DE10030711A1

DE10030711A1 - Thermoabschaltgerät und Batteriesatz

Info

Publication number: DE10030711A1
Application number: DE10030711A
Authority: DE
Inventors: Hideaki Takeda
Original assignee: Uchiya Thermostat Co Ltd
Current assignee: Uchiya Thermostat Co Ltd
Priority date: 1999-06-25
Filing date: 2000-06-23
Publication date: 2001-02-08
Also published as: JP3825583B2; CN1287373A; US6346796B1; CN1210744C; JP2001006510A

Abstract

Die Kontakte 3 und 6, die durch die Verstellbewegung eines auf Wärme reagierenden Elements 7 geöffnet/geschlossen werden, sind zwischen einer ersten und einer zweiten Klemme 2 und 9 angeordnet, und ein Wärme erzeugender Widerstand 8 ist zwischen der ersten Klemme 9 und einer dritten Klemme 10 angeordnet, wodurch das auf Wärme reagierende Element 7 durch die Wärme verstellt wird, die erzeugt wird, wenn ein Strom dazu gebracht wird, über die dritte Klemme 10 in dem Wärme erzeugenden Widerstand 8 zu fließen.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Thermoabschaltgerät, das auf geeignete Wei se für einen Sekundärbatteriesatz verwendet wird, sowie auf einen Batteriesatz, der das Thermoabschaltgerät verwendet.

Bild 9 zeigt einen in der Provisorischen Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 7-153499 vorgeschlagenen Batteriesatz. Dieser Batteriesatz besitzt ein Sicherheitsgerät a mit einer Konfiguration, bei der ein Bimetallschalter b, ein parallel mit dem Bimetallschalter b ge schalteter Widerstand c und ein mit dem Bimetallschalter b in Reihe geschalteter Widerstand d in einem nicht gezeigten Gehäuse untergebracht sind.

In diesem Batteriesatz wird, wenn ein übermäßiger Ladestrom durch eine Ladeklemme e fließt, im Widerstand d Joulesche Wärme erzeugt, so daß der Bimetallschalter b abgeschal tet wird, um das Laden einer integrierten Batterie f zu unterbrechen. Wenn der Bimetall schalter b abgeschaltet wird, wird der Ausschaltzustand des Bimetallschalters b durch die in den Widerständen c und d erzeugte Wärme aufrechterhalten.

Die Bilder 10 und 11 zeigen Sicherheitsabschaltgeräte, die in der Provisorischen Japani schen Patentveröffentlichung Nr. 63-503020 vorgeschlagen werden. Das in Bild 10 gezeigte Abschaltgerät besitzt eine Konfiguration, bei der ein Widerstand i parallel mit einem in Reihe mit einem Verbraucher g geschalteten Bimetallschalter geschaltet ist, und ein Widerstand k zwischen einem gemeinsamen Anschlußpunkt zwischen dem Verbraucher g und dem Bi metallschalter h und dem Schalter j angeordnet ist.

In diesem Gerät wird, wenn der Schalter j geschlossen ist, Joulesche Wärme im Widerstand k erzeugt, um den Bimetallschalter h abzuschalten, so daß der zum Verbraucher g geleitete Strom unterbrochen wird. Wenn der Bimetallschalter h abgeschaltet wird, wird der abge schaltete Zustand des Bimetallschalters h durch die Wärme aufrechterhalten, die in den Wi derständen i und k erzeugt wird.

Das in Bild 11 gezeigte Abschaltgerät besitzt eine Konfiguration, bei der die miteinander in Reihe geschalteten Widerstände m und n parallel mit dem Bimetallschalter h geschaltet sind, und der Schalter j mit einem gemeinsamen Anschlußpunkt der Widerstände m und n verbunden ist.

In diesem Gerät wird, wenn der Schalter j geschlossen ist, Joulesche Wärme in den Wider ständen m und n erzeugt, um den Bimetallschalter h mit dem Ergebnis abzuschalten, daß der zum Verbraucher g geleitete Strom unterbrochen wird. Wenn der Bimetallschalter h ab geschaltet wird, wird der abgeschaltete Zustand des Bimetallschalters h durch die im Wider stand m erzeugte Wärme aufrechterhalten.

Das in Bild 9 gezeigte Sicherheitsgerät weist die folgenden Probleme auf.

1. Um den abgeschalteten Zustand des Bimetallschalters b durch die im Widerstand c er zeugte Wärme aufrechtzuerhalten, muß die Impedanz der Batterie f, bei der es sich um ei nen Verbraucher handelt, niedrig sein. Das bedeutet, daß, wenn die Batterie f extern kurz geschlossen wird, der eingeschaltete Zustand aufrechterhalten wird. Bisher war es bei der Verwendung eines Batteriesatzes so, daß ein Sekundärbatteriesatz nur selten aus einem Gerät wie beispielsweise einem Rechner entfernt wird, so daß ein externer Kurzschluß der Batterie seltener vorkommt. Aus diesem Grunde ist die Funktion eines Sicherheitsgeräts stark begrenzt.
2. In den letzten Jahren wurde eine Batterie, die eine genaue Lade-/Entladeregelung erfor dert, wie zum Beispiel eine Lithiumbatterie, häufig für Sekundärbatteriesätze verwendet. Im Falle einer solchen Batterie bilden die auf Überladung zurückzuführende Überspannung und Überhitzung ein Risiko, so daß gegen diese Erscheinungen eine Vielzahl von Schutzmaß nahmen ergriffen werden.

Zum Beispiel werden für einen Schutzregelkreis sowohl ein Sicherheitsgerät mit Bimetall schalter als auch eine Temperaturschmelzsicherung verwendet. Da die Funktion des Si cherheitsgeräts aber stark eingeschränkt ist, wie dies im obigen Punkt (1) beschrieben wor den ist, übernimmt letztendlich die Temperaturschmelzsicherung die Abschaltung.

Die Temperaturschmelzsicherung läßt sich aber nach einer durch sie bewirkten Abschaltung nicht nochmals verwenden. Demzufolge kann selbst dann, wenn die Temperaturschmelzsi cherung durch eine Fehlbedienung ausgelöst wird, der teure Batteriesatz nicht mehr ver wendet werden.

1. Da der Widerstand c mit dem Bimetallschalter b parallel geschaltet ist, erfolgt keine voll ständige elektrische Abschaltung, wenn der Bimetallschalter b abgeschaltet ist. Aus diesem Grunde kommt es nach dem Abschalten des Bimetallschalters b zu einer Erscheinung, die so aussieht, daß von einem an die Ladeklemme e angeschlossenen, nicht gezeigten Lade gerät ein Strom zur Batterie f fließt oder umgekehrt ein Strom von der Batterie f in die Aus rüstung abgeleitet wird. Diese Erscheinung ist aus Sicherheitserwägungen heraus uner wünscht.

Andererseits ist das in Bild 10 gezeigte Abschaltgerät so konfiguriert, daß der Widerstand i parallel mit dem Bimetallschalter h geschaltet ist, und das in Bild 11 gezeigte Abschaltgerät ist so konfiguriert, daß ein aus den Widerständen m und n bestehender vorgeschalteter Massewiderstand parallel mit dem Bimetallschalter h geschaltet ist.

Demzufolge erfolgt bei diesen Abschaltgeräten die elektrische Abschaltung nicht vollständig, und zwar selbst dann nicht, wenn der Bimetallschalter abgeschaltet wird, so daß ein Strom selbst nach der Abschaltung des Bimetallschalters h zum Verbraucher g fließt. Das heißt, daß bei diesen Abschaltgeräten das gleiche Problem zu verzeichnen ist wie im Falle der im obigen Punkt (3) beschriebenen Geräte.

ZIELE UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung ist auf Grund der vorstehend geschilderten Sachlage gemacht worden. Dementsprechend ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Thermoabschalt gerät zur Verfügung zu stellen, das in der Lage ist, unter verschiedenen anormalen Bedin gungen, wie zum Beispiel bei Überstrom, Überspannung usw., abzuschalten, einen abge schalteten Zustand aufrechtzuerhalten, nach Beseitigung der Störung erneut verwendungs fähig zu sein, und eine vollständige elektrische Abschaltung zu bewirken.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Batteriesatz zur Verfügung zu stellen, der das vorstehend beschriebene Thermoabschaltgerät verwendet.

Um die obige Zielstellung zu erreichen, umfaßt die vorliegende Erfindung ein Thermoab schaltgerät, das Kontakte besitzt, die zwischen einer ersten und zweiten Klemme angeord net sind, wobei die Kontakte durch die Verstellung eines auf Wärme reagierenden Elements geöffnet/geschlossen werden, und einen wärmeerzeugenden Widerstand, der zwischen der ersten Klemme und einer dritten Klemme angeordnet ist, wobei das auf Wärme reagierende Element durch Wärme verstellt wird, die erzeugt wird, wenn bewirkt wird, daß ein Strom über die dritte Klemme in dem wärmeerzeugenden Widerstand fließt.

In dem Thermoabschaltgerät kann ein PTC-Element als wärmeerzeugender Widerstand verwendet werden.

Der wärmeerzeugende Widerstand kann auch als Schichtwiderstand ausgebildet werden, und der schichtförmige Widerstand kann so angeordnet werden, daß er in Kontakt mit dem auf Wärme reagierenden Element steht.

Mit diesem Thermoabschaltgerät werden die folgenden Wirkungen erzielt.

1. Da eine Abschaltung auf der Grundlage verschiedener Informationen durchgeführt wer den kann und der Abschaltzustand durch die Verwendung eines wärmeerzeugenden Wider stands aufrechterhalten werden kann, kann das Gerät so konstruiert werden, daß es klein und billig ist und daß sein Anwendungsbereich erweitert werden kann.
2. Da kein Widerstand parallel mit den zu öffnenden/schließenden Kontakten geschaltet ist, kann eine zuverlässige elektrische Abschaltfunktion realisiert werden. Demzufolge wird eine bessere Zuverlässigkeit als Schutzeinrichtung erzielt.

Die vorliegende Erfindung stellt auch einen Batteriesatz mit einem Thermoabschaltgerät zur Verfügung, das Kontakte besitzt, die zwischen einer ersten und einer zweiten Klemme an geordnet sind, wobei die Kontakte durch die Verstellung eines auf Wärme reagierenden Elements geöffnet/geschlossen werden, und einen wärmeerzeugenden Widerstand, der zwi schen der ersten Klemme und einer dritten Klemme angeordnet ist; und eine aufladbare Batterie, bei der die erste Klemme des Thermoabschaltgeräts mit einer ersten Klemme für einen externen Anschluß verbunden ist, und deren zweite Klemme mit einer zweiten Klem me für einen externen Anschluß über die Batterie verbunden ist, und deren dritte Klemme mit einer dritten Klemme für den externen Anschluß verbunden ist; und man läßt einen Strom über die dritte Klemme für den externen Anschluß in dem wärmeerzeugenden Wider stand fließen, wodurch die Kontakte durch die Verstellung des auf Wärme reagierenden Elements infolge der Wärme, die durch den wärmeerzeugenden Widerstand erzeugt wird, geöffnet werden.

Dieser Batteriesatz erzielt die folgenden Wirkungen.

1. Das Thermoabschaltgerät kann geöffnet/geschlossen werden, und der geöffnete Zustand kann durch Einwirkung eines Ladegeräts oder eines externen Geräts wie beispielsweise ei nes Rechners aufrechterhalten werden. Demzufolge kann nicht nur eine Schutzwirkung ge gen Kurzschluß usw. erzielt werden, sondern auch eine Vielzahl von auf verschiedenen In formationen basierenden Schutzwirkungen.
2. Da es möglich ist, eine wirksame elektrische Abschaltung zu erreichen, wird die Strom zufuhr zur Batterie und Stromabnahme aus der Batterie so lange verhindert, wie die Ab schaltung andauert. Demzufolge verbessert sich die Sicherheit.
3. Der Batteriesatz hat den wirtschaftlichen Vorteil, daß er durch die Abschaltung einer wärmeerzeugenden Stromquelle erneut verwendet werden kann.

Außerdem stellt die vorliegende Erfindung einen Batteriesatz zur Verfügung, der ein Ther moabschaltgerät umfaßt, das Kontakte besitzt, die zwischen einer ersten und einer zweiten Klemme angeordnet sind, wobei die Kontakte durch die Verstellung eines auf Wärme reagie renden Elements geöffnet/geschlossen werden, und einen wärmeerzeugenden Widerstand, der zwischen der ersten Klemme und einer dritten Klemme angeordnet ist; eine aufladbare Batterie; und eine Störungsüberwachungseinrichtung zur Überwachung des Zustands der Batterie, die ein Schaltelement schließt, wenn der Zustand anormal ist, bei dem die zweite Klemme des Thermoabschaltgeräts mit einer ersten Klemme für den externen Anschluß verbunden ist, dessen erste Klemme mit einer zweiten Klemme für den externen Anschluß über die Batterie verbunden ist, und dessen dritte Klemme mit dem Schaltelement verbun den ist; und man läßt durch das Schließen des Schaltelements einen Strom von der Batterie zum wärmeerzeugenden Widerstand fließen, wodurch die Kontakte durch die Verstellung des auf Wärme reagierenden Elements infolge der durch den wärmeerzeugenden Wider stand erzeugten Wärme geöffnet werden.

Bei diesem Batteriesatz kann die Störungsüberwachungseinrichtung den Zustand der Batte rie auf der Grundlage des Batteriestroms feststellen.

Die Störungsüberwachungseinrichtung kann den Zustand der Batterie auch auf der Grund lage der Batteriespannung feststellen.

Außerdem kann die Störungsüberwachungseinrichtung den Zustand der Batterie auf der Grundlage der Batterietemperatur feststellen.

Dieser Batteriesatz erzielt neben der im obigen Punkt (4) beschriebenen Wirkung die folgen den Wirkungen.

1. Da der Abschaltzustand des Thermoabschaltgeräts durch die vom Entladestrom der Batterie bewirkte Wärmeerzeugung des Widerstands aufrechterhalten wird, kehrt das Ther moabschaltgerät automatisch in den geschlossenen Zustand zurück, wenn der Entladestrom der Batterie sich bis auf einen vorherbestimmten Wert verringert. Aus diesem Grund muß das Thermoabschaltgerät zurück in seine Ausgangsstellung geschaltet werden.
2. Es können verschiedene Schutzfunktionen realisiert werden, und auch der Batteriesatz kann wiederverwendet werden.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Bild 1 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie B-B von Bild 2, der ein Ausführungsbeispiel des Thermoabschaltgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Bild 2 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie A-A von Bild 1;

Bild 3 ist ein Querschnitt, der ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Thermoabschaltgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Bild 4 ist ein Längsschnitt des in Bild 3 gezeigten Thermoabschaltgeräts;

Bild 5 ist eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung eines Schichtwiderstands;

Bild 6 ist ein Schaltplan für die in den Bildern 1 und 3 gezeigten Thermoabschaltgeräte;

Bild 7 ist ein Schaltplan, der ein Ausführungsbeispiel eines Batteriesatzes gemäß der vorlie genden Erfindung zeigt;

Bild 8 ist ein Schaltplan, der ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Batteriesatzes gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Bild 9 ist ein Schaltplan, der eine Konfiguration eines herkömmlichen Batteriesatzes zeigt;

Bild 10 ist ein Schaltplan, der ein Beispiel eines herkömmlichen Thermoabschaltgeräts zeigt; und

Bild 11 ist ein Schaltplan, der ein weiteres Beispiel eines herkömmlichen Thermoabschaltge räts zeigt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

In den Bildern 1 und 2 ist an einer feste Platte 1, die aus einem leitenden Material besteht, an ihrem hinteren Ende eine Klemme 2 ausgebildet und an ihrem vorderen Ende ein fester Kontakt 3. An der festen Platte 1 ist eine Isolierplatte 4 befestigt. Die Isolierplatte 4 besitzt zwei säulenförmige Vorsprünge 4a und 4b an ihrem hinteren Teil, und die säulenförmigen Vorsprünge 4a und 4b ragen durch Bohrungen, die in einer beweglichen Platte 5 ausgebildet sind, einen Widerstand 8, eine Klemme 9 usw., die weiter unten beschrieben werden.

Die aus einer elastischen Metallplatte bestehende bewegliche Platte 5 ist auf der Isolierplatte 4 angeordnet. Die bewegliche Platte 5 ist dadurch gelagert, daß ihr hinteres Teil an den säulenartigen Vorsprüngen 4a und 4b der Isolierplatte 4 montiert ist. An dem vorderen und hinteren Ende der beweglichen Platte 5 ist gegenüber dem festen Kontakt 3 beziehungswei se einer Klemme 9 ein beweglicher Kontakt 6 ausgebildet.

Ein Bimetall 7, bei dem es sich um ein auf Wärme reagierendes Element handelt, ist an der Oberseite der beweglichen Platte 5 angeordnet. Dieses Bimetall 7 ist auf der beweglichen Platte 5 gelagert, indem es mit Spiel in den an beiden Enden der beweglichen Platte 5 be findlichen Klauen 5c und 5d angebracht ist.

Das Bimetall 7 führt eine Rückwärtsbewegung aus, so daß sich die bewegliche Platte 5 ver formt, wenn die Temperatur einen vorherbestimmten Wert erreicht. Durch diese Verformung der beweglichen Platte 5 wird der bewegliche Kontakt 6 von dem festen Kontakt 2 getrennt. Um die Verformung der beweglichen Platte 5, die durch die Rückwärtsbewegung des Bime talls 7 bewirkt wird, so groß wie möglich zu machen, ist am Mittelteil der beweglichen Platte 5 ein kreisförmiger Vorsprung 5f angebracht.

Ein Widerstand 8, der an den säulenförmigen Vorsprüngen 4a und 4b angebracht ist, ist über dem hinteren Teil der beweglichen Platte 5 angeordnet, und die Klemme 10, die an den säulenförmigen Vorsprüngen 4a und 4b angebracht ist, ist an der Oberseite des Wider stands 8 angebracht. Aus diesem Grund ist ein Ende des Widerstands 8 elektrisch mit der Oberseite des hinteren Teils der beweglichen Platte 5 verbunden, und sein anderes Ende ist elektrisch mit der Unterseite der Klemme 10 verbunden.

Eine Isolierplatte 11, die elektrische Isolierungseigenschaften aufweist, ist an der Oberseite der Klemme 10 angeordnet. Die säulenförmigen Vorsprünge 4a und 4b werden nach Pene trierung der Isolierplatte 11 mit der Oberseite der Isolierplatte 11 verschmolzen oder bon diert.

Die auf diese Weise montierten Bauelemente werden in einem Gehäuse 12 untergebracht, und die Öffnung des Gehäuses 12 wird mit Harz 13 oder dergleichen verschlossen.

Die Bilder 3, 4 und 5 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Thermoabschaltgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung. In diesen Bildern sind den Elementen, die den in den Bildern 1 und 2 gezeigten Elementen entsprechen, Bezugszahlen zugeordnet worden, die gebildet werden, indem den Bezugszahlen, die den in den Bildern 1 und 2 gezeigten Ele menten zugeordnet worden sind, eine 0 hinzugefügt wird.

In diesem Ausführungsbeispiel ist an einer Isolierplatte 40 anstelle des Vorsprungs 5f, der, wie in Bild 2 gezeigt wird, an einer beweglichen Platte 50 angebracht ist, ein Vorsprung 41 angebracht. Außerdem ist ein Bimetall 70 so geformt, daß das hintere Ende des in Bild 2 gezeigten Bimetalls verlängert wird.

Zwischen der beweglichen Platte 50 und dem Bimetall 70 ist ein in den Bildern 3 und 5 ge zeigter Schichtwiderstand 80 angeordnet. Dieser Schichtwiderstand 80 ist so konstruiert, daß eine Seite und die andere Seite einer Metallfolie (zum Beispiel eine Folie aus rostfreiem Stahl mit einer Dicke von 50 µm) 80b mit relativ hohem Widerstand mit flexiblen dünnen Schichten (beispielsweise Polyimidharz) 80a beziehungsweise 80c bedeckt sind, die elektri sche Isoliereigenschaften besitzen.

Das rechte und das linke hintere Ende 80d und 80e der Metallfolie 80b werden von den hin teren Enden der Dünnschichten 80a und 80c freigelassen. Das Ende 80d ist durch Ver schweißen oder Verschmelzen an dem hinteren Ende der beweglichen Platte 50 befestigt, und am Ende 80e ist eine Klemme 100 zum Anschluß an eine externe Schaltung ausgebil det.

Durch die hinteren Enden der beweglichen Platte 50, des Bimetalls 70 und des Schichtwi derstands 80 erstreckt sich ein prismatisches Teil 42, das auf der Isolierplatte 40 angebracht ist, und diese hinteren Enden werden durch ein Isolierteil 110 zusammengehalten und befe stigt.

Der Schichtwiderstand 80 besitzt eine Hauptwärmeerzeugungszone, die 50% des Heizwerts oder mehr erzeugt und sich in diesem Zustand außerhalb des feststehenden Teils befindet. Die Hauptwärmeerzeugungszone erstreckt sich insbesondere nach vorn, so daß sie in ei nem Raum zwischen der beweglichen Platte 50 und dem Bimetall 70 liegt und sich ihr vorde res Ende in Kontakt mit der Unterseite des Bimetalls 70 befindet.

Da der Widerstand 80 flexibel ist, hindert er das Bimetall 70 nicht daran, sich rückwärts zu bewegen. Außerdem läßt sich, da die Hauptwärmeerzeugungszone des Widerstands 80 durch eine zickzackförmige Gestaltung der Metallfolie 80b gebildet wird, der elektrische Wi derstand regeln, indem man die Dicke, Breite und Zickzackform der Metallfolie 80b verän dert.

Bild 6 ist ein Schaltplan für ein Thermoabschaltgerät S gemäß den vorstehend beschriebe nen Ausführungsbeispielen. Dieses Thermoabschaltgerät S funktioniert so, daß, wenn ein unnormaler Laststrom zwischen den Klemmen 2 (20) und 9 (90) fließt, durch die Rückwärts bewegung des Bimetalls 7 (70), die durch die in der beweglichen Platte 5 erzeugte Wärme bewirkt wird, der bewegliche Kontakt 6 (60) von dem festen Kontakt 3 (30) getrennt wird. Wenn der für die Wärmeerzeugung sorgende Strom ständig geliefert wird, wird der offene Zustand der Kontakte 6 (60) und 3 (30) aufrechterhalten.

Bei diesem Thermoabschaltgerät S ist der Widerstand 8 (80) nicht parallel mit dem Bimetall schaltelement geschaltet. Wenn das Schaltelement in einen offenen Zustand wechselt, wird der Laststrom demzufolge vollständig unterbrochen. Dies bedeutet, daß dieses Thermoab schaltgerät S eine sehr gute Abschaltqualität gewährleistet.

Wenn ein als PTC-Element (PTC - positiver Temperaturkoeffizient) bezeichnetes Element wie beispielsweise ein positiver Thermistor als wärmeerzeugender Widerstand 8 (80) be nutzt wird, läßt sich die Reaktion des Thermoabschaltgeräts verbessern. Bekanntlich besitzt das PCT-Element die Eigenschaft, daß sich bei einem Temperaturanstieg der elektrische Widerstand plötzlich erhöht.

Bild 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Batteriesatzes gemäß der vorliegenden Erfindung, der mit dem vorstehend beschriebenen Thermoabschaltgerät S ausgestattet ist.

Ein Batteriesatz 200-1 ist so konfiguriert, daß die Klemme 9 (90) des Thermoabschaltgeräts S. dessen Klemme 2 (20) und dessen Klemme 10 (100) mit einer Klemme 201 zum externen Anschluß, einer aufladbaren Batterie (beispielsweise einer Lithiumbatterie) 202 beziehungs weise einer Klemme 204 zum externen Anschluß verbunden ist.

Die Klemmen 201 und 203 für den externen Anschluß sind mit einer positiven Ausgangs klemme beziehungsweise einer negativen Ausgangsklemme eines Ladegeräts 300 verbun den. Außerdem sind die Klemmen 203 und 204 für den externen Anschluß mit einem Schaltelement 302 mit Arbeitskontakt (mit einem Halbleiterschaltelement) in einer Störungs überwachungsschaltung 301 verbunden, die ihrerseits in das Ladegerät 300 oder ein nicht gezeigtes Gerät, wie beispielsweise einen Rechner, eingebaut ist.

Bei diesem Batteriesatz 200-1 wird von der Störungsüberwachungsschaltung 301, wenn ein anormaler Ladestrom im Thermoabschaltgerät S fließt, dieser anormale Ladestrom entdeckt und schließt daraufhin das Schaltelement 302. Folglich fließt ein Strom im Widerstand 8 (80) des Thermoabschaltgeräts S, so daß der Widerstand Wärme erzeugt, wodurch sich das Thermoabschaltgerät 5 öffnet. Im Ergebnis dessen wird der Ladestrom unterbrochen.

Nach Entdeckung des anormalen Ladestroms hält die Störungsüberwachungsschaltung 301 den geschlossenen Zustand des Schaltelements 302 aufrecht. Während dieser Zeit wird der Wärme erzeugende Zustand des Wärme erzeugenden Elements 80 durch den vom Ladege rät 300 gelieferten Strom aufrechterhalten.

Wenn der Batteriesatz 200-1 aus dem Ladegerät 300 entnommen wird, oder wenn die Energiequelle des Geräts, wie beispielsweise eines Rechners, in den das Ladegerät 300 eingebaut ist, abgeschaltet wird, fließt kein Strom im Widerstand 8 (80), so daß die Tempe ratur des Widerstands 8 (80) sinkt. Wenn die Temperatur bis auf einen vorherbestimmten Wert abgesunken ist, führt das Bimetall 7 (70) des Thermoabschaltgeräts S eine Rückwärts bewegung aus, so daß das Gerät wieder betriebsbereit ist.

Obwohl die Betriebsweise in dem Fall, in dem ein anormaler Ladestrom (Überstrom) fließt, in der obigen Beschreibung erläutert worden ist, hat die Störungsüberwachungsschaltung 301 eine weitere Funktion, die darin besteht, daß eine anormale Ladespannung (Überspannung) entdeckt wird, was zur Schließung des Schaltelements 302 führt.

Es versteht sich von selbst, daß ein Temperaturfühler, wie zum Beispiel ein Thermistor zur Überwachung der Temperatur der Batterie 202, in die Störungsüberwachungsschaltung 301 integriert werden kann, so daß das Schaltelement 302 geschlossen wird, wenn die Tempe ratur der Batterie 202 einen anormalen Wert annimmt (wenn die Temperatur zu hoch wird).

Bild 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Batteriesatzes gemäß der vorliegenden Erfindung, in den das Thermoabschaltgerät S integriert worden ist.

Ein Batteriesatz 200-2 enthält eine Störungsüberwachungsschaltung 205, die der in Bild 7 gezeigten Störungsüberwachungsschaltung entspricht. Klemme 2 (20) des Thermoabschalt geräts S ist mit einer ersten Klemme 201 für den externen Anschluß verbunden, dessen Klemme 9 (90) über eine Batterie 202 und die Störungsüberwachungsschaltung 205 mit ei ner zweiten Klemme 203 für externen Anschluß verbunden ist, und dessen Klemme 10 (100) über ein Schaltelement mit Arbeitskontakt 206 der Störungsüberwachungsschaltung 205 mit einem negativen Pol der Batterie 202 verbunden ist.

In diesem Batteriesatz 200-2 wird, wenn ein anormaler Strom im Thermoabschaltgerät S fließt, der anormale Strom von der Störungsüberwachungsschaltung 205 entdeckt, so daß das Schaltelement 206 geschlossen wird. Dementsprechend fließt ein Strom in Widerstand 8 (80) des Thermoabschaltgeräts S, so daß der Widerstand Wärme erzeugt, wodurch das Thermoabschaltgerät S geöffnet wird. Im Ergebnis dessen wird der anormale Strom unter brochen.

Wenn die Batterie 202 geladen wird, entdeckt die Störungsüberwachungsschaltung 205 ei nen anormalen Ladestrom, wie beispielsweise den vorstehend erwähnten anormalen Strom. In diesem Fall hält die Störungsüberwachungsschaltung 205, wenn sie den anormalen La destrom entdeckt hat, den geschlossenen Zustand des Schaltelements 206 aufrecht. Wäh rend dieser Zeit wird der Widerstand 8 (80) von der Batterie 202 mit einem Wärme erzeu genden Strom versorgt. Der Wärme erzeugende Strom nimmt in dem Maße ab, in dem die Spannung der Batterie 202 durch den Energieverbrauch des Widerstands 8 (80) sinkt. Wenn der Wärme erzeugende Strom bis auf einen vorherbestimmten Wert abgesunken ist, sinkt die durch die Wärmeerzeugung erhöhte Temperatur des Widerstands 8 (80) ab, so daß das Thermoabschaltgerät S wieder in den geschlossenen Zustand zurückkehrt.

Andererseits entdeckt die Störungsüberwachungsschaltung 205, wenn die Batterie 202 ent laden wird, einen durch Überlastung, einen externen Kurzschluß usw. hervorgerufenen anormalen Entladestrom als anormalen Strom der vorstehend erwähnten Art. In diesem Fall schließt die Störungsüberwachungsschaltung 205 ebenfalls das Schaltelement 206 und hält den geschlossenen Zustand aufrecht, so daß der anormale Strom unterbrochen wird.

Die Störungsüberwachungsschaltung 205 besitzt noch eine weitere Funktion, die darin be steht, daß sie eine anormale Ladespannung der Batterie 202 entdeckt und infolgedessen das Schaltelement 302 schließt. Wie vorstehend beschrieben kann ein Temperaturfühler, wie zum Beispiel ein Thermistor zum Feststellen der Temperatur der Batterie 202, in die Stö rungsüberwachungsschaltung 205 integriert werden, so daß das Schaltelement 206 ge schlossen wird, wenn die Temperatur der Batterie 202 einen anormalen Wert annimmt.

Claims

1. Thermoabschaltgerät, das Kontakte besitzt, die zwischen einer ersten und einer zweiten Klemme angeordnet sind, wobei diese Kontakte durch die Verstellung eines auf Wärme rea gierenden Elements geöffnet/geschlossen werden, und einen Wärme erzeugenden Wider stand, der zwischen dieser ersten Klemme und einer dritten Klemme angeordnet ist, wobei das auf Wärme reagierende Element durch die Wärme verstellt wird, die erzeugt wird, wenn ein Strom dazu gebracht wird, über diese dritte Klemme in dem Wärme erzeugenden Wider stand zu fließen.

2. Thermoabschaltgerät nach Anspruch 1, bei dem ein PTC-Element als der die Wärme er zeugende Widerstand verwendet wird.

3. Thermoabschaltgerät nach Anspruch 1, bei dem der Wärme erzeugende Widerstand als Schichtwiderstand ausgebildet ist, und bei dem dieser Schichtwiderstand so angeordnet ist, daß er mit dem auf Wärme reagierenden Element in Kontakt steht.

4. Batteriesatz mit integriertem Thermoabschaltgerät, das Kontakte besitzt, die zwischen ei ner ersten und einer zweiten Klemme angeordnet sind, wobei diese Kontakte durch die Ver stellung eines auf Wärme reagierenden Elements geöffnet/geschlossen werden, und einen Wärme erzeugenden Widerstand, der zwischen dieser ersten Klemme und einer dritten Klemme angeordnet ist; und eine aufladbare Batterie,
bei dem diese erste Klemme des Thermoabschaltgeräts mit einer ersten Klemme für exter nen Anschluß verbunden ist, wobei dessen zweite Klemme über die besagte Batterie mit ei ner zweiten Klemme für externen Anschluß verbunden ist, und wobei dessen besagte dritte Klemme mit einer dritten Klemme für externen Anschluß verbunden ist, und
bei dem ein Strom dazu gebracht wird, über diese dritte Klemme für externen Anschluß in dem Wärme erzeugenden Widerstand zu fließen, wodurch die besagten Kontakte sich da durch öffnen, daß das auf Wärme reagierende Element durch die Wärme, die durch den Wärme erzeugenden Widerstand erzeugt wird, verstellt wird.

5. Batteriesatz mit integriertem Thermoabschaltgerät, das Kontakte besitzt, die zwischen ei ner ersten und einer zweiten Klemme angeordnet sind, wobei diese Kontakte durch die Ver stellung eines auf Wärme reagierenden Elements geöffnet/geschlossen werden, und einen Wärme erzeugenden Widerstand, der zwischen dieser ersten Klemme und einer dritten Klemme angeordnet ist; eine aufladbare Batterie; und eine Störungsüberwachungseinrich tung, die dazu dient, den Zustand der Batterie zu überwachen, um ein Schaltelement zu schließen, wenn dieser Zustand anormal ist,
bei dem diese zweite Klemme des Thermoabschaltgeräts mit einer ersten Klemme für exter nen Anschluß verbunden ist, wobei dessen erste Klemme über die Batterie mit einer zweiten Klemme für externen Anschluß verbunden ist, und wobei dessen besagte dritte Klamme mit dem besagten Schaltelement verbunden ist, und
bei dem ein Strom von der Batterie dazu gebracht wird, zu dem Wärme erzeugenden Wider stand zu fließen, indem dieses Schaltelement geschlossen wird, wodurch die besagten Kontakte dadurch geöffnet werden, daß das auf Wärme reagierende Element infolge der Wärme, die durch den Wärme erzeugenden Widerstand erzeugt wird, verstellt wird.

6. Batteriesatz nach Anspruch 5, bei dem der Zustand der Batterie, der durch die Störungs überwachungseinrichtung überwacht wird, der Batteriestrom ist.

7. Batteriesatz nach Anspruch 5, bei dem der Zustand der Batterie, der durch die Störungs überwachungseinrichtung überwacht wird, die Batteriespannung ist.

8. Batteriesatz nach Anspruch 5, bei dem der Zustand der Batterie, der durch die Störungs überwachungseinrichtung überwacht wird, die Batterietemperatur ist.