JPS63228933A

JPS63228933A - 無電極電池

Info

Publication number: JPS63228933A
Application number: JP62061923A
Authority: JP
Inventors: 浦田　春茂
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1987-03-17
Filing date: 1987-03-17
Publication date: 1988-09-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、電池のエネルギを外部の電子機器等に非接触
で供給できる無電極電池に関するものである。

（従来の技術）従来より用いられている電池としては、長い実績をもつ
ものとして一般汎用のマンガン乾電池、小型携帯機器用
の水銀電池及び無停電装置用のアルカリ蓄電池等があり
、幅広い分野において使用されている。また、近年にお
いては、燃料の燃焼反応を利用した燃料電池や物理反応
を利用した太陽電池等も種々の分野で用いられている。

これらの電池はいずれも（＋）と（−）の電極を有して
おり、これらの電極を経由して電気エネルギーを電子機
器や電気機器等に供給するものである。例えば、最も広
く用いられているマンガン乾電池は、炭素棒頂部を被う
金属性キャップを（＋）電極とし、亜鉛の円筒状の筒体
の底部を（−）電極として用いるもので、この筒体の内
部に、電解液として塩化アンモニウム水溶液を紙、綿又
はでん粉等に浸透させ、液体が外部に漏れないように収
容している。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上記構成の電池においては、次のような
問題点があった。

（１）　　Ｕ−）と（−）の電極に電子機器の端子部等
を機械的に接触させるため、接触不良を生じ易い。

（２）湿気や腐食性ガス等により電極が腐食し、接　　
　　　　゛触不良が起こり易い。

（３）電極と電子機器の端子部等との接触部に火花を発
生ずるおそれがあり、防爆区域での使用はできない。防
爆対策として、前記接触部を密閉することも考えられる
が、電池側と電子機器側の双方を密閉する必要があるの
で、困難な上に電池交換上も不便である。

（４）水滴や海水等が浸入する可能性のある場所での使
用においては、前記接触部の短絡及び腐食による接触不
良等を生じるおそれがある。しかし、上記（３）と同様
な理由により防水対策が困難である。

本発明は、前記従来技術がもっていた問題点として、接
触不良を生じ易い点及び防爆、防水対策が困難な点につ
いて解決した無電極電池を提供するものである。

（問題点を解決するための手段）　３一本発明は前記問題点を解決するなめに、外部供給用のエ
ネルギを有する電源用電池と、前記エネルギを非接触で
外部に供給するエネルギ伝送媒体と、前記電源用電池と
エネルギ伝送媒体間に設けられ該電源用電池の直流電流
をエネルギ変換して゛　　該エネルギ伝送媒体に出力す
るエネルギ送出部と、前記電源用電池と前記エネルギ送
出部を接続しその開閉を行なうスイッチ回路と、前記電
源用電池、エネルギ伝送媒体、エネルギ送出部及びスイ
ッチ回路を収容するケースとで、無電極電池を構成した
ものである。

（作用）本発明によれば、以上のように無電極電池を構成しなの
で、エネルギ送出部は電源用電池の直流電流を変換して
エネルギ伝送媒体を駆動させる働きをし、エネルギ伝送
媒体は駆動することにより非接触でそのエネルギを外部
に供給し、電極による機械的な接触を不要とする働きを
する。また、このエネルギ伝送媒体の働きは、火花の発
生を防止し、防爆対策を可能ならしめる。

さらに、非接触状態でエネルギを供給することにより、
無電極電池をケースで密閉することが可能となり、この
ケースを気密性ケースで構成すれば、無電極電池に防爆
性を与えると共に湿気や腐食性ガス等の侵入を防ぐ働き
もする。水密性を有するケースとすれば、無電極電池に
耐水性、防水性をもたせることが可能となる。

したがって、前記問題点を除去することができる。

（実施例）第１図は本発明の実施例を示す無電極電池の構成ブロッ
ク図で、電子機器等に対する使用状態を示すものである
。

この無電極電池１は、無電極電池１と電子機器１１の双
方に設けられたエネルギ伝送媒体Ｘｅを通じて、電子機
器１１に電源用電池２のエネルギを伝送するもので、無
電極電池］、と電子機器１１の間には、機械的に接触さ
れる電極が設けられておらず、非接触状態にある。

前記無電極電池１は、その内部に乾電池等の電源用電池
２を有しており、この電源用電池２とエネルギ送出部３
は、スイッチ回路４により開閉自在に接続されている。

エネルギ送出部３は電源用電池２の直流電流をエネルギ
変換するもので、無電極電池１に設けられたエネルギ伝
送媒体Ｘｅに接続されている。このエネルギ伝送媒体Ｘ
ｅは、エネルギ送出部３から出力されたエネルギを非接
触で外部の電子機器１１に供給するためのものである。

これらの電源用電池２、エネルギ送出部３、スイッチ回
路４及びエネルギ伝送媒体Ｘｅは、ケースに収容されて
一体の無電極電池１を形成している。

一方、前記エネルギが供給される側の電子機器１１は、
無電極電池１のエネルギ伝送媒体Ｘｅと対をなすエネル
ギ伝送媒体Ｘｅを有しており、このエネルギ伝送媒体Ｘ
ｅはエネルギ受入部１２に接続されている。さらに、エ
ネルギ受入部１２は電子回路等に直流電流を供給するた
めの直流回路１３に接続されている。

次に、上記構成の無電極電池１と電子機器１１の動作に
ついて説明する。

先ず、無電極電池１と電子機器１１を、それぞれのエネ
ルギ伝送媒体Ｘｅを対向させて配置する。次に無電極電
池１のスイッチ回路４を閉じれば、電源用電池２から直
流電流がエネルギ送出部３に流れ、エネルギ送出部３は
この直流電流をエネルギ伝送媒体Ｘｅ駆動用のエネルギ
に変換して出力する。

このエネルギにより駆動された無電極電池１のエネルギ
伝送媒体Ｘｅは、そのエネルギを非接触で電子機器１１
のエネルギ伝送媒体Ｘｅに伝送する。

このようにして電子機器１１に伝送されたエネルギは、
エネルギ受入部１２に入力し、直流電流に変換された後
に、直流回路１３を経て所定の電子回路等に供給される
。

第２図、第３図及び第４図は第１図の無電極電池の具体
的な構成例を示すものである。

そのうち、第２図は、容量結合形無電極電池の構成ブロ
ック図で、電子機器等に対する使用状態を示すものであ
る。

第２図の回路においては、エネルギ伝送媒体Ｘｅとして
、無電極電池１に一対の容量極板５ａ１゜＝　７− ５ａ２を設け、この容量極板５ａｌ　、　５ａ２のそれ
ぞれに対向する位置の電子機器１１に一対の容量極板１
４ａｌ、　１４ａ２を設けたものである。また、エネル
ギ送出部３を極板駆動回路３ａで構成して、これに前記
容量極板５ａｌ　、　５ａ２を接続し、エネルギ受入部
１２を整流回路１２ａで構成して、これに前記容量極板
１４ａｌ、　１４ａ２を接続しである。

上記構成において、スイッチ回路４を閉じて電源用電池
２と極板駆動回路３ａを接続すれば、電源用電池２のエ
ネルギは極板駆動回路３ａで交流信号に変換される。こ
の交流信号は容量結合用の容量極板５ａｌ　、　１４ａ
ｌ及び容量極板５ａ２　、１４ａ２をそれぞれ経由して
整流回路１２ａに供給され、直流に変換されて直流回路
１３に出力される。

第３図は、磁気結合形無電極電池の構成ブロック図で、
その使用状態を示すものである。

この磁気結合形無電極電池は、無電極電池１と電子機器
１１の対向位置に、エネルギ伝送媒体Ｘｅとして磁気結
合用のコイル５ｂとコイル１４ｂをそれぞれ設けたもの
である。この場合、エネルギ送出部３をコイル駆動回路
３ｂで構成してコイル５ｂに接続し、エネルギ受入部１
２を整流回路１２ｂで構成してコイル１４ｂに接続しで
ある。このようにして構成された磁気結合形無電極電池
は、第２図の容量結合形無電極電池の容量結合用の極板
５ａｌ　、　５ａ２　。

１４ａｌ、　１４ａ２を磁気結合用コイル５ｂ、　１４
ｂに代えたものに相当し、電源用電池２のエネルギを磁
気結合用コイル５ｂ、　１４ｂを通して伝送するように
したものである。

第４図は、超音波結合形無電極電池の構成ブロック図で
、その使用状態を示すものである。

この回路では、エネルギ伝送媒体Ｘｅとして、無電極電
池１に超音波発生素子５Ｃを、電子機器１１に超音波電
気変換素子１４ｃを設けたものである。これに伴い、エ
ネルギ送出部３は、交流信号を出力して超音波発生素子
５Ｃに超音波ＳＳを発生させる超音波素子駆動回路３Ｃ
により構成されている。また、エネルギ受入部１２は、
超音波ＳＳを交流信号に変換する超音波電気変換素子１
４ｃの出力を受けて、これを直流に変換する整流回路１
２ｃにより構成され−１ｎ　　− ている。これにより、電源用電池２のエネルギを超音波
の形でエネルギ伝送するものである。

以上の各実施例においては、次のような利点を有する。

■　非接触状態で電源用電池２のエネルギを電子機器１
１等に供給でき、電極による機械的な接触を不要とする
ので、接触不良を防止することができる。

■　それぞれのエネルギ伝送媒体Ｘｅの間に火花を発生
することはない。しかも、非接触状態にある無電極電池
１及び電子機器１１等は、それぞれプラスチック等のケ
ースで完全に密閉可能なので、十分な防爆性をもなせる
ことができる。

■　前記プラスチック等のケースによる完全密閉により
、防水性をもたせると同時に、湿気や腐食性ガスによる
電源用電池２の電極等における腐食のおそれをも除去で
きる。

したがって、本実施例の無電極電池１は社々の電子機器
等に使用されて、それらの結合部の信頼性を高められる
と共に、防爆性や防水性を必要と＝　１１− する携帯用無線機やトランスポンディングカード等の電
源として使用することができる。

なお、本発明は図示の実施例に限定されず、種々の変形
が可能である。例えば、無電極電池１と電子機器１１の
エネルギ伝送媒体Ｘｅは、容量極板５ａｌ　、　５ａ２
　、１４ａｌ、　１４ａ２、コイル５ｂ、　１４ｂ及び
超音波発生素子５Ｃ１超音波電気変換素子１４ｃ以外の
もので構成してもよい。また、電源用電池２は乾電池等
の一次電池に限定されず、二次電池の使用も可能であり
、この二次電池の充電用として本実施例のエネルギ伝送
媒体Ｘｅ等の手段を適用することもできる。

（発明の効果）以上詳細に説明したように、本発明によれば、電源用電
池のエネルギを非接触で外部に供給するようにしたので
、電極による機械的な接触を不要とし、接触不良を防止
すると共に、火花の発生を防ぐことができる。また、非
接触状態でのエネルギ供給が可能なことにより、無電極
電池をケースで密閉することができ、このケースを気密
性ケーー　１２　＝スとすれば、前記火花の発生防止効果と共働して無電極
電池に防爆性を容易に与えることができる。

さらに、湿気や腐食性ガス等の侵入も阻止できるので、
電源用電池の電極等の腐食を防止し、その接触不良を防
ぐことができる。前記ケースを水密性ケースで構成すれ
ば、無電極電池は耐水性や防水性を有し、屋外や水中で
の使用も可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す無電極電池の構成ブロッ
ク図、第２図は第１図の容量結合形無電極電池の構成ブ
ロック図、第３図は第１図の磁気結合形無電極電池の構
成ブロック図、第４図は第１図の超音波結合形無電極電
池の構成ブロック図である。１・・・・・・無電極電池、２・・・・・・電源用電池
、３・・・・・・エネルギ送出部、３ａ・・・・・・極
板駆動回路、３ｂ・・・・・・コイル駆動回路、３Ｃ・
・・・・・超音波素子駆動回路、小・・・・・スイッチ
回路、５ａｌ　、　５ａ２　、１４ａｌ、　１４ａ２・
・・・・・容量極板、５ｂ、　１４ｂ・・・・・・コイ
ル、５Ｃ・・・・・・超音波発生素子、１１・・・・・
・電子機器、１２・・・・・・エネルギ受入部、１２ａ
　、　１２ｂ　、　１２ｃ・・・・・・整流回路、１３
・・・・・・直流回路、１４ｃ・・・・・・超音波電気
変換素子、Ｘｅ・・・・・・エネルギ伝送媒体。出願人代理人　　柿　　本　　恭　　成１ｊ：電子機器本発日月の幾電極電シ也の構成プロ・ンク図第１図５ａｌ、５ａ２．ｆ４ａ７．ｊ４ａ２°容量極板瞭ヤｙ
ｉ５ｂ、＋４ｂ　　コイル５ｃ′超音波発生素子Ｉ４ｃ：超蕾波＠気変換素子第１図の超音波結合形無電極電池第１図の容量結合形無電極＠池第２図

Claims

【特許請求の範囲】１、外部供給用のエネルギを有する電源用電池と、前記
エネルギを非接触で外部に供給するエネルギ伝送媒体と
、前記電源用電池とエネルギ伝送媒体間に設けられ該電源
用電池の直流電流をエネルギ変換して該エネルギ伝送媒
体に出力するエネルギ送出部と、前記電源用電池と前記
エネルギ送出部を接続しその開閉を行なうスイッチ回路
と、前記電源用電池、エネルギ伝送媒体、エネルギ送出部及
びスイッチ回路を収容するケースとを備えたことを特徴
とする無電極電池。２、前記エネルギ伝送媒体は容量結合用の極板で構成し
、前記エネルギ送出部は前記直流電流を交流信号に変換
する極板駆動回路で構成した特許請求の範囲第１項記載
の無電極電池。３、前記エネルギ伝送媒体は磁気結合用のコイルで構成
し、前記エネルギ送出部は前記直流電流を交流信号に変
換するコイル駆動回路で構成した特許請求の範囲第１項
記載の無電極電池。４、前記エネルギ伝送媒体は超音波発生素子で構成し、
前記エネルギ送出部は前記直流電流を交流信号に変換す
る超音波素子駆動回路で構成した特許請求の範囲第１項
記載の無電極電池。５、前記ケースは気密性を有するケースで構成した特許
請求の範囲第１項記載の無電極電池。６、前記ケースは水密性を有するケースで構成した特許
請求の範囲第１項記載の無電極電池。