JP2014045204A - リード端子付き電気化学セル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 リード端子を、回路基板への実装時に回路基板面と対向して配置される側となるセル面Aにあらかじめ設置されるリード端子Aと、回路基板への実装時に回路基板面と反対側となるセル面Bにあらかじめ設置されるリード端子Bとから形成し、リード端子Aは、電気化学セルのセルケース側とセルフタ側との一方への固定部と回路基板面への接続部とこれら固定部と接続部との間の連結部から形成され、リード端子Bは、電気化学セルのセルケース側とセルフタ側との他方への固定部と回路基板面への接続部とこれら固定部と接続部との間の連結部から形成され、前記リード端子Aの固定部から接続部に向かった方向と、前記リード端子Bの固定部から接続部に向かった方向とのなす角度が、小さい方の角度で130°から140°となるように形成した。
【選択図】 図2
Description
1)手ハンダでハンダ付けするタイプ(図10)では、半田ごてからの加熱によるセルの劣化を防ぐため、リード端子のハンダ付け部(接続端部4h、5h)をセル本体から充分離す必要がある。
リード端子Bがリード端子Aとなす角度が130°から230°の範囲とは、リード端子Aの固定部から接続部に向かった方向と、リード端子Bの固定部から接続部に向かった方向とのなす角度が、小さい方の角度で計測したときに130°から140°の範囲を示しているものである。
更に、本発明によれば、リード端子A,Bともそれらが固着設置される電気化学セル本体の外周が内接する四角形もしくはその相似拡大四角形の中に収めることができるので、この電気化学セルを回路基板上に実装した際にリード端子が電気化学セル本体からはみ出る部分が最小となり、セル本体とリード端子を合わせた全体としての実装面積が最小に出来る。しかも、一般に回路基板に実装される電子部品の多くは角形の形状が多く、また回路ショートの発生等への配慮から、円形状の電気化学セルの外周が内接する四角形の中のセル本体外部の角部は、従来一般に回路基板上で他の部品等が実装されない実質的デッドスペースとなっており、リード端子A、Bのセル本体からのはみ出しがこのデッドスペース近傍に収まることにより、実質的にリード端子による実装スペースのロスが無く最小の実装面積、実装効率が実現できる。また、回路基板への実装時に回路基板と対面する側となるセルの下面に設置されるリード端子Aは前記内接四角形の中に収まるので、回路基板との接続端部がセル本体の中心(重心)に近く配置され、且つその幅はセル本体の直径と同等もしくはそれ以下であればよく、十分な幅と大きさを確保できるので、もう一方のリード端子Bの回路基板との接続部が前記内接四角形の角部もしくはその内側に設置され、面積を小さくしても、セル全体として回路基板上で十分な座り安定性とハンダ付け後の十分なハンダ固着強度を得ることが出来るので、リフローハンダ付け等のため電気化学セルを回路基板に載せたり、リフロー炉内に搬送する際にセル本体がぐらついたり、移動したりすることが無く、より効率的により信頼性の高いリフローハンダ付けが可能となり、ハンダ付けの生産性向上とコスト低減が図れる。
(実施例1)
本実施例は、本発明によるリード端子付き電気化学セルとして、図1〜図3の基本構造による直径4.8mm、厚さ1.4mmのコイン形電気二重層キャパシタを構成した例である。
このような形状に加工され、セルケース1上に配置されたリード端子Bのセルケース面上の部分(溶接部)にレーザー光を照射し、レーザー溶接により、3点スポット溶接して固着設置した。また回路基板との接続部5hには上下面及び端部側面と接続部の折り曲げ立ち上がり部に予めハンダメッキによりハンダ層を設けている。
(比較例1)
上記実施例1で作製したものと同様な直系4.8mm、厚さ1.4mmのコイン形電気二重層キャパシタを用い、リード端子A、Bとして図8、図9に示した従来のリフローハンダ付けタイプのリード端子を用い、従来の配置でそれぞれセルフタ及びセルケースにレーザー溶接して固着設置した以外は全て同様にして、従来法による比較例1のリード端子付き電気化学セルを作製した。リード端子Aの形状は、幅3.0mm、長さ5.0mmの長方形の平板状、回路基板との接続部4hの幅1.0mmであった。リード端子Bの形状は、幅2mm、長さ5.2mm、回路基板との接続部の幅1.0mmであった。
(比較例2)
リード端子Aとして、実施例1のリード端子Aを用い、接続部4hの端部が実施例1と同様にセルの外周が内接する四角形Sの内側0.7mmになる様に配置して、セルフタ2にレーザー溶接して固着設置した。リード端子Bは比較例1と同様な従来法のものを用い、比較例1と同様にセルケース1に設置した。その他は全て実施例1と同様にして、比較例2のリード端子付き電気化学セルを作製した。
本実施例は、本発明によるリード端子付き電気化学セルとして、図4の基本構造による直径4.8mm、厚さ1.4mmのコイン形電気二重層キャパシタを構成した例である。リード端子Aとして実施例1と同様のものを用い、そのハンダ層を設けた接続部端部の両角部がセルケース1の外周が内接する四角形Sの直交する二辺のそれぞれの中央部から内側0.1mm以内に入るように負極ケース2上に配置して、レーザー溶接により固着設置
した以外は全て、実施例1と同様なコイン形電気二重層キャパシタとリード端子Bを用い、同様な方法で作製した。
(実施例3)
本実施例は、リード端子付き電気化学セルとして、図6の基本構造による直径4.8mm、厚さ1.4mmのコイン形リチウム二次電池を構成した例である。
(実施例4)
本実施例は、本発明によるリード端子付き電気化学セルとして、図7の基本構造による直径4.8mm、厚さ1.4mmのコイン形電気二重層キャパシタを構成した例であり、実施例1のリード端子付きコイン形電気化学セル(電気二重層キャパシタ)に対して、電気化学セルのセルケース及びセルフタへのリード端子A及びリード端子Bの設置を逆に配置した場合である。即ち、実施例1と同じコイン形電気二重層キャパシタを電気化学セル本体とし、同じリード端子A及び同じリード端子Bを用い、電気化学セルの回路基板への実装時に回路基板面と対抗して配置されるセル面Aがセルケース(正極ケース)1となり、回路基板面と反対側に配置されるセル面Bがセルフタ(負極ケース)となるように、リード端子Aをセルケース1に、リード端子Bをセルフタ2にそれぞれ3点スポットレーザー溶接して、固着設置した。セルケース1を回路基板側に配置する本実施例の構成では、セルフタ(負極ケース)2に設置したリード端子Bのセルケース1の側面に沿って垂直に基板に向かって曲げ加工された立ち上がり部が、セルケースと触れてセルのショート不良を発生しやすいため、構造上リード端子Bの立ち上がり部をセルケース外周部から十分離す 必要があり、リード端子Bの接続部(立ち上がり部内面)とセルケース側面との距離を0.7mmとし、接続部端部と内接四角形Sのコーナーとの距離を0.5mmとした。
また、リード端子Aは、接続部4hの端部が前記内接四角形の一辺の中央部に辺からの距離0.1mm以内の内側に入る様に配置して溶接し設置した。
2 セルフタ
3 ガスケット
4 リード端子A
4h リード端子Aの回路基板との接続部
5 リード端子B
5h リード端子Bの回路基板との接続部
5m リード端子Bの折り曲げ加工部
5n リード端子Bの折り曲げ加工部
Claims (4)
- 外周が円形であって、セルケースとセルフタとの間に発電要素もしくは蓄電要素を収容し、セルケース側とセルフタ側との各々にリード端子を固定したリード端子付き電気化学セルであって、
リード端子を、電気化学セルの回路基板への実装時に回路基板面と対向して配置される側となるセル面Aにあらかじめ設置されるリード端子Aと、回路基板への実装時に回路基板面と反対側となるセル面Bにあらかじめ設置されるリード端子Bとから形成し、
リード端子Aは、電気化学セルのセルケース側とセルフタ側との一方への固定部と回路基板面への接続部とこれら固定部と接続部との間の連結部から形成され、
リード端子Bは、電気化学セルのセルケース側とセルフタ側との他方への固定部と回路基板面への接続部とこれら固定部と接続部との間の連結部から形成され、
前記リード端子Aの固定部から接続部に向かった方向と、前記リード端子Bの固定部から接続部に向かった方向とのなす角度が、小さい方の角度で計測した時に130°〜140°となるように形成されていることを特徴とするリード端子付き電気化学セル。 - 外周が円形であって、セルケースとセルフタとの間に発電要素もしくは蓄電要素を収容し、セルケース側とセルフタ側との各々にリード端子を固定したリード端子付き電気化学セルであって、
リード端子を、電気化学セルの回路基板への実装時に回路基板面と対向して配置される側となるセル面Aにあらかじめ設置されるリード端子Aと、回路基板への実装時に回路基板面と反対側となるセル面Bにあらかじめ設置されるリード端子Bとから形成し、
リード端子Aは、電気化学セルのセルケース側とセルフタ側との一方への固定部と回路基板面への接続部とこれら固定部と接続部との間の連結部から形成され、
リード端子Bは、電気化学セルのセルケース側とセルフタ側との他方への固定部と回路基板面への接続部とこれら固定部と接続部との間の連結部から形成され、
前記リード端子Aの固定部から接続部に向かった方向と、前記リード端子Bの固定部から接続部に向かった方向とのなす角度が、小さい方の角度で計測した時に135°となるように形成されていることを特徴とするリード端子付き電気化学セル。 - リード端子Bの接続部は、電気化学セルの外周が内接する四角形の角部に収まるように形成されている請求項1または請求項2記載のリード端子付き電気化学セル。
- リード端子Aの接続部は、電気化学セルの外周が内接する四角形の角部のうちでリード端子Aの接続部が位置する角部に対向する角部及び隣接する角部のいずれの角部にも収まるように形成されている請求項1、請求項2または請求項3記載のリード端子付き電気化学セル。
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