特開 2024-104910 電池

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024104910

(43)【公開日】2024-08-06

(54)【発明の名称】電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/591 20210101AFI20240730BHJP

   H01M 50/548 20210101ALI20240730BHJP

   H01M 50/588 20210101ALI20240730BHJP

   H01M 50/597 20210101ALI20240730BHJP

【ＦＩ】

H01M50/591

H01M50/548 201

H01M50/588

H01M50/597

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023009343

(22)【出願日】2023-01-25

(71)【出願人】

【識別番号】000237721

【氏名又は名称】ＦＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】都築 秀典

(72)【発明者】

【氏名】國谷 繁之

【テーマコード（参考）】

5H043

【Ｆターム（参考）】

5H043AA04

5H043AA17

5H043CA03

5H043DA05

5H043GA23

5H043GA28

5H043JA04D

5H043KA45D

5H043LA21D

(57)【要約】

【課題】電池本体の端面に設けられたシールが、電池が使用前であるか使用後であるかの判別以外の機能も発揮できる電池を提供すること。
【解決手段】実施形態の電池１５は、負極端子１１と負極端子１１の周囲を囲む外周部１３とが形成された端子面３ａが一端１ａ側に設けられ、正極端子１２が他端１ｂ側に設けられた電池本体１と、負極端子１１を覆う端子覆い部４１と、外周部１３の少なくとも一部を覆う外周覆い部４２，４３，４４と、を有する絶縁性のシール４と、を備え、端子覆い部４１と外周覆い部４２，４３，４４とが分離可能とされている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

負極端子と前記負極端子の周囲を囲む外周部とが形成された端子面が一端側に設けられ、正極端子が他端側に設けられた電池本体と、
前記負極端子を覆う端子覆い部と、前記外周部の少なくとも一部を覆う外周覆い部と、を有する絶縁性のシールと、を備え、
前記端子覆い部と前記外周覆い部とが分離可能とされていることを特徴とする電池。

【請求項2】

前記電池本体は、前記一端側が開口とされた筒型の電池缶と、前記端子面を有して前記開口部分に設けられた負極部材と、を有し、
前記外周覆い部は、前記電池缶の前記一端側となる端面を覆う環状の短絡防止部を有することを特徴とする請求項１に記載の電池。

【請求項3】

前記短絡防止部は、前記電池缶と前記負極部材に跨って設けられていることを特徴とする請求項２に記載の電池。

【請求項4】

前記他端側から前記一端側に向けた方向を第１の方向とした場合に、
前記外周覆い部は、前記負極端子よりも第１の方向側に位置する部位を有する逆接続防止部を有することを特徴とする請求項１に記載の電池。

【請求項5】

前記逆接続防止部は、前記負極端子の周囲を囲む環状に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の電池。

【請求項6】

前記逆接続防止部は、３つ以上の島状に形成されており、前記負極端子の周囲に互いに間隔を空けて同心円上に並べて配置されていることを特徴とする請求項４に記載の電池。

【請求項7】

前記電池本体は、前記一端側が開口とされた筒型の電池缶と、前記端子面を有して前記開口部分に設けられた負極部材と、を有し、
前記外周覆い部は、前記電池缶の前記一端側となる端面を覆う環状の短絡防止部と、前記電池缶の前記他端側から前記一端側に向けた方向を第１の方向とした場合に、前記短絡防止部よりも内側に設けられて、前記負極端子よりも第１の方向側に位置する部位を有する逆接続防止部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の電池。

【請求項8】

前記逆接続防止部は、前記負極端子の周囲を囲む環状に形成されていることを特徴とする請求項７に記載の電池。

【請求項9】

前記逆接続防止部と前記短絡防止部との間には隙間が設けられており、
前記外周覆い部は、前記隙間を塞ぐ識別部を有することを特徴とする請求項８に記載の電池。

【請求項10】

前記識別部の縁には、切り欠きが形成されていることを特徴とする請求項９に記載の電池。

【請求項11】

前記逆接続防止部は、３つ以上の島状に形成されており、前記負極端子の周囲に互いに間隔を空けて同心円上に並べて配置されていることを特徴とする請求項７に記載の電池。

【請求項12】

前記端子覆い部の縁には、切り欠きが形成されていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１つに記載の電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、電池に関する。

【背景技術】

【0002】

電池には、柱体状の電池本体の一端と他端とに電極端子が設けられたものがある。このような電池では、電極端子をシールで塞いで、電池の使用時にシールを剥がすようにしたものがある（例えば、特許文献１）。電池を使用するためにはシールを剥がす必要があるため、シールの有無によって電池が使用前であるか使用後であるか判別可能となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１－２１６９５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記従来技術では、電極端子を塞ぐシールは、電池が使用前であるか使用後であるか判別するために設けられているに過ぎなかった。

【0005】

開示の技術では、電池本体の端面に設けられたシールが、電池が使用前であるか使用後であるかの判別以外の機能も発揮できる電池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】

【0006】

本願の開示する電池の一態様は、負極端子と負極端子の周囲を囲む外周部とが形成された端子面が一端側に設けられ、正極端子が他端側に設けられた電池本体と、負極端子を覆う端子覆い部と、外周部の少なくとも一部を覆う外周覆い部と、を有する絶縁性のシールと、を備え、端子覆い部と外周覆い部とが分離可能とされている。

【発明の効果】

【0007】

本願の開示する電池の一態様によれば、電池本体の端面に設けられたシールが、電池が使用前であるか使用後であるかの判別以外の機能も発揮できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施の形態１の電池の側面図である。

【図2】図２は、図１に示すＩＩ－ＩＩ線に沿って電池を切断した断面図である。

【図3】図３は、実施の形態１における負極部材を端子面側から見た図である。

【図4】図４は、実施の形態１の電池を図１に示す矢印Ｂに沿って見た図である。

【図5】図５は、図２に示した断面のうち負極部材部分を拡大した部分拡大断面図である。

【図6】図６は、実施の形態１の電池の負極端子同士が近接された状態を示す図である。

【図7】図７は、実施の形態１の電池の変形例を示す図であって、負極部材部分を拡大した部分拡大断面図である。

【図8】図８は、実施の形態２の電池が備えるシールを図１に示す矢印Ｂに沿って見た図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に、本願の開示する電池の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施の形態によって、本願の開示する電池が限定されるものではない。

【0010】

（実施の形態１）
＜電池の構成＞
図１は、実施の形態１の電池の側面図である。図２は、図１に示すＩＩ－ＩＩ線に沿って電池を切断した断面図である。

【0011】

電池１５は、電池本体１とシール４とを備える。電池本体１は、一端１ａ側に負極端子１１が設けられ、他端１ｂ側に正極端子１２が設けられた柱体状の形状をなしている。本実施の形態１では、電池本体１は軸１０を中心軸とする円柱形状となっている。なお、電池本体１の形状は円柱形状に限られず、多角柱形状であってもよい。また、以下の説明において、一端および他端の用語は、電池本体１の一端１ａおよび他端１ｂを意味するものとする。また、他端１ｂ側から一端１ａ側に向かう方向を第１の方向とし、一端１ａ側から他端１ｂ側に向かう方向を第２の方向とする。

【0012】

電池本体１は、電池缶２と、負極部材３と、を備える。電池缶２は、軸１０を中心とする円筒型の部材であり、電池本体１のおおよその外殻をなす。電池缶２の一端１ａ側には開口２ａが形成されている。電池缶２の他端１ｂ側は底部２ｂによって塞がれている。上述した正極端子１２は、電池缶２の底部２ｂから第２の方向に向けて突出するように形成されている。

【0013】

負極部材３は、電池缶２の開口２ａ部分に設けられている。換言すると、負極部材３は、電池本体１の一端１ａ側に設けられているとも言える。負極部材３は、負極端子１１と負極端子１１の外周を囲む外周部１３とが形成された端子面３ａを有する。

【0014】

図３は、実施の形態１における負極部材を端子面側から見た図である。負極端子１１は、端子面３ａの中央部分に設けられる。負極端子１１は、電池本体１同士を直列に接続させた場合に、他の電池本体の正極端子１２が接触する部分である。外周部１３は、負極端子１１の外周を囲む環状に形成されている。負極部材３は、端子面３ａを外側に向けて設けられている。

【0015】

図２に示すように、負極部材３は電池缶２と接触しておらず、電池缶２と負極部材３との間は絶縁されている。電池缶２の内部には、正極材料、負極材料、ガスケット部材等が設けられているが、詳細な説明および図示は省略する。なお、負極部材３は、開口２ａを塞ぐガスケット部材によって支持されている。

【0016】

図４は、実施の形態１の電池を図１に示す矢印Ｂに沿って見た図である。図１および図２にも示したように、電池１５の一端１ａ側にはシール４が剥離可能に貼り付けられている。図４に示すように、シール４は、軸１０を中心とした同心円状に形成された切れ目によって複数の領域に分割されている。より具体的には、シール４は、上述した切れ目によって、端子覆い部４１、逆接続防止部４２、識別部４３、短絡防止部４４に分割されている。逆接続防止部４２、識別部４３、および短絡防止部４４は正極端子１２の外周を覆う外周覆い部である。

【0017】

シール４は、電池本体１に貼り付けられる前は、端子覆い部４１、逆接続防止部４２、識別部４３、短絡防止部４４が台紙上で一体になっており、一度の貼り付け作業でまとめて電池本体１に貼り付けられるようになっている。

【0018】

端子覆い部４１は、電池本体１の負極端子１１を覆う。

【0019】

図５は、図２に示した断面のうち負極部材部分を拡大した部分拡大断面図である。図５では、端子覆い部４１と識別部４３とを剥がした状態を示している。

【0020】

逆接続防止部４２は、端子覆い部４１の周囲を囲む環状に形成されている。逆接続防止部４２の天面４２ａは、負極端子１１よりも第１の方向側に位置する部位である。また、逆接続防止部４２の天面４２ａと負極端子１１部分における端子面３ａとの距離Ｄ２は、正極端子１２の突出量Ｄ１（図１を参照）よりも小さくなっている。

【0021】

識別部４３は、逆接続防止部４２の周囲を囲む環状に形成されている。識別部４３は、逆接防止部４２と短絡防止部４４との間の隙間を塞ぐように設けられている。識別部４３は、隣接する逆接続防止部４２および短絡防止部４４を残して識別部４３のみを剥がすことができるようになっている。

【0022】

短絡防止部４４は、識別部４３の周囲を囲む環状に形成されている。短絡防止部４４は、電池缶２の一端１ａ側となる端面を覆っている。

【0023】

＜効果＞
以上説明したように、電池１５は、電池缶２を一端１ａ側から覆う絶縁性のシール４を備えている。また、シール４は、負極端子１１を覆う端子覆い部４１と、外周部１３の少なくとも一部を覆う外周覆い部（逆接続防止部４２、識別部４３、短絡防止部４４）とを有し、端子覆い部４１と外周覆い部とが分離可能とされている。

【0024】

端子覆い部４１に覆われた領域は、複数の電池本体１を直列に接続させて使用する場合に他の電池本体１の正極端子１２が接触する領域、または電池本体１が用いられる機器の接点が接触する領域である。そのため、電池本体１の使用を開始するときには端子覆い部４１を剥がす必要がある。したがって、電池１５では、端子覆い部４１の有無によって電池本体１が使用前であるか使用後であるかを判別可能となる。

【0025】

また、シール４の一部である端子覆い部４１を剥がしても、外周覆い部を電池１５に貼り付けたままにできる。貼り付けたままとされた外周覆い部によって、下記の効果を得ることができる。

【0026】

図６は、実施の形態１の電池の負極端子同士が近接された状態を示す図である。複数の電池本体１が直列に接続されて使用されることがある。直列に接続される複数の電池本体１のうちの１つの電池本体１が逆向きに接続されると、負極端子１１同士が接続された状態、いわゆる逆接続と呼ばれる状態となる場合がある。一般的に、電池本体１が逆接続されることは好ましくない。本実施の形態１では、図６に示すように、電池本体１の負極端子１１同士の間に逆接続防止部４２が挟まれるため、負極端子１１同士が接続して逆接続となってしまうことがない。また、逆接続防止部４２の天面４２ａと負極端子１１部分における端子面３ａとの距離Ｄ２が、正極端子１２の突出量Ｄ１よりも小さくなっているので、正極端子１２が負極端子１１に接触する前に逆接続防止部４２が他の電池本体の底部２ｂに接触してしまうことがない。したがって、逆接続防止部４２が、正極端子１２が負極端子１１に接触する際の障害とならずに済む。

【0027】

なお、識別部４３が電池本体１に貼り付けられたままとなっているか剥がされているか、すなわち識別部４３の有無は、電池本体１の使用の可否に直接的な影響はない。しかしながら、隣接する逆接続防止部４２および短絡防止部４４を残して識別部４３のみを剥がすことができるようになっているので、電池本体１の状態を示す指標として利用することが可能となる。上述したように電池本体１が使用の前後であるか否かは端子覆い部４１の有無によって判別可能となっている。そのため、端子覆い部４１の有無によって電池本体１が使用前であるか使用後であるかを判別することは可能である。しかしながら、電池本体１の残量がない状態、すなわち電池本体１が使用済みであるか否かまでは判別することができない。そこで、例えば、電池本体１の使用者が、電池本体１が使用済みとなった場合に識別部４３を剥がすというルールを設定すれば、識別部４３の有無によって電池本体１が使用済みであるか否かを判別することが可能となる。

【0028】

電池缶２は、正極端子１２部分だけでなく、電池缶２全体が正極となっている。したがって、電池缶２の一端１ａ側となる端面も正極となっている。そのため、電池缶２の一端１ａ側となる端面と、負極部材３とに導電性の部材が接触すると、電池本体１の正極と負極とが短絡されてしまう。本実施の形態１では、電池缶２の一端１ａ側となる端面が、絶縁性の短絡防止部４４に覆われているので、電池缶２の一端１ａ側となる端面に導電性の部材が接触しにくくなっている。これにより、電池缶２の一端１ａ側となる端面と負極部材３とに導電性の部材が接触して電池本体１の正極と負極とが短絡されてしまうことを防ぐことができる。なお、短絡防止部４４は、電池缶２の一端１ａ側となる端面と負極部材３とに跨って設けられていてもよい。端面と負極部材３とに跨って設けられることで、短絡防止部４４の接着面が増え、短絡防止部４４が剥がれにくくなる。これにより、より確実に電池本体１の正極と負極とが短絡されてしまうことを防ぐことができる。

【0029】

また、電池缶２の周囲は外装ラベルで覆われている場合があり、電池缶２の一端１ａ側の端面も外装ラベルに覆われている場合がある。この場合、外装ラベルによって短絡の防止が図られているものの、外装ラベルが傷ついて電池缶２の一端１ａ側の端面が露出すると短絡の可能性がでる。一方、本実施の形態では、外装ラベル上にさらに短絡防止部４４が設けられるので、電池缶２の一端１ａ側の端面がより強固に保護されており、より確実に短絡を防止することができる。

【0030】

なお、本実施の形態１は、電池缶２に正極端子１２が形成された構成例、例えばアルカリ乾電池で採用される構成に適用した例を挙げて説明しているが、電池缶２に負極端子１２が形成された構成例、例えばマンガン乾電池やニッケル水素電池に採用される構成例にも適用可能である。この場合、負極端子と外周部が形成された端子面は電池缶の底部に形成されることになり、負極端子の周囲に正極となる部分はなく、端子面側での短絡の危険性はほとんどない。このような場合であっても、シール４の外周領域が負極端子よりも突出する部分を有することで、他の乾電池との逆接続を防止することが可能となる。

【0031】

また、電池本体１の使用直前または使用後に剥がすことが想定されている端子覆い部４１と識別部４３の縁には切欠１６が形成されている。切欠１６が形成されることで、切り欠き１６に差し込んだ爪や先端の尖った道具を端子覆い部４１および識別部４３の縁に引っ掛けて剥がしやすくすることができる。

【0032】

図７は、実施の形態１の電池の変形例を示す図であって、負極部材部分を拡大した部分拡大断面図である。変形例では負極端子１１が電池缶２の一端１ａ側の端面よりも第１の方向側に突出している。このような場合であっても、識別部４３の一部が負極部材３に貼り付けられることで、意図しない剥がれ落ちを防ぐことができる。

【0033】

（実施の形態２）
図８は、実施の形態２の電池が備えるシールを図１に示す矢印Ｂに沿って見た図である。なお、実施の形態１と同様の構成については詳細な説明を省略する。実施の形態２にかかる電池では、シール１０４の外周覆い部は逆接続防止部１４２と短絡防止部１４４とを有している。

【0034】

逆接続防止部１４２は、３つの島状に形成されており、負極端子１１の周囲に互いに間隔を空けて同心円上に並べて配置されている。なお、逆接続防止部１４２は、実施の形態１と同様に、負極端子１１よりも第１の方向側に位置し、逆接続防止部１４２の天面の高さは、正極端子の突出量よりも小さくなっている。このように、逆接続防止部１４２を環状ではなく島状に設けた場合であっても、負極端子１１同士が接触することを防止することができる。なお、逆接続防止部１４２の数は、３つに限られず、４つ以上設けられていてもよい。

【符号の説明】

【0035】

１ 電池本体
１ａ 一端
１ｂ 他端
２ 電池缶
２ａ 開口
２ｂ 底部
３ 負極部材
３ａ 端子面
４ シール
１０ 軸
１１ 負極端子
１２ 正極端子
１３ 外周部
１５ 電池
４１，１４１ 端子覆い部
４２，１４２ 逆接続防止部
４２ａ 天面
４３ 識別部
４４，１４４ 短絡防止部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】