JP3877623B2 - Pack battery manufacturing method - Google Patents

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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池のコアパックを樹脂成形部にインサートして製作してなるパック電池の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パック電池は、極めて高い寸法精度が要求される。それは、電気機器に設けている装着部に正確にセットされ、しかも出力端子を接触不良が起こらないように電気機器の電源端子に接続するためである。現在、市販されているパック電池は、プラスチックで成形した外装ケースに、電池に必要なパーツを連結しているコアパックを入れた構造である。この構造のパック電池は、外装ケースを正確な寸法に成形して、パック電池の外形を規定の寸法にできる。ただ、この構造のパック電池は、外装ケースにコアパックを入れて組み立てるので製造に手間がかかる欠点がある。
【０００３】
組立工程を極めて簡単にできるパック電池として、外装ケースを使用しないパック電池が開発されている。このパック電池は、外装ケースに相当する樹脂成形部を成形するときに、コアパックをインサートして製作される。この構造のパック電池は、回路基板を電池に連結してコアパックとし、このコアパックを樹脂成形部を成形する金型の成形室に仮り止めし、成形室に溶融状態の合成樹脂を注入して製作される。このパック電池は、樹脂成形部を成形するときにコアパックを固定できるので、外装ケースを省略して能率よく製作できる。樹脂成形部は、パック電池の外装ケースの一部を形成すると共に、回路基板や接続端子や電池を一体的に固定する働きをする。したがって、樹脂成形部を成形するときにコアパックを固定できるので、安価に能率よく多量生産できる特長がある。この構造のパック電池は、たとえば特開2000-315483号公報に記載される。この公報のパック電池は、図１に示すように、外装ケースとなる樹脂成形部にコアパックをインサートして成形している。このパック電池は、回路基板９１等のパック電池を構成するパーツを電池９２に連結しているコアパック９０を金型９３の成形室９４に仮り止めし、成形室９４に溶融状態のプラスチックを注入してコアパック９０の一部を樹脂成形部に埋設する状態でインサートし、プラスチックを硬化させた後に脱型して製作される。このパック電池は、樹脂成形部とコアパックとを隙間のない一体構造に連結して能率よく多量生産できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、コアパックを樹脂成形部にインサートして製作されるパック電池は、外形寸法を高い精度で製造するのが極めて難しい。それは、この構造のパック電池は、電池の一部を外部に表出させるので、電池の寸法誤差がパック電池の寸法誤差に影響を与えるからである。パック電池の外形は、電池の寸法精度よりもさらに高い寸法精度が要求される。このため、電池を金型の成形室に仮り止めして、いかに高精度に樹脂成形部を成形しても、パック電池の外形寸法を、要求される規定の寸法とすることができない。
【０００５】
さらに、電池端面に回路基板を配置して、これを樹脂成形部にインサートしているパック電池は、回路基板の寸法誤差がパック電池の寸法精度を低下させる。たとえば、厚さに＋−１００μｍの誤差がある回路基板を使用して、＋−５０μｍの寸法精度で樹脂成形部を成形することが要求されることがある。
【０００６】
このような高い寸法精度のパック電池は、コアパックを成形室に仮り止めしてインサート成形する製造方法では製作できない。とくに、電池に回路基板を連結しているコアパックは、電池や回路基板、さらに電池と回路基板とを連結する連結部の誤差等が累積されて、外形寸法の誤差が相当に大きくなる。このため、このコアパックを成形室に仮り止めして樹脂成形部を成形すると、製造されたパック電池の外形寸法は極めて大きな寸法誤差ができて、高精度なパック電池を製造できなくなる。
【０００７】
本発明は、このように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、誤差のある電池を樹脂成形部にインサート成形して、電池や回路基板の精度誤差よりも高い寸法精度に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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の製造方法によるパック電池は、電池２と、この電池２の電池端面にリード７を介して連結されてなる回路基板５と、回路基板５をインサートすると共に、成形時に回路基板５と電池２の両方に接着されて回路基板５を電池２に固定している樹脂成形部１とを備える。回路基板５を電池２に連結しているリード７は、変形して電池２と回路基板５の間隔を調整できる可撓性を有する。このパック電池は、可撓性のあるリード７を変形してパック電池の全長を規定寸法に規制して樹脂成形部１を成形している。
【０００９】
本発明の請求項１のパック電池の製造方法は、電池端面に対向して回路基板５を可撓性のあるリード７で連結しているコアパック１０を金型３０の成形室３１に仮り止めし、コアパック１０を仮り止めしている成形室３１に溶融状態の合成樹脂を注入して、成形室３１で成形される樹脂成形部１でコアパック１０の回路基板５を定位置に固定する。さらに、この製造方法は、成形室３１に可動ピン３３を突出させて回路基板５を成形室３１の基準面３２に押圧しており、可動ピン３３で回路基板５を基準面３２に押圧して定位置に保持する状態で、成形室３１に溶融樹脂の注入を開始する。
【００１０】
さらに、本発明の請求項２のパック電池の製造方法は、電池端面に対向して回路基板５をリード７で連結しているコアパック１０を、リード７を圧縮して金型３０の成形室３１に仮り止めし、成形室３１に溶融状態の合成樹脂を注入して、成形室３１で成形される樹脂成形部１にコアパック１０の回路基板５をインサートして定位置に固定する。さらに、この製造方法は、成形室３１に突出する可動ピン３３でもって回路基板５を成形室３１の基準面３２に押圧しており、可動ピン３３が回路基板５を基準面３２に押圧する状態で、成形室３１に溶融樹脂を注入を開始する。
【００１１】
さらに、本発明の請求項３のパック電池の製造方法は、可動ピン３３が回路基板５を基準面３２に押圧する状態で、成形室３１に溶融樹脂の注入を開始し、溶融樹脂の注入が完了する前に、可動ピン３３が回路基板５を押圧する押圧状態を解除し、可動ピン３３が回路基板５を押圧しない状態で溶融樹脂を注入する。この製造方法は、溶融樹脂の注入が完了する直前には、可動ピン３３が回路基板５を押圧する位置にないので、可動ピン３３の跡が樹脂成形部にできるのを解消できる。
【００１２】
可動ピン３３は、回路基板５の両面と平行な方向に弾性的に突出する直動ピン３３Ａとすることができる。この直動ピン３３Ａは、先端を傾斜面３４として、この傾斜面３４で回路基板５を金型３０の基準面３２に押圧することができる。さらに、可動ピン３３は、回路基板５の両面と平行な方向に弾性的に突出して回路基板５の裏面を基準面３２に向かって押圧する直動ピン３３Ａとすることができる。この直動ピン３３Ａは、回路基板５の裏面を押圧する面に、先端縁が直動方向に伸びている山形凸条３５を設けて、この山形凸条３５で回路基板５の裏面を押圧して基準面３２に保持することができる。
【００１３】
さらに、可動ピン３３は、成形室３１の内面に突出して、回路基板５の裏面を基準面３２に向かって押圧する方向に回動する回動ピン３３Ｂとして、この回動ピン３３Ｂで回路基板５の裏面を押圧して基準面３２に保持することができる。さらにまた、可動ピン３３は、先端部にカム面４２を有するカムピン３３Ｃとすることができる。このカムピン３３Ｃは、回路基板５の両面と平行な方向に突出すると共に、カム面４２を回路基板５の裏面に位置させた状態で軸を中心として回転して、カム面４２で回路基板５の裏面を押圧して基準面３２に保持する。さらにまた、可動ピン３３は、回路基板５の表面に設けている接続端子３を金型３０の基準面３２に押圧して、回路基板５を定位置に保持することができる。
【００１４】
【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。
【００１５】
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。
【００１６】
図２のパック電池は、電池端面に樹脂成形部１を成形している。この樹脂成形部１は、回路基板５の両面に接着するように成形されて、回路基板５をインサートして固定している。図のパック電池は、図３に示すように、凸部電極２Ｂがある電極端面に樹脂成形部１を固定しているが、凸部電極のある電池端面とは反対側の電池端面に樹脂成形部を固定することもできる。また、薄型電池は、図示しないが、幅の狭い両側面に樹脂成形部を固定することもできる。パック電池は、電池２のコアパック１０を金型の成形室に仮り止めし、成形室に溶融樹脂を注入して、回路基板５等を含むコアパック１０の一部を樹脂成形部１にインサートして製作される。コアパック１０は、回路基板５や保護素子６等を電池２に連結したものである。コアパック１０を図３の分解斜視図に示す。この図に示すコアパック１０は、回路基板５と保護素子６を電池２に連結している。
【００１７】
回路基板５は、リード７を介して電池２に連結している。回路基板５は、一対のリード７を介して両端部を電池２に連結している。回路基板５の一端に連結しているリード７は、電池２に直接に連結している。このリード７は、スポット溶接やレーザー溶接等の方法で、電池２の封口板２Ｃに溶接して連結している。他端に連結しているリード７は、保護素子６を介して電池２に連結している。このリード７は、保護素子６の片方のリードに溶接され、保護素子６の他方のリードを電池２の凸部電極２Ｂに溶接して連結している。保護素子６とリード７との間、さらに保護素子６と凸部電極２Ｂとの間は、スポット溶接やレーザー溶接等の方法で溶接される。このように、回路基板５の両端部をリード７を介して電池２に連結する構造は、回路基板５を電池端面と平行に配置しながら、しっかりと連結できる特長がある。リー７ドは、薄い金属板である。金属板であるリード７は、スポット溶接やレーザー溶接等の方法で確実に連結できる特長がある。ただ、リードには、金属線も使用できるのは言うまでもない。
【００１８】
リード７は、コアパック１０を金型の成形室に仮り止めするときに変形して、電池２と回路基板５との相対位置、すなわち電池２と回路基板５との間隔を調整する。電池２の寸法誤差を修正して、パック電池の外形寸法を高精度に成形するためである。電池２は、製造工程において長さに相当な寸法誤差ができる。電池２の長さ方向の寸法誤差を、回路基板５と電池２との間隔で吸収して、樹脂成形部１が成形される。規格寸法よりも長い電池を内蔵するパック電池は、回路基板を電池に接近させ、規格寸法よりも短い電池を内蔵するパック電池は、回路基板を電池から離して固定して、パック電池の外形寸法を規定寸法とする。回路基板５と電池２との間隔を変更するために、回路基板５を電池２に連結しているリード７を圧縮し、あるいは伸長させる。したがって、リード７は、コアパック１０を成形室に仮り止めするときに変形できる可撓性のある金属板や金属線を使用する。金属板であるリード７は、たとえば、厚さを８０〜１４０μｍ、好ましくは約１００μｍと薄くして変形しやすくすることができる。金属線は、細くして変形しやすくできる。
【００１９】
図４は、圧縮される状態に変形されて、回路基板５と電池２との間隔を調整するリード７を示す。このリード７は、圧縮して変形しやすいように、折曲部７Ｃを設けている。図のリード７は、電池２に溶接している連結部７Ａと、電池端面から離れる立上部７Ｂとのコーナーに折曲部７Ｃを設けている。この折曲部７Ｃは、電池端面から離れるように、連結部７Ａに対して傾斜している。このリード７が圧縮されると、折曲部７Ｃを電池端面に接近させるように変形して、回路基板５と電池２との間隔を狭くする。リード７は、図５に示すように、立上部７Ｂに折曲部７Ｃを設けて、圧縮しやすい形状とすることもできる。リード７を圧縮して回路基板５と電池２との間隔を調整するコアパック１０は、リード７の弾性復元力で回路基板５を成形室の基準面に押圧することができる。金属製のリード７が弾性変形するからである。したがって、この構造のコアパック１０は、リード７を介して回路基板５を金型の基準面に押圧して、回路基板５を定位置に保持できる特長がある。ただ、リードを伸長させて、回路基板と電池との間隔を調整することもできる。このコアパックは、回路基板を以下に記述する可動ピンで金型の基準面に押圧して、定位置に保持される。
【００２０】
図６〜図１０は、回路基板５を金型３０の基準面３２に押圧する可動ピン３３を有する金型３０を示す。これ等の金型３０は、成形室３１に可動ピン３３を突出させて回路基板５を成形室３１の基準面３２に押圧し、可動ピン３３が回路基板５を基準面３２に押圧して定位置に保持する状態で、成形室３１に溶融樹脂の注入を開始して、樹脂成形部１を成形する。
【００２１】
図６の金型３０の可動ピン３３は、成形室３１の内部に、回路基板５の両面と平行な方向に弾性的に突出する直動ピン３３Ａである。この直動ピン３３Ａは、先端を傾斜面３４として、傾斜面３４で回路基板５を金型３０の基準面３２に押圧する。傾斜面３４は、直動ピン３３Ａを回路基板５に向かって軸方向に移動させるとき、回路基板５の表面を金型３０の基準面３２に押圧できる方向に傾斜している。回路基板５は、表面を金型３０の基準面３２に押圧して、定位置に仮り止めされる。表面を基準面３２に押圧するために、直動ピン３３Ａの傾斜面３４は、回路基板５の裏面、正確には回路基板５の裏面と側面とのコーナーを押圧する。傾斜面３４で押圧される回路基板５は、表面と直交する方向の垂直分力で基準面３２に押圧される。すなわち、直動ピン３３Ａが成形室３１に押し出されると、回路基板５のコーナーが傾斜面３４を摺動して、表面を金型３０の基準面３２に押圧する。直動ピン３３Ａの傾斜面３４は、図の実線で示す最も厚い回路基板５から、図の鎖線で示す最も薄い回路基板５まで押圧できる長さを有する。直動ピン３３Ａは、回路基板５を、図において上下両側から弾性的に押圧して、表面を基準面３２に押し付ける。直動ピン３３Ａは、好ましくは、上下に複数個を設けて、回路基板５の複数箇所を上下両側から押圧する。このように、複数箇所が直動ピン３３Ａで押圧される回路基板５は、より確実に基準面３２に押し付けられて、定位置に保持される。さらに、直動ピン３３Ａは、弾性的に回路基板５を押圧するために、外部で弾性体（図示せず）に連結している。さらに、直動ピン３３Ａは、コアパック１０を成形室３１にセットするときに後退する。直動ピン３３Ａがコアパック１０のセットの邪魔にならないようにするためである。直動ピン３３Ａを後退させるために、直動ピン３３Ａは弾性体を介して、金型３０の外部でシリンダーや後退機構等（図示せず）に連結される。シリンダー（図示せず）は、空気シリンダーとして、直動ピン３３Ａを弾性的に押し出すことができる。
【００２２】
図７の可動ピン３３も、回路基板５に向かって成形室３１に突出する直動ピン３３Ａである。この直動ピン３３Ａは、回路基板５の両面と平行な方向に成形室３１に弾性的に突出されて、回路基板５の裏面を基準面３２に向かって押圧する。この直動ピン３３Ａは、回路基板５の裏面を押圧する面に、先端縁が直動方向に伸びている山形凸条３５を設けている。この山形凸条３５が回路基板５の裏面を押圧して、回路基板５の表面を基準面３２に保持する。この直動ピン３３Ａは、回路基板５の裏面に沿って、裏面と平行に突出して、山形凸条３５で回路基板５の裏面を押圧する。山形凸条３５は、図の実線で示す最も厚い回路基板５から図の鎖線で示す最も薄い回路基板５まで裏面を押圧する。山形凸条３５は、成形室３１の同じ位置に突出して、薄い回路基板５から厚い回路基板５まで押圧するが、厚い回路基板５は、深く食い込んで基準面３２に向かって押圧し、浅い回路基板は浅く食い込んで基準面に向かって押圧する。すなわち、山形凸条３５は、回路基板５の裏面に食い込んで基準面３２に向かって押圧するが、厚い回路基板５と薄い回路基板５では、食い込む深さが異なる。回路基板５は、直動ピン３３Ａが食い込む両側部分には導電部を設けていない。導電部が直動ピン３３Ａの山形凸条３５で切断されるからである。この構造の可動ピン３３は、簡単な構造で、山形凸条３５を回路基板５の裏面に食い込ませて、回路基板５の表面を基準面３２にしっかりと押圧して定位置に保持できる。この直動ピン３３Ａも、好ましくは、上下に複数個を設けて、回路基板５の複数箇所を上下両側から押圧して回路基板５を、より確実に基準面３２に押し付けて定位置に保持できる。この直動ピン３３Ａも、傾斜面３４のある直動ピン３３Ａと同じような機構で、コアパック１０を成形室３１にセットするとき後退させる。コアパック１０をセットするときに邪魔にならないようにするためである。
【００２３】
さらに、図８の可動ピン３３は、成形室３１の内面に突出して、回路基板５の裏面を基準面３２に向かって押圧する方向に回動する回動ピン３３Ｂである。この回動ピン３３Ｂは、回路基板５の裏面を押圧して、回路基板５の表面を基準面３２に押圧して定位置に保持する。回動ピン３３Ｂは、金型３０に回転できるように連結している回転軸３６と、この回転軸に中心から外に向かって伸びるように固定している押圧ピン３７とを備える。さらに、回動ピン３３Ｂは、金型３０の外側から回動できるように、金型３０の外側に駆動アーム３８を突出させている。駆動アーム３８は、一端を回転軸３６に連結して、他端をシリンダー３９等に連結している。回転軸３６は、回転できるが成形室３１の内面との間に隙間ができないように、金型３０に連結している。回転軸３６と成形室３１の内面との間に隙間ができると、注入される溶融樹脂がこの隙間に侵入して、バリとなるからである。この回動ピン３３Ｂは、シリンダー３９に回動されて、押圧ピン３７で回路基板５の裏面を押圧する。この回動ピン３３Ｂも、コアパック１０を成形室３１にセットするときに、邪魔にならないように、押圧ピン３７を成形室３１の内面に向かって回動させる。コアパック１０を成形室３１にセットした後、シリンダー３９で回動ピン３３Ｂを回動して、押圧ピン３７で回路基板５の裏面を押圧し、回路基板５の表面を基準面３２に押し付けて回路基板５を定位置に保持する。
【００２４】
さらに、図９と図１０の可動ピン３３は、回路基板５の裏面を押圧するカム面４２を先端部に有するカムピン３３Ｃである。このカムピン３３Ｃは、成形室３１の内面に突出すると共に、成形室３１に突出した状態で軸を中心に回転して、カム面４２で回路基板５の表面を基準面３２に押圧する。図のカムピン３３Ｃは、先端部を軸方向に切欠して回路基板５の裏面に挿入する挿入凸部４１を形成しており、この挿入凸部４１の回路基板５と対向する面をカム面４２としている。カム面４２は、カムピン３３Ｃを軸を中心に回転させると、回路基板５の表面を基準面３２に押圧できる形状としている。図１０に示す挿入凸部４１は、断面形状を半円状としてカム面４２を平面としている。ただ、挿入凸部は、必ずしも半円形状とする必要はなく、回路基板の裏面に挿入された状態で回転されて、カム面で回路基板を金型の基準面に押圧できる全ての形状とすることができる。たとえば、挿入凸部は、カム面を曲面として回路基板の裏面をスムーズに押圧できる。
【００２５】
カムピン３３Ｃである可動ピン３３は、図９に示すように、回路基板５の両面と平行な方向に成形室３１に突出されて、挿入凸部４１が回路基板５の裏面に挿入される。さらに、カムピン３３Ｃは、図１０に示すように、挿入凸部４１を回路基板５の裏面に位置させる状態で中心軸を中心に回転されて、カム面４２で回路基板５の裏面を押圧する。裏面が押圧される回路基板５は、表面が金型３０の基準面３２に押圧されて、定位置に仮り止めされる。この構造のカムピン３３Ｃは、回転することによって、厚い回路基板から薄い回路基板まで基準面３２に向かって押圧するが、厚い回路基板と薄い回路基板とでは回転する角度が異なる。すなわち、カムピン３３Ｃは、厚い回路基板では小さく回転して基準面３２に向かって押圧し、薄い回路基板では大きく回転して基準面に向かって押圧する。したがって、カム面４２は、最も厚い回路基板から最も薄い回路基板まで押圧できる形状としている。このカムピン３３Ｃも、好ましくは、上下に複数個を設けて、回路基板５の裏面の複数箇所をカム面４２で押圧する。図９と図１０に示す金型３０は、上下に各２個のカムピン３３Ｃを設けており、回路基板５の裏面の４箇所を押圧している。複数のカムピン３３Ｃは、一緒に回転してカム面４２で回路基板５の裏面を同時に押圧する。このとき、回路基板５の両端部、図１０において左右に位置するカムピン３３Ｃは、互いに逆方向に回転させる。回路基板５が左右の一方向に強く押圧されて、左右にずれるのを防止するためである。このように、裏面の複数箇所が同時に押圧される回路基板５は、より確実に基準面３２に押し付けられて、定位置に保持される。このカムピン３３Ｃも、前述の直動ピン３３Ａと同じような機構で、コアパック１０を成形室３１にセットするときに、邪魔にならないように後退させる。
【００２６】
コアパック１０は、図１１と図１２に示すように、回路基板５と電池２との間にホルダー４を配設することもできる。ホルダー４は、樹脂成形部１よりも硬いプラスチックを成形して製作される。このホルダー４は、回路基板５を嵌着して定位置に配設する形状に成形され、さらに、パック電池を位置決めする位置決嵌着部１４を設けて、位置決嵌着部１４を外部に表出するようにして樹脂成形部１にインサートしている。この構造のパック電池は、硬質プラスチックのホルダー４で位置決嵌着部１４を設けることができる。このため、位置決嵌着部１４をしっかりとした構造として、パック電池を正確に位置決めして電気機器に装着できる。図の位置決嵌着部１４は凹部で、ここに電気機器に設けている嵌着凸部を入れて、パック電池を定位置に決められた姿勢で装着する。位置決嵌着部は、凸部とすることもできる。凸部の位置決嵌着部は、電気機器に設けている凹部に嵌入される。ホルダー４のあるコアパック１０は、回路基板５を電池２の定位置に連結して金型に仮り止めできる特長がある。ホルダー４を介して回路基板５を電池２に連結しているコアパック１０は、回路基板５と電池２との間隔を調整できる程度の遊びを設けて、ホルダー４で回路基板５を定位置に配設する。
【００２７】
コアパック１０の回路基板５を樹脂成形部１にインサートして固定するパック電池は、樹脂成形部１で回路基板５を正確な位置に固定するので、必ずしもホルダーを使用する必要はない。
【００２８】
金型３０は、電池２と回路基板５とを正確な位置に仮り止めする成形室３１を有する。コアパック１０は、成形室３１に仮り止めされる。成形室３１に仮り止めされたコアパック１０は、リード７が回路基板５を押圧し、あるいは可動ピン３３が回路基板５を押圧して、回路基板５の表面を基準面３２に押圧させる状態として成形室３１の正確な位置に保持される。この状態で、成形室３１に溶融樹脂を注入して、回路基板５を正確な位置に固定する。
【００２９】
電池２は、リチウムイオン電池、ニッケル−水素電池、ニッケル−カドミウム電池等の充電できる二次電池である。図の電池２は、薄型電池で、外装缶２Ａの両側を湾曲面として、外装缶２Ａの四隅のコーナー部を面取りした形状としている。薄型電池にリチウムイオン電池を使用すると、パック電池全体の容量に対する充電容量を大きくできる特長がある。この電池２は、凸部電極２Ｂを設けている電極端面に位置する封口板２Ｃに安全弁１６を設けている。図３と図５の電池２は、封口板２Ｃの中央部分に凸部電極２Ｂを設けて、一端部に安全弁１６を設けている。電池は、凸部電極に安全弁を内蔵させることもできる。安全弁１６は、電池２の内圧が設定圧力よりも高くなるときに開弁する。開弁した安全弁１６は、内部のガス等を排出して、外装缶２Ａの内圧上昇を停止する。
【００３０】
コアパック１０は、図１３に示すように、安全弁１６と保護素子６との間に絶縁シート２６を挟着している。絶縁シート２６は、両面接着テープ２７を介して電池端面に接着している。絶縁シート２６は、図１４の平面図に示すように、封口板２Ｃの外周よりもわずかに小さい。封口板２Ｃの外周を樹脂成形部１に連結するためである。さらに、図に示す絶縁シート２６は、樹脂成形部１を封口板２Ｃの端部で広い面積で接着するために、封口板２Ｃの端部、図において下端に切除部分２６Ａを設けている。樹脂成形部１は、切除部分２６Ａで広い面積で封口板２Ｃの表面に接着される。この絶縁シート２６は、保護部品６や凸部電極２Ｂに接続されたリード７が封口板２Ｃに接触してショートするのを阻止すると共に、樹脂成形時における射出圧による安全弁１６への悪影響を防止できる特長がある。さらに、絶縁シート２６を封口板２Ｃに接着する両面接着テープ２７は、好ましくは、接着部分における凹凸を吸収できる充分な厚さのものを使用する。この両面接着テープ２７は、電池端面に密着して絶縁シート２６を確実に接着できると共に、安全弁１６を保護する働きもある。このパック電池は、安全弁１６が開弁するときに、樹脂成形部１が破壊されて安全弁１６のガスを外部に排気する。安全弁１６が開弁するとき、温度が高くなっているので、樹脂成形部１は速やかに破壊されてガスを外部に排気する。
【００３１】
回路基板５は、電池２の保護回路を実現する電子部品９を実装している。この図のパック電池は、保護回路を回路基板５に実装しているが、保護回路を小さなＩＣとして、樹脂成形部１にインサートして埋設することもできる。このパック電池は、回路基板５を省略できる。さらに、図３と図１２のパック電池は、回路基板の表面に複数の接続端子を設けている。図のパック電池は、接続端子３として出力端子３Ａとテストポイント端子３Ｂを備えている。図のパック電池は、３つの出力端子３Ａを接続端子３として隣接して設けている。さらに、３つのテストポイント端子３Ｂを接続端子３として設けている。これ等の接続端子３は、樹脂成形部１に設けている電極窓１２から外部に表出される。出力端子３Ａは、パック電池を電気機器に接続して充放電させる端子である。テストポイント端子３Ｂは、製作されたパック電池が正常に動作するかどうかを試験する端子である。テストポイント端子３Ｂは、通常の使用状態では使用されないので、パック電池を製造して正常に動作するかを試験した後、シール１８を貼って閉塞される。
【００３２】
接続端子３は、回路基板５の樹脂成形部１に設けた端子窓１２から外部に表出される。いいかえると、接続端子３は、樹脂成形部１で被覆されない。接続端子３が樹脂成形部１で被覆されると、電気機器や試験器の端子に接続できなくなるからである。樹脂成形部１で被覆しない接続端子３は、回路基板５を成形室３１の定位置に保持するために基準面３２に押圧する部分として最適な領域である。それは、接続端子３を成形室３１の内面に設けている基準面３２に押圧する状態で、成形室３１に溶融樹脂を注入すると、接続端子３の表面には基準面３２が隙間なく密着しているので、接続端子３と基準面３２との間に溶融樹脂が注入されないからである。このため、表面に接続端子３を設けている回路基板５は、接続端子３を基準面３２に押圧して、正確な位置に仮り止めできる特長がある。さらに、この状態で成形されたパック電池は、回路基板５の表面に、金型３０の基準面３２に押圧するための専用の領域を設ける必要がない。ただ、本発明のパック電池とその製造方法は、必ずしも、回路基板の表面に接続端子を設けて、接続端子を金型の基準面に押圧して定位置に仮り止めする必要はない。回路基板の表面の接続端子でない領域に、金型の基準面に押圧する領域を設けることもできるからである。ただ、金型の基準面に押圧する面は、樹脂成形部で被覆されないので、凹部に成形される。
【００３３】
回路基板５は、出力端子３Ａである接続端子３の間に貫通孔１５を設けている。貫通孔１５のある回路基板５は、樹脂成形部１にインサートされるときに樹脂成形部１を成形する合成樹脂が注入される。貫通孔１５に注入して成形される連結樹脂成形部１は、回路基板５の上下両面に接着される樹脂成形部１を連結して、回路基板５の表面に接着される樹脂成形部１が回路基板５から剥離するのを防止する。とくに、接続端子３の間に設けた貫通孔１５に注入される連結樹脂成形部５１は、接続端子３の間に接着される幅の狭い樹脂成形部１を、回路基板５の下面に成形される樹脂成形部１に連結して、回路基板５の表面に剥離しないように連結する。回路基板は、接続端子の間に複数の貫通孔を設けて、接続端子間の樹脂成形部をより強力に回路基板に接着することもできる。本発明のパック電池は、接続端子の間に貫通孔を設けることを特徴とするものであるが、必ずしも全ての接続端子の間に貫通孔を設ける必要はない。それは、接続端子の間が広く、あるいはテストポイント端子のように、使用状態でシール等が付着されてこれで保護される接続端子間の樹脂成形部は、剥離し難いからである。したがって、回路基板５は、出力端子３Ａである接続端子３の間には貫通孔１５を設け、テストポイント端子３Ｂである接続端子３の間には貫通孔を設けない構造とすることもできる。ただ、全ての接続端子の間に貫通孔を設けて、ここに接着される樹脂成形部を剥離しないように接着することもできるのは言うまでもない。
【００３４】
さらに、回路基板５は、ショートを防止するために、表面の一部にレジスト５２を塗布して表面を被覆している。レジスト５２は、回路基板５の導電部５４のショートを防止するために設けられるので、通常は図１５の断面図に示すように、接続端子３の間にも設けられる。ただ、ここにレジスト５２を設けると、この上に積層して成形される樹脂成形部１が薄くなって強度が低下する。レジスト５２の膜厚を約５〜５０μｍとすれば、樹脂成形部１の膜厚もこの厚さに相当するだけ薄くなる。図のパック電池は、樹脂成形部１の強度を強くしてしっかりと回路基板５に接着するために、図１６に示すように、レジスト５２で被覆しないレジスト除去領域５３を回路基板５の表面の接続端子３の間に設けている。この構造の回路基板５は、接続端子３の間で回路基板５に接着される樹脂成形部１が、レジスト除去領域５３においては、レジスト５２を介することなく回路基板５に接着される。この構造は、接続端子３間の樹脂成形部１を厚くできると共に、レジスト５２を介することなく回路基板５に直接に接着して剥離しないように接着できる。したがって、接続端子３の間にレジスト除去領域５３を設けている回路基板５は、樹脂成形部１に強固に結合できる特長がある。
【００３５】
さらに、回路基板５は、図１６に示すように、接続端子３の間にレジスト除去領域５３を設けると共に、ここに貫通孔１５を設けることもできる。この回路基板５は、レジスト除去領域５３でもって上面に接着される樹脂成形部１をしっかりと接着し、さらに、貫通孔１５に成形される連結樹脂成形部５１で上面の樹脂成形部１を下面の樹脂成形部１に連結して、接続端子３の間に成形される樹脂成形部１を最も強固に剥離しないように回路基板５に結合できる特長がある。
【００３６】
さらに、レジスト５２を設けている回路基板５は、レジスト５２をエポキシ樹脂系レジストを使用して、樹脂成形部１にしっかりと接着できる。エポキシ樹脂系レジストは、とくに樹脂成形部１に使用されるポリアミド樹脂との相性がよく、樹脂成形部１にしっかりと強力に接着される。それは、ポリアミド樹脂の酸−アミド結合にエポキシ樹脂のエポキシ基が導入されるからである。エポキシ樹脂系レジストを塗布している回路基板５は、樹脂成形部１に強力に接着されるので、接続端子３の間にレジスト５２を設けて、樹脂成形部１を接着することもできる。さらに、このパック電池は、回路基板５の表面に広い面積でレジスト５２を塗布して、レジスト５２の上に樹脂成形部１を剥離しないように接着できる。
【００３７】
パック電池は、電池２や回路基板５の表面にプライマー層を設けて、プライマー層の表面に樹脂成形部１を強固に接着できる。樹脂成形部１は、コアパック１０を金型の成形室に仮り止めし、ここに溶融状態の樹脂を注入して成形される。プライマー層は、樹脂成形部１を強力に接着する。とくに、金属ケースの電池表面と樹脂成形部１を強力に接着する。さらに、プライマー層は、回路基板５の表面に塗布して、ここに樹脂成形部１をしっかりと接着することもできる。プライマー層は、樹脂成形部１を接着する面に塗布して設けられる。図のパック電池は、電池端面に樹脂成形部１を接着しているので、電池端面にプライマー層を設ける。さらに回路基板５にも樹脂成形部１を接着しているので、回路基板５の表面にもプライマー層を設けることができる。プライマー層は、未硬化では液状をしているプライマー液を霧状にスプレーし、あるいはこれを刷毛で塗布し、あるいはコアパック１０をプライマー液に浸漬して塗布することができる。プライマー層は、コアパック１０の状態で必要な部分に設けられ、あるいはコアパック１０として組み立てる前の電池２の表面に、さらに回路基板５の表面に塗布して設けることができる。回路基板５に設けるプライマー層は、出力端子３Ａやテストポイント端子３Ｂ等の電気接点を除く部分に塗布される。プライマー層が電気接点の接触不良の原因となるからである。プライマー層は、薄膜で充分な効果があるので、その膜厚を約１μｍとする。ただし、プライマー層は、膜厚を０．５〜５μｍとすることもできる。プライマー層は、樹脂成形部１を強力に接着する作用に加えて、電池表面を保護する働きもあるので、膜厚を厚くして保護作用をより向上できる。
【００３８】
プライマー層が、樹脂成形部１を強力に接着する状態を図１７と図１８に示す。図１７はプライマー層を設けない電池表面と樹脂成形部１との境界の拡大断面図を示し、図１８はプライマー層２８を介して電池表面に樹脂成形部１を接着している境界部分の拡大断面図を示している。プライマー層のない従来のパック電池は、図１７に示すように、電池表面の金属ケース２Ｘの表面にある微細な凹凸への樹脂成形部１の侵入が悪い。それは、加熱して溶融状態となった合成樹脂を成形室に注入して成形するとき、溶融樹脂が金属ケース２Ｘの表面に接触して冷却されて粘度が高くなるからである。とくに、電池のコアパックをインサートしながら成形される樹脂成形部１は、電池や回路基板に実装している電子部品への熱の影響を少なくするために、できるかぎり低温で成形することが要求される。合成樹脂は、温度が低くなると粘度が高くなるので、溶融状態となっている樹脂が電池の金属表面で冷却されると粘度が高くなって微細な凹凸には侵入できなくなる。これに対して、プライマー層２８は未硬化な状態では液状であるから、これを塗布すると、図１８に示すように金属ケース２Ｘの表面の微細な凹凸に隙間なく侵入する。凹凸に侵入したプライマー層２８は、アンカー効果により強固に金属表面に接着される。
【００３９】
プライマー層は、化学的な結合力によっても樹脂成形部を電池の金属表面に強力に接着する。図１９〜図２１は、樹脂成形部が金属表面に化学的な結合力によって結合する状態を示している。これらの図は、樹脂成形部をポリアミド樹脂で成形し、プライマー層をエポキシ樹脂系のプライマーとしている。図１９は、樹脂成形部のポリアミド樹脂と、プライマー層のエポキシ樹脂とが結合される状態を示している。樹脂成形部のポリアミド樹脂は、樹脂内にある酸−アミド結合にプライマー層のエポキシ基を導入してプライマー層に化学結合される。このため、樹脂成形部は、より強力にプライマー層に接着される。図２０は、プライマー層のエポキシ樹脂が電池の金属表面にある酸化被膜と水素結合する状態を示している。この図に示すように、プライマー層は、水素結合によって電池の金属表面の酸化被膜により強力に接着される。さらに、図２１は、プライマー層のエポキシ樹脂が電池の金属表面の水酸基と化学結合する状態を示している。この図に示すように、プライマー層は、金属表面の水酸基をエポキシ基に導入して化学結合し、より強力に接着される。以上のように、樹脂成形部をポリアミド樹脂として、プライマー層をエポキシ樹脂系のプライマーとすると、プライマー層は、水素結合や化学結合によって極めて強力に電池の金属表面に接着されると共に、ポリアミド樹脂である樹脂成形部に化学結合されて、樹脂成形部を極めて強力に電池の金属表面に接着させる。
【００４０】
ただし、本発明は、プライマー層を形成するプライマーをエポキシ樹脂には特定しない。エポキシ樹脂に代わって、あるいはエポキシ樹脂に加えて、変性エポキシ樹脂系プライマー、フェノール樹脂系プライマー、変性フェノール樹脂系プライマー、ポリビニルブチラール系プライマー、ポリビニルホルマール系プライマー等も使用できる。これ等のプライマーは、複数を混合して使用することもできる。これ等のプライマーは、ポリアミド樹脂の樹脂成形部に化学結合すると共に、金属表面に水素結合あるいは化学結合して、樹脂成形部を電池表面に強力に接着する。
【００４１】
電池端面に樹脂成形部１を接着しているパック電池は、封口板２Ｃの表面にアンダーカット凸部２９を設けて、樹脂成形部１を強力に結合できる。図２２は、表面にアンダーカット凸部２９を設けている封口板２Ｃを示す。この封口板２Ｃは、金属板をプレス成形して製作する工程でアンダーカット凸部２９を設けている。アンダーカット凸部２９を含む封口板２Ｃは、全体を１枚の金属板でプレス成形して製作される。この封口板２Ｃは、アンダーカット凸部２９を樹脂成形部１にインサートして、樹脂成形部１に強固に連結できる。この封口板２Ｃは、両側に筒状のアンダーカット凸部２９を設けている。この筒状のアンダーカット凸部２９は中心をプレスして上端を拡開する形状としている。さらに、この封口板２Ｃは、凸部電極２Ｂをアンダーカット形状に成形している。凸部電極２Ｂは、上端を大きくしてアンダーカット状にしている。さらに、封口板２Ｃは、図２３に示すように、凸部電極２Ｂの上端に金属板４０を連結してアンダーカット凸部２９とすることもできる。金属板４０は、凸部電極２Ｂよりも大きく、凸部電極２Ｂの上端にスポット溶接して連結される。
【００４２】
樹脂成形部１を成形する合成樹脂は、ポリアミド樹脂である。ポリアミド樹脂にはエポキシ樹脂を添加することもできる。エポキシ樹脂を添加しているポリアミド樹脂は、ポリアミド樹脂のみのものに比較して接着力を強くできる。ポリアミド樹脂は、軟化温度が低く、しかも溶融時の粘度も低いので、他の熱可塑性合成樹脂に比較して、低温、低圧で成形できる。また、金型の成形室から速やかに脱型できる特長もある。低温、低圧で成形される樹脂成形部１は、成形に要する時間を短縮できると共に、樹脂成形時における熱や射出圧による電子部品等への悪影響を低減できる特長がある。ただし、本発明のパック電池は、樹脂成形部１を成形する樹脂をポリアミド樹脂には特定しない。ポリアミド樹脂以外の樹脂、たとえばポリウレタン樹脂等も使用できる。さらに、樹脂成形部１にインサートされる保護回路等を実現する電子部品の耐熱性が向上できるなら、ポリエチレン、アクリル、ポリプロピレン樹脂等の熱可塑性樹脂を使用できる。
【００４３】
樹脂成形部１を成形する工程で、コアパック１０を構成する部品の一部または全体を、樹脂成形部１に埋設し、あるいは部品に樹脂成形部１を接触させる状態で、コアパック１０を樹脂成形部１にインサート成形する。図１３と図２４の断面図に示すパック電池は、回路基板５と電池端面との間に溶融樹脂を注入し、ここに樹脂成形部１を設けて、回路基板５を電池端面に固定している。さらに、図のパック電池は、回路基板５の上面にも樹脂成形部１を成形して、回路基板５をしっかりと電池端面に連結する。図１３のパック電池は、回路基板５に貫通孔１５を設けているので、溶融樹脂が貫通孔１５に注入される。貫通孔１５に注入して成形される連結樹脂成形部５１は、回路基板５の上下両面に成形される樹脂成形部１に連結される。したがって、貫通孔１５の連結樹脂成形部５１は、回路基板５の表面に接着される樹脂成形部１を、しっかりと剥離しないように連結する。とくに、接続端子３の間のみでなく、回路基板５の他の部分にも複数の貫通孔１５を設けて、上下両面に樹脂成形部１を連結するパック電池は、回路基板５の上面に成形される薄い樹脂成形部１の全体をしっかりと剥離しないように回路基板５に接着できる。
【００４４】
さらに樹脂成形部１は、図１３と図２４に示すように、電池端面から電池２の外周表面まで延長しているラップ薄肉部１１を有する。このラップ薄肉部１１は、樹脂成形部１に一体的に成形されると共に、樹脂成形部１を成形するときに電池２の外周表面に接着される。金型の成形室に注入される溶融樹脂は、電池端面からラップ薄肉部１１を成形する部分まで注入されて、ラップ薄肉部１１を樹脂成形部１に一体的に成形する。ラップ薄肉部１１は、好ましくは電池の外周表面の全周に設けられる。この樹脂成形部１は、外周表面の全周に設けているラップ薄肉部１１で最も剥離しないように電池２に連結される。ただ、ラップ薄肉部１１は、薄型電池の幅広面の外周表面にのみ設けることもできる。
【００４５】
ラップ薄肉部１１は、厚いとパック電池の外形を大きくし、薄いと充分な強度にできない。このため、ラップ薄肉部１１の肉厚は、好ましくは０．１〜０．３ｍｍ、さらに好ましくは０．１〜０．２ｍｍとする。この肉厚のラップ薄肉部１１は、薄型電池を内蔵するパック電池全体の厚さを実質的にはほとんど厚くしない。それは、薄型電池の使用時の「膨れ量」に吸収されるからである。薄型電池は、内圧が上昇するときに、中央部が多少は膨れて厚くなる性質がある。前述の肉厚のラップ薄肉部１１は、薄型電池の「膨れ量」よりも小さい。さらに、ラップ薄肉部１１は、電池端面から外周表面に延長して設けているが、この部分は膨れることがない。このため、薄型電池の中央が内圧上昇で膨れるとき、ラップ薄肉部１１を設けている部分のパック電池の厚さは、膨れた中央部分よりも薄くなる。このため、ラップ薄肉部１１を設けることで、薄型電池を内蔵するパック電池全体を厚さを実質的に増加させることはない。
【００４６】
ラップ薄肉部１１の幅（Ｗ1）は、広くして電池２との結合強度を大きくできる。ラップ薄肉部１１は、相当に幅を狭くしても、樹脂成形部１をしっかりと電池端面に接着できる。とくに、図に示すように、表面を表面被覆シート１９でカバーしているパック電池は、表面被覆シート１９でラップ薄肉部１１を電池表面に押圧して剥離しないようにできる。このため、ラップ薄肉部１１の幅（Ｗ1）を狭く、０．１〜２ｍｍ、好ましくは０．２〜１ｍｍ、たとえば０．５ｍｍと狭くして、樹脂成形部１をしっかりと電池２に連結できる。幅の狭いラップ薄肉部１１は、溶融状態の合成樹脂を確実に注入して規定の形状に成形できる。
【００４７】
表面被覆シート１９は、加熱して収縮できる熱収縮チューブである。この表面被覆シート１９は、樹脂成形部１のラップ薄肉部１１の表面に密着されて、樹脂成形部１を電池２にしっかりと連結する。さらに、表面被覆シート１９で被覆しているパック電池は、ラップ薄肉部１１と電池２との間に剥離するものが侵入することがなく、このことによっても、ラップ薄肉部１１の剥離を阻止できる。ただ、表面被覆シートは、ラベルや粘着テープとすることもできる。ラベルや粘着テープである表面被覆シートは、樹脂成形部とラップ薄肉部の表面ないし電池の表面に貼付して、樹脂成形部を電池にしっかりと連結する。
【００４８】
図１３と図２４のパック電池は、樹脂成形部１の外周に段差２０を設け、低く成形している部分を表面被覆シート１９で被覆している。この樹脂成形部１は、表面被覆シート１９が樹脂成形部１から突出することがなく、樹脂成形部１と表面被覆シート１９の表面をほぼ同一面にできる。
【００４９】
さらに、図に示すパック電池は、樹脂成形部１を成形しているのと反対側の電池端面に、図において電池２の底面をプラスチック成形体２１でカバーしている。このプラスチック成形体２１は、樹脂成形部１よりも硬質のプラスチックで成形している。このプラスチック成形体２１は、電池端面の前面を被覆する底部２２と、電池端面から電池２の外周表面まで延長している第２のラップ薄肉部２３とを一体的に成形している。底部２２は、第２のラップ薄肉部２３よりも厚く成形すると共に、パック電池を電気機器から脱着するときにユーザーが爪先を入れる引掛凹部２４を設けている。このパック電池は、引掛凹部２４に爪を入れてスムーズに電気機器から外すことができる。また、引掛凹部２４を設けている部分を硬質プラスチックで成形しているので、この部分を強靭な構造にできる。
【００５０】
第２のラップ薄肉部２３は、樹脂成形部１のラップ薄肉部１１と同じような肉厚に成形させる。ただ、第２のラップ薄肉部２３の幅（Ｗ2）は、樹脂成形部１のラップ薄肉部１１の幅（Ｗ1）よりも広く、１〜５ｍｍ、好ましくは１．５〜３ｍｍ、たとえば２ｍｍとしている。表面被覆シート１９で被覆して電池２にしっかりと連結するためである。このプラスチック成形体２１は、電池２に接着して固定され、さらに表面被覆シート１９で連結される。
【００５１】
以上のパック電池は、以下のようにして製造される。
(1) 保護素子６とリード７で回路基板５を電池２に接続して、保護素子６と回路基板５とホルダー４を電池２の定位置に配設してコアパック１０を製作する。ホルダー４のあるコアパック１０は、回路基板５と電池２の間にホルダー４を配設する。底にプラスチック成形体２１を連結するコアパック１０は、プラスチック成形体２１を接着して固定する。
【００５２】
(2) コアパック１０を、金型３０の成形室３１にセットする。このとき、コアパック１０は、リード７が圧縮され、あるいは伸長されて、電池２の寸法誤差にかかわらず、全長が一定の長さに規制させて成形室３１に仮り止めされる。さらに、可動ピン３３が回路基板５を押圧し、回路基板５の表面を基準面３２に押圧する。可動ピン３３で金型３０の基準面３２に押圧される回路基板５は、成形室３１の正確な位置に仮り止めして保持される。成形室３１にコアパック１０をセットした後、金型３０を型締めする。型締めされた金型３０は、樹脂成形部１を成形するための成形室３１が形成される。
【００５３】
(3) 成形室３１に、加熱された溶融樹脂の注入を開始し、成形室３１に溶融樹脂を満たして、樹脂成形部１を成形する。溶融樹脂は、金型３０に開口された注液孔（図示せず）から注入される。注入された溶融樹脂は、ラップ薄肉部１１を成形する部分まで注入されて、樹脂成形部１と一体構造のラップ薄肉部１１を成形する。さらに、溶融樹脂は、回路基板５の貫通孔１５にも注入されて連結樹脂成形部５１を成形し、回路基板５の上下両面に成形される樹脂成形部１を連結する。 溶融樹脂の注入工程においては、可動ピン３３が回路基板５を基準面３２に押圧する状態で注入を開始して、最後まで溶融樹脂を注入することもできるが、可動ピン３３が回路基板５を基準面に押圧する状態で、溶融樹脂の注入を開始し、溶融樹脂の注入が完了する前に、回路基板５を押圧しない位置まで可動ピン３３を後退させることもできる。樹脂成形部１の注入が開始されて、成形室３１に溶融樹脂が注入されると、注入された溶融樹脂で回路基板５は定位置に保持される。したがって、その後は、可動ピン３３が回路基板５を基準面３２に押圧する押圧状態を解除して、溶融樹脂を注入して、回路基板５の位置ずれを防止しながら溶融樹脂の注入を完了できる。この方法で成形すると、可動ピン３３が回路基板５を押圧する位置にないので、可動ピン３３の跡型である凹部が樹脂成形部にできるのを解消できる。
【００５４】
(4) 樹脂成形部１を硬化させた後、金型３０を開いて、樹脂成形部１にコアパック１０の一部をインサート成形しているパック電池を取り出す。
【００５５】
(5) その後、熱収縮チューブである筒状の表面被覆シート１９にパック電池を入れ、熱収縮チューブを加熱して、パック電池の表面に密着させる。表面被覆シート１９は、樹脂成形部１とプラスチック成形体２１に設けている段差２０にぴったりと密着されて、樹脂成形部１とプラスチック成形体２１とをしっかりと電池２に連結する。
【００５６】
(6) テストポイント端子３Ｂに針電極を挿入して、パック電池が正常に動作するかどうかを試験し、正常に動作することを確認して、テストポイント端子３Ｂの端子窓１２を閉塞するようにシール１８を接着する。
【００５７】
さらに、図２５に示すパック電池は、凸部電極２Ｂ側の電池端面に設けた樹脂成形部１と、凸部電極２Ｂと反対側の電池端面、すなわち外装缶２Ａの底面に固定したプラスチック成形体２１とを連結部２５で連結している。連結部２５は、図２６の断面図に示すように、電池２の外装缶２Ａのコーナー部に位置して設けられる。図の電池２は、外装缶２Ａのコーナー部を面取りした薄型の角型電池で、面取りしてできるコーナー部に連結部２５を配設している。図２６の断面図に示すパック電池は、図において外装缶２Ａの上側となるコーナー部に連結部２５を配設している。連結部２５は、パック電池の外形を大きくすることなく、面取りした外装缶２Ａのコーナー部に配設される。図のパック電池は、２本の連結部２５で樹脂成形部１とプラスチック成形体２１とを連結しているが、外装缶の四隅に連結部を設けて、４本の連結部で樹脂成形部とプラスチック成形体とを連結することもできる。
【００５８】
図２６の連結部２５は、樹脂成形部１に一体的に成形された第１連結部２５Ａとプラスチック成形体２１に一体的に成形された第２連結部２５Ｂとからなる。第１連結部２５Ａと第２連結部２５Ｂは、電池端面から電池２のコーナー部に沿って延長されており、互いの先端部を連結している。第２連結部２５Ｂは、プラスチック成形体２１を成形するときに、底部２２から電池２のコーナー部に沿って延長されて一体的に成形される。第１連結部２５Ａは、金型の成形室に溶融された合成樹脂を圧入する工程において、樹脂成形部１に一体的に成形される。したがって、この金型は、電池２のコーナー部に位置して、第１連結部２５Ａを成形する隙間を設けている。金型の成形室に注入される溶融樹脂は、電池端面から第１連結部２５Ａを成形する部分まで注入されて、第１連結部２５Ａを樹脂成形部１に一体的に成形する。さらに、第１連結部２５Ａは、その先端部が第２連結部２５Ｂの先端部を接着する状態で成形されて、第２連結部２５Ｂに連結される。
【００５９】
この構造のパック電池は、電池２の両端に位置する樹脂成形部１とプラスチック成形体２１とを連結部２５で連結しているので、樹脂成形部１とプラスチック成形体２１とを電池２に剥離しないようにしっかりと連結できる特長がある。とくに、このパック電池は、表面を表面被覆シートで被覆する構造とすると、樹脂成形部とプラスチック成形体とをより確実に電池に剥離しないように連結できる。それは、表面被覆シートが、ラップ薄肉部と第２のラップ薄肉部だけでなく、第１連結部と第２連結部も電池表面に押圧して、樹脂成形部とプラスチック成形体とが電池から剥離されるのを阻止するからである。
【００６０】
【発明の効果】
本発明の製造方法によるパック電池は、誤差のある電池を樹脂成形部にインサート成形して、電池や回路基板の精度誤差よりも高い寸法精度にできる特長がある。それは、本発明のパック電池が、回路基板を電池に連結しているリードに可撓性のあるリードを使用しており、このリードを変形して電池と回路基板の間隔を調整し、パック電池の全長を規定寸法に規制して樹脂成形部を成形しているからである。この構造のパック電池は、コアパックを金型の成形室に仮り止めするときに、可撓性のあるリードを圧縮あるいは伸長させて、電池と回路基板との間隔を最適な状態に調整できる。したがって、寸法誤差のある電池であっても、樹脂成形部に正確にインサート成形して高い寸法精度を実現できる。
【００６１】
さらに、本発明の請求項１と２のパック電池の製造方法は、成形室に突出する可動ピンで回路基板を成形室の基準面に押圧して定位置に保持する状態で、成形室に溶融樹脂の注入するので、回路基板の表面を成形室の基準面に正確に位置させた状態で樹脂成形部を成形できる。このため、電池や回路基板の誤差に関係なく回路基板を基準面に正確に位置させて、より高い寸法精度に樹脂成形部を成形できる特長がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のパック電池の製造方法を示す斜視図
【図２】本発明の一実施例にかかるパック電池の分解斜視図
【図３】図２に示すパック電池のコアパックの分解斜視図
【図４】回路基板と電池をリードで連結する状態を示す側面図
【図５】回路基板と電池を連結するリードの他の一例を示す側面図
【図６】樹脂成形部を成形する金型の一例を示す断面図
【図７】樹脂成形部を成形する金型の他の一例を示す断面図
【図８】樹脂成形部を成形する金型の他の一例を示す断面図
【図９】樹脂成形部を成形する金型の他の一例を示す断面図
【図１０】図９に示す金型の水平断面図
【図１１】本発明の他の実施例にかかるパック電池のコアパックの斜視図
【図１２】図１１に示すコアパックの分解斜視図
【図１３】図２に示すパック電池の樹脂成形部の断面図
【図１４】電池端面に絶縁シートを接着した状態を示す平面図
【図１５】接続端子の間にレジストを設けた回路基板を示す拡大断面図
【図１６】接続端子の間にレジスト除去領域を設けた回路基板を示す拡大断面図
【図１７】プライマー層を設けない電池表面と樹脂成形部との境界部分を示す拡大断面図
【図１８】プライマー層を介して電池表面に樹脂成形部を接着する状態を示す拡大断面図
【図１９】樹脂成形部とプライマー層が化学結合する状態を示す図
【図２０】プライマー層が電池の金属表面の酸化被膜と水素結合する状態を示す模式図
【図２１】プライマー層が電池の金属表面と化学結合する状態を示す模式図
【図２２】本発明の他の実施例にかかるパック電池の封口板の断面図
【図２３】本発明の他の実施例にかかるパック電池のコアパックの正面図
【図２４】図２に示すパック電池の縦断面図
【図２５】本発明の他の実施例にかかるパック電池の正面図
【図２６】図２５に示すパック電池のＡ−Ａ線断面図
【符号の説明】
１…樹脂成形部
２…電池 ２Ａ…外装缶 ２Ｂ…凸部電極
２Ｃ…封口板 ２Ｘ…金属ケース
３…接続端子 ３Ａ…出力端子
３Ｂ…テストポイント端子
４…ホルダー
５…回路基板
６…電流遮断素子
７…リード ７Ａ…連結部 ７Ｂ…立上部
７Ｃ…折曲部
９…電子部品
１０…コアパック
１１…ラップ薄肉部
１２…端子窓
１４…位置決嵌着部
１５…貫通孔
１６…安全弁
１８…シール
１９…表面被覆シート
２０…段差
２１…プラスチック成形体
２２…底部
２３…第２のラップ薄肉部
２４…引掛凹部
２５…連結部 ２５Ａ…第１連結部 ２５Ｂ…第２連結部
２６…絶縁シート ２６Ａ…切除部分
２７…両面接着テープ
２８…プライマー層
２９…アンダーカット凸部
３０…金型
３１…成形室
３２…基準面
３３…可動ピン ３３Ａ…直動ピン ３３Ｂ…回動ピン
３３Ｃ…カムピン
３４…傾斜面
３５…山形凸条
３６…回転軸
３７…押圧ピン
３８…駆動アーム
３９…シリンダー
４０…金属板
４１…挿入凸部
４２…カム面
５１…連結樹脂成形部
５２…レジスト
５３…レジスト除去領域
５４…導電部
９０…コアパック
９１…回路基板
９２…電池
９３…金型
９４…成形室[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a battery pack produced by inserting a battery core pack into a resin molded portion. Manufacturing method About.
[0002]
[Prior art]
The battery pack is required to have extremely high dimensional accuracy. This is because it is accurately set in the mounting portion provided in the electric device, and the output terminal is connected to the power supply terminal of the electric device so that contact failure does not occur. The battery pack currently on the market has a structure in which a core pack connecting parts necessary for the battery is put in an outer case formed of plastic. In the battery pack having this structure, the outer case can be formed into an accurate size, and the outer shape of the battery pack can be set to a specified size. However, the battery pack with this structure has a drawback that it takes time to manufacture because the core pack is assembled in the outer case.
[0003]
A battery pack that does not use an exterior case has been developed as a battery pack that can greatly simplify the assembly process. This battery pack is manufactured by inserting a core pack when a resin molded portion corresponding to an exterior case is molded. In this type of battery pack, the circuit board is connected to the battery to form a core pack, the core pack is temporarily secured in a molding chamber of a mold for molding the resin molding portion, and a molten synthetic resin is injected into the molding chamber. Produced. Since this core battery can fix a core pack when shape | molding a resin molding part, an exterior case is abbreviate | omitted and it can manufacture efficiently. The resin molded part forms a part of the outer case of the battery pack and functions to integrally fix the circuit board, the connection terminal, and the battery. Accordingly, since the core pack can be fixed when the resin molding part is molded, there is a feature that mass production can be efficiently performed at low cost. A battery pack having this structure is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-315483. As shown in FIG. 1, the battery pack disclosed in this publication is formed by inserting a core pack into a resin molding portion serving as an exterior case. In this battery pack, a core pack 90 in which parts constituting the battery pack, such as a circuit board 91, are connected to the battery 92 is temporarily fixed in a molding chamber 94 of a mold 93, and a molten plastic is injected into the molding chamber 94. Then, a part of the core pack 90 is inserted in a state where the core pack 90 is embedded in the resin molding part, and the plastic is cured and then removed from the mold. This battery pack can be efficiently mass-produced by connecting the resin molded portion and the core pack into an integrated structure with no gap.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, a battery pack manufactured by inserting a core pack into a resin molded part is extremely difficult to manufacture with high accuracy in outer dimensions. This is because the battery pack having this structure causes part of the battery to be exposed to the outside, so that the dimensional error of the battery affects the dimensional error of the battery pack. The outer shape of the battery pack is required to have higher dimensional accuracy than the dimensional accuracy of the battery. For this reason, even if the battery is temporarily fixed in the molding chamber of the mold and the resin molded portion is molded with high accuracy, the outer dimensions of the battery pack cannot be made to the required specified dimensions.
[0005]
Further, in a battery pack in which a circuit board is disposed on the battery end face and inserted into the resin molding portion, the dimensional error of the circuit board decreases the dimensional accuracy of the battery pack. For example, it may be required to mold a resin molded portion with a dimensional accuracy of + -50 μm using a circuit board having an error of + -100 μm in thickness.
[0006]
Such a battery pack with high dimensional accuracy cannot be manufactured by a manufacturing method in which a core pack is temporarily fixed in a molding chamber and insert molding is performed. In particular, in the core pack in which the circuit board is connected to the battery, errors in the battery, the circuit board, and the connecting part that connects the battery and the circuit board are accumulated, so that the error in the outer dimensions becomes considerably large. For this reason, if the core pack is temporarily secured in the molding chamber and the resin molded portion is molded, the outer dimensions of the manufactured battery pack can have extremely large dimensional errors, making it impossible to manufacture a highly accurate battery pack.
[0007]
The present invention has been developed for the purpose of solving such drawbacks. An important object of the present invention is to provide a battery pack and a method of manufacturing the battery pack, in which a battery with an error is insert-molded in a resin molding portion to achieve a dimensional accuracy higher than the accuracy error of the battery or circuit board.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Of the present invention Depends on manufacturing method The battery pack includes the battery 2, the circuit board 5 connected to the battery end face of the battery 2 via the leads 7, and the circuit board 5 is inserted and bonded to both the circuit board 5 and the battery 2 at the time of molding. And a resin molding part 1 for fixing the circuit board 5 to the battery 2. The lead 7 connecting the circuit board 5 to the battery 2 is flexible so that the distance between the battery 2 and the circuit board 5 can be adjusted by deformation. In this battery pack, the flexible lead 7 is deformed to regulate the total length of the battery pack to a specified dimension, and the resin molded portion 1 is formed.
[0009]
Claims of the invention 1 The battery pack manufacturing method of the present embodiment is such that the circuit board 5 With flexible lead 7 The connected core pack 10 is temporarily fixed in the molding chamber 31 of the mold 30, and the molten synthetic resin is injected into the molding chamber 31 in which the core pack 10 is temporarily fixed, and is molded in the molding chamber 31. The circuit board 5 of the core pack 10 is fixed at a fixed position by the resin molding part 1. Further, in this manufacturing method, the movable pin 33 protrudes into the molding chamber 31 to press the circuit board 5 against the reference surface 32 of the molding chamber 31, and the circuit board 5 is pressed against the reference surface 32 with the movable pin 33. The molten resin is started to be injected into the molding chamber 31 while being held at a fixed position.
[0010]
Further claims of the present invention 2 In the method of manufacturing the battery pack, the core pack 10 in which the circuit board 5 is connected with the lead 7 facing the battery end face is temporarily fixed to the molding chamber 31 of the mold 30 by compressing the lead 7. A molten synthetic resin is injected into 31, and the circuit board 5 of the core pack 10 is inserted into the resin molding part 1 molded in the molding chamber 31 and fixed in place. Further, in this manufacturing method, the circuit board 5 is pressed against the reference surface 32 of the molding chamber 31 with the movable pin 33 protruding into the molding chamber 31, and the movable pin 33 presses the circuit board 5 against the reference surface 32. Then, injection of molten resin into the molding chamber 31 is started.
[0011]
Further claims of the present invention 3 In this battery pack manufacturing method, injecting the molten resin into the molding chamber 31 with the movable pin 33 pressing the circuit board 5 against the reference surface 32, and before the molten resin injection is completed, the movable pin 33 is Releases the pressing state of pressing the circuit board 5 and injects the molten resin in a state where the movable pin 33 does not press the circuit board 5. In this manufacturing method, the movable pin 33 is not in a position to press the circuit board 5 immediately before the injection of the molten resin is completed.
[0012]
The movable pin 33 can be a linearly moving pin 33 </ b> A that elastically protrudes in a direction parallel to both surfaces of the circuit board 5. The linear motion pin 33 </ b> A has a tip as an inclined surface 34, and the inclined substrate 34 can press the circuit board 5 against the reference surface 32 of the mold 30. Further, the movable pin 33 can be a linearly moving pin 33 </ b> A that elastically protrudes in a direction parallel to both surfaces of the circuit board 5 and presses the back surface of the circuit board 5 toward the reference surface 32. This linear motion pin 33A is provided with a chevron ridge 35 whose tip edge extends in the linear motion direction on the surface that presses the back surface of the circuit board 5, and the chevron ridge 35 presses the back surface of the circuit board 5. And can be held on the reference surface 32.
[0013]
Further, the movable pin 33 protrudes from the inner surface of the molding chamber 31, and serves as a rotation pin 33 </ b> B that rotates in a direction of pressing the back surface of the circuit board 5 toward the reference surface 32. The back surface can be pressed and held on the reference surface 32. Furthermore, the movable pin 33 can be a cam pin 33C having a cam surface 42 at the tip. The cam pin 33C protrudes in a direction parallel to both surfaces of the circuit board 5 and rotates about the axis with the cam surface 42 positioned on the back surface of the circuit board 5 so that the cam surface 42 The back surface is pressed and held on the reference surface 32. Furthermore, the movable pin 33 can press the connection terminal 3 provided on the surface of the circuit board 5 against the reference surface 32 of the mold 30 to hold the circuit board 5 in a fixed position.
[0014]
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. .
[0015]
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.
[0016]
The battery pack of FIG. 2 has a resin molded part 1 formed on the battery end face. The resin molding portion 1 is molded so as to adhere to both surfaces of the circuit board 5, and the circuit board 5 is inserted and fixed. As shown in FIG. 3, the battery pack shown in FIG. 3 has the resin molded part 1 fixed to the electrode end face with the convex electrode 2B, but the resin molded part on the battery end face opposite to the battery end face with the convex electrode. The part can also be fixed. Moreover, although a thin battery is not illustrated, the resin molding part can also be fixed to both narrow side surfaces. In the battery pack, the core pack 10 of the battery 2 is temporarily fixed in the molding chamber of the mold, molten resin is injected into the molding chamber, and a part of the core pack 10 including the circuit board 5 is inserted into the resin molding portion 1. Is produced. The core pack 10 is obtained by connecting the circuit board 5, the protection element 6, and the like to the battery 2. The core pack 10 is shown in the exploded perspective view of FIG. The core pack 10 shown in this figure connects the circuit board 5 and the protection element 6 to the battery 2.
[0017]
The circuit board 5 is connected to the battery 2 through leads 7. The circuit board 5 is connected to the battery 2 at both ends via a pair of leads 7. A lead 7 connected to one end of the circuit board 5 is directly connected to the battery 2. The lead 7 is welded and connected to the sealing plate 2C of the battery 2 by a method such as spot welding or laser welding. The lead 7 connected to the other end is connected to the battery 2 via the protective element 6. The lead 7 is welded to one lead of the protection element 6, and the other lead of the protection element 6 is welded to the convex electrode 2 </ b> B of the battery 2. The protective element 6 and the lead 7 and the protective element 6 and the convex electrode 2B are welded by a method such as spot welding or laser welding. Thus, the structure in which both ends of the circuit board 5 are connected to the battery 2 via the leads 7 has a feature that the circuit board 5 can be firmly connected while being arranged in parallel with the battery end face. The lead 7 is a thin metal plate. The lead 7 that is a metal plate has a feature that it can be reliably connected by a method such as spot welding or laser welding. However, it goes without saying that metal wires can also be used for the leads.
[0018]
The lead 7 is deformed when the core pack 10 is temporarily fixed in the molding chamber of the mold, and the relative position between the battery 2 and the circuit board 5, that is, the distance between the battery 2 and the circuit board 5 is adjusted. This is because the dimensional error of the battery 2 is corrected and the outer dimension of the battery pack is formed with high accuracy. The battery 2 can have a dimensional error corresponding to its length in the manufacturing process. The resin molding part 1 is molded by absorbing the dimensional error in the length direction of the battery 2 at the distance between the circuit board 5 and the battery 2. For battery packs that contain batteries longer than the standard size, place the circuit board close to the battery, and for battery packs that contain batteries shorter than the standard size, fix the circuit board away from the battery. Is the specified dimension. In order to change the distance between the circuit board 5 and the battery 2, the lead 7 connecting the circuit board 5 to the battery 2 is compressed or expanded. Therefore, the lead 7 uses a flexible metal plate or metal wire that can be deformed when the core pack 10 is temporarily fixed in the molding chamber. The lead 7, which is a metal plate, can be easily deformed by reducing the thickness to 80 to 140 μm, preferably about 100 μm, for example. The metal wire can be made thin and easily deformed.
[0019]
FIG. 4 shows a lead 7 that is deformed into a compressed state and adjusts the distance between the circuit board 5 and the battery 2. The lead 7 is provided with a bent portion 7C so as to be easily deformed by compression. The lead 7 in the figure is provided with a bent portion 7C at the corner between the connecting portion 7A welded to the battery 2 and the upright portion 7B separated from the battery end face. The bent portion 7C is inclined with respect to the connecting portion 7A so as to be separated from the battery end surface. When the lead 7 is compressed, the bent portion 7C is deformed so as to approach the battery end surface, and the distance between the circuit board 5 and the battery 2 is narrowed. As shown in FIG. 5, the lead 7 can be formed into a shape that can be easily compressed by providing a bent portion 7 </ b> C on the rising portion 7 </ b> B. The core pack 10 that compresses the lead 7 to adjust the distance between the circuit board 5 and the battery 2 can press the circuit board 5 against the reference surface of the molding chamber by the elastic restoring force of the lead 7. This is because the metal lead 7 is elastically deformed. Therefore, the core pack 10 having this structure has a feature that the circuit board 5 can be held in a fixed position by pressing the circuit board 5 against the reference surface of the mold through the leads 7. However, the distance between the circuit board and the battery can be adjusted by extending the leads. The core pack is held in place by pressing the circuit board against the reference surface of the mold with movable pins described below.
[0020]
6 to 10 show a mold 30 having a movable pin 33 that presses the circuit board 5 against the reference surface 32 of the mold 30. These molds 30 have a movable pin 33 protruding into the molding chamber 31 to press the circuit board 5 against the reference surface 32 of the molding chamber 31, and the movable pin 33 presses the circuit board 5 against the reference surface 32 to be fixed. While being held in position, injection of molten resin into the molding chamber 31 is started to mold the resin molding portion 1.
[0021]
The movable pin 33 of the mold 30 in FIG. 6 is a linear motion pin 33 </ b> A that elastically protrudes into the molding chamber 31 in a direction parallel to both surfaces of the circuit board 5. This linear motion pin 33 </ b> A has the tip as an inclined surface 34 and presses the circuit board 5 against the reference surface 32 of the mold 30 with the inclined surface 34. The inclined surface 34 is inclined in a direction in which the surface of the circuit board 5 can be pressed against the reference surface 32 of the mold 30 when the linear motion pin 33A is moved in the axial direction toward the circuit board 5. The circuit board 5 is temporarily fixed in place by pressing the surface against the reference surface 32 of the mold 30. In order to press the surface against the reference surface 32, the inclined surface 34 of the linear motion pin 33 </ b> A presses the back surface of the circuit board 5, more precisely, the corner between the back surface and the side surface of the circuit board 5. The circuit board 5 pressed by the inclined surface 34 is pressed by the reference surface 32 with a vertical component force in a direction orthogonal to the surface. That is, when the linear motion pin 33 </ b> A is pushed out into the molding chamber 31, the corner of the circuit board 5 slides on the inclined surface 34 and presses the surface against the reference surface 32 of the mold 30. The inclined surface 34 of the linear motion pin 33A has a length that allows pressing from the thickest circuit board 5 indicated by the solid line in the figure to the thinnest circuit board 5 indicated by the chain line in the figure. The linear motion pin 33 </ b> A elastically presses the circuit board 5 from the upper and lower sides in the drawing and presses the surface against the reference surface 32. Preferably, a plurality of linear motion pins 33A are provided at the top and bottom to press a plurality of locations on the circuit board 5 from both the top and bottom sides. As described above, the circuit board 5 that is pressed by the linear motion pins 33 </ b> A at a plurality of locations is more reliably pressed against the reference surface 32 and held at a fixed position. Further, the linear motion pin 33A is externally coupled to an elastic body (not shown) in order to elastically press the circuit board 5. Further, the linear motion pin 33 </ b> A moves backward when the core pack 10 is set in the molding chamber 31. This is to prevent the direct acting pin 33A from interfering with the setting of the core pack 10. In order to retract the linear motion pin 33A, the linear motion pin 33A is connected to a cylinder, a retracting mechanism, etc. (not shown) outside the mold 30 via an elastic body. The cylinder (not shown) can elastically push the linear motion pin 33A as an air cylinder.
[0022]
The movable pin 33 in FIG. 7 is also a linear motion pin 33 </ b> A that protrudes into the molding chamber 31 toward the circuit board 5. The linear motion pins 33 </ b> A are elastically projected into the molding chamber 31 in a direction parallel to both surfaces of the circuit board 5 and press the back surface of the circuit board 5 toward the reference surface 32. This linear motion pin 33 </ b> A is provided with a chevron ridge 35 whose tip edge extends in the linear motion direction on the surface that presses the back surface of the circuit board 5. The chevron ridges 35 press the back surface of the circuit board 5 to hold the surface of the circuit board 5 on the reference surface 32. The linear motion pins 33 </ b> A protrude along the back surface of the circuit board 5 in parallel with the back surface, and press the back surface of the circuit board 5 with the chevron ridges 35. The chevron ridges 35 press the back surface from the thickest circuit board 5 shown by the solid line in the figure to the thinnest circuit board 5 shown by the chain line in the figure. The chevron ridges 35 protrude at the same position in the molding chamber 31 and press from the thin circuit board 5 to the thick circuit board 5, but the thick circuit board 5 digs deeply and presses it toward the reference surface 32, thereby forming a shallow circuit. The substrate bites in shallowly and presses it toward the reference plane. That is, the chevron ridge 35 bites into the back surface of the circuit board 5 and presses it toward the reference surface 32, but the bite depth differs between the thick circuit board 5 and the thin circuit board 5. The circuit board 5 is not provided with conductive portions on both side portions into which the linear motion pins 33A bite. This is because the conductive portion is cut by the chevron ridge 35 of the linear motion pin 33A. The movable pin 33 having this structure has a simple structure, and can be held in place by pressing the surface of the circuit board 5 firmly against the reference surface 32 by causing the chevron ridges 35 to bite into the back surface of the circuit board 5. Preferably, a plurality of linear motion pins 33A are provided at the top and bottom, and a plurality of locations on the circuit board 5 can be pressed from both the top and bottom sides to more reliably press the circuit board 5 against the reference surface 32 and hold it in place. . This linear motion pin 33 </ b> A is also retracted when the core pack 10 is set in the molding chamber 31 with the same mechanism as the linear motion pin 33 </ b> A having the inclined surface 34. This is so as not to get in the way when the core pack 10 is set.
[0023]
Further, the movable pin 33 in FIG. 8 is a rotation pin 33 </ b> B that protrudes from the inner surface of the molding chamber 31 and rotates in a direction of pressing the back surface of the circuit board 5 toward the reference surface 32. The rotation pin 33B presses the back surface of the circuit board 5 and presses the surface of the circuit board 5 against the reference surface 32 to hold it in place. The rotation pin 33B includes a rotation shaft 36 that is rotatably connected to the mold 30 and a pressing pin 37 that is fixed to the rotation shaft so as to extend outward from the center. Further, the rotation pin 33B projects the drive arm 38 to the outside of the mold 30 so that the rotation pin 33B can be rotated from the outside of the mold 30. The drive arm 38 has one end connected to the rotary shaft 36 and the other end connected to a cylinder 39 or the like. The rotary shaft 36 is connected to the mold 30 so that it can rotate but there is no gap between the rotary shaft 36 and the inner surface of the molding chamber 31. This is because if a gap is formed between the rotary shaft 36 and the inner surface of the molding chamber 31, the molten resin to be injected enters the gap and becomes a burr. The rotating pin 33B is rotated by the cylinder 39 and presses the back surface of the circuit board 5 with the pressing pin 37. The rotation pin 33B also rotates the pressing pin 37 toward the inner surface of the molding chamber 31 so as not to get in the way when the core pack 10 is set in the molding chamber 31. After the core pack 10 is set in the molding chamber 31, the rotation pin 33 </ b> B is rotated by the cylinder 39, the back surface of the circuit board 5 is pressed by the pressing pin 37, and the surface of the circuit board 5 is pressed against the reference surface 32. The circuit board 5 is held in place.
[0024]
Furthermore, the movable pin 33 in FIGS. 9 and 10 is a cam pin 33 </ b> C having a cam surface 42 that presses the back surface of the circuit board 5 at the tip. The cam pins 33 </ b> C protrude from the inner surface of the molding chamber 31, rotate around the shaft while protruding into the molding chamber 31, and press the surface of the circuit board 5 against the reference surface 32 with the cam surface 42. The cam pin 33C shown in the figure forms an insertion convex portion 41 that is inserted into the back surface of the circuit board 5 by cutting out the tip end portion in the axial direction. The surface of the insertion convex portion 41 that faces the circuit board 5 is the cam surface 42. It is said. The cam surface 42 has such a shape that the surface of the circuit board 5 can be pressed against the reference surface 32 when the cam pin 33C is rotated about its axis. The insertion convex portion 41 shown in FIG. 10 has a semicircular cross-sectional shape and a flat cam surface 42. However, the insertion convex portion does not necessarily have a semicircular shape, and is rotated in a state where it is inserted into the back surface of the circuit board so that the circuit board can be pressed against the reference surface of the mold by the cam surface. be able to. For example, the insertion convex portion can smoothly press the back surface of the circuit board with the cam surface as a curved surface.
[0025]
As shown in FIG. 9, the movable pin 33 that is the cam pin 33 </ b> C protrudes into the molding chamber 31 in a direction parallel to both surfaces of the circuit board 5, and the insertion convex portion 41 is inserted into the back surface of the circuit board 5. Further, as shown in FIG. 10, the cam pin 33 </ b> C is rotated around the central axis in a state where the insertion convex portion 41 is positioned on the back surface of the circuit board 5, and presses the back surface of the circuit board 5 with the cam surface 42. The circuit board 5 whose back surface is pressed is pressed against the reference surface 32 of the mold 30 and temporarily fixed in place. The cam pin 33C having this structure is pressed toward the reference surface 32 from a thick circuit board to a thin circuit board by rotating, but the rotation angle differs between the thick circuit board and the thin circuit board. That is, the cam pin 33C rotates slightly on the thick circuit board and presses it toward the reference surface 32, and rotates largely on the thin circuit board and presses it toward the reference surface. Therefore, the cam surface 42 has a shape that can be pressed from the thickest circuit board to the thinnest circuit board. A plurality of cam pins 33 </ b> C are also preferably provided at the top and bottom, and a plurality of locations on the back surface of the circuit board 5 are pressed by the cam surface 42. The mold 30 shown in FIGS. 9 and 10 is provided with two cam pins 33 </ b> C at the top and bottom, and presses four places on the back surface of the circuit board 5. The plurality of cam pins 33 </ b> C rotate together to simultaneously press the back surface of the circuit board 5 with the cam surface 42. At this time, both end portions of the circuit board 5, cam pins 33 </ b> C positioned on the left and right in FIG. 10 are rotated in opposite directions. This is to prevent the circuit board 5 from being strongly pressed in the left and right directions and shifted to the left and right. In this way, the circuit board 5 on which a plurality of locations on the back surface are simultaneously pressed is more reliably pressed against the reference surface 32 and held in place. This cam pin 33C is also retracted so as not to get in the way when the core pack 10 is set in the molding chamber 31 by the same mechanism as the linear motion pin 33A described above.
[0026]
In the core pack 10, a holder 4 can be disposed between the circuit board 5 and the battery 2, as shown in FIGS. 11 and 12. The holder 4 is manufactured by molding a plastic that is harder than the resin molding portion 1. The holder 4 is formed in a shape to which the circuit board 5 is fitted and disposed at a fixed position, and further, a position fitting part 14 for positioning the battery pack is provided, and the position fitting part 14 is set to the outside. Inserted into the resin molded part 1 as shown. The battery pack having this structure can be provided with the position fitting portion 14 by the hard plastic holder 4. For this reason, the battery pack can be accurately positioned and mounted on the electric device with the position fitting part 14 having a firm structure. The position fixing / inserting portion 14 shown in the figure is a concave portion, and an insertion convex portion provided in an electric device is inserted here to mount the battery pack in a posture determined at a fixed position. The position fitting part can also be a convex part. The position fixing fitting part of a convex part is inserted in the recessed part provided in the electric equipment. The core pack 10 with the holder 4 has a feature that the circuit board 5 can be connected to a fixed position of the battery 2 and temporarily fixed to the mold. The core pack 10 that connects the circuit board 5 to the battery 2 via the holder 4 is provided with play so that the distance between the circuit board 5 and the battery 2 can be adjusted. Arrange.
[0027]
The battery pack in which the circuit board 5 of the core pack 10 is inserted and fixed in the resin molding part 1 fixes the circuit board 5 in an accurate position by the resin molding part 1, so that it is not always necessary to use a holder.
[0028]
The mold 30 has a molding chamber 31 that temporarily holds the battery 2 and the circuit board 5 in an accurate position. The core pack 10 is temporarily fixed in the molding chamber 31. The core pack 10 temporarily secured in the molding chamber 31 is in a state in which the lead 7 presses the circuit board 5 or the movable pin 33 presses the circuit board 5 to press the surface of the circuit board 5 against the reference surface 32. The molding chamber 31 is held in an accurate position. In this state, molten resin is injected into the molding chamber 31 to fix the circuit board 5 at an accurate position.
[0029]
The battery 2 is a rechargeable secondary battery such as a lithium ion battery, a nickel-hydrogen battery, or a nickel-cadmium battery. The battery 2 in the figure is a thin battery, and has a shape in which both sides of the outer can 2A are curved surfaces and the corners of the four corners of the outer can 2A are chamfered. When a lithium ion battery is used for a thin battery, there is a feature that the charge capacity with respect to the capacity of the whole pack battery can be increased. In the battery 2, a safety valve 16 is provided on a sealing plate 2C located on an electrode end face on which the convex electrode 2B is provided. The battery 2 in FIGS. 3 and 5 is provided with a convex electrode 2B at the center of the sealing plate 2C and a safety valve 16 at one end. The battery can also incorporate a safety valve in the convex electrode. The safety valve 16 opens when the internal pressure of the battery 2 becomes higher than the set pressure. The opened safety valve 16 discharges internal gas and stops the increase in the internal pressure of the outer can 2A.
[0030]
As shown in FIG. 13, the core pack 10 has an insulating sheet 26 sandwiched between the safety valve 16 and the protection element 6. The insulating sheet 26 is bonded to the battery end surface via a double-sided adhesive tape 27. As shown in the plan view of FIG. 14, the insulating sheet 26 is slightly smaller than the outer periphery of the sealing plate 2C. This is for connecting the outer periphery of the sealing plate 2 </ b> C to the resin molding portion 1. Furthermore, the insulating sheet 26 shown in the drawing is provided with a cut portion 26A at the end of the sealing plate 2C and at the lower end in the drawing in order to bond the resin molded portion 1 to the end of the sealing plate 2C in a wide area. The resin molded portion 1 is bonded to the surface of the sealing plate 2C with a wide area at the cut portion 26A. This insulating sheet 26 prevents the lead 7 connected to the protective component 6 and the convex electrode 2B from coming into contact with the sealing plate 2C and short-circuits, and prevents the safety valve 16 from being adversely affected by the injection pressure during resin molding. There is a feature that can be. Further, as the double-sided adhesive tape 27 for bonding the insulating sheet 26 to the sealing plate 2C, a tape having a sufficient thickness capable of absorbing irregularities in the bonded portion is preferably used. This double-sided adhesive tape 27 is in close contact with the end face of the battery and can securely bond the insulating sheet 26 and also has a function of protecting the safety valve 16. In the battery pack, when the safety valve 16 is opened, the resin molding portion 1 is destroyed and the gas in the safety valve 16 is exhausted to the outside. Since the temperature is high when the safety valve 16 is opened, the resin molding part 1 is quickly destroyed and exhausts the gas to the outside.
[0031]
The circuit board 5 is mounted with an electronic component 9 that realizes a protection circuit for the battery 2. In the battery pack of this figure, the protection circuit is mounted on the circuit board 5, but the protection circuit can be inserted into the resin molding part 1 and embedded as a small IC. In this battery pack, the circuit board 5 can be omitted. Further, the battery pack of FIGS. 3 and 12 has a plurality of connection terminals on the surface of the circuit board. The illustrated battery pack includes an output terminal 3 </ b> A and a test point terminal 3 </ b> B as connection terminals 3. In the illustrated battery pack, three output terminals 3 </ b> A are provided adjacent to each other as connection terminals 3. Further, three test point terminals 3B are provided as connection terminals 3. These connection terminals 3 are exposed to the outside from an electrode window 12 provided in the resin molding portion 1. The output terminal 3 </ b> A is a terminal that charges and discharges the battery pack by connecting it to an electric device. The test point terminal 3B is a terminal for testing whether or not the manufactured battery pack operates normally. Since the test point terminal 3 </ b> B is not used in a normal use state, the battery pack is manufactured and tested for normal operation, and then a seal 18 is applied to close the test point terminal 3 </ b> B.
[0032]
The connection terminal 3 is exposed to the outside through a terminal window 12 provided in the resin molding portion 1 of the circuit board 5. In other words, the connection terminal 3 is not covered with the resin molded portion 1. This is because if the connection terminal 3 is covered with the resin molding portion 1, it cannot be connected to a terminal of an electric device or a tester. The connection terminals 3 that are not covered with the resin molding portion 1 are regions that are optimal as portions that are pressed against the reference surface 32 in order to hold the circuit board 5 at a fixed position in the molding chamber 31. When the molten resin is injected into the molding chamber 31 in a state where the connection terminal 3 is pressed against the reference surface 32 provided on the inner surface of the molding chamber 31, the reference surface 32 adheres to the surface of the connection terminal 3 without a gap. This is because the molten resin is not injected between the connection terminal 3 and the reference surface 32. For this reason, the circuit board 5 provided with the connection terminals 3 on the surface has a feature that the connection terminals 3 can be pressed against the reference surface 32 and temporarily fixed at an accurate position. Furthermore, the battery pack molded in this state does not need to be provided with a dedicated area on the surface of the circuit board 5 for pressing against the reference surface 32 of the mold 30. However, the battery pack and the manufacturing method thereof according to the present invention need not necessarily be provided with a connection terminal on the surface of the circuit board, and press the connection terminal against the reference surface of the mold to temporarily fix it in place. This is because an area that is pressed against the reference surface of the mold can be provided in an area that is not a connection terminal on the surface of the circuit board. However, since the surface pressed against the reference surface of the mold is not covered with the resin molding portion, it is molded into the recess.
[0033]
The circuit board 5 is provided with a through hole 15 between the connection terminals 3 that are the output terminals 3A. When the circuit board 5 having the through hole 15 is inserted into the resin molding part 1, a synthetic resin for molding the resin molding part 1 is injected. The connection resin molding part 1 that is molded by being injected into the through hole 15 connects the resin molding part 1 that is bonded to the upper and lower surfaces of the circuit board 5, and the resin molding part 1 that is bonded to the surface of the circuit board 5. The peeling from the circuit board 5 is prevented. In particular, the connecting resin molding part 51 injected into the through-hole 15 provided between the connection terminals 3 is formed by forming the narrow resin molding part 1 bonded between the connection terminals 3 on the lower surface of the circuit board 5. It connects with the resin molding part 1 to be connected to the surface of the circuit board 5 so as not to peel off. The circuit board can also be provided with a plurality of through holes between the connection terminals to more strongly bond the resin molded portion between the connection terminals to the circuit board. The battery pack of the present invention is characterized in that a through hole is provided between the connection terminals, but it is not always necessary to provide a through hole between all the connection terminals. This is because the resin-molded portion between the connection terminals that is protected by a wide space between the connection terminals or that is protected by a seal or the like in use as in the test point terminal is difficult to peel off. Therefore, the circuit board 5 may have a structure in which the through holes 15 are provided between the connection terminals 3 that are the output terminals 3A and the through holes are not provided between the connection terminals 3 that are the test point terminals 3B. However, it goes without saying that through-holes can be provided between all the connection terminals, and the resin-molded portions bonded thereto can be bonded so as not to peel off.
[0034]
Further, the circuit board 5 is coated with a resist 52 on a part of the surface to prevent a short circuit. Since the resist 52 is provided to prevent a short circuit of the conductive portion 54 of the circuit board 5, it is usually provided between the connection terminals 3 as shown in the cross-sectional view of FIG. 15. However, if the resist 52 is provided here, the resin molded portion 1 laminated and molded thereon becomes thin and the strength is lowered. If the film thickness of the resist 52 is about 5 to 50 μm, the film thickness of the resin molded portion 1 is also thinned corresponding to this thickness. In the illustrated battery pack, the resist removal region 53 not covered with the resist 52 is formed on the surface of the circuit board 5 as shown in FIG. It is provided between the connection terminals 3. In the circuit board 5 having this structure, the resin molded portion 1 bonded to the circuit board 5 between the connection terminals 3 is bonded to the circuit board 5 in the resist removal region 53 without using the resist 52. With this structure, the resin molded portion 1 between the connection terminals 3 can be thickened, and can be bonded directly to the circuit board 5 without interposing the resist 52 so as not to peel off. Therefore, the circuit board 5 in which the resist removal region 53 is provided between the connection terminals 3 has a feature that it can be firmly coupled to the resin molded portion 1.
[0035]
Further, as shown in FIG. 16, the circuit board 5 can be provided with a resist removal region 53 between the connection terminals 3, and a through hole 15 can be provided therein. The circuit board 5 firmly adheres the resin molded portion 1 bonded to the upper surface with the resist removal region 53, and further connects the upper resin molded portion 1 to the lower surface with the connecting resin molded portion 51 formed in the through hole 15. The resin molded part 1 is connected to the circuit board 5 so that the resin molded part 1 molded between the connection terminals 3 is not peeled off most strongly.
[0036]
Furthermore, the circuit board 5 provided with the resist 52 can firmly adhere the resist 52 to the resin molded portion 1 using an epoxy resin resist. The epoxy resin resist is particularly compatible with the polyamide resin used for the resin molded portion 1 and is firmly and firmly bonded to the resin molded portion 1. This is because the epoxy group of the epoxy resin is introduced into the acid-amide bond of the polyamide resin. Since the circuit board 5 to which the epoxy resin resist is applied is strongly bonded to the resin molded portion 1, the resin molded portion 1 can be bonded by providing a resist 52 between the connection terminals 3. Furthermore, this battery pack can be applied such that the resist 52 is applied over a large area on the surface of the circuit board 5 and the resin molded portion 1 is not peeled off the resist 52.
[0037]
In the battery pack, a primer layer is provided on the surface of the battery 2 or the circuit board 5, and the resin molded portion 1 can be firmly bonded to the surface of the primer layer. The resin molding unit 1 is molded by temporarily fixing the core pack 10 in a molding chamber of a mold and injecting a molten resin therein. The primer layer strongly bonds the resin molded part 1. In particular, the battery surface of the metal case and the resin molded portion 1 are strongly bonded. Furthermore, a primer layer can be apply | coated to the surface of the circuit board 5, and the resin molding part 1 can also be adhere | attached here firmly. The primer layer is applied and provided on the surface to which the resin molded portion 1 is bonded. Since the battery pack shown in the figure has the resin molded part 1 bonded to the battery end face, a primer layer is provided on the battery end face. Further, since the resin molded portion 1 is bonded to the circuit board 5, a primer layer can be provided on the surface of the circuit board 5. The primer layer can be applied by spraying a primer solution that is in a liquid state when uncured in the form of a mist, or applying it with a brush, or immersing the core pack 10 in the primer solution. The primer layer may be provided on a necessary part in the state of the core pack 10 or may be applied to the surface of the battery 2 before being assembled as the core pack 10 and further applied to the surface of the circuit board 5. The primer layer provided on the circuit board 5 is applied to portions other than the electrical contacts such as the output terminal 3A and the test point terminal 3B. This is because the primer layer causes poor contact of electrical contacts. Since the primer layer is a thin film and has a sufficient effect, its film thickness is about 1 μm. However, the primer layer may have a thickness of 0.5 to 5 μm. Since the primer layer has the function of protecting the battery surface in addition to the function of strongly bonding the resin molded part 1, the protective effect can be further improved by increasing the film thickness.
[0038]
The state in which the primer layer strongly bonds the resin molded portion 1 is shown in FIGS. FIG. 17 shows an enlarged cross-sectional view of the boundary between the battery surface where the primer layer is not provided and the resin molding part 1, and FIG. 18 shows an enlargement of the boundary part where the resin molding part 1 is bonded to the battery surface via the primer layer 28. A cross-sectional view is shown. As shown in FIG. 17, the conventional battery pack without a primer layer has a poor penetration of the resin molded portion 1 into fine irregularities on the surface of the metal case 2X on the battery surface. This is because when the synthetic resin heated and melted is poured into the molding chamber and molded, the molten resin comes into contact with the surface of the metal case 2X and is cooled to increase the viscosity. In particular, the resin molding part 1 molded while inserting the battery core pack is required to be molded at the lowest possible temperature in order to reduce the influence of heat on the electronic components mounted on the battery or circuit board. Is done. Since the viscosity of the synthetic resin increases as the temperature decreases, the viscosity of the synthetic resin increases when the molten resin is cooled on the metal surface of the battery and cannot enter fine irregularities. On the other hand, since the primer layer 28 is in a liquid state in an uncured state, when it is applied, it penetrates into the fine irregularities on the surface of the metal case 2X without gaps as shown in FIG. The primer layer 28 that has entered the unevenness is firmly bonded to the metal surface by the anchor effect.
[0039]
The primer layer strongly adheres the resin molded part to the metal surface of the battery even by a chemical bonding force. FIGS. 19-21 has shown the state in which the resin molding part couple | bonds with the metal surface by chemical bonding force. In these figures, the resin molding part is molded with a polyamide resin, and the primer layer is an epoxy resin primer. FIG. 19 shows a state in which the polyamide resin of the resin molded portion and the epoxy resin of the primer layer are bonded. The polyamide resin of the resin molded part is chemically bonded to the primer layer by introducing an epoxy group of the primer layer into an acid-amide bond in the resin. For this reason, the resin molding part is more strongly bonded to the primer layer. FIG. 20 shows a state in which the epoxy resin of the primer layer is hydrogen bonded to the oxide film on the metal surface of the battery. As shown in the figure, the primer layer is strongly bonded to the oxide film on the metal surface of the battery by hydrogen bonding. Furthermore, FIG. 21 shows a state in which the epoxy resin of the primer layer is chemically bonded to the hydroxyl group on the metal surface of the battery. As shown in this figure, the primer layer is bonded more strongly by introducing a hydroxyl group on the metal surface into an epoxy group and chemically bonding it. As described above, when the resin molded portion is made of polyamide resin and the primer layer is made of an epoxy resin primer, the primer layer is extremely strongly bonded to the metal surface of the battery by hydrogen bonding or chemical bonding. It is chemically bonded to a certain resin molded part, and the resin molded part is extremely strongly adhered to the metal surface of the battery.
[0040]
However, the present invention does not specify the primer forming the primer layer as an epoxy resin. A modified epoxy resin primer, a phenol resin primer, a modified phenol resin primer, a polyvinyl butyral primer, a polyvinyl formal primer, or the like can be used instead of or in addition to the epoxy resin. These primers can also be used in combination. These primers are chemically bonded to the resin molded portion of the polyamide resin and hydrogen bonded or chemically bonded to the metal surface to strongly bond the resin molded portion to the battery surface.
[0041]
In the battery pack in which the resin molded part 1 is bonded to the battery end face, the resin molded part 1 can be strongly bonded by providing the undercut convex part 29 on the surface of the sealing plate 2C. FIG. 22 shows a sealing plate 2 </ b> C having an undercut protrusion 29 on the surface. The sealing plate 2C is provided with an undercut convex portion 29 in a process of manufacturing a metal plate by press molding. The sealing plate 2C including the undercut convex portion 29 is manufactured by press-molding the whole with a single metal plate. The sealing plate 2 </ b> C can be firmly connected to the resin molding portion 1 by inserting the undercut convex portion 29 into the resin molding portion 1. The sealing plate 2C is provided with cylindrical undercut convex portions 29 on both sides. This cylindrical undercut convex part 29 is made into the shape which presses a center and expands an upper end. Further, the sealing plate 2C is formed with the convex electrode 2B in an undercut shape. The convex electrode 2B has an undercut shape with a large upper end. Further, as shown in FIG. 23, the sealing plate 2C can be formed as an undercut convex portion 29 by connecting a metal plate 40 to the upper end of the convex electrode 2B. The metal plate 40 is larger than the convex electrode 2B, and is connected by spot welding to the upper end of the convex electrode 2B.
[0042]
The synthetic resin for molding the resin molding portion 1 is a polyamide resin. An epoxy resin can be added to the polyamide resin. The polyamide resin to which the epoxy resin is added can increase the adhesive strength as compared with the polyamide resin alone. Since the polyamide resin has a low softening temperature and a low viscosity at the time of melting, it can be molded at a lower temperature and a lower pressure than other thermoplastic synthetic resins. Another feature is that it can be quickly removed from the mold chamber. The resin molded part 1 molded at a low temperature and a low pressure has features that it can shorten the time required for molding and reduce adverse effects on electronic components and the like due to heat and injection pressure during resin molding. However, the battery pack of the present invention does not specify the resin for forming the resin molding portion 1 as a polyamide resin. Resins other than polyamide resin, such as polyurethane resin, can also be used. Furthermore, a thermoplastic resin such as polyethylene, acrylic, or polypropylene resin can be used if the heat resistance of an electronic component that realizes a protection circuit or the like inserted into the resin molded portion 1 can be improved.
[0043]
In the step of molding the resin molding part 1, a part or the whole of the parts constituting the core pack 10 is embedded in the resin molding part 1 or the core pack 10 is resinated in a state where the resin molding part 1 is in contact with the parts. Insert molding is performed on the molding part 1. In the battery pack shown in the cross-sectional views of FIGS. 13 and 24, molten resin is injected between the circuit board 5 and the battery end face, and the resin molding portion 1 is provided here to fix the circuit board 5 to the battery end face. Yes. Further, in the battery pack shown in the figure, the resin molding portion 1 is also formed on the upper surface of the circuit board 5 to firmly connect the circuit board 5 to the battery end face. Since the battery pack of FIG. 13 has the through holes 15 in the circuit board 5, the molten resin is injected into the through holes 15. The connected resin molding part 51 that is molded by being injected into the through hole 15 is connected to the resin molding part 1 that is molded on both the upper and lower surfaces of the circuit board 5. Therefore, the connection resin molding part 51 of the through-hole 15 connects the resin molding part 1 bonded to the surface of the circuit board 5 so as not to peel off firmly. In particular, a battery pack in which a plurality of through holes 15 are provided not only between the connection terminals 3 but also in other parts of the circuit board 5 to connect the resin molding parts 1 to both upper and lower surfaces is molded on the upper surface of the circuit board 5. The entire thin resin molded part 1 can be adhered to the circuit board 5 so as not to peel off firmly.
[0044]
Furthermore, the resin molding part 1 has the wrap thin part 11 extended from the battery end surface to the outer peripheral surface of the battery 2, as shown in FIG. 13 and FIG. The thin wrap portion 11 is formed integrally with the resin molding portion 1 and is adhered to the outer peripheral surface of the battery 2 when the resin molding portion 1 is molded. The molten resin injected into the molding chamber of the mold is injected from the battery end surface to the portion where the wrap thin portion 11 is formed, and the wrap thin portion 11 is formed integrally with the resin molding portion 1. The wrap thin portion 11 is preferably provided on the entire circumference of the outer peripheral surface of the battery. The resin molded portion 1 is connected to the battery 2 so as not to be peeled off most at the wrap thin portion 11 provided on the entire outer peripheral surface. However, the wrap thin part 11 can also be provided only on the outer peripheral surface of the wide surface of the thin battery.
[0045]
When the wrap thin part 11 is thick, the outer shape of the battery pack is enlarged, and when the wrap thin part 11 is thin, sufficient strength cannot be obtained. For this reason, the wall thickness of the wrap thin part 11 is preferably 0.1 to 0.3 mm, more preferably 0.1 to 0.2 mm. The thick wrap thin portion 11 does not substantially increase the thickness of the entire battery pack incorporating the thin battery. This is because the amount of swelling is absorbed by the thin battery when it is used. A thin battery has the property that when the internal pressure rises, the central portion is somewhat swollen and thick. The above-described thick wrap thin portion 11 is smaller than the “swell amount” of the thin battery. Furthermore, although the wrap thin part 11 is provided extending from the battery end face to the outer peripheral surface, this part does not swell. For this reason, when the center of the thin battery expands due to an increase in internal pressure, the thickness of the battery pack in the portion where the wrap thin portion 11 is provided is thinner than the expanded central portion. For this reason, providing the wrap thin portion 11 does not substantially increase the thickness of the entire battery pack incorporating the thin battery.
[0046]
The width (W1) of the wrap thin portion 11 can be increased to increase the bonding strength with the battery 2. Even if the wrap thin part 11 is considerably narrowed, the resin molded part 1 can be firmly adhered to the battery end face. In particular, as shown in the figure, the battery pack whose surface is covered with the surface covering sheet 19 can be pressed against the battery surface with the surface covering sheet 19 so as not to peel off. For this reason, the width (W1) of the wrap thin part 11 is narrowed to 0.1 to 2 mm, preferably 0.2 to 1 mm, for example 0.5 mm, and the resin molded part 1 can be firmly connected to the battery 2. . The narrow wrap thin portion 11 can be molded into a prescribed shape by reliably injecting a molten synthetic resin.
[0047]
The surface covering sheet 19 is a heat shrinkable tube that can be shrunk by heating. The surface covering sheet 19 is brought into close contact with the surface of the wrap thin portion 11 of the resin molded portion 1 to firmly connect the resin molded portion 1 to the battery 2. Further, the battery pack covered with the surface covering sheet 19 does not intrude between the wrap thin portion 11 and the battery 2 and this prevents the wrap thin portion 11 from being peeled off. . However, the surface covering sheet may be a label or an adhesive tape. A surface covering sheet, which is a label or an adhesive tape, is affixed to the surface of the resin molded portion and the wrap thin wall portion or the surface of the battery to firmly connect the resin molded portion to the battery.
[0048]
In the battery pack of FIG. 13 and FIG. 24, a step 20 is provided on the outer periphery of the resin molded portion 1, and the portion that is molded low is covered with the surface covering sheet 19. In the resin molded portion 1, the surface covering sheet 19 does not protrude from the resin molded portion 1, and the surfaces of the resin molded portion 1 and the surface covering sheet 19 can be made substantially flush with each other.
[0049]
Furthermore, the battery pack shown in the figure covers the bottom surface of the battery 2 with a plastic molded body 21 in the figure on the battery end surface opposite to the side where the resin molding portion 1 is molded. The plastic molded body 21 is molded from a plastic that is harder than the resin molded portion 1. The plastic molded body 21 is integrally formed with a bottom portion 22 covering the front surface of the battery end surface and a second wrap thin portion 23 extending from the battery end surface to the outer peripheral surface of the battery 2. The bottom portion 22 is formed thicker than the second wrap thin portion 23, and is provided with a hook recess 24 into which the user inserts a toe when the battery pack is detached from the electrical device. The battery pack can be smoothly removed from the electric device by inserting a nail into the hook recess 24. Moreover, since the part provided with the catching recessed part 24 is shape | molded with hard plastic, this part can be made into a tough structure.
[0050]
The second wrap thin part 23 is formed to have the same thickness as the wrap thin part 11 of the resin molding part 1. However, the width (W2) of the second wrap thin part 23 is wider than the width (W1) of the wrap thin part 11 of the resin molded part 1 and is 1 to 5 mm, preferably 1.5 to 3 mm, for example 2 mm. . This is because it is covered with the surface covering sheet 19 and firmly connected to the battery 2. The plastic molded body 21 is bonded and fixed to the battery 2 and further connected by the surface covering sheet 19.
[0051]
The above battery pack is manufactured as follows.
(1) The circuit board 5 is connected to the battery 2 by the protection element 6 and the lead 7, and the protection element 6, the circuit board 5 and the holder 4 are arranged at fixed positions of the battery 2 to manufacture the core pack 10. In the core pack 10 with the holder 4, the holder 4 is disposed between the circuit board 5 and the battery 2. The core pack 10 that connects the plastic molded body 21 to the bottom adheres and fixes the plastic molded body 21.
[0052]
(2) The core pack 10 is set in the molding chamber 31 of the mold 30. At this time, the lead 7 is compressed or expanded, and the entire length of the core pack 10 is temporarily fixed to the molding chamber 31 so that the total length is regulated to a constant length regardless of the dimensional error of the battery 2. Further, the movable pin 33 presses the circuit board 5 and presses the surface of the circuit board 5 against the reference surface 32. The circuit board 5 pressed against the reference surface 32 of the mold 30 by the movable pin 33 is temporarily fixed and held at an accurate position in the molding chamber 31. After the core pack 10 is set in the molding chamber 31, the mold 30 is clamped. The mold 30 thus clamped is formed with a molding chamber 31 for molding the resin molding part 1.
[0053]
(3) Injection of heated molten resin into the molding chamber 31 is started, and the molding chamber 31 is filled with the molten resin to mold the resin molding portion 1. The molten resin is injected from a liquid injection hole (not shown) opened in the mold 30. The injected molten resin is injected up to the portion where the wrap thin portion 11 is to be molded, and the wrap thin portion 11 having an integral structure with the resin molded portion 1 is formed. Further, the molten resin is also injected into the through hole 15 of the circuit board 5 to form the connection resin molding part 51, and the resin molding parts 1 molded on the upper and lower surfaces of the circuit board 5 are connected. In the molten resin injection process, the injection can be started with the movable pin 33 pressing the circuit board 5 against the reference surface 32 and the molten resin can be injected to the end. It is also possible to start injection of the molten resin in a state of pressing against the reference surface, and to move the movable pin 33 back to a position where the circuit board 5 is not pressed before the injection of the molten resin is completed. When injection of the resin molding part 1 is started and molten resin is injected into the molding chamber 31, the circuit board 5 is held in a fixed position by the injected molten resin. Accordingly, after that, the pressing state in which the movable pin 33 presses the circuit board 5 against the reference surface 32 is released, and the molten resin is injected to complete the injection of the molten resin while preventing the position shift of the circuit board 5. . When the molding is performed by this method, the movable pin 33 is not in a position for pressing the circuit board 5, so that it is possible to eliminate the formation of a concave portion, which is a trace of the movable pin 33, as a resin molded portion.
[0054]
(4) After the resin molding part 1 is cured, the mold 30 is opened, and the battery pack in which a part of the core pack 10 is insert-molded in the resin molding part 1 is taken out.
[0055]
(5) After that, the battery pack is put into a cylindrical surface covering sheet 19 that is a heat shrinkable tube, and the heat shrinkable tube is heated to adhere to the surface of the battery pack. The surface covering sheet 19 is closely attached to the step 20 provided in the resin molded part 1 and the plastic molded body 21, and firmly connects the resin molded part 1 and the plastic molded body 21 to the battery 2.
[0056]
(6) Insert the needle electrode into the test point terminal 3B, test whether the battery pack operates normally, confirm that it operates normally, and close the terminal window 12 of the test point terminal 3B. The seal 18 is adhered to the surface.
[0057]
Furthermore, the battery pack shown in FIG. 25 is a plastic molded body fixed to the resin molded portion 1 provided on the battery end surface on the convex electrode 2B side and the battery end surface opposite to the convex electrode 2B, that is, the bottom surface of the outer can 2A. 21 is connected by a connecting portion 25. As shown in the sectional view of FIG. 26, the connecting portion 25 is provided at a corner portion of the outer can 2 </ b> A of the battery 2. The battery 2 in the figure is a thin prismatic battery with the corner portion of the outer can 2A chamfered, and the connecting portion 25 is disposed at the corner portion formed by chamfering. In the battery pack shown in the cross-sectional view of FIG. 26, a connecting portion 25 is disposed at a corner portion on the upper side of the outer can 2A in the drawing. The connecting portion 25 is arranged at the corner portion of the chamfered outer can 2A without increasing the outer shape of the battery pack. In the battery pack shown in the figure, the resin molded part 1 and the plastic molded body 21 are connected by two connecting parts 25, but the connecting parts are provided at the four corners of the outer can, and the resin molded part is formed by the four connecting parts. And a plastic molded body can be connected.
[0058]
26 includes a first connecting portion 25A integrally formed with the resin molding portion 1 and a second connecting portion 25B integrally formed with the plastic molded body 21. 25 A of 1st connection parts and the 2nd connection part 25B are extended along the corner part of the battery 2 from the battery end surface, and have connected the front-end | tip part of each other. When the plastic molded body 21 is molded, the second connecting portion 25B extends from the bottom 22 along the corner portion of the battery 2 and is integrally molded. 25 A of 1st connection parts are integrally shape | molded by the resin molding part 1 in the process which press-fits the synthetic resin fuse | melted in the molding chamber of a metal mold | die. Therefore, this mold is located at the corner portion of the battery 2 and has a gap for molding the first connecting portion 25A. The molten resin injected into the molding chamber of the mold is injected from the battery end surface to the portion where the first connecting portion 25A is formed, and the first connecting portion 25A is integrally formed with the resin molding portion 1. Furthermore, the first connecting portion 25A is formed in a state where the tip end portion adheres the tip end portion of the second connecting portion 25B, and is connected to the second connecting portion 25B.
[0059]
In the battery pack having this structure, the resin molded portion 1 and the plastic molded body 21 located at both ends of the battery 2 are connected by the connecting portion 25, so that the resin molded portion 1 and the plastic molded body 21 are separated from the battery 2. There is a feature that can be firmly connected so as not to. In particular, when the battery pack has a structure in which the surface is covered with a surface covering sheet, the resin molded portion and the plastic molded body can be connected to the battery in a more reliable manner. That is, the surface covering sheet presses not only the wrap thin part and the second wrap thin part, but also the first connection part and the second connection part against the battery surface, and the resin molding part and the plastic molding part peel from the battery. It is to prevent it from being done.
[0060]
【The invention's effect】
Of the present invention Depends on manufacturing method The battery pack has an advantage that a battery having an error can be insert-molded in a resin molding portion to achieve a dimensional accuracy higher than the accuracy error of the battery or the circuit board. In the battery pack of the present invention, a flexible lead is used as a lead connecting the circuit board to the battery, and the lead is deformed to adjust the distance between the battery and the circuit board. This is because the resin molded portion is molded by restricting the total length of the resin to a prescribed dimension. In the battery pack having this structure, when the core pack is temporarily fixed in the molding chamber of the mold, the flexible lead can be compressed or expanded to adjust the distance between the battery and the circuit board to an optimum state. Therefore, even a battery having a dimensional error can be realized by high-precision dimensional accuracy by insert molding accurately in the resin molded portion.
[0061]
Further claims of the present invention 1 When 2 In this battery pack manufacturing method, the molten resin is injected into the molding chamber in a state where the circuit board is pressed against the reference surface of the molding chamber by a movable pin protruding into the molding chamber and held in place. The resin molded part can be molded in a state where is accurately positioned on the reference surface of the molding chamber. For this reason, there is an advantage that the resin molded portion can be molded with higher dimensional accuracy by accurately positioning the circuit board on the reference plane regardless of the error of the battery or the circuit board.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a conventional method for manufacturing a battery pack.
FIG. 2 is an exploded perspective view of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view of a core pack of the battery pack shown in FIG.
FIG. 4 is a side view showing a state in which a circuit board and a battery are connected by leads.
FIG. 5 is a side view showing another example of a lead connecting a circuit board and a battery.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of a mold for molding a resin molding portion
FIG. 7 is a cross-sectional view showing another example of a mold for molding a resin molded portion.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing another example of a mold for molding a resin molding portion
FIG. 9 is a cross-sectional view showing another example of a mold for molding a resin molded portion.
10 is a horizontal sectional view of the mold shown in FIG. 9;
FIG. 11 is a perspective view of a core pack of a battery pack according to another embodiment of the present invention.
12 is an exploded perspective view of the core pack shown in FIG.
13 is a cross-sectional view of a resin molded portion of the battery pack shown in FIG.
FIG. 14 is a plan view showing a state in which an insulating sheet is bonded to the battery end surface.
FIG. 15 is an enlarged cross-sectional view showing a circuit board in which a resist is provided between connection terminals.
FIG. 16 is an enlarged cross-sectional view showing a circuit board in which a resist removal region is provided between connection terminals.
FIG. 17 is an enlarged cross-sectional view showing a boundary portion between a battery surface without a primer layer and a resin molded portion
FIG. 18 is an enlarged cross-sectional view showing a state where a resin molded portion is bonded to the battery surface via a primer layer.
FIG. 19 is a view showing a state in which the resin molded portion and the primer layer are chemically bonded.
FIG. 20 is a schematic view showing a state in which the primer layer is hydrogen-bonded to an oxide film on the metal surface of the battery.
FIG. 21 is a schematic view showing a state where the primer layer is chemically bonded to the metal surface of the battery.
FIG. 22 is a sectional view of a sealing plate of a battery pack according to another embodiment of the present invention.
FIG. 23 is a front view of a core pack of a battery pack according to another embodiment of the present invention.
24 is a longitudinal sectional view of the battery pack shown in FIG.
FIG. 25 is a front view of a battery pack according to another embodiment of the present invention.
26 is a cross-sectional view taken along line AA of the battery pack shown in FIG.
[Explanation of symbols]
1 ... Resin molding part
2 ... Battery 2A ... Exterior can 2B ... Convex electrode
2C ... Sealing plate 2X ... Metal case
3 ... Connection terminal 3A ... Output terminal
3B ... Test point terminal
4 ... Holder
5 ... Circuit board
6 ... Current interrupting element
7 ... Lead 7A ... Connecting part 7B ... Upper part
7C ... Folding part
9 ... Electronic components
10 ... Core Pack
11 ... Wrap thin part
12 ... Terminal window
14 ... Position fitting part
15 ... through hole
16 ... Safety valve
18 ... Seal
19 ... Surface coating sheet
20 ... Step
21 ... plastic molding
22 ... Bottom
23. Second wrap thin part
24 ... Hook recess
25 ... Connecting part 25A ... First connecting part 25B ... Second connecting part
26 ... Insulating sheet 26A ... Resection part
27 ... Double-sided adhesive tape
28 ... Primer layer
29 ... Undercut convex
30 ... Mold
31 ... Molding chamber
32 ... Reference plane
33 ... Movable pin 33A ... Linear motion pin 33B ... Rotating pin
33C ... Cam pin
34 ... Inclined surface
35 ... Yamagata ridges
36 ... Rotating shaft
37 ... Pressing pin
38 ... Drive arm
39 ... Cylinder
40 ... metal plate
41 ... Insertion convex part
42 ... Cam surface
51. Connection resin molding part
52 ... Resist
53. Resist removal area
54. Conductive part
90 ... Core Pack
91 ... Circuit board
92 ... Battery
93 ... Mold
94 ... Molding room

Claims (8)

電池端面に対向して回路基板(5)を可撓性のあるリード (7) で連結しているコアパック(10)を金型(30)の成形室(31)に仮り止めし、コアパック(10)を仮り止めしている成形室(31)に溶融状態の合成樹脂を注入して、成形室(31)で成形される樹脂成形部(1)でコアパック(10)の回路基板(5)を定位置に固定するパック電池の製造方法であって、
成形室(31)に可動ピン(33)を突出させて回路基板(5)を成形室(31)の基準面(32)に押圧し、可動ピン(33)が回路基板(5)を基準面(32)に押圧して定位置に保持する状態で、成形室(31)に溶融樹脂の注入を開始することを特徴とするパック電池の製造方法。 Certain circuit board (5) flexible to face the battery end faces the core pack are connected by leads (7) (10) temporarily fixed to the molding chamber (31) of the mold (30), the core pack Injecting a synthetic resin in a molten state into the molding chamber (31) temporarily securing (10), the circuit board of the core pack (10) in the resin molding part (1) molded in the molding chamber (31) ( 5) a battery pack manufacturing method for fixing a fixed position in place,
The movable pin (33) protrudes into the molding chamber (31) to press the circuit board (5) against the reference surface (32) of the molding chamber (31), and the movable pin (33) contacts the circuit board (5). A method for producing a battery pack, characterized by starting the injection of molten resin into the molding chamber (31) in a state where it is pressed against (32) and held in place. 電池端面に対向して回路基板(5)をリード(7)で連結しているコアパック(10)を、リード(7)を圧縮して金型(30)の成形室(31)に仮り止めし、成形室(31)に溶融状態の合成樹脂を注入して、成形室(31)で成形される樹脂成形部(1)にコアパック(10)の回路基板(5)をインサートして定位置に固定するパック電池の製造方法であって、
成形室(31)に突出する可動ピン(33)でもって回路基板(5)を成形室(31)の基準面(32)に押圧し、可動ピン(33)が回路基板(5)を基準面(32)に押圧する状態で、成形室(31)に溶融樹脂を注入を開始することを特徴とするパック電池の製造方法。The core pack (10) connecting the circuit board (5) with the lead (7) facing the battery end face is temporarily secured to the molding chamber (31) of the mold (30) by compressing the lead (7). Then, a molten synthetic resin is injected into the molding chamber (31), and the circuit board (5) of the core pack (10) is inserted into the resin molding portion (1) molded in the molding chamber (31). A method of manufacturing a battery pack that is fixed in position,
With the movable pin (33) protruding into the molding chamber (31), the circuit board (5) is pressed against the reference plane (32) of the molding chamber (31), and the movable pin (33) presses the circuit board (5) into the reference plane. (32) A method for manufacturing a battery pack, characterized by starting injection of molten resin into the molding chamber (31) while being pressed against the molding chamber (31). 可動ピン(33)が回路基板(5)を基準面(32)に押圧する状態で、成形室(31)に溶融樹脂の注入を開始し、溶融樹脂の注入が完了する前に、可動ピン(33)が回路基板(5)を押圧する押圧状態を解除し、可動ピン(33)が回路基板(5)を押圧しない状態で溶融樹脂を注入する請求項１または２に記載されるパック電池の製造方法。With the movable pin (33) pressing the circuit board (5) against the reference surface (32), the injection of the molten resin into the molding chamber (31) is started, and before the injection of the molten resin is completed, the movable pin ( The battery pack according to claim 1 or 2 , wherein 33) releases the pressing state of pressing the circuit board (5), and the molten pin is injected without the movable pin (33) pressing the circuit board (5). Production method. 可動ピン(33)が回路基板(5)の両面と平行な方向に弾性的に突出する直動ピン(33A)で、直動ピン(33A)は先端を傾斜面(34)として、この傾斜面(34)で回路基板(5)を金型(30)の基準面(32)に押圧する請求項１ないし３に記載されるパック電池の製造方法。The movable pin (33) is a linear motion pin (33A) that elastically protrudes in a direction parallel to both sides of the circuit board (5), and the linear motion pin (33A) has an inclined surface (34) at the tip thereof. The method of manufacturing a battery pack according to any one of claims 1 to 3 , wherein the circuit board (5) is pressed against the reference surface (32) of the mold (30) by (34). 可動ピン(33)が回路基板(5)の両面と平行な方向に弾性的に突出して回路基板(5)の裏面を基準面(32)に向かって押圧する直動ピン(33A)で、直動ピン(33A)が回路基板(5)の裏面を押圧する面に、先端縁が直動方向に伸びている山形凸条(35)を設けており、この山形凸条(35)で回路基板(5)の裏面を押圧して基準面(32)に保持する請求項１ないし３に記載されるパック電池の製造方法。The movable pin (33) is a linear motion pin (33A) that elastically protrudes in a direction parallel to both sides of the circuit board (5) and presses the back surface of the circuit board (5) toward the reference surface (32). On the surface where the moving pin (33A) presses the back surface of the circuit board (5), a chevron ridge (35) with a tip edge extending in the linear motion direction is provided. The method for manufacturing a battery pack according to any one of claims 1 to 3 , wherein the back surface of (5) is pressed and held on the reference surface (32). 可動ピン(33)が、成形室(31)の内面に突出して、回路基板(5)の裏面を基準面(32)に向かって押圧する方向に回動する回動ピン(33B)で、回動ピン(33B)が回路基板(5)の裏面を押圧して基準面(32)に保持する請求項１ないし３に記載されるパック電池の製造方法。The movable pin (33) protrudes from the inner surface of the molding chamber (31) and is rotated by a rotating pin (33B) that rotates in a direction of pressing the back surface of the circuit board (5) toward the reference surface (32). The method of manufacturing a battery pack according to any one of claims 1 to 3 , wherein the moving pin (33B) presses the back surface of the circuit board (5) and holds it on the reference surface (32). 可動ピン(33)が先端部にカム面(42)を有するカムピン(33C)で、カムピン(33C)を回路基板(5)の両面と平行な方向に突出させると共に、カム面(42)を回路基板(5)の裏面に位置させた状態で軸を中心としてカムピン(33C)を回転させて、カム面(42)で回路基板(5)の裏面を押圧して基準面(32)に保持する請求項１ないし３に記載されるパック電池の製造方法。The movable pin (33) is a cam pin (33C) having a cam surface (42) at the tip.The cam pin (33C) protrudes in a direction parallel to both sides of the circuit board (5), and the cam surface (42) is connected to the circuit. The cam pin (33C) is rotated around the axis while being positioned on the back surface of the substrate (5), and the back surface of the circuit board (5) is pressed and held on the reference surface (32) by the cam surface (42). method for producing a battery pack as described in claims 1 to 3. 可動ピン(33)が、回路基板(5)の表面に設けている接続端子(3)を金型(30)の基準面(32)に押圧して、回路基板(5)を定位置に保持する請求項１ないし７に記載されるパック電池の製造方法。The movable pin (33) holds the circuit board (5) in place by pressing the connection terminal (3) provided on the surface of the circuit board (5) against the reference surface (32) of the mold (30). method for producing a battery pack as described in claim 1 to 7.
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