JP5236265B2 - バッテリー - Google Patents

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Description

本発明は、携帯電話機等の電子機器に使用されるバッテリーに関する。
従来、携帯電話や携帯情報端末等の携帯電子機器に用いられるバッテリーとして、バッテリーセルの一側面に端子等を有する基板と該基板を保護するためのカバー部材とを有するバッテリーが知られている。
例えば、特許文献1には、バッテリーセルの一側面側に基板が配置されると共に、この基板を上面から保護するトップカバーと、基板を下面側(バッテリーセル側)で支持するボトムカバーとからなるカバー部材を有するバッテリーが提案されている。
特開2006−202655号公報
しかし、特許文献1記載のバッテリーにおいては、カバー部材としてのトップカバーとボトムカバーとが別部品から構成されているため、トップカバーをボトムカバーに取り付ける工程が必要であり、バッテリーの製造時における組み付け工数が多くなってしまうという問題があった。
従って、本発明は、製造時における組み付け工数を削減できるバッテリーを提供することを目的とする。
本発明は、一側面に正極端子及び負極端子が配置されたバッテリーセルと、前記バッテリーセルの前記一側面に対向して配置され第1基板端子及び第2基板端子を有する回路基板と、前記正極端子と前記第1基板端子とを導通させる第1導通部材と、前記負極端子と前記第2基板端子とを導通させる第2導通部材と、少なくとも一部が前記回路基板と前記バッテリーセルとの間に配置される第1カバー部と、前記回路基板を挟んで前記第1カバー部と対向して配置される第2カバー部と、前記第1カバー部と前記第2カバー部とを折り畳み可能に連結する連結部と、を有する回路基板をカバーするカバー部材と、を備え、前記回路基板は、前記第1カバー部と前記第2カバー部とに挟持された状態で前記バッテリーセルの前記一側面に取り付けられることを特徴とするバッテリーを提供することにより、上記目的を達成したものである。
また、前記第1基板端子と前記第2基板端子とは、前記回路基板における前記バッテリーセルの前記一側面に対向する側の面に配置され、前記第1導通部材と前記第2導通部材とは、前記連結部を介した前記第1カバー部と前記第2カバー部との折り畳み方向に沿って折り畳まれていることが好ましい。
また、前記第1導通部材及び前記第2導通部材それぞれは、前記カバー部材が前記連結部による折り畳みを伴わない開状態において、前記正極端子及び前記負極端子それぞれと前記一側面に直交する垂直方向からの溶接により結合されると共に、前記第1基板端子及び前記第2基板端子それぞれと前記垂直方向からの溶接により結合されていることが好ましい。
また、前記回路基板は、前記カバー部材の前記開状態であって前記第1カバー部が前記バッテリーセルの前記一側面に結合された状態において、前記第2カバー部によって支持されていることが好ましい。
また、前記カバー部材は、前記第1カバー部と前記第2カバー部とが折り重ねられた状態を保持する結合部を更に有していることが好ましい。
また、前記第1カバー部は、前記正極端子に結合された前記第1導通部材と前記負極端子に結合された前記第2導通部材とによって前記バッテリーセルに対して位置決めされることが好ましい。
本発明によれば、製造時における組み付け工数が削減されたバッテリーを提供することかできる。
以下、本発明のバッテリーをその好ましい一実施形態に基づき図1から図4を参照して説明する。図1は、本実施形態のバッテリーを示す斜視図である。図2は、図1に示すバッテリーのA−A矢視断面図である。図3は、図1に示すバッテリーの分解斜視図である。図4は、図1に示すバッテリーにおいて、カバー部材に回路基板、第1導通部材及び第2導通部材を配置した状態を示す斜視図である。
本実施形態のバッテリー10は、例えば、携帯電話等の携帯電子機器(図示省略)に装着される二次電池であり、この携帯電子機器に備えられた電気要素に対する電力供給源として機能するものである。
バッテリー10は、図1〜図4に示すように、一側面である上側面20aに正極端子21及び負極端子22を有するバッテリーセル20と、バッテリーセル20の上側面20aに対向して配置され第1基板端子30a及び第2基板端子30bを有する回路基板30と、正極端子21と第1基板端子30aとを導通させる第1導通部材31と、負極端子22と第2基板端子30bとを導通させる第2導通部材32と、回路基板30をカバーするカバー部材40とを備えている。また、バッテリーセル20における上側面20aを除く外面は、ラベルシート50により被覆されている。
バッテリーセル20は、図3及び図4に示すように、矩形板状に形成されている。バッテリーセル20は、上側面20aに正極端子21及び負極端子22を備えている。バッテリーセル20の上側面20aは、細長い矩形形状を有している。負極端子22は、バッテリーセル20の上側面20aにおける長手方向の一方側から突出している。バッテリーセル20の外面は、例えば、アルミニウム等の金属材料によって形成されている。バッテリーセル20は、その外面において負極端子22を除く領域が正極の機能を有しているが、本実施形態においては、バッテリーセル20の上側面20aにおいて負極端子22とは別に、負極端子22から上側面20aの長手方向に所定の距離をあけて形成された凸状の領域を正極端子21と称して説明する。
尚、本明細書においては、バッテリーセル20において正極端子21及び負極端子22が位置する側を上側とする(図1参照)。
回路基板30は、図2及び図3に示すように、バッテリーセル20の上側面20aに対向して配設される細長い板状の部材である。回路基板30には、その長手方向における一方側の端部近傍に第1基板端子30aが設けられ、長手方向における他方側の端部近傍に第2基板端子30bが設けられている。第1基板端子30aは、第1導通部材31を介してバッテリーセル20の正極端子21と電気的に接続される。第2基板端子30bは、第2導通部材32を介してバッテリーセル20の負極端子22と電気的に接続される。第1導通部材31及び第2導通部材32については後述する。
回路基板30における、第1基板端子30a及び第2基板端子30bが設けられた面と反対側の面には、図2に示すように、複数の外部接続端子33が配置されている。外部接続端子33は、第1導通部材31を介してバッテリーセル20の正極端子21と導通される正極外部端子33aと、第2導通部材32を介してバッテリーセル20の負極端子22と導通される負極外部端子33bと、バッテリー10が装着される電子機器に対してバッテリー10に関する各種情報を提供するための通信端子33cとを含んでいる。
バッテリー10が電子機器に装着された際には、これらの外部接続端子33が電子機器に配設されている接続コネクタの端子と当接することによって、バッテリー10と電子機器とが電気的に接続されることとなる。
回路基板30は、図2に示すように、カバー部材40を構成する第1カバー部41と第2カバー部42とに挟持された状態で、バッテリーセル20の上側面20aに取り付けられている。また、回路基板30は、第1基板端子30a及び第2基板端子30bが設けられた面がバッテリーセル20の上側面20aに対向するように配置されている。
カバー部材40は、回路基板30、第1導通部材31及び第2導通部材32をバッテリーセル20に対して固定する部材である。カバー部材40は、図2及び図3に示すように、少なくとも一部が回路基板30とバッテリーセル20との間に配置される第1カバー部41と、回路基板30を挟んで第1カバー部41とは反対側に配置される第2カバー部42と、第1カバー部41と第2カバー部42とを折り畳み可能に連結する連結部43とを備えている。カバー部材40は、第1カバー部41、第2カバー部42及び連結部43が一体的に形成されている。カバー部材40の構成材料としては、例えば、合成樹脂系の材料を用いることができる。
第1カバー部41は、図3に示すように、その外形がバッテリーセル20の上側面20aと略同形状を有する板状の部材である。第1カバー部41には、該第1カバー部41がバッテリーセル20の上側面20aに取付けられた状態において、上側面20aの正極端子21及び負極端子22に対応する位置に、それぞれ正極端子21及び負極端子22の形状に対応した開口部41a、41bが形成されている。
第2カバー部42は、その外形が第1カバー部41と略同形状を有している。第2カバー部42には、図3に示すように、回路基板30の複数の外部接続端子33それぞれに対応する位置に、外部接続端子33の形状に対応する開口部42aがそれぞれ形成されている。
第2カバー部42における回路基板30が配置される面と反対側の面には、図1及び図2に示すように、一対の突起部45,45が設けられている。一対の突起部45,45は第2カバー部42における長手方向の両端に形成されており、いずれも第2カバー部42における長手方向に沿う側部の一方側に設けられている。一対の突起部45,45は、バッテリー10が電子機器に装着される際に電子機器本体のバッテリー収納部にバッテリー10を固定するための取り付け部として機能する部分である。
連結部43は、カバー部材40を構成する樹脂材料が薄肉状に成形されて構成されており、第1カバー部41の長手方向に沿う側部の一方側と第2カバー部42の長手方向に沿う側部の一方側とを連結している。連結部43は、第1カバー部41及び第2カバー部42の長手方向における両端部近傍には形成されていない。即ち、第1カバー部41と第2カバー部42とは、長手方向の両端部近傍においては互いに離間した部分を有している。
カバー部材40の開状態(図3に示される状態)においては、第1カバー部41と第2カバー部42とは連結部43を介して平面状に並んで配置される。カバー部材40の開状態とは、第1カバー部41と第2カバー部42とが連結部43によって折り畳まれていない状態である。
カバー部材40は、連結部43において約180度折り曲げられることにより第1カバー部41と第2カバー部42とが折り重ねられ、開状態から閉状態へと変更可能に構成されている。カバー部材40の閉状態とは、第1カバー部41と第2カバー部42とが折り重ねられた状態である。
カバー部材40には、図3及び図4に示すように、カバー部材40の閉状態を保持する結合部44が設けられている。結合部44は、第1カバー部41における連結部43とは反対側の側部における長手方向の両端部近傍に設けられた一対の凹部44a,44aと、第2カバー部42における連結部43とは反対側の側部における長手方向の両端部近傍に設けられた一対の凸部44b,44bとから構成されている。
カバー部材40の閉状態においては、第2カバー部42に設けられた一対の凸部44b,44bが、第1カバー部41に設けられた一対の凹部44a,44aに係合することにより固定され、カバー部材40の閉状態が保持される。
第1導通部材31は、ニッケルや鉄等の金属材料によって帯板状に形成された導電部材であり、略L字形状を有している。第1導通部材31は、図4に示すように、開状態のカバー部材40における一方の端部側に、第1カバー部41と第2カバー部42との境界を跨ぐようにして配置される。
詳細には、開状態のカバー部材40における第1カバー部41がバッテリーセル20の上側面20aに取り付けられ、第1基板端子30a及び第2基板端子30bを有する面が上方(図3及び図4に示される上方向)を向くように、回路基板30が第2カバー部42に配置された状態において、第1導通部材31は、その一方側の端部が開口部41aを介してバッテリーセル20の正極端子21に当接し、他方側の端部が回路基板30の第1基板端子30aに当接するように配置される。
尚、第1導通部材31は、第1カバー部41及び第2カバー部42の長手方向における一方側の端部近傍において両者の境界を跨いでおり、第1導通部材31が跨いでいる境界部分には、連結部43は形成されていない。
第2導通部材32も、ニッケルや鉄等の金属材料によって帯板状に形成された導電部材であり、略L字形状を有している。第2導通部材32は、図4に示すように、開状態のカバー部材40における第1導通部材31が配置されたのとは反対の端部側に、第1カバー部41と第2カバー部42との境界を跨ぐようにして配置される。
詳細には、開状態のカバー部材40における第1カバー部41がバッテリーセル20の上側面20aに取り付けられ、第1基板端子30a及び第2基板端子30bを有する面が上方を向くように、回路基板30が第2カバー部42に配置された状態において、第2導通部材32は、その一方側の端部が開口部41bを介してバッテリーセル20の負極端子22に当接し、他方側の端部が回路基板30の第2基板端子30bに当接するように配置される。
尚、第2導通部材32も、第1カバー部41及び第2カバー部42の長手方向における端部近傍において両者の境界を跨いでおり、第2導通部材32が跨いでいる境界部分には、連結部43は形成されていない。
第1導通部材31及び第2導通部材32は、カバー部材40の開状態において、正極端子21及び負極端子22とバッテリーセル20の上側面20aに直交する方向である垂直方向(図4における上方向)からの溶接により導通可能に結合されている。また、第1導通部材31及び第2導通部材32は、第1基板端子30a及び第2基板端子30bとも同じ垂直方向からの溶接により導通可能に結合されている。
即ち、第1導通部材31と正極端子21及び第1基板端子30aとの溶接、並びに第2導通部材32と負極端子22及び第2基板端子30bとの溶接の合計4箇所における溶接は、全て同方向からの溶接によって行われている。これらの溶接は、例えば、スポット溶接によって行うことができる。
第1導通部材31及び第2導通部材32は、カバー部材40の閉状態においては、連結部43を介した第1カバー部41と第2カバー部42との折り畳み方向に沿って折り畳まれている。具体的には、第1導通部材31及び第2導通部材32それぞれにおける第1カバー部41から第2カバー部42に亘って配置されている部分が、第1カバー部41と第2カバー部42との境界近傍において折り返されて積層されている。第1導通部材31及び第2導通部材32それぞれにおける折り返されて積層された部分は、図2に示すように、互いに当接している。
ラベルシート50は、バッテリーセル20を被覆する被覆部材の一例であり、バッテリー10の外観面を構成している。ラベルシート50の表面(バッテリーセル20に対向する面とは反対の面)には、例えば、バッテリーの型番や規格、バッテリーが装着される電子機器の製造社名等が表示されている(図示省略)。
ラベルシート50を形成する材料は、特に制限されず、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)等の合成樹脂材料が用いられる。特に、バッテリーセル20の外面を形成する材料(本実施形態では、例えば、アルミニウム)よりも熱伝導率の低い材料が好ましく用いられる。
ラベルシート50は、図3に示すように、一枚のシート材によって形成されている。ラベルシート50は、バッテリーセル20の上側面20aにカバー部材40が取付けられた状態において、カバー部材40が取り付けられたバッテリーセル20におけるカバー部材の上側面40aを除く略全面を被覆する(図1参照)。尚、ラベルシート50は、カバー部材40の上側面40aを外部接続端子33及び突起部45が配置されている領域を除いて被覆するようにしてもよい。
即ち、図2に示すように、バッテリーセル20とカバー部材40(第1カバー部41)との境界部分、及び第1カバー部41と第2カバー部42との境界部分は、ラベルシート50によって被覆されている。
ラベルシート50におけるカバー部材40の連結部43が設けられた面を被覆する部分には、図3に示すように、切り欠き部51が形成されており、ラベルシート50を巻きつけた際に連結部43が露出するように構成されている。
次に、本実施形態のバッテリー10の一製造方法について図5を用いて説明する。図5は、図1に示すバッテリー10の製造方法を示す図である。
バッテリー10の製造工程においては、まず、図5(a)に示すように、バッテリーセル20の上側面20aに、開状態のカバー部材40が取り付けられる。カバー部材40は、第1カバー部41がバッテリーセル20の上側面20aに接着部材(図示せず)等によって接着(仮固定)される。
次いで、図5(b)に示すように、バッテリーセル20に取り付けられた、開状態のカバー部材40に、回路基板30、第1導通部材31、及び第2導通部材32がそれぞれ装着される。
詳述すると、回路基板30は、開状態のカバー部材40における第2カバー部42に、第1基板端子30a及び第2基板端子30bを有する面が上方を向くようにして、第2カバー部42の内面(図5(a)における上面)側に形成された基板収納部に位置決めされて配置される。
第1導通部材31及び第2導通部材32は、回路基板30が第2カバー部42に配置された後に、第1カバー部41と第2カバー部42との境界を跨いで両者に亘って配置される。
第1導通部材31は、その一方側の端部が、第1カバー部41の開口部41aを介してバッテリーセル20の正極端子21に当接し、他方側の端部が回路基板30の第1基板端子30aに当接するように配置される。第2導通部材32も、その一方側の端部が、第1カバー部41の開口部41bを介してバッテリーセル20の負極端子22に当接し、他方側の端部が回路基板30の第2基板端子30bに当接するように配置される。尚、第1導通部材31、及び第2導通部材32は、第1カバー部41の上面に形成されている略L字状の溝に挿嵌されてカバー部材40に対して位置決めされた状態で配置されている。
次いで、開状態のカバー部材40に配置された第1導通部材31及び第2導通部材32は、それぞれバッテリーセル20の正極端子21及び負極端子22、並びに回路基板30の第1基板端子30a及び第2基板端子30bにスポット溶接によって接合される。これら4つの接合は、全て上側面20aの面方向に直交する垂直方向(図5(b)における上方向)からのスポット溶接によって行われる。
ここで、第1導通部材31と正極端子21とが接合され、第2導通部材32と負極端子22とが接合されることにより、第1導通部材31及び第2導通部材32とバッテリーセル20の上側面20aとの間に配置されている第1カバー部41は、バッテリーセル20により強固に固定される。
次いで、図5(c)に示すように、カバー部材40は、連結部43において約180度折り曲げられることにより第1カバー部41と第2カバー部42とが折り重ねられる。
カバー部材40には、第1カバー部41に設けられた一対の凹部44a,44aと、第2カバー部42に設けられた一対の凸部44b,44bとから構成される結合部44が設けられており(図5(b)参照)、第1カバー部41と第2カバー部42とが折り重ねられた状態(カバー部材40の閉状態)においては、一対の凸部44b,44bが一対の凹部44a,44aに係合することで、カバー部材40の閉状態が保持される。
次いで、図5(d)に示すように、ラベルシート50が、バッテリーセル20及びバッテリーセル20に連設されたカバー部材40に接着部材(図示せず)によって貼付される。ここで、ラベルシート50は、その裏面に接着部材が予め塗布されたシール部材であり、バッテリーセル20及びカバー部材40に巻き付けることによって、容易にラベルシート50をバッテリーセル20及びカバー部材40に貼付できるようになっている。
以上説明した本実施形態のバッテリー10によれば、カバー部材40は、回路基板30の下側に位置する第1カバー部41と、回路基板30の上側に位置する第2カバー部42とが、連結部43により連結されて一体的に構成されている。そのため、第1カバー部と第2カバー部とを別部材から構成する場合に比して、バッテリー10の組み立てに用いられる部品点数を削減することができる。これにより、バッテリー10の製造時における組み付け工数を削減することができる。また、部品点数が削減されることにより、バッテリー10の製造に係る部材費を低減できる。
また、本実施形態においては、第1導通部材31が正極端子21に溶接され、第2導通部材32が負極端子22に溶接されている。これにより、第1導通部材31及び第2導通部材32とバッテリーセル20との間に配置されている第1カバー部41は、バッテリーセル20の上側面20aにおける所定の場所に確実に位置決めされる。また、バッテリーセル20とカバー部材40とを強固に固定できる。
また、本実施形態においては、第1導通部材31の正極端子21及び第1基板端子30aへの溶接、並びに第2導通部材32の負極端子22及び第2基板端子30bへの溶接は、全て同一方向からのスポット溶接によって行われている。従って、全てのスポット溶接を一工程で実施でき、組み付け工数の低減が可能となる。
また、第1導通部材31及び第2導通部材32が折り返される部分である第1カバー部41と第2カバー部42との境界部分には、連結部43は形成されておらず、第1カバー部41と第2カバー部42とは離間している。そのため、カバー部材40が折り畳まれる際に、第1導通部材31及び第2導通部材32における折り返される部分が連結部43に接触して第1導通部材31及び第2導通部材32の折り返しが阻害されることがない。
また、カバー部材40には、第1カバー部41と第2カバー部42とを結合する結合部44が設けられているため、第1カバー部41と第2カバー部42とを容易に係合させることができ、カバー部材40の閉状態を容易に保持することができる。
更に、カバー部材40が取り付けられたバッテリーセル20におけるバッテリーセル20とカバー部材40(第1カバー部41)との境界部分、及び結合部44を含む第1カバー部41と第2カバー部42との境界部分は、ラベルシート50より被覆される。そのため、バッテリーセル20とカバー部材40との結合状態をより強固にすることができると共に、第1カバー部41と第2カバー部42との係合状態を強固に保つことができる。
以上、本発明のバッテリーの一実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に制限されるものではない。
例えば、カバー部材40における連結部43は、第1カバー部41及び第2カバー部42の長手方向における両端部近傍に設けてもよい。この場合には、第1カバー部41及び第2カバー部42の長手方向における中央部に連結部43を設けない領域を形成し、第1導通部材31及び第2導通部材32は、連結部43の設けられていない領域において第1カバー部41と第2カバー部42とを跨ぐように配置することができる。
また、第1導通部材31及び第2導通部材32の形状は、略L字形状に限られず、I字形状等であってもよい。
また、被覆部材は、バッテリーセル20に巻き付けられ接着部材によって接着されるラベルシート50に限られず、例えば、熱収縮性を有するチューブ状のフィルムによって形成され、バッテリーセル20を被覆するものであってもよい。
本発明のバッテリーの一実施形態を示す斜視図である。 図1に示すバッテリーのA−A矢視断面図である。 図1に示すバッテリーの分解斜視図である。 図1に示すバッテリーにおいて、カバー部材に回路基板、第1導通部材及び第2導通部材を配置した状態を示す斜視図である。 図1に示すバッテリーの一製造方法を示す図である。
符号の説明
10 バッテリー
20 バッテリーセル
20a 上側面(一側面)
21 正極端子
22 負極端子
30 回路基板
30a 第1基板端子
30b 第2基板端子
31 第1導通部材
32 第2導通部材
33 外部接続端子
40 カバー部材
41 第1カバー部
42 第2カバー部
43 連結部
44 結合部
44a 凹部
44b 凸部
45 突起部
50 ラベルシート
51 切り欠き部

Claims (6)

  1. 一側面に正極端子及び負極端子が配置されたバッテリーセルと、
    前記バッテリーセルの前記一側面に対向して配置され第1基板端子及び第2基板端子を有する回路基板と、
    前記正極端子と前記第1基板端子とを導通させる第1導通部材と、
    前記負極端子と前記第2基板端子とを導通させる第2導通部材と、
    少なくとも一部が前記回路基板と前記バッテリーセルとの間に配置される第1カバー部と、前記回路基板を挟んで前記第1カバー部と対向して配置される第2カバー部と、前記第1カバー部と前記第2カバー部とを折り畳み可能に連結する連結部と、を有する回路基板をカバーするカバー部材と、を備え、
    前記回路基板は、前記第1カバー部と前記第2カバー部とに挟持された状態で前記バッテリーセルの前記一側面に取り付けられることを特徴とするバッテリー。
  2. 前記第1基板端子と前記第2基板端子とは、前記回路基板における前記バッテリーセルの前記一側面に対向する側の面に配置され、
    前記第1導通部材と前記第2導通部材とは、前記連結部を介した前記第1カバー部と前記第2カバー部との折り畳み方向に沿って折り畳まれている請求項1記載のバッテリー。
  3. 前記第1導通部材及び前記第2導通部材それぞれは、前記カバー部材が前記連結部による折り畳みを伴わない開状態において、前記正極端子及び前記負極端子それぞれと前記一側面に直交する垂直方向からの溶接により結合されると共に、前記第1基板端子及び前記第2基板端子それぞれと前記垂直方向からの溶接により結合される請求項1又は2記載のバッテリー。
  4. 前記回路基板は、前記カバー部材の前記開状態であって前記第1カバー部が前記バッテリーセルの前記一側面に結合された状態において、前記第2カバー部によって支持される請求項3記載のバッテリー。
  5. 前記カバー部材は、前記第1カバー部と前記第2カバー部とが折り重ねられた状態を保持する結合部を更に有する請求項1から4のいずれかに記載のバッテリー。
  6. 前記第1カバー部は、前記正極端子に結合された前記第1導通部材と前記負極端子に結合された前記第2導通部材とによって前記バッテリーセルに対して位置決めされる請求項1から5のいずれかに記載のバッテリー。
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