JP2015187971A - 基板ユニットおよび電気化学セルユニット - Google Patents

Abstract

【課題】基板に対する導線の位置決めを容易に行うことができるとともに、基板に対する導線の接合を自動化することができる基板ユニットおよびこの基板ユニットを備える電気化学セルユニットを提供する。【解決手段】絶縁被覆４３から芯線４２を露出させた導線４０Ａと、導線４０Ａの芯線４２が接続される基板２０と、を備えた基板ユニット２であって、基板２０は、奥面３２を有して周縁２０ｆを切り欠くように形成されて、絶縁被覆４３の端部４１を収容する導線収容部３０Ａと、電気化学セルの正極タブ及び負極タブに接続する一対のランド２７と、を備え、導線４０Ａは、絶縁被覆４３が導線収容部３０Ａに収容される。【選択図】図２

Description

この発明は、基板ユニットおよびこの基板ユニットを備えた電気化学セルユニットに関するものである。

リチウムイオン電池等の非水電解質二次電池や、電気二重層キャパシタ等の電気化学セルユニットは、各種デバイスの電源等に利用されている。
電気化学セルユニットは、電荷を蓄える電気化学セルと、この電気化学セルに接続される保護回路基板等を備える。保護回路基板は、電気化学セルの充電や過放電を抑制すると同時に、充電時の大電流や放電時の大電流を検知して電気化学セルの機能を制限するものである。

保護回路基板は、例えば一辺が１０ｍｍ程度の大きさとなることがある。このため、保護回路基板に対する導線の位置決めが容易でなく、導線のはんだ付けを手作業で行わざるを得なかった。
一方で、電気化学セルユニットの製造効率向上や信頼性向上等の要請のため、保護回路基板に対する導線のはんだ付け自動化が検討されている。

例えば、特許文献１には、基板に長孔を形成し、この長孔に導線を挿通して、導線の芯線を、基板の回路パターンに溶着する技術が提案されている。特許文献１に記載された技術では、複数本の導線を束の状態で長孔に通すので、作業が簡単で自動化が容易となるとされている。また、複数の導線の先端部が回路パターンに沿うので、一度に全ての導線を加熱加圧溶着することができるとされている。

登録実用新案第３０３８０５３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、導線を基板に形成した長孔に挿通するので、基板の厚み方向に導線が盛り上がってしまう。このため、薄型化が要求される保護回路基板に対する配線技術には適さないという問題がある。
また、特許文献１には、導線の芯線を回路パターンに対して確実に位置決めする技術は開示されていない。このため、はんだ付けや超音波接合などによる保護回路基板に対する導線の接合を自動化することはできないという問題がある。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みたものであって、基板に対する導線の位置決めを容易に行うことができるとともに、はんだ付けや超音波接合などによる基板に対する導線の接合を自動化することができる基板ユニットおよびこの基板ユニットを備える電気化学セルユニットを提供することを課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明の基板ユニットは、絶縁被覆から芯線を露出させた導線と、前記導線の芯線が接続される一対の電極パッドを有する基板と、を備えた基板ユニットであって、前記基板は、奥面を有して周縁を切り欠くように形成されて、前記絶縁被覆の端部を収容する導線収容部と、電気化学セルの正極タブ及び負極タブに接続する一対のランドと、を備え、前記導線は、前記絶縁被覆が前記導線収容部に収容されることを特徴とする。
本発明によれば、導線が導線収容部に保持されるので、導線が基板に対して確実に位置決めできる。したがって、はんだ付けや超音波接合などによる基板に対する導線の接合を自動化することができる。

また、本発明の基板ユニットは、前記導線は、前記導線収容部の奥行方向に沿って収容されて、前記絶縁被覆の端面が前記導線収容部の前記奥面に当接することを特徴とする。
本発明によれば、導線が導線収容部に保持されて、さらに絶縁被覆の端面が導線収容部の奥面に当接するので、導線が導線収容部の奥行方向に対してもより確実に位置決めできる。したがって、はんだ付けや超音波接合などによる基板に対する導線の接合を自動化することができる。さらに、導線が導線収容部の奥行方向に沿って収容されるので、基板ユニットを薄型化することができる。

また、本発明の基板ユニットは、前記導線収容部が、前記周縁から前記奥面に向かって切り欠き幅が漸次大きくなるように形成されることを特徴とする。
本発明によれば、奥面が長くなるので奥面を平坦に形成しやすくなる。また、プレス加工やリューター等による切削加工により導線収容部を形成する場合には、導線収容部の内側面と奥面を円弧形に繋ぐように形成できるので、内側面と奥面の間に亀裂等が発生する不具合を防止できる。さらに、導線収容部は、基板の周縁側が狭くなるので、導線の位置決めをより精度よく行うことができる。

また、本発明の基板ユニットは、前記導線収容部が、内側面から突出して前記絶縁被覆に係合する係合突部を備えることを特徴とする。
本発明によれば、係合突部が導線の絶縁被覆に接触するので、導線が導線収容部から離脱することを防止できる。

また、前記導線収容部に充填されて前記導線を固着させる導線固着樹脂を備えることを特徴とする。
本発明によれば、導線固着樹脂が導線を導線収容部に固着させるので、導線が導線収容部から離脱することを確実に防止できるとともに、基板に導線を強固に固定できる。また、導線固着樹脂が導線収容部に充填されるので、導線固着樹脂が基板よりも盛り上がることなく、基板ユニットを薄型化することができる。

また、前記導線収容部が、前記基板の厚み方向に形成された底面を有することを特徴とする。
本発明によれば、絶縁被覆を底面に当接させることにより、基板の厚み方向において導線を位置決めすることができる。したがって、はんだ付けや超音波接合などによる基板に対する導線の接合を自動化することができる。また、導線収容部に充填した導線固着樹脂が基板の裏側に回り込むことを防止できる。

また、前記導線収容部が、前記基板を載置する基板保持治具に形成された位置決め突部が嵌まり込むことを特徴とする。
本発明によれば、はんだ付けや超音波接合などによる基板に対する導線の接合作業の際に、基板保持治具に対して基板を確実に位置決めすることができる。また、基板保持治具の位置決め突部に導線を当接させることにより、基板の厚み方向において導線を位置決めすることができる。したがって、基板に対する導線のはんだ付けを自動化することができる。また、導線収容部に充填した導線固着樹脂が必要以上に、基板の裏側に回り込むことを防止できる。

また、前記芯線と前記基板は、超音波接合により接続されることを特徴とする。
本発明によれば、副材を用いない為、確実に芯線と基板を接続できるとともに、接続部分が必要以上に盛り上がることなく、基板ユニットを薄型化することができる。

また、本発明の電気化学セルユニットは、導線の直径が０.０８ｍｍから０．４１ｍｍであることを特徴とする。
本発明によれば、小型の基板ユニットの導線と基板の位置決めを確実に実施することができる。したがって、はんだ付けや超音波接合などによる基板に対する導線の接合を自動化することができる。

また、本発明の電気化学セルユニットは、本発明の基板ユニットを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、はんだ付けや超音波接合などによる基板に対する導線の接合が自動化されるので、接続不良等の不具合発生が減少する。また、組立作業の効率化によるコスト低減が図られる。

本発明によれば、導線が導線収容部に保持されて、絶縁被覆の端面が導線収容部に収容されるので、導線が基板に対して確実に位置決めできる。したがって、はんだ付けや超音波接合などによる基板に対する導線の接合を自動化することができる。

本発明の第一実施形態に係る電気化学セルユニットの概略構成を示す図である。 本発明の第一実施形態に係る基板ユニットを示す模式図である。 基板および基板保持治具を示す模式図である。 本発明の第二実施形態に係る基板ユニットを示す模式図である。 本発明の第三実施形態に係る基板ユニットを示す模式図である。 本発明の第四実施形態に係る基板ユニットを示す模式図である。 本発明の第五実施形態に係る基板ユニットを示す模式図である。

（第一実施形態）
以下に、本発明の第一実施形態について、図面を用いて説明をする。
図１は、本発明の第一実施形態に係る電気化学セルユニット１の概略構成を示す図であって、図１（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）は側面図である。
図１に示すように、電気化学セルユニット１は、主に、電気化学セル１１と基板ユニット２により構成される。

電気化学セル１１は、例えば、正極および負極を含む電極体１３と、電極体１３を収納する外装体１９と、を備えた、いわゆるリチウムイオン電池である。
電極体１３は、平面視で略矩形状をしている。電極体１３は、不図示のセパレータを介して互いに積層または捲回された不図示の正極および負極を含んでいる。正極および負極は、例えば電解液や固体電解質などの非水電解質に接している。

電極体１３の正極は、例えば金属箔等の集電体に正極活物質を付着させたものである。正極活物質は、例えばコバルト酸リチウムやチタン酸リチウム、マンガン酸リチウム等のように、リチウムと遷移金属とを含む複合酸化物である。
電極体１３の負極は、例えば金属箔等の集電体に負極活物質を付着させたものである。負極活物質は、例えばシリコンやシリコン酸化物、グラファイト、ハードカーボン、チタン酸リチウム、ＬｉＡｌ等である。
セパレータは、リチウムイオンを通す特性を有する。セパレータは、例えば樹脂ポーラスフィルム、ガラス製不織布、樹脂製不織布のいずれか一つまたはこれらの組み合わせを含む。
電極体１３は、正極または負極の一方から他方にリチウムイオンが移動することにより、電荷を蓄積（充電）したり、電荷を放出（放電）したりする。

外装体１９は、平面視すると略矩形状のシートを、電極体１３を包み込むように折り曲げて形成される。外装体１９は、例えば金属箔と金属箔に積層された樹脂層とを有するラミネートフィルムである。金属箔は、例えばアルミニウム、ステンレススチール等の水分や酸素を遮断する金属材料を用いて形成される。内面の樹脂層は、例えばポリエチレンやポリプロピレン、アイオノマー、エチレン‐プロピレン共重合樹脂等の熱可塑性樹脂を用いて形成される。外面の樹脂層は、例えばポリアミド等の熱可塑性樹脂を用いて形成される。電極体１３は、外装体１９により封止される。

基板ユニット２は、電気化学セル１１の側方に配置されており、主に基板２０と、正極タブ１５と、負極タブ１６と、正極導線４０Ａと、負極導線４０Ｂとにより構成される。
基板２０は、例えばガラスを含有するエポキシ系の樹脂からなるガラスエポキシ基板であって、平面視すると略矩形状に形成される。
基板２０は、電気化学セル１１の厚み方向の一方側において、電気化学セル１１の主面１２に沿うように配置される。
基板２０の主面のうち、電気化学セル１１の主面１２と同じ方向を向く第一主面２１には、配線パターン（不図示）が配索される。配線パターンは、例えば銅（Ｃｕ）等の金属材料を成膜して形成される。

基板２０の第一主面２１には、複数の電子素子２３が実装される。電子素子２３は、例えば抵抗器やトランジスタ等のスイッチング回路がパッケージングされたＩＣである。
電子素子２３および配線パターンは、保護回路を形成する。この保護回路は、電気化学セル１１の充放電を制御して過充電や過放電を防止したり、過電流が発生した時に外部機器から電気化学セル１１を電気的に遮断したりする。

第一主面２１には、一対の電極パッド２４Ａ，２４Ｂが設けられる。電極パッド２４Ａ，２４Ｂは、例えば銅（Ｃｕ）等の金属材料を成膜して形成されており、配線パターンと同時に形成される。
電極パッド２４Ａ，２４Ｂには、それぞれ正極導線４０Ａおよび負極導線４０Ｂの芯線が電気的および機械的に接続される。正極導線４０Ａおよび負極導線４０Ｂは、外部機器に対して電気化学セルユニット１を電気的に接続するための導線である。

第一主面２１には、一対のランド２７が形成される。一対のランド２７には、それぞれ正極タブ１５および負極タブ１６が、例えば抵抗溶接により接合される。ランド２７は、配線パターンに対して積層して成膜される。

正極タブ１５は、例えばアルミニウム（Ａｌ）を主成分とする材料により、細長い平板形に形成される。負極タブ１６は、例えばニッケル（Ｎｉ）を主成分とする材料により、細長い平板形に形成される。
正極タブ１５は、電極体１３の正極に対して電気的および機械的に接続される。負極タブ１６は、電極体１３の負極に対して電気的および機械的に接続される。正極タブ１５と負極タブ１６は、電気化学セル１１の電極体１３から延出する。

正極タブ１５および負極タブ１６は、それぞれ電極体１３の側面から基板ユニット２に向けて延出する。そして、正極タブ１５および負極タブ１６の先端部１５ａ，１６ａは、ランド２７に対して抵抗溶接される。

図２は、本発明の第一実施形態に係る基板ユニット２を示す模式図であって、図２（ａ）は平面図であり、図２（ｂ）は側面断面図であり、図２（ｃ）は正面図である。
基板ユニット２は、基板２０、正極導線４０Ａおよび負極導線４０Ｂ等を備える。
以下では、正極導線４０Ａ、負極導線４０Ｂを単に導線４０Ａ、導線４０Ｂという。

基板２０は、平面視すると略矩形状に形成された平板形の部材である。基板２０の第一主面２１には、周縁２０ｆの近傍に電極パッド２４Ａ，２４Ｂが配置される。
基板２０の周縁２０ｆには、導線収容部３０Ａ，３０Ｂが設けられる。導線収容部３０Ａ，３０Ｂは、それぞれ基板２０の周縁２０ｆを矩形状に切り欠くように形成される。導線収容部３０Ａ，３０Ｂは、基板２０を厚み方向に貫通する。

導線収容部３０Ａは、周縁２０ｆから電極パッド２４Ａに向かうように形成される。導線収容部３０Ｂは、周縁２０ｆから電極パッド２４Ｂに向かうように形成される。
導線収容部３０Ａ，３０Ｂは、一対の内側面３１と奥面３２をそれぞれ有する。一対の内側面３１は、それぞれ周縁２０ｆに直交し、互いに対向する。内側面３１同士の間隔（切り欠き幅）は、導線４０Ａ，４０Ｂの外径よりもやや大きくなるように設定される。具体的には導線４０Ａ，４０Ｂの外径に対し１.１〜２．０倍である。内側面３１の奥行方向の長さは、電極パッド２４Ａ，２４Ｂの位置に応じて任意に設定される。
奥面３２は、一対の内側面３１に対してそれぞれ直交する。つまり、奥面３２は、周縁２０ｆに対して平行に形成される。奥面３２は、平面視すると、電極パッド２４Ａ，２４Ｂに近接する位置に配置される。これにより、導線収容部３０Ａ，３０Ｂは、平面視で矩形状に形成される。なお、奥面３２は、平面視すると、電極パッド２４Ａ，２４Ｂの周縁に一致する位置に配置されてもよい。

導線４０Ａ，４０Ｂは、外部機器に対して基板２０を電気的に接続するための導線である。導線４０Ａ，４０Ｂは、例えば銅等の低効率の低い金属からなる芯線４２と、この芯線４２を覆う絶縁被覆４３とからそれぞれ構成される。絶縁被覆４３には、例えばゴムやビニル等の絶縁材料が用いられる。導線４０Ａ，４０Ｂのそれぞれの端部４１は、絶縁被覆４３が剥ぎ取られて、芯線４２が露出する。

導線４０Ａ，４０Ｂは、それぞれの端部４１が基板２０の導線収容部３０Ａ，３０Ｂに収容される。端部４１は、導線収容部３０Ａ，３０Ｂに対して奥行方向に沿って収容される。
具体的には、正極導線４０Ａは、端部４１の絶縁被覆４３が導線収容部３０Ａに収容される。負極導線４０Ｂは、端部４１の絶縁被覆４３が導線収容部３０Ｂに収容される。また、導線４０Ａ，４０Ｂの絶縁被覆４３の端面４３ｔは、導線収容部３０Ａ，３０Ｂの奥面３２にそれぞれ当接する。
導線４０Ａ，４０Ｂのそれぞれの芯線４２は、基板２０の第一主面２１の電極パッド２４Ａ，２４Ｂに密着配置される。そして、それぞれの芯線４２は、第一主面２１の電極パッド２４Ａ，２４Ｂにはんだ付けや超音波接合などにより接合される。なお、本実施形態においてははんだ付けする場合を記載する。

導線４０Ａ，４０Ｂの端部４１を導線収容部３０Ａ，３０Ｂに収容すると、内側面３１同士の間に絶縁被覆４３がそれぞれ配置される。また、導線収容部３０Ａ，３０Ｂの奥面３２に絶縁被覆４３の端面４３ｔがそれぞれ当接する。
このため、導線４０Ａ，４０Ｂが第一主面２１に沿って転がってずれることが抑止される。また、導線４０Ａ，４０Ｂが第一主面２１に沿って長手方向にずれることが抑止される。したがって、導線４０Ａ，４０Ｂの基板２０に対する移動が抑止される。
このように、本実施形態の基板ユニット２では、導線４０Ａ，４０Ｂの端部４１が導線収容部３０Ａ，３０Ｂに収容されることにより、導線４０Ａ，４０Ｂが基板２０に対して位置決めされる。したがって、それぞれの芯線４２を電極パッド２４Ａ，２４Ｂにはんだ付けするときに、自動はんだ付け装置（不図示）を用いることができる。

導線収容部３０Ａ，３０Ｂには、導線４０Ａ，４０Ｂを基板２０に対して固着する導線固着樹脂３５が充填される。導線固着樹脂３５には、例えばエチレン酢酸ビニル等の熱可塑性プラスチックが用いられる。導線固着樹脂３５は、導線収容部３０Ａ，３０Ｂのみに配置される。
導線固着樹脂３５は、絶縁被覆４３を覆うことなく配置される。従来は、第一主面２１に密着配置した導線４０Ａ，４０Ｂの絶縁被覆４３を導線固着樹脂３５で覆うため、基板ユニット２の厚み（高さ）が増加することがあった。
これに対して、基板ユニット２では、導線固着樹脂３５を導線収容部３０Ａ，３０Ｂのみに配置して導線４０Ａ，４０Ｂを固着しているので、導線収容部３０Ａ，３０Ｂ内に導線固着樹脂３５を充填するとともに導線固着樹脂３５が絶縁被覆４３を覆うことなく配置できる。したがって、基板ユニット２の薄型化を図ることができる。

図３は、基板２０および基板保持治具５０を示す模式図であって、図３（ａ）は平面図であり、図３（ｂ）は正面図である。なお、図３においては、導線４０Ａ，４０Ｂを二点鎖線で図示している。
導線４０Ａ，４０Ｂ（芯線４２）の基板２０（電極パッド２４Ａ，２４Ｂ）に対するはんだ付けを自動化するためには、導線４０Ａ，４０Ｂの基板２０に対する位置決めが必要である。さらに、基板２０の自動はんだ付け装置（不図示）に対する位置決めも必要である。
このため、図３に示すように、基板２０を基板保持治具５０に載置して、基板２０の位置ずれを防止する。以下、基板保持治具５０および基板２０と基板保持治具５０との位置決めについて詳細に説明する。

基板保持治具５０は、矩形の平板形の部材等であって、ベース５１と、複数の位置決めピン５２と、複数の位置決め突部５３とを備える。
ベース５１は、基板２０を載置する部材である。基板２０は、第二主面２２をベース５１に密着させた状態でベース５１に載置される。
位置決めピン５２は、基板２０の四隅に形成された凹部２９に密着する四本の軸体である。位置決めピン５２は、ベース５１に対して垂直に立設される。
位置決め突部５３は、ベース５１から突出する部位であり、基板２０に形成された導線収容部３０Ａ，３０Ｂに嵌まり込む。
位置決め突部５３の高さ（厚み）は、例えば基板２０の厚みから導線４０Ａ，４０Ｂ（絶縁被覆４３）の半径を引いた長さと同等に設定される。これにより、導線４０Ａ，４０Ｂは、それぞれ端部４１が導線収容部３０Ａ，３０Ｂに収容されたときに、芯線４２が第一主面２１の位置（高さ）に一致するように配置される。

基板２０の四個の角部には、それぞれ位置決めピン５２に対応する円弧形の凹部２９が予め形成される。また、基板２０には、導線収容部３０Ａ，３０Ｂが予め形成される。
このため、基板２０を基板保持治具５０に載置すると、四本の位置決めピン５２が基板２０の凹部２９にそれぞれ密着（嵌合）する。また、このとき、位置決め突部５３が導線収容部３０Ａ，３０Ｂに嵌まり込む。これにより、基板２０が基板保持治具５０に対して精度よく位置決めされる。すなわち、基板２０は、自動はんだ付け装置（不図示）に対して位置決めされる。

位置決め突部５３は、導線収容部３０Ａ，３０Ｂに導線４０Ａ，４０Ｂを配置するときに、導線４０Ａ，４０Ｂを基板２０の厚み方向において位置決めする。上述したように、位置決め突部５３を用いることにより、導線４０Ａ，４０Ｂの芯線４２を第一主面２１の位置（高さ）に一致させることができる。このため、基板２０に対する導線４０Ａ，４０Ｂのはんだ付けを自動化することができる。さらに、導線収容部３０Ａ，３０Ｂに導線固着樹脂３５を充填するときに、導線固着樹脂３５が第二主面２２に回り込むことを防止できる。

このように、基板ユニット２では、導線４０Ａ，４０Ｂが導線収容部３０Ａ，３０Ｂに収容および保持される。このため、導線４０Ａ，４０Ｂの基板２０に対する移動が抑止される。つまり、導線４０Ａ，４０Ｂが基板２０に対して確実に位置決めされる。
したがって、本実施形態によれば、基板２０に対する導線４０Ａ，４０Ｂのはんだ付けを自動化することができる。
さらに、絶縁被覆４３の端面４３ｔが導線収容部３０Ａ，３０Ｂの奥面３２に当接する。このため、導線４０Ａ，４０Ｂが基板２０の導線収容部の奥行方向に対してもより確実に位置決めされる。また、導線４０Ａ，４０Ｂ（絶縁被覆４３）が導線収容部３０Ａ，３０Ｂに対して奥行方向に沿って収容されるので、基板ユニット２を薄型化できる。

また、本実施形態によれば、導線固着樹脂３５が導線４０Ａ，４０Ｂを導線収容部３０Ａ，３０Ｂに固着させるので、導線４０Ａ，４０Ｂが導線収容部３０Ａ，３０Ｂから離脱することを確実に防止できるとともに、基板２０に導線４０Ａ，４０Ｂを強固に固定できる。また、導線固着樹脂３５が導線収容部３０Ａ，３０Ｂに充填されるので、導線固着樹脂３５が基板２０よりも盛り上がることなく、基板ユニット２を薄型化することができる。

また、導線収容部３０Ａ，３０Ｂが、基板２０を載置する基板保持治具５０に形成された位置決め突部５３が嵌まり込むので、基板２０に対する導線４０Ａ，４０Ｂのはんだ付け作業の際に、基板保持治具５０に対して基板２０を確実に位置決めすることができる。また、基板保持治具５０の位置決め突部５３に導線４０Ａ，４０Ｂを当接させることにより、基板２０の厚み方向において導線４０Ａ，４０Ｂを位置決めすることができる。したがって、基板２０に対する導線４０Ａ，４０Ｂのはんだ付けを自動化することができる。また、導線収容部３０Ａ，３０Ｂに充填した導線固着樹脂３５が基板２０の裏側に回り込むことを防止できる。

また、電気化学セルユニット１は、基板２０に対する導線４０Ａ，４０Ｂのはんだ付けが自動化されるので、接続不良等の不具合発生が減少して高い信頼性を確保できる。また、組立作業の効率化により製造コストが抑えられるので、電気化学セルユニット１の低価格化を実現できる。

（他の実施形態）
続いて、他の実施形態に係る基板ユニットについて説明する。
第一実施形態の基板ユニット２は、導線収容部３０Ａ，３０Ｂが平面視で矩形状に切り欠かれて形成されていた（図１（ａ）参照）。これに対して、導線収容部３０Ａ，３０Ｂの形状は第一実施形態に限定されることはなく、以下に説明する各実施形態のような形状であってもよい。なお、以下では、第一実施形態と同様の構成部分については詳細な説明を省略する。

（第二実施形態）
図４は、本発明の第二実施形態に係る基板ユニット１０２を示す模式図である。なお、図４においては、導線４０Ａ，４０Ｂを二点鎖線で図示している。
図４に示すように、第二実施形態の基板ユニット１０２は、基板２０の周縁２０ｆに導線収容部１３０Ａ，１３０Ｂが設けられる。導線収容部１３０Ａ，１３０Ｂは、それぞれ基板２０の周縁２０ｆを略矩形状に切り欠くように形成される。導線収容部１３０Ａ，１３０Ｂは、基板２０を厚み方向に貫通する。

導線収容部１３０Ａ，１３０Ｂは、一対の内側面１３１と奥面１３２をそれぞれ有する。
一対の内側面１３１は、それぞれ周縁２０ｆに対して交差し、周縁２０ｆから奥面１３２に向かって内側面１３１同士の間隔（切り欠き幅）が漸次大きくなるように形成される。内側面１３１同士の間隔は、周縁２０ｆの近傍では、導線４０Ａ，４０Ｂの外径よりもやや大きくなるように設定される。具体的には、切り欠き幅は周縁２０ｆの近傍であれば導線直径に対し１.１〜２．０倍、奥面１３２の近傍であれば切り欠き幅は周縁２０ｆの近傍に対し１.１〜２．０倍であると導線の位置決めがより確実にできるため好ましい。 奥面１３２は、周縁２０ｆに対して平行に形成される。
一対の内側面１３１と奥面１３２は、円弧形に繋がるように形成される。内側面１３１同士の間隔が奥面１３２に近づくにしたがって大きくなるように設定される。

第二実施形態によれば、導線収容部１３０Ａ，１３０Ｂが、周縁２０ｆから奥面１３２に向かって切り欠き幅が漸次大きくなるように形成されるので、奥面１３２が長くなり奥面１３２を平坦に形成しやすくなる。また、プレス加工やリューター等による切削加工により導線収容部１３０Ａ，１３０Ｂを形成する場合には、導線収容部１３０Ａ，１３０Ｂの内側面１３１と奥面１３２を円弧形に繋ぐように形成できるので、内側面１３１と奥面１３２の間に亀裂等が発生する不具合を防止できる。さらに、導線収容部１３０Ａ，１３０Ｂは、基板２０の周縁２０ｆ側が狭くなるので、導線４０Ａ，４０Ｂの位置決めをより精度よく行うことができる。

（第三実施形態）
図５は、本発明の第三実施形態に係る基板ユニット２０２を示す模式図である。
図５に示すように、第三実施形態の基板ユニット２０２は、基板２０の周縁２０ｆに、導線収容部２３０Ａ，２３０Ｂが設けられる。導線収容部２３０Ａ，２３０Ｂは、それぞれ基板２０の周縁２０ｆを略矩形状に切り欠くように形成される。導線収容部２３０Ａ，２３０Ｂは、基板２０を厚み方向に貫通する。

導線収容部２３０Ａ，２３０Ｂは、一対の内側面２３１と奥面２３２をそれぞれ有する。
一対の内側面２３１には、それぞれ複数の係合突部２３５が設けられる。複数の係合突部２３５は、内側面２３１に沿って平面視で三角形状に形成される。複数の係合突部２３５は、導線４０Ａ，４０Ｂの絶縁被覆４３に係合して、導線４０Ａ，４０Ｂの移動を抑止する。

内側面２３１同士の間隔は、導線４０Ａ，４０Ｂの外径よりもやや小さくなるように設定される。具体的には、対向する係合突部２３５同士の最短距離が、導線４０Ａ，４０Ｂの外径よりもやや小さく設定される。係合突部２３５同士の最短距離は導線直径に対し０．７〜１．０倍である。このため、導線収容部２３０Ａ，２３０Ｂに導線４０Ａ，４０Ｂを収容すると、複数の係合突部２３５が絶縁被覆４３を押圧して、絶縁被覆４３を保持する。これにより、導線４０Ａ，４０Ｂの移動が抑止されるので、基板２０に対する導線４０Ａ，４０Ｂのはんだ付けを自動化することができる。

（第四実施形態）
図６は、本発明の第四実施形態に係る基板ユニット３０２を示す模式図であって、図６（ａ）は平面図であり、図６（ｂ）は側面図である。
図６に示すように、第四実施形態の基板ユニット３０２は、基板２０の周縁２０ｆに、導線収容部３３０Ａ，３３０Ｂが設けられる。導線収容部３３０Ａ，３３０Ｂは、それぞれ基板２０の周縁２０ｆを略矩形状に切り欠くように形成される。導線収容部３３０Ａ，３３０Ｂは、基板２０を厚み方向に貫通することなく、第一主面２１側のみを切り欠くように形成される。

導線収容部３３０Ａ，３３０Ｂは、一対の内側面３３１、奥面３３２および底面３３３をそれぞれ有する。
一対の内側面３３１は、それぞれ周縁２０ｆに直交し、互いに対向する。奥面３３２は、一対の内側面３３１に対してそれぞれ直交する。つまり、奥面３３２は、周縁２０ｆに対して平行に形成される。
底面３３３は、第一主面２１および第二主面２２に対して平行に形成される。
第一主面２１から底面３３３までの距離（導線収容部３３０Ａ，３３０Ｂの深さ）は、導線４０Ａ，４０Ｂ（絶縁被覆４３）の半径と同等に設定される。これにより、導線４０Ａ，４０Ｂは、それぞれ端部４１が導線収容部３３０Ａ，３３０Ｂに収容されたときに、芯線４２が第一主面２１の位置（高さ）に一致するように配置される。

底面３３３は、導線収容部３３０Ａ，３３０Ｂに導線４０Ａ，４０Ｂを配置するときに、導線４０Ａ，４０Ｂを基板２０の厚み方向において位置決めする。底面３３３に導線４０Ａ，４０Ｂ（絶縁被覆４３）を載置することにより、芯線４２を第一主面２１の位置（高さ）に一致させることができる。

第四実施形態によれば、導線収容部３３０Ａ，３３０Ｂが、基板２０の厚み方向に形成された底面３３３を有するので、導線４０Ａ，４０Ｂの絶縁被覆４３を底面３３３に当接させることにより、基板２０の厚み方向において導線４０Ａ，４０Ｂを位置決めすることができる。したがって、基板２０に対する導線４０Ａ，４０Ｂのはんだ付けを自動化することができる。また、導線収容部３３０Ａ，３３０Ｂに充填した導線固着樹脂３５が基板２０の裏側に回り込むことを防止できる。

（第五実施形態）
図７は、第五実施形態に係る基板２０および基板保持治具１５０の説明図である。
図７に示すように、第五実施形態の基板２０は、導線収容部４３０Ａ，４３０Ｂが平面視で円弧状に凹み形成されている。また、導線収容部４３０Ａ，４３０Ｂと対向する位置には、窪部１２９，１２９が平面視で円弧状に凹み形成されている。導線収容部４３０Ａ，４３０Ｂと窪部１２９，１２９とは、それぞれ同一の形状に形成されている。
基板保持治具１５０は、基板２０の四角に対応した位置に設けられた四個の角部位置決め治具１５２と、導線収容部４３０Ａ，４３０Ｂおよび窪部１２９，１２９に対応した位置に設けられた四個の突部１５３とを備える。

角部位置決め治具１５２は、平面視でＬ字状に形成されており、それぞれ基板２０の角部に対応した位置に隅部を有している。基板２０の角部が角部位置決め治具１５２の隅部に当接することにより、基板２０の位置決めがなされる。また、四個の突部１５３を位置決めに用いてもよい。
また、突部１５３は、周面の曲率が導線収容部４３０Ａ，４３０Ｂおよび窪部１２９，１２９の曲率と略同一となるように形成されている。導線収容部４３０Ａ，４３０Ｂおよび窪部１２９，１２９内に突部１５３が配置されることにより、基板２０の位置決めがさらに精度よくなされるとともに、導線収容部４３０Ａ，４３０Ｂに導線固着樹脂を充填する場合に、導線固着樹脂が導線４０Ａ，４０Ｂの絶縁被覆４３の周囲に回り込み、基板２０と導線４０Ａ，４０Ｂとの接続を強固にすることが可能である。

第五実施形態によれば、第一実施形態と同様に精度よく基板２０の位置決めを行うとことができる。すなわち、基板２０は、自動はんだ付け装置（不図示）に対して位置決めされる。したがって、基板２０に対する導線４０Ａ，４０Ｂのはんだ付けを自動化することができる。
この発明の技術範囲は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

上述した各実施形態では、導線収容部３０Ａ，３０Ｂ（１３０Ａ，１３０Ｂ，２３０Ａ，２３０Ｂ，３３０Ａ，３３０Ｂ，４３０Ａ，４３０Ｂ）に対して導線４０Ａ，４０Ｂがそれぞれ一本ずつ収容される場合について説明したが、これに限らない。したがって、例えば一つの導線収容部３０Ａ（１３０Ａ，２３０Ａ，３３０Ａ，４３０Ａ）に対して、複数本の導線４０Ａ，４０Ｂが収容されてもよい。この場合には、複数本の導線は、奥面３２（１３２，２３２，３３２，４３２）に沿って一列に配置される。

基板２０に形成された四つの凹部２９に対して四本の位置決めピン５２を密着（嵌合）させる場合に限らない。例えば、対角方向にある二つの凹部２９に対して二本の位置決めピン５２を密着（嵌合）させる場合でも、基板２０が位置決めされる。
また、四つの凹部２９のうち、導線収容部３０Ａ，３０Ｂが設けられた周縁２０ｆに対向する周縁２０ｆに設けられた二つの凹部２９に対して二本の位置決めピン５２を密着させる場合でもよい。つまり、導線４０Ａ，４０Ｂ（絶縁被覆４３の端面４３ｔ）を導線収容部３０Ａ，３０Ｂの奥面３２に押し当てたときに、基板２０が移動しないように保持されていればよい。

上記各実施形態では、導線４０Ａ，４０Ｂは直径が０．２４ｍｍであり、小型の基板ユニットが対象である。導線４０Ａ，４０Ｂの直径は、０．０８から０．４１ｍｍ程度でも本発明の効果を有するが、０．０８から０．３２ｍｍがより好ましい。これにより、小型の基板ユニットの導線と基板の位置決めを確実に実施することができる。したがって、はんだ付けや超音波接合などによる基板に対する導線の接合を自動化することができる。
また上述した各実施形態では、芯線４２と電極パッド２４Ａ，２４Ｂとの接合をはんだ付けにより行っているが、超音波接合によっても可能である。この場合、導線４０Ａ，４０Ｂのそれぞれの芯線４２は、基板２０の第一主面２１の電極パッド２４Ａ，２４Ｂに密着配置される。

さらに、超音波接合の場合には、電極パッド２４Ａ，２４Ｂの表面は酸化防止のためあらかじめメッキしておくことが良い。メッキの材質としては、スズ、二ッケル、またはそれらの合金が好ましい。ニッケルメッキの場合には、メッキの組成にリンを含ませることがより好ましい。メッキにリンを含ませるためには、リンを含有する還元剤を併用した無電解メッキを用いることが好ましい。この場合、例えば、リン化合物として次亜リン酸を用いる場合、その濃度はメッキ液に対し１ｗｔ％〜１５ｗｔ％とすることが好ましい。また、メッキの層は、結晶子のサイズを１０μｍ以下とすると良く、より好ましくは、０．１μ以下、さらに好ましくは、０．０２μ以下であると良い。このように結晶子を小さく、アモルファスにすることによって接合強度を高くすることができる。
超音波接合の場合、副材を用いない為、確実に芯線と基板を接続できるとともに、接続部分が必要以上に盛り上がることなく、基板ユニットを薄型化することができる。

上述した各実施形態を任意に組み合わせた形態としてもよい。したがって、例えば、第三実施形態と第四実施形態とを組み合わせることにより、導線収容部は、内側面から突出して絶縁被覆に係合する係合突部を備えるとともに、基板の厚み方向に形成された底面を有していてもよい。
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

１・・・電気化学セルユニット ２・・・基板ユニット ２０・・・基板 ２０ｆ・・・周縁 ３０Ａ，３０Ｂ・・・導線収容部 ３１・・・内側面 ３２・・・奥面 ３５・・・導線固着樹脂 ４０Ａ・・・正極導線（導線） ４０Ｂ・・・負極導線（導線） ４１・・・端部 ４２・・・芯線 ４３・・・絶縁被覆 ４３ｔ・・・端面 ５０・・・基板保持治具 ５３・・・位置決め突部 １０２・・・基板ユニット １３０Ａ，１３０Ｂ・・・導線収容部 １３１・・・内側面 １３２・・・奥面 ２０２・・・基板ユニット ２３０Ａ，２３０Ｂ・・・導線収容部 ２３１・・・内側面 ２３２・・・奥面 ２３５・・・係合突部 ３０２・・・基板ユニット ３３０Ａ，３３０Ｂ・・・導線収容部 ３３１・・・内側面 ３３２・・・奥面 ３３３・・・底面 ４３０Ａ，４３０Ｂ・・・導線収容部 ４３２・・・奥面

Claims (10)

1. 絶縁被覆から芯線を露出させた導線と、前記導線の芯線が接続される一対の電極パッドを有する基板と、を備えた基板ユニットであって、
   前記基板は、奥面を有して周縁を切り欠くように形成されて、前記絶縁被覆の端部を収容する導線収容部と、電気化学セルの正極タブ及び負極タブに接続する一対のランドと、を備え、
   前記導線は、前記絶縁被覆が前記導線収容部に収容されることを特徴とする基板ユニット。
2. 請求項１に記載の基板ユニットであって、
   前記導線は、前記導線収容部の奥行方向に沿って収容されて、前記絶縁被覆の端面が前記導線収容部の前記奥面に当接することを特徴とする基板ユニット。
3. 請求項１または２に記載の基板ユニットであって、
   前記導線収容部は、前記周縁から前記奥面に向かって切り欠き幅が漸次大きくなるように形成されることを特徴とする基板ユニット。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の基板ユニットであって、
   前記導線収容部は、内側面から突出して前記絶縁被覆に係合する係合突部を備えることを特徴とする基板ユニット。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の基板ユニットであって、
   前記導線収容部に充填されて前記導線を固着させる導線固着樹脂を備えることを特徴とする基板ユニット。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の基板ユニットであって、
   前記導線収容部は、前記基板の厚み方向に形成された底面を有することを特徴とする基板ユニット。
7. 請求項１から５のいずれか１項に記載の基板ユニットであって、
   前記導線収容部は、前記基板を載置する基板保持治具に形成された位置決め突部が嵌まり込むことを特徴とする基板ユニット。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の基板ユニットであって、
   前記芯線と前記電極パッドは、超音波接合により接続されることを特徴とする基板ユニット。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載の基板ユニットであって、
   前記導線の直径が０.０８ｍｍから０．４１ｍｍであることを特徴とする基板ユニット。
10. 請求項１から９のいずれか１項に記載の基板ユニットを備えたことを特徴とする電気化学セルユニット。

Images