JP2010218998A - リード端子付きのコイン形電池 - Google Patents

Abstract

【課題】耐振動性や耐衝撃性に優れ、電池本体を安定的に支持することができる信頼性に優れたリード端子付きのコイン形電池を提供する。
【解決手段】本発明は、上下缶２・３で構成される扁平状の電池缶１と、各缶２・３の外面に固定されたリード端子８・９とを有し、各リード端子８・９が、電池装着用の基板１０に設けた係合孔１１・１２に差し込んで固定される係合片１４・１６を有するリード端子付きのコイン形電池である。基板１０側に位置する下缶３の下面に三または四個の係合片１６を配置する。これら下缶３に配置された係合片１６を、該下缶３の周方向の等角度位置に配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、コイン形の電池本体の外面にリード端子を固定したリード端子付きのコイン形電池に関する。本発明における電池本体の具体例としては、例えばＣＲ電池を挙げることができる。

この種のリード端子付きのコイン形電池（以下、適宜に「端子付き電池」と記す。）の従来例としては、例えば特許文献１〜３を挙げることができる。これら特許文献では、電池本体を構成する封口缶と外装缶との各外面にリード端子がそれぞれ溶接されており、両リード端子の先端側が基板に半田付け固定されることで、電池本体が基板上に固定されている。各リード端子は、各缶の外面から水平外方向に片持ち状に伸びるアーム状を呈している。

特開平０８−２０３４９７号公報（図７−８） 特開平１１−３５４０８８号公報（図２−３） 特開２００２−１７０５５１号公報（図１）

本発明者等は、車両のタイヤ、或いはホイールに装着されて、タイヤの空気圧を検出する無線式のタイヤ空気圧センサの電源として、上記のような端子付き電池を用いることを予定している。この電池には車両走行時におけるタイヤの振動やタイヤに加わる衝撃等に耐え得るだけの優れた耐振動性、耐衝撃性が求められる。

しかし、特許文献１〜３に記載の端子付き電池では、二本のアーム状のリード端子を介して電池本体が支持されているだけであり、耐振動能や耐衝撃能が不十分であると言わざるを得ない。つまり、アーム状のリード端子は、僅かであっても撓み変形するおそれがあり、上述のようなタイヤ空気圧センサの電源に従来形態の端子付き電池を適用した場合には、大きな外力を受けると、リード端子の撓み変形に伴って電池本体が揺れ動くおそれがある。最悪の場合には、永続的な振動や衝撃によりアーム状のリード端子が金属疲労により破断して、電池本体が基板から外れるおそれもある。

本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたものであり、耐振動性や耐衝撃性に優れ、電池本体を安定的に支持することができる信頼性に優れたリード端子付きのコイン形電池を得ることを目的とする。

本発明は、図１および図３に示すように、上下缶２・３で構成される扁平状の電池缶１と、各缶２・３のそれぞれの外面に固定されたリード端子８・９とを有し、各リード端子８・９が、電池装着用の基板１０に設けた係合孔１１・１２に差し込んで固定される係合片１４・１６を有するリード端子付きのコイン形電池において、基板１０側に位置する下缶３の下面に三または四個の係合片１６が設けられており、これら下缶３に配置された係合片１６が、該下缶３の周方向の等角度位置に配置されていることを特徴とする（図１、図５乃至７参照）。

下缶３側の係合片１６は平板形状に形成する。これら係合片１６は、互いに非平行の姿勢とする（図１、図５乃至７参照）。ここで言う「平板形状」とは、実質的に各係合片１６が横断面視で長方形状を呈していることを意味し、また、「互いに非平行の姿勢」とは、各係合片１６の上記長方形の長辺の伸び方向が、互いに非平行となっていることを意味する。

下缶３側の係合片は、下缶３の外周よりも内側に配置することが好ましい。

また、本発明は、上下缶２・３で構成される扁平状の電池缶１と、各缶２・３のそれぞれの外面に固定されたリード端子８・９とを有し、各リード端子８・９が、電池装着用の基板１０に設けた係合孔１１・１２に差し込んで固定される係合片１４・１６を有するリード端子付きのコイン形電池である。上缶３側のリード端子８は一対の係合片１４・１４を備え、両係合片１４・１４は電池本体１の中心軸Ｏを挟んで対向する位置に配されている。下缶３側のリード端子９は一対の係合片１６・１６を備え、両係合片１６・１６は電池本体１の中心軸Ｏを挟んで対向する位置に配されている。そして、上缶２の係合片１４・１４どうしをつなぐ仮想直線Ｌ１と下缶３の係合片１６・１６どうしをつなぐ仮想直線Ｌ２とが直交するように構成されている（図８参照）。

両係合片１４・１６は、平板形状に形成されており、上缶２に配置された係合片１４・１４と下缶３に配置された係合片１６・１６とが互いに非平行の姿勢で配置することが好ましい。

本発明に係るリード端子付きのコイン形電池においては、基板１０側に位置する下缶３に、三または四個の係合片１６を周方向等角度の位置に配置し、これら係合片１６を基板１０の係合孔１２に差し込むことで電池本体１が固定されるようにした。このように複数個の係合片１６を周方向等角度の位置に配置してあると、全周方向から作用する外力を係合片１６で受け止めて、電池本体１が不用意に動くことを阻止することができる。また、極めて大きな外力が作用した場合でも基板１０の係合孔１２に差し込まれた係合片１６は、その外力に抗して位置を保持し、電池本体１が不用意に動くことを確実に阻止することができる。以上より本発明によれば、耐振動性および耐衝撃性に優れ、電池本体１を安定的に支持することができる信頼性に優れたリード端子付きのコイン形電池を得ることができる。

電池本体１を支持するうえでは、係合片１６の個数は多いほうが好ましい。しかし、係合片１６の個数を過剰に多くすると、その分だけリード端子９に掛かる材料費およびリード端子９の重量の増加を招く。したがって、本発明における係合片１６の個数は、三または四個とする。

平板形状の係合片１６は、その厚み方向に比べて幅方向に撓み難く、幅方向の外力に対して優れた剛性を発揮する。したがって、上述のように、複数個の係合片１６を周方向等角度の位置に配置したうえで、これら係合片１６を互いに非平行の状態に配置してあると、電池本体１に作用する外力を係合片１６の幅方向で受け止めることができる。このことは、周方向のいずれの方向から外力が作用した場合でも、係合片１６が優れた剛性を発揮することを意味し、したがって、基板１０上に電池本体１を安定的に固定支持することができる。

下缶３側の係合片１６は、該下缶３の外周よりも内側に配置することが好ましい。これによれば、下缶３の下面に係合片１６を設けることができるので、係合片１６と下缶３との距離を最小限化して、電池本体１に作用する外力をダイレクトに係合片１６で受け止めて、電池本体１の遊動や位置ズレを確実に阻止することができる。また、リード端子９が下缶３の径方向の外側に飛び出さず、基板１０上におけるリード端子付きのコイン形電池の配置スペースを小さくできる。

上缶２の係合片１４・１４どうしをつなぐ仮想直線Ｌ１と下缶３の係合片１６・１６どうしをつなぐ仮想直線Ｌ２とが直交するように係合片１４・１６が配置されていると、全周方向から作用する外力を係合片１４・１６で受け止めて、電池本体１が不用意に動くことを確実に阻止することができる。また、極めて大きな外力が作用した場合でも基板１０の係合孔１２に差し込まれた係合片１４・１６は、その外力に抗して位置を保持し、電池本体１が不用意に動くことを確実に阻止することができる。以上より本発明によれば、耐振動性および耐衝撃性に優れ、電池本体を安定的に支持することができる信頼性に優れたリード端子付きのコイン形電池を得ることができる。

平板形状の係合片１４・１６は、その厚み方向に比べて幅方向に撓み難く、幅方向の外力に対して優れた剛性を発揮する。したがって、上述のように、上缶２の係合片１４・１４どうしをつなぐ仮想直線Ｌ１と下缶３の係合片１６・１６どうしをつなぐ仮想直線Ｌ２とが直交するように係合片１４・１６が配置したうえで、これら係合片１４・１６を互いに非平行の状態に配置してあると、電池本体１に作用する外力をいずれかの係合片１４・１６の幅方向で受け止めることができる。このことは、周方向のいずれの方向から外力が作用した場合でも、係合片１４・１６が優れた剛性を発揮することを意味し、したがって、基板１０上に電池本体１を安定的に固定支持することができる。

本発明の第１実施形態に係るリード端子付きのコイン形電池の平面図である。 第１実施形態のリード端子付きのコイン形電池の分解斜視図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図３のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明の第２実施形態に係るリード端子付きのコイン形電池の平面図である。 本発明の第３実施形態に係るリード端子付きのコイン形電池の平面図である。 本発明の第４実施形態に係るリード端子付きのコイン形電池の平面図である。 本発明の第５実施形態に係るリード端子付きのコイン形電池の平面図である。

（第１実施形態） 図１乃至図４に、本発明に係るリード端子付きのコイン形電池（以下、「端子付電池」と記す。）の第１実施形態を示す。図２および図３に示すように、本実施形態に係る端子付電池の電池本体１は、ガスケットを介して結合された外装缶（上缶）２と封口缶（下缶）３とからなり、この電池本体１内に電池要素および非水電解液が収容されている。電池要素は、二酸化マンガン等からなる正極材と、金属リチウム等からなる負極材との間に不織布製のセパレータを配置して構成される。正極材が外装缶２に電気的に導通することで外装缶２が正極に帯電し、負極材が封口缶３に電気的に導通することで封口缶３が負極に帯電する。

電池本体１の外装缶２の上面５には、帯板状のステンレス鋼で形成された一個の正極リード端子８が溶接固定されており、封口缶３の下面６には、帯板状のステンレス鋼で形成された三個の負極リード端子９がそれぞれ溶接固定されている。これらリード端子８・９に設けた後述の係合片１４・１６は、基板１０の長方形状の係合孔１１・１２にそれぞれ差し込まれた後、半田付けされることにより基板１０に装着固定される。かかる装着固定状態においては、封口缶３が基板１０側に位置している。

正極リード端子８は、図２および図３に示すように、外装缶２の上面５に溶接固定される所定幅の基端部１３と、前記基板１０の係合孔１１に差し込まれる一対の平板形状（図４参照）の係合片１４・１４とからなる。詳しくは正極リード端子８の基端部１３の先端側（図３では右側）は下方に直角に折れ曲げられ、その下端に係合片１４・１４が形成されている。

各負極リード端子９は、封口缶３の下面６に溶接固定される所定幅の基端部１５と、該基端部１５の先端部から下方へ直角に延出して基板１０の係合孔１７に差し込まれる平板形状（図４参照）の係合片１６とからなる。各負極リード端子９は、図１および図３に示すように、平面視で電池本体１の封口缶３の外周よりも内側に配置されている。

三枚の負極リード端子９の基端部１５は、図１に示すように、電池本体１の中心軸Ｏ側から外向きに放射状に伸びており、各負極リード端子９の係合片１６は、封口缶３の周方向に１２０°の等角度位置にそれぞれ配置されている。また、各負極リード端子９の係合片１６は互いに非平行の姿勢となるように配置されている。つまり、各係合片１６は、横断面視で長方形の平板形状を呈しており、各係合片１６の長方形の長辺の伸び方向は、互いに非平行とされている。

以上のような構成からなる第１実施形態に係る端子付電池によれば、封口缶３の下面の周方向等角度位置に３つの係合片１６を配置し、これら係合片１６を基板１０の係合孔１２に差し込むことで電池本体１が固定されるようにしたので、全周方向から作用する外力をこれら３つの係合片１６で受け止めて、電池本体１が不用意に動くことを阻止することができる。また、極めて大きな外力が作用した場合でも基板１０の係合孔１２に差し込まれた係合片１６は、その外力に抗して位置を保持し、電池本体１が不用意に動くことを確実に阻止することができる。以上より本実施形態によれば、耐振動性および耐衝撃性に優れ、電池本体１を安定的に支持することができる信頼性に優れたリード端子付きのコイン形電池を得ることができる。

平板形状の係合片１６は、その厚み方向に比べて幅方向に撓み難く、幅方向の外力に対して優れた剛性を発揮する。したがって、上述のように、三個の係合片１６を周方向等角度の位置（１２０°の等角度位置）に配置したうえで、これら係合片１６を互いに非平行の状態に配置してあると、電池本体１に作用する外力を係合片１６の幅方向で受け止めることができる。これにより、周方向のいずれの方向から外力が作用した場合でも、係合片１６が優れた剛性を発揮し、基板１０上に電池本体１を安定的に固定支持することができる。

封口缶３側の係合片１６は、該封口缶３の外周よりも内側に配置することが好ましい。これによれば、封口缶３の下面範囲内に係合片１６を設けることができるので、係合片１６と封口缶３との距離を最小限化して、電池本体１に作用する外力をダイレクトに係合片１６で受け止めて、電池本体１の遊動や位置ズレを確実に阻止することができる。また、リード端子９が封口缶３の径方向の外側に飛び出さず、基板１０上におけるリード端子付きのコイン形電池の配置スペースを小さくできる。

（第２実施形態） 図５に、本発明に係る端子付電池の第２実施形態を示す。この第２実施形態では、正極リード端子８の基端部１３の幅寸法を小さくして、負極リード端子９の幅寸法と等しくしてある。正極リード端子８には、係合片１４を一つだけ設けてある。その他の点は、第１実施形態と同じであるので、同一部材には同一符号を付して、その説明を省略する。作用効果も第１実施形態と同様である。

（第３実施形態） 図６に、本発明に係る端子付電池の第３実施形態を示す。この第３実施形態では、正極リード端子８の各係合片１４が、電池本体１の中心軸Ｏを挟んで対向する位置に配置されている。各係合片１４は、一つの負極リード端子９の係合片１６（図６では左端の係合片１６）と平行とされている。その他の点は、第１実施形態と同じであるので、同一部材には同一符号を付して、その説明を省略する。作用効果も第１実施形態と同様である。

（第４実施形態） 図７に、本発明に係る端子付電池の第４実施形態を示す。この第４実施形態では、四枚の負極リード端子９の基端部１５が電池本体１の中心軸Ｏ側から外向きに放射状に伸びており、四個の各係合片１６が、封口缶３の周方向に９０°の等角度の位置にそれぞれ配置されている。また、第２実施形態と同形状の正極リード端子８が外装缶２に配置されている。その他の点は、第１実施形態と同じであるので、同一部材には同一符号を付して、その説明を省略する。作用効果も第１実施形態と同様である。

（第５実施形態） 図８に、本発明に係る端子付電池の第５実施形態を示す。この第５実施形態では、一対の正極リード端子８・８が、電池本体１の中心軸Ｏから左右方向に伸びている。また、負極リード端子９・９が、電池本体１の中心軸Ｏから前後方向に伸びている。

つまり、外装缶２の係合片１４・１４と封口缶３の係合片１６・１６とは、それぞれの係合片１４・１６どうしが電池本体１の中心軸Ｏを挟んで対向するように配置され、且つ、外装缶２の係合片１４・１４どうしをつなぐ仮想直線Ｌ１と封口缶３の係合片１６・１６どうしをつなぐ仮想直線Ｌ２とが直交するように配置されている。また、各係合片１４・１６は、平板形状に形成されており、外装缶２に配置された係合片１４・１４と封口缶３に配置された係合片１６・１６とが互いに非平行の姿勢とされている。その他の点は、第１実施形態と同じであるので、同一部材には同一符号を付して、その説明を省略する。作用効果も第１実施形態と同様である。

第１〜５実施形態においては、複数個の係合片１６が一つの基端部１５に支持される形態を採ることができ、例えば円盤状の基端部１５の外周縁に、複数個（三又は四個）の係合片１６を備えるものであってもよい。また、第３および第５実施形態において、２本の正極リード端子８の基端部１３は一体化されていてもよい。

１ 電池本体
２ 上缶（外装缶）
３ 下缶（封口缶）
８ 正極リード端子
９ 負極リード端子
１０ 基板
１１ 係合孔
１２ 係合孔
１４ 係合片
１６ 係合片
Ｏ 中心軸
Ｌ１・Ｌ２ 仮想直線

Claims (5)

1. 上下缶で構成される扁平状の電池缶と、前記上下缶のそれぞれの外面に固定されたリード端子とを有し、前記リード端子が、電池装着用の基板に設けた係合孔に差し込んで固定される係合片を有するリード端子付きのコイン形電池において、
   基板側に位置する前記下缶の下面に三または四個の係合片が設けられており、これら下缶に配置された係合片が、該下缶の周方向の等角度位置に配置されていることを特徴とするリード端子付きのコイン形電池。
2. 前記下缶側の各係合片は平板形状に形成されており、これら係合片は互いに非平行の姿勢で配置されている請求項１記載のリード端子付きのコイン形電池。
3. 前記下缶側の係合片が、下缶の外周よりも内側に配置されている請求項１又は２記載のリード端子付きのコイン形電池。
4. 上下缶で構成される扁平状の電池缶と、前記上下缶のそれぞれの外面に固定されたリード端子とを有し、前記各リード端子が、電池装着用の基板に設けた係合孔に差し込んで固定される係合片を有するリード端子付きのコイン形電池において、
   前記上缶側のリード端子は一対の係合片を備え、両係合片は電池本体の中心軸を挟んで対向する位置に配されており、
   前記下缶側のリード端子は一対の係合片を備え、両係合片は電池本体の中心軸を挟んで対向する位置に配されており、
   前記上缶の係合片どうしをつなぐ仮想直線と前記下缶の係合片どうしをつなぐ仮想直線とが直交するように構成されていることを特徴とするリード端子付きのコイン形電池。
5. 前記両係合片が、平板形状に形成されており、前記上缶に配置された係合片と前記下缶に配置された係合片とが互いに非平行の姿勢で配置されている請求項４記載のリード端子付きのコイン形電池。

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