(57)【要約】【課題】エネルギー密度が高い充電電池が発熱、発煙、発火しても近くの可燃物に延焼させない電力供給装置、電力供給装置の延焼抑止装置、および延焼抑止方法を提供することを目的とする。【解決手段】耐火および防火機能を備えた筐体１１０が電力供給装置１００に搭載されたリチウムイオン電池１３０の周面を覆い、万が一、リチウムイオン電池１３０が過充電、過放電等の要因により発火してしまったときに、耐火および防火機能を備えた筐体１１０が電力供給装置１００の内部に火を封じ込める。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器に電力を供給するための電力供給装置において、
前記電子機器に前記電力を供給する電源を覆って設けられる防耐火層、
を備えることを特徴とする電力供給装置。
【請求項２】
前記防耐火層は、
前記電源の周面全面にわたって設けられた防耐火材であることを特徴とする請求項１記載の電力供給装置。
【請求項３】
前記防耐火材は、
金属材であることを特徴とする請求項２記載の電力供給装置。
【請求項４】
前記金属材は、
アルミニウムであることを特徴とする請求項３記載の電力供給装置。
【請求項５】
前記金属材と前記電源との間が絶縁されていることを特徴とする請求項４記載の電力供給装置。
【請求項６】
前記電源は、
リチウムイオン電池であることを特徴とする請求項１記載の電力供給装置。
【請求項７】
電子機器に電力を供給するための電力供給装置の延焼抑止装置において、
前記電子機器に前記電力を供給する電源を覆って設けられる防耐火層、
を備えることを特徴とする延焼抑止装置。
【請求項８】
電子機器に電力を供給するための電力供給装置の延焼抑止方法において、
防耐火層が前記電子機器に前記電力を供給する電源を覆う工程と、
前記電源が発火した際に、前記防耐火層が内部に前記火を封じ込める工程と、
を備えることを特徴とする延焼抑止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力供給装置、電力供給装置の延焼抑止装置、および延焼抑止方法に関し、特に電子機器に装着される電力供給装置、電力供給装置の延焼抑止装置、および延焼抑止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、いつでもどこでも移動できる便利な乗り物として、自動車が生活に必要不可欠なものとなっている。この自動車はトラブルを未然に防ぐためにも、定期的な点検や、その点検に基づく整備が必要である。
【０００３】
自動車のトラブルの一つとして、自動車のバッテリー上がりは年間８０万件も起きるトラブルであり、ロードサービスへの問い合わせでも、タイヤトラブルを大きく離して、このバッテリー上がりが１位となっている。
【０００４】
自動車のバッテリー上がりに対するロードサービスへの救済依頼は、１日平均２０００件以上も依頼されており、このバッテリー上がりは多くの頻度で起きているトラブルである。
【０００５】
万が一バッテリーが上がった場合、応急処置として、バッテリーが上がった故障車とは別の救護用の自動車を用意し、救護用の自動車のバッテリーと故障車のバッテリーをブースターケーブルでつなぎ、エンジンを始動させるジャンプスタートと呼ばれる方法がある。
【０００６】
ところがこのジャンプスタートを行うには、同じ電圧のバッテリーを積んだ救護用の自動車が必要となる。自動車に搭載されているバッテリーの電圧には、１２Ｖ、２４Ｖ、４８Ｖと種類があり、この電圧が同じ救護用の自動車がジャンプスタートには必要となる。
【０００７】
例えば外出先でバッテリーが上がってしまった場合、救護用の自動車が必要となるが、車種によっては電圧が異なるので、電圧が同じである救護用の自動車を探す必要がある。救護用の自動車を探す困難、さらには同じ電圧の救護用の自動車を探すのは非常に困難となってしまう。
【０００８】
そこでジャンプスターターと呼ばれる小型の可搬型バッテリーが開発されている（たとえば、特許文献１参照）。このジャンプスターターには、リチウムイオン電池などの充電電池が内蔵されており、自動車の車載バッテリーが上がったときに、ブースターケーブルを介して自動車とジャンプスターターとを接続することで、充電電池に充電された電力を自動車に供給し、エンジンを始動させることができる。
【０００９】
このように、自分の自動車の電圧に合わせたジャンプスターターを車に積載しておけば、外出先で万が一バッテリーが上がったとしても、救護用の自動車を探したり、ロードサービスの救護車を待ったりすることなくエンジンを始動させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１５−１１５９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、上記のようなジャンプスターターには内部に充電電池が搭載されており、その充電電池は過放電や過充電により膨張したり、発熱したり、さらには発火してしまう恐れがあるという問題があった。
【００１２】
充電電池には、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池などの種類があるが、ジャンプスターターのような小型の過般型バッテリーには、リチウムイオン電池が多く使われている。
【００１３】
リチウムイオン電池が採用される利点は、まずエネルギー密度が高いことである。他のニッケルカドミウム電池やニッケル水素電池と比較すると、同じ体積や重量で２〜３倍のエネルギー密度が得られる。つまり小型かつ軽量に設計できるため、携帯用機器の電源に最適である。
【００１４】
次に、リチウムイオン電池が採用される利点は高電圧を得られることである。ニッケルカドミウム電池やニッケル水素電池と比較すると、約３倍もの電圧を得ることができる。つまり同じ電圧を得るために、３分の１の数量しか必要としないため小型かつ軽量に設計できる。
【００１５】
他にも充放電のサイクルの寿命が長い、急速充電可能、メモリー効果がない、自然放電が少ないなど多くのメリットがあるため多くの携帯用機器の電源にリチウムイオン電池が採択されている。
【００１６】
ところが、このリチウムイオン電池は、過放電や過充電により膨張したり、発熱したり、さらには発火してしまう恐れがあった。
そこでリチウムイオン電池を使用したジャンプスターターには、このように過放電が起こらないように、過放電防止回路を備えたジャンプスターターも存在する。しかし過放電防止回路を備えていても、過放電防止回路はケーブルの抜き差しされることによって過放電防止回路が初期化され、過放電防止として機能するものである。つまりケーブルを差したままだと過放電防止回路が働かないので過放電が生じる可能性がある。
【００１７】
このリチウムイオン電池は、前述の通り、他の充電電池と比べるとエネルギー密度が高いため危険性が高くなってしまう。具体的には、リチウムイオン電池は、電解液に有機溶媒を使用するために、充電電池が発熱し高温になると発火する危険性がある。
【００１８】
また小型の携帯用機器などに使用されるバッテリーは、小型化のために保護機能や充放電条件などが限界値に近い状態で設計されることも多く、エネルギー密度が高いためショートしてしまうと、バッテリーが発熱することで膨張し発火する恐れがある。
【００１９】
具体例として２００６年にはノートパソコンのバッテリーが不具合を起こし、発火する事故が起こっている。また携帯電話でも電池パックが異常に膨張し、取り付けできない状態になる事故も起こり、多くの製品が回収されている。
【００２０】
さらにはボーイング７８７型飛行機のような大型機械にもリチウムイオン電池が採択されていたが、２０１３年には過熱発火のトラブルにより、しばらくの間、運行中の同型機すべてが世界中で運行停止になる事故が起こっている。
【００２１】
このようにリチウムイオン電池は、エネルギー密度が高いため、高度な安全対策が必要とされ、保護回路などの多重の安全装置を備える必要があるが、このような多重の安全装置を備えるには多くのコストが必要であった。
【００２２】
またリチウムイオン電池は、万が一発熱した場合にも注意が必要である。リチウムイオン電池に使用されるリチウムは、アルカリ金属であり、水に触れると激しい化学反応を起こす性質を持っている。
【００２３】
たとえば過充電などにより、このリチウムが金属として電極上に析出してしまった状態のリチウムイオン電池に水をかけると、発火や発煙の恐れがある。つまり、発熱や発火に伴って消火のためにリチウムイオン電池に水をかけてしまうと、よりいっそう化学反応が進むこととなり、激しい発熱、発火、破裂などの危険性がある。
【００２４】
万が一、リチウムイオン電池が発煙、または火花を散らしている場合は、決して水をかけて消火しようとせず、近くに寄ることなく身の安全を確保することが大切である。このようにリチウムイオン電池の化学反応が始まってしまった場合は、反応が終わるまで放っておくしかない。やがて煙や火花などの化学反応がおさまるので、その後、消化器や大量の水を使用して完全に消火する必要がある。
【００２５】
化学反応が終了するまでの間に注意しなければならないのは延焼である。化学反応が始まったリチウムイオン電池の周辺に可燃物がある場合、リチウムイオン電池から発した熱や火花によって近くにある可燃物に延焼してしまう可能性が生じる。
【００２６】
例えば、ジャンプスターターを使用して故障車のエンジンを始動させようとしたときに、このような化学反応が始まってしまった場合、リチウムイオン電池から発した火花や熱が揮発性の高いガソリンに引火してしまうと、大事故につながってしまう恐れがあった。
【００２７】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、エネルギー密度が高い充電電池が発熱、発煙、発火しても近くの可燃物に延焼させない電力供給装置、電力供給装置の延焼抑止装置、および延焼抑止方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明では上記問題を解決するために、電子機器に電力を供給するための電力供給装置において、前記電子機器に前記電力を供給する電源を覆って設けられる防耐火層を備えることを特徴とする電力供給装置が提供される。
これにより、防耐火層が電子機器に電力を供給する電源を覆って設けられる。
【００２９】
また、本発明では、電子機器に電力を供給するための電力供給装置の延焼抑止装置において、前記電子機器に前記電力を供給する電源を覆って設けられる防耐火層を備えることを特徴とする延焼抑止装置が提供される。
これにより、防耐火層が電子機器に電力を供給する電源を覆って設けられる。
【００３０】
また、本発明では、電子機器に電力を供給するための電力供給装置の延焼抑止方法において、防耐火層が前記電子機器に前記電力を供給する電源を覆う工程と、前記電源が発火した際に、前記防耐火層が内部に前記火を封じ込める工程とを備えることを特徴とする延焼抑止方法が提供される。
これにより、防耐火層が電子機器に電力を供給する電源を覆い、電源が発火した際に、防耐火層が内部に前記火を封じ込める。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の電力供給装置、電力供給装置の延焼抑止装置、および延焼抑止方法によれば、防耐火層が電源を覆って設けられるので、充電電池が発火しても外部に火がでることがなく、近くに可燃物があっても延焼させることがない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本実施の形態に係る電力供給装置を示す斜視図である。
【図２】本実施の形態に係る電力供給装置を示す分解斜視図である。
【図３】本実施の形態に係る電力供給装置を示す背面斜視図である。
【図４】電力供給装置に外部機器との接続ケーブルが接続された様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係る電力供給装置を示す斜視図である。
図１に示すように、電力供給装置１００は、筐体１１０を備えている。筐体１１０は、耐火および防火機能を備えた材質で形成されており、たとえばアルミニウムなどで形成される箱体である。
【００３４】
筐体１１０の内部には、図示しない充電回路部１２０、リチウムイオン電池１３０、出力回路部１４０、および制御回路部１５０を備えている。
充電回路部１２０は、筐体１１０の前面に設けられた入力端子１２１に接続されている。この入力端子１２１に、家庭用電源から家庭用充電器であるＡＣ（Alternating Current）アダプターを介して商用電源から電力を入力することができる。
【００３５】
リチウムイオン電池１３０は、充電回路部１２０に接続されており、入力端子１２１より入力された電力が充電回路部１２０を介してリチウムイオン電池１３０に入力される。これによりリチウムイオン電池１３０は電力を蓄電することができる。
【００３６】
出力回路部１４０は、筐体１１０の前面に設けられた第一出力部１４１、第二出力部１４２、および非常灯１４３に接続され、リチウムイオン電池１３０に蓄電された電力を、出力回路部１４０を介して供給している。
【００３７】
第一出力部１４１は、例えばジャンプスタート用のソケットであって、ブースターケーブルの一端には第一出力部１４１接続され、ブースターケーブルの他端にはバッテリー上がりの故障車のバッテリーに接続される。これによりリチウムイオン電池１３０に蓄電された電力を故障車のバッテリーに供給し、故障車のエンジンを発動させることができる。
【００３８】
第二出力部１４２は、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）ポートであって、スマートフォンなどの携帯端末機器に電力を供給することができる。例えば、第二出力部１４２と携帯端末機器とをＵＳＢケーブルで接続することで、リチウムイオン電池１３０に蓄電された電力を携帯端末機器に供給することができる。
【００３９】
非常灯１４３は、例えば光源に発光ダイオードを利用した高輝度ライトであり、通常点灯、点滅、遭難信号点滅などの点灯パターンを表示することができる。これにより夜間での作業時の照明や、緊急時に外部に危険を知らせることができる。
【００４０】
制御回路部１５０は、筐体１１０の前面に設けられた電源スイッチ１５１、およびインジケーターライト１５２に接続されている。電源スイッチ１５１は、電力供給装置１００の電源の「ＯＮ」または「ＯＦＦ」を制御するためのスイッチである。電源スイッチ１５１によって電力供給装置１００が「ＯＮ」の場合は、リチウムイオン電池１３０に蓄電された電力を供給し、「ＯＦＦ」の場合は電力の供給を遮断することができる。
【００４１】
また制御回路部１５０に接続されたインジケーターライト１５２は、リチウムイオン電池１３０の残量を表示するためのものである。例えば、４つのインジケータ表示部を備えることで、表示状態によってリチウムイオン電池１３０の残量を示すことができる。具体的には、４つのインジケータ表示部を表示させることで残量が１００％、３つのインジケータ表示部を表示させることで残量が７５％、２つのインジケータ表示部を表示させることで残量が５０％などを利用者に知らせることができる。
【００４２】
また制御回路部１５０は、充電回路部１２０に接続されており、入力端子１２１より入力された電力が、過充電や電力供給装置１００が高温になるなどの異常状態になった場合に、電力の入力を遮断するなどの制御を行うことができる。
【００４３】
また制御回路部１５０は、出力回路部１４０に接続されており、出力回路部１４０から出力される電力が、過放電や電力供給装置１００が高温になるなどの異常状態になった場合に、電力の出力を遮断するなどの制御を行うことができる。
【００４４】
上記のように、エネルギー密度が高いリチウムイオン電池１３０を、たとえばアルミニウムのような耐火および防火機能を備えた筐体１１０で覆うことで、万が一、リチウムイオン電池１３０から出火したとしても、筐体１１０の外部に火がでることなく化学反応が終了するまで内部に火を封じ込めることができる。
【００４５】
これにより外部に可燃物があっても延焼することがないので大事故につながることはない。また揮発性の高いガソリンなどが積載される自動車の近くで使用しても、安全にジャンプスタートなどの作業を行うことができる。
【００４６】
図２は、本実施の形態に係る電力供給装置を示す分解斜視図である。
図２に示すように、筐体１１０は、外箱１１１、背面蓋部１１２、および内箱１１３を備えている。
【００４７】
外箱１１１は、断面が矩形の筒状体であり、耐火および防火機能を備えたアルミニウムなどの金属で形成されている。外箱１１１の一方の開口部には背面蓋部１１２が取付けられ、一方の開口部が完全にふさがれている。また背面蓋部１１２も同様に耐火および防火機能を備えたアルミニウムなどの金属で形成されている。
【００４８】
内箱１１３、断面が矩形の筒状体であり、耐火および防火機能を備えたアルミニウムなどの金属で形成されている。また内箱１１３の内部に図示しないリチウムイオン電池１３０が完全に収容される形で固定される。内箱１１３の側面の周囲は、外箱１１１の開口部の周囲と同型に形成さており、内箱１１３の側面が外箱１１１の開口部からスライドして外箱１１１の内部に収容される。これにより、内箱１１３の内部に固定されたリチウムイオン電池１３０は外箱１１１に完全に収容される。
【００４９】
たとえば外箱１１１だけでリチウムイオン電池１３０を覆い、短側面をプラスチックなどで覆った場合、万が一、リチウムイオン電池１３０が発火すると、短側面を覆ったプラスチックは簡単に溶けてしまい、短側面から発火したリチウムイオン電池１３０の火が露出してしまうことになる。
【００５０】
ところが、上記ように外箱１１１がリチウムイオン電池１３０の長側面を覆い、内箱１１３がリチウムイオン電池１３０の短側面を覆うので、リチウムイオン電池１３０は完全に筐体１１０に覆われる。つまりリチウムイオン電池１３０は耐火および防火機能を備えた筐体１１０に完全に覆われているので、発火したリチウムイオン電池１３０の火は外部に露出することはない。
【００５１】
内箱１１３の側面には、入力端子１２１、第一出力部１４１、第二出力部１４２、非常灯１４３、電源スイッチ１５１、およびインジケーターライト１５２を取付けるための取付穴が複数形成されている。
【００５２】
第一出力部１４１は、内箱１１３の側面に取付けられ、内箱１１３の内側には出力ソケット１４１ａが取付けられる。また内箱１１３の外側からは、蓋部１４１ｂが出力ソケット１４１ａに取付けられ、第一出力部１４１を使用しないときなどに、ホコリや水などが電力供給装置１００の内部に浸入してしまうことを防止している。
【００５３】
入力端子１２１、第二出力部１４２、非常灯１４３、電源スイッチ用端子１５１ａ、およびインジケーターライト１５２は、内箱１１３の内側に取付けられ、それぞれの端子やライトが、内箱１１３に形成された取付穴から外部に露出している。また内箱１１３の外側からは、電源スイッチ用端子１５１ａの上から、電源ボタン１５１ｂが取付けられている。
【００５４】
また内箱１１３の内部には、図示しないリチウムイオン電池１３０が固定され、内箱１１３に固定された入力端子１２１、第一出力部１４１、第二出力部１４２、非常灯１４３、電源スイッチ用端子１５１ａ、およびインジケーターライト１５２がリチウムイオン電池１３０に接続される。これにより接続した外部機器に電力を供給することができる。または外部より入力された電力をリチウムイオン電池１３０に蓄電することができる。
【００５５】
なお、内箱１１３の内部に固定されるリチウムイオン電池１３０は、絶縁体で完全に保護され、筐体１１０と直接接触することがないように固定される。絶縁体は例えばゴムやビニール製の絶縁材を使用することができる。
【００５６】
図３は、本実施の形態に係る電力供給装置を示す背面斜視図である。
図３に示すように、筐体１１０は、リチウムイオン電池１３０を完全に内部に収容することができる。
【００５７】
リチウムイオン電池１３０は内箱１１３の内部に固定され、その内箱１１３を完全に覆うように外箱１１１および背面蓋部１１２が取付けられる。これによりリチウムイオン電池１３０は筐体１１０の内部に完全に収容される。
【００５８】
また外箱１１１、背面蓋部１１２、および内箱１１３は、耐火および防火機能を備えたアルミニウムなどの金属で形成されているため、万が一、筐体１１０の内部においてリチウムイオン電池１３０に異常が発生し、火花や炎を伴う化学反応が始まったとしても、外部に火花や炎が露出されることがない。
【００５９】
これにより、万が一、リチウムイオン電池１３０に異常が発生してしまっても、外部周辺にある可燃物や、揮発性の高いガソリンなどに引火して、延焼してしまうことがないので、安全に電子機器に電力供給を行うことができる。
【００６０】
図４は、電力供給装置に外部機器との接続ケーブルが接続された様子を示す図である。
図４に示すように、電力供給装置１００の第一出力部１４１に接続ケーブル２００が接続されている。
【００６１】
接続ケーブル２００は、例えばブースターケーブルであって、一端が電力供給装置１００の第一出力部１４１に接続され、多端が自動車のバッテリーに接続される。これにより電力供給装置１００が備えるリチウムイオン電池１３０に蓄電された電力を自動車のバッテリーに供給することができ、エンジンを発動させることが可能となる。
【００６２】
接続ケーブル２００は、ブースターケーブルだけでなく、小型のエアコンプレッサーを接続することで、自動車などのタイヤの空気圧充填を行うことができる。また、パソコン用の電源ケーブルを接続することで、ノートパソコンなどに電源を供給することができる。このように電力供給装置１００との接続形態を変えることで、多種多様な電気機器に電源を安全に供給することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１００  電力供給装置
１１０  筐体
１１１  外箱
１１２  背面蓋部
１１３  内箱
１２０  充電回路部
１２１  入力端子
１３０  リチウムイオン電池
１４０  出力回路部
１４１  第一出力部
１４１ａ  出力ソケット
１４１ｂ  蓋部
１４２  第二出力部
１４３  非常灯
１５０  制御回路部
１５１  電源スイッチ
１５１ａ  電源スイッチ用端子
１５１ｂ  電源ボタン
１５２  インジケーターライト
２００  接続ケーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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