JP2000311575A - ヒューズとヒューズを内蔵するパック電池 - Google Patents
ヒューズとヒューズを内蔵するパック電池Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 遮断電流を正確に設定する。遮断電流を大幅
に変更できるようにする。遮断電流になると速やかに溶
断して電流を遮断する。全体をコンパクトにして種々の
用途に便利に使用する。 【解決手段】 ヒューズは、過電流が流れると溶断する
ヒューズであって、熱膨張率が異なる複数枚の金属板を
積層してなる熱膨張差積層金属１で構成されている。ヒ
ューズが過電流で加熱されて溶断するとき、熱膨張差積
層金属１の熱膨張率の差によって溶断部２に機械的な変
形力を作用させている。
に変更できるようにする。遮断電流になると速やかに溶
断して電流を遮断する。全体をコンパクトにして種々の
用途に便利に使用する。 【解決手段】 ヒューズは、過電流が流れると溶断する
ヒューズであって、熱膨張率が異なる複数枚の金属板を
積層してなる熱膨張差積層金属１で構成されている。ヒ
ューズが過電流で加熱されて溶断するとき、熱膨張差積
層金属１の熱膨張率の差によって溶断部２に機械的な変
形力を作用させている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、過電流が流れると
熱で溶断されるヒューズとこのヒューズを内蔵するパッ
ク電池に関する。
熱で溶断されるヒューズとこのヒューズを内蔵するパッ
ク電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】ヒューズは、過電流が流れると熱で溶断
して電流を遮断する。ヒューズは、ジュール熱で加熱さ
れる。ジュール熱は、電流の自乗とヒューズの電気抵抗
の積に比例して大きくなる。このため、ヒューズは、流
れる電流が大きくなるとジュール熱が急激に大きくなっ
て高温に加熱される。ヒューズは、使用する金属によっ
て溶融する温度が決まっている。このため、設定電流に
なると熱で溶断されて、電流を遮断する。
して電流を遮断する。ヒューズは、ジュール熱で加熱さ
れる。ジュール熱は、電流の自乗とヒューズの電気抵抗
の積に比例して大きくなる。このため、ヒューズは、流
れる電流が大きくなるとジュール熱が急激に大きくなっ
て高温に加熱される。ヒューズは、使用する金属によっ
て溶融する温度が決まっている。このため、設定電流に
なると熱で溶断されて、電流を遮断する。
【０００３】設定電流で溶断するヒューズは、設定され
た電流になるときに、速やかに溶断して、電流を確実に
遮断することが大切である。また、溶断した後は、切り
離された状態に保持されて、電流を継続して遮断するこ
とも大切である。溶断された後に、確実に電流を遮断す
ることを目的に、バネ材を使用したヒューズが開発され
ている。このヒューズは、たとえば、特公平７−１１４
１０１号公報、特開平７−２９４８１号公報に記載され
る。
た電流になるときに、速やかに溶断して、電流を確実に
遮断することが大切である。また、溶断した後は、切り
離された状態に保持されて、電流を継続して遮断するこ
とも大切である。溶断された後に、確実に電流を遮断す
ることを目的に、バネ材を使用したヒューズが開発され
ている。このヒューズは、たとえば、特公平７−１１４
１０１号公報、特開平７−２９４８１号公報に記載され
る。
【０００４】これ等の公報に記載されるヒューズは、バ
ネ材を弾性変形させた状態で、はんだ等の低融点導電体
で固定している。たとえば、図１に示すように、バネ材
６の一端をはんだ７で端子８に固定している。この図に
おいて、はんだ等の低融点導体は、過電流が流れると溶
融して、バネ材６のヒューズを弾性変形させた状態で固
定できなくなり、図２に示すように、バネ材６の一端が
端子８から離れる。
ネ材を弾性変形させた状態で、はんだ等の低融点導電体
で固定している。たとえば、図１に示すように、バネ材
６の一端をはんだ７で端子８に固定している。この図に
おいて、はんだ等の低融点導体は、過電流が流れると溶
融して、バネ材６のヒューズを弾性変形させた状態で固
定できなくなり、図２に示すように、バネ材６の一端が
端子８から離れる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図１に示すように、バ
ネ材のヒューズは、電流を遮断する状態で再び接続され
ることがない。このため、電流を遮断する状態に保持で
きる特長がある。しかしながら、この構造のヒューズ
は、端子に接続している部分を溶断するので、端子とバ
ネ材とを決められた位置に固定する必要があり、全体が
大きくなって、狭い部分に便利に取り付けできない欠点
がある。また、この構造のヒューズは、はんだのような
低融点導電体を溶融して電流を遮断するので、遮断する
電流値を正確に設定するのが難しい欠点もある。設定電
流を正確にすることは、ヒューズにとって極めて大切な
ことである。この構造のヒューズは、はんだを端子に溶
着する状態、たとえば、はんだの量等ではんだが溶融す
る温度や電流が変動する。このことが、遮断電流を正確
に設定するのを難しくする。さらに、はんだを溶融させ
る温度、いいかえると、遮断電流を大幅に変更すること
も難しい。とくに、遮断電流を小さくするのが難しい。
それは、遮断電流を小さくするために、バネ材を固定す
るはんだ量を少なくすると、バネ材を確実に端子に固定
できなくなるからである。
ネ材のヒューズは、電流を遮断する状態で再び接続され
ることがない。このため、電流を遮断する状態に保持で
きる特長がある。しかしながら、この構造のヒューズ
は、端子に接続している部分を溶断するので、端子とバ
ネ材とを決められた位置に固定する必要があり、全体が
大きくなって、狭い部分に便利に取り付けできない欠点
がある。また、この構造のヒューズは、はんだのような
低融点導電体を溶融して電流を遮断するので、遮断する
電流値を正確に設定するのが難しい欠点もある。設定電
流を正確にすることは、ヒューズにとって極めて大切な
ことである。この構造のヒューズは、はんだを端子に溶
着する状態、たとえば、はんだの量等ではんだが溶融す
る温度や電流が変動する。このことが、遮断電流を正確
に設定するのを難しくする。さらに、はんだを溶融させ
る温度、いいかえると、遮断電流を大幅に変更すること
も難しい。とくに、遮断電流を小さくするのが難しい。
それは、遮断電流を小さくするために、バネ材を固定す
るはんだ量を少なくすると、バネ材を確実に端子に固定
できなくなるからである。
【０００６】本発明は、このよう欠点を解決することを
目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、
遮断電流を正確に設定でき、かつ、遮断電流を大幅に変
更でき、さらにまた、遮断電流になると速やかに溶断し
て電流を遮断できるヒューズとこのヒューズを内蔵する
パック電池を提供することにある。
目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、
遮断電流を正確に設定でき、かつ、遮断電流を大幅に変
更でき、さらにまた、遮断電流になると速やかに溶断し
て電流を遮断できるヒューズとこのヒューズを内蔵する
パック電池を提供することにある。
【０００７】さらに、本発明の大切な目的は、全体をコ
ンパクトにして種々の用途に便利に使用できるヒューズ
を提供することにある。
ンパクトにして種々の用途に便利に使用できるヒューズ
を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のヒューズは、過
電流が流れると溶断するヒューズであって、熱膨張率が
異なる複数枚の金属板を積層してなる熱膨張差積層金属
１で構成される。ヒューズが過電流で加熱されて溶断す
るとき、熱膨張差積層金属１の熱膨張率の差によって溶
断部２に機械的な変形力を作用させる。本明細書におい
て、熱膨張差積層金属とは、複数枚の金属板を積層した
ものを意味するものとし、２種類の金属板を積層したバ
イメタル、３種類の金属板を積層したトリメタルや、４
種類以上の金属板を積層したものも含む広い意味で使用
する。
電流が流れると溶断するヒューズであって、熱膨張率が
異なる複数枚の金属板を積層してなる熱膨張差積層金属
１で構成される。ヒューズが過電流で加熱されて溶断す
るとき、熱膨張差積層金属１の熱膨張率の差によって溶
断部２に機械的な変形力を作用させる。本明細書におい
て、熱膨張差積層金属とは、複数枚の金属板を積層した
ものを意味するものとし、２種類の金属板を積層したバ
イメタル、３種類の金属板を積層したトリメタルや、４
種類以上の金属板を積層したものも含む広い意味で使用
する。
【０００９】本発明の請求項２のヒューズは、低熱膨張
率の金属１Ａと高熱膨張率の金属１Ｂを積層して熱膨張
差積層金属１を構成しており、低熱膨張率の金属１Ａを
Ｎｉ−Ｆｅとし、高熱膨張率の金属１ＢをＣｕ−Ｎｉ−
Ｍｎとしている。
率の金属１Ａと高熱膨張率の金属１Ｂを積層して熱膨張
差積層金属１を構成しており、低熱膨張率の金属１Ａを
Ｎｉ−Ｆｅとし、高熱膨張率の金属１ＢをＣｕ−Ｎｉ−
Ｍｎとしている。
【００１０】本発明の請求項３のヒューズは、熱膨張差
積層金属１の体積抵抗率を１００〜１５０μΩ・ｃｍと
している。この抵抗率のヒューズは、設定電流になると
速やかに溶断される。
積層金属１の体積抵抗率を１００〜１５０μΩ・ｃｍと
している。この抵抗率のヒューズは、設定電流になると
速やかに溶断される。
【００１１】本発明の請求項４のヒューズは、熱膨張差
積層金属１である金属板を、両端を幅広として、その中
間の溶断部２の幅を狭くする形状としている。
積層金属１である金属板を、両端を幅広として、その中
間の溶断部２の幅を狭くする形状としている。
【００１２】本発明の請求項５のパック電池は、過電流
が流れると溶断するヒューズを電池３に直列に接続して
いる。ヒューズは、熱膨張率の異なる複数枚の金属板を
積層してなる熱膨張差積層金属１で、ヒューズが加熱さ
れて溶断されるときに、熱膨張率の差によって溶断部２
に機械的な変形力が作用するようにしている。
が流れると溶断するヒューズを電池３に直列に接続して
いる。ヒューズは、熱膨張率の異なる複数枚の金属板を
積層してなる熱膨張差積層金属１で、ヒューズが加熱さ
れて溶断されるときに、熱膨張率の差によって溶断部２
に機械的な変形力が作用するようにしている。
【００１３】本発明の請求項６のパック電池は、複数の
電池３を、過電流が流れると溶断するヒューズで直列に
接続している。ヒューズは、熱膨張率の異なる複数枚の
金属板を積層してなる熱膨張差積層金属１で、ヒューズ
が加熱されて溶断されるときに、熱膨張率の差によって
溶断部２に機械的な変形力が作用するようにしている。
電池３を、過電流が流れると溶断するヒューズで直列に
接続している。ヒューズは、熱膨張率の異なる複数枚の
金属板を積層してなる熱膨張差積層金属１で、ヒューズ
が加熱されて溶断されるときに、熱膨張率の差によって
溶断部２に機械的な変形力が作用するようにしている。
【００１４】本発明の請求項７のパック電池は、互いに
平行に配設している電池３の端部電極４に、熱膨張差積
層金属１であるヒューズを接続して、熱膨張差積層金属
１でって電池３を直列に接続している。熱膨張差積層金
属１であるヒューズは、加熱されて溶断されるときに、
溶断部２を電池３の端部電極４から離すように、すなわ
ち、電池３の反対側に変形するように電池３に接続して
いる。
平行に配設している電池３の端部電極４に、熱膨張差積
層金属１であるヒューズを接続して、熱膨張差積層金属
１でって電池３を直列に接続している。熱膨張差積層金
属１であるヒューズは、加熱されて溶断されるときに、
溶断部２を電池３の端部電極４から離すように、すなわ
ち、電池３の反対側に変形するように電池３に接続して
いる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するためのヒューズとパック電池を
例示するものであって、本発明はヒューズとパック電池
を以下のものに特定しない。
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するためのヒューズとパック電池を
例示するものであって、本発明はヒューズとパック電池
を以下のものに特定しない。
【００１６】さらに、この明細書は、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、「特許請求の範囲の欄」、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、実施例の部材
に特定するものでは決してない。
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、「特許請求の範囲の欄」、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、実施例の部材
に特定するものでは決してない。
【００１７】図３に示すヒューズは、熱膨張率が異なる
複数枚の金属板を積層してなる熱膨張差積層金属１を細
長い形状に裁断している。この図のヒューズは、両端部
の幅を広くして中間の溶断部２の幅を狭くしている。ヒ
ューズは、溶断部２の幅を狭くして溶断する電流値を小
さくできる。また、溶断部２を長くしても、溶断する電
流値を小さくできる。両端部の幅を広くしている部分
は、ヒューズを接続する部分である。
複数枚の金属板を積層してなる熱膨張差積層金属１を細
長い形状に裁断している。この図のヒューズは、両端部
の幅を広くして中間の溶断部２の幅を狭くしている。ヒ
ューズは、溶断部２の幅を狭くして溶断する電流値を小
さくできる。また、溶断部２を長くしても、溶断する電
流値を小さくできる。両端部の幅を広くしている部分
は、ヒューズを接続する部分である。
【００１８】熱膨張差積層金属１は、図４の拡大断面図
に示すように、低熱膨張率の金属１Ａと高熱膨張率の金
属１Ｂとを積層して接合している複合金属板である。低
熱膨張率の金属１Ａには、Ｎｉ−Ｆｅ合金、Ｃｒ−Ｆｅ
合金、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ合金等の金属板が使用される。
高熱膨張率の金属１Ｂには、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｎ合金、Ｆ
ｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｏ合金、Ｎｉ−Ｃ
ｕ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｎ合金、Ｚｎ−Ｃｕ合金等の金
属板が使用される。
に示すように、低熱膨張率の金属１Ａと高熱膨張率の金
属１Ｂとを積層して接合している複合金属板である。低
熱膨張率の金属１Ａには、Ｎｉ−Ｆｅ合金、Ｃｒ−Ｆｅ
合金、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ合金等の金属板が使用される。
高熱膨張率の金属１Ｂには、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｎ合金、Ｆ
ｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｏ合金、Ｎｉ−Ｃ
ｕ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｎ合金、Ｚｎ−Ｃｕ合金等の金
属板が使用される。
【００１９】体積抵抗率を１００〜１５０μΩ・ｃｍと
する熱膨張差積層金属を使用するヒューズは、速やかに
溶断できる特長がある。抵抗率をこの範囲とする熱膨張
差積層金属として、低熱膨張率の金属をＮｉ−Ｆｅ合金
とし、高熱膨張率の金属をＣｕ−Ｎｉ−Ｍｎ合金とする
熱膨張差積層金属を使用できる。この熱膨張差積層金属
の体積抵抗率は１１０〜１４０μΩ・ｃｍである。さら
に、低熱膨張率の金属と高熱膨張率の金属の間に銅薄板
をサンドイッチにした熱膨張差積層金属として、低熱膨
張率の金属をＮｉ−Ｆｅ合金とし、高熱膨張率の金属を
Ｎｉ−Ｃｕ合金とし、銅薄板をＣｕ−Ｎｉ−Ｍｎ合金と
するバイメタルも使用できる。このバイメタルの体積抵
抗率は１００〜１３５μΩ・ｃｍである。
する熱膨張差積層金属を使用するヒューズは、速やかに
溶断できる特長がある。抵抗率をこの範囲とする熱膨張
差積層金属として、低熱膨張率の金属をＮｉ−Ｆｅ合金
とし、高熱膨張率の金属をＣｕ−Ｎｉ−Ｍｎ合金とする
熱膨張差積層金属を使用できる。この熱膨張差積層金属
の体積抵抗率は１１０〜１４０μΩ・ｃｍである。さら
に、低熱膨張率の金属と高熱膨張率の金属の間に銅薄板
をサンドイッチにした熱膨張差積層金属として、低熱膨
張率の金属をＮｉ−Ｆｅ合金とし、高熱膨張率の金属を
Ｎｉ−Ｃｕ合金とし、銅薄板をＣｕ−Ｎｉ−Ｍｎ合金と
するバイメタルも使用できる。このバイメタルの体積抵
抗率は１００〜１３５μΩ・ｃｍである。
【００２０】ただし、本発明のヒューズは、熱膨張差積
層金属をこの材質に特定しない。熱膨張差積層金属に
は、低熱膨張率の金属と高熱膨張率の金属とを接合し
て、熱で変形する全ての金属を、たとえば、低熱膨張率
の金属をＮｉ−Ｆｅ合金とし、高熱膨張率の金属をＺｎ
−Ｃｕ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｎ合金、Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ
−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｏ合金、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｎ
合金とするもの、あるいは、低熱膨張率の金属をＣｒ−
Ｆｅ合金として、高熱膨張率の金属をＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ
合金とするもの等が使用できる。
層金属をこの材質に特定しない。熱膨張差積層金属に
は、低熱膨張率の金属と高熱膨張率の金属とを接合し
て、熱で変形する全ての金属を、たとえば、低熱膨張率
の金属をＮｉ−Ｆｅ合金とし、高熱膨張率の金属をＺｎ
−Ｃｕ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｎ合金、Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ
−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｏ合金、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｎ
合金とするもの、あるいは、低熱膨張率の金属をＣｒ−
Ｆｅ合金として、高熱膨張率の金属をＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ
合金とするもの等が使用できる。
【００２１】
【実施例】［実施例１］図５に示す寸法のヒューズを試
作した。このヒューズに使用した熱膨張差積層金属１
は、低熱膨張率の金属をＮｉ−Ｆｅ合金とし、高熱膨張
率の金属をＣｕ−Ｎｉ−Ｍｎ合金とするものである。こ
の熱膨張差積層金属１の体積抵抗率は１１０μΩ・ｃｍ
である。
作した。このヒューズに使用した熱膨張差積層金属１
は、低熱膨張率の金属をＮｉ−Ｆｅ合金とし、高熱膨張
率の金属をＣｕ−Ｎｉ−Ｍｎ合金とするものである。こ
の熱膨張差積層金属１の体積抵抗率は１１０μΩ・ｃｍ
である。
【００２２】［比較例１］熱膨張差積層金属に代わって
Ｍｎ−Ｎｉ−Ｃｒ合金を使用する以外、実施例１と同様
にして、ヒューズを試作した。この合金の体積抵抗率は
１２０μΩ・ｃｍである。
Ｍｎ−Ｎｉ−Ｃｒ合金を使用する以外、実施例１と同様
にして、ヒューズを試作した。この合金の体積抵抗率は
１２０μΩ・ｃｍである。
【００２３】［比較例２］熱膨張差積層金属に代わって
ＳＵＳ３０４のステンレス板を使用する以外、実施例１
と同様にして、ヒューズを試作した。このステンレス板
の体積抵抗率は８５μΩ・ｃｍである。
ＳＵＳ３０４のステンレス板を使用する以外、実施例１
と同様にして、ヒューズを試作した。このステンレス板
の体積抵抗率は８５μΩ・ｃｍである。
【００２４】［比較例３］熱膨張差積層金属に代わって
Ｆｅ−Ｎｉ合金を使用する以外、実施例１と同様にし
て、ヒューズを試作した。この合金の体積抵抗率は６４
μΩ・ｃｍである。
Ｆｅ−Ｎｉ合金を使用する以外、実施例１と同様にし
て、ヒューズを試作した。この合金の体積抵抗率は６４
μΩ・ｃｍである。
【００２５】［比較例４］熱膨張差積層金属に代わって
Ｆｅ板を使用する以外、実施例１と同様にして、ヒュー
ズを試作した。この合金の体積抵抗率は８μΩ・ｃｍで
ある。
Ｆｅ板を使用する以外、実施例１と同様にして、ヒュー
ズを試作した。この合金の体積抵抗率は８μΩ・ｃｍで
ある。
【００２６】実施例と比較例のヒューズが溶断する電流
と時間を測定すると、表１のようになった。
と時間を測定すると、表１のようになった。
【００２７】
【表１】
【００２８】この表に示すように、本発明の実施例のヒ
ューズは、５Ａの電流において３５秒、６Ａでは２．８
秒、７Ａでは１．３秒、８Ａでは０．７秒で溶断した。
これに対して比較例１のヒューズは、７Ａで溶断するに
３０秒もかかった。さらに、比較例２のステンレス製の
ヒューズは、７Ａでは溶断できず、８Ａで溶断するのに
５．５秒もかかった。比較例３のヒューズは、８Ａでは
溶断できず、９Ａで溶断するのに２０秒もかかった。比
較例４の鉄製のヒューズにおいては、１０Ａでも溶断で
きず、１５Ａで溶断するのに１５０秒もかかった。
ューズは、５Ａの電流において３５秒、６Ａでは２．８
秒、７Ａでは１．３秒、８Ａでは０．７秒で溶断した。
これに対して比較例１のヒューズは、７Ａで溶断するに
３０秒もかかった。さらに、比較例２のステンレス製の
ヒューズは、７Ａでは溶断できず、８Ａで溶断するのに
５．５秒もかかった。比較例３のヒューズは、８Ａでは
溶断できず、９Ａで溶断するのに２０秒もかかった。比
較例４の鉄製のヒューズにおいては、１０Ａでも溶断で
きず、１５Ａで溶断するのに１５０秒もかかった。
【００２９】以上のことは、本発明のヒューズが、体積
抵抗率を比較例２の金属よりも小さくするにもかかわら
ず、極めて短時間で溶断されることを明確にする。さら
に、本発明のヒューズは、熱膨張差積層金属１によって
溶断部２を機械的に熱変形させて溶断するので、溶断さ
れた瞬間に、図４の鎖線で示すように、確実に切り離さ
れて電流を遮断する。
抵抗率を比較例２の金属よりも小さくするにもかかわら
ず、極めて短時間で溶断されることを明確にする。さら
に、本発明のヒューズは、熱膨張差積層金属１によって
溶断部２を機械的に熱変形させて溶断するので、溶断さ
れた瞬間に、図４の鎖線で示すように、確実に切り離さ
れて電流を遮断する。
【００３０】本発明のヒューズは、溶断されたときに溶
断部２が機械的に変形される。本発明のヒューズは、図
６の断面図に示すようにパック電池に内蔵するときに
は、溶断部２を電池３から離れる方向に変形させるよう
な姿勢で内蔵される。この図のパック電池は、ヒューズ
の一端を電池３の端部電極４に、他端を端子板５に接続
している。ヒューズは、電池３に過電流が流れると溶断
される。ヒューズの溶断部２は、電池３から離れるよう
に、図において上方に折曲されるように配設される。す
なわち、この図において、溶断部２の上面を低熱膨張率
の金属として下面を高熱膨張率の金属とする。
断部２が機械的に変形される。本発明のヒューズは、図
６の断面図に示すようにパック電池に内蔵するときに
は、溶断部２を電池３から離れる方向に変形させるよう
な姿勢で内蔵される。この図のパック電池は、ヒューズ
の一端を電池３の端部電極４に、他端を端子板５に接続
している。ヒューズは、電池３に過電流が流れると溶断
される。ヒューズの溶断部２は、電池３から離れるよう
に、図において上方に折曲されるように配設される。す
なわち、この図において、溶断部２の上面を低熱膨張率
の金属として下面を高熱膨張率の金属とする。
【００３１】さらに、図７と図８に示すパック電池は、
隣接する電池３をヒューズで直列に接続して、プラスチ
ックケース（図示せず）に内蔵し、あるいは熱収縮フィ
ルムで連結している。このパック電池は、ヒューズで電
池３を直列に接続している。ヒューズは、隣接して平行
に配設している２本の電池３の端部電極４に両端をスポ
ット溶接している。ヒューズは前述の熱膨張差積層金属
１であり、電池３に過電流が流れると加熱されて溶断さ
れる。熱膨張差積層金属１は、加熱されて溶断されると
きに、溶断部２を、図の鎖線で示すように、電池３の端
部電極４から離すように、すなわち、電池３とは反対側
に変形するように電池３に接続している。溶断部２を電
池３の端部電極４に接触しないようにするためである。
溶断部２をこの形状に変形するために、ヒューズである
熱膨張差積層金属１は、図において上面を低熱膨張率の
金属とし、下面を高熱膨張率の金属としている。
隣接する電池３をヒューズで直列に接続して、プラスチ
ックケース（図示せず）に内蔵し、あるいは熱収縮フィ
ルムで連結している。このパック電池は、ヒューズで電
池３を直列に接続している。ヒューズは、隣接して平行
に配設している２本の電池３の端部電極４に両端をスポ
ット溶接している。ヒューズは前述の熱膨張差積層金属
１であり、電池３に過電流が流れると加熱されて溶断さ
れる。熱膨張差積層金属１は、加熱されて溶断されると
きに、溶断部２を、図の鎖線で示すように、電池３の端
部電極４から離すように、すなわち、電池３とは反対側
に変形するように電池３に接続している。溶断部２を電
池３の端部電極４に接触しないようにするためである。
溶断部２をこの形状に変形するために、ヒューズである
熱膨張差積層金属１は、図において上面を低熱膨張率の
金属とし、下面を高熱膨張率の金属としている。
【００３２】図７のパック電池は、左から２列の電池３
の上端を熱膨張差積層金属１のヒューズで直列に接続
し、右から２列の電池３の下端をヒューズではない導電
性のリード板９で接続している。導電性のリード板９に
は、たとえば、ニッケル板や、鉄、銅、シンチュウ等の
表面をニッケルまたはクロームメッキした金属板が使用
できる。３本以上の電池を内蔵するパック電池は、図示
しないが、全ての電池を熱膨張差積層金属のヒューズで
直列に接続することもできる。また、複数のヒューズと
リード板で、４本以上の電池を直列に接続することもで
きる。
の上端を熱膨張差積層金属１のヒューズで直列に接続
し、右から２列の電池３の下端をヒューズではない導電
性のリード板９で接続している。導電性のリード板９に
は、たとえば、ニッケル板や、鉄、銅、シンチュウ等の
表面をニッケルまたはクロームメッキした金属板が使用
できる。３本以上の電池を内蔵するパック電池は、図示
しないが、全ての電池を熱膨張差積層金属のヒューズで
直列に接続することもできる。また、複数のヒューズと
リード板で、４本以上の電池を直列に接続することもで
きる。
【００３３】
【発明の効果】本発明の請求項１に記載しているヒュー
ズは、遮断電流を正確に設定でき、かつ、遮断電流を大
幅に変更でき、さらにまた、遮断電流になると速やかに
溶断して電流を遮断できる特長がある。それは、本発明
のヒューズが、過電流が流れると溶断するヒューズであ
って、熱膨張率が異なる複数枚の金属板を積層してなる
熱膨張差積層金属で構成されており、ヒューズが過電流
で加熱されて溶断するとき、熱膨張差積層金属の熱膨張
率の差によって溶断部に機械的な変形力を作用させてい
るからである。熱膨張率に差がある熱膨張差積層金属
は、過電流で加熱されたときに変形量に差が生じ、溶断
部に機械的な変形力を作用させる。ヒューズは、この変
形力によって、正確かつ速やかに溶断部が溶断される。
このため、本発明のヒューズは、遮断電流を正確に設定
できると共に、遮断電流を大幅に変更でき、さらには、
遮断電流で速やかに溶断して電流を遮断できる特長が実
現できる。しかも、本発明のヒューズは、熱膨張差積層
金属によって溶断部を機械的に熱変形させて溶断するの
で、溶断部を確実に切り離して電流を遮断できる特長も
ある。
ズは、遮断電流を正確に設定でき、かつ、遮断電流を大
幅に変更でき、さらにまた、遮断電流になると速やかに
溶断して電流を遮断できる特長がある。それは、本発明
のヒューズが、過電流が流れると溶断するヒューズであ
って、熱膨張率が異なる複数枚の金属板を積層してなる
熱膨張差積層金属で構成されており、ヒューズが過電流
で加熱されて溶断するとき、熱膨張差積層金属の熱膨張
率の差によって溶断部に機械的な変形力を作用させてい
るからである。熱膨張率に差がある熱膨張差積層金属
は、過電流で加熱されたときに変形量に差が生じ、溶断
部に機械的な変形力を作用させる。ヒューズは、この変
形力によって、正確かつ速やかに溶断部が溶断される。
このため、本発明のヒューズは、遮断電流を正確に設定
できると共に、遮断電流を大幅に変更でき、さらには、
遮断電流で速やかに溶断して電流を遮断できる特長が実
現できる。しかも、本発明のヒューズは、熱膨張差積層
金属によって溶断部を機械的に熱変形させて溶断するの
で、溶断部を確実に切り離して電流を遮断できる特長も
ある。
【００３４】さらに、本発明の請求項１に記載するヒュ
ーズは、従来のヒューズのように、端子に接続した部分
を溶断することなく、熱膨張差積層金属の熱膨張率の差
によって機械的な変形力が作用する溶断部で溶断してい
るので、ヒューズ全体を大きくすることなく、狭い部分
にも便利に取り付けできる。すなわち、本発明のヒュー
ズは、全体をコンパクトにして種々の用途に便利に使用
できる特長がある。
ーズは、従来のヒューズのように、端子に接続した部分
を溶断することなく、熱膨張差積層金属の熱膨張率の差
によって機械的な変形力が作用する溶断部で溶断してい
るので、ヒューズ全体を大きくすることなく、狭い部分
にも便利に取り付けできる。すなわち、本発明のヒュー
ズは、全体をコンパクトにして種々の用途に便利に使用
できる特長がある。
【００３５】さらに、本発明の請求項５に記載するパッ
ク電池は、電池が異常な状態で使用されるときに、ヒュ
ーズを速やかに溶断して電流を遮断できる。それは、電
池に直列に接続しているヒューズに、熱膨張率が異なる
複数枚の金属板を積層してなる熱膨張差積層金属を使用
するからである。電池に直列に接続されるヒューズは、
電池に過電流が流れると加熱されて溶断されるが、この
とき、熱膨張差積層金属の熱膨張率の差によって溶断部
に機械的な変形力を作用させるので、速やかに確実に溶
断される。熱膨張率に差がある熱膨張差積層金属は、過
電流で加熱されたときに変形量に差が生じ、溶断部に機
械的な変形力を作用させて、確実に溶断する。
ク電池は、電池が異常な状態で使用されるときに、ヒュ
ーズを速やかに溶断して電流を遮断できる。それは、電
池に直列に接続しているヒューズに、熱膨張率が異なる
複数枚の金属板を積層してなる熱膨張差積層金属を使用
するからである。電池に直列に接続されるヒューズは、
電池に過電流が流れると加熱されて溶断されるが、この
とき、熱膨張差積層金属の熱膨張率の差によって溶断部
に機械的な変形力を作用させるので、速やかに確実に溶
断される。熱膨張率に差がある熱膨張差積層金属は、過
電流で加熱されたときに変形量に差が生じ、溶断部に機
械的な変形力を作用させて、確実に溶断する。
【００３６】さらに、本発明の請求項６のパック電池
は、電池を直列に接続するリード板に、熱膨張差積層金
属のヒューズを使用するので、少ない部品点数で、能率
よく多量生産して、しかも、電池を過電流から安全に保
護できる特長がある。
は、電池を直列に接続するリード板に、熱膨張差積層金
属のヒューズを使用するので、少ない部品点数で、能率
よく多量生産して、しかも、電池を過電流から安全に保
護できる特長がある。
【００３７】さらに、本発明の請求項７のパック電池
は、電池に過電流が流れてヒューズが溶断したときに、
溶断部を電池から離す方向に変形させるので、溶断した
ヒューズが電池に接触することがなく、電流を確実に遮
断してより安全に使用できる特長がある。
は、電池に過電流が流れてヒューズが溶断したときに、
溶断部を電池から離す方向に変形させるので、溶断した
ヒューズが電池に接触することがなく、電流を確実に遮
断してより安全に使用できる特長がある。
【図１】従来のヒューズを端子に固定した状態を示す平
面図
面図
【図２】図１に示すヒューズが電流を遮断する状態を示
す平面図
す平面図
【図３】本発明の実施例のヒューズの斜視図
【図４】図３に示すヒューズの拡大断面図
【図５】図３に示すヒューズの平面図
【図６】本発明の実施例のヒューズを内蔵するパック電
池の断面図
池の断面図
【図７】本発明の他の実施例のパック電池の電池の連結
構造を示す正面図
構造を示す正面図
【図８】図７に示すパック電池の電池の連結構造を示す
平面図
平面図
１…熱膨張差積層金属 １Ａ…低熱膨張率の金属 １Ｂ…高熱膨張率の金属 ２…溶断部 ３…電池 ４…端部電極 ５…端子板 ６…バネ材 ７…はんだ ８…端子 ９…リード板
Claims (7)
- 【請求項１】 過電流が流れると溶断するヒューズであ
って、このヒューズが熱膨張率の異なる複数枚の金属板
を積層してなる熱膨張差積層金属(1)で、ヒューズが加
熱されて溶断されるときに、熱膨張率の差によって溶断
部(2)に機械的な変形力が作用することを特徴とするヒ
ューズ。 - 【請求項２】 熱膨張差積層金属(1)が低熱膨張率の金
属(1A)と高熱膨張率の金属(1B)を積層しており、低熱膨
張率の金属(1A)がＮｉ−Ｆｅ合金で、高熱膨張率の金属
(1B)がＣｕ−Ｎｉ−Ｍｎ合金である請求項１に記載され
るヒューズ。 - 【請求項３】 熱膨張差積層金属(1)の体積抵抗率が１
００〜１５０μΩ・ｃｍである請求項１に記載されるヒ
ューズ。 - 【請求項４】 両端を幅広くして溶断部(2)の幅を狭く
している請求項１に記載されるヒューズ。 - 【請求項５】 過電流が流れると溶断するヒューズを電
池(3)に直列に接続しており、このヒューズは、熱膨張
率の異なる複数枚の金属板を積層してなる熱膨張差積層
金属(1)で、ヒューズが加熱されて溶断されるときに、
熱膨張率の差によって溶断部(2)に機械的な変形力が作
用するようにしてなるパック電池。 - 【請求項６】 複数の電池(3)を、過電流が流れると溶
断するヒューズで直列に接続しており、このヒューズ
は、熱膨張率の異なる複数枚の金属板を積層してなる熱
膨張差積層金属(1)で、ヒューズが加熱されて溶断され
るときに、熱膨張率の差によって溶断部(2)に機械的な
変形力が作用するようにしてなるパック電池。 - 【請求項７】 互いに平行に配設している電池(3)の端
部電極(4)に、熱膨張差積層金属(1)であるヒューズを接
続して、熱膨張差積層金属(1)でもって電池(3)を直列に
接続しており、熱膨張差積層金属(1)であるヒューズ
は、加熱されて溶断されるときに、溶断部(2)を電池(3)
の端部電極(4)から離すように電池(3)の反対側に変形す
るように電池(3)に接続してなる請求項５に記載される
パック電池。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11154714A JP2000311575A (ja) | 1999-02-26 | 1999-06-02 | ヒューズとヒューズを内蔵するパック電池 |
| CNB001018221A CN1203503C (zh) | 1999-02-26 | 2000-01-29 | 熔丝及内设该熔丝的组合式电池 |
| US09/512,332 US6377432B1 (en) | 1999-02-26 | 2000-02-24 | Fuse and battery pack containing the fuse |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-49895 | 1999-02-26 | ||
| JP4989599 | 1999-02-26 | ||
| JP11154714A JP2000311575A (ja) | 1999-02-26 | 1999-06-02 | ヒューズとヒューズを内蔵するパック電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000311575A true JP2000311575A (ja) | 2000-11-07 |
Family
ID=26390339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11154714A Pending JP2000311575A (ja) | 1999-02-26 | 1999-06-02 | ヒューズとヒューズを内蔵するパック電池 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6377432B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000311575A (ja) |
| CN (1) | CN1203503C (ja) |
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