JP2004185861A - Circuit board and battery pack - Google Patents

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JP2004185861A JP2002348519A JP2002348519A JP2004185861A JP 2004185861 A JP2004185861 A JP 2004185861A JP 2002348519 A JP2002348519 A JP 2002348519A JP 2002348519 A JP2002348519 A JP 2002348519A JP 2004185861 A JP2004185861 A JP 2004185861A
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Toshio Matsuda
俊夫 松田
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To have an electromagnetic wave shield function, as well as to allow connecting an electrode terminal connecting portion with a connector connecting portion. <P>SOLUTION: A circuit board to be attached to a polymer battery with a roughly rectangular shape comprises a 1st substrate portion having a terminal connecting portion to which a positive electrode terminal and a negative electrode terminal of the polymer battery are electrically connected; a 2nd substrate portion having a circuit portion with an external connecting terminal and a battery control element mounted thereon; and a 3rd substrate portion having a wiring portion to which the electrode terminal connecting portion, the external connecting terminal portion and the battery control element are electrically connected. The 1st to the 3rd substrate portions are disposed on three mutually adjacent surfaces of the polymer battery. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリマー電池の異なる面に配される端子接続部と回路部とを一体にし、さらに電磁波シールド機能を持たせた回路基板および電池パックに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、ノート型パーソナルコンピュータ、PDA(Personal Digital Assistant)、携帯電話、カメラ一体型VTR(Video Tape Recorder)等の携帯可能な小型電子機器が多く登場しており、その電源として、軽量且つ高エネルギー密度を有する非水電解質二次電池、特にリチウムイオン二次電池の開発が活発に進められている。
【0003】
このリチウムイオン二次電池では、更なる小型軽量化を図るために、ゲル状電解質や高分子固体電解質等の固体電解質を用いると共に、外装材として熱融着が可能なラミネートフィルムを用いて発電要素である電池素子を封入することが行われている。このようなリチウムイオン二次電池は、一般的にポリマー電池と呼ばれており、電解質が固体又はゲル状であることから液漏れの心配がなく、金属製容器の代わりにラミネートフィルムからなる外装材を用いることで、更なる薄型化が可能となっている。
【0004】
また、ポリマー電池は、充放電を制御する制御回路や、外部と電気的に接続するためのコネクタが搭載された回路基板と電気的に接続されており、過充放電等からの保護が図られている。そして、これらポリマー電池及び回路基板は、例えば特許文献1や特許文献2に示されるように、プラスチックケース等からなる外筐に収納されることによって、いわゆる電池パックとして構成されている。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−266820号公報
【特許文献2】
特開2000−156208号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ポリマー電池の電極端子が接続される部分と、コネクタを搭載する部分とをポリマー電池の異なる面に配した形態の電池パックも採用されている。
【0007】
しかしながら、従来の回路基板においては、電池端子を接続する基板部と、コネクタとを搭載する基板部とは一体化されておらず、両者を電気的に接続するための手段が必要であった。
【0008】
また、近年、電子機器では、取扱う情報量の増大に対応するために、機器内の各電子部品間でやりとりされる信号がより高周波化される傾向にあるが、これに伴い、機器自身や他の電子機器等から放射される電磁波によって機器の信号電流が乱れたりする、いわゆる電磁波障害が起りやすくなっている。特に、屋外で用いられる携帯電話等の携帯機器の場合には、小型化に伴って回路が高集積度とされた結果、筐体内の回路基板上の各電子回路相互間でも電磁波障害が発生しやすくなっていた。
【0009】
従来、こうした機器を正常に使用可能とするために、銅板等の導電性材料で対象となる電子回路等を覆い、電磁波を内外に透過させないいわゆる電磁波シールドを行って各回路間を隔て、所定の回路から出た電磁波の別回路への到達を防ぐ構造が採用されていた。しかしながら、取り付ける部品点数が多くなり、また、取り付けの作業性が複雑で工数も多く必要であった。
【0010】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、電極端子接続部とコネクタ接続部とを接続できるとともに、電磁波シールド機能をも持たせた回路基板を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の回路基板は、略直方体形状のポリマー電池に取り付けられる回路基板であって、ポリマー電池の正極端子及び負極端子が電気的に接続される端子接続部を有する長方形状の第1の基板部と、外部接続端子及び電池制御素子が搭載された回路部を有する長方形状の第2の基板部と、上記第1の基板部と第2の基板部との間に、当該第1の基板部の長辺部及び第2の基板部の長辺部と接続して配され、端子接続部と外部接続端子及び電池制御素子とを電気的に接続する配線部を有する第3の基板部とを有する。
【0012】
そしてこの回路基板は、上記第3の基板部は、第1の基板部と第2の基板部とが互いに直角となるように同一面内において電気的に接続し、上記第1の基板部は、ポリマー電池の一側面に配され、上記第2の基板部は、ポリマー電池の一側面にと隣り合う他側面に配され、上記第3の基板部は、ポリマー電池の一側面と他側面と隣り合う主面に配されることを特徴とする。
【0013】
上述したような本発明に係る回路基板では、端子接続部を有する第1の基板部と、回路部を有する第2の基板部とを、配線部を有する第3の基板部で接続しているので、端子部と回路部とが電気的に一体に接続されるとともに、略直方体形状のポリマー電池の他面に配することが可能になる。
【0014】
また、本発明の電池パックでは、ポリマー電池と、当該ポリマー電池に接続された回路基板とを備え、上記回路基板は、ポリマー電池の正極端子及び負極端子が電気的に接続される端子接続部を有する長方形状の第1の基板部と、外部接続端子及び電池制御素子が搭載された回路部を有する長方形状の第2の基板部と、上記第1の基板部と第2の基板部との間に、当該第1の基板部の長辺部及び第2の基板部の長辺部と接続して配され、端子接続部と外部接続端子及び電池制御素子とを電気的に接続する配線部を有する第3の基板部とを有する。
【0015】
そして、本発明の電池パックは、上記第3の基板部は、第1の基板部と第2の基板部とが互いに直角となるように電気的に接続し、上記第1の基板部は、ポリマー電池の一側面に配され、上記第2の基板部は、ポリマー電池の一側面と隣り合う他側面に配され、上記第3の基板部は、ポリマー電池の一側面と他側面と隣り合う主面に配されていることを特徴とする。
【0016】
上述したような本発明に係る電池パックでは、回路基板が、端子接続部を有する第1の基板部と、回路部を有する第2の基板部とを、配線部を有する第3の基板部で接続しているので、端子部と回路部とが電気的に一体に接続されるとともに、略直方体形状のポリマー電池の他面に配することが可能になる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した回路基板及び電池パックについて、図面を参照しながら説明する。
【0018】
この電池パック1は、例えば携帯型電話機等の電子機器等に設けられた装着部に装着され、電子機器等に対して所定の電圧の電力を安定して供給することが可能なものである。図1及び図2に示すように、この電池パック1は、収納ケースとなる外筐2に、発電要素となるポリマー電池3と、ポリマー電池3が電気的に接続された回路基板4とが収納された構造となっている。 この電池パック1は、図1中矢印A方向に挿入することにより、携帯電話等の電子機器に取り付けられる。
【0019】
外筐2は、いわゆるプラスチックケースからなり、略扁平箱状の上ハーフ2aの周壁と下ハーフ2bの周壁とを互いに突き合わすことで、内部にポリマー電池3、回路基板4が収納される収納空間を形成すると共に、その外形形状は略矩形平板状である。また、この外筐2には、短手方向の一側端部に、回路基板4に取り付けられたコネクタ22を外部に臨ませる開口部5が形成されており、外筐2を構成する上ハーフ2a及び下ハーフ2bには、この開口部5を構成する切欠部5a,5bがそれぞれ形成されている。
【0020】
ポリマー電池3は、図3に示すように、例えばリチウムイオン二次電池等の非水電解質電池であり、充放電といった電池反応が行われる電池素子6と、この電池素子6を封入するフィルム状の外装材7とを有している。
【0021】
ポリマー電池3において電池素子6は、帯状の正極8と、帯状の負極9との間に有機高分子や電解質塩を含有させた固体電解質10とセパレータ11とを介在させた状態で、電極の長手方向に捲回することで発電素子として機能する。
【0022】
正極8は、正極活物質と結着剤とを含有する正極合剤塗液を正極集電体12上に塗布、乾燥、加圧することにより、正極集電体12上に正極合剤層13が圧縮形成された構造となっている。正極8には、正極端子14が正極集電体12の所定の位置に、正極集電体12の幅方向に突出するように接続されている。この正極端子14には、例えばアルミニウム等の導電性金属からなる短冊状金属片等を用いる。
【0023】
負極9は、負極活物質と結着剤とを含有する負極合剤塗液を負極集電体15上に塗布、乾燥、加圧することにより、負極集電体15上に負極合剤層16が圧縮形成された構造となっている。負極9には、負極端子17が負極集電体15の所定の位置に、負極集電体15の幅方向に突出するように接続されている。この負極端子17には、例えばニッケルや銅等の導電性金属からなる短冊状金属片等を用いる。
【0024】
固体電解質10は、正極8と負極9との間で例えばリチウムイオン等の授受を行うものである。このため、この固体電解質10には、リチウムイオン導電性を有する有機固体電解質を用いる。この有機固体電解質としては、電解質塩とそれを含有させる有機高分子とによって構成される高分子固体電解質や、非水電解液を高分子マトリックスに含有させたゲル状電解質等を用いることができる。そして、固体電解質10は、正極8及び負極9の表面に、有機固体電解質を含有する電解質溶液を塗布し、固化することで電解質層として形成される。
【0025】
セパレータ11は、正極8と負極9とを離間させるものであり、この種の非水電解質電池の絶縁性多孔質膜として通常用いられている公知の材料を用いることができる。
【0026】
以上のような構成の電池素子6を封入する外装材7は、例えば樹脂層と金属層とがラミネート加工等で貼り合わされて二層以上に複合化されたラミネートフィルムであり、電池素子6と対向する面が樹脂層になるようにされている。樹脂層としては、正極端子14及び負極端子17に対して接着性を示すものであれば材料は特に限定されない。金属層としては、例えば箔状、板状等に成形されているアルミニウム、ステンレス、ニッケル、鉄等が用いられる。また、外装材7においては、電池1の外周層となる層に例えばナイロン等からなる樹脂層を備えることにより、破れや突き刺し等に対する強度を向上させることができる。
【0027】
外装材7の内部に、電池素子6を収納し、外装材7の周縁部を例えばヒートシール等で樹脂層同士を張り合わせることにより、電池素子7を構成する正極9及び負極10と導通された正極端子14及び負極端子17が外装材7の貼合せ面7aの間から樹脂片18を介して外部へと引き出された状態で電池素子7が外装材7に封入されて、ポリマー電池3となる。
【0028】
次に、このようなポリマー電池3に接続される回路基板4について説明する。
【0029】
回路基板4の一構成例を図4及び図5に示す。なお、図4は、回路基板4の一方の面(以下、この面を表面と称する。)を示す平面図であり、図5は、回路基板4の他方の面(以下、この面を裏面と称する。)を示す平面図である。回路基板4は、裏面をポリマー電池3に当接させ、表面を外側にしてポリマー電池3に取り付けられる。
【0030】
なお、後述するように、回路基板4は、実際にはその一部を折り曲げた状態で電池パックに取り付けられるが、図4及び図5では、折り曲げていない状態を示している。
【0031】
この回路基板4は、ポリマー電池3の正極端子14及び負極端子17が電気的に接続される端子接続部20とサーミスタ21とを有する第1の基板部4aと、コネクタ22及び電池制御回路部23が搭載された回路部24を有する第2の基板部4bと、端子接続部20と回路部24とを電気的に接続する配線部25と、当該配線部25を電磁波からシールドするシールド部26とを有する第3の基板部4cとから構成される。
【0032】
第1の基板部4a及び第2の基板部4bは、ポリマー電池3の厚みに対応した幅を有する略長方形状とされ、第3の基板部4cは略L字形状とされている。そして、第1の基板部4aは、短手方向の一端部において、略L字形状をした第3の基板部4cの一方の端部に接続し、第2の基板部4bは、短手方向の一端部において、第3の基板部4cの他方の端部に接続している。このとき、第1の基板部4aと第3の基板部4cとの間の第1の折り曲げ線27と、第2の基板部4bと第3の基板部4cとの間の第2折り曲げ線28とは直交する。
【0033】
なお、ここでは、第3の基板部の形状を、途中で湾曲する略L字形状としているが、本発明はこれに限定されるものではなく、湾曲部をもたない形状とすることもできる。
【0034】
なお、この回路基板4は、可撓性を有すると共に、パターン配線と誘電絶縁層とが交互に積層されてなる、いわゆる多層フレキシブルプリント配線基板である。そして、この回路基板4は、可撓性を有することから、第1の基板部4aと第2の基板部4bとの間、及び第2の基板部4bと第3の基板部4cとの間で折り曲げ可能となっている。なお、ここでは、回路基板4としてフレキシブル基板を用いて説明しているが、このことに限定されることはなく、例えばリジッド基板等にも適用可能である。
【0035】
そして、この回路基板4は、裏面を内側にして、第1の折り曲げ線において、第3の基板部4cに対して略垂直になるように第1の基板部4aを折り曲げ、さらに第2の折り曲げ線において、第3の基板部4cに対して略垂直になるように第2の基板部4bを折り曲げることにより、第1の基板部4aないし第3の基板部4cが互いに略垂直になる。
【0036】
そして、回路基板4をポリマー電池3に取り付ける際、この第1の基板部4aないし第3の基板部4cは、裏面をポリマー電池3に当接させるとともに、略直方体形状のポリマー電池3の互いに略垂直な3つの面に沿って配される。すなわち、後掲する図8に示すように、接続部25を備えた第1の基板部4aは、ポリマー電池3の正極端子及び負極端子が引き出される主面3aに当接して配される。また、回路部24を備えた第3の基板部4cは、上記主面3aに隣接し略垂直な、ポリマー電池3の側面3bに当接して配される。また、接続部25及びシールド部26を備えた第3の基板部4cは、上記主面3a及び側面3bに隣接し略垂直な上面3cに当接して配される。
【0037】
そして、この電池パック1では、コネクタ22を、ポリマー電池3の主面3a側からではなく、側面3b側から外部に臨ませている。
【0038】
なお、上記第1の折り曲げ線27及び第2の折り曲げ線28には、基板を折り曲げ易くさせるための折り曲げパターン27a,28aが、表面に設けられている。この折り曲げパターン27a,28aは、第1の基板部4a及び第2の基板部4bの短手方向と略平行な線状のパターン配線となるように一つ以上形成されている。
【0039】
折り曲げパターン27a,28aは、例えば誘電絶縁層の主面全面にめっき法等で成膜された導電性金属等からなる金属層に、フォトリソグラフ処理等で所望のパターンとなるようにパターニング加工が施されることで設けられる。
【0040】
以下、回路基板4を構成する第1の基板部4aないし第3の基板部4cについて説明する。
【0041】
第1の基板部4aは、図5に示すように、その裏面に接続部20が設けられている。そして、この第1の基板部4aは、ポリマー電池3の正極端子14及び負極端子17が導出される主面3aに当接して配される。
【0042】
接続部20には、上述したポリマー電池3の正極端子14及び負極端子17が電気的に接続される一対の接続ランド20a,20bが設けられている。これら一対の接続ランド20a,20bは、第1の基板部4aの裏面上に長手方向に所定の間隔で並んでパターン配線の一部としてパターン形成されている。
【0043】
これらの接続ランド20a,20bは、例えば誘電絶縁層の主面全面にめっき法等で成膜された銅箔層に、フォトリソグラフ処理等で所望の配線となるようにパターニング加工が施されることで設けられる。
【0044】
そして、正極端子14及び負極端子17は、この第1の基板部4aの長手方向に対して直交して配置されると共に、その先端部が一対の接続ランド20a,20bと接合される。
【0045】
また、接続ランド20aと接続ランド20aとの間にはサーミスタ21が配されている。このサーミスタ21は、1チップ化された電池部品として実装されている。
【0046】
サーミスタ21は、周囲の温度が所定値になったときに回路内のリレーが作動して電気抵抗を変化させる、いわゆる温度センサ回路であり、電子部品として接続ランド20a,20bが実装された主面と同一主面上に実装されている。このサーミスタ21は、ポリマー電池3の側面に当接又は側面を臨むように配置され、ポリマー電池3の表面温度又は周囲温度を検出している。また、サーミスタ21は、コネクタ22に電気的に接続され、検出した温度情報を電子機器側に電気信号として伝達している。これにより、電子機器では、サーミスタ21が所定の温度を検出して電気抵抗が変化した電気信号がコネクタを介して伝達されると、この電気信号に基づいて電源を切ったり、電池パック1に命令信号を発信したりする。
【0047】
第1の基板部4aの表面には、図4に示すように、銅箔層29が全面に形成されている。負極が接続される接続ランド20bと銅箔層29とはスルーホールにて接続され、負極と同一電位を有する。この銅箔層29は、シールド部26と電気的に接続され、シールド部26の一部を構成している。
【0048】
第2の基板部4bは、図5に示すように、その表面に回路部24が設けられている。そして、この第2の基板部4bは、ポリマー電池3の側面3bに当接して配される。
【0049】
回路部24は、電池パック1が装填される電子機器と電気的に接続される外部接続用のコネクタ22と、接続部24に接続されたポリマー電池3を制御する電池制御回路部23とを有している。
【0050】
そして、第2の基板部4bでは、これらのコネクタ22、電池制御回路部23は、第2の基板部4bの表面に、それぞれ1チップ化された電池部品として実装され、パターン配線等で互いに接続されている。
【0051】
コネクタ22は、電子機器側の外部端子にそれぞれ接続される接続端子22a〜22cを備えている。
【0052】
接続端子22aは、ポリマー電池3の正極端子14が接続された接続ランド20aと配線パターン25a等で繋がれており、電子機器の正極側端子となる外部端子に接続される。これにより、電子機器では、回路基板4に接続されたポリマー電池3から接続端子25aを介して電力の供給が行われる。
【0053】
接続端子22bは、ポリマー電池3の負極端子17が接続された接続ランド20bと配線パターン25b等で繋がれており、電子機器の負極側端子、いわゆるグランド端子に接続される。
【0054】
接続端子22cは、接続部20のサーミスタ21と配線パターン25c等で繋がれており、サーミスタ21と電子機器の外部端子とを電気的に接続させ、サーミスタ21が検出したポリマー電池3の温度やポリマー電池3の周囲の温度等の情報信号を電子機器側に電気信号として伝達させる。これにより、電子機器では、例えばポリマー電池3が異常な高温状態に陥った場合に、サーミスタ21が検出したポリマー電池3の温度の情報信号に基づいて電源を切ってポリマー電池3に負荷が掛からないようにする。
【0055】
電池制御回路部23は、例えばポリマー電池3を過充電や過放電から保護する保護回路や、ポリマー電池3の電力残量等を演算する演算回路、電池パック1が装填される電子機器との間で通信を行う通信回路等で構成されている。電池制御回路部23は、ポリマー電池3が繋がる接続ランド20a,20b等に電気的に接続されることでポリマー電池3から電力が絶えず供給され、ポリマー電池3の充放電や、電子機器との間の通信等を制御する。そして、電池制御回路部23は、第2の基板部4bの表面に、例えばIC(integrated circuit)チップ、LSI(Large−scale Integrated Circuit)チップ等のような集積回路にされた状態で電子部品として実装される。
【0056】
第2の基板部4bの裏面は、図6に示すように、第3の基板部4cから配線部25が延びて形成されている。配線部25における配線パターン25a,25b,25cと、コネクタ22及び電池制御回路部23とは、例えばスルーホールにて電気的に接続されている。
【0057】
第3の基板部4cは、図4に示すように、その表面にシールド部26が設けられており、図5に示すように、その裏面に配線部25が設けられている。そして、この第2の基板部4bは、ポリマー電池3の上面3cに当接して配される。
【0058】
配線部25は、配線パターン25a,25b,25cを備えている。これら配線パターン25a,25b,25cのパターン間はそれぞれ絶縁処理されている。
【0059】
配線パターン25aは、ポリマー電池3の正極が接続される接続ランド20aと、コネクタ22における接続端子22a及び電池制御回路部23とを電気的に接続する配線である。
【0060】
配線パターン25bは、ポリマー電池3の負極が接続される接続ランド20bと、コネクタ22における接続端子22b及び電池制御回路部23とを電気的に接続する配線である。
【0061】
配線パターン25cは、サーミスタ21とコネクタ22における接続端子22c及び電池制御回路部23とを電気的に接続する配線である。
【0062】
また、第3の基板部4cを、ポリマー電池3の主面のうち面積の広い上面3cに配することで、配線部25の面積を広く確保することができる。これにより配線パターン25a,25b,25cを幅広く確保することができるので、導通抵抗を低く抑えることができる。また、配線パターン25a,25b,25cを幅広く確保することで、電磁波に対する影響も抑えることができる。
【0063】
配線部25の反対側である、第3の基板部4cの表面には、図4に示すように、銅箔層から構成されるシールド部26が全面に形成されている。上述したように、電池パック1が例えば携帯電話機に搭載されて用いられる場合に、携帯電話機側の電池接続端子から漏れ電波の輻射が生じ、電気信号の通信障害、いわゆる電磁波障害が生じてしまうおそれがある。
【0064】
そこで、この回路基板4では、配線部25の裏側、すなわち第3の基板部4cの表面に、第3の基板部4cの全面に亘ってシールド部26を形成している。この回路基板4をポリマー電池3に取り付けると、配線部25はシールド部26によって覆われることになり、電磁波からシールドされる。
【0065】
シールド部26は、ポリマー電池3の負極と電気的に接続されており、さらに、ポリマー電池3が搭載される電子機器(携帯電話等)の負極側端子、いわゆるグランド端子となる外部端子に接続される。これにより、電磁波をシールドすることができ、電磁波障害が防止され信頼性に優れた回路基板4となる。
【0066】
また、配線部25とシールド部26とは電気的に一体に形成されているので、配線部25とシールド部26との電気的接触をより確実なものとして電磁波シールド性能をより高めることができる。
【0067】
シールド機能を十分に発揮するためには、シールド部26によって配線パターン25a,25b,25cがほぼ完全に覆われている必要がある。そのために、第3の基板部4cにおいて、裏面の配線部25は、表面のシールド部26の外線よりも内側に形成されていることが好ましい。
【0068】
このように、回路基板4の一面にシールド部26を形成することで、別個にシールド部材を取り付ける場合に比べて部品点数や組み立て工程を削減することができ、コストダウンにも繋がる。
【0069】
以上のような外筐2、ポリマー電池3及び回路基板4によって構成される電池パック1の組立方法について説明する。具体的には、ポリマー電池3が取り付けられた回路基板4を外筐2に収容する方法について説明する。
【0070】
ポリマー電池3が取り付けられた回路基板4を外筐2に収納する際は、先ず、図6に示すように、回路基板4の長手方向に対して直交して配置されたポリマー電池3の正極端子14及び負極端子17の先端部が接続部20側の一対の接続ランド20a,20bと接続された状態から、正極端子14及び負極端子17の先端部を第1の回路基板4と共に外装材7の貼合せ面7a上に折り返す。さらに、第1の折り曲げ線27において、第3の基板部4cが第1の基板部4aと略垂直になるように、裏面を内側にして第3の基板部4cを第1の基板部4aに対して折り曲げる。
【0071】
これにより、図7に示すように、第1の基板部4aが、ポリマー電池3の正極端子14及び負極端子17が引き出された主面3aに沿って配されるとともに、第3の基板部4cの裏面が、ポリマー電池3の上面3cに当接された状態で配される。このとき、第1の基板部4aは、上記主面3aと外装材7の貼合せ面7aと折り返し部7bとで形成された隙間に配される。
【0072】
そして、両面テープや接着剤を用いて第3の基板部4cをポリマー電池3の上面3cに固定する。
【0073】
次に、第2の折り曲げ線28において、第2の基板部4bが第3の基板部4cと略垂直になるように、裏面を内側にして第2の基板を第3の基板に対して折り曲げる。
【0074】
これにより、図8に示すように、第3の基板部4cは、ポリマー電池3の側面3bに当接した状態で配される。
【0075】
以上のようにして、第1の基板部4aないし第3の基板部4cが、略直方体形状のポリマー電池3の、互いに略垂直な主面3a、側面3b、上面3cに沿って配されて、回路基板4がポリマー電池3に取り付けられる。
【0076】
このとき、ポリマー電池3の外装材7の折り曲げ部7bの端部は、第1の基板部4aと第2の基板部4bとの間に存在しており、回路基板4に上記端部は直接には当たらない。また、回路基板4は第3の基板部4cによってポリマー電池に固定されているので、これにより、外装材7の弾性により折り曲げ部7bが戻ってきても、折り曲げ端部7bに当接している第2の基板部4bが、電池パック3から外れてしまうことはない。
【0077】
そして、これらポリマー電池3及び回路基板4を、外筐2の上ハーフ2aと下ハーフ2bとの間に収納した後、これら上ハーフ2aと下ハーフ2bとを接合する。以上のようにして、図1に示すような電池パック1が組み立てられる。
【0078】
そして、この電池パック1は、図1中矢印A方向に挿入することにより、携帯電話等の電子機器に取り付けられる。
【0079】
なお、回路基板4が取り付けられたポリマー電池3は略直方体形状ではなく、側面部において第2の基板部4bの分だけ凸になっている。この平面長方形状の外筐2に収納すると、外筐2とポリマー電池3との間に空間が出来てしまう。そこで、外筐2の上ハーフ2aと下ハーフ2bには、回路基板4が取り付けられたポリマー電池3の形状に合わせて、切り欠き部2c,2dが形成されている。これにより筐体内での無駄なスペースを削減することができる。
【0080】
以上説明したような本発明の電池パック1が有する回路基板4では、略直方体形状のポリマー電池3の別個の側面にそれぞれ配された接続部25と回路部24とを電気的に接続する配線部25を有する第3の基板部4cを、ポリマー電池3の主面のうち面積の広い上面3aに配することで、ポリマー電池3の3面に亘る基板が一体化されるとともに、配線部25の面積を広く確保することができる。これにより配線パターン25a,25b,25cを幅広く確保することができるので、導通抵抗を低く抑えることができる。また、配線パターンを幅広く確保することで、電磁波に対する影響も抑えることができる。
【0081】
さらに、本発明の回路基板4では、第3の基板部4cにおいて、配線部25の裏側に、ポリマー電池3の負極と電気的に接続されたシールド部26を形成している。これにより配線部25は電磁波からシールドされて、電磁波障害が防止され信頼性に優れた回路基板となる。
【0082】
また、回路基板4の一面にシールド部26を形成することで、別個にシールド部材を取り付ける場合に比べて部品点数や組み立て工程を削減することができ、コストダウンにも繋がる。
【0083】
【発明の効果】
本発明では、略直方体形状のポリマー電池の別個の側面にそれぞれ配された接続部と回路部とを電気的に接続する配線部を、ポリマー電池の主面のうち面積の広い上面部に配して広く確保することで、配線パターンを幅広く確保して、導通抵抗を低く抑えることができる。
【0084】
さらに本発明では、配線部の裏側に、ポリマー電池の負極と電気的に接続されたシールド層を形成することで配線部は電磁波からシールドされて、電磁波障害が防止され信頼性に優れたものとなる。
【0085】
また、回路基板の一面にシールド層を形成することで、別個にシールド部材を取り付ける場合に比べて部品点数や組み立て工程を削減することができ、コストダウンにも繋がる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した電池パックを示す斜視図である。
【図2】同電池パックの内部構造を示す分解斜視図である。
【図3】
同電池パックに備わるポリマー電池の内部構造を示す分解斜視図である。
【図4】回路基板の表面側を示す平面図である。
【図5】回路基板の裏面側を示す平面図である。
【図6】ポリマー電池及び回路基板を外筐に収納する方法を説明する図であり、回路基板にポリマー電池が取り付けられた状態を示す斜視図である。
【図7】ポリマー電池及び回路基板を外筐に収納する方法を説明する図であり、回路基板を第1の折り曲げ線で折り曲げて、第1の基板部及び第2の基板部をポリマー電池の主面に配した状態を示す斜視図である。
【図8】ポリマー電池、発熱素子及び回路基板を外筐に収納する方法を説明する図であり、回路基板を第2の折り曲げ線で折り曲げて、第2の基板部をポリマー電池の側面に配した状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 電池パック、2 外筐、2a 上ハーフ、2b 下ハーフ、3 ポリマー電池、4 回路基板、4a 第1の基板部、4b 第2の基板部、4c 第3の基板部、5 開口部、6 電池素子、7 外装材、7a,7b,7c 貼合せ面、14 正極端子、17 負極端子、20 端子接続部、21 サーミスタ、22 コネクタ、23 電池制御回路部、24 回路部、25 配線部、 26 シールド部
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a circuit board and a battery pack in which a terminal connection portion and a circuit portion arranged on different surfaces of a polymer battery are integrated and further provided with an electromagnetic wave shielding function.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, many portable small electronic devices such as notebook personal computers, PDAs (Personal Digital Assistants), mobile phones, and camera-integrated VTRs (Video Tape Recorders) have emerged. The development of nonaqueous electrolyte secondary batteries having the above, particularly lithium ion secondary batteries, has been actively promoted.
[0003]
This lithium-ion secondary battery uses a solid electrolyte such as a gel electrolyte or a polymer solid electrolyte to further reduce the size and weight, and uses a heat-sealable laminate film as an exterior material to generate power. Is being sealed. Such a lithium ion secondary battery is generally called a polymer battery, and since the electrolyte is in a solid or gel state, there is no risk of liquid leakage, and a packaging material made of a laminated film instead of a metal container. By using, it is possible to further reduce the thickness.
[0004]
In addition, the polymer battery is electrically connected to a control circuit that controls charging and discharging and a circuit board on which a connector for electrically connecting to the outside is mounted, and protection from overcharging and discharging is achieved. ing. The polymer battery and the circuit board are configured as a so-called battery pack by being housed in an outer casing made of a plastic case or the like, for example, as shown in Patent Literature 1 and Patent Literature 2.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-266820 A
[Patent Document 2]
JP 2000-156208 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
A battery pack in which a portion to which an electrode terminal of a polymer battery is connected and a portion for mounting a connector are arranged on different surfaces of the polymer battery is also employed.
[0007]
However, in a conventional circuit board, a board portion for connecting a battery terminal and a board portion for mounting a connector are not integrated, and a means for electrically connecting both is required.
[0008]
In recent years, in electronic devices, in order to cope with an increase in the amount of information to be handled, signals exchanged between electronic components in the device have tended to have higher frequencies. Electromagnetic waves radiated from electronic devices and the like disturb the signal current of the devices, that is, so-called electromagnetic interference is likely to occur. In particular, in the case of mobile devices such as mobile phones used outdoors, as circuits become more highly integrated with miniaturization, electromagnetic interference also occurs between electronic circuits on a circuit board in a housing. It was easier.
[0009]
Conventionally, in order to allow such devices to be used normally, a target material such as a copper plate is covered with a conductive material such as an electronic circuit, and a so-called electromagnetic wave shield that does not allow electromagnetic waves to pass through the inside and outside of the device is used. A structure was adopted to prevent the electromagnetic waves from the circuit from reaching another circuit. However, the number of parts to be mounted has increased, and the workability of mounting has been complicated, and many man-hours have been required.
[0010]
The present invention has been proposed in view of such a conventional situation, and an object of the present invention is to provide a circuit board that can connect an electrode terminal connection portion and a connector connection portion and also has an electromagnetic wave shielding function. And
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The circuit board of the present invention is a circuit board attached to a polymer battery having a substantially rectangular parallelepiped shape, and has a rectangular first board portion having a terminal connection portion to which a positive terminal and a negative terminal of the polymer battery are electrically connected. A first substrate portion between the first substrate portion and the second substrate portion, and a rectangular second substrate portion having a circuit portion on which an external connection terminal and a battery control element are mounted. And a third substrate portion having a wiring portion that is connected to the long side portion of the second substrate portion and the long side portion of the second substrate portion, and has a wiring portion that electrically connects the terminal connection portion to the external connection terminal and the battery control element. Have.
[0012]
In this circuit board, the third board section is electrically connected in the same plane so that the first board section and the second board section are at right angles to each other, and the first board section is , Disposed on one side of the polymer battery, the second substrate portion is disposed on the other side adjacent to one side of the polymer battery, and the third substrate portion is disposed on one side and the other side of the polymer battery. It is characterized by being arranged on adjacent main surfaces.
[0013]
In the circuit board according to the present invention as described above, the first substrate portion having the terminal connection portion and the second substrate portion having the circuit portion are connected by the third substrate portion having the wiring portion. Thus, the terminal portion and the circuit portion are electrically connected integrally, and can be arranged on the other surface of the substantially rectangular polymer battery.
[0014]
Further, the battery pack of the present invention includes a polymer battery, and a circuit board connected to the polymer battery, wherein the circuit board has a terminal connection portion to which a positive terminal and a negative terminal of the polymer battery are electrically connected. A first substrate portion having a rectangular shape, a second substrate portion having a rectangular shape having a circuit portion on which an external connection terminal and a battery control element are mounted, and the first substrate portion and the second substrate portion. A wiring portion disposed between the first connection portion and the long side portion of the second substrate portion to electrically connect the terminal connection portion to the external connection terminal and the battery control element; And a third substrate portion having:
[0015]
In the battery pack of the present invention, the third substrate portion is electrically connected so that the first substrate portion and the second substrate portion are at right angles to each other, and the first substrate portion is The second substrate portion is disposed on one side surface of the polymer battery, the second substrate portion is disposed on another side surface adjacent to one side surface of the polymer battery, and the third substrate portion is adjacent to one side surface and the other side surface of the polymer battery. It is characterized by being arranged on the main surface.
[0016]
In the battery pack according to the present invention as described above, the circuit board includes the first board part having the terminal connection part and the second board part having the circuit part in the third board part having the wiring part. Since the terminals are connected, the terminal portion and the circuit portion are electrically connected integrally, and can be arranged on the other surface of the substantially rectangular polymer battery.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a circuit board and a battery pack to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
[0018]
The battery pack 1 is mounted on a mounting portion provided in an electronic device such as a mobile phone, for example, and can stably supply a predetermined voltage power to the electronic device and the like. As shown in FIGS. 1 and 2, this battery pack 1 houses a polymer battery 3 as a power generation element and a circuit board 4 to which the polymer battery 3 is electrically connected in an outer case 2 as a storage case. The structure has been. The battery pack 1 is attached to an electronic device such as a mobile phone by inserting it in the direction of arrow A in FIG.
[0019]
The outer casing 2 is formed of a so-called plastic case, and a storage space in which the polymer battery 3 and the circuit board 4 are stored inside by abutting the peripheral wall of the upper half 2a and the peripheral wall of the lower half 2b with each other. And its outer shape is a substantially rectangular flat plate. The outer casing 2 has an opening 5 formed at one end in the short direction to expose the connector 22 attached to the circuit board 4 to the outside. Notches 5a and 5b forming the opening 5 are formed in the lower half 2a and the lower half 2b, respectively.
[0020]
As shown in FIG. 3, the polymer battery 3 is a nonaqueous electrolyte battery such as a lithium ion secondary battery, for example. And an exterior material 7.
[0021]
In the polymer battery 3, the battery element 6 has a band-shaped positive electrode 8, a band-shaped negative electrode 9, a solid electrolyte 10 containing an organic polymer or an electrolyte salt, and a separator 11 interposed between the electrodes. By winding in the direction, it functions as a power generating element.
[0022]
The positive electrode 8 is formed by applying a positive electrode mixture coating liquid containing a positive electrode active material and a binder on the positive electrode current collector 12, drying, and pressing, so that the positive electrode mixture layer 13 is formed on the positive electrode current collector 12. It has a structure formed by compression. A positive electrode terminal 14 is connected to the positive electrode 8 at a predetermined position on the positive electrode current collector 12 so as to protrude in the width direction of the positive electrode current collector 12. For the positive electrode terminal 14, for example, a strip-shaped metal piece made of a conductive metal such as aluminum is used.
[0023]
The negative electrode 9 forms a negative electrode mixture layer 16 on the negative electrode current collector 15 by applying a negative electrode mixture coating liquid containing a negative electrode active material and a binder on the negative electrode current collector 15, drying, and pressing. It has a structure formed by compression. A negative electrode terminal 17 is connected to the negative electrode 9 at a predetermined position on the negative electrode current collector 15 so as to protrude in the width direction of the negative electrode current collector 15. For the negative electrode terminal 17, for example, a strip-shaped metal piece made of a conductive metal such as nickel or copper is used.
[0024]
The solid electrolyte 10 exchanges, for example, lithium ions between the positive electrode 8 and the negative electrode 9. Therefore, an organic solid electrolyte having lithium ion conductivity is used as the solid electrolyte 10. As the organic solid electrolyte, a polymer solid electrolyte composed of an electrolyte salt and an organic polymer containing the same, a gel electrolyte in which a non-aqueous electrolyte is contained in a polymer matrix, and the like can be used. The solid electrolyte 10 is formed as an electrolyte layer by applying and solidifying an electrolyte solution containing an organic solid electrolyte on the surfaces of the positive electrode 8 and the negative electrode 9.
[0025]
The separator 11 separates the positive electrode 8 and the negative electrode 9 from each other, and may use a known material that is generally used as an insulating porous film of this type of nonaqueous electrolyte battery.
[0026]
The packaging material 7 for enclosing the battery element 6 having the above-described configuration is a laminated film in which a resin layer and a metal layer are bonded to each other by lamination or the like to be composited into two or more layers. The surface to be formed is a resin layer. The material of the resin layer is not particularly limited as long as it has adhesiveness to the positive electrode terminal 14 and the negative electrode terminal 17. As the metal layer, for example, aluminum, stainless steel, nickel, iron, or the like formed into a foil shape, a plate shape, or the like is used. In the case 7, the outer layer of the battery 1 is provided with a resin layer made of, for example, nylon or the like, so that the outer layer 7 can be improved in strength against breakage or piercing.
[0027]
The battery element 6 was housed inside the exterior material 7, and the outer edge of the exterior material 7 was electrically connected to the positive electrode 9 and the negative electrode 10 constituting the battery element 7 by bonding resin layers together by, for example, heat sealing. The battery element 7 is sealed in the exterior material 7 in a state where the positive electrode terminal 14 and the negative electrode terminal 17 are drawn out from between the bonding surfaces 7a of the exterior material 7 via the resin pieces 18 to form the polymer battery 3. .
[0028]
Next, the circuit board 4 connected to such a polymer battery 3 will be described.
[0029]
One configuration example of the circuit board 4 is shown in FIGS. FIG. 4 is a plan view showing one surface of the circuit board 4 (hereinafter, this surface is referred to as a front surface), and FIG. 5 is a plan view showing the other surface of the circuit board 4 (hereinafter, this surface is referred to as a back surface). FIG. The circuit board 4 is attached to the polymer battery 3 with the back surface in contact with the polymer battery 3 and the front surface facing outward.
[0030]
As will be described later, the circuit board 4 is actually attached to the battery pack in a state where a part thereof is bent, but FIGS. 4 and 5 show a state where the circuit board 4 is not bent.
[0031]
The circuit board 4 includes a first board portion 4 a having a terminal connection portion 20 to which the positive electrode terminal 14 and the negative electrode terminal 17 of the polymer battery 3 are electrically connected, and a thermistor 21, a connector 22 and a battery control circuit portion 23. A wiring portion 25 for electrically connecting the terminal connecting portion 20 and the circuit portion 24, a shielding portion 26 for shielding the wiring portion 25 from electromagnetic waves, And a third substrate portion 4c having the following.
[0032]
The first substrate portion 4a and the second substrate portion 4b have a substantially rectangular shape having a width corresponding to the thickness of the polymer battery 3, and the third substrate portion 4c has a substantially L shape. The first substrate portion 4a is connected at one end in the short direction to one end of a substantially L-shaped third substrate portion 4c, and the second substrate portion 4b is connected to the short direction. Is connected to the other end of the third substrate portion 4c. At this time, a first bending line 27 between the first substrate part 4a and the third substrate part 4c and a second bending line 28 between the second substrate part 4b and the third substrate part 4c Is orthogonal to.
[0033]
Note that, here, the shape of the third substrate portion is a substantially L-shape curved midway, but the present invention is not limited to this, and may be a shape without a curved portion. .
[0034]
The circuit board 4 is a so-called multilayer flexible printed circuit board having flexibility and having pattern wirings and dielectric insulating layers alternately laminated. Since the circuit board 4 has flexibility, the circuit board 4 is provided between the first board section 4a and the second board section 4b and between the second board section 4b and the third board section 4c. Can be bent. Here, the description is made using a flexible substrate as the circuit board 4, but the present invention is not limited to this, and can be applied to, for example, a rigid substrate.
[0035]
Then, the circuit board 4 is formed by bending the first substrate portion 4a so that the back surface is on the inside and substantially perpendicular to the third substrate portion 4c at the first bending line, and furthermore, the second bending is performed. By bending the second substrate portion 4b so as to be substantially perpendicular to the third substrate portion 4c in the line, the first substrate portion 4a to the third substrate portion 4c become substantially perpendicular to each other.
[0036]
When the circuit board 4 is attached to the polymer battery 3, the first substrate portion 4 a to the third substrate portion 4 c have the back surfaces thereof in contact with the polymer battery 3 and the substantially rectangular parallelepiped polymer batteries 3 are substantially mutually separated. It is arranged along three vertical planes. That is, as shown in FIG. 8 described later, the first substrate portion 4a including the connection portion 25 is disposed in contact with the main surface 3a from which the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the polymer battery 3 are drawn out. Further, the third substrate portion 4c provided with the circuit portion 24 is disposed in contact with the side surface 3b of the polymer battery 3 which is substantially perpendicular to and adjacent to the main surface 3a. The third substrate portion 4c including the connection portion 25 and the shield portion 26 is disposed in contact with the substantially vertical upper surface 3c adjacent to the main surface 3a and the side surface 3b.
[0037]
In the battery pack 1, the connector 22 faces outside from the side surface 3 b, not from the main surface 3 a side of the polymer battery 3.
[0038]
The first bending line 27 and the second bending line 28 are provided with bending patterns 27a and 28a for facilitating the bending of the substrate. One or more of the bent patterns 27a and 28a are formed so as to be linear pattern wirings substantially parallel to the short direction of the first substrate portion 4a and the second substrate portion 4b.
[0039]
The bending patterns 27a and 28a are formed, for example, by patterning a metal layer made of a conductive metal or the like formed over the entire main surface of the dielectric insulating layer by a plating method or the like into a desired pattern by photolithographic processing or the like. It is provided by being done.
[0040]
Hereinafter, the first to third substrate portions 4a to 4c of the circuit substrate 4 will be described.
[0041]
As shown in FIG. 5, the first substrate portion 4a is provided with a connection portion 20 on the back surface. The first substrate portion 4a is disposed in contact with the main surface 3a from which the positive terminal 14 and the negative terminal 17 of the polymer battery 3 are led out.
[0042]
The connection portion 20 is provided with a pair of connection lands 20a and 20b to which the positive electrode terminal 14 and the negative electrode terminal 17 of the polymer battery 3 are electrically connected. The pair of connection lands 20a and 20b are pattern-formed on the back surface of the first substrate portion 4a as a part of the pattern wiring at a predetermined interval in the longitudinal direction.
[0043]
The connection lands 20a and 20b are formed by patterning a copper foil layer formed on the entire main surface of the dielectric insulating layer by a plating method or the like so that desired wiring is formed by photolithography or the like. Provided.
[0044]
The positive electrode terminal 14 and the negative electrode terminal 17 are arranged orthogonally to the longitudinal direction of the first substrate portion 4a, and the tips are joined to the pair of connection lands 20a and 20b.
[0045]
A thermistor 21 is arranged between the connection lands 20a. The thermistor 21 is mounted as a one-chip battery component.
[0046]
The thermistor 21 is a so-called temperature sensor circuit that activates a relay in the circuit when the ambient temperature reaches a predetermined value to change the electrical resistance. The main surface on which the connection lands 20a and 20b are mounted as electronic components is provided. Are mounted on the same main surface. The thermistor 21 is disposed so as to contact or face the side surface of the polymer battery 3 and detects the surface temperature or the ambient temperature of the polymer battery 3. The thermistor 21 is electrically connected to the connector 22 and transmits detected temperature information to the electronic device as an electric signal. Thereby, in the electronic device, when the thermistor 21 detects a predetermined temperature and transmits an electric signal whose electric resistance has changed through the connector, the electronic device turns off the power based on the electric signal or issues an instruction to the battery pack 1. Or send out a signal.
[0047]
As shown in FIG. 4, a copper foil layer 29 is formed on the entire surface of the first substrate portion 4a. The connection land 20b to which the negative electrode is connected and the copper foil layer 29 are connected by a through hole and have the same potential as the negative electrode. The copper foil layer 29 is electrically connected to the shield part 26 and forms a part of the shield part 26.
[0048]
The circuit portion 24 is provided on the surface of the second substrate portion 4b as shown in FIG. The second substrate portion 4b is disposed in contact with the side surface 3b of the polymer battery 3.
[0049]
The circuit section 24 has an external connection connector 22 electrically connected to the electronic device in which the battery pack 1 is mounted, and a battery control circuit section 23 for controlling the polymer battery 3 connected to the connection section 24. are doing.
[0050]
In the second board part 4b, the connector 22 and the battery control circuit part 23 are mounted on the surface of the second board part 4b as battery parts formed as one chip, respectively, and are connected to each other by pattern wiring or the like. Have been.
[0051]
The connector 22 includes connection terminals 22a to 22c connected to external terminals on the electronic device side, respectively.
[0052]
The connection terminal 22a is connected to a connection land 20a to which the positive electrode terminal 14 of the polymer battery 3 is connected by a wiring pattern 25a or the like, and is connected to an external terminal serving as a positive electrode side terminal of the electronic device. Thus, in the electronic device, power is supplied from the polymer battery 3 connected to the circuit board 4 via the connection terminal 25a.
[0053]
The connection terminal 22b is connected to a connection land 20b to which the negative electrode terminal 17 of the polymer battery 3 is connected by a wiring pattern 25b or the like, and is connected to a negative electrode side terminal of an electronic device, a so-called ground terminal.
[0054]
The connection terminal 22c is connected to the thermistor 21 of the connection unit 20 by a wiring pattern 25c or the like, and electrically connects the thermistor 21 to an external terminal of the electronic device. An information signal such as the temperature around the battery 3 is transmitted to the electronic device as an electric signal. Thus, in the electronic device, for example, when the polymer battery 3 falls into an abnormally high temperature state, the power is turned off based on the information signal of the temperature of the polymer battery 3 detected by the thermistor 21 and no load is applied to the polymer battery 3. To do.
[0055]
The battery control circuit unit 23 includes, for example, a protection circuit that protects the polymer battery 3 from overcharge and overdischarge, an arithmetic circuit that calculates the remaining power of the polymer battery 3, and an electronic device in which the battery pack 1 is mounted. And a communication circuit or the like for performing communication. The battery control circuit section 23 is constantly connected to the connection lands 20a and 20b to which the polymer battery 3 is connected, so that the power is constantly supplied from the polymer battery 3 to charge and discharge the polymer battery 3 and to connect with the electronic device. Control communication and the like. Then, the battery control circuit unit 23 is provided as an electronic component on the surface of the second substrate unit 4b as an integrated circuit such as an integrated circuit (IC) chip, a large-scale integrated circuit (LSI) chip, or the like. Implemented.
[0056]
As shown in FIG. 6, a wiring portion 25 extends from the third substrate portion 4c on the back surface of the second substrate portion 4b. The wiring patterns 25a, 25b, and 25c in the wiring unit 25 are electrically connected to the connector 22 and the battery control circuit unit 23 by, for example, through holes.
[0057]
As shown in FIG. 4, the third substrate portion 4c is provided with a shield portion 26 on the front surface, and as shown in FIG. 5, a wiring portion 25 is provided on the back surface. The second substrate portion 4b is disposed in contact with the upper surface 3c of the polymer battery 3.
[0058]
The wiring section 25 includes wiring patterns 25a, 25b, and 25c. The wiring patterns 25a, 25b, and 25c are insulated from each other.
[0059]
The wiring pattern 25a is a wiring that electrically connects the connection land 20a to which the positive electrode of the polymer battery 3 is connected, the connection terminal 22a of the connector 22, and the battery control circuit unit 23.
[0060]
The wiring pattern 25b is a wiring that electrically connects the connection land 20b to which the negative electrode of the polymer battery 3 is connected, the connection terminal 22b of the connector 22, and the battery control circuit unit 23.
[0061]
The wiring pattern 25c is a wiring that electrically connects the thermistor 21, the connection terminal 22c of the connector 22, and the battery control circuit unit 23.
[0062]
Further, by arranging the third substrate portion 4c on the upper surface 3c having a large area among the main surfaces of the polymer battery 3, a large area of the wiring portion 25 can be secured. As a result, the wiring patterns 25a, 25b, and 25c can be widely secured, so that the conduction resistance can be reduced. Further, by securing the wiring patterns 25a, 25b, 25c widely, the influence on the electromagnetic wave can be suppressed.
[0063]
As shown in FIG. 4, a shield portion 26 made of a copper foil layer is formed on the entire surface of the third substrate portion 4c opposite to the wiring portion 25, as shown in FIG. As described above, when the battery pack 1 is used by being mounted on, for example, a mobile phone, radiation of leaked radio waves may occur from the battery connection terminal of the mobile phone, and a communication failure of an electric signal, that is, a so-called electromagnetic interference may occur. There is.
[0064]
Therefore, in the circuit board 4, the shield part 26 is formed on the back side of the wiring part 25, that is, on the surface of the third substrate part 4c, over the entire surface of the third substrate part 4c. When the circuit board 4 is attached to the polymer battery 3, the wiring section 25 is covered by the shield section 26, and is shielded from electromagnetic waves.
[0065]
The shield part 26 is electrically connected to the negative electrode of the polymer battery 3, and is further connected to a negative electrode side terminal of an electronic device (a mobile phone or the like) on which the polymer battery 3 is mounted, that is, an external terminal serving as a so-called ground terminal. You. As a result, the electromagnetic wave can be shielded, and the electromagnetic wave interference is prevented, resulting in a highly reliable circuit board 4.
[0066]
Further, since the wiring part 25 and the shield part 26 are formed electrically integrally, the electrical contact between the wiring part 25 and the shield part 26 can be made more reliable, and the electromagnetic wave shielding performance can be further improved.
[0067]
In order to sufficiently exhibit the shielding function, the wiring patterns 25a, 25b, and 25c need to be almost completely covered by the shield portion 26. Therefore, in the third substrate portion 4c, the wiring portion 25 on the back surface is preferably formed inside the outer line of the shield portion 26 on the front surface.
[0068]
By forming the shield portion 26 on one surface of the circuit board 4 as described above, the number of components and the number of assembly steps can be reduced as compared with a case where a shield member is separately attached, leading to cost reduction.
[0069]
A method of assembling the battery pack 1 including the outer casing 2, the polymer battery 3, and the circuit board 4 as described above will be described. Specifically, a method of housing the circuit board 4 to which the polymer battery 3 is attached in the outer casing 2 will be described.
[0070]
When the circuit board 4 to which the polymer battery 3 is attached is housed in the outer casing 2, first, as shown in FIG. 6, the positive electrode terminal of the polymer battery 3 is arranged orthogonal to the longitudinal direction of the circuit board 4. From the state in which the distal ends of the negative electrode terminal 14 and the negative terminal 17 are connected to the pair of connection lands 20a and 20b on the connecting portion 20 side, the distal ends of the positive terminal 14 and the negative terminal 17 together with the first circuit board 4 It is folded back on the bonding surface 7a. Further, the third substrate portion 4c is attached to the first substrate portion 4a with the back surface inside so that the third substrate portion 4c is substantially perpendicular to the first substrate portion 4a at the first bending line 27. Bend against.
[0071]
Thereby, as shown in FIG. 7, the first substrate portion 4a is arranged along the main surface 3a from which the positive electrode terminal 14 and the negative electrode terminal 17 of the polymer battery 3 are drawn out, and the third substrate portion 4c Of the polymer battery 3 is in contact with the upper surface 3c of the polymer battery 3. At this time, the first substrate portion 4a is arranged in a gap formed by the main surface 3a, the bonding surface 7a of the exterior material 7, and the folded portion 7b.
[0072]
Then, the third substrate portion 4c is fixed to the upper surface 3c of the polymer battery 3 using a double-sided tape or an adhesive.
[0073]
Next, the second substrate is bent with respect to the third substrate with the back surface inside so that the second substrate portion 4b is substantially perpendicular to the third substrate portion 4c at the second bending line 28. .
[0074]
As a result, as shown in FIG. 8, the third substrate portion 4c is disposed in a state of being in contact with the side surface 3b of the polymer battery 3.
[0075]
As described above, the first substrate portion 4a to the third substrate portion 4c are disposed along the main surfaces 3a, the side surfaces 3b, and the upper surface 3c of the substantially rectangular parallelepiped polymer battery 3 which are substantially perpendicular to each other. The circuit board 4 is attached to the polymer battery 3.
[0076]
At this time, the end of the bent portion 7b of the exterior material 7 of the polymer battery 3 exists between the first substrate 4a and the second substrate 4b, and the end is directly connected to the circuit board 4. Does not hit. Further, since the circuit board 4 is fixed to the polymer battery by the third board portion 4c, even if the bent portion 7b returns due to the elasticity of the exterior material 7, the circuit board 4 is in contact with the bent end portion 7b. The second substrate portion 4 b does not come off the battery pack 3.
[0077]
After the polymer battery 3 and the circuit board 4 are housed between the upper half 2a and the lower half 2b of the outer casing 2, the upper half 2a and the lower half 2b are joined. As described above, the battery pack 1 as shown in FIG. 1 is assembled.
[0078]
The battery pack 1 is attached to an electronic device such as a mobile phone by inserting it in the direction of arrow A in FIG.
[0079]
The polymer battery 3 to which the circuit board 4 is attached is not in a substantially rectangular parallelepiped shape, but is convex on the side surface by the amount of the second substrate portion 4b. When housed in the outer casing 2 having a flat rectangular shape, a space is created between the outer casing 2 and the polymer battery 3. Therefore, cutouts 2c and 2d are formed in the upper half 2a and the lower half 2b of the outer casing 2 according to the shape of the polymer battery 3 to which the circuit board 4 is attached. As a result, useless space in the housing can be reduced.
[0080]
In the circuit board 4 included in the battery pack 1 of the present invention as described above, the wiring section for electrically connecting the connection section 25 and the circuit section 24 respectively disposed on the separate side surfaces of the polymer battery 3 having a substantially rectangular parallelepiped shape. By arranging the third substrate portion 4c having the upper surface 25 on the upper surface 3a having a large area among the main surfaces of the polymer battery 3, the substrates over the three surfaces of the polymer battery 3 are integrated and the wiring portion 25 is formed. A large area can be secured. As a result, the wiring patterns 25a, 25b, and 25c can be widely secured, so that the conduction resistance can be reduced. Further, by securing a wide wiring pattern, the influence on the electromagnetic wave can be suppressed.
[0081]
Further, in the circuit board 4 of the present invention, the shield part 26 electrically connected to the negative electrode of the polymer battery 3 is formed behind the wiring part 25 in the third substrate part 4c. Thus, the wiring portion 25 is shielded from the electromagnetic wave, so that an electromagnetic wave interference is prevented and a highly reliable circuit board is obtained.
[0082]
Further, by forming the shield portion 26 on one surface of the circuit board 4, the number of components and the number of assembly steps can be reduced as compared with a case where a shield member is separately attached, which leads to cost reduction.
[0083]
【The invention's effect】
In the present invention, the wiring portion for electrically connecting the connection portion and the circuit portion respectively disposed on the separate side surfaces of the polymer battery having a substantially rectangular parallelepiped shape is arranged on the upper surface portion having a large area of the main surface of the polymer battery. As a result, the wiring pattern can be made wider and the conduction resistance can be kept low.
[0084]
Furthermore, in the present invention, by forming a shield layer electrically connected to the negative electrode of the polymer battery on the back side of the wiring portion, the wiring portion is shielded from electromagnetic waves, thereby preventing electromagnetic interference and having high reliability. Become.
[0085]
Further, by forming the shield layer on one surface of the circuit board, the number of components and the number of assembly steps can be reduced as compared with a case where a shield member is separately attached, which leads to cost reduction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a battery pack to which the present invention is applied.
FIG. 2 is an exploded perspective view showing the internal structure of the battery pack.
FIG. 3
FIG. 2 is an exploded perspective view showing an internal structure of a polymer battery provided in the battery pack.
FIG. 4 is a plan view showing the front side of the circuit board.
FIG. 5 is a plan view showing the back side of the circuit board.
FIG. 6 is a diagram for explaining a method of housing the polymer battery and the circuit board in an outer casing, and is a perspective view showing a state where the polymer battery is mounted on the circuit board.
FIG. 7 is a diagram for explaining a method of housing the polymer battery and the circuit board in the outer casing, wherein the circuit board is bent at a first bending line, and the first substrate unit and the second substrate unit are connected to each other. It is a perspective view showing the state where it was arranged on the main surface.
FIG. 8 is a diagram for explaining a method of housing a polymer battery, a heating element, and a circuit board in an outer casing, wherein the circuit board is bent along a second bending line, and a second board portion is arranged on a side surface of the polymer battery. It is a perspective view showing the state where it did.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 battery pack, 2 outer casing, 2 a upper half, 2 b lower half, 3 polymer battery, 4 circuit board, 4 a first board section, 4 b second board section, 4 c third board section, 5 opening section, 6 Battery element, 7 exterior material, 7a, 7b, 7c bonding surface, 14 positive electrode terminal, 17 negative electrode terminal, 20 terminal connection portion, 21 thermistor, 22 connector, 23 battery control circuit portion, 24 circuit portion, 25 wiring portion, 26 Shield section

Claims (10)

略直方体形状のポリマー電池に取り付けられる回路基板であって、
ポリマー電池の正極端子及び負極端子が電気的に接続される端子接続部を有する長方形状の第1の基板部と、
外部接続端子及び電池制御素子が搭載された回路部を有する長方形状の第2の基板部と、
上記第1の基板部と第2の基板部との間に、当該第1の基板部の長辺部及び第2の基板部の長辺部と接続して配され、端子接続部と外部接続端子及び電池制御素子とを電気的に接続する配線部を有する第3の基板部とを有し、
上記第3の基板部は、第1の基板部と第2の基板部とが互いに直角となるように同一面内において電気的に接続し、
上記第1の基板部は、ポリマー電池の一側面に配され、上記第2の基板部は、ポリマー電池の一側面と隣り合う他側面に配され、上記第3の基板部は、ポリマー電池の一側面と他側面と隣り合う主面に配されることを特徴とする回路基板。
A circuit board attached to a substantially rectangular polymer battery,
A rectangular first substrate portion having a terminal connection portion to which a positive electrode terminal and a negative electrode terminal of the polymer battery are electrically connected;
A second rectangular substrate portion having a circuit portion on which an external connection terminal and a battery control element are mounted;
A terminal connection part and an external connection are provided between the first substrate part and the second substrate part, and connected to the long side part of the first substrate part and the long side part of the second substrate part. A third substrate portion having a wiring portion for electrically connecting the terminal and the battery control element,
The third substrate unit is electrically connected in the same plane so that the first substrate unit and the second substrate unit are perpendicular to each other,
The first substrate is disposed on one side of the polymer battery, the second substrate is disposed on another side adjacent to one side of the polymer battery, and the third substrate is disposed on the side of the polymer battery. A circuit board disposed on a main surface adjacent to one side surface and another side surface.
上記第1の基板部は、上記ポリマー電池の、正極端子及び負極端子が導出された面に沿って配されることを特徴とする請求項1記載の回路基板。2. The circuit board according to claim 1, wherein the first substrate portion is disposed along a surface of the polymer battery from which a positive electrode terminal and a negative electrode terminal are led out. 3. 上記第3の基板部の配線部が形成された面とは反対側の面に、ポリマー電池の正極又は負極の一方と電気的に接続され同一電位を有するシールド層が形成され、上記第3の基板部は、シールド層が形成された側を外側にしてポリマー電池に取り付けられることを特徴とする請求項1記載の回路基板。A shield layer electrically connected to one of the positive electrode and the negative electrode of the polymer battery and having the same potential is formed on a surface of the third substrate portion opposite to the surface on which the wiring portion is formed, and The circuit board according to claim 1, wherein the board unit is attached to the polymer battery with the side on which the shield layer is formed facing outward. 第3の基板部において、配線部は、上記シールド層の外線よりも内側に形成されていることを特徴とする請求項3記載の回路基板。4. The circuit board according to claim 3, wherein in the third board portion, the wiring portion is formed inside an outer line of the shield layer. 上記シールド層は、配線部のうち正極又は負極の一方と電気的に接続された配線とスルーホールにて電気的に接続されていることを特徴とする請求項1記載の回路基板。The circuit board according to claim 1, wherein the shield layer is electrically connected to a wiring electrically connected to one of the positive electrode and the negative electrode in the wiring portion through a through hole. ポリマー電池と、当該ポリマー電池に接続された回路基板とを備えた電池パックであって、
上記回路基板は、ポリマー電池の正極端子及び負極端子が電気的に接続される端子接続部を有する長方形状の第1の基板部と、外部接続端子及び電池制御素子が搭載された回路部を有する長方形状の第2の基板部と、上記第1の基板部と第2の基板部との間に、当該第1の基板部の長辺部及び第2の基板部の長辺部と接続して配され、端子接続部と外部接続端子及び電池制御素子とを電気的に接続する配線部を有する第3の基板部とを有し、
上記第3の基板部は、第1の基板部と第2の基板部とが互いに直角となるように電気的に接続し、
上記第1の基板部は、ポリマー電池の一側面に配され、上記第2の基板部は、ポリマー電池の一側面と隣り合う他側面に配され、上記第3の基板部は、ポリマー電池の一側面と他側面と隣り合う主面に配されていることを特徴とする電池パック。
A battery pack including a polymer battery and a circuit board connected to the polymer battery,
The circuit board has a rectangular first substrate portion having a terminal connection portion to which a positive terminal and a negative terminal of a polymer battery are electrically connected, and a circuit portion on which an external connection terminal and a battery control element are mounted. A rectangular second substrate portion, and a long side portion of the first substrate portion and a long side portion of the second substrate portion connected between the first substrate portion and the second substrate portion; And a third substrate portion having a wiring portion for electrically connecting the terminal connection portion and the external connection terminal and the battery control element,
The third substrate portion is electrically connected so that the first substrate portion and the second substrate portion are perpendicular to each other,
The first substrate is disposed on one side of the polymer battery, the second substrate is disposed on another side adjacent to one side of the polymer battery, and the third substrate is disposed on the side of the polymer battery. A battery pack characterized by being disposed on a main surface adjacent to one side surface and another side surface.
上記第1の基板部は、上記ポリマー電池の、正極端子及び負極端子が導出された面に沿って配されることを特徴とする請求項6記載の電池パック。The battery pack according to claim 6, wherein the first substrate portion is arranged along a surface of the polymer battery from which the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are led out. 上記第3の基板部の、配線部が形成された面とは反対側の面に、ポリマー電池の正極又は負極の一方と電気的に接続され同一電位を有するシールド層が形成され、上記第3の基板部は、シールド層が形成された側を外側にしてポリマー電池に取り付けられていることを特徴とする請求項6記載の電池パック。A shield layer electrically connected to one of the positive electrode and the negative electrode of the polymer battery and having the same potential is formed on a surface of the third substrate portion opposite to the surface on which the wiring portion is formed, 7. The battery pack according to claim 6, wherein the substrate is attached to the polymer battery with the side on which the shield layer is formed facing outward. 第3の基板部において、配線部は、上記シールド層の外線よりも内側に形成されていることを特徴とする請求項8記載の電池パック9. The battery pack according to claim 8, wherein in the third substrate portion, the wiring portion is formed inside an outer line of the shield layer. 上記シールド層は、配線部のうち正極又は負極の一方と電気的に接続された配線とスルーホールにて電気的に接続されていることを特徴とする請求項6記載の電池パック。7. The battery pack according to claim 6, wherein the shield layer is electrically connected to a wiring electrically connected to one of the positive electrode and the negative electrode in the wiring section through a through hole.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007311232A (en) * 2006-05-19 2007-11-29 Sanyo Electric Co Ltd Battery and its connecting device
JP2009146879A (en) * 2007-12-17 2009-07-02 Samsung Sdi Co Ltd Protective circuit board and battery pack using the same
JP2009245942A (en) * 2008-03-31 2009-10-22 Samsung Sdi Co Ltd Battery pack
WO2012108233A1 (en) * 2011-02-08 2012-08-16 三洋電機株式会社 Battery pack
KR101430618B1 (en) * 2012-01-31 2014-08-14 삼성에스디아이 주식회사 Battery Pack and electronic device including the same
KR101429766B1 (en) 2007-09-10 2014-08-19 삼성에스디아이 주식회사 Battery Pack
JP2017069038A (en) * 2015-09-30 2017-04-06 Fdk株式会社 Battery module
JP2019012614A (en) * 2017-06-29 2019-01-24 株式会社デンソー Monitoring device

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007311232A (en) * 2006-05-19 2007-11-29 Sanyo Electric Co Ltd Battery and its connecting device
KR101429766B1 (en) 2007-09-10 2014-08-19 삼성에스디아이 주식회사 Battery Pack
JP2009146879A (en) * 2007-12-17 2009-07-02 Samsung Sdi Co Ltd Protective circuit board and battery pack using the same
US8709622B2 (en) 2007-12-17 2014-04-29 Samsung Sdi Co., Ltd. Protective circuit board and battery pack using the same
JP2009245942A (en) * 2008-03-31 2009-10-22 Samsung Sdi Co Ltd Battery pack
US8247107B2 (en) 2008-03-31 2012-08-21 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack
JP5931756B2 (en) * 2011-02-08 2016-06-08 三洋電機株式会社 Pack battery
WO2012108233A1 (en) * 2011-02-08 2012-08-16 三洋電機株式会社 Battery pack
US9112244B2 (en) 2011-02-08 2015-08-18 Sanyo Electric Co., Ltd. Battery pack
KR101430618B1 (en) * 2012-01-31 2014-08-14 삼성에스디아이 주식회사 Battery Pack and electronic device including the same
US9142812B2 (en) 2012-01-31 2015-09-22 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack
JP2017069038A (en) * 2015-09-30 2017-04-06 Fdk株式会社 Battery module
JP2019012614A (en) * 2017-06-29 2019-01-24 株式会社デンソー Monitoring device

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