CN1379498A - 内置有断路器的组合电池 - Google Patents

内置有断路器的组合电池 Download PDF

Info

Publication number
CN1379498A
CN1379498A CN02108424A CN02108424A CN1379498A CN 1379498 A CN1379498 A CN 1379498A CN 02108424 A CN02108424 A CN 02108424A CN 02108424 A CN02108424 A CN 02108424A CN 1379498 A CN1379498 A CN 1379498A
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit breaker
assembled battery
battery
contact
pcb
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN02108424A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1243393C (zh
Inventor
渡部厚司
玉井幹隆
寺岡大樹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Publication of CN1379498A publication Critical patent/CN1379498A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1243393C publication Critical patent/CN1243393C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/528—Fixed electrical connections, i.e. not intended for disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/581—Devices or arrangements for the interruption of current in response to temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/583—Devices or arrangements for the interruption of current in response to current, e.g. fuses
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Thermally Actuated Switches (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

一种组合电池,在壳体内置有电池、安装有电池的保护电路部件的印刷电路板以及断路器。当过载电流流过电池,或者电池温度高于设定温度时,断路器被切换为OFF。断路器具有固定在罩体上的多个钎焊端子,一个或多个钎焊端子通过钎焊回流固定在印刷电路板上。印刷电路板通过引线片与电池连接在一起,同时被装配在壳体内的规定位置。断路器通过印刷电路板固定在壳体内的规定位置。

Description

内置有断路器的组合电池
技术领域
本发明涉及一种内置有断路器的组合电池，当过载电流流过电池，或者电池的温度异常上升时，就会切断电流。
背景技术
当过载电流流过电池时，或者当电池的温度异常升高时，组合电池内置的断路器就会切断电流，保护电池。断路器有将可动触点切换为ON/OFF类型，以及象PTC一样通过温度使电阻急剧地变化的类型。可动触点类型的断路器内置有通过流过的电流而被加热的双金属片。双金属片被电流的焦耳热加热，使可动触点由ON切换为OFF，从而切断电流。PTC当温度上升时，电阻急剧地增大，从而几乎不会流过电流。
图1表示内置有断路器4的组合电池。图示的组合电池其断路器204的引线片2026与电池201连接在一起。为了快速地切断电流，断路器204靠近电池201的表面而设置。靠近电池201的断路器204的引线片2026与电池201接触，为了防止短路，在断路器204和电池201之间设置有绝缘垫片2027。
如图1所示，断路器204的引线片2026与电池201连接的组合电池，为了正确地定位断路器204，装配时很麻烦。此外还有断路器204的位置易偏离的缺点。断路器的装配位置对切断电流的特性有影响，这是因为断路器通过流过电池的电流被加热，同时通过电池的热量被加热的缘故。当断路器同电池分离开时，从电池向断路器的热传导不良。相反，当断路器靠近电池时，热传导变好，从而断路器很容易变为OFF。因此，断路器与电池的相对位置的偏离会使断路器切断电流的特性变化。断路器要求具有当达到预先设定的条件时就确实地切断电流的特性。如果断路器的OFF动作过慢或过快，都无法实现理想的组合电池。如果断路器的OFF动作过慢，则无法充分地保护电池，使电池的特性下降，或使电池的内电压异常升高。此外，如果断路器的OFF动作过快，则在可以充分使用的环境内也无法使用组合电池。
本发明就是为了解决上述缺点而开发的，本发明的主要目的是，提供一种使组装变得简单，同时将断路器装配在正确的位置，使断路器正确地动作，有效地保护电池，使其可以安全地使用的组合电池。
从以下参照附图的详细说明，使本发明的上述和其它目的和特点变得更加明了。
发明内容
本发明的组合电池具有壳体、内置于该壳体的电池、印刷电路板以及断路器。印刷电路板上安装有电池的保护电路部件。断路器与电池串联连接，当过载电流流过电池，或者电池温度超过设定温度时，被切换为OFF，从而保护电池。此外，断路器具有固定在罩体上的多个钎焊端子，一个或多个钎焊端子通过钎焊回流固定在印刷电路板上。印刷电路板通过引线片与电池连接，同时设置在壳体内部的规定位置。断路器通过印刷电路板固定在壳体内部的规定位置。
上述结构的组合电池具有以下优点，即组装简单，断路器可以准确地装配在正确的位置。这是由于组合电池其断路器的钎焊端子通过钎焊回流固定在印刷电路板上，而且该印刷电路板装配在规定位置。断路器的钎焊端子通过钎焊回流固定在印刷电路板上的结构具有节省制造时间、简单等优点。此外，固定断路器的印刷电路板通过引线片与电池连接，装配在壳体的规定位置，所以通过印刷电路板而装配的断路器和电池总是保持一定的相对位置，同时可以很好地装配断路器。这样，可以使断路器总是装配在正确位置的组合电池可以提高断路器的热敏感度，使其正确地动作，有效地保护电池，从而可以安全地使用。
断路器优选在罩体的两端具有钎焊端子，两端的钎焊端子通过钎焊回流牢固地固定在印刷电路板上。此外，断路器在罩体上固定有钎焊端子和引线片端子，钎焊端子通过钎焊回流固定在印刷电路板上，引线片端子可以与电池的电极连接。该断路器可以使用内置有电流切断触点的类型，上述电流切断触点可以由于过载电流或温度而由ON切换为OFF。
印刷电路板优选与电池的表面相对置，而且在与电池之间设置装配断路器的装配间隙，从而被装配在规定位置。断路器可以装配在该装配间隙内。此外，该断路器可以使罩体的表面与电池表面靠近而装配。特别是，断路器可以与电池表面直接接触而装配。此外，印刷电路板可以通过支架装配在电池表面的规定位置。
附图说明
图1为现有的内置有断路器的组合电池的简要剖视图。
图2为本发明实施例的组合电池的简要剖视图。
图3为本发明其他实施例的组合电池的简要剖视图。
图4为表示内置在组合电池内的断路器的一个例子的剖视图。
图5为表示内置在组合电池内的断路器的另一个例子的剖视图。
图6为表示内置在组合电池内的断路器的另一个例子的剖视图。
图7为表示内置在组合电池内的断路器的另一个例子的剖视图。
图8为表示内置在组合电池内的断路器的另一个例子的剖视图及俯视图。
图9为表示内置在组合电池内的断路器的另一个例子的剖视图及俯视图。
图10为表示内置在组合电池内的断路器的另一个例子的剖视图。
图11为表示如图10所示的断路器的内部结构的俯视图。
图12为表示内置在组合电池内的断路器的另一个例子的剖视图。
图13为表示内置有如图6所示的断路器的组合电池的一个例子的剖视图。
图14为表示内置有如图6所示的断路器的组合电池的另一个例子的剖视图。
图15为表示内置有如图8所示的断路器的组合电池的一个例子的电路图。
图16为表示内置有如图10所示的断路器的组合电池的一个例子的电路图。
图17为表示本发明其他实施例的组合电池的透视图。
图18为从下侧观察的如图17所示的组合电池的分解透视图。
具体实施方式
如图2和图3所示的组合电池，在壳体2、32内置有电池1、31，印刷电路板3、33，以及断路器4、34。电池1、31可以是锂离子二次电池、镍-氢电池、镍-镉电池、聚合物电池等可充电电池。图中的组合电池内置有薄型电池，也可以使用圆筒电池。此外，组合电池在壳体内置有一个或多个电池。
印刷电路板3、33设置在电池1、31的端部。印刷电路板33安装有电池31的保护电路部件36。在保护电路部件36中实现的电池31的保护电路可以防止电池31的过充电和过放电，从而防止电池31的劣化。保护电路具有检查电池31的残余电量和电压的电路，以及在该电路中进行ON/OFF切换的开关元件。如果电池31处于过充电或者过放电状态，则保护电路使开关元件OFF，从而断开电池31的电流。
图中的组合电池的印刷电路板3、33是与电池1、31的表面相对而配置的。印刷电路板3、33与电池1、31之间装配有断路器4、34，在设置了用于装配断路器4、34的装配间隙8、38的状态下，将印刷电路板3、33装配在规定位置。组合电池将断路器4、34装配在该装配间隙8、38内，使断路器4、34的罩体表面接近电池1、31的表面。图中的组合电池通过引线片5、35(引线片)将印刷电路板3、33与电池1、31连接起来。如图所示的组合电池为了防止引线片与电池1、31和印刷电路板3、33的表面接触，设置有绝缘垫片33、322。
此外，图3的组合电池在电池31和印刷电路板33之间设置有支架37。支架37具有将印刷电路板33保持在规定位置的嵌入部分37A。印刷电路板33插入支架37的嵌入部分37A内，而保持在规定位置。被支架37保持在规定位置的印刷电路板33通过引线片与电池31连接，通过支架37和引线片两者的作用，被装配在壳体32内的规定位置。在图中虽然没有表示，但将印刷电路板和电池保持在规定位置的嵌入部分设置在壳体的内表面，也可以将印刷电路板和电池装配在壳体内的规定位置。此外，通过热传导树脂，印刷电路板与电池、壳体连接在一起，从而可以固定在规定位置。通过热传导树脂固定的印刷电路板，将固定在印刷电路板上的断路器等与电池连接起来，具有可以有效地使电池的热量向断路器传导的优点。
热传导树脂是将印刷电路板与电池连接的绝缘的粘结剂，例如环氧系列的粘着剂。图2的组合电池将印刷电路板3的固定断路器4的表面作为与电池1相对的表面，通过热传导树脂9将断路器4与电池1粘接起来。具有该结构的组合电池，可以通过热传导树脂9使电池1的热量有效地向断路器4传导。因此，具有以下优点，即电池1被加热时，电池1的热量可以有效地向断路器4传导，从而快速将断路器4断开。如图3所示，断路器处于与电池31的表面直接接触的状态而配置，所以电池31的热量可以有效地向断路器34传导。
如图4至图12所示，断路器在罩体410、510、610、710、810、910、1010、1210上固定有钎焊端子411、511、611、711、811、911、1011、1211。罩体410、510、610、710、810、910、1010、1210由塑料制成。但是，断路器的全部罩体没有必要都由塑料制成。如图5和图12所示，断路器54、124的罩体510、1210的一部分为弹性金属片513、1213。弹性金属片513、1213连接在罩体510、1210的上表面，弹性地突出来。图5所示的弹性金属片513的结构为，一侧的侧面与罩体510连接，另一侧从罩体510突出来。此外，如图12所示的弹性金属片1213的结构为，整体为弯曲形状，中央部分弹性地突出来。具有上述结构的断路器54、124，由于与电池靠近装配，所以弹性金属片513、1213可以弹性地挤压在电池的表面。因此，电池的热量可以有效地向断路器54、124传导。
钎焊端子411、511、611、711、811、911、1011、1211与罩体410、510、610、710、810、910、1010、1210处于同一平面，向罩体410、510、610、710、810、910、1010、1210的外侧突出，或者固定在罩体的底面。钎焊端子411、511、611、711、811、911、1011、1211通过钎焊回流固定在在印刷电路板上。通过该钎焊端子411、511、611、711、811、911、1011、1211，断路器44、54、64、74、84、94、104、124被固定在印刷电路板上。由于固定在罩体两端的钎焊端子11、311通过钎焊回流而固定在印刷电路板3、33上，所以图2和图3的断路器4、34牢固地固定在印刷电路板上。断路器4电连接在固定在印刷电路板3、33上的输出端子21、321和电池1、31之间。因此，当断路器4、34变为OFF时，输出端子21、321从电池1、31上断开，从而切断了电池1、31的电流。
使多个钎焊端子11、311向罩体外侧突出的断路器4、34使钎焊端子11、311向两端部突出。该断路器4、34具有可以通过钎焊端子11、311牢固地固定在印刷电路板3、33上的优点。
如图6所示的断路器64具有钎焊端子611和引线片端子612。钎焊端子611和引线片端子612被固定在罩体610上，由罩体610向外部突出。该钎焊端子611与罩体610的底面处于同一平面而被固定在罩体610上，引线片端子612由罩体610的中间突出来。该断路器64如图13和图14所示，通过将钎焊端子611钎焊回流在印刷电路板133、143上而固定，通过将引线片端子612点焊或者钎焊回流在电池131、143上而连接。在图13和图14中，132、142表示壳体，135、145表示引线片，136、146表示保护电路部件，138、148表示装配间隙，1321、1421表示输出端子。
以下详细说明断路器的内部结构。如图4至图11所示的断路器44、54、64、74、84、94、104在罩体410、510、610、710、810、910、1010内置有当温度高于设定温度时就会被切换为OFF的电流切断触点414、514、614、714、814、914、1014。电流切断触点414、514、614、714、814、914、1014使用由热膨胀率不同的多枚金属层叠而成的热变形金属片，例如双金属片或三金属片。上述电流切断触点414、514、614、714、814、914、1014当被加热时，可动触点416、516、616、716、816、916、1016会同固定触点417、517、617、817、917、1017分离开，向成为OFF状态的方向变形，当处于没有被加热的状态时，可动触点416、516、616、716、816、916、1016处于与固定触点417、517、617、817、917、1017接触的位置。罩体410、510、610、710、810、910、1010内部具有收藏电流切断触点414、514、614、714、814、914、1014的收藏腔419、519、619、719、819、919、1019。收藏腔419、519、619、719、819、919、1019在将可动触点416、516、616、716、816、916、1016和固定触点417、517、617、817、917、1017可以切换为ON/OFF的位置，配置有电流切断触点414、514、614、714、814、914、1014。
如图4至图6所示的断路器44、54、64在电流切断触点414、514、614的两端固定可动触点416、516、616，在图的中央部分的上下设置挤压部位418、518、618。电流切断触点414、514、614的中央部分与挤压部位418、518、618连接而固定。但是，电流切断触点没有与挤压部位连接，它可以通过定位用的凸凹部分保持在规定位置，同时被上下的挤压部位夹持而配置在规定位置。这样，由于不需要将电流切断触点414、514、614固定在罩体410、510、610中的特殊结构，所以电流切断触点414、514、614被挤压部位418、518、618挤压的结构具有可以使整体做得很薄的优点。固定触点417、517、617与可动触点416、516、616相对置，被固定在罩体410、510、610内。固定触点417、517、617与从罩体410、510、610的两端向外部伸出的钎焊端子411、511、611或者引线片端子612连接在一起。该电流切断触点414、514、614在没有被加热的状态下，两端的可动触点416、516、616与固定触点417、517、617接触，处于ON状态。当电流切断触点414、514、614被加热时，向使两端的可动触点416、516、616上升的方向变形，从而可动触点416、516、616同固定触点417、517、617分离开，切换为OFF。
图7的断路器74，其电流切断触点714由弹性触点714A和热变形片714B构成。热变形片714B为由热膨胀率不同的金属层叠而成的双金属片或三金属片等热变形金属片。如图所示，弹性触点714A在下表面固定有可动触点716。该断路器74在与可动触点716相对的位置，固定一对互相分离的固定触点717。一对固定触点717分别与从罩体710的两端向外部伸出的钎焊端子711连接。当电流切断触点714的可动触点716与固定触点717接触时，两方的钎焊端子711被电流切断触点714导通，成为ON状态，当可动触点716同固定触点717分离时，成为OFF状态。当该电流切断触点714被加热时，热变形片714B变形为不挤压弹性触点714A的形状。此时，弹性触点714A向可动触点716同固定触点717分离的方向进行弹性变形，使断路器74切换为OFF状态。热变形片714B靠近弹性触点714A而配置，当热变形时，弹性触点714A变形，可动触点716同固定触点717分离开来。
具有上述结构的断路器44、54、64、74当电流切断触点414、514、614、714被加热到高于设定温度的高温时，可动触点416、516、616、716同固定触点417、517、617、717分离开，从而被切换为OFF状态。切换为OFF状态后，当冷却时，又会从OFF回复到ON。从OFF回复到ON的温度低于由ON切换为OFF的设定温度，ON和OFF的温度具有滞后现象。
如图8和图9所示的断路器84、94将可动触点816、916固定在电流切断触点814、914的一端上，另一端固定在罩体810、910上。上述断路器84、94将固定触点817、917连接在一侧的钎焊端子811、911上，将电流切断触点814、914连接在另一侧的钎焊端子811、911上。电流切断触点814、914在没有被加热的状态下，可动触点816、916与固定触点817、917接触，成为ON状态。当电流切断触点814、914被加热时，向可动触点816、916上升的方向变形，从而可动触点816、916同固定触点817、917分离开，被切换为OFF状态。图9的断路器94，其电流切断触点914由弹性触点914A和热变形片914B构成。热变形片914B为由热膨胀率不同的金属层叠而成的双金属片或三金属片等热变形金属片。该电流切断触点914当热变形片914B被加热时，挤压弹性触点914A，向可动触点916同固定触点917分离的方向进行变形。因此，热变形片914B靠近弹性触点914A而配置，当热变形时，挤压弹性触点914A，使可动触点916同固定触点917分离开来。
此外，如图8至图11所示的断路器84、94、104具有加热电流切断触点814、914、1014的电阻加热元件815、915、1015。电阻加热元件815、915、1015加热电流切断触点814、914、1014，使其被切换为OFF状态。因此，电阻加热元件815、915、1015与电流切断触点814、914、1014热结合而配置。电阻加热元件815、915、1015连接有一对控制引线片端子820、920、1020。控制引线片端子820、920、1020与从罩体810、910、1010向外部突出的钎焊端子811、911、1011连接。如图8、图9和图10所示的断路器84、94、104在向两侧突出的钎焊端子811、911、1011上连接有控制引线片端子820、920、1020。具有上述结构的断路器84、94、104具有通过两个端部和向两侧突出的钎焊端子811、911、1011，可以牢固地固定在印刷电路板上的优点。一对控制引线片端子在图中没有表示，可以具有以下结构，即其中一个在罩体的内部与固定触点连接，只有另一个控制引线片端子向罩体的外部伸出。该断路器可以把钎焊端子做成有三个端子的端子结构。此外，断路器设置有从罩体中央突出的引线片端子，可以将控制引线片端子与该引线片端子连接。
加热电流切断触点814、914、1014的电阻加热元件815、915、1015是流过电流产生焦耳热而产生热量的元件，例如PTC、电阻、热敏电阻等。由于PTC会很快上升到设定温度，所以作为电阻加热元件815、915、1015具有理想的特性。此外，PTC还具有以下优点，即当达到设定温度时，电阻会急剧地增大，电流变小，所以会大大减小由于电力消耗而造成的浪费。因此，电阻加热元件815、915、1015优选PTC。
如图8和图9所示的断路器84、94在固定在电流切断触点814、914的罩体810、910一侧的端部上配置有电阻加热元件815、915。图8的断路器84，紧贴着电流切断触点814的下表面，固定着电阻加热元件815。图9的断路器94在作为电流切断触点914的热变形板914B的下面固定着电阻加热元件915，电阻加热元件915和电流切断触点914热结合在一起。
如图10所示的断路器104在罩体1010的中央配置有电阻加热元件1015，电阻加热元件1015底部两侧与从罩体1010的两端向外部伸出的钎焊端子1011连接在一起。此外，该断路器104的电阻加热元件1015的中央与电流切断触点1014连接在一起。电流切断触点1014在两端固定有可动触点1016。该电流切断触点1014处于图中的中央部分的上下被罩体1010的挤压部位1018和电阻加热元件1015夹持在中间的状态，而被配置在规定的位置。电流切断触点1014的中央部分固定在挤压部位1018或者电阻加热元件1015上。电流切断触点1014，例如与挤压部位1018的下表面接触，或者与电阻加热元件1015的上表面接触而被固定。这样，通过挤压部位1018将电流切断触点1014挤压在电阻加热元件1015上的结构，即使在电流切断触点1014被切换为OFF的状态下，处于弹性变形的电流切断触点1014被挤压部位1018所挤压，而确实地与电阻加热元件1015接触，所以在这种状态下，电阻加热元件1015的热量可以有效地向电流切断触点1014传导。因此，当通过电阻加热元件1015加热电流切断触点1014，使其自己保持OFF状态时，可以通过电阻加热元件1015有效地加热电流切断触点1014，减少电阻加热元件1015的发热量。这对例如通过电池向电阻加热元件通电，使其自己保持(OFF状态)的电路是十分重要的。这是由于可以减少电池的放电，使电流切断触点保持OFF状态。
图15表示内置有如图8所示的组合电池的一个例子的电路图，图16表示内置有如图10所示的组合电池的一个例子的电路图。这些电路图所示的组合电池在电池151、161与输出端子1521、1621之间串联连接有断路器84、104。断路器84、104一端的钎焊端子811、1011与电池151、161连接，另一端的钎焊端子811、1011与输出端子1521、1621连接在一起，从而与电池151、161串联连接在一起。当断路器84、104变为OFF时，输出端子1521、1621从电池151、161断开，切断了电池151、161的电流。
电阻加热元件815、1015在流过电流的状态下，由于焦耳热而发热，电流切断触点814、1014被切换为OFF状态。电阻加热元件815、1015的加热受电压检测电路1523、1623所控制。因此，电阻加热元件815、1015与电压检测电路1523、1623的开关元件1524、1624连接在一起。当开关元件1524、1624变为ON时，电流流过电阻加热元件815、1015，由于该电流的焦耳热，电阻加热元件815、1015发热。发热的电阻加热元件815、1015加热电流切断触点814、1014，使其切换为OFF状态。因此，当电流切断触点814、1014切换为OFF状态时，电压检测电路1523、1623的开关元件1524、1624被切换为ON状态。
如图所示的断路器84、104具有在电流切断触点814、1014被切换为OFF状态后，通过电阻加热元件815、1015使电流切断触点814、1014处于加热状态而保持OFF状态的自我保持功能。电阻加热元件815、1015一端的控制引线片端子820、1020与电池151、161连接。该组合电池即使当电流切断触点814、1014被切换为OFF后，当开关元件1524、1624为ON时，仍然从电池151、161向电阻加热元件815、1015供给电流。当减小电池151、161的电压，使开关元件1524、1624变为OFF时，由于没有电流流过电阻加热元件815、1015，所以电阻加热元件815、1015不被加热，电流切断触点814、1014由OFF回复到ON状态。
具有上述结构的断路器44、54、64、74、84、94、104的电流切断触点414、514、614、714、814、914、1014通过流过其自身的电流的焦耳热被加热，或者通过由电池放出的热量被加热，或者通过由电阻加热元件815、915、1015的热传导被加热，当达到高于设定温度的高温时，可动触点416、516、616、716、816、916、1016被切换为OFF状态。例如当电池短路时，有大电流流过电流切断触点414、514、614、714、814、914、1014。此时，由于大电流的焦耳热，电流切断触点414、514、614、714、814、914、1014发热，当达到高于设定温度的高温时，被切换为OFF，从而切断电流。当开关元件1524、1624变为ON，电流流过电阻加热元件815、915、1015时，通过电阻加热元件815、915、1015加热，(电流切断触点)被切换为OFF状态。
此外，如图12所示的断路器124在罩体1210内置有当温度高于设定温度时切断电流的电流切断元件1225。电流切断元件1225为PTC或熔断器。PTC由于会很快上升到设定温度，同时，当达到设定温度时，电阻会急剧地增大，电流变小，所以会大大减小由于电力消耗而造成的浪费，因此作为电流切断元件1225是最理想的。该断路器124的电流切断元件1225的两端与从罩体1210的两端向外部伸出的钎焊端子1211连接在一起。该断路器124通过流过电流切断元件1225自身的电流的焦耳热被加热，或者通过由电池放出的热量被加热，当达到高于设定温度的高温时，切断电流。
上述组合电池将固定印刷电路板3、33、133、143的断路器4、34、64的表面作为与电池1、31、131、141的端面相对的表面，印刷电路板3、33、133、143配置在壳体2、32、132、142内部。但本发明的组合电池也可以作成如图17和图18所示的结构。在图示的组合电池中，印刷电路板173处于相对于聚合物电池的端面而垂直的姿态，上述聚合物电池为配置在壳体172内部的薄型电池171。如图18的分解透视图所示，印刷电路板173其表面上固定有断路器174。断路器174通过钎焊回流，将钎焊端子1711固定在印刷电路板173上。印刷电路板173通过支架177被定位在壳体172内部而配置。此外，印刷电路板173通过引线片175与电池171连接，固定在壳体172内的规定位置。
由于本发明可以以不脱离本发明实质特征的精神的方式实施，因而本实施例是说明性的，而不是限定性的，所以本发明的范围是由所附权利要求限定的，而不受以上的说明限定。所有落入或等同于权利要求的范围的变化都将被包含在权利要求书中。

Claims (25)

1.一种组合电池，具有：
壳体，
内置于该壳体的电池，
配置在壳体内部、安装有电池的保护电路部件，而且通过引线片与电池连接的印刷电路板，
内置于壳体，同时与电池串联连接，当过载电流流过电池，或者电池温度超过设定温度时，被切换为OFF，从而保护电池的断路器，
其特征在于，断路器具有罩体以及固定在该罩体上的多个钎焊端子，一个或多个钎焊端子通过钎焊回流固定在印刷电路板上，断路器通过印刷电路板被固定在壳体内部的规定位置。
2.根据权利要求1所述的组合电池，其特征是，断路器在罩体的两端具有钎焊端子，两端的钎焊端子通过钎焊回流固定在印刷电路板上。
3.根据权利要求1所述的组合电池，其特征是，断路器在罩体上固定有钎焊端子和引线片端子，钎焊端子通过钎焊回流固定在印刷电路板上，引线片端子连接在电池的电极上。
4.根据权利要求3所述的组合电池，其特征是，钎焊端子与罩体的底面处于同一平面而固定在罩体上，引线片端子从罩体的中间突出来。
5.根据权利要求1所述的组合电池，其特征是，断路器内置有电流切断触点。
6.根据权利要求5所述的组合电池，其特征是，电流切断触点为由热膨胀率不同的多枚金属层叠而成的热变形金属片。
7.根据权利要求5所述的组合电池，其特征是，上述电流切断触点具有可动触点，在与该可动触点相对的位置上设置有固定触点，该固定触点与钎焊端子连接，当上述电流切断触点被加热时，可动触点会同固定触点分离开，向成为OFF状态的方向变形，当处于没有被加热的状态时，可动触点处于与固定触点接触的位置。
8.根据权利要求7所述的组合电池，其特征是，在电流切断触点的两端设置有可动触点。
9.根据权利要求5所述的组合电池，其特征是，电流切断触点的中央部分固定在壳体的挤压部位上。
10.根据权利要求1所述的组合电池，其特征是，断路器具有加热电流切断触点的电阻加热元件，该电阻加热元件加热电流切断触点，使其切换为OFF状态。
11.根据权利要求10所述的组合电池，其特征是，电阻加热元件与控制引线片端子连接在一起，该控制引线片端子与从罩体向外部突出的钎焊端子连接在一起。
12.根据权利要求11所述的组合电池，其特征是，断路器在向两侧突出的钎焊端子上连接有控制引线片端子，通过两个端部和向两侧突出的钎焊端子，断路器固定在印刷电路板上。
13.根据权利要求10所述的组合电池，其特征是，断路器具有在电流切断触点被切换为OFF状态后，通过电阻加热元件使电流切断触点处于加热状态而保持OFF的自我保持功能。
14.根据权利要求1所述的组合电池，其特征是，断路器内置于电流切断元件，该电流切断元件为PTC。
15.根据权利要求1所述的组合电池，其特征是，断路器内置于电流切断元件，该电流切断元件为熔断器。
16.根据权利要求1所述的组合电池，其特征是，输出端子固定在印刷电路板上，在该输出端子和电池之间电连接有断路器。
17.根据权利要求1所述的组合电池，其特征是，印刷电路板与电池的表面相对置，而且在与电池之间设置用于装配断路器的装配间隙，而被装配在规定位置，在该装配间隙内装配有断路器，该断路器的罩体的表面靠近电池表面。
18.根据权利要求1所述的组合电池，其特征是，印刷电路板通过支架被装配在电池表面的规定位置。
19.根据权利要求18所述的组合电池，其特征是，支架具有将印刷电路板保持在规定位置的嵌入部位，印刷电路板插入嵌入部位，而保持在规定位置。
20.根据权利要求1所述的组合电池，其特征是，印刷电路板通过热传导树脂与电池粘结，固定在规定位置。
21.根据权利要求20所述的组合电池，其特征是，将印刷电路板固定断路器的表面作为与电池相对的表面，通过热传导树脂将断路器与电池粘结起来。
22.根据权利要求1所述的组合电池，其特征是，断路器在与电池的表面直接接触的状态下被装配。
23.根据权利要求1所述的组合电池，其特征是，罩体的一部分是弹性金属片，该弹性金属片从罩体上弹性地突出来，弹性地挤压在电池的表面上。
24.根据权利要求1所述的组合电池，其特征是，弹性金属片的结构为整体弯曲的形状，中央部分弹性地突出来。
25.根据权利要求1所述的组合电池，其特征是，断路器的钎焊端子与罩体的底面处于同一平面，在罩体的外侧突出来，该钎焊端子通过钎焊回流固定在印刷电路板上。
CNB021084246A 2001-03-30 2002-03-29 内置有断路器的组合电池 Expired - Fee Related CN1243393C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP101363/2001 2001-03-30
JP2001101363A JP3609741B2 (ja) 2001-03-30 2001-03-30 パック電池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1379498A true CN1379498A (zh) 2002-11-13
CN1243393C CN1243393C (zh) 2006-02-22

Family

ID=18954693

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB021084246A Expired - Fee Related CN1243393C (zh) 2001-03-30 2002-03-29 内置有断路器的组合电池

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6686722B2 (zh)
JP (1) JP3609741B2 (zh)
CN (1) CN1243393C (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1316648C (zh) * 2003-11-14 2007-05-16 索尼株式会社 电池组及其生产方法
CN101097552B (zh) * 2006-06-30 2010-09-01 技嘉科技股份有限公司 减少各存储器插座之间的反射波干扰的系统及方法
CN101951726A (zh) * 2010-09-17 2011-01-19 昆山华扬电子有限公司 内埋电阻的印制线路板及其制作工艺
CN101425606B (zh) * 2007-10-29 2012-07-04 三星Sdi株式会社 可再充电电池
CN105938913A (zh) * 2015-03-06 2016-09-14 三星Sdi株式会社 可再充电电池
CN108008303A (zh) * 2016-10-27 2018-05-08 锂能源和电力有限责任两合公司 通过内部短路挑战确定临界电池状态的安全性测试方法
CN110010837A (zh) * 2017-12-26 2019-07-12 丰田自动车株式会社 二次电池

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4050098B2 (ja) * 2002-06-11 2008-02-20 ウチヤ・サーモスタット株式会社 直流電流遮断スイッチ
JP2004266882A (ja) * 2003-02-06 2004-09-24 Sony Chem Corp バイパス抵抗付き二次電池と二次電池の保護方法
JP4766842B2 (ja) * 2004-04-30 2011-09-07 三洋電機株式会社 パック電池
US20060011600A1 (en) * 2004-07-15 2006-01-19 Mitsuhiko Miyazaki Soldering device with cartridge type battery pack
US20060057458A1 (en) * 2004-09-15 2006-03-16 O'dea Michael J Battery with integrated protection circuit
US7952330B2 (en) * 2005-04-20 2011-05-31 Panasonic Corporation Secondary battery protection circuit, battery pack and thermosensitive protection switch device
KR100670501B1 (ko) * 2005-05-04 2007-01-16 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR100686439B1 (ko) 2005-07-13 2007-02-26 넥스콘 테크놀러지 주식회사 휴대단말기용 배터리팩 및 그 제조방법
KR100824867B1 (ko) * 2006-03-28 2008-04-23 삼성에스디아이 주식회사 보호회로기판 위에 장착된 ｐｔｃ소자를 구비한 캔형 및파우치형 이차전지
KR20090012359A (ko) * 2006-05-17 2009-02-03 타이코 일렉트로닉스 레이켐 케이. 케이. 보호 소자
KR100685605B1 (ko) * 2006-10-20 2007-02-22 주식회사 이랜텍 배터리 팩
KR100876266B1 (ko) 2007-09-28 2008-12-26 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
US20090139972A1 (en) * 2007-10-23 2009-06-04 Psion Teklogix Inc. Docking connector
JP5339407B2 (ja) * 2008-07-16 2013-11-13 Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 電池パック
US20110012435A1 (en) * 2009-07-16 2011-01-20 Fred Cohen Center-tapped battery and power distribution system for same
JP5555024B2 (ja) * 2010-03-19 2014-07-23 株式会社小松ライト製作所 ブレーカー
US20120177955A1 (en) * 2011-01-06 2012-07-12 International Rehabilitative Sciences, Inc. Battery with resettable internal fuse
US8786233B2 (en) 2011-04-27 2014-07-22 Medtronic Xomed, Inc. Electric ratchet for a powered screwdriver
CN103999180B (zh) * 2011-12-22 2016-12-14 小松电子部品有限公司 断路器以及具备该断路器的安全电路和二次电池组
CN102542203B (zh) * 2011-12-30 2015-04-01 福建联迪商用设备有限公司 敏感数据防窃取保护框及装置
US8995104B2 (en) 2012-03-20 2015-03-31 Apple Inc. Electrical over-current protection device
US9450401B2 (en) 2012-03-20 2016-09-20 Apple Inc. Controlling a thermally sensitive over-current protector
JP2013197043A (ja) * 2012-03-22 2013-09-30 Kyocera Corp ヒューズ
JP2013246977A (ja) * 2012-05-25 2013-12-09 Komatsulite Mfg Co Ltd ブレーカー及びそれを備えた安全回路並びに２次電池回路
JP6057684B2 (ja) * 2012-11-28 2017-01-11 大塚テクノ株式会社 パック電池用のブレーカとこのブレーカを使用するパック電池、及び温度スイッチ
DE102013204073B4 (de) * 2013-03-11 2023-02-09 Robert Bosch Gmbh Batterie mit thermischem Auslöseelement
EP2988313B2 (en) * 2013-04-19 2023-03-29 Littelfuse Japan G.K. Protective device
US20160099459A1 (en) 2013-05-24 2016-04-07 Super B B.V. Battery with integrated fuse
JP6384710B2 (ja) * 2014-03-28 2018-09-05 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 蓄電池システム
US10090687B1 (en) 2015-04-20 2018-10-02 SimpliPhi Power, Incorporated Battery with integrated circuit breaker switch
US10439196B2 (en) 2015-12-18 2019-10-08 Bourns, Inc. Electromechanical circuit breaker
JP6654459B2 (ja) * 2016-02-15 2020-02-26 大塚テクノ株式会社 ブレーカとこのブレーカの製造方法、及びブレーカを備える電池パックの製造方法
CN112335118B (zh) 2018-06-22 2023-01-10 伯恩斯公司 电路断路器
CN114600311A (zh) 2019-08-27 2022-06-07 伯恩斯公司 具有用于电池组的集成热切断装置的连接器

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5403782A (en) * 1992-12-21 1995-04-04 Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. Surface mountable integrated circuit package with integrated battery mount
US5528463A (en) * 1993-07-16 1996-06-18 Dallas Semiconductor Corp. Low profile sockets and modules for surface mountable applications
US5451715A (en) * 1993-08-11 1995-09-19 Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. Molded package integrated circuit with electrochemical cell

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1316648C (zh) * 2003-11-14 2007-05-16 索尼株式会社 电池组及其生产方法
CN101097552B (zh) * 2006-06-30 2010-09-01 技嘉科技股份有限公司 减少各存储器插座之间的反射波干扰的系统及方法
CN101425606B (zh) * 2007-10-29 2012-07-04 三星Sdi株式会社 可再充电电池
CN101951726A (zh) * 2010-09-17 2011-01-19 昆山华扬电子有限公司 内埋电阻的印制线路板及其制作工艺
CN105938913A (zh) * 2015-03-06 2016-09-14 三星Sdi株式会社 可再充电电池
CN105938913B (zh) * 2015-03-06 2019-10-11 三星Sdi株式会社 可再充电电池
CN108008303A (zh) * 2016-10-27 2018-05-08 锂能源和电力有限责任两合公司 通过内部短路挑战确定临界电池状态的安全性测试方法
CN108008303B (zh) * 2016-10-27 2022-07-05 罗伯特·博世有限公司 通过内部短路挑战确定临界电池状态的安全性测试方法
CN110010837A (zh) * 2017-12-26 2019-07-12 丰田自动车株式会社 二次电池
CN110010837B (zh) * 2017-12-26 2022-10-28 丰田自动车株式会社 二次电池

Also Published As

Publication number Publication date
JP3609741B2 (ja) 2005-01-12
CN1243393C (zh) 2006-02-22
US20020140401A1 (en) 2002-10-03
US6686722B2 (en) 2004-02-03
JP2002298807A (ja) 2002-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1243393C (zh) 内置有断路器的组合电池
KR100693057B1 (ko) 전지팩 및 그 제조 방법
JP5547302B2 (ja) 安全性部材を使用するｐｃｍを含むバッテリーパック
CN102422457B (zh) 具有新型结构的二次电池组
JP5188978B2 (ja) バッテリーパック
US8623542B2 (en) PCM of improved assembling type structure and battery pack employed with the same
KR101690295B1 (ko) 과전류 차단 장치 및 이를 포함하는 이차전지 시스템
US20140205874A1 (en) Flexible fusible link, systems, and methods
EP2988313B1 (en) Protective device
JP5851041B2 (ja) 新規な構造のトップキャップアセンブリー
CN1532989A (zh) 组式电池以及组式电池的异常检测方法
CN1287373A (zh) 热关断装置和电池组组件
CN1128460C (zh) 热保护器
KR100855183B1 (ko) 체결식 구조의 ｐｃｍ 및 이를 포함하고 있는 전지팩
CA2439860C (en) Connection device for an electric accumulator
CA2379009C (en) Trace fuse for a battery termination
KR20140131222A (ko) 배터리팩
CN1536727A (zh) 热保护装置
JPWO2020022298A1 (ja) ブレーカー、安全回路及び２次電池パック
KR101062020B1 (ko) 측면 방향에서의 솔더링이 가능한 ｐｃｂ
WO2024069853A1 (ja) ブレーカー及びそれを備えた二次電池パック
JP2024055191A (ja) 放電回路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20060222