专利名称：封装电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及封装电池，尤其是涉及用于应对过电流的结构。
背景技术：
封装电池在电动工具、电动助力自行车、电动摩托车、甚至混合动力电动机动车 (HEV)和电动机动车(PEV)等广泛的范围中使用。封装电池具有如下的结构，S卩，多个单电池通过引线板等连接，并在其上连接控制用的电路基板，在该状态下收容在壳体内。并且，在封装电池中，在电力的输入输出路径中， 夹插有在过电流流过时用于截断电流的电流熔丝。然而，对于封装电池而言，以确保其安全性为前提，而追求降低成本。针对此种愿望，例如，在专利文献1中提出有取代一直以来使用的电流熔丝而使用熔断片作为应对过电流的方案。从产品成本便宜以及空间效率高的观点出发，熔断片比电流熔丝优越。专利文献1日本特开2008-300315号公报然而，现有技术的熔断片是在板材的宽度方向两侧设有狭缝且在其中央部残留有可熔部分的结构，从相对于因封装电池使用时的振动等而从外部施加的力等的耐振动性能的观点来看，还有改善的余地。
发明内容
本发明为了解决上述问题而作出，其目的在于提供一种具有高可靠性且制造成本低的封装电池。因此，本发明采用如下的结构。本发明的封装电池具备单电池；保持该单电池的电池支架；一端部与单电池的正极或负极连接的熔断片。所述封装电池的特征在于，熔断片由长条状的板状部件构成，在一端部与另一端部之间的区域中，在宽度方向的中央区域设有沿宽度方向延伸的狭缝，熔断片中的可熔部分是在从一端部朝向另一端部的延伸方向上残留在狭缝的两侧的部分。发明效果在本发明的封装电池中，取代现有技术的封装电池中用作应对过电流的电流熔丝，而使用熔断片。因此，与现有技术的封装电池相比，将电流熔丝替代为熔断片而能够相应地降低制造成本。另外，在本发明的封装电池所具备的熔断片中，在板状部件的宽度方向的中央区域设有沿宽度方向延伸的狭缝，且残留在狭缝两侧的部分成为可熔部分。由此，与在宽度方向的两侧设有狭缝而在宽度方向的中央区域具有可熔部分的现有技术的熔断片相比，本发明的封装电池所具备的熔断片通过使受到振动时的力分散而即使在被施加振动的情况下也难以断裂，从而具有比现有技术高的耐振动性能。如以上所述，本发明的封装电池具有高可靠性且能将制造成本抑制得较低。在本发明的封装电池中，作为一例，可以采用如下的变化。
本发明的封装电池在上述结构的基础上，可以采用如下的结构，S卩，电池支架至少表面具有绝缘性，熔断片插通到设置在电池支架的壁上的孔中，熔断片的可熔部分相对于电池支架的包围孔的内壁以隔开间隙的状态对置。如此，通过将熔断片插通到电池支架的孔中并利用电池支架的包围孔的壁来覆盖可熔部分，而能够确保高安全性。例如，对于联合国(UN)的有关危险物品运输的限制劝告等有效。另外，熔断片中，由于其可熔部分相对于电池支架的包围孔的内壁隔开间隙配置， 因此即使在熔断片的可熔部分发热时，也能够防止电池支架起火或冒烟。这对于确保高安全性来说也是有效的。本发明的封装电池在上述结构的基础上，可以采用如下结构，S卩，电池支架的包围孔的壁的一部分朝向该孔的截面方向内侧突出，突出的部分的顶部相对于熔断片的狭缝的存在于延伸方向上的缘部，以隔开比熔断片的可熔部分与内壁之间的间隙狭窄的间隙的状态配置。如此，在本发明的封装电池中，由于熔断片相对于电池支架的上述突出部分的顶部，以比可熔部分与内壁之间的间隙狭窄的间隙接近配置，因此即使在被施加振动时，也能够防止熔断片的可熔部分与电池支架抵接。由此，能确保高安全性。本发明的封装电池在上述结构的基础上，可以采用如下结构，S卩，在电池支架还保持有第二单电池，第二单电池的正极或负极在一端部与可熔部分之间的区域与熔断片连接，通过该连接也实现与单电池的电连接。当采用此种结构时，熔断片兼具有将电池之间连接的作为引线板的功能，从减少成本及减少重量的观点出发优选。即，与将熔断片和连接电池之间的引线板分别设置的情况相比，能够减少一个部件，从而能够减少成本及重量。本发明的封装电池在上述结构的基础上，可以采用如下结构，S卩，在电池支架的局部区域设有空间呈锥状地变窄且在最深处的部位使单电池的外周面露出的元件引导部，相对于电池支架的元件引导部插入热敏电阻元件，热敏电阻元件在电池支架的元件引导部的最深处的部位相对于单电池的外周面热结合。在采用此种结构的情况下，当进行封装电池的组装时，通过将热敏电阻元件相对于锥状空间的元件引导部插入到最深处，而能够可靠地使热敏电阻元件与单电池的外周面热结合。另外，由于将热敏电阻元件压入到元件引导部的最深处的部位，因此即使在封装电池使用时被施加了振动的情况下，也能够可靠地维持热敏电阻元件与单电池的外周面的热结合状态。本发明的封装电池在上述结构的基础上，可以采用如下结构，S卩，引线从热敏电阻元件延伸出，在电池支架的元件引导部的出口部分上具有将元件引线以折弯的状态卡止的卡止结构部。如此在元件引导部的出口部分上将元件引线以折弯的状态卡止时，即使在封装电池使用时被施加了振动，也能够更可靠地维持热敏电阻元件与单电池的外周面的热结合状态。本发明的封装电池在上述结构的基础上，可以采用如下结构，S卩，热敏电阻元件与单电池的外周面通过夹设硅酮树脂部而热结合。由此，能够使热敏电阻元件与单电池的外周面的热结合更可靠。
图1是表示实施方式的封装电池1的外观结构的示意性立体图。
图2是表示封装电池1的结构的示意性展开立体图。图3(a)是放大表示封装电池1的熔断片31的配设部分的示意性立体图，(b)是表示将该部分的电池支架11的局部剖开后的状态的示意性立体图。图4是表示熔断片31的结构的示意性俯视图。图5(a)是表示电池支架11及熔断片31的各剖开一部分后的状态下的相互配置关系的示意性立体图，(b)是从上面观察到的电池支架11和熔断片31的示意性俯视图。图6是表示封装电池中的热敏电阻60的安装结构的示意性立体图。图7(a)是表示电池支架11与热敏电阻60的相互配置关系的示意性俯视图，(b) 是表示单电池50与热敏电阻60的相互配置关系的示意性剖视图。符号说明1封装电池11、12电池支架21 四连接引线板31熔断片41电路基板42 46 引线50单电池60热敏电阻61、62元件引线70硅酮树脂部
具体实施例方式以下，参照附图，对用于实施本发明的方式进行说明。需要说明的是，以下所示的具体例是为了便于理解本发明的结构及其结构所起到的作用、效果而使用的一例，本发明除了发明的本质的结构部分以外，并不受以下的具体例的任何限定。1.封装电池1的结构使用图1及图2，对实施方式的封装电池1的结构进行说明。如图1所示，在实施方式的封装电池1中，将电池支架11、12组合，在其上部搭载电路基板41。并且，从电路基板41等延伸设置引线42 46，并将它们与外部设备连接。需要说明的是，封装电池1也可以采用将图1所示的形态收纳在壳体等外装体中的结构。如图1所示，在电池支架11中的Y轴方向的端部分设有窗部，连接引线板21 M 及熔断片31的各一部分从窗部露出。需要说明的是，在图1中，虽然省略了图示，但电池支架12同样具有窗部，连接引线板从该窗部露出。以下，使用图2对此进行说明。如图2所示，在封装电池1中具备分别具有圆筒形的外观形状的18个单电池50。 18个单电池50分别是锂二次电池，以各自的中心轴成为Y轴方向的方式配置成双层堆叠的形态。18个单电池50由电池支架11、12保持，在电池支架11、12的与单电池50的两端接触的部分上设有窗部Ila lie、…。单电池50通过连接引线板21 四及熔断片31而相互连接，通过各连接引线板21 四及熔断片31的向Z轴方向上侧延伸出的部分，与电路基板41及引线等连接。如上述那样，在电池支架11、12的上部搭载电路基板41并将其螺纹紧固。在电路基板41等上连接有引线42 44。需要说明的是，引线45、46是从热敏电阻元件延伸的引线，用于与外部设备的连接。2.熔断片31与电池支架11的配置关系使用图3，对熔断片31与电池支架11的相互配置关系进行说明。图3(a)是图1 的A部的放大图，图3(b)是表示将电池支架11的局部剖开后的状态的示意性立体图。如图3 (a)所示，熔断片31通过对长条状的板状部件进行折弯加工而成，具有连接部分31a和主体部分31b。主体部分31b嵌入到设置在电池支架11的端面上的窗部lie， 与保持在内部的单电池50的端面进行接合。接合通过点焊进行。熔断片31中的连接部分31a与主体部分31b的边界部分插通到设置在电池支架 11上的孔Ilf中。由此，熔断片31牢固地安装于电池支架11。如图3(b)所示，在熔断片31的配设在电池支架11的孔Ilf中的区域上形成有沿 X轴方向延伸的狭缝31c。狭缝31c形成在熔断片31的宽度方向(X轴方向)的大致中央区域。另外，如图3(a)及图3(b)所示，熔断片31上的设有狭缝31c的部位及其X轴方向的两侧由电池支架11的罩部111从外侧覆盖。3.熔断片31的结构使用图4，对熔断片31的结构进行说明。图4是从箭头B方向观察图3(b)的熔断片31而得到的俯视图。熔断片31具有沿Z轴方向延伸设置的主体部分31b，并设有与单电池50的连接区域31d、31e。在与单电池50的接合区域31d、31e上，与单电池50的端部的形状一致地具有带圆角的凸起。而且，为了防止与单电池50的端面的焊接时的涡电流的发生而在各个区域 31d、31e上设有狭缝。如上述那样，在熔断片31的主体部分31b的Z轴方向的上端部分即接近主体部分 31b与连接部分31a的边界的部分上设有沿X轴方向延伸的狭缝31c。在熔断片31中，狭缝31c设置在宽度方向的大致中央，其两侧的部分是可熔部分31f、31g(由双点划线围起来的Q、C2部分)。在熔断片31中，当流过一定以上的过电流时，可熔部分31f、31g熔断。由此，能确保封装电池1的安全。而且，熔断片31兼具有将两个单电池50电连接的作为连接引线板的功能。由此，与另外设置熔断片的情况相比，能够降低产品成本，也能够抑制重量的增加。4.电池支架11中的孔Ilf的结构使用图5，对电池支架11中的孔Ilf的结构进行说明。图5(a)是表示将插通有熔断片31的状态下的电池支架11的局部剖开后的状态的示意性立体图，图5(b)是从图5(a) 的箭头D方向对其进行观察的俯视图。如图5(a)所示，在供熔断片31插通的电池支架31的孔Ilf中，设有从Y轴方向的两内壁突出的突出部llg、llh。突出部IlgUlh在X轴方向上设置在孔Ilf的大致中央部。并且，突出部IlgUlh的顶部接近熔断片31的狭缝31c。如图5(b)所示，从孔Ilf的内壁突出的突出部IlgUlh的顶部虽然接近熔断片31的狭缝31c的缘部，但在正常状态下不抵接。并且，孔Ilf的其他部分的Y轴方向上的距离大于突出部IlgUlh的顶部彼此对置的部位的Y轴方向上的距离。通过形成为上述那样的孔Ilf的截面形状，即使在对封装电池1施加了振动的情况下，熔断片31的可熔部分31f、31g也不与电池支架11的孔Ilf的内壁接触。因此，能抑制熔断片31的熔融热向电池支架11的传递，也能够符合联合国(UN)有关危险物运输的限制劝告。5.优越性在封装电池1中，取代现有技术的封装电池中用作应对过电流的电流熔丝，而使用熔断片31。因此，与现有技术的封装电池相比，将电流熔丝替代为熔断片31而能够相应地降低制造成本。而且，在封装电池1中，由于熔断片31兼具有将单电池50之间连接的作为连接引线板的功能，因此能够节省一片连接引线板而相应地实现制造成本及重量的减少。另外，在电池支架11上，以覆盖熔断片31的可熔部分31f、31g的外侧的方式设有罩部111，因此即使在可熔部分31f、31g成为高温的情况下，也能确保安全性。另外，在封装电池1所具备的熔断片31中，由于在板状部件的宽度方向的中央区域设有沿宽度方向延伸的狭缝31c，且残留在狭缝31c两侧的部分成为可熔部分31f、31g， 因此与在宽度方向的两侧设有狭缝而在宽度方向的中央区域具有可熔部分的现有技术的熔断片相比，能够使受到振动时的力分散，具有比现有技术高的耐振动性能。另外，在封装电池1中，通过在电池支架11的孔Ilf内设置突出部llg、llh，从而即使在施加了振动的情况下，熔断片31的可熔部分31f、31g也不会与电池支架11的包围孔Ilf的内壁接触。如以上所述，本实施方式的封装电池1具有高可靠性并将制造成本抑制得较低。6.热敏电阻60的安装结构使用图6及图7，对封装电池1的热敏电阻60的安装结构进行说明。如图6所示，在封装电池1中，在设置于电池支架11上的元件引导部Ili插入有热敏电阻元件60。并且，从热敏电阻元件60延伸出的元件引线61、62在接近元件引导部 11 i的出口部分的部分折弯大致90 °。在电池支架12的外周部设有用于卡止元件引线61、62的肋1 12d(箭头E及箭头F所指示的部分)。如图7(a)所示，电池支架11的元件引导部由锥状的空间构成，越向深处而截面积越小。如图7(b)所示，热敏电阻元件60在元件引导部的深处的部分上成为与单电池50的外周面抵接的状态(箭头G所指示的部分)。并且，在元件引导部中填充形成有硅酮树脂部 70，由此能实现单电池50的外周面与热敏电阻元件60的良好的热结合。需要说明的是，硅酮树脂部70的填充形成不是必须的。7.其他事项在上述实施方式中，采用了圆筒形的锂二次电池作为单电池50，但本发明并不局限于此。例如，也可以采用方型的二次电池，而电池种类也可以采用镍氢二次电池或镍镉二次电池等。另外，在上述实施方式中，具有18个单电池50，但单电池50的个数并不局限于此。即，也可以是17个以下或19个以上。另外，上述实施方式的熔断片31以与单电池50的正极连接的形态作为一例，但并不局限于此，也可以采用与单电池的负极连接的形态。并且，熔断片31兼具有将两个单电池50之间连接的作为连接引线板的功能，但也可以兼具有将3个以上的单电池50之间连接的作为引线板的功能，还可以不具备将单电池50彼此之间连接的作为引线板的功能而形成为与1个单电池50连接的形态。工业实用性本发明在实现如下的封装电池方面有用，该封装电池用于代表性的电动工具时， 即使在从外部施加振动这样的环境下也能够维持高可靠性，而且制造成本低。
权利要求
1.一种封装电池，具备单电池；保持该单电池的电池支架；一端部与所述单电池的正极或负极连接的熔断片，所述封装电池的特征在于，所述熔断片由长条状的板状部件构成，在所述一端部与另一端部之间的区域中，在宽度方向的中央区域设有沿宽度方向延伸的狭缝，所述熔断片中的可熔部分是在从所述一端部朝向另一端部的延伸方向上残留在所述狭缝的两侧的部分。
2.根据权利要求1所述的封装电池，其特征在于，所述电池支架至少表面具有绝缘性，所述熔断片插通到设置在所述电池支架的壁上的孔中，所述可熔部分相对于所述电池支架的包围孔的内壁以隔开间隙的状态对置。
3.根据权利要求2所述的封装电池，其特征在于，在所述电池支架中，包围所述孔的壁的一部分朝向该孔的截面方向内侧突出，所述突出的部分的顶部相对于所述熔断片的狭缝的存在于所述延伸方向上的缘部，以隔开比所述可熔部分与所述内壁之间的间隙狭窄的间隙的状态配置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的封装电池，其特征在于，在所述电池支架中，除了所述单电池之外，还保持有第二单电池，所述第二单电池的正极或负极在所述一端部与所述可熔部分之间的区域与所述熔断片连接，通过该连接也实现与所述单电池的电连接。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的封装电池，其特征在于，在所述电池支架的局部区域设有空间呈锥状地变窄且在最深处的部位使所述单电池的外周面露出的元件引导部，热敏电阻元件插入到所述电池支架的元件引导部，所述热敏电阻元件在所述电池支架的元件引导部的所述最深处的部位相对于所述单电池的外周面热结合。
6.根据权利要求5所述的封装电池，其特征在于，元件弓丨线从所述热敏电阻元件延伸出，在所述电池支架的所述元件引导部的出口部分上具有将所述元件引线以折弯的状态卡止的卡止结构部。
7.根据权利要求5或6所述的封装电池，其特征在于，所述热敏电阻元件与所述单电池的外周面通过夹设硅酮树脂部而热结合。
全文摘要
本发明提供一种具有高可靠性且制造成本低的封装电池。封装电池具备单电池(50)、电池支架(11)、熔断片(31)。熔断片(31)由长条状的板状部件形成，在Z轴方向的上部，在X轴方向的中央区域设有狭缝(31c)，残留在狭缝(31c)的两侧的部分是可熔部分。熔断片(31)兼具有将两个单电池(50)彼此连接的作为引线板的功能。而且，熔断片(31)的可熔部分被电池支架(11)的罩部(11l)从外侧覆盖。熔断片(31)的可熔部分与电池支架(11)的罩部(11l)的内壁之间具有间隙，成为相互不抵接的状态。
文档编号H01H85/055GK102339975SQ20111018062
公开日2012年2月1日 申请日期2011年6月24日 优先权日2010年7月20日
发明者稻冈修, 米田晴彦, 高津孝夫 申请人:三洋电机株式会社