JP2000123819A

JP2000123819A - 電池

Info

Publication number: JP2000123819A
Application number: JP10289814A
Authority: JP
Inventors: Naoki Tanaka; 直樹田中
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-10-12
Filing date: 1998-10-12
Publication date: 2000-04-28

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単に電池接続と交換ができる電極形状を備
えた電池を提供すること。【解決手段】正極端子１と負極端子とを対向する面に
設けた電池において、電池の正極端子１と負極端子の形
状をそれぞれ互いに嵌合できる形状とし、さらに電池の
正極端子１と負極端子同士を嵌合に際して、スラスト方
向よりの嵌合だけでなく、スライド方向からの嵌合が可
能な形状とし、両方の端子同士をワンタッチで嵌合させ
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電池の端子形状に関
するもので、特に乾電池同士を直接ワンタッチで嵌合さ
せ得る端子形状を備えた乾電池に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来は図１７に示すように、乾電池の直
列接続する場合は電池を電池ケース５に入れて両端もし
くは片端をコイルバネ又は板バネ６で抑えることでその
保持と接続を行っていた。この場合は、電池同士を押圧
力のみで接触させて動作させているので、接触部位の接
点圧は軽微であり、接触不良が多発する。しかし、図の
矢印Ａ方向には簡単に取り外しできる利点がある。

【０００３】また、図１８に示すように、電池接続の信
頼性を上げるためにラグ板７を用いてハンダ付けによる
電池端子同士を接続する方法もある。この場合は電池接
続の信頼性は高いが、電池ケース５からの脱着の容易性
はない。

【０００４】近年では携帯用コンピュータなど各種の携
帯用電気機器に多くみられる通り、複数の円筒形二次電
池を直列に接続して使用する際は、電池端子同士の接続
を確実に行うために、通常ラグ端子などを介してはんだ
接合をそれぞれの電池間で行っている。また、極力電池
収納部を小型にするために電池の位置決めに際しては複
数の電池の配置にずれがなく、同一線（芯）上に複数の
電池をセットすることが必要である。

【０００５】一方、電池同士を容易に、かつ強固に接続
させることを目的として、電池の端面に設けた円柱状の
立ち上げ壁を一方極の端子とし、他方極の端子には凸部
を設け、前記端子同士を圧入嵌合させる考案（実開平６
−５１１１号公報）がある。

【０００６】また、大電流を想定して接触抵抗を低くす
るために、さらに端子同士を強固に、かつ着脱可能に直
列接続せることを目的として端子を雄ネジと雌ネジで構
成した発明（特開平８−２２２２０１号公報）もある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記公報記載の発明
は、いずれも電池同士を直列に接続した場合においてス
ライド方向へ脱着させることは極めて困難である。複数
の電池を直列に接続するための電池ケースを使用する場
合などには電池ケースの両端部をスラスト方向に可動さ
せる必要が生じることがある。また、前記電池ケース
は、その端子部が固定されているため電池端子の付け根
や接合部に曲げ応力が集中し、破損しやすい。

【０００８】「前述のような直列に電池を配置するにあ
たり、互いにずれがなく、同一線（芯）上を接続するセ
ット方法によると、その組立に多大な工数を必要とす
る。また、はんだ接続により複数の電池を接続する際に
は、溶接時の熱で電池の電極や電池収納容器が損傷する
ことがあった。さらに、一旦溶接接続された電池の中に
不良品が発生した場合には、その交換、修理にあたって
は非常に長時間を要することがあった。」

【０００９】そこで、本発明の課題は簡単に電池接続と
交換ができる電極形状を備えた電池を提供することであ
る。また、本発明の課題は、上記の従来技術の問題点を
解決するために、電池を直列に接続する際に容易にかつ
確実な接触接合ができ、結合に際して一般乾電池と同様
にスライド方向にも脱着できるようにすることである。

【００１０】さらに、本発明の課題は、電池の端子基部
に応力集中を生じさせない直列接続可能な電池の端子、
または端子板を提供することである。本発明の今一つの
課題は直列接続する電池同士の接触性能を向上させるこ
とである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は電池の端子形状
に関するもので、電池同士を直接ワンタッチで嵌合させ
うる端子形状を備えた電池である。すなわち、本発明
は、正極端子と負極端子とを対向する面に設けた電池に
おいて、電池の正極端子と負極端子の形状をそれぞれ互
いに嵌合できる形状とし、さらに電池の正極端子と負極
端子同士を嵌合に際して、スラスト方向よりの嵌合だけ
でなく、スライド方向からの嵌合が可能な形状とする電
池である。

【００１２】本発明の電池の正極端子と負極端子のいず
れか一方の端子を基部の直径を先端部の直径より細くし
た円筒凸部形状とし、他方の端子を前記一方の端子に嵌
合させることができる凹部形状または電池の正極端子と
負極端子のいずれか一方の端子を、穴または凹部を備え
た板状形状とし、他方の端子を前記一方の端子と嵌合可
能な突起を有する形状とすることができる。

【００１３】また、前記他方の端子を前記一方の端子と
嵌合可能な弾性を有する部材で形成したことが嵌合性が
高いので望ましい。

【００１４】前記他方の端子の弾性を有する部材は、端
子同士の嵌合後に前記一方の端子をスラスト方向に付勢
すると嵌合可能な変形ができる部材で形成しすると端子
同士の接触を確実に行える。

【００１５】また、円筒凸部形状とした端子が設けられ
る電池の端面には端子同士がスラスト方向に付勢されて
嵌合した後の他方の端子の先端部が当接する凹凸面を形
成することでも端子同士の接触を確実に行うことができ
る。

【００１６】さらに、本発明は、正極端子と負極端子と
を対向する面に設けた電池において、一方の端子（例え
ば正極端子）を基部の直径を先端部の直径より細くした
円筒凸部形状とするか、または穴を備えた板状の凸部形
状とし、他方の端子（例えば負極端子）を、前記一方の
端子（例えば正極端子）の基部の直径を先端部の直径よ
り細くした円筒凸部形状または穴を備えた板状の凸部形
状に嵌合させることができる凹部形状とすることを特徴
とする電池である。こうして両方の端子同士をワンタッ
チで嵌合させることができる。

【００１７】このとき、前記一方の端子（例えば正極端
子）円筒凸部または板状の凸部に割り込み等を入れると
か、他方の端子（例えば負極端子）に切り込み等を入れ
ると、さらにワンタッチ嵌合が容易になる。

【００１８】また、両方の端子の少なくともいずれかに
スライド方向からの嵌合用のスリットを１以上設けるこ
とで、電池同士を端部同士の嵌合に際し、スラスト方向
よりの嵌め合いだけでなくスライド方向からの嵌め合い
が可能な構造にすると、嵌合が容易になる。

【００１９】本発明の前記電池の正極と負極の端子構造
を持つ端子板を電池の外に設けることで、かさ張る欠点
はあるが、通常の形状をした市販の電池を直列接続する
ことができる。本発明には前記電池の端子を嵌合して直
列配置した電池構造体も含まれる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の電池の実施の形態につい
て以下図面と共に説明する。図１には、電池の正極端子
の構造を端子部を示す。図１（ａ）は側面図であり、図
１（ｂ）は端子部分の正面図（図１（ａ）のＡ−Ａ線矢
視図）である。

【００２１】図示したように、正極端子１を凸部形状に
して、その基部１ａの直径ｄは先端部１ｂの直径Ｄを小
さくしてあり、基部１ａと先端部１ｂの間にはテーパ部
１ｃを設けてある。さらに基部１ａの根元近傍の電池端
面には連続する小さな凹凸部１ｄを形成してある。

【００２２】これに対応する図２に示す負極端子２は正
極端子１の凸部構造にワンタッチで嵌合できるように、
スラスト方向（矢印Ｘ方向）よりの嵌め合いだけでなく
スライド方向（矢印Ｙ方向）からも図１に示す構造の正
極端子１を嵌め込むことが可能な構造である。図２に示
す負極端子２は導電性を持ったバネ材としての金属板で
作製するがスポット溶接などにより電池端部に接合させ
る。この金属板には図１の正極端子１の嵌め込み時に抵
抗となるバネ片２ｇが設けられている。

【００２３】負極端子２の材料は板バネとして機能し、
その寸法Ｌ₂は図１の正極端子１の長さＬ₁より短くして
端子１、２の嵌合後は端子１のテーパ部１ｃに当接する
端子２のテーパ部２ｃの部分で矢印Ｘ方向に押しつけら
れる。矢印Ｘ方向に押し付けられた結果、先端部２ｄは
端子１の凹凸部１ｄに強く接触し、接触抵抗を軽減さ
せ、両端子１、２の接続の信頼性を増す。

【００２４】図３には、本発明の実施の形態の正極端子
１の構造を示す。図３（ａ）は側面図であり、図３
（ｂ）は正極端子１部分の正面図（図３（ａ）のＡ−Ａ
線矢視図）である。正極端子１は矩形の端子形状からな
り、略中央部に穴１ｅ（穴１ｅの代わりに凹部でも良
い）を有する。また端子１の基部近傍の電池端面には凹
凸部１ｄを設けている。

【００２５】図４（図４（ａ）は負極端子２の部分の正
面図であり、図４（ｂ）は側面図（図４（ａ）のＡ−Ａ
線矢視図）））には図３に示す正極端子１をスラスト方
向（矢印Ｘ方向）よりの嵌め合いだけでなくスライド方
向（矢印Ｙ方向）からも嵌め込むことが可能なバネ部材
からなる負極端子２の構造を示す。負極端子２にはスラ
イド方向（矢印Ｙ方向）からの嵌め込み時に図３の正極
端子１の穴（または凹部）１ｅに係合する突起（矩形突
起でもよい）２ｅが設けてある。また、電池端面からの
正極端子１の穴１ｅまでの長さＬ₃と負極端子２の電池
端面から突起２ｅまでの長さＬ₄との間に寸法差を付
け、矢印Ｘ方向に正極端子１を押し込むと正極端子１の
凹凸部１ｆに負極端子２の先端部２ｆが強く接触し、接
触抵抗を軽減させて両端子１、２の接続の信頼性を増
す。

【００２６】また、図１の正極端子１の嵌め込みが可能
な負極端子として図５に示す負極端子２を採用しても良
い。図５の負極端子２は図１の正極端子１の凸部構造に
ワンタッチで嵌合できるように、中央に図１に示す正極
端子１の凸部構造を挿入できるように凹部を設けてあ
る。この凹部の断面形状は図５（ａ）（縦断面図）と図
５（ｂ）（端子側正面図（図５（ａ）のＡ−Ａ線矢視
図））に示すように、正極端子１の凸部構造の基部１ａ
に嵌合する側の凹部２ａの直径を凸部構造の先端部に嵌
合する凹部２ｂ側の直径より小さくして、両者の間には
テーパ部２ｃを設ける。前記負極端子２の凹部と正極端
子１の凸部に設けたテーパ部１ｃ、２ｃで両方の端子の
挿脱が容易になる。

【００２７】また、負極端子２は、図６（ａ）（一部側
断面図）と図６（ｂ）（端子側正面図（図６（ａ）のＡ
−Ａ線矢視図））に示すように正極端子１の凸部構造に
ワンタッチで嵌合できるように、凹部溝を設けた端子片
とする。この凹部溝の断面形状は図６（ａ）に示すよう
に、正極端子１の凸部構造の基部１ａに嵌合する側の凹
部２ａの直径を凸部構造の先端部１ｂに嵌合する凹部２
ｂ側の直径より小さくして、両者の間にはテーパ部２ｃ
を設けた構造とする。図６に示す負極端子２は導電性を
持ったバネ材としての金属板で作製してスポット溶接な
どにより電池端部に接合させる。

【００２８】負極端子２の寸法Ｌ₂は図１の正極端子１
の長さＬ₁より短くして端子１、２の嵌合後は端子１の
テーパ部１ｃに当接する端子２のテーパ部２ｃの部分で
矢印Ｘ方向に押しつけられる。また、図５と図６に示す
負極端子２には図示していないが、図１に示す凸部基部
１ａの根元近傍の連続する小さな凹凸１ｄにはまり込む
凹凸を設けておくと、さらに強固な嵌合ができる。

【００２９】図７には、本発明の実施の形態の正極端子
１の構造を示す。図７（ａ）は側面図であり、図７
（ｂ）は端子部分の正面図（図７（ａ）のＡ−Ａ線矢視
図）である。

【００３０】図示したように、正極端子１を断面長方形
の凸部形状にして、その基部１ａは先端部１ｂより直径
を小さくしてあり、基部１ａと先端部１ｂの間にはテー
パ部１ｃを設けてある。

【００３１】これに対応する図８に示す負極端子２は正
極端子１の凸部構造にワンタッチで嵌合できるように、
中央に図７に示す正極端子１の凸部を挿入できるように
断面長方形の凹部を設ける。この凹部の断面形状が長方
形であることを除いて図５（ａ）（縦断面図）と図５
（ｂ）（端子側正面図）と同様な形状であり、それぞれ
図８（ａ）（縦断面図）と図８（ｂ）（端子側正面図）
に示す。

【００３２】図８の負極端子２の寸法Ｌ₂は図７の正極
端子１の長さＬ₁より短くして端子１、２の嵌合後は端
子１のテーパ部１ｃに当接する端子２のテーパ部２ｃの
部分で矢印Ｘ方向に押しつけられる。

【００３３】また、図９（図９（ａ）は側面図であり、
図９（ｂ）は端子部分の正面図（図１（ａ）のＡ−Ａ線
矢視図）に本発明の別の実施の形態の正極端子１を示
す。

【００３４】図示したように、正極端子１として穴を備
えた板状の凸部形状部材から構成し、該板状凸部の中央
部に円形または長方形の穴１ｅを設けてある。これに対
応する負極端子２は図１０（図１０（ａ）は側面図であ
り、図１０（ｂ）は端子部分の正面図（図１０（ａ）の
Ａ−Ａ線矢視図））に示す正極端子１の板状部材を挟み
込むような形状の一対の弾性の板状部材からなり、正極
端子１の前記穴１ｅに嵌合される突起２ｄを一対の板状
部材の内側にそれぞれ設ける。こうして正極端子１と負
極端子２はワンタッチで嵌合できる。

【００３５】また、図１１に示す正極端子１では、その
凸部に割り込み１ｆを入れ円周方向に撓む（直径が小さ
くなる）ことが可能となる。図１１（ａ）は側面図であ
り、図１１（ｂ）は端子部分の正面図（図１１（ａ）の
Ａ−Ａ線矢視図）である。

【００３６】同様の構成を図１２と図１３に示す。図１
２（ａ）は側面図であり、図１２（ｂ）は端子部分の正
面図（図１２（ａ）のＡ−Ａ線矢視図）であり、図１３
（ａ）は側面図であり、図１３（ｂ）は端子部分の正面
図（図１３（ａ）のＡ−Ａ線矢視図である。

【００３７】また、図１４の負極端子２部分の正面図に
示すように、凹部外周に放射状の切り込み２ｅを入れて
円周方向に撓む（直径が大きくなる）ことを可能にする
構造を採用しても良い。図１４（ａ）は側断面図であ
り、図１４（ｂ）は端子部分の正面図（図１４（ａ）の
Ａ−Ａ線矢視図）である。

【００３８】さらに、隣接する電池同士の正極端子１と
負極端子２を嵌め込むに際し、スラスト方向よりの嵌め
合いだけでなくスライド方向からも嵌め込みができるよ
うにに図１５（図１５（ａ）は側断面図であり、図１５
（ｂ）は端子部分の正面図（図１５（ａ）のＡ−Ａ線矢
視図））に示す円筒型電池の直径全体に放射方向にスリ
ット２ｆを１つもしくは複数入れ、このスリット２ｆを
スライドさせながら嵌合させる構造としても良い。ま
た、前記各図面で説明した電池の正極端子と負極端子の
構造を互いに逆にして設けても良い。

【００３９】本発明は以上のように正極端子１と負極端
子２をワンタッチで嵌合することで互いに強く接触しさ
らに接触抵抗の軽減、接続の信頼性を増すことができ、
従来の接続様式のようなはんだ付けが不要になる。

【００４０】上記前記各図面で説明した電池の正極端子
と負極端子を順次複数個嵌合して直列配置することがで
きるようにした端子板を図１６に示す。

【００４１】また、上記前記各図面で説明した電池の正
極端子と負極端子構造を備えた端子板を用いると、裸の
電池同士においても直列に精度よく簡単に確実にセット
できるため、バッテリーパッケージの組立が格段に容易
になり、また、一部の電池を交換するとき、容易に分解
ができる。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、ワンタッチで電池の正
極端子と負極端子を確実に電気的接続することができ、
しかも強固な接触が可能となり、従来の接続様式のよう
なはんだ付けが不要になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の電池の正極端子の構造
を端子部を示す。図１（ａ）は側面図であり、図１
（ｂ）は端子部分の正面図（図１（ａ）のＡ−Ａ線矢視
図）である。

【図２】本発明の実施の形態の電池の負極端子の構造
を示す。図２（ａ）は端子側正面図であり、図２（ｂ）
は端子部分の側面図（図２（ａ）のＡ−Ａ線矢視図）で
ある。

【図３】本発明の実施の形態の電池の正極端子の構造
を端子部を示す。図１（ａ）は側面図であり、図１
（ｂ）は端子部分の正面図（図１（ａ）のＡ−Ａ線矢視
図）である。

【図４】本発明の実施の形態の電池の負極端子を示
す。図４（ａ）はの正面図であり、図４（ｂ）は側面図
（図４（ａ）のＡ−Ａ線矢視図）である。

【図５】本発明の実施の形態の電池の負極端子の構造
を端子部を示す。図５（ａ）は縦断面図であり、図５
（ｂ）は端子側正面図である。

【図６】本発明の実施の形態の電池の負極端子の構造
を端子部を示す。図６（ａ）は縦面図であり、図６
（ｂ）は端子側正面図である。

【図７】本発明の実施の形態の電池の正極端子の構造
を示す。図７（ａ）は側面図であり、図７（ｂ）は端子
部分の正面図（図７（ａ）のＡ−Ａ線矢視図）である。

【図８】本発明の実施の形態の電池の負極端子の構造
を示す。図８（ａ）は縦断面図であり、図８（ｂ）は端
子側正面図である。

【図９】本発明の実施の形態の電池の正極端子の構造
を示す。図９（ａ）は側面図であり、図９（ｂ）は端子
部分の正面図（図９（ａ）のＡ−Ａ線矢視図）である。

【図１０】本発明の実施の形態の電池の負極端子の構
造を示す。図１０（ａ）は側面図であり、図１０（ｂ）
は端子部分の正面図（図１０（ａ）のＡ−Ａ線矢視図）
である。

【図１１】本発明の実施の形態の電池の正極端子の構
造を示す。図１１（ａ）は側面図であり、図１１（ｂ）
は端子部分の正面図（図１１（ａ）のＡ−Ａ線矢視図）
である。

【図１２】本発明の実施の形態の電池の正極端子の構
造を示す。図１２（ａ）は側面図であり、図１２（ｂ）
は端子部分の正面図（図１２（ａ）のＡ−Ａ線矢視図）
である。

【図１３】本発明の実施の形態の電池の正極端子の構
造を示す。図１３（ａ）は側面図であり、図１３（ｂ）
は端子部分の正面図（図１３（ａ）のＡ−Ａ線矢視図）
である。

【図１４】本発明の実施の形態の電池の負極端子部分
の正面図である。

【図１５】本発明の実施の形態の電池の負極端子を示
す。図１３（ａ）はの正面図であり、図１３（ｂ）は正
面図（図１３（ａ）のＡ−Ａ線矢視図）である。

【図１６】本発明の実施の形態の電池の正極端子と負
極端子を嵌合して直列配置した電池構造体の平面図であ
る。

【図１７】従来技術の直列接続した乾電池を電池ケー
スに入れた状態を示す図である。て両端もしくは片端を
コイルバネ又は板バネで抑えることでその保持と接続を
行っていた。この場合は、電池同士を押圧力のみで接触
させて動作させているので、接触部位の接点圧は軽微で
あり、接触不良が多発する。しかし、図の矢印Ａ方向に
は簡単に取り外しできる利点がある。また、

【図１８】従来技術のはんだ付けによる直列接続した
乾電池を電池ケースに入れた状態を示す図である。

【符号の説明】

１正極端子２負極端子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】正極端子と負極端子とを対向する面に設
けた電池において、電池の正極端子と負極端子の形状をそれぞれ互いに嵌合
できる形状とし、さらに電池の正極端子と負極端子同士
を嵌合に際して、スラスト方向よりの嵌合だけでなく、
スライド方向からの嵌合が可能な形状とすることを特徴
とする電池。
【請求項２】電池の正極端子と負極端子のいずれか一
方の端子を基部の直径を先端部の直径より細くした円筒
凸部形状とし、他方の端子を前記一方の端子に嵌合させ
ることができる凹部形状とすることを特徴とする請求項
１記載の電池。
【請求項３】電池の正極端子と負極端子のいずれか一
方の端子を、穴または凹部を備えた板状形状とし、他方
の端子を前記一方の端子と嵌合可能な突起を有する形状
とすることを特徴とする請求項１記載の電池。
【請求項４】前記他方の端子を前記一方の端子と嵌合
可能な弾性を有する部材で形成したことを特徴とする請
求項２または３記載の電池。
【請求項５】前記他方の端子の弾性を有する部材は、
端子同士の嵌合後に前記一方の端子をスラスト方向に付
勢すると嵌合可能な変形ができる部材で形成したことを
特徴とする請求項４記載の電池。
【請求項６】円筒凸部形状とした端子が設けられる電
池の端面には端子同士がスラスト方向に付勢されて嵌合
した後の他方の端子の先端部が当接する凹凸面を形成し
たことを特徴とする請求項１記載の電池。
【請求項７】請求項１記載の電池の端子を嵌合して直
列配置した電池端子板。
【請求項８】正極端子と負極端子とを対向する面に設
けた電池において、電池の正極端子と負極端子のいずれ
か一方の端子を基部の直径を先端部の直径より細くした
円筒凸部形状とし、他方の端子を前記一方の端子に嵌合
させることができる凹部形状とすることを特徴とする電
池。
【請求項９】電池の正極端子と負極端子のいずれか一
方の端子を、穴または凹部を備えた板状形状とし、他方
の端子を前記一方の端子と嵌合可能な突起を有する形状
とすることを特徴とする請求項８記載の電池。
【請求項１０】一方の端子の円筒凸部または板状の凸
部に嵌合させることができる他方の端子の凹部形状に切
り込みを入れたことを特徴とする請求項８記載の電池。
【請求項１１】両方の端子はスライド方向からの嵌合
用のスリットを電池端部に１以上設けたことを特徴とす
る請求項８記載の電池。
【請求項１２】請求項８記載の電池の端子を嵌合して
直列配置した電池端子板。