(57)【要約】【課題】素電池の外面上に回路基板が設けられたパック電池において、電磁波シールド板などを用いなくてもＥＭＩの発生を抑えることを目的とする。【解決手段】  パック電池１において、電極体の正極板から出発して、電極体の負極板に戻ってくる電流ループは、図中の点Ｐ1→Ｐ2→Ｐ3→Ｐ4→Ｐ5→Ｐ6→Ｐ7→Ｐ8→Ｐ9→Ｐ10→Ｐ11→Ｐ12→Ｐ13→Ｐ14を順に経由している。素電池１０の上端部にある外装蓋１２を通過する箇所において、点Ｐ2−点Ｐ3を結ぶ線と、点Ｐ11−Ｐ12を結ぶ線とが交差している。電流ループを、交差点Ａを起点として素電池１０の外部において回路基板２０を経由して形成される電流ループ部分Ｂ1と、交差点Ａを経由して素電池１０の内部に形成される電流ループ部分Ｂ2とに分けると、電流ループ部分Ｂ1は右回り、電流ループ部分Ｂ2は左回りである。【選択図】図５
2012108233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底筒状の外装缶に、正極板と負極板とが積層されてなる電極体が収納され、前記外装缶内で前記正極板から延出された正極タブ及び前記負極板から延出された負極タブが並設され、前記外装缶の開口部が外装蓋で封止されてなる素電池と、
前記素電池の外面上に配設され、外部に出力する外部正極端子及び外部負極端子が設けられた回路基板と、
前記外装蓋及び前記回路基板を経由して前記正極タブと前記外部正極端子とを結ぶ第１配線路と、
前記回路基板を経由して前記負極タブと前記外部負極端子とを結ぶ第２配線路とを有し、
出力時に、前記正極板から、正極タブ、第１配線路、外部正極端子、外部負極端子、第２配線路、負極タブを順に経由して前記負極板に戻る電流ループが形成されるパック電池であって、
前記併設された正極タブ及び負極タブに沿った平面上に当該電流ループを投影するとき、
前記第１配線路と第２配線路とが、前記外装蓋を通過する箇所において交差し、
当該交差する箇所から素電池の外部に形成される電流ループ部分と、前記交差する箇所から素電池の内部に形成される電流ループ部分とは、電流の回る向きが互いに反対であることを特徴とするパック電池。
【請求項２】
前記外装缶は角形であり、
前記正極タブ及び前記負極タブは、前記外装缶内で前記外装蓋に向かって延出され、
前記回路基板は、前記外装蓋の外面に沿って間隙をあけて配されていることを特徴とする請求項１記載のパック電池。
【請求項３】
前記外装蓋を貫通するように、当該外装蓋と絶縁された負極端子が取付けられ、
前記第１配線路において、
前記正極タブが前記外装蓋の内面に接続され、
前記外装蓋と前記回路基板とは、第一リードを介して接続され、
前記負極端子は、前記正極タブの前記外装蓋への接続位置と、前記第一リードの前記外装蓋への接続位置との間に位置しており、
前記第２配線路において、前記負極タブが前記外装蓋の内側で前記負極端子に接続されるとともに、前記外装蓋の外側で前記負極端子から前記回路基板にまたがる第２リード部材が配設されていることを特徴とする請求項２記載のパック電池。
【請求項４】
前記第一リードは、前記負極タブの直上に位置し、
前記第二リードは、前記正極タブの直上に位置することを特徴とする請求項３記載のパック電池。
【請求項５】
有底筒状の外装缶に、正極板と負極板とが積層されてなる電極体が収納され、前記外装缶内で前記正極板から延出された正極タブ及び前記負極板から延出された負極タブが並設され、前記外装缶の開口部が外装蓋で封止されてなる素電池と、
前記素電池の外面上に配設され、外部に出力する外部正極端子及び外部負極端子が設けられた回路基板と、
前記外装蓋及び前記回路基板を経由して前記正極タブと前記外部正極端子とを結ぶ第１配線路と、
前記回路基板を経由して前記負極タブと前記外部負極端子とを結ぶ第２配線路とを有し、
出力時に、前記正極板から、正極タブ、第１配線路、外部正極端子、外部負極端子、第２配線路、負極タブを順に経由して前記負極板に戻る電流ループが形成されるパック電池であって、
前記第１配線路及び第２配線路は、
相互の間隔が、前記外装蓋の内面側よりも、前記外装蓋を通過してから前記回路基板に到る箇所でより狭くなっており、当該箇所で対向して逆向きの電流が流れることを特徴とするパック電池。
【請求項６】
前記外装缶は角形であり、
前記正極タブ及び前記負極タブは、前記外装缶内で前記外装蓋に向かって延出され、
前記回路基板は、前記外装蓋の外面に沿って間隙をあけて配され、
前記外装蓋を貫通するように、当該外装蓋と絶縁された負極端子が取付けられ、
前記第１配線路には、上記外装蓋と回路基板とにまたがる第１リード部材が設けられ、
第２配線路には、前記負極端子と前記回路基板とにまたがる第２リードが設けられ、
前記第２リード部材は、前記負極端子から前記回路基板に到る途中で、前記第１リード部材側方向に伸びていることを特徴とする請求項５記載のパック電池。
【請求項７】
前記外装缶は角形であり、
前記正極タブ及び前記負極タブは、前記外装缶内で前記外装蓋に向かって延出され、
前記回路基板は、前記外装缶の側辺に沿って配され、
前記外装蓋を貫通するように、当該外装蓋と絶縁された負極端子が取付けられ、
前記第１配線路には、前記外装蓋と回路基板とにまたがる第１リード部材が、外装缶の側辺上を経由して設けられ、
前記第２配線路には、前記負極端子と前記回路基板とにまたがる第２リード部材が、前記第１リード部材に積層されて設けられていることを特徴とする請求項５記載のパック電池。
【請求項８】
前記第１配線路及び第２配線路の相互の間隔は、
０．１５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項５〜７のいずれか記載のパック電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、素電池と回路基板が内蔵されているパック電池に関し、特に素電池が角形であって、その外装蓋の外面上あるいは外装蓋の外面上に回路基板が装着されてなるパック電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯用電子機器向けに、角形のリチウムイオン二次電池やポリマー電池が開発されている。このタイプの電池は一般に、偏平な有底角筒形の外装缶に、正極板と負極板とが積層されてなる電極体が収納されて、外装缶の開口部が外装蓋で封口され、正極板から延出された正極タブが外装蓋に接続され、外装蓋を貫通する負極端子に、負極板から延出された負極タブが接続されて構成されている。【０００３】
そして、このような素電池の外面上に、回路基板が取り付けられたパック電池も開発され、広く用いられている。
図６は、一般的な角形のリチウムイオン電池を備えたパック電池を示している。
図６に示すパック電池では、回路基板１２０に保護回路が組み込まれ、回路基板１２０の外側面には、外部の機器に出力するための外部正極端子（Ｐ24）及び外部負極端子（Ｐ26）が設けられている。【０００４】
また、素電池内に、外装蓋１１２に向かって伸びる正極タブ１１６及び負極タブ１１７が併設されている。そして、素電池の外装蓋１１２上の正極端子（Ｐ23）及び負極端子１１３と、回路基板１２０との間は、接続リード１３１、リード付安全素子１３２などで接続され、素電池から回路基板を経由し、外部正極端子及び外部負極端子を通して、外部の回路（Ｐ25）に電力を供給できるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２４２９５６号公報
【特許文献２】特開２００７−３１７６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような素電池を備えるパック電池において、出力時に、素電池の中から回路基板にかけて電流ループが形成されて、鎖交磁束が生じる。
図６では点Ｐ21〜点Ｐ33を順に結ぶ線で電流ループを示している。
当図に示すように、電極体の正極板から、正極タブ１１６（Ｐ21，Ｐ22）、外装蓋１１２上の正極端子（Ｐ23）、回路基板１２０上の、外部正極端子（Ｐ24）及び外部負極端子（Ｐ26）、回路基板１２０の配線（Ｐ26〜Ｐ29）、リード付安全素子１３２、負極端子１１３、負極タブ１１７を経由して電極体の負極板に戻る電流ループが形成される。【０００７】
このように、形成される電流ループは、素電池の内部から外部の回路基板にまたがって比較的大きい環状である。
そして、この電流ループに鎖交磁束が発生するので、携帯用電子機器にＥＭＩ（Electro  Magnetic  Interference  電磁波障害）が生じ、電気機器が誤動作することもある。
従って、ＥＭＩの発生を防止する対策が求められる。特に電池の出力が大きい場合には、鎖交磁束が強くなるので、ＥＭＩの発生を防止する対策が必要となる。【０００８】
このような課題に対して、特許文献１には、複数の電池を備え、電池同士がバスパで接続されたバッテリセルにおいて、ＥＭＩ対策として電池の配列及び接続順序を工夫することによって、接続経路に電流方向の相反するループ回路を複数形成した構造にし、複数のループ回路によって発生する磁場が互いに相殺されるようにしたものが開示されている。
ただし、この技術は、複数の電池を備えたパック電池に対して、発生する磁場の強度を低減するのに有効であるが、上記のように１つの角形素電池に回路基板が設けられたパック電池に対しては適用できない。【０００９】
また、パック電池に沿って、特許文献２に開示されるような電磁波シールド板を配置すれば電磁波を遮蔽することができ、ＥＭＩの発生防止に効果があるとも考えられるが、薄型小型化が求められるパック電池において、このような電磁波シールド板を用いなくても電磁波の発生を抑える技術も求められる。
本発明は、上記課題に鑑み、素電池の外面上に回路基板が設けられたパック電池において、電磁波シールド板などを用いなくてもＥＭＩの発生を抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の第１形態では、有底筒状の外装缶に、正極板と負極板とが積層されてなる電極体が収納され、外装缶内で正極板から延出された正極タブ及び負極板から延出された負極タブが並設され、外装缶の開口部が外装蓋で封止されてなる素電池と、素電池の外面上に配設され、外部に出力する外部正極端子及び外部負極端子が設けられた回路基板と、外装蓋及び回路基板を経由して正極タブと外部正極端子とを結ぶ第１配線路と、外装蓋及び回路基板を経由して負極タブと外部負極端子とを結ぶ第２配線路とを有し、出力時に、正極板から、正極タブ、第１配線路、外部正極端子、外部負極端子、第２配線路、負極タブを順に経由して負極板に戻る電流ループが形成されるパック電池において、上記併設された正極タブ及び負極タブに沿った平面上に当該電流ループを投影するとき、第１配線路と第２配線路とが、外装蓋を通過する箇所において交差し、当該交差する箇所から素電池の外部に形成される電流ループ部分と、交差する箇所から素電池の内部に形成される電流ループ部分とで、電流の回る向きが互いに反対となるようにした。【００１１】
上記本発明は、外装缶が角形であり、正極タブ及び負極タブが、外装缶内で外装蓋に向かって延出され、回路基板が、外装蓋の外面に沿って間隙をあけて配されているパック電池において、特に有効である。
上記第１形態において、外装蓋を貫通するように、当該外装蓋と絶縁された負極端子を取付け、第１配線路において、正極タブの先端部を外装蓋の内面に接続し、外装蓋と前記回路基板とを、第一リードを介して接続し、負極端子を、正極タブの外装蓋への接続位置と、第一リードの外装蓋への接続位置との間に位置させ、第２配線路において、負極タブを外装蓋の内側で負極端子に接続するとともに、外装蓋の外側で負極端子から回路基板にまたがる第２リード部材を配設することが好ましい。【００１２】
ここで、第一リードを、負極タブの直上に位置させ、第二リードを、正極タブの直上に位置させることが好ましい。
また、上記目的を達成するため、本発明の第２形態では、有底筒状の外装缶に、正極板と負極板とが積層されてなる電極体が収納され、外装缶内で正極板から延出された正極タブ及び負極板から延出された負極タブが並設され、外装缶の開口部が外装蓋で封止されてなる素電池と、素電池の外面上に配設され、外部に出力する外部正極端子及び外部負極端子が設けられた回路基板と、外装蓋及び回路基板を経由して正極タブと外部正極端子とを結ぶ第１配線路と、外装蓋及び回路基板を経由して負極タブと外部負極端子とを結ぶ第２配線路とを有し、出力時に、正極板から、正極タブ、第１配線路、外部正極端子、外部負極端子、第２配線路、負極タブを順に経由して負極板に戻る電流ループが形成されるパック電池において、第１配線路及び第２配線路の相互の間隔を、外装蓋の内面側よりも、外装蓋を通過してから回路基板に到る箇所でより狭くし、当該箇所で対向して逆向きの電流が流れるようにした。【００１３】
上記第２形態のパック電池において、外装缶が角形で、外装缶内で正極タブ及び負極タブを、外装蓋に向かって延出させ、回路基板を、外装蓋の外面に沿って間隙をあけて配し、外装蓋を貫通するように、外装蓋と絶縁された負極端子が取付けられている場合、第１配線路に、外装蓋と回路基板とにまたがる第１リード部材を設け、第２配線路に、負極端子と回路基板とにまたがる第２リードを設け、第２リード部材を、負極端子から回路基板に到る途中で、第１リード部材側方向に伸びるように配設するのが好ましい。【００１４】
あるいは、上記第２形態のパック電池において、外装缶は角形で、外装缶内で正極タブ及び負極タブが、外装蓋に向かって延出され、回路基板が、外装缶の側辺に沿って配され、外装蓋を貫通するように、外装蓋と絶縁された負極端子が取付けられている場合、第１配線路に、外装蓋と回路基板とにまたがる第１リード部材を、外装缶の側辺上を経由して設け、第２配線路に、負極端子と回路基板とにまたがる第２リード部材を、第１リード部材に積層して設けてもよい。【００１５】
第１配線路及び第２配線路の相互の間隔は、０．１５ｍｍ以上にすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
上記第１形態のパック電池によれば、第１配線路と第２配線路とが外装蓋を通過する箇所において交差し、交差点から素電池の外部に形成される電流ループ部分の回る向きが、交差点から素電池の内部に形成される電流ループ部分の回る向きと反対になるので、交差点に近い箇所では、各電流ループによって互いに逆向きの磁場が形成されて相殺される。
従って、このパック電池では、遮蔽板などを用いなくても、電流ループによって生じる磁場の強度は、上記従来技術のようなパック電池と比べて低減されることになる。【００１７】
特に外装缶が角形であり、正極タブ及び負極タブが、外装蓋に向かって延出され、回路基板が、外装蓋の外面に沿って間隙をあけて配されているパック電池においては、上記従来技術で説明したように素電池の内部と外部とにまたがって大きな環状の電流ループが形成されて強い磁場が形成されやすいが、上記本発明によればその磁場強度を低減できるので、得られる効果も大きい。【００１８】
上記第１形態のパック電池において、外装蓋を貫通するように、当該外装蓋と絶縁された負極端子を取付け、第１配線路において、正極タブの先端部を外装蓋の内面に接続し、外装蓋と前記回路基板とを、第一リードを介して接続し、負極端子を、正極タブの外装蓋への接続位置と、第一リードの外装蓋への接続位置との間に位置させ、第２配線路において、負極タブを外装蓋の内側で負極端子に接続するとともに、外装蓋の外側で負極端子から回路基板にまたがる第２リード部材を配設すれば、第１配線路と第２配線路を、外装蓋を通過する箇所で交差させることができる。【００１９】
第一リードを、負極タブの直上に位置させ、第二リードを、正極タブの直上に位置させれば、各リードとタブを流れる電流の向きが対向するので、磁界をより軽減することができる。
上記第２形態のパック電池によれば、第１配線路及び第２配線路の相互の間隔を、外装蓋の内面側よりも、外装蓋を通過してから回路基板に到る箇所でより狭くし、当該箇所で対向して逆向きの電流が流れるようになっているので、外装蓋から外部の回路基板にかけて形成される電流ループの面積が小さくなり、電流ループによって生じる磁場の強度が小さくなる。また、対向して逆向きの電流が流れる箇所で磁場が相殺される。【００２０】
従って、この第２形態のパック電池においても、その電流ループによって生じる磁場の強度は、上記従来技術のようなパック電池と比べると低減されることになる。
第１配線路及び第２配線路の相互の間隔を絶縁紙などで０．１５ｍｍ以上確保することによって、第１配線路と第２配線路の間を良好に絶縁することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施の形態１に係るパック電池の１外観を示す斜視図である。
【図２】実施の形態１に係るパック電池１のコアパック２を示す斜視図である。
【図３】コアパック２の分解斜視図である。
【図４】（ａ）は素電池１０の内部構造を示す斜視図、（ｂ）は概略断面図である。
【図５】パック電池１における電流の経路を、Ｘ−Ｙ面上に投影した図である。
【図６】従来技術にかかるパック電池の電流経路を、Ｘ−Ｙ面上に投影した図である。
【図７】実施の形態２にかかるコアパック４の斜視図である。
【図８】コアパック４の分解斜視図である。
【図９】実施の形態２のパック電池における電流経路をＸ−Ｙ面に投影した図である。
【図１０】実施の形態３にかかるパック電池５の外観を示す斜視図である。
【図１１】実施の形態３にかかるコアパック６の斜視図である。
【図１２】コアパック６の分解斜視図である。
【図１３】パック電池５における電流経路をＸ−Ｙ面に投影した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
[実施の形態１]
図１は、実施の形態１にかかるパック電池の外観を示す斜視図である。
このパック電池１は、角形の素電池１０の上辺に沿って回路基板２０が取付けられてなるコアパック２に対して、回路基板２０を覆うように樹脂モールド１０１が形成され、底部に底板１０２が装着され、素電池１０の外側面全体を被覆するように外装ラベル１０３が貼り付けられて構成されている。
【００２３】
樹脂モールド１０１，底板１０２は、絶縁性の材料（例えばポリカーボネート系樹脂などの樹脂材料）で形成されている。
図２は、コアパック２の斜視図であり、図３はコアパック２の分解斜視図である。
図２，３に示すように、素電池１０は、扁平な角形のリチウムイオン二次電池であって、Ａｌ合金からなる扁平な直方体形状の外装缶１１に電極体および電解液が充填され、外装缶１１の開口部が外装蓋１２で封口されて形成されている。
【００２４】
外装蓋１２は、左右に伸長する長尺板状であって、外装蓋１２の中央部には負極端子１３が凸設され、その右側にクラッド板である正極端子１４が設けられ、端部に安全弁１５が設けられている。
負極端子１３は、外装蓋１２の中央部に開設された孔を上下に貫通するように配設され、外装蓋１２とはガスケットによって絶縁されている。
【００２５】
外装缶１１は偏平な角形なので、その側面の中、前面および後面は面積の大きい長方形状であって、左右の辺に相当する側面部は幅狭である。
回路基板２０は、保護回路を形成するための素子が内蔵された板状部品であって、その上面に、外部に接続用の外部正極端子２３ａと外部負極端子２３ｂが配設されている。
この外部正極端子２３ａと外部負極端子２３ｂは、樹脂モールド１０１の天面部に開設された窓から外部に露出されている。
【００２６】
素電池１０の外装蓋１２の上に間隙をあけて配置され、当該回路基板２０と外装蓋１２との間に、接続リード板３１，リード対安全素子３２が介在している。
接続リード板３１は、コの字状の導電板であって、素電池１０の正極端子１４と回路基板２０の下面側にある正極導電ランドとを接続している。
回路基板２０の下面側には負極導電ランドが設けられている。
【００２７】
リード付安全素子３２は、ＰＴＣ本体３２ａの上面側にリード３２ｂ、下面側にリード３２ｃが接合されて構成され、リード３２ｂは、ＰＴＣ本体３２ａの上面の右端部から立ち上がり右方向に伸長して回路基板２０の負極導電ランドに接続されている。一方、リード３２ｃは、外装蓋１２の外側で負極端子１３の上部に接続されている。
このようにして、回路基板２０の負極導電ランドは、リード付安全素子３２を介して素電池１０の負極端子１３に接続されている。
【００２８】
リード付安全素子３２と回路基板２０の下面との間には絶縁板３３が介挿されている。また、リード３２ｃと外装蓋１２との間には絶縁板３４が、回路基板２０の右端部と外装蓋１２との間に絶縁板３５が介挿され、両者が絶縁されている。
この素電池１０の外装缶１１の中には、電極体の正極板から伸長する正極タブ１６及び電極体の負極板から伸長する負極タブ１７が設けられている。
【００２９】
図２，３において正極タブ１６及び負極タブ１７は破線で示している。当図に示されるように、正極タブ１６及び負極タブ１７は、上下方向（Ｙ方向）に伸長し、左右方向（Ｘ方向）に並んで配置されている。
図４（ａ）は、素電池１０の内部構造を示す斜視図であって、外装蓋１２を開けて外装缶１１の開口部から内部が見えるようにした状態の図である。
【００３０】
図４（ａ）に示すように、正極タブ１６の上端部は外装蓋１２の裏面に接合され、負極タブ１７の上端部は、外装蓋１２の裏側において、負極端子１３の下端部１３ａから延長されたリード板１３ｂに接合されている。
上記負極端子１３の外装蓋１２への取付け位置は、正極タブ１６の外装蓋１２への接続位置と、第1リードである接続リード板３１の外装蓋１２への接続位置との間に位置している。
【００３１】
また、接続リード板３１は、負極タブ１７の直上に位置し、第二リードであるリード付安全素子３２は、正極タブ１６の直上に位置している。
なお、各リード板と各端子との接合は、抵抗スポット溶接，レーザー溶接，半田付けなどでなされている。
図４（ｂ）は、正極タブ１６及び負極タブ１７の電極体１８に対する前後方向（Ｚ方向）及び左右方向（Ｙ方向）の位置を示す概略断面図である。
【００３２】
図２〜４に示されるように正極タブ１６は左側、負極タブ１７は右側に位置している。
なお、図４（ｂ）に示す例では、正極タブ１６及び負極タブ１７は、前後方向（Ｚ方向）の中央部に配置されているが、前方寄りあるいは後方寄りに配置されていてもよい。
なお、回路基板２０における左端部には、回路基板２０を貫通するスルーホールが形成されている。そして、回路基板２０の上面において、外部負極端子２３ｂとスルーホールの上端とがプリント配線で接続され、回路基板２０の裏面上においてスルーホールの下端と負極導電ランドがプリント配線で接続されている。
【００３３】
図５は、パック電池１における電流の経路を、並設された正極タブ１１６及び負極タブ１１７に沿った平面（Ｘ−Ｙ面）上に投影した図である。
図５に示されるように、電極体の正極板から出発して、電極体の負極板に戻ってくる電流ループは、図中の点Ｐ1→Ｐ2→Ｐ3→Ｐ4→Ｐ5→Ｐ6→Ｐ7→Ｐ8→Ｐ9→Ｐ10→Ｐ11→Ｐ12→Ｐ13を順に経由している。
【００３４】
各点Ｐ1〜Ｐ13は、下記の位置を示している。
Ｐ1  正極タブ１６の上部                      
Ｐ2  正極タブ１６と外装蓋１２との接続部分      
Ｐ3  接続リード板３１と外装蓋１２との接続部分  
Ｐ4  外部正極端子２３ａ                            
Ｐ5  外部負荷                                  
Ｐ6  外部負極端子２３ｂ                  
Ｐ7  回路基板２０を貫通するスルーホールの上端        
Ｐ8  回路基板２０を貫通するスルーホールの下端        
Ｐ9  回路基板２０の負極導電ランドとリード３２ｂとの接続部分
Ｐ10 リード３２ｂの立ち上がり部分の上端  
Ｐ11 ＰＴＣ本体３２ａの下面                    
Ｐ12 負極端子１３の上端部                      
Ｐ13 負極端子１３の下端部                      
Ｐ14 負極タブ１７の上端部                      
この電流ループを形成する配線路において、正極タブ１６から外装蓋１２、回路基板２０を経由して外部正極端子２３ａに到る経路（点Ｐ1−Ｐ2−Ｐ3−Ｐ4を結ぶ経路）が第１配線路であり、負極タブ１７から外装蓋１２を貫く負極端子１３及び回路基板２０を経由して外部負極端子２３ｂに到る経路（点Ｐ14−Ｐ13−Ｐ12−Ｐ11−Ｐ10−Ｐ9−Ｐ8−Ｐ7−Ｐ6を結ぶ経路）が第２配線路である。
【００３５】
上記のように、負極端子１３の外装蓋１２への取付け位置が、正極タブ１６の外装蓋１２への接続位置と、第1リードである接続リード板３１の外装蓋１２への接続位置との間に位置していることによって、第１配線路と第２配線路は、素電池１０の上端部にある外装蓋１２を通過する箇所において、点Ｐ2−点Ｐ3を結ぶ線と、点Ｐ12―点Ｐ13を結ぶ線とが交差している。図５中において、点Ａが交差点である。
【００３６】
ここで、上記の電流ループを、交差点Ａを起点として素電池１０の外部において回路基板２０を経由して形成される電流ループ部分Ｂ1と、交差点Ａを経由して素電池１０の内部に形成される電流ループ部分Ｂ2とに分けて考える。
素電池１０の外部に形成される電流ループ部分Ｂ1は、点Ａから点Ｐ3→Ｐ4→Ｐ5→Ｐ6→Ｐ7→Ｐ8→Ｐ9→Ｐ10→Ｐ11→Ｐ12を経由して交差点Ａに戻るものであり、一方、素電池１０内に形成される電流ループ部分Ｂ2は、正極タブ１６から点Ｐ1、点Ｐ2を経由して交差点Ａに到る電流経路と、交差点Ａから点Ｐ13，Ｐ14を経由して負極タブ１７に到る電流経路とをつなぎ合わせたものである。
【００３７】
電流ループ部分Ｂ1は、前方から見た時に右回りであり、電流ループ部分Ｂ2は、前方から見た時に左回りである。
このように、素電池１０の外部において、回路基板２０を経由して形成される電流ループ部分Ｂ1の回る向きが、素電池１０の内部に形成される電流ループ部分Ｂ2の回る向きと逆になるので、交差点Ａに近い箇所では、各電流ループ部分Ｂ1，Ｂ2によって形成される逆向きの磁場が相殺される。
【００３８】
特に、第一リードである接続リード板３１は、負極タブ１７の直上に位置しているので、点Ｐ3―Ｐ4の経路部分と、点Ｐ14から下の経路部分とは、互いに近接し、電流の向きが逆方向であり、これらの部分で形成される逆向きの磁場が相殺される。また、第二リードであるリード付安全素子３２も、正極タブ１６の直上に位置しているので、点Ｐ1―Ｐ2の経路部分と点Ｐ10―Ｐ11の経路部分は、互いに近接し、電流の向きが逆方向であり、これらの部分で形成される逆向きの磁場が相殺される。このため、発生する磁界をより軽減させることができる。
【００３９】
以上のようにして、パック電池１においては、電流ループによって発生する磁場の強度は、比較的弱くなる。
（比較例）
図６は比較例にかかるパック電池の電流ループをＸ−Ｙ面に投影した図である。
当図に示すように、この電流ループは、正極タブから点Ｐ21→Ｐ22→Ｐ23→Ｐ24→Ｐ25→Ｐ26→Ｐ27→Ｐ28→Ｐ29→Ｐ30→Ｐ31→Ｐ32→Ｐ33を順に経由して、負極タブに戻っている。
【００４０】
各点Ｐ21〜Ｐ33は下記の位置を示している。
Ｐ21  正極タブの上部                              
Ｐ22  正極タブと外装蓋との接続部分                
Ｐ23  接続リード板と外装蓋との接続部分            
Ｐ24  正極端子                                    
Ｐ25  外部負荷                                    
Ｐ26  負極端子                                  
Ｐ27  回路基板を貫通するスルーホールの上端                  
Ｐ28  回路基板を貫通するスルーホールの下端                  
Ｐ29  接続リード板と回路基板の導電ランドとの接続部分        
Ｐ30 接続リード板とＰＴＣ素子との接続部分      
Ｐ31 負極端子の上端部                          
Ｐ32 負極リード板の曲折部                      
Ｐ33 負極タブと負極リード板との接続部分        
上記の投影した電流ループは、交差せずに、素電池の内部から外部の回路基板にかけて１つの環を形成している。そして、この電流ループの回転する向きは、前方から見るときに右回りである。
【００４１】
従って、比較例にかかるパック電池においては、上記パック電池１と比べると、電流ループによって比較的強い磁場が形成されることになる。
[実施の形態２]
図７は、実施の形態３にかかるコアパック４の斜視図であり、図８はコアパック４の分解斜視図である。
【００４２】
本実施形態にかかるパック電池は、実施の形態１のパック電池１と同様の構成であるが、そのコアパック４において、正極タブ４６から外装蓋４２、回路基板５０を経由して外部正極端子５３ａに到る第１配線路と、負極タブ４７から外装蓋４２を貫く負極端子４３及び回路基板５０を経由して外部負極端子５３ｂに到る第２配線路とが、交差するのではなく、第１配線路及び第２配線路が外装蓋４２を通過してから回路基板５０に到る箇所での相互の間隔が、外装蓋４２内面側における第１配線路と第２配線路の間隙Ｗよりも狭くなっている。
【００４３】
コアパック４における素電池４０は、実施の形態１にかかる素電池１０と同様の構成であって、外装蓋４２の中央部に負極端子４３が凸設され、右端部に安全弁４５が設けられているが、クラッド板である正極端子４４は、負極端子４３の左側に設けられている。
実施の形態１の素電池１０と同様に、素電池４０の外装缶４１の中には、電極体の正極板から伸長する正極タブ４６及び電極体の負極板から伸長する負極タブ４７が設けられている。図７，８に破線で示されるように、正極タブ４６及び負極タブ４７は、上下方向（Ｙ方向）に伸長し、左右方向（Ｘ方向）に並んで配置され、正極タブ４６は左側、負極タブ４７は右側に位置している。
【００４４】
正極タブ４６の上端部は外装蓋４２の裏面に接合され、負極タブ４７の上端部は、負極端子４３の下端部から延長されたリード板に接合されている。
回路基板５０は、実施の形態１の回路基板２０と同様の構成であって、上面に外部接続用の外部正極端子５３ａ外部負極端子５３ｂが配設され、素電池４０の外装蓋４２の上に間隔をあけて配置されているが、回路基板５０の下面において、正極導電ランドの位置は左端部、負極導電ランドの位置は右端部にある。
【００４５】
回路基板５０と外装蓋４２との間には、第１配線路の一部を形成する接続リード板６１、第２配線路の一部を形成するリード付安全素子６２などが介在している。
接続リード板６１は、外装蓋４２と回路基板５０とにまたがる第１リード部材であって、素電池４０の正極端子４４と回路基板５０の下面にある正極導電ランドとを接続するコの字状の導電板である。
【００４６】
リード付安全素子６２は、外装蓋４２と回路基板５０とにまたがる第２リード部材であって、リード付安全素子６２は、ＰＴＣ本体６２ａの上面側にリード６２ｂ、下面側にリード６２ｃが接合されて構成されている。そして、リード６２ｃは、先端部が素電池４０の負極端子４３に接続され、リード６２ｂは、Ｕ字状に屈曲されてその先端部が回路基板５０の負極導電ランドに接続されている。このように、回路基板５０の負極導電ランドは、リード付安全素子６２を介して素電池４０の負極端子４３に接続されている。
【００４７】
ここで、負極端子４３からリード付安全素子６２を経由して回路基板５０の負極導電ランドに到る経路を辿ると、リード６２ｃが負極端子４３から接続リード板６１の側（左方向）に伸び、ＰＴＣ本体６２ａを経て、さらにリード６２ｂが接続リード板６１の側（左方向）に伸び、Ｕ字状に屈曲して、右方向に伸びて負極導電ランドに到っている。
このように、リード付安全素子６２は、負極端子４３から回路基板５０の負極導電ランドに到る途中で、接続リード板６１に近づく方向に伸び、リード付安全素子６２と接続リード板６１が近接しているので、下で述べるように、素電池４０の外側の電流ループ部分の面積が小さくなり、発生する磁場も弱くなる。
【００４８】
リード付安全素子６２の上面、下面、左面を覆うように、Ｕ字状に曲折された絶縁板６３が設けられている。この絶縁板６３は、リード６２ｂと回路基板５０の下面との間、リード６２ｂと接続リード板６１との間、リード６２ｂ，６２ｃと外装蓋４２との間に介挿されて、両者を絶縁している。
図９は、実施の形態２にかかるパック電池における電流経路をＸ−Ｙ面に投影した図である。
【００４９】
電流の経路は、図中の点Ｐ41→Ｐ42→Ｐ43→Ｐ44→Ｐ45→Ｐ46→Ｐ47→Ｐ48→Ｐ49→Ｐ50→Ｐ51→Ｐ52→Ｐ53→Ｐ54を順に経由している。
各点Ｐ41〜Ｐ54は下記の位置を示している。
Ｐ41  正極タブ４６の上部                              
Ｐ42  正極タブ４６と外装蓋４２との接続部分                
Ｐ43  接続リード板６１と外装蓋４２との接続部分            
Ｐ44  外部正極端子                                    
Ｐ45  外部負荷                                    
Ｐ46  外部負極端子                                  
Ｐ47  回路基板５０を貫通するスルーホールの上端                  
Ｐ48  回路基板５０を貫通するスルーホールの下端                  
Ｐ49  リード６２ｂと回路基板５０の導電ランドとの接続部分        
Ｐ50  リード６２ｂの屈曲部上端
Ｐ51  リード６２ｂの屈曲部下端
Ｐ53  負極端子４３の上端部                          
Ｐ54  負極タブ４７と負極リード板との接続部分  
この電流ループを形成する配線路において、正極タブ４６から外装蓋４２、接続リード板６１，回路基板２０を経由して外部正極端子５３ａに到る経路（点Ｐ41−Ｐ42−Ｐ43−Ｐ44を結ぶ経路）が第１配線路であり、負極タブ４７から外装蓋４２を貫く負極端子４３及び回路基板５０を経由して外部負極端子５３ｂに到る経路（点Ｐ54−Ｐ53−Ｐ52−Ｐ51−Ｐ50−Ｐ49−Ｐ48−Ｐ47−Ｐ46を結ぶ経路）が第２配線路である。
【００５０】
ここで、第１配線路における外装蓋４２を通過してから回路基板５０に到るまでの部分（点Ｐ43−点Ｐ44を結ぶ線路部分）と、第２配線路における外装蓋４２を通過してから回路基板５０に到るまでの部分（点Ｐ51−Ｐ50を結ぶ線路部分）の間隔が、外装蓋４２内面側における第１配線路と第２配線路の間隙Ｗよりも狭くなっている。なお、図９に示す例では、この間隙Ｗは、正極タブ４６の上端と負極端子４３下端との間隙に相当し、正極タブ４６と負極タブ４７の間隙よりも狭くなっている。
【００５１】
具体的には、素電池４０において、接続リード板６１及びリード付安全素子６２のリード６２ｂの屈曲部分は共に負極端子４３より左側に存在して互いに近接し、接続リード６１における点Ｐ43−点Ｐ44を結ぶ経路部分と、リード付安全素子６２のリード６２ｂの点Ｐ50−点Ｐ51を結ぶ経路部分が、互いに近接して並行している。
このように、電流経路が互いに近接した状態で、逆向きで平行になるように形成されているので、発生する逆向きの磁場が相殺される。
【００５２】
さらに、回路基板５０上に形成される経路部分も、互いに近接して逆向に並行している。
すなわち、回路基板５０の上面に沿った経路部分（点Ｐ46−点Ｐ47を結ぶ経路部分）と、回路基板５０の下面に沿ったリード６２ｂによる経路部分（点Ｐ49−点Ｐ50を結ぶ経路部分）は、互いに近接して並行し、向きは逆向きである。
【００５３】
このように、素電池４０の外側の領域全体において、電流経路が互いに近接した状態で逆向きで平行になるように形成されているので、発生する逆向きの磁場が相殺される。
従って、本実施形態のパック電池においては、素電池４０の外側の電流ループ部分で発生する磁場は弱く、上記比較例にかかるパック電池と比べると、発生する磁場の強度は弱くなる。
【００５４】
[実施の形態３]
図１０は、実施の形態３にかかるパック電池５の外観を示す斜視図である。
図１１は、コアパック６の斜視図であり、図１２はコアパック６の分解斜視図である。
本実施形態にかかるパック電池５は、角形の素電池７０の側辺に回路基板８０が取付けられてそのコアパック６が構成され、コアパック６に対して、回路基板８０及び接続リードを覆うように樹脂モールド１０４が形成され、底部に底板１０５が装着され、素電池７０の外側面を被覆するように外装ラベル１０６が貼り付けられて構成されている。
【００５５】
本実施形態のパックにおいても、上記実施の形態２と同様に、正極タブ７６から外装蓋７２、回路基板８０を経由して外部正極端子８３ａに到る第１配線路と、負極タブ７７から外装蓋７２を貫く負極端子７３及び回路基板８０を経由して外部負極端子８３ｂに到る第２配線路との相互の間隔が、外装蓋７２の内面側よりも、外装蓋７２を通過してから回路基板８０に到る箇所でより狭くなっている。
【００５６】
コアパック６の構成を以下に詳述する。
素電池７０は、実施の形態２にかかる素電池４０と同様の構成であって、外装蓋７２の中央部に負極端子７３が凸設され右端部に安全弁７５が設けられ、クラッド板である正極端子７４が、負極端子７３の左側に設けられている。
素電池７０の外装缶７１の中には、電極体の正極板から伸長する正極タブ７６及び電極体の負極板から伸長する負極タブ７７が設けられている。図１１，１２に破線で示されるように、正極タブ７６及び負極タブ７７は、上下方向（Ｙ方向）に伸長し、左右方向（Ｘ方向）に並んで配置され、正極タブ７６は左側、負極タブ７７は右側に位置している。
【００５７】
回路基板８０は、実施の形態２の回路基板５０と同様の構成であって、表面に外部接続用の外部正極端子８３ａと外部負極端子８３ｂが配設され、素電池７０の外装缶７１の左側面７１ａ上に配置されている。回路基板８０の裏面には、下端部に正極導電ランド８１が、上端部に負極導電ランド８２がある。
外装缶７１の左側面７１ａと外装蓋７２の表面上にまたがって、接続リード板９１，リード付安全素子９２及び絶縁板９３，９４が積み重ねて配設されている。
【００５８】
接続リード板９１は、第１配線路の一部を形成する第１リード部材であって、Ｌ字状に曲折された導電板からなり、外装缶７１の左側面７１ａ上を経由して、素電池７０の正極端子７４と回路基板８０の裏面にある正極導電ランド８１とにまたがって配され、両者を接続している。
リード付安全素子９２は、第２配線路の一部を形成する第２リード部材であって、ＰＴＣ本体９２ａの上面側にリード９２ｂ、下面側にリード９２ｃが接合されて構成され、リード９２ｃは素電池７０の負極端子７３に接続され、リード９２ｂは、Ｌ字状に屈曲されてその先端が回路基板８０の負極導電ランド８２に接続されている。
【００５９】
このように、リード付安全素子９２は、素電池７０の負極端子７３と、回路基板８０の負極導電ランド８２とにまたがって配され、両者を接続している。
絶縁板９３は、Ｌ字状に曲折され、接続リード板９１と、外装缶７１及び外装蓋７２との間に介挿されて両者を絶縁している。また、絶縁板９４もＬ字状に曲折され、リード板９１とリード付安全素子９２との間に介挿されて両者を絶縁している。
【００６０】
絶縁板９３，９４は、厚さが０，１５ｍｍ程度の絶縁紙である。このように、絶縁板９３，９４が介挿されることによって、第１配線路及び第２配線路の相互の間隔が０．１５ｍｍ以上確保され、第１配線路と第２配線路の間が良好に絶縁される。
図１３は、パック電池５における電流経路をＸ−Ｙ面に投影した図である。
電流の経路は、図中の点Ｐ61→Ｐ62→Ｐ63→Ｐ64→Ｐ65→Ｐ66→Ｐ67→Ｐ68→Ｐ69→Ｐ70→Ｐ71→Ｐ72→Ｐ73を順に経由している。
【００６１】
各点Ｐ61〜Ｐ74は下記の位置を示している。
Ｐ61  正極タブ７６の上部                              
Ｐ62  正極タブ７６と外装蓋７２との接続部分                
Ｐ63  接続リード板９１の曲折部分
Ｐ64  正極導電ランド８１                                    
Ｐ65  外部正極端子８３ａ
Ｐ66  外部負荷                              
Ｐ67  外部負極端子８３ｂ
Ｐ68  回路基板８０を貫通するスルーホール                  
Ｐ69  リード９２ｂと負極導電ランド８２との接続部分        
Ｐ70  リード９２ｂの曲折部分 
Ｐ71  負極端子７３の上端部                          
Ｐ72  負極リード板の曲折部                      
Ｐ73  負極タブ７７と負極リード板との接続部分  
この電流ループを形成する配線路において、正極タブ７６から外装蓋７２、接続リード板９１，回路基板８０を経由して外部正極端子８３ａに到る経路（点Ｐ61−Ｐ62−Ｐ63−Ｐ64−Ｐ65を結ぶ経路）が第１配線路であり、負極タブ７７から外装蓋４２を貫く負極端子７３、リード付安全素子９２及び回路基板８０を経由して外部負極端子８３ｂに到る経路（点Ｐ73−Ｐ72−Ｐ71−Ｐ70−Ｐ69−Ｐ68−Ｐ67を結ぶ経路）が第２配線路である。
【００６２】
ここで、第１配線路における外装蓋４２を通過してから回路基板８０に到るまでの部分(接続リード板９１によって形成される点Ｐ62−Ｐ63−Ｐ64を結ぶ経路部分)と、第２配線路における外装蓋４２を通過してから回路基板８０に到るまでの部分（リード付安全素子９２によって形成される点Ｐ69−Ｐ70−Ｐ71を結ぶ経路部分）の間隔が、外装蓋４２内面側における第１配線路と第２配線路の間隙Ｗよりも狭くなっている。従って、これらの経路部分で発生する逆向きの磁場が相殺される。なお、図１３に示されるように、間隙Ｗは、正極タブ７６の上端と負極端子７３下端との間隙に相当し、正極タブ７６と負極タブ７７の間隙よりも狭くなっている。
【００６３】
さらに、第１配線路における回路基板８０に沿った経路部分（点Ｐ63−Ｐ64を結ぶ経路部分）と、回路基板８０上の外部負極端子８３ｂから負極導電ランド８２に到る経路部分（点Ｐ67−Ｐ68−Ｐ69を結ぶ経路部分）も、互いに近接して並行しており、電流の向きは互いに逆向きである。従って、これらの経路部分で発生する逆向きの磁場も相殺される。
このように、パック電池５においては、素電池７０の外部において、互いに近接した状態で並行し電流の向きが互いに逆向きするよう電流経路が形成され、発生する逆向きの磁場が相殺されるので、上記比較例にかかるパック電池と比べると、素電池７０の外部における電流ループ部分で発生する磁場の強度は弱くなる。
【実施例】
【００６４】
上記実施の形態１に基づく実施例１のパック電池、実施の形態２に基づく実施例２のパック電池、及び比較例のパック電池について、Ｘ方向，Ｙ方向，Ｚ方向の各方向ごとの磁場強度の成分（Ｂｘ，Ｂｙ，Ｂｚ）を計測した。
ここで、実施例１，２及び比較例とも、素電池の外装缶，電極体、正極タブ，負極タブなど仕様は共通とし、電流値も共通とした。【００６５】
Ｘ，Ｙ，Ｚの各方向ごとに、正向きの磁場が最大強度を示した箇所及び逆向きの磁場が最大強度を示した箇所の磁場強度（ｄＢ）を表１に示す。【００６６】
【表１】
2012108233.tif 000003
なお、各パック電池において、磁場成分が最大値を示した箇所は以下の通りである。また、各箇所を示す符号（Ｑ１〜Ｑ６）を、図２に表示している。
Ｂx  正向き    素電池の右上部（Ｑ１）
Ｂx  逆向き    素電池の左上部（Ｑ２）
Ｂy  正向き    回路基板の上方（Ｑ３）
Ｂy  逆向き    素電池の中央部（Ｑ４）
Ｂz  正向き    素電池の下端部（Ｑ５）
Ｂz  逆向き    素電池の上端部（Ｑ６）
表１に示す結果から、実施例１及び実施例２では、比較例と比べて、発生する磁場の強度が低減されていること、特に、実施例１では、磁場が低減される効果が大きいことがわかる。【００６７】
（変形例など）
なお、上記実施の形態１〜３では、素電池の外装蓋が正極性で、外装蓋を負極端子が貫通したが、逆に、素電池の外装蓋が負極性で、外装蓋を正極端子が貫通する場合も、同様にして実施可能であって、この場合、負極タブが外装蓋に接続され、正極タブが正極端子に接続される。【００６８】
また、上記実施の形態１〜３では、パック電池に内蔵される素電池がリチウムイオン電池である場合を例にとって説明したが、パック電池に内蔵される素電池のタイプは特に限定されず、角形のアルカリ電池などであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、携帯電子機器用のパック電池、特に角形の素電池を有するパック電池に適している。
【符号の説明】
【００７０】
１，５    パック電池
２，４，６    コアパック
１０    素電池
１１    外装缶
１２    外装蓋
１３    負極端子
１３ａ  下端部
１３ｂ  リード板
１４    正極端子
１６    正極タブ
１７    負極タブ
２０    回路基板
２３ａ  外部正極端子
２３ｂ  外部負極端子
３１    接続リード板
３２    リード付安全素子
３２ｂ，３２ｃ  リード
３３，３４    絶縁板
４０    素電池
４１    外装缶
４２    外装蓋
４３    負極端子
４４    正極端子
４６    正極タブ
４７    負極タブ
５０    回路基板
５３ａ  外部正極端子
５３ｂ  外部負極端子
６１    接続リード板
６２    リード付安全素子
６２ｂ，６２ｃ  リード
６３    絶縁板
７０    素電池
７１    外装缶
７２    外装蓋
７３    負極端子
７４    正極端子
７６    正極タブ
７７    負極タブ
８０    回路基板
８３ａ  外部正極端子
８３ｂ  外部負極端子
９１    接続リード板
９２    リード付安全素子
９２    安全素子
９２ａ  ＰＴＣ本体
９２ｂ，９２ｃ  リード
９３，９４  絶縁板
【図１】
2012108233.tif 000004
【図２】
2012108233.tif 000005
【図３】
2012108233.tif 000006
【図４】
2012108233.tif 000007
【図５】
2012108233.tif 000008
【図６】
2012108233.tif 000009
【図７】
2012108233.tif 000010
【図８】
2012108233.tif 000011
【図９】
2012108233.tif 000012
【図１０】
2012108233.tif 000013
【図１１】
2012108233.tif 000014
【図１２】
2012108233.tif 000015
【図１３】
2012108233.tif 000016
【国際調査報告】
2012108233.tif 000017
2012108233.tif 000018
2012108233.tif 000019
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