JP2013140686A - 電源装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】本体ケースの大型化を避けつつ、二次電池セルと発熱部材を離間させる。
【解決手段】電源装置は、複数の二次電池セル1と、複数の二次電池セル1を平行な姿勢で収納する電池ホルダ2と、複数の二次電池セル1の電力を、所定の出力電力に変換する電力変換回路40と、出力電力を外部に出力するための出力端子31、及び二次電池セル1を充電するための充電電力を外部から受けるための入力端子32とを設けたコネクタ部3と、コネクタ部3及び電力変換回路40とを実装した回路基板4と、二次電池セル1と回路基板4が定位置に配置された電池ホルダ2を収納する本体ケース5とを備える。電池ホルダ2は、二次電池セル1を収納する電池収納領域2Aと、コネクタ部3を配置するコネクタ配置領域2Bとを備えており、電池収納領域2Aとコネクタ配置領域2Bとに跨って回路基板4を配置している。
【選択図】図2

Description

本発明は、携帯電気機器等に対して給電又は充電可能な電源装置に関する。
USB出力を備え、携帯電話やスマートフォン、携帯音楽プレーヤ等を充電、あるいは駆動可能な電源装置が開発されている(例えば特許文献1)。
このような電源装置の一例を、図11と図12の分解斜視図に示す。これらの図に示す電源装置は、複数の円筒型の二次電池セル101と、USBなどのコネクタ103類と、二次電池セル101の電圧を適切な出力電圧に変換するための電圧変換回路等を実装した回路基板104と、これらを収納する本体ケース105とを備えている。
このような電源装置では、高出力化のために使用する二次電池セルの本数を多くすると、本体ケースが長くなる。とくに、円筒型の二次電池セルを用いる場合、円筒状の外装缶同士が平行に並ぶような姿勢で二次電池セルが配置されるため、使用する二次電池セルの本数に比例して、本体ケースの全長は長くなる。
その一方で、このような電源装置は、携帯に便利なように小型化も求められている。このため、限られた本体ケース内に、二次電池セルの他、コネクタ類や回路基板等を配置しなければならない。
また、回路基板には、二次電池セルの出力を変換するための電圧変換回路等を実装した回路基板と、パワー系半導体などの発熱部材を実装する必要がある。このような発熱部材は、二次電池セルを安定的に使用するために、二次電池セルと離間させて配置することが本来的に望ましいところ、配置スペースの都合上、仕方なく二次電池セルと近い部位に配置されることとなる。例えば、図11と図12の電源装置の例では、二次電池セル101を収納する電池ホルダ102の上面に回路基板104を配置しており、この回路基板104上に発熱部材108であるFETなどが実装されている。このため、二次電池セル101の上面のほぼ中央に発熱部材108が配置される状態となっている。この状態から、発熱部材108を二次電池セル101から離間させるには、回路基板104と電池ホルダ102との間に空間を設ける必要があるが、この構成では本体ケース105の厚さが厚くなって、電源装置の大型化が不可避となる。
特開2011−87392号公報
本発明は、従来のこのような問題点に鑑みてなされたものである。本発明の主な目的は、本体ケースの大型化を避けつつ、二次電池セルと発熱部材を離間させた電源装置を提供することにある。
課題を解決するための手段及び発明の効果
上記目的を達成するために、本発明の第1の側面にかかる電源装置によれば、外形を円筒状とし、端面を電極とした複数の二次電池セル1と、前記複数の二次電池セル1を、端面を同一平面として互いに平行な姿勢で収納する電池ホルダ2と、前記複数の二次電池セル1同士を直列又は並列に接続した電力を、所定の出力電力に変換するための電力変換回路40と、前記出力電力を外部に出力するための出力端子31、及び前記二次電池セル1を充電するための充電電力を外部から受けるための入力端子32とを設けたコネクタ部3と、前記コネクタ部3及び電力変換回路40とを実装した回路基板4と、前記二次電池セル1と前記回路基板4が定位置に配置された前記電池ホルダ2を収納する本体ケース5とを備える電源装置であって、前記電池ホルダ2が、前記二次電池セル1を収納する電池収納領域2Aと、前記コネクタ部3を配置するコネクタ配置領域2Bとを備えており、該電池収納領域2Aと該コネクタ配置領域2Bとに跨って前記回路基板4を配置してなることを特徴とする。
以上の電源装置は、電池ホルダに電池収納領域とコネクタ配置領域とを設けて、この電池収納領域とコネクタ配置領域とに跨って配置される回路基板に二次電池セルとコネクタ部とを連結することにより、回路基板に固定されるパワー系半導体などの発熱部材を二次電池セル上に直接配置することなく、コネクタ部の裏側面と二次電池セルとの間の空間に配置することで、二次電池セルから離間して配置できる。したがって、本体ケースを厚くすることなく二次電池セルと発熱部材とを離間させることが可能となり、発熱部材の発熱に起因する二次電池セルへの弊害を解消できる。
また、本発明の第2の側面にかかる電源装置によれば、さらに前記電池ホルダ2は、前記電池収納領域2Aにおいて、その側面に前記二次電池セル1の端面が位置する姿勢に、該二次電池セル1を保持することができる。
さらに、本発明の第3の側面にかかる電源装置によれば、前記回路基板4は、前記電池ホルダ2の一面に配置されると共に、前記電池収納領域2Aよりも長く形成することができる。
さらに、本発明の第4の側面にかかる電源装置によれば、前記電池ホルダ2は、一方の主面を、前記回路基板4を配置する基板配置面2Xとし、他方の主面を、前記二次電池セル1を収納する収納空間11を複数設けた電池収納面2Yとすると共に、前記電池収納面2Yは、前記コネクタ配置領域2Bの表面側に保持凹部26を形成しており、さらに、前記本体ケース5は、前記電池ホルダ2の電池収納面2Yと対向する内面に、前記保持凹部26に案内されて前記電池ホルダ2を係止状態に保持する凹部係止部56と、前記電池ホルダ2の前記電池収納領域2A側の端面を支持するホルダ端面支持部57とを形成しており、前記電池ホルダ2を前記本体ケース5に収納した状態で、前記凹部係止部56とホルダ端面支持部57とで、前記電池ホルダ2の保持凹部26と端面とを狭持するように構成することができる。
上記構成により、電池ホルダを本体ケースの凹部係止部とホルダ端面支持部とで挟持して、電池ホルダの変形を有効に防止できる。とくに、この電池ホルダは、二次電池セルを収納する電池収納領域とコネクタ部を配置するコネクタ配置領域とを設けているので、電池ホルダの全長が長くなる上、電池ホルダに収納する二次電池セルの数が多くなるほど、電池ホルダが長くなって、この長さ方向に対して撓みやすくなるが、電池ホルダの両端面を単に保持するのでなく、二次電池セルの収納部分である電池収納領域を、本体ケースから突出させた凹部係止部とホルダ端面支持部とで挟持することにより、電池ホルダの変形を防止して電池ホルダの機械的な強度を増すことができる。
さらに、本発明の第5の側面にかかる電源装置によれば、前記保持凹部26が前記二次電池セル1の軸方向に延びる溝状で、前記本体ケース5が溝状の保持凹部26の延長方向に離れて複数の凹部係止部56を内面から突出して設けることができる。
上記構成により、溝状の保持凹部で電池ホルダを補強して、保持凹部の延長方向に対する電池ホルダの撓みを有効に防止できる。
さらに、本発明の第6の側面にかかる電源装置によれば、前記電池ホルダ2は、前記電池収納領域2Aの両側面において、前記収納空間11に収納される二次電池セル1の端面にリード板6を接続しており、かつ、前記収納空間11の両側開口部の基板配置面2X側に、前記リード板6の少なくとも一部が露出するように切欠部17を設けることができる。
上記構成により、電池ホルダの側面からリード板を配置して、二次電池セルの端面にリード板を能率良く接続できる。また、収納空間の基板配置面側に切欠部を設けた電池ホルダであっても、電池収納領域を凹部係止部とホルダ端面支持部との狭持によって保持することで電池ホルダの変形を有効に防止できる。
さらに、本発明の第7の側面にかかる電源装置によれば、前記電池ホルダ2は、前記コネクタ配置領域2Bの基板配置面2X側であって、前記保持凹部26の底面26Aの裏面側から突出して、前記基板配置面2Xに配置される回路基板4を裏面側から支持する支持ボス27を設けて、前記支持ボス27は、前記回路基板4上に配置される押圧スイッチ36の裏面側に位置するように配置することができる。
上記構成により、回路基板を押圧スイッチの裏面側から支持ボスで受けることにより、押圧スイッチの押圧時に印加される外力に対向できる。また、このような支持ボスを、保持凹部から延長させることで支持ボスの長さを短くでき、強度面、コスト面でも有利となる。
さらに、本発明の第8の側面にかかる電源装置によれば、前記電池ホルダ2は、前記コネクタ配置領域2B側の端面に、前記コネクタ部3の外形に沿うように形成されたコネクタガイド25を形成して、前記コネクタガイド25でもって、前記コネクタ部3の外周を保持することができる。
上記構成により、コネクタ部の外周を電池ホルダで覆うことができ、コネクタ部の位置決めと保持を図ることができる。
さらに、本発明の第9の側面にかかる電源装置によれば、前記電池ホルダ2の基板配置面2Xであって、前記収納空間11の裏面側に、前記リード板6の一部を保持するリード用リブ18を形成することができる。
上記構成により、リード板をリード用リブで保持して安定させることができる。
さらに、本発明の第10の側面にかかる電源装置によれば、前記コネクタ部3が、12V出力と5V出力とを備えることができる。
さらに、本発明の第11の側面にかかる電源装置によれば、前記コネクタ部3が、USB端子33と、丸ピン型端子34とを備えることができる。
本発明の実施例1に係る電源装置を示す斜視図である。 図1に示す電源装置のII−II線断面図である。 図1に示す電源装置の背面斜視図である。 図3に示す電源装置の一部拡大分解斜視図である。 図4に示す電源装置を下側から見た一部拡大分解斜視図である。 図4に示す電源装置の電池コア9の斜視図である。 図6に示す電池コアの分解斜視図である。 電池ホルダと二次電池セルとの分解斜視図である。 図1に示す電源装置のIX−IX線断面図である。 本発明の実施例1に係る電源装置のブロック図である。 従来の電源装置を示す分解斜視図である。 図11の電源装置の電池ホルダの分解斜視図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための電源装置を例示するものであって、本発明は電源装置を以下のものに特定しない。さらに、本明細書は、特許請求の範囲を理解し易いように、実施の形態に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、及び「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記しているが、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部材の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、一部の実施例、実施形態において説明された内容は、他の実施例、実施形態等に利用可能なものもある。
(実施例1)
本発明の実施例1に係る電源装置を図1ないし図10に示す。これらの図に示す電源装置は、屋内に設置して使用する据置きタイプの電源装置として使用でき、あるいは、携帯して持ち運びできる携帯式の電源装置として使用できる。図に示す電源装置は、充電できる複数の二次電池セル1と、複数の二次電池セル1を、端面を同一平面として互いに平行な姿勢で収納する電池ホルダ2と、複数の二次電池セル1同士を直列又は並列に接続した電力を、所定の出力電力に変換するための電力変換回路40と、出力電力を外部に出力するための出力端子、及び二次電池セルを充電するための充電電力を外部から受けるための入力端子とを設けたコネクタ部3と、このコネクタ部3及び電力変換回路40とを実装した回路基板4と、二次電池セル1と回路基板4が固定された電池ホルダ2を収納する本体ケース5とを備えている。これらの図に示す電源装置は、複数の二次電池セル1と回路基板4とを電池ホルダ2の定位置に配置して電池コア9とし、この電池コア9を本体ケース5の内部に収納している。
(二次電池セル)
二次電池セル1は、外形を円筒形とする充電可能な二次電池である。二次電池セル1は、好適にはリチウムイオン電池が利用できるが、必ずしもリチウムイオン電池とする必要はなく、たとえば、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池、ポリマー電池等の充電できる他の全ての電池とすることもできる。電源装置は、複数の二次電池セル1を備えている。複数の二次電池セル1は、互いに直列に接続して出力電圧を高くし、また並列に接続して出力電流を大きくできる。図の電源装置は、3本の二次電池セル1を備えており、3本の二次電池セル1を直列に接続している。ただ、電源装置は、内蔵する二次電池セルの本数や接続状態を特定しない。電源装置は、内蔵する二次電池セルの本数とその接続状態を種々に設計できる。
(電池ホルダ2)
電池ホルダ2は、プラスチックで所定の形状に成形している。電池ホルダ2は、耐熱性及び絶縁性に優れた材質で構成され、例えば、ポリカーボネートやポリプロピレンなどの樹脂が利用される。図2及び図6ないし図8に示す電池ホルダ2は、二次電池セル1を収納する電池収納領域2Aと、コネクタ部3を配置するコネクタ配置領域2Bとを設けている。図の電池ホルダ2は平面形状を長方形としており、片側部分を電池収納領域2Aとして、複数の二次電池セル1を収納する電池収納部10を設けると共に、残りの片側部分を、コネクタ配置領域2Bとして、回路基板4に固定されたコネクタ部3を収納するコネクタ収納部20を設けている。さらに、電池ホルダ2は、一方の主面(図2及び図7において上面側)を、回路基板4を配置する基板配置面2Xとし、他方の主面(図2及び図7において下面側)を、二次電池セル1を収納する収納空間11を複数設けた電池収納面2Yとしている。
電池ホルダ2は、電池収納部10とコネクタ収納部20とを一体的に成形している。図7と図8の電池ホルダ2は、全体の外形を略直方体として、電池収納部10とコネクタ収納部20とをほぼ等しい厚さとしている。電池収納部10は、ここに収納される二次電池セル1の外径とほぼ等しい厚さとしている。この電池ホルダ2は、二次電池セル1を収納空間11に収納し、基板配置面2Xに回路基板4を配置した状態における全体の厚さを、二次電池セル1の外径と回路基板4の厚さとの和にほぼ等しくして、全体を薄くしながら本体ケース5に収納できる。
電池収納部10は、複数の二次電池セル1を定位置に収納するために、複数の収納空間11を備えている。図2と図8に示す電池収納部10は、互いに平行な姿勢で配置される3本の二次電池セル1の挿入側の対向面(図2において上面)に沿って配設される底プレート12と、この底プレート12に一体的に成形されて、隣接する3本の二次電池セル1の間と外側に配置される複数の垂直壁13とを有している。この電池ホルダ2は、対向する垂直壁13と底プレート12とで二次電池セル1を定位置に配置する溝状の収納空間11を形成している。なお、図8に示す電池ホルダ2は、二次電池セルを収納する状態をわかりやすくするために、図2及び図7に示す姿勢から上下を反転させた状態を示している。電池収納部10は、複数の垂直壁13を平行に配列しており、複数列の収納空間11を平行に設けている。電池収納部10は、基板配置面2Xに底プレート12を設けると共に、電池収納面2Y側に複数の垂直壁13を設けて、溝状の収納空間11を電池収納面2Y側に開口している。図の電池ホルダ2は、電池収納面2Yに3列の収納空間11を設けて、3本の二次電池セル1を互いに平行に収納している。電池ホルダ2に収納される3本の二次電池セル1は、リード板6を介して互いに直列に接続している。
さらに、電池収納部10は、各々の収納空間11の底部を円筒形の二次電池セル1の外形に沿うU字状としている。図2に示す底プレート12は、各収納空間11の底面12Aを、二次電池セル1の外形に沿う円弧状として、その横断面形状を、3列の円弧状の底面12Aを連結してなる形状としている。この収納空間11は、ここに配置される二次電池セル1の表面の一部を電池ホルダ2の外部に表出させる。この構造は、二次電池セル1の表出部からの放熱をよくして、二次電池セル1を効率よく冷却できる。さらに、図7に示す底プレート12は、裏面側である基板配置面2X側において、互いに隣接する収納空間11の円弧状の底面12Aに連結リブ16を連結して設けている。この連結リブ16は、隣接する収納空間11の間の裏面側に位置して、二次電池セル1の軸方向に対して垂直な姿勢で設けている。図7の電池収納部10は、複数の連結リブ16を備えており、各々の連結リブ19を二次電池セル1の軸方向に離して互いに平行な姿勢で設けている。これにより、電池ホルダ2の電池収納部10が、収納空間11の開口部を開く方向に撓るのを防止している。
電池ホルダ2は、電池収納部10の側面に二次電池セル1の端面が位置する姿勢に二次電池セル1を保持している。電池ホルダ2は、電池収納部10の両側面において、収納空間11に収納される二次電池セル1の端面にリード板6を連結している。図7と図8の電池ホルダ2は、収納空間11の両端開口部の基板配置面2X側に、リード板6の少なくとも一部が露出するように切欠部17を設けている。図のリード板6は、回路基板4に接続するための接続片6xを突出して設けており、リード板6の接続部6aを収納空間11の両端開口に配置する状態で、この接続片6xを切欠部17に配置して、接続片6xを基板配置面2X側に露出するようにしている。さらに、電池収納部10は、電池ホルダ2の基板配置面2Xであって、収納空間11の裏面側に、リード板6の一部を保持するリード用リブ18を形成している。図7のリード板6は、切欠部17から露出する接続片6xの先端部を折曲しており、この折曲部6yをリード用リブ18に案内している。図7に示す電池ホルダ2は、底プレート12の裏面側に、折曲部6yを案内できる溝状のリード用リブ18を形成している。
コネクタ収納部20は、電池ホルダ2の電池収納面2Yに配置される表面プレート22と、この表面プレート22の両側縁に連結されて電池ホルダ2の側面に配置される側壁23と、表面プレート22の端縁に連結されて電池ホルダ2の端面に配置される端面壁24とを有している。図2、及び図6ないし図8に示すコネクタ収納部20は、電池収納領域2Aとコネクタ配置領域2Bの境界に配置される垂直壁13を境界壁15として、電池収納部10に一体的に連結している。表面プレート22は、端面壁24と反対側の端縁を、境界壁15である垂直壁13の先端縁に連結している。また、両側の側壁23は、一方の端縁を端面壁24に連結すると共に、他方の端縁を電池収納部10まで延長して、境界壁15である垂直壁13の両端に連結している。図のコネクタ収納部20は、表面プレート22と一対の側壁23と端面壁24と境界壁15とで形成される空間をコネクタ部3を収納する収納スペース21としている。
さらに、電池ホルダ2は、コネクタ配置領域2B側の端面、すなわち、コネクタ収納部20の端面壁24に、コネクタ部3の外形に沿うように形成されたコネクタガイド25を形成している。コネクタガイド25は、コネクタ収納部20の端面壁24をコネクタ部3の外形に沿って切り欠いて設けている。この構造は、コネクタ部3の外周をコネクタガイド25の開口縁で覆うことができ、コネクタ部3を定位置に位置決めしながら、保持できる特徴がある。図6と図7に示す回路基板4は、一方の端縁に、複数の出力端子31及び入力端子32からなるコネクタ部3を備えている。このコネクタ部3は、2組の出力端子31と2組の入力端子32とを備えている。したがって、端面壁24は、各々の出力端子31及び入力端子32の外形に沿う4個のコネクタガイド25A、25B、25C、25Dを形成している。図の端面壁24は、片側半分に2つのコネクタガイド25A、25Bを設けると共に、残りの片側半分に2つのコネクタガイド25C、25Dを設けている。さらに、図の端面壁24は、4つのコネクタガイド25の中間に、本体ケース5の挿通ボスを案内するボス収納凹部29を設けている。さらに、図7に示す電池ホルダ2は、端面壁24のコネクタガイド25に配置されるコネクタを電池収納面2Y側から支持する支持凸部22aも、表面プレート22から内面側に突出して設けている。
さらに、電池ホルダ2は、コネクタ配置領域2Bの電池収納面2Yに、すなわち、コネクタ収納部20の表面プレート22の表面に保持凹部26を形成している。図5、図8、及び図9に示す保持凹部26は、二次電池セル1の軸方向に延びる溝状に成形している。保持凹部26を細長い溝状とする電池ホルダ2は、保持凹部26を補強リブに兼用して、表面プレート22が二次電池セル1の軸方向に対して撓るのを有効に防止できる。図に示す保持凹部26は、境界壁15に接近して、境界壁15に平行な姿勢で設けている。この保持凹部26は、電池ホルダ2を本体ケース5に収納する状態で、本体ケース5の内面から突出して設けた凹部係止部56(詳細には後述する)が案内されて、電池ホルダ2を定位置に保持する。
さらに、電池ホルダ2は、基板配置面2Xに配置される回路基板4を裏面側から支持する支持ボス27を、コネクタ収納部20の基板配置面2X側に設けている。図2、図7、及び図9に示す電池ホルダ2は、保持凹部26の底面26Aの裏面側から突出して、基板配置面2X側に延びる支持ボス27を設けている。図に示す支持ボス27は筒状で、保持凹部26の底面26Aに一体成形して設けている。保持凹部26の底面26Aの裏面側から突出する支持ボス27は、その先端面が、基板配置面2Xに配置される回路基板4の裏面に当接する長さとしている。このように、保持凹部26の底面26Aの裏面側から突出して成形される支持ボス27は、支持ボス27の長さを短くして、支持ボス27の支持強度を大きくできる特徴がある。ただ、支持ボスは、保持凹部の底面から突出することなく、表面プレートの内側面から基板配置面側に突出して設けることもできる。
以上の支持ボス27は、回路基板4上に配置される押圧スイッチ36の裏面側に位置するように配置している。図7と図9に示す回路基板4は、表面側に2個の押圧スイッチ36を設けているので、電池ホルダ2は、2本の支持ボス27を、2個の押圧スイッチ36の裏面側に位置して設けている。以上の構造は、押圧スイッチ36の裏面側から回路基板4を支持ボス27で支持することにより、押圧スイッチ36の押圧時に印加される外力に対向して、回路基板にかかる負荷を低減しながら、押圧スイッチ36を確実に操作できる。
以上の電池ホルダ2は、基板配置面2Xにおいて、電池収納領域2Aとコネクタ配置領域2Bとに跨って回路基板4を配置している。電池ホルダ2は、基板配置面2Xの定位置に回路基板4を配置するために、回路基板4の両側縁とコーナー部に沿うガイド壁19を設けており、このガイド壁19の内側を基板収納部28としている。電池ホルダ2は、コネクタ収納部20の両側の側壁23の先端部と端面壁24の一部をガイド壁19とすると共に、電池収納部10の側面においても、切欠部17を除く部分に、基板配置面2X側に突出するガイド壁19を設けている。
(リード板6)
リード板6は、収納空間11に配置される二次電池セル1の両端にスポット溶接などの方法で連結される。図7に示す電池コア9は、電池ホルダ2の両側面にリード板6を配設し、このリード板6を二次電池セル1の端部電極にスポット溶接して、3本の二次電池セル1を直列に接続しながら電池ホルダ2の定位置に固定している。リード板6は、図8に示すように、互いに隣接する二次電池セル1の端面電極に跨って連結されて、これらの二次電池セル1を直列に接続する第1リード板6Aと、互いに直列に接続された二次電池セル1の両端に位置する端面電極に連結されて電力を出力する第2リード板6Bとを備えている。第1リード板6Aは、互いに隣接する二次電池セル1の端面電極に接続される接続部6aを、連結部6bで連結してなる形状としており、一方の接続部6aから突出して接続片6xを設けている。第2リード板6Bは、二次電池セル1の端面電極に接続される接続部6aから突出して接続片6xを設けている。
以上のリード板6は、図7に示すように、接続部6aを収納空間11の両端開口に配置して二次電池セル1の端面電極に接続すると共に、接続片6xを電池ホルダ2に設けた切欠部17に通過させて回路基板4に接続している。図7と図8に示すリード板6は、接続片6xの先端部を、水平方向に延長すると共に、この延長部分を二次電池セル1の軸方向に折曲して、垂直姿勢の折曲部6yを設けている。この折曲部6yは、電池ホルダ2の基板配置面2Xに設けたリード用リブ18に案内されて定位置に保持される。さらに、この折曲部6yは、図6と図7に示すように、回路基板4の対向位置に設けたスリット4yに案内されると共に、ハンダ付け等によって回路基板4に連結される。
(コネクタ部3)
コネクタ部3は、回路基板4に固定されて、電池ホルダ2のコネクタ収納部20に配置される。図7は、回路基板4に固定されたコネクタ部3を、電池ホルダ2の定位置に配置する状態を示している。図に示すコネクタ部3は、出力電力を外部に出力するための出力端子31と、二次電池セル1を充電するための充電電力を外部から受けるための入力端子32とを備える。図の電源装置は、出入力電圧の異なる2組のコネクタ部3を備えている。したがって、この電源装置は、出力電圧の異なる2組の出力端子31と、入力電圧の異なる2組の入力端子32とを備えている。図6と図7に示すコネクタ部3は、出入力の電圧を5Vとする第1のコネクタ部3Aと、出入力の電圧を12Vとする第2のコネクタ部3Bとを備えている。第1のコネクタ部3Aは、出力電圧を5Vとする第1の出力端子31Aと、入力電圧を5Vとする第1の入力端子32Bとを備えている。また、第2のコネクタ部3Bは、出力電圧を12Vとする第2の出力端子31Cと、入力電圧を12Vとする第2の入力端子32Dとを備えている。コネクタ部3である4個の出力端子31及び入力端子32は、回路基板4の一方の端縁に並べて固定している。
コネクタ部3は、規格化されたコネクタを備えている。このような標準化された仕様に従ったコネクタ部3を備えることで、該規格に合致した既存の電気機器を接続して給電でき、また、内蔵する二次電池セル1を充電できる。図6と図7に示す第1のコネクタ部3Aは、5V用の出力端子31及び入力端子32としてUSB端子33を備えている。図の第1のコネクタ部3Aは、第1の出力端子31Aを標準USB端子33Aとし、第1の入力端子32BをミニUSB端子33Bとしている。図の第1のコネクタ部3Aは、2組の標準USB端子33Aを備えており、これらの標準USB端子33Aを上下2段に重ねて回路基板4に固定している。また、図に示す第2のコネクタ部3Bは、12V用の出力端子31及び入力端子32として丸ピン型端子34を備えている。図の第2のコネクタ部3Bは、第2の出力端子31Cを丸ピン型出力端子34Cとし、第2の入力端子32Dを丸ピン型入力端子34Dとしている。
以上の電源装置は、各々の出力端子31に所定の定格電圧の電気機器を接続して、内蔵する二次電池セル1から外部に電力を供給する。たとえば、この電源装置は、5V用の第1の出力端子31Aに、携帯電話機や携帯式の音響機器、ICレコーダ、MPプレイヤー等を接続して電力供給でき、また、12V用の第2の出力端子31Cに、電話機、パソコン、各種通信機器、及びその周辺機器等を接続して電力供給できる。この電源装置は、屋内に設置して使用する状態、あるいは携帯して持ち運ぶ使用状態においても、これらの機器を接続して電力供給できるので、停電時や災害時、非常時、外出時等においても、種々の電気機器が使用可能となる。また、この電源装置は、各々の入力端子32に所定の定格電圧の電力供給源を接続して、供給される電力で、内蔵する二次電池セル1を充電する。たとえば、この電源装置は、5V用の第1の入力端子32Bに、出力側をミニUSB端子とする充電器等の電力供給源を接続して、内蔵する二次電池セル1を充電でき、また、12V用の第2の入力端子32Dに、出力電圧を12VとするACアダプタ等の電力供給源を接続して、内蔵する二次電池セル1を充電できる。
(回路基板)
回路基板4は、電池ホルダ2の基板配置面2Xに配置している。回路基板4は、図2と図6に示すように、電池ホルダ2の電池収納領域2Aとコネクタ配置領域2Bとに跨って配置される。したがって、回路基板4は、電池収納領域2Aよりも長く形成することができる。図に示す回路基板4は、電池収納領域2Aとコネクタ配置領域2Bのほぼ全体にわたって配置している。ただ、回路基板は、電池収納領域とコネクタ配置領域のいずれか一方または両方に、部分的に跨って配置することもできる。回路基板4は、図2と図6に示すように二次電池セル1を収納した電池収納部10の上方と、コネクタ部3を配置するコネクタ収納部20の上方とに跨って配置される。この回路基板4は、電池収納部10の上方に配置されることで、二次電池セル1に接続されるリード板6を直接にハンダ付け等の方法で接続でき、また、コネクタ収納部20の上方に配置されることで、回路基板4に固定したコネクタ部3をコネクタ収納部20の所定の位置に配置できる。
回路基板4は、一方の端縁にコネクタ部3を固定している。図6と図7に示す回路基板4は、電源装置の背面側となる端面に対向して4個の出力端子31及び入力端子32を固定している。図6と図7に示す回路基板4は、端縁の片側半分(図において左側)に第1のコネクタ部3Aを配置して、残りの片側半分(図において右側)に第2のコネクタ部3Bを配置している。すなわち、図6と図7に示す回路基板4は、片側(図において左側)から順に、第1の入力端子32BであるミニUSB端子33B、第1の出力端子31Aである2段に積層された標準USB端子33A、第2の入力端子32Dである丸ピン型入力端子34D、第2の出力端子31Cである丸ピン型出力端子34Cを固定している。以上のUSB端子33及び丸ピン型端子34は、複数の接続ピンを回路基板4に挿入して物理的に連結し、この状態で接続ピンを回路基板4の導電部にハンダ付けして回路基板4に固定し、また電気接続される。
さらに、回路基板4は、図2に示すように、パワー系半導体などの発熱部材38を実装している。この回路基板は、これらの発熱部材38を、電池ホルダ2の電池収納領域2Aに対向して配置することなく、コネクタ配置領域2Bに対向して配置している。すなわち、回路基板4は、電池ホルダ2のコネクタ収納部20に対向して配置される部分の表面あるいは裏面側に位置して発熱部材38を配置している。これにより、発熱部材38を二次電池セル1上に直接位置させることなく、二次電池セル1から離れた位置に配置して、発熱部材38の発熱による二次電池セルへの弊害を有効に防止している。
さらに、回路基板4は、二次電池セル1の出力電圧を変換する電力変換回路40等の電子部品を実装している。図10は、回路基板4に実装される電子部品のブロック図を示している。この電源装置は、外部から入力される電力で二次電池セル1を充電する充電回路41と、この充電回路41で充電される二次電池セル1の電圧を所定の電圧に安定化して出力する電力変換回路40と、押圧スイッチ36から入力される信号を検出して、電力変換回路40の動作状態を切り換える制御回路42と、この制御回路42に制御されて、電力変換回路40の出力側に接続される出力端子31を切り換える切換スイッチ43と、温度センサ39で検出される二次電池セル1の検出温度と、電池電圧とから二次電池セル1の充放電を制御する保護回路44とを備えている。
充電回路41は、入力端子32に接続される電力供給源から供給される電力で二次電池セル1を充電する。充電回路41は、入力端子32に電力供給源が接続されると、このことを入力電流、または入力電圧から検出すると共に、供給される電力を、二次電池セル1を充電できる電力に変換して二次電池セル1を充電する。二次電池セル1をリチウムイオン電池とする電源装置にあっては、この充電回路41が定電流定電圧充電して二次電池セル1を満充電する。また、二次電池セルをニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池とする電源装置にあっては、充電回路が定電流充電して二次電池セルを満充電する。さらに、充電回路41は、二次電池セル1が満充電され、あるいは所定の残容量となると充電を停止する。
電力変換回路40は、二次電池セル1の出力を、5Vまたは12Vの出力電圧に変換して安定化して出力するDC/DCコンバータ40Aである。DC/DCコンバータ40Aである電力変換回路40は、制御回路42から入力される信号に基づいて、出力電圧を5Vと12Vに切り換えて出力する。すなわち、ユーザーが押圧スイッチ36を操作して使用する電圧を選択すると、この信号が制御回路42からDC/DCコンバータ40Aに入力されて、DC/DCコンバータ40Aが二次電池セル1の出力を所定の電圧に変換して出力する。このDC/DCコンバータ40Aは、制御回路42から信号が入力されると動作状態となって、所定の電圧に安定化された電力を、出力側に接続している出力端子31に供給する。さらに、電力変換回路40は、出力端子31に接続している電子機器等が外されると、このことを出力電流で検出できる。電子機器が外されると出力電流が0Aとなるからである。電子機器が外されると、電力変換回路40は、このことを示す信号を制御回路42に伝送すると共に、出力端子31への出力電力の供給を停止する。
制御回路42は、ユーザーによって操作される押圧スイッチ36が接続されており、押圧スイッチ36から入力される信号を検出して、電力変換回路40に動作状態を切り換える信号を出力する共に、切換スイッチ48を制御して、電力変換回路40の出力側に接続される出力端子31を切り換える。切換スイッチ43は、制御回路42からの信号で制御されて、電力変換回路40の出力側を、第1の出力端子31Aと第2の出力端子31Cとに切り換えて接続する。この制御回路42は、ユーザーによって、5V用の押圧スイッチ36がONに操作されると、出力電圧を5Vとする信号を電力変換回路40に出力すると共に、切換スイッチ43を制御して、電力変換回路40の出力側に5V用の出力端子31である第1の出力端子1Aを接続する。また、制御回路43は、12V用の押圧スイッチ36がONに操作されると、出力電圧を12Vとする信号を電力変換回路40に出力すると共に、切換スイッチ43を制御して、電力変換回路40の出力側に12V用の出力端子31である第2の出力端子31Cを接続する。
保護回路44は、電池温度と電池電圧を検出して二次電池セル1の充放電をコントロールする。電池温度は、二次電池セル1の表面に熱結合状態に固定している温度センサ39で検出される。したがって、保護回路44には温度センサ39を接続している。保護回路44は、二次電池セル1の充放電電流を制限する温度を記憶するメモリ(図示せず)を備えており、このメモリに、電池温度に対する許容電流を記憶している。この保護回路44は、電池温度から二次電池セル1を充放電する電流を許容電流よりも小さく制御して二次電池セル1を保護する。さらに、保護回路44は、二次電池セル1の電圧を検出して充放電を制御する。この保護回路44は、充電している二次電池セル1の電圧が最高電圧まで上昇すると充電を停止し、また、放電している二次電池セル1の電圧が最低電圧まで低下すると放電を停止する。この保護回路44は、電池温度や電池電圧の異常を検出すると、充電回路41を制御して二次電池セル1の充電を停止し、また、制御回路42を制御して二次電池セル1の放電を停止する。
さらに、図10の電源装置は、二次電池セル1の残容量を検出する検出回路45と、この検出回路45で検出された残容量や、電源装置の使用状態を外部に表示する表示部46を備えている。検出回路45は、二次電池セル1の電圧や二次電池セル1の電流から残容量を演算している。検出回路45で検出した二次電池セル1の残容量は、表示部46を介して外部に表示される。表示部46は、光源である発光ダイオード37と、この発光ダイオード37の点灯回路47とを備えている。この表示部46は、押圧スイッチ36が操作されて制御回路42から信号が入力されると、発光ダイオード37を点灯して所定の時間にわたって二次電池セルの残容量や電源装置の使用状態を表示する。発光ダイオード37は、図7に示すように、回路基板4に固定しており、点灯回路47に制御されて二次電池セル1の残容量や使用状態を表示する。この表示部46は、発光ダイオード37の発光色や点滅パターンで残容量を表示する。
(本体ケース5)
本体ケース5は、図1ないし図5、及び図9に示すように、プラスチックで別々に成形している第1ケース5Aと第2ケース5Bからなる。第1ケース5Aは、四角形の底面プレート51の周囲に周壁53を設けた形状に成形している。第2ケース5Bは、四角形の上面プレート52の周囲に周壁53を設けた形状に成形している。第1ケース5Aと第2ケース5Bは、対向する周壁53の開口縁を互いに連結して、内部に電池コア9の収納部を形成している。
図4と図5に示す第1ケース5Aと第2ケース5Bは、止ネジ60を介して互いに連結している。上に位置する第2ケース5Bは、止ネジ60がねじ込まれる固定ボス58を上面プレート52から突出して設けている。下に位置する第1ケース5Aは、第2ケース5Bの固定ボス58にねじ込む止ネジ60を挿通する挿通ボス59を底面プレート51から突出して設けている。挿通ボス59は、止ネジ60を挿通できる筒状で、先端部に止ネジ60のネジ部を貫通させる貫通孔を開口している。さらに、挿通ボス59は、その先端面に、固形ボスの先端部を案内する凹部を設けている。図4と図5に示す本体ケースは、前面の両側のコーナー部と、背面の中央部の3箇所に、上下に対向して固定ボス58と挿通ボス59とを設けている。第1ケース5Aと第2ケース5Bは、挿通ボス59を貫通する止ネジ60が固定ボス58にねじ込まれて互いに連結される。
さらに、第1ケース5Aは、ここに収納される電池コア9を定位置に配置すると共に、複数の二次電池セル1が収納された電池ホルダ2の変形を阻止するために、電池ホルダ2の保持凹部26に案内される凹部係止部56と、電池ホルダ2の電池収納部10側の端面壁14である垂直壁13の外側面に当接して支持するホルダ端面支持壁57とを底面プレート51から突出して設けている。第1ケース5Aは、凹部係止部56とホルダ端面支持壁57とを底面プレート51に一体成形して設けている。
凹部係止部56は、第1ケース5Aに収納される電池コア9のコネクタ配置領域2Bであって、コネクタ収納部20の表面プレート22に設けた保持凹部26に対向して設けている。図2、図4、及び図9に示す第1ケース5Aは、溝状の保持凹部26の延長方向に離して、正確には、溝状の保持凹部26の両端部に位置して2組の凹部係止部56を設けている。各々の凹部係止部56は、互いに平行に配設された一対の平行リブ56Aと、これらの平行リブ56Aの中間を連結してなる垂直リブ56Bとを備えている。一対の平行リブ56Aは、電池収納部10に収納される二次電池セル1の軸方向に対して垂直な姿勢としている。平行リブ56Aは、図2に示すように、下端部の横幅を、保持凹部26の開口部の横幅とほぼ等しくし、あるいはやや小さくしており、保持凹部26に案内する状態で、その両端面を保持凹部26の両側の内面に当接させて、電池ホルダ2を二次電池セル1の配列方向に対して位置決めしながら保持できるようにしている。垂直リブ56Bは、一対の平行リブ56Aを連結すると共に、保持凹部26の両端側に位置する内面に向かって突出する突出部56bを設けている。一対の凹部係止部56は、図9に示すように、各々の突出部56bの外側の端面を、保持凹部26の両端の内面に当接させており、一対の凹部係止部56を保持凹部26の両端部に案内する状態で、電池ホルダ2を二次電池セル1の軸方向に対して正確に位置決めできるようにしている。さらに、図2と図9に示す凹部係止部56は、保持凹部26にスムーズに案内できるように、平行リブ56Aの上端部を山形に成形すると共に、突出部56bの上端部に傾斜面を設けている。
端面支持壁57は、第1ケース5Aに収納される電池コア9の電池収納領域2A側の端面であって、電池収納部10の端面壁14の外側面に対向して設けている。図4に示す第1ケース5Aは、電池ホルダ2の端面壁14の中央部に沿って端面支持壁57を設けている。さらに、図2と図4に示す第1ケース5Aは、この端面支持壁57と、前面側のコーナー部に設けた2つの挿通ボス59とを一直線状に配置しており、端面支持壁57と挿通ボス59の両方を電池ホルダ2の端面壁14に当接させる状態で電池ホルダ2を支持できるようにしている。
以上の第1ケース5Aは、電池コア9を収納する状態で、ホルダ端面支持壁57を電池ホルダ2の端面壁14の外側面に沿って配置すると共に、凹部係止部56を電池ホルダ2の保持凹部26に案内して、電池ホルダ2を定位置に保持する。とくに、この第1ケース5Aは、複数の二次電池セル1が収納された電池収納部10の両側、すなわち、複数の二次電池セル1の配列方向における両端部分を、ホルダ端面支持壁57と凹部係止部56とで挟着する状態で支持するので、効果的に電池収納部10の変形を防止できる。とくに、電池収納部10が、収納空間11の開口部を開く方向に撓るのを確実に防止できる。
さらに、図3ないし図5に示す本体ケース5は、電池コア9に配置されたコネクタ部3を外部に表出させるコネクタ窓55を周壁53に開口して設けている。図に示す電池コア9は電源装置の背面側に配置される端面壁24に複数の出力端子31及び入力端子32からなるコネクタ部3を設けているので、本体ケース5は、背面側の周壁53で形成される背面壁54に、複数のコネクタ窓55を開口して設けている。背面壁54は、電池コア9に配置された出力端子31及び入力端子32と対向する位置にそれぞれコネクタ窓55を開口している。すなわち、図3に示す背面壁54は、片側(図において左側)から順に、ミニUSB端子33Bを表出させるコネクタ窓55B、2段に積層された標準USB端子33Aを表出させるコネクタ窓55A、丸ピン型入力端子34Dを表出させるコネクタ窓55D、丸ピン型出力端子34Cを表出させるコネクタ窓55Cを開口して設けている。図3の背面壁54は、コネクタ窓55Bを上側の周壁53に、コネクタ窓55Aを上側の周壁53と下側の周壁53に設けると共に、コネクタ窓55Dとコネクタ窓55Cとを上下の周壁53の境界部分に設けている。
さらに、第2ケース5Bは、回路基板4に実装された押圧スイッチ36をON/OFFに操作するための押圧部62を上面に設けている。図4に示す第2ケース5Bは、上面プレート52の中央部であって、本体ケース5に収納される電池コア9の回路基板4に固定された押圧スイッチ36と対向する位置に押圧部62を設けている。図4に示す回路基板4は2組の押圧スイッチ36を実装しているので、第2ケース5Bには、2つの押圧部62を設けている。図4と図5の第2ケース5Bは、一部拡大斜視図に示すように、上面プレート52にスリット63を設けて部分的に切除し、押圧スイッチ36を弾性的に押圧する弾性片61を設けて、この弾性片61の先端部を押圧部62としている。この押圧部62は、上面側から押圧される状態で、弾性片61を弾性変形させて下方に移動し、押圧スイッチ36をON/OFFに操作する。図5に示す押圧部62は、下面に突出して凸部62Aを形成しており、押圧スイッチ36の押しボタンを確実に押圧できるようにしている。
さらに、図5と図9の第2ケース5Bは、一対の押圧部62の中間に位置して、上面プレート52の内面から回路基板4に向かって突出する保持リブ64を上面プレート52に一体成形して設けている。この支持リブ64は、先端面が回路基板4の表面に当接する高さに成形しており、押圧部62を押圧する状態で、上面プレート52の押圧部62の近傍が回路基板4の方向に撓むのを有効に防止している。これにより、一方の押圧部62を押圧して、これと対向する押圧スイッチ36を操作する状態で、他方の押圧部62が回路基板4に接近して、これと対向する押圧スイッチ36が誤って操作されるのを有効に防止できる。
さらに、図4と図5に示す第2ケース5Bは、回路基板4に実装される発光ダイオード37と対向する位置に、発光ダイオード37から照射される光を外部に表出させるための光窓65を開口している。図に示す回路基板4は一対の押圧スイッチ36に隣接して一対の発光ダイオード37を配置しているので、第2ケース5Bは、一対の押圧部62に隣接して一対の光窓65を設けている。
(表示シート7)
また、第2ケース5Bの上面には、図4と図5に示すように、表示シート7が貼付される。表示シート7は、可撓性を有するプラスチックシートで、第2ケース5Bの上面に設けたシート貼付領域66に貼付される。この表示シート7は、上面プレート52に設けられた押圧部62の位置を表示している。図4と図9に示す表示シート7は、押圧部62と対向する部分を、押圧部62の近傍に沿う形状に成形して操作部72としている。さらに、表示シート7は、上面プレート52に設けた光窓65と対向する位置に透光部75を設けている。この透光部75は、光窓65から照射される発光ダイオード37の光を外部に透過させて表示する。さらに、表示シートは、図示しないが、背面に設けられた2組のコネクタ部3の定格電圧と、出力端子61及び入力端子62の位置を表示することができる。この表示シートは、コネクタ部3の位置や定格電圧を表示することで、ユーザーが安心して安全に使用できる。
以上の電源装置は、以下のようにして組み立てられる。
(1)図8に示すように、電池ホルダ2の電池収納部10に二次電池セル1を配置する。図に示す電源装置は、3本の二次電池セル1を内蔵するので、3本の二次電池セル1を、互いに平行な姿勢で3列の収納空間11に配置する。
(2)電池ホルダ2の収納空間11に配置された二次電池セル1の両端にリード板6を配置する。リード板6は、図7に示すように、収納空間11の両端開口部に設けた切欠部17に接続片6xを配置すると共に、接続片6xの先端部に設けた折曲部6yを底プレート12の裏面に設けたリード用リブ18に案内して定位置に配置する。
(3)二次電池セル1の両端にリード板6をスポット溶接して連結する。3本の二次電池セル1は、リード板6を介して互いに直列に接続される。
(4)図7と図8に示すように、コネクタ部3が定位置に固定された回路基板4を、電池ホルダ2の基板配置面2Xに配置する。回路基板4は、電池ホルダ2の基板配置面2Xに設けた基板収納部28に配置されると共に、コネクタ部3が、電池ホルダ2の端面壁24のコネクタガイド25に案内されて、コネクタ収納部20に収納される。
(5)リード板6の接続片5xを回路基板4に接続する。リード板6は、接続片5xの先端部に設けた折曲部6yがハンダ付けによって回路基板4に電気接続されると共に、機械的にも固定される。この状態で、底プレート12の上下に配置される回路基板4と二次電池セル1が、リード板6を介して電池ホルダ2に固定されて電池コア9となる。
(6)電池コア9を第1ケース5Aに収納する。このとき、図2に示すように、電池ホルダ2の電池収納部10側の端面である端面壁14が底面プレート51から突出するホルダ端面保持壁57と前面側の挿通ボス59に対向して配置されると共に、底面プレート51から突出する凹部係止部56が電池ホルダ2の保持凹部26に案内されて、電池コア9が第1ケース5Aの定位置に配置される。さらに、第1ケース5Aの背面側に位置する挿通ボス59が電池ホルダ2のボス収納凹部29に案内される。
電池コア9は、図5に示すように、二次電池セル1の表面に付着された両面テープ70を介して、底面プレート51の内面に接着される。これにより、電池コア9及び複数の二次電池セル1をより安定した姿勢で本体ケース5内に保持できる。
(7)上面に表面シート7が付着された第2ケース5Bを、電池コア9が収納された第1ケース5Aの上に配置して、第1ケース5Aと第2ケース5Bの対向する周壁53を互いに連結する。この状態で、第1ケース5Aの挿通ボス59に止ネジ60を挿通し、止ネジ60を第2ケース5Bに設けている固定ボス58にねじ込んで、止ネジ60でもって第1ケース5Aと第2ケース5Bを連結する。
以上の電源装置は、図3に示すように、コネクタ部3として4個の出力端子31及び入力端子32を、本体ケース5の背面側の背面壁54に配置している。このように、全ての出力端子31及び入力端子32を本体ケース5の背面側に配置する構造は、外観を良くしながら、便利に配線できる。とくに、屋内に据置きで設置して使用する状態では、背面側に配線を集中させて、省スペースに収納できる。ここで、図3に示す電源装置は、背面の片側半分(図3において左側)に第1のコネクタ部3Aを配置して、残りの片側半分(図3において右側)に第2のコネクタ部3Bを配置している。このように、定格電圧の異なる第1のコネクタ部3Aと第2のコネクタ部3Bとを左右に区画して配置する構造は、ユーザーが電気機器を接続して使用する際に、使用するコネクタ部3の定格電圧をわかりやすくできる特徴がある。ただ、電源装置は、背面の片側半分に出力端子を配置して、残りの片側半分に入力端子を配置することもできる。この電源装置は、ユーザーが使用する際に、出力電力を外部に出力する使用状態と、二次電池セルを充電する使用状態とを明確にできる。
さらに、以上の実施例の電源装置は、回路基板4の端縁に複数の出力端子31及び入力端子32からなるコネクタ部3を固定し、これらのコネクタ部3を電池ホルダ2の端面に配置して、本体ケース5の背面側に表出する構造としている。ただ、電源装置は、必ずしも全ての出力端子及び入力端子を、本体ケースの背面側に配置する必要ない。電源装置は、複数の出力端子及び入力端子からなるコネクタ部の一部または全てを、回路基板の側縁側に固定して、本体ケースの側面側に表出させることもできる。すなわち、本発明の電源装置は、複数の出力端子及び入力端子からなるコネクタ部の配置場所を特定せず、本体ケースの背面及び両側面のいずれかに1箇所または複数箇所に選択的に配置することができる。
本発明に係る電源装置は、屋内に据置きで使用する環境においても、また、携帯可能な電源として屋外で使用する環境においても、携帯電話機や携帯式の音響機器等を接続して電力供給でき、また、家庭用電話機、パソコン、各種通信機器、及びその周辺機器等を接続して電力供給できる。とくに、この電源装置は、屋内に据置きで使用する状態では、停電中であっても種々の電気機器に電力供給して便利に使用できると共に、携帯可能であるため、災害時や緊急時に、屋外に避難や移動する状況においても、便利に持ち運びして種々の電気機器に電力供給して便利に使用できる。
1…二次電池セル
2…電池ホルダ 2A…電池収納領域
2B…コネクタ配置領域
2X…基板配置面
2Y…電池収納面
3…コネクタ部 3A…第1のコネクタ部
3B…第2のコネクタ部
4…回路基板 4y…スリット
5…本体ケース 5A…第1ケース
5B…第2ケース
6…リード板 6A…第1リード板
6B…第2リード板
6a…接続部
6b…連結部
6x…接続片
6y…折曲部
7…表示シート
9…電池コア
10…電池収納部
11…収納空間
12…底プレート 12A…底面
13…垂直壁
14…端面壁
15…境界壁
16…連結リブ
17…切欠部
18…リード用リブ
19…ガイド壁
20…コネクタ収納部
21…収納スペース
22…表面プレート 22a…支持凸部
23…側壁
24…端面壁
25…コネクタガイド 25A…コネクタガイド
25B…コネクタガイド
25C…コネクタガイド
25D…コネクタガイド
26…保持凹部 26A…底面
27…支持ボス
28…基板収納部
29…ボス収納凹部
31…出力端子 31A…第1の出力端子
31C…第2の出力端子
32…入力端子 32B…第1の入力端子
32D…第2の入力端子
33…USB端子 33A…標準USB端子
33B…ミニUSB端子
34…丸ピン型端子 34C…丸ピン型出力端子
34D…丸ピン型入力端子
36…押圧スイッチ
37…発光ダイオード
38…発熱部材
39…温度センサ
40…電力変換回路 40A…DC/DCコンバータ
41…充電回路
42…制御回路
43…切換スイッチ
44…保護回路
45…検出回路
46…表示部
47…点灯回路
51…底面プレート
52…上面プレート
53…周壁
54…背面壁
55…コネクタ窓 55A…コネクタ窓
55B…コネクタ窓
55C…コネクタ窓
55D…コネクタ窓
56…凹部係止部 56A…平行リブ
56B…垂直リブ
56b…突出部
57…ホルダ端面支持壁
58…固定ボス
59…挿通ボス
60…止ネジ
61…弾性片
62…押圧部 62A…凸部
63…スリット
64…保持リブ
65…光窓
66…シート貼付領域
70…両面テープ
72…操作部
75…透光部
101…二次電池セル
102…電池ホルダ
103…コネクタ
104…回路基板
105…本体ケース
108…発熱部材

Claims (11)

  1. 外形を円筒状とし、端面を電極とした複数の二次電池セルと、
    前記複数の二次電池セルを、端面を同一平面として互いに平行な姿勢で収納する電池ホルダと、
    前記複数の二次電池セル同士を直列又は並列に接続した電力を、所定の出力電力に変換するための電力変換回路と、
    前記出力電力を外部に出力するための出力端子、及び前記二次電池セルを充電するための充電電力を外部から受けるための入力端子とを設けたコネクタ部と、
    前記コネクタ部及び電力変換回路とを実装した回路基板と、
    前記二次電池セルと前記回路基板が定位置に配置された前記電池ホルダを収納する本体ケースと、
    を備える電源装置であって、
    前記電池ホルダは、前記二次電池セルを収納する電池収納領域と、前記コネクタ部を配置するコネクタ配置領域とを備えており、該電池収納領域と該コネクタ配置領域とに跨って前記回路基板を配置してなることを特徴とする電源装置。
  2. 請求項1に記載の電源装置であって、
    前記電池ホルダは、前記電池収納領域において、その側面に前記二次電池セルの端面が位置する姿勢に、該二次電池セルを保持してなることを特徴とする電源装置。
  3. 請求項1又は2に記載の電源装置であって、
    前記回路基板は、前記電池ホルダの一面に配置されると共に、前記電池収納領域よりも長く形成されてなることを特徴とする電源装置。
  4. 請求項1から3のいずれか一に記載の電源装置であって、
    前記電池ホルダは、
    一方の主面を、前記回路基板を配置する基板配置面とし、
    他方の主面を、前記二次電池セルを収納する収納空間を複数設けた電池収納面としており、
    前記電池収納面は、前記コネクタ配置領域の表面側に保持凹部を形成しており、
    前記本体ケースは、前記電池ホルダの電池収納面と対向する内面に、
    前記保持凹部に案内されて前記電池ホルダを係止状態に保持する凹部係止部と、
    前記電池ホルダの前記電池収納領域側の端面を支持するホルダ端面支持部と、
    を形成しており、
    前記電池ホルダを前記本体ケースに収納した状態で、前記凹部係止部とホルダ端面支持部とで、前記電池ホルダの保持凹部と端面とを狭持するよう構成してなることを特徴とする電源装置。
  5. 請求項4に記載の電源装置であって、
    前記保持凹部が前記二次電池セルの軸方向に延びる溝状で、
    前記本体ケースが、溝状の保持凹部の延長方向に離して複数の凹部係止部を内面から突出して設けられてなることを特徴とする電源装置。
  6. 請求項4または5に記載の電源装置であって、
    前記電池ホルダは、前記電池収納領域の両側面において、前記収納空間に収納される二次電池セルの端面にリード板を接続しており、
    かつ、前記収納空間の両端開口部の基板配置面側に、前記リード板の少なくとも一部が露出するように切欠部を設けていることを特徴とする電源装置。
  7. 請求項4から6のいずれか一に記載の電源装置であって、
    前記電池ホルダは、前記コネクタ配置領域の基板配置面側であって、前記保持凹部の底面の裏面側から突出して、前記基板配置面に配置される回路基板を裏面側から支持する支持ボスを設けており、
    前記支持ボスは、前記回路基板上に配置される押圧スイッチの裏面側に位置するように配置されてなることを特徴とする電源装置。
  8. 請求項1から7のいずれか一に記載の電源装置であって、
    前記電池ホルダの基板配置面には、前記コネクタ部を設けた側の端縁に、前記コネクタ部の外形に沿うよう形成されたコネクタガイドを形成しており、
    前記コネクタガイドでもって、前記コネクタ部の外周を保持してなることを特徴とする電源装置。
  9. 請求項1から8のいずれか一に記載の電源装置であって、
    前記電池ホルダの基板配置面であって、前記電池収納面の裏面側には、前記リード板の一部を保持するリード用リブを形成してなることを特徴とする電源装置。
  10. 請求項1から9のいずれか一に記載の電源装置であって、
    前記コネクタ部が、12V出力と5V出力を備えることを特徴とする電源装置。
  11. 請求項1から10のいずれか一に記載の電源装置であって、
    前記コネクタ部が、USB端子と、丸ピン型端子を備えることを特徴とする電源装置。
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