特許 6362065 電池内蔵ベルト

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6362065

(24)【登録日】2018年7月6日

(45)【発行日】2018年7月25日

(54)【発明の名称】電池内蔵ベルト

(51)【国際特許分類】

   H01M 2/10 20060101AFI20180712BHJP

   H01M 10/0565 20100101ALI20180712BHJP

   A44C 5/00 20060101ALI20180712BHJP

   H01M 2/20 20060101ALI20180712BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/10 K

   H01M10/0565

   H01M2/10 Y

   A44C5/00 D

   H01M2/20 A

   H01M2/10 M

【請求項の数】12

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2013-256396(P2013-256396)

(22)【出願日】2013年12月11日

(65)【公開番号】特開2015-115196(P2015-115196A)

(43)【公開日】2015年6月22日

【審査請求日】2016年11月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】590002817

【氏名又は名称】三星エスディアイ株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＳＡＭＳＵＮＧ ＳＤＩ Ｃｏ．， ＬＴＤ．

(74)【代理人】

【識別番号】110000981

【氏名又は名称】アイ・ピー・ディー国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】高野 靖男

(72)【発明者】

【氏名】深堀 博宣

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 貴弘

【審査官】 小森 重樹

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０１７１４９０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００１−０５２７６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１５−５０７８１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０８６８１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３０６８１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０６９７３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１０８７９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１５１０３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平１１−５０８９９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０３７０３４５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ２／１０

Ａ４４Ｃ ５／００

Ｈ０１Ｍ ２／２０

Ｈ０１Ｍ １０／０５６５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

正極端子および負極端子を有する二次電池を複数有するベルト部を備え、
前記ベルト部は、
前記複数の二次電池の正極端子および負極端子をそれぞれ電気的に接続する正極連結部および負極連結部を含む連結部と、
前記正極端子、前記負極端子、および前記連結部を封止し、かつ耐水性および絶縁性を有する外装部と、を備え、
前記正極端子および前記負極端子は、それぞれ前記二次電池が配列される方向と直交する方向からそれぞれ突出して形成され、
前記正極端子は、前記突出して形成された箇所において、前記正極連結部と接続され、
前記負極端子は、前記突出して形成された箇所において、前記負極連結部と接続される、電池内蔵ベルト。

【請求項2】

前記二次電池は、正極、負極、およびセパレータを捲回または積層した電極群を含む、請求項１に記載の電池内蔵ベルト。

【請求項3】

前記二次電池は、電解質がゲル状のポリマー電池である、請求項２に記載の電池内蔵ベルト。

【請求項4】

前記複数の二次電池は、前記連結部によって電気的に並列接続されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電池内蔵ベルト。

【請求項5】

前記二次電池は、前記ベルト部において、前記ベルト部の長手方向に少なくとも一列以上で整列されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電池内蔵ベルト。

【請求項6】

前記二次電池の正極端子および負極端子は、前記ベルト部の短手方向に突出する、請求項５に記載の電池内蔵ベルト。

【請求項7】

前記外装部は、前記正極端子、前記負極端子、前記連結部、および前記二次電池を一体に封止している、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電池内蔵ベルト。

【請求項8】

前記外装部は、ラミネートフィルムである、請求項１〜７のいずれか一項に記載の電池内蔵ベルト。

【請求項9】

前記連結部は、前記ベルト部の厚さ方向の中央に配置される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の電池内蔵ベルト。

【請求項10】

前記連結部は、前記ベルト部の一面に配置され、前記ベルト部は、前記一面が延伸されるように湾曲して身体に装着される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の電池内蔵ベルト。

【請求項11】

前記ベルト部は、前記ベルト部の長手方向における一側の端部に電子機器と接続され、前記二次電池と前記電子機器とを通電させる接続部をさらに備える、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電池内蔵ベルト。

【請求項12】

前記ベルト部は、前記ベルト部の長手方向における前記一側と反対側の端部に、前記ベルト部の長さを調節するバックル部をさらに備える、請求項１１に記載の電池内蔵ベルト。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電池内蔵ベルトに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、電子機器の小型化が急速に進展している。また、電子機器の小型化に伴い、小型化した電子機器を腕時計型または眼鏡型等にすることで身に着けられるようにした装着型電子機器の開発が進められている。

【0003】

このような電子機器の電源に電池を用いる場合、電子機器内部では電池を収納する空間が限られてしまうため、電池を多数内蔵させて電池容量を確保することが困難であった。そのため、特許文献１には、例えば、ベルト（ｂｅｌｔ）に電池を内蔵させることによって電池容量を確保する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特表平１１−５０８９９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、特許文献１に開示された技術では、電極端子が露出した状態で電池間を接続しているため、汗等の液体が露出した電極端子に触れた場合、短絡が発生する可能性があった。

【0006】

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、電極端子における短絡を防止することが可能な、新規かつ改良された電池内蔵ベルトを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、正極端子および負極端子を有する二次電池を複数有するベルト部を備え、前記ベルト部は、前記複数の二次電池の正極端子および負極端子を電気的に接続する連結部と、前記正極端子、前記負極端子、および前記連結部を封止し、かつ耐水性および絶縁性を有する外装部と、を備える電池内蔵ベルトが提供される。

【0008】

この構成によれば、電池内蔵ベルトにおいて、電池の電極端子における短絡を防止することができる。

【0009】

前記二次電池は、正極、負極、およびセパレータ（ｓｅｐａｒａｔｏｒ）を捲回または積層した電極群を含んでもよい。

【0010】

この構成によれば、電池内蔵ベルトが内蔵する二次電池の容量を向上させることができる。

【0011】

前記二次電池は、電解質がゲル（ｇｅｌ）状のポリマー（ｐｏｌｙｍｅｒ）電池であってもよい。

【0012】

この構成によれば、電池内蔵ベルトの外装部が損傷した場合に電解質の漏出を抑制することができる。

【0013】

前記複数の二次電池は、前記連結部によって電気的に並列接続されていてもよい。

【0014】

この構成によれば、電池内蔵ベルトの電池容量を向上させることができる。

【0015】

前記二次電池は、前記ベルト部において、前記ベルト部の長手方向に少なくとも一列以上で整列されていてもよい。

【0016】

この構成によれば、電池内蔵ベルトが内蔵する二次電池の数を増加させることができるため、電池内蔵ベルトの電池容量を向上させることができる。

【0017】

前記二次電池の正極端子および負極端子は、前記ベルト部の長手方向に隣接する二次電池の正極端子および負極端子と互いに対向して配置されてもよい。

【0018】

この構成によれば、電池内蔵ベルトにおいて、外装部による封止が容易になるため、電極端子における短絡をより確実に防止することができる。

【0019】

前記連結部は、ヒンジ（ｈｉｎｇｅ）構造を有してもよい。

【0020】

この構成によれば、電池内蔵ベルトの柔軟性を向上させることができ、かつ正極端子、負極端子、および連結部の断線を防止することができる。

【0021】

前記二次電池の正極端子および負極端子は、前記ベルト部の短手方向に突出してもよい。

【0022】

この構成によれば、電池内蔵ベルトが内蔵する二次電池の数を増加させることができるため、電池内蔵ベルトの電池容量を向上させることができる。

【0023】

前記外装部は、前記正極端子、前記負極端子、前記連結部、および前記二次電池を一体に封止してもよい。

【0024】

この構成によれば、電池内蔵ベルトにおいて、外装部による封止が容易になるため、電極端子における短絡をより確実に防止することができる。

【0025】

前記外装部は、ラミネートフィルム（ｌａｍｉｎａｔｅｄ ｆｉｌｍ）であってもよい。

【0026】

この構成によれば、電池内蔵ベルトにおいて、外装部による封止が容易になるため、電極端子における短絡をより確実に防止することができる。

【0027】

前記連結部は、前記ベルト部の厚さ方向の中央に配置されてもよい。

【0028】

この構成によれば、連結部が使用者の身体に接触しないようにすることができるため、連結部が発熱した際の使用者の安全性が向上する。

【0029】

前記連結部は、前記ベルト部の一面に配置され、前記ベルト部は、前記一面が延伸されるように湾曲して身体に装着されてもよい。

【0030】

この構成によれば、連結部が使用者の身体に接触しないようにすることができるため、連結部が発熱した際の使用者の安全性が向上する。

【0031】

前記ベルト部は、前記ベルト部の長手方向における一側の端部に電子機器と接続され、前記二次電池と前記電子機器とを通電させる接続部をさらに備えてもよい。

【0032】

この構成によれば、電池内蔵ベルトに接続された電子機器の使用可能時間を向上させることができる。

【0033】

前記ベルト部は、前記ベルト部の長手方向における前記一側と反対側の端部に、前記ベルト部の長さを調節するバックル（ｂｕｃｋｌｅ）部をさらに備えてもよい。

【0034】

この構成によれば、使用者は、電池内蔵ベルトを装着しようとする身体の部位の大きさに依らずに電池内蔵ベルトを装着することができる。

【発明の効果】

【0035】

以上説明したように本発明によれば、電池の電極端子における短絡を防止することが可能な電池内蔵ベルトが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0036】

【図1】本発明の一実施形態に係る電池内蔵ベルトの概要を説明する説明図である。

【図2A】電池内蔵ベルトが内蔵する二次電池の電極群の一例を説明する説明図である。

【図2B】電池内蔵ベルトが内蔵する二次電池の電極群の他の一例を説明する説明図である。

【図2C】電池内蔵ベルトが内蔵する二次電池の電極群の他の一例を説明する説明図である。

【図3】電池内蔵ベルトが内蔵する二次電池において、電極群同士の接続を説明する説明図である。

【図4】電極群を外装部によって封止する方法を説明する説明図である。

【図5】電池内蔵ベルトの第１の変形例を説明する説明図である。

【図6】電池内蔵ベルトの第２の変形例を説明する説明図である。

【図7】電池内蔵ベルトの第３の変形例を説明する説明図である。

【図8】電池内蔵ベルトが内蔵する二次電池において、電極群の接続の第１の変形例を説明する説明図である。

【図9】電池内蔵ベルトが内蔵する二次電池において、電極群の接続の第２の変形例を説明する説明図である。

【図10A】電池内蔵ベルトが内蔵する二次電池において、電極群の接続の第３の変形例を説明する平面図である。

【図10B】図１０Ａで示した電極群を図１０ＡのＸ−Ｙで切断した際の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0037】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0038】

＜１．電池内蔵ベルトの概要＞
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態に係る電池内蔵ベルトの概要について説明を行う。図１は、本発明の一実施形態に係る電池内蔵ベルトの概要を説明する説明図である。

【0039】

図１に示すように、本発明の一実施形態に係る電池内蔵ベルト１は、電子機器２１の両端に接続されたベルトである。また、電池内蔵ベルト１は、複数の二次電池１１と、外装部１３と、バックル部１５Ａおよび１５Ｂと、を備える。

【0040】

電子機器２１は、例えば、携帯電話、情報処理端末等の携帯用電子機器であり、電池内蔵ベルト１の一端と接続する。また、電子機器２１は、電池内蔵ベルト１との接続部にて二次電池１１と通電し、二次電池１１から電力の供給を受ける。

【0041】

なお、電子機器２１は、電池内蔵ベルト１によって使用者の身体に装着される。電子機器２１が装着される身体の部位は、例えば、頭部、手首、腕、足首、腰などであってもよい。ただし、本発明は、上記例示に限定されるものではなく、例えば、電池内蔵ベルト１を巻き付けることによって装着可能な身体の部位であれば、いずれであってもよい。

【0042】

また、電子機器２１と、電池内蔵ベルト１とは、分離可能であってもよい。かかる構成によれば、電池内蔵ベルト１に内蔵された電池の電池容量が無くなり、電子機器２１が使用できなくなった場合に、電池内蔵ベルト１を交換することで電子機器２１を使用可能にすることができる。もちろん、電池内蔵ベルト１が内蔵する二次電池を充電することによって電子機器２１を使用可能にしてもよいことは言うまでもない。

【0043】

二次電池１１は、電池内蔵ベルト１に内蔵され、電池内蔵ベルト１の長手方向に一列に配列されており、互いに電気的に接続されて電子機器２１に電力を供給する。具体的には、二次電池１１は、電池容量をより大きくするために互いに並列接続されていることが好ましい。また、二次電池１１は、電池内蔵ベルト１の内部に複数列に配列されていてもよい。

【0044】

例えば、二次電池１１は、正極板、負極板、およびセパレータからなる電極群と、電解質とを備えるリチウムイオン（ｌｉｔｈｉｕｍ ｉｏｎ）二次電池であってもよい。

【0045】

本発明の一実施形態において、二次電池１１は、あらかじめ所定の形態の容器に電極群と、電解液と、が封入されて製造されたリチウムイオン二次電池であってもよい。かかるリチウムイオン二次電池が電気的に接続された上で外装部１３に封止されてもよい。

【0046】

また、本発明の他の実施形態において、二次電池１１は、電極群と、電解液とが外装部１３に封止されることで形成されるリチウムイオン二次電池であってもよい。すなわち、該実施形態において、電極群は、あらかじめ所定の容器に電解液と共に封入されておらず、他の電極群と電気的に接続された後に、外装部１３によって封止される直前に電解液が注入される。かかる場合、二次電池１１における容器は、外装部１３に該当する。

【0047】

該実施形態では、二次電池１１は、電解質としてゲル状の高分子を用いるリチウムイオンポリマー二次電池（ｌｉｔｈｉｕｍ ｉｏｎ ｐｏｌｙｍｅｒ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｂａｔｔｅｒｙ）であることがより好ましい。該実施形態では、二次電池１１容器が外装部１３に該当するため、外装部１３が損傷した場合に電解質が外部に漏出する可能性が高い。そのため、電解質がより流動性の低いゲル状であるリチウムイオンポリマー二次電池であるほうが、電荷質の漏出を抑制できるため、より電池内蔵ベルト１の安全性を向上させることができる。

【0048】

外装部１３は、耐水性および絶縁性を有し、少なくとも二次電池１１の正極端子および負極端子と、各端子を接続する配線とを被覆して一体に封止する。また、外装部１３は、さらに二次電池１１を被覆して一体に封止してもよい。

【0049】

具体的には、外装部１３は、ラミネートフィルム、天然ゴム（ｇｕｍ）または合成ゴムなどの耐水性および絶縁性が高い被覆材であることが好ましい。かかる外装部１３で封止することにより、二次電池１１の正極端子、負極端子、および各端子を接続する配線は互いに絶縁され、また、外界からの液体等から保護される。かかる構成により、本発明の一実施形態に係る電池内蔵ベルト１は、汗等の液体に電池内蔵ベルト１が曝された場合でも、電極端子およびその配線にて短絡が発生することを防止することができる。

【0050】

なお、外装部１３は、使用者の身体に巻き付けて装着することが可能なように、柔軟性が高いことが好ましい。また、外装部１３は、別途、皮革または金属等の公知のベルト素材と接合された上で、使用者の身体に巻き付けられてもよいし、外装部１３のみで使用者の身体に巻き付けられてもよい。

【0051】

バックル部１５Ａおよび１５Ｂは、電池内蔵ベルト１の電子機器２１が接続された一端と反対側の他端に形成され、電子機器２１を挟んで備えられた電池内蔵ベルト１同士を連結する。バックル部１５Ａおよび１５Ｂは、電池内蔵ベルト１同士の連結位置を変更することによって電池内蔵ベルト１の長さを調整可能な機構を備えていてもよく、バックル部１５Ａおよび１５Ｂの長さを調整することによって電池内蔵ベルト１の長さを調整可能な機構を備えていてもよい。例えば、バックル部１５Ａおよび１５Ｂは、穴留め式、スライド（ｓｌｉｄｅ）式等のベルトの長さを調節可能な留め金であってもよく、公知のベルトの留め金を制限なく使用することが可能である。

【0052】

＜２．電池内蔵ベルトの詳細構成＞
続いて、図２Ａ〜２Ｃ、図３〜４を参照して、本発明の一実施形態に係る電池内蔵ベルトの構成の詳細について製造方法と併せて説明を行う。なお、以下では、二次電池１１は、電極群があらかじめ所定の容器に電解液と共に封入されておらず、外装部１３によって封止される直前に電解液が注入されて形成されるリチウムイオン二次電池であるとして説明を行う。

【0053】

まず、図２Ａ〜図２Ｃを参照して、本発明の一実施形態に係る電池内蔵ベルト１が内蔵する二次電池１１について説明を行う。図２Ａ〜図２Ｃは、本発明の一実施形態に係る電池内蔵ベルト１が内蔵する二次電池１１の電極群の一例を説明する説明図である。

【0054】

本発明の一実施形態に係る電池内蔵ベルト１が内蔵する二次電池１１は、例えば、正極板、負極板およびセパレータからなる電極群を含み、電解液が注入された後、外装部１３によって封止されることで形成されるリチウムイオン二次電池である。

【0055】

電解液は、公知のリチウムイオン二次電池で使用されるものが制限されることなく使用可能である。電解液は、後述するように外装部１３によって、電極群が封止される直前に注入され、電極群に含浸される。

【0056】

電極群は、公知のリチウムイオン二次電池で使用される正極、負極およびセパレータによって形成することができる。また、電極群の構造としては、図２Ａ〜図２Ｃに示す構造を使用することができる。

【0057】

例えば、電極群１１１Ａ、１１１Ｂは、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、正極および負極でセパレータを挟み、巻き取って形成された捲回型電極群であってもよい。また、図２Ａに示すように、正極端子１１３Ａおよび負極端子１１５Ａは、電極群１１１Ａの巻き取り軸と同じ方向にそれぞれ突出して形成されていてもよい。また、図２Ｂに示すように、正極端子１１３Ｂおよび負極端子１１５Ｂは、電極群１１１Ｂを巻き取り軸と直交する方向にそれぞれ突出して形成されていてもよい。

【0058】

さらに、電極群１１１Ｃは、図２Ｃに示すように、正極および負極でセパレータを挟み、積層して形成された積層型電極群であってもよい。また、正極端子１１３Ｃおよび負極端子１１５Ｃは、電極群１１１Ｃの対向する側面からそれぞれ突出して形成されてもよい。

【0059】

なお、上記の電極群１１１Ａ、１１１Ｂ、１１１Ｃのいずれにおいても、正極端子１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃと、負極端子１１５Ａ、１１５Ｂ、１１５Ｃとは、互いに離隔して形成される。

【0060】

次に、図３を参照して、本発明の一実施形態に係る電極群１１１同士の接続について、説明を行う。図３は、電池内蔵ベルトが内蔵する二次電池において、電極群１１１同士の接続を説明する説明図である。

【0061】

図３に示すように、本発明の一実施形態に係る電極群１１１、１１１’は、対向する２つの側面から正極端子１１３、１１３’および負極端子１１５、１１５’がそれぞれ離隔して突出している。ここで、電極群１１１および電極群１１１’は、正極端子１１３と正極端子１１３’とが対向し、負極端子１１５と負極端子１１５’とが対向するように配列され、電気的に接続される。

【0062】

なお、正極端子および負極端子同士の接続は、例えば、正極端子同士、負極端子同士を抵抗溶接することにより行ってもよいし、また、正極端子同士、負極端子同士を超音波接合することによって行ってもよい。また、正極端子および負極端子は、他の集電板等を介して、電気的に接続されてもよい。

【0063】

本発明の一実施形態に係る電極群１１１は、以上説明したような接続方法で順次、他の電極群１１１’と電気的に接続される。これによって、各電極群１１１は、正極端子１１３が互いに接続されて形成された正極連結部１４３、および負極端子１１５が互いに接続されて形成された負極連結部１４５によって、互いに正極および負極が電気的に接続される。また、各電極群１１１は、一方向に一列に配列された形態で互いに正極および負極が接続される。

【0064】

なお、上記において各電極群１１１が一列に配列された方向は、外装部１３によって封止された後に電池内蔵ベルト１における長手方向となる。そのため、電極群１１１は、一列に配列される方向における長さが短いことが好ましい。具体的には、電極群１１１は、同じ長さの電池内蔵ベルト１に対してより多くの電池を一列に配列するために、一列に配列される方向における長さが短いことが好ましい。

【0065】

さらに、図４を参照して、上述した方法により電気的に接続した電極群１１１を外装部１３によって封止する方法について説明を行う。図４は、電極群１１１を外装部１３によって封止する方法を説明する説明図である。

【0066】

図４の平面図および断面図に示すように、上述した方法によって正極連結部１４３および負極連結部１４５にて電気的に接続された電極群１１１に対して、電解液が注入され、さらに外装部１３によって封止が行われる。

【0067】

ここで、外装部１３は、例えば、防水性および絶縁性を有するラミネートフィルムであってもよく、より好ましくはアルミラミネートフィルム（ａｌｕｍｉｎｕｍ ｌａｍｉｎａｔｅｄ ｆｉｌｍ）、ステンレスラミネートフィルム（ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｌａｍｉｎａｔｅｄ ｆｉｌｍ）、樹脂等で内装をコート（ｃｏａｔ）し絶縁性を持たせた金属外装などであってもよい。かかる構成によれば、外装部１３は、より高い防水性および絶縁性を有することができる。

【0068】

図４の封止後図に示すように、外装部１３がヒートシール（ｈｅａｔ ｓｅａｌ）されることによって、本発明の一実施形態に係る電池内蔵ベルト１は、電極群１１１間の正極連結部１４３および負極連結部１４５、外装部１３の縁部が圧着され、封止される。なお、外装部１３は、正極連結部１４３、負極連結部１４５および電極群１１１を一体に封止できる大きさのものが選択されることは言うまでもない。

【0069】

かかる構成によれば、本発明の一実施形態に係る電極群１１１は、高い防水性および絶縁性を有する外装部１３によって封止される。また、ラミネートフィルムを用いることで、電極群１１１の形状に合致した金型治具によって簡便にヒートシールによる封止を行うこともできる。

【0070】

なお、上記では、外装部１３は、ラミネートフィルムであるとして説明したが、本発明は、上記例示に限定されない。例えば、外装部１３は、合成ゴムまたは天然ゴムであってもよい。かかる構成によれば、防水性、絶縁性が高い合成ゴムまたは天然ゴムによって電極群１１１を封止することができる。また、柔軟性が高い合成ゴムまたは天然ゴムで封止した電池内蔵ベルト１は、ベルトとして好適に用いることができる。

【0071】

以上の封止方法によれば、本発明の一実施形態に係る電池内蔵ベルト１は、電極群１１１の正極端子１１３、負極端子１１５、正極連結部１４３、および負極連結部１４５を外界に露出させずに外装部１３で封止し、被覆することができる。したがって、本発明の一実施形態に係る電池内蔵ベルト１は、防水性および絶縁性を有する外装部１３により二次電池１１の電極端子における短絡を防止することができる。

【0072】

また、本発明の一実施形態に係る電池内蔵ベルト１は、複数の二次電池１１を備えるため、それぞれを電気的に並列接続させることで高容量を実現することができる。したがって、各二次電池１１の容量を大きくする必要がないため、電池内蔵ベルト１に内蔵される二次電池１１の安全性を向上させることができる。

【0073】

さらに、本発明の一実施形態に係る電池内蔵ベルト１は、身体に装着するものであるため、使用環境は常温である。したがって、電池内蔵ベルト１に内蔵される二次電池１１は、極端な低温または高温における特性を考慮する必要がなく、常温における特性のみを考慮すればよいため、より電池特性を向上させることができる。

【0074】

＜３．変形例＞
以下では、以上で説明した本発明の一実施形態に係る電池内蔵ベルト１の変形例について説明を行う。

【0075】

［３．１．電池内蔵ベルトの変形例］
まず、図１で説明した本発明の一実施形態に係る電池内蔵ベルト１の構造の変形例１〜３について、図５〜図７を参照して説明する。図５は、電池内蔵ベルト１の第１の変形例を説明する説明図であり、図６は、電池内蔵ベルト１の第２の変形例を説明する説明図であり、図７は、電池内蔵ベルト１の第３の変形例を説明する説明図である。

【0076】

まず、図５を参照して、本発明の一実施形態に係る電池内蔵ベルトの第１の変形例について説明する。図５に示すように、第１の変形例に係る電池内蔵ベルト１Ａでは、二次電池１１が内蔵されている位置が、上記の図１で説明した電池内蔵ベルト１と異なる。すなわち、上記の図１で説明した電池内蔵ベルト１では、二次電池１１は、電子機器２１の両端に接続された電池内蔵ベルト１のうちの一方にのみ内蔵されていたが、第１の変形例に係る電池内蔵ベルト１Ａでは、電子機器２１の両端に接続された電池内蔵ベルト１Ａのそれぞれに内蔵される。なお、本発明の第１の変形例において、電子機器２１の両端に接続された電池内蔵ベルト１Ａのどちらに、どのような割合で二次電池１１を内蔵するかは、任意に選択可能である。

【0077】

次に、図６を参照して、本発明の一実施形態に係る電池内蔵ベルトの第２の変形例について説明する。図６に示すように、第２の変形例に係る電池内蔵ベルト１Ｂでは、二次電池１１は、電池内蔵ベルト１Ｂを装着した際に身体側に突出するように外装部１３によって封止されている。また、第２の変形例に係る電池内蔵ベルト１Ｂにおいて、二次電池１１の正極および負極を接続する正極連結部１４３および負極連結部１４５は、電池内蔵ベルト１Ｂを装着した際に身体と反対側に配置されるように形成される。

【0078】

かかる構成によれば、二次電池１１に異常が発生した場合に最も発熱が生じやすい端子および配線（すなわち、正極端子、負極端子、正極連結部１４３、および負極連結部１４５）を、電池内蔵ベルト１Ｂを装着した際に身体と直接接触しないように配置することができる。したがって、電池内蔵ベルト１Ｂは、二次電池１１に異常が発生した場合の使用者に対する安全性を向上させることが可能である。

【0079】

続いて、図７を参照して、本発明の一実施形態に係る電池内蔵ベルトの第３の変形例について説明する。図７に示すように、第３の変形例に係る電池内蔵ベルト１Ｃでは、二次電池１１を電気的に接続する正極連結部１４３および負極連結部１４５が電池内蔵ベルト１Ｃの厚み方向の中央部に位置するように外装部１３によって封止されている。

【0080】

かかる構成によれば、第２の変形例と同様に、二次電池１１に異常が発生した場合に最も発熱が生じやすい端子および配線（すなわち、正極端子、負極端子、正極連結部１４３、および負極連結部１４５）を使用者の身体に接触しないように配置することができる。

【0081】

［３．２．電極群同士の接続の変形例］
次に、本発明の一実施形態に係る電池内蔵ベルトにおいて、電極群の接続の変形例１〜３について、図８〜図１０Ｂを参照して説明する。図８は、電極群の接続の第１の変形例を説明する説明図であり、図９は、電極群の接続の第２の変形例を説明する説明図である。また、図１０Ａは、電極群の接続の第３の変形例を説明する平面図であり、図１０Ｂは、図１０Ａで示した電極群を図１０ＡのＸ−Ｙ線で切断した際の断面図である。なお、図１０Ｂに対して左側がＸ側であり、右側がＹ側である。

【0082】

なお、以下で説明する電極群の接続に係る変形例は、電極群を二次電池に置き換えても同様に適用可能であることは言うまでもない。

【0083】

まず、図８を参照して、本発明の一実施形態に係る電極群の接続の第１の変形例について説明を行う。図８に示すように、第１の変形例に係る電極群２１１、３１１の接続には、ヒンジ構造が用いられる。具体的には、電極群２１１の負極端子２１５とおよび電極群３１１の負極端子３１５には、それぞれ貫通孔が形成され、該貫通孔にピン（ｐｉｎ）２４１が通ることによって、負極端子２１５および３１５は、互いに自由に回転ができるように接合されている。また、正極端子２１３および３１３についても負極端子と同様に、互いに自由に回転ができるようにピンを用いたヒンジ構造で接合されている。

【0084】

かかる構成によれば、ヒンジ構造により接合された電極群２１１および電極群３１１は、互いに自由に回転することができる。したがって、このような接続がなされた電極群を用いた電池内蔵ベルトでは、長手方向の柔軟性をより向上させることができる。

【0085】

また、図３で示すように電極端子同士を溶接することで正極連結部および負極連結部を形成した場合、電池内蔵ベルトを繰り返し湾曲させた際に、正極連結部および負極連結部が繰り返し屈曲し、疲労破壊により断線する可能性がある。一方、電極群の接続に係る第１の変形例では、正極連結部および負極連結部は自由に回転可能なヒンジ構造であるため上述の断線の可能性がなく、より好ましい。

【0086】

次に、図９を参照して、本発明の一実施形態に係る電極群の接続の第２の変形例について説明を行う。図９に示すように、第２の変形例に係る電極群４１１では、正極端子４１３および負極端子４１５は、それぞれ電極群４１１が配列される方向と直交する方向からそれぞれ突出して形成される。また、正極端子４１３は、各電極群の正極端子を接続する集電体である正極連結部４４３と接続され、負極端子４１５は、各電極群の負極端子を接続する集電体である負極連結部４４５と接続される。

【0087】

かかる構成によれば、各電極群の間に正極連結部および負極連結部が形成されないため、各電極群の間隔を狭めて配置することができる。したがって、このような接続がなされた電極群を用いた電池内蔵ベルトでは、同じベルト長さに対して、より多数の電池を内蔵することができるため、電池内蔵ベルトの電池容量を向上させることが可能である。

【0088】

さらに、図１０Ａおよび図１０Ｂを参照して、本発明の一実施形態に係る電極群の接続の第３の変形例について説明を行う。図１０Ａに示すように、第３の変形例に係る電極群５１１では、正極端子５１３および負極端子５１５は、それぞれ電極群５１１が配列される方向からそれぞれ突出して形成される。また、図１０Ｂに示すように、正極端子５１３および負極端子５１５は、電極群の厚さ方向に対して互いに反対側の面上に形成される。さらに、正極端子５１３は、各電極群の正極端子を接続する集電体である正極連結部５４３と接続され、負極端子５１５は、各電極群の負極端子を接続する集電体である負極連結部５４５と接続される。なお、正極連結部５４３および負極連結部５４５についても、電極群５１１の厚さ方向に対して互いに反対側の面上に形成されることは言うまでもない。すなわち、正極端子５１３および正極連結部５４３と、負極端子５１５および負極連結部５４５とは、電極群５１１を挟んで対角線上に形成される。

【0089】

上記の電極群の接続に係る第３の変形例にて理解できるように、本発明の一実施形態において、電極群から正極端子および負極端子を突出させる方向および位置は、多様な変形が可能である。また、本発明の一実施形態において、正極端子を連結する集電体である正極連結部を別途設けてもよいし、負極端子を連結する集電体である負極連結部を別途設けてもよい。

【0090】

＜４．まとめ＞
以上で説明したように、本発明の一実施形態に係る電池内蔵ベルトによれば、正極端子、負極端子、および配線部を耐水性および絶縁性を有する外装部で被覆し、封止することにより、電極端子における短絡を防止することが可能である。また、本発明の一実施形態に係る電池内蔵ベルトによれば、複数の二次電池をより多く内蔵することによって電池容量を向上させることが可能である。したがって、本発明の一実施形態に係る電池内蔵ベルトによれば、電池内蔵ベルトに接続された電子機器の使用可能時間を向上させることが可能である。

【0091】

なお、上記実施形態では、二次電池１１が一列に配列されて電池内蔵ベルト１に内蔵される場合を主として説明したが、本発明はかかる例示に限定されない。例えば、二次電池１１は、二列以上の複数列に配列されて電池内蔵ベルト１に内蔵されてもよい。また、二次電池１１は、マトリクス状に配列されて電池内蔵ベルト１に内蔵されてもよい。

【0092】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【符号の説明】

【0093】

１１ 二次電池
１３ 外装部
１５Ａ、１５Ｂ バックル部
２１ 電子機器
１１１ 電極群
１１３ 正極端子
１１５ 負極端子
１４３ 正極連結部
１４５ 負極連結部

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】