专利名称：：硬币型电池的制作方法
技术领域：
：本发明涉及作为各种电子设备的主电源和备用电源使用的电池，尤其是涉及连接有安装在电路基板的表面上的引线板的硬币型电池。
背景技术：
：锂二次电池由于体积小、重量轻、能量密度高以及保存性能优越等，一直以来作为各种电子设备的主电源和备用电源被广泛地使用。作为装入这些设备中的锂二次电池多使用硬币型和圆筒型等，广泛采用的方法是将这些电池直接安装在印制电路板等上。在这种情况下，当将锂二次电池安装于印制电路板等电路基板上时，通过点焊接或激光焯接将电流取出用的金属制引线板的一端部安装在锂二次电池的外部端子表面上，将该金属制引线板的另一端部插入设在印制电路板等电路基板上的端子孔内，或置于图案(导电层)表面上后进行焊接。但是，为了将端子部件廉价地安装在电路基板上，在把端子部件装载在电路基板上后，通过焊料回流将端子部件直接安装在电路基板上。该焊料回流是如下的方式在电路基板上涂敷焊料膏，将电子部件载置在焊料膏的涂敷面上后，使整个电路基板通过回流炉而进行加热，使焊料膏熔化。因此，当将安装于锂二次电池的外部端子面上的金属制引线板的另一端部向电路基板上进行焊接时，应用基于如上所述的焊料回流的自动焊接技术。在这情况下，将焊料膏涂敷在安装锂二次电池的电路基板的安装部，并将安装在锂二次电池上的各个引线板的另一端部载置在焊料膏的涂敷面上。此后，将锂二次电池和电路基板一起导入回流炉内，在该回流炉内以230。C27(TC左右的高温短时间加热使焊料膏熔化，由此锂二次电池被安装在电路基板上。例如，在硬币型电池中，将正极引线板安装在兼作正极端子的第一外装罐(正极罐)的表面上，将负极引线板安装在兼作负极端子的第二外装罐(负极罐、负极帽)的表面上，通过焊接将这些引线板和电路基板焊接在一起，由此，硬币型电池被安装在电路基板上。近年来，为了使电池向电路基板的安装面积极小化，将硬币型电池面向电路基板侧的外装罐的表面和电路基板不通过引线板而直接进行焊接的方式，例如己在专利文献l(日本特开2002-298804号公报)中提出。在该专利文献l中提出的安装方法中，由于面向电路基板侧的外装罐的底部表面没有通过引线板而是直接连接在电路基板上，因此与通过引线板连接在电路基板侧的情况相比较，可以使电路基板上的电池的整体安装高度降低引线板的厚度量，由此，可以减小安装高度而实现薄型化，或者，由于可以使电池的总高度增高引线板的厚度量，所以，即使与现有电池的总安装高度相同，也可以将电容大的电池安装在电路基板上。专利文献h日本特开2002-298804号公报但是，如在上述专利文献l中提出的向电路基板上安装的安装方法所述，将面向电路基板侧的外装罐的表面直接连接在电路基板上时，因为与电路基板直接连接的外装罐部分和电路基板的接合强度不充分，所以会发生由于振动等导致连接部剥离的问题。另外，也会发生如下的问题在回流时回流焊料流出，流出的焊料附着在兼作另一电极的外装罐上，导致在这些电极之间产生外部短路。
发明内容本发明是为了解决上述问题而开发的，其目的是提供一种焊接构造的硬币型电池，即使电池的总高度增加引线板的厚度量而实现高电容化，也可提高其与电路基板的焊接强度。本发明的硬币型电池，其兼作一电极端子的第一外装罐的开口部经由绝缘密封垫被兼作另一电极端子的第二外装罐气密密封，并且，在这两个外装罐的一底部外表面上焊接有引线板，所述硬币型电池通过该引线板和另一外装罐以回流焊料法安装在电路基板上，所述硬币型电池的特征在于在没有焊接所述引线板的外装罐的底部外表面上形成有由多个凸部和在该凸部之间形成的凹部构成的凹凸面。这样，在外装罐的底部外表面上形成由多个凸部和形成于该凸部之间的凹部构成的凹凸面时，由于通过该凹凸面能够增加和焊料的接合面积，因此可以提高和电路基板的接合强度。还有，可利用凹部形成已熔化的焊料的滞留空间。因此，能够防止熔化的焊料的流出，也可以防止外部短路的发生。其结果是，可以获得一种硬币型电池，其即使使电池总高度增加引线板的厚度量而实现高电容化，也可以提高所述硬币型电池和电路基板的焊接强度，并且提高焊接的可靠性。在这种情况下，在外装罐的底部内表面上也形成有凹凸面时，即使由于回流时的加热而在电池内产生气体(这时，电解液由于加热而气化，从而产生气体等)，该产生的气体也能够滞留于形成在底部内表面上的凹部。另外，形成这样的凹凸可以提高该外装罐部分的强度。由此，可以抑制由于回流时的加热产生的电池的膨胀。在此，通过压花加工形成凹凸面时，可以同时形成在外装罐的底部外表面形成的凹凸面和在外装罐的底部内表面形成的凹凸面。因此，考虑到其成形性，优选通过压花加工来形成凹凸面。另外，优选凹凸面的凸部在外装罐的底面的表面形成为格子状，或从中心部形成为放射状，或者从中心部形成为同心圆状。在本发明的硬币型电池中，由于在一外装罐上没有焊接引线板，所以，可以通过增高电池的总高度而实现高电容化。另外，由于在没有焊接引线板的外装罐的底部外表面上形成有凹凸面，因此能够增大焊接的接合面积，提高电池和电路基板的焊接的接合强度。因此，本发明的硬币型电池最适宜作为向电路基板的表面上安装的电池。图1是示意性地表示本发明一实施例的硬币型锂二次电池的图，图1(a)是示意性地表示电池的截面的截面图，图1(b)是其俯视图，图1(c)是示意性地表示引线板被焊接在该硬币型锂二次电池上后，将其安装并焊接在电路基板上而安装于电路基板上的状态的主视图2是示意性地表示变形例的硬币型锂二次电池的图，图2(a)是示意性地表示第一变形例的硬币型锂二次电池的俯视图，图2(b)是示意性地表示第二变形例的硬币型锂二次电池的俯视图3是表示比较例1的电池的图，图3(a)是示意性地表示比较例1的硬币型锂二次电池的截面的截面图，图3(b)是示意性地表示引线板被焊接在该硬币型锂二次电池上后，将其安装并焊接在电路基板上而安装于电路基板上的状态的主视图4是表示比较例2的电池的图，图4(a)是示意性地表示将引线板焊接在比较例2的硬币型锂二次电池上的状态的截面图，图4(b)是示意性地表示将焊接有该引线板的硬币型锂二次电池安装并焊接在电路基板上而安装于电路基板上的状态的主视图。符号说明10A带引线的硬币型锂二次电池10硬币型锂二次电池11正极罐(第一外装罐)12负极帽(第二外装罐)13凸部Ba凹部14凸部14a凹部15绝缘密封垫16正极17负极18隔板19正极引线板a、(3焊料膏X电路基板具体实施例方式下面，基于图l、图2说明本发明的硬币型电池之一实施方式，本发明并不限定于以下实施方式，可以在不变更其主旨的范围内适当地变更后而实施。另外，图1是示意性地表示本发明实施例1的硬币型锂二次电池的图，图1(a)是示意性地表示电池的截面的截面图，图1(b)是其俯视图，图l(C)是示意性地表示引线板被焊接在该硬币型锂二次电池后，将其安装并焊接在电路基板上而安装于电路基板上的状态的主视图。图2是表示变形例的图，图2(a)是示意性地表示第一变形例的硬币型锂二次电池的俯视图，图2(b)是示意性地表示第二变形例的硬币型锂二次电池的俯视图。另外，图3是表示比较例1的电池的图，图3(a)是示意性地表示比较例1的硬币型锂二次电池的截面的截面图，图3(b)是示意性地表示引线板被焊接在该硬币型锂二次电池上后，将其安装并焊接在电路基板上而安装于电路基板上的状态的主视图。图4是表示比较例2的电池的图，图4(a)是示意性地表示将引线板焊接在比较例2的硬币型锂二次电池上的状态的俯视图，图4(b)是示意性地表示将焊接有该引线板的硬币型锂二次电池安装并焊接在电路基板上而安装于电路基板上的状态的主视图。1、硬币型锂二次电池如图1所示，首先准备有底圆筒状的不锈钢制正极罐(第一外装罐)11、和同样的有底圆筒状且扁平状的不锈钢制负极帽(第二外装罐)12。另外，由正极罐(第一外装罐)11和负极帽(第二外装罐)12构成电池容器。此时，在负极帽(第二外装罐)12的底部外表面上，通过多个凸部13和在这些凸部之间形成的凹部13a，在圆形的底部外表面整体上形成格子状凹凸面(相当于40筛眼)。还有，在负极帽(第二外装罐)12的底部内表面上，通过多个凸部14和在这些凸部之间形成的凹部14a，在圆形的底部内表面整体上形成格子状凹凸面。另外，这些凸部13和凹部13a以及凸部14和凹部14a通过两面压花加工同时形成。还有，其形成方式为凸部13的高度(凹凸的深度)为O.lmm，凸部13的宽度(凸部13的前端宽度)为0.05mm,凸部13和凸部13之间(凸部13的节距)为0.5mm。再有，在正极罐(第一外装罐)11内，填充有以二氧化锰为主体的正极活性物质颗粒16和隔板18。另一方面，在负极帽(第二外装罐)12内，填充有板状的锂负极活性物质17。此后，在向正极罐11内注入电解液后，经由绝缘密封垫15放置负极帽12而密封，形成为例如直径4.8mm，厚度1.5mm的硬币型锂二次电池10。另夕卜，作为电解液，例如使用将作为电解质的三氟甲烷磺酸锂(LiCF3S03)按照1摩尔/升的浓度溶解在作为非水溶剂的聚碳酸酯(PC)和二甲醚(DME)的1:1混合溶剂中而成的电解液。接着，如上述制造的硬币型锂二次电池10中，如图1(c)所示，通过点焊接或者激光焊接将正极引线板19固定在正极罐11的外表面上，制成实施例1的带引线的硬币型锂二次电池10A。此后，准备在固定负极帽(第二外装罐)12的底部的部位以及固定引线板19的端部的部位形成有导电层(镀敷图案未图示)的电路基板X。2、向电路基板的安装接着，在形成于电路基板X的导电层(镀敷图案未图示)上分别涂敷焊料膏a、3之后，将负极帽(第二外装罐)12的底部配置在焊料膏a上，将正极引线板19的端部配置为位于焊料膏e上。此后，将这样配置了带引线的硬币型锂二次电池10A的电路基板X导入回流炉内，在该回流炉内以23(TC270。C左右的高温短时间加热使焊料膏a、3熔化。由此，带引线的硬币型锂二次电池IOA被安装在电路基板X上。此时，由于在负极帽12的底部外表面上通过多个凸部13和在这多个凸部13之间形成的凹部13a形成有格子状凹凸面，因此其与焊料的接合面积增大。由此，可以提高形成于电路基板X上的导电层(镀敷图案未图示)和负极帽12的底部外表面的基于焊接的接合强度。另外，由于在回流炉中熔化的焊料膏a能够滞留在凹部13a内，所以能够防止熔化的焊料膏a流出，因而能够防止流出的焊料附着在正极罐11和负极帽12之间。另外，正极引线板19由大致长方形状的不锈钢制平板构成，从硬币型锂二次电池10的外形延伸出的部分以和正极罐11的侧壁平行的方式弯曲，并且，在和电池10的高度大致相同的高度位置水平弯曲，在背面的端部形成焊接部(未图示)。3、变形例在上述的实施例中，对在负极帽12的底部外表面以及底部内表面形成凹凸面时，通过两面压花加工以格子状形成多个凸部13以及凸部14，从而在圆形的底部外表面整体以及底部内表面整体上形成格子状的凹凸面的例子进行了说明。但是，凹凸面的形状不局限于格子状，也可以采用各种变形形状。因此，根据图2对凹凸面的形状的变形例进行如下说明。(1)第一变形例如图2(a)所示，本第一变形例的硬币型锂二次电池10a由和实施例1一样的有底圆筒状不锈钢制正极罐(第一外装罐)11、和有底圆筒状且扁平状的不锈钢制负极帽(第二外装罐)12x构成电池容器。此时，在负极帽(第二外装罐)12x的底部外表面上，从底部的中心部以放射状形成有多个凸部13x。而且，通过这些凸部13x和在凸部13x之间形成的凹部，在底部外表面整体上形成凹凸面。另一方面，在该负极帽(第二外装罐)12x的底部内表面也从底部的中心部以放射状形成多个凸部(未图示)，而且，通过这些凸部和在凸部之间形成的凹部，在圆形的底部内表面整体上也形成凹凸面。(2)第二变形例如图2(b)所示，本第二变形例的硬币型锂二次电池10b由和实施例1一样的有底圆筒状不锈钢制正极罐(第一外装罐)11、和有底圆筒状且扁平状的不锈钢制负极帽(第二外装罐)12y构成电池容器。此时，在负极帽(第二外装罐)12y的底部外表面上，从底部的中心部以同心圆状形成多个凸部13y。而且，由这些凸部13y和在凸部13y之间形成的凹部，在底部外表面整体上形成凹凸面。另一方面，在该负极帽(第二外装罐)12y的底部内表面上，也从底部的中心部以同心圆状形成多个凸部(未图示)。而且，通过这些凸部和在凸部之间形成的凹部，在圆形的底部内表面整体上形成凹凸面。4、评价试验接着，进行探求如上所述制造的带引线的硬币型锂二次电池10A的循环寿命的电池试验，并且，探求该带引线的硬币型锂二次电池10A被安装到电路基板X上时的接合强度以及外部短路的产生有无。于是，首先，为了便于比较，如下所述，制造比较例l、2的硬币型锂二次电池20、30，并且，用这些硬币型锂二次电池20、30制造出带引线的硬币型锂二次电池20A、30A。然后，对这些电池进行电池试验，并且探求其安装到电路基板X上时的接合强度以及外部短路的产生有无。(1)比较例1如图3所示，本比较例1的硬币型锂二次电池20由有底圆筒状不锈钢制正极罐(第一外装罐)21和有底圆筒状且扁平状的不锈钢制负极帽(第二外装罐)22形成电池容器。此时，在负极帽(第二外装罐)22的底部的表面上不形成凹凸面而形成为平坦面。而且，与上述的实施例1同样，在正极罐(第一外装罐)11内填充有以二氧化锰为主体的正极活性物质颗粒16和隔板18，在负极帽(第二外装罐)22内填充有板状锂负极活性物质17。此时，本比较例1的硬币型锂二次电池20的总高度，以与实施例1的硬币型锂二次电池10的总高度相等的方式形成。而且，正极引线板24固定在该硬币型锂二次电池20的正极罐21的外表面上，形成比较例1的带引线的硬币型锂二次电池20A。而且，在电路基板X上形成的导电层(镀敷图案未图示)上分别涂敷焊料膏a、e之后，将负极帽(第二外装罐)22的底部配置在焊料膏a上，将正极引线板24的端部配置为位于焊料膏P上。此后，将这样配置有带引线的硬币型锂二次电池20A的电路基板X导入回流炉内，在该回流炉内以230°C27(TC左右的高温短时间加热使焊料膏a、e熔化，由此，比较例l的带引线的硬币型锂二次电池20A被安装在电路基板X上。(2)比较例2如图4所示，本比较例2的硬币型锂二次电池30由有底圆筒状不锈钢制正极罐(第一外装罐)31和有底圆筒状且扁平状的不锈钢制负极帽(第二外装罐)32形成电池容器。此时，在负极帽(第二外装罐)32的底部表面不形成凹凸面而形成为平坦面。而且，虽未图示，但是和上述实施例1同样，在正极罐(第一外装罐)31内填充有以二氧化锰为主体的正极活性物质颗粒16和隔板18，在负极帽(第二外装罐)32内填充有板状锂负极活性物质17。而且，正极引线板35被固定在该硬币型锂二次电池30的正极罐31的外表面上，负极引线板36被固定在负极罐32的外表面上，形成比较例2的带引线的硬币型锂二次电池30A。此时，由于在负极罐32的外表面上固定有负极引线板36，因此本比较例2的硬币型锂二次电池30的总高度为1.4mm，形成为比实施例1的硬币型锂二次电池IO及比较例1的硬币型锂二次电池20的总高度低负极引线板36的厚度量，电池电容减少了总高度降低的量。而且，在形成于电路基板X上的导电层(镀敷图案未图示)上分别涂敷焊料膏a、3之后，将负极引线板36的端部配置为位于焊料膏a上，将正极引线板35的端部配置为位于焊料膏e上。此后，将这样配置有带引线的硬币型锂二次电池30A的电路基板X导入回流炉内，在该回流炉内以230。C27(TC左右的高温短时间加热使焊料膏a、P熔化，由此，带引线的硬币型锂二次电池30A被安装在电路基板X上。(3)试验接着，使用如上制造的实施例1的硬币型锂二次电池10、比较例1的硬币型锂二次电池20以及比较例2的硬币型锂二次电池30，进行如下的循环寿命试验以规定的充电电流和规定的放电电流反复进行充放电，并在达到规定的电容以下的时刻判定寿命。而且，用100表示所得到的电池30的循环寿命，用与其的相对值表示其他电池10、20的循环寿命，结果如下表1所示。另外，探求将以上述方式制造的实施例1的带引线的硬币型锂二次电池IOA、比较例1的带引线的硬币型锂二次电池20A以及比较例2的带引线的硬币型锂二次电池30A回流焊接在电路基板X上时的各电池的膨胀量(由于电解液的气化等产生气体，导致电池发生膨胀)、各电池和电路基板X的接合强度以及各电池的外部短路(正极罐和负极罐之间附着焊料的情况)发生有无。另外，此时，也用100表示电池30A的膨胀量以及接合强度，用与其的相对值表示其他电池IOA、20A的膨胀量以及接合强度，试验结果用下述表1表示。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>从上述表1的结果明确可知，实施例1的带引线的硬币型锂二次电池IOA和比较例1的带引线的硬币型锂二次电池20A，与比较例2的带引线的硬币型锂二次电池30A相比较，循环寿命提高。这是因为，硬币型锂二次电池IO、20中，负极引线板不与负极帽(第二外装罐)12(22)连接，而是直接焊接在电路基板X的导电层上。因此认为，将电池IO、20的总高度增高负极引线板的厚度量，也能够增大电池电容，能够提高循环寿命。另外可知，比较例1的带引线的硬币型锂二次电池20A膨胀量极大，相对于此，比较例2的带引线的硬币型锂二次电池30A的膨胀量低于比较例l。这是因为，比较例1的带引线的硬币型锂二次电池20A，将成为平坦面的负极帽(第二外装罐)22的底部外表面直接焊接在电路基板X的导电层上，因此认为，回流时的热传导到电池20内使电解液气化，由此产生较大的电池膨胀。还有，由于在比较例2的带引线的硬币型锂二次电池30A的负极帽(第二外装罐)32上连接有负极引线板36，因此认为，回流时的热不易传递到电池30内，电池膨胀比电池20减少。相对于此可知，实施例1的带引线的硬币型锂二次电池10A的膨胀量极少。这是因为，在负极帽(第二外装罐)12的底部的内外表面形成有凹凸面，所以认为，即使回流时的热传导到电池10的内使电解液气化，因为气化产生的气体能够滞留在形成于负极帽(第二外装罐)12的底部内表面上的凹部14a内，所以电池膨胀不易产生。另外可知，实施例1的带引线的硬币型锂二次电池IOA，与比较例1的带引线的硬币型锂二次电池20A和比较例2的带引线的硬币型锂二次电池30A相比较，其和电路基板X的焊接接合强度提高。这是因为，在实施例1的电池10的负极帽(第二外装罐)12的底部外表面上形成有凹凸面，因此通过该凹凸面，焊接的接合面积增大，使得与电路基板X的导电层的接合强度提高。进而可知，实施例1的带引线的硬币型锂二次电池10A和比较例2的带引线的硬币型锂二次电池30A不发生外部短路，相对于此，比较例1的带引线的硬币型锂二次电池20A发生了外部短路。这是因为，在实施例l的带引线的硬币型锂二次电池IOA中，即使在回流时焊料流出，流出的焊料也能够滞留在形成于负极帽(第二外装罐)12的底部外表面上的凹部13a内。因此，可以防止流出的焊料附着在正极罐(第一外装罐)11和负极帽(第二外装罐)12之间。相对于此，在比较例1的带引线的硬币型锂二次电池20A中，成为平坦面的负极帽(第二外装罐)22的底部外表面直接焊接在电路基板X的导电层上。因此，在回流时流出的焊料附着在正极罐(第一外装罐)21和负极帽(第二外装罐)22之间，产生了外部短路。如上所述，在本发明的硬币型锂二次电池中，由于在一外装罐12上没有焊接引线板，因此能够使得电池的总高度增高，可以实现高电容化。另外，由于在没有焊接引线板19的外装罐12的底部外表面上形成有凹凸面，因此焊接的接合面积增大，从而可以增大和电路基板X的焊接的接合强度。因此，本发明的硬币型电池最适宜作为向电路基板的表面上安装的电池。产业上的可利用性另外，在上述的实施方式中，对将本发明应用于锂二次电池的例子作了说明，但本发明的硬币型电池不局限于应用于锂二次电池，显然也可以应用于锂一次电池或碱性电池等。权利要求1.一种硬币型电池，其兼作一电极端子的第一外装罐的开口部经由绝缘密封垫被兼作另一电极端子的第二外装罐气密密封，并且，在这两个外装罐的一底部外表面上焊接有引线板，所述硬币型电池通过该引线板和另一外装罐以回流焊料法安装在电路基板上，所述硬币型电池的特征在于在没有焊接所述引线板的外装罐的底部外表面上形成有由多个凸部和在该凸部之间形成的凹部构成的凹凸面。2.如权利要求1所述的硬币型电池，其特征在于在所述外装罐的底部内表面上也形成有所述凹凸面。3.如权利要求1或2所述的硬币型电池，其特征在于所述凹凸面通过压花加工而形成。4.如权利要求1~3中任一项所述的硬币型电池，其特征在于所述凹凸面的凸部在所述外装罐的底部形成为格子状。5.如权利要求13中任一项所述的硬币型电池，其特征在于所述凹凸面的凸部在所述外装罐的底部从中心部形成为放射状。6.如权利要求1~3中任一项所述的硬币型电池，其特征在于所述凹凸面的凸部在所述外装罐的底部从中心部形成为同心圆状。全文摘要提供一种硬币型电池，即使电池的总高度增加引线板的厚度量而实现高电容化，也可提高其与电路基板的焊接强度。本发明的硬币型电池(10)中，兼作正极端子的第一外装罐(11)的开口部经由绝缘密封垫(15)被兼作负极端子的第二外装罐(12)气密密封，并且，在两外装罐(11、12)的一外表面上焊接有引线板(19)。在没有焊接引线板(19)的外装罐(12)的底部外表面上，通过凸部(13)和在该凸部(13)之间形成的凹部(13a)，在圆形的底部外表面整体上形成格子状的凹凸面，在底部内表面上，通过凸部(14)和在该凸部(14)之间形成的凹部(14a)，在圆形的底部内表面整体上形成格子状的凹凸面。由此，能够防止熔化的焊料的流出，可以提高所述电池与电路基板的接合强度。文档编号H01M2/20GK101179120SQ20071015284公开日2008年5月14日申请日期2007年9月18日优先权日2006年9月28日发明者喜田胜之,庄濑知行,赤井泰夫,近藤正雄申请人:三洋电机株式会社;三洋能源鸟取株式会社