JP2021097024A - 一体成型の充電式電池およびその製造方法 - Google Patents

一体成型の充電式電池およびその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】外観の一体性がよく、構造の安定性が高い、一体成型の充電式電池およびその製造方法を提供する。【解決手段】一体成型の充電式電池であって、一体成型の金属ケース１を含み、その金属ケースは柱型の金属ケースであり、その両端には内部に曲げられる止動部が形成され、少なくとも一端の止動部には中部に開口が形成される環状部１１が形成され、一体成型の金属ケース１内にはバッテリーセルモジュールが取り付けられ、バッテリーセルモジュールは、バッテリーセル２、回路基板６、露出している充電インターフェース３および正極導電体４を含み、正極導電体４は止動部の中部の開口により露出する、一体成型の充電式電池。【選択図】図２

Description

この発明は、電池の技術分野に属し、特に、一体成型の充電式電池およびその製造方法に関するものである。
電池は日常生活において常用する物品である。例えばリモコン、おもちゃ車等の電池を用いる必要がある。従来の電池の大部分は使い捨て電池であるので、電池の電気が切れてしまうとそれを捨てる必要がある。電池をたくさん使うとき使用のコストが増加し、捨てる電池によって環境の汚染問題が発生するおそれがある。それを防止するため充電式電池を発明した。充電式電池は充電可能な特性を有しているので、電池の電気が切れてしまっても充電をして再び使うことができるので、電池の使用のコストを大幅に低減することができる。従来の充電式電池の構造は欠点を有している。従来の充電式電池において、充電用回路基板は電池の正極の位置に設けられ、ニッケルワイヤによりバッテリーセルの負極を接続させ、かつバッテリーセルの頭部を切断する必要がある。電池全体は管状の金属ケースに包まれる。その構造を採用する場合、ニッケルワイヤによって溶接される溶接部に離脱が発生し、金属ケースの端部に形成されるばりにより電池の外部膜に傷つけるおそれがあり、かつ金属ケースとバッテリーセルが結合される個所は凸凹になっている。
本発明の目的は、従来の技術の欠点を解決するため、外観の一体性がよく、構造の安定性が高い、一体成型の充電式電池およびその製造方法を提供することにある。
前記目的を実現するため下記の技術的事項を提供する。この発明の一体成型の充電式電池は一体成型の金属ケースを含み、その金属ケースは柱型の金属ケースであり、その両端には内部に曲げられる止動部が形成され、少なくとも一端の止動部には中部に開口が形成される環状部が形成され、
前記一体成型の金属ケース内にはバッテリーセルモジュールが取り付けられ、前記バッテリーセルモジュールは、バッテリーセル、回路基板、露出している充電インターフェースおよび正極導電体を含み、前記正極導電体は前記止動部の中部の開口により露出する。
好ましくは、前記一体成型の金属ケースは前記充電式電池の負極導電体になり、その一端の止動部はその端部の大部分の区域を覆うか或いはその端部を完全に密閉させる。
好ましくは、前記バッテリーセルの負極は前記一体成型の金属ケースに直接に接続されるか中間の導電部品により一体成型の金属ケースに間接に接続され、前記バッテリーセルの正極は連結導電体により前記正極導電体に接続される。
好ましくは、前記回路基板上には少なくとも一種の極性を有している出力導電体が取り付けられ、各出力導電体は前記バッテリーセルの所定の電極に接続される。
好ましくは、前記バッテリーセルモジュールは前記バッテリーセルと前記回路基板との間に取り付けられる絶縁フレームを更に含む。
好ましくは、前記一体成型の金属ケースの側壁にはパイロットランプ孔が形成され、前記回路基板には前記パイロットランプ孔によって露出するパイロットランプが設けられている。
好ましくは、前記充電インターフェースはオフセット取り付け方法により前記回路基板上に取り付けられる。
好ましくは、前記回路基板上には負極導電コイルが固定され、前記負極導電コイルは前記一体成型の金属ケースに電気接続される。
前記一体成型の充電式電池の製造方法において、前記製造方法は、
金属ケースの密閉工程で金属管材の一端を密閉させることにより止動部を形成するステップと、
前記バッテリーセルモジュールを金属管材の他端から前記金属管材内に挿入するステップと、
金属ケースの密閉工程で前記金属管材の他端を密閉させることにより他の止動部を形成し、そのとき前記金属管材によって前記一体成型の金属ケースを形成するステップとを含むか或いは前記製造方法は、
前記バッテリーセルモジュールを金属管材に挿入するステップと、
金属ケースの密閉工程で前記金属管材の両端を密閉させることにより両端に止動部を形成し、そのとき前記金属管材によって前記一体成型の金属ケースを形成するステップとを含む。
前記一体成型の充電式電池の製造方法は、エッジバンディングにおいて板材を曲げることにより前記金属管材を形成するステップと、前記板材の一側にアレイに配列される結合部を形成し、他側にアレイに配列される結合槽を形成し、板材を曲げるとき前記結合部を前記結合槽内に結合させるステップを更に含む。
この発明の一体成型の充電式電池およびその製造方法において、バッテリーセルモジュールは一体に成型されかつ両端に端面が形成されている一体成型の金属ケースに包まれることにより、外観の平坦性を確保し、リチウム電池の構造の安定性を向上させ、バッテリーセルモジュールのゆるみを防止することができる。また、金属ケースの両端にばりが形成されていないので、電池の外部膜または使用者に傷つけることを防止することができる。
この発明の第一実施例に係る一体成型の充電式電池を示す外観図である。 この発明の第一実施例に係る一体成型の充電式電池を示す分解図である。 この発明の第一実施例に係る一体成型の充電式電池を示す断面図である。 この発明の第一実施例に係る一体成型の金属ケースを示す構造図である。 この発明の第一実施例に係る絶縁フレームを示す構造図である。 この発明の第二実施例に係る一体成型の充電式電池を示す外観図である。 この発明の第二実施例に係る一体成型の充電式電池を示す分解図である。 各実施例に係る多極性の出力導電体が含まれる回路基板を示す構造図である。 この発明の第一実施例に係る製造方法により一体成型の充電式電池を製造することを示す流れ図である。 この発明の第一実施例に係る製造方法により一体成型の充電式電池を製造することを示す流れ図である。 この発明の第一実施例に係る製造方法により一体成型の充電式電池を製造することを示す流れ図である。 この発明の第一実施例に係る製造方法により一体成型の充電式電池を製造することを示す流れ図である。 この発明の第一実施例に係る製造方法により一体成型の充電式電池を製造することを示す流れ図である。 この発明の第一実施例に係る製造方法により一体成型の充電式電池を製造することを示す流れ図である。 この発明の第一実施例に係る製造方法により一体成型の充電式電池を製造することを示す流れ図である。 この発明の第一実施例に係る製造方法により一体成型の充電式電池を製造することを示す流れ図である。 この発明の第二実施例に係る製造方法においてバッテリーセルを金属管材に挿入することを示す図である。 板材を示す構造図である。
この発明の説明において、注意されたいことは、「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上」、「下」、「前」、「後ろ」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「上部」、「底部」、「裏」、「外」、「クロックワイズ（clockwise）」、「アンチクロックワイズ（anticlockwise）」等の方向または位置の関係を示す用語は図面上の方向または位置の関係を示すものであり、それらによりこの発明を容易に説明しかつ説明を簡単にすることができる。前記用語はこの発明の装置または部品の所定の方向、構造または操作の所定の方向を示すものでなく、前記用語によりこの発明を限定する意図はない。また、「第一」、「第二」という用語はこの発明の説明を簡単にするものであるが、技術的特徴の数量を直接的または間接的に示すものでない。「第一」、「第二」という用語がつけられている特徴は１つまたは複数の前記特徴が含まれていることを直接的または間接的に意味する。この発明の説明において、特別な説明がない限り、「複数」という用語は２個または２個以上の事項が含まれていることを意味する。
この発明の説明において、注意されたいことは、明確な説明がない限り、「装着」、「接続」、「連結」という用語を広義に解する必要がある。例えば、固定連結されるということは、着脱に連結されるか或いは一体に連結されることを意味するか或いは、機械的に連結されるか或いは電気的に接続されることを意味するか或いは、直接に連結されるか或いは他の部品により間接的に連結されることを意味するか或いは、２個の部品が内部で隠蔽に連結されるか或いは２個の部品が相手に影響を与えるように連結されることを意味することができる。この技術分野の技術者は具体的な状況により前記用語の意味を具体的に解することができる。
図１〜３に示す前記一体成型の充電式電池は一体成型の金属ケース１とバッテリーセルモジュールを含み、バッテリーセルモジュールは一体成型の金属ケース１内に取り付けられ、充電式電池の正極側に位置している前記一体成型の金属ケース１の一側には面型マット１０が接着され、一体成型の金属ケース１の外側には外部膜２０が包まれている。面型マット１０はプラスチック、ＰＥＴ、ＰＶＣ、紙等の固体絶縁材料で製造され、その形状は一体成型の金属ケース１の端部の形状により決められ、その色は黒色、白色、夜光カラー等のうちいずれかの一種であることができる。外部膜２０は、一体成型の金属ケース１の外周面と一体成型の金属ケース１の両側の端面の外周の部分に包まれ、電池を保護する役割をする。外部膜を包む方法としてレイチェム（Raychem）、ボリュームラベル（Volume Label）、ステッカー（sticker）等を使用し、外部膜の材料としてＰＥＴ、ＰＶＣ、アルミホイル等の加熱収縮材料を用いることができる。
前記一体成型の金属ケース１は柱型の金属ケースであり、その両端には内部に曲げられる止動部が形成され、少なくとも一端の止動部には中部に開口が形成される環状部１１が形成されている。この実施例において、一体成型の金属ケース１の外形は円柱型であるが、他の実施例において、一体成型の金属ケース１の外形は、四角形の柱型、多辺形の柱型または他の形状の柱型であることもできる。一体成型の金属ケース１は鋼製ケースであり、一体成型の金属ケースの材料として良好な耐摩耗性（wear resistance）有しかつ良好な導電性を有している鋼鉄を用いることができる。他の実施例において、一体成型の金属ケース１の材料として良好な導電性を有している金属、合金材料を用いることもできる。
前記一体成型の金属ケース１を採用することによりバッテリーセルモジュールの少量の部分（例えばバッテリーセルモジュールに含まれる正極導電体４、充電）のみが露出し、他の部分は一体成型の金属ケース１に包まれている。一体成型の金属ケース１は充電式電池の露出部分になることにより外観の一体性を向上させ、外観の平坦性を向上させ、包装の範囲を増加させ、バッテリーセルモジュールを有効に保護することができる。電池の外部に取り付けられる従来の金属ケースと比較してみると、前記一体成型の金属ケース１の両側にばりが形成されていないので、外部膜２０に傷つけることを防止することができる。
具体的に、前記バッテリーセルモジュールは、一体成型の金属ケース１の軸方向に順に配列されているバッテリーセル２、絶縁フレーム８および回路基板６を含む。以下、バッテリーセルモジュールの各組合せを具体的に説明する。
バッテリーセル２はリチウムバッテリーセル（例えば常用の１８６５０バッテリーセル）またはポリマーバッテリーセルであり、バッテリーセル２の外形はこの実施例の円柱形であるか或いは四角形または他の形状であることができる。バッテリーセル２の形状は一体成型の金属ケース１の外形に対応する。そのバッテリーセルは携帯型電池等のエネルギー貯留装置、主として、電気エネルギーの貯留と電気エネルギーの出力をする装置に用いられる。バッテリーセル２は正極と負極を含み、正極はバッテリーセルの１つの端面上に形成され、バッテリーセルの側壁または他端は負極である。
この発明の第一実施例において、一体成型の金属ケース１の一端に形成される止動部は中部に開口が形成される環状部１１であり、一体成型の金属ケース１の他端に形成される止動部はその端部の大部分の区域（例えば９０％以上）を覆い、その端部の中心には非常に小さい通気孔（図４に示されたとおりである）が形成されている。他の実施例において、他端に形成される止動部によりその端部を密閉させることもできる。バッテリーセル２は一体成型の金属ケース１内に同軸に配置され、バッテリーセル２の負極は後端に形成されかつ一体成型の金属ケース１の内部の底部に直接に当接する（他の実施例において、スプリング、ニッケル薄肉部、銅薄肉部等の固体導電体を中間の導電部品としてバッテリーセルの負極と一体成型の金属ケースの内部の底部を電気接続させることもできる）。その場合、一体成型の金属ケース１により充電式電池の負極導電体が構成される。一体成型の金属ケース１はバッテリーセル２を保護する役割をしかつバッテリーセル２が圧縮または衝撃により変形することを防止し、一体成型の金属ケース１は電池の負極導電体になることにより電力を出力する役割をする。前記通気孔は排気の役割をする。バッテリーセル２を一体成型の金属ケース１内に挿入するとき、通気孔の排気によりバッテリーセル２を一体成型の金属ケース１内に容易に挿入することができる。
この発明の第二実施例において、図６〜７に示すとおり、一体成型の金属ケース１の両端には環状部１１がそれぞれ形成され、正極導電体４は一端の環状部１１の中央に形成される開口から露出し、バッテリーセル２の負極は他端の環状部１１の中央に形成される開口から露出する。バッテリーセル２の負極の局部が直接に露出していることにより外部に電力を出力することができる。
この実施例において前記絶縁フレーム８の外形は円形である（回路基板６の外部の輪郭も円形である）が、他の実施例において絶縁フレーム８の外形は回路基板６の形状に対応する四角形または他の形状であることができる。絶縁フレーム８はバッテリーセル２と回路基板６との間に位置し、バッテリーセル２と接触する絶縁フレーム８の一側にはバッテリーセル２の正極の端面の形状に対応する環状突起部８１が形成され（図５に示されたとおりである）、回路基板６と接触する絶縁フレーム８の一側には回路基板６上の部品を収納させる収納槽８２が形成されている。絶縁フレーム８は、バッテリーセル２と回路基板６を分離させることにより電池の正極と負極が接触してショートすることを防止し、回路基板６を包囲して保護し、かつバッテリーセル２、絶縁フレーム８および回路基板６を重畳させるときその３つの部品を安定に固定させるとともに支持することにより重畳された３つの部品の耐衝撃性を増加させることができる。従来の充電式電池においてゴム注入方法により回路基板を実装することができるが、その方法は、バッテリーセルの爆発防止構造が詰まることにより安全リスクが増加し、かつ固定の安定性が低く、耐衝撃性がよくなく、製造の効率が低い欠点を有している。この発明の絶縁フレーム８を採用することにより従来の技術の前記欠点を解決することができる。
絶縁フレーム８の材料は、プラスチック、ハイランドバーリーペーパー（Highland Barley paper）、ＥＶＡ等の固体非導電材料をであることができる。
図５に示される第一実施例において、前記絶縁フレーム８の中心には長方形孔が形成され、前記長方形孔の周囲には増強筋が形成されている。前記長方形孔は前記正極導電体４の底部の延伸部に対応し、前記延伸部は長方形孔に対応する四角形柱体に形成されることが好ましい。それにより長方形孔と延伸部の結合を安定にし、前記正極導電体４と回路基板６の回転を防止し、組み立ての安定性を増加させることができる。前記正極導電体４の延伸部は前記長方形孔に挿入されることによりバッテリーセル２の正極に直接または間接に電気接続される。正極導電体４の四角形柱体をバッテリーセル２の正極に直接に電気接続させるとき、より良い導電性を獲得するため電気接続される部品の両側に溶接点を形成することができる。正極導電体４の四角形柱体をバッテリーセル２の正極に間接的に電気接続させるとき、接続導電体５により正極導電体４をバッテリーセル２の正極に電気接続させることができる。接続導電体５のタイプは、スプリング、ニッケル薄肉部、シンブル（Thimble）、銅粒子等の導電体であることができる。接続導電体５をスプリング、シンブル等の弾力によりバッテリーセル２の正極に電気接続させるとき、導線でそれらを溶接させる必要がなく、接続の安定性を増加させ、溶接部の離脱による部品の失効を防止することができる。正極導電体４の材料は、銅、鉄、アルミニウム、チタニウム、ニッケル等の固体非導電材料をであり、正極導電体４の形状は、円形、四角形、六角形または他の形状であることができる。
図７に示される第二実施例において、正極導電体４とバッテリーセル２の正極との間はスプリングにより電気接続されることができる。絶縁フレーム８の中心には円形柱体が形成され、円形柱体の中央にはスプリングを挿入させる円形貫通孔が形成されている。この実施例に係る絶縁フレーム８の他の構造は第一実施例の構造と同じであるので、ここで再び説明しない。
回路基板６は充電式電池の充電を管理するセンターであり、充電をするときバッテリーセルを保護することができる。この実施例において回路基板６の形状は円形に形成されているが、他の実施例において需要により回路基板６の形状を四角形または他の形状にすることもできる。ペンキを噴射することにより回路基板６の表面を緑色、青色、黒色、赤色、白色または他の色にすることができる。回路基板６上には充電インターフェース３と充電管理回路が形成され、充電式電池の正極導電体４は回路基板６上に固定される。前記充電管理回路の一端は充電インターフェース３に接続され、他端は正極導電体４と一体成型の金属ケース１にそれぞれ接続される。正極導電体４は回路基板６上に固定されているので、回路基板６上の導電層により正極導電体４と充電管理回路を電気接続させることができる。回路基板６上には負極導電コイル７が固定され、回路基板６は負極導電コイル７により前記一体成型の金属ケース１に電気接続される。具体的に、負極導電コイル７の形状は環状であり、負極導電コイル７はネジ連結方法により回路基板６上に固定されかつ一体成型の金属ケース１の環状部１１に当接する。環状部１１と当接する負極導電コイル７の局部は環形面であるので、回路基板６は導電等の導電体を用いなくても充電式電池の正極導電体４と負極導電体を接続させることができ、かつ溶接部の離脱等の故障による部品の失効を抑制することができる。
好ましくは、充電インターフェース３はオフセット取り付け方法により前記回路基板６上に取り付けられる。回路基板６上には切欠部が形成され、充電インターフェース３はその切欠部に取り付けられる。それにより充電インターフェース３が回路基板本体上に重畳することを防止し、回路基板６の厚さを低減し、かつ装着の空間が限定されているとき、より厚い回路基板本体を用いることにより回路基板６の大衝撃性を増加させ、回路基板６の耐用性と寿命を増加させることができる。前記絶縁フレーム８上の収納槽８２の側壁には切欠槽８３が形成され、前記充電インターフェース３は切欠槽８３に結合される部分を具備する。その構造により絶縁フレーム８と回路基板６が組み立てられて形成される構造の体積を小さくし、絶縁フレーム８と回路基板６の総厚さを低減することができる。前記切欠槽８３により充電インターフェース３をより安定に固定させることができるので、充電インターフェース３に外部の充電装置を頻繁に挿入するか或いは取り外すとき、充電インターフェース３が移動するか或いは変形して破損されることを防止することができる。また、切欠槽８３が形成されることにより絶縁フレーム８と回路基板６を組み立てるときその２つの部品を位置を決めることができる。
前記充電インターフェース３と正極導電体４はいずれも露出状態になっている。前記露出状態とは、部品が発見できる状態になっていることを指すが、部品が突出している露出状態のみを指すものでない。具体的に、前記正極導電体４は前記環状部１１の中央の開口により露出し、正極導電体４は一体成型の金属ケース１の外部に突出する部分を具備する。一体成型の金属ケース１の側壁には充電口１３が形成され、前記充電インターフェース３は充電口１３が位置している位置に取り付けられる。前記充電インターフェース３は、micro−充電インターフェース、type−Cインターフェース、lightningインターフェース、磁力吸着型充電インターフェース等の従来の常用のインターフェースであるか或いはまだ発明されていない他のインターフェースであることができる。
充電式電池の状態を表示するため、前記一体成型の金属ケース１の側壁にはパイロットランプ孔１２（図４に示されたとおりである）が形成され、前記回路基板６には前記パイロットランプ孔１２によって露出するパイロットランプが設けられている。回路基板６はパイロットランプの色を制御することにより充電式電池の電気量を示すことができる。従来の技術において、パイロットランプ孔１２は通常、面型マット１０上に形成され、面型マット１０を接着させるときその位置を正確に調節する必要があるので、面型マット１０を接着させる効率に大きい影響する与えるおそれがある。この発明において、パイロットランプ孔１２が一体成型の金属ケース１の側壁に形成されることにより従来の技術的問題を有効に解決し、組み立ての効率を向上させることができる。
環状部１１によって保護されていない部分を保護するため、前記回路基板６の外に向かう一側には保護パッド９を取り付ける。保護パッド９は物体が環状部１１の中央の開口によって内部に入って回路基板６を破損させることを防止することができる。面型マット１０は環状部１１と保護パッド９の外側に接着され、面型マット１０はＰＥＴ材質面型マットまたは紙質面型マットである。
この発明の実施例において、回路基板６上には正極導電体４を具備する複数個の出力導電体が取り付けられている。前記出力導電体の一部分がバッテリーセル２の正極に接続されることによりその極性は正極になり、前記出力導電体の他の一部分がバッテリーセル２の負極に接続されることによりその極性は負極になる。その構造により充電式電池の一端により複数の電極の出力を実現し、外部の電気装置を充電式電池に接続させる方法を豊富にすることができる。具体的に、回路基板６上のすべての出力導電体はいずれも金属ブロックであり、各金属ブロックはばらばらに配置されている。この実施例において、正極導電体４はブロック状に形成され、他の出力導電体はいずれも直径が異なっている円形柱体に形成されている。他の出力導電体と正極導電体４は同軸に配置されかつ内外に結合される。その構造により外部の電気装置を充電式電池に容易に接続させ、充電式電池の使用の範囲を広げることができる。図８に示される回路基板６は、正極導電体４を含むだけでなく、極性が負極である環状の出力導電体３０を更に含む。他の実施例において、需要によりより多い出力導電体３０を設け、出力導電体３０を需要によりバッテリーセル２の正極と負極に接続させる。
前記回路基板６上の出力導電体と一体成型の金属ケース１またはバッテリーセル２はスプリング等の固体導電体により電気接続されることができる。接続方法において、回路基板６の両面の任意の位置とバッテリーセル２を接続させるか或いは、出力導電体とバッテリーセル２の端面を直接に接続させるか或いは、出力導電体と一体成型の金属ケース１を接続させるか或いはその３つを同時に接続させることができる。
前記一体成型の充電式電池の製造方法に係る第一実施例において、前記製造方法は下記のステップａ１〜ａ５を含む。
ステップａ１において、金属ケースの密閉工程で金属管材４０の一端を密閉させることにより止動部を形成する。
前記ステップにおいて、金属管材４０は一体成型の金属ケース１を形成する原材料であり、図９（ａ）は金属管材４０の最初の状態を示す図である。そのステップにおいて、金属管材４０のいずれかの一端を密閉させることができる。図９（ｂ）と９（ｃ）は一端が密閉される金属管材４０を示す構造図であり、図９（ｂ）は一体成型の金属ケース１において電池の正極に対応する一端が密閉されることを示す構造図であり、図９（ｃ）は一体成型の金属ケース１において電池の負極に対応する一端が密閉されることを示す構造図である。そのステップの金属ケースの密閉工程は、回転、プレス、エッジバンディング（edge banding）等の工程であることができる。
ステップａ２において、前記バッテリーセルモジュールを金属管材４０の他端から前記金属管材４０内に挿入する。
そのステップにおいて、バッテリーセルモジュールに含まれるすべての部品を組み立てた後それらを金属管材４０内に挿入する。図９（ｄ）と図９（ｅ）は図９（ｂ）と図９（ｃ）に対応する金属管材４０の取り付け方法をそれぞれ示す図である。
ステップａ３において、金属ケースの密閉工程で前記金属管材４０の他端を密閉させることにより他の止動部を形成し、そのとき前記金属管材４０によって前記一体成型の金属ケースが形成される。
そのステップが実施された後、電池の状態は図９（ｅ）と図９（ｆ）に示されたとおりである。
ステップａ４において、前記環状部１１の外側に面型マット１０を付着させる。
そのステップが実施された後、電池の状態は図９（ｇ）に示されたとおりである。
ステップａ５において、加熱収縮方法により前記一体成型の金属ケース１の外側に外部膜２０を包む。
そのステップが実施された後、電池の状態は図９（ｈ）に示されたとおりである。
充電式電池の製造方法の第二実施例において、前記製造方法は下記のステップｂ１〜ｂ２を含む。
ステップｂ１において、前記バッテリーセルモジュールを金属管材４０に挿入する。
そのステップにおいて、バッテリーセルモジュールを挿入する方法は図１０に示されたとおりである。図１０にバッテリーセルモジュールを挿入する１つの方向が示されているが、実際の操作において、前記バッテリーセルモジュールを金属管材４０の他端から挿入することもできる。
ステップｂ２において、金属ケースの密閉工程で前記金属管材４０の両端を密閉させることにより両端に止動部を形成し、そのとき前記金属管材４０によって前記一体成型の金属ケースが形成される。
そのステップが実施された後、電池の状態は図９（ｅ）と図９（ｆ）に示されたとおりである。
ステップａ３において、前記環状部１１の外側に面型マット１０を付着させる。
そのステップが実施された後、電池の状態は図９（ｇ）に示されたとおりである。
ステップａ４において、加熱収縮方法により前記一体成型の金属ケース１の外側に外部膜２０を包む。
そのステップが実施された後、電池の状態は図９（ｈ）に示されたとおりである。
前記ステップａ１またはステップｂ１を実施する前に下記のステップｃ１を更に実施する。
ステップｃ１において、エッジバンディングにおいて板材５０を曲げることにより前記金属管材を形成する。前記板材５０の一側にはアレイに配列される結合部５１が形成され、他側にはアレイに配列される結合槽５２が形成され、板材を曲げるとき前記結合部５１は前記結合槽５２内に結合される。
そのステップにおいて、板材５０の構造は図１１に示されたとおりである。前記結合部５１の外部の形状はスワローテールフォーム（swallow-tail form）であり、対応する結合槽５２の形状もスワローテールフォームである。結合部５１を結合槽５２内に結合させた後、両者を容易に離脱させることができない。好適な実施形態において、板材を曲げた後結合部と結合槽を溶接させることにより安定性を更に向上させることができる。
前記ステップｂ２またはステップｃ１を実施する前にバッテリーセルモジュールの組み立て工程を更に実施する。前記バッテリーセルモジュールの組み立て工程は下記のステップｃ１〜ｃ３を含む。
ステップｃ１において、前記バッテリーセル２の皮を剥く。
ステップｃ２において、前記回路基板６を絶縁フレーム８に連結させる。
ステップｃ３において、接続導電体５により前記正極導電体４を前記バッテリーセル２の正極に接続させる。
この発明の一体成型の充電式電池およびその製造方法において、バッテリーセルモジュールは一体に成型されかつ両端に端面が形成されている一体成型の金属ケースに包まれることにより、外観の平坦性を確保し、リチウム電池の構造の安定性を向上させ、バッテリーセルモジュールのゆるみを防止することができる。また、金属ケースの両端にばりが形成されていないので、電池の外部膜または使用者に傷つけることを防止することができる。
以上、この発明の好適な実施形態を詳述してきたが、この技術分野の技術者は、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において技術の改良、変更をすることができ、このような改良、変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。
１ 一体成型の金属ケース
１１ 環状部
１２ パイロットランプ孔
１３ 充電口
２ バッテリーセル
３ 充電インターフェース
４ 正極導電体
５ 接続導電体
６ 回路基板
７ 負極導電コイル
８ 絶縁フレーム
８１ 環状突起部
８２ 収納槽
８３ 切欠槽
９ 保護パッド
１０ 面型マット
２０ 外部膜
３０ 出力導電体
４０ 金属管材
５０ 板材
５１ 結合部
５２ 結合槽

Claims (10)

  1. 一体成型の充電式電池であって、その一体成型の充電式電池は一体成型の金属ケースを含み、その金属ケースは柱型の金属ケースであり、その両端には内部に曲げられる止動部が形成され、少なくとも一端の止動部には中部に開口が形成される環状部が形成され、
    前記一体成型の金属ケース内にはバッテリーセルモジュールが取り付けられ、前記バッテリーセルモジュールは、バッテリーセル、回路基板、露出している充電インターフェースおよび正極導電体を含み、前記正極導電体は前記止動部の中部の開口により露出することを特徴とする一体成型の充電式電池。
  2. 前記一体成型の金属ケースは前記充電式電池の負極導電体になり、その一端の止動部はその端部の大部分の区域を覆うか或いはその端部を完全に密閉させることを特徴とする請求項１に記載の一体成型の充電式電池。
  3. 前記バッテリーセルの負極は前記一体成型の金属ケースに直接に接続されるか中間の導電部品により一体成型の金属ケースに間接に接続され、前記バッテリーセルの正極は連結導電体により前記正極導電体に接続されることを特徴とする請求項２に記載の一体成型の充電式電池。
  4. 前記回路基板上には少なくとも一種の極性を有している出力導電体が取り付けられ、各出力導電体は前記バッテリーセルの所定の電極に接続されることを特徴とする請求項１に記載の一体成型の充電式電池。
  5. 前記バッテリーセルモジュールは前記バッテリーセルと前記回路基板との間に取り付けられる絶縁フレームを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の一体成型の充電式電池。
  6. 前記一体成型の金属ケースの側壁にはパイロットランプ孔が形成され、前記回路基板には前記パイロットランプ孔によって露出するパイロットランプが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の一体成型の充電式電池。
  7. 前記充電インターフェースはオフセット取り付け方法により前記回路基板上に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の一体成型の充電式電池。
  8. 前記回路基板上には負極導電コイルが固定され、前記負極導電コイルは前記一体成型の金属ケースに電気接続されることを特徴とする請求項１に記載の一体成型の充電式電池
  9. 請求項１〜８のうちいずれかの一項に記載の一体成型の充電式電池の製造方法において、前記製造方法は、
    金属ケースの密閉工程で金属管材の一端を密閉させることにより止動部を形成するステップと、
    前記バッテリーセルモジュールを金属管材の他端から前記金属管材内に挿入するステップと、
    金属ケースの密閉工程で前記金属管材の他端を密閉させることにより他の止動部を形成し、そのとき前記金属管材によって前記一体成型の金属ケースを形成するステップとを含むか或いは前記製造方法は、
    前記バッテリーセルモジュールを金属管材に挿入するステップと、
    金属ケースの密閉工程で前記金属管材の両端を密閉させることにより両端に止動部を形成し、そのとき前記金属管材によって前記一体成型の金属ケースを形成するステップとを含むことを特徴とする一体成型の充電式電池の製造方法。
  10. 前記一体成型の充電式電池の製造方法は、エッジバンディングにおいて板材を曲げることにより前記金属管材を形成するステップと、前記板材の一側にアレイに配列される結合部を形成し、他側にアレイに配列される結合槽を形成し、板材を曲げることにより前記結合部を前記結合槽内に結合させるステップを更に含むことを特徴とする請求項９に記載の一体成型の充電式電池の製造方法。
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