JPH0729612A - 再充電可能電池の端子構造および充電装置 - Google Patents

再充電可能電池の端子構造および充電装置

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JPH0729612A
JPH0729612A JP3249820A JP24982091A JPH0729612A JP H0729612 A JPH0729612 A JP H0729612A JP 3249820 A JP3249820 A JP 3249820A JP 24982091 A JP24982091 A JP 24982091A JP H0729612 A JPH0729612 A JP H0729612A
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charger
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JP3249820A
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Kim B Edwards
ビー エドワーズ キム
Kenneth E Toops
イー テュープス ケニス
Clifford L Scholefield
エル スコールフィールド クリフォード
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GEITSU ENERG PROD Inc
Gates Energy Products Inc
Original Assignee
GEITSU ENERG PROD Inc
Gates Energy Products Inc
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 従来の充電器で使用できる再充電可能電池の
ための再充電可能電池端子構成と、それを有する充電
器。 【構成】 電池端子34の一方が2接点部充電端子24
とかみ合うようにされ、充電接点部35の一方が他方の
導電接点部より大きな長さで充電端子24から突き出
し、前記他方の充電接点部35が導電性であり、前記一
方の電池端子34が高くされた導電接点座およびそれに
横方向で近接するくぼみで形成され、各電池端子34が
充電端子24に対して動作可能にされた場合に、一方の
電池端子34の前記高くされた接点座が充電端子24の
他方の充電接点部35と電気的に接触し、且つ前記一方
の充電接点部35が前記くぼみ内に延びるようにされて
いる、再充電可能電池10。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、一般に、再充電可能
な電気化学単電池の端子形態並びにそのような電池に用
いるように構成された充電ターミナルを有する充電器に
関する。特に、この発明は、中央開口部および第1接点
端を有する第1導電端子と、(a) 開口部内に位置し且つ
第1接点端によって放射状に囲まれる絶縁体であって開
口部から外向きに延びる絶縁接点端部を有する絶縁体或
いは(b) 開口部内に位置し且つ第1接点端によって放射
状に囲まれる第2の導電端子であって第1接点端から外
向きに延び且つ第1接点端から電気的に絶縁された第2
の接点端部を有する第2導電端子とを含む充電器に関す
る。また、この発明は、陽および陰極板と、周縁を備え
た上端とこの上端に一体でそこから外向きに突き出し且
つ上端上で周縁から離れて位置する環状充電接点シート
とを含む再充電可能な電気化学電池に関する。さらに、
この発明は、再充電可能な電気化学電池とその充電器と
の組合せに関する。
【0002】
【従来の技術】消費者製品に用いられる電池を一次また
は二次のものとして区別することができる。電池の語
は、一般に1個またはそれ以上の単電池で構成される単
一のユニットを記述するために用いられる。一次電池
は、放電反応中変換された活性化学物質がその元の放電
以前の状態に戻ることができないことから一度使用され
るだけたである。時としてストーレジバッテリまたはア
キュムレータと呼ばれる二次電池は、電池を再充電する
ことによって化学反応を容易に逆にすることができるこ
とから繰返し使用することができる。一般に使用される
2つの一次電池は、炭素亜鉛乾電池およびアルカリ電池
である。再充電可能な或いは二次電池の例としてはニッ
ケルカドミウム蓄電池、鉛蓄電池およびニッケル金属水
素化物蓄電池がある。再充電可能な電池の容器としては
多様な形状および大きさのものがある。米国特許第4,21
3,079 号明細書および同4,147,838 号明細書で開示され
る9ボルトの再充電可能電池はく形であるのに対して、
AAA,AA,CおよびD電池等の筒状電池は缶に収め
られている。二次電池を一次電池と同じ大きさの規格で
製造して電池電源の消費者製品における一次電池の代わ
りに二次のものを用いることができるようにすることが
よくある。このことは充電器の製造者に対して問題をも
たらす。一次電池への充電が反対の効果および潜在的に
危険な状態を生じ得ることから、不注意で再充電のため
の位置にそう入された一次電池に対して充電電流を供給
できないように充電器を構成することが望ましい。
【0003】また、ある種の二次(再充電可能)電池を
他の同じ大きさの二次電池とは異なる充電電流限界を有
するように製造する場合がある。そのような場合、再充
電可能な急速充電電池が消費者用電池作動製品に適合し
且つ高率/速充電に対応できない再充電可能電池を受け
入れない高率充電回路に適正に係合するように、それを
構成すること好ましいことになる。また、(1)高率充
電に対応できる電池に対しては高率で充電電流を供給し
且つ(2)同等の大きさ(わずかに形状が異なる)他の
再充電可能電池に対しては低い率で電流を供給すること
のできる充電器も望ましい。
【0004】従来の再充電可能電池の端子および充電器
は、それぞれら何らかの点において不完全であり、した
がって上述した望ましい結果を得ることができない。例
えば、米国特許第4,382,219 号明細書は、再充電不可能
な電池の不適切な充電を防ぐため蓄電池と共に用いられ
なければならない充電器への接続について工夫をした電
池ハンドルを開示している。米国特許第 4,645,996号明
細書は、再充電可能電池の電源端子接点の1つに永続的
に付け加えられて、所定の位置にあるその電池が充電器
の「再充電」回路を完成することができるようにする端
子の延長部を開示している。しかし、開示された種類の
端子延長部を永続的に付加することによって、その電池
は、標準サイズ一次電池を受け入れるように設計された
電池電源消費者製品に適合しなくなる。米国特許第 4,6
28,242号明細書は、充電器と再充電可能電池との間に電
流伝導路を設定するために再充電可能電池の上に配する
必要とする取外し可能な充電アダプタを開示している。
米国特許第 4,628,243号明細書、同3,506,902 号明細書
および同4,577,145 号明細書は筒状の再充電可能電池の
側壁に沿って位置する端子を開示する。この構成は、再
充電可能な電池に、その従来の端部放電端子とは異なる
充電端子をもたらすことになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この発明の第1の目的
は、従来の充電器で使用できる再充電可能電池のための
再充電可能電池端子構成と、その端子構成に対して動作
するための特別に設計された第1および第2の充電率の
充電器端子(または第1の充電率の端子および絶縁体)
を有する充電器との両方を提供することにある。この発
明の実施例の1つのさらなる目的は、第1および第2の
充電率の充電器端子(または第1の充電率の端子および
絶縁体)を、既存/既知の電気化学電池が、(1)再充
電できない場合に充電されないか或いは(2)再充電で
きる場合に第1充電率とは異なる第2充電率においての
み充電されるように構成して提供することにある。上述
の目的を達成することのできる充電器に用いるための回
路を提供することも目的の1つである。
【0006】ここで述べた再充電可能電池の端子および
充電器端子を提供することの効果は、以下の通りであ
る。(1)再充電できない電池の充電を避けるか或いは
充電率を受容可能なレベルにおさえることができ、
(2)高い(速い)充電率で充電された電池の過充電を
避けることができる。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、再充電可能電
気化学電池を充電するための充電器であって、この充電
器は、中央開口部および第1接点端を有する第1の導電
端子で少なくとも含む構成の充電の手段と、前記開口部
内に位置して且つ第1の接点端によって放射状に囲まれ
る絶縁体であって開口部から外側に延びる絶縁接点端部
を有する絶縁体とを有する。本発明の別の特徴として、
充電器は、中央開口部および第1接点端を有する第1導
電端子を構成要素とする第1の充電率で充電する手段
と、前記開口部内に位置し且つ第1接点端によって放射
状に囲まれる第2導電端子を構成要素とする(第1充電
率とは異なる)第2の充電率で充電する手段とを備え前
記第2導電端子は第1接点から外側に延び且つ電気的に
絶縁された第2の接点端部を有する。さらに別の特徴と
して、充電器は、再充電可能電気化学電池を有し、この
再充電可能電気化学電池は、陽極板および陰極板と、周
縁のある上端および陰極板に電気的に接続する下端を有
する電池と、上端に一体でそこから外向きに突き出し且
つ上端上で周縁から離れて位置する環状充電接点シート
とを備え、充電器の各端子が充電接点シートおよび下端
の両方と電気的に接触すると電池を再充電するためにエ
ネルギーを供給できるように充電接点シートが陽極板と
接続している。さらに、再充電可能な電気化学電池およ
びその充電器の組合せも含む。
【0008】
【実施例】図1の10は好ましい充電器であり、ソケッ
ト側壁延長部16a、16bおよび導伝接点ばね20に
よって所定の位置に保持される好ましい再充電可能電気
化学(蓄)電池32と共に示されている。充電器の外側
ハウジングは12で示されており、適切な手段(図示せ
ず)によって水平電池支持部14、14''および下部支
持部材18に固着している。ソケット側壁延長部16
a、16bは、適切な手段(図示せず)によって水平部
14''に固着されるか、或いは別法においては延長部1
6a、16bを、水平部分14、14''および垂直支持
部14’と共に一体に型どることができる。延長部16
a、16b、部分14、14′、14''、下部支持部材
18および外側ハウジング12は、ポリスチレン、AB
Sを含む熱塑性プラスチックまたは熱硬化性プラスチッ
ク或いは、電池および充電器構成要素を支持するための
充分な強度および剛性を備えた他の材料等の適切な非導
電材料で形成することができる。開口21は、(ばね鋼
等の導電材料で形成される)板ばね20が水平部分1
4''を通って上方に延びて電池32の下端19と出合う
のを可能にしている。プリント回路基板30は、充電器
回路を形成する電子構成要素(図示せず)、接続/配線
(同じく図示せず)および(絶縁体内にあることもあ
る)導伝充電器端子22b、および24を保持してい
る。なお、充電器端子22aは見やすくするために図か
ら省かれている。26および28は、ナイロンまたはA
BS等の適切な絶縁材で形成されるスペーサを表わして
いる。各端子およびスペーサ22b、24、26および
28は、図1においては断面が示されておらず、それぞ
れ図2および図3においてより詳細に示される。電池3
2の上端33に永続的に取り付けられ且つその中央に位
置しているのは、外側に突き出す環状充電接点座35で
あり、これが34において断面で示される電池端子に形
成される。金属または合金等の適切な導電材料から形成
される電池端子34は、図3においてより詳細に示され
る。
【0009】図2は、第1の導電端子の開口部23内に
位置する第2の導電充電器端子または別の場合には絶縁
体24を放射状に囲む第1導電充電器端子の両半分22
a、22bを示す。第1導電端子を2つの半円形の半分
22a、22bを有するものとして示しているが、これ
は、例えば一個の円筒形部材(図示したものに類似する
が2つの半分の代わりに一体で構成される)、長方形ま
たは正方形状の断面を有する1個の角管部材(または分
離した2つの半分)(その接点端を図14の225で示
す)、または図12に示したような単一の合くぎ形状部
材124等の多数の他の形状をとることができる。図1
2および図14は、後により詳細に説明する。図2は、
ソケット側壁延長部16bの形状を正面から見て示す図
である。充電器10を多様な形状および大きさを有する
電池に用いる場合、ソケット側壁延長部16a、16b
は、(1)正および負の電池端子が導電充電器端子と適
正に係合し且つ(2)各電池が側壁延長部16a、16
bおよび板ばね20内に適正に着座するような大きさお
よび形状でなければならない。
【0010】図3に示した電池端子34は、接点端部4
2を受け入れる(しかし電気的接触を生じない)ための
環状充電接点座35およびくぼみ37を含んでいる。電
池端子34は、点溶接等の適切な手段(図示せず)によ
って陽極カバープレート36に永続的に取りつける必要
がある。図3および図4を比較してわかるように、(従
来の通常密閉されたニッケルカドミウム再充電に見られ
る)ばね48、金属プレート52、エラストマプレート
50およびおよび開口51を、見易くするために図3か
ら省いている。図4においてより詳細に示されるよう
に、陽極カバープレート36を、プラスチックシールリ
ングガスケット46によって囲み、それから再充電可能
電池構成要素(図示せず)を入れた金属かんに固定する
ことができる。第1の導電端子半分22aは図3には示
されておらず、2端子(または端子絶縁体)構成をより
容易に見ることができるようにしている。第1の導電端
子半分22bは、第1の率で充電電流を供給することの
できる(図7、図8、図9および図10に示す)回路に
接続し、第2の導電端子24は、第2の或いは異なる率
で充電電流を供給することのできる(これも図7、図
8、図9および図10に示す)回路に接続する。第1充
電率は、第2充電率より高束(または高率)であること
が好ましい。第1および第2の導電充電器端子は、絶縁
体29として示したような手段によって互いから絶縁さ
れている必要がある。図1の絶縁体26および28は、
図3においては簡単のために結合させて示しており、2
端子(または端子絶縁体)機構を垂直支持部41’上で
所定の位置に固定するのに用いられる。充電器端子22
a、22bおよび24は、プリント回路基板30上で所
定の位置に着座した状態で示されている。第2導電端子
24は、別の場合は、絶縁接点端部分42を有する絶縁
体とすることができる。なお、接点端部分42は、第1
導電端子半分22bの中央開口23(図2においても2
3で示される)から外側に延びている。図3に示すよう
に、接点端部分42は、第1導電端子半分22bの第1
接点端25をくぼみ37の深さより小さい距離だけ超え
て延びている。さらに、電池端子34の充電接点座35
は、接点端部分42が第1接点端25を超えて延びる長
さより大きな距離で上端(図1の33で示す)から突き
出している。図3は、直ぐ上で述べた本発明のいくつか
の重要な特徴を示すものであり、これらの重要な特徴が
多様な形状をとり得ることは理解されるはずである。
従来の通常密閉のニッケルカドミウム電池の陽極端子/
カバー44の形状を、図3に示した本発明の実施例の電
池端子/カバー34の形状と比較できるように一時的に
図4に目を向けると、従来ニッケルカドミウム電池の陽
端子44は、2端子(または端子絶縁体)22a〜22
b、24の充電器構成とかみ合った場合、第2導電端子
(または絶縁体)24の接点端部分42に当接すること
がわかる。図4の従来電池の観察から、本発明の電池充
電器のソケットにそう入された従来の電池は、第1導電
端子22a、22bの第1接点端25と接触することは
ないことが明らかである。本発明の好ましい実施例にお
いては、第1の導電端子22a、22bは、第1導電端
子22a、22bは、本発明にしたがって構成された端
子を有する再充電可能電池に急速充電率の電流を供給す
ることのできる回路に電気的に接続し、第2導伝端子2
4は、従来(例えば図4参照)の再充電可能電池にずっ
と低い率の充電電流を供給できる回路に電気的に接続し
ている。そして、要素24を絶縁材料で構成すると、図
1または図5に示した充電器のソケットに差し込まれた
(図4に示した電池のような)従来の再充電可能電池並
びに(図4の陽極端子44の形状または同等のものを有
する)従来の再充電できない電池は如何なる充電電流を
受けることができなくなる。
【0011】図4に示した金属かん40の内部53は、
以下の4つのよく知られた電池構成要素、(1)カドミ
ウム陰極板等の負の電極、(2)ニッケル陽極板等の正
の電極、(3)水酸化カリウム等の電解液、および
(4)電解液を所定の位置に保持し且つ正および負の電
極が互いに物体的に接触することを防ぐ例えば織布およ
び不織布または多孔性プラスチックで形成されるセパレ
ータを有している。陽および陰極板およびセパレータ
を、再充電可能電池の負の端として作用する金属かん4
0にそう入する前にら旋またはゼリーロール形状に巻く
場合が極めて多い。このような電池が陽極板に電気的に
接続する電池端子34(図3)または正の端子44(図
4)を有し且つこの再充電可能電池の正および負の端子
を対応する導電充電器端子と接触させた場合、回路に電
気を供給すると再充電可能電池を充電することができ
る。従来の通常密閉をされたニッケルカドミウム再充電
可能電池の容器40は、ニッケルめっきされた鋼で形成
することが好ましい。ばね48、金属プレート52、エ
ラストマープレート50およびすきま51で構成される
図4に示した安全通気孔機構を付け加えて、誤用の過充
電または過放電中における通常密閉されたニッケルカド
ミウム電池内の所定の限界圧力を超えての圧力の増大を
防いでいる。
【0012】なお、ここで示した再充電可能電池は、円
筒金属かんであるが、本発明の電池端子構成を、例えば
Leffingwell の米国特許第 4,147,838号明細書で開示さ
れる一般的な9ボルト再充電可能電池等の多様な形状お
よび大きさの電池で用いることができる。また、本発明
の電池端子構成を、ニッケル金属水素化物、亜鉛エア、
リチウムおよび鉛等の他の電気化学再充電可能システム
で用いるために適合させることができる。
【0013】本発明の好ましい充電器に係合する4個の
電池の上面図(図5)は、再充電可能電池32、62、
64および66(電池32はソケット側壁延長部16
a、16bおよび金属板ばね20によって所定の位置に
保持される)を、充電器外側ハウジング12内にどのよ
うに配置するかを示す。同様に、電池62、64および
66は、板ばね22’、20''、20''' によってそれ
ぞれのソケットの所定の位置に保持される。なお、電池
端子34の別の形状を39で示している。断面図で示し
てはいないが、代わりの電池端子39内には、接点端部
分42を受け入れるための図3において37で示したも
のと類似したくぼみがある。図5に示した充電器実施例
を、5個以上の上の再充電可能な電池を受け入れ且つ充
電するように変えることができる。
【0014】図6のブロックフロー図は、本発明の好ま
しい充電器のための回路構成の実施例の主要な要素を簡
単に明示するものである。各ブロックの構成要素を、以
下でさらに説明する。図7、図8および図9は交流(A
C)をEDCで指定される直流(DC)電圧に整流する3
つの別の方式を示すものであり、そしてそれが充電器回
路によって利用可能となり、電気化学電池を充電するた
めに高率(高速)および低率(低速)で充電電流をもた
らす。再充電可能電池を、直流電源(他の電池、直流発
電器または光電池配列等)或いは交流電源から充電する
ことができる。図7、図8および図9において、供給さ
れる交流電源電圧は(例えば普通の壁ソケットまたは1
20ボルト交流から利用可能な電圧であり得る)EIN
よって示されている。交流電源によって供給される電圧
INを電池の充電電圧と「一致」させるために、変圧器
70a、70bおよび70cがしばしば利用される。ダ
イオード71、72、73、74、75、76および7
7は、各回路内に配置されて、以下のよく知られた交流
電圧整流回路をつくり出す。図7は半波整流回路、図8
は全波二相整流回路、図9は全波ブリッジ整流回路であ
る。
【0015】図18の回路に供給される直流電圧E
DCを、(手動スイッチSmを介して)電流が抵抗体R2
を通って流れるように線80に、或いは電流が抵抗体R
1 とタイミング回路に接続する線84との両方を通って
流れるように手操作で接続することができる。電流を抵
抗体R2 を通じて線80に印加した場合、(自動スイッ
チSaが図示したように位置していると)電流は線88
を介して(図3に示した第2導電端子24であり得る)
低率充電器端子に流れることがわかる。自動スイッチS
aが図示したように設定された状態で線81を介して直
流電圧EDCを印加するように選択すると、電流は線86
を介して(第1導電端子22a、22bであり得る)高
率充電器端子に流れる。タイミング回路は、自動スイッ
チSaと共に過充電防止システムとして動作するように
配置されている。このシステムは以下のよう作用する。
再充電可能電池に高率で電流が供給される所定期間の時
間の後に、タイミング回路を通って流れている電流が線
88を介して低率充電器端子に流れるように自動スイッ
チSaをフリップさせることができる。例えば、高率充
電電流の値が725mAであって、公称容量650Ah
のAAサイズニッケルカドミウム再充電可能電池を、1
時間内に全容量まで充電できる場合、電池の過充電を避
けるために、自動スイッチSaを高率での1時間の充電
の後にフリップさせて、充電電流が75mAの低い率で
供給できるようにする。この低率(または低速)充電電
流は、携帯式手持ち真空掃除機、電気カミソリまたは他
の携帯式電池作動装置等の知られた電気製品に供給され
る一般的な充電電流とほぼ等しい値を有することができ
る。この例では、抵抗体R1 はほぼ9オームの値を有
し、抵抗体R2 はほぼ88オームの値を有し、EDCはほ
ぼ8ボルトの値であり、EINは、一般的な壁ソケットま
たは120ボルト交流から供給されるものとなる。タイ
ミング回路プラス自動スイッチSaとして示した過充電
防止システムを、再充電可能電池に対しかかる感温過充
電スイッチ装置或いはピーク探知(負のデルタ電圧)充
電終了回路等の別の手段によって達成することができ
る。なお、線89は接地を示す。
【0016】タイミング回路は、詳細には示さないが、
線周波数でカウントする2進または10進カウンタを用
いる以下の従来のダンプタイムド充電回路で形成し、高
率充電の終了(低率への切り換え)が電池の差込みの1
時間後に生じるように構成することができる。低率充電
端子が第2導電端子24ではなく、代わりに絶縁体24
である場合、線88を通して電流を向けるためのSaの
自動切換えは、再充電可能電池を急速充電回路から切る
ことになる。図4に示したような従来のニッケルカドミ
ウム再充電可能電池を本発明の充電器に差し込んで正の
電池端子44が第2導電端子(または絶縁体)24と接
触するようにする場合、Smを手操作で切り換えて電流
を線81およびしたがって抵抗体R1 を通して供給する
ことが、充電電流がこの従来ニッケルカドミウム電池に
達するのを妨げることになる。しかし、本発明に従った
正の端子構成を有する再充電可能電池を本発明の充電器
に差し込む場合、本発明にしたがって形成される電池
は、高率/高速或いは低速/低率で充電電流を受け入れ
ることが可能となる。
【0017】図11は、図3で示したものと異なる構成
の代わりの電池端子91を示している。接点端部分42
(図3参照)を受け入れるために、くぼみ93が加えら
れている。金属かん40は示されているが、一般の通常
密閉のニッケルカドミウム電池のための安全通気孔機構
を収容するカバープレート36(図3および図4参照)
は簡単のために図11から省かれている。
【0018】図12は、第1および第2の導電充電器端
子の両方および再充電可能電池端子の別の構成を示して
いる。電池端子134は、電池32(図1参照)に永続
的に取り付けられ且つその上端33上で中央に位置す
る。電池端子134は、そこに横方向で近接する充電接
点座135およびくぼみ137を備えている。第1導電
充電端子122は、棒の形状をしており、第1の接点端
125を有している。これも棒状の第2導電充電器端子
は、第1接点端125に横方向で近接する第2接点端部
分142を備えている。第2接点端部分142は、第1
接点端125をくぼみ137の深さより小さい距離だけ
超えて外向きに延びている。この深さは、充電接点座1
35から137で示したくぼみの表面までで計測される
ものである。図12において見られるように、くぼみ1
37は、第2接点端部分142を電池端子134に接触
させない。前述したように第2導電端子124を、類似
の形状をした絶縁体によって代えることができる。第1
および第2の導電充電器端子122、124を互いから
電気的に絶縁し且つ2端子(または端子絶縁体)機構を
垂直支持部14’上の所定の位置に固定するために、絶
縁体126、129が設けられている。
【0019】図13は、第1接点端125、第2接点端
部142および絶縁スペーサ126、129の正面図で
ある。図14は図13と類似の図であり、絶縁スペーサ
239によって囲まれた第2接点端部142を示す。第
1の導電充電器端子の別の例の第1接点端225が、第
2導電充電器端子の第2接点端部142を放射状に囲ん
で配置され且つそこから電気的に絶縁されて示されてい
る。絶縁スペーサ226は第1導電端子225を垂直支
持部14′(図14では図示せず)に保持する。
【0020】例えば充電装置は、以下の外側ハウジング
の寸法、高さ37mm(1.45インチ)、幅115mm(4.
53インチ)、長さ94mm(3.7インチ)で構成されて
いる。高率または急速充電用充電電流回路に接続する第
1導電充電器端子(各半分22a、22bとして示され
る)の外径は5.0mm(0.2インチ)である。この例の第
2導電充電器端子は、直径がほぼ1.0mmの第2接点端部
を備えている。第2接点端部は第1導電端子の第1接点
端から0.6mmの長さで外向きに突き出している。電池端
子34(図3)は、通常密閉のニッケルカドミウム再充
電可能電池のためのカバープレートに溶接される。
【0021】本発明を説明する目的で特定の代表的実施
例および詳細を説明してきたが、本発明の主旨または範
囲を逸脱することなしに本発明に多様な変更をなし得る
ことは、当業者にとって明白である。例えば、本発明の
電池を、負の端子として作用する容器および正の端子と
して作用する上端を備えるものとして説明してきたが、
これらの端子を逆にすることができる。同様に、電池端
子構成を、単一電解槽電池と一体のものとして説明した
が、この端子を複数電解槽の電池パックに付随させ且つ
パック中のどの電解槽とも一体とならないようにできる
ことは明らかである。以下の請求の範囲で使われるよう
に「電池」の語は、単一の電気化学電解槽、導電コネク
タによって所望の直列または並列の接続に共にリンクさ
れる複数の電解槽、または単体容器中に収容された複数
の相互接続する電気化学電解槽を意味する。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の好ましい充電器のソケットに
差し込まれた好ましい再充電可能電気化学電池の側面図
であって、見易さのために充電器端子の1つの1部を省
き且つ本発明の外向きに突き出す電池端子を断面にして
示す図である。
【図2】図1の2−2に沿った部分断面図であって図1
では示されない半円形状充電器端子の1部を含めて示す
図。
【図3】図1の充電器端子と外向きに突き出す電池端子
との間の界面をより詳細に示す部分断面図である。
【図4】従来の通常の密閉をした筒状のニッケルカドミ
ウム電池の部分断面図であり、そのカバープレートおよ
び正の端子構成を示す図である。
【図5】本発明の好ましい充電器に差し込まれた4個の
好ましい電池の上面図であり、見易さのためにその外側
ハウジングを断面にして示す図である。
【図6】本発明の充電器の回路の実施例のブロックフロ
ー図である。
【図7】図6の「急速および低速充電電流源」とした左
側のボックスによって表わされる要素を実現するための
それぞれ別の回路構成を示す図である。
【図8】図6の「急速および低速充電電流源」とした左
側のボックスによって表わされる要素を実現するための
それぞれ別の回路構成を示す図である。
【図9】図6の「急速および低速充電電流源」とした左
側のボックスによって表わされる要素を実現するための
それぞれ別の回路構成を示す図である。
【図10】図6のブロックフロー図をより詳細に示すた
めのブロックおよび回路の複合図である。
【図11】本発明の別の再充電可能電気化学電池端子構
造の部分断面図である。
【図12】図3に類似した拡大部分断面図であるが、本
発明の別の充電器および電池端子を示す図である。
【図13】図12の実施例の第1および第2導電充電器
端子およびそれぞれの絶縁スペーサを示す図12の13
−13に沿った正面図である。
【図14】図13と類似の端面図であるが、別の第1お
よび第2導電充電器端子および絶縁スペーサを示す図で
ある。
【符号の説明】
10 充電器 12 充電器の外側ハウジング 14 支持部 16a ソケット側壁延長部 16b ソケット側壁延長部 18 下部支持部材 19 電池の底端 20 板ばね 21 開口部 22a 充電器端子 22b 充電器端子 23 開口 24 充電器端子 25 第1接点端 26 スペーサ(絶縁体26) 28 スペーサ(絶縁体28) 29 絶縁体 30 プリント回路基板 32 電池 34 電池端子 35 充電接点座 36 カバープレート 37 くぼみ 39 電池端子 40 容器 42 接点端部 44 正の端子/カバー 46 シールリングガスケット 48 ばね 50 エラストマープレート 51 開口 52 金属プレート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケニス イー テュープス アメリカ合衆国 フロリダ州 32601 ゲ インズヴィル ノースウェスト シックス ティナインス ストリート 4103 (72)発明者 クリフォード エル スコールフィールド アメリカ合衆国 フロリダ州 32615 ゲ インズヴィル ノースウェスト サーティ ーサード プレイス 4138

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電池を再充電するための回路の一部を形
    成する対応する充電端子とかみ合うようにされた正およ
    び負の端子を有する再充電可能な電池において、 前記電池端子の一方が2接点部充電端子とかみ合うよう
    にされ、充電接点部の一方が他方の導電接点部より大き
    な長さで充電端子から突き出し、前記他方の充電接点部
    が導電性であり、 前記一方の電池端子が高くされた導電接点座およびそれ
    に横方向で近接するくぼみで形成され、各電池端子が充
    電端子に対して動作可能にされた場合に、一方の電池端
    子の前記高くされた接点座が充電端子の他方の充電接点
    部と電気的に接触し、且つ前記一方の充電接点部が前記
    くぼみ内に延びるようにされていることを特徴とする再
    充電可能電池。
  2. 【請求項2】 前記電池は筒状であり、前記一方の電池
    端子は筒の一端に位置し、高くされた接点座は筒の縦軸
    から横方向にずれていることを特徴する請求項1記載の
    再充電可能電池。
  3. 【請求項3】 高くされた導電接点座はほぼ環状であり
    前記くぼみは前記環状接点座から放射状内向きに位置す
    る凹部または穴の形状であることを特徴とする請求項1
    記載の再充電可能電池。
  4. 【請求項4】 前記一方の突き出す充電接点部は絶縁体
    であることを特徴とする請求項1記載の再充電可能電
    池。
  5. 【請求項5】 再充電可能電池を充電する充電器におい
    て、 電池の正および負の端子とかみ合うように設けられ且つ
    電池充電回路の一部を形成する第1および第2の充電端
    子を有し、 充電端子の一方は二つの充電接点部で形成され、充電接
    点部の一方は他方の充電接点部より長い距離で充電端子
    から突き出し、前記他方の接点部は導電性であることを
    特徴とする充電器。
  6. 【請求項6】 前記他方の充電接点部はその中の中央開
    口と、前記開口内に位置し且つ前記開口から外向きに延
    びて前記一方の充電接点部を形成する絶縁接点端部を含
    む絶縁体とを有することを特徴とする請求項5記載の充
    電器。
  7. 【請求項7】 前記他方の充電接点部は環状であり、前
    記第1充電端子はほぼ筒状であることを特徴とする請求
    項6記載の充電器。
  8. 【請求項8】 一端を有し、その一端に一体で且つそん
    一端から外向きに突き出す環状充電接点座を有する再充
    電可能電池との組合せにおいて、 上記充電器が電池を受け入れるためのソケットをさらに
    有し、前記第1充電端子が2つの充電接点部で形成され
    且つ前記ソケットの一端の近くに位置し、電池が前記ソ
    ケット内に係合して前記環状充電接点座が前記もう一つ
    の充電接点部に接触することを特徴とする請求項5記載
    の充電器。
  9. 【請求項9】 上記充電器が二つの異なる率で電池を選
    択的に充電するように形成され、二つの充電接点部の両
    方が導電性であり且つ互いから絶縁され、電池端子の一
    方が一方の充電接点部と接触すると充電器は第1の率で
    充電電流を供給し、その一方の電池端子が他方の充電接
    点部と接触すると充電器は第2の率で充電電流を供給す
    ることを特徴とする請求項5記載の充電器。
  10. 【請求項10】 上記充電器が第1充電率で充電するた
    めおよび第2充電率で充電率で充電するための回路と同
    一線内にあるスイッチに接続する電源を有し、第1充電
    率は第2充電率を超え、電池が前記第1充電率で電流を
    供給する所定期間の時間の経過の後に前記スイッチを自
    動的にフリップして前記電源を第2充電率で充電する回
    路に接続する回路を構成するタイマーシステムをさらに
    有することを特徴とする請求項9記載の充電器。
  11. 【請求項11】 請求項1記載の再充電可能電池とその
    充電器との組合せにおいて、 電池は、一端を有すると共に高くされた導電接点座およ
    びその一端に横方向で近接するくぼみを有し、 充電器は、電池を受け入れるためのソケットと、前記ソ
    ケットの一端の近くの第1接点端を有する第1導電端子
    を有する第1充電率で電池を充電する回路と、前記第1
    接点端に横方向で近接する第2接点端部を有する第2導
    電端子を含んで第2充電率で電池を充電する回路とを有
    し、前記第2接点端部は前記くぼみの深さより小さい距
    離で前記第1接点端を超えて前記ソケット内に延び、 電池は前記ソケット内に係合して前記高くされた導電接
    点座は前記第1接点端と接触し、前記第2接点部は前記
    くぼみ内に延びる、 ことを特徴とする再充電可能電池とその充電器との組合
    せ。
  12. 【請求項12】 前記充電接点座は環状であり且つ前記
    くぼみを放射状に囲み、前記第1接点端は前記第2導電
    端子を放射状に囲むことを特徴とする請求項11記載の
    組合せ。
JP3249820A 1990-09-27 1991-09-27 再充電可能電池の端子構造および充電装置 Pending JPH0729612A (ja)

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