JP5822731B2 - Battery unit - Google Patents
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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。 The present invention relates to a battery unit including a flat battery and a substrate.
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。
Conventionally, a configuration in which a battery and a protection circuit or the like are unitized is known. As such a configuration, for example, as disclosed in
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、保護回路のサイズ及び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。
In the case of the configuration of the above-mentioned
これに対し、一般的に、扁平形電池を使用する機器は小型であるため、略円形状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、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、扁平形電池に対して配置される基板も小型であり、該基板上に実装される回路部品、該基板上に形成される配線及び端子のサイズも小さい。 On the other hand, since devices using flat batteries are generally small, when a substantially cylindrical battery unit is configured using a substantially circular flat battery, the battery unit is also required to be downsized. Is done. In the case of such a battery unit, the substrate disposed with respect to the flat battery is also small, and the sizes of circuit components mounted on the substrate, wirings formed on the substrate, and terminals are small.
電池ユニットの場合、端子等によって基板を扁平形電池に対して電気的に接続する必要があるため、上述のように略円形状で且つ小さい電池ユニットの場合には、端子等に対する基板の位置合わせが難しい。 In the case of a battery unit, it is necessary to electrically connect the substrate to the flat battery by a terminal or the like. Therefore, in the case of a battery unit that is substantially circular and small as described above, the substrate is aligned with the terminal or the like. Is difficult.
本発明では、扁平形電池と基板とが端子によって電気的に接続された電池ユニットにおいて、該端子に対して基板を容易に位置決め可能な構成を得ることを目的とする。 An object of the present invention is to provide a battery unit in which a flat battery and a substrate are electrically connected to each other by a terminal so that the substrate can be easily positioned with respect to the terminal.
本発明の一実施形態にかかる電池ユニットは、有底筒状の外装缶と該外装缶の開口側を覆う有底筒状の封口缶とを有し、該外装缶の側壁の開口部側が該封口缶の側壁の外周上に位置するように該外装缶と該封口缶とを組み合わせてなる扁平形電池と、前記外装缶の平面部上または前記封口缶の平面部上に配置されるスペーサと、前記スペーサ上に配置される基板と、一部が前記スペーサと前記基板との間に位置し、前記扁平形電池と前記基板とを電気的に接続する端子とを備え、前記スペーサまたは前記基板には、該スペーサに対して該基板の位置決めを行うための突起部が設けられていて、前記スペーサ及び前記基板のうち前記突起部に対向して配置される部材には、該突起部に対応して該突起部が挿入可能な穴部が形成されている(第1の構成)。 A battery unit according to an embodiment of the present invention includes a bottomed cylindrical outer can and a bottomed cylindrical sealing can that covers the opening side of the outer can, and the opening side of the side wall of the outer can is the side A flat battery formed by combining the outer can and the sealed can so as to be positioned on the outer periphery of the side wall of the sealed can; and a spacer disposed on the flat portion of the outer can or on the flat portion of the sealed can A substrate disposed on the spacer, and a part of the substrate located between the spacer and the substrate and electrically connecting the flat battery and the substrate, the spacer or the substrate Has a protrusion for positioning the substrate with respect to the spacer, and the spacer and the member disposed opposite the protrusion corresponding to the substrate correspond to the protrusion. Thus, a hole into which the protrusion can be inserted is formed (first Configuration).
以上の構成では、扁平形電池、スペーサ及び基板が厚み方向に積層された構成において、スペーサに対する基板の位置決めを容易に行うことができる。すなわち、スペーサまたは基板には突起部が設けられている一方、該スペーサ及び基板のうち突起部に対向して配置される部材には、該突起部に対応して該突起部が挿入可能な穴部が形成されているため、スペーサに対する基板の位置決めを容易に行うことができる。 With the above configuration, the substrate can be easily positioned with respect to the spacer in the configuration in which the flat battery, the spacer, and the substrate are stacked in the thickness direction. That is, while the spacer or the substrate is provided with a protrusion, a member of the spacer and the substrate arranged to face the protrusion is a hole through which the protrusion can be inserted corresponding to the protrusion. Since the portion is formed, the substrate can be easily positioned with respect to the spacer.
スペーサ上には、扁平形電池に接続された端子が配置されるため、上述の構成により、端子に対して基板を位置決めすることができ、該端子を基板と容易に電気的に接続することができる。 Since the terminal connected to the flat battery is disposed on the spacer, the substrate can be positioned with respect to the terminal by the above-described configuration, and the terminal can be easily electrically connected to the substrate. it can.
したがって、電池ユニットを組み立てる際の作業性の向上を図れる。 Therefore, the workability when assembling the battery unit can be improved.
前記第1の構成において、前記基板の外周側には、切り欠き部が形成されているとともに、該切り欠き部の側面上に基板側端子が設けられていて、前記端子は、前記基板側端子に電気的に接続されているのが好ましい(第2の構成)。 In the first configuration, a notch is formed on the outer peripheral side of the substrate, and a substrate-side terminal is provided on a side surface of the notch, and the terminal is the substrate-side terminal. Are preferably electrically connected to each other (second configuration).
このように、基板が、その外周側に形成された切り欠き部の側面上に位置する基板側端子によって、扁平形電池に接続された端子と電気的に接続される構成の場合、該端子に対する基板の位置合わせが重要になる。このような構成において、前記第1の構成のように基板とスペーサとの位置合わせが容易な構成を適用することにより、基板に設けられた基板側端子を、扁平形電池に接続された端子に対して容易に位置合わせして接続することができる。 As described above, when the substrate is configured to be electrically connected to the terminal connected to the flat battery by the substrate side terminal located on the side surface of the notch formed on the outer peripheral side, the terminal is connected to the terminal. Substrate alignment is important. In such a configuration, by applying a configuration in which the alignment between the substrate and the spacer is easy as in the first configuration, the substrate-side terminal provided on the substrate is changed to a terminal connected to the flat battery. It can be easily aligned and connected.
前記第1または第2の構成において、前記突起部は、前記スペーサまたは前記基板に少なくとも2つ設けられているのが好ましい(第3の構成)。 In the first or second configuration, it is preferable that at least two protrusions are provided on the spacer or the substrate (third configuration).
これにより、突起部が一つの場合に比べて、基板をスペーサに対してより確実に位置決めを行うことができる。すなわち、突起部が一つの場合には、スペーサに対する基板の位置が一つに決まらない可能性があるが、突起部を少なくとも2つ以上設けることで、スペーサに対する基板の位置が決まるため、該基板をスペーサに対してより確実に位置決めすることができる。 Thereby, compared with the case where there is one protrusion, the substrate can be more reliably positioned with respect to the spacer. That is, when there is one protrusion, the position of the substrate relative to the spacer may not be determined. However, the position of the substrate relative to the spacer is determined by providing at least two protrusions. Can be more reliably positioned with respect to the spacer.
前記第3の構成において、前記突起部は、前記スペーサまたは前記基板に、該スペーサ及び基板を積層方向から見て、該スペーサの中央部分を挟んで互いに反対側に位置するように2つ設けられているのが好ましい(第4の構成)。 In the third configuration, two protrusions are provided on the spacer or the substrate so that the spacer and the substrate are located on opposite sides of the spacer when viewed from the stacking direction. It is preferable (4th structure).
こうすることで、2つの突起部を穴部内に挿入することにより、基板をスペーサに対してさらに確実に位置決めすることができる。 By doing so, the substrate can be more reliably positioned with respect to the spacer by inserting the two protrusions into the hole.
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、前記突起部は、前記スペーサに、前記基板側に向かって突出するように設けられているのが好ましい(第5の構成)。 In any one of the first to fourth configurations, it is preferable that the protrusion is provided on the spacer so as to protrude toward the substrate (fifth configuration).
これにより、平板状の基板に穴部を設ければよいため、前記第1から第4の構成を容易に実現することができる。 Thereby, since a hole part should just be provided in a flat board | substrate, the said 1st to 4th structure can be implement | achieved easily.
本発明の一実施形態にかかる電池ユニットによれば、スペーサまたは基板に、該スペーサに対して該基板の位置決めを行うための突起部を設けた。これにより、スペーサ及び端子に対する基板の位置決めが容易になる。 According to the battery unit according to the embodiment of the present invention, the spacer or the substrate is provided with the protrusion for positioning the substrate with respect to the spacer. This facilitates positioning of the substrate with respect to the spacer and the terminal.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
(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が充放電可能な二次電池のユニットである。
(overall structure)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a
具体的には、図1に示すように、電池ユニット1では、扁平形電池2上に、回路部3が固定されている。この回路部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。
Specifically, as shown in FIG. 1, in the
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。
Moreover, although mentioned later in detail, the various terminals 66-69 mentioned later are formed in the surface on the opposite side to the
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、該積層体の側面の外観の向上も図れる。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。
Further, as shown in FIG. 1, the side surface of the laminate formed by fixing the
以下で、図1から図7を用いて、扁平形電池2及び回路部3等の詳しい構成について説明する。
Hereinafter, detailed configurations of the
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、充放電可能なリチウムイオン電池として構成されている。
As shown in FIG. 3, the
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(平面部)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。よって、正極缶10の底部11により、扁平形電池2の底面が構成される。
The positive electrode can 10 is made of a metal material such as stainless steel, and is formed into a bottomed cylindrical shape by press molding. The positive electrode can 10 includes a circular bottom portion 11 (planar portion), and a cylindrical
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と、その一方の開口を塞ぐような円形状の平面部21と、を有している。よって、負極缶20の平面部21により、扁平形電池2の上面が構成される。
Similarly to the positive electrode can 10, the negative electrode can 20 is made of a metal material such as stainless steel and is formed in a bottomed cylindrical shape by press molding. The negative electrode can 20 has a cylindrical
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。
Similar to the positive electrode can 10, the
(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。
(Configuration of the circuit part)
As shown in FIG. 1, the
図1、図2及び図6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。
As shown in FIGS. 1, 2, and 6, the
図2及び図6に示すように、回路基板61には、その外周部分に、略半円状の切り欠き部61aが3箇所設けられている。これらの切り欠き部61aは、回路基板61の外周側に周方向に約120度の間隔で設けられている。各切り欠き部61aには、図6に示すように、回路基板61の側面に、例えば錫メッキによって基板側端子63が形成されている。各切り欠き部61aに設けられた基板側端子63は、特に図示しないが、回路基板61上に実装された回路部品62によって構成される回路(図示省略)に電気的に接続されている。
As shown in FIGS. 2 and 6, the
上述のように、回路基板61に、略半円状の切り欠き部61aを設けることにより、該切り欠き部61a上に形成された基板側端子63と後述する扁平形電池2の電池側負極端子81及び電池側正極端子82とを半田付けする際に、半田が行き渡りやすくなる。これにより、回路基板61の基板側端子63と扁平形電池2の電池側負極端子81及び電池側正極端子82とを半田によってより確実に接続することができる。
As described above, by providing the
図2に示すように、各切り欠き部61aは、偏平形電池2及び回路部3の積層体の側面を覆うチューブ4によって覆われている。これにより、切り欠き部61aに設けられた基板側端子63が露出するのを防止できる。
As shown in FIG. 2, each
なお、後述するように、電池側正極端子82は、平面視で回路基板61の径方向外方に突出している。そのため、電池側正極端子82をチューブ4によって覆った部分も電池ユニット1の径方向外方に突出している。
As will be described later, the battery-side positive terminal 82 projects outward in the radial direction of the
図1、図2及び図6に示すように、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、充電端子68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によって形成される回路(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2及び図6以外の配置であってもよい。
As shown in FIGS. 1, 2, and 6, a
このように回路基板61上に回路部品62によって構成される回路(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、上述のように基板側端子63と回路基板61上の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と基板側端子63とを電気的に接続することができる。後述するように、基板側端子63に扁平形電池2の電池側負極端子81及び電池側正極端子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。
As described above, the circuit (not shown) constituted by the
図2及び図6に示すように、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、それぞれ扇状に形成されているとともに、回路基板61上に周方向に並んで設けられている。また、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、平面視で回路基板61の中央部分に設けられている。これにより、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が偏平形電池2及び回路部3の積層体の側面を覆うチューブ4と重なるのを防止しつつ、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の面積を極力、大きくすることができる。
As shown in FIGS. 2 and 6, the
回路基板61には、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よりも外周側で且つ周方向2箇所に、円形状の穴部61bが設けられている。これらの穴部61bは、回路基板61に周方向に180度の間隔で設けられている。各穴部61bは、回路基板61を貫通していて、後述するスペーサ71の突起部72が挿入可能な大きさに形成されている。なお、穴部61bは、回路基板61を貫通していなくてもよい。その場合には、穴部61bは、回路基板61に、回路部品62が実装された面で開口するように形成される。
In the
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、円環状のスペーサ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、後述の電池側負極端子81によって負極缶20と接続されているとともに、後述の電池側正極端子82によって正極缶10に接続されている。このように、扁平形電池2において変形が生じにくい負極缶20上に、回路基板61を配置することで、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。
As shown in FIG. 1, the
回路基板61は、円環状のスペーサ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。
The
スペーサ71の構成については後述する。
The configuration of the
(電池側端子の構成)
図1及び図4に示すように、扁平形電池2の負極缶20の平面部21上には、電池側負極端子81(端子)が設けられている。この電池側負極端子81は、図4に示すように、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る。すなわち、電池側負極端子81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81aと、該電池接続部81aの長手方向両側に位置する基板接続部81bとが一体形成された部材であり、該電池接続部81aが基板接続部81b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81aが基板接続部81b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81の基板接続部81bが該スペーサ71上に位置するような高さである。より詳しくは、電池接続部81aが基板接続部81bに対して膨出する高さは、スペーサ71に設けられた後述する溝部71aの部分における該スペーサ71の厚みと同等である。
(Battery side terminal configuration)
As shown in FIGS. 1 and 4, a battery-side negative electrode terminal 81 (terminal) is provided on the
電池接続部81a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81aは、電池側負極端子81の基板接続部81bがスペーサ71上に載置されるように、電池側負極端子81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81を扁平形電池2に固定できる。しかも、電池側負極端子81には、電池接続部81aによって、基板接続部81bよりも凹んだ窪みが形成されるため、回路基板61に実装される回路部品62を該窪み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。
The
なお、電池接続部81aは、基板接続部81bをスペーサ71に設けられた後述の溝部71a内に配置した状態で、該スペーサ71の内周に接触しないような長さを有する。上述のように電池接続部81a上にも回路部品62が位置付けられることを考慮すると、電池接続部81aは、スペーサ71の内周に接触しない範囲で、できるだけ長いほうが好ましい。
The
基板接続部81bは、回路基板61と半田によって固定される。詳しくは、図6に示すように、基板接続部81bは、その上に、回路基板61の切り欠き部61a内に設けられた基板側端子63が位置付けられた状態で、該基板側端子63と半田付けされる。これにより、基板接続部81bは、回路基板61の側面と接続される。基板接続部81bにおける電池側負極端子81の長手方向両端部分の表面には、錫メッキが施されている(図5における網状のハッチング部分)。これにより、基板接続部81bと基板側端子63とを半田によってより確実に接続することができる。
The
基板接続部81bは、スペーサ71の外周側に位置する端部が、該スペーサ71の外周に沿うように、電池側負極端子81の長手方向に対して斜めに形成されている。すなわち、基板接続部81bは、平面視で台形状に形成されている。これにより、基板接続部81bを平面視で長方形状に形成した場合に比べて、回路基板61の切り欠き部61a内に露出する基板接続部81bの面積を増大させることができる。したがって、基板接続部81bと基板側端子63とを、半田によって、より確実に接続することができる。
The
図1及び図4に示すように、扁平形電池2及びスペーサ71を厚み方向に挟み込むように電池側正極端子82(端子)が設けられている。この電池側正極端子82は、導電性の金属材料からなる板部材によって構成されていて、その一方の端部が扁平形電池2の正極缶10の底部11に溶接によって固定される一方、他方の端部はスペーサ71の上面上に位置付けられる。
As shown in FIGS. 1 and 4, a battery-side positive terminal 82 (terminal) is provided so as to sandwich the
具体的には、図1及び図4に示すように、電池側正極端子82は、正極缶10の底部11に接続される電池接続部82aと、スペーサ71上で回路基板61に接続される基板接続部82bと、電池接続部82aと基板接続部82bとを繋ぐ連結部82cとを有する。電池接続部82a及び基板接続部82bは、連結部82cに対して同じ方向に折り曲げられている。これにより、電池側正極端子82を、扁平形電池2及びスペーサ71を厚み方向に挟み込むように配置することができる。
Specifically, as shown in FIGS. 1 and 4, the battery-side
基板接続部82bは、回路基板61と半田によって固定される。詳しくは、図6に示すように、基板接続部82bは、その上に、回路基板61の切り欠き部61a内に設けられた基板側端子63が位置付けられた状態で、該基板側端子63と半田付けされる。これにより、基板接続部82bは、回路基板61の側面と接続される。
The
なお、基板接続部82bは、スペーサ71と重なる部分に、錫メッキが施されている(図5における網状のハッチング部分)。これにより、基板接続部82bと回路基板61の基板側端子63とを半田によってより確実に接続することができる。
In addition, the board |
以上の構成では、回路基板61の外周側に複数の切り欠き部61aを設けるとともに、該切り欠き部61a内に形成された基板側端子63と扁平形電池2の電池側負極端子81及び電池側正極端子82とをそれぞれ電気的に接続した。これにより、回路基板61の側面で、該回路基板61上に形成された回路と扁平形電池2の電池側負極端子81及び電池側正極端子82とを電気的に接続できるため、回路基板を端子の先端部分が挿通した状態で半田付けする構成に比べて、電池ユニット1の厚みを小さくすることができる。すなわち、上述の構成では、回路基板から端子の先端部分が突出したり半田によって厚みが厚くなったりすることがないため、電池ユニット1の厚みをより小さくすることができる。
In the above configuration, a plurality of
また、上述のように、扁平形電池2にそれぞれ接続された電池側負極端子81及び電池側正極端子82の3つの基板接続部81b,82bによって回路基板61を支持することで、該回路基板61を安定して支持することができる。
In addition, as described above, the
(スペーサ)
スペーサ71は、例えばポリカーボネートなどの樹脂材料からなる部材であり、図4、図5及び図7に示すように、円環状に形成されている。スペーサ71は、扁平形電池2の負極缶20上に接着剤によって接着固定される。すなわち、特に図示しないが、スペーサ71と扁平形電池2の正極缶10との隙間は接着剤によって埋められる。スペーサ71上には、該スペーサ71内に回路部品62が位置付けられるように、回路基板61が配置される。これにより、スペーサ71は、扁平形電池2と回路基板61との間に位置する。
(Spacer)
The
スペーサ71は、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62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が変形を生じても回路部品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。
The
スペーサ71には、図4、図5及び図7に示すように、一方の端面に、電池側負極端子81及び電池側正極端子82をそれぞれ配置可能な溝部71a、71bが設けられている。具体的には、スペーサ71において、回路基板61が配置される側の面に、周方向3箇所に溝部71a,71bが設けられている。
As shown in FIGS. 4, 5, and 7, the
溝部71aは、平面視でスペーサ71を横断するように、電池側負極端子81の基板接続部81bに対応してスペーサ71の周方向2箇所に設けられている。すなわち、2つの溝部71aは、スペーサ71上の対向する位置に、同じ方向に向かって延びるように設けられている。溝部71a内には、電池側負極端子81の基板接続部81bがそれぞれ位置付けられる。溝部71aは、その深さが電池側負極端子81の基板接続部81bの厚みよりも大きい。これにより、溝部71a内に電池側負極端子81の基板接続部81bを配置した状態で、該基板接続部81bがスペーサ71における回路基板61側の端面から突出するのを防止できる。
The
溝部71bは、電池側正極端子82の基板接続部82bに対応してスペーサ71の周方向1箇所に設けられている。溝部71bは、溝部71aとともにスペーサ71に平面視でT字を形成する位置に設けられている。溝部71b内に、電池側正極端子82の基板接続部82bが位置付けられる。溝部71bは、その深さが電池側正極端子82の基板接続部82bの厚みよりも大きい。これにより、溝部71b内に電池側正極端子82の基板接続部82bを配置した状態で、該基板接続部82bがスペーサ71における回路基板61側の端面から突出するのを防止できる。
The
図4及び図7に示すように、スペーサ71において溝部71bが設けられている部分には、該スペーサ71の径方向外方に向かって突出する突出部71cが設けられている。この突出部71cは、平面視で長方形状に形成されているとともに、先端部分に向かって肉厚が小さくなるように、回路基板61側の面がテーパ状に形成されている。すなわち、突出部71cは、スペーサ71の径方向内方に向かって厚みが大きくなるように、回路基板61側の面がテーパ状に形成されている。
As shown in FIGS. 4 and 7, a
このようにスペーサ71に突出部71cを設けることにより、溝部71b内に配置される電池側正極端子82を、スペーサ71の外周よりも該スペーサ71の径方向外方に位置付けることが可能になる。すなわち、溝部71b内に基板接続部82bが配置される電池側正極端子82は、連結部82cが突出部71cの先端部分に接触するため、スペーサ71の径方向外方に突出する。これにより、電池ユニット1において、周方向1箇所に突出部分を設けることができる。よって、電池ユニット1を装着する機器側に、該電池ユニット1の突出部分に対応する窪みが形成されている場合に、該機器に対して電池ユニット1を周方向に位置決めした状態で装着することができる。
Thus, by providing the
しかも、突出部71cには、回路基板61側の面に、先端部分に向かって肉厚が小さくなるようなテーパが形成されているため、溝部71b内に電池側正極端子82の基板接続部82bを容易に配置することができる。すなわち、既述のとおり、電池側正極端子82は、C字状に形成されているため、突出部71cにテーパを設けることにより、該電池側正極端子82の基板接続部82bを突出部71c上で移動させる際に、該電池側正極端子82の電池接続部82aと基板接続部82bとの間を容易に広げることができる。これにより、電池側正極端子82の基板接続部82bを溝部71b内に容易に位置付けて、該電池側正極端子82によって扁平形電池2及びスペーサ71を厚み方向に挟み込むことができる。
In addition, since the
なお、突出部71cが、電池側正極端子82を溝部71b内に挿入する際にガイドとして機能するガイド部に対応する。本実施形態では、突出部71cにテーパを形成したが、この限りではなく、突出部71cを設けずに溝部71bのスペーサ71外周側の溝底面をテーパ状に形成してもよい。この場合には、溝部71bのうち溝底面がテーパ状に形成されている部分がガイド部に対応する。
The protruding
スペーサ71には、溝部71a,71bが設けられている面、すなわち回路基板61側の面に、周方向2箇所に、位置合わせ用の突起部72が設けられている。各突起部72は、回路基板61に設けられた円形状の穴部61b内に挿入可能なように円柱状に形成されている。これにより、スペーサ71上に回路基板61を配置する際に、該スペーサ71に対して回路基板61を位置決めすることができる。
The
2つの突起部72は、平面視でスペーサ71の中央部分を挟んで互いに反対側に設けられている。すなわち、2つの突起部72は、スペーサ71上に周方向に180度の間隔で設けられている。これにより、2つの突起部72を回路基板61の穴部61b内に挿入することで、回路基板61をスペーサ71に対してより確実に位置決めすることができる。なお、図4、図5及び図7の例では、2つの突起部72は、溝部71aに並んで形成されている。2つの突起部72の配置は、上述の配置に限らず、どのような配置であってもよい。
The two
また、2つの突起部72は、平面視で、円環状のスペーサ71における内周面と外周面との間の径方向中央部分に形成されている。
Further, the two
各突起部72は、その高さが回路基板61の厚みよりも小さい。これにより、突起部72が回路基板61を突き抜けるのを防止できる。したがって、突起部72によって電池ユニット1の厚み方向のサイズが増大するのを防止できる。
Each
なお、突起部72は、スペーサ71に1つ設けてもよいし、3つ以上設けてもよい。スペーサ71に突起部72を一つ設ける場合、該突起部72の形状は円柱状よりも角柱状の方が好ましい。突起部が円柱状の場合には、スペーサ71に対して回路基板61が回転するが、突起部が角柱状の場合にはスペーサ71に対して回路基板61が回転しないため、スペーサ71に対して回路基板61を容易に位置決めすることができる。
One
(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8及び図9を用いて説明する。
(Battery unit manufacturing method)
Next, a method for manufacturing the
まず、図8に示すように、切り欠き部61a及び基板側端子63が設けられた回路基板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。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。
First, as shown in FIG. 8, the
一方、図9に示すように、扁平形電池2上に弾性接着剤によってスペーサ71を接着固定するとともに、該扁平形電池2に対して電池側負極端子81及び電池側正極端子82を溶接によって固定する。このとき、電池側負極端子81は、スペーサ71の溝部71a内に基板接続部81bが位置付けられるように配置される。また、電池側正極端子82は、スペーサ71の溝部71b内に基板接続部82bが位置付けられるように配置される。
On the other hand, as shown in FIG. 9, the
その後、図6に示すように、スペーサ71、電池側負極端子81及び電池側正極端子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、スペーサ71の内側に、回路基板61に実装された回路部品62が位置付けられるように、スペーサ71に対して組み立てられる。また、回路基板61は、スペーサ71に設けられた突起部72が回路基板61に設けられた穴部61b内に挿入されるように、スペーサ71に対して取り付けられる。そして、回路基板61の切り欠き部61aに設けられた基板側端子63と電池側負極端子81及び電池側正極端子82とをそれぞれ、半田によって接続する。
Then, as shown in FIG. 6, the
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。
Then, the
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。
Thereby, the
(実施形態の効果)
扁平形電池2と回路基板61との間に配置されるスペーサ71において、該回路基板61側の面に、突起部72を設けた。一方、回路基板61には、突起部72を挿入可能な穴部61bを設けた。これにより、スペーサ71に対して回路基板61を配置する際に、該スペーサ71の突起部72を回路基板61の穴部61b内に挿入することにより、該スペーサ71に対して回路基板61を位置決めすることができる。これにより、電池ユニット1を組み立てる際の作業性の向上を図れる。
(Effect of embodiment)
In the
しかも、突起部72は、スペーサ71に、周方向に180度の間隔で2つ設けられている。すなわち、突起部72は、平面視でスペーサ71の中央部分を挟んで互いに反対側に位置するように2つ設けられている。また、回路基板61にも、突起部72に対応して2つの穴部61bが設けられている。これにより、スペーサ71上に回路基板61を配置する際に、該スペーサ71の2つの突起部72を回路基板61の穴部61b内に挿入することによって、スペーサ71に対して回路基板61をより確実に位置決めすることができる。
Moreover, two
(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。
(Other embodiments)
While the embodiments of the present invention have been described above, the above-described embodiments are merely examples for carrying out the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the above-described embodiment can be appropriately modified and implemented without departing from the spirit of the invention.
前記実施形態では、2つの突起部72を、スペーサ71上に周方向に180度の間隔で形成している。しかしながら、2つの突起部72は、スペーサ71上にどのような配置で設けてもよい。
In the above embodiment, the two
前記実施形態では、突起部72をスペーサ71に形成している。しかしながら、突起部を回路基板61に設けてもよい。また、複数の突起部のうち一部をスペーサ71に設けて、残りを回路基板61に設けてもよい。
In the embodiment, the
前記実施形態では、電池側負極端子81及び電池側正極端子82のそれぞれ一部をスペーサ71と回路基板61との間に配置して、該回路基板61の切り欠き部61a内に設けられた基板側端子63と電池側負極端子81及び電池側正極端子82とを半田によって接続している。しかしながら、電池側負極端子81及び電池側正極端子82のいずれか一方を、スペーサ71と回路基板61との間に配置することなく扁平形電池2と回路基板61とを電気的に接続可能な端子構造としてもよい。また、電池側極端子81及び電池側負極端子82と回路基板61との接続構造も、他の構造であってもよい。この場合には、回路基板61とスペーサ71との間に位置する端子の構造に合わせて、該スペーサ71に溝を設ければよい。
In the embodiment, a part of each of the battery side
前記実施形態では、スペーサ71に形成する溝部71a,71bの深さを、それぞれ、電池側負極端子81の基板接続部81b及び電池側正極端子82の基板接続部82bの厚みよりも大きくしている。しかしながら、溝部71a,71bの深さは、基板接続部81b,82bの厚みよりも小さくてもよい。この場合には、スペーサ71と回路基板61との間に隙間が形成されるため、その隙間の分だけ、突起部72の長さを大きくする必要がある。
In the embodiment, the depths of the
前記実施形態では、回路基板61の切り欠き部61aの形状を略半円状にしているが、円の一部または全部を構成する形状であってもよいし、矩形状など、円以外の形状であってもよい。
In the embodiment described above, the shape of the
前記実施形態では、電池ユニット1の各種端子66〜69を扇状に形成しているが、矩形状または同心円状など、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、電気機器に対する電池ユニット1の位置合わせが不要になる。
In the said embodiment, although the various terminals 66-69 of the
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。
In the embodiment, the
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。
In the said embodiment, although the side surface of the laminated body of the
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。
In the embodiment, the predetermined interval is provided between the
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81を電池側正極端子とし、電池側正極端子82を電池側負極端子とすればよい。
In the embodiment, the outer can is the positive electrode can 10 and the sealed can is the negative electrode can 20. However, the present invention is not limited to this, and the outer can may be the negative electrode can and the sealed can may be the positive electrode can. In this case, the battery-side
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。
In the said embodiment, the
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の電源として使用される扁平形電池とを備えた構成に利用可能である。 The battery unit according to the present invention can be used in a configuration including a substrate on which a circuit is formed and a flat battery used as a power source for a small device.
1:電池ユニット、2:扁平形電池、10:正極缶(外装缶)、11:底部(平面部)、20:負極缶(封口缶)、21:平面部、61:回路基板(基板)、61a:切り欠き部、61b:穴部、63:基板側端子、71:スペーサ、72:突起部、81:電池側負極端子(端子)、82:電池側正極端子(端子) 1: battery unit, 2: flat battery, 10: positive electrode can (exterior can), 11: bottom part (planar part), 20: negative electrode can (sealing can), 21: flat part, 61: circuit board (substrate), 61a: Notch, 61b: Hole, 63: Board side terminal, 71: Spacer, 72: Projection, 81: Battery side negative terminal (terminal), 82: Battery side positive terminal (terminal)
Claims (4)
前記外装缶の平面部上または前記封口缶の平面部上に配置されるスペーサと、
前記スペーサ上に配置される基板と、
一部が前記スペーサと前記基板との間に位置し、前記扁平形電池と前記基板とを電気的に接続する端子とを備え、
前記スペーサまたは前記基板には、該スペーサに対して該基板の位置決めを行うための突起部が設けられていて、
前記スペーサ及び前記基板のうち前記突起部に対向して配置される部材には、該突起部に対応して該突起部が挿入可能な穴部が形成されており、
前記基板の外周側には、切り欠き部が形成されているとともに、該切り欠き部の側面上に基板側端子が設けられていて、
前記端子は、前記基板側端子に電気的に接続されている、電池ユニット。 It has a bottomed cylindrical outer can and a bottomed cylindrical sealing can covering the opening side of the outer can, so that the opening side of the side wall of the outer can is located on the outer periphery of the side wall of the sealed can A flat battery formed by combining the outer can and the sealed can;
A spacer disposed on a flat part of the outer can or on a flat part of the sealed can;
A substrate disposed on the spacer;
A portion is located between the spacer and the substrate, and comprises a terminal for electrically connecting the flat battery and the substrate,
The spacer or the substrate is provided with a protrusion for positioning the substrate with respect to the spacer,
Of the spacer and the substrate, a member disposed opposite to the protrusion is provided with a hole into which the protrusion can be inserted corresponding to the protrusion .
On the outer peripheral side of the substrate, a notch is formed, and a substrate-side terminal is provided on the side surface of the notch,
The battery unit is electrically connected to the terminal on the substrate side .
前記突起部は、前記スペーサまたは前記基板に少なくとも2つ設けられている、電池ユニット。 The battery unit according to claim 1 ,
At least two of the protrusions are provided on the spacer or the substrate.
前記突起部は、前記スペーサまたは前記基板に、該スペーサ及び基板を積層方向から見て、該スペーサの中央部分を挟んで互いに反対側に位置するように2つ設けられている、電池ユニット。 The battery unit according to claim 2 ,
The battery unit is a battery unit in which two protrusions are provided on the spacer or the substrate so as to be positioned on opposite sides of the spacer and the substrate when viewed from the stacking direction with the central portion of the spacer interposed therebetween.
前記突起部は、前記スペーサに、前記基板側に向かって突出するように設けられている、電池ユニット。 The battery unit according to any one of claims 1 to 3 ,
The protrusion is provided on the spacer so as to protrude toward the substrate.
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