JP2008166021A - 電池の接続端子構造 - Google Patents

Abstract

【課題】十分な接合強度を備え電池実装部分の厚さ寸法の増加を抑えた電池の接続端子構造を提供する。
【解決手段】絶縁部品１４によって隔てられて正極１２及び負極１３が配置された電池１１の一方の電極に接続端子１６の一端が接続された電池の接続端子構造であって、接続端子１６は、負極１３に接続された端とは反対側の端部が実装対象物である基板から遠ざかるように曲げられるとともにはんだ濡れ性を高めるためのめっき処理が施されためっき範囲１７が設けられており、めっき範囲１７は、電池１１の外形よりも外側に配置されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、リフローや手はんだなどの工法を用いて基板などに電池を実装するための電池の接続端子構造に関する。

図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、電池１には正極２・負極３が存在するため、絶縁部品４（ガスケットなど）を用いて、両極を確実に絶縁しておく必要がある。

近年電池の小型化が進み、絶縁されるべき正極・負極の距離は小さくなっている。

一方、基板等へ実装する場合には、電池１の外装部分に図７に示すような接続用の端子５、６を追加する必要がある。以下、このように電池に接続用の端子を取り付けたものを「電池の接続端子構造」と称する。

図７に示した従来の接続端子６のように、電池の正極２・負極３をまたぐように配置する場合には、接続用のはんだが端子に付着すると電池の正極２・負極３を短絡させる可能性がある。このため、はんだが付着しても短絡が生じないように、端子表面のめっき範囲７、８を規制することで絶縁部分へのはんだの流れ込みを抑制している。

しかし、接続端子５、６を基板等にはんだ接続するためには端子表面にめっきを施すことは不可欠であるため、めっきを施した部分（めっき範囲７、８）に関してははんだが付着することは避けられない。

かといって、めっき範囲７、８を小さくして絶縁部分の方にはんだが流れ込まないようにすると、接続端子６と基板との接合強度が不足してしまう。

このため、図８に示すように、接続端子６を側面視クランク状にして上下方向に段差を設け、めっき範囲７を電池１から物理的に遠ざけることがなされている。

しかし、このような構造とすると電池実装部分の厚さ寸法が大きくなってしまうため、薄型化の妨げとなっていた。

電池実装部分の薄型化を実現するためには接続端子６のめっき範囲７が電池外形よりも外に位置するようにするとともに接続端子６を平らにすればよい。しかし、このような構成とすると、電池１の実装のために必要となるスペースが大きくなるため、薄型化を実現できる代わりに小型化の妨げとなってしまうという問題があった。

基板等に端子をはんだ付けすることに関する従来技術として、特許文献１に開示される「面実装部品の端子構造」、特許文献２に開示される「半導体集積回路装置」、特許文献３に開示される「電池の端子」がある。
実開平３−３２４１５号公報 特開平６−１０４３６７号公報 特開平１１−３６９６号公報

特許文献１や特許文献２に記載の発明は、面実装部品の横方向に端子を突出させ、これを下方向に折り曲げた構造である。このような構造とした場合、折り曲げた端子の先端部が面実装部品よりも下となるように端子を配置する必要がある。しかし、上下方向の取り付け誤差を考慮してある程度の余裕を持たせた設計としなければ歩留まりが低下してしまうため、薄型化を実現することが難しくなる。

また、特許文献３に記載の発明は、端子に溝を設けることによってはんだフィレット長が長く形成されるようにしたものであるが、このような溝を備えた端子を形成するためにはタブの表面加工又はプレス加工が必要である。しかし、これらの工法によって形成できる溝の大きさ（凹凸量）には限界があるため、実際にははんだフィレットによる接合強度増大の効果は期待できない。

このように、従来は、十分な接合強度を備え電池実装部分の厚さ寸法の増加を抑えた電池の接続端子構造は実現されていなかった。

本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、十分な接合強度を備え電池実装部分の厚さ寸法の増加を抑えた電池の接続端子構造を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、絶縁部品によって隔てられて正極及び負極が配置された電池の一方の電極に接続端子の一端が接続された電池の接続端子構造であって、接続端子は、電極に接続される端とは反対側の端部が実装対象物から遠ざかるように曲げられるとともにはんだ濡れ性を高めるためのめっき処理が施されためっき処理部が設けられており、めっき処理部は、電池の外形よりも外側に配置されていることを特徴とする電池の接続端子構造を提供するものである。

上記の構成においては、接続端子の電極に接続される端とは反対側の端部は、略直角に折り曲げられていることが好ましい。

上記のいずれの構成においても、めっき処理部は、実装対象物と当接する部分に貫通穴が少なくとも一つ設けられていることが好ましい。又は、めっき処理部は、実装対象物と当接する部分を含んでスリットが形成されていることが好ましい。

上記のいずれの構成においても、接続端子が電極に電気溶接によって接続されることが好ましい。また、電池がボタン型電池であることが好ましい。

本発明によれば、十分な接合強度を備え電池実装部分の厚さ寸法の増加を抑えた電池の接続端子構造を提供できる。

〔第１の実施形態〕
本発明を好適に実施した第１の実施形態について説明する。図１に、本実施形態にかかる電池１１の接続端子１６の構造を示す。電池１１は、従来と同様に、正極１２と負極１３とが絶縁部品１４によって隔てられた構造である。負極１３に設置される接続端子１６の基板と接続される側の端部は、基板と逆側に折り曲げられている。また、折り曲げられた端部の近傍には、はんだ濡れ性を高めるためにめっき処理（Ｓｎめっきなど）が施されてめっき範囲１７が形成されている。従来構造で設けられていた段差は設けておらず、めっき範囲１７は電池１１にかからないよう電池外形よりも外に位置させている。接続端子１６は、負極１３に電気溶接されるなどして接続されている。
端子の材料やめっきの種類は特に限定されることは無く、公知のものを適用可能である。折り曲げ角度は、直角又は相応な角度（フィレットが形成されるのに十分な角度（端子の材料やめっきの種類、基板の配線パターンの材料などの組合せによって異なる））である。
なお、図２に示すように、正極１２には、めっき範囲１８が設けられた接続端子１５が、電気溶接されるなどして接続される。

図３（ａ）に、接続端子１６の折り曲げ部分の上面を拡大して示す。また、図３（ｂ）に、はんだによって基板に接合された接続基板１６の側面を示す。接続端子１６の端部が曲げられていることによって、はんだがフィレット２０を形成しており、接続端子１６と基板との接合強度が高められている。

電池１１の外形よりも外側に位置させた接続端子１６の端部は接合面とは反対側に曲げられているため、実装面積の増大は最小限にとどめられる。

このように、本実施形態に係る電池の接続端子は、電池を短絡させないためにめっき部分を電池外形の外側に出すことによる実装面積の増加を最小限に抑えつつ、必要となる接続強度を確保し、薄型化を実現できる。

〔第２の実施形態〕
本発明を好適に実施した第２の実施形態について説明する。図４（ａ）に、本実施形態に係る電子の接続端子の折り曲げ部分の上面を拡大して示す。基本的な構成は第１の実施形態と同様であるが、本実施形態では接続端子１６には少なくとも曲げ部よりも根元側（電極側）に穴３０を設けている。

図４（ｂ）に示すように、接続端子１６に穴３０を設けることにより、接合の際には溶融したはんだが接続端子１６の上面に回り込む。このため、上面に回り込んだはんだ１９が接続端子１６を物理的に押さえることとなり、接続端子１６と基板との接合強度は第１の実施形態よりもさらに向上する。

なお、図５（ａ）に示すように穴３０の代わりにスリット４０を設けても、図５（ｂ）に示すようにはんだ接合の際にはんだが接続端子１６の上面に回り込んで同様の効果が得られる。なお、穴３０やスリット４０を複数個設けても同様の効果が得られる。

なお、上記各実施形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれに限定されることはない。
例えば、上記各実施形態においては端子を直角又は相応な角度に曲げる場合を例としたが、はんだフィレットが形成されるのであれば、曲げの角度、高さ、形状、向きは任意であり、これらを組み合わせることで所望の接合強度が確保されるように構成することが可能である。
このように、本発明は様々な変形が可能である。

本発明を好適に実施した第１の実施形態に係る電池の接続端子の構造を示す図である。 第１の実施形態に係る電池の接続端子を備えた電池実装部分の構造を示す図である。 はんだ付け時の接続端子の折り曲げ部分を拡大して示す図である。 本発明を好適に実施した第２の実施形態に係る電池の接続端子の構造を示す図である。 第２の実施形態に係る電池の接続端子の別の構成を示す図である。 電池の構造を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。 従来の電池の接続端子の構造を示す図である。 従来の電池の接続端子の構造を示す図である。

符号の説明

１、１１ 電池
２、１２ 正極
３、１３ 負極
４、１４ 絶縁部品
５、６、１５、１６ 接続端子
７、８、１７、１８ めっき範囲
１９ 接続端子の上面に回り込んだはんだ
２０ フィレット
３０ 穴
４０ スリット

Claims (6)

1. 絶縁部品によって隔てられて正極及び負極が配置された電池の一方の電極に接続端子の一端が接続された電池の接続端子構造であって、
   前記接続端子は、前記電極に接続される端とは反対側の端部が実装対象物から遠ざかるように曲げられるとともにはんだ濡れ性を高めるためのめっき処理が施されためっき処理部が設けられており、
   前記めっき処理部は、前記電池の外形よりも外側に配置されていることを特徴とする電池の接続端子構造。
2. 前記接続端子の前記電極に接続される端とは反対側の端部は、略直角に折り曲げられていることを特徴とする請求項１記載の電子の接続端子構造。
3. 前記めっき処理部は、前記実装対象物と当接する部分に貫通穴が少なくとも一つ設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の電池の接続端子構造。
4. 前記めっき処理部は、前記実装対象物と当接する部分を含んでスリットが形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の電池の接続端子構造。
5. 前記接続端子が前記電極に電気溶接によって接続されたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の電池の接続端子構造。
6. 前記電池がボタン型電池であることを特徴とする電池の接続端子構造。

Images