(57)【要約】【課題】電池および端子板の基板上での占有面積を小さくできながら、基板に電池をはんだ付したのちに基板を裏返して電子部品をはんだ付する場合でも脱落しないコイン形電池を得る。【解決手段】電池缶１は、負極缶５の底面壁１１の下面に固定した負極端子板１６を介して基板２６に固定する。負極端子板１６は、負極缶５の底面壁１１の下面に固定される固定部１９と、基板２６にはんだ付されるはんだ接合部２１とを含む。負極端子板１６は、電池缶１の外周から外方へはみ出さないように設定されており、かつ、はんだ接合部２１の面積がはんだ接合部２１の面積をＳ［mm2 ］、電池重量をＷ［ｇ］としたときに（Ｓ／Ｗ）＞１０に設定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池缶が、該電池缶の下面に固定した端子板を介して基板に固定されるコイン形電池において、
前記端子板は、前記電池缶の下面に固定される固定部と、前記基板にはんだ付されるはんだ接合部とを含み、
前記端子板が、前記電池缶の外周から外方へはみ出さないように設定されており、かつ、前記はんだ接合部の面積をＳ［mm2 ］、電池重量をＷ［ｇ］としたときに（Ｓ／Ｗ）＞１０に設定されていることを特徴とするコイン形電池。
【請求項２】
前記電池缶が、円盤形状に形成されており、
前記はんだ接合部の外周が、円環形状になっている請求項１記載のコイン形電池。
【請求項３】
前記電池缶が、円盤形状に形成されており、
前記はんだ接合部が、前記電池缶の下面の中心を挟んで対称に配されている請求項１記載のコイン形電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板などの基板に実装されるリチウムイオン二次電池などのコイン形電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、コイン形電池の正極缶および負極缶に、それぞれ帯板状の端子板の一端を溶接固定しておき、各端子板の他端を基板に配したクリームはんだにそれぞれ載せて、クリームはんだを加熱溶融することで、コイン形電池が端子板を介して基板にはんだ付されるものが開示されている。
【０００３】
前記コイン形電池は、携帯電子機器の補助電源などに使用されるが、近年の携帯電子機器の小型化に伴って、携帯電子機器内の基板の両面に前記電池やＩＣなどの電子部品がそれぞれ実装される傾向にある。
【０００４】
かかる基板の両面にコイン形電池などを実装する方法を説明すると、まず基板の表（おもて）面側にクリームはんだを印刷し、そのクリームはんだにコイン形電池の端子板や電子部品の端子を載せる。この後、特許文献３などに示すリフロー炉で基板を上側から加熱することでクリームはんだが溶融する。このはんだが冷却されて固まることで、コイン形電池や電子部品が基板の表面にはんだ付される。
【０００５】
次いで、基板を裏返して基板の裏面側にクリームはんだを印刷し、そのクリームはんだに残りの電子部品の端子を載せる。次に、リフロー炉で基板を上側から加熱することで、基板の裏面側のクリームはんだが溶融する。このはんだが冷却されて固まることで、残りの電子部品が基板の裏面にはんだ付される。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−９２１０２号公報（図１５）
【特許文献２】特開２００２−２９８８０４号公報（図３）
【特許文献３】特開２００４−２３５３８１号公報（図１）
【特許文献４】特開２００４−２６００４９号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記基板の裏面側をリフロー炉で加熱しているときには、前記電池は、基板にぶら下がった状態になっているために、前記基板の裏面側に加わる熱で電池を固定したはんだが溶融すると、電池が基板から脱落するおそれがある。
【０００８】
この対策として、特許文献２に示すごとく、正極缶あるいは負極缶を端子板を介さずに基板に直接はんだ付することで、正極缶あるいは負極缶と基板との間に介在するはんだ量を増やすことが考えられる。この場合、正極缶あるいは負極缶と基板との間のはんだが完全に溶融する前に、前記基板の裏面側のクリームはんだの溶融を完了させることができて、前記電池の基板からの脱落を防止できるが、はんだの熱が電池に直接伝わるために、電池内の正極材や負極材や電解液に悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００９】
端子板の幅寸法を大きくして、端子板と基板との間に介在するはんだ量を増やすことも考えられるが、基板における電子部品の実装密度は高くなってきており、これに伴って前記電池および端子板にあっては、基板上での占有面積をできる限り小さくする必要がある。このため、端子板の幅寸法を大きくするのにも限界がある。
【００１０】
そこで本発明の目的は、電池および端子板の基板上での占有面積を小さくできながら、基板に電池をはんだ付したのちに基板を裏返して電子部品をはんだ付する場合でも脱落しないコイン形電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るコイン形電池は、図２に示すごとく、電池缶１が、該電池缶１の下面に固定した端子板１６を介して基板２６に固定されるようになっている。本発明の端子板１６は、図１に示すごとく、電池缶１の下面に固定される固定部１９と、基板２６にはんだ付されるはんだ接合部２１とを含む。端子板１６は、電池缶１の外周から外方へはみ出さないように設定されており、かつ、はんだ接合部２１の面積をＳ［mm2 ］、電池重量をＷ［ｇ］としたときに（Ｓ／Ｗ）＞１０に設定されていることを特徴とする。（Ｓ／Ｗ）は、大きい方が好ましく、１５より大きいことがより好ましく、２０より大きいことが一層好ましい。ここでの電池缶１は、負極缶５と正極缶６とを含み、本発明の端子板１６は、負極缶５と正極缶６とのいずれか一方に固定される。
【００１２】
電池缶１が円盤形状に形成されているとき、電池缶１の下側のスペースを有効利用するために、はんだ接合部２１の外周を円環形状に形成することができる。または、電池缶１の下面の中心を挟んではんだ接合部２１・２１を対称に配することもできる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電池缶１が端子板１６を介して基板２６に固定されている分だけ、はんだの熱が電池に伝わりにくくなり、はんだの熱が電池内の電池要素２や電解液へ影響することを低減できる。そのうえで、端子板１６のはんだ接合部２１の面積Ｓ［mm2 ］と電池重量Ｗ［ｇ］との比率が（Ｓ／Ｗ）＞１０に設定してある分だけ、電池重量Ｗに対してはんだ接合部２１と基板２６との間に介在するはんだ量を十分に多くできる。
【００１４】
したがって、基板２６に両面実装するために、図３に示すごとく、基板２６の表（おもて）面２６ａ側にコイン形電池をはんだ付したのち、基板２６を裏返して基板２６の裏面２６ｂ側に電子部品２９をはんだ付する場合でも、基板２６の裏面２６ｂ側への加熱が完了する前に、はんだ接合部２１と基板２６との間のはんだが全て溶融することを防止できる。これにより、基板２６の裏面２６ｂ側を加熱したことで、電池の重量で基板２６からコイン形電池が脱落することを防止できる。また、はんだが全て溶融した場合でも、はんだ接合部２１と基板２６との間に介在する溶融はんだの表面張力によって、基板２６からコイン形電池が脱落することを確実に防止できる。
【００１５】
しかも、端子板１６が電池缶１の外周から外方へはみ出さないので、電池缶１の下側のスペースを有効利用できて、電池および端子板の基板上での占有面積を小さくでき、その分だけ基盤２６への高密度実装が可能になる。
【００１６】
さらに、はんだ接合部２１が、円盤形状に形成され、あるいは電池缶１の下面の中心を挟んで対称に配されていると、基板２６上でのコイン形電池の座りがよくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（実施例１）  図面は本発明に係るコイン形電池の実施例１を示す。電池缶１は、図２に示すごとく、電池要素２を収容する負極缶５と、ガスケット３と共に負極缶５の開口内縁にかしめ固定されて負極缶５を密封する正極缶６とで構成されていて、全体が扁平な円盤形状に形成されている。電池要素２は、円盤形状の負極材７と、円盤形状の正極材９と、両者７・９間に介装されるセパレータ１０とを含む。電池缶１内には、非水電解液が充填される。因みに、電池缶１は、外径寸法が１2.５mm、厚さ寸法が2.０mmである。電池重量Ｗは、1.００ｇである。
【００１８】
負極缶５の底面壁１１の外側下面には、ステンレス鋼製の負極端子板１６を溶接してある。正極缶６の上面壁１３の外側上面には、ステンレス鋼製の正極端子板１７を溶接してある。負極端子板１６および正極端子板１７は、厚さ寸法を0.２mmに設定した。
【００１９】
負極端子板１６は、図１および図２に示すごとく、直径寸法が3.５mmの円形の固定部１９と、固定部１９の外周から下向きに折り曲げた周側板部２０と、周側板部２０の下端から外向きに折り曲げた直径寸法が９mmのリング状のはんだ接合部２１とを含む浅いハット型断面形状になっている。はんだ接合部２１の外径寸法は９mm、内径寸法は3.５mmであり、したがって、はんだ接合部２１の面積Ｓは約５4.０mm2 である。負極端子板１６の固定部１９は、負極缶５の底面壁１１の下面に溶接される。
【００２０】
負極端子板１６のはんだ接合部２１の外周は、円環形状に形成されている。はんだ接合部２１の外周は、電池缶１の外周から外方へはみ出さないように設定されている。はんだ接合部２１の面積Ｓ［mm2 ］と電池重量Ｗ［ｇ］との比率（Ｓ／Ｗ）は、５４である。
【００２１】
正極端子板１７は、幅寸法が３mmの帯板状に形成されており、正極缶６の上面壁１３の上面から横外側方に直線状に延びる上面板部２２と、上面板部２２の横外側の先端から下向きに折り曲げた側板部２３と、側板部２３の下端から外向きに折り曲げた長さ寸法が0.５mmのはんだ接合部２５とを含む。
【００２２】
このように構成された正極缶６の上面壁１３に正極端子板１７の上面板部２２を溶接し、負極缶５の底面壁１１に負極端子板１６の固定部１９を溶接する。
【００２３】
コイン形電池を基板２６に実装する場合には、図３（ａ）に示すごとく、まず基板２６の表（おもて）面２６ａ側にクリームはんだ２７を印刷し、そのクリームはんだ２７に、図３（ｂ）に示すごとく、コイン形電池の端子板１６・１７や図外の電子部品の端子を載せる。この後、図外のリフロー炉で基板２６の上側を加熱することでクリームはんだ２７が溶融する。このはんだが冷却されて固まることで、基板２６の表面２６ａにコイン形電池や電子部品をはんだ付する。
【００２４】
次いで、基板２６を裏返して、図３（ｃ）に示すごとく、図において上向きとなった基板２６の裏面２６ｂ側にクリームはんだ２７を印刷し、そのクリームはんだ２７に、図３（ｄ）に示すごとく、残りの電子部品２９の端子２９ａを載せる。次に、図外のリフロー炉で裏返した基板２６の上側を加熱することで、基板２６の裏面２６ｂ側のクリームはんだ２７が溶融する。このはんだが冷却されて固まることで、基板２６の裏面２６ｂに残りの電子部品２９をはんだ付する。
【００２５】
このように構成したことで、負極端子板１６のはんだ接合部２１の面積Ｓ［mm2 ］と電池重量Ｗ［ｇ］との比率が（Ｓ／Ｗ）＞１０を満たすことになる。
【００２６】
（実施例２）  図４は本発明の実施例２を示しており、負極端子板１６は、幅寸法が５mmの帯板状になっており、固定部１９が四角形になっている。この固定部１９は、負極缶５の底面壁１１の下面の中心部に固定されており、負極缶５の底面壁１１の下面の中心を挟んだ対称位置に、固定部１９につながる長さ寸法がそれぞれ３mmの一対のはんだ接合部２１・２１が配されている。
【００２７】
つまり、負極端子板１６は、一対の側板部２０・２０が固定部１９の両端からそれぞれ下向きに折り曲げ形成され、各はんだ接合部２１が各側板部２０の下端からそれぞれ外向きに折り曲げ形成されている。２つのはんだ接合部２１・２１を合わせた面積Ｓは、３０mm2 である。その他の点は、実施例１と同じであるので説明を省略する。
【００２８】
実施例２でも、負極端子板１６のはんだ接合部２１・２１が、電池缶１の外周から外方へはみ出さないように設定されており、かつ、はんだ接合部２１・２１の面積Ｓ［mm2 ］と電池重量Ｗ［ｇ］との比率（Ｓ／Ｗ）は、３０である。なお、電池重量Ｗは、1.００ｇである。
【００２９】
（実施例３）  実施例３の負極端子板１６は、実施例２と同様の形状をなしており、幅寸法が３mmである点と、はんだ接合部２１・２１の長さ寸法がそれぞれ２mmである点とが異なる。つまり、実施例３では、２つのはんだ接合部２１・２１の面積Ｓ［mm2 ］と電池重量Ｗ［ｇ］との比率（Ｓ／Ｗ）は、１２である。その他の点は実施例２と同じにした。
【００３０】
（比較例１）  比較例１でも負極端子板１６は、実施例２と同様の形状をなしており、幅寸法が２mmである点と、はんだ接合部２１・２１の長さ寸法がそれぞれ２mmである点とが異なる。つまり、比較例１では、２つのはんだ接合部２１・２１の面積Ｓ［mm2 ］と電池重量Ｗ［ｇ］との比率（Ｓ／Ｗ）は、８である。その他の点は実施例２と同じにした。
【００３１】
本発明の実施例１〜３に係る電池と、比較例１の電池とをそれぞれ２０個ずつ用意し、それらの電池を基板２６にはんだ付したのちに、基板２６を裏返して以下の条件で加熱して、基板２６からの電池の脱落の有無を確認した。表１は、その結果を示す。
【００３２】
２０℃から１６０℃まで８０秒で加熱したのち、１６０℃から１８０℃まで１１０秒でゆっくりと加熱し、１８０℃から２５０℃まで５０秒で加熱し、該２５０℃の加熱状態を１０秒間維持した。次いで、２５０℃から２３０℃まで１０秒で冷却したのち、２３０℃から２０℃まで５０秒で冷却した。これにより、基板の裏面側をリフロー炉で加熱したときとほぼ同一の条件になる。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
表１に示すごとく、負極端子板１６のはんだ接合部２１の面積Ｓ［mm2 ］と電池重量Ｗ［ｇ］との比率が（Ｓ／Ｗ）＞１０を満たす実施例１〜３では、電池の脱落は生じなかった。これに対して、比較例１では、負極端子板１６のはんだ接合部２１・２１の面積Ｓが小さいために、６個の電池の脱落が確認された。
【００３５】
負極端子板１６は、電池缶１の外周から外方へはみ出さないように設定されており、かつ、負極端子板１６のはんだ接合部２１の面積Ｓ［mm2 ］と、電池重量Ｗ［ｇ］との比率が（Ｓ／Ｗ）＞１０に設定されているものであれば、実施例１や実施例２以外の形状であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施例１のコイン形電池の分解斜視図
【図２】実施例１のコイン形電池の縦断側面図
【図３】コイン形電池を基板に実装する手順を説明する概略図
【図４】実施例２のコイン形電池の斜視図
【符号の説明】
【００３７】
１  電池缶
５  負極缶
６  正極缶
１１  底面壁
１６  負極端子板
１９  固定部
２０  周側板部
２１  はんだ接合部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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