JP6543830B2 - 組電池 - Google Patents
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Description
組電池において、筐体内に格納される複数個の単電池(電池セル)は、直列または並列に接続され、これにより、用途に応じた出力(起電力)または使用時間を確保することができる。ここに、複数個の単電池(電池セル)の接続には、通常、コードが使用される。
また、筐体の内部空間の一部をコード類が占有するため、スペース効率の観点から好ましくない。
本発明の目的は、構成する複数個の金属空気電池セルどうしをコード類を使用することなく接続することができる組電池(金属空気組電池)を提供することにある。
本発明の他の目的は、これを製造したり、これを構成する金属空気電池セルの一部を交換したりする際の作業性に優れ、スペース効率にも優れた組電池を提供することにある。
前記金属空気電池セルの各々には、その上部において、正極端子および負極端子が配置されており、
前記筐体は、上部が開口する筐体本体と、前記筐体本体の開口を覆うように装着される蓋部とからなり、
前記蓋部には、前記組電池としての正極端子および負極端子が装着され、
前記蓋部の内面には、これを装着したときに、前記筐体本体に収容されている前記金属空気電池セルの正極端子および負極端子と接触して、前記金属空気電池セルを直列または並列に接続するとともに、前記組電池としての正極端子と前記金属空気電池セルの正極端子(1個または複数個の正極端子)とを接続し、前記金属空気電池セルの負極端子(1個または複数個の負極端子)と前記組電池としての負極端子とを接続する回路パターンが形成されており、
前記組電池としての正極端子は、前記筐体の正面および背面の何れか一方の面に配置された第1正極端子と、前記筐体の左右何れか一方の側面に配置され、前記第1正極端子と電気的に接続されている第2正極端子とからなり、
前記組電池としての負極端子は、前記第1正極端子が配置されている前記筐体の面に配置された第1負極端子と、前記筐体の左右何れか他方の側面に配置され、前記第1負極極端子と電気的に接続されている第2負極端子とからなり、
前記第1正極端子および前記第1負極端子は、これらが配置されている前記筐体の面を二等分する垂直線に対して線対称の位置にあり、
前記第2正極端子および前記第2負極端子は、前記筐体の右側面および左側面の両方に直交する同一の直線上に位置していることを特徴とする。
前記回路パターンは、前記金属空気電池セルを直列に接続するパターンであって、
組電池としての正極端子と第1番目の金属空気電池セルの正極端子とを接続する導電路と、
第n番目(但し、nは1〜(k−1)の整数である)の金属空気電池セルの負極端子と第(n+1)番目の金属空気電池セルの正極端子とを接続する導電路と、
第k番目の金属空気電池セルの負極端子と組電池としての負極端子とを接続する導電路とを有することが好ましい。
前記金属空気電池セルの各々には、その上部において、正極端子および負極端子が配置されており、
前記筐体は、上部が開口する筐体本体と、前記筐体本体の開口を覆うように装着される蓋部とからなり、
前記蓋部には、前記組電池としての正極端子および負極端子が装着され、
前記蓋部の内面には、これを装着したときに、前記筐体本体に収容されている前記金属空気電池セルの正極端子および負極端子と接触して、前記金属空気電池セルを接続するとともに、前記組電池としての正極端子と前記金属空気電池セルの正極端子(1個または複数個の正極端子)とを接続し、前記金属空気電池セルの負極端子(1個または複数個の負極端子)と前記組電池としての負極端子とを接続する回路パターンが形成されており、
前記回路パターンは、前記金属空気電池セルを並列に接続するパターンであって、
前記金属空気電池セルの正極端子どうしを接続する導電路と、
この導電路と組電池としての正極端子とを接続する導電路と、
前記金属空気電池セルの負極端子どうしを接続する導電路と、
この導電路と組電池としての負極端子とを接続する導電路とを有することを特徴とする。
また、本発明の組電池を新たに製造したり、これを構成する金属空気電池セルの一部を交換したりする際に、コード類を取り回す必要がないので、作業性に優れている。
また、本発明の組電池は、これを構成する筐体内においてコード類が存在しないので、スペース効率にも優れている。
以下、本発明の組電池の一実施形態について図面を用いて説明する。
図1〜図9に示す本実施形態の組電池100は、扁平な略直方体形状を有する5個の金属空気電池セル11〜15と、これら金属空気電池セル11〜15を格納する筐体20とを備えた箱型の組電池(金属空気組電池)であって、金属空気電池セル11〜15には、それぞれの上部において、正極端子151〜155、負極端子161〜165および給水口181〜185が配置されており、筐体20は、上部が開口する筐体本体21と、筐体本体21の開口を覆うよう装着される蓋部23とからなり、蓋部23には、組電池としての正極端子である第1正極端子51(511,512)および第2正極端子52(521,522)、並びに、組電池としての負極端子である第1負極端子61(611,612)および第2負極端子62(621,622)が装着され、蓋部23の内面には、これを筐体本体21に装着したときに、筐体本体21に収容されている金属空気電池セル11〜15の正極端子151〜155および負極端子161〜165と接触して、金属空気電池セル11〜15を直列に接続するとともに、第1正極端子51(511,512)および第2正極端子52(521,522)と金属空気電池セル11の正極端子151とを接続し、金属空気電池セル15の負極端子165と第1負極端子61(611,612)および第2負極端子62(621,622)とを接続する回路パターン31が形成されている。
第1正極端子51、第2正極端子52、第1負極端子61および第2負極端子62は、それぞれ、バナナプラグなどのプラグ端子と嵌合可能なジャック端子からなる。
なお、本実施形態において、第1正極端子51、第2正極端子52、第1負極端子61および第2負極端子62は、電流容量の都合上2つずつ設けられているが、1個だけでもよい。
金属空気電池セル11〜15には、各々の内部において、マグネシウムシートからなる図示しない金属極(負極)と、図示しない空気極(正極)とが配置されているとともに、電解液が充填されている。
金属空気電池セル11〜15は、マグネシウムシートの消耗などに伴って、全部または一部が交換される。
導電路310〜314には、金属空気電池セル11〜15の正極端子151〜155との接点が設けられ、導電路311〜315には、金属空気電池セル11〜15の負極端子161〜165との接点が設けられている(図6および図7において、これらの接点を、「◎」で示している)。なお、導電路310と導電路311とは立体的に交差していて、接触はしていない。
本実施形態の組電池100によれば、これを新たに製造したり、マグネシウムシート(金属極)の消耗などに伴って金属空気電池セル11〜15の一部を交換したりする際に、コード類を取り回す必要がないので、作業性に優れている。
また、本実施形態の組電池100は、筐体20内においてコード類が存在しないので、スペース効率にも優れている。
ここに、組電池100どうしは、第2正極端子52(521,522)と、第2負極端子62(621,622)とを接続して左右方向(X方向)に連結してもよいし、第1正極端子51(511,512)と、第1負極端子61(611,612)とを接続して前後方向(Y方向)に連結してもよい。
また、連結治具を使用して、第1正極端子51または第2正極端子52と、第1負極端子61または第2負極端子62とを接続することにより、高さ方向(Z方向)に連結することもできる。
本実施形態の組電池は、筐体の蓋部に形成された回路パターンが第1実施形態と異なり、他の構成については、第1実施形態と同様である。
導電路335には、金属空気電池セル11〜15の正極端子151〜155との接点が設けられ、導電路336には、金属空気電池セル11〜15の負極端子161〜165との接点が設けられている(図10および図11において、これらの接点を、「◎」で示している)。なお、導電路331と導電路336とは立体的に交差していて接触はしていない。
本実施形態の組電池によれば、これを新たに製造したり、マグネシウムシート(金属極)の消耗などに伴って金属空気電池セル11〜15の一部を交換したりする際に、コード類を取り回す必要がないので、作業性に優れている。
また、本実施形態の組電池は、筐体20内においてコード類が存在しないので、スペース効率にも優れている。
例えば、金属空気電池セルは5個に限定されるものでなく、2個以上の金属空気電池セルを筐体内に格納することができる。
また、金属空気電池セルを直列または並列に接続することができれば、回路パターンの形状も特に限定されない。
11〜15 金属空気電池セル
20 筐体
21 筐体本体
23 蓋部
25 蓋部
201 筐体の正面
202 筐体の背面
203 筐体の右側面
204 筐体の左側面
51(511,512) 第1正極端子
52(521,522) 第2正極端子
61(611,612) 第1負極端子
62(621,622) 第2負極端子
221〜225 給水ポート
24 ハンドル(持ち手)
151〜155 金属空気電池セルの正極端子
161〜165 金属空気電池セルの負極端子
181〜185 給水口
31 回路パターン
310〜315 導電路
325 導電路(導電板)
326 導電路(導電板)
33 回路パターン
331,335〜337 導電路
Claims (3)
- 略直方体形状の複数個の金属空気電池セルと、前記金属空気電池セルを格納する筐体とを備えた箱型の組電池であって、
前記金属空気電池セルの各々には、その上部において、正極端子および負極端子が配置されており、
前記筐体は、上部が開口する筐体本体と、前記筐体本体の開口を覆うように装着される蓋部とからなり、
前記蓋部には、前記組電池としての正極端子および負極端子が装着され、
前記蓋部の内面には、これを装着したときに、前記筐体本体に収容されている前記金属空気電池セルの正極端子および負極端子と接触して、前記金属空気電池セルを直列または並列に接続するとともに、前記組電池としての正極端子と前記金属空気電池セルの正極端子とを接続し、前記金属空気電池セルの負極端子と前記組電池としての負極端子とを接続する回路パターンが形成されており、
前記組電池としての正極端子は、前記筐体の正面および背面の何れか一方の面に配置された第1正極端子と、前記筐体の左右何れか一方の側面に配置され、前記第1正極端子と電気的に接続されている第2正極端子とからなり、
前記組電池としての負極端子は、前記第1正極端子が配置されている前記筐体の面に配置された第1負極端子と、前記筐体の左右何れか他方の側面に配置され、前記第1負極極端子と電気的に接続されている第2負極端子とからなり、
前記第1正極端子および前記第1負極端子は、これらが配置されている前記筐体の面を二等分する垂直線に対して線対称の位置にあり、
前記第2正極端子および前記第2負極端子は、前記筐体の右側面および左側面の両方に直交する同一の直線上に位置していることを特徴とする組電池。 - k個(但し、kは2以上の整数である)の前記金属空気電池セルが前記筐体に格納されてなり、
前記回路パターンは、前記金属空気電池セルを直列に接続するパターンであって、
組電池としての正極端子と第1番目の金属空気電池セルの正極端子とを接続する導電路と、
第n番目(但し、nは1〜(k−1)の整数である)の金属空気電池セルの負極端子と第(n+1)番目の金属空気電池セルの正極端子とを接続する導電路と、
第k番目の金属空気電池セルの負極端子と組電池としての負極端子とを接続する導電路とを有することを特徴とする請求項1に記載の組電池。 - 略直方体形状の複数個の金属空気電池セルと、前記金属空気電池セルを格納する筐体とを備えた箱型の組電池であって、
前記金属空気電池セルの各々には、その上部において、正極端子および負極端子が配置されており、
前記筐体は、上部が開口する筐体本体と、前記筐体本体の開口を覆うように装着される蓋部とからなり、
前記蓋部には、前記組電池としての正極端子および負極端子が装着され、
前記蓋部の内面には、これを装着したときに、前記筐体本体に収容されている前記金属空気電池セルの正極端子および負極端子と接触して、前記金属空気電池セルを接続するとともに、前記組電池としての正極端子と前記金属空気電池セルの正極端子とを接続し、前記金属空気電池セルの負極端子と前記組電池としての負極端子とを接続する回路パターンが形成されており、
前記回路パターンは、前記金属空気電池セルを並列に接続するパターンであって、
前記金属空気電池セルの正極端子どうしを接続する導電路と、
この導電路と組電池としての正極端子とを接続する導電路と、
前記金属空気電池セルの負極端子どうしを接続する導電路と、
この導電路と組電池としての負極端子とを接続する導電路とを有することを特徴とする組電池。
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