專利名稱：封裝電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及封裝電池，尤其是涉及用于應(yīng)對(duì)過電流的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
封裝電池在電動(dòng)工具、電動(dòng)助力自行車、電動(dòng)摩托車、甚至混合動(dòng)力電動(dòng)機(jī)動(dòng)車 (HEV)和電動(dòng)機(jī)動(dòng)車(PEV)等廣泛的范圍中使用。封裝電池具有如下的結(jié)構(gòu)，S卩，多個(gè)單電池通過引線板等連接，并在其上連接控制用的電路基板，在該狀態(tài)下收容在殼體內(nèi)。并且，在封裝電池中，在電力的輸入輸出路徑中， 夾插有在過電流流過時(shí)用于截?cái)嚯娏鞯碾娏魅劢z。然而，對(duì)于封裝電池而言，以確保其安全性為前提，而追求降低成本。針對(duì)此種愿望，例如，在專利文獻(xiàn)1中提出有取代一直以來使用的電流熔絲而使用熔斷片作為應(yīng)對(duì)過電流的方案。從產(chǎn)品成本便宜以及空間效率高的觀點(diǎn)出發(fā)，熔斷片比電流熔絲優(yōu)越。專利文獻(xiàn)1日本特開2008-300315號(hào)公報(bào)然而，現(xiàn)有技術(shù)的熔斷片是在板材的寬度方向兩側(cè)設(shè)有狹縫且在其中央部殘留有可熔部分的結(jié)構(gòu)，從相對(duì)于因封裝電池使用時(shí)的振動(dòng)等而從外部施加的力等的耐振動(dòng)性能的觀點(diǎn)來看，還有改善的余地。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述問題而作出，其目的在于提供一種具有高可靠性且制造成本低的封裝電池。因此，本發(fā)明采用如下的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的封裝電池具備單電池；保持該單電池的電池支架；一端部與單電池的正極或負(fù)極連接的熔斷片。所述封裝電池的特征在于，熔斷片由長條狀的板狀部件構(gòu)成，在一端部與另一端部之間的區(qū)域中，在寬度方向的中央?yún)^(qū)域設(shè)有沿寬度方向延伸的狹縫，熔斷片中的可熔部分是在從一端部朝向另一端部的延伸方向上殘留在狹縫的兩側(cè)的部分。發(fā)明效果在本發(fā)明的封裝電池中，取代現(xiàn)有技術(shù)的封裝電池中用作應(yīng)對(duì)過電流的電流熔絲，而使用熔斷片。因此，與現(xiàn)有技術(shù)的封裝電池相比，將電流熔絲替代為熔斷片而能夠相應(yīng)地降低制造成本。另外，在本發(fā)明的封裝電池所具備的熔斷片中，在板狀部件的寬度方向的中央?yún)^(qū)域設(shè)有沿寬度方向延伸的狹縫，且殘留在狹縫兩側(cè)的部分成為可熔部分。由此，與在寬度方向的兩側(cè)設(shè)有狹縫而在寬度方向的中央?yún)^(qū)域具有可熔部分的現(xiàn)有技術(shù)的熔斷片相比，本發(fā)明的封裝電池所具備的熔斷片通過使受到振動(dòng)時(shí)的力分散而即使在被施加振動(dòng)的情況下也難以斷裂，從而具有比現(xiàn)有技術(shù)高的耐振動(dòng)性能。如以上所述，本發(fā)明的封裝電池具有高可靠性且能將制造成本抑制得較低。在本發(fā)明的封裝電池中，作為一例，可以采用如下的變化。
本發(fā)明的封裝電池在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，可以采用如下的結(jié)構(gòu)，S卩，電池支架至少表面具有絕緣性，熔斷片插通到設(shè)置在電池支架的壁上的孔中，熔斷片的可熔部分相對(duì)于電池支架的包圍孔的內(nèi)壁以隔開間隙的狀態(tài)對(duì)置。如此，通過將熔斷片插通到電池支架的孔中并利用電池支架的包圍孔的壁來覆蓋可熔部分，而能夠確保高安全性。例如，對(duì)于聯(lián)合國(UN)的有關(guān)危險(xiǎn)物品運(yùn)輸?shù)南拗苿窀娴扔行?。另外，熔斷片中，由于其可熔部分相?duì)于電池支架的包圍孔的內(nèi)壁隔開間隙配置， 因此即使在熔斷片的可熔部分發(fā)熱時(shí)，也能夠防止電池支架起火或冒煙。這對(duì)于確保高安全性來說也是有效的。本發(fā)明的封裝電池在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，可以采用如下結(jié)構(gòu)，S卩，電池支架的包圍孔的壁的一部分朝向該孔的截面方向內(nèi)側(cè)突出，突出的部分的頂部相對(duì)于熔斷片的狹縫的存在于延伸方向上的緣部，以隔開比熔斷片的可熔部分與內(nèi)壁之間的間隙狹窄的間隙的狀態(tài)配置。如此，在本發(fā)明的封裝電池中，由于熔斷片相對(duì)于電池支架的上述突出部分的頂部，以比可熔部分與內(nèi)壁之間的間隙狹窄的間隙接近配置，因此即使在被施加振動(dòng)時(shí)，也能夠防止熔斷片的可熔部分與電池支架抵接。由此，能確保高安全性。本發(fā)明的封裝電池在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，可以采用如下結(jié)構(gòu)，S卩，在電池支架還保持有第二單電池，第二單電池的正極或負(fù)極在一端部與可熔部分之間的區(qū)域與熔斷片連接，通過該連接也實(shí)現(xiàn)與單電池的電連接。當(dāng)采用此種結(jié)構(gòu)時(shí)，熔斷片兼具有將電池之間連接的作為引線板的功能，從減少成本及減少重量的觀點(diǎn)出發(fā)優(yōu)選。即，與將熔斷片和連接電池之間的引線板分別設(shè)置的情況相比，能夠減少一個(gè)部件，從而能夠減少成本及重量。本發(fā)明的封裝電池在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，可以采用如下結(jié)構(gòu)，S卩，在電池支架的局部區(qū)域設(shè)有空間呈錐狀地變窄且在最深處的部位使單電池的外周面露出的元件引導(dǎo)部，相對(duì)于電池支架的元件引導(dǎo)部插入熱敏電阻元件，熱敏電阻元件在電池支架的元件引導(dǎo)部的最深處的部位相對(duì)于單電池的外周面熱結(jié)合。在采用此種結(jié)構(gòu)的情況下，當(dāng)進(jìn)行封裝電池的組裝時(shí)，通過將熱敏電阻元件相對(duì)于錐狀空間的元件引導(dǎo)部插入到最深處，而能夠可靠地使熱敏電阻元件與單電池的外周面熱結(jié)合。另外，由于將熱敏電阻元件壓入到元件引導(dǎo)部的最深處的部位，因此即使在封裝電池使用時(shí)被施加了振動(dòng)的情況下，也能夠可靠地維持熱敏電阻元件與單電池的外周面的熱結(jié)合狀態(tài)。本發(fā)明的封裝電池在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，可以采用如下結(jié)構(gòu)，S卩，引線從熱敏電阻元件延伸出，在電池支架的元件引導(dǎo)部的出口部分上具有將元件引線以折彎的狀態(tài)卡止的卡止結(jié)構(gòu)部。如此在元件引導(dǎo)部的出口部分上將元件引線以折彎的狀態(tài)卡止時(shí)，即使在封裝電池使用時(shí)被施加了振動(dòng)，也能夠更可靠地維持熱敏電阻元件與單電池的外周面的熱結(jié)合狀態(tài)。本發(fā)明的封裝電池在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，可以采用如下結(jié)構(gòu)，S卩，熱敏電阻元件與單電池的外周面通過夾設(shè)硅酮樹脂部而熱結(jié)合。由此，能夠使熱敏電阻元件與單電池的外周面的熱結(jié)合更可靠。


圖1是表示實(shí)施方式的封裝電池1的外觀結(jié)構(gòu)的示意性立體圖。
圖2是表示封裝電池1的結(jié)構(gòu)的示意性展開立體圖。圖3(a)是放大表示封裝電池1的熔斷片31的配設(shè)部分的示意性立體圖，(b)是表示將該部分的電池支架11的局部剖開后的狀態(tài)的示意性立體圖。圖4是表示熔斷片31的結(jié)構(gòu)的示意性俯視圖。圖5(a)是表示電池支架11及熔斷片31的各剖開一部分后的狀態(tài)下的相互配置關(guān)系的示意性立體圖，(b)是從上面觀察到的電池支架11和熔斷片31的示意性俯視圖。圖6是表示封裝電池中的熱敏電阻60的安裝結(jié)構(gòu)的示意性立體圖。圖7(a)是表示電池支架11與熱敏電阻60的相互配置關(guān)系的示意性俯視圖，(b) 是表示單電池50與熱敏電阻60的相互配置關(guān)系的示意性剖視圖。符號(hào)說明1封裝電池11、12電池支架21 四連接引線板31熔斷片41電路基板42 46 引線50單電池60熱敏電阻61、62元件引線70硅酮樹脂部
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖，對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的方式進(jìn)行說明。需要說明的是，以下所示的具體例是為了便于理解本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)所起到的作用、效果而使用的一例，本發(fā)明除了發(fā)明的本質(zhì)的結(jié)構(gòu)部分以外，并不受以下的具體例的任何限定。1.封裝電池1的結(jié)構(gòu)使用圖1及圖2，對(duì)實(shí)施方式的封裝電池1的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。如圖1所示，在實(shí)施方式的封裝電池1中，將電池支架11、12組合，在其上部搭載電路基板41。并且，從電路基板41等延伸設(shè)置引線42 46，并將它們與外部設(shè)備連接。需要說明的是，封裝電池1也可以采用將圖1所示的形態(tài)收納在殼體等外裝體中的結(jié)構(gòu)。如圖1所示，在電池支架11中的Y軸方向的端部分設(shè)有窗部，連接引線板21 M 及熔斷片31的各一部分從窗部露出。需要說明的是，在圖1中，雖然省略了圖示，但電池支架12同樣具有窗部，連接引線板從該窗部露出。以下，使用圖2對(duì)此進(jìn)行說明。如圖2所示，在封裝電池1中具備分別具有圓筒形的外觀形狀的18個(gè)單電池50。 18個(gè)單電池50分別是鋰二次電池，以各自的中心軸成為Y軸方向的方式配置成雙層堆疊的形態(tài)。18個(gè)單電池50由電池支架11、12保持，在電池支架11、12的與單電池50的兩端接觸的部分上設(shè)有窗部Ila lie、…。單電池50通過連接引線板21 四及熔斷片31而相互連接，通過各連接引線板21 四及熔斷片31的向Z軸方向上側(cè)延伸出的部分，與電路基板41及引線等連接。如上述那樣，在電池支架11、12的上部搭載電路基板41并將其螺紋緊固。在電路基板41等上連接有引線42 44。需要說明的是，引線45、46是從熱敏電阻元件延伸的引線，用于與外部設(shè)備的連接。2.熔斷片31與電池支架11的配置關(guān)系使用圖3，對(duì)熔斷片31與電池支架11的相互配置關(guān)系進(jìn)行說明。圖3(a)是圖1 的A部的放大圖，圖3(b)是表示將電池支架11的局部剖開后的狀態(tài)的示意性立體圖。如圖3 (a)所示，熔斷片31通過對(duì)長條狀的板狀部件進(jìn)行折彎加工而成，具有連接部分31a和主體部分31b。主體部分31b嵌入到設(shè)置在電池支架11的端面上的窗部lie， 與保持在內(nèi)部的單電池50的端面進(jìn)行接合。接合通過點(diǎn)焊進(jìn)行。熔斷片31中的連接部分31a與主體部分31b的邊界部分插通到設(shè)置在電池支架 11上的孔Ilf中。由此，熔斷片31牢固地安裝于電池支架11。如圖3(b)所示，在熔斷片31的配設(shè)在電池支架11的孔Ilf中的區(qū)域上形成有沿 X軸方向延伸的狹縫31c。狹縫31c形成在熔斷片31的寬度方向(X軸方向)的大致中央?yún)^(qū)域。另外，如圖3(a)及圖3(b)所示，熔斷片31上的設(shè)有狹縫31c的部位及其X軸方向的兩側(cè)由電池支架11的罩部111從外側(cè)覆蓋。3.熔斷片31的結(jié)構(gòu)使用圖4，對(duì)熔斷片31的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖4是從箭頭B方向觀察圖3(b)的熔斷片31而得到的俯視圖。熔斷片31具有沿Z軸方向延伸設(shè)置的主體部分31b，并設(shè)有與單電池50的連接區(qū)域31d、31e。在與單電池50的接合區(qū)域31d、31e上，與單電池50的端部的形狀一致地具有帶圓角的凸起。而且，為了防止與單電池50的端面的焊接時(shí)的渦電流的發(fā)生而在各個(gè)區(qū)域 31d、31e上設(shè)有狹縫。如上述那樣，在熔斷片31的主體部分31b的Z軸方向的上端部分即接近主體部分 31b與連接部分31a的邊界的部分上設(shè)有沿X軸方向延伸的狹縫31c。在熔斷片31中，狹縫31c設(shè)置在寬度方向的大致中央，其兩側(cè)的部分是可熔部分31f、31g(由雙點(diǎn)劃線圍起來的Q、C2部分)。在熔斷片31中，當(dāng)流過一定以上的過電流時(shí)，可熔部分31f、31g熔斷。由此，能確保封裝電池1的安全。而且，熔斷片31兼具有將兩個(gè)單電池50電連接的作為連接引線板的功能。由此，與另外設(shè)置熔斷片的情況相比，能夠降低產(chǎn)品成本，也能夠抑制重量的增加。4.電池支架11中的孔Ilf的結(jié)構(gòu)使用圖5，對(duì)電池支架11中的孔Ilf的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖5(a)是表示將插通有熔斷片31的狀態(tài)下的電池支架11的局部剖開后的狀態(tài)的示意性立體圖，圖5(b)是從圖5(a) 的箭頭D方向?qū)ζ溥M(jìn)行觀察的俯視圖。如圖5(a)所示，在供熔斷片31插通的電池支架31的孔Ilf中，設(shè)有從Y軸方向的兩內(nèi)壁突出的突出部llg、llh。突出部IlgUlh在X軸方向上設(shè)置在孔Ilf的大致中央部。并且，突出部IlgUlh的頂部接近熔斷片31的狹縫31c。如圖5(b)所示，從孔Ilf的內(nèi)壁突出的突出部IlgUlh的頂部雖然接近熔斷片31的狹縫31c的緣部，但在正常狀態(tài)下不抵接。并且，孔Ilf的其他部分的Y軸方向上的距離大于突出部IlgUlh的頂部彼此對(duì)置的部位的Y軸方向上的距離。通過形成為上述那樣的孔Ilf的截面形狀，即使在對(duì)封裝電池1施加了振動(dòng)的情況下，熔斷片31的可熔部分31f、31g也不與電池支架11的孔Ilf的內(nèi)壁接觸。因此，能抑制熔斷片31的熔融熱向電池支架11的傳遞，也能夠符合聯(lián)合國(UN)有關(guān)危險(xiǎn)物運(yùn)輸?shù)南拗苿窀妗?.優(yōu)越性在封裝電池1中，取代現(xiàn)有技術(shù)的封裝電池中用作應(yīng)對(duì)過電流的電流熔絲，而使用熔斷片31。因此，與現(xiàn)有技術(shù)的封裝電池相比，將電流熔絲替代為熔斷片31而能夠相應(yīng)地降低制造成本。而且，在封裝電池1中，由于熔斷片31兼具有將單電池50之間連接的作為連接引線板的功能，因此能夠節(jié)省一片連接引線板而相應(yīng)地實(shí)現(xiàn)制造成本及重量的減少。另外，在電池支架11上，以覆蓋熔斷片31的可熔部分31f、31g的外側(cè)的方式設(shè)有罩部111，因此即使在可熔部分31f、31g成為高溫的情況下，也能確保安全性。另外，在封裝電池1所具備的熔斷片31中，由于在板狀部件的寬度方向的中央?yún)^(qū)域設(shè)有沿寬度方向延伸的狹縫31c，且殘留在狹縫31c兩側(cè)的部分成為可熔部分31f、31g， 因此與在寬度方向的兩側(cè)設(shè)有狹縫而在寬度方向的中央?yún)^(qū)域具有可熔部分的現(xiàn)有技術(shù)的熔斷片相比，能夠使受到振動(dòng)時(shí)的力分散，具有比現(xiàn)有技術(shù)高的耐振動(dòng)性能。另外，在封裝電池1中，通過在電池支架11的孔Ilf內(nèi)設(shè)置突出部llg、llh，從而即使在施加了振動(dòng)的情況下，熔斷片31的可熔部分31f、31g也不會(huì)與電池支架11的包圍孔Ilf的內(nèi)壁接觸。如以上所述，本實(shí)施方式的封裝電池1具有高可靠性并將制造成本抑制得較低。6.熱敏電阻60的安裝結(jié)構(gòu)使用圖6及圖7，對(duì)封裝電池1的熱敏電阻60的安裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。如圖6所示，在封裝電池1中，在設(shè)置于電池支架11上的元件引導(dǎo)部Ili插入有熱敏電阻元件60。并且，從熱敏電阻元件60延伸出的元件引線61、62在接近元件引導(dǎo)部 11 i的出口部分的部分折彎大致90 °。在電池支架12的外周部設(shè)有用于卡止元件引線61、62的肋1 12d(箭頭E及箭頭F所指示的部分)。如圖7(a)所示，電池支架11的元件引導(dǎo)部由錐狀的空間構(gòu)成，越向深處而截面積越小。如圖7(b)所示，熱敏電阻元件60在元件引導(dǎo)部的深處的部分上成為與單電池50的外周面抵接的狀態(tài)(箭頭G所指示的部分)。并且，在元件引導(dǎo)部中填充形成有硅酮樹脂部 70，由此能實(shí)現(xiàn)單電池50的外周面與熱敏電阻元件60的良好的熱結(jié)合。需要說明的是，硅酮樹脂部70的填充形成不是必須的。7.其他事項(xiàng)在上述實(shí)施方式中，采用了圓筒形的鋰二次電池作為單電池50，但本發(fā)明并不局限于此。例如，也可以采用方型的二次電池，而電池種類也可以采用鎳氫二次電池或鎳鎘二次電池等。另外，在上述實(shí)施方式中，具有18個(gè)單電池50，但單電池50的個(gè)數(shù)并不局限于此。即，也可以是17個(gè)以下或19個(gè)以上。另外，上述實(shí)施方式的熔斷片31以與單電池50的正極連接的形態(tài)作為一例，但并不局限于此，也可以采用與單電池的負(fù)極連接的形態(tài)。并且，熔斷片31兼具有將兩個(gè)單電池50之間連接的作為連接引線板的功能，但也可以兼具有將3個(gè)以上的單電池50之間連接的作為引線板的功能，還可以不具備將單電池50彼此之間連接的作為引線板的功能而形成為與1個(gè)單電池50連接的形態(tài)。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明在實(shí)現(xiàn)如下的封裝電池方面有用，該封裝電池用于代表性的電動(dòng)工具時(shí)， 即使在從外部施加振動(dòng)這樣的環(huán)境下也能夠維持高可靠性，而且制造成本低。
權(quán)利要求
1.一種封裝電池，具備單電池；保持該單電池的電池支架；一端部與所述單電池的正極或負(fù)極連接的熔斷片，所述封裝電池的特征在于，所述熔斷片由長條狀的板狀部件構(gòu)成，在所述一端部與另一端部之間的區(qū)域中，在寬度方向的中央?yún)^(qū)域設(shè)有沿寬度方向延伸的狹縫，所述熔斷片中的可熔部分是在從所述一端部朝向另一端部的延伸方向上殘留在所述狹縫的兩側(cè)的部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝電池，其特征在于，所述電池支架至少表面具有絕緣性，所述熔斷片插通到設(shè)置在所述電池支架的壁上的孔中，所述可熔部分相對(duì)于所述電池支架的包圍孔的內(nèi)壁以隔開間隙的狀態(tài)對(duì)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的封裝電池，其特征在于，在所述電池支架中，包圍所述孔的壁的一部分朝向該孔的截面方向內(nèi)側(cè)突出，所述突出的部分的頂部相對(duì)于所述熔斷片的狹縫的存在于所述延伸方向上的緣部，以隔開比所述可熔部分與所述內(nèi)壁之間的間隙狹窄的間隙的狀態(tài)配置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的封裝電池，其特征在于，在所述電池支架中，除了所述單電池之外，還保持有第二單電池，所述第二單電池的正極或負(fù)極在所述一端部與所述可熔部分之間的區(qū)域與所述熔斷片連接，通過該連接也實(shí)現(xiàn)與所述單電池的電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的封裝電池，其特征在于，在所述電池支架的局部區(qū)域設(shè)有空間呈錐狀地變窄且在最深處的部位使所述單電池的外周面露出的元件引導(dǎo)部，熱敏電阻元件插入到所述電池支架的元件引導(dǎo)部，所述熱敏電阻元件在所述電池支架的元件引導(dǎo)部的所述最深處的部位相對(duì)于所述單電池的外周面熱結(jié)合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的封裝電池，其特征在于，元件弓丨線從所述熱敏電阻元件延伸出，在所述電池支架的所述元件引導(dǎo)部的出口部分上具有將所述元件引線以折彎的狀態(tài)卡止的卡止結(jié)構(gòu)部。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的封裝電池，其特征在于，所述熱敏電阻元件與所述單電池的外周面通過夾設(shè)硅酮樹脂部而熱結(jié)合。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有高可靠性且制造成本低的封裝電池。封裝電池具備單電池(50)、電池支架(11)、熔斷片(31)。熔斷片(31)由長條狀的板狀部件形成，在Z軸方向的上部，在X軸方向的中央?yún)^(qū)域設(shè)有狹縫(31c)，殘留在狹縫(31c)的兩側(cè)的部分是可熔部分。熔斷片(31)兼具有將兩個(gè)單電池(50)彼此連接的作為引線板的功能。而且，熔斷片(31)的可熔部分被電池支架(11)的罩部(11l)從外側(cè)覆蓋。熔斷片(31)的可熔部分與電池支架(11)的罩部(11l)的內(nèi)壁之間具有間隙，成為相互不抵接的狀態(tài)。
文檔編號(hào)H01H85/055GK102339975SQ20111018062
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月20日
發(fā)明者稻岡修, 米田晴彥, 高津孝夫 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社