JP5996361B2 - Battery unit - Google Patents
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Description
本発明は、充放電可能な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 chargeable / dischargeable flat battery and a battery unit including a substrate.
従来より、充放電可能な扁平形電池及び基板を備えた電池ユニットが知られている。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、角形の電池パック本体を収納する外装ケース内に、平滑回路及び非接触充電用の誘導コイルを配置した構成が知られている。これにより、外装ケース内に収納された電池パック本体に対し、誘電コイルを介して受電した電力を充電することができる。 Conventionally, a battery unit including a chargeable / dischargeable flat battery and a substrate is known. As such a configuration, for example, as disclosed in Patent Document 1, a configuration in which a smoothing circuit and an induction coil for non-contact charging are arranged in an outer case that houses a rectangular battery pack body is known. . Thereby, the electric power received via the dielectric coil can be charged with respect to the battery pack main body accommodated in the exterior case.
ところで、上述のような角形の電池パックは、一般的に、外装缶及び封口缶を組み合わせてなる例えばコイン形電池のような扁平形電池に比べて、電池自体のサイズが大きい。そのため、角形の電池パックでは、外装ケース内に回路や誘導コイル等を配置することが可能である。しかしながら、前記扁平形電池は、主に小型機器などに用いられるため、基板を含んだ電池ユニット全体の小型化が要求される。 By the way, the rectangular battery pack as described above is generally larger in size of the battery itself than a flat battery such as a coin-type battery in which an outer can and a sealing can are combined. Therefore, in a rectangular battery pack, it is possible to arrange a circuit, an induction coil, etc. in the exterior case. However, since the flat battery is mainly used for a small device or the like, downsizing of the entire battery unit including the substrate is required.
一方、前記特許文献1に開示される構成のように非接触充電を行う構成の場合、電池ユニット側に受電コイルが必要になる。そのため、受電コイルの分、電池ユニットのサイズが大きくなってしまう。 On the other hand, in the case of a configuration in which contactless charging is performed as in the configuration disclosed in Patent Document 1, a power receiving coil is required on the battery unit side. For this reason, the size of the battery unit is increased by the amount of the power receiving coil.
本発明の目的は、扁平形電池及び基板を備え、該扁平形電池を非接触によって充電可能な電池ユニットにおいて、コンパクトな構成を得ることにある。 An object of the present invention is to obtain a compact configuration in a battery unit that includes a flat battery and a substrate and can charge the flat battery in a non-contact manner.
本発明の一実施形態に係る電池ユニットは、充放電可能な扁平形電池と、前記扁平形電池の充電を制御するための回路部品が実装された基板と、前記扁平形電池に充電する電力を、給電コイルから非接触で受電する受電コイルとを備え、前記扁平形電池は、有底筒状の外装缶と、該外装缶に対して開口を覆うように組み合わされる有底筒状の封口缶とを有し、前記扁平形電池、前記基板及び前記受電コイルは、前記扁平形電池の厚み方向に積層されている(第1の構成)。 A battery unit according to an embodiment of the present invention includes a chargeable / dischargeable flat battery, a board on which circuit components for controlling charging of the flat battery are mounted, and electric power for charging the flat battery. The flat battery has a bottomed cylindrical outer can and a bottomed cylindrical sealing can combined with the outer can to cover the opening The flat battery, the substrate, and the power receiving coil are stacked in the thickness direction of the flat battery (first configuration).
これにより、扁平形電池、基板及び受電コイルを、コンパクトに配置することができる。すなわち、扁平形電池及び基板は厚み方向のサイズが横方向のサイズよりも小さい。そのため、扁平形電池、基板及び受電コイルを厚み方向に積層することにより、電池ユニット全体として小型化を図れる。 Thereby, a flat battery, a board | substrate, and a receiving coil can be arrange | positioned compactly. That is, the flat battery and the substrate are smaller in size in the thickness direction than in the horizontal direction. Therefore, the battery unit as a whole can be reduced in size by stacking the flat battery, the substrate, and the power receiving coil in the thickness direction.
前記第1の構成において、前記基板及び前記受電コイルは、前記扁平型電池を厚み方向に挟んで反対側に配置されるのが好ましい(第2の構成)。これにより、基板と扁平形電池との電気的な接続、及び該扁平形電池と受電コイルとの電気的な接続をそれぞれ確保しつつ、受電コイルを電池ユニットの外方側に配置することができる。しかも、電池ユニットの外方側に位置する基板に、機器と接触する外部端子を設けることも可能になる。よって、扁平形電池を非接触充電によって効率良く充電しつつ、外部機器との接続構造を簡略化することのできる電池ユニットが得られる。 In the first configuration, it is preferable that the substrate and the power receiving coil are disposed on opposite sides of the flat battery in the thickness direction (second configuration). Accordingly, the power receiving coil can be arranged on the outer side of the battery unit while ensuring the electrical connection between the substrate and the flat battery and the electrical connection between the flat battery and the power receiving coil. . Moreover, it is possible to provide an external terminal in contact with the device on the substrate located on the outer side of the battery unit. Therefore, a battery unit capable of simplifying a connection structure with an external device while efficiently charging a flat battery by non-contact charging is obtained.
前記第2の構成において、前記回路部品は、前記基板における前記扁平形電池側の面に実装されているのが好ましい(第3の構成)。これにより、基板に実装された回路部品が露出するのを防止できる。よって、回路部品が衝撃を受けて故障したり、使用者等が回路部品に直接触れたりするのを防止できる。 In the second configuration, the circuit component is preferably mounted on a surface of the substrate on the flat battery side (third configuration). Thereby, it is possible to prevent the circuit component mounted on the substrate from being exposed. Therefore, it is possible to prevent the circuit component from being damaged due to an impact or the user or the like from directly touching the circuit component.
前記第2または第3の構成において、前記基板には、前記扁平形電池とは反対側の面に外部端子が設けられているのが好ましい(第4の構成)。これにより、基板の外方側に位置する面に外部端子が形成されるため、該外部端子が機器と接触する電池ユニットの外部端子として機能する。これにより、電池ユニットの端子構造を簡略化することができるとともに、電池ユニットの外部端子を機器の端子に容易に且つより確実に接触させることができる。 In the second or third configuration, it is preferable that the substrate is provided with an external terminal on a surface opposite to the flat battery (fourth configuration). Thereby, since an external terminal is formed in the surface located in the outer side of a board | substrate, this external terminal functions as an external terminal of the battery unit which contacts an apparatus. Thereby, the terminal structure of the battery unit can be simplified, and the external terminal of the battery unit can be easily and more reliably brought into contact with the terminal of the device.
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、前記基板及び前記受電コイルを収納可能なケースをさらに備えるのが好ましい(第5の構成)。これにより、扁平形電池、基板及び受電コイルを備えた電池ユニットの強度を向上することができる。 In any one of the first to fourth configurations, it is preferable to further include a case capable of storing the flat battery, the substrate, and the power receiving coil (fifth configuration). Thereby, the intensity | strength of the battery unit provided with the flat battery, the board | substrate, and the receiving coil can be improved.
前記第5の構成において、前記ケースは、前記基板を前記扁平形電池に対して所定距離、離間した状態で保持可能な保持部を有するのが好ましい(第6の構成)。これにより、扁平形電池に対して基板を所定距離、離間した状態で保持することができる。しかも、保持部は、ケースに設けられているため、保持部材を別に設ける必要がない。よって、ケース内に扁平形電池及び基板を収納することにより、保持部によって、該扁平形電池に対して基板を所定距離、離間した状態で保持することができる。 In the fifth configuration, it is preferable that the case has a holding portion that can hold the substrate in a state of being separated from the flat battery by a predetermined distance (sixth configuration). Thereby, a board | substrate can be hold | maintained in the state spaced apart by the predetermined distance with respect to the flat battery. And since the holding | maintenance part is provided in the case, it is not necessary to provide a holding member separately. Therefore, by storing the flat battery and the substrate in the case, the substrate can be held at a predetermined distance from the flat battery by the holding portion.
前記第6の構成において、前記ケースは、筒状に形成されていて、前記保持部は、前記ケースの筒軸方向の一方の端部よりも筒軸方向内方の位置に、該ケースの内方に突出するように設けられていて、前記基板は、前記ケース内に前記保持部よりも前記一方の端部側に配置され、前記扁平形電池及び前記受電コイルは、前記ケース内に前記保持部よりも筒軸方向の他方の端部側に配置されるのが好ましい(第7の構成)。 In the sixth configuration, the case is formed in a cylindrical shape, and the holding portion is located at a position inward of the cylindrical axis with respect to one end in the cylindrical axis direction of the case. The board is disposed in the case on the one end side of the holding part, and the flat battery and the power receiving coil are held in the case. It is preferable to be disposed on the other end side in the cylinder axis direction than the portion (seventh configuration).
これにより、第6の構成を実現できる。すなわち、ケースに設けた保持部によって、扁平形電池と基板とを離間させて配置することが可能になる。 Thereby, the sixth configuration can be realized. In other words, the flat battery and the substrate can be spaced apart by the holding portion provided in the case.
前記第7の構成において、前記保持部には、前記受電コイルまたは前記基板が通過可能な切欠き部が設けられているのが好ましい(第8の構成)。 In the seventh configuration, it is preferable that the holding portion is provided with a notch through which the power receiving coil or the substrate can pass (eighth configuration).
これにより、受電コイルと基板とを接続した状態で、ケースと組み合わせることが可能になる。すなわち、受電コイルと基板とが接続されている構成の場合には、前記保持部によって基板が扁平形電池に対して離間して配置されるようにケース内に受電コイル、基板及び扁平型電池を積層して収納する際に、受電コイルと基板との接続部分がケースと干渉してしまう。これに対し、上述のようにケースに切欠き部を設けて、受電コイル及び基板をケースと組み合わせる際に受電コイルまたは基板を切欠き部に通過させることにより、受電コイルと基板との接続部分がケースと干渉するのを防止できる。 Thereby, it becomes possible to combine with a case in the state which connected the receiving coil and the board | substrate. That is, in the case of a configuration in which the power receiving coil and the substrate are connected, the power receiving coil, the substrate, and the flat battery are placed in the case so that the substrate is separated from the flat battery by the holding portion. When stacked and stored, the connection portion between the power receiving coil and the substrate interferes with the case. On the other hand, when the notch is provided in the case as described above and the receiving coil or the substrate is passed through the notch when the receiving coil and the substrate are combined with the case, the connection portion between the receiving coil and the substrate is reduced. Interference with the case can be prevented.
本発明の一実施形態に係る電池ユニットによれば、充放電可能な扁平形電池、該扁平形電池の充電を制御する回路部品が実装された基板、及び、扁平形電池に充電する電力を非接触で受電する受電コイルを厚み方向に積層する。これにより、コンパクトな構成の電池ユニットが得られる。 According to the battery unit of one embodiment of the present invention, a chargeable / dischargeable flat battery, a substrate on which circuit components for controlling charging of the flat battery are mounted, and electric power for charging the flat battery are A power receiving coil that receives power by contact is stacked in the thickness direction. Thereby, the battery unit of a compact structure is obtained.
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係る電池ユニット1の概略構成を示す斜視図である。図2は、電池ユニット1の平面図である。図1及び図2に示すように、電池ユニット1は、充放電可能に構成された扁平形電池2と、回路部品51が実装された基板3と、非接触で電力を受電するための受電コイル4とを備える。また、電池ユニット1は、扁平形電池2、基板3及び受電コイル4を収納する概略円筒状のケース5と、該ケース5内に扁平形電池2、基板3及び受電コイル4を収納した状態で、それらを一体化させるためのチューブ6とを備える。チューブ6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り、扁平形電池2、基板3、充電コイル4及びケース5の外周側を覆っている。
(overall structure)
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a battery unit 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of the battery unit 1. As shown in FIGS. 1 and 2, the battery unit 1 includes a
電池ユニット1では、図1に示すように、扁平状のコイン型の扁平形電池2に対し、該扁平形電池2を挟んで厚み方向の反対側に基板3及び受電コイル4がそれぞれ配置されている。具体的には、電池ユニット1では、受電コイル4、扁平形電池2及び基板3の順に、該扁平形電池2の厚み方向に積層されている。
In the battery unit 1, as shown in FIG. 1, a
図3に示すように、扁平形電池2は、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と負極缶20との間に挟みこまれるガスケット30と、負極缶10及び正極缶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、扁平なコイン状となる。扁平形電池2の正極缶10及び負極缶20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。
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、略円形状の底部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とを備える。この周壁部12は、図3に示す縦断面視で、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、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。
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 substantially
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略円形状の平面部21と、を有する。この周壁部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。なお、周壁部22は、開口端部側の径が平面部21側の基端部に比べて段状に大きくなるように形成されている。この周壁部22の段部分に対して、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。
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
ガスケット30は、ポリプロピレン(PP)からなる。ガスケット30は、正極缶10の周壁部12と負極缶20の周壁部22との間に挟みこまれるように、例えば負極缶20の周壁部22にモールド成形されている。なお、ガスケット30の材料としては、PPに限らず、ポリフェニレンサルファイド(PPS)にオレフィン系エラストマーを含有した樹脂組成物や、ポリテトラフルオロエチレン(PFA)、ポリアミド系樹脂などを用いてもよい。
The
図3に示すように、電極体40は、袋状のセパレータ46内に収容された略円板状の正極41と、略円板状の負極42と、を厚み方向に交互に複数、積層してなる。これにより、電極体40は、全体として略円柱状の形状を有する。また、電極体40は、両端面が負極になるように、複数の正極41及び負極42が積層されている。
As shown in FIG. 3, the
正極41は、コバルト酸リチウム等の正極活物質を含有する正極活物質層を、アルミニウム等の金属箔製の正極集電体の両面にそれぞれ配置したものである。
In the
負極42は、黒鉛等の負極活物質を含有する負極活物質層を、銅等の金属箔製の負極集電体の両面にそれぞれ配置したものである。略円柱状の電極体40の軸方向両端に位置する負極は、それぞれ、負極集電体が電極体40の軸方向端部に位置するように、負極集電体の一面側のみに負極活物質層を有する。すなわち、略円柱状の電極体40は、その両端に負極集電体が露出している。この電極体40の一方の負極集電体は、該電極体40が正極缶10と負極缶20との間に配置された状態で、該負極缶20の平面部21に当接する。電極体40の他方の負極集電体は、絶縁シート43を介して正極缶10の底部11上に位置づけられる。
In the
セパレータ46は、平面視で略円形状に形成された袋状の部材であり、略円板状の正極41を収納可能な大きさに形成されている。セパレータ46は、絶縁性に優れたポリエチレン製の微多孔性薄膜によって構成されている。このように、セパレータ46を微多孔性薄膜によって構成することで、リチウムイオンが該セパレータ46を透過することができる。セパレータ46は、一枚の微多孔性薄膜のシート材によって正極41を包み込んで、該シート材の重なっている部分を熱溶着等によって接着することにより形成される。
The
図3に示すように、正極41の正極集電体には、平面視で該正極集電体の外方に向かって延びる導電性の正極リード44が一体形成されている。なお、この正極リード44の正極集電体側も、セパレータ46によって覆われている。
As shown in FIG. 3, the positive electrode current collector of the
負極42の負極集電体には、平面視で該負極集電体の外方に向かって延びる導電性の負極リード45が一体形成されている。
The negative electrode current collector of the
図3に示すように、正極41及び負極42は、各正極41の正極リード44が一方側に位置し、且つ、各負極42の負極リード45が該正極リード44とは反対側に位置するように、積層される。
As shown in FIG. 3, the
上述のように複数の正極41及び負極42を厚み方向に積層した状態で、複数の正極リード44は、先端側を厚み方向に重ね合わされて、超音波溶接等によって正極缶10の底部11に接続される。これにより、複数の正極リード44を介して複数の正極41と正極缶10の底部11とが電気的に接続される。一方、複数の負極リード45も、先端側を厚み方向に重ね合わされて超音波溶接等によって互いに接続される。これにより、複数の負極リード45を介して複数の負極42が互いに電気的に接続される。
In the state where the plurality of
以上の構成により、扁平形電池2では、正極缶10が正極端子として機能する一方、負極缶20が負極端子として機能する。この実施形態の電池ユニット1では、正極缶10の底部11及び周壁部12が扁平形電池2の正極端子として機能し、負極缶20の平面部21が扁平形電池2の負極端子として機能する。
With the above configuration, in the
基板3は、図1及び図2に示すように、樹脂材料からなる略円盤状の部材である。基板3は、扁平形電池2の正極缶10の底部11の外径よりも大きい外径を有する。基板3は、扁平形電池2の厚み方向に、負極缶20の平面部21に対向するように配置される。すなわち、基板3は、後述する概略円筒状のケース5の一方の端部に配置される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
基板3には、一方の面に、複数の回路部品51が実装されている。すなわち、基板3において回路部品51が実装された面が、回路部品実装面である。回路部品51は、例えば、扁平形電池2を充電する際に充電を制御する充電ICや保護IC等である。基板3は、回路部品51が実装された回路部品実装面が扁平形電池2の負極缶20の平面部21に対向するように配置される。
A plurality of
基板3には、他方の面に、正極外部端子55(外部端子)及び負極外部端子56(外部端子)が設けられている。すなわち、正極外部端子55及び負極外部端子56は、基板3において扁平形電池2とは反対側の面に設けられている。これにより、図1及び図2に示すように、正極外部端子55及び負極外部端子56は、電池ユニット1の外方に露出している。
The
正極外部端子55及び負極外部端子56は、それぞれ銅箔からなる。本実施形態では、負極外部端子56は、円盤状の基板3の中央部分に、略円形状に形成されている。正極外部端子55は、負極外部端子56を囲むようにリング状に形成されている。
The positive
このように、負極外部端子56を略円形状に形成するとともに、負極外部端子56を囲むように正極外部端子55をリング状に形成することで、図示しない機器に電池ユニット1を組み込んだ際に、正極外部端子55及び負極外部端子56を機器の端子により確実に接触させることができる。すなわち、上述の構成により、電池ユニット1の周方向の位置に関係なく、機器の端子を電池ユニット1の正極外部端子55及び負極外部端子56に電気的に接触させることができる。
In this way, the negative electrode
なお、正極外部端子を略円形状に形成して、その周りを囲むように負極外部端子を略リング状に形成してもよい。また、負極外部端子及び正極外部端子の形状は、円形状及びリング状以外の形状であってもよい。例えば、正極外部端子及び負極外部端子を、それぞれ矩形状や扇状などの円形以外の形状に形成してもよいし、並べて設けてもよい。 The positive external terminal may be formed in a substantially circular shape, and the negative external terminal may be formed in a substantially ring shape so as to surround it. Moreover, shapes other than circular shape and a ring shape may be sufficient as the shape of a negative electrode external terminal and a positive electrode external terminal. For example, the positive electrode external terminal and the negative electrode external terminal may be formed in a shape other than a circle such as a rectangular shape or a fan shape, or may be provided side by side.
基板3には、扁平形電池2の正極缶10の底部11に接続された正極接続端子57が電気的に接続されているとともに、扁平形電池2の負極缶20の平面部21に接続された負極接続端子58が電気的に接続されている。すなわち、基板3と扁平形電池2とは、正極接続端子57及び負極接続端子58によって、電気的に接続されている。
A positive
正極接続端子57及び負極接続端子58は、それぞれ、平板状の導電性の金属材料を折り曲げることにより形成される。正極接続端子57及び負極接続端子58は、それぞれ、一方の端部が扁平形電池2に対して溶接によって接続されているとともに、他方の端部が基板3に半田付けによって接続されている。
The positive
受電コイル4は、銅線を巻回することによりリング状に形成される。受電コイル4は、扁平形電池2の外径と同等の外径を有する。受電コイル4は、図示しない充電器の送電コイルから生じる磁束の影響を受けて、電流が流れる。これにより、受電コイル4は、充電器から非接触で電力を受電することができる。すなわち、本実施形態では、電池ユニット1では、非接触充電によって扁平形電池2が充電される。
The
受電コイル4の銅線の端部は、基板3に電気的に接続されている。すなわち、受電コイル4の銅線は、端部から所定長さが該受電コイル4から引き出されて、基板3に半田付けによって接続されている。なお、受電コイル4から引き出された銅線は、図1に示すように、基板3と受電コイル4との間に扁平形電池2を挟み込めるような長さを有する。
The end of the copper wire of the receiving
受電コイル4と扁平形電池2との間には、扁平形電池2に受電コイル4の磁束の影響が及ぶのを防止するための磁性シート7が配置されている。
Between the
(ケース)
次に、ケース5の構成を、図1及び図4を用いて詳細に説明する。
(Case)
Next, the configuration of the
ケース5は、樹脂材料からなる概略円筒状の部材である。具体的には、ケース5は、基板3、扁平形電池2及び受電コイル4の積層体の側面を覆う円筒部61と、該円筒部61の一方の端部の内周面に沿うように該円筒部61と一体形成されたフランジ部62(保持部)とを有する。なお、本実施形態では、ケース5を樹脂材料によって構成しているが、磁性材料によって構成してもよい。
The
フランジ部62は、円筒部61の筒軸方向から見て概略リング状に形成されている。また、フランジ部62は、円筒部61の前記一方の端部において、円筒部61の端面から基板3の厚み分だけ該円筒部61の筒軸方向内方に位置するように設けられている。これにより、図1に示すように、フランジ部62上で且つ円筒部61の前記一方の端部に基板3を位置付けることができる。一方、扁平形電池2及び受電コイル4は、フランジ部62を挟んで基板3とは反対側、すなわち、円筒部61の内方に配置される。
The
これにより、フランジ部62によって、扁平形電池2に対して基板3を所定距離、離間させた状態で配置することができる。この所定距離は、扁平形電池2に対して基板3を配置した状態で、基板3に実装された回路部品51が扁平形電池2と干渉しないような距離である。よって、上述の構成により、扁平形電池2と基板3との干渉を防止することができる。
Thereby, the board |
また、フランジ部62は、扁平形電池2の正極缶10と負極缶20との段差、すなわち扁平形電池2の肩部に沿うように、円筒部61の径方向に所定の寸法を有する。これにより、図1に示すように、扁平形電池2を円筒部61内に収納した状態で、該扁平形電池2の肩部がフランジ部62に接触する。よって、扁平形電池2がケース5内で径方向に移動するのを抑制することができる。
Further, the
図4に示すように、フランジ部62には、互いに対向する位置に、一対の切欠き部62a,62aが形成されている。これらの切欠き部62a,62aは、フランジ部62の内周縁から円筒部61の径方向外方に向かって延びている。切欠き部62a,62aは、後述するように、ケース5に対して基板3及び受電コイル4を組み合わせる際に、該受電コイル4が通過する。すなわち、切欠き部62a,62aは、受電コイル4を図6のようにフランジ部62に対して立てた状態で、該受電コイル4が通過可能な寸法に形成されている。詳しくは、切欠き部62a,62aは、幅が受電コイル4の厚みよりも大きく、一方の切欠き部62aの径方向最外周側と他方の切欠き部62aの径方向最外周側との間隔が受電コイル4の外径よりも大きい。
As shown in FIG. 4, the
また、円筒部61及びフランジ部62には、該円筒部61を筒軸方向から見て切欠き部62a,62aとは90度異なる位置に、第1凹部5aが形成されている。この第1凹部5aは、円筒部61の径方向外周側の一部のみを残すように、ケース5の内周側に凹状に形成されている。すなわち、第1凹部5aは、フランジ部62だけでなく、円筒部61の径方向内周側も部分的に除去されたような形状を有する。第1凹部5aは、後述するように、ケース5内に扁平形電池2を配置する際に、該ケース5に組み合わされた受電コイル4の銅線を収納可能に構成されている。これにより、受電コイル4を扁平形電池2と干渉しないようにケース5の外周側に寄せることが可能となる。
In addition, the first recessed
さらに、円筒部61及びフランジ部62には、第1凹部5aと対向する位置に、第2凹部5bが形成されている。この第2凹部5bも、第1凹部5aと同様、円筒部61の径方向外周側の一部のみを残すように、ケース5の内周側に凹状に形成されている。なお、第2凹部5bは、円筒部61の周方向の幅が、第1凹部5aの幅よりも小さい。
Further, the
第2凹部5b内には、扁平形電池2と基板3とを電気的に接続する正極接続端子57が配置される。
A positive
(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の製造方法を、図5から図8を用いて説明する。
(Battery unit manufacturing method)
Next, a method for manufacturing the battery unit 1 having the above-described configuration will be described with reference to FIGS.
まず、図5に示すように、受電コイル4の銅線の端部を、回路部品51が実装され且つ正極外部端子55及び負極外部端子56が形成された基板3に対して、電気的に接続する。これにより、受電コイル4及び基板3は、図5に示すように略C字状に接続される。
First, as shown in FIG. 5, the end of the copper wire of the
次に、受電コイル4を、ケース5の切欠き部62a,62aに対して該受電コイル4の径方向外方側から挿入する。すなわち、受電コイル4を、ケース5のフランジ部62に対して交差するように立てた状態で、該フランジ部62が設けられたケース5の一方の端部から該ケース5の内方に向かって、切欠き部62a,62aに挿入する(図6の白抜き矢印参照)。
Next, the
受電コイル4を、フランジ部62の切欠き部62a,62aに対して通過させた後、基板3をフランジ部62上に配置する。このとき、図7に示すように、受電コイル4がケース5の外周側に位置付けられるように、受電コイル4及び基板3はケース5に対して径方向外方にスライド移動される(図7の白抜き矢印参照)。そして、受電コイル4から回路部品51に引き出された銅線は、ケース5の第1凹部5a内に位置付けられる。
After the
正極接続端子57及び負極接続端子58が取り付けられた扁平形電池2を、ケース5内に収納した後、受電コイル4を扁平形電池2に対して重ね合わせる(図8の矢印参照)。このとき、受電コイル4と扁平形電池2との間に、磁性シート7を挟み込む。また、扁平形電池2に接続された正極接続端子57及び負極接続端子58は、基板3に対して半田付けされる。
After the
そして、ケース5の外周側をフィルム状のチューブ6によって覆うことにより、図1に示す電池ユニット1が得られる。
And the battery unit 1 shown in FIG. 1 is obtained by covering the outer peripheral side of the
(実施形態の効果)
この実施形態では、扁平形電池2に対して基板3及び受電コイル4を厚み方向に積層することにより、電池ユニット1を構成する。これにより、非接触充電によって充電される扁平形電池2を備えた電池ユニット1をコンパクトな構成によって実現できる。
(Effect of embodiment)
In this embodiment, the battery unit 1 is configured by stacking the
しかも、基板3及び受電コイル4は、扁平形電池2を厚み方向に挟み込むように配置される。よって、基板3と受電コイル4との電気的な接続を確保しつつ、扁平形電池2と基板3との電気的な接続も確保することができる。しかも、受電コイル4が電池ユニット1の筒軸方向の外方側に位置するため、給電コイルで発生する磁束によって受電コイル4に効率良く電流を流すことができる。
Moreover, the
また、上述の構成により、基板3も、電池ユニット1の筒軸方向の外方側に位置するため、正極外部端子55及び負極外部端子56が設けられる面を外方側に位置付けることにより、機器との電気的な接続が容易になる。さらに、基板3の回路部品51が実装された回路実装面は、電池ユニット1の内方側に位置付けられるため、回路部品51が損傷を受けたり、使用者等が回路部品に触れたりするのを防止できる。
Moreover, since the board |
扁平形電池2、基板3及び受電コイル4を収納するケース5は、円筒部61と、該円筒部61の一方の端部に設けられるフランジ部62とを有する。そして、フランジ部62上の該一方の端部側に、基板3を配置する一方、円筒部61内に扁平形電池2及び受電コイル4を配置する。これにより、フランジ部62によって、扁平形電池2に対して基板3を所定距離、離間させた状態で配置することができる。よって、扁平形電池2に対して、該扁平形電池2と基板3との間に回路部品51を配置可能なスペースを形成するように、該基板3を配置することができ、扁平形電池2と回路部品51との干渉を防止できる。
The
また、ケース5のフランジ部62に、受電コイル4が通過可能な一対の切欠き部62a,62aを設けることで、受電コイル4及び基板3を接続した状態でケース5と組み合わせることが可能になる。
Further, by providing the
さらに、ケース5のフランジ部62に第1凹部5aを設けることにより、受電コイル4と扁平形電池2との干渉を防止しつつ、該扁平形電池2をケース5内に配置することが可能になる。また、第1凹部5a内に、受電コイル4と基板3とを接続する該受電コイル4の銅線を位置付けることができ、電池ユニット1のコンパクト化を図れる。さらに、ケース5のフランジ部62に第2凹部5bを設けることにより、第2凹部5b内に、扁平形電池2と基板3と接続する正極接続端子57を位置付けることができ、電池ユニット1のコンパクト化を図れる。
Furthermore, by providing the
(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)
Although 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、ケース5において円筒部61とフランジ部62とを一体に形成している。しかしながら、円筒部61とフランジ部62とを別体で形成してもよい。すなわち、扁平形電池2、基板3及び受電コイル4を収納する収納部材と、扁平形電池2と基板3との間に配置されるスペーサとを別々に設けてもよい。
In the above embodiment, the
前記実施形態では、ケース5に一対の切欠き部62a,62aを設け、銅線によって接続された受電コイル4及び基板3をケース5に対して組み合わせる際に、該切欠き部62a,62aに受電コイル4を挿入している。しかしながら、ケースに切欠き部62a,62aを設けずに、ケースに対して基板3及び受電コイル4を組み合せた後、該基板3と受電コイル4とを電気的に接続してもよい。また、ケースに切欠き部62a,62aを設けずに、第1凹部5aまたは第2凹部5bで円筒部61を分断して、受電コイル4と基板3とを接続する該受電コイル4の銅線を通過可能な構成にしてもよい。
In the embodiment, when the
前記実施形態では、ケース5に、受電コイル4が通過可能な切欠き部62a,62aを設けている。しかしながら、ケース5に、基板3が通過可能な切欠き部を設けてもよい。すなわち、ケース5に対して受電コイル4を通過させるのではなく、基板3を通過させてもよい。
In the embodiment, the
前記実施形態では、ケース5に、筒軸方向から見て切欠き部62a,62aに対して略90度の位置に第1凹部5aを設けるとともに、該第1凹部5aと対向する位置に第2凹部5bを設けている。しかしながら、第1凹部5a及び第2凹部5bは、それぞれ、受電コイル4の銅線及び正極接続端子57を収納可能な位置であれば、ケース5のどの位置に設けてもよい。
In the embodiment, the
前記実施形態では、基板3及び受電コイル4は、扁平形電池2を挟んでその厚み方向に配置されている。しかしながら、扁平形電池2、基板3及び受電コイル4は、該扁平形電池2の厚み方向に積層されていれば、どのような配置であってもよい。
In the said embodiment, the board |
前記実施形態では、二次電池としてコイン形状の扁平形電池2を用いているが、この限りではなく、どのような形状の二次電池であってもよい。
In the embodiment, the coin-shaped
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。 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.
本発明による電池ユニットは、充放電可能な扁平形電池及び基板を備えた構成に利用可能である。 The battery unit by this invention can be utilized for the structure provided with the flat battery and board | substrate which can be charged / discharged.
1:電池ユニット、2:扁平形電池、3:基板、4:受電コイル、5:ケース、10:正極缶(外装缶)、20:負極缶(封口缶)、51:回路部品、55:正極外部端子(外部端子)、56:負極外部端子(外部端子)、61:円筒部、62:フランジ部(保持部)、62a:切欠き部 1: battery unit, 2: flat battery, 3: substrate, 4: receiving coil, 5: case, 10: positive electrode can (outer can), 20: negative electrode can (sealing can), 51: circuit component, 55: positive electrode External terminal (external terminal), 56: negative electrode external terminal (external terminal), 61: cylindrical portion, 62: flange portion (holding portion), 62a: notch
Claims (6)
前記扁平形電池の充電を制御するための回路部品と、外部端子とが実装された基板と、
前記扁平形電池に充電する電力を、給電コイルから非接触で受電する受電コイルとを備え、
前記扁平形電池は、有底筒状の外装缶と、該外装缶に対して開口を覆うように組み合わされる有底筒状の封口缶とを有し、
前記扁平形電池、前記基板及び前記受電コイルは、前記扁平形電池の厚み方向に積層され、
前記回路部品は、前記基板における前記扁平形電池側の面のみに実装され、
前記外部端子は、前記基板における前記扁平形電池とは反対側の面のみに実装されている、電池ユニット。 A chargeable / dischargeable flat battery;
A circuit component for controlling charging of the flat battery, and a board on which external terminals are mounted;
A power receiving coil for receiving the electric power for charging the flat battery in a non-contact manner from a power feeding coil;
The flat battery has a bottomed cylindrical outer can and a bottomed cylindrical sealing can combined with the outer can so as to cover the opening,
The flat battery, the substrate and the power receiving coil are laminated in the thickness direction of the flat battery ,
The circuit component is mounted only on the flat battery side surface of the substrate,
The external terminal is a battery unit that is mounted only on the surface of the substrate opposite to the flat battery.
前記基板及び前記受電コイルは、前記扁平型電池を厚み方向に挟んで反対側に配置される、電池ユニット。 The battery unit according to claim 1,
The substrate and the power receiving coil are battery units arranged on opposite sides of the flat battery in the thickness direction.
前記扁平形電池、前記基板及び前記受電コイルを収納可能なケースをさらに備える、電池ユニット。 The battery unit according to claim 1 or 2 ,
A battery unit further comprising a case capable of housing the flat battery, the substrate, and the power receiving coil.
前記ケースは、前記基板を前記扁平形電池に対して所定距離、離間した状態で保持可能な保持部を有する、電池ユニット。 The battery unit according to claim 3 ,
The case is a battery unit having a holding portion capable of holding the substrate in a state of being separated from the flat battery by a predetermined distance.
前記ケースは、筒状に形成されていて、
前記保持部は、前記ケースの筒軸方向の一方の端部よりも筒軸方向内方の位置に、該ケースの内方に突出するように設けられていて、
前記基板は、前記ケース内に前記保持部よりも前記一方の端部側に配置され、
前記扁平形電池及び前記受電コイルは、前記ケース内に前記保持部よりも筒軸方向の他方の端部側に配置される、電池ユニット。 The battery unit according to claim 4 ,
The case is formed in a cylindrical shape,
The holding portion is provided to protrude inward of the case at a position inward of the cylindrical axis from one end portion in the cylindrical axis direction of the case,
The substrate is disposed in the case on the one end side than the holding portion,
The said flat battery and the said receiving coil are battery units arrange | positioned in the said case at the other edge part side of a cylinder axial direction rather than the said holding | maintenance part.
前記保持部には、前記受電コイルまたは前記基板が通過可能な切欠き部が設けられている、電池ユニット。 The battery unit according to claim 5 , wherein
The battery unit, wherein the holding portion is provided with a notch through which the power receiving coil or the substrate can pass.
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