JP2000106157A

JP2000106157A - 電池

Info

Publication number: JP2000106157A
Application number: JP10273531A
Authority: JP
Inventors: Toshimichi Naruse; 俊道成瀬; Takeshi Nakamura; 岳史中村; Shinichi Toyooka; 伸一豊岡
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1998-09-28
Filing date: 1998-09-28
Publication date: 2000-04-11

Abstract

(57)【要約】【課題】電池の充放電回路が形成されたプリント基板
を電池と一体で取り付けるもので、このプリント基板に
取り付けられるリード板のズレを防止しすることで本体
ケースに良好に収納する。【解決手段】混成集積回路基板３０に形成されたパッ
ド１２に除去領域１５を設け、ここを接着剤１６の塗布
領域とする。接着剤によりリード板１０は、仮固定され
るのでパッド１２のサイズは、リード板１０のサイズよ
りも大きくできる。従ってズレを防止できると共に、リ
ード板１０の側面に半田フィレットを形成でき、接続状
態を確認することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電池に関するも
のであり、特に充放電回路等の誤動作を防止する回路が
実装された混成集積回路基板がケースに収納できるコン
パクト実装に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、各種電子機器の小型軽量化が進ん
で、携帯しても軽くて持ち運びが簡単な機器が多数商品
化されている。携帯用の機器に対しては、駆動用の電源
として商用交流が使用できないので、電池が使用され
る。使用される電池は、長時間の連続使用や大電流によ
る放電にも耐えるような高エネルギー密度の電池が望ま
れている。

【０００３】そこで、ニッケル−カドミウム電池やニッ
ケル−水素電池のような二次電池を複数本組み合わせた
パック電池が広く用いられてきた。二次電池は充放電す
ることによって繰り返し使用できるし、また複数本組み
合わせることによって簡単に高電圧や高容量の電源を得
ることができる。さらに、組み合わせる際に、その形状
を電気機器の電池装着部の形状に合わせることによっ
て、その機器に適したパック電池を構成することができ
る。

【０００４】また、最近では、ニッケル−カドミウム電
池よりもさらに高エネルギー密度を持ったリチウムイオ
ン電池が開発されている。しかしながら、リチウムイオ
ン電池は、過充電や過放電を行うと劣化を招きやすいこ
とから、過充電や過放電を防止する保護回路が必要とさ
れている。

【０００５】従って、リチウムイオン電池を内蔵するパ
ック電池は、保護回路を構成したプリント基板等を、電
池と一緒に収納していた。

【０００６】以上の事柄を説明するものとしては、特開
平０８−３２９９１３号公報に詳細に述べられており、
図４および図５を参照して説明する。10は箱型の本体ケ
ース、11は蓋である。この本体ケース10と蓋11とでパッ
ク電池の外形が構成されている。本体ケース10は、蓋11
を装着する部分に段差部12を形成しており、ここに蓋11
が装着されることによって、本体ケース10の端面と蓋11
とがフラットになってきれいな直方体の外形が完成す
る。

【０００７】本体ケース10の短手方向の側面板には一対
の端子窓13が開孔し、長手方向の側面板にはリブ14が設
けられている。そして、本体ケース10の四隅の内、前記
リブ14が設けられた側面板側の二隅は、逆収納防止部15
が形成されている。残りの二隅はほぼ直角のコーナーに
なっている。

【０００８】20は角型のリチウムイオン電池である。こ
の電池20は角型の外装缶21に電極部22が突出した外形と
なっている。電極部22は負極（または正極でも良い）
で、外装缶21は全て正極（または負極でも良い）となっ
ている。23は絶縁紙で、電極部22が露出するように孔が
開けられている。絶縁紙23は両面テープ等によって電池
20に固定されている。この絶縁紙23は後述するリード板
42を電極部22に溶接した際にリード板42と外装缶21とが
接触してショートすることを防止する。

【０００９】30は第１のプリント基板、31は第２のプリ
ント基板である。２枚のプリント基板30、31はともに細
長い板状であり、第１のプリント基板30の端部領域32を
除いた中央部分に回路素子33が実装されている。回路素
子33は背の高い素子や背の低い素子が入り混じって、各
素子間にはわずかなスペースがある。なお、回路素子33
は前記リチウムイオン電池20と接続されて、過充電や過
放電から電池を守る保護回路を構成している。

【００１０】35は温度変化に応じて抵抗値が変化するサ
ーミスタであり、電池20と直列に接続されることによっ
て電池20に過大電流が流れることを防止している。サー
ミスタ35は絶縁紙36によって電池の外装缶21との絶縁が
保たれている。絶縁紙36は両面テープによってサーミス
タ35に固定されている。

【００１１】また、両基板30、31や、サーミスタ35及び
絶縁紙36の幅は、電池20の厚みと同一となっており、両
基板30、31やサーミスタ35を電池20に沿わせたときに、
電池20の厚みからはみでないようになっている。従っ
て、前記本体ケース10の厚みの内寸はほぼ電池20の厚み
と同一であって、それ以上厚くしなくても良い。

【００１２】40は第１のリード板、41は第２のリード板
である。42は前記電極部22と前記サーミスタ35とを接続
するリード板である。第１のリード板40は、第１のプリ
ント基板30と第２のプリント基板31とを連結している。
第２のリード板41は、第２のプリント基板31と電池の外
装缶21とを連結している。これらのリード板によって、
前記サーミスタ35及び第１のプリント基板30とが、電池
20の長手方向の側面に沿って配置され、第２のプリント
基板32が短手方向の側面に沿って配置される。そして第
２のリード板41がさらに折れ曲がって前記第１のプリン
ト基板30と対向する側の外装缶21に接続される。

【００１３】また、リード板4１は、サーミスタ35、第
１のプリント基板30を介して、電池の外装缶２１と電気
接続される。一方、リード板4２は外装缶とは異なる電
極部22と電気接続される。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】前述の通り、プリント
基板の取り付けられた電池２０は、本体ケース１０に収
納されるが、小型化が考慮されるため、そのスペースや
サイズはギリギリと成っている。

【００１５】ところが図４に於いて、リード板４２は、
半田が盛られたパッドに固着されるので、パッドサイズ
が大きいと、半田の溶融時にリード板が、例えば矢印の
方向にズレてしまい、本体ケースに収納できない場合が
あった。

【００１６】またこのリード板４２のズレを防止するた
めに、パッドの形状をリード板４２と同一サイズにする
と、リード板４２の側壁には半田フィレットが形成され
ないため、接続状態（半田が溶融したかどうかを判断す
る）が確認できず、しかも確認できないために、中には
リード板４２の接着強度が低下するものがあった。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の問題に
鑑みてなされ、第１に、パッドの一領域に設けられた前
記パッドの除去領域と、前記除去領域に設けられた接着
剤と、前記接着剤および前記パッドに設けられた半田に
より固定される前記リードとを有する事で解決するもの
である。

【００１８】パッドにリード仮固定用の除去領域を設け
れば、リードは半田溶融時にズレず、所望の位置で半田
固定ができる。

【００１９】第２に、電極部または前記外装缶と電気的
に接続されるリード板が半田付けにより固着されるパッ
ドと、前記リード板と重畳する前記混成集積回路基板の
一側辺に近接配置された前記パッドの除去領域と、前記
除去領域に設けられた接着剤と、前記接着剤および前記
パッドに設けられた半田により固定される前記リード板
とを有する事で解決するものである。

【００２０】パッドにリード仮固定用の除去領域を設け
れば、リードは半田溶融時にズレず、所望の位置で半田
固定ができる。しかも、混成集積回路基板の一側辺近傍
に除去領域を設けると、リード板の仮固定の際に押圧さ
れて薄く広がる接着剤は、除去領域が前記混成集積回路
基板の一側辺に逃げるため、半田不良の防止が可能であ
る。

【００２１】第３に、除去領域を、円の一部として構成
し、前記混成集積回路基板の一側辺と前記タブとの間
に、前記円の残りの部分が配置できるスペースを設ける
事で解決するものである。

【００２２】除去領域は、図１のように点線も含めて円
とする。この円形の除去領域の中央にスポット状に接着
剤を塗布し、上からリード板で抑えると、前記接着剤は
実質円形に広がる。従って所定の圧力で押圧されて広が
る円形状よりも若干大きい円形とすれば、接着剤はパッ
ド上に載ることが無く良好な半田付けが可能となる。

【００２３】第４に、前記除去領域が設けられた前記一
側辺を除く側辺の少なくとも一つを、前記リード板より
も突出して配置することで解決するものである。

【００２４】リード板よりもパッドのサイズを大きくす
ると半田フィレットができて接着状態を確認することが
できる。しかもパッドサイズが大きいことによるリード
板のズレは、前記接着剤により防止することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下本発明の第１の実施の形態に
ついて図１を参照して説明する。図１は、従来例で説明
した図４のプリント基板を改良したものである。従っ
て、プリント基板以外は、実質従来例と同一であるた
め、このプリント基板の説明を以下に行い、それ以外は
省略する。

【００２６】図１は、図４の第１のプリント基板３０の
両端にリード板１０、１１が半田固定されたものであ
る。このプリント基板３０は、必ずしも樹脂である必要
はなく、表面が絶縁処理された金属基板、セラミック基
板、ガラス基板またはフレキシブル基板でも良く、ここ
では総称して混成集積回路基板とする。

【００２７】もちろんこれらの混成集積回路基板３０に
は、Ｃｕよりなる配線パターンが貼着されて形成され、
半導体チップ、チップコンデンサ、チップ抵抗等が半田
や銀ペーストで電気的に固定され実装されている。また
半導体チップは、ベアチップでも良く、その際は金属細
線にて接続される。そして混成集積回路基板３０に形成
された回路および／または外部の外付け回路と一緒に、
電池の充放電回路やその保護回路が構成される。

【００２８】符号１２、１３は、リード板１０、１１を
半田付けするためのパッドである。このパッド１２、１
３は、配線パターン１４が延在されており、この配線パ
ターン間に前記回路の少なくとも一部が構成されてい
る。

【００２９】図１の下側の図面は、パッド１２を拡大し
た図である。本発明の特長は、パッド１２に設けた除去
領域１５にある。この除去領域１５とは、配線パターン
が銅箔より構成されている場合は、この銅箔の除去領域
であり、銅箔の下層が露出されている領域である。ここ
のパターンは、混成集積回路基板がセラミック基板な
ら、導電ペーストでも良い。つまりここの導電パターン
は、半田付け可能な材料であれば良い。

【００３０】この領域１５は、接着剤１６の塗布領域で
ある。パッド１２には、予め半田が形成されてあり、半
田が濡れないこの除去領域には、瞬間接着剤等１６が塗
布された後に、リード板１０が上から載せられる。従っ
てリード板１０は、適正な位置に固定されており、この
状態で半田が溶融されると、リード板１０とパッド１２
は、半田付けされる。

【００３１】従来技術の技術の欄でも説明したように、
パッド１２の横幅Ｌ１がリード板１０の横幅Ｌ２よりも
大きいと、半田の溶融時に表面張力等の影響によりリー
ド板１０が上下左右にズレてしまう。しかし接着剤１６
が有るため、このズレは皆無になる。しかもパッドＬ１
の方がサイズが大きいために、リード板１０の側面に半
田フィレットが形成され、固着強度を増強できる。ここ
で、リード板１０と重畳する混成集積回路基板３０の側
辺１７と近接配置されているパッド１２の側辺を符号Ｌ
Ｎで示す。図１では、この側辺ＬＮを除いた３側辺に若
干のマージンを設けて、この３側辺の全領域に半田フィ
レットが形成できるようにして構成してある。しかし少
なくとも一側辺にマージンが設けられるだけでもその強
度は増強される。

【００３２】また接着剤１６が塗布された後、リード板
１０が載せられる為、リード板の自重や外部からの圧力
により、接着剤１６はほぼ円形に薄く伸びる。本発明
は、この接着剤１６がパッド１２の上に伸びて半田不良
を誘発させないように、円形の除去領域１５を形成して
いる。矢印で示すように、接着剤は押圧されて薄く円形
に広がるため、この伸びた円よりも若干そのサイズを大
きく取れは、半田不良は抑制される。

【００３３】続いて第２の実施の形態を説明する。図４
は、電池２０が一個で、プリント基板が外装缶２１の表
面に実装されるが、本実施の形態は、図３に示すよう
に、電池５１、５２が２個水平に配置され、回路的には
電池が並列接続されるものである。

【００３４】またプリント基板５２は、外装缶の表面に
配置されず、側面Ｓの斜め右下に配置される。プリント
基板５２は、両面に銅箔パターンが形成され、電子回路
素子が実装されている。ここでは、模式的にチップコン
デンサ５３と半導体チップ５４だけを示した。

【００３５】符号５５、５６は、本体ケース（図４では
符号１０）の端子窓が顔を出す端子である。符号５７〜
６１は、第１〜第５のリード板であり、第１のリード板
５７と第２のリード板５８は、プリント基板５２の裏面
に形成されたパッドと半田付けされ、側面Ｓの上に配置
されるように９０度に曲げられている。

【００３６】第３のリード板５９は、第１のリード板５
７とスポット溶接等で電気的に固着され２カ所でそれぞ
れ９０度に曲げられ、矢印が示されている側面に位置す
る突出した電極（外装缶が正極であれば負極）とスポッ
ト溶接等で固定されている。更に第４のリード板６０
は、一カ所が９０度に曲げられ、側面Ｓ、Ｓと並列に接
続された第５のリード板６１および第２のリード板５８
と一端がスポット溶接されている。また他端は、外装缶
とスポット溶接されている。当然短絡が考慮されて、第
１のリード板５７、第３のリード板５９は、外装缶との
短絡が考慮され、絶縁紙等のシートが介在されている。

【００３７】ここで第２のリード板５８が斜め右上の方
向にズレが発生すると、第２のリード板６０は、プリン
ト基板５２の外形よりも飛び出し、それにより第４のリ
ード板６０は、外装缶と若干の隙間を発生する。従って
図示しない箱形の本体ケースに収納できなくなる。この
問題を解決したものが、図２のプリント基板である。図
３のプリント基板５２の裏面を示したものが上図であ
り、裏面にも配線パターン７０が形成され、スルーホー
ル７１を介して表のパターンと電気的に接続されてい
る。この配線７０の一部は、リード板５７、５８を半田
付けするためのパッド７２、７３が形成されている。こ
の部分を拡大した図が下図である。プリント基板５２の
角部に設けられたパッド７２は、前実施の形態と同様に
円形の除去領域７３が設けられ、ここに接着剤が設けら
れる。また点線で示すところは、除去領域の半円とで円
形を成す仮想領域であり、この仮想の領域が形成できる
ようにスペースが形成されている。つまり接着剤ができ
る限りパッド上に延在しない構成となっている。

【００３８】従って、前実施の形態と同様に、接着剤で
所定の位置に精度高くリード板が固定され、その後に半
田付けができるので、リードの半田付けの際のズレが防
止できる。

【００３９】また半田フィレットを形成するため、パッ
ド７２のサイズがリード板のサイズよりも大きくなって
いる。しかし接着剤で固定されているため半田付けの際
のリード板のズレは無くなる。

【００４０】従って、例えば図４の箱型の本体ケース
（実際は、図３の形状が収納されるため形状は異な
る。）の如きケースにプリント基板がに収納する場合、
ズレが無くなるため、本体ケースのサイズをギリギリに
できる。

【００４１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、パッドにリード仮固定用の除去領域を設け、
ここに接着剤を塗布して仮固定すれば、リードは半田溶
融時にズレず、所望の位置で半田固定ができる。

【００４２】また接着剤で仮固定できるため、リード板
よりもパッドのサイズを大きく取ることができ、リード
板の側面に接着強度を増強できる半田フィレットが形成
でき、しかもフィレットの確認により接続状態（半田が
溶融したかどうか）が確認できる。

【００４３】更には、除去領域を円形とすることで、押
圧されて伸びる接着剤をこの円形の中に留めることがで
き、接着剤による半田不良を抑制できる。

【００４４】従って、リード板のズレを抑制できるた
め、本体ケースをギリギリのサイズに形成でき、コンパ
クトな電池が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電池に用いられる混成集積回路基板の
説明図である。

【図２】本発明の電池に用いられる混成集積回路基板の
説明図である。

【図３】図２の混成集積回路基板を用いた電池の組立図
である。

【図４】従来の電池の組立図である。

【図５】電池を本体ケースに実装した際の図である。

【符号の説明】

１０、１１リード板１２、１３パッド１５除去領域１６接着剤３０混成集積回路基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者豊岡伸一大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内Ｆターム(参考） 5H020 AA06 AS06 AS13 BB03 DD06 DD13 DD20 5H030 AA03 AA04 AS05 AS11 FF68

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】極性を持つ突出した電極部と角型の外装
缶とによって外形が構成され、外装缶が前記電極部とは
異なる極性の電極を兼用している電池に於いて、電池用の回路が実装された混成集積回路基板と、前記混
成集積回路基板に設けられ、前記電極部または前記外装
缶と電気的に接続されるリード板が半田付けにより固着
されるパッドと、前記パッドの一領域に設けられた前記
パッドの除去領域と、前記除去領域に設けられた接着剤
と、前記接着剤および前記パッドに設けられた半田によ
り固定される前記リードとを有する事を特徴とした電
池。
【請求項２】極性を持つ突出した電極部と角型の外装
缶とによって外形が構成され、外装缶が前記電極部とは
異なる極性の電極を兼用している電池に於いて、電池用の回路が実装された混成集積回路基板と、前記混
成集積回路基板の角部に設けられ、前記電極部または前
記外装缶と電気的に接続されるリード板が半田付けによ
り固着されるパッドと、前記リード板と重畳する前記混
成集積回路基板の一側辺に近接配置された前記パッドの
除去領域と、前記除去領域に設けられた接着剤と、前記
接着剤および前記パッドに設けられた半田により固定さ
れる前記リード板とを有する事を特徴とした電池。
【請求項３】前記除去領域は、円の一部を構成し、前
記混成集積回路基板の一側辺と前記タブとの間には、前
記円の残りの部分が配置できるスペースが設けられる請
求項２記載の電池。
【請求項４】前記除去領域が設けられた前記一側辺を
除く側辺の少なくとも一つは、前記リード板よりも突出
して配置される請求項２または請求項３記載の電池。