CN1180507C - 具备电池保护电路的蓄电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种蓄电池，它具备保护蓄电池不被过充电及过放电的电池保护电路，所述电池保护电路与蓄电池构成一体。在蓄电池上通过衬垫而配置有形成电池保护电路、正极输入输出端、温度检测端的电路基板，将蓄电池的正负极与电路基板连接，将电路基板安装在蓄电池上。将它们用盖罩及盖板包围，将输入输出端、温度检测端从盖板设置的开口部分向外露出，将与它们同一面的盖罩的一端作为负极输入输出端连接用。

Description

具备电池保护电路的蓄电池
技术领域
本发明涉及在锂离子蓄电池等的蓄电池中设有电池保护电路、蓄电池本身具备防过充电及防过放电等功能的蓄电池，特别涉及具备能够适用于扁平形蓄电池的电池保护电路的蓄电池。
背景技术
为了防止使用蓄电池的设备由于其电池周围电路短路、正负电极间短路、过充电及过放电等的异常使用而引起的电池损伤，在蓄电池中设有各种保护功能。其中包括限制由短路引起的过大放电电流的PTC(正温度系数，PositiveTemperatureCoefficient)元件及由于过充电导致电池内压异常上升而切断通电电流并释放内压的安全阀，众所周知，这些保护功能是作为蓄电池本身所具备的功能。又，对于锂离子电池，为了防止过充电及过放电等，设有电池保护电路，一般作为电池组形式，此电池保护电路是将构成电池保护电路的电路基板与锂离子蓄电池一起装在外壳中构成一体。已经知道，这种将蓄电池与保护电路装在外壳内而一体化的电池组，广泛用作移动电话及便携式计算机等的电池电源装置。
所述电池保护电路能够具备上述的防过充电及过放电、切断过大电流、作为电池温度监测器等功能，若能够将此与蓄电池本身安装为一体，则不用构成电池组，而能够形成具备电池保护电路的蓄电池，则能够提供通用性高的蓄电池。
然而，将电池保护电路与蓄电池实现一体化时候，存在的问题是要不改变蓄电池的形态并要控制不增大外形尺寸，特别是扁平形蓄电池，为了适用于便携式机器等的小型机器，要采用薄型结构，对要将电池保护电路与这样的蓄电池实现一体化时，构成电池保护电路的电路基板很难有配置空间，则很难控制不增大外形尺寸而实现电池保护电路一体化。
又，对于小型扁平形蓄电池，设置所述PTC元件及电流切断阀的空间很小，而为了确保这些空间所产生的问题是，只要减少产生电能要素，电池容量将减少。PTC元件作为电池保护电路的一部分就必须配置在蓄电池外部，而电流切断阀必须将它的功能交给电池保护电路。然而，若将PTC元件设置为电池保护电路的一部分，则在将电池保护电路与蓄电池实现一体化时，不可避免要增加体积，不能够达到控制外形尺寸不增大的目的。又，在通常的电池保护电路中，要完成电流切断阀功能，其可靠性较差，很难具有能够确实保护蓄电池的可靠性。
本发明的目的是提供一种具备电池保护装置的电池，它利用能够适用于扁平形蓄电池的紧凑构造，控制蓄电池外形尺寸不增加，通过提高电池保护电路的功能，不设置PTC元件及电流切断阀，而利用电路的构成能够保护电池，且可不使用电池组形式，电池单体也可使用。
发明内容
为了达到上述目的，本发明的第1方面是一种具备电池保护电路的蓄电池，它是将有底筒状容器内装入产生电能要素的电池外壳以及在封闭此电池外壳开口端的封闭板上设置的与电池外壳绝缘的突出端，分别设定为电池的正极或者负极，这样形成蓄电池，它具备保护蓄电池不被过充电及过放电的电池保护电路，所述电池保护电路与蓄电池构成一体，在这样的蓄电池中，其特征在于，如下述这样构成：在所述电池外壳的封口部分一侧配置有与所述突出端接合的连接板、构成电池保护电路的电路基板、将所述电路基板与所述电池外壳之间隔离的衬垫，将所述连接板与所述电路基板的规定位置连接，还配置盖罩，使得设置在所述电路基板上的数个输出输入接线端向外部露出，在这样的状态下，将所述电路基板、衬垫及连接板包围，同时，将所述电池外壳的周围侧面部分覆盖，再将所述盖罩与所述电路基板的规定位置连接。
根据上述的构造，蓄电池与电路基板之间，蓄电池的正负两极通过连接板与盖罩电气连接，并且利用盖罩而一体化。由于在电路基板上设置的输入输出端向外露出，内装电池保护电路的一体化的蓄电池能够与蓄电池单体一样地使用。
上述构造中，设置的盖罩可以覆盖电池外壳的周围全部侧面，能够强确保构成电池保护电路的电路基板与蓄电池实现一体化。
又，在盖罩的周围侧面部分至少形成一个向内的开口切片部分，将所述开口切片部分向内弯折而与所述电池外壳的上端边压紧，在弯折后的周围侧面部分至少形成一个开口部分，通过这样，保证盖罩相对于蓄电池固定不动，同时形成通向蓄电池封口部分的开口部分，形成释放蓄电池异常内压的抽气孔。
又，由于在电路基板上设置的数个输入输出端是非对称配置，因此可以防止电池的反向安装。
又，在电路基板的外面一侧可以用在输入输出端上设置开口的盖板来覆盖，用它来保护电路基板。
又，在电路基板内侧面设置的IC安装部位的外面侧上，与盖板之间至少设有0.1mm的间隔，由此，能够防止因外部压力施加到IC上所引起的电气性能的影响。
又，在蓄电池的突出端上设有连接板，通过此连接板或者连接板与衬垫来支撑电路基板的下面一侧，并在电路基板的上面一侧形成输入输出端，由此，受到从设备一侧施加的接触压力的输入输出端，因从下面一侧被支撑着，因此可以稳定连接。
在衬垫上形成相对于蓄电池的定位部分，由此，可以容易地配置在蓄电池上。
又，衬垫在盖罩上形成的开口切片部分对应的位置处，形成切片缺口部分，由此，能够确保从蓄电池通向由开口切气部分形成的开口部分的抽气通路。
又，电路基板上电池保护电路IC配置位置的至少外面侧，形成接地的导体图形，由此，可以得到导体图形产生的屏蔽效果，能够防止从设备侧发射的电磁波对IC电气性能的影响。
又，配置于电路基板的内面侧的热敏电阻与处于电池保护电路IC下方形成的导体图形在就近位置连接，由此，能够通过热敏电阻来检测出传递给导体图形热量的IC的温度，在电路基板内侧面的检测蓄电池发热的热敏电阻也能够敏感IC的热量，能够对蓄电池与IC进行温度检测。
又，连接板与突出端的接合部位形成的厚度与突出端与电路基板之间距离对应，从此两端起形成与电路基板的连接引线，由此，通过连接板能够支撑电路基板的中央部分。
又，侧面周围由电绝缘性薄层覆盖，由此，将露出电池一个极性端的侧面周围用绝缘覆盖，就能够防止意外短路。
又，在薄层的盖罩上形成的开口部分的位置处，形成包围开口部分的齿印孔，由此，没有封闭放出气体用的开口部分，而当放出气体时从齿印孔断开。
又，连接板、输入输出端板、盖罩中至少一个是由镍铜合金形成，最好全部是由镍铜合金形成，由此，很适合焊接及点焊等的接合，对于连接部位采用的不同接合手段有很好的适应性。
又，本发明的第2方面是一种具备电池保护电路的蓄电池，它是将有底筒状容器内装入产生放电要素的电池外壳以及在封闭此电池外壳开口端的封口部分上设置由与电池外壳绝缘的突出端，分别设定为电池的正极或者负极，这样形成蓄电池，它具备保护蓄电池不被过充电及过放电的电池保护电路，所述电池保护电路与蓄电池构成一体，在这样的蓄电池中，其特征在于，如下述这样构成：在所述电池外壳的封口部分一侧上配置与所述突出端接合的连接板、形成电池保护电路及数个输入输出端的电路基板、形成所述电路基板的接触面并使其也所述蓄电池之间隔离的衬垫，将与所述电池外壳接合的所述引线板及所述连接板分别连接在所述电路基板的规定位置，通过这样使所述蓄电池与电路基板一体化，所述蓄电池与电池保护电路电气连接，并且所述蓄电池的正极及负极通过电池保护电路与所述输入输出端连接，在所述电路基板上配置在输入输出端部分形成开口部分的上部绝缘板，在所述电池外壳的底面上配置下部绝缘板，将所述上部绝缘板及下部绝缘板的周围边缘部分起全部的周围侧面用绝缘薄层覆盖。
根据上述构造，由于在蓄电池上隔着衬垫配置电路基板，通过连接板及引线板，蓄电池与电池基板上构成的电池保护电路连接，因此蓄电池通过电池保护电路与电路基板上形成的输入输出端连接，这样形成带有电池保护电路的蓄电池。将它利用上部绝缘板、下部绝缘板及绝缘薄层除了输入输出端以外的所有部分全部加以绝缘覆盖，由此，能够以紧凑的结构形成仅输入输出端向外露出的具有电池保护电路的蓄电池。
又，本发明的第3方面是一种具备电池保护电路的蓄电池，它是将有底筒状容器内装入产生电能要素的电池外壳，以及在封闭此电池外壳开口端的封口部分上设置的与电池外壳绝缘的突出端，分别设定为电池的正极或者负极，这样形成蓄电池，它具备保护蓄电池不被过充电及过放电的电池保护电路，所述电池保护电路与蓄电池构成一体，在这样的蓄电池中，其特征在于，如下述这样构成：在所述电池外壳的封口部分一侧配置与所述突出端接合的连接板、形成电池保护电路数个输入输出端的电路基板、形成所述电路基板的接触面并使其与所述蓄电池之间隔离的衬垫，将与所述电池外壳接合的引线板及所述连接板分别连接在所述电路基板的规定位置，通过这样使所述蓄电池与所述电路基板一体化，所述蓄电池与电池保护电路电气连接，并且所述蓄电池的正极与负极通过电池保护电路与所述输入输出端连接，这样构成带有电池保护电路的蓄电池，将此带有电池保护电路的蓄电池装入在对应于输入输出端的位置上形成开口部分的壳体内。
根据上述构造，由于在蓄电池上隔着衬垫配置电路基板，通过连接板及引线板，蓄电池与电池基板上构成的电池保护电路连接，因此蓄电池通过电池保护电路电路基板上形成的输入输出端连接，这样形成带有电池保护电路的蓄电池。将它装入在对应于输入输出端的位置上具有开口部分的壳体之内，能够以紧凑结构形成仅输入输出端向外露出的具有电池保护电路的蓄电池。
在上述构造中，连接板及引线板分别通过一对引线部分与电路基板连接，由此，将电路基板可靠地保持在蓄电池上。
在电路基板上设置的数个输入输出端为非对称配置，由此能够防止电池的反向安装。
输入输出端能够直接使用在电路基板上形成的端子用导体图形，使用该电池时，是不要在使用设备上装拆以固定的状态使用。
又，输入输出端是将金属板与在基板上形成的端子用导体图形接合而形成，由此，该电池的用途是要在使用设备上装拆的情况下使用。
又，在衬垫上形成相对于蓄电池的定位部分及放入电路基板上安装的电子元器件的部分，由此，衬垫被定位在蓄电池上，在其上安装的电路基板，其电子元器件的厚度包含在衬垫内，能够使得电路基板占有的空间为最小。
又，衬垫利用粘接与蓄电池接合，由此能够将电路基板定位在规定位置上。
又，绝缘薄层由具有粘着性且热收缩性的材料形成，由此能够可靠地将各构成要素包围在内，形成美观的蓄电池。
又，能够在绝缘薄层的表面形成图案，有漂亮的外观，同时能够明确表示使用说明、注意事项等内容。
又，在上部绝缘板及下部绝缘板的周围边缘部分，形成绝缘薄层覆盖用的台阶，由此能够将覆盖用的绝缘薄层的边缘放在台阶的位置。
又，在下部绝缘板上，形成放置引线板的凹槽及嵌入电池外壳底面的凹部，由此能够将引线板放入凹槽中并在蓄电池的底面定位。
又，构成的电池保护电路具备防止蓄电池过充电而进行双重保护的主控制电路与副控制电路，以及阻止过电流流入所述主控制电路的过电流阻止电路，由此，对损坏蓄电池的过电流进行双重保护，可以不需其它防止过电流的手段。
又，电池保护电路中存在过电流阻止电路，由此，能够构成不含PTC的电路，能够使电池保护电路更加紧凑。
又，根据电池保护电路的构造，则蓄电池能够采用在它内部不含PTC的电池保护电路，由于不存在PTC，则能够增加产生电能要素的体积，能够扩大电池容量。
又，利用电池保护电路具备的双重过充电防止功能，能够可靠地防止过充电，则能够防止因过充电引起的电池内压的上升，蓄电池能够形成在其内部不含电流切断阀的构造，产生电能要素的体积能够增加，能够扩大电池容量。
又，本发明的第4发明是一种具备电池保护电路的蓄电池，它是将有底筒状容器内装入产生电能要素的电池外壳以及在封闭此电池外壳开口端的封闭部分中央设置的与电池外壳绝缘的突出端，分别设定为电池的正极或者负极，这样形成蓄电池，它具备保护蓄电池不被过充电及过放电的电池保护电路，所述电池保护电路与蓄电池构成一体，在这样的蓄电池中，其特征在于，如下述这样构成：在所述封口部分上配置形成所述电池保护电路及数个输入输出端的电路基板，所述突出端及电池外壳分别通过电池保护电路而所述输入输出端连接，利用在所述输入输出端对应位置形成开口部分、并且配置在封口部分一侧的上部绝缘架与在所述蓄电池的底面一侧配置的下部绝缘架来覆盖上下部分，周围侧面由绝缘薄层覆盖。
根据上述构造，蓄电池的正负两极通过电池保护电路与形成在电路基板上的数个输入输出端连接，它的周围利用在输入输出端对应位置上设置开口部分的上部绝缘架与下部绝缘架及绝缘薄层来绝缘覆盖。所构成的具有电池保护电路的蓄电池仅公在蓄电池封口部分上设置能够安装电路基板的空间，而不破坏蓄电池的形态。
又，本发明的第5方面是一种具备电池保护电路的蓄电池，它是在有底筒状容器内收容产生电能要素的电池外壳上以及在封闭此电池外壳开口端的封闭部分的中央与电池外壳绝缘而设置的突出端上，分别设定电池的正极或者负极而形成的蓄电池，它具备将保护蓄电池不被过充电及过放电的电池保护电路与蓄电池构成一体，在这样的蓄电池中，其特征在于，如下述这样构成：在所述电池外壳的封口部分一侧，配置与所述突出端接合的连接板、形成电池保护电路及数个输入输出端的电路基板、形成所述电路基板的接触面以及将其与所述蓄电池之间隔离的衬垫，将与所述电池外壳接合的引线板与所述连接板分别与所述电路基板的规定位置连接，通过这样使所述蓄电池与所述电路基板一体化，同时将所述蓄电池与所述电池保护电路电气连接，所述蓄电池的正极及负极通过电池保护电路与所述输入输出端连接，在电池外壳的封口部分一侧配置上部绝缘架，所述上部绝缘架在所述电路基板上形成的输入输出端部分形成开口部分，覆盖所述电路基板，同时在向所述电池外壳底面一侧延伸出的一对延伸部分的端部形成连接部分，在所述电池外壳的底面一侧配置下部绝缘架，所述下部绝缘架覆盖所述电池外壳的底面，同时在向所述电池外壳封口部分一侧延伸出的一对延伸部分的端部形成连接部分，将所述上部绝缘架及下部绝缘架通过各自的连接部分而连接，包含所述上部绝缘架及下部绝缘架侧面周围部分的所述蓄电池的侧面周围由绝缘薄层覆盖。
根据上述构造，由于在蓄电池上隔着衬垫而配置电路基板，蓄电池通过连接板及引线板与在电路基板上构成的电池保护电路连接，因此蓄电池通过电池保护电路与在电路基板上形成的输入输出端连接，形成带有电池保护电路的蓄电池。利用上部绝缘架、下部绝缘架及绝缘薄层将除了输入输出端以外的所有部分进行绝缘覆盖，由此，能够以紧凑的结构形成仅输入输出端向外露出的具有电池保护电路的蓄电池。
在上述构造中，蓄电池适合形成椭圆形剖面的扁平形状，能够用作面向小型薄型化便携式设备的电池电源。
又，安装在电路基板封口部分一侧的电子元器件配置在蓄电池封口部分上形成的凹部所对应的位置，能够使得具有的电池保护电路中从蓄电池突出的部件数量较少。
在衬垫上，形成相对于蓄电池的定位部分以及在电路基板上安装的电子元器件对应的位置处形成开口部分，由此，能够在安装到蓄电池时进行定位，并能够将安装在电路基板封口部分一侧的电子元器件放在开口部分中，这样能够将电池保护电路放在很小的空间中。
上述定位部分是与突出端两侧平行而设置的定位突起，由此在定位的同时，能够增强电池外壳与连接板之间的绝缘性。
又，在电路基板上设置的数个输入输出端为非对称配置，由此能够防止反向安装。
又，在上部绝缘架侧面周围部分上，形成绝缘薄层覆盖用的台阶，由此能够在绝缘薄层粘着时进行定位。
又，在上部绝缘架及下部绝缘架上，形成覆盖扁平形状的蓄电池的短侧面以及一部分长侧面的覆盖部分，由此，能够确实使得蓄电池与电池保护电路一体化，由于上下绝缘架不覆盖整个蓄电池，即使当因反复充放电等而使电池外壳产生膨胀，外径尺寸也不会发生变化。
在上部绝缘架及下部绝缘架利用将各自的连接部分聚合以及/或者卡紧来连接，则能够可靠地连接。
又，引线板的一端与电池外壳的底面接合，且引线板沿着扁平形状的电池外壳的短侧面延伸到封口部分一侧，则不会增加扁平形蓄电池的厚度。
又，在上部绝缘架及下部绝缘架的内面一侧，形成放入引线板的凹部或者开放部分，由此能保持引线板的位置以及抑制宽度大小的增加。
又，电池保护电路形成双重保护电路，它具备了检测出过充电或过放电等状态并且切断充放电电路的主控制电路以及当主控制电路异常时切断充放电电路的副控制电路，并且电路基板上的电路图形中，主副各控制电路的各自接地部位分开，一端与电池外壳接合的一对引线板分别与主控制电路及副控制电路的接地部位连接，它们之间并不直接连接，因此，在接地电路中不会形成闭合回路，能够减轻由闭合回路所引起的噪声的影响。
又，本发明的第6方面是一种具备电池保护电路的蓄电池，它是将有底筒状容器内装入产生电能要素的电池外壳以及在封闭此电池外壳开口端的封闭部分设置的与电池外壳绝缘的突出端，分别设定为电池的正极或者负极，这样形成蓄电池，它具备保护蓄电池不被过充电及过放电的电池保护电路，所述电池保护电路与蓄电池构成一体，在这样的蓄电池中，其特征在于，如下述这样构成：在所述开口部分上配置形成电池保护电路及数个输入输出端的电路基板，将突出端与电池外壳分别通过电池保护电路与所述输入输出端连接，将所述蓄电池与电路基板形成一体，构成半成品，所述半成品封入在对应于所述输入输出端的位置上形成开口部分的外壳(307)内。
又，本发明的第7方面是一种具备电池保护电路的蓄电池，它是将有底筒状容器内装入产生电能要素的电池外壳以及在封闭此电池外壳开口端的封闭部分设置的与电池外壳绝缘的突出端，分别设定为电池的正极或者负极，这样形成蓄电池，它具备保护蓄电池不被过充电及过放电的电池保护电路，所述电池保护电路与蓄电池构成一体，在这样的蓄电池中，其特征在于，如下述这样构成：在所述封口部分一侧配置与所述突出端接合的连接板、形成电池保护电路及数个输入输出端的电路基板、形成所述电路基板接触面并且使其与所述蓄电池之间隔离的衬垫，将与所述电池外壳接合的引线板及所述连接板分别与所述电路基板的规定位置连接，通过这样使所述蓄电池与所述电路基板一体化，同时使所述蓄电池与所述电池保护电路电气连接，并且所述蓄电池的正极及负极通过电池保护电路与所述输入输出端连接，形成这样的半成品，将所述半成品插入外壳内，所述外壳通过树脂成形在形成有底筒状的底面上对应于所述输入输出端的位置形成开口部分，然后封闭开放端，将所述半成品封入到所述外壳内。
根据上述构造，由于构成电池保护电路的电路基板隔着衬垫设置于蓄电池的封口部分上，因此能够抑制蓄电池高度尺寸的增加，且能够将电池保护电路与蓄电池连接，并将它封入在对应于输入输出端的位置上设有开口部分的外壳之内，由此能够紧凑构成与电池保护电路一体化的蓄电池。
在上述构造中，对于剖面形状为椭圆形的蓄电池，将它装入的外壳，其剖面形状的外形为近似长方形，而内部形状与蓄电池的外形相对应，为近似椭圆形，由此，具备电池保护电路的蓄电池形成容易装入设备的长方体形状，同时能够提高外壳的强度。
又，外壳在有底长方筒形的开放端侧形成将长边侧周围延伸的封闭片，将封闭片通过热压而使得向内侧弯折，同时使对面部分熔融并封闭开放端，通过这样将半成品封入到外壳内，则能够使用一个外壳来封入半成品。
又，封闭片在长方形开放端相对的长边上分别形成凹凸形状，使得当弯折时凹凸相互嵌合，能够提高焊接质量且能够提高密封强度。
又，封闭片在它的熔融部分形成较厚的厚度，由此获得足够的熔融树脂量，并可以可靠地熔接。
又，封闭片形成的尺寸形状，能够在弯折时相对之间存在间隙，由此，因弯折加工的误差，也不会重叠到对面的片上，熔融后的树脂从间隙流入内部而填充由半成品的尺寸误差所引起的间隙，能够吸收误差。
又，在封闭片的内面侧设有突起，由此，由半成品的尺寸误差所引起的间隙由突起来填充，则能够防止产生松动。
又，外壳在有底长方筒形的开放端一侧形成将侧面周围部分延伸的封闭片，将半成品插入之后，通过热压使封闭片在内侧熔融并封闭开放端，通过将延伸出的封闭片在内侧熔融并且填充插入的半成品的开放端一侧，则能够封闭开放端。即使当半成品产生高度误差，通过改变熔融树脂流入外壳内的间隙的量，使得外壳最终达到一定厚度尺寸。
又，数个输入输出端为非对称配置，由此能够防止反向装入设备。
附图简述
图1是适用于各实施形态的扁平形蓄电池的平面图，图1B是扁平形蓄电池的剖视图。
图2是表示第1实施形态具备电池保护电路的蓄电池A的外形立体图。
图3是表示将蓄电池A的各构成要素进行分解、组装的构造立体图。
图4是表示在蓄电池上构成的电池保护装置构造的剖视图。
图5是表示电路基板下面一侧构造的平面图，图5B是表示电路基板上面一侧构造的平面图。
图6A是表示衬垫变形例的立体图，图6B是图6A的VIB-VIB箭头方向的剖视图。
图7是表示实施形态中具备电池保护电路的蓄电池电气结构的电路图。
图8A及图8B表示连接板变形例的立体图。
图9A是以剥除1/2绝缘标记覆盖的状态表示第2实施形态中具备电池保护电路的蓄电池B构造的侧面图，图9B是表示其上接线端配置的平面图，图9C表示底面构造的平面图。
图10是表示将蓄电池B各构造要素进行分解、组装的构造侧面图。
图11是表示连接板构造的立体图。
图12是表示引线板构造的立体图。
图13A是表示衬垫上面一侧构造的平面图，图13B是图13A的XIIIB-XIIIB箭头方向的剖视图，图13C是表示衬垫下面一侧构造的平面图。
图14B是表示电路基板表面侧构造的平面图，图14B是表示电路基板背面侧构造的平面图。
图15是表示具备电池保护电路的蓄电池电气结构的电路图。
图16是表示将带有保护电路的电池用于电池组形式举例的立体图。
图17A是表示上部绝缘板上面一侧构造的平面图，图17B是图17A的XVIIB-XVIIB箭头方向的剖视图，图17C是表示上部绝缘板下面一侧构造的平面图。
图18A是表示下部绝缘板上面一侧构造的平面图，图18B是图18A的XVIIIB-XVIIIB箭头方向的剖视图，图18C是表示下部绝缘板下面一侧构造的平面图。
图19表示第3实施形态中具备电池保护电路的蓄电池C的外观立体图。
图20是表示将蓄电池C的各构成要素进行分解、组装的构造立体图。
图21A是表示衬垫上面一侧构造的平面图，图21B是表示衬垫下面一侧构造的平面图，图21C表示图21A的XXIC-XXIC箭头方向的剖视图。
图22A是表示电路基板表面侧构造的平面图，图22B是表示电路基板背面侧构造的平面图。
图23是表示具备电池保护电路的蓄电池电气结构的电路图。
图24A表示上部绝缘架其它形态的俯视图，图24B是正视图，图24C是左视图，图24D是右视图，图24E是仰视图。
图25A表示下部绝缘架其它形态的俯视图，图25B是正视图，图25C是左视图，图25D是右视图，图25E是仰视图。
图26是表示第4实施形态中具备电池保护电路的蓄电池D的外观立体图。
图27是表示将蓄电池D的内部构造进行分解、组装的构造立体图。
图28A是表示衬垫上面一侧构造的平面图，图28B是表示衬垫下面一侧构造的平面图，图28C是表示图28A的XXVIIIC-XXVIIIC箭头方向的剖视图。
图29A是表示电路基板表面侧构造的平面图，图29B是表示背面侧构造的平面图。
图30A表示半成品的平面图，图30B表示侧面图。
图31A是外壳底面一侧的平面图，图31B是侧面图，图31C是开放端的平面图，图31D是图31B的XXXID-XXXID箭头方向的剖视图。
图32A是表示外壳开放端密封时初始状态的立体图，图32B是表示弯折状态的立体图，图32C是表示熔接状态的立体图。
图33A是表示密封片另一形态的平面图，图33B是左视图，图33C是右视图，图33D是表示弯折状态的平面图。
最佳实施形态
以下，参照附图对本发明的实施形态进行说明，以便对本发明加以理解。且，以下所示的实施形态是将本发明具体化的一个例子，并没有限定本发明的技术范围。
以下所示的各实施形态的“具备电池保护电路的蓄电池”(以下，为了与蓄电池10单体进行区别，视为“带有保护电路的电池”)如图1A、图1B等所示那样，将防止此蓄电池10过充电、过放电等的电池保护电路与形成扁平形状的锂离子蓄电池(以下，称为蓄电池)10一体安装，仅使得蓄电池10的高度尺寸稍有增加，从而构成带有保护电路的电池A～E。
蓄电池10如图1A、图1B所示那样，在形成椭圆形剖面的有底筒状电池外壳26内装有产生电能要素133，用具备密封垫135、封口板132及电极罩134的封口部分将电池外壳26的开口端加以封口，形成小型的扁平形状。
第1实施形态的带有保护电路的电池A，如图2所示，在上面露出正极端4、负极端5及温度检测端6，在侧面周围由绝缘标记7覆盖的壳体内装入蓄电池10及电池保护电路。图3表示将此内部构造进行分解的情况，包括：蓄电池10；与此蓄电池10的正极输入输出端(突出端)25相接的连接板11；配置在此连接板11上面、提供电路基板9中央部分接触面的中央衬垫12；形成椭圆形环状的用来隔开电池10与电路基板9、同时向电路基板9提供接触面的周围衬垫13；构成电池保护电路且形成正极端4及温度检测端6的电路基板9；设有将在电路基板9上形成的正极端4及温度检测端6露出在外部的正极端口18及温度检测端口19的利用树脂成形而形成的盖板14；内装有这些设置在蓄电池10上的各构成要素、与构成蓄电池10负极输入输出端的电池外壳26接触并覆盖在此电池外壳26外周面的盖罩15。这些各构造要素安装在蓄电池10之上，图4所示为它们的剖视图。
首先，将蓄电池10的正极输入输出端25与连接板11相接，将从此连接板11的两端延伸形成的引线11a、11a分别通过开口部12a、12a，这样在连接板11上设置中央衬垫12。接着，当在电池10的周围部分之上配置周围衬垫13时，由于所述中央衬垫12与周围衬垫13的上面的高度一致，则能够在此上稳定地设置电路基板9。
图5A表示电路基板9的下面一侧的构造，图5B表示电路基板9上面一侧的构造，前述连接板11的引线11a、11a通过在电路基板9上形成的引线穿孔23、23，在电路基板9的上面一侧弯折，且通过焊接而固定在导体图形上。
在电路基板9的下面一侧，如图5A所示，配置有构成保护蓄电池10不进行过充电及过放电的电池保护电路的IC16、防止过大电流的PTC元件17、检测蓄电池10及IC16温度的热敏电阻20等。又，在电路基板9的上面一侧，如图5B所示，配置有与在基板上形成的导体图形相连接的正极端5与温度检测端板6。在此电路基板9上面一侧形成的导体图形与在下面一侧形成的导体图形之间利用在主要部位设置的通孔21互相连接。又，对于所述IC16的配置位置，由于在上面一侧及下面一侧上形成有导体图形，因此能够将IC16处于由导体图形加以屏蔽的状态，即使将此带有保护电路的电池用于移动电话等的情况下，也能够减少因电波模糊等电磁波引起IC16产生的误动作。
又，在电路基板9的上面一侧设置有盖板，盖板14在对应于所述正极端4及温度检测端板6的位置上开口，形成正极端口18及温度检测端口19。此时，在下面一侧设置有IC16的反面即上面一侧，如图4所示，在盖板14与电路基板9之间设置至少0.1mm的间隙。当加来自外部的振动及冲击时，由此而不会使得所加压力影响IC16，即通过设置间隙g，能够防止因加压而使IC16变形所引起的电性能的变化。
此盖板14的周围覆盖有盖罩15，盖罩15覆盖蓄电池10的周围侧面，将整个蓄电池加以覆盖。如图3所示，在盖罩15边形成4处连接片27，该连接片27与电路基板9上面一侧形成的4处连接图形28相焊接，这样与作为蓄电池10的负极输入输出端的电池外壳26接通的盖罩15与电路基板9的接地电位连接。由于这样的构造，盖罩15的上面端部可作为负极端5。又，如图3所示，在盖罩15长度方向侧面的两侧分别在2处上形成开口切片29，将该切片29向内侧弯折，与蓄电池10的上周边压紧，形成盖罩15与蓄电池10可靠嵌入的构造，同时将开口切片29弯折后的开口部作为放出蓄电池10异常内压用的抽气孔。此抽气孔由于在侧面开口，即使万一从蓄电池10喷出气体时，也会从与喷出方向相垂直方向的开口部分喷出而能够减弱喷出压力。此开口切片29的开口部分当盖罩15周围侧面被绝缘标签7覆盖时，隐藏在绝缘标签7下，但如图2所示所采用的方法是，在与绝缘标签7的开口切片29相对应的位置上置有齿印孔33，当万一气体喷出时，可从齿印孔33冲破而放出。又，在周围衬垫13形成4处缺口31，与开口切片29向内弯折相对应，以确保抽气通路。
所述周围衬垫13与所述中央衬垫12，如图6A所示，可将两者合为一体构成衬垫22。在此衬垫22中央的下面，如图6B所示，由于形成了嵌入电池10正极输入输出端25的定位突起32a及嵌入上面周围的敛缝边的定位突起32b，因此在蓄电池10上衬垫22很容易定位。
如上述那样构成的带有保护电路的电池如图2所示，只要稍稍增加蓄电池10的高度尺寸，就能够装入电池保护电路。当这种带有保护电路的电池装入设备中，由于本身具备电池保护功能，因而可靠性高。又，在上面配置的正极端(+)、负极端(-)及温度检测端(T)由于是左右不对称配置，因此能够防止反向装入设备中。
图7表示以上说明的带有保护电路电池的电路构成。下面将此电路与图2～图5A、图5B所示的构造进行对比，对此带有保护电路电池的电气结构进行说明。
构成蓄电池10负极输入输出端的电池外壳26与盖罩15连接，作为负极端5露出在带有保护电路的电池的上端。另一方面，蓄电池10的正极输入输出端25通过连接板11与电路基板9连接，与配置在电路基板9上的PTC元件17以电路印刷板连接，再经过IC16内构成的FET34与正极端4连接。所述PTC元件17利用它的正温度—电阻变化特性，在过大电流作用下本身发热，温度上升，从而使电阻值增大而防止过大电流。又，所述FET34由检测过充电及过放电状态的控制电路35来控制其通断，当过充电及过放电时，切断正极电路，保护蓄电池10不被过充电及过放电。
如图5A所示，电路基板9的下面一侧，即在蓄电池10侧设置热敏电阻20，该热敏电阻20与温度检测端6连接，由于热敏电阻20根据蓄电池10温度的变化而改变阻值，因此，当在使用此带有保护电路的电池的设备上连接温度检测端6，就能够检测带有保护电路的电池的温度，并根据异常的温度上升采取措施。又，所述热敏电阻20如图5A所示，与装有IC16的导体图形30连接，因此IC16的温度变化传热给导体图形30，再将温度变化传递给热敏电阻20，使热敏电阻20的阻值改变，因此也能够检测出IC16的温度变化。因此，对设备一侧可以检测蓄电池10的温度上升，同时还可以检测出IC16异常的温度上升。
以上说明的带有保护电路的电池构造中，连接板11、盖罩15、正极端4、温度检测接线板6是使用镍铜合金制成，适合于焊接或点焊等连接。例如所述连接板11与蓄电池10的正极输入输出端25通过点焊或者超声波焊接来连接，而从它两端延伸出而形成的引线11a与电路基板9的导体图形用锡焊。如此即使每1个部件因部位不同而使用不同的接合方法，镍铜合金能够适应任何一种接合方法，可以获得良好的接合状态。又，对于盖罩15也是这样，连接片29与电路基板9是锡焊，与蓄电池10的电池外壳26是通过超声波焊接或者点焊，这时也能够适应任意一种接合方法。又，正极端4、温度检测端6及盖罩15的上端形成的负极端5，是与使用此带有保护电路电池的设备其连接头进行导通连接的连接点，而镍铜合金能够获得较小接触电阻的导通接触。
又，将蓄电池10的正极输入输出端25与电路基板9进行连接用的连接板11与中央衬垫12的组合结构如图8A、图8B所示那样，由连接板36、37构成，通过这样可以不使用支持电路基板9中央部分的中央衬垫12，而使连接板36、37具有中央衬垫的支持功能。连接板36、37分别形成的台面部36b、37b的厚度与正极输入输出端25和电路基板9间的间隔相对应，从此两端分别延伸形成导线36a、37a。将此连接板36或者连接板37与正极输入输出端25接合，并在其上设置电路基板9，则可以支持电路基板9的中央部分保持稳定的状态，由此对于与配置在电路基板9中央部分的正极端4接触连接的设备的连接头的接触压力也能够很好适应。
在上述的本发明构造中，所述连接板11、36、37均由PTC元件构成，不使用配置在电路基板9上的PTC元件17，能够增加电路基板9上的空间，适于更小型的蓄电池10。
又，对于本实施形态采用的蓄电池10，是以在封口部侧作为正极输入输出端25、电池外壳26作为负极输入输出端的锂离子蓄电池为例子进行说明的，但对于设定封口部侧为负极、电池外壳侧为正极的蓄电池，显然只要改变连接也可以同样实施。
下面，对于第2实施形态中具备电池保护电路的蓄电池(带有保护电路电池)进行说明。以下所示的实施形态，是在图1A、图1B所示的扁平形锂离子电池上，如图9A、图9B、图9C所示，整体安装有构成防止过充电、过放电的电池保护电路的电路基板109，构成带有保护电路的电池。
在图9A～图9C中，本实施形态的带有保护电路的电池B，在它一个端面上露出正极端104、负极端105及温度检测端106，除这些端子部分以外全部由上部绝缘板113、下部绝缘板114及绝缘标记107覆盖，其中装有形成一体的蓄电池10与构成电池保护电路的电路基板109。
图10表示带有保护电路电池B的内部构造分解图，在构成为锂离子蓄电池的蓄电池10的封口部分一侧设有：与此蓄电池10正极输入输出端(突出端)25接合的连接板111；配置在蓄电池10上、供给电路基板109接触面的衬垫112；构成电池保护电路、同时形成正极端104、负极端105及温度检测端106的电路基板109；绝缘覆盖在此电路基板109上面的上部绝缘板113。在蓄电池10的底部一侧，配置与蓄电池10的底面接合且将一对引线部分110a延长到封口部分一侧的引线板110以及绝缘覆盖蓄电池10底部的下部绝缘板114。
如图11所示，形成“コ”字形的连接板111由底部111b与引线部111a构成，蓄电池10的正极输入输出端25与底部111b接合。又，如图12所示，形成“コ”字形的引线板110由底部110b与一对引线部分110a、110a形成，蓄电池10的电池外壳26的底面如图10所示与底部110b接合。一对引线部分110a、110a沿着电池外壳26的侧面延伸到封口部分一侧。
对于蓄电池10的封口部分一侧，安装有如图13A～图13C所示那样形成的衬垫112。如图13C所示，在衬垫112的下面形成嵌入蓄电池10正极输入输出端25的定位部分137以及嵌入到蓄电池10封口部分一侧凹部的嵌入部分140，由此将衬垫112嵌入在蓄电池10的规定位置上。该衬垫112涂布UV粘结剂，嵌入蓄电池10的封口部分一侧，利用紫外线照射使UV粘结剂硬化，固定在蓄电池10上。又，衬垫112上开有连接板通孔138，与正极输入输出端25接合的连接板111的引线部分111a从此连接板通孔138中穿过。利用此衬垫，形成了与蓄电池10相隔离的平的接触面，在此接触面上形成凹部136，其中放入装在电路基板109上的电子元器件。因此，当在衬垫112的接触面上配置电路基板109，则电子元器件放在所述凹部136之内，电路基板109仅以其基板厚度叠层在蓄电池10上，这样不会因设置电池保护电路而增加不会因体积。
图14A表示电路基板109表面侧的构造，图14B表示电路基板109背面侧的构造。在电路基板109上构成图15所示的电池保护电路。如图14B所示，在电路基板109的背面侧构成电池保护电路，如图14A所示，在表面侧形成正极端104、负极端105与温度检测端106，以及用于连接连接板111的连接板用导体图形115a、115b，以及用于连接引线板110的引线板用导体图形116a、116b。在此两面上形成的电路图形在主要部位通过通孔130连接。将连接板111的一对引线部分111a、111a从此电路基板109上形成的通孔120、120通过，分别将引线部分111a、111a在连接板用导体图形115a、115b上弯折并焊接。又，将引线板110的一对引线部分110a、110a通过在电路基板109两端形成的引线板通过凹部129、129，在引线板用导体图形116a、116b上弯折并焊接。通过将此连接板111及引线板110各自的一对引线部分111a、110a与导体图形焊接，由此电路基板109固定在衬垫112之上。
如图15所示的电池保护电路具备保护蓄电池10不产生过充电及过放电的主控制电路IC121，当检测出过充电、过放电及过电流状态的电压时，对装在IC内的开关元件FET进行控制，使其为断开状态，通过迟滞动作而保持断开状态直到检测到规定的解除电压为止，这样来切断蓄电池10的输出输入电路，保护蓄电池10避免过充电、过放电及过电流。又，保护电路的控制是这样的，当由于过充电切断输出输入电路时，可以进行放电，当由于过放电切断输出输入电路时，可以进行充电。除了此主控制电路IC121，还设有保护蓄电池10不进行过充电的副控制电路IC122。副控制电路IC122通常控制与输入输出电路串联的功率MOSFET123为接通状态，保持输出输入电路为导通的状态。当因主控制电路IC121动作异常而不能进行防止过充电的动作时，副控制电路IC122检测出过充电状态，且控制上述功率MOSFET123为断开的状态，切断输出输入电路，通过迟滞动作保持断开状态，直到检测出规定的解除电压为止，防止蓄电池10由于进行过充电而损坏。采用这样的构造，蓄电池10对于过充电可进行双重保护，对于特别因过充电会受到显著损坏的蓄电池10可以利用电池保护电路进行保护。因此，还可以不采用以往为了保护电池而设置于电池内的电流切断阀及PTC元件，这对于本实施形态采用的小型化、薄型化的蓄电池10是比较理想的手段。即，对于小型或者薄型的电池很难存在设置电流切断阀及PTC元件的空间，如果设置这些又要缩小作为产生电能要素的正负极板的体积，这样因电池容量减小而电池性能又必然降低，上述这一些问题都得到解决。又，若将PTC元件作为电池保护电路的一部分来构成，则电池保护电路占有的空间增加，对小型化不利，但对于本构造的电池保护电路，可以构成没有PTC元件的电池保护电路。
如图14A所示，在电路基板109的表面侧形成的正极端用导体图形104a上与正极端104接合，在负极端用导体图形105a上与负极端105接合，在温度检测端用导体图形106a上与温度检测端106接合。这些接线端由于使用铜镍合金的板材或者此铜镍合金的板材与不锈钢的包覆材料，因此导电性、接合性、耐蚀性都很好。又，对于接线端还可以不与板材接合，而直接将各导体图形作为接线端使用。
如上述那样，通过在蓄电池10上装置衬垫112及电路基板109，如图15所示的电路图，蓄电池10与在电路基板109上形成的电池保护电路连接。蓄电池10的输出输入通过电池保护电路进行，如图16所示，构成带有保护电路的电池E。此带有保护电路的电池E如图16所示，装在开有正极端口104b、负极端口105b、温度检测端口106b的下壳体141中，将下壳体141用上壳体142盖住，也可以构成电池组的形态。
上述带有保护电路的电池E为了构成如图9A～9C所示带有保护电路的电池B的形态，还要进行以下说明的加工处理。即，与图10所示相同，在电路基板109上配置上部绝缘板113，在蓄电池10的底面配置下部绝缘板114，在包括此上部绝缘板113及下部绝缘板114周围的全部周围侧面上覆盖绝缘标记107，成为与图9A～图9C所示的带有保护电路的电池B同样的形态。
所述上部绝缘板113如图17A、图17B、图17C所示，在电路基板109上设置的正极端104对应的位置处开有正极端口104c，在负极端105对应的位置处开有负极端口105c，在温度检测端106对应的位置处开有温度检测端口106，在周围形成被所述绝缘标记107边缘覆盖的台阶部143。所述下部绝缘板114如图18A、图18B、图18C所示，在它的内面侧形成放入引线板110的引线槽144，在周围形成与蓄电池10底面形状一致的曲面。又，如图18C所示，在外面侧的周围形成被绝缘标记107边缘覆盖的台阶部145。
又，所述绝缘标记107是在热收缩薄片上涂上粘着剂而形成的，将它粘接到各构造部件上，同时通过热收缩而覆盖各构造部件，实现一体化。此绝缘标记107由于能够在它的表面上进行图案印刷，因此可以得到呈现漂亮外观的外壳，能够印上使用说明、注意事项等。
如上述那样构成的具有电池保护电路的蓄电池如图9A～图9C所示，仅仅稍微延长蓄电池10的高度尺寸，便可以内装电池保护电路，若以此状态装在设备中，由于蓄电池本身具备电池保护功能，因此能够提高电池使用的可靠性。又，配置在上面的正极端104、负极端105、温度检测端106由于左右非对称配置，因此能够防止反向装入设备。
扁平形蓄电池10的主要用途是作为小型便携式电子设备的电池电源，厚度增加会有损作为扁平形的优势，而对于本构造没有增加蓄电池10的厚度而能够设置电池保护电路，不是以电池组的形态而构成小而轻的带有电池保护电路的蓄电池，因此，有助于减小小型便携式电子设备的体积的重量。
又，温度检测端106与热敏电阻124连接，热敏电阻124配置在电路基板109的、蓄电池10附近离主控制电路IC121最近的位置上。所述热敏电阻124根据蓄电池10及主控制电路IC121的温度而改变它的阻值，因此当在使用具备此电池电路保护的蓄电池的设备中与温度检测端106连接，就能够检测温度并能够对异常的温度上升进行处理。
下面，对第3实施形态中具备电池保护电路的蓄电池(带有保护电路的电池)进行说明。
在图19中，本实施形态的带有保护电路的电池C在一个端面上向外露出正极端204、负极端205及温度检测端206，此接线端部分以外全部由上部绝缘架213、下部绝缘架214及绝缘标记207覆盖，其中装有形成一体的蓄电池10与构成电池保护电路的电路基板209。
图20表示带有保护电路电池C的内部构造分解图，在构成为锂离子蓄电池的蓄电池10(参照图1A、图1B)的封口部分一侧设有：与此蓄电池10正极输入输出端(突出端)25接合的连接板211；配置在蓄电池10上、供给电路基板209接触面的衬垫212；构成电池保护电路、同时形成正极端204、负极端205及温度检测端206的电路基板209；绝缘覆盖在此电路基板209上部侧的上部绝缘架213。在蓄电池10的底部侧，配置有底部210b与蓄电池10的底面接合且将引线部分210a延长到封口部分一侧的一对引线板110、110，以及绝缘覆盖在下部侧的下部绝缘架214。
形成L形状的连接板211的底部211b与蓄电池10的正极输入输出端25接合。又，一对引线板210、210各自的底部210b、210b与电池外壳26的底面接合，一对引线部分210a、210a沿着电池外壳26的侧面而延伸至封口部分一侧。
又，在蓄电池10的封口部分，装有如图21A、图21B、图21C所示那样形成的衬垫212。如图21B所示那样，在衬垫212的下面(蓄电池10侧)，形成与形为椭圆形的正极输入输出端25长度方向侧面接触的一对定位部分237，将它配置在封口部分上使其嵌入正极输入输出端25，通过这样衬垫212被定位嵌入在蓄电池10上，增强了与作为负极的电池外壳26间的绝缘性。
在一对定位部分237、237之间开口的连接板通孔238使得与正极输入输出端25接合的连接板211引线部分211a贯通到上面。利用此衬垫212形成与蓄电池10绝缘的接触面，在此接触面上形成放入电路基板209安装于封口部分一侧的电子元器件的开口部分236a、236b。若在此接触面上配置电路基板209，则由于安装于封口部分一侧的电子元器件被放到所述开口部分236a、236b之内，因此，电路基板209仅以此基板厚度及衬垫212厚度之和的高度叠层形成，这样由设置电池保护电路所引起的高度增加有限。
图22A、图22B是表示在电路基板209的表面及背面所形成的电路图形，以及以透视图形式表示在此基板上安装的电子元器件，在基板上构成如图23所示的电池保护电路与输出输入接线端。如图22B所示，在电路基板209的背面侧构成装有IC部件221、222及片状部件226的电池保护电路。在表面侧上如图22A所示，形成正极端204、负极端205、温度检测端206、与连接板211连接用的连接板用导体图形215、与引线板210连接用的引线板用导体图形216a及216b。在此两面上形成的电路图形由通孔230在主要部位连接。
连接板211的引线部分211a从电路基板209上形成的引线通孔220通过，将引线部分211a在连接板用导体图形215上弯折并焊接。又，将引线板210、210各自的引线部分210a、210a通过在电路基板209两端形成的引线板通过凹部229、229，且在引线板用导体图形216a、216b上弯折并焊接。通过焊接此连接板211及引线板210，将电路基板209固定在衬垫212上。
如图23所示的电池保护电路具备保护蓄电池10不被过充电、过放电以及流过过电流的主控制电路IC221，当检测出过充电、过放电及过电流状态的电压时，控制装在IC内的开关元件，使其为断开状态，通过迟滞动作而保持断开状态，直到检测到规定的解除电压为止，这样来切断蓄电池10的输出输入电路，保护蓄电池10避免过充电、过放电及过电流。又，保护电路的控制是这样的，当由于过充电切断输出输入电路时，可以进行放电，当由于过放电切断输出输入电路时，可以进行充电。除了此主控制电路IC221，还设有保护蓄电池10不进行过充电的副控制电路IC222。副控制电路IC222通常控制装在IC内的开关元件为导通状态，以保持输出输入电路导通，当因主控制电路IC221动作异常而不能进行防止过充电的动作时，副控制电路IC222检测出过充电状态，且控制开关元件为断开状态，切断输出输入电路，通过迟滞动作保持断开状态，直到检测出规定的解除电压为止，这样来防止蓄电池10由于进行过充电而损坏。采用这样的构造，蓄电池10对于过充电可进行双重保护，特别对因过充电会受到显著损坏的蓄电池10可以利用电池保护电路进行保护。因此，还可以不采用以往为了保护电池而设置于电池内的电流切断阀及PTC元件，这对于本实施形态采用的小型化、薄型化的蓄电池10是比较理想的手段。即，对于小型或者薄型的电池很难存在设置电流切断阀及PTC元件的空间，如果设置这些就要缩小作为产生电能要素的正负极板的体积，这样因电池容量的减小而电池性能又必然降低，上述这一些的问题都得到解决。又，若将PTC元件作为电池保护电路的一部分来构成，则电池保护电路占有的空间增加，对小型化不利，但对于本构造的电池保护电路，能够构成不带PTC元件的电池保护电路。
在形成此电池保护电路的电路基板209中，从一对引线板210、210的一个引线板连接的引线板用导体图形216通过通孔230连接的主接地图形219与从另一引线板210连接的引线板用导体图形216通过通孔230连接的副电极图形218，如图22B所示，不是直接连接。利用这样的电路图形构造，避免在电池外壳26与底部210b接合的一对引线板210通过电路基板209上的导体图形连接而形成闭合回路。若形成闭合回路，则很容易受到来自使用设备的噪声等的影响，而由于没有形成上述的闭合回路，所以能够防止因噪声等所引起的错＝误动作。
如图22A所示，在电路基板209的表面侧形成的正极端用导体图形204a上接合有正极端204，在负极端用导体图形205a上接合有负极端205，在温度检测端用导体图形206a上接合有温度检测端206。这些接线端由于使用铜镍合金的板材或者此铜镍合金的板材与不锈钢的包覆材料，因此导电性、接合性、耐蚀性都很好。又，对于接线端还可以不与材材接合，而对各导体图形上镀金，直接利用这些接线端。
如上述那样，在蓄电池10上安装电路基板209之后，如图20所示，在电路基板209上配置上部绝缘架213，在蓄电池10的底面配置下部绝缘架214，在包括此上部绝缘架213及下部绝缘架214周围的全部侧面上覆盖绝缘标记207，成为如图19所示的带有保护电路的电池C。
所述上部绝缘架213如图20所示，在电路基板209上设置的正极端204对应的位置处开有正极端口204c，在负极端205对应的位置处开有负极端口205c，在温度检测端206对应的位置处开有温度检测端口206，并在周围形成对所述绝缘标记207边缘进行定位的台阶部243。又，所述上部绝缘架213与所述下部绝缘架214如图20所示，在它的内表面侧形成放入引线板210的引线槽241。
又，上部绝缘架213及下部绝缘架214如图24A～图24E、图25A～图25E所示，将对应于引线板210的位置开放，利用将上部绝缘架213及下部绝缘架214各自的延伸部分213a、214a一分为二的构造，能够减少上部绝缘架213及下部绝缘架214宽度的尺寸，可以更为小型化。又，在各自的延伸部分213a、214a接合的尖端部位设置相互嵌合的连接部分213b、214b，使得上部绝缘架213与下部绝缘架214可靠连接。再者，设置与连接部分213b、214b相互嵌合的突出部分248与开口部分249，使得上部绝缘架213与下部绝缘架214卡紧而构成，则上部绝缘架213与下部绝缘架214间的连接变得更加可靠。
又，在上部绝缘架213及下部绝缘架214上，如图20所示，形成覆盖蓄电池10长侧面上部及下部的覆盖部分244，这样对蓄电池10的嵌合变得更加可靠，更容易卷绕绝缘薄层207。可以设置覆盖部分244在图24A～图24E及图25A～图25E所示的构造中也覆盖部分244，由于没有完全覆盖蓄电池10的整个侧面，因此可以确保电池外壳26有膨胀的余地，即使当产生膨胀时，也可以抑制整体厚度的变化。蓄电池10由于反复充放电或满充电的状态下高温放置而产生气体，在机械性能弱的电池外壳26的中央部分可能产生膨胀，但由于此膨胀在覆盖部分244的厚度内被吸收，因此避免了因蓄电池10厚度的变化所引起的影响。
如上所述，在蓄电池10上安装了上部绝缘架213及下部绝缘架214之后，在前述绝缘架213台阶部分243之下的周围侧面上粘着绝缘标记207。绝缘标记207是在热收缩薄层上涂布粘着剂而形成的，将它粘着在各构造部件上，同时通过热收缩覆盖各构造部件，实现一体化。此绝缘标记207由于能够在此表面上进行图案印刷，因此可以得到呈现漂亮外观的外壳，能够印上使用说明、注意事项等。
如上述那样构成的具有电池保护电路的蓄电池如图19所示，仅仅稍微延长蓄电池10的高度尺寸，便可以装入电池保护电路，若以此状态装在设备中，由于蓄电池本身具备电池保护功能，因此是一种可靠性高的电池电源。又，在上面配置的正极端204、负极端205、温度检测端206由于左右非对称配置，因此能够防止反向装入设备中。
又，本实施形态采用的蓄电池10是以封口部分作为正极输入输出端25、电池外壳26作为负极输入输出端的锂离子蓄电池为例进行说明的，但对于设定封口部分一侧为负极，电池外壳侧为正极的蓄电池，显然只要改变连接也可以同样实施。
下面，对于本发明第4实施形态的具备电池保护电路的蓄电池(带保护电路的电池)进行说明。
在图26中，本实施形态的具备电池保护电路的蓄电池D，在通过树脂成形而形成的外壳307内装有蓄电池10及构成电池保护电路的电路基板309，构成在一个端面上向外部露出正极端304、负极端305及温度检测端306的形态。
图27表示带有保护电路电池D的内部构造分解图，在构成为锂离子蓄电池的蓄电池10的封口部分一侧设有：与此蓄电池10正极输入输出端(突出端)25接合的连接板311；配置在蓄电池10上、提供电路基板309接触面的衬垫312；构成电池保护电路、同时形成正极端304、负极端305及温度检测端306的电路基板309，在蓄电池10的底部一侧，设有其底部310b与蓄电池10的底面接合并将引线部分310a延长到封口部分一侧的引线板310。
L形状的连接板311的底部311b与蓄电池10的正极输入输出端25接合。又，引线板310的底部310b与电池外壳26的底面接合，其引线部分310a沿着电池外壳26的侧面延伸到封口部分一侧。
又，在蓄电池10的封口部分一侧，安装有如图28A～图28C所示那样形成的衬垫312。如图28B所示，在衬垫312的下面(蓄电池10侧)，形成与外形为椭圆形的正极输入输出端25长度方向侧面接触的一对定位部分335，将它配置在封口部分上，使其嵌入正极输入输出端25，通过这样衬垫312定位嵌入在蓄电池10上。
在一对定位部分337间开口的连接板通孔338使得与正极输入输出端25接合的连接板311的引线部分311a贯通到上面。利用此衬垫312形成与蓄电池10与绝缘的接触面，在此接触面上形成放入电路基板309安装于封口部分一侧的电子元器件的开口部分336a、336b。若在此接触面上配置电路基板309，则由于安装于封口部分一侧的电子元器件被放到所述开口部分336a、336b之内，因此，电路基板309仅以此基板厚度及衬垫312厚度之和的高度叠层在蓄电池10上，这样由设置电池保护电路所引起的厚度增加有限。
图29A、图29B是表示在电路基板309的表面及背面形成的电路图形，以及以透视图形式表示在此基板上安装的电子元器件，在基板上构成如图23所示的电池保护电路与输出输入接线端。如图29B所示，在电路基板309的背面侧构成装有IC部件221、222及片状部件326的电池保护电路。在表面侧上如图29A所示，形成正极端304、负极端305、温度检测端306、与连接板311连接用的连接板用导体图形315、与引线板310连接用的引线板用导体图形316。在此两面上形成的电路图形由通孔330在主要部位连接。连接板311的引线部分311a从电路基板309上形成的引线通孔320通过，将引线部分311a在连接板用导体图形315上弯折并焊接。又，将引线板310的引线部分310a通过在电路基板309端部形成的引线板通过凹部329，且在引线板用导体图形316上弯折并焊接。通过焊接此连接板311及引线板310，将蓄电池10与电路基板309电气连接，同时将电路基板309固定在蓄电池10上。
如图29A所示，在电路基板309的表面侧形成的正极端用导体图形304a上接合有正极端304，在负极端用导体图形305a上接合有负极端305，在温度检测端用导体图形306a上接合有温度检测端306。又，这些接线端由于使用铜镍合金的板材或者此铜镍合金的板材与不锈钢的包覆材料，因此导电性、接合性、耐蚀性都很好。又，对于接线端还可以不与板材接合，而对各导体图形镀金，直接利用这些接线端。
如上述那样，在蓄电池10上安装电路基板309之后，如图30A、图30B所示，形成蓄电池10与电路基板309一体化的半成品350。此半成品350封入如图31A～图31D所示形成的外壳307内，完成如图26所示的带有保护电路的电池D。
在图31A～图31D中，外壳307是在形成有底长方筒形的底面上，分别在与电路基板309上设置正极端304对应的位置上开出正极端口304c、在与电路基板309上设置负极端305对应的位置上开出负极端口305c、在与电路基板309上设置温度检测端306对应的位置上开出温度检测端口306c，从开口端装入半成品350之后，用封闭片313、313封闭开口端。又，如图31D所示，外壳307的剖面形状是，剖面形状的内表面是与椭圆形的蓄电池10的形状对应，大致为椭圆形，而外形是在四角上设有圆弧的长方形，这样将椭圆形剖面的蓄电池10变换为装入设备时没有多余空间的形状。
以图32A所示的状态从外壳307的开口端将半成品350从该电路基板309一侧插入，此后如图32B所示，用热压模将所述封闭片313、313向内侧弯折。然后，如图32C所示，通过加热熔融使得相对的封闭片313、313之间熔接成形，将半成品350封闭在外壳307内。封闭片313的端部通过如图所示形成一定的厚度，能够熔融树脂且填充封闭片313、313的相对的空隙，确保得到充分熔接强度的树脂量。
封闭片313的形状也可以如图33A～图33D所示，形成相对片相互嵌合的梳状。又，相对的封闭片313、313在弯折时使得在相对之间能够形成空隙，空隙通过熔融而被填充。为了能够将此空隙填充且可靠熔接，封闭片313、313的梳状部分314、314其两边或者一边形成比其它部分更大的厚度，这样可以得到足够的进行熔融的树脂量。
装在此外壳307内的半成品350因其构件尺寸的误差、安装误差等，在厚度尺寸上会产生误差，当比规定尺寸要小的情况下，在外壳307内会产生松动，但可以使熔融的树脂从外壳307与半成品350之间的间隙进入内部来填充产生松动的间隙，而吸收尺寸的误差。又，如图32A～图32C以及图33A～图33D所示，若在封闭片313的内侧形成突起318，则当半成品350比规定尺寸小时，填充间隙，当比规定尺寸大时，通过熔融而减小高度，因此能够有效地吸收半成品350尺寸的误差。
又，外壳307的开口端的封闭也可以如下这样进行，将侧面周围的四边延长，通过热压将它熔融，使得外壳307为规定的高度并封闭开口端。若利用这样的封闭方法，当如上述那样在半成品350的厚度上产生误差时，可以吸收此误差而封闭成形。即，当半成品350的高度比规定值大时，由于热压时压力变大，熔融树脂的剩余成分流入外壳307与半成品350间的间隙，开口端以较薄的树脂层封闭成形。另一方面，当半成品350的高度比规定值小时，热压时压力较小，流入间隙的熔融树脂量少，开口端由厚树脂层封闭成形。
如上述那样构成的具有电池保护电路的蓄电池D如图26所示，仅仅稍微延长蓄电池10的高度尺寸，便可以内装电池保护电路，若以此状态装在设备中，由于蓄电池本身具备电池保护功能，因此是一种可靠性高的电池。又，在上面配置的正极端304、负极端305、温度检测端306由于左右非对称配置，因此能够防止反向装入设备中。
扁平形蓄电池10的主要用途是作为小型便携式电子设备的电池电源，厚度增加会有损作为扁平形的优势，而对于本构造没有增加蓄电池10的厚度而能够设置电池保护电路，不是以电池组的形态而构成小而轻的带有电池保护电路的蓄电池，因此，有助于减小小型便携式电子设备的体积和重量。
又，本实施形态采用的蓄电池10是以封口部分作为正极输入输出端25、电池外壳26作为负极输入输出端的锂离子蓄电池为例进行说明的，但对于设定封口部分一侧为负极，电池外壳侧为正极的蓄电池，显然只要改变连接也可以同样实施。
工业应用性
根据以上说明，由于电池保护装置与蓄电池构成一体，因此使用时的感觉是不用电池组构造，只要将电池装入设备即可，有助于将蓄电池作为电源使用的设备减小体积和重量。又，通过提高电池保护电路的功能，不必设置PTC元件以及电流切断阀，而能够保护蓄电池不受过充电、过放电、过电流等的影响，因此不会降低蓄电池的容量，对于以紧凑的结构实现可靠性高的电池保护功能方面是很有用的。

Claims (16)

1.一种蓄电池组件，其特征在于，
具备：具有正极与负极的蓄电池；配置在所述蓄电池封口部分侧的电路基板；形成在面对所述电路基板的蓄电池封口部分侧上的、保护蓄电池不被过充电的电池保护电路；形成在所述电路基板的另一面上的多个输入输出端；支持所述电路基板并隔离所述电路基板与蓄电池之间，并且同时具备收容电路基板的电子部件的凹部的衬垫，
蓄电池的正极与负极通过电池保护电路与所述电路基板的输入输出端电性连接。
2.如权利要求1所述的蓄电池组件，其特征在于，
在所述电路基板(9)上设置的数个输入输出端(4，6)是非对称配置。
3.如权利要求1所述的蓄电池组件，其特征在于，
所述电路基板(9)上电池保护电路的集成电路(16)配置位置的至少外面一侧，形成接地的导体图形(30)。
4.如权利要求1所述的蓄电池组件，其特征在于，
侧面周围由电绝缘性薄层(7)覆盖。
5.如权利要求1所述的蓄电池组件，其特征在于，
具备覆盖所述蓄电池的周围侧面的罩盖，所述罩盖与电路基板的规定位置连接。
6.如权利要求1所述的蓄电池组件，其特征在于，
具备收容所述蓄电池、衬垫、电路基板的壳体，所述壳体具备形成在与所述输入输出端对应的位置上的开口部分。
7.一种蓄电池组件，其特征在于，
具备：具有正极极与负极电极的蓄电池；配置在所述蓄电池封口部分侧的电路基板；形成在面对所述电路基板的蓄电池封口部分侧上的、保护蓄电池不被过充电的电池保护电路；形成在所述电路基板的另一面上的多个输入输出端；面对所述电路基板的另一面而配置的、且具有形成在与所述输入输出端相对应位置上的开口部的上部绝缘板；设置在所述蓄电池底面侧的下部绝缘板；覆盖上部绝缘板及下部绝缘板与蓄电池的侧面周围的绝缘薄层。
8.如权利要求7所述的蓄电池组件，其特征在于，
在所述电路基板(109)上设置的数个输入输出端(104、106)为非对称配置。
9.如权利要求7所述的蓄电池组件，其特征在于，
所述输入输出端是在所述电路基板(109)上形成的端子用导体图形(104a、106a)。
10.如权利要求7所述的蓄电池组件，其特征在于，
在所述上部绝缘板(113)及下部绝缘板(114)的周围边缘部分，形成绝缘薄层(107)覆盖用的台阶(143、145)。
11.一种蓄电池组件，具备：具有正极电极与负极电极的蓄电池；配置在所述蓄电池封口部分侧的电路基板；形成在面对所述电路基板的蓄电池封口部分侧上的、保护蓄电池不被过充电的电池保护电路；形成在所述电路基板的另一面上的多个输入输出端；具有形成在与所述输入输出端相对应位置上的开口部的外壳，其特征在于，
通过各电池保护电路将所述正极电极及负极电极与所述输入输出端连接而形成将蓄电池与电路基板一体化后的半成品，且将所述半成品封入到外壳内。
12.如权利要求11所述的蓄电池组件，其特征在于，
所述外壳(307)对于剖面形状为椭圆形的蓄电池(10)，其剖面形状的外形为近似长方形，而内部形状与所述蓄电池(10)的外形相对应，为近似椭圆形。
13.如权利要求11所述的蓄电池组件，其特征在于，
所述外壳(307)是在有底长方筒形的开放端一侧形成将长边侧周围延伸的封闭片(313)，将所述封闭片(313)通过热压而使得向内侧弯折，同时使对面部分熔融并封闭开放端，通过这样将半成品(350)封入到外壳(307)内。
14.如权利要求11所述的蓄电池组件，其特征在于，
所述外壳(307)在有底长方筒形的开放端一侧形成将侧面周围部分延伸的封闭片(313)，将半成品(350)插入之后，通过热压使所述封闭片(313)在内侧熔融并封闭开放端。
15.如权利要求11所述的蓄电池组件，其特征在于，
所述数个输入输出端(304、305、306)为非对称配置。
16.一种蓄电池组件，具备：具有正极电极与负极电极的蓄电池；配置在所述蓄电池封口部分侧的电路基板；形成在所述电路基板与蓄电池的封口部分之间的、保护蓄电池的电池保护电路；形成在所述电路基板的不面对上述封口部分的面上的多个输入输出端；配置在所述电路基板的不面对所述封口部分的面上且具有形成在与所述输入输出端相对应位置上的开口部的上部绝缘板；设置在所述蓄电池的底面侧的下部绝缘板；覆盖蓄电池的周侧面的绝缘薄层，其特征在于，所述上部绝缘板和下部绝缘板分别覆盖蓄电池的上部和下部。
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