JP3069933U - 簡易組立型電池構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易組立型電池構造の提供。 【解決手段】 一つの管体内にプラス極極板、スペーサ
フィルム、及びマイナス極極板を巻いて形成した渦状構
造体を設け、両端をそれぞれプラス極端子とマイナス極
端子に固定し、プラス極端子に締めつけ方式を採用して
プラス極極板を接触させ、マイナス極端子にも締めつけ
方式を採用してマイナス極極板と接触結合させ、管体の
プラス極、マイナス極端子の間に絶縁のガスケットを設
けてこうして電池のプラス極とマイナス極を形成するこ
とを特徴としている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は一種の簡易組立型電池構造に係り、特に電池のプラス、マイナス極端 子と内部のプラス、マイナス極極板の間に締めつけ方式を採用して接触させ、接 触面積を増加し、抵抗を減少し、放電効果を増加すると共に、組立生産を簡単と した、簡易組立型電池構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

現在ある一般の電池の構造は、図１に示されるように、一つの円筒状のスチー ルケース１０内に、プラス極極板１１、スペーサフィルム１２及びマイナス極極 板１３（図中には簡略方式を以て表示されている）が巻かれて形成された渦状構 造体（図には断面表示されている）が設けられ、並びに適宜電解液が注入され、 電極が連通する時に発生する電気化学反応により駆動電気エネルギーを発生して いる。電池のプラス極端子Ａは下端蓋１４、上端蓋１５及びゴム１７で組成され 、該下端蓋１４と上端蓋１５の間に溶接方式が採用されて両者が緊密に結合され ている。プラス極極板１１と下端蓋１４を接触させるため、別に一つのニッケル 片１８が両者の間に溶接されて、順調な導電を行う。該プラス極端子Ａは並びに スチールケース１０の上端の収容空間１０１部分に固定されている。電池のマイ ナス極端子Ｂにマイナス極極板１３とスチールケース１０が接触する方式が採用 され、即ちスチールケース１０全体がいずれも一つのマイナス極端子とされるが 、ただし短絡を発生させないために、別に一つのガスケット１９が収容空間１０ １部分に設けられてプラス極端子Ａの構造とスチールケース１０の接触を防止し ている。周知の電池は使用上、以下のような欠点を有していた。 １．溶接点が多く、不良率が高い： 周知の電池は多くの溶接点を有し、例え ばプラス極極板１１とニッケル片１８の間、ニッケル片１８と下端蓋１７の間、 下端蓋１７と上端蓋１８の間に有するが、そのうち一か所の溶接点に品質不良が あると、電池全体の放電効果に影響が生じ、またさらに、溶接点の品質の制御は 難しかった。 ２．接触面積が小さく、抵抗が大きく、電気エネルギーの溶接点での損耗が増 大した： 抵抗Ｒ＝ρ（Ｌ／Ａ）及び電気エネルギー損失Ｐ＝Ｉ² ×Ｒからわか るように、電気エネルギー損失と抵抗は正比例の関係にあり、且つ溶接点の断面 積は小さく、その発生する抵抗は大きく、電池が大電流放電に応用される時、溶 接点の欠陥がエネルギーの損失と温度上昇現象を形成し、電池の寿命を短縮し、 また、エネルギー損失と放電電流の平方根は正比例をなし、このような現象は放 電電流が大きくなるにつれ顕著となった。 ３．もし多くの電池を組み合わせる時には、別にニッケル片をプラス極端子と マイナス極端子に放置し、さらに溶接方式で導電機能を達成するが、大電流を放 電する時に、溶接品質が不良であると、溶接により串接抵抗が増加し、エネルギ ー損失と温度上昇の現象を形成した。 ４．現在ある電池のスチールケース寸法はいずれも固定の形式とされ、もし異 なる寸法の製品を生産するなら、少なくとも一組の金型を設計して新しい寸法の スチールケースを製造しなければならず、さらにその他の部品のコストが加わる ため、必要な費用は相当に高くなり、且つ時間もかかった。ゆえに周知の電池の 設計は応用性に劣るといえる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

本考案の主要な目的は一種の簡易組立型電池構造を提供することにあり、それ は電池のプラス、マイナス極端子と内部のプラス、マイナス極極板の間に緊密に 締めつけて接触させる方式を採用し、並びにその接触面積を増加し、抵抗を減少 し、電気エネルギー損失を減少し、使用寿命を増加したものとする。

【０００４】 本考案の次の目的は一種の簡易組立型電池構造を提供することにあり、それは 電池のプラス、マイナス極端子と内部のプラス、マイナス極極板の間に緊密に締 めつけて接触させる方式を採用し、周知の溶接技術を必要とせず、製造コストを 減らし且つ組立と生産を容易とし、市場での競争力を有するものとする。

【０００５】 本考案のもう一つの目的は、電池の直列連接が容易な電池構造を提供すること にあり、本構造中のプラス極端子に別にプラス極導電ボルトを設けて、マイナス 極端子部分に雌ねじ孔を設けて、電池を直列に連接する時、ただ前の一つの電池 のプラス極導電ボルトを次の一つの電池のマイナス極端子の雌ネジ孔にねじ込む ことで、順に直列することができ、直列連接が容易で強固であり、且つ接触面積 が大きく、放電効果が良好であるものとする。

【０００６】 本考案のさらにもう一つの目的は、製品形式の変化が大きい電池構造を提供す ることにあり、本構造は一つの管体及びプラス、マイナス極端子を利用して一つ の電池の組立が完成し、寸法を大きくし長さを増加したい場合は内部プラス極極 板、スペーサフィルム、マイナス極極板の長さを増加し、さらに管体を裁断して 必要な長さとすればよく、大幅に製造時間を減少し、且つ必要なコストを大きく 増加することがなく、極めて実用的な設計であるものとする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

請求項１の考案は、一つの管体内にプラス極極板、スペーサフィルム、及びマ イナス極極板を巻いて形成した渦状構造体が設けられた簡易組立型電池構造にお いて、該管体の両端内縁にそれぞれ収容空間が形成されてプラス極端子とマイナ ス極端子が固定され、該プラス極端子が緊密に圧接する方式でプラス極極板と接 触結合させられ、マイナス極端子も緊密に圧接する方式でマイナス極極板と接触 結合させられて、電池のプラス極とマイナス極が形成されたことを特徴とする簡 易組立型電池構造としている。 請求項２の考案は、前記管体の収容空間が、該管体の両端近くの円周にそれぞ れ一つの溝が形成されて該管体の末端が９０度折り曲げられてリング片が形成さ れることにより形成され、該リング片によりプラス極端子とマイナス極端子が対 応位置に固定されることを特徴とする、請求項１に記載の簡易組立型電池構造と している。 請求項３の考案は、前記管体が絶縁性で剛性が良好な材料で製造されるか、或 いは導電性の金属材料で製造され且つ管体のプラス極端子とマイナス極端子間に 絶縁材料で製造されたガスケットが設けられてプラス極端子とマイナス極端子の 管体との接触とそれによる短絡現象が防止されることを特徴とする、請求項１に 記載の簡易組立型電池構造としている。 請求項４の考案は、前記管体が円管状とされるか、長条状の方形中空管とされ たことを特徴とする、請求項１に記載の簡易組立型電池構造としている。 請求項５の考案は、前記プラス極端子の中心位置に雌ネジ孔が設けられ並びに 一つのプラス極導電ボルトがそのなかに螺接されることを特徴とする、請求項１ に記載の簡易組立型電池構造としている。 請求項６の考案は、前記マイナス極端子の中心位置に雌ネジ孔が設けられたこ とを特徴とする、請求項１に記載の簡易組立型電池構造としている。 請求項７の考案は、前記簡易組立型電池構造において、複数の電池が直列連接 され、電池のプラス極端子のプラス極導電ボルトが前の一つの電池のマイナス極 端子の雌ネジ孔内にねじこまれることにより安定した直列連接が可能であること を特徴とする、請求項１に記載の簡易組立型電池構造としている。 請求項８の考案は、前記プラス極端子、マイナス極端子のプラス極極板とマイ ナス極極板との接触端面に複数の金字塔状の凸塊が形成されて該凸塊の斜面によ りプラス極極板とマイナス極極板との接触面積を増加して抵抗値を減少すること を特徴とする、請求項１に記載の簡易組立型電池構造としている。 請求項９の考案は、前記プラス極端子の一端に凸端が形成され、該凸端のボデ ーに貫通するピン孔が設けられ、プラス極導電ボルトの対応位置にもピン孔が形 成され、別に設けられた一つのピンがこれらのピン孔を貫通してプラス極導電ボ ルトがプラス極端子に固定されることを特徴とする、請求項１に記載の簡易組立 型電池構造としている。 請求項１０の考案は、前記プラス極端子の雌ネジ孔内に貫通孔が設けられ、プ ラス極導電ボルトの底部に凹部が設けられ、体積が比較的小さいゴムが該凹部に 設けられ、プラス極導電ボルトが螺接される時に該ゴムが該貫通孔に圧接されて 貫通孔を封じ、該プラス極導電ボルトの円周部分に二つの平面が形成されたこと を特徴とする、請求項１に記載の簡易組立型電池構造としている。

【０００８】

【考案の実施の形態】 図２、３はそれぞれ本考案の断面図及び分解断面図であり、内部構造がよく分 かるように、該断面図は拡大方式で表示されている。本考案は一つの管体２０内 にプラス極極板２１、スペーサフィルム２２及びマイナス極極板２３が巻かれて 形成された渦状構造体（図中には断面表示されている）が設けられ、管体２０の 両端にプラス極端子２４とマイナス極端子２５が固定され、該プラス極端子２４ 、マイナス極端子２５は緊密に締めつける方式で対応するプラス極極板２１とマ イナス極極板２３に接触し、プラス極とマイナス極を形成している。

【０００９】 以下に各部分の構造について詳しく説明する。 該管体２０は円形の中空管体とされ、両端それぞれに収容空間２０１、２０２ が形成され、プラス極端子２４とマイナス極端子２５がその中に固定され、その 形成と組立方式は、まず管体２０の両端近くの外縁に機械加工で溝２０３、２０ ４を形成し、プラス極端子２４、マイナス極端子２５を取付け後に、さらに機器 で両端に向けて圧力を加えて９０度折り曲げ（図中、点線で表示されている）、 並びにリング片２０７、２０８を形成し、これにより収容空間２０１、２０２を 形成し並びにプラス極端子２４、マイナス極端子２５を固定する。この構造の形 成は生産時に非常に便利で容易であり、組立上、より簡便で快速である。

【００１０】 該管体２０が導電可能な金属材料で製造される時には、短絡の発生を防止する ために、別に絶縁材料で製造したガスケット２０５、２０６を管体２０のプラス 極端子２４、マイナス極端子２５の間に設置して両極の接触を防止する。該ガス ケット２０５、２０６の形状はプラス極端子２４、マイナス極端子２５の外形に 合わせて形成され、材質は弾性を有するゴム或いはプラスチックが望ましく、そ れにより組立に都合よく並びに良好な密封効果を達成できる。該管体２０が絶縁 性の剛性が良好で耐腐蝕の材料で製造された場合、ガスケット２０５、２０６の 設置は省略される。また管体２０の外形は中空円管が望ましいが、長条形の方形 或いは矩形の中空管も採用可能である。

【００１１】 該プラス極端子２４は導電性の良好な材料で製造され、一端に凸端２４３が形 成され、中心位置に未貫通の雌ネジ孔２４１が形成され、該雌ネジ孔２４１にプ ラス極導電ボルト２６がねじ込まれる。別に該凸端２４３のボデーにピン孔２４ ４が設けられ、該プラス極導電ボルト２６にも一つのピン孔２６１が設けられ、 別に設けられた一つのピン２４５がこれらのピン孔を貫通して適時にプラス極導 電ボルト２６をプラス極端子２４部分に固定する。該プラス極端子２４のプラス 極極板２１との接触端面に複数の金字塔状の凸塊２４６が形成され（その構造は マイナス極端子２５と相似である。図５を参照されたい）、その断面は鋸歯状と され、その目的は接触面積の増加にあり、プラス極端子２４が緊密にプラス極極 板２１に押しつけられる時、プラス極極板２１の上端が押されて弯曲し凸塊の斜 面に圧接され、この凸塊２４６の設計が大幅にプラス極端子２４とプラス極極板 ２１の接触面積を増加し、抵抗値を減少し、エネルギー量の損失を減少し、大電 流の放電に適用される。

【００１２】 該プラス極端子２４の雌ネジ孔２４１の底に別に貫通する孔２４２が設けられ 、該プラス極導電ボルト２６の底部に一つの凹部２６２が設けられ、一つの体積 が小さいゴム２７がその内部に収容され、プラス極導電ボルト２６がねじ込まれ る時にちょうどゴム２７が孔２４２部分に圧接されて、封閉の作用を達成する。 図４に示されるように、該プラス極導電ボルト２６は完全な円柱状とされず、別 に垂直な平面２６３を具え、螺接時に雌ネジ孔２４１との間に空隙２６４を有す る。この孔２４２は電解液をプラス極端子２４、マイナス極端子２５をすでに取 り付けた管体２０内に注入するのに用いられるほか、漏圧目的のために使用され る。即ち電極が連通し内部のプラス極極板２１とマイナス極極板２３が化学反応 を発生して電気エネルギーを発生するとき、ガス（例えば酸素ガス）を発生しう るが、内部圧力が設定値を超過した時、弾性を有するゴム２７が上に押し上げら れて間隙が発生し、気体がこれより空隙２６４を通りさらに排出され、内部圧力 を安全範囲内とする。

【００１３】 該マイナス極端子２５は導電性の良好な材料で製造され、その中心位置に未貫 通の雌ネジ孔２５１が設けられ、電池が直列連接される時、前の一つの電池のプ ラス極導電ボルトが該雌ネジ孔２５１内にねじこまれることで、便利で簡単に、 且つ強固な直列連接が達成される。図５に示されるように、該マイナス極端子２ ５のマイナス極極板２３との接触端面に複数の、金字塔状の凸塊２５２が形成さ れ、その断面は鋸歯状とされ、この目的は接触面積を増加し、抵抗値を減少し、 電気エネルギーの損失を減少し、大電流の放電に適用することにある。

【００１４】

【考案の効果】

総合すると、本考案の簡易組立型電池構造は製造過程で完全に溶接が不要で、 このため溶接点を有さず、溶接品質に配慮する必要がなく、さらに、圧接接触を 利用することで導電面積が増大され、大電流放電の応用場合に適用され、有効に 大電流放電時のエネルギー損失を防止することができる。このほか、多くの電池 の直列連接する時にも溶接を必要とせず、ただ前の一つの電池のプラス極端子を 次の一つのマイナス極端子に螺接すればよく、組立時間を短縮でき且つ強固名連 接を達成でき、且つ螺接の方式の接触面積は大きいため、抵抗値を減らすことが できる。さらに、管体及びプラス極端子、マイナス極端子を利用して一つの電池 の組立を完成し、寸法を大きくする場合、例えば長さを長くする場合にはただ内 部のプラス極極板２１、スペーサフィルム２２及びマイナス極極板２３の長さを 増加し、並びに管体２０を必要な長さに裁断すればよく、大幅に加工時間を減少 でき、並びに必要なコストをあまり増やさず対応でき、ゆえに極めて実用的で新 規性を有する設計であるといえる。なお、前述した説明は本考案の実施例に関す るものであり、本考案の請求範囲を限定するものではなく、本考案に基づきなし うる細部の修飾或いは改変であって本考案と同じ効果を達成しうる設計的事項は いずれも本考案の請求範囲に属するものとする。

【図面の簡単な説明】

【図１】周知の電池の断面図である。

【図２】本考案の断面図である。

【図３】本考案の分解断面図である。

【図４】本考案の別角度の断面図である。

【図５】本考案のマイナス極端子の斜視図である。

【符号の説明】

１０ スチールケース １０１ 収容空間 １１ プラス極極板 １２ スペーサフィ
ルム １３ マイナス極極板 １４ 下端蓋 １５ 上端蓋 １７ ゴム １８ ニッケル片 １９ ガスケット ２０ 管体 ２０１ 収容空間 ２０２ 収容空間 ２０３ 溝 ２０４ 溝 ２０５ ガスケット ２０６ ガスケット ２０７ リング片 ２０８ リング片 ２１ プラス極極板 ２２ スペーサフィ
ルム ２３ マイナス極極板 ２４ プラス極端子 ２４１ 雌ネジ孔 ２４２ 孔 ２５ マイナス極端子 ２５１ 雌ネジ孔 ２５２ 凸塊 ２６ プラス極導電ボルト ２６１ ピン孔 ２６２ 凹部 ２７ ゴム

Claims (10)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一つの管体内にプラス極極板、スペーサ
   フィルム、及びマイナス極極板を巻いて形成した渦状構
   造体が設けられた簡易組立型電池構造において、該管体
   の両端内縁にそれぞれ収容空間が形成されてプラス極端
   子とマイナス極端子が固定され、該プラス極端子が緊密
   に圧接する方式でプラス極極板と接触結合させられ、マ
   イナス極端子も緊密に圧接する方式でマイナス極極板と
   接触結合させられて、電池のプラス極とマイナス極が形
   成されたことを特徴とする簡易組立型電池構造。
2. 【請求項２】 前記管体の収容空間が、該管体の両端近
   くの円周にそれぞれ一つの溝が形成されて該管体の末端
   が９０度折り曲げられてリング片が形成されることによ
   り形成され、該リング片によりプラス極端子とマイナス
   極端子が対応位置に固定されることを特徴とする、請求
   項１に記載の簡易組立型電池構造。
3. 【請求項３】 前記管体が絶縁性で剛性が良好な材料で
   製造されるか、或いは導電性の金属材料で製造され且つ
   管体のプラス極端子とマイナス極端子間に絶縁材料で製
   造されたガスケットが設けられてプラス極端子とマイナ
   ス極端子の管体との接触とそれによる短絡現象が防止さ
   れることを特徴とする、請求項１に記載の簡易組立型電
   池構造。
4. 【請求項４】 前記管体が円管状とされるか、長条状の
   方形中空管とされたことを特徴とする、請求項１に記載
   の簡易組立型電池構造。
5. 【請求項５】 前記プラス極端子の中心位置に雌ネジ孔
   が設けられ並びに一つのプラス極導電ボルトがそのなか
   に螺接されることを特徴とする、請求項１に記載の簡易
   組立型電池構造。
6. 【請求項６】 前記マイナス極端子の中心位置に雌ネジ
   孔が設けられたことを特徴とする、請求項１に記載の簡
   易組立型電池構造。
7. 【請求項７】 前記簡易組立型電池構造において、複数
   の電池が直列連接され、電池のプラス極端子のプラス極
   導電ボルトが前の一つの電池のマイナス極端子の雌ネジ
   孔内にねじこまれることにより安定した直列連接が可能
   であることを特徴とする、請求項１に記載の簡易組立型
   電池構造。
8. 【請求項８】 前記プラス極端子、マイナス極端子のプ
   ラス極極板とマイナス極極板との接触端面に複数の金字
   塔状の凸塊が形成されて該凸塊の斜面によりプラス極極
   板とマイナス極極板との接触面積を増加して抵抗値を減
   少することを特徴とする、請求項１に記載の簡易組立型
   電池構造。
9. 【請求項９】 前記プラス極端子の一端に凸端が形成さ
   れ、該凸端のボデーに貫通するピン孔が設けられ、プラ
   ス極導電ボルトの対応位置にもピン孔が形成され、別に
   設けられた一つのピンがこれらのピン孔を貫通してプラ
   ス極導電ボルトがプラス極端子に固定されることを特徴
   とする、請求項１に記載の簡易組立型電池構造。
10. 【請求項１０】 前記プラス極端子の雌ネジ孔内に貫通
    孔が設けられ、プラス極導電ボルトの底部に凹部が設け
    られ、体積が比較的小さいゴムが該凹部に設けられ、プ
    ラス極導電ボルトが螺接される時に該ゴムが該貫通孔に
    圧接されて貫通孔を封じ、該プラス極導電ボルトの円周
    部分に二つの平面が形成されたことを特徴とする、請求
    項１に記載の簡易組立型電池構造。