CN104916807A - 基板单元、电化学电池单元及电化学电池单元制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够抑制发生制造不良的基板单元、电化学电池单元及电化学电池单元制造方法。特征在于包括:具有布线图案(26)和凸台(30)并且安装有电子元件的基板(20);以及从电化学电池延伸出并且具有通过电阻焊对凸台(30)接合的接合部(17)的正极接头(15)及负极接头(16),凸台(30)包含由以铜为主成分的材料形成的第一层(31)和由以镍为主成分的材料形成的第二层(32),在第二层(32)中添加有磷。
Description
技术领域
本发明涉及基板单元、电化学电池单元及电化学电池单元制造方法。
背景技术
非水电解质二次电池、双电荷层电容器等的电化学电池利用于各种器件的电源等。作为电化学电池的一个方式,提出例如下述专利文献1这样的电池。
专利文献1中,记载了这样的电化学电池单元:对蓄积电荷的电化学电池的正极连接有作为导电体的正极接头,对电池单元的负极连接有作为导电体的负极接头,对正极接头连接有作为导电体的矩形的正极板,对负极接头连接有作为导电体的矩形的负极板,正极板和负极板连接到保护电路基板,在保护电路基板中的相当于正极板的矩形区域的四角形成的相同形状的凸台(land)焊接有正极板,在保护电路基板中的相当于负极板的矩形区域的四角形成的相同形状的凸台焊接有负极板。
依据专利文献1中记载的电化学电池单元,凸台配置在矩形区域的四角或四边,因此能够在形成于保护电路基板的凸台,无位置偏移地将正极板及负极板焊接到凸台。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-183092号公报。
发明内容
发明要解决的课题
然而,上述现有技术存在如下课题。
现有技术中,电化学电池的正极接头及负极接头分别通过双面法的点焊(direct welding)等的电阻焊,对正极板及负极板接合。这时,介于正极板及负极板与凸台之间的焊料熔化而焊剂(松香等)突沸,此时,有飞散的焊料以球状生成的担忧。这时形成的焊料球会成为例如使电化学电池的接头、保护电路基板短路,从而动作不良的原因。
这样,在现有技术中,因为焊料球而有在电化学电池单元发生制造不良的担忧。
因此,本发明鉴于上述情况而完成,课题在于提供能够抑制制造不良的发生的基板单元、电化学电池单元及电化学电池单元制造方法。
用于解决课题的方案
为了解决上述课题,本发明的基板单元具备:基板,具有布线图案和凸台,并且安装有电子元件;以及接头,从电气部件延伸出,并且具有通过电阻焊对所述凸台接合的接合部,所述凸台包括:由以铜为主成分的材料形成的第一层;以及由以镍为主成分的材料形成的第二层,所述第二层中添加有磷。
依据本发明,从电气部件延伸出的接头的接合部,通过电阻焊直接对凸台接合,因此不会产生焊料球。因此,能够抑制因焊料球而产生的制造不良。
另外,接合电气部件的接头的凸台包含由以铜为主成分的材料形成的第一层和由以镍为主成分的材料形成的第二层,在第二层添加有磷,因此比纯镍更能降低熔点,并且能以低的热能进行焊接,至少与现有的采用纯镍的情况相比,能够充分地确保接头和凸台的接合强度。
另外,利用电阻焊的接合能够比利用焊料的接合显著缩短加热时间,因此,能够抑制例如对电气部件、覆盖电气部件的层压膜、位于层压膜与接头的中间的膜状构件、进而安装到基板的电子元件等施加的热损伤。
而且,不像现有技术那样需要金属板,因此能够通过构件件数的削减达到基板单元的小型化、薄型化及低成本化,进而通过制造工序的削减达到制造工序的简化带来的制造的准备时间削减和成本降低。
另外,特征在于:所述接头具有Ni-P镀层。
依据本发明,通过添加磷(P),能够充分地确保接头与凸台的接合强度。
另外,特征在于:所述接头具有弯曲部。
依据本发明,通过在接头设置弯曲部,能够得到牢固的接合。
另外,特征在于:在所述接头的所述接合部,形成有向所述凸台突出的凸部。
依据本发明,能够使电阻焊时的电流集中于接头的凸部并加压,因此能够对凸台效率良好地可靠地电阻焊接接头。
另外,特征在于:所述接头以折回所述电气部件侧的状态接合到所述凸台。
依据本发明,通过将接头折回,能够缩短基板单元的全长从而能小型化。
另外,特征在于:在所述接头的相比所述接合部更靠所述电气部件侧,具有向所述电气部件延伸出的散热部。
依据本发明,能够从散热部释放出电阻焊时产生的热,因此,能够可靠地抑制例如对电气部件或覆盖电气部件的层压膜、位于层压膜与接头的中间的膜状的构件、进而安装于基板的电子元件等施加的热损伤。
另外,特征在于:所述基板对于延伸出的所述接头沿所述接头的厚度方向层叠配置。
依据本发明,由于基板对延伸出的接头沿接头的厚度方向层叠配置,所以能够将基板单元薄型化。
另外,特征在于:所述基板的所述电气部件侧的端部,比所述接头的接合部与所述电气部件的中间位置更靠所述电气部件侧而配置。
依据本发明,通过将基板接近电气部件侧而配置,除了能够将基板单元薄型化之外,还能缩短基板单元的全长。
另外,特征在于:本发明的电化学电池单元具备上述基板单元,所述电气部件为电化学电池。
依据本发明,能够抑制因焊料球而发生的制造不良,因此能够作成可靠性高的电化学电池单元。另外,能够抑制对覆盖电化学电池的层压膜或电子元件等施加的热损伤。进而,通过构件件数的削减能够达成电化学电池单元的小型化、薄型化及低成本化。
另外,特征在于:所述电化学电池具备一对所述接头,从所述电化学电池的正极延伸出由以铝为主成分的材料形成的正极接头作为一个所述接头,从所述电化学电池的负极延伸出由以镍为主成分的材料形成的负极接头作为另一个所述接头。
依据本发明,能够将正极接头及负极接头分别对凸台电阻焊时抑制因焊料球而发生的制造不良,因此能够作成可靠性高的电化学电池单元。
另外,本发明的电化学电池单元制造方法是用于制造上述电化学电池单元的电化学电池单元制造方法,其特征在于,包含:正极侧电阻焊工序,用于通过电阻焊将所述正极接头对所述凸台接合,所述正极侧电阻焊工序中,通过使一对焊接电极棒之中的一个焊接电极棒抵接到所述正极接头,并且使另一个焊接电极棒抵接到所述凸台而进行。
依据本发明,通过在正极侧电阻焊工序中使一个焊接电极棒抵接到正极接头并且使另一个焊接电极棒抵接到凸台而进行的、所谓的单面点焊(indirect welding)方法,能够可靠地将正极接头对凸台接合。
另外,本发明的电化学电池单元制造方法是用于制造上述电化学电池单元的电化学电池单元制造方法,其特征在于,包含:负极侧电阻焊工序,用于通过电阻焊将所述负极接头对所述凸台接合,所述负极侧电阻焊工序中,使一对焊接电极棒分别抵接到所述负极接头而进行。
依据本发明,通过负极侧电阻焊工序使一对焊接电极棒分别抵接到负极接头而进行的、所谓的单边多电极点焊(series welding)方法,能够可靠地将负极接头对凸台接合。
发明效果
依据本发明,从电气部件延伸出的接头的接合部,通过电阻焊直接对凸台接合,因此不会产生焊料球。因此,能够抑制因焊料球而发生的制造不良。
另外,电气部件的接头所接合的凸台,包含由以铜为主成分的材料形成的第一层和由以镍为主成分的材料形成的第二层,在第二层添加有磷,因此能够充分地确保接头与凸台的接合强度。
另外,与利用焊料进行的接合相比,利用电阻焊进行的接合,能够显著缩短加热时间,因此,能够抑制例如对覆盖电池的发电元件的层压膜、安装在基板的电子元件等施加的热损伤。
进而,不像现有技术那样需要金属板,因此通过构件件数的削减能够达成基板单元的小型化、薄型化及低成本化。
附图说明
图1是第一实施方式所涉及的电化学电池单元的说明图;
图2是凸台的侧面截面图;
图3是将正极接头对凸台电阻焊时的说明图;
图4是电阻焊的一方式的示意图;
图5是电阻焊的一方式的示意图;
图6是电阻焊的一方式的示意图;
图7是电阻焊的一方式的示意图;
图8是电阻焊的一方式的示意图;
图9是将负极接头对凸台电阻焊时的说明图;
图10是凸台的其他方式的示意图;
图11是第二实施方式所涉及的电化学电池单元的说明图;
图12是第三实施方式所涉及的电化学电池单元的说明图;
图13是第四实施方式所涉及的电化学电池单元的说明图。
具体实施方式
(第一实施方式)
以下,利用附图,对本发明的第一实施方式进行说明。
图1是第一实施方式所涉及的电化学电池单元1的说明图,图1(a)是电化学电池单元1的平面图,图1(b)是电化学电池单元1的侧面图。此外,在图1中,对于后述的覆盖构件40,以双点划线进行图示。
如图1(a)及图1(b)所示,本实施方式的电化学电池单元1主要由电化学电池11(相当于权利要求的“电气部件”。)和基板单元2构成。
电化学电池11是具备包含正极及负极的电极体13和收纳电极体13的外装体19的、所谓的锂离子电池。
电极体13俯视下呈大致矩形状。电极体13包含经由未图示的隔离物互相层叠的未图示的正极及负极。正极及负极与例如电解液等的非水电解质相接。
电极体13的正极例如对金属箔等的集电体附着了正极活性物质。正极活性物质是例如像钛酸锂、锰酸锂等,包含锂和过渡金属的复氧化物。负极对金属箔等的集电体附着了负极活性物质。负极活性物质为例如硅氧化物、石墨、硬碳、钛酸锂、LiAl等。隔离物具有使锂离子通过的特性。隔离物包含例如树脂多孔膜、玻璃制无纺布、树脂制无纺布的任意一种或任意二种以上的组合。通过锂离子从正极及负极的一个向另一个移动,电极体13能够蓄积电荷(充电)或释放电荷(放电)。
这样,电极体13通过将正极及负极的电极和该集电体、隔离正极和负极的隔离物卷绕或层叠而形成。另外,电解质除了液体以外,还能采用凝胶或固体的电解质,在此情况下凝胶或固体的电解质能够具有隔离物的功能。
从电极体13的侧面之中沿着电极体13的短边方向的一侧面,正极接头15及负极接头16(均相当于权利要求中的“接头”。)沿着电极体13的长边方向向电极体13的外侧延伸出。正极接头15对电极体13的正极电气及机械地连接。负极接头16对电极体13的负极电气及机械地连接。对于正极接头15及负极接头16的细节,后面叙述。
电化学电池11具备收纳电极体13的外装体19。外装体19以将电极体13包在里面的方式形成杯状的凹陷,该凹陷部分中能够收纳电极。进而,也能够将俯视为矩形状的片弯曲。外装体19是例如具有用树脂制的膜夹住金属箔的两面并层叠的金属层的层压膜。金属箔例如用铝、镁等的阻断水分、氧的金属材料形成。树脂层的内表面例如用聚乙烯、聚丙烯、离聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚树脂等的热塑性树脂形成。具体而言本实施方式的外装体19是具备聚丙烯等树脂材料的内层、尼龙等树脂材料的外层、和铝等金属材料的中间层的三层构造的绝缘特性优异的层压膜。电极体13通过热熔敷来密封外装体19。另外,也可以具有在外装体19与正极接头15及负极接头16之间夹住接头这样的膜状构件。夹住该接头的膜与树脂层的内表面同样,由热塑性树脂构成,与层压膜一起被密封。
基板单元2由基板20、正极接头15及负极接头16构成。
基板20是由例如含有玻璃的环氧类树脂构成的、所谓的玻璃环氧树脂基板,以俯视为大致矩形状形成。基板20从正极接头15的基端部15a及负极接头16的基端部16a起沿电极体13的厚度方向分离而配置。
在基板20的主面之中,面向正极接头15的基端部15a及负极接头16的基端部16a的相反侧的第一主面21,配置有未图示的布线图案。布线图案通过贴合例如铜(Cu)等的金属材料而以层叠状形成。
在基板20的第一主面21上,安装有多个电子元件23。电子元件23是例如封装有电阻、晶体管等的开关电路的、所谓的IC。另外,在基板20的第一主面21上,安装有未图示的芯片电阻、电容器等。
安装在基板20的电子元件23及布线图案,形成有用于控制电化学电池11的充放电而防止过充电、过放电或者当发生过电流时将电化学电池11从外部设备电阻断的保护电路。
在基板20的第一主面21,形成有一对电极焊盘24A、24B。电极焊盘24A、24B在例如铜(Cu)等金属材料印刷图案后,通过蚀刻等来将多余的铜熔出,形成布线,在形成未图示的布线图案时同时形成。
在电极焊盘24A、24B,分别电气及机械地连接有正极导线25A及负极导线25B的芯线。正极导线25A及负极导线25B是用于对外部设备电连接电化学电池单元1的导线。
在基板20的与第一主面21相反侧的第二主面22,形成有一对凸台30。在一对凸台30通过电阻焊分别接合有正极接头15及负极接头16。
图2是凸台30的侧面截面图。此外,在图2中,为了方便理解起见,对于基板20、凸台30及正极接头15以外部分省略图示。另外,在图2中,对于凸台30及正极接头15的厚度,进行夸大表现。
如图2所示,凸台30对于例如用铜(Cu)配置在第二主面22上的布线图案26层叠而成膜,具有由以铜(Cu)为主成分的材料形成的第一层31、由以镍(Ni)为主成分的材料形成的第二层32、和由以金(Au)为主成分的材料形成的第三层33。
配置在第二主面22上的布线图案26,厚度为例如至少10μm以上。布线图案26的厚度更优选为30μm以上,进一步优选为60μm以上。
第二主面22上的布线图案26通过基板20内沿着基板20的厚度方向形成的中间通路28(参照图1),与配置在第一主面21上的未图示的布线图案电连接。
第一层31对第二主面22上的布线图案26层叠,例如由铜(Cu)和锡(Sn)的合金(Cu-Sn,以下,称为“铜锡合金”。)或由铜(Cu)和镍(Ni)的合金(Cu-Ni,以下,称为“铜镍合金”。)形成。
第一层31的形成方法无特别限定。
第一层31例如通过用镍(Ni)对布线图案26的表面实施电镀后,经加热使一部分成为铜镍合金而形成。
另外,第一层31也可以通过例如对布线图案26的表面实施铜镍合金或铜锡合金的电镀而形成。
此外,在用铜锡合金形成第一层31的情况下,优选使锡(Sn)的含有比率为20%以下。特别是,当锡(Sn)的含有比率提高到20%以上时,受到电阻焊正极接头15及负极接头16时的温度的影响,第一层31不能保持其形状。因此,在将正极接头15及负极接头16电阻焊时发生位置偏移、短路等,有无法稳定接合的担忧。
另外,在用铜镍合金形成第一层31的情况下,优选使铜(Cu)的含有比率为50%以下。这是因为当提高铜(Cu)的比率时,在形成第一层31之后表面氧化,有可能无法稳定地进行电阻焊的缘故。
第二层32以覆盖布线图案26及第一层31的表面的方式层叠,例如由锡(Sn)和镍(Ni)的合金(Sn-Ni,以下称为“铜镍合金”。)、锌(Zn)和镍(Ni)的合金(Zn-Ni,以下称为“锌镍合金”。)、铜(Cu)和镍(Ni)的合金(Cu-Ni,以下称为“铜镍合金”。)、金(Au)和镍(Ni)的合金(Au-Ni,以下称为“金镍合金”。)、磷(P)和镍(Ni)的合金(Ni-P,以下称为“磷镍合金”。)等的以Ni为主成分的合金形成。特别是,在形成第二层32的材料中,添加有磷(P),从而能够充分地确保正极接头15及负极接头16与凸台30的接合强度。另外,向镍(Ni)添加的金属能够添加至1wt%~49wt%。特别是在磷(P)的情况下,优选为1wt%~15wt%。另外,该第二层32使微晶的尺寸为10μm以下即可。更优选为0.1μm以下,进而优选为0.02μm以下,从而能够更加充分确保接合强度。
第二层32的形成方法无特别限定。
第二层32通过例如电解镀敷法、非电解镀敷法来形成。此外,第二层32更优选通过非电解镀敷法来形成。另外,通过利用XRD的分析,能够确认利用非电解镀敷法能够形成微晶变得极小、无峰值的宽幅(broad)形状的镍合金层。但是,在用非电解镀敷法形成第二层32的情况下,最好不要包含硼(B)。这是因为在硼(B)添加在镍(Ni)的状态下,镍(Ni)的熔点上升,无法在合适的温度下进行焊接。因此,第二层32的硼(B)的含有率需要抑制在例如1%以下。
在此,形成第二层32的材料中添加有磷(P)。由此,能够充分地确保正极接头15及负极接头16与凸台30的接合强度。
第三层33是为防止第二层32的表面上的氧化而设置的。第三层33以覆盖第二层32的表面的方式层叠,例如由金(Au)和锡(Sn)的合金(Au-Sn,以下称为“金锡合金”。)、或金(Au)和铜(Cu)的合金(Au-Cu,以下称为“金铜合金”。)、或金(Au)和镍(Ni)的合金(Au-Ni,以下称为“金镍合金”。)形成。第三层33通过例如电解镀敷法或非电解镀敷法来形成。
除布线图案26以外的凸台30的厚度(即,第一层31、第二层32及第三层33的总厚度)例如优选为20μm以上,更优选为40μm以上100μm以下。
如图1(a)及图1(b)所示,正极接头15及负极接头16分别从电化学电池11延伸出,以在侧视下U字状弯曲地向电化学电池11侧折回的状态,使前端部15b、16b电阻焊到凸台30。正极接头15由例如以铝(Al)为主成分的材料形成。另外,负极接头16由例如以镍(Ni)为主成分的材料形成。另外,在电化学电池为电容器型的情况下,正极接头15、负极接头16都能以铝为主成分。
在此,如图2所示,正极接头15及负极接头16的前端部15b、16b成为通过电阻焊对凸台30接合的接合部17。而且,在正极接头15及负极接头16的各自的接合部17,形成有向凸台30突出的凸部17a。通过在接合部17形成凸部17a,在如后述那样进行电阻焊时,能够使电流集中于正极接头15及负极接头16的凸部17a并进行加压,因此能够对凸台30效率良好地可靠地电阻焊正极接头15及负极接头16。
包含正极接头15、负极接头16及基板20的基板单元2,被覆盖构件40覆盖。覆盖构件40通过将具备例如聚丙烯等树脂材料的内层、尼龙等树脂材料的外层、和铝等金属材料的中间层的三层构造的绝缘特性优异的层压膜、由树脂材料等形成的粘接带等,对基板单元2及电化学电池11的端部多次卷绕并固接而形成。
(电化学电池单元制造方法)
接着,对用于制造上述电化学电池单元1的电化学电池单元制造方法进行说明。
图3是对凸台30电阻焊正极接头15时的说明图。此外,图3示出了从第二主面22侧观看基板20的状态。另外,在图3中,仅放大图示了正极接头15及凸台30的周边部分。
如图3所示,电化学电池单元制造方法包含用于通过电阻焊对凸台30接合正极接头15的正极侧电阻焊工序。
通过在正极侧电阻焊工序中,使一对焊接电极棒61、62之中一个焊接电极棒61从第二主面22侧抵接到正极接头15中的与凸部17a的位置,并且使另一个焊接电极棒62抵接到凸台30而进行电阻焊的所谓的单面点焊方式,对凸台30接合正极接头15。
在单面点焊方式的情况下,通过超声波焊接或热压等的扩散接合等来预先在正极接头15的前端接合电阻芯片,从而能得到牢固的接合,因此是优选的。作为电阻芯片的材料,也可以采用纯铝(99.9%以上)或铝合金,更优选的是能够采用镍箔或实施镍镀的不锈钢。厚度优选为10μm~200μm。另外,作为简便的制造法,也可以将由铝构成的正极接头15至少折弯1次以上,将折弯的部分作为电阻芯片。
图4是电阻焊的一个方式的示意图。此外,在图4中,以双点划线图示了焊接部位。
另外,如图4(a)及图4(b)所示,也可以在正极接头15具有弯曲部18。弯曲部18也可以使弯曲部前端的正极接头15相分离,在其间夹持绝缘构件38。在此,作为绝缘构件38,优选采用例如聚酰亚胺(PI)、聚酰胺(聚酰胺之中特别优选聚芳酰胺)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚苯硫(PPS)、液晶聚合物(LCP)等一般被称为工程塑料的难燃性高的原料。另外,在聚酰胺之中特别优选聚芳酰胺。另外,为了提供操作性,也可以对这些配置无纺布或对片配置粘接层,粘接到接头。此时的粘接材料优选为硅酮树脂类。无纺布或片和粘着层的厚度优选为10μm~100μm左右。
如图4(a)所示,如果以单面点焊方式分别焊接分离的正极接头15后,焊接分离的正极接头15彼此,则能够得到更加牢固的接合。另外,通过预先加长分离的正极接头15的一侧,使焊接变得更加容易。另外,如图4(b)所示,也可以进一步折弯弯曲部18。
另外,作为其他的方法,优选采用使一对焊接电极棒61、62(参照图3)分别抵接到正极接头15并接合的、所谓的单边多电极点焊。如果为单边多电极点焊,则在电极的宽度较窄的情况下、或焊接的面积较小的情况下,也能得到牢固的接合。
图5至图8分别是电阻焊的一个方式的示意图。此外,在图7及图8中,以双点划线图示了焊接部位。
如图5所示,在采用单边多电极点焊的情况下,也可以预先在正极接头15设置弯曲部18。通过设置弯曲部18,能够降低在正极接头15内部流过的电流。由此,流过正极接头15和凸台30的电流的路径变长,因此正极接头15容易发热。因此,能够得到正极接头15和凸台30的牢固的接合。如图6所示,进而,弯曲部18也可以配置绝缘构件38。另外,如图7所示,弯曲部18还可以折弯。
另外,如图8所示,弯曲部18也可以使弯曲部前端的正极接头15分离,在其间夹持电阻芯片。作为电阻芯片的材料,也可以采用纯铝(99.9%以上)或铝合金,更优选的是能够采用镍箔或实施镍镀的不锈钢。厚度优选为10μm~200μm。另外,作为简便的制造法,也可以将由铝构成的正极接头15至少折弯一次以上,将折弯的部分作为电阻芯片。
图9是对凸台30电阻焊负极接头16时的说明图。此外,图9示出从第二主面22侧观看基板20的状态。另外,在图9中,仅放大图示负极接头16及凸台30的周边部分。
如图9所示,电化学电池单元制造方法包含用于通过电阻焊对凸台30接合负极接头16的负极侧电阻焊工序。
在负极侧电阻焊工序中,通过使一对焊接电极棒61、62分别从第二主面22侧抵接到负极接头16中的与凸部17a对应的位置而进行电阻焊的所谓的单边多电极点焊,从而对凸台30接合负极接头16。
图10是凸台30的其他方式的示意图。此外,在图10中,以双点划线图示了正极接头15及负极接头16。
如图10所示,此时也可以在凸台30具有狭缝部30a。具体而言,在将分别抵接到正极接头15及负极接头16的一对焊接电极棒61、62用直线连结的部位具有狭缝部30a。由此,从最初的焊接点到下一个焊接点为止(从一个焊接电极棒到另一个焊接电极棒为止)的通电时的电流,会伴随至少一次以上的弯曲(多个时为蛇行)(参照图10中的箭头)。由此,流过正极接头15与凸台30、以及负极接头16与凸台30的电流的路径变长,正极接头15及负极接头16会容易发热。因而,能够得到牢固的接合。另外,与上述的正极接头15同样,在负极接头16也可以具有弯曲部18(参照图4到图8)。
依据本实施方式,从电化学电池11延伸出的正极接头15及负极接头16的接合部17,通过电阻焊直接对凸台30接合,因此不会产生焊料球。因此,能够抑制因为焊料球而发生的制造不良。
另外,电化学电池11的正极接头15及负极接头16所接合的凸台30,包含由以铜(Cu)为主成分的材料形成的第一层31和由以镍(Ni)为主成分的材料形成的第二层32,在第二层32添加有磷(P),因此能够充分地确保正极接头15及负极接头16与凸台30的接合强度。
另外,以电阻焊进行的接合,与以焊料进行的接合相比能够显著缩短加热时间,因此,能够抑制例如对电化学电池11或覆盖电化学电池11的层压膜等的外装体19、安装在基板20的电子元件23等施加的热损伤。
而且,不像现有技术那样需要金属板,因此通过构件件数的削减能够达到基板单元2的小型化、薄型化及低成本化。
另外,在正极接头15及负极接头16的接合部17,形成有向凸台30突出的凸部17a,因此能够使电阻焊时的电流集中于正极接头15及负极接头16的凸部17a并进行加压。因此,能够对凸台30效率良好地可靠地电阻焊正极接头15及负极接头16。
另外,正极接头15及负极接头16以向电化学电池11侧折回的状态接合到凸台30,因此能够缩短基板单元2及电化学电池单元1的全长并能小型化。
另外,本实施方式的电化学电池单元1能够抑制因为焊料球而发生的制造不良,因此能够作成可靠性高的电化学电池单元1。另外,能够抑制对覆盖电化学电池11的层压膜等的外装体19或与接头相接的膜状的构件、进而电子元件23等施加的热损伤。而且,通过构件件数的削减能够达到电化学电池单元1的小型化、薄型化及低成本化。
另外,依据本实施方式的电化学电池单元制造方法,在正极侧电阻焊工序中,通过使一个焊接电极棒61抵接到正极接头15,并且使另一个焊接电极棒62抵接到凸台30而进行的、所谓的单面点焊方法,能够对凸台30可靠地接合正极接头15。另外,在负极侧电阻焊工序中,通过使一对焊接电极棒61、62分别抵接到负极接头16而进行的、所谓的单边多电极点焊方法,能够对凸台30可靠地接合负极接头16。
(第二实施方式)
接着,对第二实施方式所涉及的电化学电池单元1进行说明。
图11是第二实施方式所涉及的电化学电池单元1的说明图,图11(a)是电化学电池单元1的平面图,图11(b)是电化学电池单元1的侧面图。此外,在图11中,以双点划线图示了覆盖构件40。
第一实施方式所涉及的电化学电池单元1中,正极接头15及负极接头16的前端部15b、16b成为接合部17(参照图1)。
相对于此,如图11(a)及图11(b)所示,第二实施方式所涉及的电化学电池单元1在正极接头15及负极接头16的相比接合部17更靠电化学电池11侧,配置有正极接头15及负极接头16的前端部15b、16b,这一点与第一实施方式不同。此外,以下对于与第一实施方式同样的结构省略说明。
在基板20的第一主面21,形成有一对凸台30。在一对凸台30,通过电阻焊分别接合正极接头15及负极接头16。
在基板20的第二主面22,形成有一对电极焊盘24A、24B。在一对电极焊盘24A、24B,分别电气及机械地连接有正极导线25A及负极导线25B的芯线。
在此,在正极接头15及负极接头16的相比接合部17更靠电化学电池11侧,配置有正极接头15及负极接头16的前端部15b、16b,并且向电化学电池11延伸出。正极接头15及负极接头16的前端部15b,16b,在对凸台30分别电阻焊正极接头15及负极接头16时,成为能够将产生的热释放的散热部35。
依据第二实施方式,能够从散热部35释放电阻焊时产生的热,因此,能够可靠地抑制例如对电化学电池11或与从电化学电池11导出的接头连接的膜状的构件、覆盖电化学电池11的层压膜等的外装体19、安装在基板20的电子元件23等施加的热损伤。
(第三实施方式)
接着,对第三实施方式所涉及的电化学电池单元1进行说明。
图12是第三实施方式所涉及的电化学电池单元1的说明图,图12(a)是电化学电池单元1的平面图,图12(b)是电化学电池单元1的侧面图。此外,在图12中,以双点划线图示了覆盖构件40。
第一实施方式所涉及的电化学电池单元1中,正极接头15及负极接头16以向电化学电池11侧折回的状态接合到凸台30(参照图1)。
相对于此,如图12(a)及图12(b)所示,第三实施方式所涉及的电化学电池单元1中,正极接头15及负极接头16不折回而沿着电化学电池单元1的长边方向延伸出,在正极接头15及负极接头16的厚度方向层叠配置的基板20,这一点与第一实施方式不同。此外,以下对于与第一实施方式同样的结构省略说明。
在基板20的第一主面21,形成有一对电极焊盘24A、24B。在一对电极焊盘24A、24B,分别电气及机械地连接有正极导线25A及负极导线25B的芯线。
在基板20的第二主面22,形成有一对凸台30。一对凸台30形成在基板20的第二主面22中的电化学电池11侧的一端部20a。
在一对凸台30,通过电阻焊分别接合正极接头15及负极接头16。此时,基板20的一端部20a沿正极接头15及负极接头16的厚度方向对正极接头15及负极接头16层叠配置。因此,依据第三实施方式,能够将基板单元2及电化学电池单元1薄型化。
(第三实施方式的变形例)
接着,对第三实施方式的变形例所涉及的电化学电池单元1进行说明。
图13是第三实施方式的变形例所涉及的电化学电池单元1的说明图,图13(a)是电化学电池单元1的平面图,图13(b)是电化学电池单元1的侧面图。此外,在图13中,以双点划线图示了覆盖构件40。
第三实施方式所涉及的电化学电池单元1中,基板20的一端部20a沿正极接头15及负极接头16的厚度方向对正极接头15及负极接头16层叠配置。
相对于此,如图13(a)及图13(b)所示,第三实施方式的变形例所涉及的电化学电池单元1中,从基板20的一端部20a遍及到另一端部20b,沿正极接头15及负极接头16的厚度方向对正极接头15及负极接头16层叠配置,这一点与第三实施方式不同。此外,以下对于与第三实施方式同样的结构省略说明。
在基板20的第二主面22,形成有一对凸台30。一对凸台30形成有基板20的第二主面22中的与电化学电池11相反侧的另一端部20b。因此,通过用电阻焊对凸台30接合正极接头15及负极接头16,正极接头15及负极接头16的前端部15b、16b分别位于基板20的另一端部20b。由此,关于基板20的一端部20a,在比正极接头15及负极接头16的接合部17与电化学电池11的中间位置更靠电化学电池11侧,电化学电池11和基板20的一端部20a接近配置。
依据第三实施方式的变形例,能够将基板20接近电化学电池11侧而配置,因此不仅能将基板单元2薄型化,而且能够缩短基板单元2及电化学电池单元1的全长。
本发明的技术范围不限于上述实施方式,在不脱离本发明的宗旨的范围内可加入各种变更。
基板20或正极接头15、负极接头16、正极导线25A、负极导线25B、电子元件23等的配置不限定于各实施方式。因此,例如,正极接头15、负极接头16、正极导线25A、负极导线25B也可以全部配置在基板20的第一主面21,并且正极接头15、负极接头16、正极导线25A、负极导线25B也可以全部配置在基板20的第二主面22。另外,在各实施方式中,在基板20的第一主面21上安装了电子元件23,但是在基板20的第二主面22上安装电子元件23也可。基板20或正极接头15、负极接头16、正极导线25A、负极导线25B、电子元件23等的配置,可进行各种变更。
各实施方式中,以电气部件为电化学电池11的情况为例进行了说明,但是电气部件不限定于电化学电池11。本发明能够广泛适用于具有接头的电气部件。另外,尤其是在电气部件不是电化学电池11的情况下,正极接头15及负极接头16的材料不限定于上述实施方式。
各实施方式中,作为电化学电池11,以所谓的锂离子电池为例进行了说明,但是电化学电池11不限定于锂离子电池。因此,电化学电池11既可以例如锂离子电池以外的非水电解质二次电池,也可为双电荷层电容器、锂离子电容器等。
另外,在不脱离本发明的宗旨的范围内,能够将上述实施方式中的构成要素适当地置换为众所周知的结构要素。
附图标记说明
1 电化学电池单元;2 基板单元;11 电化学电池(电气部件);15 正极接头(接头);16 负极接头(接头);17 接合部;17a 凸部;18 弯曲部;20 基板;23 电子元件;26 布线图案;30 凸台;31 第一层;32 第二层;35 散热部;61 焊接电极棒;62 焊接电极棒。
Claims (12)
1. 一种基板单元,其特征在于,包括:
基板,具有布线图案和凸台,并且安装有电子元件;以及
接头,从电气部件延伸出,具有通过电阻焊对所述凸台接合的接合部,
所述凸台包含:
由以铜为主成分的材料形成的第一层;和
由以镍为主成分的材料形成的第二层,
在所述第二层添加有磷。
2. 如权利要求1所述的基板单元,其特征在于,
所述接头具有Ni-P镀层。
3. 如权利要求1或2所述的基板单元,其特征在于,
所述接头具有弯曲部。
4. 如权利要求1~3的任一项所述的基板单元,其特征在于,
在所述接头的所述接合部,形成有向所述凸台突出的凸部。
5. 如权利要求1~4的任一项所述的基板单元,其特征在于,
所述接头以向所述电气部件侧折回的状态接合到所述凸台。
6. 如权利要求5所述的基板单元,其特征在于,
在所述接头的相比所述接合部更靠所述电气部件侧,具有向所述电气部件延伸出的散热部。
7. 如权利要求1~4的任一项所述的基板单元,其特征在于,
所述基板相对于延伸出的所述接头,沿所述接头的厚度方向层叠配置。
8. 如权利要求7所述的基板单元,其特征在于,
所述基板的所述电气部件侧的端部比所述接头的接合部与所述电气部件的中间位置更靠所述电气部件侧配置。
9. 一种电化学电池单元,其特征在于,具备权利要求1~8的任一项所述的基板单元,所述电气部件为电化学电池。
10. 如权利要求9所述的电化学电池单元,其特征在于,
所述电化学电池具备一对所述接头,
从所述电化学电池的正极,延伸出由以铝为主成分的材料形成的正极接头作为一个所述接头,从所述电化学电池的负极,延伸出由以镍为主成分的材料形成的负极接头作为另一个所述接头。
11. 一种用于制造权利要求10所述的电化学电池单元的电化学电池单元制造方法,其特征在于,包含:
正极侧电阻焊工序,用于通过电阻焊对所述凸台接合所述正极接头,
所述正极侧电阻焊工序使一对焊接电极棒之中一个焊接电极棒抵接到所述正极接头,并使另一个焊接电极棒抵接到所述凸台而进行。
12. 一种用于制造权利要求10所述的电化学电池单元的电化学电池单元制造方法,其特征在于,包含:
负极侧电阻焊工序,用于通过电阻焊对所述凸台接合所述负极接头,
所述负极侧电阻焊工序使一对焊接电极棒分别抵接到所述负极接头而进行。
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Families Citing this family (4)
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Cited By (4)
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