專利名稱：組式電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種組式電池，該電池的芯組件插在樹脂成形部中，即將電池暫時(shí)固定在使樹脂成形部成形的模具內(nèi)，然后通過樹脂成形部的成形工序?qū)渲尚尾空辰釉陔姵厣隙瞥伞?br> 背景技術(shù)：
現(xiàn)有的組式電池是在用塑料成形的外包裝盒內(nèi)裝入由電池的必要零件連結(jié)形成的芯組件后組裝而成。這種構(gòu)造的組式電池由于要在將芯組件裝入外包裝盒內(nèi)固定位置固定的同時(shí)進(jìn)行組裝，因此制造過程很費(fèi)工夫。針對(duì)這個(gè)問題，現(xiàn)在正在開發(fā)不使用外包裝盒的組式電池。這種組式電池是在形成相當(dāng)于外包裝盒的樹脂成形部的時(shí)候插入電池的芯組件制成。這種構(gòu)造的組式電池的芯組件是將連接端子等必要的零件連結(jié)在電池上制成。芯組件被暫時(shí)固定在形成樹脂成形部的模具的成形室內(nèi)。在成形室內(nèi)注入熔融狀態(tài)的合成樹脂后，所注入的合成樹脂就可以與電池粘接在一起。這樣制作而成的組式電池由于可以在形成樹脂成形部的時(shí)候?qū)⑵涔潭ㄔ陔姵厣希虼丝梢允÷酝獍b盒，從而高效率地大批量生產(chǎn)。樹脂成形部在形成組式電池的外包裝盒的同時(shí)，還有將連接端子等和電池等一體化固定的作用。因此，由于可以在形成樹脂成形部的時(shí)候固定芯組件，就可以低成本高效率地大批量生產(chǎn)。例如在專利文獻(xiàn)1中就有這種構(gòu)造的組式電池的所述。此公報(bào)的組式電池如圖1所示，在形成作為外包裝盒的樹脂成形部的時(shí)候插入芯組件90。此種組式電池的制作方法是，將電池92上的由回路基板91等構(gòu)成組式電池的零件連結(jié)而成的芯組件90暫時(shí)固定在模具93的成形室94中，然后在成形室94中注入熔融狀態(tài)的塑料，使芯組件90的一部分以埋設(shè)的狀態(tài)插入樹脂成形部中，等塑料固化后脫除模具即可完成。這種組式電池將樹脂成形部與芯組件連結(jié)成一體化構(gòu)造，而中間沒有任何空隙，因而可以高效率地大批量生產(chǎn)。
特開2000-315483號(hào)公報(bào)按照以上構(gòu)造制成的組式電池在粘接樹脂成形部時(shí)，使得電池的安全閥的開口部被樹脂成形部所封閉，因而可以用樹脂成形部保護(hù)安全閥。安全閥在電池的內(nèi)壓高于設(shè)定壓力時(shí)通過開閥將氣體等排放到外部，從而防止內(nèi)壓異常地變高。用樹脂成形部保護(hù)安全閥的組式電池可以防止使用者錯(cuò)誤地用針狀物體扎刺安全閥的開口部而使之破損。但是，在這種構(gòu)造的組式電池的制造工序中，形成樹脂成形部的熔融狀態(tài)的合成樹脂被注入到封閉安全閥的開口部的位置時(shí)，所注入的合成樹脂的成形壓會(huì)使得安全閥被破壞。為了防止這種弊病，將安全閥的開口部用絕緣材料封閉后再形成樹脂成形部。使用絕緣材料是為了防止注入成形室的樹脂成形部侵入安全閥，從而防止在成形時(shí)安全閥被破壞。
但是，這種構(gòu)造的組式電池，由于很難將樹脂成形部和絕緣材料牢固地粘接在一起，而樹脂成形部又通過絕緣材料被粘接在電池上，因此其缺點(diǎn)是樹脂成形部和電池的粘接強(qiáng)度較低。當(dāng)樹脂成形部和電池的粘接強(qiáng)度較低時(shí)，就容易產(chǎn)生在使用者使用的狀態(tài)下樹脂成形部發(fā)生剝離的弊病。
另外，采用容易變形的絕緣材料時(shí)，即使絕緣材料粘接在安全閥的開口部上，也難以阻止安全閥發(fā)生破損。這種情況如圖2所示，被注入形成樹脂成形部的模具的成形室中的熔融狀態(tài)的合成樹脂，會(huì)使得絕緣材料95也發(fā)生變形，因而對(duì)安全閥96造成破壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為解決以上的缺點(diǎn)而開發(fā)的。本發(fā)明的主要目的是提供一種組式電池，可以在防止形成樹脂成形部的時(shí)候?qū)Π踩y造成破壞的同時(shí)，使樹脂成形部與絕緣材料牢固地粘接在一起，從而可以使樹脂成形部粘接在電池上后不發(fā)生剝離。
下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的以上及其他的形態(tài)和特性進(jìn)行詳細(xì)說明。
本發(fā)明的組式電池是將電池暫時(shí)固定在形成樹脂成形部的模具中，然后將注入樹脂成形部的成形室內(nèi)成形的合成樹脂與電池粘接在一起，使樹脂成形部粘接在設(shè)于電池的安全閥的開口部的安全閥開口面上。而且，組式電池在封閉安全閥的開口部的位置上粘接有作為電池的安全閥開口面和樹脂成形部的邊界的絕緣材料。
此絕緣材料在偏離與安全閥的開口部相面對(duì)的位置處開有一個(gè)貫通孔。樹脂成形部被注入貫通孔后，其中所注入的樹脂成形部與電池的安全閥開口面粘接在一起。
此絕緣材料可以采用受到樹脂成形部的成形壓時(shí)也不變形的硬質(zhì)板。硬質(zhì)板可以使用由玻璃纖維增強(qiáng)的環(huán)氧板。絕緣材料可以通過雙面膠粘接在電池的安全閥開口面上。而且，絕緣材料采用比電池的安全閥開口面的外周更小的外周形狀，使得樹脂成形部在絕緣材料的外周粘接在安全閥開口面上，從而可以使樹脂成形部更牢固地與電池粘接在一起。絕緣材料粘接在具有電池的凸部電極的安全閥開口面上，可以在凸部電極與安全閥的開口部之間開設(shè)貫通孔。
另外，組式電池在粘接有樹脂成形部的電池的安全閥開口面的相面對(duì)一側(cè)的對(duì)向端面上，粘接有與樹脂成形部另外成形的塑料成形體，同時(shí)，可以使此塑料成形體的表面為對(duì)稱的形狀。此塑料成形體在與電池的對(duì)向端面粘接的粘接面上，設(shè)有與對(duì)向端面部分接觸而使塑料成形體以固定位置安裝的位置決定棱，從而可以按正確的姿勢粘接在電池上。
埋設(shè)凸部可以是以下形狀中的任意一種，即向頂端變粗或變寬的倒圓錐形、頭端設(shè)鉤的鉤形、在表面設(shè)有多個(gè)凸部的棒狀或在兩面設(shè)有貫通的洞和凹部的棒狀。
以上的組式電池的優(yōu)點(diǎn)是，在可靠地防止樹脂成形部形成時(shí)對(duì)安全閥的破壞，同時(shí)使樹脂成形部和絕緣材料牢固地結(jié)合，從而可以通過絕緣材料使樹脂成形部連結(jié)在電池上后難以剝離。這是由于組式電池在配設(shè)于電池的安全閥開口面和樹脂成形部的邊界處的絕緣材料上設(shè)有貫通孔和埋設(shè)凸部。具有貫通孔的絕緣材料在樹脂成形部注入貫通孔中后，使其中所注入的樹脂成形部粘接在電池的安全閥開口面上。注入絕緣材料的貫通孔中的合成樹脂與樹脂成形部形成一體，被粘接在電池的安全閥開口面上。此合成樹脂通過使絕緣材料牢固地粘接在安全閥開口面上，而阻止成形時(shí)發(fā)生位置偏離。位置不偏離的絕緣材料由于不發(fā)生變形，因而可以保護(hù)安全閥的開口部。被絕緣材料保護(hù)的安全閥就不會(huì)被形成樹脂成形部的合成樹脂所破壞。
具有埋設(shè)凸部的絕緣材料將埋設(shè)凸部埋設(shè)于樹脂成形部中，通過埋設(shè)凸部使絕緣材料牢固地連結(jié)在樹脂成形部上。埋設(shè)于樹脂成形部中的埋設(shè)凸部將絕緣材料牢固地連結(jié)在樹脂成形部上，通過絕緣材料對(duì)安全閥的開口部進(jìn)行可靠地保護(hù)。這樣，被絕緣材料保護(hù)的安全閥就不會(huì)被形成樹脂成形部的合成樹脂所破壞。
而且，埋設(shè)于樹脂成形部中的埋設(shè)凸部在樹脂成形部成形的狀態(tài)，就與樹脂成形部結(jié)合為一體。因此使絕緣材料牢固地連結(jié)在樹脂成形部上，就可以通過樹脂成形部將絕緣材料牢固地結(jié)合在電池上。
埋設(shè)凸部通過埋設(shè)于樹脂成形部中狀態(tài)下的錨定作用使絕緣材料連結(jié)在樹脂成形部上，而且，埋設(shè)凸部成形為可勾掛在樹脂成形部上的形狀，從而更強(qiáng)力地將絕緣材料連結(jié)在樹脂成形部上。
而且，組式電池配設(shè)有與電池的安全閥開口面相面對(duì)且離開安全閥開口面一定距離的導(dǎo)電體，它直接或通過電子零件間接地與電池進(jìn)行電連接，同時(shí)，在此導(dǎo)電體和安全閥開口面之間配設(shè)有絕緣材料，利用絕緣材料可以使導(dǎo)電體與電池的安全閥開口面絕緣。此導(dǎo)電體可以是設(shè)于印刷基板表面的導(dǎo)電部或鉛板中的一者或兩者。
絕緣材料在偏離與安全閥的開口部相面對(duì)的位置處開有一個(gè)貫通孔。樹脂成形部被注入貫通孔后，所注入的樹脂成形部可以與電池的安全閥開口面粘接在一起。絕緣材料粘接在具有電池的凸部電極的安全閥開口面上，可以在凸部電極與安全閥的開口部之間開設(shè)貫通孔。


圖1是表示以往組式電池的制造方法的立體圖。
圖2是表示形成以往組式電池的樹脂成形部的工序?qū)Π踩y造成破壞的狀態(tài)的剖面圖。
圖3是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中組式電池的樹脂成形部的水平剖面圖。
圖4是表示圖3所示組式電池的芯組件配設(shè)于模具中狀態(tài)的立體圖。
圖5是表示圖4所示模具的剖面立體圖。
圖6是表示圖4所示芯組件的分解立體圖。
圖7是表示絕緣材料配設(shè)于芯組件的安全閥開口面上狀態(tài)的平面圖。
圖8是表示樹脂成形部的安全閥部分的剖面圖。
圖9是表示本發(fā)明的其他實(shí)施例中組式電池的樹脂成形部的水平剖面圖。
圖10是表示圖9所示組式電池的芯組件配設(shè)于模具中狀態(tài)的立體圖。
圖11是表示圖10所示模具的剖面立體圖。
圖12是表示圖10所示的芯組件的分解立體圖。
圖13是表示絕緣材料配設(shè)于芯組件的安全閥開口面上狀態(tài)的平面圖。
圖14是樹脂成形部的安全閥部分的剖面圖。
圖15是表示設(shè)于絕緣材料上的埋設(shè)凸部的一個(gè)例子的剖面圖。
圖16是表示設(shè)于絕緣材料上的埋設(shè)凸部的另一個(gè)例子的剖面圖。
圖17是表示設(shè)于絕緣材料上的埋設(shè)凸部的另一個(gè)例子的剖面圖。
圖18是表示設(shè)于絕緣材料上的埋設(shè)凸部的另一個(gè)例子的剖面圖。
圖19是表示設(shè)于絕緣材料上的埋設(shè)凸部的另一個(gè)例子的剖面圖。
圖20是保護(hù)元件的平面圖。
圖21是表示圖20所示的保護(hù)元件的剖面圖。
圖22是表示形成樹脂成形部的模具的一個(gè)例子的剖面圖。
圖23是表示形成樹脂成形部的模具的另一個(gè)例子的剖面圖。
圖24是表示形成樹脂成形部的模具的另一個(gè)例子的剖面圖。
圖25是表示形成樹脂成形部的模具的另一個(gè)例子的剖面圖。
圖26是表示圖25所示模具的水平剖面圖。
圖27是表示圖3所示組式電池的垂直縱剖面圖。
圖28是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的組式電池的分解立體圖。
圖29是表示圖27所示組式電池的塑料成形體的仰視圖。
圖30是表示塑料成形體的另一個(gè)例子的仰視圖。
圖31是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的組式電池的電路圖。
圖中1...樹脂成形部2...電池 2A...外包裝罐 2B...凸部電極 2C...平面部3...第1輸出端子4...保護(hù)元件 4A...元件主體部 4B...導(dǎo)引片5...第2輸出端子 5A...固定部 5B...輸出端子部 5C...連結(jié)部5a...連結(jié)鉤6...尺寸吸收空隙7...表面覆蓋片8...安全閥9...開口部10...芯組件11...夾具 11A...套盒 11a...嵌裝部 11B...后成形部12...可動(dòng)接點(diǎn) 12A...接點(diǎn)金屬13...溫度變形金屬14...固定接點(diǎn)15...絕緣材料16...貫通孔17...雙面膠帶18...包裝薄壁部19...階差20...安全閥開口面21...塑料成形體22...底部23...第2包裝薄壁部24...勾掛凹部25...位置決定棱26...埋設(shè)凸部 26A...鉤 26B...凸部 26C...孔洞28...粘結(jié)劑29...排泄空隙30...模具
31...成形室32...基準(zhǔn)面33...可動(dòng)栓 33A...直動(dòng)栓 33B...回轉(zhuǎn)栓 33C...凸緣栓34...傾斜面35...山形凸條36...旋轉(zhuǎn)軸37...推壓栓38...驅(qū)動(dòng)臂39...圓柱體40...注液孔41...插入凸部42...凸緣面90...芯組件91...電路基板92...電池93...模具94...成形室具體實(shí)施方式
圖3的組式電池，樹脂成形部1粘接在設(shè)有安全閥8的開口部9的安全閥開口面20上。圖中的組式電池，保護(hù)元件4插入樹脂成形部1中成形。圖中雖然沒有顯示，但是在樹脂成形部中也可以插入安裝有保護(hù)電路的電路基板或固定有輸出端子的電路基板等。圖中的組式電池由于在具有凸部電極2B的電池端面上設(shè)有安全閥8的開口部9，因此將樹脂成形部固定在此面上。但是，也可以在與具有凸部電極的電池端面相面對(duì)的一側(cè)的電池端面上設(shè)置安全閥的開口部，使樹脂成形部固定在這里。雖然圖中沒有顯示，但是薄型電池也可以在寬度狹小的兩側(cè)面上設(shè)置安全閥的開口部，使樹脂成形部固定在此安全閥開口面上。
組式電池的制作方法如圖4和圖5的立體圖所示，將電池的芯組件10暫時(shí)固定在模具30的成形室31中，向成形室31中注入熔融樹脂，然后將在固定位置上配設(shè)有保護(hù)元件4的芯組件10的一部分插入樹脂成形部1中即可完成。圖中的芯組件10將保護(hù)元件4連結(jié)在電池2上。連結(jié)有保護(hù)元件4的芯組件10是最簡單的結(jié)構(gòu)形式，可以低成本地制造。但是，本發(fā)明的組式電池的構(gòu)造還可以是，在樹脂成形部中，除了保護(hù)元件外，還插有未顯示于圖中的印刷基板等。
如圖5至圖8所示，芯組件10在安全閥開口面20上配設(shè)有絕緣材料15。此絕緣材料15被配設(shè)在封閉安全閥8的開口部9的位置上。而且如圖3和圖8的剖面圖所示，絕緣材料15在樹脂成形部1成形后的狀態(tài)下，被配設(shè)于電池2的安全閥開口面20和樹脂成形部1的交界處。絕緣材料15是在樹脂成形部1成形時(shí)，受到注入成形室31的合成樹脂的成形壓作用也不變形的硬質(zhì)板，例如以玻璃纖維增強(qiáng)的環(huán)氧板、酚醛板等硬質(zhì)的合成樹脂板。但是，本發(fā)明的絕緣材料并不特別限定為硬質(zhì)的合成樹脂，也可以使用表面或整體為絕緣材料的硬質(zhì)板，例如表面覆蓋絕緣層的金屬板、由無機(jī)材料形成的板狀物等。
圖9～圖14所示的組式電池的絕緣材料1015在偏離與安全閥108的開口部109相面對(duì)的位置處開有貫通孔1016。圖12和圖13的絕緣材料1015在圖中的右側(cè)開有貫通孔1016。樹脂成形部101被注入此貫通孔1016。注入貫通孔1016的樹脂成形部101如圖9和圖14所示，在貫穿絕緣材料1015后被粘接在電池102的安全閥開口面1020上。圖中的絕緣材料1015在安全閥108的開口部109和凸部電極102B之間開有貫通孔1016。但是，絕緣材料也可以不在安全閥的開口部和凸部電極之間，而是在開口部的相面對(duì)一側(cè)處開設(shè)貫通孔。而且，如圖13所示，使絕緣材料1015的外周形狀小于電池102的安全閥開口面1020的外周，進(jìn)而使得樹脂成形部101在絕緣材料1015的外周與安全閥開口面1020粘接。如此圖所示，絕緣材料1015在一端開有貫通孔1016，并且采用比安全閥開口面1020更小的外周形狀，從而可以通過外周部分和貫通孔1016將樹脂成形部101牢固地固定在電池102的安全閥開口面1020上。而且，在圖9～圖14所示的實(shí)施例中，與圖3～圖8所示實(shí)施例相同的構(gòu)成要素，除前兩列外后列均為同一編號(hào)，其說明省略。
圖3～圖8所示的組式電池的絕緣材料15由于與電池2的粘接面相面對(duì)的一面，在圖3和圖8中的絕緣材料15中是下表面，粘接在電池2的安全閥開口面20上，因此在絕緣材料15的上表面設(shè)置埋設(shè)于樹脂成形部1中的埋設(shè)凸部26。此埋設(shè)凸部26被埋設(shè)在樹脂成形部1中，通過埋設(shè)凸部26將絕緣材料15和樹脂成形部1更牢固地連結(jié)在一起。塑料制的絕緣材料15可以與埋設(shè)凸部26一體成形。但是，也可以使絕緣材料15中的埋設(shè)凸部26單獨(dú)成形，通過粘接或焊接固定在形成板狀的絕緣材料主體的上表面。另外，埋設(shè)凸部26可以通過雙面膠帶17粘接在絕緣材料主體上。而且，雖然圖中并未顯示，也可以在埋設(shè)凸部上設(shè)置凸部，在絕緣材料主體上設(shè)置嵌入此凸部的嵌入凹部或嵌入孔洞，將凸部裝入其中而與絕緣材料主體連結(jié)。此外，還可以在將凸部裝入嵌入凹部或嵌入孔洞的同時(shí)，通過粘接或焊接將埋設(shè)凸部牢固地固定在絕緣材料主體上。
埋設(shè)凸部26可以被制成如圖15到19所示的形狀。圖15中的埋設(shè)凸部26形成柱狀。此埋設(shè)凸部26的形狀可以是四角柱、多角柱、圓柱、橢圓柱等。圖16的埋設(shè)凸部1626是向頂端變粗或?qū)挾仍龃蟮牡箞A錐形。圖17的埋設(shè)凸部1726是頂端設(shè)鉤1726A的鉤形。圖18的埋設(shè)凸部1826是表面設(shè)有多個(gè)凸部1826B的棒狀。另外，圖19的埋設(shè)凸部1926是兩面設(shè)有貫通的孔洞1926C的棒狀。雖然圖中并未顯示，埋設(shè)凸部還可以是表面具有凹部的棒狀。如圖15～圖19所示，埋設(shè)凸部的形狀使其可以被所埋設(shè)的樹脂成形部勾掛，其優(yōu)點(diǎn)是可以將絕緣材料極為牢固地連結(jié)在樹脂成形部上。另外，在圖16～圖19中，1615、1715、1815、1915分別代表絕緣體。
以上各圖所示的絕緣材料15在形狀細(xì)長的安全閥開口面20的端部位置處，即圖中的左端部處設(shè)置埋設(shè)凸部26。如圖6～圖8所示，在電池2上安裝端部具有埋設(shè)凸部26的絕緣材料15時(shí)，將埋設(shè)凸部26的位置設(shè)在從安全閥8的開口部9看與凸部電極2B相反的一側(cè)，即其與電池2的側(cè)面之間。但是，絕緣材料也可以將埋設(shè)凸部配置在安全閥的開口部和凸部電極之間。雖然以上各圖所示的絕緣材料15設(shè)置了一個(gè)埋設(shè)凸部26，但是在絕緣材料的表面還可以設(shè)置多個(gè)埋設(shè)凸部。具有多個(gè)埋設(shè)凸部的絕緣材料可以在諸如開口部的兩側(cè)位置上配置埋設(shè)凸部。
另外，圖中的絕緣材料15在偏離與安全閥8的開口部9相面對(duì)的位置處開有貫通孔16。圖6到圖8的絕緣材料15在圖中右側(cè)開有貫通孔16。即圖中所示絕緣材料15將貫通孔16設(shè)置在與埋設(shè)凸部26相反的一側(cè)。樹脂成形部1被注入此貫通孔16中。如圖3和圖8所示，注入貫通孔16中的樹脂成形部1貫穿絕緣材料15被粘接在電池2的安全閥開口面20上。特別是，在開口部9的兩側(cè)一邊設(shè)置埋設(shè)凸部26，另一邊設(shè)置貫通孔16，這樣的構(gòu)造可以使絕緣材料15通過埋設(shè)凸部26牢固地連結(jié)在樹脂成形部1上的同時(shí)，還使得注入貫通孔16的樹脂成形部1粘接在安全閥開口面20上，從而在樹脂成形部1與絕緣材料15牢固連結(jié)的同時(shí)還與電池2粘接在一起。圖中的絕緣材料15在安全閥8的開口部9與凸部電極2B之間開設(shè)貫通孔16。但是，絕緣材料還可以不在安全閥的開口部與凸部電極之間，而是在開口部的相面對(duì)一側(cè)開設(shè)貫通孔。另外，絕緣材料還可以將埋設(shè)凸部和貫通孔相互鄰接地設(shè)置在從開口部看相同的一側(cè)。
另外，如圖7所示，絕緣材料15采用比電池2的安全閥開口面20的外周更小的外周形狀，使得樹脂成形部1在絕緣材料15的外周粘接在安全閥開口面20上。如圖所示，在一個(gè)端部設(shè)置貫通孔16并且采用比安全閥開口面20的外周更小的外周形狀的絕緣材料15可以利用外周部分和貫通孔16使樹脂成形部1牢固地固定在電池2的安全閥開口面20上。
絕緣材料15通過雙面膠帶17被粘接固定在電池2的安全閥開口面20的平面部2C上。將絕緣材料15粘接在安全閥開口面20的平面部2C上的雙面膠帶17最好使用可以吸附粘接部分的凹凸的足夠厚的膠帶。此雙面膠帶17與安全閥開口面20緊密接觸，能夠可靠地使絕緣材料15粘接在安全閥開口面20上，同時(shí)還有保護(hù)安全閥8的作用。此絕緣材料15在安全閥8開閥時(shí)被剝離，將氣體排到外部。
保護(hù)元件4在電池狀態(tài)異常時(shí)切斷電流，對(duì)電池進(jìn)行安全地保護(hù)，此元件可以是斷路器、PTC、保險(xiǎn)絲、由電子電路構(gòu)成的保護(hù)電路中的任意一種。斷路器檢測溫度或過電流，以切斷電流。PTC通過檢測溫度而實(shí)質(zhì)性地切斷電流。保險(xiǎn)絲在檢測到過電流時(shí)切斷電流。電子電路的保護(hù)電路通過檢測電池的過電流和溫度或過充電和過放電來控制充放電電流。
這些保護(hù)元件4有從元件主體部4A的套盒11A向外突出出來的導(dǎo)引片4B。保護(hù)元件4的夾具11的一部分或整體采用絕緣材料，在此絕緣夾具11的表面上固定有第1輸出端子3和第2輸出端子5。圖20和圖21所示的保護(hù)元件4將元件主體部4A插入固定在塑料制的后成形部11B中，以元件主體部4A的套盒11A和后成形部11B構(gòu)成夾具11。夾具11上的元件主體部4A的套盒11A固定有第1輸出端子3。
夾具11上的后成形部11B在其表面插入固定有第2輸出端子5。圖20和圖21所示的第2輸出端子5為了牢固地插入固定在夾具11上且不能拔出，在其兩側(cè)連結(jié)有連結(jié)鉤5a。連接構(gòu)5a利用其頂端向兩側(cè)突出的形狀被埋設(shè)在夾具11中，像錨一樣固定住而無法拔出。第2輸出端子5被連結(jié)在電池2的一側(cè)電極上，從而將保護(hù)元件4與電池2連結(jié)。
而且，為了將圖中的保護(hù)元件4暫時(shí)固定在模具30的成形室31的正確位置上，在夾具11上設(shè)有被嵌裝在形成樹脂成形部1的模具30上的用于暫時(shí)固定在成形室31的固定位置上的嵌裝部11a。圖中的夾具11在底部的兩側(cè)設(shè)有多個(gè)嵌裝部11a。嵌裝部11a為凹部。將模具30的可動(dòng)栓33嵌入凹進(jìn)的嵌裝部11a中，就可以使保護(hù)元件4暫時(shí)固定在正確的位置上。
元件主體部4A的套盒11A除了固定第1輸出端子3的部分以外的部分由作為絕緣材料15的塑料制成。用塑料制成套盒11A時(shí)，在成為套盒11A的上表面的位置上插入固定第1輸出端子3。第1輸出端子3貫穿了構(gòu)成保護(hù)元件4的夾具11一部分的元件主體部4A的套盒11A，在表面與內(nèi)面兩面都顯露出來。第1輸出端子3的表面露在組式電池的樹脂成形部1的外部。第1輸出端子3的內(nèi)面與藏于元件主體部4A的套盒11A內(nèi)部的保護(hù)零件相連接。圖中的保護(hù)元件4由于使第1輸出端子3顯露于套盒11A表背兩面之外，因而套盒11A上除了第1輸出端子3部分外的部分都由塑料絕緣材料制成。但是，還可以使保護(hù)元件的夾具的整體都由塑料絕緣材料制成，然后將第1輸出端子和第2輸出端子通過粘接或插入等構(gòu)造方法固定在夾具的表面上。另外，還可以將夾具與第1輸出端子和第2輸出端子絕緣的部分用塑料等絕緣材料制成，而其他部分用金屬制成。
由于保護(hù)元件4被串連在電池2上，因此需要一對(duì)端子。圖中的保護(hù)元件4的一方的端子是從套盒11A突出出來的導(dǎo)引片4B，而另一方的端子則是第1輸出端子3。第1輸出端子3被固定在元件主體部4A的套盒11A的上表面上，導(dǎo)引片4B則從元件主體部4A的套盒11A向外突伸引出。圖中的保護(hù)元件4將第1輸出端子3固定在元件主體部4A的套盒11A的表面一側(cè)，將導(dǎo)引片4B固定在元件主體部4A的套盒11A的背面一側(cè)。準(zhǔn)確地說，導(dǎo)引片4B并不是固定在元件主體部4A的背面上，而是固定在背面附近的位置上。因此，本說明書中元件主體部4A的背面一側(cè)的含義是指元件主體部4A背面附近的部分。固定于元件主體部4A的背面一側(cè)的導(dǎo)引片4B與保護(hù)元件4的兩面平行伸出，并被固定在電池2的凸部電極2B的端面上。導(dǎo)引片4B與凸部電極2B通過點(diǎn)焊接或激光焊接等方法焊接固定在一起。以此姿勢連結(jié)在電池2上的保護(hù)元件4將夾具11配置在與安全閥開口面20的沒有凸部電極2B的平面部2C相面對(duì)的位置上。因此，在保護(hù)元件4的夾具11與安全閥開口面20的平面部2C之間設(shè)有尺寸吸收間隙6。尺寸吸收間隙6在樹脂成形部1成形時(shí)使導(dǎo)引片4B變形而調(diào)整間隔。為了調(diào)整尺寸間隙6的間隔，導(dǎo)引片4B由具有撓性的金屬板制成，這樣在其被暫時(shí)固定于模具30的成形室31中時(shí)就可以發(fā)生變形。采用這種構(gòu)造就可以通過尺寸吸收間隙6來吸收電池2的尺寸誤差。
圖中的保護(hù)元件4為斷路器。作為藏于元件主體部4A的套盒11A內(nèi)部的保護(hù)零件，斷路器具有可動(dòng)接點(diǎn)12和根據(jù)溫度對(duì)可動(dòng)接點(diǎn)12進(jìn)行開關(guān)切換的溫度變形金屬13?？蓜?dòng)接點(diǎn)12為可以發(fā)生彈性形變的導(dǎo)電金屬板，其一端固定在第1輸出端子3上，在頭端則固定有接點(diǎn)金屬12A。可動(dòng)接點(diǎn)12使頭端的接點(diǎn)金屬12A與固定于套盒11A上的導(dǎo)引片4B的固定接點(diǎn)14接觸時(shí)，就變成接通狀態(tài)，離開導(dǎo)引片4B時(shí)又切換為斷路狀態(tài)。溫度變形金屬13是由熱膨脹率不同的金屬疊層的雙層金屬片或三層金屬片。在溫度上升時(shí)，溫度變形金屬13發(fā)生變形，將處于接通位置的可動(dòng)接點(diǎn)12切換到斷路位置。
圖中的斷路器利用溫度變形金屬13檢測電池的溫度來對(duì)可動(dòng)接點(diǎn)12進(jìn)行通斷切換。雖然圖中沒有顯示，但是斷路器也可以采用電池的電流流過溫度變形金屬的構(gòu)造或在電池上串連加熱電阻，再利用加熱電阻對(duì)溫度變形金屬加熱的構(gòu)造，從而在檢測到過電流后可以切斷電流。另外，還可以用溫度變形金屬作可動(dòng)接點(diǎn)。由于此斷路器的可動(dòng)接點(diǎn)也采用溫度變形金屬，因而可以使內(nèi)部構(gòu)造簡化。
雖然圖中的保護(hù)元件4是斷路器，但是也可以采用PTC、保險(xiǎn)絲、由電路構(gòu)成的保護(hù)電路中的任意一種作為保護(hù)零件。PTC將當(dāng)溫度高于設(shè)定溫度時(shí)，電阻會(huì)急劇上升，從而實(shí)質(zhì)性地切斷電流的零件連接在第1輸出端子和導(dǎo)引片之間。保險(xiǎn)絲將可以被過電流熔斷的保護(hù)零件連接在第1輸出端子和導(dǎo)引片之間。由電路構(gòu)成的保護(hù)電路被連接在第1輸出端子和導(dǎo)引片之間。
第2輸出端子5是由輸出端子部5B、連結(jié)部5C和固定部5A形成的金屬板，其中輸出端子部5B是固定于夾具11的后成形部11B的表面上并成為組式電池的輸出端子的部分，連結(jié)部5C連結(jié)在此輸出端子部5B上，固定部5A是將此連結(jié)部5C固定在電池2上的部分。將按所需形狀切割的金屬板插入夾具11的后成形部11B中，使之被固定在保護(hù)元件4上，就形成了上述構(gòu)造的第2輸出端子5?？梢酝ㄟ^點(diǎn)焊接或激光焊接等方法將第2輸出端子5的固定部5A焊接固定在電池2的平面部2C的電極上，連結(jié)夾具11與電池2。
為了在將保護(hù)元件4插入樹脂成形部1時(shí)，第2輸出端子5可以與導(dǎo)引片4B一樣發(fā)生變形，它需要具有可以改變與保護(hù)元件4的電池2的相對(duì)位置和姿勢的撓性。此第2輸出端子5可以吸收電池2的尺寸誤差，將保護(hù)元件4和第2輸出端子5配置在正確的位置上。固定在比規(guī)定尺寸小的電池上的第2輸出端子5使固定部5A與輸出端子部5B之間的距離增大，相反，固定在比規(guī)定尺寸大的電池上的第2輸出端子5使固定部5A與輸出端子部5B之間的距離減小，從而將保護(hù)元件4和第2輸出端子5配置在正確的位置上。
如圖所示，具有撓性的第2輸出端子5使連結(jié)部5C彎曲，就可以改變固定部5A與輸出端子部5B的位置。不過，第2輸出端子還可以通過使連結(jié)部的部分更細(xì)或在連結(jié)部上設(shè)置呈<形彎曲的折曲部來改變固定部和輸出端子的位置。
以上的芯組件在被暫時(shí)固定于模具30的成形室31中時(shí)，通過使保護(hù)元件的導(dǎo)引片4B和第2輸出端子5變形來正確地調(diào)整第1輸出端子3及輸出端子部5B和電池2的相對(duì)位置。利用導(dǎo)引片4B和第2輸出端子5的變形量，在修正電池2的尺寸誤差的同時(shí)，還將第1輸出端子3和輸出端子部5B配置在正確的位置上。在制造工序中，可產(chǎn)生相當(dāng)于電池2的的尺寸誤差。通過改變保護(hù)元件4和安全閥開口面20的尺寸吸收間隙6，就能夠吸收電池2長度方向上的尺寸誤差。當(dāng)組式電池內(nèi)裝比規(guī)格尺寸長的電池時(shí)，使保護(hù)元件4的元件主體部4A接近安全閥開口面20的平面部2C，使得尺寸吸收間隙6減小。當(dāng)組式電池內(nèi)裝比規(guī)格尺寸短的電池時(shí)，尺寸吸收間隙6就增大。這樣，在使組式電池的外形尺寸符合規(guī)格尺寸的同時(shí)，第1輸出端子3和第2輸出端子5也配置在正確的位置上。
以上構(gòu)造的芯組件10通過將保護(hù)元件4的第1輸出端子3和第2輸出端子5用下述可動(dòng)栓推壓在模具的基準(zhǔn)面上，來保持其位于固定的位置上。
圖22～圖26顯示了具有將保護(hù)元件224、234、244、254推壓在模具2230、2330、2430、2530的基準(zhǔn)面2232、2332、2432、2532上的可動(dòng)栓2233、2333、2433、2533的模具2230、2330、2430、2530。這些模具2230、2330、2430、2530使可動(dòng)栓2233、2333、2433、2533向成形室2231、2331、2431、2531突出，將保護(hù)元件224、234、244、254的第1輸出端子和第2輸出端子的輸出端子部推壓在成形室31的基準(zhǔn)面2232、2332、2432、2532上。可動(dòng)栓2233、2333、2433、2533由設(shè)置在保護(hù)元件224、234、244、254上的夾具2211、2311、2411、2511上的嵌裝部2211a、2311a、2411a、2511a的凹部引導(dǎo)，將保護(hù)元件4暫時(shí)固定在正確的位置上。在可動(dòng)栓2233、2333、2433、2533使保護(hù)元件224、234、244、254保持在成形室2231、2331、2431、2531的固定位置上的狀態(tài)下，開始向成形室2231、2331、2431、2531中注入熔融樹脂，使樹脂成形部221、231、241、251成形。而且，在圖22到圖26中所示的實(shí)施例中，對(duì)于與前述實(shí)施例相同的構(gòu)成要素，除前兩列外，后列設(shè)為同一編號(hào)，其說明省略。
圖22中的模具2230的可動(dòng)栓2233在成形室2231內(nèi)部是沿平行于保護(hù)元件224的夾具2211的兩面方向彈性突出的直動(dòng)栓2233A。此直動(dòng)栓2233由夾具2211的嵌裝部2211a引導(dǎo)，以頭端為傾斜面2234，通過傾斜面2234將保護(hù)元件224的夾具2211推壓在模具2230的基準(zhǔn)面2232上。使直動(dòng)栓2233A面向保護(hù)元件224的夾具2211沿軸方向移動(dòng)時(shí)，傾斜面2234朝向可以將保護(hù)元件224的表面推壓在模具2230的基準(zhǔn)面2232上的方向傾斜。保護(hù)元件224的夾具2211將固定于保護(hù)元件主體上的第1輸出端子223和第2輸出端子的輸出端子部推壓在模具2230的基準(zhǔn)面2232上，從而暫時(shí)固定在固定位置上。為了將表面推壓在基準(zhǔn)面2232上，直動(dòng)栓2233A的傾斜面2234推壓保護(hù)元件224的夾具2211的背面，準(zhǔn)確說是推壓夾具221 1的背面與側(cè)面的交角。被傾斜面2234推壓的保護(hù)元件224的夾具2211受到與表面正交方向的垂直分力作用而被推壓在基準(zhǔn)面2232上。也就是說使直動(dòng)栓2233向成形室2231押出時(shí)，傾斜面2234在設(shè)于保護(hù)元件224的夾具2211上的嵌裝部2211a的交角上滑動(dòng)，從而將第1輸出端子223和第2輸出端子的輸出端子部被推壓在模具2230的基準(zhǔn)面2232上。直動(dòng)栓2233A的傾斜面2234具有的長度能夠推壓從圖中實(shí)線所示的最厚的夾具2211到圖中虛線所示的最薄的夾具2211。直動(dòng)栓2233A從兩側(cè)彈性地推壓保護(hù)元件224的夾具2211，使得第1輸出端子223和第2輸出端子的輸出端子部被推壓在模具2230的基準(zhǔn)面2232上。最好在上下設(shè)置多個(gè)直動(dòng)栓2233A，從而可以從上下兩側(cè)推壓保護(hù)元件224的夾具2211的多個(gè)位置。這樣，當(dāng)夾具2211的多個(gè)位置被直動(dòng)栓2233A推壓時(shí)，就可以更可靠地推壓在基準(zhǔn)面2232上，從而保持固定的位置。而且，為了彈性地推壓保護(hù)元件224的夾具2211，在直動(dòng)栓2233A的外部連結(jié)有彈性體(圖中未顯示)。此外，直動(dòng)栓2233A在芯組件定位于成形室2231中時(shí)向后退回。這是為了不使直動(dòng)栓2233A妨礙芯組件的定位。為了使直動(dòng)栓2233A可以后退，直動(dòng)栓2233A通過彈性體在模具2230的外部與氣缸或后退裝置相連結(jié)。氣缸(圖中未顯示)采用空氣氣缸，從而可以將直動(dòng)栓2233A彈性地壓出。
圖23中的可動(dòng)栓2333也是面向保護(hù)元件234而向成形室2231內(nèi)突出的直動(dòng)栓2333A。在平行于保護(hù)元件234的夾具2311的兩面方向?qū)⒅眲?dòng)栓2233A彈性地突出，直動(dòng)栓2333A就從背面推壓保護(hù)元件234的夾具2311，使得第1輸出端子233和第2輸出端子的輸出端子部被推壓在基準(zhǔn)面2332上。此直動(dòng)栓2333A在推壓保護(hù)元件234的夾具2311背面的一面上設(shè)有頭端邊緣向直動(dòng)方向延伸的山形凸條2335。此山形凸條2335推壓保護(hù)元件234的夾具2311的背面，使設(shè)于夾具2311的表面上的第1輸出端子233和第2輸出端子的輸出端子部保持在基準(zhǔn)面2332上。此直動(dòng)栓2333A沿著保護(hù)元件234的夾具2311的背面并與背面平行的方向突出，通過山形凸條2335推壓夾具2311的背面。山形凸條2335可以推壓從圖中實(shí)線所示的最厚的夾具2311到圖中虛線所示的最薄的夾具2311。山形凸條2335在成形室2331的相同位置處突出，雖然可以推壓從薄的夾具2311到厚的夾具2311，但是對(duì)于厚的夾具2311是通過深層咬合而向基準(zhǔn)面2332推壓，而對(duì)于薄的夾具2311是通過淺層咬合而向基準(zhǔn)面2332推壓。即雖然山形凸條2335是通過咬合保護(hù)元件234的夾具2311的背面而向基準(zhǔn)面2332推壓，但是對(duì)于厚的夾具2311和薄的夾具2311其咬合深度不同。這種構(gòu)造的可動(dòng)栓233可以利用簡單的構(gòu)造，使山形凸條235咬合在保護(hù)元件234的夾具2311的背面上，從而將表面的第1輸出端子233和第2輸出端子的輸出端子部牢固地推壓在基準(zhǔn)面2332上并保持固定位置。最好也在上下設(shè)置多個(gè)直動(dòng)栓2233A，從而可以從上下兩側(cè)推壓保護(hù)元件234的夾具2311的多個(gè)位置，從而可以將第1輸出端子233和第2輸出端子的輸出端子部可靠地推壓在基準(zhǔn)面2332上并保持固定位置。利用與具有傾斜面2234的直動(dòng)栓2233A相同的裝置也可以使此直動(dòng)栓2333A在將芯組件定位于成形室2331中時(shí)向后退回。這是為了在定位芯組件10時(shí)不造成妨礙。
另外，圖24中的可動(dòng)栓2433是向成形室2431的內(nèi)面突出的回轉(zhuǎn)栓2433B，它沿著將保護(hù)元件244的夾具2411的背面推壓在基準(zhǔn)面2432上的方向回轉(zhuǎn)。此回轉(zhuǎn)栓2433B推壓保護(hù)元件244的夾具2411的背面，將保護(hù)元件244表面的第1輸出端子243和第2輸出端子的輸出端子部推壓在基準(zhǔn)面2432上并保持固定位置。回轉(zhuǎn)栓2433B具有連結(jié)在模具2430上的能夠旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸2436和固定在此旋轉(zhuǎn)軸2436上的從中心向外延伸的推壓栓2437。另外，為了從模具2430外側(cè)旋轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)栓2433B，設(shè)置有向模具2430外側(cè)突出的驅(qū)動(dòng)臂2438。驅(qū)動(dòng)臂2438的一端與旋轉(zhuǎn)軸2436連結(jié)，另一端與氣缸2439等連結(jié)。雖然旋轉(zhuǎn)軸2436可以旋轉(zhuǎn)，但是在與模具2430連結(jié)時(shí)應(yīng)使之與成形室2431的內(nèi)面間沒有空隙。如果在旋轉(zhuǎn)軸2436與成形室2431的內(nèi)面間出現(xiàn)空隙，被注入的熔融樹脂會(huì)侵入此空隙，從而產(chǎn)生可變性。此回轉(zhuǎn)栓2433B被氣缸2439所回轉(zhuǎn)，通過推壓栓2437推壓保護(hù)元件244的夾具2411的背面。為了在將芯組件定位于成形室2431中時(shí)不造成妨礙，此回轉(zhuǎn)栓2433B也需要使推壓栓2437向成形室2431的內(nèi)面轉(zhuǎn)動(dòng)。在將芯組件定位于成形室2431中后，利用氣缸2439轉(zhuǎn)動(dòng)回轉(zhuǎn)栓2433B，通過推壓栓2437推壓保護(hù)元件244的夾具2411的背面，將夾具2411的表面推壓在基準(zhǔn)面2432上并使保護(hù)元件244保持固定位置。
另外，圖25和圖26中的可動(dòng)栓2533是頭端部分具有推壓保護(hù)元件254的夾具2511的背面的凸緣的凸緣栓2533C。此凸緣栓2533C向成形室2531的內(nèi)面突出，同時(shí)，在向成形室2531突出的狀態(tài)下以軸為中心旋轉(zhuǎn)，通過凸緣面2542將保護(hù)元件254的夾具2511的表面推壓在基準(zhǔn)面2532上。圖中的凸緣栓2533C在沿軸方向?qū)㈩^端部切口，形成插入保護(hù)元件254的夾具2511的背面中的插入凸部2541，然后再以此插入凸部2541的與保護(hù)元件254相面對(duì)的一面作為凸緣面2542。將凸緣栓2533C以軸為中心旋轉(zhuǎn)，就可以使凸緣面2542成為可以將保護(hù)元件254的夾具2511的表面推壓在基準(zhǔn)面2532上的形狀。圖25所示的插入凸部2541的剖面形狀為半圓形，凸緣面2542為平面。不過，插入凸部2541沒有必要一定是半圓形，只要在插入保護(hù)元件254的夾具2511的背面的狀態(tài)下能夠旋轉(zhuǎn)，從而能夠通過凸緣面2542將保護(hù)元件254的夾具2511推壓在模具2530的基準(zhǔn)面2532上，可以采用任何的形狀。例如，插入凸部可以使凸緣面為曲面而溫和地推壓保護(hù)元件的背面。
如圖25所示，作為凸緣栓2533C的可動(dòng)栓2533，沿平行于保護(hù)元件254的夾具2511的兩面方向向成形室2531突出，其插入凸部2541被插入保護(hù)元件254的夾具2511的背面。而且，如圖26所示，凸緣栓2533C以中心軸為中心使插入凸部2541旋轉(zhuǎn)到保護(hù)元件254的夾具2511的背面的位置后，就可以通過凸緣面2542推壓保護(hù)元件254的夾具2511的背面。夾具2511的背面被推壓時(shí)，表面的第1輸出端子253和第2輸出端子的輸出端子部255B就被推壓在模具2530的基準(zhǔn)面2532上并暫時(shí)固定在固定位置。此種構(gòu)造的凸緣栓2533C雖然可以通過旋轉(zhuǎn)將從厚的夾具到薄的夾具向基準(zhǔn)面2532推壓，但是對(duì)于厚的夾具與薄的夾具其旋轉(zhuǎn)角度不同。即凸緣栓2533C通過小角度旋轉(zhuǎn)將厚的夾具向基準(zhǔn)面2532推壓，通過大角度旋轉(zhuǎn)將薄的夾具向基準(zhǔn)面推壓。因此，凸緣面2542需要采用可以推壓從最厚的夾具到最薄的夾具的形狀。最好也在上下設(shè)置多個(gè)凸緣栓2533C，從而可以從上下兩側(cè)以凸緣面2542推壓保護(hù)元件254的夾具2511背面的多個(gè)位置。圖25和圖26所示的模具2530在上下各設(shè)有2個(gè)凸緣栓2533C，從而推壓保護(hù)元件254的夾具2511背面的4個(gè)位置。多個(gè)凸緣栓2533C一起旋轉(zhuǎn)，同時(shí)通過凸緣面2542推壓保護(hù)元件254的夾具2511背面。此時(shí)，位于保護(hù)元件254的兩個(gè)端部，即圖26中左右位置處的凸緣栓2533C互相逆方向旋轉(zhuǎn)。夾具2511受到左右的同一方向的強(qiáng)力推壓是為了防止向左右偏離。這樣，夾具2511的背面多個(gè)位置同時(shí)受到推壓的保護(hù)元件254被更可靠地推壓在基準(zhǔn)面2532上，并保持固定位置。為了在將芯組件定位于成形室2531中時(shí)不造成妨礙，此凸緣栓2533C也要通過采用與直動(dòng)栓2233A、2333A相同的裝置向后退回。
雖然圖中并未顯示，但是芯組件還可以在保護(hù)元件的夾具和電池之間配設(shè)位置決定夾具。位置決定夾具由比樹脂成形部更硬的塑料成形制作。此位置決定夾具可以成形為例如嵌裝保護(hù)元件的夾具后配設(shè)于固定位置的形狀。另外，位置決定夾具還可以設(shè)置位置決定嵌裝部，使此位置決定嵌裝部向外部突出而插入樹脂成形部中。這種構(gòu)造的組式電池可以在硬質(zhì)塑料的位置決定夾具上設(shè)置位置決定嵌裝部。因此，采用設(shè)有牢固的位置決定嵌裝部構(gòu)造后，就可以正確地決定電池的位置并將之按裝到電子儀器上。將位置決定嵌裝部設(shè)為凹部，在此裝入設(shè)于電子儀器上的嵌裝凸部，就可以按照希望的姿勢將組式電池安裝在固定的位置上。位置決定嵌裝部也可以是凸部。形成凸部的位置決定嵌裝部被嵌入到設(shè)于電子儀器上的凹部中。
但是，將芯組件10的保護(hù)元件4插入固定在樹脂成形部1中的組式電池由于通過樹脂成形部1將保護(hù)元件4固定在正確的位置上，所以如圖4和圖5所示，可以形成不設(shè)位置決定夾具的極為簡單的構(gòu)造。
形成樹脂成形部1的模具30具有將電池2和保護(hù)元件4暫時(shí)固定在正確的位置上的成形室31。芯組件10被暫時(shí)固定在成形室31中。通過可動(dòng)栓33推壓保護(hù)元件4，將保護(hù)元件4的表面的第1輸出端子3和第2輸出端子5的輸出端子部5B推壓在基準(zhǔn)面32上，在此狀態(tài)下，被暫時(shí)固定在成形室31中的芯組件10就被保持在成形室31的正確的位置上。此狀態(tài)下，將熔融樹脂注入成形室31中，就可以將保護(hù)元件4固定在正確的位置上。
電池2是鋰離子電池、鎳氫電池、鎳鎘電池等可充電的二次電池。圖中的電池2為薄型電池，外包裝罐的兩側(cè)為彎曲面，外包裝罐的四個(gè)角則采用圓角的形狀。使用鋰離子電池作為薄型電池時(shí)，其優(yōu)點(diǎn)是相對(duì)于組式電池的整體容量可以增大充電容量。此電池2如圖6所示，在設(shè)有凸部電極2B的安全閥開口面20的平面部2C上設(shè)置有安全閥8。圖中所示的電池2，在平面部2C的中央部分設(shè)有凸部電極2B，并在一端部設(shè)置安全閥8。安全閥8在電池2的內(nèi)壓高于設(shè)定壓力時(shí)開啟。圖中的安全閥8以薄膜閥封閉開口部9，薄膜閥在內(nèi)壓達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)即被破壞。雖然薄膜閥的安全閥8構(gòu)造簡單，但是絕緣材料會(huì)受樹脂成形部1的成形壓作用變形而被破壞。本發(fā)明的組式電池配設(shè)不易變形的絕緣材料15，從而防止薄膜閥被成形壓所破壞。但是，本發(fā)明的組式電池的安全閥還可以使用在達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)完全開啟的構(gòu)造，例如彈性體彈性地推壓閥體的安全閥。絕緣材料被從開口部插入這種構(gòu)造的安全閥中時(shí)，閥體被開啟，從而不能正常地工作。正常工作的安全閥應(yīng)當(dāng)在電池的內(nèi)壓比設(shè)定壓力高時(shí)開啟，將內(nèi)部的氣體等排出，從而停止內(nèi)壓上升。
保護(hù)元件4和電池2在與樹脂成形部1的接觸面上設(shè)置底層，從而被牢固地粘接在樹脂成形部1上。在樹脂成形部1成形時(shí)，底層牢固地粘接在樹脂成形部1上。特別是，底層使樹脂成形部1牢固地粘接在金屬外殼的電池表面上。而且，在保護(hù)元件4的夾具11上涂布底層，可以使這里與樹脂成形部1牢固地粘接在一起。底層還可以涂布在接觸樹脂成形部1的表面。圖中的組式電池由于樹脂成形部1是粘接在安全閥開口面20上，因此在安全閥開口面20上設(shè)有底層。另外，由于樹脂成形部1也粘接在保護(hù)元件4的夾具11上，所以在這些的表面也設(shè)有底層。在設(shè)置底層時(shí)，可以是噴灑霧狀的未固化的液態(tài)底層液，或者用刷毛涂布底層液，或者將芯組件10浸漬在底層液中來涂布。底層可以涂設(shè)在芯組件10組裝后的狀態(tài)下必要的部分上面，或涂設(shè)在組裝為芯組件10前的電池2的表面，還可以涂設(shè)在保護(hù)元件4的夾具11上。涂設(shè)在保護(hù)元件4的夾具11的表面上的底層被涂布在除輸出端子等電接點(diǎn)以外的部分上。這是因?yàn)榈讓涌梢栽斐呻娊狱c(diǎn)的接觸不良。由于底層為薄膜時(shí)可以充分發(fā)揮效果，因此其膜厚設(shè)為約1m。但是，底層的膜厚也可以設(shè)為0.5～5m。由于底層除了有與樹脂成形部1牢固粘接的作用外，還具有保護(hù)電池表面的作用，因此加大膜厚可以增強(qiáng)保護(hù)作用。
樹脂成形部1由聚酰胺樹脂成形后，可以用環(huán)氧樹脂類底涂劑做底層。形成樹脂成形部1的聚酰胺樹脂在樹脂內(nèi)的酸-胺鍵合處導(dǎo)入底層的環(huán)氧基，從而與底層形成化學(xué)結(jié)合。因此，樹脂成形部1可以被更牢固地粘接在底層上。形成底層的底涂劑也可以不用環(huán)氧樹脂，或除環(huán)氧樹脂以外，還使用變性環(huán)氧樹脂類底涂劑、酚醛樹脂類底涂劑、變性酚醛樹脂類底涂劑、聚乙烯醇縮丁醛類底涂劑、聚乙烯醇縮甲醛類底涂劑等底涂劑。也可以將以上多種底涂劑混合后使用。這些底涂劑與聚酰胺樹脂制成的樹脂成形部1形成化學(xué)結(jié)合的同時(shí)，還與金屬表面形成氫鍵結(jié)合或化學(xué)結(jié)合，從而將樹脂成形部1牢固地粘接在電池背面上。
制造樹脂成形部1的合成樹脂是聚酰胺樹脂。在聚酰胺樹脂中還可以添加環(huán)氧樹脂。添加有環(huán)氧樹脂的聚酰胺樹脂可以比單獨(dú)的聚酰胺樹脂產(chǎn)生更強(qiáng)的粘接力。聚酰胺樹脂由于軟化溫度低，而且熔融時(shí)粘度也低，因此與其他熱塑性合成樹脂相比，可以在低溫低壓下成形。另外，還具有可以從模具的成形室迅速脫模的優(yōu)點(diǎn)。在低溫低壓下使樹脂成形部1成形的優(yōu)點(diǎn)是，可以縮短成形所需的時(shí)間，同時(shí)可以減少由樹脂成形時(shí)產(chǎn)生的熱或射出壓對(duì)保護(hù)元件4等造成的不良影響。但是，本發(fā)明的組式電池并不將形成樹脂成形部的樹脂特別限定為聚酰胺樹脂。也可以使用聚酰胺樹脂以外的樹脂，如聚胺酯樹脂等。而且，如果要提高插入樹脂成形部中的保護(hù)元件等的耐熱性，可以使用聚乙烯、丙稀、聚丙烯樹脂等熱塑性樹脂。
如圖3、圖27、圖28所示，圖中的組式電池具有從安全閥開口面20延長至電池2的外周表面的包裝薄壁部18。此包裝薄壁部18與樹脂成形部1一體成形，同時(shí)，在樹脂成形部成形時(shí)被粘接在電池2的外周表面上。注入模具30的成形室31中的熔融樹脂被注入到從安全閥開口面20至形成包裝薄壁部18的部分，使包裝薄壁部18與樹脂成形部1一體成形。最好在整個(gè)電池2的外周表面上設(shè)置包裝薄壁部18。通過此設(shè)置于整個(gè)外周表面的包裝薄壁部18，樹脂成形部1被連結(jié)在電池2上，極難剝離下來。不過，包裝薄壁部18也可以只設(shè)置在薄型電池的寬緣面的外周表面上。
包裝薄壁部18過厚則會(huì)使組式電池的外形變大，過薄則不具有足夠的強(qiáng)度。因此，包裝薄壁部18的壁厚優(yōu)選0.1～0.3mm，更優(yōu)選0.1～0.2mm。具有此壁厚的包裝薄壁部18實(shí)際上不會(huì)使得內(nèi)藏薄型電池的組式電池整體的厚度過大。這是因?yàn)楸⌒碗姵厥褂脮r(shí)的膨脹量被吸收。薄型電池具有內(nèi)壓上升時(shí)中央部分會(huì)稍微膨脹增厚的性質(zhì)。具有前述壁厚的包裝薄壁部18的壁厚比薄型電池的膨脹量更小。而且，雖然包裝薄壁部18是從安全閥開口面20延伸設(shè)置于外周表面上，但是此部分不會(huì)發(fā)生膨脹。因此，在薄型電池的中央部分因內(nèi)壓上升而膨脹時(shí)，組式電池上設(shè)有包裝薄壁部18部分的厚度比膨脹的中央部分更小。因此，通過設(shè)置包裝薄壁部18，就不會(huì)在實(shí)際上增加內(nèi)藏薄型電池的組式電池的整體厚度。
增加包裝薄壁部18的寬度(W1)可以增大與電池2的結(jié)合強(qiáng)度。但即使包裝薄壁部18的寬度相當(dāng)小，也可以將樹脂成形部1牢固地粘接在安全閥開口面20上。特別是，如圖所示，以表面覆蓋片7包覆表面的組式電池可以通過表面覆蓋片7將包裝薄壁部18推壓在電池表面上而難以剝離。因此，將包裝薄壁部18的寬度(W1)減小為0.1～2mm，最好為0.1～1mm，例如寬度減小為0.5mm時(shí)，也可以將樹脂成形部1牢固地連結(jié)在電池2上。寬度狹小的包裝薄壁部18可以使熔融狀態(tài)的合成樹脂可靠地注入，從而形成規(guī)定的形狀。
表面覆蓋片7是加熱后可以收縮的熱收縮筒。此表面覆蓋片7與樹脂成形部1的包裝薄壁部18的表面密接，將樹脂成形部1牢固地連結(jié)在電池2上。而且，覆蓋有表面覆蓋片7的組式電池不會(huì)發(fā)生剝離物侵入包裝薄壁部18與電池2之間的情況，這樣也可以阻止包裝薄壁部18的剝離。但是，表面覆蓋片也可以采用標(biāo)簽或粘膠帶。用標(biāo)簽或粘膠帶做的表面覆蓋片貼附在樹脂成形部和包裝薄壁部的表面至電池的表面上，將樹脂成形部牢固地連結(jié)在電池上。
圖3和圖27的組式電池在樹脂成形部1的外周上設(shè)有階差19，并通過表面覆蓋片7覆蓋此成形后較低的部分。表面覆蓋片7不會(huì)從樹脂成形部1突出出來，從而可以使表面覆蓋片7的表面和樹脂成形部1基本上在同一平面上。
而且，圖27和圖28所示的組式電池在粘接樹脂成形部1的安全閥開口面20的相面對(duì)一側(cè)的對(duì)向端面上，即圖中電池2的底面上，粘接有與樹脂成形部分別成形的塑料成形體21。此塑料成形體21的表面為對(duì)稱形狀，并使左右反向面對(duì)，成為可以粘接在電池上的形狀。而且，如圖6的立體圖和圖27的剖面圖所示，此塑料成形體21在粘接在電池2的對(duì)向端面上的接觸面上設(shè)有位置決定棱25，其與對(duì)向端面部分接觸，將塑料成形體21安裝在固定的位置上。此種構(gòu)造的塑料成形體21可以通過粘結(jié)劑28按照正確的姿勢被粘接在電池2上。這是因?yàn)?，使粘接塑料成形體21的多余的粘結(jié)劑28進(jìn)入通過位置決定棱25在電池2的對(duì)向端面和接觸面之間設(shè)置粘結(jié)劑28的逃逸空隙29，從而可以使多余的粘結(jié)劑28可以在此逃逸空隙29內(nèi)移動(dòng)。
塑料成形體21是由比樹脂成形部1更硬的塑料成形。此塑料成形體21與覆蓋對(duì)向端面的全面的底部22和從對(duì)向端面延長至電池2的外周表面的第2包裝薄壁部23一體成形。底部22成形后比第2包裝薄壁部23更厚，同時(shí)還設(shè)有將組式電池從電子儀器上取下時(shí)供用戶的指尖插入的勾掛凹部24。勾掛凹部24被設(shè)成相對(duì)于底部22的表面對(duì)稱的形狀。如圖29的仰視圖所示，圖27中所示的塑料成形體21在上下對(duì)稱設(shè)有2列勾掛凹部24。這樣，在將設(shè)置有形狀對(duì)稱的勾掛凹部24的塑料成形體21安裝在電池2上時(shí)，由于可以不考慮方向性，因而可以防止誘發(fā)不良生產(chǎn)，從而高效率地工作。但是，如圖30所示，塑料成形體21還可以在中央部上設(shè)置勾掛凹部3024。另外，在圖30中，3021表示塑料成形體，3022表示底部。
以上的組式電池按照以下的方法進(jìn)行制造。
(1)如圖6所示，將第2輸出端子5的固定部5A通過點(diǎn)焊接等方法固定在電池2的平面部2C的電極上。然后，如圖6的箭頭所示，將第2輸出端子5彎曲，使保護(hù)元件4接近電池2。
(2)將連結(jié)保護(hù)元件4的導(dǎo)引片4B通過點(diǎn)焊接等方法固定在電池2的凸部電極2B的端面上，使保護(hù)元件4與電池2連結(jié)，從而制成芯組件10。具有位置決定夾具的芯組件在保護(hù)元件和電池之間配設(shè)位置決定夾具。在底部連結(jié)塑料成形體21的芯組件10粘接固定塑料成形體21。
(3)如圖4所示，將芯組件10定位于模具30的成形室31中。這時(shí)，芯組件10使可動(dòng)栓33推壓保護(hù)元件4的夾具11，將保護(hù)元件4的表面上第1輸出端子和第2輸出端子5的輸出端子部5B推壓在基準(zhǔn)面32上。被可動(dòng)栓33推壓在模具30的基準(zhǔn)面32上的保護(hù)元件4被暫時(shí)固定于成形室31的正確的位置上，并保持此位置。把芯組件10定位于成形室31中后，將模具30合攏。合攏后的模具30形成用于使樹脂成形部1成形的成形室31。
(4)開始向成形室31注入加熱后的熔融樹脂，成形室31中充滿熔融樹脂，使樹脂形成部1成形。從開口于模具30上的注液孔40注入熔融樹脂。使注入的熔融樹脂一直流到形成包裝薄壁部18的部分，從而形成與樹脂成形部1構(gòu)成一體的包裝薄壁部18。
在注入熔融樹脂的工序中，雖然可以從開始注入熔融樹脂到注入的最后一直處于可動(dòng)栓33將保護(hù)元件4推壓在基準(zhǔn)面32上的狀態(tài)，但是也可以在可動(dòng)栓33將保護(hù)元件4的夾具11推壓在基準(zhǔn)面32上的狀態(tài)下開始注入樹脂，在熔融樹脂注入完成前，使可動(dòng)栓33后退到不推壓保護(hù)元件4的夾具11的位置。開始注入樹脂成形部1后，熔融樹脂一注入成形室31中，保護(hù)元件4就被注入的熔融樹脂保持在固定的位置上。因此，此后解除可動(dòng)栓33將保護(hù)元件4的夾具11推壓在基準(zhǔn)面32上的狀態(tài)，注入熔融樹脂，可以在防止保護(hù)元件4的第2輸出端子5偏離位置的同時(shí)完成熔融樹脂的注入。利用這種方法成形時(shí)，由于可動(dòng)栓33不處于推壓保護(hù)元件4的夾具11的位置上，因此可以避免在樹脂成形部1上出現(xiàn)由可動(dòng)栓33的痕跡形成的凹部。
(5)使樹脂成形部1固化后，開啟模具30，將芯組件10的一部分插入樹脂成形部1中成形的組式電池取出。
(6)此后，如圖28所示，將電池裝入由熱收縮筒制成的筒狀表面覆蓋片7中，加熱熱收縮筒，使之與組式電池的表面密接。表面覆蓋片7與設(shè)于樹脂成形部1和塑料成形體21上的階差19相密接，從而將樹脂成形部1和塑料成形體21牢固地連結(jié)在電池2上。
按照以上方法制造的圖28中的組式電池的第1輸出端子3比第2輸出端子5更大。因此，此組式電池除了使第1輸出端子3接觸設(shè)于電子儀器上的正或負(fù)的電源端子以外，還可以使之接觸識(shí)別組式電池的識(shí)別端子。由于此組式電池形成了如圖31所示的電路結(jié)構(gòu)，因此安裝此組式電池的電子儀器在識(shí)別端子與電源端子間的電阻為0時(shí)，即可以判定組式電池被正確地安裝。
由于本發(fā)明可以在不偏離本質(zhì)特性的精神下表現(xiàn)為多種形式，因此現(xiàn)有描述只是說明性的，而不是限定性的，因?yàn)楸景l(fā)明的范圍是由所述的技術(shù)方案限定的，而且所有屬于技術(shù)方案中規(guī)定的范圍內(nèi)的改變或這些規(guī)定的等同形式都屬于本發(fā)明保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種組式電池，是將電池(2)暫時(shí)固定在使樹脂成形部(1)成形的模具(30)中，使電池(2)被粘接在注入樹脂成形部(1)的成形室(31)中后成形的合成樹脂上，而此樹脂成形部(1)被粘接在設(shè)于電池(2)的安全閥(8)的開口部(9)的安全閥開口面(20)上所形成的電池(2)，其中作為電池(2)的安全閥開口面(20)和樹脂成形部(1)的邊界，在封閉安全閥(8)的開口部(9)的位置上配設(shè)絕緣材料(15)，此絕緣材料(15)在偏離與安全閥(8)的開口部(9)相面對(duì)的位置上開設(shè)有貫通孔(16)，將樹脂成形部(1)注入此貫通孔(16)中，注入此處的樹脂成形部(1)就被粘接在電池(2)的安全閥開口面(20)上而形成組式電池。
2.權(quán)利要求1中記述的組式電池，其中絕緣材料(15)為受到樹脂成形部(1)的成形壓作用后不變形的硬質(zhì)板。
3.權(quán)利要求2中所述的組式電池，其中絕緣材料(15)為用玻璃纖維增強(qiáng)的環(huán)氧板。
4.權(quán)利要求1中所述的組式電池，其中絕緣材料通過雙面膠(17)被粘接在電池(2)的安全閥開口面(20)上。
5.權(quán)利要求1中所述的組式電池，其中絕緣材料(15)采用比電池(2)的安全閥開口面(20)的外周更小的外周形狀，樹脂成形部(1)在絕緣材料(15)的外周被粘接在安全閥開口面(20)上。
6.權(quán)利要求1中所述的組式電池，其中電池(2)的安全閥開口面(20)是具有凸部電極(2B)的平面，絕緣材料(15)在凸部電極(2B)和安全閥(8)的開口部(9)之間開設(shè)有貫通孔(16)。
7.權(quán)利要求1中所述的組式電池，其中在粘接有樹脂成形部(1)的電池(2)的安全閥開口面(20)相反一側(cè)的對(duì)向端面上，粘接有與樹脂成形部(1)分別成形的塑料成形體(21)，在此塑料成形體(21)的表面上設(shè)有勾掛凹部(24)。
8.權(quán)利要求7中所述的組式電池，其中塑料成形體(21)的表面為對(duì)稱的形狀。
9.權(quán)利要求7中所述的組式電池，其中塑料成形體(21)設(shè)有位置決定棱(25)，其粘接于電池(2)的對(duì)向端面上的接觸面與對(duì)向端面部分地接觸后，將塑料成形體(21)安裝在所決定的固定位置上。
10.一種組式電池，是將電池(2)暫時(shí)固定于使樹脂成形部(1)成形的模具(30)中，電池(2)被粘接在注入樹脂成形部(1)的成形室(31)中后成形的合成樹脂上，此樹脂成形部(1)被粘接在設(shè)于電池的安全閥(8)的開口部(9)的安全閥開口面(20)上而成的組式電池，其中作為電池(2)的安全閥開口面(20)和樹脂成形部(1)的邊界，在封閉安全閥(8)的開口部(9)的位置上粘接絕緣材料(15)，而此絕緣材料(15)在與電池(2)和粘接面的相反的一面上具有埋設(shè)于樹脂成形部(1)中的埋設(shè)凸部(26)，將此埋設(shè)凸部(26)埋設(shè)于樹脂成形部(1)中，此后埋設(shè)凸部(26)就將絕緣材料(15)和樹脂成形部(1)連結(jié)在一起而形成組式電池。
11.權(quán)利要求10中所述的組式電池，其中埋設(shè)凸部(26)可以是以下形狀中的任意一種向頭端變粗或變寬的倒圓錐狀、頭端設(shè)鉤(26A)的鉤形、表面設(shè)有多個(gè)凸部(26B)的棒狀、設(shè)有貫通兩面的孔洞(26C)或凹部的棒狀。
12.權(quán)利要求10中所述的組式電池，其中絕緣材料(15)在偏離與安全閥(8)的開口部(9)相面對(duì)的位置上開設(shè)有貫通孔(16)，將樹脂成形部(1)注入此貫通孔中，注入此處的樹脂成形部(1)就被粘接在電池(2)的安全閥開口面上(20)。
13.權(quán)利要求12中所述的組式電池，其中電池(2)的安全閥開口面(20)上設(shè)有凸部電極(2B)，絕緣材料(15)在凸部電極(2B)和安全閥(8)的開口部(9)之間開設(shè)有貫通孔(16)。
14.權(quán)利要求10中所述的組式電池，其中絕緣材料(15)為受到樹脂成形部(1)的成形壓作用后不變形的硬質(zhì)板。
15.權(quán)利要求14中所述的組式電池，其中絕緣材料(15)為用玻璃纖維增強(qiáng)的環(huán)氧板。
16.權(quán)利要求10中所述的組式電池，其中絕緣材料(15)通過雙面膠(17)被粘接在電池(2)的安全閥開口面(20)上。
17.權(quán)利要求10中所述的組式電池，其中絕緣材料(15)采用比電池(2)的安全閥開口面(20)外周更小的外周形狀，樹脂成形部(1)在絕緣材料(15)的外周被粘接在安全閥開口面(20)上。
18.權(quán)利要求10中所述的組式電池，其中在粘接有樹脂成形部(1)的電池(2)的安全閥開口面(20)相反一側(cè)的對(duì)向端面上，粘接有與樹脂成形部(1)分別成形的塑料成形體(21)，在此塑料成形體(21)的表面上設(shè)有勾掛凹部(24)。
19.權(quán)利要求18中所述的組式電池，其中塑料成形體(21)的表面為對(duì)稱的形狀。
20.權(quán)利要求18中所述的組式電池，其中塑料成形體(21)設(shè)有位置決定棱(25)，其粘接于電池(2)的對(duì)向端面上的接觸面與對(duì)向端面部分地接觸后，將塑料成形體(21)安裝在所決定的固定位置上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種組式電池，是將電池(2)暫時(shí)固定在形成樹脂成形部(1)的模具(30)中，使注入樹脂成形部(1)的成形室(31)中后成形的合成樹脂粘接在電池(2)上，樹脂成形部(1)被粘接在設(shè)于電池(2)的安全閥(8)的開口部(9)的安全閥開口面(20)上。另外，組式電池粘接有絕緣材料，此絕緣材料位于封閉安全閥(8)的開口部(9)的位置上，成為電池(2)的安全閥開口面(20)與樹脂成形部(1)的邊界。
文檔編號(hào)B29C45/14GK1499654SQ20031011383
公開日2004年5月26日 申請(qǐng)日期2003年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月31日
發(fā)明者河端勝彥, 渡部厚司, 中正嗣, 久保田啟, 司, 啟 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社