JP3906046B2 - Pack battery and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パック電池とその製造方法に関し、とくに電池を金型の成形室に仮り止めして、電池に連結してプラスチック製の樹脂成形部を成形するパック電池とその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
パック電池の外装ケースを樹脂成形部とし、この樹脂成形部を成形するときに電池をインサート成形して固定しているパック電池は開発されている。インサート成形は、合成樹脂を成形する金型の成形室に、電池やプリント基板等を仮り止めし、成形室に注入される合成樹脂を仮り止めしている電池やプリント基板を密着するように成形する。このため、成形された樹脂成形部には、電池やプリント基板を一体的に固定することができる。この方法は、樹脂成形部を成形するときに電池やプリント基板を定位置にしっかりと固定できる特長がある。別に成形したプラスチックケースに電池等を定位置に収納する組み立て工程を省略できる。すなわち、成形と固定を同時にすることができるので、安価に能率よく多量生産できる特長がある。この方法で製造されるパック電池は、特開2000-315483号公報に記載される。このパック電池は、図1に示すように、外装ケースとなる樹脂成形部を成形するときに、プリント基板5や電池2を金型10の成形室11に仮り止めし、成形室11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、樹脂成形部にプリント基板5や電池2の一部をインサート成形して固定する。このパック電池は、従来のパック電池のように、電池とプリント基板を、別に成形しているケースに入れて組み立てる必要がなく、ケースに相当する樹脂成形部を成形する工程で、プリント基板や電池を定位置に固定できる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この構造のパック電池は、別に成形したケースに電池を収納する旧来のパック電池に比較して、安全弁を正常に動作させるのが難しい。別に成形したケースに電池を収納している旧来のパック電池は、電池の安全弁が開弁すると、安全弁から排出されるガスをケースの内部に排出できる。ケースに排出されたガスはケースの隙間を通過して外部に排出される。このため、この構造のパック電池は、安全弁を正常に動作できる。しかしながら、プリント基板等を樹脂成形部にインサート成形して製作されるパック電池は、開弁した安全弁から排出されるガスを速やかに排気するのが難しい。樹脂成形部と電池との隙間が狭くなって、ガスをスムーズに通過できないからである。このため、電池の内圧が上昇するときに、安全弁を開弁させて電池の内圧上昇を速やかに阻止できなくなる。この弊害は、安全弁のない部分に樹脂成形部を固定して解消できる。ただこの構造のパック電池は、安全弁の開口部を外部に露出させるので、間違って安全弁が外部から破壊されることがある。安全弁は、内圧で破壊されやすいように弱く製作されるので、たとえばここに針状の異物が接触すると破壊されてパック電池として使用できなくなってしまう。
【0004】
本発明は、このような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、安全弁を保護しながら、安全弁を正確に動作させて電池の内圧上昇を確実に防止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。
【0005】
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の請求項1に記載されるパック電池は、電池2の内圧が設定圧力よりも高くなると開弁する安全弁21を有する電池2と、この電池2の定位置に固定されるとともに温度保護素子6を定位置に固定するホルダー4と、ホルダー4と電池2をインサート成形してホルダー4を電池2に固定しているプラスチック製の樹脂成形部1とを備える。ホルダー4は、周壁4Aと、周壁4Aの開口部を閉塞する樹脂注入阻止壁4Bとを有しており、この周壁4Aと樹脂注入壁4Bとで樹脂侵入阻止9を形成する。パック電池は、この樹脂侵入阻止部9で安全弁21を外部に連通する排出経路を形成している。このパック電池は、電池2の凸部電極2Bを有する電極端面に安全弁21を設けて、この電極端面にホルダー4と樹脂成形部1を固定することができる。さらに、このパック電池は、プリント基板5を定位置に連結しているホルダー4を樹脂成形部1にインサート成形して固定することができる。
【0008】
本発明のパック電池の製造方法は、電池2の内圧が設定圧力よりも高くなると開弁する安全弁21を有する電池2と、この電池 (2) の定位置に固定されるとともに温度保護素子6を定位置に固定するホルダー4とを金型10の成形室11に仮り止めし、金型10の成形室11でもって、電池2の安全弁21を設けている端面に樹脂成形部1を成形する。ホルダー4が、周壁4Aと、周壁4Aの開口部を閉塞する樹脂注入阻止壁4Bとを有しており、この周壁4Aと樹脂注入壁4Bとで樹脂侵入阻止9を形成する。
【0009】
さらに、本発明の製造方法は、樹脂成形部1を成形する成形室11に、電池2に加えて、ホルダー4を仮り止めして樹脂成形部1を成形し、樹脂侵入阻止部9で安全弁21を外部に連通する排出経路を形成する。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのパック電池とその製造方法を例示するものであって、本発明はパック電池とその製造方法を以下のものに特定しない。
【0011】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【0012】
図2ないし図6と図11に示すパック電池は、電池2の周縁部に樹脂成形部1を成形して固定している。図2ないし図6のパック電池は、電池2の凸部電極2Bを設けている電極端面に樹脂成形部1を固定しており、図11のパック電池は、電極端面を含む3辺に樹脂成形部1を固定している。樹脂成形部1は、図7と図8、及び図12ないし図14に示すように、ホルダー4と温度保護素子6をインサート成形して固定している。図7、図8、図12、及び図13は、樹脂成形部1に内蔵されるホルダー4をわかりやすくするために、樹脂成形部1を成形していないパック電池を示しており、とくに、図8と図13は、パーツを分解した斜視図を示している。
【0013】
これ等の図に示すパック電池は、電池2と、この電池2に接続される温度保護素子6と、保護回路を実装しているプリント基板5と、プリント基板5と温度保護素子6を定位置に固定するホルダー4と、ホルダー4を電池2に連結している樹脂成形部1を備える。
【0014】
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、薄い角型電池で、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。薄い角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21を設けている。図の電池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21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21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21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。安全弁21は、封口板2Cに開口した開口部に気密に密着している破壊膜22である。破壊膜22は、電池2の内圧が設定圧力になると破壊されて、安全弁21を開弁する。破壊膜22は、設定圧力で破壊されるように、金属箔、金属箔とプラスチックフィルムの積層膜、プラスチックフィルム等である。安全弁には、破壊膜に変わって、外装缶の一部を薄く加工して破壊されやすくする構造も使用できる。さらに、凸部電極に内蔵される安全弁は、図16に示すように、弾性体27で弁体28を弁座29に押圧する構造のものも使用できる。この安全弁21は、内圧で弁体28が押されて開弁し、排出孔30からガス等を排出する。
【0015】
プリント基板5は、電池2の保護回路を実現する電子部品を実装している。この図のパック電池は、保護回路をプリント基板5に実装するが、保護回路を小さなICとして、樹脂成形部に配設することもできる。このパック電池は、プリント基板を省略できる。さらに、図4と図11のパック電池は、プリント基板5に出力端子3を固定している。
【0016】
パック電池は、温度保護素子6とプリント基板5を金型の正確な位置に仮り止めして樹脂成形部1の定位置にインサート成形して固定するためのホルダー4を備える。ホルダー4は、樹脂成形部1とは別にプラスチックで成形される。このホルダー4は、電池2と共に樹脂成形部1にインサート成形して固定される。すなわち、プラスチック製の樹脂成形部1を成形する金型にホルダー4と電池2を仮り止めし、金型の成形室に溶融状態の合成樹脂を注入して樹脂成形部1が成形される。成形室に仮り止されたホルダー4と電池2は、一部を樹脂成形部1に埋設して固定される。
【0017】
図のパック電池は、プリント基板5と温度保護素子6を定位置に保持する状態で、ホルダー4を樹脂成形部1にインサート成形している。パック電池は、ホルダー4または樹脂成形部1に、樹脂成形部1を成形する合成樹脂の侵入を阻止する樹脂侵入阻止部9を設けている。樹脂侵入阻止部9は、安全弁21を樹脂成形部1の外部に連通する排出経路を形成している。この排出経路は、開弁した安全弁21から排出されるガスや電解液、さらには電極板やセパレータ等の内容物の破片を外部に排出する。図7と図8のパック電池は、ホルダー4に樹脂侵入阻止部9を設けている。この樹脂侵入阻止部9は、一端(図において右端)を開口して、安全弁21の開口部を外部に連通している。樹脂侵入阻止部9は、必ずしもホルダー4に設ける必要はない。図11に示すように、樹脂成形部1に樹脂侵入阻止部9を設けることもできる。このパック電池は、樹脂成形部1の横(図において上面)に開口して安全弁21の開口部を外部に連通する。
【0018】
樹脂侵入阻止部9は、図7と図8に示すように、温度保護素子6を配設することもできる。温度保護素子6は、電池2と直列に接続されて、電池2が設定温度よりも高くなると電流を遮断する素子で、PTCや温度ヒューズである。温度保護素子6は、必ずしも安全弁21の開口部を外部に連通する樹脂侵入阻止部9に配設する必要はない。図11のパック電池は、図14に示すように、ふたつの樹脂侵入阻止部9を設けて、一方の樹脂侵入阻止部9で安全弁21を外部に連通する排出経路を形成し、他方の樹脂侵入阻止部9に温度保護素子6を配設している。安全弁21を外部に連通する樹脂侵入阻止部9は樹脂成形部1に設けて、温度保護素子6を配設するための樹脂侵入阻止部9はホルダー4に設けている。ふたつの樹脂侵入阻止部9を設けるパック電池は、温度保護素子6を配設する樹脂侵入阻止部9を必ずしも外部に連通する必要はない。
【0019】
図7と図8のホルダー4は、電池2の電極端面に接触するコ字状の周壁4Aと、周壁4Aの開口部を閉塞する樹脂注入阻止壁4Bで樹脂侵入阻止部9を形成している。この樹脂侵入阻止部9は、図7と図8において、右端を開口して、ここから安全弁21を通過して外部に排出されるガス等を排出させる。この樹脂侵入阻止部9は、電池2との対向面を開口しているが、この開口部を電池2で閉塞している。開口部を電池2で閉塞するために、周壁4Aは電池2の端面に隙間なく密着する形状、いいかえると電池2の端面に沿う形状に成形される。開口部を電池2で閉塞する樹脂侵入阻止部9は、ここに配設される温度保護素子6を電池2の表面に接近できる。また、温度保護素子6と電池2との間に温度を遮断するものがない。このため、温度保護素子6は、電池2の異常な温度上昇を速やかに検出して電流を遮断できる。
【0020】
図7と図8のホルダー4の樹脂侵入阻止部9に配設される温度保護素子6は、一方のリード6Bを凸部電極2Bに半田付けして連結する。さらに、温度保護素子6の他方のリード6Aは、プリント基板5に接続するために、樹脂侵入阻止部9の右端の開口部から引き出されている。樹脂侵入阻止部9の外部に引き出されたリード6Aは、プリント基板5の一端に接続されたリード5Aにスポット溶接して接続される。さらに、プリント基板5は、反対側の端部を電極リード8を介して電池2に連結している。プリント基板5は、他端に接続されたリード5Bに電極リード8をスポット溶接している。したがって、このプリント基板5は、電極リード8と温度保護素子6で両端を電池2に連結している。プリント基板5と電池2の間にホルダー4が配設されるので、ホルダー4も電池2の定位置に配設される。ホルダー4は、プリント基板5と電池2との間に挟着されて、プリント基板5を電池2の定位置に配設させる。
【0021】
さらに、図8のホルダー4は、プリント基板5に対向する開口縁に保持凸部23を設けている。プリント基板5は、この保持凸部23に対向する位置を切欠して嵌入部24を設けている。プリント基板5とホルダー4は、保持凸部23を嵌入部24に嵌入して所定の位置で連結される。さらに、図7と図8に示すプリント基板5は、ホルダー4とプリント基板5を樹脂成形部1に埋設して固定するために、溶融樹脂を侵入させる樹脂注入口19を開口している。図の樹脂注入口19は、プリント基板5の端部に開口しており、溶融樹脂をプリント基板5の裏面にも注入させる。
【0022】
図11のパック電池のホルダー4は、図13に示すように、周壁4Aの開口部を樹脂注入阻止壁4Bで閉塞して樹脂侵入阻止部9を形成している。この樹脂侵入阻止部9は、電池2との対向面を開口しているが、この開口部を電池2で閉塞している。開口部を電池2で閉塞するために、周壁4Aは電池2の側面に隙間なく密着する形状、いいかえると電池2の側面に沿う形状に成形される。この樹脂侵入阻止部9も、ここに配設される温度保護素子6を電池2の表面に接近できるので、温度保護素子6で電池2の異常な温度上昇を速やかに検出して電流を遮断できる。
【0023】
さらに、このホルダー4は、図14に示すように、温度保護素子6を収納する樹脂成形部1の内面に凸部16を設けている。温度保護素子6は、この凸部16に局部的に接触して、樹脂侵入阻止部9に配設される。この構造で樹脂侵入阻止部9に配設される温度保護素子6は、電池温度が上昇したときに極めて速やかに電流を遮断できる。温度保護素子6が樹脂注入阻止壁4Bに局部的に接触して、樹脂侵入阻止部9への熱伝導を少なくできるからである。
【0024】
さらに、図13のホルダー4は、樹脂注入阻止壁4Bの一部に、温度保護素子6のリード6Aを接続するための接続窓17を開口している。この接続窓17は、プリント基板5を密着して閉塞される。接続窓17を閉塞するプリント基板5は、樹脂侵入阻止部9の内部に露出する。このプリント基板5の露出部は、温度保護素子6の一方のリード6Aを半田付けして連結する。さらに、温度保護素子6の他方のリード6Bを電池2に接続するために、周壁4Aにも貫通孔18を開口している。この貫通孔18は、金属板のリード6Bを隙間なく挿通できるスリット状で、ここにリード6Bを挿通して閉塞される。貫通孔18を通過して樹脂侵入阻止部9の外部に引き出されたリード6Bは、電極リード7を介して電池2の凸電極2Bにスポット溶接して連結される。
【0025】
さらに、図12と図13のホルダー4は、樹脂侵入阻止部9を構成する周壁4Aと同じ高さで、プリント基板5を支持する支持壁4Cを一体的に成形している。支持壁4Cは、プリント基板5の両側を支持する位置に設けられる。この支持壁4Cは、プリント基板5を樹脂成形部1に埋設して固定するために、中間に樹脂注入口19を開口している。樹脂注入口19は、プリント基板5の両側に開口して、溶融樹脂をプリント基板5の裏面にも注入させる。さらに、図のホルダー4は、図13において左端部に、電極リード8を保持するリードガイド20を設けている。このリードガイド20は、プリント基板5と電池2に連結している電極リード8を保持し、電極リード8を介してプリント基板5をホルダー4の定位置に保持する。図のプリント基板5は、反対側の端部を、温度保護素子6を介して電池2に連結している。このプリント基板5は、電極リード8と温度保護素子6で両端を電池2に連結している。プリント基板5と電池2の間にホルダー4が配設されるので、ホルダー4も電池2の定位置に配設される。ホルダー4は、プリント基板5と電池2との間に挟着されて、プリント基板5を電池2の定位置に配設される。
【0026】
樹脂成形部1は、合成樹脂を成形する工程で、ホルダー4と電池2をインサート成形する。ホルダー4には温度保護素子6とプリント基板5を連結しているので、樹脂成形部1は、ホルダー4と温度保護素子6とプリント基板5と電池2を一体的に定位置に連結する。以上のパック電池は、電池2の全体を樹脂成形部1に埋設してインサートしない。図2ないし図6のパック電池は、電池2の端面に樹脂成形部1を成形している。このパック電池は、外形を小さくできる特長がある。ただ、パック電池は、図7に示すように電池2の3辺に樹脂成形部1を成形することもできる。さらに、パック電池は、電池の一部ないしほぼ全体を樹脂成形部に埋設するようにインサートして、しっかりと強靭な構造のパック電池とすることもできる。
【0027】
樹脂成形部1を成形する合成樹脂は、ポリアミドあるいはポリウレタンを使用する。これらの合成樹脂は、軟化温度が低く、しかも溶融時の粘度も低いので、一般の合成樹脂に比較して、低温、低圧で成形できる。このように、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。とくに、樹脂侵入阻止部9に温度保護素子6を配設するパック電池においては、溶融樹脂による温度保護素子6への熱の影響をさらに少なくできる。
【0028】
以上のパック電池は、以下のようにして製造される。
(1) 温度保護素子6と電極リード8でプリント基板5を電池2に接続して、温度保護素子6とプリント基板5とホルダー4を電池2の定位置に配設する。この状態で、ホルダー4は、プリント基板5と電池2の間にあって、プリント基板5と電池2は正確な相対位置に連結される。
以上の工程で、プリント基板5とホルダー4と温度保護素子6と電池2とが一体的に連結されて電池組立15となる。
【0029】
(2) 電池組立15を、金型10の成形室11にセットする。図2ないし図6に示すパック電池は、図9と図10に示す構造の金型10で樹脂成形部1を成形する。さらに、図11に示すパック電池は、図14と図15に示す金型10で樹脂成形部1を成形する。成形室11に電池組立15をセットした後、金型10を型締めする。型締めされた金型10は、樹脂成形部1を成形するための成形室11が形成される。この成形室11に、加熱されて溶融された合成樹脂が注入されて樹脂成形部1を成形する。溶融された合成樹脂は、金型10に開口された注液孔12から注入される。注液孔12は、成形室11に連通して設けられている。
【0030】
さらに、図9と図10に示す金型10は、電池組立15を定位置に仮り止めする位置決凸部13を有する。位置決凸部13は、ホルダー4またはプリント基板5の表面に当接して、電池組立15を正確な位置に仮り止めする。図10において上下に位置する位置決凸部13は、ホルダー4の表面を押圧して定位置に仮り止めする。これらの位置決凸部13は、ホルダー4を上下で挟着して上下の位置ずれを阻止する。さらに、ホルダー4は、4隅の角隅を金型10のコーナー部の内面に当接させて、左右方向のずれを阻止する。さらにまた、図9の金型10は、プリント基板5の出力端子3の表面を位置決凸部13で押圧すると共に、電池2の底を金型10の成形室11の内面に当接させて、電池組立15の縦方向の位置ずれを阻止する。さらに、出力端子3の表面を押圧する位置決凸部13は、成形された樹脂成形部1から出力端子3を外部に表出させる。
【0031】
さらに、図9に示す金型10は、溶融された合成樹脂が樹脂侵入阻止部9に侵入するのを防ぐ侵入阻止凸部25を有する。この侵入阻止凸部25は、金型10を型締めした状態で、成形室11にセットされた電池組立15の樹脂侵入阻止部9の開口部を閉塞する位置に突出して設けられている。侵入阻止凸部25で溶融樹脂の侵入が阻止される樹脂侵入阻止部9は、安全弁21を確実に樹脂成形部1の外部に連通する。
【0032】
図14と図15に示す金型10は、電池組立15を定位置に仮り止めする中央凸部14と位置決凸部13を有する。中央凸部14は、電池2の表側面と裏側面とに当接して、電池2を上下の中央凸部14で挟着して電池2の上下方向の位置ずれを阻止する。位置決凸部13は、プリント基板5に設けられた出力端子3の表面を押圧する。この金型10は、プリント基板5の表面が位置決凸部13で押圧されると共に、電池2の反対側の側面を成形室11の内面に当接させて、電池組立15の前後方向の位置ずれを阻止する。さらに、出力端子3の表面を押圧する位置決凸部13は、成形された樹脂成形部1から出力端子3を外部に表出させる。
【0033】
さらに、図のホルダー4は、4隅の角隅4Dを金型10の成形室11のコーナー部の内面に当接させて、ホルダー4とプリント基板5の上下左右方向の位置ずれを阻止する。このように、金型10は、中央凸部14を電池2に当接させ、位置決凸部13をプリント基板5の表面に当接させ、さらに、ホルダー4の角隅4Dを金型10の内面に当接させて、電池組立15を定位置に仮り止めする。
【0034】
さらに、図15に示す金型10は、樹脂成形部1に樹脂侵入阻止部9を形成する成形凸部26を有する。成形凸部26は、金型10の内面から突出して設けている。成形凸部26は、金型10を型締めした状態で、成形室11にセットされる電池2の安全弁21の開口部を閉塞する位置に設けている。この成形凸部26は、成形室11に溶融樹脂を注入するときに、安全弁21の開口部が樹脂で閉塞されるのを阻止し、安全弁21を樹脂成形部1の外部に連通する樹脂侵入阻止部9を形成する。
【0035】
(4) 成形室11に加熱して溶融された合成樹脂を圧入する。溶融合成樹脂は、図7と図14に示すように、成形室11に侵入して樹脂侵入阻止部9には侵入しない。成形室11で成形された樹脂成形部1は、プリント基板5とホルダー4と電池2を一体構造に連結して固定する。樹脂侵入阻止部9には合成樹脂が注入されず、安全弁21は、樹脂侵入阻止部9でもって、樹脂成形部1の外部に連通される。
【0036】
(5) 以上の工程で、電池組立15は、プリント基板5とホルダー4と電池2を樹脂成形部1にインサートして定位置に固定される。その後、樹脂成形部1が成形された電池組立15の表面をチューブで被覆して完成されたパック電池となる。チューブには熱収縮チューブを使用する。熱収縮チューブは、樹脂成形部1が成形された電池組立15を入れた後、加熱、収縮して表面に密着させる。
【0037】
【発明の効果】
本発明のパック電池とその製造方法は、電池等をインサート成形している樹脂成形部でもって、安全弁が誤って破壊されるのを有効に防止し、樹脂成形部で安全弁を保護しながら、しかも安全弁を正確に動作させて電池の内圧上昇を確実に防止できる特長がある。それは、本発明が、電池等をインサート成形している樹脂成形部に合成樹脂の侵入を阻止する樹脂侵入阻止部を設けると共に、この樹脂侵入阻止部で安全弁を樹脂成形部の外部に連通する排出経路を形成して、開弁した安全弁から排出されるガス等を外部に排出するようにしているからである。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のパック電池の製造工程を示す斜視図
【図2】本発明の一実施例にかかるパック電池の平面図
【図3】図2に示すパック電池の右側面図
【図4】図2に示すパック電池の正面図
【図5】図4に示すパック電池のB−B線断面図
【図6】図2に示すパック電池のA−A線断面図
【図7】図2に示すパック電池の樹脂成形部を成形していない電池組立の拡大断面図
【図8】図2に示すパック電池の樹脂成形部を成形していない電池組立の分解斜視図
【図9】図2に示すパック電池の樹脂成形部を成形する金型の分解斜視図
【図10】図9に示す金型で樹脂成形部を成形する状態を示す断面図
【図11】本発明の他の実施例にかかるパック電池の平面図
【図12】図11に示すパック電池の樹脂成形部を成形していない電池組立の斜視図
【図13】図12に示す電池組立の分解斜視図
【図14】図11に示すパック電池の樹脂成形部を金型で成形する状態を示す断面図
【図15】図11に示すパック電池の樹脂成形部を成形する金型の分解斜視図
【図16】安全弁の他の一例を示す断面図
【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
3…出力端子
4…ホルダー 4A…周壁 4B…樹脂注入阻止壁
4C…支持壁 4D…角隅
5…プリント基板 5A…リード 5B…リード
6…温度保護素子 6A…リード 6B…リード
7…電極リード
8…電極リード
9…樹脂侵入阻止部
10…金型
11…成形室
12…注液孔
13…位置決凸部
14…中央凸部
15…電池組立
16…凸部
17…接続窓
18…貫通孔
19…樹脂注入口
20…リードガイド
21…安全弁
22…破壊膜
23…保持凸部
24…嵌入溝
25…侵入阻止凸部
26…成形凸部
27…弾性体
28…弁体
29…弁座
30…排出孔
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a battery pack and a method for manufacturing the battery pack, and more particularly, to a battery pack and a method for manufacturing the battery pack in which a battery is temporarily fixed in a molding chamber of a mold and connected to the battery to form a plastic resin molded portion.
[0002]
[Prior art]
A battery pack has been developed in which an outer case of the battery pack is used as a resin molded part, and the battery is insert-molded and fixed when the resin molded part is molded. In insert molding, a battery or a printed board is temporarily fixed in a molding room of a mold for molding a synthetic resin, and the battery or printed board temporarily fixed with a synthetic resin injected into the molding chamber is formed in close contact with the mold. To do. For this reason, a battery and a printed circuit board can be integrally fixed to the shape | molded resin molding part. This method has an advantage that the battery and the printed circuit board can be firmly fixed in place when the resin molding part is molded. It is possible to omit an assembling step of storing a battery or the like in a separately molded plastic case. That is, since molding and fixing can be performed simultaneously, there is a feature that mass production can be performed efficiently at low cost. A battery pack manufactured by this method is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-315483. As shown in FIG. 1, the battery pack temporarily holds the printed circuit board 5 and the battery 2 in the molding chamber 11 of the mold 10 when the resin molding portion serving as the outer case is molded, and is melted in the molding chamber 11. It is manufactured by injecting synthetic resin. In this battery pack, a part of the printed circuit board 5 or the battery 2 is insert-molded and fixed to a resin molding portion. Unlike conventional battery packs, this battery pack does not require the battery and printed circuit board to be assembled in a separately molded case, and is a process of forming a resin molded part corresponding to the case. Can be fixed in place.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, it is difficult for the battery pack of this structure to operate the safety valve normally as compared with the conventional battery pack in which the battery is housed in a separately molded case. In a conventional battery pack in which a battery is housed in a separately molded case, gas discharged from the safety valve can be discharged into the case when the battery safety valve is opened. The gas discharged to the case passes through the gap of the case and is discharged to the outside. For this reason, the battery pack of this structure can operate the safety valve normally. However, it is difficult to quickly exhaust the gas discharged from the opened safety valve in a battery pack manufactured by insert molding a printed circuit board or the like in a resin molded portion. This is because the gap between the resin-molded portion and the battery is narrowed so that gas cannot pass smoothly. For this reason, when the internal pressure of the battery increases, the safety valve cannot be opened to promptly prevent the increase in the internal pressure of the battery. This problem can be solved by fixing the resin molding part to a part without the safety valve. However, since the battery pack with this structure exposes the opening of the safety valve to the outside, the safety valve may be accidentally destroyed from the outside. Since the safety valve is weakly manufactured so as to be easily destroyed by internal pressure, for example, when a needle-like foreign material comes into contact therewith, the safety valve is destroyed and cannot be used as a battery pack.
[0004]
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 that can reliably prevent a rise in internal pressure of the battery by accurately operating the safety valve while protecting the safety valve.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
[0006]
The battery pack according to claim 1 of the present invention includes a battery 2 having a safety valve 21 that opens when the internal pressure of the battery 2 becomes higher than a set pressure, and a temperature protection element that is fixed at a fixed position of the battery 2. A holder 4 for fixing 6 in a fixed position; and a plastic resin molding portion 1 for fixing the holder 4 to the battery 2 by insert molding the holder 4 and the battery 2. The holder 4 includes a peripheral wall 4A and a resin injection blocking wall 4B that closes the opening of the peripheral wall 4A. The peripheral wall 4A and the resin injection wall 4B form a resin intrusion blocking portion 9. In the battery pack, the resin intrusion prevention unit 9 forms a discharge path that allows the safety valve 21 to communicate with the outside. In this battery pack, the safety valve 21 is provided on the electrode end surface of the battery 2 having the convex electrode 2B, and the holder 4 and the resin molded portion 1 can be fixed to the electrode end surface. Furthermore, this battery pack can be fixed by insert molding the holder 4 connecting the printed circuit board 5 at a fixed position to the resin molding portion 1.
[0008]
The battery pack manufacturing method of the present invention includes a battery 2 having a safety valve 21 that opens when the internal pressure of the battery 2 becomes higher than a set pressure, and a temperature protection element 6 that is fixed at a fixed position of the battery (2). The holder 4 fixed at a fixed position is temporarily fixed to the molding chamber 11 of the mold 10, and the resin molding portion 1 is molded on the end surface of the battery 2 where the safety valve 21 is provided in the molding chamber 11 of the mold 10. The holder 4 has a peripheral wall 4A and a resin injection blocking wall 4B that closes the opening of the peripheral wall 4A. The peripheral wall 4A and the resin injection wall 4B form a resin intrusion blocking portion 9.
[0009]
Furthermore, manufacturing methods of the present invention, the molding chamber 11 for molding the resin molded portion 1, in addition to the battery 2, and temporarily held the e Ruda 4 by molding a resin molded portion 1, a resin intrusion prevention unit 9 A discharge path that communicates the safety valve 21 to the outside is formed.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the examples shown below exemplify the battery pack and its manufacturing method for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the battery pack and its manufacturing method as follows. .
[0011]
Further, in this specification, in order to facilitate understanding of the scope of claims, the numbers corresponding to the members shown in the examples are referred to as “the scope of claims” and “the means for solving the problems”. It is added to the member shown by. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments.
[0012]
In the battery pack shown in FIGS. 2 to 6 and FIG. 11, the resin molding portion 1 is molded and fixed to the peripheral portion of the battery 2. 2 to 6, the resin molding part 1 is fixed to the electrode end face provided with the convex electrode 2B of the battery 2, and the battery pack of FIG. 11 is resin-molded on three sides including the electrode end face. Part 1 is fixed. As shown in FIGS. 7 and 8 and FIGS. 12 to 14, the resin molding part 1 inserts and fixes the holder 4 and the temperature protection element 6. 7, 8, 12, and 13 show a battery pack in which the resin molded portion 1 is not molded in order to make the holder 4 built in the resin molded portion 1 easier to understand. 8 and 13 show perspective views with parts disassembled.
[0013]
The battery pack shown in these figures includes a battery 2, a temperature protection element 6 connected to the battery 2, a printed circuit board 5 on which a protection circuit is mounted, the printed circuit board 5 and the temperature protection element 6 in place. And a resin molding part 1 that connects the holder 4 to the battery 2.
[0014]
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 prismatic 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 prismatic battery, there is an advantage that the charge capacity with respect to the capacity of the whole pack battery can be increased. In this battery 2, a safety valve 21 is provided on a sealing plate 2C located on an electrode end face on which the convex electrode 2B is provided. The illustrated battery 2 is provided with a convex electrode 2B at the center of the sealing plate 2C and a safety valve 21 at one end. The battery can also incorporate a safety valve in the convex electrode. The safety valve 21 opens when the internal pressure of the battery 2 becomes higher than the set pressure. The opened safety valve 21 discharges internal gas and the like, and stops the increase in internal pressure of the outer can 2A. The safety valve 21 is a rupture film 22 that is airtightly adhered to an opening portion opened in the sealing plate 2C. The destruction film 22 is destroyed when the internal pressure of the battery 2 reaches the set pressure, and the safety valve 21 is opened. The breaking film 22 is a metal foil, a laminated film of a metal foil and a plastic film, a plastic film, or the like so as to be broken at a set pressure. Instead of a destructive membrane, a safety valve can be used that has a structure in which a portion of the outer can is processed to be easily broken. Furthermore, as the safety valve built in the convex electrode, as shown in FIG. 16, a structure in which the elastic body 27 presses the valve body 28 against the valve seat 29 can be used. The safety valve 21 is opened when the valve body 28 is pushed by the internal pressure, and gas or the like is discharged from the discharge hole 30.
[0015]
The printed circuit board 5 is mounted with an electronic component that realizes a protection circuit for the battery 2. In the battery pack of this figure, the protection circuit is mounted on the printed circuit board 5, but the protection circuit can be arranged as a small IC in the resin molding portion. This battery pack can omit a printed circuit board. Further, the battery pack of FIGS. 4 and 11 has the output terminal 3 fixed to the printed circuit board 5.
[0016]
The battery pack includes a holder 4 for temporarily fixing the temperature protection element 6 and the printed circuit board 5 to an accurate position of the mold and insert-molding and fixing the temperature protection element 6 and the printed circuit board 5 at a fixed position of the resin molding portion 1. The holder 4 is molded from plastic separately from the resin molding part 1. This holder 4 is insert-molded and fixed to the resin molding part 1 together with the battery 2. That is, the holder 4 and the battery 2 are temporarily fixed to a mold for molding the plastic resin molding part 1, and the synthetic resin in a molten state is injected into the molding chamber of the mold to mold the resin molding part 1. The holder 4 and the battery 2 temporarily secured in the molding chamber are partially embedded in the resin molding portion 1 and fixed.
[0017]
In the battery pack shown in the figure, the holder 4 is insert-molded into the resin molding portion 1 while the printed circuit board 5 and the temperature protection element 6 are held in place. In the battery pack, a resin intrusion prevention portion 9 that prevents intrusion of a synthetic resin that forms the resin molding portion 1 is provided in the holder 4 or the resin molding portion 1. The resin intrusion prevention unit 9 forms a discharge path that allows the safety valve 21 to communicate with the outside of the resin molding unit 1. This discharge path discharges the gas and electrolyte discharged from the opened safety valve 21 and the fragments of contents such as electrode plates and separators to the outside. The battery pack of FIGS. 7 and 8 is provided with a resin intrusion prevention portion 9 in the holder 4. The resin intrusion prevention unit 9 opens at one end (right end in the figure) and communicates the opening of the safety valve 21 to the outside. The resin intrusion prevention unit 9 is not necessarily provided in the holder 4. As shown in FIG. 11, a resin intrusion prevention unit 9 can be provided in the resin molding unit 1. This battery pack opens to the side (upper surface in the drawing) of the resin molding portion 1 and communicates the opening of the safety valve 21 to the outside.
[0018]
As shown in FIGS. 7 and 8, the resin intrusion prevention unit 9 can be provided with a temperature protection element 6. The temperature protection element 6 is an element that is connected in series with the battery 2 and cuts off current when the battery 2 becomes higher than a set temperature, and is a PTC or a temperature fuse. The temperature protection element 6 does not necessarily need to be disposed in the resin intrusion prevention unit 9 that communicates the opening of the safety valve 21 to the outside. As shown in FIG. 14, the battery pack of FIG. 11 is provided with two resin intrusion prevention portions 9, one resin intrusion prevention portion 9 forms a discharge path that communicates the safety valve 21 to the outside, and the other resin intrusion prevention portion 9. A temperature protection element 6 is disposed in the blocking portion 9. The resin intrusion prevention unit 9 that communicates the safety valve 21 to the outside is provided in the resin molding unit 1, and the resin intrusion prevention unit 9 for disposing the temperature protection element 6 is provided in the holder 4. The battery pack provided with the two resin intrusion prevention portions 9 does not necessarily need to communicate with the resin intrusion prevention portion 9 in which the temperature protection element 6 is disposed.
[0019]
7 and 8, a resin intrusion prevention portion 9 is formed by a U-shaped peripheral wall 4A that contacts the electrode end surface of the battery 2 and a resin injection prevention wall 4B that closes the opening of the peripheral wall 4A. . 7 and 8, the resin intrusion prevention unit 9 opens at the right end and discharges gas or the like that passes through the safety valve 21 and is discharged to the outside. The resin intrusion prevention unit 9 has an opening on the surface facing the battery 2, but the opening is closed with the battery 2. In order to close the opening with the battery 2, the peripheral wall 4 </ b> A is formed into a shape that closely contacts the end face of the battery 2 without a gap, in other words, a shape that follows the end face of the battery 2. The resin intrusion prevention unit 9 that closes the opening with the battery 2 can bring the temperature protection element 6 disposed here closer to the surface of the battery 2. Further, there is nothing that cuts off the temperature between the temperature protection element 6 and the battery 2. For this reason, the temperature protection element 6 can quickly detect an abnormal temperature rise of the battery 2 and interrupt the current.
[0020]
The temperature protection element 6 disposed in the resin intrusion prevention unit 9 of the holder 4 in FIGS. 7 and 8 is connected by soldering one lead 6B to the convex electrode 2B. Further, the other lead 6 </ b> A of the temperature protection element 6 is drawn out from the opening at the right end of the resin intrusion prevention unit 9 in order to connect to the printed circuit board 5. The lead 6 </ b> A drawn out of the resin intrusion prevention unit 9 is connected to the lead 5 </ b> A connected to one end of the printed circuit board 5 by spot welding. Further, the printed circuit board 5 has the opposite end connected to the battery 2 via the electrode lead 8. The printed circuit board 5 spot welds the electrode lead 8 to the lead 5B connected to the other end. Therefore, both ends of the printed board 5 are connected to the battery 2 by the electrode lead 8 and the temperature protection element 6. Since the holder 4 is disposed between the printed board 5 and the battery 2, the holder 4 is also disposed at a fixed position of the battery 2. The holder 4 is sandwiched between the printed circuit board 5 and the battery 2 and arranges the printed circuit board 5 at a fixed position of the battery 2.
[0021]
Further, the holder 4 of FIG. 8 is provided with a holding convex portion 23 at the opening edge facing the printed circuit board 5. The printed circuit board 5 is provided with an insertion portion 24 by notching a position facing the holding convex portion 23. The printed circuit board 5 and the holder 4 are connected at a predetermined position by inserting the holding convex portion 23 into the fitting portion 24. Further, the printed circuit board 5 shown in FIGS. 7 and 8 has a resin injection port 19 through which the molten resin enters to embed and fix the holder 4 and the printed circuit board 5 in the resin molding portion 1. The resin injection port 19 shown in the figure is opened at the end of the printed circuit board 5, and the molten resin is also injected into the back surface of the printed circuit board 5.
[0022]
In the battery pack holder 4 of FIG. 11, as shown in FIG. 13, the opening portion of the peripheral wall 4A is closed by the resin injection prevention wall 4B to form the resin intrusion prevention portion 9. The resin intrusion prevention unit 9 has an opening on the surface facing the battery 2, but the opening is closed with the battery 2. In order to close the opening with the battery 2, the peripheral wall 4 </ b> A is formed into a shape that closely contacts the side surface of the battery 2 without a gap, in other words, a shape along the side surface of the battery 2. The resin intrusion prevention unit 9 can also approach the surface of the battery 2 with the temperature protection element 6 disposed here, so that the temperature protection element 6 can quickly detect an abnormal temperature rise of the battery 2 and interrupt the current. .
[0023]
Further, as shown in FIG. 14, the holder 4 is provided with a convex portion 16 on the inner surface of the resin molding portion 1 that houses the temperature protection element 6. The temperature protection element 6 is disposed in the resin intrusion prevention unit 9 in contact with the convex portion 16 locally. The temperature protection element 6 disposed in the resin intrusion prevention unit 9 with this structure can cut off the current very quickly when the battery temperature rises. This is because the temperature protection element 6 is locally in contact with the resin injection prevention wall 4B and heat conduction to the resin intrusion prevention part 9 can be reduced.
[0024]
Further, the holder 4 of FIG. 13 has a connection window 17 for connecting the lead 6A of the temperature protection element 6 in a part of the resin injection blocking wall 4B. The connection window 17 is closed by closely contacting the printed circuit board 5. The printed circuit board 5 that closes the connection window 17 is exposed inside the resin intrusion prevention unit 9. The exposed portion of the printed circuit board 5 is connected by soldering one lead 6A of the temperature protection element 6. Further, in order to connect the other lead 6 </ b> B of the temperature protection element 6 to the battery 2, a through hole 18 is also opened in the peripheral wall 4 </ b> A. The through-hole 18 has a slit shape through which the lead 6B of the metal plate can be inserted without a gap, and is closed by inserting the lead 6B. The lead 6 </ b> B drawn through the through-hole 18 to the outside of the resin intrusion prevention unit 9 is spot-welded to the convex electrode 2 </ b> B of the battery 2 via the electrode lead 7.
[0025]
Further, the holder 4 in FIGS. 12 and 13 is integrally formed with a support wall 4C for supporting the printed circuit board 5 at the same height as the peripheral wall 4A constituting the resin intrusion prevention unit 9. The support wall 4 </ b> C is provided at a position that supports both sides of the printed circuit board 5. The support wall 4 </ b> C has a resin inlet 19 in the middle in order to embed and fix the printed circuit board 5 in the resin molding portion 1. The resin injection ports 19 are opened on both sides of the printed circuit board 5 so that the molten resin is also injected into the back surface of the printed circuit board 5. Further, the holder 4 shown in the figure is provided with a lead guide 20 for holding the electrode lead 8 at the left end in FIG. The lead guide 20 holds the electrode lead 8 connected to the printed circuit board 5 and the battery 2, and holds the printed circuit board 5 at a fixed position of the holder 4 through the electrode lead 8. The printed circuit board 5 shown in the figure is connected to the battery 2 via the temperature protection element 6 at the opposite end. The printed circuit board 5 is connected to the battery 2 at both ends by an electrode lead 8 and a temperature protection element 6. Since the holder 4 is disposed between the printed board 5 and the battery 2, the holder 4 is also disposed at a fixed position of the battery 2. The holder 4 is sandwiched between the printed circuit board 5 and the battery 2, and the printed circuit board 5 is disposed at a fixed position of the battery 2.
[0026]
The resin molding part 1 insert-molds the holder 4 and the battery 2 in the process of molding the synthetic resin. Since the temperature protection element 6 and the printed board 5 are connected to the holder 4, the resin molding unit 1 integrally connects the holder 4, the temperature protection element 6, the printed board 5, and the battery 2 at a fixed position. In the above battery pack, the entire battery 2 is embedded in the resin molding portion 1 and is not inserted. The battery pack shown in FIGS. 2 to 6 has a molded resin portion 1 formed on the end face of the battery 2. This battery pack has a feature that the outer shape can be reduced. However, in the battery pack, the resin molding portion 1 can be molded on three sides of the battery 2 as shown in FIG. Further, the battery pack may be a battery pack having a firm and strong structure by inserting a part or almost the whole battery so as to be embedded in the resin molding portion.
[0027]
As the synthetic resin for molding the resin molding portion 1, polyamide or polyurethane is used. Since these synthetic resins have a low softening temperature and a low viscosity when melted, they can be molded at a lower temperature and lower pressure than general synthetic resins. As described above, the resin molded portion 1 molded at a low temperature and a low pressure can shorten the time required for molding, and can reduce adverse effects on electronic components due to heat and injection pressure during resin molding. In particular, in the battery pack in which the temperature protection element 6 is disposed in the resin intrusion prevention unit 9, the influence of heat on the temperature protection element 6 due to the molten resin can be further reduced.
[0028]
The above battery pack is manufactured as follows.
(1) The printed circuit board 5 is connected to the battery 2 by the temperature protection element 6 and the electrode lead 8, and the temperature protection element 6, the printed circuit board 5, and the holder 4 are disposed at fixed positions of the battery 2. In this state, the holder 4 is between the printed circuit board 5 and the battery 2, and the printed circuit board 5 and the battery 2 are connected to each other at an accurate relative position.
Through the above steps, the printed circuit board 5, the holder 4, the temperature protection element 6, and the battery 2 are integrally connected to form a battery assembly 15.
[0029]
(2) The battery assembly 15 is set in the molding chamber 11 of the mold 10. In the battery pack shown in FIGS. 2 to 6, the resin molding part 1 is molded by the mold 10 having the structure shown in FIGS. 9 and 10. Further, in the battery pack shown in FIG. 11, the resin molding part 1 is molded by the mold 10 shown in FIGS. After the battery assembly 15 is set in the molding chamber 11, the mold 10 is clamped. The mold 10 thus clamped is formed with a molding chamber 11 for molding the resin molding part 1. A synthetic resin heated and melted is injected into the molding chamber 11 to mold the resin molding portion 1. The melted synthetic resin is injected from a liquid injection hole 12 opened in the mold 10. The liquid injection hole 12 is provided in communication with the molding chamber 11.
[0030]
Furthermore, the mold 10 shown in FIGS. 9 and 10 has a positioning protrusion 13 that temporarily holds the battery assembly 15 in place. The positioning protrusion 13 abuts on the surface of the holder 4 or the printed circuit board 5 to temporarily fix the battery assembly 15 at an accurate position. In FIG. 10, the positioning protrusions 13 positioned up and down press the surface of the holder 4 and temporarily hold it in place. These positioning protrusions 13 sandwich the holder 4 from above and below to prevent vertical displacement. Furthermore, the holder 4 abuts the four corners against the inner surface of the corner portion of the mold 10 to prevent lateral displacement. Furthermore, the mold 10 in FIG. 9 presses the surface of the output terminal 3 of the printed circuit board 5 with the positioning convex portion 13, and the bottom of the battery 2 is brought into contact with the inner surface of the molding chamber 11 of the mold 10. The vertical displacement of the battery assembly 15 is prevented. Further, the positioning convex portion 13 that presses the surface of the output terminal 3 causes the output terminal 3 to be exposed to the outside from the molded resin molded portion 1.
[0031]
Furthermore, the mold 10 shown in FIG. 9 has an intrusion prevention convex portion 25 that prevents the molten synthetic resin from entering the resin intrusion prevention portion 9. The intrusion prevention convex portion 25 is provided so as to protrude at a position to close the opening of the resin intrusion prevention portion 9 of the battery assembly 15 set in the molding chamber 11 in a state where the mold 10 is clamped. The resin intrusion prevention unit 9 in which the intrusion of the molten resin is prevented by the intrusion prevention convex part 25 reliably communicates the safety valve 21 to the outside of the resin molding part 1.
[0032]
The mold 10 shown in FIGS. 14 and 15 includes a central convex portion 14 and a positioning convex portion 13 that temporarily hold the battery assembly 15 in place. The central convex portion 14 is in contact with the front side surface and the back side surface of the battery 2, and the battery 2 is sandwiched between the upper and lower central convex portions 14 to prevent the vertical displacement of the battery 2. The positioning protrusion 13 presses the surface of the output terminal 3 provided on the printed circuit board 5. In this mold 10, the surface of the printed circuit board 5 is pressed by the positioning projection 13 and the opposite side surface of the battery 2 is brought into contact with the inner surface of the molding chamber 11 so that the battery assembly 15 is positioned in the front-rear direction. Prevent deviation. Further, the positioning convex portion 13 that presses the surface of the output terminal 3 causes the output terminal 3 to be exposed to the outside from the molded resin molded portion 1.
[0033]
Furthermore, the holder 4 shown in the figure makes the four corners 4D abut against the inner surface of the corner portion of the molding chamber 11 of the mold 10 to prevent the holder 4 and the printed board 5 from being displaced in the vertical and horizontal directions. As described above, the mold 10 has the central convex portion 14 in contact with the battery 2, the positioning convex portion 13 in contact with the surface of the printed circuit board 5, and the corner corner 4 </ b> D of the holder 4 is connected to the mold 10. The battery assembly 15 is temporarily fixed in place by contacting the inner surface.
[0034]
Further, the mold 10 shown in FIG. 15 has a molding convex portion 26 that forms the resin intrusion prevention portion 9 in the resin molding portion 1. The molding convex portion 26 is provided so as to protrude from the inner surface of the mold 10. The molding convex portion 26 is provided at a position where the opening of the safety valve 21 of the battery 2 set in the molding chamber 11 is closed while the mold 10 is clamped. The molding convex portion 26 prevents the opening of the safety valve 21 from being blocked by the resin when the molten resin is injected into the molding chamber 11, and prevents resin intrusion that allows the safety valve 21 to communicate with the outside of the resin molding portion 1. Part 9 is formed.
[0035]
(4) The synthetic resin melted by heating is pressed into the molding chamber 11. As shown in FIGS. 7 and 14, the molten synthetic resin enters the molding chamber 11 and does not enter the resin intrusion prevention unit 9. The resin molding part 1 molded in the molding chamber 11 connects the printed circuit board 5, the holder 4 and the battery 2 in an integrated structure and fixes them. Synthetic resin is not injected into the resin intrusion prevention unit 9, and the safety valve 21 communicates with the outside of the resin molding unit 1 by the resin intrusion prevention unit 9.
[0036]
(5) Through the above steps, the battery assembly 15 is fixed in place by inserting the printed circuit board 5, the holder 4 and the battery 2 into the resin molding portion 1. Thereafter, the battery assembly 15 formed with the resin molded portion 1 is covered with a tube to obtain a completed battery pack. Use a heat-shrinkable tube. The heat-shrinkable tube is brought into close contact with the surface by heating and shrinking after the battery assembly 15 with the molded resin part 1 is formed.
[0037]
【The invention's effect】
The battery pack of the present invention and the manufacturing method thereof effectively prevent the safety valve from being accidentally destroyed by the resin molding part in which the battery or the like is insert-molded, and protect the safety valve by the resin molding part. It has the feature that the internal pressure of the battery can be prevented reliably by operating the safety valve accurately. The present invention provides a resin intrusion prevention portion for preventing the invasion of a synthetic resin in a resin molding portion in which a battery or the like is insert-molded, and a discharge that communicates a safety valve to the outside of the resin molding portion at the resin intrusion prevention portion. This is because a path is formed to discharge gas or the like discharged from the opened safety valve to the outside.
[Brief description of the drawings]
1 is a perspective view showing a conventional battery pack manufacturing process. FIG. 2 is a plan view of a battery pack according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a right side view of the battery pack shown in FIG. 2 is a front view of the battery pack shown in FIG. 2. FIG. 5 is a cross-sectional view of the battery pack shown in FIG. 4 taken along line BB. FIG. 6 is a cross-sectional view of the battery pack shown in FIG. Fig. 8 is an enlarged cross-sectional view of a battery assembly in which the resin molded portion of the battery pack shown is not molded. Fig. 8 is an exploded perspective view of the battery assembly in which the resin molded portion of the battery pack shown in Fig. 2 is not molded. FIG. 10 is an exploded perspective view of a mold for molding a resin molding part of the battery pack shown in FIG. 10. FIG. 11 is a cross-sectional view showing a state in which the resin molding part is molded with the mold shown in FIG. Fig. 12 is a plan view of such a battery pack. Fig. 12 is a perspective view of a battery assembly in which the resin molding part of the battery pack shown in Fig. 11 is not formed. 13 is an exploded perspective view of the battery assembly shown in FIG. 12. FIG. 14 is a cross-sectional view showing a state where the resin molding portion of the battery pack shown in FIG. 11 is molded with a mold. FIG. 16 is an exploded perspective view of a mold for molding a resin molding part. FIG. 16 is a sectional view showing another example of a safety valve.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Resin molding part 2 ... Battery 2A ... Exterior can 2B ... Convex part electrode 2C ... Sealing board 3 ... Output terminal 4 ... Holder 4A ... Peripheral wall 4B ... Resin injection | pouring prevention wall 4C ... Support wall 4D ... Corner corner 5 ... Printed circuit board 5A ... Lead 5B ... Lead 6 ... Temperature protection element 6A ... Lead 6B ... Lead 7 ... Electrode lead 8 ... Electrode lead 9 ... Resin intrusion prevention part 10 ... Mold 11 ... Molding chamber 12 ... Injection hole 13 ... Positioning convex part 14 ... Central convex part 15 ... Battery assembly 16 ... Convex part 17 ... Connection window 18 ... Through hole 19 ... Resin injection port 20 ... Lead guide 21 ... Safety valve 22 ... Destruction film 23 ... Holding convex part 24 ... Insertion groove 25 ... Intrusion prevention convex part Part 26 ... Molding convex part 27 ... Elastic body 28 ... Valve body 29 ... Valve seat 30 ... Discharge hole

Claims (4)

電池(2)の内圧が設定圧力よりも高くなると開弁する安全弁(21)を有する電池(2)と、この電池(2)の定位置に固定されるとともに温度保護素子 (6) を定位置に固定するホルダー(4)と、ホルダー(4)と電池(2)をインサート成形してホルダー(4)を電池(2)に固定している樹脂成形部(1)とを備えるパック電池であって、
ホルダー(4)が、周壁(4A)と、周壁(4A)の開口部を閉塞する樹脂注入阻止壁(4B)とを有しており、この周壁(4A)と樹脂注入壁(4B)とで樹脂侵入阻止(9)を形成して、この樹脂侵入阻止部(9)で安全弁(21)を外部に連通する排出経路を形成してなるパック電池。
When the internal pressure of the battery (2) is higher than the set pressure and battery having a safety valve (21) to be opened (2), place a temperature protection device (6) is fixed in place of the battery (2) A battery pack including a holder (4) that is fixed to a battery, and a resin molded part (1) that insert-molds the holder (4) and the battery (2) to fix the holder (4) to the battery (2). And
The holder (4) has a peripheral wall (4A) and a resin injection blocking wall (4B) that closes the opening of the peripheral wall (4A), and the peripheral wall (4A) and the resin injection wall (4B) A battery pack in which a resin intrusion prevention portion (9) is formed, and a discharge path for communicating the safety valve (21) with the resin intrusion prevention portion (9) is formed.
電池(2)が凸部電極(2B)を有する電極端面に安全弁(21)を設けており、この電極端面にホルダー(4)と樹脂成形部(1)を固定している請求項1に記載されるパック電池。  The battery (2) is provided with a safety valve (21) on an electrode end face having a convex electrode (2B), and a holder (4) and a resin molding part (1) are fixed to the electrode end face. Battery pack. 樹脂成形部(1)が、プリント基板(5)を定位置に連結しているホルダー(4)をインサート成形して固定している請求項1に記載されるパック電池。  The battery pack according to claim 1, wherein the resin molding part (1) inserts and fixes the holder (4) connecting the printed circuit board (5) in a fixed position. 電池(2)の内圧が設定圧力よりも高くなると開弁する安全弁(21)を有する電池(2)と、この電池 (2) の定位置に固定されるとともに温度保護素子 (6) を定位置に固定するホルダー(4)とを金型(10)の成形室(11)に仮り止めし、金型(10)の成形室(11)でもって、電池(2)の安全弁(21)を設けている端面に樹脂成形部(1)を成形するパック電池の製造方法であって、
ホルダー(4)が、周壁(4A)と、周壁(4A)の開口部を閉塞する樹脂注入阻止壁(4B)とを有しており、この周壁(4A)と樹脂注入壁(4B)とで樹脂侵入阻止(9)を形成して、
樹脂成形部(1)を成形する成形室(11)に、電池(2)に加えてホルダー(4)を仮り止めして樹脂成形部(1)を成形し、樹脂侵入阻止部(9)で安全弁(21)を外部に連通する排出経路を形成するパック電池の製造方法。
When the internal pressure of the battery (2) is higher than the set pressure and battery having a safety valve (21) to be opened (2), place a temperature protection device (6) is fixed in place of the battery (2) The holder (4) fixed to the mold (10) is temporarily secured in the molding chamber (11) of the mold (10), and the safety valve (21) of the battery (2) is provided in the molding chamber (11) of the mold (10). A battery pack manufacturing method for forming a resin molded part (1) on an end surface of the battery pack,
The holder (4) has a peripheral wall (4A) and a resin injection blocking wall (4B) that closes the opening of the peripheral wall (4A), and the peripheral wall (4A) and the resin injection wall (4B) Form a resin intrusion prevention part (9),
In the molding chamber (11) for molding the resin molding part (1), in addition to the battery (2), the holder (4) is temporarily fixed to mold the resin molding part (1), and the resin intrusion prevention part (9) A battery pack manufacturing method for forming a discharge path for communicating the safety valve (21) with the outside.
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