JPH09260803A - 電池装着型配線基板 - Google Patents

電池装着型配線基板

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JPH09260803A
JPH09260803A JP8070411A JP7041196A JPH09260803A JP H09260803 A JPH09260803 A JP H09260803A JP 8070411 A JP8070411 A JP 8070411A JP 7041196 A JP7041196 A JP 7041196A JP H09260803 A JPH09260803 A JP H09260803A
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JP
Japan
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wiring board
battery
sheet
cell
electrolyte
Prior art date
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Abandoned
Application number
JP8070411A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideki Hayama
秀樹 葉山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FDK Twicell Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Battery Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Battery Co Ltd filed Critical Toshiba Battery Co Ltd
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Publication of JPH09260803A publication Critical patent/JPH09260803A/ja
Abandoned legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/18Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/181Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with surface mounted components
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/28Applying non-metallic protective coatings
    • H05K3/284Applying non-metallic protective coatings for encapsulating mounted components

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小形,軽量,薄型で、信頼性の高い電池装着
型配線基板の提供。 【解決手段】 フレキシブル配線基板本体6と、前記配
線基板本体6の所定位置面に電気的に接続して配置・装
着されたシート状の電池7とを備えた電池装着型配線基
板であって、前記シート状電池7は一主面が配線基板本
体6面に対接し、かつ他主面側および側面側が配線基板
本体6面に端縁部を封着した可撓性フィルム8で封装・
固定されていることを特徴とする電池装着型配線基板で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電池装着型配線基
板に係り、さらに詳しくはシート状電池に悪影響を及ぼ
さずに装着でき、かつ振動や衝撃などに因る位置ズレ発
生も防止された電池装着型配線基板に関する。
【0002】
【従来の技術】たとえばICカードなどは、IC素子,
抵抗,コンデンサなどの電子部品、これら電子部品の駆
動電源となる電池を実装・装着して成る電池装着型配線
基板が、広く実用に供されている。ところで、この種の
電池装着型配線基板においては、高性能,高容量化だけ
でなく、小形,軽量,薄型化などが求められており、い
ろいろの工夫,手段も提案されている。たとえば、相対
する平板状の正極集電体と負極集電体との間が絶縁体で
区画され、この区画内に正極活物質,セパレータ,負極
活物質からなる電池要素を配置して成る電池の少なくと
も一主面に、その電池外寸因り広い形状の接着性フィル
ムを貼着し、この接着性フィルムで配線基板面の所定位
置に固定することが知られている(特開平7-307145号公
報)。
【0003】また、小形・薄型化を目的として、電池機
能部(電池単位セル)が薄いシート状電池の開発も進め
られている。すなわち、正極層,ポリマ−電解質層およ
び負極層を重ね合わせ、シート状に一体化構成した厚さ
0.5mm程度のリチウム非水溶媒電池も知られている(た
とえば米国特許第 5,296,318号明細書)。ここで、正極
層はリチウムイオンを吸蔵,放出する炭素質材料(たと
えばポリアニリン,ポリアセン)や金属酸化物であり、
負極層はリチウム金属や炭素質およびリチウム合金系で
ある。なお、正極層および負極層は、柔軟性などを付与
するために電解質保持性のポリマーを適宜含有するとと
もに、集電体を有している。
【0004】図3は、前記ポリマー電解質電池の要部構
成を断面的に示したものである。図3において、1はセ
パレーターの機能をする電解質保持性のポリマ−電解質
系(たとえばヘキサフロロプロピレン−フッ化ビニリデ
ン共重合体などのポリマと、リチウム塩などのエチレン
カーボネート溶液…非水電解液…との系)、2は金属酸
化物などの活物質,非水電解液および電解質保持性ポリ
マを含む正極層を集電体に積層して成る正極、3はリチ
ウムイオンを吸蔵,放出する活物質,非水電解液および
電解質保持性ポリマを含む負極層を集電体に積層して成
る負極、4,5は前記正極2および負極3の裏面側を被
覆保護するシール用シートである。
【0005】シート状電池は、小形化・薄型化など容易
に図ることができるので、実装・搭載する配線基板とし
てフレキシブル配線基板を選択することにより、前記小
形化・薄型化などの特長をさらに助長することができ
る。つまり、小形化・薄型化を図る一方、可撓性に伴う
変形性や衝撃・破損の回避などによって、取扱易さの向
上を図りながら、信頼性の高い電池装着型配線基板を提
供できる可能性がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記電
池装着型配線基板の構成では、次のような不都合が認め
られる。先ず、薄いシート状電池の主面に貼着した着脱
可能な粘着性テープを用いた配線基板面への配置・装着
は、一時的もしくは仮固定の手段として有効であるが、
外界から衝撃や振動などの力を受けると位置ズレを起こ
す恐れがあり、ときには端子接続部への応力集中が起こ
って、電気回路としての信頼性が損なわれ易いという懸
念がある。
【0007】一方、薄いシート状電池の主面に硬化型の
接着性テープを貼着した構成の場合は、配線基板面に位
置決め,搭載・配置後の接着性テープが硬化する過程
で、接着剤成分の収縮性に伴う応力によって、薄いシー
ト状電池自体がその影響を受け、結果的に電池性能が損
なわれ易いという問題が懸念される。
【0008】本発明は、上記事情に対処してなされたも
ので、小形,軽量,薄型で、信頼性の高い電池装着型配
線基板の提供を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明の電池装
着型配線基板は、フレキシブル配線基板本体と、前記配
線基板本体の所定位置面に電気的に接続して配置・装着
されたシート状の電池とを備えた電池装着型配線基板で
あって、前記シート状電池は一主面が配線基板本体面に
対接し、かつ他主面側および側面側が配線基板本体面に
端縁部を封着した可撓性フィルムで封装・固定されてい
ることを特徴とする。
【0010】請求項1の発明において、フレキシブル配
線基板本体は、たとえばポリイミド系樹脂を絶縁体層と
し、少なくとも一層の導体パターンを有するものであ
る。
【0011】請求項1の発明において、シート状の二次
電池は、上記図3に図示したように、セパレーターの機
能をする厚さ90μm 程度の電解質保持性のポリマ−電解
質系(たとえばヘキサフロロプロピレン−フッ化ビニリ
デン共重合体などのポリマと、リチウム塩などのエチレ
ンカーボネート溶液…非水電解液…との系)1、金属酸
化物などの活物質,非水電解液および電解質保持性ポリ
マを含む正極層を集電体に積層して成る厚さ 150μm 程
度の正極2、リチウムイオンを吸蔵,放出する活物質,
非水電解液および電解質保持性ポリマを含む負極層を集
電体に積層して成る厚さ 130μm 程度の負極3、および
前記ポリマ−電解質系1を介して重ね合わせた正極2,
負極3の外表面(裏面)側を被覆保護する厚さ25μm 程
度のポリイミド系樹脂製シール用シート4,5で構成さ
れている。
【0012】ここで、正極2の活物質としては、たとえ
ばリチウムマンガン複合酸化物,二酸化マンガン,リチ
ウム含有コバルト酸化物,リチウム含有ニッケルコバル
ト酸化物,リチウムを含む非晶質五酸化バナジウム,カ
ルコゲン化合物などが挙げられる。また、負極活物質と
しては、たとえばビスフェノール樹脂,ポリアクリロニ
トリル,セルローズなどの焼成物、コークスやピッチの
焼成物が挙げられ、これらは天然もしくは人口グラファ
イト,カーボンブラック,アセチレンブラック,ケッチ
ェンブラック,ニッケル粉末,ニッケル粉末などを含有
した形態を採ってもよい。
【0013】さらに、電解質系は、たとえばエチレンカ
ーボネート,プロピレンカーボネート,ブチレンカーボ
ネート,ジメチルカーボネート,ジエチルカーボネー
ト,メチルエチルカーボネートなどの非水溶媒に、過塩
素酸リチウム,六フッ化リン酸リチウム,ホウ四フッ化
リチウム,六フッ化ヒ素リチウム,トリフルオロメタン
スルホン酸リチウムなどを 0.2〜 2mol/ l程度に溶解差
せたものが挙げられる。また、集電体としては、たとえ
ばアルミニウム箔,アルミニウムメッシュ,アルミニウ
ム製エキスバンドメタル,アルミニウム製パンチメタル
などが挙げられ、また、負極3の集電体としては、銅
箔,銅メッシュ,銅製エキスバンドメタル,銅製パンチ
メタルなどが挙げられる。
【0014】請求項1の発明において、フレキシブルな
配線基板本体面の所定位置に一主面を対接させて、配置
・搭載されたシート状電池を配線基板本体面に、端縁部
を封着しながら封装・固定する可撓性フィルムとして
は、たとえば厚さ10〜 150μm程度のポリイミド系樹脂
フィルム,ポリエステル樹脂フィルム,アラミド樹脂フ
ィルムなどが挙げられ、配線基板本体面に対する端縁部
の封着は、たとえばレーザビーム照射による溶着、もし
くは熱硬化型の接着剤によって行われる。
【0015】請求項1の発明では、シート状の電池がフ
レキシブルな配線基板本体面に、可撓性フィルムによる
被覆・封止で装着・固定されている。つまり、配線基板
面に位置決め配置されたシート状電池は、接着・固定に
当たって、直接的な加熱作用が回避されるため、シート
状電池自体の性能などの損傷の恐れが解消される。ま
た、前記シート状電池の装着・固定は、粘着性を利用す
る一時的もしくは仮固定的なものでないため、使用過程
もしくは取扱操作において、振動や衝撃など外界の力作
用で、容易に離脱や位置ズレを起こす恐れもなく、安定
した搭載・実装の形態を保持することになり、信頼性の
高い電池装着型配線基板として機能する。
【0016】
【発明の実施の形態】以下図1,図2を参照して実施例
を説明する。
【0017】図1は、第1の実施例に係る電池装着型配
線基板の概略構成を示す斜視図、図2は図1の A-A線に
沿った断面図である。図および図2において、6はフレ
キシブルな配線基板本体である。ここで、フレキシブル
な配線基板本体6は、ポリイミド系樹脂フィルムを絶縁
体層とし、外部入出力端子6aおよび実装・搭載部品用の
接続端子6bを備えた導体パターン(図示省略)有する構
成を採っている。また、7は前記配線基板本体6の所定
面に位置決め.配置され、かつ正極端子7aおよび負極端
子7bが前記導体パターンの接続端子6bた半田付けされた
厚さ 0.6mm程度のシート状電池、8は端縁部が前記配線
基板本体6面に局部的な溶着法で封着され、シート状電
池6を封止・固定する可撓性フィルムである。ここで、
可撓性フィルム8は、たとえばポリイミド系樹脂製,ポ
リエステル樹脂製の厚さ10〜 150μm 程度の樹脂フィル
ムで、シート状電池7の外形(平面的な)寸法より大き
い切り離し片を成している。そして、シート状電池6を
配線基板本体6の所定面に位置決め.配置した後、前記
可撓性フィルム8の端縁部を配線基板本体6面に、たと
えばレーザビーム照射法で溶着・封着することにより、
封止・固定されている。 なお、シート状の電池は、た
とえば図4に図示したように、セパレーターの機能をす
る厚さ 100μm 程度の電解質保持性のポリマ−電解質系
(たとえばヘキサフロロプロピレン−フッ化ビニリデン
共重合体などのポリマと、リチウム塩などのエチレンカ
ーボネート溶液…非水電解液…との系)1、金属酸化物
などの活物質,非水電解液および電解質保持性ポリマを
含む正極層を集電体に積層して成る厚さ 200μm 程度の
正極2、リチウムイオンを吸蔵,放出する活物質,非水
電解液および電解質保持性ポリマを含む負極層を集電体
に積層して成る厚さ 200μm 程度の負極3、および前記
ポリマ−電解質系1を介して重ね合わせた正極2,負極
3の外表面(裏面)側を被覆保護する厚さ25μm mm程度
のポリイミド系樹脂製シール用シート4,5で構成され
ている。
【0018】この実施例に係る電池装着型配線基板は、
小形,軽量化および薄型化の目的が十分達成されてお
り、また、この電池装着型配線基板について、製品の搬
送過程に受ける振動、あるいは取扱操作中誤って落下し
た場合を想定して、振動および落下衝撃をそれぞれ加え
た後、電池装着型配線基板の特性,外観状態など試験・
評価した。その結果、外観的に何等の異常も認められ
ず、配線回路としての機能損傷も認められなかった。つ
まり、小形,軽量化,薄型化など図りながら、信頼性の
高い配線回路ないし配線回路装置として機能することが
確認された。
【0019】なお、本発明は上記例示に限定されるもの
でなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの変形
を採ることができる。すなわち、シート状電池の構成素
材,厚さ・形状、フレキシブルな配線基板の構造,構成
素材,形状などは、特に限定されるものでない。
【0020】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、シート状の電
池がフレキシブルな配線基板本体面に、可撓性フィルム
による被覆・封止で装着・固定されている。つまり、シ
ート状電池は、直接的な加熱作用が回避され、シート状
電池自体の性能損傷の恐れも解消された状態で、配線基
板面に装着・固定されている。しかも、前記シート状電
池の装着・配置は、可撓性フィルムの被覆・封止で固定
されているため、使用過程もしくは取扱操作において、
振動や衝撃など外界の力作用で、容易に離脱や位置ズレ
を起こす恐れもなく、安定した搭載・実装の形態を保持
することになる。
【0021】加えて、電池装着型配線基板は全体的にフ
レキシブリテイであるため、たとえば折り曲げて電子機
器類に組み込むこともできるので、電子機器類の信頼性
向上だけでなく、コンパクト化にも寄与するものといえ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の電池装着型配線基板の概略構成を示す
斜視図。
【図2】図1の A-A線に反った断面図。
【図3】シート状電池の概略構成例を示す断面図。
【符号の説明】
1……ポリマ−電解質系 2……正極 3……負極 4,5……シール用シート 6……フレキシブルな配線基板本体 6a……外部入出力端子 6b……接続端子 7……シート状電池 7a……正極端子 7b……負極端子 8……可撓性フィルム

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フレキシブル配線基板本体と、前記配線
    基板本体の所定位置面に電気的に接続して配置・装着さ
    れたシート状の電池とを備えた電池装着型配線基板であ
    って、 前記シート状電池は一主面が配線基板本体面に対接し、
    かつ他主面側および側面側が配線基板本体面に端縁部を
    封着した可撓性フィルムで封装・固定されていることを
    特徴とする電池装着型配線基板。
JP8070411A 1996-03-26 1996-03-26 電池装着型配線基板 Abandoned JPH09260803A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2000041253A1 (en) * 1999-01-08 2000-07-13 Danionics A/S Arrangement of electrochemical cells and circuit board
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