JPH0119738B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明はペーパー状電池を収納する小型電子
機器に関するものである。

〔従来の技術〕

最近、一般に電卓と呼ばれる小型電子式計算機
等の小型電子機器として、太陽電池を電源電池と
するものがみられるようになつてきている。この
太陽電池を電源電池として使用する小型電子機器
は、太陽電池の厚さが約200μ程度と非常に薄い
ことから、釦型電池（水銀電池、酸化銀電池、リ
チウム電池等）を電源電池として使用する小型電
子機器に比べて大巾な薄型化をはかることが可能
となり、その構造の詳細は非公開ではあるが、す
でにカード型電卓といわれる超薄型のものが発表
されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、メモリ機能や時計機能等を備え
た小型電子計算機等では、電源電池として太陽電
池を使用すると、夜間など太陽電池が十分な光量
を受光できずに発電を停止したときに電源電圧が
なくなつてメモリの保持ができなくなつてしまつ
たり、時計機能を停止させてしまつたりすること
になるために、メモリ機能や時計機能等をもつ小
型電子機器の電源電池としては釦型電池を使用す
るしかなく、従つてこの種の小型電子機器は電池
の厚さの関係であまり薄型化できないから、太陽
電池を使用するものに比べるとかなり厚いものと
なつていた。

この発明は上記のような実情にかんがみてなさ
れたものであつて、その目的とするところは、常
時発電している電池を用いたものでありながら、
従来の釦型電池を使用する小型電子機器に比べて
大巾に薄型化することができる小型電子機器を提
供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、電源電池としてペーパー状電池を使
用し、このペーパー状電池を、電子部品が接続さ
れた配線基板の側方に該配線基板と並べて配置
し、このペーパー状電池の正・負の電極と前記配
線基板面に形成した電池接続用端子とをフイルム
状コネクタによつて接続する共に、前記ペーパー
状電池、電子部品および配線基板の各面に上部ケ
ースおよび下部ケースの内面を密着させ且つ少な
くとも前記上部ケース、下部ケースおよび配線基
板とを接着剤により接着して一体化したものであ
る。

〔作 用〕

すなわち、本発明によれば、電源電池をペーパ
ー状の非常に薄いものとし、また上記のようにペ
ーパー状電池を配線基板と並べて配置すると共
に、非常に薄い前記ペーパー状電池と配線基板と
をフイルム状のコネクタにより接続することによ
つてペーパー状電池と配線基板との接続にもほと
んど高さをとらないようにしており、さらに、ペ
ーパー状電池、電子部品および配線基板の各面に
上部ケースおよび下部ケースの内面を密着させて
いるから、電子機器を大巾に薄型化できるもので
ある。

また、上部ケース、下部ケースおよび配線基板
は接着剤により接着されて一体化されているた
め、ビス締結によるものの如く、ビス穴を中心と
する集中応力発生を防止することができるため、
十分な強度を確保することが可能である。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を一般に電卓と呼ばれ
る小型電子式計算機を例にとつて図面を参照しな
がら説明する。

第２図は小型電子式計算機の外観を示し、第１
図は要部断面を示している。第１図及び第２図に
おいて、図中１０は小型電子式計算機のケースで
あり、このケース１０は、第３図に示すような形
状の枠体１１と上部シート１２及び上面シート１
３と下部シート１４及び下面シート１５とを積層
した構造のものとされている。このケース１０内
には、第３図に示すような形状の配線基板２０と
超薄型表示パネル（例えば液晶表示パネル）３０
とペーパー状電池４０とが配設されており、さら
に前記配線基板２０の上面にはこの配線基板２０
と略同じ外形の合成樹脂フイルムからなるスペー
サ５０が重合されている。前記配線基板２０に
は、LSIチツプ２１とチツプコンデンサ等のチツ
プ部品２２，２２が取付けられており、さらにこ
の配線基板２０の上面には、一対の接点２３ａ，
２３ｂを一組とする多数組の分割形の固定接点２
３…が配列形成されている。前記LSIチツプ２１
とチツプ部品２２，２２とは、配線基板２０に穿
設した貫通孔に嵌め込んで、配線基板２０上への
突出高さを小さくした状態で取付けられている。
また、前記スペーサ５０には、前記配線基板２０
上の各固定接点２３，…と対応させて多数の開口
５１，…が穿設されると共に、前記LSIチツプ２
１及びチツプ部品２２，２２の配線基板２０上に
突出する部分に対して逃げとなる貫通孔５２，５
３が設けられており、このスペーサ５０は前記貫
通孔５２，５３に前記LSIチツプ２１及びチツプ
部品２２，２２を嵌入させて配線基板２０上に接
着されている。そして、前記配線基板２０とスペ
ーサ５０とは、前記ケース１０の枠体１１内に嵌
合されている。この枠体１１は、ステンレス鋼等
の金属薄板を打抜いて形成されたもので、この枠
体１１内は、前記配線基板２０の嵌合部Ａと、表
示パネル嵌合部Ｂと、電池嵌合部Ｃとに区画され
ており、前記表示パネル３０は前記枠体１１の表
示パネル嵌合部Ｂに嵌め込まれて前記配線基板２
０の一端縁の側方に配線基板２０と並べて配置さ
れ、配線基板２０の一端縁部下面に配列形成され
ている表示パネル接続用端子２４，…とフイルム
状ヒートシールコネクタ３１によつて接続されて
いる。また、前記ペーパー状電池４０は、前記枠
体１１の電池嵌合部Ｃに嵌め込まれて前記配線基
板２０の一側縁の側方に配線基板２０と並べて配
置されており、このペーパー状電池４０の上下面
の電極（負極と正極）と配線基板２０の一側縁部
の上下面に形成されている電池接続用端子２５
ａ，２５ｂとは、一対のフイルム状コネクタ６
０，６０によつて接続されている。前記ペーパー
状電池４０はフイルム状コネクタ６０，６０が接
着し易いように上下面の電極を平坦状にする等の
他、全体の厚さが非常に薄くなるよう特別の工夫
がなされているもので、第４図にその構造を示
す。

ペーパー状電池４０は、アルミニウムまたはス
テンレス鋼等の金属シートからなる平坦状の負極
シート４１ａと正極シート４１ｂとを絶縁材から
なる保持枠４２を介して重合し、前記負極シート
４１ａと正極シート４１ｂとの間に、金属リチウ
ム４３と二酸化マンガン４４とを、ポリプロピレ
ン不織布等に有機電解液を含浸させたセパレータ
４５を隔膜として充填すると共に、前記保持枠４
２の外周部において負極シート４１ａと正極シー
ト４１ｂとを接着剤４６によつて接着したもので
あり、前記負極シート４１ａと正極シート４１ｂ
の表面すなわち、電池の上下面はそのまま全面電
極となつている。このようにこのペーパー状電池
４０は負極シート４１ａと正極シート４１ｂに外
装シートとしての機能を兼用させている。また、
負極シート４１ａと正極シート４１ｂは保持枠４
２の外周部を接着剤で接着固化する封着構造と
し、封着部の耐剥離および電極の耐破壊強度を優
れたものとしている。このため、各シートは封着
部においても平坦状を保持されるとともに、その
厚さを非常に薄いもの（寸法については後述す
る。）とされており、従つてこのペーパー状電池
は全体の厚さの大幅な薄型化とコネクタとの接続
が良好となるような構造にされている。なお、こ
のペーパー状電池の起電原理は基本的には周知の
釦型リチウム電池と同じであるからその説明は省
略する。このペーパー状電池の厚さについて説明
すると、前記負極シート４１ａと正極シート４１
ｂの厚さはそれぞれ50μ、金属リチウム４３の層
厚も50μ、二酸化マンガン４４の層厚とセパレー
タ４５の膜厚は共に150μであり、電池総厚は
450μであつて、現在市販されている釦型電池の
なかで最も薄い釦型リチウム電池（厚さ1.6mm）
に比べても格段に薄くなつている。そして、この
実施例では、前記ペーパー状電池４０として、約
45mm×25mm程度の平面寸法の矩形状のものを使用
しており、この寸法のペーパー状電池の平均寿命
は、メモリ機能と時計機能を備えた小型電子式計
算機に使用した場合で約２年である。なお、小型
電子式計算機の電子回路や使用する表示パネル３
０等を改良して省電力化をはかることにより電池
寿命をさらに永くすることが可能である。

第５図は前記ペーパー状電池４０とこれを配線
基板２０に接続するフイルム状コネクタ６０，６
０との接続構造を示したもので、前記フイルム状
コネクタ６０，６０は、前記ペーパー状電池４０
の平面寸法より若干大きい面積をもつ電池接着部
６０ａの一側に配線基板接続片６０ｂを突出形成
した形状とされている。このフイルム状コネクタ
６０，６０は、合成樹脂フイルムをベースフイル
ムとし、その上面に前記電池接着部６０ａと配線
基板接続片６０ｂにわたつて導電部６１を形成す
ると共に、この導電部６１およびこれを除く他の
部分６２に、約130℃程度の比較的低い温度で溶
融し常温で固化するホツトメルト型接着剤を塗布
した所謂ヒートシール形のもので、前記導電部６
１は、例えば、前記ベースフイルムの上面に蒸着
やスクリーン印刷等の手段によつて金、銀、銅等
の良導電性金属被膜を形成し、その上にカーボン
等の導電性微粉末と熱可塑性高分子材料および溶
剤とを混合溶解した導電性の懸濁液をスクリーン
印刷した上、低温（約100℃）加熱して乾燥形成
した二重被膜構造とされている。なお、このフイ
ルム状コネクタ６０の厚さは50〜100μである。
前記ペーパー状電池４０へのフイルム状コネクタ
６０，６０の接続は、まずペーパー状電池４０の
上下面（負極シート４１ａと正極シート４１ｂの
表面）全体にニツケル等の導電金属のフラツシユ
メツキを施して電池面をち密な平滑面とし、その
上にフイルムコネクタ６０の電池接着部６０ａを
重ねると共に、この電池接着部６０ａの周縁部分
を電池周側面に折り重ねた状態で加熱加圧してフ
イルム状コネクタ６０，６０を電池面に接着させ
ることによつて行なわれる。このようにしてペー
パー状電池４０にフイルム状コネクタ６０，６０
を接着すると、ペーパー状電池４０はその電極面
全体すなわち負極シート４１ａの表面及び周面と
正極シート４１ｂの表面及び周面を合成樹脂フイ
ルムをベースフイルムとするフイルム状コネクタ
６０，６０によつて完全に覆われるから、ペーパ
ー状電池４０から前記枠体１１等への漏電の心配
をなくすことができる。また、前記フイルム状コ
ネクタ６０，６０は、約130℃程度の比較的低い
温度で活性化するホツトメルト型の接着剤を使用
しているから、ペーパー状電池４０へのフイルム
状コネクタ６０，６０の接着を比較的低い加熱温
度で行なうことができ、従つてフイルム状コネク
タ６０，６０の接着時にペーパー状電池４０を熱
破壊させてしまう心配もないし、さらにペーパー
状電池４０に導電金属のフラツシユメツキを施し
て電池面をち密な平滑面としておき、その上にフ
イルム状コネクタ６０，６０を接着することによ
り、フイルム状コネクタ６０，６０の密着性を良
くしてその接着強度を高くすることができる。た
だし、前記ペーパー状電池４０面への導電金属の
フラツシユメツキは必ずしも必要ではない。な
お、この実施例ではフイルム状コネクタ６０，６
０として導電部６１を一部分だけに形成したもの
を使用しているが、このフイルム状コネクタ６
０，６０はベースフイルムの上面全体に導電接着
剤を塗布した全面導電形のものであつてもよい。

上記のようにしてペーパー状電池４０の上下面
に接着されたフイルム状コネクタ６０，６０は、
その配線基板接続片６０ｂ，６０ｂを配線基板上
下面の電池接続用端子２５ａ，２５ｂを形成した
部分に加熱圧着することにより、配線基板２０に
も接着されてペーパー状電池４０の両電極と配線
基板２０の電池接続用端子２５ａ，２５ｂとを電
気的に接続している。

一方、前記ケース１０の上部シート１２と下部
シート１４とは、それぞれステンレス鋼またはベ
リリウム鋼等の金属シートからなつており、上部
シート１２には、前記スペーサ５０に設けた開口
５１，５１と合致する開口１２１，１２１と、前
記表示パネル３０の上部が嵌合する嵌合孔１２２
とが穿設されており、さらにこの上部シート１２
の下面には、前記LSIチツプ２１及びチツプ部品
２２，２２のスペーサ５０上に突出する部分を受
け入れる凹入部１２３，１２４と、前記ペーパー
状電池４０の上面に接着されたフイルム状コネク
タ６０を受け入れる凹入部１２５とがハーフエツ
チングによつて形成されている。そして、この上
部シート１２は、その下面を前記枠体１１の上面
に接着して枠体１１と一体化されており、前記ス
ペーサ５０はこの上部シート１２の下面に接着さ
れている。また、前記下部シート１４には、その
上面に、前記ペーパー状電池４０の下面に接着さ
れたフイルム状コネクタ６０を受け入れる凹入部
１４１がハーフエツチングによつて形成されてお
り、この下部シート１４は、前記枠体１１の下面
に接着されている。この下部シート１４の接着
は、前記枠体１１に上部シート１２を接着し、次
いで上部シート１２の下面に前記スペーサ５０を
接着した後に、前記スペーサ５０の下面に表示パ
ネル３０とペーパー状電池４０とをあらかじめ接
続しておいた配線基板２０を接着すると共に前記
表示パネル３０とペーパー状電池４０とを枠体１
１に嵌合し、さらに配線基板２０の下面側から枠
体１１内に充填材１６を充填した後に行なわれ
る。前記充填材１６は、配線基板２０に取付けら
れたLSIチツプ２１及びチツプ部品２２，２２
（これらは配線基板２０の下面にもわずかに突出
している）や、表示パネル３０及びペーパー状電
池４０を位置決めして固定するためのもので、こ
の充填材１６としては、常温で硬化する速乾性の
液状接着剤（例えばアクリル系またはエポキシ系
の二液混合型接着剤）が使用され、この液状接着
剤は配線基板２０の下面を上に向けた状態で滴下
充填される。また、前記下部シート１４の接着
は、前記液状接着剤を滴下した後に直ちに行なわ
れており、従つてこの下部シート１４は、枠体１
１だけでなく、前記充填材１６を介して配線基板
２０にも接着されている。また、前記枠体１１と
上部シート１２及び下部シート１４とを接着して
構成されたケース素体の外周面は、枠体１１と上
下のシート１２，１４との接着面の気密性が完全
でない場合を考慮して、外被膜１７で覆われてい
る。この外被膜１７は、前記充填材１６に用いた
液状接着剤と同種の接着剤をケース素体外周面に
塗布してこれを硬化させることによつて形成され
たもので、この外被膜１７の外周面は、前記接着
剤を硬化させた後にその外周部をカツトすること
によつて仕上げられている。

一方、前記ケース１０の上面シート１３と下面
シート１５とは、それぞれ合成樹脂シートからな
つており、これらはそれぞれ前記上部シート１２
と下部シート１４の表面に接着されている。ま
た、前記上面シート１３は、透明樹脂シートの下
面に操作部を示す数字、文字、記号等１３１，…
を印刷すると共に、シート下面全体に表示窓１３
２となる部分を除いて不透明塗料を印刷したもの
で、前記表示パネル３０はこの上面シート１３の
表示窓１３２の下面に透明接着剤によつて接着さ
れている。そして、この上面シート１３の前記数
字、文字、記号等１３１，…を印刷した部分の下
面には、前記上部シート１２の各開口１２１，…
に入る接点座１３３，…が接着剤の厚膜スクリー
ン印刷等の手段によつて形成されており、これら
接点座１３３，…の下面にはカーボンインク等を
印刷して形成された可動接点１３４，…が被着さ
れている。この可動接点１３４，…は、前記上面
シート１３の操作部（数字、文字、記号等１３
１，…が印刷されている部分）を指で押して下側
に弾性変形させることにより、前記配線基板２０
面のスイツチ用固定接点２３，…に押し付けられ
てこのスイツチ用固定接点２３を形成している一
対の接点２３ａ，２３ｂを短絡させるもので、こ
の可動接点１３４，…と前記固定接点２３，…と
によつて操作スイツチが構成されている。

しかして、この小型電子式計算機においては、
上記のように非常に薄いペーパー状電池４０を使
用し、このペーパー状電池４０を配線基板２０と
並べてその側方に配置すると共に、前記ペーパー
状電池４０を配線基板２０とをフイルム状のコネ
クタ６０，６０により接続することによつてペー
パー状電池４０と配線基板２０との接続にもほと
んど高さをとらないようにしているから、小型電
子式計算機の厚さを大巾に薄型化することができ
る。すなわち、一例をあげれば、上記実施例では
配線基板２０の厚さを200μ、スペーサ５０の厚
さを100μ、充填材１６の厚さを130μ、上部シー
ト１２の厚さを150μ、上面シート１３の厚さを
70μ、下部シート１４の厚さを150μ、下面シート
１５の厚さを50μとしており、従つてこの小型電
子式計算機の総厚は850μであつて、太陽電池を
電源電池としているカード形電子式計算機とほと
んど変わらない厚さとなつている。なお、ケース
１０の枠体１１の厚さは上部シート１２下部シー
ト１４のと間隙すなわち配線基板２０とスペーサ
５０と充填材１６の厚さの和（430μ）とされて
いる。また、上記実施例ではペーパー状電池４０
として厚さ450μのものを使用しており、かつ、
上下のフイルム状コネクタ６０，６０の厚さを加
えると電池部全体の厚さは550〜590μとなり前記
上部シート１２と下部シート１４との間隙より大
きくなるが、上記実施例のように上部シート１２
の下面と下部シート１４の上面とに深さ60〜80μ
の凹入部１２５，１４１を設けてこの凹入部にフ
イルム状コネクタ６０，６０と電池上下面部とを
受け入れさせるようにしておけば機器全体の厚さ
を影響を与えることなく上部シート１２と下部シ
ート１４との間に前記ペーパー状電池４０を納め
ることができる。

なお、上記実施例ではケース１０を枠体１１と
上部シート１２及び上面シート１３と下部シート
１４及び下面シート１５とを積層した構造として
いるが、前記枠体１１は上部シート１２あるいは
下部シート１４と一体のものとしてもよいし、ま
た前記上部シート１２と下部シート１４も一体の
ものとしてもよく、さらに前記下面シート１５は
これをなくしてもよい。また、上記実施例の小型
電子式計算機はペーパー状電池４０の交換ができ
ない使い捨てタイプのものであるが、前記ケース
１０の上部シート１２または下部シート１４をネ
ジ止め等により着脱できるようにすると共にペー
パー状電池４０と配線基板２０とを接続するフイ
ルム状コネクタ６０，６０として粘着テープ面に
導電部を形成したものを使用すればペーパー状電
池４０の交換も可能となる。また、このとき、ペ
ーパー状電池４０の負極４１ａおよび正極４１ｂ
に対向する上部シート１２および下部シート１４
の周縁部を上記の如く接着剤または締結部材によ
り強固に固定し、各電極とシート間に介在するフ
イルム状コネクタ６０，６０を確実に圧接保持す
る構造としておけば、フイルム状コネクタ６０，
６０の導電部６１およびこれを除いた他の部分６
２のいずれか一方または双方に接着性を付与しな
くても良い。ただし、この場合も、配線基板２０
の電池接続用端子２５ａ，２５ｂに接続する部分
は接着性を付与しておくことが望ましい。なお、
本発明は、小型電子式計算機に限らず、他の小型
電子機器にも適用できることはもちろんである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、常時発電している電池を用い
たものでありながら、従来の釦型電池を使用する
小型電子機器に比べてその厚さを大巾に薄型化す
ることができる上、機器全体の強度を十分に確保
することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示したもので、第１
図及び第２図は小型電子式計算機の要部拡大断面
図及び外観斜視図、第３図は同じく分解斜視図、
第４図はペーパー状電池の一側部の拡大断面図、
第５図はペーパー状電池とフイルム状コネクタの
斜視図である。 １０……ケース、２０……配線基板、４０……
ペーパー状電池、６０……フイルム状コネクタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電源電池としてペーパー状電池を使用し、こ
   のペーパー状電池を、電子部品が接続された配線
   基板の側方に該配線基板と並べて配置し、このペ
   ーパー状電池の正・負の電極と前記配線基板面に
   形成した電池接続用端子とをフイルム状コネクタ
   によつて接続する共に、前記ペーパー状電池、電
   子部品および配線基板の各面に上部ケースおよび
   下部ケースの内面を密着させ且つ少なくとも前記
   上部ケース、下部ケースおよび配線基板とを接着
   剤により接着して一体化したことを特徴とする小
   型電子機器。