JP6356805B2 - 非導電性の構造化表面を備えた電池 - Google Patents

Description

本発明は、アノードケースと、アノードケース内に位置するアノードと、アノードケースにつながれたカソードケースと、アノードケースに対してカソードケースをシールするシールと、カソードケース内においてアノードとカソードケースの間に位置するカソードと、及びアノードとカソードの間の膜とを有する電池又はアキュムレーターに関する。

図１に示す腕時計や計算器のような電気デバイスにパワーを供給するためのボタン電池のような電気エネルギーアキュムレーターが知られている。これらの電池１は、アノードケース２と、アノードケース内に位置するアノード４と、アノードケース２につながれたカソードケース３と、アノードケースに対してカソードケースをシールするシール６と、カソードケース内のアノードとカソードケースの間に位置するカソード５と、及びアノードとカソードの間の膜７とを有する。

様々な種類のボタン電池どうしを識別するために、電池の外側の片面においてマーキング８が施されている。特に、カソードケースの表面やアノードケースの表面に施される。

これらのマーキングは、様々な異なる方法によって形成されている。第１の方法は、電池の片側の面にインク又は塗料を堆積させることを伴う。この方法は、単純であり適応が容易であるという利点を有する。実際に、第１の種類の電池のマーキングから第２の種類の電池のマーキングへと変えることは容易である。

しかし、この手法の第１の課題は、電池ケースに対する層の良好な接着の確実性である。別の課題は、電池上の塗料又はインクが容易に消えたり、ひっかき傷が残るということである。実際に、これらの電池は、注意深く扱われずに、落とされたり機械的に摩耗することがある。これによって、ひっかき傷が見えることになったり、インクや塗料を劣化させてしまうような変形を引き起こす。堆積層が劣化すると、インクや塗料の残留物が電池表面から分離して、電気接点を汚したり当該デバイスの正常動作を妨げたりすることがある。

別の手法は、スタンピングによってマーキング８ｂ、８ｃを形成することを伴う。この方法は、ポンチプレスを補助的に用いて、アノードケース、又はより伝統的にはカソードケース、を塑性的に変形することを伴う。スタンピングによって、ケースの別の側から見ることができるマーキング８ｂ、あるいは単に粉砕された材料で形成されたマーキング８ｃを作ることができる。しかし、この方法には、複雑な管理を伴うという課題がある。実際に、マーキングごとに異なるポンチが必要となる。

結果的に、このことによって、電池製造プロセスが複雑になる。マーキングを変えるごとにポンチを変える必要があったり、一又は複数の特定のマーキングが設けられた一連の電池を連続して作る必要があったりする。

本発明は、単純で耐久性があるマーキングを施すことができる電池を提案することによって前記の従来技術の課題を解決するような単電池からなる電池のような電気エネルギーアキュムレーターに関する。

このために、本発明は、アノードケースと、前記アノードケース内に位置するアノードと、前記アノードケースに固定されたカソードケースと、前記アノードケースに対して前記カソードケースをシールするシールと、前記カソードケース内において前記アノードと前記カソードケースの間に位置するカソードと、及び前記アノードと前記カソードの間の膜とを有する電池又はアキュムレーターに関し、互いに固定されている前記アノードケースと前記カソードケースにはそれぞれ、外側の第１の面と外側の第２の面があり、前記第１の面と前記第２の面と交差する関係にある外側の第３の面が、当該アキュムレーターの縁部としてはたらき、当該アキュムレーターの前記外側の面の１つに、材料を局所的に加熱することによって作られた少なくとも１つのマーキングが設けられており、このマーキングは、電気的に絶縁性である。

好ましい第１の実施形態において、前記マーキングを形成する材料の前記局所的な加熱によって、材料が除去される。

好ましい第２の実施形態において、前記マーキングを形成する材料の前記局所的な加熱は、レーザーによって行われる。

好ましい第３の実施形態において、前記マーキングは、当該アキュムレーターの前記外側の面のうちのいずれか１つの上に少なくとも延在する。

本発明の好ましい第４の実施形態において、レーザーによる材料の前記局所的な加熱は、前記マーキングが施される表面の材料とコントラストを有する色を前記マーキングが有するように行われる。

本発明の別の好ましい実施形態において、前記マーキングは、装飾像である。

本発明の別の好ましい実施形態において、前記マーキングは、偽造対策用構造である。

本発明の別の好ましい実施形態において、前記偽造対策用構造には、面の寸法構成が異なる複数の凹部の組み合わせが設けられており、これによって、固有な構成を形成している。

本発明の別の実施形態において、前記偽造対策用構造には、互いに平行に構成している複数の凹部の組み合わせを有し、２つの凹部の間の空間と前記凹部の幅は、不均一であり、これによって、固有な構成を形成している

本発明の別の好ましい実施形態において、電池は、さらに、少なくとも１つの導電性のマーキングを有する。

本発明は、さらに、電子モジュールを収容している閉じたケースを有する電子装置に関し、前記ケースには、ハッチカバーによって閉じられるハッチが設けられており、前記電子モジュールに電気的にパワーを供給するアキュムレーターを構成することができ、前記アキュムレーターは、請求項１〜１０のいずれかに記載のアキュムレーターである。

本発明の好ましい実施形態において、前記ハッチカバーは、光透過性の材料で形成されており、これによって、前記アキュムレーターの前記マーキングを見ることが可能になる。

本発明の好ましい実施形態において、前記アキュムレーターの前記ケースには、装飾が設けられており、前記アキュムレーターの前記マーキングは、前記装飾と前記マーキングが組み合わさって魅力的なアセンブリーを形成するように作られている。

本発明の別の好ましい実施形態において、前記ケースは、前記アキュムレーターと前記電子モジュールの間の電気接続を得るためのコネクターを有し、前記アキュムレーターの前記マーキングは、前記電気接続が妨げられないように設けられる。

もっぱら例として与えられている添付図面に図示されている本発明の実施形態（これに制限されない）の下記の詳細な説明を読むことで、本発明に係る電池の他の利点及び特徴を明確に理解することができるであろう。

従来技術による電池の概略断面図である。 本発明に係る電池の概略断面図である。 本発明に係る電池の第１の応用例の斜視図である。 本発明の電池の第１の応用例によるマーキングを備えた腕時計ケースの裏蓋側からの図である。 本発明に係る電池の第２の応用例の斜視図である。

図２は、本発明に係る電池として、電気エネルギーアキュムレーター１０を示している。電池１０は、再充電可能であっても再充電可能でなくてもよい。この電池１０は、例えば、ボタン電池であり、アノード１４を収容するアノードケース１２を有する。この電池は、さらに、アノードケース１２に固定されているカソードケース１３を有する。アノードケース１２とカソードケース１３の間のシールを確実にするために、アノードケース１２に対してカソードケース１３をシールするシール１６が用いられる。

カソード１５は、カソードケース１３内においてアノード１４とカソードケース１３の間に位置している。アノード１４とカソード１５の間に位置するように膜１７が配置されている。アノードケース１２には外側の第１の面２１があり、カソードケース１３には外側の第２の面２２がある。例えば、外側の第１の面２１及び外側の第２の面２２は、互いに平行である。電池１０は、さらに、これらの第１の面２１及び第２の面２２と交差する関係の外側の第３の面２３を有する。この第３の面２３は、電池１０の縁部を形成しており、アノードケース１２の一部及びカソードケース１３の一部からなる。しかし、外側の第１の面２１及び外側の第２の面２２は、平行でなくてもよく、曲がっていてもよい。

この電池１０は、腕時計又は計算器のような電子装置１００内に配置されるように意図されている。電子デバイス１００は、ケース１０１を有し、その中に電子モジュールが配置されている。この電子モジュールは、電池１０によってパワーが供給される。ケース１０１は、その裏蓋１０２内に、ハウジング１０３を有するように作られており、そのハウジング１０３内にて、電子モジュールへの電気接続のために電池１０が配置されている。このハウジング１０３は、電池ハッチカバー１０４によって閉じられる。一般的には、電池１０がそのハウジング１０３内に配置されていれば、ユーザーが１つの表面を見えるようになる。しかし、電池１０の複数の表面を見ることができるような電子装置１００であることができる。ユーザーから見える表面とは反対の面、一般的には、外側の第２の面２２、すなわち、アノード、を介して、また、電池１０の縁部としてはたらく外側の第３の面２３のカソードケースの部分を介して、電気接触又は接続が行われる。これは、一般的には、弾性金属細長材の形態であるコンタクターを通して行われる。

好ましいことに、本発明によると、当該電池は、マーキング１８を有する。このマーキング１８は、材料を局所的に加熱することによって施される。第１の実施形態において、材料の局所的な加熱には、電池の片側の面から材料を除去することを伴う。この材料の除去は、レーザー彫刻によって達成される。すなわち、所望領域上にレーザー光線が照射される。そして、材料がレーザーによって溶かされ気化する。このようにレーザー彫刻を用いることには、電池マーキングプロセスを単純化できるという利点がある。なぜなら、マーキング１８と別のマーキングとを変えるのに、レーザープログラミングのみによって行うことができるからである。また、この方法によって、１０〜２００ｎｍの彫刻深さを得ることができる。これは、スタンピングによって得ることは不可能である。レーザー彫刻によって、マーキングの非常に良好な接着を達成することが可能になる。なぜなら、マーキングがケース材と一体化されているからである。

好ましくは、マーキング１８は、非導電性であるように、すなわち、絶縁性であるように作られる。これを達成するために、レーザー彫刻を酸素雰囲気中で行う。これによって、酸素と彫刻される材料が反応して、彫刻される表面の酸化を引き起こす。この酸化によって、抵抗の局所的な増加がもたらされ、したがって、電流の流れが少なくなる。

非導電性ないし絶縁性のマーキング１８は、外側の第１の面２１、第２の面２２又は外側の第３の面２３の上に延在する。ただし、マーキング１８が電気接触を妨げないことが前提である。当然、マーキングは、外側の第１の面２１及び第２の面２２及び外側の第３の面２３の上に延在することができる。ただし、電子装置１００のコンタクターとの電気接触が害されないことを前提とする。

非導電性のマーキング１８を有することの利点として、例えば、電池１０によってパワーが供給される電子装置１００のプリント回路の特定の部分を絶縁してしまうことを避けることができるということがある。この特定の部分としては、例えば、テスト点がある。これは、電池１０が存在しないときにはアクセス可能でなければならないが、電池１０が挿入されたときには接触不良であるリスクを回避するために絶縁されていなければならないような箇所である。また、このことによって、電子装置１００又は計時器用途の場合のムーブメントの内部機構部品の一部であって電池１０と接触することがあり得るような部分を絶縁してしまうことを避けることができる。

別の利点として、誤りを証明するものとして役立つことがあるということがある。電池１０が交換される際には、ユーザーが誤って電池を間違った方向に差し込んでしまうことがあり得る。このような場合、電流の方向に敏感な電気部品を損傷してしまうリスクがある。通常、保護素子が設けられる。例えば、前記の懸念を防ぐためのダイオードである。しかし、ダイオードは、電池１０が間違った方向に取り付けられた場合に、反対方向の電流の流れを防ぐものではない。単に損傷を防ぐものである。本発明に係るマーキング１８によって、ユーザーが見える側の面に非導電性のマーキング１８で印をつけることができる。これによって、電池１０が間違った方向に取り付けられた場合に、電気接触を形成するために用いられる細長材ばねは、非導電性のマーキング１８と接触しており、したがって、電流は流れることができない。

黒色のマーキング１８を有することの利点として、黒色のマーキング１８は、電池１０の材料、すなわち、アノードケース１２及び／又はカソードケース１３の材料と、マーキング１８との間のコントラストを与えるということがある。このようにコントラストがあることは、マーキング１８が目立ち、注目を集めることを意味する。

第１の応用例において、これらのマーキング１８は、図３に示すような魅力的な図形１８１又は装飾像を形成するために用いられる。このために、電池１０がそのハッチ１０３内にあるときにユーザーに見られる電池の表面上に、魅力的な図形１８１が形成される。これらの魅力的な図形１８１は、限定版を作るために容易に用いることができる。

また、図４に示すような大きな魅力的なアセンブリーに、一又は複数の魅力的な図形１８１を導入することができる。装飾１０５を備えた電池１０を有するデバイス１００用のケース１０１を有すること、また、電池１０が装飾１０５の部品であることを思い描くことができる。これを達成するために、電池１０のマーキング１８が、ケース１０１の装飾１０５と連係し、かつ、魅力的なアセンブリー１０６を形成するように構成している。例えば、ケース１０１が特定の星座（図示せず）を形成する星群からなる装飾が設けられている場合には、電池１０のマーキング１８は、電池１０がハッチ１０３内に入ると星座が完全に出現するように構成する一又は複数の星の形態であることができる。同様に、有名な秘密諜報部員００７（登録商標）に関連するロゴを作ることができる。これにおいては、砲身の描画がケース１０１の装飾１０５を形成しており、人間の図形がマーキング１８を形成している。

他方では、魅力的な図形１８１は、単に、製造業者のロゴ、あるいは電池１０の特徴に関する情報であることができる。例えば、電池１０の種類や電池１０が発生する電圧／電流についての情報である。この場合、マーキング１８を無色にすることができる。これによって、必要以上に見えないようにする。特に、マーキング１８が、魅力的な図形１８１としてはたらく別のマーキング１８に関連づけられている場合にである。この応用例においては、魅力的な図形１８１は、回折格子１８０を有するようにして、その外観を良くすることができる。

この第１の応用例は、光透過性の材料で形成された電池１０のためのハッチ１０４を有する有利な手法に関係している。この透明性によって、電池１０が交換される際だけではなく、ユーザーが望む場合に、電池１０のマーキング１８をユーザーが見ることが可能になる。

第２の応用例においては、偽造対策の目的のためにマーキング１８が用いられる。この偽造対策用マーキング１８は、様々な形態をとることができる。

第１の形態は、シリアルナンバーを形成することを伴う。

偽造対策用マーキング１８の第２の形態は、図５に示すバーコード１８２のような特定の構造を伴う。このようなバーコード１８２は、二次元的であることができる。すなわち、レーザー彫刻によって、一連の凹部１８２ａを作ることを思い描くことができる。これは、浅くても深くてもよく、幅広であっても狭くてもよく、長くても短くてもよく、例えば、正方形を形成するものであってもよい。この特定の組み合わせは、できるだけ地味にするために無色のマーキング１８で作ることが好ましい。そして、電池１０の正当性を確かめるために、バーコード１８２をスキャンすることができる。

深さが同じだが幅と文字間隔が異なるような複数の平行な凹部１８２ａで作られた伝統的なバーコード１８２を彫刻することができる。

添付の請求の範囲によって定められる本発明の範囲から逸脱せずに、上記の本発明の様々な実施形態に対して、当業者にとって明らかな様々な変更及び／又は改善及び／又は組み合わせを行うことができることは明らかである。

当然、一又は複数のマーキングが導電性であるように構成することができる。

Claims (16)

1. アノードケース（１２）と、前記アノードケース内に位置するアノード（１４）と、前記アノードケースに固定されたカソードケース（１３）と、前記アノードケースに対して前記カソードケースをシールするシール（１６）と、前記カソードケース内において前記アノードと前記カソードケースの間に位置するカソード（１５）と、及び前記アノードと前記カソードの間の膜（１７）とを有する電気エネルギーアキュムレーター（１０）であって、
   互いに固定されている前記アノードケース（１２）と前記カソードケース（１３）にはそれぞれ、外側の第１の面（２１）と外側の第２の面（２２）があり、
   前記第１の面と前記第２の面と交差する関係にある外側の第３の面（２３）が、当該アキュムレーターの縁部としてはたらき、
   当該アキュムレーターの前記外側の面（２１、２２、２３）の１つに、材料を局所的に加熱することによって作られた少なくとも１つのマーキング（１８）が設けられており、
   このマーキングは、電気的に絶縁性であり、かつ前記外側の面（２１、２２、２３）の１つの実質的全面にわたって形成されている
   ことを特徴とするアキュムレーター。
2. 前記マーキング（１８）を形成する材料の前記局所的な加熱によって、材料が除去される
   ことを特徴とする請求項１に記載のアキュムレーター。
3. 前記マーキング（１８）を形成する材料の前記局所的な加熱は、レーザーによって行われる
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のアキュムレーター。
4. 前記マーキング（１８）は、当該アキュムレーターの前記外側の面のうちのいずれか１つの上に少なくとも延在する
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のアキュムレーター。
5. レーザーによる材料の前記局所的な加熱は、前記マーキングが施される表面の材料とコントラストを有する色を前記マーキング（１８）が有するように行われる
   ことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のアキュムレーター。
6. 前記マーキング（１８）は、装飾像である
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のアキュムレーター。
7. 前記マーキング（１８）は、偽造対策用構造（１８２）である
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のアキュムレーター。
8. 前記偽造対策用構造（１８２）には、面の寸法構成が異なる複数の凹部（１８２ａ）の組み合わせが設けられており、これによって、固有な構成を形成している
   ことを特徴とする請求項７に記載のアキュムレーター。
9. 前記偽造対策用構造（１８２）には、互いに平行に構成している複数の凹部（１８２ａ）の組み合わせが設けられており、
   ２つの凹部の間の空間と前記凹部の幅は、不均一であり、これによって、固有な構成を形成している
   ことを特徴とする請求項７に記載のアキュムレーター。
10. さらに、少なくとも１つの導電性のマーキングを有する
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のアキュムレーター。
11. 前記マーキングによって、電子装置が具備するテスト点が絶縁されることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載のアキュムレーター。
12. 前記マーキングによって、電子装置にアキュムレーターが間違った方向に取り付けられた場合に電流が流れることが防止されることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載のアキュムレーター。
13. 電子モジュールを収容している閉じたケース（１０１）を有する電子装置（１００）であって、
    前記ケースには、ハッチカバー（１０４）によって閉じられるハッチ（１０３）が設けられており、
    前記電子モジュールに電気的にパワーを供給する電気エネルギーアキュムレーターを構成することができ、
    前記アキュムレーターは、請求項１〜１２のいずれかに記載のアキュムレーター（１０）である
    ことを特徴とする電子装置。
14. 前記ハッチカバー（１０４）は、光透過性の材料で形成されており、これによって、前記アキュムレーターの前記マーキング（１８）を見ることが可能になる
    ことを特徴とする請求項１３に記載の電子装置。
15. 前記アキュムレーターの前記ケースには、装飾（１０５）が設けられており、
    前記アキュムレーターの前記マーキング（１８）は、前記装飾（１０５）と前記マーキング（１８）が組み合わさってアセンブリー（１０６）を形成するように作られている
    ことを特徴とする請求項１３に記載の電子装置。
16. 前記ケース（１０１）は、前記アキュムレーターと前記電子モジュールの間の電気接続を得るためのコネクターを有し、
    前記アキュムレーターの前記マーキング（１８）は、前記電気接続が妨げられないように設けられる
    ことを特徴とする請求項１３に記載の電子装置。

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