(57)【要約】      （修正有）【課題】携帯電話用充電器またはコンピューターとの接続によって充電を進めることが可能な二次電池を提供する。【解決手段】二次電池１０は、電池規格に対応するハウジング２０と、ハウジング２０内に配置される電池本体３０および充電装置４０を備える。充電装置４０は、電池本体３０の充電及び電圧出力を制御し、かつ、ＵＳＢジャック、正極および負極を充電インターフェースおよび放電インターフェースとして携帯電話用充電器またはコンピューターのＵＳＢプラグおよび電気製品に接続する。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
電池の規格に対応する形を呈し、窓口を有し、かつ両端のうちの少なくとも一端に開口部を有するハウジングと、
前記ハウジング内に格納され、電圧を受けて充電を進め、放電の際に電圧を出力することが可能な電池本体と、
前記ハウジングの前記窓口に据えられるＵＳＢジャック、並びに前記ハウジングの前記開口部から露出する正極及び負極を有し、前記ハウジング内に格納され、前記電池本体の充電及び出力電圧を制御する充電装置と、
を備えることを特徴とする二次電池。
【請求項２】
前記電池本体は、リチウムポリマーバッテリーであることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項３】
前記ＵＳＢジャックは、ミニＵＳＢおよびマイクロＵＳＢのうちの一つであることを特徴とする請求項１に記載に二次電池。
【請求項４】
前記充電装置は、充電状態表示ランプを有し、前記充電状態表示ランプは、導光柱を介して前記ハウジング上の透光孔から光を発することを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項５】
前記ハウジングは、９Ｖ電池の規格に対応する角形を呈し、
前記充電装置の有する電極板に位置する前記正極及び前記負極は、前記ハウジングの前記開口部から前記ハウジングの外側に突出することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の二次電池。
【請求項６】
前記充電装置は、昇圧回路および定電圧回路を有し、前記電池本体の電圧を９Ｖまで上昇させ、そののち安定させて出力することが可能であることを特徴とする請求項５に記載の二次電池。
【請求項７】
前記ハウジングは、１．５Ｖ電池の規格に対応する円筒形を呈し、両端に開口部を別々に有し、前記正極は一端の前記開口部から前記ハウジングの外側に突出し、前記負極は他端の前記開口部に据えられることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の二次電池。
【請求項８】
前記充電装置は、降圧回路および定電圧回路を有し、前記電池本体の電圧を１．５まで降下させ、そののち安定させて出力することが可能であることを特徴とする請求項７に記載の二次電池。
【請求項９】
請求項７に記載の二次電池において、
前記二次電池は、少なくとも一つのダミー電池と直列または並列に接続されることで集合型二次電池を構成し、
前記ダミー電池は、１．５Ｖ電池の規格に対応する円筒形ハウジングと、該円筒形ハウジング上の向かい合う両側に別々に配置された正極及び負極と、この正極及び負極の間を直列に繋ぐマイクロ電子抵抗とを有し、
前記二次電池の前記充電装置は、電流検知回路および電圧調節回路を有し、前記ダミー電池の前記マイクロ電子抵抗を流れる電流の大きさを検知し、この検知結果に基づいて電圧調節回路を介して前記電池本体の電圧を、前記ダミー電池と前記二次電池との接続形態に応じる電圧に上昇または降下させることを特徴とする二次電池。
【請求項１０】
前記充電装置は、定電圧回路を有し、上昇また降下した電圧を安定させ、出力することが可能であることを特徴とする請求項９に記載の二次電池。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、電池に関し、詳しくは充電によって繰り返し使用できる二次電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電撃棒、ゲーム機のリモートコントロール、電子機器、マイク、煙センサー、電子楽器およびトランシーバーなどの電気製品に使用されている角形の９Ｖ電池が公知である。９Ｖ電池は、これらの電気製品との接続箇所が頂部に位置する一つの円形（オス）および一つの方形（メス）の正負極から構成されるため、これらの電気製品うちの給電対象物に接続することが可能である。
【０００３】
他に、従来の電池として円筒形の１．５Ｖ電池がある。１．５Ｖ電池は、通常規格がＡＡＡ、ＡＡ、ＣおよびＤである。１．５Ｖ電池は、９Ｖ電池に対して形が異なり、電気製品との電気的接続に用いられる正負極が両端に位置している。
【０００４】
従来の９Ｖ電池および１．５Ｖ電池は、充電可能なタイプと充電できないタイプの二種類がある。充電できない電池は、一次電池(Primary Battery)と称され、電気エネルギーが完全に消費されると、充電できず捨てるしかないため、浪費だけでなく、電池内の電解質などの化合物によって環境汚染を引き起こす恐れがある。充電可能な電池は、二次電池(Secondary Battery)と称され、電気エネルギーが完全に消費された時、直流電源によって充電することによって充電ができなくなるまで繰り返して使用することが可能である。一次電池に対し、二次電池は経済的であるだけでなく、環境保護に貢献するが、その欠点は専用充電器が必要なことである。
【０００５】
ＵＳＢ（Universal Serial Bus）は、デスクトップパソコンおよびノートパソコンの二種類のコンピューター（以下コンピューターと通称する）に汎用され、かつマウス、キーボード、スキャナー、デジタルカメラ、プリンター、ハードディスクおよび携帯電話などの周辺機器に接続できる。ＵＳＢのコネクターは、別々に本体および周辺機器に対応するＡ、Ｂ二種がある。Ａ、Ｂ二種の小型コネクターは、それぞれＭｉｎｉ−Ａ、Ｍｉｎｉ−ＢおよびＭｉｃｒｏ−Ａ、Ｍｉｃｒｏ−Ｂである。そのうちＭｉｎｉＵＳＢは全世界で統一された携帯電話用充電器の標準規格である。２００９年２月１７日に、ＧＳＭＡ（ＧＳＭ Association）は２０１２年の前にＭｉｃｒｏＵＳＢを携帯電話用充電器の標準インターフェースとして使用することを発表した。
【０００６】
充電可能な電池の本体、充電装置およびＵＳＢジャックを従来の電池規格に対応するハウジングに統合することによって、携帯電話用充電器またはコンピューターを介して充電できる二次電池を生成し、かつ従来の電池と同じ方法で使用することができることを、本考案者は見出した。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
本考案の主な目的は、携帯電話用充電器またはコンピューターとの接続によって充電を進めることが可能な二次電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するため、二次電池は、従来の電池規格に対応するハウジングと、ハウジング内に配置される電池本体および充電装置を備える。充電装置は、電池本体の充電及び電圧出力を制御し、かつ、ＵＳＢジャック、正極および負極を充電インターフェースおよび放電インターフェースとして携帯電話用充電器またはコンピューターのＵＳＢプラグおよび電気製品に接続することによって充電を進めることが可能である。
【０００９】
本考案のした二次電池は、電流検知回路、電圧調整回路を有し、かつマイクロ電子抵抗が内蔵された少なくとも一つのダミー電池と直列または並列に配列することによって電池接続形態に応じる電圧を出力することを可能にする。
【００１０】
従来の二次電池に対し、本考案は、電池本体、充電装置およびＵＳＢジャックを従来の電池規格に対応するハウジングに統合するので、専用充電器を購入する必要なく、携帯電話用充電器またはコンピューターとの接続によって充電を進めることが可能なだけでなく、資源を充分に利用し、ユーザーの出費を節約し、消費を促し、経済の流れを増進することが可能である。
【００１１】
本考案による二次電池は、少なくとも一つのダミー電池と直列または並列に配列することが可能であるため、コストを大幅に削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本考案の第１実施形態による二次電池を示す斜視図である。
【図２】本考案の第１実施形態による二次電池を示す分解図である。
【図３】本考案の第１実施形態による二次電池を充電する際の接続状態を示す模式図である。
【図４】本考案の第１実施形態による二次電池の回路を示す構成図である。
【図５】本考案の第２実施形態による二次電池を示す分解斜視図である。
【図６】本考案の第２実施形態による二次電池の回路を示す構成図である。
【図７】本考案の第３実施形態による二次電池を示す平面図である。
【図８】本考案の第３実施形態による二次電池の回路を示す構成図である。
【考案を実施するための形態】
【００１３】
以下、本考案による二次電池を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１は、本考案の第１実施形態による二次電池１０の外観であり、図２は本考案の第１実施形態による二次電池１０が分解された状態である。二次電池１０は、ハウジング２０、電池本体３０および充電装置４０を備える。
【００１４】
ハウジング２０は、従来の９Ｖ電池の規格に対応する角形を呈し、電池本体３０および充電装置４０を格納する。ハウジング２０は、向かい合う両端に形成された窓口２１と開口部２２を有する。その機能は後ほど述べる。図に示した本実施形態において、組み立ての便をはかるために、ハウジング２０は第一シェル２３と第二シェル２４が合わさることによって構成される。
【００１５】
電池本体３０は、ハウジング２０内に格納され、かつ電圧を受けて充電を進めたり、放電の際に電圧を出力したりすることが可能である。電池本体３０は、リチウムポリマー（Li−polymer）バッテリーを採用することが比較的好ましい。リチウムポリマーバッテリーはサイズの制限を突破し、かつ携帯電話によく使用されているリチウムイオン（Li-ion）バッテリーより軽くて安全である。
【００１６】
充電装置４０は、ハウジング２０内に格納され、電池本体３０に電気的に接続される。充電装置４０は、図４に示すように一定した回路の論理に基づいて充電回路４２、昇圧回路４３および定電圧回路４４を回路板４１に配置することによって構成され、かつ電池本体３０の充電及び電圧出力を制御する。充電装置４０は、充電インターフェースとして回路板４１の一端に配置されたＵＳＢジャック５０と、放電インターフェースとして回路板４１の他端に配置された電極板５１とを有する。ＵＳＢジャック５０はハウジング２０の窓口２１に据えられる。外部電源８０、例えば携帯電話用充電器８１、ノートパソコン８２またはデスクトップパソコン８３のＵＳＢプラブ８４をＵＳＢジャック５０に差し込むことによって電気的接続を構成し、電池本体３０を充電することが可能である。電極板５１は正極５２および負極５３を有し、正極５２および負極５３は電気製品に接続し、直流電源を供給するため、開口部２２からハウジング２０の外側に突出する。ＵＳＢジャック５０は標準ＵＳＢジャックを採用することが可能である。特に小型化したミニＵＳＢ（ＭｉｎｉＵＳＢ）およびマイクロＵＳＢ（ＭｉｃｒｏＵＳＢ）ジャックを採用することが比較的好ましい。充電装置４０は、さらに表示ランプ５４を有する。表示ランプ５４は充電状態および充電完了状態に応じ、導光柱５５を介してハウジング２０上の透光孔２５から色が異なる光を発することによってユーザーに充電状態の視覚信号を提供する。本実施形態は、ハウジング２０上の窓口２１の位置および回路板４１上のＵＳＢジャック５０の位置を変えることが可能であるため、ＵＳＢプラグ８４はハウジング２０の底部から差し込まれるとは限らず、ハウジング２０上のうちの一面から差し込まれることが可能となる。
【００１７】
図４に示すように、二次電池１０と携帯電話用充電器またはコンピューターとを接続し、充電を進める際、外部電源８０は充電回路４２によって電池本体３０を充電する。充電が完了した時、昇圧回路４３および定電圧回路４４は電池本体３０の電圧（約３．６Ｖ）を９Ｖまで上昇させ、そして安定させ、出力することによって電気製品に安定した直流電源を供給する。充電過程において、充電回路４２は電池本体３０の電圧が飽和状態にあるか否かを検知し、かつ温度が高過ぎ、所定の充電時間を超えると、電流を自動的に遮断し、電池本体３０を保護する。この技術は従来の技術であるため、詳細な説明を省略する。
【００１８】
９Ｖ二次電池１０はＵＳＢジャック５０および電極板５１によって充電インターフェースおよび放電インターフェースを備えるため、ユーザーが９Ｖ二次電池１０を充電する際、携帯電話用充電器またはコンピューターのＵＳＢプラグ８４をＵＳＢジャック５０に差し込めば、別の充電器を用意する必要なく充電を進めることが可能なだけでなく、資源を有効に利用し、ユーザーの出費を節約し、消費を促し、経済の流れを増進することが可能である。ユーザーが標準方法に従って二次電池１０の正極５２および負極５３を電気製品に接続すれば、電気製品に給電することが可能である。
【００１９】
（第２実施形態）
図５および図６に示すように、異なる電気製品の需要を満足させるために、上述した９Ｖ二次電池１０に修正を加え、従来のＡＡＡ、ＡＡ、ＣおよびＤ規格に対応する１．５Ｖ二次電池１０ａを製作することが可能である。本実施形態と角形の９Ｖ二次電池１０との違いは次のとおりである。ハウジング２０ａは円筒形を呈し、反対両側に別々に形成された第一開口部２１ａおよび第二開口部２２ａを有する。充電装置４０ａは正極５６および負極５７が回路板４１上の向かい合う両側に別々に配置され、正極５６は第二開口部２２ａからハウジング２０ａに突出し、負極５７は第一開口部２１ａに据えられ、かつＵＳＢジャック５０に対応する窓口５８を有するため、携帯電話用充電器またはコンピューターのＵＳＢプラグを窓口５８からＵＳＢジャック５０に差し込み、電気的接続を構成することによって電池本体３０を充電することが可能である。また円筒形のハウジング２０ａは第一シェル２３ａおよび第二シェル２４ａから構成される。本実施形態は窓口５８を正極５６またはハウジング２０ａの円周上に配置することが可能である。それに対し、ＵＳＢジャック５０の位置を変更する必要がある。円筒形の標準電池の電圧が１．５Ｖであるため、本実施形態は降圧回路４５によって電池本体３０を１．５Ｖまで降下させ、そののち定電圧回路４４によって出力する。対照の便をはかるために、二つの実施形態中の同じ部分は同じ符号によって表記され、上述した９Ｖ二次電池１０についての説明は、１．５Ｖ二次電池１０ａに通用できる。詳細な説明を省略する。
【００２０】
（第３実施形態）
１．５Ｖ電池を使用する際、二つ以上の１．５Ｖ電池を直列または並列に配列して使用する場合が多い。電池を直列に配列する場合には、電力を増大させ、ランプをより明るく発光させることが可能である。電池を並列に配列する場合には、ランプをより持続的に発光させることが可能である。しかしながら上述した１．５Ｖ二次電池１０ａのみを使用することは経済的ではない。コストを削減するために、本考案は、集合型二次電池６０を提供する。図７および図８に示すように、集合型二次電池６０は、一つの二次電池１０ｂおよび少なくとも一つのダミー電池７０から構成される。二次電池１０ｂは上述した二次電池１０ａから構成され、充電装置４０ｂはさらに電流検知回路４６および電圧調節回路４７を有する。ダミー電池７０は従来の１．５Ｖ電池規格に対応する円筒形のハウジング７１と、ハウジング７１上の向かい合う両側に別々に配置された正極７２および負極７３と、回路中の電流感知ユニットとして正極７２および負極７３の間に直列に繋ぐマイクロ電子抵抗７４とを有するため、本考案は一般の電池を一切使用せず、化学エネルギーを電気エネルギーに転化させることが可能である。
【００２１】
上述した集合型二次電池６０を使用する際、電気製品の需要に応じ、一つの二次電池１０ｂと一つ以上のダミー電池７０を直列または並列に配列することが可能である。このときオームの法則に基づいて電流検知回路４６を介してダミー電池７０中のマイクロ電子抵抗７４を流れる電流の大きさ検知し、そののち検知信号を電圧調節回路４７に出力し、続いてダミー電池７０と二次電池１０ｂの接続形態（即ち直列配列または並列配列）に応じ、電圧調節回路４７を介して電池本体３０の電圧を１．５Ｖ、３Ｖ、４．５Ｖ、６Ｖ、９Ｖまで上昇または降下させ、続いて定電圧回路４４を介して電圧を安定させ、出力することによって電気製品に直流電源を供給することが可能である。ダミー電池７０はコストが二次電池１０ｂよりも非常に安いため、需要に応じて両者を使用すればコストを大幅に削減し、最大経済効果を発揮することが可能である。
【００２２】
以上、本考案は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、考案の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００２３】
１０  ・・・二次電池、
１０ａ・・・二次電池、
１０ｂ・・・二次電池、
２０  ・・・ハウジング、
２０ａ・・・ハウジング、
２１  ・・・窓口、
２１ａ・・・第一開口部、
２２  ・・・開口部、
２２ａ・・・第二開口部、
２３  ・・・第一シェル、
２３ａ・・・第一シェル、
２４  ・・・第二シェル、
２４ａ・・・第二シェル、
２５  ・・・透光孔、
３０  ・・・電池本体、
４０  ・・・充電装置、
４０ａ・・・充電装置、
４０ｂ・・・充電装置、
４１  ・・・回路板、
４２  ・・・充電回路、
４３  ・・・昇圧回路、
４４  ・・・定電圧回路、
４５  ・・・降圧回路、
４６  ・・・電流検知回路、
４７  ・・・電圧調節回路、
５０  ・・・ＵＳＢジャック、
５１  ・・・電極板、
５２  ・・・正極、
５３  ・・・負極、
５４  ・・・表示ランプ、
５５  ・・・導光柱、
５６  ・・・正極、
５７  ・・・負極、
５８  ・・・窓口、
６０  ・・・二次電池セット、
７０  ・・・ダミー電池、
７１  ・・・ハウジング、
７２  ・・・正極、
７３  ・・・負極、
７４  ・・・マイクロ電子抵抗、
８０  ・・・外部電源、
８１  ・・・携帯電話用充電器、
８２  ・・・ノートパソコン、
８３  ・・・コンピューター、
８４  ・・・ＵＳＢプラグ。
【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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