(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池（１）と、この二次電池（１）の電極端子（３）とパック電池の一方の入出力端子（４）との間に接続してなるＰＴＣ素子（２）とを備え、
ＰＴＣ素子（２）は、二次電池（１）の電極に接続される第１金属プレート（７）と、パック電池の入出力端子側に配設される第２金属プレート（８）と、第１金属プレート（７）と第２金属プレート（８）との間に挟着されてなるＰＴＣチップ（９）とを備え、
第１金属プレート（７）は、二次電池（１）の電極端子面の外形にほぼ等しく、あるいは電極端子面の外形よりも小さい外形の金属板であって、外周部分には、二次電池（１）の電極端子（３）に溶接して接続する接続部を設けており、
第２金属プレート（８）およびＰＴＣチップ（９）は、第１金属プレート（７）の外形よりも外形を小さく、あるいは、外周の一部に切欠部（１０）を設けて第１金属プレート（７）の接続部を外部に表出させており、
ＰＴＣ素子（２）の第１金属プレート（７）に設けた接続部を二次電池（１）の電極端子（３）に接続して、パック電池の入出力端子（４）と二次電池（１）との間にＰＴＣ素子（２）を配設してなるパック電池。
【請求項２】
第１金属プレート（７）の表面に、第１金属プレート（７）よりも小さい外形のＰＴＣチップ（９）を固定しており、さらにこのＰＴＣチップ（９）の表面にキャップ状に成形している第２金属プレート（８）を固定しているＰＴＣ素子（２）を備える請求項１に記載されるパック電池。
【請求項３】
平面状の第１金属プレート（７）の表面に、第１金属プレート（７）よりも小さい外形のＰＴＣチップ（９）を固定して、第１金属プレート（７）の外周に接続部を設けており、ＰＴＣチップ（９）の表面に、外形が第１金属プレート（７）よりも小さく、かつ、ＰＴＣチップ（９）の外形よりも小さい外形の凸部を有する第２金属プレート（８）を積層して固定しており、さらに、第２金属プレート（８）の外周に、第１金属プレート（７）の外形よりも小さい外形の絶縁筒（１１）を固定しているＰＴＣ素子（２）を備える請求項１に記載されるパック電池。
【請求項４】
複数本の円筒型の二次電池（１）を、互いに平行に、しかも同一平面に配設して、連結ホルダー（１２）で連結しており、連結ホルダー（１２）は、二次電池（１）の片面に位置して二次電池（１）を連結しており、二次電池（１）の連結ホルダー（１２）の反対側に円筒電池によってＶ溝状の空隙（１３）を設けてなる請求項１に記載されるパック電池。
【請求項５】
ＰＴＣ素子を片方の二次電池の電極端子に接続すると共に、このＰＴＣ素子の第２金属プレートをキャップ状に成形している請求項４に記載されるパック電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＰＴＣ素子を内蔵しているパック電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＴＣ素子は、保護素子としてパック電池に内蔵される。二次電池と直列に接続されたＰＴＣ素子は、二次電池に過大な電流が流れ、あるいは、電池の温度が上昇したときに電気抵抗が急激に増大して、電池電流を遮断し、あるいは、ほとんど０にして電池を保護する。
【０００３】
ＰＴＣ素子を内蔵する従来のパック電池を図１ないし図３に示す。図１は特開平９−６３５５３号公報に記載されパック電池を示し、図２は実開平２−６９４４０号公報のパック電池、図３は実開平６−３８１５７号公報に記載されるパック電池を示している。
【０００４】
図１のパック電池は、直線上に配設している２本の二次電池１の間にＰＴＣ素子２を接続している。ＰＴＣ素子２は、上面を第１金属プレート７として下面を第２金属プレート８としている。第１金属プレート７を上側二次電池の平面電極端子３Ａに、第２金属プレート８を下側二次電池の凸部電極端子３Ｂに接続している。この図のパック電池は、二次電池１を直線上に配設するのに適している。
【０００５】
図２に示すパック電池は、方形状のＰＴＣチップ９の上下面に、第１金属プレート７と第２金属プレート８を、ＰＴＣチップ９の両側に突出するように接続している。第１金属プレート７と第２金属プレート８は、平行に配設される二次電池１の＋−電極端子３に接続される。この構造のパック電池は、ＰＴＣ素子２を介して隣接する二次電池１を直列に接続できる。
【０００６】
図３に示すパック電池も、隣接して平行に配設される二次電池１を、ＰＴＣ素子２で直列に接続している。この図のＰＴＣ素子２は、図４に示すように、二次電池１の太さにほぼ等しい外形の円盤状であるＰＴＣチップ９をリング状として、二次電池１の凸部電極を挿入できる形状としている。ＰＴＣチップ９を二次電池１の凸部電極の周囲に配設するためである。ＰＴＣチップ９の下面には、皿状の第１金属プレート７を接続している。第１金属プレート７は、凸部電極を挿入するために、中央を凸に成形して、ＰＴＣチップ９の中心孔９ａに挿入している。ＰＴＣチップ９の上面には、ＰＴＣ素子２に沿う半球状部分に、リードを突出させる第２金属プレート８を接続している。第１金属プレート７は、中心部分をスポット溶接して凸部電極に接続される。第２金属プレート８は、隣接して配設される二次電池１の端部電極に接続される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上の構造のパック電池は、ＰＴＣ素子を、隣接して配設している二次電池の間に接続するので、１本の二次電池を内蔵するパック電池には利用できない。また、図２と図３に示すように、二次電池を平行に配設して、隣接する二次電池をＰＴＣ素子で直列に接続しているパック電池は、乾電池用に設計された電気機器に、乾電池に代わってパック電池を装着できないことがある。それは、乾電池用の電気機器が、複数の乾電池を平行に装着する装着部に、乾電池の境界に位置してリブを設けているものがあるからである。乾電池の境界に設けたリブは、複数の乾電池を定位置に装着できるが、リブが底面から突出しているために、図２と図３に示すＰＴＣ素子で隣接する二次電池を接続しているパック電池を、乾電池に代わって装着できない。
【０００８】
さらに、図１〜図３に示すパック電池は、ＰＴＣ素子で二次電池を直列に接続するために、ＰＴＣ素子の第１金属プレートと第２金属プレートの両方を二次電池の電極端子に連結する必要がある。この構造のパック電池は、ＰＴＣ素子を連結している二次電池が相対的に動くと、ＰＴＣ素子に無理な力が作用する欠点がある。
【０００９】
本発明は、このような欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、内蔵する二次電池を１本または複数本とするパック電池に理想的な状態でＰＴＣ素子を内蔵できるパック電池を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の他の大切な目的は、乾電池用に設計している電気機器に、乾電池に代わって装着できる構造とすることができるパック電池を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のパック電池は、二次電池１と、この二次電池１の電極端子３とパック電池の一方の入出力端子４との間に接続してなるＰＴＣ素子２とを備える。ＰＴＣ素子２は、二次電池１の電極に接続される第１金属プレート７と、パック電池の入出力端子側に配設される第２金属プレート８と、第１金属プレート７と第２金属プレート８との間に挟着されてなるＰＴＣチップ９とを備える。第１金属プレート７は、二次電池１の電極端子面の外形にほぼ等しく、あるいは電極端子面の外形よりも小さい外形の金属板であって、外周部分には、二次電池１の電極端子３に溶接して接続する接続部を設けている。第２金属プレート８とＰＴＣチップ９は、第１金属プレート７の外形よりも外形を小さくしており、あるいは外周の一部に切欠部１０を設けて第１金属プレート７の接続部を外部に表出させている。ＰＴＣ素子２の第１金属プレート７に設けた接続部を二次電池１の電極端子３に接続して、パック電池の入出力端子４と二次電池１との間にＰＴＣ素子２を配設している。
【００１２】
本発明の請求項２のパック電池は、第２金属プレート８をキャップ状とするＰＴＣ素子２を備える。このＰＴＣ素子２は、第１金属プレート７の表面に、第１金属プレート７よりも小さい外形のＰＴＣチップ９を固定しており、このＰＴＣチップ９の表面に、キャップ状に成形している第２金属プレート８を固定している。
【００１３】
本発明の請求項３のパック電池は、絶縁筒を有するＰＴＣ素子２を備える。このＰＴＣ素子２は、平面状の第１金属プレート７の表面に、第１金属プレート７よりも小さい外形のＰＴＣチップ９を固定して、第１金属プレート７の外周に接続部を設けている。ＰＴＣチップ９の表面には、外形が第１金属プレート７よりも小さく、かつ、ＰＴＣチップ９の外形よりも小さい外形の凸部を有する第２金属プレート８を積層して固定している。さらに、この第２金属プレート８の外周に、第１金属プレート７の外形よりも小さい外形の絶縁筒１１を固定している。
【００１４】
本発明の請求項４のパック電池は、複数本の円筒型の二次電池１を連結ホルダー１２で連結している。連結ホルダー１２は、二次電池１を、互いに平行に、しかも同一平面に配設して連結している。連結ホルダー１２は、二次電池１の片面に位置して二次電池１を連結している。二次電池１は、連結ホルダー１２の反対側に、円筒電池によってＶ溝状の空隙１３を設けている。
【００１５】
本発明の請求項５のパック電池は、ＰＴＣ素子を片方の二次電池の電極端子に接続している。このＰＴＣ素子は、第２金属プレートをキャップ状に成形している。
【００１６】
さらに、本発明の請求項５のパック電池は、ＰＴＣ素子２が、第１金属プレート７の表面に、第１金属プレート７よりも小さい外形のＰＴＣチップ９を固定している。さらに、ＰＴＣ素子２は、ＰＴＣチップ９の表面に、キャップ状に成形している第２金属プレート８を固定している。
【００１７】
さらに、本発明の請求項６のパック電池は、ＰＴＣ素子２が、平面状の第１金属プレート７の表面に、第１金属プレート７よりも小さい外形のＰＴＣチップ９を固定して、第１金属プレート７の外周に接続部を設けている。さらに、ＰＴＣ素子２は、ＰＴＣチップ９の表面に、外形が第１金属プレート７よりも小さく、かつ、ＰＴＣチップ９の外形よりも小さい外形の凸部を有する第２金属プレート８を積層して固定している。さらに、ＰＴＣ素子２は、第２金属プレート８の外周に、第１金属プレート７の外形よりも小さい外形の絶縁筒１１を固定している。
【００１８】
さらに、本発明の請求項７のパック電池は、複数本の円筒型の二次電池１を、互いに平行に、しかも同一平面に配設して、連結ホルダー１２で連結している。連結ホルダー１２は、二次電池１の片面に位置して二次電池１を連結している。このパック電池は、二次電池１の連結ホルダー１２の反対側に、円筒電池によってＶ溝状の空隙１３を設けている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
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以下のものに特定しない。
【００２０】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、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」、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。
【００２１】
図５に示すパック電池は、二次電池１を過電流から保護するＰＴＣ素子２を、二次電池１の電極端子３とパック電池の入出力端子４との間に接続している。この図のパック電池は、ＰＴＣ素子２を二次電池１の平面電極端子３Ａに接続している。多くの二次電池１は、平面電極端子３Ａを−側の電極端子とし、凸部電極端子３Ｂを＋側の電極端子とする。この電極構造の二次電池１を内蔵する図５のパック電池は、ＰＴＣ素子２を−側電極端子に接続することになる。ただ、二次電池は、平面電極端子を＋側電極端子として、凸部電極端子を−側電極端子とするものもある。したがって、この電極構造の二次電池を内蔵するパック電池は、＋側電極端子にＰＴＣ素子を接続することになる。
【００２２】
この図に示すパック電池は、ＰＴＣ素子２をパック電池の入出力端子４に併用している。図示しないが、本発明のパック電池は、ＰＴＣ素子に、パック電池の入出力端子を接続した構造、いいかえると、パック電池の入出力端子をＰＴＣ素子とは別の金属板として、これをＰＴＣ素子に接続することもできる。
【００２３】
パック電池に内蔵される二次電池１は、リチウムイオン二次電池、ニッケル−水素電池、ニッケル−カドミウム電池等の充電できる電池である。リチウムイオン二次電池を内蔵するパック電池は、小型で大容量にできる特長がある。ニッケル−水素電池やニッケル−カドミウム電池を内蔵するパック電池は、大電流充電し、また大電流放電できる特長がある。
【００２４】
パック電池に内蔵されるＰＴＣ素子２は、二次電池１に過大な電流が流れたとき、あるいは、二次電池１の温度が上昇するときに、急激に電気抵抗が増大して、二次電池１の電流を遮断し、あるいは極減して安全に保護する。
【００２５】
図５のパック電池は、鎖線で示すケーシング５に、二次電池１とＰＴＣ素子２を内蔵させている。ケーシング５は、プラスチックの成形品、あるいは、熱収縮チューブで、二次電池１とＰＴＣ素子２の両方をカバーしている。ケーシング５は、入出力端子４を外部に表出させるために電極窓６を開口している。
【００２６】
図５のパック電池に内蔵されるＰＴＣ素子２を、図６の平面図と、図７の拡大断面図と、図８の分解斜視図に示す。これ等の図に示すＰＴＣ素子２は、第１金属プレート７と第２金属プレート８の間にＰＴＣチップ９を挟着している。ＰＴＣチップ９は、第１金属プレート７と第２金属プレート８に電気的に接続されて、挟着状態で接着される。第１金属プレート７は、二次電池１の電極端子３に接続される。第２金属プレート８は、パック電池の入出力端子側に配設される。したがって、第２金属プレート８は、パック電池の入出力端子４となり、あるいは、入出力端子の金属板に接続される。
【００２７】
第１金属プレート７と第２金属プレート８は薄い金属板を裁断して製造される。この金属板にはニッケル板が適している。ただ、この金属板には、鉄板、銅板、真鍮板、アルミニウム板等の金属板、あるいはこれ等の表面を金属メッキしたものも使用できる。
【００２８】
図５のパック電池は、円筒型の二次電池１を内蔵するので、ＰＴＣ素子２は、図８に示すように、第１金属プレート７とＰＴＣチップ９と第２金属プレート８を円盤状としている。円盤状である第１金属プレート７とＰＴＣチップ９と第２金属プレート８は、円筒型の二次電池１の電極端子面の外形にほぼ等しい外形としている。ただ、第１金属プレートとＰＴＣチップと第２金属プレートの外形は、二次電池の電極端子面の外形よりも小さい外形とすることもできる。
【００２９】
図６ないし図８に示すＰＴＣ素子２は、第１金属プレート７を二次電池１の電極端子３に接着するために、ＰＴＣチップ９と第２金属プレート８の周縁部に切欠部１０を設けている。切欠部１０は、第１金属プレート７を二次電池１に接続する接続部を形成している。ＰＴＣチップ９と第２金属プレート８の切欠部１０は、外周縁に開口する溝型である。図のＰＴＣ素子２は、周縁の対向位置にふたつの切欠部１０を設けている。切欠部１０は、ＰＴＣ素子２の周縁にバランスして複数に設けることができる。
【００３０】
この構造のＰＴＣ素子２は、第１金属プレート７の接続部を、二次電池１の平面電極端子３Ａにスポット溶接して接続される。図９は、ＰＴＣ素子２の第１金属プレート７を二次電池１の平面電極端子３Ａにスポット溶接する位置を×印で示している。この図に示すＰＴＣ素子２は、第１金属プレート７の対向位置をスポット溶接して、二次電池１の平面電極端子３Ａに確実に接続される。ＰＴＣ素子２を二次電池１に接続して、プラスチック製のケーシング５に収納し、あるいは、表面を熱収縮フィルムで被覆する。
【００３１】
図１０と図１１は、他の実施例のＰＴＣ素子２を示している。これ等の図に示すＰＴＣ素子２は、ＰＴＣチップ９を中心孔９ａのあるリング状に成形すると共に、ＰＴＣチップ９の中心孔９ａに挿入される凸部８ａを第２金属プレート８の中央に設ける以外の構造は、図６ないし図８に示すＰＴＣ素子２と同じ構造としている。このＰＴＣ素子２は、図６ないし図８に示すＰＴＣ素子２と同じようにして二次電池１に接続される。
【００３２】
このＰＴＣ素子２を二次電池１に連結したパック電池の底面図を図１２に示している。この図において、ＰＴＣ素子２は、切欠部１０の×印の部分を二次電池１の平面電極端子３Ａにスポット溶接して固定される。ＰＴＣ素子２の第２金属プレート８はパック電池の入出力端子４となる。第２金属プレート８は、ＰＴＣチップ９の中心孔９ａに挿入される凸部８ａによって、中央部に凹部８ｂが形成されているので、パック電池の入出力端子４の中央に凹部８ｂができる。入出力端子４の凹部８ｂは、パック電池を電気機器に装着した状態で、電気機器の接点をパック電池の中央に案内できる特長がある。
【００３３】
図１３に示すパック電池は、図１４ないし図１６に示す構造のＰＴＣ素子２を平面電極端子３Ａに固定している。これ等の図に示すＰＴＣ素子２は、第１金属プレート７を、円筒電池である二次電池１の電極端子面の外形にほぼ等しい円盤状、あるいは二次電池１の電極端子面の外形よりも小さい円盤状としている。ＰＴＣチップ９と第２金属プレート８は、第１金属プレート７の外形よりも外形を小さくして、第１金属プレート７の周縁に接続部を設けている。この図のＰＴＣ素子２は、第２金属プレート８をＰＴＣチップ９よりも多少小さい方形状としているが、ＰＴＣチップ９と第２金属プレート８を同じ大きさとすることもできる。この構造のＰＴＣ素子２は、図１７の底面図に示すように、第１金属プレート７の周縁に設けている接続部を、×印で示す位置でスポット溶接して、二次電池１の平面電極端子３Ａにスポット溶接して固定される。
【００３４】
さらに、図１８と図１９に示すパック電池は、二次電池１の凸部電極端子３Ｂの凸部面にＰＴＣ素子２を固定している。この図のパック電池に内蔵されるＰＴＣ素子２を、図２０ないし図２３に示している。これ等の図に示すＰＴＣ素子２は、第１金属プレート７を、二次電池１の凸部電極端子３Ｂの凸部面の外形にほぼ等しい大きさの円盤状としている。この第１金属プレート７よりも小さい外形のＰＴＣチップ９を第１金属プレート７の上に積層している。さらに、このＰＴＣチップ９の上に、金属板をキャップ状に成形している第２金属プレート８を積層している。第２金属プレート８は、下端にフランジ８ｃを設けてフランジ８ｃをＰＴＣチップ９の上面に接着している。
【００３５】
この図のＰＴＣ素子２は、第１金属プレート７の周囲に接続部を設けている。接続部は、図１９の平面図の×印で示す位置を、二次電池１の凸部電極端子３Ｂの凸部面にスポット溶接して接続している。
【００３６】
さらに、図２４と図２５に示すパック電池は、凸部電極端子３Ｂの凸部面ではなくて、その周囲の段差面３ａにＰＴＣ素子２の第１金属プレート７を接続している。このパック電池に固定するＰＴＣ素子２を図２６ないし図２９に示している。これ等の図に示すＰＴＣ素子２は、第１金属プレート７をキャップ状に成形して、二次電池１の凸部電極端子３Ｂを挿入できる凹部７ａを中心部に設けており、凹部７ａの周囲にフランジ７ｂを設けている。フランジ７ｂの外形は、二次電池１の凸部電極端子３Ｂの段差面３ａに嵌入できるように、段差面３ａの内径よりも小さくしている。ＰＴＣチップ９の外形は、第１金属プレート７のキャップ状に突出する突出面にほぼ等しい。ＰＴＣチップ９は、第１金属プレート７の突出面に積層して固定される。第２金属プレート８は、キャップ状に成形してその周囲にフランジ８ｃを設けて、フランジ８ｃをＰＴＣチップ９の上面に積層している。
【００３７】
この図のＰＴＣ素子２は、図２４に示すように、フランジ７ｂを二次電池１の段差面３ａに嵌入し、図２５の×印で示す位置を、二次電池１の段差面３ａにスポット溶接して固定している。この構造のＰＴＣ素子２は、二次電池１の凸部電極端子３Ｂに位置ずれしないように固定できる。それは、第１金属プレート７を凸部電極端子３Ｂに嵌入して、ＰＴＣ素子２を固定できるからである。
【００３８】
さらにまた、図３０と図３１に示すパック電池は、二次電池１の平面電極端子３Ａに、ＰＴＣ素子２をスポット溶接して固定している。このパック電池は、乾電池よりも短い二次電池１の端面に、ＰＴＣ素子２を接続して、全長を乾電池と同じとし、乾電池に代わって使用できる形状としている。
【００３９】
このパック電池に内蔵されるＰＴＣ素子２を図３２ないし図３６に示す。これ等の図に示すＰＴＣ素子２は、第１金属プレート７の外形を、二次電池の電極端子面の外形にほぼ等しく、あるいはこれよりも多少小さくしている。さらに、これ等の図に示す第１金属プレート７は、電極端子３にスポット溶接するときの無効電流を少なくするために、周縁の対向する位置に半径方向に延長してスリット７ｃを設けている。
【００４０】
ＰＴＣチップ９は、第１金属プレート７の外形よりも小さい円盤状で、第１金属プレート７の上に積層して固定している。さらに、第２金属プレート８は、金属板をキャップ状に成形して周縁にフランジ８ｃを設け、フランジ８ｃをＰＴＣチップ９の上面に積層して固定している。ただし、第２金属プレート８は、図３７に示すように、金属板を溝型にプレス成形して、下端にフランジ８ｃを突出させる形状とし、フランジ８ｃをＰＴＣチップ９の上に積層して固定することもできる。
【００４１】
さらに、このＰＴＣ素子２は、第２金属プレート８とＰＴＣチップ９とを絶縁筒１１に嵌入している。絶縁筒１１は、第２金属プレート８とＰＴＣチップ９を嵌入できる筒状に、プラスチックを成形して製作される。絶縁筒１１は、上面に貫通孔１１ａを設けている。貫通孔１１ａは、第２金属プレート８の突出部の外形よりも多少は小さく、また、開口部に向かって大きくなるテーパー状に成形される。このＰＴＣ素子２は、図３５の×印で示す位置を二次電池１の平面電極端子３Ａにスポット溶接して固定される。
【００４２】
図３０と図３１のパック電池は、平面電極端子３ＡにＰＴＣ素子２を接続しているが、凸部電極端子にＰＴＣ素子を接続することもできる。凸部電極端子にＰＴＣ素子を接続して、パック電池の全長を乾電池と同じにすることもできる。
【００４３】
図３８ないし図４０は、二次電池１を２列に連結しているパック電池を示す。このパック電池は、円筒型の二次電池１を、互いに平行に、しかも同一平面に配設して、連結ホルダー１２で連結している。これ等の図のパック電池は、２本の二次電池１を平行に連結しているが、３本以上の二次電池を平行に配設して直列に連結することもできる。隣接する電池を連結する連結ホルダー１２は、二次電池１の片面に位置して二次電池１を連結している。連結ホルダー１２の反対側には、円筒電池によってＶ溝状の空隙１３を設けている。このパック電池は、図４０に示すように、乾電池用に設計された電気機器の電池装着部１４に、乾電池に代わって装着できる。図に示す乾電池の装着部１４は、乾電池を定位置に装着するために、底面から突出して、乾電池の境界に沿ってリブ１５を設けている。パック電池は、図３９に示すように、リブ１５が邪魔にならないように、二次電池１の片側を連結ホルダー１２で連結している。図３８に示すパック電池は、円筒型の二次電池の片側をリード線で直列に接続している。このリード線は、図３９の鎖線で示すように、装着部のリブ１５に邪魔にならないように、連結ホルダー側に配設している。
【００４４】
さらに、これ等の図に示すパック電池は、第２金属プレートをキャップ状とするＰＴＣ素子を一方の電極端子に接続してパック電池の入出力端子とし、ＰＴＣ素子でパック電池の全長を二次電池よりも長くしている。この構造のパック電池は、図４０に示すように、二次電池の間にリブ１５を入れて、乾電池に代わって乾電池用の電気機器の装着部１４にセットできる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明のパック電池は、１本または複数本の二次電池を備えるパック電池に理想的な状態でＰＴＣ素子を連結できる特長がある。それは、本発明のパック電池が、第１金属プレートの周囲に接続部を設けているＰＴＣ素子を、二次電池の電極端子に接続しているからである。この構造のパック電池は、第１金属プレートの外周に設けた接続部をスポット溶接等の方法で二次電池の電極端子に接続するが、第２金属プレートは二次電池に接続する必要はない。第２金属プレートは、パック電池の出力側にあって、これを入出力端子とし、あるいは入出力端子に接続する。この構造のパック電池は、１本の二次電池の電極端子にＰＴＣ素子を接続できるので、複数本の二次電池を内蔵するパック電池はいうまでもなく、たとえ１本の二次電池を内蔵するパック電池にもＰＴＣ素子を内蔵できる。さらに、ＰＴＣ素子の第１金属プレートの周囲に接続部を設けて、ここを二次電池の電極端子にスポット溶接等の方法で連結できるので、ＰＴＣ素子を確実に動かないように二次電池に固定できる特長もある。
【００４６】
さらに、本発明のパック電池は、外形を乾電池と同じサイズとし、あるいは全長を乾電池よりも多少小さい形状として、乾電池用に設計している電気機器に、乾電池に代わって装着できる特長もある。さらに、本発明のパック電池は、ＰＴＣ素子を１本の二次電池の電極端子に配設できるので、複数の二次電池を内蔵するパック電池においても、乾電池用に設計している電気機器に装着できる構造とするのに適している。
【００４７】
さらに、本発明のパック電池は、ＰＴＣ素子を無理な力が作用しない状態で内蔵できる特長がある。それは、ＰＴＣ素子の第１金属プレートの接続部のみを二次電池の電極端子にスポット溶接等の方法で連結しているからである。ＰＴＣ素子は、従来のパック電池のように、第１金属プレートと第２金属プレートの両方を隣接する二次電池の電極端子に接続すると、二次電池が相対的に動いたときにＰＴＣ素子にずれ力が作用する。しかしながら、本発明のパック電池は、第１金属プレートの接続部のみを二次電池の電極端子に連結するために、複数の二次電池を内蔵するパック電池において、電池が互いに動いてもＰＴＣ素子にずれ力が作用しない。このため、ＰＴＣ素子の横ずれ力に起因する損傷を極減できる特長がある。
【００４８】
さらに、本発明の請求項５のパック電池は、ＰＴＣチップの表面に、キャップ状に成形している第２金属プレートのＰＴＣ素子を電極端子に固定している。この構造のパック電池は、第２金属プレートのキャップ部分の高さで、パック電池の全長を調整できる。このため、たとえば、乾電池よりも多少短くしてなる二次電池にＰＴＣ素子を連結して、乾電池に代わって電気機器に装着できる形状にできる特長がある。
【００４９】
さらに、本発明の請求項６のパック電池は、ＰＴＣ素子が、ＰＴＣチップの表面に、外形が第１金属プレートよりも小さく、かつ、ＰＴＣチップの外形よりも小さい外形の凸部を有する第２金属プレートを積層して固定しており、さらに、第２金属プレートの外周に、第１金属プレートの外形よりも小さい外形の絶縁筒を固定しているので、ＰＴＣ素子の側面を絶縁して安全に使用できる特長がある。
【００５０】
さらに、本発明の請求項７のパック電池は、乾電池用に設計している電気機器に、乾電池に代わって装着できる特長がある。それは、本発明のパック電池が、複数本の円筒型の二次電池を、互いに平行に、しかも同一平面に配設して、連結ホルダーで連結しており、この連結ホルダーが、二次電池の片面に位置して二次電池を連結すると共に、二次電池の連結ホルダーの反対側に、円筒電池によってＶ溝状の空隙を設けているからである。この構造のパック電池は、図３９に示すように、電気機器の電池装着部に突出するリブをＶ溝状の空隙に案内して、リブが邪魔にならない状態で装着できる。したがって、このパック電池は、乾電池に代わって電気機器に装着できる特長がある。しかも、このパック電池は、ＰＴＣ素子を内蔵しているので、内蔵される二次電池を保護して、安心して使用できる特長もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のＰＴＣ素子を内蔵しているパック電池の一部断面正面図
【図２】従来の他のＰＴＣ素子を内蔵しているパック電池の分解斜視図
【図３】従来の他のＰＴＣ素子を内蔵しているパック電池の平面図
【図４】図３に示すパック電池に内蔵されるＰＴＣ素子の斜視図
【図５】本発明の実施例のパック電池の側面図
【図６】図５に示すパック電池に内蔵されるＰＴＣ素子の平面図
【図７】図６に示すＰＴＣ素子の拡大断面図
【図８】図６に示すＰＴＣ素子の分解斜視図
【図９】図５に示すパック電池の底面図
【図１０】ＰＴＣ素子の他の一例を示す拡大断面図
【図１１】図１０に示すＰＴＣ素子の分解斜視図
【図１２】図１１に示すＰＴＣ素子を内蔵するパック電池の底面図
【図１３】本発明の他の実施例のパック電池の側面図
【図１４】図１３に示すパック電池に内蔵されるＰＴＣ素子の正面図
【図１５】図１４に示すＰＴＣ素子の平面図
【図１６】図１４に示すＰＴＣ素子の分解斜視図
【図１７】図１３に示すパック電池の底面図
【図１８】本発明の他の実施例のパック電池の側面図
【図１９】図１８に示すパック電池の平面図
【図２０】図１３に示すパック電池に内蔵されるＰＴＣ素子の正面図
【図２１】図２０に示すＰＴＣ素子の平面図
【図２２】図２０に示すＰＴＣ素子の断面図
【図２３】図２０に示すＰＴＣ素子の分解斜視図
【図２４】本発明の他の実施例のパック電池の側面図
【図２５】図２４に示すパック電池の平面図
【図２６】図２４に示すパック電池に内蔵されるＰＴＣ素子の正面図
【図２７】図２６に示すＰＴＣ素子の平面図
【図２８】図２６に示すＰＴＣ素子の断面図
【図２９】図２６に示すＰＴＣ素子の分解斜視図
【図３０】本発明の他の実施例のパック電池の側面図
【図３１】図３０に示すパック電池の底面図
【図３２】図３０に示すパック電池に内蔵されるＰＴＣ素子の斜視図
【図３３】図３２に示すＰＴＣ素子の分解斜視図
【図３４】図３２に示すＰＴＣ素子の正面図
【図３５】図３２に示すＰＴＣ素子の平面図
【図３６】図３２に示すＰＴＣ素子の断面図
【図３７】図３２に示すＰＴＣ素子の第２金属プレートの他の一例を示す分解斜視図
【図３８】本発明の他の実施例のパック電池の正面図
【図３９】図３８に示すパック電池の平面図
【図４０】図３８に示すパック電池を電気機器の電池装着部に装着する状態を示す正面図
【符号の説明】
１…二次電池
２…ＰＴＣ素子
３…電極端子          ３Ａ…平面電極端子      ３Ｂ…凸部電極端子
３ａ…段差面
４…入出力端子
５…ケーシング
６…電極窓
７…第１金属プレート  ７ａ…凹部              ７ｂ…フランジ
７ｃ…スリット
８…第２金属プレート  ８ａ…凸部              ８ｂ…凹部
８ｃ…フランジ
９…ＰＴＣチップ      ９ａ…中心孔
１０…切欠部
１１…絶縁筒          １１ａ…貫通孔
１２…連結ホルダー
１３…Ｖ溝状の空隙
１４…装着部
１５…リブ
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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