JP4902133B2 - Pack battery - Google Patents
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Description
本発明は、素電池と電流制御回路を組込んだ回路基板とが内蔵されたパック電池に関する。 The present invention relates to a battery pack including a unit cell and a circuit board incorporating a current control circuit.
携帯電話などの電子機器における駆動電源として利用されるパック電池は、素電池及び、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が組み合わされてなる。
パック電池には、高出力性能だけでなく軽薄小型形状も求められており、素電池の外装缶がアルミニウム(Al)もしくはAl合金のような軽量な金属で作製されたものがある。これらの場合、Alが外表面として露出し、他の電子素子との接触によりショートなどを起こす恐れがあるため、外表面を絶縁被覆する必要がある。そこで軽量薄型の観点の上で絶縁被膜を施すために、図5で示すように保護回路基板や外部取り出し電極等を封口板に配置して樹脂モールド920を形成し、外周面が絶縁シート950などで覆われたパック電池900が提案(例えば、特許文献1)されている。
Packed batteries are required not only to have high output performance, but also to be light and thin, and there are those in which the outer can of the unit cell is made of a lightweight metal such as aluminum (Al) or an Al alloy. In these cases, Al is exposed as the outer surface, and there is a risk of causing a short circuit or the like due to contact with other electronic elements. Therefore, it is necessary to insulate the outer surface. Therefore, in order to apply an insulating coating from the viewpoint of light weight and thinness, a
しかしながら、特許文献1では、底面部には樹脂板960が配設され、絶縁シート950が外装缶910の外周面及び当該外周面下端部に配置される樹脂板960の爪部960a、960bを覆うように付着されるため、樹脂部材960の厚みD及び爪部960a、960bの幅Wの大きさによりパック電池900の小型化及び薄型化の実現が困難となる。これらの点で、パック電池の小型化及び薄型化に向けて未だ改善の余地があると思われる。
However, in Patent Document 1, the
本発明は以上の課題に鑑みてなされており、絶縁性を維持できると共に、薄肉化の向上に寄与することのできるパック電池を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the above subject, and it aims at providing the battery pack which can contribute to the improvement of thickness reduction while maintaining insulation.
そこで、本発明では上記課題の解消のために以下の構成を採る。
アルミニウム含有材料からなる外装缶が封口板によって開口部が封口されてなる素電池と、前記封口部を覆う状態で配設されるカバー体とを有するパック電池であって、前記外装缶は、外表面が陽極酸化被膜処理された処理部と当該陽極酸化被膜処理が施されていない非処理部とを有しており、前記非処理部は前記外装缶の側周面を含む開口部縁部に形成され、前記カバー体はさらに前記非処理部を被覆しており、前記処理部は少なくとも前記カバー体の被覆領域を除く領域に形成されている構成とする。
Therefore, the present invention adopts the following configuration in order to solve the above problems.
A battery pack having an outer can made of an aluminum-containing material, the unit cell having an opening sealed by a sealing plate, and a cover body disposed in a state of covering the sealed portion, wherein the outer can The surface has a treated portion subjected to an anodized film treatment and a non-treated portion not subjected to the anodized film treatment, and the non-treated portion is provided at an edge of the opening including the side peripheral surface of the outer can. The cover body further covers the non-processing portion, and the processing portion is formed at least in a region excluding the cover region of the cover body.
なお、上記陽極酸化被膜処理とは、アルミニウム又はアルミニウム合金に対してなされる処理であり、所謂、アルマイト処理を意味している。 The anodic oxide film treatment is a treatment performed on aluminum or an aluminum alloy, and means a so-called alumite treatment.
本発明の場合、外装缶の側周面を含む開口部縁部に非処理部を設けているので、素電池の製造工程における封口板と外装缶とを溶接する場合、確実に行うことができる。さらに外装缶の外表面の内、カバー体が配設されている領域以外はアルマイト処理が施されているため、外装缶の外表面全体が絶縁されることになり、外装缶の開口部縁部だけはカバー体で被覆しているがそれ以外の領域に関しては、従来のように底面部に樹脂板を配設したり、外周面を絶縁シートなどで覆う必要がない。従って、樹脂板及び絶縁シートの厚み分だけ、パック電池の小型化及び薄型化の実現に貢献する。または、パック電池の外形サイズが一定の場合には、電極体の容量を大きくすることが可能となり、素電池のエネルギー密度の向上に繋げることもできる。
In the case of this invention, since the non-processed part is provided in the opening edge part including the side peripheral surface of an exterior can, when welding the sealing board and exterior can in the manufacturing process of a unit cell, it can carry out reliably. . Furthermore, since the outer surface of the outer can other than the region where the cover body is disposed is anodized, the entire outer surface of the outer can is insulated, and the edge of the opening of the outer can However, it is not necessary to dispose a resin plate on the bottom surface portion or to cover the outer peripheral surface with an insulating sheet or the like as in the prior art. Therefore, it contributes to the realization of miniaturization and thinning of the battery pack by the thickness of the resin plate and the insulating sheet. Alternatively, when the outer size of the battery pack is constant, the capacity of the electrode body can be increased, and the energy density of the unit cell can be improved.
また、アルマイト処理部にマーキング加工を施すことで、電池の定格や仕様といった必要事項を印字することも可能となる。これにより、外装缶部材に直接印字加工がなされるので別部材を付着等させる必要がなく、製造コストの面でも大きな優位性を備える。
さらに、上記カバー体を素電池に対して螺合接合し、その際にカバー体と保護回路基板とを一体的に接合することで、その製造工程を大きく簡易化、つまり、製造コストのさらなる低減効果を有することになる。上記接合を用いる場合、カバー体を取り付けた後であって、パック電池の出荷前にその一部に不良箇所が発見された場合に、従来よりもカバー体の取り外しが容易に実行でき、不良箇所だけを部分的に交換もしくは修理することが可能となる。これにより、パック電池の製造工程における歩留の向上を得ることもできる。
In addition, by marking the anodized portion, necessary items such as the battery rating and specifications can be printed. As a result, since the printing process is directly performed on the outer can member, it is not necessary to attach another member or the like, which is highly advantageous in terms of manufacturing cost.
Further, the cover body is screwed and joined to the unit cell, and the cover body and the protection circuit board are integrally joined at that time, thereby greatly simplifying the manufacturing process, that is, further reducing the manufacturing cost. Will have an effect. When using the above-mentioned joining, after attaching the cover body, if a defective part is found in a part of the battery pack before shipping, the cover body can be removed more easily than before, It is possible to replace or repair only a part. Thereby, the improvement in the yield in the manufacturing process of a battery pack can also be obtained.
以下、本発明に係るパック電池の最良の形態について、図を用いて説明する。
1.パック電池の構成
本発明の実施の形態に係るパック電池について、図1を用いて説明する。図1はパック電池1の要部を示す展開斜視図である。
パック電池1は、図1に示すように、リチウムイオン電池(以下、「素電池」と記す。)10と、この素電池10の一端面を覆うように設けられたカバー体20と、保護回路基板30とを有する。そこで、以下にパック電池1の各要素について説明する。
(1−1)素電池10
素電池10は、薄型直方体形状の外装缶11を有しており、その内部に発電要素である電極体(不図示)が収納されている。なお、外装缶11はアルミニウム(Al)合金からなり、その一端面に相当する部分に開口部を形成している。素電池10は、当該開口部を封口する封口板12と正の極性を有する上記外装缶11とがレーザ溶着されてなる。
Hereinafter, the best mode of the battery pack according to the present invention will be described with reference to the drawings.
1. Configuration of Pack Battery A pack battery according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an exploded perspective view showing a main part of the battery pack 1. FIG.
As shown in FIG. 1, the battery pack 1 includes a lithium ion battery (hereinafter referred to as “unit cell”) 10, a
(1-1)
The
外装缶11は、X方向を長手方向とする薄い立体形状を有し、高さH(X方向の長さ)を有している。外装缶11の外表面において、底面からH1の高さまでその外表面にはアルマイト処理が施されている。また、底面部の外表面にも同様にアルマイト処理が施されている。つまり、外装缶11の外表面において、アルマイト処理が施されていないのは、開口部の外周端部からX方向にH2の長さまでの領域(以下、「非アルマイト処理部」と記す。)11b内だけである。外装缶11の外表面に施されているアルマイト処理の領域(以下、「アルマイト処理部」と記す。)11aに対して、非アルマイト処理部11bが占める領域の割合はかなり微小であり、高さH2は高さH1に対してかなり微小な大きさとなっている。
The
上記アルマイト処理は拡大図に示すように、アルミニウムからなる外装缶11の表面から所定厚み領域まで酸化膜が形成される処理を意味している。なお、拡大図はアルマイト処理部11aのYZ平面断面図を示している。アルマイト処理は外装缶11を構成している部材の上に別の部材が積層されているものではなく、一部材の内の表面部分111aだけに化学変化を生じさせて酸化膜を有し、その下方には化学変化が生じていない元部材の組成状態が維持されている下層部分112aを有している状態である。このアルマイト処理が施されている表面部分111aの深さが小さいと腐食防止、絶縁性の確保が難しい。そこで、表面部分111aの深さは特に限定されないが、例えば25〜30μm、最大でも50μmであれば好ましい。例えば、従来の場合に外装缶11の底面に配設される樹脂板の厚みが、少なくとも100〜200μmであることと比較すると、上記樹脂板の厚み分だけパック電池1が絶縁性を確保しつつ小型化されていることが明らかである。仮に、パック電池1が装着される電子機器の仕様により、既にパック電池1の外形形状及びそのサイズが決定している場合には、上記薄膜できる厚みの分だけ、素電池10に収納されている電極体の容量などを大きくすることもできる。その場合には、パック電池1のエネルギー密度の向上に繋がるため、高出力化の効果を得ることができる。
As shown in the enlarged view, the alumite process means a process in which an oxide film is formed from the surface of the
上記効果の他にも、例えば本実施形態のようにリチウムイオン電池を素電池10として用いる場合、充放電を繰り返して使用することで、リチウムイオン電池が膨化すること、特に中央部において大きく膨化する場合があるが、図示するように、外装缶11のほぼ全体をアルマイト処理することで外装缶11の強度が向上し、上記膨化を防止する効果も有することとなる。
In addition to the above effects, for example, in the case where a lithium ion battery is used as the
また、アルマイト処理の条件を変えることにより様々な色での着色が容易となるので、カバー体20等の色調に合わせてパック電池1の外観品質を向上させることもできる。なお、上述した外装缶11と封口板12とのレーザ溶着は、非アルマイト処理部11bの領域内で行われている。
さらに、アルマイト処理部11aには、レーザマーキングを用いて、例えばリサイクルマークなどの印字加工13が施されており、パック電池1の定格や仕様などが印字されている。なお、上記印字加工にはレーザマーキングだけでなく、ホットスタンプを用いた印刷、シルク印刷やパッド印刷なども適用可能である。
Further, since the coloring with various colors is facilitated by changing the conditions of the alumite treatment, the appearance quality of the battery pack 1 can be improved in accordance with the color tone of the
Further, the
封口板1 2の外側主面には、Y軸方向の外縁部分に正極及び負極の両端子1 2 1、1 2 2がそれぞれ突設され、各々の突設頂面は平坦に且つ同じ高さに加工されている。また、各端子1 21、1 2 2の突設頂面にはナット部1 2 1 a、1 2 2 aがX軸方向における電池内方に向けて形成されている。さらに、封口板1 2の外側主面には、電解液注入部1 2 5 と防爆弁1 2 4が設けられている。なお、封口板1 2にはアルマイト処理は施されていない。
( 1 − 2 ) カバー体2 0
上記のとおり、外装缶1 1には非アルマイト処理部1 1 bが形成されているので、封口板1 2だけでなくアルミニウム含有材料からなる外装缶1 1の露出部分を絶縁性材料( 例えば、ポリアミド系樹脂材料など) で覆う。
On the outer main surface of the
(1-2)
As described above, since the non-alumite treatment part 1 1 b is formed in the
カバー体20は、図示のとおり、封口板12の主面(YZ平面上)を略同形の端面をX軸方向手前側に有し、その大きさは少なくとも素電池10の外装缶における非アルマイト処理部分を被覆可能となっている。また、上記端面に3つの窓部21、22、23を有し、それぞれの窓部21、22、23からは、外部接続用接点31、32、33が外方に向けて露出される。3つの外部接続用接点31、32、33の内接点31及び接点33はパック電池1の負極側接点及び正極側接点として機能する。また、接点32は、例えば、装着機器に対してパック電池1の種別を判別するために設けられた、所謂、識別接点である。
The
また、カバー体20の窓部21、22、23が形成された端面には、Y軸方向における外縁領域にネジキャップ41、42が固着される。このネジキャップ41、42はカバー体20における端面に対して略段差無く設けられる。なお、当該固着には、接着剤、熱溶着や超音波溶着などを用いることが可能である。
なお、ネジキャップ41、42にはカバー体20と同じ絶縁性材料が用いられている。
(1−3)保護回路基板30
保護回路基板30は、カバー体20の内部に収納され、過放電や過充電の内の少なくとも1つの要因から素電池10を電気的に保護する役割を担っている。図示するように、保護回路基板30は薄い略平板上の形状を有しており、基板本体部30aのY軸方向両端部から負極及び正極の接続リード34、35がそれぞれ延出されている。接続リード34、35には、孔34a、35aがそれぞれ設けられており、これらの孔34a、35aはネジ43、44が挿通可能な内径を有する。
Further,
The screw caps 41 and 42 are made of the same insulating material as the
(1-3)
The
また、保護回路基板30における基板本体部30aの一方の主面には、上述した外部接続用接点31、32、33が設けられている。これら外部接続用接点31、32、33は、例えば、基板本体部30aの主面にAu、CuやNiなどの金属材料が箔状に積層されてなる。
他方、保護回路基板30の基板本体部30aにおけるもう一方の主面には、感熱素子(例えば、PTC素子やNTC素子など)を含む複数の電子部品36、37、38が実装されている。なお、実装される電子素子はこれに限定されるものではない。
Further, the
On the other hand, a plurality of
2.カバー体による被覆領域
(2−1)カバー体の接合
パック電池1における上記各部材の接合状態について図2を用いて説明する。図2は、カバー体20が素電池10の頂部を覆うように配された状態の断面図である。
2. Covering Area by Cover Body (2-1) Joining of Cover Body The joined state of each member in the battery pack 1 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which the
図示するように、カバー体20は保護回路基板30を覆うようにして素電池10に螺合接合されている。このとき、封口板12の主面から突設された正負極両端子の内、正極端子121は封口板12に対して直接螺合され、負極端子122は、封口板12との間に絶縁体123が介挿されている。本実施形態における螺合接合は、図示するように、2本のネジ43、44を孔24、25及び孔34a、35aに挿通させて、素電池10の正負両極端子121、122のナット部121a、122aに螺合させることでなされる。この場合、正負両極端子121、122と接続リード34、35とは2本のネジ43、44とナット部121a、122aとの螺合による締付け力をもって機械的にも電気的にも確実に接合が図られている。
As shown in the figure, the
一方で、上記ネジ43、44の螺合による接続方法であるので、例えばレーザ溶着や超音波溶着などのように専用の設備を必要とはしない。従って、製造工程において、設備コストの面で本実施形態は大きな優位性を備えることになる。また、インサート成形などの場合では樹脂材料の成形温度を考慮して保護回路基板に実装する電子素子が制限されるようなこともない。従って、使用する電子素子の自由度も向上する。さらに、パック電池の製造工程においては、その最終段階で電池性能などの検査を行い、不良品などを検出する。本実施形態の場合、仮に不良品が検出されても上記螺合による接続形態を用いているので、ネジ43、44の締付けを緩めてカバー体20を取り外すことで例えば保護回路基板の交換や修理などの部分的な修理が可能となる。
(2−2)被覆領域におけるアルマイト処理
ところで、カバー体20は上記のようにして素電池10と保護回路基板30とを電気的に接続させる役割を果たしているが、その形状に関しては、外縁部がその厚み方向に延出した延出部20a(拡大図参照)を有しており、その延出部20aによって外装缶11の開口部の外周端部が覆われている。なお、その延出部20aが覆っている領域は、少なくとも非アルマイト処理部11bを含むだけの領域であるが、その領域の大きさは非アルマイト処理部11bよりも過大に広範囲を含むものではなく、ほぼ非アルマイト処理部11bと同程度の大きさであることが望ましい。
On the other hand, since it is a connection method by screwing the
(2-2) Anodizing treatment in covered region By the way, the
アルマイト処理が施された部分ではレーザ溶着による外装缶11と封口板12との溶着強度を十分に確保することが難しいため、溶着される部分に関してはアルマイト処理が施されていないほうが好ましい。特に、外装缶11が封口板12によって溶着により封口された外装缶の内部に発電要素である電極体が収納されているので、封口後に非アルマイト処理部11bにアルマイト処理を施すことは、上記電極体などに影響を与える恐れがあるので好ましくないとされている。つまり、封口部分及びその近傍には敢えてアルマイト処理を施さず、さらに、パック電池1の薄型化の観点から封口板12の配設位置に対向するように保護回路基板30を配設し、その非アルマイト処理部分11b及び保護回路基板30を一体的に覆うカバー体20を形成することが望ましい。そこで、非アルマイト処理部11bの大きさに関しては、少なくとも外装缶11と封口板12とが溶着される部分を含むような大きさであれば構わない。例えば、拡大図に示すように、外装缶11の内周面に沿うようにして封口板12が配設された状態で溶着されるような場合には、溶着部分はA部となる。従って、少なくともそのA部、及びその近傍にはアルマイト処理が施されていないようにする。結果、アルマイト処理が施されていない部分、つまりアルミニウム含有材料から構成されている外装缶11の外表面が露出しないようにするために、非アルマイト処理部11bはカバー体20の本体部分及び上記延出部20aによって覆われた状態となっている。一方、延出部20aが過大に大きく形成されるとパック電池1の薄型化を阻害する要因となってしまう。従って、延出部20aの大きさは、非アルマイト処理部11bの範囲を考慮し、且つ、パック電池1の薄型化、小型化に大きな影響を及ぼさない程度に形成されていることが好ましい。本実施形態の構成では、カバー体20の延出部20aは、外装缶11の表面全体に対して僅かな大きさしか有しておらず、パック電池1の薄型化においては無視し得る程度の大きさであるので構わない。なお、溶着部分を十分確保でき、外装缶11の側周面に非アルマイト処理部11bを形成する必要がない場合には、上記延出部20aが設けられていなくても構わない。
(変形例)
上記の外装缶11には、その外表面にのみアルマイト処理が施されているが、内表面にもアルマイト処理が施されていても構わない。なお、その際、外装缶以外に関しては上述した内容と同一である。当該場合に関して図3を用いて説明する。図3は、外装缶の高さ方向(図1におけるX方向)に沿った断面模式図であり、便宜上、外装缶内部の電極体等は省略している。
Since it is difficult to sufficiently secure the welding strength between the
(Modification)
The outer can 11 is alumite-treated only on the outer surface, but the inner surface may be alumite-treated. In this case, the contents other than the outer can are the same as described above. This case will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view along the height direction of the outer can (X direction in FIG. 1), and the electrode body and the like inside the outer can are omitted for convenience.
図示のとおり、外装缶110のうち、開口部縁部110bはアルマイト処理が施されておらず、当該開口部縁部を除く領域110aには全てアルマイト処理が施されている。拡大図に示されているように、外装缶110は開口部縁部を除く領域110aでは外表面側及び内表面側にほぼ均等な厚みでアルマイト処理1110a、1130aが施され、それに挟まれる内部1120aはアルミニウム合金からなる材料が何も加工されていない状態である。
As shown in the figure, in the
このように、外装缶110の外表面及び内表面の両側にアルマイト被膜が形成されていることで、外装缶110に電極体などが収納されて封口板によって、封口されるまでの間の外装缶110の腐食防止や収納される電子素子等との絶縁性も保たれることとなる。また、外表面だけでなく内表面にもアルマイト処理が施されているので、パック電池1における充放電の繰り返しによる素電池10の膨化に対しても、強度の更なる向上を図ることができる。
As described above, since the alumite film is formed on both the outer surface and the inner surface of the
なお、図3では外表面におけるアルマイト処理が施されていない領域と、内表面におけるアルマイト処理が施されていない領域とは同じ大きさとなるように設定されているが、外表面と内表面とでそれぞれの上記領域の大きさが異なっていても構わない。ただし、その際、外表面におけるアルマイト処理が施されていない領域は、カバー体20によって覆われる大きさでなければならない。一方、内表面におけるアルマイト処理が施されていない領域は、外装缶110と封口板12との溶着が確実に行われるために、十分な大きさを有していなければならない。
In FIG. 3, the area on the outer surface that is not anodized and the area that is not anodized on the inner surface are set to have the same size, but the outer surface and the inner surface are different. The size of each of the above regions may be different. However, at that time, the region of the outer surface that has not been subjected to the alumite treatment must be large enough to be covered by the
3 . アルマイト処理の方法
以下では、アルマイト処理の方法について図4を用いて説明する。図4は、アルマイト処理方法の概念を示す模式図である。
アルマイト処理は、電解液中においてA lを陽極で表面を酸化させて、そのA l表面に強固な酸化被膜を形成させる陽極酸化処理である。図4に示すように、電解槽7 0中における電解液である希硫酸 5 0中に、A lからなる外装缶1 1を陽極とし、負極6 0にはカーボンを用いて直流電流を流す。これにより、電解液中で電解が進行し、陽極である外装缶1 1の外表面には酸化アルミニウムの被膜が形成され、負極からは水素が発生する。このとき、外装缶1 1における開口部縁部には酸化アルミニウムの被膜が形成されてないように行う。なお、負極に用いる材料はカーボンに限定されず、鉛などを用いてA lからなる外装缶1 1の表面に、酸化アルミニウム被膜を形成させることに寄与するものであれば適用可能である。同様に、電流値、浸漬時間、及び電解液に用いる希硫酸等もこれに限定するものではなく、同様の効果を得ることが出来る場合には、他の数値、他の物質も適用可能である。さらに、上記工程の前に、バフ研磨やヘアーラインなどの予備処理、脱脂やエッチングなどの清浄工程である前処理を行うことで、より品質性能の高いアルマイト被膜を形成することができる。
3. Method of Anodizing The method of anodizing will be described below with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic diagram showing the concept of the alumite treatment method.
The alumite treatment is an anodic oxidation treatment in which Al is oxidized on the surface with an anode in an electrolytic solution to form a strong oxide film on the Al surface. As shown in FIG. 4, the dilute 5 0 sulfate as an electrolyte solution in the electrolytic cell 7 in 0, the outer can 1 1 consisting of A l and an anode, the negative electrode 6 0 passing a direct current with carbon. As a result, electrolysis proceeds in the electrolytic solution, an aluminum oxide film is formed on the outer surface of the
Al合金、電解液の種類、電流波形の組み合わせによって色調も変更でき、さらに、Ni、Sn、Cu、Agなどの水溶液を用いて電解工程を実施することにより、上記アルマイト処理による被膜の上に皮膜を形成することで、さらなる着色が容易に可能となる。これにより、パック電池1形成の際に利用されるカバー体20や装着される電子機器の色調に合わせて適宜変更することが可能となるので、パック電池1の外観品質の向上に繋がる。
The color tone can be changed according to the combination of the Al alloy, the type of electrolyte, and the current waveform. Furthermore, by performing an electrolysis process using an aqueous solution of Ni, Sn, Cu, Ag, etc., a film is formed on the above-mentioned alumite-treated film. By forming, further coloring can be easily performed. Accordingly, it is possible to appropriately change the color according to the color tone of the
ところで、本実施の形態におけるリチウムイオン電池は、外装缶11が封口板12により封止されてなり、当該封止部分をレーザ溶接する方法などによって形成される。そこで、上記レーザ溶接を実施する際に、このアルマイト被膜がアルミニウム合金を溶着する妨げとなってしまうため、外装缶11の開口部の縁部は予めマスキングしてアルマイト処理させないようにするか、レーザ溶接の前に被膜を除去しておく必要がある。レーザ溶接後に、この溶接部にも酸化被膜処理を施しても構わない。そして、溶着などによる封口前に外装缶11や封口板12の内表面にもアルマイト被膜を形成、つまり外装缶11の外溝部縁部を除いて外表面及び内表面の全体にわたってアルマイト被膜を形成すると、外装缶11全体の腐食防止及び絶縁もできるので好適である。なお、溶着などによる封口が確実な強度をもって成される場合には上記封口板12にもアルマイト処理を施しても構わない。上記電極体などに影響を与える恐れがない場合であれば、さらに封口板12によって外装缶11が封止された後においてもアルマイト処理を施しても構わない。
By the way, the lithium ion battery in the present embodiment is formed by a method in which the outer can 11 is sealed by the sealing
上述したアルマイト処理の方法の他にも、通常温度よりも低温下でアルマイト処理を行い、電流密度を上げる等のアルマイト処理により硬質アルマイト被膜を形成することができる。硬質アルマイト被膜は、通常のアルマイト被膜よりも、大きな負荷に対する耐久性を備えているため、硬質アルマイト被膜の利用は好適である。
4.パック電池1の製造方法
上記アルマイト処理が施された外装缶11を用いて、その外装缶11の開口部を封口板12によって封口して素電池10を形成し、その素電池形成工程の後に、上記カバー体20を上記封口部を覆うようにして配設する配設工程を経ることで、パック電池1が製造される。
In addition to the alumite treatment method described above, a hard alumite coating can be formed by alumite treatment such as performing alumite treatment at a temperature lower than normal temperature to increase the current density. Since the hard anodized film is more durable than a normal anodized film, the hard anodized film is suitable for use.
4). Manufacturing method of battery pack 1 Using the
素電池形成工程では、開口部縁部を除いて、外装缶1 1の外表面のみ、もしくは外表面及び内表面の両方にわたってアルマイト処理を施した後、アルマイト処理部1 1 aを着色する。その後、アルマイト処理部1 1 aに印字加工を行い、電池の仕様や定格などを表示させる。この印字加工にはホットスタンプを用いた印刷、パッド印刷やレーザーマーキングなどのアルマイト処理部1 1 aに直接印字加工を施すことができるのであれば適用可能である。その外装缶1 1の内方に発電要素である電極体等を収納し、封口板1 2を用いて素電池1 0を完成させる。このように、アルマイト処理部1 1 aに直接的に印字加工を行うことができることで、従来のように絶縁シートなどの被覆材を外装缶1 1とは別に付着させる必要がないので、パック電池1の薄型化に大いに貢献する。さらに、実際のパック電池1の製造過程では、外装缶1 1の形成後に別部材を付着させる工程は、簡易なものではなく、外観品質を良好に保つようにすることも容易ではないため、その工程を削除することができることはパック電池1の製造上、大変好ましい。なお、上記内容では、アルマイト処理を施した後に、着色処理を行うとしているが、アルマイト処理によって所望の着色が施されるような場合には、アルマイト処理及び着色処理の二工程を同時に行っても構わない。
In the unit cell forming step, the
そして、上述のようにして、素電池1が形成された後に、上記カバー体20を螺合接合により素電池1に配設する。当該配設方法は、螺合による締付け力によって、素電池10の正負極端子と、保護制御回路30と、カバー体20を一体的に接合できるものであり、困難性が高いものではなく、特別な設備機器を必要とするものでもない。従って、パック電池1の製造工程上、時間的及びコスト的にも好ましい。また、上記螺合による接合のため、パック電池1の製造後における最終段階としてパック電池1の性能検査が行われるが、その検査によりカバー体20に覆われている部分、例えば保護回路基板30などに不良箇所などが発見された場合には、その締付け力を弱めることで容易にカバー体20を素電池10から取り外すことが可能となる。従って、従来であれば、部分的な故障のためにパック電池1全体が使用することができなかったが、本発明の場合であれば、保護回路基板30等を修理又は取り替えるだけでパック電池1の性能が良好な状態とすることもできるため好ましい。
(その他の事項)
上記実施の形態については、本発明の一例であって、本発明が上記実施の形態に限定を受けるものではない。内部にリチウムイオン電池を一つ備えるパック電池を一例に説明したが、他の密閉二次電池でも構わない。また、電池の形状及び実装数などはこれに限定されるものではなく、他の場合でも適用可能である。また、外装缶11の材質に関しても、Alを含む材料からなるものであれば適用可能である。
Then, after the unit cell 1 is formed as described above, the
(Other matters)
The above embodiment is an example of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiment. Although a pack battery including one lithium ion battery is described as an example, other sealed secondary batteries may be used. Further, the shape and number of mounted batteries are not limited to this, and can be applied in other cases. The material of the
本発明は、特に、薄型化や軽量化などを図ると共に長期的に安定して電力流通を行うことのできるパック電池の作製に関して有用である。 The present invention is particularly useful for the production of a battery pack that can be reduced in thickness and weight, and can stably distribute power over a long period of time.
1 パック電池
10 素電池
11 外装缶
11a アルマイト処理部
11b 非アルマイト処理部
12 封口板
20 カバー体
30 保護回路基板
34、35 接続リード部
20 樹脂モールド
31、32、33 外部入出力端子
1 pack battery
10 unit cells
11 Exterior can
11a Anodizing section
11b Non-anodized processing part
12 Sealing plate
20 Cover body
30 Protection circuit board
34, 35 Connection lead
20 Resin mold
31, 32, 33 External input / output terminals
Claims (9)
前記外装缶は、外表面が陽極酸化被膜処理された処理部と当該陽極酸化被膜処理が施されていない非処理部とを有しており、
前記非処理部は前記外装缶の側周面を含む開口部縁部に形成され、前記カバー体はさらに前記非処理部を被覆しており、
前記処理部は少なくとも前記カバー体の被覆領域を除く領域に形成されていることを特徴とするパック電池。 A battery pack having a unit cell in which an outer can made of an aluminum-containing material is sealed by a sealing plate and a cover body disposed in a state of covering the sealing portion,
The outer can has a treated portion whose outer surface is anodized and a non-treated portion that is not subjected to the anodized coating,
The non-processed part is formed at an opening edge including the side peripheral surface of the outer can, and the cover body further covers the non-processed part,
The battery pack, wherein the processing section is formed at least in a region excluding a covering region of the cover body.
前記内側非処理部は、前記外装缶の開口部縁部に形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。 The outer can has an inner treatment portion that is also anodized on the inner surface and an inner non-treatment portion that is not subjected to the anodization treatment,
2. The battery pack according to claim 1, wherein the inner non-treatment part is formed at an edge of the opening of the outer can.
前記カバー体は、前記正極及び負極と前記保護回路基板とが覆われる状態で前記外装缶に対して螺合接合されており、
前記螺合接合の締付け力により、前記正極及び負極の各端子と、前記保護回路基板における各接続リードとの接続がなされていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のパック電池。 A protection circuit board having a connection lead for electrically protecting the unit cell from overcharge or overdischarge and electrically connected to each of a positive electrode and a negative electrode of the unit cell;
The cover body is screwed and joined to the outer can in a state where the positive and negative electrodes and the protective circuit board are covered.
4. The pack according to claim 1, wherein the positive and negative terminals and the connection leads on the protection circuit board are connected to each other by a tightening force of the screw joint. battery.
前記素電池形成工程は、前記外装缶の側周面を含む開口部縁部を除く部分に陽極酸化被膜を行う被膜サブステップと、陽極酸化被膜が施された被膜領域を着色する着色サブステップと、前記被膜領域に印字処理を行う印字サブステップを含んでおり、
前記カバー体配設工程において、前記陽極酸化被膜が行われていない領域を含んで前記カバー体を配設することを特徴とするパック電池の製造方法。 An electrode body is housed in an outer can made of an aluminum-containing material, and an opening of the outer can is sealed with a sealing plate to form a unit cell, and a cover body is disposed to cover the sealing portion. A battery pack manufacturing method including a cover body arranging step,
The unit cell forming step includes a coating sub-step for performing an anodic oxide coating on a portion excluding an opening edge including the side peripheral surface of the outer can, and a coloring sub-step for coloring a coating region on which the anodic oxide coating is applied. And a printing sub-step for performing a printing process on the coating region,
In the cover body disposing step, the cover body is disposed including a region where the anodized film is not formed.
ことを特徴とする請求項5に記載のパック電池の製造方法。 6. The method for producing a battery pack according to claim 5, wherein in the coating sub-step, the outer can is subjected to an anodic oxide coating, and then the edge of the opening is not subjected to the anodic oxide coating. .
前記外装缶は、外表面が陽極酸化被膜処理された処理部と当該陽極酸化被膜処理が施されていない非処理部とを有しており、The outer can has a treated portion whose outer surface is anodized and a non-treated portion that is not subjected to the anodized coating,
前記非処理部は前記外装缶の側周面を含む開口部縁部を除く部分に陽極酸化被膜処理が施されることで形成され、前記カバー体はさらに前記非処理部を被覆しており、The non-processed part is formed by subjecting the part other than the opening edge including the side peripheral surface of the outer can to be anodized, and the cover body further covers the non-processed part,
前記処理部は少なくとも前記カバー体の被覆領域を除く領域に形成されていることを特徴とするパック電池。The battery pack, wherein the processing section is formed at least in a region excluding a covering region of the cover body.
前記素電池形成工程は、前記外装缶の側周面を含む開口部縁部を除く部分に陽極酸化被膜を行い、前記側周面を含む開口部縁部を、前記陽極酸化被膜の処理の電解液中より外側に出した状態で、前記陽極酸化被膜の処理を行うことで、前記側周面を含む開口部縁部を除く部分に前記陽極酸化被膜の処理をし、In the unit cell forming step, an anodic oxide film is applied to a portion excluding an opening edge including the side peripheral surface of the outer can, and the opening edge including the side peripheral surface is subjected to an electrolytic treatment of the anodized film. In the state where it comes out outside in the liquid, by performing the treatment of the anodic oxide coating, the anodic oxide coating is treated on the portion excluding the edge of the opening including the side peripheral surface,
前記カバー体配設工程において、前記陽極酸化被膜が行われていない領域を含んで前記カバー体を配設することを特徴とするパック電池の製造方法。In the cover body disposing step, the cover body is disposed including a region where the anodized film is not formed.
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