JP5670270B2 - 電池ユニット - Google Patents

Description

本発明は、扁平形電池及び基板を備えた電池ユニットに関する。

従来より、電池と保護回路等とをユニット化した構成は知られている。このような構成としては、例えば特許文献１に開示されるように、電池ケース上に保護回路等を配置した構成が知られている。

特開２００９−１５２１８３号公報

ところで、上述の特許文献１の構成の場合には、電池自体のサイズが比較的、大きいため、該電池と保護回路等との接続構造が多少大きくなっても、電池パックのサイズにはあまり影響しない。

これに対し、一般的に、コイン形などの扁平形の電池を使用する機器は小型であるため、コイン形の扁平形電池を用いて略円柱状の電池ユニットを構成する場合には、該電池ユニットも小型化が要求される。このような電池ユニットの場合、保護回路等が形成された基板を配置する分、サイズが大きくなるとともに、扁平形電池と基板との接続構造によっても電池ユニット全体のサイズが変わる可能性がある。

例えば、扁平形電池において、基板が配置される側とは反対側を、該基板に対して電気的に接続する場合、扁平形電池の側方に接続部材が位置付けられるため、電池外方に接続部材が大きく突出してしまう。そうすると、電池ユニット全体として外形が大きくなってしまう。

そのため、本発明では、扁平形電池及び基板を有する電池ユニットにおいて、該扁平形電池と基板との接続構造に工夫を凝らして電池ユニットの小型化を図れるような構成を得ることを目的とする。

本発明の一実施形態にかかる電池ユニットは、極性が異なる上面及び底面を有し、横方向の寸法よりも高さ方向の寸法が小さい扁平形状に形成された扁平形電池と、前記扁平形電池の上面及び底面のうちいずれか一方の面に対して配置される基板と、前記扁平形電池の上面及び底面のうち前記基板が配置されない他方の面と該基板とを、前記扁平形電池の側方を跨いで電気的に接続するフィルム状の電池側端子とを備えている（第１の構成）。

以上の構成により、扁平形電池の一方の面に対して配置される基板と、該扁平形電池の他方の面とを、フィルム状の電池側端子によって電気的に接続することができる。このようにフィルム状の電池側端子を用いて基板と扁平形電池の他方の面とを電気的に接続することで、基板と扁平形電池とを接続する部材が該扁平形電池の外方に大きく突出するのを防止できる。これにより、電池ユニットが大型化するのを防止できる。

前記第１の構成において、前記基板における前記扁平形電池側の面には、回路部品が実装されていて、前記基板における前記扁平形電池とは反対側の面には、前記電池側端子と電気的に接続された外部端子が形成されている（第２の構成）。

以上の構成により、基板が扁平形電池の一方の面に対して固定されるため、該基板及び扁平形電池をそれらの厚み方向にコンパクトに配置することができる。しかも、基板における扁平形電池とは反対側の面に外部端子が設けられるため、基板及び扁平形電池の積層方向から見て、外部端子を扁平形電池と重なる位置に形成することが可能になる。これにより、扁平形電池と基板とを備えた電池ユニットにおいて、該扁平形電池の径方向のサイズのコンパクト化を図れる。

また、基板の扁平形電池側の面に回路部品を実装することにより、該基板における扁平形電池とは反対側の面に外部端子を形成できるため、電池ユニットの薄型化が可能になる。しかも、上述のように、基板の扁平形電池側の面に回路部品を実装することで、電池交換等の際に、ユーザーが回路部品に直接触れるのを防止できる。

前記第１または第２の構成において、前記電池側端子は、前記扁平形電池における前記他方の面に電気的に接続される電池接続部と、前記扁平形電池における前記一方の面とは電気的に絶縁された状態で、前記基板に電気的に接続される基板接続部と、前記扁平形電池の側方に位置し、前記電池接続部と前記基板接続部とを連結する連結部とを有する（第３の構成）。

このような電池側端子の構成によって、扁平形電池の他方の面と基板とを電気的に接続することができる。したがって、上述の構成により、上述の第１の構成を実現することができる。

前記第３の構成において、前記扁平形電池における前記一方の面と前記基板との間に配置されるスペーサをさらに備え、前記基板接続部は、前記スペーサ上に位置付けられた状態で前記基板と電気的に接続される（第４の構成）。

こうすることで、スペーサによって、扁平形電池の他方の面に接続された電池側端子の基板接続部が、該扁平形電池の一方の面に接触するのを防止できる。したがって、扁平形電池の一方の面上で短絡が発生するのを防止しつつ、電池側端子によって、該扁平形電池と基板とを電気的に接続することが可能になる。

前記第１から第４の構成のうちいずれか一つの構成において、前記扁平形電池は、一部が前記他方の面を構成する有底筒状の外装缶と、該外装缶の開口側を覆うことにより一部が前記一方の面を構成する有底筒状の封口缶とを備え、前記外装缶は、前記扁平形電池の高さ方向から見て、側壁が前記封口缶の側壁の外方に位置するように、該封口缶と側壁同士が接続されていて、前記基板は、前記扁平形電池の封口缶側に配置され、前記電池側端子は、前記外装缶と前記基板とを電気的に接続する（第５の構成）。

外装缶及び封口缶を有する扁平形電池において、内部の圧力が上昇した場合、封口缶の方が、扁平形電池の高さ方向から見て封口缶の側壁の外側に側壁が位置する外装缶よりも、平面部分の面積が小さいため、該平面部分の変形量が小さい。上述の構成のように、変形の小さい封口缶側に基板を配置することで、該基板が扁平形電池の変形による影響を受けにくくなる。

前記第１から第５の構成のうちいずれか一つの構成において、前記扁平形電池は、コイン形電池であり、前記電池接続部及び前記基板接続部は、前記扁平形電池の高さ方向から見て、該扁平形電池の外方に突出しないように、少なくとも外形の一部が円弧状に形成されている（第６の構成）。

こうすることで、扁平形電池の高さ方向から見て、電池側端子の電池接続部及び基板接続部がコイン形電池の外方に突出するのを防止できる。したがって、上述の構成により、電池側端子とコイン形電池とをできるだけ大きい接触面積で接続しつつ、該電池側端子がコイン形電池から突出するのを防止できる。

前記第１から第６の構成のうちいずれか一つの構成において、前記電池側端子には、少なくとも前記扁平形電池側に位置する面に粘着剤が塗布されている（第７の構成）。

これにより、電池側端子を、扁平形電池に対して容易に固定することができる。

本発明の一実施形態にかかる電池ユニットによれば、扁平形電池の一方の面の上方に配置される基板と、該扁平形電池の他方の面とを、フィルム状の電池側端子によって接続した。これにより、扁平形電池と基板との接続構造をコンパクトにすることができ、電池ユニットの小型化を図れる。

図１は、実施形態に係る電池ユニットにおいて、扁平形電池以外の構成部品を断面で示す図である。 図２は、電池ユニットの上面図である。 図３は、扁平形電池において、電極体以外の構成部品を断面で示す図である。 図４は、スペーサの概略構成を示す上面図である。 図５は、扁平形電池の負極缶上にスペーサを重ね合わせた状態を示す斜視図である。 図６は、電池側正極端子の概略構成を示す平面図である。 図７は、電池ユニットの製造方法の一例において、製作した回路基板の概略構成を示す断面図である。 図８は、電池ユニットの製造方法の一例において、扁平形電池にスペーサ及び電池側正極端子を取り付けた状態を示す図である。 図９は、その他の実施形態に係る電池ユニットにおいて、負極缶に電池側負極端子を設けた状態を示す斜視図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中の同一または相当部分については同一の符号を付してその説明は繰り返さない。

（全体構成）
図１は、本発明の実施形態にかかる電池ユニット１の概略構成を示す図である。この電池ユニット１は、コイン状の扁平形電池２と回路部３とが一体化されたユニットである。電池ユニット１は、例えば、歩数計、補聴器、自動車用の電子キー、ＩＣタグ、センサユニットなど、コイン型電池を使用する小型機器に電源として使用される。なお、この電池ユニット１は、扁平形電池２に対して充電可能な二次電池のユニットである。

具体的には、図１に示すように、電池ユニット１は、扁平形電池２上に、回路部３が例えば弾性接着剤によって接着固定されている。扁平形電池２及び回路部３の積層方向は、該扁平形電池２及び回路部３の厚み方向と同じである。すなわち、電池ユニット１の厚み方向は、扁平形電池２と回路部３の積層方向に対応する。

回路部３は、扁平形電池２及び回路部３の積層方向から見て、該扁平形電池２の外形と同等の形状及び大きさを有する。これにより、扁平形電池２と回路部３とを厚み方向にコンパクトに配置しつつ、電池ユニット１の大きさを扁平形電池２及び回路部３の積層方向から見て該扁平形電池２の外形と同等の大きさにすることができる。なお、扁平形電池２と回路部３との接着に弾性接着剤を用いることで、熱変形量が異なる部材同士を接続する場合でも、接着剤によって部材同士をより確実に接着することができる。

また、詳しくは後述するが、回路部３の回路基板６１における扁平形電池２とは反対側の面に、後述する各種の端子６６〜６９が形成されている（例えば図２参照）。これにより、電池ユニット１では、図１に示すように扁平形電池２と回路部３とを組み合わせた状態で、図２に示すように、各種端子６６〜６９のみが露出した状態となる。

さらに、図１に示すように、扁平形電池２と回路部３とを積層した状態で固定することによって構成される積層体の側面は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）など、熱によって収縮する樹脂材料からなるチューブ４によって覆われている。このチューブ４は、積層体の側面だけでなく該積層体の両端面の外周側（回路部３の回路基板６１の外周側及び扁平形電池２の外装缶１０の底面外周側）も覆っている。これにより、前記積層体の強度の向上を図れるとともに、該積層体の側面の見栄えの向上も図れる。また、チューブ４の厚みの分だけ、積層体の端面に段差が形成されるため、該積層体の端面に位置する回路部３の外表面に形成された各種端子６６〜６９が、チューブ４よりも積層体の積層方向内方に位置する。これにより、各種端子６６〜６９は損傷を受けにくくなる。

以下で、図３を用いて、扁平形電池２の詳しい構成について説明する。

扁平形電池２は、図３に示すように、有底円筒状の外装缶としての正極缶１０と、該正極缶１０の開口を覆う封口缶としての負極缶２０と、正極缶１０の外周側と負極缶２０の外周側との間に配置されるガスケット３０と、正極缶１０及び負極缶２０の間に形成される空間内に収納される電極体４０とを備えている。したがって、扁平形電池２は、正極缶１０と負極缶２０とを合わせることによって、全体が扁平なコイン状となる。正極缶１０と負極缶２０との間に形成される空間内には、電極体４０以外に、非水電解液（図示省略）も封入されている。なお、本実施形態において、扁平形電池２は、リチウムイオン電池として構成されている。

正極缶１０は、ステンレスなどの金属材料からなり、プレス成形によって有底円筒状に形成されている。正極缶１０は、円形状の底部１１と、その外周に該底部１１と連続して形成される円筒状の周壁部１２と（側壁）を備えている。この周壁部１２は、縦断面視（図３に図示した状態）で、底部１１の外周端からほぼ垂直に延びるように設けられている。正極缶１０は、後述するように、負極缶２０との間にガスケット３０を挟んだ状態で、周壁部１２の開口端側が内側に折り曲げられて、該負極缶２０に対してかしめられている。正極缶１０の底部１１によって、扁平形電池２の底面が構成される。

負極缶２０も、正極缶１０と同様、ステンレスなどの金属材料からなり、プレス成形によって有底円筒状に形成されている。負極缶２０は、正極缶１０の周壁部１２よりも外形が小さい円筒状の周壁部２２（側壁）と、その一方の開口を塞ぐ円形状の平面部２１と、を有している。負極缶２０の平面部２１によって、扁平形電池２の上面が構成される。

負極缶２０の周壁部２２も、正極缶１０と同様、縦断面視で、平面部２１に対してほぼ垂直に延びるように設けられている。周壁部２２には、平面部２１側の基端部２２ａに比べて径が段状に大きくなる拡径部２２ｂが形成されている。すなわち、周壁部２２には、基端部２２ａと拡径部２２ｂとの間に段部２２ｃが形成されている。図３に示すように、この段部２２ｃに対して、正極缶１０の周壁部１２の開口端側が折り曲げられてかしめられている。すなわち、正極缶１０は、その周壁部１２の開口端側が負極缶２０の段部２２ｃに嵌合されている。

（回路部の構成）
図１に示すように、回路部３は、回路基板６１（基板）と、該回路基板６１上に実装される複数の回路部品６２とを備えている。複数の回路部品６２は、回路基板６１の一面側にまとめて実装されている。回路部品６２としては、例えば、保護回路を構成する保護ＩＣや、充電回路を構成する充電ＩＣ、電圧変換を行うＤＣ／ＤＣコンバータなどがある。このＤＣ／ＤＣコンバータを電池ユニット１内に設けることで、扁平形電池２の定格電圧が使用する電気機器の定格電圧と異なる場合であっても、該電気機器の定格電圧に合わせて電池ユニット１から電圧を出力することが可能となる。よって、様々な定格電圧の扁平形電池を用いて電池ユニット１を構成することが可能になる。なお、詳しくは説明しないが、回路部３は、扁平形電池２の残量検知のために、該扁平形電池２の残容量が少なくなった場合に出力電圧を変更するように構成されている。

図１及び図２に示すように、回路基板６１は、平面視で、扁平形電池２の外形と同等の形状（円形）及び大きさを有するように形成されている。これにより、回路基板６１によって電池ユニット１が扁平形電池２の直径よりも大型化するのを防止できる。

回路基板６１において回路部品６２が実装されていない側の面には、ＧＮＤ端子６６、出力端子６７（外部端子）、充電端子６８（外部端子）及び充電表示信号端子６９が設けられている。すなわち、回路基板６１には、図１に示すように、一面側に複数の回路部品６２が実装されている一方、他面側には各種端子６６〜６９がまとめて設けられている。また、回路基板６１には、複数のスルーホール（図示省略）が形成されていて、該スルーホール内に充填される金属材料によって、該回路基板６１上の回路部品６２により形成される回路（図示省略）と各種端子６６〜６９とが電気的に接続されている。なお、各種端子６６〜６９の配置は、図１及び図２以外の配置であってもよい。

また、特に図示しないが、回路基板６１には、回路部品６２が実装される面の外周側に、扁平形電池２の正極缶１０及び負極缶２０に対してそれぞれ電気的に接続される基板側正極端子及び基板側負極端子が形成されている。これらの基板側正極端子及び基板側負極端子は、それぞれ、回路基板６１に実装された回路部品６２を含む回路に電気的に接続されている。

このように、回路基板６１上に構成される回路（図示省略）と各種端子６６〜６９とを電気的に接続するとともに、基板側正極端子及び基板側負極端子と前記回路とを電気的に接続することにより、各種端子６６〜６９と基板側正極端子及び基板側負極端子とを電気的に接続することができる。これにより、後述するように、基板側正極端子に扁平形電池２の電池側正極端子８１を接続し、基板側負極端子に電池側負極端子８２を接続することにより、扁平形電池２と各種端子６６〜６９とを電気的に接続することができる。したがって、これらの各種端子６６〜６９を介して扁平形電池２の充放電を行うことが可能になる。

なお、ＧＮＤ端子６６、出力端子６７、充電端子６８及び充電表示信号端子６９は、扁平形電池２及び回路部３の積層体の側面を覆うチューブ４と重ならないように、該積層体の端面に位置するチューブ４よりも回路基板６１の径方向内方側に形成されている。

回路基板６１は、図１に示すように、扁平形電池２の負極缶２０上に、スペーサ７１を介して保持されている。具体的には、回路基板６１は、スペーサ７１によって扁平形電池２の負極缶２０から所定の間隔を有するように配置された状態で、該負極缶２０に対して弾性接着剤によって接着固定されている。すなわち、回路基板６１と扁平形電池２の負極缶２０との間には弾性接着剤が充填されている。ここで、本実施形態の構成において、扁平形電池２内の圧力が上昇した場合、正極缶１０と負極缶２０における平面部分の大きさの違いによって、封口缶である負極缶２０は、外装缶である正極缶１０よりも変形を生じにくい。上述のように、扁平形電池２において変形が生じにくい負極缶２０側に回路基板６１を設けることで、該扁平形電池２が変形を生じた場合でも回路部３と扁平形電池２との電気的な接続を確保することが可能になる。

スペーサ７１は、例えばＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル、ブタジエン、スチレン共重合合成樹脂）やフェノール樹脂などの樹脂材料からなる部材であり、図４に示すように略ドーナツ形状を有している。また、スペーサ７１は、図１に示すように、扁平形電池２の負極缶２０と正極缶１０との段差部分を埋めるように、該段差部分に沿って外周側部分が厚肉に形成されている。すなわち、スペーサ７１は、扁平形電池２と接する側の面の外周側部分が、正極缶１０における負極缶２０とのかしめ部分（以下、肩部ともいう）まで延びるように形成されている。

また、スペーサ７１は、内周側の厚みが小さい部分が、扁平形電池２と回路基板６１との間に回路部品６２が扁平形電池２と接触しない所定の間隔が形成されるような厚みを有している（図１参照）。これにより、扁平形電池２の負極缶２０上に回路部品２０を配置するためのスペースを形成しつつ、該扁平形電池２に変形が生じた場合でも回路部品６２が該扁平形電池２に接触して損傷を受けるのを防止できる。

さらに、スペーサ７１には、図４に示すように、内周側の厚みが小さい部分に、貫通穴７１ａが２つ形成されている。これらの貫通穴７１ａは、スペーサ７１の中央部分の穴部を挟んで互いに対向する位置に形成されている。これらの貫通穴７１ａは、後述するように、ピン状の電池側負極端子８２が貫通可能に形成されている。

スペーサ７１において、扁平形電池２と接する側の面とは反対側の面、すなわち回路基板６１側の面には、図４に一点鎖線で示すように、後述する電池側正極端子８１が配置される。

回路基板６１は、略ドーナツ状のスペーサ７１の内側に回路部品６２が位置するように、該スペーサ７１に対して重ね合わされる（図１参照）。これにより、回路部品６２が実装された回路基板６１を、扁平形電池２に対してコンパクトに配置することができる。また、上述のような構成にすることで、回路部品６２が電池ユニット１の外に露出しないため、ユーザー等が回路部品６２に触れるのを防止できる。

なお、上述のとおり、回路基板６１と扁平形電池２の負極缶２０との間には弾性接着剤が充填されているため、略ドーナツ状のスペーサ７１の内方に配置された回路部品６２の周囲にも弾性接着剤が充填されている。

（電池側端子の構成）
図１及び図５に示すように、扁平形電池２の負極缶２０上にスペーサ７１が配置された状態で、正極缶１０の底部１１及びスペーサ７１上に、電池側正極端子８１（電池側端子）が配置されている。この電池側正極端子８１は、銅箔の両面に粉末状のニッケルを含んだアクリル系粘着剤が塗布された導電性のフィルム部材からなる。したがって、電池側正極端子８１は、表面に塗布されたアクリル系粘着剤によって扁平形電池２上に固定される。なお、この実施形態では、銅箔の両面にアクリル系粘着剤を塗布しているが、この限りではなく、銅箔において扁平形電池２側に位置する面のみにアクリル系粘着剤を塗布しても良いし、銅箔の表面にアクリル系粘着剤が塗布されていなくてもよい。また、塗布する粘着剤は、他の材質の粘着剤であってもよい。さらに、導電性向上のために粘着剤にニッケルの粉末を入れているが、粘着剤の導電性の向上を図れるような材料であれば、ニッケル以外の材料を粘着剤に入れてもよい。

電池側正極端子８１は、図１、図５及び図６に示すように、正極缶１０の底部１１上に位置付けられる電池接続部８１ａと、スペーサ７１上に位置付けられる基板接続部８１ｂと、該電池接続部８１ａと基板接続部８１ｂとを繋ぐ連結部８１ｃとを有している。

詳しくは、図６に示すように、電池側正極端子８１は、ドーナツ状の電池接続部８１ａに対し、該電池接続部８１ａを挟み込むように、円弧状に形成された２つの基板接続部８１ｂがそれぞれ連結部８１ｃを介して繋がっている。電池側正極端子８１は、これらの電池接続部８１ａ、基板接続部８１ｂ及び連結部８１ｃが一体形成された部材である。

電池接続部８１ａは、その外周側が、正極缶１０の底部１１の外周側に位置するように形成されている。すなわち、電池接続部８１ａの外径は、正極缶１０の底部１１の直径と同等である。また、電池接続部８１ａには、同心状に円形の穴部８１ｄが形成されている。ここで、扁平形電池２内の圧力変化によって正極缶１０が外方側へ変形した場合、該正極缶１０の中央部分で最も変形量が大きくなる。上述のように、電池接続部８１ａの中央部分に穴部８１ｄを設けることにより、正極缶１０の中央部分に電池接続部８１ａが固定されないため、該中央部分の変形によって電池接続部８１ａが正極缶１０から剥離するのを防止できる。なお、本実施形態では、電池接続部８１ａに穴部８１ｄを設けているが、この限りではなく、該穴部８１ｄを設けなくてもよい。

基板接続部８１ｂは、それぞれ、略半円の外周側の円弧部分のみを残した形状に形成されている。すなわち、基板接続部８１ｂは、略半円の円中心側に半円状の切り欠きが設けられた形状を有している。基板接続部８１ｂの外径は、負極缶２０上に取り付けられるドーナツ状のスペーサ７１の外径と同等である。基板接続部８１ｂの内径は、該スペーサ７１の内径と同等である。これにより、基板接続部８１ｂを、スペーサ７１上に、該スペーサ７１からはみ出すことなく配置することができる。

また、各基板接続部８１ｂは、図５に示すようにスペーサ７１上に配置された状態で、円弧の両端部に相当する周方向両端部が該スペーサ７１に形成された貫通穴７１ａに重ならないように形成されている。すなわち、各基板接続部８１ｂは、周方向両端部がスペーサ７１の貫通穴７１ａの周辺部分まで届かないような円弧状に形成されている。つまり、各基板接続部８１ｂは、周方向の長さがスペーサ７１の半円の周方向長さよりも短くなっている。

連結部８１ｃは、電池接続部８１ａと基板接続部８１ｂとを、該電池接続部８１ａ及び基板接続部８１ｂの各円中心を繋いだ線上で連結するように形成されている。また、連結部８１ｃは、電池接続部８１ａと基板接続部８１ｂとの連結方向の長さが、扁平形電池２上にスペーサ７１を積んだ状態で該扁平形電池２及びスペーサ７１の厚みと同等に形成されている。

以上の構成により、図５に示すように、電池接続部８１ａを正極缶１０の底部１１上に、基板接続部８１ｂをスペーサ７１上に、それぞれ位置付けつつ、連結部８１ｃを正極缶１０及びスペーサ７１の側面上に位置付けることができる。したがって、扁平形電池２の正極缶１０に電気的に接続された電池側正極端子８１を、負極缶２０上に配置されたスペーサ７１上まで引き回すことができる。そして、図５に示すようにスペーサ７１上に配置された基板接続部８１ｂに対して、回路基板６１を実装面が下側になるように配置することで、該回路基板６１の実装面上に形成された図示しない基板側正極端子を基板接続部８１ｂと電気的に接続することができる。これにより、回路基板６１と扁平形電池２の正極缶１０とを電気的に接続することができる。

一方、既述のとおり、スペーサ７１に形成された貫通穴７１ａ内には、ピン状の電池側負極端子８２が挿入される。この電池側負極端子８２は、スペーサ７１の貫通穴７１ａの長さよりも長く形成されている。これにより、電池側負極端子８２をスペーサ７１の貫通穴７１ａ内に挿入した状態で、該電池側負極端子８２の一方の端部を該スペーサ７１から突出させることができる。回路基板６１の実装面には、スペーサ７１の貫通穴７１ａ内に配置された電池側負極端子８２と接触する位置に図示しない基板側負極端子が形成されているため、該回路基板６１をスペーサ７１の上方に配置することで、該回路基板６１と扁平形電池２の負極缶２０とを電気的に接続できる。

上述のような構成により、接続部材を扁平形電池２の径方向に大きく突出させることなく且つ該扁平形電池２及びスペーサ７１の厚みを前記接続部材によって大きく増大させることなく、扁平形電池２と回路基板６１とを電気的に接続することができる。したがって、上述の構成により、コンパクトな電池ユニット１を構成することができる。

（電池ユニットの製造方法）
次に、上述のような構成を有する電池ユニット１の製造方法について、図７及び図８を用いて説明する。

まず、図７に示すように、回路基板６１の一面側に、複数の回路部品６２を実装して回路部３を形成する。このとき、回路基板６１の他面側には、各種端子６６〜６９を形成する（図７では出力端子６７及び充電端子６８のみを図示）。回路基板６１に回路部品６２を実装する方法や、各種端子６６〜６９を形成する方法は従来と同様なので、詳しい説明を省略する。

一方、図８に示すように、扁平形電池２上にスペーサ７１を弾性接着剤によって接着固定する。そして、扁平形電池２及びスペーサ７１を挟み込むように、導電性フィルム部材からなる電池側正極端子８１を該扁平形電池２及びスペーサ７１に対して固定する。このとき、電池側正極端子８１は、銅箔上に塗布されたアクリル系粘着剤によって、扁平形電池２及びスペーサ７１に固定される。また、スペーサ７１に設けた貫通穴７１ａ内にピン状の電池側負極端子８２も挿入する。

その後、スペーサ７１、電池側正極端子８１及び電池側負極端子８２が取り付けられた扁平形電池２に対して、回路部３の回路基板６１を配置する。このとき、回路基板６１は、図示しない基板側正極端子が電池側正極端子８１に接触するとともに、図示しない基板側負極端子が電池側負極端子８２と接触するように、扁平形電池２に配置される。なお、回路部３を扁平形電池２に組み合わせる際に、回路基板６１と扁平形電池２との間には弾性接着剤等が充填される。

そして、弾性接着剤を硬化させて、扁平形電池２、スペーサ７１及び回路基板６１を一体化する。その後、上述のようにして形成された扁平形電池２及び回路部３の積層体の側面に、チューブ４を嵌めて、加熱することにより、該チューブ４を収縮させる。なお、このチューブ４は、積層体の側面に嵌められた状態で、該積層体の両端面の外周側の一部も覆うような長さを有する。

これにより、図１に示すような構成の電池ユニット１が得られる。

（実施形態の効果）
以上より、この実施形態によれば、扁平形電池２の負極缶２０の平面部２１上に回路部３が配置された電池ユニット１において、該扁平形電池２の正極缶１０の底部１１と回路基板６１とを、導電性のフィルム部材からなる電池側正極端子８１によって電気的に接続した。この電池側正極端子８１の厚みは小さいので、該電池側正極端子８１を正極缶１０の底部１１から負極缶２０の平面部２１側まで引き回した際に扁平形電池２の側方で電池側正極端子８１が電池外方に大きく突出するのを防止できる。しかも、上述のように電池側正極端子８１を導電性のフィルム部材によって構成することで、電池ユニット１が厚み方向に大きくなるのも防止できる。したがって、上述の構成により、電池ユニット１の小型化を図れる。

また、電池側正極端子８１は、銅箔の表面にアクリル系粘着剤が塗布されているため、該電池側正極端子８１を扁平形電池２及びスペーサ７１に容易に固定することができる。

さらに、負極缶２０上のスペーサ７１の貫通穴７１ａ内に挿入されたピン状の電池側負極端子８２によって、負極缶２０と回路基板６１とを電気的に接続したため、電池側負極端子８２によって電池ユニット１が大型化するのを防止できる。

また、この実施形態によれば、回路部３の回路基板６１において、扁平形電池２とは反対側の面に各種端子６６〜６９をまとめて設けることで、平面視で該扁平形電池２と重なる位置に各種端子６６〜６９を設けることが可能になり、電池ユニット１の小型化を図れる。しかも、回路基板６１において扁平形電池２側の面に回路部品６２をまとめて実装することで、電池ユニット１の外部に回路部品６２等が露出するのを防止できる。これにより、電池ユニット１に触れるユーザーが、回路部品６２等に直接、触れるのを防止できる。

（その他の実施形態）
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。

前記実施形態では、電池側正極端子８１は、ドーナツ状の電池接続部８１ａを挟むように、連結部８１ｃを介して該電池接続部８１ａに円弧状の２つの基板接続部８１ｂを接続した構成を有している。しかしながら、電池側正極端子８１は、扁平形電池２の正極缶１０の底部１１と回路基板６１とを電気的に接続可能な構成であれば、どのような形状であってもよい。すなわち、電池側正極端子は、電池接続部、基板接続部及びそれらを繋ぐ連結部を有していれば、どのような形状であってもよい。

前記実施形態では、電池側正極端子８１は、１つの電池接続部８１ａと、２つの基板接続部８１ｂとを有している。しかしながら、電池側正極端子は、電池接続部を２つ以上有していてもよいし、基板接続部を１つまたは３つ以上有していてもよい。なお、連結部の数は、電池接続部及び基板接続部の数に応じて変えればよい。

前記実施形態では、電池側負極端子８２をピン状に形成しているが、この限りではなく、扁平形電池２の負極缶２０と回路基板６１とを電気的に接続可能な形状であれば、電池側負極端子の形状は他の形状であってもよい。

例えば、電池側負極端子９１を、図９に示すような形状にしてもよい。この図９に示す電池側負極端子９１は、導電性の金属材料からなる長方形状の板部材を、長手方向中央部分が厚み方向に膨出するように折り曲げることにより形成されている。すなわち、電池側負極端子９１は、扁平形電池２の負極缶２０の平面部２１に接続される電池接続部９１ａと、該電池接続部９１ａの両側に位置する基板接続部９１ｂとが一体形成された部材であり、該電池接続部９１ａが基板接続部９１ｂに対して前記部材の厚み方向に膨出している。この電池接続部９１ａが基板接続部９１ｂに対して膨出する高さは、扁平形電池２上にスペーサ７１を重ねた状態で、該扁平形電池２に取り付けられた電池側負極端子９１の基板接続部９１ｂが該スペーサ７１上に位置する高さである。

電池接続部９１ａは、扁平形電池２の負極缶２０の平面部２１上に溶接によって固定されている。詳しくは、電池接続部９１ａは、電池側負極端子９１の基板接続部９１ｂがスペーサ７１上に載置されるように、電池側負極端子９１の膨出側の面が負極缶２０の平面部２１に溶接固定される。これにより、電池側負極端子９１を扁平形電池２に固定できる。しかも、電池接続部９１ａによって、基板接続部９１ｂよりも凹んだ凹部が形成されるため、回路基板６１に実装される回路部品６２を該凹部内に配置することができる。したがって、より多くの回路部品６２を回路基板６１と扁平形電池２との間にコンパクトに配置することができる。

なお、電池側負極端子９１が図９に示すような構成の場合には、導電性のフィルム部材からなる電池側正極端子を、電池側負極端子９１に接触しないように、スペーサ７１上に設ける必要がある。すなわち、例えば、図９に示すように、電池側負極端子９１が平面視でスペーサ７１の一側に配置されている場合には、該スペーサ７１の他側に電池側正極端子の基板接続部を配置する。一方、電池側負極端子９１が、平面視で負極缶２０の平面部２１の中央部分に配置されている場合には、例えば、電池側正極端子を、上述の本実施形態と同様、電池側負極端子９１を挟み込むように２つの基板接続部を有する構成とする。

前記実施形態では、電池ユニット１の各種端子６６〜６９を矩形状に形成しているが、同心円状など、他の形状であってもよい。なお、電池ユニット１の各種端子６６〜６９を同心円状に形成することで、電気機器に対して電池ユニット１を取り付ける際に、該電池ユニット１の位置合わせが不要になる。

前記実施形態では、回路基板６１は扁平形電池２の外形と同等の形状及び大きさを有するが、この限りではなく、回路基板６１は、扁平形電池２よりも小さくても良いし、大きくても良い。

前記実施形態では、正極缶１０及び負極缶２０をそれぞれ有底円筒状に形成するとともに、回路基板６１を円形に形成している。しかしながら、正極缶及び負極缶を有底円筒状以外の有底筒状に形成してもよいし、回路基板６１を円形以外の形状にしてもよい。

前記実施形態では、回路部３及び扁平形電池２の積層体の側面をチューブ４で覆っているが、この限りではなく、チューブ４によって覆わなくてもよい。こうすることで、チューブ４を設けない分、電池ユニットの小型化を図れる。また、前記実施形態のようなチューブを用いるのではなく、前記積層体の側面を樹脂材料によってコーティングしてもよい。

前記実施形態では、回路部３の回路部品６２と扁平形電池２との間に所定の間隔を設けているが、この限りではなく、間隔を設けないようにしてもよい。また、回路部３を、扁平形電池２の封口缶である負極缶２０側ではなく、外装缶である正極缶１０側に配置してもよい。さらに、回路部３の回路部品６２を、回路基板６１における扁平形電池２側とは反対側の面に実装してもよい。また、回路部３を、回路部品６２が実装されていない回路基板によって構成してもよい。

前記実施形態では、扁平形電池２と回路部３とを弾性接着剤によって接着固定しているが、この限りではなく、テープなどの他の接着部材を用いて両者を固定してもよい。また、接着部材を用いずに、電池側正極端子８１やチューブ４を利用して、扁平形電池２と回路部３とを固定してもよい。

前記実施形態では、外装缶を正極缶１０とし、封口缶を負極缶２０としているが、この限りではなく、外装缶を負極缶とし、封口缶を正極缶としてもよい。この場合には、電池側負極端子８２を電池側正極端子とし、電池側正極端子８１を電池側負極端子とすればよい。

前記実施形態では、扁平形電池２をリチウムイオン電池として構成している。しかしながら、扁平形電池２は、充電可能な２次電池であれば、リチウムイオン電池以外の電池であってもよい。また、扁平形電池２は、１次電池であってもよい。扁平形電池２が１次電池の場合には、回路部として例えばキャパシタなどが実装される。

本発明による電池ユニットは、回路が形成された基板と小型機器に装着される扁平形電池とを備えた構成に利用可能である。

１：電池ユニット、２：扁平形電池、３：回路部、１０：正極缶（外装缶）、１１：底部、１２：周壁部（側壁）、２０：負極缶（封口缶）、２１：平面部、２２：周壁部（側壁）、６１：回路基板（基板）、６２：回路部品、６７：出力端子（外部端子）、６８：充電端子（外部端子）、７１：スペーサ、８１：電池側正極端子（電池側端子）、８１ａ：電池接続部、８１ｂ：基板接続部、８１ｃ：連結部

Claims (5)

1. 極性が異なる上面及び底面を有し、横方向の寸法よりも高さ方向の寸法が小さい扁平形状に形成されたコイン形電池と、
   前記コイン形電池の上面及び底面のうちいずれか一方の面に対して配置される基板と、
   前記一方の面と前記基板との間に配置されるスペーサと、
   前記コイン形電池の上面及び底面のうち前記基板が配置されない他方の面と該基板とを、前記コイン形電池の側方を跨いで電気的に接続するフィルム状の電池側端子とを備え、
   前記電池側端子は、
   前記コイン形電池における前記他方の面に電気的に接続される電池接続部と、
   前記スペーサにより、前記コイン形電池における前記一方の面とは電気的に絶縁された状態で、前記基板に電気的に接続される基板接続部と、
   前記コイン形電池の側方に位置し、前記電池接続部と前記基板接続部とを連結する連結部とを有する、電池ユニット。
2. 請求項１に記載の電池ユニットにおいて、
   前記基板における前記コイン形電池側の面には、回路部品が実装されていて、
   前記基板における前記コイン形電池とは反対側の面には、前記電池側端子と電気的に接続された外部端子が形成されている、電池ユニット。
3. 請求項１または２に記載の電池ユニットにおいて、
   前記コイン形電池は、一部が前記他方の面を構成する有底筒状の外装缶と、該外装缶の開口側を覆うことにより一部が前記一方の面を構成する有底筒状の封口缶とを備え、
   前記外装缶は、前記コイン形電池の高さ方向から見て、側壁が前記封口缶の側壁の外方に位置するように、該封口缶と側壁同士が接続されていて、
   前記基板は、前記コイン形電池の封口缶側に配置され、
   前記電池側端子は、前記外装缶と前記基板とを電気的に接続する、電池ユニット。
4. 請求項１から３のいずれか一つに記載の電池ユニットにおいて、
   前記電池接続部及び前記基板接続部は、前記コイン形電池の高さ方向から見て、該コイン形電池の外方に突出しないように、少なくとも外形の一部が円弧状に形成されている、電池ユニット。
5. 請求項１から４のいずれか一つに記載の電池ユニットにおいて、
   前記電池側端子には、少なくとも前記コイン形電池側に位置する面に粘着剤が塗布されている、電池ユニット。

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