バッテリ・パック及びその製造方法
【課題】バッテリ・パック及びその製造方法を提供する。
【解決手段】キャッププレート及び電極組立体を具備したベアセルと、キャッププレートの一面に配された保護回路モジュールと、保護回路モジュール上に配されるカバーと、ネジ山が形成された、カバー及び保護回路モジュールと結合され、カバー及び保護回路モジュールを、キャッププレートに固定する少なくとも１つのコネクタとからなり、該少なくとも１つのコネクタは、研磨されたネジ山を具備し、研磨されたネジ山は、キャッププレートと結合され、少なくとも１つのコネクタを、キャッププレートに固定するバッテリ・パック及びバッテリ・パックの製造方法である。
【解決手段】キャッププレート及び電極組立体を具備したベアセルと、キャッププレートの一面に配された保護回路モジュールと、保護回路モジュール上に配されるカバーと、ネジ山が形成された、カバー及び保護回路モジュールと結合され、カバー及び保護回路モジュールを、キャッププレートに固定する少なくとも１つのコネクタとからなり、該少なくとも１つのコネクタは、研磨されたネジ山を具備し、研磨されたネジ山は、キャッププレートと結合され、少なくとも１つのコネクタを、キャッププレートに固定するバッテリ・パック及びバッテリ・パックの製造方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリ・パック及びその製造方法に係り、さらに詳細には、タッピング・スクリューを具備するバッテリ・パック及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、携帯電話、ノート型パソコン、カムコーダのような、コンパクトであって軽量化された携帯用電気／電子装置が活発に開発及び生産されている。従って、携帯用電気／電子装置は、別途の電源が備わっていない場所でも作動しうるように、電池パックを内蔵している。かような電池パックには、経済的な側面を考慮して、最近では、充放電可能な二次電池が採用されている。代表的な二次電池には、ニッケル・カドミウム（Ｎｉ−Ｃｄ）電池、ニッケル・水素（Ｎｉ−ＭＨ）電池、リチウム（Ｌｉ）電池やリチウムイオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）二次電池などがある。特に、リチウムイオン二次電池は、携帯用電子装備電源として多用されているニッケル・カドミウム電池やニッケル・水素電池より、作動電圧が３倍ほど高い。また、単位重量当たりエネルギー密度が高いという側面を考慮して利用されている。二次電池は、主に正極活物質として、リチウム系酸化物、負極活物質として炭素材を使用している。一般的には、電解質の種類によって、液体電解質電池と、高分子電解質電池とに分類され、液体電解質を使用する電池を、リチウムイオン電池といい、高分子電解質を使用する電池を、リチウムポリマー電池という。かような二次電池は、電極組立体と電解液とが収容された缶を密封して形成されたベアセル（ｂａｒｅ ｃｅｌｌ）と保護回路基板とが電気的に連結されて形成される。ベアセルは、化学反応によって電気を充放電し、保護回路基板は、ベアセルの充放電を制御しつつ、過充電及び過放電を防止してベアセルを保護する。このとき、二次電池は、ベアセルと保護回路基板との電気的抵抗が小さくなるように電気的に連結されることによって、充放電効率が向上する。すなわち、ベアセルと保護回路基板との電気的抵抗が増大すれば、ベアセルの充放電効率が低くなる。
【０００３】
一方、二次電池を電子製品に実装するために、ベアセルと保護回路基板とが一体型に結合され、バッテリ・パック状態に形成された後、衝撃による安定性いかんを評価する信頼性テストが行われている。このとき、バッテリ・パックにおいて、外部衝撃によって、ベアセルと保護回路基板間の電気的抵抗が増大する現象が現れる。かような電気的抵抗の増大は、ベアセルと保護回路基板が結合された部位で、接触抵抗が増加することによって発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、バッテリ・パック及びその製造方法、さらに詳細には、タッピング・スクリューを具備するバッテリ・パック及びその製造方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のこと実施形態は、キャッププレート及び電極組立体を具備したベアセルと、前記キャッププレートの一面に配された保護回路モジュールと、前記保護回路モジュール上に配されるカバーと、前記カバー及び前記保護回路モジュールと結合され、前記カバー及び前記保護回路モジュールを前記キャッププレートに固定する、ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタと、からなるバッテリ・パックであり、前記少なくとも１つのコネクタは、研磨された前記ネジ山を具備し、前記研磨されたネジ山は、前記キャッププレートと結合され、前記少なくとも１つのコネクタを、前記キャッププレートに固定するバッテリ・パックを提供する。
【０００６】
前記少なくとも１つのコネクタのネジ山は、化学研磨されたネジ山でありうる。
【０００７】
前記保護回路モジュールを、前記ベアセルに固定する少なくとも１つのタップをさらに具備し、前記少なくとも１つのタップは、前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタの本体部を受容する結合ホールが形成されうる。
【０００８】
前記少なくとも１つのネジ山が形成されたコネクタは、第１コネクタ及び第２コネクタを具備し、前記少なくとも１つのタップは、前記第１コネクタ及び前記第２コネクタをそれぞれ受容する第１タップ及び第２タップを具備できる。
【０００９】
ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタは、第１コネクタ及び第２コネクタを具備できる。
【００１０】
前記第１コネクタ及び前記第２コネクタは、頭部及び前記ネジ山が形成された本体部を具備するスクリューを具備し、前記本体部は、前記キャッププレートに形成された受容溝の内周面に結合され、前記第１コネクタ及び前記第２コネクタを、前記キャッププレートに固定できる。
【００１１】
前記キャッププレートは、前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタを受容する受容溝を含み、前記コネクタの端部は、前記受容溝の底と離れており、前記コネクタの端部と前記キャッププレートとの間の空間を画定できる。
【００１２】
前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタは、メッキされうる。
【００１３】
前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタは、金属酸化を防止するためにメッキされうる。
【００１４】
前記カバーは、前記少なくとも１つのコネクタを受容するために、開口部を含むことができる。
【００１５】
前記バッテリ・パックは、前記カバーの前記開口部内に配され、前記少なくとも１つのコネクタを覆うコネクタ覆蓋をさらに含むことができる。
【００１６】
本発明の他の実施形態によれば、カバー及び保護回路モジュールをバッテリ・パックのベアセルに固定できるように、ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタの寸法を加工する段階と、前記少なくとも１つのコネクタのネジ山のサイズを調節するために、前記少なくとも１つのコネクタの前記ネジ山を研磨する段階と、を含むバッテリ・パックの製造方法を提供する。
【００１７】
前記少なくとも１つのコネクタのネジ山を研磨する段階は、前記少なくとも１つのコネクタを化学的に研磨する段階を含むことができる。
【００１８】
前記少なくとも１つのコネクタを化学的に研磨する段階は、苛性ソーダ、界面活性剤及び水を利用した脱脂段階；塩酸、スケール除去剤及び水を利用した酸処理段階；フッ化アンモニウム、過酸化水素及び水を含む研磨液を利用した前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタを研磨する段階；前記酸処理を活性化処理する段階；界面活性剤及び第三リン酸ソーダを利用し、前記少なくとも１つのコネクタを中性化する段階；を含むことができる。
【００１９】
前記バッテリ・パックの製造方法は、前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタをメッキする段階をさらに含むことができる。
【００２０】
前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタを研磨する段階は、前記少なくとも１つのネジ山が形成されたコネクタのサイズ及び表面粗さを調節するために、前記研磨液の温度を調節する段階を含むことができる。
【００２１】
前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタを研磨する段階は、前記研磨液と、前記少なくとも１つのネジ山が形成されたコネクタが反応する反応時間とを調節する段階を含むことができる。
【００２２】
前記研磨液の温度は、３０℃ないし５０℃であり、前記反応時間は、１０ｓないし１５ｓでありうる。前記研磨段階による前記少なくとも１つのコネクタは、外径（ＯＤ）が１．２２ｍｍないし１．２７ｍｍであり、内径（ＩＤ）が０．８８ｍｍないし０．９３ｍｍでありうる。前記少なくとも１つのコネクタの外径は、１．２２６ｍｍないし１．２３５ｍｍであり、内径は，０．８８９ｍｍないし０．８９５ｍｍでありうる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ベアセルとケースとの結合力が上昇し、外部衝撃によるベアセルと保護回路基板との間の電気的抵抗の増大が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１Ａ】バッテリ・パックの分解斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａのバッテリ・パックが結合された状態の斜視図である。
【図１Ｃ】図１Ｂに図示されたバッテリ・パックのＩｃ−Ｉｃ’に沿って切り取った部分断面図である。
【図２】バッテリ・パックの寸法を図示した概略的分解斜視図である。
【図３Ａ】図１ＣのＩＩＩａを拡大した断面図である。
【図３Ｂ】ＲＦＦテスト後における、図３Ａの実施形態の断面図である。
【図４】本発明の一実施形態によるタッピング・スクリューの概略的断面図である。
【図５】タッピング・スクリュー製造方法のフローチャートである。
【図６】化学研磨工程のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付された図面に図示された実施形態を参照しつつ、本発明について詳細に説明する。
【００２６】
本発明の一実施形態によれば、本発明は、バッテリ・パック１００において、ベアセル（ｂａｒｅ ｃｅｌｌ）１１０とケース１５０とを結合するタッピング・スクリュー１４１，１４２及びその製造方法に関する。図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ及び図２を参照しつつ、バッテリ・パック１００について説明し、図３ないし図６を参照しつつ、タッピング・スクリュー１４１，１４２及びその製造方法について説明する。
【００２７】
まず、図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ及び図２を参照し、バッテリ・パック１００について説明する。図１Ａは、本発明の一実施形態によるバッテリ・パック１００の分解斜視図である。図１Ｂは、図１Ａのバッテリ・パック１００が結合された状態の斜視図である。図１Ｃは、図１Ｂに図示されたバッテリ・パック１００のＩｃ−Ｉｃ’に沿って切り取った部分断面図である。図１Ａないし図１Ｃに図示されているように、本発明の一実施形態によるバッテリ・パック１００は、ベアセル１１０、保護回路基板１２０、ケース１５０及びタッピング・スクリュー１４１，１４２を具備する。
【００２８】
ベアセル１１０は、電極組立体（図示せず）と、電極組立体を内部に収納する密封組立体１１１とを具備する。ここで、電極組立体は、正極板（図示せず）、負極板（図示せず）及びセパレータ（図示せず）を巻き取ったり、あるいは積層して構成されたものでありうる。ここで、密封組立体１１１は、キャッププレート１１１ａと、金属型缶１１１ｂとを具備できる。このとき、密封組立体１１１は、アルミニウムのような導電部材から構成できる。金属型缶１１１ｂは、一端部が開口された形状であり、キャッププレート１１１ａは、金属型缶１１１ｂを覆うように、金属型缶１１１ｂの入口に配される。このとき、金属型缶１１１ｂとキャッププレート１１１ａとのうちいずれか一つには、電極端子１１４が、絶縁体１１４ａによって絶縁されて設けられうる。図１Ａと図１Ｃとでは、キャッププレート１１１ａに、電極端子１１４が、絶縁体１１４ａによって絶縁されて挿入されている。このとき、ベアセル１１０の正極は、密封組立体１１１に電気的に連結され、ベアセル１１０の負極は、電極端子１１４に電気的に連結されうる。
【００２９】
ここで、ベアセル１１０の負極である電極端子１１４と、正極である密封組立体１１１とは、相互間で極性を異ならせることができる。本実施形態では、電極端子１１４が電極組立体の負極板と電気的に連結されて負極を形成し、密封組立体１１１が電極組立体の正極板と電気的に連結されて正極を形成できるが、正極と負極との構成は、これに制限されるものではない。すなわち、ベアセル１１０は、電極組立体を金属材質の密封組立体１１１で密封し、電極組立体の極性のうちいずれか１つの極性を有する極板を密封組立体１１１と電気的に連結して、他の極性を有する極板を、電極端子１１４と連結させることができる。ここで、ベアセル１１０は、二次電池でありうる。例えば、ベアセル１１０は、リチウムイオン電池、またはリチウムポリマー電池でありうる。しかし、ベアセル１１０の種類は、これらに制限されるものではなく、例えば、ニッケル・カドミウム（Ｎｉ−Ｃｄ）電池、またはニッケル・水素（Ｎｉ−ＭＨ）電池のような二次電池でもありうることは、いうまでもない。
【００３０】
ここで、ベアセル１１０のキャッププレート１１１ａの一面は、スクリュー受容溝１１２，１１３からなるところのうち少なくとも１つを具備することができる。図１Ａまたは図１Ｃにおいて、第１スクリュー受容溝１１２と第２スクリュー受容溝１１３とが形成されたキャッププレート１１１ａを図示している。ここで、第１スクリュー受容溝１１２は、第１タッピング・スクリュー１４１と結合され、第２スクリュー受容溝１１３は、第２タッピング・スクリュー１４２と結合されうる。また、第１スクリュー受容溝１１２と第２スクリュー受容溝１１３との内周面には、第１タッピング・スクリュー１４１と第２タッピング・スクリュー１４２とによってネジ山が形成されうる。ここで、図１Ｃを参照すれば、キャッププレート１１１ａには、スクリュー受容溝１１２，１１３に対応して、キャッププレート１１１ａは、突出部Ｐを形成することができる。
【００３１】
保護回路基板１２０は、絶縁基板１２１、印刷回路パターン（図示せず）、導電パッド１２３、保護回路部１２４、充放電端子１２５、タップ１３１，１３２を具備することができる。絶縁基板１２１に形成された印刷回路パターンには、導電パッド１２３、保護回路部１２４及び充放電端子１２５がソルダリングされうる。保護回路基板１２０は、ベアセル１１０と電気的に連結される。保護回路基板１２０とベアセル１１０との電気的な連結は、保護回路基板１２０の負極が、リードタップ１２０ａによって、ベアセル１１０の負極である電極端子１１４と連結され、保護回路基板１２０の正極が、ベアセル１１０の正極である密封組立体１１１と、第１タップ１３１によって電気的に連結されうる。このとき、保護回路基板１２０の負極と電極端子１１４との間には、ＰＴＣ（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）素子１２０ａ１（図１Ｃ）が電気的に連結され、過度に温度が上昇したり、あるいは過度な電流が流れるときに、保護回路基板１２０の負極と、電極端子１１４との電気的な連結を遮断することができる。保護回路部１２４には、抵抗やコンデンサなどの受動素子、電界効果トランジスタのような能動素子、ＰＴＣ素子のような安全素子及び集積回路が選択的に形成されうる。また、保護回路部１２４は、ベアセル１１０の充放電時に、ベアセル１１０を充放電させ、ベアセル１１０の過熱や過電流などの状況においてベアセル１１０の充放電経路を遮断し、ベアセル１１０の寿命劣化、過熱及び爆発などを予防することができる。コーティング部１６０は、ベアセル１１０を覆い包むように配されうる。コーティング部１６０は、ベアセル１１０を保護し、電気的に絶縁する役割を果たすことができる。
【００３２】
タップ１３１，１３２は、保護回路基板１２０の一端に配され、保護回路基板１２０とベアセル１１０とを電気的に連結する。ここで、タップ１３１，１３２は、スクリュー受容溝１１２，１１３に対応して、結合ホール１３１ａ，１３２ａが形成されうる。図１Ｃを参照すれば、第１タップ１３１または／及び第２タップ１３２は、ベアセル１１０のキャッププレート１１１ａと連結される。このとき、第１タップ１３１または／及び第２タップ１３２上には、キャッププレート１１１ａの第１スクリュー受容溝１１２及び第２スクリュー受容溝１１３と対応して、それぞれ第１結合ホール１３１ａ及び第２結合ホール１３２ａが形成される。かような第１タップ１３１及び第２タップ１３２は、保護回路基板１２０を、ベアセル１１０の一面に載置させることができるように支持し、保護回路基板１２０の正極と、ベアセル１１０の正極とを電気的に連結する。
【００３３】
第１タップ１３１及び第２タップ１３２は、ニッケル、またはニッケルを含む合金から形成され、保護回路基板１２０にソルダリングされうる。このとき、図１Ａで保護回路基板１２０は、２つのタップ、すなわち、第１タップ１３１及び第２タップ１３２と連結されると図示されているが、タップの個数は、これに制限されるものではない。例えば、保護回路基板１２０は、第１タップ１３１のみを具備することもできる。
【００３４】
タッピング・スクリュー１４１，１４２は、本体部１４１ａ，１４２ａ及び頭部１４１ｂ，１４２ｂを含んで形成される。また、タッピング・スクリュー１４１，１４２の本体部１４１ａ，１４２ａは、ベアセル１１０のスクリュー受容溝１１２，１１３と螺合されるネジ山が形成され、タッピング・スクリュー１４１，１４２の頭部１４１ｂ，１４２ｂは、本体部１４１ａ，１４２ａの上部に形成され、本体部１４１ａ，１４２ａの直径より大きく形成される。また、タッピング・スクリュー１４１，１４２の頭部１４１ｂ，１４２ｂには、頭部１４１ｂ，１４２ｂの回転を容易にするために、陰刻または陽刻の溝が形成され、例えば、図１Ａでは、「＋」マークの溝が形成されている。しかし、溝の形状は、これに制限されるものではなく、「＋」マーク以外に、「−」、「＊」のように、多様な形態の溝を、当業者であるならば、形成できるであろう。かような溝は、タッピング・スクリュードライバが挿入され、タッピング・スクリュー１４１，１４２をベアセル１１０のスクリュー受容溝１１２，１１３と螺合させることができる。第１タッピング・スクリュー１４１と、第２タッピング・スクリュー１４２とが、ベアセル１１０の両側部に形成された第１スクリュー受容溝１１２と、第２スクリュー受容溝１１３ｂとに結合されることによって、保護回路基板１２０をずれないようにし、保護回路基板１２０にソルダリングされたタップ１３１，１３２との結合力をさらに向上させるので、接触抵抗の増大を防止できる。また、タッピング・スクリュー１４１，１４２は導電体を具備し、タップ１３１，１３２を介して、保護回路基板１２０とベアセル１１０とを電気的に連結する役割を果たす。
【００３５】
ここで、スクリュー受容溝１１２の内周面にネジ溝が形成され、第１タッピング・スクリュー１４１と螺合されもし、または、ネジ溝が形成されてはいないが、内周面が第１タッピング・スクリュー１４１の外径より小さく形成され、第１タッピング・スクリュー１４１のネジ山が、スクリュー受容溝１１２の内周面に、ネジ溝を彫って結合するようにすることもできる。例えば、キャッププレート１１１ａのスクリュー受容溝１１２の内径サイズは、第１タッピング・スクリュー１４１の本体部１４１ａの内径（ＩＤ）より大きくて外径（ＯＤ）より小さく、第１タッピング・スクリュー１４１と結合されるとき、スクリュー受容溝１１２の内周面は変形され、第１タッピング・スクリュー１４１の本体部１４１ａと密着しうる。このとき、キャッププレート１１１ａは、第１タッピング・スクリュー１４１のネジ山１４１ａ１（図４）によって変形されやすいように、アルミニウムなどの軽合金を具備することができる。
【００３６】
ケース１５０には、少なくとも１つのホール１５１ａ，１５２ａが形成されている。ホール１５１ａ，１５２ａの外郭には、載置溝１５１ｂ，１５２ｂが形成される。このとき、載置溝１５１ｂ，１５２ｂの内径が、ホール１５１ａ，１５２ａの外径より大きく、段差を有するように形成され、例えば、タッピング・スクリュー１４１，１４２の頭部１４１ｂ，１４２ｂが支持されうる。以下、載置溝１５１ｂ，１５２ｂは、第１載置溝１５１ｂ及び第２載置溝１５２ｂと図示して説明する。第１タッピング・スクリュー１４１は、ケース１５０に形成された第１ホール１５１ａと、第１タップ１３１に形成された結合ホール１３１ａとを通過した後、ベアセル１１０に形成された第１スクリュー受容溝１１２と結合されうる。このとき、第１タッピング・スクリュー１４１の頭部１４１ｂは、ケース１５０の第１載置溝１５１ｂに密着しうる。第２タッピング・スクリュー１４２も、同様に結合されうる。従って、第１タッピング・スクリュー１４１と第２タッピング・スクリュー１４２は、ケース１５０をベアセル１１０と結合させる。かようなケース１５０は、ポリカーボネートのような樹脂材質を射出して形成されたプラスチック・ケースであり、保護回路基板１２０を外部衝撃から保護し、保護回路基板１２０のショートを防止する。このとき、図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃに図示されているように、タッピング・スクリュー１４１，１４２を覆うように、スクリュー覆蓋１９０，１９２が配されうる。スクリュー覆蓋１９０，１９２は、絶縁物を具備することができる。従って、タッピング・スクリュー１４１，１４２が外部と通電することを防止できる。
【００３７】
また、図１Ｃに図示されているように、ケース１５０の内側には、リブ１６１が形成され、リブ１６１が保護回路基板１２０の上面を支持し、保護回路基板１２０をベアセル１１０に密着させることができる。従って、保護回路基板１２０の遊動が防止され、保護回路基板１２０にソルダリングされたタップ１３１，１３２とベアセル１１０との間の接触抵抗が、衝撃によって増大することを防止する。また、ケース１５０は、タップ１３１，１３２をベアセル１１０に密着させ、接触抵抗の増大を防止する。このとき、ケース１５０とタッピング・スクリュー１４１，１４２とが結合されれば、タップ１３１，１３２がベアセル１１０と一層密着され、タップ１３１，１３２とベアセル１１０との間の接触抵抗が増大することを防止する。
【００３８】
このとき、タップ１３１，１３２とベアセル１１０との接触抵抗は、ＲＦＦ（ｒａｎｄｏｍ ｆｒｅｅ ｆａｌｌ）テストによって測定されうる。ＲＦＦテストとは、１メートル（Ｍ）の高さから、６つのバッテリ・パック１００を２００回同時に落下させて接触抵抗を測定するテストである。このとき、ＲＦＦテストを介して得た接触抵抗の変化量が、所定の値以下になるように、バッテリ・パック１００の構成を調節できる。このとき、接触抵抗の変化量は、例えば、１４ｍΩ未満に調節できる。表１は、バッテリ・パック１００に対するＲＦＦテストの結果を示している。
【００３９】
【表１】
【００４０】
表１に図示されているように、６つのバッテリ・パック１００の中で、４つのバッテリ・パック１００が不良判定を受けた。このとき、実験に使われたバッテリ・パック１００の寸法について、下記表２を参照して説明する。表２に示された寸法は、図２を参照して説明する。ここで、Ｗ１及びＷ２は、ベアセル１１０の幅を、Ｈ１はその高さを、Ｔ１はその厚さを意味する。また、Ｗ３及びＷ４はケース１５０の幅を、Ｈ２はその高さを、Ｔ２はその厚さを意味する。
【００４１】
【表２】
【００４２】
ここで、ベアセル１１０とケース１５０との寸法は、結合装備のジグに一定に載置させるために、所定範囲内の値を有するようにすることができる。このとき、バッテリ・パック１００の重量は、２６ｇほどである。
【００４３】
図３Ａまたは図３Ｂを参照しつつ、ＲＦＦテスト以前と以後との、第１タップ１３１とキャッププレート１１１ａとの結合状態について説明する。図３Ａは、図１ＣのＩＩＩａ部分を拡大して図示したものである。ここで、タッピング・スクリュー１４１の端部は、スクリュー受容溝１１２の底と離れており、タッピング・スクリュー１４１の端部とキャッププレート１１１ａとの間に空間が存在する。図３Ｂは、ＲＦＦテスト後における、図３Ａに示された部分の状態を図示している。図３Ａで、第１タップ１３１とキャッププレート１１１ａとは、第１タッピング・スクリュー１４１とキャッププレート１１１ａとの結合力によって、密着している。一方、図３Ｂを参照すると、ＲＦＦテスト後において、第１タップ１３１とキャッププレート１１１ａとの間に、ギャップｇが発生していることが分かる。このように、第１タップ１３１とキャッププレート１１１ａとの間のギャップｇが発生し、接触抵抗が増大することが分かる。かようなギャップｇの発生原因として、タッピング・スクリュー１４１，１４２の表面の精度が影響を及ぼすことが考えられる。タッピング・スクリュー１４１，１４２表面の精度を高めることにより、タッピング・スクリュー１４１，１４２の結合力を高め、バッテリ・パック１００の不良率を低下させることができる。
【００４４】
下記表３は、第４−１実施形態、第４−２比較例及び第４−３比較例の外径（ＯＤ）及び内径（ＩＤ）の値を示す。ここで、タッピング・スクリュー１４１，１４２の外径（ＯＤ）及び内径（ＩＤ）は、図４を参照すれば、タッピング・スクリュー１４１，１４２本体部１４１ａの周囲のうち、外側直径が外径（ＯＤ）であり、内側直径が内径（ＩＤ）である。すなわち、本体部１４１ａのネジ山１４１ａ１のピークの外接円が外径（ＯＤ）になり、ネジ山１４１ａ１の谷の内接円が内径（ＩＤ）になる。
【００４５】
【表３】
【００４６】
このとき、表３を参照すれば、第４−１実施形態は、化学研磨を実施し、メッキ厚は、５．５μｍである。第４−２比較例は、化学研磨を実施せず、メッキ厚は２．５μｍである。第４−３比較例は、化学研磨を実施せず、メッキ厚は４．５μｍである。このとき、第４−１実施形態を、バッテリ・パック１００に適用した場合、不良率は２，０００ｐｐｍ（ｐａｒｔｓ−ｐｅｒ−ｍｉｌｌｉｏｎ）であるのに対して、第４−２比較例及び第４−３比較例を適用した場合、不良率が２０，０００ｐｐｍに至った。このように不良率に差が現れるのは、タッピング・スクリュー１４１，１４２の化学研磨処理の有無によって、タッピング・スクリュー１４１，１４２の表面状態が異なり、かようなタッピング・スクリュー１４１，１４２の表面状態が、バッテリ・パック１００の不良率に影響を及ぼすことを意味する。一般的に、小型タッピング・スクリュー１４１，１４２の製作時には、化学研磨工程を実施しないが、小型タッピング・スクリュー１４１，１４２の製作時に化学研磨工程を追加し、タッピング・スクリュー１４１，１４２の表面粗さを調節できる。このとき、小型タッピング・スクリュー１４１，１４２は、例えば、高さが６ｍｍ以下であるタッピング・スクリューでありうる。
【００４７】
図５を参照しつつ、小型タッピング・スクリュー１４１，１４２の製造方法について説明する。まず、タッピング・スクリューを製造するために、原素材（ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ）を準備する。このとき、原素材は、例えば、ＳＷＣＨ１８Ａなどの炭素鋼を使用できる。このとき、原素材を加工して、頭部１４１ｂを形成できる（Ｓ５０１）。次に、ローリング工程を介して、ネジ山を形成できる（Ｓ５０３）。また、ケンチング（ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ）（ＨＶ８００）とテンパリング（ｔｅｍｐｅｒｉｎｇ）（ＨＶ５００〜５２０）とを介して、タッピング・スクリュー１４１，１４２を熱処理できる（Ｓ５０５）。その後、化学研磨を介して、タッピング・スクリュー１４１，１４２の寸法を加工できる（Ｓ５０７）。その後、金属酸化を防止するために、メッキを施す（Ｓ５０９）。
【００４８】
表４は、ローリング（Ｓ５０３）、化学研磨（Ｓ５０７）及びメッキ（Ｓ５０９）を介して得たタッピング・スクリューの外径（ＯＤ）及び内径（ＩＤ）の値を示している。
【００４９】
【表４】
【００５０】
表４を参照すれば、タッピング・スクリューの外径（ＯＤ）変化量は、化学研磨工程時に最も大きい。なぜならば、内径（ＩＤ）に比べて、ネジ山１４１ａ１のピークにおいて面積が狭く、化学研磨（Ｓ５０７）によって狭まる外径（ＯＤ）の変化が大きいためである。また、タッピング・スクリューの内径（ＩＤ）変化量は、メッキ工程時に最も大きい。メッキ（Ｓ５０９）時に、本体部１４１ａの表面がメッキの堆積に有利であり、メッキ（Ｓ５０９）時に、内径（ＩＤ）の変化が大きく現れるためである。図４を参照すれば、化学研磨工程時に、ネジ山１４１ａ１のエッジがラウンド（Ｒ）され、表面粗さが均一になって干渉が小さくなり、タッピング・スクリュー１４１は、小さいトルクで挿入が可能になる。また、化学研磨工程は、タッピング・スクリュー１４１の径のばらつき（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）を低減させ、不良率を下げることができる。
【００５１】
化学研磨（Ｓ５０７）工程について、図６を参照しつつ詳細に説明する。熱処理（Ｓ５０５）後、例えば、苛性ソーダ、界面活性剤及び水の比率をそれぞれ１：４：１０の体積比で調節し、脱脂工程（Ｓ６０１）を実施する。その後、塩酸、スケール除去剤及び水の体積比が、例えば、１０：１：１０になるようにし、酸処理（Ｓ６０３）を行うことができる。その後、フッ化アンモニウム、過酸化水素及び水の体積比が、例えば、１：２：１０の組成となるように研磨液を調整した後、研磨（Ｓ６０５）を実施できる。その後、塩酸及び水を、例えば、１：２の体積比で活性化処理（Ｓ６０７）を行い、界面活性剤及び第三リン酸ソーダを介して、中和処理（Ｓ６０９）を行う。その後、脱水及び乾燥（Ｓ６１０）し、化学研磨（Ｓ５０７）工程を終わらせることができる。このとき、図６は、化学研磨（Ｓ５０７）の一実施形態に過ぎず、各物質の組成比を多様に変化させることができることは、いうまでもない。このとき、研磨（Ｓ６０５）工程で、研磨液の組成であるフッ化アンモニウム、過酸化水素及び水の混合比率、作業環境及び作業条件によって、タッピング・スクリュー１４１，１４２の表面状態が変わりうる。また、化学研磨（Ｓ５０７）を介して、タッピング・スクリュー１４１，１４２の表面粗さを均一に処理しなければ、その後メッキ（Ｓ５０９）工程を経ても、表面が不良になる。従って、化学研磨（Ｓ５０７）工程に影響を及ぼす主要要素を考慮し、化学研磨（Ｓ５０７）工程を実施しなければならない。
【００５２】
本発明の一実施形態による化学研磨（Ｓ５０７）工程によれば、化学研磨（Ｓ５０７）工程に影響を与える要素を調節し、タッピング・スクリュー１４１，１４２の寸法を加工し、またタッピング・スクリュー１４１，１４２の表面粗さを調節できる。すなわち、表４に図示されているように、化学研磨（Ｓ５０７）工程を介して、タッピング・スクリュー１４１，１４２の外径及び内径が変化することになるが、この変化量に影響を及ぼす要素を考慮し、タッピング・スクリュー１４１，１４２の寸法を加工できる。このとき、化学研磨（Ｓ５０７）工程に影響を与える要素として、化学研磨（Ｓ５０７）工程時に使われる研磨液の濃度、温度及び時間を考慮することができる。
【００５３】
表５は、化学研磨（Ｓ５０７）工程時に、研磨液の濃度によるタッピング・スクリュー１４１，１４２の外／内径の変化及び表面粗さを示した表である。
【００５４】
【表５】
【００５５】
研磨液の濃度（比重計）が５ないし９であるとき、タッピング・スクリュー１４１，１４２の寸法及び表面粗さが良好である。このとき、濃度は、例えば、ボーメ（Ｂａｕｍｅ）比重計を介して濃度を測定できる。所定の温度において、物質の比重は、その物質に固有な値である。従って、比重を測定して、純度を確認することができる。すなわち、溶液の比重と濃度との関係を利用して、比重を測定することにより、濃度値を測定できる。
【００５６】
研磨液の濃度は、フッ化アンモニウム、過酸化水素、水の体積比によって比重を定めることができる。例えば、フッ化アンモニウム、過酸化水素、水の体積比による研磨液のボーメ比重値は、表６の通りである。
【００５７】
【表６】
【００５８】
表７は、研磨液の温度によるタッピング・スクリュー１４１，１４２の外径／内径の変化及び表面粗さを示した表である。
【００５９】
【表７】
【００６０】
研磨液の温度（℃）は、３０℃ないし５０℃であるとき、タッピング・スクリュー１４１，１４２の寸法及び表面粗さが良好であった。すなわち、化学研磨（Ｓ５０７）時に温度を調節し、タッピング・スクリュー１４１，１４２の寸法及び表面粗さを調節できる。
【００６１】
表８は、経時的なタッピング・スクリュー１４１，１４２の外径／内径の変化及び表面粗さを示した表である。
【００６２】
【表８】
【００６３】
表８を参照すれば、時間は、１０ｓないし１５ｓであるとき、タッピング・スクリュー１４１，１４２の寸法及び表面粗さが良好であった。
【００６４】
従って、表５ないし表８を参照すれば、濃度（比重計）は、５ないし９であるとき、温度（℃）は、３０℃ないし５０℃であるとき、そして時間は、１０ｓないし１５ｓであるとき、タッピング・スクリュー１４１，１４２の寸法及び表面粗さが良好であった。当該濃度、温度及び時間条件を満たすことで、良好なタッピング・スクリュー１４１，１４２の寸法及び表面粗さ値を得ることができる。ここで、濃度（比重計）は、５ないし９であり、温度（℃）は、３０℃ないし５０℃であり、かつ時間は、１０ｓないし１５ｓであるときの条件を、第１条件と定義する。例えば、第１条件による化学研磨（Ｓ５０７）によるタッピング・スクリュー１４１，１４２の外径（ＯＤ）は、１．２２ｍｍないし１．２７ｍｍであり、内径（ＩＤ）は、０．８８ｍｍないし０．９３ｍｍでありうる。このとき、さらに詳細には、外径（ＯＤ）は、１．２２６ｍｍないし１．２３５ｍｍであり、内径（ＩＤ）は、０．８８９ｍｍないし０．８９５ｍｍに加工できる。しかし、本発明は、これらに制限されるものではなく、、濃度、温度及び時間条件が、それぞれタッピング・スクリュー１４１，１４２の寸法及び表面粗さに影響を及ぼすので、各要素を調節して、所望のタッピング・スクリュー１４１，１４２を製造するのに使用できることは、いうまでもない。
【００６５】
軽合金金属と結合されるタッピング・スクリュー１４１，１４２は、表面の精度によって、タッピング・スクリュー１４１，１４２の結合力と不良率とに顕著な違いを示す。すなわち、タッピング・スクリュー製造工程で生じる微細な剥離や異物などが、化学研磨（Ｓ５０７）工程を経つつ除去され、タッピング・スクリューのネジ山１４１ａ１形状が、丸くなり、表面が滑らかに処理され、タッピング・スクリューが軽合金金属に結合されるときに生じる摩擦抵抗と、軽合金素材が受ける損傷とが最小化され、タッピング・スクリューの結合力が向上する。例えば、第１条件による化学研磨（Ｓ５０７）によるタッピング・スクリュー１４１，１４２は、スクリュー受容溝１１２，１１３との結合で、約１８０Ｎの結合力を有することができる。
【００６６】
第１条件下で、化学研磨（Ｓ５０７）工程によって寸法が加工されたタッピング・スクリュー１４１，１４２を利用したバッテリ・パック１００は、ＲＦＦテストで、下記表８のような結果を示している。
【００６７】
【表９】
【００６８】
表９を参照すれば、表１の結果と比較して、ＲＦＦテストの結果が顕著に向上していることが分かる。
【００６９】
また、バッテリ・パック１００は、結合過程で、結合不良率が約１，０００ｐｐｍ以下と、工程安定性が向上している。
【００７０】
本発明は、図面に図示された実施形態を参考にして説明したが、それらは、例示的なものに過ぎず、当技術分野における当業者であるならば、それらから多様な変形及び均等な他の実施形態を採用することが可能であるという点を理解することができるであろう。従って、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決まるものである。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、バッテリ・パックを利用して製造するあらゆる産業に適用可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１００ バッテリ・パック
１１０ ベアセル
１１１ 密封組立体
１１１ａ キャッププレート
１１１ｂ キャップ
１１２ 第１スクリュー受容溝
１１３ 第２スクリュー受容溝
１１４ 電極端子
１１４ａ 絶縁体
１２０ 保護回路基板
１２０ａ リードタップ
１２０ａ１ ＰＴＣ素子
１２１ 絶縁基板
１２３ 導電パッド
１２４ 保護回路部
１２５ 充放電端子
１３１，１３２ タップ
１３１ａ，１３２ａ 結合ホール
１４１ 第１タッピング・スクリュー
１４１ａ，１４２ａ 本体部
１４１ｂ，１４２ｂ 頭部
１４２ 第２タッピング・スクリュー
１４１ａ１ ネジ山
１５０ ケース
１５１ａ，１５２ａ ホール
１５２ｂ 第１載置溝
１５２ｂ 第２載置溝
１６０ コーティング部
１６１ リブ
１９０，１９２ スクリュー覆蓋
Ｐ 突出部
Ｒ ラウンド
ｇ ギャップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリ・パック及びその製造方法に係り、さらに詳細には、タッピング・スクリューを具備するバッテリ・パック及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、携帯電話、ノート型パソコン、カムコーダのような、コンパクトであって軽量化された携帯用電気／電子装置が活発に開発及び生産されている。従って、携帯用電気／電子装置は、別途の電源が備わっていない場所でも作動しうるように、電池パックを内蔵している。かような電池パックには、経済的な側面を考慮して、最近では、充放電可能な二次電池が採用されている。代表的な二次電池には、ニッケル・カドミウム（Ｎｉ−Ｃｄ）電池、ニッケル・水素（Ｎｉ−ＭＨ）電池、リチウム（Ｌｉ）電池やリチウムイオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）二次電池などがある。特に、リチウムイオン二次電池は、携帯用電子装備電源として多用されているニッケル・カドミウム電池やニッケル・水素電池より、作動電圧が３倍ほど高い。また、単位重量当たりエネルギー密度が高いという側面を考慮して利用されている。二次電池は、主に正極活物質として、リチウム系酸化物、負極活物質として炭素材を使用している。一般的には、電解質の種類によって、液体電解質電池と、高分子電解質電池とに分類され、液体電解質を使用する電池を、リチウムイオン電池といい、高分子電解質を使用する電池を、リチウムポリマー電池という。かような二次電池は、電極組立体と電解液とが収容された缶を密封して形成されたベアセル（ｂａｒｅ ｃｅｌｌ）と保護回路基板とが電気的に連結されて形成される。ベアセルは、化学反応によって電気を充放電し、保護回路基板は、ベアセルの充放電を制御しつつ、過充電及び過放電を防止してベアセルを保護する。このとき、二次電池は、ベアセルと保護回路基板との電気的抵抗が小さくなるように電気的に連結されることによって、充放電効率が向上する。すなわち、ベアセルと保護回路基板との電気的抵抗が増大すれば、ベアセルの充放電効率が低くなる。
【０００３】
一方、二次電池を電子製品に実装するために、ベアセルと保護回路基板とが一体型に結合され、バッテリ・パック状態に形成された後、衝撃による安定性いかんを評価する信頼性テストが行われている。このとき、バッテリ・パックにおいて、外部衝撃によって、ベアセルと保護回路基板間の電気的抵抗が増大する現象が現れる。かような電気的抵抗の増大は、ベアセルと保護回路基板が結合された部位で、接触抵抗が増加することによって発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、バッテリ・パック及びその製造方法、さらに詳細には、タッピング・スクリューを具備するバッテリ・パック及びその製造方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のこと実施形態は、キャッププレート及び電極組立体を具備したベアセルと、前記キャッププレートの一面に配された保護回路モジュールと、前記保護回路モジュール上に配されるカバーと、前記カバー及び前記保護回路モジュールと結合され、前記カバー及び前記保護回路モジュールを前記キャッププレートに固定する、ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタと、からなるバッテリ・パックであり、前記少なくとも１つのコネクタは、研磨された前記ネジ山を具備し、前記研磨されたネジ山は、前記キャッププレートと結合され、前記少なくとも１つのコネクタを、前記キャッププレートに固定するバッテリ・パックを提供する。
【０００６】
前記少なくとも１つのコネクタのネジ山は、化学研磨されたネジ山でありうる。
【０００７】
前記保護回路モジュールを、前記ベアセルに固定する少なくとも１つのタップをさらに具備し、前記少なくとも１つのタップは、前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタの本体部を受容する結合ホールが形成されうる。
【０００８】
前記少なくとも１つのネジ山が形成されたコネクタは、第１コネクタ及び第２コネクタを具備し、前記少なくとも１つのタップは、前記第１コネクタ及び前記第２コネクタをそれぞれ受容する第１タップ及び第２タップを具備できる。
【０００９】
ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタは、第１コネクタ及び第２コネクタを具備できる。
【００１０】
前記第１コネクタ及び前記第２コネクタは、頭部及び前記ネジ山が形成された本体部を具備するスクリューを具備し、前記本体部は、前記キャッププレートに形成された受容溝の内周面に結合され、前記第１コネクタ及び前記第２コネクタを、前記キャッププレートに固定できる。
【００１１】
前記キャッププレートは、前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタを受容する受容溝を含み、前記コネクタの端部は、前記受容溝の底と離れており、前記コネクタの端部と前記キャッププレートとの間の空間を画定できる。
【００１２】
前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタは、メッキされうる。
【００１３】
前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタは、金属酸化を防止するためにメッキされうる。
【００１４】
前記カバーは、前記少なくとも１つのコネクタを受容するために、開口部を含むことができる。
【００１５】
前記バッテリ・パックは、前記カバーの前記開口部内に配され、前記少なくとも１つのコネクタを覆うコネクタ覆蓋をさらに含むことができる。
【００１６】
本発明の他の実施形態によれば、カバー及び保護回路モジュールをバッテリ・パックのベアセルに固定できるように、ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタの寸法を加工する段階と、前記少なくとも１つのコネクタのネジ山のサイズを調節するために、前記少なくとも１つのコネクタの前記ネジ山を研磨する段階と、を含むバッテリ・パックの製造方法を提供する。
【００１７】
前記少なくとも１つのコネクタのネジ山を研磨する段階は、前記少なくとも１つのコネクタを化学的に研磨する段階を含むことができる。
【００１８】
前記少なくとも１つのコネクタを化学的に研磨する段階は、苛性ソーダ、界面活性剤及び水を利用した脱脂段階；塩酸、スケール除去剤及び水を利用した酸処理段階；フッ化アンモニウム、過酸化水素及び水を含む研磨液を利用した前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタを研磨する段階；前記酸処理を活性化処理する段階；界面活性剤及び第三リン酸ソーダを利用し、前記少なくとも１つのコネクタを中性化する段階；を含むことができる。
【００１９】
前記バッテリ・パックの製造方法は、前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタをメッキする段階をさらに含むことができる。
【００２０】
前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタを研磨する段階は、前記少なくとも１つのネジ山が形成されたコネクタのサイズ及び表面粗さを調節するために、前記研磨液の温度を調節する段階を含むことができる。
【００２１】
前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタを研磨する段階は、前記研磨液と、前記少なくとも１つのネジ山が形成されたコネクタが反応する反応時間とを調節する段階を含むことができる。
【００２２】
前記研磨液の温度は、３０℃ないし５０℃であり、前記反応時間は、１０ｓないし１５ｓでありうる。前記研磨段階による前記少なくとも１つのコネクタは、外径（ＯＤ）が１．２２ｍｍないし１．２７ｍｍであり、内径（ＩＤ）が０．８８ｍｍないし０．９３ｍｍでありうる。前記少なくとも１つのコネクタの外径は、１．２２６ｍｍないし１．２３５ｍｍであり、内径は，０．８８９ｍｍないし０．８９５ｍｍでありうる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ベアセルとケースとの結合力が上昇し、外部衝撃によるベアセルと保護回路基板との間の電気的抵抗の増大が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１Ａ】バッテリ・パックの分解斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａのバッテリ・パックが結合された状態の斜視図である。
【図１Ｃ】図１Ｂに図示されたバッテリ・パックのＩｃ−Ｉｃ’に沿って切り取った部分断面図である。
【図２】バッテリ・パックの寸法を図示した概略的分解斜視図である。
【図３Ａ】図１ＣのＩＩＩａを拡大した断面図である。
【図３Ｂ】ＲＦＦテスト後における、図３Ａの実施形態の断面図である。
【図４】本発明の一実施形態によるタッピング・スクリューの概略的断面図である。
【図５】タッピング・スクリュー製造方法のフローチャートである。
【図６】化学研磨工程のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付された図面に図示された実施形態を参照しつつ、本発明について詳細に説明する。
【００２６】
本発明の一実施形態によれば、本発明は、バッテリ・パック１００において、ベアセル（ｂａｒｅ ｃｅｌｌ）１１０とケース１５０とを結合するタッピング・スクリュー１４１，１４２及びその製造方法に関する。図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ及び図２を参照しつつ、バッテリ・パック１００について説明し、図３ないし図６を参照しつつ、タッピング・スクリュー１４１，１４２及びその製造方法について説明する。
【００２７】
まず、図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ及び図２を参照し、バッテリ・パック１００について説明する。図１Ａは、本発明の一実施形態によるバッテリ・パック１００の分解斜視図である。図１Ｂは、図１Ａのバッテリ・パック１００が結合された状態の斜視図である。図１Ｃは、図１Ｂに図示されたバッテリ・パック１００のＩｃ−Ｉｃ’に沿って切り取った部分断面図である。図１Ａないし図１Ｃに図示されているように、本発明の一実施形態によるバッテリ・パック１００は、ベアセル１１０、保護回路基板１２０、ケース１５０及びタッピング・スクリュー１４１，１４２を具備する。
【００２８】
ベアセル１１０は、電極組立体（図示せず）と、電極組立体を内部に収納する密封組立体１１１とを具備する。ここで、電極組立体は、正極板（図示せず）、負極板（図示せず）及びセパレータ（図示せず）を巻き取ったり、あるいは積層して構成されたものでありうる。ここで、密封組立体１１１は、キャッププレート１１１ａと、金属型缶１１１ｂとを具備できる。このとき、密封組立体１１１は、アルミニウムのような導電部材から構成できる。金属型缶１１１ｂは、一端部が開口された形状であり、キャッププレート１１１ａは、金属型缶１１１ｂを覆うように、金属型缶１１１ｂの入口に配される。このとき、金属型缶１１１ｂとキャッププレート１１１ａとのうちいずれか一つには、電極端子１１４が、絶縁体１１４ａによって絶縁されて設けられうる。図１Ａと図１Ｃとでは、キャッププレート１１１ａに、電極端子１１４が、絶縁体１１４ａによって絶縁されて挿入されている。このとき、ベアセル１１０の正極は、密封組立体１１１に電気的に連結され、ベアセル１１０の負極は、電極端子１１４に電気的に連結されうる。
【００２９】
ここで、ベアセル１１０の負極である電極端子１１４と、正極である密封組立体１１１とは、相互間で極性を異ならせることができる。本実施形態では、電極端子１１４が電極組立体の負極板と電気的に連結されて負極を形成し、密封組立体１１１が電極組立体の正極板と電気的に連結されて正極を形成できるが、正極と負極との構成は、これに制限されるものではない。すなわち、ベアセル１１０は、電極組立体を金属材質の密封組立体１１１で密封し、電極組立体の極性のうちいずれか１つの極性を有する極板を密封組立体１１１と電気的に連結して、他の極性を有する極板を、電極端子１１４と連結させることができる。ここで、ベアセル１１０は、二次電池でありうる。例えば、ベアセル１１０は、リチウムイオン電池、またはリチウムポリマー電池でありうる。しかし、ベアセル１１０の種類は、これらに制限されるものではなく、例えば、ニッケル・カドミウム（Ｎｉ−Ｃｄ）電池、またはニッケル・水素（Ｎｉ−ＭＨ）電池のような二次電池でもありうることは、いうまでもない。
【００３０】
ここで、ベアセル１１０のキャッププレート１１１ａの一面は、スクリュー受容溝１１２，１１３からなるところのうち少なくとも１つを具備することができる。図１Ａまたは図１Ｃにおいて、第１スクリュー受容溝１１２と第２スクリュー受容溝１１３とが形成されたキャッププレート１１１ａを図示している。ここで、第１スクリュー受容溝１１２は、第１タッピング・スクリュー１４１と結合され、第２スクリュー受容溝１１３は、第２タッピング・スクリュー１４２と結合されうる。また、第１スクリュー受容溝１１２と第２スクリュー受容溝１１３との内周面には、第１タッピング・スクリュー１４１と第２タッピング・スクリュー１４２とによってネジ山が形成されうる。ここで、図１Ｃを参照すれば、キャッププレート１１１ａには、スクリュー受容溝１１２，１１３に対応して、キャッププレート１１１ａは、突出部Ｐを形成することができる。
【００３１】
保護回路基板１２０は、絶縁基板１２１、印刷回路パターン（図示せず）、導電パッド１２３、保護回路部１２４、充放電端子１２５、タップ１３１，１３２を具備することができる。絶縁基板１２１に形成された印刷回路パターンには、導電パッド１２３、保護回路部１２４及び充放電端子１２５がソルダリングされうる。保護回路基板１２０は、ベアセル１１０と電気的に連結される。保護回路基板１２０とベアセル１１０との電気的な連結は、保護回路基板１２０の負極が、リードタップ１２０ａによって、ベアセル１１０の負極である電極端子１１４と連結され、保護回路基板１２０の正極が、ベアセル１１０の正極である密封組立体１１１と、第１タップ１３１によって電気的に連結されうる。このとき、保護回路基板１２０の負極と電極端子１１４との間には、ＰＴＣ（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）素子１２０ａ１（図１Ｃ）が電気的に連結され、過度に温度が上昇したり、あるいは過度な電流が流れるときに、保護回路基板１２０の負極と、電極端子１１４との電気的な連結を遮断することができる。保護回路部１２４には、抵抗やコンデンサなどの受動素子、電界効果トランジスタのような能動素子、ＰＴＣ素子のような安全素子及び集積回路が選択的に形成されうる。また、保護回路部１２４は、ベアセル１１０の充放電時に、ベアセル１１０を充放電させ、ベアセル１１０の過熱や過電流などの状況においてベアセル１１０の充放電経路を遮断し、ベアセル１１０の寿命劣化、過熱及び爆発などを予防することができる。コーティング部１６０は、ベアセル１１０を覆い包むように配されうる。コーティング部１６０は、ベアセル１１０を保護し、電気的に絶縁する役割を果たすことができる。
【００３２】
タップ１３１，１３２は、保護回路基板１２０の一端に配され、保護回路基板１２０とベアセル１１０とを電気的に連結する。ここで、タップ１３１，１３２は、スクリュー受容溝１１２，１１３に対応して、結合ホール１３１ａ，１３２ａが形成されうる。図１Ｃを参照すれば、第１タップ１３１または／及び第２タップ１３２は、ベアセル１１０のキャッププレート１１１ａと連結される。このとき、第１タップ１３１または／及び第２タップ１３２上には、キャッププレート１１１ａの第１スクリュー受容溝１１２及び第２スクリュー受容溝１１３と対応して、それぞれ第１結合ホール１３１ａ及び第２結合ホール１３２ａが形成される。かような第１タップ１３１及び第２タップ１３２は、保護回路基板１２０を、ベアセル１１０の一面に載置させることができるように支持し、保護回路基板１２０の正極と、ベアセル１１０の正極とを電気的に連結する。
【００３３】
第１タップ１３１及び第２タップ１３２は、ニッケル、またはニッケルを含む合金から形成され、保護回路基板１２０にソルダリングされうる。このとき、図１Ａで保護回路基板１２０は、２つのタップ、すなわち、第１タップ１３１及び第２タップ１３２と連結されると図示されているが、タップの個数は、これに制限されるものではない。例えば、保護回路基板１２０は、第１タップ１３１のみを具備することもできる。
【００３４】
タッピング・スクリュー１４１，１４２は、本体部１４１ａ，１４２ａ及び頭部１４１ｂ，１４２ｂを含んで形成される。また、タッピング・スクリュー１４１，１４２の本体部１４１ａ，１４２ａは、ベアセル１１０のスクリュー受容溝１１２，１１３と螺合されるネジ山が形成され、タッピング・スクリュー１４１，１４２の頭部１４１ｂ，１４２ｂは、本体部１４１ａ，１４２ａの上部に形成され、本体部１４１ａ，１４２ａの直径より大きく形成される。また、タッピング・スクリュー１４１，１４２の頭部１４１ｂ，１４２ｂには、頭部１４１ｂ，１４２ｂの回転を容易にするために、陰刻または陽刻の溝が形成され、例えば、図１Ａでは、「＋」マークの溝が形成されている。しかし、溝の形状は、これに制限されるものではなく、「＋」マーク以外に、「−」、「＊」のように、多様な形態の溝を、当業者であるならば、形成できるであろう。かような溝は、タッピング・スクリュードライバが挿入され、タッピング・スクリュー１４１，１４２をベアセル１１０のスクリュー受容溝１１２，１１３と螺合させることができる。第１タッピング・スクリュー１４１と、第２タッピング・スクリュー１４２とが、ベアセル１１０の両側部に形成された第１スクリュー受容溝１１２と、第２スクリュー受容溝１１３ｂとに結合されることによって、保護回路基板１２０をずれないようにし、保護回路基板１２０にソルダリングされたタップ１３１，１３２との結合力をさらに向上させるので、接触抵抗の増大を防止できる。また、タッピング・スクリュー１４１，１４２は導電体を具備し、タップ１３１，１３２を介して、保護回路基板１２０とベアセル１１０とを電気的に連結する役割を果たす。
【００３５】
ここで、スクリュー受容溝１１２の内周面にネジ溝が形成され、第１タッピング・スクリュー１４１と螺合されもし、または、ネジ溝が形成されてはいないが、内周面が第１タッピング・スクリュー１４１の外径より小さく形成され、第１タッピング・スクリュー１４１のネジ山が、スクリュー受容溝１１２の内周面に、ネジ溝を彫って結合するようにすることもできる。例えば、キャッププレート１１１ａのスクリュー受容溝１１２の内径サイズは、第１タッピング・スクリュー１４１の本体部１４１ａの内径（ＩＤ）より大きくて外径（ＯＤ）より小さく、第１タッピング・スクリュー１４１と結合されるとき、スクリュー受容溝１１２の内周面は変形され、第１タッピング・スクリュー１４１の本体部１４１ａと密着しうる。このとき、キャッププレート１１１ａは、第１タッピング・スクリュー１４１のネジ山１４１ａ１（図４）によって変形されやすいように、アルミニウムなどの軽合金を具備することができる。
【００３６】
ケース１５０には、少なくとも１つのホール１５１ａ，１５２ａが形成されている。ホール１５１ａ，１５２ａの外郭には、載置溝１５１ｂ，１５２ｂが形成される。このとき、載置溝１５１ｂ，１５２ｂの内径が、ホール１５１ａ，１５２ａの外径より大きく、段差を有するように形成され、例えば、タッピング・スクリュー１４１，１４２の頭部１４１ｂ，１４２ｂが支持されうる。以下、載置溝１５１ｂ，１５２ｂは、第１載置溝１５１ｂ及び第２載置溝１５２ｂと図示して説明する。第１タッピング・スクリュー１４１は、ケース１５０に形成された第１ホール１５１ａと、第１タップ１３１に形成された結合ホール１３１ａとを通過した後、ベアセル１１０に形成された第１スクリュー受容溝１１２と結合されうる。このとき、第１タッピング・スクリュー１４１の頭部１４１ｂは、ケース１５０の第１載置溝１５１ｂに密着しうる。第２タッピング・スクリュー１４２も、同様に結合されうる。従って、第１タッピング・スクリュー１４１と第２タッピング・スクリュー１４２は、ケース１５０をベアセル１１０と結合させる。かようなケース１５０は、ポリカーボネートのような樹脂材質を射出して形成されたプラスチック・ケースであり、保護回路基板１２０を外部衝撃から保護し、保護回路基板１２０のショートを防止する。このとき、図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃに図示されているように、タッピング・スクリュー１４１，１４２を覆うように、スクリュー覆蓋１９０，１９２が配されうる。スクリュー覆蓋１９０，１９２は、絶縁物を具備することができる。従って、タッピング・スクリュー１４１，１４２が外部と通電することを防止できる。
【００３７】
また、図１Ｃに図示されているように、ケース１５０の内側には、リブ１６１が形成され、リブ１６１が保護回路基板１２０の上面を支持し、保護回路基板１２０をベアセル１１０に密着させることができる。従って、保護回路基板１２０の遊動が防止され、保護回路基板１２０にソルダリングされたタップ１３１，１３２とベアセル１１０との間の接触抵抗が、衝撃によって増大することを防止する。また、ケース１５０は、タップ１３１，１３２をベアセル１１０に密着させ、接触抵抗の増大を防止する。このとき、ケース１５０とタッピング・スクリュー１４１，１４２とが結合されれば、タップ１３１，１３２がベアセル１１０と一層密着され、タップ１３１，１３２とベアセル１１０との間の接触抵抗が増大することを防止する。
【００３８】
このとき、タップ１３１，１３２とベアセル１１０との接触抵抗は、ＲＦＦ（ｒａｎｄｏｍ ｆｒｅｅ ｆａｌｌ）テストによって測定されうる。ＲＦＦテストとは、１メートル（Ｍ）の高さから、６つのバッテリ・パック１００を２００回同時に落下させて接触抵抗を測定するテストである。このとき、ＲＦＦテストを介して得た接触抵抗の変化量が、所定の値以下になるように、バッテリ・パック１００の構成を調節できる。このとき、接触抵抗の変化量は、例えば、１４ｍΩ未満に調節できる。表１は、バッテリ・パック１００に対するＲＦＦテストの結果を示している。
【００３９】
【表１】
【００４０】
表１に図示されているように、６つのバッテリ・パック１００の中で、４つのバッテリ・パック１００が不良判定を受けた。このとき、実験に使われたバッテリ・パック１００の寸法について、下記表２を参照して説明する。表２に示された寸法は、図２を参照して説明する。ここで、Ｗ１及びＷ２は、ベアセル１１０の幅を、Ｈ１はその高さを、Ｔ１はその厚さを意味する。また、Ｗ３及びＷ４はケース１５０の幅を、Ｈ２はその高さを、Ｔ２はその厚さを意味する。
【００４１】
【表２】
【００４２】
ここで、ベアセル１１０とケース１５０との寸法は、結合装備のジグに一定に載置させるために、所定範囲内の値を有するようにすることができる。このとき、バッテリ・パック１００の重量は、２６ｇほどである。
【００４３】
図３Ａまたは図３Ｂを参照しつつ、ＲＦＦテスト以前と以後との、第１タップ１３１とキャッププレート１１１ａとの結合状態について説明する。図３Ａは、図１ＣのＩＩＩａ部分を拡大して図示したものである。ここで、タッピング・スクリュー１４１の端部は、スクリュー受容溝１１２の底と離れており、タッピング・スクリュー１４１の端部とキャッププレート１１１ａとの間に空間が存在する。図３Ｂは、ＲＦＦテスト後における、図３Ａに示された部分の状態を図示している。図３Ａで、第１タップ１３１とキャッププレート１１１ａとは、第１タッピング・スクリュー１４１とキャッププレート１１１ａとの結合力によって、密着している。一方、図３Ｂを参照すると、ＲＦＦテスト後において、第１タップ１３１とキャッププレート１１１ａとの間に、ギャップｇが発生していることが分かる。このように、第１タップ１３１とキャッププレート１１１ａとの間のギャップｇが発生し、接触抵抗が増大することが分かる。かようなギャップｇの発生原因として、タッピング・スクリュー１４１，１４２の表面の精度が影響を及ぼすことが考えられる。タッピング・スクリュー１４１，１４２表面の精度を高めることにより、タッピング・スクリュー１４１，１４２の結合力を高め、バッテリ・パック１００の不良率を低下させることができる。
【００４４】
下記表３は、第４−１実施形態、第４−２比較例及び第４−３比較例の外径（ＯＤ）及び内径（ＩＤ）の値を示す。ここで、タッピング・スクリュー１４１，１４２の外径（ＯＤ）及び内径（ＩＤ）は、図４を参照すれば、タッピング・スクリュー１４１，１４２本体部１４１ａの周囲のうち、外側直径が外径（ＯＤ）であり、内側直径が内径（ＩＤ）である。すなわち、本体部１４１ａのネジ山１４１ａ１のピークの外接円が外径（ＯＤ）になり、ネジ山１４１ａ１の谷の内接円が内径（ＩＤ）になる。
【００４５】
【表３】
【００４６】
このとき、表３を参照すれば、第４−１実施形態は、化学研磨を実施し、メッキ厚は、５．５μｍである。第４−２比較例は、化学研磨を実施せず、メッキ厚は２．５μｍである。第４−３比較例は、化学研磨を実施せず、メッキ厚は４．５μｍである。このとき、第４−１実施形態を、バッテリ・パック１００に適用した場合、不良率は２，０００ｐｐｍ（ｐａｒｔｓ−ｐｅｒ−ｍｉｌｌｉｏｎ）であるのに対して、第４−２比較例及び第４−３比較例を適用した場合、不良率が２０，０００ｐｐｍに至った。このように不良率に差が現れるのは、タッピング・スクリュー１４１，１４２の化学研磨処理の有無によって、タッピング・スクリュー１４１，１４２の表面状態が異なり、かようなタッピング・スクリュー１４１，１４２の表面状態が、バッテリ・パック１００の不良率に影響を及ぼすことを意味する。一般的に、小型タッピング・スクリュー１４１，１４２の製作時には、化学研磨工程を実施しないが、小型タッピング・スクリュー１４１，１４２の製作時に化学研磨工程を追加し、タッピング・スクリュー１４１，１４２の表面粗さを調節できる。このとき、小型タッピング・スクリュー１４１，１４２は、例えば、高さが６ｍｍ以下であるタッピング・スクリューでありうる。
【００４７】
図５を参照しつつ、小型タッピング・スクリュー１４１，１４２の製造方法について説明する。まず、タッピング・スクリューを製造するために、原素材（ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ）を準備する。このとき、原素材は、例えば、ＳＷＣＨ１８Ａなどの炭素鋼を使用できる。このとき、原素材を加工して、頭部１４１ｂを形成できる（Ｓ５０１）。次に、ローリング工程を介して、ネジ山を形成できる（Ｓ５０３）。また、ケンチング（ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ）（ＨＶ８００）とテンパリング（ｔｅｍｐｅｒｉｎｇ）（ＨＶ５００〜５２０）とを介して、タッピング・スクリュー１４１，１４２を熱処理できる（Ｓ５０５）。その後、化学研磨を介して、タッピング・スクリュー１４１，１４２の寸法を加工できる（Ｓ５０７）。その後、金属酸化を防止するために、メッキを施す（Ｓ５０９）。
【００４８】
表４は、ローリング（Ｓ５０３）、化学研磨（Ｓ５０７）及びメッキ（Ｓ５０９）を介して得たタッピング・スクリューの外径（ＯＤ）及び内径（ＩＤ）の値を示している。
【００４９】
【表４】
【００５０】
表４を参照すれば、タッピング・スクリューの外径（ＯＤ）変化量は、化学研磨工程時に最も大きい。なぜならば、内径（ＩＤ）に比べて、ネジ山１４１ａ１のピークにおいて面積が狭く、化学研磨（Ｓ５０７）によって狭まる外径（ＯＤ）の変化が大きいためである。また、タッピング・スクリューの内径（ＩＤ）変化量は、メッキ工程時に最も大きい。メッキ（Ｓ５０９）時に、本体部１４１ａの表面がメッキの堆積に有利であり、メッキ（Ｓ５０９）時に、内径（ＩＤ）の変化が大きく現れるためである。図４を参照すれば、化学研磨工程時に、ネジ山１４１ａ１のエッジがラウンド（Ｒ）され、表面粗さが均一になって干渉が小さくなり、タッピング・スクリュー１４１は、小さいトルクで挿入が可能になる。また、化学研磨工程は、タッピング・スクリュー１４１の径のばらつき（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）を低減させ、不良率を下げることができる。
【００５１】
化学研磨（Ｓ５０７）工程について、図６を参照しつつ詳細に説明する。熱処理（Ｓ５０５）後、例えば、苛性ソーダ、界面活性剤及び水の比率をそれぞれ１：４：１０の体積比で調節し、脱脂工程（Ｓ６０１）を実施する。その後、塩酸、スケール除去剤及び水の体積比が、例えば、１０：１：１０になるようにし、酸処理（Ｓ６０３）を行うことができる。その後、フッ化アンモニウム、過酸化水素及び水の体積比が、例えば、１：２：１０の組成となるように研磨液を調整した後、研磨（Ｓ６０５）を実施できる。その後、塩酸及び水を、例えば、１：２の体積比で活性化処理（Ｓ６０７）を行い、界面活性剤及び第三リン酸ソーダを介して、中和処理（Ｓ６０９）を行う。その後、脱水及び乾燥（Ｓ６１０）し、化学研磨（Ｓ５０７）工程を終わらせることができる。このとき、図６は、化学研磨（Ｓ５０７）の一実施形態に過ぎず、各物質の組成比を多様に変化させることができることは、いうまでもない。このとき、研磨（Ｓ６０５）工程で、研磨液の組成であるフッ化アンモニウム、過酸化水素及び水の混合比率、作業環境及び作業条件によって、タッピング・スクリュー１４１，１４２の表面状態が変わりうる。また、化学研磨（Ｓ５０７）を介して、タッピング・スクリュー１４１，１４２の表面粗さを均一に処理しなければ、その後メッキ（Ｓ５０９）工程を経ても、表面が不良になる。従って、化学研磨（Ｓ５０７）工程に影響を及ぼす主要要素を考慮し、化学研磨（Ｓ５０７）工程を実施しなければならない。
【００５２】
本発明の一実施形態による化学研磨（Ｓ５０７）工程によれば、化学研磨（Ｓ５０７）工程に影響を与える要素を調節し、タッピング・スクリュー１４１，１４２の寸法を加工し、またタッピング・スクリュー１４１，１４２の表面粗さを調節できる。すなわち、表４に図示されているように、化学研磨（Ｓ５０７）工程を介して、タッピング・スクリュー１４１，１４２の外径及び内径が変化することになるが、この変化量に影響を及ぼす要素を考慮し、タッピング・スクリュー１４１，１４２の寸法を加工できる。このとき、化学研磨（Ｓ５０７）工程に影響を与える要素として、化学研磨（Ｓ５０７）工程時に使われる研磨液の濃度、温度及び時間を考慮することができる。
【００５３】
表５は、化学研磨（Ｓ５０７）工程時に、研磨液の濃度によるタッピング・スクリュー１４１，１４２の外／内径の変化及び表面粗さを示した表である。
【００５４】
【表５】
【００５５】
研磨液の濃度（比重計）が５ないし９であるとき、タッピング・スクリュー１４１，１４２の寸法及び表面粗さが良好である。このとき、濃度は、例えば、ボーメ（Ｂａｕｍｅ）比重計を介して濃度を測定できる。所定の温度において、物質の比重は、その物質に固有な値である。従って、比重を測定して、純度を確認することができる。すなわち、溶液の比重と濃度との関係を利用して、比重を測定することにより、濃度値を測定できる。
【００５６】
研磨液の濃度は、フッ化アンモニウム、過酸化水素、水の体積比によって比重を定めることができる。例えば、フッ化アンモニウム、過酸化水素、水の体積比による研磨液のボーメ比重値は、表６の通りである。
【００５７】
【表６】
【００５８】
表７は、研磨液の温度によるタッピング・スクリュー１４１，１４２の外径／内径の変化及び表面粗さを示した表である。
【００５９】
【表７】
【００６０】
研磨液の温度（℃）は、３０℃ないし５０℃であるとき、タッピング・スクリュー１４１，１４２の寸法及び表面粗さが良好であった。すなわち、化学研磨（Ｓ５０７）時に温度を調節し、タッピング・スクリュー１４１，１４２の寸法及び表面粗さを調節できる。
【００６１】
表８は、経時的なタッピング・スクリュー１４１，１４２の外径／内径の変化及び表面粗さを示した表である。
【００６２】
【表８】
【００６３】
表８を参照すれば、時間は、１０ｓないし１５ｓであるとき、タッピング・スクリュー１４１，１４２の寸法及び表面粗さが良好であった。
【００６４】
従って、表５ないし表８を参照すれば、濃度（比重計）は、５ないし９であるとき、温度（℃）は、３０℃ないし５０℃であるとき、そして時間は、１０ｓないし１５ｓであるとき、タッピング・スクリュー１４１，１４２の寸法及び表面粗さが良好であった。当該濃度、温度及び時間条件を満たすことで、良好なタッピング・スクリュー１４１，１４２の寸法及び表面粗さ値を得ることができる。ここで、濃度（比重計）は、５ないし９であり、温度（℃）は、３０℃ないし５０℃であり、かつ時間は、１０ｓないし１５ｓであるときの条件を、第１条件と定義する。例えば、第１条件による化学研磨（Ｓ５０７）によるタッピング・スクリュー１４１，１４２の外径（ＯＤ）は、１．２２ｍｍないし１．２７ｍｍであり、内径（ＩＤ）は、０．８８ｍｍないし０．９３ｍｍでありうる。このとき、さらに詳細には、外径（ＯＤ）は、１．２２６ｍｍないし１．２３５ｍｍであり、内径（ＩＤ）は、０．８８９ｍｍないし０．８９５ｍｍに加工できる。しかし、本発明は、これらに制限されるものではなく、、濃度、温度及び時間条件が、それぞれタッピング・スクリュー１４１，１４２の寸法及び表面粗さに影響を及ぼすので、各要素を調節して、所望のタッピング・スクリュー１４１，１４２を製造するのに使用できることは、いうまでもない。
【００６５】
軽合金金属と結合されるタッピング・スクリュー１４１，１４２は、表面の精度によって、タッピング・スクリュー１４１，１４２の結合力と不良率とに顕著な違いを示す。すなわち、タッピング・スクリュー製造工程で生じる微細な剥離や異物などが、化学研磨（Ｓ５０７）工程を経つつ除去され、タッピング・スクリューのネジ山１４１ａ１形状が、丸くなり、表面が滑らかに処理され、タッピング・スクリューが軽合金金属に結合されるときに生じる摩擦抵抗と、軽合金素材が受ける損傷とが最小化され、タッピング・スクリューの結合力が向上する。例えば、第１条件による化学研磨（Ｓ５０７）によるタッピング・スクリュー１４１，１４２は、スクリュー受容溝１１２，１１３との結合で、約１８０Ｎの結合力を有することができる。
【００６６】
第１条件下で、化学研磨（Ｓ５０７）工程によって寸法が加工されたタッピング・スクリュー１４１，１４２を利用したバッテリ・パック１００は、ＲＦＦテストで、下記表８のような結果を示している。
【００６７】
【表９】
【００６８】
表９を参照すれば、表１の結果と比較して、ＲＦＦテストの結果が顕著に向上していることが分かる。
【００６９】
また、バッテリ・パック１００は、結合過程で、結合不良率が約１，０００ｐｐｍ以下と、工程安定性が向上している。
【００７０】
本発明は、図面に図示された実施形態を参考にして説明したが、それらは、例示的なものに過ぎず、当技術分野における当業者であるならば、それらから多様な変形及び均等な他の実施形態を採用することが可能であるという点を理解することができるであろう。従って、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決まるものである。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、バッテリ・パックを利用して製造するあらゆる産業に適用可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１００ バッテリ・パック
１１０ ベアセル
１１１ 密封組立体
１１１ａ キャッププレート
１１１ｂ キャップ
１１２ 第１スクリュー受容溝
１１３ 第２スクリュー受容溝
１１４ 電極端子
１１４ａ 絶縁体
１２０ 保護回路基板
１２０ａ リードタップ
１２０ａ１ ＰＴＣ素子
１２１ 絶縁基板
１２３ 導電パッド
１２４ 保護回路部
１２５ 充放電端子
１３１，１３２ タップ
１３１ａ，１３２ａ 結合ホール
１４１ 第１タッピング・スクリュー
１４１ａ，１４２ａ 本体部
１４１ｂ，１４２ｂ 頭部
１４２ 第２タッピング・スクリュー
１４１ａ１ ネジ山
１５０ ケース
１５１ａ，１５２ａ ホール
１５２ｂ 第１載置溝
１５２ｂ 第２載置溝
１６０ コーティング部
１６１ リブ
１９０，１９２ スクリュー覆蓋
Ｐ 突出部
Ｒ ラウンド
ｇ ギャップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャッププレート及び電極組立体を具備したベアセルと、
前記キャッププレートの一面に配された保護回路モジュールと、
前記保護回路モジュール上に配されるカバーと、
前記カバー及び前記保護回路モジュールと結合され、前記カバー及び前記保護回路モジュールを、前記キャッププレートに固定する、ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタと、からなるバッテリ・パックであり、
前記少なくとも１つのコネクタは、研磨された前記ネジ山を具備し、前記研磨されたネジ山は、前記キャッププレートと結合され、前記少なくとも１つのコネクタを、前記キャッププレートに固定するバッテリ・パック。
【請求項２】
前記少なくとも１つのコネクタのネジ山は、化学研磨されたネジ山であることを特徴とする請求項１に記載のバッテリ・パック。
【請求項３】
前記保護回路モジュールを、前記ベアセルに固定する少なくとも１つのタップをさらに具備し、前記少なくとも１つのタップは、前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタの本体部を受容する結合ホールが形成されたことを特徴とする請求項１に記載のバッテリ・パック。
【請求項４】
前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタは、第１コネクタ及び第２コネクタを具備し、前記少なくとも１つのタップは、前記第１コネクタ及び前記第２コネクタをそれぞれ受容する第１タップ及び第２タップを具備することを特徴とする請求項３に記載のバッテリ・パック。
【請求項５】
前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタは、第１コネクタ及び第２コネクタを具備することを特徴とする請求項１に記載のバッテリ・パック。
【請求項６】
前記第１コネクタ及び前記第２コネクタは、頭部及び前記ネジ山が形成された本体部を具備するスクリューを具備し、前記本体部は、前記キャッププレートに形成された受容溝の内周面に結合され、前記第１コネクタ及び前記第２コネクタを、前記キャッププレートに固定することを特徴とする請求項５に記載のバッテリ・パック。
【請求項７】
前記キャッププレートは、前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタを受容する受容溝を含み、前記コネクタの端部は、前記受容溝の底と離れており、前記コネクタの端部と前記キャッププレートとの間の空間を画定することを特徴とする請求項１に記載のバッテリ・パック。
【請求項８】
前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタは、メッキされたことを特徴とする請求項１に記載のバッテリ・パック。
【請求項９】
前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタは、金属酸化を防止するためにメッキされたことを特徴とする請求項８に記載のバッテリ・パック。
【請求項１０】
前記カバーは、前記少なくとも１つのコネクタを受容するための開口部を含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリ・パック。
【請求項１１】
前記カバーの前記開口部内に配され、前記少なくとも１つのコネクタを覆うコネクタ覆蓋をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載のバッテリ・パック。
【請求項１２】
カバー及び保護回路モジュールをバッテリ・パックのベアセルに固定できるように、ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタの寸法を加工する段階と、
前記少なくとも１つのコネクタのネジ山のサイズを調節するために、前記少なくとも１つのコネクタの前記ネジ山を研磨する段階と、を含むバッテリ・パックの製造方法。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのコネクタのネジ山を研磨する段階は、前記少なくとも１つのコネクタを化学的に研磨する段階を含むことを特徴とする請求項１２に記載のバッテリ・パックの製造方法。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのコネクタを化学的に研磨する段階は、
苛性ソーダ、界面活性剤及び水を利用した脱脂段階と、
塩酸、スケール除去剤及び水を利用した酸処理段階と、
フッ化アンモニウム、過酸化水素及び水を含む研磨液を利用した前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタを研磨する段階と、
前記酸処理を活性化処理する段階と、
界面活性剤及び第三リン酸ソーダを利用し、前記少なくとも１つのコネクタを中性化する段階と、を含むことを特徴とする請求項１３に記載のバッテリ・パックの製造方法。
【請求項１５】
前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタをメッキする段階を、さらに含むことを特徴とする請求項１２に記載のバッテリ・パックの製造方法。
【請求項１６】
前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタを研磨する段階は、前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタのサイズ及び表面粗さを調節するために、前記研磨液の温度を調節する段階を含むことを特徴とする請求項１４に記載のバッテリ・パックの製造方法。
【請求項１７】
前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタを研磨する段階は、前記研磨液と、前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタが反応する反応時間とを調節する段階を含むことを特徴とする請求項１６に記載のバッテリ・パックの製造方法。
【請求項１８】
前記研磨液の温度は、３０℃ないし５０℃であり、前記反応時間は、１０ｓないし１５ｓであることを特徴とする請求項１７に記載のバッテリ・パックの製造方法。
【請求項１９】
前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタを研磨する段階における前記少なくとも１つのコネクタは、外径が１．２２ｍｍないし１．２７ｍｍであり、内径（ＩＤ）が０．８８ｍｍないし０．９３ｍｍであることを特徴とする請求項１８に記載のバッテリ・パックの製造方法。
【請求項２０】
前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタを研磨する段階における前記少なくとも１つのコネクタの外径は、１．２２６ｍｍないし１．２３５ｍｍであり、内径は、０．８８９ｍｍないし０．８９５ｍｍであることを特徴とする請求項１９に記載のバッテリ・パックの製造方法。
【請求項１】
キャッププレート及び電極組立体を具備したベアセルと、
前記キャッププレートの一面に配された保護回路モジュールと、
前記保護回路モジュール上に配されるカバーと、
前記カバー及び前記保護回路モジュールと結合され、前記カバー及び前記保護回路モジュールを、前記キャッププレートに固定する、ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタと、からなるバッテリ・パックであり、
前記少なくとも１つのコネクタは、研磨された前記ネジ山を具備し、前記研磨されたネジ山は、前記キャッププレートと結合され、前記少なくとも１つのコネクタを、前記キャッププレートに固定するバッテリ・パック。
【請求項２】
前記少なくとも１つのコネクタのネジ山は、化学研磨されたネジ山であることを特徴とする請求項１に記載のバッテリ・パック。
【請求項３】
前記保護回路モジュールを、前記ベアセルに固定する少なくとも１つのタップをさらに具備し、前記少なくとも１つのタップは、前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタの本体部を受容する結合ホールが形成されたことを特徴とする請求項１に記載のバッテリ・パック。
【請求項４】
前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタは、第１コネクタ及び第２コネクタを具備し、前記少なくとも１つのタップは、前記第１コネクタ及び前記第２コネクタをそれぞれ受容する第１タップ及び第２タップを具備することを特徴とする請求項３に記載のバッテリ・パック。
【請求項５】
前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタは、第１コネクタ及び第２コネクタを具備することを特徴とする請求項１に記載のバッテリ・パック。
【請求項６】
前記第１コネクタ及び前記第２コネクタは、頭部及び前記ネジ山が形成された本体部を具備するスクリューを具備し、前記本体部は、前記キャッププレートに形成された受容溝の内周面に結合され、前記第１コネクタ及び前記第２コネクタを、前記キャッププレートに固定することを特徴とする請求項５に記載のバッテリ・パック。
【請求項７】
前記キャッププレートは、前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタを受容する受容溝を含み、前記コネクタの端部は、前記受容溝の底と離れており、前記コネクタの端部と前記キャッププレートとの間の空間を画定することを特徴とする請求項１に記載のバッテリ・パック。
【請求項８】
前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタは、メッキされたことを特徴とする請求項１に記載のバッテリ・パック。
【請求項９】
前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタは、金属酸化を防止するためにメッキされたことを特徴とする請求項８に記載のバッテリ・パック。
【請求項１０】
前記カバーは、前記少なくとも１つのコネクタを受容するための開口部を含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリ・パック。
【請求項１１】
前記カバーの前記開口部内に配され、前記少なくとも１つのコネクタを覆うコネクタ覆蓋をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載のバッテリ・パック。
【請求項１２】
カバー及び保護回路モジュールをバッテリ・パックのベアセルに固定できるように、ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタの寸法を加工する段階と、
前記少なくとも１つのコネクタのネジ山のサイズを調節するために、前記少なくとも１つのコネクタの前記ネジ山を研磨する段階と、を含むバッテリ・パックの製造方法。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのコネクタのネジ山を研磨する段階は、前記少なくとも１つのコネクタを化学的に研磨する段階を含むことを特徴とする請求項１２に記載のバッテリ・パックの製造方法。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのコネクタを化学的に研磨する段階は、
苛性ソーダ、界面活性剤及び水を利用した脱脂段階と、
塩酸、スケール除去剤及び水を利用した酸処理段階と、
フッ化アンモニウム、過酸化水素及び水を含む研磨液を利用した前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタを研磨する段階と、
前記酸処理を活性化処理する段階と、
界面活性剤及び第三リン酸ソーダを利用し、前記少なくとも１つのコネクタを中性化する段階と、を含むことを特徴とする請求項１３に記載のバッテリ・パックの製造方法。
【請求項１５】
前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタをメッキする段階を、さらに含むことを特徴とする請求項１２に記載のバッテリ・パックの製造方法。
【請求項１６】
前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタを研磨する段階は、前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタのサイズ及び表面粗さを調節するために、前記研磨液の温度を調節する段階を含むことを特徴とする請求項１４に記載のバッテリ・パックの製造方法。
【請求項１７】
前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタを研磨する段階は、前記研磨液と、前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタが反応する反応時間とを調節する段階を含むことを特徴とする請求項１６に記載のバッテリ・パックの製造方法。
【請求項１８】
前記研磨液の温度は、３０℃ないし５０℃であり、前記反応時間は、１０ｓないし１５ｓであることを特徴とする請求項１７に記載のバッテリ・パックの製造方法。
【請求項１９】
前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタを研磨する段階における前記少なくとも１つのコネクタは、外径が１．２２ｍｍないし１．２７ｍｍであり、内径（ＩＤ）が０．８８ｍｍないし０．９３ｍｍであることを特徴とする請求項１８に記載のバッテリ・パックの製造方法。
【請求項２０】
前記ネジ山が形成された少なくとも１つのコネクタを研磨する段階における前記少なくとも１つのコネクタの外径は、１．２２６ｍｍないし１．２３５ｍｍであり、内径は、０．８８９ｍｍないし０．８９５ｍｍであることを特徴とする請求項１９に記載のバッテリ・パックの製造方法。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１８１５０２（Ｐ２０１１−１８１５０２Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４６３４５（Ｐ２０１１−４６３４５）
【出願日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【出願人】（５９０００２８１７）三星エスディアイ株式会社 (2,784)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【出願人】（５９０００２８１７）三星エスディアイ株式会社 (2,784)
【Ｆターム（参考）】
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