JP2008218245A - 電極端子付き電池 - Google Patents

Abstract

【課題】コネクタの設計に要する手間等を低減できる電極端子付き電池を提供する。
【解決手段】一対のリード５・５を介して正負一対の電極端子部材６・６にそれぞれ接続された電池本体１を、プラスチックケース９内に収容してある。プラスチックケース９から、正負の電極端子部材６・６の先端接続部６ａ・６ａと、それらの先端接続部６ａ・６ａを保護する端子保護部材７とがそれぞれ突出している。プラスチックケース９によって、電池本体１とリード５・５と電極端子部材６・６と端子保護部材７とが一体化しており、プラスチックケース９から突出している電極端子部材６・６の先端接続部６ａ・６ａの寸法と、端子保護部材７の寸法と、電極端子部材６・６の先端接続部６ａ・６ａと端子保護部材７との位置が、ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）として規定されるメス型のコネクタの規格を満たしている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ゲーム機や小型プリンタ等の外部機器に電池本体を着脱自在に装着するための電極端子を設けた電極端子付き電池に関するものである。

特許文献１には、コイン型の電池本体の正極および負極の両電極に対してそれぞれリードを介して接続されたコネクタを有していて、そのコネクタを介して電池本体から回路基板への給電が行われる電極端子付き電池が開示されている。

特開２００５−１９３２０号公報（図６・図１２） 特開２００４−３１９４２３号公報（図１）

特許文献１では、当該特許文献１の図１２に示すように、コネクタが特別な形状になっており、それに合わせて前記コネクタが接続される回路基板側のコネクタ（ソケット）も特別な形状になっている。そのため、電池側のコネクタと回路基板側のコネクタとをそれぞれ設計する必要があり、その分だけ設計コストの上昇を招くことになる。

そこで本発明の目的は、コネクタの設計に要する手間等を低減できる電極端子付き電池を提供することにある。

本発明に係る電極端子付き電池は、一対のリード５・５を介して正負一対の電極端子部材６・６にそれぞれ接続された電池本体１を、プラスチックケース９内に収容してあり、プラスチックケース９から、正負の電極端子部材６・６の先端接続部６ａ・６ａと、それらの先端接続部６ａ・６ａを保護する端子保護部材７とがそれぞれ突出しており、プラスチックケース９によって、電池本体１とリード５・５と電極端子部材６・６と端子保護部材７とが一体化しており、プラスチックケース９から突出している電極端子部材６・６の先端接続部６ａ・６ａの寸法と、端子保護部材７の寸法と、電極端子部材６・６の先端接続部６ａ・６ａと端子保護部材７との位置が、ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）として規定されるコネクタの規格を満たしていることを第１の特徴とする（図１・図２）。

本発明に係る電極端子付き電池の第２の特徴としては、前記第１の特徴に加えて、電極端子部材６・６の先端接続部６ａ・６ａの寸法と、端子保護部材７の寸法と、電極端子部材６・６の先端接続部６ａ・６ａと端子保護部材７との位置が、ＵＳＢとして規定されるメス型のコネクタの規格を満たしており、電池本体１に接続された正負の電極端子部材６・６の各先端接続部６ａが、それぞれＵＳＢとして規定されるメス型のコネクタの正負の電源端子の位置に配置されている点にある。

本発明に係る電極端子付き電池の特徴は、一対のリード５・５を介して正負一対の電極端子部材６・６にそれぞれ接続された電池本体１を、プラスチックケース９内に収容してあり、プラスチックケース９から、正負の電極端子部材６・６の先端接続部６ａ・６ａと、それらの先端接続部６ａ・６ａを保護する端子保護部材７とがそれぞれ突出しており、プラスチックケース９によって、電池本体１とリード５・５と電極端子部材６・６と端子保護部材７とが一体化しており、プラスチックケース９から突出している正負の電極端子部材６・６のうちの一方の電極端子部材６の先端接続部６ａが、棒状に延びる導電性の心棒体２１で形成してあり、端子保護部材７が、心棒体２１の外周面を覆う絶縁性の絶縁筒２２で形成してあり、他方の電極端子部材６の先端接続部６ａが、絶縁筒２２の外周面を覆う導電性の導電筒２３で形成してあり、心棒体２１の先端２１ａが絶縁筒２２から突出してあることで、電極端子部材６・６の先端接続部６ａ・６ａと端子保護部材７とによってピンプラグ形状を形成していることを第３の特徴とする（図３・図４）。

また、本発明に係る電極端子付き電池の第４の特徴としては、前記第３の特徴に加えて、電池本体１と電極端子部材６・６とを繋ぐ各リード５の幅寸法Ｌが、導電筒２３の径寸法Ｔよりも大きくなっている点にある（図５・図６）。

本発明に係る電極端子付き電池の第５の特徴は、前記第１、第２、第３および第４の何れかの特徴に加えて、電池本体１と電極端子部材６・６とを繋ぐ各リード５の幅方向の少なくとも一方の端部に、電池本体１の外方へ立ち上がる補強壁２６が形成されている点にある（図７・図８）。

本発明の電極端子付き電池は、電極端子部材６・６の先端接続部６ａ・６ａの寸法と、端子保護部材７の寸法と、電極端子部材６・６の先端接続部６ａ・６ａと端子保護部材７との位置がＵＳＢとして規定されるコネクタの規格を満たしているので、電極端子部材６・６や端子保護部材７の設計に要する手間等を低減することができる。

本発明では、電極端子部材６・６の先端接続部６ａ・６ａの寸法と、端子保護部材７の寸法と、電極端子部材６・６の先端接続部６ａ・６ａと端子保護部材７との位置が、ＵＳＢとして規定されるメス型のコネクタの規格を満たしており、電池本体１に接続された正負の電極端子部材６・６の各先端接続部６ａが、それぞれＵＳＢとして規定されるメス型のコネクタの正負の電源端子の位置に配置されているので、本発明の電極端子付き電池が、パソコン等に配置されるオス型のＵＳＢのコネクタに悪戯等で誤って差し込まれても、その誤った使用によって電池本体１が破損することを確実に防止することができる。つまり、前記オス型のＵＳＢのコネクタの電源端子は、給電を受けるものであって電力を出力しないので、本発明の電極端子付き電池が誤って前記オス型のＵＳＢのコネクタに差し込まれても、パソコン等から電池本体１側へ電流が逆流して電池本体１が破損等することが確実に防止される。また、給電用コネクタ７の各リード５の他端部５ｂ・５ｄの配置個所は、ＵＳＢのコネクタの信号端子の位置とはずれているので、本発明の電極端子付き電池が誤って前記オス型のＵＳＢのコネクタに差し込まれても、そのオス型のＵＳＢのコネクタの信号端子どうしが、リード５・５の他端部５ｂ・５ｄによってショートすること等が確実に防止される。これによって、パソコン等に配置されているオス型のＵＳＢのコネクタに本発明の電極端子付き電池が誤って差し込まれたことで、パソコン等が故障することも確実に防止することができる。

本発明では、電極端子部材６・６の先端接続部６ａ・６ａと端子保護部材７とによってピンプラグ形状を形成してあるので、これによっても電極端子部材６・６や端子保護部材７の設計に要する手間等を低減することができる。

本発明では、各リード５の幅寸法Ｌが導電筒２３の径寸法Ｔよりも大きくなっているので、その各リード５の幅が大きくなった分だけ各リード５の強度が高まって、給電用コネクタ７の各リード５が折れ曲がって破損すること等を低減できる。

本発明では、各リード５の幅方向の端部に、電池本体１の外方へ立ち上がる補強壁２６が形成されているので、これによっても各リード５の強度が高まって、給電用コネクタ７の各リード５が折れ曲がって破損すること等を低減できる。

（第１実施例） 図１および図２は、本発明が対象とする電極端子付き電池の第１実施例を示している。その電極端子付き電池は、扁平なボタン型やコイン型に形成される電池本体１と、その電池本体１の正極２および負極３の両電極に対して一対のリード５・５を介してそれぞれ接続された正負一対の電極端子部材６・６と、正負の電極端子部材６・６の先端接続部６ａ・６ａをそれぞれ絶縁保護するとともに他物との干渉から保護する端子保護部材７とを有している。電池本体１およびリード５・５は、プラスチックケース９内に収容してあり、プラスチックケース９から、正負の電極端子部材６・６の先端接続部６ａ・６ａと、端子保護部材７とがそれぞれ突出している。

プラスチックケース９は射出成形によって形成されており、そのプラスチックケース９によって、電池本体１とリード５・５と電極端子部材６・６と端子保護部材７とが一体化している。つまり、電池本体１と、リード５・５と、電極端子部材６・６の各基端部と、端子保護部材７の基端部とがプラスチックケース９に密着状態で接合している。プラスチックケース９は、エポキシ系樹脂、ポリアミド系樹脂又は紫外線硬化樹脂等の絶縁性素材で形成される。電池本体１の外径寸法は２４．５ｍｍ、全厚寸法は５．０ｍｍである。

各リード５は、幅寸法が３〜１０ｍｍ、厚さ寸法が０．１〜０．５ｍｍの扁平断面を成しており、一方のリード５の一端が電池本体１の正極２（図２では下側）にレーザ溶接等で接続されており、一方のリード５の他端側が、正極側の電極端子部材６に繋がっている。他方のリード５の一端は、電池本体１の負極３（図２では上側）にレーザ溶接等で接続されており、他方のリード５の他端側が、負極側の電極端子部材６に繋がっている。尚、各リード５は、鉄や銅やニッケルやニッケル合金等から成る導電性の板材、又は鉄板や銅板等にニッケルめっき等を施したもので形成される。一方のリード５の一端および他方のリード５の一端は、溶接等を容易、且つ確実にするためにそれぞれ幅広に形成されている。各リード５は、折れ曲がった状態で電極端子部材６・６に繋がっている（図２参照）。

端子保護部材７は、プラスチックケース９から外向きに延びて電極端子部材６・６の先端接続部６ａ・６ａを覆って保護する外装部１２と、その外装部１２の内部空間内において電極端子部材６・６の先端接続部６ａ・６ａをそれぞれ露出状態（図２ではリード５・５は下側が露出）で保持する保持部１３とを有している。端子保護部材７の外装部１２は、ステンレス板等にニッケルめっき等を施した金属板で形成されており、先端が開口する扁平筒型形状に成っている。保持部１３は、絶縁性のプラスチック等で形成されており、電極端子部材６・６の先端接続部６ａ・６ａ間を絶縁している。

電池本体１としては、電流を出力できる発電機能を有する一次電池や二次電池等が使用される。プラスチックケース９から突出している電極端子部材６・６の先端接続部６ａ・６ａの寸法と、端子保護部材７の外装部１２および保持部１３の寸法と、電極端子部材６・６の先端接続部６ａ・６ａと端子保護部材７との位置が、ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）として規定されるメス型のコネクタの規格を満たしている。つまり、電極端子部材６・６の先端接続部６ａ・６ａを含む端子保護部材７は、ＵＳＢとして規定されるメス型のコネクタと等しい形状に成っている。

尚、ＵＳＢとして規定されるコネクタは、コンピュータ等に周辺機器を接続するためのシリアルバス規格に準拠していて、正負一対の電源端子と、信号の入出力用に用いられる一対の信号端子との計４本の端子を有しており、それらの端子が横方向に並べて配置してある。電源端子は、信号端子を挟んでＵＳＢとして規定されるコネクタの横方向の両端にそれぞれ配置される。

そして、電極端子付き電池の電池本体１の正極に接続された正極側の電極端子部材６の先端接続部６ａは、ＵＳＢとして規定されるメス型のコネクタの正極側の電源端子の位置に配置され、電池本体１の負極に接続された負極側の電極端子部材６の先端接続部６ａが、ＵＳＢとして規定されるメス型のコネクタの負極側の電源端子の位置に配置される。端子保護部材７が電極端子部材６・６の先端接続部６ａ・６ａと共に、ゲーム機等の外部機器１０に配置した受電用コネクタ１１に装着可能になっている。

外部機器１０の受電用コネクタ１１は、正負一対の電源端子１５・１６を有しており、正極側の電源端子１５が、ＵＳＢとして規定されるオス型のコネクタの正極側の電源端子の位置に配置され、負極側の電源端子１６が、ＵＳＢとして規定されるオス型のコネクタの負極側の電源端子の位置に配置される。つまり、受電用コネクタ１１は、外部機器１０側から外向きに延びていてその先端が開口する扁平筒型形状の外装部１９と、その外装部１９の内部空間内において受電用の正負の電源端子１５・１６を露出状態（図２では電源端子１５・１６は上側が露出）でそれぞれ支持する保持部２０とを有している。

外部機器１０の受電用コネクタ１１は、正負の電源端子１５・１６の寸法と、外装部１９および保持部２０の寸法と、正負の電源端子１５・１６と外装部１９および保持部２０との位置が、ＵＳＢとして規定されるオス型のコネクタの規格を満たしている。つまり、受電用コネクタ１１は、ＵＳＢとして規定されるオス型のコネクタと等しい形状に成っている。受電用コネクタ１１の外装部１９は、ステンレス板等にニッケルめっき等を施した金属板で形成されており、図２に示すように、その基端部が外部機器１０側に固定されている。受電用コネクタ１１の保持部２０は、プラスチック等の絶縁部材で形成されており、その基端部が外部機器１０側に固定されている。

そして、電極端子付き電池を外部機器１０の受電用コネクタ１１に装着したときには、電極端子付き電池の端子保護部材７の外装部１２に設けた内向きの一対の膨出部１２ａ・１２ａが、外部機器１０の受電用コネクタ１１の外装部１９に設けた一対の係止孔１９ａ・１９ａにそれぞれ入り込んで無理抜き可能に係止される（図２の状態）。これによって、電極端子付き電池が、外部機器１０の受電用コネクタ１１に対して容易には抜けない状態に装着される。その装着状態で、電極端子付き電池の電極端子部材６・６の先端接続部６ａ・６ａが、外部機器１０の受電用コネクタ１１の電源端子１５・１６にそれぞれ接触して、電池本体１から外部機器１０への給電が行われる。

尚、電極端子付き電池の電極端子部材６・６および端子保護部材７としては、ＵＳＢとして規定されるメス型のコネクタをそのまま用いることができる。また外部機器１０の受電用コネクタ１１としては、ＵＳＢとして規定されるオス型のコネクタをそのまま用いることができる。さらに、ＵＳＢとして規定されるコネクタにあっては、正負の電源端子がそれぞれ向かい合う位置に配置され、また信号端子がそれぞれ向かい合う位置に配置されるタイプもあり、そのタイプに合わせて電極端子部材６・６の先端接続部６ａ・６ａ、端子保護部材７および外部機器１０の受電用コネクタ１１を形成してもよい。

（第２実施例） 図３および図４は、本発明の電極端子付き電池の第２実施例を示しており、第２実施例の電極端子付き電池でも、一対のリード５・５を介して正負一対の電極端子部材６・６にそれぞれ接続された電池本体１を、プラスチックケース９内に収容してあり、プラスチックケース９から、正負の電極端子部材６・６の先端接続部６ａ・６ａと、それらの先端接続部６ａ・６ａを保護する端子保護部材７とがそれぞれ突出している。そして、プラスチックケース９によって、電池本体１とリード５・５と電極端子部材６・６と端子保護部材７とが一体化している。つまり、電池本体１と、リード５・５と、電極端子部材６・６の各基端部と、端子保護部材７の基端部とがプラスチックケース９に密着状態で接合している。

プラスチックケース９から突出している正負の電極端子部材６・６のうち、正極２側の電極端子部材６の先端接続部６ａが、棒状に延びる導電性の心棒体２１で形成してある。端子保護部材７は、心棒体２１の外周面を覆う円筒形状の絶縁性の絶縁筒２２で形成してあり、負極３側の電極端子部材６の先端接続部６ａが、絶縁筒２２の外周面を覆う円筒形状の導電性の導電筒２３で形成してある。心棒体２１の先端は、絶縁筒２２から突出してある。つまり、電極端子部材６・６の先端接続部６ａ・６ａと端子保護部材７とは、マイク用やヘッドフォン用等に用いられるピンプラグと等しい形状に成っている。

一方のリード５は折れ曲がって、図４に示すように、その一方のリード５の他端に心棒体２１がレーザ溶接等で接続されている。他方のリード５は折れ曲がって、その他方のリード５の他端に導電筒２３がレーザ溶接等で接続されている。尚、各リード５の一端は、第１実施例の電極端子付き電池と同様に、電池本体１の正極２と負極３とにそれぞれ接続されている。各リード５の一端は、それぞれ幅広に形成されている（図３参照）。

第２実施例では、外部機器１０の受電用コネクタ１１は、受電用の正負一対の電源端子１５・１６が受電用コネクタ１１の内部空間内にそれぞれ配置されており、電極端子付き電池の心棒体２１を絶縁筒２２および導電筒２３と共に、受電用コネクタ１１の開口２５からその受電用コネクタ１１の内部に差し込んだときには、受電用コネクタ１１の一方（正極側）の電源端子１５が、給電用コネクタ７の心棒部２１の先端２１ａに接触し、受電用コネクタ１１の他方（負極側）の電源端子１６が、給電用コネクタ７の導電筒２３の外周面に接触する（図４の状態）。この接触状態で、電池本体１から外部機器１０への給電が行われる。

（第３実施例） 図５および図６は、本発明の電極端子付き電池の第３実施例を示している。第３実施例の電極端子付き電池では、給電用コネクタ７の各リード５の一端側の幅寸法Ｌが、導電筒２３の径寸法Ｔよりも大きくしてある。また第３実施例の電極端子付き電池では、プラスチックケース９が絶縁性のフィルムで形成されている。各リード５の一端側の幅寸法Ｌは５〜２０ｍｍの範囲内である。それ以外は、第２実施例と同様に形成してあるので説明を省略する。

第３実施例の電極端子付き電池では、各リード５の幅を大きくした分だけ各リード５の強度が高まって、プラスチックケース９を薄いフィルムで形成してあっても、各リード５が折れ曲がって破損すること等が低減される。

（第４実施例） 図７および図８は、本発明の電極端子付き電池の第４実施例を示している。第４実施例の電極端子付き電池では、両方のリード５・５の幅方向の両端部に、電池本体１の外方へ立ち上がる補強壁２６・２６がそれぞれ形成されている。第４実施例の電極端子付き電池でも、プラスチックケース９は絶縁性のフィルムで形成されている。それ以外は、第２実施例と同様に形成してあるので説明を省略する。尚、補強壁２６は、各リード５の幅方向の少なくとも一方の端部に形成されていればよい。

第４実施例の電極端子付き電池でも、各リード５に補強壁２６を設けた分だけ各リード５の強度が高まって、プラスチックケース９を薄いフィルムで形成してあっても、リード５・５が折れ曲がって破損すること等が低減される。

尚、第２〜４実施例の電極端子付き電池において、心棒部２１に接続された一方のリード５を電池本体１の負極３に、導電筒２３に接続された他方のリード５を電池本体１の正極２に接続してもよい。第１〜３実施例の電極端子付き電池において、各リード５の幅方向の少なくとも一方の端部に補強壁２６を設けてもよい。

本発明の電極端子付き電池の第１実施例の平面図である。 第１実施例の電極端子付き電池の縦断面図である。 本発明の電極端子付き電池の第２実施例の平面図である。 第２実施例の電極端子付き電池の縦断面図である。 本発明の電極端子付き電池の第３実施例の横断平面図である。 第３実施例の電極端子付き電池において絶縁被覆を透視した斜視図である。 本発明の電極端子付き電池の第４実施例の横断平面図である。 第４実施例の電極端子付き電池において絶縁被覆を透視した斜視図である。

符号の説明

１ 電池本体
２ 正極
３ 負極
５ リード
６ 電極端子部材
６ａ 先端接続部
７ 端子保護部材
９ プラスチックケース
１０ 外部機器
１１ 受電用コネクタ
２１ 心棒体
２１ａ 先端
２２ 絶縁筒
２３ 導電筒
２６ 補強壁

Claims (5)

1. 一対のリードを介して正負一対の電極端子部材にそれぞれ接続された電池本体を、プラスチックケース内に収容してあり、
   前記プラスチックケースから、前記正負の電極端子部材の先端接続部と、それらの先端接続部を保護する端子保護部材とがそれぞれ突出しており、
   前記プラスチックケースによって、前記電池本体と前記リードと前記電極端子部材と前記端子保護部材とが一体化しており、
   前記プラスチックケースから突出している前記電極端子部材の前記先端接続部の寸法と、前記端子保護部材の寸法と、前記電極端子部材の前記先端接続部と前記端子保護部材との位置が、ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）として規定されるコネクタの規格を満たしていることを特徴とする電極端子付き電池。
2. 前記電極端子部材の前記先端接続部の寸法と、前記端子保護部材の寸法と、前記電極端子部材の前記先端接続部と前記端子保護部材との位置が、前記ＵＳＢとして規定されるメス型のコネクタの規格を満たしており、
   前記電池本体に接続された正負の電極端子部材の各先端接続部が、それぞれ前記ＵＳＢとして規定されるメス型のコネクタの正負の電源端子の位置に配置されている請求項１に記載の電極端子付き電池。
3. 前記一対のリードを介して正負一対の電極端子部材にそれぞれ接続された電池本体を、プラスチックケース内に収容してあり、
   前記プラスチックケースから、前記正負の電極端子部材の先端接続部と、それらの先端接続部を保護する端子保護部材とがそれぞれ突出しており、
   前記プラスチックケースによって、前記電池本体と前記リードと前記電極端子部材と前記端子保護部材とが一体化しており、
   前記プラスチックケースから突出している前記正負の電極端子部材のうちの一方の電極端子部材の先端接続部が、棒状に延びる導電性の心棒体で形成してあり、
   前記端子保護部材が、前記心棒体の外周面を覆う絶縁性の絶縁筒で形成してあり、
   他方の電極端子部材の先端接続部が、前記絶縁筒の外周面を覆う導電性の導電筒で形成してあり、
   前記心棒体の先端が前記絶縁筒から突出してあることで、前記電極端子部材の先端接続部と前記端子保護部材とによってピンプラグ形状を形成していることを特徴とする電極端子付き電池。
4. 前記電池本体と前記電極端子部材とを繋ぐ前記各リードの幅寸法が、前記導電筒の径寸法よりも大きくなっている請求項項３に記載の電極端子付き電池。
5. 前記電池本体と前記電極端子部材とを繋ぐ前記各リードの幅方向の少なくとも一方の端部に、前記電池本体の外方へ立ち上がる補強壁が形成されている請求項１と２と３の何れかに記載の電極端子付き電池。

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