JP2015185396A - バッテリー - Google Patents

Abstract

【課題】バイメタル式の電流遮断素子３０５に対して落下等による衝撃が加わった場合においても、電気機器の電源の瞬断を防止できるようにする。【解決手段】内蔵された略直方体のバッテリーセルと、前記バッテリーセルの熱を検知するバイメタル式の電流遮断素子と、前記バッテリーセルを収納する外装ケースを有し、前記バイメタル式の電流遮断素子は、前記バッテリーセルの第１の面に配置され、前記外装ケースの内側には前記セルの第１の面に当接する第１のスペーサを有し、前記第１のスペーサの高さは、少なくとも前記バイメタル式の電流遮断素子の実装高さより高いことを特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明は、バイメタル式の電流遮断素子を用いたバッテリーに関するものである。

従来のバッテリーには、バッテリーセルの異常発熱を検知するために、バイメタル式の電流遮断素子が用いられているものがある（特許文献１参照）。バッテリーの内部構成は図６に示すように、外装ケース３０１、３０２の中にバッテリーセル３０３、回路基板３０８、回路基板３０８に実装されているバッテリー端子３０９、導通部材３０６、３０７、保持部材３０４、バイメタル式の電流遮断素子３０５が収納されている。そして図７に示すように、バッテリーセル３０３の上面にバイメタル式の電流遮断素子３０５が配置されており、バッテリーセル３０３の温度が伝わるように当接している。

また図８に示すように、バッテリーの回路図において、バッテリーセル３０３とバイメタル式の電流遮断素子３０５が直列に繋がれており、接続部３１１、３１２によって回路基板３０８に繋がれている。バッテリーセル３０３が高温になった際は素子３０５の接点が離れ、回路を遮断する仕組みになっている。

特開平７−１３４９８３号公報

しかしながら、バッテリーは異常発熱時のセルの膨張を考慮した隙間や、部品の加工誤差や組立性向上のための隙間が存在する。上記従来例では図９に示すように、バッテリーが落下等による衝撃を受けた際に内部のバッテリーセル３０３が前記隙間を移動し、バッテリーセル３０３上面に配置されたバイメタル式の電流遮断素子３０５が外装ケース３０１に衝突する場合がある。その際の衝突の衝撃により、バイメタル式の電流遮断素子３０５内部の接点部３１０が離れ、電子機器の電源が瞬断する可能性があるという問題があった。

本発明の目的は、バイメタル式の電流遮断素子３０５に対して落下等による衝撃が加わった場合においても、電気機器の電源の瞬断を防止することである。

本発明に係るバッテリーの構成は、
内蔵された略直方体のバッテリーセルと、前記バッテリーセルの熱を検知するバイメタル式の電流遮断素子と、前記バッテリーセルを収納する外装ケースを有し、
前記バイメタル式の電流遮断素子は、前記バッテリーセルの第１の面に配置され、
前記外装ケースの内側には前記セルの第１の面に当接するスペーサを有し、
前記スペーサの高さは、少なくとも前記バイメタル式の電流遮断素子の実装高さより高いことを特徴とする。

本発明によれば、落下等による衝撃が加わった際に、外装ケースの内側に配置されたスペーサがセルと外装ケースに当接し衝撃を受けることによって、バイメタル式の電流遮断素子に直接衝撃が加わることがなくなり、回路が遮断されることを防止できる。

本発明の第１の実施形態に関わるバッテリーから外装ケースを取り外した際の斜視図である。 本発明の第１の実施形態に関わる外装ケースの透視図である。 本発明の第１の実施形態に関わるバッテリーの断面図である。 本発明の第１の実施形態に関わるバッテリーとバッテリーを装着する電子機器の斜視図である。 本発明の第１の実施形態に関わるバッテリーとバッテリーボックスの断面図である。 従来のバッテリーの分解斜視図である。 従来のバッテリーから外装ケースを取り外した際の斜視図である。 従来のバッテリーの回路図である。 従来のバッテリーの断面図である。（ａ）は通常状態を表わしており、（ｂ）はバイメタル式の電流遮断素子が外装ケースと当接している状態を表わしている。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。

＜第１の実施形態＞
第１の実施形態を図１，２、３に基づいて説明する。図１に示すように、外装ケース１０１、１０２の中にバッテリーセル１０３、回路基板１０８上に実装されているバッテリー端子１０９、導通部材１０６、保持部材１０４、バイメタル式の電流遮断素子１０５が収納されている。バッテリー端子１０９が実装されている回路基板１０８とバッテリーセル１０３は保持部材１０４により保持されている。回路基板１０８とバイメタル式の電流遮断素子１０５とバッテリーセル１０３が導電部材１０６により連結されており、バッテリーセルの上面１０３（ａ）にバイメタル式の電流遮断素子１０５を配置されている。なおバッテリー端子１０９はバッテリーを装着する電子機器の電源端子（不図示）に接続され、バッテリーセル１０３からの電源を供給している。また図２、３に示すように、バイメタル式の電流遮断素子１０５が配置されているバッテリーセルの上面１０３（ａ）に相対する外装ケース１０１の内側の面に、リブ１０１（ａ）を形成している。この時、リブ１０１（ａ）の高さＡは、バイメタル式の電流遮断素子１０５の実装高さＢよりも高いものを形成する。

第１の実施形態を実施することにより、バッテリーがＺ方向の落下等による衝撃を受けた際に内部のバッテリーセル１０３がＺ方向に移動し、バッテリーセルの上面１０３（ａ）に配置されたバイメタル式の電流遮断素子１０５が外装ケース１０１に衝突するより前に、バッテリーセルの上面１０３（ａ）に外装ケース内側のリブ１０１（ａ）を衝突させることにより、バイメタル式の電流遮断素子１０５に直接衝撃を加えることがなくなり、回路が遮断されることを防止できる。またバッテリーがＸ・Ｙ方向の落下等による衝撃を受けた際は、バイメタル式の電流遮断素子１０５には、ともに接点が離れる方向の衝撃が加わることがなく接点が離れない。

第１の実施形態における外装ケース内側のリブ１０１（ａ）は、弾性部材などのスペーサで代替してもよい。なお弾性部材がバッテリーセル１０３の移動により押し潰された場合において、少なくともバイメタル式の電流遮断素子１０５の実装高さＢよりも潰れないように構成されている。

第１の実施形態のバッテリーを装着するバッテリーボックス２０１の実施形態について図４、５に基づいて説明する。図４に示すように、電子機器２００におけるバッテリー装着箇所であるバッテリーボックス２０１にバッテリーを装着する。その際には、前述した通りバッテリー端子１０９を介して電源供給している。図５に示すように、バッテリーがバッテリーボックス２０１に装着された際に、外装ケース内側のリブ１０１（ａ）を形成した場所近傍を受けるようにバッテリーボックスにリブ２０１（ａ）を形成する。

前記バッテリーボックスの形態を実施することにより、バイメタル式の電流遮断素子１０５に相対する外装ケース部分が強く押され外装ケースがたわむことによって、外装ケース内側がバイメタル式の電流遮断素子１０５に当接し、衝撃が加わることを防止できる。また、前記バッテリーボックス内のリブ２０１（ａ）は、弾性部材などのスペーサで代替してもよい。

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。

１０１、１０２、３０１、３０２‥‥外装ケース
１０３、３０３‥‥バッテリーセル
１０４、３０４‥‥保持部材
１０５、３０５‥‥バイメタル式電流遮断素子
１０６、３０６、３０７‥‥導通部材
１０９、３０９‥‥バッテリー端子
１１１、１１２、３１１、３１２‥‥回路基板接続部
２００‥‥電子機器
２０１‥‥電子機器のバッテリーボックス
３０８‥‥回路基板
３１０‥‥バイメタル式電流遮断素子の接点部

Claims (7)

1. 内蔵された直方体のバッテリーセルと、前記バッテリーセルの熱を検知するバイメタル式の電流遮断素子と、前記バッテリーセルを収納する外装ケースを有し、
   前記バイメタル式の電流遮断素子は、前記バッテリーセルの第１の面に配置され、
   前記外装ケースの内側には前記セルの第１の面に当接する第１のスペーサを有し、
   前記第１のスペーサの高さは、少なくとも前記バイメタル式の電流遮断素子の実装高さより高いことを特徴とするバッテリー。
2. 前記第１のスペーサは前記バイメタル式の電流遮断素子を挟むように２つ以上形成したことを特徴とする請求項１に記載のバッテリー。
3. 前記第１のスペーサは外装ケースと一体に形成されたリブであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のバッテリー。
4. 前記第１のスペーサはスポンジの弾性部材であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のバッテリー。
5. 前記バッテリーを装着するバッテリーボックスを備えた電子機器において、前記バッテリーボックスの内側に第２のスペーサを設け、前記第２のスペーサは、前記第１のスペーサが形成された箇所近傍の前記外装ケースの外側に当接されるように配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載のバッテリーを装着するバッテリーボックス。
6. 前記第２のスペーサはスポンジの弾性部材であることを特徴とする請求項５に記載のバッテリーボックス。
7. 前記第２のスペーサは前記バッテリーボックスと一体に形成されたリブであることを特徴とする請求項５に記載のバッテリーボックス。