JP2016115395A - 組電池構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】扁平型電池が電源として用いられる各種電子機器において、その長時間の使用を可能にする組電池構造体を提供する。【解決手段】組電池構造体において、第１扁平型電池１と第２扁平型電池２とは電気的に並列に接続されている。電池ホルダ３は、これに収容された第１扁平型電池１の第１表面１４ａに掛かることにより第１扁平型電池１を保持する係合部３３を有している。電池ホルダ３に収容された第１扁平型電池１の第１表面１４ａ上には、介在部材４を介して、第２扁平型電池２が、その第２表面２４ａを第１扁平型電池１の第１表面１４ａに対向させた状態で配置されている。そして、介在部材４は、第１扁平型電池１の第１表面１４ａから第２扁平型電池２の第２表面２４ａまでの第１距離Ｌ１を、第１扁平型電池１の第１表面１４ａから係合部３３の頂点と同じ高さに至るまでの第２距離Ｌ２と同じにするか、又はそれよりも大きくする厚さＴを有している。【選択図】図２

Description

本発明は、複数の扁平型電池を組み合わせた組電池と、その組電池を保持する電池ホルダとから構成された構造体に関する。

扁平型電池は、例えばコイン型電池であり、ＯＡ（Office Automation）機器、ＦＡ（Factory Automation）機器、各種メータ、測定機器等の電子機器において、それらの電源として用いられる。これらの電子機器は、プリント基板に半田付けされた電池ホルダ（例えば、特許文献１参照）を備え、その電池ホルダに扁平型電池が収容されることにより、扁平型電池が電子機器の電源として用いられる。

電池ホルダは、通常、扁平型電池を１つだけ収容することを前提に設計されている。又、電池ホルダは、複数の電子部品と共にプリント基板に取り付けられており、電池ホルダ及び電子部品は、通常、プリント基板への搭載密度が高くなる様に緻密に配置されている。

特開平１０−１５４４９３号公報

上述した電子機器のユーザは、従来から、電池を取り替えることなく電子機器を長時間使用できることを望んでいる。長時間の使用を可能にする手段として、例えば、扁平型電池の容量を大きくすることが考えられる。しかし、扁平型電池の容量を大きくしようとすると、扁平型電池のサイズも大きくなる。各種電子機器において従来から用いられている電池ホルダでは、その様なサイズの扁平型電池を収容することは出来ない。

そこで、電池ホルダのサイズを、扁平型電池のサイズに合わせて大きくすることが考えられる。しかし、各種電子機器において、電池ホルダ及び電子部品は、通常、プリント基板への搭載密度が高くなる様に緻密に配置されている。このため、電池ホルダのサイズを大きくしようとすると、電子部品の配置変更やプリント基板のサイズ変更が必要になる。又、これらの変更なしに電池ホルダのサイズを大きくすることが可能であったとしても、電池ホルダの取替えが必要となる。そして、電池ホルダを取り替える際には、半田を溶融させるための熱がプリント基板に加えられる。このため、プリント基板上の電子部品は、熱の影響を受けて故障や損傷を生じる虞がある。よって、電池ホルダのサイズ変更はあまり好ましくない。

そこで本発明の目的は、扁平型電池が電源として用いられる各種電子機器において、その長時間の使用を可能にする組電池構造体を提供することである。

本発明に係る組電池構造体は、電池ホルダと、第１扁平型電池と、第２扁平型電池とを備えている。第１扁平型電池は、電池ホルダに収容される電池であり、互いに反対側に位置すると共にそれぞれ逆の極性を持った第１表面及び第２表面を有している。第２扁平型電池は、互いに反対側に位置すると共にそれぞれ逆の極性を持った第１表面及び第２表面を有し、第１扁平型電池に電気的に並列に接続されている。電池ホルダは、これに収容された第１扁平型電池の第１表面に掛かることにより第１扁平型電池を保持する係合部を有している。電池ホルダに収容された第１扁平型電池の第１表面上には、介在部材を介して、第２扁平型電池が、その第２表面を第１扁平型電池の第１表面に対向させた状態で配置されている。そして、介在部材は、第１扁平型電池の第１表面から第２扁平型電池の第２表面までの第１距離を、第２距離と同じにするか、又はその第２距離よりも大きくする厚さを有している。ここで、第２距離は、第１扁平型電池の第１表面に垂直な方向において、第１扁平型電池の第１表面から、その第１表面を基準とした係合部の頂点と同じ高さに至るまでの距離である。

本発明に係る組電池構造体によれば、その組電池構造体を各種電子機器に搭載することにより、電池を取り替えることなく電子機器を長時間使用することが可能になる。

本発明の第１実施形態に係る組電池構造体を概念的に示した分解斜視図である。 第１実施形態に係る組電池構造体を概念的に示した側面図である。 （ａ）図２に示されるIII−III線において得られる組電池の断面図、及び（ｂ）図２に示されるIII−III線において得られる第１扁平型電池又は第２扁平型電池の断面図である。 本発明の第２実施形態に係る組電池構造体が備える組電池の断面図である。 本発明の第３実施形態に係る組電池構造体が備える組電池の断面図である。

先ず、本発明に係る組電池構造体について説明する。
本発明に係る組電池構造体は、第１扁平型電池と第２扁平型電池とを組み合わせた組電池と、その組電池を保持する電池ホルダとを備えている。第１扁平型電池は、電池ホルダに収容される電池であり、互いに反対側に位置すると共にそれぞれ逆の極性を持った第１表面及び第２表面を有している。第２扁平型電池は、互いに反対側に位置すると共にそれぞれ逆の極性を持った第１表面及び第２表面を有し、第１扁平型電池に電気的に並列に接続されている。電池ホルダは、これに収容された第１扁平型電池の第１表面に掛かることにより第１扁平型電池を保持する係合部を有している。電池ホルダに収容された第１扁平型電池の第１表面上には、介在部材を介して、第２扁平型電池が、その第２表面を第１扁平型電池の第１表面に対向させた状態で配置されている。そして、介在部材は、第１扁平型電池の第１表面から第２扁平型電池の第２表面までの第１距離を、第２距離と同じにするか、又はその第２距離よりも大きくする厚さを有している。ここで、第２距離は、第１扁平型電池の第１表面に垂直な方向において、第１扁平型電池の第１表面から、その第１表面を基準とした係合部の頂点と同じ高さに至るまでの距離である。

上記組電池構造体においては、第２扁平型電池の直径が、第１扁平型電池の直径と同じか、又はその直径より大きい場合であっても、第１扁平型電池を電池ホルダに収容する際、第１扁平型電池の第１表面に係合部が掛かる前に第２扁平型電池（の第２表面）が係合部の先端に接触することがなく、従って、電池ホルダに対して第１扁平型電池が確実に収容されることになる。よって、第１扁平型電池及び電池ホルダには、従来の扁平型電池及びそれを保持する電池ホルダと同じサイズのものを用いることが出来る。又、第１扁平型電池と第２扁平型電池とが電気的に並列に接続されているので、組電池は、第１扁平型電池より大きい容量を持つことになる。従って、上記組電池構造体によれば、電池ホルダのサイズが従来のものと同じであるにも拘らず、第１扁平型電池の第１表面上の空間を利用することにより、電池容量を増大させることが出来る。よって、上記組電池構造体は、扁平型電池が電源として用いられる各種電子機器において、その長時間の使用を可能にする。

更に、上記組電池構造体によれば、それを構成する電池ホルダとして、各種電子機器に搭載されている従来の電池ホルダを用いることが出来る。よって、電池ホルダの取替えが不要であり、従って、電池ホルダの取替えによって生じ得る熱の影響（例えば、電子部品の故障や損傷）が回避される。

上記組電池構造体の好ましい具体的構成において、第１扁平型電池の第１表面と第２扁平型電池の第２表面とは、同じ極性を持った端子面であると共に、第１リード部材により互いに電気的に接続されており、第１リード部材は、第１扁平型電池の第１表面に電気的に接続された第１平坦部と、第２扁平型電池の第２表面に電気的に接続された第２平坦部とを有している。そして、介在部材は、第１リード部材の第１平坦部と第２平坦部との間に設けられている。尚、第１リード部材には、例えば、ニッケル板、ニッケルメッキが施されたステンレス鋼板、ステンレスニッケルクラッド鋼板等が用いられる。

上記具体的構成によれば、その製造過程において、第１リード部材の同じ表面に対して、第１扁平型電池の第１表面と第２扁平型電池の第２表面とを、溶接等により電気的に接続した後、第１リード部材を湾曲させるといった簡単な方法により、組電池を製造することが出来る。よって、組電池の製造が容易であり、その結果、製造時の作業効率が向上することになる。

上記組電池構造体の好ましい他の具体的構成において、介在部材は導電性を有し、第１扁平型電池の第１表面と第２扁平型電池の第２表面とは、同じ極性を持った端子面であると共に、介在部材により互いに電気的に接続されている。この様な介在部材として、例えば、ニッケルメッキが施されたステンレス鋼板、ニッケルメッキが施された樹脂板、グラファイト製板が用いられる。

上記具体的構成によれば、介在部材により、第１扁平型電池の第１表面と第２扁平型電池の第２表面との電気的な接続と、第１扁平型電池の第１表面から第２扁平型電池の第２表面までの第１距離の調整とを行うことが出来る。よって、組電池の製造が容易であり、その結果、製造時の作業効率が向上することになる。

上記好ましい具体的構成において、第１扁平型電池の第２表面と第２扁平型電池の第１表面とは、第２リード部材により互いに電気的に接続されていることが好ましい。尚、第２リード部材には、例えば、ニッケル板、ニッケルメッキが施されたステンレス鋼板、ステンレスニッケルクラッド鋼板等が用いられる。

第２リード部材と、第１扁平型電池及び第２扁平型電池の少なくとも何れか一方の端子面のうち、第２リード部材が持つ極性とは逆の極性を持った領域との間には、電気絶縁部材が介在していることが好ましい。この様な電気絶縁部材として、例えば電気絶縁チューブや電気絶縁テープが挙げられる。電気絶縁部材によれば、正極と負極との間の電気的な短絡が防止される。

上記組電池構造体の好ましい他の具体的構成において、第１扁平型電池の第１表面と第２扁平型電池の第２表面とは、逆の極性を持った端子面であり、第１扁平型電池の第１表面は、第１リード部材により第２扁平型電池の第１表面に電気的に接続され、且つ、第２扁平型電池の第２表面は、第２リード部材により第１扁平型電池の第２表面に電気的に接続されている。第１リード部材は、第１扁平型電池の第１表面に電気的に接続された第１平坦部と、第２扁平型電池の第１表面に電気的に接続された第２平坦部とを有している。第２リード部材は、第１扁平型電池の第２表面に電気的に接続された第１平坦部と、第２扁平型電池の第２表面に電気的に接続された第２平坦部とを有している。そして、介在部材は、第１リード部材の第１平坦部と第２リード部材の第２平坦部との間に設けられると共に、電気絶縁性を有している。尚、第１リード部材及び第２リード部材の各々には、例えば、ニッケル板、ニッケルメッキが施されたステンレス鋼板、ステンレスニッケルクラッド鋼板等が用いられる。

より具体的には、第１リード部材と、第１扁平型電池及び第２扁平型電池の少なくとも何れか一方の端子面のうち、第１リード部材が持つ極性とは逆の極性を持った領域との間に、電気絶縁部材が介在している。又、第２リード部材と、第１扁平型電池及び第２扁平型電池の少なくとも何れか一方の端子面のうち、第２リード部材が持つ極性とは逆の極性を持った領域との間に、電気絶縁部材が介在している。これらの電気絶縁部材によれば、正極と負極との間の電気的な短絡が防止される。

上記組電池構造体において、第２扁平型電池の直径は、第１扁平型電池の直径より大きいことが好ましい。これにより、組電池構造体が持つ電池容量が更に増大することになる。

上記組電池構造体において、介在部材は、第１扁平型電池の第１表面に対向する表面と、第２扁平型電池の第２表面に対向する表面とを有し、これらの表面には接着面が形成されていることが好ましい。この様な介在部材として、例えば両面接着テープが挙げられる。この構成によれば、介在部材によって第２扁平型電池が第１扁平型電池に固定され、これにより組電池が構成される。

上記組電池構造体において、第１扁平型電池の第１表面上には、第２扁平型電池が複数積み重ねられていてもよい。この構成において、互いに隣り合う２つの第２扁平型電池は、電気的に並列に接続されていることが好ましい。これにより、組電池構造体が持つ電池容量が更に増大することになる。

次に、本発明の実施形態について、図面に沿って具体的に説明する。
［１］第１実施形態
図１及び図２はそれぞれ、本発明の第１実施形態に係る組電池構造体を概念的に示した分解斜視図及び側面図である。図１及び図２に示す様に、組電池構造体は、第１扁平型電池１と第２扁平型電池２とを組み合わせた組電池１０と、その組電池１０を保持する電池ホルダ３とから構成されている。

図３（ａ）は、図２に示されるIII−III線において得られる組電池１０の断面図である
。又、図３（ｂ）は、図２に示されるIII−III線において得られる第１扁平型電池１又は
第２扁平型電池２の断面図である。図３（ｂ）に示す様に、第１扁平型電池１は、例えばコイン型電池であり、正極層１１、負極層１２、セパレータ１３、電池ケース１４、封口板１５、ガスケット１６、及び電解液（図示せず）を有している。電池ケース１４及び封口板１５は各々、ステンレス鋼等の導電性材料から形成されており、従って導電性を有している。

電池ケース１４は、深さに比べて横幅が大きい有底円筒形状を呈しており、電池ケース１４の開口部が、封口板１５により封止されている。具体的には、封口板１５は、電池ケース１４の内側へ延びた縁部１５１を有し、この縁部１５１と電池ケース１４の側壁１４１とが、これらの間にガスケット１６を介在させた状態で、カシメにより接合されている。ガスケット１６は、電気絶縁性のリング状部材であり、縁部１５１と側壁１４１との間を隙間なく埋めている。又、ガスケット１６は、縁部１５１と電池ケース１４の底部１４２との間にも介在しており、電池ケース１４と封口板１５との間を電気的に絶縁している。尚、ガスケット１６の構成材料には、例えば、ポリプロピレン等の合成樹脂が用いられる。

正極層１１と負極層１２とは、電池ケース１４内に設けられると共に互いに対向し、セパレータ１３は、正極層１１と負極層１２との間に介在している。正極層１１は、電池ケース１４の底部１４２の内面に接触し、負極層１２は、封口板１５の内面に接触している。従って、電池ケース１４は正極集電体となり、電池ケース１４の外面が正極端子面１ａとなっている。又、封口板１５は負極集電体となり、封口板１５の外面が負極端子面１ｂとなっている。

正極層１１は、正極活物質、導電材、及び結着剤を含んでいる。正極活物質には、例えば、フッ化黒鉛や金属酸化物が用いられる。金属酸化物として、例えば、二酸化マンガンや酸化銅が挙げられる。導電材には、例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等のカーボンブラック、人造黒鉛等の黒鉛類が用いられる。結着剤には、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）やポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）が用いられる。負極層１２は、例えば、リチウムやリチウム合金を含んでいる。セパレータ１３には、例えば、電気絶縁性の不織布や微多孔フィルムが用いられる。セパレータ１３の構成材料には、例えば、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリカーボネートが用いられる。

第２扁平型電池２は、第１扁平型電池１と同様の構成を有しており、電池ケース２４の外面が正極端子面２ａとなり、封口板２５の外面が負極端子面２ｂとなっている（図３（ｂ）参照）。本実施形態のおいては、図３（ａ）に示す様に、第２扁平型電池２の直径Ｒ２が第１扁平型電池１の直径Ｒ１より大きくなっている。又、図１に示す様に、第２扁平型電池２の直径Ｒ２は、後述する電池ホルダ３の外径Ｒ３とほぼ同じ大きさになっている。一例として、第１扁平型電池１は、直径Ｒ１が２０．０ｍｍ、高さが３．２ｍｍであり、２２０ｍＡｈの容量を持っている。又、第２扁平型電池２は、直径Ｒ２が２４．５ｍｍ、高さが５．０ｍｍであり、６２０ｍＡｈの容量を持っている。尚、第２扁平型電池２の直径Ｒ２は、第１扁平型電池１の直径Ｒ１と同じであってもよい。又、第２扁平型電池２の直径Ｒ２は、電池ホルダ３の外径Ｒ３より大きくてもよいし、その外径Ｒ３より小さくてもよい。

図１及び図２に示す様に、電池ホルダ３は、第１扁平型電池１が着脱可能に収容されるホルダである。具体的には、電池ホルダ３は、側壁３１と、第１扁平型電池１を着脱するための入口３２と、係合部３３とを有している。本実施形態においては、側壁３１は、４つの部分に分断されている。又、係合部３３は、入口３２付近において側壁３１の各部分に形成されると共に、各部分の内面から入口３２の中心へ向けて突出した鍔部３３１を有している。

この様な電池ホルダ３に対して、第１扁平型電池１は、電池ケース１４の底部１４２の外面（以下、「第１表面１４ａ」と称す。図３（ｂ）参照）が電池ホルダ３の入口３２から覗く様に（図１において、第１表面１４ａを上方へ向けて）収容される。本実施形態の様に電池ホルダ３が底部３６を有している場合、第１扁平型電池１が電池ホルダ３に収容されることにより、封口板１５の外面のうち第１表面１４ａとは反対側の領域（負極端子面１ｂの一部。以下、「第２表面１５ａ」と称す。図３（ｂ）参照）が、電池ホルダ３の内底面３６ａに対向することになる。その結果、係合部３３（主に鍔部３３１）が第１扁平型電池１の第１表面１４ａに掛かり、これにより、第１扁平型電池１が電池ホルダ３によって保持され、電池ホルダ３からの第１扁平型電池１の脱落が防止される。

電池ホルダ３は更に、正極端子３４と、負極端子３５とを有している。正極端子３４は、第１扁平型電池１が電池ホルダ３に収容されたときに電池ケース１４の側壁１４１（正極端子面１ａの一部）に電気的に接触する様に、側壁３１の内面に沿って設けられている。又、負極端子３５は、第１扁平型電池１が電池ホルダ３に収容されたときに、第１扁平型電池１の第２表面１５ａ（負極端子面１ｂの一部）に電気的に接触する様に設けられている。

組電池構造体において、第２扁平型電池２は、図３（ａ）に示す様に、第１扁平型電池１の第１表面１４ａ上に配置されている。具体的には、第２扁平型電池２は、その電池ケース２４の底部２４２の外面（正極端子面２ａの一部。以下、「第２表面２４ａ」と称す。図３（ｂ）参照）を第１扁平型電池１の第１表面１４ａに対向させた状態で配置されている。この様に、本実施形態においては、互いに対向する第１扁平型電池１の第１表面１４ａと第２扁平型電池２の第２表面２４ａとが、同じ極性（正極）を持った端子面になっている。

更に、第２扁平型電池２は、第１扁平型電池１に電気的に並列に接続されている。具体的には、同じ極性（正極）である第１扁平型電池１の第１表面１４ａと第２扁平型電池２の第２表面２４ａとが、第１リード部材５により互いに電気的に接続されている。又、同じ極性（負極）である、第１扁平型電池１の第２表面１５ａと、第２扁平型電池２の封口板２５の外面のうち第２表面２４ａとは反対側の領域（負極端子面２ｂの一部。以下、「第１表面２５ａ」と称す。図３（ｂ）参照）とが、第２リード部材６（負極）により互いに電気的に接続されている。

第１リード部材５（正極）は、Ｕ字状に湾曲した板状部材であり、第１扁平型電池１の第１表面１４ａに溶接等により電気的に接続された第１平坦部５１と、第２扁平型電池２の第２表面２４ａに溶接等により電気的に接続された第２平坦部５２とを有している。又、第２リード部材６（負極）は、組電池１０の外周面に沿ってＵ字状に湾曲した板状部材であり、第１扁平型電池１の第２表面１５ａに溶接等により電気的に接続された第１平坦部６１と、第２扁平型電池２の第１表面２５ａに溶接等により電気的に接続された第２平坦部６２とを有している。尚、第１リード部材５及び第２リード部材６の各々には、例えば、ニッケル板、ニッケルメッキが施されたステンレス鋼板、ステンレスニッケルクラッド鋼板等が用いられる。第１リード部材５及び第２リード部材６は各々、板状部材に限らず、例えば線状部材であってもよい。

更に、第１扁平型電池１の正極端子面１ａと、それとは逆の極性（負極）を持った第２リード部材６との間が電気的に絶縁される様に、電気絶縁部材７が、正極端子面１ａと第２リード部材６との間に介在している。本実施形態においては、電気絶縁部材７は、電気絶縁テープであり、第２リード部材６の一部（主に第１扁平型電池１近傍の部分）を覆っている。又、第２扁平型電池２の正極端子面２ａと、それとは逆の極性（負極）を持った第２リード部材６との間が電気的に絶縁される様に、電気絶縁部材８が、正極端子面２ａと第２リード部材６との間に介在している。本実施形態においては、電気絶縁部材８は、電気絶縁チューブであり、第２扁平型電池２の外周面の一部（主に側面）を覆っている。電気絶縁部材７及び８によれば、組電池１０において正極と負極との間の電気的な短絡が防止される。尚、電気絶縁部材７及び８の各々には、電気絶縁テープや電気絶縁チューブに限らず、様々な態様の電気絶縁部材が用いられてもよい。

第１リード部材５の第１平坦部５１と第２平坦部５２との間には、介在部材４が設けられている。介在部材４は、第１扁平型電池１の第１表面１４ａに対向する表面４ａと、第２扁平型電池２の第２表面２４ａに対向する表面４ｂとを有し、これらの表面４ａ及び４ｂには接着面が形成されている。この様な介在部材４として、例えば両面接着テープが用いられる。そして、これらの接着面がそれぞれ、第１リード部材５の第１平坦部５１と第２平坦部５２とに接着されている。これにより、第２扁平型電池２は、介在部材４を介して第１扁平型電池１に固定されている。

そして、図２に示す様に、介在部材４は、第１扁平型電池１の第１表面１４ａから第２扁平型電池２の第２表面２４ａまでの第１距離Ｌ１を、第２距離Ｌ２よりも大きくする厚さＴを有している。ここで、第２距離Ｌ２は、第１扁平型電池１の第１表面１４ａに垂直な方向において、第１扁平型電池１の第１表面１４ａから、その第１表面１４ａを基準とした係合部３３の頂点３３２と同じ高さに至るまでの距離である。尚、介在部材４の厚さＴは、第１距離Ｌ１を第２距離Ｌ２と同じにする厚さであってもよい。第１リード部材５の厚さは、例えば０．０５〜０．１５ｍｍであり、介在部材４の厚さＴは、例えば１．０〜３．５ｍｍである。一例として、介在部材４は、１０ｍｍ×１０ｍｍの正方形であって厚さが２ｍｍの両面接着テープである。

第１実施形態の組電池構造体においては、第２扁平型電池２の直径Ｒ２が、第１扁平型電池１の直径Ｒ１より大きい。この様な場合であっても、第１扁平型電池１を電池ホルダ３に収容する際、第１扁平型電池１の第１表面１４ａに係合部３３が掛かる前に第２扁平型電池２（の第２表面２４ａ）が係合部３３の先端に接触することがなく、従って、電池ホルダ３に対して第１扁平型電池１が確実に収容されることになる。よって、第１扁平型電池１及び電池ホルダ３には、従来の扁平型電池及びそれを保持する電池ホルダと同じサイズのものを用いることが出来る。又、第１扁平型電池１と第２扁平型電池２とが電気的に並列に接続されているので、組電池１０は、第１扁平型電池１より大きい容量を持つことになる。従って、第１実施形態の組電池構造体によれば、電池ホルダ３のサイズが従来のものと同じであるにも拘らず、第１扁平型電池１の第１表面１４ａ上の空間を利用することにより、電池容量を増大させることが出来る。よって、第１実施形態の組電池構造体は、扁平型電池が電源として用いられる各種電子機器において、その長時間の使用を可能にする。又、各種電子機器において、プリント基板に関する設計変更が不要である。

一例として、第１扁平型電池１が２２０ｍＡｈの容量を持ち、第２扁平型電池２が６２０ｍＡｈの容量を持っている場合、第１実施形態の組電池構造体によれば、電池容量を８４０ｍＡｈまで増大させることが出来る。又、第１扁平型電池１が電源として単独で用いられた場合、１００ｍＡより大きいパルス電流を出力することが困難であったが、電池容量が８４０ｍＡｈまで増大することにより、７００ｍＡ程度のパルス電流を出力することが可能になる。この様に、電池容量の増大により、多様な出力形態に対応することが可能となる。

更に、第１実施形態の組電池構造体によれば、それを構成する電池ホルダ３として、各種電子機器に搭載されている従来の電池ホルダを用いることが出来る。よって、電池ホルダの取替えが不要であり、従って、電池ホルダの取替えによって生じ得る熱の影響（例えば、電子部品の故障や損傷）が回避される。

又、第１実施形態の組電池構造体によれば、その製造過程において、平坦な第１リード部材５の同じ表面に対して、第１扁平型電池１の第１表面１４ａと第２扁平型電池２の第２表面２４ａとを、溶接等により電気的に接続した後、第１リード部材５を湾曲させるといった簡単な方法により、組電池１０を製造することが出来る。よって、組電池１０の製造が容易であり、その結果、製造時の作業効率が向上することになる。

［２］第２実施形態
図４は、本発明の第２実施形態に係る組電池構造体が備える組電池２０の断面図である。尚、以下では、第２実施形態の組電池構造体のうち、第１実施形態と異なる構成について説明する。
図４に示す様に、第２実施形態においては、第１扁平型電池１の第１表面１４ａと第２扁平型電池２の第２表面２４ａとが、第１実施形態の様に第１リード部材５によって互いに電気的に接続される代わりに、導電性を持った介在部材４１により互いに電気的に接続されている。介在部材４１は、例えば円柱状や円盤状の導電体であり、介在部材４１の構成材料として、例えば、ニッケルメッキが施されたステンレス鋼板、ニッケルメッキが施された樹脂板、グラファイト製板が用いられる。一例として、介在部材４１は、直径が１４ｍｍである円柱状の導電体である。

具体的には、介在部材４１は、第１扁平型電池１の第１表面１４ａに対向する表面４１ａと、第２扁平型電池２の第２表面２４ａに対向する表面４１ｂとを有し、これらの表面４１ａ及び４１ｂには、導電性接着剤が付与されることにより接着面が形成されている。導電性接着剤には、例えば、導電フィラーとバインダとを含む導電ペーストが用いられる。導電フィラーには例えば銀粉が用いられ、バインダには例えばエポキシ樹脂が用いられる。そして、これらの接着面がそれぞれ、第１扁平型電池１の第１表面１４ａ及び第２扁平型電池２の第２表面２４ａに接着されている。これにより、第２扁平型電池２は、介在部材４１を介して第１扁平型電池１に固定されている。

又、介在部材４１は、第１扁平型電池１の第１表面１４ａから第２扁平型電池２の第２表面２４ａまでの第１距離Ｌ１を、第２距離Ｌ２（図２参照）よりも大きくする厚さＴ１を有している。尚、介在部材４１の厚さＴ１は、第１距離Ｌ１を第２距離Ｌ２と同じにする厚さであってもよい。介在部材４１の厚さＴ１は、例えば１．０〜３．５ｍｍである。

第２実施形態の組電池構造体によれば、第１実施形態と同様、電池ホルダ３のサイズが従来のものと同じであるにも拘らず、第１扁平型電池１の第１表面１４ａ上の空間を利用することにより、電池容量を増大させることが出来る。よって、第２実施形態の組電池構造体は、扁平型電池が電源として用いられる各種電子機器において、その長時間の使用を可能にする。

又、第２実施形態の組電池構造体によれば、介在部材４１により、第１扁平型電池１の第１表面１４ａと第２扁平型電池２の第２表面２４ａとの電気的な接続と、第１扁平型電池１の第１表面１４ａから第２扁平型電池２の第２表面２４ａまでの第１距離Ｌ１の調整とを行うことが出来る。よって、組電池２０の製造が容易であり、その結果、製造時の作業効率が向上することになる。

［３］第３実施形態
図５は、本発明の第３実施形態に係る組電池構造体が備える組電池３０の断面図である。尚、以下では、第３実施形態の組電池構造体のうち、第１実施形態と異なる構成について説明する。
第３実施形態においては、第２扁平型電池２について、電池ケース２４の底部２４２の外面（正極端子面２ａの一部）が第１表面２４ｂとされ、封口板２５の外面のうち第１表面２４ｂとは反対側の領域（負極端子面２ｂの一部）が第２表面２５ｂとされる（図３（ｂ）参照）。そして、図５に示す様に、第２扁平型電池２は、その第２表面２５ｂを第１扁平型電池１の第１表面１４ａ（正極端子面１ａの一部）に対向させた状態で配置されている。この様に、本実施形態においては、互いに対向する第１扁平型電池１の第１表面１４ａと第２扁平型電池２の第２表面２５ｂとが、逆の極性を持った端子面になっている。

そして、第３実施形態においては、次の様にして、第２扁平型電池２が、第１扁平型電池１に電気的に並列に接続されている。即ち、同じ極性（正極）である第１扁平型電池１の第１表面１４ａと第２扁平型電池２の第１表面２４ｂとが、第１リード部材５３により互いに電気的に接続されている。又、同じ極性（負極）である第１扁平型電池１の第２表面１５ａと第２扁平型電池２の第２表面２５ｂとが、第２リード部材６３により互いに電気的に接続されている。

第１リード部材５３（正極）は、第２扁平型電池２の外周面に沿ってＵ字状に湾曲した板状部材であり、第１扁平型電池１の第１表面１４ａに溶接等により電気的に接続された第１平坦部５３１と、第２扁平型電池２の第１表面２４ｂに溶接等により電気的に接続された第２平坦部５３２とを有している。又、第２リード部材６３（負極）は、第１扁平型電池１の外周面に沿ってＵ字状に湾曲した板状部材であり、第１扁平型電池１の第２表面１５ａに溶接等により電気的に接続された第１平坦部６３１と、第２扁平型電池２の第２表面２５ｂに溶接等により電気的に接続された第２平坦部６３２とを有している。尚、第１リード部材５３及び第２リード部材６３の各々には、例えば、ニッケル板、ニッケルメッキが施されたステンレス鋼板、ステンレスニッケルクラッド鋼板等が用いられる。第１リード部材５３及び第２リード部材６３は各々、板状部材に限らず、例えば線状部材であってもよい。

更に、第２扁平型電池２の負極端子面２ｂと、それとは逆の極性（正極）を持った第１リード部材５３との間が電気的に絶縁される様に、電気絶縁部材７１が、負極端子面２ｂと第１リード部材５３との間に介在している。本実施形態においては、電気絶縁部材７１は、電気絶縁チューブであり、第２扁平型電池２の外周面の一部（主に側面及び第２表面２５ｂの縁）を覆っている。尚、電気絶縁部材７１は、第２扁平型電池２の正極端子面２ａと、それとは逆の極性（負極）を持った第２リード部材６３との間が電気的に短絡することも防止している。

又、第１扁平型電池１の正極端子面１ａと、それとは逆の極性（負極）を持った第２リード部材６３との間が電気的に絶縁される様に、電気絶縁部材８１が、正極端子面１ａと第２リード部材６３との間に介在している。本実施形態においては、電気絶縁部材８１は、電気絶縁テープであり、第２リード部材６３の一部（主に第１扁平型電池１近傍の部分）を覆っている。

電気絶縁部材７１及び８１によれば、組電池３０において正極と負極との間の電気的な短絡が防止される。尚、電気絶縁部材７１及び８１の各々には、電気絶縁テープや電気絶縁チューブに限らず、様々な態様の電気絶縁部材が用いられてもよい。

第１リード部材５３の第１平坦部５３１と第２リード部材６３の第２平坦部６３２との間には、電気絶縁性の介在部材４２が設けられている。介在部材４２は、第１扁平型電池１の第１表面１４ａに対向する表面４２ａと、第２扁平型電池２の第２表面２５ｂに対向する表面４２ｂとを有し、これらの表面４２ａ及び４２ｂには接着面が形成されている。この様な介在部材４２として、例えば両面接着テープが用いられる。そして、これらの接着面がそれぞれ、第１リード部材５３の第１平坦部５３１と第２リード部材６３の第２平坦部６３２とに接着されている。これにより、第２扁平型電池２は、介在部材４２を介して第１扁平型電池１に固定されている。又、介在部材４２により、第１リード部材５３の第１平坦部５３１（正極）と第２リード部材６３の第２平坦部６３２（負極）との間が、電気的に絶縁されている。

そして、介在部材４２は、第１扁平型電池１の第１表面１４ａから第２扁平型電池２の第２表面２５ｂまでの第１距離Ｌ３を、第２距離Ｌ２（図２参照）よりも大きくする厚さＴ２を有している。尚、介在部材４２の厚さＴ２は、第１距離Ｌ３を第２距離Ｌ２と同じにする厚さであってもよい。第１リード部材５３及び第２リード部材６３の各々の厚さは、例えば０．０５〜０．１５ｍｍであり、介在部材４２の厚さＴ２は、例えば１．０〜３．５ｍｍである。一例として、介在部材４２は、１０ｍｍ×１０ｍｍの正方形であって厚さが２ｍｍの両面接着テープである。

第３実施形態の組電池構造体によれば、第１実施形態と同様、電池ホルダ３のサイズが従来のものと同じであるにも拘らず、第１扁平型電池１の第１表面１４ａ上の空間を利用することにより、電池容量を増大させることが出来る。よって、第３実施形態の組電池構造体は、扁平型電池が電源として用いられる各種電子機器において、その長時間の使用を可能にする。

尚、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。例えば、上述した第１〜第３実施形態において、第１扁平型電池１の第１表面１４ａ上には、第２扁平型電池２が複数積み重ねられていてもよい。この構成において、互いに隣り合う２つの第２扁平型電池２は、電気的に並列に接続されることが好ましい。これにより、組電池構造体が持つ電池容量を更に増大させることが可能となる。尚、互いに隣り合う２つの第２扁平型電池２どうしの接続には、第１〜第３実施形態にて説明した第１扁平型電池１と第２扁平型電池２との接続方法を、適宜、採用することが出来る。又、正極と負極との間の電気的な短絡を防止するために、適宜、電気絶縁チューブや電気絶縁テープ等の電気絶縁部材を必要な箇所に設けることが好ましい。

本発明に係る組電池構造体は、ＯＡ（Office Automation）機器、ＦＡ（Factory Automation）機器、各種メータ、測定機器等、様々な電子機器において、主電源やバックアップ用電源として用いることが出来る。

１ 第１扁平型電池
１ａ 正極端子面
１ｂ 負極端子面
２ 第２扁平型電池
２ａ 正極端子面
２ｂ 負極端子面
３ 電池ホルダ
４、４１、４２ 介在部材
４ａ、４ｂ、４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ 表面
５、５３ 第１リード部材
６、６３ 第２リード部材
７、８、７１、８１ 電気絶縁部材
１０、２０、３０ 組電池
１４、２４ 電池ケース
１５、２５ 封口板
１４ａ、２５ａ、２４ｂ 第１表面
１５ａ、２４ａ、２５ｂ 第２表面
３３ 係合部
３４ 正極端子
３５ 負極端子
５１、６１、５３１、６３１ 第１平坦部
５２、６２、５３２、６３２ 第２平坦部
３３２ 頂点
Ｌ１、Ｌ３ 第１距離
Ｌ２ 第２距離
Ｒ１、Ｒ２ 直径
Ｒ３ 外径
Ｔ、Ｔ１、Ｔ２ 厚さ

Claims (10)

1. 電池ホルダと、
   互いに反対側に位置すると共にそれぞれ逆の極性を持った第１表面及び第２表面を有し、前記電池ホルダに収容される第１扁平型電池と、
   互いに反対側に位置すると共にそれぞれ逆の極性を持った第１表面及び第２表面を有し、前記第１扁平型電池に電気的に並列に接続された第２扁平型電池と
   を備え、
   前記電池ホルダは、これに収容された前記第１扁平型電池の前記第１表面に掛かることにより前記第１扁平型電池を保持する係合部を有し、
   前記電池ホルダに収容された前記第１扁平型電池の前記第１表面上には、介在部材を介して、前記第２扁平型電池が、その前記第２表面を前記第１扁平型電池の前記第１表面に対向させた状態で配置され、
   前記介在部材は、前記第１扁平型電池の前記第１表面から前記第２扁平型電池の前記第２表面までの第１距離を、第２距離と同じにするか、又は前記第２距離よりも大きくする厚さを有し、前記第２距離は、前記第１扁平型電池の前記第１表面に垂直な方向において、前記第１扁平型電池の前記第１表面から、その第１表面を基準とした前記係合部の頂点と同じ高さに至るまでの距離である、組電池構造体。
2. 前記第１扁平型電池の前記第１表面と前記第２扁平型電池の前記第２表面とは、同じ極性を持った端子面であると共に、第１リード部材により互いに電気的に接続されており、
   前記第１リード部材は、前記第１扁平型電池の前記第１表面に電気的に接続された第１平坦部と、前記第２扁平型電池の前記第２表面に電気的に接続された第２平坦部とを有し、
   前記介在部材は、前記第１リード部材の前記第１平坦部と前記第２平坦部との間に設けられている、請求項１に記載の組電池構造体。
3. 前記介在部材は導電性を有し、
   前記第１扁平型電池の前記第１表面と前記第２扁平型電池の前記第２表面とは、同じ極性を持った端子面であると共に、前記介在部材により互いに電気的に接続されている、請求項１に記載の組電池構造体。
4. 前記第１扁平型電池の前記第２表面と前記第２扁平型電池の前記第１表面とは、第２リード部材により互いに電気的に接続されている、請求項２又は請求項３に記載の組電池構造体。
5. 前記第２リード部材と、前記第１扁平型電池及び前記第２扁平型電池の少なくとも何れか一方の端子面のうち、前記第２リード部材が持つ極性とは逆の極性を持った領域との間に、電気絶縁部材が介在している、請求項４に記載の組電池構造体。
6. 前記第１扁平型電池の前記第１表面と前記第２扁平型電池の前記第２表面とは、逆の極性を持った端子面であり、
   前記第１扁平型電池の前記第１表面は、第１リード部材により前記第２扁平型電池の前記第１表面に電気的に接続され、
   前記第２扁平型電池の前記第２表面は、第２リード部材により前記第１扁平型電池の前記第２表面に電気的に接続され、
   前記第１リード部材は、前記第１扁平型電池の前記第１表面に電気的に接続された第１平坦部と、前記第２扁平型電池の前記第１表面に電気的に接続された第２平坦部とを有し、
   前記第２リード部材は、前記第１扁平型電池の前記第２表面に電気的に接続された第１平坦部と、前記第２扁平型電池の前記第２表面に電気的に接続された第２平坦部とを有し、
   前記介在部材は、前記第１リード部材の前記第１平坦部と前記第２リード部材の前記第２平坦部との間に設けられると共に、電気絶縁性を有している、請求項１に記載の組電池構造体。
7. 前記第１リード部材と、前記第１扁平型電池及び前記第２扁平型電池の少なくとも何れか一方の端子面のうち、前記第１リード部材が持つ極性とは逆の極性を持った領域との間に、電気絶縁部材が介在し、
   前記第２リード部材と、前記第１扁平型電池及び前記第２扁平型電池の少なくとも何れか一方の端子面のうち、前記第２リード部材が持つ極性とは逆の極性を持った領域との間に、電気絶縁部材が介在している、請求項６に記載の組電池構造体。
8. 前記第２扁平型電池の直径は、前記第１扁平型電池の直径より大きい、請求項１乃至請求項７の何れか１つに記載の組電池構造体。
9. 前記介在部材は、前記第１扁平型電池の前記第１表面に対向する表面と、前記第２扁平型電池の前記第２表面に対向する表面とを有し、これらの表面には接着面が形成されている、請求項１乃至請求項８の何れか１つに記載の組電池構造体。
10. 前記第１扁平型電池の前記第１表面上には、前記第２扁平型電池が複数積み重ねられており、互いに隣り合う２つの前記第２扁平型電池は、電気的に並列に接続されている、請求項１乃至請求項９の何れか１つに記載の組電池構造体。

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