JP3920096B2 - 板状電池および携帯無線端末 - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は板状電池および携帯無線端末に関し、特に、携帯電話機またはノート型パソコンなどの携帯無線端末に用いられる板状電池と、その板状電池を用いた携帯無線端末に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、携帯電話機またはノート型パソコン等の携帯無線端末等の普及に伴い、それらに用いられる板状電池の研究が進められている。
【0003】
図30は、従来の板状電池の斜視図である。図30を参照して、板状電池300が携帯無線端末に装着される場合には、板状電池300は支持板320上に載置される。板状電池300は、ラミネートフィルム302と、電池コア311と、正極端子312と、負極端子313とにより構成される。ラミネートフィルム302は電池コア311を覆う。電池コア311は正極端子312および負極端子313に電気的に接続されている。
【0004】
電池コア311は、所定の積層体を何重にも巻き重ねることにより形成されている。この積層体は、正極端子312に接続された薄板と、負極端子313に接続された薄板と、これらの間に介在するセパレータとを含み、薄板の間に電解質が充填されている。
【0005】
正極端子312の一部と、負極端子313の一部とを覆うようにラミネートフィルム302が設けられている。ラミネートフィルム302の端部同士がそれぞれ圧着されることにより、電極封止部302fと、封止部302dおよび302eが形成されている。ラミネートフィルム302は、樹脂層、アルミニウム箔および樹脂層の3層構造となっている。
【0006】
電極封止部302fでは、正極端子312および負極端子313がラミネートフィルム302に挟み込まれて封止されている。電極封止部302fは、一方向に延びるように形成されている。封止部302dは、電極封止部302fの延びる方向とほぼ直交して延びるように形成されている。封止部302dは、電池コア311に沿って延びるように形成されている。封止部302dは、支持板320に接触している。封止部302eは、電極封止部302fの延びる方向とほぼ平行に延びるように形成されている。これらの電極封止部302fと封止部302dおよび302eとにより、電池コア311内の電解質が外部へ漏れるのを防止することができる。
【0007】
ラミネートフィルム302で覆われていない正極端子312および負極端子313の部分は、携帯電話機またはノート型パソコンなどの回路基板に電気的に接続される。
【0008】
図31は、図30中のXXXI−XXXI線に沿って見た断面を示す図である。図31を参照して、板状電池300は支持板320上に載置されている。支持板320と板状電池300とは、図30で示す封止部302dにより接触している。封止部302dは図31で示す断面では現われないため、図31では板状電池300は支持板320から浮いたように表される。ラミネートフィルム302は、樹脂層302aおよび302cと、アルミニウム箔302bとにより構成される。電極封止部302fからは正極端子312が突出している。板状電池300から携帯電話機へ電力を供給するために正極端子312に接触用のピンが接触する。これにより、正極端子312には矢印330で示す方向から力が加わる。
【0009】
図32は図30中のXXXII−XXXII線に沿って見た断面を示す図である。図32を参照して、板状電池300は、支持板320上に載置される。ラミネートフィルム302は電池コア311を取り囲む。板状電池300の封止部302dが支持板320と直接接触している。封止部302dでは上下にラミネートフィルム302が2枚重ね合された構造となっているため、この部分ではラミネートフィルム302が厚くなっている。その結果、この封止部302dだけが支持板320に接し、他の部分は支持板320に直接接触していない。支持板320から板状電池311の頂面までの高さはH1(=0.5〜6.0mm)である。
【0010】
近年、携帯電話機の小型化、軽量化のために、携帯電話機に用いられる板状電池も小型化、軽量化が進められている。そのため、正極端子312および負極端子313を構成する材料も軽量なアルミニウム合金とされ、さらにその薄さも極めて薄くされている。したがって、図31で示すように、正極端子312に矢印330で示す方向から力が加わると正極端子312が曲がる。一旦正極端子312が曲がると、正極端子312と接触用のピンなどの他の端子とを接続することが困難となり、接触不良が発生するいう問題があった。
【0011】
また、図32で示すように、ラミネートフィルム302と支持板320とが封止部302dのみで接触しているため、ラミネートフィルム302の位置決めが不安定になるとともに、板状電池300の大きさ(厚み)が大きくなるという問題があった。
【0012】
そこで、この発明は上述のような問題点を解決するためになされたものである。この発明の1つの目的は、電極端子を確実に位置決めすることができ、接触不良が生じない板状電池および携帯無線端末を提供することである。
【0013】
【発明の開示】
この発明に従った板状電池は、電力を発生させる発電要素に接続され、発電要素の中央部から外側へ延在する電極端子と、発電要素を封止し、包袋状に形成された被覆部材と、発電要素から外側に延在した電極端子を支持する支持部材と、支持部材上に設けられ、電極端子に接続されるプリント基板と、プリント基板上に形成され、接触用ピンで電気的な接触をとる端子と、プリント基板に設けられて電極端子と端子とを接続する配線とを備える。
【0014】
このように構成された板状電池では、電極端子を支持する支持部材が設けられているので、電極端子が確実に位置決めされる。また、プリント基板が支持部材上に設けら、プリント基板には端子が形成される。その結果、接触用のピンとの接触不良が生じることがなく信頼性の高い板状電池を提供することができる。
【0015】
また好ましくは、支持部材は温度検出器を含む。板状電池は、発電要素から温度検出器へ熱を伝達するために被覆部材と温度検出器とを接続する伝熱部材をさらに備える。この場合、温度検出器が支持部材を兼ねるため、部品を増やすことなく支持部材を形成することができる。
【0016】
また、支持部材は外装部材の表面に外装部材と一体的に形成される。この場合、外装部材が支持部材を兼ねることになり、部品を増やすことなく支持部材を形成することができる。
【0017】
また好ましくは、板状電池は、被覆部材を取り囲む導電性の外装部材をさらに備える。この場合、外装部材が導電性であるため、外装部材が発電要素を電磁気的に遮蔽する。その結果、携帯無線端末内を流れる高周波に影響を与えることがなく、さらに信頼性の高い板状電池を提供することができる。
【0018】
また好ましくは、電極端子は正極端子および負極端子を含み、外装部材は正極端子および負極端子のいずれか一方と電気的に接続されている。この場合、外装部材の電位が正極端子の電位または負極端子の電位と同一となり、一定となる。その結果、外装部材の電磁気的な遮蔽効果がさらに向上し、さらに信頼性の高い板状電池を提供することができる。
【0019】
この発明に従った携帯無線端末は、上述の板状電池を用いる。この場合、正極端子または負極端子が確実に位置決めされている板状電池が用いられるため、板状電池と回路基板との接触不良が生じず、信頼性の高い携帯無線端末を提供することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を実施するための最良の形態について図面に従って説明する。
【0021】
(実施の形態1)
図1Aを参照して、この発明の実施の形態1に従った板状電池1aは、筐体10を有する。筐体10は、6平面により構成される直方体形状である。筐体10は、厚さが0.3〜1.2mmの樹脂により構成される。直方体の一番広い面には筐体窓13が形成されている。筐体窓13は、縦×横が0.5mm×2.5mmのほぼ長方形状である。筐体窓13からは、板状電池1aを構成するラミネートフィルム22が見えている。筐体10の底部には、支持部材としての凸部15が形成されている。凸部15の上にはプリント基板31が載置されている。凸部15は筐体10と一体に構成されている。なお、筐体10と別の部材で凸部15を形成してもよい。
【0022】
図1Bを参照して、この発明の実施の形態1に従った板状電池1aは、発電要素としての電池コア21と、被覆部材としてのラミネートフィルム22と、正極端子24aおよび39と、負極端子23aおよび35と、外装部材としての筐体10を有する。
【0023】
筐体10が電池コア21とラミネートフィルム22とを取り囲む。なお、図1では筐体10の内部が見えるように透視図的に記載しているが、実際には、筐体10の内部のラミネートフィルム22は筐体10の筐体窓13から見えるだけである。
【0024】
筐体10内には、電池コア21が位置決めされている。電池コア21は、所定の積層体を巻き重ねて形成されている。積層体は、第1の薄板(集電体アルミニウム箔)と、第2の薄板(集電体銅箔)と、これらの間に介在したセパレータとにより構成される。集電体アルミニウム箔は正極端子24aに接続される。集電体銅箔は負極端子23aに電気的に接続される。そのため、電池コア21は、正極端子24aおよび負極端子23aに電気的に接続される。集電体アルミニウム箔には、リチウムを含有する金属酸化物(正極活物質)が塗布されている。集電体銅箔には、リチウムを含有する有機物(負極活物質)が塗布されている。
【0025】
正極端子24aおよび負極端子23aはそれぞれアルミニウム箔により構成される。その厚みは0.2mm〜0.5mmであり、寸法は、縦×横が7mm×4mmである。
【0026】
正極端子24aおよび負極端子23aはプリント基板31を介在させて凸部15により支持されている。プリント基板31には、板状電池から携帯電話機へ供給する電流量が大きくなると、この電流を減少させるような回路が組込まれている。
【0027】
プリント基板31上には、正極端子39および負極端子35が載置されている。この正極端子39は正極端子24aと電気的に接続されており、かつプリント基板31を介在させて凸部15に支持されている。負極端子35は負極端子23aと電気的に接続されており、かつプリント基板31を介在させて凸部15に支持されている。正極端子39および負極端子35上に筐体窓13が位置する。
【0028】
ラミネートフィルム22には、封止部22dおよび22eと電極封止部22fが形成されている。封止部22dは、電池コア21上に位置し、1枚のラミネートフィルム22の両端を重ねて圧着することにより形成されている。このラミネートフィルム22の圧着方法として、さまざまな方法が考えられるが、たとえば、ラミネートフィルム22間に接着剤を塗布する方法またはラミネートフィルム22を熱で融かして接着する方法が考えられる。
【0029】
封止部22eは、板状電池1aの後端に形成される。封止部22eは、上下に位置するラミネートフィルム22を互いに圧着して形成される。封止部22eは、封止部22dの延びる方向と直交する方向に延びる。
【0030】
電極封止部22fは、2枚のラミネートフィルム22で正極端子24aおよび負極端子23aを封止する。電極封止部22fは、封止部22eの延びる方向とほぼ平行に、かつ封止部22dの延びる方向とほぼ垂直な方向に延びる。電極封止部22fに封止される正極端子24aおよび負極端子23aは、電池コア21のほぼ中央部から封止部22dの延びる方向に沿って延びる。
【0031】
封止部22dおよび22eと電極封止部22fとによりラミネートフィルム22は電池コア21を封止する。また、封止部22eおよび22fと電極封止部22dにより、ラミネートフィルムフィルム22は包袋状に形成される。このラミネートフィルム22を取り囲むように筐体10が位置する。ラミネートフィルム22は、正極端子24aおよび負極端子23aの一部分を覆い、他の部分を露出させる。
【0032】
図2を参照して、板状電池1aは、断面がほぼ矩形状の筐体10を有する。筐体10は、上部筐体11と下部筐体12とにより構成される。上部筐体11と下部筐体12とは互いに接続されている。下部筐体12には、プリント基板31を介在させて負極端子23aおよび35を支持する支持手段としての凸部15が形成されている。凸部15は下部筐体12と一体となって形成されており、その材質は下部筐体12と同様のものである。下部筐体12は、上部筐体11を支持する。上部筐体11には、携帯電話機などの接触ピンを差込むための筐体窓13が形成されている。
【0033】
筐体10内には、電池コア21と、ラミネートフィルム22と、負極端子23aおよび35と、プリント基板31と、端子台34とが設けられている。ラミネートフィルム22は、高分子樹脂により形成される樹脂層22aおよび22cと、その樹脂層22aおよび22cに挟まれたアルミニウム箔22bにより構成される。ラミネートフィルム22は、図2で示すような3層構造だけでなく、さらに樹脂層を追加して4層以上の構造とすることも可能である。また、樹脂層22aを除去して2層構造とすることも考えられる。
【0034】
板状電池1aの後端では、ラミネートフィルム22同士が互いに圧着されて封止部22eが形成されている。
【0035】
板状電池1aの前端では、ラミネートフィルム22が互いに圧着されて負極端子23aと図1で示す正極端子24aを封止するように電極封止部22fが形成されている。封止部22eおよび電極封止部22fは、紙面の手前側から奥側へ延びるように形成されている。電極封止部22fの近傍には、凸部15にプリント基板31が載置されている。プリント基板31内には、負極端子23aと電気的に接続する配線32と、負極端子35と電気的に接続する配線33とが形成されている。負極端子23aは板状電池1aの中央部から外側へ延びるように延在し、その先端部がプリント基板31上の配線32と接触している。また、プリント基板31上には、端子台34が載置されている。端子台34の表面には、金属製の負極端子35が設けられている。この負極端子35は、配線33と電気的に接続される。配線33は配線32と電気的に接続される。そのため、負極端子35は、負極端子23aと電気的に接続されている。
【0036】
このように構成された板状電池1aでは、負極端子23aおよび35と、正極端子24aおよび39とは、プリント基板31を介して凸部15に支持されて確実に位置決めされる。そのため、負極端子35および正極端子39と電気的な接触をとるために接触用ピンを介して負極端子35および正極端子39に力を加えても、負極端子35と正極端子39との位置が変わることがない。その結果、負極端子35および正極端子39と接触用ピンとの間の接触不良が生じることがなく、信頼性の高い板状電池を提供することができる。
【0037】
(実施の形態2)
図3を参照して、この発明の実施の形態2に従った板状電池1bでは、凸部17と負極端子23bの構造が図2で示す板状電池1aと異なる。凸部17の高さは図2で示す凸部15よりも高い。負極端子23bは、配線32と電気的に接続するために上部に持ち上がった構造となっている。負極端子23bと凸部17とは直接接触していない。ラミネートフィルム22を凸部17と負極端子23bとの間に延在させてもよい。
【0038】
プリント基板31、配線32および33、端子台34および負極端子35の構造は図2で示すものと同様である。凸部17が図2で示す凸部15に比べて高いため、負極端子35と筐体窓13との間の距離が図2で示す筐体窓13と負極端子35との距離に比べて小さくなる。また、図3では示していないが、紙面の奥側には、負極端子23bと同様の形状の正極端子が位置している。この正極端子はプリント基板31と接触し、その先端には端子台と正極端子が形成されている。
【0039】
このように構成された板状電池1bでは、まず、実施の形態1で示した板状電池1aと同様の効果がある。さらに、筐体窓13と負極端子35との間の距離が小さくなるため、より確実に携帯電話機と負極端子35との電気的な接触をとることができるという効果がある。
【0040】
(実施の形態3)
図4を参照して、この発明の実施の形態3に従った板状電池1cでは、凸部15上の構造が図2で示す実施の形態1に従った板状電池1aと異なる。凸部15上にはプリント基板27が載置されている。また、凸部15上にラミネートフィルム22の一部分が載置されている。プリント基板27上には負極端子23aおよび25が載置されている。負極端子25の上に筐体窓13が位置する。
【0041】
このように構成された板状電池1cでは、また、図2で示す板状電池1aと同様の効果がある。さらに、端子台34が存在しないため、構造を簡単にできるという効果がある。
【0042】
(実施の形態4)
図5を参照して、この発明の実施の形態5に従った板状電池1dでは、下部筐体12の上に伝熱部材としての金属板41が設けられている。金属板41に接触するように温度検出器42が設けられている。また、金属板41はラミネートフィルム22の樹脂層22aに接触する。その他の構造については図5で示す板状電池は図2で示す板状電池と同様に構成されている。
【0043】
板状電池1dが使用されると電池コア21からは熱が発生する。この熱がラミネートフィルム22および金属板41を介して温度検出器42へ伝わる。電池コア21の温度が高くなると、この熱が温度検出器42に伝わる。すると、温度検出器42からプリント基板31へ信号が送られる。この信号により、プリント基板31内は、配線32と配線33との間の電流を遮断する。これにより電池コア21から携帯電話機などへの電流の供給が遮断されて電池コア21の温度を低下させることができる。
【0044】
このように構成された板状電池1dでは、まず、実施の形態1で示した板状電池1aと同様の効果がある。さらに、温度検出器42が負極端子23aおよび35を支持する支持手段の役割を果たすため特に部品を追加することなく支持手段を形成することができる。
【0045】
(実施の形態5)
図6を参照して、この発明の実施の形態5に従った板状電池1eでは、電極封止部22f上にPTC45(Positive Temperature Coefficient)が設けられている。このPTC45は配線46により負極端子23aに接続されている。PTC45は温度検出センサとして作用し、電池コア21の温度が所定値以上になると負極端子23aから携帯電話機へ電力が供給されるのを遮断する働きをする。
【0046】
このように構成された板状電池1eでは、まず、実施の形態1で示した板状電池1aと同様の効果がある。さらに、PTC45を備えるため、電池コア21が高温になれば電流を遮断するので安全性も高くなる。
【0047】
(実施の形態6)
図7を参照して、この発明の実施の形態6に従った板状電池1fでは、筐体50を構成する上部筐体51および下部筐体52がアルミニウム合金製である点で、実施の形態1で示す板状電池1aと異なる。また、下部筐体52には、アルミニウム合金製の凸部55が形成されている。凸部55は下部筐体52と一体となって形成されている。電池コア21と上部筐体51および下部筐体52との間の絶縁性はラミネートフィルム22によって保たれている。また、負極端子23aおよび53と上部筐体51および下部筐体52との間の絶縁性はプリント基板31によって保たれている。負極端子35の上には筐体窓53が設けられている。筐体窓53は、筐体窓13と同様の形状である。
【0048】
このように構成された板状電池1fでは、まず、実施の形態1で示した板状電池1aと同様の効果がある。さらに、筐体50を構成する上部筐体51および下部筐体52がともに導電性であるため、筐体50が電池コア21を電磁気的に遮蔽する。その結果、この板状電池1fが携帯電話機の回路基板などに近接して設置されても回路基板を流れる高周波を変調することがない。その結果、さらに信頼性の高い板状電池となる。
【0049】
(実施の形態7)
図8を参照して、この発明の実施の形態7に従った板状電池1gでは、プリント基板31に、凸部55と負極端子23aの両方に接触する配線32aが設けられている点で、配線32が凸部55に接触していない図7で示す実施の形態6に従った板状電池1fと異なる。このように構成されているため、板状電池1gでは、筐体50を構成する上部筐体51および下部筐体52の電位が負極端子23aの電位と等しく、ほぼ一定である。
【0050】
このような板状電池1gでは、まず、図7で示した実施の形態6の板状電池1fと同様の効果がある。さらに、上部筐体51および下部筐体52の電位が負極端子23aの電位と同じとなり、一定となる。その結果、上部筐体51および下部筐体52が携帯無線機の回路基板と容量結合をしている場合であっても、上部筐体51および下部筐体52の電位が一定であるため回路基板の電位に変動を与えることがない。その結果、回路基板中を流れる高周波を変調することがなくさらに信頼性の高い板状電池となる。
【0051】
(実施の形態8)
図9を参照して、この発明の実施の形態8に従った板状電池1hでは、凸部55上の構造が図7で示す板状電池1fと異なる。凸部55上にはプリント基板27が載置されている。プリント基板27の上に「L」字状の負極端子23cが設けられている。負極端子23は、電池コア21に電気的に接続されている。負極端子23c上には、接触用のピンと接触するための負極端子25が設けられている。負極端子23cは溶接部28により上部筐体51と接触している。そのため、上部筐体51および下部筐体52の電位と負極端子23cの電位は等しくなり上部筐体51および下部筐体52の電位がほぼ一定となる。
【0052】
このように構成された板状電池1hでは、まず、実施の形態7で示した板状電池1gと同様の効果がある。さらに、端子台34を設けないため製造コストが低下するという効果がある。
【0053】
(実施の形態9)
図10を参照して、この発明の実施の形態9に従った板状電池1iでは、支持板58上にラミネートフィルム22で覆われた電池コア21が載置されている。電池コア21からは負極端子23aが延びている。支持板58上には支持手段としてのプリント基板27を介在させて負極端子23aが設けられている。正極端子25と正極端子23aとはスポット溶接により直接接続されている。携帯電話機などの接触用のピンが正極端子25に接触し、板状電池1iから携帯電話機へ電力が供給される。
【0054】
このように構成された板状電池1iにおいても、実施の形態1で示した板状電池1aと同様の効果がある。
【0055】
(実施の形態10)
図11を参照して、この発明の実施の形態10に従った板状電池1jでは、電池コア21がラミネートフィルム22に取り囲まれている。ラミネートフィルム22は上述の実施の形態1から9のものと同じ材質であるが形状が異なる。つまり、一方のラミネートフィルム22はほぼ真っ直ぐに延び、他方のラミネートフィルム22が凹部を形成するように折れ曲がっている。この凹部に電池コア21が嵌め合されている。電池コア21には負極端子23dが電気的に接続されている。負極端子21dは電池コア21の下端部から延び、その先端が曲がった形状となっている。紙面の奥側には、負極端子23dと同様の形状の正極端子が設けられている。正極端子も電池コア21に電気的に接続されている。
【0056】
ラミネートフィルム22を覆うように筐体60が設けられている。筐体60はプラスチック製であり、上部筐体61と下部筐体62とにより構成される。上部筐体61と下部筐体62とは互いに接続されている。上部筐体61には筐体窓63が設けられている。負極端子23dの先端部は支持手段としてのプリント基板27上に載置されている。負極端子23d上にはさらに負極端子25が設けられている。負極端子25は携帯電話機の接続用のピンと接触するものであり金属により構成される。
【0057】
このように構成された板状電池1jでも、実施の形態1で示す板状電池1aと同様の効果がある。
【0058】
(実施の形態11)
図12を参照して、携帯無線端末としての携帯電話機100は、電話機筐体101と、裏面筐体102と、携帯電話の回路基板としての本体基板103と、板状電池1aとを備える。
【0059】
電話機筐体101および裏面筐体102に本体基板103が取付けられている。裏面筐体102には板状電池1aが取付けられている。板状電池1aと本体基板103とは接触用ピン109により電気的に接続されている。本体基板103には無線機用の集積回路が取付けられている。この集積回路には板状電池1aから電力が供給される。板状電池1aは図2で示す板状電池1aと同様の構造である。
【0060】
また、図12では示していないが、紙面の奥側には、板状電池1aの正極端子と、その正極端子に接触する接触用ピンが設けられている。
【0061】
このように構成された携帯電話機100では、負極端子35がプリント基板31を介して凸部15に支持されている。これにより、図12で示すように、負極端子35に力が加わっても、負極端子35の位置が変化することはない。その結果、負極端子35が確実に位置決めされ、接触用ピン109との接触を確実に取ることができる。その結果、接触不良などが生じず信頼性の高い携帯電話機となる。
【0062】
(実施の形態12)
図13を参照して、板状電池2aは、外装部材としての筐体71と、電力を発生させる発電要素としての電池コア21と、被覆部材としてのラミネートフィルム22とを備える。筐体71はラミネートフィルム22の下部から中央部を覆うがラミネートフィルム22の上部は覆っていない。そのため、ラミネートフィルム22の上半分は筐体71から露出している。
【0063】
ラミネートフィルム22には、図1の電極封止部22fおよび封止部22eと同様の電極封止部22fおよび封止部22eが形成されている。板状電池2aの下側にはラミネートフィルム22の両端が圧着されて封止部22dが形成されている。封止部22dは、電池コア21の下面に沿うように延びている。また、封止部22dは、電極封止部22fおよび封止部22eの延びる方向とほぼ直交する方向に延びる。
【0064】
封止部22dを受入れるための溝(図13では示さず)が筐体71に設けられている。筐体71はアルミニウム合金により構成される。筐体71は大きな開口を有する直方体形状であり、その開口にラミネートフィルム22と電池コア21が嵌め合わされている。電池コア21は実施の形態1の図1で示す電池コア21と同様のものである。電池コア21には、封止部22dが延びる方向と同じ方向に延びている正極端子24aおよび負極端子23aが接続されている。正極端子24aの上には金属製の正極端子26が固定されている。正極端子26は携帯電話機の接触用ピンとの電気的な接触をとるための部材である。負極端子23a上には金属製の負極端子25が固定されている。負極端子25は携帯電話機の接触用ピンとの電気的な接触をとるための部材である。
【0065】
正極端子26および負極端子25は筐体71で覆われていないため、携帯電話機の接触用ピンが、この正極端子26および負極端子25に接触して容易に電力を得ることができる。
【0066】
図14を参照して、板状電池2aでは、筐体71には、ラミネートフィルム22で覆われた電池コア21が載置されている。筐体71には凹部としての溝72が形成されている。電池コア21の幅は筐体17の幅よりも小さい。電池コア21の上半分は筐体71に覆われていない。ラミネートフィルムが互いに重ね合された封止部22dは筐体71の溝72に入り込んでいる。そのため、この溝72でラミネートフィルム22と筐体71が接し、溝72が形成されていない部分でも、筐体71の内表面71bとラミネートフィルム22とが接触している。
【0067】
内表面71bは、溝72が形成される部分以外ではほぼ曲率を有さない平坦面である。内表面71bと溝72との間ではラミネートフィルム22と筐体71との間に隙間が生じている。筐体71の該表面71aもほぼ曲率を有さない平坦面であり、内表面71bと平行に延びている。
【0068】
このように構成された板状電池2aでは、封止部22dが溝72に嵌め込まれている。そのため、封止部22dが溝72に接し、封止部22dが形成されていない他の部分が筐体71の内表面71bに接触する。これにより、ラミネートフィルム22の多くの面が筐体71と接触することになりラミネートフィルム22および電池コア21が筐体71により確実に位置決めされる。さらに、溝72を設けることにより、相対的にラミネートフィルム22の厚さが厚い封止部22dが凹部としての溝72に嵌め込まれるため筐体71の内表面71bからラミネートフィルム22の頂面までの高さH2(=0.2〜5.7mm)が従来のものに比べて小さくなる。その結果、板状電池2aを小型化できるという効果がある。
【0069】
(実施の形態13)
図15を参照して、この発明の実施の形態13に従った板状電池2bでは、筐体71の内表面71bとラミネートフィルム22との間に両面テープ74が設けられている。両面テープ74は有機物により構成され、ラミネートフィルム22を筐体71の内表面71bに対して固着するような役割を果たす。ラミネートフィルム22の封止部72dは溝72に嵌り込んで溝72の表面と接触している。その他の点については、板状電池2bは板状電池2aと同様に構成されている。
【0070】
このように構成された板状電池2bでは、まず、実施の形態12に従った板状電池2aと同様の効果がある。さらに、ラミネートフィルム22と外装部材としての筐体71との間に両面テープ74を設けることによりさらに強固にラミネートフィルム22を位置決めすることができる。
【0071】
(実施の形態14)
図16を参照して、この発明の実施の形態14に従った板状電池2cでは、溝72と封止部22dとの間に両面テープ74が設けられている。ラミネートフィルム22と筐体71の内表面71bとは接触している。両面テープ74は、溝72の一番深い部分に設けられてラミネートフィルム22を筐体71に固着する役割を果たす。その他の構成に関しては、板状電池2cは、板状電池2aと同様に構成されている。
【0072】
このように構成された板状電池2cでは、まず、実施の形態12で示した板状電池2aと同様の効果がある。さらに、溝72内に両面テープ74を設けるため図15で示した板状電池2cよりも外表面71aからラミネートフィルム22の頂面までの距離を短くすることができ、さらに小型化を図ることができる。
【0073】
(実施の形態15)
図17を参照して、この発明の実施の形態15に従った板状電池2dは、電池コア21と、ラミネートフィルム22と、外装部材としての上部筐体77および下部筐体75を備える。ラミネートフィルム22は電池コア21を取り囲む。電池コア21とラミネートフィルム22とを上部筐体77および下部筐体75が取囲む。
【0074】
ラミネートフィルム22は、図14で示すラミネートフィルム22と同様の構造を有し、両端部が圧着されて封止部22dが形成されている。
【0075】
上部筐体77は、アルミニウム合金により構成される。上部筐体77の外表面77aおよび内表面77bは、曲率を有さないほぼ平坦な面である。内表面77bはラミネートフィルム22と直接接触しており、電池コア21で発生した熱を逃す役割を果たしている。
【0076】
下部筐体75は大きな開口部を有し、この開口部に上部筐体77が嵌め込まれている。上部筐体77と下部筐体75とにより囲まれた空間にラミネートフィルム22と電池コア21が位置決めされている。下部筐体75の内表面75bには、溝76が形成されている。溝76は紙面の手前から奥方向に一直線に延びるように形成されている。内表面75bは、溝76が形成される部分以外では曲率を有さない平坦な面となっている。内表面75bの反対側に位置する外表面75aは、曲率を有さないほぼ平坦な面である。
【0077】
ラミネートフィルム22を固定するための両面テープ74が内表面75bに設けられている。両面テープ74は溝76の延びる方向に沿って設けられている。両面テープ74は、紙面の手前から奥側に延びるように設けられている。溝76の両側に両面テープ74が設けられている。
【0078】
このような板状電池2dを携帯電話機へ装着する際には、下部筐体75を携帯電話機の本体へ向け、上部筐体77を携帯電話機の蓋側へ向けることが可能である。さらに、下部筐体75を携帯電話の蓋側へ向け、上部筐体77を携帯電話機の本体へ向けることも可能である。
【0079】
このように構成された板状電池2dでは、まず、実施の形態12に従った板状電池2aと同様の効果がある。さらに、上部筐体77と下部筐体75が電池コア21を覆っているため上部筐体77および下部筐体75が電池コア21を電磁気的に遮蔽する。その結果、電池コア22が携帯電話機の回路基板へ影響を与えずさらに信頼性の高い板状電池となる。さらに、ラミネートフィルム22が両面テープ74により固定されるので、ラミネートフィルム22が強力に位置決めされるという効果もある。
【0080】
(実施の形態16)
図18を参照して、この発明の実施の形態16に従った板状電池2eは上部筐体77にラミネートフィルム22を固定するための両面テープ74が設けられている。そのため、上部筐体77の内表面77bはラミネートフィルム22と直接接触しておらず、内表面77bは両面テープ74を介してラミネートフィルム22に接触している。下部筐体75の内表面75bはラミネートフィルム22と直接接触している。下部筐体75に設けられた溝76もラミネートフィルム22の封止部22dと直接接触している。その他の構成については、図18で示す板状電池2eは図17で示す板状電池2dと同様の構成である。
【0081】
このように構成された板状電池2eでは、図17で示した板状電池2dと同様の効果がある。
【0082】
(実施の形態17)
図19を参照して、この発明の実施の形態17に従った板状電池2fでは、下部筐体75の溝76内にラミネートフィルム22を固定するための両面テープ74が設けられている。ラミネートフィルム22の封止部22dは溝76に嵌まり合い、両面テープ74により下部筐体75に固定される。下部筐体75の溝76以外では、内表面75bがラミネートフィルム22と直接接触している。上部筐体77の内表面77bもラミネートフィルム22と直接接触している。その他の構成については、図19で示した板状電池2fは、図17で示した板状電池2dと同様に構成されている。
【0083】
このように構成された板状電池2fでは、図17で示す板状電池2dと同様の効果がある。また、下部筐体75の内表面75bとラミネートフィルム22とが直接接触し、上部筐体77の内表面77bとラミネートフィルム22とが直接接触しているため、さらに小型化が可能となる。
【0084】
(実施の形態18)
図20を参照して、この発明の実施の形態18に従った板状電池2gでは、上部筐体77に溝76が設けられている点で下部筐体75に溝76が設けられている図17〜図19で示す板状電池2d〜2fと異なる。上部筐体77の内表面77bには両面テープ74が取付けられている。
【0085】
両面テープ74は上部筐体77とラミネートフィルム22とに接触して上部筐体77にラミネートフィルム22を固定する。溝76は、封止部22dを構成するラミネートフィルム22と直接接触している。下部筐体75の内表面75bはラミネートフィルム22と直接接触している。上部筐体77が携帯電話機の本体側に位置し、下部筐体75が携帯電話機の蓋側に位置してもよい。またこれとは反対に、上部筐体77が携帯電話機の蓋側に位置し、下部筐体75が携帯電話機の本体側に位置してもよい。
【0086】
このように構成された板状電池2gにおいては、実施の形態15に従った図17で示す板状電池2dと同様の効果がある。
【0087】
(実施の形態19)
図21を参照して、この発明の実施の形態19に従った板状電池2hでは、下部筐体75の内表面75bに両面テープ74が設けられている点で、図20で示す板状電池2gと異なる。下部筐体75の内表面75bは直接ラミネートフィルム22と接触しておらず、両面テープ74を介在させてラミネートフィルム22と接触している。上部筐体77の内表面77bはラミネートフィルム22と直接接触している。また、溝76もラミネートフィルム22と直接接触している。
【0088】
このように構成された板状電池2hでは、図20で示す板状電池2gと同様の効果がある。
【0089】
(実施の形態20)
図22を参照して、この発明の実施の形態20に従った板状電池2iでは、上部筐体77の溝76内に両面テープ74が設けられている。両面テープ74は封止部22dを構成するラミネートフィルム22を上部筐体77に対して固定する。溝76の表面は直接ラミネートフィルム22と接触しておらず、両面テープ74を介してラミネートフィルム22と接触している。上部筐体77の内表面77bは、溝76が形成される部分以外ではラミネートフィルム22に直接接触している。また、下部筐体75の内表面75bとラミネートフィルム22とが直接接触している。
【0090】
このように構成された板状電池2iでは図19で示す板状電池2fと同様の効果がある。
【0091】
(実施の形態21)
図23を参照して、この発明の実施の形態21に従った板状電池2jでは、上部筐体77の外表面77aが曲率を有し曲面状となっている点で、図22で示す板状電池2iと異なる。その他の点については、図23で示す板状電池2jは図22で示す板状電池2iと同様である。
【0092】
このように構成された板状電池2jでは、まず、図22で示す板状電池2jと同様の効果がある。さらに、上部筐体77の外表面77aは曲面状に形成されている。そのため、上部筐体77を携帯電話機の蓋側とすれば、人が携帯電話を持つ部分が外表面77aに沿うように形成されて滑らかな曲面となる。そのため、携帯電話機を持ちやすくなる。さらに、上部筐体77が外側に凸となるような曲面状の外表面77aを持つため、上部筐体77の肉厚を厚くすることができる。その結果、上部筐体77の強度を高めることができ、さらに信頼性の高い板状電池を形成することができる。
【0093】
なお、この板状電池においては、両面テープ74は溝76内に形成されたが、溝76以外の上部筐体77の表面に形成してもよい。また、下部筐体75の内表面75bに両面テープ74を設けてラミネートフィルム22を固定してもよい。
【0094】
(実施の形態22)
図24を参照して、この発明の実施の形態22に従った板状電池2kでは、下部筐体75の内表面75bが曲率を有し曲面状となっている。また、下部筐体75の外表面75aが曲率を有し曲面状となっている。さらに両面テープが設けられていない点で図17で示す実施の形態15に従った板状電池2dと異なる。
【0095】
下部筐体75の外表面75aは、携帯電話機の蓋側、すなわち、人間が手で持つ側に沿うような形状とされる。内表面75bは、ラミネートフィルム22内の電池コア21が加熱されて、ラミネートフィルム22が膨張した際にその膨張したラミネートフィルム22に沿うような形状となっている。そのため、ラミネートフィルム22と内表面75bとが所定の距離をあけることにより、電池コア21が膨張した際にも、下部筐体75が爆発しないような構造となっている。なお、ラミネートフィルム22と上部筐体77との間に両面テープを介在させてもよい。
【0096】
このように構成された板状電池2kにおいては、まず、実施の形態15に従った図17で示す板状電池2dと同様の効果がある。さらに、電池コア21が急激に発熱してラミネートフィルム22が膨張した場合でも、ラミネートフィルム22と下部筐体75との間には所定の空間が存在するので、下部筐体75が爆発することがない。その結果、さらに安全性を高めることができる。
【0097】
また、外表面75aが、人間が手で持つ部分にフィットするような形状となるためさらに持ちやすくなる。
【0098】
(実施の形態23)
図25を参照して、この発明の実施の形態23に従った板状電池2lでは、上部筐体77とラミネートフィルム22との間に爆発防止用の空間が形成されている点で、下部筐体75とラミネートフィルム22との間に爆発防止用の空間が設けられている図24で示す板状電池2iと異なる。
【0099】
上部筐体77の内表面77bは、曲率を有する曲面状に形成されている。ラミネートフィルム22の一部分が上部筐体77と接触している。上部筐体77の内表面において、中央部分は曲率が小さく、端部に近づくにつれて曲率が大きくなる。上部筐体77の内表面77bの形状は、電池コア21が急激に発熱してラミネートフィルム22が膨張した際のラミネートフィルム22の形状に合うようにされる。
【0100】
下部筐体75の内表面75bとラミネートフィルム22とは直接接触している。下部筐体75の溝76に封止部22dが嵌まり合う。封止部22dは溝76に直接接触している。下部筐体75の内表面75bとラミネートフィルム22との間に両面テープまたは接着剤を介在させてもよい。また、溝76の表面と封止部22dを構成するラミネートフィルム22との間に両面テープまたは接着剤を介在させてもよい。さらに、上部筐体77の外表面77aに外側へ凸となるような曲率を持たせてもよい。
【0101】
このように構成された板状電池2lにおいては、まず、図24で示す板状電池2kと同様の効果がある。
【0102】
(実施の形態24)
図26を参照して、この発明の実施の形態24に従った板状電池2mでは、上部筐体77および下部筐体75とラミネートフィルム22との間に爆発防止用の空間が設けられている点で、図24および図25で示す板状電池2kおよび2lと異なる。
【0103】
下部筐体75の外表面75aが曲率を有する曲面により構成されている。また、内表面75bも曲率を有する曲面により構成されている。外表面75aは、携帯電話の蓋の部分、すなわち、人間が手で持つ部分に沿うように形成される。内表面75bは、電池コア21が発熱してラミネートフィルム22が膨張した際のその膨張したラミネートフィルム22の形状に合わせられている。
【0104】
上部筐体77の内表面77bは曲率を有する曲面により構成されている。内表面77bの形状は膨張したラミネートフィルム22の形状と同一とされる。また、外表面77aは曲率を有さない平坦な面であるが下部筐体75の外表面75aと同様に外側に凸の曲率を有する曲面としてもよい。
【0105】
このように構成された板状電池2mにおいては、まず、図24で示す板状電池2kと同様の効果がある。さらに、上部筐体77の内表面77bと下部筐体75の内表面75bとはそれぞれ膨張したラミネートフィルム22の形状と同じように形成されるため、上部筐体77および下部筐体75が爆発することがない。その結果、さらに安全性を高めることができる。
【0106】
(実施の形態25)
図27Aを参照して、この発明の実施の形態25に従った板状電池2nは、筐体80を有する。筐体80は、6平面により構成される直方体形状である。筐体80は、アルミニウム合金により構成される。直方体の一番広い面には長方形状の筐体窓13が形成されている。筐体窓13からは、板状電池2nを構成するラミネートフィルム22が見えている。筐体80の底部には、凸部85が形成されている。凸部85の上にはプリント基板31が載置されている。
【0107】
図27Bを参照して、この発明の実施の形態25に従った板状電池2nは、電池コア21と、電池コア21を覆うラミネートフィルム22と、電池コア21に電気的に接続された負極端子23aおよび35ならびに正極端子24aおよび39と、これらを覆う筐体80とを備える。
【0108】
図27Bで示す板状電池2nが図1Bで示す板状電池1aと異なる点は、筐体80の材質がアルミニウム合金製である点、封止部22dが電池コア21の下側に設けられている点、封止部22dを受入れる溝(図27Bでは示さず)が筐体80に形成されている点である。その他の構成については、図27Bで示す板状電池2nは図1Bで示す板状電池1aと同一である。
【0109】
図28を参照して、板状電池2nが図2で示す板状電池1aと異なる点は、上部筐体81および下部筐体82および凸部85がアルミニウム合金製である点、上部筐体81とラミネートフィルム22の樹脂層22aが接触している点、負極端子32aが下部筐体82の凸部85に電気的に接続されている点である。
【0110】
図29を参照して、板状電池2nは電池コア21と、電池コア21を覆うラミネートフィルム22と、これらを覆う上部筐体81および下部筐体82を有する。上部筐体81と下部筐体82とは直接接触しており、上部筐体81が下部筐体82に対して固定されている。上部筐体81と下部筐体82とで囲まれた部分には、ラミネートフィルム22に囲まれた電池コア21が位置決めされている。ラミネートフィルム22の両端部が重ね合わせられて形成された封止部22dが下部筐体82の溝83に嵌まり合う。なお、溝83は紙面の手前側から奥側へ延びるように形成されており、両面テープ84もこの溝83に沿って形成されている。溝83の表面と封止部22dを構成するラミネートフィルム22とが両面テープ84により固定されている。溝83の表面とラミネートフィルム22の表面とは直接接触しておらず、両面テープ84を介在させて接触している。下部筐体82の内表面82bは、溝83が形成される部分以外では曲率を有しないほぼ平坦な面であり、ラミネートフィルム22に直接接触している。下部筐体82の外表面82aは曲率を有さないほぼ平坦な面である。上部筐体81の内表面81aおよび81bは、それぞれ曲率を有さない平坦な面である。外表面81aおよび82aと、内表面81eおよび82bはそれぞれ外側に凸となるような曲率を有する曲面で形成してもよい。また、両面テープを溝83以外の下部筐体82の内表面82bまたは上部筐体81の内表面81bに設けてもよい。
【0111】
このように構成された板状電池では、まず、図1A、1Bおよび2で示す板状電池1aと同様に負極端子35が凸部15により支持されているため、負極端子35と携帯電話機の接触用のピンと接触させても負極端子35が移動することがない。その結果、確実に電気的に接触を保つことができ信頼性の高い板状電池となる。
【0112】
また、上部筐体81および下部筐体82が導電性の材料で形成されており、その電位が一定値(負極端子23aと同電位)とされているため、上部筐体81および下部筐体82が電池コア21を電磁気的に遮蔽する効果を発揮する。その結果、携帯電話機の本体回路を流れる高周波を変調することがなく、さらに信頼性の高い板状電池とすることができる。
【0113】
また、図29で示したように下部筐体82には封止部22dを嵌め合わせるための溝84が形成されている。これによりラミネートフィルム22を確実に位置決めできるとともに、板状電池2n自体を小型化できる。
【0114】
今回開示した実施の形態はさまざまに変形することが可能である。まず負極端子および正極端子の構造として、図2で示すように端子台の上に端子を載置したものまたは図4で示すように負極または正極端子上に直接負極端子または正極端子を取る構造を示した。これらの2つの構造はすべての実施の形態において適用することができる。
【0115】
また、凸部としては、図2で示すように相対的に低い凸部15と、相対的に高い凸部17とを開示した。これらの2種類の凸部はすべての実施の形態において適用することができる。
【0116】
また、実施の形態4では図5で示すように凸部を温度検出器42で構成しその下に金属板41を設けたが、この構造をすべての実施の形態に適用することも可能である。
【0117】
また、実施の形態11の図12では、板状電池1aを用いた携帯電話機100を示したが、他の実施の形態の板状電池1b〜1jおよび2a〜2nを携帯電話機に装着することも可能である。
【0118】
また、携帯無線端末としては携帯電話機を示したが、携帯無線端末としてのノート型パソコンに本発明の板状電池を装着してもよい。
【0119】
さらに、実施の形態ではリチウム電池として用いる場合を説明したが、リチウム電池に限らず、たとえばニッケルカドミウム電池などに適用してもよい。さらに、一次電池および二次電池のいずれにも適用することが可能である。
【0120】
また、ラミネートフィルムと上部筐体または下部筐体を接続する手段として両面テープを用いたが、これに限られるものではなく接着剤などを用いてもよい。さらに、ラミネートフィルム22の一部を溶かして上部筐体または下部筐体に接続してもよい。
【0121】
また、筐体の材質としては鉄、チタン、銅等を用いることができ、電極端子に金めっき等のメッキを施してもよい。
【0122】
【産業上の利用可能性】
この発明の板状電池は携帯電話機または通信機能を有する携帯パソコン、さらには通常の無線機などにも利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1A】 この発明の実施の形態1に従った板状電池の部分断面を含む斜視図である。
【図1B】 この発明の実施の形態1に従った板状電池の内部構造を示す斜視図である。
【図2】 図1A中のII−II線に沿って見た断面を示す図である。
【図3】 この発明の実施の形態2に従った板状電池の断面図である。
【図4】 この発明の実施の形態3に従った板状電池の断面図である。
【図5】 この発明の実施の形態4に従った板状電池の断面図である。
【図6】 この発明の実施の形態5に従った板状電池の断面図である。
【図7】 この発明の実施の形態6に従った板状電池の断面図である。
【図8】 この発明の実施の形態7に従った板状電池の断面図である。
【図9】 この発明の実施の形態8に従った板状電池の断面図である。
【図10】 この発明の実施の形態9に従った板状電池の断面図である。
【図11】 この発明の実施の形態10に従った板状電池の断面図である。
【図12】 この発明の実施の形態11に従った携帯電話機の断面図である。
【図13】 この発明の実施の形態12に従った板状電池の部分断面を含む斜視図である。
【図14】 図13中のXIV−XIV線に沿って見た断面を示す図である。
【図15】 この発明の実施の形態13に従った板状電池の断面図である。
【図16】 この発明の実施の形態14に従った板状電池の断面図である。
【図17】 この発明の実施の形態15に従った板状電池の断面図である。
【図18】 この発明の実施の形態16に従った板状電池の断面図である。
【図19】 この発明の実施の形態17に従った板状電池の断面図である。
【図20】 この発明の実施の形態18に従った板状電池の断面図である。
【図21】 この発明の実施の形態19に従った板状電池の断面図である。
【図22】 この発明の実施の形態20に従った板状電池の断面図である。
【図23】 この発明の実施の形態21に従った板状電池の断面図である。
【図24】 この発明の実施の形態22に従った板状電池の断面図である。
【図25】 この発明の実施の形態23に従った板状電池の断面図である。
【図26】 この発明の実施の形態24に従った板状電池の断面図である。
【図27A】 この発明の実施の形態25に従った板状電池の部分断面を含む斜視図である。
【図27B】 この発明の実施の形態25に従った板状電池の内部構造を示す斜視図である。
【図28】 図27A中のXXVIII−XXVIII線に沿って見た断面を示す図である。
【図29】 図27A中のXXIX−XXIX線に沿って見た断面を示す図である。
【図30】 従来の板状電池の斜視図である。
【図31】 図30中のXXXI−XXXI線に沿って見た断面を示す図である。
【図32】 図30中のXXXII−XXXII線に沿って見た断面を示す図である。
【発明の属する技術分野】
この発明は板状電池および携帯無線端末に関し、特に、携帯電話機またはノート型パソコンなどの携帯無線端末に用いられる板状電池と、その板状電池を用いた携帯無線端末に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、携帯電話機またはノート型パソコン等の携帯無線端末等の普及に伴い、それらに用いられる板状電池の研究が進められている。
【0003】
図30は、従来の板状電池の斜視図である。図30を参照して、板状電池300が携帯無線端末に装着される場合には、板状電池300は支持板320上に載置される。板状電池300は、ラミネートフィルム302と、電池コア311と、正極端子312と、負極端子313とにより構成される。ラミネートフィルム302は電池コア311を覆う。電池コア311は正極端子312および負極端子313に電気的に接続されている。
【0004】
電池コア311は、所定の積層体を何重にも巻き重ねることにより形成されている。この積層体は、正極端子312に接続された薄板と、負極端子313に接続された薄板と、これらの間に介在するセパレータとを含み、薄板の間に電解質が充填されている。
【0005】
正極端子312の一部と、負極端子313の一部とを覆うようにラミネートフィルム302が設けられている。ラミネートフィルム302の端部同士がそれぞれ圧着されることにより、電極封止部302fと、封止部302dおよび302eが形成されている。ラミネートフィルム302は、樹脂層、アルミニウム箔および樹脂層の3層構造となっている。
【0006】
電極封止部302fでは、正極端子312および負極端子313がラミネートフィルム302に挟み込まれて封止されている。電極封止部302fは、一方向に延びるように形成されている。封止部302dは、電極封止部302fの延びる方向とほぼ直交して延びるように形成されている。封止部302dは、電池コア311に沿って延びるように形成されている。封止部302dは、支持板320に接触している。封止部302eは、電極封止部302fの延びる方向とほぼ平行に延びるように形成されている。これらの電極封止部302fと封止部302dおよび302eとにより、電池コア311内の電解質が外部へ漏れるのを防止することができる。
【0007】
ラミネートフィルム302で覆われていない正極端子312および負極端子313の部分は、携帯電話機またはノート型パソコンなどの回路基板に電気的に接続される。
【0008】
図31は、図30中のXXXI−XXXI線に沿って見た断面を示す図である。図31を参照して、板状電池300は支持板320上に載置されている。支持板320と板状電池300とは、図30で示す封止部302dにより接触している。封止部302dは図31で示す断面では現われないため、図31では板状電池300は支持板320から浮いたように表される。ラミネートフィルム302は、樹脂層302aおよび302cと、アルミニウム箔302bとにより構成される。電極封止部302fからは正極端子312が突出している。板状電池300から携帯電話機へ電力を供給するために正極端子312に接触用のピンが接触する。これにより、正極端子312には矢印330で示す方向から力が加わる。
【0009】
図32は図30中のXXXII−XXXII線に沿って見た断面を示す図である。図32を参照して、板状電池300は、支持板320上に載置される。ラミネートフィルム302は電池コア311を取り囲む。板状電池300の封止部302dが支持板320と直接接触している。封止部302dでは上下にラミネートフィルム302が2枚重ね合された構造となっているため、この部分ではラミネートフィルム302が厚くなっている。その結果、この封止部302dだけが支持板320に接し、他の部分は支持板320に直接接触していない。支持板320から板状電池311の頂面までの高さはH1(=0.5〜6.0mm)である。
【0010】
近年、携帯電話機の小型化、軽量化のために、携帯電話機に用いられる板状電池も小型化、軽量化が進められている。そのため、正極端子312および負極端子313を構成する材料も軽量なアルミニウム合金とされ、さらにその薄さも極めて薄くされている。したがって、図31で示すように、正極端子312に矢印330で示す方向から力が加わると正極端子312が曲がる。一旦正極端子312が曲がると、正極端子312と接触用のピンなどの他の端子とを接続することが困難となり、接触不良が発生するいう問題があった。
【0011】
また、図32で示すように、ラミネートフィルム302と支持板320とが封止部302dのみで接触しているため、ラミネートフィルム302の位置決めが不安定になるとともに、板状電池300の大きさ(厚み)が大きくなるという問題があった。
【0012】
そこで、この発明は上述のような問題点を解決するためになされたものである。この発明の1つの目的は、電極端子を確実に位置決めすることができ、接触不良が生じない板状電池および携帯無線端末を提供することである。
【0013】
【発明の開示】
この発明に従った板状電池は、電力を発生させる発電要素に接続され、発電要素の中央部から外側へ延在する電極端子と、発電要素を封止し、包袋状に形成された被覆部材と、発電要素から外側に延在した電極端子を支持する支持部材と、支持部材上に設けられ、電極端子に接続されるプリント基板と、プリント基板上に形成され、接触用ピンで電気的な接触をとる端子と、プリント基板に設けられて電極端子と端子とを接続する配線とを備える。
【0014】
このように構成された板状電池では、電極端子を支持する支持部材が設けられているので、電極端子が確実に位置決めされる。また、プリント基板が支持部材上に設けら、プリント基板には端子が形成される。その結果、接触用のピンとの接触不良が生じることがなく信頼性の高い板状電池を提供することができる。
【0015】
また好ましくは、支持部材は温度検出器を含む。板状電池は、発電要素から温度検出器へ熱を伝達するために被覆部材と温度検出器とを接続する伝熱部材をさらに備える。この場合、温度検出器が支持部材を兼ねるため、部品を増やすことなく支持部材を形成することができる。
【0016】
また、支持部材は外装部材の表面に外装部材と一体的に形成される。この場合、外装部材が支持部材を兼ねることになり、部品を増やすことなく支持部材を形成することができる。
【0017】
また好ましくは、板状電池は、被覆部材を取り囲む導電性の外装部材をさらに備える。この場合、外装部材が導電性であるため、外装部材が発電要素を電磁気的に遮蔽する。その結果、携帯無線端末内を流れる高周波に影響を与えることがなく、さらに信頼性の高い板状電池を提供することができる。
【0018】
また好ましくは、電極端子は正極端子および負極端子を含み、外装部材は正極端子および負極端子のいずれか一方と電気的に接続されている。この場合、外装部材の電位が正極端子の電位または負極端子の電位と同一となり、一定となる。その結果、外装部材の電磁気的な遮蔽効果がさらに向上し、さらに信頼性の高い板状電池を提供することができる。
【0019】
この発明に従った携帯無線端末は、上述の板状電池を用いる。この場合、正極端子または負極端子が確実に位置決めされている板状電池が用いられるため、板状電池と回路基板との接触不良が生じず、信頼性の高い携帯無線端末を提供することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を実施するための最良の形態について図面に従って説明する。
【0021】
(実施の形態1)
図1Aを参照して、この発明の実施の形態1に従った板状電池1aは、筐体10を有する。筐体10は、6平面により構成される直方体形状である。筐体10は、厚さが0.3〜1.2mmの樹脂により構成される。直方体の一番広い面には筐体窓13が形成されている。筐体窓13は、縦×横が0.5mm×2.5mmのほぼ長方形状である。筐体窓13からは、板状電池1aを構成するラミネートフィルム22が見えている。筐体10の底部には、支持部材としての凸部15が形成されている。凸部15の上にはプリント基板31が載置されている。凸部15は筐体10と一体に構成されている。なお、筐体10と別の部材で凸部15を形成してもよい。
【0022】
図1Bを参照して、この発明の実施の形態1に従った板状電池1aは、発電要素としての電池コア21と、被覆部材としてのラミネートフィルム22と、正極端子24aおよび39と、負極端子23aおよび35と、外装部材としての筐体10を有する。
【0023】
筐体10が電池コア21とラミネートフィルム22とを取り囲む。なお、図1では筐体10の内部が見えるように透視図的に記載しているが、実際には、筐体10の内部のラミネートフィルム22は筐体10の筐体窓13から見えるだけである。
【0024】
筐体10内には、電池コア21が位置決めされている。電池コア21は、所定の積層体を巻き重ねて形成されている。積層体は、第1の薄板(集電体アルミニウム箔)と、第2の薄板(集電体銅箔)と、これらの間に介在したセパレータとにより構成される。集電体アルミニウム箔は正極端子24aに接続される。集電体銅箔は負極端子23aに電気的に接続される。そのため、電池コア21は、正極端子24aおよび負極端子23aに電気的に接続される。集電体アルミニウム箔には、リチウムを含有する金属酸化物(正極活物質)が塗布されている。集電体銅箔には、リチウムを含有する有機物(負極活物質)が塗布されている。
【0025】
正極端子24aおよび負極端子23aはそれぞれアルミニウム箔により構成される。その厚みは0.2mm〜0.5mmであり、寸法は、縦×横が7mm×4mmである。
【0026】
正極端子24aおよび負極端子23aはプリント基板31を介在させて凸部15により支持されている。プリント基板31には、板状電池から携帯電話機へ供給する電流量が大きくなると、この電流を減少させるような回路が組込まれている。
【0027】
プリント基板31上には、正極端子39および負極端子35が載置されている。この正極端子39は正極端子24aと電気的に接続されており、かつプリント基板31を介在させて凸部15に支持されている。負極端子35は負極端子23aと電気的に接続されており、かつプリント基板31を介在させて凸部15に支持されている。正極端子39および負極端子35上に筐体窓13が位置する。
【0028】
ラミネートフィルム22には、封止部22dおよび22eと電極封止部22fが形成されている。封止部22dは、電池コア21上に位置し、1枚のラミネートフィルム22の両端を重ねて圧着することにより形成されている。このラミネートフィルム22の圧着方法として、さまざまな方法が考えられるが、たとえば、ラミネートフィルム22間に接着剤を塗布する方法またはラミネートフィルム22を熱で融かして接着する方法が考えられる。
【0029】
封止部22eは、板状電池1aの後端に形成される。封止部22eは、上下に位置するラミネートフィルム22を互いに圧着して形成される。封止部22eは、封止部22dの延びる方向と直交する方向に延びる。
【0030】
電極封止部22fは、2枚のラミネートフィルム22で正極端子24aおよび負極端子23aを封止する。電極封止部22fは、封止部22eの延びる方向とほぼ平行に、かつ封止部22dの延びる方向とほぼ垂直な方向に延びる。電極封止部22fに封止される正極端子24aおよび負極端子23aは、電池コア21のほぼ中央部から封止部22dの延びる方向に沿って延びる。
【0031】
封止部22dおよび22eと電極封止部22fとによりラミネートフィルム22は電池コア21を封止する。また、封止部22eおよび22fと電極封止部22dにより、ラミネートフィルムフィルム22は包袋状に形成される。このラミネートフィルム22を取り囲むように筐体10が位置する。ラミネートフィルム22は、正極端子24aおよび負極端子23aの一部分を覆い、他の部分を露出させる。
【0032】
図2を参照して、板状電池1aは、断面がほぼ矩形状の筐体10を有する。筐体10は、上部筐体11と下部筐体12とにより構成される。上部筐体11と下部筐体12とは互いに接続されている。下部筐体12には、プリント基板31を介在させて負極端子23aおよび35を支持する支持手段としての凸部15が形成されている。凸部15は下部筐体12と一体となって形成されており、その材質は下部筐体12と同様のものである。下部筐体12は、上部筐体11を支持する。上部筐体11には、携帯電話機などの接触ピンを差込むための筐体窓13が形成されている。
【0033】
筐体10内には、電池コア21と、ラミネートフィルム22と、負極端子23aおよび35と、プリント基板31と、端子台34とが設けられている。ラミネートフィルム22は、高分子樹脂により形成される樹脂層22aおよび22cと、その樹脂層22aおよび22cに挟まれたアルミニウム箔22bにより構成される。ラミネートフィルム22は、図2で示すような3層構造だけでなく、さらに樹脂層を追加して4層以上の構造とすることも可能である。また、樹脂層22aを除去して2層構造とすることも考えられる。
【0034】
板状電池1aの後端では、ラミネートフィルム22同士が互いに圧着されて封止部22eが形成されている。
【0035】
板状電池1aの前端では、ラミネートフィルム22が互いに圧着されて負極端子23aと図1で示す正極端子24aを封止するように電極封止部22fが形成されている。封止部22eおよび電極封止部22fは、紙面の手前側から奥側へ延びるように形成されている。電極封止部22fの近傍には、凸部15にプリント基板31が載置されている。プリント基板31内には、負極端子23aと電気的に接続する配線32と、負極端子35と電気的に接続する配線33とが形成されている。負極端子23aは板状電池1aの中央部から外側へ延びるように延在し、その先端部がプリント基板31上の配線32と接触している。また、プリント基板31上には、端子台34が載置されている。端子台34の表面には、金属製の負極端子35が設けられている。この負極端子35は、配線33と電気的に接続される。配線33は配線32と電気的に接続される。そのため、負極端子35は、負極端子23aと電気的に接続されている。
【0036】
このように構成された板状電池1aでは、負極端子23aおよび35と、正極端子24aおよび39とは、プリント基板31を介して凸部15に支持されて確実に位置決めされる。そのため、負極端子35および正極端子39と電気的な接触をとるために接触用ピンを介して負極端子35および正極端子39に力を加えても、負極端子35と正極端子39との位置が変わることがない。その結果、負極端子35および正極端子39と接触用ピンとの間の接触不良が生じることがなく、信頼性の高い板状電池を提供することができる。
【0037】
(実施の形態2)
図3を参照して、この発明の実施の形態2に従った板状電池1bでは、凸部17と負極端子23bの構造が図2で示す板状電池1aと異なる。凸部17の高さは図2で示す凸部15よりも高い。負極端子23bは、配線32と電気的に接続するために上部に持ち上がった構造となっている。負極端子23bと凸部17とは直接接触していない。ラミネートフィルム22を凸部17と負極端子23bとの間に延在させてもよい。
【0038】
プリント基板31、配線32および33、端子台34および負極端子35の構造は図2で示すものと同様である。凸部17が図2で示す凸部15に比べて高いため、負極端子35と筐体窓13との間の距離が図2で示す筐体窓13と負極端子35との距離に比べて小さくなる。また、図3では示していないが、紙面の奥側には、負極端子23bと同様の形状の正極端子が位置している。この正極端子はプリント基板31と接触し、その先端には端子台と正極端子が形成されている。
【0039】
このように構成された板状電池1bでは、まず、実施の形態1で示した板状電池1aと同様の効果がある。さらに、筐体窓13と負極端子35との間の距離が小さくなるため、より確実に携帯電話機と負極端子35との電気的な接触をとることができるという効果がある。
【0040】
(実施の形態3)
図4を参照して、この発明の実施の形態3に従った板状電池1cでは、凸部15上の構造が図2で示す実施の形態1に従った板状電池1aと異なる。凸部15上にはプリント基板27が載置されている。また、凸部15上にラミネートフィルム22の一部分が載置されている。プリント基板27上には負極端子23aおよび25が載置されている。負極端子25の上に筐体窓13が位置する。
【0041】
このように構成された板状電池1cでは、また、図2で示す板状電池1aと同様の効果がある。さらに、端子台34が存在しないため、構造を簡単にできるという効果がある。
【0042】
(実施の形態4)
図5を参照して、この発明の実施の形態5に従った板状電池1dでは、下部筐体12の上に伝熱部材としての金属板41が設けられている。金属板41に接触するように温度検出器42が設けられている。また、金属板41はラミネートフィルム22の樹脂層22aに接触する。その他の構造については図5で示す板状電池は図2で示す板状電池と同様に構成されている。
【0043】
板状電池1dが使用されると電池コア21からは熱が発生する。この熱がラミネートフィルム22および金属板41を介して温度検出器42へ伝わる。電池コア21の温度が高くなると、この熱が温度検出器42に伝わる。すると、温度検出器42からプリント基板31へ信号が送られる。この信号により、プリント基板31内は、配線32と配線33との間の電流を遮断する。これにより電池コア21から携帯電話機などへの電流の供給が遮断されて電池コア21の温度を低下させることができる。
【0044】
このように構成された板状電池1dでは、まず、実施の形態1で示した板状電池1aと同様の効果がある。さらに、温度検出器42が負極端子23aおよび35を支持する支持手段の役割を果たすため特に部品を追加することなく支持手段を形成することができる。
【0045】
(実施の形態5)
図6を参照して、この発明の実施の形態5に従った板状電池1eでは、電極封止部22f上にPTC45(Positive Temperature Coefficient)が設けられている。このPTC45は配線46により負極端子23aに接続されている。PTC45は温度検出センサとして作用し、電池コア21の温度が所定値以上になると負極端子23aから携帯電話機へ電力が供給されるのを遮断する働きをする。
【0046】
このように構成された板状電池1eでは、まず、実施の形態1で示した板状電池1aと同様の効果がある。さらに、PTC45を備えるため、電池コア21が高温になれば電流を遮断するので安全性も高くなる。
【0047】
(実施の形態6)
図7を参照して、この発明の実施の形態6に従った板状電池1fでは、筐体50を構成する上部筐体51および下部筐体52がアルミニウム合金製である点で、実施の形態1で示す板状電池1aと異なる。また、下部筐体52には、アルミニウム合金製の凸部55が形成されている。凸部55は下部筐体52と一体となって形成されている。電池コア21と上部筐体51および下部筐体52との間の絶縁性はラミネートフィルム22によって保たれている。また、負極端子23aおよび53と上部筐体51および下部筐体52との間の絶縁性はプリント基板31によって保たれている。負極端子35の上には筐体窓53が設けられている。筐体窓53は、筐体窓13と同様の形状である。
【0048】
このように構成された板状電池1fでは、まず、実施の形態1で示した板状電池1aと同様の効果がある。さらに、筐体50を構成する上部筐体51および下部筐体52がともに導電性であるため、筐体50が電池コア21を電磁気的に遮蔽する。その結果、この板状電池1fが携帯電話機の回路基板などに近接して設置されても回路基板を流れる高周波を変調することがない。その結果、さらに信頼性の高い板状電池となる。
【0049】
(実施の形態7)
図8を参照して、この発明の実施の形態7に従った板状電池1gでは、プリント基板31に、凸部55と負極端子23aの両方に接触する配線32aが設けられている点で、配線32が凸部55に接触していない図7で示す実施の形態6に従った板状電池1fと異なる。このように構成されているため、板状電池1gでは、筐体50を構成する上部筐体51および下部筐体52の電位が負極端子23aの電位と等しく、ほぼ一定である。
【0050】
このような板状電池1gでは、まず、図7で示した実施の形態6の板状電池1fと同様の効果がある。さらに、上部筐体51および下部筐体52の電位が負極端子23aの電位と同じとなり、一定となる。その結果、上部筐体51および下部筐体52が携帯無線機の回路基板と容量結合をしている場合であっても、上部筐体51および下部筐体52の電位が一定であるため回路基板の電位に変動を与えることがない。その結果、回路基板中を流れる高周波を変調することがなくさらに信頼性の高い板状電池となる。
【0051】
(実施の形態8)
図9を参照して、この発明の実施の形態8に従った板状電池1hでは、凸部55上の構造が図7で示す板状電池1fと異なる。凸部55上にはプリント基板27が載置されている。プリント基板27の上に「L」字状の負極端子23cが設けられている。負極端子23は、電池コア21に電気的に接続されている。負極端子23c上には、接触用のピンと接触するための負極端子25が設けられている。負極端子23cは溶接部28により上部筐体51と接触している。そのため、上部筐体51および下部筐体52の電位と負極端子23cの電位は等しくなり上部筐体51および下部筐体52の電位がほぼ一定となる。
【0052】
このように構成された板状電池1hでは、まず、実施の形態7で示した板状電池1gと同様の効果がある。さらに、端子台34を設けないため製造コストが低下するという効果がある。
【0053】
(実施の形態9)
図10を参照して、この発明の実施の形態9に従った板状電池1iでは、支持板58上にラミネートフィルム22で覆われた電池コア21が載置されている。電池コア21からは負極端子23aが延びている。支持板58上には支持手段としてのプリント基板27を介在させて負極端子23aが設けられている。正極端子25と正極端子23aとはスポット溶接により直接接続されている。携帯電話機などの接触用のピンが正極端子25に接触し、板状電池1iから携帯電話機へ電力が供給される。
【0054】
このように構成された板状電池1iにおいても、実施の形態1で示した板状電池1aと同様の効果がある。
【0055】
(実施の形態10)
図11を参照して、この発明の実施の形態10に従った板状電池1jでは、電池コア21がラミネートフィルム22に取り囲まれている。ラミネートフィルム22は上述の実施の形態1から9のものと同じ材質であるが形状が異なる。つまり、一方のラミネートフィルム22はほぼ真っ直ぐに延び、他方のラミネートフィルム22が凹部を形成するように折れ曲がっている。この凹部に電池コア21が嵌め合されている。電池コア21には負極端子23dが電気的に接続されている。負極端子21dは電池コア21の下端部から延び、その先端が曲がった形状となっている。紙面の奥側には、負極端子23dと同様の形状の正極端子が設けられている。正極端子も電池コア21に電気的に接続されている。
【0056】
ラミネートフィルム22を覆うように筐体60が設けられている。筐体60はプラスチック製であり、上部筐体61と下部筐体62とにより構成される。上部筐体61と下部筐体62とは互いに接続されている。上部筐体61には筐体窓63が設けられている。負極端子23dの先端部は支持手段としてのプリント基板27上に載置されている。負極端子23d上にはさらに負極端子25が設けられている。負極端子25は携帯電話機の接続用のピンと接触するものであり金属により構成される。
【0057】
このように構成された板状電池1jでも、実施の形態1で示す板状電池1aと同様の効果がある。
【0058】
(実施の形態11)
図12を参照して、携帯無線端末としての携帯電話機100は、電話機筐体101と、裏面筐体102と、携帯電話の回路基板としての本体基板103と、板状電池1aとを備える。
【0059】
電話機筐体101および裏面筐体102に本体基板103が取付けられている。裏面筐体102には板状電池1aが取付けられている。板状電池1aと本体基板103とは接触用ピン109により電気的に接続されている。本体基板103には無線機用の集積回路が取付けられている。この集積回路には板状電池1aから電力が供給される。板状電池1aは図2で示す板状電池1aと同様の構造である。
【0060】
また、図12では示していないが、紙面の奥側には、板状電池1aの正極端子と、その正極端子に接触する接触用ピンが設けられている。
【0061】
このように構成された携帯電話機100では、負極端子35がプリント基板31を介して凸部15に支持されている。これにより、図12で示すように、負極端子35に力が加わっても、負極端子35の位置が変化することはない。その結果、負極端子35が確実に位置決めされ、接触用ピン109との接触を確実に取ることができる。その結果、接触不良などが生じず信頼性の高い携帯電話機となる。
【0062】
(実施の形態12)
図13を参照して、板状電池2aは、外装部材としての筐体71と、電力を発生させる発電要素としての電池コア21と、被覆部材としてのラミネートフィルム22とを備える。筐体71はラミネートフィルム22の下部から中央部を覆うがラミネートフィルム22の上部は覆っていない。そのため、ラミネートフィルム22の上半分は筐体71から露出している。
【0063】
ラミネートフィルム22には、図1の電極封止部22fおよび封止部22eと同様の電極封止部22fおよび封止部22eが形成されている。板状電池2aの下側にはラミネートフィルム22の両端が圧着されて封止部22dが形成されている。封止部22dは、電池コア21の下面に沿うように延びている。また、封止部22dは、電極封止部22fおよび封止部22eの延びる方向とほぼ直交する方向に延びる。
【0064】
封止部22dを受入れるための溝(図13では示さず)が筐体71に設けられている。筐体71はアルミニウム合金により構成される。筐体71は大きな開口を有する直方体形状であり、その開口にラミネートフィルム22と電池コア21が嵌め合わされている。電池コア21は実施の形態1の図1で示す電池コア21と同様のものである。電池コア21には、封止部22dが延びる方向と同じ方向に延びている正極端子24aおよび負極端子23aが接続されている。正極端子24aの上には金属製の正極端子26が固定されている。正極端子26は携帯電話機の接触用ピンとの電気的な接触をとるための部材である。負極端子23a上には金属製の負極端子25が固定されている。負極端子25は携帯電話機の接触用ピンとの電気的な接触をとるための部材である。
【0065】
正極端子26および負極端子25は筐体71で覆われていないため、携帯電話機の接触用ピンが、この正極端子26および負極端子25に接触して容易に電力を得ることができる。
【0066】
図14を参照して、板状電池2aでは、筐体71には、ラミネートフィルム22で覆われた電池コア21が載置されている。筐体71には凹部としての溝72が形成されている。電池コア21の幅は筐体17の幅よりも小さい。電池コア21の上半分は筐体71に覆われていない。ラミネートフィルムが互いに重ね合された封止部22dは筐体71の溝72に入り込んでいる。そのため、この溝72でラミネートフィルム22と筐体71が接し、溝72が形成されていない部分でも、筐体71の内表面71bとラミネートフィルム22とが接触している。
【0067】
内表面71bは、溝72が形成される部分以外ではほぼ曲率を有さない平坦面である。内表面71bと溝72との間ではラミネートフィルム22と筐体71との間に隙間が生じている。筐体71の該表面71aもほぼ曲率を有さない平坦面であり、内表面71bと平行に延びている。
【0068】
このように構成された板状電池2aでは、封止部22dが溝72に嵌め込まれている。そのため、封止部22dが溝72に接し、封止部22dが形成されていない他の部分が筐体71の内表面71bに接触する。これにより、ラミネートフィルム22の多くの面が筐体71と接触することになりラミネートフィルム22および電池コア21が筐体71により確実に位置決めされる。さらに、溝72を設けることにより、相対的にラミネートフィルム22の厚さが厚い封止部22dが凹部としての溝72に嵌め込まれるため筐体71の内表面71bからラミネートフィルム22の頂面までの高さH2(=0.2〜5.7mm)が従来のものに比べて小さくなる。その結果、板状電池2aを小型化できるという効果がある。
【0069】
(実施の形態13)
図15を参照して、この発明の実施の形態13に従った板状電池2bでは、筐体71の内表面71bとラミネートフィルム22との間に両面テープ74が設けられている。両面テープ74は有機物により構成され、ラミネートフィルム22を筐体71の内表面71bに対して固着するような役割を果たす。ラミネートフィルム22の封止部72dは溝72に嵌り込んで溝72の表面と接触している。その他の点については、板状電池2bは板状電池2aと同様に構成されている。
【0070】
このように構成された板状電池2bでは、まず、実施の形態12に従った板状電池2aと同様の効果がある。さらに、ラミネートフィルム22と外装部材としての筐体71との間に両面テープ74を設けることによりさらに強固にラミネートフィルム22を位置決めすることができる。
【0071】
(実施の形態14)
図16を参照して、この発明の実施の形態14に従った板状電池2cでは、溝72と封止部22dとの間に両面テープ74が設けられている。ラミネートフィルム22と筐体71の内表面71bとは接触している。両面テープ74は、溝72の一番深い部分に設けられてラミネートフィルム22を筐体71に固着する役割を果たす。その他の構成に関しては、板状電池2cは、板状電池2aと同様に構成されている。
【0072】
このように構成された板状電池2cでは、まず、実施の形態12で示した板状電池2aと同様の効果がある。さらに、溝72内に両面テープ74を設けるため図15で示した板状電池2cよりも外表面71aからラミネートフィルム22の頂面までの距離を短くすることができ、さらに小型化を図ることができる。
【0073】
(実施の形態15)
図17を参照して、この発明の実施の形態15に従った板状電池2dは、電池コア21と、ラミネートフィルム22と、外装部材としての上部筐体77および下部筐体75を備える。ラミネートフィルム22は電池コア21を取り囲む。電池コア21とラミネートフィルム22とを上部筐体77および下部筐体75が取囲む。
【0074】
ラミネートフィルム22は、図14で示すラミネートフィルム22と同様の構造を有し、両端部が圧着されて封止部22dが形成されている。
【0075】
上部筐体77は、アルミニウム合金により構成される。上部筐体77の外表面77aおよび内表面77bは、曲率を有さないほぼ平坦な面である。内表面77bはラミネートフィルム22と直接接触しており、電池コア21で発生した熱を逃す役割を果たしている。
【0076】
下部筐体75は大きな開口部を有し、この開口部に上部筐体77が嵌め込まれている。上部筐体77と下部筐体75とにより囲まれた空間にラミネートフィルム22と電池コア21が位置決めされている。下部筐体75の内表面75bには、溝76が形成されている。溝76は紙面の手前から奥方向に一直線に延びるように形成されている。内表面75bは、溝76が形成される部分以外では曲率を有さない平坦な面となっている。内表面75bの反対側に位置する外表面75aは、曲率を有さないほぼ平坦な面である。
【0077】
ラミネートフィルム22を固定するための両面テープ74が内表面75bに設けられている。両面テープ74は溝76の延びる方向に沿って設けられている。両面テープ74は、紙面の手前から奥側に延びるように設けられている。溝76の両側に両面テープ74が設けられている。
【0078】
このような板状電池2dを携帯電話機へ装着する際には、下部筐体75を携帯電話機の本体へ向け、上部筐体77を携帯電話機の蓋側へ向けることが可能である。さらに、下部筐体75を携帯電話の蓋側へ向け、上部筐体77を携帯電話機の本体へ向けることも可能である。
【0079】
このように構成された板状電池2dでは、まず、実施の形態12に従った板状電池2aと同様の効果がある。さらに、上部筐体77と下部筐体75が電池コア21を覆っているため上部筐体77および下部筐体75が電池コア21を電磁気的に遮蔽する。その結果、電池コア22が携帯電話機の回路基板へ影響を与えずさらに信頼性の高い板状電池となる。さらに、ラミネートフィルム22が両面テープ74により固定されるので、ラミネートフィルム22が強力に位置決めされるという効果もある。
【0080】
(実施の形態16)
図18を参照して、この発明の実施の形態16に従った板状電池2eは上部筐体77にラミネートフィルム22を固定するための両面テープ74が設けられている。そのため、上部筐体77の内表面77bはラミネートフィルム22と直接接触しておらず、内表面77bは両面テープ74を介してラミネートフィルム22に接触している。下部筐体75の内表面75bはラミネートフィルム22と直接接触している。下部筐体75に設けられた溝76もラミネートフィルム22の封止部22dと直接接触している。その他の構成については、図18で示す板状電池2eは図17で示す板状電池2dと同様の構成である。
【0081】
このように構成された板状電池2eでは、図17で示した板状電池2dと同様の効果がある。
【0082】
(実施の形態17)
図19を参照して、この発明の実施の形態17に従った板状電池2fでは、下部筐体75の溝76内にラミネートフィルム22を固定するための両面テープ74が設けられている。ラミネートフィルム22の封止部22dは溝76に嵌まり合い、両面テープ74により下部筐体75に固定される。下部筐体75の溝76以外では、内表面75bがラミネートフィルム22と直接接触している。上部筐体77の内表面77bもラミネートフィルム22と直接接触している。その他の構成については、図19で示した板状電池2fは、図17で示した板状電池2dと同様に構成されている。
【0083】
このように構成された板状電池2fでは、図17で示す板状電池2dと同様の効果がある。また、下部筐体75の内表面75bとラミネートフィルム22とが直接接触し、上部筐体77の内表面77bとラミネートフィルム22とが直接接触しているため、さらに小型化が可能となる。
【0084】
(実施の形態18)
図20を参照して、この発明の実施の形態18に従った板状電池2gでは、上部筐体77に溝76が設けられている点で下部筐体75に溝76が設けられている図17〜図19で示す板状電池2d〜2fと異なる。上部筐体77の内表面77bには両面テープ74が取付けられている。
【0085】
両面テープ74は上部筐体77とラミネートフィルム22とに接触して上部筐体77にラミネートフィルム22を固定する。溝76は、封止部22dを構成するラミネートフィルム22と直接接触している。下部筐体75の内表面75bはラミネートフィルム22と直接接触している。上部筐体77が携帯電話機の本体側に位置し、下部筐体75が携帯電話機の蓋側に位置してもよい。またこれとは反対に、上部筐体77が携帯電話機の蓋側に位置し、下部筐体75が携帯電話機の本体側に位置してもよい。
【0086】
このように構成された板状電池2gにおいては、実施の形態15に従った図17で示す板状電池2dと同様の効果がある。
【0087】
(実施の形態19)
図21を参照して、この発明の実施の形態19に従った板状電池2hでは、下部筐体75の内表面75bに両面テープ74が設けられている点で、図20で示す板状電池2gと異なる。下部筐体75の内表面75bは直接ラミネートフィルム22と接触しておらず、両面テープ74を介在させてラミネートフィルム22と接触している。上部筐体77の内表面77bはラミネートフィルム22と直接接触している。また、溝76もラミネートフィルム22と直接接触している。
【0088】
このように構成された板状電池2hでは、図20で示す板状電池2gと同様の効果がある。
【0089】
(実施の形態20)
図22を参照して、この発明の実施の形態20に従った板状電池2iでは、上部筐体77の溝76内に両面テープ74が設けられている。両面テープ74は封止部22dを構成するラミネートフィルム22を上部筐体77に対して固定する。溝76の表面は直接ラミネートフィルム22と接触しておらず、両面テープ74を介してラミネートフィルム22と接触している。上部筐体77の内表面77bは、溝76が形成される部分以外ではラミネートフィルム22に直接接触している。また、下部筐体75の内表面75bとラミネートフィルム22とが直接接触している。
【0090】
このように構成された板状電池2iでは図19で示す板状電池2fと同様の効果がある。
【0091】
(実施の形態21)
図23を参照して、この発明の実施の形態21に従った板状電池2jでは、上部筐体77の外表面77aが曲率を有し曲面状となっている点で、図22で示す板状電池2iと異なる。その他の点については、図23で示す板状電池2jは図22で示す板状電池2iと同様である。
【0092】
このように構成された板状電池2jでは、まず、図22で示す板状電池2jと同様の効果がある。さらに、上部筐体77の外表面77aは曲面状に形成されている。そのため、上部筐体77を携帯電話機の蓋側とすれば、人が携帯電話を持つ部分が外表面77aに沿うように形成されて滑らかな曲面となる。そのため、携帯電話機を持ちやすくなる。さらに、上部筐体77が外側に凸となるような曲面状の外表面77aを持つため、上部筐体77の肉厚を厚くすることができる。その結果、上部筐体77の強度を高めることができ、さらに信頼性の高い板状電池を形成することができる。
【0093】
なお、この板状電池においては、両面テープ74は溝76内に形成されたが、溝76以外の上部筐体77の表面に形成してもよい。また、下部筐体75の内表面75bに両面テープ74を設けてラミネートフィルム22を固定してもよい。
【0094】
(実施の形態22)
図24を参照して、この発明の実施の形態22に従った板状電池2kでは、下部筐体75の内表面75bが曲率を有し曲面状となっている。また、下部筐体75の外表面75aが曲率を有し曲面状となっている。さらに両面テープが設けられていない点で図17で示す実施の形態15に従った板状電池2dと異なる。
【0095】
下部筐体75の外表面75aは、携帯電話機の蓋側、すなわち、人間が手で持つ側に沿うような形状とされる。内表面75bは、ラミネートフィルム22内の電池コア21が加熱されて、ラミネートフィルム22が膨張した際にその膨張したラミネートフィルム22に沿うような形状となっている。そのため、ラミネートフィルム22と内表面75bとが所定の距離をあけることにより、電池コア21が膨張した際にも、下部筐体75が爆発しないような構造となっている。なお、ラミネートフィルム22と上部筐体77との間に両面テープを介在させてもよい。
【0096】
このように構成された板状電池2kにおいては、まず、実施の形態15に従った図17で示す板状電池2dと同様の効果がある。さらに、電池コア21が急激に発熱してラミネートフィルム22が膨張した場合でも、ラミネートフィルム22と下部筐体75との間には所定の空間が存在するので、下部筐体75が爆発することがない。その結果、さらに安全性を高めることができる。
【0097】
また、外表面75aが、人間が手で持つ部分にフィットするような形状となるためさらに持ちやすくなる。
【0098】
(実施の形態23)
図25を参照して、この発明の実施の形態23に従った板状電池2lでは、上部筐体77とラミネートフィルム22との間に爆発防止用の空間が形成されている点で、下部筐体75とラミネートフィルム22との間に爆発防止用の空間が設けられている図24で示す板状電池2iと異なる。
【0099】
上部筐体77の内表面77bは、曲率を有する曲面状に形成されている。ラミネートフィルム22の一部分が上部筐体77と接触している。上部筐体77の内表面において、中央部分は曲率が小さく、端部に近づくにつれて曲率が大きくなる。上部筐体77の内表面77bの形状は、電池コア21が急激に発熱してラミネートフィルム22が膨張した際のラミネートフィルム22の形状に合うようにされる。
【0100】
下部筐体75の内表面75bとラミネートフィルム22とは直接接触している。下部筐体75の溝76に封止部22dが嵌まり合う。封止部22dは溝76に直接接触している。下部筐体75の内表面75bとラミネートフィルム22との間に両面テープまたは接着剤を介在させてもよい。また、溝76の表面と封止部22dを構成するラミネートフィルム22との間に両面テープまたは接着剤を介在させてもよい。さらに、上部筐体77の外表面77aに外側へ凸となるような曲率を持たせてもよい。
【0101】
このように構成された板状電池2lにおいては、まず、図24で示す板状電池2kと同様の効果がある。
【0102】
(実施の形態24)
図26を参照して、この発明の実施の形態24に従った板状電池2mでは、上部筐体77および下部筐体75とラミネートフィルム22との間に爆発防止用の空間が設けられている点で、図24および図25で示す板状電池2kおよび2lと異なる。
【0103】
下部筐体75の外表面75aが曲率を有する曲面により構成されている。また、内表面75bも曲率を有する曲面により構成されている。外表面75aは、携帯電話の蓋の部分、すなわち、人間が手で持つ部分に沿うように形成される。内表面75bは、電池コア21が発熱してラミネートフィルム22が膨張した際のその膨張したラミネートフィルム22の形状に合わせられている。
【0104】
上部筐体77の内表面77bは曲率を有する曲面により構成されている。内表面77bの形状は膨張したラミネートフィルム22の形状と同一とされる。また、外表面77aは曲率を有さない平坦な面であるが下部筐体75の外表面75aと同様に外側に凸の曲率を有する曲面としてもよい。
【0105】
このように構成された板状電池2mにおいては、まず、図24で示す板状電池2kと同様の効果がある。さらに、上部筐体77の内表面77bと下部筐体75の内表面75bとはそれぞれ膨張したラミネートフィルム22の形状と同じように形成されるため、上部筐体77および下部筐体75が爆発することがない。その結果、さらに安全性を高めることができる。
【0106】
(実施の形態25)
図27Aを参照して、この発明の実施の形態25に従った板状電池2nは、筐体80を有する。筐体80は、6平面により構成される直方体形状である。筐体80は、アルミニウム合金により構成される。直方体の一番広い面には長方形状の筐体窓13が形成されている。筐体窓13からは、板状電池2nを構成するラミネートフィルム22が見えている。筐体80の底部には、凸部85が形成されている。凸部85の上にはプリント基板31が載置されている。
【0107】
図27Bを参照して、この発明の実施の形態25に従った板状電池2nは、電池コア21と、電池コア21を覆うラミネートフィルム22と、電池コア21に電気的に接続された負極端子23aおよび35ならびに正極端子24aおよび39と、これらを覆う筐体80とを備える。
【0108】
図27Bで示す板状電池2nが図1Bで示す板状電池1aと異なる点は、筐体80の材質がアルミニウム合金製である点、封止部22dが電池コア21の下側に設けられている点、封止部22dを受入れる溝(図27Bでは示さず)が筐体80に形成されている点である。その他の構成については、図27Bで示す板状電池2nは図1Bで示す板状電池1aと同一である。
【0109】
図28を参照して、板状電池2nが図2で示す板状電池1aと異なる点は、上部筐体81および下部筐体82および凸部85がアルミニウム合金製である点、上部筐体81とラミネートフィルム22の樹脂層22aが接触している点、負極端子32aが下部筐体82の凸部85に電気的に接続されている点である。
【0110】
図29を参照して、板状電池2nは電池コア21と、電池コア21を覆うラミネートフィルム22と、これらを覆う上部筐体81および下部筐体82を有する。上部筐体81と下部筐体82とは直接接触しており、上部筐体81が下部筐体82に対して固定されている。上部筐体81と下部筐体82とで囲まれた部分には、ラミネートフィルム22に囲まれた電池コア21が位置決めされている。ラミネートフィルム22の両端部が重ね合わせられて形成された封止部22dが下部筐体82の溝83に嵌まり合う。なお、溝83は紙面の手前側から奥側へ延びるように形成されており、両面テープ84もこの溝83に沿って形成されている。溝83の表面と封止部22dを構成するラミネートフィルム22とが両面テープ84により固定されている。溝83の表面とラミネートフィルム22の表面とは直接接触しておらず、両面テープ84を介在させて接触している。下部筐体82の内表面82bは、溝83が形成される部分以外では曲率を有しないほぼ平坦な面であり、ラミネートフィルム22に直接接触している。下部筐体82の外表面82aは曲率を有さないほぼ平坦な面である。上部筐体81の内表面81aおよび81bは、それぞれ曲率を有さない平坦な面である。外表面81aおよび82aと、内表面81eおよび82bはそれぞれ外側に凸となるような曲率を有する曲面で形成してもよい。また、両面テープを溝83以外の下部筐体82の内表面82bまたは上部筐体81の内表面81bに設けてもよい。
【0111】
このように構成された板状電池では、まず、図1A、1Bおよび2で示す板状電池1aと同様に負極端子35が凸部15により支持されているため、負極端子35と携帯電話機の接触用のピンと接触させても負極端子35が移動することがない。その結果、確実に電気的に接触を保つことができ信頼性の高い板状電池となる。
【0112】
また、上部筐体81および下部筐体82が導電性の材料で形成されており、その電位が一定値(負極端子23aと同電位)とされているため、上部筐体81および下部筐体82が電池コア21を電磁気的に遮蔽する効果を発揮する。その結果、携帯電話機の本体回路を流れる高周波を変調することがなく、さらに信頼性の高い板状電池とすることができる。
【0113】
また、図29で示したように下部筐体82には封止部22dを嵌め合わせるための溝84が形成されている。これによりラミネートフィルム22を確実に位置決めできるとともに、板状電池2n自体を小型化できる。
【0114】
今回開示した実施の形態はさまざまに変形することが可能である。まず負極端子および正極端子の構造として、図2で示すように端子台の上に端子を載置したものまたは図4で示すように負極または正極端子上に直接負極端子または正極端子を取る構造を示した。これらの2つの構造はすべての実施の形態において適用することができる。
【0115】
また、凸部としては、図2で示すように相対的に低い凸部15と、相対的に高い凸部17とを開示した。これらの2種類の凸部はすべての実施の形態において適用することができる。
【0116】
また、実施の形態4では図5で示すように凸部を温度検出器42で構成しその下に金属板41を設けたが、この構造をすべての実施の形態に適用することも可能である。
【0117】
また、実施の形態11の図12では、板状電池1aを用いた携帯電話機100を示したが、他の実施の形態の板状電池1b〜1jおよび2a〜2nを携帯電話機に装着することも可能である。
【0118】
また、携帯無線端末としては携帯電話機を示したが、携帯無線端末としてのノート型パソコンに本発明の板状電池を装着してもよい。
【0119】
さらに、実施の形態ではリチウム電池として用いる場合を説明したが、リチウム電池に限らず、たとえばニッケルカドミウム電池などに適用してもよい。さらに、一次電池および二次電池のいずれにも適用することが可能である。
【0120】
また、ラミネートフィルムと上部筐体または下部筐体を接続する手段として両面テープを用いたが、これに限られるものではなく接着剤などを用いてもよい。さらに、ラミネートフィルム22の一部を溶かして上部筐体または下部筐体に接続してもよい。
【0121】
また、筐体の材質としては鉄、チタン、銅等を用いることができ、電極端子に金めっき等のメッキを施してもよい。
【0122】
【産業上の利用可能性】
この発明の板状電池は携帯電話機または通信機能を有する携帯パソコン、さらには通常の無線機などにも利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1A】 この発明の実施の形態1に従った板状電池の部分断面を含む斜視図である。
【図1B】 この発明の実施の形態1に従った板状電池の内部構造を示す斜視図である。
【図2】 図1A中のII−II線に沿って見た断面を示す図である。
【図3】 この発明の実施の形態2に従った板状電池の断面図である。
【図4】 この発明の実施の形態3に従った板状電池の断面図である。
【図5】 この発明の実施の形態4に従った板状電池の断面図である。
【図6】 この発明の実施の形態5に従った板状電池の断面図である。
【図7】 この発明の実施の形態6に従った板状電池の断面図である。
【図8】 この発明の実施の形態7に従った板状電池の断面図である。
【図9】 この発明の実施の形態8に従った板状電池の断面図である。
【図10】 この発明の実施の形態9に従った板状電池の断面図である。
【図11】 この発明の実施の形態10に従った板状電池の断面図である。
【図12】 この発明の実施の形態11に従った携帯電話機の断面図である。
【図13】 この発明の実施の形態12に従った板状電池の部分断面を含む斜視図である。
【図14】 図13中のXIV−XIV線に沿って見た断面を示す図である。
【図15】 この発明の実施の形態13に従った板状電池の断面図である。
【図16】 この発明の実施の形態14に従った板状電池の断面図である。
【図17】 この発明の実施の形態15に従った板状電池の断面図である。
【図18】 この発明の実施の形態16に従った板状電池の断面図である。
【図19】 この発明の実施の形態17に従った板状電池の断面図である。
【図20】 この発明の実施の形態18に従った板状電池の断面図である。
【図21】 この発明の実施の形態19に従った板状電池の断面図である。
【図22】 この発明の実施の形態20に従った板状電池の断面図である。
【図23】 この発明の実施の形態21に従った板状電池の断面図である。
【図24】 この発明の実施の形態22に従った板状電池の断面図である。
【図25】 この発明の実施の形態23に従った板状電池の断面図である。
【図26】 この発明の実施の形態24に従った板状電池の断面図である。
【図27A】 この発明の実施の形態25に従った板状電池の部分断面を含む斜視図である。
【図27B】 この発明の実施の形態25に従った板状電池の内部構造を示す斜視図である。
【図28】 図27A中のXXVIII−XXVIII線に沿って見た断面を示す図である。
【図29】 図27A中のXXIX−XXIX線に沿って見た断面を示す図である。
【図30】 従来の板状電池の斜視図である。
【図31】 図30中のXXXI−XXXI線に沿って見た断面を示す図である。
【図32】 図30中のXXXII−XXXII線に沿って見た断面を示す図である。
Claims (6)
- 電力を発生させる発電要素(21)に接続され、前記発電要素(21)の中央部から外側へ延在する電極端子(24a,26,23a,23b,23c,25)と、
前記発電要素(21)を封止し、包袋状に形成された被覆部材(22)と、
前記発電要素(21)から外側に延在した前記電極端子(24a,26,23a,23b,23c,25)を支持する支持部材(15,17,55,85)と、
前記支持部材(15,17,55,85)上に設けられ、前記電極端子(24a,26,23a,23b,23c,25)に接続されるプリント基板(31)と、
前記プリント基板(31)上に形成され、接触用ピンで電気的な接触をとる端子(35,39)と、
前記プリント基板(31)に設けられて前記電極端子(24a,26,23a,23b,23c,25)と前記端子(35,39)とを接続する配線(32,33)とを備えた、板状電池。 - 前記支持部材(15)は温度検出器(42)を含み、前記発電要素(21)から前記温度検出器(42)へ熱を伝達するために前記被覆部材(22)と前記温度検出器(42)とを接続する伝熱部材(41)をさらに備えた、請求の範囲第1項記載の板状電池。
- 前記支持部材(10,17,55,85)は外装部材(10,50,80)の表面に前記外装部材(10,50,80)と一体的に形成される、請求の範囲第1項記載の板状電池。
- 前記被覆部材(22)を取囲む導電性の外装部材(50,80)をさらに備える、請求の範囲第1項記載の板状電池。
- 前記電極端子は正極端子(24a,26)および負極端子(23a,23c)を含み、前記外装部材(50,80)は前記正極端子(24a,26)および負極端子(23a,23c)のいずれか一方と電気的に接続されている、請求の範囲第4項記載の板状電池。
- 請求の範囲第1項記載の板状電池を用いた携帯無線端末。
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