JP3619707B2

JP3619707B2 - パック電池

Info

Publication number: JP3619707B2
Application number: JP15200699A
Authority: JP
Inventors: 千洋村田; 敬司福原; 浩濱田; 廣彦太田; 裕之中田
Original assignee: FDK Corp
Current assignee: FDK Corp
Priority date: 1999-05-31
Filing date: 1999-05-31
Publication date: 2005-02-16
Anticipated expiration: 2019-05-31
Also published as: JP2000340200A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一個以上の素電池を絶縁外装部材で被装したパック電池に関し、とくにパック電池の誤装着（逆挿）防止構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、電源に乾電池を使用する電子機器には電池ボックスが設置されている。そして、このボックス内の所定の位置に所定の向きとなるように電池を装着する。しかし、機器側で要求する電圧値、機器の形状やサイズ／重量などの制限から、複数個の電池を一体的にまとめたパック電池を使用する場合がある。
【０００３】
パック電池は、主に円筒形の電池を素電池とし、１つあるいは互いに接続された複数個の素電池によって電池本体を構成している。そして、熱収縮チューブや樹脂製の硬質ケースを外装部材としてその中に電池本体を固定／収納するとともに、電池本体の電極を外装部材外に配設された電極端子に接続するようにしている。
【０００４】
パック電池は、機器に装着する際に極性を間違えて機器や電池が破損しないように逆挿防止構造を採用する場合が多い。例えば、パック電池としてよく知られた２ＣＲ５型などでは、硬質な樹脂製ケースを外装部材とし、そのケース形状を電池の装着方向に対して非対称としている。機器側には、この非対称な開口端を有する「ドロップイン式」の電池装着部が備えられている。
【０００５】
また、上記２ＣＲ５型のように硬質の外装部材を用いず、軟質な絶縁チューブなどの外像部材内に電池本体を固定／収納するタイプもある。図４（Ａ）〜（Ｃ）にこのタイプのパック電池を示した。（Ａ）はその外観を左上方からの斜視図として示している。（Ｂ）は同じ向きからの分解斜視図であり、（Ｃ）は前方からの透視平面図を示している。
【０００６】
このパック電池１ｂは、円筒形の素電池２ａ、２ｂをその電極を互い違いにして２本並置している。そして、一方の端面側で両極４ｂ、５ａがリード板３によって接続され、電気的に直列接続された電池本体が構成されている。また、２本の素電池２ａ、２ｂの列に沿ってプレート状のスペーサ１０が配設されている。このスペーサ１０が電池本体とともに熱収縮チューブで一体的に被装されることで端面の形状が「略双眼鏡形」の非対称図形となる。
【０００７】
また、熱収縮チューブ６は、素電池２ａ、２ｂの電極板４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂを覆うように被装され、リード板３が接続されていない端面側では、その一部を円形に開口して電極板４ａ、５ｂを露出させている。この露出した電極板４ａ、５ｂが電極端子となっている。
【０００８】
上述の外観形状による逆挿防止方式の他にコネクタによる方式もある。これは、電池本体を熱収縮チューブなどでその配列形状のままで被装・固定するとともに、各電極からリード線を導出し、その先端にコネクタを接続している。もちろん、接続相手側となる機器側のコネクタとは所定の方向でしか装着できないようになっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
パック電池において、非対称な外観形状によって逆挿を防止する方式は、電池の構成（素電池の種類や数）に応じてケース形状が異なる。機器側からの要求によって規格外の形状にする必要性も多い。そのため、機器に合わせてその都度ケースの設計・製造が必要となる。軟質素材を外装部材としても外観を整形するためのスペーサを用意しなくてはならず、電池構成によってスペーサの形状や数を考慮しなくてはならない。
【００１０】
さらに、筒型素電池を奇数個使用したパック電池を外観形状によって逆挿防止構造とする場合、電池を互い違いに横並びに配置すると電極が対向する面に配設されるため、より複雑な逆挿防止形状とする必要がある。そのため、外観形状自体の設計にも多くのコストがかかる。確かに、同一面に電極を配置するために配線を内部で引き回したパック電池もあるがそのリード線自体やその引き回し工程にコストがかかる。
【００１１】
また、偶数個の素電池を使用したパック電池などで電極端子を同一面に配設する場合にも問題がある。すなわち、携行時に金属片などが両極に接触して外部短絡を起こす可能性があるということである。端子部を脱着可能なカバーで覆うなどして、外部短絡防止構造を付加した電池パックもあるが、コストアップは免れない。
【００１２】
普通、多くのパック電池は絶縁性の包装材に覆われた形態で市販され、使用時にその包装を解くことで外部短絡の機会を減少させている。しかし、同じ電池を頻繁に換装しながら使用する場合もあり、一度包装を解いたら次に装着するまでは同じように外部短絡の可能性が存在する。再度包装するとなれば使用者に極度の不便を強いることになる。
【００１３】
そこで、特開平８−２８７８９３号公報に開示されたパック電池では、電極端子をケース表面の異なる面に配設することで、電池本体の構成がどのようなものであっても逆挿や外部短絡を防止できるようにしている。しかし、ケース内の電池本体の電極位置が電極端子の位置に対応しないため、ケース内部でリード線などによって電極を引き回す必要がある。もちろん、装着する機器に合わせて設計・製造しなければならないという問題は回避できない。したがって、これもコスト的に不利と言わざるを得ない。
【００１４】
なお、コネクタタイプの場合も機器側に合わせたコネクタを必要としてコスト高となる。また、リード線が長いとその電気抵抗によって電圧損失が生じるとう問題もある。
【００１５】
そこで、本発明は素電池の数によらず、確実に逆挿と外部短絡を防止でき、しかもコスト的にも極めて優れたパック電池を提供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、１個の素電池あるいは互いに接続された複数個の素電池で構成された電池本体を絶縁性外装部材で被装するとともに前記電池本体の両極に対応する第１および第２の電極端子を前記外装部材の外側に配設してなるパック電池であって、その第１の発明は、前記第１の電極端子が前記外装部材の一部を開口して対応する素電池の電極板を露出してなり、前記第２の電極端子が対応する素電池の電極板に接続された導電性舌片を前記外装部材外に導出するとともに前記第１の電極端子と平行しない面に配設してなることとしている。
【００１７】
また第２の発明は、前記素電池が筒状電池缶の上下両端面に電極板を配設してなる筒型電池であって、前記電池本体は当該電池を１個使用してなり、前記第１の電極端子は当該素電池の電極板を露出してなり、前記第２の電極端子は当該素電池の電極板に接続された導電性舌片を前記外装部材外に導出するとともにＬ字型に曲折して当該素電池の筒側面に沿うように配設してなることとした。
【００１８】
第３の発明は、第２の発明に記載した筒形素電池を複数個使用する場合であり、前記電池本体は互いに直列接続された複数個の前記筒形素電池を左右方向に横並びに配置してなり、前記第１の電極端子は前記横並びに配置された素電池列の最後尾の素電池の電極板を露出してなり、前記第２の電極端子は前記素電池列の先頭の素電池の電極板に接続された導電性舌片を前記外装部材外に導出するとともにＬ字型に曲折して当該先頭の素電池の筒側面に沿うように配設してなるパック電池とした。
【００１９】
また第４の発明は、第３の発明において、前記電池本体が複数個の前記筒形素電池を上下方向が互い違いとなるように横並びに配置するとともに隣り合う素電池で正負の電極板同士を導電性プレートを掛け渡して接続することで直列接続してなっていることとした。
【００２０】
さらに第１〜第４の発明において、前記素電池が電極を兼ねた電池缶内に発電要素を収納してなる場合、前記第２の電極端子の極性と当該電池缶の極性とを同一にしたパック電池を第５の発明とした。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の実施例におけるパック電池を示している。（Ａ）（Ｂ）はその外観を斜視図として示している。なお、図中では便宜的にパック電池の前後、上下、右の各側面を設定し、それぞれＡ面〜Ｅ面で示した。したがって、（Ａ）はＡＥＣからの斜視図であり、（Ｂ）はＡＥＤからの斜視図となる。（Ｃ）はＥからの透視平面図を示している。
【００２２】
パック電池１は３つの円筒形素電池２ａ〜２ｃを含んで構成されている。各素電池２ａ〜２ｃは円筒形電池缶の上下両端面に正負の電極板（正極：４ａ〜４ｃ、負極：５ａ〜５ｃ）が配設されている。そして、この素電池２ａ〜２ｃを上下方向を互い違いにして左右方向に横並びに配置するととともに、各電池をリード板３によって電気的に直列接続して電池本体を構成している。各素電池２ａ〜２ｃの正負の電極板（正極：４ａ〜４ｃ、負極：５ａ〜５ｃ）において、電池本体の正極は素電池２ａの正極板４ａに対応し、負極は素電池２ｃの負極板５ｃに対応している。
【００２３】
電池本体は熱収縮チューブを外装部材６として一体的に被装されている。また、その被装状態は、素電池２ａ〜２ｃの電極板４ａ〜４ｃ、５ａ〜５ｃ、を覆っている。すなわち、パック電池１の前後側面（ＡＢ面）がチューブ開口端となるようにチューブに挿入されている。
【００２４】
パック電池１のＤ面には、外装部材６の一部が円形に開口して電池２ｃの負極板５ｃが露出してなる負極端子７がある。
【００２５】
一方、正極（電池２ａの正極板４ａ）にはＬ字型に曲折したステンレス製プレート（舌片）８が溶接されている。そして、その舌片８が外装部材６の外、並列配置された素電池列の前面（Ａ面）方向に導出されるとともにこの前面に沿うようにＬ字型に曲折されている。このＡ面に沿った舌片８の表面が正極端子９となる。
【００２６】
図２は、このパック電池１を使用する機器側の電池装着部の概略を示している。機器側の電池装着部にはパック電池１の電極端子７、９の配置に合うように接点２０ａ、２０ｂが設置される。パック電池１の正負電極端子７、９は平行しない面にそれぞれ配設されているため、パック電池１を逆（図中でを上下逆方向）に装着しようとしても電極端子７、９がどの接点２０ａ、２０ｂにも接触しないため、確実に逆挿を防止することができる。なお、電極端子の配置は上記実施例に限らず、図３に示す変更例のように舌片を素電池列の（左）側面に導出してもよい。また、素電池の数も上記実施例限るものではなく、配列も互い違いにせずに同じ向きを向くように横並びに配置してリード線で各素電池を接続する形態も考えられる。素電池の数が多ければ複数列に横並びに並べて行列配置したり、使用する機器の電池装着部の形状に応じて縦に並べる（直列配列）させる場合もあり得る。もちろん、素電池もガム型電池などの角筒状でもよいし、別の形状でもよい。さらに、１個の素電池でパック電池を構成することとしてもよい。
【００２７】
重要な点は、外装部材の一部を開口して電池本体の一方の電極に対応する電極板を露出させてなる第１の電極端子と、もう一方の電極に対応する電極板に接続された舌片を外装部材外に導出して第１の電極端子と平行にない面に配設してなる第２の電極端子を備えることである。
【００２８】
さらに、素電池の電池缶が一方の電極を兼ねている場合、舌片を電池缶と同じ極性の電極板に接続すれば素電池本体の側面の絶縁被膜がはがれた場合でも短絡することがなく、より好ましい実施形態となる。例えば、正極缶内に発電要素を収納した素電池であれば、電池缶の側面が絶縁体によって被膜されて電池缶の両端面が素電池の電極板となるので、舌片を電池本体の正極（所定の素電池の正極板）に接続するとともに素電池の正極缶に沿わせて導出すればよい。なお、舌片が電池缶と異なる極性の電極板に接続する場合には舌片の裏面（電極端子面の裏側面）に絶縁テープなどを貼付するなどして短絡の可能性を減少させることができる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、素電池の数や電極板の向きによらず、逆挿を確実に防止でき、しかも外部短絡の可能性が極めて低い構造を低コストで実現できる。
【００３０】
素電池が円筒形でその上下両端に電極板を備えている場合、舌片を電池缶の側面に沿わせることで舌片の屈曲を防止するとともに、パック電池の外形寸法を抑えることができる。とくに、複数の素電池を使用する場合に素電池を左右方向に横並びに配置すれば、パック電池の小型化の効果が顕著である。
【００３１】
また、このとき、全ての素電池の極性を同じ面に向けて横並びに配置すれば、漏液時などにもう一方の極性の電極板を損傷させる可能性を減少させる。互い違いとした場合は、隣同士の素電池をリード板で掛け渡すだけの簡単な構造で接続することができ、コストダウンが期待できる。したがって、パック電池の使用目的や素電池自体の性能、あるいは製造設備に応じて適宜な配列形態を採用することができる。
【００３２】
さらに、外装部材の外部へ導出させる電極端子の極性と素電池の電池缶の極性とを同一にすれば、素電池自体の絶縁外装部材の破損による短絡も防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例におけるパック電池である。（Ａ）は外観を前面右上方向からの斜視図として示している。（Ｂ）は前面右下方向からの斜視図である。（Ｃ）は右側面からの透視平面図である。
【図２】上記実施例における逆挿防止機能を説明するための概略図である。（Ａ）（Ｂ）に正しい装着状態と逆挿状態とをそれぞれ示した。
【図３】本発明のその他の実施例におけるパック電池の斜視図である。
【図４】従来のパック電池を示している。（Ａ）は外観を斜視図として示している。（Ｂ）はその一部破断斜視図である。（Ｃ）は側面からの透視図である。
【符号の説明】
１、１ｂパック電池
２ａ〜２ｃ素電池
４ａ〜４ｃ、５ａ〜５ｃ電極板
６外装部材
７、９電極端子

Claims

１個の素電池あるいは互いに接続された複数個の素電池で構成された電池本体を絶縁性外装部材で被装するとともに前記電池本体の両極に対応する第１および第２の電極端子を前記外装部材の外側に配設してなるパック電池であって、前記第１の電極端子は前記外装部材の一部を開口して対応する素電池の電極板を露出してなり、前記第２の電極端子は対応する素電池の電極板に接続された導電性舌片を前記外装部材外に導出するとともに前記第１の電極端子と平行しない面に配設してなることを特徴とするパック電池。
請求項１において、前記素電池は筒状電池缶の上下両端面に電極板を配設してなる筒型電池であって、前記電池本体は当該電池を１個使用してなり、前記第１の電極端子は当該素電池の電極板を露出してなり、前記第２の電極端子は当該素電池の電極板に接続された導電性舌片を前記外装部材外に導出するとともにＬ字型に曲折して当該素電池の筒側面に沿うように配設してなることを特徴とするパック電池。
請求項１において、前記素電池は筒状電池缶の上下両端面に電極板を配設してなる筒型電池であって、前記電池本体は互いに直列接続された複数個の前記円筒形素電池を左右方向に横並びに配置してなり、前記第１の電極端子は前記並列配置された素電池列の最後尾の素電池の電極板を露出してなり、前記第２の電極端子は前記素電池列の先頭の素電池の電極板に接続された導電性舌片を前記外装部材外に導出するとともにＬ字型に曲折して当該先頭の素電池の筒側面に沿うように配設してなることを特徴とするパック電池。
請求項３において、前記電池本体は、複数個の前記筒形素電池の上下方向を互い違いにして横並びに配置し、隣り合う素電池で正負の電極板同士を導電性プレートを掛け渡して接続することで直列接続してなることを特徴とするパック電池。
請求項１〜４のいずれか１項において、前記素電池は電極を兼ねた電池缶内に発電要素を収納してなり、前記第２の電極端子の極性が当該電池缶の極性と同一であることを特徴とするパック電池。