WO2012063854A1 - 電池モジュール、該電池モジュールを具備するカプセル内視鏡 - Google Patents

電池モジュール、該電池モジュールを具備するカプセル内視鏡 Download PDF

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WO2012063854A1
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友貴治 牧野
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オリンパス株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a battery module including a plurality of batteries and a connection body for connecting the plurality of batteries in series, and a capsule endoscope including the battery module.
  • a battery module in which a plurality of unit cells are directly connected is well known and disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-106533.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 10-106533 discloses a configuration in which a connecting body is used for connection between each unit cell in order to form a battery module that directly connects two unit cells to obtain a required output voltage. It is disclosed.
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing the configuration of a conventional battery module.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-106533 discloses that the outer circumferences of the batteries A and B having a cylindrical shape composed of the same type and the same standard, Except for (one end surface of the battery B is not shown), it is covered with a metal sheath 102 that also serves as a negative electrode.
  • a metal electrode 103 insulated from the metal sheath 102 is provided as a positive electrode on each end face of the batteries A and B (the metal electrode 103 of the battery B is not shown).
  • a configuration of a battery module is disclosed in which the battery A and the battery B are connected in series by being electrically connected to the metal exterior 102 of the battery B by the connecting body 101.
  • connection part 101b to the battery B of the connection body 101 has the shape which the battery B fits, and after the battery B is fitted to the connection part 101b, the outer peripheral side surface of the metal exterior 102 of the battery B Welded to.
  • connection portion 101 a of the connection body 101 to the battery A is welded to the metal electrode 103 of the battery A. Accordingly, the connection body 101 has a configuration for electrically connecting the battery A and the battery B.
  • the battery module is arranged in the capsule endoscope by aligning the radial direction of the battery module with the short axis direction of the capsule endoscope. This is because even if the connecting body protrudes by several hundred ⁇ m, the capsule endoscope is prevented from being reduced in diameter.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a battery module having a configuration that realizes a reduction in size by realizing a reduction in diameter, and a capsule endoscope including the battery module. Objective.
  • a battery module includes a plurality of batteries each having the same diameter, a metal electrode of one polarity between one battery and the other polarity of the other battery.
  • a battery module having a connection body electrically connected in series with the metal electrode, wherein the connection body is electrically connected to the metal electrode of the one battery;
  • a second connecting portion electrically connected to the metal electrode of the other battery, and each of the batteries after being connected by the connection body in plan view from either side in the series connection direction of the batteries. In this case, it is arranged in a region overlapping each of the batteries.
  • a capsule endoscope including the battery module according to one aspect of the present invention includes the battery module according to any one of claims 1 to 6.
  • the figure which shows schematically the structure of the battery module which shows 1st Embodiment. 1 is a top view of the battery module of FIG. 1 viewed from the II direction in FIG.
  • die in the process which shows the manufacturing method of the battery module of FIG. 1 schematically shows a state in which the second connection portion of the plate-like member of FIG. 3A deformed by the mold is electrically connected to the metal electrode of the other button battery in the process of manufacturing the battery module of FIG.
  • Figure shown in 1 schematically shows a state in which the first connecting portion of the plate-like member of FIG. 3B deformed by the mold is electrically connected to the metal electrode of one button battery in the process of manufacturing the battery module of FIG.
  • FIG. 4 shows the state which moved the other button battery of FIG. 3C until it opposes one button battery in the process which shows the manufacturing method of the battery module of FIG.
  • the first connection portion of the plate-like member of FIG. 5A deformed by the mold is electrically connected to the metal electrode of one button battery
  • the second The figure which shows the state which electrically connected the connection part of the other to the metal electrode of the other button battery 4 schematically shows a state in which the other button battery of FIG.
  • FIG. 5B is moved until it faces one of the button batteries in the process of manufacturing the battery module of FIG.
  • Sectional drawing which shows the outline of a structure of the capsule endoscope provided with the battery module of FIG. 1 or FIG. Partial sectional view showing the configuration of a conventional battery module
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of a battery module showing the present embodiment
  • FIG. 2 is a top view of the battery module of FIG. 1 as viewed from the II direction in FIG.
  • the battery module 100 includes a button battery 1 that is one battery, a button battery 2 that is the other battery, a connection body 3, and a reinforcing agent 4.
  • the button battery 1 has a positive-polarity metal electrode 1a having the other polarity on one surface and a negative-polarity metal electrode having one polarity on the other surface in the series connection direction S with the button battery 2. 1b is formed.
  • the button battery 2 is of the same standard and of the same type as the button battery 1, that is, is formed to have the same diameter in the radial direction R, and the positive polarity metal having the other polarity on one surface in the series connection direction S.
  • the electrode 2a is formed, and the negative electrode metal electrode 2b having one polarity is formed on the other surface. That is, the metal electrode 2a is located opposite to the metal electrode 1b.
  • connection body 3 is composed of a plate-like member having a thickness v, for example, made of aluminum, and electrically connects the metal electrode 1b of the button battery 1 and the metal electrode 2a of the button battery 2 in series. is there.
  • the button battery 1 and the button battery 2 are integrally formed by the connection body 3.
  • the button battery 1 and the button battery 2 are integrated by the connection body 3.
  • the button battery 1 and the button battery 2 are not separated after being integrated by the connection body 3.
  • the connecting body 3 integrates the button battery 1 and the button battery 2 by matching the positions of the button battery 1 and the button battery 2 formed in the same diameter in the radial direction R.
  • the battery module 100 when the battery module 100 is viewed in plan view from either the metal electrode 1a side of the button battery 1 or the metal electrode 2b side of the button battery 2 in the series connection direction S, the button battery 1 and the button battery 2 are integrated so that the batteries 1 overlap completely.
  • the connection body 3 includes a first connection portion 3b that is electrically connected to the metal electrode 1b, and a second connection portion 3a that is electrically connected to the metal electrode 2a.
  • a first connection portion 3b that is electrically connected to the metal electrode 1b
  • a second connection portion 3a that is electrically connected to the metal electrode 2a.
  • connection body 3 is disposed between the metal electrode 1b of the button battery 1 and the metal electrode 2a of the button battery 2, and the battery module 100 is connected in the series connection direction.
  • S for example, when viewed from the side of the metal electrode 2b of the button battery 2, it is disposed in a region Q overlapping the batteries 1 and 2. That is, a part of the connection body 3 does not protrude from the outer periphery of the button batteries 1 and 2 in the radial direction R.
  • the reinforcing agent 4 is made of, for example, an epoxy resin and is filled in the region Q.
  • the reinforcing agent 4 has a function of reinforcing the connection of the first connection portion 3b to the metal electrode 1b and the connection of the second connection portion 3a to the metal electrode 2a.
  • the reinforcing agent 4 is filled only in the region Q, it does not protrude in the radial direction R from the outer periphery of the button batteries 1 and 2.
  • the reinforcing agent is not limited to an epoxy resin, and may be composed of an acrylic resin, a phenol resin, a polyurethane resin, or the like.
  • FIG. 3A is a diagram schematically showing a state in which the plate-like member is set in a mold in the step showing the method for manufacturing the battery module of FIG. 1
  • FIG. 3B is a step showing the method for manufacturing the battery module in FIG.
  • FIG. 3B is a diagram schematically showing a state where the second connection portion of the plate-like member of FIG. 3A deformed by the mold is electrically connected to the metal electrode of the other button battery.
  • FIG. 3C is a diagram illustrating a process of manufacturing the battery module of FIG. 1, in which the first connection portion of the plate-like member of FIG. 3B deformed by the mold is electrically connected to the metal electrode of one button battery.
  • FIG. 3D schematically shows a connected state
  • FIG. 3D schematically shows a state in which the other button battery in FIG. 3C is moved until it faces one button battery in the process of manufacturing the battery module of FIG. FIG.
  • a plate-like member 6 made of, for example, aluminum is set in a mold 5, and then the plate-like member 6 is used by using the mold 5. It is bent into a crank shape having two 90 ° bent portions. As a result, the connection body 3 is formed by the plate-like member 6.
  • the second connection portion 3a of the connection body 3 is joined to the metal electrode 2a of the button cell 2 by, for example, a known ultrasonic joining method. As a result, the second connection portion 3a is electrically connected to the metal electrode 2a.
  • the reason why the ultrasonic bonding method is used in the bonding between the electrode and the connection portion in this way is that the ultrasonic bonding method does not use heat, and therefore heat is applied to the button cell 2 during bonding. This is because there is nothing. Therefore, when it is not a problem that the battery or the like is exposed to a high temperature, a spot welding method may be used, or a method using a conductive adhesive or a conductive adhesive tape may be used.
  • connection body 3 electrically connected to the button battery 2 and the metal electrode 2 a is inverted 180 ° in the series connection direction S
  • the metal electrode 1 b of the button battery 1 is applied to, for example, The first connection portion 3b of the connection body 3 is bonded by an ultrasonic bonding method.
  • the first connecting portion 3b may be joined to the metal electrode 1b without reversing the button battery 2 and the connection body 3 electrically connected to the metal electrode 2a in the series connection direction S by 180 °. I do not care.
  • the reason for using the ultrasonic bonding method for the bonding is also as described above. Therefore, a spot welding method, a technique using a conductive adhesive or a conductive adhesive tape, or the like may be used for joining the electrode and the connection portion.
  • the first connection portion 3b is electrically connected to the metal electrode 1b, and the button battery 1 and the button battery 2 are integrated by the connection body 3.
  • the button battery 2 is moved in the radial direction R to a position facing the button battery 1 in the series connection direction S, so that the connection body 3 is formed in a Z shape. Bend it.
  • the connection body 3 is compressed and deformed in the series connection direction S while having the Z shape as shown in FIG.
  • the battery module 100 is manufactured by filling the region Q with the reinforcing agent 4 in the region Q.
  • connection body 3 is disposed between the metal electrode 1b of the button battery 1 and the metal electrode 2a of the button battery 2, and the battery module 100 is connected in the series connection direction S.
  • the button battery 2 is disposed in the region Q overlapping with the button batteries 1 and 2, respectively.
  • the outer diameter of the battery module 100 is the button battery. It becomes equal to the outer diameter of 1 and 2.
  • the battery module 100 having a configuration that realizes a reduction in size by realizing a reduction in the diameter of the battery module 100 in the radial direction R.
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing the configuration of the battery module showing the present embodiment.
  • the configuration of the battery module of the second embodiment is such that the bent portion 3c formed in the connection body 3 is first compared to the battery module 100 of the first embodiment shown in FIGS. It differs in that it is formed more than in the embodiment. Therefore, only this difference will be described, the same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
  • connection body 3 ′ in the battery module 100 ′ of the present embodiment includes a plurality of connection bodies 3 along the series connection direction S between the first connection portion 3 b and the second connection portion 3 a.
  • the button battery 1 and the button battery 2 are formed with a plurality of mountain folds and valley folds therebetween.
  • the number of the bending parts 3c is not limited to five.
  • the distance between the button batteries 1 and 2 in the series connection direction S increases as the number of the bent portions 3c increases by one, and the distance between the button batteries 1 and 2 in the series connection direction S increases as the number of the bent portions 3c decreases by one.
  • the distance becomes shorter.
  • the angle forming the acute angle of the bent portion 3c in the cross section of FIG. 4 that is, the bending angle, the larger the bending angle, the longer the distance between the button cells 1 and 2 in the series connection direction S, and the smaller the bending angle.
  • the distance between the button batteries 1 and 2 in the serial connection direction S is shortened.
  • the distance L between the button battery 1 and the button battery 2 in the serial connection direction S can be freely set according to the number and / or the bending angle of the bent portions 3c of the connection body 3 '.
  • connection body 3 ′ is also disposed between the metal electrode 1 b of the button battery 1 and the metal electrode 2 a of the button battery 2 as in the first embodiment described above.
  • the battery module 100 ′ is viewed in a plan view from the metal electrode 2 b side of the button battery 2 in the series connection direction S, for example, the battery module 100 ′ is disposed in a region overlapping the batteries 1 and 2.
  • the configuration of the other battery module 100 ′ is the same as the configuration of the battery module 100 of the first embodiment described above, and thus the description thereof is omitted.
  • FIG. 5A is a diagram schematically showing a state in which the plate-like member is set in a mold in the step showing the method for manufacturing the battery module of FIG. 4, and FIG. 5B is a step showing the method for manufacturing the battery module in FIG.
  • the first connection part of the plate-like member of FIG. 5A deformed by the mold is electrically connected to the metal electrode of one button battery, and the second connection part is connected to the metal electrode of the other button battery.
  • FIG. 5C is a diagram schematically showing an electrically connected state
  • FIG. 5C is a state in which the other button battery in FIG. 5B is moved until it faces one button battery in the process of manufacturing the battery module in FIG.
  • FIG. 5C is a diagram schematically showing an electrically connected state
  • a plate-like member 6 formed of aluminum is set in a mold 5 ′, and then a plurality of molds 5 ′ are used.
  • a mountain fold and a valley fold are made into a shape having, for example, five bent portions 3c.
  • a connection body 3 ′ is formed by the plate-like member 6.
  • the second electrode of the connection body 3 ′ is attached to the metal electrode 2a of the button battery 2 by, for example, an ultrasonic bonding method. While joining the connection part 3a, the 1st connection part 3b of connection body 3 'is joined to the metal electrode 1b of the button battery 1 by ultrasonic bonding method, for example.
  • the button battery 1 and the button battery 2 are arranged on the same plane because the second connection portion 3a is joined to the metal electrode 2a and the first connection portion 3b is joined to the metal electrode 1b. This is because the workability can be improved because the joining work is facilitated by carrying out collectively.
  • 5B may use a spot welding method, a technique using a conductive adhesive or a conductive adhesive tape, or the like, as in the first embodiment described above. Absent.
  • the second connection portion 3a is electrically connected to the metal electrode 2a
  • the first connection portion 3b is electrically connected to the metal electrode 1b. That is, the button battery 1 is integrated with the button battery 2 by the connecting body 3.
  • the button battery 2 is rotated 180 ° to a position facing the button battery 1 in the series connection direction S while the button battery 1 is fixed. Specifically, the metal electrode 1a is rotated to a position where the metal electrode 2a faces the metal electrode 1b.
  • the button battery 2 is pressed against the button battery 1 to compress and deform the connection body 3 ′ in the serial connection direction S.
  • the battery module 100 ′ shown in FIG. 4 is manufactured by filling the region Q with the reinforcing agent 4.
  • the number of the bent portions 3c of the connection body 3 ' is larger than that of the connection body 3 of the first embodiment.
  • the distance L in the series connection direction S of the button battery 2 with respect to the button battery 1 can be freely set according to the number and / or the bending angle of the bent portion 3c of the connection body 3 '.
  • the size of the battery module 100 ′ can be adjusted to a length suitable for the storage space of the power supply unit of the electronic device in which the battery module 100 ′ is mounted.
  • Other effects are the same as those of the first embodiment described above.
  • the battery module 100 shown in the first embodiment and the battery module 100 ′ shown in the second embodiment are provided in an electronic device, for example, a capsule endoscope.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view schematically illustrating a configuration of a capsule endoscope in which the battery module of FIG. 1 or FIG. 4 is provided.
  • the capsule endoscope 50 has a capsule-shaped tablet shape, and has a casing 50k made of a capsule-shaped resin or the like whose longitudinal section has a substantially oval shape.
  • the front part is formed of a transparent member.
  • a lens 51 for observing the inside of the body cavity, a light source 52 for illuminating the inside of the body cavity, for example, an LED, and a predetermined photoelectric conversion process on the light incident on the light receiving surface via the lens 51
  • a solid-state image sensor 53 comprising a CCD or CMOS sensor, a driver circuit for controlling the drive of the image sensor 53, a communication circuit for transmitting and outputting the captured image signal outside the body cavity, and a capsule
  • a peripheral circuit board 54 made of, for example, a rigid board, having peripheral circuits such as a control circuit for controlling the driving of the entire endoscope 50, and the battery module 100 (100 ′) described above are provided.
  • a light source 52 and an imaging element 53 are connected to the metal electrode 1a of the button battery 1 and the metal electrode 2b of the button battery 2 by electrically connecting a flexible substrate (not shown) provided in the capsule endoscope 50.
  • the power is supplied from the battery module 100 (100 ′) to the peripheral circuit board 54 via the flexible board.
  • the battery module 100 (100 ′) is provided in the capsule endoscope 50 such that the radial direction R coincides with the short axis direction of the capsule endoscope 50.
  • connection body 3 (3 ′) is disposed between the button batteries 1 and 2 so as not to protrude from the outer periphery of each of the button batteries 1 and 2, whereby the battery module 100 (100 ') Is reduced in diameter in the radial direction R.
  • the capsule endoscope 50 can be downsized.
  • connection body 3 (3 ') does not protrude from the outer periphery of each button battery 1, 2, the battery module 100 (100') can be easily incorporated into the capsule endoscope 50.
  • a configuration in which the batteries are electrically connected by pressing a plurality of batteries using a strong spring or the like is used.
  • an electrical connection between the batteries can be obtained reliably even if the force for pressing the battery is small, and an electronic device such as a capsule endoscope can be obtained. Since it is not necessary to install one battery at a time when a plurality of batteries are installed in the apparatus, it is possible to easily install the batteries and workability is improved.
  • the battery module 100 (100 ′) having a configuration that realizes miniaturization by realizing a reduction in diameter, and the capsule endoscope 50 including the battery module 100 (100 ′). .
  • connection body 3 is mentioned as an example when it is comprised from the plate-shaped member, it may be comprised from the linear member. Of course.
  • the battery is not limited to a primary battery such as an alkaline battery or a manganese battery, but a lithium ion battery, a nickel cadmium battery, or a nickel hydride battery. Of course, it may be a secondary battery such as a battery.
  • the number of batteries is not limited to two, but may be three or more.
  • the battery modules 100 and 100 ′ have been described by way of example in the case of being provided in the capsule endoscope 50, the present invention is not limited thereto, and the battery modules 100 and 100 ′ may be applied when provided in other electronic devices. Of course.
  • the above embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent elements are deleted from all the constituent elements shown in the embodiment, the problem described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved, and the effect described in the effect of the invention Can be obtained as an invention.

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Abstract

　電池１，２と、該電池１，２間にあって電池１の負極の金属電極１ｂと電池２の正極の金属電極２ａとを電気的に直列接続する接続体３とを具備する電池モジュール１００であって、接続体３は、電池１の金属電極１ｂに電気的に接続される第１の接続部３ｂと、電池２の金属電極２ａに電気的に接続される第２の接続部３ａとを備えるとともに、接続体３による接続後の各電池１，２を各電池１，２の直列接続方向Ｓのいずれか側から平面視した際、各電池１，２に対して重なる領域内に配置されていることを特徴とする。

Description

電池モジュール、該電池モジュールを具備するカプセル内視鏡
　本発明は、複数の電池と、該複数の電池間を直列接続する接続体とを具備する電池モジュール、該電池モジュールを具備するカプセル内視鏡に関する。
　複数の単電池を直接接続した電池モジュールは周知であり、例えば日本国第特開平１０－１０６５３３号公報に開示されている。
　日本国第特開平１０－１０６５３３号公報には、２つの単電池を直接接続して所要の出力電圧を得る電池モジュールを形成するため、各単電池間の接続に接続体が用いられた構成が開示されている。
　図７に、従来の電池モジュールの構成を示す部分断面図を示す。具体的には、図７に示すように、日本国第特開平１０－１０６５３３号公報には、同一種類及び同一規格から構成された円柱形状を有する電池Ａ、Ｂの各外周は、各一端面（電池Ｂの一端面は図示されず）を除いて、マイナス電極を兼ねる金属外装１０２によって覆われている。また、電池Ａ、Ｂの各一端面に、金属外装１０２と絶縁された金属電極１０３がプラス電極として設けられており（電池Ｂの金属電極１０３は図示されず）、電池Ａの金属電極１０３と、電池Ｂの金属外装１０２との間が、接続体１０１によって電気的に接続されることにより、電池Ａと電池Ｂとが直列接続された電池モジュールの構成が開示されている。
　尚、接続体１０１の電池Ｂへの接続部１０１ｂは、電池Ｂが嵌合する形状を有しており、接続部１０１ｂに電池Ｂが嵌合された後、電池Ｂの金属外装１０２の外周側面に溶接される。
　また、接続体１０１の電池Ａへの接続部１０１ａは電池Ａの金属電極１０３に溶接される。このことにより、接続体１０１は、電池Ａと電池Ｂとを電気的に接続する構成を有している。　
　しかしながら、日本国第特開平１０－１０６５３３号公報に示す電池モジュールの構成においては、接続体１０１の接続部１０１ｂは、電池Ｂの金属外装１０２の外周側面に溶接される構成を有していることから、接続部１０１ｂは、電池Ｂよりも該電池Ｂの径方向Ｒの外側に、接続部１０１ｂの厚み及び溶接剤の厚みｔ分だけ、具体的には、厚みｔ＝数百μｍだけはみ出してしまう。その結果、電池モジュールの小径化が難しいことから電池モジュールを小型化することができないといった問題があった。
　よって、日本国第特開平１０－１０６５３３号公報に示す電池モジュールを、小型の電子機器、例えばカプセル内視鏡内に設けると、厚みｔ分だけ、矢張りカプセル内視鏡の小径化を妨げてしまうといった問題がある。
　これは、カプセル内視鏡の短軸方向の内径は、１０～１１ｍｍと非常に小さいため、電池モジュールの径方向をカプセル内視鏡の短軸方向に一致させてカプセル内視鏡内に電池モジュールを設けると、接続体が数百μｍだけはみ出しても、カプセル内視鏡の小径化を妨げてしまうためである。
　また、接続部１０１ｂの厚みｔのはみ出しによりカプセル内視鏡への電池モジュールの組立性が低下してしまうといった問題がある他、接続部１０１ｂは、電池Ｂの外周よりも外側に露出した状態で位置しているため、カプセル内視鏡内の他の部品に対する接続部１０１ｂの絶縁性を別途考慮しなければならないといった問題もあった。
　以上から、電池からの接続体のはみ出しの無い、小型の電池モジュールの構成が望まれていた。
　本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、小径化を実現することができることにより小型化を実現する構成を具備する電池モジュール、該電池モジュールを具備するカプセル内視鏡を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するため本発明の一態様における電池モジュールは、それぞれ同径に形成された複数の電池と、該複数の電池間にあって一方の電池の一方極性の金属電極と他方の電池の他方極性の金属電極とを電気的に直列接続する接続体とを具備する電池モジュールであって、前記接続体は、前記一方の電池の前記金属電極に電気的に接続される第１の接続部と、前記他方の電池の前記金属電極に電気的に接続される第２の接続部とを備えるとともに、前記接続体による接続後の各前記電池を各前記電池の直列接続方向のいずれか側から平面視した際、各前記電池に対して重なる領域内に配置されている。
　また、本発明の一態様における電池モジュールを具備するカプセル内視鏡は、請求項１～６のいずれか１項に記載の前記電池モジュールを具備する。
第１実施の形態を示す電池モジュールの構成を概略的に示す図 図１の電池モジュールを図１中のII方向からみた上面図 図１の電池モジュールの製造方法を示す工程において、板状部材を金型にセットした状態を概略的に示す図 図１の電池モジュールの製造方法を示す工程において、金型によって変形された図３Ａの板状部材の第２の接続部を、他方のボタン電池の金属電極に電気的に接続した状態を概略的に示す図 図１の電池モジュールの製造方法を示す工程において、金型によって変形された図３Ｂの板状部材の第１の接続部を、一方のボタン電池の金属電極に電気的に接続した状態を概略的に示す図 図１の電池モジュールの製造方法を示す工程において、図３Ｃの他方のボタン電池を一方のボタン電池に対向するまで移動させた状態を概略的に示す図 第２実施の形態を示す電池モジュールの構成を概略的に示す図 図４の電池モジュールの製造方法を示す工程において、板状部材を金型にセットした状態を概略的に示す図 図４の電池モジュールの製造方法を示す工程において、金型によって変形された図５Ａの板状部材の第１の接続部を、一方のボタン電池の金属電極に電気的に接続するとともに、第２の接続部を他方のボタン電池の金属電極に電気的に接続した状態を概略的に示す図 図４の電池モジュールの製造方法を示す工程において、図５Ｂの他方のボタン電池を一方のボタン電池に対向するまで移動させた状態を概略的に示す図 図１または図４の電池モジュールが設けられるカプセル内視鏡の構成の概略を示す断面図 従来の電池モジュールの構成を示す部分断面図
　以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。尚、図面は模式的なものであり、各部材の厚みと幅との関係、それぞれの部材の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
（第１実施の形態）
　図１は、本実施の形態を示す電池モジュールの構成を概略的に示す図、図２は、図１の電池モジュールを図１中のII方向からみた上面図である。
　図１に示すように、電池モジュール１００は、一方の電池であるボタン電池１と、他方の電池であるボタン電池２と、接続体３と、補強剤４とにより主要部が構成されている。
　ボタン電池１は、ボタン電池２との直列接続方向Ｓにおいて、一方の面に、他方極性である正極の金属電極１ａが形成されているとともに、他方の面に、一方極性である負極の金属電極１ｂが形成されている。
　ボタン電池２は、ボタン電池１と同一規格、同一種類のものであり、即ち、径方向Ｒにおいて同径に形成されており、直列接続方向Ｓの一方の面に、他方極性である正極の金属電極２ａが形成されているとともに、他方の面に、一方極性である負極の金属電極２ｂが形成されている。即ち、金属電極２ａは、金属電極１ｂに対向して位置している。
　接続体３は、厚みｖの、例えばアルミニウムから形成された板状部材から構成されており、ボタン電池１の金属電極１ｂと、ボタン電池２の金属電極２ａとを電気的に直列接続するものである。
　即ち、接続体３により、ボタン電池１とボタン電池２とは一体的に形成される。言い換えれば、ボタン電池１とボタン電池２とは、接続体３により一体化する。尚、ボタン電池１とボタン電池２とは、接続体３による一体化後、分離することがない。
　また、接続体３は、同径に形成されたボタン電池１とボタン電池２との径方向Ｒの位置を一致させて、ボタン電池１とボタン電池２とを一体化する。
　より具体的には、直列接続方向Ｓにおいて、電池モジュール１００を、ボタン電池１の金属電極１ａ側またはボタン電池２の金属電極２ｂ側のいずれかから平面視した際、ボタン電池２に対してボタン電池１が完全に重なるよう、ボタン電池１とボタン電池２とを一体化する。
　接続体３は、金属電極１ｂに電気的に接続される第１の接続部３ｂと、金属電極２ａに電気的に接続される第２の接続部３ａとを具備するとともに、第１の接続部３ｂと第２の接続部３ａとの間において折り曲げられた折り曲げ部３ｃを２つ有していることにより、即ち、板状部材が２回折り曲げられることにより、ボタン電池１とボタン電池２とを間において、断面Ｚ状に折り曲げられた形状を有している。
　また、接続体３は、図１、図２に示すように、ボタン電池１の金属電極１ｂとボタン電池２の金属電極２ａとの間に配置されているとともに、電池モジュール１００を、直列接続方向Ｓにおいて、例えばボタン電池２の金属電極２ｂ側から平面視した際、各電池１、２に対して重なる領域Ｑ内に配置されている。即ち、接続体３の一部が、ボタン電池１、２の外周から径方向Ｒにはみ出して配置されることがない。
　補強剤４は、例えばエポキシ樹脂から構成されており、領域Ｑ内に充填されている。補強剤４は、金属電極１ｂに対する第１の接続部３ｂの接続と、金属電極２ａに対する第２の接続部３ａの接続とを補強する機能を有している。
　尚、補強剤４も領域Ｑのみに充填されていることにより、ボタン電池１、２の外周から径方向Ｒにはみ出すことがない。また、補強剤は、エポキシ樹脂に限らず、アクリル樹脂や、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂等から構成されていても構わない。
　次に、上述した電池モジュール１００の製造方法について、図３Ａ～図３Ｄを用いて説明する。図３Ａは、図１の電池モジュールの製造方法を示す工程において、板状部材を金型にセットした状態を概略的に示す図、図３Ｂは、図１の電池モジュールの製造方法を示す工程において、金型によって変形された図３Ａの板状部材の第２の接続部を、他方のボタン電池の金属電極に電気的に接続した状態を概略的に示す図である。
　また、図３Ｃは、図１の電池モジュールの製造方法を示す工程において、金型によって変形された図３Ｂの板状部材の第１の接続部を、一方のボタン電池の金属電極に電気的に接続した状態を概略的に示す図、図３Ｄは、図１の電池モジュールの製造方法を示す工程において、図３Ｃの他方のボタン電池を一方のボタン電池に対向するまで移動させた状態を概略的に示す図である。
　電池モジュール１００を製造する場合は、先ず、図３Ａに示すように、例えばアルミニウムから形成された板状部材６を金型５にセットし、その後、金型５を用いて、板状部材６を９０°の折り曲げ部を２つ有するクランク状に折り曲げる。その結果、板状部材６により接続体３が形成される。
　次いで、図３Ｂに示すように、ボタン電池２の金属電極２ａに、例えば既知の超音波接合法により接続体３の第２の接続部３ａを接合する。その結果、金属電極２ａに第２の接続部３ａが電気的に接続される。
　尚、このように電極と接続部との接合において超音波接合法を用いた理由としては、超音波接合法は熱を用いないことから、接合の際、ボタン電池２に熱を付与してしまうことがないためである。よって、電池等が高温にさらされることを問題にしない場合には、スポット溶接法を用いてもよく、また、導電性接着剤または導電性接着テープを用いた手法等を利用してもよい。
　次いで、図３Ｃに示すように、ボタン電池２及び金属電極２ａに電気的に接続された接続体３を、直列接続方向Ｓにおいて１８０°反転させた後、ボタン電池１の金属電極１ｂに、例えば超音波接合法により接続体３の第１の接続部３ｂを接合する。
　尚、金属電極１ｂへの第１の接続部３ｂの接合は、ボタン電池２及び金属電極２ａに電気的に接続された接続体３を、直列接続方向Ｓにおいて１８０°反転させずに行っても構わない。また、該接合に超音波接合法を用いた理由も上述のとおりである。よって、この電極と接続部との接合においても、スポット溶接法や、導電性接着剤または導電性接着テープを用いた手法等を利用しても構わない。その結果、金属電極１ｂに第１の接続部３ｂが電気的に接続され、接続体３によってボタン電池１とボタン電池２とが一体化された状態となる。
　次いで、図３Ｄに示すように、ボタン電池１を固定したまま、ボタン電池２をボタン電池１に直列接続方向Ｓにおいて対向する位置まで径方向Ｒに移動させて、接続体３を、Ｚ状に折り曲げる。
　その後、ボタン電池１に対してボタン電池２を押し付けると、図１に示した形状に接続体３は、Ｚ状を有したまま直列接続方向Ｓに圧縮変形する。最後に、領域Ｑに補強剤４が領域Ｑに充填されることにより、電池モジュール１００は製造される。
　このように、本実施の形態においては、接続体３は、ボタン電池１の金属電極１ｂとボタン電池２の金属電極２ａとの間に配置されているとともに、電池モジュール１００を直列接続方向Ｓにおいて、例えばボタン電池２の金属電極２ｂ側から平面視した際、ボタン電池１、２それぞれに対して重なる領域Ｑ内に配置されていると示した。
　このことによれば、従来のように、接続体の一部がボタン電池１、２の外周から径方向Ｒの外側にはみ出てしまうことがないことから、電池モジュール１００の外径は、ボタン電池１、２の外径と等しくなる。
　よって、電池モジュール１００の径方向Ｒの小径化を実現することができることにより小型化を実現する構成を具備する電池モジュール１００を提供することができる。
（第２実施の形態）
　図４は、本実施の形態を示す電池モジュールの構成を概略的に示す図である。
　この第２実施の形態の電池モジュールの構成は、上述した図１、図２に示した第１実施の形態の電池モジュール１００と比して、接続体３に形成された折り曲げ部３ｃが第１実施の形態よりも多く形成されている点が異なる。よって、この相違点のみを説明し、第１実施の形態と同様の構成には同じ符号を付し、その説明は省略する。
　図４に示すように、本実施の形態の電池モジュール１００’における接続体３’は、第１の接続部３ｂと第２の接続部３ａとの間において、直列接続方向Ｓに沿って、複数個、例えば図４では、５個の折り曲げ部３ｃを有していることにより、ボタン電池１とボタン電池２とを間において、複数回山折り及び谷折りされて形成されている。尚、折り曲げ部３ｃの数は、５個に限定されない。
　折り曲げ部３ｃの数が１つ増えるごとに直列接続方向Ｓのボタン電池１、２間の距離は長くなり、折り曲げ部３ｃの数が１つ減るごとに直列接続方向Ｓのボタン電池１、２間の距離は短くなる。また、図４の断面における折り曲げ部３ｃの鋭角を構成する角度、すなわち折り曲げ角度については、折り曲げ角度が大きいほど直列接続方向Ｓのボタン電池１、２間の距離は長くなり、折り曲げ角度が小さいほど直列接続方向Ｓのボタン電池１、２間の距離は短くなる。
　すなわち、接続体３’の折り曲げ部３ｃの数および／または折り曲げ角度に応じて、直列接続方向Ｓにおけるボタン電池１とボタン電池２との間の距離Ｌを自在に設定することができる。
　また、接続体３’も、図４に示すように、上述した第１実施の形態と同様に、ボタン電池１の金属電極１ｂとボタン電池２の金属電極２ａとの間に配置されているとともに、電池モジュール１００’を、直列接続方向Ｓにおいて、例えばボタン電池２の金属電極２ｂ側から平面視した際、各電池１、２に対して重なる領域内に配置されている。
　尚、その他の電池モジュール１００’の構成は、上述した第１実施の形態の電池モジュール１００の構成と同じであるため、その説明は省略する。
　次に、上述した電池モジュール１００’の製造方法について、図５Ａ～図５Ｃを用いて説明する。図５Ａは、図４の電池モジュールの製造方法を示す工程において、板状部材を金型にセットした状態を概略的に示す図、図５Ｂは、図４の電池モジュールの製造方法を示す工程において、金型によって変形された図５Ａの板状部材の第１の接続部を、一方のボタン電池の金属電極に電気的に接続するとともに、第２の接続部を他方のボタン電池の金属電極に電気的に接続した状態を概略的に示す図、図５Ｃは、図４の電池モジュールの製造方法を示す工程において、図５Ｂの他方のボタン電池を一方のボタン電池に対向するまで移動させた状態を概略的に示す図である。
　電池モジュール１００’を製造する場合は、先ず、図５Ａに示すように、例えばアルミニウムから形成された板状部材６を、金型５’にセットし、その後、金型５’を用いて、複数個、例えば５つの折り曲げ部３ｃを有する形状に山折り及び谷折りする。その結果、板状部材６により接続体３’が形成される。
　次いで、図５Ｂに示すように、ボタン電池１とボタン電池２とを同一平面上に並べた状態において、ボタン電池２の金属電極２ａに、例えば超音波接合法により接続体３’の第２の接続部３ａを接合するとともに、ボタン電池１の金属電極１ｂに、例えば超音波接合法により接続体３’の第１の接続部３ｂを接合する。
　尚、ボタン電池１とボタン電池２とを同一平面上に並べたのは、金属電極２ａへの第２の接続部３ａの接合と、金属電極１ｂへの第１の接続部３ｂの接合とを一括的に行うことにより、接合作業が容易になることから作業性を向上させことができるためである。
　また、図５Ｂにおける電極と接続部との接合は、上述した第１実施の形態と同様に、スポット溶接法や、導電性接着剤または導電性接着テープを用いた手法等を利用しても構わない。
　図５Ｂにおける接合の結果、金属電極２ａに第２の接続部３ａが電気的に接続され、金属電極１ｂに第１の接続部３ｂが電気的に接続される。即ち、ボタン電池１がボタン電池２に接続体３によって一体化された状態となる。
　次いで、図５Ｃに示すように、ボタン電池１を固定したまま、ボタン電池２をボタン電池１に直列接続方向Ｓにおいて対向する位置まで１８０°回転移動させる。具体的には、金属電極１ｂに金属電極２ａが対向する位置まで回転移動させる。
　その後、ボタン電池１に対してボタン電池２を押し付け、接続体３’を直列接続方向Ｓに圧縮変形する。最後に、領域Ｑに補強剤４が充填されることにより、図４に示す電池モジュール１００’は製造される。
　このように、本実施の形態においては、接続体３’の折り曲げ部３ｃの数を、第１実施の形態の接続体３よりも多くした。
　このことによれば、接続体３’の折り曲げ部３ｃの数および／または折り曲げ角度に応じて、ボタン電池１に対するボタン電池２の直列接続方向Ｓの距離Ｌを自在に設定することができる。
　これにより、電池モジュール１００’が搭載される電子機器の電源部の収納スペースに合った長さに、電池モジュール１００’の大きさを調整することができる。尚、その他の効果は、上述した第１実施の形態と同じである。
　尚、上述した第１の実施の形態に示した電池モジュール１００及び第２実施の形態に示した電池モジュール１００’は、電子機器、例えばカプセル内視鏡に設けられる。
　以下、図６を用いて図１または図４の電池モジュールが設けられたカプセル内視鏡の構成を簡単に説明する。図６は、図１または図４の電池モジュールが設けられるカプセル内視鏡の構成の概略を示す断面図である。
　図６に示すようにカプセル内視鏡５０は、外観形状がカプセル型の錠剤形状をなしており、その縦断面が略小判形を有するカプセル形状の樹脂等からなる筐体５０ｋを有し、その前部は透明部材によって形成されている。
　そして、筐体５０ｋの内部には、体腔内を観察するレンズ５１と、体腔内を照明する、例えばＬＥＤからなる光源５２と、レンズ５１を介して受光面に入射した光に所定の光電変換処理を行って画像信号を出力する、例えばＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサからなる固体撮像素子５３と、撮像素子５３の駆動制御を行うドライバ回路や、撮像した画像信号を体腔外に伝送出力する通信回路や、カプセル内視鏡５０全体の駆動制御を行う制御回路等の周辺回路を有する、例えばリジット基板からなる周辺回路基板５４と、上述した電池モジュール１００（１００’）が設けられている。
　尚、ボタン電池１の金属電極１ａ及びボタン電池２の金属電極２ｂに、カプセル内視鏡５０内に設けられた図示しないフレキシブル基板等が電気的に接続されることにより、光源５２や撮像素子５３、周辺回路基板５４に対し、フレキシブル基板を介して、電池モジュール１００（１００’）から電力が供給される構成となっている。
　電池モジュール１００（１００’）は、径方向Ｒが、カプセル内視鏡５０の短軸方向に一致するようカプセル内視鏡５０内に設けられている。
　ここで、上述したように、接続体３（３’）は、各ボタン電池１、２の外周からはみ出ることがないようボタン電池１、２間に配置されていることにより、電池モジュール１００（１００’）は径方向Ｒに小径化されている。
　よって、各ボタン電池１、２の径方向Ｒの径に、カプセル内視鏡５０の短軸方向の内径を一致させることができるため、カプセル内視鏡５０の小型化を実現することができる。
　また、接続体３（３’）は、各ボタン電池１、２の外周からはみ出ていないことから、容易にカプセル内視鏡５０内への電池モジュール１００（１００’）を組み込むことができる。
　これは、はみ出した接続体３（３’）の一部がカプセル内視鏡５０内の他の部品に接触することがなくなるためである。よって、作業性を向上させることができる他、はみ出した接続体３の絶縁性を考慮する必要がなくなる。
　また、一般的にカプセル内視鏡等の電子機器に電池モジュールを組み込む場合、強力なバネ等を用いて複数の電池を押さえつけることにより電池間を電気的に接続する構成を用いるが、上述した第１及び第２実施形態の電池モジュール１００、１００’の構成によれば、電池を押さえつける力が小さくても電池間の電気的な接続を確実に得ることができる他、カプセル内視鏡等の電子機器内に電池を複数個組み込む際に電池を一個ずつ組み込む必要がないため、容易に組み込むことが可能となり、作業性が向上する。
　以上から小径化を実現することができることにより小型化を実現する構成を具備する電池モジュール１００（１００’）、該電池モジュール１００（１００’）を具備するカプセル内視鏡５０を提供することができる。
　尚、以下、変形例を示す。上述した第１及び第２実施の形態では、接続体３は、板状部材から構成されている場合を例に挙げて示しているが、線状の部材から構成されていても構わないことは勿論である。
　また、板状部材の材質として、アルミニウム(Al)を用いる場合を例に挙げて示したが、板状部材の材質として、銅(Cu)や、金(Au)等の電気伝導率の高い金属もしくは電気伝導率の高い金属を用いたクラッド材であってもよいことは云うまでもない。
さらに、一方の電池１及び他方の電池２としてボタン電池を用いた場合を例に挙げて示したが、アルカリ乾電池やマンガン乾電池などの一次電池に限らず、リチウムイオン電池、ニッケルカドミウム電池やニッケル水素電池などの二次電池であっても構わないということは勿論である。
　また、電池の個数も２個に限定されないことは云うまでもなく、３個以上であって良いことは勿論である。
また、電池モジュール１００、１００’は、カプセル内視鏡５０内に設けられる場合を例に挙げて示したが、これに限らず、他の電子機器に設けられる場合に適用しても構わないということは勿論である。
　また、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせによって、種々の発明が抽出され得る。例えば、上記一実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

　本出願は、２０１０年１１月１２日に日本国に出願された特願２０１０－２５３９５７号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものである。

Claims (7)

  1. 　それぞれ同径に形成された複数の電池と、該複数の電池間にあって一方の電池の一方極性の金属電極と他方の電池の他方極性の金属電極とを電気的に直列接続する接続体とを具備する電池モジュールであって、
    　前記接続体は、
    　前記一方の電池の前記金属電極に電気的に接続される第１の接続部と、前記他方の電池の前記金属電極に電気的に接続される第２の接続部とを備えるとともに、前記接続体による接続後の各前記電池を各前記電池の直列接続方向のいずれか側から平面視した際、各前記電池に対して重なる領域内に配置されていることを特徴とする電池モジュール。
  2. 　前記接続体は、板状部材から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電池モジュール。
  3. 　前記接続体は、前記第１の接続部と前記第２の接続部との間において折り曲げられた折り曲げ部を有していることを特徴とする請求項２に記載の電池モジュール。
  4. 　前記直列接続方向における前記一方の電池と前記他方の電池との間の距離は、折り曲げ部の数および／または折り曲げ角度に応じて自在に設定されることを特徴とする請求項３に記載の電池モジュール。
  5. 　前記一方の電池と前記他方の電池とは、前記接続体によって一体的に形成されていることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の電池モジュール。
  6. 　前記一方の電池と前記他方の電池との間における前記領域内に、前記一方の電池の前記金属電極に対する前記接続体の前記第１の接続部の接続と、前記他方の電池の前記金属電極に対する前記接続体の前記第２の接続部の接続とを補強する補強剤が充填されていることを特徴とする請求項５に記載の電池モジュール。
  7. 　請求項１～６のいずれか１項に記載の前記電池モジュールを具備することを特徴とする電池モジュールを具備するカプセル内視鏡。
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