JP5191625B2 - バッテリー及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、バッテリー及び電子機器に関する。

近年、携帯電話、携帯端末等の携帯可能な電子機器の小型化が急速に進んでおり、その電力供給元であるバッテリーの小型化が、電子機器の小型化に大きく寄与している。
バッテリーの小型化を図るために、種々の提案がなされている。例えば、バッテリーセルの端部に取付けられた基板にプラス端子、マイナス端子および温度検出端子からなる外部接続端子を設け、これら外部接続端子を露出させて全面が樹脂で被覆されるように構成されたバッテリーが提案されている。このバッテリーは、外部接続端子上を樹脂で被覆することで各外部接続端子間のショートを防止するとともに、外装体を薄く構成することで小型化を図るものである（特許文献１参照）。
特開２００２−１３４０７７号公報

ところで、上記バッテリーにおいては、各外部接続端子間の距離を短くした状態で樹脂が被覆成形された場合、各外部接続端子間の部位が、バッテリーの電子機器本体への着脱時、あるいは使用者の不意な操作を行ったときに破損するおそれがあった。したがって、各外部接続端子間で所定の距離を確保しなければならず、このことがバッテリーの小型化を妨げる要因となっていた。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、各外部接続端子間の距離を短くして小型化を図るバッテリー及びバッテリーを備えた電子機器を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明に係るバッテリーは、バッテリーセルと、前記バッテリーセルに接続される複数の外部接続端子を有し、前記バッテリーセルの端部に配された基板と、前記基板に取付けられ前記複数の外部接続端子のそれぞれを露出させる複数の孔を隣接して設けた所定の強度を有する端子カバーと、を備え、前記端子カバーは、前記基板の側面を挟持する脚部を有し、当該脚部は、前記バッテリーセルの端部に当接し、前記端子カバーは、前記脚部を有することで、前記バッテリーセルの端部との間に空間部を形成することを特徴とする。

また、本発明のバッテリーにおいて、前記バッテリーセルの端部には、凸部を有する電極が配置されていることを特徴とする。
このような構成としたことで、凸部を有する電極が空間部内に収納されることとなり、基板のレイアウトを容易に構成することが可能となる。

また、本発明のバッテリーにおいて、前記空間部には樹脂が充填されることを特徴とする。
このように樹脂を充填したことで、樹脂が硬化してバッテリーセルと基板とが接着されるため、基板が確実に固定される。

また、本発明のバッテリーにおいて、前記基板と前記端子カバーとの間には、両者を取付ける際の位置決めを行う位置決め手段が設けられたことを特徴とする。
位置決め手段を設けたことで、端子カバーと基板とを接合する際、容易に位置決めを行うことが可能となる。

また、本発明のバッテリーにおいて、前記端子カバーの外方には、電子機器に取付ける際の位置決めを行う位置決め部が設けられたことを特徴とする。
位置決め部を設けたことで、電子機器にバッテリーを取付ける際、容易に位置決めを行うことが可能となる。

また、本発明の電子機器は、上記バッテリーを備えたことを特徴とする。
上記バッテリーを備えたことで、上記バッテリーによって得られる作用を有する電子機器を提供することが可能となる。

本発明のバッテリーによれば、各外部接続端子間に樹脂を被覆成形する必要がなくなるとともに、各外部接続端子間で所定の距離を確保する必要がなくなり、各外部接続端子を近接して配置することが可能となるので、バッテリーを小型化することができる。

また、本発明のバッテリーによれば、基板のレイアウトを容易に構成することが可能となるので、バッテリーの構成を簡略化することができる。

また、本発明のバッテリーによれば、凸部を有する電極が空間部内に収納されることとなり、基板のレイアウトを容易に構成することが可能となるので、バッテリーの構成を簡略化することができる。

また、本発明のバッテリーによれば、樹脂が硬化してバッテリーセルと基板とが接着され、基板が確実に固定されるので、基板がずれてバッテリーが正常に機能しなくなる等の不具合を防止することができる。

また、本発明のバッテリーによれば、端子カバーと基板とを接合する際、容易に位置決めを行うことが可能となるので、端子カバーと基板とを取付ける作業を容易に行うことができる。

また、本発明のバッテリーによれば、電子機器にバッテリーを取付ける際、容易に位置決めを行うことが可能となるので、電子機器にバッテリーを取付ける作業を容易に行うことができる。

また、本発明の電子機器によれば、上記バッテリーによって得られる効果を有する電子機器を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図８に基づいて説明する。
本実施の形態に係るバッテリー１は、電子機器、例えば携帯電話に装着されるものであり、図２に示すように、所定の厚さを有し矩形板状に形成されたバッテリーセル１１と、バッテリーセル１１の一端（図１および図２における上側）に取付けられた基板１２と、基板１２の一部を覆うように取付けられた端子カバー１７とを備えている。ここで、バッテリーセル１１の一端側はマイナス電極、他端側はプラス電極として構成されている。

図１に示すように、バッテリーセル１１の上端面には、その中央に実質的にマイナス電極となる凸部１１ａが設けられ、この凸部１１ａを回避した上端面に絶縁シート１１ｇが貼付されている。その絶縁シート１１ｇ上には、凸部１１ａを回避した一方側に両面テープ１４が貼付されている。
バッテリーセル１１の下端には、その中央にスポット溶接用の平板状の接合部１１ｅが設けられている。

基板１２は、バッテリーセル１１の上端面を覆う位置に配置されるものであり、その両端上部には、平板状の接合部１２ａ，１２ｂがそれぞれ設けられている。この基板１２には、図１における左側の端部をコの字形に屈曲した平板状のマイナス電極タブ１３が、基板１２の下部中央から左端上部の接合部１２ａまでを覆うように取付けられている。このマイナス電極タブ１３は、両端に接合部１３ａ，１３ｂを備えており、接合部１３ａは、凸部１１ａの高さに一致するように段差を有して屈曲されており、下面がその凸部１１ａにスポット溶接される。また、接合部１３ｂは、コの字形に屈曲した部位の下面が接合部１２ａの上面にスポット溶接される。また、マイナス電極タブ１３は、下面が両面テープ１４に接着されることによりバッテリーセル１１に取付けられる。

基板１２の右側（図１における右側）は平板状に形成されており、その上面には、複数、例えば３つの外部接続端子１２ｘ，１２ｙ，１２ｚが近接して配置されている。これら３つの外部接続端子１２ｘ，１２ｙ，１２ｚはそれぞれ、マイナス端子１２ｘ、温度検出端子１２ｙ、およびプラス端子１２ｚである。また、基板１２の左側は、後述するカバー３ａを容易に取付けできるように、上方に突出した形状となっている。
また、図３および図４に示すように、マイナス端子１２ｘの左側に近接した部位には、後述する端子カバー１７の下面に取付けられたボス１７ｆを挿入可能な穴１２ｆが形成されている。なお、これらボス１７ｆおよび穴１２ｆは、端子カバー１７および基板１２を取付ける際の位置決めを行う位置決め手段を構成するものである。

端子カバー１７は、外部接続端子１２ｘ，１２ｙ，１２ｚのそれぞれを覆うようにかつ左右方向に延びて形成されている。この端子カバー１７には、外部接続端子１２ｘ，１２ｙ，１２ｚのそれぞれを露出させる孔１７ｘ，１７ｙ，１７ｚが隣接して設けられている。また、この端子カバー１７は、一体成形によって形成されるとともに、各孔１７ｘ，１７ｙ，１７ｚの周縁部、特に各孔１７ｘ，１７ｙ，１７ｚ間を区画する部位においても所定の強度を有しており、バッテリー１の外装体として機能するものである。

また、端子カバー１７の前後下側には、それぞれ左右方向に延びそれぞれの両端に突起部１７ａを中間の部位に取付けた脚部１７ｂが設けられている。これら脚部１７ｂは、基板１２を挟持するように配置されるとともに、その底部１７ｄは、端子カバー１７を基板１２に取付けたときに絶縁シート１１ｇの上面に当接する。また、突起部１７ａは、基板１２を取付けたときに基板１２の下面を支持する。このとき、図７および図８に示すように、絶縁シート１１ｇの上面と基板１２の下面との間には、空間部Ｓが形成される。また、この空間部Ｓの内部には、樹脂、例えばポリアミドあるいはポリウレタンが充填される。

バッテリーセル１１の右側には両面テープ１６が貼付され、ここにプラス電極タブ１５が取付けられている。このプラス電極タブ１５には、その両端をバッテリーセル１１の方向に略直角に屈曲して形成された接合部１５ａ，１５ｂがそれぞれ設けられている。プラス電極タブ１５の下側に配置された接合部１５ａは、その上面を接合部１１ｅにスポット溶接される。また、プラス電極タブ１５の上側に配置された接合部１５ｂは、その下面を接合部１２ｂにスポット溶接される。

また、図５から図８に示すように、バッテリーセル１１の左上側であって端子カバー１７の左側には、基板１２を保護しバッテリー１の外装部１８（上部側）が配置されている。この外装部１８は、端子カバー１７に近接する位置に位置決め部としての突起部３ａを備えている。また、バッテリーセル１１の右側および下側であって端子カバー１７の右側には、プラス電極タブ１５を保護しバッテリー１の外装部１９（側部側）が配置されている。この外装部１９は、端子カバー１７に近接する位置に位置決め部としての突起部３ｂを備えている。これら突起部３ａ，３ｂは、電子機器、例えば携帯端末にバッテリー１を取付ける際の位置決めを行うために用いられるものである。

次に、上記の構成からなるバッテリー１の製造方法について説明する。
まず、バッテリーセル１１の上面に絶縁シート１１ｇを取付け、その絶縁シート１１ｇの左側に両面テープ１４を貼り付ける。そして、バッテリーセル１１の右側面に両面テープ１６を貼り付ける。
その後、基板１２にマイナス電極タブ１３を取付け、接合部１３ｂの下面を接合部１２ａの上面にスポット溶接によって接合し、マイナス電極タブ１３の下面を両面テープ１４に取付ける。そして、接合部１３ａの下面を凸部１１ａにスポット溶接によって接合して、バッテリーセル１１と基板１２とを一体化させる。

次に、プラス電極タブ１５を両面テープ１６に取付け、接合部１５ａの上面を接合部１１ｅにスポット溶接するとともに、接合部１５ｂの下面を接合部１２ｂの上面にスポット溶接して、バッテリーセル１１とプラス電極タブ１５とを一体化させる。
その後、バッテリーセル１１の上面に、外部接続端子１２ｘ，１２ｙ，１２ｚのそれぞれを覆うように端子カバー１７を取付ける。このとき、ボス１７ｆを穴１２ｆに挿入して位置決めを行う。また、端子カバー１７の挟持部１７ａに基板１２が支持されるように、基板１２と端子カバー１７とを一体化させるとともに、脚部１７ｂの底部１７ｄを絶縁シート１１ｇに当接する。

そして、端子カバー１７を取付けたことによって絶縁シート１１ｇと基板１２の下面との間に形成された空間部Ｓに、溶融された樹脂を流し込んで充填した後に硬化する。このとき、溶融された樹脂を低温低圧で流し込み可能であることから、充填された樹脂の熱により基板１２等の部品が変形する等の弊害を防止することができる。
さらに、前記外装部１８，１９を成形する場合において、金型内の前記外装部１８，１９に対応する部分に溶解させた樹脂を充填する際に、前記空間部Ｓにも溶解させた樹脂を流入させ、その後樹脂を硬化させることにより、外装部１８，１９と空間部Ｓとを一度に樹脂にて成形することが可能となる。
また、空間部Ｓにも溶解させた樹脂を充填し硬化させた後に、金型内の外装部１８，１９に対応する部分に溶解させた樹脂を充填し硬化させることも可能である。

バッテリー１の製造が完了したバッテリー１は、図９および図１０に示すように、携帯電話のリアケース６２に収納される。このとき、バッテリー１の外部接続端子１２ｘ，１２ｙ，１２ｚは、リアケース６２に設置された接続コネクタ６１ａに接続される。そして、バッテリー１が接続コネクタ６１ａに接続されると、リアケース６２内に設けられたメイン基板６１に電流が流れることによって、携帯電話が機能することとなる。

このようなバッテリー１において、基板１２に取付けた端子カバー１７に外部接続端子１２ｘ，１２ｙ，１２ｚのそれぞれを露出させる孔１７ｘ，１７ｙ，１７ｚを隣接して設けたことで、端子カバー１７の各孔１７ｘ，１７ｙ，１７ｚ間で所定の強度が確保される。そのため、各外部接続端子１２ｘ，１２ｙ，１２ｚの間に樹脂を被覆成形する必要がなくなるとともに、各外部接続端子１２ｘ，１２ｙ，１２ｚが各孔１７ｘ，１７ｙ，１７ｚによって区画されるため、各外部接続端子１２ｘ，１２ｙ，１２ｚ間で所定の距離を確保する必要がなくなる。これによって、各外部接続端子１２ｘ，１２ｙ，１２ｚを近接して配置することが可能となるので、バッテリー１を小型化することができる。

また、端子カバー１７を基板１２に取付けた状態で、バッテリーセル１１の上面と基板１２の下面との間に空間部Ｓが形成されることで、基板１２のレイアウトを容易に構成することが可能となる。したがって、バッテリー１の構成を簡略化することができる。

また、バッテリーセル１１の上面に凸部１１ａを有する電極が配置されていることで、凸部１１ａを有する電極が空間部Ｓ内に収納されることとなり、基板１２のレイアウトを容易に構成することが可能となる。したがって、バッテリー１の構成を簡略化することができる。

また、空間部Ｓに樹脂を充填したことで、樹脂が硬化してバッテリーセル１１と基板１２とが接着されるため、基板１２が確実に固定される。したがって、基板１２がずれてバッテリー１が正常に機能しなくなる等の不具合を防止することができる。

また、基板１２と端子カバー１７との間に両者を取付ける際の位置決めを行う位置決め手段として穴１２ｆとボス１７ｆとを設けたことで、端子カバー１７と基板１２とを接合する際、容易に位置決めを行うことが可能となる。したがって、端子カバー１７と基板１２とを取付ける作業を容易に行うことができる。

また、端子カバー１７の外方には、携帯電話に取付ける際の位置決めを行う位置決め部として突起部３ａ，３ｂを設けたことで、携帯電話にバッテリー１を取付ける際、容易に位置決めを行うことが可能となる。したがって、携帯電話とバッテリー１とを取付ける作業を容易に行うことができる。

なお、上記実施の形態において、本実施例に限定するものではない。また、電子機器は携帯電話に限るものではなく、例えば携帯端末その他バッテリーを使用可能なものであればよい。
また、上記実施の形態において、樹脂は上述のようにポリアミドあるいはポリウレタンを用いることが好ましいが、これに限定するものではない。
また、上記実施の形態において、端子カバー１７の外方に設けた位置決め部として、突起部３ａ，３ｂに限定するものではなく、電子機器への挿入時における位置決めが可能なものであればよい。例えば、図１１に示すように、端子カバー１７に突起部１７ｈを設けたものでもよいし、あるいは図１２に示すように、凹部１７ｉを設けたものでもよい。また、このような位置決め部を設けなくてもよい。

また、上記実施の形態において、脚部１７ｂを設けなくてもよく、また、空間部Ｓを形成しなくてもよい。さらに、空間部Ｓ内に樹脂を充填しなくてもよい。
また、上記実施の形態において、基板１２および端子カバー１７は、バッテリーセル１１の一端に設置されることに限らず、バッテリーセル１１の他端、すなわち凸部を有しないプラス電極側に設置されてもよい。
また、上記実施の形態において、基板１２と端子カバー１７との間には、穴１２ｆとボス１７ｆとを設置することに限定せず、両者を取付ける際の位置決めを行う位置決め手段が設けられていればいかなる構成であってもよい。また、このような位置決め手段を設けなくてもよい。

本発明の実施の形態に係るバッテリーの部品を分解した斜視図である。 上記バッテリーの部品を組立てた斜視図である。 上記バッテリーの基板および端子カバーを分解した図である。 上記バッテリーの基板および端子カバーを組立てた図である。 上記バッテリーの斜視図である。 上記バッテリーの平面図である。 図６におけるＮ−Ｎ部分断面図である。 上記バッテリーの断面図である。 上記バッテリーを携帯電話のリアケースに装着する際の斜視図である。 上記バッテリーを装着したリアケースとその内部を分解した図である。 上記バッテリーの別の端子カバーを組立てた斜視図である。 上記バッテリーのさらに別の端子カバーを組立てた斜視図である。

符号の説明

１ バッテリー
３ａ，３ｂ 突起部（位置決め部）
１１ バッテリーセル
１１ａ 凸部
１２ 基板
１２ｆ 穴（位置決め手段）
１２ｘ マイナス端子（外部接続端子）
１２ｙ 温度検出端子（外部接続端子）
１２ｚ プラス端子（外部接続端子）
１７ 端子カバー
１７ａ 挟持部
１７ｂ 脚部
１７ｄ 底部
１７ｆ ボス（位置決め手段）
１７ｈ 突起部（位置決め部）
１７ｉ 凹部（位置決め部）
１７ｘ，１７ｙ，１７ｚ 孔
６１ａ 接続コネクタ
６２ リアケース
Ｓ 空間部

Claims (6)

1. バッテリーセルと、
   前記バッテリーセルに接続される複数の外部接続端子を有し、前記バッテリーセルの端部に配された基板と、
   前記基板に取付けられ前記複数の外部接続端子のそれぞれを露出させる複数の孔を隣接して設けた所定の強度を有する端子カバーと、
   を備え、
   前記端子カバーは、前記基板の側面を挟持する脚部を有し、当該脚部は、前記バッテリーセルの端部に当接し、
   前記端子カバーは、前記脚部を有することで、前記バッテリーセルの端部との間に空間部を形成することを特徴とするバッテリー。
2. 前記バッテリーセルの端部には、凸部を有する電極が配置されていることを特徴とする請求項１記載のバッテリー。
3. 前記空間部には樹脂が充填されることを特徴とする請求項１または２に記載のバッテリー。
4. 前記基板と前記端子カバーとの間には、両者を取付ける際の位置決めを行う位置決め手段が設けられたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のバッテリー。
5. 前記端子カバーの外方には、電子機器に取付ける際の位置決めを行う位置決め部が設けられたことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のバッテリー。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載のバッテリーを備えたことを特徴とする電子機器。

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