WO2017138282A1 - 電池ユニット、電気機器、動物用首輪型電気機器、リード型充電器、振動充電アタッチメント、ジャケット型充電器、振動発電器内蔵球体型充電器、ペットトイレ型充電器、及びペットハウス型充電器 - Google Patents

Abstract

電池ユニットは、第１の面と、それに対向する第２の面を有するフレキシブル基板と、フレキシブル基板の第１の面上で第１の方向に並列に配置された複数の電池とを備える。フレキシブル基板において、第１の面内で第１の方向と直交する第２の方向に沿って隣接する複数の電池の間に薄肉部を形成し、フレキシブル基板は第２の面から第１の面に向かう第３の方向に、第１絶縁層、配線層、第２絶縁層の順で積層され、薄肉部では、第１絶縁層が露出している。

Description

電池ユニット、電気機器、動物用首輪型電気機器、リード型充電器、振動充電アタッチメント、ジャケット型充電器、振動発電器内蔵球体型充電器、ペットトイレ型充電器、及びペットハウス型充電器

　本発明は、電池ユニット、電気機器、動物用首輪型電気機器、リード型充電器、振動充電アタッチメント、ジャケット型充電器、振動発電器内蔵球体型充電器、ペットトイレ型充電器、及びペットハウス型充電器に関する。

　近年、小型の電池ユニットが開発され、これを小型の電気機器として、ペット等の動物用首輪型である電気機器に利用するものが、以下に特許文献に開示されている。

特開２００３－１５８９３９ 特開２００１－２０４２９３ 特開２００５－１６８５０５

　従来の電池ユニットにおいては、大量の電池ユニットを生産するには、適していない構造であり、大量生産には、不向きであった。

　本開示は、このような従来の問題を解決するために成されたもので、大量生産に適した電池ユニットを提供することを目的とする。

　本開示の電池ユニットは、第１の面と、それに対向する第２の面を有するフレキシブル基板と、フレキシブル基板の第１の面上で第１の方向に並列に配置された複数の電池とを備える。フレキシブル基板において、第１の面内で第１の方向と直交する第２の方向に沿って隣接する複数の電池の間に薄肉部を形成し、フレキシブル基板は第２の面から第１の面に向かう第３の方向に、第１絶縁層、配線層、第２絶縁層の順で積層され、薄肉部では、第１絶縁層が露出している。

　電池ユニットのフレキシブル基板は伸縮性を有することが望ましい。

　電池ユニットが薄肉部にて分割されて、複数の電池の数より少ない数の電池を備えた電池ユニットとすることもできる。

　また、本開示は、このような電池ユニットを利用する電気機器、動物用首輪型電気機器、リード型充電器、振動充電アタッチメント、ジャケット型充電器、振動発電器内蔵球体型充電器、ペットトイレ型充電器、及びペットトイレ型充電器である。

　本開示は、隣接する複数の電池の間に薄肉部を形成していることにより、容易に薄肉部にて分割することができ、大量生産に適している。

図１Ａは、本発明の第1実施形態に係る電池ユニットを示す斜視図である。 図１Ｂは、同電池ユニットのフレキシブル基板を曲げた状態を示す斜視図である。 図２Ａは、本発明の第1実施形態に係る電池ユニットを示す上面図である。 図２Ｂは、同電池ユニットを示す正面図である。 図２Ｃは、同電池ユニットを示す背面図である。 図２Ｄは、同電池ユニットを示す左側面図である。 図３Ａは、本発明の第1実施形態に係る電池ユニットのフレキシブル基板を示す上面図である。 図３Ｂは、図３ＡのＩＩＩＢ－ＩＩＩＢ線断面図である。 図３Ｃは、図３ＡのＩＩＩＣ－ＩＩＩＣ線断面図である。 図４Ａは、本発明の第２実施形態に係る電池ユニットを示す斜視図である。 図４Ｂは、同電池ユニットのフレキシブル基板を曲げた状態を示す斜視図である。 図５Ａは、本発明の第３実施形態に係る電池ユニットを示す斜視図である。 図５Ｂは、本発明の第３実施形態に係る電池ユニットを伸ばした状態を示す斜視図である。 図６Ａは、本発明の第４実施形態に係る円筒型電池及び端子を示す上面図である。 図６Ｂは、同円筒型電池及び端子を示す正面図である。 図６Ｃは、同円筒型電池及び端子を示す左側面図である。 図６Ｄは、同円筒型電池及び端子を示す右側面図である。 図７Ａは、本発明の第４実施形態に係るフレキシブル基板を示す上面図である。 図７Ｂは、同フレキシブル基板を示す底面図である。 図８Ａは、本発明の第４実施形態に係る電池ユニットを示す上面図である。 図８Ｂは、同電池ユニットを示す正面図である。 図９Ａは第１の実施態様の電池ユニットを組み込んだ腕時計と充電台を示す斜視図である。 図９Ｂは、腕時計を充電時に充電台に搭載した状態を示す斜視図である。 図１０Ａは、第３実施例の電池ユニットを組み込んだ手袋を示す使用時の斜視図である。 図１０Ｂは、第３実施例の電池ユニットを組み込んだレッグバンドを示す使用時の斜視図である。 図１１Ａは、電池ユニットを組み込んだ眼鏡型端末を示す図である。 図１１Ｂは、電池ユニットを組み込んだ他の眼鏡型端末を示す図である。 図１２は、電池ユニットを組み込んだペン型端末を示す図である。 図１３は、電池ユニットを組み込んだカード型端末を示す図である。 図１４は、電池ユニットを組み込んだ電気ウキを示す図である。 図１５は、電池ユニットを組み込んだ動物用首輪型電気機器を示す斜視図である。 図１６は、動物用首輪型電気機器とこれを充電するリード型充電器を示す斜視図である。 図１７は、動物用首輪型電気機器とこれを充電する振動充電アタッチメントを示す図である。 図１８は、動物用首輪型電気機器とこれを充電するジャケット型充電器を示す図である。 図１９は、動物用首輪型電気機器とこれを充電する振動発電器内蔵球体型充電器を示す図である。 図２０は、動物用首輪型電気機器とこれを充電するペットトイレ型充電器を示す図である。 図２１は、動物用首輪型電気機器とこれを充電するペットハウス型充電器を示す図である。

　（第1の実施態様）
　以下、電池ユニットの第1の態様（実施例）について説明する。

　図１Ａは、電池ユニット１０の斜視図である。図１Ｂは図１Ａの電池ユニット１０のフレキシブル基板３０を曲げた状態の図である。図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、および図２Ｄはそれぞれ電池ユニット１０の上面図、正面図、背面図、および左側面図である。図２Ａ～図２Ｄは、円筒型電池２０の一部を記載し、フレキシブル基板３０の詳細の構成は省略している。図３Ａ、図３Ｂ、および図３Ｃはそれぞれフレキシブル基板３０の上面図、正面断面図、および側面断面図である。図３Ｂは、図３Ａに示すＩＩＩＢ－ＩＩＩＢ線断面図であり、ＩＩＩＢ’－ＩＩＩＢ’線断面図でもある。ＩＩＩＢ－ＩＩＩＢ線断面とＩＩＩＢ’－ＩＩＩＢ’線断面は同様の構造である。図３Ｃは図３Ａに示すＩＩＩＣ－ＩＩＩＣ線断面図である。

　電池ユニット１０は、複数の円筒型電池２０と、フレキシブル基板３０を有する。

　複数の円筒型電池２０の代わりに四角柱形状などの多角柱形状の電池を用いることもできる。円筒型電池２０は、例えば、リチウムイオン２次電池である。円筒型電池２０は、特に、直径４ｍｍ、長さ２５ｍｍのサイズ、直径４ｍｍ、長さ３５ｍｍのサイズ、または直径３ｍｍ、長さ２０ｍｍのサイズを用いることができる。円筒型電池２０は、これ以外のサイズでもよい。直径４ｍｍに代えて、５ｍｍにしてもよいし、４ｍｍ～５ｍｍの間のサイズ、例えば４．５ｍｍであってもよい。または、４ｍｍより小さいサイズであってもよい。また、直径３ｍｍに代えて、３ｍｍ～４ｍｍの間のサイズ、例えば３．５ｍｍであってもよい。勿論３ｍｍより小さいサイズであってもよい。長さ２５ｍｍ、３５ｍｍ、２０ｍｍも丁度でなくてもよく、例えば、２５ｍｍに代えて２４ｍｍ～２６ｍｍの間のサイズ、３５ｍｍに代えて３４ｍｍ～３６ｍｍのサイズ、２０ｍｍに変えて１９ｍｍ～２１ｍｍのサイズであってもよい。なお、フレキシブル基板３０は、電池のサイズごとに作られる。電池のサイズが非常に近寄っている場合には、フレキシブル基板３０の共用が可能な場合もある。

　複数の円筒型電池２０はフレキシブル基板３０に電気的に接続し、機械的にも接続する。複数の円筒型電池２０は、円筒の軸方向を平行にして並列に配置される。

　複数の円筒型電池２０は、電気的に並列に接続されている。複数の円筒型電池２０は、正極２０Ａと負極２０Ｂにそれぞれ金属板からなる端子４１が接続されている。これらの端子４１は、正極２０Ａまたは負極２０Ｂと例えばレーザー溶接で接続される。これらの端子４１はフレキシブル基板３０のスリット状の孔３６に挿入され、電極３５と半田付けにより接続される。なお、円筒型電池２０は端子４１を介さずに、直接フレキシブル基板３０の電極３５に接続されていてもよい。

　フレキシブル基板３０は、ある円筒型電池２０の配置位置と、これと隣り合う別の円筒型電池２０の配置位置との間に、薄肉部３７を有する。フレキシブル基板３０は、配線がある部分においては、ベースフィルム３１（第１絶縁層）と接着層３４と、配線層３２と、接着層３４と、カバーフィルム３３(第２絶縁層)の順に積層されている。配線がない部分においては、ベースフィルム３１と接着層３４と、カバーフィルム３３からなる。フレキシブル基板３０の薄肉部３７は、配線がない部分に設けられる。薄肉部３７は、カバーフィルム３３を設けず、ベースフィルム３１のみ存在する。

　円筒型電池２０が小型であると、様々な場所へ取り付けることが可能となり、その適用範囲は広くなる一方、電池の容量が少なくなる。しかし、複数の円筒型電池２０は、電気的に並列に接続しているので、円筒型電池２０が小型で電池の容量が少なくても、電池ユニット１０としての電池容量は多く、さらに電池ユニット１０は曲げやすく曲げに対する復元力が弱いので、幅広く適用できる。

　第１の実施態様の電池ユニットから、例えば、円筒型電池を２個分だけ切り離して、分割して、使用することができる。必要な個数に応じて、３個、４個、或いはそれ以上、または１個で使うことが出来る。従って、第１の態様の電池ユニットの生産においては、切り離す円筒型電池の個数によってフレキシブル基板の切断位置を変えるだけでよく、生産効率が高い。このとき、図３Ａに示す薄肉部３７は、フレキシブル基板の切断位置の目印にもなり、また切断を容易とする。他の態様の電池ユニットも同様である。

　以下、電池ユニットの第２の実施態様について説明する。

　図４Ａ、および図４Ｂは、本発明の第２の態様の電池ユニット５０の斜視図である。図４Ａはフレキシブル基板３０を曲げていないときの図であり、図４Ｂはフレキシブル基板３０を曲げたときの図である。電池ユニット５０も、電池ユニット１０と同様に円筒型電池２０、フレキシブル基板３０および端子４１を備える。電池ユニット５０は、フレキシブル基板３０の略中央に、円筒型電池２０を配置しない領域を有する。この円筒型電池２０を配置しない領域で曲げることにより、複数の円筒型電池２０を内側にして円筒型電池２０を２段積みの構造にすることができる。なお、以後、上記第1実施形態と同一構成には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

　（第３の実施態様）
　以下、電池ユニットの第３の実施態様について説明する。

　図５Ａは電池ユニット６０の斜視図である。電池ユニット６０は伸縮性のあるフレキシブル基板６１を有する。伸縮性のあるフレキシブル基板６１は円筒型電池２０と端子４１を介して接続している。図５Ｂは、図５Ａの電池ユニット６０のフレキシブル基板６１を伸ばした図である。電池ユニット６０は、伸縮性があるので、適用範囲が広い。例えば、衣料型のウエアラブル機器に適用してもよく、衣料の使い心地を損なわず、快適な着心地を実現する。

　衣料関連として、帽子、マフラーに適用してもよく、靴などの履物、カバン、バッグ、ポーチなどの小物に適用してもよい。

　（第４の実施態様）
　以下、電池ユニットの第４の実施態様について説明する。

　図６Ａは電池ユニット７０の一部である円筒型電池２０と端子１４１の上面図、図６Ｂは同正面図、図６Ｃは同左側面図、図６Ｄは同右側面図である。図７Ａはフレキシブル基板１３０の上面図、図７Ｂは同底面図である。図８Ａは電池ユニット７０の上面図、図８Ｂは同正面図である。図８Ａ、図８Ｂは、一部の円筒型電池２０の記載を省略している。

　第４の態様の電池ユニットは、複数の円筒型電池２０と、端子１４１と、フレキシブル基板１３０とを有する。電池ユニット７０は円筒型電池２０を電気的に並列に接続している。複数の円筒型電池２０は、円筒の軸方向に配置されている。端子は円筒型電池２０の正極２０Ａと負極２０Ｂとにそれぞれ接続されている。この接続方法は、例えばレーザー溶接である。端子１４１は、折り曲げられており、フレキシブル基板１３０の電極１３５上に配置され半田付けにより接続される。図７Ａ、図７Ｂに示されるように、電極１３５に隣接してスルーホール１３７が設けられ、フレキシブル基板１３０の底面側に設けられた金属箔からなる細い板状の導体１３８と上面側の電極１３５が電気的に接続される。ここで、複数の円筒型電池２０の正極２０Ａは、一方の導体１３８に電気接続され、負極２０Ｂは他方の導体１３８に電気接続されることで、複数の円筒型電池２０は、電気的に並列に接続される。

　この電池ユニット７０は、全体の形状が細いので、細い構造物の中に組み込むことができる。細い構造物の例として、眼鏡のつるの部分、筆やペン、電気ウキ、箸、歯ブラシなどがあげられる。これらの細長いものの中に組み込むことが可能となる。

　以下、電池ユニットの適用例について説明する。

　図９Ａ、図９Ｂは第１の実施態様の電池ユニット１０を腕時計１０１に組み込んだ図である。フレキシブル基板３０はベルト１０２の中に組み込まれている。ベルト１０２の延在方向の中心には、文字盤１０６を備えている。円筒型電池２０は電気的に並列に３本接続されている。腕時計１０１は充電台１０３に載せることで、円筒型電池２０に充電される。この充電方法は非接触給電（無線給電）方式である。

　充電台１０３は送電装置１０４を、腕時計１０１は受電装置１０５をそれぞれ有する。送電装置１０４および受電装置１０５は例えばコイルであり、送電装置１０４のコイルに交流を流し、これにより受電装置１０５のコイルに電磁誘導を生じさせて電力を給電することもできる。電磁界共鳴方式を用いてもよい。

　腕時計１０１は、時計以外の機能を有してもよい。例えば、計算機能や通信機能、その他に脈波測定機能や体温測定機能を有してもよい。

　円筒型電池は、腕時計が動作をするための電力を供給する。

　フレキシブル基板３０を用いた電池ユニット１０は、腕時計のベルト以外に組み込んでもよい。例えば、手首につけるバンド、腕につけるバンド、足首につけるバンド、太ももにつけるバンド、すねにつけるバンド、腰につけるベルトに組み込んでもよい。頭のおでこを通る鉢巻や、ヘアバンド、に組み込んでもよい。ジャケットや肌着などの衣類に、電池ユニット１０を内蔵してもよい。円筒型電池２０は、肩や裾の比較的動きが激しくない部分に内蔵される。または必要本数に応じて着脱可能な構成にしてもよい。電池ユニット１０は屈曲性にも富むため、違和感が少ない。

　第１の実施態様の電池ユニット１０に代えて第３の実施態様の電池ユニット６０を用いてもよい。伸縮性のある材質（ストレッチャブル樹脂）等からなる伸縮性のあるフレキシブル基板６１を用いた電池ユニット６０は屈曲性にあわせて伸縮性に富むため、衣料に組み込んだ際により違和感が少ない。

　内蔵される円筒型電池２０に対しての充電は、電池ユニット２０、６０が組み込まれた衣類を衣類ハンガーに掛けるだけで無接点で充電が可能な構成をとる。むろん、ACアダプターからコードを直接接続して充電することも可能である。

　老人・子供の衣類に電池ユニット２０、６０を装着して、ＧＰＳ機能、または、ビーコン機能をつけることで、携帯端末またはパーソナルコンピュータで居場所を特定することで、迷子防止用に使ってもよい。あるいは、登山など遭難での位置情報発信にも適用してもよい。インターネット環境、またはパーソナルコンピュータ、スマートホンなどの携帯端末とデータの通信を行なうために、必要な電力を電池ユニット１０、６０から得る。

　工事現場のベストに電池ユニット１０、６０を装着して、ベストに組み込んだＬＥＤを点灯させてもよい。ベストに限らず、ＬＥＤを組み込んだ衣料に電池ユニット１０、６０を装着してこのＬＥＤを点灯させることで、夜間の事故防止のための電飾に用いてもよい。または、ダンスウェアなどの電飾に適用してもよい。

　以上の例は、電池ユニット１０、６０を衣料でなく、ウエアラブル状態で身につけるものに組み込んでもよい。

　図１０Ａ、図１０Ｂは、第３の実施態様の電池ユニット６０の適用例である。図１０Ａは、電池ユニット６０を手袋１２０に組み入れた図で、図１０Ｂは電池ユニット６０をレッグバンド１２１に組み入れた図である。電池ユニット６０はリストバンドまたは靴下へ組み入れてもよい。衣料に電池ユニット６０を取り付けても良いし、衣料自体を伸縮性のあるフレキシブル基板で形成してもよい。

　図１１Ａ、図１１Ｂは眼鏡型端末１２３、１２４内に電池ユニット７０は組み込んだ図である。

　図１１Ａに示す眼鏡型端末１２３においては、左右のレンズの間に、図１１Ｂに示す眼鏡型端末１２４においては、眼鏡型端末１２４のつる（耳かけ、ウデ、テンプル）の部分に、電池ユニットの円筒型電池２０を縦に並べて埋め込み電力を確保し使用する。このときには、第４の実施態様の電池ユニット７０が用いられる。眼鏡型端末は、眼鏡型の携帯端末であり、円筒型電池２０を内蔵する。インターネット環境、またはパーソナルコンピュータ、スマートホンなどの携帯端末とデータの通信を行ない、必要な電力を円筒型電池２０から得る。

　円筒型電池２０は、両レンズの間または、つるの部分に1本もしくは複数本内蔵される。電池ソケットに必要本数、着脱可能な構成にもできる。

　内蔵される円筒型電池に対しての充電は、図１１Ａ、図１１Ｂに示すように充電台に置く（引っかける）だけで無接点で充電が可能な構成をとる。

　詳細には、図１１Ａにおいて、図１１Ａ（ｂ）（分解図）に示すように、眼鏡型端末１２３には、充電器機能を備えた収納下ケース１２７、カバーケース１２８を備えている。図１１Ａ（ｃ）のコード付き充電アダプター１２６を取り出すときの図に示すように、コード付き充電アダプター１２６は、収納下ケース１２７に収納され、必要時取り出すことができる。そして、図１１Ａ（ｄ）に示すように、充電アダプター１２６をコンセント（図示せず）に挿入し、収納下ケース１２７上に眼鏡型端末１２３を搭載し、カバーケース１２８を被せて、充電を行う。また、図１１Ａ（ａ）、（ｂ）に示すように、カバーケース１２８は、収納下ケース１２７の下に、重ねて組み合わせることができ、この状態で、収納下ケース１２７を、眼鏡型端末１２３の置き台として利用することができる。また、図１１Ａ（ｂ）に示すように、充電時に電力を受電する受電装置１２５を、つるの先端の耳に当たる部分のカバー部品に装着することができる。

　また、図１１Ｂ（ａ）、（ｂ）、（ｃ）においては、眼鏡型端末１２４のつる（耳かけ、ウデ、テンプル）の部分に、電池ユニットの円筒型電池２０を搭載したときの（充電用）受電装置、送電装置の位置の例を説明している。

　図１１Ｂ（ａ）の眼鏡型端末１２４においては、眼鏡のつる部分が、充電器１３２（眼鏡の保管台も兼用）に保持されている。この眼鏡のつる部分に、受電装置１３３が取り付けられ、充電器１３２の対応する場所に送電装置１３４が取り付けられている。

　図１１Ｂ（ｂ）の眼鏡型端末１２４においては、左右のレンズの間が、充電器１３２（眼鏡の保管台も兼用）に保持されている。この左右のレンズの間部分に、受電装置１３３が取り付けられ、充電器１３２の対応する場所に送電装置１３４が取り付けられている。

　図１１Ｂ（ｃ）の眼鏡型端末１２４においては、メガネフレームを折り畳んだ状態で、充電器１３２（眼鏡の保管台も兼用）にかけて保持されている。眼鏡のつる部分に、受電装置１３３が取り付けられ、充電器１３２の対応する場所に送電装置１３４が取り付けられている。

　図１２は、ペン型端末１３６に電池ユニット７０を取り付けたときの説明図である。円筒型電池２０は、1本もしくは複数用いられる。第４の実施態様の電池ユニット７０を用いることができる。図１２（ａ）は、ペン型端末１３５に内蔵される内部回路構造１３６ｉｎを示し、電池ユニット７０の円筒型電池２０と、受電装置１３７と、回路基板１３８とを備えている。図１２（ｂ）は、上記内部回路構造１３６ｉｎを内蔵したペン型端末１３６を示している。図１２（ｃ）は、携帯端末１３６ｐａ（一部のみを図に示す）とペン型端末１３６を示しており、ペン型端末１３６は、携帯端末１３６ｐａの側面にマグネットで装着でき、その際に、無接点により充電がなされる。

　第４の実施態様の電池ユニット７０は、その他に、歯ブラシに用いてもよい。例えば、歯ブラシの柄の部分に配置する。歯ブラシに用いて、ブラッシングのセンシングなどを行うための電力供給源とする。電池容量に応じて円筒型電池を縦に並べる。

　円筒型電池は、柄に1本もしくは複数本並べられて内蔵される。柄ではなく、ブラシが取り付けられる本体に内蔵しても良い。必要に応じて着脱可能な電池交換式の構成にもできる。内蔵される円筒型電池に対しての充電は、歯ブラシ台に置くだけで無接点で充電が可能な構成をとる。

　ジャイロセンサーなどのセンサーを内蔵した歯ブラシで、ブラッシングの時間、磨き方、磨き速度などのデータを取得し、携帯端末やPCとデータ通信を行い、管理できる。

　第４の実施態様の電池ユニットは、その他に、箸に用いてもよい。センシングに基づく食育支援システムへの応用ができる。

　内蔵される円筒型電池に対しての充電は、箸置き台に置くだけで無接点で充電が可能な構成をとる。ジャイロセンサーなどのセンサーを内蔵した箸で、食事の時間、食べ方、食べる速度などのデータを取得し、携帯端末やPCとデータ通信を行い、管理できる。

　（食育支援）
　図１３は、カード型端末１３７に電池ユニット７０を取り付けたときの説明図である。

　第１の実施態様の電池ユニット１０または第４の実施態様の電池ユニット７０を用いることができる。円筒型電池２０が位置する部分を他より厚くすることで、方向性が容易に判別でき、また、手で持つ際に持ちやすい。

　充電は、無線給電（無接点充電、非接触充電）で行われる。カード型端末１３７を充電器１３８の複数のスリット状挿入穴１３９の一つに差し込むことで充電が行われる。詳細には、図１３(ａ)のカード型端末１３７の内部構造に示されるように、基板１４２に、円筒型電池２０、充電回路１４３、充電電力の受電装置１４４を備えている。そして、図１３（ｂ）に示すように、図１３（ａ）の内部構造に外部カバー１４５を取り付けたカード型端末１３７が、充電器１３８（一部省略）のスリット状挿入穴１３９に挿入され、充電される。図１３（ｃ）は、カード型端末１３７、充電器１３８の概略な断面図を示している。

　カード型端末はインターネット環境、またはパーソナルコンピュータ、スマートホンなどの携帯端末とデータの通信を行ない、必要な電力を円筒型電池から得る。

　円筒型電池は、カード型端末の上部分に配置される。

　カード型端末は、タイムカード、ルームキー、個人IDカードなどに用いられる。

　図１４は、釣り具の電気ウキ１４６に適用したものである。ＬＥＤ１４７を内蔵した電気ウキ１４６に電池ユニット７０の円筒型電池２０を適用できる（図１４（ａ）参照）。電気ウキ１４６は、柱形状の底部に、充電電力の受電装置１４８を備えている。図１４（ｂ）に示すように、充電は、電気ウキ１４６の底部を、充電台１４８の穴に挿入し、充電台１４８の送電装置（図示せず）から送電して、充電を行う。また、波の振動を利用して充電を行う。電気ウキは、使い捨ての一次電池が使用されているが、二次電池とし使用することで、省資源になる。電気ウキの内部にジャイロセンサーを組み込み、波の振動以外の衝撃（アタリ）を検知して光源の点灯方法を変化させて、釣り人に知らせる機能、もしくは、電気ウキと釣り人の携帯端末を通信させて、衝撃（アタリ）を手元の携帯端末に知らせる機能を有してもよい。

　電池ユニットは、その他にも適用できる。

　たとえば、シューズへの適用である。靴底や踵は第１の実施態様の電池ユニット、靴紐は第４の実施態様の電池ユニットを用いる。靴を履いていない時に非接触充電にて充電する。

　携帯端末やPCとデータの通信を行ない、必要な電力を円筒型電池から得る。

　円筒型電池と周辺回路は、靴底や踵の比較的動きが激しくない部分に内蔵される。靴の中敷きに搭載すれば、お好みの靴にもセットが可能となる。フレキシブル基板（ＦＰＣ）や伸縮性のある材質（ストレッチャブル樹脂）等に直接または、電池端子（コネクタ）を実装・搭載しても、屈曲性にも富むため、ユーザーは装着していることが気にならない。内蔵される円筒型電池に対しての充電は、下駄箱の台などに乗せるだけで無接点で充電が可能な構成をとる。むろん、ＡＣアダプターからコードを直接接続して充電することも可能である。

　迷子防止用に老人・子供のシューズに装着し、携帯端末やPCで居場所を特定することに用いてもよい。

　夜間の事故防止のための電飾、ダンスウェアなどの電飾に用いてもよい。

　登山など遭難での位置情報発信に用いてもよい。

　歩き方や歩く速度などのデータを採取し、スマホに連携してもよい。

　他に、ネックレスにも適用できる。ネックレスの大きさによって、第１の実施態様の電池ユニットまたは第４の実施態様の電池ユニットを選択してよい。

　他に、ヘッドマウントディスプレイに適用できる、ヘッドマウントディスプレイのバンド部分に内蔵する場合には、第１の実施態様または第３の実施態様の電池ユニットを用いることができる。その他の部分に内蔵する場合には、大きさ、形状を考慮して、これらの他に、第４の態様の電池ユニットを選択しうる。

　他に、耳かけ式イヤホン、補聴器に適用できる。第４の実施態様の電池ユニットを用いることが出来る。耳の裏側の目立たないところに配置することができる。

　インターネット環境、またはパーソナルコンピュータ、スマートホンなどの携帯端末とデータの通信を行ない、必要な電力を円筒型電池から得る。円筒型電池は、耳後ろの目立たない部分に1本もしくは複数本内蔵される。電池ソケットに必要本数、着脱可能な構成にもできる。

　内蔵される円筒型電池に対しての充電は、充電台に置く（引っかける）だけで無接点で充電が可能な構成をとる。

　また、以下に上述の電池ユニットを組み込んだ動物用首輪型電気機器およびその機器への充電方法の実施形態例について、説明する。

　本実施形態例は、ペットや家畜の首輪にセンサーやＬＥＤなどを組込み、駆動させる機器に関するものであり、また、このような機器への給電、および内蔵された二次電池への充電方法に関するものである。

　なお、ここで言う給電には、電気機器を動作させるための電力を供給することと、動物用首輪型電気機器に内蔵された二次電池を充電することを含む。

　以下、具体的な実施の形態の例を提示する。

　図１５に示す動物用首輪型電気機器１５０は、ペットや家畜など、首輪を着用可能な動物に装着する電気機器である。加速度センサや温度、光センサなどを搭載し、動物の健康状態や行動観察などに使用する。詳細な内部の電気構造は後述するが、首輪本体１５１の外側に、リード留め具１５２、収納した充電端子を保護する充電端子カバー１５３を備えている。また、そのフィードバック手段の一つとして、首輪に仕込んだＬＥＤを光らせて人とのコミュニケーションに寄与することも想定される。

　図１６に、首輪型電気機器１５０と、これを充電する首輪型電気機器用リード型充電器１５４を示している。首輪型電気機器１５０は、本体１５１にセンサ１５５、ＬＥＤ１５６が、設けられている。そして、これらの負荷に電力を供給する電池ユニットの二次電池２０が設けられている。また、充電端子カバー１５３内部に、充電端子１５７が設けられている。

　リード型充電器１５４は、リード１５８とこれを巻き取る収納部１５９を備えている。収納部１５９の外形は厚みのある円板形状であり、貫通孔を設けることでリードグリップ１６５としている。また、収納部１５９内には、二次電池１６０が収納されており、リード１５８内に内蔵される電力ケーブル１６２とその先端の充電プラグ１６１（充電端子１５７）を介して、二次電池１６０の電力を、首輪型電気機器１５０内の電池ユニットの二次電池２０及び電子部品（負荷）に、供給する。また、リード１５８は、内蔵する電力ケーブル１６２及びワイヤー１６３、そして、これらを覆うワイヤー・電力ケーブルカバー１６４からなる。

　リードを装着して散歩する習慣のある動物に対し、必ず装着するリードを通じて自然な形で給電を行う。あらかじめリード型充電器１５４の収納部１５９に内蔵された二次電池１６０にコンセントから充電しておき、散歩時にその電池から、リード内を通した電源ケーブルを通じて首輪の充電端子１５７に電力供給し、首輪側の二次電池２０を充電する。

　なお、首輪型電気機器とリード型充電器の接続は無接点充電にすることも可能であり、これにより、防水化し、短絡や端子損傷による充電不具合の発生を低減することができる。

　図１７に、首輪型電気機器１５０とリードとの間に取り付ける振動充電アタッチメント１６６を示す。この振動充電アタッチメント１６６は、リードを装着して散歩する習慣のある動物に対し、必ず装着するリードを通じて自然な形で給電を行う。散歩時のリードにかかる牽引力の変化をばねの構造でコイルの往復運動（振動）に変換し、電磁誘導により発電し、それを首輪側の二次電池に給電して充電を行う。詳細には、図１７（ｂ）、（ｃ）に示されるように、移動自在に動くことができる支持体１６７、１６８の間に、バネ１６９、１７０を介して磁石１７１を接続する。この磁石１７１の外周側で覆うようにコイル１７２を配置する。そして、散歩時のリードにかかる牽引力の変化により、支持体１６７、１６８の間隔が変動することにより、磁石１７１とコイル１７２との相対位置が変化し、電磁誘導により発電することができる。発電された電力は、充電回路部１７３を介して、充電プラグ１７４より、出力される。図１７（ｂ）は、通常位置の状態、図１７（ｃ）は、バネ１６９、１７０が伸長した位置の状態を示している。

　図１８に首輪型電気機器１５０を充電するジャケット型充電器１７５を、示す。飼い主が散歩の際にペットにジャケット（衣装）を着せる場合に、衣装装着を通じて自然な形で充電を行う。図１８（ａ）に示すように、ジャケット型充電器１７５は、ジャケット部１７６と、ここに収納可能な電力源としての薄型二次電池１７７と、これからの電力を首輪型電気機器１５０に送電する充電プラグ１７８を備えている。充電プラグ１７８はホック型であり、電力を送電するとともに、ジャケット部１７６を首輪型電気機器１５０に保持する役目もしている。衣装にペットの動きをできるだけ妨げない形で二次電池を収納し、装着前にコンセントから充電しておく。装着時に首輪の充電端子部に衣装保持を兼ねて固定、接続し、散歩中に自然な形で充電を行う。また、図１８（ｂ）に示すように、二次電池１７７の代わりに電力源としての太陽電池１７９を使い、好天の散歩時に充電することもできる。

　図１９に首輪型電気機器１５０を充電するおもちゃ型充電器１８０を示す。おもちゃ型充電器である振動発電器内蔵球体型充電器は、リードや衣装を着けて散歩する習慣のないネコなどペットに装着した首輪型電気機器に対し、おもちゃの形で給電する装置である。球体の中に振動発電装置を内蔵し、ネコが球体を動かすことで発電し、伸縮する接続ケーブル１８１を介して、接続された首輪型電気機器１５０の電池ユニットの二次電池を充電する。球体内に、球体をランダム、あるいは遠隔操作で振動させる機能を持たせ、ネコの興味を惹くことで、積極的に十分な振動を球体に与えるようにうながすこともできる。

　図２０に首輪型電気機器１５０を充電するペットトイレ型充電器１８２を示す。ペットトイレ型充電器１８２は、住宅内で飼育するペットサークルとして機能するトレイに充電機能をもたせ、ペットトイレ型充電器１８２には電力源としてコンセント１８３から給電され、ペットの就寝時などにリード型コネクター１８４で接続し、首輪型電気機器１５０の電池ユニットの二次電池を充電する。

　図２１に首輪型電気機器１５０を充電するペットハウス型充電器を示す。

　ペットハウス１８６に充電機能を持たせ、ペットの就寝時などにリード型コネクター１８７で接続し、首輪型電気機器１５０の電池ユニットの二次電池を充電する。図２１（ａ）に示すように、電力源として、屋外では電力太陽電池１８８と二次電池（図示せず）を備えることで電源のない場所でも充電し続けることができる。また、図２１（ｂ）に示すように、屋内では、電力源として、コンセント１８９からペットハウス１８６に給電することができる。

　本発明は、小型な電池ユニットとして使用でき、動物用首輪型電気機器のような小型電気機器の電源として使用できる。

　１０，５０，６０，７０　電池ユニット
　３０，６１，１３０　フレキシブル基板
　３１　ベースフィルム（第１絶縁層）
　３２　配線層
　３３　カバーフィルム（第２絶縁層）
　３７　薄肉部

Claims (11)

1. 　第１の面と、それに対向する第２の面を有するフレキシブル基板と、
   　前記フレキシブル基板の第１の面上で第１の方向に並列に配置された複数の電池とを備え、
   　前記フレキシブル基板において、前記第１の面内で前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って隣接する前記複数の電池の間に薄肉部を形成し、前記フレキシブル基板は前記第２の面から前記第１の面に向かう第３の方向に、第１絶縁層、配線層、第２絶縁層の順で積層され、前記薄肉部では、前記第１絶縁層が露出している電池ユニット。
2. 　前記フレキシブル基板は伸縮性を有する請求項１に記載の電池ユニット。
3. 　前記薄肉部にて分割されて、前記複数の電池の数より少ない数の電池を備えた請求項１に記載の電池ユニット。
4. 　請求項１又は請求項３の電池ユニットを備える電気機器。
5. 　請求項４の電気機器は、前記電池ユニットからの電力により駆動する負荷を備え、首輪を着用可能な動物に装着する動物用首輪型電気機器。
6. 　請求項５の動物用首輪型電気機器に接続されるリードを備えるリード型充電器であり、前記リードは前記動物用首輪型電気機器に電力を供給する電力ケーブルを備えるリード型充電器。
7. 　請求項５の動物用首輪型電気機器と、リードとの間に接続され振動充電アタッチメントであり、前記リードにかかる牽引力の変化よる振動により発電する前記振動充電アタッチメントにより発電した電力を前記動物用首輪型電気機器に供給する振動充電アタッチメント。
8. 　請求項５の動物用首輪型電気機器に接続されるジャケット型充電器であり、動物が着るジャケットに電力源を備え、前記動物用首輪型電気機器に前記電力源から電力を供給するジャケット型充電器。
9. 　請求項５の動物用首輪型電気機器に接続される振動発電器内蔵球体型充電器であり、振動により発電する振動発電器と、発電された電力を前記動物用首輪型電気機器に供給する接続ケーブルを備える振動発電器内蔵球体型充電器。
10. 　請求項５の動物用首輪型電気機器にリード型コネクターを介して接続されるペットトイレ型充電器であり、前記リード型コネクターを介して前記ペットトイレ型充電器から前記動物用首輪型電気機器に電力を供給するペットトイレ型充電器。
11. 　請求項５の動物用首輪型電気機器にリード型コネクターを介して接続されるペットハウス型充電器であり、前記リード型コネクターを介して前記ペットハウス型充電器から前記動物用首輪型電気機器に電力を供給するペットハウス型充電器。

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