JP3543715B2 - 電源電池部の防爆構造 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は携帯機器電源部の防爆構造に関し、特に、複数の棒電池を直列接続して用いる組電池パックを用いる電源電池部の防爆構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、小型携帯電話機等に内蔵されるCPUの駆動電圧は3Vであるけれども、連続通話時間確保のため、最近の小型携帯電話機の電池としては、1.2Vのニッケル・カドミウム蓄電池を3本直列に接続した組電池パックが用いられる傾向にある。
【0003】
ちなみに、前述した組電池パックは電流制限回路基板と共に絶縁性樹脂で構成する電池パックケース中に収容されて用いられることになるが、爆発危険地域で使用される携帯機器の防爆検定試験では、1)組電池パックの電極間をショートしても各棒電池の表面温度が一定温度以上に上昇しないこと、2)組電池パックを構成する棒電池の沿面放電距離を充分に確保すること、3)個別棒電池間を離隔させることが要求される。
【0004】
このため、本出願人は、これらの要求を完全に満足させることができる防爆電池構造を特願平6−159449号によって提案した。
即ち、この防爆電池は隣り合った棒電池の極性を逆な状態として直列接続して、同棒電池を絶縁性包囲体で被覆した組電池パックとしたもので、各棒電池間に絶縁スペーサを介装し、棒電池及び絶縁スペーサ全体をシリコンゴム包囲体で覆ったものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、最近制定された携帯機器の防爆検定試験基準によると、電池爆発を防止するための電池ガス弁からの引火性ガス(主として水素ガスである。)が一挙に携帯機器の外部に流出しないことが要求されている。
【0006】
したがって、本発明の目的は、以上に述べたような従来の防爆構造の問題に鑑み、ショート試験時に表面温度が異常に上昇せず、構成棒電池の沿面放電距離及び離隔距離を充分に確保できるばかりでなく、棒電池のショート時に発生する引火性ガスが一挙に携帯機器の外部に流出することがない防爆構造を得るにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明は、空間的な併列状態とする棒電池を含む組電池パックを電池パックケース中に収容し、同電池パックケースを携帯機器本体の背面に着脱可能に取り付け、この携帯機器本体の背面板に設ける枠状パッキンを前記電池パックケースの内表面を構成する蓋板の外面に圧接する携帯機器の電源電池部において、前記蓋板の内面と前記組電池パックとの間を離間させて前記組電池パックからの引火性ガスの滞留室を形成し、前記枠状パッキンよりも内側の前記蓋板の部分に前記滞留室からの引火性ガス流出を制限できるオリフィスを形成し、前記枠状パッキンの下辺部の一部を切欠いてガス出口を開け、同枠状パッキンで囲まれた中継室中の引火性ガスを同ガス出口から外部へ放出する電源電池部の防爆構造を提案するものである。
【0008】
後述する本発明の好ましい実施例の説明においては、
1)空間的な併列状態とする棒電池を含む組電池パックを電池パックケース中に収容し、同電池パックケースを携帯機器本体の背面に着脱可能に取り付ける携帯機器の電源電池部において、前記蓋板の内面と前記組電池パックとの間を離間させて前記組電池パックからの引火性ガスの滞留室を形成し、前記電池パックケースの下壁部の開口縁を切欠いて前記滞留室からの引火性ガス流出を制限できるオリフィスを形成し、滞留室中に溜った引火性ガスを同オリフィスから外部へ放出する構造、
2)前記組電池パックは、隣り合った棒電池の極性を逆な状態として直列接続して各棒電池間に絶縁スペーサを介装し、棒電池及び絶縁スペーサ全体をシリコンゴム包囲体で覆った構造
が説明される。
【0009】
【実施例】
以下、図面について本発明の実施例の詳細を説明する。
図1及び図2は本発明の第1実施例を示し、この実施例の場合、小型携帯電話機に本発明を施してある。
【0010】
図1及び図2において、背面を背面板1Aで覆われた携帯機器本体2Aの下部には内部に組電池パック3Aを組み込んだ電池パックケース4Aが着脱可能に取り付けられ、携帯機器本体2Aの内部の電子回路に対して組電池パック3Aから電源電圧が供給される。
【0011】
図2に示すように、前記携帯機器本体2Aの下部には水平方向に折れ曲がった支持壁2aが一体成形され、この支持壁2aの上面に形成した凹所5Aに電池パックケース4Aの下壁部4aの支点フック6Aを位置して、同電池パックケース4Aを背面板1Aに押し付けると、電池パックケース4Aの上部の弾性爪(図示せず)が携帯機器本体2Aのストライカ溝(図示せず)に落ち込んで電池パックケース4Aが携帯機器本体2Aに固定される。
【0012】
前面を開放した容器状に樹脂成形される電池パックケース4Aの内部は仕切り4bにより上下に仕切られ、同仕切り4bの上側に電流制限回路ユニット(図示せず)が組み込まれ、仕切り4bの下側に組電池パック3Aが組み入れられた後、内部への水分の侵入を防止して水密に保たれて電池パックケース4Aの前面開放部が蓋板7Aで覆われる。
図示例の組電池パック3Aは、厚みのある絶縁性プラスチックで構成する絶縁スペーサ3aで相互間隔を保たれた3本の棒電池3b及び1本のダミー電池3cを備え、これらの棒電池3b及びダミー電池3cの全体は気体透過性のシリコンゴム包囲体3dで覆ってある。
【0013】
即ち、組電池パック3Aに組み込まれる各棒電池3bは1.2Vのニッケル・カドミウム蓄電池からなり、隣り合ったものの極性を逆にした状態とされて接続極板3eで直列接続され、電気的老化特性トラッキング指数CTI:90以上の絶縁スペーサ3aで短絡防止用間隔を保たれ、同様にCTI:90以上の気体透過性シリコンゴム包囲体3dで全体が覆われる。
したがって、先に指摘した本出願人の特願平6−159449号の明細書で明らかにしてあるように、このような構造の組電池パック3Aによると、シリコンゴム包囲体3dの熱吸収性で放熱棒電池3bのショート時の温度上昇が抑制されるばかりでなく、ショート時に発生する棒電池3bの引火性ガスがシリコンゴム包囲体3dを通って外部放出される。
【0014】
前記蓋板7Aと組電池パック3Aの表面との間にはショート時に発生する棒電池3bの引火性ガスが溜る扁平な滞留室8Aが形成してあり、この滞留室8Aに臨んだ蓋板7Aの表面には引火性ガスの流出流量を制限する断面積の小さなオリフィス9Aが開けてある。
【0015】
また、前記蓋板7Aに面する携帯機器本体2Aの背面板1Aには、携帯機器本体2Aに対する電池パックケース4Aのセット時に蓋板7Aの表面に密着して外部からの水分の侵入を阻止する枠状パッキン10Aが固定され、この枠状パッキン10Aで囲まれた背面板1Aの表面に比較的容量の大きな中継室11が形成される。
そして、前記枠状パッキン10Aの下辺部10aの一部が切り欠かれて同切欠きにより引火性ガスを外部へ逃せる断面積の小さなガス出口12が構成されるけれども、外部からの水分の侵入を阻止するためには、同ガス出口12は極力小さな断面積とされるのがよい。
【0016】
第1実施例による電源電池部は、以上のような構造であるので、組み込まれる組電池パック3Aにあっては、シリコンゴム包囲体3dの熱吸収性で放熱棒電池3bのショート時の温度上昇が抑制され、ショート時に発生する棒電池3bの引火性ガスがシリコンゴム包囲体3dを通って外部放出されることになる。
【0017】
そして、シリコンゴム包囲体3dを透過した引火性ガスは滞留室8A中に流出するが、同滞留室8Aからの流出流量はオリフィス9Aで制限されているため、一挙に流出できずに滞留室8Aの内部に留まり、圧力上昇するから、同引火性ガスの急速な外部流出に起因する引火の危険を回避できる。
この後、滞留室8A中の引火性ガスはオリフィス9Aを通って中継室11中に徐々に流入するが、中継室11の容量も比較的大きいので、同中継室11中で流出速度が緩和されてガス出口12から徐々に引火性ガスが外部へ放出され、ショート時に発生する棒電池3bの引火性ガスの一時的な貯留と少量ずつの放出を実現できる。
【0018】
図3及び図4は本発明の第2実施例を示し、携帯機器本体2Bの下部には水平方向に折れ曲がった支持壁2aが一体成形され、この支持壁2aの上面に形成した凹所5Bに電池パックケース4Bの下壁部4aの支点フック6Bを位置できるのは第1実施例の場合と同様である。
【0019】
樹脂成形される電池パックケース4Bの前面開放部が蓋板7Bで覆われ、電池パックケース4Bの内部の組電池パック3Bは、厚みのある絶縁性プラスチックで構成する絶縁スペーサ3aで相互間隔を保たれた3本の棒電池3b及び1本のダミー電池3cを備え、これらの棒電池3b及びダミー電池3cの全体は気体透過性のシリコンゴム包囲体3dで覆ってある点でも第1実施例の場合と同様である。
【0020】
つまり、組電池パック3Bに組み込まれる各棒電池3bは1.2Vのニッケル・カドミウム蓄電池から構成され、隣り合ったものの極性を逆にした状態とされて接続極板3eで直列接続されると共に、電気的老化特性トラッキング指数CTI:90以上の絶縁スペーサ3aで短絡防止用間隔を保たれ、同様にCTI:90以上の気体透過性シリコンゴム包囲体3dで全体が覆われる。
【0021】
また、第2実施例の場合も、前記蓋板7Bと組電池パック3Bの表面との間にはショート時に発生する棒電池3bの引火性ガスが溜る扁平な滞留室8Bが形成され、前記蓋板7Bに面する携帯機器本体2Bの背面板1Bには、携帯機器本体2Bに対する電池パックケース4Bのセット時に蓋板7Bの表面に密着して外部からの水分の侵入を阻止する枠状パッキン10Bが固定される。
【0022】
そして、図4に示すように、前記電池パックケース4Bの下壁部4aの一部にはその開放縁から切り込まれた切欠きが形成され、前記滞留室8B中の引火性ガスを外部へ逃せる断面積の小さなオリフィス9Bがこの切欠きにより構成される。勿論、このオリフィス9Bは電池パックケース4Bの下壁部4aに形成されるから、同オリフィス9Bを通って外部から水分の侵入することはない。
【0023】
第2実施例による電源電池部は、以上のような構造であるので、組み込まれる組電池パック3Bは、シリコンゴム包囲体3dの熱吸収性で放熱棒電池3bのショート時の温度上昇が抑制され、ショート時に発生する棒電池3bの引火性ガスがシリコンゴム包囲体3dを通って外部放出される。
【0024】
そして、シリコンゴム包囲体3dを透過した引火性ガスは滞留室8B中に留まり、徐々にオリフィス9Bから外部に放出されるから、同引火性ガスの急速な外部流出に起因する引火の危険を回避できる。
【0025】
なお、前記実施例においては、小型携帯電話機に本発明を施した実施例を説明したが、本発明は他の携帯機器にも適用できるのは、改めて指摘するまでもない。
【0026】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項1,3記載の電源電池部の防爆構造によれば、電池のショート時に発生する引火性ガスが一挙に携帯機器の外部に流出することがなく、しかも同引火性ガスが徐々に機外に放出される安全性の高い構造を達成できる。
また、請求項2,4記載の電源電池部の防爆構造では、ショート試験時に表面温度が異常に上昇せず、構成棒電池の沿面放電距離及び離隔距離を充分に確保できるより安全な構造を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例による小型携帯電話機の電源電池部の拡大断面図である。
【図2】同電源電池部の分解斜視図である。
【図3】本発明の第2実施例による小型携帯電話機の電源電池部の拡大断面図である。
【図4】同電源電池部の分解斜視図である。
【符号の説明】
1A,1B 背面板
2A,2B 携帯機器本体
3A,3B 組電池パック
3a 絶縁スペーサ
3b 棒電池
3d シリコンゴム包囲体
4A,4B 電池パックケース
7A,7B 蓋板
8A,8B 滞留室
9A,9B オリフィス
11 中継室
12 ガス出口
Claims (4)
- 空間的な併列状態とする棒電池を含む組電池パックを電池パックケース中に収容し、同電池パックケースを携帯機器本体の背面に着脱可能に取り付け、この携帯機器本体の背面板に設ける枠状パッキンを前記電池パックケースの内表面を構成する蓋板の外面に圧接する携帯機器の電源電池部において、前記蓋板の内面と前記組電池パックとの間を離間させて前記組電池パックからの引火性ガスの滞留室を形成し、前記枠状パッキンよりも内側の前記蓋板の部分に前記滞留室からの引火性ガス流出を制限できるオリフィスを形成し、前記枠状パッキンの下辺部の一部を切欠いてガス出口を開け、同枠状パッキンで囲まれた中継室中の引火性ガスを同ガス出口から外部へ放出することを特徴とする電源電池部の防爆構造。
- 前記組電池パックは、隣り合った棒電池の極性を逆な状態として直列接続して各棒電池間に絶縁スペーサを介装し、棒電池及び絶縁スペーサ全体をシリコンゴム包囲体で覆った構造であることを特徴とする請求項1記載の電源電池部の防爆構造。
- 空間的な併列状態とする棒電池を含む組電池パックを電池パックケース中に収容し、同電池パックケースを携帯機器本体の背面に着脱可能に取り付ける携帯機器の電源電池部において、前記蓋板の内面と前記組電池パックとの間を離間させて前記組電池パックからの引火性ガスの滞留室を形成し、前記電池パックケースの下壁部の開口縁を切欠いて前記滞留室からの引火性ガス流出を制限できるオリフィスを形成し、滞留室中に溜った引火性ガスを同オリフィスから外部へ放出することを特徴とする電源電池部の防爆構造。
- 前記組電池パックは、隣り合った棒電池の極性を逆な状態として直列接続して各棒電池間に絶縁スペーサを介装し、棒電池及び絶縁スペーサ全体をシリコンゴム包囲体で覆った構造であることを特徴とする請求項3記載の電源電池部の防爆構造。
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