JPS63249697A

JPS63249697A - 薄形電子機器

Info

Publication number: JPS63249697A
Application number: JP62083874A
Authority: JP
Inventors: 義明阿左美; 信太郎鈴木; 浩仁寺岡; 邦彦宮本; 湖上　泰任
Original assignee: Toshiba Battery Co Ltd
Current assignee: FDK Twicell Co Ltd
Priority date: 1987-04-07
Filing date: 1987-04-07
Publication date: 1988-10-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（ＩＩ業上の利用分野）本発明は薄形電子機器に関し、更に詳しくは、従来に増
して多くの機能素子を搭載することができ、かつ外部か
らの応力に対しても優れた耐性を有し、しかも薄形であ
るにもかかわらず電池容量を増加せしめることができる
新規構造の薄形電子機器に関する。

（従来の技術）最近、カード型電卓やメモリ機能及び時計機能を備えた
ＩＣカードの薄形電子機器の発達が著しい、これらの機
器は、所定のメモリ機能２峙計機能を発揮するように回
路設計されたＩＣチップ、ＬＳＩチップや表示機能を有
する素子などと、これら機能素子に電力を供給する厚み
ｌ麿−以下の電源電池とを内蔵している。

ところで、」二記したような薄形電子機器の７「源電池
として、例えばメモリ機能を具備しないカード型電卓に
多用されている太陽電池を採）１ノすることは不都合で
ある。それは、光源がないと太陽電池の発電機能が停止
して各機能素子への電力供給が途絶しａ″ＪＡＪＡ全体
をきたすからである。

そのため、メモリ機能や時計機能を具備する薄形電子機
器においては、機能素子に常時電力を供給しずする電源
電池が要求されている。このような要求を充足するため
に、例えば第３図に断面図を例示するような扁平形電池
が提案されている（特開昭４９−１２８２３２号公報参
！ＶＡ）、因において、ｌは正極活物質、２は負極活物
質であり両者間にはセパレータ３を介在せしめて発電要
素が構成されている。この発電要素には、外装と集電体
を兼ねる正極端子板４．負極端子板５が配設され、各端
子板４．５の互いに対向する周縁部には棒状をした電気
絶縁性の封口体６が気密に封着されている。

ところで、上記したような扁平形電池を組込んだ場合の
薄形電子機器の構造を一部切欠断面図として示した第４
図に基づき説明する９図において、１１．１２はそれぞ
れ機器の外装になる一対の表面シートで、１１は上表面
シート、１２は下表面シートである。これらのシートは
例えば塩化ビニルシートのような電気絶縁性を備えた樹
脂シートである。１３は、上記した１対の表面シートの
間に介在せしめられる電気絶縁性の枠状封口体で、その
上面および下面は表面シート１１．１２の互いに対向す
る周縁部と封着され、上記した１対の表面シートとの間
で密閉空間を形成する。そして、この空間内に各種機能
素子。

電源電池が所定の設計基準に基づいて配設される。

すなわち、１４は回路シートで、そこには例えばＬＳＩ
チップ、チップコンデンサーのようなチップ部品が搭載
され、更には多数組の分割形固定接点などが配列される
。１５は前記した扁平形電池で回路シー）１４の脇に配
置され、その正・負極端子板４．５はそれぞれバネ性を
有するリード端子１６．１７を介して回路シートの表・
裏面の配線網（図示しない）に接続されて各機能素子に
必要な電力を供給する。

しかしながら、このような構造の薄形電子機器をＩＣカ
ードやカード型電卓として用いた場合、それらの持ち運
び時や使用時に外部から応力が加わると、容易に湾曲し
たりねじれたりしてカード機能を喪失する危険性が大で
ある。しかも、完成形態の扁平形電池と回路シートとの
接続は＃電池の上・下面に配置されるリード端子によっ
て弾性的に行なわれ、更には、全体の薄形電子機器の厚
みはｌ５Ｏ（国際標準機構）規格で規制されているため
、電池自体の厚みを厚くすることができず、結局は、電
池の放電容量を増大せしめることが困難で薄形電子機器
の長期使用という点で満足のいくものではない。

そのため、第５図に例示するような薄形電子機器が提案
されている（特願昭６１−１０４７２２号参照）、この
機器は、第４図における下表面シー）１２の上面に金属
基体シート１８を存在せしめ、かつこの全屈基体シート
１８を扁平形電池１５’の負極端子板としても機能せし
めた構造である。

この機器の場合、金属基体シート１ｇの働きにより機器
の湾曲等は有効に防止されるとともに、第４図における
リード端子１７または負極端子板５の少なくとも一方が
不要となりその厚み分だけ電池の発電要素の厚みを厚く
することができてその放電容量を増大することができ長
期間の使用が可能となる。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、第５図に例示した薄形電子機器において
、従来に増して更に多くの機能素子、例えば磁界発生用
コイルなどケ組込んで一層多機能化を企図した場合、そ
の使用電力は増大するにもかかわらず、電源電池の機器
における占有容積は小さくならざるを得す、その結果、
機器の使用期間は極度に短くなるという問題が不可避と
なる。

このため、電源電池を交換して機器の使用期間を延長せ
しめる処置も考えられるが、しかし実際問題として、こ
れら薄形電子機器は各種部材を互いに貼着して製造して
いるため、この電池交換の処置は著しく困難である。

本発明は上記した問題を解消して、持ち運び時や使用時
にける湾曲やねじれを防止でき、しかも放電容量が増加
し多機能化を可能たらしめる新規構造の薄形電子機器の
提供を目的とする。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段・作用）本発明の薄形電
子機器は、金属基体シートで上下２室に画分され、下室
には該金屈基体シートを一方の端子板にして電源電池が
収納されている構造であることを特徴とする。

以下に、本発明の薄形電子機器を第１図、第２図に基づ
いて説明する。第１図は分解斜視図、第２図は縦断面図
である。

図において、２１は上表面シート、２２は下表面シート
であり、両者は外装も兼ねた一対の表面シートを構成す
る。そしていずれか一方の表面シートの片面にはその全
面に亘り金属基板シート２３が貼着されている（第２図
では、下表面シート２２の上面に貼着）。

２４ａ、２４ｂはいずれも電気絶縁性の枠状封口体であ
り、２４ａは上枠状封口体、２４ｂは下枠状封口体を表
わす、そして、２５が金属基体シートである。

上・下表面シート２１，２２．枠状封口体２４ａ　、２
４ｂ　、金属基板シート２３および金属基体シート２５
は、いずれもその平面形状を略同−の形状に構成されて
いる。

そして、上記各部材は順次積属されてその周縁部は封着
されている。かくして、得られた構造体は、上表面シー
ト２１．上枠状封口体２４ａおよび金属基体シート２５
とで形成された上室空間Ａと、金属基体シート２５．下
枠状封口体２４ｂおよび金属基板シート２３とで形成さ
れた下室空間Ｂとの２室に全体の内部空間が画分される
。

この上室空間Ａには、全体の境界である金属基体シート
２５の上に回路シート２６が着設され、更に回路シート
２６の上には、例えばＬＳＩチップ２７．コンデンサチ
ップ等のチップ部品２８゜表示素子２９．キーボード回
路３０．外部接続端子３１のような各種の機能素子が搭
載されている。

また、下室空間Ｂには、金属基板シート２３を一方の端
子板（図では負極端子板）として、負極活物質３２．セ
パレータ３３および正極活物質３４を積層して成る発電
要素が収納されている。

そしてこの場合、金属基体シート２５は正極端子板とな
っている。

なお図中、３５は外部接続端子３１が表出するための窓
部であり、３６．３７はいずれも表示素子３１．キーボ
ード回路３０を透視するための窓である。

以上の説明は枠状封口体を用いる場合について行なった
が１本発明の機器は枠状封口体を用いることなく、例え
ば上表面シートまたは下表面シートの周縁部を適当な幅
だけ内側に折り曲げ、その折曲部に金属基体シートを挟
持せしめて封着した構造であってもよい。

また、以上の説明では金属基板シートを負極端子板とし
金属基体シートを正極端子板とする場合を示したが、し
かし本発明の機器においては、その逆に、この金属基板
シートを正極端子板にし全屈基体シートを負極端子板に
する應様の構造にしても何ら不都合は生じない。

（発明の実施例）（１）薄形電子機器の製作片面に厚みが０．０７５ｓ＋ｍの塩化ビニルシート２２
が貼着されていて、縦８５．６ｍｍ幅５４．０薦腸厚み
０．０２ａ腸のＩＳＯ規格に定めるカード形状と同一平
面寸法のステンレス鋼製の基板シート２３の上に、負極
活物質であるリチウム板３２を圧着一体化し、更にその
上にセパレータ３３を介して正極活物質である二酸化マ
ンガンのベレット３４を着設して発電要素を構成した。

ついで、基板シート２３と同一の外形寸法を有する熱融
着性樹脂（例えばアイオノマー樹脂）から成る下枠状封
口体２４ｂを配置し、この上に基板シート２３と同一の
平面形状寸法で厚みが０．０２ｍ−の金属基体シート２
５をａ置したのち、全体の周縁部を１８０℃に加熱して
封着し扁平形電池とした。この電池における発電要素の
面積は３３２６−■２　。

厚みは０．２１■思であり、電池総高は０．２５ｉｅｍ
であった・その後、金属基体シート２５の上には、下枠状封口体２
４ｂと同一寸法で厚み０．０７５ｍ■の塩化ビニル製の
上枠状封口体２４ａを載置し、更に所定の設計基準に基
づき各種の機能素子を搭載・配列し、最後に塩化ビニル
製の上表面シー）２１を載置したのち、周縁部を接着剤
によって貼着した。

得られた電子機器は王室空間の厚みが０．４０１、全体
の厚みは０．８ｍｍであった。

比較のために１第３図に例示した電子機器を製作した。

この機器において、上・下表面シートの厚みはそれぞれ
０．０７５ａ＋ｍであり、発電要素の面積は３００ａｍ
”厚みは０．５１ｍｍで電池総高は０．５５ｍｍであっ
た。そしてリード端子の収納空間の厚みは０．１０ｆｌ
１ｍ＋で、機器全体の厚みは０．８■層と実施例の場合
と同様にした。

（２）性能評価以上の２種類の薄形電子機器各ｌθ個につき、ＩＳＯ規
格においてＩＣカードの力学的耐久性試験で規定されて
いる曲げテストを行ない、動作異常発生数を調べた。な
お、曲げテストは、機器の長辺方向：振幅２Ｃ■、３０
回／分、短辺方向：振幅１ｃｍ、３０回／分して機器の
表裏各２５０回を４回、計１０００回行なった。結果を
第１表に示した。

第　　１　　表第１表から明らかなように、本発明の薄形電子機器は機
器の湾曲などの力学的衝撃に対して強く、動作異常を示
さない。

また、実施例、比較例に組込んだ扁平形電池につき、６
８にΩ定負荷放電を行ないその放電容量を測定した。そ
の結果を第２表に示した。

第２表第２表から明らかなように、本発明にかかる電池は従来
の場合に比べて約２．７倍の放電容量を有する。これは
電池総高が０．５５ｍｍ（従来）から０．２５ｍｍへと
薄形化したにもかかわらず、発電要素の面積を大たらし
めたことに基づく効果である。

［発明の効果］以上の説明で明らかなように、本発明の薄形電子機器は
、持ち運び時や使用時における湾曲やよじれなどの力学
的衝撃に対し優れた耐久性を有し機器の誤動作、破損等
を防止できる。また１組込む扁平形電池において発電要
素の厚みは従来の場合よりも薄くなるが、しかしその面
積を広くすることができるため、結局は電池の放電容量
が従来の場合の２〜３倍と高容量化して機器の使用期間
を長期化することができ、しかも電極面積が大きいので
大電流の通電は可能となり、多機能を具備せしめること
ができる。

この薄形電子機器は、一般にＩＣカードと相称されるク
レジットカードと同寸法のカード型電子機器として使用
できることはもち論のこと、扁平形電池を内蔵したＩＣ
カードとしても使用できる。また、薄形電子計算機や時
計機能を備えた電子機器にもなり、ｌ５０７８１８．同
７８１０゜同７８１１．同７８１２．同７８１３等で仮
規格として検討されている内容に基づいて、エンボス付
クレジットカードや磁気ストライブを設けた磁気式クレ
ジットカードとしても使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は未発明の薄形電子機器の分解斜視図。第２図は縦断面図である。第３図は従来の扁平形電池の
縦断面図であり、第４図は第３図の電池を組込んだ薄形
電子機器の一部切欠縦断面図である。第５図は特願昭６
１−１０４７２２号明藤１の薄形電子機器の一部切欠縦
断面図である。１．３４−正極活物質２．３２−負極活物質３．３３−セパレータ４−正極端子板５−負極端子板６，１３−枠状封口体１１．２１−上表面シート１２．２２−下表面シート１４．２６−回路シート１６．１７−リード端子１８．２３−金属基板シート２４ａ−上枠状封口体２４ｂ−下枠状封口体２５−金属基板シートＡ−上室空間Ｂ−下室空間第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）金属基体シートで上下２室に画分され、上室には
機能素子が収納され、下室には該金属基体シートを一方
の端子板にして電源電池が収納されていることを特徴と
する薄形電子機器。
（２）該電源電池が扁平形電池である特許請求の範囲第
１項記載の薄形電子機器。