード板９２１２が、その先端部分で接続されている。ＰＴＣ素子９２１は、感知した温度により電気抵抗の値が変化する素子本体９２１０と、これを厚み方向に挟み込むように接合された素子リード板９２１１，９２１２とから構成されている。なお、封口板９０ａとＰＴＣ素子９２１との間には、相互間における絶縁性を確保するための絶縁板９２５が介挿されている。

ＰＴＣ素子９２１における素子リード板９２１１は、その先端部分がコの字状に曲折され、当該曲折された先端部分で回路基板９２２の基板本体９２２０の下側主面に設けられた導電ランド（図示を省略。）に接続されている。
一方、封口板９０ａにおけるＰＴＣ素子９２１が配された側とは反対側の箇所には、クラッド板９０１が接合され、当該クラッド板９０１には、クランク状に曲折されたリード板９２４が接合されている。リード板９２４の先端部分は、回路基板９２２における基板本体９２２０の下側主面に設けられた導電ランド（図示を省略。）に接合されている。回路基板９２２の基板本体９２２０には、電子部品９２２３が実装されている。

なお、電池パックでは、回路基板９２２を覆うように、キャップが被せられ、素電池９０における外装缶の外周には外装ラベルが被着される。また、素電池９０のボトム部分には、樹脂製のボトムカバーが取り付けられる。
電池パックの製造におけるＰＴＣ素子９２１および回路基板９２２の取り付けについては、例えば、回路基板９２２にＰＴＣ素子９２１を予め取り付けておき、ＰＴＣ素子９２１の素子リード板９２１２を負極端子９０ｂに接合した後、素子リード板９２１１をコの字状に曲折加工する。そして、回路基板９２２に予め取り付けられたリード板９２４をクラッド板９０１に接合することによりなされる。

特開２０１０−３４３３号公報 特開２０００−２４３３６２号公報 特開２００２−２９８８０９号公報

しかしながら、上記従来技術に係る電池パックでは、ＰＴＣ素子９２１の素子リード板９２１２を素電池９０の負極端子９０ｂの頂部分に接合し、また、コの字状に曲折加工された素子リード板９２１１の先端部分で回路基板９２２に接続しているので、素電池９０の封口板９０ａと回路基板９２２との間に、ＰＴＣ素子９２１を配するための高さが必要となる。よって、上記従来技術に係る電池パックでは、素電池９０以外の部分の占有空間が大きくならざるを得ず、更なるエネルギ効率の向上が求められる現状において問題となる。

また、上記従来技術に係る電池パックでは、図１６に示すように、基板本体９２２０が素子リード板９２１２と負極端子９０ｂとの接合箇所を覆う構成を採用しているので、その製造においては、素子リード板９２１２を負極端子９０ｂに接合した後に、基板本体９２２０の導電ランドに予め接合された素子リード板９２１１を曲折加工する必要があり、製造時における煩雑な作業が必要となる。このような煩雑な作業は、製造コストの増大を招く原因となる。

本発明は、上記問題の解決を図るべくなされたものであって、製造コストの増大を抑制しながら、高いエネルギ効率を有する電池パックを提供することを目的とする。

そこで、本発明に係る電池パックは、次の特徴を有する。
本発明に係る電池パックは、素電池と、クラッド板と、感熱素子と、回路基板とを備える。
（ａ１） 素電池；有底筒状の外装体と、当該外装体の開口を塞ぐ封口板とで外装が構成され、封口板に対して電気的に絶縁され、且つ、封口板の外表面よりも外向きに突出してなる端子を有し、突出されてなる端子が第１の極であり、封口板が第２の極である。

（ｂ１） クラッド板；平板状であって、封口板に接合されている。
（ｃ１） 感熱素子；感知した熱により特性が変化する素子本体と、当該素子本体を厚み方向に挟み込む状態で接合された２枚の素子リード板とからなり、２枚の素子リード板の内の一方がクラッド板を介して封口板に接合されている。
（ｄ１） 回路基板；短冊状の基板本体と、当該基板本体に対して実装された電子部品とを有し、素電池の端子および感熱素子における２枚の素子リード板の内の他方の素子リード板と電気的に接続されている。

本発明に係る電池パックは、上記において、感熱素子における上記一方の素子リード板が、感熱素子における素子本体から外側に延出されており、感熱素子および回路基板を、封口板の主面に対して直交する方向の外側から見るとき、感熱素子における上記一方の素子リード板とクラッド板との接合箇所が、回路基板における基板本体から外れた位置に配置されている。

また、本発明に係る電池パックでは、感熱素子における上記一方の素子リード板と、封口板とが、クラッド板をその厚み方向に挟持した状態で接合されていることを特徴とする。
あるいは、本発明に係る電池パックは、次の特徴を有する。
本発明に係る電池パックは、素電池と、感熱素子と、回路基板とを備える。

（ａ２） 素電池；有底筒状の外装体と、当該外装体の開口を塞ぐ封口板とで外装が構成され、封口板に対して電気的に絶縁され、且つ、封口板の外表面よりも外向きに突出してなる端子を有し、突出されてなる端子が第１の極であり、封口板が第２の極である。
（ｂ２） 感熱素子；感知した熱により特性が変化する素子本体と、当該素子本体を厚み方向に挟み込む状態で接合された２枚の素子リード板とからなり、２枚の素子リード板の内の一方が封口板に直に接合されている。

（ｃ２） 回路基板；短冊状の基板本体と、当該基板本体に対して実装された電子部品とを有し、素電池の端子および感熱素子における２枚の素子リード板の内の他方の素子リード板と電気的に接続されている。
本発明に係る電池パックは、上記において、感熱素子における上記一方の素子リード板が、感熱素子における素子本体から外側に延出されており、感熱素子および回路基板を、封口板の主面に対して直交する方向の外側から見るとき、感熱素子における上記一方の素子リード板と封口板との接合箇所が、回路基板における基板本体から外れた位置に配置されている。

本発明に係る電池パックでは、感熱素子および回路基板を、封口板の主面に対して直交する方向の外側から見るとき、感熱素子における上記一方の素子リード板とクラッド板との接合箇所が基板本体から外れた位置に配置されている。このため、本発明に係る電池パックでは、感熱素子の上記一方の素子リード板を基板本体が覆っていないので、製造過程における感熱素子の接合に際して、感熱素子の上記一方の素子リード板をクラッド板に接合した後に、当該上記他方の素子リード板を曲折加工するという煩雑な作業が必要ない。よって、本発明に係る電池パックでは、その製造に係るコストの増大を抑制することができる。

また、本発明に係る電池パックでは、感熱素子における上記一方の素子リード板が、クラッド板を介した状態で封口板に接合されている。このため、図１６に示す従来技術に係る電池パックのように、感熱素子（ＰＴＣ素子９２１）の素子リード板９２１２を素電池９０の負極端子９０ｂの頂部分に接合する場合に比べて、感熱素子と封口板の主面との間に無駄な隙間を生じることがない。よって、本発明に係る電池パックでは、封口板と回路基板との間隔も狭くすることが可能であって、高いエネルギ効率を実現することができる。

また、本発明に係る電池パックでは、感熱素子における上記一方の素子リード板と、封口板とが、間に平板状のクラッド板を介して接合されており、クラッド板と感熱素子の一方の素子リード板との間に、コの字状などに曲折加工したリード板を介挿しないので、発電に寄与しない無駄なスペースを排することができる。
従って、本発明に係る電池パックでは、製造コストの増大を抑制しながら、高いエネルギ効率を有する。

なお、上記において、封口板がアルミニウムまたはその合金材料から構成されており、感熱素子における上記一方の素子リード板が、少なくともその表面がニッケルからなり、クラッド板が、封口板との接合面側がアルミニウムまたはアルミニウム合金であり、感熱素子における上記一方の素子リード板との接合面側がニッケルであるという具体的構成を採用することができる。

また、本発明に係る電池パックでは、感熱素子の上記一方の素子リード板と封口板とを直荷接合する形態を採用する場合においても、感熱素子および回路基板を、封口板の主面に対して直交する方向の外側から見るとき、感熱素子における上記一方の素子リード板と封口板との接合箇所が基板本体から外れた位置に配置されている。このため、本発明に係る電池パックでは、感熱素子の上記一方の素子リード板を基板本体が覆っていないので、製造過程における感熱素子の接合に際して、感熱素子の上記一方の素子リード板を封口板に接合した後に、当該上記他方の素子リード板を曲折加工するという煩雑な作業が必要ない。よって、本発明に係る電池パックでは、その製造に係るコストの増大を抑制することができる。

また、感熱素子の上記一方の素子リード板を直に封口板に接合する形態を採用する場合には、図１６に示す従来技術に係る電池パックのように、感熱素子（ＰＴＣ素子９２１）の素子リード板９２１２を素電池９０の負極端子９０ｂの頂部分に接合する場合に比べて、感熱素子と封口板の主面との間に無駄な隙間を生じることがない。よって、本発明に係る電池パックでは、封口板と回路基板との間隔も狭くすることが可能であって、高いエネルギ効率を実現することができる。

また、感熱素子の上記一方の素子リード板を直に封口板に接合する形態を採用する場合には、感熱素子の一方の素子リード板と封口板との間に、コの字状などに曲折加工したリード板を介挿しないので、発電に寄与しない無駄なスペースを排することができる。
従って、本発明に係る電池パックでは、感熱素子の上記一方の素子リード板を直に封口板に接合する形態を採用する場合においても、製造コストの増大を抑制しながら、高いエネルギ効率を有する。

本発明に係る電池パックでは、例えば、次のようなバリエーションの構成を採用することができる。
本発明に係る電池パックでは、回路基板の基板本体における封口板側の主面に基板リード板が接続されており、当該基板リード板が基板本体の端部から延出されており、基板リード板の先端部が感熱素子における他方の素子リード板と接合されることにより、感熱素子と前記回路基板とが電気的に接続されており、感熱素子および回路基板を、封口板の主面に対して直交する方向の外側から見るとき、基板リード板と他方の素子リード板との接合箇所も、回路基板における基板本体から外れた位置に配置されているという構成を採用することができる。このような構成を採用する場合には、基板リード板と他方の素子リード板とをスポット溶接などにより接合することにより、感熱素子を予め回路基板に接合しておく必要が無くなり、製造時における自由度を高くすることができる。このため、製造コストの低減を図る上で有用である。

また、本発明に係る電池パックでは、回路基板における基板本体の長手方向中央領域において、その封口板側の主面に、第２の基板リード板が接続されており、第２の基板リード板の先端部が素電池における端子の頂部分に接合されており、基板本体における第２の基板リード板と素電池における端子の頂部分との接合部分に相当する箇所が開口されているという構成を採用することができる。このような構成を採用する場合には、基板本体に開けられた開口を用いて、第２の基板リード板と素電池の端子の頂部分とをスポット溶接することができる。よって、製造工程における煩雑な作業を排することができ、製造コストの低減を図ることができる。

また、本発明に係る電池パックでは、基板本体と封口板との間に、封口板に対する基板本体の位置規制のための基板ホルダーが介挿されており、基板ホルダーにおいて、回路基板における第２の基板リード板と素電池における端子との接合に係る部分が開口されているとともに、感熱素子における上記一方の素子リード板と封口板との接合に係る部分（間にクラッド板が介挿される場合においては、上記一方の素子リード板とクラッド板との接合に係る部分）を回避した形状を有するという構成を採用することができる。このような構成を採用する場合には、基板ホルダーの介挿より、素電池（封口板）に対する回路基板の位置を確実に規制することができ、安全性の確保という観点から有効である。また、基板ホルダーにおいては、回路基板における第２の基板リード板と素電池における端子との接合箇所が開口されており、感熱素子における上記一方の素子リード板と封口板との接合箇所を回避しているので、これら相互間をスポット溶接する際に、基板ホルダーが障害になることがない。よって、このような構成を採用する場合には、製造工程における煩雑な作業を排することができ、製造コストの低減を図ることができる。

さらに、本発明に係る電池パックでは、素電池において、第１極が負極であり、第２極が正極であるとすることができる。

本発明の実施の形態１に係る電池パック１の外観構成を示す模式斜視図である。 電池パック１の内部構成を示す模式展開斜視図である。 ＰＴＣ素子２１を予め取り付けた状態の回路基板２２を示す模式斜視図である。 （ａ）は、素電池１０に対してＰＴＣ素子２１と回路基板２２とを取り付けた状態を示す模式斜視図であり、（ｂ）は、その模式側面図である。 本発明の実施の形態２に係る電池パック２の要部構成を示す模式展開斜視図である。 電池パック２における、素電池４０に対するＰＴＣ素子５１と回路基板５２との取り付け状態を示す模式側面図である。 変形例１に係る回路基板７２の構成を示す模式斜視図である。 変形例２に係る回路基板７３の構成を示す模式斜視図である。 変形例３に係る回路基板７４の構成を示す模式斜視図である。 変形例４に係る電池パック３の要部構成を示す模式展開斜視図である。 （ａ）は、参考例１に係る回路基板７５の構成を示す模式平面図であり、（ｂ）は、素電池８０に対して回路基板７５を取り付けた状態を示す模式斜視図である。 （ａ）は、参考例２に係る回路基板７６の構成を示す模式平面図であり、（ｂ）は、素電池８０に対して回路基板７６を取り付けた状態を示す模式斜視図である。 （ａ）は、参考例３に係る回路基板７７の構成を示す模式平面図であり、（ｂ）は、素電池８０に対して回路基板７７を取り付けた状態を示す模式斜視図である。 （ａ）は、参考例４に係る回路基板７８の構成を示す模式平面図であり、（ｂ）は、素電池８０に対して回路基板７８を取り付けた状態を示す模式斜視図である。 （ａ）は、比較例に係る回路基板７９の構成を示す模式平面図であり、（ｂ）は、素電池８０に対して回路基板７９を取り付けた状態を示す模式斜視図である。 従来技術に係る電池パックの要部構成を示す展開斜視図である。

以下では、本発明を実施するための形態について、図面を用い説明する。
なお、以下の説明で用いる実施の形態は、本発明の構成および作用・効果を分かりやすく説明するために用いる例であって、本発明は、その本質的な部分以外に何ら以下の形態に限定を受けるものではない。
［実施の形態１］
１．外観構成
本発明の実施の形態１に係る電池パック１の外観構成について、図１を用い説明する。

図１に示すように、本実施の形態に係る電池パック１では、扁平角形の素電池を備え、その外周部に外装ラベル３０が貼着されている。素電池のトップ側は、キャップ２３で覆われており、キャップ２３には、３つの窓部２３ａが設けられている。３つの窓部２３ａのそれぞれからは、外部接続端子２２１が露出している。
キャップ２３には、また、水没判定ラベル３１が貼着されている。

２．内部構成
電池パック１の内部構成について、図２を用い説明する。
図２に示すように、素電池１０は、扁平角形の有底筒状の外装缶と、その開口を塞ぐ封口板１０ａを以って外装が構成されている。封口板１０ａに対しては、その外表面よりもＸ軸方向左側に向けて突出した負極端子１０ｂが設けられている。封口板１０ａと負極端子１０ｂとは、互いに電気的に絶縁されており、封口板１０ａが正極となっている。そして、封口板１０ａの外面の一部には、クラッド板１０１が接合されている。クラッド板１０１は、一方の主面がアルミニウムまたはその合金材料からなり、他方の主面がニッケルからなる。封口板１０ａは、アルミニウムまたはその合金材料からなり、クラッド板１０１のアルミニウムまたはその合金材料からなる主面とが密着するように接合されている。

封口板１０ａに対しては、基板ホルダー２０を介して、回路基板２２が取り付けられ、また、回路基板２２と封口板１０ａとの間には、感熱素子としてのＰＴＣ素子２１が挿設されている。ＰＴＣ素子２１の一方の素子リード板とクラッド板１０１とは、スポット溶接により接合されている。ここで、基板ホルダー２０は、負極端子１０ｂおよびクラッド板１０１が接合された領域を覆わない形状を有している。

回路基板２２は、短冊平板上の基板本体２２０を有し、基板本体２２０のＸ軸方向左側主面に外部接続端子２２１およびテストポイント２２２が形成されている。これらは、基板本体２２０の主面に形成された金属膜である。
キャップ２３は、封口板１０ａ、基板ホルダー２０、ＰＴＣ素子２１、および回路基板２２を覆うように配され、素電池１０の外装缶の縁部に対して接合される。キャップ２３には、外部接続端子２２１用の窓部２３ａとテストポイント２２２用の窓部２３ｂが設けられているが、窓部２３ｂには、出荷前の検査の後、水没判定ラベル３１が貼着され、テストポイント２２２が露出しないようになっている。

一方、素電池１０のボトム側の端面には、ボトムカバー２５が両面粘着テープ２４により貼着されている。そして、上述のように、素電池１０の外周面には、外装ラベル３０が貼着されている。
３．回路基板２２とＰＴＣ素子２１
回路基板２２とＰＴＣ素子２１とについて、図３を用い説明する。

図３に示すように、回路基板２２の基板本体２２０には、その封口板１０ａ側の主面２２０ｂに回路を構成する電子部品２２３が実装されている。また、基板本体２２０には、その長手方向（Ｚ軸方向）の中央部に孔２２０ａが開けられており、孔２２０ａの縁には導電ランドが設けられている（図示を省略）。そして、孔２２０ａの縁の導電ランドには、素電池１０の負極端子１０ｂとの接続のためのリード板２２４が接合されている。

さらに、基板本体２２０のＹ軸方向左端部分にも、図示を省略する導電ランドが設けられており、当該導電ランドには、ＰＴＣ素子２１の素子リード板２１１が接合されている。なお、基板本体２２０の導電ランドへの素子リード板２１１の接合は、例えば、リフロー法を用いなされている。
ＰＴＣ素子２１では、素子本体２１０と素子リード板２１１，２１２とが半田付けにより接合されており、側面部分がコーティングされている。ＰＴＣ素子２１におけるＸ軸方向下側の素子リード板２１２は、基板本体２２０に対して、Ｙ軸方向左側に突出した状態となっている。即ち、素子リード板２１２は、Ｘ軸方向の上側から基板本体２２０を介して見たときに、基板本体２２０の端辺よりもＹ軸方向の左側に延出された状態となっている。

ここで、ＰＴＣ素子２１における素子リード板２１１は、コの字状に曲折加工されている。これは、寸法公差を当該コの字状に曲折加工した部分で吸収させるためである。
４．優位性
本実施の形態に係る電池パック１の優位性について、図４を用い説明する。図４（ａ）は、電池パック１の一部構成を抜き出して示す模式斜視図であり、図４（ｂ）は、その側面図である。

図４（ａ）に示すように、本実施の形態に係る電池パック１では、ＰＴＣ素子２１および回路基板２２を、封口板１０ａの主面に対して直交する方向の外側（Ｘ軸方向上側）から見るとき、ＰＴＣ素子２１における素子リード板２１２とクラッド板１０１（図４（ａ）では図示を省略。）との接合箇所が回路基板２２における基板本体２２０からＹ軸方向左側に外れた位置に配置されている。このため、図４（ｂ）に示すように、電池パック１では、製造過程におけるＰＴＣ素子２１における素子リード板２１２とクラッド板１０１との接合に際して、ＰＴＣ素子２１の素子リード板２１２を基板本体２２０が覆っていないので、予め回路基板に接合した状態でＰＴＣ素子の素子リード板を接合した後に、当該素子リード板を曲折加工するという煩雑な作業が必要ない。よって、電池パック１では、その製造に係るコストの増大を抑制することができる。

また、図４（ｂ）に示すように、電池パック１では、ＰＴＣ素子２１における素子リード板２１２が、クラッド板１０１を介した状態で素電池１０の封口板１０ａに接合されている。このため、図１６に示す従来技術に係る電池パックのように、ＰＴＣ素子９２１の素子リード板９２１２を素電池９０の負極端子９０ｂの頂部分に接合する場合に比べて、ＰＴＣ素子２１と封口板１０ａの主面との間に無駄な隙間を生じることがない。よって、電池パック１では、封口板１０ａと回路基板２２との間隔も狭くすることが可能であって、高いエネルギ効率を実現することができる。

また、本実施の形態に係る電池パック１では、ＰＴＣ素子２１における素子リード板２１２と、素電池１０の封口板１０ａとが、間に平板状のクラッド板１０１を介して接合されており、クラッド板１０１とＰＴＣ素子２１の素子リード板２１２との間に、コの字状などに曲折加工したリード板を介挿しないので、発電に寄与しない無駄なスペースを排することができる。

従って、電池パック１では、製造コストの増大を抑制しながら、高いエネルギ効率を有する。
［実施の形態２］
本発明の実施の形態２に係る電池パック２の構成について、図５および図６を用い説明する。なお、図５および図６では、電池パック２の要部だけを抜き出して示しており、特に図示をしない部分については、上記実施の形態１に係る電池パック１と同様である。

素電池４０は、上記実施の形態１に係る電池パック１の素電池１０と同じ構成を有し、封口板４０ａに対して電気的に絶縁され、且つ、その外表面よりも外向きに突設された負極端子４０ｂを有する。封口板４０ａのＹ軸方向左端部分には、クラッド板４０１が接合されている。
クラッド板４０１には、ＰＴＣ素子５１の素子リード板５１２が接合されている。ＰＴＣ素子５１では、素子本体５１０をその厚み方向に挟んで素子リード板５１１，５１２が接合されている点は、上記実施の形態１と同様であるが、本実施の形態では、素子本体５１０に対してＸ軸方向上側に接合された素子リード板５１１が、素子本体５１０の上面と略同等のサイズを以って構成されている。

また、封口板４０ａに対しては、負極端子４０ｂに相当する部分が開口された基板ホルダー５０が取り付けられている。基板ホルダー５０の上には、回路基板５２が載置されている。回路基板５２の基板本体５２０には、電子部品５２３が実装されているとともに、その長手方向（Ｙ軸方向）の左側部分に孔５２０ａが開けられている。基板本体５２０のＸ軸方向上側の主面には、外部接続端子５２１が設けられており、反対側の主面には、リード板５２４，５２５が取り付けられている。

リード板５２４は、上記実施の形態１のリード板２２４と同様に、孔５２０ａの縁に設けられた導電ランド（図示を省略。）に接合されており、孔５２０ａの下に回り込むように、クランク状に曲折加工されている。他方のリード板５２５は、基板本体５２０の左端からＹ軸方向左側に延出されている。回路基板５２を取り付けた際には、リード板５２５の先端部分は、ＰＴＣ素子５１の素子リード板５１１の上に覆いかぶさるように配され、当該部分でスポット溶接により、互いの間が接合されている。

回路基板５２の上には、キャップ５３が被せられ、キャップ５３のオモテ面には、水没判定ラベル６１が貼着されている。また、キャップ５３には、回路基板５２の外部接続端子５２１に対応する箇所に窓部５３ａが開けられており、当該窓部５３ａからは、外部接続端子５２１が露出するようになっている。なお、キャップ５３の両側壁には、各々２箇所の嵌合孔５３ｂが開けられている（図５では、図示の都合上、手前側の側壁における嵌合孔５３ｂのみを図示）。そして、この嵌合孔５３ｂに対しては、基板ホルダー５０の対応箇所に各々設けられた嵌合爪５０ｂが嵌合する。これにより、キャップ５３が係止されることになる。

図６に示すように、本実施の形態に係る電池パック２では、回路基板５２とＰＴＣ素子５１とを、Ｘ軸方向上側から見るとき、基板本体５２０が、ＰＴＣ素子５１の全体を外すように設けられている。換言すると、基板本体５２０の左端は、ＰＴＣ素子５１における素子リード板５１１が配された箇所よりもＹ軸方向右側にあり、素子リード板５１１とリード板５２５との接合箇所については、その上を基板本体５２０が覆わない状態となっている。

また、図６に示すように、基板本体５２０に開けられた孔５２０ａは、負極端子４０ｂの頂部分とリード板５２４との接合箇所の直上にあり、当該孔５２０ａを通してスポット溶接用の溶接電極を侵入させることができるようになっている。
なお、図６では、図示を都合上、基板ホルダー５０の図示を省略しているが、図５に示すように、基板ホルダー５０にも、素電池４０の負極端子４０ｂに相当する箇所に孔が開けられているので、溶接電極の侵入が可能である。

本実施の形態に係る電池パック２の製造では、素電池４０の封口板４０ａにクラッド板４０１を接合し、その上にＰＴＣ素子５１の素子リード板５１２をスポット溶接にて接合する。次に、封口板４０ａの上に基板ホルダー５０を載置し、その上から回路基板５２を載置する。そして、リード板５２４を負極端子４０ｂの頂部分にスポット溶接し、リード板５２５をＰＴＣ素子５１の素子リード板５１１とスポット溶接する。なお、溶接に際しては、基板ホルダー５０および回路基板５２などの位置を規定するために、溶接用の治工具を装着する（図示を省略）。

この後、キャップ５３を取り付け、また、ボトムカバーを取り付け、さらに素電池４０の外周に外装ラベルなどを貼着することで電池パック２が完成する。
本実施の形態に係る電池パック２では、図５および図６に示すように、ＰＴＣ素子５１および回路基板５２を、封口板４０ａの主面に対して直交する方向の外側（Ｘ軸方向の上側）から見るとき、リード板５２５とＰＴＣ素子５１の素子リード板５１１との接合箇所も、回路基板５２における基板本体５２０の左端から外れた位置に配置されているという構成を採用している。このため、封口板４０ａに対してＰＴＣ素子５１を先に接合し、その後に回路基板５２を接合することができるので、予め回路基板５２にＰＴＣ素子５１を接合しておく必要が無くなり、製造工程における自由度を高くすることができ、また、工数の低減を図ることができる。よって、本実施の形態に係る電池パック２の構成では、上記実施の形態１に係る電池パック１の構成する場合に得られる効果に加えて、さらに製造コストの低減を図る上で有用である。

［変形例１］
変形例１に係る回路基板７２の構成について、図７を用い説明する。
図７に示すように、回路基板７２では、基板本体７２０におけるＹ軸方向の左側部分に、両側辺から２箇所の切り欠き部７２０ａが設けられている。図７の二点鎖線で囲んだ部分に示すように、切り欠き部７２０ａは、基板本体７２０のＸ軸方向裏側の主面に取り付けられたリード板７２４に対応して設けられており、リード板７２４を素電池の負極端子の頂部分にスポット溶接する際に溶接電極を通すためのものである。２箇所の切り欠き部７２０ａは、基板本体７２０の長手方向の中心を軸として線対称の関係にある。

なお、ＰＴＣ素子との接続に供されるリード板７２５は、基板本体７２０の左端から延出されている点は、上記実施の形態２と同様である。また、本変形例に係る回路基板７２を用いた電池パックの製造についても、上記実施の形態２と同様の工程を経てなされる。
［変形例２］
変形例２に係る回路基板７３の構成について、図８を用い説明する。

図８に示すように、回路基板７３では、基板本体７３０におけるＹ軸方向の左側部分に、一方の側辺に切り欠き部７３０ａが設けられている。図８の二点鎖線で囲んだ部分に示すように、切り欠き部７３０ａは、基板本体７３０のＸ軸方向裏側の主面に取り付けられたリード板７３４に対応して設けられており、リード板７３４を素電池の負極端子の頂部分にスポット溶接する際に溶接電極を通すためのものである。本変形例では、切り欠き部７３０ａを一箇所設けることで、リード板７３４と負極端子の頂部分との接合作業を容易なものとすることができ、基板本体７３０の加工という観点から、上記変形例１よりも優れている。

本変形例においても、ＰＴＣ素子との接続に供されるリード板７３５は、基板本体７３０の左端から延出されている点は、上記実施の形態２と同様である。また、本変形例に係る回路基板７３を用いた電池パックの製造についても、上記実施の形態２と同様の工程を経てなされる。
［変形例３］
変形例３に係る回路基板７４の構成について、図９を用い説明する。

図９に示すように、回路基板７４では、基板本体７４０におけるＹ軸方向の左側部分に、両側辺から２箇所の切り欠き部７４０ａが設けられている。図９の二点鎖線で囲んだ部分に示すように、切り欠き部７４０ａは、上記変形例１と同様に、基板本体７４０のＸ軸方向裏側の主面に取り付けられたリード板７４４に対応して設けられており、リード板７４４を素電池の負極端子の頂部分にスポット溶接する際に溶接電極を通すためのものである。本変形例が上記変形例１と異なる点は、２箇所の切り欠き部７４０ａが、基板本体７４０の長手方向の中心を軸として線対称の関係にはなく、互いにＹ軸方向にずれた状態にあるところである。このように構成することにより、リード板７４４と負極端子の頂部分との接合箇所が、Ｙ軸方向に分散させることができ、機械的強度という観点から有効である。具体的には、接合強度の向上を図ることができる。

なお、ＰＴＣ素子との接続に供されるリード板７４５は、基板本体７４０の左端から延出されている点は、上記実施の形態２および変形例１，２などと同様である。また、本変形例に係る回路基板７４を用いた電池パックの製造についても、上記実施の形態２と同様の工程を経てなされる。
［変形例４］
変形例４に係る電池パック３の構成について、図１０を用い、その要部を説明する。なお、図１０に示す電池パック３の要部構成は、上記実施の形態２に係る電池パック２の構成と類似している。このため、図１０では、図５に示す上記実施の形態２に係る電池パック２と同一の構成要素については、同一の符号を付し、以下での詳しい説明を省略する。

図１０に示すように、本変形例４に係る電池パック３が有する、上記実施の形態２に係る電池パック２と構成上の差異は、素電池８０における封口板８０ａに対して、ＰＴＣ素子５１の素子リード板５１２が直に接合されている点にある。即ち、本変形例４に係る電池パック３では、素電池８０の封口板８０ａとＰＴＣ素子５１の素子リード板５１２との接合を、上記のようなスポット溶接ではなく、レーザービーム溶接で行う。このため、本変形例４に係る電池パック３では、封口板８０ａと素子リード板５１２との接合において、上記実施の形態２のように、間にクラッド板を介挿させる必要がなく、更に無駄なスペースの排除をなすことができる。

素電池８０において、負極端子８０ｂについては、上記実施の形態２と同様に、封口板８０ａに対して電気的に絶縁され、且つ、封口板８０ａの外表面よりもＸ軸方向上方に突出している。
なお、本変形例４においても、キャップ５３の両側壁には、各々２箇所の嵌合孔５３ｂが開けられている（図１０では、図示の都合上、手前側の側壁における嵌合孔５３ｂのみを図示）。そして、この嵌合孔５３ｂに対しては、基板ホルダー５０の対応箇所に各々設けられた嵌合爪５０ｂが嵌合する。これにより、キャップ５３が係止されることになる。

本変形例４に係る電池パック３でも、上記実施の形態２と同様に、ＰＴＣ素子５１および回路基板５２を、封口板８０ａの主面に対して直交する方向の外側（Ｘ軸方向の上側）から見るとき、リード板５２５とＰＴＣ素子５１の素子リード板５１１との接合箇所も、回路基板５２における基板本体５２０の左端から外れた位置に配置されているという構成を採用している。このため、封口板８０ａに対してＰＴＣ素子５１の素子リード板５１２を先に直に接合し、その後に回路基板５２を接合することができるので、予め回路基板５２にＰＴＣ素子５１を接合しておく必要が無くなり、製造工程における自由度を高くすることができ、また、工数の低減を図ることができる。よって、本変形例４に係る電池パック３の構成においても、上記実施の形態１，２に係る電池パック１，２の構成する場合に得られる効果に加えて、さらに製造コストの低減を図る上で有用であり、クラッド板を省略できる分だけコスト面およびサイズ面で更に優位である。

［参考例１］
参考例１に係る回路基板７５の構成、および素電池８０への回路基板７５の取り付け形態について、図１１を用い説明する。
図１１（ａ）に示すように、本参考例に係る回路基板７５においては、基板本体７５０の形状が上記実施の形態２に係る回路基板５２の基板本体５２０と類似している。具体的には、図１１（ａ）に示すように、基板本体７５０は、細長い短冊状をしており、その長軸方向の中程部分に孔７５０ａが開けられている。そして、孔７５０ａを通し、その下に配された素子リード板５４２が見える構成となっている。

図１１（ｂ）に示すように、本参考例に係る回路基板７５では、基板本体７５０の長手方向の中程部分にＰＴＣ素子５４が接合されており、上記孔７５０ａからＰＴＣ素子５４の素子リード板５４２が見える構成となっている。ＰＴＣ素子５４のもう一方の素子リード板５４１は、基板本体７５０の裏側主面の導電ランド（図示を省略）に接合されており、素子本体５４０は基板本体７５０と封口板８０ａとの間に挟まれた状態となっている。そして、素子リード板５４２は、負極端子８０ｂに対してレーザ溶接により接合されている。

一方、図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すように、回路基板７５における基板本体７５０の一端側からはリード板７５５が延出されており、クランク状に曲折加工されている。そして、図１１（ｂ）に示すように、リード板７５５は、レーザ溶接により封口板８０ａに接合されている。
ここで、素子リード板５４２と負極端子８０ｂとの接合に際してのレーザは、孔７５０ａを通して照射することができ、また、リード板７５５と封口板８０ａとの接合に際してのレーザは、基板本体７５０が接合部の上方を覆っていないので問題なく照射することができる。

［参考例２］
参考例２に係る回路基板７６の構成、および素電池８０への回路基板７６の取り付け形態について、図１２を用い説明する。
図１２（ａ）に示すように、本参考例に係る回路基板７６においては、基板本体７６０の形状が上記変形例１に係る回路基板７２の基板本体７２０と類似している。具体的には、図１２（ａ）に示すように、基板本体７６０は、細長い短冊状をしており、その長軸方向の中程部分において、幅方向両側に切り欠き部７６０ａが設けられている。そして、切り欠き部７６０ａを通し、その下に配された素子リード板５４２が見える構成となっている。

図１２（ｂ）に示すように、本参考例に係る回路基板７６では、基板本体７６０の長手方向の中程部分にＰＴＣ素子５４が接合されており、上記切り欠き部７６０ａからＰＴＣ素子５４の素子リード板５４２が見える構成となっている。ＰＴＣ素子５４のもう一方の素子リード板５４１は、基板本体７６０の裏側主面の導電ランド（図示を省略）に接合されており、素子本体５４０は基板本体７６０と封口板８０ａとの間に挟まれた状態となっている。そして、素子リード板５４２は、負極端子８０ｂに対してレーザ溶接により接合されている。

一方、図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示すように、回路基板７６における基板本体７６０の一端側からはリード板７６５が延出されており、クランク状に曲折加工されている。そして、図１２（ｂ）に示すように、リード板７６５は、レーザ溶接により封口板８０ａに接合されている。これについては、上記参考例１と同様である。
ここで、素子リード板５４２と負極端子８０ｂとの接合に際してのレーザについても、上記参考例１と同様に、切り欠き部７６０ａを通して照射することができる。

［参考例３］
参考例３に係る回路基板７７の構成、および素電池８０への回路基板７７の取り付け形態について、図１３を用い説明する。
図１３（ａ）に示すように、本参考例に係る回路基板７７においては、基板本体７７０の形状が上記変形例２に係る回路基板７３の基板本体７３０と類似している。具体的には、図１３（ａ）に示すように、基板本体７７０は、細長い短冊状をしており、その長軸方向の中程部分において、一方の側辺に切り欠き部７７０ａが設けられている。そして、切り欠き部７７０ａを通し、その下に配された素子リード板５４２が見える構成となっている。

図１３（ｂ）に示すように、本参考例に係る回路基板７７では、基板本体７７０の長手方向の中程部分にＰＴＣ素子５４が接合されており、上記切り欠き部７７０ａからＰＴＣ素子５４の素子リード板５４２が見える構成となっている。ＰＴＣ素子５４のもう一方の素子リード板５４１は、基板本体７７０の裏側主面の導電ランド（図示を省略）に接合されており、素子本体５４０は基板本体７７０と封口板８０ａとの間に挟まれた状態となっている。そして、素子リード板５４２は、負極端子８０ｂに対してレーザ溶接により接合されている。

一方、図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示すように、回路基板７７における基板本体７７０の一端側からはリード板７７５が延出されており、クランク状に曲折加工されている。そして、図１３（ｂ）に示すように、リード板７７５は、レーザ溶接により封口板８０ａに接合されている。これについては、上記参考例１，２と同様である。
ここで、素子リード板５４２と負極端子８０ｂとの接合に際してのレーザについても、上記参考例１，２と同様に、切り欠き部７７０ａを通して照射することができる。

［参考例４］
参考例４に係る回路基板７８の構成、および素電池８０への回路基板７８の取り付け形態について、図１４を用い説明する。
図１４（ａ）に示すように、本参考例に係る回路基板７８においては、基板本体７８０の形状が上記変形例３に係る回路基板７４の基板本体７４０と類似している。具体的には、図１４（ａ）に示すように、基板本体７８０は、細長い短冊状をしており、その長軸方向の中程部分において、一方の側辺に切り欠き部７８０ａが設けられている。そして、切り欠き部７８０ａを通し、その下に配された素子リード板５４２が見える構成となっている。２つの切り欠き部７８０ａは、上記変形例３と同様に、基板本体７８０の長手方向にズレた位置に設けられている。

図１４（ｂ）に示すように、本参考例に係る回路基板７８では、基板本体７８０の長手方向の中程部分にＰＴＣ素子５４が接合されており、上記切り欠き部７８０ａからＰＴＣ素子５４の素子リード板５４２が見える構成となっている。ＰＴＣ素子５４のもう一方の素子リード板５４１は、基板本体７８０の裏側主面の導電ランド（図示を省略）に接合されており、素子本体５４０は基板本体７８０と封口板８０ａとの間に挟まれた状態となっている。そして、素子リード板５４２は、負極端子８０ｂに対してレーザ溶接により接合されている。

一方、図１４（ａ）および図１４（ｂ）に示すように、回路基板７８における基板本体７８０の一端側からはリード板７８５が延出されており、クランク状に曲折加工されている。そして、図１４（ｂ）に示すように、リード板７８５は、レーザ溶接により封口板８０ａに接合されている。これについては、上記参考例１，２，３と同様である。
ここで、素子リード板５４２と負極端子８０ｂとの接合に際してのレーザについても、上記参考例１，２，３と同様に、切り欠き部７８０ａを通して照射することができる。

［比較例］
上記参考例１，２，３，４に対する比較例について、図１５を用い説明する。
図１５（ａ）に示すように、比較例に係る回路基板７９の基板本体７９０は、細長い短冊状をしており、その長手方向の両端部分のそれぞれに導電ランド７９０ａ，７９０ｂが設けられている。各導電ランド７９０ａ，７９０ｂの中央部分には、基板本体７９０のオモテ裏を挿通する孔が開けられている。

図１５（ｂ）に示すように、回路基板７９の基板本体７９０は、素電池８０における封口板８０ａと同等のサイズを有し、封口板８０ａの上方の略全体を覆っている。封口板８０ａと回路基板７９の基板本体７９０との間には、ＰＴＣ素子５５が配されており、素子本体５５０の両側から延出する素子リード板５５１，５５２の一方の素子リード板５５２が、負極端子８０ｂにスポット溶接により接合されている。そして、ＰＴＣ素子５５におけるもう一方の素子リード板５５１は、曲折加工され、先端が基板本体７９０の一方の端部分に開けられた孔に挿入され、導電ランド７９０ｂに対してハンダにより接合されている。

他方、封口板８０ａの端部には、Ｌ字状に曲折加工されたリード板７９５がスポット溶接により接合されており、他方の先端が、基板本体７９０のもう一方の端部分に開けられた孔に挿入され、導電ランド７９０ａに対してハンダにより接合されている。
比較例に係る構成では、封口板８０ａにリード板７９５をスポット溶接により接合し、また、負極端子８０ｂの頂部分に素子リード板５５２をスポット溶接により接合した後に、回路基板７９を載置し、そしてハンダにより、各リード板７９５，５５２を導電ランド７９０ａ，７９０ｂに接合することが必要である。このため、製造時における煩雑な作業を伴い、生産性という観点で問題を有している。

一方、上記参考例１〜４に係る各構成では、先に回路基板７５〜７８に対してＰＴＣ素子５４およびリード板７５５，７６５，７７５，７８５を接合しておき、回路基板７５〜７８を封口板８０ａ上に載置した後にレーザ溶接により接合することができ、製造時における工数の低減を図るのに有効な構成となっている。
比較例に係る構成では、封口板８０ａにリード板７９５をスポット溶接により接合し、また、負極端子８０ｂの頂部分に素子リード板５５２をスポット溶接により接合した後、回路基板７９を載置し、そしてハンダにより、各リード板７９５，５５２を導電ランド７９０ａ，７９０ｂに接合することが必要である。このため、製造時における煩雑な作業を伴い、生産性という観点で問題を有している。

一方、上記参考例１〜４に係る各構成では、先に回路基板７５〜７８に対してＰＴＣ素子５４およびリード板７５５，７６５，７７５，７８５を接合しておき、回路基板７５〜７８を封口板８０ａ上に載置した後にレーザ溶接またはスポット溶接により接合することができ、製造時における工数の低減を図るのに有効な構成となっている。
［その他の事項］
上記実施の形態１，２および変形例４および参考例１〜４では、素電池として扁平角形の二次電池を採用したが、必ずしも扁平形のものである必要はなく、角形の二次電池や円筒形の二次電池なども採用することが可能である。

また、上記実施の形態１，２および参考例１〜４では、感熱素子の一例としてＰＴＣ素子２１，５１を採用したが、この他にＮＴＣ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）素子やバイメタルを備えるブレーカ素子などを採用することもできる。
また、各リード板の接合に際しては、スポット溶接以外にも、レーザ溶接を用いることもでき、リフロー接合をすることもできる。

また、上記実施の形態１，２および変形例４および参考例１〜４では、素電池１０，４０，８０において、負極端子１０ｂ，４０ｂ，８０ｂが封口板１０ａ，４０ａ，８０ａの外表面よりも突設されてなる構成を採用したが、逆に、正極端子が突設され、封口板および外装缶が負極となる構成を採用することもできる。

本発明は、携帯電話機などのモバイル機器の電源として、高いエネルギ密度を有する電池パックを実現するのに有用である。

１，２，３．電池パック
１０，４０，８０．素電池
２０，５０．基板ホルダー
２１，５１，５４，５５．ＰＴＣ素子
２２，５２，７２，７３，７４，７５，７６，７７，７８，７９．回路基板
２３，５３．キャップ
２４．両面粘着テープ
２５．ボトムカバー
３０．外装ラベル
３１，６１．水没判定ラベル
１０１，４０１．クラッド板
２１０，５１０，５４０，５５０．素子本体
２１１，２１２，５１１，５１２、５４１，５４２，５５１，５５２．素子リード板
２２０，５２０，７２０，７３０，７４０，７５０，７６０，７７０，７８０，７９０．基板本体
２２１，５２１．外部接続端子
２２２．テストポイント
２２３，５２３．電子部品
２２４，５２４，５２５，７２４，７２５，７３４，７３５，７４４，７４５，７５５，７６５，７７５，７８５，７９５．リード板

Claims (6)

1. 有底筒状の外装体と、当該外装体の開口を塞ぐ封口板とで外装が構成され、前記封口板に対して電気的に絶縁され、且つ、前記封口板の外表面よりも外向きに突出してなる端子を有し、前記端子が第１の極であり、前記封口板が第２の極である素電池と、
   平板状であって、前記封口板に接合されたクラッド板と、
   感知した熱により特性が変化する素子本体と、当該素子本体を厚み方向に挟み込む状態で接合された２枚の素子リード板とからなり、前記２枚の素子リード板の内の一方が前記クラッド板を介して前記封口板に接合された感熱素子と、
   短冊状の基板本体と、当該基板本体に対して実装された電子部品とを有し、前記端子および前記感熱素子における前記２枚の素子リード板の内の他方の素子リード板と電気的に接続された回路基板と、
   を備え、
   前記感熱素子における前記一方の素子リード板は、前記素子本体から外側に延設されており、
   前記感熱素子および前記回路基板を、前記封口板の主面に対して直交する方向の外側から見るとき、前記感熱素子における前記一方の素子リード板と前記クラッド板との接合箇所は、前記回路基板における前記基板本体から外れた位置に配置されており、
   前記感熱素子における前記一方の素子リード板と、前記封口板とは、前記クラッド板をその厚み方向に挟持した状態で接合されている
   ことを特徴とする電池パック。
2. 有底筒状の外装体と、当該外装体の開口を塞ぐ封口板とで外装が構成され、前記封口板に対して電気的に絶縁され、且つ、前記封口板の外表面よりも外向きに突出してなる端子を有し、前記端子が第１の極であり、前記封口板が第２の極である素電池と、
   感知した熱により特性が変化する素子本体と、当該素子本体を厚み方向に挟み込む状態で接合された２枚の素子リード板とからなり、前記２枚の素子リード板の内の一方が前記封口板に直に接合された感熱素子と、
   短冊状の基板本体と、当該基板本体に対して実装された電子部品とを有し、前記端子および前記感熱素子における前記２枚の素子リード板の内の他方の素子リード板と電気的に接続された回路基板と、
   を備え、
   前記感熱素子における前記一方の素子リード板は、前記素子本体から外側に延設されており、
   前記感熱素子および前記回路基板を、前記封口板の主面に対して直交する方向の外側から見るとき、前記感熱素子における前記一方の素子リード板と前記封口板との接合箇所は、前記回路基板における前記基板本体から外れた位置に配置されている
   ことを特徴とする電池パック。
3. 前記回路基板では、前記基板本体における前記封口板側の主面に基板リード板が接続されており、当該基板リード板が、前記基板本体の端部から延出されており、
   前記基板リード板の先端部が、前記他方の素子リード板と接合されることにより、前記感熱素子と前記回路基板とが電気的に接続されており、
   前記感熱素子および前記回路基板を、前記封口板の主面に対して直交する方向の外側から見るとき、前記基板リード板と前記他方の素子リード板との接合箇所は、前記回路基板における前記基板本体から外れた位置に配置されている
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電池パック。
4. 前記回路基板では、前記基板本体の長手方向中央領域における前記封口板側の主面に、第２の基板リード板が接続されており、
   前記第２の基板リード板の先端部が、前記素電池における前記端子の頂部分に接合されており、
   前記基板本体では、前記第２の基板リード板と前記端子の頂部分との接合部分に相当する箇所が開口されている
   ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の電池パック。
5. 前記基板本体と前記封口板との間には、前記封口板に対する前記基板本体の位置規制のための基板ホルダーが介挿されており、
   前記基板ホルダーでは、前記第２の基板リード板と前記素電池における前記端子との接合に係る部分が開口されているとともに、前記感熱素子における前記一方の素子リード板と前記封口板との接合に係る部分を回避した形状を有する
   ことを特徴とする請求項４に記載の電池パック。
6. 前記素電池では、前記第１極が負極であり、前記第２極が正極である
   ことを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の電池パック。

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