JP3477656B2 - 電池の外部端子とそれを用いた電池パック - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電池の外部端子
と、それを用いたリチウムイオン電池などの電池を含む
電池パックに属する。

【０００２】

【従来の技術】携帯用無線電話、携帯用パソコン、携帯
用ビデオカメラ等の小型電子機器に内蔵されるリチウム
イオン電池などの電池は、従来より、柔軟性の材料から
なる袋状の電池容器と、この中に収納される蓄電要素
と、蓄電要素に接続されるとともに、電池容器外に露出
するリードとを備えている。

【０００３】そして、このリードを電子機器本体側の端
子と直接接続することはできないので、プラスチックの
端子支持板で裏当てされた金属板からなる外部端子にリ
ードを接続し、必要によりＰＴＣ素子、ヒューズ、ＦＥ
Ｔ素子などの保護素子を接続し、それら外部端子や保護
素子を電池と共に箱に収納して電池パックとして電子機
器に取り付けられる。電子機器への取り付けと同時に、
その外部端子が電子機器本体側の端子に接触することに
より、電力が供給されている。

【０００４】従来、電池の外部端子としては、使用中に
変形したり、極性の異なる電極間で短絡したりすること
のないように、上記のようにプラスチックの端子支持板
で裏当てすることにより固定された金属板が用いられて
いた。この金属板は、例えばリン青銅を基材として、そ
の表面にニッケルメッキ及び金メッキが施され、所定の
端子形状に切断されて端子支持板の側面から裏面まで回
り込むように直角に曲げ加工され、端子支持板にパチン
とはめられたものであった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、外部端子とな
る金属板を予めメッキした後、所定の端子形状に切断し
曲げ加工すると、切断面にはメッキがされていないか
ら、その部分から錆びる。従って、抵抗が増して集電性
が悪くなるし、錆び防止のために絶縁ゴムなどで被覆す
るとコストが高くなる。他方、基材を切断し曲げ加工後
にメッキしても、角部にひびが入ってその部分から錆び
るし、曲げ加工後に個別にメッキ接点をとってメッキす
ることはかえってコストが高くなる。それ故、この発明
の課題は、集電性に優れた電池の外部端子を低コストで
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】その課題を解決するため
に、この発明の外部端子は、絶縁基板上に、所定のパタ
ーンで印刷された銅の層と、その銅層を覆うニッケルの
層と、そのニッケル層を覆う金の層とからなり、電池と
接続し且つ外部機器の端子と接触可能に設けられること
を特徴とする。

【０００７】この発明の外部端子によれば、基材となる
銅層は絶縁基板上に予め所定パターンで印刷されている
ので、切断も曲げ加工も不要である。この銅層は、通常
の印刷配線技術にて形成することができる。そして、銅
層をニッケル層及び金層で覆うので銅層が露出すること
がなく、しかも最外層が金からなるので、銅層の酸化が
防止されるとともに、電子機器本体側の端子との接触抵
抗が低くなる。又、銅層と金層との間にニッケル層が存
在するので、耐腐食ガス性が向上し、金層の密着強度が
高まる。よって、外部端子としての集電性に優れる。
尚、ニッケル層は、端面を含む銅層の全表面を覆い、金
層はニッケル層の全表面を覆っているのが望ましいが、
メッキなどの一般的な技術で覆うことのできる範囲でよ
い。メッキ液が侵入しない部分には他の液も侵入しにく
いので、実質的に銅層が保護されるからである。

【０００８】この発明において、前記ニッケル層が無光
沢ニッケルメッキなどのメッキによって形成され、その
厚みが２μｍ以上１０μｍ以下であると好ましい。メッ
キによって安価に形成することができるし、その厚みが
２μｍに満たないと銅層の酸化防止の作用が乏しくなる
し、５μｍを超えると角部にひびが入りやすいからであ
る。

【０００９】又、前記金層は、例えばメッキもしくは蒸
着によって形成され、その厚みが０．５μｍ以上である
と好ましい。０．５μｍに満たないと電子機器本体側の
端子と繰り返して接触している間に、金層が剥がれてニ
ッケル層が露出し、腐食され、集電性が低下するからで
ある。上記の外部端子と、それと接続したリチウムイオ
ン電池と、それら外部端子及びリチウムイオン電池を収
納した箱とを備えることを特徴とする電池パックは、コ
ストが低い。

【００１０】

【発明の実施の形態】実施形態の外部端子及び電池パッ
クを図面とともに説明する。図１は本実施形態の外部端
子及び電池パックを示す平面図、図２はそのＡ−Ａ線拡
大断面図、図３はＢ−Ｂ線拡大断面図である。本実施形
態の電池パック１は、蓄電要素、袋２及びリード３から
なるリチウム電池と、第一の外部端子としての正極端子
４１、第二の外部端子としての負極端子４２、パターン
ヒューズ及びサーミスタを表面に実装させた基板４と、
ＰＴＣ素子５と、定形のケース６２及びカバー６１から
なる箱６とを備える。

【００１１】電池の蓄電要素は扁平な形状をなしてお
り、ラミネートフィルムからなる袋２に収容されてい
る。袋２は、蓄電要素をフィルムで包んだ後、フィルム
端部の内面同士を接着させることにより形成されて電池
容器となる。そのため袋２も扁平な形状をなしている。
また、袋２は、面方向に延びた接着しろ２１を有し、こ
の接着しろ２１のフィルム内面間より２本の平板型のリ
ード３を外に出している。２本のリード２は、蓄電要素
の正極及び負極と各々接続するとともにＰＴＣ素子５と
接続する。

【００１２】ＰＴＣ素子５は、接着しろ２１と箱６のケ
ース６２との間に設けられ、基板４と直列に接続してい
る。基板４は、接着しろ２１と箱６のカバー６１との間
にあり、カバー６１に設けられたＬ字型の第一リブ６１
ａによりカバー６１との間に挟まれ、同時にケース６２
に設けられた第二リブ６２ａにより押さえられている。
そのため、基板４は、表面をカバー６１の内面に接触さ
せてようにして固定されている。また、図１に示すよう
に、カバー６１には、外部端子４１、４２のある位置
に、孔６１ｂが各々設けられている。よって、これらの
孔６１ｂを通じて、外部端子４１、４２が図略の電子機
器本体側の端子と接触しうる。

【００１３】本実施形態の電池パック１は、電池の他
に、基板４及びＰＴＣ素子５を箱６内に備える。しか
し、基板４は接着しろ２１とカバー６１との間に、ＰＴ
Ｃ素子５は接着しろ２１とケース６２との間に設けられ
ており、基板４及びＰＴＣ素子５のための特別なスペー
スは無い。即ち、本実施形態の電池パック１では箱６内
のスペースが有効に利用されており、箱６の大きさは電
池の大きさとほぼ同じである。その上、本実施形態の電
池パック１では、外部端子が正極端子４１及び負極端子
４２ともに同一面にあるので、電子機器の配線が容易で
ある。従って、本実施形態の電池パック１によると、従
来よりも小さい電子機器の設計が可能となる。さらに、
本実施形態では、基板４はカバー６１の内面と第一リブ
６１ａと間に挟まれつつ第二リブ６２ａによって押さえ
られるので、基板４は外れることがない。

【００１４】外部端子４１、４２は、プラスチックなど
の絶縁材料からなる基板４上に印刷配線技術にて所定の
パターンで銅層７が形成され、その上に無光沢ニッケル
メッキにてニッケル層８、更に上に金メッキにて金層９
が形成されて構成されたものである。既に所定のパター
ンに形成された銅層７の上にメッキ技術でニッケル層８
及び金層９を設けるので、曲げ加工は必要ないし、端面
を含む銅層７全体がニッケル層８及び金層９で覆われ
る。従って、使用中に錆びる心配がない。そのため絶縁
ゴムで被覆する必要もない。尚、ニッケル層８及び金層
９は、各々純ニッケル及び純金に限らず、それらの合金
であってもよい。

【００１５】

【実施例】表面に２．５×４ｍｍの面積の銅層を有する
薄い屈曲可能なプラスチック基板を準備し、それに無光
沢ニッケルメッキ及び硬質金メッキを順に施して外部端
子を形成し、下記の観察又は試験を行った。観察及び試
験個数は各５個である。結果を表１に示す。表中の○
は、５個全部が良好であったこと、×は１個でも不良が
あったことをを示す。

【００１６】［観察］金メッキ後の表面を拡大鏡で観察
し、ひびの有無を検査した。 ［耐酸化性試験］外部端子を６０％ＲＨ、９０℃の雰囲
気中に５００時間さらし、表面酸化の有無を検査した。 ［耐剥離性試験］２つの外部端子の表面同士を接触させ
離れさせる操作を１００回繰り返し、金層が剥がれるか
否かを検査した。

【００１７】

【表１】

【００１８】

【発明の効果】以上の通り、この発明によれば、集電性
に優れた電池の外部端子を低コストで製造することがで
きるので、電池全体を安価にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態の電池パックを示す平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 電池パック ２ 袋 ２１ 接着しろ ３ リード ４ 基板 ４１ 正極端子、４２ 負極端子 ５ ＰＴＣ素子 ６ 箱 ６１ カバー、６２ ケース ７ 銅層 ８ ニッケル層 ９ 金層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小島 淳史 京都府京都市南区吉祥院新田壱ノ段町５ 番地 ジーエス・メルコテック株式会社 内 (72)発明者 北村 雅紀 京都府京都市南区吉祥院西ノ庄猪之馬場 町１番地 日本電池株式会社内 (72)発明者 村井 哲也 京都府京都市南区吉祥院西ノ庄猪之馬場 町１番地 日本電池株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01M 2/10,2/30

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁基板上に、所定のパターンで印刷され
   た銅の層と、その銅層を覆うニッケルの層と、そのニッ
   ケル層を覆う金の層とからなり、電池と接続し且つ外部
   機器の端子と接触可能に設けられることを特徴とする、
   電池の外部端子。
2. 【請求項２】前記ニッケル層がメッキによって形成さ
   れ、その厚みが２μｍ以上１０μｍ以下である請求項１
   に記載の、電池の外部端子。
3. 【請求項３】請求項１〜２のいずれかに記載の外部端子
   と、それと接続したリチウムイオン電池と、それら外部
   端子及びリチウムイオン電池を収納した箱とを備えるこ
   とを特徴とする電池パック。