JP3203138B2 - パック電池 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気機器から外したと
きの電池のショートを防止できるパック電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】パック電池は、電池単体よりも短絡しや
すい電極構造をしている。それは、＋−の電極端子が互
いに接近しているからである。さらに、パック電池は複
数の電池を直列に接続して出力電圧を高くしているの
で、短絡電流が大きくなる。電極端子がショートして過
大な電流が流れると、電池の性能を著しく低下させる。
さらに、ジュール熱によって電池や短絡金属を加熱して
危険な状態となることがある。

【０００３】この危険を避けるために、電気機器から外
したときにショートしないようにしたパック電池が開発
されている。これ等のパック電池は下記の公報に記載さ
れている。 実公昭５９−１９３３６号公報 実開平４−１４３６１号公報 実開平４−４７２５７号公報 実開昭６３−８７７６９号公報

【０００４】の公報に記載されるパック電池は、電気
機器から外したときに、電池端子を覆うシャッターを設
けている。シャッターは、パック電池を電気機器にセッ
トすると、電極端子の表面から移動して除去される。し
たがって、電気機器にセットすると、電極端子を電気機
器の電源端子に接続できる。パック電池が電気機器から
外されると、電極端子をシャッターで覆い、電極端子に
金属が接触してショートするのが防止される。

【０００５】の公報に記載されるパック電池は、内部
にリードスイッチを内蔵している。リードスイッチを制
御するために、電気機器は磁石を内蔵している。リード
スイッチは、電気機器の磁石に接近するとオン、磁石か
ら離れるとオフとなる。この構造のパック電池は、電気
機器にセットされると磁石でリードスイッチをオンに切
り換えて、電池から電気機器に電力を供給する。パック
電池を電気機器から外すと、リードスイッチがオフとな
るので、電極端子に金属が接触しても、電池はショート
されない。

【０００６】の公報に記載されるパック電池は、電池
と直列にリーフスイッチを接続している。リーフスイッ
チは、レバーをパック電池のケーシングの表面に突出さ
せている。レバーが押されると、リーフスイッチはオン
となり、レバーが押されないとリーフスイッチはオフと
なる。このパック電池は、電気機器にセットするとレバ
ーが押されてリーフスイッチをオンとして、電池から電
気機器に電力を供給する。パック電池を電気機器から外
すと、レバーが押されなくなってリーフスイッチはオフ
となる。このため、パック電池を電気機器から外すと、
電極端子に金属が接触しても電池はショートしない。

【０００７】さらにの公報に記載されるパック電池
は、電池と直列に、機械的な可動接点を有する接続スイ
ッチを連結している。接続スイッチは、弾性変形できる
２枚の金属板を有する。金属板は互いに接近して配設さ
れ、ケーシングの開口孔から押されるようになってい
る。開口孔から金属板を押すと、金属板は互いに接触し
て接続スイッチをオンとする。金属板が押されないと、
金属板は弾性変形して離れ、接続スイッチをオフとす
る。このパック電池を使用する電気機器は、開口孔から
金属板を押圧する凸起がある。したがって、パック電池
を電気機器にセットすると、凸起で金属板を押圧して接
続スイッチをオンとするが、電気機器から外すと、金属
板は押圧されなくなって接続スイッチをオフとする。こ
のため、パック電池を電気機器にセットしない状態で、
電極端子に金属が接触しても、電池はショートすること
がない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上の公報に記載され
る従来のパック電池は、下記の３タイプの構造でショー
トを防止する。 ………カバーで電極端子を覆う構造 ………リードスイッチを内蔵する構造 、…機械的な可動接点のスイッチを内蔵する構造

【０００９】のタイプのパック電池は、ケーシングに
摺動できるシャッターを設けるので電極端子を覆う部分
が複雑となって製造コストが高くなる。また、シャッタ
ーが摺動不良を起こすと、パック電池を電気機器から外
した電極端子を確実に覆うことができなくなってショー
トする危険性があり、また、シャッターを定位置に移動
できなくなると、パック電池を正常に電気機器にセット
できなくなる。したがって、この構造は、ケーシングの
構造が複雑になると共に、長期間にわたってシャッター
を確実に摺動させることが難しい欠点がある。

【００１０】また、の構造のパック電池は、リードス
イッチを使用するので以上の欠点を解消できる。とく
に、リードスイッチは、ガラス製の気密ケースに接点を
内蔵するので、接点を外気から遮断して理想的な環境で
スイッチングできる特長がある。それは、磁気的な力で
接点を作動できるからである。しかしながら、リードス
イッチは、磁石で接点をスイッチングさせるので、大電
流をスイッチングできる構造とすることが難しい。それ
は、大きな接点を強い押圧力で接触し、また、強い押圧
力の接点を確実に離すことが難しいからである。したが
って、リードスイッチは、負荷電流や放電電流の小さい
パック電池には有効に利用できても、大電流で充、放電
するパック電池に利用するとリードスイッチの寿命に問
題がある。とくに、大容量の電池を内蔵し、しかも、こ
の電池を大電流で急速充電するタイプのパック電池には
到底利用できない。

【００１１】とのタイプのパック電池は、機械的な
可動接点を強く押圧する構造とすることができるので、
大電流で充、放電するパック電池に利用できる。ただ、
スイッチの可動接点を強い力で押圧すると、その反作用
が、パック電池と電気機器の連結部分に作用する。パッ
ク電池を電気機器にセットした状態で、電気機器の一部
でパック電池の可動接点を強く押圧するからである。し
たがって、この構造のパック電池は、電気機器との連結
部分を頑丈な構造とする必要がある。また、電気機器の
一部がパック電池の可動接点を強い力で押圧する状態
で、パック電池を電気機器に装着するので、パック電池
を強く押圧して電気機器に装置する必要があり、また、
強固に連結されたパック電池を電気機器から外すので、
簡単に脱着できる構造とすることが難しい。さらに、可
動接点を押圧してスイッチングさせる構造は、使用する
にしたがって、可動接点の押圧力が低下する欠点があ
る。それは、可動接点を強い力で押圧すると、その形状
が次第に変形するからである。したがって、可動接点の
スイッチは、長期間にわたって確実に動作させることが
極めて難しく、耐久性に問題がある。

【００１２】本願の出願人は、従来の欠点を解決するた
めに、図１に示す構造のパック電池Ｐを開発した。この
図に示すパック電池Ｐは、電池２と直列に短絡防止スイ
ッチング素子１を接続している。短絡防止スイッチング
素子１は、電池２の電極と電極端子３との間に接続され
ている。短絡防止スイッチング素子１には制御回路４を
接続している。制御回路４は、パック電池Ｐを電気機器
Ｋにセットしたことを検出して短絡防止スイッチング素
子１をオン状態に切り換える回路である。

【００１３】この図のパック電池Ｐは、電気機器Ｋにセ
ットされるときに限って、制御回路４で短絡防止スイッ
チング素子１をオン状態に切り換える。短絡防止スイッ
チング素子１にＦＥＴを使用するパック電池Ｐは、電気
機器Ｋにセットしたときに、”Ｈｉｇｈ”の信号が制御
回路４からＦＥＴのゲートに出力され、ＦＥＴをオン状
態とする。ＦＥＴがオン状態になると、電池２は、短絡
防止スイッチング素子１を介して電極端子３に接続され
る。この状態で、パック電池Ｐは、電池２から電気機器
Ｋに電力を供給する。パック電池Ｐを電気機器Ｋから外
すと、制御回路４は”Ｌｏｗ”信号をＦＥＴのゲートに
出力し、ＦＥＴをオフ状態とする。ＦＥＴがオフになる
と、パック電池Ｐの電池２は、電極端子３から電気的に
切り離される。したがって、この状態で、パック電池Ｐ
の＋−の電極端子３に金属等が接触しても、電池２がシ
ョートすることはない。

【００１４】このようにして、電池２と電極端子３との
接続を遮断するＦＥＴ等の短絡防止スイッチング素子１
は、制御回路４によって電気的にオンオフに切り換えら
れ、機械的に可動する接点を必要としない特長がある。
すなわち、従来のパック電池Ｐのように、電気機器Ｋに
セットするときに、スイッチを機械的に押圧する構造を
必要としない。短絡防止スイッチング素子１は、大電流
で充、放電しても、これをスイッチングするために強い
押圧力を必要としない。電気的にオンオフに切り換えら
れるからである。また、電気的にスイッチングするの
で、接触不良に起因する故障を皆無にして、長期間にわ
たって確実に動作する特長がある。

【００１５】しかしながら、この図に示すパック電池
は、電気機器から外した状態で、制御入力端子５が＋の
電極端子３に接続された状態で、＋−の電極端子３が接
触すると電池２が短絡する欠点がある。すなわち、パッ
ク電池Ｐの＋−の電極端子３と制御入力端子５の三者が
同じ金属などに接触すると、電池２がショートしてしま
う弊害がある。この状態は決して頻繁に発生するもので
はないが、たとえば、パック電池Ｐを別の金属製品と一
緒に収納するときに発生する危険性がある。

【００１６】本発明はさらにこの弊害を防止することを
目的に開発されたもので、本発明の重要な目的は、簡単
な構造で、パック電池に内蔵される電池のショートを効
果的に防止できるパック電池を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明のパック電池は、
前述の目的を達成するために下記の構成を備える。請求
項１に記載されるパック電池は、下記の全ての構成を有
備えている。 （ａ） パック電池Ｐは、電池２と直列に短絡防止スイ
ッチング素子１を接続している。 （ｂ） パック電池Ｐは、短絡防止スイッチング素子１
を介して電池２の電極を電極端子３に接続している。 （ｃ） 短絡防止スイッチング素子１には、パック電池
Ｐを電気機器Ｋにセットしたことを検出して短絡防止ス
イッチング素子１をオン状態とする制御回路４を接続し
ている。 （ｄ） 制御回路４は制御入力端子５に接続されてい
る。 （ｅ） パック電池Ｐは、ケースの外部に表出して、電
気機器Ｋの電源端子７に接続される電極端子３と、電気
機器Ｋに設けられて、短絡防止スイッチング素子１をオ
ン状態に制御するオン信号を出力する電気機器Ｋの制御
出力端子６に接続される制御入力端子５を備える。 （ｆ） パック電池Ｐが電気機器Ｋに装着されると、パ
ック電池Ｐの電極端子３は電気機器Ｋの電源端子７に、
パック電池Ｐの制御入力端子５は電気機器Ｋの制御出力
端子６に接続され、電気機器Ｋの制御出力端子６からパ
ック電池Ｐの制御入力端子５にオン信号が入力され、こ
の信号で制御回路４が短絡防止スイッチング素子１をオ
ン状態として、パック電池Ｐから電気機器Ｋに電力が供
給されるように構成されている。

【００１８】請求項２に記載されるパック電池は、下記
の構成を備える。 （ａ） パック電池Ｐは、電池２と直列に短絡防止スイ
ッチング素子１を接続している。 （ｂ） パック電池Ｐは、短絡防止スイッチング素子１
を介して電池２の電極を電極端子３に接続している。 （ｃ） 短絡防止スイッチング素子１には、パック電池
Ｐを電気機器Ｋにセットしたことを検出して短絡防止ス
イッチング素子１をオン状態とする制御回路４を接続し
ている。 （ｄ） 制御回路４は制御入力端子５に接続されてい
る。 （ｅ） パック電池Ｐは、ケースの外部に表出して、電
気機器Ｋの電源端子７に接続される電極端子３と、電気
機器Ｋに内蔵されておって自己電源１２で駆動される信
号発生回路１１のオン信号を出力する制御出力端子６に
接続されて、信号発生回路１１のオン信号を制御回路４
に入力する制御入力端子５を備える。 （ｆ） パック電池Ｐが電気機器Ｋに装着されると、パ
ック電池Ｐの電極端子３は電気機器Ｋの電源端子７に、
パック電池Ｐの制御入力端子５は電気機器Ｋの制御出力
端子６に接続され、電気機器Ｋの信号発生回路１１のオ
ン信号が、制御出力端子６からパック電池Ｐの制御入力
端子５を介して制御回路４に入力され、オン信号でもっ
て制御回路４が短絡防止スイッチング素子１をオン状態
として、パック電池Ｐから電気機器Ｋに電力が供給され
るように構成されている。

【００１９】さらに、本発明の請求項３に記載されるパ
ック電池は、下記の構成を有する。 （ａ） パック電池Ｐは、電池２と直列に短絡防止スイ
ッチング素子１を接続している。 （ｂ） パック電池Ｐは、短絡防止スイッチング素子１
を介して電池２の電極を電極端子３に接続している。 （ｃ） 短絡防止スイッチング素子１には、パック電池
Ｐを電気機器Ｋにセットしたことを検出して短絡防止ス
イッチング素子１をオン状態とする制御回路４を接続し
ている。 （ｄ） 制御回路４は制御入力端子５に接続されてい
る。 （ｅ） パック電池Ｐは、ケースの外部に表出して、電
気機器Ｋの電源端子７に接続される電極端子３と、電気
機器Ｋに内蔵されている信号発生回路１１のオン信号を
出力する制御出力端子６に接続されて、信号発生回路１
１から出力されるオン信号を制御回路４に入力する制御
入力端子５と、電気機器Ｋに内蔵されている信号発生回
路１１に接続されている電源端子９に接続される供給端
子８とを備える。 （ｆ） パック電池Ｐの供給端子８は、高抵抗部材Ｒを
介してパック電池Ｐに内蔵される電池の電極に接続され
ている。 （ｇ） パック電池Ｐが電気機器Ｋに装着されると、パ
ック電池Ｐの電極端子３は電気機器Ｋの電源端子７に、
パック電池Ｐの制御入力端子５は電気機器Ｋの制御出力
端子６に、パック電池Ｐの供給端子８は電気機器Ｋの受
電端子９に接続され、電気機器Ｋの信号発生回路１１が
オン信号を発生し、このオン信号が、制御出力端子６か
らパック電池Ｐの制御入力端子５を介して制御回路４に
入力され、オン信号でもって制御回路４が短絡防止スイ
ッチング素子１をオン状態として、パック電池Ｐから電
気機器Ｋに電力が供給されるように構成されている。

【００２０】

【作用】本発明の請求項１に記載されるパック電池は、
電池のショートを確実に防止できる。パック電池は、電
池２と直列に短絡防止スイッチング素子１を接続してい
る。短絡防止スイッチング素子１は、制御入力端子５に
オン信号が入力されたときに限ってオン状態となる。制
御入力端子５にオン信号が入力されないと、短絡防止ス
イッチング素子１はオフ状態となる。短絡防止スイッチ
ング素子１がオフ状態にあると、＋−の電極端子３が接
続されても電池はショートされない。パック電池Ｐは、
電気機器Ｋから外したときに、誤って＋−の電極端子３
を電気接続することがある。本発明の請求項１のパック
電池は、短絡防止スイッチング素子１を電池２と電極端
子３との間に接続しているので、短絡防止スイッチング
素子１をオン状態としないかぎり、＋−の電極端子３を
短絡しても電池２はショートされない。請求項１のパッ
ク電池Ｐは、制御入力端子５と＋電極端子３との間に−
電極端子３を配設する。電極端子３と制御入力端子５と
をこの配列にすると、誤って＋−の電極端子３が接続さ
れるとき、制御入力端子５は−電極端子３に接続され
る。このため、制御入力端子５にオン信号が入力され
ず、短絡防止スイッチング素子１がオフ状態になって、
電池からショートすることがない。

【００２１】さらに、本発明の請求項２に記載される図
３に示すパック電池Ｐは、電気機器Ｋから外した状態で
は、端子をどのように接続しても、電池２のショートは
防止される。それは、この図のパック電池Ｐは、制御入
力端子５にオン信号が入力されたときに限って、短絡防
止スイッチング素子１がオンになるからである。パック
電池Ｐを電気機器Ｋに接続しないかぎり、制御入力端子
５にはオン信号が入力されない。

【００２２】さらにまた、本発明の請求項３に記載され
る図４に示すパック電池も、電気機器から外した状態で
は、端子をどのように接続しても、電池２のショートは
防止される。それは、この図のパック電池Ｐも、制御入
力端子５にオン信号が入力されたときに限って、短絡防
止スイッチング素子１がオンになるからである。パック
電池Ｐを電気機器Ｋに接続しないかぎり、制御入力端子
５にはオン信号が入力されない。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想
を具体化するためのパック電池を例示するものであっ
て、本発明はパック電池を下記のものに特定しない。

【００２４】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番
号を、「特許請求の範囲の欄」、「作用の欄」、および
「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付
記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、
実施例の部材に特定するものでは決してない。

【００２５】図２はパック電池Ｐの回路図を示す。この
図のパック電池Ｐは、電池２と直列に、電池２のショー
トを防止する短絡防止スイッチング素子１を接続してい
る。短絡防止スイッチング素子１は、互いに直列に接続
された二つのＦＥＴである。二つのＦＥＴは、ゲート
に、制御回路４を構成するアンド回路４Ａを接続してい
る。上側のＦＥＴは、ソースを電池２の−電極に、ドレ
インを下側のＦＥＴのソースに接続している。下側のＦ
ＥＴはソースを−側の電極端子３に接続している。電池
２の＋電極はリード線を介してパック電池Ｐの＋側の電
極端子３に接続している。

【００２６】二つのＦＥＴで構成される短絡防止スイッ
チング素子１は、制御回路４によって、同時に同期して
オン、オフに切り換えられる。制御回路４は、それぞれ
のＦＥＴのゲートに接続される二つのアンド回路４Ａを
備える。二つのアンド回路４Ａは、一方の入力端子をパ
ック電池Ｐの制御入力端子５に、他方の入力端子を過充
電過放電防止回路１０に接続している。アンド回路４Ａ
の出力端子は、それぞれのＦＥＴのゲートに接続してい
る。

【００２７】パック電池Ｐの制御入力端子５は、電気機
器Ｋの制御出力端子６に接続される。制御出力端子６
は、パック電池Ｐを電気機器Ｋにセットしたときに”Ｈ
ｉｇｈ”の信号を制御入力端子５に出力する。したがっ
て、制御出力端子６は、電気機器Ｋの内部で＋側の電源
端子７に接続されている。パック電池Ｐが電気機器Ｋに
セットされると、アンド回路４Ａの一方の入力端子は、
制御入力端子５と制御出力端子６とを介して電池２の＋
側に接続されて、”Ｈｉｇｈ”の信号が入力される。ア
ンド回路４Ａは、両方の入力端子に”Ｈｉｇｈ”の信号
が入力されると、ＦＥＴをオンとし、いずれか一方の入
力端子の入力が”Ｌｏｗ”になると、ＦＥＴをオフとす
る。なお、下側のＦＥＴのゲート端子には、図示しない
が、ソース電位に対して”Ｈｉｇｈ”または”Ｌｏｗ”
が出力されるレベルシフタが接続されることによって、
下側のＦＥＴがオンオフ制御されている。

【００２８】過充電過放電防止回路１０は、通常の状態
においては、アンド回路４Ａの入力端子に”Ｈｉｇｈ”
の信号を出力する。電池２の過充電と、過放電とを防止
する必要があるときに限って、過充電過放電防止回路１
０はアンド回路４Ａの入力端子に”Ｌｏｗ”の信号を出
力する。したがって、パック電池Ｐを正常に使用できる
ときは、過充電過放電防止回路１０は”Ｈｉｇｈ”信号
をアンド回路４Ａに入力している。このため、アンド回
路４Ａは、制御入力端子５から”Ｈｉｇｈ”の信号が入
力されると、両方のＦＥＴをオン状態として、電池２か
ら電気機器Ｋに電力を供給する。

【００２９】電極端子３と制御入力端子５は、パック電
池Ｐのケースの外部に表出して設けられている。パック
電池Ｐを電気機器Ｋから外した状態で、制御入力端子５
を＋側の電極端子３に接続して、＋−の電気機器Ｋを接
続すると電池２がショートされてしまう。この状態にな
るのを有効に阻止するために、図２に示すパック電池Ｐ
は、制御入力端子５を、−電極端子３よりも外側に配設
して、制御入力端子５と＋電極端子３との間に−電極端
子３を配設している。すなわち、制御入力端子５を＋電
極端子３から離して、−電極端子３に接近して配設して
いる。さらに、制御入力端子５を−側の電極端子３に接
近して配設している。制御入力端子５を−側電極端子３
に接近して配設するパック電池Ｐは、電気機器Ｋから外
した状態で、制御入力端子５が＋側の電極端子３に接続
される可能性を少なくできる。したがって、制御入力端
子５に”Ｈｉｇｈ”信号が入力されて、＋−の電極端子
３が接続してショートされるのを特に有効に防止できる
特長がある。

【００３０】図２に示すパック電池Ｐは、電池２の過充
電と過放電とを防止する過充電過放電防止回路１０の一
部を、電池２のショートを防止する回路に併用してい
る。すなわち、電池２と直列に接続したＦＥＴを、ショ
ートを防止する短絡防止スイッチング素子１に併用して
いる。したがって、この回路構成のパック電池Ｐは、ア
ンド回路４Ａと制御入力端子５とを設けることによっ
て、電池２をショートから有効に防止できる特長があ
る。過充電と過放電と防止する回路を内蔵しないパック
電池Ｐは、図２に示すパック電池Ｐから過充電過放電防
止回路１０を省略する。このパック電池Ｐは、制御入力
端子５を、バッファーを介してＦＥＴのゲートに接続
し、制御入力端子５に”Ｈｉｇｈ”信号が入力されたと
きに、ＦＥＴをオン、制御入力端子５が”Ｌｏｗ”とな
ったときに、ＦＥＴをオフに制御する。

【００３１】図３に示すパック電池は、電気機器Ｋに内
蔵される信号発生回路１１からのオン信号を制御回路４
に入力して、短絡防止スイッチング素子１をオン状態と
する。パック電池を装着する電気機器Ｋは、パック電池
Ｐの短絡防止スイッチング素子１をオン状態に制御する
オン信号を出力する信号発生回路１１と、この信号発生
回路１１を駆動するための自己電源１２を内蔵してい
る。電気機器Ｋに自己電源１２を内蔵するのは、パック
電池Ｐの短絡防止スイッチング素子１をオン状態に制御
しないかぎり、電気機器Ｋには電力が供給されないから
である。

【００３２】信号発生回路１１は、パック電池Ｐの制御
回路４を制御して短絡防止スイッチング素子１をオン状
態に制御するオン信号を出力する。信号発生回路１１が
出力するオン信号は、特定周波数の交流信号、あるいは
特定のデジタル信号、あるいはまた、特定レベルの直流
信号である。

【００３３】パック電池Ｐは、制御回路４と短絡防止ス
イッチング素子１とを内蔵している。制御回路４は、信
号発生回路１１からオン信号が入力されたときに、短絡
防止スイッチング素子１をオン状態とする。パック電池
Ｐは、＋−の電極端子３と、電気機器Ｋからオン信号が
入力される制御入力端子５とを備えている。電極端子３
は電気機器Ｋの電源端子７に接続され、制御入力端子５
は制御出力端子６に接続される位置に配設されている。

【００３４】図３に示すパック電池Ｐは、電気機器Ｋか
ら外されると、短絡防止スイッチング素子１がオフ状態
に保持される。制御回路４に信号発生回路１１からオン
信号が入力されないからである。このため、パック電池
Ｐを電気機器Ｋから外した状態で、＋−の電極端子３を
接続し、さらに制御入力端子５を電極端子３に接続して
も、内蔵される電池２がショートされることがない。

【００３５】さらに、この図のパック電池Ｐは、図２に
示すパック電池Ｐと同じように、電気機器Ｋから外した
状態で、＋−電極端子３が接続されても、電池がショー
トしないように、制御入力端子５を＋電極端子３よりも
−電極端子３に接近して配設している。信号発生回路１
１から出力されるオン信号で制御回路４が短絡防止スイ
ッチング素子１をオン状態するパック電池Ｐは、制御入
力端子５からオン信号が入力されない限り短絡防止スイ
ッチング素子１はオン状態とならない。制御入力端子５
から出力するオン信号を、たとえば特定レベルの直流と
する場合、制御入力端子５が＋の電極端子３に特定の抵
抗で接続されたときに、極めて少ない確率ではあるが、
オン信号に類似する直流レベルの信号が入力される可能
性がある。さらに、制御入力端子５と＋電極端子３とが
断続的に接触されて、信号発生回路１１から出力される
オン信号に類似する信号が＋電極端子３から制御入力端
子５に入力される可能性がある。図３に示すように、制
御入力端子５と＋電極端子３との間に−電極端子３を配
設しているパック電池Ｐは、このような状態になって
も、電池２のショートを有効に防止できる。制御入力端
子５が−電極端子３に接続されるからである。

【００３６】さらに、図４は、パック電池に内蔵される
電池２で、電気機器Ｋに内蔵される信号発生回路１１を
駆動する具体例を示す。この図に示すパック電池Ｐは、
電気機器Ｋの信号発生回路１１に電力を供給するための
供給端子８を備える。供給端子８は、電気機器Ｋの受電
端子９に接続されて、信号発生回路１１に電力を供給す
る。供給端子８は高抵抗部材Ｒを介して電池２の＋極に
接続されている。高抵抗部材Ｒは、パック電池Ｐを電気
機器Ｋから取り出して、供給端子８を−電極端子３に接
続されたときの電池２のショートを防止する。高抵抗部
材Ｒの抵抗値は、信号発生回路１１を駆動できる最も大
きい抵抗値に設計される。

【００３７】パック電池Ｐを装着する電気機器Ｋは、受
電端子９と制御出力端子６と電源端子７とを備えてい
る。受電端子９は信号発生回路１１の電源回路に接続さ
れ、制御出力端子６は信号発生回路１１の出力側に接続
されている。

【００３８】図４に示すパック電池Ｐは、パック電池Ｐ
を電気機器Ｋにセットすると、電極端子３は電源端子７
に、制御入力端子５は制御出力端子６に、供給端子８は
受電端子９に接続される。この状態になると、信号発生
回路１１はパック電池Ｐの電池２に駆動されて、オン信
号を出力する。オン信号は、制御出力端子６と制御入力
端子５とを通過して制御回路４に入力される。制御回路
４はオン信号で短絡防止スイッチング素子１をオン状態
に切り換える。短絡防止スイッチング素子１がオン状態
になると、電池２は電気機器Ｋの負荷に電力を供給す
る。

【００３９】パック電池Ｐを電気機器Ｋから外すと、制
御入力端子５にはオン信号が入力されず、短絡防止スイ
ッチング素子１はオン状態に保持される。したがって、
パック電池Ｐを電気機器Ｋから取り出して、＋−の電極
端子３が接続されても、電池２はショートされない。

【００４０】図４に示すパック電池Ｐの端子の好ましい
配列を図５ないし図８に示す。これ等の図に示すパック
電池Ｐは、制御入力端子５と供給端子８との間に−電極
端子３を配設している。このように、制御入力端子５と
供給端子８との間に−電極端子３を配設すると、図３に
示すパック電池Ｐと同じように、複数の端子を同時に接
続したときに、制御入力端子５と供給端子８のいずれか
が−電極端子３に接続されるので、信号発生回路１１が
オン信号を出力せず、短絡防止スイッチング素子１をオ
フ状態に制御して、電池２のショートをより確実に防止
できる特長がある。

【００４１】さらに図９は、制御入力端子５を供給端子
８に併用するパック電池Ｐを示す。この図に示すパック
電池Ｐは、高抵抗を介して電池２の＋側を制御入力端子
５に接続している。制御入力端子５と制御回路４との間
にコンデンサーを接続している。コンデンサーは、制御
入力端子５に入力される交流のオン信号を制御回路４に
入力する。

【００４２】パック電池Ｐを装着する電気機器Ｋは、制
御出力端子６を信号発生回路１１の電源回路に接続して
いる。制御出力端子６と信号発生回路１１の出力側との
間にはコンデンサーを接続している。コンデンサーは、
信号発生回路１１から出力される交流のオン信号を制御
出力端子６に出力する。信号発生回路１１は、コンデン
サーを通過できる交流のオン信号を出力する。

【００４３】この図に示すパック電池Ｐが電気機器Ｋに
セットされると、電極端子３は電源端子７に、制御入力
端子５は制御出力端子６に接続される。この状態になる
と、信号発生回路１１はパック電池Ｐの電池２に駆動さ
れて、交流のオン信号を出力する。オン信号は、コンデ
ンサーＣ、制御出力端子６、制御入力端子５、コンデン
サーＣを通過して制御回路４に入力される。制御回路４
は交流のオン信号で短絡防止スイッチング素子１をオン
状態に切り換える。短絡防止スイッチング素子１がオン
状態になると、電池２は電気機器Ｋの負荷に電力を供給
する。

【００４４】パック電池Ｐを電気機器Ｋから外すと、制
御入力端子５にはオン信号が入力されず、短絡防止スイ
ッチング素子１はオン状態に保持される。したがって、
パック電池Ｐを電気機器Ｋから取り出して、＋−の電極
端子３が接続されても、電池２はショートされない。

【００４５】図９に示すパック電池Ｐも、図３に示すパ
ック電池Ｐと同じように、制御入力端子５を−電極端子
３よりも外側に配設している。この構造のパック電池Ｐ
は、電気機器Ｋから外して、＋−の電極端子３を接続し
たときに、制御入力端子５を−電極端子３に接続でき
る。このため、制御入力端子５からオン信号が入力され
ず、短絡防止スイッチング素子１をオフ状態として、電
池２のショートを確実に阻止できる特長がある。

【００４６】

【発明の効果】この発明のパック電池は、簡単な構造
で、パック電池に内蔵される電池のショートを有効に防
止できる特長がある。それは、本発明のパック電池が、
パック電池には電池と直列に短絡防止スイッチング素子
を接続し、この短絡防止スイッチング素子を、パック電
池を電気機器に装着したことを検出する制御回路で制御
してスイッチングしているからである。

【００４７】とくに、本発明の請求項１に記載されるパ
ック電池は、制御入力端子と＋電極端子との間に−電極
端子を配設し、制御入力端子を＋電極端子から離して、
−電極端子に接近して配設している。このため、パック
電池が電気機器より外されて、誤って両端に配設されて
いる＋−の電極端子が接続されるとき、制御入力端子は
−電極端子に接続される。このため、＋−の電極端子が
短絡されるとき、制御入力端子にオン信号が入力されな
い。制御入力端子にオン信号が入力されないので、短絡
防止スイッチング素子はオフ状態となり、＋−が電極端
子が短絡されても電池がショートすることがない。

【００４８】さらに、本発明の請求項２に記載される図
３に示すパック電池は、電気機器から外した状態では、
電気機器の信号発生回路からオン信号が入力されないの
で、端子をどのように接続しても、電池のショートは有
効に防止される。それは、パック電池を電気機器にセッ
トして、制御入力端子を電気機器の制御出力端子に接続
したときに限って、短絡防止スイッチング素子をオンと
するからである。

【００４９】さらにまた、本発明の請求項３に記載され
るパック電池も、電気機器に装着して、電気機器の信号
発生回路に電力を供給し、信号発生回路のオン信号を制
御出力端子と制御入力端子からパック電池の制御回路に
入力し、制御回路がオン信号で短絡防止スイッチング素
子をオン状態としたときにかぎって、電池を電極端子に
接続するので、パック電池を電気機器から外した状態
で、電池のショートを確実に防止できる特長がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願出願人が先に出願したパック電池の回路図

【図２】本発明の実施例にかかるパック電池の回路図

【図３】本発明の実施例のパック電池の回路図

【図４】本発明の他の実施例のパック電池の回路図

【図５】図４に示すパック電池の電極端子と制御入力端
子と供給端子の配列を示す斜視図

【図６】図４に示すパック電池の電極端子と制御入力端
子と供給端子の配列を示す斜視図

【図７】図４に示すパック電池の電極端子と制御入力端
子と供給端子の配列を示す斜視図

【図８】図４に示すパック電池の電極端子と制御入力端
子と供給端子の配列を示す斜視図

【図９】さらに本発明の他の実施例のパック電池の回路
図

【符号の説明】

１…短絡防止スイッチング素子 ２…電池 ３…電極端子 ４…制御回路 ４Ａ…アンド回路 ５…制御入力端子 ６…制御出力端子 ７…電源端子 ８…供給端子 ９…受電端子 １０…過充電過放電防止回路 １１…信号発生回路 １２…電源 Ｐ…パック電池 Ｋ…電気機器 Ｒ…高抵抗部材 Ｃ…コンデンサー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−266867（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−135804（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−29554（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−47257（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−87769（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−131063（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−14361（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−44256（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02J 7/00 - 7/10 H01M 2/10

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記の全ての構成を有するパック電池。 （ａ） パック電池(P)は、電池(2)と直列に短絡防止ス
   イッチング素子(1)を接続している。 （ｂ） パック電池(P)は、短絡防止スイッチング素子
   (1)を介して電池(2)の電極を電極端子(3)に接続してい
   る。 （ｃ） 短絡防止スイッチング素子(1)には、パック電
   池(P)を電気機器(K)にセットしたことを検出して短絡防
   止スイッチング素子(1)をオン状態とする制御回路(4)を
   接続している。 （ｄ） 制御回路(4)は制御入力端子(5)に接続されてい
   る。 （ｅ） パック電池(P)は、ケースの外部に表出して、
   電気機器(K)の電源端子(7)に接続される電極端子(3)
   と、電気機器(K)に設けられて、短絡防止スイッチング
   素子(1)をオン状態に制御するオン信号を出力する電気
   機器(K)の制御出力端子(6)に接続される制御入力端子
   (5)を備える。 （ｆ） パック電池(P)が電気機器(K)に装着されると、
   パック電池(P)の電極端子(3)は電気機器(K)の電源端子
   (7)に、パック電池(P)の制御入力端子(5)は電気機器(K)
   の制御出力端子(6)に接続され、電気機器(K)の制御出力
   端子(6)からパック電池(P)の制御入力端子(5)にオン信
   号が入力され、この信号で制御回路(4)が短絡防止スイ
   ッチング素子(1)をオン状態として、パック電池(P)から
   電気機器(K)に電力が供給されるように構成されてい
   る。 （ｇ） パック電池(P)は、制御入力端子(5)と＋電極端
   子(3)との間に−電極端子(3)を配設している。
2. 【請求項２】 下記の全ての構成を有するパック電池。 （ａ） パック電池(P)は、電池(2)と直列に短絡防止ス
   イッチング素子(1)を接続している。 （ｂ） パック電池(P)は、短絡防止スイッチング素子
   (1)を介して電池(2)の電極を電極端子(3)に接続してい
   る。 （ｃ） 短絡防止スイッチング素子(1)には、パック電
   池(P)を電気機器(K)にセットしたことを検出して短絡防
   止スイッチング素子(1)をオン状態とする制御回路(4)を
   接続している。 （ｄ） 制御回路(4)は制御入力端子(5)に接続されてい
   る。 （ｅ） パック電池(P)は、ケースの外部に表出して、
   電気機器(K)の電源端子(7)に接続される電極端子(3)
   と、電気機器(K)に内蔵されておって自己電源(12)で駆
   動される信号発生回路(11)のオン信号を出力する制御出
   力端子(6)に接続されて、信号発生回路(11)のオン信号
   を制御回路(4)に入力する制御入力端子(5)を備える。 （ｆ） パック電池(P)が電気機器(K)に装着されると、
   パック電池(P)の電極端子(3)は電気機器(K)の電源端子
   (7)に、パック電池(P)の制御入力端子(5)は電気機器(K)
   の制御出力端子(6)に接続され、電気機器(K)の信号発生
   回路(11)のオン信号が、制御出力端子(6)からパック電
   池(P)の制御入力端子(5)を介して制御回路(4)に入力さ
   れ、オン信号でもって制御回路(4)が短絡防止スイッチ
   ング素子(1)をオン状態として、パック電池(P)から電気
   機器(K)に電力が供給されるように構成されている。
3. 【請求項３】 下記の全ての構成を有するパック電池。 （ａ） パック電池(P)は、電池(2)と直列に短絡防止ス
   イッチング素子(1)を接続している。 （ｂ） パック電池(P)は、短絡防止スイッチング素子
   (1)を介して電池(2)の電極を電極端子(3)に接続してい
   る。 （ｃ） 短絡防止スイッチング素子(1)には、パック電
   池(P)を電気機器(K)にセットしたことを検出して短絡防
   止スイッチング素子(1)をオン状態とする制御回路(4)を
   接続している。 （ｄ） 制御回路(4)は制御入力端子(5)に接続されてい
   る。 （ｅ） パック電池(P)は、ケースの外部に表出して、
   電気機器(K)の電源端子(7)に接続される電極端子(3)
   と、電気機器(K)に内蔵されている信号発生回路(11)の
   オン信号を出力する制御出力端子(6)に接続されて、信
   号発生回路(11)から出力されるオン信号を制御回路(4)
   に入力する制御入力端子(5)と、電気機器(K)に内蔵され
   ている信号発生回路(11)に接続されている受電端子(9)
   に接続される供給端子(8)とを備える。 （ｆ） パック電池(P)の供給端子(8)は、高抵抗部材
   (R)を介してパック電池(P)に内蔵される電池の電極に接
   続されている。 （ｇ） パック電池(P)が電気機器(K)に装着されると、
   パック電池(P)の電極端子(3)は電気機器(K)の電源端子
   (7)に、パック電池(P)の制御入力端子(5)は電気機器(K)
   の制御出力端子(6)に、パック電池(P)の供給端子(8)は
   電気機器(K)の受電端子(9)に接続され、電気機器(K)の
   信号発生回路(11)がオン信号を発生し、このオン信号
   が、制御出力端子(6)からパック電池(P)の制御入力端子
   (5)を介して制御回路(4)に入力され、オン信号でもって
   制御回路(4)が短絡防止スイッチング素子(1)をオン状態
   として、パック電池(P)から電気機器(K)に電力が供給さ
   れるように構成されている。