JP4130160B2 - パック電池 - Google Patents

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Description

本発明は、電池の一部または全体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に関する。
パック電池には、高い寸法精度が要求される。特に出力端子の位置に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せて、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、製造に手間がかかって安価に多量生産するのが難しい。
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。（特許文献１参照）
特開２０００−３１５４８３号公報
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、電池に必要な部品を連結しているコアパックの一部を樹脂成形部にインサートして製作される。この構造のパック電池は、電池に必要な部品を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、電池に連結している部品を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、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多量生産できる。
しかしながら、この構造のパック電池は、リード線を介して出力端子をパック電池とは別に連結しているので、この部分の製作に手間がかかる欠点がある。また、この構造のパック電池は、リード線が断線する等の弊害もある。このため、たとえば携帯電話に使用されるパック電池等にあっては、リード線で出力端子を設ける構造はほとんど採用されない。出力端子を樹脂成形部にインサートして定位置に固定できる。ただ、出力端子となる金属板を金型の成形室の正確な位置に仮り止めして、樹脂成形部を成形するのは現実には非常に難しい。
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、簡単な構造で出力端子を樹脂成形部の定位置に固定できると共に、安価に多量生産できるパック電池を提供することにある。
本発明のパック電池は、電池２の一部ないし全体を樹脂成形部１にインサートして固定すると共に、出力端子３を外部に表出するように設けている。さらに、パック電池は、過電流が流れると電流を遮断するブレーカ機構４を内蔵する絶縁ブロック１１を樹脂成形部１にインサートして固定している。この絶縁ブロック１１は、表面に出力端子３を固定しており、絶縁ブロック１１に固定している出力端子３を樹脂成形部１の外部に表出して定位置に固定している。
絶縁ブロック１１は、プラスチックで別々に成形されてなるベースブロック１１Ａと、このベースブロック１１Ａに固定しているカバーブロック１１Ｂとを備えることができる。この絶縁ブロック１１は、カバーブロック１１Ｂの表面に出力端子３を固定することができる。
絶縁ブロック１１は、プラスチックで別々に成形されてなるベースブロック１１Ａと、このベースブロック１１Ａに固定しているカバーブロック１１Ｂとを備えると共に、カバーブロック１１Ｂとベースブロック１１Ａの間に収納室１７を設けて、この収納室１７にブレーカ機構４を内蔵することができる。収納室１７に内蔵されるブレーカ機構４は、可動アーム１２を備えると共に、この可動アーム１２はカバーブロック１１Ｂから外部に突出させて、この外部突出部１２を出力端子３に連結している固定金属１６に固定することができる。
絶縁ブロック１１は、表面に埋設凹部１１ｄを設けて、樹脂成形部１を成形する合成樹脂を埋設凹部１１ｄに充填して、絶縁ブロック１１を樹脂成形部１にインサートすることができる。
本発明のパック電池は、電池２の凸部電極２Ｂに連結される固定リード板２８を絶縁ブロック１１に設けると共に、この固定リード板２８の連結部２８Ａの上方を開口して連結開口１１ｇを設けることができる。
本発明のパック電池は、電池２の電極に固定される引出リード板２９を絶縁ブロック１１に固定すると共に、この引出リード板２９は、絶縁ブロック１１の一端部から突出して、突出された部分の先端部を電池２の電極に連結することができる。電極に連結される引出リード板２９は、電極端面から突出する方向に折曲された折曲部２９Ａを先端に設けると共に、この引出リード板２９をＵ曲して、引出リード板２９を固定している電極面と対向して絶縁ブロック１１を配設することができる。この絶縁ブロック１１は、引出リード板２９の折曲部２９Ａを嵌入する挿入凹部１１ｈを設けて、折曲部２９Ａを挿入凹部１１ｈに入れて、絶縁ブロック１１を電極端面の定位置に配設することができる。
本発明のパック電池は、絶縁ブロック１１を、半田付けする温度で変形しない高融点プラスチックで成形することができる。さらに、本発明のパック電池は、ベースブロック１１Ａとカバーブロック１１Ｂを、リフロー半田する温度で変形しない高融点プラスチックで成形することができる。
本発明のパック電池は、出力端子３に温度センサーを接続して、ブレーカ機構４がオープン状態において、出力端子３から温度信号を出力することができる。さらに、本発明のパック電池は、ブレーカ機構４を内蔵している収納室１７の内面に突出して、オープン位置に移動する可動アーム１２のストッパ１１ｍを設けることができる。
本発明のパック電池は、隣接する出力端子３に電子部品２０を半田付けして固定することができる。このパック電池は、電子部品２０を連結している境界の対向縁と、電子部品２０を連結している面との角部に切欠部３ａを設け、この切欠部３ａに樹脂を充填することができる。さらに、本発明のパック電池は、出力端子３の裏面に電子部品２０を半田付けして固定すると共に、電子部品２０を半田付けしている領域の周囲に、絶縁ブロック１１に一体的に成形されて半田４４の広がりを阻止する絶縁部４３を設けることができる。
さらに、本発明のパック電池は、絶縁ブロック１１の両側に、幅調整凸部１１ｃを一体的に成形して設けて、この幅調整凸部１１ｃの外幅を電池２の厚さに等しくすることができる。
本発明のパック電池は、簡単な構造で出力端子を樹脂成形部の定位置に固定できると共に、安価に多量生産できる特長がある。それは、本発明のパック電池が、電池の一部ないし全体をインサートして成形される樹脂成形部に、ブレーカ機構を内蔵する絶縁ブロックをインサートして固定すると共に、この絶縁ブロックの表面に出力端子を固定し、絶縁ブロックに固定している出力端子を樹脂成形部の外部に表出して定位置に固定しているからである。この構造のパック電池は、ブレーカ機構を内蔵する絶縁ブロックと電池を樹脂成形部にインサートして製造できることに加えて、出力端子を固定するための端子基板等をインサートする必要がなく、極めて簡単な構造で出力端子をしっかりと固定できる特長がある。さらに、ブレーカ機構と出力端子とを直列に接続する構造にあっては、ブレーカ機構と出力端子との接続を極めて短く、しかも簡単にできる特長がある。したがって、パック電池の内部抵抗を小さくして無駄な電力消費を少なくしながら大電流で放電できる優れた電気特性も実現できる。
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。
図２のパック電池は、薄型電池の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、成形するときに、図３の断面図に示すように、絶縁ブロック１１をインサートして固定する。図のパック電池は、凸部電極２Ｂの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して、ここに絶縁ブロックをインサートすることもできる。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して、ここに絶縁ブロックをインサートすることもできる。凸部電極とは反対側に絶縁ブロックをインサートし、あるいは薄型電池の側面に絶縁ブロックをインサートして配設するパック電池は、絶縁ブロックのリード片を薄型電池の側面に沿って絶縁しながら延長して凸部電極に接続する。
パック電池は、図４と図５の斜視図に示すように、電池２のコアパック１０を金型３０の成形室３１に仮り止めし、成形室３１に溶融樹脂を注入して、絶縁ブロック１１を定位置に配設しているコアパック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、図６に示すように、絶縁ブロック１１を電池２に連結したものである。図４と図５に示すコアパック１０は、絶縁ブロック１１を電池２に連結している。絶縁ブロック１１を連結しているコアパック１０は、最も簡単な構造で、安価に製造できる。ただし、本発明のパック電池は、図示しないが、絶縁ブロックに加えて、プリント基板等を樹脂成形部にインサートする構造とすることもできる。
絶縁ブロック１１は、電池２が異常な状態になると電流を遮断して電池２を安全に保護するブレーカ機構４を内蔵している。ブレーカ機構４は、温度や過電流を検出して電流を遮断する。
絶縁ブロック１１は、絶縁材であるプラスチックの成形品である。図７ないし図１４に示す絶縁ブロック１１は、プラスチックで別々に成形しているベースブロック１１Ａと、このベースブロック１１Ａに固定しているカバーブロック１１Ｂとを備え、カバーブロック１１Ｂの表面に出力端子３を固定している。図の絶縁ブロック１１は、互いに連結して固定しているカバーブロック１１Ｂとベースブロック１１Ａの間に収納室１７を設けて、この収納室１７に、ブレーカ機構４を内蔵している。また、絶縁ブロックをカバーブロックとベースブロックとに分離しない一体構造とすることもできる。さらに、ブレーカ機構をプラスチック製のケース（図示せず）に入れる構造として、これを絶縁ブロックに固定し、あるいはインサートする構造とすることもできる。
絶縁ブロック１１は、電子部品２０を半田付けする温度で変形しない高融点プラスチック、さらに好ましくは鉛フリー半田を使用してリフロー半田する温度で変形しない高融点プラスチックで成形される。高融点プラスチックは、液晶ポリマーコンパウンド（ＬＣＰ）、あるいはポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）等のプラスチックである。ＬＣＰやＰＰＳは、優れた耐熱性に加えて、成形後の反りを少なくして強靭な強度にできる。高融点プラスチックは、ＬＣＰやＰＰＳに特定されず、半田付けする温度で変形しない他の全てのプラスチックを使用できる。とくに、鉛フリー半田で半田付けする温度で変形しないものが好ましい。
図の絶縁ブロック１１は、カバーブロック１１Ｂとベースブロック１１Ａの両方を高融点プラスチックで成形している。絶縁ブロック１１は、好ましくは同じ材質の高融点プラスチックで成形される。この絶縁ブロック１１は、固定している出力端子３に電子部品２０をリフロー半田付けして固定できると共に、カバーブロック１１Ｂとベースブロック１１Ａとを超音波溶着して、簡単かつ容易に、しかもしっかりと迅速に固定できる。ただし、絶縁ブロック１１は、出力端子３を固定しない部分、図の絶縁ブロック１１のベースブロック１１Ａを必ずしも高融点プラスチックで成形する必要はない。出力端子３のない部分は、リフロー半田して電子部品２０を固定しないからである。カバーブロック１１Ｂとベースブロック１１Ａとを異なるプラスチックで成形する絶縁ブロック１１は、両者を接着して固定し、あるいは嵌着構造で連結することができる。
図の絶縁ブロック１１は、カバーブロック１１Ｂとベースブロック１１Ａとを正確な位置に連結するために、互いに当接する面を嵌着構造としている。嵌着構造は、カバーブロック１１Ｂの底面に複数の嵌入凹部１１ｂを設け、ベースブロック１１Ａの上面に嵌入凹部１１ｂに嵌入する位置に嵌入凸部１１ａを設けた構造である。図１２の断面図に示すように、嵌入凸部１１ａを嵌入凹部１１ｂに入れて、カバーブロック１１Ｂはベースブロック１１Ａの定位置に連結される。カバーブロック１１Ｂをベースブロック１１Ａに連結している図に示す絶縁ブロック１１の外形は、縦方向の長さと横幅を、電池２の電極端面の長さと横幅に同じとしている。
図の絶縁ブロック１１は、その両側に、幅調整凸部１１ｃを一体的に成形して設けて、幅調整凸部１１ｃの外幅を電極端面の横幅である電池２の厚さにほぼ等しくしている。幅調整凸部１１ｃを有する絶縁ブロック１１は、金型３０の成形室３１に仮止めして、樹脂成形部１の正確な位置にインサートできる。幅調整凸部１１ｃを金型３０で挟着し、絶縁ブロック１１を正確な位置にずれないように仮止めして、金型３０の成形室３１に合成樹脂を充填できるからである。樹脂成形部１を成形するとき、絶縁ブロック１１と電池２が金型３０に挟着して仮止めされる。絶縁ブロック１１の幅調整凸部１１ｃと電池２の両方が金型３０に挟着して仮止めされる構造は、電池２と絶縁ブロック１１の両方を樹脂成形部１の正確な位置にインサートできる。すなわち、電池２と絶縁ブロック１１と樹脂成形部１を正確に固定できる。
図の絶縁ブロック１１は、カバーブロック１１Ｂとベースブロック１１Ａの両方に幅調整凸部１１ｃを設けて、絶縁ブロック１１の両端部分に幅調整凸部１１ｃを設けている。この形状の絶縁ブロック１１は、位置と姿勢の両方がずれないように、金型３０の成形室３１に仮止めされて、正確に樹脂成形部１にインサートされる。また、幅調整凸部１１ｃを設けている絶縁ブロック１１は、幅調整凸部１１ｃの突出量を調整して、厚さが異なる電池２に装着できるように簡単に設計変更できる特長もある。
さらに、図の絶縁ブロック１１のベースブロック１１Ａは、表面である上面に埋設凹部１１ｄを設けている。埋設凹部１１ｄは、樹脂成形部１を充填して樹脂成形部１にインサートされる。絶縁ブロック１１を樹脂成形部１にインサートする工程で、埋設凹部１１ｄに樹脂成形部１を成形する合成樹脂が充填されるからである。この構造でインサートされる絶縁ブロック１１は、上面に樹脂成形部１をしっかりと結合できる。ただし、図示しないが、埋設凹部を下面に設けることもできる。下面に設けた埋設凹部は、絶縁ブロックをしっかりと樹脂成形部に係合する。さらにまた、埋設凹部は、上下に貫通する形状とすることもできる。この埋設凹部は、上下に充填される合成樹脂を埋設凹部に充填される合成樹脂で連結する。以上の構造は、絶縁ブロック１１の上面に樹脂成形部１を外れないように結合でき、さらに絶縁ブロック１１も外れないように樹脂成形部１にインサートして固定できる。
絶縁ブロック１１は、表面に出力端子３を固定している。図の絶縁ブロック１１は、カバーブロック１１Ｂの上面に出力端子３をインサートして固定している。この図の絶縁ブロック１１は、カバーブロック１１Ｂに出力端子３を固定しているが、ベースブロックに出力端子を固定することもできる。図の絶縁ブロック１１は、正負の出力端子である第１の出力端子３Ａ、第２の出力端子３Ｂに加えて、中間に信号端子３Ｃを備えている。信号端子３Ｃは、電子部品２０を介して隣の第１の出力端子３Ａに接続される。電子部品２０は、第１の出力端子３Ａと信号端子３Ｃの下面に半田付けして固定される。電子部品２０は、抵抗、サーミスター等の温度センサー、コンデンサー等である。また、信号端子と出力端子は、リード線で接続することもできる。このパック電池は、信号端子３Ｃと第１の出力端子３Ａとの電気抵抗を検出して、パック電池を識別する。
図１５は、電子部品２０を固定している出力端子３の部分拡大断面図である。この図の出力端子３は、電子部品２０を連結している出力端子３の境界を実質的に広くしている。このことを実現するために、隣接する出力端子３は、境界の対向縁（図において対向する垂直面）と、電子部品２０を連結している面（図において下面の水平面）との角部に切欠部３ａを設けて、この切欠部３ａに絶縁ブロック１１のプラスチックを充填している。この図の出力端子３は、切欠部３ａを階段状に形成しているが、切欠部３ａは図１６に示すように、角部を斜切した形状とすることもできる。この構造の出力端子３は、電子部品２０を半田付けして、出力端子３の狭い境界が半田ボールで短絡するのを有効に防止できる。それは、電子部品２０の半田付け面において、出力端子３の実質的な間隔を広くできるからである。また、この構造は、出力端子３を絶縁ブロック１１のプラスチックに外れない構造で埋設できる特長もある。それは、切欠部３ａに充填されるプラスチックが、出力端子３の脱落を阻止するからである。さらに、絶縁ブロック１１は、図１７に示すように、出力端子３の裏面であって、電子部品２０を半田付けしている領域の周囲に、絶縁ブロック１１に一体的に成形されて半田４４の広がりを制限する絶縁部４３を設けることができる。この構造は、絶縁部４３によって半田４４の広がりを阻止できる特長がある。
図１８のパック電池は、出力端子３を設けている端面の両側に位置決凹部９を設けている。位置決凹部９を備えるパック電池は、電子機器の装着部（図示せず）に位置ずれなくセットできる。位置決凹部９を装着部に嵌着して定位置にセットできるからである。絶縁ブロック１１は、位置決凹部９を設けるために、両端に切除部１１ｅを設けて、補強突出部１１ｆを突出させている。補強突出部１１ｆは、樹脂成形部１にインサートされて、パック電池の角部を補強する。
絶縁ブロック１１は、電池２に連結する固定リード板２８と引出リード板２９を連結している。固定リード板２８は電池２の凸部電極２Ｂに、引出リード板２９は凸部電極２Ｂの横の電極端面の平面部２Ｃに連結される。図の絶縁ブロック１１は、電池２の凸部電極２Ｂに連結される固定リード板２８をベースブロック１１Ａに、引出リード板２９をカバーブロック１１Ｂに連結している。固定リード板２８と引出リード板２９はインサートしてベースブロック１１Ａやカバーブロック１１Ｂに固定される。ただ、必ずしもインサートして固定する必要はなく、嵌着し、あるいは接着して固定することもできる。固定リード板２８と引出リード板２９は、スポット溶接し、あるいはレーザー溶接して凸部電極２Ｂや電極端面の平面部２Ｃに固定される。
固定リード板２８を凸部電極２Ｂに連結するために、絶縁ブロック１１は、固定リード板２８の連結部２８Ａの上方を開口して、ここに連結開口１１ｇを設けている。図の絶縁ブロック１１は、ベースブロック１１Ａに固定リード板２８を設けているので、ベースブロック１１Ａに連結開口１１ｇを設けている。固定リード板２８の連結部２８Ａは、図１１に示すように、スリットを設けている。この形状の連結部２８Ａは、凸部電極２Ｂにスポット溶接して確実に無効電流を少なくして溶着できる。さらに、固定リード板２８は、先端にブレーカ機構４を構成する固定接点１４を固定しており、ベースブロック１１Ａとカバーブロック１１Ｂとの間に設けている収納室１７に表出して、ＰＴＣ１５を載せる接触凸部２８Ｂを上に突出して複数設けている。接触凸部２８Ｂは、この上に載せられるＰＴＣ１５の下面に、確実に電気接続される。
引出リード板２９は、ひとつの出力端子である第２の出力端子３Ｂに連結された金属板である。引出リード板２９は、絶縁ブロック１１の一端部から突出して、突出された部分の先端部を電池２の電極である平面部２Ｃに連結している。引出リード板２９は先端に折曲部２９Ａを設けている。引出リード板２９は、先端を電極端面の平面部２Ｃに連結する状態でＵ曲される。図３と図６に示すように、引出リード板２９がＵ曲されて、絶縁ブロック１１は、引出リード板２９を連結している電極端面に対向する姿勢、いいかえると電極端面に平行な姿勢に配設される。引出リード板２９の折曲部２９Ａは、電極端面から突出する方向に折曲されている。絶縁ブロック１１は、電極端面との対向面に、引出リード板２９の折曲部２９Ａを嵌入する挿入凹部１１ｈを設けている。引出リード板２９の折曲部２９Ａが挿入凹部１１ｈに入れられて、絶縁ブロック１１は電極端面の定位置に配設される。いいかえると、折曲部２９Ａを挿入凹部１１ｈに入れて、絶縁ブロック１１が電極端面に対して定位置に配置される位置に、折曲部２９Ａと挿入凹部１１ｈを設けている。この構造の絶縁ブロック１１は、引出リード板２９の先端部を電極端面の平面部２Ｃに固定し、引出リード板２９をＵ曲して、折曲部２９Ａを挿入凹部１１ｈに入れ、固定リード板２８を凸部電極２Ｂに固定して、電池２に対して定位置に連結される。
絶縁ブロック１１を電池２に連結する状態で、絶縁ブロック１１と電池端面との間に、寸法吸収隙間６を設けている。寸法吸収隙間６は、樹脂成形部１を成形するときに、固定リード板２８と引出リード板２９を変形させて間隔を調整する。寸法吸収隙間６の間隔を調整するために、固定リード板２８と引出リード板２９は、金型３０の成形室３１に仮り止めするときに変形できる可撓性のある金属プレートで製作される。この構造は、寸法吸収隙間６で電池２の寸法誤差を吸収することができる。
絶縁ブロック１１は、収納室１７にブレーカ機構４を内蔵している。図８のブレーカ機構４は、先端の可動接点１２Ａをオンオフに切り換える可動アーム１２と、この可動アーム１２を温度で変形させる温度変形金属１３と、可動アーム１２をオフ状態に保持するＰＴＣ１５と、可動アーム１２の先端に固定している可動接点１２Ａに接触される固定接点１４と、この固定接点１４を固定している固定リード板２８とを備える。
図８のブレーカ機構４は、可動アーム１２に温度変形金属１３を積層し、可動アーム１２の熱で温度変形金属１３を加熱し、温度変形金属１３を変形させて可動アーム１２をオンオフに切り換える。ブレーカ機構４は、図１９と図２０に示すように、可動アーム１２を温度変形金属で構成して、可動アーム１２を直接に加熱して変形させるタイプもある。温度変形金属１３で可動アーム１２をオンオフに切り換えるブレーカ機構４は、図１３と図１４に示すように、温度変形金属１３が変形し、これが可動アーム１２を押してオンオフに切り換えられる。また、可動アーム１２を温度変形金属とするブレーカ機構４は、図１９と図２０に示すように、可動アーム１２が熱で変形してオンオフに切り換えられる。
可動アーム１２が温度変形金属１３を加熱するブレーカ機構４は、可動アーム１２に電気抵抗の大きい金属板、たとえばＳＵＳ３０４のステンレス板を使用する。このブレーカ機構４は、過電流が流れるときに、速やかにオンからオフに切り換えできる。たとえば、可動アーム１２にリン青銅を使用するブレーカ機構４は、可動アーム１２の電気抵抗が小さいので過電流が流れてオンからオフに切り換えられるのに時間がかかる。可動アーム１２を同じ形状として、材料をリン青銅とＳＵＳ３０４とするブレーカ機構４を試作し、オンからオフに切り換えられる時間を比較すると、６Ａの過電流でオンからオフに切り換えられる時間が、リン青銅のものは２０秒と長くなり、ＳＵＳ３０４のステンレス板のものは、同じ電流が流れる状態で、約１秒と速やかにオンからオフに切り換えられる。
可動アーム１２は、過電流が流れない状態であって、温度変形金属１３が加熱されない状態では、その先端に固定している可動接点１２Ａを、固定接点１４に接触させてオン状態となり、温度変形金属１３から加熱されると固定接点１４から離れてオフに切り換えられる。温度変形金属１３は、熱膨張率が異なる複数の金属を積層したバイメタルやトリメタルである。温度変形金属１３は、温度が上昇すると変形して、オン位置にある可動接点１２Ａを固定接点１４から離してオフ位置に切り換える。図１２に示す絶縁ブロック１１は、オープン位置に移動する可動アーム１２を所定の位置に停止させるストッパ１１ｍを設けている。このストッパ１１ｍは、収納室１７の内面に突出する状態で、カバーブロック１１Ｂに設けている。このストッパ１１ｍは、オープン位置に移動する可動アーム１２が収納部１７に配設された電子部品２０に接触するのを防止する。
ただ、ブレーカ機構４は、図２１に示すように、オープン位置に移動する可動アーム１２を、収納部１７に配設された電子部品２０に接触させて、ブレーカ機構４がオープン状態にあることを電気機器に認識させることもできる。このブレーカ機構４は、オープン位置に移動する可動アーム１２が接触するように、可動アーム１２と電子部品２０を配置している。可動アーム１２が接触する電子部品２０は、信号端子３Ｃと第１の出力端子３Ａの間の電気抵抗が変化するので、この電気抵抗の変化を電気機器で検出して、ブレーカ機構４がオープン状態にあると判別できる。図２１に示すように、電子部品２０として両端に接続用の電極２０Ａを備えるチップタイプのものを使用する場合、オープン位置に移動する可動アーム１２が信号端子３Ｃ側の電極２０Ａに接触すると、信号端子３Ｃと第１の出力端子３Ａとが可動アーム１２でバイパスされて電気抵抗が変化する。したがって、この電気抵抗の変化を検出することによって、ブレーカ機構４がオープン状態にあると判別できる。この電子部品２０は、抵抗、サーミスタ等の温度センサー、コンデンサー等とすることができる。さらに、電子部品をサーミスタ等の温度センサーとする場合においては、電子部品は、必ずしも両端に接続用の電極を備えるタイプのものとする必要はない。それは、オープン位置に移動する可動アームが温度センサーである電子部品の表面に接触すると、可動アームの熱で加熱されて、温度センサーの電気抵抗が変化するからである。したがって、この電気抵抗の変化を検出することによって、ブレーカ機構がオープン状態にあると判別できる。
さらに、図１１と図１２に示す絶縁ブロック１１は、ブレーカ機構４の動作温度を測定するための検出孔１１ｎを設けている。図の検出孔１１ｎは、ベースブロック１１Ａの底面であって、固定接点１４の下方に位置して設けている。この検出孔１１ｎは、ベースブロック１１Ａにインサートされる固定リード板２８の下面を、ベースブロック１１Ａの外部に表出させる状態で開口している。この検出孔１１ｎに温度検出用のロッドを挿入し、ロッドの先端を固定リード板２８の下面に接触させて、ブレーカ機構４がオープンとなる動作温度を測定する。このように、検出孔１１ｎを備える絶縁ブロック１１は、ベースブロック１１Ａとカバーブロック１１Ｂを連結固定した状態においても、ブレーカ機構４の動作温度を正確に測定でき、ブレーカ機構４を高品質にできる特長がある。
ブレーカ機構４は、可動アーム１２で温度変形金属１３を加熱し、あるいは可動アーム１２を温度変形金属として直接に加熱して、過電流が流れるときに、可動接点１２Ａをオンからオフに切り換える。図示しないが、ブレーカ機構は、電池と直列に加熱抵抗を接続して、この加熱抵抗で温度変形金属を加熱して可動アームを切り換える構造として、過電流を検出して電流を遮断することもできる。
可動アーム１２は、弾性変形できる導電性の金属板で、固定接点１４との対向面である先端に可動接点１２Ａを固定している。可動アーム１２の後端は、出力端子３に連結している固定金属１６に固定されて、可動アーム１２をひとつの出力端子である第１の出力端子３Ａに連結している。可動アーム１２の後端は、カバーブロック１１Ｂから外部に突出されており、この外部突出部１２Ｂを出力端子３に連結している固定金属１６にスポット溶接やレーザー溶接等の溶接構造で固定している。さらに、図８の可動アーム１２は、カバーブロック１１Ｂとベースブロック１１Ａとに挟着される固定片１２Ｃを両側に突出させて十字状としている。両側に突出する固定片１２Ｃは、ベースブロック１１Ａに設けている嵌入凸部１１ａを挿入する位置決孔１２ａを設けている。この構造の可動アーム１２は、位置決孔１２ａに嵌入凸部１１ａを入れて、定位置に配設される。また、この可動アーム１２は、正確にオンオフに切り換えられて、安定して動作する特長がある。可動アーム１２が、カバーブロック１１Ｂとベースブロック１１Ａとに挟着して確実に正確な姿勢で固定され、さらに、カバーブロック１１Ｂの外側に突出する外部突出部１２Ｂを固定金属１６に溶接等の構造で固定しているので、外部突出部１２Ｂと固定金属１６との連結状態のバラツキが可動アーム１２の動作に影響を与えないからである。
外部突出部１２Ｂと固定金属１６とは、カバーブロック１１Ｂから突出する部分で連結されるので、外部突出部１２Ｂと固定金属１６との連結部分を嵌入するために、ベースブロック１１Ａは、幅方向の中間に、連結部分を嵌入するためのガイド凹部１１ｉを設けている。ベースブロック１１Ａは、図１２の断面図に示すように、ガイド凹部１１ｉの下方に、外部突出部１２Ｂを固定金属１６にスポット溶接して連結する連結用孔１１ｊを設けている。
ＰＴＣ１５は、過電流が流れて、オンからオフに切り換えられた可動アーム１２をオフ位置に保持する。可動アーム１２がオフに切り換えられると、図１４と図２０に示すように、可動アーム１２の下面がＰＴＣ１５の上面に接触する。この状態のＰＴＣ１５は、固定接点１４を固定している固定リード板２８と可動アーム１２とを電気接続する。このため、弱い電流がＰＴＣ１５に流れ、この電流がＰＴＣ１５を加熱する。加熱されたＰＴＣ１５は可動アーム１２を加熱して、可動アーム１２をオフ状態に保持する。したがって、ＰＴＣ１５を内蔵するブレーカ機構４は、オフ状態に切り換えられた状態に保持される。
図の絶縁ブロック１１は、固定リード板２８をベースブロック１１Ａに固定して、この固定リード板２８の先端に固定接点１４を設けている。
以上の絶縁ブロック１１は、カバーブロック１１Ｂとベースブロック１１Ａを以下のようにして連結して組み立てられる。
(1) ＰＴＣ１５と温度変形金属１３を、ベースブロック１１Ａの収納室１７に積層して配設し、温度変形金属１３の上に可動アーム１２を積層する。ベースブロック１１Ａは収納室１７を形成し、この収納室１７の定位置にＰＴＣ１５を配設するために、ＰＴＣ１５を嵌入できるセット凹部１１ｋを設けている。ＰＴＣ１５は、このセット凹部１１ｋに入れられて、定位置に配設される。可動アーム１２は、固定片１２Ｃの位置決孔１２ａをベースブロック１１Ａの嵌入凸部１１ａに入れて定位置にセットされる。
(2) ベースブロック１１Ａの上にカバーブロック１１Ｂをセットする。カバーブロック１１Ｂは、下面に設けている嵌入凹部１１ｂに、ベースブロック１１Ａの嵌入凸部１１ａを入れて、ベースブロック１１Ａの定位置にセットされる。このとき、可動アーム１２の外部突出部１２Ｂと固定金属１６は、ガイド凹部１１ｉに嵌入される。
(3) カバーブロック１１Ｂをベースブロック１１Ａに超音波溶着して固定する。
(4) その後、ベースブロック１１Ａに設けている連結用孔１１ｊにスポット溶接用の電極を挿入し、スポット溶接用の電極で可動アーム１２の外部突出部１２Ｂと固定金属１６とを挟着し、溶接電流を流して連結する。
以上の絶縁ブロック１１は、固定リード板２８と引出リード板２９を介して電池２に連結されて電池２のコアパック１０となる。このコアパック１０は、金型３０の成形室３１に仮り止めするときに、固定リード板２８と引出リード板２９を変形させて、寸法吸収隙間６を調整して、出力端子３と電池２との相対位置を正確に調整する。固定リード板２８と引出リード板２９の変形量で、電池２の寸法誤差を修正しながら出力端子３を正確な位置に配置する。電池２は、製造工程において長さに寸法誤差ができる。電池２の長さ方向の寸法誤差は、絶縁ブロック１１と電池端面との寸法吸収隙間６を変化させて吸収する。規格寸法よりも長い電池２を内蔵するパック電池は、絶縁ブロック１１を電池端面に接近させて寸法吸収隙間６を小さくする。規格寸法よりも短い電池２を内蔵するパック電池は、寸法吸収隙間６を大きくする。
以上の構造のコアパック１０は、絶縁ブロック１１の出力端子３を以下に記述する可動ピンで金型３０の基準面に押圧して、定位置に保持される。
図２２ないし図２６は、絶縁ブロックを金型の基準面に押圧する可動ピンを有する金型を示す。これ等の金型３０は、成形室３１に可動ピン３３を突出させて、絶縁ブロック１１の出力端子３を成形室３１の基準面３２に押圧する。可動ピン３３は、絶縁ブロック１１に設けている嵌着部（図示せず）である凹部に案内されて、絶縁ブロック１１を正確な位置に仮り止めする。可動ピン３３が絶縁ブロック１１を成形室３１の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。
図２２の金型３０の可動ピン３３は、成形室３１の内部に、絶縁ブロック１１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、絶縁ブロック１１の嵌着部（図示せず）に案内されてその先端を傾斜面３４として、傾斜面３４で絶縁ブロック１１を金型３０の基準面３２に押圧する。傾斜面３４は、直動ピン３３Ａを絶縁ブロック１１に向かって軸方向に移動させるとき、絶縁ブロック１１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。絶縁ブロック１１は、出力端子３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、絶縁ブロック１１の裏面、正確には絶縁ブロック１１の裏面と側面とのコーナーを押圧する。傾斜面３４で押圧される絶縁ブロック１１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、絶縁ブロック１１に設けている嵌着部のコーナーが傾斜面３４を摺動して、出力端子３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絶縁ブロックから、図の鎖線で示す最も薄い絶縁ブロックまで押圧できる長さを有する。直動ピン３３Ａは、絶縁ブロック１１を、両側から弾性的に押圧して、出力端子３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、絶縁ブロック１１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で押圧される絶縁ブロック１１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、弾性的に絶縁ブロック１１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。
図２３の可動ピン３３も、絶縁ブロック１１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、絶縁ブロック１１の表面と平行な方向に成形室３１に弾性的に突出されて、出力端子３が基準面３２に当接するように、絶縁ブロック１１を裏面から押圧する。この直動ピン３３Ａは、絶縁ブロック１１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が絶縁ブロック１１の裏面を押圧して、絶縁ブロック１１の表面に設けている出力端子３を基準面３２に保持する。この直動ピン３３Ａは、絶縁ブロック１１の裏面に沿って、裏面と平行に突出して、山形凸条３５で絶縁ブロック１１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絶縁ブロックから図の鎖線で示す最も薄い絶縁ブロック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、薄い絶縁ブロックから厚い絶縁ブロックまで押圧するが、厚い絶縁ブロックは、深く食い込んで基準面３２に向かって押圧し、薄い絶縁ブロックは浅く食い込んで基準面３２に向かって押圧する。すなわち、山形凸条３５は、絶縁ブロック１１の裏面に食い込んで基準面３２に向かって押圧するが、厚い絶縁ブロックと薄い絶縁ブロックでは、食い込む深さが異なる。この構造の可動ピン３３は、簡単な構造で、山形凸条３５を絶縁ブロック１１の裏面に食い込ませて、表面の出力端子３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、絶縁ブロック１１の複数箇所を上下両側から押圧して、出力端子３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、傾斜面のある直動ピン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。
さらに、図２４の可動ピン３３は、成形室３１の内面に突出して、絶縁ブロック１１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、絶縁ブロック１１の裏面を押圧して、絶縁ブロック１１の表面の出力端子３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３６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で絶縁ブロック１１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で絶縁ブロック１１の裏面を押圧し、絶縁ブロック１１の表面を基準面３２に押し付けて絶縁ブロック１１を定位置に保持する。
さらに、図２５と図２６の可動ピン３３は、絶縁ブロック１１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で絶縁ブロック１１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絶縁ブロック１１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の絶縁ブロック１１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、絶縁ブロック１１の表面を基準面３２に押圧できる形状としている。図２６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４１は、必ずしも半円形状とする必要はなく、絶縁ブロック１１の裏面に挿入された状態で回転されて、カム面４２で絶縁ブロック１１を金型３０の基準面３２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絶縁ブロックの裏面をスムーズに押圧できる。
カムピン３３Ｃである可動ピン３３は、図２５に示すように、絶縁ブロック１１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が絶縁ブロック１１の裏面に挿入される。さらに、カムピン３３Ｃは、図２６に示すように、挿入凸部４１を絶縁ブロック１１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で絶縁ブロック１１の裏面を押圧する。絶縁ブロック１１の裏面が押圧されると、表面の出力端子３とが金型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、厚い絶縁ブロックから薄い絶縁ブロックまで基準面３２に向かって押圧するが、厚い絶縁ブロックと薄い絶縁ブロックとでは回転する角度が異なる。すなわち、カムピン３３Ｃは、厚い絶縁ブロックでは小さく回転して基準面３２に向かって押圧し、薄い絶縁ブロックでは大きく回転して基準面３２に向かって押圧する。したがって、カム面４２は、最も厚い絶縁ブロックから最も薄い絶縁ブロック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、絶縁ブロック１１の裏面の複数箇所をカム面４２で押圧する。図２５と図２６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、絶縁ブロック１１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で絶縁ブロック１１の裏面を同時に押圧する。このとき、絶縁ブロック１１の両端部、図２６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。絶縁ブロック１１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、絶縁ブロック１１の裏面の複数箇所が同時に押圧される絶縁ブロック１１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。
コアパックは、図示しないが、絶縁ブロックと電池との間に、位置決ホルダーを配設することもできる。位置決ホルダーは、樹脂成形部よりも硬いプラスチックを成形して製作される。この位置決ホルダーは、たとえば絶縁ブロックを嵌着して定位置に配設する形状に成形される。さらに、位置決ホルダーは、位置決嵌着部を設けて、この位置決嵌着部を外部に表出するようにして樹脂成形部にインサートすることができる。この構造のパック電池は、硬質プラスチックの位置決ホルダーで位置決嵌着部を設けることができる。このため、位置決嵌着部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。位置決嵌着部は凹部とし、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ことができる。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。
ただし、コアパック１０の絶縁ブロック１１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で絶縁ブロック１１を正確な位置に固定するので、図４と図５に示すように、位置決ホルダーのない構造として極めて簡単な構造にできる。
樹脂成形部１を成形する金型３０は、電池２と絶縁ブロック１１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、可動ピン３３が絶縁ブロック１１を押圧して、絶縁ブロック１１の表面の出力端子３を基準面３２に押圧する状態で成形室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、絶縁ブロック１１を正確な位置に固定する。
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２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、図３に示すように、凸部電極２Ｂを設けている電極端面の平面部２Ｃに安全弁２５を設けている。図に示す電池２は、平面部２Ｃの中央部分に凸部電極２Ｂを設けて、一端部に安全弁２５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２５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２５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。
コアパック１０は、図３に示すように、安全弁２５の開口部に保護シート２６を固定している。保護シート２６は、両面接着テープ２７を介して電池端面の平面部２Ｃに接着される。保護シート２６は、図示しないが、平面部２Ｃの外周よりもわずかに小さくする。保護シート２６は、樹脂成形部１を成形する時に射出圧による安全弁２５への悪影響を防止する。さらに、保護シート２６を電池端面の平面部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保護シート２６を確実に接着できると共に、安全弁２５を保護する働きもある。樹脂成形部１は、安全弁２５が開弁するときに、安全弁２５のガスを外部に排気する排気路８を成形して設けている。排気路８は、図２７に示すように、安全弁２５の開口部を樹脂成形部１の外部に連結する形状で設けられる。この構造のパック電池は、安全弁２５が開弁するとき、ガスをスムーズに外部に排気する。安全弁２５が開弁するとき、保護シート２６は剥離され、あるいはガスを透過させて排気する。
絶縁ブロック１１と電池２は、樹脂成形部１との接着面にプライマー層を設けて、樹脂成形部１に強固に接着される。プライマー層は、樹脂成形部１を成形するときに樹脂成形部１を強力に接着する。とくに、金属ケースの電池表面を樹脂成形部１を強力に接着する。さらに、プライマー層は、絶縁ブロック１１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。さらに絶縁ブロック１１にも樹脂成形部１を接着しているので、これ等の表面にもプライマー層を設ける。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、さらに絶縁ブロック１１に塗布して設けることができる。絶縁ブロック１１の表面に設けるプライマー層は、出力端子３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。
樹脂成形部１はポリアミド樹脂で成形して、プライマー層をエポキシ樹脂系のプライマーとすることができる。樹脂成形部１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１は、より強力にプライマー層に接着される。プライマー層を形成するプライマーは、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１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１を電池表面に強力に接着する。
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３０の成形室３１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絶縁ブロック１１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絶縁ブロック１１等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。
図のパック電池は、図２、図３及び図２７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１８を有する。このラップ薄肉部１８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３０の成形室３１に注入される溶融樹脂は、電池端面からラップ薄肉部１８を成形する部分まで注入されて、ラップ薄肉部１８を樹脂成形部１に一体的に成形する。ラップ薄肉部１８は、好ましくは電池２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１８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。
ラップ薄肉部１８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１８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１８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１８は、薄型電池の「膨れ量」よりも小さい。さらに、ラップ薄肉部１８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１８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１８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。
ラップ薄肉部１８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１８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７でカバーしているパック電池は、表面被覆シート７でラップ薄肉部１８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１８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１８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。
表面被覆シート７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７は、樹脂成形部１のラップ薄肉部１８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７で被覆しているパック電池は、ラップ薄肉部１８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１８の剥離を阻止できる。ただ、表面被覆シート７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７は、樹脂成形部１とラップ薄肉部の表面ないし電池２の表面に貼付して、樹脂成形部１を電池２にしっかりと連結する。
図３と図２７のパック電池は、樹脂成形部１の外周に段差１９を設け、低く成形している部分を表面被覆シート７で被覆している。この樹脂成形部１は、表面被覆シート７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７の表面をほぼ同一面にできる。
さらに、図２と図２７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、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。
以上のパック電池は、以下のようにして製造される。
(1) 引出リード板２９の先端部を凸部電極２Ｂに隣接する電極端面の平面部２Ｃに、スポット溶接等の方法で固定する。その後、図６に示すように、引出リード板２９をＵ曲して、絶縁ブロック１１を電極端面に対向する姿勢、いいかえると、電極端面と平行な姿勢に接近させる。
(2) 絶縁ブロック１１に連結している固定リード板２８の連結部２８Ａを電池２の凸部電極２Ｂにスポット溶接等の方法で固定して、絶縁ブロック１１と電池２に連結してコアパック１０を製作する。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。
(3) 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、可動ピン３３が絶縁ブロック１１を押圧して、絶縁ブロック１１の表面の出力端子３を基準面３２に押圧する。可動ピン３３で金型３０の基準面３２に押圧される絶縁ブロック１１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。
(4) 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から注入される。
溶融樹脂の注入工程においては、可動ピン３３は絶縁ブロック１１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が絶縁ブロック１１を基準面３２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、絶縁ブロック１１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絶縁ブロック１１は定位置に保持される。したがって、その後は、可動ピン３３が絶縁ブロック１１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、絶縁ブロック１１と第２の出力端子３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が絶縁ブロック１１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１にできるのを解消できる。
(5) 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。
(6) その後、熱収縮チューブである筒状の表面被覆シート７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７は、樹脂成形部１とプラスチック成形体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。
従来のパック電池の製造方法を示す斜視図 本発明の一実施例にかかるパック電池の分解斜視図 図２に示すパック電池の樹脂成形部の水平断面図 図２に示すパック電池のコアパックを金型に配設する状態を示す斜視図 図４に示すコアパックと金型の背面斜視図 図４に示すコアパックの平面図 絶縁ブロックの斜視図 図７に示す絶縁ブロックの分解斜視図 図７に示す絶縁ブロックの平面図 図９に示す絶縁ブロックのＡ−Ａ線断面図 図７に示す絶縁ブロックの底面図 図１０に示す絶縁ブロックのブレーカ機構を示す拡大断面図 図１１に示す絶縁ブロックのＢ−Ｂ線断面図であって、ブレーカ機構のオン状態を示す拡大断面図 図１３に示すブレーカ機構のオフ状態を示す拡大断面図 図１２に示す絶縁ブロックの出力端子と電子部品の接続構造を示す拡大断面図 出力端子と電子部品の接続構造の他の一例を示す拡大断面図 出力端子と電子部品の接続構造を示す平面図 図２に示すパック電池の出力端子部分の拡大斜視図 ブレーカ機構の他の一例であってブレーカ機構のオン状態を示す拡大断面図 図１８に示すブレーカ機構のオフ状態を示す拡大断面図 ブレーカ機構の他の一例であってブレーカ機構のオフ状態を示す拡大断面図 樹脂成形部を成形する金型の一例を示す断面図 樹脂成形部を成形する金型の他の一例を示す断面図 樹脂成形部を成形する金型の他の一例を示す断面図 樹脂成形部を成形する金型の他の一例を示す断面図 図２５に示す金型の水平断面図 図２に示すパック電池の垂直縦断面図
符号の説明
１…樹脂成形部
２…電池 ２Ａ…外装缶 ２Ｂ…凸部電極
２Ｃ…平面部
３…出力端子 ３Ａ…第１の出力端子 ３Ｂ…第２の出力端子
３Ｃ…信号端子
３ａ…切欠部
４…ブレーカ機構
６…寸法吸収隙間
７…表面被覆シート
８…排気路
９…位置決凹部
１０…コアパック
１１…絶縁ブロック １１Ａ…ベースブロック １１Ｂ…カバーブロック
１１ａ…嵌入凸部 １１ｂ…嵌入凹部
１１ｃ…幅調整凸部 １１ｄ…埋設凹部
１１ｅ…切除部 １１ｆ…補強突出部
１１ｇ…連結開口 １１ｈ…挿入凹部
１１ｉ…ガイド凹部 １１ｊ…連結用孔
１１ｋ…セット凹部 １１ｍ…ストッパ
１１ｎ…検出孔
１２…可動アーム １２Ａ…可動接点 １２Ｂ…外部突出部
１２Ｃ…固定片
１２ａ…位置決孔
１３…温度変形金属
１４…固定接点
１５…ＰＴＣ
１６…固定金属
１７…収納部
１８…ラップ薄肉部
１９…段差
２０…電子部品 ２０Ａ…電極
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…安全弁
２６…保護シート
２７…両面接着テープ
２８…固定リード板 ２８Ａ…連結部 ２８Ｂ…接触凸部
２９…引出リード板 ２９Ａ…折曲部
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
４１…挿入凸部
４２…カム面
４３…絶縁部
４４…半田
９０…コアパック
９１…回路基板
９２…電池
９３…金型
９４…成形室

Claims (13)

  1. 電池(2)の一部ないし全体を樹脂成形部(1)にインサートして固定すると共に、出力端子(3)を外部に表出するように設けているパック電池であって、
    過電流が流れると電流を遮断するブレーカ機構(4)を内蔵する絶縁ブロック(11)を樹脂成形部(1)にインサートして固定しており、この絶縁ブロック(11)は表面に出力端子(3)を固定しており、絶縁ブロック(11)に固定している出力端子(3)を樹脂成形部(1)の外部に表出して定位置に固定し、
    絶縁ブロック(11)が、プラスチックで別々に成形されてなるベースブロック(11A)と、
    このベースブロック(11A)に固定しているカバーブロック(11B)とを備えると共に、カバーブロック(11B)とベースブロック(11A)の間に収納室(17)を設けて、この収納室(17)にブレーカ機構(4)を内蔵しており、
    収納室(17)に内蔵されたブレーカ機構(4)は可動アーム(12)を備えており、この可動アーム(12)はカバーブロック(11B)から外部に突出されて、外部突出部(12B)を出力端子(3)に連結している固定金属(16)に固定しているパック電池。
  2. 絶縁ブロック(11)が、プラスチックで別々に成形されてなるベースブロック(11A)と、
    このベースブロック(11A)に固定しているカバーブロック(11B)とを備える請求項１に記載されるパック電池。
  3. カバーブロック(11B)の表面に出力端子(3)を固定している請求項２に記載されるパック電池。
  4. 電池(2)の一部ないし全体を樹脂成形部(1)にインサートして固定すると共に、出力端子(3)を外部に表出するように設けているパック電池であって、
    過電流が流れると電流を遮断するブレーカ機構(4)を内蔵する絶縁ブロック(11)を樹脂成形部(1)にインサートして固定しており、この絶縁ブロック(11)は表面に出力端子(3)を固定しており、絶縁ブロック(11)に固定している出力端子(3)を樹脂成形部(1)の外部に表出して定位置に固定し、
    絶縁ブロック(11)が、表面に埋設凹部(11d)を設けており、樹脂成形部(1)を成形する合成樹脂を埋設凹部(11d)に充填して、絶縁ブロック(11)を樹脂成形部(1)にインサートしているパック電池。
  5. 電池(2)の一部ないし全体を樹脂成形部(1)にインサートして固定すると共に、出力端子(3)を外部に表出するように設けているパック電池であって、
    過電流が流れると電流を遮断するブレーカ機構(4)を内蔵する絶縁ブロック(11)を樹脂成形部(1)にインサートして固定しており、この絶縁ブロック(11)は表面に出力端子(3)を固定しており、絶縁ブロック(11)に固定している出力端子(3)を樹脂成形部(1)の外部に表出して定位置に固定し、
    電池(2)の凸部電極(2B)に連結される固定リード板(28)を絶縁ブロック(11)に設けており、絶縁ブロック(11)はこの固定リード板(28)の連結部(28A)の上方を開口して連結開口(11g)を設けているパック電池。
  6. 電池(2)の一部ないし全体を樹脂成形部(1)にインサートして固定すると共に、出力端子(3)を外部に表出するように設けているパック電池であって、
    過電流が流れると電流を遮断するブレーカ機構(4)を内蔵する絶縁ブロック(11)を樹脂成形部(1)にインサートして固定しており、この絶縁ブロック(11)は表面に出力端子(3)を固定しており、絶縁ブロック(11)に固定している出力端子(3)を樹脂成形部(1)の外部に表出して定位置に固定し、
    電池(2)の電極に固定される引出リード板(29)を絶縁ブロック(11)に固定すると共に、
    この引出リード板(29)は、絶縁ブロック(11)の一端部から突出して、突出された部分の先端部を電池(2)の電極に連結しており、
    電極に連結された引出リード板(29)は、電極端面から突出する方向に折曲された折曲部(29A)を先端に設けており、
    さらに、この引出リード板(29)がＵ曲されて、絶縁ブロック(11)は、引出リード板(29)を固定している電極面と対向して配設されると共に、この絶縁ブロック(11)は、引出リード板(29)の折曲部(29A)を嵌入する挿入凹部(11h)を有し、折曲部(29A)を挿入凹部(11h)に入れて、絶縁ブロック(11)を電極端面の定位置に配設しているパック電池。
  7. 絶縁ブロック(11)を、半田付けする温度で変形しない高融点プラスチックで成形している請求項１に記載されるパック電池。
  8. ベースブロック(11A)とカバーブロック(11B)をリフロー半田する温度で変形しない高融点プラスチックで成形している請求項２に記載されるパック電池。
  9. 電池(2)の一部ないし全体を樹脂成形部(1)にインサートして固定すると共に、出力端子(3)を外部に表出するように設けているパック電池であって、
    過電流が流れると電流を遮断するブレーカ機構(4)を内蔵する絶縁ブロック(11)を樹脂成形部(1)にインサートして固定しており、この絶縁ブロック(11)は表面に出力端子(3)を固定しており、絶縁ブロック(11)に固定している出力端子(3)を樹脂成形部(1)の外部に表出して定位置に固定し、
    出力端子(3)に温度センサーを接続しており、ブレーカ機構(4)がオープン状態で、出力端子(3)から温度信号を出力するようにしているパック電池。
  10. 電池(2)の一部ないし全体を樹脂成形部(1)にインサートして固定すると共に、出力端子(3)を外部に表出するように設けているパック電池であって、
    過電流が流れると電流を遮断するブレーカ機構(4)を内蔵する絶縁ブロック(11)を樹脂成形部(1)にインサートして固定しており、この絶縁ブロック(11)は表面に出力端子(3)を固定しており、絶縁ブロック(11)に固定している出力端子(3)を樹脂成形部(1)の外部に表出して定位置に固定し、
    ブレーカ機構(4)を内蔵している収納室(17)の内面に突出して、オープン位置に移動する可動アーム(12)のストッパ(11m)を設けているパック電池。
  11. 電池(2)の一部ないし全体を樹脂成形部(1)にインサートして固定すると共に、出力端子(3)を外部に表出するように設けているパック電池であって、
    過電流が流れると電流を遮断するブレーカ機構(4)を内蔵する絶縁ブロック(11)を樹脂成形部(1)にインサートして固定しており、この絶縁ブロック(11)は表面に出力端子(3)を固定しており、絶縁ブロック(11)に固定している出力端子(3)を樹脂成形部(1)の外部に表出して定位置に固定し、
    隣接する出力端子(3)に電子部品(20)を半田付けして固定しており、電子部品(20)を連結している境界の対向縁と、電子部品(20)を連結している面との角部に切欠部(3a)を設け、この切欠部(3a)に樹脂を充填しているパック電池。
  12. 電池(2)の一部ないし全体を樹脂成形部(1)にインサートして固定すると共に、出力端子(3)を外部に表出するように設けているパック電池であって、
    過電流が流れると電流を遮断するブレーカ機構(4)を内蔵する絶縁ブロック(11)を樹脂成形部(1)にインサートして固定しており、この絶縁ブロック(11)は表面に出力端子(3)を固定しており、絶縁ブロック(11)に固定している出力端子(3)を樹脂成形部(1)の外部に表出して定位置に固定し、
    出力端子(3)の裏面に電子部品(20)を半田付けして固定すると共に、電子部品(20)を半田付けしている領域の周囲に、絶縁ブロック(11)に一体的に成形されて半田の広がりを阻止する絶縁部を設けているパック電池。
  13. 電池(2)の一部ないし全体を樹脂成形部(1)にインサートして固定すると共に、出力端子(3)を外部に表出するように設けているパック電池であって、
    過電流が流れると電流を遮断するブレーカ機構(4)を内蔵する絶縁ブロック(11)を樹脂成形部(1)にインサートして固定しており、この絶縁ブロック(11)は表面に出力端子(3)を固定しており、絶縁ブロック(11)に固定している出力端子(3)を樹脂成形部(1)の外部に表出して定位置に固定し、
    絶縁ブロック(11)の両側に、幅調整凸部(11c)を一体的に成形して設けており、この幅調整凸部(11c)の外幅を電池(2)の厚さに等しくしているパック電池。
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