JP3170246U

JP3170246U - 組電池

Info

Publication number: JP3170246U
Application number: JP2011003661U
Authority: JP
Inventors: 喜輝鈴木
Original assignee: Furukawa Battery Co Ltd
Current assignee: Furukawa Battery Co Ltd
Filing date: 2011-06-28
Publication date: 2011-09-08
Anticipated expiration: 2021-06-28

Abstract

【課題】筒型ケースに電池を収容して構成される組電池において、構造を簡単にするとともに作業性を向上できるようにする。
【解決手段】電池１１を円筒型ケース１２に収容し、円筒型ケース１２の両端を円筒型キャップ１３，１４で覆い、電池１１に接続したリード線１６，１７を両端の円筒型キャップ１３，１４から引き出してコネクタ１５に接続した組電池１０において、円筒型ケース１２の外周面２０を膨出させてリブ２２，２２を形成し、リブ２２，２２に設けた凹部２３，２３に嵌め込む係合片３５，３５を円筒型キャップ１３，１４に設けて円筒型ケース１２と円筒型キャップ１３，１４とを結合固定可能にした。
【選択図】図１

Description

本考案は、電池が筒型ケースに収容される組電池に関する。

従来、組電池において、非鉄金属製の筒型ケースに複数の円柱状の電池セルを棒状に複数収容し、前記筒型ケースの両端を蓋板で塞いで構成されるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、筒型ケースに電池を収容して構成される組電池として、図５に示すようなものがある。この組電池１００では、棒状の電池を紙製の筒型ケース１０１に収容し、前記筒型ケース１０１の両端は紙製の筒型キャップ１０２，１０２で塞がれ、熱収縮チューブ１０３で筒型ケース１０１及び筒型キャップ１０２，１０２を覆うことで、筒型ケース１０１と筒型キャップ１０２，１０２とを係止している。機器に接続されるコネクタ１０４から延びる一対のリード線１０５，１０６は、両端の筒型キャップ１０２，１０２を貫通し、筒型ケース１０１内の電池の端子に接合されている。
そして、これら組電池は、例えば建物内に設置される非常灯や誘導灯等の機器に内蔵される予備電源として、非常灯や誘導灯への通常の電力供給が断たれた際に、電力を供給するために使用される。

特開２００２−１５７９８３号公報

しなしながら、上記従来の組電池１００では、熱収縮チューブ１０３で筒型ケース１０１及び筒型キャップ１０２，１０２を覆った後では、リード線１０５，１０６を筒型キャップ１０２，１０２に通して電池に接続することはできないため、一方のリード線１０６を途中で切断しておき、このリード線１０６を電池の端子に接続して筒型キャップ１０２に通し、その後、熱収縮チューブ１０３内に筒型ケース１０１及び筒型キャップ１０２，１０２を収容し、最後にリード線１０６を切断箇所１０７で接続する必要があり、構造が複雑になっていた。また、組み立て作業等の際に、リード線１０６の切断箇所１０７が他の部分に接触すると電池が短絡する可能性があるため、作業性に課題があった。
本考案は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、筒型ケースに電池を収容して構成される組電池において、構造を簡単にするとともに作業性を向上できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本考案は、電池を筒型ケースに収容し、前記筒型ケースの両端をキャップで覆い、前記電池に接続したリード線を両端のキャップから引き出してコネクタに接続した組電池において、前記筒型ケースの外周面を膨出させてリブを形成し、当該リブに設けた凹部に引っ掛かる係合片をキャップに設けて両者を結合固定可能にしたことを特徴とする。
この構成によれば、電池を収容する筒型ケースの両端をキャップで覆い、電池に接続したリード線を両端のキャップから引き出してコネクタに接続し、筒型ケースの外周面を膨出させてリブを形成し、リブに設けた凹部に引っ掛かる係合片をキャップに設けて両者を結合固定可能であるため、キャップの係合片を筒型ケースの凹部に嵌め込むだけでキャップを筒型ケースに結合でき、組電池の構造を簡単にできるとともに、組み立ての作業性を向上できる。また、熱収縮チューブを用いずにキャップを筒型ケースに結合でき、リード線を熱収縮チューブに通すためにリード線を切断する必要がなく、作業性が良い。
また、筒型ケースの強度及び剛性を向上させるリブに凹部を設けるため、キャップを結合させるための別部材を筒型ケースに設ける必要がなく、組電池をコンパクトにできる。

また、上記構成において、前記筒型ケースを、前記電池の両端を露出する長さに形成した構成としても良い。
この構成によれば、電池の両端が筒型ケースから露出するため、筒型ケースが邪魔にならず、リード線を電池の両端に簡単に接続できる。

本考案によれば、キャップの係合片を筒型ケースの凹部に嵌め込むだけでキャップを筒型ケースに結合でき、組電池の構造を簡単にできるとともに、組み立ての作業性を向上できる。

本考案を適用した実施形態に係る組電池の分解図である。円筒型ケースを示す図である。円筒型キャップを示す図である。実施の形態の変形例における組電池の分解図である。従来の組電池を示す図である。

以下、図面を参照して本考案の実施形態について説明する。
図１は、本考案を適用した実施形態に係る組電池の分解図である。
図１に示すように、組電池１０は、電池１１と、前記電池１１を収容する円筒型ケース１２（筒型ケース）と、円筒型ケース１２の両端に連結される円筒型キャップ１３，１４（キャップ）と、組電池１０を他の機器に接続するためのコネクタ１５とを備えて構成されている。コネクタ１５は、一対のリード線１６，１７を有し、前記リード線１６，１７は、電池１１の両端に設けられた正極端子１１Ａ及び負極端子１１Ｂにそれぞれ接続されている。
円筒型ケース１２及び円筒型キャップ１３，１４は、樹脂成形品である。

図２は、円筒型ケース１２を示す図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は側面図である。
図１及び図２に示すように、円筒型ケース１２は、外周面２０と、断面円形に形成されて電池１１を収容する内周面２１とを有している。
外周面２０には、前記外周面２０から径方向外側へ膨出する一対のリブ２２，２２が形成されている。リブ２２，２２は、互いに対向するように一対で設けられて円筒型ケース１２の軸方向に延び、円筒型ケース１２の全長に亘って形成されている。

各リブ２２において円筒型ケース１２の両端部に位置する部分には、円筒型キャップ１３，１４が嵌め込まれる凹部２３が設けられている。凹部２３は、リブ２２を円筒型ケース１２の径方向外側に貫通する係合孔２４と、円筒型ケース１２の端面１２Ａから軸方向に延びて係合孔２４に連通するガイド溝部２５とを有している。
係合孔２４は、端面１２Ａから所定の距離だけ軸方向の中央部側へ移動した位置に形成された略矩形の孔である。ガイド溝部２５は、内周面２１を削るようにして設けられた溝であり、ガイド溝部２５が形成された部分のリブ２２の板厚は薄くなっている。

本実施形態では、電池１１は、円柱状の電池セル１１Ｃを複数個並べて直線状に配置して構成されており、円筒型ケース１２の内周面２１には、複数個直列に接続した円柱状の電池セル１１Ｃが直線的に棒状に配置されている。
なお、前記円柱状の電池セル１１Ｃの具体例としては、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル−水素電池などのアルカリ二次電池や、リチウムイオン二次電池等が挙げられるが、特にこれら電池に限定されない。
円筒型ケース１２の軸方向の長さは、電池１１の一端の正極端子１１Ａの近傍部及び他端の負極端子１１Ｂの近傍部が、各端面１２Ａから突出して露出するように、電池１１の全長よりも短く形成されている。正極端子１１Ａ及び負極端子１１Ｂには、リード線１６，１７が接続される接続板１８がそれぞれ設けられている。前記接続板１８は、くの字状に折り曲げられた金属製の板であり、電池１１の軸方向に撓むことができる。

図３は、円筒型キャップ１３，１４を示す図であり、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は側面図である。ここで、円筒型キャップ１３，１４は同一の部品である。
図１及び図３に示すように、円筒型キャップ１３，１４は、有底円筒状に形成されており、電池１１の外周面を覆う筒部３０と、電池１１の端面に対向する底面３１とを有している。
筒部３０は、外周面３２及び内周面３３を有し、外周面３２及び内周面３３の径は、円筒型ケース１２の外周面２０及び内周面２１とそれぞれ略同一径に形成されている。組電池１０が組み立てられた状態では、筒部３０の開口側の端面３０Ａは、円筒型ケース１２の端面１２Ａに当接し、円筒型ケース１２の各端は円筒型キャップ１３，１４によって閉じられる。

筒部３０の外周面３２には、外周面３２から径方向外側へ膨出する一対のリブ部３４，３４が形成されている。前記リブ部３４，３４は、互いに対向するように一対で設けられて筒部３０の軸方向に延び、筒部３０の全長に亘って形成されている。
筒部３０の端面３０Ａには、リブ部３４，３４に連続して軸方向に突出する一対の係合片３５，３５が形成されている。各係合片３５は、リブ部３４の上面と略同一幅の帯状に形成されて軸方向に延びる腕部３６と、腕部３６の先端部から筒部３０の径方向外側に突出する突起部３７とを有している。

円筒型キャップ１３，１４は、係合片３５，３５が円筒型ケース１２の凹部２３，２３に嵌め込まれて嵌合することで、円筒型ケース１２に結合される。係合片３５，３５を凹部２３，２３に差し込むと、腕部３６は電池１１の外周面に沿ってガイド溝部２５内を通って軸方向に移動し、突起部３７が係合孔２４に内周面２１側から嵌合することで、係合片３５，３５が凹部２３，２３にロックされる。この際、突起部３７は、ガイド溝部２５の底部を径方向内側に撓ませるようにしてガイド溝部２５内を移動する。

円筒型キャップ１３，１４の底面３１の中央部には、前記底面３１を貫通するリード線挿通孔３８が形成されており、各リード線１６，１７は、前記リード線挿通孔３８に外側から挿通され、前記リード線１６，１７の先端は電池１１の各接続板１８に半田付け等によって接合される。リード線１６，１７の先端部には、前記リード線１６，１７の径方向に突出したストッパ４１が設けられる。ストッパ４１は、リード線１６，１７に前記リード線１６，１７より大径の樹脂チューブで被覆すると共に接着することで形成し、円筒型キャップ１３，１４が円筒型ケース１２に結合された状態では円筒型キャップ１３，１４の底面３１に当接し、リード線１６，１７の抜け止めとして機能する。

また、円筒型キャップ１３，１４の内部の底面３１には、電池１１を押圧するリブ部４２が形成されている。円筒型キャップ１３，１４が円筒型ケース１２に結合された状態では、電池１１の両端はリブ部４２によって軸方向に押圧され、これにより、電池１１の回転及び軸方向の移動が規制される。
底面３１には、ガス抜き孔３９が形成されており、電池１１から発生したガスは、前記ガス抜き孔３９を通って外部に排出される。

組電池１０を組み付ける手順としては、まず、電池１１を円筒型ケース１２に収容し、円筒型キャップ１３，１４に通されたリード線１６，１７を接続板１８に接合し、その後、電池１１の両端に円筒型キャップ１３，１４を被せ、各係合片３５を各凹部２３に差し込めば良い。

組電池１０では、電池１１の正極端子１１Ａ及び負極端子１１Ｂが円筒型ケース１２の端面１２Ａから突出するため、リード線１６，１７を電池１１に接合する際に円筒型ケース１２が邪魔にならず、組電池１０を容易に組み付けできる。また、コネクタ１５から延びて円筒型キャップ１３，１４を通って延びるリード線１６，１７を電池１１に接続し、その後、円筒型キャップ１３，１４を被せることで円筒型キャップ１３，１４自身を係止でき、リード線１６，１７を途中で切断する必要がないため、リード線１６，１７の短絡を防止でき、作業性が良い。さらに、組電池１０にはリブ２２，２２及びリブ部３４，３４が形成されているため、組電池１０の強度及び剛性を確保できるとともに、リブ２２，２２及びリブ部３４，３４の存在によって組電池１０が転がりにくくなるため、組み立て作業性が良い。また、リブ２２，２２内に凹部２３を形成するため、円筒型キャップ１３，１４を係止するために円筒型ケース１２に熱収縮チューブ等他の固定部等を設ける必要がなく、組電池１０をコンパクトに構成できる。

以上説明したように、本考案を適用した実施の形態によれば、電池１１を収容する円筒型ケース１２の両端を円筒型キャップ１３，１４で覆い、電池１１に接続したリード線１６，１７を両端の円筒型キャップ１３，１４から引き出してコネクタ１５に接続し、円筒型ケース１２の外周面２０を膨出させてリブ２２，２２を形成し、リブ２２，２２に設けた凹部２３，２３に嵌め込む係合片３５，３５を円筒型キャップ１３，１４に設けることにより、円筒型キャップ１３，１４と円筒型ケース１２とを結合固定可能である。そのため、円筒型キャップ１３，１４の係合片３５，３５を円筒型ケース１２の凹部２３，２３に嵌め込むだけで円筒型キャップ１３，１４を円筒型ケース１２に結合固定でき、組電池１０の構造を簡単にできるとともに、組み立ての作業性を向上できる。
また、熱収縮チューブを用いずに円筒型キャップ１３，１４を円筒型ケース１２に結合でき、リード線１６，１７を熱収縮チューブに通すためにリード線１６，１７を切断する必要がなく、作業性が良い。

また、円筒型ケース１２の強度及び剛性を向上させるリブ２２，２２に凹部２３，２３を設けるため、円筒型キャップ１３，１４を結合させるための別部材を円筒型ケース１２に設ける必要がなく、組電池１０をコンパクトにできる。
また、電池１１の両端が円筒型ケース１２から露出するため、円筒型ケース１２が邪魔にならず、リード線１６，１７を電池１１の両端に簡単に接続できる。

なお、上記実施の形態は本考案を適用した一態様を示すものであって、本考案は上記実施の形態に限定されるものではない。
上記の実施の形態では、凹部２３，２３及び係合片３５，３５は、それぞれ対向するように一対で設けられるものとして説明したが、本考案はこれに限定されるものではなく、例えば、凹部２３及び係合片３５を１カ所ずつ設け、これら凹部２３及び係合片３５を嵌合させる構成としても良い。
また、上記の実施の形態では、電池１１は円柱状の電池セル１１Ｃを複数個直列に配置して構成されるものとして説明したが、これに限らず、電池１１は１個の電池セル１１Ｃのみで構成されても良く、この場合、円筒型ケース１２は、電池セル１１Ｃの両端がこの円筒型ケース１２の端面から突出する長さに設定され、円筒型キャップ１３，１４は変更なしで使用される。
また、上記の実施の形態では、電池１１は円柱状の電池セル１１Ｃを複数個直列に接続した電池列が１本のものを説明したが、複数の電池列を並べて直列または並列に配置して、本実施形態のものより径を大きくした円筒型ケース１２に収容する構成としても良い。
また、上記の実施の形態では、円筒型ケースを用いるものとして説明したが、前記電池列が複数の場合に対応してその断面が楕円形あるいは長円形の形状としても良い。また、その断面形状は、角形であっても良く筒型であれば特に限定されるものではない。

［変形例］
図４は、実施の形態の変形例における組電池の分解図である。なお、この変形例において、上記実施の形態と同様に構成される部分については、同符号を付して説明を省略する。
変形例では、円筒型ケース１２の端面１２Ａから内周面２１を軸方向に延出させた筒部５０が形成されている。組電池１０が組み立てられた状態では、筒部５０の外周面が円筒型キャップ１３の内周面３３に嵌合し、係合片３５，３５が凹部２３にロックされる。このように、内周面３３に嵌合する筒部５０を設けることで、円筒型キャップ１３と円筒型ケース１２とを確実に係止できる。

１０組電池
１１電池
１２円筒型ケース（筒型ケース）
１３，１４円筒型キャップ（キャップ）
１５コネクタ
１６，１７リード線
２２，２２リブ
２３，２３凹部
３５，３５係合片
５０筒部

Claims

電池を筒型ケースに収容し、前記筒型ケースの両端をキャップで覆い、前記電池に接続したリード線を両端のキャップから引き出してコネクタに接続した組電池において、
前記筒型ケースの外周面を膨出させてリブを形成し、当該リブに設けた凹部に嵌め込む係合片をキャップに設けて両者を結合固定可能にしたことを特徴とする組電池。
前記筒型ケースの内周面をその端面から軸方向に延出させて、外周面より小径の筒部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の組電池。
前記筒型ケースを、前記電池の両端を露出する長さに形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の組電池。