組電池及其制造方法

專利名稱：組電池及其制造方法
技術領域：
本發明涉及將電池的芯包(corepack)嵌入樹脂鑄型部而成形的組電 池(pack battery),也就是將電池的芯包暫時固定于樹脂鑄型部成形用的 模具，并通過成形樹脂鑄型部的工序將樹脂鑄型部與電池粘接而制造的組 電池及其制造方法。
背景技術：
現有的組電池，在塑料制的外裝殼體上放入連結有電池所必要的零件 (parts)的芯包并進行組裝。該構造的組電池，由于在外裝殼體的固定位 置將芯包放入且固定的同時進行組裝，因此制造中需要時間。相對于該情 況，開發了不使用外裝殼體的組電池。在成形相當于外裝殼體的樹脂鑄型 部時，嵌入電池的芯包而制作該組電池。該構造的組電池，將素電池所需 的零件連結來作為電池的芯包，將該芯包暫時固定在成形樹脂鑄型部的模 具的成形室，對成形室注入熔融狀態的合成樹脂，將電池的芯包嵌入在所 注入的合成樹脂而被制造。該組電池，由于在成形樹脂鑄型部時能固定于 電池，因此能夠省略外裝殼體從而高能效地大量生產。樹脂鑄型部形成組 電池的外裝殼體的一部分，并且還起到將與素電池連接的各種零件以一體 化方式固定的作用。因此，由于在成形樹脂鑄型部時能夠固定芯包，因此 具有廉價、高能效、可大量生產的優點。
該構造的組電池由樹脂鑄型部封閉素電池上設置的安全閥的排出口。 該組電池將由打開的安全閥排出的氣體從在素電池和樹脂鑄型部之間制 作的間隙排出到外部。因此，成形時與素電池粘接的樹脂鑄型部，通過從 安全閥排出的氣壓而在與素電池之間產生間隙。該構造的組電池將電池的 芯包暫時固定在模具的成形室且對成形室注入熔融狀態的合成樹脂時，所 注入的合成樹脂會破壞安全閥。為了防止該弊端，開發了采用絕緣蓋覆蓋
安全閥的排出口而成形樹脂鑄型部的組電池(參照專利文獻1)。
專利文獻l:特開2004—213931號公報
專利文獻l的組電池，在采用絕緣蓋封閉安全閥的排出口的狀態下被 嵌入到樹脂鑄型部。該組電池盡管在采用絕緣蓋封閉安全閥的排出口的狀 態下嵌入成形于樹脂鑄型部，但安全閥還會被樹脂鑄型部破損。這是因為， 在成形樹脂鑄型部時，絕緣蓋的位置偏移就不能可靠地封閉安全閥的排出 口的緣故。此外，該構造的組電池，在嵌入成形于樹脂鑄型部時絕緣蓋的 位置偏移，就存在抗扭強度等降低。如果絕緣蓋的位置偏移則抗扭強度降 低，其原因在于不能將絕緣蓋嵌入到樹脂鑄型部的正確的位置。

發明內容
本發明正是為了解決上述缺點而開發的。本發明的重要目的在于，提 供一種在成形樹脂鑄型部時能可靠地阻止絕緣蓋的位置偏移，從而可靠地 阻止安全閥被樹脂鑄型部破壞，進而能將絕緣蓋嵌入到正確的位置且能夠 阻止抗扭強度的降低的組電池及其制造方法。
本發明的技術方案1的組電池的制造方法包括芯包10的組裝工序，
將覆蓋安全閥12的排出口 13的絕緣蓋4、 54與素電池2層疊而形成電池 的芯包10;暫時固定工序，將電池的芯包10暫時固定于用于成形樹脂鑄 型部1的模具30;樹脂注入工序，將暫時固定有芯包10的模具30的成形 室31閉鎖，在模具30處于合模狀態下對模具30的成形室31注入合成樹 脂；和脫模工序，從模具30進行脫模，取出在模具30的成形室31成形 的樹脂鑄型部1嵌入芯包10而構成的組電池。進而，組電池的制造方法， 在與素電池2層疊所固定的絕緣蓋4、 54的表面，設置朝向用于成形樹脂 鑄型部1的模具30的成形室31的內面突出的突出部15，在樹脂注入工序 中，絕緣蓋4、 54的突出部15沿絕緣蓋4、 54密接于素電池2的表面的 方向由模具30直接或間接地按壓，在按壓狀態下對模具30的成形室31 注入合成樹脂。
進而，本發明的技術方案2中所述的組電池的制造方法，在芯包10 的組裝工序中，將引線板5與絕緣蓋4、 54層疊，并且該引線板5使用設 置有插入絕緣蓋4、 54的突出部15的貫通孔16的金屬板，在絕緣蓋4、54的突出部15插入引線板5的貫通孔16的狀態下進行層疊，制成電池的 芯包IO。該方法，能夠介由在固定位置配置的絕緣蓋4、 54也將引線板5 在固定位置配置。因此，能夠將絕緣蓋4、 54和引線板5這兩者嵌入樹脂 鑄型部1的正確的位置。
此外，本發明的技術方案3中所述的組電池的制造方法，在芯包10 的組裝工序中，將電路基板3與絕緣蓋4、 54的突出部15層疊，在樹脂 注入工序中，將模具30介由電路基板3沿絕緣蓋4、 54與素電池2的表 面密接的方向按壓，向成形室31注入合成樹脂。該方法，在成形室31中 將電池的芯包10暫時固定的狀態下，能夠將絕緣蓋4、 54和電路基板3 這兩者保持在正確的位置而形成樹脂鑄型部1。這是因為電路基板3和絕 緣蓋4、 54這兩者被按壓得在模具30中位置不偏移的緣故。因此，采用 該方法制造的組電池，能夠將絕緣蓋4、 54和電路基板3這兩者嵌入樹脂 鑄型部1的正確的位置。
此外，本發明的技術方案4所述的組電池的制造方法，在權利要求3 的方法的基礎上，在芯包10的組裝工序中，與絕緣蓋4、 54層疊的電路 基板3中，使用在表面設置有測試點18而構成的基板，進而該電路基板 將背面向絕緣蓋4、 54的突出部15按壓的按壓部3B的表面作為外部表露 部3A，在該外部表露部3A設置有測試點18，在樹脂注入工序中，采用 模具30的按壓銷32按壓電路基板3的設置有測試點18的外部表露部3A， 該按壓銷32按壓電路基板3的外部表露部3A，并通過電路基板3的按壓 部3B按壓絕緣蓋4、 54的突出部15,將電路基板3和絕緣蓋4、 54在成 形室31的固定位置暫時固定而成形樹脂鑄型部1，通過將電路基板3和絕 緣蓋4、 54保持在固定位置的按壓銷32，在樹脂鑄型部1成形上述外部表 露部3A露出到外部的測試窗19。該方法，在將電池的芯包10暫時固定 于成形室31的狀態下，通過按壓銷32，將電路基板3和絕緣蓋4、 54在 固定位置暫時固定，而成形樹脂鑄型部l。因此，能夠將絕緣蓋4、 54和 電路基板3嵌入樹脂鑄型部1的固定位置，進而通過將電路基板3和絕緣 蓋4、 54保持于固定位置的按壓銷32，成形使測試點18露出外部的測試 窗19。因此，能夠將絕緣蓋3和電路基板4、 54嵌入正確的位置，同時一 起成形使測試點18露出外部的測試窗19。
本發明的技術方案5的組電池，具備具有安全閥12的素電池2;在
與該素電池2的安全閥12的排出口 13對置的位置層疊而構成的絕緣蓋4、 54;和在嵌入該絕緣蓋4、 54的情況下與素電池2粘接而構成的樹脂鑄型 部l。通過成形樹脂鑄型部1的模具30，絕緣蓋4、 54在表面突出設置有 朝向素電池2的表面按壓的突出部15。該組電池通過模具30按壓突出部 15并在電池的芯包10暫時固定于模具30的狀態下，能夠將絕緣蓋4、 54 保持于正確的位置，能夠在該狀態下成形的樹脂鑄型部1的正確的位置嵌 入絕緣蓋4、 54。
本發明的技術方案6的組電池，在技術方案5的結構的基礎上，具備 與絕緣蓋4、 54層疊的引線板5，該引線板5設置有插入絕緣蓋4、 54的 突出部15的貫通孔16，在突出部15插入貫通孔16的狀態下，層疊引線 板5。該構造的組電池，能夠將絕緣蓋4、 54和引線板5這兩方在樹脂鑄 型部1的正確的位置,入。
進而，本發明的4^案7的組電池，在技術方案5或6的結構的基 礎之上，在絕緣蓋4、 54的突出部15層疊電路基板3。該構造的組電池能 夠介由電路基板3由模具30按壓絕緣蓋4、 54并暫時固定于固定位置。 因此，能夠將絕緣蓋4、 54和電路基板3這兩者嵌入到樹脂鑄型部1的正 確的位置。
此外，本發明的技術方案8的組電池，在技術方案7的構成的基礎上， 電路基板3在其表面即在露出至樹脂鑄型部1的外部的外部表露部3A， 設置有測試點18，進而將該電路基板3的外部表露部3A的背面作為按壓 絕緣蓋4的突出部15的按壓部3B，并在樹脂鑄型部1設置使在電路基板 3的外部表露部3A設置的測試點18露出到外部的測試窗19。該構造的組 電池，能夠利用成形測試窗19的模具30按壓電路基板3的外部表露部3A， 進而利用外部表露部3A的背面設置的按壓部3B按壓絕緣蓋4、 54的突 出部15并暫時固定于固定位置。該構造通過在樹脂鑄型部1設置有測試 窗19的模具30，能夠將電路基板3和絕緣蓋4、 54雙方配置于固定位置。 因此，能夠將電路基板3和絕緣蓋4、 54嵌入到樹脂鑄型部1的正確的位 置，進而通過為了使測試點18露出外部而成形在樹脂鑄型部1設置的測 試窗19的模具30，將電路基板3和絕緣蓋4、 54嵌入于固定位置。
進而，本發明的技術方案9的組電池，在技術方案5的結構的基礎上， 將絕緣蓋4、 54制成為塑料的成形體。
進而，本發明的技術方案10的組電池，在技術方案5的結構的基礎 上，將安全閥12的排出口 13設置在素電池2的封口板11，并且沿封口板 11的外周緣設置凸條14，將絕緣蓋54嵌著在凸條14的內側。根據該構 造，能夠將絕緣蓋54配置在更正確的位置，并嵌入到樹脂鑄型部l。
此外，本發明的技術方案11的組電池，在技術方案5的結構的基礎 上，將絕緣蓋4、 54與素電池2粘接，因此將絕緣蓋4、 54粘接，并且由 模具30按壓并配置于固定位置而成形樹脂鑄型部1。因此，該組電池，能 夠將絕緣蓋4、 54嵌入到樹脂鑄型部1的更正確的位置。
發明效果
本發明，能夠防止樹脂鑄型部成形時的絕緣蓋的位置偏移，并且能夠 可靠地防止樹脂鑄型部所引起的安全閥的破壞。此外，能夠實現絕緣蓋插 入到樹脂鑄型部的正確的位置，并且能夠阻止抗扭強度降低的特征。該特 征是因為，在與素電池層疊而被固定的絕緣蓋的表面，設置有朝向成形樹 脂鑄型部的模具的成形室內面突出的突出部，由模具按壓該突出部，在處 于絕緣蓋與素電池的表面密接的狀態下，對成形室注入合成樹脂，來制造 組電池。暫時固定于成形室的電池的芯包，通過模具按壓絕緣蓋的突出部， 而被保持于固定位置。由模具按壓突出部的絕緣蓋，在暫時固定于模具的 狀態下，與素電池的表面密接。保持為該狀態，并對成形室注入熔融狀態 的合成樹脂。因此，注入到成形室的合成樹脂沒有使絕緣蓋的位置偏移。 尤其，絕緣蓋不從素電池的表面脫離，在絕緣蓋和素電池之間沒有熔融狀 態的合成樹脂侵入。因此，沒有合成樹脂侵入絕緣蓋和素電池之間，侵入 到安全閥的排出口而破損安全閥。
此外，在電池的芯包暫時固定于成形室的狀態下，絕緣蓋的突出部由 模具按壓，因此絕緣蓋不會由所注入的合成樹脂而位置偏移。因此，絕緣 蓋被嵌入在成形室成形的樹脂鑄型部的正確的位置而被固定。在樹脂鑄型 部的正確的位置嵌入絕緣蓋而固定的構造，能夠在所制造的狀態下增強抗 扭強度。這是因為，假設絕緣蓋嵌入到樹脂鑄型部的位置偏移、絕緣蓋的 一部分露出樹脂鑄型部的表面、或者非常接近表面、樹脂鑄型部變得非常
薄的組電池，按照通過作用于樹脂鑄型部的扭力而絕緣蓋從素電池偏移的 方式變形。


圖1為本發明一實施例相關的組電池的立體圖。
圖2為圖1所示的組電池的分解立體圖。
圖3為表示圖2所示的組電池的素電池和絕緣蓋的連接構造的放大立 體圖。
圖4為表示成形本發明的一實施例相關的組電池的樹脂鑄型部的狀態 的剖面圖。
圖5為表示本發明的另一實施例相關的組電池的素電池和絕緣蓋的連 接結構的分解立體圖。
圖中l一樹脂鑄型部；la —巻邊薄壁部；2 —素電池；2A —外裝罩； 2B —凸部電極；3—電路基板；3A —外部表露部；3B —按壓部；4一絕緣 蓋；5 —引線板；5A—引線板；5B—引線板；5a—彎折片；6 —兩面粘接帶； 7 —絕緣片；8 —保護元件；9一連接器；IO —芯包；ll一封口板；12 —安 全閥；13 —排出口； 14—凸條；15 —突出部；16 —貫通孔；16A —狹縫； 17 —通孔；18 —測試點；19一測試窗；20 —連接器殼體；21—嵌著凹部；
22一彈性接點；23 —塑料成形體；23A—底部；23a—第2巻邊薄壁部；24 一段差；30 —模具；31—成形室；32—按壓銷；54—絕緣蓋。
具體實施例方式
以下，根據附圖對本發明的實施例進行說明。但是，以下所示的實施 例為例示用于使本發明的技術思想具體化的組電池及其制造方法的例子， 本發明的組電池及其制造方法并不限定于以下的內容。
進而，本說明書為了容易理解專利請求保護的范圍，而將與實施例中 所示的部件對應的編號標記在"專利權利要求書"以及"發明內容"所示 的部件。但是，專利的權利要求書所示的部件并不限定于實施例的部件。
圖1 圖4所示的組電池，將電池的芯包10嵌入樹脂鑄型部1而被制 造。圖2為組電池的分解立體圖。該圖為了容易判別各個部分，而表示樹
脂鑄型部l、電路基板3、引線板5、絕緣蓋和素電池2分離后的狀態。組 電池通過成形樹脂鑄型部1的工序，將電路基板3、引線板5和絕緣蓋4 嵌入樹脂鑄型部1而成形。因此，在成形樹脂鑄型部1的狀態下，電池的 芯包10與樹脂鑄型部1粘接。圖中的組電池將電池的芯包10的一部分嵌 入到樹脂鑄型部1，但本發明并不將芯包嵌入樹脂鑄型部的部分限定為絕 緣蓋、引線板和電路基板。這是因為雖然沒有圖示，但樹脂鑄型部也能嵌 入電池的芯包的全部的緣故。電池的芯包10的一部分嵌入樹脂鑄型部1 的組電池，能夠整體小型化。此外，電池的芯包的整體嵌入樹脂鑄型部的 組電池，能夠提高整體的強度。
圖中的組電池，使用在設置有凸部電極2B的一個電池端面即封口板 11、設置有安全閥12的排出口 13的素電池2而形成電池的芯包10，因此 按照覆蓋封口板11即電池端面的方式成形樹脂鑄型部1。但是，本發明的 組電池，在封口板的相反側的電池端面設置有安全閥的排出口，也能在這 里固定樹脂鑄型部。進而，雖然沒有圖示，但也能在素電池的兩側面設置 安全閥的排出口并按照覆蓋該安全閥的開口面的方式設置樹脂鑄型部。
如圖4的剖面圖所示，將電池的芯包10暫時固定于模具30的成形室 31，對成形室31注入熔融合成樹脂，并將芯包10的一部分嵌入樹脂鑄型 部l，從而制作組電池。
電池的芯包10包括素電池2;在與該素電池所設置的安全閥12的 排出口 13對置的位置配設的、將引線板5和素電池2絕緣的絕緣蓋4;與 該絕緣蓋4層疊的引線板5;和與該引線板5連接且與引線板5層疊而構 成的電路基板3。
素電池2為鋰離子電池。但是，素電池也可采用鎳氫電池或鎳鎘電池 等能充電的所有的二次電池，來代替鋰離子電池。圖中的組電池的素電池 2為薄型電池。薄型電池的外裝罩2A的兩側為彎曲面，且為外裝罩2A的 四角的拐角部進行倒角后的形狀。在薄型電池中使用鋰離子電池時，能夠 增大對組電池整體的容量的充電容量。如圖2和圖3所示，該素電池2在 設置有凸部電極2B的封口板11上設置有安全閥12。該素電池2，在封口 板11的中央部分設置有凸部電極2B，在一端部設置有安全閥12。安全閥 12在電池2的內壓比設定壓力高時打開。圖中的安全閥12，利用在內壓
為設定壓力時就被破壞的薄膜閥來封閉排出口 13。薄膜閥的安全閥12， 雖然構造簡單，但通過樹脂鑄型部1的成形壓將絕緣蓋4變形就會被破壞。 本發明的組電池按照覆蓋安全閥12的排出口 13的方式來配設絕緣蓋4， 并防止通過成形樹脂鑄型部1的合成樹脂的成形壓而使安全閥12破壞。 但是，本發明的組電池，也可使用在安全閥處于設定壓力時就打開的所有 構造的安全閥，例如彈性體彈性地按壓閥體的安全閥。該構造的安全閥， 也在從排出口侵入合成樹脂時閥體就被打開而不能正常地工作。正常工作 的安全閥，在電池的內壓比設定壓力高時就打開而排出內部的氣體等，從 而停止內壓上升。
絕緣蓋4，按照與素電池2的安全閥12的排出口 13對置的方式，層 疊于安全閥12的開口面即封口板11。圖中的絕緣蓋4為沿著素電池2的 端面的外周緣的外形，并且成形為可在電池端面的一方的端部配置的大 小。但是，如圖5所示，絕緣蓋也可為與沿封口板11的外周緣設置的凸 條14的內側嵌著的外形，并且成形為可在凸條14和凸部電極2B之間的 內側配置的外形。該絕緣蓋54能夠嵌著在凸條14的內側并配置在封口板 11的正確的位置。
絕緣蓋4，在成形樹脂鑄型部1時封閉安全閥12的排出口 13，并且 位于引線板5和封口板11之間，將引線板5和封口板11絕緣。絕緣蓋4， 是由下述硬質的絕緣材料構成的板例如由玻璃纖維增強的環氧板、酚醛板 等的硬質的合成樹脂板。該硬質的絕緣材料在成形樹脂鑄型1的狀態下， 通過向暫時固定有電池的芯包10的成形室注入的合成樹脂的成形壓而不 變形，本發明并不限定于由硬質的合成樹脂構成絕緣蓋，還能使用表面或 整體為絕緣材料的硬質板、例如表面由絕緣層覆蓋的金屬板、無機質材成 形為板狀的板等。
如圖4所示，絕緣蓋4在表面突出設置有由用于成形樹脂鑄型部1的 模具30的按壓銷32按壓的突出部15。該突出部15朝向成形室31的內面 而突出，并由模具30的成形室31中設置的按壓銷32按壓。突出部15在 成形樹脂鑄型部l時，由被合模的模具30的按壓銷32按壓，并將絕緣蓋 4密接在素電池2的表面上。圖中的組電池，在絕緣蓋4的突出部15的前 端面層疊有電路基板3。該構造的組電池在將熔融狀態的合成樹脂注入到成形室31時，介由電路基板3而絕緣蓋4的突出部15被模具30的按壓 銷32按壓，并沿絕緣蓋4與素電池2的表面密接的方向按壓。圖中的電 路基板3，在其表面即在露出至樹脂鑄型部1的外部的外部表露部3A設 置有測試點18，將該電路基板3的外部表露部3A的背面作為按壓絕緣蓋 4的突出部15的按壓部3B。該構造的組電池通過模具30的按壓銷32按 壓電路基板3的外部表露部3A，進而通過在外部表露部3A的背面設置的 按壓部3B按壓絕緣蓋4的突出部15來使絕緣蓋4與素電池2的表面密接。 尤其該組電池，通過模具30能夠使電路基板3和絕緣蓋4在固定位置進 行配置，其中上述模具30將位于電路基板3的外部表露部3A的測試點 18表露到外部的測試窗19設置在樹脂鑄型部1。
圖2到圖4的絕緣蓋4，在與安全閥12的排出口 13對置的位置設置 有突出部15。但是，絕緣蓋的突出部也可設置在從安全閩的排出口橫向偏 移的位置，按壓封口板的表面的位置。
突出部15具有沿封口板11的長度方向延伸的細長形狀。該突出部15 將絕緣蓋4在規定的長度范圍按壓到素電池2的封口板11，而使絕緣蓋在 長的區域與封口板11密接。此外，細長的突出部15，恰好插入到引線板 5設置的狹縫16A。這是因為設置在引線板5的貫通孔16的寬度與窄寬度 的狹縫16A匹配。插入設置在引線板5的突出部15的貫通孔16成為增加 引線板5的電阻且降低強度的原因。該貫通孔16與寬度窄的狹縫16A匹 配這一點，能夠減少引線板5的電阻的增加，并減少引線板5的強度降低， 且將引線板5和絕緣蓋4以位置不偏移的方式連接。
絕緣蓋4，介由在兩面設置有粘著層的兩面粘接帶6與電池2的封口 板11粘接而被固定。兩面粘接帶6優選使用能夠吸收粘接部分中的凹凸 的充分厚的帶子。該兩面粘接帶6，與電池的表面即封口板ll密接而使絕 緣蓋4可靠地粘接在電池表面，并且還起到保護安全閥的作業。兩面粘接 帶6在安全閥12打開時被剝離并將氣體排出外部。絕緣蓋4與電池粘接 的組電池，能夠防止絕緣蓋4的位置偏移直到芯包10的狀態下暫時固定 于模具30并使樹脂鑄型部1成形為止。兩面粘接帶6能夠使絕緣帶4簡 單地與電池表面粘接。并且，在安全閥12打開的狀態下迅速剝離，能夠 從打開的安全閥12迅速地排出氣體等。絕緣蓋4也能夠通過粘接劑或粘 著劑被付著在電池的表面。該粘接劑或粘著劑也可按照與兩面粘接帶相同 的方式，使用利用從打開的安全閥排出的氣壓而剝離的粘接強度的部件。
圖中的組電池，將引線板5A的一端與素電池2的凸部電極2B連接。 該引線板5A的另一端與電路基板3連接。進而，圖中的組電池，也將引 線板5B與素電池2的封口板11連接，該引線板5B的另一端也與電路基 板3連接。電路基板3，通過由與凸部電極2B連接的引線板5A和與封口 板11連接的引線板5B構成的一對引線板5與素電池2的正負電極連接。 通過將金屬板裁斷為規定寬度的帶狀來制作一對引線板5。 一對引線板5， 將電路基板3在素電池2的固定位置連結。圖中的組電池將一對引線板5 與電路基板3的兩端部連結。該構造的組電池通過一對引線板5能夠將電 路基板3在素電池2的固定位置堅固且穩定地連結。
與凸部電極2B連接的引線板5A配置得與絕緣蓋4層疊。絕緣蓋4 防止與凸部電極2B連接的引線板5A同封口板11連接從而進行絕緣。該 引線板5A設置有插通絕緣蓋4上設置的突出部15的貫通孔16。由于突 出部15具有細長形狀，因此貫通孔形成為狹縫16A。該引線板5A將突出 部15嵌入狹縫16A的貫通孔16，并將絕緣蓋4以不從固定位置進行位置 偏移的方式層疊。此外，插通引線板5A的貫通孔16的突出部15并非介 由引線板5而由模具30的按壓銷32按壓。圖中的組電池，將電路基板3 與突出部15層疊，因此絕緣蓋4介由電路基板3由按壓銷32按壓。 一對 引線板5通過點焊接或激光焊接而與素電池2的凸部電極2B和封口板11 連接。此外，引線板5通過軟釬焊而與電路基板3連接。引線板5將與電 路基板3連接的前端彎折為直角并設置彎折片5a。電路基板3設置有彎折 片5a插通用的通孔17。彎折片5a在通孔17插通并通過軟釬焊而與電路 基板3連接。進而，在與電路基板3連結的一對引線板5和電路基板3之 間，配設有絕緣片7。該絕緣片7防止引線板5與電路基板3接觸而進行 絕緣。
電路基板3安裝有對素電池2進行保護且進行充放電的保護元件8， 并且固定有作為組電池的輸出端子的連接器9。保護元件8為PTC、保險 絲等。進而，電路基板31還安裝有檢測素電池2的電壓從而控制充放電 的保護電路(未圖示)。該保護電路，在放電的電池的電壓比最低電壓低
時，切斷放電電流；并且在充電的電池的電壓比最高電壓高時，切斷充電 電流。
電路基板3上固定的連接器9，將作為輸出端子的多個彈性接點22內 置在連接器殼體20中。連接器殼體20將絕緣材料即塑料成形為使電設備 的插頭(未圖示)以嵌著構造連結的形狀。圖中的連接器殼體20設置有 使電設備的插頭以嵌著狀態連結的3組嵌著凹部21。各個嵌著凹部21在 內面配置由彈性金屬板構成的彈性接點22，從而使插入于此的插頭的金屬 接點與彈性接點22電連接。連接器9被固定在電路基板3，且將彈性接點 22與電路基板3電連接。固定有連接器9的電路基板3，被嵌入樹脂鑄型 部1而被配置在樹脂鑄型部1的固定位置。
電池的芯包10，在與樹脂鑄型部1的粘接面設置有底涂(primer)層 (未圖示)，從而能夠與樹脂鑄型部1強固地粘接。但是，電池的芯包， 不一定需要設置底涂層就可嵌入樹脂鑄型部而進行固定。在芯包10涂敷 的底涂層，通過成形樹脂鑄型部1的工序，將芯包10與樹脂鑄型部1強 力地粘接。尤其，底涂層將樹脂鑄型部1與金屬制的素電池2的表面強力 粘接。進而，將底涂層涂敷在電路基板3及其中固定的保護元件8和連接 器9的表面，由此與樹脂鑄型部1堅固地粘接。將底涂層涂敷在與樹脂鑄 型部l粘接的面。對底涂層而言，可將未硬化即處于液狀的底涂液以霧狀 噴射或者采用刷毛進行涂敷，或者將芯包10浸漬于底涂液來進行涂敷。 底涂層能夠在芯包10的狀態下所必要的部分設置，或者在作為芯包10安 裝前的素電池2的表面、且在電路基板3和保護元件8和連接器9涂敷而 設置。在連接器9的表面設置的底涂層被涂敷在除彈性接點22等的電接 點外的部分。這是因為底涂層成為電接點的接觸不良的原因。底涂層為薄 膜且具有充分的效果，因此其膜厚為大致lpm。但是，底涂層的膜厚也可 為0.5 5pm。底涂層除了將樹脂鑄型部1強力地粘接的作用之外，還具有 保護電池表面的作用，因此通過增厚膜厚可進一步增強保護作用。
組電池，將樹脂鑄型部1由聚酰胺成形，將底涂層制作為環氧樹脂系 的底涂膜。樹脂鑄型部1的聚酰胺樹脂，在樹脂內的酸-酰胺鍵接(結合) 中導入底涂層的環氧基而與底涂層化學鍵接。因此，樹脂鑄型部l與底涂 層更強力地粘接。形成底涂層的底涂劑，代替環氧樹脂或者除環氧樹脂外，也可使用變性環氧樹脂系底涂劑、酚醛樹脂系底涂劑、變性酚醛樹脂系底
涂劑、聚乙烯丁醛(poly-vinylbutyral)系底涂劑、聚乙烯甲醛(poly-vinyl formal)系底涂劑。上述底涂劑也可混合多種來使用。上述底涂劑能夠與 聚酰胺樹脂的樹脂鑄型部1進行化學鍵接，并且與金屬表面進行氫鍵鍵接 或化學鍵接，而使樹脂鑄型部l與電池表面強力地粘接。
成形樹脂鑄型部1的合成樹脂為聚酰胺樹脂。聚酰胺樹脂中也可添加 環氧樹脂。添加有環氧樹脂的聚酰胺樹脂，與只有聚酰胺的樹脂相比，能 夠增強粘接力。聚酰胺樹脂由于軟化溫度底且熔融時的粘度低，因此與其 他熱增塑性合成樹脂相比，能在低溫、低壓成形。此外，還具有能夠從模 具的成形室迅速地脫模的優點。以低溫、低壓成形的樹脂鑄型部1，具有 能夠縮短成形所需要的時間，并且降低樹脂成形時的熱或射出壓對保護元 件8等的壞影響的優點。但是，本發明的組電池，并不將用于成形樹脂鑄 型部1的樹脂限定于聚酰胺樹脂。也可使用聚酰胺樹脂以外的樹脂，例如 聚氨基甲酸乙酯樹脂。進而，如果能夠提高嵌入樹脂鑄型部1的保護元件 8等的耐熱性，則也可使用聚乙烯、丙烯、聚丙烯亞胺(propylene)樹脂 等的熱增塑性樹脂。
樹脂鑄型部1設置有沿封口板11的外周緣而延長至外裝罩2A的表面 的巻邊(lap)薄壁部la。巻邊薄壁部la與樹脂鑄型部l一體地成形，并 且在成形樹脂鑄型部1時被粘接在素電池2的外周表面。如圖4所示，注 入模具30的成形室31的熔融樹脂，從封口板11的外周至用于成形巻邊 薄壁部la的部分為止被注入，由此將巻邊薄壁部la與樹脂鑄型部1 一體 地成形。巻邊薄壁部la優選設置在封口板11的全周。該樹脂鑄型部1通 過在封口板11的外周面的全周設置的巻邊薄壁部la以最難以剝離的方式 與素電池2連接。但是，巻邊薄壁部也可只設置在素電池的外周的一部分、 例如薄型電池的寬度較寬之面的周緣。
巻邊薄壁部la的寬度增寬就能增大與電池2的結合強度。巻邊薄壁部 la即使寬度變得相當窄，也能使樹脂鑄型部1與素電池2堅固地粘接。尤 其，在素電池2的金屬表面附著表面覆蓋片(未圖示)的組電池，通過表 面覆蓋片將巻邊薄壁部la向電池表面按壓而難以剝離。因此，將巻邊薄 壁部la的寬度減小為0.1 2mm、優選0.2 lmm、例如0.5mm，而能使
樹脂鑄型部1與素電池2堅固地連接。寬度窄的巻邊薄壁部la，通過可靠 地注入熔融狀態的合成樹脂而能成形為規定的形狀。
表面覆蓋片為通過加熱就能收縮的熱收縮管(tube)。該表面被覆片與 樹脂鑄型部1的巻邊薄壁部la的表面密接，而使樹脂鑄型部1與素電池2 堅固地連接。進而，由表面被覆片覆蓋的組電池，在巻邊薄壁部la和素 電池2之間不會侵入剝離的情況，由此能夠阻止巻邊薄壁部la的剝離。 表面被覆片也可為貼紙或粘接帶。貼紙或粘接帶的表面被覆片粘貼在樹脂 鑄型部和巻邊薄壁部的表面乃至電池的表面，而使樹脂鑄型部與電池堅固 地連結。
如圖1所示，組電池在樹脂鑄型部1的外周設置有段差24，能夠采用 表面被覆片來覆蓋較低成形的部分。該樹脂鑄型部1，能夠不使表面被覆 片從樹脂鑄型部1突出，而使樹脂鑄型部1和表面被覆片的表面大致為同一面。
進而，圖1的組電池，在粘接樹脂鑄型部1的封口板11的相反側的對 置端面、即外裝罩2A的底面，粘接有與樹脂鑄型部1單獨成形的塑料成 形體23。塑料成形體23由比樹脂鑄型部l更硬質的塑料來成形。該塑料 成形體23將覆蓋外裝罩2A的底面的整個面的底部23A、和從外裝罩2A 的底面至素電池2的外周表面延長的第2巻邊薄壁部23a —體地成形。底 部23A成形得比第2巻邊薄壁部厚。
以上的組電池，通過以下工序制造。 (1)芯包IO的組裝工序
在該工序中，按照覆蓋素電池2的封口板11中設置的安全閥12的排 出口 13的方式將絕緣蓋4與素電池2的封口板11層疊。進而，圖中的芯 包10，在絕緣蓋4上層疊與凸部電極2B點焊接所連接的引線板5A，且 將該引線板5A與電路基板3軟釬焊而連結。該引線板5A,在貫通孔16 插入絕緣蓋4的突出部15，而在絕緣蓋4的固定位置連結而被層疊。進而， 其他引線板5B與素電池2的封口板11點焊接而被連接，將該引線板5B 的另一端與電路基板3連接，將引線板5及電路基板3與素電池2連接而 構成電池的芯包IO。電路基板3與保護元件8或連接器9連接。電池的芯 包10，在粘接樹脂鑄型部1的部分設置有底涂層，能夠增強與樹脂鑄型部
1的粘接力。但是，由于并非一定要設置底涂層，因此也能夠省略設置底 涂層的工序。
(2) 暫時固定工序
所組裝的電池的芯包10，在用于成形樹脂鑄型部1的模具30的成形 室31被暫時固定。在該狀態下，電池的芯包10可在模具30的成形室31 以沒有位置偏移的方式被暫時固定。也就是，模具30為了將暫時固定的 電池的芯包10保持于固定位置，而從全周夾持素電池2，由此保持在固定 位置。此外，介由從模具30向成形室31突出的保持銷(未圖示)將電路 基板3保持在固定位置。進而在該工序中，通過模具30中設置的按壓銷 32，介由電路基板3將絕緣蓋4的突出部15向素電池2的表面按壓，而 將絕緣蓋4向素電池2的表面按壓。圖4的組電池中，絕緣蓋4的外周緣 部由素電池2的外周緣部設置的凸條14的端面按壓。圖5的組電池，嵌 著在凸條14的內側的絕緣蓋54被按壓到封口板11的表面。如上所述， 由按壓銷32按壓突出部15的絕緣蓋4、 54與素電池2的表面密接。該狀 態在下一工序的樹脂注入工序中也繼續保持。因此，在下一樹脂注入工序 中，保持為絕緣蓋4與素電池2的表面密接的狀態。
(3) 樹脂注入工序
將暫時固定有電池的芯包10的模具30的成形室31閉鎖，在模具30 處于合模狀態下對成形室31注入熔融狀態的合成樹脂。注入到成形室31 的合成樹脂將樹脂鑄型部1成形。在成形室31成形的樹脂鑄型部1成形 為嵌入電路基板3及引線板5和絕緣蓋4，并將電路基板3上固定的連 接器9的一部分露出到外部，進而將巻邊薄壁部la與素電池2的外周部 粘接的形狀。此外，樹脂鑄型部也可嵌入塑料成形體的一部分。
(4) 脫模工序
在注入到成形室31的瑢融狀態的合成樹脂冷卻而被硬化后，打開模 具30而將組電池從模具30進行脫模。脫模后的組電池，處于在模具30 的成形室31成形的樹脂鑄型部1中嵌入芯包10的一部分的狀態，由此與 素電池2堅固地連接。
最后，雖然沒有圖示，但將組電池放入熱收縮管即筒狀的表面被覆片 中，將熱收縮管加熱而與組電池的表面密接。表面被覆片與樹脂鑄型部1
的巻邊薄壁部la和塑料成形體23的第2巻邊薄壁部23a的表面緊緊地密 接，由此將樹脂鑄型部1和塑料成形體23牢固地與素電池2連接。
權利要求
1.一種組電池的制造方法，包括芯包(10)的組裝工序，將覆蓋安全閥(12)的排出口(13)的絕緣蓋(4、54)與素電池(2)層疊而形成電池的芯包(10)；暫時固定工序，將電池的芯包(10)暫時固定于用于成形樹脂鑄型部(1)的模具(30)；樹脂注入工序，將暫時固定有芯包(10)的模具(30)的成形室(31)閉鎖，在模具(30)處于合模狀態下對模具(30)的成形室(31)注入合成樹脂；和脫模工序，從模具(30)進行脫模，取出在模具(30)的成形室(31)成形的樹脂鑄型部(1)嵌入芯包(10)而構成的組電池，在與素電池(2)層疊所固定的絕緣蓋(4、54)的表面，設置朝向用于成形樹脂鑄型部(1)的模具(30)的成形室(31)的內面而突出的突出部(15)，在樹脂注入工序中，絕緣蓋(4、54)的突出部(15)沿絕緣蓋(4、54)密接于素電池(2)的表面的方向由模具(30)直接或間接地按壓，在按壓狀態下對模具(30)的成形室(31)注入合成樹脂。
2、 根據權利要求1所述的組電池的制造方法，其特征在于， 在芯包(10)的組裝工序中，將引線板(5)與絕緣蓋(4、 54)層疊，并且該引線板(5)使用設置有插入絕緣蓋(4、 54)的突出部(15)的貫 通孔(16)的金屬板，在絕緣蓋(4、 54)的突出部(15)插入引線板(5) 的貫通孔(16)的狀態下進行層疊，制成電池的芯包(10)。
3、 根據權利要求1所述的組電池的制造方法，其特征在于， 在芯包(10)的組裝工序中，將電路基板(3)與絕緣蓋(4、 54)的突出部(15)層疊，在樹脂注入工序中，將模具(30)介由電路基板(3) 沿絕緣蓋(4、 54)與素電池(2)的表面密接的方向按壓，向成形室(31) 注入合成樹脂。
4、 根據權利要求3所述的組電池的制造方法，其特征在于， 在芯包(10)的組裝工序中，與絕緣蓋(4、 54)層疊的電路基板(3)中，使用在表面設置有測試點(18)而構成的基板，該電路基板(3)將 背面向絕緣蓋(4、 54)的突出部(15)按壓的按壓部(3B)的表面作為 外部表露部(3A)，在該外部表露部(3A)設置有測試點(18)，在樹脂注入工序中，利用模具(30)的按壓銷(32)按壓電路基板(3) 的設置有測試點(18)的外部表露部(3A)，該按壓銷(32)按壓電路基 板(3)的外部表露部(3A)，并通過電路基板(3)的按壓部(3B)按 壓絕緣蓋(4、 54)的突出部(15)，將電路基板(3)和絕緣蓋(4、 54) 在成形室(31)的固定位置暫時固定而成形樹脂鑄型部(1)，通過將電 路基板(3)和絕緣蓋(4、 54)保持在固定位置的按壓銷(32)，在樹脂 鑄型部(1)成形上述外部表露部(3A)露出到外部的測試窗(19)。
5、 一種組電池，具備具有安全閥(12)的素電池(2);在與該素電池(2)的安全閥(12) 的排出口 (13)對置的位置層疊而構成的絕緣蓋(4、 54);和在嵌入該 絕緣蓋(4、 54)的情況下與素電池(2)粘接而構成的樹脂鑄型部(1)—，上述絕緣蓋(4、 54)，通過成形樹脂鑄型部(1)的模具(30)，在 表面突出設置有朝向素電池(2)的表面按壓的突出部(15)。
6、 根據權利要求5所述的組電池，其特征在于，具備與絕緣蓋(4、 54)層疊的引線板(5)，該引線板(5)設置有 插入絕緣蓋(4、 54)的突出部(15)的貫通孔(16)，在突出部(15) 插入貫通孔(16)的狀態下，層疊引線板(5)。
7、 根據權利要求5或6所述的組電池，其特征在于， 將與絕緣蓋(4、 54)的突出部(15)層疊的電路基板(3)嵌入樹脂鑄型部(1)。
8、 根據權利要求7所述的組電池，其特征在于，電路基板(3)在其表面即在露出至樹脂鑄型部(1)的外部的外部表 露部(3A)，設置有測試點(18)，進而將該電路基板(3)的外部表露 部(3A)的背面作為按壓絕緣蓋(4)的突出部(15)的按壓部(3B)， 并在樹脂鑄型部(1)設置使在電路基板(3)的外部表露部(3A)設置的 測試點(18)露出到外部的測試窗(19)。
9、 根據權利要求5所述的組電池，其特征在于，絕緣蓋(4)為塑料的成形體。
10、 根據權利要求5所述的組電池，其特征在于，素電池(2)將安全閥(12)的排出口 (13)設置在封口板(11)， 進而沿封口板(11)的外周緣設置凸條(14)，而使絕緣蓋(54)嵌著在 凸條(14)的內側。
11、 根據權利要求5所述的組電池，其特征在于， 將絕緣蓋(4、 54)與素電池(2)粘接。
全文摘要
本發明提供一種組電池的制造方法，包括芯包(10)的組裝工序，將絕緣蓋(4)在素電池(2)的安全閥(12)的排出口(13)層疊而制成電池的芯包(10)；暫時固定工序，將電池的芯包(10)暫時固定于模具(30)；樹脂注入工序，將模具(30)的成形室(31)閉鎖，在合模狀態下注入合成樹脂；和脫模工序，從模具(30)進行脫模，取出樹脂鑄型部(1)嵌入有芯包(10)而構成的組電池。在素電池(2)上固定的絕緣蓋(4)的表面，設置朝向成形室(31)的內面而突出的突出部(15)，在樹脂注入工序中，絕緣蓋(4)的突出部(15)沿與素電池(2)的表面密接的方向由模具(30)直接或間接地按壓，在按壓狀態下對模具(30)的成形室(31)注入合成樹脂。從而，能夠在成形樹脂鑄型部時，可靠地阻止絕緣蓋的位置偏移，可靠地防止樹脂鑄型部中安全閥被破壞。
文檔編號H01M2/10GK101192659SQ20071019662
公開日2008年6月4日 申請日期2007年11月29日 優先權日2006年11月30日
發明者
中正嗣, 久保綾輔, 山上定男 申請人:三洋電機株式會社