TW432734B - Secondary battery - Google Patents

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TW432734B
TW432734B TW088114527A TW88114527A TW432734B TW 432734 B TW432734 B TW 432734B TW 088114527 A TW088114527 A TW 088114527A TW 88114527 A TW88114527 A TW 88114527A TW 432734 B TW432734 B TW 432734B
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Taiwan
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battery
secondary battery
circuit
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TW088114527A
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Yoshinori Iwaizono
Kenjin Masumoto
Seiichi Mizutani
Katsuhiko Mori
Tomiya Ishimaru
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Matsushita Electric Ind Co Ltd
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Priority claimed from JP16548099A external-priority patent/JP3154280B2/ja
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Description

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[技術領威] 本發明係關於二次電池,即在構成如鋰離子二次電池等 之二次電池之電池内裝備電池保護裝置,以在電池本身設 置一防止過充電、過放電等為目的之保護電池之功能,如 此構成之二次電池者。 [背景技術] 在二次電池中δ又有各種保5蔓功能,以防止由使用該二次 電池之器械(instrument)中之電池周邊電路之短路,正 負電極間之短路,過充電或過放電等之異常使用所引起之 電池之損傷。如被用以阻止由短路等所引起之過大放電電 流之PTC元件,或被用以在發生過充電使電池内壓異常上 升時遮斷通電電路而釋放内壓之安全閥等,其功能即為上 述保護功能。此等保護功能以二次電池本身所具備之功能 為眾所周知。再者’在經離子二次電池中,為了防止過充 電或過放電等而設有保護電路’此保護電路通常以電池組 之形悲’與鋰離子二次電池一起被收容於内而被一體化。 由此種電池及保護電路被收容於組裝外殼内而一體化之形 態之電池組’其被多用於使用鋰離子二次電池之攜帶式電 話機’移動式電腦等以作為電池電源裝置,乃為眾所周 知0 上述保護電路除了具備一防止上述之過充電或過放電之 功忐外’可具備過大電流之遮斷,電池溫度之監視等之功 能’若能將此等功能之機構内裝於二次電池本身,則可在 不構成電池組之下,形成一具備保護電路之二次電池,而
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發明說明¢2) 可提供通用性很高之二次f池。關於被認為在電池 办 保護電路為目的之下被開發者,已知日本專利特 谷 8-3 1 460號公報等所揭示之二次電池,其中在電池之上 配設有保護電路等之構件而將此項保護電路等之構件 池進一步收容於外t殼體内,但此祗不過是一種具有盥 池組相同之形態之物品而已。對於具備保護電路之二次 池所要求的是,具有與未具保護電路之習知二次電池約略 相同之尺寸形狀之同時在其電池外殼内收容有保護電路。 本案發明人曾依照上述構想開發一種收容有保護電路之 二次電池,而以日本專利申請案特願平8_ 1 78896號申請專 利。圖37展=該案之一實施形態,纟中藉封〇部9〇封閉一 收容有發電單7C之電池外殼之開口端,而在該封口部内配 設有包含上述保護電路之電池保護裝置。 在圖37中,在封口部90内配設有一電池保護裝置具備: 電路基板71,構成有形成保護電路之電子電路了7 ; pTc元 件72,其屬於臨界溫度電阻體而被用以阻止短路等之過大 電流;電流遮斷機構73,其因電池内壓之異常上升而破 斷,以遮斷通電電路之同時排出異常内壓。發電單元之正 極藉由上述之電流遮斷機構73及1>1<(:元件72被連接於電路 基板71,而電路基板71在電學上連接於充當電池正極端子 之正極插接帽75,以及連接於s極插接帽76,被用以使電 子電路77之負侧與外部連接者。 圖38為以電路圖展示上述結構之圖,電子電路77由下述 構件所構成:具備一過充電控制及過放電控制功能之電池
88114527.ptd 第6頁 五、發明說明(3) 保護IC 8 0 ;以及 極側通電電路接 極側在電學上連 設置於使用該二 與構成二次電池 接而形成動作狀 態時可不發生電 式所構成。如圖 聯配置有上述之 77,因此構成一 然而,填隙固 流所引起之自體 態時其體積則會 覆’填隙固定則 該間隙漏出之問 再者,由於與 電流遮斷機構7 3 所需要之空間受 問題。 本發明之目的 降低電池性能之 保護裝置之二次 [發明之揭示] 根據來自此電池保護IC80之控制信號使正 通/斷開之FET81。由於此電子電路之負 接於上述S極插接帽76,在該二次電池被 次電池之器械或充電器時,S極插接帽76 負極端子之電池外殼8 3則互相在電學上連 態,如此以該二次電池未設置於器械之狀 子電路77之電力消耗(雖然屬微小量)之方 所示’在發電單元78之正極侧通電電路串 電流遮斷機構73、PTC元件72、電子電路 種具備二重電池保護功能之二次電池。 定於封口部90内之PTC元件72由於過大電 發熱而造成電阻值之上升,當形成跳脫狀 膨服。若發生此項膨脹與復原(常態)之反 會鬆他而產生微小之間隙,造成電解液從 題。 電流遮斷機構7 3接近配置有電路基板71, 在電池内壓異常上升時變形破斷者其變形 到限制’而造成難於得到變形破斷精度之 在於提供一種以電池之尺寸變化小且不致 方式在電池内收容有具備保護電路之電池 電池。 案第發明為一種二次電池,係以有底筒狀形成之電
432734 池外殼内收容有發電單元,而電池外殼之開口端藉 電池保護裝置之封口部封口,如此構成之二次電池, 徵為上述電池保護裝置在電路基板上形成有被用以防止 過充電、過放電等以保護電池之電子電路,而構成一種以 形成於該電路基板之一面側之電極端子可露出於外部之方 式在上述封口部配設該電路基板而成之保護電路者°。 依照此一結構,在封口部内配設有保護電路’而以可露 於外部之方式安裝有通過一形成該保護電路之電子電路 Ϊ端因此在二次電池本身内裝有保護電路,不必 /電池組之構成方式即可構成附設有保護電路之二欠電 此保護電路所具備之防止過充電、過放電、過大放 Πί等之功可防止器械故障或異常使用所引起之電 丹者’本案 第二發 内收容 護裝置 ,上述 成有被 ,而具 出於外 電路; 同時放 構,在 二次電 成之電 内裝有 池’其 電路基 池之電 電極端 板而成 斷通電 依照 機構, 池外殼 電池保 特徵為 板上形 子電路 子可露 之保護 電路之 此一結 因此在 明為一種二次電池,係以有底筒狀形 有發電單元,而電池外殼之開口端藉 之封口部封口 ’如此構成之二次電 電池保護裝置為如下述所構成,即在 用以防止過充電、過放電等以保護電 ,:以形成於該電路基板之一面側之 邛之方式在上述封口部配設該電路基 以及被用以在電池内壓異常上升時遮 出内壓之電流遮斷機構者。 封口部内配設有保護電路及電流遮斷 池本身内裝有保護電路,不必依靠電
88l]4527.ptd 第8頁 432734 五、發明說明(5) ,之構成方式即可構成附設有保護電路之二次電池,在 電路破損時亦可藉電流遮斷機構來遮斷通電電路,因 防止機器故障或異常使用所引起之電池破損。 、再者’本案第三發明為一種二次電池,係以有底筒狀形 成之電池外殼内收容有發電單元,而電池外殼之開口端藉 内裝有電池保護裝置之封口部封口,如此構成之二次電 11' 1 '、特徵為’上述電池保護裝置為如下述所構成,即在 電路基板上形成有被用以防止過充電、過放電等以保護電 池之電子電路’而具備:以形成於該電路基板之—面側之 電極端子可露出於外部之方式在上述封口部配設該電路基 板而成之保護電路;被用以在短路等之過大電流放電時阻 止通電之過大電流阻止機構;以及被用以在電池内壓異常 上升時遮斷通電電路之同時放出内壓之電流遮斷機構者。 依照此一結構’在封口部内配設有保護電路、過大電流 阻^機構、以及電流遮斷機構,因此在二次電池本身内裝 有二重之電池保護功能,不必依靠組合電池等之構成方式 即可使二次電池本身裝備有電池保護裝置。 在上述結構中’為過大電流阻止機構可採用PTC,其因 過大電/;1L而自體發熱,而由於發熱引起電阻值急增,藉此 節制電流者。 再者,在保護電路構成有過大電流之檢測遮斷功能時, 可廢除ptc ’而可配置金屬環以代替ptc。 再者,構成保護電路之電路基板在其另一面側之中央部 形成有電池之正電極端子而在周邊部形成有控制保護電路
88114527.ptd 第9頁 4 3 2 7 3 4 五 '發明說明(6) 周^ It之外Ϊ連接用之電極端子’在電路基板之—面侧之 極邊:有與發電單元之正極連接之正極連接用之電 由於電路:::2另:Γ側之間之指定位置藉通孔連接。 式所, 側係以可從封口板露出於外部之方 電極端子以二次電池之正極端子起作用4 時,保護電路則起作用。成負極%子之電池外殼連接 荖:者’肖電極端子為由金屬板利用軟焊接合或導電性黏 由於金屬板之接人,、二: 之安裝所構成,而 側。金屬板之接α ’適於使二次電池在電學上連接於器械 ^,在與正電極端子接合之金屬 以接與”側連接端子之接觸連接 炼接之炫接電流集中於突起,可合二由於電阻 再者,在金屬板為由錄板或鍍金高: 相同材料之金屬板所形成時,在鎳板之與電池外殼 接觸反覆性’而在鎳板及鍍金之金優異之财 電阻熔接之熔接條件。 知口了谷易配口 再者’電路基板在電學上與發雪留__ 珞基板之外周侧係在被固定於封^3接’而電 側上以此支持構件與正極連接用之内之支持構件之内周 连接用之電極可互相_之方式 88114527.ptd 第10頁 ^4327 34 五、發明說明(7) 被支持,且以支持構 接合或藉導電性黏著I、正極連接用之電極之間可藉軟焊 基板對封口部之安裝」接合之方式所構成,藉此達成電路 接。 同時達成電學上之對保護電路之連 再者,在支持構件 不僅電路基板之安裝成有電路基板定位用之突出部時, 亦變得容易實現。 工變得容易施行,連接位置之對準 再者,在保護電路之雪 高電子電路部分之阶屯^子電路部分被覆有樹脂時,可提 再者,在設有通電;羞杜或對電解液成分等之防蝕性。 殼與電路基板上之外部】電池負極端子之電池外 接,如此構成時,保護雷電極端子互相在電學上連 在電池被設置於器械時^則可形成經常通電之狀態,而 子連接所需要之連接構件等用之電極端子與負極端 電路經常通電所引起之可予以廢除。至於保護 失,乃與習知之電池纽之社構二之^行(自體)放電損 再Ϊ 器之使用來充電,因此不成問題。 部設有開口部且具有可與電池外殼開口端側周邊 有底筒狀時’使之嵌入電池外殼之開口端側即 =
電路基板上之外部連接用之電極端子互相在電學上j與 接,而可得到安定之嵌入狀態。在通電構件 J 之電極之間藉軟焊接合或藉導電性黏著劑接合 J用 之連接則可進一步安定。 电學上 432734 五、發明說明(8) 再者,在通電構件為由 殼具有優異之熔接性之金 材料所形成時,在具有彈 外殼而使電學上之連接安 熔接接合之場合較佳的是 而在與電池外殼相同之金 確實。 再者,在通電構件係在 被施加絕緣被覆物之下所 負電極端子起作用,而與 一起在電池之同一方向面 化器械之電池連接構造。 端子間之絕緣部分起作用 再者,以填隙固定有封 學上連接於與外部連接用 之方式構成時,不必使用 極端子連接於電池外殼。 再者,在配設有以外周 部内且以内周側夾著電路 之下,以鎖緊機構可在電 路基板鎖緊支持構件與固 電路基板之周邊部可從兩 構造。 再者,關於鎖緊機構, 具有彈性之金屬材料或對電池外 屬枓料或與電池外殼相同之金屬 性之金屬材料之情況壓接於電池 疋化’另在通電構件與電池外殼 ,使用熔接性優異之金屬材料二 屬材料之場合其熔接性則變得更 其底面之周邊部以外之表面部分 形成時,底面之周邊部則可作為 從中央開口部窺視之正電極端子 構成正負之輸入輸出端子,可簡 上述絕緣被覆物乃作為此等正負 〇 口部之電池外殼之開口端可在電 之電極端子接合之連接用之構件 通電構件即可使外部連接用之電 侧與支持構件一起被固定於封口 基板與支持構件相對之固定構件 路基板周邊部之複數位置夾著電 定構件之間之方式構成時,由於 面予以保持,可得到強固之固定 由於可藉熔融成形之樹脂鉚釘來
88ll4527.ptd 第12頁 432734 構件、電路基板 體之樹脂鉚釘來 下施行鎖緊。 過絕緣物穿通固 金屬構件所形成 可將電路基板安 外殼之填隙加工 構件沿著與電池 開口之開口部之 出時,由於沿著 防止氣體之排出 係在底面中央部 面以及在侧周面 所構成,底面之 電池之絕緣層起 到對電池外殼之 中央部形成有比 之情況,在串聯 而被定位。 種二次電池,係 單元,而電池外 部封口,如此構 3之最外部配設习 五、發明說明(9) 形成鎖緊機構 之一端侧,且 保電路基板兩 再者,在鎖 基板而被固定 口部被固定於 而可容易施行 再者,在封 正交之方向形 内異常上升之 交之方向形成 跳出之危險。 再者,若電 端子之外形尺 著露出面之下 在串聯連接時 部位之露出面 再者’在電 外形尺寸為大 池之正電極端 再者,本案 成之電池外殼 具備有電池保 F,其特徵為 之穿通有支持 由於利用絕緣 面之電絕緣之 緊機構為由經 於支持構件之 電池外殼後, 封口部對電池 口部所需要之 成有朝著外部 氣體壓力被排 有開口部,可 池外殼之表面 寸為大之露出 經過絕緣被覆 充當其與對方 則在側周面得 池外殼之底面 之直徑之凹部 子則嵌入凹部 第四發明為一 内收容有發電 護裝置之封口 在上述封口 I 以及固定構件 鎖緊,可在破 定構件及電路 之情況,在封 裝於封口部, 〇 外殼之筒方向 情況’在電池 與噴出方向正 所帶動之電池 留著比正電極 之圓周部位留 絕緣被覆物則 作用,而圓周 負連接。 正電極端子之 連接時對方電 以有底筒狀形 殼之開口端藉 成之二次電池 「電路基板,
88114527.ptd 第13頁 432734 五、發明說明(ίο) 在此電路基板之内面側構成有保護電路被用以防止過充 電、過放電等以保護電池’且在此電路基板之外面側之中 央部接合有藉由上述保護電路連接於正極板之正極輸入輸 出端子’又在該外面側之周邊部接合有與上述電池外殼嵌 合而覆蓋電路基板之周邊部之外插接帽者。 依照此一結構,此二次電池在封口部内配設有一構成有 保護電路之電路基板,而一次電池之正極板藉由保護電路 連接於以正極輸入輸出端子’因此該二次電池被保護電路 保護以防過充電、過放電等,不必構成組裝外殼内收容二 次電池及保護電路之方式之電池組,即可令二次電池本身 具備保護電路’可提高以設置保護電路為必要條件之鋰離 子二次電池等之通用性’而緊密構成其使用電池之器槭。 在上述結構中’在電路基板之外面側設有溫度檢測端 子,而與此連接地’設有被用以檢測保護電路及電池之溫 度之溫度檢測元件時’可將保護電路及電池之溫度變化輸 出於溫度檢測端子’因此’使用電池之器械或充電器可自 此溫度檢測端子檢知電池之溫度狀態而企求依照適當正確 之溫度之使用。 再者,封口部係由形成圓板狀之電流遮斷機構及形成圓 環狀之PTC以及形成開放中央部之帽子狀之内插接帽之互 相疊合之各外周部經由内密合塾片被封口底板之外周部夹 壓固定而使安裴於電路基板之點焊環接合於上述内插接帽 之頂部時’在具備保護電路之下所構成,而以此封口部可 經由外密合墊片填隙固定於電池外殼之開口端之方式構成
88114527.ptd 第14頁 432734 五、發明說明(12) 麵劑,而在I C放埶 =型多數排列:狀態施加以;1/零件安裝位置以島 手段安裝於島狀圖型上,如上方式將1C零件藉黏著 使1C零件與導體圖 =時’可利用焊料抗蝕劑 料抗蝕劑之面積之 刺在縮小其低熱傳導性之焊 之熱傳導至K放熱用之口i於其間之黏著劑使-零件 成::之角形島狀圖型之邊可形 狀圖型之下,適當切實 二卜列,,可在均等配置島 再者,爲、、®疫二丨于、a1之黏著劑之填充空間。 ^為恤度檢測端子與正極輸入輸出媳 子,對於n金屬成形手段由中央之複合端 ::子之方式設有間隔形成之正極輸:二; 使絕緣ΐϊίϊ一體化而成之金屬組件’藉樹脂成形手段 hi填充於溫度檢測端子與正極輸入輸出端子之間 接一縣者接合後,切開上述支桿,以形成為藉絕緣樹脂連 ^化之複合端子時,可構成由溫度檢測端子與正極輸 入輸出端子藉絕緣樹脂絕緣一體化之複合端子, 施行對電路基板之安裝。 再者’在利用以溫度檢測端子之頂部可位於比正極輸入 輸出蠕子為低之位置之方式形成之方法藉另外之手段施行 溫度檢測之場合,亦可以使平板狀之連接子連接於正極輸 入輸出端子,以便不使用溫度檢測端子。再者,在想要由 此一次電池之串聯連接來構成電池組之情況,對電池組可 88114527.ptd 第16頁 432734 五、發明說明(11) 時’可在封口部内構成電流遮斷機構,過大放電電流阻止 用之PTC ’以及保護電路,而可藉複數之電池保護裝置來 企求二次電池之異常使用或 再者’該點焊環以環狀面 導體圖型,藉此被安裝於電 電路基板外之接合面接合於 固定於内插接帽上之方式所 配設電路基板之安裝工作。 再者’為點焊環利用銅鎳 覆材來形成時,可構成一種 耐蝕性之點焊環。 再者’將1C零件安裝於已 熱用之導體圖型上,使外插 用之導體圖型與上述1C放熱 接’而在上述負極連接用之 用之導體圖型之間配設溫度 件之熱則從IC放熱用之導體 圖型’再者,電池外殼之熱 用之導體圖型,因此,與負 度檢測元件因I c零件及電池 檢測元件之變化可從與溫度 合之溫度檢測端子予以檢測 用I C零件及電池。 器械故障時之安全。 接合於已形成於電路基板上之 路基板,而使從環狀面突出於 内插接帽,以此可將電路基板 構成時,可容易施行對封口部 合金或含有銅鎳合金之金屬包 顯示優異之接合性、導電性及 形成於電路基板内面侧之I c放 接帽所接合之外面側負極連接 用之導體圖型互相藉通孔連 導體圖型與溫度檢測端子連接 檢測元件,如此構成時,IC零 圖型傳導至負極連接用之導體 則從外插接帽傳導至負極連接 極連接用之導體圖型連接之溫 外殼之熱而發生變化。此溫度 檢測端子連接用之導體圖型接 出來,因此可在適當溫度下使 再者,在電路基板之要部以外之指定部位上施加焊料抗
432734 五、發明說明(13) 設置溫度檢測機構,其正極 池外殼之底部,而溫度檢剛 再者’外插接帽為如下述 電池外殼之周側面嵌合之筒 而形成之形態為有底筒狀, 於電路基板上之負極連接用 片;被用以壓住電路基板之 於比基板壓制片為深之高度 負極連接片及上面片之下形 檢測端子及正極輸入輸出端 物部,如此構成時,可使充 殼連接於電路基板之同時, 路基板周邊部藉樹脂成形物 傷0 輪入輸出端子可接觸導通於電 端子可予以設成無效。 所構成’即具有藉金屬材料對 狀部及以中央部開口之底面部 其中在底面部形成有:與形成 之導體圖型連接之負極連接 外面側之基板壓制片;以及位 位置之上面片,且在露出上述 成有覆蓋於電路基板之除溫度 子以外之外面側上之樹脂成形 當負極輸入輸出端子之電池外 可將位於封口部之最外部之電 部被覆以防止電路基板之損 再者,在樹脂成形物部形成有環狀肋時,在中央部之正 極輸入輸出端子與負極連接片之間之短路防止上很合適。 ,者,為外插接帽之金屬材料,利用銅鎳合金或含有銅 :二金之金屬包覆材來形成時,彳製成一種顯示優異之接 0性、導電性、耐蝕性、以及強度之外插接帽。 =者,為代替PTC,可配設金屬環。由於可在構成於電 板上之電子電路構成一種被用以檢測出過大電流以遮 通電電路之功能,可廢除屬於過大電流阻止裝置之 C,而以金屬環代替PTC時,可消除ριχ之膨脹所造成之 冲病。再者,由於廢除PTC,減低通電電路之電阻值,而
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五、發明說明(14) 有助於電池之内部電阻之降低。 [圊式之簡單說明] 圖1為展示本發明第一實施形態有關之二次電池之結構 之斷面圖,圖2展示基板支持板之結構,圖2A為其平面 圖,圖2B為其側面圖’圖3展示電路基板之結構,圖3A為 另一面側之平面圖,圖3β為一面側之平面圖,圖4展示電 路基板之變型例’圖4Α為另一面側之平面圖,圖4Β為一面 側之平面圖’圖5展示一支持電路基板之上封口板之變型 例之斷面圖,圖6為展示第二實施形態有關之二次電池之 結構之斷面圖’圖7Α為用電路展示第一實施形態有關之二 次電池之結構之電路圖,圖7Β為用電路展示第二實施形態 有關之二次電池之結構之電路圖,圖8展示通電插接帽之 結構’圖8 Α為平面圖,圖8Β為側面圖,圖8C為變型例之側面 圖’圖9為展示第三實施形態有關之二次電池之結構之ι/2 斷面圖’圖1 0為展示第四實施形態有關之二次電池封口板 之結構之1/2斷面圖,圖丨丨為展示第四實施形態有關之二 次電池封口板之變型結構之1/2斷面圖,圖12為展示第四 實施形態有關之二次電池封口板之變型結構之1 / 2斷面 圖’圖1 3為展示第五實施形態有關之二次電池之結構之斷 面圖’圖1 4為展示第六實施形態有關之二次電池之結構之 斷面圖’圖1 5為用以比較本發明之結構與習知結構之斷面 圖’圖16為展示電池外殼之底面構造及絕緣被覆構造之斜 視圖’圖1 7為展示串聯連接之例子之示意圖,圖丨8為展示 第七貫施形態有關之二次電池之結構之斷面圖,圖1 9展示
88114527.ptd 第18頁 4.327 3 4 五、發明說明(】5) 電路基板上形成之導體圖型,圖19A為内面側之平面圖, 圖19B為外面側之平面圖,圖20展示施加於電路基板上之 焊料抗蝕劑’圖2 0 A為内面側之平面圖,圖2 0B為外面側之 平面圖,圖21展示電路基板在裝設有電子零件之下安裝有 點焊環之狀態,圖2 1 A為内面側之平面圖,圖2 1B為外面側 之平面圖,圖22〜24展示複合端子形成用之金屬組件之結 構’圖22為平面圖,圖23為圖22之XXIII-XXI I I線箭視斷 面圖’圖24為圖22之XXIV-XXIV線箭視斷面圖,圖25〜27 展示複合端子之結構’圖25為平面圖,圖26為圖25之XXVI -XXVI線箭視斷面圖,圖27為圖25之XXVII-XXVII線箭視斷 面圖’圖28展示内插接帽之結構,圖28A為平面圖,圖28B 為侧面圖’圖29〜圖30展示外插接帽形成用之金屬構件之 結構’圖29A為平面圖,圖29B為側面圖,圖3〇為圖29A之 XXX-XXX線箭視斷面圖,圖31〜圖32展示外插接帽之結 構,圖31A為平面圖’圖31B為側面圖’圖32為圖31A之 XXXII-XXXII線箭視斷面圖’圖33為第七實施形態有關之 一次電池之電路圖’圖3 4為用以比較第七實施形態有關之 二次電池與習知二次電池之斷面圖,圖3 5為展示第八實施 形態有關之二次電池封口部之結構之圖,圖36為展示第八 實施形態有關之二次電池之電路圖,圖3 7為展示習知二次 電池之封口部之結構之圖,圖38為習知二次電池之電路 圖。 [實施發明之最佳形態] 以下所不之各實施形態為將本發明之結構應用於圓筒形
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五、發明說明(16) 之鋰離子二次電池之實施形態,展示電池結構之各圖為以 本發明特有結構之封口板侧之直徑方向斷面圖所示之圖’ 而省略收容有發電單元之電池外殼内部之結構。可理解的 是,其發電單元之結構與一般之鋰離子二次電池相同° 在圖1中,本發明第一實施形態有關之二次電池A為,在 形成一種有底圓筒形之電池外殼15内收容有未圖示之發電 單元,而在此電池外殼1 5之開口端側藉由外密合墊片1 3經 過填隙加工固定有封口部8,藉此,以電池外殼1 5之開口 端可被封口之方式所構成。 上述封口部8係在依照從電池内部側起之順序配設下述 構件之下所構成:封口底板1 7 ;構成電流遮斷機構之下方 金屬薄板22及上方金屬薄板23 ;形成環狀之屬於臨界溫度 電阻體之PTC元件(過大電流阻止機構)21 ;基板支持板(支 持構件)1 8 ;以及電路基板1 〇,在其内面侧構成有被用以 形成保護電路之電子電路11者。此封口部8為了有底圓筒 形電池外殼1 5之開口端之封口而形成圓盤狀,各構件亦形 成圓形。圖2以平面圖(圖2A)及側面圖(圖2B)展示屬於一 構件之基板支持板1 8,其形成一種在中央設有開口部丨8 b 之帽子狀,而在起立部之複數部位形成有排氣孔18a。在 上述開口部18b之周圍形成有環狀之平面部,此平面部被 用以支持電路基板10之同時,充當在電學上與電路基板i〇 連接之連接部。 上述之下方金屬薄板22、上方金屬薄板23、ρΊχ元件 21、以及基板支持板18在各自之周邊部被積層,而藉由内
432734 五、發明說明(17) 捃合墊片19被上述封口底板17之周邊部夾壓固定。再者’ 上述電路基板10在其電子電路n之形成面朝著封口部8之 内部側之下被載置於基板支持板18上,而依照後述接合方 法被接合於基板支持板18,而封閉基板支持板18之上部開 口部。如此,在封口部8内形成有一種具備電流遮斷機 構、過大電流阻止機構、以及保護電路之電池保護裝置。 上述電路基板10係如圖3A所示,在其朝著封口部8内部 方面之另一面側之中央部構成有電子電路U,而在周邊部 以環狀形成有正極連接用之導體圖型(正極連接用之電極) 29 ’以便在電學上連接於上述基板支持㈣。該中央部構 成有上述電子電路11者經安裝電子零件後,藉樹脂印刷或 樹脂成形手段被覆以樹脂,以企求電路部分之防濕性及防 蝕性之提高。再者,電路基板1〇在其朝著封口部8外部方 面之一面侧,如圖3B所示,在中央部形成有正極導體圖型 (正電極端子)30,而在周邊部形成有s極導體圖型(外部連 接用之端子)31。在各別形成於此電路基板1〇之一面侧及 另一面側之各導體圖型之間藉通孔32在所需要之位置導通 連接,而構成為由一面侧與另—面侧一體化而成之電路。 在電路基板10被載置於基板支持板18上之際,上述正極 連接用之導體圖型29則抵接於基板支持板18之環狀平面部 上,因此在此項抵接之期間藉軟焊接合或利用導電性黏著 劑接合,而使電路基板10被固定於基板支持板18上之同 時,使電路基板10之正極連接用之導體圖型29 板18互相在電學上連接。 守
五、發明說明(18) 、在電路基板1 0形成為一種以直線切除圓形之相對部分而 成之電路基板l〇a如圖4所示時,可容易實現電路基板 l〇a(被載置於基板支持板18上者)之正極連接用之導體圖 型29與基板支持板18之藉軟焊之接合或利用導電性黏著劑 之接合。再者,形成於電路基板1〇、1〇a上之電子電路Η 依照電路結構之狀態不僅可形成於電路基板丨〇、1 之另 一面側,亦可形成於一面侧。 在此項電路基板10、l〇a被安裝於基板支持板18之際, 如圖5所示,預先在圍繞基板支持板18之周圍之複數^定 位置形成有切起部(突出部)34時,可容易施行電路基板1〇 對基板支持板18之安裝位置之定位’而可提高封口細之 裝配時之作業性。 再者,在上述正極導體圖型3〇上,如圖1所示,藉軟焊 接合或利用導電性黏著劑接合有一形成圓板狀之正極端子 板(金屬板)16。再者,在上述環狀s極導體圖型31上亦同 樣,如圖1所示,藉軟焊接合或利用導電性黏著劑接合有 一形成環狀之S極端子板(金屬板)14。此項正極端子仙 及S極端子板1 4均由顯示與器械側接觸端子之接觸電阻小 且具有優異耐録之㈣㈣所形成,而可使㈣錄材, 鍵金之金屬材等。再者’為正極端子板16,利用與電池外 殼15相同之材料來形成時’在施行串聯連接等之場合,由 於同一金屬材之1¾可施行電阻炼接,容《配合熔接條件, 因此較佳。再者’在正極端子板之中心部設有突起時 與器械側之接觸端子之接觸性則被提高,而在施行連接引 五、發明說明(19) 線之電阻熔接之場合, 於突起部分,付 提高熔接性。 ;熔接電流集中 電學2 s極端子板16及5極端子板14均右爾 電路於器械時作為接觸部或接合部1二次電―在 加厚形成有導體圖型1〇 , 接合部,主要為 接連接於導體圖型。 、 b不接合金屬板之下直 根據上述結構,如下 收容於電池外殼15内之杯二人也A之通電電路。被 1 5,而電池外殼i 5構:a ::之、極乃連接於電池外殼 面,從發電單電池A之負極端子。另-方 早疋之正極引出之正極引綾Λ遠to Μ 1 7 ’而正極側通雷雪段士、Α 、’ 妾於封口底板 21方= 炼接點P,上方金屬薄板23,PTC元件、 29,雷牧"’電路基板10之正極連接用之導體圖型 29電子電路丨1,電路基板1〇之正極導體圖型⑽,正極端 千板1 6。 圖7Α為以電路圖展示上述二次電池八之通電電路之圖, 收容於電池外殼15内之發電單元51之負極被連接於電池外 殼15 ’而以此為負極端子。另一方面,發電單元51之正極 經過由下方金屬薄板22與上方金屬薄板23所構成之電流遮 斷機構24 ’及PTC元件連接於電子電路11,而經過被電池 保護IC25控制接通/斷開之FET26連接於正極端子板16。再 者,電子電路11之電源電路負側被連接於S極端子板1 4。
IM 88114527.ptd 第23頁 432734 五、發明說明(20) ' 如此’二次電池A之輸入輸出端子形成一種由正極端子板 16( + )、S極端子板14(3)、以及電池外殼15(-)所構成之三 端子構造。 將依照本結構之二次電池A設置於使用電池之器械,而 在器械侧使S極端子板14與負極端子(即電池外殼15)之間 短路連接時’達成電子電路丨丨之電源連接,而發生藉由電 子電路11之正極側之輸入輸出之同時,可在防止過放電、 過充電、過大放電電流等之受到保護之狀態下使用二次電 池A。如此,在二次電池a被設置於器械之狀態下,以電子 電路11可動作之方式構成時’即使在未使用二次電池A之 狀態即未設置於器械而長期保存之場合,亦不會發生電子 電路11之電力消耗,而即使是電子電路1 1之微小消耗電力 亦可=止長期保存所引起之自行放電損失之產生。 ^ ί 電池不一定可期待其在正常狀態之被使用。而必 ^ 、至可對付或適應器械之故障或異常之使用狀態。尤 ㊁=離子二次電池等之高能量密度之電池之情況,對異 之適應很重[如上述構成於封口部8内之電池保 護裝置乃對異常狀態如下述起作用。 構2:2:1金屬溥板22及上方金屬薄板23構成電流遮斷機 = 有充當電池内異常產生之氣體之排出闊之 迕成電.Ιίί常ί用所弓丨起之電解液之分解而產生之氣體 異常上升時’ t地内壓則從形 達到下方金屬薄板”,而使下方金屬薄板 22及上方金屬薄板23變形。由於在 屬
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HI 第24頁 432734 五、發明說明(21) 部在熔接點P熔接有上方金屬薄板23之中央部向電池内部 側脹出之中心部,當由於變形引起熔接點p剝離時’通電 電路則被遮斷。形成平板面之下方金屬薄板22在其變形有 進展時從其以C字形單薄形成之易破斷部22a起破斷,當下 方金屬薄板22破斷時,内壓則到達上方金屬薄板23,使脹 出部反轉’而由於進一步之加壓’上方金屬薄板㈡同樣從 其以c字形單薄形成之易破斷部23a起破斷。在下方金屬薄 板22及上方金屬薄板23均破斷時,則由於電池内部與封口 部8内^之間之遮蔽物被消除,氣體從形成於基板支持板中 之排軋孔1 8a被放出於外部。由於排氣孔丨8a被設在電池之 側面方面,即與電池内部之喷氣之排出方向交又,可 氣體排出之勢力帶動電池跳出來之危險性。 再者,在使二次電池4之正極、負極間短路之場合,p 元件21因短路所引起之過大電流而升溫,而在達到所 之臨界溫度時,其電阻值則急速上升‘ 電而防止電池之損傷。 幻大1:机之放 再者,對於形成保護電路之電子電路u,可與檢 電狀態或過放電狀態而遮斷正極通電電路之功能一起 選設置如發生過大放電電流時遮斷正極通電電路之好 =超過指定溫度時遮斷正極通電電路:功 此4作為其電路之構成内容,因此可右紂伯田认一 密度電池之充電條件或溫度條件等以量 心又發明第二實施形態之::二二。 88114527.ptd ------™,亂0· 第25頁 432734 五、發明說明(22) 編以相同之符號而省略其說明。 在圖6中’涉及第二實施形態之二次電池B其在基本上具 有與涉及第一實施形態之二次電池A相同之結構,但其形 成於電路基板10之S極導體圖型31係以可藉通電插接帽(通 電構件)20在電學上連接於電池外殼15之方式所構成。 即’預先使S極端子與負極端子連接,以使電子電路11形 成經常通電之狀態。將此狀態以電路圖展示時,則如圖7B 所示,由於S極導體圖型31藉由通電插接帽20連接於充當 負極端子之電池外殼15,二次電池B之輸入輸出端形成二 端子結構。依照此一結構’由於電子電路11經常被發電單 元5 1供電,若在未設置於器械之狀態下長期被保存,則會 產生自行放電損失。但由於簡化其電池設置用之器械側之 連接結構,適於多數之使用電池電源之器械,以設置有二 次電池B之狀態被出售者。 上述通電插接帽20係如圖8所示’形成一種有底圓筒形 且具有可與電池外殼1 5之開口端側嵌合之内徑,其在底面 中央部形成有供正極端子板16露出16外部之用之開口部 2〇d之同時,形成有氣體排出用之複數排氣孔2〇a。此項通 電插接帽20待電池外殼15之開口端藉填隙加工固定有封口 部9後,如圊6所示,從封口部9側套嵌於電池外殼Η上, 而其嵌合部20b嵌入電池外殼15之圓闲、塞1Γ 、 1双3 ι圓周溝15a,形成於圓周 方向以固疋封口部9為目的者,因址姑 此破固定位置之同時, 在電學上連接於電池外殼15。再者,、 與電路基㈣上之S極導體圖型3Γ互相帽2ϋ之底面 土 ΰ 1立相抵接之部分乃藉軟
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第26頁 432734 五、發明說明(23) 焊接合或利用導電性黏著劑接合。為了施行軟焊接合時容 易進行接合部分之加熱’較佳的是,如圖8A之虛線所示, 在開口部2 0 d之複數部位形成缺口部2 〇 f。 再者,為了確實達成對電池外殼15之嵌入及壓接,如圖 8B、8C所示,可沿著通電插接帽20之圓筒軸方向形成缺口 (切割部)2 0 C °為了破實施行利用此種壓接之電學連接, 合適的是’為通電插接帽20之材質採取具有彈性之金屬材 料如磷青銅等。再者’為了更確實達成電學連接,可如圖 8C所示,使通電插接帽2〇之接合部2〇b向下延長(以形成一 延長部2 0 e ),而以可藉此延長部2 〇 e熔接於電池外殼15之 方式構成之。為了確實施行炼接,最好能使通電插接帽2〇 之材質與電池外殼15之材質一致,在鋰離子二次電池之情 況通常使用鍍錄鋼板,因此合適的是,通電插接帽亦由 鍍鎳鋼板所形成。 再者,如圖6虛線所示,在通電插接帽2〇上配置有形成 環狀之絕緣構件33 ’藉此強化正負電極間之絕緣性。又 按,關於省略圖示之部分,在絕緣構件3 3中與形成於通電 插接帽20之排氣孔2〇a相對應之部分形成有開口部,此係 考慮排氣孔20a不致被閉塞者。再者,為代替此絕緣構件 33 ’在圖8A之斜線部分施加絕緣塗層54,而使通電插接帽 20之底面周圍構成為二次電池b之負輸入輸出端子時,則 如圖6所示,二次電池B在同一面上被配設有正輸入輸出端 子(正極端子板16)及負輸入輸出端子’可實現器械側之電 池連接構造之簡化。關於此項輸入輸出端子構造,在習知
88114527.ptd 第27頁 432734 五、發明說明(24) 型式之電池係將正/負之各輸入輪出端子設在電、池之兩 侧’因此其與依照本結構之二次電池B之差別报明顯’藉 此將本結構之二次電池B與習知型電池之互換性予以消 除,而可防止本結構之二次電池8及習知型電池誤器 械所導致之故障之發生。此項排除對習知型電池'之&互換性 之構造尤其在電池之標稱電壓不同之場合成為重要之要 件。 再者,在用一熱收縮軟管包覆電池外殼15之表面之情 況,以可重點包覆通電插接帽2 〇之表面之方式施行時,可 更確實達成通電插接帽20對電池外殼15之固定。 其次,關於涉及本發明第三實施形態之二次電池c,在 參照圖9之下加以說明。又按’對於與上述第一及第二實 施形態之結構共通之構件編以相同之符號而省略其說明。 在圖9中,二次電池C形成一種藉電池外殼15與連接板 C連接用之構件)41之接觸而使s極導體圖型31與電池外殼 15在電學上連接之構造’以代替涉及第二實施形態之二次 電池B利用通電插接帽20使S極導體圖型31與電池外殼丨5在 電學上連接之構造。 被使用於一久電池C之封〇部12如下述被夾壓固定.連接 板41由其内周部接合於電路基板之s極導體圖型Μ者以 其外周部藉由絕緣板4 3積層於封口底板17之折回部上,而 藉電池外殼1 5填隙固定封口部1 2之際,封口部丨2藉由外密 合塾片35被電池外殼1 5夾壓固定。在此項封口部丨2之固定 時’朝内侧方向折彎之電池外殼1 5之開口端側則與上述^ 88114527.Ptd 第28頁 432734 五、發明說明(25) 而3極導體圈型31藉由連接板41達成其與電 4 ^ 電學上之連接。為了更確實施電學連接,亦可 以利用雷射熔接或電阻搲搵夕拉人Λ± 恢4电阻熔接之接合手段使電池外殼1 5與連 接板41連接。 其次’關於本發明之第四實 下,加以說明。又按,對於與 實施形態之結構共通之構件編 明。再者,在各圖中,以直徑 於電池外殼15之前之封口部^ 施形態之封口部4 4、4 5、4 6之 構造上有其特徵。 施形態,在參照圖1 0〜1 2之 上述第一、第二、第三之各 以相同之符號而省略其說 方向之1/2斷面展示被安裝 、4 5、4 6。此等涉及第四實 結構均在電路基板7之安裝 在圖1 0中,電路基板7之周邊部在其一面側有内支持板 (支持構件)55 ’而在另一面側有外支持板(固定構件)58, 各別以内面側之平面部互相相對,而使樹鉚釘62從基板55 侧穿通各別形成於内支持板55、電路基板7、夕卜支持板58 之開口孔後,將外支持板58側之突出部分藉脈衝熔接機予 以熔融成形,而如圖所示’使三者鎖緊(緊固結合)。此種 鎖緊部分設在電路基板7之周邊部複數之部位,以將内支 持板55及外支持板58固定於電路基板7。在外支持板58中, 與内支持板55相對之面上藉例如以Laydent加工之方式被 覆有顯不優異之磨耗性及絕緣性之絕緣被覆層6丨,以保持 其與内支持板55之電絕緣。此等内支持板55及外支持板58 之外周側如圖所示,與PTC元件21、上方金屬薄板23、以 及下方金屬薄板22 —起藉由内密合墊片19利用封口底板17
第29頁 432734 五、發明說明(26) 之折回構造積層壓接。如此形成之封口部44藉由外密合塾 片1 3被填隙固定於電池外殼1 5之開口端。 在此一結構中’來自發電單元之正極之正極侧通電電路 經由封口底板17、下方金屬薄板22、上方金屬薄板23、 PTC元件21、内支持板55連接於一形成於電路基板7之一面 側周邊部之正極連接用之導體29。外支持板58與内支持板 55絕緣*而利用上述鎖緊構造,與形成於電路基板7另— 面側之周邊部上之S極導體圖型3 1連接,因此,可以如第 一實施形態之結構被用作S極端子以構成三端子型電池, 而亦可以連接於充當電池負極端子之電池外殼丨5,以構 經常通電於保護電路之二端子型電池。 圖11展不一種藉螺緊手段達成電路基板7之鎖緊固定之 結構,其中從外支持板59侧將金屬螺釘(金屬構件)63在 用絕緣墊圈64保持對外支持板59及電路基板7絕緣之狀態 下予以插入而螺入内支持板56,以由外支持板59及内支 板56鎖緊固疋電路基板7之周邊部。其他之結構與前述、 用鉚釘6 2之鎖緊構造相同,而形成為封口部4 5。此項金 g釘63之頭部亦有可能例如wLaydent加工之方式施加被 再者,圖1 2展示上述利用樹脂鉚釘62之鎖緊構造及 金屬螺釘6 3之鎖緊構造之變型例,如圓所示,俜 咖之斷面形狀可成為S字狀之方式所形成。 $板57之結構可防止外支持板58及内支持板57藉封口无 "填隙固定時之應力所引起之„,而將加於電路二板
432734 五、發明說明(27) ~ 之應變予以缓和。 在上述涉及第四實施形態之各結構中,内支持板55、 56、57及外支持板58、59各別沿著與電池轴方向交叉之方 向形成有開口部55a、56a、57a、58a、59a,此等開口部 構成在異常内壓之氣體放出時之排氣口。再者,與形成3於 電路基板7另一面侧中央部之正極導體圖型3〇接合之正極 端子板6係由具有比樹脂鉚釘62或金屬螺釘63之高度為高 之厚度之材料所形成。 & 如以上所說明之各實施形態之結構,在電池内裝備有保 護電路時’有可能利用電子電路1〗之結構來具備阻止過大 電流放電之功能’因此可廢除其承擔短路等所致過大電流 放電之阻止功能之PTC元件21之裝備。即,電子電路丨〗之 功能包括過大電流之檢測功能,而由於在檢測出過大電流 時遮斷通電電路’有可能廢除PTC元件21。再者,保護電 路由於具備阻止過充電之功能,可預先防止由過充電附帶 之電解液分解所引起之電池内壓之異常上升,廢除上述 PTC元件21之同時亦有可能廢除由電池内壓之異常上升而 遮斷通電電路之電流遮斷機構。以下,關於廢除此項PTC 元件21之構造暨廢除PTC元件21及電流遮斷機構之構造加 以說明。 圖1 3展示涉及第五實施形態之二次電池d之結構,係由 第一實施形態之結構除去PTC元件2 1後之結構所構成。其 使電子電路11承擔阻止過大電流放電之功能,藉此廢除 PTC元件之配設,而構成一構造簡化之封口部40。依照本
88lH527.Ptd 第31頁 432734 五、發明綱⑶) '~- 結構之封口部40從電池内部側起順次配設有封口底板丨7、 下方金屬薄板22、上方金屬薄板23、基板支持板18、電路 基板10,而下方金屬薄板22、上方金屬薄板23、基板支持 板18在其周邊部藉由内密合墊片19被封口底板1?填隙固、 定。封口底板17由引線連接於未圖示之發電單元之正極, 而形成一種從封口底板17,下方金屬薄板22 ,下方金屬薄 板22與上方金屬薄板23之熔接點p,上方金屬薄板23,基 板支持板18流至電路基板1〇之正極連接用之導體圖型gq之 正極通電路線。至於電路基板10上之連接及 之第一實施形態之結構相同,因此省略其說明。又按,在 本結構中亦可以構成設有通電插接帽2〇而未具s極端子14 之二端子構造。 再者,為代替PTC元件,亦可以將同形同一尺寸之金屬 環配置於同一位置’以廢除PTC元件。 再者,圖1 4展示涉及第六實施形態之二次電池e之結 構,封口部6 5以僅具備保護電路作為電池保護裝置之方式 所構成。此封口部65從電池内部側起順次配設有封口底板 66、遮蔽板67、基板支持板18、電路基板1〇 ’而遮蔽板67 及基板支持板18在其周邊部藉由内密合墊片19被封口底板 66填隙固定。上述遮蔽板67被用以遮蔽電池内與封口部5 内部之間’藉此遮蔽板6 7保持電池内之密閉性。再者,遮 蔽板6 7在其中央部往電池内部側脹出之中心位置被熔接於 封口底板66之中央突出部,而形成一正極通電路線,通過 由引線連接於未圖示之發電單元之正極之封口底板66,遮
第32頁 五、發明說明(29) 蔽板6 7以及基 基板1 0之正極 成一種以正極 再者,在上述 因此,在由於 況,通過其形 壓使脹出部分 起破斷而遮斷 板支持板1 8側 板1 0上之連接 同,因此省略 通電插接帽20 以上所說明 路之習知鋰離 成。圖1 5為將 保護電路之習 圖,主要雙方 寸則約略互相 池收容空間相 組合電池形成 而有助於器械 接之下予以使 容易利用器械 在考慮到電 432734 板18者,而從基板支持板18 之導體圖型29,以及電子電路u,; ::板16為正極輪入輪出端子之正極電路構 ^板67以C字狀單薄形成有易破斷部67a, 二常使用等而發生電池内壓之異常上升之情 成於封口底板66之開口部66a施加之異常内 $反轉方向被加愿時,從上述易破斷部67a 極通電電路之同時,異常内壓從形成於基 方之排氣孔18a被放出於外部。至於電路基 ^動作均與上述之第一實施形態之結構相 、說明。又按,在本結構中亦可以構成設有 而未具S極端子14之二端子構造。 之各只施开)恕之結構係以與未内裝有保護電 ,二次電池之外形尺寸約略相同之大小所形 第—實施形態所示之二次電池八及未内裝有 知二次電池Q以中心線對照之方式展示之 具有同一規格之電池容量,直徑及上下之尺 相同。從而,雖然使用電池電源之器械之電 同’本發明卻不需要為了構成保護電路而以 之習知形態,可減少電池電源之收容空間, 之小型化及輕量化。再者,亦可以在串聯連 用,而由於每一電池具備保護電路’有可能 之充電功能來充電。 池之串聯連接之場合時’如圖丨6所示,可在
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五、發明說明(30) 電池外殼15之底面中央部位形成凹部68。再者’為施加於 電池外殼15表面之絕緣被覆物69,如圖所示,可留著側周 面之一部分及上述凹部68,而形成該被覆物。此項侧周面 一部分之非被覆部分被用作電池連接之負端子7 〇。此—電 池展示被應用於以第二實施形態所示之二次電池B之例 子’如圖17所示’可在串聯連接之下使用之。如圖所示, 由第一個之二次電池W之上述凹部68與第二個(待串聯連 接)二次電池B 2之正極端子板之接觸而形成串聯連接, 此串聯連接之電池之負側乃從第二個二次電池β 2之負端子 70引出來。又按,雖然在圖17展示二個串聯連接之場合, 但二個以上之串聯連接之場合亦相同。 其次’關於第七實施形態之結構加以說明。圖〗8以封口 部分之斷面圖展示涉及本實施形態之二次電池F ’如下述 ,構成:將發電單元收容於形成一種有底圓筒形之電池外 殼15内’而將封口部1 0 8藉由外密合墊片π 3利用填隙加工 手奴固定於電池外殼1 5之開口端側,以此可達成電池外殼 1 5開口端之封口之方式所構成。 .上述封口部1 〇 8係在依照從電池内部側起之順序配設下 述構件之下所構成:封口底板11 7 ;構成電流遮斷機構之下 屬4板122及上方金屬薄板123 ;形成圓形環狀之構成 流阻止機構之PTC元件121 ;支持電路基板之内 6Π8 ’以及構成有形成保護電路之電子電路之電路 土板110。此封口部1〇8為了有底圓筒形電池 端之封口而形成圓盤狀,各構件亦形卿。上述之下方
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金屬4板122、上方金屬薄板123、PTC元件121、以及内插 接帽118在各自之周邊部被積層,且藉由内密合墊片119被 ^述封口底板117之周邊部夾壓固定,而在内插接帽118上 藉由點焊環U1安裝有電路基板110。如此,在封口部8内 形成有一種具備電流遮斷機構、過大電流阻止機構、以及 保護電路之電池保護裝置。 將電池外殼1 5之開口端藉如上述構成之封口部丨〇8予以 封口後’以包覆電路基板丨丨〇外面側之周邊部之方式將外 插接巾a 1 2 0覆蓋於電池外殼1 5之開口端側,而使此外插接 帽120與電路基板110及電池外殼15接合,藉此完成一具備 電池保護裝置之二次電池F。 在上述結構中’被收容於電池外殼15内之正負極板之正 極板藉引線連接於封口底板117,而形成一種通過下述各 構件或部位之正極輸入輸出電路:即封口底板117 ;下方金 屬薄板122 ;下方金屬薄板122與上方金屬薄板123之熔接 點(接合點)P ;上方金屬薄板123 ;PTC元件121 ;内插接帽 118,點焊環ill,形成於電路基板上之保護電路;以及與 電路基板110之外面側接合之正極輪入輸出端子1〇2。再 者,由於正負極板之負極板連接於電池外殼,電池外殼 1 5成為負極輸入輸出端子,利用與電池外殼1 $接合之外插 接帽120使二次電池之負極連接於電路基板11()。 再者,由於藉下方金屬薄板122及上方金屬薄板123對電 池外殼15内遮蔽封口部108之内部’可防止電路基板11()或 其他構件受到注入電池外殼15内之電解液或其他蒸發氣體
88114527.ptd 第35頁 432734 五、發明說明(32) 等之破壞絕緣或腐姓之影響。 其次,關於各構件之細節加以說明。又按,由下方金屬 薄板122與上方金屬薄板123構成之電流遮斷機構暨由pTc 元件1 21構成之過大電流阻止機構之各結構各具有與前面 之實施形態之結構相同之構件,因此省略其說明。 圖19展示形成於上述電路基板11()之内面側11〇3及外面 侧110b之導體圖型,兩面之導體圖型在要部藉通孔丨4〇連 接。如圖1 9A所示,在内面側11 〇a之中央部形成有被用以 女裝1C零件等之電子零件以構成保護電路為目的之電路圖 型’而在周邊部形成有正極連接用之導體圖型丨29,被用 以在接合有上述點焊環111之下,通過封口底板117、下方 金屬薄板122、上方金屬薄板123、PTC元件121、内插接帽 118、以及點焊環ill連接於發電單元之正極者。再者如 圖1 9B所示,在外面侧丨丨0b之中央部形成有溫度檢測端子 連接用之導體圖型130 ’以包圍此導體圖型130之方式形成 之正極輸入輸出端子連接用之導體圖型131,此外,在其 外側形成有’沿著直徑方向相對之負極連接用之導體圖型 ^2^132 ’施行電路基板no之動作試驗為目的之檢杳用 在此電路基板110 ’如圖20所示,在其兩面之要者p 之部分施加有焊料抗蝕劑1〇9(以斜線表示)。此:^外 劑1 0 9施加之目的在一般為,防止未焊透(滿)等之煌抗蝕 良,防止導體圖型間之絕緣惡化,防止導體圖、β接不 蝕等,但在本實施形態之結構中又要承擔其他 面之腐 〜 < 功能。
432734 五、發明說明(33) 即’在電路基板1 1 〇之内面側1 1 〇 a之中央部位安裝有裸狀 (尚未配裝)電路片形態之IC零件1 〇 5 (參照圖2 1 ),在此安 裝位置由於後述之溫度檢測之必要性而形成有通過通孔 140後與外面側ii〇b之負極連接用之導體圖型丨32連接之IC 放熱用之導體圓型134,因此需要在與此件絕緣之下安裝 IC零件1 0 5 ’而由焊料抗餘劑1 〇 9承擔一種保持I c零件】〇 5 對I C放熱用之導體圖型1 3 4之絕緣性之功能。但,由於焊 料抗蝕劑109之熱傳導性低,損及Ic零件1〇5之放熱性。於 是’如圖20A所示,以六角形狀排列之六角形排列抗蝕劑 109a之狀態實施抗蝕劑i〇9a在1C零件1〇5安裝位置上之形 成。在此六角形排列抗飯劑1 〇 9 a上塗布黏著劑以使I c零件 1 0 5黏附時,黏著劑則填充於六角形排列抗蝕劑〗〇 9a之排 列之間’由於藉由黏著劑之熱傳導,丨C零件】〇 5之熱被放熱 於1C放熱用之導體圖型134 ,使1C零件1〇5可藉六角形排列 抗蚀劑1 0 9 a確保絕緣性之同時’藉由黏著劑得到放熱性。 六角形排列抗蝕劑1 09a之排列為其他形狀亦可,但以六角 形排列時可容易得到均等排列,而可在I C零件1 〇 5之安裝 位置之空間充分確保未具六角形排列抗蝕劑丨〇 9a之部分, 即黏著劑所佔之面積。 在施加有抗蝕劑109a之電路基板11〇如圖21所示,在其 内面側110a安裝有上述1C零件1〇5、電子零件114,而在外 面側11 0 b以使溫度檢測端子連接用之導體圖型1 3 〇與負極 連接用之導體圖型1 32連接之狀態安裝有熱阻體(溫度檢測 元件)112。黏著於六角形排列抗蝕劑丨〇9a上之IC零件1〇5
88114527.ptd 第37頁 432734 五、發明說明(34) 如圖所示,藉線結合丰 阻體U2藉軟谭連接。此\酉己線/接,而電子零件114及熱 .^ μ ^ L Γ 此外’在内面側ll〇a之正極連接用 藉軟焊連接有點焊環111。此項軟焊係對 露出於形成在點焊環⑴中之開口部⑴b、⑴b/方之正對 =接用^體圖型m之未施加有焊料抗㈣iG9之部分 二辟=ϊέ,% 1 u 1此施行者。再者,點焊環111若為由 銅鎳合金(Cu55%-Ni45%)或含有銅鎳合金之金屬包覆材所 形成’則會顯不優異之接合性、$電性等,而很合適。再 者,在外面側11 〇b之溫度檢測端子連接用之導體圖型〗3〇 上及正極輸入輸出端子連接用之導體圖型131上,如圖25 所示接。有由正極輸入輸出端子102與溫度檢測端子103 一體化而成之複合端子1〇4。 ,上述複合端子104係在利用金屬成形及樹脂成形手段使 溫度檢測端子1 0 3與正極輸入輸出端子丨〇 2整合之下所形 成。如圖22〜24所示,利用金屬成形手段形成一種由中央 之/見度檢測端子1 0 3與其外側之正極輸入輸出端子丨〇 2藉單 薄形成之支桿141、141連接一體化而成之金屬組件1〇6。 如圖25〜27所示,利用樹脂成形手段將絕緣樹脂1〇7填充 於該金屬組件106之溫度檢測端子103與正極輸入輸出端子 102間之空間’而切開支桿141、141時,正極輸入輸出端 子1 0 2與溫度檢測端子1 〇 3互相藉由絕緣樹脂丨〇 7在電學上 絕緣之同時,兩者藉由絕緣樹脂丨〇7連接而形成—體化之 複合端子104。 構成此項複合端子104之溫度檢測端子1〇3如圖25〜27所
88114527.ptd 第 38 頁 432734 五、發明說明(35) --— 示,使之以其頂部可位於比正極輸入輸出端子1〇2之 為低之位置之方式構成時’可在任意使溫度檢測無效之々 使用之。即,在使二次電串聯連接以構成電池組之 合,由於對電池組可設置溫度檢測之功能,使正極輪入 出端子102抵接於一方之二次電池F之電池外殼15之底部相 時,位於比正極輸入輸出端子1〇2為低之位置之溫度檢 端子1 0 3則形成未接觸之狀態,而可令其溫度檢測功能無 效。再者,在單獨使用之場合亦同樣,使平板狀之接觸'’子 連接於正極輸入輸出端子1〇2時,可令溫度檢測端子1〇3 使用變為無效。 反之,在器械側構成一種由形成於中心位置之對溫度檢 測端子103之連接子與形成於其周圍之對正極輸入輸出端 子102之連接子所構成之同軸構造之複合連接子之情況, 可同時連接於正極輸入輸出端子1〇2及溫度檢測端子1〇3。 再者,由於在後述之外插接帽12〇有負極連接部形成於與 正極輸入輸出端子1 〇 2及溫度檢測端子1 〇 3相同之面側,付 從一方向施行二次電池F之正極、負極、溫度檢測各別之 連接,而簡易構成器械之電池連構造。 如上述形成之電路基板11〇如圊18所示,藉點焊手段使 所文裝之點焊環111之兩端突起、llla接合於内插接 帽11 8,藉此被固定於封口部1 〇 8之最外部。内插接帽11 8 如圖2 8所示’在形成帽子狀之頂部形成有被用以使電路基 板110上實裝(inplementation)之電路結構部分伸出之開 口部11 8b ’而上述點焊環111被點焊於形成於該開口部
88114527.ptd 第39頁 432734 五、發明說明(36) " ~ 11 8b之周圍之平面部118c。再者,在内插接帽118之 形成有複數之排氣孔118a。 依照上述結構之封口部1 Ο 8藉由外密合墊片丨〗3被填隙 定於電池外殼1 5之開口端時達成電池外殼15之開口端之2 口。在被封口部108封口之電池外殼15之開口端侧如圖 所示,覆蓋有外插接帽1 20。外插接帽丨2 〇如圖3丨所示, 具有套嵌於電池外殼15之形成一種有底圓筒形之筒狀部 在其底部以金屬部分連接於電路基板丨丨〇之同時,以樹脂 部刀可覆蓋除了電路基板11 0之端子部分以外之外面側之 方式所構成。 圖29〜圖30展示一構成上述外插接帽12〇之金屬構件124 之結構’其中利用銅鎳合金(Cu55%-Ni45%)或含有銅錄合 金之金屬包覆材之板材藉金屬加工手段以三段構造形成有 有底圓筒形之底部’而在中間高度位置沿直徑方向相對形 成有負極連接片1 2 5、1 2 5 ’以與此等負極連接片相等之高 度形成有複數之基板壓制片1 26,並且在比上述基板壓制 片126更深之高度位置形成有複數之上面片127。再者,在 上面片1 2 7之位置形成有排氣孔1 3 6,在筒狀部之複數部位 形成有缺口(切割部)128,以企求對電池外殼15之嵌合性 之提高。 在依照上述結構之金屬構件1 2 4中,如圖3 1〜圖3 2所 示’在底部藉樹脂成形手段形成有樹脂成形物部〗38,藉 此形成一在中央設有端子通孔1 3 7之底面。該樹脂成形物 部138與上述端子通孔;137 —起在負極連接片125之上部形
88114527.ptd 第40頁 432734 五、發明說明(37) --- 成有負極開口部1 4 3,係以複合端子1 〇 4可從端子通孔1 3 7 通過之方式且以負極連接片125可從負極開口部143接合於 設在電路基板110上之負極連接用之導體圖型132之方式所 構成。再者,在上述負極開口部1 4 3部分以外之部位形成 有環狀肋1 3 9 ’藉以防止正極與負極之短路。 從上述負極開口部1 43窺視之負極連接片! 25與設在電路 基板Π0上之負極連接用之導體圖型132之間係藉超音波惊 接等之手段接合者。從負極開口部143窺視之負極連接片 1 2 5可予以利用以作為來自器械側之二次電池ρ之負極輸入 輸出端子’可在與正極輸入輸出端子丨〇2及溫度檢測端子 1 03相同之面上構成負極接觸部,而可簡易構成對器械側 之一次電池F之連接構造。又按,二次電池ρ之負極連接, 不僅對此負極連接片1 25施行,亦可對電池外殼} 5之底部 施行之。 將以上所說明之二次電池F之結構以電路圖展示時,則 如圖33所示,收容於電池外殼丨5内之發電單元15ι之負極 板被連接於電池外殼1 5 ’而以此為負極輸入輸出端子。另 方面’發電單元151之正極板經過由下方金屬薄板122與 上方金屬薄板1 2 3所構成之電流遮斷機構以及ptc元件1 2 1 連接於設在電路基板n 〇上之保護電路,而經過由控制電 路150控制接通/斷開之FET152連接於正極輸入輸出端子 102。再者,安裝於電路基板11〇外表面之熱阻體112係連 接於溫度檢測端子T。 在上述結構中之電流遮斷機構被用以遮蔽電池内及遮蔽
88114527.ptd 第41頁 432734 五、發明說明(38) 封口部1 08内’以防止封口部〗08内所構成之電路基板〗】〇 等之構件與電解液接觸之同時,防止外氣流通於電池内。 另一方面,在異常使用引起電解液之分解而產生氣體以致 電池内壓異常上升之情況,由異常内麈而發生變形,致使 下方金屬薄板122與上方金屬薄板1 23之熔接點P剝離時, 通電電路則被遮斷。由於變形之進展’下方金屬薄板122 及上方金屬薄板123從其以C字形單薄形成之易破斷部】22a 起破斷’致使異常内壓被放出於外部。由下方金屬薄板 122及上方金屬薄板123之破斷而被放出之電池内氣體,由 於在内插接帽118形成有排氣孔u8a且在外插接帽124形成 有排氣孔1 3 6 ’被放出於外部而防止電池損壞。上述各排 氣孔118a、136均位於與氣體放出時之噴氣之排出方向交 又之方向’因此可防止氣體排出之勢力帶動電池跳出來之 危險性。 再者,PTC元件121由於二次電池F之短路所引起之過大 電流而升溫,而達到所指定之臨界溫度時,其電阻值則急 速上升,節制過大電流之放電而防止電池之損傷。 再者,構成於電路基板110上之保護電路在其控制電路 檢測出過充電狀態或過放電狀態之電壓及過大放電電 流時,將FET1 52控制於斷開狀態而遮斷通電電路,以防止 過充電、過充電、過大放電電流而保護二次電池F ^ 再者,熱阻體112連接於藉安裝有IC零件1〇5之1(:放熱用 1導體圖型134及通孔丨40所連接之負極連接用之導體圖型 Μ,而由於被安裝於與1C零件105相反之面上,其電阻值
432734 五、發明說明(39) 因1C零件105之熱傳導而發生變化’而可從溫度檢測端子 103檢測出電阻值之變化。再者’接合有熱阻體112之負極 連接用之導體圖型132由於藉由外插接帽120連接於電池外 殼15 ’其電阻值依傳過來之電池外殼15之溫度(即二次電 池F之溫度)而發生變化’同樣可從溫度檢測端子丨〇 3檢測 出電阻值之變化。從而’由於可從溫度檢測端子1 〇 3檢測 出IC零件及二次電池f之溫度,例如使充電器在與溫度檢 測端子1 0 3導通接觸之下,一邊檢測溫度一邊施行充電 時,可從溫度得知二次電池F之狀態,可進行在所指定之 溫度範圍内所行之充電之控制。 如以上所說明之各實施形態之結構,在電池内裝備有保 護電路時’有可能將電子電路3丨】之結構利用以具備一阻 止過大電流放電之功能,因此亦可以將pTC元件丨21之裝 備’承擔短路等所致之過大電流放電之阻止功能者,予以 廢除。即’電子電路311之功能包括過大電流之檢測功 能’而由於在檢測出過大電流時遮斷通電電路,有可能廢 除PTC元件121。再者,為廢除PTC元件12ι,在同一位置配 置同形且同一尺寸之金屬環時,不致造成其他構件之形狀 之變更’因此較佳。 再者,實施形態之結構係以與未内裝有保護電路之習知 鋰離子二次電池之外形尺寸約略相同之方式所形成。圏以 為將本實施形態所示之二次電池F及未内裝有保護電路之 習知二次電池q以中心線對照之方式展示之圖,主要雙方 具有同一電池容量,直徑及上下之尺寸則約略互相相同。
43273Φ 五、發明說明(40) 從而’雖然使用電池電源之器械之電池收容空間相同,本 發明卻不需要為了構成保護電路而以組合電池形成之習知 形態,因此可減少電池電源之收容空間,而有助於器械之 小型化及輕量化。 其次’關於第八實施形態之結構加以說明。圖3 5展示一 涉及第八實施形態之二次電池2 2 0之封口部2 0 0之結構,其 電池保護裝置之内裝構造係採用習知構造之同時,以可解 決習知結構之缺點(問題)之方式所構成。在圖3 5中,該封 口部2 0 0係在依照從電池内部側起之順序配設下述構件之 下所構成:封口底板211 ;金屬薄板2 1 〇,其脹出部中央部 分被熔接於於該封口底板211所形成之中央突出部;以環 狀形成之金屬環205 ;構成有電子電路2 〇2之可撓基板 201 ;充當二次電池之正極輸入輸出端子之正極插接帽 204 ;以及S極插接帽203 ’在二次電池對器械之安裝時被 用作S極端子,以形成電子電路2〇2之動作電路者。此等構 件之周邊藉由内密合墊片206被上述封口底板21 i之周緣 填隙固定。 上述正極插接帽204及S極插接帽203各別連接於可撓基 板2 01,而如圖36所示,被連接於電子電路2〇2。在此二次 電池被設置於使用電池之器械時,5極插接帽2〇3在器械側 被連接於充當負極端子之電池外殼,而形成電子電路2〇2 之動作電路。電子電路202係以可藉控制電路213來控制 F E T 21 4之接通/斷開$古^ , 司之方式所構成,當由控制電路2丨3檢測 出過充電過放電、過大電流等之異常狀態時,將FET21 4
Η 432734 五、發明說明(41) 控制為斷開狀態’以遮斷其輸入輸出電路。由於控制電路 2 1 3具有過充電及過放電之檢測功能外,又構成過大電流 之檢測功能,使習知結構所需要之PTC元件變成無用之 物。如圖3 5所示,配設有金屬環2 0 5以代替PTC元件,因此 可防止由PTC元件之膨脹所引起之填隙固定之鬆弛而造成 之漏液。 再者,金屬薄板210與封口底板211 —起構成電流遮斷閥 218之同時,構成一種安全閥,其在正常時使封口部2〇〇之 内部與電池内隔離而在異常時將氣體放出於外部者。當電 池内發生壓力之異常上升時’其壓力則使金屬薄板21 〇變 形’而由於變形,使其與封口底板211之熔接點剝離時, 通電電路則被遮斷。在此金屬薄板210設有以C字形單薄形 成之易破斷部210a ’當電池内之壓力進一步升高時,該金 屬薄板210則從上述易破斷部21〇a起破斷,致使内壓氣體 被放出於外部。由於在可撓基板2〇 1形成有開口部2〇la, 且在正極插接帽204及S極插接帽203形成有排氣〇204a、 203a,氣體可通過此等孔口被放出於外部。 又按’本結構中之可撓基板201、正極插接帽204及S極 插接帽2 0 3之構造在製造上及功能上更佳的是,採用如第 一至第六之實施形態所示之結構。 [產業上之可利用性] 如上所述,依照本發明,由於可在二次電池内藉簡易構 造内裝一保護電路,用以保護電池以防過充電、過放電、 過大電流’可依與習知結構相差不多之裝配操作製造内裝
88114527.ptd 第45頁 432734 五,發明說明(42) 有保護電路之二次電池。又由於可形成與未内裝有保護電 路之習知二次電池相同之大小。不需要以組合電池設置保 護電路之習知形態’在使用二次電池為電源之器械中可減 少電池收容空間’不必採用屬於特殊形態之組合電池即可 構成二次電池’有用於作為同時實現二次電池之通用性及 安全性之手段。 [符號之說明] A. ·.二次電池(第一實施例),B. ·.二次電池(第二實施例) ,C...二次電池(第三實施例),D...二次電池(第五實施 例),E,. 二次電池(第六實施例),F.,.二次電池(第七實 施例),P. 熔接點,6. . ·正極端子板,7. ·,電路基板, 8 、9 、12 、40 、44 、45 、46 、65 、1〇8 、200...封 口部, 10、110,··電路基板,11、202、311,..電子電路,13、 35、Π3...外密合墊片’14,·,S極端子板,15..,電池外 殼,16...正極端子板,17、66、117 '211.·.封口底板, 18_·.基板支持板,19、119、206.,·内密合塾片,20... 通電插接帽(通電構件),21、121. .. PTC元件,22、 iU··.下方金屬薄板,23、123...上方金屬薄板,24... 電流遮斷機構,25...電池保護1C,26、152、214...FET ’29、129...正極連接用之導體圖型(正極連接用之電 極)’30...正極導體圖型(正電極端子),31...s極導體圖 型(外部連接用之端子),32、140, 通孔,33. .·絕緣構 件’ 3 4 · _ .切起部(突出部),41. . _連接板(連接用之構 件)’ 43.,.絕緣板,51、151...發電單元,54...絕緣塗
88H4527.Ptd 第46頁 432734 五、發明說明(43) =57…内支持板(支持構件),58、59...外支 ί L Ϊ:),61、69··.絕緣被覆物,ι·樹脂鉚 . *屬螺釘(金屬構件),64, . ·絕緣墊圈,67... 遮蔽板,68·,.凹部,70 ή*山7 迪工1Λ0 丨負端子,1〇2_ ·.正極輸入輸出 零件 钱劑 114. 124., ‘子,103..·溫度檢測端子’ 1〇4..·複合端子’ i〇5. ic 1〇6·..金屬^件,107.·.絕緣樹脂,1〇9...焊料抗 1 Π _ ..點烊環’丨丨2 ·..熱阻體(溫度檢測元件), 電子零件,11 8...内插接帽,丨2 〇 •外插接帽, 金屬構件,125...負極連接片,126 ..基板壓制 片,127...上面片,;128. ·.缺口,130 ·,溫度檢測端子連 接用之導體圖型,131.··正極輸入輸出端子連接用之導體 圖型,132..·負極連接用之導體圖型,133·.·檢查用之導 ,136...排氣孔, ,139...肋,141·., ..控制電路, 2 0 4…正極插接 ,218...電流遮斷 體圖型’134... 1C放熱用之導體圖型 137..·端子通孔,138_ ..樹脂成形物 支桿’ 1 4 3.,.負極開口部,i 5 〇、2 1 3 201··.可撓基板,203.·.S極插接帽, 帽’ 205,..金屬環,210...金屬薄板 間0 (習知例) Π. . ·電路基板’ 72. · . PTC元件,73...電流遮斷機構, 75.··正極插接帽,76.·.S極插接帽,77...電子電路, 78,,.發電單元,8〇_..電池保護IC,81..FET,83..·電 池外殼,90_ ..封口部。
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Claims (1)

  1. 432734 六、申請專利範圍 夏 一— , 此* 士久電池’係以有底筒狀形成之電池外殼(1 5)内 電'!!佴^電單元(51)’而電池外殼(1 5 )之開口端藉内裝有 ( 、護裝置之封口部(80)封口’如此構成之二次電池 \其特徵為’上述電池保護裝置在電路基板(10)上形 有被用以防止過充電、過放電等以保護電池之電子電路 端子可3構成一種以形成於該電路基板10之一面側之電極 i 出於外部之方式在上述封口部(8 )配設該電路基 板而成之保護電路者。 二次電池,係以有底筒狀形成之電池外殼(15)内 單元(51) ’而電池外殼(15)之開口端藉内裝有 沒裝置之封口部(8〇)封口’如此構成之二次電池 且特徵為,上述電池保護裝置為如下述所構成’即 φ二反(1 〇)上形成有被用以防止過充電、過放電等以 η' § L之電子電路(11),而具備:以形成於該電路基板 μ r 之 > 面侧之電極端子可露出於外部之方式在上述封口 。 配叹5亥電路基板而成之保護電路;以及被用以在雷 冓^i升時遮斷通電電路之同時放出㈣之電流遮 3. —種二次電池,係以有底筒狀形成之電池外殼(is Ϊ元(51) ’而電池外殼(15)之開口端侧藉内展 ,並姓' 裝置之封口部(8〇)封口,如此構成之二次電池 (),其特徵為’上述電池保護裝置為如下述所構成, 在電路基板(1〇)上形成有被用以防止過充電、過放電 保護電池之電子電路(⑴,而I備:以形成於該電路基板
    432734 六、申請專利範圍 (10)之一面側之電極端子可露出於外部之方式在上述封口 部(8)配設該電路基板而成之保護電路;被用以在短路等 之過大電流放電時阻止通電之過大電流阻止機構;以及被 用以在電池内壓異常上升時遮斷通電電路之同時放出内壓 之電流遮斷機構(24)者。 4. 如申請專利範圍第3項之二次電池,其中該過大電流 阻止機構為PTC(21)者。 5. 如申請專利範圍第4項之二次電池,其令在保護電路 構成有過大電流阻止機構之同時,配設有金屬環以代替 PTC(21)者。 6. 如申請專利範圍第1項之二次電池,其中該電路基板 (10)在其一面側之中央部形成有電池之正電極端子(3〇)而 在周邊部形成有充當保護電路之接地部分之外部連接用之 電極端子(31),且在另一面側之周邊部形成有與發電單元 (51)之正極連接之正極連接用之電極(29),而在一面側與 另—面侧之間之指定位置藉通孔(32)連接者。 、 7. 如申請專利範圍第6項之二次電池,其中該電極端 為由金屬板(20)利用軟焊接合或導電性黏著劑接合之 對電路基板(10)之導體圓型之安裝所構成者。 卞权 如申請專利範圍第6項之二次電池,其中與正電極端 起者接合之金屬板(20)為在其外表面侧中心部形成有突 9 項之二次電池’其中該金屬板 )為由鎳板或鍍金之金屬板或與電池外殼相同材料之金
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    432734 六、申請專利範圍 屬板所形成者 1:如申請專利範圍第】項之二次電池 2上與發電單元(51)之正極連接 路板在 ,在被固定於封口部内之支持構件卜周侧 上以此項支持構件(55、56、⑺與 5?):内周側 可互相接觸之方式被支持,以持構件(1接用之電極⑽ 2接用之電極⑽之間藉軟焊接合或藉導電性= 11 ·如申請專利範圍第J 〇項 1 2,如申請專利範圍第丨 邛者。 在其電子電路部分被覆有樹脂;…1中該保護電路 U.如申請專利範圍第^員之二次 件(20) ’被用以使構成電池負;有通電構 路基板⑴)上之外部連接用外殼(15)與電 ,, 極互相在電學上i卓桩去 14.如申請專利範圍第13項 電子上連接者。 件(2〇)形成一種在底面之中項二及其:該通電構 時,具有可與電池外殼U5j二有開^部之同 筒狀者。 〈開口 &側嵌合之内徑之有底 件專Λ範圍第13項之二次電池,其中該通電構 異之炼接性之金屬材料或與電池外; 所形成者。 成Ub)相冋之金屬材料 16·如申請專利範圍第13項之二次電池,其中該通電構
    88114527.ptd I麵
    第50頁 432734 六、申請專利範圍 件(2 0 )為在其底面之周邊部以外之表面部分被施加絕緣塗 層(34)之下所形成者。 1 7.如申請專利範圍第1項之二次電池,其中以填隙固定 有封口部之電池外殼(1 5 )之開口端可在電學上連接於與外 部連接用之電極端子接合之連接用之構件之方式所構成 者。 1 8.如申請專利範圍第1項之二次電池,其中配設有以外 周側與支持構件(55、56、57) —起被固定於封口部(44、 45、46)内且以内周側夾著電路基板(7)與支持構件(55、 Μ、57)相對之固定構件(58、59),而以鎖緊機構(62、63 路基板⑺周邊部之複數位置夹著電路基板⑺鎖 電i=)(5』二6、57)與固定構件(58,)之間以支持 电峪暴板(7)之方式所構成者。 構為由一V使專穿利通範有圍支第項之二次電池’其中該鎖緊機 定構件::ί=(55卜電路基板⑺以及固 2〇.如中請專利範之樹脂柳釘(62)所形成者。 構為由一種經過絕緣物(6 一次電池,其中該鎖緊機 (7)而被固定於支持構件通固定構件(59)及電路基板 21.如申請專利範圍第】 之金屬構件(63)所形成者。 所需要之構件形成有 :二次電池’丨中該封口部在 方向朝著外部開口之開口 ::池外殼(15)之筒方向正交之 n 如申請專利範圍第1項之二A 5)之表面在底面中 人電池,其中該電池外殼 留者比正電極端子之外形尺寸為 432734 六、申請專利範圍 大之露出面(68)以及在側周面之指定圓周部位留著露出面 (7 6 )之下被覆有絕緣被覆物(6 9)者。 2 3.如申請專利範圍第1項之二次電池,其中該電池外殼 (15)在其底面中央部形成有比正電極端子之外形尺寸為大 之直徑之凹部者。 2 4. —種二次電池,係以有底筒狀形成之電池外殼(1 5 ) 内收容有發電單元(51 ),而電池外殼(1 5 )之開口端藉具備 有電池保護裝置之封口部(1 〇 8 )封口,如此構成之二次電 池(F)’其特徵為,在上述封口部(1 〇 8)之最外部配設有電 路基板(110),在此電路基板(110)之内面側構成有保護電 路被用以防止過充電、過放電等以保護電池,且在此電路 基板(110)之外面侧之中央部接合有藉由上述保護電路連 接於正極板之正極輸入輸出端子(1〇2),又在該外面側之 周邊部接合有與上述電池外殼(15)嵌合而覆蓋電路基板 (110)之周邊部之外插接帽(120)者。 25.如申請專利範圍第24項之二次電池,其中在電路基 板(11 0 )之外面側設有溫度檢測端子,而與此連接地,設 有被用以檢測保護電路及電池之溫度之溫度檢測元件 (112)者。 2 6.如申請專利範圍第2 4項之二次電池,其中該封口部 (108)係由形成圓板狀之電流遮斷機構(122 ' 123)及形成 圓環狀之PTC(1 2 1)以及形成開放中央部之帽子狀之内插接 帽(118)之互相疊合之各外周部經由内密合墊片(119)被封 口底板(117)之外周部夾壓固定而使安裝於電路基板(11〇)
    88114527.ptd 第52頁 432734 六、申請專利範圍 之點焊環(111)接合於上述内插接帽(Π8)之頂部時,在具 僙保護電路之下所構成,而此封口部(1 0 8)經由外密合墊 片(11 3 )填隙固定於電池外殼(1 5 )之開口端者。 2 7.如申請專利範圍第2 6項之二次電池’其中該點焊環 (111)以環狀面接合已形成於電路基板(110)上之導體圖 型,藉此被安裝於電路基板(1 1 0 ),而使從環狀面突出於 電路基板(110)外之接合面接合於内插接帽(118),以此可 將電路基板(110)固定於内插接帽(118)上之方式所構成 者。 2 8.如申請專利範圍第26項之二次電池,其中該點烊環 (111)為由銅錄合金或含有銅錄合金之金屬包覆材所形成 者。 2 9.如申請專利範圍第2 5項之二次電池,其中該電路基 板(110)為,在形成於其内面側之1C放熱用之導體圖型 (134)上安裝有1C零件(1〇5),外插接帽(120)所接合之外 面側負極連接用之導體圖型(132)與上述1C放熱用之導體 圖型(134)互相藉通孔(140)連接,而在上述負極連接用之 導體圖型(132)與溫度檢測端子連接用之導體圖型(13〇)之 間配δ史有溫度檢測元件(11 2 ),如此構成者。 30.如申請專利範圍第29項之二次電池,其中該電路基 板(11 0)在其要部以外之指定部位上被施加有焊料抗姓劑 (109),在1C放熱用之導體圖型(134)上之IC零件安裝位置 以島狀圖型多數排列之狀態施加有上述焊料抗蝕劑 (109),而1C零件(1〇5)以粘著劑可填充於島狀焊料抗蝕
    432734 六、申請專利範圍 (1 0 9 )之排列之間之方式藉黏著手段被安裝於島狀圖型上 者。 31. 如申請專利範圍第3〇項之二次電池,其中該島狀焊 料抗蝕劑(1 0 9 )係以正六角形島狀圖型之邊可形成平行之 方式,按指定間隔被排列者。 32. 如申請專利範圍第24項之二次電池,其中該項溫度 檢測端子(103)及正極輸入輸出端子(102)為如下述所構 成: 對於藉金屬成形手段由中央之溫度檢測端子(103)與以 包圍此端子之方式設有間隔形成之正極輸入輸出端子 (102)利用單薄形成之支桿(141)連接一體化而成之金屬組 件(1 〇 6)’藉樹脂成形手段使絕緣樹脂(;[〇 7)填充於溫度檢 測端子(1 0 3)與正極輸入輸出端子(1 〇 2 )之間以使兩者接合 後,切開上述支桿(1 4 1 ),以形成為藉絕緣樹脂(1 〇 7 )連接 一體化之複合端子(1〇4)者。 3 3.如申請專利範圍第3 2項之二次電池,其中該溫度檢 測端子(103)為’其頂部位於比正極輸入輸出端子(1〇2)為 低之位置者。 3 4.如申請專利範圍第24項之二次電池,其中該外插接 帽(1 2 0 )為’具有藉金屬材料對電池外殼u 5)之周側面嵌 ^之筒狀部及以中央部開口之底面部而形成之形態為有底 靖狀’其中在底面部形成有:與形成於電路基板上之負極 連接用之導體圖型(132)連接之負極連接片(125);被用以 壓住電路基板之外面側之基板壓制片(丨2 6 以及位於比
    432734 六、申請專利範圍 f板壓制片(126)為深之高度位置之上面片(ί27),且在露 極Ϊ接片(125)及上面片(127)之下形成有覆蓋於 要路基板之除溫度檢測端子(1 03)及正極輸入輪出端子 (1 〇 2)以外之外面側上之樹脂成形物部(丨38)者。 35·如申請專利範圍第34項之二次電池,其中在該樹脂 成形物部(138)形成有環狀肋(139)者。 3 6.如申請專利範圍第3 4項之二次電池,其中該外插接 帽(120)為由銅鎳合金或含有銅鎳合金之金屬包覆材所形 成者。 3 7.如申請專利範圍第2 6項之二次電池’其中在保護電 路構成有過大電流之檢測及阻止功能之同時’配設有金屬 環(205)以代替ρκ(121)者。
    88114527.ptd 第55頁
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