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図面 (11)

課題

電子機器に用いられている一次電池との置換に際し、電子機器の変更が不要な電池ユニット、及びこれを備える充電システムを提供する。

解決手段

電子機器に用いられる一次電池と互換性を有する電池ユニット10であって、二次電池1と、電池ユニット10の外部から供給される電力受電する受電コイル2と、二次電池1及び受電コイル2と電気的に接続され、受電コイル2が受電した電力を用いて二次電池1の充電を行う回路基板3と、二次電池1、受電コイル2、及び回路基板3を収容するケース6と、回路基板3と電気的に接続され、一次電池の正極に相当する位置に設けられる正極出力端子41と、回路基板3と電気的に接続され、一次電池の負極に相当する位置に設けられる負極出力端子51と、を備える。

概要

背景

従来、充電可能な二次電池を備え、この二次電池の充電を非接触で行うことが可能な電子機器が知られている。例えば、特許文献1には、二次電池及び受電コイルを内蔵する電子機器が開示されている。この電子機器の二次電池は、給電コイルを有する充電器によって充電される。具体的には、充電器の挿入部に電子機器を挿入し、給電コイルに電圧印加すると、給電コイルに発生した磁束の影響によって電子機器内の受電コイルに誘導電流が流れる。この電流が二次電池に流れることにより、二次電池が充電される。

概要

電子機器に用いられている一次電池との置換に際し、電子機器の変更が不要な電池ユニット、及びこれを備える充電システムを提供する。電子機器に用いられる一次電池と互換性を有する電池ユニット10であって、二次電池1と、電池ユニット10の外部から供給される電力受電する受電コイル2と、二次電池1及び受電コイル2と電気的に接続され、受電コイル2が受電した電力を用いて二次電池1の充電を行う回路基板3と、二次電池1、受電コイル2、及び回路基板3を収容するケース6と、回路基板3と電気的に接続され、一次電池の正極に相当する位置に設けられる正極出力端子41と、回路基板3と電気的に接続され、一次電池の負極に相当する位置に設けられる負極出力端子51と、を備える。

目的

本発明は、電子機器に用いられている一次電池との置換に際し、電子機器の変更が不要な電池ユニット、及びこれを備える充電システムを提供する

効果

実績

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請求項1

電子機器に用いられる一次電池互換性を有する電池ユニットであって、二次電池と、当該電池ユニットの外部から供給される電力受電する受電コイルと、前記二次電池及び前記受電コイルと電気的に接続され、前記受電コイルが受電した電力を用いて前記二次電池の充電を行う第1の回路基板と、前記二次電池、前記受電コイル、及び前記第1の回路基板を収容するケースと、前記第1の回路基板と電気的に接続され、前記一次電池の正極に相当する位置に設けられる正極出力端子と、前記第1の回路基板と電気的に接続され、前記一次電池の負極に相当する位置に設けられる負極出力端子と、を備える、電池ユニット。

請求項2

請求項1に記載の電池ユニットであって、前記第1の回路基板、前記二次電池、及び前記受電コイルは、前記ケースの中心軸方向に沿ってこの順で積層されている、電池ユニット。

請求項3

請求項2に記載の電池ユニットであって、前記正極出力端子及び前記負極出力端子の少なくとも一方は、前記第1の回路基板、前記二次電池、及び前記受電コイルの積層方向から見た場合に、前記受電コイルと重ならない位置に設けられる、電池ユニット。

請求項4

請求項3に記載の電池ユニットであって、前記正極出力端子及び前記負極出力端子の少なくとも一方は、前記第1の回路基板、前記二次電池、及び前記受電コイルの積層体の上面に沿って設けられる上部と、前記積層体の底面に沿って設けられる底部と、前記積層体の側面に沿って設けられ、前記上部と前記底部とを連結する連結部と、を含む、電池ユニット。

請求項5

請求項3又は4に記載の電池ユニットであって、前記積層方向と垂直な方向において、前記受電コイルの寸法は、前記二次電池の寸法よりも小さい、電池ユニット。

請求項6

請求項1又は2に記載の電池ユニットであって、前記正極出力端子及び前記負極出力端子の少なくとも一方は、前記第1の回路基板の表面上に設けられた金属箔である、電池ユニット。

請求項7

請求項1から6のいずれか1項に記載の電池ユニットであって、さらに、前記二次電池が出力する電圧を変換し、前記一次電池が出力する電圧と同等の大きさの電圧を出力する電圧レギュレータを備える、電池ユニット。

請求項8

請求項1から7のいずれか1項に記載の電池ユニットであって、前記ケースは、前記一次電池と同等の外径及び寸法を有する、電池ユニット。

請求項9

請求項1から8のいずれか1項に記載の電池ユニットと、前記受電コイルに電力を供給する給電コイルと、前記給電コイルと電気的に接続され、前記給電コイルに電力を供給する第2の回路基板と、を備える、充電システム

技術分野

0001

本発明は、電子機器に用いられる一次電池互換性を有する電池ユニット、及びこれを備える充電システムに関する。

背景技術

0002

従来、充電可能な二次電池を備え、この二次電池の充電を非接触で行うことが可能な電子機器が知られている。例えば、特許文献1には、二次電池及び受電コイルを内蔵する電子機器が開示されている。この電子機器の二次電池は、給電コイルを有する充電器によって充電される。具体的には、充電器の挿入部に電子機器を挿入し、給電コイルに電圧印加すると、給電コイルに発生した磁束の影響によって電子機器内の受電コイルに誘導電流が流れる。この電流が二次電池に流れることにより、二次電池が充電される。

先行技術

0003

特開2008−206287号公報

発明が解決しようとする課題

0004

ところで、一次電池が用いられている電子機器について、その一次電池を二次電池に置換することが要求される場合がある。しかしながら、この場合、単純に一次電池を二次電池に置き換えることはできず、例えば充電回路の追加等、電子機器の変更が必要になるという問題があった。

0005

そこで、本発明は、電子機器に用いられている一次電池との置換に際し、電子機器の変更が不要な電池ユニット、及びこれを備える充電システムを提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

0006

本発明は、上記課題を解決するためのものであり、電子機器に用いられる一次電池と互換性を有する電池ユニットであって、二次電池と、電池ユニットの外部から供給される電力受電する受電コイルと、二次電池及び受電コイルと電気的に接続され、受電コイルが受電した電力を用いて二次電池の充電を行う第1の回路基板と、二次電池、受電コイル、及び第1の回路基板を収容するケースと、第1の回路基板と電気的に接続され、一次電池の正極に相当する位置に設けられる正極出力端子と、第1の回路基板と電気的に接続され、一次電池の負極に相当する位置に設けられる負極出力端子と、を備える。

0007

本発明に係る電池ユニットは、二次電池だけでなく、二次電池の充電に必要な受電コイル及び第1の回路基板を備えている。このため、電子機器の一次電池を電池ユニットに置換する際、二次電池の充電に必要な構成を電子機器に追加する必要がない。また、電池ユニットの正極出力端子及び負極出力端子は、それぞれ、置換される一次電池の正極及び負極に相当する位置に設けられている。これにより、電子機器の正極入力端子及び負極入力端子の位置を変更しなくても、電子機器の一次電池を電池ユニットに置換することができる。このように、本発明に係る電池ユニットは、電子機器を変更することなく、電子機器の一次電池と置換することができる。

0008

上記電池ユニットにおいて、第1の回路基板、二次電池、及び受電コイルは、ケースの中心軸方向に沿ってこの順で積層されていてもよい。この構成によれば、第1の回路基板、二次電池、及び受電コイルの積層体の端に第1の回路基板及び受電コイルが配置される。このため、第1の回路基板と正極出力端子及び負極出力端子との接続を容易に行うことができ、また、受電コイルによる受電も容易に行うことができる。

0009

正極出力端子及び負極出力端子の少なくとも一方は、第1の回路基板、二次電池、及び受電コイルの積層方向から見た場合に、受電コイルと重ならない位置に設けられることが好ましい。この構成によれば、受電コイルに発生する磁束と出力端子との干渉を軽減することができる。

0010

正極出力端子及び負極出力端子の少なくとも一方は、第1の回路基板、二次電池、及び受電コイルの積層体の上面に沿って設けられる上部と、積層体の底面に沿って設けられる底部と、積層体の側面に沿って設けられ、上部と底部とを連結する連結部を含んでいてもよい。この構成によれば、出力端子が積層体の表面に沿って設けられるため、電池ユニット全体をコンパクトにすることができる。

0011

第1の回路基板、二次電池、及び受電コイルの積層方向と垂直な方向において、受電コイルの寸法は、二次電池の寸法よりも小さくすることができる。この構成によれば、受電コイルに発生する磁束と正極出力端子又は負極出力端子との干渉をより確実に軽減することができる。

0012

上記電池ユニットにおいて、正極出力端子及び負極出力端子の少なくとも一方は、第1の回路基板の表面上に設けられた金属箔であってもよい。このように出力端子の厚さを薄くすることにより、電池ユニット全体のコンパクト化を図ることができる。

0013

上記電池ユニットは、さらに、二次電池が出力する電圧を変換し、一次電池が出力する電圧と同等の大きさの電圧を出力する電圧レギュレータを備えることができる。この構成によれば、一次電池の出力電圧と電池ユニットの二次電池の出力電圧とが異なる場合であっても、一次電池を電池ユニットに置き換えることができる。

0014

上記電池ユニットにおいて、ケースは、一次電池と同等の外径及び寸法を有することが好ましい。この構成によれば、電子機器における一次電池の収容部に二次電池を配置する際にスペーサ等を用いる必要がなく、より簡易に一次電池を電池ユニットに置き換えることができる。

0015

本発明に係る充電システムは、上記のように構成された電池ユニットと、受電コイルに電力を供給する給電コイルと、給電コイルと電気的に接続され、給電コイルに電力を供給する第2の回路基板と、を備える。

0016

上記充電システムにおいて、給電コイルを電池ユニットの受電コイルと対向するよう配置し、第2の回路基板から給電コイルに電力を供給すると、給電コイルに磁束が発生し、受電コイルに誘導電流が流れる。この誘導電流を二次電池に流すことにより、二次電池を非接触で充電することができる。

図面の簡単な説明

0017

本発明の第1実施形態に係る電池ユニットの斜視図である。
図1の電池ユニットの正面図である。
図1の電池ユニットの平面図である。
図1の電池ユニットの底面図である。
分解された状態における図1の電池ユニットの概略を示す垂直断面図である。
組み立てられた状態における図1の電池ユニットの概略を示す垂直断面図である。
電子機器に装着された状態における図1の電池ユニットの概略を示す垂直断面図である。
第1実施形態に係る充電装置の概略を示す垂直断面図である。
本発明の第2実施形態に係る電池ユニットの正面図である。
図9の電池ユニットの平面図である。

実施例

0018

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、同一及び相当する構成については、同一の符号を付し、同じ説明を繰り返さない。また、説明の便宜上、各図において、矢印Uで示す方向を上方向、矢印Dで示す方向を下方向と称することとする。

0019

<第1実施形態>
[電池ユニットの構成]
図1から図4に示すように、第1実施形態に係る電池ユニット10は、二次電池1と、受電コイル2と、回路基板3と、正極出力端子41と、負極出力端子51と、透明のケース6と、を備えている。電池ユニット10は、電子機器に用いられている一次電池と置き換えることができる。

0020

(二次電池)
図1及び図2に示すように、第1実施形態では、二次電池1は、コイン型リチウムイオン二次電池であり、有底円筒状の外装缶11と、外装缶11の開口に嵌め込まれ、且つ開口を覆う封口缶12と、を備えている。外装缶11の開口の内周縁部と封口缶12との間には、ガスケット(不図示)が配置される。外装缶11と封口缶12との間に形成される空間には、電極体(不図示)が配置されるとともに、非水電解液(不図示)が注入されている。

0021

外装缶11及び封口缶12は、ステンレス等の金属材料で形成される。外装缶11は、電極体の正極(不図示)と電気的に接続されることにより、正極端子として機能する。封口缶12は、電極体の負極(不図示)と電気的に接続されることにより、負極端子として機能する。リチウムイオン二次電池の電極体の構成は公知であるので、詳細な説明を省略する。

0022

二次電池1は、図2に示すように、正極接続端子42及び負極接続端子52を介して、回路基板3と電気的に接続される。

0023

具体的には、正極接続端子42は、導電性の金属材料からなり、プレート状に形成されている。正極接続端子42は、回路基板3から上方且つ鉛直に延びる鉛直部42aと、鉛直部42aの上端から二次電池1の外装缶11の表面に沿って水平に延びる水平部42bと、有する。鉛直部42aの下端部は回路基板3に半田付けされ、水平部42bの下面は外装缶11に溶接される。

0024

負極接続端子52は、正極接続端子42と対向するよう配置される。負極接続端子52は、導電性の金属材料からなり、プレート状に形成されている。負極接続端子52は、回路基板3から上方且つ鉛直に延びる鉛直部52aと、鉛直部52aの上端から二次電池1の封口缶12の表面に沿って水平に延びる水平部52bと、有する。鉛直部52aの下端部は回路基板3に半田付けされ、水平部52bの上面は封口缶12に溶接される。

0025

(受電コイル)
受電コイル2は、電池ユニット10の外部から供給される電力を受電するものであり、図1及び図2に示すように、二次電池1の上方に配置されている。図3に示すように、受電コイル2は、その外径が二次電池1の外径よりも小さく、且つ、平面視で、その中心軸の位置が二次電池1の中心軸の位置と一致していない。すなわち、受電コイル2は、平面視で、二次電池1の周縁寄りに配置されている。受電コイル2と二次電池1との間には、受電コイル2に生じる磁束が二次電池1に影響を与えるのを防止するための防磁シート(不図示)が配置されている。

0026

受電コイル2は、銅線等の線材を巻くことで環状に形成されている。図2に示すように、受電コイル2を構成する線材の端部21は、下方に延び、回路基板3に半田付けされている。これにより、受電コイル2は、回路基板3と電気的に接続されている。

0027

(回路基板)
回路基板3は、図2及び図4に示すように、円板状をなし、二次電池1の下方に配置されている。回路基板3の外径は、二次電池1の外径よりも大きく、且つケース6の外径と実質的に等しい。回路基板3は、上述したように、二次電池1及び受電コイル2と電気的に接続されている。

0028

回路基板3の上面には、複数の回路部品31が実装されている。すなわち、回路基板3は、回路部品31が実装された面が二次電池1に対向するよう配置されている。回路部品31は、二次電池1が出力する電圧を変換し、置換される一次電池が出力する電圧と同等の大きさの電圧を出力する電圧レギュレータを含む。また、回路部品31には、例えば、二次電池1の充電を制御するための充電ICや保護IC等が含まれる。

0029

(正極出力端子)
正極出力端子41は、プレート状をなし、図2に示すように、回路基板3、二次電池1、及び受電コイル2の積層体Lの上面に沿って設けられる上部41aと、積層体Lの下面に沿って設けられる底部41bと、上部41aと底部41bとを連結する連結部41cと、を含む。正極出力端子41の上部41aは、置換される一次電池の正極に相当する位置に配置される。

0030

なお、第1実施形態では、上部41aの上面は、積層体Lの上端に位置する受電コイル2の上面よりもわずかに上方に位置するが、特にこれに限定されるものではない。例えば、上部41aの上面と受電コイル2の上面とが同一平面上に位置していてもよいし、上下方向において、上部41aの上面が、二次電池1の上面と受電コイル2の上面との間に位置していてもよい。

0031

図3及び図4に示すように、正極出力端子41の上部41a及び底部41bは、ケース6の周縁部から受電コイル2の方へと延びるが、受電コイル2までは到達していない。すなわち、正極出力端子41は、回路基板3、二次電池1、及び受電コイル2の積層方向から見た場合に、受電コイル2と重ならない位置に設けられている。

0032

正極出力端子41は、回路基板3と電気的に接続される。具体的には、正極出力端子41は、導電性の金属板であり、底部41bが回路基板3に半田付けされている。正極出力端子41を構成する金属板は、例えばリン酸銅等からなり、金又は錫等でメッキが施されていてもよい。

0033

(負極出力端子)
負極出力端子51は、置換される一次電池の負極に相当する位置に設けられる。具体的には、図4に示すように、負極出力端子51は、円板状をなし、回路基板3の下面において回路基板3の周縁部寄りに設けられている。

0034

負極出力端子51は、回路基板3と電気的に接続される。具体的には、負極出力端子51は、導電性の金属箔又は金属板であり、回路基板3の銅箔パターンに半田付けされている。負極出力端子51を構成する金属箔又は金属板は、例えばリン青銅等で形成することができ、金又は錫等でメッキが施されていてもよい。あるいは負極出力端子51は導電性の金属箔又は金属板を使用することなく銅箔パターンのみでもよい。この場合の銅箔パターンには半田メッキ金メッキを施してもよい。

0035

なお、正極出力端子41及び負極出力端子51の位置は、それぞれ、置換される一次電池の正極及び負極の位置に合わせて適宜変更することができる。また、正極出力端子41及び負極出力端子51の形状は、上述のものに限定されず、例えば、電子機器の正極入力端子及び負極出力端子の位置若しくは形状、あるいは電子機器に設けられている電池配置スペースの大きさ若しくは形状等、様々な要因を考慮して変更することができる。

0036

(ケース)
ケース6は、二次電池1、受電コイル2、及び回路基板3を収容するものであり、図1及び図2に示すように、側壁61を有し、略円筒状に形成されている。回路基板3、二次電池1、及び受電コイル2は、ケース6の中心軸方向に沿ってこの順で積層されている。

0037

ケース6は、置換される一次電池と同等の外径及び寸法を有している。これにより、電子機器に設けられている電池の配置スペースにスペーサ等を配置することなく、一次電池を電池ユニット10に置換することが可能となる。ケース6の材料としては、特に限定されるものではないが、例えば、アクリル樹脂又はPP(ポリプロピレン)等を挙げることができる。

0038

ケース6は、図5及び図6に示すように、電池収容部62、及び電池収容部62の上方に設けられたコイル収容部63を有する。電池収容部62及びコイル収容部63は、それぞれ、二次電池1及び受電コイル2を収容する中空の部分であり、電池収容部62の大きさはコイル収容部63の大きさよりも大きい。すなわち、コイル収容部63は、受電コイル2を取り囲むよう設けられる側面63aによって画定され、電池収容部62は、コイル収容部63の下方において、受電コイル2よりも外径の大きい二次電池1を取り囲むよう設けられる側面62aによって画定される。電池収容部62の上方において、コイル収容部63以外の部分は中実(中実部64)となっている。ここで、「中実」の部分とは、その内部に空間を有していない部分のことをいう。なお、ケース6において、コイル収容部63の側面63aは、ほとんどの部分が電池収容部62の側面62aよりも内側に位置しているが、一部が側面62aよりも外側に位置している。これにより、側面62aと側面63aとの間に、受電コイル2の一部を載置可能な載置部65が形成される。

0039

ケース6には、正極出力端子41を収容する出力端子収容部66、及び受電コイル2を構成する線材の端部を収容する線材収容部67が設けられている。また、ケース6には、正極接続端子42及び負極接続端子52をそれぞれ収容する接続端子収容部68,69も設けられる。

0040

詳述すると、出力端子収容部66は、正極出力端子41の上部41a、底部41b、及び連結部41cがそれぞれ配置される凹部66a,66b,66cを有する。凹部66aは中実部64の上面に形成されており、凹部66bは側壁61の下端面に形成されている。凹部66cは、側壁61の外周面において上下方向に延びるよう形成され、凹部66a,66bと連続する。なお、凹部66cに代えて、側壁61を上下方向に貫通し、凹部66a,66bと連続する孔を設けてもよい。

0041

線材収容部67は、出力端子収容部66と対向する位置に設けられ、凹部67a,67b,67cを有する。凹部67aは、側壁61の上端面に形成され、凹部67bは、側壁61の下端面に形成されている。凹部67cは、側壁61の外周面において上下方向に延びるよう形成され、凹部67a,67bと連続する。なお、線材収容部67は、側壁61の内周面に設けられ上下方向に延びる凹部であってもよく、また、側壁61を上下方向に貫通する孔であってもよい。

0042

接続端子収容部68,69は、側壁61の内周面に形成され、上下方向に延びる凹部であり、互いに対向する位置に配置されている。接続端子収容部68内には、正極出力端子42の鉛直部42aが配置され、接続端子収容部69内には、負極出力端子52の鉛直部52aが配置される。なお、接続端子収容部68,69は、側壁61の下端面から上方に延び、且つ内周面に開口する孔であってもよい。

0043

[電池ユニットの組立方法
次に、上記のように構成される電池ユニット10の組立方法について説明する。

0044

図5に示すように、まず、半田付けにより、負極出力端子51と回路基板3とを電気的に接続する。また、半田付け及び溶接により、正極接続端子42及び負極接続端子52を介して、二次電池1と回路基板3とを電気的に接続する。二次電池1の上面には、防磁シート(不図示)が配置される。

0045

次に、接続された二次電池1及び回路基板3を、ケース6の下方から電池収容部62内に挿入する。このとき、正極接続端子42及び負極接続端子52は、それぞれ、接続端子収容部68,69内に配置される。また、回路基板3の外径がケース6の外径と実質的に等しいことにより、回路基板3の上面は、ケース6の側壁61の下端面に当接する。

0046

一方、受電コイル2は、ケース6の上方からコイル収容部63内に挿入される。このとき、受電コイル2の一部は、載置部65上に載置され、その他の部分は、防磁シート(不図示)を介して、二次電池1上に載置される。防磁シートは、受電コイル2と同等のサイズで受電コイル2の底面に配置するか、あるいは二次電池1と同等のサイズであって二次電池1の上面に配置してもよい。後者のほうがより防磁効果は大きい。なお、受電コイル2を保護するため、ケース6の上端の開口を保護フィルム(不図示)等で覆うことが好ましい。

0047

さらに、図5及び図6に示すように、受電コイル2を構成する線材の端部21を、線材収容部67の凹部67a,67b,67cに通し、回路基板3の上面に半田付けする。また、出力端子収容部66の凹部66a,66b,66c内に、それぞれ、正極出力端子41の上部41a、底部41b、及び連結部41cを配置し、底部41bを回路基板3の上面に半田付けする。

0048

その後、PET(ポリエチレンテレフタレート)等、熱収縮性樹脂材料からなるシュリンクチューブ(不図示)をケース6の外周面に被せて加熱し、熱収縮させる。熱収縮後のシュリンクチューブによって、二次電池1、受電コイル2、回路基板3、正極出力端子41、負極出力端子51、及びケース6が一体化され、電池ユニット10が完成する。熱収縮後のシュリンクチューブは、電池ユニット10の側面、並びに上面及び底面の周縁部を覆うが、正極出力端子41の上部41a及び負極出力端子51それぞれの少なくとも一部は、シュリンクチューブから露出する。なお、電池ユニット10の各部品を一体化させる手段はシュリンクチューブに限定されるものではなく、例えば、接着剤等によって、各部品を一体化してもよい。

0049

[電子機器に対する電池ユニットの挿着
電池ユニット10は、電子機器に用いられる一次電池と互換性を持たせるため、上述の通り、一次電池の正極及び負極に相当する位置に、それぞれ正極出力端子41及び負極出力端子51が設けられている。したがって、一次電池に代えて、電池ユニット10が電子機器に挿着された際、図7に示すように、正極出力端子41が電子機器の正極入力端子Pに接触し、負極出力端子51が電子機器の負極入力端子Nに接触する。

0050

電子機器に装着された電池ユニット10は、電子機器に対して、電子機器が作動するのに必要な電力を供給する。このとき、電池ユニット10は、回路基板3に設けられた回路部品31(電圧レギュレータ)によって、二次電池1の出力電圧を変換し、置換した一次電池の出力電圧と同等の大きさの電圧を出力する。このため、二次電池1の出力電圧と置換された一次電池の出力電圧とが異なっていたとしても、電子機器の作動について問題は生じない。なお、電圧レギュレータは、二次電池1の出力電圧、及び電子機器に対して出力すべき電圧(一次電池の出力電圧)に応じて、適当なものを選択すればよい。

0051

[電子機器の充電]
電池ユニット10が挿着された電子機器では、二次電池1を非接触で充電することができる。二次電池1の充電を行うための充電システム20は、図8に示すように、電池ユニット10と、給電コイル7と、回路基板8と、を備える。

0052

給電コイル7は、電池ユニット10の受電コイル2に電力を供給する。給電コイル7は、銅線等の線材を巻くことで環状に形成されている。給電コイル7を構成する線材の端部が回路基板8に半田付けされることにより、給電コイル7と回路基板8とが電気的に接続されている。

0053

回路基板8は、給電コイル7に電力を供給するものであり、その上面には、複数の回路部品81が実装されている。回路部品81には、受電コイル2に対する給電コイル7の電力供給を制御するための給電IC等が含まれる。

0054

電子機器に挿着された電池ユニット10の二次電池1を充電する場合、給電コイル7を受電コイル2に対向するよう配置する。この状態で回路基板8から給電コイル7に電力を供給すると、給電コイル7に磁束が発生し、この磁束の影響を受けて、受電コイル2に誘導電流が流れる。受電コイル2に流れた誘導電流は、回路基板3を介し、二次電池1に供給される。このようにして、電池ユニット10の二次電池1が非接触で充電される。

0055

以上のように、第1実施形態に係る電池ユニット10は、二次電池1の充電に必要な受電コイル2及び回路基板3を備えている。また、電池ユニット10では、電子機器に挿着される一次電池の正極及び負極に相当する位置に、それぞれ、正極及び負極出力端子41,51が設けられている。よって、電子機器を変更しなくても、電子機器の一次電池を電池ユニット10に置き換えることができる。

0056

また、電池ユニット10において、正極出力端子41は、回路基板3、二次電池1、及び受電コイル2の積層方向から見た場合に、受電コイル2と重ならないように設けられている。これにより、受電コイル2に誘導電流が流れた際、受電コイル2に発生する磁束が正極出力端子41と干渉するのを軽減することができる。

0057

<第2実施形態>
以下、第2実施形態に係る電池ユニット10Aについて、図9及び図10を参照しつつ説明する。電池ユニット10Aは、正極出力端子41A及びケース6Aの構成が第1実施形態に係る電池ユニット10と異なるが、その他の構成については電池ユニット10と同一である。

0058

正極出力端子41Aは、ケース6Aの側壁61Aの外周面に沿い、側壁61Aの半周に亘って設けられている。正極出力端子41Aの下端は、回路基板3の上面に半田付けされている。正極出力端子41Aの内周面には、上下方向に延びる凸部41Adが形成されている。ケース6Aの側壁61Aの外周面には、上下方向に延びる凹状の出力端子収容部66Aが形成されている。この出力端子収容部66A内に正極出力端子41Aの凸部41Adが配置されることにより、ケース6Aによって正極出力端子41Aが支持されている。

0059

なお、正極出力端子41Aは、電池ユニット10Aが電子機器に挿着された際に電子機器の正極入力端子に接触することができればよい。例えば、正極出力端子41Aの周方向の長さが側壁61Aの半周の長さよりも長くても短くてもよいし、正極出力端子41Aが側壁61Aの全周に亘って設けられてもよい。

0060

第1実施形態と同様、電池ユニット10Aの正極出力端子41Aは、置換される一次電池の正極に相当する位置に設けられている。すなわち、特に図示しないが、電池ユニット10Aを一次電池に代えて電子機器に挿着した際、正極出力端子41Aは電子機器の正極入力端子に接触する。このため、電池ユニット10Aも、電子機器を変更することなく、電子機器の一次電池と置き換えることができる。なお、前述のように、正極出力端子41Aは、接着剤等によって他の部品と一体化することができる。また、正極出力端子41A以外の部品をシュリンクチューブによって一体化し、シュリンクチューブの外側から、シュリンクチューブで一体化された部品の上下を挟むように正極出力端子41Aを配置した後、正極出力端子41Aを回路基板3の底面に半田付けしてもよい。

0061

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。

0062

例えば、上記実施形態では、回路基板、二次電池、及び受電コイルは、ケースの中心軸方向に沿ってこの順で積層されていたがこれに限定されるものではなく、二次電池、回路基板、及び受電コイルの順に積層することもできる。

0063

上記実施形態では、受電コイルの外径が二次電池の外径よりも小さかったが、受電コイルの外径と二次電池の外径とが等しくてもよいし、受電コイルの外径が二次電池の外径よりも大きくてもよい。また、二次電池及び受電コイルの中心軸の位置は、平面視で一致していてもよいし、一致していなくてもよい。

0064

上記実施形態では、ケースが円筒状であったが、特にこれに限定されるものではない。ケースは、水平断面多角形楕円形、又は扇形の筒状等、種々の形状とすることができる。

0065

上記実施形態では、回路基板、二次電池、及び受電コイルは、平面視で円状をなしていたが、これらの形状は適宜変更することができる。例えば、回路基板、二次電池、及び受電コイルの少なくとも一つが平面視で多角形状等であってもよい。二次電池の形状は、コイン型に限られず、例えば、コイン型以外の扁平形状や、円柱状若しくは角柱状等とすることもできる。

0066

上記実施形態では、電池ユニットの二次電池は、リチウム二次イオン電池であり、外装缶が正極端子として機能するとともに封口缶が負極端子として機能していたが、外装缶を負極端子、封口缶を正極端子として機能させてもよい。なお、二次電池は、リチウム二次イオン電池以外のものであってもよい。

0067

上記実施形態では、正極出力端子がケースの上面又は側面に沿って配置され、負極出力端子が回路基板の下面に沿って配置されていたが、正極出力端子の位置と負極出力端子の位置とを入れ替えることもできる。また、正極及び負極出力端子の双方を、基板の下面に沿って設けてもよいし、ケースの上面又は側面に沿って設けてもよい。すなわち、回路基板、二次電池、及び受電コイルの積層方向から見た場合に、負極出力端子が受電コイルと重ならないよう構成してもよいし、正極出力端子及び負極出力端子の双方が受電コイルと重ならないように構成してもよい。受電コイルの磁束と各出力端子との観点からは、積双方向から見た際、少なくとも一方の出力端子が受電コイルと重ならないよう設けられることが好ましいが、双方の出力端子を受電コイルと重なるように設けることも可能である。

0068

10,10A電池ユニット
1二次電池
2受電コイル
3 第1の回路基板
31回路部品
41正極出力端子
41a 上部
41b 底部
41c 連結部
51負極出力端子
6,6Aケース
20充電システム
7給電コイル
8 第2の回路基板

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