JP2006079972A - リード線付コイン形電池 - Google Patents

Abstract

【課題】外装絶縁被覆の信頼性が高く、形状が安定しており寸法精度が高く、また組立工数が低く製造し易いリード線付コイン電池をを提供することを目的とする。
【解決手段】リード線をカシメ付けたタブ端子を両方の極性面に溶接したコイン形電池において、コイン電池の一方の極性面及びタブ端子カシメ部を被覆する第一のケースと他方の極性面及びタブ端子カシメ部を被覆する第二のケースを備え、前記第一のケースと前記第二のケースが連結部を介して一体化された樹脂成形体であることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、リード線付コイン形電池の外装被覆に関するものである。

パーソナルコンピュータ等の電子機器に内蔵されるリアルタイムクロックあるいはメモリーのバックアップ電源として用いられるコイン形電池は、通常、正負両極面にタブ端子を溶接して、これらのタブ端子を電子情報機器の回路基板に半田付けされている。ところが電子情報機器の小型化に伴い回路基板に電池を実装するスペースが得られない場合は、基板と電池を分離して機器内の空いたスペースを有効に利用するものもあり、回路基板と電池の電気的接続手段としてはコネクタ及びリード線が用いられている。

電子機器本体の回路基板とリード線はコネクタを介して接続され、コイン形電池とリード線はカシメタブ端子を介して接続されている。このカシメタブ端子を用いる理由は、リード線を電池に直接溶接するのは接続強度が弱く信頼性が得られないためである。そこでリード線付コイン形電池の外装絶縁被覆は、電池の正負両極面及びカシメタブ端子を被覆する必要がある。

従来コネクタ及びリード線を電気的接続手段とした電池の外装被覆として、特許文献１に示されるように樹脂シートを真空成形して上ケースと下ケースをヒンジ部で連結したパックケースを形成し、電池ブロックを収容してからヒンジ部から折り曲げて上ケースと下ケースを合わせ、この合わせ目の側面に封止テープを貼って封止しており、このような形態のものは複数個の電池からなる電池ブロックを電子機器の携帯時の主電源として用いられる場合に見られている。

また、バックアップ電源としての単一のコイン形電池のみの場合には、前記コイン形電池の正負両極面とタブ端子のカシメ部に熱収縮チューブを装着し、熱収縮させることによって絶縁被覆されたものが見られる。
特開２００２−５０３２９号公報

しかしながら特許文献１に示されるような上ケースと下ケースの合わせ目に封止テープを貼り付ける場合には、電池ブロックのようにある程度厚みのある電池を収納するので封止テープの幅も広くすることができ粘着面積が広いので上下ケースの封止強度が確保できるが、コイン形電池のように小さくて薄い電池の場合には、封止テープの幅も狭くなり充分な粘着力が確保できず落下試験等で封止テープが剥離するという問題があった。

また熱収縮チューブ外装の場合には、チューブの開口部が収縮すると皺や波打ちによって形状が安定せず寸法精度に欠けるという問題や、収縮後のチューブのコーナー部が角張っていて取り扱い時に手指を傷つける危険性があったり、熱収縮するためのコンベア付の収縮炉が生産設備として必要で、収縮する手間がかかり生産性が悪いという欠点があった。

また正極タブ端子及び負極タブ端子の各々のカシメ部が外力によって変形した時に短絡する危険性を防止するため、予め外装とは別の熱収縮チューブを被せる必要性があり、その結果部品点数が増え、結果作業工数も増えるため生産性が悪くなっていた。

上記の課題を解決するために、本発明はリード線をカシメ付けたタブ端子を両方の極性面に溶接したコイン形電池において、コイン形電池の一方の極性面及びタブ端子カシメ部を被覆する第一のケースと、他方の極性面及びタブ端子カシメ部を被覆する第二のケースを備え、前記第一のケースと前記第二のケースが連結部を介して一体化された樹脂成形体であり、前記第一のケースと前記第二のケースが連結部を支点として二枚貝のように閉じて合わさり、且つ複数の爪嵌合によって固定されている。また該爪嵌合の一箇所が正極タブ端子と負極タブ端子のカシメ部の間に位置し、好ましくは更に該連結部を正極リード線と負極リード線の間に位置させたものである。

このことにより第一のケースと第二のケースが複数の爪嵌合によって固定されているため、小さくて薄いコイン形電池の外装に適用されても安定した固定を確保できる。また第一のケースと第二のケースが連結部を支点として二枚貝のように閉じて合わさるときに爪が嵌合して固定されるので、作業としてはワンタッチで外装被覆を行え、簡略化が可能となる。

本発明の絶縁外装は、第一のケース及び第二のケースそしてこれらを連結する連結部が一体に樹脂成形されるため、収縮後の熱収縮チューブ外装に比べて形状に自由度があり成形形状にバラツキがなく、角張る部分もなく寸法精度が高い。また爪嵌合部の一箇所が正極タブ端子カシメ部と負極タブ端子カシメ部の間に位置することによりカシメ部が外力によって変形したときも短絡を防止することができる。

さらに、正極リード線と負極リード線が少なくとも一部で束ねられ、正極リード線、負極リード線、正極タブ端子、負極タブ端子およびコイン形電池で囲まれる空間部に、連結部が位置し、空間部の最大幅が前記第一のケースおよび第二のケースの最大幅よりも短くすることにより、第一のケースと第二のケースが異常な外力で開いた場合においてもリード線間に外装ケースが保持された状態となるので外装ケースが落ちないようにすることができる。なお、第一のケースおよび第二のケースの最大幅とは、図４におけるＸおよびＹで示される部分の幅を意味する。

本発明のリード線付コイン形電池は、上記構成を有し、リード線をカシメ付けたタブ端子を溶接したコイン形電池の外装絶縁被覆において寸法精度が高く形状が安定しており、カシメ部同士の短絡の危険性がなく、且つ組立工数も削減できるリード線付コイン形電池を提供するものである。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

図１は本発明リード線付コイン形電池の外観図（正面図及び側面図）であり、ＡＢＳ樹脂にて一体成形された第一のケース１、第二のケース２、連結部３からなる外装ケースで構成されている。内蔵されているコイン形電池４（破線表示）は、直径２０ｍｍで厚み３．２ｍｍの二酸化マンガンリチウム電池である。リード線５は端部にニッケル製タブ端子６がカシメ付けられ、タブ端子６はコイン形電池４に溶接されている。リード線５の他端には電子機器本体の回路基板と接続するためのコネクタ７が接続されている。尚、リード線５を束ねるためのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製のリード線拘束チューブ８が設けられている。

以下、第一のケース１，第二のケース２，及び連結部３を一体としてなる外装ケースについて、図２〜図４に基づき詳述する。

（実施例）
図２は本発明の外装ケースの組立前部品状態を示す外観図である。第一のケース１と第二のケース２は連結部３を介して一体化されている。第一のケースには爪１ａ〜１ｄが設けられ、第二のケースには爪２ａ〜２ｄが設けられている。連結部３を中心に第一のケースと第二のケースを合わせたとき、爪１ａと爪２ａ、爪１ｂと爪２ｂ、爪１ｃと爪２ｃ、爪１ｄと爪２ｄがそれぞれ嵌合して固定される。

図３は図１に示す本発明のリード線付コイン形電池のＡ−Ａ断面図であり、第一のケース１と第二のケース２の爪１ｂと爪２ｂが正極タブ端子のカシメ部６ａと負極タブ端子のカシメ部６ｂの間に位置して隔壁となっているため、正極タブ端子のカシメ部６ａと負極タブ端子のカシメ部６ｂが外力によって変形しても短絡を防止することができる。

図４は本発明のリード線付コイン形電池の組立途中を示す外観図であり、リード線、タブ端子および電池で囲まれる空間部に連結部３を挟み込んだ状態でコイン形電池４にタブ端子を溶接することにより、第一のケース１と第二のケース２が異常な外力で開いた場合においてもリード線間に外装ケースが保持された状態となるので外装ケースが落ちない。

（比較例１）
図５は従来の外装ケースを適用したリード線付コイン形電池を示す外観図である。図５において、第一のケース１１と第二のケース１２はヒンジ部１３によって折り曲げられ合わせ目を粘着テープ９によって固定されている。尚、粘着テープ９の貼られている箇所は、ヒンジ部とタブ端子のカシメ部が露出する部分を除く範囲（矢印Ａと矢印Ｂで図示）である。

ここで、コイン形電池は厚みが薄いので粘着テープ９の幅も２ｍｍ程度と狭くなり、この結果粘着面積が狭くなり封止強度が弱くなっている。

（比較例２）
図６は熱収縮チューブを外装被覆に用いたリード線付コイン形電池を示す外観図である。タブ端子２６を溶接したコイン形電池２４にＰＥＴ系熱収縮チューブ２１を挿入した後熱収縮させて開口部が絞られて抜け落ちないように固定されている。ポリオレフィン系熱収縮チューブ２９はタブ端子２６のカシメ部を被覆し、外装被覆用の熱収縮チューブとは別に、予めタブ端子のカシメ部同士が短絡するのを防止するために被覆される。また、ＰＥＴ系熱収縮チューブ２１が収縮されるとき開口部が絞り込まれて角部２１ａが形成され、この角部２１ａは取り扱い時に手指を傷つける可能性がある上、突出形状のバラツキがあるため寸法精度が低い。

これらのリード線付コイン電池の落下試験と外装寸法のバラツキを調査した。落下試験は、１．５ｍの高さよりコンクリート上に任意方向で落下を繰り返し、外装被覆がダメージを受けてコイン形電池が露出するまでの回数を評価した。外装寸法のバラツキについては、リード線付コイン形電池１００個の外装被覆の縦長さ寸法を測定し、その標準偏差の値にて評価した。その試験結果を表１に示す。

表１に示すように、本発明のリード線付コイン電池は、落下試験においては外装被覆の強度があり、外装寸法のバラツキも小さい。

以上説明してきたように、電子機器の小型化に伴いメモリーバックアップ等に用いられるリード線付コイン形電池の外装被覆として、第一のケースと第二のケース及び連結部を一体化した樹脂成形体で構成し、連結部を中心に第一のケースと第二のケースを折り曲げて合わせて爪嵌合にて固定したとき、爪嵌合の一箇所がリード線をカシメたタブ端子間の絶縁隔壁となっているため短絡の危険性もなく、落下試験における強度もあり絶縁外装被覆としての信頼性が高い。また、形状も安定して寸法精度も高く、部品点数も削減できるので組立工数も削減できて、その工業的価値は高い。

（ａ）本発明リード線付コイン形電池の外観正面図（ｂ）本発明リード線付コイン形電池の外観側面図 本発明の外装ケースの組立前部品状態を示す外観図 本発明のリード線付コイン形電池のＡ−Ａ断面図 本発明のリード線付コイン形電池の組立途中の外観図 （ａ）本比較例の外装ケースを適用したリード線付コイン形電池の外観正面図（ｂ）本比較例の外装ケースを適用したリード線付コイン形電池の外観側面図 （ａ）熱収縮チューブを外装被覆に用いたリード線付コイン形電池の外観正面図（ｂ）熱収縮チューブを外装被覆に用いたリード線付コイン形電池の外観側面図

符号の説明

１ 第一のケース
２ 第二のケース
３ 連結部
４ コイン形電池
５ リード線
６ タブ端子
７ コネクタ
８ リード線拘束チューブ
１１ 第一のケース
１２ 第二のケース
１３ ヒンジ部
１４ コイン形電池
１５ リード線
１６ タブ端子
１７ コネクタ
１８ リード線拘束チューブ
１９ 粘着テープ
２１ 熱収縮チューブ
２４ コイン形電池
２５ リード線
２６ タブ端子
２７ コネクタ
２８ リード線拘束チューブ
２９ 熱収縮チューブ

Claims (3)

1. 正極リード線をカシメ付けた正極タブ端子と負極リード線をカシメ付けた負極タブ端子をそれぞれの極性面に溶接したコイン形電池において、コイン電池の一方の極性面及びタブ端子カシメ部を被覆する第一のケースと他方の極性面及びタブ端子カシメ部を被覆する第二のケースを備え、前記第一のケースと前記第二のケースが連結部を介して一体化された樹脂成形体であることを特徴とするリード線付コイン形電池。
2. 前記第一のケースと前記第二のケースが連結部を中心に合わさり、且つ爪嵌合によって固定されており、爪嵌合部の一箇所が正極タブ端子と負極タブ端子のカシメ部の間に位置することを特徴とする請求項１記載のリード線付コイン形電池。
3. 前記正極リード線と前記負極リード線が少なくとも一部で束ねられ、前記正極リード線、前記負極リード線、前記正極タブ端子、前記負極タブ端子およびコイン形電池で囲まれる空間部に、前記連結部が位置し、前記空間部の最大幅が前記第一のケースおよび第二のケースの最大幅よりも短いことを特徴とする請求項１記載のリード線付コイン形電池。

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