JP2000513143A - モジュラー電気貯蔵バッテリー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 モジュラー電気貯蔵バッテリーは、色々の用途、たとえば、乗用車、トラック、オートバイ、芝及び園芸器具或いは内燃機関を動力とする他の製品の始動、点灯及び点火(SLI)バッテリーとして適用される。このモジュラーバッテリーは、バッテリーハウジング内に組み立てられた複数のバッテリーセルから構成されている。これらのセルは、密閉されていて、保守不要で、再充電可能である。ハウジングは、素早く接続される端子を具備していて、始動用途は、相補型端子を具備したベースユニットと共に適用される。モジュラーバッテリーとベースユニットも、調心特徴を具備していて、バッテリー端子を適切に連結する。ベースユニットは、幾つかの大きさのモジュラーバッテリーを受け容れることができるようになっている。さらに、フラッシュライト或いは他の装置として構成することができる第２モジュラーバッテリーを取り付けて、ベースユニットと連結させて自動車始動能力を供給することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 モジュラー電気貯蔵バッテリー 発明の分野 本発明は電気貯蔵バッテリーに関し、より詳細には、色々な用途に適用できる モジュラー電気貯蔵バッテリーに関する。 発明の背景 現在、乗用車、トラック、オートバイ、芝刈り機及び庭園用具等の内燃機関を 始動させるのに通常使用されているタイプの始動、点灯及び点火(SLI)バッテリ ーは、電解液を充填したタイプの大きくて、重い鉛−酸バッテリーである。これ らのバッテリーは、ほとんど例外なく、角形の容器から構成されていて、その容 器の中が幾つかに分割されていて複数のセルが形成されている。挟挿された陽極 板及び陰極板及び隔離材から製造された積層電極が、複数のセルの中に挿入され 、電気的に連結され且つ上面或いは側面の端子と接続されている。板は、主とし て、鉛或いは鉛合金グリッドで二酸化鉛のような活物質で被われている。セルは 、電解液、通常、稀硫酸溶液で充填されていて、カバーが容器にヒートシールさ れている。カバーには排気口が設けられていて、通常の放電及び再充電サイクル の間に発生するガスを排気する。 代表的なSLIバッテリーは、２０Ｋｇ程度の重量になる。また、その構造上、 蓋を注意深く取り付けて、電解質が流出しないようにすることが必要である。そ の大きさ、液体電解質を使用していること、排気及びその他の諸問題が理由で、 代表的なSLIバッテリーは、従来、乗用車及びトラックのエンジン室の中に搭載 されていた。然しながら、周知のように、エンジン室は、実際上、望ましくない 位置にあるので、バッテリー寿命が、熱と振動により悪影響を受ける。加えて、 その大きさ、重量、液体電解質、ガス抜きのために、使用済み或いは放電したバ ッテリーの交換は、熟練した修理工に完全に任すことになる。バッテリーが放電 した時に自動車のエンジンを始動するには幾つかの問題点があり、別の自動車或 いはエネルギー源が必要となる。 金属薄膜バッテリー技術は、高性能バッテリーセルを小型にする。このタイプ のセルは周知であって、その構成と製造は、たとえば、米国特許第3,494,800号 ，第5,045,086号，第5,047,300号，第5,198,313号及び第5,368,961号の明細書に 記載されているが、その開示内容は、参照することによって本明細書に明確に挿 入されている。金属薄膜バッテリーセルは、金属薄膜板を具備しているが、それ はバルブで調製される密閉セル容器の中に密閉されている。セルは、電解質不足 システムの中に吸収ガラスマット(AGM)隔離板技術を具備している。金属薄膜板 は、ほぼ0.005インチ厚の極めて薄い鉛箔で製造されており、活物質で被われて 、ほぼ0.012インチ厚の被覆板を形成している。被覆板には、隔離材が螺旋状に 巻かれていて、終端は、螺旋ロールの端部に掛けられているか、或いは半田付け されている。ロールは容器の中に封入され、その容器には、電解質が充填され、 さらに、排気口以外は密閉されている。金属薄膜セルの性能特性には、高出力／ 重量比と高速再充電能力がある。 別のセル技術があるにも係わらず、代表的なSLIバッテリーは、依然として、 電解質が充填された大きく、重たいバッテリーである。このようなSLIバッテリ ーの構造は、SLIバッテリーを収納し且つ保護するという点において、乗用車、 トラック、或いは他の製品設計者にとって、殆ど柔軟性がないままであった。乗 用車及びトラックでは、依然として、大きくて重たいSLIバッテリーが、ボンネ ットの下の苛酷な条件下に配置されている。 完全に避けることができない或る場合には、SLIバッテリーが放電された状態 になるので、十分なエネルギーを供給できなくなり、乗用車、トラック、或いは 他の製品のエンジンを始動できなくなる。この問題に対する普通の対応策は、別 の自動車或いは特別に設計された自動車始動用エネルギー源のような別のエネル ギー源を、SLIバッテリーに接続することである。接続すると、別のエネルギー 源がエネルギーを供給して、エンジンを始動させ、そして、一旦走りだすと、放 電されたSLIバッテリーを再充電するための適当な充電システムを介して、エン ジンがエネルギーを供給することができる。然しながら、エネルギー源と適切に 接続するように注意しなければならない。適切に接続しないと、自動車、SLIバ ッテリー及び別のエネルギー源の電気系統に深刻な損害を与えることになる。バ ッテリーが放電した状態において、代表的なSLIバッテリーの場合、放電したバ ッテリーを簡単に取り外して、それをエンジンを始動するのに十分な充電量を有 している他のバッテリーと交換することは、極めて実用的ではないが、非常に望 ましいことではあろう。然しながら、残念なことに、大きくて、重たい代表的な SLIバッテリーを、自動車から簡単に取り外したり或いは切り離すことはできな い。そして、別のエネルギー源なしでは、運転手は、立ち往生してしまう。 発明の開示 本発明の好ましい実施例は、乗用車或いはトラック用のSLIバッテリーとして 機能することができるか或いは多くの他の用途に適用できるモジュラーバッテリ ーを提供する。このモジュラーバッテリーは、保全不要で且つ密閉されているの で、使用、取り扱いが極めて簡単である。このモジュラーバッテリーを色々な用 途に適用した場合、従来のバッテリーと比べて、７５％までの重量が軽減される 。このモジュラーバッテリーは、複数の素早く接続される端子を具備していて、 特定の応用装置に取り付けられているベースユニットに接続されて、電気エネル ギーを供給するようになっている。 本発明の他の実施例では、ベースユニットとモジュラーバッテリーは互換性が ある。即ち、ベースユニットが、複数の端子レセプタと調心装置とを具備してい る。同様に、モジュラーバッテリーが、複数の端子と相補型調心装置とを具備し ている。端子は、道具がなくても接続できるように設計されている。ベースユニ ットは、色々の大きさのモジュラーバッテリーの一つを受け容れるように設計す ることができる（たとえば、ベースユニットは、1.2，2.4，4.8等amp時間容量モ ジュラーバッテリーを受け容れるように設計される）。 このベースユニットは、乗用車、トラック、オートバイ或いは芝及び庭園トラ クターのような自動車の電気系統内に搭載し、それに接続することができる。こ のモジュラーバッテリーは、ベースユニットに差し込んで、始動エネルギーを供 給することができる。このモジュラーは、多くの利点を提供する。これらの利点 の中でも、第１は、使用済み或いは放電したバッテリーを取り替えること、或い は必要ならば、高容量のバッテリーを搭載することが極めて簡単にできることで ある。自動車の始動ができるバッテリー放電の場合、放電したバッテリーを簡単 に取り外して、新しいバッテリーを搭載して自動車を始動することができる。 さらに、本発明の別の実施例では、自動車に、第２ベースユニットと第２モジ ュラーユニットが搭載される。第２ベースユニットが、自動車の電気系統内に接 続されて、ユニットに差し込まれている第２モジュラーバッテリーが、完全充電 状態に維持される。次いで、第２モジュラーユニットを、始動モジュラーバッテ リーと交換することにより、自動車始動状態で使用される。また、第２モジュラ ーバッテリーユニットは、多くの付属品と共に機能するようにもなっている。た とえば、ランタン或いはフラッシュライト付属品、パワーレンチ付属品、テレビ ジョン或いは他の携帯電子装置等である。さらに、第２モジュラーバッテリーユ ニットは、たとえば、フラッシュライト或いはそれと同様の物品として特別に構 成することもできるが、この場合、別の機能を供給するのに付属品は必要ではな い。 更に、本発明の別の実施例では、ベースユニットが、自動車の電気系統のヒユ ーズブロックの一体部品を形成するか、或いは内部構成部品として取り付けられ る。この点に関して、このベースユニットは、たとえば、運転台の計器板、ドア トリムパネル或いは自動車の座席の構造部材の一部で製造することもできる。従 って、このモジュラーバッテリーにより、自動車の設計者が、代表的なSLIバッ テリーに伴う設計上の制約から解放されるということが理解されるであろう。 本発明のこれらの及び他の利点は、好ましい実施例に関する下記の詳細な説明 と添付した図面から当業者によって理解されるであろう。 図面の簡単な説明 図１は、見やすくするため上蓋を外した本発明の好ましい実施例によるモジュ ラーバッテリーの斜視図である。 図２は、図１に示したモジュラーバッテリーの側面図である。 図３は、見やすくするため上蓋を外した図１に示したモジュラーバッテリーの 上面図である。 図４は、図１に示したモジュラーバッテリーの底面斜視図で、バッテリー端子 を示している。 図５は、本発明の好ましい実施例によるベースユニットの斜視図である。 図６は、図５に示したベースユニットの上面図である。 図７は、端子レセプタを点線シルエットで示した図５のベースユニットの側面 図である。 図８は、見やすくするため上蓋を外した本発明の別の好ましい実施例によるモ ジュラーバッテリーの斜視図である。 図９は、見やすくするため上蓋を外した図８に示したモジュラーバッテリーの 上面図である。 図１０は、見やすくするため上蓋を外した本発明の別の好ましい実施例による モジュラーバッテリーの上面図である。 図１１は、図１０に示したモジュラーバッテリーと共に使用される端子支持体 の側面図である。 図１２は、本発明の好ましい実施例によるフラッシュライト／モジュラーバッ テリーの側面図である 図１３は、図１２に示したフラッシュライト／モジュラーバッテリーの底端面 を示している。 図１４は、図１２に示したフラッシュライト／モジュラーバッテリーのレンズ を示している。 図１５は、バッテリーセルを見せるため一部を露出させた図１２に示したフラ ッシュライト／モジュラーバッテリーの側面図である。 図１６は、図１２の線１６−１６に沿って切断した図１２に示したフラッシュ ライト／モジュラーバッテリーの断面図である。 図１７は、本発明の好ましい実施例によって適用された自動車の内燃機関を始 動させるための電気系統の略図である。 図１８は、本発明の第２の好ましい実施例によって適用された自動車の内燃機 関を始動させるための電気系統の略図である。 図１９は、本発明の好ましい実施例によるモジュラーバッテリー用の照明付属 品の正面図である。 図２０は、図１９に示した照明付属品の後面図である。そして、 図２１は、図１９に示した照明付属品の側面図で、さらに見やすくするために モジュラーバッテリーを示している。 発明を実施する最良の方法 本発明を、好ましい実施例、特に、乗用車、トラック、オートバイ、芝及び庭 園器具或いは他の内燃機関を動力とする製品の内燃機関を始動するための始動、 点灯及び点火(SLI)バッテリーとして使用されるように設計されたモジュラーバ テリーの一例によって説明する。このモジュラーバッテリーは、バッテリーハウ ジング内に組み立てられた複数のバッテリーセルから構成されている。このセル は、密閉された保全不要な再充電可能なセルで、好ましくは金属薄膜バッテリー セルである。このモジュラーバッテリーは素早く接続できる端子を具備していて 、始動装置には、相補型端子を有するベースユニットと一緒に適用される。この モジュラーバッテリーとベースユニットも、調心装置を備えていて、バッテリー 端子の連結を確実に行う。ベースユニットは、幾つかの大きさのモジュラーバッ テリーを受け容れるようにすることもできる。さらに、フラッシュライト或いは 他の器具として構成することができる第２モジュラーバッテリーを取り付けて、 ベースユニットと連結させて自動車始動能力を付与することができる。 以下の記載を通して、同じ参照番号は、同じ部品を示している。図１−図４を 参照すると、モジュラーバッテリー１０は、ハウジング１２を備えていて、ハウ ジング１２の中には、複数のバッテリーセル１４が挿入されている。図には、上 蓋部材を示していないが、ハウジング１２を囲むために、接着、ヒートシール或 いは他の適当な手段によって上蓋部材をハウジング１２に固定することができる ことは当業者により理解されるであろう。上蓋部材を図から省略して、モジュラ ーバッテリー１０の構成部品を説明しやすくしてある。ハウジング１２は、上蓋 部材同様に、好ましくは、ポリプロピレンのような熱可塑性材料で製造される。 バッテリーセル１４は、好ましくは、前述した複数の米国特許に図示され且つ 説明されている金属薄膜鉛ー酸バッテリーセルである。然しながら、本発明の原 理は、本発明の適正な範囲を逸脱することなく、他のバッテリーセル構成体と共 に採用できるということが理解されるべきである。バッテリーセル１４は、各々 対向する端部に、陽極及び陰極端子１６及び１８を具備しているが、陽極及び陰 極端子１６及び１８は、ストラップ２０を介して直列に連結されている。バッテ リーセル１４は、さらに、陽極及び陰極端子２２及び２４と各々接続されていて 、１２V,１．２amp時間容量のバッテリーを形成している。バッテリーセル１４ の連結を図３に示したが、図３には、更なるストラップ２０が見かけ上点線で示 してある。本明細書後段に記載するように、モジュラーバッテリー１４は、他の 大きさと容量のものにも容易に適用される。 さらに図１乃至図４を参照すると、複数の開口２６を備えたハウジング１２が 形成されている。バッテリーセル１４に発生するガスを排気する場合、開口２６ がこれらのガスをハウジング１２から排気させる。ハウジング１２の側壁部材３ ２と３４に形成された開口を示したが、バッテリーセル１４の排気を十分に行う ために、必要に応じて、それ以下或いはそれ以上の数の側壁部材に開口を形成す ることがでこることを理解するべきである。図４によく示したように、開口（一 部を３６で示した）は、ハウジング１２の底４０に形成されていて、端子２２と ２４に接近している。端子２２と２４は、好ましくは、底４０より窪んでいて、 ハウジング１２の中に完全に納められていて、このモジュラバッテリーの使用、 搭載及び／又は保管の間、端子２２と２４が短絡する可能性を抑えている。 図５−図７を参照すると、ベースユニット５０は、壁部材５４−６０とベース 部材６２とを具備したハウジング５２を備えている。側壁部材５８−６０を、二 重壁部材として示したが、ハウジング５２を一体成型プラスチック部品として形 成することも好ましい。ベース部材６２には、陽極端子ポスト６４及び陰極端子 ポスト６６が搭載されている。端子ポスト６４，６６は、端部がねじ込み式に形 成されていて、その端部は、ベース部材６２に形成された開口を貫通している。 ナット７２−７６が、端子ポスト６４と６６を、ベース部材６２に固定している 。適当なケーブルで端子ポスト６４と６６を電気的に接続して、端子ポスト６４ と６６を電気動力を備えた装置に電気的に接続することが理解されよう。 端子ポスト６４と６６は、適当な導電性材料で製造された一対の円筒形部材で ある。端子２２と２４は、適当な導電性材料で製造された一対の環状部材で、道 具を使用せずに、各々、端子６４と６６と滑動して係合する内径を有していて、 それによって、モジュラーバッテリー１０がベースユニット５０に電気的に接続 される。このようにして、モジュラーバッテリー１０は、電気動力を備えた装置 に簡単且つ容易に電気的に接続される。端子２２，２４と、ポスト６４，６６は 、各々、環状及び円筒形である必要はなく、道具を使用せずに、バッテリーモジ ュールをベースユニットに素早く且つ確実に接続できる形状である限り如何なる 形状でもよいということを理解するべきである。 さらに図５−図７を参照すると、各々、溝６８と７０を備えた壁部材５８と６ ０が形成されている。ハウジング１２には、各々、第１及び第２調心部材２８， ３０が形成されている。調心部材２８と３０は一対で、各々、側壁３２と３４に 形成された突出表面を有している。調心部材２８と３０は、各々、係合溝７０と ６８に合う寸法に形成されている。溝７０と調心部材２８の幅は、溝６８と調心 部材３０の幅より僅かに大きい。これによって、バッテリーモジュール１０が、 ベースユニット５０の中に確実に挿入され、端子６４と６６が、各々、端子ポス ト７２と７４と整合して係合し、逆極性状態が防止される。 図８と図９を参照すると、高容量のモジュラーバッテリー１０’が示されてい る。符号付きの数字は、前に参照した部材と似ているが、別の好ましい実施例に よって改変された部材を参照するために使用した。図８と図９を参照すれば、モ ジュラーバッテリー１０’はハウジング１２’を備えているが、このハウジング １２’は、１２個のバッテリーセル１４を収容する大きさがある。バッテリーセ ル１４は連結されていて、且つ、各々、ストラップ２０’を介して陽極及び陰極 端子２２，２４に接続されていて、１２v，２．４amp時間容量のバッテリーを形 成している。図３と図９から分かるように、調心部材２８と３０が、線t-tに沿 って端子２２と２４と共に実質的に調心される。さらに、モジュラーバッテリー １０とモジュラーバッテリー１０’の幅“Ｗ”は同じである。モジュラーバッテ リー１０’の容量の増加は、ハウジング１２の長さ“ｌ”を長くして、別のバッ テリー１４をさらに挿入することによって成される。このようにして、端子２２ 、２４と調心部材２８，３０との間には、一定の関係が維持される。より 重要なことは、単にベースユニット５０の長さを十分な長さ“ｌ”にするだけで 、各々大きさが違うモジュラーバッテリー１０と１０’が、ベースユニット５０ によって調心されることである。壁５６を取り外して、種々の容量のモジュラー バッテリーをベースユニット５０の中に収容することが好ましい。 使用する時は、容量が異なるモジュラーバッテリーを、簡単に、適用装置に接 続することができる。たとえば、適用装置が、自動車の内燃機関の始動で、モジ ュラーバッテリーが放電状態にある場合は、道具を使用しないで、モジュラーバ ッテリーを簡単に取り外して、別の乗用車、トラック、オートバイ、芝及び庭園 トラクタ、及び適当な電圧と容量を有するその他の装置のバッテリーと交換して 自動車を始動させることができる。それ故、モジュラーバッテリー１０と１０’ は、或る寸法を共通にすることによって、バッテリーの互換性と交換の容易性が 保証される。さらに、モジュラーバッテリー１０と１０’は、自己調心装置を具 備して、事実上、不要な装置を必要としない。さらに、異なる適用装置用のモジ ュラーバッテリーに、違う調心装置を具備させて製造することによって、異なる 適用装置からバッテリーを間違って取換えないようにすることができることが理 解されるであろう。 図１０と図１１は、モジュラーバッテリー１０”の更に別の実施例を記載して いる。モジュラーバッテリー１０”は、ハウジング１２”を具備していて、ハウ ジング１２”の中には、多くのバッテリーセル１４が挿入されている。ハウジン グ１２”の中には、端子支持部材８０が入っている。この構成では、極めて高容 量のモジュラーバッテリーを形成することができる。ストラップ部材（図示して いない）を取り付けて、バッテリーセル１４を、希望する容量のバッテリーに連 結することができるということが理解されるであろう。さらに、ハウジング１２ ”は、上蓋を取り外して示してあるが、適当な上蓋部材が取り付けれれて、ハウ ジング１２”に固定されるということが理解されるべきである。 端子支持体８０は、非導電性の支持部材で、その中に形成されている開口８２ と８４に、陽極と陰極端子を固定することができる。端子支持体８０は、環状端 子８６、或いはSLIバッテリー製品に通常使用されているポスト型端子８８が螺 入できるようになっている。例示の目的のため、環状端子８６とポスト端子８ ８を図１１に示したが、大概の用途で、同じ様な端子を支持体８０に適合させる ことができることを理解すべきである。端子８６と８８は、ストラップ（図示し ていない）のようなもので、バッテリーセル１４に電気的に適切に接続される。 従って、モジュラーバッテリー１２”が、従来からのSLIバッテリーと代替され るバッテリー製品として構成される。 図１２−図１６には、本発明のモジュラーバッテリーの別の実施例が示してあ る。図１２−図１６では、本発明のモジュラーバッテリーは、フラッシュライト １００として構成されている。フラッシュライト１００は、概ね円筒形のハウジ ング１０２を備えていて、この円筒形のハウジング１０２には、補強グリップと しての複数の軸リブ１０３が形成されている。フラッシュライト１００の一端に は、レンズ１０８，ランプ１１０及び反射鏡（図示していない）を備えたランプ アセンブリーがある。フラッシュライト１００の他端には、一対の端子１１２と １１４がある。図１５に示したように、ハウジング１２の内部には、複数のバッ テリーセル１４が収容されているが、これら複数のバッテリーセル１４は適切に 接続されて、端子１１２と１１４を経て来る電気エネルギーを受け及び／又は送 るようになっている。また、バッテリーセル１４は、スイッチ１０４を介して接 続されていて、電気エネルギーをランプ１１０に供給する。フラッシュライト１ ００は、スイッチ１０４の切替動作によって操作される。 好ましい実施例において、フラッシュライト１００は、ベースユニットと契合 して、自動車の電気系統から充電されるようになっている。この点に関して、端 子１１２と１１４は、ベースユニット５０の端子ポスト６４と６６に契合するよ うな大きさで、且つ離隔されている。さらに、調心構成体１１６と１１８が、ハ ウジング１０２の端部に形成されていて、ベースユニット５０の溝６８と７０と 契合する。好ましい実施例において、自動車に、第２ベースユニットを適用して 、その第２ベースユニットの中にフラッシュライト１００を固定して、殆どの自 動車の運転にそなるようになっている。光源が必要になった時は、フラッシュラ イト１００を、ベースユニットから外して、使用することができる。スタータバ ッテリーが放電している場合は、フラッシュライト１００を、さらにエネルギー 源として使用して、乗用車或いはトラックを始動することができる。この場合、 ス タータバッテリーをベースユニット５０から外して、フラッシュライト１００が その場所に挿入される。フラッシュライト１００は、通常、完全充電状態に維持 されているので、自動車を始動するのに十分のエネルギーを保持している。フラ ッシュライト１００は、標準的な始動バッテリー電圧より、幾分高めの電圧に構 成することが好ましい。このような構成にすると、フラッシュライト１００の全 容積を実質的に大きくしないでも、始動用途に適した高いパルスを発生する。 図１７には、自動車の内燃機関を始動し且つ始動バッテリーを充電するための 代表的な電気回路が示してある。モジュラーバッテリシステム１２２は、本発明 の好ましい実施例によるモジュラーバッテリーとベースユニットとを備えていて 、スイッチ１２４を介して始動モータ１２６と電気的に接続されていて、そして コントローラ１２８と電気的に直接接続されている。当業界に周知のように、コ ントローラ１２８は、専用の回路部品として使用しても、或いは内燃機関で駆動 される装置に使用されているエンジン／動力系統コントロールモジュールに組み 込んでもよい。コントローラ１２８は、内燃機関によって駆動される装置の他の 電気負荷（主要負荷１３２及び他の負荷１３４として表されている）に応答して 、周期発電機１３０から誘導される電圧（Ｖ１）を調整するように機能する。さ らに、コントローラ１２８は、モジュラーバッテリーを充電するためのモジュラ ーバッテリーシステムシ１２２のモジュラーバッテリーの充電状態に応答して、 電流を調整するように機能する。適用装置の内燃機関を始動するためには、スイ ッチ１２４を閉じて、バッテリーシステム１２２からモータ１２６へ電流を流す が、このモータ１２６が、当業界に周知のように、内燃機関に接続される。 図１８には、図１７と同様の電気回路１２０’が示してあるが、それは本発明 の好ましい別の実施例によって、第２モジュラーバッテリーシステム１３６に適 用されている。第２モジュラーバッテリーシステム１３６は、コントローラ１２ ８’に接続されていて、このコントローラ１２８’は、コントローラ１２８と同 じように機能し、そして、さらに、第２モジュラーバッテリーシステム１３６の モジュラーバッテリーの充電状態に応答して、電流の流れを調整してモジュラー バッテリーを実質的に完全な充電状態に維持する。すなわち、適用装置を通常の 操作をしている間は、システム１３６のモジュラーバッテリーの充電が維持され ている。図示したように、システム１３６は、上述したフラッシュライト構成体 を具体化するか、或いは第２モジュラーバッテリーを簡単に具体化することがで きる。第２モジュラーバッテリーは、フラッシュライト付属品と一緒に使用した り、或いは電気を動力とする他の装置に使用したりして、更なる機能に利用する ことができる。 この点に関して、操作するのに電気を必要とするが、必ずしも、内燃機関用の 始動モータではない装置が色々あるが、このバッテリーモジュールの電気的末端 は、これらの多くの装置に適用される。図１２，図１３，図１４，図１５，図１ ６，図１９，図２０及び図２１には、フラッシュライトに実施した例が、バッテ リー端子の設計に依存する互換性のある機能と共に示してある。エネルギー源と して直流を必要とする装置や、或いはインバーターを組み込んで、バッテリーモ ジュールの直流信号を、交流装置に必要な交流に変換する装置が色々あるが、こ のバッテリーモジュールは、本来的に、これらの色々な装置に使用することがで きる。 この技術は、二通りに使用することができるという新規な特徴を有している。 即ち、高電力容量であるので、従来からの内燃機関用の始動モータエネルギー源 として使用することができる。また、自動車或いは充電ステーションから取り外 して、以下に記載した装置或いは例示していない類似の装置の動力として使用す ることができる。 特定の用途に適した大きさであると仮定した場合、バッテリーモジュールによ ってエネルギーが供給される別の装置の例を以下に記載するが、これらは必ずし も完全なものではない。 照 明 クリップで止めたバッテリーパック及び夜間の道路脇の緊急事態の場合の安全 を確保するために着用する“照明ベルト”。 道路脇の緊急事態用のバッテリーを動力とする照明ステッキ 海中照明 音 声 個人用保安／護身 襲撃から防護するためのサイレン／悲鳴 電子ショック装置（Taserの音量低下型） ハンドマイク（拡声器）−人が道に迷った場合、或いは広範囲に到達する音声 を必要としている場合に使用することができるもの 加熱用途 手加温機／靴下加温機 防風シガー／シガレットライター、ファイアスタータ 飲料用缶／ヒータ／クーラ 錠防氷装置 携帯扇風機 加熱風防ガラススクレーパ 電 子 金属探知器 無線遭難信号：自動車、船舶、スノーモービル、ATV,オートバイ 携帯医療器具 細動除去器 Ｘ線 生命信号監視装置 投薬ポンプ テレビジョン海洋カメラとしても使用できる携帯船舶搭載航空陰極線管 水中カメラ 水中スタン銃 ソナービーコン 電子機械 メガハイトルクで短時間の操作時間用に特別に設計された電気ラグナット弛め ／締付けレンチ コンプレサ 小型バキューム 電気タイヤジャッキ 小型万力 釣り用電子重量計 小型ウインチ 電気ワックス掛け器／研磨機 自動車搭載電気道具キット 霧笛 コンピュータ オフィス器具に搭載される携帯／バックアップ動力 ＰＣ プリンタ ファクシミリ 好ましくは、第２モジュラーバッテリーも、第１バッテリーシステム１２２に 適用される。即ち、システム１２２のモジュラーバッテリーが放電状態になった 場合、それをシステム１２２から取り外して、システム１３６のモジュラーバッ テリーと交換して、内燃機関を始動させるための電気エネルギーを供給すること ができる。コントローラ１２８の中に設計された電圧を十分に保護する手段によ り、内燃機関が始動した後も、第２モジュラーバッテリーは、システム１２２か ら取り外して、再度、第１モジュラーバッテリーを搭載して、充電させることが できる。或いは、放電したモジュラーバッテリーをシステム１３６に接続して、 適用装置を操作している間充電させ、その後で、システム１２２の中に置き換え ることができる。 図１９−図２１では、本発明のモジュラーバッテリーが、SLI機能以外の色々 な装置に適用されている。図１９−図２１において、ランプ機構２００は、ライ トハウジング部材２０２，スイッチハウジング２０４，スイッチ２０６，端子ポ スト２０８と２１０を具備している。ライトハウジング部材２０２の中には、レ ンズ２１２が搭載されていて、このレンズ２１２の後には、標準的なフラッシュ ライトの構成部品であるランプと反射鏡（図示していない）が固定されている。 ランプは、スイッチハウジング２０４の中に電気的に接続されていて、スイッチ ハウジング２０４の中で、スイッチ２０６を介して、端子ポスト２０８と２１０ に切替できるように接続されている。本発明によって、端子２０８と２１０は、 モジュラーバッテリー１０の端子２２と２４と標準的な間隔を空けて係合するよ うな構造で且つ離隔されて配設されている。このようにして、ランプ部材は、モ ジュラーバッテリー１０に簡単に固定されて、スイッチハウジング２０４に電気 エネルギーを供給する。スイッチ２０６を選択的に操作することによって、モジ ュラーバッテリーがランプに接続される。ランプ部材２００は、自動車の中に搭 載される。光源が必要になった場合は、モジュラーバッテリー１０をベースユニ ット５０から簡単に取り外して、そこにランプ部材２００を固定する。好ましい 構成では、乗用車或いはトラックが第２モジュラーバッテリを具備していて、こ の第２モジュラーバッテリを使用してエネルギー源を供給することができる。 以上、幾つかの実施例によって本発明を開示し且つ説明してきた。当業者であ れば、本発明の多くの用途と請求の範囲に記載した範囲を容易に理解するであろ う。 産業上の利用可能性 本発明はSLI用途及び電気を動力とする装置をはじめ広範な用途がある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ， ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，Ｌ Ｓ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，Ｅ Ｅ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，Ｕ Ｚ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 ボルスタッド，ジェームズ ジェイ. アメリカ合衆国 53211 ウィスコンシン 州 ショアウッド，イースト ビバリー ロード 2501 (72)発明者 デイリー，ジェームズ ティー. アメリカ合衆国 53024 ウィスコンシン 州 グラフトン，ウェスト ブリッジ ス トリート 225 (72)発明者 セガール，ジュニア．，ウィリアム ピ ー. アメリカ合衆国 53024 ウィスコンシン 州 グラフトン，デルウッド コート 1672

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．装置に電力を供給するシステムであって、 第１及び第２端子レセプタと、端子レセプタに対向していて且つ電気的に接 続されていて装置に電気的に接続されるようになっている第１及び第２コネクタ とを具備しているベースユニットと、 第１及び第２端子に接続されている少なくとも１個の電気化学セルを具備し たバッテリーモジュールと、少なくとも１個の電気化学セルと端子とを収容して いて端子に進入させられるようになっているハウジングとを、具備していて、 ここに、バッテリーモジュールが、ハウジングの内部に形成されている調心 部材を具備していて、調心ユニットが、ベースユニットの内部に形成されている 相補型部材と係合するようになっていて、バッテリーモジュールの調心部材とベ ースユニットが係合する時に、第１端子が第１レセプタと電気的に接続し、第２ 端子が第２レセプタと電気的に接続する、装置に電力を供給するシステム。 ２．コネクタが装置に電気的に接続されている請求項１のシステム。 ３．装置が、内燃機関を動力とする装置の内燃機関用の始動回路を具備している 請求項２のシステム。 ４．内燃機関を動力とする装置が、自動車、トラクタ、オートバイ、全地形型自 動車、スノーモービル、船舶、芝及び園芸用動力器具、及び航空機の一つである 請求項３のシステム。 ５．ベースユニットが、始動回路の上部端子型コネクタ及び側部端子型コネクタ の一つと接続するようになっている請求項４のシステム。 ６．ベースユニットが、始動回路の上部端子及び側部端子の一つに接続する構造 になっているアダプタを具備していて請求項４のシステム。 ７．装置が、無停電電力供給システムを具備している請求項２のシステム。 ８．装置が、ハイブリッド電気自動車の動力システムを具備している請求項２の システム。 ９．ベースユニットが、装置と一体に形成されている請求項２のシステム。 １０．電気化学セルが、螺旋状に巻き線された金属薄膜セルを具備している請求 項２のシステム。 １１．バッテリーモジュールが、相互に接続されていて且つ端子に接続されてい る複数の電気化学セルを具備している請求項２のシステム。 １２．調心部材が、ハウジング内に形成されている少なくとも１個のリッジ部材 と、ベースユニット内に形成されていて各リッジ部材に対する相補型溝部材とを 具備している請求項２のシステム。 １３．バッテリーモジュールが、複数の容量の一つに適用される請求項１のシス テム。 １４．調心部材が、複数の容量の各々に対して実質的に同じ物理的属性を保持し ている請求項１３のシステム。 １５．第１及び第２端子が、複数の容量の各々に対して調心部材と離隔した関係 にある請求項１４のシステム。 １６．端子が、複数の容量の各々に対して調心部材で調心される請求項１５のシ ステム。 １７．ベースユニットが、複数の容量の各々のバッテリーモジュールを受け入れ るようになっている請求項１３のシステム。 １８．ハウジングが、端子を進入させるための開口を具備していて、端子が、ハ ウジング内に嵌入される請求項１のシステム。 １９．請求項２のシステムであって、 第１及び第２端子レセプタと、端子レセプタに対向していて且つ端子レセプ タと電気的に接続されていて装置に電気的に接続されている第１及び第２コネク タとを具備している第２ベースユニットと、 第１及び第２端子に接続されている少なくとも１個の電気化学セルを具備し た第２バッテリーモジュールと、少なくとも１個の電気化学セルと端子とを収容 していて端子に進入させられるようになっているハウジングとを、さらに具備し ていて、 ここに、第２バッテリーモジュールが、ハウジング内に形成されている調心 部材を具備していて、調心ユニットが、第２ベースユニットの内部に形成されて いる相補型部材と係合するようになっていて、第２バッテリーモジュールの調心 部材と第２ベースユニットが係合する時に、第１端子が第１レセプタと電気的に 接続し、第２端子が第２レセプタと電気的に接続する、請求項２のシステム。 ２０．第２バッテリーモジュールが、バッテリーモジュールと互換性がある請求 項１９のシステム。 ２１．ベースユニットが、第２バッテリーモジュールを受け入れるようになって いる請求項１９のシステム。 ２２．第２バッテリーモジュールが、照明装置、音声装置、加熱装置、電子装置 、電子機械装置、及びコンピュータ装置の一つと共に適用されるようになってい る請求項１９のシステム。 ２３．第２バッテリーモジュールが、脱着可能照明装置、脱着可能音声装置、脱 着可能加熱装置、脱着可能電子装置、脱着可能電子機械装置、及び脱着可能コン ピュータ装置の一つと共に適用されるようになっている請求項１９のシステム。 ２４．内燃機関始動用モジュラーバッテリーシステムであって、 第１及び第２端子レセプタと、端子レセプタに対向していて且つ端子レセプ タと電気的に接続されていて内燃機関の始動及び充電回路と電気的に接続されて いる第１及び第２コネクタとを具備しているベースユニットと、 第１及び第２端子に接続されている少なくとも１個の電気化学セルを具備し ているバッテリーモジュールと、少なくとも１個の電気化学セルと端子とを収容 していて端子に進入させられるようになっているハウジングとを、具備していて 、 ここに、バッテリーモジュールが、ハウジングの内部に形成されている調心部 材を具備していて、調心部材が、ベースユニットの内部に形成されている相補型 部材と係合するようになっていて、バッテリーモジュールの調心部材とベースユ ニットが係合する時に、第１端子が第１レセプタと電気的に接続し、第２端子が 第２レセプタと電気的に接続する、内燃機関始動用モジュラーバッテリーシステ ム。 ２５．電気化学セルが、螺旋状に線巻きされた金属薄膜セルである請求項２４の モジュラーバッテリーシステム。 ２６．バッテリーモジュールが、相互に接続され且つ端子と接続されている複数 の電気化学セルを具備している請求項２４のモジュラーバッテリーシステム。 ２７．第１及び第２コネクタが、始動回路に接続されるようになっている第１及 び第２バッテリーケーブルを具備している請求項２５のモジュラーバッテリーシ ステム。 ２８．調心部材が、ハウジング内に形成されている少なくとも１個のリッジと、 ベースユニット内に形成された、各リッジ部材に対する相補型溝部材とを具備し ている請求項２４のモジュラーバッテリーシステム。 ２９．バッテリーモジュールが、複数の容量に適用される請求項２４のモジュラ ーバッテリーシステム。 ３０．調心部材が、複数の容量の各々に対して実質的に同じ物理的属性を保持し ている請求項２９のモジュラーバッテリーシステム。 ３１．ベースユニットが、複数の容量の各々のバッテリーモジュールを受け入れ るようになっている請求項３０のモジュラーバッテリーシステム。 ３２．第１及び第２端子が、複数の容量の各々に対して、調心部材と離隔した関 係にある請求項３０のモジュラーバッテリーシステム。 ３３．端子が、複数の容量の各々に対して、調心部材で調心される請求項３２の モジュラーバッテリーシステム。 ３４．ハウジングが、端子を進入させる開口を具備していて、端子が、ハウジン グの内部に嵌入されている請求項２４のモジュラーバッテリーシステム。 ３５．請求項２４のモジュラーバッテリーシステムであって、 第１及び第２端子レセプタと、端子レセプタに対向していて且つ端子レセプ タに電気的に接続されていて内燃機関の始動回路と電気的に接続されている第１ 及び第２コネクタとを具備している第２ベースユニットと、 第１及び第２端子に接続されている少なくとも１個の電気化学セルを具備し ている第２バッテリーモジュールと、少なくとも１個の電気化学セルと、端子と を収容していて端子に進入させられるようになっているハウジングとを、更に具 備していて、 ここに、第２バッテリーモジュールが、ハウジングの内部に形成されている 調心部材を具備していて、調心部材が、第２ベースユニットの内部に形成されて いる相補型部材と係合するようになっていて、第２バッテリーモジュールの調心 部材と第２ベースユニットが係合する時に、第１端子が第１レセプタと電気的に 接続し、第２端子が第２レセプタと電気的に接続する、請求項２４のモジュラー バッテリーシステム。 ３６．第２バッテリーモジュールが、バッテリーモジュールと互換性がある請求 項３５のモジュラーバッテリーシステム。 ３７．ベースユニットが、第２バッテリーモジュールを受け入れるようになって いる請求項３５のモジュラーバッテリーシステム。 ３８．第２バッテリーモジュールが、照明装置、音声装置、加熱装置、電子装置 、電子機械装置、及びコンピュータ装置の一つと共に適用されるようになってい る請求項３５のモジュラーシステム。 ３９．第２バッテリーモジュールが、脱着可能照明装置、脱着可能音声装置、脱 着可能加熱装置、脱着可能電子装置、脱着可能電子機械装置、及び脱着可能コン ピュータ装置の一つと共に適用されるようになっている請求項３５のモジュラー システム。