JP3696559B2 - バッテリー - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、バッテリーセルに配線基板が樹脂モールド部により一体化された形式のバッテリーに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、携帯電話機、簡易型携帯電話機等の携帯端末に用いられるバッテリーとして、例えば、図9に示すようなバッテリー51が提供されている。
このバッテリー51は、矩形板状のバッテリーセル52と、このバッテリーセル52の側面52aに沿って配置される配線基板53と、この配線基板53を包み込み、バッテリーセル52の側面52a,52b,52cに固着された樹脂モールド部54と、この樹脂モールド部54から引き出されたケーブル55と、ケーブル55の先端に設けられた接続端子56とを備えている。
【0003】
バッテリーセル52は、アルミニウム材、またはアルミニウム合金材を深絞り加工してなる容器内に、セパレータによって分離された正極フィルムと負極フィルムとを複数層積層したものを電解液と共に封入することにより構成されている。また、図10に示すように、バッテリーセル52の側面52bには、その中央に、負極端子52dが突出状態に配置されており、バッテリーセル52の他の表面が正極端子となっている。
【0004】
配線基板53は、バッテリーセル52の充電制御等のための電子部品70を備えており、バッテリーセル52の側面52aに取り付けられる。また、配線基板53は、金属製の接続板57,58により、バッテリーセル52の正極端子および負極端子52dに接続されている。
これら接続板57,58は、金属板をL字形に折り曲げ加工したものであり、その一端部57a,58aを配線基板53の端部53c,53dの裏面53b側に半田付し、それぞれの他端部57b,58bを負極端子52dおよび正極端子に半田付することにより、配線基板53とバッテリーセル52とを電気的に接続するようになっている。
【0005】
なお、接続板57の他端部57bは、バッテリーセルの側面52a,52bに沿って配されるため、接続板57が正極端子となる側面52a,52bに接触してショートしないように、絶縁シート59がバッテリーセル52と接続板57との間に設けられる。
これら接続板57,58は、前記バッテリーセル52を抱え込むように配置され、配線基板53が前記バッテリーセル52に固定される。そして、バッテリーセル52に固定された配線基板53及び接続板57,58は、樹脂モールド部54によって包み込まれ、バッテリーセル52と一体化される。
【0006】
接続端子56は、図示しない携帯端末の接続端子に接続することにより、バッテリーセル52から携帯端末に電力を供給するためのものであり、ケーブル55に接続されている。このケーブル55は、配線基板53の端部53cの表面53a側に半田付されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のバッテリー51においては、配線基板53が接続板57,58を介してバッテリーセル52の側面52aに半田付けにより接続されるため、配線基板53のバッテリーセル52に対する位置決めが面倒であるという問題があった。
また、ケーブル55を有しているため、近年の携帯端末における小型化の要求に対して、バッテリーの小型化に限界があるという問題があった。
【0008】
さらに、バッテリーセル52の各端子からケーブル55を介して、携帯端末に接続されるため、このケーブル55の存在によって、バッテリーセル52から携帯端末までの間に、余分のインピーダンス分が介在し、バッテリーセル52の電力供給効率が低下するという問題があった。
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、バッテリーセルに対する配線基板の位置決めを容易に行うことができるバッテリーを提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、少なくとも一側面に突出する極端子を備えたバッテリーセルと、該バッテリーセルの少なくとも2つの側面に沿って取り付けられる配線基板と、前記側面に取り付けられた配線基板を被覆して前記バッテリーセルに一体化する樹脂モールド部とからなり、前記配線基板が、少なくとも2つのリジッド基板部と、該リジッド基板部間を接続し、かつ、該リジッド基板部より柔軟なフレキシブル基板部とからなり、前記リジッド基板部に、該リジッド基板部を厚さ方向に貫通し、前記極端子を嵌合させる貫通孔が設けられ、該貫通孔に、前記リジッド基板部の配線に電気的に接続され、かつ、前記極端子に電気的に接続される導電性部材が嵌合しているバッテリーを提案している。
【0010】
この発明によれば、一のリジッド基板部をバッテリーセルの一側面に配置した状態で、柔軟なフレキシブル基板部を湾曲することにより、他のリジッド基板部を他の側面に沿うように配置することが可能となる。
また、突出する極端子をリジッド基板部の貫通孔に嵌合させることにより、リジッド基板部がバッテリーセルの側面に固定されるため、バッテリーセルの側面に対するリジット基板部の位置決めを精度よく、かつ、容易に行うことができる。
そして、この貫通孔に導電性部材を配置することにより、突出する極端子と配線基板とが電気的に接続されることになり、バッテリーセルから配線基板の各部品への電力の供給が行われることになる。
【0011】
また、請求項2に係る発明は、請求項1に記載のバッテリーにおいて、外部に露出する接続端子を備え、該接続端子が、前記リジッド基板部に固定されていて、外部に露出する一部を除いて前記樹脂モールド部に被覆されているバッテリーを提案している。
【0012】
この発明によれば、接続端子が樹脂モールド部によって配線基板と共にバッテリーセルに一体化されるため、バッテリーの小型化を図ることができる。また、ケーブルを介さずに、接続端子が配線基板に直接固定されるため、電力を携帯端末等の負荷に供給する際の低インピーダンス化を図ることができる。
さらに、この接続端子は、貫通孔を設けたリジッド基板部に固定されているため、接続端子のバッテリーセルに対する位置精度が良好に得られることになる。
【0016】
【発明の実施の形態】
図1から図7は、この発明に係る一実施形態を示す。図1に示すように、この実施の形態に係るバッテリー1は、矩形板状のバッテリーセル2と、このバッテリーセル2の狭隘な側面2a,2b,2cに沿って配置される配線基板3と、この配線基板3を包み込み、バッテリーセル2の側面2a,2b,2cに固着された樹脂モールド部4とを備えている。
【0017】
バッテリーセル2は、前述した構成と同様のものであり、アルミニウム合金等からなる矩形板状の容器内に、セパレータ、電極および電解液が封入されたものであり、図2に示すように、側面2bの中央部に突出した負極端子(極端子)2dが形成され、この負極端子2dを除いたバッテリーセル2の表面が正極端子に形成されている。このため、突出した負極端子2dは、側面2bに対して電気的に絶縁されている。
【0018】
配線基板3は、図3に示すように、バッテリーセルの側面に沿って配置するために狭隘な形状となっており、リジッド基板部3a,3b,3cと、フレキシブル基板部3d,3eとから構成されている。これらリジッド基板部3a,3b,3cおよびフレキシブル基板部3d,3eは、一体的に形成されている。
【0019】
リジッド基板部3a,3b,3cは、合成樹脂製の配線用シートを複数層積層したものであり、この配線用シートは、その表面上にフォトリソグラフィ技術により配線導体を形成してなるものである。この配線用シートを複数層積層することにより、狭隘なリジッド基板部3a,3b,3cに多数の配線を設けることが可能となる。なお、このリジッド基板部3a,3b,3cは、同じ枚数の配線用シートを積層したもであるため、等しい厚さ寸法を有することになる。
【0020】
リジッド基板部3aの表面には、バッテリーセルの充電制御、過電流防止のための複数の電子部品(部品)5が設けられている。リジッド基板部3bの表面には、図示しない携帯端末に電気的に接続するための接続端子(部品)6、およびバッテリーセルの負極端子に電気的に接続するための金属製の板金タブ(導電性部材)7が設けられている。また、このリジッド基板部3bには、図5に示すように、バッテリーセル2の負極端子2dを嵌合させるための貫通孔3fが形成されている。
【0021】
板金タブ7は、図6に示すように、その表面7aから突出する突出部7bが形成されてなるものであり、突出部7bは、貫通孔3fに嵌合可能な形状をなしている。この板金タブ7は、負極端子2dが貫通孔3fに嵌合した状態において、負極端子2dに当接することになる。そして、これら負極端子2dと板金タブ7とをスポット溶接することにより、バッテリーセル2の負極端子2dとリジッド基板3bとが電気的に接続されることになる。
【0022】
リジッド基板部3cには、図7に示すように、その厚さ方向に貫通する貫通孔3gが設けられており、この貫通孔3gに金属製の板金タブ8を嵌合できるようになっている。
すなわち、板金タブ8は、図8に示すように、その表面8aから突出する突出部8bが形成されてなるものであり、突出部8bは、貫通孔3gに嵌合可能な形状をなしている。この板金タブ8は、貫通孔3gに嵌合した状態で、リジッド基板部3cと共に側面2cに当接することになる。そして、板金タブ8を側面2cにスポット溶接することにより、バッテリーセル2の正極端子とリジッド基板3cとが電気的に接続されることになる。
【0023】
フレキシブル基板部3d,3eは、図3に示すように、リジッド基板部3a,3b,3cの積層された配線シートの一部を延長してなるものであり、柔軟に湾曲可能となっている。したがって、このフレキシブル基板部3d,3eを湾曲することにより、図4に示すように、リジッド基板部3a,3b,3cをバッテリーセル2の側面2a,2b,2cにそれぞれ配置することができる。また、バッテリーセル2の負極端子とリジッド基板部3b、および、正極端子とリジッド基板部3cとをそれぞれ電気的に接続することにより、バッテリーセル2と配線基板3とが電気的に接続され、バッテリーセル2の電力を接続端子6から携帯端末に供給することが可能となる。
【0024】
以上のように、このバッテリー1は、配線基板3をバッテリーセル2の側面2a,2b,2cに配置した状態で、配線基板3を樹脂により包み込み、図1に示すように、樹脂モールド部4を形成することによって、配線基板3がバッテリーセル2に固着される構成となっている。
【0025】
上記のように構成されたバッテリー1の製造方法について説明する。
はじめに、電子部品5をリジッド基板部3aに固定すると共に、接続端子6および板金タブ7をリジッド基板部3bに固定し、さらに、板金タブ8をリジッド基板部3cに固定する。その後、貫通孔3fに側面2bから突出する負極端子2dを嵌合させて、側面2bに沿うようにリジッド基板部3bを固定すると共に、板金タブ7と負極端子2dとを当接させる。次いで、フレキシブル基板部3d,3eを屈曲させて、リジッド基板3a,3cをバッテリーセル2の側面2a,2cに沿って配置する。そして、板金タブ7,8と負極端子2dおよび正極端子とをスポット溶接により電気的に接続する。以上により、図4に示すように、配線基板3とバッテリーセル2とが電気的に接続されたバッテリーユニット10が形成されることになる。
【0026】
そして、このバッテリーユニット10を図示しない金型に収容する。この金型には、バッテリーユニット10を収容した状態で、図1に示す樹脂モールド部4を形成するためのキャビティを有しており、このキャビティに面して樹脂を供給する注入口が設けられている。この注入口から樹脂を供給することにより、配線基板3を包み込む樹脂モールド部4が形成される。
【0027】
上記実施形態のバッテリー1によれば、突出する負極端子2dをリジッド基板部3bの貫通孔3fに嵌合させることにより、リジッド基板部3bがバッテリーセル2の側面2bに固定されるため、バッテリーセル2の側面2a,2b,2cに対するリジット基板部3a,3b,3cの位置決めを精度よく、かつ、容易に行うことができる。
また、貫通孔3f,3gに嵌合された板金タブ7,8と、貫通孔3fに嵌合された負極端子2dおよび正極端子とを溶接するだけでよいので、バッテリーセル2と配線基板3との電気的な接続を容易に行うことができる。
【0028】
さらに、リジッド基板部3a,3b,3cが等しい厚さ寸法を有するため、電子部品5をリジッド基板部3aに固定すると同時に、接続端子6および板金タブ7をリジッド基板部3bに固定すると共に、板金タブ8をリジッド基板部3cに固定することが可能となる。
したがって、バッテリー1の製造時間を減らして、製造コストの削減を図ることが可能となる。
【0029】
また、接続端子6がリジッド基板部3bに固定されるため、接続端子を配線基板に接続するためのケーブルが不要となる。したがって、バッテリーセル2から携帯端末への電力供給の際に低インピーダンス化を図り、バッテリーセル2の電力供給効率の向上を図ることができる。また、バッテリー1の小型化を図り、このバッテリー1を装着する携帯端末の小型化も図ることが可能となる。
さらに、接続端子6は、貫通孔3fの設けられているリジッド基板部3bに固定されているため、接続端子6のバッテリーセル2に対する位置精度を良好に得ることができる。したがって、携帯端末との電気的な接続を確実に行うことが可能となる。
【0030】
なお、上記の実施の形態においては、リジッド基板部3a,3b,3cは、配線用シートを複数層積層したものとしたが、これに限ることはなく、1枚、若しくは数枚の配線用シート上に、所定の厚さを有し、かつ、内部に電子部品5等を接続するための配線が設けられた合成樹脂製の板を設ける構成としてもよい。この場合には、配線シートのうち、合成樹脂製の板を設けた部分がリジッド基板部3a,3b,3cを構成することになり、配線用シートのみとなっている部分がフレキシブル基板部3d,3eを構成することになる。
また、突出部7bを有する板金タブ7が貫通孔3fに嵌合するとしたが、突出部のない導電性板材を貫通孔3fに配置してもよい。ただし、この場合においては、導電性板材と負極端子2dとが当接するように、負極端子2dの厚さ寸法がリジッド基板部3aの厚さ寸法と同じである必要がある。
【0031】
さらに、リジッド基板部3a,3b,3cが、同等の厚さ寸法を有するとしたが、バッテリー1の製造時間の短縮を考慮に入れない場合には、同じ厚さでなくてもよい。
また、バッテリーセル2の3つの側面2a,2b,2cに沿ってリジッド基板部3a,3b,3cが取り付けられるとしたが、少なくとも側面2a,2bに沿ってリジッド基板部3a,3bが取り付けられていればよい。この場合には、リジッド基板部3aの厚さ方向に貫通する貫通孔を設けて、この貫通孔に板金タブを嵌合させると共に、この板金タブをバッテリーセル2の側面2aに当接させて、バッテリーセル2の正極端子と配線基板とを電気的に接続することになる。
【0032】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に係る発明によれば、バッテリーセルの側面に対するリジット基板部の位置決めを精度よく、かつ、容易に行うことが可能となるため、製造時間を短縮して、製造コストの削減を図ることができる。
【0033】
また、請求項2に係る発明によれば、バッテリーの小型化を図ることができるため、例えばこのバッテリーを装着する携帯端末の小型化も図ることが可能となる。また、電力を携帯端末等の負荷に供給する際の低インピーダンス化を図ることができるため、携帯端末等の負荷への電力供給効率の向上を図ることが可能となる。
さらに、接続端子のバッテリーセルに対する位置精度が良好に得られるため、携帯端末等の負荷への電気的な接続を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施形態に係るバッテリーを示す斜視図である。
【図2】 図1のバッテリーに使用されるバッテリーセルを示す斜視図である。
【図3】 図1のバッテリーに使用される配線基板を示す斜視図である。
【図4】 図1のバッテリーにおいて、樹脂モールド部形成前の状態を示す斜視図である。
【図5】 図1のバッテリーにおいて、バッテリーから樹脂モールド部を除き、バッテリーセル、リジッド基板部、接続端子および板金タブとに分解した状態を示す要部拡大図である。
【図6】 図1のバッテリーにおいて、負極端子および板金タブがリジッド基板部の貫通孔に嵌合した状態を示す要部拡大断面図である。
【図7】 図1のバッテリーにおいて、バッテリーから樹脂モールド部を除き、バッテリーセル、リジッド基板部および板金タブとに分解した状態を示す要部拡大図である。
【図8】 図1のバッテリーにおいて、板金タブがリジッド基板部の貫通孔に嵌合した状態を示す要部拡大断面図である。
【図9】 従来のバッテリーの一例を示した斜視図である。
【図10】 図9のバッテリーにおいて、バッテリーから樹脂モールド部を除き、バッテリーセル、配線基板および接続板に分解した状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 バッテリー
2 バッテリーセル
2a,2b,2c 側面
2d 負極端子(極端子)
3 配線基板
3a,3b,3c リジッド基板部
3d,3e フレキシブル基板部
3f 貫通孔
4 樹脂モールド部
5 電子部品(部品)
6 接続端子(部品)
7 板金タブ(導電性部材)
Claims (2)
- 少なくとも一側面に突出する極端子を備えたバッテリーセルと、
該バッテリーセルの少なくとも2つの側面に沿って取り付けられる配線基板と、
前記側面に取り付けられた配線基板を被覆して前記バッテリーセルに一体化する樹脂モールド部とからなり、
前記配線基板が、少なくとも2つのリジッド基板部と、該リジッド基板部間を接続し、かつ、該リジッド基板部より柔軟なフレキシブル基板部とからなり、
前記リジッド基板部に、該リジッド基板部を厚さ方向に貫通し、前記極端子を嵌合させる貫通孔が設けられ、
該貫通孔に、前記リジッド基板部の配線に電気的に接続され、かつ、前記極端子に電気的に接続される導電性部材が嵌合しているバッテリー。 - 外部に露出する接続端子を備え、
該接続端子が、前記リジッド基板部に固定されていて、外部に露出する一部を除いて前記樹脂モールド部に被覆されている請求項1に記載のバッテリー。
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