JP3738202B2 - Pack battery and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パック電池とその製造方法に関し、とくに電池とプリント基板とをリード板で連結しているパック電池とその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
パック電池は、外装ケースに電池とプリント基板を内蔵している。プリント基板は、出力端子や保護回路を実現する電子部品を固定している。プリント基板は、リード板を介して電池に接続される。プリント基板は、リード板を接続するために、導電プレートを固定している。導電プレートは、半田付けしてプリント基板に固定され、あるいは、プリント基板に印刷して設けられる。導電プレートとリード板は、半田付け又はスポット溶接して接続できる。スポット溶接は、簡単でしかもしっかりと外れないようにリード板を導電プレートに連結できる特長がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、リード板をプリント基板にスポット溶接して連結すると、スポット溶接するときにスポット塵や半田ボールが周囲に飛散することがある。周囲に飛散するスポット塵等は、電子部品に付着して悪影響を与え、あるいは導電部に付着してショートさせる原因となる。このため、スポット塵や半田ボールは、パック電池の製造工程で歩留を低下させ、あるいは故障率を高くしてパック電池の信頼性を低下させる弊害がある。この弊害を解消するために、従来のパック電池は、リード板をスポット溶接した後、スポット塵や半田ボールを除去しているのが実状である。しかしながら、スポット塵や半田ボールを完全に除去するのは極めて難しくて手間がかかる。それは、プリント基板や電子部品にしっかりと付着すると共に、極めて狭い隙間等に侵入すると除去できなくなるからである。スポット塵や半田ボールを完全に除去していないパック電池は、故障率が高くなって信頼性が低下する。
【0004】
スポット塵や半田ボールが飛散する弊害は、導電プレートの周囲に防護壁を設けて防止できる。ただ、現実のパック電池の製造工程において、導電プレートの周囲に防護壁を設けるのは極めて難しい。それは、全てのパック電池において、導電プレートの周囲に防護壁を設けるスペースがないからである。したがって、飛散したスポット塵や半田ボールは、スポット溶接した後に除去せざるを得ず、この処理に手間がかかっているのが実状である。
【0005】
本発明は、この欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、専用の部材を設けることなく、リード板をプリント基板にスポット溶接するときに発生するスポット塵や半田ボールによる悪影響を極減し、信頼性を著しく向上できるパック電池とその製造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明のパック電池は、導電プレート6を固定しているプリント基板5と、このプリント基板5の導電プレート6側に配設されてプリント基板5を定位置に保持する基板ホルダー4と、プリント基板5の導電プレート6にスポット溶接して連結しているリード板7を介してプリント基板5に連結している電池3とを備える。基板ホルダー4は、プリント基板5に設けている導電プレート6を囲む飛散防止囲い13を有する。基板ホルダー4は、この飛散防止囲い13で囲まれる内側に貫通部13Aを設けており、この貫通部13Aでリード線を導電プレート6にスポット溶接している。
【0007】
基板ホルダー4は、プリント基板5の導電プレート6以外の部分を被覆する形状とすることができる。
【0008】
本発明のパック電池は、好ましくは、プリント基板5と基板ホルダー4と電池3を外装ケース1に収納する。電池3は、薄型の角型電池とすることができる。このパック電池は、角型電池の封口板3Bと外装ケース1との間にプリント基板5と基板ホルダー4を収納すると共に、プリント基板5を角型電池の封口板3Bに直交する姿勢で収納する。さらに、本発明のパック電池は、プリント基板5の導電プレート6にスポット溶接されるリード板7にPTC素子15を連結することができる。
【0009】
本発明のパック電池の製造方法は、プリント基板5に固定している導電プレート6にリード板7をスポット溶接し、このリード板7でプリント基板5を電池3に接続する。プリント基板5の導電プレート6を設けている面に基板ホルダー4をセットする。この基板ホルダー4は、導電プレート6を囲む飛散防止囲い13を有し、この飛散防止囲い13の内側に貫通部13Aを設けている。この基板ホルダー4の飛散防止囲い13でプリント基板5に設けている導電プレート6を囲む状態として、貫通部13Aで導電プレート6にリード板7をスポット溶接して、リード板7を導電プレート6に連結する。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのパック電池とその製造方法を例示するものであって、本発明はパック電池とその製造方法を以下のものに特定しない。
【0011】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【0012】
図1と図2に示すパック電池は、図3と図4に示すように、外装ケース1に電池組立2を入れている。外装ケース1は、プラスチック製の上ケース1Aと下ケース1Bからなる。上ケース1Aと下ケース1Bは同じ大きさの長方形で、周囲に沿って周壁を一体的に成形している。上ケース1Aと下ケース1Bは互いに周壁を連結して、内部に電池組立2を収納する。外装ケース1は、下ケース1Bに電極窓10を開口している。この電極窓10は、電池組立2に固定している出力端子を外部に表出させる。したがって、電極窓10は、出力端子の位置に配設している。電極窓10から外部に表出される出力端子は、パック電池を装着する電気機器の電源端子に接続される。
【0013】
電池組立2は、図4と図5の分解斜視図に示すように、電池3にリード板7を介してプリント基板5を連結している。電池3は薄型の角型電池である。角型電池は、1個のリチウムイオン二次電池である。このパック電池は、容積に対する充電容量を大きくできる特長がある。ただ、本発明のパック電池は、電池3を角型電池に特定せず、円筒型電池も使用できる。また、外装ケースには複数の電池を収納することもできる。さらに、電池には、リチウムイオン二次電池に代わって、ニッケル−水素電池やニッケル−カドミウム電池等の二次電池も使用できる。
【0014】
外装ケース1は、電池3を収納する状態で、プリント基板5と基板ホルダー4を収納する収納スペース8を有する。いいかえると、プリント基板5と基板ホルダー4は、この収納スペース8に嵌着される状態で収納される。電池組立2は、電池3にプリント基板5と基板ホルダー4を連結して一体化されている。したがって、電池組立2の外形は外装ケース1の内形にほぼ等しく、電池組立2は外装ケース1内にガタガタと移動しない状態で収納される。
【0015】
プリント基板5は、電池3の封口板3Bに対して直角な姿勢となるように電池3に連結される。さらに、プリント基板5は、図6において下ケース1Bの内面に接近して配設される。下面に固定している出力端子9を下ケース1Bの電極窓10から外部に表出させるためである。図においてプリント基板5の上面には空隙ができる。この空隙に基板ホルダー4が配設され、基板ホルダー4でプリント基板5を定位置に保持している。プリント基板5は、基板ホルダー4と対向する面に導電プレート6を固定している。
【0016】
図4と図5の電池組立2は、プリント基板5を2枚のリード板7で電池3に連結し、プリント基板5の導電プレート6側に基板ホルダー4を配設している。プリント基板5は、リード板7をスポット溶接して連結するために、図において上面に導電プレート6を固定している。導電プレート6は、ニッケル板、あるいはニッケルメッキした金属板で、プリント基板5に半田付けして固定される。ただ、導電プレートは、金属薄膜をプリント基板に印刷して固定することもできる。図のプリント基板5は長方形で、電池3の外装缶3Aの長さにほぼ等しい長さに裁断されている。+−の出力端子9を固定しているプリント基板5は、電池3の正負の電極に接続する必要がある。図のプリント基板5は、両端部分にふたつの導電プレート6を固定している。電池3の正負の電極に接続されるプリント基板5は、少なくともふたつ、すなわち複数の導電プレート6を固定し、各々の導電プレート6をリード板7で電池3に接続する必要がある。
【0017】
さらに、プリント基板5は、図示しないが、電池の保護回路を実現する電子部品も固定している。これ等の電子部品は、導電プレート6を固定している側、すなわち基板ホルダー4と対向する面、図5においては上面に固定される。プリント基板5は、図5において下面に出力端子9を固定している。出力端子9は、導電プレート6と同じようにニッケル板、あるいはニッケルメッキした金属板で、プリント基板5に半田付けして固定される。
【0018】
基板ホルダー4は、全体をプラスチックで一体的に成形している。基板ホルダー4は、プリント基板5と上ケース1A内面と電池3とで囲まれる空隙に嵌入される大きさに成形される。この基板ホルダー4は、ふたつの機能を有する。第1の機能は、プリント基板5を定位置に保持することである。図3と図4に示す基板ホルダー4は、プリント基板5の位置と姿勢のずれを阻止して、プリント基板5を定位置に決められた姿勢で保持する。さらに、図3と図4の基板ホルダー4は、プリント基板5側、図において下面に突出する位置決凸部11を設けている。位置決凸部11は、プリント基板5に設けられた位置決凹部12に嵌入されて、プリント基板5が基板ホルダー4の表面に沿って移動するのを阻止する。この基板ホルダー4は、プリント基板5をとくに位置ずれしないように保持できる特長がある。ただ、基板ホルダーには必ずしも位置決凸部を設ける必要はない。リード板7で電池3に連結されたプリント基板5は、電池3とプリント基板5と上ケース1A内面とで移動しないように定位置に嵌着できるからである。リード板7は、図3と図4の矢印A、Bで示すプリント基板5の表面を含む面内での位置ずれを阻止するが、リード板7を折曲させる方向の姿勢変化を阻止するのは難しい。リード板7が折曲される方向の姿勢変化は基板ホルダー4で阻止できる。さらに、基板ホルダー4は、上ケース1Aの内面の空隙に嵌入されて、プリント基板5の矢印A、B方向の位置ずれも少なくする。
【0019】
基板ホルダー4の第2の機能は、スポット塵や半田ボールが飛散するのを防止することである。プリント基板5の導電プレート6にリード板7をスポット溶接するとき、スポット塵や半田ボールが周囲に飛散する。基板ホルダー4は、この飛散を有効に防止して、これが原因で発生する故障を防止する。この機能を実現するために、基板ホルダー4は、プリント基板5に設けている導電プレート6を囲む飛散防止囲い13を有する。基板ホルダー4は、図4〜図7に示すように、飛散防止囲い13の内側を両面に貫通させて貫通部13Aを設けている。貫通部13Aに溶接電極を挿入して、リード板7が導電プレート6にスポット溶接される。さらに、以上の図に示す基板ホルダー4は、プリント基板5の導電プレート6以外の部分をカバー部4Aで被覆している。カバー部4Aのある基板ホルダー4は、スポット塵や半田ボールがプリント基板5に付着するのを理想的な状態で阻止できる特長がある。カバー部4Aが導電プレート6以外の部分を被覆するからである。ただし、本発明のパック電池は、導電プレートを囲む飛散防止囲いでスポット塵や半田ボールの飛散を防止できるので、必ずしも導電プレート以外の部分をカバー部で被覆する必要はない。
【0020】
図に示す基板ホルダー4は、2枚の対向プレート4Bをカバー部4Aで平行に連結すると共に、対向プレート4Bの両端を端部プレート4Cで連結する形状に成形している。この基板ホルダー4は、対向プレート4Bの幅を電池3の厚さにほぼ等しくしている。電池3の封口板3Bと対向する対向プレート4Bは、凸部電極3Cを嵌入する嵌入凹部14を設けている。嵌入凹部14に電池3の凸部電極3Cを嵌入して、基板ホルダー4は電池3の定位置に連結される。さらに、2枚の対向プレート4Bは、プリント基板5の両側に位置し、カバー部4Aの両端と端部プレート4Cとの間を貫通部13Aとしている。この基板ホルダー4は、飛散防止囲い13を、2枚の対向プレート4Bとカバー部4Aと端部プレート4Cで構成する。
【0021】
以上の構造のパック電池は、以下のようにして組立られる。
(1) 電池3の正負の電極に、リード板7の一端がスポット溶接して連結される。片方のリード板7は、PTC素子15を連結している。
(2) リード板7の他端がプリント基板5の導電プレート6に接触され、この状態でプリント基板5に基板ホルダー4が重ねられる。基板ホルダー4は、位置決凸部11をプリント基板5の位置決凹部12に入れて、プリント基板5の定位置に連結される。この状態で、基板ホルダー4は、飛散防止囲い13で導電プレート6の周囲を囲み、導電プレート6は基板ホルダー4の貫通部13Aに位置する。
(3) 基板ホルダー4の貫通部13Aに溶接電極が挿入される。この溶接電極は、先端でリード板7を導電プレート6に押し付ける。溶接電極が、リード板7と導電プレート6に大電流を流して、リード板7を導電プレート6にスポット溶接する。この工程で電池組立2が完成する。
(4) 電池組立2が下ケース1Bに入れられる。この状態で、プリント基板5に固定している出力端子9は、下ケース1Bの電極窓10に位置する。下ケース1Bに上ケース1Aが連結されて外装ケース1が閉塞される。上ケース1Aと下ケース1Bは、周壁を溶着あるいは接着して連結され、あるいは上ケースと下ケースをネジ止して連結する。
【0022】
【発明の効果】
本発明のパック電池とその製造方法は、専用の部材を設けることなく、リード板をプリント基板にスポット溶接するときに発生するスポット塵や半田ボールによる悪影響を極減し、信頼性を著しく向上できる特長がある。それは、本発明のパック電池とその製造方法が、導電プレートを固定しているプリント基板の導電プレート側に基板ホルダーを配設すると共に、この基板ホルダーには導電プレートを囲む飛散防止囲いを設けており、この基板ホルダーの飛散防止囲いでプリント基板に設けている導電プレートを囲む状態として、飛散防止囲いの内側の貫通部でスポット溶接しているからである。本発明のパック電池とその製造方法は、基板ホルダーに設けた飛散防止囲いで、スポット塵や半田ボールが飛散するのを有効に阻止するので、これらの除去処理にかかる手間を極減して極めて能率良く製造できる。また、スポット塵や半田ボールの飛散が原因で発生する故障等を有効に防止できるので、製品の信頼性を高くできる。とくに、本発明は、プリント基板を定位置に保持する基板ホルダーに飛散防止囲いを設けて、スポット塵や半田ボールの飛散防止部材に併用するので、省スペースに配設できると共に、部品点数を減らして製造コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例にかかるパック電池の斜視図
【図2】本発明の他の実施例にかかるパック電池の斜視図
【図3】図1に示すパック電池の分解斜視図
【図4】図2に示すパック電池の分解斜視図
【図5】図3に示す電池組立の分解斜視図
【図6】図1に示すパック電池の断面図
【図7】図3に示す電池組立の拡大斜視図
【符号の説明】
1…外装ケース 1A…上ケース 1B…下ケース
2…電池組立
3…電池 3A…外装缶 3B…封口板
3C…凸部電極
4…基板ホルダー 4A…カバー部 4B…対向プレート
4C…端部プレート
5…プリント基板
6…導電プレート
7…リード板
8…収納スペース
9…出力端子
10…電極窓
11…位置決凸部
12…位置決凹部
13…飛散防止囲い 13A…貫通部
14…嵌入凹部
15…PTC素子
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a battery pack and a method for manufacturing the battery pack, and more particularly to a battery pack and a method for manufacturing the battery pack in which the battery and a printed board are connected by a lead plate.
[0002]
[Prior art]
The battery pack has a battery and a printed circuit board built in an outer case. The printed circuit board fixes electronic components that realize output terminals and protection circuits. The printed circuit board is connected to the battery via a lead plate. The printed circuit board has a conductive plate fixed to connect the lead plate. The conductive plate is soldered and fixed to the printed circuit board, or is printed on the printed circuit board. The conductive plate and the lead plate can be connected by soldering or spot welding. Spot welding has the advantage that the lead plate can be connected to the conductive plate in a simple and secure manner.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the lead plate is spot welded to the printed circuit board and connected, spot dust and solder balls may be scattered around when spot welding is performed. Spot dust or the like that scatters to the periphery adheres to electronic parts and has an adverse effect, or causes adhesion to the conductive part and a short circuit. For this reason, spot dust and solder balls have the adverse effect of lowering the yield in the manufacturing process of the battery pack or increasing the failure rate and lowering the reliability of the battery pack. In order to eliminate this adverse effect, the conventional battery pack is actually spot spot and solder ball removed after spot welding of the lead plate. However, it is extremely difficult and time-consuming to completely remove spot dust and solder balls. This is because it adheres firmly to a printed circuit board and electronic parts and cannot be removed if it enters a very narrow gap or the like. A battery pack in which spot dust and solder balls have not been completely removed has a high failure rate and decreases reliability.
[0004]
The harmful effect of spot dust and solder ball scattering can be prevented by providing a protective wall around the conductive plate. However, in the actual manufacturing process of a battery pack, it is extremely difficult to provide a protective wall around the conductive plate. This is because in all battery packs, there is no space for providing a protective wall around the conductive plate. Therefore, the scattered spot dust and solder balls have to be removed after spot welding, and this processing is troublesome.
[0005]
The present invention has been developed for the purpose of solving this drawback. An important object of the present invention is to provide a battery pack capable of significantly improving reliability by minimizing the adverse effects of spot dust and solder balls generated when spot welding a lead plate to a printed circuit board without providing a dedicated member. It is in providing the manufacturing method.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The battery pack of the present invention includes a printed circuit board 5 to which a conductive plate 6 is fixed, a substrate holder 4 that is disposed on the conductive plate 6 side of the printed circuit board 5 and holds the printed circuit board 5 in a fixed position, and a printed circuit board. And a battery 3 connected to the printed circuit board 5 via a lead plate 7 connected to the conductive plate 6 by spot welding. The substrate holder 4 has a scattering prevention enclosure 13 surrounding the conductive plate 6 provided on the printed circuit board 5. The substrate holder 4 is provided with a through portion 13A on the inner side surrounded by the scattering prevention enclosure 13, and the lead wire is spot welded to the conductive plate 6 through the through portion 13A.
[0007]
The substrate holder 4 can be shaped to cover a portion other than the conductive plate 6 of the printed circuit board 5.
[0008]
The battery pack of the present invention preferably stores the printed circuit board 5, the substrate holder 4, and the battery 3 in the outer case 1. The battery 3 can be a thin prismatic battery. This battery pack stores the printed circuit board 5 and the substrate holder 4 between the rectangular battery sealing plate 3B and the outer case 1, and stores the printed circuit board 5 in a posture orthogonal to the rectangular battery sealing plate 3B. . Furthermore, the battery pack of the present invention can connect the PTC element 15 to the lead plate 7 spot welded to the conductive plate 6 of the printed circuit board 5.
[0009]
In the method for manufacturing a battery pack according to the present invention, a lead plate 7 is spot welded to a conductive plate 6 fixed to the printed circuit board 5, and the printed circuit board 5 is connected to the battery 3 with the lead plate 7. The substrate holder 4 is set on the surface of the printed circuit board 5 on which the conductive plate 6 is provided. The substrate holder 4 has a scattering prevention enclosure 13 surrounding the conductive plate 6, and a through portion 13 </ b> A is provided inside the scattering prevention enclosure 13. In a state in which the conductive plate 6 provided on the printed circuit board 5 is surrounded by the scattering prevention enclosure 13 of the substrate holder 4, the lead plate 7 is spot welded to the conductive plate 6 at the through portion 13 </ b> A, and the lead plate 7 is attached to the conductive plate 6. Link.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the examples shown below exemplify the battery pack and its manufacturing method for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the battery pack and its manufacturing method as follows. .
[0011]
Further, in this specification, in order to facilitate understanding of the scope of claims, the numbers corresponding to the members shown in the examples are referred to as “the scope of claims” and “the means for solving the problems”. It is added to the member shown by. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments.
[0012]
The battery pack shown in FIGS. 1 and 2 has a battery assembly 2 in an outer case 1 as shown in FIGS. The outer case 1 includes a plastic upper case 1A and a lower case 1B. The upper case 1A and the lower case 1B are rectangles of the same size, and the peripheral wall is integrally formed along the periphery. The upper case 1A and the lower case 1B connect the peripheral walls to each other and house the battery assembly 2 therein. The exterior case 1 has an electrode window 10 opened in the lower case 1B. The electrode window 10 exposes the output terminal fixed to the battery assembly 2 to the outside. Therefore, the electrode window 10 is disposed at the position of the output terminal. An output terminal exposed to the outside from the electrode window 10 is connected to a power supply terminal of an electric device in which the battery pack is mounted.
[0013]
As shown in the exploded perspective views of FIGS. 4 and 5, the battery assembly 2 has a printed circuit board 5 connected to the battery 3 via a lead plate 7. The battery 3 is a thin prismatic battery. A prismatic battery is a lithium ion secondary battery. This battery pack has a feature that the charge capacity with respect to the volume can be increased. However, in the battery pack of the present invention, the battery 3 is not specified as a square battery, and a cylindrical battery can also be used. A plurality of batteries can also be stored in the outer case. Furthermore, a secondary battery such as a nickel-hydrogen battery or a nickel-cadmium battery can be used as the battery instead of the lithium ion secondary battery.
[0014]
The outer case 1 has a storage space 8 for storing the printed circuit board 5 and the substrate holder 4 in a state in which the battery 3 is stored. In other words, the printed circuit board 5 and the substrate holder 4 are stored in a state of being fitted in the storage space 8. The battery assembly 2 is integrated by connecting a printed board 5 and a board holder 4 to the battery 3. Accordingly, the outer shape of the battery assembly 2 is substantially equal to the inner shape of the outer case 1, and the battery assembly 2 is stored in the outer case 1 without moving rattlingly.
[0015]
The printed circuit board 5 is connected to the battery 3 so as to be in a posture perpendicular to the sealing plate 3B of the battery 3. Furthermore, the printed circuit board 5 is disposed close to the inner surface of the lower case 1B in FIG. This is because the output terminal 9 fixed to the lower surface is exposed to the outside from the electrode window 10 of the lower case 1B. In the figure, a gap is formed on the upper surface of the printed circuit board 5. A substrate holder 4 is disposed in the gap, and the printed circuit board 5 is held at a fixed position by the substrate holder 4. The printed circuit board 5 has a conductive plate 6 fixed to a surface facing the substrate holder 4.
[0016]
4 and 5, the printed board 5 is connected to the battery 3 by two lead plates 7, and the board holder 4 is disposed on the conductive plate 6 side of the printed board 5. The printed circuit board 5 has a conductive plate 6 fixed to the upper surface in the drawing in order to connect the lead plate 7 by spot welding. The conductive plate 6 is a nickel plate or a nickel-plated metal plate, and is fixed to the printed circuit board 5 by soldering. However, the conductive plate can be fixed by printing a metal thin film on a printed circuit board. The printed circuit board 5 shown in the figure is rectangular and is cut to a length substantially equal to the length of the outer can 3A of the battery 3. The printed circuit board 5 that fixes the + -output terminal 9 needs to be connected to the positive and negative electrodes of the battery 3. The printed board 5 shown in the figure has two conductive plates 6 fixed to both end portions. The printed circuit board 5 connected to the positive and negative electrodes of the battery 3 needs to fix at least two, that is, a plurality of conductive plates 6, and each conductive plate 6 needs to be connected to the battery 3 by the lead plate 7.
[0017]
Furthermore, although not shown, the printed circuit board 5 also fixes electronic components that realize a battery protection circuit. These electronic components are fixed to the side on which the conductive plate 6 is fixed, that is, the surface facing the substrate holder 4, that is, the upper surface in FIG. The printed circuit board 5 has an output terminal 9 fixed to the lower surface in FIG. The output terminal 9 is a nickel plate or nickel-plated metal plate like the conductive plate 6 and is fixed to the printed circuit board 5 by soldering.
[0018]
The substrate holder 4 is integrally formed of plastic as a whole. The substrate holder 4 is formed to a size that fits into a gap surrounded by the printed circuit board 5, the upper case 1 </ b> A inner surface, and the battery 3. The substrate holder 4 has two functions. The first function is to hold the printed circuit board 5 in a fixed position. The substrate holder 4 shown in FIG. 3 and FIG. 4 prevents the position and posture of the printed circuit board 5 from shifting, and holds the printed circuit board 5 in a position determined at a fixed position. Further, the substrate holder 4 shown in FIGS. 3 and 4 is provided with a positioning protrusion 11 that protrudes toward the printed circuit board 5, that is, the lower surface in the drawing. The positioning protrusion 11 is fitted into a positioning recess 12 provided in the printed circuit board 5 and prevents the printed circuit board 5 from moving along the surface of the substrate holder 4. The substrate holder 4 has a feature that it can hold the printed circuit board 5 without being particularly displaced. However, it is not always necessary to provide the positioning protrusion on the substrate holder. This is because the printed circuit board 5 connected to the battery 3 by the lead plate 7 can be fitted in a fixed position so as not to move between the battery 3, the printed circuit board 5, and the inner surface of the upper case 1A. The lead plate 7 prevents positional displacement in the plane including the surface of the printed circuit board 5 indicated by arrows A and B in FIGS. 3 and 4, but prevents posture change in the direction in which the lead plate 7 is bent. Is difficult. The substrate holder 4 can prevent the posture change in the direction in which the lead plate 7 is bent. Further, the board holder 4 is fitted into the gap on the inner surface of the upper case 1A, and the positional deviation of the printed board 5 in the directions of arrows A and B is reduced.
[0019]
The second function of the substrate holder 4 is to prevent spot dust and solder balls from scattering. When the lead plate 7 is spot welded to the conductive plate 6 of the printed circuit board 5, spot dust and solder balls are scattered around. The substrate holder 4 effectively prevents this scattering and prevents a failure caused by this. In order to realize this function, the substrate holder 4 has a scattering prevention enclosure 13 surrounding the conductive plate 6 provided on the printed circuit board 5. As shown in FIGS. 4 to 7, the substrate holder 4 is provided with a penetrating portion 13 </ b> A that penetrates the inside of the scattering prevention enclosure 13 on both sides. A lead electrode 7 is spot welded to the conductive plate 6 by inserting a welding electrode into the through portion 13A. Further, the substrate holder 4 shown in the above figures covers a portion of the printed board 5 other than the conductive plate 6 with a cover portion 4A. The substrate holder 4 with the cover portion 4A has an advantage that it can prevent spot dust and solder balls from adhering to the printed circuit board 5 in an ideal state. This is because the cover portion 4 </ b> A covers portions other than the conductive plate 6. However, since the battery pack of the present invention can prevent spot dust and solder balls from being scattered by the scattering prevention enclosure surrounding the conductive plate, it is not always necessary to cover the portion other than the conductive plate with the cover portion.
[0020]
The substrate holder 4 shown in the drawing is formed into a shape in which two opposing plates 4B are connected in parallel by a cover portion 4A and both ends of the opposing plate 4B are connected by end plates 4C. In the substrate holder 4, the width of the counter plate 4 </ b> B is substantially equal to the thickness of the battery 3. The opposing plate 4B facing the sealing plate 3B of the battery 3 is provided with an insertion recess 14 into which the projection electrode 3C is inserted. The projection electrode 3 </ b> C of the battery 3 is inserted into the insertion recess 14, and the substrate holder 4 is connected to a fixed position of the battery 3. Further, the two opposing plates 4B are located on both sides of the printed circuit board 5, and a through portion 13A is formed between both ends of the cover portion 4A and the end plate 4C. In the substrate holder 4, the scattering prevention enclosure 13 is composed of two opposing plates 4B, a cover portion 4A, and an end plate 4C.
[0021]
The battery pack having the above structure is assembled as follows.
(1) One end of the lead plate 7 is connected to the positive and negative electrodes of the battery 3 by spot welding. One lead plate 7 connects the PTC elements 15.
(2) The other end of the lead plate 7 is brought into contact with the conductive plate 6 of the printed board 5, and the board holder 4 is overlaid on the printed board 5 in this state. The substrate holder 4 is connected to a fixed position of the printed circuit board 5 by inserting the positioning protrusion 11 into the positioning recess 12 of the printed circuit board 5. In this state, the substrate holder 4 surrounds the periphery of the conductive plate 6 with the anti-scattering enclosure 13, and the conductive plate 6 is located in the through portion 13 </ b> A of the substrate holder 4.
(3) A welding electrode is inserted into the through portion 13A of the substrate holder 4. This welding electrode presses the lead plate 7 against the conductive plate 6 at the tip. The welding electrode applies a large current to the lead plate 7 and the conductive plate 6 to spot weld the lead plate 7 to the conductive plate 6. In this process, the battery assembly 2 is completed.
(4) The battery assembly 2 is placed in the lower case 1B. In this state, the output terminal 9 fixed to the printed circuit board 5 is positioned in the electrode window 10 of the lower case 1B. The upper case 1A is connected to the lower case 1B, and the outer case 1 is closed. The upper case 1A and the lower case 1B are connected by welding or bonding their peripheral walls, or are connected by screwing the upper case and the lower case.
[0022]
【The invention's effect】
The battery pack and manufacturing method of the present invention can significantly improve the reliability by reducing the adverse effects caused by spot dust and solder balls generated when spot welding a lead plate to a printed circuit board without providing a dedicated member. There are features. The battery pack of the present invention and the method of manufacturing the battery pack are provided with a substrate holder on the conductive plate side of the printed circuit board to which the conductive plate is fixed, and the substrate holder is provided with a shatterproof enclosure surrounding the conductive plate. This is because spot welding is performed at a through portion inside the anti-scattering enclosure so that the conductive plate provided on the printed circuit board is surrounded by the anti-scattering enclosure of the substrate holder. The battery pack of the present invention and the manufacturing method thereof effectively prevent spot dust and solder balls from being scattered by the scattering prevention enclosure provided on the substrate holder. Can be manufactured efficiently. In addition, since the failure caused by spot dust or solder ball scattering can be effectively prevented, the reliability of the product can be increased. In particular, according to the present invention, the board holder for holding the printed circuit board in a fixed position is provided with an anti-scattering enclosure and is used together with an anti-scattering member for spot dust and solder balls, so that it can be arranged in a small space and the number of parts can be reduced. Manufacturing costs can be reduced.
[Brief description of the drawings]
1 is a perspective view of a battery pack according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of a battery pack according to another embodiment of the present invention. FIG. 3 is an exploded perspective view of the battery pack shown in FIG. 4 is an exploded perspective view of the battery pack shown in FIG. 2. FIG. 5 is an exploded perspective view of the battery assembly shown in FIG. 3. FIG. 6 is a cross-sectional view of the battery pack shown in FIG. Magnified perspective view
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Outer case 1A ... Upper case 1B ... Lower case 2 ... Battery assembly 3 ... Battery 3A ... Outer can 3B ... Sealing plate 3C ... Convex electrode 4 ... Substrate holder 4A ... Cover part 4B ... Opposite plate 4C ... End plate 5 ... Printed circuit board 6 ... Conductive plate 7 ... Lead plate 8 ... Storage space 9 ... Output terminal 10 ... Electrode window 11 ... Positioning convex part 12 ... Positioning concave part 13 ... Scattering prevention enclosure 13A ... Penetration part 14 ... Insertion concave part 15 ... PTC element

Claims (5)

導電プレート(6)を固定しているプリント基板(5)と、このプリント基板(5)の導電プレート(6)側に配設されてプリント基板(5)を定位置に保持する基板ホルダー(4)と、プリント基板(5)の導電プレート(6)にスポット溶接して連結しているリード板(7)を介してプリント基板(5)に連結している電池(3)を備え、
基板ホルダー(4)が、プリント基板(5)に設けている導電プレート(6)を囲む飛散防止囲い(13)を有し、この飛散防止囲い(13)で囲まれる内側に貫通部(13A)を設けて、この貫通部(13A)でリード板(7)を導電プレート(6)にスポット溶接しているパック電池。
A printed circuit board (5) fixing the conductive plate (6) and a substrate holder (4) disposed on the conductive plate (6) side of the printed circuit board (5) to hold the printed circuit board (5) in place. And a battery (3) connected to the printed circuit board (5) via a lead plate (7) connected by spot welding to the conductive plate (6) of the printed circuit board (5),
The substrate holder (4) has a shatterproof enclosure (13) surrounding the conductive plate (6) provided on the printed circuit board (5), and the through portion (13A) is surrounded by the shatterproof enclosure (13). A battery pack in which the lead plate (7) is spot welded to the conductive plate (6) through the through-hole (13A).
基板ホルダー(4)が、プリント基板(5)の導電プレート(6)以外の部分を被覆する形状である請求項1に記載されるパック電池。The battery pack according to claim 1, wherein the substrate holder (4) has a shape covering a portion other than the conductive plate (6) of the printed circuit board (5). プリント基板(5)と基板ホルダー(4)と電池(3)を外装ケース(1)に収納しており、電池(3)が薄型の角型電池で、角型電池の封口板(3B)と外装ケース(1)との間にプリント基板(5)と基板ホルダー(4)を収納すると共に、プリント基板(5)を角型電池の封口板(3B)に直交する姿勢で収納している請求項1に記載されるパック電池。The printed board (5), board holder (4) and battery (3) are housed in the outer case (1) .The battery (3) is a thin square battery, and the square battery sealing plate (3B) and The printed circuit board (5) and the substrate holder (4) are stored between the outer case (1) and the printed circuit board (5) is stored in a posture orthogonal to the sealing plate (3B) of the rectangular battery. Item 4. A battery pack according to item 1. プリント基板(5)の導電プレート(6)にスポット溶接されるリード板(7)にPTC素子(15)を連結している請求項1に記載されるパック電池。The battery pack according to claim 1, wherein the PTC element (15) is connected to a lead plate (7) spot welded to the conductive plate (6) of the printed circuit board (5). プリント基板(5)に固定している導電プレート(6)にリード板(7)をスポット溶接し、このリード板(7)でプリント基板(5)を電池(3)に接続するパック電池の製造方法において、
プリント基板(5)の導電プレート(6)を設けている面に、導電プレート(6)を囲む飛散防止囲い(13)を有し、この飛散防止囲い(13)の内側に貫通部(13A)を設けている基板ホルダー(4)をセットし、この基板ホルダー(4)の飛散防止囲い(13)でプリント基板(5)に設けている導電プレート(6)を囲む状態として、貫通部(13A)で導電プレート(6)にリード板(7)をスポット溶接して、リード板(7)を導電プレート(6)に連結するパック電池の製造方法。
Manufacture of a pack battery in which the lead plate (7) is spot welded to the conductive plate (6) fixed to the printed circuit board (5), and the printed circuit board (5) is connected to the battery (3) with the lead plate (7). In the method
On the surface of the printed circuit board (5) where the conductive plate (6) is provided, there is a shatterproof enclosure (13) surrounding the conductive plate (6), and the penetration part (13A) is inside this shatterproof enclosure (13). Set the board holder (4) provided with a through-hole (13A) so that the conductive plate (6) provided on the printed circuit board (5) is surrounded by the scattering prevention enclosure (13) of the board holder (4). ) Spot welding the lead plate (7) to the conductive plate (6) and connecting the lead plate (7) to the conductive plate (6).
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