JP5018078B2 - 電池によって駆動される装置 - Google Patents

Description

本発明は、コイン型電池によって駆動される装置に関するものである。

電源を供給されて作動する電子腕時計やその他の小型の装置には、コイン型すなわち円板形の電池が多く使用されている。このようなコイン型の電池に関する提案もいくつか発表されている。
あるコイン型電池の提案では、直径３０ｍｍ、厚さ３．５ｍｍのリチウムイオン電池において、正極リードが電池ケースに溶接されて正極の接点部を構成し、負極リードが封口キャップに溶接されて負極の接点部を構成する。さらに、正極の接点部を構成する電池ケースと、負極の接点部を構成する封口キャップとの間の近接した領域が、絶縁封口用ガスケットによって絶縁されている（特許文献１参照）。
また、コイン型アルカリ電池の提案では、正極の接点部を構成する正極缶と、負極の接点部を構成する負極カップとの近接した領域が、ガスケットによって絶縁されている（特許文献２参照）。
このようなコイン型の電池は、正極の接点部と負極の接点部とがガスケットによって絶縁されているので、紙や合成樹脂などの梱包部材に収容されている場合には、正極と負極とがショートすることはないが、梱包部材から取り出した後は、不注意な取り扱いによって正極と負極とが容易にショートするおそれがあった。このようなコイン型の電池だけでなく、携帯電話装置やデジタルカメラなどの電子機器に収容する小型の電池においても、正極の接点部と負極の接点部とが近接した構造になっているので、不注意な取り扱いによって正極と負極とが容易にショートするおそれがあった。

このため、本願の出願人によって、正極と負極とがショートしないような電池の構造が提案された（特許文献３参照）。図１２は、この提案によるコイン型の電池の構造を示す側面図である。図１２（Ａ）において、コイン型の電池２００は、正極の接点部を構成する電池ケース１１と負極の接点部を構成する電池ケース１２とが、ガスケットなどの絶縁部材１３によって絶縁されている。図１２（Ｂ）は、電池２００の電池ケース１２を絶縁性の塗料又は絶縁性のシートなどの絶縁薄膜部材１４で被覆した図である。図１２（Ｃ）は、絶縁薄膜部材１４で被覆した電池２００を装置の電池ホルダ（図示せず）に収容した図である。図１２（Ｃ）に示すように、電池ホルダの導電性の端子３００の突起３００ａが絶縁薄膜部材１４を剥離して電池ケース１２に接触している。なお、図には示していないが、他の導電性の端子が電池ケース１１に接触している。
したがって、電池２００を梱包部材から取り出した場合でも、負極の接点部を構成する電池ケース１２が絶縁薄膜部材１４によって被覆されているので、正極と負極とがショートしない。電池２００を装置に電池ホルダに収容したときに、電池ホルダの導電性の端子３００の突起３００ａが絶縁薄膜部材１４を剥離して電池ケース１２に接触するので、電池２００から装置に電源が供給される。
特開２００３−２１７５６２号公報 特開２００４−０２２３６２号公報 特開２００５−３４００３６号公報

しかしながら、上記特許文献３において、電池２００を装置に電池ホルダに収容したときに、電池ホルダの導電性の端子３００の突起３００ａによって絶縁薄膜部材１４が完全に剥離しない可能性もあり得る。例えば、突起３００ａの先端が何らかの原因で摩耗して鋭利性が低くなっていた場合、あるいは、絶縁薄膜部材１４の材質が不均一で、突起３００ａに当接する部分が規格値より厚い場合には、絶縁薄膜部材１４が完全に剥離しない可能性がある。
本発明の目的は、このような従来の課題を解決するためのものであり、絶縁薄膜部材で接点部を被覆されたコイン型電池を装置の収容手段に収容した場合に、収容手段の導電性の突起が絶縁薄膜部材を完全に剥離して接点部に接触できる装置を提供することである。

請求項１に記載の装置は、所定の収容手段に収容されたコイン型電池によって駆動される装置であって、正極の接点部と、負極の接点部と、前記正極の接点部および前記負極の接点部の少なくとも一方の接点部の表面に部分的に密着し、部分的に隙間を有する状態で被覆される絶縁部材と、を前記収納手段に備え、前記絶縁部材は、前記隙間を有する状態で被覆された部分が前記収容手段に設けられた導電性の突起によって突き破られて、当該導電性の突起と前記少なくとも一方の接点部とが接触することを特徴とする。

請求項１の装置において、請求項２に記載したように、前記少なくとも一方の接点部は、表面の一部に凹部を有し、当該凹部によって前記絶縁部材が隙間を有する状態で被覆されることを特徴とする。

あるいは、請求項１の装置において、請求項３に記載したように、前記絶縁部材の前記少なくとも一方の接点部を被覆する面は、前記少なくとも一方の接点部に密着する凸状の面と、前記少なくとも一方の接点部との間に隙間を形成する凹状の面とを有することを特徴とする。

本発明の装置によれば、絶縁薄膜部材で接点部を被覆したコイン型電池を装置の収容手段に収容した場合に、収容手段の導電性の突起が絶縁薄膜部材を完全に剥離して接点部に接触できるという効果が得られる。

以下、本発明による電池の構造の第１実施形態および第２実施形態について、図１ないし図１１を参照して説明する。
図１は、第１実施形態におけるコイン型の電池１００の構造を示す図である。図１（Ａ）は電池１００の側面図であり、正極の接点部を構成する電池ケース１と負極の接点部を構成する電池ケース２とが、ガスケットなどの絶縁部材３によって絶縁されている。図１（Ｂ）は、電池ケース２側から見た電池１００の平面図である。図１に示すように、電池ケース２の中央には円錐形状の凹部２ａが形成されている。

図２は、図１の電池２００の電池ケース２の表面を絶縁薄膜部材で被覆した状態を示す側面図である。図２（Ａ）に示すように、電池ケース２の表面を絶縁薄膜部材５で被覆した場合には、凹部２ａによって電池ケース２と絶縁薄膜部材５との間に隙間が形成され、その他の部分では電池ケース２と絶縁薄膜部材５とが密着する。図２（Ｂ）は、絶縁薄膜部材４で被覆した電池１００を装置の電池ホルダ（図示せず）に収容した図である。図２（Ｂ）に示すように、電池ホルダの導電性の端子３００の突起３００ａが、凹部２ａに対応する部分の絶縁薄膜部材４を突き破って、電池ケース２に接触する。すなわち、凹部２ａによって形成される隙間内に導電性の突起３００ａが達するので、導電性の突起３００ａと電池ケース２とが完全に接触する。なお、図には示していないが、他の導電性の端子が電池ケース１に接触しているので、電池１００の正極の接点部および負極の接点部を介して、電池１００の電源が装置に供給される。

以上のように、この第１実施形態の電池は、正極の接点部を構成する電池ケース１と、負極の接点部を構成する電池ケース２と、電池ケース２の表面に部分的に密着し、電池ケース２に形成された凹部２ａにより部分的に隙間を有する状態で被覆される絶縁薄膜部材４と、を備え、その縁薄膜部材４は、隙間を有する状態で被覆された部分が装置の収容手段に設けられた導電性の突起によって突き破られて、その導電性の突起と電池ケース２とが接触するような構造になっている。
したがって、絶縁薄膜部材４で電池ケース２を被覆した電池１００を装置の収容手段に収容した場合に、収容手段の導電性の突起３００ａが絶縁薄膜部材４を完全に剥離して電池ケース２に接触できる。

次に、第１実施形態の変形例について説明する。
図３は、負極の接点部を構成する電池ケース２の表面を示す第１の変形例の平面図である。図３に示すように、電池ケース２の表面には、７個の凹部２ｂが形成されている。図示しない装置の収容手段には、この７個の凹部２ｂに対応する位置に７個の導電性の突起が設けられ、これらの突起が絶縁薄膜部材（図示せず）を突き破って、電池ケース２の７個の凹部２ｂに接触する。
したがって、絶縁薄膜部材で電池ケース２を被覆した電池１００を装置の収容手段に収容した場合に、収容手段の７箇所において導電性の突起が絶縁薄膜部材をより完全に剥離して電池ケース２に接触できる。

図４は、負極の接点部を構成する電池ケース２の表面を示す第２の変形例の平面図である。図４に示すように、電池ケース２の表面には、縦横の溝部２ｃが形成されている。図示しない装置の収容手段には、この溝部２ｃに対応する位置に複数の導電性の突起が設けられ、これらの突起が絶縁薄膜部材（図示せず）を突き破って電池ケース２の溝部２ｃの複数の箇所に接触する。
したがって、絶縁薄膜部材で電池ケース２を被覆した電池１００を装置の収容手段に収容した場合に、収容手段の複数の箇所において導電性の突起が絶縁薄膜部材をより完全に剥離して電池ケース２に接触できる。

図５は、負極の接点部を構成する電池ケースの凹部形状を示す第３の変形例の側面図である。図５において、上記第１実施形態と同様に、正極の接点部を構成する電池ケース１と、負極の接点部を構成する電池ケース２とが、ガスケットなどの絶縁部材３によって絶縁されている。ただし、電池ケース２の表面の中央部に形成された凹部２ｄは、第１実施形態のような円錐形状ではなく、円筒形状になっている。
したがって、第１実施形態と同様に、絶縁薄膜部材で電池ケース２を被覆した電池１００を装置の収容手段に収容した場合に、収容手段の導電性の突起が絶縁薄膜部材を完全に剥離して電池ケース２に接触できるとともに、導電性の突起の形状や電池ケース２の製造上の自由度が拡がる。

図６は、負極の接点部を構成する電池ケースの凹部形状を示す第４の変形例の側面図である。図６において、上記第１実施形態と同様に、正極の接点部を構成する電池ケース１と、負極の接点部を構成する電池ケース２とが、ガスケットなどの絶縁部材３によって絶縁されている。ただし、電池ケース２の表面の中央部に形成された凹部２ｄは、第１実施形態のような円錐形状および第３の変形例のような円筒形状ではなく、半球すなわちドーム形状になっている。
したがって、第１実施形態と同様に、絶縁薄膜部材で電池ケース２を被覆した電池１００を装置の収容手段に収容した場合に、収容手段の導電性の突起が絶縁薄膜部材を完全に剥離して電池ケース２に接触できるとともに、第３の変形例と同様に、導電性の突起の形状や電池ケース２の製造上の自由度が拡がる。

なお、この第１実施形態および変形例においては、負極の接点部を構成する電池ケース２に凹部又は溝部が形成される構造にしたが、凹部又は溝部が形成されるのは電池ケース２だけに限定されない。正極の接点部を構成する電池ケース１に凹部又は溝部を形成する構造にしてもよい。あるいは、負極の接点部を構成する電池ケース２および正極の接点部を構成する電池ケース１の両方に凹部又は溝部を形成する構造にしてもよい。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態の電池は、図１に示した第１実施形態の電池１００とほとんど同じであるが、第２実施形態の電池の電池ケースには凹部や溝部は形成されていない。すなわち、第２実施形態の電池は、図１２（Ａ）に示した従来の電池２００と同じ構造である。ただし、負極の接点部を構成する電池ケースを被覆する絶縁薄膜部材が従来の電池２００とは異なっている。

図７は、第２実施形態における電池の負極の接点部を構成する電池ケースを被覆するための、絶縁薄膜部材５の構造を示す外観図である。図８は、図７の絶縁薄膜部材５のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。図７において、絶縁薄膜部材５の表面には、円筒形の突起６が多数形成されている。これら突起６の上面には接着剤７が塗布又は他の方法によって固着されている。この接着剤７によって絶縁薄膜部材５を第２実施形態における電池に貼り付けることができる。

図９は、第２実施形態におけるコイン型の電池１００の構造を示す図である。図９（Ａ）は電池１００の側面図であり、正極の接点部を構成する電池ケース１と負極の接点部を構成する電池ケース２とが、ガスケットなどの絶縁部材３によって絶縁されている。図９（Ｂ）は、図９（Ａ）におけるコイン型の電池１００の電池ケース２の表面に図７および図８に示した絶縁薄膜部材５を貼り付けた状態を示す側面図である。図９（Ｂ）に示すように、絶縁薄膜部材５は突起６の上面の接着剤７によって、電池１００の電池ケース２の表面に部分的に密着し、突起６が形成されてない部分には隙間８が形成される。一方、この電池１００を収容する装置の電池ホルダ（図示せず）には、導電性の突起が複数設けられており、電池１００が電池ホルダに収容されたときに、絶縁薄膜部材５が電池ケース２に密着する凸状の面と電池ケース２との間に隙間８を形成する凹状の面とを有するので、隙間８が形成されている部分の絶縁薄膜部材５が導電性の突起によって突き破られて、導電性の突起と電池ケース２の表面とが接触する。
したがって、第１実施形態と同様に、絶縁薄膜部材５で電池ケース２を被覆した電池１００を装置の収容手段に収容した場合に、収容手段の導電性の突起が絶縁薄膜部材５を完全に剥離して電池ケース２に接触できる。

図１０は、第２実施形態における電池の負極の接点部を構成する電池ケースを被覆するための、絶縁薄膜部材５の第１の変形例の構造を示す外観図である。この絶縁薄膜部材５の場合には、その表面に複数のレール型の突起６が並列に形成されている。それぞれの突起６の上面には接着剤７が塗布又はその他の方法で固着されている。図１０のＸ−Ｘ線に沿った断面図は、図８に示したものと同じである。この絶縁薄膜部材５を図９（Ａ）の電池１００の電池ケース２に貼り付けた状態は、図９（B）に示したものと同じである。また、この電池１００を収容する装置の電池ホルダ（図示せず）には、導電性の突起が複数設けられており、電池１００が電池ホルダに収容されたときに、絶縁薄膜部材５が電池ケース２に密着する凸状の面と電池ケース２との間に隙間８を形成する凹状の面とを有するので、隙間８が形成されている部分の絶縁薄膜部材５が導電性の突起によって突き破られて、導電性の突起と電池ケース２の表面とが接触する。
したがって、図７の絶縁薄膜部材５の場合と同様に、図１０の絶縁薄膜部材５で電池ケース２を被覆した電池１００を装置の収容手段に収容した場合に、収容手段の導電性の突起が絶縁薄膜部材５を完全に剥離して電池ケース２に接触できる。

図１１は、第２実施形態における電池の負極の接点部を構成する電池ケースを被覆するための、絶縁薄膜部材５の第２の変形例の構造を示す外観図および部分断面図である。図１１の外観図に示すように、絶縁薄膜部材５の表面には、接着剤７で被膜された多数の球状のスペーサ９が設けられている。したがって、図１１（Ｂ）の部分断面図から明らかなように、この絶縁薄膜部材５を図９（Ａ）の電池１００の電池ケース２に貼り付けた状態は、図９（B）に示したものと同じである。また、この電池１００を収容する装置の電池ホルダ（図示せず）には、導電性の突起が複数設けられており、電池１００が電池ホルダに収容されたときに、絶縁薄膜部材５が電池ケース２に密着する凸状の面と電池ケース２との間に隙間８を形成する凹状の面とを有するので、隙間８が形成されている部分の絶縁薄膜部材５が導電性の突起によって突き破られて、導電性の突起と電池ケース２の表面とが接触する。
したがって、図７および図１０の絶縁薄膜部材５の場合と同様に、図１０の絶縁薄膜部材５で電池ケース２を被覆した電池１００を装置の収容手段に収容した場合に、収容手段の導電性の突起が絶縁薄膜部材５を完全に剥離して電池ケース２に接触できる。

上記各実施形態および変形例の電池１００は、様々な小型機器に使用されているコイン型の形状であるので、極めて広い産業分野において優れた電池を提供することができる。

上記各実施形態および変形例の電池１００から電源を供給される装置は、電池１００を収容する収容手段である電池ホルダと、電池ホルダに電池１００が収容された際に、隙間を有する状態で被覆された絶縁薄膜部材５の部分を突き破って、負極の接点部を構成する電池ケース２に接触する導電性の突起と、その電池ケース２と導電性の突起とが接触することにより、電池１００から供給される電源によって作動するので、収容手段に収容された電池の接点部を被覆した絶縁薄膜部材を完全に剥離して、電池から電源を供給できる。

上記各実施形態および変形例においては、コイン型の電池１００およびその電池１００から電源を供給される装置を例に採って本発明を説明したが、本発明の電池はコイン型に限定されるものではない。正極の接点部と負極の接点部とが近接している全ての電池に適用することができる。すなわち、本発明は上記各実施形態および変形例の電池およびその電池から電源を供給される装置に限定されるものではなく、その技術的範囲の属する限り、当業者によって容易に考えられる様々な他の実施形態および変形例が可能である。

本発明の第１実施形態における電池の構造を示す図。 図１の電池の電池ケースの表面を絶縁薄膜部材で被覆した状態を示す側面図。 第１実施形態における負極の接点部を構成する電池ケースの表面を示す第１の変形例の平面図。 第１実施形態における負極の接点部を構成する電池ケースの表面を示す第２の変形例の平面図 第１実施形態における負極の接点部を構成する電池ケースの凹部形状を示す第３の変形例の側面図。 第１実施形態における負極の接点部を構成する電池ケースの凹部形状を示す第４の変形例の側面図。 本発明の第２実施形態における電池に使用する絶縁薄膜部材の外観図。 図７の絶縁薄膜部材のＸ−Ｘ線に沿った断面図。 本発明の第２実施形態における電池の構造を示す図。 第２実施形態における絶縁薄膜部材の第１の変形例の外観図。 第２実施形態における絶縁薄膜部材の第２の変形例の外観図。 従来のコイン型の電池の構造を示す側面図。

符号の説明

１ 正極の電池ケース
２ 負極の電池ケース
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ 凹部
３ ガスケット
４、５ 絶縁薄膜部材
６ 突起
７ 接着剤
８ 隙間
９ スペーサ
１００ 電池
３００ａ 導電性の突起

Claims (3)

1. 所定の収容手段に収容されたコイン型電池によって駆動される装置であって、
   正極の接点部と、
   負極の接点部と、
   前記正極の接点部および前記負極の接点部の少なくとも一方の接点部の表面に部分的に密着し、部分的に隙間を有する状態で被覆される絶縁部材と、
   を前記収納手段に備え、
   前記絶縁部材は、前記隙間を有する状態で被覆された部分が前記収容手段に設けられた導電性の突起によって突き破られて、当該導電性の突起と前記少なくとも一方の接点部とが接触することを特徴とする装置。
2. 前記少なくとも一方の接点部は、表面の一部に凹部を有し、当該凹部によって前記絶縁部材が隙間を有する状態で被覆されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記絶縁部材の前記少なくとも一方の接点部を被覆する面は、前記少なくとも一方の接点部に密着する凸状の面と、前記少なくとも一方の接点部との間に隙間を形成する凹状の面とを有することを特徴とする請求項１に記載の装置。

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