JPH10125302A

JPH10125302A - 端子付電池

Info

Publication number: JPH10125302A
Application number: JP8281971A
Authority: JP
Inventors: Fumio Oo; 文夫大尾
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-10-24
Filing date: 1996-10-24
Publication date: 1998-05-15

Abstract

(57)【要約】【課題】メモリーバックアップ用電源等に使用される
端子付電池において、電池と相手側電子機器への接続、
あるいは他の電池との接続を容易かつ強固に行えるもの
とする。【解決手段】電池端子表面に取り付けた端子片の構成
として、先端部は基板に実装することができる形状とす
るとともに、その上方には相手機器の端子の両側面部を
押圧固定する膨出部２ｄ，３ｄを端子片の電池端子表面
に垂直な側面部Ｃに設け、端子片の電池端子表面に平行
な関係を有する一方の面において開口部Ａ１を形成する
ように周縁部を円弧状に折り曲げ加工された部分２ｂ，
３ｂと、端子片の電池端子表面に平行な関係を有する他
方の面において部分的に内方に突出した凸部、あるいは
球冠部とによって形成される係止部Ｄを備えるととも
に、材料として、板厚０．１５〜１．０ｍｍ，ビッカー
ス硬度２５０〜４５０ＨＶ、バネ弾性率３０〜６０ｋｇ
ｆ／ｍｍの金属材料を使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、端子付電池の、と
くにその端子部分の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に電子機器等の各種メモリーバック
アップ用電源として、コイン形、ボタン形、円筒形のリ
チウム、アルカリ等の一次、二次電池が多用されてお
り、この種の電池に端子を抵抗溶接、レーザー溶接（Ｙ
ＡＧレーザー、エキシマレーザー、炭酸ガスレーザー）
等の方法で装着したものを、ハンダ鍍金を施した端子先
端部を回路基板に直接半田付けして取り付けられてい
た。

【０００３】また、昨今の電子機器の多様化、多機能化
により電池を単独で使用せず複数個接合した高電圧・高
容量仕様のものが多々使用されてきている。また、電子
機器の電源回路として他の回路との接続など回路内での
相互結線等の必要性が生じている。このため、この種の
電池は通常回路基板に特開昭６０−１３１７５３号公
報、特公平３−４０４６４号公報記載のような電池ホル
ダーに装着して単一あるいは複数個接続した状態で基板
に取りつけ使用されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】電池を電池ホルダーに
装着して使用する場合、回路基板内に前記の電池ホルダ
ーを収納するスペースが必要となり、特に最近のような
電子機器の小型化が望まれることを考慮すると、回路基
板内に電池ホルダーを収納するスペースを設けることが
困難であった。

【０００５】本発明は上記課題を解決するもので、電池
ホルダーを用いることなく、できるだけ小スペースで電
池の装着を容易に行うことができ、かつ複数の電池の端
子片同士または電池の端子片と相手側機器の被装着部材
との接続が容易で、かつこれらの接続強度を向上させる
ものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の端子付電池で
は、他の電池の端子片あるいは相手側機器の被装着部材
を係止する係止部は、電池端子表面に垂直な両側面部に
前記他の電池の端子あるいは相手側機器の被装着部材を
押圧固定する慴動可能な膨出部と、電池端子表面と平行
な関係の一方の面において開口部を形成するように周縁
端部を円弧状に折り曲げ加工された部分と、電池端子表
面と平行な関係の他方の面において部分的に内方に突出
した凸部、あるいは部分的に内方に突出した球冠部とに
よって形成される構造であるので、前記他の電池の端子
あるいは相手側機器の被装着部材との接続が容易に行え
るとともに、本発明の端子構造から生じるバネ効果によ
り強固な圧着状態を常に維持できるため、信頼性・取扱
い性に優れる。

【０００７】

【発明の実施の形態】端子片の上方は、端子片の電池端
子表面に垂直に両側面部に設けられて前記他の電池の端
子片あるいは相手側機器に備えられた被装着部材の両側
面を押圧固定する慴動可能な膨出部と、電池端子表面と
平行な関係の一方の面において開口部を形成するように
周縁端部を円弧状に折り曲げ加工された部分と、電池端
子表面と平行な関係の他方の面において、部分的に内方
に突出した凸部、あるいは部分的に内方に突出した球冠
部とによって、他の電池の端子あるいは相手側機器の被
装着部材が収納、係止される係止部を形成した構造とす
るものである。

【０００８】さらに前記端子片の材料としては、それぞ
れの板厚が０．１５mm〜１．０mm、ビッカース硬度が２
５０〜４５０ＨＶ、バネ弾性率が３０〜６０kgｆ／mm²
としたもので、前記膨出部間の間隔をＥとし、他の電池
の端子片あるいは相手側機器に備えられた被装着部材の
幅をＦとした場合、ＦとＥの関係が０．３≦Ｆ−Ｅ≦
１．０ｍｍ、好ましくは０．４≦Ｆ−Ｅ≦１．０ｍｍで
あり、ステンレス鋼材、ニッケル材等の単一あるいはこ
れらの複合材あるいはこれらに表面処理を施したもので
構成するものである。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
示す。

【００１０】図１はコイン形リチウム電池１の正、負極
端子面に本発明の端子片２、３をレーザー溶接によって
溶接固定した状態を示す正面図で、端子片２、３の先端
部２ａ，３ａは基板に装着され表面にはハンダ鍍金が施
されている。端子片の先端部２ａ，３ａの上部には、図
５の要部拡大断面図に示す空間部、つまり、端子片の電
池端子表面と垂直な両側面部Ｃには、他の電池の端子片
あるいは相手側機器の被装着部材の両側面部を押圧固定
する慴動可能な膨出部２ｄ、３ｄと、端子片の電池端子
表面と平行な一方の面Ａにおいて開口部を形成するよう
に周縁端部を円弧状に折り曲げ加工された部分２ｂ，３
ｂと、端子片の電池端子表面と平行な他方の面Ｂにおい
て部分的に内方に突出した凸部２ｃ，３ｃとによって形
成された係止部Ｄが形成されている。

【００１１】図２は同電池の平面図、図３は同電池の側
面図を示す。図４は、平板状端子片からなる相手側機器
の被装着部材４を前記係止部Ｄに嵌着した時の状態を示
す正面図であり、図５は図４のＸ−Ｙ部分における断面
図を示す。従って図５は被装着部材４が嵌着された状態
の断面を示しており、被装着部材４は本発明の端子片
２，３の空間部、つまり、端子片の電池端子表面と垂直
な両側面部Ｃにおいて被装着部材の両側面部を押圧固定
する慴動可能な膨出部２ｄ、３ｄと、端子片の電池端子
表面と平行な一方の面Ａにおいて開口部Ａ１を形成する
ように周縁端部を同一の曲率半径でもって円弧状に折り
曲げ加工された部分２ｂ，３ｂの先端部分面Ａ２，Ａ３
と、端子片の電池端子表面と平行な他方の面Ｂにおいて
部分的に内方に突出した凸部２ｃ，３ｃの先端面Ｂ１に
よって形成される係止部Ｄに圧接状態で係合固定されて
いる。

【００１２】また、端子片の側面膨出部２ｄ，３ｄ間の
間隔をＥとし、被装着部材の幅をＦとした時、ＥとＦと
は（数１）に示す関係が成立する構成としている。

【００１３】

【数１】

【００１４】図６，図７は本発明の他の実施例を示す図
である。なお、図１〜図５までと同一のものは同一の番
号を付した。図６はコイン形リチウム電池１の正、負極
端子面に本発明の端子片２、３をレーザー溶接によって
溶接固定した状態を示す正面図で、端子片２、３の先端
部２ａ，３ａは基板に装着され表面にはハンダ鍍金が施
されている。

【００１５】端子片の先端部２ａ，３ａの上部には図７
の要部拡大断面図に示すような空間部、つまり、端子片
の電池端子表面と垂直な両側面部Ｃにおいて被装着部材
の両側面部を押圧固定する慴動可能な膨出部２ｄ、３ｄ
と、一方の面Ａにおいて開口部を形成するように周縁端
部を円弧状に折り曲げ加工された部分２ｂ，３ｂと他方
の面Ｂにおいて部分的に内方に突出した球冠部２ｅ，３
ｅによって係止部Ｄを形成している。

【００１６】図７は被装着部材４が嵌着された状態の断
面を示しており、被装着部材４は本発明の端子片２，３
の空間部、つまり、その両側面部Ｃにおいて被装着部材
の両側面部を押圧固定する慴動可能な膨出部２ｄ、３ｄ
と、一方の面Ａにおいて開口部Ａ１を形成するように周
縁端部を同一の曲率半径でもって円弧状に折り曲げ加工
された部分２ｂ，３ｂの先端部分面Ａ２，Ａ３と、他方
の面Ｂにおいて部分的に内方に突出した球冠部２ｅ，３
ｅの先端面Ｂ１によって形成される係止部Ｄに圧接状態
で係合固定されている。また、端子側面の膨出部２ｄ，
３ｄ間の間隔をＥとし、被装着部材の幅をＦとしたとき
ＥとＦとは（数２）の関係が成立する構成としている。

【００１７】

【数２】

【００１８】本発明の端子片の材料としては、その板厚
が０．１５〜１．０mmでビッカース硬度が２５０〜４５
０ＨＶ、バネ弾性率が３０〜６０kgｆ／mm² の金属材料
で構成している。板厚が０．１５〜１．０mmとしたの
は、電池の端子表面に端子片をレーザー溶接、抵抗溶
接、超音波溶接等の方法で取り付ける場合、発熱などで
電池内部構成材料に悪影響を及ばさない状態で溶接、固
着する条件として、板厚が１．０mm以上では溶接時に多
大の発熱が生ずるため、電池内部構成材料に悪影響を及
ぼす。また、仮に溶接ができてもこの種の用途に耐えら
れる十分な溶接強度が得られない。

【００１９】また板厚が０．１５mm以下の場合、端子片
の固定強度としてバネ弾性率が３０〜６０kgｆ／mm² 、
ビッカース硬度が２５０〜４５０ＨＶの本発明の範囲の
材料であっても、通常の振動状態では問題はないが、ト
ラック輸送などの輸送時における振動状態では取り付け
強度不足のため、簡単に外れるため好ましくない。

【００２０】また、ビッカース硬度２５０〜４５０ＨＶ
で、バネ弾性率を３０〜６０kgｆ／mm² としたのは従来
からこの種の端子材として、ビッカース硬度２５０ＨＶ
未満、バネ弾性率３０kgｆ／mm² 未満の材料が使用され
ていたが、この程度の材料では強度的に弱く、弾性率が
３０kgｆ／mm² 未満の材料では他の電池の端子または相
手側機器の被装着部材の取り付け、取り外しの繰り返し
によって、スプリング復元力が脆化すること、ビッカー
ス強度ＨＶが２５０未満では、前記取り付け、取り外し
時において材料が軟らかく、板厚が０．１５mm未満の材
料では端子が変形してしまうこと、ビッカース硬度ＨＶ
が４５０以上のものでは振動付加時において材料の硬度
が硬すぎるため、応力集中によって相手側機器の被装着
部材等が折れてしまう場合が多々あること。また端子片
を円弧状に折り曲げ加工する際には通常は折り曲げの曲
率半径が板厚の２倍程度で十分であるが硬度が硬すぎた
め５倍程度でないと加工できず、このため加工物が大き
くなり省スペースの観点から好ましくない。

【００２１】従ってこの種の端子片材料は、その厚みが
ほぼ同一で、板厚が０．１５mm〜１．０mmの範囲で、ビ
ッカース硬度２５０〜４５０ＨＶでバネ弾性率が３０〜
６０kgｆ／mm² の範囲のものが必要となる。

【００２２】次に、図１に示す本発明の端子片を備えた
コイン型二酸化マンガンリチウム電池ＣＲ２０２０に、
平板状の端子を備えた同種の電池を直列になるように装
着したものをそれぞれ５０個づつ基板に実装し、装着・
脱着を５０回と８０回行った場合の接触不良発生率とＭ
ＩＬ−ＳＴＤ−２０２Ｅの振動試験条件で振動試験を実
施した時の電池外れ発生率を（表１），（表２）に示
す。

【００２３】（表１）は本発明の端子片に設けられた係
止部の間隔Ｅ、被装着部材の板幅Ｆとの関係を見い出し
た結果を示し、端子片材料として板厚０．１５mm、ビッ
カース硬度３５０ＨＶ、バネ弾性率３５kgｆ／mm² のニ
ッケル材を使用した場合の結果、（表２）は板厚０．５
mm、ビッカース硬度３００ＨＶ、バネ弾性率３２kgｆ／
mm² のニッケル材を使用した場合の結果を示す。

【００２４】（表３）は被装着部材の板厚が０．３mmの
もので、本発明の物性値を有する端子片材料、具体的に
はビッカース硬度３００ＨＶ、バネ弾性率４０kgｆ／mm
²と、従来の物性値のもの、具体的にはビッカース硬度
２３０ＨＶ、バネ弾性率２５kgｆ／mm² を使用した場合
を比較したものである。なお端子片材料はいずれもステ
ンレス鋼材を使用し、端子の円弧状折り曲げ加工部曲率
半径が板厚の２倍のＲに加工したもので実施した。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【表２】

【００２７】

【表３】

【００２８】また、（表３）に示す本実施例は厚みが
０．３ｍｍのステンレス鋼材を使用した例を示したが、
ステンレス鋼材以外の素材として、本発明の範囲の物性
を有するニッケル材、銅、鋼、燐青銅、真鍮、アルミ単
独あるいはこれらの複合材、あるいは表面処理加工材で
あれば（表１），（表２），（表３）に示す実験結果と
同様の効果があり使用可能であることが実験結果より判
明している。

【００２９】次に本発明の他の実施形態、他の係止部の
形状として図６に示すような球冠部を形成した端子片と
従来の端子片を用いて前記実施例に記載した端子付二酸
化マンガンリチウム電池ＣＲ２０２０に同一の電池で、
端子として本発明の端子片の係止部に嵌着する平板状の
端子を取りつけた電池を直列になるように装着したもの
をそれぞれ５０個づつ基板に実装し、装着・脱着を５０
回と８０回行った場合の接触不良発生率とＭＩＬ−ＳＴ
Ｄ−２０２Ｅの振動試験条件で振動試験を実施した時の
電池外れ発生率を（表４），（表５）に示す。

【００３０】（表４）は本発明の係止部の間隔Ｅ、平板
状端子片である被装着材の板幅ＦＴとの関係を見い出し
た実験結果を示し、端子片材料として板厚０．１５mm、
ビッカース硬度３５０ＨＶ、バネ弾性率３５kgｆ／mm²
のニッケル材を使用した場合の結果、（表５）は板厚
０．５mm、ビッカース硬度３００ＨＶ、バネ弾性率３２
kgｆ／mm² のニッケル材を使用した場合の結果を示す。

【００３１】（表６）は被装着部材の板厚が０．３mmの
もので、本発明の物性値を有する端子片材料、具体的に
はビッカース硬度３００ＨＶ、バネ弾性率４０kgｆ／mm
² と従来の物性値のもの、具体的にはビッカース硬度２
３０ＨＶ、バネ弾性率２５kgｆ／mm² を端子片材料とし
て使用した場合の比較したものである。

【００３２】なお端子片材料はいずれもステンレス鋼材
を使用し、端子の円弧状折り曲げ加工部曲率半径が板厚
の２倍のＲに加工したもの、ならびに球冠部は、その高
さＨが板厚と同様のもので実施した。

【００３３】

【表４】

【００３４】

【表５】

【００３５】

【表６】

【００３６】また、（表６）に示す本実施例は厚みが
０．３ｍｍのステンレス材を使用した例を示したが、ス
テンレス鋼材以外の素材として、本発明に係る範囲の物
性をもったニッケル材、銅、鋼、燐青銅、真鍮、アルミ
ニウム単独あるいこれらの複合材、あるいは表面処理加
工材であれば（表４），（表５），（表６）に示す実験
結果と同様の効果があり使用可能であることが実験結果
より判明している。

【００３７】なお、前述の実験において係止部Ｄにおい
て図５，図７に示すように被装着部材の板厚をＴとし、
端子片のＡ面、Ｂ面の先端部間の間隔をＳとした時、Ｔ
とＳはほぼ同一の値、もしくは若干Ｓの幅をＴの幅より
も大きくなるように設定している。

【００３８】図８は本発明の端子を別の構成で電池端子
面に備えたものの平面図、図８は、前記した図１，図６
に示す構成が端子表面に平行する端子片を備えた端子付
き電池であるのに対し、電池の端子表面に直行する端子
片を備えた端子付き電池に適用したものである。

【００３９】図９は前記した図１に示す形状を適用した
ものの側面図、図１０は前記した図６に示す形状を適用
したものの側面図であり、ソケット部の形状を前記図
５，図７に示す構造としたもので前記と同様の実験を実
施したところ、その効果は表１〜６に示す結果と大差な
いことが諸実験からも判明しているものである。従っ
て、基板にこの種の電池を取りつける場合、消費者がそ
の基板に電池／各種回路を相互に実装する際に、電池の
収納スペースを極力小さなものとすることが可能であ
る。

【００４０】

【発明の効果】以上のように、本発明の端子付電池の端
子片は、他の電池の端子あるいは相手側機器の被装着部
材との接続が容易に行うことができるとともに、端子の
係止部のバネ効果により前記接続状態を良好にすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の端子片を備えたコイン形電池の正面図

【図２】同電池の平面図

【図３】同電池の側面図

【図４】本発明の電池の端子片に被装着部材を嵌着した
状態の正面図

【図５】同端子片に被装着部材を嵌着した状態の要部断
面図

【図６】本発明の他の端子片を備えたコイン形電池の正
面図

【図７】本発明の他の端子片に被装着部材を嵌着した状
態の要部断面図

【図８】本発明の他の形状の端子片を備えたコイン形電
池の正面図

【図９】本発明の他の形状の端子片を備えたコイン形電
池の側面図

【図１０】本発明の端子片を備えた他のコイン形電池の
側面図

【符号の説明】

１電池２，３端子片２ａ，３ａ端子の先端部２ｂ，３ｂ円弧状に折り曲げ加工された部分２ｃ，３ｃ部分的に内方に突出した凸部２ｄ，３ｄ側面部に設けた膨出部２ｅ，３ｅ部分的に内方に突出した球冠部４被装着部材Ａ１開口部Ａ２，Ａ３円弧状に折り曲げ加工された部分の先端面Ｂ１凸部あるいは球冠部の先端面Ｃ側面部Ｄ係止部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電池自体の端子表面に平行あるいは直行す
るように備えられた端子片を有する端子付電池であっ
て、前記端子片の先端部は基板に実装することができる
形状とするとともに、端子片の上方には他の電池の端子
片あるいは相手側機器に備えられた被装着部材が嵌着さ
れる係止部を備え、前記係止部は、端子片の電池端子表
面に垂直な両側面部に設けられて、前記他の電池の端子
片あるいは相手側機器に備えられた被装着部材の両側面
を押圧する慴動可能な膨出部と、電池端子表面と平行な
関係の端子片の一方の面において開口部を形成するよう
に周縁部を円弧上に折り曲げ加工された部分と、電池端
子表面と平行な関係の端子片の他方の面において部分的
に内方に突出した凸部によって形成される端子付電池。
【請求項２】電池自体の端子表面に平行あるいは直行す
るように備えられた端子片を有する端子付電池であっ
て、前記端子片の先端部は基板に実装することができる
形状とするとともに、端子片の上方には、他の電池の端
子片あるいは相手側機器に備えられた被装着部材が嵌着
される係止部を備え、前記係止部は、端子片の電池端子
表面に垂直な両側面部に設けられて前記他の電池の端子
あるいは相手側機器に設けられた被装着部材の両側面を
押圧する慴動可能な膨出部と、電池端子表面と平行な関
係の一方の面において開口部を形成するように周縁部を
円弧上に折り曲げ加工された部分と、電池端子表面と平
行な関係の他方の面において部分的に内方に突出した球
冠部によって形成される端子付電池。
【請求項３】端子片の板厚が０．１５〜１．０mmで、ビ
ッカース硬度が２５０〜４５０ＨＶの範囲で、バネ弾性
率が３０〜６０kgｆ／mm² の範囲である請求項１または
２記載の端子付電池。
【請求項４】端子片の電池端子表面に垂直な両側面部に
設けられた膨出部間の間隔をＥとし、他の電池の端子片
あるいは相手側機器に備えられた被装着部材の幅をＦと
した場合、ＦとＥの関係が、０．３≦Ｆ−Ｅ≦１．０で
示される請求項１または２記載の端子付電池。
【請求項５】端子付電池の端子片の材料がステンレス
鋼、ニッケル、銅、鋼、燐青銅、真鍮、アルミニウム単
独あるいは複合したもの、あるいはこれらに表面処理を
施したものである請求項１または２記載の端子付電池。