JP3696559B2 - バッテリー - Google Patents

Description

【０００１】
【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)

1. 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。
2. 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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