JP7441630B2

JP7441630B2 - 電池の包装構造

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Publication number: JP7441630B2
Application number: JP2019188665A
Authority: JP
Inventors: 聡山口
Original assignee: FDK Corp
Current assignee: FDK Corp
Priority date: 2019-10-15
Filing date: 2019-10-15
Publication date: 2024-03-01
Anticipated expiration: 2039-10-15
Also published as: JP2021062895A

Description

本発明は、電池の包装構造に関し、特にシュリンクパックにより複数の電池をひとまとめに包装する構造に関する。

複数の電池を熱収縮性フィルムにて梱包したシュリンクパックは、電池の正電極と負電極との絶縁性を確保する目的の他に、電池の移送途中の振動や落下衝撃によりシュリンクパックが破れて電池がバラバラにならないようにするために、電極のみならず電極のある端面の全体をすっぽり覆うように包装されていた。

特開２００２－０９６８６５特開２００４－３４８９７６

しかし、移送時の振動や落下衝撃に耐え得るように電池をシュリンクパックで包装すると、特に、電池の本数が少量であったり、電池が単３や単４など小型の場合は、シュリンクパックそのものが硬いために、容易に開封することができない場合があった。

また、電池を梱包するために熱収縮性フィルムを熱収縮させたときに、電極がある端面と外周面との接合部分が角張っているために、その部分にフィルムの突起形状のバリが発生する場合があった。バリがあると、シュリンクパック後の電池を箱に梱包するときにバリが箱の内面にひっかかって電池をスムーズに収納できないことがあり、また、外観を損なうことにもなっていた。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、フィルムのバリの発生を抑制した電池の包装構造を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の電池の包装構造は、長手方向に延びる外周面が互いに接触するように平面的に配列された複数の電池を熱収縮性フィルムで被覆し、前記熱収縮性フィルムを加熱収縮させた包装体で前記電池を包装する電池の包装構造であって、前記包装体は、前記電池の各々の正電極の全体及び負電極の中心を含む領域を覆うと共に、前記配列された複数の電池のうち最外端に位置する最外端電池において、前記正電極の中心と前記負電極の中心とを結ぶ軸線に関して、隣り合う電池との接触部とは反対側に位置する外周面の部分を露出させる開口を有し、前記開口、前記長手方向における一端側において、前記最外端電池の正電極が設けられた一端面の周縁部の一部を露出させると共に、前記長手方向の他端側において、前記最外端電池の負電極が設けられた他端面の周縁部の一部を露出させることを特徴とする。

上記構成により、複数の電池を、長手方向に延びる外周面が互いに接触するように平面的に配列させて包装体にて固定保持するときに、電池の各々の正電極の全体及び負電極の中心を含む領域がフィルムによって覆われているために、他の電池や金属片に対する絶縁性を確保すると共に、移送時の振動や衝撃による包装体からの電池の外れや、包装体そのものの損傷を防止することができる。

また、熱収縮性フィルムを熱収縮させるときに、複数の電池のうち最外端に位置する最外端電池の端面において、正電極と負電極とを結ぶ軸線に関して、隣り合う電池との接触部とは反対側の周縁部が、包装体の開口より露出されるので、この周縁部近傍でのフィルムのバリの発生を抑制できる。これにより、シュリンクパック後の電池の外観を良くすることができる。また、包装体にバリが無いので、電池を収容した包装体を箱に円滑に梱包することができる。

好ましくは、前記包装体にて覆われる前記最外端電池の正電極の中心から前記開口の縁部までの距離の、前記最外端電池の一端面の半径に対する割合は、４２％以上であり、前記包装体にて覆われる前記最外端電池の負電極の中心から前記開口の縁部までの距離の、前記最外端電池の他端面の半径に対する割合は、４２％以上である。

好ましくは、前記包装体は、前記電池の各々の正電極及び負電極の全体を覆う。

好ましくは、前記電池は、単３型電池及び単４型電池のいずれか一方である。

本発明の電池の包装構造によれば、梱包強度を維持しつつも包装体の外観を改善することができる。

本発明による電池の包装構造の一実施形態を示す斜視図である。電池を熱収縮性フィルムにて包装するときの工程を示す概念図である。図１に示す電池の包装構造の正面図である。図１に示す電池の包装構造の上面図である。図１に示す電池の包装構造の下面図である。図１に示す電池の包装構造の側面図である。包装体の幅と電池のサイズとの関係を説明する図である。実施例としての包装体の評価を説明する表であり、（Ａ）は単３型電池、（Ｂ）は単４型電池である。

次に、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図１に示す電池の包装体１は、帯状の熱収縮性フィルムを熱収縮させたものであり、２本の電池２を、長手方向に延びる本体２０を互いに接触させると共に同極同士が互いに近接するように、いわゆる並列に配列させた状態で固定保持する。熱収縮性フィルムは、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製の厚みが４０μｍの透明フィルムである。なお、電池２は、電池は単１、単２、単３及び単４型電池のいずれであっても良い。

電池２は、長手方向に延びる円筒状の外周面２１を有する本体２０と、本体２０の長手方向の一端側の端面２２に設けられた正電極２３と、本体２０の長手方向の他端側の他端面２４に設けられた負電極２５とを有している。正電極２３は、導電性金属からなり、長手方向に沿って外方に向けて突出する突起部２３Ａを中心に有する。負電極２５は、平板状の導電性金属からなる。正電極２３の中心と負電極２５の中心とを結ぶ線を「軸線Ｌ」とする。

包装体１は、例えば図２に示すように、２本の電池２の本体２０の外周面２１が互いに接触するように並列に配列させてから、電池２の長手方向に沿って例えば熱収縮性フィルム１Ａで帯状に包み込む。その後、熱処理により、熱収縮性フィルム１Ａを熱収縮させることにより、図３に示すように、包装体１内に電池２を固定保持させる。

次に、包装体１の形状について説明する。

包装体１は、図１、図３から図５に示すように、一方の電池２について、軸線Ｌに関して、隣り合う他方の電池２の外周面２１との接触部２ａとは反対側に位置する外周面２１の部分を少なくとも露出させる開口１１を有する。従って、包装体１には、２つの開口１１が形成される。

開口１１は、図６に示すように、電池２の長手方向に沿って、開口縁部としての周縁部が、外周面２１の一端から他端までに達するように形成される。そして、外周面２１の一端側に位置する開口１１からは、図４に示すように、一端面２２において接触部２ａとは軸線Ｌに関して反対側に位置する一端面２２の一部分である周縁部２２ａを露出させている。また、外周面２１の他端側に位置する開口１１からは、図５に示すように、他端面２４において接触部２ａとは軸線Ｌに関して反対側に位置する他端面２４の一部分である周縁部２４ａを露出させている。

従って、開口１１を介して、電池２の外周面２１の長手方向における一端から他端に至るまでの部分と、一端面２２の周縁部２２ａと他端面２４の周縁部２４ａとを、包装体１から露出させて、熱収縮性フィルム１Ａで覆わない状態にしている。

このとき、包装体１は、図４に示すように、正電極２３の中心Ｌから、接触部２ａに向かう方向とは反対方向に向けて、一端面２２の半径Ｒの４２～１００％に亘る部位まで延びて一端面２２を部分的に覆い、それ以外の一端面２２の部分を包装体１より露出させている。同様に、包装体１は、図５に示すように、負電極２５の中心Ｌから、接触部２ａに向かう方向とは反対方向に向けて、他端面２４の半径Ｒの４２～１００％に亘る部位まで延びて他端面２４を部分的に覆い、それ以外の他端面２４の部分を包装体１より露出させている。なお、電池２の一端面２２のフィルム１Ａの幅Ｗ１と、他端面２４におけるフィルム１Ａの幅Ｗ２とは、原則同じであるが、互いに異なっていても良い。また、一端面２２のフィルム１Ａの幅Ｗ１が狭いと、すなわち、正電極２３の中心Ｌから、接触部２ａに向かう方向とは反対方向に向けてフィルム１Ａによって覆われる部分の長さが、一端面２２の半径Ｒの４２％未満であると、正電極２３の突起部２３Ａが露出して電極間の絶縁性の確保が困難になるので、好ましくない。

上記構成の包装体１は、従前の包装体に比較して、一方の電池２の一端面２２及び他端面２４について、他方の電池２との接触部２ａとは電池２の軸線Ｌに関して反対側に位置する周縁部２２ａ、２４ａをフィルム１Ａで覆わずに露出させているので、従前はこの領域近傍に熱収縮時に形成されたフィルムのバリの発生を抑制することができる。従って、フィルムのバリが無いので、包装体１にて固定保持された電池２を、円滑にケースに梱包することができる。

次に、電池２を固定保持する上記包装体１に対して行った振動試験、落下試験、外観検査について説明する。

振動試験は、２本の電池を収容した包装体を、加速度：７．３５ｍ／ｓ２（０．７５Ｇ）、振動数：５～５０Ｈｚ（３００～３０００ｃｐｍ）で、振動時間：２０分（掃引／片道：１０分）にわたり振動させて、その後の様子を判定した。判定は、包装体１の傷やフィルム破れの有無で行った。

落下試験は、電池を包装体にて固定保持した状態で、高さ３０ｃｍから１回コンクリート床へ底面落下させて行い、その語の様子を判定した。判定は、包装体１への傷やフィルムの破れの有無で行った。

以下、単３型電池及び単４型電池を電池２として包装体１にて包装した実施例１及び実施例２の結果について説明する。

実施例１
２本の単３型電池２を包装体１にて包装したとき、図７に示すように、包装体１の半径Ｒの端面において、正電極２３の中心Ｌから開口１１の縁部までの距離をｄとし、ｄの長さを図８（Ａ）に示すように変えた場合の正電極２３のフィルムからの露出の有無、バリの発生、振動試験・落下試験に対する評価を示す。電池２が単３型電池の場合、正電極２３の中心から一端面２２の周縁部２２ａまでの半径Ｒは、７．２ｍｍである。ｄが０、１、２ｍｍ（被覆割合：０、１４．２、２８．５％）までは、正電極２３の突起部２３Ａがフィルム１Ａに被覆されず包装体１より露出する。ｄが３、４、５、６ｍｍ（被覆割合：４２．８、５７．１、７１．４、８５．７％）までは、振動実験及び落下実験に対して、電池２が包装体１内に保持されると共にフィルム１Ａの破損も無く、フィルムのバリも発生しなかった。ｄが７ｍｍ（被覆割合：１００％）では、梱包強度は十分であるが、フィルムにバリの発生が懸念された。

以上から、電池２が単３型電池の場合、電池２の一端面２２の半径Ｒに対する、正電極２３の中心から開口１１の縁部までの距離ｄによるフィルムの被覆割合は、４２．８％から１００％未満とするのが好ましく、より好ましくは、４２．８％から８５．７％とするのが良い。

実施例２
２本の単４型電池２を包装体１にて包装したとき、図７に示すように、包装体１の半径Ｒの端面において、正電極２３の中心Ｌから開口１１の縁部までの距離をｄとし、ｄの長さを図８（Ｂ）に示すように変えた場合の正電極のフィルムからの露出の有無、バリの発生、振動試験・落下試験に対する評価を示す。電池２が単４型電池の場合、電極の中心から周縁部までの半径Ｒは、５．１ｍｍである。ｄが０、１、２ｍｍ（被覆割合：０、２０、４０．０％）までは、電池２は包装体１内に保持されるが、正電極の突出部が包装体１より露出してしまった。ｄが３、４ｍｍ（被覆割合：６０．０、８０．０％）までは、振動実験及び落下実験に対して、電池２が包装体１内に保持されると共にフィルムの破損も無いため梱包強度も十分あり、フィルムのバリも発生しなかった。ｄが5ｍｍ（被覆割合：１００％）では、梱包強度は十分であるが、フィルムにバリの発生が懸念された。

以上から、電池２が単４型電池の場合、電池２の一端面２２の半径Ｒに対する、正電極２３の中心から開口１１の縁部までの距離ｄによるフィルムの被覆割合は、４２．８％から１００％未満とするのが好ましく、より好ましくは、４２．８％から８５．７％とするのが良い。

上記実施形態では、包装体１に収容保持される電池の数は２本としたが、包装体１に収容保持する電池の本数は２本に限定されず、４本、８本、１２本等適宜の本数の電池を収容することができる。

１包装体
１Ａ熱収縮性フィルム
２電池
１１開口
２２一端面
２２ａ周縁部
２３正電極
２４他端面
２４ａ周縁部
２５負電極

Claims

長手方向に延びる外周面が互いに接触するように平面的に配列された複数の電池を熱収縮性フィルムで被覆し、前記熱収縮性フィルムを加熱収縮させた包装体で前記電池を包装する電池の包装構造であって、
前記包装体は、前記電池の各々の正電極の全体及び負電極の全体を覆うと共に、前記配列された複数の電池のうち最外端に位置する最外端電池において、前記正電極の中心と前記負電極の中心とを結ぶ軸線に関して、隣り合う電池との接触部とは反対側に位置する外周面の部分を少なくとも露出させる開口を有し、
前記開口は、前記長手方向における一端側において、前記最外端電池の正電極が設けられた一端面の周縁部の一部を露出させると共に、前記長手方向の他端側において、前記最外端電池の負電極が設けられた他端面の周縁部の一部を露出させることを特徴とする電池の包装構造。
前記包装体にて覆われる前記最外端電池の正電極の中心から前記開口の縁部までの距離の、前記最外端電池の一端面の半径に対する割合は、４２．８％以上８５．７％以下であり、
前記包装体にて覆われる前記最外端電池の負電極の中心から前記開口の縁部までの距離の、前記最外端電池の他端面の半径に対する割合は、４２．８％以上８５．７％以下であることを特徴とする請求項１記載の電池の包装構造。
前記電池は、単３型電池及び単４型電池のいずれか一方であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電池の包装構造。