JP5550842B2

JP5550842B2 - リード端子付扁平形電池

Info

Publication number: JP5550842B2
Application number: JP2009068067A
Authority: JP
Inventors: 章岸田; 隆生工藤
Original assignee: Hitachi Maxell Energy Ltd
Current assignee: Hitachi Maxell Energy Ltd
Priority date: 2009-03-19
Filing date: 2009-03-19
Publication date: 2014-07-16
Anticipated expiration: 2029-03-19
Also published as: JP2010225299A

Description

本発明は、リード端子付扁平形電池に関し、さらに詳しくは、耐振動性と体積効率に優れたリード端子付扁平形電池に関する。

最近、例えば、タイヤ内部の圧力センサー（タイヤパンクセンサー）などのように激しく振動する状態で使用される機器の電源として使用できる電池が必要とされるようになってきた。そして、このような用途には、リチウム一次電池やリチウムイオン二次電池などに代表される非水電解液電池が有力な候補として挙げられている。

このような機器に装着して用いられるリード端子付電池では、端子と電極を接続する溶接部が振動によって外れたり、端子が振動を吸収できずに破断する可能性がある。そこで、耐振動性を向上させるものとして、例えば特許文献１には、リード端子の一部に屈曲箇所を設け、この屈曲箇所を耐衝撃手段として用いるリード端子付電池が提案されている。

特開２００８−１９２４８６号公報

しかし、特許文献１に記載のリード端子付電池では、耐振動性は向上するものの、上記屈曲箇所が機器内で余分なスペースを占めるため、機器の小型化の要請に反することになる。例えば、上記タイヤパンクセンサーなどの機器では、小型、軽量化が実用上の重要な要求特性となっているため、電池と使用機器との間の隙間は小さく設計する必要がある。このため、組み込まれる電池としても、体積効率が高い扁平形電池が多く採用される傾向が増加しているが、その扁平形電池に用いるリード端子もできるだけ余分なスペースを必要としないことが求められている。

本発明は、上記問題を解決するもので、リード端子の構造を改良することにより、高い耐振動性を有すると共に、体積効率が高いリード端子付扁平形電池を提供するものである。

本発明のリード端子付扁平形電池は、正極リード端子と、負極リード端子とを含むリード端子付扁平形電池であって、前記正極リード端子及び前記負極リード端子は、それぞれ板状の電極接続部と、前記電極接続部の端部から直角方向に延びる基板接続部とを含み、前記電極接続部は、Ｕ字状のスリットを備え、前記Ｕ字状のスリットの両端が、前記基板接続部とは反対側に配置され、前記電極接続部は、前記Ｕ字状のスリットの両端よりも前記電極接続部の中心よりの位置において前記電池に溶接され、前記基板接続部とは反対側の前記電極接続部の端部が、Ｖ字状に形成されていることを特徴とする。

本発明は、耐振動性と体積効率が高いリード端子付扁平形電池を提供できる。

図１Ａは本発明のリード端子付扁平形電池の一例を示す上面図であり、図１Ｂは図１Ａの側面図であり、図１Ｃは図１Ａの底面図である。図２Ａは本発明のリード端子付扁平形電池の他の一例を示す上面図であり、図２Ｂは図２Ａの側面図であり、図２Ｃは図２Ａの底面図である。図３Ａは本発明のリード端子付扁平形電池のさらに他の一例を示す上面図であり、図３Ｂは図３Ａの側面図であり、図３Ｃは図３Ａの底面図である。

本発明のリード端子付扁平形電池は、正極リード端子と、負極リード端子とを備えている。また、上記正極リード端子及び上記負極リード端子は、それぞれ板状の電極接続部と、上記電極接続部の端部から直角方向に延びる基板接続部とを備え、上記電極接続部は、スリットを備えていることを特徴とする。

上記正極リード端子及び上記負極リード端子を上記のように形成することにより、耐振動性と体積効率が高いリード端子付扁平形電池を提供できる。即ち、上記電極接続部にスリットを設けることにより、電池とリード端子との溶接部に振動が加わっても振動をスリットが吸収して溶接部に振動が伝わるのを緩和できる。また、上記正極リード端子及び上記負極リード端子が、それぞれ板状の電極接続部と、上記電極接続部の端部から直角方向に延びる基板接続部とを備えることにより、リード端子が余分なスペースを占めないため、電池全体の体積効率を向上できる。

上記スリットは、Ｕ字状に形成されていることが好ましい。スリットをＵ字状に形成することにより、限られた大きさの電極接続部において、スリットをより長く形成できるため、電池の耐振動性をより向上できる。

また、上記Ｕ字状のスリットの両端は、上記基板接続部とは反対側に配置されていることが好ましい。振動は、基板接続部側から電池本体に伝わるため、Ｕ字状のスリットの両端を、上記基板接続部とは反対側に配置することにより、スリットの両端部が音叉のように振動し、振動をより効率的に吸収できるからである。

また、上記基板接続部とは反対側の上記電極接続部の端部から、上記基板接続部側へ向かって延びる互いに平行な２本のスリットをさらに備えていることが好ましい。これにより、振動をより効率的に吸収できるからである。

上記基板接続部とは反対側の上記電極接続部の端部をＶ字状に形成することも好ましい。上記電極接続部の端部をＶ字状に形成することにより、Ｖ字状に形成された電極接続部の両端部が音叉のように振動し、振動をより効率的に吸収できるからである。

上記電極接続部は、Ｓ字状に形成されていることも好ましい。電極接続部をＳ字状に形成することにより、限られた大きさの電極接続部において、スリットをより長く形成できるため、電池の耐振動性をより向上できる。

上記スリットの幅の大きさは特に限定されないが、大きすぎると電極接続部の強度が低下する傾向にあり、小さすぎると耐振動性が発揮されない傾向にあるため、電池の直径に対して０．５〜２０％程度の大きさとすることが好ましい。なお、本発明においてスリットとしては、電極接続部の縦寸法、横寸法に対して、それぞれ形成される幅が４０％未満の大きさのものをいう。また、上記スリットの長さも特に限定されないが、長すぎると電極接続部の強度が低下する傾向にあり、短すぎると耐振動性が発揮されない傾向にあるため、スリット部分の長さの合計が電池の直径に対して２０〜２００％程度の長さとすることが好ましく、より好ましくは５０〜１５０％程度である。

また、上記電極接続部の大きさも特に限定されないが、小さすぎると電極接続部の強度が低下する傾向にあり、大きすぎると電池の体積効率が悪くなるので、電極接続部の縦寸法、横寸法のいずれもが、電池の直径に対して５〜６０％程度の大きさとすることが好ましい。

以下、図面に基づき本発明のリード端子付扁平形電池の実施形態を詳細に説明する。但し、本発明は、下記の実施形態に限定はされない。

（実施形態１）
図１Ａは本発明のリード端子付扁平形電池の一例を示す上面図であり、図１Ｂは図１Ａの側面図であり、図１Ｃは図１Ａの底面図である。図１Ａ、Ｂ、Ｃにおいて、リード端子付扁平形電池１０は、正極１１と、負極１２と、正極リード端子１３と、負極リード端子１４とを備えている。

正極リード端子１３は、板状の電極接続部１３ａと、電極接続部１３ａの端部から直角方向に延びる基板接続部１３ｂとを有している。基板接続部１３ｂは、電池１０の側面に沿って負極１２側に延びている。また、負極リード端子１４は、板状の電極接続部１４ａと、電極接続部１４ａの端部から直角方向に延びる基板接続部１４ｂとを有している。基板接続部１４ｂは、負極１２上から電極接続部１４ａに対して直角方向に延びている。

また、電極接続部１３ａは、溶接部１５において、例えばレーザ溶接により正極１１と溶接されている。また、電極接続部１４ａは、溶接部１６において、例えばレーザ溶接により負極１２と溶接されている。本実施形態のリード端子付扁平形電池１０を機器に装着する際には、基板接続部１３ｂ、１４ｂが、機器側のプリント配線板などの基板（図示せず。）に直接接続される。

正極リード端子１３及び負極リード端子１４が、それぞれ板状の電極接続部１３ａ、１４ａと、電極接続部１３ａ、１４ａから直角方向に延びる基板接続部１３ｂ、１４ｂとを備えることにより、リード端子が余分なスペースを占めないため、電池全体の体積効率を向上できる。

また、電極接続部１３ａには、Ｕ字状のスリット１７が形成され、Ｕ字状のスリット１７の両端１７ａ、１７ｂは、基板接続部１３ｂとは反対側に配置されている。スリット１７を設けることにより、電池に振動が加わっても振動をスリット１７が吸収して電池本体に振動が伝わるのを緩和できる。また、スリット１７をＵ字状にすることにより、限られた大きさの電極接続部１３ａにおいて、スリット１７をより長く形成できるため、電池の耐振動性をより向上できる。さらに、Ｕ字状のスリット１７の両端１７ａ、１７ｂを基板接続部１３ｂとは反対側に配置することにより、スリット１７の両端１７ａ、１７ｂが音叉のように振動し、振動をより効率的に吸収できる。

さらに、電極接続部１３ａには、基板接続部１３ｂとは反対側の端部から、基板接続部１３ｂ側へ向かって延びる互いに平行な２本のスリット１９ａ、１９ｂが形成されている。スリット１９ａ、１９ｂを形成することにより、スリット１７と相まって振動をより効率的に吸収できる。

また、電極接続部１４ａには、Ｕ字状のスリット１８が形成され、Ｕ字状のスリット１８の両端１８ａ、１８ｂは、基板接続部１４ｂとは反対側に配置されている。スリット１８を設けることにより、電池に振動が加わっても振動をスリット１８が吸収して電池本体に振動が伝わるのを緩和できる。また、スリット１８をＵ字状にすることにより、限られた大きさの電極接続部１４ａにおいて、スリット１８をより長く形成できるため、電池の耐振動性をより向上できる。さらに、Ｕ字状のスリット１８の両端１８ａ、１８ｂを基板接続部１４ｂとは反対側に配置することにより、スリット１８の両端１８ａ、１８ｂが音叉のように振動し、振動をより効率的に吸収できる。

（実施形態２）
図２Ａは本発明のリード端子付扁平形電池の他の一例を示す上面図であり、図２Ｂは図２Ａの側面図であり、図２Ｃは図２Ａの底面図である。図２Ａ、Ｂ、Ｃにおいて、リード端子付扁平形電池２０は、正極２１と、負極２２と、正極リード端子２３と、負極リード端子２４とを備えている。

正極リード端子２３は、板状の電極接続部２３ａと、電極接続部２３ａの端部から直角方向に延びる基板接続部２３ｂとを有している。基板接続部２３ｂは、電池２０の側面に沿って負極２２側に延びている。また、負極リード端子２４は、板状の電極接続部２４ａと、電極接続部２４ａの端部から直角方向に延びる基板接続部２４ｂとを有している。基板接続部２４ｂは、負極２２上から電極接続部２４ａに対して直角方向に延びている。

また、電極接続部２３ａは、溶接部２５において、例えばレーザ溶接により正極２１と溶接されている。また、電極接続部２４ａは、溶接部２６において、例えばレーザ溶接により負極２２と溶接されている。本実施形態のリード端子付扁平形電池２０を機器に装着する際には、基板接続部２３ｂ、２４ｂが、機器側のプリント配線板などの基板（図示せず。）に直接接続される。

正極リード端子２３及び負極リード端子２４が、それぞれ板状の電極接続部２３ａ、２４ａと、電極接続部２３ａ、２４ａから直角方向に延びる基板接続部２３ｂ、２４ｂとを備えることにより、リード端子が余分なスペースを占めないため、電池全体の体積効率を向上できる。

また、電極接続部２３ａをＳ字状に形成することにより、電極接続部２３ａには、スリット２７ａ、２７ｂが形成されている。スリット２７ａ、２７ｂを設けることにより、電池に振動が加わっても振動をスリット２７ａ、２７ｂが吸収して電池本体に振動が伝わるのを緩和できる。また、電極接続部２３ａがＳ字状に形成されていることにより、限られた大きさの電極接続部２３ａにおいて、スリット２７ａ、２７ｂをより長く形成できるため、電池の耐振動性をより向上できる。

また、電極接続部２４ａをＳ字状に形成することにより、電極接続部２４ａには、スリット２８ａ、２８ｂが形成されている。スリット２８ａ、２８ｂを設けることにより、電池に振動が加わっても振動をスリット２８ａ、２８ｂが吸収して電池本体に振動が伝わるのを緩和できる。また、電極接続部２４ａがＳ字状に形成されていることにより、限られた大きさの電極接続部２４ａにおいて、スリット２８ａ、２８ｂをより長く形成できるため、電池の耐振動性をより向上できる。

（実施形態３）
図３Ａは本発明のリード端子付扁平形電池の一例を示す上面図であり、図３Ｂは図３Ａの側面図であり、図３Ｃは図３Ａの底面図である。図３Ａ、Ｂ、Ｃにおいて、リード端子付扁平形電池３０は、正極３１と、負極３２と、正極リード端子３３と、負極リード端子３４とを備えている。

正極リード端子３３は、板状の電極接続部３３ａと、電極接続部３３ａの端部から直角方向に延びる基板接続部３３ｂとを有している。基板接続部３３ｂは、電池３０の側面に沿って負極３２側に延びている。また、負極リード端子３４は、板状の電極接続部３４ａと、電極接続部３４ａの端部から直角方向に延びる基板接続部３４ｂとを有している。基板接続部３４ｂは、負極３２上から電極接続部３４ａに対して直角方向に延びている。

また、電極接続部３３ａは、溶接部３５において、例えばレーザ溶接により正極３１と溶接されている。また、電極接続部３４ａは、溶接部３６において、例えばレーザ溶接により負極３２と溶接されている。本実施形態のリード端子付扁平形電池３０を機器に装着する際には、基板接続部３３ｂ、３４ｂが、機器側のプリント配線板などの基板（図示せず。）に直接接続される。

正極リード端子３３及び負極リード端子３４が、それぞれ板状の電極接続部３３ａ、３４ａと、電極接続部３３ａ、３４ａから直角方向に延びる基板接続部３３ｂ、３４ｂとを備えることにより、リード端子が余分なスペースを占めないため、電池全体の体積効率を向上できる。

また、電極接続部３３ａには、Ｕ字状のスリット３７が形成され、Ｕ字状のスリット３７の両端３７ａ、３７ｂは、基板接続部３３ｂとは反対側に配置され、基板接続部３３ｂとは反対側の電極接続部３３ａの端部３９がＶ字状に形成されている。スリット３７を設けることにより、電池に振動が加わっても振動をスリット３７が吸収して電池本体に振動が伝わるのを緩和できる。また、スリット３７をＵ字状にすることにより、限られた大きさの電極接続部３３ａにおいて、スリット３７をより長く形成できるため、電池の耐振動性をより向上できる。さらに、Ｕ字状のスリット３７の両端３７ａ、３７ｂを基板接続部３３ｂとは反対側に配置することにより、スリット３７の両端３７ａ、３７ｂが音叉のように振動し、振動をより効率的に吸収できる。また、基板接続部３３ｂとは反対側の電極接続部３３ａの端部３９をＶ字状に形成することにより、電極接続部３３ａの端部３９が音叉のように振動し、振動をより効率的に吸収できる。

また、電極接続部３４ａには、Ｕ字状のスリット３８が形成され、Ｕ字状のスリット３８の両端３８ａ、３８ｂは、基板接続部３４ｂとは反対側に配置され、基板接続部３４ｂとは反対側の電極接続部３４ａの端部４０がＶ字状に形成されている。スリット３８を設けることにより、電池に振動が加わっても振動をスリット３８が吸収して電池本体に振動が伝わるのを緩和できる。また、スリット３８をＵ字状にすることにより、限られた大きさの電極接続部３４ａにおいて、スリット３８をより長く形成できるため、電池の耐振動性をより向上できる。さらに、Ｕ字状のスリット３８の両端３８ａ、３８ｂを基板接続部３４ｂとは反対側に配置することにより、スリット３８の両端３８ａ、３８ｂが音叉のように振動し、振動をより効率的に吸収できる。また、基板接続部３４ｂとは反対側の電極接続部３４ａの端部４０をＶ字状に形成することにより、電極接続部３４ａの端部４０が音叉のように振動し、振動をより効率的に吸収できる。

次に、上記実施形態１〜３に共通する事項について説明する。先ず、正極リード端子１３、２３、３３及び負極リード端子１４、２４、３４は、振動を吸収しやすい弾性変形が可能な鉄、銅、ニッケル、ニッケル合金などから形成される。また、正極リード端子１３、２３、３３及び負極リード端子１４、２４、３４が鉄又は銅で形成されている場合には、その表面にニッケルメッキなどを施してもよい。

また、リード端子付扁平形電池１０、２０、３０の電池本体部の扁平形電池は、リチウム一次電池やリチウムイオン二次電池などに代表される非水電解液電池が用いられるが、これらに限定されず、他の電池であってもよい。

また、本発明において、扁平形電池とは、電池の直径をＤ、電池の厚さをＴとした場合、Ｔ≦Ｄの関係の電池をいい、一般には、コイン形電池やボタン形電池とも呼ばれる。

本発明は、リード端子の構造を改良することにより、高い耐振動性を有すると共に、体積効率が高いリード端子付扁平形電池を提供でき、タイヤパンクセンサーなどのように激しく振動する状態で使用する機器の電源として好適に使用できる。

１０、２０、３０リード端子付扁平形電池
１１、２１、３１正極
１２、２２、２３負極
１３、２３、３３正極リード端子
１４、２４、３４負極リード端子
１５、２５、３５溶接部
１６、２６、３６溶接部
１７、２７ａ、２７ｂ、３７スリット
１８、２８ａ、２８ｂ、３８スリット
３９、４０端部

Claims

正極リード端子と、負極リード端子とを含むリード端子付扁平形電池であって、
前記正極リード端子及び前記負極リード端子は、それぞれ板状の電極接続部と、前記電極接続部の端部から直角方向に延びる基板接続部とを含み、
前記電極接続部は、Ｕ字状のスリットを備え、
前記Ｕ字状のスリットの両端が、前記基板接続部とは反対側に配置され、
前記電極接続部は、前記Ｕ字状のスリットの両端よりも前記電極接続部の中心よりの位置において前記電池に溶接され、
前記基板接続部とは反対側の前記電極接続部の端部が、Ｖ字状に形成されていることを特徴とするリード端子付扁平形電池。