JP2003297315A - Battery - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電池を保護するた
めの保護回路基板を備えた電池に関する。
【0002】
【従来の技術】一般的に、高エネルギー密度を有するリ
チウムイオン二次電池には、電池本体を過充電、過放電
等から保護するための保護回路基板が備えられている。
【0003】図4には、保護回路基板101を備えた電
池100を示した。この保護回路基板101は、所定の
回路パターンが形成されたプリント基板上に、電子部品
が実装されたものである。回路パターンの一部は接続パ
ッド102とされ、この接続パッド102上にはニッケ
ルブロック103がはんだ付けにより固着されている。
そして、このニッケルブロック103上に電池本体10
4のリード105がスポット溶接によって接続されてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ニッケルブ
ロック103へのリード105の接続の際に、スポット
溶接によってニッケルブロック103が熱せられ、この
熱によってはんだ106が溶融してしまう場合がある。
このような場合に、柔らかくなったはんだがニッケルブ
ロック103の自重、およびスポット時の加圧によって
押し潰され、接続パッド102からはみ出してしまう
と、隣接する導体回路や電子部品との短絡を生じるおそ
れがある(図5参照)。特に、近年の電池の小型化の要
請に伴って、保護回路基板101上の回路パターンが高
密度化されるとともに、ニッケルブロック103にも小
さく薄いものが使用されるようになってきたため、この
問題が顕著となっていた。
【0005】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あって、その目的は、保護回路基板上の接続ランドから
のはんだのはみ出しを回避できる電池を提供することに
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに請求項1の発明に係る電池は、電池本体と、この電
池本体の保護を行うための保護回路基板とを備えてな
り、前記保護回路基板の接続ランドに半田付けされた中
間接続部材に、前記電池本体から導出されたリードを溶
接するようにしたものにおいて、前記中間接続部材のう
ち前記接続ランドと対向する面には、前記中間接続部材
を前記接続ランドに対して隙間を開けて支持するための
脚部が突設されていることを特徴とする。
【0007】
【発明の作用、および発明の効果】請求項1の発明によ
れば、中間接続部材において保護回路基板の接続ランド
と対向する面には、脚部が突設されており、接続ランド
との間に、脚部の突設高さ分の隙間が確保されるように
なっている。したがって、はんだは、スポット溶接時の
熱により溶融した場合でも、この中間接続部材に押し潰
されることなく隙間内に留まることができる。これによ
り、はんだの接続ランドからのはみ出しを回避できる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の保護回路基板およ
び電池を具体化した一実施形態について、図1〜図3を
参照しつつ詳細に説明する。
【0009】図1には、本実施形態の電池1を示した。
この電池1の電池本体2は、角型のリチウムイオン二次
電池である。電池本体2には、アルミニウムにより有底
の角型容器状に形成された電池缶3が備えられており、
その内部に発電要素が収容されている。電池缶3の開口
部は、蓋部4を溶着することにより塞がれている。この
蓋部4には、この蓋部4を貫通する負極端子5が、絶縁
材を介して取り付けられている。また、電池缶3の底面
6には、薄板状のクラッド材8が取り付けられている。
このクラッド材8は、ニッケルにより形成された薄板状
の基材にアルミニウムが圧延されたものであり、アルミ
ニウム面側が底面6との接触面となるようにして、底面
6に溶着されている。なお、以下の説明において、電池
1の蓋部4側(図示左上方向)を前方、底面6側(図示
右下方向)を後方とする。
【0010】電池缶3内に収容される発電要素は、図示
はしないが、正極用電極板と負極用電極板とをセパレー
ターを介して積層し、巻回することにより作製されたも
のである。正極用電極板からは正極リードが導出され
て、電池缶3の底部に溶着されており、これにより、電
池缶3全体が正極端子としての役割を担っている。ま
た、負極用電極板からは負極リードが導出されて、蓋部
4に備えられた負極端子5に溶着されている。
【0011】電池本体2には、後述の保護回路基板30
を接続するための一対のリード11、21が取り付けら
れている。リード11、21は、ニッケル板を型抜き加
工および曲げ加工することによって形成されており、短
尺のプラスリード11と、長尺のマイナスリード21と
で構成されている。
【0012】プラスリード11には、短冊状の基体部1
2と、この基体部12から突設された接続片13とが備
えられている。このプラスリード11は、電池本体2に
おける底面6の一端(図1において左端)寄りの位置に
配され、基体部12がクラッド材8にスポット溶接によ
り溶着されている。また、接続片13は、基体部12の
上辺において左端よりの位置から、上方に向かって延設
されるとともに、基体部12との連結部分から直角に折
り曲げられて、後方に向かって突出した状態とされてい
る。
【0013】一方、マイナスリード21には、長尺の帯
状の基体部22と、この基体部22から突設された接続
片23とが備えられている。基体部22は、その全長が
電池本体2の側面7の長さよりもやや長くされるととも
に、その一端よりもやや中央よりの位置で折り曲げられ
てL字状とされている。そして、電池本体2の底面6に
おいてプラスリード11が溶着されているのとは逆側の
端部(図1において右端部)および側面7に沿って配さ
れ、絶縁テープ24を介して電池本体2に接着されてい
る。この絶縁テープ24は、正極端子である電池缶3と
マイナスリード21との間に介在することで、両者が直
接に接触して電池1が短絡するのを防止している。基体
部22の後端部は、保護素子25を介して負極端子5に
接続されている。そして、マイナスリード21において
電池本体2の底面6に接着されている部分には、プラス
リード11の接続片13と同様の形状の接続片23が設
けられている。
【0014】さて、この電池本体2には、電池1の過充
電や過放電を防止するための保護回路基板30が接続さ
れている。保護回路基板30は、電池本体2の底面6と
ほぼ同じ大きさの矩形状のプリント基板37上に、所定
の回路パターンが形成されるとともに、電子部品31が
実装されたものである。回路パターンの一部は接続ラン
ド32とされており、ここにリード11、21との接続
のための一対のニッケルブロック34(本発明の中間接
続部材に該当する)が固着されている。
【0015】ニッケルブロック34は、ニッケル板によ
り矩形状に形成されている(図2参照)。このニッケル
ブロック34の表裏両面のうち一面側は、接続ランド3
2に固着される固着面35とされており、この固着面3
5において四隅の角部よりやや内側の位置には、それぞ
れ半円球状の脚部36が突設されている。この脚部36
は、例えばニッケルブロック34の固着面35とは逆側
の面から棒状の金具を押し込むことによって形成され
る。
【0016】ニッケルブロック34は、この固着面35
を接続ランド32側に向けて、接続ランド32にはんだ
付けにより固着されている。そして、ニッケルブロック
34の上面側には、各リード11、21の接続片13、
23が、スポット溶接により溶着されている。
【0017】次に、上記のように構成された本実施形態
の作用および効果について説明する。
【0018】上記したように、ニッケルブロック34
は、固着面35を接続ランド32側に向けて、接続ラン
ド32にはんだ付けにより固着されている。このとき、
固着面35には脚部36が形成されているので、固着面
35と接続ランド32との間には、脚部36の突出高さ
分の隙間が確保されており、この隙間がはんだ33によ
って埋められた状態となっている(図3A参照)。
【0019】このニッケルブロック34にリード11、
21を接続する際には、まず、ニッケルブロック34の
上面に、リード11、21における接続片13、23を
あてがう。そして、スポット溶接を行うことにより、ニ
ッケルブロック34と接続片13、23とを溶着する
(図3B参照)。
【0020】このとき、スポット溶接によってニッケル
ブロック34が熱せられ、この熱によってはんだ33が
溶融してしまう場合がある。しかし、脚部36によって
固着面35と接続ランド32との間には、脚部36の突
出高さ分の隙間が確保されている。このため、はんだ3
3はニッケルブロック34によって押し潰されることな
く、この隙間内に留まることができる。これにより、は
んだ33の接続ランド32からのはみ出しを防止でき
る。
【0021】本発明の技術的範囲は、上記した実施形態
によって限定されるものではなく、例えば、次に記載す
るようなものも本発明の技術的範囲に含まれる。その
他、本発明の技術的範囲は、均等の範囲にまで及ぶもの
である。1)本実施形態によれば、脚部36は4個設け
られているが、脚部の数は本実施形態に限るものではな
く、3個以下、あるいは5個以上であってもよい。2)
本実施形態によれば、脚部36は固着面35において四
隅の角部のやや内側にそれぞれ形成されているが、本発
明によれば脚部の形成位置は本実施形態に限るものでは
なく、固着面内であればいずれの位置に形成されていて
もよい。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery provided with a protection circuit board for protecting the battery. 2. Description of the Related Art Generally, a lithium ion secondary battery having a high energy density is provided with a protection circuit board for protecting a battery body from overcharge, overdischarge, and the like. FIG. 4 shows a battery 100 provided with a protection circuit board 101. The protection circuit board 101 is one in which electronic components are mounted on a printed board on which a predetermined circuit pattern is formed. A part of the circuit pattern is a connection pad 102, and a nickel block 103 is fixed on the connection pad 102 by soldering.
Then, the battery body 10 is placed on the nickel block 103.
Four leads 105 are connected by spot welding. However, when the lead 105 is connected to the nickel block 103, the nickel block 103 is heated by spot welding, and the heat may melt the solder 106. .
In such a case, if the softened solder is crushed by its own weight of the nickel block 103 and pressurization at the time of spotting and protrudes from the connection pad 102, a short circuit with an adjacent conductor circuit or electronic component may occur. (See FIG. 5). In particular, with the recent demand for miniaturization of batteries, circuit patterns on the protection circuit board 101 have been increased in density, and small and thin nickel blocks 103 have been used. Was noticeable. [0005] The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a battery capable of preventing solder from protruding from a connection land on a protection circuit board. According to a first aspect of the present invention, there is provided a battery including a battery body and a protection circuit board for protecting the battery body. Wherein the lead derived from the battery body is welded to the intermediate connection member soldered to the connection land of the protection circuit board, wherein the intermediate connection member has a surface facing the connection land. Is characterized in that a leg portion for projecting and supporting the intermediate connecting member with a gap to the connecting land is provided. According to the first aspect of the present invention, a leg portion is provided on a surface of the intermediate connection member facing the connection land of the protection circuit board. In between, a gap corresponding to the protruding height of the leg is ensured. Therefore, even when the solder is melted by the heat at the time of spot welding, the solder can remain in the gap without being crushed by the intermediate connection member. Thereby, it is possible to prevent the solder from protruding from the connection land. An embodiment of a protection circuit board and a battery according to the present invention will be described below in detail with reference to FIGS. FIG. 1 shows a battery 1 of the present embodiment.
The battery body 2 of the battery 1 is a rectangular lithium ion secondary battery. The battery body 2 includes a battery can 3 formed in the shape of a bottomed rectangular container using aluminum.
The power generation element is housed inside. The opening of the battery can 3 is closed by welding the lid 4. A negative electrode terminal 5 penetrating through the cover 4 is attached to the cover 4 via an insulating material. A thin plate-shaped clad material 8 is attached to the bottom surface 6 of the battery can 3.
The clad material 8 is formed by rolling aluminum on a thin plate-shaped substrate made of nickel, and is welded to the bottom surface 6 such that the aluminum surface side is in contact with the bottom surface 6. In the following description, the lid 4 side (upper left direction in the figure) of the battery 1 is referred to as front, and the bottom surface 6 side (lower right direction in the figure) is referred to as rear. Although not shown, the power generating element housed in the battery can 3 is formed by laminating a positive electrode plate and a negative electrode plate with a separator interposed therebetween and winding them. A positive electrode lead is led out from the positive electrode plate and is welded to the bottom of the battery can 3, whereby the entire battery can 3 serves as a positive electrode terminal. Further, a negative electrode lead is led out from the negative electrode plate, and is welded to a negative electrode terminal 5 provided on the lid 4. The battery body 2 includes a protection circuit board 30 described later.
Are connected to each other. The leads 11 and 21 are formed by stamping and bending a nickel plate, and include a short plus lead 11 and a long minus lead 21. The plus lead 11 has a strip-shaped base 1
2 and a connecting piece 13 protruding from the base 12. The positive lead 11 is disposed at a position near one end (left end in FIG. 1) of the bottom surface 6 of the battery body 2, and the base 12 is welded to the clad material 8 by spot welding. The connection piece 13 extends upward from a position from the left end on the upper side of the base portion 12, is bent at a right angle from a connection portion with the base portion 12, and projects rearward. It has been. On the other hand, the minus lead 21 is provided with a long strip-shaped base portion 22 and a connecting piece 23 protruding from the base portion 22. The base portion 22 has an overall length slightly longer than the length of the side surface 7 of the battery body 2 and is bent at a position slightly centered from one end thereof to have an L-shape. The battery lead 2 is disposed on the bottom surface 6 of the battery body 2 along the end (right end in FIG. 1) and the side 7 opposite to the side where the plus lead 11 is welded. Adhered to. The insulating tape 24 is interposed between the battery can 3 as a positive electrode terminal and the negative lead 21 to prevent the battery 1 from short-circuiting due to direct contact between the two. The rear end of the base 22 is connected to the negative terminal 5 via the protection element 25. A connection piece 23 having the same shape as the connection piece 13 of the plus lead 11 is provided in a portion of the minus lead 21 that is adhered to the bottom surface 6 of the battery body 2. A protection circuit board 30 for preventing the battery 1 from being overcharged or overdischarged is connected to the battery body 2. The protection circuit board 30 is formed by forming a predetermined circuit pattern on a rectangular printed board 37 having substantially the same size as the bottom surface 6 of the battery body 2 and mounting an electronic component 31 thereon. A part of the circuit pattern is a connection land 32 to which a pair of nickel blocks 34 (corresponding to an intermediate connection member of the present invention) for connection with the leads 11 and 21 are fixed. The nickel block 34 is formed in a rectangular shape by a nickel plate (see FIG. 2). One of the front and back surfaces of the nickel block 34 is connected to the connection land 3.
The fixing surface 35 is fixed to the fixing surface 3.
5, semi-spherical legs 36 are respectively provided at positions slightly inside the four corners. This leg 36
Is formed, for example, by pushing a rod-shaped metal fitting from the surface of the nickel block 34 opposite to the fixing surface 35. The nickel block 34 has a fixing surface 35
Is fixed to the connection land 32 by soldering so that the connection land 32 faces the connection land 32 side. Then, on the upper surface side of the nickel block 34, the connection pieces 13 of the respective leads 11 and 21,
23 are welded by spot welding. Next, the operation and effect of the present embodiment configured as described above will be described. As described above, the nickel block 34
Is fixed to the connection land 32 by soldering with the fixing surface 35 facing the connection land 32 side. At this time,
Since the leg portion 36 is formed on the fixing surface 35, a gap corresponding to the protruding height of the leg portion 36 is secured between the fixing surface 35 and the connection land 32. It is in a buried state (see FIG. 3A). The nickel block 34 has leads 11
When connecting 21, the connection pieces 13, 23 of the leads 11, 21 are first applied to the upper surface of the nickel block 34. Then, the nickel block 34 and the connection pieces 13 and 23 are welded by performing spot welding (see FIG. 3B). At this time, the nickel block 34 is heated by spot welding, and the heat may melt the solder 33. However, a gap corresponding to the protruding height of the leg portion 36 is secured between the fixing surface 35 and the connection land 32 by the leg portion 36. Therefore, solder 3
3 can remain in this gap without being crushed by the nickel block 34. Thereby, the protrusion of the solder 33 from the connection land 32 can be prevented. The technical scope of the present invention is not limited by the above-described embodiment. For example, the followings are also included in the technical scope of the present invention. In addition, the technical scope of the present invention extends to an equivalent range. 1) According to the present embodiment, four legs 36 are provided, but the number of legs is not limited to this embodiment, and may be three or less, or five or more. 2)
According to the present embodiment, the legs 36 are formed slightly inside the four corners of the fixing surface 35, but according to the present invention, the formation positions of the legs are not limited to the present embodiment, It may be formed at any position within the fixing surface.
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態の電池の斜視図
【図2】(A)ニッケルブロックの底面図
(B)ニッケルブロックの側面図
【図3】(A)接続ランドにニッケルブロックをはんだ
付けした様子を示す側面図
(B)ニッケルブロックにリードを溶着した様子を示す
側面図
【図4】従来の電池の部分拡大図
【図5】(A)接続ランドにニッケルブロックをはんだ
付けした様子を示す側面図
(B)はんだが接続ランドからはみ出した様子を示す側
面図
【符号の説明】
1…電池
2…電池本体
11…プラスリード(リード)
21…マイナスリード(リード)
30…保護回路基板
32…接続ランド
34…ニッケルブロック(中間接続部材)
36…脚部BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a battery according to the present embodiment. FIG. 2 (A) is a bottom view of a nickel block. FIG. 3 (B) is a side view of a nickel block. (B) Side view showing a state where leads are welded to a nickel block. [FIG. 4] Partial enlarged view of a conventional battery. [FIG. 5] (A) Soldering a nickel block onto a connection land. (B) Side view showing the state in which the solder protrudes from the connection land [Description of References] 1 ... Battery 2 ... Battery body 11 ... Plus lead (lead) 21 ... Minus lead (lead) 30 ... Protection circuit board 32 Connection land 34 Nickel block (intermediate connection member) 36 Leg
Claims (1)
ための保護回路基板とを備えてなり、前記保護回路基板
の接続ランドに半田付けされた中間接続部材に、前記電
池本体から導出されたリードを溶接するようにしたもの
において、 前記中間接続部材のうち前記接続ランドと対向する面に
は、前記中間接続部材を前記接続ランドに対して隙間を
開けて支持するための脚部が突設されていることを特徴
とする電池。Claims: 1. A battery body, and a protection circuit board for protecting the battery body, wherein an intermediate connection member soldered to a connection land of the protection circuit board includes: The lead led out from the battery main body is welded, and a surface of the intermediate connection member facing the connection land supports the intermediate connection member with a gap with respect to the connection land. Characterized in that legs for projecting are provided.
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