專利名稱：電池組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在單元電池中裝入了保護(hù)元件及電路基板等的電池組。
背景技術(shù)：
在單元電池中裝入了保護(hù)元件及電路基板等的電池組例如專利文獻(xiàn)1所 示是公知的。在這里，在封口板的上面一側(cè)配置保護(hù)元件，在保護(hù)元件的上面 上方通過間隙配置有絕緣基板。在絕緣基板的上面左右固定有負(fù)極引線和正極 引線，在將絕緣基板上下翻轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，記那個負(fù)極引線焊接在封口板的負(fù)極
突起上，并將正極引線焊接在保護(hù)元件上。然后，將兩引線以橫臥u字狀折 彎并將絕緣基板保持為與封口板平行，在該狀態(tài)下對保護(hù)元件及絕緣基板進(jìn)行 樹脂密封。在樹脂密封的過程中，設(shè)在絕緣基板的上面的多個輸出端子向成型 樹脂層的外面露出。
在專利文獻(xiàn)2的電池組中，由以蓋對齊狀接合的上下殼體、上下區(qū)分這些 兩殼體的內(nèi)部的分隔框以及在分隔框的上下配置的兩個單元電池等構(gòu)成電池 組。在這里，通過在兩個單元電池之間配置保護(hù)元件，防止電池組的長度方向 尺寸變大。而且，具備輸出端子的配線基板配置在分隔框的外端面。 專利文獻(xiàn)1:特開2007 - 323949號公報(參照段落號0015、圖2 ) 專利文獻(xiàn)2:特開2006 - 40623號公報(參照段落號0017、圖4B ) 在專利文獻(xiàn)1的電池組中在單元電池的上面配置保護(hù)元件，而且在保護(hù)元 件的上面通過間隙配置絕緣基板。這樣若保護(hù)元件、間隙、絕緣基板采用上下 重疊的部件配置，則不能避免樹脂密封部的上下尺寸變大，由此電池組的上下 尺寸變大，不能充分對應(yīng)電池組的小型化要求。而且，即使實現(xiàn)裝入單元電池 的保護(hù)元件和電路基板等的電氣部件的小型化而使電池組小型化，也存在難以 克服的技術(shù)限制，在小型化電池組方面有限。而且，在將絕緣基板翻過來的狀 態(tài)下，將負(fù)極引線和正極引線焊接在封口板的負(fù)極突起和保護(hù)元件上，兩兩引 線以U字狀折彎并翻轉(zhuǎn)絕緣基板，所以不能避免一連串的組裝作業(yè)費時間。根據(jù)專利文獻(xiàn)2的電池組，由于在兩個單元電池之間配置了保護(hù)元件，所 以能夠減小電池組的長度方向尺寸。但是，由于在兩個單元電池之間配置保護(hù) 元件，所以不能避免由此引起的整體的厚度尺寸的變大，同樣不能充分對應(yīng)電 池組的小型化的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種通過將配置有電路基板和保護(hù)元件等的電池控 制部中的電氣部件集中配置而實現(xiàn)小型化的電池組。本發(fā)明的目的是提供一種 在集中配置電池控制部中的電氣部件的同時，能以更少的時間簡單地進(jìn)行電池 控制部的組裝，由此能夠降低組裝所需的成本的電池組。
本發(fā)明的電池組在構(gòu)成單元電池1的封口板7的外面，設(shè)有包括電3各基板 16及保護(hù)元件17的電池控制部2。在配置于封口板7的上方的電路基板16 上，形成有由在基板的前后邊緣的任意一方開口的切口構(gòu)成的空穴26。從保 護(hù)元件17的前后任意一側(cè)安裝電路基板16，將保護(hù)元件17容納在空穴26內(nèi)。 而且其特征在于，交叉配置電池控制部2中的電路基板16和保護(hù)元件17，將 其中一個收納在另一個的厚度范圍內(nèi)。
電路基板16的上下厚度尺寸設(shè)定為比保護(hù)元件17的上下厚度尺寸還稍微小。
將固定于保護(hù)元件17的上面的引線體27和固定于單元電池1的連接虧1線 32的每一個均與設(shè)置于電路基板16的上面的正負(fù)的連接端子23、 24的上面 接合并進(jìn)行焊接。
在保護(hù)元件17的上下，將與單元電池1及電路基板16連接的引線體27、 28從保護(hù)元件17的周圍一側(cè)向相同方向引出。兩引線體27、 28中，將保護(hù) 元件17的下面?zhèn)鹊囊€體28與設(shè)在封口板7的負(fù)極端子10連^^妄，將上面?zhèn)?的引線體27與設(shè)在電路基板16的上面的負(fù)極連接端子23連接。在設(shè)置于電 路基板16的上面的正極連接端子24，連接一端與封口板7連接的連接引線32 的另一端。
本發(fā)明具有以下效果。
在本發(fā)明中，在電路基板16的前后邊緣的任一方形成有由切口構(gòu)成的空 穴26，從保護(hù)元件17的前后任意一側(cè)安裝電路基板16將保護(hù)元件17容納在空穴26內(nèi)，從而使電路基板16與保護(hù)元件17交叉，其中一個收納在另一個 的厚度范圍內(nèi)。從而，根據(jù)本發(fā)明的電池組，將電路基板16和保護(hù)元件17 集中配置并避免了兩者的占有空間上下重疊，能夠減小電池控制部2的上下尺 寸，由此能夠小型化電池組。而且，由切口形成空穴26,從保護(hù)元件17的前 后的任意一側(cè)安裝電路基板16,所以例如與在電路基板16的中央部分開口有 空穴26的情況比較，能簡單且迅速進(jìn)行電路基板16的組裝作業(yè)。
若將電路基板16的上下厚度尺寸設(shè)定為比保護(hù)元件的上下厚度尺寸還稍 微小，則即使在保護(hù)元件17的上下預(yù)先固定有引線體27、 28的情況下，也不 會受到引線體27、 28的妨礙而能順利進(jìn)行電路基板16相對保護(hù)元件17的組 裝作業(yè)，能進(jìn)一步簡單地進(jìn)行電池控制部2的一連串的組裝作業(yè)。在組裝電路 基板16的過程中，引線體27、 28不會掛在電路基板16的上下面，而且在組 裝了電路基板16的狀態(tài)下，引線體27、 28也不會與電路基板16的上下面接 觸干涉。
若將固定于保護(hù)元件17的上面的引線體27和固定于單元電池1的連接？ 1 線32的每一個均與設(shè)置于電路基板16的上面的正負(fù)的連接端子23、 24的上 面接合并進(jìn)行焊接，則可以從電路基板16的上方的開放的空間一側(cè)，在確認(rèn) 焊接狀況的同時進(jìn)4亍引線體27及連接引線32的焊接，所以能準(zhǔn)確且迅速進(jìn)行 引線體27及連接引線32的焊接作業(yè)。
若設(shè)在保護(hù)元件17的上下的兩引線體27、 28中，將保護(hù)元件17的下面 側(cè)的引線體28與設(shè)在封口板7的負(fù)極端子10連接，將上面?zhèn)鹊囊€體27與 設(shè)在電路基板16的上面的負(fù)極連接端子23連接，然后，將一端與封口板7 連接的連接引線32的另一端與設(shè)置于電路基板16的上面的正極連接端子24 連接，則能夠以更少的時間準(zhǔn)確進(jìn)行一連串的連接作業(yè)而結(jié)束組裝，作為整體 能降低電池控制部2的組裝所需的時間。


圖l是涉及本發(fā)明的電池組的縱剖主視圖。 圖2是電池組的主要部分的縱剖主視圖。 圖3是圖2的A- A線剖視圖。 圖4是電池組的分解立體圖。圖5是用于說明電池組的組裝狀態(tài)的立體圖。 圖6是用于說明電池組的組裝狀態(tài)的立體圖。 圖7是電池組的主視圖。 圖中
l-單元電池，2-電池控制部，6-夕卜裝罐，7-封口板， 16-電i 各基板，17-保護(hù)元件，26-空穴。
具體實施例方式
在圖1至圖7中表示涉及本發(fā)明的電池組的實施例。如圖l及圖4所示， 電池組包括單元電池1、設(shè)在單元電池1的封口板7的外面的電池控制部2、 安裝在單元電池1的底面的底罩3、以及在組裝工序的尾聲粘貼在單元電池1 的周面上的標(biāo)簽4等。而且，該實施例中的前后及左右按照圖4所示的方位箭 頭。
單元電池1由上面開口的外裝罐6和容納在外裝罐6內(nèi)的電極體及非水電 解液、堵塞外裝罐6的開口的封口板7，構(gòu)成為可充放電的鋰離子電池等二次 電池。外裝罐6形成為前后厚度尺寸比上下高度尺寸及左右寬度尺寸小的扁平 筒裝，對鋁或其合金實施深拉深加工而形成。電極體是夾著合成樹脂制的分離 片螺旋狀地巻繞將LiCo02為正極活性物質(zhì)的正極片和將石墨作為負(fù)極活性物 質(zhì)的負(fù)極片之后，將整體扁平地壓碎而形成。
封口板7是對鋁合金等板材進(jìn)行沖裁而形成，并利用激光焊接在外狀罐6 的開口周邊。在封口板7的左右方向的中央，通過絕緣襯墊9貫通狀地安裝有 負(fù)極端子IO。負(fù)極端子IO與單元電池1內(nèi)的電極體的負(fù)極連接，外狀罐6及 封口板7與單元電池1內(nèi)的電極體的正極導(dǎo)通。朝向圖4在封口板7的板面左 側(cè)，形成有在電池內(nèi)壓異常上升了時開裂而釋放電池內(nèi)壓的開裂口 12，在板 面右側(cè)形成有用于在外裝罐6的內(nèi)部注入非水電解液的注液孔13。注液孔13 利用通過激光加工固定在封口板7上的密封栓14堵塞。露出于封口板7的上 面的密封栓14的上端的頭部14a(參照圖4)用上層為鎳且下層為鋁的包層材 料形成。
電池控制部2包括電路基板16、防止在單元電池1流過過大的電流的保 護(hù)元件17、后述的配線用的引線體、覆蓋這些部件的外面的外裝罩18等。電
6路基板16包括絕緣基板16a、對安裝在其下面的充放電控制用的IC等的電子 部件進(jìn)行了樹脂密封的模制部20、將端子固定在設(shè)置于絕緣基板16a的上面 一側(cè)的端子框21上或者對端子直接進(jìn)行鍍金和安裝金屬板而形成于電路基板 上的外部連接端子22、設(shè)在端子框21的兩側(cè)的負(fù)極連接端子23、以及正極連 接端子24等。
為了減小電池控制部2的上下尺寸，朝向圖4在比負(fù)極連接端子23靠左 方的絕緣基板16a的板面上，形成有容納保護(hù)元件17的空穴26。空穴26形 成為在絕緣基板16a的前邊緣開口的〕字狀的切口 ，其左右寬度及前后尺寸設(shè) 定為比保護(hù)元件17的左右寬度及前后寬度還大。絕緣基板16a的厚度尺寸比 保護(hù)元件17的上下厚度尺寸還小。具體來講，將保護(hù)元件17的上下厚度尺寸 設(shè)為0.6mm時，絕緣基板16a的上下厚度尺寸設(shè)為0.5mm。保護(hù)元件17形成 為薄的長方體狀，在其上下面，由鎳板形成的引線體27、 28從保護(hù)元件17 的周圍向橫側(cè)方向相同方向引出。
外裝罩18由一體具備左右長的長圓狀的上壁18a和從上壁18a的周邊向 下延伸的周圍壁18b的帽狀的塑料成型品構(gòu)成，從其上壁18a到周圍壁18b的 后面上部的范圍，開口有用于露出外部連接端子22的端子窗30。在外裝罩18 的周圍壁18b的前后中央部，向下突出形成有安裝壁18c。通過將該安裝壁18c 粘接或激光焊接在外裝罐6的周面上，能夠?qū)⑼庋b罩18固定在外裝罐6。
接著，說明電池組的組裝步驟。首先，如圖5所示在單元電池1的封口板 7的上面粘接固定由絕緣性的塑.料板材構(gòu)成的絕緣板31,將保護(hù)元件17的下 側(cè)的引線體28的自由端點焊在負(fù)極端子10的上面，將保護(hù)元件17電連接在 單元電池1上。在該連接狀態(tài)下，保護(hù)元件17及引線體28和封口板7被絕緣 板31絕緣(參照圖2)。然后，在密封栓14的頭部14a點焊正極側(cè)的鎳板制 的連接引線32之后，在該焊接部分的上面和之前的絕緣板31的上面的靠側(cè)端 的每一個上粘接固定由絕緣性塑料材料構(gòu)成的隔板33、 34。在該狀態(tài)下，從 保護(hù)元件17的后側(cè)組裝電路基板16，如圖6所示將保護(hù)元件17容納在空穴 26，用左右的隔板33、 34支撐電路基板16的兩側(cè)下面。由此，交叉配置電路 基板16和保護(hù)元件17，電路基板16收納在保護(hù)元件17的厚度范圍內(nèi)。
如上所述，通過組裝電路基板16,保護(hù)元件17的上面?zhèn)鹊囊€體27的自由端與電路基板16的負(fù)極連接端子23正對。然后，如圖6所示，將正極側(cè) 的連接引線32以橫臥U字狀折彎，并使其自由端正對正極連接端子24。在該 狀態(tài)下，將上面?zhèn)鹊囊€體27的自由端軟釬焊在負(fù)極連接端子23上，電連接 保護(hù)元件17和電路基板16。同樣，將連接引線32軟釬焊在正極連接端子24 上，電連接電路基板16和單元電池1。在單元電池1的底部通過兩面膠帶粘 接底罩3，而且在端子窗30面^f外部連接端子22的狀態(tài)下將外裝罩18覆蓋 在單元電池1上，將其安裝壁18c粘接固定在外裝罐6 (參照圖3 )。最后將標(biāo) 簽4貼在單元電池1的周面，覆蓋外裝罐6及外裝罩18的周面壁18b (參照 圖7)。
根據(jù)如上所述構(gòu)成的電池組，通過交叉配置電池控制部中的電路基板16 及保護(hù)元件17，可以將電路基板16配置在保護(hù)元件17的上下厚度尺寸的范 圍內(nèi)。從而，與將保護(hù)元件和電路基板以上下重疊的狀態(tài)配置的現(xiàn)有的這種電 池組相比，能減小電池控制部2的上下尺寸，由此能夠小型化電池組。而且， 不會加大電池組的前后方向的厚度尺寸，能小型化電池組的整體。而且，從保 護(hù)元件17的后方插入電路基板16，在電路基板16的空穴26容納保護(hù)元件17， 在電路基板16的上面能軟釬焊上側(cè)的引線體27和正極側(cè)的連接引線32，所 以能夠以更少的時間簡單地進(jìn)行組裝作業(yè)。
在上述實施例中，將電路基板16和保護(hù)元件17的外面用外裝罩18覆蓋， 但是并不一定需要，代替外裝罩18可以利用樹脂模制密封電路基板16和保護(hù) 元件17。而且，可以將電路基板16的厚度尺寸設(shè)為比保護(hù)元件17的厚度尺 寸大，并將保護(hù)元件17收納在電路基板16的厚度范圍內(nèi)。在該場合，將上下 的引線體27、 28以階梯狀折彎，避免引線體27、 28與電路基板16接觸即可。
空穴26可以由在絕緣基板16a的后邊緣開口的切口形成，根據(jù)需要在絕 緣基板16a的拐角部分形成空穴26也可以。而且，空穴26的形狀沒必要一定 是〕字狀，可以變更為梯形或半圓狀。在將正負(fù)與上述實施例顛倒的狀態(tài)下連 接電路基板16及保護(hù)元件17也可以。在該場合，將保護(hù)元件17的下側(cè)的引 線體28連接在密封栓14的頭部14a，將一端與負(fù)極端子10連接的連接引線 連接在電路基板16。
權(quán)利要求
1. 一種電池組，在構(gòu)成單元電池的封口板的外面，設(shè)有包括電路基板及保護(hù)元件的電池控制部，其特征在于，在配置于上述封口板的上方的上述電路基板上，形成有由在基板的前后邊緣的任意一方開口的切口構(gòu)成的空穴，從上述保護(hù)元件的前后任意一側(cè)組裝上述電路基板，將上述保護(hù)元件容納在上述空穴內(nèi)，交叉配置電池控制部中的上述電路基板和上述保護(hù)元件，將其中一個收納在另一個的厚度范圍內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，其特征在于， 稍微小。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池組，其特征在于， 固定于上述保護(hù)元件的上面的引線體和固定于上述單元電池的連接引線的每一個均與在上述電路基板的上面設(shè)置的正負(fù)的連接端子的上面接合并進(jìn) 行焊接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池組，其特征在于，在上述保護(hù)元件的上下，與上述單元電池及上述電路基板連接的引線體從 上述保護(hù)元件的周圍 一側(cè)向相同方向引出，上述引線體中，上述保護(hù)元件的下面?zhèn)鹊纳鲜鲆€體與設(shè)在上述封口板的 負(fù)極端子連接，上面?zhèn)鹊纳鲜鲆€體與設(shè)在上述電路基板的上面的負(fù)極連接端 子連接，在設(shè)置于上述電路基板的上面的正極連接端子，連接一端與封口板連接的 連接引線的另一端。
全文摘要
本發(fā)明的課題是將配置有電路基板和保護(hù)元件等的電池控制部中的電氣部件集中配置而實現(xiàn)電池組的小型化。本發(fā)明的電池組在構(gòu)成單元電池(1)的封口板(7)的外面，設(shè)置包括電路基板(16)及保護(hù)元件(17)的電池控制部(2)。在配置于封口板(7)的上方的電路基板(16)上，形成有由在基板的前后邊緣的任意一方開口的切口構(gòu)成的空穴(26)。從保護(hù)元件(17)的前后任意一側(cè)安裝電路基板(16)，將保護(hù)元件(17)容納在空穴(26)內(nèi)。而且，交叉配置電池控制部(2)中的電路基板(16)和保護(hù)元件(17)，將其中一個收納在另一個的厚度范圍內(nèi)，從而減小電池控制部(2)的上下尺寸。
文檔編號H01M10/46GK101504974SQ200910004900
公開日2009年8月12日 申請日期2009年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月5日
發(fā)明者三浦和俊, 山方政典, 山田良太, 海老原英昭 申請人:日立麥克賽爾株式會社