JP2011014452A - Method of attaching flat battery, and device attached to tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板を備えタイヤに取り付けられる装置に用いる扁平形電池の取付方法、及び基板を備え扁平形電池を用い、タイヤに取り付けられる装置に関する。 The present invention relates to a method for mounting a flat battery used in a device provided with a substrate and attached to a tire, and a device attached to a tire using the flat battery provided with a substrate.
コイン形電池やボタン形電池と呼ばれる扁平形電池は、情報機器や映像機器等のメモリバックアップ用を中心とした電源として利用されている。扁平形電池は、正極缶である外装缶と負極缶である封口缶とを組み合わせたものである。扁平形電池内には、発電要素を収納し、非水電解液を充填している。発電要素は、セパレータを介して正極材と負極材とを配置したものである。 A flat battery called a coin battery or a button battery is used as a power source mainly for memory backup of information equipment and video equipment. A flat battery is a combination of an outer can that is a positive electrode can and a sealed can that is a negative electrode can. A flat battery contains a power generation element and is filled with a non-aqueous electrolyte. The power generation element has a positive electrode material and a negative electrode material arranged via a separator.
一方、扁平形電池は、回転部分に取り付けられる装置の電源として用いる場合がある。このような装置として、例えば走行中の自動車のタイヤ空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システムに用いる装置が挙げられる。タイヤ空気圧監視システムでは、扁平形電池を内蔵し検知圧を送信する送信機が、回転部分であるタイヤのホイールに取り付けられる仕様のものがある。 On the other hand, a flat battery may be used as a power source for a device attached to a rotating part. As such a device, for example, a device used in a tire air pressure monitoring system for monitoring tire air pressure of a running car can be cited. Some tire pressure monitoring systems have a specification in which a transmitter with a built-in flat battery and a detection pressure is attached to a tire wheel which is a rotating part.
この仕様では、扁平形電池は、タイヤと一体に回転し遠心力が加わり、遠心力による電解液の流動により、電池性能が低下する場合もある。このため、下記特許文献1には、遠心力の方向に負極材が存在する向きにして電池を装置に装着する電池の取付方法が提案されている。 According to this specification, the flat battery rotates integrally with the tire and a centrifugal force is applied, and the battery performance may deteriorate due to the flow of the electrolyte solution due to the centrifugal force. For this reason, Patent Document 1 below proposes a battery mounting method in which the battery is mounted on the apparatus in a direction in which the negative electrode material is present in the direction of centrifugal force.
これとは別の仕様として、特許文献2には送信機を、タイヤの内面に直接貼り付けるものも提案されている。 As another specification, Patent Document 2 proposes that a transmitter is directly attached to the inner surface of a tire.
しかしながら、扁平形電池が前記のようにタイヤに取り付けられた場合、扁平形電池は、ホイールに取り付ける場合よりも大きな遠心力を受けることのみならず、自動車の走行による直接的な衝撃・振動を受けることになる。 However, when a flat battery is attached to a tire as described above, the flat battery receives not only a centrifugal force larger than that when attached to a wheel, but also a direct impact / vibration caused by the running of an automobile. It will be.
この場合、扁平形電池は正極材の破損可能性が高くなり、正極材の位置ずれにより、セパレータが切れて破損する可能性も高くなる。 In this case, the flat battery has a high possibility of breakage of the positive electrode material, and the possibility of the separator being cut and broken due to the displacement of the positive electrode material is also increased.
本発明は、前記のような従来の問題を解決するものであり、衝撃・振動による扁平形電池の内部部品の破損防止に有利な扁平形電池の取り付け方法及びタイヤに取り付けられる装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the conventional problems as described above, and provides a flat battery mounting method and a tire mounting device that are advantageous for preventing damage to internal components of the flat battery due to impact and vibration. With the goal.
前記目的を達成するために、本発明の扁平形電池の取付方法は、基板を備えタイヤに取り付けられる装置に用いる扁平形電池の取付方法であって、前記タイヤ分の回転中心から見て、前記扁平形電池を前記基板より内側に配置することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a flat battery mounting method according to the present invention is a flat battery mounting method used in a device provided with a substrate and mounted on a tire, as viewed from the center of rotation of the tire. A flat battery is arranged inside the substrate.
本発明のタイヤに取り付けられる装置は、基板を備え扁平形電池を用い、タイヤに取り付けられる装置であって、前記装置は、前記タイヤの回転中心からみて、前記扁平形電池が前記基板より内側に配置された状態で用いることを特徴とする。 The device attached to the tire of the present invention is a device that includes a substrate and uses a flat battery, and is attached to the tire. The device is mounted on the inside of the substrate as viewed from the center of rotation of the tire. It is characterized by being used in an arranged state.
本発明によれば、衝撃・振動による扁平形電池の内部部品の破損防止に有利になる。 The present invention is advantageous in preventing damage to internal components of a flat battery due to shock and vibration.
本発明の扁平形電池の取付方法及びタイヤに取り付けられる装置によれば、タイヤの回転中心から見て、扁平形電池を基板より内側に配置することにより、扁平形電池への衝撃・振動の緩和、温度上昇の抑制、及び遠心力による電池性能の低下防止を図ることができる。 According to the flat battery mounting method and the tire mounting apparatus of the present invention, the flat battery is arranged on the inner side of the substrate as seen from the center of rotation of the tire, thereby reducing the impact and vibration on the flat battery. In addition, the temperature rise can be suppressed, and the battery performance can be prevented from lowering due to centrifugal force.
前記本発明の扁平形電池の取付方法及びタイヤに取り付けられる装置においては、前記基板のうち前記扁平形電池側に端子を設けており、前記端子に前記扁平形電池を当接させた状態で前記装置が前記タイヤに取り付けられることが好ましい。この構成によれば、扁平形電池と端子との接触性が良好になり、導電性が向上することになる。 In the flat battery mounting method and the tire mounting apparatus of the present invention, a terminal is provided on the flat battery side of the substrate, and the flat battery is in contact with the terminal. A device is preferably attached to the tire. According to this configuration, the contact property between the flat battery and the terminal is improved, and the conductivity is improved.
また、前記装置は、前記基板及び前記扁平形電池を収納するケースを備えており、前記ケースは、前記扁平形電池を収納するための開口を形成しており、前記開口は蓋で塞がれることが好ましい。この構成によれば、扁平形電池の固定が安定する。 In addition, the device includes a case for housing the substrate and the flat battery, and the case has an opening for housing the flat battery, and the opening is closed by a lid. It is preferable. According to this configuration, the flat battery is stably fixed.
また、前記扁平形電池の質量が、前記基板の質量に比べて大きいことが好ましい。 The mass of the flat battery is preferably larger than the mass of the substrate.
(実施の形態1)
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の一実施の形態に係る扁平形電池の取付方法の概略図を示している。2点鎖線は回転物7の外形の一部の概略を示しており、例えば自動車のタイヤの一部である。
(Embodiment 1)
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic diagram of a flat battery mounting method according to an embodiment of the present invention. A two-dot chain line shows an outline of a part of the outer shape of the rotating
装置1は、回転物7に固定しており、回転物7が矢印a方向に回転すると、装置1はこれと一体になって矢印a方向に回転する。装置1はケース2内に基板3及び扁平形電池4を収納している。扁平形電池4は、正極缶である外装缶8と負極缶である封口缶9とを組み合わせたものである。外装缶8には端子5を接合し、封口缶9には端子6を接合している。端子5及び端子6は基板3に接続している。扁平形電池4の一例として、外径寸法を20mmとし、厚さを5mmとしたものが挙げられる。
The apparatus 1 is fixed to the
装置1が、例えばタイヤ空気圧監視システムの送信機の場合は、装置1が検知した検出圧力の信号は、車体側の受信機(図示せず)に電波で送信されることになる。この例では、基板3には空気圧を検知する圧力センサ、圧力センサからの検出圧力を電波で車体側の受信機に送信させるための信号処理回路等の電子部品が実装されることになる。また、扁平形電池4は基板3への電力供給源となる。
When the device 1 is a transmitter of a tire pressure monitoring system, for example, a signal of the detected pressure detected by the device 1 is transmitted by radio waves to a receiver (not shown) on the vehicle body side. In this example, electronic components such as a pressure sensor for detecting air pressure and a signal processing circuit for transmitting a detected pressure from the pressure sensor to a receiver on the vehicle body side by radio waves are mounted on the
図1の構成では、回転物7の回転中心10から見ると、扁平形電池4は基板3より内側に配置している。本実施の形態は、この構成により扁平形電池4の保護を図っている。このことについて、以下扁平形電池4の構造を説明した後に説明する。
In the configuration of FIG. 1, the flat battery 4 is disposed inside the
図2は、図1に示した扁平形電池4の斜視図を示している。本図では端子5及び端子6の図示は省略している。図3は、図2のAA線における断面図である。扁平形電池4は、正極缶である外装缶8と負極缶である封口缶9とを組み合わせたものである。外装缶8及び封口缶9は、例えばステンレス材をプレス成形して成形することができる。図3において、外装缶8は、底部11の外周に周壁12を立設させ、一端が開口した円筒状である。封口缶9は、底部13の外周に周壁14を立設させ、一端が開口した円筒状である。外装缶8の周壁12の内周面と封口缶9の周壁14の外周面との間には、ガスケット15を介在させている。ガスケット15は樹脂成形品であり、例えばポリフェニレンサルファイド(PPS)を主成分とし、オレフィン系エラストマーを含有した樹脂組成物で成形する。
FIG. 2 shows a perspective view of the flat battery 4 shown in FIG. In the figure, illustration of the
外装缶8の周壁12の先端部12aを、封口缶9の中心軸16側に湾曲させて、外装缶8を封口缶9にかしめ固定している。このことにより、外装缶8と封口缶9との間の隙間をガスケット15により封止し、かつ極性の異なる外装缶8と封口缶9とを絶縁している。
The
扁平形電池4内には、発電要素17を収納し、非水電解液を充填している。発電要素17は、正極活物質等を円盤形状に固めた正極材18と、負極活物質の金属リチウム又はリチウム合金を円盤形状に形成した負極材19と、不織布製のセパレータ20とを含んでいる。セパレータ20を介して正極材18と負極材19とが配置されている。正極材18の外面には、ステンレス鋼等で形成した正極リング21を装着している。
In the flat battery 4, a
正極材18は、正極リング21と一体に正極活物質を円盤状に成形したものである。正極活物質としては、例えば二酸化マンガンに、黒鉛、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体およびヒドロキシプロピルセルロースを混合して調整した正極合剤を成形したものが挙げられる。
The
セパレータ20は不織布で形成しており、例えばポリブチレンテレフタレート製の繊維を素材とする不織布である。
The
扁平形電池4内には電解液を収容しており、セパレータ20には非水電解液が含浸する。非水電解液としては、例えば、プロピレンカーボナイトと、1,2−ジメトキシエタンとを混合した溶媒にLiClO4を溶解した溶液を用いることができる。セパレータ20の厚さは、例えば0.3−0.4mm程度である。
The flat battery 4 contains an electrolytic solution, and the
ここで、図1において、装置1は回転物7に固定しているので、回転物7の回転に伴い、装置1が回転することになる。回転物7が例えば自動車のタイヤである場合、路面走行により回転物7に取り付けられている装置1は、衝撃・振動を受けることになる。
Here, in FIG. 1, since the device 1 is fixed to the
この場合、装置1に内蔵した扁平形電池4の受ける衝撃・振動が大きくなると、扁平形電池4の内部部品の破損可能性も高くなる。具体的には、扁平形電池4が衝撃・振動を受けると、正極リング21と一体の正極材18が、外装缶8と別個に移動・振動し正極材5が破損する可能性がある。また、正極材18の移動・振動により、セパレータ20が正極材18から衝撃・振動を受け、セパレータ20が切れて破損する可能性もある。
In this case, if the impact / vibration received by the flat battery 4 built in the device 1 is increased, the possibility of damage to the internal components of the flat battery 4 is increased. Specifically, when the flat battery 4 receives impact / vibration, the
本実施の形態は、前記の通り、回転物7の回転中心10から見て、扁平形電池4を基板3より内側に配置することにより、扁平形電池4の内部部品の破損防止を図っている。
In the present embodiment, as described above, the flat battery 4 is arranged on the inner side of the
具体的には、図1に示したように、回転物7の回転中心10から見ると、基板3は扁平形電池4より外側にある。すなわち、基板3は扁平形電池4より回転物7の外部側にある。このため、回転物7の外部からの衝撃は、基板3と扁平形電池4とでは、基板3により直接的に加わることになり、扁平形電池4への衝撃・振動が緩和されることになる。
Specifically, as shown in FIG. 1, the
したがって、図1の構成では、扁平形電池4は、前記のような正極材18の破損やセパレータ20の破損防止に有利になる。一方、外部からの衝撃は、基板3により直接的に加わることになるが、基板は扁平形電池に比べ、振動及び衝撃に強い。このため、基板3を扁平形電池4より外側に配置しても、基板3の破損防止に特別不利になることはない。
Therefore, in the configuration of FIG. 1, the flat battery 4 is advantageous for preventing damage to the
また、回転物7が自動車のタイヤである場合、路面走行による摩擦熱が装置1にも伝達されることになる。この場合、摩擦熱は扁平形電池4より外側にある基板3により直接的に加わることになる。したがって、基板3を扁平形電池4より外側に配置した構成は、扁平形電池4を基板3より外側に配置した構成に比べ、扁平形電池4の温度上昇が抑えられることになる。このため、基板3を扁平形電池4より外側に配置した構成は、基板3を扁平形電池4より内側に配置した構成に比べ、高温下の使用を避けることが望ましい扁平形電池4にとって有利な使用環境となる。
Further, when the
次に、図1において、回転物7が矢印a方向に回転すると、装置1及び装置1に内蔵した扁平形電池4に、矢印b方向に遠心力が作用する。前記の通り、扁平形電池4内には電解液を収容している。遠心力が大きくなると、遠心力による電解液の流動により、電池性能が低下する場合もある。
Next, in FIG. 1, when the
本実施の形態のように基板3を扁平形電池4より外側に配置した構成は、扁平形電池4を基板3より外側に配置した構成に比べ、遠心力による電池性能の低下防止に有利な構成になっている。
The configuration in which the
具体的には、図1において回転物7の回転数が一定の場合、扁平形電池4に作用する遠心力は、回転中心10から扁平形電池4までの距離に比例する。このため、扁平形電池4の位置を回転中心10に近づけるほど、扁平形電池4に作用する遠心力は小さくなる。
Specifically, when the rotational speed of the
したがって、図1の構成のように、基板3を扁平形電池4より外側に配置した構成は、扁平形電池4を基板3より外側に配置した構成に比べ、扁平形電池4が回転中心10に近づいた位置にあり、遠心力による電池性能の低下防止に有利になる。
Therefore, as in the configuration of FIG. 1, the configuration in which the
ここで、基板を備え扁平形電池を用い、タイヤに取り付けられる装置においては、図1の構成とは逆に、回転物7の回転中心10から見て、扁平形電池4を基板3より外側に配置するのが通常である。これは、基板3に比べ質量が大きく遠心力も大きくなる扁平形電池4を基板3より外側に配置した方が、装置1の回転が安定すると考えるのが通常であるためである。
Here, in a device equipped with a substrate and using a flat battery and attached to a tire, the flat battery 4 is placed outside the
本実施の形態は、このような通常の設計手法とは逆に、あえて回転物7の回転中心10から見て、扁平形電池4を基板3より内側に配置して、前記のように扁平形電池4への衝撃・振動の緩和、温度上昇の抑制、及び遠心力による電池性能の低下防止を図ったものである。
In the present embodiment, contrary to such a normal design method, the flat battery 4 is arranged on the inner side of the
(実施の形態2)
図4は、実施の形態2に係る装置30の分解図である。装置30の用途は、実施の形態1の装置1と同じであり、装置30は回転物に取り付けられるものであり、例えばタイヤ空気圧監視システムの送信機である。装置1と装置30とでは、端子を介した基板との接続構造が異なっている。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is an exploded view of the
ケース31内には絶縁板32を設けており、絶縁板32上に基板33を配置している。基板33には、扁平形電池4の封口缶9に当接する端子34と、外装缶8に当接する端子35とが取り付けられている。端子34は板ばねであり、封口缶9に当接した際に基板33側に変位可能である。
An insulating
扁平形電池4は、図2及び図3に示した扁平形電池4と同一構成であるが、実施の形態2では、図1に示した端子5及び端子6を接合していない点が、実施の形態1と異なる。扁平形電池4をケース31内に収納した後、蓋36でケース31の開口を塞ぐことになる。蓋36は例えばねじ込み式とすればよい。
The flat battery 4 has the same configuration as that of the flat battery 4 shown in FIGS. 2 and 3, but in the second embodiment, the terminal 5 and the
図5は、本発明の実施の形態2に係る電池の取付方法の概略図を示している。図1と同様に、2点鎖線は回転物7の外形の一部の概略を示しており、例えば自動車のタイヤ又はホイールの一部である。また、装置30は、回転物7に固定しており、回転物7が矢印a方向に回転すると、装置30もこれと一体になって矢印a方向に回転する。
FIG. 5 shows a schematic diagram of a battery mounting method according to Embodiment 2 of the present invention. As in FIG. 1, a two-dot chain line schematically shows a part of the outer shape of the
図5の状態では、ケース31の開口は蓋36で塞がれており、装置30内の基板33及び扁平形電池4を収納している。扁平形電池4の封口缶9には端子34が当接し、外装缶8には端子35が当接している。
In the state of FIG. 5, the opening of the
図5の構成においても、図1の構成と同様に、回転物7の回転中心10から見て、扁平形電池4を基板33より内側に配置している。このことにより、本実施の形態においても、実施の形態1と同様に、扁平形電池4への衝撃・振動の緩和、温度上昇の抑制、及び遠心力による電池性能の低下防止を図ることができる。本実施の形態は、端子を接合していない扁平形電池4を用いた場合であっても、扁平形電池4と端子との接触性が良好にでき、導電性の向上を図ることができる。
Also in the configuration of FIG. 5, as in the configuration of FIG. 1, the flat battery 4 is disposed inside the
具体的には、図5において、回転物7が矢印a方向に回転すると、装置30及び装置30に内蔵した扁平形電池4に、矢印b方向に遠心力が作用する。この場合、扁平形電池4には、端子34を押すように、矢印b方向に遠心力が作用することになる。このことにより、扁平形電池4の封口缶9と端子34との接触性が良好になり、導電性が向上することになる。また、蓋36を設けたことにより、扁平形電池4を端子34と蓋36との間に挟み込むことができ、扁平形電池4の固定が安定する。
Specifically, in FIG. 5, when the
なお、図1−3を用いて、扁平電池4の寸法や構成部品の材料について説明したが、これらは一例であり、他の寸法のものでもよく、他の材料を用いたものであってもよい。 In addition, although the dimension of the flat battery 4 and the material of component parts were demonstrated using FIGS. 1-3, these are an example, The thing of another dimension may be used, Even if it uses another material, Good.
以上のように、本発明によれば、衝撃・振動による扁平形電池の内部部品の破損防止に有利になるので、本発明は、衝撃・振動を受け易いタイヤに用いる扁平形電池の取付方法及びタイヤに取り付けられる装置に特に有用である。 As described above, according to the present invention, it is advantageous for preventing damage to the internal parts of the flat battery due to shock / vibration. Therefore, the present invention provides a method for mounting a flat battery used for a tire that is susceptible to shock / vibration, and It is particularly useful for devices attached to tires.
1,30 装置
2,31 ケース
3,33 基板
4 扁平形電池
5,6,34,35 端子
7 回転物
8 外装缶
9 封口缶
10 回転中心
36 蓋
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記タイヤの回転中心から見て、前記扁平形電池を前記基板より内側に配置することを特徴とする扁平形電池の取付方法。 A flat battery mounting method for use in a device equipped with a substrate and mounted on a tire,
A flat battery mounting method, wherein the flat battery is disposed inside the substrate as viewed from the center of rotation of the tire.
前記装置は、前記タイヤの回転中心からみて、前記扁平形電池が前記基板より内側に配置された状態で用いることを特徴とするタイヤに取り付けられる装置。 A device equipped with a substrate and using a flat battery, attached to a tire,
The apparatus is used in a state where the flat battery is disposed inside the substrate when viewed from the center of rotation of the tire.
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