JP2001325939A - 扁平電池と保護回路基板の接続構造 - Google Patents
扁平電池と保護回路基板の接続構造Info
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- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 接続強度が高く、したがって接続信頼性の高
い扁平電池と保護回路基板の接続構造を提供する。 【解決手段】 正極端子２ａがＡｌから成り、負極端子
２ｂがＮｉから成る扁平電池の正極端子と負極端子のそ
れぞれが、保護回路部品が実装されている保護回路基板
３の正極側ランド３ａと負極側ランド３ｂにスポット溶
接で接続されている扁平電池と保護回路基板の接続構造
であって、保護回路基板３が、正極側ランド３ａにはＡ
ｌ７ａ／Ｎｉ７ｂのクラッド片７がＡｌ側を上にしては
んだ層５を介して配設されており、負極側ランド３ｂに
はＮｉ片６がはんだ層５を介して配設されている保護回
路基板である扁平電池と保護回路基板の接続構造。
い扁平電池と保護回路基板の接続構造を提供する。 【解決手段】 正極端子２ａがＡｌから成り、負極端子
２ｂがＮｉから成る扁平電池の正極端子と負極端子のそ
れぞれが、保護回路部品が実装されている保護回路基板
３の正極側ランド３ａと負極側ランド３ｂにスポット溶
接で接続されている扁平電池と保護回路基板の接続構造
であって、保護回路基板３が、正極側ランド３ａにはＡ
ｌ７ａ／Ｎｉ７ｂのクラッド片７がＡｌ側を上にしては
んだ層５を介して配設されており、負極側ランド３ｂに
はＮｉ片６がはんだ層５を介して配設されている保護回
路基板である扁平電池と保護回路基板の接続構造。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は扁平電池と保護回路
基板の接続構造に関し、更に詳しくは、扁平電池と保護
回路基板との接続信頼性が高い扁平電池と保護回路基板
の接続構造に関する。
基板の接続構造に関し、更に詳しくは、扁平電池と保護
回路基板との接続信頼性が高い扁平電池と保護回路基板
の接続構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯電話や携帯型パソコンなどの
各種電子機器の小型化，軽量化が進んでいることに伴
い、それらの駆動電源に対しては、高エネルギー密度化
などの電池特性の向上に加え、更なる小型化，軽量化へ
の要望が強まっている。とりわけ、薄型化への要望は顕
著である。
各種電子機器の小型化，軽量化が進んでいることに伴
い、それらの駆動電源に対しては、高エネルギー密度化
などの電池特性の向上に加え、更なる小型化，軽量化へ
の要望が強まっている。とりわけ、薄型化への要望は顕
著である。
【０００３】このような要望に応えるべく、例えばＬｉ
イオン二次電池の場合には、電解質としてポリマー固体
電解質のフィルムを用いた扁平電池の研究が進められて
いる。この扁平電池は、通常、舌片形状の正極端子が一
体的に形成されている例えばＡｌ箔の片面に例えばＬｉ
ＣｏＯ2を主成分とする合剤を塗布して成る正極と、同
じく舌片形状の負極端子が一体的に形成されている例え
ばＮｉ箔の片面に例えば炭素材料を含む合剤を塗布して
成る負極との間に、ポリマー固体電解質のフィルムを配
置して発電要素を構成し、この発電要素の両面を覆って
正極と負極よりも外形寸法が大きい例えばＡｌラミネー
トフィルムのような外装材が配置され、各外装材の周縁
部を熱融着することにより、前記発電要素が封入された
構造になっていて、その厚みは、通常、３〜４mm程度で
ある。
イオン二次電池の場合には、電解質としてポリマー固体
電解質のフィルムを用いた扁平電池の研究が進められて
いる。この扁平電池は、通常、舌片形状の正極端子が一
体的に形成されている例えばＡｌ箔の片面に例えばＬｉ
ＣｏＯ2を主成分とする合剤を塗布して成る正極と、同
じく舌片形状の負極端子が一体的に形成されている例え
ばＮｉ箔の片面に例えば炭素材料を含む合剤を塗布して
成る負極との間に、ポリマー固体電解質のフィルムを配
置して発電要素を構成し、この発電要素の両面を覆って
正極と負極よりも外形寸法が大きい例えばＡｌラミネー
トフィルムのような外装材が配置され、各外装材の周縁
部を熱融着することにより、前記発電要素が封入された
構造になっていて、その厚みは、通常、３〜４mm程度で
ある。
【０００４】そして実使用に際しては、上記した扁平電
池を例えばプラスチック製や金属製の保護筐体に収容し
て外力による破損事故を防止するための処置が執られて
いる。その場合、保護筐体への収容に先立ち、実使用時
における電池温度のモニタや充放電電流の制御を行って
電池を保護するために、所定の保護回路部品が表面実装
されている保護回路基板を当該電池に接続して電池と保
護回路基板の一体化構造物が組み立てられる。そして、
その一体化構造物を保護筐体に収容したパック電池とし
て出荷される。
池を例えばプラスチック製や金属製の保護筐体に収容し
て外力による破損事故を防止するための処置が執られて
いる。その場合、保護筐体への収容に先立ち、実使用時
における電池温度のモニタや充放電電流の制御を行って
電池を保護するために、所定の保護回路部品が表面実装
されている保護回路基板を当該電池に接続して電池と保
護回路基板の一体化構造物が組み立てられる。そして、
その一体化構造物を保護筐体に収容したパック電池とし
て出荷される。
【０００５】ここで、扁平電池と保護回路基板との接続
構造は、一般に、図３で示したように、扁平電池１の周
縁封止部１ａから引き出されている正極端子２ａと負極
端子２ｂを、所定の保護回路部品４が表面実装されてい
る保護回路基板３の正極側ランド３ａと負極側ランド３
ｂにそれぞれ接続して形成されている。この接続に際し
ては、正極側ランド３ａに正極端子２ａを、負極側ラン
ド３ｂに負極端子２ｂをそれぞれ重ね合わせ、ここに例
えばスポット溶接や超音波溶接法を適用して両者を接続
しているのが通例である。
構造は、一般に、図３で示したように、扁平電池１の周
縁封止部１ａから引き出されている正極端子２ａと負極
端子２ｂを、所定の保護回路部品４が表面実装されてい
る保護回路基板３の正極側ランド３ａと負極側ランド３
ｂにそれぞれ接続して形成されている。この接続に際し
ては、正極側ランド３ａに正極端子２ａを、負極側ラン
ド３ｂに負極端子２ｂをそれぞれ重ね合わせ、ここに例
えばスポット溶接や超音波溶接法を適用して両者を接続
しているのが通例である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、保護回路基
板３のランド３ａ，３ｂは、一般にＣｕで構成されてい
る。また、保護回路部品４は、当該部品を実装すべき箇
所のランド部にはんだを用いたリフロー処理により回路
基板に表面実装されているのが通例である。更に、扁平
電池の正極端子２ａは、前記したように、通常はＡｌか
ら成り、また負極端子２ｂはＮｉで形成されている。
板３のランド３ａ，３ｂは、一般にＣｕで構成されてい
る。また、保護回路部品４は、当該部品を実装すべき箇
所のランド部にはんだを用いたリフロー処理により回路
基板に表面実装されているのが通例である。更に、扁平
電池の正極端子２ａは、前記したように、通常はＡｌか
ら成り、また負極端子２ｂはＮｉで形成されている。
【０００７】そのため、前記した接続構造において、正
極側ランド３ａと正極端子２ａ、また負極側ランド３ｂ
と負極端子２ｂは、いずれも、互いに異種材料に対する
スポット溶接や超音波溶接法の適用で接続されているの
で、その接続強度は必ずしも高いとはいえない。そのた
め、組み立てたパック電池を例えば地面に落とした場
合、そのときの衝撃で接続構造の破損も起こりやすく、
電池機能の喪失を招くことがある。
極側ランド３ａと正極端子２ａ、また負極側ランド３ｂ
と負極端子２ｂは、いずれも、互いに異種材料に対する
スポット溶接や超音波溶接法の適用で接続されているの
で、その接続強度は必ずしも高いとはいえない。そのた
め、組み立てたパック電池を例えば地面に落とした場
合、そのときの衝撃で接続構造の破損も起こりやすく、
電池機能の喪失を招くことがある。
【０００８】本発明は、正極端子がＡｌから成り、負極
端子がＮｉから成る扁平電池と保護回路基板との従来の
接続構造における上記した問題を解決し、接続強度が高
く、したがって接続信頼性も高い扁平電池と保護回路基
板の接続構造の提供を目的とする。
端子がＮｉから成る扁平電池と保護回路基板との従来の
接続構造における上記した問題を解決し、接続強度が高
く、したがって接続信頼性も高い扁平電池と保護回路基
板の接続構造の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、正極端子がＡｌから成り、
負極端子がＮｉから成る扁平電池の前記正極端子と前記
負極端子のそれぞれが、保護回路部品が実装されている
保護回路基板の正極側ランドと負極側ランドにスポット
溶接で接続されている扁平電池と保護回路基板の接続構
造であって、前記保護回路基板が、前記正極側ランドに
はＡｌ／Ｎｉクラッド片のＮｉ面がはんだ付けされてお
り、前記負極側ランドにはＮｉ片がはんだ付けされてい
る保護回路基板であることを特徴とする扁平電池と保護
回路基板の接続構造が提供される。
ために、本発明においては、正極端子がＡｌから成り、
負極端子がＮｉから成る扁平電池の前記正極端子と前記
負極端子のそれぞれが、保護回路部品が実装されている
保護回路基板の正極側ランドと負極側ランドにスポット
溶接で接続されている扁平電池と保護回路基板の接続構
造であって、前記保護回路基板が、前記正極側ランドに
はＡｌ／Ｎｉクラッド片のＮｉ面がはんだ付けされてお
り、前記負極側ランドにはＮｉ片がはんだ付けされてい
る保護回路基板であることを特徴とする扁平電池と保護
回路基板の接続構造が提供される。
【００１０】その際、前記はんだ付けは、前記保護回路
部品の表面実装時のリフロー処理と同時に行われること
が好ましい。
部品の表面実装時のリフロー処理と同時に行われること
が好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面に則して本発明の接続
構造を説明する。図１は接続構造を示す部分斜視図であ
り、図２は図１のII−II線に沿う断面図である。図にお
いて、保護回路基板３の通常はCuから成る負極側ランド
３ｂには、はんだ層５を介してＮｉ片６が配設されてい
る。また、正極側ランド３ａには、同じくはんだ層５を
介して後述するクラッド片７が配設されている。
構造を説明する。図１は接続構造を示す部分斜視図であ
り、図２は図１のII−II線に沿う断面図である。図にお
いて、保護回路基板３の通常はCuから成る負極側ランド
３ｂには、はんだ層５を介してＮｉ片６が配設されてい
る。また、正極側ランド３ａには、同じくはんだ層５を
介して後述するクラッド片７が配設されている。
【００１２】上記クラッド片７は、Ａｌ箔７ａとＮｉ箔
７ｂをクラッドして製造したものであり、Ａｌ箔７ａ側
が上になるようにはんだ層５の上に配設されている。そ
して、クラッド片７のＡｌ箔７ａに扁平電池のＡｌ製の
正極端子２ａを重ね合わせ、またＮｉ片６にＮｉ製の負
極端子２ｂを重ね合わせ、それぞれに対して例えばパラ
レル抵抗溶接法のようなスポット溶接を適用することに
より本発明の接続構造が形成される。
７ｂをクラッドして製造したものであり、Ａｌ箔７ａ側
が上になるようにはんだ層５の上に配設されている。そ
して、クラッド片７のＡｌ箔７ａに扁平電池のＡｌ製の
正極端子２ａを重ね合わせ、またＮｉ片６にＮｉ製の負
極端子２ｂを重ね合わせ、それぞれに対して例えばパラ
レル抵抗溶接法のようなスポット溶接を適用することに
より本発明の接続構造が形成される。
【００１３】この接続構造の場合、溶接されるのは同種
類の材料であるため、異種材料の溶接時に比べればその
溶接強度は大きく、したがって接続強度は大きくなる。
なお、正極端子２ａ，負極端子２ｂの厚みは、いずれ
も、１００μｍ程度であるため、とくに正極端子（Ａ
ｌ）とクラッド片７との溶接において溶接点数が少なす
ぎると、溶接強度の点で難が生ずるので、溶接点数を多
くすることが好ましい。例えば、負極端子（Ｎｉ）とＮ
ｉ片の場合は２点程度でもよいが、正極端子とクラッド
片の場合は４点以上にすることが好ましい。
類の材料であるため、異種材料の溶接時に比べればその
溶接強度は大きく、したがって接続強度は大きくなる。
なお、正極端子２ａ，負極端子２ｂの厚みは、いずれ
も、１００μｍ程度であるため、とくに正極端子（Ａ
ｌ）とクラッド片７との溶接において溶接点数が少なす
ぎると、溶接強度の点で難が生ずるので、溶接点数を多
くすることが好ましい。例えば、負極端子（Ｎｉ）とＮ
ｉ片の場合は２点程度でもよいが、正極端子とクラッド
片の場合は４点以上にすることが好ましい。
【００１４】これらのクラッド片７とＮｉ片６は、はん
だを用いたリフロー処理で保護回路部品４を保護回路基
板３に表面実装するときに、同時に、正極側ランド３ａ
にははんだを介してクラッド片７を載置し、また負極側
ランド３ｂにもはんだを介してＮｉ片６を載置した状態
でリフロー処理を行うことにより、上記した態様で保護
回路基板３に配設することが好ましい。
だを用いたリフロー処理で保護回路部品４を保護回路基
板３に表面実装するときに、同時に、正極側ランド３ａ
にははんだを介してクラッド片７を載置し、また負極側
ランド３ｂにもはんだを介してＮｉ片６を載置した状態
でリフロー処理を行うことにより、上記した態様で保護
回路基板３に配設することが好ましい。
【００１５】クラッド片７とＮｉ片６は、いずれも、は
んだで各ランドに接合されるのでその接合強度は高くな
り、そして前記した高い溶接強度の実現と相俟って、全
体としては接続強度の高い接続構造を形成することがで
きるからである。また、保護回路基板３へのクラッド片
とＮｉ片の配設と同時に、保護回路部品４の表面実装も
実現させるので、効率よく本発明の接続構造の形成に用
いる保護回路基板３を製造することができるからであ
る。
んだで各ランドに接合されるのでその接合強度は高くな
り、そして前記した高い溶接強度の実現と相俟って、全
体としては接続強度の高い接続構造を形成することがで
きるからである。また、保護回路基板３へのクラッド片
とＮｉ片の配設と同時に、保護回路部品４の表面実装も
実現させるので、効率よく本発明の接続構造の形成に用
いる保護回路基板３を製造することができるからであ
る。
【００１６】
【実施例】まず、Ａｌから成り、厚み１００μｍ，幅３
mmの正極端子と、Ｎｉから成り、厚み１００μｍ，幅１
００mmの負極端子を有する扁平電池を用意した。また、
縦４mm，横３mmの長方形形状をし、いずれもＣｕから成
る正極側ランドと負極側ランドに共晶はんだの箔を載
せ、更にその上に、正極側ランドでは、厚み１５０μｍ
のＡｌ箔と厚み１５０μｍのＮｉ泊から成るクラッド片
（縦４mm，横３mm）をＮｉ箔側を下にして載せ、負極側
ランドでは厚み３００μｍのＮｉ片（縦４mm，横３mm）
を載せたのち、全体に温度２００℃のリフロー処理を行
い、室温下で放冷して、図２で示した保護回路基板３に
した。
mmの正極端子と、Ｎｉから成り、厚み１００μｍ，幅１
００mmの負極端子を有する扁平電池を用意した。また、
縦４mm，横３mmの長方形形状をし、いずれもＣｕから成
る正極側ランドと負極側ランドに共晶はんだの箔を載
せ、更にその上に、正極側ランドでは、厚み１５０μｍ
のＡｌ箔と厚み１５０μｍのＮｉ泊から成るクラッド片
（縦４mm，横３mm）をＮｉ箔側を下にして載せ、負極側
ランドでは厚み３００μｍのＮｉ片（縦４mm，横３mm）
を載せたのち、全体に温度２００℃のリフロー処理を行
い、室温下で放冷して、図２で示した保護回路基板３に
した。
【００１７】ついで、クラッド片に扁平電池の正極端子
を重ね合わせ、Ｎｉ片に扁平電池の負極端子を重ね合わ
せたのちスポット溶接を行い、接続構造を形成した。正
極端子への溶接点数は４点、負極端子への溶接点数は２
点とした。ついで、正極端子と負極端子のそれぞれを、
５mm／minで引っ張って接続構造の破壊を調べた。その
結果、接続構造は、引張強さが３０Ｎになっても破壊せ
ず、正極端子と負極端子それ自体が引きちぎれた。
を重ね合わせ、Ｎｉ片に扁平電池の負極端子を重ね合わ
せたのちスポット溶接を行い、接続構造を形成した。正
極端子への溶接点数は４点、負極端子への溶接点数は２
点とした。ついで、正極端子と負極端子のそれぞれを、
５mm／minで引っ張って接続構造の破壊を調べた。その
結果、接続構造は、引張強さが３０Ｎになっても破壊せ
ず、正極端子と負極端子それ自体が引きちぎれた。
【００１８】なお、比較のために、正極ランドにクラッ
ド片の代わりに負極に用いたＮｉ片を配置し、扁平電池
の正極端子を実施例と同様の条件でスポット溶接を行っ
て接続構造の形成を試みたが溶接はできなかった。
ド片の代わりに負極に用いたＮｉ片を配置し、扁平電池
の正極端子を実施例と同様の条件でスポット溶接を行っ
て接続構造の形成を試みたが溶接はできなかった。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
接続構造の場合、クラッド片とＮｉ片はいずれも保護回
路基板のランドにはんだ付けされているのでその接合強
度が高く、また正極端子と負極端子はいずれも同じ種類
の材料にスポット溶接されているのでその溶接強度が高
く、したがって、接続構造全体としてはその接続強度が
高くなっている。
接続構造の場合、クラッド片とＮｉ片はいずれも保護回
路基板のランドにはんだ付けされているのでその接合強
度が高く、また正極端子と負極端子はいずれも同じ種類
の材料にスポット溶接されているのでその溶接強度が高
く、したがって、接続構造全体としてはその接続強度が
高くなっている。
【００２０】すなわち、衝撃を受けても破損しにくい接
続構造になっていて、その工業的価値は大である。
続構造になっていて、その工業的価値は大である。
【図１】本発明の接続構造を示す分解斜視図である。
【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】従来の接続構造を示す分解斜視図である。
１ 扁平電池 １ａ 扁平電池１の周縁封止部 ２ａ 正極端子（Ａｌ） ２ｂ 負極端子（Ｎｉ） ３ 保護回路基板 ３ａ 正極側ランド３ａ ３ｂ 負極側ランド ４ 保護回路部品 ５ はんだ層 ６ Ｎｉ片 ７ クラッド片 ７ａ Ａｌ箔 ７ｂ Ｎｉ箔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｈ０１Ｍ 10/40 Ｈ０１Ｍ 10/40 Ｚ ５Ｈ０４０ Ｆターム(参考） 5E319 AA03 AB01 AC01 AC16 AC17 BB05 CC12 CC33 CD26 GG20 5E343 AA02 AA11 BB09 BB16 BB24 BB28 BB44 BB67 DD62 FF24 GG18 5H022 AA09 BB03 BB16 CC02 CC09 CC12 EE03 EE04 5H029 AJ12 AK03 AL06 AM11 AM16 BJ04 BJ12 BJ27 CJ05 DJ05 EJ01 5H030 AA06 AS14 5H040 AA19 AS13 AS14 AT04 DD02 DD10 DD13 JJ03 LL01
Claims (2)
- 【請求項１】 正極端子がＡｌから成り、負極端子がＮ
ｉから成る扁平電池の前記正極端子と前記負極端子のそ
れぞれが、保護回路部品が実装されている保護回路基板
の正極側ランドと負極側ランドにスポット溶接で接続さ
れている扁平電池と保護回路基板の接続構造であって、 前記保護回路基板が、前記正極側ランドにはＡｌ／Ｎｉ
クラッド片のＮｉ面がはんだ付けされており、前記負極
側ランドにはＮｉ片がはんだ付けされている保護回路基
板であることを特徴とする扁平電池と保護回路基板の接
続構造。 - 【請求項２】 前記はんだ付けは、前記保護回路部品の
表面実装時のリフロー処理と同時に行われる請求項１の
扁平電池と保護回路基板の接続構造。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000143071A JP2001325939A (ja) | 2000-05-16 | 2000-05-16 | 扁平電池と保護回路基板の接続構造 |
| EP00114916A EP1071147A1 (en) | 1999-07-19 | 2000-07-17 | Battery pack |
| US09/618,287 US6225778B1 (en) | 1999-07-19 | 2000-07-18 | Battery pack |
| KR10-2000-0041080A KR100392340B1 (ko) | 1999-07-19 | 2000-07-18 | 전지팩 |
| CNB001217208A CN1162922C (zh) | 1999-07-19 | 2000-07-19 | 电池组件 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000143071A JP2001325939A (ja) | 2000-05-16 | 2000-05-16 | 扁平電池と保護回路基板の接続構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001325939A true JP2001325939A (ja) | 2001-11-22 |
Family
ID=18649937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000143071A Withdrawn JP2001325939A (ja) | 1999-07-19 | 2000-05-16 | 扁平電池と保護回路基板の接続構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001325939A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006004656A (ja) * | 2004-06-15 | 2006-01-05 | Toppan Forms Co Ltd | 電源回路の製造方法およびペーパー電池の接合方法 |
| KR101057566B1 (ko) | 2009-06-15 | 2011-08-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | 보호회로모듈을 구비하는 이차전지 및 보호회로모듈을 구비하는 이차 전지의 제조 방법 |
| WO2018128433A1 (ko) * | 2017-01-06 | 2018-07-12 | 조인셋 주식회사 | 금속패드 인터페이스 |
| JP2022122843A (ja) * | 2021-02-10 | 2022-08-23 | 三星エスディアイ株式会社 | バッテリパック |
| WO2023245489A1 (zh) * | 2022-06-22 | 2023-12-28 | 东莞新能德科技有限公司 | 电池及用电设备 |
-
2000
- 2000-05-16 JP JP2000143071A patent/JP2001325939A/ja not_active Withdrawn
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