(57)【要約】【課題】電池及び基板を備えた電池ユニットにおいて、コンパクトで且つ低コストな構成を得る。【解決手段】電池ユニット（１）は、正極端子及び負極端子を有する電池（２）と、正極端子及び負極端子にそれぞれ接触する正極接触端子（５４）及び負極接触端子（５５）を有するフレキシブル基板（３）と、フレキシブル基板（３）を電池（２）上に固定するチューブ（５）とを備える。フレキシブル基板（３）は、電池（２）の少なくとも一部を覆うように配置されるとともに、該電池（２）に対して接合されることなくチューブ（５）によって固定される。【選択図】図２
2014022122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極端子及び負極端子を有する電池と、
前記正極端子及び前記負極端子にそれぞれ接触する複数の接触端子を有するフレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板を前記電池上に固定する固定部材とを備え、
前記フレキシブル基板は、前記電池の少なくとも一部を覆うように配置されるとともに、前記電池に対して接合されることなく前記固定部材によって固定される、電池ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の電池ユニットにおいて、
前記フレキシブル基板は、
前記正極端子に接触する正極端子接触面と、
前記負極端子に接触する負極端子接触面と、
機器の第１端子に接触する第１端子接触面と、
前記機器の第２端子に接触する第２端子接触面と、
回路部品を実装するための回路部品実装面とを有する、電池ユニット。
【請求項３】
請求項２に記載の電池ユニットにおいて、
前記フレキシブル基板は、
前記正極端子接触面に設けられ、前記正極端子と接触する正極接触端子と、
前記負極端子接触面に設けられ、前記負極端子と接触する負極接触端子と、
前記第１端子接触面に設けられ、前記機器の前記第１端子と接触する第１外部端子と、
前記第２端子接触面に設けられ、前記機器の前記第２端子と接触する第２外部端子とを備え、
前記第１外部端子は、前記フレキシブル基板が前記電池に固定された状態で、前記正極接触端子及び前記負極接触端子のうち一方の接触端子に対し、前記フレキシブル基板の厚み方向に重なる位置に設けられ、
前記第２外部端子は、前記フレキシブル基板が前記電池に固定された状態で、前記正極接触端子及び前記負極接触端子のうち他方の接触端子に対し、前記フレキシブル基板の厚み方向に重なる位置に設けられる、電池ユニット。
【請求項４】
請求項３に記載の電池ユニットにおいて、
前記電池は、柱状に形成されていて、一方の端面が前記正極端子及び前記負極端子のいずれか一方の端子として機能するとともに、他方の端面が前記正極端子及び前記負極端子の他方の端子として機能し、
前記フレキシブル基板は、
前記電池の一方の端面に接触する第１本体部と、
前記電池の他方の端面に接触する第２本体部と、
前記第１本体部及び前記第２本体部の少なくとも一方から突出する舌部とを有し、
前記第１外部端子は、前記舌部における前記電池とは反対側の面に設けられている、電池ユニット。
【請求項５】
請求項４に記載の電池ユニットにおいて、
前記固定部材は、前記電池及び前記フレキシブル基板の外周側を覆うように配置され、
前記舌部の基端側と前記フレキシブル基板との間には、前記舌部が前記固定部材上に位置付けられるように、スリットが設けられている、電池ユニット。
【請求項６】
請求項４または５に記載の電池ユニットにおいて、
前記電池は、側面も前記一方の端子として機能し、
前記フレキシブル基板は、前記第１本体部及び前記第２本体部の少なくとも一方から突出し、前記電池の側面に接触する突出部をさらに有し、
前記突出部には、前記電池と接触する面に、前記正極接触端子及び前記負極接触端子のうち、前記一方の端子に接触する前記一方の接触端子が設けられている、電池ユニット。
【請求項７】
請求項６に記載の電池ユニットにおいて、
前記突出部は、前記フレキシブル基板が前記電池に固定された状態で、前記舌部と重なる位置に設けられていて、
前記突出部に設けられた前記一方の接触端子は、前記舌部の前記第１外部端子に接触する前記機器の前記第１端子によって、前記電池側に押圧される、電池ユニット。
【請求項８】
請求項３に記載の電池ユニットにおいて、
前記他方の接触端子は、前記第２外部端子に接触する前記機器の前記第２端子によって、前記電池側に押圧される、電池ユニット。
【請求項９】
請求項２から８のいずれか一つに記載の電池ユニットにおいて、
前記回路部品実装面に対し、電気的に接続される非接触充電用コイルをさらに備え、
前記電池は、非接触充電によって充電される二次電池であり、
前記非接触充電用コイルは、前記回路部品実装面上に配置され、
前記固定部材は、前記電池、前記フレキシブル基板及び前記コイルを積層した状態で固定する、電池ユニット。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一つに記載の電池ユニットにおいて、
前記フレキシブル基板は、前記電池を挟み込むように配置される、電池ユニット。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一つに記載の電池ユニットにおいて、
前記電池は、有底筒状の外装缶と、該外装缶の開口側を覆う有底筒状の封口缶とを有し、
前記外装缶は、側壁の開口部側が前記封口缶の側壁の外周面上に嵌合され、
前記外装缶は、前記正極端子及び前記負極端子のいずれか一方の端子として機能し、
前記封口缶は、前記正極端子及び前記負極端子の他方の端子として機能する、電池ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池及び基板を備えた電池ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電池及び基板を備えた電池ユニットが知られている。このような構成としては、例えば特許文献１に開示されるように、基板上に、コイン型電気素子（電池）の一方の面を半田によって接続する一方、該コイン型電気素子の他方の面に接続されるリード板を基板に半田付けする構成が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２９８８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述のように、基板に対して電池を電気的に接続する構成の場合には、リード板などの接続部材が必要になるため、該リード板の分だけ、電池ユニット全体のサイズが大きくなる。具体的には、電池の外方にリード板を引き回す必要があるため、その分、電池ユニットのサイズが大きくなる。さらに、リード板を基板上に固定するために該基板上にリード板の接続面積を確保する必要があり、その分、基板の面積が増大してしまう。
【０００５】
また、上述のように基板に対して電池を半田付けする場合には、半田付けの作業が必要になる分、製造コストが増大する。
【０００６】
そのため、本発明では、電池及び基板を備えた電池ユニットにおいて、コンパクトで且つ低コストな構成を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態に係る電池ユニットは、正極端子及び負極端子を有する電池と、前記正極端子及び前記負極端子にそれぞれ接触する複数の接触端子を有するフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板を前記電池上に固定する固定部材とを備え、前記フレキシブル基板は、前記電池の少なくとも一部を覆うように配置されるとともに、該電池に対して接合されることなく前記固定部材によって固定される（第１の構成）。
【０００８】
電池の正極端子及び負極端子にそれぞれ電気的に接触する複数の接触端子を有するフレキシブル基板を、電池の少なくとも一部を覆うように該電池に対して固定する。これにより、電池とフレキシブル基板とを接続するリード線などの部品が不要になる。よって、電池ユニット全体としてコンパクトな構成にすることができる。
【０００９】
しかも、フレキシブル基板は、電池に対して接合されることなく固定部材によって固定される。そのため、電池と基板とを接合するための接着または半田付け等が不要になる。よって、接着または半田付け等の作業が不要になる分、電池ユニットの製造コストの低減を図れる。
【００１０】
ここで、接合とは、フレキシブル基板と電池とをくっつけて一体化することを意味しており、例えば、接着、半田付け、溶接、溶着等を含む。
【００１１】
前記第１の構成において、前記フレキシブル基板は、前記正極端子に接触する正極端子接触面と、前記負極端子に接触する負極端子接触面と、機器の第１端子に接触する第１端子接触面と、前記機器の第２端子に接触する第２端子接触面と、回路部品を実装するための回路部品実装面とを有するのが好ましい（第２の構成）。
【００１２】
このようにフレキシブル基板に、電池と接触する面、機器側の端子と接触する面及び回路部品を実装する面を設けることにより、電池に対してコンパクトにフレキシブル基板を配置することができる。したがって、電池ユニットのコンパクト化を図れる。
【００１３】
前記第２の構成において、前記フレキシブル基板は、前記正極端子接触面に設けられ、前記正極端子と接触する正極接触端子と、前記負極端子接触面に設けられ、前記負極端子と接触する負極接触端子と、前記第１端子接触面に設けられ、前記機器の前記第１端子と接触する第１外部端子と、前記第２端子接触面に設けられ、前記機器の前記第２端子と接触する第２外部端子とを備え、前記第１外部端子は、前記フレキシブル基板が前記電池に固定された状態で、前記正極接触端子及び前記負極接触端子のうち一方の接触端子に対し、前記フレキシブル基板の厚み方向に重なる位置に設けられ、前記第２外部端子は、前記フレキシブル基板が前記電池に固定された状態で、前記正極接触端子及び前記負極接触端子のうち他方の接触端子に対し、前記フレキシブル基板の厚み方向に重なる位置に設けられるのが好ましい（第３の構成）。
【００１４】
これにより、フレキシブル基板の第１外部端子に対し、機器の第１端子を該フレキシブル基板の厚み方向に押し付けることにより、前記正極接続端子及び前記負極接触端子のうち一方を電池により確実に接触させることが可能になる。同様に、フレキシブル基板の第２外部端子に対し、機器の第２端子を該フレキシブル基板の厚み方向に押し付けることにより、前記正極接続端子及び前記負極接触端子のうち他方を電池により確実に接触させることが可能になる。
【００１５】
したがって、上述の構成により、第１外部端子及び第２外部端子と機器の各端子とを接触させることで、第１接触端子及び第２接触端子と電池とをより確実に接触させることができる。よって、フレキシブル基板と電池とを接合しなくても、該フレキシブル基板と電池との電気的な接続を確保することができる。
【００１６】
前記第３の構成において、前記電池は、柱状に形成されていて、一方の端面が前記正極端子及び前記負極端子のいずれか一方の端子として機能するとともに、他方の端面が前記正極端子及び前記負極端子の他方の端子として機能し、前記フレキシブル基板は、前記電池の一方の端面に接触する第１本体部と、前記電池の他方の端面に接触する第２本体部と、前記第１本体部及び前記第２本体部の少なくとも一方から突出する舌部とを有し、前記第１外部端子は、前記舌部における前記電池とは反対側の面に設けられているのが好ましい（第４の構成）。
【００１７】
機器の第１端子の位置に対応して、電池ユニットに舌部及び第１外部端子を設けることにより、機器の第１端子に対して第１外部端子をより確実に接触させることができる。
【００１８】
前記第４の構成において、前記固定部材は、前記電池及び前記フレキシブル基板の外周側を覆うように配置され、前記舌部の基端側と前記フレキシブル基板との間には、前記舌部が前記固定部材上に位置付けられるように、スリットが設けられているのが好ましい（第５の構成）。これにより、舌部と固定部材とが干渉を生じるのを防止できる。
【００１９】
前記第４または第５の構成において、前記電池は、側面も前記一方の端子として機能し、前記フレキシブル基板は、前記第１本体部及び前記第２本体部の少なくとも一方から突出し、前記電池の側面に接触する突出部をさらに有し、前記突出部には、前記電池と接触する面に、前記正極接触端子及び前記負極接触端子のうち前記一方の端子に接触する前記一方の接触端子が設けられているのが好ましい（第６の構成）。
【００２０】
これにより、電池の一方の端子に対して、フレキシブル基板をより確実に電気的に接触させることができる。すなわち、電池の一方の面とフレキシブル基板との接触が不安定な場合でも、上述の構成により、電池の一方の端子とフレキシブル基板とを電気的に接続することができる。
【００２１】
前記第６の構成において、前記突出部は、前記フレキシブル基板が前記電池に固定された状態で、前記舌部と重なる位置に設けられていて、前記突出部に設けられた前記一方の接触端子は、前記舌部の前記第１外部端子に接触する前記機器の前記第１端子によって、前記電池側に押圧されるのが好ましい（第７の構成）。
【００２２】
これにより、フレキシブル基板の第１外部端子に対し、機器の第１端子を接触させることにより、突出部に設けられた接触端子を電池により確実に接触させることが可能になる。よって、フレキシブル基板の接触端子が設けられている突出部を、電池に対して接着または半田付け等を行わなくても、接触端子と電池とを電気的に接続することができる。
【００２３】
前記第３の構成において、前記他方の接触端子は、前記第２外部端子に接触する前記機器の前記第２端子によって、前記電池側に押圧されるのが好ましい（第８の構成）。これにより、フレキシブル基板の第２外部端子に対し、機器の第２端子を接触させることにより、前記他方の接触端子を電池により確実に接触させることが可能になる。よって、フレキシブル基板の前記他方の接触端子が設けられている部分を、電池に対して接着または半田付け等を行わなくても、前記他方の接触端子と電池とを電気的に接続することができる。
【００２４】
前記第２から第８の構成のうちいずれか一つの構成において、前記回路部品実装面に対し、電気的に接続される非接触充電用コイルをさらに備え、前記電池は、非接触充電によって充電される二次電池であり、前記非接触充電用コイルは、前記回路部品実装面上に配置され、前記固定部材は、前記電池、前記フレキシブル基板及び前記コイルを積層した状態で固定するのが好ましい（第９の構成）。
【００２５】
これにより、非接触充電用コイルを電池及びフレキシブル基板に対してコンパクトに配置できる。
【００２６】
前記第１から第９の構成のうちいずれか一つの構成において、前記フレキシブル基板は、前記電池を挟み込むように配置されるのが好ましい（第１０の構成）。これにより、電池に対してフレキシブル基板をより確実に電気的に接触させることができるとともに、フレキシブル基板を電池に対してよりコンパクトに配置できる。
【００２７】
前記第１から第１０の構成のうちいずれか一つの構成において、前記電池は、有底筒状の外装缶と、該外装缶の開口側を覆う有底筒状の封口缶とを有し、前記外装缶は、側壁の開口部側が前記封口缶の側壁の外周面上に嵌合され、前記外装缶は、前記正極端子及び前記負極端子のいずれか一方の端子として機能し、前記封口缶は、前記正極端子及び前記負極端子の他方の端子として機能するのが好ましい（第１１の構成）。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の一実施形態に係る電池ユニットによれば、電池に対してフレキシブル基板を接合することなく固定部材によって固定する。これにより、電池と基板とを接続する際の接着または半田付け等の作業が不要になるため、電池ユニットの製造コストの低減を図れる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、実施形態１に係る電池ユニットの概略構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面において、電池以外を断面で示す図である。
【図３】図３は、電池の概略構成を示す断面図である。
【図４】図４は、フレキシブル基板の電池側の面の概略構成を示す図である。
【図５】図５は、フレキシブル基板の外方側の面の概略構成を示す図である。
【図６】図６は、電池をフレキシブル基板によって挟み込んだ状態を示す斜視図である。
【図７】図７は、電池ユニットを図１とは反対側の面から見た斜視図である。
【図８】図８は、機器内に電池ユニットを配置した状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中の同一または相当部分については同一の符号を付してその説明は繰り返さない。
【００３１】
（全体構成）
図１は、本発明の実施形態１に係る電池ユニット１の概略構成を示す斜視図である。図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図である。図２に示すように、電池ユニット１は、充放電可能に構成された電池２と、該電池２を挟み込むように配置されるフレキシブル基板３と、非接触充電用のコイル４とを備える。詳しくは、電池ユニット１では、扁平状のコイン型の電池２に対し、該電池２を厚み方向に挟み込むようにフレキシブル基板３が配置されているとともに、コイル４が積層されている。
【００３２】
なお、後述するように、フレキシブル基板３上には、電池２の充電制御を行う回路を構成するための回路部品５７が実装される（図２参照）。また、図２に示すように、電池ユニット１では、コイル４と、フレキシブル基板３によって挟み込まれた電池２とをそれらの厚み方向に積層した状態で、それらの外周側がチューブ５（固定部材）によって覆われている。
【００３３】
図３に示すように、電池２は、有底円筒状の外装缶としての正極缶１０と、該正極缶１０の開口を覆う封口缶としての負極缶２０と、正極缶１０と負極缶２０との間に挟みこまれるガスケット３０と、負極缶１０及び正極缶２０の間に形成される空間内に収納される電極体４０とを備える。したがって、電池２は、正極缶１０と負極缶２０とを合わせることによって、複数の面を有する概略円柱状、より正確には扁平なコイン状となる。電池２の正極缶１０及び負極缶２０の間に形成される空間内には、電極体４０以外に、非水電解液（図示省略）も封入されている。
【００３４】
正極缶１０は、ステンレスなどの金属材料からなり、プレス成形によって有底円筒状に形成されている。正極缶１０は、略円形状の底部１１（端面）と、その外周に該底部１１と連続して形成される円筒状の周壁部１２（側面）とを備える。この周壁部１２は、縦断面視（図３に図示した状態）で、底部１１の外周端からほぼ垂直に延びるように設けられている。正極缶１０は、負極缶２０との間にガスケット３０を挟んだ状態で、周壁部１２の開口端側が内側に折り曲げられて、該負極缶２０に対してかしめられている。
【００３５】
負極缶２０も、正極缶１０と同様、ステンレスなどの金属材料からなり、プレス成形によって有底円筒状に形成されている。負極缶２０は、正極缶１０の周壁部１２よりも外形が小さい円筒状の周壁部２２と、その一方の開口を塞ぐ略円形状の平面部２１（端面）と、を有する。この周壁部２２も、正極缶１０と同様、縦断面視で、平面部２１に対してほぼ垂直に延びるように設けられている。なお、周壁部２２は、開口端部側の径が平面部２１側の基端部に比べて段状に大きくなるように形成されている。この周壁部２２の段部分に対して、正極缶１０の周壁部１２の開口端側が折り曲げられてかしめられている。
【００３６】
ガスケット３０は、ポリプロピレン（ＰＰ）からなる。ガスケット３０は、正極缶１０の周壁部１２と負極缶２０の周壁部２２との間に挟みこまれるように、例えば負極缶２０の周壁部２２にモールド成形されている。なお、ガスケット３０の材料としては、ＰＰに限らず、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）にオレフィン系エラストマーを含有した樹脂組成物や、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＦＡ）、ポリアミド系樹脂などを用いてもよい。
【００３７】
図３に示すように、電極体４０は、袋状のセパレータ４６内に収容された略円板状の正極４１と、略円板状の負極４２と、を厚み方向に交互に複数、積層してなる。これにより、電極体４０は、全体として略円柱状の形状を有する。また、電極体４０は、両端面が負極になるように、複数の正極４１及び負極４２が積層されている。
【００３８】
正極４１は、コバルト酸リチウム等の正極活物質を含有する正極活物質層を、アルミニウム等の金属箔製の正極集電体の両面にそれぞれ配置したものである。
【００３９】
負極４２は、黒鉛等の負極活物質を含有する負極活物質層を、銅等の金属箔製の負極集電体の両面にそれぞれ配置したものである。略円柱状の電極体４０の軸方向両端に位置する負極は、それぞれ、負極集電体が電極体４０の軸方向端部に位置するように、負極集電体の一面側のみに負極活物質層を有する。すなわち、略円柱状の電極体４０は、その両端に負極集電体が露出している。この電極体４０の一方の負極集電体は、該電極体４０が正極缶１０と負極缶２０との間に配置された状態で、該負極缶２０の平面部２１に当接する。電極体４０の他方の負極集電体は、絶縁シート４３を介して正極缶１０の底部１１上に位置づけられる。
【００４０】
セパレータ４６は、平面視で略円形状に形成された袋状の部材であり、略円板状の正極４１を収納可能な大きさに形成されている。セパレータ４６は、絶縁性に優れたポリエチレン製の微多孔性薄膜によって構成されている。このように、セパレータ４６を微多孔性薄膜によって構成することで、リチウムイオンが該セパレータ４６を透過することができる。セパレータ４６は、一枚の微多孔性薄膜のシート材によって正極４１を包み込んで、該シート材の重なっている部分を熱溶着等によって接着することにより形成される。
【００４１】
図３に示すように、正極４１の正極集電体には、平面視で該正極集電体の外方に向かって延びる導電性の正極リード４４が一体形成されている。なお、この正極リード４４の正極集電体側も、セパレータ４６によって覆われている。
【００４２】
負極４２の負極集電体には、平面視で該負極集電体の外方に向かって延びる導電性の負極リード４５が一体形成されている。
【００４３】
図３に示すように、正極４１及び負極４２は、各正極４１の正極リード４４が一方側に位置し、且つ、各負極４２の負極リード４５が該正極リード４４とは反対側に位置するように、積層される。
【００４４】
上述のように複数の正極４１及び負極４２を厚み方向に積層した状態で、複数の正極リード４４は、先端側を厚み方向に重ね合わされて、超音波溶接等によって正極缶１０の底部１１に接続される。これにより、複数の正極リード４４を介して複数の正極４１と正極缶１０の底部１１とが電気的に接続される。一方、複数の負極リード４５も、先端側を厚み方向に重ね合わされて超音波溶接等によって互いに接続される。これにより、複数の負極リード４５を介して複数の負極４２が互いに電気的に接続される。
【００４５】
以上の構成により、電池２では、正極缶１０が正極端子として機能する一方、負極缶２０が負極端子として機能する。この実施形態の電池ユニット１では、正極缶１０の底部１１及び周壁部１２が電池２の正極端子として機能し、負極缶２０の平面部２１が電池２の負極端子として機能する。
【００４６】
（フレキシブル基板）
フレキシブル基板３は、樹脂材料からなる薄膜の部材である。フレキシブル基板３は、図２に示すように、上述のような構成を有する電池２に対し、正極缶１０の底部１１、周壁部１２及び負極缶２０の平面部２１に電気的に接続されるように配置される。詳しくは、フレキシブル基板３は、図４に示すように、それぞれ略円形状に形成された正極側本体部５１（第１本体部）及び負極側本体部５２（第２本体部）と、正極側本体部５１及び負極側本体部５２を接続する接続部５３とを有する。
【００４７】
正極側本体部５１及び負極側本体部５２は、電池２の正極缶１０の底部１１と同等の大きさを有する略円形状に形成されている。図２に示すように、正極側本体部５１は、正極缶１０に対して、底部１１と接触するように配置される。負極側本体部５２は、負極缶２０に対して、平面部２１と接触するように配置される。すなわち、フレキシブル基板３は、電池２を厚み方向に挟み込むように、該電池２に対して配置される。
【００４８】
図４に示すように、正極側本体部５１及び負極側本体部５２には、それぞれ、正極接触端子５４（接触端子、第１接触端子）及び負極接触端子５５（接触端子、第２接触端子）が形成されている。正極接触端子５４及び負極接触端子５５は、フレキシブル基板３の一面上に、銅箔によって略円形状に形成されている。正極側本体部５１に形成された正極接触端子５４は、正極缶１０の底部１１に接触する。負極本体部５２に形成された負極接触端子５５は、負極缶２０の平面部２１に接触する。すなわち、図４は、フレキシブル基板３における電池２側の面を示している。正極側本体部５１において正極接触端子５４が設けられた面が、フレキシブル基板３の正極端子接触面６１であり、負極側本体部５２において負極接触端子５５が設けられた面が、フレキシブル基板３の負極端子接触面６２である。
【００４９】
負極接触端子５５には、フレキシブル基板３に形成されたスルーホール５２ｃ内に延びる負極リード５５ａが一体形成されている。この負極リード５５ａは、スルーホール５２ｃを介して、図５に示すフレキシブル基板３の反対側の面まで延びている。なお、負極リード５５ａは、前記反対側の面で、正極側本体部５１に設けられた後述する回路部品５７に電気的に接続されている（図５の破線矢印参照）。
【００５０】
正極接触端子５４は、図示しないスルーホール等を介して、正極側本体部５１の反対側の面と電気的に接続されている。すなわち、正極接触端子５４は、正極側本体部５１に形成された後述する回路部品５７に電気的に接続されている。
【００５１】
図５に、フレキシブル基板３における正極接続端子５４及び負極接続端子５５とは反対側の面を示す。すなわち、図５は、フレキシブル基板３において、電池２を挟み込んだ状態で外方に位置する面を示す。
【００５２】
正極側本体部５１は、正極接触端子５４が設けられている面とは反対側の面（図５に示す面）に、複数の回路部品５７が実装されている。すなわち、正極側本体部５１において回路部品５７が実装された面が、回路部品実装面６５である。回路部品５７は、例えば、電池２を充電する際に充電を制御する充電ＩＣ等である。
【００５３】
図２に示すように、電池２を挟み込むようにフレキシブル基板３を配置した状態で、該フレキシブル基板３の正極側本体部５１における電池２とは反対側の面に、回路部品５７が実装されている。また、正極側本体部５１において回路部品５７が実装されている面には、特に図示しないが、複数の回路部品５７同士を接続するパターンが形成されている。
【００５４】
さらに、図５に示すように、正極側本体部５１において回路部品５７が実装されている面には、コイル４が接続されている。このコイル４は、正極側本体部５１上に実装された回路部品５７に電気的に接続されている。コイル４は、該コイル４から引き出された銅線によってフレキシブル基板３に接続されていて、該銅線を折り曲げることにより、図２に示すようにフレキシブル基板３上に位置付けられる。すなわち、コイル４は、フレキシブル基板３の正極側本体部５１における回路部品５７が実装された面上に、配置される。
【００５５】
負極側本体部５２は、負極接触端子５５が設けられている面とは反対側の面（図５に示す面）に、負極外部端子５８（第２外部端子）が設けられている。この負極外部端子５８は、正極接触端子５４及び負極接触端子５５と同様、銅箔等によって略円形状に形成されている。負極外部端子５８は、接続部５３に形成された図示しないパターンを介して、正極側本体部５１に実装された回路部品５７に電気的に接続されている（図５の破線矢印参照）。図２に示すように電池２を挟み込むようにフレキシブル基板３を配置した状態で、負極外部端子５８は、電池ユニット１の外方に露出する。これにより、負極外部端子５８は、機器１００の負極端子１０４（図８参照）と接触することができる。負極側本体部５２において負極外部端子５８が設けられた面が、フレキシブル基板３の第２端子接触面６４である。
【００５６】
負極外部端子５８は、フレキシブル基板３の負極側本体部５２を挟んで、負極接触端子５５とは反対側の面に設けられている。また、負極外部端子５８は、負極接触端子５５に対し、フレキシブル基板３の厚み方向に重なる位置に形成される。これにより、後述するように、機器１００の負極端子１０４が負極外部端子５８に接触すると、その押圧力によって負極接触端子５５は電池２の負極缶２０側に押圧されて、該負極接触端子５５を電池２の負極缶２０により確実に接触させることができる。したがって、電池２に対して負極側本体部５２を接着または半田等によって接合しなくても、負極接触端子５５を電池２の負極缶２０に対して電気的に接続することができる。
【００５７】
図４に示すように、正極側本体部５１は、接続部５３とは反対側に、突出部５１ａを有する。この突出部５１ａは、矩形状に形成されている。図２に示すように、フレキシブル基板３によって電池２を挟み込んだ状態で、突出部５１ａは、正極缶１０の周壁部１２上に位置付けられる。突出部５１ａには、正極側本体部５１の正極接触端子５４が設けられている面と同じ側の面に、周壁部接触端子５６（接触端子、第１接触端子）が形成されている。この周壁部接触端子５６は、正極缶１０の周壁部１２に接触する。突出部５１ａにおいて周壁部接触端子５６が設けられた面が、フレキシブル基板３の正極端子接触面である。
【００５８】
周壁部接触端子５６は、正極側本体部５１に設けられた正極接触端子５４と電気的に接続されている。すなわち、周壁部接触端子５６と正極接触端子５４とは同電位である。よって、正極缶１０に対してフレキシブル基板３の正極接続端子５４及び周壁部接触端子５６を接触させることで、正極缶１０とフレキシブル基板３とをより確実に電気的に接続することができる。なお、本実施形態では、フレキシブル基板３に正極接触端子５４及び周壁部接触端子５６の両方を設けているが、この限りではなく、正極接触端子５４及び周壁部接触端子５６の少なくとも一方を設けてもよい。
【００５９】
図４に示すように、負極側本体部５２は、接続部５３とは反対側に、舌部５２ａを有する。この舌部５２ａは、正極側本体部５１の突出部５１ａよりも長い矩形状に形成されている。舌部５２ａは、負極側本体部５２側に位置する基端側が、該負極側本体部５２に設けられたスリット５２ｂによって形成されている。すなわち、舌部５２ａの基端側と負極側本体部５２との間には、スリット５２ｂが形成されている。これにより、舌部５２ａは、負極側本体部５２からの突出長さに、スリット５２ｂの長さを加えた長さを有する。
【００６０】
舌部５２ａは、図２に示すように、電池２をフレキシブル基板３によって挟み込んだ状態で、電池２の側方に位置する。すなわち、舌部５２ａは、電池ユニット１では、先端部分が折り曲げられて該電池ユニット１の側方に位置する。また、上述のように、舌部５２ａの基端側をスリット５２ｂによって形成することで、後述のように、電池２、フレキシブル基板３及びコイル４の外周側をチューブ５によって覆った場合に、舌部５２ａが該チューブ５と干渉するのを防止できる。
【００６１】
図１、図２及び図５から図７に示すように、舌部５２ａには、負極側本体部５２の負極外部端子５８が設けられている面と同じ側の面に、正極外部端子５９（第１外部端子）が形成されている。この正極外部端子５９は、図２及び図６に示すように電池２をフレキシブル基板３によって挟み込んだ状態で、電池ユニット１の側方に位置付けられる。これにより、正極外部端子５９は、外方に露出して、機器１００の正極端子１０３と接触する。なお、正極外部端子５９も、負極側本体部５２及び接続部５３に形成された図示しないパターンを介して、正極側本体部５１に実装された回路部品５７に電気的に接続されている（図５の破線矢印参照）。舌部５２ａにおいて正極外部端子５９が設けられた面が、フレキシブル基板３の第１端子接触面６３である。
【００６２】
図６に示すように、電池２をフレキシブル基板３によって挟み込んだ状態で、該電池２の側面上には正極側本体部５１の突出部５１ａが位置付けられる。そして、突出部５１ａ上に、負極側本体部５２の舌部５２が位置付けられる。このように、電池２の正極缶１０に接触する突出部５１ａと、機器１００の正極端子１０３に接触する舌部５２とを、フレキシブル基板３の厚み方向に重ねて配置することで、後述するように機器１００の正極端子１０３（図８参照）によって突出部５１ａ及び舌部５２が押圧される。これにより、機器１００の正極端子１０３と舌部５２の正極外部端子５９とを接触させることができるとともに、電池２と突出部５１の周壁部接触端子５６とをより確実に接触させることができる。したがって、電池２に対して正極側本体部５１を接着剤や半田等によって接合しなくても、該正極側本体部５１を電池２の正極缶１０に対して電気的に接続することができる。
【００６３】
接続部５３は、電池２の厚みと同等の長さを有する。すなわち、接続部５３は、フレキシブル基板３の正極側本体部５１が電池２の正極缶１０の底部１１上に配置された状態で、負極側本体部５２が電池２の負極缶２０の平面部２１上に位置するような長さを有する。これにより、フレキシブル基板３を、電池２に対してよりコンパクトに配置することができる。
【００６４】
チューブ５（固定部材）は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）など、熱によって収縮する樹脂材料からなる。チューブ５は、図１、図２及び図７に示すように、フレキシブル基板３によって挟み込まれた電池２と、コイル４とを積層した状態で、それらの外周側を覆うように取り付けられる。これにより、チューブ５によって、電池２、フレキシブル基板３及びコイル４を互いに固定することができる。
【００６５】
既述のように、フレキシブル基板３の負極側本体部５２の舌部５２ａの基端側と該負極側本体部５２との間には、スリット５２ｂが形成されている。よって、図１、図２及び図７に示すように、チューブ５をフレキシブル基板３によって挟み込まれた電池２及びコイル４の外周側に配置した場合に、舌部５２ａはチューブ５上に位置付けられる。これにより、舌部５２ａとチューブ５とが干渉するのを防止できる。
【００６６】
（機器との接続構造）
図８に、機器１００内に上述のような構成を有する電池ユニット１を収納した状態を示す。機器１００は、電池ユニット１を収納可能な収納凹部１０１と、該収納凹部１０１を覆う電池カバー１０２とを有する。なお、機器１００は、例えば、歩数計、補聴器、自動車用の電子キー、ＩＣタグ、センサユニットなど、コイン型電池を使用する小型機器である。
【００６７】
収納凹部１０１は、機器１００に形成された略円柱状の空間であり、略円筒状の側面１０１ａと、略円形状の底面１０１ｂとによって形成される。電池カバー１０２は、収納凹部１０１を覆った状態で機器１００に対して固定される。収納凹部１０１及び電池カバー１０２によって、電池ユニット１を収納する収納空間が形成される。
【００６８】
図８に示すように、機器１００の収納凹部１０１を構成する面上には、正極端子１０３（第１端子）及び負極端子１０４（第２端子）が設けられている。図８に示す例では、正極端子１０３は、収納凹部１０１を構成する側面１０１ａ上に配置されている。負極端子１０４は、収納凹部１０１を構成する底面１０１ｂ上に配置されている。正極端子１０３及び負極端子１０４は、それぞれ、機器１００内の図示しない回路に電気的に接続されている。
【００６９】
正極端子１０３及び負極端子１０４は、それぞれ、弾性変形可能な板バネによって構成されている。すなわち、図８に示す例では、正極端子１０３及び負極端子１０４は、一方向に延びた平板状の部材として形成されていて、一方の端部が収納凹部１０１の内面に固定されている。
【００７０】
正極端子１０３は、収納凹部１０１の対向する側面１０１ａに電池ユニット１を押し付けるように、該電池ユニット１の側面に付勢力を付与する。電池ユニット１は、正極端子１０３に舌部５２ａの正極外部端子５９が接触するように、収納凹部１０１内に配置される。これにより、機器１００の正極端子１０３を電池ユニット１の正極外部端子５９により確実に接触させることができる。しかも、舌部５２ａが正極端子１０３によって押圧されるため、該舌部５２ａとフレキシブル基板３の厚み方向に重なって配置される突出部５１ａも、電池２の側面に押し付けられる。よって、突出部５１ａの正極接触端子５４を電池２に対してより確実に接触させることができる。
【００７１】
負極端子１０４は、収納凹部１０１を覆う電池カバー１０２に電池ユニット１を押し付けるように、該電池ユニット１の底面に付勢力を付与する。電池ユニット１は、負極端子１０４に対してフレキシブル基板３の負極外部端子５８が接触するように、収納凹部１０１内に配置される。これにより、機器１００の負極端子１０４を電池ユニット１の負極外部端子５８により確実に接触させることができる。しかも、負極端子１０４によって、電池ユニット１の底面に付勢力を付与することにより、フレキシブル基板３の負極側本体部５２に設けられた負極接触端子５５を、電池２の負極缶２０の平面部２１に対して押し付けることができる。したがって、フレキシブル基板３の負極接触端子５５を電池２に対してより確実に接触させることができる。また、本実施形態の場合には、フレキシブル基板３の正極側本体部５１に設けられた正極接触端子５４も、負極端子１０４の付勢力によって、電池２の正極缶１０の底部１１に押し付けられる。これにより、フレキシブル基板３の正極接触端子５４を電池２に対してより確実に接触させることができる。
【００７２】
以上の構成により、正極端子１０３及び負極端子１０４を、電池２に対してより確実に電気的に接続することができるとともに、電池２に対してフレキシブル基板３の正極接触端子５４、負極接触端子５５及び周壁部接触端子５６をより確実に電気的に接続することができる。
【００７３】
（実施形態の効果）
この実施形態では、電池２を挟み込むようにフレキシブル基板３を配置する。フレキシブル基板３は、電池２に対して、接着または半田等によって接合されることなく重ねられる。これにより、接着または半田等の作業が不要になるため、その分、電池ユニット１の製造コストの低減を図れる。
【００７４】
フレキシブル基板３は、電池２を挟み込むように配置される。また、フレキシブル基板３は、電池２の正極缶１０及び負極缶２０にそれぞれ接触する正極接触端子５４及び負極接触端子５５と、機器１００の正極端子１０３及び負極端子１０４にそれぞれ接触する正極外部端子５９及び負極外部端子５８とを有する。これにより、電池２に対してフレキシブル基板３をコンパクトに配置できるとともに、リード線等が不要になるため、電池ユニット１全体としてコンパクト化を図れる。
【００７５】
また、正極外部端子５９と正極接触端子５４とは、フレキシブル基板３に、フレキシブル基板３の厚み方向に重なる位置に設けられている。さらに、負極外部端子５８と負極接触端子５５とは、フレキシブル基板３に、フレキシブル基板３の厚み方向に重なる位置に設けられている。これにより、正極外部端子５９に機器１００の正極端子１０３を接触させることで、正極接触端子５４を電池２の正極缶１０に押し付けることができる。また、負極外部端子５８に機器１００の負極端子１０４を接触させることで、負極接触端子５５を電池２の負極缶２０に押し付けることができる。したがって、機器１００内に電池ユニット１を配置することにより、フレキシブル基板３の正極接触端子５４及び負極接触端子５５と電池２とをより確実に接触させることができる。よって、電池２にフレキシブル基板３を接着または半田等によって接合しなくても、電池２とフレキシブル基板３とを電気的に接続することができる。
【００７６】
さらに、正極外部端子５９が設けられた舌部５２ａの基端側と負極側本体部５２との間にスリット５２ｂを設けることにより、舌部５２ａを、チューブ５の上側に配置することができる。したがって、舌部５２ａとチューブ５との干渉を防止できる。
【００７７】
（その他の実施形態）
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
【００７８】
前記実施形態では、電池２としてコイン形状の扁平型電池を用いているが、この限りではなく、どのような形状の二次電池であってもよい。また、電池は一次電池であってもよい。電池が一次電池の場合には、ワイヤレス給電用コイル４は不要であり、基板３には例えばキャパシタなどが実装される。
【００７９】
前記実施形態では、フレキシブル基板３を、略円形状の正極側本体部５１と負極側本体部５２とを接続部５３によって接続した形状としている。しかしながら、電池２の正極端子及び負極端子にそれぞれ接触する正極端子接触面及び負極端子接触面、機器１００の正極端子１０３及び負極端子１０４にそれぞれ接触する第１端子接触面及び第２端子接触面、及び、回路部品５７を実装するための回路部品実装面を有する形状であれば、フレキシブル基板３はどのような形状であってもよい。
【００８０】
前記実施形態では、フレキシブル基板３の正極側本体部５１に突出部５１ａを設けて、負極側本体部５２に舌部５２ａを設けている。しかしながら、突出部５１ａを負極側本体部５２に設けて、舌部５２ａを正極側本体部５１に設けてもよい。また、突出部５１ａ及び舌部５２ａを、正極側本体部５１及び負極側本体部５２のいずれか一方にまとめて設けてもよい。さらに、突出部５１ａ及び舌部５２ａを、フレキシブル基板３の厚み方向に重なる位置以外に設けてもよい。
【００８１】
前記実施形態では、正極接触端子５４、負極接触端子５５及び負極外部端子５８は略円形状である。しかしながら、正極接触端子５４、負極接触端子５５及び負極外部端子５８を例えば矩形状など、円形以外の形状としてもよい。また、前記実施形態では、周壁部接触端子５６及び正極外部端子５９を、矩形状としているが、例えば円形状など、矩形以外の形状であってもよい。
【００８２】
前記実施形態では、外装缶を正極缶１０とし、封口缶を負極缶２０としているが、この限りではなく、外装缶を負極缶とし、封口缶を正極缶としてもよい。この場合には、周壁部接触端子５６を負極接触端子５５と同電位にすればよい。また、前記実施形態では、正極接触端子５４及び周壁部接触端子５６を第１接触端子とし、負極接触端子５５を第２接触端子とし、機器１００の正極端子１０３を第１端子とし、負極端子１０４を第２端子としている。しかしながら、負極接触端子５５を第１接触端子とし、正極接触端子５４及び周壁部接触端子５６を第２接触端子とし、機器１００の負極端子１０４を第１端子とし、正極端子１０３を第２端子としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明による電池ユニットは、電池及び基板を備えた構成に利用可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１：電池ユニット、２：電池、３：フレキシブル基板、４：コイル（非接触充電用コイル）、５：チューブ（固定部材）、１０：正極缶、１１：底部（端面）、１２：周壁部（側面）、２０：負極缶、２１：平面部（端面）、２２：周壁部、５１：正極側本体部（第１本体部）、５１ａ：突出部、５２：負極側本体部（第２本体部）、５２ａ：舌部、５２ｂ：スリット、５３：接続部、５４：正極接触端子（接触端子、第１接触端子）、５５：負極接触端子（接触端子、第２接触端子）、５６：周壁部接触端子（接触端子、第１接触端子）、５７：回路部品、５８：負極外部端子（第２外部端子）、５９：正極外部端子（第１外部端子）、６１：正極端子接触面、６２：負極端子接触面、６３：第１端子接触面、６４：第２端子接触面、６５：回路部品実装面、１００：機器、１０１：収納凹部、１０１ａ：側面、１０１ｂ：底面、１０２：電池カバー、１０３：正極端子（第１端子）、１０４：負極端子（第２端子）
【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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