(57)【要約】【課題】本発明は、端子間の接続を確実なものとするとともに取り外しを容易に行える端子構造を備えた電池及び電池の接続方法を提案することを目的とする。【解決手段】電池１を、正極材料及び負極材料を内部に封止した電池ケース１０に、雌ネジ部２２が凹設された第１端子２と、雄ネジ部３２が凸設された第２端子３とを設置した構成とする。そして、第１端子２における第１導体部２１と、第２端子３における第２導体部３１とがそれぞれ、電池１における正極又は負極として機能する。これにより、２つの電池１を直列に接続するとき、一方の電池１の第１端子２に他方の電池１の第２端子３を挿入して、雌ネジ部２２と雄ネジ部３２とを螺合することで、電極となる第１導体部２１と第２導体部３１とを導通させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池ケースより正極、負極を露出させた電池において、
前記電池ケースの外表面上に設置されて、その内周面にネジ溝が形成された雌ネジ部と、正、負のいずれかの電極となる第１導体部とを有する第１端子と、
前記電池ケースの外表面上に設置されて、その外周面にネジ山が形成された雄ネジ部と、前記第１導体部と逆極性の電極となる第２導体部とを有する第２端子と、
を備えることを特徴とする電池。
【請求項２】
請求項１において、
前記雌ネジ部のネジ溝が前記第１導体部として形成され、前記雄ネジ部のネジ山が前記第２導体部として形成されることを特徴とする電池。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記雌ネジ部の底部が前記第１導体部として形成され、前記雄ネジ部の頂部が前記第２導体部として形成されることを特徴とする電池。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
前記第１導体部が、前記雌ネジ部が凹設される端面上で且つ前記雌ネジ部の設置領域の外周側に設けられるとともに、
前記第２導体部が、前記雄ネジ部が凸設される端面上で且つ前記雄ネジ部の設置領域の外周側に設けられることを特徴とする電池。
【請求項５】
請求項１において、
前記雌ネジ部の底部が前記第１導体部として形成されるとともに、前記第２導体部が突起した柱状構造であり、
前記雄ネジ部が螺合されるとき、前記第２導体部を構成する柱状構造の頂部を押動する方向に前記雄ネジ部が前記第２導体部に対して相対的に移動することを特徴とする電池。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、
前記第１端子が、前記電池ケースの第１端面上に形成される一方、
前記第２端子が、前記電池ケースの前記第１端面の反対側に位置する第２端面上に形成されることを特徴する電池。
【請求項７】
請求項１又は請求項５において、
前記第１及び第２端子が、前記電池ケースの同一端面上に形成されることを特徴する電池。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の電池の接続方法であって、
該電池の前記第１端子が接続される第３端子が、その外周面にネジ山が形成された雄ネジ部と、前記第１導体部と逆極性の電極となる第３導体部とによって構成され、
該第３端子が前記第１端子に挿入されて前記第１及び第３端子が螺合して、前記第１端子の前記第１導体部と前記第３端子の第３導体部とが電気的に接続されることを特徴とする電池の接続方法。
【請求項９】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の電池の接続方法であって、
該電池の前記第２端子が接続される第４端子が、その内周面にネジ溝が形成された雌ネジ部と、前記第２導体部と逆極性の電極となる第４導体部とによって構成され、
前記第２端子が前記第４端子に挿入されて前記第２及び第４端子が螺合して、前記第２端子の前記第２導体部と前記第４端子の第４導体部とが電気的に接続されることを特徴とする電池の接続方法。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の電池の接続方法であって、
２つの電池を直列に接続するとき、一方の電池の前記第２端子が他方の電池の前記第１端子に挿入されて前記第１及び第２端子が螺合して、一方の電池の前記第２導体部と他方の電池の前記第１導体部とが電気的に接続されることを特徴とする電池の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に電力供給を行う電池及び電池の接続方法に関するもので、特に、接続先となる電極又は端子と確実に接続される端子構造を備えた電池及びこの電池の接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高速で高い演算能力を有する演算処理装置が電子機器に搭載され、電子機器の小型化及びコードレス化が進み、携帯電話、デジタルスチルカメラ、携帯情報端末、ノート型パーソナルコンピュータなどといった携帯可能な電子機器が、広く普及されている。これらの携帯可能な電子機器の多くは、ユーザによる多くの要求に対応するべく、多機能化されているため、その消費電力量が大きい。そして、このように多機能化された電子機器に電力供給を行う電源装置として、高容量の電池が利用されている。
【０００３】
この高容量の電池として、エネルギー密度の高いニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池が多く使用されているが、一次電池においても、リチウム一次電池やニッケル系一次電池などのような、高負荷に対応したものが提供されている。又、ノート型パーソナルコンピュータなどのように消費電力の大きい電子機器では、高容量の電池であっても十分な電力供給を行えないことから、複数の電池を搭載する必要がある。
【０００４】
そして、複数の電池を搭載する電子機器の中には、ユーザによる電池の着脱を容易なものとするために、１つの電池をセルとしてユニット化した電池パックを搭載するものが提供されている。このような電池パックは、電池セル以外の構成として、電池セル同士の電極端子間を接続するための接続部材、電子機器の端子に接触して電気的に接続される外部端子、及び、外部端子と電池セルの電極端子とを電気的に接続するためのリード線などを備える。
【０００５】
このように構成される電池パックにおいて、電池セルの電極端子、接続部材、リード線、及び外部端子それぞれの間の接触が不十分となる部分に、電気的な抵抗が生じる。この接触不良に基づく電気的な抵抗が、電池パックにおける内部抵抗となる。そして、この電池パック内の内部抵抗は、電池パック自体の出力損失を招くだけでなく、発熱の原因となる。これに対して、内部抵抗の抑制だけでなく小型化をも実現した電池パックが提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
特許文献１の電池パックは、その内部に備えるリード線を太くするとともに、接続部材として構成されるリード板におけるリード線との接続部分の幅を広くすることで、リード線及びリード板それぞれでの抵抗を抑制し、内部抵抗を低減している。又、この電池パックにおいて、リード線をリード板に半田接続することで、リード線とリード板との間の接触を良好なものとしている。
【特許文献１】特開２００８−１４６８５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、電池パック内の電池セルの電極端子間や電池セルの電極端子と接続部材との間での接続については、特許文献１の電池パックにおけるリード板と電池セルの端子と関係のように、相互の物理的な接触によるものが多く、十分な接触が得られない場合がある。そのため、電池セルの電極と接続部材とを半田接続させることにより、その接触を十分なものとして低抵抗化を測るものがある。又、電気自動車などに搭載される大容量の二次電池による電池パックにおいては、電極端子間を溶接接続させる場合がある。この半田接続や溶接接続は、電極端子間や電極端子と接続部材との間の接触を良好として低抵抗化を実現できるが、その接続作業が煩雑なものとなるだけでなく、電池パック内の電池セルを個別に取り外すことが困難となる。
【０００８】
更に、二次電池を電池セルとする電池パックにおいては、各二次電池の特性のばらつきにより、電池セル自身が抵抗となり、電池パック全体で十分な充電量を得ることができなくなるため、電池パックとしての寿命が短くなることがある。又、電池セルとなる二次電池の１つが劣化して、過充電又は内部短絡したときには、過充電又は内部短絡した二次電池が発熱し、電池パックによる発火事故の原因となる場合もある。そのため、複数の電池セルをユニット化した電池パックにおいて、劣化した電池セルを簡単に取り外すことによる長寿命化が望まれるものの、電極端子間の接触を十分なものとした上で簡単に取り外す構造については実現されていない。
【０００９】
このような問題を鑑みて、本発明は、端子間の接続を確実なものとするとともに取り外しを容易に行える端子構造を備えた電池及び電池の接続方法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の電池は、電池ケースより正極、負極を露出させた電池において、前記電池ケースの外表面上に設置されて、その内周面にネジ溝が形成された雌ネジ部と、正、負のいずれかの電極となる第１導体部とを有する第１端子と、前記電池ケースの外表面上に設置されて、その外周面にネジ山が形成された雄ネジ部と、前記第１導体部と逆極性の電極となる第２導体部とを有する第２端子と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
このような電池において、前記雌ネジ部のネジ溝が前記第１導体部として形成され、前記雄ネジ部のネジ山が前記第２導体部として形成されるものとしてもよいし、前記雌ネジ部の底部が前記第１導体部として形成され、前記雄ネジ部の頂部が前記第２導体部として形成されるものとしてもよい。更に、前記第１導体部が、前記雌ネジ部が凹設される端面上で且つ前記雌ネジ部の設置領域の外周側に設けられるとともに、前記第２導体部が、前記雄ネジ部が凸設される端面上で且つ前記雄ネジ部の設置領域の外周側に設けられる
【００１２】
又、前記雌ネジ部の底部が前記第１導体部として形成されるとともに、前記第２導体部が突起した柱状構造であり、前記雄ネジ部が螺合されるとき、前記第２導体部を構成する柱状構造の頂部を押動する方向に前記雄ネジ部が前記第２導体部に対して相対的に移動できるものとしてもよい。このとき、前記第１及び第２端子を前記電池ケースの同一端面上に形成することができる。
【００１３】
更に、上述した各電池において、前記第１端子が、前記電池ケースの第１端面上に形成される一方、前記第２端子が、前記電池ケースの前記第１端面の反対側に位置する第２端面上に形成されるものとしてもよい。
【００１４】
本発明の電池の接続方法は、上述したいずれかの電池に対する接続方法であって、該電池の前記第１端子が接続される第３端子が、その外周面にネジ山が形成された雄ネジ部と、前記第１導体部と逆極性の電極となる第３導体部とによって構成され、該第３端子が前記第１端子に挿入されて前記第１及び第３端子が螺合して、前記第１端子の前記第１導体部と前記第３端子の第３導体部とが電気的に接続されることを特徴とする。
【００１５】
又、該電池の前記第２端子が接続される第４端子が、その内周面にネジ溝が形成された雌ネジ部と、前記第２導体部と逆極性の電極となる第４導体部とによって構成され、前記第２端子が前記第４端子に挿入されて前記第２及び第４端子が螺合して、前記第２端子の前記第２導体部と前記第４端子の第４導体部とが電気的に接続されることを特徴とする。
【００１６】
更に、２つの電池を直列に接続するとき、一方の電池の前記第２端子が他方の電池の前記第１端子に挿入されて前記第１及び第２端子が螺合して、一方の電池の前記第２導体部と他方の電池の前記第１導体部とが電気的に接続される。
【００１７】
これにより、電池を電源とする電子機器は、前記電池の前記第１及び第２端子のそれぞれと接続可能となる前記第３及び第４端子によって構成される接続部材を備えることによって、前記電池を搭載できる。又、前記第３端子を複数備えた金属部材によって、複数の前記電池の前記第１端子を並列に接続させる接続部材を構成できる。更に、前記第４端子を複数備えた金属部材によって、複数の前記電池の前記第２端子を並列に接続させる接続部材を構成できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、電池に設けられた端子の構成が、螺合により電極を電気的に接続できる構成であるため、その端子を逆極性となる電極の端子と確実に接続できる。そのため、端子同士を固定して接続できることにより、電極同士を十分に接続できるだけでなく、電極間の接触面積が広くなるため、電極間の接触抵抗を抑制できる。又、端子の接続及び解除を簡単に行うことができるため、電子機器への電力供給に複数の電池が使用される場合においても、電力供給能力が低下した電池だけを個別に交換することが容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
＜第１の実施形態＞
本発明における第１の実施形態となる電池について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の電池の構成を示す外観図であり、その一部（第１端子周辺部分）を断面で図示している。尚、本実施形態を含む各実施形態における電池は、電池ケース内に正極材料及び負極材料が封止されるとともに、正極及び負極が電池ケースより表出されるものであれば、一次電池であってもよいし、二次電池であってもよい。
【００２０】
図１に示す電池１は、セパレータを介在して設置される正極材料と負極材料とセパレータとを封止する円筒形状の電池ケース１０と、電池ケース１０の一方の端面１００の中央部分に設置される第１端子２と、電池ケース１０の他方の端面１０１の中央部分に設置される第２端子３とを備える。第１端子２及び第２端子３のそれぞれは、電池ケース１０の端面１００，１０１に対して凸設され、正極端子又は負極端子として機能する。即ち、第１端子２が正極端子として機能するときは、第２端子３が負極端子として機能する一方で、第１端子２が負極端子として機能するときは、第２端子３が負極端子として機能する。
【００２１】
電池ケース１０の端面１００に設けられる第１端子２は、端面１００と反対側の頂部を開口した凹部２３（穴）を有するリング形状となり、凹部２３の内周面に螺旋状に凹設されたネジ溝２４による雌ネジ部２２が形成される。そして、この第１端子２の凹部２３の底部となる端面１００において、電池ケース１０の一部として構成される導体材料を雌ネジ部２２側に露出させる。これにより、この凹部２３の内周面に囲まれた端面１００における電池ケース１０の導体材料が第１導体部２１となり、この第１導体部２１が電池ケース１０内の電極材料の一方と電気的に接続し、第１端子２における電極として機能する。
【００２２】
電池ケース１０の端面１０１に設けられる第２端子３は、端面１０１から突出した円筒形状で構成され、端面１０１と反対側の頂部を第２導体部３１とするとともに、その外周面に凸設されたネジ山３３による雄ネジ部３２が形成される。そして、この第２端子３における第２導体部３１は、第１導体部２１と接続される電極材料と逆極性の電極材料と電気的に接続し、第１導体部２１と逆極性の電極として機能する。尚、電池ケース１０内の正極材料及び負極材料と、第１導体部２１及び第２導体部３１との関係については、電池ケース１０内部の構成の説明と共に後述する。
【００２３】
このように構成するとき、第１端子２における雌ネジ部２２と第２端子３における雄ネジ部３２とについては、絶縁材料で構成されるものとしてもよいし、導電材料によって構成されるものとしてもよい。尚、雄ネジ部３２が絶縁材料で構成される場合は、雄ネジ部３２の中心に、その頂部から端面１０１まで貫通した貫通穴を設け、当該貫通穴に第２導体部３１が挿入されることで、電池ケース１０内の電極材料と接続された第２導体部３１の表面を第２端子３の頂部に露出できる。更に、雌ネジ部２２及び雄ネジ部３２それぞれが導体材料で構成されるとき、端面１００，１０１のそれぞれに対して、第１端子２及び第２端子３のそれぞれが半田付けにより固定されるものとしてもよい。
【００２４】
このように構成される電池１を直列に接続するときの接続方法について、図２（ａ）〜（ｃ）を参照して、以下に説明する。図１に示す電池１と同様の構成を備える電池１ｘ，１ｙを直列に接続するとき、まず、図２（ａ）に示すように、電池１ｘの第１端子２に対向する位置に電池１ｙの第２端子３を配置し、図２（ｂ）に示すように、電池１ｙの第２端子３を電池１ｘの第１端子２における雌ネジ部２２に挿入する。そして、電池１ｘを固定して電池１ｙを回転させることにより、電池１ｙの第２端子３における雄ネジ部３２が電池１ｘの第１端子２における雌ネジ部２２に対して螺進し、最終的には、図２（ｃ）に示すように、電池１ｙの第２端子３における雄ネジ部３２が電池１ｘの第１端子２における雌ネジ部２２に螺合する。
【００２５】
これにより、雌ネジ部２２と雄ネジ部３２とが螺合することで、電池１ｘ，１ｙが締結される。このとき、電池１ｙの第２端子３の頂部に設けられた第２導体部３１が、電池１ｘの第１端子２の底部に設けられた第１導体部２１に十分に接触した状態で固定される。よって、電池１ｙの第２端子３の電極である第２導体部３１と、電池１ｘの第１端子２の電極である第１導体部２１とが、電気的に接続されるだけでなく、その接触抵抗を抑制できる。尚、上述の手順を逆に行うことで、電池１ｙの電池１ｘからの取り外しが可能である。即ち、電池１ｙを螺進させる回転方向と逆方向に回転させることで、電池１ｙの第２端子３と電池１ｘの第１端子２との締結を解除できる。
【００２６】
（リチウムイオン電池への適用例）
図１に示す構成の電池１をリチウムイオン電池としたときの構成例を、図３の断面図を参照して以下に簡単に説明する。図３に示すリチウムイオン電池となる電池１は、電池ケース１０が、第１端子２を底部となる端面１００より凸設させるとともに端面１００の反対側を開放口とした外装缶１１０と、その中央領域に凹部を備えた構成となるとともに外装缶１１０の開放口を覆う蓋部１１１とによって構成される。このとき、蓋部１１１の外周縁は、絶縁ガスケット１１２で覆われた状態とされた上で、更に、外装缶１１０の開放口の縁で覆うようにカシメ加工されることで、電池ケース１０が構成される。又、蓋部１１１の凹部は、電池ケース１０内部側に設けられた穴を封止する弁体を覆うように、第２端子３の第２導体部３１が設置される。
【００２７】
このように電池ケース１０が、外装缶１１０と蓋部１１１とによって構成されるとき、外装缶１１０と蓋部１１１との間には、上述したように、絶縁ガスケット１１２が設置されるため、外装缶１１０と蓋部１１１とが絶縁ガスケット１１２により絶縁される。そして、外装缶１１０は導体材料で構成されるため、その底部が第１導体部２１となり、端面１００に凸設される雌ネジ部２２と共に第１端子２を形成する。一方、蓋部１１１の凹部を覆うように設置される第２導体部３１は、導体材料で構成される蓋部１１１と電気的に接続されて、その外周面に設けられた雄ネジ部３２と共に第２端子３を形成する。
【００２８】
更に、外装部１１０が蓋部１１１及び絶縁ガスケット１１２と共にカシメ加工されて構成される電池ケース１０内部には、板状のセパレータ１１９を間に挟んで互いに重ね合わせた板状の負極板１１７及び正極板１１８を巻回した電極材料が、不図示のアルカリ電解液と共に収容される。このとき、外装缶１１０の高さ方向に沿う方向に対して、セパレータ１１９の幅が、負極板１１７及び正極板１１８それぞれの幅より長くなり、セパレータ１１９の中央領域に負極板１１７及び正極板１１８が配置される。更に、負極板１１７、正極板１１８、及びセパレータ１１９を巻回した電極材料の最外周には、セパレータ１１９が配置される。これにより、負極板１１７及び正極板１１８が直接、外装部１１０及び蓋部１１１に接触することが防止される。更に、セパレータ１１９の両端部には、絶縁リング１１５，１１６が設置され、電池ケース１０と電極材料との間の絶縁が補償された構造とされる。
【００２９】
このように、電池ケース１０内部に、負極板１１７、正極板１１８、及びセパレータ１１９を巻回した電極材料が封止されるとき、負極板１１７の端面１００側の端部に一端が接続された負極リード１１３が外装缶１１０に接続される。この負極リード１１３によって、外装缶１１０が負極板１１７と電気的に接続されるため、外装缶１１０の底板部分で形成される第１導体部２１は負極として機能する。一方、正極板１１８の端面１０１側の端部に一端が接続された正極リード１１４が蓋部１１１に接続される。この正極リード１１４によって、蓋部１１１が正極板１１８と電気的に接続されるため、蓋部１１１に接続された第２導体部３１は正極として機能する。即ち、第１端子２が負極端子となるとともに、第２端子３が正極端子となる。
【００３０】
（アルカリ乾電池への適用例）
次に、図１に示す構成の電池１をアルカリ乾電池としたときの構成例を、図４の断面図を参照して以下に簡単に説明する。図４に示すアルカリ乾電池となる電池１は、電池ケース１０が、その底板部分が第１導体部２１として機能するとともに第１端子２を底部となる端面１００より凸設させた外装缶１２０と、その中央領域に第２端子３を凸設されるとともに外装缶１２０の開放口を覆う蓋部１２１とによって構成される。このとき、蓋部１２１の外周縁が絶縁ガスケット１２３を介して外装缶１２０の開放口の縁で覆われた状態で、カシメ加工されることで、電池ケース１０が構成される。又、電池ケース１０の端面１０１側では、蓋部１２１が、その外周端よりも中央領域が突起した構造となるため、蓋部１２１と外装缶１２０の間に隙間ができるが、この隙間に絶縁リング１２２が嵌入される。
【００３１】
このように電池ケース１０が、外装缶１２０と蓋部１２１とによって構成されるとき、外装缶１２０と蓋部１２１との間には、上述したように、絶縁リング１２２及び絶縁ガスケット１２３が設置されるため、外装缶１２０と蓋部１２１とが絶縁される。そして、導体材料で構成される外装缶１２０の底部が第１導体部２１となり、端面１００に凸設される雌ネジ部２２と共に第１端子２を形成する。一方、導体材料で構成される蓋部１１１は、その中央領域が突起されて第２導体部３１を構成し、突起部分の外周面に設けられた雄ネジ部３２と共に第２端子３を形成する。
【００３２】
又、絶縁ガスケット１２３は、上述のように、蓋部１２１の外周縁を覆うリング状の突起を外周縁に備えた円盤状となり、蓋部１２１よりも内側で外装缶１２０の開口部を覆う形状とされる。この絶縁ガスケット１２３は、その中央領域に表面から裏面に向かって貫いた円柱形状の突起部分を備える。この円柱形状の突起部分は、その中心に釘状の集電体１２４が貫通されるとともに、その端面１０１側の端部が集電体１２４の端部とともに蓋部１２１に接触する。このように構成することで、電気的に蓋部１２１に接続される集電体１２４が、絶縁ガスケット１２３によりその中心位置に保持されるとともに、外装缶１２０と絶縁される。
【００３３】
更に、外装缶１２０と絶縁ガスケット１２３とによって封止された空間には、アルカリ電解液などにより正極材料が成形されて、外装缶１２０の内周面に接触する円筒形状の正極部１２５が形成される。そして、この正極部１２５の内側には、絶縁ガスケット１２３側が開放されるとともに外装缶１２０の底面に端面が当接したセパレータ１２６と、セパレータ１２６の内部に充填されるペースト状の負極材料による負極部１２７とを備える。又、セパレータ１２４は、その開口部が絶縁ガスケット１２３によって覆われ、その内部の空間が封止されるとともに、負極部１２７に集電体１２４が挿入される。
【００３４】
このように構成されることで、正極部１２５に接触する外装缶１２０が、正極として機能するとともに、第１端子２の一部となる第１導体部２１が、外装缶１２０の一部となるため、第１端子２が正極端子として働く。一方、負極部１２７内に先端側が挿入される集電体１２４と蓋部１２１が接触することで、蓋部１２１が負極として機能するとともに、第２端子３の一部となる第２導体部３１が、蓋部１２１の一部となるため、第２端子３が負極端子として働く。
【００３５】
尚、上述では、図３及び図４の断面に基づいて、本実施形態における図１の構成の電池１をリチウムイオン電池及びアルカリ乾電池に適用した構成を説明したが、その他の１次電池及び２次電池についても同様に適用することが可能である。又、上述の第１端子２の第１導体部２１と第２端子３の第２導体部３１とが、電池ケース１０内に封止される互いに逆極性となる電極材料のそれぞれと電気的接続される構成であれば、図３及び図４に示したもの以外の構成によっても、１次電池又は２次電池として構成できる。更に、図３及び図４の断面図による構成とは逆に、外装缶１１０，１２０の底板部分に第２端子３が設置されるとともに、蓋部１１１，１２１の表面に第１端子２が設置されるものとしてもよい。
【００３６】
以下の各実施形態においても、第１端子２及び第２端子３の構造が本実施形態のものと異なるが、図３及び図４に示すものと同様の構成とすることで、複数種類の１次電池及び２次電池のいずれかに適用できる。即ち、以下の各実施形態においても、本実施形態と同様、第１導体部２１及び第２導体部３１のそれぞれを、電池ケースを構成する外装缶１１０，１２０の導体による電極部分や蓋部１１１，１２１の導体による電極部分と一体化又は接続することで、複数種類の１次電池及び２次電池のいずれかを構成できる。
【００３７】
（第１の実施形態の別構成例）
本実施形態の別例として、図５に示す電池１ａのように、第２端子３が構成される電池ケース１０の端面１０１側において、電池ケース１０の外周面にネジ山３３を凸設して雄ネジ部３２を構成するものとしてもよい。このとき、雄ネジ部３２が設けられる電池ケース１０の外周面をテーパ形状とし、端面１０１に向かって電池ケース１０が軸方向に垂直な断面が狭くなるようにすることで、第１端子２へ挿入しやすい形状とできる。又、第２導体部３１は、この雄ネジ部３２の端面より凸設させることにより、電極として機能する。
【００３８】
更に、電池ケース１０の端面１００側で、電池ケース１０を構成する第１導体部２１に、第２端子部３の第２導体部３１及び雄ネジ部３２と同一の形状となる凹部２５，２３が形成された雌ネジ部２２が接続されて、第１端子２が形成される。このように構成されるとともに、雌ネジ部２３の凹部２３の内周面にネジ溝２４が凹設されることで、第２端子３の雄ネジ部３２が螺号されるとともに、第２端子３の第２導体部３１が凹部２５に挿入される。
【００３９】
これにより、電池１ａについても、図１の構成の電池１と同様、雌ネジ部２２と雄ネジ部３２とを螺合することによって、第２端子３の第２導体部３１を第１端子２の凹部２５に挿入し、第２導体部３１の頂部を第１導体部２１に接触させる。これにより、電極となる第１導体部２１と第２導体部３１とが電気的に接続されるため、第１端子２と第２端子３とが電気的に接続される。
【００４０】
尚、図５に示す構成において、第２導体部３１を雄ネジ部３２より突起させた形状としているため、後述する第２の実施形態における構成のように、第１導体部２１に凹部２５を設けて、この第１導体部２１の凹部２５に第２導体部３１が挿入されて、頂部となる端面だけでなく外周面も電気的に接続されるようにしてもよい。即ち、第２導体部３１の外周面及び頂部表面が、第１導体部２１に設けられた凹部２５の内周面及び底面に接触するため、その接触面積を広くして、第１端子２及び第２端子３による接触抵抗を更に低減できる。
【００４１】
＜第２の実施形態＞
本発明における第２の実施形態となる電池について、図面を参照して説明する。図６は、本実施形態の電池の構成を示す外観図であり、その一部（第１端子周辺部分）を断面で図示している。尚、図６に示す電池において、図１に示す電池における構成と同一の部分については同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００４２】
図６に示す電池１ｂは、第１の実施形態における電池１（図１参照）と異なり、その内周面にネジ溝２４を備えた雌ネジ部２６を第１導体部２１に凹設することで、第１端子２が、電池ケース１０の端面１００に凹設される。又、電池ケース１０の端面１０１より凸設される第２端子３は、第２導体部３１の外周面にネジ山３３を設けることで、雄ネジ部３２が形成される。即ち、電池１ｂは、第１端子２において、雌ネジ部２６の内周面及び底部表面のそれぞれに第１導体部２１による導体材料が表出し、雌ネジ部２６の内周面及び底部表面のそれぞれが電極として機能する。一方、第２端子３において、雄ネジ部３２の内周面及び頂部表面のそれぞれに第２導体部３１による導体材料が表出し、雄ネジ部３２の外周面及び頂部表面のそれぞれが電極として機能する。
【００４３】
このように構成される電池１ｂは、第１の実施形態における電池１（図１参照）のように、雌ネジ部２２の底部と雄ネジ部３２の頂部とだけに第１導体部２１及び第２導体部３１とを表出させたものと異なり、雌ネジ部２６のネジ溝２４と雄ネジ部３３のネジ山３２とにおいても第１導体部２１及び第２導体部３１とが表出する。そのため、雌ネジ部２６のネジ溝２４と雄ネジ部３３のネジ山３２との接触部分が電気的に接続するとき、ネジ溝２４及びネジ山３２の形成により接触面積が広いことから、その接触抵抗を更に抑制できる。
【００４４】
又、雄ネジ部３２を雌ネジ部２６に挿入して螺合させるとき、ネジ溝２４とネジ山３２の接触によって働く摩擦力に基づいて、雄ネジ部３２に座屈変形が発生して、雄ネジ部３２がその軸方向に垂直な断面に対して広がるように変形する。これにより、雄ネジ部３２の外周面が雌ネジ部２６の内周面を押圧するため、雌ネジ部２６のネジ溝２４と雄ネジ部３３のネジ山３２との接触部分の密着性が高くなり、両者の電気伝導度を高くなる。そして、この雄ネジ部３２の座屈変形量は、雄ネジ部３２を雌ネジ部２６に締め込む際に雄ネジ部３２（電池１ｂ）に与える締込トルクによって決まる。
【００４５】
換言すれば、雄ネジ部３２への締込トルクによって、雌ネジ部２６のネジ溝２４と雄ネジ部３３のネジ山３２との接触部分の密着の高さが決定される。よって、第１端子２及び第２端子３間の接触抵抗を十分に低減できる締込トルクを規定することで、規定の締込トルクで雄ネジ部３２を雌ネジ部２６に締結させるだけでよいため、作業者にとって、接触抵抗の低減を簡単に行うことができる。
【００４６】
又、本実施形態では、雌ネジ部２６の底部及び雄ネジ部３２の頂部のそれぞれについても、第１導体部２１及び第２導体部３１のそれぞれが表出した構成としている。そのため、雌ネジ部２６の底部及び雄ネジ部３２の頂部を接触させることによって、更に、第１端子２及び第２端子３間の接触抵抗を抑制できる。尚、雌ネジ部２６のネジ溝２４と雄ネジ部３３のネジ山３２との接触部分の密着によって、第１端子２及び第２端子３間において十分な電気伝導度を取得できるため、雌ネジ部２６の深さが雄ネジ部３２の高さよりも深く、雌ネジ部２６の底部及び雄ネジ部３２の頂部が接触しない構成としてもよい。又、雌ネジ部２６の底部及び雄ネジ部３２の頂部のそれぞれが絶縁体で覆われた構成としてもよい。
【００４７】
＜第３の実施形態＞
本発明における第３の実施形態となる電池について、図面を参照して説明する。図７は、本実施形態の電池の構成を示す外観図であり、その一部（第１端子周辺部分）を断面で図示している。尚、図７に示す電池において、図６に示す電池における構成と同一の部分については同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００４８】
図７に示す電池１ｃは、第２の実施形態における電池１ｂ（図６参照）と同様、電池ケース１０の端面１００を構成する第１導体部２１に雌ネジ部２６を凹設して、第１端子２を形成する。その一方で、第２の実施形態における電池１ｂ（図６参照）と異なり、電池ケース１０の端面１０１を構成する第２導体部３１の表面に、ネジ山３３を外周面に備えた雄ネジ部３２を凸設して、第２端子３が形成される。即ち、図７に示す構成の電池１ｃは、図６に示す電池１ｂと異なり、雌ネジ部２６の周辺領域における第１導体部２１が第１端子２の電極として機能するとともに、雄ネジ部３２の周辺領域における第２導体部３１が第２端子３の電極として機能する。
【００４９】
このように構成される電池１ｃは、第１及び第２の実施形態における電池１（図１参照）や電池１ｂのように、第１端子２の雌ネジ部２６に第２端子３の雄ネジ部３２を挿入して螺合させることで、第１端子２と第２端子３とを電気的に接続させる。このとき、電池ケース１０の端面１００，１０１のそれぞれが接触するように、第１端子２の雌ネジ部２６に第２端子３の雄ネジ部３２が締結される。これにより、雌ネジ部２６と雄ネジ部３２とを螺合させたとき、電池ケース１０の端面１００，１０１のそれぞれに表出している第１導体部２１と第２導体部３１とを十分な面積で接触させることができるため、第１端子２と第２端子３との間の接触抵抗が抑制される。
【００５０】
よって、本実施形態の電池１ｃは、電極として機能する第１導体部２１及び第２導体部３１のそれぞれが、電池ケース１０の端面１００，１０１に表出した構成となるため、端面１００，１０１の表面上に十分な領域に第１導体部２１及び第２導体部３１を形成することで、第１端子２と第２端子３との間の接触抵抗を十分に小さくできる。尚、本実施形態において、第２の実施形態の電池１ｂと同様、雌ネジ部２６内周面のネジ溝２４及び雄ネジ部３２外周面のネジ山３３のそれぞれについても、第１導体部２１及び第２導体部３１のそれぞれで構成するものとしてもよい。更に、第１の実施形態の電池１と同様、雌ネジ部２６の底部及び雄ネジ部３２の頂部それぞれについても、第１導体部２１及び第２導体部３１のそれぞれで構成するものとしてもよい。
【００５１】
上述の第１〜第３の実施形態のそれぞれにおいて、電池ケース１０の形状を円筒形状としたが、両側の端面１００，１０１のそれぞれに第１端子２及び第２端子３のそれぞれが設置されるものであればよい。即ち、例えば、角柱形状や薄型形状などのように、電池ケース１０の形状を円筒形状以外の形状としても構わない。又、第１端子２、第２端子３、及び電池ケース１０の大きさが、従来の乾電池などの規格に対応した大きさとすることにより、第１〜第３の実施形態における電池１，１ａ〜１ｃそれぞれを、従来から使用されている電子機器に転用できる。特に、第２及び第３の実施形態に示す電池１ｂ，１ｃについては、雌ネジ部２６を第１導体部２１内に凹設させた構成とし、従来の電池と同一の規格による形状を備えた電池として構成できる。
【００５２】
＜第４の実施形態＞
本発明における第４の実施形態となる電池について、図面を参照して説明する。図８は、本実施形態の電池の構成を示す外観図であり、その一部（第１端子周辺部分及び第２端子の一部の周辺部分）を断面で図示している。尚、図８に示す電池において、図６及び図７に示す電池における構成と同一の部分については同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００５３】
図８に示す電池１ｄは、電池ケース１０の端面１０１に凸設される第２端子３が、第３の実施形態における電池１ｃ（図７参照）と異なり、中心に貫通穴３７を設けたリング状の固定用部材３６と、固定用部材３６の貫通穴３７に挿入される柱部３４を有する第２導体部３１とによって構成される。又、第１端子２の構成については、第２及び第３の実施形態における電池１ｂ，１ｃ（図６及び図７参照）と同様、雌ネジ部２６が第１導体部２１に凹設されて形成されるとともに、この雌ネジ部２６の底部で第１導体部２１が表出して電極を形成する。
【００５４】
そして、第２端子３における固定用部材３６は、電池ケース１０の端面１０１側の端部において、締め付け時に外力を与えるネジ頭部３８が形成される。そして、このネジ頭部３８からもう一方の端部（頂部）に向かって外周面にネジ山３３が形成されることで、固定用部材３６に、ネジ頭部３８よりも外径が短い雄ネジ部３２が構成される。又、第２導体部３１は、電池ケース１０の端面１０１に対して垂直な方向に凸設された柱部３４と、柱部３４の頂部（端面１０１の反対側となる端部）において端面１０１と平行となる面方向に広がったフランジ部３５とを備える。フランジ部３５は、その半径が、固定用部材３５の雄ネジ部３２における外径よりも短く、固定用部材３５の貫通穴における内径よりも長いものとする。これにより、固定用部材３５の雄ネジ部３２の端面（電池ケース１０の端面１０１と逆側の端面）が、フランジ部３５の雄ネジ部３２の端面と対抗する端面（電池ケース１０の端面１０１側の端面）と当接可能となる。
【００５５】
このように構成される電池１ｄ直列に接続するときの接続方法について、図９（ａ）〜（ｃ）及び図１０（ａ）〜（ｃ）を参照して、以下に説明する。尚、図９（ａ）〜（ｃ）及び図１０（ａ）〜（ｃ）において、電池１ｐ（図８の電池１ｄに相当）の第１端子２に電池１ｑ（図８の電池１ｄに相当）の第２端子３が接続される状態を図示する。又、電池１ｐ及び電池１ｑの接続状態をより明確にするために、電池１ｐの第１端子２について点線で図示するとともに、電池１ｑの第２端子３については、電池１ｐへの挿入部分についても実線で図示した。
【００５６】
まず、図９（ａ）に示すように、電池１ｐの第１端子２に対向する位置に電池１ｑの第２端子３を配置し、図９（ｂ）に示すように、電池１ｑの第２端子３における第２導体部３１のフランジ部３５を、電池１ｐの第１端子２における雌ネジ部２６に挿入する。このとき、固定用部材３６の雄ネジ部３２による雌ネジ部２６への締め付けがなされていないため、固定用部材３６は挿入されない。そして、図９（ｂ）に示すように、雄ネジ部３２の頂部側の先端が雌ネジ部２６へ挿入された状態となったとき、固定用部材３６のネジ頭部３８の端面が電池ケース１０の端面１０１に当接した状態となる。
【００５７】
尚、このように、固定用部材３６が、第１端子２の雌ネジ部２６と電池ケース１０の端面１０１の両方に接触することがあるため、固定用部材３６と雌ネジ部２６の間、又は、固定用部材３６と電池ケース１０の端面１０１との間の少なくとも一方で絶縁されることが好ましい。即ち、少なくとも、固定用部材３６、雌ネジ部２６、及び電池ケース１０の端面１０１のいずれかが、その表面が絶縁材料により被覆されること、又は、絶縁材料により構成されることが望ましい。電池ケース１０の端面１０１が絶縁材料によって構成する場合、図８の構成において、第２導体部３１の柱部３４が、電池ケース１０の端面１０１を構成する絶縁材料を貫通して、電池ケース１０内部の電極材料（図２，図３参照）と電気的に接続される。
【００５８】
図９（ｂ）のように、電池１ｐの第１端子２における雌ネジ部２６に、電池１ｑの第２端子３における固定用部材３６の先端を接触させると、この固定用部材３６におけるネジ頭部３８をレンチなどの工具によって回転させる。これにより、電池１ｑの第２端子３における固定用部材３６が回転して、この固定用部材３６の雄ネジ部３２が、図９（ｃ）のように、電池１ｐの第１端子２における雌ネジ部２６へ締め込まれる。このとき、電池１ｑの第２端子３において、固定用部材３６の貫通穴３７に第２導体部３１の柱部３４が挿入された状態であるため、固定用部材３６は、第２導体部３１の柱部３４の軸方向にスライドする。よって、電池１ｑにおいて、ネジ頭部３８に外力を与えて固定用部材３６を回転させるとき、電池１ｑが停止した状態で、固定用部材３６のみが第２導体部３１に対して相対的にスライドして、電池１ｐ側に移動する。
【００５９】
そして、電池１ｑの第２端子３における固定用部材３６のネジ頭部３８を更に回転させて、固定用部材３６を電池１ｐの第１端子２における雌ネジ部２６に更に締め込むと、図１０（ａ）に示すように、電池１ｑにおいて、固定用部材３６の雄ネジ部３２側の端面が第２導体部３１のフランジ部３５に当接する。このように、電池１ｑにおいて、固定用部材３６の雄ネジ部３２が第２導体部３１のフランジ部３５に当接することで、固定用部材３６の電池１ｐ側への推進力が第２導体部３１に伝達する。
【００６０】
よって、電池１ｑの第２端子３における固定用部材３６のネジ頭部３８を更に回転させると、固定用部材３６が電池１ｐの第１端子２における雌ネジ部２６に更に締め込まれると同時に、電池１ｑの第２端子３における第２導体部３１が固定用部材３６により電池１ｐ側に押圧される。そのため、電池１ｑの第２端子３における固定用部材３６のネジ頭部３８を更に回転させると、図１０（ｂ）に示すように、電池１ｑの第２端子３における第２導体部３１が固定用部材３６と共に、電池１ｐの第１端子２における雌ネジ部２６に挿入される。
【００６１】
このように、電池１ｑの第２端子３における第２導体部３１は、固定用部材３６により電池１ｐ側に押動され、最終的には、図１０（ｃ）に示すように、電池１ｐの第１端子２における雌ネジ部２６の底部に表出した第１導体部２１（図８参照）に接触する。このとき、電池１ｑの第２端子３における第２導体部３１のフランジ部３５は、固定用部材３６と電池１ｐの第１端子２における第１導体部２１（図８参照）とによって挟持された状態となる。
【００６２】
よって、電池１ｑの第２端子３における第２導体部３１と電池１ｐの第１端子２における第１導体部２１との接触抵抗は、電池１ｑの第２端子３における固定用部材３６に対する締込トルクによって決定される。即ち、電池１ｑの第２端子３における固定用部材３６への締込トルクが大きくなるほど、電池１ｑの第２端子３における第２導体部３１と電池１ｐの第１端子２における第１導体部２１との密着性が良好となり、接触抵抗を抑制できる。尚、上述の手順を逆に行うことで、電池１ｑの電池１ｐからの取り外しが可能である。即ち、電池１ｑの第２端子３における固定用部材３６を螺進させる回転方向と逆方向に回転させることで、電池１ｑの第２端子３と電池１ｐの第１端子２との締結を解除できる。
【００６３】
このように、本実施形態によると、第２端子３の固定用部材３６のみを回転させることで、第１端子２への螺合を可能とするとともに、第１端子２への電気的な接続も可能となる。即ち、第１〜第３の実施形態と異なり、電池１ｄ本体を回転させることなく、第２端子３の第１端子２への接続及び接続の解除ができる。特に、３個以上の電池１ｄを直列に接続したときなどにおいて、その接続を解除する場合などのように電池１ｄの回転が困難な場合には、本実施形態における固定用部材３６を備えた第２端子３の構成が有効に機能する。尚、第２端子３の構造については、固定用部材３６が、電池１ｄに固定された第２導体部３１に対して自由に回転可能であるとともに、固定用部材３６の螺合により第２導体部３１を押動させる構成であればよく、図８に示す構成に限定されるものではない。
【００６４】
又、本実施形態のように、第２端子３が、第２導体部３１と固定部材３６とによって構成される場合、上述したように、電池本体を回転させることなく、第１端子２への接続が可能となる。そのため、図１１に示す電池１ｅのように、電池ケース１０ａの端面１０２上に第１端子２及び第２端子３の両方を設置した角形電池を構成できる。即ち、電池ケース１０ａの端面１０２において、電池１ｅの中心軸に対して対称となる位置に、第１端子２が凹設されるとともに、第２端子３が凸設される。尚、第１端子２及び第２端子３の構成はそれぞれ、図８に示す電池１ｄにおける第１端子２（端面１００に凹設）及び第２端子３（端面１０１に凸設）と同様となるため、その構成の詳細については省略する。
【００６５】
この図１１に示すような構成としたとき、第１端子２及び第２端子３は、中心軸よりも側面１０３側となる位置に設置されることが好ましい。即ち、図１２に示すように、電池１ｓ（図１１の電池１ｅに相当）の第１端子２及び第２端子３それぞれに対して、電池１ｔの第２端子３（図１１の電池１ｅに相当）と電池１ｕ（図１１の電池１ｅに相当）の第１端子２が接続されたとき、電池１ｔと電池１ｕとが接触しないように、端面１０２上における第１端子２及び第２端子３の設置位置が決定される。尚、図１２のように、電池１ｓの第１端子２及び第２端子３それぞれに、電池１ｔの第２端子３と電池１ｕの第１端子２を接続することで、電池１ｔ，１ｓ，１ｕを直列に接続できる。
【００６６】
（電子機器への接続方法）
上述の各実施形態において、電池同士を直列に接続した場合については説明したが、電子機器へ搭載する場合の接続方法については説明していないので、以下で、第１の実施形態における電池１を接続する場合を例に挙げるとともに、図１３（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。尚、図１３（ａ），（ｂ）は、搭載する電子機器の電源線４４，５４に、電池１の第１端子２及び第２端子３と接続するための電極端子を直接設けた構成を示し、図１３（ｃ）は、電池１を把持できる電池ボックスの構成を示す。尚、図１３（ａ）〜（ｃ）は、電子機器に接続するための構成を示す一例であり、上述の各実施形態の電池における第１端子２及び第２端子３を螺合可能な構成であれば、その他の構成としてもよい。
【００６７】
図１３（ａ）に示すように、電源線４４に接続された電極端子４は、内周面にネジ溝による雌ネジ部４２を有する凹部４１が端子台４３に凹設された構成となり、凹部４１は、電池１の第１端子２における凹部２３と同様の形状とされる。又、端子台４３内において、凹部４１の底部に配設される導体部が電源線４４と接続され、凹部４１の底部における導体部が電極端子として機能する。これにより、電池１の第２端子３は、その雄ネジ部３２が電極端子４の雌ネジ部４２に螺合されることで、第２導体部３１が凹部４１の底部の導体部に当接して、電極端子４を介して電源線４４と電気的に接続される。
【００６８】
一方、電源線５４に接続された電極端子５は、外周面にネジ山による雄ネジ部５２を有する導体部５１が端子台５３に凸設された構成となる。この導体部５１及び雄ネジ部５２のそれぞれは、電池１の第２端子３における第２導体部３１と雄ネジ部３２と同様の形状とされる。又、端子台５３内において、導体部５１が電源線５４と接続され、この導体部５１が電極端子として機能する。これにより、電池１の第１端子２は、その雌ネジ部２２に電極端子５の雄ネジ部５２が螺合されることで、第１導体部２１が導体部５１に当接して、電極端子５を介して電源線５４と電気的に接続される。
【００６９】
又、図１３（ｂ）においては、電池１の電極２に接続される電極端子を、図１３（ａ）における電極端子５の代わりに、電極端子５ａとすることにより、電池１を接続する際における電源ライン４４，５４の捩れを防止できるものとした。電極端子５ａは、電極端子５と異なり、第４の実施形態における電池１ｄの第２端子３（図８参照）と同様、雄ネジ部５２とネジ頭部５７による固定部材５６を備えた構成とし、この固定部材５６の中心の貫通穴に導体部５５を貫通させた形状とした。
【００７０】
これにより、固定部材５６を電池１の第１端子２に挿入して回転させることで、固定部材５６の雄ネジ部５２と第１端子２の雌ネジ部２２とを締結できるとともに、導体部５５を第１端子２の第１導体部２１に接続できる。そのため、電極端子５ａの端子台５３又は電池１を回転させることなく、第２端子３が電極端子４に接続された電池１の第１端子２を電極端子５ａに接続できる。
【００７１】
更に、このような電極端子４，５ａそれぞれを、図１３（ｃ）のように、電池ボックス６内まで延設された導体板４５，５８の先端に接続するものとし、電池ボックス６内で電池１が把持されるものとしてもよい。このとき、電池１の高さ方向に対して、電極板５８を変位させる構成とすることで、電池１の脱着を容易に行うことができる。このような電極板５８を実現するために、例えば、板バネ形状とすることで、電池１の高さ方向に可動するものとしてもよい。又、電極板５８を板バネ形状とした場合、第２端子３が電極端子４に接続された電池１の第１端子２が電極端子５ａに接続されたとき、電極板５８が、電池１に対して、電極端子４に向かう方向に押圧するため、電極板４５及び電極板５８によって電池１が挟持される。
【００７２】
（直列接続するときの接続部材による接続方法）
又、上述の各実施形態における電池を直列に接続するときに接続部材を利用した接続方法を、第１の実施形態の電池１を２つ直列に接続した場合を例に挙げて、図１４を参照して説明する。尚、図１４は、電池１を直列に接続するための接続部材の構成を示す一例であり、上述の各実施形態の電池における第１端子２及び第２端子３を螺合可能な構成であれば、接続部材をその他の構成としてもよい。
【００７３】
電池１を直列に接続するための接続部材７の一方の端面には、図１４の破線で示すように、雌ネジ部４２を有する凹部４１が凹設された導体部４６による電極端子７１が設けられ、図１４の実線で示すように、逆側の端面には、雄ネジ部５２とネジ頭部５７による固定部材５６を貫通するように凸設された導体部５５による電極端子７２が設けられる。この接続部材７は、その側面に、電源線に接続される電源端子７３，７４と、信号線に接続される制御端子７５と、を備えるとともに、その内部に、電極端子７１の導体部４６と接続する対象を切り換える単極双投スイッチ７６と、電極端子７２の導体部５５と接続する対象を切り換える単極双投スイッチ７７と、を備える。
【００７４】
そして、スイッチ７６における電極端子７１との接続が切り換えられる接点の一方が、スイッチ７７における電極端子７２との接続が切り換えられる接点の一方と接続されるとともに、スイッチ７６，７７の切り換えられる他方の接点がそれぞれ、電源端子７３，７４と接続される。又、制御端子７５は、２入力２出力の端子構成となるものとし、この制御端子７５より入力される２つの制御信号のそれぞれによって、スイッチ７６，７７の接点切換が制御される。
【００７５】
このように構成される接続部材７は、図１４に示すように、電極７１に電池１の第２端子３が接続されるとともに、電極７２に電池１の第１端子２が接続される。このように、電極端子７１，７２のそれぞれに２つの電池１のうちの一方の第２端子３と他方の第１端子２とが接続された状態とした上で、電極端子７１と電極端子７２とをスイッチ７６，７７で接続することで、２つの電池１が接続部材７を介して直列に接続される。即ち、制御端子７５より入力された２つの制御信号により、スイッチ７６の電極端子７１側の接点がスイッチ７７側の接点と接続され、又、スイッチ７７の電極端子７２側の接点がスイッチ７６側の接点と接続されて、２つの電池１が電極端子７１，７２及びスイッチ７６，７７を介して直列に接続される。
【００７６】
又、接続部材７を利用することで、スイッチ７６，７７の接点を切り換えて、直列に接続された電池１を個別に充電することができる。接続部材７ａ，７ｂ（図１４の接続部材７に相当する）で１つの電池１を充電する場合の接続状態を、図１５（ａ）に示すとともに、接続部材７ａ，７ｂを含む複数の接続部材で複数の電池１を充電する場合の接続状態を、図１５（ｂ）に示す。図１５（ａ）では、充電対象とする電池１の第１端子２に接続部材７ａの電極端子７２が螺合されて接続されるとともに、接続部材７ｂ（図１４の接続部材７に相当する）の電極端子７１に電池１の第２端子３が螺合されて接続されている。このとき、充電制御回路８から電源供給される電源線が、接続部材７ａ，７ｂそれぞれの電源端子７３，７４に接続され、充電制御回路８からの制御信号が供給される信号線が、接続部材７ａ，７ｂそれぞれの制御端子７５に接続される。
【００７７】
そして、充電制御回路８から接続部材７ａ，７ｂのそれぞれに制御信号が入力され、図１５（ａ）のように、接続部材７ａのスイッチ７７によって、電極端子７２の導体部５５と電源端子７４とが接続され、接続部材７ｂのスイッチ７６によって、電極端子７１の導体部４６と電源端子７３とが接続される。これにより、接続部材７ａ，７ｂの間に接続された電池１は、第１端子２が接続部材７ａを介して充電制御回路８からの電源線と接続されるとともに、第２端子３が接続部材７ｂを介して充電制御回路８からの電源線と接続され、充電制御回路８により充電がなされる。
【００７８】
このとき、充電制御回路８は、接続部材７ａ，７ｂを通じて接続される電池１の電圧を測定する。そして、電池１の電圧が所定値となったことを充電制御回路８が確認すると、制御信号を接続部材７ａ，７ｂそれぞれの制御端子７５に与えて、接続部材７ａのスイッチ７７についてはスイッチ７６側の接点へ接続を切り換え、接続部材７ｂのスイッチ７６についてはスイッチ７７側の接点へ接続を切り換える。これにより、電池１が所定電圧まで充電すると充電が停止されて、電池１の過充電が防止される。
【００７９】
又、図１５（ｂ）では、接続部材７ａの電極端子７１にも電池１の第２電極３が接続され、接続部材７ｂの電極端子７２にも電池１の第１電極２が接続されるものとし、複数の電池１が接続部材７ａ，７ｂによって直列に接続された状態となる。このとき、複数の電池１を個々に充電するために、接続部材７ａ，７ｂのいずれにおいても、スイッチ７６が電源端子７３側の接点へ接続され、スイッチ７７が電源端子７４側の接点へ接続される。このように構成することで、充電制御回路８では、接続部材７ａ，７ｂを通じて複数の電池１と個別に接続される。
【００８０】
この図１５（ｂ）のように接続することで、充電制御回路８は、接続部材７ａ，７ｂを介して直列に接続されていた複数の電池１について、その電圧を個別に測定できるとともに、複数の電池１を所定の電圧まで個別に充電できる。即ち、接続部材７ａ，７ｂそれぞれのスイッチ７６，７７の接点切換が充電制御回路８からの制御信号によって個別に切り換えられることで、満充電となった電池１のみについて、充電制御回路８との接続を遮断して充電を終了できる。
【００８１】
（並列接続するときの接続方法）
更に、上述の各実施形態における電池を並列に接続するときの接続方法を、第１の実施形態の電池１を２つ並列に接続した場合を例に挙げて、図１６を参照して説明する。尚、図１６は、電池１を並列に接続するための接続部材の構成を示す一例であり、上述の各実施形態の電池における第１端子２及び第２端子３を螺合可能な構成であれば、接続部材をその他の構成としてもよい。
【００８２】
図１６に示すように、電池１の第２端子３を接続するための接続部材４ｂは、雌ネジ部４２を備えた凹部４１が台座４７の２箇所に等間隔に設けられて構成される。一方、電池１の第１端子２を接続するための接続部材５ｂは、導体部５５及び固定部材５６のそれぞれが台座５９の２箇所に等間隔に設けられて構成される。そして、接続部材４ｂは、台座４７内において、２つの凹部４１それぞれの底部に設けられた２つの導体部と電源線４４とが電気的に接続され、接続部材５ｂは、台座５９内において、２つの導体部５５と電源線５４とが電気的に接続される。又、接続部材４ｂにおいて、凹部４１の設置される間隔が電池１の幅よりも広く設定されるとともに、接続部材５ｂにおいて、導体部５５及び固定部材５６のそれぞれの設置される間隔が電池１の幅よりも広く設定される。
【００８３】
このように構成されることによって、２つの電池１それぞれの第２端子３は、それぞれの雄ネジ部３２が、接続部材４ｂの凹部４２における雌ネジ部４２に螺合されることで、凹部４２の底部における導体部を介して電源線４４と電気的に接続される。一方、２つの電池１それぞれの第１端子２は、それぞれの雌ネジ部３２に、接続部材５ｂの固定部材５６における雄ネジ部５２が螺合されることで、導体部５５を介して電源線５４と電気的に接続される。これにより、２つの電池１は、接続部材４ｂ，５ｂによって、電源線４４，５４の間で並列に接続されることとなる。
【００８４】
尚、上述において、２つの電池を並列に接続する例を示したが、ｎ個（ｎは、３以上の整数）の電池を並列に接続する場合は、接続部材４ｂにおいて、雌ネジ部４２を有する凹部４２を台座４７にｎ箇所設けるとともに、接続部材５ｂにおいて、導体部５５及び固定部材５６をそれぞれ台座５９にｎ箇所設けることで実現できる。このとき、接続部材４ｂにおいて、台座４７に設けられる凹部４２を等間隔に設置するとともに、接続部材５ｂにおいて、台座５９に設けられる導体部５５及び固定部材５６を等間隔に設置する。
【００８５】
又、台座４７内部において、複数の凹部４２の導体部から電源線４４と接続する導体部を選択するスイッチング回路を設けるとともに、台座５９内部においても、複数の導体部５５から電源線５４と接続する導体部を選択するスイッチング回路を設けるものとしてもよい。これにより、接続部材４ｂ，５ｂのそれぞれによって、ｎ個の電池が並列に接続されているとき、その電力容量が不十分であるとされた電池については、接続部材４ｂ，５ｂに設けたスイッチング回路によって、電源線４４，５４との接続を禁止できる。そのため、電力容量が不十分な電池が内部抵抗として他の電池の電力消費を招くことを防止できる。更に、この内部抵抗による電力消費については、電池を直列に接続したときに顕著となるため、上述の図１４のような構成の端子を利用することで、直列に接続された電池間でも選択できるようにしてもよい。
【００８６】
更に、図１３（ａ）又は図１３（ｂ）のような構成の電極端子４，５，５ａと、図１４のような構成の接続部材７と、図１６のような構成の接続部材４ｂ，５ｂと、を組み合わせることによって、複数の電池１を直列及び並列の組み合わせにより接続した電池群を形成することができる。又、電池１は、電池１同士による接続部、電極端子４，５，５ａとの接続部、又は、接続部材４ｂ，５ｂ，７との接続部において、そのネジ構造によって螺合されて接続される。そいのため、複数の電池１により電池群を形成したとしても十分に固定されるため、従来のように、電池群を密閉する電池ボックスを省略又は簡素化でき、更には軽量化を図れる。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、マンガン乾電池、アルカリ乾電池、リチウム一次電池、ニッケル系一次電池などの一次電池に対して適用できるだけでなく、ニカド電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池などの二次電池に対しても適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】は、本発明の第１の実施形態の電池の構成を示す、その一部を断面とした外観図である。
【図２】は、図１に示す構成の２つの電池を直列に接続するときの状態を示す図で、（ａ）は、両電池が接続されていない状態を示し、（ｂ）は、両電池が接続途中である状態を示し、（ｃ）は、両電池が接続された状態を示す。
【図３】は、リチウムイオン電池の内部構成を示す概略断面図である。
【図４】は、アルカリ乾電池の内部構成を示す概略断面図である。
【図５】は、本発明の第１の実施形態の電池の別の構成例を示す、その一部を断面とした外観図である。
【図６】は、本発明の第２の実施形態の電池の構成を示す、その一部を断面とした外観図である。
【図７】は、本発明の第３の実施形態の電池の構成を示す、その一部を断面とした外観図である。
【図８】は、本発明の第４の実施形態の電池の構成を示す、その一部を断面とした外観図である。
【図９】は、図８に示す構成の２つの電池を直列に接続するときの状態を示す図で、（ａ）は、両電池が接続されていない状態を示し、（ｂ）及び（ｃ）は、両電池が接続途中である状態を示す。
【図１０】は、図８に示す構成の２つの電池を直列に接続するときの状態を示す図で、（ａ）及び（ｂ）は、両電池が接続途中である状態を示し、（ｃ）は、両電池が接続された状態を示す。
【図１１】は、本発明の第４の実施形態の電池の別の構成例を示す、その一部を断面とした外観図である。
【図１２】は、図１１に示す構成の３つの電池を直列に接続するときの状態を示す図である。
【図１３】は、図１に示す構成の電池を搭載する電子機器における電池の接続例を示すもので、（ａ）及び（ｂ）は、電極端子を電源線に直接設けた例を示し、（ｃ）は、電極端子を電池ボックスに設けた例を示す。
【図１４】は、図１に示す構成の電池を、接続部材を用いて直列に接続するときの状態を示す図である。
【図１５】は、図１４に示す接続部材を用いたときの電池の充電回路を示す図で、（ａ）は、１つの電池を充電する際の構成を示し、（ｂ）は、複数の電池を充電する際の構成を示す。
【図１６】は、図１に示す構成の電池を、接続部材を用いて並列に接続するときの状態を示す図である。
【符号の説明】
【００８９】
１，１ａ〜１ｅ      電池
２                  第１端子
３                  第２端子
１０，１０ａ        電池ケース
２１                第１導体部
２２，２６          雌ネジ部
２３，２５          凹部
２４                ネジ溝
３１                第２導体部
３２                雄ネジ部
３３                ネジ山
３４                柱部
３５                フランジ部
３６                固定部材
３７                貫通穴
３８                ネジ頭部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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