説明

バッテリー、バッテリーの製造方法、および電子機器

【課題】 各外部接続端子間の距離を短くして小型化を図るバッテリー、そのバッテリーの製造方法およびバッテリーを備えた電子機器を提供する。
【解決手段】 バッテリーセル11と、バッテリーセル11に接続される複数の外部接続端子12x,12y,12zを表面に有しバッテリーセル11の端部に取付けられた基板12と、基板12に取付けられ、複数の外部接続端子12x,12y,12zのそれぞれを露出させる複数の孔17x,17y,17zを隣接して設けた端子カバー17とを備えたことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、バッテリー、バッテリーの製造方法、及びバッテリーを備えた電子機器に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、携帯電話、携帯端末等の携帯可能な電子機器の小型化が急速に進んでおり、その電力供給元であるバッテリーの小型化が、電子機器の小型化に大きく寄与している。
バッテリーの小型化を図るために、種々の提案がなされている。例えば、バッテリーセルの端部に取付けられた基板にプラス端子、マイナス端子および温度検出端子からなる外部接続端子を設け、これら外部接続端子を露出させて全面が樹脂で被覆されるように構成されたバッテリーが提案されている。このバッテリーは、外部接続端子上を樹脂で被覆することで各外部接続端子間のショートを防止するとともに、外装体を薄く構成することで小型化を図るものである(特許文献1参照)。
【特許文献1】特開2002−134077号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
ところで、上記バッテリーにおいては、各外部接続端子間の距離を短くした状態で樹脂が被覆成形された場合、各外部接続端子間の部位が、バッテリーの電子機器本体への着脱時、あるいは使用者の不意な操作を行ったときに破損するおそれがあった。したがって、各外部接続端子間で所定の距離を確保しなければならず、このことがバッテリーの小型化を妨げる要因となっていた。
【0004】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、各外部接続端子間の距離を短くして小型化を図るバッテリー、そのバッテリーの製造方法およびバッテリーを備えた電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。すなわち本発明のバッテリーは、バッテリーセルと、前記バッテリーセルに接続される複数の外部接続端子を有し、前記バッテリーセルの端部に配された基板と、前記基板に取付けられ前記複数の外部接続端子のそれぞれを露出させる複数の孔を隣接して設けた端子カバーとを備え、前記端子カバーを前記基板に取付けた状態で、前記バッテリーセルの端部と前記基板との間に空間部が形成されるようにしたことを特徴とする。
このような構成としたことで、端子カバーの各孔間で所定の強度が確保されるため、各外部接続端子間に樹脂を被覆成形する必要がなくなるとともに、各外部接続端子が各孔によって区画されるため、各外部接続端子間で所定の距離を確保する必要がなくなる。これによって、各外部接続端子を近接して配置することが可能となる。
【0006】
また、本発明のバッテリーにおいて、前記端子カバーは、前記基板を挟持する挟持部と、前記バッテリーセルの端部に当接する脚部とを有することを特徴とする。
このような構成としたことで、空間部が容易に形成されるため、基板のレイアウトを容易に構成することが可能となる。
【0007】
また、本発明のバッテリーにおいて、前記バッテリーセルの端部には、凸部を有する電極が配置されていることを特徴とする。
このような構成としたことで、凸部を有する電極が空間部内に収納されることとなり、基板のレイアウトを容易に構成することが可能となる。
【0008】
また、本発明のバッテリーにおいて、前記空間部には樹脂が充填されることを特徴とする。
このように樹脂を充填したことで、樹脂が硬化してバッテリーセルと基板とが接着されるため、基板が確実に固定される。
【0009】
また、本発明のバッテリーにおいて、前記基板と前記端子カバーとの間には、両者を取付ける際の位置決めを行う位置決め手段が設けられたことを特徴とする。
位置決め手段を設けたことで、端子カバーと基板とを接合する際、容易に位置決めを行うことが可能となる。
【0010】
また、本発明のバッテリーにおいて、前記端子カバーの外方には、電子機器に取付ける際の位置決めを行う位置決め部が設けられたことを特徴とする。
位置決め部を設けたことで、電子機器にバッテリーを取付ける際、容易に位置決めを行うことが可能となる。
【0011】
また、本発明の電子機器は、上記バッテリーを備えたことを特徴とする。
上記バッテリーを備えたことで、上記バッテリーによって得られる作用を有する電子機器を提供することが可能となる。
【0012】
また、基板に設けられた複数の外部接続端子とバッテリーセルとが接続されるバッテリーの製造方法において、前記バッテリーセルの端部と前記基板との間に空間部を形成した後、前記空間部に樹脂を注入して硬化することを特徴とする。
このような方法により、空間部内に樹脂が充填されるため、樹脂が硬化してバッテリーセルと基板とが接着され、基板が確実に固定される。
【0013】
また、本発明のバッテリーの製造方法において、前記樹脂を注入して硬化させる際に、外装部も併せて成形することを特徴とする。
このような方法により、樹脂が空間部内に充填されるとともに外装部を併せて成形するため、成形工程が簡略化されることとなる。
【発明の効果】
【0014】
本発明のバッテリーによれば、各外部接続端子間に樹脂を被覆成形する必要がなくなるとともに、各外部接続端子間で所定の距離を確保する必要がなくなり、各外部接続端子を近接して配置することが可能となるので、バッテリーを小型化することができる。
【0015】
また、本発明のバッテリーによれば、基板のレイアウトを容易に構成することが可能となるので、バッテリーの構成を簡略化することができる。
【0016】
また、本発明のバッテリーによれば、凸部を有する電極が空間部内に収納されることとなり、基板のレイアウトを容易に構成することが可能となるので、バッテリーの構成を簡略化することができる。
【0017】
また、本発明のバッテリーによれば、樹脂が硬化してバッテリーセルと基板とが接着され、基板が確実に固定されるので、基板がずれてバッテリーが正常に機能しなくなる等の不具合を防止することができる。
【0018】
また、本発明のバッテリーによれば、端子カバーと基板とを接合する際、容易に位置決めを行うことが可能となるので、端子カバーと基板とを取付ける作業を容易に行うことができる。
【0019】
また、本発明のバッテリーによれば、電子機器にバッテリーを取付ける際、容易に位置決めを行うことが可能となるので、電子機器にバッテリーを取付ける作業を容易に行うことができる。
【0020】
また、本発明の電子機器によれば、上記バッテリーによって得られる効果を有する電子機器を提供することができる。
【0021】
また、本発明のバッテリーの製造方法によれば、樹脂が硬化してバッテリーセルと基板とが接着され、基板が確実に固定されるので、基板がずれてバッテリーが正常に機能しなくなる等の不具合を防止することができる。
【0022】
また、本発明のバッテリーの製造方法によれば、成形工程が簡略化されることとなるので、成形工程を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0023】
以下、本発明の実施の形態について、図1〜図8に基づいて説明する。
本実施の形態に係るバッテリー1は、電子機器、例えば携帯電話に装着されるものであり、図2に示すように、所定の厚さを有し矩形板状に形成されたバッテリーセル11と、バッテリーセル11の一端(図1および図2における上側)に取付けられた基板12と、基板12の一部を覆うように取付けられた端子カバー17とを備えている。ここで、バッテリーセル11の一端側はマイナス電極、他端側はプラス電極として構成されている。
【0024】
図1に示すように、バッテリーセル11の上端面には、その中央に実質的にマイナス電極となる凸部11aが設けられ、この凸部11aを回避した上端面に絶縁シート11gが貼付されている。その絶縁シート11g上には、凸部11aを回避した一方側に両面テープ14が貼付されている。
バッテリーセル11の下端には、その中央にスポット溶接用の平板状の接合部11eが設けられている。
【0025】
基板12は、バッテリーセル11の上端面を覆う位置に配置されるものであり、その両端上部には、平板状の接合部12a,12bがそれぞれ設けられている。この基板12には、図1における左側の端部をコの字形に屈曲した平板状のマイナス電極タブ13が、基板12の下部中央から左端上部の接合部12aまでを覆うように取付けられている。このマイナス電極タブ13は、両端に接合部13a,13bを備えており、接合部13aは、凸部11aの高さに一致するように段差を有して屈曲されており、下面がその凸部11aにスポット溶接される。また、接合部13bは、コの字形に屈曲した部位の下面が接合部12aの上面にスポット溶接される。また、マイナス電極タブ13は、下面が両面テープ14に接着されることによりバッテリーセル11に取付けられる。
【0026】
基板12の右側(図1における右側)は平板状に形成されており、その上面には、複数、例えば3つの外部接続端子12x,12y,12zが近接して配置されている。これら3つの外部接続端子12x,12y,12zはそれぞれ、マイナス端子12x、温度検出端子12y、およびプラス端子12zである。また、基板12の左側は、後述するカバー3aを容易に取付けできるように、上方に突出した形状となっている。
また、図3および図4に示すように、マイナス端子12xの左側に近接した部位には、後述する端子カバー17の下面に取付けられたボス17fを挿入可能な穴12fが形成されている。なお、これらボス17fおよび穴12fは、端子カバー17および基板12を取付ける際の位置決めを行う位置決め手段を構成するものである。
【0027】
端子カバー17は、外部接続端子12x,12y,12zのそれぞれを覆うようにかつ左右方向に延びて形成されている。この端子カバー17には、外部接続端子12x,12y,12zのそれぞれを露出させる孔17x,17y,17zが隣接して設けられている。また、この端子カバー17は、一体成形によって形成されるとともに、各孔17x,17y,17zの周縁部、特に各孔17x,17y,17z間を区画する部位においても所定の強度を有しており、バッテリー1の外装体として機能するものである。
【0028】
また、端子カバー17の前後下側には、それぞれ左右方向に延びそれぞれの両端に突起部17aを中間の部位に取付けた脚部17bが設けられている。これら脚部17bは、基板12を挟持するように配置されるとともに、その底部17dは、端子カバー17を基板12に取付けたときに絶縁シート11gの上面に当接する。また、突起部17aは、基板12を取付けたときに基板12の下面を支持する。このとき、図7および図8に示すように、絶縁シート11gの上面と基板12の下面との間には、空間部Sが形成される。また、この空間部Sの内部には、樹脂、例えばポリアミドあるいはポリウレタンが充填される。
【0029】
バッテリーセル11の右側には両面テープ16が貼付され、ここにプラス電極タブ15が取付けられている。このプラス電極タブ15には、その両端をバッテリーセル11の方向に略直角に屈曲して形成された接合部15a,15bがそれぞれ設けられている。プラス電極タブ15の下側に配置された接合部15aは、その上面を接合部11eにスポット溶接される。また、プラス電極タブ15の上側に配置された接合部15bは、その下面を接合部12bにスポット溶接される。
【0030】
また、図5から図8に示すように、バッテリーセル11の左上側であって端子カバー17の左側には、基板12を保護しバッテリー1の外装部18(上部側)が配置されている。この外装部18は、端子カバー17に近接する位置に位置決め部としての突起部3aを備えている。また、バッテリーセル11の右側および下側であって端子カバー17の右側には、プラス電極タブ15を保護しバッテリー1の外装部19(側部側)が配置されている。この外装部19は、端子カバー17に近接する位置に位置決め部としての突起部3bを備えている。これら突起部3a,3bは、電子機器、例えば携帯端末にバッテリー1を取付ける際の位置決めを行うために用いられるものである。
【0031】
次に、上記の構成からなるバッテリー1の製造方法について説明する。
まず、バッテリーセル11の上面に絶縁シート11gを取付け、その絶縁シート11gの左側に両面テープ14を貼り付ける。そして、バッテリーセル11の右側面に両面テープ16を貼り付ける。
その後、基板12にマイナス電極タブ13を取付け、接合部13bの下面を接合部12aの上面にスポット溶接によって接合し、マイナス電極タブ13の下面を両面テープ14に取付ける。そして、接合部13aの下面を凸部11aにスポット溶接によって接合して、バッテリーセル11と基板12とを一体化させる。
【0032】
次に、プラス電極タブ15を両面テープ16に取付け、接合部15aの上面を接合部11eにスポット溶接するとともに、接合部15bの下面を接合部12bの上面にスポット溶接して、バッテリーセル11とプラス電極タブ15とを一体化させる。
その後、バッテリーセル11の上面に、外部接続端子12x,12y,12zのそれぞれを覆うように端子カバー17を取付ける。このとき、ボス17fを穴12fに挿入して位置決めを行う。また、端子カバー17の挟持部17aに基板12が支持されるように、基板12と端子カバー17とを一体化させるとともに、脚部17bの底部17dを絶縁シート11gに当接する。
【0033】
そして、端子カバー17を取付けたことによって絶縁シート11gと基板12の下面との間に形成された空間部Sに、溶融された樹脂を流し込んで充填した後に硬化する。このとき、溶融された樹脂を低温低圧で流し込み可能であることから、充填された樹脂の熱により基板12等の部品が変形する等の弊害を防止することができる。
さらに、前記外装部18,19を成形する場合において、金型内の前記外装部18,19に対応する部分に溶解させた樹脂を充填する際に、前記空間部Sにも溶解させた樹脂を流入させ、その後樹脂を硬化させることにより、外装部18,19と空間部Sとを一度に樹脂にて成形することが可能となる。
また、空間部Sにも溶解させた樹脂を充填し硬化させた後に、金型内の外装部18,19に対応する部分に溶解させた樹脂を充填し硬化させることも可能である。
【0034】
バッテリー1の製造が完了したバッテリー1は、図9および図10に示すように、携帯電話のリアケース62に収納される。このとき、バッテリー1の外部接続端子12x,12y,12zは、リアケース62に設置された接続コネクタ61aに接続される。そして、バッテリー1が接続コネクタ61aに接続されると、リアケース62内に設けられたメイン基板61に電流が流れることによって、携帯電話が機能することとなる。
【0035】
このようなバッテリー1において、基板12に取付けた端子カバー17に外部接続端子12x,12y,12zのそれぞれを露出させる孔17x,17y,17zを隣接して設けたことで、端子カバー17の各孔17x,17y,17z間で所定の強度が確保される。そのため、各外部接続端子12x,12y,12zの間に樹脂を被覆成形する必要がなくなるとともに、各外部接続端子12x,12y,12zが各孔17x,17y,17zによって区画されるため、各外部接続端子12x,12y,12z間で所定の距離を確保する必要がなくなる。これによって、各外部接続端子12x,12y,12zを近接して配置することが可能となるので、バッテリー1を小型化することができる。
【0036】
また、端子カバー17を基板12に取付けた状態で、バッテリーセル11の上面と基板12の下面との間に空間部Sが形成されることで、基板12のレイアウトを容易に構成することが可能となる。したがって、バッテリー1の構成を簡略化することができる。
【0037】
また、バッテリーセル11の上面に凸部11aを有する電極が配置されていることで、凸部11aを有する電極が空間部S内に収納されることとなり、基板12のレイアウトを容易に構成することが可能となる。したがって、バッテリー1の構成を簡略化することができる。
【0038】
また、空間部Sに樹脂を充填したことで、樹脂が硬化してバッテリーセル11と基板12とが接着されるため、基板12が確実に固定される。したがって、基板12がずれてバッテリー1が正常に機能しなくなる等の不具合を防止することができる。
【0039】
また、基板12と端子カバー17との間に両者を取付ける際の位置決めを行う位置決め手段として穴12fとボス17fとを設けたことで、端子カバー17と基板12とを接合する際、容易に位置決めを行うことが可能となる。したがって、端子カバー17と基板12とを取付ける作業を容易に行うことができる。
【0040】
また、端子カバー17の外方には、携帯電話に取付ける際の位置決めを行う位置決め部として突起部3a,3bを設けたことで、携帯電話にバッテリー1を取付ける際、容易に位置決めを行うことが可能となる。したがって、携帯電話とバッテリー1とを取付ける作業を容易に行うことができる。
【0041】
なお、上記実施の形態において、本実施例に限定するものではない。また、電子機器は携帯電話に限るものではなく、例えば携帯端末その他バッテリーを使用可能なものであればよい。
また、上記実施の形態において、樹脂は上述のようにポリアミドあるいはポリウレタンを用いることが好ましいが、これに限定するものではない。
また、上記実施の形態において、端子カバー17の外方に設けた位置決め部として、突起部3a,3bに限定するものではなく、電子機器への挿入時における位置決めが可能なものであればよい。例えば、図11に示すように、端子カバー17に突起部17hを設けたものでもよいし、あるいは図12に示すように、凹部17iを設けたものでもよい。また、このような位置決め部を設けなくてもよい。
【0042】
また、上記実施の形態において、脚部17bを設けなくてもよく、また、空間部Sを形成しなくてもよい。さらに、空間部S内に樹脂を充填しなくてもよい。
また、上記実施の形態において、基板12および端子カバー17は、バッテリーセル11の一端に設置されることに限らず、バッテリーセル11の他端、すなわち凸部を有しないプラス電極側に設置されてもよい。
また、上記実施の形態において、基板12と端子カバー17との間には、穴12fとボス17fとを設置することに限定せず、両者を取付ける際の位置決めを行う位置決め手段が設けられていればいかなる構成であってもよい。また、このような位置決め手段を設けなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0043】
【図1】本発明の実施の形態に係るバッテリーの部品を分解した斜視図である。
【図2】上記バッテリーの部品を組立てた斜視図である。
【図3】上記バッテリーの基板および端子カバーを分解した図である。
【図4】上記バッテリーの基板および端子カバーを組立てた図である。
【図5】上記バッテリーの斜視図である。
【図6】上記バッテリーの平面図である。
【図7】図6におけるN−N部分断面図である。
【図8】上記バッテリーの断面図である。
【図9】上記バッテリーを携帯電話のリアケースに装着する際の斜視図である。
【図10】上記バッテリーを装着したリアケースとその内部を分解した図である。
【図11】上記バッテリーの別の端子カバーを組立てた斜視図である。
【図12】上記バッテリーのさらに別の端子カバーを組立てた斜視図である。
【符号の説明】
【0044】
1 バッテリー
3a,3b 突起部(位置決め部)
11 バッテリーセル
11a 凸部
12 基板
12f 穴(位置決め手段)
12x マイナス端子(外部接続端子)
12y 温度検出端子(外部接続端子)
12z プラス端子(外部接続端子)
17 端子カバー
17a 挟持部
17b 脚部
17d 底部
17f ボス(位置決め手段)
17h 突起部(位置決め部)
17i 凹部(位置決め部)
17x,17y,17z 孔
61a 接続コネクタ
62 リアケース
S 空間部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
バッテリーセルと、
前記バッテリーセルに接続される複数の外部接続端子を有し、前記バッテリーセルの端部に配された基板と、
前記基板に取付けられ前記複数の外部接続端子のそれぞれを露出させる複数の孔を隣接して設けた端子カバーとを備え、
前記端子カバーを前記基板に取付けた状態で、前記バッテリーセルの端部と前記基板との間に空間部が形成されるようにしたことを特徴とするバッテリー。
【請求項2】
前記端子カバーは、前記基板を挟持する挟持部と、
前記バッテリーセルの端部に当接する脚部とを有することを特徴とする請求項1記載のバッテリー。
【請求項3】
前記バッテリーセルの端部には、凸部を有する電極が配置されていることを特徴とする請求項2記載のバッテリー。
【請求項4】
前記空間部には樹脂が充填されることを特徴とする請求項2または3記載のバッテリー。
【請求項5】
前記基板と前記端子カバーとの間には、両者を取付ける際の位置決めを行う位置決め手段が設けられたことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のバッテリー。
【請求項6】
前記端子カバーの外方には、電子機器に取付ける際の位置決めを行う位置決め部が設けられたことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のバッテリー。
【請求項7】
請求項1から6のいずれか一項に記載のバッテリーを備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項8】
基板に設けられた複数の外部接続端子とバッテリーセルとが接続されるバッテリーの製造方法において、
前記バッテリーセルの端部と前記基板との間に空間部を形成した後、
前記空間部に樹脂を注入して硬化することを特徴とするバッテリーの製造方法。
【請求項9】
前記樹脂を注入して硬化させる際に、外装部も併せて成形することを特徴とする請求項8記載のバッテリーの製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【公開番号】特開2006−156112(P2006−156112A)
【公開日】平成18年6月15日(2006.6.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−344583(P2004−344583)
【出願日】平成16年11月29日(2004.11.29)
【出願人】(000006633)京セラ株式会社 (13,660)
【Fターム(参考)】