JP2003017021A

JP2003017021A - パック電池とその製造方法

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Publication number: JP2003017021A
Application number: JP2001199214A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Inoue; 康史井上; Daiki Teraoka; 大樹寺岡
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2001-06-29
Filing date: 2001-06-29
Publication date: 2003-01-17
Anticipated expiration: 2021-06-29
Also published as: JP3738202B2

Abstract

(57)【要約】【課題】専用の部材を設けることなく、リード板をプ
リント基板にスポット溶接するときに発生するスポット
塵や半田ボールによる悪影響を極減し、信頼性を著しく
向上する。【解決手段】パック電池は、導電プレート６を固定し
ているプリント基板５と、このプリント基板５の導電プ
レート６側に配設されてプリント基板５を定位置に保持
する基板ホルダー４と、プリント基板５の導電プレート
６にスポット溶接して連結しているリード板７を介して
プリント基板５に連結している電池３とを備える。基板
ホルダー４は、プリント基板５に設けている導電プレー
ト６を囲む飛散防止囲い１３を有する。基板ホルダー４
は、この飛散防止囲い１３で囲まれる内側に貫通部１３
Ａを設けており、この貫通部１３Ａでリード線を導電プ
レート６にスポット溶接している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パック電池とその
製造方法に関し、とくに電池とプリント基板とをリード
板で連結しているパック電池とその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】パック電池は、外装ケースに電池とプリ
ント基板を内蔵している。プリント基板は、出力端子や
保護回路を実現する電子部品を固定している。プリント
基板は、リード板を介して電池に接続される。プリント
基板は、リード板を接続するために、導電プレートを固
定している。導電プレートは、半田付けしてプリント基
板に固定され、あるいは、プリント基板に印刷して設け
られる。導電プレートとリード板は、半田付け又はスポ
ット溶接して接続できる。スポット溶接は、簡単でしか
もしっかりと外れないようにリード板を導電プレートに
連結できる特長がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リード
板をプリント基板にスポット溶接して連結すると、スポ
ット溶接するときにスポット塵や半田ボールが周囲に飛
散することがある。周囲に飛散するスポット塵等は、電
子部品に付着して悪影響を与え、あるいは導電部に付着
してショートさせる原因となる。このため、スポット塵
や半田ボールは、パック電池の製造工程で歩留を低下さ
せ、あるいは故障率を高くしてパック電池の信頼性を低
下させる弊害がある。この弊害を解消するために、従来
のパック電池は、リード板をスポット溶接した後、スポ
ット塵や半田ボールを除去しているのが実状である。し
かしながら、スポット塵や半田ボールを完全に除去する
のは極めて難しくて手間がかかる。それは、プリント基
板や電子部品にしっかりと付着すると共に、極めて狭い
隙間等に侵入すると除去できなくなるからである。スポ
ット塵や半田ボールを完全に除去していないパック電池
は、故障率が高くなって信頼性が低下する。

【０００４】スポット塵や半田ボールが飛散する弊害
は、導電プレートの周囲に防護壁を設けて防止できる。
ただ、現実のパック電池の製造工程において、導電プレ
ートの周囲に防護壁を設けるのは極めて難しい。それ
は、全てのパック電池において、導電プレートの周囲に
防護壁を設けるスペースがないからである。したがっ
て、飛散したスポット塵や半田ボールは、スポット溶接
した後に除去せざるを得ず、この処理に手間がかかって
いるのが実状である。

【０００５】本発明は、この欠点を解決することを目的
に開発されたものである。本発明の重要な目的は、専用
の部材を設けることなく、リード板をプリント基板にス
ポット溶接するときに発生するスポット塵や半田ボール
による悪影響を極減し、信頼性を著しく向上できるパッ
ク電池とその製造方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のパック電池は、
導電プレート６を固定しているプリント基板５と、この
プリント基板５の導電プレート６側に配設されてプリン
ト基板５を定位置に保持する基板ホルダー４と、プリン
ト基板５の導電プレート６にスポット溶接して連結して
いるリード板７を介してプリント基板５に連結している
電池３とを備える。基板ホルダー４は、プリント基板５
に設けている導電プレート６を囲む飛散防止囲い１３を
有する。基板ホルダー４は、この飛散防止囲い１３で囲
まれる内側に貫通部１３Ａを設けており、この貫通部１
３Ａでリード線を導電プレート６にスポット溶接してい
る。

【０００７】基板ホルダー４は、プリント基板５の導電
プレート６以外の部分を被覆する形状とすることができ
る。

【０００８】本発明のパック電池は、好ましくは、プリ
ント基板５と基板ホルダー４と電池３を外装ケース１に
収納する。電池３は、薄型の角型電池とすることができ
る。このパック電池は、角型電池の封口板３Ｂと外装ケ
ース１との間にプリント基板５と基板ホルダー４を収納
すると共に、プリント基板５を角型電池の封口板３Ｂに
直交する姿勢で収納する。さらに、本発明のパック電池
は、プリント基板５の導電プレート６にスポット溶接さ
れるリード板７にＰＴＣ素子１５を連結することができ
る。

【０００９】本発明のパック電池の製造方法は、プリン
ト基板５に固定している導電プレート６にリード板７を
スポット溶接し、このリード板７でプリント基板５を電
池３に接続する。プリント基板５の導電プレート６を設
けている面に基板ホルダー４をセットする。この基板ホ
ルダー４は、導電プレート６を囲む飛散防止囲い１３を
有し、この飛散防止囲い１３の内側に貫通部１３Ａを設
けている。この基板ホルダー４の飛散防止囲い１３でプ
リント基板５に設けている導電プレート６を囲む状態と
して、貫通部１３Ａで導電プレート６にリード板７をス
ポット溶接して、リード板７を導電プレート６に連結す
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するためのパック電池とその製造方
法を例示するものであって、本発明はパック電池とその
製造方法を以下のものに特定しない。

【００１１】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する
番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決
するための手段の欄」に示される部材に付記している。
ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材
に特定するものでは決してない。

【００１２】図１と図２に示すパック電池は、図３と図
４に示すように、外装ケース１に電池組立２を入れてい
る。外装ケース１は、プラスチック製の上ケース１Ａと
下ケース１Ｂからなる。上ケース１Ａと下ケース１Ｂは
同じ大きさの長方形で、周囲に沿って周壁を一体的に成
形している。上ケース１Ａと下ケース１Ｂは互いに周壁
を連結して、内部に電池組立２を収納する。外装ケース
１は、下ケース１Ｂに電極窓１０を開口している。この
電極窓１０は、電池組立２に固定している出力端子を外
部に表出させる。したがって、電極窓１０は、出力端子
の位置に配設している。電極窓１０から外部に表出され
る出力端子は、パック電池を装着する電気機器の電源端
子に接続される。

【００１３】電池組立２は、図４と図５の分解斜視図に
示すように、電池３にリード板７を介してプリント基板
５を連結している。電池３は薄型の角型電池である。角
型電池は、１個のリチウムイオン二次電池である。この
パック電池は、容積に対する充電容量を大きくできる特
長がある。ただ、本発明のパック電池は、電池３を角型
電池に特定せず、円筒型電池も使用できる。また、外装
ケースには複数の電池を収納することもできる。さら
に、電池には、リチウムイオン二次電池に代わって、ニ
ッケル−水素電池やニッケル−カドミウム電池等の二次
電池も使用できる。

【００１４】外装ケース１は、電池３を収納する状態
で、プリント基板５と基板ホルダー４を収納する収納ス
ペース８を有する。いいかえると、プリント基板５と基
板ホルダー４は、この収納スペース８に嵌着される状態
で収納される。電池組立２は、電池３にプリント基板５
と基板ホルダー４を連結して一体化されている。したが
って、電池組立２の外形は外装ケース１の内形にほぼ等
しく、電池組立２は外装ケース１内にガタガタと移動し
ない状態で収納される。

【００１５】プリント基板５は、電池３の封口板３Ｂに
対して直角な姿勢となるように電池３に連結される。さ
らに、プリント基板５は、図６において下ケース１Ｂの
内面に接近して配設される。下面に固定している出力端
子９を下ケース１Ｂの電極窓１０から外部に表出させる
ためである。図においてプリント基板５の上面には空隙
ができる。この空隙に基板ホルダー４が配設され、基板
ホルダー４でプリント基板５を定位置に保持している。
プリント基板５は、基板ホルダー４と対向する面に導電
プレート６を固定している。

【００１６】図４と図５の電池組立２は、プリント基板
５を２枚のリード板７で電池３に連結し、プリント基板
５の導電プレート６側に基板ホルダー４を配設してい
る。プリント基板５は、リード板７をスポット溶接して
連結するために、図において上面に導電プレート６を固
定している。導電プレート６は、ニッケル板、あるいは
ニッケルメッキした金属板で、プリント基板５に半田付
けして固定される。ただ、導電プレートは、金属薄膜を
プリント基板に印刷して固定することもできる。図のプ
リント基板５は長方形で、電池３の外装缶３Ａの長さに
ほぼ等しい長さに裁断されている。＋−の出力端子９を
固定しているプリント基板５は、電池３の正負の電極に
接続する必要がある。図のプリント基板５は、両端部分
にふたつの導電プレート６を固定している。電池３の正
負の電極に接続されるプリント基板５は、少なくともふ
たつ、すなわち複数の導電プレート６を固定し、各々の
導電プレート６をリード板７で電池３に接続する必要が
ある。

【００１７】さらに、プリント基板５は、図示しない
が、電池の保護回路を実現する電子部品も固定してい
る。これ等の電子部品は、導電プレート６を固定してい
る側、すなわち基板ホルダー４と対向する面、図５にお
いては上面に固定される。プリント基板５は、図５にお
いて下面に出力端子９を固定している。出力端子９は、
導電プレート６と同じようにニッケル板、あるいはニッ
ケルメッキした金属板で、プリント基板５に半田付けし
て固定される。

【００１８】基板ホルダー４は、全体をプラスチックで
一体的に成形している。基板ホルダー４は、プリント基
板５と上ケース１Ａ内面と電池３とで囲まれる空隙に嵌
入される大きさに成形される。この基板ホルダー４は、
ふたつの機能を有する。第１の機能は、プリント基板５
を定位置に保持することである。図３と図４に示す基板
ホルダー４は、プリント基板５の位置と姿勢のずれを阻
止して、プリント基板５を定位置に決められた姿勢で保
持する。さらに、図３と図４の基板ホルダー４は、プリ
ント基板５側、図において下面に突出する位置決凸部１
１を設けている。位置決凸部１１は、プリント基板５に
設けられた位置決凹部１２に嵌入されて、プリント基板
５が基板ホルダー４の表面に沿って移動するのを阻止す
る。この基板ホルダー４は、プリント基板５をとくに位
置ずれしないように保持できる特長がある。ただ、基板
ホルダーには必ずしも位置決凸部を設ける必要はない。
リード板７で電池３に連結されたプリント基板５は、電
池３とプリント基板５と上ケース１Ａ内面とで移動しな
いように定位置に嵌着できるからである。リード板７
は、図３と図４の矢印Ａ、Ｂで示すプリント基板５の表
面を含む面内での位置ずれを阻止するが、リード板７を
折曲させる方向の姿勢変化を阻止するのは難しい。リー
ド板７が折曲される方向の姿勢変化は基板ホルダー４で
阻止できる。さらに、基板ホルダー４は、上ケース１Ａ
の内面の空隙に嵌入されて、プリント基板５の矢印Ａ、
Ｂ方向の位置ずれも少なくする。

【００１９】基板ホルダー４の第２の機能は、スポット
塵や半田ボールが飛散するのを防止することである。プ
リント基板５の導電プレート６にリード板７をスポット
溶接するとき、スポット塵や半田ボールが周囲に飛散す
る。基板ホルダー４は、この飛散を有効に防止して、こ
れが原因で発生する故障を防止する。この機能を実現す
るために、基板ホルダー４は、プリント基板５に設けて
いる導電プレート６を囲む飛散防止囲い１３を有する。
基板ホルダー４は、図４〜図７に示すように、飛散防止
囲い１３の内側を両面に貫通させて貫通部１３Ａを設け
ている。貫通部１３Ａに溶接電極を挿入して、リード板
７が導電プレート６にスポット溶接される。さらに、以
上の図に示す基板ホルダー４は、プリント基板５の導電
プレート６以外の部分をカバー部４Ａで被覆している。
カバー部４Ａのある基板ホルダー４は、スポット塵や半
田ボールがプリント基板５に付着するのを理想的な状態
で阻止できる特長がある。カバー部４Ａが導電プレート
６以外の部分を被覆するからである。ただし、本発明の
パック電池は、導電プレートを囲む飛散防止囲いでスポ
ット塵や半田ボールの飛散を防止できるので、必ずしも
導電プレート以外の部分をカバー部で被覆する必要はな
い。

【００２０】図に示す基板ホルダー４は、２枚の対向プ
レート４Ｂをカバー部４Ａで平行に連結すると共に、対
向プレート４Ｂの両端を端部プレート４Ｃで連結する形
状に成形している。この基板ホルダー４は、対向プレー
ト４Ｂの幅を電池３の厚さにほぼ等しくしている。電池
３の封口板３Ｂと対向する対向プレート４Ｂは、凸部電
極３Ｃを嵌入する嵌入凹部１４を設けている。嵌入凹部
１４に電池３の凸部電極３Ｃを嵌入して、基板ホルダー
４は電池３の定位置に連結される。さらに、２枚の対向
プレート４Ｂは、プリント基板５の両側に位置し、カバ
ー部４Ａの両端と端部プレート４Ｃとの間を貫通部１３
Ａとしている。この基板ホルダー４は、飛散防止囲い１
３を、２枚の対向プレート４Ｂとカバー部４Ａと端部プ
レート４Ｃで構成する。

【００２１】以上の構造のパック電池は、以下のように
して組立られる。 (1) 電池３の正負の電極に、リード板７の一端がスポ
ット溶接して連結される。片方のリード板７は、ＰＴＣ
素子１５を連結している。 (2) リード板７の他端がプリント基板５の導電プレー
ト６に接触され、この状態でプリント基板５に基板ホル
ダー４が重ねられる。基板ホルダー４は、位置決凸部１
１をプリント基板５の位置決凹部１２に入れて、プリン
ト基板５の定位置に連結される。この状態で、基板ホル
ダー４は、飛散防止囲い１３で導電プレート６の周囲を
囲み、導電プレート６は基板ホルダー４の貫通部１３Ａ
に位置する。 (3) 基板ホルダー４の貫通部１３Ａに溶接電極が挿入
される。この溶接電極は、先端でリード板７を導電プレ
ート６に押し付ける。溶接電極が、リード板７と導電プ
レート６に大電流を流して、リード板７を導電プレート
６にスポット溶接する。この工程で電池組立２が完成す
る。 (4) 電池組立２が下ケース１Ｂに入れられる。この状
態で、プリント基板５に固定している出力端子９は、下
ケース１Ｂの電極窓１０に位置する。下ケース１Ｂに上
ケース１Ａが連結されて外装ケース１が閉塞される。上
ケース１Ａと下ケース１Ｂは、周壁を溶着あるいは接着
して連結され、あるいは上ケースと下ケースをネジ止し
て連結する。

【００２２】

【発明の効果】本発明のパック電池とその製造方法は、
専用の部材を設けることなく、リード板をプリント基板
にスポット溶接するときに発生するスポット塵や半田ボ
ールによる悪影響を極減し、信頼性を著しく向上できる
特長がある。それは、本発明のパック電池とその製造方
法が、導電プレートを固定しているプリント基板の導電
プレート側に基板ホルダーを配設すると共に、この基板
ホルダーには導電プレートを囲む飛散防止囲いを設けて
おり、この基板ホルダーの飛散防止囲いでプリント基板
に設けている導電プレートを囲む状態として、飛散防止
囲いの内側の貫通部でスポット溶接しているからであ
る。本発明のパック電池とその製造方法は、基板ホルダ
ーに設けた飛散防止囲いで、スポット塵や半田ボールが
飛散するのを有効に阻止するので、これらの除去処理に
かかる手間を極減して極めて能率良く製造できる。ま
た、スポット塵や半田ボールの飛散が原因で発生する故
障等を有効に防止できるので、製品の信頼性を高くでき
る。とくに、本発明は、プリント基板を定位置に保持す
る基板ホルダーに飛散防止囲いを設けて、スポット塵や
半田ボールの飛散防止部材に併用するので、省スペース
に配設できると共に、部品点数を減らして製造コストを
低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかるパック電池の斜視図

【図２】本発明の他の実施例にかかるパック電池の斜視
図

【図３】図１に示すパック電池の分解斜視図

【図４】図２に示すパック電池の分解斜視図

【図５】図３に示す電池組立の分解斜視図

【図６】図１に示すパック電池の断面図

【図７】図３に示す電池組立の拡大斜視図

【符号の説明】

１…外装ケース１Ａ…上ケース１
Ｂ…下ケース２…電池組立３…電池３Ａ…外装缶３
Ｂ…封口板３Ｃ…凸部電極４…基板ホルダー４Ａ…カバー部４
Ｂ…対向プレート４Ｃ…端部プレート５…プリント基板６…導電プレート７…リード板８…収納スペース９…出力端子１０…電極窓１１…位置決凸部１２…位置決凹部１３…飛散防止囲い１３Ａ…貫通部１４…嵌入凹部１５…ＰＴＣ素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電プレート(6)を固定しているプリン
ト基板(5)と、このプリント基板(5)の導電プレート(6)
側に配設されてプリント基板(5)を定位置に保持する基
板ホルダー(4)と、プリント基板(5)の導電プレート(6)
にスポット溶接して連結しているリード板(7)を介して
プリント基板(5)に連結している電池(3)を備え、基板ホルダー(4)が、プリント基板(5)に設けている導電
プレート(6)を囲む飛散防止囲い(13)を有し、この飛散
防止囲い(13)で囲まれる内側に貫通部(13A)を設けて、
この貫通部(13A)でリード板(7)を導電プレート(6)にス
ポット溶接しているパック電池。
【請求項２】基板ホルダー(4)が、プリント基板(5)の
導電プレート(6)以外の部分を被覆する形状である請求
項１に記載されるパック電池。
【請求項３】プリント基板(5)と基板ホルダー(4)と電
池(3)を外装ケース(1)に収納しており、電池(3)が薄型
の角型電池で、角型電池の封口板(3B)と外装ケース(1)
との間にプリント基板(5)と基板ホルダー(4)を収納する
と共に、プリント基板(5)を角型電池の封口板(3B)に直
交する姿勢で収納している請求項１に記載されるパック
電池。
【請求項４】プリント基板(5)の導電プレート(6)にス
ポット溶接されるリード板(7)にＰＴＣ素子(15)を連結
している請求項１に記載されるパック電池。
【請求項５】プリント基板(5)に固定している導電プ
レート(6)にリード板(7)をスポット溶接し、このリード
板(7)でプリント基板(5)を電池(3)に接続するパック電
池の製造方法において、プリント基板(5)の導電プレート(6)を設けている面に、
導電プレート(6)を囲む飛散防止囲い(13)を有し、この
飛散防止囲い(13)の内側に貫通部(13A)を設けている基
板ホルダー(4)をセットし、この基板ホルダー(4)の飛散
防止囲い(13)でプリント基板(5)に設けている導電プレ
ート(6)を囲む状態として、貫通部(13A)で導電プレート
(6)にリード板(7)をスポット溶接して、リード板(7)を
導電プレート(6)に連結するパック電池の製造方法。