JP2006351822A - Coin type electrochemical element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はコンデンサや電池等の電気化学素子の中で、特に面実装用に用いられる外部リード端子を有したコイン型電気化学素子に関するものである。 The present invention relates to a coin-type electrochemical element having an external lead terminal used for surface mounting among electrochemical elements such as capacitors and batteries.
この種のコイン型電気化学素子には、電気二重層コンデンサやボタン電池等がある。図3は、面実装に用いる電気二重層コンデンサ31の構成を示す一部切欠側面図である。同図に示すように、活性炭電極からなる陽極側の分極性電極34と、陰極側の分極性電極35とをセパレータ36を介して対向配置し、その陽極側の分極性電極34には陽極集電体37を設け、かつ陰極側の分極性電極35には陰極集電体38を設け、下蓋41と上蓋40は、その周縁部に絶縁性のリングパッキング42を介在させて密閉されるように接合され、容器内は非水性の電解液39が、前記一対の分極性電極34,35及びセパレータ36に充足するように充填されている。次に上蓋40に陰極リード端子33を、下蓋41には陽極リード端子32がそれぞれ溶接接続されており、陰極リード端子33のプリント基板に実装する脚43が陽極リード端子32と対向するように折り曲げられている。
Examples of this type of coin-type electrochemical element include an electric double layer capacitor and a button battery. FIG. 3 is a partially cutaway side view showing the configuration of the electric
また、ボタン電池においても、正極と負極の間にセパレータを介した電極が2つ合わせの金属容器内に収容されており、その外観構造は前記電気二重層コンデンサと同じような構成を有している。 Further, in the button battery, the electrode with the separator interposed between the positive electrode and the negative electrode is accommodated in the two metal containers, and the external structure has the same configuration as the electric double layer capacitor. Yes.
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
しかしながら前記電気二重層コンデンサにおいて、下蓋と陰極リード端子間の接触をさけるために、その間が広く開いている。また陽極リード端子と陰極リード端子の脚は対向しているので、プリント基板の実装面積を広く取らざるを得えなかった。 However, in the electric double layer capacitor, the space between the lower lid and the cathode lead terminal is wide open in order to avoid contact. Further, since the legs of the anode lead terminal and the cathode lead terminal are opposed to each other, a large mounting area of the printed circuit board has to be taken.
また、前記コイン型電気二重層コンデンサの下蓋及び上蓋に用いられる材質は、アルミニウムやステンレス銅、又は内面にアルミニウム層を有するオーステナイト・フェライト二相ステンレス銅等が使用されてきたが、これらの金属では、2.8V程度の高電圧充電を行うと下蓋側で孔食等の腐食が発生し、信頼性のあるコイン型電気化学素子が得られないという問題点があった。 In addition, the material used for the lower and upper lids of the coin-type electric double layer capacitor has been aluminum, stainless steel, or austenitic / ferrite duplex stainless steel having an aluminum layer on the inner surface. However, when a high voltage charge of about 2.8 V is performed, corrosion such as pitting corrosion occurs on the lower lid side, and there is a problem that a reliable coin-type electrochemical device cannot be obtained.
本発明はこのような従来の課題を解決し、コイン型電気化学素子の上蓋と下蓋への陰極及び陽極リード端子の取り付けを精度良く確実に行え、かつ、プリント基板の実装面積を最小限にすることができ、信頼性に優れたコイン型電気化学素子を提供することを目的とするものである。 The present invention solves such a conventional problem, and can accurately and reliably attach the cathode and anode lead terminals to the upper and lower lids of the coin-type electrochemical element and minimize the mounting area of the printed circuit board. An object of the present invention is to provide a coin-type electrochemical device that can be used and has excellent reliability.
前記課題を解決するために本発明は、特に、下蓋(陽極部)及び上蓋(陰極部)の外表面に略三角形状を有し、かつ上蓋に接続された陰極リード端子の側面に一部切り欠き部を設けたコイン型電気化学素子である。 In order to solve the above-described problems, the present invention particularly has a substantially triangular shape on the outer surface of the lower lid (anode portion) and the upper lid (cathode portion), and is partially on the side surface of the cathode lead terminal connected to the upper lid. It is a coin-type electrochemical element provided with a notch.
また、陰極リード端子がコの字形状をし、かつ、陰極リード端子のプリント基板と実装する部分に切り欠きを施したコイン型電気化学素子である。 The cathode lead terminal is a coin-shaped electrochemical element in which the cathode lead terminal has a U-shape and a portion of the cathode lead terminal to be mounted on the printed board is notched.
本発明は、陽極及び陰極リード端子の外表面が略三角形状を有し、かつ上蓋に接続された陰極リード端子の側面に一部切り欠き部を設け、陰極リードをコの字形状にすることにより、下蓋の側面と陰極リード端子間の接触をさけることができるため、プリント基板への実装面積を最小限にすることができるので、高密度実装も可能となる。また、陽極リード端子及び陰極リード端子間のピッチを小さくすることができる。 In the present invention, the outer surfaces of the anode and the cathode lead terminal have a substantially triangular shape, and a part of the cathode lead terminal connected to the upper lid is provided with a notch, so that the cathode lead has a U shape. Thus, contact between the side surface of the lower lid and the cathode lead terminal can be avoided, and the mounting area on the printed circuit board can be minimized, so that high-density mounting is also possible. Further, the pitch between the anode lead terminal and the cathode lead terminal can be reduced.
また、陰極リード端子のプリント基板と実装する部分に切り欠きを設けたことにより、ハンダフィレットができないため、コイン型電気化学素子本体と陰極端子がショートしないという効果を有する。 In addition, since the notch is provided in the portion of the cathode lead terminal that is to be mounted on the printed board, solder fillet cannot be formed, so that the coin-type electrochemical element body and the cathode terminal are not short-circuited.
また、前記下蓋及び上蓋を構成する材質がステンレス材に含まれるNiとCrおよびMoが上蓋よりも多く含まれることにより、コイン型電気化学素子における2.8Vを越えるような高電圧の充電環境においても十分な耐食性を有するものである。 Further, since the material constituting the lower lid and the upper lid contains more Ni, Cr and Mo contained in the stainless material than the upper lid, the coin-type electrochemical device has a high voltage charging environment exceeding 2.8V. It has sufficient corrosion resistance.
以下、本発明の一実施の形態について詳細を説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail.
図1は、面実装用のコイン型電気化学素子の構成を示す一部切欠側面図である。同図において、コイン型電気化学素子11は、活性炭電極からなる陽極側の分極性電極14と、活性炭電極からなる陰極側の分極性電極15とをセパレータ16を介して対向配置し、その陽極側の分極性電極14には陽極集電体17を設け、かつ陰極側の分極性電極15には陰極集電体18を設ける。その後、平均粒径5μmの石油のコークス系活性炭粉末と導電性付与剤として平均粒径0.05μmのカーボンブラック、カルボキシメチルセルロースを溶解した水溶性バインダー溶液(濃度:50%)を10:2:1の重量比に混合して混練機で充分に混練し、この混練品をペレットに成形した後、このペレットを100℃の大気中で1時間乾燥し、次に、このペレット2枚の間にセパレータを介在させて一対の分極性電極を得て、プロピレンカーボネート:75重量%、EMIBF4:20重量%、4エチルアルモニウム4フッ化ホウ素:5重量%の電解液19を、前記一対の分極性電極14,15およびセパレータ16に含浸させ、これらを上蓋20と下蓋21で構成される収納空間部に収納する。
FIG. 1 is a partially cutaway side view showing the configuration of a coin-type electrochemical element for surface mounting. In the figure, a coin-type electrochemical element 11 has an anode-side
上記上蓋20はSUS304のステンレス材からなり、下蓋21はSUS304のステンレス材に含まれるNiは8.29重量%、Crは18.12重量%、Moは0.19重量%からなるものを用いている。
The
次に、上蓋20の外周部に形成した折り曲げ部23と下蓋21の外周部との間に電気絶縁性を有するリングパッキング22を配置して下蓋21の外周部の先端部24をカーリングすることにより、リングパッキング22で上蓋20の折り曲げ部23を外側から包み込んで一対の分極性電極14,15を収納している収納空間部の気密封口を行うようにしてコイン型電気化学素子を作製した。
Next, the
次に、下蓋21の表面と、上蓋20の表面に略三角形状をした厚さ0.10mmの陽極及び陰極リード端子12,13がそれぞれ溶接される。
Next, a substantially triangular 0.10 mm-thick anode and
また、前記陰極リード端子13は陽極リード端子12と平行に取り付けられ、陰極リード端子13はコの字形状になるように折り曲げ、陽極リード端子と実装面の接続部が同一方向になるように配置される。このとき陰極リード端子13の側面部には切り欠き部が設けられているので、下蓋21の側面に近づけることができ、全体の寸法を小さくすることができる。なお、陰極リード端子13の側面部とした蓋21の側面は1.0〜1.5mmの隙間があるのが好ましい。
The
以上のような構成において、前記陽極リード端子12及び陰極リード端子13の形状を略三角形状を有し、かつ前記上蓋20に接続された陰極リード端子13の側面に一部切り欠き部を設けたことにより、面実装用のコイン型電気化学素子11の下蓋21が陰極リード端子13と接触することなく確実に接続することができ、また、プリント基板の実装面積を最小限にすることができる。
In the above configuration, the
また、下蓋21の材質が上蓋20と異なる材質を使用していることにより、3.3Vの高電圧充電を行っても腐食することがないので、信頼性に優れた製品を得ることができる。
In addition, since the material of the
なお、本実施の形態ではコイン型電気化学素子について説明をしたが、ボタン電池等にも用いることができるものである。 In this embodiment, the coin-type electrochemical element has been described. However, the coin-type electrochemical element can also be used for a button battery or the like.
本発明は、特に面実装用に用いられる外部リード端子を有したコイン型電気化学素子に関するもので、この方法によりプリント基板への実装面を最小限にできるため、携帯電話やデジタルカメラなど電源のバックアップや補助用電源としての回路部の小型化を図ることができる。 The present invention particularly relates to a coin-type electrochemical device having an external lead terminal used for surface mounting. Since this method can minimize the mounting surface on a printed circuit board, it can be used for power supplies such as mobile phones and digital cameras. The circuit portion as a backup or auxiliary power source can be reduced in size.
11 コイン型電気化学素子
12 陽極リード端子
13 陰極リード端子
14,15 分極性電極
16 セパレータ
17,18 集電体
19 電解液
20 上蓋
21 下蓋
22 リングパッキング
23 折り曲げ部
24 先端部
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