JP2001052762A

JP2001052762A - 電池内蔵ベルト

Info

Publication number: JP2001052762A
Application number: JP11229190A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Honda; 努本田
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1999-08-13
Filing date: 1999-08-13
Publication date: 2001-02-23
Anticipated expiration: 2019-08-13
Also published as: JP3794213B2

Abstract

(57)【要約】【課題】携帯機器を身体に装着するためのベルトであ
って、大容量の２次電池を内蔵する電池内蔵ベルトを提
供する。【解決手段】身体に装着されるベルト部10と、ベルト
部10に連結されるとともに携帯機器を保持するプレート
部50と、を備える電池内蔵ベルト。ベルト部は、その内
部に２次電池を収容している。プレート部50は、２次電
池に導通する電極51を表面に有し、この電極51を携帯機
器の電極に当接させた状態で携帯機器を保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話、小型デ
ジタルカメラ、ＧＰＳ(global positioning system)端
末等の携帯機器が接続される電池内蔵ベルトに関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】近
年、携帯電話、小型デジタルカメラ、ＧＰＳ端末等の各
種携帯機器が急速に普及しているが、大きな電池容量を
確保しようとすると携帯機器に内蔵されることとなる電
池自体も大型化するため、携帯機器の小型・軽量化の妨
げとなる。反対に電池を小型化すると、容量が小さくな
る分だけ実使用時間が短くなる。また、充電して繰り返
し使用することのできない一次電池を使用すると、ラン
ニングコストが高くなってしまう。

【０００３】本発明は、上記従来技術の問題に鑑みて創
案されたものであり、携帯機器を身体に装着するための
ベルトであって、大容量の２次電池を内蔵する電池内蔵
ベルトを提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段・作用・効果】本発明の電池
内蔵ベルトは、「２次電池を内蔵し、身体に装着される
ベルト部」と「ベルト部に連結されるとともに、上記２
次電池に導通する電極を表面に有し、この電極を携帯機
器の電極に当接させた状態で当該携帯機器を保持するプ
レート部」とを備えることを特徴としている。本発明に
おいてベルト部とは、腕時計のベルト部の他、ズボンの
ベルトやヘッドバンド等、身体に装着されるあらゆるベ
ルト状のものを意味するものである。

【０００５】上記構成を有する電池内蔵ベルトでは、携
帯機器を身体に装着する際にどうしても必要となるベル
ト部分を利用して、その内部に２次電池を収容している
ので、携帯機器自体の大型化を招くことなく電池の大容
量化を達成することができ、したがって、長時間の実使
用時間を確保できる。さらに、繰り返し充電可能な２次
電池を採用しているため、ランニングコストの低減とい
うメリットもある。

【０００６】また、電池自体をベルト内に収容している
ため、電池と人体とが直接触れ合うことがなく、汗によ
る電池の劣化や、人体に電流が流れるといった不都合を
有効に回避することができる。

【０００７】本発明において上記ベルト部内に電池を内
蔵する構成としては、複数の平板状ケーシングをヒンジ
連結してベルト部を構成するとともに、このベルト部を
上記プレート部に対してもヒンジ連結し、各ケーシング
内に収容した電池セルとプレート部表面の電極とをフレ
キシブル基板によって導通させてもよい。

【０００８】また、ベルト部内に電池を内蔵する他の構
成としては、薄膜状に形成された２次電池を樹脂または
布で覆うことでベルト部を構成してもよい。薄膜状の２
次電池としては、例えば、日立マクセル社等によって近
年開発された、薄型のポリマーリチウムイオン二次電池
(PLI8654P5)を使用することが好ましい。この電池は、
厚さ0.5mm程度と非常に薄く、適度の可撓性があるた
め、本発明において使用するのに非常に適したものであ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を添付の図面を
参照して以下に詳細に説明する。図１は、本発明の一実
施形態に係る、腕時計タイプの電池内蔵ベルト１を示す
斜視図である。電池内蔵ベルト１は、ベルト部10とプレ
ート部50とから構成されている。後に詳しく説明する
が、ベルト部10内には小型の電池セルが内蔵されてお
り、各電池セルが、プレート部表面に露出する電極51と
導通している。プレート部50の両側にはスライド部52が
形成されており、ここに携帯機器がスライド接続され
る。図２は、携帯機器としてＰＨＳ(personal handy-ph
one system)端末90を装着した例を示している。

【００１０】図２の状態では、ＰＨＳ端末90側に設けた
電極がプレート部50の電極51と接触し、ベルト部10内に
設けた電池から電力が供給される。プレート部50の側面
には、脱着ボタン53が配置されており、これを押圧する
ことで、ＰＨＳ端末90を取り外すことができる。

【００１１】図３は、ベルト部10の内部に電池セルが収
容されている様子を説明する概略側面図である。ベルト
部10は、金属製の複数の湾曲平板状ケーシング11をピン
12でヒンジ連結して構成される。図３では、図示を簡単
にするために、各湾曲平板状ケーシング11を平坦状に描
いているが、実際には、図１に示したように、湾曲平板
状ケーシング11は、所定の曲率で湾曲している。しか
し、各ケーシング11は、その数を適度に増やせば、平坦
状であっても差し支えない。さらに、ベルト部10自身
も、ピン13を用いてプレート部50にヒンジ連結されてい
る。

【００１２】各電池セル30は、フレキシブル基板20上に
配置された状態で各湾曲平板状ケーシング11内に収容さ
れる。図４は、フレキシブル基板20を上方から見た平面
図である。50'で示した領域はプレート部50に対応する
領域で、11'で示した領域は湾曲平板状ケーシング11に
対応する領域である。フレキシブル基板20には、２本の
導通路21、22が形成されており、図４中上方に位置する
導通路21がプラス側、下方側に位置する導通路22がマイ
ナス側とされている。各導通路21、22には、電池セル30
との接続部15、およびプレート部50の電極51(図１参照)
との接続部55が設けられている。図４では１つの電池セ
ル30のみを代表的に示しているが、各領域11'にそれぞ
れ電池セル30が１つ配置される。すなわち、図１の例で
は、湾曲平板状ケーシング11が６個存在するため、電池
セル30も６個存在することとなる。

【００１３】この例では、各電池セルを並列に接続して
容量を大きくしているが、各電池セルを直列に接続して
電圧を高くする構成としてもよい。

【００１４】図５は、電池セル30を湾曲平板状ケーシン
グ11内に配置する工程を説明する概略図である。各湾曲
平板状ケーシング11は、２つのピース11ａ、11ｂで構成
されている。まず、電池セル30をフレキシブル基板20の
上に配置し、その後、電池セル30を両側から覆うように
２つのピース11ａ、11ｂを組み合わせる。そして、各湾
曲平板状ケーシング11をピン12でヒンジ連結するととも
に、プレート部50に対してもピン13でヒンジ連結する。
このように電池セル30およびフレキシブル基板20が湾曲
平板状ケーシング11内に収容されるため、基板20が汗で
劣化することや、人体に電流が流れるといった不都合を
有効に回避できる。

【００１５】電池セル30自体は、公知のものであるが、
その構成を簡単に説明しておく。電池セルは、電解液お
よび電極から構成される電池本体の内部に安全弁および
充・放電制御用ＩＣ(いずれも図示せず)を備えるもので
ある。安全弁は、電解液の化学反応により発生したガス
を逃がして、爆発を防ぐものである。充・放電制御用Ｉ
Ｃは、約２×２mmのサイズで電流の方向や大きさを制御
するものである。ニッカド電池ではこのような制御ＩＣ
は不要であるが、後述するリチウム電池等の爆発の可能
性がある材料を使用した電池では制御ＩＣが必要とな
る。

【００１６】図６は、本発明の第２実施形態に係る電池
内蔵ベルト100を示す斜視図である。この例では、プレ
ート部150の構成は、第１実施形態に係るプレート部50
の構成と同じであるが、ベルト部110の構成が異なる。
これについて以下に説明する。

【００１７】プレート部150の両側には、薄膜状に構成
された２次電池を樹脂(樹脂に代えて、布等を利用して
もよい)で覆って形成されるベルト部110がピン113によ
ってヒンジ連結されている。図７(ａ)は、ベルト部110
内に収容された２次電池130とプレート部150との電気的
接続を示すものであるが、プレート部150とベルト部110
とのヒンジ連結部や、ベルト部110同士の連結部112の図
示は省略している。

【００１８】図７(ａ)は、電池内蔵ベルト100の側面図
を示している。各ベルト部110の内部に収容された２次
電池130は、近年開発された厚さ0.5mm程度の薄膜タイプ
のポリマーリチウムイオン２次電池である。この２次電
池は、適度の可撓性があるためベルト心材として有効で
ある上、電解液がポリマーで構成されているので液漏れ
の心配がなく安全性が高く、安全弁も必要ない等、本発
明の電池内蔵ベルトに使用するのに特に適したものであ
る。

【００１９】図７(ｂ)は、図７(ａ)に示したフレキシブ
ル基板120を上方から見た平面図である。150'で示した
領域はプレート部150に対応する領域で、110'で示した
領域はベルト部110の端部に対応する領域である。図７
(ｂ)中、上方側の導通路121がプラス側であり、下方側
の導通路122がマイナス側である。２次電池130との各接
続部115は、それぞれ導通路121、122および制御ＩＣ125
を介して、プレート部150の電極151との接続部155に導
通される。制御ＩＣ125は、２次電池130の充・放電を制
御するものである。第２実施形態のように、樹脂や布等
で２次電池を覆う構成を採用した場合には、電池自体に
作用するストレスをより有効に緩和することができる。
勿論、電池と人体との接触を避けることができるという
効果も得られる。

【００２０】図８は、本発明の第３実施形態に係る電池
内蔵ベルト200を示す斜視図である。図６および図７に
示した第２実施形態では、中央のプレート部150によ
り、その両側の薄膜２次電池130が分断された形態であ
ったが(図７(ａ)参照)、図８の第３実施形態において
は、両ベルト部210内に収容された薄膜２次電池は、プ
レート部250の下方を通過して延在し一体化されてい
る。これを説明するのが図９の分解斜視図である。

【００２１】ベルト210は、上方外装材210ａと下方外装
材210ｂとで構成されており、その間に電池積層ユニッ
ト230を挟み込む。図10は、図９中の10-10線断面図であ
る。図10から分かるように、電池積層ユニット230は、
上述の薄膜タイプのポリマーリチウムイオン２次電池を
４枚積層したものである。最も上方に位置する２次電池
230ａの上面側には、基板235が配置されている。図11
は、基板235を上方から見た平面図である。積層された
４枚の薄膜２次電池230ａ〜230ｄは、ベルト側方から上
方の基板235に回した配線および制御ＩＣ236を介して、
並列接続状態または直列接続状態で電極251に導通され
ている。並列接続または直列接続を適宜選択することで
所望の供給電圧を得ることができる。また、隣接して積
み重ねられた２次電池同士の電極が接触してしまうこと
を防ぐために、電極の向きを交互に異ならせて、４枚の
薄膜２次電池を積層している。組み合わされた外装材21
0ａ、ｂの上方からプレート部250をセットすると、基板
上の電極251がプレート部の開口部251ａから露出して、
図８の状態となる。

【００２２】第３実施形態では、図６および図７に示し
た第２実施形態に比べて、「複数の２次電池を積層して
いること」および「各２次電池がプレート部250の下方
側にも存在して、その分だけ容積を大きく確保している
こと」により、より大きな電池容量を確保できる。な
お、第２実施形態の電池内蔵ベルト100においても、薄
膜２次電池を積層構造として、容量アップを図ることは
当然に可能である。

【００２３】図12および図13は、電池内蔵ベルト200の
変形例を示すものである。これらの変形例は、電池積層
ユニットを構成する各薄膜２次電池の平面形状を変更す
ることにより、ベルト全体のデザインのバリエーション
を与えるものである。図12および図13において斜線で示
した領域が薄膜２次電池の平面形状を示している。な
お、図12および13では、プレート部250'、250''を併せ
て示しているが、各薄膜２次電池は、各プレート部の下
方側にも存在している。すなわち、プレート部の左右両
側の薄膜２次電池は、プレート部の下方側で連なった一
体的なものである。

【００２４】本発明の電池内蔵ベルトは、電池として２
次電池を使用するものであり、充電して繰り返し使用す
ることができる。図14は、充電器の一例を示す斜視図で
ある。充電器300は、直方体形状の本体301の前面に、充
電用接点303ａを備える充電用プレート303を有する。本
体301の下方コーナ部には、充電中ランプ304および充電
完了ランプ305が配置されている。図14(ｂ)に示したよ
うに、充電用プレート303に電池内蔵ベルトをセット
し、本体背面側に設けたプラグ302をコンセント308に差
し込んで充電を開始すると、充電中ランプ304が点灯す
る。その後、充電が完了すると、充電完了ランプ305が
点灯する。

【００２５】図14の例では、電池内蔵ベルトのプレート
部表面に露出した電極(例えば、図８に示した電極251)
を充電器300の充電用接点303ａに当接させることにより
充電を行っているが、携帯機器に電力を供給するプレー
ト部上の電極とは別個に、充電専用の電極を設けてもよ
い。また、充電用プレート303を複数設けて、複数の電
池内蔵ベルトを一度に充電するようにすることも可能で
ある。

【００２６】以上説明した実施形態では、腕時計のよう
に腕に装着されるものとして、本発明の電池内蔵ベルト
を説明した。しかし、本発明はそのような実施形態に限
定されるものではなく、例えば、ズボンのベルトのよう
に腰回りに装着するベルトに本発明を適用することがで
きる。また、携帯機器として夜間作業等に使用されるヘ
ッドライドを考える場合には、ヘッドバンド等に対して
も、本発明を適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る電池内蔵ベルトを
示す斜視図である。

【図２】図１の電池内蔵ベルトにＰＨＳ端末を装着し
た状態を示す斜視図である。

【図３】図１の電池内蔵ベルトのベルト部の構成を説
明する概略側面図である。

【図４】図１の電池内蔵ベルトのベルト部に収容され
るフレキシブル基板を示す平面図である。

【図５】図１の電池内蔵ベルトのベルト部を構成する
湾曲平板状ケーシングの組立を説明する概略斜視図であ
る。

【図６】本発明の第２実施形態に係る電池内蔵ベルト
を示す斜視図である。

【図７】図６の電池内蔵ベルトの構造を説明する説明
図である。

【図８】本発明の第３実施形態に係る電池内蔵ベルト
を示す斜視図である。

【図９】図８の電池内蔵ベルトの構造を説明する分解
斜視図である。

【図１０】図９中の10-10線断面図である。

【図１１】図９中に示される基板235を上方から見た
平面図である。

【図１２】図８に示した電池内蔵ベルトの変形例を示
す平面図である。

【図１３】図８に示した電池内蔵ベルトの変形例を示
す平面図である。

【図１４】本発明の電池内蔵ベルトの充電に使用され
る充電器を説明する説明図である。

【符号の説明】

１、100、200 電池内蔵ベルト 10、110、210 ベルト部 11 湾曲平板状ケーシング 12、13、113 ヒンジ連結用ピン 15、115 電池セル(２次電池)との接続部 20、120 フレキシブル基板 21、22、121、122 導通路 30、130、230ａ〜230ｄ電池セル(２次電池) 50、150、250 プレート部 51、151、251 電極 52 スライド部 53 脱着ボタン 55、155 プレート部の電極との接続部 90 ＰＨＳ端末 112 ベルト部同士の連結部 125、236 充・放電制御用ＩＣ 210ａ上方外装材 210ｂ下方外装材 230 電池積層ユニット 235 基板 251ａ開口部 300 充電器 301 充電器本体 302 プラグ 303 充電用プレート 303ａ充電用接点 304 充電中ランプ 305 充電完了ランプ 308 コンセント

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２次電池を内蔵し、身体に装着されるベ
ルト部と、ベルト部に連結されるとともに、上記２次電池に導通す
る電極を表面に有し、この電極を携帯機器の電極に当接
させた状態で当該携帯機器を保持するプレート部と、を
備えることを特徴とする、電池内蔵ベルト。
【請求項２】上記ベルト部は、複数の平板状ケーシン
グをヒンジ連結して構成されるとともに、上記プレート
部に対してヒンジ連結されており、各ケーシング内に収容された電池セルとプレート部表面
の電極とがフレキシブル基板によって導通されているこ
とを特徴とする、請求項１記載の電池内蔵ベルト。
【請求項３】上記ベルト部は、薄膜状に形成された２
次電池を樹脂または布で覆うことで構成されていること
を特徴とする、請求項１記載の電池内蔵ベルト。
【請求項４】上記薄膜状の２次電池は、可撓性を有す
るとともに、ポリマー電解質を使用する２次電池である
ことを特徴とする、請求項３記載の電池内蔵ベルト。