JP2014123467A - 組電池 - Google Patents

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Goro Ito
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Abstract

【課題】電池を収容するケースを低コストで製造できると共に、このケースに収容された電池を簡単に取り出すことができる組電池を提供する。
【解決手段】一対の外部接続正極端子板51a、外部接続負極端子板51bを備え、36個の単電池11が直方体形状のケース20内に収納された組電池3において、ケース20に対し、外部接続正極端子板51a及び外部接続負極端子板51bと対面する面以外の4つの外周平面22Aa,22Ba,22Ca,22Daの4面全域には、第1周壁包囲部22A、第2周壁包囲部22B、第3周壁包囲部22C、第4周壁包囲部22Dの肉厚を他の部分t2より小さくした肉厚t1の破壊溝40が連続的に形成されている。
【選択図】 図1

Description

この発明は、例えば、携帯式無線機器、携帯式放射線測定機器、携帯式ガウスメータ、携帯式電気計測機器等、携帯式の各種バッテリ搭載機器において、その本体部とは別体で取り付けられるバッテリとして、電池がケースに収容された組電池に関する。詳しくは、収容した複数の単電池をケースから取り出し易くした組電池に関する。
種々のバッテリ搭載機器の電源として、電池を収納したケースは、例えば、特許文献1に開示されている。図17は、特許文献1に開示された電池を収納するケースを説明する説明図である。特許文献1は、図17に示すように、内部に二次電池202をケース201に収納している。ケース201は、側部を周壁204Aで囲んで上部を開口させた有底箱状の第1ケース201Aと、周壁204Aと同形状の周壁204Bで側部を囲んで上部を閉塞させる共に、下部を開口させた有底箱状の第2ケース201Bとからなる。特許文献1は、二次電池202を収納した第1ケース201Aの周壁204Aの先端開口縁と、第2ケース201Bの周壁204Bの先端開口縁とを、互いに接触させて接着または溶着により、隙間なく接合して、二次電池202をケース201に収納している。
なお、特許文献1では、二次電池202への充電方法については何ら言及されていないが、電池は二次電池201であることから、二次電池201の電極端子がケース201の外部に露出した状態になってさえすれば、二次電池202をケース201から取り出さなくても、二次電池202は、この電極端子を通じて充電して、繰り返し使用することができるものと考えられる。
特開2002−8609号公報
しかしながら、特許文献1のような従来技術には、以下のような問題があった。特許文献1では、電池は二次電池201であったが、この他にも、一次電池による電池を、バッテリ搭載機器の電源に用いたい場合がある。この場合も、電池を収容するケースは、特許文献1のケース201の構造と同様、側部を周壁で囲んで上部を開口させた有底箱状の第1ケース部材と、下部を開口させると共に、側部を周壁で囲んで上部を閉塞させた第2ケース部材とを、対向させて溶着等で接合する構造で構成されることがある。電池が一次電池の場合、電池は充電できないため、使用開始後、起電力が次第に低下して交換時期を向かえると、新しい電池に交換する必要がある。このとき、特許文献1に開示されたケース201の構造のように、ケースが、第1ケース部材と第2ケース部材とを溶着等で単に接合された構造になっていると、交換時期を向かえたケース内の古い電池を、ケースの外部に取り出そうとするとき、ケースを破壊するのにも困難が伴い、この古い電池を取り出すのに手間がかかる。
他方、ケース内に収容した電池をケースから取り出し易くするため、ケースが、一次電池による電池を収容するケースの構造として、第1ケース部材と第2ケース部材とを、例えば、互いに係留させて接合する構造、凹凸構造で係合させて接合する構造のほか、ネジ締結により接合する構造等で構成されれば、ケース内に収容された古い電池を簡単に取り出すことは可能になる。ところが、ケースをこのような複雑な構造で構成すると、ケースがコスト高になる。
特に、例えば、自衛隊による訓練や諸活動で用いられる携帯式無線機器等のように、バッテリ搭載機器が、その使用時に、電池切れを絶対に引き起こしてならない過酷な使用環境下で用いられることもある。このようなバッテリ搭載機器では、その使い方の一つとして、電池は、その起電力の安定性を第一優先に確保する観点から、リサイクル使用を行わないで使い捨てされる。すなわち、電池には、コストが二次電池より安価な一次電池が用いられ、電池が終止電圧に達する前の所定の電圧まで低下した時点で使われなくなり、使い終えた古い電池は廃棄処分される。また、この電池を収容するケースについても、使い終えた古い電池を取り出してから廃棄処分される。そのため、組電池全体のコストを抑制するために、ケースのコストを安価に抑えることが求められていた。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、電池を収容するケースを低コストで製造できると共に、このケースに収容された電池を簡単に取り出すことができる組電池を提供することを目的とする。
本発明に係る組電池は、上記目的を達成するために、以下の構成を有する。
(1)一対の電極を備え、複数の単電池が直方体形状のケース内に収納された組電池において、ケースに対し、電極及びその対面する面以外の4面には、肉厚を他の部分より小さくした破壊溝が連続的に形成されていること、を特徴とする。
なお、本発明の単電池とは、分類上の化学電池で、略円筒形(円筒型)や略直方体形状(角型、平型)に形成された単電池を意味するものであり、例えば、アルカリ乾電池、マンガン乾電池、ニッケル系一次電池、円筒形リチウム電池等の一次電池のほか、ニカド電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の小型二次電池が該当する。また、単電池は、その正極端子と負極端子とが当該単電池の軸心方向に対し互いに反対側に位置する円筒型電池のほか、正極端子と負極端子とが軸心方向の一端側に位置する角型(平型)電池であっても良い。
また、本発明のケースとは、その内部に収容した複数の単電池(以下、単に「電池」という。)の正極端子と負極端子とが、外部でバッテリ搭載機器の本体部と一対の電極を介して導通できることを前提とした上で、人がバッテリ搭載機器を携帯して移動したとき、電池を安定した状態で保持でき、移動時の振動や衝撃に起因して電気接点不良を防止しつつ、防水性を持たせて、水気や汗等から組電池を保護できるケースを意味する。
また、本発明の破壊溝とは、例えば、電池の外周を覆うケースの周壁包囲部の表面に凹設したV溝等を設けることで、機械的強度を他の部分よりも故意に小さくした部分であり、交換時期を向かえたケース内の古い電池を、ケース内から取り出すのにあたり、この溝部分で周壁包囲部の亀裂や破損を促進し易くした部分を意味する。すなわち、例えば、マイナスドライバー、カッター等の一般的な工具や、破壊溝の形状に対応した専用治具を用いて、ケースの周壁包囲部を、単電池の軸心方向と相対的に屈曲させて略V字状に二つ折りにすること等により、ケースを破壊してケース内に収容していた電池を外部に取り出すことができるよう、ケースの周壁包囲部を破壊させる予定の範囲を意味する。なお、本発明のケースは、破壊溝を設けることにより、単電池の軸心方向(仮想軸)の捻れに対する機械的強度を、周壁包囲部に破壊溝を設けない場合に比べて低下させ、あえて剛性が小さくなった状態となっているが、バッテリ搭載機器の使用に支障のない程度の機械的強度、剛性を保持したものである。また、本発明に係る組電池では、交換時期に達した古い電池を取り出した後、破壊後の本発明のケースは、電池交換した新しい電池を収容して再利用されず、例えば、ケースを構成する材料をリサイクル使用等に向けて廃棄処分される。
(2)(1)に記載する組電池において、破壊溝は、単電池の軸心方向に2以上の単電池を縦並びされた縦並び電池群のうち、単電池同士の隙間である電池間隙部に対応する位置に形成されていること、を特徴とする。
なお、本発明の電池間隙部とは、隣り合う単電池において、その軸心方向に対し、一方側にある単電池の他方側端面と、他方側にある単電池の一方側端面との間に必然的に生じる間隙を意味するものである。
すなわち、正極端子と負極端子とが単電池の軸心方向に対し互いに反対側に位置する単電池(円筒型電池)では、例えば、絶縁シート、電極端子板、電極同士を繋ぐ配線等が介在するしないに拘わらず、一方側の単電池の負極端子と他方側の単電池の負極端子とが対向する配置形態の場合には、一方側の単電池の負極端子の端面と、他方側の単電池の負極端子の端面との間隙が、電池間隙部に該当する。また、一方側の単電池の正極端子と他方側の単電池の正極端子とが対向する配置形態の場合には、一方側の単電池の正極端子周囲に位置する端面と、他方側の単電池の正極端子周囲に位置する端面との間隙が、電池間隙部に該当する。また、一方側の単電池の負極端子と他方側の単電池の正極端子とが対向する配置形態の場合には、一方側の単電池の負極端子の端面と、他方側の単電池の正極端子周囲に位置する端面との間隙が、電池間隙部に該当する。
また、正極端子と負極端子とが軸心方向の一端側に位置する単電池(角型電池、平型電池)では、円筒型電池の場合と同様、一方側の単電池と他方側の単電池との間に、例えば、絶縁シート、電極端子板、電極同士を繋ぐ配線等が介在するしないに拘わらず、一方側の単電池と他方側の単電池とが、両電極端子を有する電極側端部が互いに対向した配置形態の場合には、正極端子及び負極端子周囲に位置する端面同士の間隙が、電池間隙部に該当する。また、一方側の単電池と他方側の単電池とが、両電極端子とも有さない非電極側端部が互いに対向した配置形態の場合には、非電極側端部の端面同士の間隙が、電池間隙部に該当する。また、一方側の単電池の電極側端部と、他方側の単電池の非電極側端部が互いに対向した配置形態の場合には、正極端子及び負極端子周囲に位置する端面と、非電極側端部の端面との間隙が、電池間隙部に該当する。
(3)(2)に記載する組電池において、単電池が、軸心を平行に横並びされた横並び電池群が構成されていること、横並び電池群が軸心方向に2以上重ね合わせて構成されていること、を特徴とする。
(4)(1)乃至(3)のいずれか1つに記載する組電池において、ケースは樹脂からなること、を特徴とする。
(5)(1)乃至(4)のいずれか1つに記載する組電池において、単電池は、アルカリ乾電池であること、を特徴とする。
(6)バッテリ搭載機器に対し、その本体部とは別体で取り付けられて電源を本体部に供給するバッテリとして、複数の単電池が電気的に接続された電池を、外部と遮断した状態で、周壁で囲まれたケース内に収容して電池の周囲を覆う電池のケース構造において、電池は、単電池の軸心方向に沿うZ方向に対し、一列につき、2つ以上の単電池を配置して、隣り合う単電池同士の間の間隙である電池間隙部を有して構成されていること、ケースは、周壁のうち、軸心を中心として単電池の外周を覆う周壁包囲部で、ケースに収容された電池の電池間隙部に対応する位置に、当該周壁包囲部の厚みを他の部分より小さくした破壊溝を有すること、Z方向と直交する方向を、X方向及びY方向とすると、周壁包囲部は、X方向に平行な平面またはY方向に平行な平面の少なくともいずれかを有する形状に形成された外周平面、もしくは当該周壁包囲部の外周面上に位置する任意点を通る接線がX方向に沿うX方向成分とY方向に沿うY方向成分とを合成して得られる外周曲面を有する形状に形成されていること、破壊溝は、外周平面または外周曲面に、ケースをZ方向に沿って通る仮想軸に対し、その外周に対応する周壁包囲部の全周長の1/2以上の大きさの範囲に及んで形成されていること、を特徴とする。
なお、この構成にあるバッテリ搭載機器とは、例えば、携帯式無線機器、携帯式放射線測定機器、携帯式ガウスメータ等、携帯して用いる電気式各種機器であり、その主な用途として、例えば、自衛隊による訓練や諸活動、領海及び領土の監視活動、消防活動、海や山での救援活動、プラントでの検査業務等、使用時に電源切れを絶対に引き起こしてならない使用環境下で用いられる電気式各種機器である。
(7)(6)に記載する電池のケース構造において、ケースは、六面体形状に形成されていること、破壊溝は、X方向とZ方向とを合成して得られる2つのX‐Z面、及びY方向とZ方向とを合成して得られる2つのY‐Z面のうち、少なくとも3つ面を含む周壁包囲部に形成されていること、を特徴とする。
(8)(6)または(7)に記載する電池のケース構造において、組電池は、Z方向で一列につき、電池間隙部を2つ有して構成されており、破壊溝は、2つの電池間隙部のうちの片側のみに対応する位置に形成されていること、を特徴とする。
(9)(6)乃至(8)のいずれか1つに記載する電池のケース構造において、破壊溝は、周壁包囲部の外部側の表面を凹設して形成されていること、を特徴とする。
(10)(6)乃至(9)のいずれか1つに記載する電池のケース構造において、ケースは樹脂からなること、を特徴とする。
(11)バッテリ搭載機器に対し、その本体部とは別体で取り付けられるバッテリとして、複数の単電池が電気的に接続された電池と、該電池を周壁で覆い外部と遮断して収容するケースとを有し、電池がケースに収容された組電池において、ケースが、(6)乃至(10)のいずれか1つに記載する電池のケース構造で構成されていること、を特徴とする。
上記構成を有する本発明の組電池の作用・効果について説明する。
(1)一対の電極を備え、複数の単電池が直方体形状のケース内に収納された組電池において、ケースに対し、電極及びその対面する面以外の4面には、肉厚を他の部分より小さくした破壊溝が連続的に形成されていること、を特徴とするので、ケースは、破壊溝を設けることにより、単電池の軸心方向に対し捻れ易くなっており、ケースの機械的強度を、破壊溝を設けない場合に比べて低下させ、あえて剛性が小さくなった状態となっている。そのため、ケース内に収容されている、使い古された複数の単電池をケース内から取り出すとき、人が、必要に応じて、例えば、マイナスドライバー、カッター等の一般的な工具や、破壊溝の形状に対応した専用治具を用いてケースに、単電池の軸心に沿って捻り変形を加えると、ケースは、比較的簡単に、破壊溝を境にして略V字状に二つ折りに屈曲等して破壊することができる。よって、ケースを破壊する手間が、ケースに破壊溝を設けていない従来の組電池に比して大がかりにならず、ケースが、比較的簡単に略V字状に二つ折りに屈曲されて破壊でき、ケース内に収容されていた複数の単電池は、ケース外部に簡単に取り出すことができる。
特に、本発明の組電池では、ケースは、複数の単電池を取り出した後の再利用を前提としておらず、古い複数の単電池を取り出した後には、例えば、ケースを構成する材料をリサイクル使用等に向けて廃棄処分される。ところで、例えば、複数の単電池が二次電池で、充電により再利用を前提となっている場合等では、2つの部材からなるケースが、この2つの部材で着脱可能な構造になっていると、収容した複数の単電池を取り出しのも自在にできるが、ケースがコスト高になる。本発明の組電池は、このような複雑な構造を必要とせず、ケースの厚みを他の部分より小さくした破壊溝を、ケースに連続的に形成された簡単な構造となっているため、ケースが容易に成形でき、ケースを再利用しなくても低コストを実現することができている。
従って、本発明に係る組電池によれば、電池を収容するケースを低コストで製造できると共に、このケースに収容された組電池を簡単に取り出すことができる、という優れた効果を奏する。
(2)(1)に記載する組電池において、破壊溝は、単電池の軸心方向に2以上の単電池を縦並びされた縦並び電池群のうち、単電池同士の隙間である電池間隙部に対応する位置に形成されていること、を特徴とするので、例えば、マイナスドライバー、カッター等の一般的な工具や、破壊溝の形状に対応した専用治具を用いてケースを破壊して、使い古された電池をケース内から取り出すとき、ケースの破壊時に、上述した一般的な工具等による単電池の損傷、破損が、回避または抑制することができる。
(3)(2)に記載する組電池において、単電池が、軸心を平行に横並びされた横並び電池群が構成されていること、横並び電池群が軸心方向に2以上重ね合わせて構成されていること、を特徴とするので、人が組電池を手で持ち屈曲したケースを破断させるときに、組電池は手で捻り易い。
(4)(1)乃至(3)のいずれか1つに記載する組電池において、ケースは樹脂からなること、を特徴とするので、樹脂が、例えば、ABS(アクリロニトリル(Acrylonitrile)、ブタジエン(Butadiene)、及びスチレン(Styrene)の共重合合成樹脂)の場合、ABSは、ケース成形時において流動性が良好であり、破壊溝のように、薄肉部でも成形し易い。また、ケースが、例えば、開口部から入れた電池を収容する第1ケース部材と、この開口部を閉塞して組電池をケース内に封入する第2ケース部材等からなる場合、第1ケース部材に電池を収容し、第1ケース部材の開口部を第2ケース部材で閉塞するのに、第1ケース部材と第2ケース部材とが超音波溶着で簡単に接合することができる。また、樹脂がポリカーボネート(Polycarbonate)の場合、ポリカーボネートは、樹脂の中でも、耐衝撃性や耐熱性が比較的高い。
(5)(1)乃至(4)のいずれか1つに記載する組電池において、単電池は、アルカリ乾電池であること、を特徴とするので、アルカリ乾電池は、充電による再利用はできないが、電池単価が、同じ形状による対比で、例えば、ニカド電池、ニッケル水素電池等の二次電池より安価である。特に、例えば、自衛隊による訓練や諸活動で用いられる携帯式無線機器等のようなバッテリ搭載機器を大量に所有して使用する大口ユーザーにとって、電池単価が安価であることは、コスト上、メリットが大きい。
また、上記(6)乃至(10)に記載する電池のケース構造、及び組電池の作用・効果について説明する。
(6)バッテリ搭載機器に対し、その本体部とは別体で取り付けられて電源を本体部に供給するバッテリとして、複数の単電池が電気的に接続された電池を、外部と遮断した状態で、周壁で囲まれたケース内に収容して電池の周囲を覆う電池のケース構造において、電池は、単電池の軸心方向に沿うZ方向に対し、一列につき、2つ以上の単電池を配置して、隣り合う単電池同士の間の間隙である電池間隙部を有して構成されていること、ケースは、周壁のうち、軸心を中心として単電池の外周を覆う周壁包囲部で、ケースに収容された電池の電池間隙部に対応する位置に、当該周壁包囲部の厚みを他の部分より小さくした破壊溝を有すること、Z方向と直交する方向を、X方向及びY方向とすると、周壁包囲部は、X方向に平行な平面またはY方向に平行な平面の少なくともいずれかを有する形状に形成された外周平面、もしくは当該周壁包囲部の外周面上に位置する任意点を通る接線がX方向に沿うX方向成分とY方向に沿うY方向成分とを合成して得られる外周曲面を有する形状に形成されていること、破壊溝は、外周平面または外周曲面に、ケースをZ方向に沿って通る仮想軸に対し、その外周に対応する周壁包囲部の全周長の1/2以上の大きさの範囲に及んで形成されていること、を特徴とするので、ケースは、破壊溝を設けることにより、仮想軸の捻れに対する機械的強度を、周壁包囲部に破壊溝を設けない場合に比べて低下させ、あえて剛性が小さくなった状態となっている。そのため、ケース内に収容されている、使い古された電池を、ケースの内部から取り出すとき、人が、必要に応じて、例えば、マイナスドライバー、カッター等の一般的な工具や、破壊溝の形状に対応した専用治具を用いてケースに、仮想軸を捻る変形を加えると、ケースは、比較的簡単に、破壊溝を境にして略V字状に二つ折りに屈曲する。破壊溝は、電池間隙部に対応する位置に配置されていることから、破壊溝の破壊に、上述した一般的な工具等を用いても、ケースの破壊時に、単電池の損傷、破損は回避することができる。よって、ケースを破壊するのに大がかりに手間をかけることなく、ケースを単に略V字状に二つ折りに屈曲させるだけで、ケースが簡単に破壊でき、ケース内に収容されていた電池は、ケース外部に簡単に取り出すことができる。
ところで、例えば、自衛隊による訓練や諸活動で用いられる携帯式無線機器等のように、過酷な使用環境下でもバッテリ搭載機器がその使用時に絶対に電池切れを引き起こさないよう、バッテリ搭載機器の電源となる電池には、同じ形状による対比で、コストが二次電池より安価な一次電池の単電池で構成した組電池を用いたい場合がある。この場合、一次電池は充電して再利用できないため、組電池は、起電力の安定性を第一優先に、終止電圧に達する前の所定の電圧まで低下した時点で使われなくなり、使い終えた古い電池は、ケースから取り出されて廃棄処分される。このとき、ケースが、例えば、開口部から入れた電池を収容する第1ケース部材と、この開口部を閉塞して電池をケース内に封入する第2ケース部材とを、互いに係留させて接合する構造、凹凸構造で係合させて接合する構造、ネジ締結により接合する構造等、自在に開閉可能な構造で形成されていると、古い電池をケースから取り出した後でも、このケースを再利用して新しい電池が収容可能となる。ところが、このような開閉可能に構成されたケースは、その構造が複雑となり、コスト高になる。
これに対し、上記(6)に記載する電池のケース構造では、ケースは、上述したような再利用を前提としておらず、古い電池を取り出すときに、ケースを破壊溝で屈曲させて略V字状に二つ折り等にして破壊された後、例えば、ケースを構成する材料をリサイクル使用等に向けて廃棄処分される。すなわち、ケースは、上述した開閉可能な構造のように、複雑な構造を必要とせず、周壁包囲部の厚みを他の部分より小さくした破壊溝を、周壁の周壁包囲部に設けただけの簡単な構造となっているため、成形が容易で、再利用しなくても低コストを実現できる構造となっている。ケースは勿論、二次電池である電池を収容する場合にも用いることができ、例えば、充放電を複数サイクルで繰り返し行った後、電池性能が低下して古くなった二次電池をケースから取り出すとき等でも、ケースを簡単に破壊することができる。
従って、上記(6)に記載する電池のケース構造によれば、電池を収容するケースを低コストで製造できると共に、このケースに収容された電池を簡単に取り出すことができる、という優れた効果を奏する。
(7)(6)に記載する電池のケース構造において、ケースは、六面体形状に形成されていること、破壊溝は、X方向とZ方向とを合成して得られる2つのX‐Z面、及びY方向とZ方向とを合成して得られる2つのY‐Z面のうち、少なくとも3つ面を含む周壁包囲部に形成されていること、を特徴とするので、ケースが、Z方向の仮想軸に対しより一層捻れ易い状態となり、ケースを略V字状に二つ折りにした破壊が容易にできる。
(8)(6)または(7)に記載する電池のケース構造において、電池は、Z方向で一列につき、電池間隙部を2つ有して構成されており、破壊溝は、2つの電池間隙部のうちの片側のみに対応する位置に形成されていること、を特徴とするので、収容されている組電池をケースの内部から取り出すのに足りる開口部分が十分に得られ、ケースを必要以上に破壊せず、ケースから組電池を効率良く取り出すことができる。
(9)(6)乃至(8)のいずれか1つに記載する電池のケース構造において、破壊溝は、周壁包囲部の外部側の表面を凹設して形成されていること、を特徴とするので、ケースが、例えば、樹脂成形品である場合には、ケースの成形が容易でケースを製造し易い利点があり、金属加工品である場合には、機械加工が容易でケースを製造し易い利点がある。また、例えば、マイナスドライバー、カッター等の一般的な工具や、破壊溝の形状に対応した専用治具を用いて、ケースを破壊して組電池を取り出すとき、上述した工具や専用治具が、破壊溝の溝内に引掛け易く、人が上記工具等にかけた力が、破壊溝に効率良く伝わって、ケースを容易に破壊することができる。
(10)(6)乃至(9)のいずれか1つに記載する電池のケース構造において、ケースは樹脂からなること、を特徴とするので、例えば、ABS(アクリロニトリル(Acrylonitrile)、ブタジエン(Butadiene)、及びスチレン(Styrene)の共重合合成樹脂)等の樹脂は、ケース成形時において流動性が良好であり、破壊溝のように、薄肉部でも成形し易い。また、ケースが、例えば、開口部から入れた組電池を収容する第1ケース部材と、この開口部を閉塞して電池をケース内に封入する第2ケース部材等からなる場合、第1ケース部材に電池を収容し、第1ケース部材の開口部を第2ケース部材で閉塞するのに、第1ケース部材と第2ケース部材とが超音波溶着で簡単に接合することができる。
上記(11)に記載する組電池の作用・効果について説明する。
(11)バッテリ搭載機器に対し、その本体部とは別体で取り付けられるバッテリとして、複数の単電池が電気的に接続された電池と、該電池を周壁で覆い外部と遮断して収容するケースとを有し、電池がケースに収容された組電池において、ケースが、(1)乃至(5)のいずれか1つに記載する電池のケース構造で構成されていること、を特徴とするので、使い終えた古い電池をケース内から取り出すため、ケースを破壊してそのまま廃棄処分しても、ケースは、その構造が簡単で、製造に掛かるコストを安価に抑制できている。これにより、電池が、例えば、アルカリ乾電池、マンガン乾電池、ニッケル系一次電池、円筒形リチウム電池等の一次電池の場合のほか、ニカド電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の小型二次電池の場合であっても、組電池全体のコストは安価に抑制することができる。
従って、上記(11)に記載する組電池によれば、電池を収容するケースを低コストで製造できると共に、このケースに収容された電池を簡単に取り出すことができる、という優れた効果を奏する。
実施形態に係る組電池を示す斜視図である。 図1に示す組電池の正面図である。 図1に示す組電池の側面図であり、電極端子側を示す図である。 図1中、A−A矢視から見た平面図である。 図4中、B−B矢視断面図である。 図4中、L部を拡大して示した図である。 図3中、K部の拡大図である。 図7中、C−C矢視断面図である。 実施形態に係る組電池に構成された電池を示す斜視図である。 実施形態に係る組電池から電池を取り出すのにあたり、その準備が整った状態を示す第1工程図である。 図10に続く第2工程図である。 図11に続く第3工程図である。 図12に続く最終工程図である。 変形形態に係る組電池を示す斜視図である。 変形形態に係る組電池から電池を取り出すための工程図であり、図10に相当する第2工程図である。 図15に続く工程図であり、図12に相当する第3工程図である。 特許文献1に開示された電池を収納するケースを説明する説明図である。
(実施形態)
以下、本発明に係る組電池について、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
バッテリ搭載機器が、本実施形態では、自衛隊による訓練や諸活動において、隊員が移動しながら使用できる携帯式の無線機器であり、その電源であるバッテリとして、この無線機器の本体部とは別体の組電池が、無線機器の本体部に取り付けられる。また、この組電池には、複数の単電池による一次電池で構成された電池が用いられている。
図1は、実施形態に係る組電池を示す斜視図である。以下、単電池の軸心CX方向(図9等参照)に沿うZ方向と直交する方向を、X方向及びY方向とすると、図1において、左上‐右下方向をX方向、上下方向をY方向、左下‐右上方向をZ方向とし、図2以降の各図面におけるX方向、Y方向、Z方向は、図1に準じる。図2は、図1に示す組電池の正面図である。図3は、図1に示す組電池の側面図であり、電極端子側を示す図である。図4は、図1中、A−A矢視から見た平面図であるが、図を見易くするために、Z方向に対し隣接する単電池同士に介在するセル間接続端子板を省略して図示している。図5は、図4中、B−B矢視断面図である。
組電池3は、図1〜図5に示すように、複数の単電池11が電気的に接続された電池10と、この電池10を周壁21で覆い外部と遮断して収容するケース20とを有し、電池10をケース20に収容してなる。この組電池3は、螺子結合により、携帯式無線機器1の本体部2と着脱可能に取り付けられる。一次電池である電池10は、充電による再利用が不可であるため、安定した起電力の確保を第一優先とした観点から、終止電圧(本実施形態では8V)に達する前の所定の電圧力まで低下した時点で、本体部2から取り外されて使い終える。使い終えた古い組電池3は、ケース20から電池10を取り出した後、電池10とケース20とに大別され、これ等を構成する材料別に分別して、それぞれの材料をリサイクル使用等に向けて廃棄処分される。
はじめに、電池10について、説明する。図9は、実施形態に係る組電池に構成された電池を示す斜視図であり、図を見易くするために、単電池の正負両電極の図示を省略した図である。
本実施形態では、電池10は、36個(複数)の単電池11を、図9に示すように、単電池11の軸心CX方向に沿うZ方向に対し、一列につき、3つの単電池11を縦並びに配置した縦並び電池群を、Y方向に沿い高さを最小限に抑えた配置形態で2段重ね合わせると共に、X方向に沿って6列並列配置した全部で12個の縦並び電池群からなる。単電池11は、JIS規格に規定された「LR6」のアルカリ一次電池(通称「単三形乾電池」)であり、公称電圧1.5V、円筒型形状の単電池であり、この電池10の公称電圧は、18Vである。
この電池10は、図4及び図5に示すように、本実施形態では、セル間接続端子板53により、X方向に沿う3列に対し、3つの単電池11の単電池正極端子11a同士(または単電池負極端子11b同士)を電気的に並列接続した横並び電池群を、X方向に2列、Y方向に2列、Z方向に3列に計12個、単電池11の軸心CXと平行に横並びで配置されている。そして、この全12個の横並び電池群が、各横並び電池群における単電池11の単電池正極端子11aと単電池負極端子11bとを電気的に直列接続されている。電池10は、その外周全体を薄いシート部材でラッピングされて一つの塊状になっている。
また、電池10は、Z方向に対し、3つの単電池11を一列状に配置した縦並び電池群1つにつき、隣り合う単電池11,11同士の間の間隙である電池間隙部12を2箇所に有している。具体的には、電池間隙部12は、隣り合う単電池11,11同士おいて、Z方向に対し、一方側にある単電池11の他方側端面(例えば、単電池負極端子11bの端面)と、他方側にある単電池11の一方側端面(同じく、単電池正極端子11aの周囲に位置する端面)との間に必然的に生じる間隙を意味する。このような2箇所の電池間隙部12は、全12の縦並び電池群とも、Z方向に対して同じ位置に揃えて配置されている。
この電池10では、その正電極が、セル間接続端子板53と同じ役割を担う図示しない正極側のセル間接続端子板に導通可能に接続した正極側リード線55aに、負電極が、同じく図示しない負極側のセル間接続端子板に導通可能に接続した負極側リード線55bに引き出され、正電極・負電極ともコネクタ52の組電池側端子部に電気的に接続されている。その一方で、銅板製の外部接続正極端子板51aと導通可能に接続した正極側リード線54aと、銅板製の外部接続負極端子板51bと導通可能に接続した負極側リード線54bとが、コネクタ52の外部側端子部に電気的に接続されている。そして、コネクタ52において組電池側端子部と外部側端子部とが接続されると、電池10の正電極は、外部接続正極端子板51aと導通可能な状態となり、負電極は、外部接続負極端子板51bと導通可能な状態となる。
次に、ケース20について説明する。本実施形態では、ケース20は、図1に示すように、電池10を覆い外部と遮断する周壁21を六面体形状で、すなわち第1周壁包囲部22Aと、第2周壁包囲部22Bと、第3周壁包囲部22Cと、第4周壁包囲部22Dと、周壁電極端子側部23と、周壁反電極端子側部24とが繋がって六面体をなしている。ケース20は、X方向に沿う辺x、Y方向に沿う辺y、Z方向に沿う辺zを、0<y<x<zの大きさ関係で形成されている。ケース20は、肉厚(本実施形態では、厚みt2=2mm)が同じ第1ケース部材20Aと第2ケース部材20Bとからなり、第1ケース部材20Aと第2ケース部材20Bとはいずれも、例えば、ポリカーボネート(Polycarbonate)、ABS(アクリロニトリル(Acrylonitrile)、ブタジエン(Butadiene)、及びスチレン(Styrene)の共重合合成樹脂)等の樹脂からなる。第1ケース部材20Aと第2ケース部材20Bとは、例えば、超音波溶着による溶着、接着剤による接着等により、これらの全周にわたる接合部25で固着して接合されている。
具体的に説明する。本実施形態では、第1ケース部材20Aは、図1〜図5に示すように、外形が直方体形状で、側部で囲まれた上部が開口した有底箱状に一体成形されている。また、第2ケース部材20Bは、外形が略直方体形状で、第1ケース部材20Aの側部と同形状の側部で囲み、下部が開口した有底箱状に一体成形され、第1ケース部材20Aより底浅になっている。電池10は、その周りを、例えば、ゴムやスポンジ等のパッキン56で覆われた状態で、ガタガタと動かないよう、第1ケース部材20A内にフィットさせて載置され、第1ケース部材20Aの開口を第2ケース部材20Bで閉塞し、外部と遮断した状態で収容されている。
すなわち、電池10を内部に収容したケース20は、図1〜図5に示すように、周壁21のうち、軸心CX(図9参照)を中心として単電池11の外周を覆う周壁包囲部22として、第1周壁包囲部22A、第2周壁包囲部22B、第3周壁包囲部22C、及び第4周壁包囲部22Dを有している。
第1周壁包囲部22Aと第3周壁包囲部22Cは、Y方向に沿う短辺を含み、Y方向とZ方向とを合成して得られるY‐Z面に平行な包囲部である。第2周壁包囲部22Bと第4周壁包囲部22Dは、X方向に沿う長辺を含み、X方向とZ方向とを合成して得られるX‐Z面に平行な包囲部である。換言すれば、周壁包囲部22は、X方向に平行な平面またはY方向に平行な平面の少なくともいずれかを有する形状に形成された外周平面22Aa,22Ba,22Ca,22Daを有する形状に形成されている。図6は、図4中、L部を拡大して示した図である。
また、このケース20の周壁包囲部22には、図4及び図6に示すように、ケース20に収容された電池10の電池間隙部12に対応する位置に、当該周壁包囲部22の厚みを他の部分より小さくしたV字型形状の破壊溝40が形成されている。破壊溝40は、電池10において、2つの電池間隙部12のうちの片側のみに対応する位置に形成されている。また、この破壊溝40は、X方向とZ方向とを合成して得られる2つのX‐Z面(外周平面22Aa,22Ca)、及びY方向とZ方向とを合成して得られる2つのY‐Z面(外周平面22Ba,22Da)のうち、少なくとも3つ面で、本実施形態では、外周平面22Aa,22Ba,22Ca,22Daの4面全域にそれぞれ、例えば、略V字型形状、半円弧形状等に凹設して形成されている。すなわち、外周平面22Aaは、第1周壁包囲部22Aの外部側の表面であり、外周平面22Baは、第2周壁包囲部22Bの外部側の表面であり、外周平面22Caは、第3周壁包囲部22Cの外部側の表面である。外周平面22Daは、第4周壁包囲部22Dの外部側の表面である。
なお、本実施形態では、破壊溝40は、図6に示すように、その最も深い位置(厚みt1に対応する位置)にある頂角を90°としているが、V字型形状の溝の頂角は、例えば、60°120°等でも良く、本実施形態に限定されるものではない。また、本実施形態では、破壊溝40は、図6に示すように、周壁電極端子側部23の外側端面と、V字型形状の溝である破壊溝40の頂点との距離mを、一例として64±0.2mmとしている。この距離mは、周壁包囲部22の全長zの大きさと、ケース20に収容された電池10の電池間隙部12に対応する位置と、コネクタ52等のスペースとの関係から得られた寸法であるため、限定される距離ではない。
また、第1周壁包囲部22A、第2周壁包囲部22B、第3周壁包囲部22C、及び第4周壁包囲部22Dでは、参照する図4及び図6のX方向に沿った肉厚は、厚みt2となっているが、破壊溝40では、外周平面22Aa,22Ba,22Ca,22Daを凹設した溝の最深部における厚みt1(本実施形態では、厚みt1=1mm)(t1<t2)が、t2のおよそ1/3〜1/2程度になっている。また、ケース20をZ方向に沿って通る仮想軸Mに対し、その外周に対応する周壁包囲部22の全周長は、2×(x+y)である。その一方、仮想軸Mに対し、その外周に対応する破壊溝40の全周長は、2×(x+y)である。y<xであることから、破壊溝40の全周長2×(x+y)は、周壁包囲部22の全周長2×(x+y)と同じであり、周壁包囲部22の全周長2×(x+y)の1/2以上の大きさの範囲に及んで形成されている。
これにより、破壊溝40の機械的強度は、その他の部分よりも小さくなっている。例えば、マイナスドライバー、カッター等の一般的な工具や専用治具を用いて、ケース20内に収容されている古い電池10を、その交換時期を向かえてケース20外へ取り出すのに、上記工具等が、破壊溝40の溝内に引っ掛かり易くなるよう、破壊溝40が、使用する上記工具等に対応した形状(大きさ、深さ等)になっていると良い。人が上記工具にかけた力が、破壊溝40を伝って、この破壊溝40で、第1周壁包囲部22A、第2周壁包囲部22B、第3周壁包囲部22C、及び第4周壁包囲部22Dの亀裂や破損を促進し易くなるからである。
また、ケース20は、X方向とY方向とを合成して得られるX‐Y面に平行な周壁電極端子側部23及び周壁反電極端子側部24を有している。図7は、図3中、K部の拡大図であり、図を見易くするため、インサートナットの図示を省略している。図8は、図7中、C−C矢視断面図である。
周壁反電極端子側部24には、図7及び図8に示すように、携帯式無線機器1の本体部2の本体部側正極端子ピン(図示せず)を挿入可能な外部接続正極端子孔27Haが、2箇所に形成されている。また、本体部2の本体部側負極端子71bを挿入可能な外部接続負極端子孔27Hbが、2箇所に形成されている。また、外部接続正極端子孔27Haと外部接続負極端子孔27Hbとの間には、予備孔として4つの止り孔28Hが形成されている。
また、別体の電気関連部材と螺合して取り付けるための雌ねじとして、インサートナット29が、周壁反電極端子側部24と一体成形で2つ設けられている。なお、インサートナット29に代えて、リベットを周壁反電極端子側部24に圧入して、このリベットと着脱可能な部材を携帯式無線機器1の本体部2に設けて、本体部2と組電池3とが着脱可能に取り付けられる構成としても良い。また、インサートナット29の配置位置は、図3に示した位置に限定されるものではない。また、図示していないが、携帯式無線機器1の本体部2と螺合させるための雌ねじとして、インサートナットが、第2周壁包囲部22Bに一体成形で2つ設けられている。
周壁反電極端子側部24のケース20内側には、外部接続正極端子板51aが、外部接続正極端子孔27Haに挿入した本体部側正極端子ピンと電気的に接続できる位置に配設されている。また、外部接続負極端子板51bが、外部接続負極端子孔27Hbに挿入した本体部側負極端子71bと電気的に接続できる位置に配設されている。外部接続正極端子板51aと外部接続負極端子板51bとは、周壁電極端子側部23と一体成形された電極保持部26により、固定して保持されている。組電池3では、人が携帯式無線機器1を携帯して移動したとき、ケース20が、電池10を安定した状態で保持できており、移動時の振動や衝撃に起因して電気接点不良を防止しつつ、防水性を持たせて、水気や汗等から電池10を保護している。
次に、本実施形態の組電池を構成するケースから電池を取り出し方法について、図10〜図13を用いて説明する。図10は、実施形態に係る組電池から電池を取り出すのにあたり、その準備が整った状態を示す第1工程図である。図11は、図10に続く第2工程図である。図12は、図11に続く第3工程図である。図13は、図12に続く最終工程図である。
使い古された組電池3は、図10に示すように、携帯式無線機器1の本体部2との接続を解除しておき、ケース20内に収容されている電池10を、ケース20から取り出そうとする準備状態にある(第1工程)。
次に、第2工程では、破壊溝40に外力を加えてケース20を破壊する。具体的には、ケース20の破壊には、本実施形態では、必要に応じて、例えば、マイナスドライバー、カッター等の一般的な工具や、破壊溝40の溝形状に対応した専用治具(図11には図示せず)が用いられる。破壊溝40は、ケース20の第1周壁包囲部22A、第2周壁包囲部22B、第3周壁包囲部22C、及び第4周壁包囲部22Dに対し、それぞれ全域に形成されていることから、人が、図11に示す矢印P、矢印Q、矢印R、及び矢印Sが指す範囲内で、重点的に破壊する部位を適宜選択し、破壊溝40のその部位に、上記工具等の先端部を当ててケースに外力を加えて、ケース20を破壊する。そして、人が両手で捻れば、組電池3が比較的軽微な力で2分割にできるところまで、ケース20の破壊行為は続けられる。
次いで、第3工程では、ある程度破壊された組電池3(ケース20)を、図12に示すように、破壊溝40に沿うラインを境に、組電池3(ケース20)を、両手で捻って略V字状に二つ折りにして屈曲させ、分割後の組電池3Aと分割後の組電池3Bとに分断する。
次いで、最終工程では、分割後の組電池3Aと分割後の組電池3Bとが完全に分離したら、図13に示すように、分割後の組電池3Bを分割後の組電池3Aと相対的に矢印Nの向きに移動させる。これにより、これまでケース20内に密閉されていた電池10は、外部に開放されて、分割後の組電池3A側(または分割後の組電池3B側)のケース20の一部分から取り出すことができる。かくして、このケース20に収容された電池10を簡単に取り出すことができる。
前述した構成を有する本実施形態に係る組電池の作用・効果について説明する。
(1)一対の外部接続正極端子板51a、外部接続負極端子板51bを備え、36個の単電池11が直方体形状のケース20内に収納された組電池3において、ケース20に対し、外部接続正極端子板51a及び外部接続負極端子板51bと対面する面以外の4つの外周平面22Aa,22Ba,22Ca,22Daの4面全域には、第1周壁包囲部22A、第2周壁包囲部22B、第3周壁包囲部22C、第4周壁包囲部22Dの肉厚を他の部分t2より小さくした肉厚t1の破壊溝40が連続的に形成されていること、を特徴とするので、ケース20は、破壊溝40を設けることにより、単電池11の軸心CX方向に対し捻れ易くなっており、ケース20の機械的強度を、破壊溝40を設けない場合に比べて低下させ、あえて剛性が小さくなった状態となっている。そのため、ケース20内に収容されている、使い古された36個の単電池11(電池10)をケース20内から取り出すとき、人が、必要に応じて、例えば、マイナスドライバー、カッター等の一般的な工具や、破壊溝40の形状に対応した専用治具を用いてケース20に、単電池11CXの軸心に沿って捻り変形を加えると、ケース20は、比較的簡単に、破壊溝40を境にして略V字状に二つ折りに屈曲等して破壊することができる。よって、ケース20を破壊する手間が、ケースに破壊溝を設けていない従来の組電池に比して大がかりにならず、ケース20が、比較的簡単に略V字状に二つ折りに屈曲されて破壊でき、ケース20内に収容されていた電池10は、ケース20外部に簡単に取り出すことができる。
特に、本実施形態の組電池3では、ケース20は、電池10を取り出した後の再利用を前提としておらず、古い電池10を取り出した後には、例えば、ケース20を構成する樹脂材をリサイクル使用等に向けて廃棄処分される。ところで、例えば、複数の単電池が二次電池で、充電により再利用を前提となっている場合等では、2つの部材からなるケースが、この2つの部材で着脱可能な構造になっていると、収容した複数の単電池を取り出しのも自在にできるが、ケースがコスト高になる。本実施形態の組電池3は、このような複雑な構造を必要とせず、ケース20の厚みt1を他の部分t2より小さくした破壊溝40を、ケース20に連続的に形成された簡単な構造となっているため、ケース20が容易に成形でき、ケース20を再利用しなくても低コストを実現することができている。
従って、本実施形態の組電池3によれば、電池10を収容するケース20を低コストで製造できると共に、このケース20に収容された電池10を簡単に取り出すことができる、という優れた効果を奏する。
(2)(1)に記載する組電池において、破壊溝40は、単電池11の軸心CX方向に2つの単電池11を縦並びされた縦並び電池群のうち、単電池11,11同士の隙間である電池間隙部12に対応する位置に形成されていること、を特徴とするので、例えば、マイナスドライバー、カッター等の一般的な工具や、破壊溝40の形状に対応した専用治具を用いてケース20を破壊して、使い古された電池10をケース20内から取り出すとき、ケース20の破壊時に、上述した一般的な工具等による単電池の損傷、破損が、回避または抑制することができる。
(3)(2)に記載する組電池において、単電池11が、軸心CXを平行に横並びされた横並び電池群が構成されていること、横並び電池群が軸心CX方向に2以上重ね合わせて構成されていること、を特徴とするので、人が組電池3を手で持ち屈曲したケース20を破断させるときに、組電池3は手で捻り易い。
(4)(1)乃至(3)のいずれか1つに記載する組電池3において、ケース20は樹脂からなること、を特徴とするので、樹脂が、例えば、ABS(アクリロニトリル(Acrylonitrile)、ブタジエン(Butadiene)、及びスチレン(Styrene)の共重合合成樹脂)の場合、ABSは、ケース成形時において流動性が良好であり、破壊溝40のように、薄肉部でも成形し易い。また、ケース20が、本実施形態のように、開口部から入れた電池10を収容する第1ケース部材20Aと、この開口部を閉塞して電池10をケース20内に封入する第2ケース部材20B等からなる場合、第1ケース部材20Aに電池10を収容し、第1ケース部材20Aの開口部を第2ケース部材20Bで閉塞するのに、第1ケース部材20Aと第2ケース部材20Bとが超音波溶着で簡単に接合することができる。また、樹脂がポリカーボネート(Polycarbonate)の場合、ポリカーボネートは、樹脂の中でも、耐衝撃性や耐熱性が比較的高い。
(5)(1)乃至(4)のいずれか1つに記載する組電池3において、単電池11は、アルカリ乾電池であること、を特徴とするので、アルカリ乾電池は、充電による再利用はできないが、電池単価が、同じ形状による対比で、例えば、ニカド電池、ニッケル水素電池等の二次電池より安価である。特に、例えば、自衛隊による訓練や諸活動で用いられる携帯式無線機器等のようなバッテリ搭載機器を大量に所有して使用する大口ユーザーにとって、電池単価が安価であることは、コスト上、メリットが大きい。
(変形形態)
以下、変形形態について、説明する。
実施形態の組電池3では、ケース20は、第1ケース部材20Aの開口をY方向上側にして、電池10を第1ケース部材20A内に載置し、第1ケース部材20Aの開口を第2ケース部材20Bで閉塞する構造とした。
これに対し、変形形態の組電池103では、ケース120は、第1ケース部材120Aの開口を、Z方向に対し周壁電極端子側部23側にして、電池10を第1ケース部材120A内に収納し、第1ケース部材120Aの開口を第2ケース部材120Bで閉塞する構造としている。
変形形態は、実施形態とケース120の構造が異なるが、ケース120はケース20と同じ形状、大きさであること、収容する電池10が同じであること、V字型形状の破壊溝40がケース20と同じ位置関係でケース120に形成されていること等、それ以外の部分は、実施形態と同様である。
従って、実施形態とは異なる部分を中心に説明し、その他について説明を簡略または省略する。
ケース120について説明する。図14は、変形形態に係る組電池を示す斜視図である。
本変形形態では、ケース120は、第1ケース部材120Aと第2ケース部材120Bとからなり、図14に示すように、電池10を覆い外部と遮断する周壁を六面体形状で形成されている。ケース120は、周壁のうち、軸心CX(図9参照)を中心として単電池11の外周を覆う周壁包囲部122として、第1周壁包囲部122A、第2周壁包囲部122B、第3周壁包囲部122C、及び第4周壁包囲部122Dを有している。また、このケース120は、これら4つの第1乃至第4周壁包囲部122A,122B,122C,122DのZ方向に、周壁電極端子側部123と周壁反電極端子側部124を有している。すなわち第1周壁包囲部122Aと、第2周壁包囲部122Bと、第3周壁包囲部122Cと、第4周壁包囲部122Dと、周壁電極端子側部123と、周壁反電極端子側部124とが繋がって六面体をなしている。
第1ケース部材120Aは、外形が直方体形状で、5方で囲まれて1つの側部(図14中、Z方向左側の側部)が開口した有底箱状で底深く一体成形されている。また、第2ケース部材120Bは、外形が略直方体形状で、5方で囲まれて1つの側部(図14中、Z方向右側の側部)が開口した有底箱状で、第1ケース部材120Aよりも底浅く一体成形されている。電池10は、その周りをパッキン56で覆われた状態で、ガタガタと動かないよう、第1ケース部材120Aと第2ケース部材20Bとの空間内にフィットして載置され、外部と遮断した状態で収容されている。ケース120は、肉厚が同じ第1ケース部材120Aと第2ケース部材120Bとからなり、第1ケース部材120Aと第2ケース部材120Bとは、いずれもABS(アクリロニトリル(Acrylonitrile)、ブタジエン(Butadiene)、及びスチレン(Styrene)の共重合合成樹脂)等の樹脂からなる。第1ケース部材120Aと第2ケース部材120Bとは、例えば、超音波溶着による溶着、接着剤による接着等により、これらの全周にわたる接合部125で固着して接合されている。
次に、本変形形態の組電池を構成するケースから電池を取り出し方法について、図15及び図16と、参照する図13を用いて説明する。図15は、変形形態に係る組電池から電池を取り出すための工程図であり、図10に相当する第2工程図である。図16は、図15に続く工程図であり、図12に相当する第3工程図である。
使い古された組電池103は、図14に示すように、携帯式無線機器1の本体部2との接続を解除しておき、ケース120内に収容されている電池10を、ケース120から取り出そうとする準備状態にある(第1工程)。
次に、第2工程では、破壊溝40に外力を加えてケース20を破壊する。具体的には、ケース120の破壊には、本実施形態では、必要に応じて、例えば、マイナスドライバー、カッター等の一般的な工具や、破壊溝40の溝形状に対応した専用治具(図11には図示せず)が用いられる。破壊溝40は、ケース120の第1周壁包囲部122A、第2周壁包囲部122B、第3周壁包囲部122C、及び第4周壁包囲部122Dに対し、それぞれ全域に形成されていることから、人が、図15に示す矢印P、矢印Q、矢印R、及び矢印Sが指す範囲内で、重点的に破壊する部位を適宜選択し、破壊溝40のその部位に、上記工具等の先端部を当ててケースに外力を加えて、ケース120を破壊する。そして、人が両手で捻れば、組電池103が比較的軽微な力で2分割にできるところまで、ケース120の破壊行為は続けられる。
次いで、第3工程では、ある程度破壊された組電池103(ケース120)を、図16に示すように、破壊溝40に沿うラインを境に、組電池103(ケース120)を、両手で捻って略V字状に二つ折りにして屈曲させ、分割後の組電池103Aと分割後の組電池103Bとに分断する。
次いで、最終工程では、分割後の組電池103Aと分割後の組電池103Bとが完全に分離したら、参照する図13に示すように、分割後の組電池103Bを分割後の組電池3Aと相対的に引き離す向きに移動させる。これにより、これまでケース120内に密閉されていた電池10は、外部に開放されて、分割後の組電池103A側(または分割後の組電池103B側)のケース120の一部分から取り出すことができる。かくして、このケース120に収容された電池10を簡単に取り出すことができる。
実施形態と同様、本変形形態に係る組電池3の作用・効果も、前述した段落〔0057〕〜段落〔0063〕に記載した通り、本実施形態に係る組電池3の作用・効果と全く同じであるため、ここでの詳述な記載を割愛する。
以上において、本発明を実施形態と変形形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態や変形形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できる。
(1)例えば、実施形態及び変形形態では、36個の単電池11を用いた電池10について、縦並び電池群を、Z方向に対し、一列につき、3つの単電池11を縦並びに配置すると共に、X方向に3列に対し、3つの単電池11の単電池正極端子11a同士(または単電池負極端子11b同士)を電気的に並列接続した横並び電池群を、X方向に2列、Y方向に2列、Z方向に3列の計12個を配置して構成した。しかしながら、複数の単電池の配置や配列方法や、単電池の数量は、例えば、36個より少ない数量の単電池で構成した電池等でも良く、少なくとも縦並び電池群において、少なくとも2つ以上の単電池がZ方向に一列状に配置されていれば、特に実施形態や変形形態に限定されるものではない。
(2)また、実施形態及び変形形態では、電池10を、アルカリ一次電池としたが、複数の単電池で構成された電池は、二次電池でも良い。但し、この場合、そのケース内に収容された二次電池をケースの外部から充電できるよう、二次電池の電極端子がケースの外部に露出した状態で構成されていることが前提となる。
(3)また、実施形態及び変形形態では、ケース20,120にアルカリ一次電池を収容したが、ケースは勿論、二次電池である電池を収容する場合にも用いることができ、例えば、充放電を複数サイクルで繰り返し行った後、電池性能が低下して古くなった二次電池をケースから取り出すとき等でも、ケースを簡単に破壊することができる。
(4)また、実施形態及び変形形態では、破壊溝40を、第1周壁包囲部22A、第2周壁包囲部22B、第3周壁包囲部22C、及び第4周壁包囲部22Dの外周平面22Aa,22Ba,22Ca,22Da等をV字型形状に凹設した溝としたが、破壊溝は、V字型形状に限らず、例えば、円弧形状、角型形状等の形状でも良い。また、破壊溝は、当該破壊溝を挟む両側の面を破壊溝の上方部で所々繋げ、その繋がった部分の下方を中空状とする架橋構造で形成しても良い。また、破壊溝は、実施形態及び変形形態の第1周壁包囲部22A、第2周壁包囲部22B、第3周壁包囲部22C、及び第4周壁包囲部22Dの外周平面22Aa,22Ba,22Ca,22Da等に相当する部分において、一点鎖線のように、所定ピッチの間隔を有して断続的に形成されていても良い。この場合、前述したドライバ等の工具を用い、人の力でケースを容易に屈曲させて、ケース内の複数の単電池を取り出すことができることを前提に、破壊溝を形成するピッチや、破壊溝一つ当たりの大きさは考慮する必要がある。
(5)また、実施形態及び変形形態では、破壊溝40を、第1周壁包囲部22A、第2周壁包囲部22B、第3周壁包囲部22C、及び第4周壁包囲部22Dにおける4つの外周平面22Aa,22Ba,22Ca,22Da等に設けたが、特段、大きな力を必要としないで、人の力でケースを容易に屈曲させて、ケース内の複数の単電池を取り出すことができるなら、破壊溝の配設箇所は、特に実施形態や変形形態に限定されるものではなく、種々変更可能である。
(6)また、実施形態及び変形形態では、ケース20,120の形状を直方体としたが、ケースの形状は、種々変更可能である。
(7)また、実施形態及び変形形態では、ケース20,120を、ポリカーボネート、ABS等の樹脂としたが、ケースの材質は、工具等により破壊溝に破壊を加えた後、人が、組電池を、両手で捻り比較的軽微な力で2分割できさえすれば、ケースの材質は、例えば、アルミニウム製等の金属や、非鉄金属に挙げられる材質等、種々変更可能である。
(8)組電池において一対の電極(正電極と負電極)をケースに配置する位置は、特に実施形態や変形形態に限定されるものではなく、種々変更可能である。また、組電池とバッテリ搭載機器の本体部の接続や、組電池に構成された電池と、組電池の一対の電極(実施形態及び変形形態では、外部接続正極端子板51a、外部接続負極端子板51bに対応)との接続については、電気的に接続されて導通可能な状態になっていれば良く、実施形態や変形形態に限定されることなく適宜可能である。
3,103 組電池
10 電池
11 単電池
12 電池間隙部
20,120 ケース
40 破壊溝
t1 破壊溝の厚み
t2 他の部分の厚み
CX 単電池の軸心

Claims (5)

  1. 一対の電極を備え、複数の単電池が直方体形状のケース内に収納された組電池において、
    前記ケースに対し、前記電極及びその対面する面以外の4面には、肉厚を他の部分より小さくした破壊溝が連続的に形成されていること、
    を特徴とする組電池。
  2. 請求項1に記載する組電池において、
    前記破壊溝は、前記単電池の軸心方向に2以上の前記単電池を縦並びされた縦並び電池群のうち、前記単電池同士の隙間である電池間隙部に対応する位置に形成されていること、
    を特徴とする組電池。
  3. 請求項2に記載する組電池において、
    前記単電池が、前記軸心を平行に横並びされた横並び電池群が構成されていること、
    前記横並び電池群が前記軸心方向に2以上重ね合わせて構成されていること、
    を特徴とする組電池。
  4. 請求項1乃至請求項3のいずれか1つに記載する組電池において、
    前記ケースは樹脂からなること、
    を特徴とする組電池。
  5. 請求項1乃至請求項4のいずれか1つに記載する組電池において、
    前記単電池は、アルカリ乾電池であること、
    を特徴とする組電池。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020532062A (ja) * 2018-05-03 2020-11-05 エルジー・ケム・リミテッド バッテリーモジュール及びこれを含むバッテリーパック

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50147128U (ja) * 1974-05-24 1975-12-06
JP2000123804A (ja) * 1998-10-09 2000-04-28 Tookado:Kk 電池ケースの内部電子部品取出構造
JP3182023B2 (ja) * 1993-04-23 2001-07-03 日東光学株式会社 防水カメラ用パッキン
JP2002216727A (ja) * 2001-01-22 2002-08-02 Danrex Kk 乾電池
JP2002267545A (ja) * 2001-03-13 2002-09-18 Citizen Electronics Co Ltd 電子体温計の電池ケース構造
US20040151979A1 (en) * 2003-02-03 2004-08-05 Donaldson Timothy A. Battery pack for use with a hand-held debridement device
JP2007141512A (ja) * 2005-11-15 2007-06-07 Toshiba Battery Co Ltd パック電池
JP2007317407A (ja) * 2006-05-23 2007-12-06 Bandai Co Ltd 電池ボックスおよび電池内蔵式玩具

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50147128U (ja) * 1974-05-24 1975-12-06
JP3182023B2 (ja) * 1993-04-23 2001-07-03 日東光学株式会社 防水カメラ用パッキン
JP2000123804A (ja) * 1998-10-09 2000-04-28 Tookado:Kk 電池ケースの内部電子部品取出構造
JP2002216727A (ja) * 2001-01-22 2002-08-02 Danrex Kk 乾電池
JP2002267545A (ja) * 2001-03-13 2002-09-18 Citizen Electronics Co Ltd 電子体温計の電池ケース構造
US20040151979A1 (en) * 2003-02-03 2004-08-05 Donaldson Timothy A. Battery pack for use with a hand-held debridement device
JP2007141512A (ja) * 2005-11-15 2007-06-07 Toshiba Battery Co Ltd パック電池
JP2007317407A (ja) * 2006-05-23 2007-12-06 Bandai Co Ltd 電池ボックスおよび電池内蔵式玩具

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020532062A (ja) * 2018-05-03 2020-11-05 エルジー・ケム・リミテッド バッテリーモジュール及びこれを含むバッテリーパック
US11296367B2 (en) 2018-05-03 2022-04-05 Lg Energy Solution, Ltd. Battery module and battery pack containing same

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