JP2007317668A - 表示機能搭載型電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】電磁波遮蔽効果に優れる電磁波シールド材を備える表示機能搭載型電子機器を提供する。
【解決手段】中央処理装置と、表示装置部12と、表示装置部12の背面に配置された電磁波シールド材17とを具備する表示機能搭載型電子機器であって、下記(1)式を満足し、電磁波シールド材17は、保護回路5と、保護回路5に接続され、かつ保護回路5を間に挟んで配置された薄型非水電解質二次電池2の組電池とを備え、薄型非水電解質二次電池2は、正極と負極の間にセパレータを介在して偏平形状に捲回した電極群と、γ−ブチロラクトンを含有する非水電解質と、電極群及び非水電解質が収容される容器とを具備する表示機能搭載型電子機器。 100≦X/Y≦50000 (1) 但し、(1)式において、Xは中央処理装置の演算部の動作周波数(MHz)で、Yは薄型非水電解質二次電池2の容量(Ah)である。
【選択図】図5
【解決手段】中央処理装置と、表示装置部12と、表示装置部12の背面に配置された電磁波シールド材17とを具備する表示機能搭載型電子機器であって、下記(1)式を満足し、電磁波シールド材17は、保護回路5と、保護回路5に接続され、かつ保護回路5を間に挟んで配置された薄型非水電解質二次電池2の組電池とを備え、薄型非水電解質二次電池2は、正極と負極の間にセパレータを介在して偏平形状に捲回した電極群と、γ−ブチロラクトンを含有する非水電解質と、電極群及び非水電解質が収容される容器とを具備する表示機能搭載型電子機器。 100≦X/Y≦50000 (1) 但し、(1)式において、Xは中央処理装置の演算部の動作周波数(MHz)で、Yは薄型非水電解質二次電池2の容量(Ah)である。
【選択図】図5
Description
本発明は、電磁波シールド材及び前記電磁波シールド材を備える表示機能搭載型電子機器に係わる。
現在、携帯電話などの携帯機器用の二次電池として、非水電解液を備えたリチウムイオン二次電池が商品化されている。このリチウムイオン二次電池は、正極活物質としてリチウムコバルト酸化物(LiCoO2)、負極活物質として炭素材料、非水電解液にリチウム塩を溶解した有機溶媒、セパレータには多孔質の膜が使用されている。近年の携帯機器の薄型化に伴って、リチウムイオン二次電池をはじめとする非水電解質二次電池の薄型化が検討されている。
ところで、デジタル機器の急速な普及により電磁波対策の重要性が増しており、最近のパソコンのCPUにおける動作周波数は1GHz以上に到達していることから、現状の電磁波対策に代わる新たな電磁波対策が待ち望まれている。
本発明の目的は、電磁波遮蔽効果に優れる電磁波シールド材を備える表示機能搭載型電子機器を提供しようとするものである。
本発明は、中央処理装置と、表示装置部と、前記表示装置部の背面に配置された電磁波シールド材とを具備する表示機能搭載型電子機器であって、
下記(1)式を満足し、
前記電磁波シールド材は、保護回路と、前記保護回路に接続され、かつ前記保護回路を間に挟んで配置された薄型非水電解質二次電池の組電池とを備え、
前記薄型非水電解質二次電池は、正極と負極の間にセパレータを介在して偏平形状に捲回した電極群と、γ−ブチロラクトンを含有する非水電解質と、前記電極群及び前記非水電解質が収容される容器とを具備することを特徴とする表示機能搭載型電子機器である。
下記(1)式を満足し、
前記電磁波シールド材は、保護回路と、前記保護回路に接続され、かつ前記保護回路を間に挟んで配置された薄型非水電解質二次電池の組電池とを備え、
前記薄型非水電解質二次電池は、正極と負極の間にセパレータを介在して偏平形状に捲回した電極群と、γ−ブチロラクトンを含有する非水電解質と、前記電極群及び前記非水電解質が収容される容器とを具備することを特徴とする表示機能搭載型電子機器である。
100≦X/Y≦50000 (1)
但し、前記(1)式において、前記Xは前記中央処理装置の演算部の動作周波数(MHz)で、前記Yは前記薄型非水電解質二次電池の容量(Ah)である。
但し、前記(1)式において、前記Xは前記中央処理装置の演算部の動作周波数(MHz)で、前記Yは前記薄型非水電解質二次電池の容量(Ah)である。
本発明によれば、電磁波遮蔽効果が改善された電磁波シールド材を備えた表示機能搭載型電子機器を提供することができる。
本発明に係る電磁波シールド材は、容器と、前記容器内に収納され、正極と負極の間にセパレータを介在して偏平形状に捲回した電極群と、前記電極群に保持される非水電解質とを有する薄型非水電解質二次電池を複数個備えると共に、前記複数個の薄型非水電解質二次電池は前記電極群の捲回方向が同一方向を向くように配置されていることを特徴とするものである。
このような電磁波シールド材によれば、電磁波遮蔽効果を高くすることが可能である。電極群の捲回方向を同一方向に向くように配置すると、二次電池間の近傍間における作用効果を最適化することができ、広帯域・高磁気損失特性を向上させることができ、高電磁波遮蔽効果を実現することができる。例えば、シールド材を構成する二次電池の個数が1個である場合の電磁波遮蔽効果を0.5とすると、2個の二次電池を電極群の捲回方向が同一になるように配置すると電磁波遮蔽効果が3で、2個の二次電池を電極群の捲回方向が互いに異なるように配置すると電磁波遮蔽効果が1となる。
本発明に係る電磁波シールド材において、前記薄型非水電解質二次電池の前記容器を、金属層及び樹脂層を含む厚さ0.5mm以下のフィルム材から形成し、かつ前記非水電解質にγ−ブチロラクトンを含有させることによって、電磁波遮蔽効果を高くすることができる。また、シールド材の温度が上昇した際に二次電池内にガスが発生するのを抑制することができるため、温度上昇時にシールド材が変形(膨れなど)するのを回避することができる。
本発明に係る第1の表示機能搭載型電子機器は、中央処理装置と、表示装置部と、前記表示装置部の背面に配置され、1個または複数個の薄型非水電解質二次電池を備える電磁波シールド材とを具備し、かつ下記(1)式を満足することを特徴とするものである。
100≦X/Y≦50000 (1)
但し、前記(1)式において、前記Xは前記中央処理装置の演算部の動作周波数(MHz)で、前記Yは前記薄型非水電解質二次電池の容量(Ah)である。
但し、前記(1)式において、前記Xは前記中央処理装置の演算部の動作周波数(MHz)で、前記Yは前記薄型非水電解質二次電池の容量(Ah)である。
ここで、薄型非水電解質二次電池の容量(Ah)とは、薄型非水電解質二次電池の理論容量(設計容量)を意味する。
このような第1の表示機能搭載型電子機器によれば、電子機器から発生する電磁波の人体への影響を軽減することができると共に、ノイズが電池出力にのり難くなるために電池特性を安定化することができる。また、電子機器の電源が電磁波シールド材を兼ねるため、電子機器内に電磁波シールド用のスペースを別途設ける必要がなく、機器の小型化を図ることができる。さらに、電磁波シールド材が表示装置部の背面に配置されることにより、非水電解質二次電池がCPUやデータ記録装置部の発熱により加熱されるのを回避することができ、かつ二次電池の放熱効率を高くすることができるため、非水電解質二次電池のサイクル特性及び放電特性が熱劣化するのを抑えることができる。
本発明に係る第1の表示機能搭載型電子機器において、前記薄型非水電解質二次電池として、金属層及び樹脂層を含む厚さ0.5mm以下のフィルム材を用いて形成された容器と、前記容器内に収納される電極群と、前記電極群に保持され、かつγ−ブチロラクトンを含有する非水電解質とを備えるものを用いることによって、電磁波シールド材の電磁波シールド効果を高くすることができる。また、シールド材の温度が上昇した際に二次電池内にガスが発生するのを抑制することができるため、温度上昇時にシールド材が変形(膨れなど)するのを回避することができる。
本発明に係る第2の表示機能搭載型電子機器は、表示装置部を備える表示機能搭載型電子機器において、
容器と、前記容器内に収納され、正極と負極の間にセパレータを介在して偏平形状に捲回した電極群と、前記電極群に保持される非水電解質とを有する薄型非水電解質二次電池を複数個備え、かつ前記複数個の薄型非水電解質二次電池の前記電極群の捲回方向が同一方向に揃っている電磁波シールド材を、前記表示装置部の背面に配置することを特徴とするものである。
容器と、前記容器内に収納され、正極と負極の間にセパレータを介在して偏平形状に捲回した電極群と、前記電極群に保持される非水電解質とを有する薄型非水電解質二次電池を複数個備え、かつ前記複数個の薄型非水電解質二次電池の前記電極群の捲回方向が同一方向に揃っている電磁波シールド材を、前記表示装置部の背面に配置することを特徴とするものである。
この第2の表示機能搭載型電子機器によれば、電子機器から発生する電磁波の人体への影響を軽減することができる。また、電子機器の電源が電磁波シールド材を兼ねるため、電子機器内に電磁波シールド用のスペースを別途設ける必要がなく、機器の小型化を図ることができる。さらに、電磁波シールド材が表示装置部の背面に配置されることにより、非水電解質二次電池がCPUやデータ記録装置部の発熱により加熱されるのを回避することができ、かつ二次電池の放熱効率を高くすることができるため、非水電解質二次電池のサイクル特性及び放電特性が熱劣化するのを抑えることができる。
本発明に係る第2の表示機能搭載型電子機器において、前記薄型非水電解質二次電池の前記容器を、金属層及び樹脂層を含む厚さ0.5mm以下のフィルム材から形成し、かつ前記非水電解質にγ−ブチロラクトンを含有させることによって、電磁波遮蔽効果を高くすることができる。また、シールド材の温度が上昇した際に二次電池内にガスが発生するのを抑制することができるため、温度上昇時にシールド材が変形(膨れなど)するのを回避することができる。
本発明に係る第1〜第2の表示機能搭載型電子機器において、前記表示装置部の背面の電磁波シールド材の占有面積を20%以上、90%以下にすることによって、電磁波シールド材の電磁波シールド効果をさらに高くすることができる。
本発明に係る第1〜第2の表示機能搭載型電子機器において、前記電磁波シールド材に含まれる薄型非水電解質二次電池の数が複数個である場合、薄型非水電解質二次電池1個毎の前記表示装置部背面との対向面積を、前記表示装置部の背面の面積を1とした際に0.02〜0.8の範囲内にすることによって、電磁波シールド材の電磁波シールド効果をさらに高くすることができる。
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
以下、本発明に係わる電磁波シールド材の一例を図1〜図4を参照して説明する。
電磁波シールド材1は、薄型(偏平型)非水電解質二次電池(例えば、薄型リチウムイオン二次電池、薄型リチウム二次電池、薄型リチウムポリマー二次電池)のような薄型二次電池2が3個直列に接続された組電池を備える。各薄型二次電池の正極リード3及び負極リード4は、保護回路5に接続されている。
前記薄型非水電解質二次電池2は、図2〜図3に示すように、正極6と負極7の間にセパレータ8を介在して偏平形状に捲回した電極群9と、前記電極群9に保持される非水電解質と、前記正極6に接続される正極リード3と、前記負極7に接続される負極リード4と、フィルム材を袋状に加工したものから形成され、前記電極群9を密封するための容器10とを備える。なお、正極リード3及び負極リード4は、先端が前記外装体10の外部に延出している。前記フィルム材の厚さXは0.5mm以下にすることが好ましい。また、この電磁波シールド材1においては、電極群9の捲回方向Pが同一方向を向いている。さらに、電磁波シールド材1は、前述した図1に示すような剥き出しのまま使用しても良いが、樹脂ケースなどに収納された状態で使用することもできる。
以上説明したような本発明に係る電磁波シールド材1によれば、薄型非水電解質二次電池2の電極群9の捲回方向Pが同一方向に揃えられているため、電磁波遮蔽効果を高くすることができる。また、電磁波発生源に二次電池2の最大面積を有する面を対向させると、電磁波遮蔽効果をさらに高くすることが可能である。
以下、正極6、負極7、セパレータ8、非水電解質及び外装材10について説明する。
1)正極6
この正極は、例えば、正極活物質に導電剤および結着剤を適当な溶媒に懸濁し、この懸濁物をアルミニウム箔等の集電体に塗布、乾燥、プレスすることにより作製される。
この正極は、例えば、正極活物質に導電剤および結着剤を適当な溶媒に懸濁し、この懸濁物をアルミニウム箔等の集電体に塗布、乾燥、プレスすることにより作製される。
前記正極活物質は、種々の酸化物、硫化物が挙げられる。例えば、二酸化マンガン(MnO2)、リチウムマンガン複合酸化物(例えばLiMn2O4またはLiMnO2)、リチウムニッケル複合酸化物(例えばLiNiO2)、リチウムコバルト複合酸化物(LiCoO2)、リチウムニッケルコバルト複合酸化物(例えばLiNi1-xCoxO2)、リチウムマンガンコバルト複合酸化物(例えばLiMnxCo1-xO2)、バナジウム酸化物(例えばV2O5)などが挙げられる。また、導電性ポリマー材料、ジスルフィド系ポリマー材料などの有機材料も挙げられる。正極活物質のうち好ましいのは、電池電圧が高いリチウムマンガン複合酸化物(LiMn2O4)、リチウムニッケル複合酸化物(LiNiO2)、リチウムコバルト複合酸化物(LiCoO2)、リチウムニッケルコバルト複合酸化物(LiNi0.8Co0.2O2)、リチウムマンガンコバルト複合酸化物(LiMnxCo1-xO2)などである。
前記導電剤としては、例えばアセチレンブラック、カーボンブラック、黒鉛等を挙げることができる。
前記結着剤としては、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、フッ素系ゴムなどが挙げられる。
前記正極活物質、導電剤及び結着剤の配合比は、正極活物質80〜95重量%、導電剤3〜20重量%、結着剤2〜7重量%の範囲にすることが好ましい。
2)負極7
前記負極は、例えば、負極活物質、導電材及び結着剤を適当な溶媒に懸濁し、銅箔などの金属箔に塗布、乾燥、プレスすることにより作製される。
前記負極は、例えば、負極活物質、導電材及び結着剤を適当な溶媒に懸濁し、銅箔などの金属箔に塗布、乾燥、プレスすることにより作製される。
前記負極活物質としては、例えば、リチウム金属、リチウム合金(例えば、Li4Ti5O12など)、金属酸化物(例えば、アモルファススズ酸化物、WO2、MoO2など)、TiS2、リチウムイオンを吸蔵・放出する炭素質物等を挙げることができる。中でも、炭素質物が好ましい。この炭素質物を含む負極は、負極の充放電効率を向上することができると共に、充放電に伴う負極抵抗を小さくすることができるため、非水電解質二次電池のサイクル寿命及び出力特性を大幅に向上することができる。
前記炭素質物としては、例えば、黒鉛、等方性黒鉛、コークス、炭素繊維、球状炭素、樹脂焼成炭素、熱分解気相成長炭素などを挙げることができる。中でも、メソフェーズピッチを原料とした炭素繊維や、球状炭素を含む負極は、充電効率が高いためにサイクル寿命を向上することができ、好適である。さらに、メソフェーズピッチを原料とした炭素繊維や、球状炭素の黒鉛結晶の配向は、放射状であることが好ましい。メソフェーズピッチを原料とした炭素繊維や、球状炭素は、例えば、石油ピッチ、コールタール、樹脂などの原料を550℃〜2000℃で熱処理することにより炭素化するか、あるいは2000℃以上の熱処理で黒鉛化することによって作製することができる。
前記炭素質物は、X線回折ピークから得られる黒鉛結晶の(002)面の面間隔d002が0.3354nm〜0.4nmの範囲にあることが好ましい。前記炭素質物は、BET法による比表面積が0.5m2/g以上であることが好ましい。前記比表面積のより好ましい範囲は、1m2/g以上である。
前記バインダーとしては、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体(EPDM)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、カルボキシメチルセルロース(CMC)等を用いることができる。
3)セパレータ8
前記セパレータとしては、例えば、合成樹脂製不織布、ポリエチレン多孔質フィルム、ポリプロピレン多孔質フィルムなどを挙げることができる。
前記セパレータとしては、例えば、合成樹脂製不織布、ポリエチレン多孔質フィルム、ポリプロピレン多孔質フィルムなどを挙げることができる。
4)非水電解質
前記非水電解質としては、非水溶媒に電解質を溶解することにより調製される液状非水電解質、高分子材料と非水溶媒と電解質を複合化したゲル状非水電解質、高分子材料に電解質を保持させた固体非水電解質、リチウムイオン伝導性を有する無機固体電解質等を挙げることができる。中でも、種々の特性により、液状非水電解質を用いることが好ましい。
前記非水電解質としては、非水溶媒に電解質を溶解することにより調製される液状非水電解質、高分子材料と非水溶媒と電解質を複合化したゲル状非水電解質、高分子材料に電解質を保持させた固体非水電解質、リチウムイオン伝導性を有する無機固体電解質等を挙げることができる。中でも、種々の特性により、液状非水電解質を用いることが好ましい。
非水溶媒としては、公知の非水溶媒を用いることができ、エチレンカーボネート(EC)やプロピレンカーボネート(PC)などの環状カーボネートや、環状カーボネートと環状カーボネートより低粘度の非水溶媒(以下第2の溶媒)との混合溶媒を主体とする非水溶媒を用いることが好ましい。
第2の溶媒としては、例えばジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジエチルカーボネートなどの鎖状カーボネート、γ−ブチロラクトン、アセトニトリル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、環状エーテルとしてテトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフランなど、鎖状エーテルとしてジメトキシエタン、ジエトキシエタンなどが挙げられる。
特に、前記非水溶媒としては、γ−ブチロラクトンを含有するものが好ましい。このような非水溶媒を含有する非水電解質は、リチウムイオン伝導度及び高温環境下での安定性を向上することができる。特に、非水溶媒として、ECとBL、ECとPCとBL、ECとBLとVC、ECとPCとBLとVC、ECとDEC、ECとPCとDECの混合溶媒を使用することが望ましい。前記6種類の混合溶媒中のECの存在比率は、それぞれ、10〜50体積%の範囲内であることが好ましい。
非水溶媒として、γ−ブチロラクトン(γBL)を含有するものを使用する際、非水溶媒中のγ−ブチロラクトン(γBL)の体積比率は、非水溶媒全体の50体積%以上にすることが好ましい。このような非水溶媒を備えた非水電解質は、熱安定性が高いため、電池の異常発熱を抑制して安全性をより向上することができる。γBLの体積比率を50体積%未満にすると、高温時のガス発生量が多くなるため、電磁波シールド材が膨れるのを抑制することが困難になる恐れがある。さらに、γBLと混合される溶媒が環状カーボネート(例えば、エチレンカーボネート)である場合、環状カーボネートの体積比率が相対的に高くなるため、溶媒粘度が高くなり、導電率が低下し、充放電サイクル特性と大電流放電特性が低下する。また、γBLの体積比率が95体積%を超えると、負極とγBLとの反応が生じて充放電サイクル特性と安全性が低下する恐れがあるため、非水溶媒中のγBLの体積比率は、50〜95体積%の範囲内にすることが好ましい。γBLの体積比率のより好ましい範囲は、55体積%以上75体積%以下である。この範囲であると高温貯蔵時のガス発生を抑制する効果がより高くなる。
電解質としては、アルカリ塩が挙げられるが、とくにリチウム塩が好ましい。リチウム塩として、六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)、ホウフッ化リチウム(LiBF4)、六フッ化ヒ素リチウム(LiAsF6)、過塩素酸リチウム(LiClO4)、トリフルオロメタスルホン酸リチウム(LiCF3SO3)などが挙げられる。特に、六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)、ホウフッ化リチウム(LiBF4)が好ましい。
前記電解質の前記非水溶媒に対する溶解量は、0.5〜2モル/Lとすることが好ましい。
5)容器10
この容器10を構成するフィルム材としては、例えば、金属フィルム、熱可塑性樹脂などの樹脂製フィルム、金属層と樹脂層を含む複合フィルム(例えば、可撓性を有する金属層の片面または両面を熱可塑性樹脂のような樹脂層で被覆した構成のラミネートフィルム)等を挙げることができる。中でも、ラミネートフィルムは、軽量で、強度が高く、外部からの水分の侵入を防止することができ、さらには電磁波のシールド効果をより高くすることができるため、望ましい。
この容器10を構成するフィルム材としては、例えば、金属フィルム、熱可塑性樹脂などの樹脂製フィルム、金属層と樹脂層を含む複合フィルム(例えば、可撓性を有する金属層の片面または両面を熱可塑性樹脂のような樹脂層で被覆した構成のラミネートフィルム)等を挙げることができる。中でも、ラミネートフィルムは、軽量で、強度が高く、外部からの水分の侵入を防止することができ、さらには電磁波のシールド効果をより高くすることができるため、望ましい。
前記金属フィルムは、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス、ニッケルなどから形成することができる。
前記複合フィルムを構成する樹脂層は、例えば、熱可塑性樹脂から形成することができる。かかる熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィンなどが挙げられる。前記樹脂層は、1種類の樹脂もしくは2種類以上の樹脂からそれぞれ形成することができる。
前記複合フィルムの金属層は、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス、ニッケルなどから形成することができる。前記金属層は、1種類の金属もしくは2種類以上の金属から形成することができる。中でも、電池内部への水の侵入が防げるアルミニウムから形成することが望ましい。
前記複合フィルムを用いて作製された容器の封止は、例えば、ヒートシールによりなされる。このため、容器の内面には、熱可塑性樹脂を配することが望ましい。前記熱可塑性樹脂の融点は、120℃以上、更に望ましくは140℃〜250℃の範囲にあるものが好ましい。前記熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィンなどが挙げられる。特に、融点が150℃以上のポリプロピレンを用いるのは、ヒートシール部の封止強度が高くなるため、望ましい。
フィルム材の厚さは、0.01mm以上、0.5mm以下にすることが好ましい。これは次のような理由によるものである。フィルム材の厚さを0.01mm未満にすると、容器の強度が不充分になる恐れがある。一方、フィルム材の厚さが0.5mmを超えるのは、二次電池の薄型化・軽量化の観点からあまり好ましくない。フィルム材の厚さのより好ましい範囲は、0.05mm以上、0.3mm以下である。
二次電池の厚さは、0.1mm以上、5mm以下にすることが好ましい。これは次のような理由によるものである。電池厚さを0.1mm未満にすると、二次電池の強度が不十分になる恐れがある。一方、また、電池厚さが5mmを超えると、二次電池の体積エネルギー密度が低くなる恐れがある。電池厚さのより好ましい範囲は、0.5mm以上、4.5mm以下である。
なお、前述した図1〜図3においては、正極と負極の間にセパレータを介在して偏平形状に捲回した偏平形電極群を使用したが、正極、セパレータ及び負極をこの順序で複数積層した偏平形電極群や、正極と負極の間にセパレータを介在して折り曲げた偏平形電極群を使用しても良い。
また、前述した図1〜図3においては、袋状の容器を備えた薄型非水電解質二次電池に適用した例を説明したが、有底円筒形あるいは有底角筒形の容器を備えた薄型非水電解質二次電池にも同様に適用することができる。有底円筒形及び有底角筒形の容器は、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス、ニッケルなどから形成することができる。
次いで、本発明に係る電磁波シールド材を備える表示機能搭載型電子機器について説明する。この表示機能搭載型電子機器の一例を図4〜図5に示す。
表示機能搭載型電子機器としてのノート型コンピュータ11は、表示装置部12を備える第1の本体(上ケーシング)13と、キーボード入力装置部14と図示しない中央処理装置(CPU)を備える第2の本体(下ケーシング)15と、前記第1の本体13と前記第2の本体15とを繋ぐヒンジ部16とを具備する。前記第1の本体13は、図5に示すように、表示装置部12と、前記表示装置部12の背面に配置される電磁波シールド材17と、前記電磁波シールド材17に隣接する筐体18とを有する。前記表示装置部12には、例えば液晶表示装置(LCD)を採用することができ、バックライトや回路基板等(図示しない)が内蔵されている。
前記電磁波シールド材17は、3個の薄型(偏平型)非水電解質二次電池2を直列に接続した組電池を2組備える。各二次電池2の正極3及び負極4は、保護回路5に接続されている。各二次電池2の最大面積を有する面は、表示装置部12の背面と対向している。さらに、各二次電池の電極群の捲回方向Pは同一方向に揃っている。また、前記第2の本体20には、前述したキーボード入力装置部14及び中央処理装置(CPU)の他にDC−DCコンバータ、ハードディスクドライブ、PCカードスロット等(図示しない)が内蔵されている。さらに、前記第2の本体20の後方側側面には、マウスやプリンタ等を接続するための外部インターフェース(図示しない)が取り付けられている。
このような表示機能搭載型電子機器によれば、電磁波シールド材17を構成する二次電池2の電極群の捲回方向Pが同一方向を向いており、かつ二次電池2の最大面積を有する面が表示装置部の背面と対向しているため、電磁波シールド効果を高くすることができる。また、電磁波シールド材17は電子機器の電源を兼ねている分、電磁波シールド材と電源とを別々に設けるよりも電子機器の小型化を図ることができる。さらに、電磁波シールド材17が表示装置部12の背面に配置されることにより、非水電解質二次電池2が第2の本体15内のCPUやデータ記録装置部の発熱により加熱されるのを回避することができ、かつ二次電池2の放熱効率を高くすることができるため、非水電解質二次電池2のサイクル特性及び放電特性が熱劣化するのを抑えることができる。
前記表示機能搭載型電子機器は、下記(1)式を満足することが好ましい。
100≦X/Y≦50000 (1)
但し、前記(1)式において、前記Xは前記中央処理装置の演算部の動作周波数(MHz)で、前記Yは前記各薄型非水電解質二次電池2の放電容量(Ah)である。
但し、前記(1)式において、前記Xは前記中央処理装置の演算部の動作周波数(MHz)で、前記Yは前記各薄型非水電解質二次電池2の放電容量(Ah)である。
X/Yを100未満にすると、ノイズが電池出力にのって電池特性が不安定になる恐れがある。一方、X/Yが50000を超えると、電磁波シールド材17において高い電磁波シールド効果を得られなくなる恐れがある。より好ましい範囲は、500≦X/Y≦10000である。
前記表示機能搭載型電子機器において、前記表示装置部12の背面の電磁波シールド材17の占有面積を20%以上、90%以下にすることが望ましい。占有面積が前記範囲を外れると、電磁波シールド材17において高い電磁波シールド効果を得られなくなる恐れがあるからである。占有面積のより好ましい範囲は、25%以上、80%以下である。
前記表示機能搭載型電子機器において、前記薄型非水電解質二次電池1個毎の前記表示装置部12背面との対向面積は、前記表示装置部12の背面の面積を1とした際に0.02以上、0.8以下の範囲内にすることが好ましい。表示装置部の背面面積を1とした際の対向面積が前記範囲を外れると、電磁波シールド材17において高い電磁波シールド効果を得られなくなる恐れがあるからである。表示装置部の背面面積を1とした際の対向面積のより好ましい範囲は、0.05以上、0.6以下である。
以下、本発明の好ましい実施例を前述した図面を参照して詳細に説明する。
(実施例1)
リチウム含有複合酸化物のような活物質を含む正極と、リチウムイオンを吸蔵・放出する炭素質物を含む負極との間にセパレータを介在して偏平形状に捲回することにより電極群を作製した。また、エチレンカーボネート(EC)とγ−ブチロラクトン(γBL)の混合溶媒(混合体積比率40:60)に四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF4)を1.5モル/L溶解して液状非水電解質を調製した。一方、アルミニウム箔の両面をポリプロピレンで覆った厚さ0.1mmのラミネートフィルムを用意し、これを袋状に成形し、容器とした。これに前記偏平形状の電極群を収納し、加熱プレスを施した。
リチウム含有複合酸化物のような活物質を含む正極と、リチウムイオンを吸蔵・放出する炭素質物を含む負極との間にセパレータを介在して偏平形状に捲回することにより電極群を作製した。また、エチレンカーボネート(EC)とγ−ブチロラクトン(γBL)の混合溶媒(混合体積比率40:60)に四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF4)を1.5モル/L溶解して液状非水電解質を調製した。一方、アルミニウム箔の両面をポリプロピレンで覆った厚さ0.1mmのラミネートフィルムを用意し、これを袋状に成形し、容器とした。これに前記偏平形状の電極群を収納し、加熱プレスを施した。
次いで、前記ラミネートフィルム製の袋内の電極群に真空乾燥を施した後、前記液状非水電解質を注入し、正極リード及び負極リードがラミネートフィルム製の袋の外部に延出した状態で袋の開口部をヒートシールすることにより、前述した図2、3に示す構造を有し、厚さが3.6mmで、理論容量Yが1Ahの薄型非水電解質二次電池を組み立てた。
得られた二次電池を3個直列に接続することにより電極群の捲回方向を同一方向にして二次電池を配列し、正極リード及び負極リードに保護回路を接続することにより組電池を組みたて、電磁波シールド材を得た。
前述した図4に示す構造を有し、中央処理装置の演算部の動作周波数Xが1000(MHz)のノート型コンピュータを用意し、表示装置部の背面に前記電磁波シールド材を、二次電池の最大面積を有する面が表示装置部の背面と対向するように配置した。前記表示装置部の背面の電磁波シールド材の占有面積は、20%であった。また、前記表示装置部の背面の面積を1とした際、二次電池1個毎の表示装置部背面との対向面積(この場合、二次電池の最大面積を有する面の面積に等しい)は、0.2であった。
(比較例1)
電磁波シールド材を構成する3個の薄型非水電解質二次電池のうち、真中に位置する薄型非水電解質二次電池の電極群捲回方向を、両隣の二次電池の電極群の捲回方向と逆にすること以外は、実施例1と同様な構成の電磁波シールド材を用意した。
電磁波シールド材を構成する3個の薄型非水電解質二次電池のうち、真中に位置する薄型非水電解質二次電池の電極群捲回方向を、両隣の二次電池の電極群の捲回方向と逆にすること以外は、実施例1と同様な構成の電磁波シールド材を用意した。
(比較例2)
実施例1と同様な構成の薄型非水電解質二次電池を1個用意し、電磁波シールド材とした。
実施例1と同様な構成の薄型非水電解質二次電池を1個用意し、電磁波シールド材とした。
実施例1及び比較例1,2の電磁波シールド材について、電磁暗室にて、電磁波シールド材の一方の表面に30MHz〜1GHzまでの電磁波を照射し、電磁波シールド材を透過してくる300〜800MHzで得られるレベルの電磁波放射ノイズを測定し、その結果を下記表1に示す。但し、この試験において、実施例1の電磁波シールド材を構成する3個の二次電池の電極群の捲回方向と、比較例1の電磁波シールド材を構成する3個の二次電池のうちの両端に位置する二次電池の電極群の捲回方向と、比較例2の電磁波シールド材を構成する二次電池の電極群の捲回方向を一緒にした。
(実施例2)
薄型非水電解質二次電池の理論容量Yを0.8Ahに変更することにより、X/Yの値を下記表2に示すように変更すること以外は、前述した実施例1と同様な構成のノート型コンピュータを用意した。
薄型非水電解質二次電池の理論容量Yを0.8Ahに変更することにより、X/Yの値を下記表2に示すように変更すること以外は、前述した実施例1と同様な構成のノート型コンピュータを用意した。
(実施例3)
薄型非水電解質二次電池の理論容量Yを2Ahに変更することにより、X/Yの値を下記表2に示すように変更すること以外は、前述した実施例1と同様な構成のノート型コンピュータを用意した。
薄型非水電解質二次電池の理論容量Yを2Ahに変更することにより、X/Yの値を下記表2に示すように変更すること以外は、前述した実施例1と同様な構成のノート型コンピュータを用意した。
(実施例4)
薄型非水電解質二次電池の理論容量Yを1Ahにし、かつ動作周波数Xを10000に変更することにより、X/Yの値を下記表2に示すように変更すること以外は、前述した実施例1と同様な構成のノート型コンピュータを用意した。
薄型非水電解質二次電池の理論容量Yを1Ahにし、かつ動作周波数Xを10000に変更することにより、X/Yの値を下記表2に示すように変更すること以外は、前述した実施例1と同様な構成のノート型コンピュータを用意した。
(実施例5)
薄型非水電解質二次電池の理論容量Yを0.1Ahにし、かつ動作周波数Xを5000に変更することにより、X/Yの値を下記表2に示すように変更すること以外は、前述した実施例1と同様な構成のノート型コンピュータを用意した。
薄型非水電解質二次電池の理論容量Yを0.1Ahにし、かつ動作周波数Xを5000に変更することにより、X/Yの値を下記表2に示すように変更すること以外は、前述した実施例1と同様な構成のノート型コンピュータを用意した。
(実施例6)
電磁波シールドを構成する二次電池の個数を6個に変更することにより、表示装置部の背面の電磁波シールドの占有面積を下記表2に示すように変更すること以外は、前述した実施例1と同様な構成のノート型コンピュータを用意した。
電磁波シールドを構成する二次電池の個数を6個に変更することにより、表示装置部の背面の電磁波シールドの占有面積を下記表2に示すように変更すること以外は、前述した実施例1と同様な構成のノート型コンピュータを用意した。
(実施例7)
電磁波シールドを構成する二次電池の個数を9個に変更することにより、表示装置部の背面の電磁波シールドの占有面積を下記表2に示すように変更すること以外は、前述した実施例1と同様な構成のノート型コンピュータを用意した。
電磁波シールドを構成する二次電池の個数を9個に変更することにより、表示装置部の背面の電磁波シールドの占有面積を下記表2に示すように変更すること以外は、前述した実施例1と同様な構成のノート型コンピュータを用意した。
(実施例8)
電磁波シールドを構成する二次電池の個数を12個に変更することにより、表示装置部の背面の電磁波シールドの占有面積を下記表2に示すように変更すること以外は、前述した実施例1と同様な構成のノート型コンピュータを用意した。
電磁波シールドを構成する二次電池の個数を12個に変更することにより、表示装置部の背面の電磁波シールドの占有面積を下記表2に示すように変更すること以外は、前述した実施例1と同様な構成のノート型コンピュータを用意した。
(実施例9)
電磁波シールドを構成する二次電池の理論容量Yを0.5Ahにし、かつ二次電池の個数を9個に変更することにより、二次電池1個毎の表示装置部背面との対向面積を下記表2に示すように変更すること以外は、前述した実施例1と同様な構成のノート型コンピュータを用意した。
電磁波シールドを構成する二次電池の理論容量Yを0.5Ahにし、かつ二次電池の個数を9個に変更することにより、二次電池1個毎の表示装置部背面との対向面積を下記表2に示すように変更すること以外は、前述した実施例1と同様な構成のノート型コンピュータを用意した。
(実施例10)
電磁波シールドを構成する二次電池の理論容量Yを1.5Ahにし、かつ二次電池の個数を6個に変更することにより、二次電池1個毎の表示装置部背面との対向面積を下記表2に示すように変更すること以外は、前述した実施例1と同様な構成のノート型コンピュータを用意した。
電磁波シールドを構成する二次電池の理論容量Yを1.5Ahにし、かつ二次電池の個数を6個に変更することにより、二次電池1個毎の表示装置部背面との対向面積を下記表2に示すように変更すること以外は、前述した実施例1と同様な構成のノート型コンピュータを用意した。
(実施例11)
電磁波シールドを構成する二次電池の理論容量Yを3Ahにし、かつ二次電池の個数を3個に変更することにより、二次電池1個毎の表示装置部背面との対向面積を下記表2に示すように変更すること以外は、前述した実施例1と同様な構成のノート型コンピュータを用意した。
電磁波シールドを構成する二次電池の理論容量Yを3Ahにし、かつ二次電池の個数を3個に変更することにより、二次電池1個毎の表示装置部背面との対向面積を下記表2に示すように変更すること以外は、前述した実施例1と同様な構成のノート型コンピュータを用意した。
(比較例3)
電磁波シールド材が搭載されておらず、また、薄型非水電解質二次電池の電池パックが第2の本体(下ケーシング)に内蔵されている公知のノート型コンピュータを用意した。このノート型コンピュータの第1の本体(上ケーシング)の背面に電磁波シールド材としてフェライト材料を配置した。
電磁波シールド材が搭載されておらず、また、薄型非水電解質二次電池の電池パックが第2の本体(下ケーシング)に内蔵されている公知のノート型コンピュータを用意した。このノート型コンピュータの第1の本体(上ケーシング)の背面に電磁波シールド材としてフェライト材料を配置した。
実施例1〜11及び比較例3のノート型コンピュータについて、電波暗室にて30MHz〜1GHzまでの放射ノイズを測定し、300〜800MHzで得られたレベルの平均値を電磁波遮蔽効果とする。なお、比較例3で得られたレベルを電磁波遮蔽効果で1とする。結果を下記表2に示す。
表2から明らかなように、実施例1〜11の電磁波シールド材を搭載したノート型コンピュータは、比較例3に比べて電磁波シールド効果を高くできることがわかる。
1…電磁波シールド材、2…薄型非水電解質二次電池、3…正極リード、4…負極リード、5…保護回路、6…正極、7…負極、8…セパレータ、9…電極群、10…容器、11…ノート型コンピュータ、12…表示装置部、13…第1の本体、14…キーボード入力装置部、15…第2の本体(下ケーシング)、17…電磁波シールド。
Claims (3)
- 中央処理装置と、表示装置部と、前記表示装置部の背面に配置された電磁波シールド材とを具備する表示機能搭載型電子機器であって、
下記(1)式を満足し、
前記電磁波シールド材は、保護回路と、前記保護回路に接続され、かつ前記保護回路を間に挟んで配置された薄型非水電解質二次電池の組電池とを備え、
前記薄型非水電解質二次電池は、正極と負極の間にセパレータを介在して偏平形状に捲回した電極群と、γ−ブチロラクトンを含有する非水電解質と、前記電極群及び前記非水電解質が収容される容器とを具備することを特徴とする表示機能搭載型電子機器。
100≦X/Y≦50000 (1)
但し、前記(1)式において、前記Xは前記中央処理装置の演算部の動作周波数(MHz)で、前記Yは前記薄型非水電解質二次電池の容量(Ah)である。 - 前記容器は、金属層及び樹脂層を含む厚さ0.5mm以下のフィルム材を用いて形成されていることを特徴とする請求項1記載の表示機能搭載型電子機器。
- 前記薄型非水電解質二次電池の厚さは、0.1mm以上、5mm以下であることを特徴とする請求項1または2記載の表示機能搭載型電子機器。
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JP2007154497A JP2007317668A (ja) | 2007-06-11 | 2007-06-11 | 表示機能搭載型電子機器 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102074725A (zh) * | 2009-11-23 | 2011-05-25 | 捷讯研究有限公司 | 具有减小的磁漏的可再充电电池 |
US9112244B2 (en) | 2011-02-08 | 2015-08-18 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Battery pack |
Citations (3)
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JPH11312505A (ja) * | 1998-04-28 | 1999-11-09 | Sony Corp | 薄型電池 |
JP2000036292A (ja) * | 1998-07-17 | 2000-02-02 | Mitsubishi Electric Corp | 電子機器及び薄型電池 |
JP2000077886A (ja) * | 1998-08-27 | 2000-03-14 | Toshiba Corp | 小型電子機器 |
-
2007
- 2007-06-11 JP JP2007154497A patent/JP2007317668A/ja active Pending
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