JP5334482B2

JP5334482B2 - 組電池

Info

Publication number: JP5334482B2
Application number: JP2008190337A
Authority: JP
Inventors: 功土居; 規男河合; 秀文伊佐治
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2008-07-23
Filing date: 2008-07-23
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2028-07-23
Also published as: JP2010027523A

Description

本発明は、複数の単３電池又は単４電池を収納して、単１電池と単２電池に代わって使用できる組電池に関する。

単１電池と単２電池は外形が大きく、容量を大きくできる。ただ、このタイプの電池は、単３電池とや単４電池に比較すると使用量が少ないことから製造量が少なく、製造コストが高くなる。この欠点を解消するために、複数の単３電池を、外形を単１電池とするケーシングに収納する電池が開発されている。（特許文献１参照）
特開２００６−２６９１９３号公報

特許文献１の電池を図１に示す。この電池は、円筒状のケーシング９０をプラス側とマイナス側のケーシングユニット９０Ａ、９０Ｂに２分割している。各々のケーシングユニット９０Ａ、９０Ｂの端面には、脱着自在に収納される単３電池９１の電極に接続される外部電極９２を設けている。さらに、一方のケーシングユニット９０Ａに、舌片９３と係合爪９４を設けて、他方のケーシングユニット９０Ｂには、係合爪９４を係止する嵌合孔９５を設けている。この電池は、係合爪９４を嵌合孔９５に係止して、一対のケーシングユニット９０Ａ、９０Ｂを連結し、また、係合爪９４を嵌合孔９５から外して、ケーシングユニット９０Ａ、９０Ｂを開いて、単３電池９１を出し入れできる構造としている。この電池は、ケーシング９０の外形を単１電池として、内部に複数の単３電池９１を収納できる。

この構造の電池は、たとえば内部に複数の単３電池９１を収納しながら外形を単１電池として使用できる。また、単３電池９１を交換して使用できる。とくに、この電池は、ケーシング９０にスリット９６を設ける独特の構造で、４本の単３電池９１を収納しながら外形を単１電池にできる。ただ、この構造の電池は、単１電池として使用する状態で十分な強度を実現できない欠点がある。それは、ケーシングを開閉できる構造とするために、長手方向の中間で分割して、分割部分を係合爪と嵌合孔でもって、脱着自在に連結するからである。

本発明は、この欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、外形を単１電池又は単２電池としながら、複数の単３電池又は単４電池を収納することができると共に、ケーシングを十分な強度として、規格電池の単１電池又は単２電池に代わって使用できる組電池を提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

本発明の請求項１の組電池は、単１電池と同じ外形の円筒状であって、両端を開口してなるプラスチック製のケーシング１０と、このケーシング１０の両端の開口部１３を閉塞するようにケーシング１０に固定してなるプラス側の金属板２０Ａ及びマイナス側の金属板２０Ｂと、これらの金属板２０で閉塞されるケーシング１０内に互いに平行に収納されて、プラス側の電極３０Ａをプラス側の金属板２０Ａに、マイナス側の電極３０Ｂをマイナス側の金属板２０Ｂに接続してなる複数本の単３電池３０とを備える。この組電池のケーシング１０は、円筒を縦に２分割する形状に成形されてなる一対のケーシングユニット１０Ａからなり、各々のケーシングユニット１０Ａは、両端の開口縁に沿って、金属板２０を嵌入する嵌着溝１４を設けており、この嵌着溝１４に金属板２０の外周を挿入して、一対のケーシングユニット１０Ａを開閉できない円筒状に連結している。

本発明の請求項２の組電池は、請求項１に記載される組電池であって、ケーシング１０内に３本の単３電池３０を収納している。

本発明の請求項３の組電池は、単２電池と同じ外形の円筒状であって、両端を開口してなるプラスチック製のケーシング５０と、このケーシング５０の両端の開口部５３を閉塞するようにケーシング５０に固定してなるプラス側の金属板６０Ａ及びマイナス側の金属板６０Ｂと、これらの金属板６０で閉塞されるケーシング５０内に互いに平行に収納されて、プラス側の電極７０Ａをプラス側の金属板６０Ａに、マイナス側の電極７０Ｂをマイナス側の金属板６０Ｂに接続してなる複数本の単４電池７０とを備える。この組電池のケーシング５０は、円筒を縦に２分割する形状に成形されてなる一対のケーシングユニット５０Ａからなり、各々のケーシングユニット５０Ａは、両端の開口縁に沿って、金属板６０を嵌入する嵌着溝５４、８４を設けており、この嵌着溝５４、８４に金属板６０の外周を挿入して、一対のケーシングユニット５０Ａを開閉できない円筒状に連結している。

本発明の請求項４の組電池は、請求項３に記載される組電池であって、ケーシング５０内に４本の単４電池７０を収納している。

本発明の請求項１と請求項３の組電池は、外形を単１電池又は単２電池としながら、複数の単３電池又は単４電池を収納することができると共に、ケーシングを十分な強度として、規格電池の単１電池又は単２電池に代わって使用できる特徴がある。とくに、本発明の組電池は、ケーシング両端の開口部を閉塞するようにプラス側とマイナス側の金属板を固定して、金属板で閉塞されるケーシング内に互いに平行に複数の単３電池や単４電池を収納し、さらにケーシングを、円筒を縦に２分割する形状に成形してなる一対のケーシングユニットで構成し、各々のケーシングユニットの両端の開口縁に沿って、金属板を嵌入する嵌着溝を設け、この嵌着溝に金属板の外周を挿入して、一対のケーシングユニットを開閉できない円筒状に連結する独特の構造によって、ケーシングを十分な強度として、規格電池の単１電池又は単２電池に代わって使用できるという独特の特徴を実現する。

さらに、本発明の請求項５の組電池は、請求項４に記載される組電池であって、ケーシング５０内に収納される４本の単４電池７０の凸部電極７０ａをＰＴＣ７５を介して金属板６０に接続しており、このＰＴＣ７５を、互いに隣接する凸部電極７０ａの間に配置している。
この構造は、４本の単４電池の互いに隣接する凸部電極の間にできるスペースを有効に利用してＰＴＣを配置するので、ＰＴＣを省スペースに配置できる。

本発明の組電池は、ケーシング１０、５０の内面に突出して、収納する電池を嵌着して定位置に保持する複数の保持リブ１７、５７を、平行な姿勢として一体的に成形して設けることができる。
この構造は、強固なケーシング内の定位置に、位置ずれしないように安定して、複数の単３電池や単４電池を保持できる。

本発明の組電池は、プラス側の金属板２０Ａ、６０Ａが中央に凸部電極２１、６１を有することができる。

本発明の組電池は、金属板２０、６０に、収納電池から排出されるガスを外部に排出するガス抜き穴２３、６３を設けることができる。
この組電池は、ケーシングに収納している単３電池や単４電池の安全弁が開弁して排出されるガスや電解液をスムーズに外部に排出できる。

本発明の組電池は、ケーシングユニット１０Ａ、５０Ａを両側縁で接着し、さらに、ケーシングユニット１０Ａ、５０Ａの表面を筒状の熱収縮チューブ３６、７６で被覆して、ケーシングユニット１０Ａ、５０Ａを開閉できない状態に連結することができる。
この構造の組電池は、一対のケーシングをより強固に連結して、表面を熱収縮チューブで被覆して保護できる特徴がある。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための組電池を例示するものであって、本発明は組電池を以下のものに特定しない。

さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。

本発明の組電池は、ニッケル水素電池からなる複数の単３電池を使用して単１電池の外形とし、あるいはニッケル水素電池からなる複数の単４電池を使用して単２電池の外形として、単１電池又は単２電池に代わって使用される。したがって、組電池のケーシングは、その外形を単１電池又は単２電池と同じ形状としている。ケーシングに収納される単３電池又は単４電池は、平行な姿勢に配列されて、互いに並列に接続される。以下の実施例は、ケーシングに収納する単３電池と単４電池をニッケル水素電池とするが、収納する単３電池と単４電池には、たとえば、ニッケルカドミウム電池などの充電できる全ての電池を使用することができる。

［第１の実施例］
図２ないし図７に示す組電池は、単１電池に代わって使用される。この組電池は、単１電池と同じ外形の円筒状であって両端を開口してなるプラスチック製のケーシング１０と、このケーシング１０の両端の開口部１３を閉塞するようにケーシング１０に固定してなるプラス側の金属板２０Ａ及びマイナス側の金属板２０Ｂと、これらの金属板２０で閉塞されるケーシング１０内に互いに平行に収納されて、プラス側の電極３０Ａをプラス側の金属板２０Ａに、マイナス側の電極３０Ｂをマイナス側の金属板２０Ｂに接続してなる複数本の単３電池３０とを備える。これらの図の組電池は、ケーシング１０に３本の単３電池３０を平行な姿勢で収納して、互いに並列に接続している。

ケーシング１０は、円筒を縦に２分割する形状にプラスチックを成形している一対のケーシングユニット１０Ａからなる。図のケーシングユニット１０Ａは、円筒を中心から２分割する形状に成形している。各々のケーシングユニット１０Ａは、円弧状に湾曲する外周壁１１の両端の開口縁に沿って、金属板２０を嵌入する嵌着溝１４を設けている。図４と図７のケーシングユニット１０Ａは、外周壁１１の開口縁に沿って内面に突出するように鍔プレート１２を一体的に成形して設けており、この鍔プレート１２の内側に嵌着溝１４を設けて、ここに金属板２０の外周部を挿入して金属板２０を軸方向に移動しないように固定している。

図４と図７のケーシングユニット１０Ａは、鍔プレート１２の内側に、鍔プレート１２に垂直な複数の縦リブ１５を、外周壁１１の内面に突出して所定の間隔で互いに平行に設けている。複数の縦リブ１５は、鍔プレート１２の内面から離して設けており、縦リブ１５の一方（鍔プレート側）の端面と鍔プレート１２の内面との間に隙間を設けて嵌着溝１４としている。さらに、複数の縦リブ１５は、他方（鍔プレートと反対側）の端部を、鍔プレート１２と平行に設けた円形リブ１６に連結している。複数の縦リブ１５と円形リブ１６は、図６と図７に示すように、プラスチックを成形する時に金型を引き抜きできるように、ケーシング１０の分割面に対して垂直な方向に突出する形状として、一体成形している。この構造の嵌着溝１４は、金属板２０の外周縁部を、鍔プレート１２と複数の縦リブ１５とで挟着する状態で支持するので、金属板２０を確実に定位置に保持できる。また、複数の縦リブ１５と鍔プレート１２との隙間を嵌着溝１４とする構造は、金型の形状を簡単にしながら、隙間の幅を高精度に調整できるので、金属板２０の外周縁部を隙間なく挿入して確実に保持できる。また、縦リブ１５の一端を円形リブ１６に連結することで、縦リブ１５を円形リブ１６で補強して、金属板２０を安定して支持できる。さらに、この円形リブ１６は、図４に示すように、ケーシング１０に収納される複数の単３電池３０の端面を当接させ、または移動しないように位置決めして、単３電池３０がケーシング１０内で軸方向に移動するのを阻止する位置決めリブにも併用できる。さらにまた、図のケーシング１０は、プラス側の金属板２０Ａが連結される端部に縦リブ１５を設けているので、縦リブ１５の幅により、単３電池３０のプラス側の電極３０Ａが配設される端部を広くして、このスペースに単３電池３０の凸部電極３０ａやＰＴＣ３５を有効に配設できる。ただ、ケーシングユニットは、図示しないが、鍔プレートの内側に接近して、鍔プレートと平行に円形リブを設けて、鍔プレートと円形リブの間の隙間を嵌着溝とすることもできる。

金属板２０を嵌着溝１４に入れた一対のケーシングユニット１０Ａは、開閉できないように円筒状に連結される。一対のケーシングユニット１０Ａは、円弧状に湾曲する形状に成形している外周壁１１の両側の側壁の対向する接触面１１Ａを接着して連結される。さらに、図２と図３の組電池は、互いに連結されたケーシング１０の表面を熱収縮チューブ３６で被覆して円筒状に連結している。ケーシングユニット１０Ａは、図４と図７に示すように、内面に突出して複数の保持リブ１７を一体的に成形して設けている。複数の保持リブ１７は、所定の間隔で互いに平行に配列している。この保持リブ１７は、図５に示すように、収納する単３電池３０を嵌着して定位置に保持するように、単３電池３０の表面に沿う保持凹部１８を設けている。図の外形を単１電池とする組電池は、内部に３本の単３電池３０を収納するので、単３電池３０を平行に並べて収納できるように各々の保持リブ１７に保持凹部１８を設けている。このケーシングユニット１０Ａは、単３電池３０を位置ずれしないように定位置に保持できる。

金属板２０は、導電性の金属を円板状に加工している。組電池は、図４に示すように、ケーシング１０の両端部において、プラス側の金属板２０Ａとマイナス側の金属板２０Ｂとを固定している。プラス側の金属板２０Ａは、中央に凸部電極２１を有する形状に加工している。図２と図４のプラス側の金属板２０Ａは、ケーシングユニット１０Ａの鍔プレート１２の内側にできる開口部１３に挿入される低凸部２２を設けて、この低凸部２２から突出するように凸部電極２１を設けている。低凸部２２は、鍔プレート１２の表面とほぼ同一平面に位置する高さとしている。また、図３と図４のマイナス側の金属板２０Ｂは、ケーシングユニット１０Ａの鍔プレート１２の内側にできる開口部１３に挿入される低凸部２４を設けて、この低凸部２４を鍔プレート１２の表面とほぼ同一平面に位置する高さとしている。

金属板２０は、収納している単３電池３０の開弁した安全弁から排出されるガスを外部に排出するガス抜き穴２３を設けている。この組電池は、単３電池３０の安全弁が開弁して排出されるガスや電解液を速やかにケーシング１０の外部に排出できる。図２と図４のプラス側の金属板２０Ａは、凸部電極２１の付け根部にガス抜き穴２３を設けている。図のプラス側の金属板２０Ａは、凸部電極２１の付け根部に、ガス抜き穴２３を設けているが、このガス抜き穴は、低凸部の表面に設けることもできる。また、図３と図４のマイナス側の金属板２０Ｂは、低凸部２４の中間部において、低凸部２４と同心円状のリング溝２５を設けており、このリング溝２５の溝底にガス抜き穴２３を開口している。

さらに、プラス側の金属板２０Ａは、図３と図４に示すように、ＰＴＣ３５とセル連結リード板３１を介して単３電池３０のプラス側の電極３０Ａに接続している。セル連結リード板３１は、３本の単３電池３０のプラス側の電極３０Ａに溶接して接続される放射状に分岐する分岐接続片３１Ａの中央部に、ＰＴＣ３５に接続される出力接続片３１Ｂを連結する形状としている。出力接続片３１Ｂは、端部をコ字状に折曲加工してＰＴＣ３５を挟着するように配置している。さらに、ＰＴＣ３５と分岐接続片３１Ａとの間には絶縁テープ３２を配置している。この絶縁テープ３２に積層するようにＰＴＣ３５を配設している。ＰＴＣ３５は、一端部にセル連結リード板３１の出力接続片３１Ｂを接続して、他端にはプラス側の金属板２０Ａに溶接して接続している終端リード板３３を連結している。終端リード板３３は、コ字状に折曲されて、先端部をプラス側の金属板２０Ａの内面にスポット溶接などの方法で接続している。図６と図７のケーシングユニット１０Ａは、ＰＴＣ３５に接続される出力接続片３１Ｂ及び終端リード板３３や絶縁テープ３２を定位置に配置できるように、円形リブ１６を部分的に切欠すると共に、外周壁１１を部分的に切削して収納凹部１９を設けている。さらに、図３の組電池は、単３電池３０のプラス側の端面に、プラス側の電極３０Ａである凸部電極３０ａを挿入する貫通孔３４Ａのある絶縁板３４を配置している。この絶縁板３４は、単３電池３０のプラス側の電極３０Ａである凸部電極３０ａを挿入して定位置に配置している。

さらに、マイナス側の金属板２０Ｂは、図３と図４に示すように、セル連結リード板３１を介して単３電池３０のマイナス側の電極３０Ｂに接続している。セル連結リード板３１は、３本の単３電池３０のマイナス側の電極３０Ｂに溶接して接続される放射状に分岐される分岐接続片３１Ａの中央部に、マイナス側の金属板２０Ｂに接続される出力接続片３１Ｂを連結する形状としている。出力接続片３１Ｂは、端部をコ字状に折曲加工してマイナス側の金属板２０Ｂの内面にスポット溶接して連結している。図４と図７のケーシングユニット１０Ａは、マイナス側の金属板２０Ｂに接続される出力接続片３１Ｂを定位置に配置できるように、円形リブ１６を部分的に切欠すると共に、外周壁１１を部分的に切削してして収納凹部１９を設けている。

以上の外形を単１電池とする組電池は、以下の工程で組み立てられる。
（１）３本のニッケル水素電池からなる単３電池３０を、三角形の頂点に位置させて平行に並べ、突出しているプラス側の電極３０Ａである凸部電極３０ａを絶縁板３４の貫通孔３４Ａに挿入する。この状態で、単３電池３０のプラス側の電極３０Ａとマイナス側の電極３０Ｂに、セル連結リード板３１の分岐接続片３１Ａをスポット溶接して連結する。この状態で、３本の単３電池３０は、セル連結リード板３１を介して互いに連結される。
（２）プラス側のセル連結リード板３１に絶縁テープ３２を介してＰＴＣ３５を積層し、このＰＴＣ３５にセル連結リード板３１の出力接続片３１Ｂを連結する。その後、ＰＴＣ３５の他方に接続している終端リード板３３をプラス側の金属板２０Ａの内面にスポット溶接で連結する。
（３）マイナス側のセル連結リード板３１の出力接続片３１Ｂをマイナス側の金属板２０Ｂの内面にスポット溶接して連結する。
（４）プラス側の金属板２０Ａとマイナス側の金属板２０Ｂを、ケーシングユニット１０Ａの嵌着溝１４に案内して、一対のケーシングユニット１０Ａを連結する。ケーシングユニット１０Ａは、両側の側壁の対向する接触面１１Ａを接着して連結する。連結して円筒状となったケーシング１０を熱収縮チューブ３６に挿入し、熱収縮チューブ３６を加熱収縮して、ケーシング１０の表面を熱収縮チューブ３６で被覆する。

［第２の実施例］
図８ないし図１５に示す組電池は、単２電池に代わって使用される。この組電池は、単２電池と同じ外形の円筒状であって両端を開口してなるプラスチック製のケーシング５０と、このケーシング５０の両端の開口部５３を閉塞するようにケーシング５０に固定してなるプラス側の金属板６０Ａ及びマイナス側の金属板６０Ｂと、これらの金属板６０で閉塞されるケーシング５０内に互いに平行に収納されて、プラス側の電極７０Ａをプラス側の金属板６０Ａに、マイナス側の電極７０Ｂをマイナス側の金属板６０Ｂに接続してなる複数本の単４電池７０とを備える。これらの図の組電池は、ケーシング５０に４本の単４電池７０を平行な姿勢で収納して、互いに並列に接続している。

ケーシング５０は、第１の実施例の組電池と同じように、円筒を縦に２分割する形状にプラスチックを成形している一対のケーシングユニット５０Ａで構成し、各々のケーシングユニット５０Ａは、円弧状に湾曲する外周壁５１の両端の開口縁に沿って、金属板６０を嵌入する嵌着溝５４、８４を設けて、この嵌着溝５４、８４に金属板６０を嵌着して固定している。図１０、図１１及び図１４のケーシングユニット５０Ａは、外周壁５１の開口縁に沿って内面に突出するように鍔プレート５２を一体的に成形して設けており、この鍔プレート５２の内側に嵌着溝５４、８４を設けて、ここに金属板６０の外周部を挿入して金属板６０を軸方向に移動しないように固定している。

図１０、図１１及び図１４のケーシングユニット５０Ａは、プラス側の金属板６０Ａが連結される端部において、鍔プレート５２の内側に、鍔プレート５２に垂直な複数の縦リブ５５を外周壁５１の内面に突出して所定の間隔で互いに平行に設けている。複数の縦リブ５５は、鍔プレート５２の内面から離して設けており、縦リブ５５の一方（鍔プレート側）の端面と鍔プレート５２の内面との間に隙間を設けて嵌着溝５４としている。さらに、複数の縦リブ５５は、他方（鍔プレートと反対側）の端部を、鍔プレート５２と平行に設けた円形リブ５６に連結している。複数の縦リブ５５と円形リブ５６は、図１３と図１４に示すように、プラスチックを成形する時に金型を引き抜きできるように、ケーシング５０の分割面に対して垂直な方向に突出する形状として、一体成形している。この構造の嵌着溝５４は、プラス側の金属板６０Ａの外周縁部を、鍔プレート５２と複数の縦リブ５５とで挟着する状態で支持するので、プラス側の金属板６０Ａを確実に定位置に保持できる。また、複数の縦リブ５５と鍔プレート５２との隙間を嵌着溝５４とする構造は、金型の形状を簡単にしながら、隙間の幅を高精度に調整できるので、プラス側の金属板６０Ａの外周縁部を隙間なく挿入して確実に保持できる。また、縦リブ５５の一端を円形リブ５６に連結することで、縦リブ５５を円形リブ５６で補強して、プラス側の金属板６０Ａを安定して支持できる。

さらに、図１０と図１１のケーシングユニット５０Ａは、マイナス側の金属板６０Ｂが連結される端部において、鍔プレート５２の内側に接近して、鍔プレート５２と平行に円形リブ８６を設けて、鍔プレート５２と円形リブ８６の間の隙間を嵌着溝８４としている。さらに、図の嵌着溝８４は、外周壁５１の内部まで深く延長して溝を設けている。この形状の嵌着溝８４は、マイナス側の金属板６０Ｂの外周縁部を、鍔プレート５２と円形リブ５６とで挟着する状態で、より広い面積で支持できる。とくに、嵌着溝８４を外周壁５１の内部まで延長して深くすることにより、マイナス側の金属板６０Ｂの外周縁部を外周壁５１の肉厚で支持できる。さらに、この構造は、収納される単４電池７０の端面と鍔プレート５２の内面との間に円形リブ８６を配置できるので、円形リブ８６を薄く成形して、省スペースに配置できる。

さらに、図９と図１０のケーシングユニット５０Ａは、両端部に設けた円形リブ５６、８６を、ケーシング５０に収納される複数の単４電池７０の端面を当接させ、または移動しないように位置決めして、単４電池７０がケーシング５０内で軸方向に移動するのを阻止する位置決めリブに併用している。このケーシングユニット５０Ａは、単４電池７０の両端面を円形リブ５６、８６で保持するので、ケーシング５０に収納される単４電池７０がケーシング５０内で軸方向に移動するのを阻止できる。さらにまた、図のケーシング５０は、プラス側の金属板６０Ａが連結される端部に縦リブ５５を設けているので、縦リブ５５の幅により、単４電池７０のプラス側の電極７０Ａが配設される端部を広くして、このスペースに単４電池７０の凸部電極７０ａやＰＴＣ７５を有効に配設できる。

金属板６０を嵌着溝５４に入れた一対のケーシングユニット５０Ａは、第１の実施例の組電池と同じように、開閉できないように円筒状に連結される。一対のケーシングユニット５０Ａは、円弧状に湾曲する形状に成形している外周壁５１の両側の側壁の対向する接触面５１Ａを接着して連結される。さらに、図８と図９の組電池は、互いに連結されたケーシング５０の表面を熱収縮チューブ７６で被覆して円筒状に連結している。ケーシングユニット５０Ａは、図１１と図１４に示すように、内面に突出して複数の保持リブ５７を一体的に成形して設けている。複数の保持リブ５７は、所定の間隔で互いに平行に配列している。図１２のケーシングユニット５０Ａは、複数の保持リブ５７と外周壁５１の内面とで、収納する４本の単４電池７０の表面に沿う保持凹部５８を設けている。このケーシングユニット５０Ａは、単４電池７０を位置ずれしないように定位置に保持できる。

金属板６０は、第１の実施例と同じ構造でケーシングユニット５０Ａに固定される。また、金属板６０は、ガス抜き穴２３を設けて、単４電池７０の開弁した安全弁から排出されるガスや電解液を外部に排出する。図８ないし図１１のプラス側の金属板６０Ａは、ケーシングユニット５０Ａの鍔プレート５２の内側にできる開口部５３に挿入される低凸部６２を設けて、この低凸部６２から突出するように、中央に凸部電極６１を設けている。このプラス側の金属板６０Ａは、凸部電極２１の付け根部にガス抜き穴２３を設けている。また、図９ないし図１１のマイナス側の金属板６０Ｂは、ケーシングユニット５０Ａの鍔プレート５２の内側にできる開口部５３に挿入される低凸部６４を設けており、この低凸部６４の中間部に、低凸部６４と同心円状のリング溝６５を設けて、このリング溝６５の溝底にガス抜き穴６３を開口している。

さらに、プラス側の金属板６０Ａは、第１の実施例の組電池と同じように、ＰＴＣ７５とセル連結リード板７１を介して単４電池７０のプラス側の電極７０Ａに接続している。図の組電池は、ケーシング５０に４本の単４電池７０を収納している。４本の単４電池７０は、図１５に示すように、正方形の頂点に位置して、互いに平行に配列している。さらに、組電池は、単４電池７０のプラス側の端面に、プラス側の電極７０Ａである凸部電極７０ａを挿入する貫通孔７４Ａのある絶縁板７４を配置している。この絶縁板７４は、単４電池７０のプラス側の電極７０Ａである凸部電極７０ａを挿入して定位置に配置している。ＰＴＣ７５は、細長い板状で、４本の単４電池７０の互いに隣接する凸部電極７０ａの間に形成される収納隙間７７に配置している。このＰＴＣ７５は、絶縁板７４で単４電池７０の外装缶から絶縁されている。ＰＴＣ７５は、一端をセル連結リード板７１に、他端をプラス側の金属板６０Ａに接続している。

セル連結リード板７１は、４本の単４電池７０のプラス側の電極７０Ａである凸部電極７０ａに接続される放射状に分岐する分岐接続片７１Ａの中央部に、ＰＴＣ７５に接続される出力接続片７１Ｂを連結する形状としている。このセル連結リード板７１は、出力接続片７１ＢにＰＴＣ７５に接続すると共に、このＰＴＣ７５を凸部電極７０ａの間の収納隙間７７に配置する状態で、分岐接続片７１Ａを凸部電極７０ａに溶接して単４電池７０のプラス側の電極７０Ａに固定される。すなわち、ＰＴＣ７５は、互いに隣接する凸部電極７０ａの間であって、凸部電極７０ａに溶接されるセル連結リード板７１と、単４電池７０の端面に配置される絶縁板７４の間に配置される。この構造は、単４電池７０のプラス側の端面において、ＰＴＣ７５を省スペースに配置できる特徴がある。さらに、ＰＴＣ７５は、出力接続片７１Ｂに接続される端部と反対側の端部に、プラス側の金属板６０Ａに溶接して接続している終端リード板７３を連結している。終端リード板７３はコ字状に折曲されて、先端部をプラス側の金属板６０Ａの内面にスポット溶接などの方法で接続している。さらに、セル連結リード板７１とプラス側の金属板６０Ａとの間には絶縁テープ７２を配置している。これにより、セル連結リード板７１とプラス側の金属板６０Ａのショートを阻止して、セル連結リード板７１とプラス側の金属板６０Ａとを、ＰＴＣ７５を介して接続している。

さらに、マイナス側の金属板６０Ｂも、第１の実施例の組電池と同じように、セル連結リード板７１を介して４本の単４電池７０のマイナス側の電極７０Ｂに接続している。セル連結リード板７１は、４本の単４電池７０のマイナス側の電極７０Ｂに溶接して接続される放射状に分岐される分岐接続片７１Ａの中央部に、マイナス側の金属板６０Ｂに接続される出力接続片７１Ｂを連結する形状としている。出力接続片７１Ｂは、端部をコ字状に折曲加工してマイナス側の金属板６０Ｂの内面にスポット溶接して連結している。

さらに、図１０、図１１、及び図１４のケーシングユニット５０Ａは、プラス側の端部において、ＰＴＣ７５の両端部や、ＰＴＣ７５の両端に接続される終端リード板７３や出力接続片７１Ｂを定位置に配置できるように、円形リブ５６を部分的に切欠すると共に、外周壁５１を部分的に切削してして収納凹部５９を設けている。さらに、ケーシングユニット５０Ａは、マイナス側の端部において、マイナス側の金属板６０Ｂに接続される出力接続片７１Ｂを定位置に配置できるように、円形リブ８６を部分的に切欠すると共に、外周壁５１を部分的に切削してして収納凹部５９を設けている。

以上の外形を単２電池とする組電池は、以下の工程で組み立てられる。
（１）４本のニッケル水素電池からなる単４電池７０を、正方形の頂点に位置させて平行に並べ、突出しているプラス側の電極７０Ａである凸部電極７０ａを絶縁板７４の貫通孔７４Ａに挿入する。
（２）セル連結リード板７１の出力接続片７１ＢにＰＴＣ７５を接続し、ＰＴＣ７５を凸部電極７０ａの間の収納隙間７７に配置する状態で、単４電池７０のプラス側の電極７０Ａである凸部電極７０ａに、セル連結リード板７１の分岐接続片７１Ａをスポット溶接して連結する。さらに、単４電池７０のマイナス側の電極７０Ｂに、セル連結リード板７１の分岐接続片７１Ａをスポット溶接して連結する。この状態で、４本の単４電池７０はセル連結リード板７１を介して互いに連結される。
（３）ＰＴＣ７５の他方に接続している終端リード板７３をプラス側の金属板６０Ａの内面にスポット溶接して連結する。プラス側のセル連結リード板３１とプラス側の金属板６０Ａの間に絶縁テープ３２を積層して互いに絶縁する。
（４）マイナス側のセル連結リード板７１の出力接続片７１Ｂをマイナス側の金属板６０Ｂの内面にスポット溶接して連結する。
（５）プラス側の金属板６０Ａとマイナス側の金属板６０Ｂを、ケーシングユニット５０Ａの嵌着溝５４、８４に案内して、一対のケーシングユニット５０Ａを連結する。ケーシングユニット５０Ａは、両側の側壁の対向する接触面５１Ａを接着して連結する。連結して円筒状となったケーシング５０を熱収縮チューブ７６に挿入し、熱収縮チューブ７６を加熱収縮して、ケーシング５０の表面を熱収縮チューブ７６で被覆する。

従来の電池の分解斜視図である。本発明の第１の実施例にかかる組電池の斜視図である。図２に示す組電池を背面から見た分解斜視図である。図２に示す組電池の縦断面図であって、Ａ−Ａ線断面に相当する図である。図２に示す組電池の横断面図であって、図４に示す組電池のＢ−Ｂ線断面に相当する図である。図２に示す組電池の横断面図であって、図４に示す組電池のＣ−Ｃ線断面に相当する図である。ケーシングユニットの拡大斜視図である。本発明の第２の実施例にかかる組電池の斜視図である。図８に示す組電池を背面から見た分解斜視図である。図８に示す組電池の縦断面図であって、Ａ−Ａ線断面に相当する図である。図８に示す組電池の縦断面図であって、Ｂ−Ｂ線断面に相当する図である。図８に示す組電池の横断面図であって、図１０に示す組電池のＣ−Ｃ線断面に相当する図である。図８に示す組電池の横断面図であって、図１０に示す組電池のＤ−Ｄ線断面に相当する図である。ケーシングユニットの拡大斜視図である。ＰＴＣとセル連結リード板と単４電池の接続構造を示す拡大斜視図である。

符号の説明

１０…ケーシング１０Ａ…ケーシングユニット
１１…外周壁１１Ａ…接触面
１２…鍔プレート
１３…開口部
１４…嵌着溝
１５…縦リブ
１６…円形リブ
１７……保持リブ
１８…保持凹部
１９…収納凹部
２０…金属板２０Ａ…プラス側の金属板
２０Ｂ…マイナス側の金属板
２１…凸部電極
２２…低凸部
２３…ガス抜き穴
２４…低凸部
２５…リング溝
３０…単３電池３０Ａ…プラス側の電極
３０ａ…凸部電極
３０Ｂ…マイナス側の電極
３１…セル連結リード板３１Ａ…分岐接続片
３１Ｂ…出力接続片
３２…絶縁テープ
３３…終端リード板
３４…絶縁板３４Ａ…貫通孔
３５…ＰＴＣ
３６…熱収縮チューブ
５０…ケーシング５０Ａ…ケーシングユニット
５１…外周壁５１Ａ…接触面
５２…鍔プレート
５３…開口部
５４…嵌着溝
５５…縦リブ
５６…円形リブ
５７…保持リブ
５８…保持凹部
５９…収納凹部
６０…金属板６０Ａ…プラス側の金属板
６０Ｂ…マイナス側の金属板
６１…凸部電極
６２…低凸部
６３…ガス抜き穴
６４…低凸部
６５…リング溝
７０…単４電池７０Ａ…プラス側の電極
７０ａ…凸部電極
７０Ｂ…マイナス側の電極
７１…セル連結リード板７１Ａ…分岐接続片
７１Ｂ…出力接続片
７２…絶縁テープ
７３…終端リード板
７４…絶縁板７４Ａ…貫通孔
７５…ＰＴＣ
７６…熱収縮チューブ
７７…収納隙間
８４…嵌着溝
８６…円形リブ
９０…ケーシング９０Ａ…ケーシングユニット
９０Ｂ…ケーシングユニット
９１…単３電池
９２…外部電極
９３…舌片
９４…係合爪
９５…嵌合孔
９６…スリット

Claims

単１電池と同じ外形の円筒状であって両端を開口してなるプラスチック製のケーシング(10)と、このケーシング(10)の両端の開口部(13)を閉塞するようにケーシング(10)に固定してなるプラス側の金属板(20A)及びマイナス側の金属板(20B)と、これらの金属板(20)で閉塞されるケーシング(10)内に互いに平行に収納されて、プラス側の電極(30A)をプラス側の金属板(20A)に、マイナス側の電極(30B)をマイナス側の金属板(20B)に接続してなる複数本の単３電池(30)とを備え、
前記ケーシング(10)は、円筒を縦に２分割する形状に成形されてなる一対のケーシングユニット(10A)からなり、各々のケーシングユニット(10A)は両端の開口縁に沿って、前記金属板(20)を嵌入する嵌着溝(14)を設けており、この嵌着溝(14)に前記金属板(20)の外周が挿入されて、一対のケーシングユニット(10A)が開閉できない円筒状に連結されてなる組電池。
前記ケーシング(10)内に３本の単３電池(30)を収納している請求項１に記載される組電池。
単２電池と同じ外形の円筒状であって両端を開口してなるプラスチック製のケーシング(50)と、このケーシング(50)の両端の開口部(53)を閉塞するようにケーシング(50)に固定してなるプラス側の金属板(60A)及びマイナス側の金属板(60B)と、これらの金属板(60)で閉塞されるケーシング(50)内に互いに平行に収納されて、プラス側の電極(70A)をプラス側の金属板(60A)に、マイナス側の電極(70B)をマイナス側の金属板(60B)に接続してなる複数本の単４電池(70)とを備え、
前記ケーシング(50)は、円筒を縦に２分割する形状に成形されてなる一対のケーシングユニット(50A)からなり、各々のケーシングユニット(50A)は両端の開口縁に沿って、前記金属板(60)を嵌入する嵌着溝(54)、(84)を設けており、この嵌着溝(54)、(84)に前記金属板(60)の外周が挿入されて、一対のケーシングユニット(50A)が開閉できない円筒状に連結されてなる組電池。
前記ケーシング(50)内に４本の単４電池(70)を収納している請求項３に記載される組電池。
前記ケーシング(50)内に収納される４本の単４電池(70)の凸部電極(70a)をＰＴＣ(75)を介して前記金属板(60)に接続しており、前記ＰＴＣ(75)を、互いに隣接する凸部電極(70a)の間に配置している請求項４に記載される組電池。
前記ケーシング(10)、(50)の内面に突出して、収納する電池を嵌着して定位置に保持する複数の保持リブ(17)、(57)を平行な姿勢として一体的に成形して設けている請求項１又は３に記載される組電池。
前記プラス側の金属板(20A)、(60A)が中央に凸部電極(21)、(61)を有する請求項１又は３に記載される組電池。
前記金属板(20)、(60)に、収納電池から排出されるガスを外部に排出するガス抜き穴(23)、(63)を設けている請求項１又は３に記載される組電池。
前記ケーシングユニット(10A)、(50A)が両側縁で接着され、さらに、前記ケーシングユニット(10A)、(50A)の表面を筒状の熱収縮チューブ(36)、(76)で被覆して、前記ケーシングユニット(10A)、(50A)を開閉できない状態に連結している請求項１又は３に記載される組電池。