JP2014186790A - Battery pack - Google Patents
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Abstract
【課題】受電コイルの巻き方に起因して厚くなる事態を回避し、電池パックの薄型化を可能とする。
【解決手段】電池パックは、電池駆動機器に接続されて、該電池駆動機器を駆動する電力を供給する一方、充電台に載置されて、充電台に内蔵される送電コイルから電力を受けて無接点充電が可能な電池パックであって、充電可能な二次電池2と、充電台に内蔵される送電コイルと電磁結合可能な受電コイル1と、受電コイル1の、送電コイルとの対向面の背面側に配置された透磁性を有する磁性体シート6とを備えている。受電コイル1は、導電性ワイヤ19を単純巻きした平面状コイルであって、中心側の一端を中心引出線1aとし、外周側の一端を外周引出線1bとして、中心引出線1aを中心側から外周側に引き出している。磁性体シート6は、中心引出線1aの引き出し部分を収納するための収納空間9を形成している。
【選択図】図4An object of the present invention is to avoid a situation where the battery pack becomes thick due to the winding method of a power receiving coil, and to make the battery pack thinner.
A battery pack is connected to a battery-powered device and supplies power for driving the battery-powered device, and is mounted on a charging base and receives power from a power transmission coil built in the charging base. A battery pack capable of contactless charging, a rechargeable secondary battery 2, a power receiving coil 1 electromagnetically coupled to a power transmitting coil built in a charging stand, and a surface of the power receiving coil 1 facing the power transmitting coil And a magnetic sheet 6 having magnetic permeability disposed on the back side of the sheet. The power receiving coil 1 is a planar coil in which a conductive wire 19 is simply wound, and has one end on the center side as the center lead wire 1a, one end on the outer periphery side as the outer lead wire 1b, and the center lead wire 1a from the center side. Pulled out to the outer periphery. The magnetic sheet 6 forms a storage space 9 for storing the lead-out portion of the center lead wire 1a.
[Selection] Figure 4
Description
本発明は、携帯電話等の電池駆動機器に収納され、充電台に載置して無接点又はワイヤレスで充電可能な電池パックに関する。 The present invention relates to a battery pack that is housed in a battery-powered device such as a mobile phone and can be charged in a contactless or wireless manner by being placed on a charging stand.
携帯電話や携帯音楽プレーヤ等のモバイル機器に代表される電池駆動機器は、携帯に便利なように、充電できる電池により駆動されるものが多い。このような電池駆動機器は、電池を素電池の状態で、あるいは電池パックの状態で収納している。電池駆動機器は、電池を収納する状態で充電器に接点を接続して充電される。一方で、このように接点を接続することなく、電磁誘導の作用を利用して充電台に内蔵された送電コイルから、受電コイルに対して電力を搬送して、電池を充電する電池パックが開発されている(特許文献1参照)。 Many battery-driven devices typified by mobile devices such as mobile phones and portable music players are driven by a rechargeable battery for convenience of carrying. Such a battery-driven device stores a battery in a unit cell state or a battery pack state. The battery-driven device is charged by connecting a contact to a charger in a state where the battery is accommodated. On the other hand, a battery pack that charges the battery by transferring power from the power transmission coil built in the charging stand to the power reception coil using the action of electromagnetic induction without connecting the contacts in this way has been developed. (See Patent Document 1).
特許文献1は、充電台に交流電源で励磁される送電コイルを内蔵し、この送電コイルに電磁結合される受電コイルを電池パックに設けて、受電コイルに誘導される電力で電池パックの電池を充電する技術を記載している。電池パックは、受電コイルに誘導される交流を整流し、これを電池に供給して充電する充電回路を内蔵している。この構造によると、充電台の上に電池パックを載せて、接点を接続することなく無接点な状態で電池を充電できる。このような無接点充電においては、充電台の送電コイルと、充電台に載置された電池駆動機器の受電コイルとを近接させることが重要となる。
In
また、このような電池パックにおいては、携帯機器の一層の小型化に伴い、薄型化が強く求められている。このため、受電コイルもワイヤを平面状に巻いたものが使用される。しかしながら、受電コイルを平面状に巻いた単純巻きの場合は、図16に示すように受電コイル201の終端が外周側と中心側に分離される。このため、受電コイル201に導通させるためには中心側からコイルの一端を引出線202として外周側に引き出す必要が生じ、この引出線202が平面状に巻かれたコイルを横切る配置となって、図16に示すように、受電コイル201が部分的に厚くなってしまうという問題があった。とくに、無接点充電においては、充電台の送電コイルとの距離をできるだけ短くする必要があることから、受電コイルの外側面、すなわち送電コイルとの対向面は平面状に維持する必要があり、この結果、背面側にワイヤを重ねるため、この部分が盛り上がって受電コイルが厚くなり、薄型化を阻害するという構造的な問題があった。
In such a battery pack, as the portable device is further reduced in size, there is a strong demand for reduction in thickness. For this reason, a coil in which a wire is wound in a flat shape is also used. However, in the case of simple winding in which the power receiving coil is wound in a planar shape, the terminal end of the
本発明は、従来のこのような問題点を解決するためになされたものである。本発明の主な目的は、受電コイルの巻き方に起因して厚くなる事態を回避し、もって電池パックの薄型化を可能とした電池パックを提供することにある。 The present invention has been made to solve such conventional problems. A main object of the present invention is to provide a battery pack that avoids a situation in which the battery pack becomes thick due to the winding method of the power receiving coil, thereby enabling the battery pack to be thinned.
上記の目的を達成するため、本発明の第1の側面に係る電池パックは、電池駆動機器に接続されて、該電池駆動機器を駆動する電力を供給する一方、充電台に載置されて、充電台に内蔵される送電コイルから電力を受けて無接点充電が可能な電池パックであって、充電可能な二次電池2と、充電台に内蔵される送電コイルと電磁結合可能な受電コイル1と、前記受電コイル1の、送電コイルとの対向面の背面側に配置された透磁性を有する磁性体シート6とを備えている。前記受電コイル1は、導電性ワイヤ19を単純巻きした平面状コイルであって、中心側の一端を中心引出線1aとし、外周側の一端を外周引出線1bとして、該中心引出線1aを中心側から外周側に引き出している。前記磁性体シート6は、前記中心引出線1aの引き出し部分を収納するための収納空間9を形成している。これにより、平面状コイルが部分的に厚くなる部分を、磁性体シートの収納空間で吸収することができ、電池パックが部分的に厚くなる事態を回避でき薄型化を維持できる。また、平面状コイルの引き出し部分を収納空間で保持することで、導電性ワイヤが暴れる自体を抑制して、コイルの解けを抑制できる。加えて、単純巻きを採用することで、同心円状に二段以上重ねて巻く方式に比べて導電性ワイヤの径を太くできることから、直列抵抗を低下させることができ、この結果平面状コイル自体の厚さを薄くできる利点も得られる。
In order to achieve the above object, the battery pack according to the first aspect of the present invention is connected to a battery-driven device and supplies power for driving the battery-driven device, while being placed on a charging stand, A battery pack that can be contactlessly charged by receiving power from a power transmission coil built in a charging stand, and is a rechargeable
また、第2の側面に係る電池パックによれば、前記収納空間9を、前記磁性体シート6の表面に設けた溝状の凹部6aで形成することができる。これにより、磁性体シートの表面を部分的に加工するという単純な構成によって、中心引出線の引き出し部における平面状コイルの厚化を吸収できる。さらに、収納空間を、磁性体シートの表面に設けた凹部とすることで、磁性体シートからの漏れ磁束を防止して、透磁率の低下も抑制でき、安価な平面状コイルや磁性体シートを利用できるという利点が得られる。
Moreover, according to the battery pack which concerns on a 2nd side surface, the
また、第3の側面に係る電池パックによれば、前記収納空間9を、前記磁性体シート6を部分的に切り欠いたスリット状の切欠部6bで形成することができる。これにより、磁性体シートを部分的に切り欠くという単純な構成によって、中心引出線の引き出し部における平面状コイルの厚化を吸収できる。また、部分的な切り欠きとすることで磁性体シートからの漏れ磁束も少なくでき、透磁率の低下も抑制でき、安価な平面状コイルや磁性体シートを利用できるという利点が得られる。
Moreover, according to the battery pack which concerns on a 3rd side surface, the
また、第4の側面に係る電池パックによれば、前記収納空間9を、前記受電コイル1の中心穴1Xから磁性体シート6の外周縁まで延長して設けることができる。これにより、平面状コイルの中心引出線を、中心側から外周側に確実に引き出して、平面状コイルが部分的に厚くなるのを確実に阻止できる。さらに、収納空間の一端を磁性体シートの外周縁まで延長することで加工を簡単にできる。
Moreover, according to the battery pack which concerns on a 4th side surface, the said
また、第5の側面に係る電池パックによれば、前記受電コイル1は、外形を角型状とすることができる。これにより、受電コイルの巻き線長を長くできる分、インダクタンスを増加できる。また、角型状のコイルは円形状のコイルに比べてコイルの回転方向を規制できるため、位置決めを容易にできる。さらに、受電コイルのインダクタンスの増加によって、磁性体シートを薄くできる。
Moreover, according to the battery pack which concerns on a 5th side surface, the said receiving
また、第6の側面に係る電池パックによれば、前記受電コイル1は、前記中心引出線1aと前記外周引出線1bとを角型の隅部に位置させて、前記磁性体シート6は、前記収納空間9を隅部に位置させることができる。これにより、受電コイルから引き出される中心引出線と外周引出線の位置決めが容易となって、確実に所定位置に配置できる。
Further, according to the battery pack of the sixth aspect, the
また、第7の側面に係る電池パックによれば、前記二次電池2を薄型電池2Aとして、該薄型電池2Aの第一フラット面2aと前記受電コイル1との間に前記磁性体シート6を配置することができる。これにより、電池パック全体を理想的に薄型化しながら、平面状コイルが部分的に厚くなるのを有効に防止できる。
In the battery pack according to the seventh aspect, the
また、第8の側面に係る電池パックによれば、前記磁性体シート6を前記二次電池2の定位置に位置決めするホルダー8を備えて、前記ホルダー8は、前記二次電池2の第一フラット面2aと対向する上面プレート部8Xを備えることができる。さらに、前記上面プレート部8Xは、前記磁性体シート6を収納可能なコイル配置穴8Aを設けてなり、前記コイル配置穴8Aに配置される前記磁性体シート6の収納空間9と対向する位置に、前記受電コイル1の中心引出線1aを配置する引出線段差部8aを設けることができる。これにより、磁性体シートを二次電池の定位置に位置決めするホルダーをにおいても、中心引出線の配線部分が厚くなるのを有効に防止できる。また、上面プレート部の引出線段差部を、磁性体シートの収納空間と対向する位置に設けることで、受電コイルから引き出される中心引出線を、収納空間から引出線段差部にスムーズに配線できる。
Further, according to the battery pack of the eighth aspect, the
また、第9の側面に係る電池パックによれば、前記上面プレート部8Xが、前記引出線段差部8Aを段差部リブ8fで2分割して、分割された引出線段差部8aに前記中心引出線1aと前記外周引出線1bとを区画して配置することができる。これにより、区画して配置される中心引出線と外周引出線の交差や擦れを無くし、ばたつきを抑制して安定的に引き出すことができる。とくに、電位差のある中心引出線と外周引出線とが接触等により絶縁被膜が破損されてショートする等の事態を確実に防止できる。さらに、引出線段差部に段差部リブを設けることで、中心引出線と外周引出線が外力で押圧されるのを有効に防止して保護できる。
Further, according to the battery pack of the ninth aspect, the upper
また、第10の側面に係る電池パックによれば、前記二次電池2の側面2cに配置され、前記受電コイル1で受電した電力を変換して前記二次電池2に充電するための充電回路4を実装した回路基板5を備えて、前記受電コイル1が、前記中心引出線1aと前記外周引出線1bとを、前記回路基板5側に引き出すことができる。これにより、受電コイルと回路基板との接続経路を短くして能率良く配線できる。
Moreover, according to the battery pack which concerns on a 10th side surface, the charging circuit which is arrange | positioned at the
さらにまた、第11の側面に係る電池パックによれば、前記受電コイル1を構成する導電性ワイヤ19を、自己融着線とすることができる。これにより、導電性ワイヤを単純巻きしてなる平面コイルを極めて簡単に所定の形状に保持しながら、平面状に巻かれたコイルが巻き端から解かれる等の弊害を有効に防止して、能率良く組み立てできる。
Furthermore, according to the battery pack according to the eleventh aspect, the
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための電池パックを例示するものであって、本発明は電池パックを以下のものに特定しない。さらに、本明細書においては、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部材の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、一部の実施例、実施形態において説明された内容は、他の実施例、実施形態等に利用可能なものもある。
(実施例1)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiment described below exemplifies a battery pack for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the battery pack as follows. Further, in the present specification, in order to facilitate understanding of the scope of claims, numbers corresponding to the members shown in the embodiments are indicated in the “claims” and “means for solving problems” sections. It is appended to the members shown. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments. In particular, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the constituent members described in the embodiments are not intended to limit the scope of the present invention only to the description unless otherwise specified. It is just an example. Note that the size, positional relationship, and the like of the members shown in each drawing may be exaggerated for clarity of explanation. Furthermore, in the following description, the same name and symbol indicate the same or the same members, and detailed description thereof will be omitted as appropriate. Furthermore, each element constituting the present invention may be configured such that a plurality of elements are constituted by the same member and the plurality of elements are shared by one member, and conversely, the function of one member is constituted by a plurality of members. It can also be realized by sharing. In addition, the contents described in some examples and embodiments may be used in other examples and embodiments.
Example 1
以下、実施例1として携帯電話等の電池駆動機器に収納され、充電台に載置して無接点又はワイヤレスで充電可能な電池パックの例を、図1〜図6に基づいて説明する。これらの図において、図1は実施例に係る電池パックの斜視図、図2は図1に示す電池パックの上視面からの分解斜視図、図3は図1に示す電池パックの下視面からの分解斜視図、図4及び図5は、図1に示す電池パックより電池ケース及び絶縁シールを外した組立電池を示す斜視図及び平面図、図6は図4に示す組立電池の上視面からの分解斜視図、図7は図4のVII−VII線断面図をそれぞれ示している。
なお、本明細書において、上下方向は、図1ないし図4における上下方向を意味するものとする。これらの図に示す電池パックは、図において上面側に受電コイルを配置している。ただ、この電池パックは、充電台に載置されて、充電台に内蔵される送電コイルから電力を受けて無接点充電する状態では、内蔵される受電コイルを送電コイルと対向する姿勢で、すなわち、受電コイルを下向きとする姿勢で充電台にセットされる。したがって、この電池パックは、その充電状態においては、図1に示す向きと逆向きの姿勢で充電台に載置して使用される。
Hereinafter, an example of a battery pack that is housed in a battery-driven device such as a mobile phone and can be charged in a contactless manner or wirelessly as a first embodiment will be described with reference to FIGS. In these drawings, FIG. 1 is a perspective view of the battery pack according to the embodiment, FIG. 2 is an exploded perspective view from the top view of the battery pack shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a bottom view of the battery pack shown in FIG. 4 and 5 are a perspective view and a plan view showing the assembled battery with the battery case and the insulating seal removed from the battery pack shown in FIG. 1, and FIG. 6 is a top view of the assembled battery shown in FIG. FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII in FIG. 4.
In the present specification, the vertical direction means the vertical direction in FIGS. In the battery pack shown in these drawings, a power receiving coil is arranged on the upper surface side in the drawing. However, when the battery pack is placed on the charging stand and receives power from the power transmission coil built in the charging stand and is contactlessly charged, the built-in power receiving coil is opposed to the power transmission coil, that is, The battery is set on the charging stand with the power receiving coil facing downward. Therefore, in the charged state, this battery pack is used by being placed on the charging stand in a posture opposite to the orientation shown in FIG.
図1ないし図7に示す電池パック50は、充電可能な二次電池2と、充電台に内蔵される送電コイルと電磁結合可能な受電コイル1と、受電コイル1の一方の面であって、送電コイルとの対向面の背面側に配置された透磁性を有する磁性体シート6とを備えている。図に示す電池パック50は、二次電池2と受電コイル1と磁性体シート6とをホルダー8を介して一体的に連結すると共に、充電回路4を実現する電子部品を実装してなる回路基板5をホルダー8に一体的に連結して組立電池10を構成している。さらに、この組立電池10を、電池ケース20及び絶縁シール21で外装して電池パック50としている。図1に示す電池パック50は、厚さの薄い直方体の形状で、図1の左側面に電池駆動機器との接続端子として出力端子11及び水没判定のための水没判定ラベル22を備えている。さらに、電池パック50は、出力端子11の位置決めのために、出力端子11側の側面に位置決めリブ20fを2カ所設けており、電池駆動機器の定位置に装着して、電池駆動機器の接続端子に確実に接続できる構造としている。
(二次電池2)
The
(Secondary battery 2)
電池パック50は、二次電池2として、薄型の直方体の形状とした薄型電池2Aを内蔵している。この薄型電池2Aは、対向する広い面積の2面を第一フラット面2aと第二フラット面2bとしている。さらに、薄型電池2Aは、第一フラット面2aと第二フラット面2bとの側縁を連結させる側面2cと側面2fで一体成型されている。さらにまた、この第一フラット面2aと第二フラット面2bとに直交する端面である対向する端子面2dと端子面2eが、薄型電池2Aの電極端子を有している。薄型電池2Aは、それぞれ電極端子として、端子面2dに平面電極(図示せず)を有し、端子面2eに凸部電極2gを有している。
The
さらに、薄型電池2Aは、各面を一体成型した外装缶で形成し、金属ケースとすることができる。たとえば、金属ケースは、アルミニウム等とすることができる。
Further, the
薄型電池2Aである二次電池2は、体積エネルギー密度の大きいリチウムイオン二次電池又はリチウムポリマー電池を使用することで、全体を軽く、薄く、小さくして利便性を良く携帯駆動機器に利用できる特徴がある。ただ、二次電池は、これに限るものではなく、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池等の充電できる全ての二次電池とすることもできる。
(受電コイル1)
By using a lithium ion secondary battery or lithium polymer battery with a large volumetric energy density, the
(Receiving coil 1)
受電コイル1は、導電性ワイヤ19を平面状に単純巻きした平面コイルである。導電性ワイヤ19を渦巻き状に巻いてなる平面コイルは、接着材や塗料で一体化して所定の形状に保持している。さらに、導電性ワイヤ19を一層に単純巻きした平面コイルは、中心側の一端を中心引出線1aとして、外周側の一端を外周引出線1bとしている。平面コイルから引き出される中心引出線1aと外周引出線1bは、回路基板5に接続されて、送電コイルから供給される電力を回路基板5に実装された充電回路4に入力する。このように、導電性ワイヤ19を一層に巻いた平面コイルは、その厚さを薄くでき、電池パック50を理想的に薄型化できる特徴がある。平面コイルである受電コイル1は、図2ないし図6に示すように、磁性体シート6の表面に固定されて、送電コイルとの対向面に配置される。
The
受電コイル1は、送電コイルからの磁束を如何に誘導起電力に変換できるかが重要であり、受電コイルとしての導電性ワイヤ19の巻き数及び磁束を受ける面積を如何にして増やすかが課題となる。そこで、図に示す受電コイル1は、外形を角型状とする四角形状コイルとしている。四角形状コイルは、円形コイルに比べ、受電コイルの外周を磁性体シート6の外周と略同等以下とすることができ、コイルとして用いる導電性ワイヤ19の長さを円形コイルより延長できる。これにより、送電コイルからの磁束を受ける線材面積を増加させることができ、それに伴い誘導電流を増加させることが可能となる。さらに、外形を四角形状とする受電コイル1は、コイルの芯部分である中心穴1Xが広くなるため、コイルの巻き数を増加させることができる。例えば、巻き数を1.2倍にした場合には、電圧も1.2倍となり、誘導起電力も1.2倍と増加させることができる。ただ、受電コイルは、必ずしも、四角形状コイルとする必要はなく、円形コイルや長円形コイルとすることも、多角形状コイルとすることもできる。
It is important how the
さらに、受電コイル1に用いられる導電性ワイヤ19は、絶縁金属線とし、線材表皮を絶縁皮膜で絶縁しているホルマル線やエナメル線としている。充電台に内蔵される送電コイルは、高周波電源により高周波電流が流れ、それに伴った磁束を発生させ、その磁束を受電コイル1が受け取って、電磁誘導によって誘導起電力を生じることとなる。高周波電源の高周波は、例えば20kHzから1MHzとすることができる。そのために、高周波電流が流れる受電コイル1の線径は、表皮効果を考慮した線径を用いる必要性がある。たとえば、この実施例1では、銅線を絶縁被膜した絶縁金属線としている。銅の導電率は、58×106S/mである。さらに、送電コイルの発信周波数を200kHzとした場合、表皮効果で銅線に高周波電流が導電する表皮距離は、0.147mmである。このため、ここで用いる絶縁金属線の線径は、表皮距離を2倍し、約0.3mmとした略円形の線材を用いている。ただ、受電コイルとして絶縁金属線の線径は、薄型な電池パックとするために、極力細い線径とすることが望ましいし、電池パックへの急速充電を可能とするためには、線径を大きくし誘導起電力を大きくすることも望まれるため、上記線径に限られるものではない。
Further, the
さらに、受電コイル1に用いられる導電性ワイヤ19は、自己融着線とすることができる。自己融着線は、線材表皮を絶縁皮膜で絶縁してなる絶縁金属線の表面に、さらに溶融層を被覆してなる線材である。この自己融着線として、たとえば、エナメル線の表面に、溶融層としてポリビニルブチラルやポリアミド等の樹脂被膜を設けたものが使用できる。この受電コイルは、自己融着線を単純巻きして平面コイルとする状態で、加熱し、または溶剤を塗布して表面被膜を活性化させることにより、隣接する導電性ワイヤを互いに融着させて所定の形状に保持される。したがって、平面状に巻かれたコイルが巻き端から解かれる等の弊害を有効に防止しながら、能率良く組み立てできる。また、所定の形状に保持できることで、正確に位置決めしながら配置できる特徴もある。
Further, the
ここで、図8に示す受電コイル1は、導電性ワイヤ19である絶縁金属線の断面形状を略円形とし、導電性ワイヤ19を互いに平行な姿勢となるように巻回して略四角形な平面コイルを形成している。ここでは、平面コイルの巻き数を12回としているが、これに限るものではなく、要求される電圧になるように巻き数を変更できる。
Here, the
次に、図9は、受電コイルの変形例を示している。この受電コイル71は、導電性ワイヤ79である絶縁金属線の断面形状を略四角形とし、導電性ワイヤ79を互いに平行な姿勢となるように巻回して略四角形な平面コイルを形成している。ここでは、平面コイルの巻き数を12回としているが、これに限るものではなく、需要とされる電圧になるように巻き数を変更できる。これにより、受電コイルは、絶縁金属線の断面形状を略円形としたものに対し、絶縁金属線の線径の断面積が約1.27倍とすることができ、誘導起電力を増加させることができる。
(磁性体シート6)
Next, FIG. 9 shows a modification of the power receiving coil. In this
(Magnetic sheet 6)
磁性体シート6は、磁性体を含有するシート材で、金属やカーボン、フェライト等の粉末を添加してなる樹脂をシート状に成形して製作している。シート状の磁性体シート6は、薄型電池2Aの第一フラット面2aに積層されると共に、磁性体シート6の表面に受電コイル1が固定されて、薄型電池2Aの第一フラット面2aに磁性体シート6を介して受電コイル1を配設している。これにより、薄型電池2Aは、受電コイル1が受ける磁束を磁性体シート6により遮断され、磁気誘導作用による薄型電池2Aの外装缶への影響を押さえることができる。図2ないし図6に示す磁性体シート6は、略四角形とし、その上面に角型の受電コイル1を積層している。
The
磁性体シート6は、ホルダー8を介して二次電池2の定位置に配置している。図に示すホルダー8は、二次電池2の第一フラット面2aと対向する上面プレート部8Xを備えており、この上面プレート部8Xに、磁性体シート6を収納可能なコイル配置穴8Aを開口して設けている。したがって、磁性体シート6は、上面プレート部8Xに設けたコイル配置穴8Aに嵌入されて定位置に配置される。この磁性体シート6は、両面に粘着層を設けて、片面の粘着層で磁性体シート6を薄型電池2Aの第一フラット面2aに固定している。これにより、ホルダー8の上面プレート部8Xは、薄型電池2Aの第一フラット面2aに固定されていなくても、コイル配置穴8Aに嵌入されて薄型電池2Aに固定される磁性体シート6を介して横ズレを防ぐことができる。さらに、この磁性体シート6は、反対側の粘着層で受電コイル1を固定できる。
The
さらに、図の磁性体シート6は、受電コイル1の中心側の一端である中心引出線1aを引き出すための収納空間9を備えている。図4ないし図7に示す収納空間9は、磁性体シート6の表面に設けた溝状の凹部6aで形成している。この凹部6aは、磁性体シート6の表面を部分的に肉薄に成形して設けている。溝状である凹部6aは、図6と図7に示すように、受電コイル1の中心引出線1aを外周側に引き出しできるように、受電コイル1の中心穴1Xから磁性体シート6の外周縁まで延長して設けている。磁性体シート6に形成する溝状の凹部6aは、その深さ(D)を受電コイル1の導電性ワイヤ19の太さ(d)とほぼ等しくし、あるいはやや大きくすることで、中心引出線1aの引出部分を確実に吸収して、平面コイルが部分的に厚くなるのを阻止できる。ただ、溝状の凹部は、その深さ(D)を、受電コイルの導電性ワイヤの太さ(d)より浅くしても、平面状コイルが部分的に厚くなるのを軽減できる。
Further, the
収納空間9を有する磁性体シート6は、図4ないし図7に示すように、溝状の凹部6aである収納空間9に中心引出線1aを案内する状態で受電コイル1を積層する。これにより、受電コイル1は、中心引出線1aによる段差を生じることなく、中心引出線1aを外周側へ引き出すことができる。さらに、溝状の凹部6aである収納空間9は、中心引出線1aを位置決めしながら引き出しできる。図に示す受電コイル1は、角型の隅部に位置して中心引出線1aを引き出している。このため、図に示す磁性体シート6は、四角形の隅部に位置して収納空間9を設けている。ただ、受電コイルは、必ずしも角型の隅部に引出線を引き出す必要はなく、隣接する隅部の中間に引き出すこともできる。この受電コイルを積層する磁性体シートは、受電コイルから引き出される中心引出線と対向する位置であって、隣接する隅部の中間に収納空間を形成する。
As shown in FIGS. 4 to 7, in the
さらに、収納空間9は、図10に示すように、磁性体シート6を部分的に切り欠いたスリット状の切欠部6bで形成することもできる。この磁性体シート6は、収納空間9を設ける部分を、中心引出線1aを収納できる幅のスリット状に切り欠いて切欠部6bを形成する。この切欠部6bも、受電コイル1の中心引出線1aを外周側に引き出しできるように、受電コイル1の中心穴1Xから磁性体シート6の外周縁まで延長して設けている。このように、切欠部6bをスリット状とすることで、磁性体シート6の漏れ磁束を少なくしながら、透磁率の低下を抑制できる。さらに、磁性体シート6を部分的に切り欠くことで、簡単に加工できる。
(ホルダー8)
Furthermore, as shown in FIG. 10, the
(Holder 8)
ホルダー8は、薄型電池2Aに装着されて、薄型電池2Aの第一フラット面2a、端面である端子面2e及び側面2cを被覆する。このホルダー8は、薄型電池2Aの第一フラット面2aに対向する角型の上面プレート部8Xと、薄型電池2Aの一方の側面2cと対向する基板絶縁壁8dと、薄型電池2Aの一方の端子面2eと対向する電極絶縁壁8eとを備えている。図のホルダー8は、角型の上面プレート部8Xの1辺と基板絶縁壁8dの側縁とを互いに連結すると共に、この上面プレート部8Xの1つの隅部から延びる突出部8gの側縁を基板絶縁壁8dの側縁に連結し、さらに、この突出部8gの先端と基板絶縁壁8dの先端に互いに垂直な姿勢で電極絶縁壁8eを連結している。
The
上面プレート部8Xは、受電コイル1を装着した磁性体シート6を嵌入させるためのコイル配置穴8Aを設けている。このコイル配置穴8Aの大きさは、嵌入される磁性体シート6の外形にほぼ等しく、あるいはやや大きくして、その内形を磁性体シート6の外形に沿う略四角形としている。
The upper
さらに、図4ないし図6に示す上面プレート部8Xは、その隅部に、受電コイル1から引き出される2本の引出線1Aである中心引出線1aと外周引出線1bを配置する引出線段差部8aを設けている。この引出線段差部8aは、ホルダー8の上面プレート部8Xを部分的に肉薄に成形して設けている。このように、上面プレート部8Xを肉薄に成形して設けた引出線段差部8aに引出線1Aを配置することで、引出線1Aの配線部分が部分的に厚くなるのを防止している。この引出線段差部8aは、ここに配設される引出線1Aの太さよりもやや深く、あるいは、ほぼ等しい深さに形成しており、引出線段差部8aに配置される引出線1Aが、上面プレート部8Xの上端面よりも上方に突出するのを阻止している。図に示す上面プレート部8Xは、突出部8gを設けた隅部の上面を段差形状に成形して引出線段差部8aを設けている。図の上面プレート部8Xは、突出部8gまで延長して引出線段差部8aを設けている。この引出線段差部8aは、上面プレート部8Xのコイル配置穴8Aの開口縁から、基板絶縁壁8dとの境界縁である外周縁まで延長して設けている。とくに、中心引出線1aを案内する引出線段差部8aは、磁性体シート6に設けた収納空間9の外側端縁に対向する開口縁まで延長して設けている。これにより、収納空間9に配置される中心引出線1aをスムーズに配線できるようにしている。
Further, the upper
さらに、図4ないし図6に示す上面プレート部8Xは、その中央部に段差部リブ8fを設けて引出線段差部8aを2分割している。図に示す段差部リブ8fは、上面プレート部8Xの隅部を、コイル配置穴8Aの開口縁から、基板絶縁壁8dとの境界縁まで横断する姿勢で設けており、引出線段差部8aを2つの領域に分割している。この引出線段差部8aは、分割された各領域に、受電コイル1の中心側から引き出される中心引出線1aと受電コイル1の外周側から引き出される外周引出線1bとを別々に配置している。このように、受電コイル1から引き出される2本の引出線1Aを区画することで、これらの交差や擦れを無くし、ばたつきを抑制して安定的に引き出すことができる。とくに、電位差のある中心引出線1aと外周引出線1bとが接触等により絶縁被膜が破損されてショートする等の事態を確実に防止できる。段差部リブ8fは、その先端面が、後述する電池ケース20の上面20Xの内面に当接する高さであって、引出線段差部8aに配置される引出線1Aの太さよりも高く成形している。これにより、電池ケース20に外力が加えられた場合に、電池ケース20が引出線1Aを押圧するのを有効に阻止して引出線1Aを保護できる。
Further, the upper
基板絶縁壁8dは、図2と図3に示すように、両端部に、回路基板5を保持する基板固定部8b及び基板固定部8cを備えている。ここで、基板固定部8b及び基板固定部8cは、基板絶縁壁8dに対し、後述する充電回路4の厚みより若干厚い段差が設けてあり、さらに回路基板5の脱落防止のための突出片を上下に設けている。この基板絶縁壁8dは、両端に設けた基板固定部8b及び基板固定部8cに回路基板5の両端部を連結して、回路基板5を定位置に保持する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
電極絶縁壁8eは、図2と図3に示すように、薄型電池2Aの端子面2eに対向して配置している。図の電極絶縁壁8eは、凸部電極2gを露出させる電極穴8Bを形成している。さらに、図に示す電極絶縁壁8eは、図において下側端に沿って外側に突出する位置決めリブ8hを設けている。この電極絶縁壁8eは、後述する端子リード板12や接続リード板14を、位置決めリブ8hに沿って簡単に定位置に配置できる。したがって、凸部電極2gと回路基板5とを接続する端子リード板12や接続リード板14を正確に位置決めして、これらのリード板が薄型電池2Aの端子面2eに接触する等の弊害を確実に防止しながら、接続を容易に行うことができる。
(回路基板5)
As shown in FIGS. 2 and 3, the
(Circuit board 5)
回路基板5は、二次電池2の側面2cに対向して配置している。図に示す回路基板5は、受電コイル1から2本の引出線1Aが引き出される側の側面2cに対向して配置している。いいかえると、受電コイル1は、中心引出線1aと外周引出線1bとを回路基板5側に引き出している。この構造は、受電コイル1と回路基板5との接続経路を短くして能率良く配線できる。ホルダー8は、前述の引出線段差部8aを、2本の引出線1Aと回路基板5との接続部分まで延長して設けている。受電コイル1の中心側から引き出される中心引出線1aは、磁性体シート6の表面に形成された収納空間9を経由し、さらにホルダー8の引出線段差部8aを経由して、回路基板5のコイル端子3cに接続される。さらに、受電コイル1の外周側から引き出される外周引出線1bは、ホルダー8の引出線段差部8aを経由して、回路基板5のコイル端子3dに接続される。これにより、受電コイル1が受電した誘導起電力は、回路基板5の充電回路4に電導される。
The
さらに、回路基板5は、薄型電池2Aの側面2cに対面する側に、熱硬化性樹脂17によりポッティングされた充電回路4を配置し、その両端にはリード板やコイル接続のための回路端子3を有している。この充電回路4は、薄型電池2Aの電圧、電流及び電池温度等を制御する回路を設けている。また、回路基板5は、充電回路4とは反対側の面に出力端子11を有している。これにより、回路基板5は、この二次電池セル2の電圧、電流、電池温度等を制御し充放電を実施できるため、電池パック50をコンパクト化することができる。
Furthermore, the
さらに、この回路基板5は、薄型電池2Aの正負電極へ接続のためのリード板が回路端子3へ接続され設置される。ここで、回路端子3は、図5に示すようにリード端子3a、リード端子3b、コイル端子3c及びコイル端子3dに分離されている。まず、一方のリード板は、薄型電池2Aの凸部電極2gに接続される端子リード板12が、温度監視を担う保護素子13であるPTCを介して接続リード板14と接続されている。この接続リード板14は、保護素子13とは逆側の端部に、略垂直に折曲した折曲片14aを有し、この折曲片14aを、図5に示される回路基板5のリード端子3aに接続している。ただ、保護素子を回路基板に実装して、回路基板の両端をリード板等で薄型電池と連結することもできる。また、電池パックは、保護素子をPTCに代わって温度ヒューズとし、一方の接続リードを温度ヒューズとして、回路基板を薄型電池に連結することもできる。さらにもう一方のリード板は、薄型電池2Aの平面電極に接続される端子リード板15が接続リード板16と接続されている。この接続リード板16は、回路基板5側の端部に、略垂直に折曲した折曲片16aを有し、この折曲片16aを回路基板5のリード端子3bに接続している。これにより、回路基板5には、正負両極のリード板が一体化された状態を構成できる。
Further, the
リード板と一体化された回路基板5は、ホルダー8の基板固定部8bおよび基板固定部8cに設置され、両端に接続された端子リード板12、15が、薄型電池2Aの正負電極である凸部電極2g及び平面電極にそれぞれ接続し固定される。これにより、回路基板5は、薄型電池2Aの正負電極とリード板との接続固定のみで設置が可能となり、容易にホルダー8を薄型電池2Aに設置し、固定することができる。
The
さらに、基板固定部8bおよび基板固定部8cは、段差を設けているため、回路基板5の熱硬化性樹脂17が、基板絶縁壁8dと接触することがなく隙間7を形成している。このため、回路基板5上の電子部品は、一体的に保護され、また、隙間7により電子部品の放熱性を高めることができる。
Furthermore, since the
さらにまた、電池パック50は、回路基板5に設けた接続端子11に電気接続するため、外部機器の端子類を接触させるため押圧されても、隙間7を設けることで弾性を付加して、回路基板5に大きな負荷が印加される事態を回避し、回路基板5の保護が図られる利点も得られる。
(電池ケース20及び絶縁シール21)
Furthermore, since the
(
電池パック50は、組立電池10の外装を、内蔵される二次電池2の底面部を除く上面及び四側面を絶縁体としてプラスチックで一体的に成型された電池ケース20で絶縁保護している。さらに、電池パック50は、二次電池2の底面部等を、絶縁体である薄いプラスチックの絶縁シール21で絶縁保護することにより、内部の二次電池2及びその他の回路を外部から絶縁している。また、電池ケース20には、電池駆動機器への出力端子11を露出させる電極窓20Aを形成している。
The
絶縁保護としての電池ケース20は、ガラス繊維やカーボン繊維等の繊維を埋設しているプラスチックにより、一体的に成型されている。このプラスチックは、たとえばPPS(ポリフェニレンサルファイド)が適している。このPPSは、優れた強度を有し、さらに、繊維で補強して衝撃強度も向上ができる。さらに、PPSは難燃性にも優れているので、たとえば電池ケースの素材にPPSを使用した場合、板厚を0.4mmまで薄くしても、UL規格等に定められている難燃性に関する基準を満たすことができる。したがって、PPSは、難燃性を保ちながら、電池ケースを薄くすることができ、その分、電池パックの小型化を図ることができる。ただし、電池ケースのプラスチックは、ポリカーボネート等のプラスチックも使用でき、プラスチックをPPSには限定はしない。
The
さらに、薄いプラスチックの絶縁シール21は、ポリプロピレンフィルムやポリエチレンフィルム等の安価な材料を絶縁部材として利用することができる。
Furthermore, the thin plastic insulating
図2及び図3は、図1の電池パック50の分解斜視図である。ここで、電池パック50は、電池ケース20及び絶縁シール21を外した状態を、組立電池10としている。図3に示すように、電池ケース20は、二次電池2を薄型化した薄型電池2Aの第一フラット面2aに対向する上面20Xと、その上面20Xに直交する四方の側面を有する浅い容器状としており、底面側を開口部としている。さらに電池ケース20は、電極窓20Aを有する側面の底面側に、後述する回路基板5を保持する形状の基板部保持片20dを突出させている。さらにまた、電池ケース20は、電極窓20Aとは反対側の側面の底部に薄型電池2Aを保持する電池部保持片20eを有している。これにより、電池ケース20は、組立電池10の一方の側面に固定される回路基板5を基板部保持片20dの内側に挿入し、その後、組立電池10の他方の側面に位置する薄型電池2Aの側縁を電池部保持片20eを挿入することにより、組立電池10と一体化させることができる。
2 and 3 are exploded perspective views of the
さらに、組立電池10と一体化した電池ケース20は、底面側に絶縁シート21を固定して、電池ケース20の開口部を閉塞している。絶縁シート21は、全体の形状をコ字状として、中央部を薄型電池2Aの下面である第二フラット面2bに固定している。さらに、コ字状の絶縁シート21は、両端の折曲部である第一折曲面21aと第二折曲面21bとをそれぞれ電極窓20Aを有する側面に直交する両側面に固定し、さらに、図2に示すように、第一折曲面21aと第二折曲面21bの先端部を電池ケース20の上面20X側に折曲させて、第三折曲面21c及び第四折曲面21dとして電池ケース20の上面20Xに固定している。これらの第三折曲面21c及び第四折曲面21dは、電池ケース20の上面20Xに設けたシート貼付溝20a及びシート貼付溝20bとに固定する。絶縁シート21の固定は、絶縁シート21に粘着面を設けて貼付したり、接着剤等の粘着剤を別途塗布して固定する。これにより、組立電池10は、電池ケース20及び絶縁シート21により一体構造とすることができる。また、電池パック50を一体とし、組立電池10に含まれる受電コイル1、薄型電池2Aおよび回路基板5等の全てを、安全に絶縁保護することができる。
(コイル保護リブ20c)
Furthermore, the
(
さらにまた、電池パック50は、電池ケース20の上面20Xの内面側に、受電コイル1の芯側に突出させたコイル保護リブ20cを有し、コイル保護リブ20cを受電コイルの下端に積層している磁性体シート6に当接させる構成としている。これにより、受電コイル1を電池ケース20で外力等から保護しつつ、全体の厚みが大きくなる事態を回避でき、電池パック50の小型化を達成できる。特に、電磁結合効率を維持するために電池ケース20を薄くする一方、外力が加えられた場合に電池ケース20によって受電コイル1が押圧されて損傷を受ける事態を、コイル保護リブ20cによって保護できる。すなわち、電池ケース20の裏面側を支持することで、受電コイル1への応力印加を回避できるので、電池ケース20の薄型化と受電コイル1の保護を両立できる利点が得られる。また、受電コイル1の芯部分で樹脂製の電池ケース20を厚くすると、ひけが生じて外観が悪くなるが、コイル保護リブ20cを電池ケース20の全面でなく、部分的に設けることでひけの発生を抑制し、このような見栄えが悪くなる事態も回避できる。さらに、コイル保護リブ20cによって、電池パックの組立時に受電コイル1の位置決めも図ることができる。
Furthermore, the
コイル保護リブ20cは、受電コイル1の中心穴1Xの内側に配置される大きさであって、先端である下面が磁性体シート6に当接する高さに成形している。図3に示す電池ケース20は、上面20Xの内面側に、コイル保護リブ20cとして、複数列の凸条を互いに平行に設けている。複数列の凸条からなるコイル保護リブ20cは、各々の凸条の長さを受電コイル1の中心穴1Xの内径以下として、受電コイル1の中心穴1Xの内側に配置できるようにしている。図の受電コイル1は、中心穴1Xの形状を、略正方形としているので、各々の凸条の長さを正方形の1辺よりも多少短くして、複数の凸条を中心穴1Xの内側に配置できるようにしている。さらに、複数列の凸条は、受電コイル1の中心穴1Xの内側に配置できるように、その数と間隔とを調整して設けている。図の電池ケース20は、3列の凸条を設けてコイル保護リブ20cとしている。ただ、コイル保護リブは、凸条を2列以下とし、あるいは4列以上とすることもできる。さらに、コイル保護リブは、必ずしも、複数の凸条を互いに並列に配列する形状に限定せず、複数の凸条を互いに連結する形状、例えば、十字状や多角形状とすることもできる。また、コイル保護リブは、曲線状とし、あるいはこれらを連結した形状とすることも、円形や楕円形状のリング形状とすることもできる。
The
以上の電池パックは、電池駆動機器に接続されて、この電池駆動機器を駆動する電力を供給する。また、電池パックは、充電台に載置されて、充電台に内蔵される送電コイルから電力を受けて、内蔵する二次電池を無接点充電する。ここで、以上の電池パックを利用した実施例として充電台110で充電する状態を図11ないし図13に示す。図11と図12は、電池パック80を内蔵する電池駆動機器100を充電台110にセットして充電する状態を、図13は、電池パック90を直接に充電台110にセットして充電する状態をそれぞれ示している。
The above battery pack is connected to a battery-driven device and supplies power for driving the battery-driven device. The battery pack is placed on the charging stand, receives electric power from a power transmission coil built in the charging stand, and performs contactless charging of the built-in secondary battery. Here, FIG. 11 thru | or FIG. 13 shows the state charged with the charging
たとえば、この充電台110は、電池パック80、90の受電コイル1に電磁結合される送電コイル113と、この送電コイル113に高周波電力を供給する高周波電源114を備える。さらにこの高周波電源114は、ACアダプタ(図示せず)からの接続プラグ141、USBケーブル142、内蔵電池112のいずれかから直流電力が供給される。無接点の充電台110は、ACアダプタからの接続プラグ141を接続するDC接続端子117AとUSBケーブル142を接続するUSB端子117Bからなる直流入力端子117を外装ケース111に設けている。この直流入力端子117は、内蔵電池112への充電および直接高周波電源114へ供給される。
For example, the charging
電池パック80、90の回路図の実施例を図14と図15に示す。たとえば図14の電池パック80は、二次電池2と、受電コイル1と、受電コイル1に誘導される高周波電力を整流するダイオードブリッジからなる整流回路94とを備えることができる。この電池パック80は、整流回路94から出力される直流を、電池パック80が装着される電池駆動機器100に装備される機器側回路101に出力する。さらに、この図の電池パック80は、二次電池2と直列に接続している保護FET92と、この保護FET92をオンオフに制御して二次電池2を保護する保護回路93備える。保護回路93は、二次電池2を過充電と過放電を防止するように保護FET92をオンオフに切り換える。この電池パック80を装着する電池駆動機器100は、機器側回路101に二次電池2の充電制御回路105を内蔵している。充電制御回路105は、整流回路94から入力される直流電力で二次電池2を充電する。この電池駆動機器100は、整流回路94から出力される直流電力を充電制御回路105に入力して、二次電池2を充電するので、整流回路94から出力される直流電力を効率よく二次電池2の充電に利用できる。このような充電制御回路105を内蔵した電池駆動機器100の場合は、電池パック80の回路部品点数を減少させることができる。
Examples of circuit diagrams of the battery packs 80 and 90 are shown in FIGS. For example, the
さらに、たとえば図15の電池パック90は、二次電池2の充電制御回路95を内蔵している。この充電制御回路95は、整流回路94から出力される直流電力で二次電池2を満充電する。さらに、充電制御回路95は、二次電池2の満充電を検出する満充電検出回路96を備えている。この満充電検出回路96は、二次電池2が満充電されると、満充電信号を出力する。満充電信号は、受電コイル1に出力され、受電コイル1から送電コイル113に伝送される。充電台110は、満充電検出回路96から出力される満充電信号を検出して充電を停止する充電停止回路(図示せず)を内蔵している。充電停止回路は、電池パック90の満充電検出回路96から伝送される満充電信号を検出すると、送電コイル113への高周波電力の供給を停止する。この電池パック90は、二次電池2が満充電されると、充電台110に満充電信号を伝送する。したがって、充電台110は、電池パック90から伝送される満充電信号を検出して、送電コイル113への高周波電力の供給を停止できる。このため、電池パック90が満充電されると、高周波電源への電力供給を遮断して無駄な電力消費を阻止できる。この図の電池パック90は、携帯電話等の電池駆動機器に装着することなく、充電台にセットして二次電池2を充電できる。
Further, for example, the
なお、図15の回路において、図示しないが、以下の認証手続きを含む回路とすることもできる。この回路は、送電コイル113からID信号(=(Identification)認証信号)を送信し、電磁誘導されて受電コイル1にてID信号を受信し、電池パック90又は電池駆動機器100側でID信号を確認、認証できると充電を開始し、ID信号を確認、認証できないときには充電を停止する。なお、電池パック90又は電池駆動機器100にてID信号を確認、認証できたときは、ID信号が確認できたことを表す信号(=ID確認信号)を、電池パック90又は電池駆動機器100から、受電コイル1を介して送電コイル113へ送信し、送電コイル113を含む充電台110側にてID確認信号を受信して、電力供給を継続して行う。また、ID確認信号を受信できないときは、充電台110と適合していない電池パック又は電池駆動機器であると認識して、電力供給を停止する。
Although not shown in the circuit of FIG. 15, a circuit including the following authentication procedure may be used. This circuit transmits an ID signal (= (Identification) authentication signal) from the
本発明に係る電池パックは、携帯電話やPDA、携帯型ゲーム機器、携帯型音楽プレーヤ等の無接点充電可能な電源として、好適に利用できる。 The battery pack according to the present invention can be suitably used as a power source capable of contactless charging such as a mobile phone, a PDA, a portable game device, and a portable music player.
1…受電コイル
1X…中心穴
1A…引出線
1a…中心引出線
1b…外周引出線
2…二次電池
2A…薄型電池
2a…第一フラット面
2b…第二フラット面
2c…側面
2d…端子面
2e…端子面
2f…側面
2g…凸部電極
3…回路端子
3a…リード端子
3b…リード端子
3c…コイル端子
3d…コイル端子
4…充電回路
5…回路基板
6…磁性体シート
6a…凹部
6b…切欠部
7…隙間
8…ホルダー
8X…上面プレート部
8A…コイル配置穴
8B…電極穴
8a…引出線段差部
8b…基板固定部
8c…基板固定部
8d…基板絶縁壁
8e…電極絶縁壁
8f…段差部リブ
8g…突出部
8h…位置決めリブ
9…収納空間
10…組立電池
11…出力端子
12…端子リード板
13…保護素子
14…接続リード板
14a…折曲片
15…端子リード板
16…接続リード板
16a…折曲片
17…熱硬化樹脂
19…導電性ワイヤ
20…電池ケース
20X…上面
20A…電極窓
20a…シート貼付溝
20b…シート貼付溝
20c…コイル保護リブ
20d…基板部保持片
20e…電池部保持片
20f…位置決めリブ
21…絶縁シール
21a…第一折曲面
21b…第二折曲面
21c…第三折曲面
21d…第四折曲面
22…水没判定ラベル
50…電池パック
71…受電コイル
79…導電性ワイヤ
80…電池パック
90…電池パック
92…保護FET
93…保護回路
94…整流回路
95…充電制御回路
96…満充電検出回路
100…電池駆動機器
101…機器側回路
105…充電制御回路
110…充電台
111…外装ケース
112…内蔵電池
113…送電コイル
114…高周波電源
117…直流入力端子
117A…DC接続端子
117B…USB端子
141…接続プラグ
142…USBケーブル
201…受電コイル
202…引出線
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (11)
充電台に載置されて、充電台に内蔵される送電コイルから電力を受けて無接点充電が可能な電池パックであって、
充電可能な二次電池(2)と、
充電台に内蔵される送電コイルと電磁結合可能な受電コイル(1)と、
前記受電コイル(1)の、送電コイルとの対向面の背面側に配置された透磁性を有する磁性体シート(6)と、
を備え、
前記受電コイル(1)は導電性ワイヤ(19)を単純巻きした平面状コイルであって、中心側の一端を中心引出線(1a)とし、外周側の一端を外周引出線(1b)として、該中心引出線(1a)を中心側から外周側に引き出してなり、
前記磁性体シート(6)は、前記中心引出線(1a)の引き出し部分を収納するための収納空間(9)を形成してなることを特徴とする電池パック。 While connected to the battery-driven device and supplying power to drive the battery-driven device,
A battery pack mounted on a charging stand and capable of contactless charging by receiving power from a power transmission coil built in the charging stand,
Rechargeable secondary battery (2),
A power receiving coil (1) that can be electromagnetically coupled to a power transmitting coil built in the charging stand;
Magnetic sheet (6) having magnetic permeability disposed on the back side of the surface facing the power transmission coil of the power receiving coil (1),
With
The power receiving coil (1) is a planar coil obtained by simply winding a conductive wire (19), with one end on the center side as a center lead (1a) and one end on the outer periphery as an outer lead (1b). The center lead line (1a) is drawn from the center side to the outer peripheral side,
The battery pack, wherein the magnetic sheet (6) forms a storage space (9) for storing a lead-out portion of the center lead wire (1a).
前記収納空間(9)が、前記磁性体シート(6)の表面に設けた溝状の凹部(6a)で形成されてなることを特徴とする電池パック。 The battery pack according to claim 1,
The battery pack, wherein the storage space (9) is formed by a groove-like recess (6a) provided on the surface of the magnetic sheet (6).
前記収納空間(9)が、前記磁性体シート(6)を部分的に切り欠いたスリット状の切欠部(6b)で形成されてなることを特徴とする電池パック。 The battery pack according to claim 1,
The battery pack, wherein the storage space (9) is formed by a slit-like notch (6b) obtained by partially notching the magnetic sheet (6).
前記収納空間(9)が、前記受電コイル(1)の中心穴(1X)から磁性体シート(6)の外周縁まで延長されてなることを特徴とする電池パック。 The battery pack according to any one of claims 1 to 3,
The battery pack, wherein the storage space (9) extends from a central hole (1X) of the power receiving coil (1) to an outer peripheral edge of the magnetic sheet (6).
前記受電コイル(1)が、外形を角型状としてなることを特徴とする電池パック。 The battery pack according to any one of claims 1 to 4,
The battery pack, wherein the power receiving coil (1) has a rectangular outer shape.
前記受電コイル(1)が、前記中心引出線(1a)と前記外周引出線(1b)とを角型の隅部に位置させると共に、前記磁性体シート(6)が、前記収納空間(9)を隅部に位置させてなることを特徴とする電池パック。 The battery pack according to claim 5,
The power receiving coil (1) positions the central lead wire (1a) and the outer peripheral lead wire (1b) at corners of a square shape, and the magnetic sheet (6) is provided in the storage space (9). A battery pack characterized by being positioned at a corner.
前記二次電池(2)が薄型電池(2A)で、該薄型電池(2A)の第一フラット面(2a)と前記受電コイル(1)との間に前記磁性体シート(6)を配置してなることを特徴とする電池パック。 The battery pack according to any one of claims 1 to 6,
The secondary battery (2) is a thin battery (2A), and the magnetic sheet (6) is disposed between the first flat surface (2a) of the thin battery (2A) and the power receiving coil (1). A battery pack characterized by comprising
前記磁性体シート(6)を前記二次電池(2)の定位置に位置決めするホルダー(8)を備えており、
前記ホルダー(8)は、
前記二次電池(2)の第一フラット面(2a)と対向する上面プレート部(8X)を備えており、
前記上面プレート部(8X)は、
前記磁性体シート(6)を収納可能なコイル配置穴(8A)を設けてなり、
前記コイル配置穴(8A)に配置される前記磁性体シート(6)の収納空間(9)と対向する位置に、前記受電コイル(1)の中心引出線(1a)を配置する引出線段差部(8a)を設けてなることを特徴とする電池パック。 The battery pack according to claim 7, further comprising:
A holder (8) for positioning the magnetic material sheet (6) at a fixed position of the secondary battery (2);
The holder (8)
An upper plate portion (8X) facing the first flat surface (2a) of the secondary battery (2),
The upper plate portion (8X)
Coil arrangement hole (8A) that can accommodate the magnetic sheet (6) is provided,
Leader step portion for arranging the center lead wire (1a) of the power receiving coil (1) at a position facing the storage space (9) of the magnetic sheet (6) placed in the coil placement hole (8A). A battery pack comprising (8a).
前記上面プレート部(8X)が、前記引出線段差部(8X)を段差部リブ(8f)で2分割しており、分割された引出線段差部(8a)に前記中心引出線(1a)と前記外周引出線(1b)とを区画して配置してなる電池パック The battery pack according to claim 8, wherein
The upper surface plate part (8X) divides the leader line step part (8X) into two parts by a step part rib (8f), and the divided leader line step part (8a) and the center leader line (1a) and Battery pack formed by partitioning the outer peripheral lead wire (1b)
前記二次電池(2)の側面に配置され、前記受電コイル(1)で受電した電力を変換して前記二次電池(2)に充電するための充電回路(4)を実装した回路基板(5)を備えており、
前記受電コイル(1)が、前記中心引出線(1a)と外周引出線(1b)とを前記回路基板(5)側に引き出してなることを特徴とする電池パック。 The battery pack according to any one of claims 1 to 9,
A circuit board mounted on a side surface of the secondary battery (2) and mounted with a charging circuit (4) for converting the power received by the power receiving coil (1) and charging the secondary battery (2) ( 5)
The battery pack, wherein the power receiving coil (1) is configured such that the center lead wire (1a) and the outer periphery lead wire (1b) are drawn to the circuit board (5) side.
前記受電コイル(1)を構成する導電性ワイヤ(19)が、自己融着線であることを特徴とする電池パック。 The battery pack according to any one of claims 1 to 10,
The battery pack, wherein the conductive wire (19) constituting the power receiving coil (1) is a self-bonding wire.
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