JP3989017B2 - Battery with terminal plate - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、端子板付き電池に関する。さらに詳しくは、ハンダ付け処理をしなくとも電子機器等の回路基板に取り付け可能な端子板付き電池に関する。
【0002】
【従来の技術】
ボタン形やコイン形などの扁平形の電池、あるいは、角形、円筒形などの電池は、アルカリ乾電池、リチウム電池、リチウム二次電池、アルカリ蓄電池に代表される一次電池、二次電池のいずれも、各種電子機器の主電源やメモリーバックアップ電源として広く用いられている。
【0003】
上記電池を電子機器の回路基板に実装するにあたり、製造工程の効率化のために、回路基板へのハンダ付けを可能にする端子板を電池に接続し、他の電子部品と共に、リフロー炉を用いて回路基板にハンダ付けすることが考えられている。
【0004】
ところが、リフロー炉の通過の際に電池が加熱され、短時間ではあるが、電池の温度が例えば150℃を越える高温に達するため、電池の構成部材に物理的変化あるいは化学的変化が生じ、電池の密閉性の低下、放電特性の低下、内部短絡、サイクル特性の低下などの問題を生じる。一方、電池を保護するために、他の電子部品とは別に電池のみ手作業でハンダ付けを行うと、作業効率が大幅に低下するため、リフロー炉を通過させても電池特性などに悪影響のない耐熱性の高い電池が求められていた。特に、融点が低い金属リチウムを負極に用い、揮発性の高い有機溶媒を電解液溶媒としたリチウム電池では、耐熱化のための技術開発が強く要望されていた。
【0005】
このような要望に対し、耐熱性の高いパッキングを用いたり、高温での貯蔵性を向上させる添加剤を用いた電池が提案されている(特許文献1および2参照)。これによれば、電池の耐熱性が高まり、リフロー炉の通過に支障のない電池が得られる。
【0006】
一方、ハンダ付けによる電池の固定をやめ、電池本体とこれに取り付けた端子板とで回路基板を挟み込むことにより、回路基板上に電池を固定し、電池の交換保守を容易にした電池の実装構造も提案されている(特許文献3参照)。この形式によれば、ハンダ付けなしでの電池の実装が可能となる。
【0007】
【特許文献1】
特開平8−153500号公報(段落番号0002−0008)
【特許文献2】
特開2000−323171号公報(段落番号0005−0007)
【特許文献3】
特開平10−64490号公報(段落番号0002−0005)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電池そのものに耐熱性を付与する形態では、リフロー炉の通過に対応させるために電池のパッキングを耐熱性の高い材料にすると、汎用のポリオレフィンなどの材料に比べて材料コストが大幅にアップする。また、電解液に添加剤を含有させた場合は、程度の差がありこそすれ放電特性の低下を来すため、使用可能な電子機器が限定される。添加剤を加えたとしても、他の構成部材まで同様に耐熱性の高い材料を用いる必要があるため、やはり大幅なコストアップを招く。そもそも、回路基板との導通接続のためにハンダを用いることは、ハンダに含まれる鉛の環境への影響の問題もあり、環境保護の観点からハンダ使用量の低減化が求められている現状において好ましくない。
【0009】
一方、電池本体とこれに取り付けた端子板とで回路基板を挟み込む実装構造によるときは、電池の外装体と回路基板の導電部とを直に接触させるため、実装時の電池の配置構成が限定され、電子機器の薄型化や回路の省スペース化などの点でネックになる。そのほか、振動による接触不良も生じやすく、信頼性の点でも問題が出る。
【0010】
そこで本発明の目的は、電子機器等の回路基板に電池を実装する際の上記問題点を解決し、ハンダ付け処理をしなくとも、電池本体から導出した端子板の導出端部分を回路基板の導電部に圧入するだけで簡単かつ確実に取り付けられる端子板付き電池を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の端子板付き電池は、図1ないし図8に示すごとく、電池本体2と、該電池本体 2を回路基板5の導電部6に電気的に接続するための二つの端子板7・7とを備えている。前記端子板7は、前記電池本体2の上下面の負極と正極とにそれぞれ溶接固定されて水平方向に伸びる水平腕8と、前記水平腕8の延出端から下向きに折り曲げられて、前記導電部6に設けたスルーホール13に圧入される導出端部分 9 とを含む。前記導出端部分9に、前記スルーホール13内に臨む前記導電部6に接触する接触片11を有する。前記接触片11が、前記導出端部分9の上下方向の中途部に、該導出端部分9の前後厚み方向に突出するよう弾性変形可能に形成されており、前記接触片11の弾性復元力により、該接触片11が前記導電部6に圧接するように構成されていることを特徴とする。
電池本体2としては、ボタン形やコイン形などの扁平形の電池が用いて好適である。
これによれば、スルーホール13に導出端部分9を圧入するだけで、スルーホール13内の導電部6に接触片11が圧接することにより、導電性が図られるとともに、該当の圧接力で導出端部分9を回路基板5の導電部6に確りと抜け止め状に支持固定できる。
また、接触片11が弾性復元力で導電部6に圧接していると、接触片11と導電部6との導通性が良好に確保され、かつ回路基板5に電池本体2をガタつくことなく安定的に支持固定できることになる。
【0012】
また、本発明の端子付き電池は、図1ないし図4に示すごとく、電池本体2と、該電池本体2を回路基板5の導電部6に電気的に接続するための二つの端子板7・7とを備えている。前記端子板7は、前記電池本体2の上下面の負極と正極とにそれぞれ溶接固定されて水平方向に伸びる水平腕8と、前記水平腕8の延出端から下向きに折り曲げられて、前記導電部6に設けたスルーホール13に圧入される導出端部分9とを含む。前記導出端部分9に前記導電部6に接触する接触片11が、該導出端部分9の前後厚み方向に突出するよう弾性変形可能に打ち出し形成されており、前記接触片11の上下端が、前記導出端部分9に両持ち梁状につながっており、前記接触片11の弾性復元力により、該接触片11が前記導電部6に圧接するように構成されていることを特徴とする。
電池本体2としては、ボタン形やコイン形などの扁平形の電池が用いて好適である。
これによれば、スルーホール13に導出端部分9を圧入するだけで、スルーホール13内の導電部6に接触片11が圧接することにより、導電性が図られるとともに、該当の圧接力で導出端部分9を回路基板5の導電部6に確りと抜け止め状に支持固定できる。
また、接触片11が弾性復元力で導電部6に圧接していると、接触片11と導電部6との導通性が良好に確保され、かつ回路基板5に電池本体2をガタつくことなく安定的に支持固定できることになる。
このように、接触片11が両持ち梁状に形成されていると、接触片11の弾性復元力、ひいてはスルーホール13内の導電部6に対する圧接力を有効に確保できることになる。
【0013】
また、本発明の端子付き電池は、図5および図6に示すごとく、電池本体2と、該電池本体2を回路基板5の導電部6に電気的に接続するための二つの端子板7・7とを備えている。前記端子板7は、前記電池本体2の上下面の負極と正極とにそれぞれ溶接固定されて水平方向に伸びる水平腕8と、前記水平腕8の延出端から下向きに折り曲げられて、前記導電部6に設けたスルーホール13に圧入される導出端部分9とを含む。前記導出端部分9には、前記導電部6に接触する接触片11が、該導出端部分9の前後厚み方向に突出するよう弾性変形可能に切り起こし形成されており、前記接触片11の下端が、前記導出端部分9に片持ち状につながっており、上端側が導出端部分9から離れる向きに突出しており、前記接触片11の弾性復元力により、該接触片11が前記導電部6に圧接するように構成されていることを特徴とする。
電池本体2としては、ボタン形やコイン形などの扁平形の電池が用いて好適である。
これによれば、スルーホール13に導出端部分9を圧入するだけで、スルーホール13内の導電部6に接触片11が圧接することにより、導電性が図られるとともに、該当の圧接力で導出端部分9を回路基板5の導電部6に確りと抜け止め状に支持固定できる。
また、接触片11が弾性復元力で導電部6に圧接していると、接触片11と導電部6と の導通性が良好に確保され、かつ回路基板5に電池本体2をガタつくことなく安定的に支持固定できることになる。
【0014】
また、本発明の端子付き電池は、図7および図8に示すごとく、電池本体2と、該電池本体2を回路基板5の導電部6に電気的に接続するための二つの端子板7・7とを備えている。前記端子板7は、前記電池本体2の上下面の負極と正極とにそれぞれ溶接固定されて水平方向に伸びる水平腕8と、前記水平腕8の延出端から下向きに折り曲げられて、前記導電部6に設けたスルーホール13に圧入される導出端部分9とを含む。前記導出端部分9に前記導電部6に接触する接触片11が、該導出端部分9の前後厚み方向に突出するよう弾性変形可能に打ち出し形成されており、前記接触片11の上下端が、前記導出端部分9に両持ち梁状につながっており、前記接触片11が、前記導出端部分9の前後厚み方向の一方に打ち出し形成されて前後厚み方向に弾性変形可能な中央のばね板部15と、中央の前記ばね板部15の左右幅方向の両外側において前記導出端部分9の前後厚み方向の他方に打ち出し形成されて前後厚み方向に弾性変形可能な左右のばね板部16・16とを含み、前記接触片11の弾性復元力により、該接触片11が前記導電部6に圧接するように構成されていることを特徴とする。
電池本体2としては、ボタン形やコイン形などの扁平形の電池が用いて好適である。
これによれば、スルーホール13に導出端部分9を圧入するだけで、スルーホール13内の導電部6に接触片11が圧接することにより、導電性が図られるとともに、該当の圧接力で導出端部分9を回路基板5の導電部6に確りと抜け止め状に支持固定できる。
また、接触片11が弾性復元力で導電部6に圧接していると、接触片11と導電部6との導通性が良好に確保され、かつ回路基板5に電池本体2をガタつくことなく安定的に支持固定できることになる。
このように、接触片11が両持ち梁状に形成されていると、接触片11の弾性復元力、ひいてはスルーホール13内の導電部6に対する圧接力を有効に確保できることになる。
【0015】
図1ないし図8に示すように、前記導出端部分9には、前記スルーホール13に抜け止め状に係合する係合片12を形成することができる。
これによれば、接触片11が導出端部分9と導電部6との導通性を図る役割をし、係合片12がスルーホール13に導出端部分9を確りと支持固定する役割を担う。
【0016】
図1ないし図4に示すように、前記導出端部分9に、前記スルーホール13に抜け止め状に係合する係合片12が形成されており、前記導出端部分9の幅方向の左右に、左右の幅寸法よりも上下の長さ寸法の大きい、上下縦長の前記接触片11・11が形成されており、前記導出端部分9には、左右の前記接触片11・11間の下方に上下縦長の前記係合片12が形成された形態を採ることができる。
【0017】
図1ないし図4に示すように、前記導出端部分9に、前記係合片12が前記導出端部分9の前後厚み方向に突出するよう弾性変形可能に切り起こし形成されており、前記係合片12は、これの先端が前記導出端部分9の下端につながっていて、上面側が前記導出端部分9から離れる向きに自由状態で突出しており、前記係合片12は、これ自体が弾性変形することで前記スルーホール13にこれの上方から圧入可能に構成された形態を採ることができる。
【0018】
図5および図6に示すように、前記導出端部分9に、前記スルーホール13に抜け止め状に係合する係合片12が形成されており、前記導出端部分9の下端には、左右の前記接触片11・11の間に前記係合片12が上向きに折り返し形成された形態を採ることができる。
【0019】
図1ないし図6に示すように、前記スルーホール13の下端の開口周縁には、前記導電 部6が張り出し形成されており、前記導電部6の張り出し部分に、前記係合片12の上端が受け止められるように構成することができる。
これによれば、導出端部分9と導電部6との導通性がより確実になる。
【0020】
図1ないし図6に示すように、前記導出端部分9には、これの前後厚み方向の一方に前記接触片11が、他方に前記係合片12がそれぞれ突出している形態を採ることができる。
【0021】
図7および図8に示すように、前記導出端部分9に、前記スルーホール13に抜け止め状に係合する係合片12が形成されており、前記導出端部分9が、左右幅方向の中央に配された前記接触片11と、前記接触片11の左右幅方向の両側に配された前記係合片12とを含み、前記係合片12が、左右幅方向に弾性変形可能に構成されている形態を採ることができる。
【0022】
図7および図8に示すように、前記係合片12が、前記スルーホール13に臨む前記導電部6に接触している形態を採ることができる。
【0023】
図7および図8に示すように、前記係合片12が、下方に向けて片持ち状に連出されており、前記係合片12の下端に、前記スルーホール13の下端の開口周縁に引っ掛かる係止部22が形成された形態を採ることができる。
これによれば、スルーホール13に差し込んだ導出端部分9が上方に抜き外れるのをよく防止できる。
【0024】
図1ないし図8に示すように、前記導出端部分9の左右幅方向の両端に、前記スルーホール13の上端の開口周縁に受け止められるストッパー縁14・14が形成された形態を採ることができる。
これによれば、ストッパー縁14・14がスルーホール13の上端の開口周縁に受け止められるまで、導出端部分98をスルーホール13に圧入すればよく、スルーホール13に対して導出端部分9を常に過不足なく差し込むことができる。そのうえで、ストッパー縁14・14は、回路基板5に電池本体2を安定的に支持することにも貢献する。
【0025】
(第1実施例) 図1ないし図4は本発明の第1実施例を示しており、扁平な電池1としてコイン形リチウム電池を用いた。電池1は、ひとつの電池本体2に二つの端子板7・7を備えている。各端子板7・7の基端部は、電池本体2の上下の正負極にそれぞれ溶接固定されている。
【0026】
電池本体2は、上面に開口部を有する有底筒状の電池ケース3と、この開口部を密閉状に封する蓋部4とからなり、電池ケース3を正極とし、蓋部4を負極としている。
【0027】
端子板7・7は、回路基板5に設けられた2か所の導電部6・6と、電池本体2の上下の正負極との間を電気的に接続するとともに、この電池本体2を回路基板5に対して遊動不能に固定保持する機能を持つ。電池本体2は回路基板5上に両端子板7・7を介して僅かに浮き離れた状態で配置する。
【0028】
各端子板7は、電池本体2の上下面の負極と正極とにそれぞれ溶接固定されて前後の水平方向に延びる水平腕8と、この水平腕8の延出端から下向きに折り曲げられた導出端部分9とが一体に形成された側面視で略L字形のプレス成形品である。なお、電池本体2の正極につながる端子板7は、水平腕8の延出端を上方にいったん持ち上げたのち、水平腕8の延出端に下向きの導出端部分9がつながっている。
【0029】
各端子板7の導出端部分9には、幅方向の左右に一対の接触片11・11が導出端部分9の前後厚み方向に突出するよう弾性変形可能に打ち出し形成されている。
【0030】
各接触片11は所定の左右幅を有する上下縦長に形成されており、上下端が導出端部分9に両持ち梁状につながっている。とくに、接触片11の下端部には、上がり傾斜のガイド部11aが曲げ形成されており、接触片11の上端部11bも下り傾斜状に曲げ形成されている。
【0031】
更に、各端子板7の導出端部分9には、左右の接触片11・11間の下方に弾性変形可能な係合片12が導出端部分9の前後厚み方向に突出するよう上向きに切り起こし形成されている。
【0032】
この係合片12は左右小幅で上下縦長に形成されており、これの下端が導出端部分9に片持ち状につながっている。係合片12は、下端部12aが斜め上方に立ち上がる形状に形成され、上端部12bが真っ直ぐ上向きの垂直状に形成されている。
【0033】
接触片11と係合片12とは、接触片11が前後厚み方向の一方に突出するとき、係合片12が導出端部分9の他方に突出する関係にある。
【0034】
回路基板5の導電部6にはスルーホール13が上下貫通状に設けられている。すなわち、スルーホール13の内周面が導電部6になっている。スルーホール13の上下端の開口周縁には導電部6が張り出し形成されている。符号6cは、この導電部6の張り出し部分である。スルーホール13は、平面視で左右方向に長く、前後方向に短い略四角形状を呈している。
【0035】
次に、回路基板5に対する端子板付き電池1の装着要領を説明すると、電池本体2に一体化された各端子板7の導出端部分9を回路基板5のスルーホール13にこれの上方から圧入する。このとき、接触片11は傾斜状の下端ガイド部11aでスルーホール13内にスムーズに嵌合案内され、係合片12も傾斜下端部12aでスルーホール13内にスムーズに嵌合案内される。そして、接触片11および係合片12は、スルーホール13内の前後の導電部6の内面に接してそれぞれ導出端部分9側に弾性変形する。
【0036】
導出端部分9の左右幅方向の両端には、スルーホール13に対する導出端部分9の差し込み限界を規制するストッパー縁14・14が段付き状に形成されている。従って、導出端部分9はスルーホール13に対してこれの上端の開口周縁にストッパー縁14・14が受け止められるまで完全に圧入することになる。
【0037】
スルーホール13に導出端部分9を完全に圧入すると、係合片12の上端がスルーホール13の下方に出て元の突出状態に弾性復元し、係合片12の上端がスルーホール13の下端の開口周縁に受け止められる。
【0038】
スルーホール13の下端の開口周縁には、導電部6の張り出し部分6cが形成されているので、係合片12の上端は導電部6の張り出し部分6cで受け止められることになる。これにて、導出端部分9がスルーホール13の上方へ抜け出ることが規制される。
【0039】
スルーホール13に導出端部分9を圧入した状態において、左右一対の各接触片11は、弾性変形を受けているので、その弾性復元力で接触片11の上下端部11a・11b間の中間平坦部分11cがスルーホール13内に臨む導電部6に対して全面的に圧接する。
【0040】
とくに接触片11は、これの上下端が導出端部分9につながる両持ち梁状に形成されているので、スルーホール13内の導電部6に対する接触片11の上記圧接力は強力になる。したがって、この圧接力のみにてもスルーホール13に対して導出端部分9をガタつきなく、かつ不用意に上下方向へは位置ずれすることなく確実に保持固定できる。そのうえで、各端子板7の導出端部分9は、回路基板5の導電部6に対して接触片11・11で電気的に導通状態となる。ストッパー縁14・14および係合片12の上端も導通状態を補助する。
【0041】
回路基板5から端子板付き電池1を離脱させる必要があるときは、係合片12の上端を指先などでつかんで端子板7の導出端部分9に向かって撓み変形させることにより、係合片12の上端をスルーホール13内に導き、そのまま導出端部分9を引き上げればよい。
【0042】
(第2実施例) 図5および図6は請求項9に対応する本発明の第2実施例を示す。この第2実施例では、左右の接触片11が端子板7の導出端部分9から切り起こし形成されている。すなわち各接触片11は下端が導出端部分9に片持ち状につながっていて、上端側が導出端部分9から離れる向きに突出している。これによれば、スルーホール13にこれの上方から導出端部分9を圧入したとき、接触片11が導出端部分9側に弾性変形し、その弾性復元力で接触片11の上端部分がスルーホール13に臨む前後の導電部6に圧接する。
【0043】
また、各端子板7の導出端部分9の下端には、左右の両接触片11・11間において係合片12が上向きに折り返し形成されている。これによれば、スルーホール13に導出端部分9を完全に圧入した状態において、係合片12の上端が、スルーホール13から抜け出て、これの下端の開口周縁(導電部6の張り出し部分6c)に受け止められる。この状態は係合片12の反対側に突出する接触片11の弾発作用で維持される。
【0044】
第2実施例のその他の点は、先の第1実施例と実質的に同じであるから、同一部材には同一符号を付して説明を省略する。第2実施例での係合片12は弾性変形することを要しないが、係合片12を断面V字状に折り曲げ形成し、係合片12が第1実施例と同様に前後方向へ弾性変形するようにしてもよい。
【0045】
端子板7の導出端部分9に左右一対の接触片11・11が設けられていると、回路基板5に対して導出端部分9、ひいては電池本体2をガタつくことなくバランスをとって支持固定するに有利である。しかし、本発明はこの実施形式に限られず、スルーホール13内の導電部6に接触する接触片11は1個でも3個以上であってもよい。
【0046】
導出端部分9には、接触片11が片持ち状にほぼ水平姿勢で折り曲げ連出されており、この接触片11がスルーホール13の上端開口周縁に設けた導電部6にばね性をもって弾性接触し、これのみにて導出端部分9と導電部6との導通性を図る形態でもよい。
【0047】
本発明の係合片12は、導出端部分9の左右幅方向の両端に設けられていてもよい。その場合は、左右の係合片12・12間に前記接触片11が存在する形態を採ることができる。
【0048】
(第3実施例) 図7および図8は本発明の第3実施例を示す。図7(a)は、コイン形リチウム電池1の側面図、図7(b)は、図7(a)のC−C縦断面図、図8は図7(b)のD−D線断面図である。コイン形リチウム電池1は、電池本体2と、この電池本体2の正負極に溶接固定された端子板7・7とからなる。電池本体2は、上面に開口部を有する有底筒状の電池ケース3と、この開口部を密閉状に封する蓋部4とからなり、電池ケース3を正極とし、蓋部4を負極とする。
【0049】
端子板7・7は、回路基板5に設けられた導電部6と電池本体2の正負極を電気的に接続するとともに、この電池本体2を回路基板5に対して遊動不能に固定保持する。各端子板7は、電池本体2の上下面に溶接固定されて前後水平方向に伸びる水平腕8と、水平腕8の遊端から下向きに折り曲げられた導出端部分9とが一体に形成された、側面視で略L字形のプレス成形品である。
【0050】
図7および図8に示すように、導出端部分9は、水平腕8の折り返し部分から下方向に向かって片持ち状に連出される中央の接触片11と、この接触片11を挟むように下方向に向かって片持ち状に連出されて左右方向に弾性変形可能な一対の係合片12・12とからなる。そして、接触片11および係合片12が、回路基板5に設けられたスルーホール13に差し込み装着されることにより、導出端部分9は、スルーホール13の内壁面に形成された導電部6に接触して、導電部6と電池本体2の正負極を電気的に接続するとともに、回路基板5に抜け止め状に保持されて、電池本体2を遊動不能に固定保持する。
【0051】
図8に示すように、スルーホール13は、平面視で左右方向に長く、前後方向に短い略四角形状を呈しており、その内周面は上下の開口寸法が同一寸法のストレート状に形成されている。スルーホール13の内周面の全面には、導電部6が形成されている。
【0052】
図7および図8に示すごとく、接触片11は、電池本体2側、すなわち後方向に膨出状に成形されて、前後方向に弾性変形可能な中央のばね板部15と、前方向に膨出状に成形されて、前後方向に弾性変形可能な左右のばね板部16・16とからなる。これらのばね板部15・16は、上側の連出基端部17と下側の連出端部18との間で両持ち状に支持されている。ばね板部15・16の前後方向の対向間隔寸法は、スルーホール13の前後方向の開口寸法よりも僅かに大きく設定されており、スルーホール13内に差し込み装着されたとき、ばね板部15・16はスルーホール13の前後壁に押圧状に接触する。
【0053】
係合片12は、上端部から下方向に向かって連出される基端部20と、基端部20の左右の外壁面が肉盗みされてなる薄肉部21と、薄肉部21の連出端に一体に設けられて左右外方向に突出する係止部22とからなる。係止部22の左右の外壁面は、上広がりのテーパー状のガイド面23となっている。これら係合片12・12は、接触片11の連出基端部17の左右外側の離れた位置から延びており、係合片12・12の左右の内面とこれに対向する接触片11の外面との間に、係合片12・12が接触片11の方向へ弾性変形することを許す変形隙間Gが確保されている。すなわち、係合片12と接触片11とは僅かな隙間を介して近接対向しており、係合片12は接触片11と分離独立して左右方向に弾性変形できる。
【0054】
図7(b)に示すごとく、薄肉部21の左右の外壁面どうしの間隔寸法は、スルーホール13を形成する左右の内壁面の対向間隔寸法と略同等に設定されている。従って、係止部22は、それの左右方向の薄肉部21と比較した厚み分だけ、スルーホール13の内壁面よりも左右外側に突出する。基端部20と係止部22との上下間隔寸法、すなわち薄肉部21の上下寸法は、スルーホール13の周縁における回路基板5の厚み寸法と略同等に設定されている。
【0055】
端子板付き電池1の装着要領を説明する。まず、係止部22のガイド面23をスルーホール13の左右内壁の上端に当接させながら、係合片12をスルーホール13内に差し込んでいくと、係合片12はいったん変形隙間G方向に弾性変形する。そして、スルーホール13に導出端部分9を完全に差し込み装着された図7(b)の状態において、係合片12の弾性復元力で係止部22がスルーホール13から左右方向に突出して、係止部22がスルーホール13の下端周縁に係る回路基板5に係合する。この係止部22とスルーホール13の下端周縁の回路基板5との係合により、スルーホール13から端子板7が不用意に抜け出るのを阻止できる。すなわち、係合片12がスルーホール13の周縁に係る回路基板5に引っ掛かることにより、端子板7の上方への抜け止めが図られる。
【0056】
また、係合片12をスルーホール13内に装着したとき、端子板7は薄肉部21の上下長さの範囲内で上下方向の移動が規制される。具体的には、基端部20の薄肉部21との段差部分が、スルーホール13の上端周縁の回路基板5で受け止められ、これにて端子板7は下方へ沈み込むことなくスルーホール13内で確実に装着できる。また、係止部22がスルーホール13の下端周縁の回路基板5に係合していることで上方への抜け止めが図られている。かくして、端子板7が外部衝撃を受けてスルーホール13から不用意に抜け外れたり、位置ズレしたりすることを確実に阻止できる。薄肉部21の左右外側面が、スルーホール13の左右方向の内壁面と当接することで、端子板7が左右方向に位置ズレすることもない。
【0057】
加えて、係合片12はこれ自体が弾性変形できるようにしてあるので、係止部22をスルーホール13内に先入れしたのちも、端子板7をスルーホール13内に押し込むことにより、係止部22はスルーホール13の左右側面を滑り移動しながらスルーホール13に貫通状に係合できる。従って、スルーホール13に対する端子板付き電池1の装着作業が容易に行え、必要に応じて逆の手順で端子板付き電池1を簡単に取り外すことができる。すなわち、端子板付き電池1を回路基板5から離脱させる場合には、係合片12の係止部22を指先でつかんで、接触片11の方向に撓み変形させて、該係止部22の回路基板5に対する係合を解除してから、端子板7を上方向に持ち上げればよい。
【0058】
また、スルーホール13に端子板7を差し込んでいくと、接触片11を構成するばね板部15・16が、その前後方向の対向間隔寸法が小さくなるように弾性変形する。そして、スルーホール13に導出端部分9を完全に差し込み装着した図7(a)および図8の状態において、接触片11は、ばね板部15・16の弾性復元力でスルーホール13の前後方向の内壁面に押圧状に係合する。このばね板部15・16とスルーホール13の内壁面との押圧係合により、端子板7と導電部6との電気的な導通が確保され、同時に前後方向の位置ズレを阻止できる。
【0059】
本発明において、端子板の材質は、特に限定されるものではなく、鉄、銅、ニッケル、アルミニウム、チタンなどの金属材料やその合金(ステンレス鋼、真鍮など)、あるいは前記部材のクラッド板などのように複数の材質が複合化されたものなどを挙げることができる。さらに、前記部材の表面にニッケルメッキ、錫メッキ、ハンダメッキ、銅メッキ、金メッキなどのメッキを施したものであってもよい。ただし、電池の外装缶に端子板が溶接により取り付けられる場合は、外装缶との溶接性を考慮して端子板の材質を選択するのが望ましく、外装缶がステンレス鋼である場合は、端子板の材質はステンレス鋼あるいはニッケルであるのが好ましく、外装缶がアルミニウムあるいはその合金である場合は、端子板の材質もアルミニウムあるいはその合金を選択するのが好ましい。
【0060】
【発明の効果】
以上みたとおり、本発明の端子板付き電池によれば、電池を電子機器の回路基板へ実装するにあたり、ハンダ付け処理をしなくても、電池本体の回路基板への取り付けが可能になる。とくに回路基板のスルーホールに端子板の導出端部分を圧入するだけで、回路基板に電池本体を導通状態に接続できるとともに、簡単かつ確実に支持固定できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る端子板付き電池の第1実施例を示す縦断側面図
【図2】 第1実施例の端子板を示す斜視図
【図3】 図1におけるA−A線断面図
【図4】 図3におけるB−B線断面図
【図5】 本発明に係る端子板付き電池の第2実施例を示す側面図
【図6】 第2実施例の端子板を示す斜視図
【図7】 本発明に係る端子板付き電池の第3実施例を示しており、図7(a)は縦断側面図、図7(b)は図7(a)におけるC−C縦断面図
【図8】 図7(b)におけるD−D線断面図
【符号の説明】
1 端子板付き電池
2 電池本体
5 回路基板
6 導電部
7 端子板
8 水平腕
9 導出端部分
11 接触片
12 係合片
13 スルーホール
14 ストッパー縁
22 係止部 [0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a battery with a terminal plate. More specifically, the present invention relates to a battery with a terminal plate that can be attached to a circuit board of an electronic device or the like without performing a soldering process.
[0002]
[Prior art]
Flat batteries such as buttons and coins, or batteries such as prismatic and cylindrical are either alkaline dry batteries, lithium batteries, lithium secondary batteries, primary batteries represented by alkaline storage batteries, or secondary batteries. Widely used as a main power source and memory backup power source for various electronic devices.
[0003]
When mounting the above battery on the circuit board of an electronic device, a terminal board that enables soldering to the circuit board is connected to the battery and the reflow furnace is used together with other electronic components in order to increase the efficiency of the manufacturing process. It is considered to solder the circuit board.
[0004]
However, the battery is heated when passing through the reflow furnace, and although the temperature of the battery reaches a high temperature exceeding, for example, 150 ° C. for a short time, a physical change or a chemical change occurs in the battery components, and the battery This causes problems such as a decrease in sealing performance, a decrease in discharge characteristics, an internal short circuit, and a decrease in cycle characteristics. On the other hand, if only the battery is manually soldered separately from other electronic components to protect the battery, the work efficiency will be greatly reduced, so there will be no adverse effects on the battery characteristics even if it is passed through a reflow furnace. A battery having high heat resistance has been demanded. In particular, for lithium batteries using metallic lithium having a low melting point as a negative electrode and a highly volatile organic solvent as an electrolyte solvent, there has been a strong demand for technological development for heat resistance.
[0005]
In response to such a demand, a battery using an additive that uses high heat-resistant packing or improves storage at high temperatures has been proposed (see
[0006]
On the other hand, the battery mounting structure that fixed the battery on the circuit board and made it easy to replace and maintain the battery by stopping the fixing of the battery by soldering and sandwiching the circuit board between the battery body and the terminal board attached to it Has also been proposed (see Patent Document 3). According to this format, it is possible to mount the battery without soldering.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-8-153500 (paragraph numbers 0002-0008)
[Patent Document 2]
JP 2000-323171 A (paragraph numbers 0005-0007)
[Patent Document 3]
JP-A-10-64490 (paragraph numbers 0002-0005)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the form of imparting heat resistance to the battery itself, if the battery packing is made of a material having high heat resistance in order to cope with the passage through the reflow furnace, the material cost is significantly increased compared to materials such as general-purpose polyolefin. . In addition, when an additive is included in the electrolytic solution, the discharge characteristics are deteriorated depending on the degree of difference, and thus usable electronic devices are limited. Even if an additive is added, it is necessary to use a material having high heat resistance to the other constituent members as well. In the first place, the use of solder for the conductive connection with the circuit board also has a problem of the environmental impact of lead contained in the solder, and in the current situation where reduction of solder usage is required from the viewpoint of environmental protection It is not preferable.
[0009]
On the other hand, when using a mounting structure in which the circuit board is sandwiched between the battery main body and the terminal board attached to the battery body, the battery exterior body and the conductive part of the circuit board are in direct contact with each other, so the battery configuration at the time of mounting is limited. However, it becomes a bottleneck in terms of reducing the thickness of electronic devices and space saving. In addition, contact failure due to vibration is likely to occur, and there is a problem in terms of reliability.
[0010]
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems when mounting a battery on a circuit board such as an electronic device, and to connect the lead-out end portion of the terminal board led out from the battery body to the circuit board without performing soldering processing. An object of the present invention is to provide a battery with a terminal plate that can be easily and reliably attached by simply press-fitting into a conductive portion.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
As shown in FIGS. 1 to 8, the battery with a terminal plate of the present invention comprises a
The
According to this, by simply press-fitting the lead-out
Further, when the
[0012]
Further, as shown in FIGS. 1 to 4, the battery with a terminal of the present invention includes a
The
According to this, by simply press-fitting the lead-out
Further, when the
Thus, when the
[0013]
Further, as shown in FIGS. 5 and 6, the battery with a terminal of the present invention includes a battery
The
According to this, by simply press-fitting the lead-out
Further, when the
[0014]
Further, as shown in FIGS. 7 and 8, the battery with a terminal of the present invention includes a
The
According to this, by simply press-fitting the lead-out
Further, when the
Thus, when the
[0015]
As shown in FIGS. 1 to 8, the lead-out
According to this, the
[0016]
As shown in FIGS. 1 to 4, the lead-out
[0017]
As shown in FIG. 1 to FIG. 4, the
[0018]
As shown in FIGS. 5 and 6, the lead-out
[0019]
As shown in FIG. 1 to FIG. The
According to this, the continuity between the lead-out
[0020]
As shown in FIG. 1 to FIG. 6, the lead-out
[0021]
As shown in FIGS. 7 and 8, the lead-out
[0022]
As shown in FIGS. 7 and 8, the engaging
[0023]
As shown in FIGS. 7 and 8, the
According to this, it is possible to well prevent the lead-out
[0024]
As shown in FIGS. 1 to 8, it is possible to adopt a form in which stopper edges 14 and 14 that are received by the opening edge of the upper end of the through
According to this, the lead-out end portion 98 may be press-fitted into the through-
[0025]
First Embodiment FIGS. 1 to 4 show a first embodiment of the present invention, in which a coin-type lithium battery is used as a
[0026]
The
[0027]
The
[0028]
Each
[0029]
A pair of
[0030]
Each
[0031]
Further, at the lead-out
[0032]
The
[0033]
The
[0034]
A through
[0035]
Next, the installation procedure of the
[0036]
Stopper edges 14 and 14 for restricting the insertion limit of the lead-out
[0037]
When the lead-out
[0038]
Since the protruding
[0039]
In a state in which the lead-out
[0040]
In particular, since the
[0041]
When it is necessary to remove the
[0042]
Second Embodiment FIGS. 5 and 6 show a second embodiment of the present invention corresponding to the ninth aspect. In the second embodiment, the left and
[0043]
Further, at the lower end of the lead-out
[0044]
Since the other points of the second embodiment are substantially the same as those of the first embodiment, the same members are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The
[0045]
When the lead-out
[0046]
A
[0047]
The
[0048]
(Third Embodiment) FIGS. 7 and 8 show a third embodiment of the present invention. 7A is a side view of the coin-
[0049]
The
[0050]
As shown in FIG. 7 and FIG. 8, the lead-out
[0051]
As shown in FIG. 8, the through-
[0052]
As shown in FIGS. 7 and 8, the
[0053]
The
[0054]
As shown in FIG. 7B, the distance between the left and right outer wall surfaces of the
[0055]
The installation procedure of the
[0056]
Further, when the
[0057]
In addition, since the
[0058]
Further, when the
[0059]
In the present invention, the material of the terminal plate is not particularly limited, and a metal material such as iron, copper, nickel, aluminum, titanium or an alloy thereof (stainless steel, brass, etc.), or a clad plate of the member. Thus, there can be mentioned a composite of a plurality of materials. Further, the surface of the member may be plated with nickel plating, tin plating, solder plating, copper plating, gold plating or the like. However, when the terminal plate is attached to the battery outer can by welding, it is desirable to select the material of the terminal plate in consideration of the weldability with the outer can. When the outer can is made of stainless steel, the terminal plate The material is preferably stainless steel or nickel. When the outer can is made of aluminum or an alloy thereof, the material of the terminal plate is preferably selected from aluminum or an alloy thereof.
[0060]
【The invention's effect】
As described above, according to the battery with a terminal plate of the present invention, the battery body can be attached to the circuit board without performing the soldering process when the battery is mounted on the circuit board of the electronic device. In particular, the battery body can be connected to the circuit board in a conductive state by simply press-fitting the lead-out end portion of the terminal board into the through hole of the circuit board, and can be supported and fixed easily and reliably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal side view showing a first embodiment of a battery with a terminal plate according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a terminal board of the first embodiment.
3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
4 is a sectional view taken along line BB in FIG.
FIG. 5 is a side view showing a second embodiment of a battery with a terminal plate according to the present invention.
FIG. 6 is a perspective view showing a terminal board of a second embodiment.
7 shows a third embodiment of a battery with a terminal plate according to the present invention, FIG. 7 (a) is a longitudinal side view, and FIG. 7 (b) is a CC longitudinal sectional view in FIG. 7 (a).
FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line DD in FIG.Figure
[Explanation of symbols]
1 Battery with terminal plate
2 Battery body
5 Circuit board
6 Conductive part
7 Terminal board
8 horizontal arms
9 Leading end
11 Contact piece
12 Engagement piece
13 Through hole
14 Stopper edge
22 Locking part
Claims (14)
前記端子板は、前記電池本体の上下面の負極と正極とにそれぞれ溶接固定されて水平方向に伸びる水平腕と、前記水平腕の延出端から下向きに折り曲げられて、前記導電部に設けたスルーホールに圧入される導出端部分とを含み、
前記導出端部分に、前記スルーホール内に臨む前記導電部に接触する接触片を有し、
前記接触片が、前記導出端部分の上下方向の中途部に、該導出端部分の前後厚み方向に突出するよう弾性変形可能に形成されており、
前記接触片の弾性復元力により、該接触片が前記導電部に圧接するように構成されていることを特徴とする端子板付き電池。 A battery body, and two terminal plates for electrically connecting the battery body to the conductive portion of the circuit board,
The terminal plate is fixed to the negative and positive electrodes on the upper and lower surfaces of the battery body by welding and extending horizontally, and is bent downward from the extending end of the horizontal arm to be provided on the conductive portion. Including a lead-out end portion press-fitted into the through hole,
The lead-out end portion has a contact piece that contacts the conductive portion facing the through hole,
The contact piece is formed to be elastically deformable so as to protrude in the front-rear thickness direction of the lead-out end portion in the middle in the vertical direction of the lead-out end portion,
A battery with a terminal plate , wherein the contact piece is configured to be pressed against the conductive portion by an elastic restoring force of the contact piece .
前記端子板は、前記電池本体の上下面の負極と正極とにそれぞれ溶接固定されて水平方向に伸びる水平腕と、前記水平腕の延出端から下向きに折り曲げられて、前記導電部に設けたスルーホールに圧入される導出端部分とを含み、
前記導出端部分に前記導電部に接触する接触片が、該導出端部分の前後厚み方向に突出するよう弾性変形可能に打ち出し形成されており、
前記接触片の上下端が、前記導出端部分に両持ち梁状につながっており、
前記接触片の弾性復元力により、該接触片が前記導電部に圧接するように構成されていることを特徴とする端子板付き電池。 A battery body, and two terminal plates for electrically connecting the battery body to the conductive portion of the circuit board,
The terminal plate is fixed to the negative and positive electrodes on the upper and lower surfaces of the battery body by welding and extending horizontally, and is bent downward from the extending end of the horizontal arm to be provided on the conductive portion. Including a lead-out end portion press-fitted into the through hole,
A contact piece that contacts the conductive portion is formed on the lead-out end portion so as to be elastically deformable so as to protrude in the front-rear thickness direction of the lead-out end portion,
The upper and lower ends of the contact piece are connected to the lead-out end portion in a doubly-supported beam shape,
A battery with a terminal plate , wherein the contact piece is configured to be pressed against the conductive portion by an elastic restoring force of the contact piece .
前記端子板は、前記電池本体の上下面の負極と正極とにそれぞれ溶接固定されて水平方向に伸びる水平腕と、前記水平腕の延出端から下向きに折り曲げられて、前記導電部に設けたスルーホールに圧入される導出端部分とを含み、
前記導出端部分には、前記導電部に接触する接触片が、該導出端部分の前後厚み方向に突出するよう弾性変形可能に切り起こし形成されており、
前記接触片の下端が、前記導出端部分に片持ち状につながっており、上端側が導出端部分から離れる向きに突出しており、
前記接触片の弾性復元力により、該接触片が前記導電部に圧接するように構成されていることを特徴とする端子板付き電池。 A battery body, and two terminal plates for electrically connecting the battery body to the conductive portion of the circuit board,
The terminal plate is fixed to the negative and positive electrodes on the upper and lower surfaces of the battery body by welding and extending horizontally, and is bent downward from the extending end of the horizontal arm to be provided on the conductive portion. Including a lead-out end portion press-fitted into the through hole,
In the lead-out end portion, a contact piece that contacts the conductive portion is formed to be elastically deformable so as to protrude in the front-rear thickness direction of the lead-out end portion,
The lower end of the contact piece is connected to the lead-out end portion in a cantilevered manner, and the upper end side protrudes in a direction away from the lead-out end portion,
A battery with a terminal plate , wherein the contact piece is configured to be pressed against the conductive portion by an elastic restoring force of the contact piece .
前記端子板は、前記電池本体の上下面の負極と正極とにそれぞれ溶接固定されて水平方向に伸びる水平腕と、前記水平腕の延出端から下向きに折り曲げられて、前記導電部に設けたスルーホールに圧入される導出端部分とを含み、
前記導出端部分に前記導電部に接触する接触片が、該導出端部分の前後厚み方向に突出するよう弾性変形可能に打ち出し形成されており、
前記接触片の上下端が、前記導出端部分に両持ち梁状につながっており、
前記接触片が、前記導出端部分の前後厚み方向の一方に打ち出し形成されて前後厚み方向に弾性変形可能な中央のばね板部と、中央の前記ばね板部の左右幅方向の両外側において前記導出端部分の前後厚み方向の他方に打ち出し形成されて前後厚み方向に弾性変形可能な左右のばね板部とを含み、
前記接触片の弾性復元力により、該接触片が前記導電部に圧接するように構成されていることを特徴とする端子板付き電池。 A battery body, and two terminal plates for electrically connecting the battery body to the conductive portion of the circuit board,
The terminal plate is fixed to the negative and positive electrodes on the upper and lower surfaces of the battery body by welding and extending horizontally, and is bent downward from the extending end of the horizontal arm to be provided on the conductive portion. Including a lead-out end portion press-fitted into the through hole,
A contact piece that contacts the conductive portion is formed on the lead-out end portion so as to be elastically deformable so as to protrude in the front-rear thickness direction of the lead-out end portion,
The upper and lower ends of the contact piece are connected to the lead-out end portion in a doubly-supported beam shape,
The contact piece is stamped and formed on one side in the front-rear thickness direction of the lead-out end portion and is elastically deformable in the front-rear thickness direction, and on both outer sides in the left-right width direction of the central spring plate part Including left and right spring plate portions that are formed on the other side in the front-rear thickness direction of the lead-out end portion and elastically deformable in the front-rear thickness direction,
A battery with a terminal plate , wherein the contact piece is configured to be pressed against the conductive portion by an elastic restoring force of the contact piece .
前記導出端部分の幅方向の左右に、左右の幅寸法よりも上下の長さ寸法の大きい、上下縦長の前記接触片が形成されており、
前記導出端部分には、左右の前記接触片間の下方に上下縦長の前記係合片が形成されている請求項2記載の端子板付き電池。 In the lead-out end portion, an engagement piece that is engaged with the through hole in a retaining shape is formed,
On the left and right in the width direction of the lead-out end portion, the contact piece that is vertically long and vertically longer than the width dimension on the left and right is formed,
The battery with a terminal plate according to claim 2, wherein the vertically extending engagement piece is formed below the left and right contact pieces at the lead-out end portion .
前記係合片は、これの先端が前記導出端部分の下端につながっていて、上面側が前記導出端部分から離れる向きに自由状態で突出しており、
前記係合片は、これ自体が弾性変形することで前記スルーホールにこれの上方から圧入可能に構成されている請求項6記載の端子板付き電池。In the lead-out end portion, the engagement piece is formed to be elastically deformable so as to protrude in the front-rear thickness direction of the lead-out end portion,
The engagement piece has a tip connected to the lower end of the lead-out end portion, and the upper surface side protrudes in a free state in a direction away from the lead-out end portion,
The battery with a terminal plate according to claim 6 , wherein the engagement piece is configured to be press-fitted into the through hole from above by being elastically deformed.
前記導出端部分の下端には、左右の前記接触片の間に前記係合片が上向きに折り返し形成されている請求項3記載の端子板付き電池。 In the lead-out end portion, an engagement piece that is engaged with the through hole in a retaining shape is formed,
The battery with a terminal plate according to claim 3 , wherein the engagement piece is folded upward between the left and right contact pieces at a lower end of the lead-out end portion .
前記導電部の張り出し部分に、前記係合片の上端が受け止められるように構成されている請求項5ないし8のいずれかに記載の端子板付き電池。 In the opening periphery of the lower end of the through hole, the conductive portion is formed to protrude,
The battery with a terminal plate according to any one of claims 5 to 8, wherein an upper end of the engagement piece is received by a protruding portion of the conductive portion .
前記導出端部分が、左右幅方向の中央に配された前記接触片と、前記接触片の左右幅方向の両側に配された前記係合片とを含み、
前記係合片が、左右幅方向に弾性変形可能に構成されている請求項4記載の端子付き電池。 In the lead-out end portion, an engagement piece that is engaged with the through hole in a retaining shape is formed,
The lead-out end portion includes the contact piece disposed in the center in the left-right width direction, and the engagement pieces disposed on both sides in the left-right width direction of the contact piece,
The battery with a terminal according to claim 4 , wherein the engagement piece is configured to be elastically deformable in a lateral width direction .
前記係合片の下端に、前記スルーホールの下端の開口周縁に引っ掛かる係止部が形成されている請求項11又は12記載の端子付き電池。 The engaging piece is continuously extended in a cantilevered downward direction,
The battery with a terminal according to claim 11 or 12 , wherein a locking portion is formed at a lower end of the engagement piece so as to be hooked on an opening peripheral edge of the lower end of the through hole .
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