JP2003223886A

JP2003223886A - 電池

Info

Publication number: JP2003223886A
Application number: JP2002021168A
Authority: JP
Inventors: Yukio Tokuhara; 幸夫得原
Original assignee: Sanyo GS Soft Energy Co Ltd
Current assignee: Sanyo GS Soft Energy Co Ltd
Priority date: 2002-01-30
Filing date: 2002-01-30
Publication date: 2003-08-08

Abstract

(57)【要約】【課題】圧電素子７によって電池電圧を検出して電流
を遮断するＶＳＰ（電圧検出式保護素子）を用いること
により、微小な電流による過充電や過放電も確実に防止
することのできる電池を提供する。【解決手段】非水電解質二次電池の電池電圧を圧電セ
ラミックス７ｂ，７ｂに印加した圧電素子７と、この印
加電圧による圧電素子７の変形に伴って位置が変位する
弾性板７ａの先端の可動接点７ｄと、この可動接点７ｄ
が所定範囲内で位置を変位させている場合にのみこの可
動接点７ｄに接触する正極外部接続端子６の凹状接続面
６ａ（受側接点）とを備え、可動接点７ｄが正極電池端
子３に接続された構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、過充電や過放電に
対する保護機能を設けた電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】非水電解質二次電池には、過充電や過放
電を防止するための保護回路が接続される場合がある。
保護回路は、例えば保護回路基板上に実装されて単電池
と共に電池パックの外装体に収納され、この単電池の正
負極端子間の電池電圧や充放電電流を検出することによ
り、過充電時や過放電時に単電池の電池端子と外装体に
設けられた外部接続端子との間の回路を遮断するように
している。

【０００３】また、非水電解質二次電池には、電池の異
常発熱や内部圧力の異常な上昇を検出することにより過
充電や過放電を防止する感熱式電流遮断素子や感圧式電
流遮断素子が接続される場合もある。感熱式電流遮断素
子は、非水電解質二次電池の単電池の温度を検出するこ
とにより、この温度が異常な高温になった場合に電流を
遮断するものであり、ＰＴＣ（正温度特性素子）や温度
ヒューズ、サーマルプロテクタ等が用いられる。この感
熱式電流遮断素子は、電池パック内の単電池の側に配置
したり、この単電池の内部に内蔵させることにより、単
電池の温度を検出できるようにしている。感圧式電流遮
断素子は、非水電解質二次電池の単電池の内部圧力を検
出することにより、この圧力が異常に上昇した場合に電
流を遮断するものであり、ＣＩＤ等が用いられる。ＣＩ
Ｄは、単電池の蓋等に設けられ、単電池の内部圧力を受
けるダイアフラムを有すると共に、発電要素と電池端子
との間を接続する導電層を表面に形成したセラミックプ
レートを有し、この単電池の内部圧力が異常に上昇して
ダイアフラムが反転すると、セラミックプレートを破壊
して導電層を流れる電流を遮断するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記感熱式
電流遮断素子や感圧式電流遮断素子は、単電池の温度や
内部圧力が異常に上昇しなければ動作しない。このた
め、微小な電流による過充電や過放電が生じた場合に
は、単電池の温度や内部圧力の大きな上昇を伴わないの
で、これを検知して電流を遮断することができないとい
う問題があった。

【０００５】また、電池電圧を直接検出する保護回路を
用いれば、このような微小な電流による過充電や過放電
も検知可能であるが、回路素子と基板が高価になり、電
池のコストアップになるという問題があった。しかも、
保護回路が動作するための電源が電池等から供給されな
くなった場合に、動作の信頼性に欠けるという問題もあ
った。

【０００６】本発明は、かかる事情に対処するためにな
されたものであり、圧電素子によって電池電圧を検出し
て電流を遮断するＶＳＰ（［ＶｏｌｔａｇｅＳｅｎｓ
ｉｎｇＰｒｏｔｅｃｔｏｒ］電圧検出式保護素子）を
用いることにより、微小な電流による過充電や過放電も
確実に防止することのできる電池を提供することを目的
としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の電池は、電池
電圧を印加した圧電素子と、この印加電圧による圧電素
子の変形に伴って位置が変位する可動接点と、この可動
接点が所定範囲内で位置を変位させている場合にのみこ
の可動接点に接触する受側接点とを備え、電池の発電要
素の電極と外部接続端子との間のいずれかの部分がこの
可動接点と受側接点との間を介して接続されたことを特
徴とする。

【０００８】請求項１の発明によれば、圧電素子が電池
電圧に応じて変形するので、電池電圧が所定の電圧範囲
を超えると、可動接点の変位も所定範囲を超えることに
なり、受側接点との接続が絶たれる。このため、電池電
圧が異常に上昇したり異常に低下したことを検出して、
電池の発電要素の電極と外部接続端子との間の電流を遮
断することができるので、電流が微小な場合にも、過充
電や過放電を確実に防止することができるようになる。

【０００９】また、本発明は、電池電圧が異常に上昇し
た場合か、異常に低下した場合にのみ、電流を遮断する
ことにより、過充電か過放電のいずれかのみを防止する
ことも可能である。さらに、電池の発電要素の電極と外
部接続端子との間のいずれかの部分とは、例えば単電池
の発電要素の電極とその単電池の電池端子との間であっ
てもよいし、電池パック等の場合には、内臓電池の電池
端子とこの電池パック等の外装体に設けられた外部接続
端子との間であってもよい。

【００１０】なお、圧電効果には、応力を加えると分極
（電荷）を生じる１次圧電効果と、電場を印加すると歪
み（変形）を生じる２次圧電効果（逆圧電効果）とがあ
り、圧電素子とは一般にこれらの効果を生じる素子をい
う。ただし、電場を印加すると歪みを生じる現象は２次
圧電効果によるものだけには限らないため、本明細書で
いう「圧電素子」は、電場を印加すると歪みを生じる全
ての素子を意味するものとする。

【００１１】請求項２の電池は、前記圧電素子が、電池
電圧を印加した圧電セラミックスを導電金属製の弾性板
の両面にそれぞれ配置したバイモルフ型アクチュエータ
であり、前記可動接点が、この弾性板の一端部に形成さ
れ、前記受側接点が、ほぼ円弧状に位置を変位するこの
可動接点を摺接させて接続する導電体の凹状接続面によ
って構成されたものであることを特徴とする。

【００１２】請求項２の発明によれば、圧電素子として
バイモルフ型の圧電セラミックスを用いるので、可動接
点の変位を大きくして、動作の信頼性を高めることがで
きるようになる。

【００１３】請求項３の電池は、前記圧電素子の変形に
伴って可動接点が所定範囲を超えて位置を変位させた場
合に、この可動接点の変位が戻るのを阻止するストッパ
が設けられたことを特徴とする。

【００１４】請求項３の発明によれば、一旦可動接点が
所定範囲を超えて変位すると、電池電圧が所定の電圧範
囲内に戻ったとしても、ストッパに阻止されてこの可動
接点が再び受側接点と接続されることがなくなるので、
非復帰型の保護を行うことができるようになる。

【００１５】請求項４の電池は、電池の発電要素の電極
と外部接続端子との間のいずれかの部分に介在される接
続部材と、電池電圧が印加され、この印加電圧による変
位により接続部材を変形させる圧電素子とを備えたこと
を特徴とする。

【００１６】請求項４の発明によれば、電池電圧が所定
の電圧範囲を超えると、圧電素子が接続部材を所定以上
に大きく変形させるので、これにより接続部材を破壊し
てここに電流が流れないようにすることができる。この
ため、電池電圧が異常に上昇したり異常に低下したこと
を検出して、電池の発電要素の電極と外部接続端子との
間の電流を遮断することができるので、電流が微小な場
合にも、過充電や過放電を確実に防止することができる
ようになる。なお、この場合には、非復帰型の保護とな
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。

【００１８】図１〜図５は本発明の一実施形態を示すも
のであって、図１は非水電解質二次電池の蓋板上に配置
された圧電素子の構成を示す縦断面正面図、図２は非水
電解質二次電池が過充電時の圧電素子の状態を示す縦断
面正面図、図３は非水電解質二次電池が過放電時の圧電
素子の状態を示す縦断面正面図、図４は圧電素子の可動
接点を非復帰型とした場合の非水電解質二次電池の蓋板
部を示す部分拡大縦断面図、図５は圧電素子が接続板を
割って電流を遮断する場合の非水電解質二次電池の蓋板
部を示す縦断面図である。

【００１９】本実施形態は、電池電圧を検出することに
より充放電電流を遮断するＶＳＰを用いて過充電や過放
電の保護を行う非水電解質二次電池について説明する。
この非水電解質二次電池は、図１に示すように、スチー
ル製の電池缶１に図示しない発電要素を収納し、この発
電要素の上方に取り付けたスチール製の蓋板２を電池缶
１の上端開口部に嵌め込んで溶接すると共に、電池缶１
の内部に非水電解液を充填して密閉したものである。こ
の電池缶１と蓋板２は、内部で図示しない発電要素の負
極に接続されて、負極電池端子を構成している。また、
蓋板２の端部（図１の右側）には、内部で発電要素の正
極に接続されたアルミニウム合金製の正極電池端子３が
取り付けられている。この正極電池端子３は、セラミッ
クスリング４を介して蓋板２の開口孔に絶縁固定され、
上端部が蓋板２の上方に突出している。

【００２０】一般の非水電解質二次電池では、上記正極
電池端子３がそのまま外部回路との接続を行う外部接続
端子となるが、本実施形態の非水電解質二次電池では、
蓋板２の上面における正極電池端子３とは反対側の端部
に、この蓋板２とは絶縁するために絶縁台５を介して正
極外部接続端子６が固定されている。正極外部接続端子
６は、導電性を有する金属ブロックであり、正極電池端
子３が突出する側の側面に、軸方向が水平な円筒面状に
窪んだ凹状接続面６ａ（受側接点）が形成されると共
に、この凹状接続面６ａの上下の端部に、絶縁体を埋め
込んだ非導通部６ｂ，６ｂが形成されている。

【００２１】上記蓋板２の上方にはＶＳＰとして圧電素
子７が配置されている。圧電素子７は、水平に配置した
導電性を有する金属製の図１における左右に細長い弾性
板７ａの上下面にそれぞれ圧電セラミックス７ｂ，７ｂ
を形成すると共に、上方の圧電セラミックス７ｂの上面
と下方の圧電セラミックス７ｂの下面にそれぞれ電極層
７ｃ，７ｃを形成したバイモルフ型アクチュエータであ
る。また、この圧電素子７は、圧電セラミックス７ｂ，
７ｂよりも長手方向の双方に弾性板７ａが長く形成され
ていて、一端側（図１の左側）の先端に可動接点７ｄが
設けられている。この圧電素子７は、圧電セラミックス
７ｂ，７ｂが形成された範囲内での他端側（図１の右
側）の基部が負極外部接続端子８に支持固定されてい
る。負極外部接続端子８は、蓋板２の上面における正極
電池端子３と正極外部接続端子６との間に溶接により接
続固定された導電性の金属ブロックであり、負極電池端
子を構成する蓋板２に接続されることにより、外部回路
との接続を行うための外部接続端子となるものである。
そして、この負極外部接続端子８は、圧電素子７の弾性
板７ａとは絶縁された状態で電極層７ｃ，７ｃを上下か
ら挟持して接続固定することにより、この圧電素子７の
基部を機械的に支持固定すると共に、電極層７ｃ，７ｃ
に負極電位を供給するようになっている。また、この圧
電素子７は、弾性板７ａの他端部が蓋板２上に突出した
正極電池端子３に接続されると共に、一端側の可動接点
７ｄが正極外部接続端子６の凹状接続面６ａに接触し、
この弾性板７ａの弾性により適度に圧接されるようにな
っている。

【００２２】上記圧電素子７の圧電セラミックス７ｂ，
７ｂは、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ₃）やチタン酸
ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｉ，Ｔｉ）Ｏ₃）等からなる分
極処理を施したセラミックスである。これら上下の圧電
セラミックス７ｂ，７ｂは、分極方向が厚み方向の同じ
向きとなるものを用い、上下の電極層７ｃ，７ｃに負極
電位を印加すると共に、中央の弾性板７ａに正極電池端
子３からの正極電位を印加したバイモルフ型アクチュエ
ータを構成する。従って、上下の圧電セラミックス７
ｂ，７ｂには、それぞれ逆向きの電場が印加されるの
で、一方の圧電セラミックス７ｂの圧電横効果が長手方
向への伸長方向に現れる場合には、他方の圧電セラミッ
クス７ｂの圧電横効果が長手方向への縮小方向に現れ、
図２及び図３に示すように、これらの伸縮によって圧電
素子７の一端側（図２及び図３の左側）の先端にある可
動接点７ｄが上下方向にほぼ円弧状に変位することにな
る。

【００２３】本実施形態の場合、通常使用電圧が２．５
〜４．２Ｖの範囲となる非水電解質二次電池を用いてい
るので、正極電位と負極電位の電位差、即ちこの非水電
解質二次電池の電池電圧が通常使用電圧の中間の３．３
５Ｖとなる場合に、圧電素子７の弾性板７ａがほぼ水平
となって、可動接点７ｄが正極外部接続端子６の凹状接
続面６ａの中央部に接触するようになっている。もっと
も、このように電池電圧が３．３５Ｖのときに弾性板７
ａが水平になっている必要は必ずしもなく、例えば電池
電圧が印加されていないときに弾性板７ａが水平となる
圧電素子７を傾斜させて負極外部接続端子８に支持固定
させることにより、電池電圧が３．３５Ｖのときに、変
位した可動接点７ｄが凹状接続面６ａの中央部に接触す
るようにしてもよい。そして、非水電解質二次電池の電
池電圧が４．２Ｖを超えると、図２に示すように、可動
接点７ｄが上方に変位して凹状接続面６ａの上端部の非
導通部６ｂ上に達する。また、非水電解質二次電池の電
池電圧が２．５Ｖを下回ると、図３に示すように、可動
接点７ｄが下方に変位して凹状接続面６ａの下端部の非
導通部６ｂ上に達する。従って、非水電解質二次電池の
電池電圧が２．５〜４．２Ｖの範囲内にある場合には、
可動接点７ｄが凹状接続面６ａ上を上下に摺動しながら
接触するので、図１の１点鎖線に示すように、弾性板７
ａを介して正極電池端子３と正極外部接続端子６との間
に充放電電流が流れるようになり、この電池電圧が２．
５〜４．２Ｖの範囲外になると、非導通部６ｂによって
可動接点７ｄと正極外部接続端子６との間の接続が遮断
されて、充放電電流が遮断されることになる。

【００２４】上記構成によれば、非水電解質二次電池が
過充電となり電池電圧が４．２Ｖを超えると、図２に示
すように、圧電素子７の可動接点７ｄが上方に変位して
非導通部６ｂ上に達することにより充電電流が遮断さ
れ、非水電解質二次電池が過放電となり電池電圧が２．
５Ｖを下回ると、図３に示すように、圧電素子７の可動
接点７ｄが下方に変位して非導通部６ｂ上に達すること
により放電電流が遮断されるので、これらの過充電や過
放電から非水電解質二次電池を保護することができるよ
うになる。しかも、微小な充放電電流が流れることによ
り過充電や過放電になった場合にも、非水電解質二次電
池の電池電圧だけを検出してこのような微小な電流を確
実に遮断することができる。さらに、非水電解質二次電
池の電池電圧を検出するために、この非水電解質二次電
池や他の電源装置から電源を供給する必要がないので、
非水電解質二次電池の電池電圧が極端に低下したり他の
電源装置が電源を供給できなくなったような場合にも、
確実に動作させることができる。

【００２５】なお、上記実施形態では、正極外部接続端
子６の非導通部６ｂを、凹状接続面６ａの上下端部の金
属ブロックに絶縁体を埋め込むことにより構成する場合
について示したが、この部分の金属ブロックに窪みを設
けて可動接点７ｄに接触できなくしたり、金属ブロック
に表面に非導電性膜を形成して可動接点７ｄの接触を遮
るようにすることもできる。また、図４に示すように、
可動接点７ｄが所定範囲を超えて変位すると、弾性板７
ａの弾性に押圧されて嵌まり込むような形状の凹部６ｃ
を形成すると共に、この凹部６ｃの内側面に非導通部６
ｂを形成して電流を遮断させることにより、可動接点７
ｄが一旦この凹部６ｃに嵌まり込むと、電池電圧が正常
に戻った場合にも、この可動接点７ｄが凹部６ｃから出
るのを阻止するストッパとして機能し、これにより非復
帰型のＶＳＰとして用いるようにすることもできる。

【００２６】また、上記圧電素子７の可動接点７ｄと正
極外部接続端子６の凹状接続面６ａは、非水電解質二次
電池の電池電圧の変化に伴って常時摺動しながら接触し
確実な接続を保つ必要があるので、摩擦抵抗と接触抵抗
の小さい導電材料を選択する必要がある。そして、弾性
板７ａの導電材料自身がこの条件を満たす場合には、こ
の弾性板７ａの一方の端部をそのまま可動接点７ｄとす
ることができる。また、通常は、接触抵抗を小さくする
ために、この可動接点７ｄを凹状接続面６ａに押圧する
必要もあり、本実施形態では、弾性板７ａの弾性により
可動接点７ｄを凹状接続面６ａに常時圧接させるように
している。ただし、可動接点７ｄ自体が弾性体で構成さ
れる場合、この可動接点７ｄをバネ等により凹状接続面
６ａ側に付勢している場合、凹状接続面６ａ自体が弾性
体で構成される場合、及び、この凹状接続面６ａをバネ
等により可動接点７ｄ側に付勢している場合には、弾性
板７ａの弾性に頼る必要はなくなり、弾性をほとんど有
さない導電材料からなる弾性板７ａを用いることもでき
る。凹状接続面６ａ自体を弾性体で構成する場合として
は、例えば導電性ゴムや導電性ゲル、導電性の微細な繊
維等によってこの凹状接続面６ａを構成し、可動接点７
ｄによって押圧された部分だけが窪むようにしたもの等
が考えられる。

【００２７】また、上記実施形態では、圧電素子７の可
動接点７ｄが上下にほぼ円弧状に変位すると説明した
が、細長い圧電セラミックス７ｂ，７ｂの伸縮による変
位であるため、実際にはうねりを含むさらに複雑な軌跡
を描いて変位することになる。従って、この可動接点７
ｄが摺接する正極外部接続端子６の凹状接続面６ａも、
単純な円筒面ではなく、この軌跡に沿った形状としなけ
ればならない場合が生じる。もっとも、可動接点７ｄ
は、変位の際に左右（図１の図面手前側及び背後側）へ
の振れはほとんど生じないので、この可動接点７ｄの左
右いずれかの側面側に凹状接続面６ａを配置すれば、こ
の凹状接続面６ａを平面とすることができ、可動接点７
ｄを左右両側から挟むように平面状の２面の凹状接続面
６ａを配置することもできる。即ち、可動接点７ｄが摺
接する受側接点は、必ずしも凹状接続面６ａのように凹
状に窪んだ面である必要はなく、平面であってもよい
し、可動接点７ｄの変位の軌跡に沿った線状のもの等で
あってもよい。

【００２８】上記可動接点７ｄは、非水電解質二次電池
の電池電圧に比例してリニアに変位量が増減することが
理想であり、変位量もできるだけ大きい方が好ましい。
バイモルフ型アクチュエータの変位量ｘは、圧電セラミ
ックス７ｂ，７ｂの長さをＬ、厚さをＴ、横効果圧電歪
定数をｄ₃₁とし、印加される電池電圧をＶとすると、ｘ
＝３（Ｌ／Ｔ）²ｄ₃₁Ｖで表されるので、この変位ｘを
大きくするには、横効果圧電歪定数ｄ₃₁が大きい圧電材
料を選択し、長さＬを長くすると共に、厚さＴをできる
だけ薄くすればよい。本実施形態の場合、圧電セラミッ
クス７ｂ，７ｂをそれぞれ５層ずつ、弾性板７ａの両面
で合計１０層に形成することにより各層の厚さを薄くし
てこの変位ｘをできるだけ大きくするようにしている。
このように可動接点７ｄの変位ｘを大きくできれば、こ
の可動接点７ｄが外部から見えるようにすることによ
り、非水電解質二次電池の電池電圧を示す指標とするこ
ともできる。

【００２９】また、上記実施形態では、圧電セラミック
ス７ｂ，７ｂの形成部分からさらに一端側に突出した弾
性板７ａの先端に可動接点７ｄを設けた場合について示
したが、この可動接点７ｄは、変位量をできるだけ大き
く取れる部位であれば、圧電素子７のどの部分に設けて
もよい。そして、この場合の受側接点は、凹状接続面６
ａのような凹状の面に限らず、可動接点７ｄの変位の軌
跡に沿った適宜形状の面や線状等によって構成すること
ができる。さらに、この受側接点を弾性体で構成する場
合の例として、正極外部接続端子６の側面から水平に突
出する板バネを用いることもできる。この場合、板バネ
は、可動接点７ｄの変位によって上方又は下方に押圧さ
れて撓むことになるが、変位量が所定範囲内であれば、
接触を保ったまま復帰することができる。しかし、変位
量が所定範囲を超えると、可動接点７ｄが板バネの先端
を乗り越えて外れるので、接触が絶たれて電流が遮断さ
れることになる。また、このような板バネを可動接点７
ｄの上下に２枚挟み込むように配置すれば、上下双方の
変位量が所定範囲を超えた場合に電流を遮断することが
できる。もっとも、受側接点にこのような板バネを用い
ると、一旦可動接点７ｄの変位が所定範囲を超えると、
変位が戻った場合に同じ動作を行うことができないの
で、この板バネの裏面に非導電性膜を形成する等して非
復帰型のＶＳＰとして用いることが好ましい。

【００３０】また、受側接点は、重力等によって下方等
に溜まった導電性の流動体によって構成することもでき
る。この場合、可動接点７ｄは、変位が所定範囲内の場
合には、この流動体の内部に浸かっているが、変位が所
定範囲を超えると、流動体から離れて電流が遮断される
ことになる。

【００３１】また、上記実施形態では、可動接点７ｄと
凹状接続面６ａとの接触によって接続を行う場合につい
て示したが、図５に示すように、圧電素子７の弾性板７
ａを導電性の脆い接続板７ｅに代えて、この接続板７ｅ
を破壊することにより電流を遮断するＶＳＰとすること
もできる。即ち、この接続板７ｅの一端側（図５の左
側）を正極外部接続端子６に接続固定し、圧電セラミッ
クス７ｂ，７ｂの伸縮による歪みが所定範囲を超える
と、接続板７ｅが途中で割れて切断されることにより電
流が遮断されるようにする。この場合、接続板７ｅ自体
は例えば脆いガラス等の絶縁体とし、この接続板７ｅの
表面に導電膜を形成する等して正極外部接続端子６との
接続を行わせるようにすることもできる。また、上記実
施形態と同様の圧電素子７を用い、この弾性板７ａの先
端部で、別途正極外部接続端子６と正極電池端子３との
間に配置した脆い接続部材を横等から押し割ったり引き
割るように構成することもできる。このような接続板７
ｅ等の接続部材を用いる場合には、非復帰型のＶＳＰと
なる。

【００３２】また、上記実施形態では、圧電素子７とし
てバイモルフ型アクチュエータを用いる場合について示
したが、ユニモルフ型等の他の圧電アクチュエータを用
いることもでき、圧電材料も圧電セラミックス７ｂ，７
ｂには限定されない。さらに、この圧電材料は、圧電横
効果に限らず、圧電縦効果や圧電厚みすべり効果を利用
して変位を行うものであってもよい。

【００３３】また、上記実施形態では、正極電池端子３
と正極外部接続端子６との間に圧電素子７を介在させる
場合について説明したが、例えば発電要素の正極と正極
電池端子３との間に介在させたり、この正極電池端子３
と電池パックの外装体等に設けられた外部接続端子との
間に介在させることもできる。しかも、正極側の場合に
限らず負極側に配置することもでき、電池の発電要素の
電極と外部接続端子との間の任意の部分に介在させるこ
とができる。さらに、他の保護素子等と併用することも
可能である。また、上記実施形態では、非水電解質二次
電池について説明したが、過放電及び／又は過充電（誤
充電）に対する保護が必要な任意の種類の電池にも、同
様に実施可能である。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の電池によれば、電池電圧の異常により電流を遮断する
ことができるので、電流が微小な場合にも、過充電や過
放電を確実に防止することができるようになる。また、
安価な材料を用いて製造することができるので、電池の
コストアップを抑制することができ、電源の供給を受け
ることなく電池電圧を検出できるので、信頼性の高い保
護を行うこともできるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すものであって、非水
電解質二次電池の蓋板上に配置された圧電素子の構成を
示す縦断面正面図である。

【図２】本発明の一実施形態を示すものであって、非水
電解質二次電池が過充電時の圧電素子の状態を示す縦断
面正面図である。

【図３】本発明の一実施形態を示すものであって、非水
電解質二次電池が過放電時の圧電素子の状態を示す縦断
面正面図である。

【図４】本発明の一実施形態を示すものであって、圧電
素子の可動接点を非復帰型とした場合の非水電解質二次
電池の蓋板部を示す部分拡大縦断面図である。

【図５】本発明の一実施形態を示すものであって、圧電
素子が接続板を割って電流を遮断する場合の非水電解質
二次電池の蓋板部を示す縦断面図である。

【符号の説明】

３正極電池端子６正極外部接続端子６ａ凹状接続面６ｂ非導通部６ｃ凹部７圧電素子７ａ弾性板７ｂ圧電セラミックス７ｃ電極層７ｄ可動接点７ｅ接続板８負極外部接続端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０２Ｊ 7/10 Ｈ０１Ｌ 41/08 ＵＭ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電池電圧を印加した圧電素子と、この印
加電圧による圧電素子の変形に伴って位置が変位する可
動接点と、この可動接点が所定範囲内で位置を変位させ
ている場合にのみこの可動接点に接触する受側接点とを
備え、電池の発電要素の電極と外部接続端子との間のい
ずれかの部分がこの可動接点と受側接点との間を介して
接続されたことを特徴とする電池。
【請求項２】前記圧電素子が、電池電圧を印加した圧
電セラミックスを導電金属製の弾性板の両面にそれぞれ
配置したバイモルフ型アクチュエータであり、前記可動
接点が、この弾性板の一端部に形成され、前記受側接点
が、ほぼ円弧状に位置を変位するこの可動接点を摺接さ
せて接続する導電体の凹状接続面によって構成されたも
のであることを特徴とする請求項１に記載の電池。
【請求項３】前記圧電素子の変形に伴って可動接点が
所定範囲を超えて位置を変位させた場合に、この可動接
点の変位が戻るのを阻止するストッパが設けられたこと
を特徴とする請求項１又は２に記載の電池。
【請求項４】電池の発電要素の電極と外部接続端子と
の間のいずれかの部分に介在される接続部材と、電池電
圧が印加され、この印加電圧による変位により接続部材
を変形させる圧電素子とを備えたことを特徴とする電
池。