JP2013143193A - 電池ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】扁平形電池と基板とが端子によって電気的に接続された電池ユニットにおいて、該端子に対して基板を容易に位置決め可能な構成を得る。
【解決手段】電池ユニット（１）は、正極缶及び負極缶を有する扁平形電池（２）と、負極缶の平面部（２１）上に配置されるスペーサ（７１）と、スペーサ（７１）上に配置される回路基板（６１）と、一部がスペーサ（７１）と回路基板（６１）との間に位置し、扁平形電池（２）と回路基板（６１）とを電気的に接続する電池側負極端子（８１）とを備える。スペーサ（７１）には、該スペーサ（７１）に対して回路基板（６１）の位置決めを行うための突起部（７２）を設ける。回路基板（６１）には、突起部（７２）に対応して該突起部（７２）が挿入可能な穴部（６１ｂ）を形成する。
【選択図】図６

Description

本発明は、扁平形電池及び基板を備えた電池ユニットに関する。

従来より、電池と保護回路等とをユニット化した構成は知られている。このような構成としては、例えば特許文献１に開示されるように、電池ケース上に保護回路等を配置した構成が知られている。

特開２００９−１５２１８３号公報

上述の特許文献１の構成の場合には、電池自体のサイズが比較的、大きいため、保護回路のサイズ及び該電池と保護回路等との接続構造が多少大きくなっても、電池パックのサイズにはあまり影響しない。

これに対し、一般的に、扁平形電池を使用する機器は小型であるため、略円形状の扁平形電池を用いて略円柱状の電池ユニットを構成する場合、該電池ユニットも小型化が要求される。このような電池ユニットの場合、扁平形電池に対して配置される基板も小型であり、該基板上に実装される回路部品、該基板上に形成される配線及び端子のサイズも小さい。

電池ユニットの場合、端子等によって基板を扁平形電池に対して電気的に接続する必要があるため、上述のように略円形状で且つ小さい電池ユニットの場合には、端子等に対する基板の位置合わせが難しい。

本発明では、扁平形電池と基板とが端子によって電気的に接続された電池ユニットにおいて、該端子に対して基板を容易に位置決め可能な構成を得ることを目的とする。

本発明の一実施形態にかかる電池ユニットは、有底筒状の外装缶と該外装缶の開口側を覆う有底筒状の封口缶とを有し、該外装缶の側壁の開口部側が該封口缶の側壁の外周上に位置するように該外装缶と該封口缶とを組み合わせてなる扁平形電池と、前記外装缶の平面部上または前記封口缶の平面部上に配置されるスペーサと、前記スペーサ上に配置される基板と、一部が前記スペーサと前記基板との間に位置し、前記扁平形電池と前記基板とを電気的に接続する端子とを備え、前記スペーサまたは前記基板には、該スペーサに対して該基板の位置決めを行うための突起部が設けられていて、前記スペーサ及び前記基板のうち前記突起部に対向して配置される部材には、該突起部に対応して該突起部が挿入可能な穴部が形成されている（第１の構成）。

以上の構成では、扁平形電池、スペーサ及び基板が厚み方向に積層された構成において、スペーサに対する基板の位置決めを容易に行うことができる。すなわち、スペーサまたは基板には突起部が設けられている一方、該スペーサ及び基板のうち突起部に対向して配置される部材には、該突起部に対応して該突起部が挿入可能な穴部が形成されているため、スペーサに対する基板の位置決めを容易に行うことができる。

スペーサ上には、扁平形電池に接続された端子が配置されるため、上述の構成により、端子に対して基板を位置決めすることができ、該端子を基板と容易に電気的に接続することができる。

したがって、電池ユニットを組み立てる際の作業性の向上を図れる。

前記第１の構成において、前記基板の外周側には、切り欠き部が形成されているとともに、該切り欠き部の側面上に基板側端子が設けられていて、前記端子は、前記基板側端子に電気的に接続されているのが好ましい（第２の構成）。

このように、基板が、その外周側に形成された切り欠き部の側面上に位置する基板側端子によって、扁平形電池に接続された端子と電気的に接続される構成の場合、該端子に対する基板の位置合わせが重要になる。このような構成において、前記第１の構成のように基板とスペーサとの位置合わせが容易な構成を適用することにより、基板に設けられた基板側端子を、扁平形電池に接続された端子に対して容易に位置合わせして接続することができる。

前記第１または第２の構成において、前記突起部は、前記スペーサまたは前記基板に少なくとも２つ設けられているのが好ましい（第３の構成）。

これにより、突起部が一つの場合に比べて、基板をスペーサに対してより確実に位置決めを行うことができる。すなわち、突起部が一つの場合には、スペーサに対する基板の位置が一つに決まらない可能性があるが、突起部を少なくとも２つ以上設けることで、スペーサに対する基板の位置が決まるため、該基板をスペーサに対してより確実に位置決めすることができる。

前記第３の構成において、前記突起部は、前記スペーサまたは前記基板に、該スペーサ及び基板を積層方向から見て、該スペーサの中央部分を挟んで互いに反対側に位置するように２つ設けられているのが好ましい（第４の構成）。

こうすることで、２つの突起部を穴部内に挿入することにより、基板をスペーサに対してさらに確実に位置決めすることができる。

前記第１から第４の構成のうちいずれか一つの構成において、前記突起部は、前記スペーサに、前記基板側に向かって突出するように設けられているのが好ましい（第５の構成）。

これにより、平板状の基板に穴部を設ければよいため、前記第１から第４の構成を容易に実現することができる。

本発明の一実施形態にかかる電池ユニットによれば、スペーサまたは基板に、該スペーサに対して該基板の位置決めを行うための突起部を設けた。これにより、スペーサ及び端子に対する基板の位置決めが容易になる。

図１は、実施形態に係る電池ユニットにおいて、扁平形電池以外の構成部品を断面で示す図である。 図２は、電池ユニットの上面図である。 図３は、扁平形電池において、電極体以外の構成部品を断面で示す図である。 図４は、電池側負極端子及び電池側正極端子が設けられた扁平形電池にスペーサを組み合わせた状態を示す斜視図である。 図５は、図４の構成の上面図である。 図６は、図４の構成に回路基板を重ねた状態を示す上面図である。 図７は、スペーサの概略構成を示す斜視図である。 図８は、電池ユニットの製造方法の一例において、製作した回路基板の概略構成を示す断面図である。 図９は、電池ユニットの製造方法の一例において、扁平形電池にスペーサ等を取り付けた状態を示す図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中の同一または相当部分については同一の符号を付してその説明は繰り返さない。

（全体構成）
図１は、本発明の実施形態にかかる電池ユニット１の概略構成を示す図である。この電池ユニット１は、コイン状の扁平形電池２と回路部３とが一体化されたユニットである。電池ユニット１は、例えば、歩数計、補聴器、自動車用の電子キー、ＩＣタグ、センサユニットなど、コイン型電池を使用する小型機器に電源として使用される。なお、この電池ユニット１は、扁平形電池２が充放電可能な二次電池のユニットである。

具体的には、図１に示すように、電池ユニット１では、扁平形電池２上に、回路部３が固定されている。この回路部３は、扁平形電池２及び回路部３の積層方向から見て、該扁平形電池２の外形と同等の形状及び大きさを有する。これにより、扁平形電池２と回路部３とを厚み方向にコンパクトに配置しつつ、電池ユニット１の大きさを扁平形電池２及び回路部３の積層方向から見て該扁平形電池２の外形と同等の大きさにすることができる。

また、詳しくは後述するが、回路部３の回路基板６１における扁平形電池２とは反対側の面に、後述する各種の端子６６〜６９が形成されている（例えば図２参照）。これにより、電池ユニット１では、図１に示すように扁平形電池２と回路部３とを組み合わせた状態で、図２に示すように、各種端子６６〜６９のみが露出した状態となる。

さらに、図１に示すように、扁平形電池２と回路部３とを積層した状態で固定することによって構成される積層体の側面は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）など、熱によって収縮する樹脂材料からなるチューブ４によって覆われている。このチューブ４は、積層体の側面だけでなく該積層体の両端面の外周側（回路部３の回路基板６１の外周側及び扁平形電池２の外装缶１０の底面外周側）も覆っている。これにより、前記積層体の強度の向上を図れるとともに、該積層体の側面の外観の向上も図れる。また、チューブ４の厚みの分だけ、積層体の端面に段差が形成されるため、該積層体の端面に位置する回路部３の外表面に形成された各種端子６６〜６９が、チューブ４よりも積層方向内方に位置する。これにより、各種端子６６〜６９は損傷を受けにくくなる。

以下で、図１から図７を用いて、扁平形電池２及び回路部３等の詳しい構成について説明する。

扁平形電池２は、図３に示すように、有底円筒状の外装缶としての正極缶１０と、該正極缶１０の開口を覆う封口缶としての負極缶２０と、正極缶１０の外周側と負極缶２０の外周側との間に配置されるガスケット３０と、正極缶１０及び負極缶２０の間に形成される空間内に収納される電極体４０とを備えている。したがって、扁平形電池２は、正極缶１０と負極缶２０とを合わせることによって、全体が扁平なコイン状となる。正極缶１０と負極缶２０との間に形成される空間内には、電極体４０以外に、非水電解液（図示省略）も封入されている。なお、本実施形態において、扁平形電池２は、充放電可能なリチウムイオン電池として構成されている。

正極缶１０は、ステンレスなどの金属材料からなり、プレス成形によって有底円筒状に形成されている。正極缶１０は、円形状の底部１１（平面部）と、その外周に該底部１１と連続して形成される円筒状の周壁部１２とを備えている。この周壁部１２は、縦断面視（図３に図示した状態）で、底部１１の外周端からほぼ垂直に延びるように設けられている。正極缶１０は、後述するように、負極缶２０との間にガスケット３０を挟んだ状態で、周壁部１２の開口端側が内側に折り曲げられて、該負極缶２０に対してかしめられている。よって、正極缶１０の底部１１により、扁平形電池２の底面が構成される。

負極缶２０も、正極缶１０と同様、ステンレスなどの金属材料からなり、プレス成形によって有底円筒状に形成されている。負極缶２０は、正極缶１０の周壁部１２よりも外形が小さい円筒状の周壁部２２と、その一方の開口を塞ぐような円形状の平面部２１と、を有している。よって、負極缶２０の平面部２１により、扁平形電池２の上面が構成される。

負極缶２０の周壁部２２も、正極缶１０と同様、縦断面視で、平面部２１に対してほぼ垂直に延びるように設けられている。周壁部２２には、平面部２１側の基端部２２ａに比べて径が段状に大きくなる拡径部２２ｂが形成されている。すなわち、周壁部２２には、基端部２２ａと拡径部２２ｂとの間に段部２２ｃが形成されている。図３に示すように、この段部２２ｃに対して、正極缶１０の周壁部１２の開口端側が折り曲げられてかしめられている。すなわち、正極缶１０は、その周壁部１２の開口端側が負極缶２０の段部２２ｃに嵌合されている。

（回路部の構成）
図１に示すように、回路部３は、回路基板６１（基板）と、該回路基板６１上に実装される複数の回路部品６２とを備えている。複数の回路部品６２は、回路基板６１の一面側にまとめて実装されている。回路部品６２としては、例えば、保護回路を構成する保護ＩＣや、充電回路を構成する充電ＩＣ、電圧変換を行うＤＣ／ＤＣコンバータなどがある。このＤＣ／ＤＣコンバータを電池ユニット１内に設けることで、扁平形電池２の定格電圧が、使用する電気機器の定格電圧と異なる場合であっても、該電気機器の定格電圧に合わせて電池ユニット１から電圧を出力することが可能となる。よって、様々な定格電圧の扁平形電池を用いて電池ユニット１を構成することが可能になる。なお、詳しくは説明しないが、回路部３は、扁平形電池２の残量検知のために、該扁平形電池２の残容量が少なくなった場合に出力電圧を変更するように構成されている。

図１、図２及び図６に示すように、回路基板６１は、平面視で、扁平形電池２の外形と同等の形状（円形）及び大きさを有するように形成されている。これにより、回路基板６１によって電池ユニット１が扁平形電池２の直径よりも大型化するのを防止できる。

図２及び図６に示すように、回路基板６１には、その外周部分に、略半円状の切り欠き部６１ａが３箇所設けられている。これらの切り欠き部６１ａは、回路基板６１の外周側に周方向に約１２０度の間隔で設けられている。各切り欠き部６１ａには、図６に示すように、回路基板６１の側面に、例えば錫メッキによって基板側端子６３が形成されている。各切り欠き部６１ａに設けられた基板側端子６３は、特に図示しないが、回路基板６１上に実装された回路部品６２によって構成される回路（図示省略）に電気的に接続されている。

上述のように、回路基板６１に、略半円状の切り欠き部６１ａを設けることにより、該切り欠き部６１ａ上に形成された基板側端子６３と後述する扁平形電池２の電池側負極端子８１及び電池側正極端子８２とを半田付けする際に、半田が行き渡りやすくなる。これにより、回路基板６１の基板側端子６３と扁平形電池２の電池側負極端子８１及び電池側正極端子８２とを半田によってより確実に接続することができる。

図２に示すように、各切り欠き部６１ａは、偏平形電池２及び回路部３の積層体の側面を覆うチューブ４によって覆われている。これにより、切り欠き部６１ａに設けられた基板側端子６３が露出するのを防止できる。

なお、後述するように、電池側正極端子８２は、平面視で回路基板６１の径方向外方に突出している。そのため、電池側正極端子８２をチューブ４によって覆った部分も電池ユニット１の径方向外方に突出している。

図１、図２及び図６に示すように、回路基板６１において回路部品６２が実装されていない側の面には、ＧＮＤ端子６６、出力端子６７、充電端子６８及び充電表示信号端子６９が設けられている。すなわち、回路基板６１には、図１に示すように、一面側に複数の回路部品６２が実装されている一方、他面側には各種端子６６〜６９がまとめて設けられている。また、回路基板６１には、複数のスルーホール（図示省略）が形成されていて、該スルーホール内に充填される金属材料によって、該回路基板６１上の回路部品６２によって形成される回路（図示省略）と各種端子６６〜６９とが電気的に接続されている。なお、各種端子６６〜６９の配置は、図２及び図６以外の配置であってもよい。

このように回路基板６１上に回路部品６２によって構成される回路（図示省略）と各種端子６６〜６９とを電気的に接続するとともに、上述のように基板側端子６３と回路基板６１上の前記回路とを電気的に接続することにより、各種端子６６〜６９と基板側端子６３とを電気的に接続することができる。後述するように、基板側端子６３に扁平形電池２の電池側負極端子８１及び電池側正極端子８２を接続することにより、扁平形電池２と各種端子６６〜６９とを電気的に接続することができる。したがって、これらの各種端子６６〜６９を介して扁平形電池２の充放電を行うことが可能になる。

図２及び図６に示すように、ＧＮＤ端子６６、出力端子６７、充電端子６８及び充電表示信号端子６９は、それぞれ扇状に形成されているとともに、回路基板６１上に周方向に並んで設けられている。また、ＧＮＤ端子６６、出力端子６７、充電端子６８及び充電表示信号端子６９は、平面視で回路基板６１の中央部分に設けられている。これにより、ＧＮＤ端子６６、出力端子６７、充電端子６８及び充電表示信号端子６９が偏平形電池２及び回路部３の積層体の側面を覆うチューブ４と重なるのを防止しつつ、ＧＮＤ端子６６、出力端子６７、充電端子６８及び充電表示信号端子６９の面積を極力、大きくすることができる。

回路基板６１には、ＧＮＤ端子６６、出力端子６７、充電端子６８及び充電表示信号端子６９よりも外周側で且つ周方向２箇所に、円形状の穴部６１ｂが設けられている。これらの穴部６１ｂは、回路基板６１に周方向に１８０度の間隔で設けられている。各穴部６１ｂは、回路基板６１を貫通していて、後述するスペーサ７１の突起部７２が挿入可能な大きさに形成されている。なお、穴部６１ｂは、回路基板６１を貫通していなくてもよい。その場合には、穴部６１ｂは、回路基板６１に、回路部品６２が実装された面で開口するように形成される。

回路基板６１は、図１に示すように、扁平形電池２の負極缶２０上に、円環状のスペーサ７１を介して保持されている。具体的には、回路基板６１は、スペーサ７１によって扁平形電池２の負極缶２０から所定の間隔を有するように配置された状態で、後述の電池側負極端子８１によって負極缶２０と接続されているとともに、後述の電池側正極端子８２によって正極缶１０に接続されている。このように、扁平形電池２において変形が生じにくい負極缶２０上に、回路基板６１を配置することで、該扁平形電池２が変形を生じた場合でも回路部３と扁平形電池２との電気的な接続を確保することが可能になる。

回路基板６１は、円環状のスペーサ７１の内側に回路部品６２が位置するように、該スペーサ７１に対して重ね合わされる（図１参照）。これにより、回路部品６２が実装された回路基板６１を、扁平形電池２に対してコンパクトに配置することができる。また、上述のような構成にすることで、回路部品６２が電池ユニット１の外に露出しないため、ユーザー等が回路部品６２に触れるのを防止できる。

スペーサ７１の構成については後述する。

（電池側端子の構成）
図１及び図４に示すように、扁平形電池２の負極缶２０の平面部２１上には、電池側負極端子８１（端子）が設けられている。この電池側負極端子８１は、図４に示すように、導電性の金属材料からなる長方形状の板部材を、長手方向中央部分が厚み方向に膨出するように折り曲げることにより形成される。すなわち、電池側負極端子８１は、扁平形電池２の負極缶２０の平面部２１に接続される電池接続部８１ａと、該電池接続部８１ａの長手方向両側に位置する基板接続部８１ｂとが一体形成された部材であり、該電池接続部８１ａが基板接続部８１ｂに対して前記部材の厚み方向に膨出している。この電池接続部８１ａが基板接続部８１ｂに対して膨出する高さは、扁平形電池２上にスペーサ７１を重ねた状態で該扁平形電池２に取り付けられた電池側負極端子８１の基板接続部８１ｂが該スペーサ７１上に位置するような高さである。より詳しくは、電池接続部８１ａが基板接続部８１ｂに対して膨出する高さは、スペーサ７１に設けられた後述する溝部７１ａの部分における該スペーサ７１の厚みと同等である。

電池接続部８１ａは、扁平形電池２の負極缶２０の平面部２１上に溶接によって固定されている。詳しくは、電池接続部８１ａは、電池側負極端子８１の基板接続部８１ｂがスペーサ７１上に載置されるように、電池側負極端子８１の膨出側の面が負極缶２０の平面部２１に溶接固定される。これにより、電池側負極端子８１を扁平形電池２に固定できる。しかも、電池側負極端子８１には、電池接続部８１ａによって、基板接続部８１ｂよりも凹んだ窪みが形成されるため、回路基板６１に実装される回路部品６２を該窪み内に配置することができる。したがって、より多くの回路部品６２を回路基板６１と扁平形電池２との間にコンパクトに配置することができる。

なお、電池接続部８１ａは、基板接続部８１ｂをスペーサ７１に設けられた後述の溝部７１ａ内に配置した状態で、該スペーサ７１の内周に接触しないような長さを有する。上述のように電池接続部８１ａ上にも回路部品６２が位置付けられることを考慮すると、電池接続部８１ａは、スペーサ７１の内周に接触しない範囲で、できるだけ長いほうが好ましい。

基板接続部８１ｂは、回路基板６１と半田によって固定される。詳しくは、図６に示すように、基板接続部８１ｂは、その上に、回路基板６１の切り欠き部６１ａ内に設けられた基板側端子６３が位置付けられた状態で、該基板側端子６３と半田付けされる。これにより、基板接続部８１ｂは、回路基板６１の側面と接続される。基板接続部８１ｂにおける電池側負極端子８１の長手方向両端部分の表面には、錫メッキが施されている（図５における網状のハッチング部分）。これにより、基板接続部８１ｂと基板側端子６３とを半田によってより確実に接続することができる。

基板接続部８１ｂは、スペーサ７１の外周側に位置する端部が、該スペーサ７１の外周に沿うように、電池側負極端子８１の長手方向に対して斜めに形成されている。すなわち、基板接続部８１ｂは、平面視で台形状に形成されている。これにより、基板接続部８１ｂを平面視で長方形状に形成した場合に比べて、回路基板６１の切り欠き部６１ａ内に露出する基板接続部８１ｂの面積を増大させることができる。したがって、基板接続部８１ｂと基板側端子６３とを、半田によって、より確実に接続することができる。

図１及び図４に示すように、扁平形電池２及びスペーサ７１を厚み方向に挟み込むように電池側正極端子８２（端子）が設けられている。この電池側正極端子８２は、導電性の金属材料からなる板部材によって構成されていて、その一方の端部が扁平形電池２の正極缶１０の底部１１に溶接によって固定される一方、他方の端部はスペーサ７１の上面上に位置付けられる。

具体的には、図１及び図４に示すように、電池側正極端子８２は、正極缶１０の底部１１に接続される電池接続部８２ａと、スペーサ７１上で回路基板６１に接続される基板接続部８２ｂと、電池接続部８２ａと基板接続部８２ｂとを繋ぐ連結部８２ｃとを有する。電池接続部８２ａ及び基板接続部８２ｂは、連結部８２ｃに対して同じ方向に折り曲げられている。これにより、電池側正極端子８２を、扁平形電池２及びスペーサ７１を厚み方向に挟み込むように配置することができる。

基板接続部８２ｂは、回路基板６１と半田によって固定される。詳しくは、図６に示すように、基板接続部８２ｂは、その上に、回路基板６１の切り欠き部６１ａ内に設けられた基板側端子６３が位置付けられた状態で、該基板側端子６３と半田付けされる。これにより、基板接続部８２ｂは、回路基板６１の側面と接続される。

なお、基板接続部８２ｂは、スペーサ７１と重なる部分に、錫メッキが施されている（図５における網状のハッチング部分）。これにより、基板接続部８２ｂと回路基板６１の基板側端子６３とを半田によってより確実に接続することができる。

以上の構成では、回路基板６１の外周側に複数の切り欠き部６１ａを設けるとともに、該切り欠き部６１ａ内に形成された基板側端子６３と扁平形電池２の電池側負極端子８１及び電池側正極端子８２とをそれぞれ電気的に接続した。これにより、回路基板６１の側面で、該回路基板６１上に形成された回路と扁平形電池２の電池側負極端子８１及び電池側正極端子８２とを電気的に接続できるため、回路基板を端子の先端部分が挿通した状態で半田付けする構成に比べて、電池ユニット１の厚みを小さくすることができる。すなわち、上述の構成では、回路基板から端子の先端部分が突出したり半田によって厚みが厚くなったりすることがないため、電池ユニット１の厚みをより小さくすることができる。

また、上述のように、扁平形電池２にそれぞれ接続された電池側負極端子８１及び電池側正極端子８２の３つの基板接続部８１ｂ，８２ｂによって回路基板６１を支持することで、該回路基板６１を安定して支持することができる。

（スペーサ）
スペーサ７１は、例えばポリカーボネートなどの樹脂材料からなる部材であり、図４、図５及び図７に示すように、円環状に形成されている。スペーサ７１は、扁平形電池２の負極缶２０上に接着剤によって接着固定される。すなわち、特に図示しないが、スペーサ７１と扁平形電池２の正極缶１０との隙間は接着剤によって埋められる。スペーサ７１上には、該スペーサ７１内に回路部品６２が位置付けられるように、回路基板６１が配置される。これにより、スペーサ７１は、扁平形電池２と回路基板６１との間に位置する。

スペーサ７１は、回路部品６２が扁平形電池２と接触しない所定の間隔が形成されるような厚みを有している（図１参照）。これにより、扁平形電池２の負極缶２０上に回路部品６２を配置するためのスペースを形成しつつ、該扁平形電池２が変形を生じても回路部品６２が該扁平形電池２に接触して損傷を受けるのを防止できる。

スペーサ７１には、図４、図５及び図７に示すように、一方の端面に、電池側負極端子８１及び電池側正極端子８２をそれぞれ配置可能な溝部７１ａ、７１ｂが設けられている。具体的には、スペーサ７１において、回路基板６１が配置される側の面に、周方向３箇所に溝部７１ａ,７１ｂが設けられている。

溝部７１ａは、平面視でスペーサ７１を横断するように、電池側負極端子８１の基板接続部８１ｂに対応してスペーサ７１の周方向２箇所に設けられている。すなわち、２つの溝部７１ａは、スペーサ７１上の対向する位置に、同じ方向に向かって延びるように設けられている。溝部７１ａ内には、電池側負極端子８１の基板接続部８１ｂがそれぞれ位置付けられる。溝部７１ａは、その深さが電池側負極端子８１の基板接続部８１ｂの厚みよりも大きい。これにより、溝部７１ａ内に電池側負極端子８１の基板接続部８１ｂを配置した状態で、該基板接続部８１ｂがスペーサ７１における回路基板６１側の端面から突出するのを防止できる。

溝部７１ｂは、電池側正極端子８２の基板接続部８２ｂに対応してスペーサ７１の周方向１箇所に設けられている。溝部７１ｂは、溝部７１ａとともにスペーサ７１に平面視でＴ字を形成する位置に設けられている。溝部７１ｂ内に、電池側正極端子８２の基板接続部８２ｂが位置付けられる。溝部７１ｂは、その深さが電池側正極端子８２の基板接続部８２ｂの厚みよりも大きい。これにより、溝部７１ｂ内に電池側正極端子８２の基板接続部８２ｂを配置した状態で、該基板接続部８２ｂがスペーサ７１における回路基板６１側の端面から突出するのを防止できる。

図４及び図７に示すように、スペーサ７１において溝部７１ｂが設けられている部分には、該スペーサ７１の径方向外方に向かって突出する突出部７１ｃが設けられている。この突出部７１ｃは、平面視で長方形状に形成されているとともに、先端部分に向かって肉厚が小さくなるように、回路基板６１側の面がテーパ状に形成されている。すなわち、突出部７１ｃは、スペーサ７１の径方向内方に向かって厚みが大きくなるように、回路基板６１側の面がテーパ状に形成されている。

このようにスペーサ７１に突出部７１ｃを設けることにより、溝部７１ｂ内に配置される電池側正極端子８２を、スペーサ７１の外周よりも該スペーサ７１の径方向外方に位置付けることが可能になる。すなわち、溝部７１ｂ内に基板接続部８２ｂが配置される電池側正極端子８２は、連結部８２ｃが突出部７１ｃの先端部分に接触するため、スペーサ７１の径方向外方に突出する。これにより、電池ユニット１において、周方向１箇所に突出部分を設けることができる。よって、電池ユニット１を装着する機器側に、該電池ユニット１の突出部分に対応する窪みが形成されている場合に、該機器に対して電池ユニット１を周方向に位置決めした状態で装着することができる。

しかも、突出部７１ｃには、回路基板６１側の面に、先端部分に向かって肉厚が小さくなるようなテーパが形成されているため、溝部７１ｂ内に電池側正極端子８２の基板接続部８２ｂを容易に配置することができる。すなわち、既述のとおり、電池側正極端子８２は、Ｃ字状に形成されているため、突出部７１ｃにテーパを設けることにより、該電池側正極端子８２の基板接続部８２ｂを突出部７１ｃ上で移動させる際に、該電池側正極端子８２の電池接続部８２ａと基板接続部８２ｂとの間を容易に広げることができる。これにより、電池側正極端子８２の基板接続部８２ｂを溝部７１ｂ内に容易に位置付けて、該電池側正極端子８２によって扁平形電池２及びスペーサ７１を厚み方向に挟み込むことができる。

なお、突出部７１ｃが、電池側正極端子８２を溝部７１ｂ内に挿入する際にガイドとして機能するガイド部に対応する。本実施形態では、突出部７１ｃにテーパを形成したが、この限りではなく、突出部７１ｃを設けずに溝部７１ｂのスペーサ７１外周側の溝底面をテーパ状に形成してもよい。この場合には、溝部７１ｂのうち溝底面がテーパ状に形成されている部分がガイド部に対応する。

スペーサ７１には、溝部７１ａ，７１ｂが設けられている面、すなわち回路基板６１側の面に、周方向２箇所に、位置合わせ用の突起部７２が設けられている。各突起部７２は、回路基板６１に設けられた円形状の穴部６１ｂ内に挿入可能なように円柱状に形成されている。これにより、スペーサ７１上に回路基板６１を配置する際に、該スペーサ７１に対して回路基板６１を位置決めすることができる。

２つの突起部７２は、平面視でスペーサ７１の中央部分を挟んで互いに反対側に設けられている。すなわち、２つの突起部７２は、スペーサ７１上に周方向に１８０度の間隔で設けられている。これにより、２つの突起部７２を回路基板６１の穴部６１ｂ内に挿入することで、回路基板６１をスペーサ７１に対してより確実に位置決めすることができる。なお、図４、図５及び図７の例では、２つの突起部７２は、溝部７１ａに並んで形成されている。２つの突起部７２の配置は、上述の配置に限らず、どのような配置であってもよい。

また、２つの突起部７２は、平面視で、円環状のスペーサ７１における内周面と外周面との間の径方向中央部分に形成されている。

各突起部７２は、その高さが回路基板６１の厚みよりも小さい。これにより、突起部７２が回路基板６１を突き抜けるのを防止できる。したがって、突起部７２によって電池ユニット１の厚み方向のサイズが増大するのを防止できる。

なお、突起部７２は、スペーサ７１に１つ設けてもよいし、３つ以上設けてもよい。スペーサ７１に突起部７２を一つ設ける場合、該突起部７２の形状は円柱状よりも角柱状の方が好ましい。突起部が円柱状の場合には、スペーサ７１に対して回路基板６１が回転するが、突起部が角柱状の場合にはスペーサ７１に対して回路基板６１が回転しないため、スペーサ７１に対して回路基板６１を容易に位置決めすることができる。

（電池ユニットの製造方法）
次に、上述のような構成を有する電池ユニット１の製造方法について、図８及び図９を用いて説明する。

まず、図８に示すように、切り欠き部６１ａ及び基板側端子６３が設けられた回路基板６１の一面側に、複数の回路部品６２を実装して回路部３を形成する。このとき、回路基板６１の他面側には、各種端子６６〜６９を形成する。回路基板６１に回路部品６２を実装する方法や、各種端子６６〜６９を形成する方法は従来と同様なので、詳しい説明を省略する。

一方、図９に示すように、扁平形電池２上に弾性接着剤によってスペーサ７１を接着固定するとともに、該扁平形電池２に対して電池側負極端子８１及び電池側正極端子８２を溶接によって固定する。このとき、電池側負極端子８１は、スペーサ７１の溝部７１ａ内に基板接続部８１ｂが位置付けられるように配置される。また、電池側正極端子８２は、スペーサ７１の溝部７１ｂ内に基板接続部８２ｂが位置付けられるように配置される。

その後、図６に示すように、スペーサ７１、電池側負極端子８１及び電池側正極端子８２が取り付けられた扁平形電池２に対して、回路部３の回路基板６１を配置する。このとき、回路基板６１は、スペーサ７１の内側に、回路基板６１に実装された回路部品６２が位置付けられるように、スペーサ７１に対して組み立てられる。また、回路基板６１は、スペーサ７１に設けられた突起部７２が回路基板６１に設けられた穴部６１ｂ内に挿入されるように、スペーサ７１に対して取り付けられる。そして、回路基板６１の切り欠き部６１ａに設けられた基板側端子６３と電池側負極端子８１及び電池側正極端子８２とをそれぞれ、半田によって接続する。

その後、上述のようにして形成された扁平形電池２及び回路部３の積層体の側面に、チューブ４を嵌めて、加熱することにより、該チューブ４を収縮させる。なお、このチューブ４は、積層体の側面に嵌められた状態で、該積層体の両端面の外周側の一部も覆うような長さを有する。

これにより、図１に示すような構成の電池ユニット１が得られる。

（実施形態の効果）
扁平形電池２と回路基板６１との間に配置されるスペーサ７１において、該回路基板６１側の面に、突起部７２を設けた。一方、回路基板６１には、突起部７２を挿入可能な穴部６１ｂを設けた。これにより、スペーサ７１に対して回路基板６１を配置する際に、該スペーサ７１の突起部７２を回路基板６１の穴部６１ｂ内に挿入することにより、該スペーサ７１に対して回路基板６１を位置決めすることができる。これにより、電池ユニット１を組み立てる際の作業性の向上を図れる。

しかも、突起部７２は、スペーサ７１に、周方向に１８０度の間隔で２つ設けられている。すなわち、突起部７２は、平面視でスペーサ７１の中央部分を挟んで互いに反対側に位置するように２つ設けられている。また、回路基板６１にも、突起部７２に対応して２つの穴部６１ｂが設けられている。これにより、スペーサ７１上に回路基板６１を配置する際に、該スペーサ７１の２つの突起部７２を回路基板６１の穴部６１ｂ内に挿入することによって、スペーサ７１に対して回路基板６１をより確実に位置決めすることができる。

（その他の実施形態）
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。

前記実施形態では、２つの突起部７２を、スペーサ７１上に周方向に１８０度の間隔で形成している。しかしながら、２つの突起部７２は、スペーサ７１上にどのような配置で設けてもよい。

前記実施形態では、突起部７２をスペーサ７１に形成している。しかしながら、突起部を回路基板６１に設けてもよい。また、複数の突起部のうち一部をスペーサ７１に設けて、残りを回路基板６１に設けてもよい。

前記実施形態では、電池側負極端子８１及び電池側正極端子８２のそれぞれ一部をスペーサ７１と回路基板６１との間に配置して、該回路基板６１の切り欠き部６１ａ内に設けられた基板側端子６３と電池側負極端子８１及び電池側正極端子８２とを半田によって接続している。しかしながら、電池側負極端子８１及び電池側正極端子８２のいずれか一方を、スペーサ７１と回路基板６１との間に配置することなく扁平形電池２と回路基板６１とを電気的に接続可能な端子構造としてもよい。また、電池側極端子８１及び電池側負極端子８２と回路基板６１との接続構造も、他の構造であってもよい。この場合には、回路基板６１とスペーサ７１との間に位置する端子の構造に合わせて、該スペーサ７１に溝を設ければよい。

前記実施形態では、スペーサ７１に形成する溝部７１ａ，７１ｂの深さを、それぞれ、電池側負極端子８１の基板接続部８１ｂ及び電池側正極端子８２の基板接続部８２ｂの厚みよりも大きくしている。しかしながら、溝部７１ａ，７１ｂの深さは、基板接続部８１ｂ，８２ｂの厚みよりも小さくてもよい。この場合には、スペーサ７１と回路基板６１との間に隙間が形成されるため、その隙間の分だけ、突起部７２の長さを大きくする必要がある。

前記実施形態では、回路基板６１の切り欠き部６１ａの形状を略半円状にしているが、円の一部または全部を構成する形状であってもよいし、矩形状など、円以外の形状であってもよい。

前記実施形態では、電池ユニット１の各種端子６６〜６９を扇状に形成しているが、矩形状または同心円状など、他の形状であってもよい。なお、電池ユニット１の各種端子６６〜６９を同心円状に形成することで、電気機器に対する電池ユニット１の位置合わせが不要になる。

前記実施形態では、回路基板６１は扁平形電池２の外形と同等の形状及び大きさを有するが、この限りではなく、回路基板６１は、扁平形電池２よりも小さくても良いし、大きくても良い。

前記実施形態では、回路部３及び扁平形電池２の積層体の側面をチューブ４で覆っているが、この限りではなく、チューブ４によって覆わなくてもよい。こうすることで、チューブ４を設けない分、電池ユニットの小型化を図れる。また、前記実施形態のようなチューブを用いるのではなく、前記積層体の側面を樹脂材料によってコーティングしてもよい。

前記実施形態では、回路部３の回路部品６２と扁平形電池２との間に所定の間隔を設けているが、この限りではなく、間隔を設けないようにしてもよい。また、回路部３を、扁平形電池２の封口缶である負極缶２０側ではなく、外装缶である正極缶１０側に配置してもよい。さらに、回路部３の回路部品６２を、回路基板６１における扁平形電池２側とは反対側の面に実装してもよい。

前記実施形態では、外装缶を正極缶１０とし、封口缶を負極缶２０としているが、この限りではなく、外装缶を負極缶とし、封口缶を正極缶としてもよい。この場合には、電池側負極端子８１を電池側正極端子とし、電池側正極端子８２を電池側負極端子とすればよい。

前記実施形態では、扁平形電池２をリチウムイオン電池として構成している。しかしながら、扁平形電池２は、充電可能な２次電池であれば、リチウムイオン電池以外の電池であってもよい。また、扁平形電池２は、１次電池であってもよい。扁平形電池２が１次電池の場合には、回路部として例えばキャパシタなどが実装される。

本発明による電池ユニットは、回路が形成された基板と小型機器の電源として使用される扁平形電池とを備えた構成に利用可能である。

１：電池ユニット、２：扁平形電池、１０：正極缶（外装缶）、１１：底部（平面部）、２０：負極缶（封口缶）、２１：平面部、６１：回路基板（基板）、６１ａ：切り欠き部、６１ｂ：穴部、６３：基板側端子、７１：スペーサ、７２：突起部、８１：電池側負極端子（端子）、８２：電池側正極端子（端子）

Claims (5)

1. 有底筒状の外装缶と該外装缶の開口側を覆う有底筒状の封口缶とを有し、該外装缶の側壁の開口部側が該封口缶の側壁の外周上に位置するように該外装缶と該封口缶とを組み合わせてなる扁平形電池と、
   前記外装缶の平面部上または前記封口缶の平面部上に配置されるスペーサと、
   前記スペーサ上に配置される基板と、
   一部が前記スペーサと前記基板との間に位置し、前記扁平形電池と前記基板とを電気的に接続する端子とを備え、
   前記スペーサまたは前記基板には、該スペーサに対して該基板の位置決めを行うための突起部が設けられていて、
   前記スペーサ及び前記基板のうち前記突起部に対向して配置される部材には、該突起部に対応して該突起部が挿入可能な穴部が形成されている、電池ユニット。
2. 請求項１に記載の電池ユニットにおいて、
   前記基板の外周側には、切り欠き部が形成されているとともに、該切り欠き部の側面上に基板側端子が設けられていて、
   前記端子は、前記基板側端子に電気的に接続されている、電池ユニット。
3. 請求項１または２に記載の電池ユニットにおいて、
   前記突起部は、前記スペーサまたは前記基板に少なくとも２つ設けられている、電池ユニット。
4. 請求項３に記載の電池ユニットにおいて、
   前記突起部は、前記スペーサまたは前記基板に、該スペーサ及び基板を積層方向から見て、該スペーサの中央部分を挟んで互いに反対側に位置するように２つ設けられている、電池ユニット。
5. 請求項１から４のいずれか一つに記載の電池ユニットにおいて、
   前記突起部は、前記スペーサに、前記基板側に向かって突出するように設けられている、電池ユニット。

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