JP2002367579A - Battery device and electronic equipment having battery device - Google Patents

Battery device and electronic equipment having battery device

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JP2002367579A
JP2002367579A JP2001173023A JP2001173023A JP2002367579A JP 2002367579 A JP2002367579 A JP 2002367579A JP 2001173023 A JP2001173023 A JP 2001173023A JP 2001173023 A JP2001173023 A JP 2001173023A JP 2002367579 A JP2002367579 A JP 2002367579A
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JP
Japan
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battery
region
electrode
substrate
joint
Prior art date
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Application number
JP2001173023A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Kayama
俊 香山
Yoshisada Okayasu
好貞 岡安
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery device and electronic equipment having the battery device, capable of enhancing electric reliability in the case where taking out electrodes of a battery body are directly electrically joined to electrodes of a board by ultrasonic bonding. SOLUTION: This battery device has the battery body 34 arranged inside a case, taking out electrodes 50, 52 of a battery comprising the battery body 34; and the board 36 arranged inside the case. The taking out electrodes 50, 52 of the battery having a joining part for being directly electrically joined to electrodes 42, 44 of the board 36 by ultrasonic bonding, and the arranging distances of projecting parts 75 of a recessed and projecting part 73 of the joining part are made wider with approaching to the end part of a region 71 of the joining part from the center of the region 71 of the joining part.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ケース内に配置さ
れた電池本体と、電池本体から形成されている電池の取
り出し電極とケース内に配置された基板を有する電池装
置および電池装置を有する電子機器に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery device having a battery body disposed in a case, a battery take-out electrode formed from the battery body, and a substrate disposed in the case, and an electronic device having the battery device. It concerns equipment.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子機器の例として携帯電話をあげる
と、この携帯電話には、筐体の背面側に電池が着脱可能
に取り付けられている。この電池は本体に装着した状態
で電源を供給し、その電池に対しては外部から充電が可
能になっている。この種の電池は、ケースと電池本体を
有している。電池本体はケースの中に収容されており、
電池本体の2つの電極の取出部は、タブに対して抵抗溶
接をした後に、このタブはケース内の基板に対して半田
付けを行っている。このようなタブを用いた半田付け作
業は作業者が手作業で行っている。
2. Description of the Related Art Taking a mobile phone as an example of electronic equipment, a battery is detachably attached to the back of a housing of the mobile phone. The battery is supplied with power while mounted on the main body, and the battery can be charged from outside. This type of battery has a case and a battery body. The battery body is housed in a case,
The tabs of the two electrodes of the battery body are resistance-welded to the tab, which is then soldered to the substrate in the case. The soldering operation using such a tab is manually performed by an operator.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上述したように接続部
材としてのタブを用いて電池本体の電極と基板を電気的
に接続するようにしているために、電池の小型化が困難
であり、半田付け作業における熱が電池本体に影響を与
えるという問題もある。このように電池本体に対して熱
の影響を与えないようにするために、電池本体の電極の
接合部と基板の電極は、たとえば超音波接合することで
直接電気的に接合する試みがある。しかし、電池本体の
取り出し電極の接合部は、複数の凸部を有しており、こ
の接合部の領域は長方形状であり、しかも各凸部の配列
はすべて同じピッチである。このために、取り出し電極
の接合部は、特にAlで作られた取り出し電極の接合部
にはクラックが入り易く、電池本体の取り出し電極が基
板の電極からはがれてしまったり、取り出し電極にクラ
ックが入ってしまうという問題がある。このように接合
部の領域が長方形状であり、しかも接合部の複数の突起
が等ピッチに形成しているのは、ホーンの加工をしやす
くすること及び各突起部に振動エネルギーを集中させる
ためである。従って、電池本体の取り出し電極と基板の
電極との接合状態において、必要とするピール強度が得
られず、電気的な接続信頼性が低いという問題がある。
そこで本発明は上記課題を解消し、電池本体の取り出し
電極と基板の電極を超音波接合により直接電気的に接合
する場合に、電気的な信頼性を高めることができる電池
装置および電池装置を有する電子機器を提供することを
目的としている。
As described above, since the electrodes of the battery main body and the substrate are electrically connected by using the tabs as the connecting members, it is difficult to reduce the size of the battery, and the soldering is difficult. There is also a problem that heat in the attaching operation affects the battery body. In order to prevent the influence of heat on the battery main body in this way, there is an attempt to directly electrically connect the electrode joint portion of the battery main body and the electrode of the substrate by, for example, ultrasonic bonding. However, the junction of the extraction electrodes of the battery body has a plurality of projections, the area of this junction is rectangular, and the arrangement of each projection is all the same. For this reason, cracks easily occur at the junction of the extraction electrode, particularly at the junction of the extraction electrode made of Al, and the extraction electrode of the battery body is peeled off from the electrode of the substrate or the extraction electrode is cracked. Problem. The reason why the joint region is rectangular in shape and the plurality of protrusions of the joint portion are formed at the same pitch is to facilitate processing of the horn and to concentrate vibration energy on each protrusion. It is. Therefore, there is a problem in that the required peel strength cannot be obtained in the joined state between the extraction electrode of the battery body and the electrode of the substrate, and the electrical connection reliability is low.
Therefore, the present invention has a battery device and a battery device that can solve the above-mentioned problems and can improve the electrical reliability when the extraction electrode of the battery main body and the electrode of the substrate are directly electrically bonded by ultrasonic bonding. The purpose is to provide electronic equipment.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、ケー
ス内に配置された電池本体と、前記電池本体から形成さ
れている電池の取り出し電極と、前記ケース内に配置さ
れた基板を有する電池装置であり、前記電池の取り出し
電極は、前記基板の電極に対して超音波接合により直接
電気的に接合するための接合部を有し、前記電池の取り
出し電極の前記接合部は、前記基板の電極側に凹凸部を
有しており、前記接合部の前記凹凸部の凸部の配列間隔
は、前記接合部の領域の中心から前記接合部の領域の端
部の近づくにつれて広くなっていることを特徴とする電
池装置である。請求項1では、電池の取り出し電極の接
合部の凹凸部の凸部の配列間隔が、接合部の領域の中心
から接合部の領域の端部に近づくにつれて広くなってい
る。これにより、接合部の領域の特に端部において取り
出し電極にクラックが入るのを防ぐことができる。この
取り出し電極にクラックが入らない理由としては、接合
部の最外周に位置する取り出し電極の凸部にかかる応力
が緩和されるためである。凸部が密集していればいるほ
ど応力が集中してクラックが入りやすくなる。従って、
電池本体の電池の取り出し電極と基板の電極との直接的
な電気的な接合におけるピール強度を確保して電気的な
接続信頼性を向上できる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a battery main body arranged in a case, a battery take-out electrode formed from the battery main body, and a substrate arranged in the case. A battery device, wherein the extraction electrode of the battery has a bonding portion for directly electrically bonding to the electrode of the substrate by ultrasonic bonding, and the bonding portion of the extraction electrode of the battery includes the substrate, Has an uneven portion on the side of the electrode, and the arrangement interval of the convex portions of the uneven portion of the bonding portion is increased from the center of the region of the bonding portion toward the end of the region of the bonding portion. It is a battery device characterized by the above-mentioned. According to the first aspect, the arrangement interval of the protrusions of the concave and convex portions of the joining portion of the extraction electrode of the battery becomes wider from the center of the joining portion to the end of the joining portion. Thereby, it is possible to prevent the extraction electrode from being cracked particularly at the end of the region of the joint. The reason why cracks do not occur in the extraction electrode is that the stress applied to the projection of the extraction electrode located at the outermost periphery of the joint is reduced. The denser the projections are, the more stress is concentrated and cracks are more likely to occur. Therefore,
The peel strength in the direct electrical connection between the battery take-out electrode of the battery body and the electrode of the substrate can be ensured to improve the electrical connection reliability.

【0005】請求項2の発明は、請求項1に記載の電池
装置において、前記接合部の領域は矩形状であり、前記
凹凸部の凸部の面積は同じである。請求項2では、接合
部の領域が矩形状であり、凹凸部の凸部の面積が同じで
あっても、凸部の配列間隔が接合部の領域の中心から接
合部の領域の端部に近づくにつれて広くなっている。
According to a second aspect of the present invention, in the battery device according to the first aspect, the region of the bonding portion is rectangular, and the area of the convex portion of the uneven portion is the same. According to claim 2, even when the area of the joint is rectangular and the area of the convex part of the uneven part is the same, the arrangement interval of the convex part is from the center of the area of the joint part to the end of the area of the joint part. It gets wider as you get closer.

【0006】請求項3の発明は、ケース内に配置された
電池本体と、前記電池本体から形成されている電池の取
り出し電極と、前記ケース内に配置された基板を有する
電池装置であり、前記電池の取り出し電極は、前記基板
の電極に対して超音波接合により直接電気的に接合する
ための接合部を有し、前記電池の取り出し電極の前記接
合部は、前記基板の電極側に凹凸部を有しており、前記
接合部の前記凹凸部の各凸部の配列間隔は、前記接合部
の領域の中心から前記接合部の領域の端部の近づくにつ
れて同じであり、前記接合部の前記凹凸部の各凸部の面
積は、前記接合部の領域の中心から前記接合部の領域の
端部の近づくにつれて小さくなっていることを特徴とす
る電池装置である。請求項3では、接合部の凹凸部の凸
部の配列間隔は、接合部の領域の中心から接合部の領域
の端部に近づくにつれて同じであり、接合部の凹凸部の
凸部の面積は、接合部の領域の中心から接合部の領域の
端部に近づくにつれて小さくなっている。このようにし
ても、電池本体からの電池の取り出し電極にクラックが
入らない。この取り出し電極にクラックが入らない理由
としては、各凸部の面積が大きければ大きいほど、大き
な応力が加わってしまうが、端部に近づくにつれて、そ
れを小さくすることで端部の凸部の応力を緩和すること
ができるためである。従って、電池の取り出し電極と基
板の電極を超音波接合により直接電気的に接合する場合
に、ピール強度を十分に得られ、電気的な接続信頼性を
確保できる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a battery device having a battery body disposed in a case, a battery take-out electrode formed from the battery body, and a substrate disposed in the case. The extraction electrode of the battery has a joining portion for directly electrically joining to the electrode of the substrate by ultrasonic joining, and the joining portion of the extraction electrode of the battery has an uneven portion on the electrode side of the substrate. The arrangement interval of each convex portion of the uneven portion of the bonding portion is the same as approaching the end of the region of the bonding portion from the center of the region of the bonding portion, the The battery device is characterized in that the area of each convex portion of the concave / convex portion decreases as the distance from the center of the joint region to the end of the joint region decreases. In claim 3, the arrangement interval of the protrusions of the uneven portion of the joint is the same as approaching the edge of the region of the joint from the center of the region of the joint, and the area of the protrusion of the uneven portion of the joint is , Becomes smaller as the distance from the center of the joint region to the end of the joint region increases. Even in this case, no crack occurs in the electrode for taking out the battery from the battery body. The reason why cracks do not occur in the extraction electrode is that the larger the area of each protrusion is, the larger the stress is applied, but the closer the end is, the smaller the stress of the protrusion at the end is. It is because it can relax. Accordingly, in the case where the take-out electrode of the battery and the electrode of the substrate are directly electrically joined by ultrasonic joining, sufficient peel strength can be obtained, and electrical connection reliability can be ensured.

【0007】請求項4の発明は、請求項3に記載の電池
装置において、前記接合部の領域の端部は、曲線状に形
成されている。請求項4では、接合部の領域の端部が曲
線状に形成されていることにより、端部の接合長さがか
せげること、端部がストレートでないこと及び取り出し
電極の長手方向に対して端部の接合部が直行しない。接
合部の領域の端部が直線状に形成されている場合に比べ
て取り出し電極にクラックが入りにくい。
According to a fourth aspect of the present invention, in the battery device according to the third aspect, an end of a region of the joint is formed in a curved shape. According to claim 4, since the end of the region of the joint is formed in a curved shape, the joint length of the end is reduced, the end is not straight, and the end is formed in the longitudinal direction of the extraction electrode. Does not go straight. Cracks are less likely to occur in the extraction electrode as compared to the case where the end of the joint region is formed linearly.

【0008】請求項5の発明は、請求項3に記載の電池
装置において、前記接合部の領域の端部は、前記電池の
取り出し電極の長手方向に関して傾斜した直線状に形成
されている。請求項5では、接合部の領域の端部が、電
池の取り出し電極の長手方向に関して傾斜した直線状に
形成されていると、端部の接合長さがかせげること及び
取り出し電極の長手方向に対して端部の接合部が直行し
ない。接合部の領域の端部が直線状に形成されているの
に比べて、やはり取り出し電極にクラックが入りにく
い。
According to a fifth aspect of the present invention, in the battery device according to the third aspect, an end of the region of the junction is formed in a straight line inclined with respect to a longitudinal direction of an extraction electrode of the battery. According to claim 5, when the end of the region of the joining portion is formed in a straight line inclined with respect to the longitudinal direction of the extraction electrode of the battery, the joining length of the end is increased and the longitudinal direction of the extraction electrode is increased. The joint at the end does not go straight. As compared with the case where the end of the joint area is formed in a straight line, the extraction electrode is also less likely to crack.

【0009】請求項6の発明は、ケース内に配置された
電池本体と、前記電池本体から形成されている電池の取
り出し電極と、前記ケース内に配置された基板を有する
電池装置を有する電子機器であり、前記電池の取り出し
電極は、前記基板の電極に対して超音波接合により直接
電気的に接合するための接合部を有し、前記電池の取り
出し電極の前記接合部は、前記基板の電極側に凹凸部を
有しており、前記接合部の前記凹凸部の凸部の配列間隔
は、前記接合部の領域の中心から前記接合部の領域の端
部の近づくにつれて広くなっていることを特徴とする電
池装置を有する電子機器である。請求項6では、電池の
取り出し電極の接合部の凹凸部の凸部の配列間隔が、接
合部の領域の中心から接合部の領域の端部に近づくにつ
れて広くなっている。これにより、接合部の領域の特に
端部において取り出し電極にクラックが入るのを防ぐこ
とができる。この取り出し電極にクラックが入らない理
由としては、接合部の最外周に位置する取り出し電極の
凸部にかかる応力が緩和されるためである。凸部が密集
していればいるほど応力が集中してクラックが入りやす
くなる。従って、電池本体の電池の取り出し電極と基板
の電極との直接的な電気的な接合におけるピール強度を
確保して電気的な接続信頼性を向上できる。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an electronic apparatus having a battery device having a battery main body disposed in a case, a battery take-out electrode formed from the battery main body, and a substrate disposed in the case. Wherein the extraction electrode of the battery has a bonding portion for directly electrically bonding to the electrode of the substrate by ultrasonic bonding, and the bonding portion of the extraction electrode of the battery includes an electrode of the substrate. Side has a concave and convex portion, the arrangement interval of the convex portion of the concave and convex portion of the bonding portion is that it is wider from the center of the region of the bonding portion toward the end of the region of the bonding portion. An electronic apparatus having a battery device as a feature. According to the sixth aspect, the arrangement interval of the protrusions of the concave and convex portions of the joining portion of the extraction electrode of the battery increases from the center of the joining region toward the end of the joining region. Thereby, it is possible to prevent the extraction electrode from being cracked particularly at the end of the region of the joint. The reason why cracks do not occur in the extraction electrode is that the stress applied to the projection of the extraction electrode located at the outermost periphery of the joint is reduced. The denser the projections are, the more stress is concentrated and cracks are more likely to occur. Therefore, the peel strength in the direct electrical connection between the battery take-out electrode of the battery body and the electrode of the substrate can be secured, and the electrical connection reliability can be improved.

【0010】請求項7の発明は、請求項6に記載の電池
装置を有する電子機器において、前記接合部の領域は矩
形状であり、前記凹凸部の凸部の面積は同じである。請
求項7では、接合部の領域が矩形状であり、凹凸部の凸
部の面積が同じであっても、凸部の配列間隔が接合部の
領域の中心から接合部の領域の端部に近づくにつれて広
くなっている。
According to a seventh aspect of the present invention, in the electronic device having the battery device according to the sixth aspect, the region of the joint is rectangular, and the area of the convex portion of the concave and convex portion is the same. According to claim 7, even when the area of the joint is rectangular and the area of the convex part of the uneven part is the same, the arrangement interval of the convex part is from the center of the area of the joint part to the end of the area of the joint part. It gets wider as you get closer.

【0011】請求項8の発明は、ケース内に配置された
電池本体と、前記電池本体から形成されている電池の取
り出し電極と、前記ケース内に配置された基板を有する
電池装置を有する電子機器であり、前記電池の取り出し
電極は、前記基板の電極に対して超音波接合により直接
電気的に接合するための接合部を有し、前記電池の取り
出し電極の前記接合部は、前記基板の電極側に凹凸部を
有しており、前記接合部の前記凹凸部の各凸部の配列間
隔は、前記接合部の領域の中心から前記接合部の領域の
端部の近づくにつれて同じであり、前記接合部の前記凹
凸部の各凸部の面積は、前記接合部の領域の中心から前
記接合部の領域の端部の近づくにつれて小さくなってい
ることを特徴とする電池装置を有する電子機器である。
請求項8では、接合部の凹凸部の凸部の配列間隔は、接
合部の領域の中心から接合部の領域の端部に近づくにつ
れて同じであり、接合部の凹凸部の凸部の面積は、接合
部の領域の中心から接合部の領域の端部に近づくにつれ
て小さくなっている。このようにしても、電池本体から
の電池の取り出し電極にクラックが入らない。この取り
出し電極にクラックが入らない理由としては、各凸部の
面積が大きければ大きいほど、大きな応力が加わってし
まうが、端部に近づくにつれて、それを小さくすること
で端部の凸部の応力を緩和することができるためであ
る。従って、電池の取り出し電極と基板の電極を超音波
接合により直接電気的に接合する場合に、ピール強度を
十分に得られ、電気的な接続信頼性を確保できる。
According to another aspect of the present invention, there is provided an electronic apparatus having a battery body having a battery main body disposed in a case, a battery take-out electrode formed from the battery main body, and a substrate disposed in the case. Wherein the extraction electrode of the battery has a bonding portion for directly electrically bonding to the electrode of the substrate by ultrasonic bonding, and the bonding portion of the extraction electrode of the battery includes an electrode of the substrate. Side has an uneven portion, the arrangement interval of each convex portion of the uneven portion of the joint portion is the same as approaching the end of the region of the joint portion from the center of the region of the joint portion, An electronic device having a battery device, wherein an area of each convex portion of the concave-convex portion of the joint decreases from a center of the region of the joint toward an end of the region of the joint. .
In claim 8, the arrangement interval of the protrusions of the uneven portion of the joint is the same as approaching the edge of the region of the joint from the center of the region of the joint, and the area of the protrusion of the uneven portion of the joint is , Becomes smaller as the distance from the center of the joint region to the end of the joint region increases. Even in this case, no crack occurs in the electrode for taking out the battery from the battery body. The reason why cracks do not occur in the extraction electrode is that the larger the area of each protrusion is, the larger the stress is applied, but the closer the end is, the smaller the stress of the protrusion at the end is. It is because it can relax. Accordingly, in the case where the take-out electrode of the battery and the electrode of the substrate are directly electrically joined by ultrasonic joining, sufficient peel strength can be obtained, and electrical connection reliability can be ensured.

【0012】請求項9の発明は、請求項8に記載の電池
装置を有する電子機器において、前記接合部の領域の端
部は、曲線状に形成されている。請求項9では、接合部
の領域の端部が曲線状に形成されていることにより、端
部の接合長さがかせげること、端部がストレートでない
こと及び取り出し電極の長手方向に対して端部の接合部
が直行しない。接合部の領域の端部が直線状に形成され
ている場合に比べて取り出し電極にクラックが入りにく
い。
According to a ninth aspect of the present invention, in the electronic device having the battery device according to the eighth aspect, an end of the region of the joint is formed in a curved shape. According to the ninth aspect, since the end of the region of the joint is formed in a curved shape, the joint length of the end is reduced, the end is not straight, and the end is formed in the longitudinal direction of the extraction electrode. Does not go straight. Cracks are less likely to occur in the extraction electrode as compared to the case where the end of the joint region is formed linearly.

【0013】請求項10の発明は、請求項8に記載の電
池装置を有する電子機器において、前記接合部の領域の
端部は、前記電池の取り出し電極の長手方向に関して傾
斜した直線状に形成されている。請求項10では、接合
部の領域の端部が、電池の取り出し電極の長手方向に関
して傾斜した直線状に形成されていると、接合部の領域
の端部が直線状に形成されているのに比べて、端部の接
合長さがかせげること及び取り出し電極の長手方向に対
して端部の接合部が直行しない。やはり取り出し電極に
クラックが入りにくい。
According to a tenth aspect of the present invention, in the electronic device having the battery device according to the eighth aspect, an end of the region of the junction is formed in a straight line inclined with respect to a longitudinal direction of the battery extraction electrode. ing. According to the tenth aspect, when the end of the region of the joint is formed in a straight line inclined with respect to the longitudinal direction of the extraction electrode of the battery, the end of the region of the joint is formed in a straight line. In comparison, the joining length of the end portion is large, and the joining portion of the end portion is not perpendicular to the longitudinal direction of the extraction electrode. Again, it is difficult for the extraction electrode to crack.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。
Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the embodiments described below are preferred specific examples of the present invention,
Although various technically preferable limits are given, the scope of the present invention is not limited to these modes unless otherwise specified in the following description.

【0015】図1と図2は、本発明の電子機器の一例と
して携帯電話を示しており、この例では携帯電話10に
は1つの電池装置100が着脱自在に装着されている。
携帯電話10は、筐体12と1つの電池装置(バッテ
リ)100、表示部16、アンテナ14、スピーカ2
2、マイク20、操作部18等を有している。電池装置
100は携帯電話10に対して電源を供給するためのバ
ッテリである。筐体12は、フロント部24とリヤ部2
6を有している。図2に示すようにリヤ部26の下部で
あってフロント部24の裏面には電池装置100が着脱
可能に取り付けられている。表示部16は、各種情報を
表示する部分であり、たとえば液晶表示装置を用いるこ
とができる。スピーカ22は音声を聞くためのものであ
り、マイク20は操作者の声を入力する部分である。操
作部18は、テンキー18C、電話を掛けるためのボタ
ン18Aおよび電話を切るためのボタン18B等を有し
ている。
FIGS. 1 and 2 show a mobile phone as an example of the electronic apparatus of the present invention. In this example, one battery device 100 is detachably mounted on the mobile phone 10.
The mobile phone 10 includes a housing 12, one battery device (battery) 100, a display unit 16, an antenna 14, and a speaker 2.
2, a microphone 20, an operation unit 18, and the like. The battery device 100 is a battery for supplying power to the mobile phone 10. The housing 12 includes a front part 24 and a rear part 2.
6. As shown in FIG. 2, a battery device 100 is detachably attached to a lower portion of the rear portion 26 and a back surface of the front portion 24. The display section 16 is a section for displaying various information, and for example, a liquid crystal display device can be used. The speaker 22 is for listening to voice, and the microphone 20 is for inputting the voice of the operator. The operation unit 18 has a numeric keypad 18C, a button 18A for making a call, a button 18B for hanging up the call, and the like.

【0016】図3は、図2の電池装置100の構造例を
示している。図3の電池装置100は、概略的には上ケ
ース30、下ケース32、電池本体34、基板36、電
気接続部40、基板の電極42,44およびラベル46
を有している。
FIG. 3 shows a structural example of the battery device 100 of FIG. The battery device 100 shown in FIG. 3 schematically includes an upper case 30, a lower case 32, a battery main body 34, a board 36, an electric connection portion 40, electrodes 42 and 44 of the board, and a label 46.
have.

【0017】図4は、上ケース30、下ケース32、電
池本体(セルともいう)34、基板36、電気接続部4
0、基板の電極42,44の構造を拡大して示してい
る。上ケース30と下ケース32は、電池本体34と基
板36を収容する容器であり、材質としては、たとえば
プラスチック、具体的にはABS(アクリロニトリルブ
タジエンスチレン)、PC(ポリカーボネート)、PC
/ABS(ポリカーボネート/アクリロニトリルブタジ
エンスチレン)、PBT(ポリブチレンテレフタレー
ト)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、変性P
PE(ポリフェニレンエーテル)等の樹脂により作られ
ている。図3のラベル46は上ケース30の外面30B
に対して貼り付けられており、このラベル46には電池
装置100の特性やその他の情報が記載されている。
FIG. 4 shows an upper case 30, a lower case 32, a battery body (also referred to as a cell) 34, a substrate 36, and an electric connection portion 4.
0, the structure of the electrodes 42, 44 of the substrate is shown in an enlarged manner. The upper case 30 and the lower case 32 are containers for accommodating the battery body 34 and the substrate 36, and are made of, for example, plastic, specifically, ABS (acrylonitrile butadiene styrene), PC (polycarbonate), PC
/ ABS (polycarbonate / acrylonitrile butadiene styrene), PBT (polybutylene terephthalate), PPS (polyphenylene sulfide), modified P
It is made of a resin such as PE (polyphenylene ether). 3 is the outer surface 30B of the upper case 30.
The label 46 describes the characteristics of the battery device 100 and other information.

【0018】図5(A)と図5(B)は、電池本体34
の形状例を示している。図5の電池本体34は、取り出
し電極50,52を有している。取り出し電極50は、
負極であり、たとえばニッケルにより作られており、も
う一つの取り出し電極52は、正極でありたとえばアル
ミニウムにより作られている。このアルミニウム製の取
り出し電極52の強度は、ニッケル製の取り出し電極5
0の強度よりも小さい。電池本体34は、たとえばリチ
ウムイオン電池、リチウムポリマー電池あるいは固体ポ
リマー電池等の何度も充放電可能な電池であり、電池本
体34は、ケースにより封止されている。
FIGS. 5A and 5B show the battery main body 34.
2 shows an example of the shape. The battery body 34 in FIG. 5 has extraction electrodes 50 and 52. The extraction electrode 50
The negative electrode is made of, for example, nickel, and the other extraction electrode 52 is a positive electrode, made of, for example, aluminum. The strength of the aluminum extraction electrode 52 is the same as that of the nickel extraction electrode 5.
0 less than the intensity. The battery body 34 is a battery that can be charged and discharged many times, such as a lithium ion battery, a lithium polymer battery, or a solid polymer battery. The battery body 34 is sealed by a case.

【0019】図3と図4の基板36は、上ケース30と
下ケース32の間に配置される基板であり、この基板3
6はたとえば長方形状であって、電池本体34を保護す
る保護回路を有しており、基板の電極42,44を有し
ている。この基板36の保護回路は、安全の為に充電時
の上限電圧を規定したり、放電時の下限電圧を規定した
りすることが可能となる。この基板36は、たとえばガ
ラスエポキシ基板や紙フェノール基板、フレキシブルプ
リント配線板、液晶ポリマー基板、セラミックス基板な
どにより作られている。
The substrate 36 shown in FIGS. 3 and 4 is a substrate disposed between the upper case 30 and the lower case 32.
Numeral 6 is, for example, rectangular and has a protection circuit for protecting the battery body 34, and has electrodes 42 and 44 of the substrate. The protection circuit of the substrate 36 can define an upper limit voltage during charging or a lower limit voltage during discharging for safety. The substrate 36 is made of, for example, a glass epoxy substrate, a paper phenol substrate, a flexible printed wiring board, a liquid crystal polymer substrate, a ceramic substrate, or the like.

【0020】図3と図4に示す基板36には、基板の電
極42,44が、たとえばリフロー炉を通すことによ
り、はんだ付けにより電気的に接合されている。基板の
電極42,44は、たとえば導電性を有する金属材料、
たとえば銅板、リン青銅板、ベリリウム銅板などに半田
メッキをしたものやブリキなどにより作られており、図
4に示すように板状の部材である。
The electrodes 42 and 44 of the substrate are electrically connected to the substrate 36 shown in FIGS. 3 and 4 by soldering, for example, by passing through a reflow furnace. The electrodes 42 and 44 of the substrate are made of, for example, a conductive metal material,
For example, it is made of a copper plate, phosphor bronze plate, beryllium copper plate, or the like, which is plated with solder, tinplate, or the like, and is a plate-shaped member as shown in FIG.

【0021】図3の基板の電極42は、基板36の上で
あって取り出し電極50に対応した位置にあり、基板の
電極44は、基板36の上であって取り出し電極52に
対応した位置にある。これにより、取り出し電極50は
基板の電極42を介して基板36の導電パターンの所定
位置に接続され、取り出し電極52は基板の電極44を
介して、基板36の導電パターンの所定の位置に電気的
に接続される。取り出し電極50,52は、それぞれ対
応する基板の電極42,44を介して、熱をかけないよ
うにして、確実に簡単に基板36側に対して電気的に接
続する必要がある。すなわち、従来行われていたように
取り出し電極を基板側に手作業ではんだ付けにより電気
的に接続して、電池本体34側に熱が伝わってしまっ
て、電池本体34を損傷するような現象を避ける必要が
ある。
The electrode 42 of the substrate shown in FIG. 3 is located on the substrate 36 at a position corresponding to the extraction electrode 50, and the electrode 44 of the substrate is located on the substrate 36 at a position corresponding to the extraction electrode 52. is there. Thus, the extraction electrode 50 is connected to a predetermined position of the conductive pattern of the substrate 36 via the electrode 42 of the substrate, and the extraction electrode 52 is electrically connected to a predetermined position of the conductive pattern of the substrate 36 via the electrode 44 of the substrate. Connected to. The extraction electrodes 50 and 52 need to be reliably and easily electrically connected to the substrate 36 via the corresponding substrate electrodes 42 and 44 without applying heat. That is, as in the conventional case, the take-out electrode is electrically connected to the substrate side by manual soldering, so that heat is transmitted to the battery body 34 side, and the battery body 34 is damaged. Need to be avoided.

【0022】図6は、図4に示す電池本体34の電池の
取り出し電極50,52および基板36の基板の電極4
2,44を拡大して示している。図6では1組の取り出
し電極と基板の電極のみを図示しているが、これは取り
出し電極50,52の実質的に同じ形状であり、電極4
2,44も同じ形状であるので省略しているからであ
る。取り出し電極50,52は、その一方の面51側に
接合部70が形成されている。この接合部70は、上述
したように取り出し電極50あるいは取り出し電極52
の一方の面51、すなわち基板の電極42あるいは基板
の電極44に対面する側に形成されている。接合部70
は、一点鎖線で示す領域71を有している。この領域7
1は図6の例では長方形状もしくは正方形状である。
FIG. 6 shows the battery take-out electrodes 50 and 52 of the battery body 34 shown in FIG.
2, 44 are enlarged. Although FIG. 6 shows only one set of extraction electrodes and the electrodes of the substrate, they have substantially the same shape as the extraction electrodes 50 and 52, and
This is because 2 and 44 have the same shape and are omitted. Each of the extraction electrodes 50 and 52 has a joint 70 formed on one surface 51 side. The joining portion 70 is connected to the extraction electrode 50 or the extraction electrode 52 as described above.
Is formed on one surface 51, that is, the side facing the electrode 42 of the substrate or the electrode 44 of the substrate. Joint 70
Has an area 71 indicated by a dashed line. This area 7
Numeral 1 is rectangular or square in the example of FIG.

【0023】図7は、図6の基板の電極42,44と取
り出し電極50,52および接合部70を示す平面図で
ある。接合部70は、基板の電極42,44の一方の面
43に対面する位置に電気的に接合されている。図19
は、図7の実施の形態の変形例であり、接合部70を含
む接合形成面積、すなわち図10においてあとで説明す
る超音波振動溶接装置410の押圧部420の押圧面積
70Sが、取り出し電極50,52よりも大きくなって
いる。
FIG. 7 is a plan view showing the electrodes 42 and 44, the extraction electrodes 50 and 52, and the joint 70 of the substrate of FIG. The joining portion 70 is electrically joined at a position facing one surface 43 of the electrodes 42 and 44 of the substrate. FIG.
7 is a modification of the embodiment shown in FIG. 7, and the joint forming area including the joint 70, that is, the pressing area 70S of the pressing part 420 of the ultrasonic vibration welding apparatus 410 described later in FIG. , 52.

【0024】図8は、図6の取り出し電極50,52を
U方向から、すなわち下側から見た図であり、取り出し
電極50,52の一方の面51側を示している。この一
方の面51には、接合部70の矩形状(長方形又は正方
形)の領域71の構成例が示されている。この領域71
の中には、凹凸部73が形成されている。この凹凸部7
3には図9に示すような凸部75が複数個配列されてい
る。図8に示すように、領域71の中心部79から領域
71の4つの端部81に近づくにつれて、徐々に各凸部
75の配列間隔(ピッチ)が徐々に大きく形成されてい
る。たとえば中心部79の付近の凸部75の配列間隔P
T1は、次の配列間隔PT2よりも小さく、この配列間
隔PT2は、次の配列間隔PT3よりも小さくなってい
る。このように領域71の中心部79から端部81に近
づくにつれて、次第に各凸部75の配列間隔は広くなっ
ている。
FIG. 8 is a view of the extraction electrodes 50 and 52 of FIG. 6 viewed from the U direction, that is, from below, and shows one surface 51 side of the extraction electrodes 50 and 52. On this one surface 51, a configuration example of a rectangular (rectangular or square) region 71 of the joint 70 is shown. This area 71
In the figure, an uneven portion 73 is formed. This uneven part 7
In FIG. 3, a plurality of convex portions 75 as shown in FIG. 9 are arranged. As shown in FIG. 8, as the distance from the center portion 79 of the region 71 to the four end portions 81 of the region 71 increases, the arrangement interval (pitch) of the convex portions 75 gradually increases. For example, the arrangement interval P of the convex portions 75 near the central portion 79
T1 is smaller than the next arrangement interval PT2, and this arrangement interval PT2 is smaller than the next arrangement interval PT3. As described above, as the region 71 approaches the end portion 81 from the central portion 79, the arrangement interval of the convex portions 75 gradually increases.

【0025】図8と図9に示す各凸部75の接合面85
の接合面積は、図8と図9の例では同じである。この接
合面85は、基板36の電極42あるいは44に対して
直接接触する部分である。図9(A)の凸部75は断面
台形であり、図9(A)の凸部75の接合面85は平坦
面である。図9(B)の凸部75は断面半円形状であ
り、接合面85は下にR状に突出している。図9(C)
の凸部75は断面角形であり、接合面75は平坦面であ
る。基板36の材質は、たとえばPI(ポリイミド)、
PET(ポリエチレンテレフタレート)、鉄板、セラミ
ック、ガラスエポキシ材、紙フェノール材等のものを採
用することができる。基板36に形成される電極42,
44は図9に示すように片面に形成されていてもよいし
両面に形成されていてもよいし、スルーホールがあった
りあるいはバンプが形成されていてもよい。
The joining surface 85 of each projection 75 shown in FIGS. 8 and 9
Are the same in the examples of FIGS. 8 and 9. This joint surface 85 is a portion that directly contacts the electrode 42 or 44 of the substrate 36. 9A is a trapezoidal cross section, and the joining surface 85 of the convex portion 75 in FIG. 9A is a flat surface. 9B has a semicircular cross section, and the joining surface 85 projects downward in an R shape. FIG. 9 (C)
Is a square cross section, and the joint surface 75 is a flat surface. The material of the substrate 36 is, for example, PI (polyimide),
PET (polyethylene terephthalate), iron plate, ceramic, glass epoxy material, paper phenol material and the like can be used. An electrode 42 formed on the substrate 36,
44 may be formed on one side as shown in FIG. 9, may be formed on both sides, may have a through hole, or may be formed with a bump.

【0026】図10は、超音波振動溶接装置410が、
取り出し電極50,52と基板36の電極42,44を
接合部70を形成しながら、超音波接合する例を示して
いる。図10に示す超音波振動溶接装置410は、押圧
部420と固定台400および超音波発生源430を有
している。基板36は固定台400の上に搭載されてい
る。基板36の電極42,44の上には取り出し電極5
0,52がそれぞれマウントされている。その後超音波
振動溶接装置410の押圧部420は、ホーンとも呼ん
でおり、PS方向に沿って押圧しながら接合部70の各
凸部75を形成していて、凸部75の接合面を電極4
2,44に押し付ける。押圧部420は、超音波発生源
430からの電圧供給により、押圧部420はE方向
に、すなわち押圧方向PSと直交する方向に振動を生じ
る。
FIG. 10 shows that the ultrasonic vibration welding apparatus 410
An example is shown in which the extraction electrodes 50 and 52 and the electrodes 42 and 44 of the substrate 36 are ultrasonically bonded while forming a bonding portion 70. The ultrasonic vibration welding apparatus 410 shown in FIG. 10 has a pressing part 420, a fixed base 400, and an ultrasonic generation source 430. The substrate 36 is mounted on a fixed base 400. An extraction electrode 5 is provided on the electrodes 42 and 44 of the substrate 36.
0 and 52 are respectively mounted. Thereafter, the pressing portion 420 of the ultrasonic vibration welding apparatus 410 is also called a horn, and forms each convex portion 75 of the bonding portion 70 while pressing along the PS direction.
Press on 2,44. The pressing unit 420 generates vibration in the E direction, that is, in the direction orthogonal to the pressing direction PS, by the supply of the voltage from the ultrasonic wave generation source 430.

【0027】凸部75と電極42,44は、常温で比較
的低い圧力と強力な超音波振動を与えることにより、溶
接界面を摩擦することで固相結合させることができ、熱
をかけずにクリーンでロスのない理想的な電気的な接合
が安定して行える。つまり溶接界面が摩擦されて、酸化
被膜や付着した不純物が機械的にクリーニングされると
ともに、急激な塑性流動が生じて、凸部75と電極4
2,44は固相状態で結合されることになる。この凸部
75と電極42,44は、電気接続装置600を構成し
ている。このような接合の場合には、常温で行うことが
できるので、取り出し電極50,52には熱がかからず
に、図4に示す電池本体34に対する熱の影響を与える
ことが全くない。しかも従来のようなタブ等の弾性部材
を用いる必要がないので、電池と携帯電話の小型化を図
れるとともに、部品点数を削減することができる。
The projection 75 and the electrodes 42 and 44 can be solid-phase-bonded by applying a relatively low pressure and strong ultrasonic vibration at room temperature to rub against the welding interface, thereby applying no heat. An ideal electrical connection that is clean and free of loss can be stably performed. That is, the welding interface is rubbed, and the oxide film and the adhered impurities are mechanically cleaned, and a sudden plastic flow is generated, so that the protrusion 75 and the electrode 4
2,44 will be bound in the solid state. The projection 75 and the electrodes 42 and 44 constitute an electric connection device 600. In the case of such a bonding, since the bonding can be performed at normal temperature, no heat is applied to the extraction electrodes 50 and 52, and there is no influence of the heat on the battery body 34 shown in FIG. In addition, since it is not necessary to use a conventional elastic member such as a tab, the size of the battery and the mobile phone can be reduced, and the number of components can be reduced.

【0028】図8に示すような領域71において、各凸
部75の面積を同じにして、しかも配列間隔は中心部7
9から端部81に近づくにつれ大きく設定することによ
り、次のようなメリットがある。すなわち、図7におい
て、領域71においてAL−AL線において、剥離を生
じたりクラックが生じたりする恐れが全くなくなる。こ
の理由としては、接合部の最外周に位置する取り出し電
極の凸部にかかる応力が緩和されるためである。凸部が
密集していればいるほど応力が集中してクラックが入り
やすくなる。このことから、基板の電極と電池本体の取
り出し電極の間において、直接電気的に接続でき、他の
部品を用いずに、剥がれたりクラックが入るようなトラ
ブルを防ぐことができるとともに、電池装置と電子機器
の小型化および薄型化が図れる。
In the region 71 as shown in FIG. 8, the area of each convex portion 75 is made the same, and the arrangement interval is set at the central portion 7.
By increasing the distance from 9 to the end 81, the following advantages can be obtained. That is, in FIG. 7, there is no possibility that peeling or cracking will occur in the AL-AL line in the region 71. The reason for this is that the stress applied to the protrusion of the extraction electrode located at the outermost periphery of the joint is reduced. The denser the projections are, the more stress is concentrated and cracks are more likely to occur. From this, between the electrode of the substrate and the extraction electrode of the battery main body, it is possible to directly electrically connect, without using other parts, it is possible to prevent troubles such as peeling or cracking, and to improve the battery device. Electronic devices can be reduced in size and thickness.

【0029】次に図11は、本発明の別の実施の形態を
示しており、図11は図8に対応する形態で図示してい
る。図11では、接合部70は、矩形状(長方形又は正
方形)の領域71を有している。この領域71の中に
は、凹凸部73が設けられている。凹凸部73は複数の
凸部175を有している。各凸部175は、領域71の
中心部79から4つの端部81にかけて、同じ配列間隔
(ピッチ)PT4で配列されている。しかし、中心部7
9に位置する凸部175の接合面85の面積は、中心部
79から端部81に至るに従って、徐々に小さくなって
いる。図11の各凸部175の断面形状は、図9
(A)、(B)、(C)を採用でき、各凸部175の接
合面の面積は同一である。このような凸部175の配列
形式を採用しても、図8と同様に図7におけるAL−A
L線における剥離やクラックの発生を防ぐことができ
る。この剥離やクラックを防ぐことができる理由として
は、接合部の最外周に位置する取り出し電極の凸部にか
かる応力が緩和されるためである。凸部が密集していれ
ばいるほど応力が集中してクラックが入りやすくなる。
図12(A)、(B)は、本発明のさらに別の実施の形
態を示しており、凸部175A,175B,175Cは
順に接合面積が小さくなっている。図12(A)のよう
に、各凸部175A,175B,175Cの接合面85
A,85B,85Cは同一面にある。
Next, FIG. 11 shows another embodiment of the present invention, and FIG. 11 shows a form corresponding to FIG. In FIG. 11, the joining portion 70 has a rectangular (rectangular or square) region 71. In this area 71, an uneven portion 73 is provided. The uneven portion 73 has a plurality of convex portions 175. The projections 175 are arranged at the same arrangement interval (pitch) PT4 from the center 79 of the region 71 to the four ends 81. But the central part 7
The area of the joint surface 85 of the convex portion 175 located at 9 gradually decreases from the central portion 79 to the end portion 81. The cross-sectional shape of each protrusion 175 in FIG.
(A), (B), and (C) can be adopted, and the area of the joint surface of each convex portion 175 is the same. Even if such an arrangement format of the convex portions 175 is adopted, the AL-A in FIG.
It is possible to prevent peeling and cracking in the L line. The reason why this peeling or cracking can be prevented is that the stress applied to the protruding portion of the extraction electrode located at the outermost periphery of the joining portion is reduced. The denser the projections are, the more stress is concentrated and cracks are more likely to occur.
FIGS. 12A and 12B show still another embodiment of the present invention, in which the protrusions 175A, 175B, and 175C have smaller joining areas in this order. As shown in FIG. 12A, the joining surface 85 of each convex portion 175A, 175B, 175C
A, 85B and 85C are on the same plane.

【0030】次に、図13〜図18を参照して、さらに
本発明の別の実施の形態について説明する。図13〜図
18は、図8に示す形態と同様な形態で接合部70の領
域71を示している。図13の実施の形態では、電池本
体に近い側のAL−AL線が、曲線250になってい
る。つまりこの曲線250は領域71の一部を形成して
いる。これによっても、AL−AL線における剥離やク
ラックの発生を防ぐことができる。つまり、端部の接合
長さがかせげること、端部がストレートでないこと及び
取り出し電極の長手方向に対して端部の接合部が直行し
ない。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 13 to 18 show the region 71 of the joint 70 in a form similar to the form shown in FIG. In the embodiment of FIG. 13, the AL-AL line near the battery body has a curve 250. That is, the curve 250 forms a part of the region 71. This can also prevent peeling and cracking of the AL-AL wire. That is, the joining length of the end portion is too large, the end portion is not straight, and the joining portion of the end portion is not perpendicular to the longitudinal direction of the extraction electrode.

【0031】図14の実施の形態では、AL−AL線
が、山型形状部分260になっている。このようにして
も図13と同様にして剥離やクラックを防ぐことができ
る。つまり、端部の接合長さがかせげること及び取り出
し電極の長手方向に対して端部の接合部が直行しない。
図15の実施の形態では、領域71の全周に亘って曲線
270になっている。これによっても、AL−AL線に
おける剥離やクラックを防ぐことができる。つまり、端
部の接合長さがかせげること、端部がストレートでない
こと及び取り出し電極の長手方向に対して端部の接合部
が直行しない。図16の実施の形態では、領域71のA
L−AL線が曲線280となっている。このようにして
もAL−AL線における剥離やクラックを防ぐことがで
きる。つまり、端部の接合長さがかせげること、端部が
ストレートでないこと及び取り出し電極の長手方向に対
して端部の接合部が直行しない。
In the embodiment shown in FIG. 14, the AL-AL line is a chevron-shaped portion 260. Also in this case, peeling and cracking can be prevented as in FIG. That is, the joining length of the end portion is large, and the joining portion of the end portion is not perpendicular to the longitudinal direction of the extraction electrode.
In the embodiment of FIG. 15, a curve 270 is formed over the entire circumference of the area 71. This can also prevent peeling and cracking in the AL-AL line. That is, the joining length of the end portion is too large, the end portion is not straight, and the joining portion of the end portion is not perpendicular to the longitudinal direction of the extraction electrode. In the embodiment shown in FIG.
The L-AL line has a curve 280. Even in this case, peeling and cracking in the AL-AL line can be prevented. That is, the joining length of the end portion is too large, the end portion is not straight, and the joining portion of the end portion is not perpendicular to the longitudinal direction of the extraction electrode.

【0032】図17の実施の形態では、領域71のAL
−AL線が、取り出し電極50,52の長手方向LLに
対して所定の角度θだけ傾いた直線状の線290になっ
ている。このように傾けた状態でAL−AL線を形成し
ても剥離やクラックを防ぐことができる。つまり、端部
の接合長さがかせげること及び取り出し電極の長手方向
に対して端部の接合部が直行しない。図18の実施の形
態では、領域71のAL−AL線が凹型の曲線299に
なっている。このようにしてもAL−AL線における剥
がれやクラックを防ぐことができる。
In the embodiment shown in FIG.
The −AL line is a straight line 290 inclined by a predetermined angle θ with respect to the longitudinal direction LL of the extraction electrodes 50 and 52. Even if the AL-AL line is formed in such an inclined state, peeling and cracking can be prevented. That is, the joining length of the end portion is large, and the joining portion of the end portion is not perpendicular to the longitudinal direction of the extraction electrode. In the embodiment of FIG. 18, the AL-AL line in the region 71 is a concave curve 299. Even in this way, peeling and cracking in the AL-AL line can be prevented.

【0033】図13〜図18の実施の形態では、領域7
1内に配列される複数の凸部75の配列ピッチは等ピッ
チであっても異なるピッチでもよい。また凸部75の接
合面の面積は中央部が大きくなって周辺部が小さくなっ
てもよいし、各凸部75の接合面の面積が全て同じであ
っても勿論構わない。なお、取り出し電極がAlで形成
されている場合には、超音波接合の場合のたとえば図8
に示す凹凸部73の凸部75の配列間隔(ピッチ)は1
mm以下であるのが望ましい。また取り出し電極がNi
で作られている場合には、超音波接合の場合の凹凸部7
3の凸部75の配列間隔(ピッチ)は、2mm以下であ
るのが適切である。図20はさらに別の実施の形態を示
している。接合部70の領域71内の中心部の凸部37
5Aは中間部の凸部375Bに比べて形成深さが大き
く、中間部の凸部375Bは周辺部の凸部375Cに比
べて形成深さが大きい。つまり凸部375Aのすき間a
は凸部375Bのすき間bより小さく、すき間bは凸部
375Cのすき間cより小さい。すき間aはゼロであ
り、すき間cは基板の厚みWAよりも小さい。つまり領
域71の外側にいくほど、ホーン(押圧部)による圧着
力が加わりにくくすることで、端部の応力を緩和して接
合部の外側(周辺部)における切れを防止している。
In the embodiment shown in FIGS.
The arrangement pitch of the plurality of projections 75 arranged in one may be equal pitch or different pitch. In addition, the area of the joint surface of the convex portion 75 may be large at the center portion and small at the peripheral portion, or the area of the joint surface of each convex portion 75 may be the same. In the case where the extraction electrode is formed of Al, for example, FIG.
The arrangement interval (pitch) of the convex portions 75 of the concave and convex portions 73 shown in FIG.
mm or less. The extraction electrode is Ni
In the case of the ultrasonic bonding, the irregularities 7
The arrangement interval (pitch) of the three convex portions 75 is suitably 2 mm or less. FIG. 20 shows still another embodiment. The central convex portion 37 in the region 71 of the joint portion 70
5A has a larger formation depth than the middle convex portion 375B, and the middle convex portion 375B has a larger formation depth than the peripheral convex portion 375C. That is, the gap a of the convex portion 375A
Is smaller than the gap b of the projection 375B, and the gap b is smaller than the gap c of the projection 375C. The gap a is zero, and the gap c is smaller than the thickness WA of the substrate. In other words, the closer to the outside of the region 71, the less the crimping force by the horn (pressing portion) is applied, so that the stress at the end is relieved and the outside of the joining portion (peripheral portion) is prevented.

【0034】上述した実施の形態では、凸部75は正方
形状や長方形状あるいは円形状等であるが、これに限ら
ず楕円形状や台形形状やその他のテーパを有する形状あ
るいはその他の曲率を持たせた形状であっても勿論構わ
ない。
In the above-described embodiment, the convex portion 75 has a square shape, a rectangular shape, a circular shape, or the like. However, the shape is not limited to this, and may have an elliptical shape, a trapezoidal shape, another tapered shape, or another curvature. Of course, the shape may be acceptable.

【0035】本発明の実施の形態によれば、超音波振動
により電気接続装置を構成するので、常温下での接合可
能であり、さらにプラズマ照射器によりプラズマを照射
することで表面の活性化を行い電気的な接続信頼性を向
上することができる。常温下の電気的な接続が行えるの
で、熱がたとえば電池本体自体に伝わらず、熱による故
障の心配がなくなる。タブのような弾性部材を介在させ
ずに電気的接続を行うことができるので、電気的接続信
頼性を向上でき、部品点数が減るので小型化、薄型化等
の省スペース化が図れる。超音波振動を用いて電気的な
接続を行うので、一旦接続した後にもう一度超音波振動
をかけることで取り外して、別のものと交換してもう一
度接続することも可能である。
According to the embodiment of the present invention, since the electric connection device is constituted by ultrasonic vibration, it can be joined at room temperature, and the surface can be activated by irradiating plasma with a plasma irradiator. The electrical connection reliability can be improved. Since electrical connection can be made at room temperature, heat is not transmitted to, for example, the battery body itself, and there is no fear of failure due to heat. Since electrical connection can be performed without an intervening elastic member such as a tab, electrical connection reliability can be improved, and the number of components can be reduced, so that space saving such as miniaturization and thinning can be achieved. Since electrical connection is performed using ultrasonic vibration, it is also possible to remove by applying ultrasonic vibration again after connecting once, to replace it with another one, and to connect again.

【0036】本発明の電子機器は、携帯電話に限らず他
の種類の電子機器、たとえばカムコーダー、デジタルス
チルカメラ、PDA、ノートPC携帯ゲーム機、ホーム
ビデオ、オーディオなど電気的接合部を必要とする電子
機器ならなんでもよい。本発明の実施の形態では、基板
の電極と取り出し電極を超音波接合により直接電気的に
接合することができ、電池本体と電池本体を有する電子
機器の小型化および薄型化が図れる。超音波接合により
基板の電極と取り出し電極を直接接合するので、電気的
な接合の信頼性が向上できる。そして超音波接合を用い
て取り出し電極の凸部と基板の電極は、取り出し電極の
最適な配列間隔を有する凸部を用いて電気的に接続で
き、取り出し電極にクラックが入ったり剥がれて取り出
し電極の電気的な断絶が生じるのを確実に防止すること
ができる。超音波接合を用いるので、基板の電極と取り
出し電極は、常温下で接続が可能であり取外しも行うこ
とができ、タブのような余分な部材が不要であるので、
コストダウンが図れる。
The electronic device of the present invention is not limited to a mobile phone, and requires other types of electronic devices such as a camcorder, a digital still camera, a PDA, a notebook PC portable game machine, a home video, an audio and the like. Any electronic device is acceptable. According to the embodiment of the present invention, the electrode of the substrate and the extraction electrode can be directly electrically connected by ultrasonic bonding, so that the size and thickness of the battery body and the electronic device having the battery body can be reduced. Since the electrode of the substrate and the extraction electrode are directly joined by ultrasonic joining, the reliability of the electrical joining can be improved. The projection of the extraction electrode and the electrode of the substrate can be electrically connected to each other using the projection having the optimal arrangement interval of the extraction electrodes by using ultrasonic bonding, and the extraction electrode is cracked or peeled off and the extraction electrode is formed. The occurrence of electrical disconnection can be reliably prevented. Since the ultrasonic bonding is used, the electrode of the substrate and the extraction electrode can be connected and removed at room temperature, and can be removed, and an extra member such as a tab is not required.
Cost reduction can be achieved.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電池本体の取り出し電極と基板の電極を超音波接合によ
り直接電気的に接合する場合に、電気的な信頼性を高め
ることができる。
As described above, according to the present invention,
When the extraction electrode of the battery body and the electrode of the substrate are directly electrically connected by ultrasonic bonding, the electric reliability can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の電池装置を有する電子機器の一例であ
る携帯電話を示す正面図。
FIG. 1 is a front view showing a mobile phone as an example of an electronic apparatus having a battery device of the present invention.

【図2】図1の携帯電話の背面図。FIG. 2 is a rear view of the mobile phone of FIG. 1;

【図3】電池装置の分解斜視図。FIG. 3 is an exploded perspective view of the battery device.

【図4】電池装置の取り出し電極と基板の電極付近を示
す分解斜視図。
FIG. 4 is an exploded perspective view showing the vicinity of an extraction electrode of a battery device and an electrode of a substrate.

【図5】電池本体と取り出し電極を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a battery body and a take-out electrode.

【図6】取り出し電極と基板の電極を示す分解斜視図。FIG. 6 is an exploded perspective view showing an extraction electrode and an electrode of a substrate.

【図7】取り出し電極と基板の電極を示す平面図。FIG. 7 is a plan view showing an extraction electrode and an electrode of a substrate.

【図8】取り出し電極の裏面側の接合部の形態例を示す
図。
FIG. 8 is a diagram showing an example of a form of a bonding portion on the back surface side of an extraction electrode.

【図9】図8の接合部における凸部の断面形状例を示す
図。
FIG. 9 is a view showing an example of a cross-sectional shape of a convex portion in the joining portion in FIG. 8;

【図10】取り出し電極と基板の電極を超音波接合して
いる状態を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing a state in which an extraction electrode and an electrode of a substrate are ultrasonically bonded.

【図11】本発明の取り出し電極の接合部の別の形態を
示す図。
FIG. 11 is a view showing another embodiment of the joining portion of the extraction electrode of the present invention.

【図12】図11の接合部の凸部の断面形状例を示す
図。
FIG. 12 is a view showing an example of a cross-sectional shape of a convex portion of a joining portion in FIG. 11;

【図13】本発明の電池装置の取り出し電極の接合部の
領域の別の形態を示す図。
FIG. 13 is a view showing another embodiment of the region of the junction of the extraction electrode of the battery device of the present invention.

【図14】本発明の電池装置の取り出し電極の接合部の
領域の別の形態を示す図。
FIG. 14 is a diagram showing another form of the region of the junction of the extraction electrode of the battery device of the present invention.

【図15】本発明の電池装置の取り出し電極の接合部の
領域の別の形態を示す図。
FIG. 15 is a diagram showing another form of the region of the junction of the extraction electrode of the battery device of the present invention.

【図16】本発明の電池装置の取り出し電極の接合部の
領域の別の形態を示す図。
FIG. 16 is a diagram showing another form of the region of the junction of the extraction electrode of the battery device of the present invention.

【図17】本発明の電池装置の取り出し電極の接合部の
領域の別の形態を示す図。
FIG. 17 is a diagram showing another form of the region of the junction of the extraction electrode of the battery device of the present invention.

【図18】本発明の電池装置の取り出し電極の接合部の
領域の別の形態を示す図。
FIG. 18 is a diagram showing another form of the region of the junction of the extraction electrode of the battery device of the present invention.

【図19】本発明の電池装置の取り出し電極の接合部の
領域の別の形態を示す図。
FIG. 19 is a view showing another form of the region of the junction of the extraction electrode of the battery device of the present invention.

【図20】本発明の電池装置の取り出し電極の接合部の
領域の別の形態を示す図。
FIG. 20 is a view showing another form of the region of the junction of the extraction electrode of the battery device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10・・・携帯電話(電子機器)、34・・・電池本
体、36・・・基板、42,44・・・基板の電極、5
0,52・・・取り出し電極、70・・・取り出し電極
の接合部、71・・・接合部の領域、73・・・接合部
の凹凸部、75・・・凹凸部の凸部、85・・・凸部の
接合面、410・・・超音波振動溶接装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Cellular phone (electronic device), 34 ... Battery body, 36 ... Substrate, 42, 44 ... Electrode of substrate, 5
0, 52: extraction electrode, 70: junction of extraction electrode, 71: region of junction, 73: uneven portion of junction, 75: projection of uneven portion, 85 ..Junction surfaces of convex portions, 410 ... Ultrasonic vibration welding device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H022 AA09 BB17 CC09 CC13 5H040 AA04 AA07 AS11 AT04 AY04 CC33 DD02 DD07 DD13 DD16 DD24 NN01 NN03  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5H022 AA09 BB17 CC09 CC13 5H040 AA04 AA07 AS11 AT04 AY04 CC33 DD02 DD07 DD13 DD16 DD24 NN01 NN03

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ケース内に配置された電池本体と、前記
電池本体から形成されている電池の取り出し電極と、前
記ケース内に配置された基板を有する電池装置であり、 前記電池の取り出し電極は、前記基板の電極に対して超
音波接合により直接電気的に接合するための接合部を有
し、 前記電池の取り出し電極の前記接合部は、前記基板の電
極側に凹凸部を有しており、 前記接合部の前記凹凸部の凸部の配列間隔は、前記接合
部の領域の中心から前記接合部の領域の端部の近づくに
つれて広くなっていることを特徴とする電池装置。
1. A battery device having a battery main body disposed in a case, a battery extraction electrode formed from the battery main body, and a substrate disposed in the case, wherein the battery extraction electrode is A bonding portion for directly electrically bonding to the electrode of the substrate by ultrasonic bonding, and the bonding portion of the battery take-out electrode has an uneven portion on the electrode side of the substrate. The battery device according to claim 1, wherein an arrangement interval of the protrusions of the concave-convex portion of the joint increases from a center of the region of the joint toward an end of the region of the joint.
【請求項2】 前記接合部の領域は矩形状であり、前記
凹凸部の凸部の面積は同じである請求項1に記載の電池
装置。
2. The battery device according to claim 1, wherein a region of the bonding portion has a rectangular shape, and the area of the convex portion of the uneven portion is the same.
【請求項3】 ケース内に配置された電池本体と、前記
電池本体から形成されている電池の取り出し電極と、前
記ケース内に配置された基板を有する電池装置であり、 前記電池の取り出し電極は、前記基板の電極に対して超
音波接合により直接電気的に接合するための接合部を有
し、 前記電池の取り出し電極の前記接合部は、前記基板の電
極側に凹凸部を有しており、 前記接合部の前記凹凸部の各凸部の配列間隔は、前記接
合部の領域の中心から前記接合部の領域の端部の近づく
につれて同じであり、前記接合部の前記凹凸部の各凸部
の面積は、前記接合部の領域の中心から前記接合部の領
域の端部の近づくにつれて小さくなっていることを特徴
とする電池装置。
3. A battery device having a battery main body disposed in a case, a battery extraction electrode formed from the battery main body, and a substrate disposed in the case, wherein the battery extraction electrode is A bonding portion for directly electrically bonding to the electrode of the substrate by ultrasonic bonding, and the bonding portion of the battery take-out electrode has an uneven portion on the electrode side of the substrate. The arrangement interval of the convex portions of the concave and convex portions of the bonding portion is the same as approaching the end of the region of the bonding portion from the center of the region of the bonding portion, and each convex portion of the concave and convex portion of the bonding portion. The battery device according to claim 1, wherein an area of the portion is reduced as a distance from a center of the joint region to an end of the joint region is increased.
【請求項4】 前記接合部の領域の端部は、曲線状に形
成されている請求項3に記載の電池装置。
4. The battery device according to claim 3, wherein an end of the joint area is formed in a curved shape.
【請求項5】 前記接合部の領域の端部は、前記電池の
取り出し電極の長手方向に関して傾斜した直線状に形成
されている請求項3に記載の電池装置。
5. The battery device according to claim 3, wherein an end portion of the region of the junction is formed in a straight line inclined with respect to a longitudinal direction of an extraction electrode of the battery.
【請求項6】 ケース内に配置された電池本体と、前記
電池本体から形成されている電池の取り出し電極と、前
記ケース内に配置された基板を有する電池装置を有する
電子機器であり、 前記電池の取り出し電極は、前記基板の電極に対して超
音波接合により直接電気的に接合するための接合部を有
し、 前記電池の取り出し電極の前記接合部は、前記基板の電
極側に凹凸部を有しており、 前記接合部の前記凹凸部の凸部の配列間隔は、前記接合
部の領域の中心から前記接合部の領域の端部の近づくに
つれて広くなっていることを特徴とする電池装置を有す
る電子機器。
6. An electronic apparatus having a battery device having a battery main body disposed in a case, a battery take-out electrode formed from the battery main body, and a substrate disposed in the case. The extraction electrode has a bonding portion for directly electrically bonding to the electrode of the substrate by ultrasonic bonding. The bonding portion of the battery extraction electrode has an uneven portion on the electrode side of the substrate. The battery device according to claim 1, wherein an arrangement interval of the protrusions of the concave-convex portion of the joint portion increases from a center of the region of the joint portion toward an end of the region of the joint portion. Electronic equipment having
【請求項7】 前記接合部の領域は矩形状であり、前記
凹凸部の凸部の面積は同じである請求項6に記載の電池
装置を有する電子機器。
7. The electronic apparatus having the battery device according to claim 6, wherein a region of the bonding portion has a rectangular shape, and an area of the protrusion of the uneven portion is the same.
【請求項8】 ケース内に配置された電池本体と、前記
電池本体から形成されている電池の取り出し電極と、前
記ケース内に配置された基板を有する電池装置を有する
電子機器であり、 前記電池の取り出し電極は、前記基板の電極に対して超
音波接合により直接電気的に接合するための接合部を有
し、 前記電池の取り出し電極の前記接合部は、前記基板の電
極側に凹凸部を有しており、 前記接合部の前記凹凸部の各凸部の配列間隔は、前記接
合部の領域の中心から前記接合部の領域の端部の近づく
につれて同じであり、前記接合部の前記凹凸部の各凸部
の面積は、前記接合部の領域の中心から前記接合部の領
域の端部の近づくにつれて小さくなっていることを特徴
とする電池装置を有する電子機器。
8. An electronic apparatus having a battery device having a battery main body disposed in a case, a battery take-out electrode formed from the battery main body, and a substrate disposed in the case. The extraction electrode has a bonding portion for directly electrically bonding to the electrode of the substrate by ultrasonic bonding. The bonding portion of the battery extraction electrode has an uneven portion on the electrode side of the substrate. The arrangement interval of the respective convex portions of the concave-convex portion of the bonding portion is the same as approaching the end of the region of the bonding portion from the center of the region of the bonding portion, and the unevenness of the bonding portion. An electronic device having a battery device, wherein an area of each convex portion of the portion decreases from a center of the region of the joint to an end of the region of the joint.
【請求項9】 前記接合部の領域の端部は、曲線状に形
成されている請求項8に記載の電池装置を有する電子機
器。
9. The electronic device having the battery device according to claim 8, wherein an end of the region of the joint is formed in a curved shape.
【請求項10】 前記接合部の領域の端部は、前記電池
の取り出し電極の長手方向に関して傾斜した直線状に形
成されている請求項8に記載の電池装置を有する電子機
器。
10. An electronic apparatus having a battery device according to claim 8, wherein an end of the region of the junction is formed in a straight line inclined with respect to a longitudinal direction of a lead electrode of the battery.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0982332A (en) * 1995-09-12 1997-03-28 Furukawa Battery Co Ltd:The Electrode plate for battery and manufacture thereof
JPH103900A (en) * 1996-06-14 1998-01-06 Toshiba Battery Co Ltd Secondary battery and manufacture thereof

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