JP4573564B2 - パック電池およびその製造方法 - Google Patents
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Description
ところで、パック電池の製造においては、ケースと蓋との接合に超音波溶着法が用いられることが多い。これは、接着剤などを用いて接合を実施する場合などに比べて作業効率が高く、また、工程の管理の容易性などの優位性を有するためである。ただし、従来においては、ケースと蓋との接合に超音波溶着法を用いる場合に、ラッチ部品などをケース、蓋などと異なった材料で構成しておく必要があった。仮に、ラッチ部品などの可動部品をケース、蓋と同一の材料から構成した場合には、ケースと蓋との接合時に、可動部品とこれと近接するケース、蓋あるいはガイドなどとの間も溶着してしまう。
(1)1または複数の素電池が、ともに樹脂材料からなるケースと蓋体との合わせ部分に超音波エネルギを印加して、前記ケースと蓋体とを接合して形成される収納空間に収納されており、且つ、前記ケースおよび蓋体の少なくとも一方には、可動可能な状態で可動部品を備えてなるパック電池であって、可動部品は、ケースおよび蓋体を構成する樹脂材料と同一の溶融温度および分子構造を有する樹脂材料からなり、前記樹脂材料からなる可動部品と、ケースおよび蓋体の少なくとも一方との近接領域には、その間に、互いの間の溶着を抑制する溶着抑制体が介挿されていることを特徴とする。
(2)上記(1)に係るパック電池であって、可動部品、ケースおよび蓋体は、ともに同じ熱可塑性樹脂材料から構成されていることを特徴とする。
(3)上記(1)または(2)に係るパック電池であって、可動部品は、ケース、蓋との近接領域において、樹脂材料部の表面に溶着抑制体としての塗膜が積層された構成を有していることを特徴とする。
(4)パック電池の製造方法であって、次のステップを備える。
*配置ステップ;前記素電池が収納されたケースの開口部に対して、ケースと同じ樹脂材料からなる蓋体を配置する。
*接合ステップ;ケースと蓋体との合わせ部分に超音波エネルギを印加して、ケースと蓋体とを接合する。
(5)上記(4)に係るパック電池の製造方法であって、可動部品の樹脂材料部、ケースおよび蓋体には、ともに同じ熱可塑性樹脂材料から構成されたものを用い、近接領域における可動部品の樹脂材料部の表面には、溶着抑制体としての塗膜が積層されていることを特徴とする。
なお、具体的な溶着抑制体としては、可動部品における樹脂材料部の表面に積層さてた塗膜や、逆に可動部品に近接するケースおよび蓋の少なくとも一方における表面に積層させた塗膜などとすることができる。また、溶着抑制体は、必ずしも可動部品あるいはこれとの近接部分との何れかの表面に形成した塗膜である必要はなく、間に溶融温度や分子構造の異なる別個の部材を介挿させておいてもよい。この場合には、可動部品およびこれに近接する部分に用いられる樹脂材料と溶融温度および分子構造が異なる物質を用いておくことが望ましい。例えば、溶着抑制体の材料として可動部品等の樹脂材料と溶融温度が25℃程度以上異なる材料を用いれば、超音波溶着の際に可動部品とこれに近接する領域との間の溶着が確実に抑制されることになる。
(パック電池1の構成)
本実施の形態に係るパック電池1の構成について、図1および図2を用いて説明する。
図2に示すように、パック電池1は、蓋11とケース12との接合によって形成される内部領域には、6つの角型密閉二次電池(以下では、単に「電池」と記載する。)10と、これら電池10およびコネクタ13の双方に接合され充放電時におけるその間の電力流通制御を司る制御回路基板(不図示)とが収納されている。
蓋11には、ラッチ部品14のラッチ部14aが出没するのとは反対側の箇所に、3つの爪部11aが形成されている。この爪部11aは、図1に示すノートPC500の電池格納部分500aに臨む壁面に3つの凹部500bが形成されている。図1に示すように、パック電池1は、3つの爪部11aと2つのラッチ部14aによって、ノートPC500の電池格納部分500aに装着されることになる。ラッチ部品14におけるラッチ部14aは、蓋11に設けられたラッチ孔11cを通して、出没できる構成とされる。
(ラッチ部品14の構成)
次に、本実施の形態で最も特徴的な部分であるラッチ部品14の構成について、図3を用いて説明する。
(ラッチ部品14と近接部分との配置関係)
上記構成を有するラッチ部品14を組み込んだ際のラッチ部品14とその近接部分との配置関係について、図4を用いて説明する。図4は、(a)が図1におけるA−A断面を示す断面図であり、(b)が図1におけるB−B断面を示す断面図である。
(ラッチ部品14を備えるパック電池1の優位性)
以上の構成を有する本実施の形態に係るパック電池1では、次のような優位性を有する。
超音波溶着法を用いた樹脂の溶着では、原則として同じ種類の熱可塑性樹脂材料からなる部材どうしが溶着することになるが、本実施の形態に係るラッチ部品14のように表面に塗膜142を形成することで、その表面が改質された状態となる。このため、ラッチ部品14は、その表面において、近接する蓋11やケース12とは溶融温度、溶融インデックス(フロー)弾性係数(剛性)などが異なってくる。これらの相違点に起因して、本実施の形態では、超音波印加時におけるラッチ部品14とこれに近接する各部分との間の溶着が抑制されることになる。
(パック電池1の製造方法)
次に、上記パック電池1を製造する方法について、図2、3、5などを用いて説明する。
図3に示すように、ラッチ部品14は、先ず樹脂成形法などによって本体部141を作製する。このとき、本体部141のサイズについては、この後に被覆する塗膜142の膜厚み(例えば、8〜15μm)の分を考慮しておく。
本体部141が完成したら、その表面全体に塗膜142を被覆する。この塗膜142の被覆には、一般的に用いられている吹き付け塗装法などを用いることができる。この後、塗膜142を十分に乾燥させて、ラッチ部品14が完成する。
次に、図2に示すように、上記作製されたラッチ部品14をスプリング15とともに、蓋11の所定の箇所に取り付ける。このとき、ラッチ部品14と蓋11の各部(例えば、ガイド部11dやノブ孔11eなど)とは、ラッチ部品14の可動に支障のない程度に近接状態となる。
3.蓋11とケース12との接合
上記のように各部品(電池10、ラッチ部品14等)を収納した後、蓋11とケース12との各端面11b、12aどうしを突合せ、突合せた状態を維持し、次のように超音波を印加して接合する。
このようにして、蓋11の端面11bとケース12の端面12aとが溶着接合されることになる。そして、この超音波の印加によっても、塗膜142の存在により、ラッチ部品14とこれに近接する蓋11の各部(ガイド部11d、ノブ孔11e等)との間に溶着を生じることはない。
(その他の事項)
上記実施の形態は、本発明の構成および作用・効果を説明する上で、一例として用いたものであって、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、蓋11、ケース12の内方に収納される電池については、その種類、形態、収納数などを適宜変更することが可能である。
10.素電池
11.蓋
12.ケース
13.コネクタ
14.ラッチ部品
15.スプリング
141.本体部
142.塗膜
1002.超音波ホーン
Claims (5)
- 1または複数の素電池が、ともに樹脂材料からなるケースと蓋体との合わせ部分に超音波エネルギを印加して、前記ケースと蓋体とを接合して形成される収納空間に収納されており、且つ、前記ケースおよび蓋体の少なくとも一方には、可動可能な状態で可動部品を備えてなるパック電池であって、
前記可動部品は、前記ケースおよび蓋体を構成する樹脂材料と同一の溶融温度および分子構造を有する樹脂材料からなり、
前記樹脂材料からなる可動部品と、前記ケースおよび蓋体の少なくとも一方との近接領域には、その間に、互いの間の溶着を抑制する溶着抑制体が介挿されている
ことを特徴とするパック電池。 - 前記可動部品、ケースおよび蓋体は、ともに同じ熱可塑性樹脂材料から構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載のパック電池。 - 前記可動部品は、前記近接領域において、前記樹脂材料部の表面に溶着抑制体としての塗膜が積層された構成を有する
ことを特徴とする請求項1または2に記載のパック電池。 - 1または複数の素電池を樹脂材料からなるケースに収納する収納ステップと、
前記素電池が収納されたケースの開口部に対して、当該ケースと同じ樹脂材料からなる蓋体を配置する配置ステップと、
前記ケースと蓋体との合わせ部分に超音波エネルギを印加して、前記ケースと蓋体とを接合する接合ステップとを有するパック電池の製造方法であって、
前記ケースおよび蓋体の少なくとも一方には、可動可能な状態で可動部品を備え、
前記可動部品は、前記ケースおよび蓋体を構成する樹脂材料と同一の溶融温度および分子構造を有する樹脂材料からなり、
少なくとも前記接合ステップの前には、前記樹脂材料からなる可動部品と、前記ケースおよび蓋体の少なくとも一方との近接領域において、その間に、互いの間の溶着を抑制する溶着抑制体を介挿させておく
ことを特徴とするパック電池の製造方法。 - 前記可動部品の樹脂材料部、ケースおよび蓋体には、ともに同じ熱可塑性樹脂材料から構成されたものを用い、
前記近接領域における前記可動部品の樹脂材料部の表面には、溶着抑制体としての塗膜が積層されている
ことを特徴とする請求項4に記載のパック電池の製造方法。
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