JP4596858B2 - パック電池 - Google Patents

Description

本発明は、パック電池に関する。

パック電池は、素電池と、この素電池と外部機器との間に介挿される保護回路基板とが組み合わされ、樹脂ケースあるいは樹脂カバーなどでパッケージングされたものである。素電池としては、例えば、扁平な角型リチウムイオン電池などが用いられており、保護回路基板は、素電池における封口板に設けられた正負両極端に接続されている。
樹脂ケースあるいは樹脂カバーなどは、保護回路基板が接続された部分などがパック外に露出することがないよう、また、素電池における端子などを保護する目的などから設けられているものであり、素電池を含む全体をケースに収納するタイプや保護回路基板が配置された部分だけを低温樹脂を用いたインサート成形によって被覆するタイプなどがある。

近年では、パック電池の装着対象である携帯機器の小型化が図られており、これに伴ってパック電池にも小型化が求められている。また、パック電池には、小型化とともに低コスト化も要望されている。このような要望に応えるべく、樹脂カバーの取り付け構造の簡略化に関する技術（例えば、特許文献１）などが開発されている。また、素電池に対する保護回路基板の取り付け構造に関する技術（例えば、特許文献２、３）なども開発されている。
特開２００４−２１３９３６号公報 特開２００３−７７４４１号公報 特開２００２−２９８８０９号公報

しかしながら、上記特許文献１〜３の技術を含む従来の技術では、パック電池の低コスト化がある程度は図られるものの、パック電池に求められるより一層の小型化・低コスト化に対しては不充分である。例えば、特許文献１の技術では、超音波溶着法を用いて素電池に樹脂カバーを接合しているが、接合に際して超音波の印加という工程を備えなければならないために、製造工程を煩雑なものとし、結果としてパック電池の低コスト化という観点からはより一層の改善を必要とする。

本発明は、このような問題を解決しようとなされたものであって、低コスト化を図りながらも、高い信頼性を確保できる構成のパック電池を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るパック電池は、次のような構成を採用することとする。
（１）有底筒状の外装体に電極体が収納され、当該外装体の開口部が正極および負極の両端子が設けられた封口体で封口されてなる素電池と、素電池の封口体を覆う状態に設けられてなるカバー体とを有する構成において、封口体および外装体の少なくとも一方には、係着部材が接合または係着されており、カバー体は、係着部材に対し係着されていることを特徴とする。

（２）上記（１）のパック電池において、カバー体は、カバー体の内壁面と係着部材の外側壁面とが、一方に設けられた凸部と他方に設けられた凹部とが噛み合うことで系着部材に対し係着されていることを特徴とする。
（３）上記（２）のパック電池において、凸部と凹部との噛合方向は、封口体にカバー体を装着する方向に対し交差する方向であることを特徴とする。
（４）上記（１）〜（３）のパック電池において、封口体および外装体の少なくとも一方と前記カバー体とは、係着部材を介した係着によるだけではなく、螺合結合されて居ることを特徴とする。

（５）上記（１）〜（４）のパック電池において、係着部材は、封口体に対し接合または係着されているものであって、正極端子と負極端子とは、封口体の外縁領域において、互いに間隔をあけて素電池の外方に向けて突設されており、且つ、各々の端面は平坦に形成されており、略短冊状の基板本体と、当該基板本体の対向する辺の各々から延出されたリードとを備え、リードの各々が正極端子および負極端子における端面に接続されてなる保護回路基板を有し、係着部材には、保護回路基板における基板本体を支持する支持部を有することを特徴とする。

（６）上記（５）のパック電池において、保護回路基板における基板本体には、素電池とは反対側となる主面に外部接続用接点が形成されており、係着部材における支持部は、基板本体における外部接続用接点が形成されてなる領域の近傍を支持することを特徴とする。
（７）上記（５）、（６）のパック電池において、係着部材は、略コの字形状を有するものであって、その対向部分に、当該対向部分における主面に対し交差する方向に張り出し加工されてなる張り出し部が形成されており、張り出し部は、カバー体との係着と基板本体の支持との両機能を有することを特徴とする。

（８）上記（５）〜（７）のパック電池において、基板本体は、正極および負極の両端子間で架設された状態にあることを特徴とする。
（９）上記（５）〜（８）のパック電池において、基板本体における封口体と対向する側の主面には、少なくとも感熱素子を含む複数の電子部品が実装されていることを特徴とする。

（１０）上記（１）〜（９）のパック電池において、封口体の主面上において、正極および負極の両端子は、係着部材が接合または係着されてなる領域よりも外縁に配置されていることを特徴とする。
（１１）上記（１）〜（４）のパック電池において、正極端子と負極端子とは、封口体の外縁領域において、互いに間隔をあけて素電池の外方に向けて突設されており、且つ、各々の端面は平坦に形成されており、略短冊状の基板本体と、当該基板本体の対向する辺の各々から延出されたリードとを有する保護回路基板が、リードの各々が正極端子および負極端子における端面に接続されることによって、正極および負極の両端子間に架設されてなり、封口体の主面上において、正極および負極の両端子の内の一方の端子は、係着部材と重畳する状態で配置されていることを特徴とする。

（１２）上記（１）〜（１１）のパック電池において、外装体の側周面は、ラベル体によって被覆されていることを特徴とする。
（１３）上記（１２）のパック電池において、カバー体は、外装体の側周面上の一部領域に重ねて配される重なり部分を有し、当該重なり部分は、その外周がラベル体によって被覆されていることを特徴とする。

本発明に係るパック電池は、上記（１）のように、係着部材を介してカバー体が封口体および外装体の内の少なくとも一方に対し係着されており、従来のパック電池に比べて、その製造過程を簡単なものとすることができ、高い品質を確保しながらもコストの観点より優位である。即ち、従来のパック電池では、素電池に保護回路基板等を装着した後、素電池を含む全体を上下ケースで覆い、これらの上下ケース間を超音波溶着などの方法をもって接合している。また、インサート成形法を用い保護回路基板を装着した部分を低温成形樹脂でカバーする方法なども用いられている。このような方法は、超音波溶着のための装置やインサート成形などの装置を必要とし、製造作業が煩雑なものとなり、パック電池のコストが高いものとなっていた。

これに対して、本発明に係るパック電池では、上述のように、カバー体と封口体あるいは外装体の一方とを、係着部材を介して係着することにより固定している。このため、本発明に係るパック電池では、製造時におけるカバー体を素電池に対し固定する工程での煩雑さはなく、製造コストおよび部品コストなどの観点から優位である。また、素電池に対してカバー体を係着して装着しているので、簡易に外れることはなく品質面における信頼性の観点からも優位である。

従って、本発明に係るパック電池は、低コスト化を図りながらも、高い信頼性を確保できる。
また、本発明に係るパック電池は、上記（５）のように、係着部材に支持部を設けておき、これによって保護回路基板を支持する構成を採ることもでき、完成後のパック電池における信頼性という観点で優位である。即ち、完成後のパック電池においては、電力供給機器などに装着の際には保護回路基板に設けられた外部接続端子に外方から押圧を受けることになるが、係着部材に設けた支持部によってこの押圧に対して保護回路基板の基板本体などが撓んでしまうような自体を回避することが可能となる。このため、本発明に係るパック電池は、上記（５）のような構成を採るとき、上述の優位性に加えて長期使用時における品質面での高い信頼性を有する。

また、本発明に係るパック電池は、上記（８）のように、素電池における正極および負極の両端子の端面を平坦にしておき、これに保護回路基板におけるリードを接続して、素電池の両端子に対して保護回路基板の基板本体を架設する構成を採る。このように保護回路基板の基板本体を正負両端子間に架設する構成をとることで、パック電池における保護回路基板の配置に要する空間を小さなものとすることができる。即ち、上記特許文献２、３などをはじめとする封口体の略中央から突設された一方の端子を有する素電池を備える従来のパック電池では、突設された端子から封口体の主面方向端部に向けて取り回すために複雑な曲折形状を有するリードを用い、しかも取り回すためにスペースも必要である。これに対して、保護回路基板の基板本体が端子間に架設される構成の本発明に係るパック電池では、複雑な曲折形状のリードやこれを取り回すためのスペースを必要としない。

従って、本発明に係るパック電池では、上記（８）の構成を採るとき、上記優位性に加えて、高いスペース効率という優位性も有する。
さらに、本発明に係るパック電池は、上記（１２）、（１３）などの構成を採ることによって、カバー体の保持性の向上を図ることができるとともに、素電池の電解液リーク時におけるパック外への電解液の流出の抑制を確実なものとすることができる。

以下では、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参酌しながら説明する。なお、以下の実施の形態で用いる構成は、説明の便宜上用いる一例であって、本発明は、これらに限定を受けるものではなく、種々のバリエーションを取ることが可能である。
（実施の形態１）
実施の形態１に係るパック電池１について、図１〜図６を用いて説明する。

１．パック電池１の全体構成
図１に示すように、本実施の形態に係るパック電池１は、素電池としての扁平角型のリチウムイオン二次電池（以下では、単に「二次電池」と記載する。）１０と、二次電池１０の一端面（図１におけるＸ方向端のＹＺ面）を覆うように設けられたカバー２０とでその外観が構成されている。また、二次電池１０における外装体１１の側周面には、薄膜状のラベル４０が被着されている。なお、図１では、便宜上、ラベル４０の一部を展開したところを示している。

カバー２０は、絶縁性の材料（例えば、ポリアミド系樹脂材料など）から構成されており、二次電池１０に対して隙間なく取り付けられている。また、カバー２０には、３つの窓部２２〜２４が設けられており、各々の窓部２２〜２４からは、外部接続端子３２〜３４が露出されている。
露出されている３つの外部接続端子３２〜３４の内、端子３２は負極側端子として機能するものであり、端子３４は、正極側端子として機能するものである。また、端子３３は、例えば、装着機器に対してパック電池１の種別のために設けられた、所謂、識別端子として機能するものである。

２．カバー２０内部の構成
パック電池１におけるカバー２０内部の構成について、図２を用いて説明する。図２は、パック電池１におけるカバー２０内部を示すために展開した図である。なお、図２では、ラベル４０の図示を省略している。
図２に示すように、パック電池１のカバー２０内部には、保護回路基板３０が収納されている。保護回路基板３０は、短冊状をした基板本体３１とその長手方向両端辺から延出されたリード３５、３６とを有する。この内、基板本体３１には、上述の外部接続端子３２〜３４がＸ方向のカバー２０に対向する主面に形成されており、その裏面には、感熱素子部品を含む複数の電子部品３７が実装されている。ここで、外部接続端子３２〜３４は、基板本体３１における一方の主表面上に金属材料（例えば、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉなど）が箔状に形成されたものである。

二次電池１０は、有底角筒状の外装体１１に電極体（不図示）などが収納され、その開口部が封口体１２によって封口された構成を有する。外装体１１および封口体１２は、ともに金属材料（例えば、アルミニウム合金など）から構成されており、相互間がレーザ溶接などをもって接合されている。なお、外装体１１および封口体１２は、正の極性を有する。

封口体１２の主面には、Ｙ方向における両外部分に正極および負極の両端子１３、１４が設けられ、中程部分にコネクタ５０、電解液注入部１６および防爆弁１７が形成されている。正極端子１３は、封口体１２の一部をプレス加工などで張り出し成形されて形成されたもので、その頂面は、略平坦になっている。なお、保護回路基板３０におけるリード３５との溶接性を考慮して、間にクラッド材を介挿させてもよい。

負極端子１４は、封口体１２との間で絶縁を図るために絶縁体１５を介して封口体１２に取り付けられている。
コネクタ５０は、短冊状の板材が略コの字状に加工成形されたものであり、Ｚ方向上下においてＸ方向に突き出した腕部分にそれぞれ係り部５０ａが形成されている。なお、コネクタ５０は、例えば、金属材料から構成されており、封口体１２に対して溶接によって接合されている。コネクタ５０の構成については、後述する。

保護回路基板３０は、基板本体３１の両端辺から延出されたリード３５、３６が封口体１２ｂの主面に突設された両端子１３、１４の平坦な頂部に溶接接合されて装着されている。保護回路基板３０の基板本体３１は、リード３５、３６が両端子１３、１４に接合された状態において、その一部の縁部分がコネクタ５０の係り部５０ａによって支持された状態となる。即ち、コネクタ５０における係り部５０ａはその一部に切り込みが設けられ、この切り込みを使ってＺ方向にプレス加工することで形成されており、基板本体３１の縁部分は、この係り部５０ａの内側の棚部分に掛かり支持される。なお、基板本体３１における二次電池１０の側の主面には、プリント配線が施されているが、コネクタ５０の係り部５０ａはごく小さなものであるため、このプリント配線と係り部５０ａとが接触することはない。

カバー２０は、有底筒状をしており、内方が空洞となっている。このカバー２０の内側壁面には、係着爪２０ａ（図２では、不図示。）が形成されており、Ｘ方向の封口体１２に向けて押し込んだときに、コネクタ５０の係り部５０ａに係着爪２０ａが噛合し、封口体１２に装着されることになる。カバー２０と封口体１２とが係着された際には、カバー２０のエッジ部分２０ｅと外装体１１の端面１１ｅとが密着する。また、このとき、保護回路基板３０における外部接続端子３２〜３４は、カバー２０の３つの窓部２２〜２４を通して外部に露出され、カバー２０と保護回路基板３０との間も、密着して隙間を生じない。

図２に示すように、パック電池１では、二次電池１０における正極端子１３および負極端子１４を封口体１２における両外縁に突設し、保護回路基板３０をこれに対して架設するという構成を採用する。このため、パック電池１では、保護回路基板３０における基板本体３１の面積を大きく設定することができる。また、保護回路基板３０の装着に伴う無駄なスペースも少ない。よって、パック電池１では、保護回路基板３０の基板本体３１の面積を大きく確保しながらもデッドスペースが少ない。

３．封口体１２へのカバー２０の装着および保護回路基板３０の支持構造
パック電池１における封口体１２へのカバー２０の装着および保護回路基板３０の支持構造について、図３を用いて説明する。図３は、上記図１におけるＡ−Ａ断面の一部を示したものである。
図３に示すように、封口体１２には、コネクタ５０が溶接接合されている。コネクタ５０には、上述のように係り部５０ａが両腕部に形成されており、コネクタ５０の内側には、係り部５０ａの棚状に突き出した部分に保護回路基板３０の基板本体３１が載置された状態にある。

カバー２０には、その内側壁面に係着爪２０ａが形成されている。係着爪２０ａは、コネクタ５０における係り部５０ａの形状に合わせて形成されている。カバー２０は、その係着爪２０ａがコネクタ５０の係り部５０ａの外側部分に噛み込んだ状態で遊びなく装着されている。そして、装着の際には、カバー２０における端面２０ｅと外装体１１ｂの端面１１ｅとは、密に押し付けられた状態となる。

二次電池１０に対して保護回路基板３０およびカバー２０を装着するのは、次の順序により実施することができる。
（１）封口体１２に設けられた正負両極端子１３、１４に保護回路基板３０のリード３５、３６を押し当て、溶接をもって接合する。このとき、保護回路基板３０の基板本体３１は、その端辺にコネクタ５０の係り部５０ａが接触し、コネクタ５０によって支持される。
（２）保護回路基板３０が装着された二次電池１０に対して、カバー２０を押し込んで行く。このとき、樹脂材料からなるカバー２０は、その内側壁面がコネクタ５０の外側壁面に沿い、係着爪２０ａが外側に向け押圧を受ける。そして、係着爪２０ａがコネクタ５０の係り部５０ａに噛み込むまで推し進め、カバー２０の装着が完了する。

以上のようにして、パック電池１が完成する。このようにパック電池１は、非常に簡易な工程を経るだけで、保護回路基板３０およびカバー２０の装着を実施することが可能である。
４．二次電池１０に対する保護回路基板３０の配置
二次電池１０に対する保護回路基板３０の配置について、図４を用いて説明する。図４は、上記図１におけるＢ−Ｂ断面を示す図である。

図４に示すように、二次電池１０の封口体１２における主面には、その両外縁部分に正極端子１３と負極端子１４が突設した状態で構成されている。正極端子１３は、封口体１２の一部がプレス加工によって張り出し成形されたものである。対して、負極端子１４は、封口体１２の主面上に絶縁体１５を介して設けられており、電池内部のリード６１とは接続ピン６２によって接続されている。この接続ピン６２は、負極端子１４をカシメ固定する役割も果たしている。なお、リード６１は、電池内部で集電リード６３と接続されている。

封口体１２の内側には、主面に沿って内側絶縁体６４が敷設されている。この内側絶縁体６４は、リード６１と封口体１２との間の絶縁の確保などのために介挿されている。
保護回路基板３０におけるリード３５、３６は、二次電池１０の両端子１３、１４の平坦部分に宛がわれて溶接接合されている。図４に示すように、保護回路基板３０は、その基板本体３１が、二次電池１０の封口体１２における外縁領域に突設された正負両端子１３、１４の間に架設された状態となっている。保護回路基板３０における基板本体３１の内側主面には、複数の電子部品３７が実装されているが、保護回路基板３０が架設状態にあることから電子部品３７と二次電池１０との間の隙間を小さくすることができ、感熱素子部品などの感知精度を高く確保することができる。即ち、図４に示すように、パック電池１では、保護回路基板３０が両端子１３、１４間で架設された状態にあることから、電子部品３７と二次電池１０の封口体１２の表面１２ｆとが間隙ｄをあけて設定されている。

従来のパック電池では、二次電池の正極および負極端子と保護回路基板との間にリードを介挿し、このリードを曲折加工していたため、二次電池と保護回路基板との間隙が広くなっていた。そのため、保護回路基板に実装された感熱素子部品と二次電池との間隙も広くなってしまい、感熱素子部品などの感知精度という観点から問題を有していた。
これに対して、本実施の形態に係るパック電池１では、図４に示すように、保護回路基板３０を二次電池１０の両端子１３、１４間で架設するという構成を採用することによって、端子１３、１４と保護回路基板３０のリード３５、３６との間に曲折加工を伴うリードを介在させなくてもよい。よって、パック電池１では、保護回路基板３０に実装された電子部品３７と二次電池１０との間隙ｄを小さく設定することが可能である。従って、パック電池１では、保護回路基板３０の感熱素子部品などの感知精度を高く維持することが可能であって、高い製品品質を確保することができる。

５．コネクタ５０の構造
本実施の形態に係るパック電池１の構成部品の内で最も特徴的となるコネクタ５０の構成について、図５を用いて説明する。
図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、コネクタ５０は、短冊状の金属板材を略コの字状に折り曲げ加工して形成されたものであって、ベース部５１とその両端部分に設けられた腕部５２、５３とを有する。両腕部５２、５３には、コの字の内側方向に向けてプレス加工されて形成された係り部５０ａが形成されている。

コネクタ５０における係り部５０ａは、保護回路基板３０を支持する際に、基板本体３１の一方の主面に形成されたプリント配線に対して接触してしまわないようにサイズが設定されている。ただし、係り部５０ａは、カバー２０の係着と保護回路基板３０の支持という機能が確保され得る限度のサイズに設定されている。
６．コネクタ５０による保護回路基板３０の支持
パック電池１を外部機器に装着した際に保護回路基板３０における外部接続端子３２〜３４にかかる力と、これに抗して保護回路基板３０を支持するメカニズムについて、図６を用いて説明する。図６では、説明の便宜上、カバー２０を省略している。

図６に示すように、パック電池１は、外部機器にこれを装着した際に、外部接続端子３２〜３４には、保護回路基板３０を二次電池１０の方に向けて押圧する力Ｆが作用する。パック電池１では、保護回路基板３０における外部接続端子３２〜３４が形成された部分の近傍がコネクタ５０の係り部５０ａによって支持されているので、この力Ｆによっても基板本体３１が二次電池１０の方に押し込まれて変形などを生ずることがない。よって、パック電池１は、長期にわたる使用に際しても、外部機器との電気的接続が確実に確保され、高い品質を有する。

７．パック電池１の優位性
本実施の形態に係るパック電池１が有する構成の中で最も特徴を有する部分は、コネクタ５０を介して二次電池１０にカバー２０を装着するところにある。カバー２０は、内側壁面に設けられた突起状の係着爪２０ａ（図３参照。）とコネクタ５０の係り部５０ａとの係着によって簡易に装着される構成となっており、部品点数および製造にかかるコストの観点から優れている。装着後におけるカバー２０は、その噛合関係によって容易には外れることはなく、品質面から優れている。よって、パック電池１は、コスト面で優れている。また、コネクタ５０の係り部５０ａとの噛合によりカバー２０を係着しているので、例えば、封口体に設けた孔にカバーに設けた突起を挿入するだけのような構造に対して、本実施の形態に係るカバー２０では中央部分における封口体１２との間での隙間を生じ難い。

また、パック電池１では、コネクタ５０における係り部５０ａが保護回路基板３０を支持する支持部の役割も果たしている。上述のように、パック電池１を機器に装着した際には、保護回路基板３０は、外部接続端子３２〜３４を介して内方に向けて押圧を受けることになるが、パック電池１では、保護回路基板３０の基板本体３１における外部接続端子３２〜３４が形成された部分の近傍がコネクタ５０の係り部５０ａによって支持されているので、基板本体３１が撓んだりすることがない。よって、パック電池１では、外部機器との間での確実な電気的接続が確保され、長期にわたっての使用にも優れた品質を維持することができる。

また、パック電池１では、保護回路基板３０が二次電池１０における正負両端子１３、１４間に架設されており、且つ、両端子１３、１４が封口体１２の両外縁部分に配置されているので、保護回路基板３０における基板本体３１を大きな面積をもって設定が可能である。なお、このように保護回路基板３０を基板本体３１の両端辺から延出されたリード３５、３６によって両端子１３、１４に接続しても、基板本体３１がコネクタ５０によって支持されているので、接合および使用の際の基板本体３１の歪も生じ難い。

なお、パック電池１の製造においては、封口体１２の主面にコネクタ５０を接合する工程が必要となるが、この工程は、封口体１２を形成する段階で実施できるものであって、従来のパック電池製造時におけるカバー接合に係る工数に比べて、製造上の優位性を十分に得ることが可能である。
（実施の形態２）
実施の形態２に係るパック電池２について、図７を用いて説明する。なお、以下では、上記実施の形態１との相違点を中心に説明するものとし、共通する構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。

図７に示すように、パック電池２では、二次電池１０における封口体１２の表面の両外縁部分にカバー７０を係着するためのコネクタ５５とナット６とが接合されている。コネクタ５５およびナット５６は、封口体１２の表面に溶接接合されている。ここで、コネクタ５５は、カバー７０を係着するための役割とともに、二次電池１０における正極端子の役割を担うものである。コネクタ５５におけるベース部分５６は、略平坦に形成されている。

封口体１２の主面におけるコネクタ５５およびナット５６が形成された領域よりも内側の部分には、負極端子１４、電解液注入部１６および防爆弁１７が形成されている。負極端子１４、電解液注入部１６および防爆弁１７の各構成については、上記実施の形態１に係るパック電池１と同様である。
封口体１２の主面から突設された負極端子１４と正極端子を兼ねるコネクタ５５には、保護回路基板８０におけるリード８５、８６が各々接合される。保護回路基板８０は、上記パック電池１における保護回路基板３０と同様に、基板本体８１の両端辺からリード８５、８６が延出されており、その主面には外部接続端子８２〜８４が形成された構成を有する。保護回路基板８０のリード８５、８６が接合される負極端子１４の端面とコネクタ５５のベース部５６表面とは、Ｘ方向において、その高さ方向位置が略同一となるように設定されている。このように本実施の形態に係るパック電池２においても、保護回路基板８０は、封口体１２の主面に突設された負極端子１４とコネクタ５５との間で架設された状態となっている。

封口体１２に接合されたコネクタ５５は、金属材料などの導電性材料から構成されており、上記ベース部５６の両端にＸ方向に突出した腕部５７、５８を有し構成されている。腕部５７、５８には、Ｚ方向内向きに切り欠かれた係り部５５ａがそれぞれ形成されている。
カバー７０は、上記パック電池１におけるカバー２０と同様に３つの窓部７２〜７４が形成されており、また、封口体１２の表面に接合されたナット５６に対応する位置にネジ孔７５が形成されている。また、カバー７０の内側壁面におけるコネクタ５５の係り部５５ａに対応する位置には、上記カバー２０と同様の構成の係着爪が形成されている。

本実施の形態に係るパック電池２の組立に際しては、封口体１２の負極端子１４およびコネクタ５５に対して保護回路基板８０のリード８５、８６を接合し、その上からカバー７０を被せて行く。カバー８０の装着は、先ず、カバー７０の内側壁面の係着爪（不図示）をコネクタ５５の係り部５５ａに噛合させ、その後に、ネジ孔７５からネジ９０を通してナット５６に螺合させる。ネジ９０で十分に締め付けた後、ネジカバー９１を挿入してパック電池２の製造が完了する。なお、カバー７０のネジ孔７５は、ネジ９０を完全に締め付けた状態でその頭がカバー７０の表面より内方に潜り込むように形成されている。ネジカバー９１は、その上を覆い、ネジ９０の頭を完全にカバーするように嵌め込まれる。

本実施の形態に係るパック電池２は、上記構成を有しているが、その優位性は以下の点にある。
パック電池２では、二次電池１０における正極端子をコネクタ５５で兼ねる構成を有しているので、封口体１２を形成する際に正極端子形成のためのプレス加工を省略することができる。このため、パック電池２の製造工程全体では工程数の低減に繋がり、パック電池２の製造コストの低減に有効である。

また、パック電池２では、上記パック電池１に比べれば、負極端子１４の位置を封口体１２の主面中寄りとしているために保護回路基板８０における基板本体８１のサイズを若干小さくなっているが、上記特許文献１〜３を含む従来のパック電池に比べれば十分大きく設定されている。また、パック電池２においても、保護回路基板８０が負極端子１４とコネクタ５５との間で架設された状態になっているため、従来のパック電池のように曲折加工されたリードを用い保護回路基板と二次電池の端子とを接続する場合に比べて、スペース効率に優れる。

また、本実施の形態に係るパック電池２では、二次電池１０へのカバー７０の装着に際して、コネクタ５５を介した係着に加えて、ネジ９０を用いて螺合しているので、カバー７０の確実な固定という面から優れている。そして、ネジ９０による螺合は、コネクタ５５を介した係着の後に実施しているために、螺合時に二次電池１０とカバー７０との位置決めがなされている。このため、パック電池２の製造に際しては、作業面から効率的である。

さらに、パック電池２では、カバー７０の組み付け後に品質の検査を実施し不良が発見された際にも、カバー７０を取り外すことができる。パック電池２の構成を採用する場合には、製造過程において上記不良が発見された際に、カバー７０を取り外してその内部の修理や正確な不良モードの解析などを実施することができ、製造時における歩留まりを向上させることが可能となる。よって、本実施の形態に係るパック電池２の構成は、歩留まりの向上を図ることができ、製造コストの観点から優位性を有する。

従って、本実施の形態に係るパック電池２は、低コスト化と高品質化とを両立可能である。
なお、パック電池２では、ネジ９０を用い螺合によりカバー７０を封口体１２に組みつけているが、ネジ９０が特殊な工具をもってねじ込み、取り外しが可能なものであり、ユーザが容易にカバー７０を取り外すことはできないようになっている。具体的には、図７に示すように、ネジ９０の頭部分に刻まれた溝は、通常用いられているネジのようにプラスやマイナスではなく、例えば、星形状になっている。このため、パック電池２は、安全性に優れている。

（実施の形態３）
実施の形態３に係るパック電池３の構成について、図８を用いて説明する。なお、パック電池３は、二次電池１０に対するカバー２５の接合形態およびラベル４５の被着形態が上記パック電池１と相違する点である。このため、以下では、上記相違点を中心に説明を進める。

図８（ａ）に示すように、本実施の形態に係るパック電池３は、二次電池１０における外装体１１の側周面を覆い形成されているラベル４５がカバー２５の一部にもオーバーラップしている。このカバー２５とラベル４５とのオーバーラップ部分４５ａでは、二次電池１０の外装体１１とカバー２５についてもオーバーラップしている。
図８（ｂ）に示すように、カバー２５には、他の部分よりも薄肉の薄肉部２５ａが形成されており、図８（ｂ）の拡大部分に示すように、薄肉部２５ａが外装体１１の外周面における封口体１２の接合領域に近い部分の外側に覆い被さるようになっている。また、外装体１１の側周面に被さったカバー２５の薄肉部２５ａの外側は、ラベル４５が重なったオーバーラップ部分４５ａとなっている。

なお、上述の構成以外の部分については、パック電池３と上記パック電池１との構成上の相違点はない。
以上のような構成を有するパック電池３では、上記実施の形態１に係るパック電池１と同様に、低コスト化と高品質化との両立が可能な構成となっており、それに加えて以下のような優位性を有する。

パック電池３では、カバー２５の薄肉部２５ａが外装体１１の一部に重なった構成となっているので、コノ部分によって二次電池１０とカバー２５との接合強度がより一層強固なものとなっている。また、この薄肉部２５ａの上からさらにラベル４５が重なった構成となっていることからも、二次電池１０とカバー２５との接合強度が確保される。
また、パック電池３では、外装体１１への薄肉部２５ａのオーバーラップおよびカバー２５へのラベル４５のオーバーラップという構成を採用することで、仮にパック電池３を使用している際に二次電池１０に電解液のリークを生じたような場合にあっても、パック外に電解液が漏出するのを抑制することができる。このことから、本実施の形態に係るパック電池３は、安全面でも優位性を有する。

（その他の事項）
上記実施の形態１〜３は、本発明の構成およびそこから得られる効果を説明するために一例として用いたものであり、本発明は、封口体および外装体の少なくとも一方とカバーとが間に係着部材（コネクタに相当）を介して装着されているという特徴部分以外の構成について適宜変更が可能である。また、上記実施の形態１〜３では、係着部材であるコネクタ５０、５５を封口体１２の主面に接合する形態を採用したが、封口体１２に対して係合する形態や、外装体１１に接合あるいは係合する形態を採用することもできる。

また、上記実施の形態１〜３で用いたコネクタ５０、５５の形状、材質などについても適宜変更が可能である。例えば、コネクタの構成材料として樹脂材料などを用いることもできる。ただし、上記実施の形態２に係るパック電池２のように、コネクタ５５が二次電池１０の一方の端子を兼ねる構成とする場合には、導電性材料から構成するなどの必要性がある。

また、上記実施の形態１〜３では、素電池としてリチウムイオン二次電池を一例として用いたが、本発明に係るパック電池における素電池の種類、形態および員数はこれに限定を受けるものではない。例えば、素電池としてニッケル−カドミウム（Ｎｉ−Ｃｄ）二次電池およびニッケル−水素（Ｎｉ−ＭＨ）二次電池などのアルカリ二次電池や、マンガン電池などの一次電池などを用いることも可能である。

本発明は、携帯電話などの携帯機器用電力源として、高い信頼性を維持しながら、より一層の小型化および低コスト化が求められるパック電池を実現するのに有効である。

実施の形態１に係るパック電池１の斜視図である。 パック電池１における展開構成図である。 パック電池１におけるカバー２０の取り付け構造を示す断面図である。 パック電池１における封口蓋１２に対するカバー２０および保護回路基板３０の配置を示す断面図である。 カバー係着板５０の構造を示す上面図、側面図および正面図である。 パック電池１における保護回路基板３０の支持方法を示す斜視図である。 実施の形態２に係るパック電池２の展開斜視図である。 （ａ）は、実施の形態３に係るパック電池３の斜視図であり、（ｂ）は、そのＣ−Ｃ断面の一部を示す断面図である。

符号の説明

１、２、３．パック電池
１０．リチウムイオン二次電池
１２．封口体
１３．正極端子
１４．負極端子
２０、２５、７０．カバー
２０ａ．係着爪
３０、８０.保護回路基板
３１．基板本体
３５、３６、８５、８６．リード
４０、４５．ラベル
５０、５５．コネクタ
５０ａ、５５ａ．係り部

Claims (12)

1. 有底筒状の外装体に電極体が収納され、当該外装体の開口部が正極および負極の両端子が設けられた封口体で封口されてなる素電池と、前記素電池の封口体を覆う状態に設けられてなるカバー体とを有するパック電池であって、
   前記封口体および外装体の少なくとも一方には、係着部材が接合または係着されており、
   前記カバー体は、前記係着部材に対し係着されているパック電池において、
   前記カバー体は、当該カバー体の内壁面と前記系着部材の外側壁面とが、一方に設けられた凸部と他方に設けられた凹部とが噛み合うことで、前記系着部材に対し係着されている
   ことを特徴とするパック電池。
2. 前記凸部と凹部との噛合方向は、前記封口体にカバー体を装着する方向に対し交差する方向である
   ことを特徴とする請求項１に記載のパック電池。
3. 前記封口体および外装体の少なくとも一方と前記カバー体とは、螺合結合された構成を有する
   ことを特徴とする請求項１から２の何れかに記載のパック電池。
4. 前記係着部材は、前記封口体に対し接合または係着されているものであって、
   前記正極端子と負極端子とは、前記封口体の外縁領域において、互いに間隔をあけて前記素電池の外方に向けて突設され、且つ、各々の端面は平坦に形成されており、
   略短冊状の基板本体と、当該基板本体の対向する辺の各々から延出されたリードとを備え、前記リードの各々が前記正極端子および負極端子における前記端面に接続されてなる保護回路基板を有し、
   前記係着部材には、前記保護回路基板における基板本体を支持する支持部を有する
   ことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のパック電池。
5. 前記保護回路基板における基板本体には、前記素電池とは反対側となる主面に外部接続用接点が形成されており、
   前記係着部材における支持部は、前記基板本体における外部接続用接点が形成されてなる領域の近傍を支持する
   ことを特徴とする請求項４に記載のパック電池。
6. 前記係着部材は、略コの字形状を有するものであって、その対向部分に、当該対向部分における主面に対し交差する方向に張り出し加工されてなる張り出し部が形成されており、
   前記張り出し部は、前記カバー体との係着と前記基板本体の支持との両機能を有する
   ことを特徴とする請求項４または５に記載のパック電池。
7. 前記基板本体は、前記正極および負極の両端子間で架設された状態にある
   ことを特徴とする請求項４から６の何れかに記載のパック電池。
8. 前記基板本体における前記封口体と対向する側の主面には、少なくとも感熱素子を含む複数の電子部品が実装されている
   ことを特徴とする請求項４から７の何れかに記載のパック電池。
9. 前記封口体の主面上において、正極および負極の両端子は、前記係着部材が接合または係着されてなる領域よりも外縁に配置されている
   ことを特徴とする請求項１から８の何れかに記載のパック電池。
10. 前記正極端子と負極端子とは、前記封口体の外縁領域において、互いに間隔をあけて前記素電池の外方に向けて突設されており、且つ、各々の端面は平坦に形成されており、
    略短冊状の基板本体と、当該基板本体の対向する辺の各々から延出されたリードとを有する保護回路基板が、前記リードの各々が前記正極端子および負極端子における前記端面に接続されることによって、前記正極および負極の両端子間に架設されてなり、
    前記封口体の主面上において、正極および負極の両端子の内の一方の端子は、前記係着部材と重畳する状態で配置されている
    ことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のパック電池。
11. 前記外装体の側周面は、ラベル体によって被覆されている
    ことを特徴とする請求項１から１０の何れかに記載のパック電池。
12. 前記カバー体は、前記外装体の側周面上の一部領域に重ねて配される重なり部分を有し、当該重なり部分は、その外周がラベル体によって被覆されている
    ことを特徴とする請求項１１に記載のパック電池。
    

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