JP2002050884A - 回路基板、およびこの回路基板と充電池との接続方法 - Google Patents

回路基板、およびこの回路基板と充電池との接続方法

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JP2002050884A
JP2002050884A JP2000230973A JP2000230973A JP2002050884A JP 2002050884 A JP2002050884 A JP 2002050884A JP 2000230973 A JP2000230973 A JP 2000230973A JP 2000230973 A JP2000230973 A JP 2000230973A JP 2002050884 A JP2002050884 A JP 2002050884A
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circuit board
rechargeable battery
terminal
substrate
metal
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Mitsunori Nagashima
光典 永島
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Rohm Co Ltd
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Rohm Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 他の装置と接続した場合に、基板の表面と上
記他の装置との間に所定の間隔を容易に設けることがで
きるとともに、平面視における占有面積が基板の面積よ
りも大きくならない回路基板を提供する。 【解決手段】 平面状の端子面を有する端子部材が少な
くとも一対基板の表面に備えられた回路基板であって、
上記端子面は、上記基板の表面から所定の間隔を隔てて
形成されており、上記各端子部材は、平面状の取付面を
有し、平面視における占有部分が上記基板からはみ出さ
ないように、この取付面で上記基板の表面に半田付けさ
れることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本願発明は、たとえば、携帯
型電話機やノート型パーソナルコンピュータなどの携帯
型電子機器に用いられ、充電池を内蔵した電池パックに
適用される回路基板、およびこの回路基板と充電池との
接続方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、たとえば、携帯型電話機やノ
ート型パーソナルコンピュータなどでは、充電池が内臓
された電池パックなどが電源として使用されている。こ
の電池パックは、携帯型電話機などの携帯型電子機器本
体に対して着脱自在にされた構成とされている。このよ
うな電池パックとしては、樹脂製などの容器に、充電池
と、この充電池と接続される回路基板とが内臓されてい
るのが一般的である。
【0003】上記充電池には、その外装全体が正電極p
として形成されたものがある。このような充電池の一例
を図6に示す。図6に示すように、充電池Dは、外形が
略直方体状に形成されており、負電極mは、充電池Dの
長手方向において互いに対向する側面D1,D2のうちの
一側面D1の中央部分から突出するように形成されてい
る。
【0004】上記回路基板は、たとえば、充電池Dから
の過放電や充電池Dへの過充電を防止するための保護回
路などを構成している。この種の従来の回路基板の一例
を図7に示す。
【0005】図7に示すように、回路基板100は、上
記保護回路などに用いられる種々の電子部品E…を表面
に搭載した帯状の基板1に、充電池を接続するための金
属端子102,103と、携帯型電子機器本体と導通す
るための外部端子4…とを取り付けることにより構成さ
れている。基板1は、その長さSが充電池Dの幅W(図
6参照)と略同等とされ、その表面には、各電子部品E
…を導通させる配線パターン(図示略)が形成されてい
る。各外部端子4…は、薄板状の金属を基板1の裏面に
半田付けするなどして形成されている。各金属端子10
2,103は、薄板状に形成されており、その一端部1
02a,103aのみが基板1の表面に半田付けされて
いる。すなわち、各金属端子102,103は、他端部
102b,103bが基板1の長手方向外側へ突出する
ように構成されている。なお、回路基板100と上記充
電池Dとを接続する際には、各金属端子102,103
は、他端部102b,103bが基板1の表面から起立
するように、L字状に屈曲した状態とされる。
【0006】次に、上記回路基板100と上記充電池D
との接続構造について簡単に説明する。図8は、上記回
路基板100と上記充電池Dとを接続した状態を示す。
回路基板100は、金属端子のうち充電池Dの負電極m
へ接続される金属端子102にさらに金属製の導体片1
21を接合して使用される。図8に示すように、回路基
板100は、基板1の表面が充電池Dの上記側面D2
対向するように配置される。導体片121は、L字状に
屈曲させられ、その先端が負電極mに接合される。一
方、充電池Dにおける幅方向の側面D3、すなわち正電
極pには、金属端子103が接合される。この後、これ
らを容器に入れることにより電池パックが形成される。
【0007】このような回路基板100によれば、上記
回路基板100と上記充電池Dとを接続した状態におい
ては、上記したように、基板1の表面と充電池Dの長手
方向の側面D2とが対向するように配置されているの
で、平面視での面積が小さくなりうる。これにより、電
池パックを小型化することが可能となる。
【0008】しかしながら、上記回路基板100と充電
池Dと接続する際には、電子部品E…と充電池Dとが直
接接触して、電子部品E…が破損したり、電子部品E…
が端子以外の部分で導通されるのを防止する必要があ
る。このため、この従来例では、図8に示すように、基
板1と充電池Dとの間にスペーサ105が介装されてい
る。このスペーサ105は、所定の厚みを有する樹脂製
の平板の各所に凹部151…を設けることにより構成さ
れており、これらの凹部151…は、スペーサ105を
基板1と充電池Dとの間に介装した際に、上記電子部品
E…および金属端子102,103に対応するように配
置されている。このように、スペーサ105は、複雑な
構成とされているので、形成するのが容易ではない。ま
た、このスペーサ105は、基板1と充電池Dとの間に
嵌め込まれるようにして介装されているだけであるの
で、回路基板100と充電池Dとを接続する際に、脱落
したり、所望の位置からずれたりすることがある。した
がって、回路基板と充電池とを接続する作業効率が悪化
してしまう。
【0009】また、上記回路基板100を製造する際に
は、その出荷の形態や、製造効率などを考慮して、図9
に示すように、一枚の原基板B′に規則的に配列形成さ
れた複数の基板1…のそれぞれに対して上記電子部品E
…、外部端子4…、および金属端子102,103が半
田付けされる。ところが、上記回路基板100では、上
述したように、上記金属端子102,103の他端部1
02b,103bが基板1の長手方向外側へ突出してい
るので、原基板B′に複数の基板1…を形成する際に
は、金属端子102,103の他端部102b,103
bが突出する長さを考慮して、基板1の長手方向におい
て互いに隣接して配列される基板1…間の間隔を大きく
とらなければならない。したがって、上記のような回路
基板100を製造する場合には、一枚の原基板B′から
得られる回路基板100の枚数が少なくなる。言い換え
れば、原基板B′の板抜効率が悪くなり、コストアップ
を招来してしまう。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本願発明は、上記した
事情のもとで考え出されたものであって、他の装置と接
続した場合に、基板の表面と上記他の装置との間に所定
の間隔を容易に設けることができるとともに、平面視に
おける占有面積が基板の面積よりも大きくならない回路
基板を提供することをその課題とする。
【0011】
【発明の開示】上記課題を解決するため、本願発明で
は、次の技術的手段を講じている。
【0012】すなわち、本願発明の第1の側面により提
供される回路基板は、平面状の端子面を有する端子部材
が少なくとも一対基板の表面に備えられた回路基板であ
って、上記端子面は、上記基板の表面から所定の間隔を
隔てて形成されており、上記各端子部材は、平面状の取
付面を有し、平面視における占有部分が上記基板からは
み出さないように、この取付面で上記基板の表面に半田
付けされることを特徴としている。
【0013】具体的には、この回路基板は、上記端子面
が充電池に接続されるとともに、この充電池への過電流
を防止するための充電池用保護回路を構成する種々の電
子部品がさらに搭載されている構成とすることができ
る。
【0014】本願発明の第1の側面においては、上記回
路基板を充電池に接続するために基板に設けられた端子
部材は、その接続面となる端子面が基板の表面から所定
の間隔を隔てて形成されている。これにより、上記回路
基板と充電池とを接続する際に、上記端子部材の接続面
と充電池の電極とを接合するだけで、基板の表面と充電
池との間に、従来例のようにスペーサなど別の部品を用
いることなく、所定の間隔を容易に設けることができ
る。したがって、基板の表面に実装された電子部品が充
電池に接触するのを防止することができる。
【0015】また、上記端子部材は、平面視における占
有部分が上記基板からはみ出さないように、基板に取り
付けられるので、上記回路基板全体として、その平面視
における占有面積が基板の面積よりも大となるのを防止
することができる。これにより、回路基板を多量に製造
する場合に、一枚の原基板に規則的に配列形成された複
数の基板のそれぞれに対して端子部品を取り付けるよう
にした際に、従来例のように、互いに隣接する基板間の
間隔を大きくとる必要がない。したがって、一枚の原基
板により多くの基板を形成することができ、原基板の板
抜効率を向上させコストを低減することができる。しか
も、端子部材は、平面状の取付面を有しているので、こ
の取付面で基板に半田付けされうる。これにより、上記
端子部材を基板表面に取り付ける作業を自動化すること
ができ、製造効率を向上することができる。
【0016】好ましい実施の形態においては、上記各端
子部材は、上記端子面を有する端子壁と、この端子壁の
両端から上記基板に向って延びる一対の側壁と、これら
の側壁の下端に設けられかつ上記取付面を有する取付壁
とから形成されている。すなわち、端子部品は、複数の
壁によって中空となるように形成されうるので、上記回
路基板を軽量化することができる。
【0017】好ましい実施の形態においてはまた、上記
各端子部材は、帯状の金属板を折り曲げることにより容
易に形成されるので、上記回路基板の製造効率を向上す
ることができる。
【0018】好ましい実施の形態においてはさらに、上
記金属板は、互いに異なる金属材料からなる複数の金属
層を積層させたクラッド材によって構成される。
【0019】具体的には、上記金属板は、Niからなる
第1金属層板と、Alからなる第2金属層とによって構
成されている。
【0020】このような構成によれば、上記充電池が、
たとえばAl製の外装を有していれば、上記端子面がA
l板側となるように上記端子部材を形成すれば、充電池
と端子面とを、たとえば溶接などにより直接接合するこ
とができる。したがって、端子部材と充電池との接続
は、他の部材などを必要とせずに容易に行われうる。ま
た、上記取付面がNi板側となるように端子部材を形成
すれば、上記基板と取付面とを直接半田付けすることが
できる。したがって、端子部材の基板への半田付けは、
他の部材などを必要とせずに容易に行なわれうる。
【0021】本願発明の第2の側面により提供される回
路基板と充電池との接続方法は、本願発明の第1の側面
により提供される回路基板と、正電極および負電極が一
側面で隣接するように形成された充電池とを接続する接
続方法であって、上記基板の表面が上記充電池の上記一
側面と対向するように上記回路基板を配置し、上記端子
部材の端子面をそれぞれ上記充電池の各電極に接続しつ
つ固定することを特徴としている。
【0022】本願発明の第2の側面においては、本願発
明の第1の側面により提供される回路基板と充電池とが
接続されるので、本願発明の第1の側面に係る回路基板
における作用効果と同様の効果を奏することができる。
【0023】また、上記回路基板は、上記基板の表面が
充電池の一側面と対向するように配置されているので、
回路基板と充電池とを接続した状態において、その平面
視での面積を小さくすることができる。したがって、た
とえば、上記回路基板と充電池とを接続したものを容器
に収容して電池パックを形成するような場合では、これ
を小型化することが可能となる。
【0024】好ましい実施の形態においては、上記端子
部材の端子面をそれぞれ上記充電池の各電極にスポット
溶接することにより、回路基板と充電池とを強固に固定
することができる。
【0025】本願発明のその他の特徴および利点につい
ては、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明
らかになるであろう。
【0026】
【発明の実施の形態】以下、本願発明の好ましい実施の
形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【0027】図1は、本願発明に係る回路基板の一例を
示す概略斜視図、図2は、図1における端子部材を示す
拡大斜視図、図3は、図2に示す端子部材の製造形態の
一例を示す概略斜視図、図4は、図1に示す回路基板と
充電池とを接続した状態を示す概略平面図、図5は、図
1における基板の製造形態の一例を示す概略平面図であ
る。なお、これらの図において、従来例を示す図7ない
し図9に表された部材、部分等と同等のものにはそれぞ
れ同一の符号を付してある。
【0028】この回路基板Aは、たとえば、携帯型電話
機やノート型パーソナルコンピュータなどの携帯型電子
機器に用いられる電池パック内に組み込まれて使用さ
れ、図6に示す充電池Dに接続されるものとする。この
場合、回路基板Aは、充電池Dからの電力を携帯型電子
機器本体に供給する機能を有する。また、携帯型電子機
器本体は、充電池Dを充電することができ、回路基板A
は、携帯型電子機器本体からの充電用電力を充電池Dに
与える機能を有する。そして、これらの機能に伴い、回
路基板Aは、たとえば、充電池Dの過放電や充電池への
過充電を防止するための保護回路などを構成する。
【0029】上記充電池Dは、携帯型電子機器における
軽量化の要請に応えて、その外装がAlから形成されて
いる。この充電池Dは、Al製の外装全体が正電極pと
して形成されている。図6に示すように、充電池Dは、
外形が略直方体状に形成されており、負電極mは、充電
池Dの長手方向において互いに対向する側面D1,D2
うちの一側面D1の中央部分から突出するように形成さ
れている。すなわち、充電池Dでは、正電極pおよび負
電極mが上記一側面D1で隣接している。
【0030】図1および図4に示すように、この回路基
板Aは、上記保護回路などに用いられる種々の電子部品
E…を表面に搭載した基板1に、充電池を接続するため
の端子部材2,3と、携帯型電子機器本体と導通するた
めの外部端子4…とを取り付けることにより構成されて
いる。
【0031】上記基板1は、図1に示すように、たとえ
ばガラスエポキシなどから帯状に形成された平板であ
り、長手方向の長さが充電池Dの幅W(図6参照)と略
同等とされている。この基板1の表面には、公知のフォ
トリソグラフィー法などを用いて、配線パターン(図示
略)が銅箔などから形成されており、この配線パターン
の各所には図示しないパッドが一体形成されている。各
電子部品E…は、これらのパッド上に実装される。電子
部品E…の基板1への実装は、たとえば、予めパッド上
に半田ペーストを塗布しておき、この上に電子部品E…
を載置した後、リフローソルダリング法などによって半
田付けするなどして行なわれる。なお、半田ペースト上
への電子部品E…の載置は、吸着コレットなどを用いて
自動的に行なわれる。
【0032】上記外部端子4…は、薄板状の金属を基板
1の裏面に半田付けするなどして形成されており、スル
ーホールなどによって、それぞれ、電子部品E…と接続
されている。また、各外部端子4…は、携帯型電子機器
本体のコネクタピン(図示略)に対応するように配置さ
れている。なお、各外部端子4…は、本実施形態では、
充放電兼用端子として形成されている。
【0033】上記端子部材2,3は、図1および図4に
示すように、充電池Dの負電極mに接続される端子部材
2と、正電極pに接続される端子部材3とを含み、それ
ぞれが各電極に対応するように配置されている。すなわ
ち、上記端子部材2は、基板1表面の中央部分に、上記
端子部材3は、基板表面の端部に配置されている。
【0034】各端子部材2,3は、図1および図2に示
すように、充電池Dの電極を接続するための平面状の端
子面2a,3aが基板1の表面からそれぞれ所定の間隔
を隔てるように形成されている。この間隔は、後述する
ように各端子部材2,3を充電池Dの電極に接合した際
に、基板1の表面に実装された各電子部品E…が、充電
池Dに接触しないような長さに設定される。また、各端
子部材2,3は、平面状の取付面2b…,3b…を有し
ており、全体として、基板からはみ出さない大きさおよ
び形状とされている。これらの端子部材2,3は、平面
視における占有部分が基板1からはみ出さないように、
上記取付面2b…,3b…で基板1の表面のパッドに半
田付けされる。
【0035】より詳細には、各端子部材2,3は、図2
に示すように、上記端子面2a,3aを有する端子壁2
1,31と、この端子壁21,31の両端から基板1に
向って延びる一対の側壁22…,32…と、これらの側
壁22…,32…の下端に設けられかつ上記取付面2b
…,3b…を有する取付壁23…,33…とから形成さ
れている。各壁21〜23,31〜33は、図2に示す
ように、帯状の金属板を谷折り、山折り、山折り、谷折
りの順で折り曲げることにより容易に形成することがで
きる。
【0036】上記金属板としては、互いに異なる金属材
料からなる2層の金属層を積層させたクラッド材が用い
られている。本実施形態では、これら2層の金属層のう
ち上記端子面2a,3aを形成する金属層2′,3′
は、Alから形成されており、上記取付面2b,3bを
形成する金属層2″,3″は、Niから形成されてい
る。このように、端子面2a,3aを充電池Dの外装
(電極)と同一の金属から形成すれば、端子部材2,3
を充電池Dに直接接合することができる。また、取付面
2b,3bをNiから形成することにより、端子部材
2,3を基板1上に直接半田付けすることができる。こ
れにより、端子部材2,3は、基板1の表面に電子部品
E…を実装する際に、これらと同様にかつ同時に自動実
装されうる。
【0037】なお、端子部材2,3を効率よく形成する
ために、帯状のクラッド材をプレスなどすることによっ
て、図3に示すように、複数の端子部材2,3が連なっ
た原端子部材Tとして形成することもできる。また、こ
の回路基板Aを製造するラインにおいて、たとえば、こ
の原端子部材Tを切断して端子部材2,3とするライン
を、半田ペーストを塗布した基板1を搬送するラインの
側部に設けて、各端子部材2,3を切断すると同時に基
板1上に自動載置するようにすれば、回路基板Aの製造
効率を向上させることができる。
【0038】次に、上記回路基板Aと充電池との接続方
法について簡単に説明する。
【0039】まず、上記基板1の表面が、充電池Dにお
ける長手方向の側面D1と対向するように、回路基板A
を配置する。このとき、上記各端子面2a,3aと各電
極とをそれぞれ接触させる。次いで、上記端子部材2を
上記負電極mに直接接合し、上記端子部材3を側面
1、すなわち正電極pに直接接合する。このとき、各
端子部材2,3の端子壁21,31と基板1との間に
は、空間が存在するので、各端子部材2,3の各電極
p,mへの接合をスポット溶接などにより行うこともで
きる。これにより、回路基板Aを充電池Dに強固に固定
することができる。この後、これらを容器に入れること
により、電池パックが形成される。
【0040】このように、上記回路基板Aと充電池Dと
を接続した状態においては、基板1の表面が充電池Dの
一側面D1と対向するように配置されているので、平面
視での面積が小さくなりうる。したがって、電池パック
を小型化することができる。このとき、各端子面2a,
3aは、上述したように、基板1の表面から所定の間隔
を隔てて形成されているので、基板1に実装した電子部
品E…が充電池Dに接触するのを防止することができ
る。すなわち、端子部材2,3は、従来例におけるスペ
ーサと同等の効果を奏することができる。したがって、
上記回路基板Aと充電池Dとを接続する際に、これらの
間にスペーサを介装する必要がなく、製造効率を向上さ
せることができる。
【0041】また、上記端子部材2,3は、従来例にお
けるスペーサのように、樹脂から形成されていないの
で、静電気の発生を防止することができる。
【0042】なお、充電池Dの負電極mは、図6に示す
ように、一側面D1の中央部分に形成されているので、
図1に示すように、端子部品2,3と同一のもの(補助
部材)5を回路基板Aの端部に予め実装することによっ
て、回路基板Aを充電池Dに安定した状態で接続するこ
ともできる。この場合、この補助部材5と充電池Dとの
間に絶縁シート6を介装すれば、補助部材5が通電され
ることがない。
【0043】また、上記回路基板Aを製造するには、従
来例と同様に、一枚の原基板に規則的に配列形成された
複数の基板のそれぞれに対して、上記電子部品E…、外
部端子4…、および端子部材2,3を半田付けすれば、
製造効率を向上することができる。この回路基板Aで
は、上述したように、端子部材2,3が、平面視におけ
る占有部分が基板1からはみ出ないようにされているの
で、従来例のように、原基板に複数の基板を配列形成す
る際に、基板間の間隔を大きくとる必要がない。すなわ
ち、回路基板Aを製造する際に使用される原基板Bに
は、図5に示すように、多くの基板1を配列形成するこ
とができ、原基板Bの板抜効率を向上することができ
る。
【0044】以上、説明してきたように、本願発明に係
る回路基板および回路基板と充電池との接続方法によれ
ば、充電池と接続した場合に、基板の表面と充電池との
間に所定の間隔を容易に設けることができるとともに、
平面視における占有面積が基板の面積よりも大きくなら
ないようにすることができる。
【0045】もちろん、この発明の範囲は、上述した実
施の形態に限定されるものではない。たとえば、上記実
施形態において説明した端子部材2,3は、2層構成に
限らず、3層以上で構成されていてもよく、たとえば、
上記充電池Dの負電極mがAl以外の金属材料から形成
されておれば、この金属からなる金属層板と、Niから
なる金属層板とを積層したクラッド材によって上記端子
部材2を形成してもよい。また、端子部材の形状におい
ても上記実施形態に示した構成に限るものではない。さ
らに、回路基板Aは、上述した充電池Dと接続されるこ
とに限定されず、カメラやビデオなどの小型電子機器な
どに適用されるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明に係る回路基板の一例を示す概略斜視
図である。
【図2】図1における端子部材を示す拡大斜視図であ
る。
【図3】図2に示す端子部材の製造形態の一例を示す概
略斜視図である。
【図4】図1に示す回路基板と充電池とを接続した状態
を示す概略平面図である。
【図5】図1における基板の製造形態の一例を示す概略
平面図である。
【図6】充電池を示す概略斜視図である。
【図7】従来の回路基板の一例を示す概略斜視図であ
る。
【図8】図7に示す回路基板と充電池とを接続した状態
を示す概略平面図である。
【図9】図7における基板の製造形態の一例を示す概略
平面図である。
【符号の説明】
1 基板 2,3 端子部材 2a,3a 端子面 2b,3b 取付面 21,31 端子壁 22,32 側壁 23,33 取付壁 A 回路基板 D 充電池

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平面状の端子面を有する端子部材が少な
    くとも一対基板の表面に備えられた回路基板であって、 上記端子面は、上記基板の表面から所定の間隔を隔てて
    形成されており、 上記各端子部材は、平面状の取付面を有し、平面視にお
    ける占有部分が上記基板からはみ出さないように、この
    取付面で上記基板の表面に半田付けされることを特徴と
    する、回路基板。
  2. 【請求項2】 上記各端子部材は、上記端子面を有する
    端子壁と、この端子壁の両端から上記基板に向って延び
    る一対の側壁と、これらの側壁の下端に設けられかつ上
    記取付面を有する取付壁とから形成されている、請求項
    1に記載の回路基板。
  3. 【請求項3】 上記各端子部材は、帯状の金属板を折り
    曲げることにより形成される、請求項2に記載の回路基
    板。
  4. 【請求項4】 上記金属板は、互いに異なる金属材料か
    らなる複数の金属層を積層させたクラッド材によって構
    成される、請求項3に記載の回路基板。
  5. 【請求項5】 上記金属板は、Niからなる第1金属層
    板と、Alからなる第2金属層とによって構成されてい
    る、請求項4に記載の回路基板。
  6. 【請求項6】 上記端子面が充電池に接続されるととも
    に、この充電池への過電流を防止するための充電池用保
    護回路を構成する種々の電子部品がさらに搭載されてい
    る請求項1ないし5のいずれかに記載の回路基板。
  7. 【請求項7】 請求項1ないし6のいずれかに記載の回
    路基板と、正電極および負電極が一側面で隣接するよう
    に形成された充電池とを接続する接続方法であって、 上記基板の表面が上記充電池の上記一側面と対向するよ
    うに上記回路基板を配置し、 上記端子部材の端子面をそれぞれ上記充電池の各電極に
    接続しつつ固定することを特徴とする、回路基板と充電
    池との接続方法。
  8. 【請求項8】 上記端子部材の端子面をそれぞれ上記充
    電池の各電極にスポット溶接する、請求項7に記載の回
    路基板と充電池との接続方法。
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