KR20120074250A

KR20120074250A - 전지 팩

Info

Publication number: KR20120074250A
Application number: KR1020110143210A
Authority: KR
Inventors: 가즈유끼 가시모또; 가즈아끼 후꾸또메; 겐지 나까노; 다까시 나무라; 야스히로 가마다
Original assignee: 산요덴키가부시키가이샤
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2011-12-27
Publication date: 2012-07-05
Also published as: JP2012138271A; CN202454672U

Abstract

제조 비용의 증대를 억제하면서 높은 에너지 효율을 갖는 전지 팩을 제공한다. 평판 형상의 클래드판(101)은 밀봉판(10a)의 주면의 일부 영역에 접합되어 있다. PTC 소자(21)의 한쪽의 소자 리드판은 소자 본체로부터 Y축 방향 외측으로 연장 설치되어 있다. 이 한쪽의 소자 리드판은 선단 부분이 클래드판(101)에 접합되어 있다. PTC 소자(21) 및 회로 기판(22)을 X축 방향 외측으로부터 볼 때, PTC 소자(21)의 상기 한쪽의 소자 리드판과 클래드판(101)의 접합 개소가 기판 본체(220)로부터 벗어난 위치에 배치되어 있고, PTC 소자(21)에서의 상기 한쪽의 소자 리드판과 밀봉판(10a)은 클래드판(101)을 그 두께 방향으로 협지한 상태로 접합되어 있다.

Description

전지 팩{BATTERY PACK}

본 발명은 전지 팩에 관한 것이며, 특히 감열 소자 및 회로 기판을 구비하는 전지 팩에 관한 것이다.

휴대 전화기 등의 모바일 기기의 보급에 따라, 그들 전원으로서의 전지 팩도 널리 보급되고 있다. 종래 기술에 관한 전지 팩의 주요부에 대하여 도 16을 사용하여 설명한다.

도 16에 도시한 바와 같이, 전지 팩에서의 소전지(素電池)(90)는 편평각형의 이차 전지이며, 외장 캔의 개구를 막는 밀봉판(90a)을 구비한다. 그리고, 밀봉판(90a)에 대해서는, 그 Y축 방향의 대략 중앙 부분에 있어서 밀봉판(90a)의 외표면보다도 X축 방향 상향으로 돌출되는 부극 단자(90b)가 형성되어 있다. 부극 단자(90b)는 밀봉판(90a)과는 전기적으로 절연되어 있고, 밀봉판(90a)은 정극으로 되어 있다.

부극 단자(90b)의 정상 부분에는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자(921)의 한쪽의 소자 리드판(9212)이 그 선단 부분에서 접속되어 있다. PTC 소자(921)는 감지한 온도에 의해 전기 저항의 값이 변화하는 소자 본체(9210)와, 이것을 두께 방향으로 끼워 넣도록 접합된 소자 리드판(9211, 9212)으로 구성되어 있다. 또한, 밀봉판(90a)과 PTC 소자(921)의 사이에는 상호간에서의 절연성을 확보하기 위한 절연판(925)이 개재 삽입되어 있다.

PTC 소자(921)에서의 소자 리드판(9211)은, 그 선단 부분이 コ자 형상으로 곡절되고, 당해 곡절된 선단 부분에서 회로 기판(922)의 기판 본체(9220)의 하측 주면에 설치된 도전 랜드(도시를 생략)에 접속되어 있다.

한편, 밀봉판(90a)에서의 PTC 소자(921)가 배치된 측과는 반대측의 개소에는 클래드판(901)이 접합되고, 당해 클래드판(901)에는 크랭크 형상으로 곡절된 리드판(924)이 접합되어 있다. 리드판(924)의 선단 부분은 회로 기판(922)에서의 기판 본체(9220)의 하측 주면에 설치된 도전 랜드(도시를 생략)에 접합되어 있다. 회로 기판(922)의 기판 본체(9220)에는 전자 부품(9223)이 실장되어 있다.

또한, 전지 팩에서는 회로 기판(922)을 덮도록 캡이 씌워지고, 소전지(90)에서의 외장 캔의 외주에는 외장 라벨이 피착된다. 또한, 소전지(90)의 보텀 부분에는 수지제의 보텀 커버가 설치된다.

전지 팩의 제조에서의 PTC 소자(921) 및 회로 기판(922)의 설치에 대해서는, 예를 들어 회로 기판(922)에 PTC 소자(921)를 미리 설치해 두고, PTC 소자(921)의 소자 리드판(9212)을 부극 단자(90b)에 접합한 후, 소자 리드판(9211)을 コ자 형상으로 곡절 가공한다. 그리고, 회로 기판(922)에 미리 설치된 리드판(924)을 클래드판(901)에 접합함으로써 이루어진다.

일본 특허 공개 제2010-3433호 공보 일본 특허 공개 제2000-243362호 공보 일본 특허 공개 제2002-298809호 공보

그러나, 상기 종래 기술에 관한 전지 팩에서는 PTC 소자(921)의 소자 리드판(9212)을 소전지(90)의 부극 단자(90b)의 정상 부분에 접합하고, 또한 コ자 형상으로 곡절 가공된 소자 리드판(9211)의 선단 부분에서 회로 기판(922)에 접속되어 있으므로, 소전지(90)의 밀봉판(90a)과 회로 기판(922)의 사이에 PTC 소자(921)를 배치하기 위한 높이가 필요하게 된다. 따라서, 상기 종래 기술에 관한 전지 팩에서는 소전지(90) 이외의 부분의 점유 공간이 커지지 않을 수 없어, 한층 더한 에너지 효율의 향상이 요구되는 현실에 있어서 문제로 되었다.

　또한, 상기 종래 기술에 관한 전지 팩에서는, 도 16에 도시한 바와 같이 기판 본체(9220)가 소자 리드판(9212)과 부극 단자(90b)의 접합 개소를 덮는 구성을 채용하고 있으므로, 그 제조에 있어서는 소자 리드판(9212)을 부극 단자(90b)에 접합한 후에, 기판 본체(9220)의 도전 랜드에 미리 접합된 소자 리드판(9211)을 곡절 가공할 필요가 있어, 제조 시에서의 번잡한 작업이 필요하게 된다. 이러한 번잡한 작업은 제조 비용의 증대를 초래하는 원인으로 된다.

본 발명은 상기 문제의 해결을 도모하기 위하여 이루어진 것이며, 제조 비용의 증대를 억제하면서 높은 에너지 효율을 갖는 전지 팩을 제공하는 것을 목적으로 한다.

따라서, 본 발명에 관한 전지 팩은 다음의 특징을 갖는다.

본 발명에 관한 전지 팩은 소전지와 클래드판과 감열 소자와 회로 기판을 구비한다.

(a1) 소전지; 바닥이 있는 통 형상의 외장체와, 당해 외장체의 개구를 막는 밀봉판으로 외장이 구성되고, 밀봉판에 대하여 전기적으로 절연되면서 밀봉판의 외표면보다도 외측 방향으로 돌출되어 이루어지는 단자를 가지며, 돌출되어 이루어지는 단자가 제1 극이고, 밀봉판이 제2 극이다.

(b1) 클래드판; 평판 형상이며, 밀봉판에 접합되어 있다.

(c1) 감열 소자; 감지한 열에 의해 특성이 변화하는 소자 본체와, 당해 소자 본체를 두께 방향으로 사이에 끼워 넣은 상태에서 접합된 2매의 소자 리드판으로 이루어지고, 2매의 소자 리드판 중의 한쪽이 클래드판을 개재하여 밀봉판에 접합되어 있다.

(d1) 회로 기판; 직사각형의 기판 본체와, 당해 기판 본체에 대하여 실장된 전자 부품을 갖고, 소전지의 단자 및 감열 소자에서의 2매의 소자 리드판 중 다른쪽의 소자 리드판과 전기적으로 접속되어 있다.

본 발명에 관한 전지 팩은, 상기에 있어서 감열 소자에서의 상기 한쪽의 소자 리드판이 감열 소자에서의 소자 본체로부터 외측으로 연장되어 있고, 감열 소자 및 회로 기판을 밀봉판의 주면에 대하여 직교하는 방향의 외측으로부터 볼 때, 감열 소자에서의 상기 한쪽의 소자 리드판과 클래드판의 접합 개소가 회로 기판에서의 기판 본체로부터 벗어난 위치에 배치되어 있다.

또한, 본 발명에 관한 전지 팩에서는 감열 소자에서의 상기 한쪽의 소자 리드판과 밀봉판이 클래드판을 그 두께 방향으로 협지한 상태에서 접합되어 있는 것을 특징으로 한다.

혹은, 본 발명에 관한 전지 팩은 다음의 특징을 갖는다.

본 발명에 관한 전지 팩은 소전지와 감열 소자와 회로 기판을 구비한다.

(a2) 소전지; 바닥이 있는 통 형상의 외장체와, 당해 외장체의 개구를 막는 밀봉판으로 외장이 구성되고, 밀봉판에 대하여 전기적으로 절연되면서 밀봉판의 외표면보다도 외측 방향으로 돌출되어 이루어지는 단자를 가지며, 돌출되어 이루어지는 단자가 제1 극이고, 밀봉판이 제2 극이다.

(b2) 감열 소자; 감지한 열에 의해 특성이 변화하는 소자 본체와, 당해 소자 본체를 두께 방향으로 사이에 끼워 넣은 상태에서 접합된 2매의 소자 리드판으로 이루어지고, 2매의 소자 리드판 중 한쪽이 밀봉판에 바로 접합되어 있다.

(c2) 회로 기판; 직사각형의 기판 본체와, 당해 기판 본체에 대하여 실장된 전자 부품을 갖고, 소전지의 단자 및 감열 소자에서의 2매의 소자 리드판 중 다른쪽의 소자 리드판과 전기적으로 접속되어 있다.

본 발명에 관한 전지 팩은, 상기에 있어서 감열 소자에서의 상기 한쪽의 소자 리드판이 감열 소자에서의 소자 본체로부터 외측으로 연장되어 있고, 감열 소자 및 회로 기판을 밀봉판의 주면에 대하여 직교하는 방향의 외측으로부터 볼 때, 감열 소자에서의 상기 한쪽의 소자 리드판과 밀봉판의 접합 개소가 회로 기판에서의 기판 본체로부터 벗어난 위치에 배치되어 있다.

본 발명에 관한 전지 팩에서는 감열 소자 및 회로 기판을 밀봉판의 주면에 대하여 직교하는 방향의 외측으로부터 볼 때, 감열 소자에서의 상기 한쪽의 소자 리드판과 클래드판의 접합 개소가 기판 본체로부터 벗어난 위치에 배치되어 있다. 이로 인해, 본 발명에 관한 전지 팩에서는 감열 소자의 상기 한쪽의 소자 리드판을 기판 본체가 덮고 있지 않으므로, 제조 과정에서의 감열 소자의 접합 시에 감열 소자의 상기 한쪽의 소자 리드판을 클래드판에 접합한 후에, 당해 상기 다른쪽의 소자 리드판을 곡절 가공한다고 하는 번잡한 작업이 필요없다. 따라서, 본 발명에 관한 전지 팩에서는 그 제조에 관한 비용의 증대를 억제할 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 전지 팩에서는 감열 소자에서의 상기 한쪽의 소자 리드판이 클래드판을 개재한 상태에서 밀봉판에 접합되어 있다. 이로 인해, 도 16에 도시하는 종래 기술에 관한 전지 팩과 같이 감열 소자(PTC 소자(921))의 소자 리드판(9212)을 소전지(90)의 부극 단자(90b)의 정상 부분에 접합하는 경우에 비하여, 감열 소자와 밀봉판의 주면의 사이에 쓸데없는 간극을 발생시키는 일이 없다. 따라서, 본 발명에 관한 전지 팩에서는 밀봉판과 회로 기판의 간격도 좁게 하는 것이 가능하며, 높은 에너지 효율을 실현할 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 전지 팩에서는 감열 소자에서의 상기 한쪽의 소자 리드판과 밀봉판이 사이에 평판 형상의 클래드판을 개재하여 접합되어 있고, 클래드판과 감열 소자의 한쪽의 소자 리드판의 사이에 コ자 형상 등으로 곡절 가공한 리드판을 개재 삽입하지 않으므로 발전에 기여하지 않는 불필요한 스페이스를 배제할 수 있다.

따라서, 본 발명에 관한 전지 팩에서는 제조 비용의 증대를 억제하면서 높은 에너지 효율을 갖는다.

또한, 상기에 있어서, 밀봉판이 알루미늄 또는 그의 합금 재료로 구성되어 있고, 감열 소자에서의 상기 한쪽의 소자 리드판이 적어도 그 표면이 니켈로 이루어지고, 클래드판이 밀봉판과의 접합면측이 알루미늄 또는 알루미늄 합금이고, 감열 소자에서의 상기 한쪽의 소자 리드판과의 접합면측이 니켈이라고 하는 구체적 구성을 채용할 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 전지 팩에서는 감열 소자의 상기 한쪽의 소자 리드판과 밀봉판을 직하 접합하는 형태를 채용하는 경우에 있어서도, 감열 소자 및 회로 기판을 밀봉판의 주면에 대하여 직교하는 방향의 외측으로부터 볼 때, 감열 소자에서의 상기 한쪽의 소자 리드판과 밀봉판의 접합 개소가 기판 본체로부터 벗어난 위치에 배치되어 있다. 이로 인해, 본 발명에 관한 전지 팩에서는 감열 소자의 상기 한쪽의 소자 리드판을 기판 본체가 덮고 있지 않으므로, 제조 과정에서의 감열 소자의 접합 시에 감열 소자의 상기 한쪽의 소자 리드판을 밀봉판에 접합한 후에, 당해 상기 다른쪽의 소자 리드판을 곡절 가공한다고 하는 번잡한 작업이 필요없다. 따라서, 본 발명에 관한 전지 팩에서는 그 제조에 관한 비용의 증대를 억제할 수 있다.

또한, 감열 소자의 상기 한쪽의 소자 리드판을 바로 밀봉판에 접합하는 형태를 채용하는 경우에는, 도 16에 도시하는 종래 기술에 관한 전지 팩과 같이 감열 소자(PTC 소자(921))의 소자 리드판(9212)을 소전지(90)의 부극 단자(90b)의 정상 부분에 접합하는 경우에 비하여 감열 소자와 밀봉판의 주면의 사이에 불필요한 간극을 발생시키는 일이 없다. 따라서, 본 발명에 관한 전지 팩에서는 밀봉판과 회로 기판의 간격도 좁게 하는 것이 가능하며, 높은 에너지 효율을 실현할 수 있다.

또한, 감열 소자의 상기 한쪽의 소자 리드판을 바로 밀봉판에 접합하는 형태를 채용하는 경우에는, 감열 소자의 한쪽의 소자 리드판과 밀봉판의 사이에 コ자 형상 등으로 곡절 가공한 리드판을 개재 삽입하지 않으므로 발전에 기여하지 않는 불필요한 스페이스를 배제할 수 있다.

따라서, 본 발명에 관한 전지 팩에서는 감열 소자의 상기 한쪽의 소자 리드판을 바로 밀봉판에 접합하는 형태를 채용하는 경우에 있어서도 제조 비용의 증대를 억제하면서 높은 에너지 효율을 갖는다.

본 발명에 관한 전지 팩에서는, 예를 들어 다음과 같은 변형의 구성을 채용할 수 있다.

본 발명에 관한 전지 팩에서는 회로 기판의 기판 본체에서의 밀봉판측의 주면에 기판 리드판이 접속되어 있고, 당해 기판 리드판이 기판 본체의 단부로부터 연장되어 있고, 기판 리드판의 선단부가 감열 소자에서의 다른쪽의 소자 리드판과 접합됨으로써, 감열 소자와 상기 회로 기판이 전기적으로 접속되어 있고, 감열 소자 및 회로 기판을 밀봉판의 주면에 대하여 직교하는 방향의 외측으로부터 볼 때, 기판 리드판과 다른쪽의 소자 리드판의 접합 개소도 회로 기판에서의 기판 본체로부터 벗어난 위치에 배치되어 있다고 하는 구성을 채용할 수 있다. 이와 같은 구성을 채용하는 경우에는 기판 리드판과 다른쪽의 소자 리드판을 스폿 용접 등에 의해 접합함으로써, 감열 소자를 미리 회로 기판에 접합해 둘 필요가 없어져 제조 시에 있어서의 자유도를 높일 수 있다. 이로 인해, 제조 비용의 저감을 도모하는 측면에서 유용하다.

또한, 본 발명에 관한 전지 팩에서는 회로 기판에서의 기판 본체의 길이 방향 중앙 영역에 있어서, 그 밀봉판측의 주면에 제2 기판 리드판이 접속되어 있고, 제2 기판 리드판의 선단부가 소전지에서의 단자의 정상 부분에 접합되어 있고, 기판 본체에서의 제2 기판 리드판과 소전지에서의 단자의 정상 부분의 접합 부분에 상당하는 개소가 개구되어 있다고 하는 구성을 채용할 수 있다. 이와 같은 구성을 채용하는 경우에는 기판 본체에 뚫려진 개구를 사용하여 제2 기판 리드판과 소전지의 단자의 정상 부분을 스폿 용접할 수 있다. 따라서, 제조 공정에서의 번잡한 작업을 배제할 수 있고, 제조 비용의 저감을 도모할 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 전지 팩에서는 기판 본체와 밀봉판의 사이에 밀봉판에 대한 기판 본체의 위치 규제를 위한 기판 홀더가 개재 삽입되어 있고, 기판 홀더에 있어서 회로 기판에서의 제2 기판 리드판과 소전지에서의 단자의 접합에 관한 부분이 개구되어 있음과 함께, 감열 소자에서의 상기 한쪽의 소자 리드판과 밀봉판의 접합에 관한 부분(사이에 클래드판이 개재 삽입되는 경우에 있어서는, 상기 한쪽의 소자 리드판과 클래드판의 접합에 관한 부분)을 피한 형상을 갖는다고 하는 구성을 채용할 수 있다. 이러한 구성을 채용하는 경우에는 기판 홀더의 개재 삽입으로부터 소전지(밀봉판)에 대한 회로 기판의 위치를 확실하게 규제할 수 있어, 안전성의 확보라고 하는 관점에서 유효하다. 또한, 기판 홀더에 있어서는 회로 기판에서의 제2 기판 리드판과 소전지에서의 단자의 접합 개소가 개구되어 있고, 감열 소자에서의 상기 한쪽의 소자 리드판과 밀봉판의 접합 개소를 피하고 있으므로, 이들 상호간을 스폿 용접할 때에 기판 홀더가 장해로 되는 일이 없다. 따라서, 이와 같은 구성을 채용하는 경우에는 제조 공정에서의 번잡한 작업을 배제할 수 있고, 제조 비용의 저감을 도모할 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 전지 팩에서는 소전지에 있어서 제1 극이 부극이고, 제2 극이 정극인 것으로 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 전지 팩(1)의 외관 구성을 도시하는 모식적인 사시도.
도 2는 전지 팩(1)의 내부 구성을 도시하는 모식적인 전개 사시도.
도 3은 PTC 소자(21)를 미리 설치한 상태의 회로 기판(22)을 도시하는 모식적인 사시도.
도 4의 (a)는 소전지(10)에 대하여 PTC 소자(21)와 회로 기판(22)을 설치한 상태를 도시하는 모식적인 사시도이고, (b)는 그 모식적인 측면도.
도 5는 본 발명의 실시 형태 2에 관한 전지 팩(2)의 주요부 구성을 도시하는 모식적인 전개 사시도.
도 6은 전지 팩(2)에서의 소전지(40)에 대한 PTC 소자(51)와 회로 기판(52)의 설치 상태를 도시하는 모식적인 측면도.
도 7은 변형예 1에 관한 회로 기판(72)의 구성을 도시하는 모식적인 사시도.
도 8은 변형예 2에 관한 회로 기판(73)의 구성을 도시하는 모식적인 사시도.
도 9는 변형예 3에 관한 회로 기판(74)의 구성을 도시하는 모식적인 사시도.
도 10은 변형예 4에 관한 전지 팩(3)의 주요부 구성을 도시하는 모식적인 전개 사시도.
도 11의 (a)는 참고예 1에 관한 회로 기판(75)의 구성을 도시하는 모식적인 평면도이고, (b)는 소전지(80)에 대하여 회로 기판(75)을 설치한 상태를 도시하는 모식적인 사시도.
도 12의 (a)는 참고예 2에 관한 회로 기판(76)의 구성을 도시하는 모식적인 평면도이고, (b)는 소전지(80)에 대하여 회로 기판(76)을 설치한 상태를 도시하는 모식적인 사시도.
도 13의 (a)는 참고예 3에 관한 회로 기판(77)의 구성을 도시하는 모식적인 평면도이고, (b)는 소전지(80)에 대하여 회로 기판(77)을 설치한 상태를 도시하는 모식적인 사시도.
도 14의 (a)는 참고예 4에 관한 회로 기판(78)의 구성을 도시하는 모식적인 평면도이고, (b)는 소전지(80)에 대하여 회로 기판(78)을 설치한 상태를 도시하는 모식적인 사시도.
도 15의 (a)는 비교예에 관한 회로 기판(79)의 구성을 도시하는 모식적인 평면도이고, (b)는 소전지(80)에 대하여 회로 기판(79)을 설치한 상태를 도시하는 모식적인 사시도.
도 16은 종래 기술에 관한 전지 팩의 주요부 구성을 도시하는 전개 사시도.

이하에서는 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 도면을 사용하여 설명한다.

또한, 이하의 설명에서 사용하는 실시 형태는 본 발명의 구성 및 작용ㆍ효과를 알기 쉽게 설명하기 위하여 사용하는 예이며, 본 발명은 그 본질적인 부분 이외에 전혀 이하의 형태로 한정을 받는 것이 아니다.

[실시 형태 1]

1. 외관 구성

본 발명의 실시 형태 1에 관한 전지 팩(1)의 외관 구성에 대하여 도 1을 사용하여 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 전지 팩(1)에서는 편평각형의 소전지를 구비하고, 그 외주부에 외장 라벨(30)이 접착되어 있다. 소전지의 톱측은 캡(23)으로 덮여져 있고, 캡(23)에는 3개의 창부(23a)가 설치되어 있다. 3개의 창부(23a)의 각각으로부터는 외부 접속 단자(221)가 노출되어 있다.

캡(23)에는 또한 수몰 판정 라벨(31)이 접착되어 있다.

2. 내부 구성

전지 팩(1)의 내부 구성에 대하여 도 2를 사용하여 설명한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 소전지(10)는 편평각형의 바닥이 있는 통 형상의 외장 캔과, 그 개구를 막는 밀봉판(10a)을 갖고 외장이 구성되어 있다. 밀봉판(10a)에 대해서는 그 외표면보다도 X축 방향 좌측을 향하여 돌출된 부극 단자(10b)가 설치되어 있다. 밀봉판(10a)과 부극 단자(10b)는 서로 전기적으로 절연되어 있고, 밀봉판(10a)이 정극으로 되어 있다. 그리고, 밀봉판(10a)의 외면의 일부에는 클래드판(101)이 접합되어 있다. 클래드판(101)은 한쪽의 주면이 알루미늄 또는 그의 합금 재료로 이루어지고, 다른쪽의 주면이 니켈로 이루어진다. 밀봉판(10a)은 알루미늄 또는 그의 합금 재료로 이루어지고, 클래드판(101)의 알루미늄 또는 그의 합금 재료로 이루어지는 주면이 밀착하도록 접합되어 있다.

밀봉판(10a)에 대해서는 기판 홀더(20)를 통하여 회로 기판(22)이 설치되고, 또한 회로 기판(22)과 밀봉판(10a)의 사이에는 감열 소자로서의 PTC 소자(21)가 삽입 설치되어 있다. PTC 소자(21)의 한쪽의 소자 리드판과 클래드판(101)은 스폿 용접에 의해 접합되어 있다. 여기서, 기판 홀더(20)는 부극 단자(10b) 및 클래드판(101)이 접합된 영역을 덮지 않는 형상을 갖고 있다.

회로 기판(22)은 직사각 평판 형상의 기판 본체(220)를 갖고, 기판 본체(220)의 X축 방향 좌측 주면에 외부 접속 단자(221) 및 테스트 포인트(222)가 형성되어 있다. 이것들은 기판 본체(220)의 주면에 형성된 금속막이다.

캡(23)은 밀봉판(10a), 기판 홀더(20), PTC 소자(21) 및 회로 기판(22)을 덮도록 배치되고, 소전지(10)의 외장 캔의 테두리부에 대하여 접합된다. 캡(23)에는 외부 접속 단자(221)용의 창부(23a)와 테스트 포인트(222)용의 창부(23b)가 설치되어 있는데, 창부(23b)에는 출하 전의 검사 후, 수몰 판정 라벨(31)이 접착되어 테스트 포인트(222)가 노출되지 않도록 되어 있다.

한편, 소전지(10)의 보텀측의 단부면에는 보텀 커버(25)가 양면 점착 테이프(24)에 의해 접착되어 있다. 그리고, 상술한 바와 같이 소전지(10)의 외주면에는 외장 라벨(30)이 접착되어 있다.

3. 회로 기판(22)과 PTC 소자(21)

회로 기판(22)과 PTC 소자(21)에 대하여 도 3을 사용하여 설명한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 회로 기판(22)의 기판 본체(220)에는 그 밀봉판(10a)측의 주면(220b)에 회로를 구성하는 전자 부품(223)이 실장되어 있다. 또한, 기판 본체(220)에는 그 길이 방향(Z축 방향)의 중앙부에 구멍(220a)이 뚫려져 있고, 구멍(220a)의 테두리에는 도전 랜드가 설치되어 있다(도시를 생략). 그리고, 구멍(220a)의 테두리의 도전 랜드에는 소전지(10)의 부극 단자(10b)와의 접속을 위한 리드판(224)이 접합되어 있다.

또한, 기판 본체(220)의 Y축 방향 좌측 단부 부분에도 도시를 생략하는 도전 랜드가 설치되어 있고, 당해 도전 랜드에는 PTC 소자(21)의 소자 리드판(211)이 접합되어 있다. 또한, 기판 본체(220)의 도전 랜드에의 소자 리드판(211)의 접합은, 예를 들어 리플로우법을 이용하여 이루어져 있다.

PTC 소자(21)에서는 소자 본체(210)와 소자 리드판(211, 212)이 납땜에 의해 접합되어 있고, 측면 부분이 코팅되어 있다. PTC 소자(21)에서의 X축 방향 하측의 소자 리드판(212)은 기판 본체(220)에 대하여 Y축 방향 좌측으로 돌출된 상태로 되어 있다. 즉, 소자 리드판(212)은 X축 방향의 상측으로부터 기판 본체(220)를 통하여 보았을 때에, 기판 본체(220)의 단부변보다도 Y축 방향의 좌측으로 연장된 상태로 되어 있다.

여기서, PTC 소자(21)에서의 소자 리드판(211)은 コ자 형상으로 곡절 가공되어 있다. 이것은 치수 공차를 당해 コ자 형상으로 곡절 가공한 부분에서 흡수시키기 위해서이다.

4. 우위성

본 실시 형태에 관한 전지 팩(1)의 우위성에 대하여 도 4를 사용하여 설명한다. 도 4의 (a)는 전지 팩(1)의 일부 구성을 발췌하여 도시하는 모식적인 사시도이고, 도 4의 (b)는 그 측면도이다.

도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 전지 팩(1)에서는 PTC 소자(21) 및 회로 기판(22)을 밀봉판(10a)의 주면에 대하여 직교하는 방향의 외측(X축 방향 상측)으로부터 볼 때, PTC 소자(21)에서의 소자 리드판(212)과 클래드판(101)(도 4의 (a)에서는 도시를 생략)의 접합 개소가 회로 기판(22)에서의 기판 본체(220)로부터 Y축 방향 좌측으로 벗어난 위치에 배치되어 있다. 이로 인해, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 전지 팩(1)에서는 제조 과정에서의 PTC 소자(21)에서의 소자 리드판(212)과 클래드판(101)의 접합 시에 PTC 소자(21)의 소자 리드판(212)을 기판 본체(220)가 덮고 있지 않으므로, 미리 회로 기판에 접합한 상태에서 PTC 소자의 소자 리드판을 접합한 후에, 당해 소자 리드판을 곡절 가공한다고 하는 번잡한 작업이 필요없다. 따라서, 전지 팩(1)에서는 그 제조에 관한 비용의 증대를 억제할 수 있다.

또한, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 전지 팩(1)에서는 PTC 소자(21)에서의 소자 리드판(212)이 클래드판(101)을 개재한 상태에서 소전지(10)의 밀봉판(10a)에 접합되어 있다. 이로 인해, 도 16에 도시하는 종래 기술에 관한 전지 팩과 같이 PTC 소자(921)의 소자 리드판(9212)을 소전지(90)의 부극 단자(90b)의 정상 부분에 접합하는 경우에 비하여, PTC 소자(21)와 밀봉판(10a)의 주면의 사이에 불필요한 간극을 발생시키는 일이 없다. 따라서, 전지 팩(1)에서는 밀봉판(10a)과 회로 기판(22)의 간격도 좁게 하는 것이 가능하며, 높은 에너지 효율을 실현할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 관한 전지 팩(1)에서는 PTC 소자(21)에서의 소자 리드판(212)과 소전지(10)의 밀봉판(10a)이 사이에 평판 형상의 클래드판(101)을 개재하여 접합되어 있고, 클래드판(101)과 PTC 소자(21)의 소자 리드판(212)의 사이에 コ자 형상 등으로 곡절 가공한 리드판을 개재 삽입하지 않으므로 발전에 기여하지 않는 불필요한 스페이스를 배제할 수 있다.

따라서, 전지 팩(1)에서는 제조 비용의 증대를 억제하면서 높은 에너지 효율을 갖는다.

[실시 형태 2]

본 발명의 실시 형태 2에 관한 전지 팩(2)의 구성에 대하여 도 5 및 도 6을 사용하여 설명한다. 또한, 도 5 및 도 6에서는 전지 팩(2)의 주요부만을 발췌하여 도시하고 있고, 특히 도시하지 않은 부분에 대해서는 상기 실시 형태 1에 관한 전지 팩(1)과 마찬가지이다.

소전지(40)는 상기 실시 형태 1에 관한 전지 팩(1)의 소전지(10)와 동일한 구성을 갖고, 밀봉판(40a)에 대하여 전기적으로 절연되면서 그 외표면보다도 외측 방향으로 돌출 설치된 부극 단자(40b)를 갖는다. 밀봉판(40a)의 Y축 방향 좌측 단부 부분에는 클래드판(401)이 접합되어 있다.

클래드판(401)에는 PTC 소자(51)의 소자 리드판(512)이 접합되어 있다. PTC 소자(51)에서는 소자 본체(510)를 그 두께 방향으로 사이에 끼워 소자 리드판(511, 512)이 접합되어 있는 점은 상기 실시 형태 1과 마찬가지이지만, 본 실시 형태에서는 소자 본체(510)에 대하여 X축 방향 상측에 접합된 소자 리드판(511)이 소자 본체(510)의 상면과 대략 동등한 크기를 갖고 구성되어 있다.

또한, 밀봉판(40a)에 대해서는 부극 단자(40b)에 상당하는 부분이 개구된 기판 홀더(50)가 설치되어 있다. 기판 홀더(50) 상에는 회로 기판(52)이 적재되어 있다. 회로 기판(52)의 기판 본체(520)에는 전자 부품(523)이 실장되어 있음과 함께, 그 길이 방향(Y축 방향)의 좌측 부분에 구멍(520a)이 뚫려져 있다. 기판 본체(520)의 X축 방향 상측의 주면에는 외부 접속 단자(521)가 설치되어 있고, 반대측의 주면에는 리드판(524, 525)이 설치되어 있다.

리드판(524)은 상기 실시 형태 1의 리드판(224)과 마찬가지로 구멍(520a)의 테두리에 설치된 도전 랜드(도시를 생략)에 접합되어 있고, 구멍(520a)의 밑에 돌아 들어가도록 크랭크 형상으로 곡절 가공되어 있다. 다른쪽의 리드판(525)은 기판 본체(520)의 좌측 단부로부터 Y축 방향 좌측으로 연장되어 있다. 회로 기판(52)을 설치하였을 때에는 리드판(525)의 선단 부분은 PTC 소자(51)의 소자 리드판(511) 상에 덮이도록 배치되고, 당해 부분에서 스폿 용접에 의해 서로의 사이가 접합되어 있다.

회로 기판(52) 상에는 캡(53)이 씌워지고, 캡(53)의 앞면에는 수몰 판정 라벨(61)이 접착되어 있다. 또한, 캡(53)에는 회로 기판(52)의 외부 접속 단자(521)에 대응하는 개소에 창부(53a)가 뚫려져 있고, 당해 창부(53a)로부터는 외부 접속 단자(521)가 노출되도록 되어 있다. 또한, 캡(53)의 양 측벽에는 각각 2군데의 끼워 맞춤 구멍(53b)이 뚫려져 있다(도 5에서는 도시의 편의상 전방측의 측벽에서의 끼워 맞춤 구멍(53b)만을 도시). 그리고, 이 끼워 맞춤 구멍(53b)에 대해서는 기판 홀더(50)의 대응 개소에 각각 설치된 끼워 맞춤 갈고리(50b)가 끼워 맞추어진다. 이에 의해 캡(53)이 걸려지게 된다.

도 6에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 전지 팩(2)에서는 회로 기판(52)과 PTC 소자(51)를 X축 방향 상측으로부터 볼 때, 기판 본체(520)가 PTC 소자(51)의 전체를 벗어나도록 설치되어 있다. 환언하면, 기판 본체(520)의 좌측 단부는 PTC 소자(51)에서의 소자 리드판(511)이 배치된 개소보다도 Y축 방향 우측에 있고, 소자 리드판(511)과 리드판(525)의 접합 개소에 대해서는 그 위를 기판 본체(520)가 덮지 않는 상태로 되어 있다.

또한, 도 6에 도시한 바와 같이, 기판 본체(520)에 뚫려진 구멍(520a)은 부극 단자(40b)의 정상 부분과 리드판(524)의 접합 개소의 바로 위에 있고, 당해 구멍(520a)을 통하여 스폿 용접용의 용접 전극을 침입시킬 수 있도록 되어 있다.

또한, 도 6에서는 도시의 편의상 기판 홀더(50)의 도시를 생략하고 있지만, 도 5에 도시한 바와 같이 기판 홀더(50)에도 소전지(40)의 부극 단자(40b)에 상당하는 개소에 구멍이 뚫려져 있으므로 용접 전극의 침입이 가능하다.

본 실시 형태에 관한 전지 팩(2)의 제조에서는 소전지(40)의 밀봉판(40a)에 클래드판(401)을 접합하고, 그 위에 PTC 소자(51)의 소자 리드판(512)을 스폿 용접에 의해 접합한다. 이어서, 밀봉판(40a) 상에 기판 홀더(50)를 적재하고, 그 위에서 회로 기판(52)을 적재한다. 그리고, 리드판(524)을 부극 단자(40b)의 정상 부분에 스폿 용접하고, 리드판(525)을 PTC 소자(51)의 소자 리드판(511)과 스폿 용접한다. 또한, 용접 시에는 기판 홀더(50) 및 회로 기판(52) 등의 위치를 규정하기 위하여 용접용의 치공구를 장착한다(도시를 생략).

이후, 캡(53)을 설치하고, 또한 보텀 커버를 설치하고, 또한 소전지(40)의 외주에 외장 라벨 등을 접착함으로써 전지 팩(2)이 완성된다.

본 실시 형태에 관한 전지 팩(2)에서는 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, PTC 소자(51) 및 회로 기판(52)을 밀봉판(40a)의 주면에 대하여 직교하는 방향의 외측(X축 방향의 상측)으로부터 볼 때, 리드판(525)과 PTC 소자(51)의 소자 리드판(511)과의 접합 개소도 회로 기판(52)에서의 기판 본체(520)의 좌측 단부로부터 벗어난 위치에 배치되어 있다고 하는 구성을 채용하고 있다. 이로 인해, 밀봉판(40a)에 대하여 PTC 소자(51)를 먼저 접합하고, 그 후에 회로 기판(52)을 접합할 수 있으므로, 미리 회로 기판(52)에 PTC 소자(51)를 접합해 둘 필요가 없어져 제조 공정에서의 자유도를 높일 수 있고, 또한 공정수의 저감을 도모할 수 있다. 따라서, 본 실시 형태에 관한 전지 팩(2)의 구성에서는, 상기 실시 형태 1에 관한 전지 팩(1)을 구성하는 경우에 얻어지는 효과 외에, 또한 제조 비용의 저감을 도모하는 측면에서 유용하다.

[변형예 1]

변형예 1에 관한 회로 기판(72)의 구성에 대하여 도 7을 사용하여 설명한다.

도 7에 도시한 바와 같이, 회로 기판(72)에서는 기판 본체(720)에서의 Y축 방향의 좌측 부분에 양쪽 측변으로부터 2군데의 절결부(720a)가 설치되어 있다. 도 7의 이점쇄선으로 둘러싼 부분에 도시한 바와 같이, 절결부(720a)는 기판 본체(720)의 X축 방향 이측의 주면에 설치된 리드판(724)에 대응하여 설치되어 있고, 리드판(724)을 소전지의 부극 단자의 정상 부분에 스폿 용접할 때에 용접 전극을 통과시키기 위한 것이다. 2군데의 절결부(720a)는 기판 본체(720)의 길이 방향의 중심을 축으로 하여 선 대칭의 관계에 있다.

또한, PTC 소자와의 접속에 제공되는 리드판(725)은, 기판 본체(720)의 좌측 단부로부터 연장되어 있는 점은 상기 실시 형태 2와 마찬가지이다. 또한, 본 변형예에 관한 회로 기판(72)을 이용한 전지 팩의 제조에 대해서도, 상기 실시 형태 2와 마찬가지의 공정을 거쳐 이루어진다.

[변형예 2]

변형예 2에 관한 회로 기판(73)의 구성에 대하여 도 8을 사용하여 설명한다.

도 8에 도시한 바와 같이, 회로 기판(73)에서는 기판 본체(730)에서의 Y축 방향의 좌측 부분에 한쪽의 측변에 절결부(730a)가 설치되어 있다. 도 8의 이점쇄선으로 둘러싼 부분에 도시한 바와 같이, 절결부(730a)는 기판 본체(730)의 X축 방향 이측의 주면에 설치된 리드판(734)에 대응하여 설치되어 있고, 리드판(734)을 소전지의 부극 단자의 정상 부분에 스폿 용접할 때에 용접 전극을 통과시키기 위한 것이다. 본 변형예에서는 절결부(730a)를 1군데 설치함으로써 리드판(734)과 부극 단자의 정상 부분과의 접합 작업을 용이한 것으로 할 수 있어, 기판 본체(730)의 가공이라고 하는 관점에서 상기 변형예 1보다도 우수하다.

본 변형예에 있어서도 PTC 소자와의 접속에 제공되는 리드판(735)은, 기판 본체(730)의 좌측 단부로부터 연장되어 있는 점은 상기 실시 형태 2와 마찬가지이다. 또한, 본 변형예에 관한 회로 기판(73)을 사용한 전지 팩의 제조에 대해서도 상기 실시 형태 2와 마찬가지의 공정을 거쳐 이루어진다.

[변형예 3]

변형예 3에 관한 회로 기판(74)의 구성에 대하여 도 9를 사용하여 설명한다.

도 9에 도시한 바와 같이, 회로 기판(74)에서는 기판 본체(740)에서의 Y축 방향의 좌측 부분에 양쪽 측변으로부터 2군데의 절결부(740a)가 설치되어 있다. 도 9의 이점쇄선으로 둘러싼 부분에 도시한 바와 같이, 절결부(740a)는 상기 변형예 1과 마찬가지로 기판 본체(740)의 X축 방향 이측의 주면에 설치된 리드판(744)에 대응하여 설치되어 있고, 리드판(744)을 소전지의 부극 단자의 정상 부분에 스폿 용접할 때에 용접 전극을 통과시키기 위한 것이다. 본 변형예가 상기 변형예 1과 다른 점은, 2군데의 절결부(740a)가 기판 본체(740)의 길이 방향의 중심을 축으로 하여 선 대칭의 관계는 아니고, 서로 Y축 방향으로 어긋난 상태에 있다는 점이다. 이렇게 구성함으로써 리드판(744)과 부극 단자의 정상 부분의 접합 개소를 Y축 방향으로 분산시킬 수 있어 기계적 강도라고 하는 관점에서 유효하다. 구체적으로는 접합 강도의 향상을 도모할 수 있다.

또한, PTC 소자와의 접속에 제공되는 리드판(745)은, 기판 본체(740)의 좌측 단부로부터 연장되어 있는 점은 상기 실시 형태 2 및 변형예 1, 2 등과 마찬가지이다. 또한, 본 변형례에 관한 회로 기판(74)을 사용한 전지 팩의 제조에 대해서도 상기 실시 형태 2와 마찬가지의 공정을 거쳐 이루어진다.

[변형예 4]

변형예 4에 관한 전지 팩(3)의 구성에 대하여 도 10을 사용하여 그 주요부를 설명한다. 또한, 도 10에 도시하는 전지 팩(3)의 주요부 구성은, 상기 실시 형태 2에 관한 전지 팩(2)의 구성과 유사하다. 이로 인해, 도 10에서는 도 5에 도시하는 상기 실시 형태 2에 관한 전지 팩(2)과 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 이하에서의 상세한 설명을 생략한다.

도 10에 도시한 바와 같이, 본 변형예 4에 관한 전지 팩(3)이 갖는 상기 실시 형태 2에 관한 전지 팩(2)과의 구성상의 차이는, 소전지(80)에서의 밀봉판(80a)에 대하여 PTC 소자(51)의 소자 리드판(512)이 바로 접합되어 있는 점에 있다. 즉, 본 변형예 4에 관한 전지 팩(3)에서는 소전지(80)의 밀봉판(80a)과 PTC 소자(51)의 소자 리드판(512)의 접합을, 상기와 같은 스폿 용접이 아니라 레이저 빔 용접으로 행한다. 이로 인해, 본 변형예 4에 관한 전지 팩(3)에서는 밀봉판(80a)과 소자 리드판(512)의 접합에 있어서, 상기 실시 형태 2와 같이 사이에 클래드판을 개재 삽입시킬 필요가 없어, 또한 쓸데없는 스페이스의 배제를 이룰 수 있다.

소전지(80)에 있어서, 부극 단자(80b)에 대해서는 상기 실시 형태 2와 마찬가지로 밀봉판(80a)에 대하여 전기적으로 절연되고, 또한 밀봉판(80a)의 외표면보다도 X축 방향 상방으로 돌출되어 있다.

또한, 본 변형예 4에 있어서도 캡(53)의 양 측벽에는 각각 2군데의 끼워 맞춤 구멍(53b)이 뚫려져 있다(도 10에서는 도시의 편의상 전방측의 측벽에서의 끼워 맞춤 구멍(53b)만을 도시). 그리고, 이 끼워 맞춤 구멍(53b)에 대해서는 기판 홀더(50)의 대응 개소에 각각 설치된 끼워 맞춤 갈고리(50b)가 끼워 맞추어진다. 이에 의해 캡(53)이 걸려지게 된다.

본 변형예 4에 관한 전지 팩(3)에서도 상기 실시 형태 2와 마찬가지로 PTC 소자(51) 및 회로 기판(52)을 밀봉판(80a)의 주면에 대하여 직교하는 방향의 외측(X축 방향의 상측)으로부터 볼 때, 리드판(525)과 PTC 소자(51)의 소자 리드판(511)과의 접합 개소도 회로 기판(52)에서의 기판 본체(520)의 좌측 단부로부터 벗어난 위치에 배치되어 있다고 하는 구성을 채용하고 있다. 이로 인해, 밀봉판(80a)에 대하여 PTC 소자(51)의 소자 리드판(512)을 먼저 바로 접합하고, 그 후에 회로 기판(52)을 접합할 수 있으므로, 미리 회로 기판(52)에 PTC 소자(51)를 접합해 둘 필요가 없어져 제조 공정에서의 자유도를 높일 수 있고, 또한 공정수의 저감을 도모할 수 있다. 따라서, 본 변형예 4에 관한 전지 팩(3)의 구성에 있어서도 상기 실시 형태 1, 2에 관한 전지 팩 1, 2를 구성하는 경우에 얻어지는 효과 외에, 또한 제조 비용의 저감을 도모하는 측면에서 유용하고, 클래드판을 생략할 수 있는 분만큼 비용면 및 크기면에서 더 우위이다.

[참고예 1]

참고예 1에 관한 회로 기판(75)의 구성 및 소전지(80)에의 회로 기판(75)의 설치 형태에 대하여, 도 11을 사용하여 설명한다.

도 11의 (a)에 도시한 바와 같이, 본 참고예에 관한 회로 기판(75)에 있어서는 기판 본체(750)의 형상이 상기 실시 형태 2에 관한 회로 기판(52)의 기판 본체(520)와 유사하다. 구체적으로는 도 11의 (a)에 도시한 바와 같이 기판 본체(750)는 가늘고 긴 직사각형을 하고 있고, 그 장축 방향의 중간 정도 부분에 구멍(750a)이 뚫려져 있다. 그리고, 구멍(750a)을 통하여 그 아래에 배치된 소자 리드판(542)이 보이는 구성으로 되어 있다.

도 11의 (b)에 도시한 바와 같이, 본 참고예에 관한 회로 기판(75)에서는 기판 본체(750)의 길이 방향의 중간 정도 부분에 PTC 소자(54)가 접합되어 있고, 상기 구멍(750a)으로부터 PTC 소자(54)의 소자 리드판(542)이 보이는 구성으로 되어 있다. PTC 소자(54)의 다른 한쪽의 소자 리드판(541)은 기판 본체(750)의 이측 주면의 도전 랜드(도시를 생략)에 접합되어 있고, 소자 본체(540)는 기판 본체(750)와 밀봉판(80a)의 사이에 끼워진 상태로 되어 있다. 그리고, 소자 리드판(542)은 부극 단자(80b)에 대하여 레이저 용접에 의해 접합되어 있다.

한편, 도 11의 (a) 및 도 11의 (b)에 도시한 바와 같이, 회로 기판(75)에서의 기판 본체(750)의 일단부측으로부터는 리드판(755)이 연장되어 있고, 크랭크 형상으로 곡절 가공되어 있다. 그리고, 도 11의 (b)에 도시한 바와 같이, 리드판(755)은 레이저 용접에 의해 밀봉판(80a)에 접합되어 있다.

여기서, 소자 리드판(542)과 부극 단자(80b)의 접합 시의 레이저는 구멍(750a)을 통하여 조사할 수 있고, 또한 리드판(755)과 밀봉판(80a)의 접합 시의 레이저는 기판 본체(750)가 접합부의 상방을 덮고 있지 않으므로 문제없이 조사할 수 있다.

[참고예 2]

참고예 2에 관한 회로 기판(76)의 구성 및 소전지(80)에의 회로 기판(76)의 설치 형태에 대하여, 도 12를 사용하여 설명한다.

도 12의 (a)에 도시한 바와 같이, 본 참고예에 관한 회로 기판(76)에 있어서는 기판 본체(760)의 형상이 상기 변형예 1에 관한 회로 기판(72)의 기판 본체(720)와 유사하다. 구체적으로는 도 12의 (a)에 도시한 바와 같이, 기판 본체(760)는 가늘고 긴 직사각형을 하고 있고, 그 장축 방향의 중간 정도 부분에 있어서 폭 방향 양측에 절결부(760a)가 설치되어 있다. 그리고, 절결부(760a)를 통하여 그 아래에 배치된 소자 리드판(542)이 보이는 구성으로 되어 있다.

도 12의 (b)에 도시한 바와 같이, 본 참고예에 관한 회로 기판(76)에서는 기판 본체(760)의 길이 방향의 중간 정도 부분에 PTC 소자(54)가 접합되어 있고, 상기 절결부(760a)로부터 PTC 소자(54)의 소자 리드판(542)이 보이는 구성으로 되어 있다. PTC 소자(54)의 다른 한쪽의 소자 리드판(541)은 기판 본체(760)의 이측 주면의 도전 랜드(도시를 생략)에 접합되어 있고, 소자 본체(540)는 기판 본체(760)와 밀봉판(80a)의 사이에 끼워진 상태로 되어 있다. 그리고, 소자 리드판(542)은 부극 단자(80b)에 대하여 레이저 용접에 의해 접합되어 있다.

한편, 도 12의 (a) 및 도 12의 (b)에 도시한 바와 같이, 회로 기판(76)에서의 기판 본체(760)의 일단부측으로부터는 리드판(765)이 연장되어 있고, 크랭크 형상으로 곡절 가공되어 있다. 그리고, 도 12의 (b)에 도시한 바와 같이, 리드판(765)은 레이저 용접에 의해 밀봉판(80a)에 접합되어 있다. 이것에 대해서는 상기 참고예 1과 마찬가지이다.

여기서, 소자 리드판(542)과 부극 단자(80b)의 접합 시의 레이저에 대해서도 상기 참고예 1과 마찬가지로 절결부(760a)를 통하여 조사할 수 있다.

[참고예 3]

참고예 3에 관한 회로 기판(77)의 구성 및 소전지(80)에의 회로 기판(77)의 설치 형태에 대하여, 도 13을 사용하여 설명한다.

도 13의 (a)에 도시한 바와 같이, 본 참고예에 관한 회로 기판(77)에 있어서는 기판 본체(770)의 형상이 상기 변형예 2에 관한 회로 기판(73)의 기판 본체(730)와 유사하다. 구체적으로는 도 13의 (a)에 도시한 바와 같이, 기판 본체(770)는 가늘고 긴 직사각형을 하고 있고, 그 장축 방향의 중간 정도 부분에 있어서 한쪽의 측변에 절결부(770a)가 설치되어 있다. 그리고, 절결부(770a)를 통하여 그 아래에 배치된 소자 리드판(542)이 보이는 구성으로 되어 있다.

도 13의 (b)에 도시한 바와 같이, 본 참고예에 관한 회로 기판(77)에서는 기판 본체(770)의 길이 방향의 중간 정도 부분에 PTC 소자(54)가 접합되어 있고, 상기 절결부(770a)로부터 PTC 소자(54)의 소자 리드판(542)이 보이는 구성으로 되어 있다. PTC 소자(54)의 다른 한쪽의 소자 리드판(541)은, 기판 본체(770)의 이측 주면의 도전 랜드(도시를 생략)에 접합되어 있고, 소자 본체(540)는 기판 본체(770)와 밀봉판(80a)의 사이에 끼워진 상태로 되어 있다. 그리고, 소자 리드판(542)은 부극 단자(80b)에 대하여 레이저 용접에 의해 접합되어 있다.

한편, 도 13의 (a) 및 도 13의 (b)에 도시한 바와 같이, 회로 기판(77)에서의 기판 본체(770)의 일단부측으로부터는 리드판(775)이 연장되어 있고, 크랭크 형상으로 곡절 가공되어 있다. 그리고, 도 13의 (b)에 도시한 바와 같이, 리드판(775)은 레이저 용접에 의해 밀봉판(80a)에 접합되어 있다. 이것에 대해서는 상기 참고예 1, 2와 마찬가지이다.

여기서, 소자 리드판(542)과 부극 단자(80b)의 접합 시의 레이저에 대해서도 상기 참고예 1, 2와 마찬가지로 절결부(770a)를 통하여 조사할 수 있다.

[참고예 4]

참고예 4에 관한 회로 기판(78)의 구성 및 소전지(80)에의 회로 기판(78)의 설치 형태에 대하여, 도 14를 사용하여 설명한다.

도 14의 (a)에 도시한 바와 같이, 본 참고예에 관한 회로 기판(78)에 있어서는 기판 본체(780)의 형상이 상기 변형예 3에 관한 회로 기판(74)의 기판 본체(740)와 유사하다. 구체적으로는 도 14의 (a)에 도시한 바와 같이, 기판 본체(780)는 가늘고 긴 직사각형을 하고 있고, 그 장축 방향의 중간 정도 부분에 있어서 한쪽의 측변에 절결부(780a)가 설치되어 있다. 그리고, 절결부(780a)를 통하여 그 아래에 배치된 소자 리드판(542)이 보이는 구성으로 되어 있다. 2개의 절결부(780a)는 상기 변형예 3과 마찬가지로 기판 본체(780)의 길이 방향으로 어긋난 위치에 설치되어 있다.

도 14의 (b)에 도시한 바와 같이, 본 참고예에 관한 회로 기판(78)에서는 기판 본체(780)의 길이 방향의 중간 정도 부분에 PTC 소자(54)가 접합되어 있고, 상기 절결부(780a)로부터 PTC 소자(54)의 소자 리드판(542)이 보이는 구성으로 되어 있다. PTC 소자(54)의 다른 한쪽의 소자 리드판(541)은, 기판 본체(780)의 이측 주면의 도전 랜드(도시를 생략)에 접합되어 있고, 소자 본체(540)는 기판 본체(780)와 밀봉판(80a)의 사이에 끼워진 상태로 되어 있다. 그리고, 소자 리드판(542)은 부극 단자(80b)에 대하여 레이저 용접에 의해 접합되어 있다.

한편, 도 14의 (a) 및 도 14의 (b)에 도시한 바와 같이, 회로 기판(78)에서의 기판 본체(780)의 일단부측으로부터는 리드판(785)이 연장되어 있고, 크랭크 형상으로 곡절 가공되어 있다. 그리고, 도 14의 (b)에 도시한 바와 같이, 리드판(785)은 레이저 용접에 의해 밀봉판(80a)에 접합되어 있다. 이것에 대해서는 상기 참고예 1, 2, 3과 마찬가지이다.

여기서, 소자 리드판(542)과 부극 단자(80b)의 접합 시의 레이저에 대해서도 상기 참고예 1, 2, 3과 마찬가지로 절결부(780a)를 통하여 조사할 수 있다.

[비교예]

상기 참고예 1, 2, 3, 4에 대한 비교예에 대하여 도 15를 사용하여 설명한다.

도 15의 (a)에 도시한 바와 같이, 비교예에 관한 회로 기판(79)의 기판 본체(790)는 가늘고 긴 직사각형을 하고 있고, 그 길이 방향의 양단부 부분의 각각에 도전 랜드(790a, 790b)가 설치되어 있다. 각 도전 랜드(790a, 790b)의 중앙 부분에는 기판 본체(790)의 표리를 삽입 관통하는 구멍이 뚫려져 있다.

도 15의 (b)에 도시한 바와 같이, 회로 기판(79)의 기판 본체(790)는 소전지(80)에서의 밀봉판(80a)과 동등한 크기를 갖고, 밀봉판(80a)의 상방의 대략 전체를 덮고 있다. 밀봉판(80a)과 회로 기판(79)의 기판 본체(790)와의 사이에는 PTC 소자(55)가 배치되어 있고, 소자 본체(550)의 양측으로부터 연장되는 소자 리드판(551, 552)의 한쪽의 소자 리드판(552)이 부극 단자(80b)에 스폿 용접에 의해 접합되어 있다. 그리고, PTC 소자(55)에서의 다른 한쪽의 소자 리드판(551)은 곡절 가공되고, 선단이 기판 본체(790)의 한쪽의 단부 부분에 뚫려진 구멍에 삽입되어, 도전 랜드(790b)에 대하여 땜납에 의해 접합되어 있다.

한편, 밀봉판(80a)의 단부에는 L자 형상으로 곡절 가공된 리드판(795)이 스폿 용접에 의해 접합되어 있고, 다른쪽의 선단이 기판 본체(790)의 다른 한쪽의 단부 부분에 뚫려진 구멍에 삽입되어, 도전 랜드(790a)에 대하여 땜납에 의해 접합되어 있다.

비교예에 관한 구성에서는 밀봉판(80a)에 리드판(795)을 스폿 용접에 의해 접합하고, 또한 부극 단자(80b)의 정상 부분에 소자 리드판(552)을 스폿 용접에 의해 접합한 후에 회로 기판(79)을 적재하고, 그리고 땜납에 의해 각 리드판(795, 552)을 도전 랜드(790a, 790b)에 접합하는 것이 필요하다. 이로 인해, 제조 시의 번잡한 작업을 수반하여 생산성이라고 하는 관점에서 문제를 갖고 있다.

한편, 상기 참고예 1 내지 4에 관한 각 구성에서는, 먼저 회로 기판(75 내지 78)에 대하여 PTC 소자(54) 및 리드판(755, 765, 775, 785)을 접합해 두고, 회로 기판(75 내지 78)을 밀봉판(80a) 상에 적재한 후에 레이저 용접에 의해 접합할 수 있어, 제조 시의 공정의 저감을 도모하는 데에 유효한 구성으로 되어 있다.

비교예에 관한 구성에서는 밀봉판(80a)에 리드판(795)을 스폿 용접에 의해 접합하고, 또한 부극 단자(80b)의 정상 부분에 소자 리드판(552)을 스폿 용접에 의해 접합한 후, 회로 기판(79)을 적재하고, 그리고 땜납에 의해 각 리드판(795, 552)을 도전 랜드(790a, 790b)에 접합하는 것이 필요하다. 이로 인해, 제조 시의 번잡한 작업을 수반하여 생산성이라고 하는 관점에서 문제를 갖고 있다.

한편, 상기 참고예 1 내지 4에 관한 각 구성에서는, 먼저 회로 기판(75 내지 78)에 대하여 PTC 소자(54) 및 리드판(755, 765, 775, 785)을 접합해 두고, 회로 기판(75 내지 78)을 밀봉판(80a) 상에 적재한 후에 레이저 용접 또는 스폿 용접에 의해 접합할 수 있어, 제조 시의 공정수의 저감을 도모하는 데에 유효한 구성으로 되어 있다.

[그 밖의 사항]

상기 실시 형태 1, 2 및 변형예 4 및 참고예 1 내지 4에서는 소전지로서 편평각형의 이차 전지를 채용하였지만, 반드시 편평형의 것일 필요는 없고, 각형의 이차 전지나 원통형의 이차 전지 등도 채용하는 것이 가능하다.

또한, 상기 실시 형태 1, 2 및 참고예 1 내지 4에서는 감열 소자의 일례로서 PTC 소자(21, 51)를 채용하였지만, 이 밖에 NTC(Negative Temperature Coefficient) 소자나 바이메탈을 구비하는 브레이커 소자 등을 채용할 수도 있다.

또한, 각 리드판의 접합 시에는 스폿 용접 이외에도 레이저 용접을 이용할 수도 있고, 리플로우 접합을 할 수도 있다.

또한, 상기 실시 형태 1, 2 및 변형예 4 및 참고예 1 내지 4에서는, 소전지(10, 40, 80)에 있어서 부극 단자(10b, 40b, 80b)가 밀봉판(10a, 40a, 80a)의 외표면보다도 돌출 설치되어 이루어지는 구성을 채용하였지만, 반대로 정극 단자가 돌출 설치되고, 밀봉판 및 외장 캔이 부극으로 되는 구성을 채용할 수도 있다.

<산업상 이용가능성>

본 발명은 휴대 전화기 등의 모바일 기기의 전원으로서 높은 에너지 밀도를 갖는 전지 팩을 실현하는 데에 유용하다.

1, 2, 3: 전지 팩
10, 40, 80: 소전지
20, 50: 기판 홀더
21, 51, 54, 55: PTC 소자
22, 52, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79: 회로 기판
23, 53: 캡
24: 양면 점착 테이프
25: 보텀 커버
30: 외장 라벨
31, 61: 수몰 판정 라벨
101, 401: 클래드판
210, 510, 540, 550: 소자 본체
211, 212, 511, 512, 541, 542, 551, 552: 소자 리드판
220, 520, 720, 730, 740, 750, 760, 770, 780, 790: 기판 본체
221, 521: 외부 접속 단자
222: 테스트 포인트
223, 523: 전자 부품
224, 524, 525, 724, 725, 734, 735, 744, 745, 755, 765, 775, 785, 795: 리드판

Claims

바닥이 있는 통 형상의 외장체와, 당해 외장체의 개구를 막는 밀봉판으로 외장이 구성되고, 상기 밀봉판에 대하여 전기적으로 절연되면서 상기 밀봉판의 외표면보다도 외측 방향으로 돌출되어 이루어지는 단자를 가지며, 상기 단자가 제1 극이고, 상기 밀봉판이 제2 극인 소전지와,
평판 형상이며, 상기 밀봉판에 접합된 클래드판과,
감지한 열에 의해 특성이 변화하는 소자 본체와, 당해 소자 본체를 두께 방향으로 사이에 끼워 넣은 상태에서 접합된 2매의 소자 리드판으로 이루어지고, 상기 2매의 소자 리드판 중 한쪽이 상기 클래드판을 개재하여 상기 밀봉판에 접합된 감열 소자와,
직사각형의 기판 본체와, 당해 기판 본체에 대하여 실장된 전자 부품을 갖고, 상기 단자 및 상기 감열 소자에서의 상기 2매의 소자 리드판 중 다른쪽의 소자 리드판과 전기적으로 접속된 회로 기판을 구비하고,
상기 감열 소자에서의 상기 한쪽의 소자 리드판은 상기 소자 본체로부터 외측으로 연장 설치되어 있고,
상기 감열 소자 및 상기 회로 기판을 상기 밀봉판의 주면에 대하여 직교하는 방향의 외측으로부터 볼 때, 상기 감열 소자에서의 상기 한쪽의 소자 리드판과 상기 클래드판의 접합 개소는 상기 회로 기판에서의 상기 기판 본체로부터 벗어난 위치에 배치되어 있고,
상기 감열 소자에서의 상기 한쪽의 소자 리드판과 상기 밀봉판은 상기 클래드판을 그 두께 방향으로 협지한 상태로 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
바닥이 있는 통 형상의 외장체와, 당해 외장체의 개구를 막는 밀봉판으로 외장이 구성되고, 상기 밀봉판에 대하여 전기적으로 절연되면서 상기 밀봉판의 외표면보다도 외측 방향으로 돌출되어 이루어지는 단자를 가지며, 상기 단자가 제1 극이고, 상기 밀봉판이 제2 극인 소전지와,
감지한 열에 의해 특성이 변화하는 소자 본체와, 당해 소자 본체를 두께 방향으로 사이에 끼워 넣은 상태에서 접합된 2매의 소자 리드판으로 이루어지고, 상기 2매의 소자 리드판 중 한쪽이 상기 밀봉판에 바로 접합된 감열 소자와,
직사각형의 기판 본체와, 당해 기판 본체에 대하여 실장된 전자 부품을 갖고, 상기 단자 및 상기 감열 소자에서의 상기 2매의 소자 리드판 중 다른쪽의 소자 리드판과 전기적으로 접속된 회로 기판을 구비하고,
상기 감열 소자에서의 상기 한쪽의 소자 리드판은 상기 소자 본체로부터 외측으로 연장 설치되어 있고,
상기 감열 소자 및 상기 회로 기판을 상기 밀봉판의 주면에 대하여 직교하는 방향의 외측으로부터 볼 때, 상기 감열 소자에서의 상기 한쪽의 소자 리드판과 상기 밀봉판의 접합 개소는 상기 회로 기판에서의 상기 기판 본체로부터 벗어난 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 회로 기판에서는 상기 기판 본체에서의 상기 밀봉판측의 주면에 기판 리드판이 접속되어 있고, 당해 기판 리드판이 상기 기판 본체의 단부로부터 연장되어 있고,
상기 기판 리드판의 선단부가 상기 다른쪽의 소자 리드판과 접합됨으로써, 상기 감열 소자와 상기 회로 기판이 전기적으로 접속되어 있고,
상기 감열 소자 및 상기 회로 기판을 상기 밀봉판의 주면에 대하여 직교하는 방향의 외측으로부터 볼 때, 상기 기판 리드판과 상기 다른쪽의 소자 리드판의 접합 개소는 상기 회로 기판에서의 상기 기판 본체로부터 벗어난 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회로 기판에서는 상기 기판 본체의 길이 방향 중앙 영역에서의 상기 밀봉판측의 주면에 제2 기판 리드판이 접속되어 있고,
상기 제2 기판 리드판의 선단부가 상기 소전지에서의 상기 단자의 정상 부분에 접합되어 있고,
상기 기판 본체에서는 상기 제2 기판 리드판과 상기 단자의 정상 부분의 접합 부분에 상당하는 개소가 개구되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
제4항에 있어서, 상기 기판 본체와 상기 밀봉판의 사이에는 상기 밀봉판에 대한 상기 기판 본체의 위치 규제를 위한 기판 홀더가 개재 삽입되어 있고,
상기 기판 홀더에서는 상기 제2 기판 리드판과 상기 소전지에서의 상기 단자의 접합에 관한 부분이 개구되어 있음과 함께, 상기 감열 소자에서의 상기 한쪽의 소자 리드판과 상기 밀봉판의 접합에 관한 부분을 피한 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소전지에서는 상기 제1 극이 부극이고, 상기 제2 극이 정극인 것을 특징으로 하는 전지 팩.