專利名稱：電池組的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池組及其制造方法，該電池組利用填充樹脂使組成單元合為一體，謀求小型化和提高牢固性，以適合小型便攜電子設(shè)備的電池電源。
背景技術(shù)：
便攜電話機(jī)和PDA等便攜電子設(shè)備小型化或厚度薄化、進(jìn)而高功能化，其進(jìn)展顯著。與此相對應(yīng)，要求成為其電源的電池小型化、厚度薄化且大容量化。作為可小型化且大容量化的電池，鋰離子二次電池是有效的，其中扁平矩形的適合設(shè)備的厚度薄化，作為能重復(fù)使用的二次電池用到便攜電子設(shè)備，不斷增多。
上述鋰離子二次電池的能量密度高，采用可燃性有機(jī)溶媒作為電解液，因而關(guān)心安全性重要。必須確保安全性，使任何原因引起異常時都不讓設(shè)備和人身受到損傷。例如，電池的正端子與負(fù)端子之間由于某些原因而短路時，能量密度高的電池中將流過大的短路電流，由內(nèi)部電阻產(chǎn)生焦耳熱，使電池的溫度升高。電池成為高溫時，產(chǎn)生正極板活性物質(zhì)與電解液的反應(yīng)和電解液汽化、分解等，電池內(nèi)部的氣體壓力急劇升高，可能導(dǎo)致電池破裂和著火。電池陷于高溫狀態(tài)的原因不僅是上述外部短路，還相應(yīng)有對二次電池進(jìn)行過充電的情況、將裝好電池的便攜電子設(shè)備放在暖氣設(shè)備附近或放在烈日下停車的車內(nèi)的情況等。
電池陷于異常狀態(tài)的原因可考慮電、機(jī)、熱等各種因素，以鋰離子二次電池為代表的非水電解質(zhì)二次電池中，設(shè)有防止電池陷于異常狀態(tài)并同時使陷于異常狀態(tài)的情況下也不形成危險(xiǎn)狀態(tài)的功能。作為電池本身的功能，設(shè)法使極板的活性物質(zhì)和電解液難以產(chǎn)生過量反應(yīng)，用作隔膜的聚烯類微多孔膜具有成為異常高溫時軟化并堵住細(xì)孔的關(guān)閉功能。圓筒形鋰離子二次電池中，在封口部安放與輸入輸出電路串聯(lián)的PTC(Positive Thermal Coefficient正溫度系數(shù))元件，設(shè)置限制外部短路造成的過大電流的保護(hù)功能。對于電池內(nèi)沒有設(shè)置所述PTC元件的電池，一般用布線連接PTC元件和溫度熔斷器，作為外裝電路元件，而且設(shè)置保護(hù)電池免于過充電和過放電等的電池保護(hù)電路，這成為必備的必要條件，并將這些組成單元和二次電池一起裝在電池組殼體內(nèi)，構(gòu)成電池組的形態(tài)。
然而，形成所述電池組殼體用的樹脂成形模，其制作費(fèi)用高，開發(fā)周期也長，因而不能適應(yīng)新機(jī)型投入周期短的便攜電子設(shè)備等。又，上述那樣構(gòu)成適應(yīng)便攜電子設(shè)備小型化、厚度薄化的電池組，樹脂成形可形成的壁厚有限，因而樹脂成形所得的外裝殼體也有限。
電池組為了防止將其分解后錯誤使用和基于興趣使用，在確保安全方面重要的是結(jié)構(gòu)上做成難分解和判明受到分解?？紤]用于便攜電子設(shè)備，還要求能抗跌落等造成的沖擊或振動的牢固結(jié)構(gòu)和電子電路部位的抗?jié)裥?。為了?shí)現(xiàn)這樣的難分解、牢固且具有抗?jié)裥缘慕Y(jié)構(gòu)，設(shè)想利用樹脂模壓將構(gòu)成電池保護(hù)電路等的電路板與電池合為一體。
利用所述樹脂模壓的電池組有本申請人提出及日本國專利公開公報(bào)2002-134077號和該公報(bào)2002-166447號揭示的電池組，其中在金屬模內(nèi)放置由連接構(gòu)件連接電池和電路板的半成品，將樹脂填充到半成品的周圍，使電路板上形成的外部連接端子露出到外部，并使二次電池與電路板合為一體。
日本國專利公開公報(bào)2000-315483號又揭示一種結(jié)構(gòu)，其中在金屬模內(nèi)放置由連接構(gòu)件連接電池和電路板的組件，用樹脂密封電路板后，將其固定在電池上或電池組殼體(電池蓋體)上，或者用樹脂密封電路板和電池。
上述專利公開公報(bào)2000-315483號所揭示的結(jié)構(gòu)中，在從樹脂密封中的電路板往外引出的導(dǎo)線的前端設(shè)置連接器，利用與設(shè)備方的連接器的陰陽配合，完成與設(shè)備的連接。此外部連接結(jié)構(gòu)在比較大型的設(shè)備中，電池安放空間有余量時，沒有問題。然而，在本申請發(fā)明的電池組作為主要目的的小型設(shè)備中，當(dāng)然電池安放空間余量小，難以應(yīng)用此連接結(jié)構(gòu)。本申請發(fā)明的電池組的設(shè)備方連接結(jié)構(gòu)在設(shè)備方的電池安放空間放置電池組時，設(shè)在該出的設(shè)備方接觸端子(觸針)壓接電池組規(guī)定位置上露出到外部的外部連接端子。
為了樹脂模壓形成外部連接端子的電路板和電池，以構(gòu)成電池組，并在接觸電阻小的狀態(tài)下壓接設(shè)備方電池安放空間中設(shè)置的設(shè)備方連接端子和所述外部連接端子，需要高精度形成電池組的外形尺寸和外部連接端子的位置。在利用這種接觸的連接的情況下，若形成精度低，則設(shè)備方連接端子與外部連接端子的接觸電阻大，將導(dǎo)致接觸不良和電壓下降等異常。
具體如圖26所示，在電路板形成外部連接端子，并且將該電路板裝設(shè)在與電池的封口板平行的位置的結(jié)構(gòu)中，需要高精度加工完成從電池組100的底面至電路板102的外部連接端子103的形成面的尺寸L。然而，電池101的高度尺寸h存在偏差，電路板102僅由連接構(gòu)件104連接電池101，其位置、角度處于容易變動的狀態(tài)。一般采用的電池組結(jié)構(gòu)中，由于是將電池101和電路板102定位并固定在電池組殼體中，因而能限制所述尺寸L。利用樹脂模壓將電池101和電路板102合為一體的結(jié)構(gòu)中，需要吸收電池101的高度尺寸h的偏差，并對電路板102定位，以進(jìn)行樹脂模壓。
以往，利用樹脂模壓形成電池組時，由于難以對該高度尺寸高精度成形，因而采用利用所述連接器的連接結(jié)構(gòu)、在設(shè)備的電池安放空間設(shè)置彈簧等壓緊手段將安放的電池組往上部的連接端子方壓緊以吸收尺寸偏差的結(jié)構(gòu)、或在電池組的長側(cè)面的端部使外部連接端子露出以便將電池組插入設(shè)備的電池安放空間時通過彈性結(jié)構(gòu)的設(shè)備方連接端子滑動接觸外部連接端子消除接觸不良的結(jié)構(gòu)。然而，這些結(jié)構(gòu)增加設(shè)備方的電池組安放空間，連接電池組用的構(gòu)件增多，不利于設(shè)備的小型化，因而如便攜電話機(jī)那樣空間沒有余量的小型電子設(shè)備難用。
又，利用填充樹脂將電路板與二次電池合為一體時，為了不對二次電池和電子元器件等產(chǎn)生熱和機(jī)械方面的影響，需要在填充樹脂的熔化溫度和金屬模溫度低、成形壓力小的狀態(tài)下完成樹脂的填充成形。例如，作為填充的樹脂，若采用熱熔樹脂，則一般用作樹脂成形的樹脂的溫度和金屬模的溫度低，成形壓力小，適合樹脂填充成形。
然而，熱熔樹脂固化后的硬度低，將其做成外裝面時形成容易劃傷、容易污染的狀態(tài)，不好作為外裝材料。作為將二次電池和電路板合為一體用的樹脂雖然合適，但作為外裝材料，希望硬度較高且外觀好的材料。
本發(fā)明目的在于提供一種電池組及電池組制造方法，該電池組是在利用樹脂填充將二次電池和電路板合為一體時用適合作為外裝材料的樹脂材料的成形體覆蓋露出到電池組外部的任意部位，該電池組制造方法是在構(gòu)成利用樹脂模壓將電池和電路板合為一體的電池組時，高精度完成其外形尺寸和外部連接端子的位置。

發(fā)明內(nèi)容
為了達(dá)到上述目的，本申請第1發(fā)明的電池組，電連接二次電池和至少形成外部連接端子的電路板，同時利用填充成形樹脂的粘合將其合為一體后，用至少形成使所述外部連接端子露出到外部的開口部的樹脂成形體覆蓋其關(guān)鍵部。將二次電池和電路板合為一體用的樹脂，為了不對二次電池和電子元器件等產(chǎn)生不良影響，采用能以較低的溫度填充成形的樹脂，因此若也將其用于露出到外部的部位，則硬度和外觀方面不適合。所以，若用樹脂成形體覆蓋成為外裝的部位，就能在采用樹脂模壓的電池組中，也獲得最佳外裝。
本申請第2發(fā)明的電池組，是用封口板封閉安放產(chǎn)生電能單元的有底筒狀電池殼體的開口部，在該二次電池的封口板上連接至少形成外部連接端子的電路板，使所述外部連接端子成為外表面一側(cè)，并且利用填充成形的樹脂模壓體將其合為一體后，得到的半成品，至少形成使所述外部連接端子露出到外部的開口部的上部樹脂成形體覆蓋并接合電路板和樹脂模壓體，所述電池殼體的底面接合下部樹脂成形體，并且卷繞薄片，使其覆蓋所述上部樹脂成形體和下部樹脂成形體的側(cè)周面以及電池殼體的側(cè)周面。由于利用樹脂模壓將二次電池和電路板合為一體后，用樹脂成形體覆蓋樹脂模壓部分和電池殼體的底面，所以能用與樹脂模壓中用的樹脂不同的、適合外裝的樹脂成形體。
上述結(jié)構(gòu)中，利用通過二次電池的側(cè)面的連接片連接上部樹脂成形體和下部樹脂成形體，從而連接上下成形體，并且將卷繞片卷繞在連接片上，使強(qiáng)度提高。
又，在用連接片上設(shè)置的鉸鏈部分將連接片折成直角的狀態(tài)下，對上部樹脂成形體、下部樹脂成形體和連接片進(jìn)行樹脂成形。因而，能將上部樹脂成形體、下部樹脂成形體和連接片樹脂成形為一體，使組成構(gòu)件的管理和組裝方便。
本申請第3發(fā)明的電池組制造方法，利用連接構(gòu)件將一個面上形成外部連接端子的電路板連接到二次電池，同時與二次電池隔開間隙來配置電路板，使其另一個面與封口板對置，從而形成樹脂填充對象物，將該樹脂成形對象物放置在金屬模內(nèi)，使二次電池和電路板定位在規(guī)定位置，并且進(jìn)行在二次電池與電路板之間的間隙填充樹脂的樹脂成形，形成將二次電池和電路板合為一體的半成品后，形成外裝被覆，使該半成品的至少外部連接端子露出到外部。
根據(jù)上述第3發(fā)明的制造方法，在金屬模內(nèi)的規(guī)定位置安置將電路板連接到二次電池的樹脂填充對象物，使電路板和二次電池定位，并且在二次電池與電路板之間的間隙內(nèi)填充樹脂，就能形成二次電池和電路板合為一體而且二次電池底面至電路板外部連接端子形成面的尺寸為規(guī)定值的半成品。對該半成品形成外裝被覆，則可構(gòu)成難分解且結(jié)構(gòu)牢固的電池組。
本申請第4發(fā)明的電池組制造方法，在形成扁平矩形的二次電池的封口板一側(cè)，利用連接構(gòu)件將一個面上形成外部連接端子的電路板連接到二次電池，同時隔開間隙來配置電路板，使其另一個面與封口板對置，從而形成樹脂填充對象物；將該樹脂填充對象物放置在金屬模內(nèi)，使二次電池的封口板一側(cè)或底面一側(cè)壓緊定位，使其與金屬模內(nèi)形成的電池定位用壁面接觸，以將電路板與所述電池定位用壁面平行對置地形成的電路板定位用壁面真空吸附的狀態(tài)配置在金屬模內(nèi)，并且進(jìn)行在二次電池與電路板之間的間隙填充樹脂的樹脂成形，形成將二次電池和電路板合為一體的半成品后，進(jìn)行二次成形，形成外裝被覆，使該半成品的至少外部連接端子露出到外部，并且外形尺寸恒定。
根據(jù)上述第4發(fā)明，是進(jìn)行壓緊使二次電池底面一側(cè)與電池定位用壁面接觸，形成將電路板與電路板定位用壁面的狀態(tài)，并且在二次電池與電路板之間的間隙填充樹脂，使二次電池和電路板合為一體，則利用改變所填充樹脂的高度尺寸，吸收二次電池的高度尺寸偏差和處于位置不受限制狀態(tài)的電路板的位置偏差，將半成品的高度尺寸加工成恒定。形成外裝被覆，使該半成品的包含外部連接端子的規(guī)定部位露出到外部，則可高精度確定外部連接端子的位置，形成難分解且結(jié)構(gòu)牢固的電池組。又進(jìn)行壓緊，使二次電池的封口板一側(cè)接觸電池定位用壁面，形成將電路板與電路板定位用壁面真空吸附的狀態(tài)，并且在二次電池與電路板之間的間隙填充樹脂，使其合為一體，則可獲得由樹脂隔開一定間隔并接合二次電池和電路板的狀態(tài)。二次電池的高度尺寸偏差成為半成品的高度尺寸變化，但在進(jìn)行外裝被覆的二次成形時，樹脂成形使得外形尺寸一定的情況下，利用二次電池底面一側(cè)的厚度變化，可吸收該高度尺寸變化。
本申請第5發(fā)明的電池組制造方法，在形成扁平矩形的二次電池的封口板一側(cè)，利用連接構(gòu)件將一個面上形成外部連接端子的電路板連接到二次電池，同時隔開間隙來配置電路板，使其另一個面與封口板對置，從而形成樹脂填充對象物，將該樹脂填充對象物放置在金屬模內(nèi)，其狀態(tài)為使二次電池的封口板一側(cè)或底面一面壓緊定位，使得與金屬模內(nèi)形成的電池定位用壁面接觸，電路板的兩端壓緊定位，使得與所述電池定位用壁面平行對置地形成的電路板定位用壁面接觸，進(jìn)行在二次電池與電路板之間的間隙填充樹脂的樹脂成形，形成將二次電池和電路板合為一體的半成品后，進(jìn)行二次成形，形成外裝被覆，使該半成品的至少外部連接端子露出到外部，并且外形尺寸恒定。
根據(jù)上述第5發(fā)明的制造方法，是進(jìn)行壓緊使金屬模內(nèi)形成的電路板定位用壁面接觸電路板，并進(jìn)行壓緊使電池定位用壁面接觸二次電池的封口板一側(cè)，這時將二次電池與電路板中間的間隙定位成一定的尺寸，并在此間隙內(nèi)填充樹脂，進(jìn)行成形，從而將二次電池和電路板合為一體。這樣形成的半成品由于二次電池的高度偏差，其高度尺寸產(chǎn)生偏差。在進(jìn)行外裝被覆的二次成形時，樹脂成形使得外形尺寸一定的情況下，由二次電池底面一側(cè)的厚度變化吸收該高度尺寸偏差。又在進(jìn)行壓緊使二次電池的底面一側(cè)接觸電路板定位用壁面時，進(jìn)行壓緊使電路板接觸電路板定位用壁面，并在二次電池與電路板之間的間隙填充樹脂，使其合為一體，則由所填充樹脂的高度尺寸變化吸收二次電池的高度尺寸偏差和處于位置不受限制狀態(tài)的電路板的位置偏差，能將半成品的高度尺寸加工成恒定。
本申請第6發(fā)明的電池組制造方法，在形成扁平矩形的二次電池的封口板一側(cè)，利用連接構(gòu)件將一個面上形成外部連接端子的電路板連接到二次電池，同時隔開間隙來配置電路板，使其另一個面與封口板對置，從而形成樹脂填充對象物，將該樹脂填充對象物放置在金屬模內(nèi)，其狀態(tài)為使二次電池的封口板一側(cè)或底面一側(cè)壓緊定位，使得與金屬模內(nèi)形成的電池定位用壁面接觸，在電路板的緣部定位成嵌入與所述電池定位用壁面平行對置地形成的電路板定位用槽內(nèi)的狀態(tài)下配置在金屬模內(nèi)，進(jìn)行在二次電池與電路板之間的間隙填充樹脂的樹脂成形，形成將二次電池和電路板合為一體的半成品后，進(jìn)行二次成形，形成外裝被覆，使該半成品的至少外部連接端子露出到外部，并且外形尺寸恒定。
根據(jù)上述第6發(fā)明的制造方法，在金屬模內(nèi)使電池定位用壁面和電路板定位用槽平行形成，金屬模內(nèi)將電路板定位成其緣部嵌入電路板定位用槽，并且對二次電池壓緊，使其底面一側(cè)接觸電池定位用壁面時，對二次電池與電路板之間的間隙填充樹脂，使其合為一體，因而電路板受到位置限制，由所填充樹脂的高度尺寸的變化吸收二次電池的高度尺寸偏差，可將半成品的高度尺寸加工成恒定。形成外裝被覆，使該半成品的包含外部連接端子的高度部位露出到外部，則可高精度確定外部連接端子的位置，形成難分解且結(jié)構(gòu)牢固的電池組。又進(jìn)行壓緊，使電路板接觸電路板定位用壁面，并進(jìn)行壓緊，使二次電池的封口板一側(cè)接觸電池定位用壁面，則將二次電池與電路板中間的間隙定位成一定的尺寸，并通過在該間隙內(nèi)填充樹脂，進(jìn)行成形，將二次電池和電路板合為一體。這樣形成的半成品由于二次電池高度偏差，其高度尺寸產(chǎn)生偏差。在進(jìn)行位置被覆的二次成形時樹脂成形得外形尺寸恒定的情況下，由二次電池底面一側(cè)的厚度變化吸收該高度尺寸偏差。
本申請第7發(fā)明的電池組制造方法，在形成扁平矩形的二次電池的封口板一側(cè)，與封口板隔開間隙來配置一個面上形成外部連接端子的電路板，同時利用靠彈性在背離二次電池的方向?qū)﹄娐钒寮訅旱倪B接構(gòu)件將電路板連接到二次電池，從而形成樹脂填充對象物，在形成限制從二次電池的底面至電路板的外部連接端子的形成面的尺寸的內(nèi)部空間的金屬模內(nèi)，放置該樹脂填充對象物，使其反抗所述連接構(gòu)件的壓緊，并且進(jìn)行在二次電池與電路板之間的間隙填充樹脂的樹脂成形，形成將二次電池和電路板合為一體的半成品后，形成外裝被覆，使該半成品的至少外部連接端子露出到外部。
根據(jù)上述第7發(fā)明的電池組制造方法，在形成限制從二次電池的底面至電路板的外部連接端子的形成面的尺寸的內(nèi)部空間的金屬模內(nèi)，放置利用連接構(gòu)件在背離二次電池的方向?qū)﹄娐钒鍓壕o的狀態(tài)的樹脂填充對象物，因而連接構(gòu)件能利用其彈性將二次電池和電路板按壓到內(nèi)部空間的對置面，吸收二次電池的高度尺寸偏差，同時將電路板固定在一定位置，使二次電池底面至電路板的尺寸為恒定狀態(tài)。此狀態(tài)下，將樹脂填充到二次電池與電路板之間的間隙內(nèi)，則能形成二次電池和電路板合為一體并且二次電池底面至電路板外部連接端子形成面的尺寸為規(guī)定值的半成品。對該半成品形成外裝被覆，從而完成電池組。
上述各制造方法中，二次電池的封口板在電路板方向形成下切部位，使與電路板之間的間隙中填充的樹脂進(jìn)入下切部位，與二次電池牢固接合，形成難分解的堅(jiān)固結(jié)構(gòu)。
外裝被覆是對半成品將電路板的外部端子形成面至二次電池的封口板之間樹脂成形得至少外部連接端子露出到外部的上部成形部、在二次電池的底面形成規(guī)定高度的下部成形部、以及用二次電池的短側(cè)面使上部成形部和下部成形部之間接合的聯(lián)結(jié)成形部進(jìn)行二次成形，并卷繞薄片，以覆蓋二次電池的側(cè)周面、上部成形部和下部成形部的部分側(cè)周面以及聯(lián)結(jié)成形部，因而能形成厚度尺寸為二次電池上加薄片厚度的薄型電池組。在將橫截面形狀形成橢圓形的二次電池兩端的圓弧部使聯(lián)結(jié)成形部形成得納入包圍該圓弧部的矩形線內(nèi)時，能對電池組的寬度尺寸防止二次電池寬度尺寸上添加薄片厚度，從而增加無用尺寸。僅在包圍圓弧的矩形線內(nèi)一端形成聯(lián)結(jié)成形部，則電池組的橫截面形狀變成非對稱，限制對設(shè)備的裝填方向，同時能使圓弧部分與設(shè)備殼體的角部形成的R形狀對應(yīng)。
又，外裝被覆覆蓋半成品中形成規(guī)定尺寸的筒狀體或有底筒狀體，并且在電路板的外部連接端子形成面一側(cè)和/或二次電池的底面一側(cè)所形成的開口端填充樹脂，進(jìn)行成形，使包含外部連接端子的規(guī)定部位露出到外部。這時，由于在開口端填充樹脂，能方便地將半成品的整個外周覆蓋，使包含外部連接端子的規(guī)定部位露出到外部。
還能使外裝被覆進(jìn)行成形，對半成品的整個外周部用樹脂覆蓋，使包含外部連接端子的規(guī)定部位露出到外部，從而可將半成品覆蓋成密封狀態(tài)，能構(gòu)成抗?jié)裥粤己玫碾姵亟M。
又，接觸觸從用于一次成形和二次成形的金屬模內(nèi)的樹脂填充對象物或半成品露出到外部的帶電部位的部位施加絕緣性被覆，因而能在樹脂填充成形時或外裝被覆時防止發(fā)生短路和漏電。


圖1是示出本發(fā)明實(shí)施方式的電池組的外觀的立體圖；圖2是示出該電池組各組成單元的分解立體圖；圖3A是示出二次電池的組成的俯視圖，圖3B是該二次電池的封口板一側(cè)的截面圖，圖3C是該二次電池裝有溫度熔斷器的狀態(tài)的俯視圖；圖4A是示出電路板的組成的外表面一側(cè)的立體圖，圖4B是該電路板內(nèi)表面一側(cè)的立體圖，圖4C是示出對該電路板安裝導(dǎo)線板的狀態(tài)的立體圖；圖5A是示出電路板連接到二次電池的狀態(tài)的立體圖；圖5B是示出電路板安裝到二次電池的狀態(tài)的立體圖；圖6A～圖6B示出另一形態(tài)的二次電池的組成，圖6A是俯視圖，圖6B是封口板一側(cè)的截面圖；圖7A～圖7B示出該形態(tài)的二次電池安裝溫度熔斷器的狀態(tài)，圖7A是俯視圖，圖7B是封口板一側(cè)的截面圖；圖8A是示出電路板連接到二次電池的狀態(tài)的立體圖；圖8B是示出電路板安裝到二次電池的狀態(tài)的立體圖；
圖9A是說明第1制造方法的樹脂填充的模式圖，圖9B是說明第1制造方法的另一樹脂填充形態(tài)的模式圖；圖10是示出一次模壓金屬模的組成的立體圖；圖11是示出形成一次模壓體的狀態(tài)的截面圖；圖12是示出二次模壓金屬模的組成的立體圖；圖13是示出形成二次模壓體的狀態(tài)的截面圖；圖14是說明聯(lián)結(jié)成形部的形成位置的截面圖；圖15是示出在半成品的底面形成的凹陷部的立體圖；圖16A是說明第2制造方法的樹脂填充的模式圖，圖16B是說明該制造方法的另一樹脂填充形態(tài)的模式圖；圖17是示出第3制造方法的電路板連接到二次電池的狀態(tài)的立體圖；圖18是說明第3制造方法的樹脂填充的模式圖；圖19A是說明第4制造方法的樹脂填充的模式圖，圖19B是說明該制造方法的另一樹脂填充形態(tài)的模式圖；圖20A～圖20C是依次示出制造工序各階段中的形成狀態(tài)的立體圖；圖21是半成品的局部截面圖；圖22是示出樹脂成形體的立體圖；圖23是示出半成品粘結(jié)樹脂成形體的狀態(tài)的截面圖；圖24是示出樹脂成形體的另一形態(tài)的立體圖；圖25A～圖25B所示的立體圖是示出另一外裝被覆形態(tài)的外裝殼體的組成；圖26A～圖26B是說明電池組外部連接端子的形成位置的精度的模式圖。
最佳實(shí)施方式下面，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式，以供理解本發(fā)明。下面所示的實(shí)施方式是使本發(fā)明具體化的一個例子，并不限定本發(fā)明的技術(shù)范圍。
本實(shí)施方式示出使用扁平矩形鋰離子二次電池構(gòu)成用于便攜電話機(jī)的電池組的例子。要求用于便攜電話機(jī)的電池組除小型、重量輕、厚度薄以外，還具有適應(yīng)高功能化的高能量密度、能承受作為便攜設(shè)備不可避免的跌落等的沖擊的機(jī)械強(qiáng)度、難分解的結(jié)構(gòu)、以及保護(hù)二次電池免受短路、過充電和高溫影響的保護(hù)功能。按照滿足這些必要條件的方式，構(gòu)成以下所示的電池組。
圖1示出實(shí)施方式的電池組1的外觀，構(gòu)成扁平形狀，使正端子、負(fù)端子和溫度檢測端子組成的外部連接端子6在一個端面上露出到外部，并且后文說明的測試端子30上貼有水印封簽9。圖2示出將該電池組1分解成各組成單元的圖。下面說明各組成單元的細(xì)節(jié)和使用各組成單元的電池組1的制造方法。
如圖3A和圖3B所示，鋰離子二次電池(下文稱為二次電池)在橫截面形狀形成為橢圓形有底狀的鋁制電池殼體22內(nèi)安放產(chǎn)生電能單元，電池殼體22通過在其開口端激光焊接封口板23加以封口。與電池殼體22接合并成為電池正極的封口板23在其中央凸出地形成電池負(fù)極25，并且用上墊圈24a和下墊圈24b加以絕緣。在封口板23的兩側(cè)，對封口板23進(jìn)行沖壓加工，形成菌形的結(jié)合突起(下切部位)26、26。27是封閉電解液注入口的柱塞，在電池殼體22內(nèi)注入電解液后，用柱塞27封住電解液注入口，把柱塞27焊接在封口板23上。
所述接合突起26是利用沖壓加工在封口板23的規(guī)定位置形成圓筒狀的突起部后，進(jìn)行沖壓加工，使其頭部往四周張開，則形成圖中所示的菌形。也可不依靠沖壓加工，而如后述那樣利用在封口板23上焊接菌形或倒L字形的構(gòu)件，形成接合突起部26。
所述二次電池2中，如圖3C所示，在電池負(fù)極25上點(diǎn)焊溫度熔斷器10的一個連接片10a。在溫度熔斷器10的上表面張貼絕熱片16(如虛線所示)，以防止后文說明的溫度熔斷器10在填充樹脂時熔斷。溫度熔斷器10的另一個連接片10b配置在封口板23上貼的絕緣紙21上，并利用點(diǎn)焊連接后文說明的負(fù)導(dǎo)線板5的一端。在溫度熔斷器10與二次電池2之間涂覆熱傳導(dǎo)性粘結(jié)劑，使兩者接合，從而溫度熔斷器10形成與二次電池2熱耦合的狀態(tài)。
構(gòu)成保護(hù)二次電池2以免過充電、過放電和過電流的保護(hù)電路的電路板3在其成為外表面一側(cè)的一個面上形成所述外部連接端子6和測試端子30(如圖4A所示)，在成為二次電池2一側(cè)的另一個面上安裝集成電路等電子元器件31(如圖4B所示)，并且在兩側(cè)形成連接二次電池2用的正焊盤32和負(fù)焊盤33。各圖省略電路板3上形成的電路圖案和通孔的表示。
如圖4所示，所述正焊盤32焊接與電子元器件31之間介入絕緣紙34的正導(dǎo)線板(連接構(gòu)件)4的一端，而負(fù)焊盤33焊接負(fù)導(dǎo)線板(連接構(gòu)件)5的一端。
完成此連接加工的電路板3如圖5A所示，對二次電池2將正導(dǎo)線板32的另一端和負(fù)導(dǎo)線板33的另一端分別點(diǎn)焊到封口板23的板面上和所述溫度熔斷器10的另一連接片10b上。此連接狀態(tài)下，電路板3成為對封口板23的板面正交的方向，因而如圖5B所示，將正、負(fù)導(dǎo)線板4、5折彎，并且在電路板3的板面與封口板23的板面之間設(shè)置間隙，整形成大致平行的狀態(tài)。這樣在二次電池2上連接電路板3，從而形成圖20A所示的樹脂填充對象物7。
所述樹脂填充對象物7也能構(gòu)成下面那樣設(shè)有安全閥的結(jié)構(gòu)。如圖6A～圖6B所示，與電池殼體22接合形成電池正極的封口板23在其中央安裝成為電池負(fù)極的鉚釘25，并且用上墊片24a、下墊片24a加以絕緣。在粘合薄板的復(fù)合板上形成部分所述封口板23，并且在復(fù)合板形成部分形成排放口20a，以設(shè)置安全閥20。此安全閥20在由于溫度升高等原因，電池殼體22內(nèi)產(chǎn)生氣體，造成內(nèi)壓異常升高時，使薄板部分?jǐn)嚅_，從排放口20a將異常內(nèi)壓排放到外部，防止電池殼體22破裂。設(shè)在封口板23的柱塞27封閉往電池殼體22內(nèi)注入電解液的開口部，因而注入電解液后將其壓入封口板23上形成的開口部，焊接在封口板23上。封口板23的兩側(cè)焊接眼圈狀的結(jié)合構(gòu)件26。
如圖7A～圖7b所示，此二次電池2的封口板23粘結(jié)用多孔質(zhì)體形成的樹脂片40，以覆蓋安全閥20的排放口20a，并且在柱塞27上粘結(jié)絕緣紙21。鉚釘25上焊接溫度熔斷器10的一個連接片10a。溫度熔斷器10的上表面貼有絕熱片16，以防止后文說明的樹脂填充成形時溫度熔斷器10熔斷。溫度熔斷器10的另一個連接片10b配置在所述絕緣紙21上，并利用點(diǎn)焊連接后文說明的負(fù)導(dǎo)線板5的一端。在溫度熔斷器10與封口板23之間涂覆熱傳導(dǎo)性粘結(jié)劑，使二次電池2的熱容易傳到溫度熔斷器10。
如圖8A所示，裝有溫度熔斷器10的二次電池2利用正導(dǎo)線板4和負(fù)導(dǎo)線板5安裝電路板3。電路板3構(gòu)成保護(hù)二次電池2防止過充電、過放電和過電流的保護(hù)電路，在其成為外表面一側(cè)的一個面上形成所述外部連接端子6和測試端子30，在其另一個面上安裝集成電路等電子元器件31，并且在兩側(cè)形成連接二次電池2用的正焊盤32和負(fù)焊盤33。所述正焊盤32焊接正導(dǎo)線板4的一端，而負(fù)焊盤33焊接負(fù)導(dǎo)線板5的一端。將正導(dǎo)線板4的另一端和負(fù)導(dǎo)線板5的另一端分別點(diǎn)焊到封口板23的板面上和所述溫度熔斷器10的另一連接片10b上。此連接狀態(tài)下，電路板3成為對封口板23的板面正交的方向，因而如圖8B所示，將正、負(fù)導(dǎo)線板4、5折彎，并且在電路板3的板面與封口板23的板面之間設(shè)置間隙，整形成平行的狀態(tài)。這樣在二次電池2上連接電路板3，從而形成圖20A所示的樹脂填充對象物7。
在上述那樣形成的樹脂填充對象物7中二次電池2與電路板3之間的間隙填充樹脂，將二次電池2與電路板3合為一體。這時，重要的是樹脂成形使得二次電池2的底面至電路板3的外部連接端子6的形成面的高度H為規(guī)定的尺寸。下面說明實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)的第1～第4制造方法。
第1制造方法如圖9所示，將一次模壓金屬模35的下模36構(gòu)成活動部41靠壓緊手段45可移動到固定部42一側(cè)，并且活動部41中設(shè)有真空吸附部43。形成使所述活動部41后退的狀態(tài)，就將樹脂填充對象物7(圖9A中僅示出二次電池2和電路板3)放置在下模36內(nèi)，然后使活動部41前進(jìn)，則將二次電池2的底面按壓到固定部42內(nèi)的壁面，得以定位。另一方面，電路板3由于來自真空吸附部43的真空吸引，緊貼在真空吸附部43的壁面上，得以定位。
所述二次電池2的底面至電路板3的外部連接端子6的形成面的高度H由于二次電池2的高度尺寸h的偏差和電路板3不固定在一定位置而產(chǎn)生變動，但利用真空吸引，使電路板3固定在一定的位置，活動部41的前進(jìn)量則隨二次電池2的高度尺寸h變化，所以在下模36內(nèi)定位的二次電池2和電路板3利用它們之間的間隙的高度尺寸G的變化，使二次電池2的底面至電路板3的外部連接端子6的形成面的高度H為一定的狀態(tài)。
對樹脂填充對象物7進(jìn)行樹脂填充成形時的二次電池2和電路板3的定位也可如圖9b所示那樣構(gòu)成一次模壓金屬模的下模36a。電路板3由真空吸附，緊貼電路板定位用壁面75，通過壓緊手段76對按壓軸85壓緊，與電池定位用壁面77的雙肩部分接觸。此結(jié)構(gòu)中，將二次電池2與電路板3的間隔G定位成恒定，雖然二次電池2的高度尺寸h的偏差等于二次電池2的底面至電路板3的外部連接端子6的形成面的高度尺寸H4的變動，但利用后文說明的二次模壓可吸收此高度尺寸H4的變動。
使圖10所示的上模37下降到以上那樣將二次電池2和電路板3定位的下模36、36a上，從設(shè)在上模37的澆注口44將樹脂注入二次電池2與電路板3之間的間隙。如圖11所示，注入的樹脂蔓延到裝在電路板3上的電子元器件31及正、負(fù)導(dǎo)線板4、5的周圍，與電路板3接合，也蔓延到形成在二次電池2的封口板23上的結(jié)合突起26的下切部分，與封口板23接合，使一次模壓體11成形。樹脂適合采用熱熔樹脂，以不對電子元器件31和二次電池3或溫度熔斷器10產(chǎn)生不良影響的程度的溫度進(jìn)行流動，并因溫度下降而硬化。
即使樹脂溫度較低也超過200℃，因而接觸將溫度設(shè)定為104℃的溫度熔斷器10時，溫度熔斷器10熔斷，使電池組1本身的功能停止。其對策，另一發(fā)明提出利用絕熱片使溫度熔斷器10與樹脂之間熱屏蔽的方法和將溫度熔斷器10安放在不與樹脂直接接觸的方法等。然而，這里是在溫度熔斷器10上貼絕熱片16，抑制樹脂的熱傳到溫度熔斷器10。另外通過用熱傳導(dǎo)性良好的材料(例如鋁)形成一次模壓金屬模35中與溫度熔斷器10安放位置對應(yīng)的部位，使樹脂的熱擴(kuò)散到金屬模一側(cè)，抑制對溫度熔斷器10的熱傳導(dǎo)，也能解決。
樹脂填充對象物7由于二次電池2的正極、負(fù)極連接的帶電部分露出到外部，為了安放到一次模壓金屬模35時不發(fā)生短路和漏電，對可能接觸一次金屬模35中露出的帶電部分的部位施加氧化鋁處理或氟樹脂處理形成的絕緣被覆。通過用鋁形成金屬模，并對所需部位進(jìn)行鋁陽極化處理，形成所述絕緣被覆，同時利用熱傳導(dǎo)性的提高，能抑制填充樹脂對溫度熔斷器10的熱影響。
使填充的樹脂硬化后，使上模37上升，解除真空吸附部的真空吸引，并且使活動部41或壓緊構(gòu)件76后退，則如圖11所示，由樹脂硬化所形成的一次模壓體11將二次電池2和電路板3合為一體，并可作為圖20B所示的半成品8從下模36取出。通過對該半成品8的周圍施加外裝被覆，可形成電池組1。
這里，利用二次模壓和裝卷繞片，施加外裝被覆。實(shí)施二次模壓前，在二次電池2的底面粘貼絕緣體14。
二次模壓如圖12所示，是在二次模壓金屬模46中放置所述半成品8后，在半成品8的所需部位使樹脂成形。在二次模壓金屬模46的下模47形成安放半成品8的凹陷部50，凹陷部50一側(cè)的壁面設(shè)置往內(nèi)作進(jìn)入壓緊的3個外部連接端子用突起51和測試端子用突起52，對置的另一側(cè)的壁面設(shè)置往內(nèi)作進(jìn)入壓緊的底面用突起54。在凹陷部50內(nèi)放置半成品8，并使所述外部連接端子用突起51、測試端子用突起52和底面用突起54進(jìn)入，則外部連接端子用突起51壓接電路板3上形成的3個部位的外部連接端子6，測試端子用突起52壓接測試端子30，底面用突起54壓接二次電池中粘貼在底面的絕緣體14。
用上模48封閉安放半成品8的下模47，并從設(shè)在上模48的澆注口53將樹脂填充到二次模壓金屬模46內(nèi)。樹脂從4處注射到二次模壓金屬模46內(nèi)，如圖13所示，覆蓋電路板3和一次模壓體11，使半成品8的外部連接端子6和測試端子30露出外部，又如圖20C所示，形成粘合在二次電池2的封口板23上的上部成形部17，同時在二次電池2的底面形成包圍絕緣體14的四周并且按規(guī)定厚度粘合的下部成形部18，進(jìn)而形成在二次電池的側(cè)角聯(lián)結(jié)所述上部成形部17和下部成形部18的聯(lián)結(jié)成形部19。如圖14所示，使樹脂成形，讓所述聯(lián)結(jié)成形部19在橫截面形狀為橢圓的二次電池2的圓弧側(cè)面一側(cè)的90度部位形成直角。所述上部成形部17和下部成形部18利用聯(lián)結(jié)成形部19，形成圖2所示的二次模壓體12。
用圖9B所示的下模36a進(jìn)行樹脂填充成形所得的半成品8的情況下，如上文所述，由于二次電池2的高度尺寸h的偏差，半成品8的高度尺寸H4變動，但通過將二次模壓體12成形為一定的高度尺寸，能吸收高度尺寸H4的變動。
半成品8中，外部連接端子6等連接二次電池2的正、負(fù)極的帶電部分也露出到外部，因而與一次模壓金屬模35相同，為了使半成品8不發(fā)生短路和漏電，對二次模壓金屬模46中與露出帶電部分可能接觸的部位(即外部連接端子6和測試端子30等)接觸的外部連接用突起51和測試端子用突起52施加氧化鋁處理和氟處理形成的絕緣被覆。
在所述上部成形部17的周面靠二次電池處，形成階梯部38，將其作為安裝定位線，圍繞二次電池2的側(cè)周面安裝卷繞片20。然后，用測試端子30檢查動作狀態(tài)，對檢查合格品在測試端子30的周圍的凹陷部內(nèi)張貼水印封簽9，從而形成圖1所示的電池組1。
這樣形成的電池組1，如圖1所示，使其一扁平面的兩肩部分形成表面呈現(xiàn)二次電池2中兩個側(cè)面的圓弧的圓弧角，另一面的兩肩部分利用聯(lián)結(jié)成形部19形成方角，因而與在非對稱位置形成外部連接端子6相結(jié)合，能防止對設(shè)備的裝填顛倒。圓弧角與設(shè)備殼體角部的R形狀對應(yīng)，可安放到設(shè)備中，而沒有形成無用空間。
所述下模47的底面用突起54接觸裝在二次電池2的底面的絕緣體11的中央部位，沒有進(jìn)行樹脂成形，因而半成品8的底面矩形成凹陷部39，如圖15所示。由于如上文所述，在設(shè)備的狹窄電池組安放空間裝入電池組1，從安放空間取出電池組1時，沒有成為抓手的部位就難以取出。通過形成上述凹陷部39，能在電池組1的底面搭上指尖，凹陷部39成為“指尖爪”，便于取出電池組1。
第2制造方法本第2制造方法與上述對樹脂填充對象物7填充樹脂并使一次模壓體11成形的方法不同。下面，說明第2制造方法，其中對與第1制造方法相同的構(gòu)成單元標(biāo)注相同的標(biāo)號，省略相同的制造方法的說明。
在圖16A所示的一次模壓金屬模的下模56內(nèi)放置圖20A所示那樣形成的樹脂填充對象物7。通過由壓緊手段59推出設(shè)在下模56的一個壁面的按壓軸57，電路板3的兩端部與電路板定位壁面60接觸，得以定位。通過由壓緊手段62推出設(shè)在下模56的其它壁面的按壓軸58，二次電池的封口板23的兩端部與電池定位用壁面61接觸，得以定位。由于此定位，將電路板3不在一定位置的狀態(tài)限制成二次電池2的底面至電路板3的外部連接端子6的形成面的高度尺寸H2。使上模(未示出)降落到這樣將二次電池2和電路板3定位的下模56上，對二次電池2與電路板3之間隔開一定間隔而形成的間隙G填充樹脂，從而形成由填充的樹脂硬化后的一次模壓體11將二次電池2和電路板3合為一體的半成品8。
上述由一次模壓形成的半成品8因二次電池2的高度尺寸h的偏差而總高度尺寸H2變動。在利用圖12所示的二次模壓金屬模46的二次模壓時，由二次電池2底面上成形的下部成形部18的厚度變化，吸收此高度尺寸H2的變動，從而形成一定高度尺寸的電池組1。此外觀被覆的形成方法與上述第1制造方法的相同，因而省略其說明。
使用上述下模56的二次電池2的定位中，二次電池2的高度尺寸h的偏差造成的半成品8的高度H2的變動，通過用圖16B所示那樣構(gòu)成的下模56a，可形成高度尺寸H5一定的半成品8。
圖16B中，二次電池2受電池壓緊手段81壓緊，與下模56a的電池定位用壁面83接觸，得以定位；電路板3受電路板壓緊手段80壓緊，與下模56a中形成的電路板定位用壁面82接觸，得以定位。利用此下模56a的結(jié)構(gòu)，將電路板3定位在一定位置，并且由二次電池2與電路板3之間的間隙G5的變化，吸收二次電池3的高度尺寸h的偏差，能完成高度尺寸H5為一定的半成品8。
第3制造方法本第3制造方法與上述對樹脂填充對象物7填充樹脂的方法不同。下面，說明第3制造方法，其中對與第1和第2制造方法相同的構(gòu)成單元標(biāo)注相同的標(biāo)號，省略相同的制造方法的說明。
本第3制造方法中，如圖17所示，將電路板3連接到二次電池2的正導(dǎo)線板4a和負(fù)導(dǎo)線板5a，是利用對折彎有彈性的材料形成。在電路板3上焊接此正導(dǎo)線板4a和負(fù)導(dǎo)線板5a的一端后，如圖5A所示，將另一端點(diǎn)焊到二次電池2，如圖5B所示，電路板3折彎成與二次電池2的封口板23大致平行時，由于正導(dǎo)線板4a和負(fù)導(dǎo)線板5a對折彎具有彈性，不與封口板23平行，如圖17所示，形成電路板3成傾斜角度地連接二次電池2的狀態(tài)的樹脂填充對象物7。
如圖18所示，在限制電路板3的外部連接端子6的形成面與二次電池2的底面中間的尺寸H3的一次模壓金屬模的下模64內(nèi)放置此樹脂填充對象物7。這時，由于電路板3不與二次電池2的封口板23平行，將其壓入下模64內(nèi)，但壓入時，緊貼限制高度尺寸H3的下模64的壁面，恢復(fù)成與封口板23平行的狀態(tài)，同時由于正導(dǎo)線板4和負(fù)導(dǎo)線板5的彈性造成的壓緊，將二次電池2按壓到對置的壁面。通過這樣將樹脂填充對象物7裝到下模64內(nèi)，由正導(dǎo)線板4和負(fù)導(dǎo)線板5的彎曲彈性吸收二次電池2的高度尺寸h的偏差，獲得將電路板3的外部連接端子6的形成面與二次電池2的底面中間的尺寸H3限制成恒定的狀態(tài)。
使上模(未示出)降落到上文所述那樣安放樹脂填充對象物7的下模64上，并且在二次電池2與電路板3之間的間隙G中填充樹脂，則填充的樹脂使二次電池2和電路板3固定并合為一體，形成圖20B所示的半成品8。
此半成品8的外裝被覆的形成，其實(shí)施能與第1和第2制造方法相同，因而省略說明。
第4制造方法本第4制造方法與上述對樹脂填充對象物7填充樹脂并使一次模壓體11成形的方法不同。下面，說明第4制造方法，其中對與第1和第2制造方法相同的構(gòu)成單元標(biāo)注相同的標(biāo)號，省略相同的制造方法的說明。
在圖19A所示的一次模壓金屬模的下模91內(nèi)放置圖20A所示那樣形成的樹脂填充對象物7。電路板3通過使其兩端部嵌入下模91中形成的電路板定位槽92，得以定位。二次電池則通過由設(shè)在下模91的壓緊手段94推出，使封口板23的兩端部與電池定位用壁面93接觸，得以定位。由于此定位，將電路板3不在一定位置的狀態(tài)限制成二次電池2的底面至電路板3的外部連接端子6的形成面的高度尺寸H6。使上模(未示出)降落到這樣將二次電池2和電路板3定位的下模56上，對二次電池2與電路板3之間隔開一定間隔而形成的間隙G6填充樹脂，從而形成由填充的樹脂硬化后的一次模壓體11將二次電池2和電路板3合為一體的半成品8。
上述由一次模壓形成的半成品8因二次電池2的高度尺寸h的偏差而總高度尺寸H2變動。在利用圖12所示的二次模壓金屬模46的二次模壓時，由二次電池2底面上成形的下部成形部18的厚度變化，吸收此高度尺寸H2的變動，從而形成一定高度尺寸的電池組1。此外觀被覆的形成方法與上述第1制造方法的相同，因而省略其說明。
使用上述下模91的二次電池2的定位中，二次電池2的高度尺寸h的偏差造成的半成品8的高度H6的變動，通過用圖19B所示那樣構(gòu)成的下模91a，可形成高度尺寸H7一定的半成品8。
圖19B中，二次電池2受電池壓緊手段97壓緊，與下模91a的電池定位用壁面96接觸，得以定位；電路板3使其兩端部嵌入電路板定位槽95，得以定位。利用此下模91a的結(jié)構(gòu)，將電路板3定位在一定位置，并且由二次電池2與電路板3之間的間隙G7的變化，吸收二次電池3的高度尺寸h的偏差，能完成高度尺寸H7一定的半成品8。
利用以上說明的制造方法制造的電池組1通過形成二次模壓體12，進(jìn)行半成品8的外裝體的形成，但也可做成在半成品8上粘結(jié)由噴射成形預(yù)先成形的樹脂成形體，從而獲得與對二次模壓體12進(jìn)行填充成形時相同的形狀。下面說明使用樹脂成形體的外裝體的形成。這里說明的樹脂填充對象物7，將其取為設(shè)有先前圖6A～圖8B所示的安全閥20，并且將電路板3連接到焊接了結(jié)合構(gòu)件26a的二次電池2，但使用上述第1～第4制造方法的樹脂填充對象物7，也同樣能形成。
如圖21所示，通過對二次電池2與電路板3之間填充樹脂將其合為一體的半成品8，在其周圍施加外裝被覆，形成電池組1。利用上部樹脂成形體97和下部樹脂成形體98的上下被覆以及對體部繞裝卷繞片13，實(shí)施外裝被覆。
所述上部樹脂成形體97如圖22所示，利用樹脂成形，形成與電路板3上形成的3個外部連接端子6對應(yīng)的3個連接端子窗103和與測試端子30對應(yīng)的測試端子窗104，并形成得覆蓋封口板23上形成的樹脂模壓體11和電路板3，又如圖23所示，覆蓋并接合在樹脂模壓體11和電路板3上，使外部連接端子6和測試端子30分別從連接端子窗103和測試端子窗104露出到外部。下部樹脂成形體98如圖22所示，利用樹脂成形，形成具有與電池殼體22的底部配合的淺凹陷部105的板狀，如圖23所示，粘合在電池殼體22的底面。所述上部樹脂成形體97和下部樹脂成形體98中，分別形成與電池殼體22的側(cè)面拉平的階梯部38，可將該階梯部38作為定位線，如圖20C所示那樣在二次電池2的體部繞裝卷繞片13，但如上文所述，為了形成非對稱形狀的電池組1，在二次電池2的短側(cè)面將一對連接片99接合在電池殼體22上。與圖14所示的聯(lián)結(jié)成形部19相同，連接片99也由樹脂成形形成外形為直角截面，覆蓋橫截面形狀為橢圓形的電池殼體22的圓弧側(cè)面的一端的90度部位。此連接片99作為獨(dú)立體示出，但也可樹脂成形得與上部樹脂成形體97或下部樹脂成形體98合為一體。
又如圖24所示，可使上部樹脂成形體97和下部樹脂成形體98樹脂成形為用中途以鉸鏈部102折成直角狀態(tài)的連接片100連接的一體結(jié)構(gòu)。將圖中所示狀態(tài)的樹脂成形體裝到半成品8時，首先，使上部樹脂成形體97覆蓋在電路板3上后，從鉸鏈部102將連接片100展開成直線，就能將下部樹脂成形體98裝到電池殼體22的底面，同時連接片100沿電池殼體22的側(cè)面分布。通過做成這種一體成形結(jié)構(gòu)，用連接片100連接上部樹脂成形體97和下部樹脂成形體98，并且在連接片100上繞裝卷繞片13，因而能提高外裝被覆的強(qiáng)度。
對上述結(jié)構(gòu)的電池組1實(shí)施以1.5m跌落高度往混凝土上6個面分別跌落2個循環(huán)的自由落體試驗(yàn)、以跌落高度1.0m往鐵板上跌落50次后觀察機(jī)械性能、跌落200次后觀察電特性的隨機(jī)跌落試驗(yàn)，進(jìn)而實(shí)施多次施加-40℃至80℃的溫度變化的熱沖擊試驗(yàn)、施加3方向振動的振動試驗(yàn)、外部連接端子加荷重的端子強(qiáng)度試驗(yàn)。將該試驗(yàn)后的電池組1裝到設(shè)備中，驗(yàn)證安裝是否異常、是否正常工作、是否變形和松動。結(jié)果，各試驗(yàn)后未發(fā)現(xiàn)有障礙，證實(shí)結(jié)構(gòu)堅(jiān)固。
又驗(yàn)證填充超過200℃的樹脂進(jìn)行成形對二次電池2的影響或裝在樹脂填充部位的溫度熔斷器10的損傷，沒有發(fā)生異常。
為了驗(yàn)證分解制成的電池組1時的情況，故意試分解時，與采用一般電池組殼體的結(jié)構(gòu)相比，顯然極難分解，破壞一次模壓體11，就使設(shè)在封口板23兩側(cè)的結(jié)合突起26破壞，破壞填充成形中存在的正、負(fù)導(dǎo)線板4、5和連接部分，從而成為能容易判斷受到分解的狀態(tài)。
又，完成的外形尺寸精度，其各部分的尺寸處于±0.1mm~0.2mm的誤差范圍，特別要求精度的底面至外部連接端子6的尺寸也在該誤差內(nèi)，確認(rèn)成為與設(shè)備連接無障礙的狀態(tài)。
以上說明的結(jié)構(gòu)中，由所需部位加以樹脂成形的二次模壓體12和卷繞片13形成對半成品8的外裝被覆，但不限于此，將半成品8插入圖25A所示的筒狀外裝殼體71，利用填充樹脂封住下方的開口部，并對上方的開口部填充樹脂，使外部連接端子6和測試端子30露出到外部，則能構(gòu)成與電池組1相同的外形。
又，如圖25B所示，通過將半成品8插入在與外部連接端子6和測試端子30對應(yīng)的位置形成開口部的有底筒狀外裝殼體72，并對下方的開口部填充樹脂，進(jìn)行封口，也能構(gòu)成與電池組相同的外形。所述外裝殼體72為下方開放的有底筒狀體，但形成上方開放的有底筒狀，并對上部開口填充樹脂，使外部連接端子6和測試端子30露出到外部，也能構(gòu)成與電池組1同樣外形。
還可通過在半成品8的外周面進(jìn)行樹脂成形，使外部連接端子6和測試端子30露出到外部，構(gòu)成圖1所示那樣的電池組1。
工業(yè)上的實(shí)用性根據(jù)以上那樣說明的本發(fā)明，利用樹脂模壓將二次電池和電路板合為一體后，用樹脂成形的外裝體覆蓋形成外部連接端子的一側(cè)，因而適合樹脂模壓用的樹脂硬度低，卻用具有所需硬度的樹脂形成外裝。此外，外裝還不容易受傷和污染，內(nèi)部結(jié)構(gòu)獲得樹脂模壓帶來的強(qiáng)度，而且能構(gòu)成使二次電池的形狀尺寸最大限度小型化、厚度薄化的電池組，因而適合提供作為適合小型便攜電子設(shè)備的電池電源，具有能抗跌落等的沖擊的堅(jiān)固性、同時具有防止用于分解后錯誤使用的結(jié)構(gòu)的電池組。
又，根據(jù)本發(fā)明，能將底面至處于其對置面的外部連接端子的尺寸做成一定，以構(gòu)成利用樹脂模壓將二次電池和電路板合為一體的電池組，因而適合制造作為適合小型電子設(shè)備的電池電源，具有連接可靠性和能抗跌落等沖擊的堅(jiān)固性的電池組。
權(quán)利要求
1.一種電池組，其特征在于，電連接二次電池(2)和至少形成外部連接端子(6)的電路板(3)，同時利用填充成形樹脂的粘合將其合為一體后，用至少形成使所述外部連接端子(6)露出到外部的開口部的樹脂成形體(97)覆蓋其關(guān)鍵部。
2.一種電池組，其特征在于，用封口板(23)封閉安放產(chǎn)生電能單元的有底筒狀電池殼體(22)的開口部，在二次電池(2)的封口板(23)上連接至少形成外部連接端子(6)的電路板(3)，使所述外部連接端子(6)成為外表面一側(cè)，并且利用填充成形的樹脂模壓體(11)將其合為一體后，得到半成品(8)，用至少形成使所述外部連接端子(6)露出到外部的開口部的上部樹脂成形體(97)覆蓋并接合電路板(3)和樹脂模壓體(11)，所述電池殼體(22)的底面接合下部樹脂成形體(98)，并且卷繞薄片(13)，使其覆蓋所述上部樹脂成形體(97)和下部樹脂成形體(98)的側(cè)周面以及電池殼體(22)的側(cè)周面。
3.如權(quán)利要求2中所述的電池組，其特征在于，由通過所述二次電池(2)的側(cè)面的連接片(99、100)連接上部樹脂成形體(97)和下部樹脂成形體(98)。
4.如權(quán)利要求3中所述的電池組，其特征在于，在用連接片(100)上設(shè)置的鉸鏈部分(102)將連接片(100)折成直角的狀態(tài)下，對上部樹脂成形體(97)、下部樹脂成形體(98)和連接片(99)進(jìn)行樹脂成形。
5.一種電池組制造方法，其特征在于，利用連接構(gòu)件將一個面上形成外部連接端子(6)的電路板(3)連接到二次電池(2)，同時與二次電池(2)隔開間隙來配置電路板(3)，使其另一個面與封口板(23)對置，從而形成樹脂填充對象物(7)，將該樹脂成形對象物(7)放置在金屬模內(nèi)，使二次電池(2)和電路板(3)定位在規(guī)定位置，并且進(jìn)行在二次電池(2)與電路板(3)之間的間隙填充樹脂的樹脂成形，形成將二次電池(2)和電路板(3)合為一體的半成品(8)后，形成外裝被覆，使該半成品(8)的至少外部連接端子(6)露出到外部。
6.一種電池組制造方法，其特征在于，在形成扁平矩形的二次電池(2)的封口板(23)一側(cè)，利用連接構(gòu)件將一個面上形成外部連接端子(6)的電路板(3)連接到二次電池(2)，同時隔開間隙來配置電路板(3)，使其另一個面與封口板(23)對置，從而形成樹脂填充對象物(7)，將該樹脂填充對象物(7)放置在金屬模內(nèi)，使二次電池(2)的封口板(23)一側(cè)或底面一側(cè)壓緊定位，使其與金屬模內(nèi)形成的電池定位用壁面接觸，以將電路板(3)與所述電池定位用壁面平行對置地形成的電路板定位用壁面真空吸附的狀態(tài)配置在金屬模內(nèi)，并且進(jìn)行在二次電池(2)與電路板(3)之間的間隙填充樹脂的樹脂成形，形成將二次電池(2)和電路板(3)合為一體的半成品(8)后，形成外裝被覆，使該半成品(8)的至少外部連接端子(6)露出到外部。
7.一種電池組制造方法，其特征在于，在形成扁平矩形的二次電池(2)的封口板(23)一側(cè)，利用連接構(gòu)件將一個面上形成外部連接端子(6)的電路板(3)連接到二次電池(2)，同時隔開間隙來配置電路板(3)，使其另一個面與封口板(23)對置，從而形成樹脂填充對象物(7)，將該樹脂填充對象物(7)放置在金屬模內(nèi)，其狀態(tài)為使二次電池(2)的封口板(23)一側(cè)或底面一側(cè)壓緊定位，使得與金屬模內(nèi)形成的電池定位用壁面接觸，電路板(3)的兩端壓緊定位，使得與所述電池定位用壁面平行對置地形成的電路板定位用壁面接觸，進(jìn)行在二次電池(2)與電路板(3)之間的間隙填充樹脂的樹脂成形，形成將二次電池(2)和電路板(3)合為一體的半成品(8)后，形成外裝被覆，使該半成品(8)的至少外部連接端子(6)露出到外部。
8.一種電池組制造方法，其特征在于，在形成扁平矩形的二次電池(2)的封口板(23)一側(cè)，利用連接構(gòu)件將一個面上形成外部連接端子(6)的電路板(3)連接到二次電池(2)，同時隔開間隙來配置電路板(3)，使其另一個面與封口板(23)對置，從而形成樹脂填充對象物(7)，將該樹脂填充對象物(7)放置在金屬模內(nèi)，其狀態(tài)為使二次電池(2)的封口板(23)方或底面一側(cè)壓緊定位，使得與金屬模內(nèi)形成的電池定位用壁面接觸，在電路板(3)的緣部定位成嵌入與所述電池定位用壁面平行對置地形成的電路板定位用槽內(nèi)的狀態(tài)下配置在金屬模內(nèi)，進(jìn)行在二次電池(2)與電路板(3)之間的間隙填充樹脂的樹脂成形，形成將二次電池(2)和電路板(3)合為一體的半成品(8)后，形成外裝被覆，使該半成品(8)的至少外部連接端子(6)露出到外部。
9.一種電池組制造方法，其特征在于，在形成扁平矩形的二次電池(2)的封口板(23)一側(cè)，與封口板(3)隔開間隙來配置一個面上形成外部連接端子(6)的電路板(3)，同時利用靠彈性在背離二次電池(2)的方向?qū)﹄娐钒?3)加壓的連接構(gòu)件將電路板(3)連接到二次電池(2)，從而形成樹脂填充對象物(7)，在形成限制從二次電池(2)的底面至電路板(3)的外部連接端子(6)的形成面的尺寸的內(nèi)部空間的金屬模內(nèi)，放置該樹脂填充對象物(7)，使其反抗所述連接構(gòu)件的壓緊，并且進(jìn)行在二次電池(2)與電路板(3)之間的間隙填充樹脂的樹脂成形，形成將二次電池(2)和電路板(3)合為一體的半成品(8)后，形成外裝被覆，使該半成品(8)的至少外部連接端子(6)露出到外部。
10.如權(quán)利要求5至9中任一項(xiàng)所述的電池組制造方法，其特征在于，二次電池(2)的封口板(23)在電路板(3)方向形成下切部位，使與電路板(3)之間填充的樹脂接合在二次電池(2)上。
11.如權(quán)利要求5中所述的電池組制造方法，其特征在于，外裝被覆是對半成品(8)將電路板(3)的外部端子形成面至二次電池(2)的封口板(23)之間樹脂成形使得至少外部連接端子(6)露出到外部的上部成形部(17)、在二次電池(2)的底面形成規(guī)定高度的下部成形部(18)、以及用二次電池(2)的短側(cè)面使上部成形部(17)和下部成形部(18)之間接合的聯(lián)結(jié)成形部(19)進(jìn)行二次成形，并卷繞薄片(13)，以覆蓋二次電池(2)的側(cè)周面、上部成形部(17)和下部成形部(18)的部分側(cè)周面以及聯(lián)結(jié)成形部(19)。
12.如權(quán)利要求11中所述的電池組制造方法，其特征在于，二次電池(2)將其橫截面形狀形成橢圓形，并且在兩端的圓弧部使聯(lián)結(jié)形成部(19)成形得納入包圍該圓弧部的矩形線內(nèi)。
13.如權(quán)利要求5至9中任一項(xiàng)所述的電池組制造方法，其特征在于，外裝被覆覆蓋半成品(8)中形成規(guī)定尺寸的筒狀體或有底筒狀體，并且在電路板(3)的外部連接端子形成面一側(cè)和/或二次電池(2)的底面一側(cè)所形成的開口端填充樹脂，進(jìn)行成形，使至少外部連接端子露出到外部。
14.如權(quán)利要求5至9中任一項(xiàng)所述的電池組制造方法，其特征在于，外裝被覆進(jìn)行成形，對半成品(8)的整個外周部用樹脂覆蓋，使包含外部連接端子(6)的規(guī)定部位露出到外部。
15.如權(quán)利要求5至9中任一項(xiàng)所述的電池組制造方法，其特征在于，接觸觸從用于一次成形和二次成形的金屬模內(nèi)的樹脂填充對象物(7)或半成品(8)露出到外部的帶電部位的部位施加絕緣性被覆。
全文摘要
一種電池組制造方法。二次電池(2)與電路板(3)之間由導(dǎo)線板(4、5)連接，并利用在二次電池(2)和電路板(3)之間填充樹脂的一次模壓體(11)使其合為一體后，在外周的所需部位填充樹脂，形成二次模壓體(12)，在其周面上裝卷繞片(13)，從而構(gòu)成電池組。
文檔編號H01M2/10GK1630954SQ0380357
公開日2005年6月22日 申請日期2003年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月13日
發(fā)明者高津克巳, 石丸毅, 大澤善樹, 片岡智志, 森豬一郎, 鳥山幸一, 水田雅博, 近田辰久, 小川泰弘 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社