JP2008234840A - Protecting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、充電可能な二次電池を有する電子機器の保護装置に関し、特に二次電池の膨張によって電子機器への電力供給を自動的に停止する保護装置に関するものである。 The present invention relates to a protection device for an electronic device having a rechargeable secondary battery, and more particularly to a protection device that automatically stops power supply to an electronic device due to expansion of the secondary battery.
現在、携帯電話機、携帯型音響機器、モバイルパソコン、PDA、その他の携帯用の電子機器は広く一般に普及しており、特に、携帯電話機は人々の生活に必要不可欠なものとなってきている。このような、携帯用の電子機器への電力供給源としては、外部電源、発電装置などから充電することが可能な二次電池が一般的に用いられる。また、この二次電池は電気自動車などの移動装置等の動力源としても用いられている。 At present, mobile phones, portable audio devices, mobile personal computers, PDAs, and other portable electronic devices are widely used. In particular, mobile phones have become indispensable for people's lives. As a power supply source for such portable electronic devices, secondary batteries that can be charged from an external power source, a power generation device, or the like are generally used. The secondary battery is also used as a power source for a mobile device such as an electric vehicle.
しかしながら、近年このような電子機器に用いられる二次電池が、内圧の異常増加などの何らかの原因によって膨張するという問題が発生している。 However, in recent years, there has been a problem that secondary batteries used in such electronic devices expand due to some cause such as an abnormal increase in internal pressure.
上記の膨張した二次電池は、電子機器に対して通常通り電力を供給し続ける場合と、電力の供給に異常が生じる場合とがある。また、特に二次電池のパッケージが樹脂やラミネート材等のように軟らかな材料で構成されている場合、二次電池の膨張が何らかの原因で復元し、そのまま通常どおり使用可能な場合も存在する。 The expanded secondary battery has a case where power is continuously supplied to an electronic device as usual and a case where abnormality occurs in the supply of power. In particular, when the package of the secondary battery is made of a soft material such as a resin or a laminate, there is a case where the expansion of the secondary battery is restored for some reason and can be used as usual.
二次電池の膨張により電力供給に異常が生じる場合には、この出力異常を感知する保護装置が所定の処置を行うため、ユーザは電子機器の異常を認識することができる。しかし、膨張した二次電池に電力供給の異常が生じない場合、上記の保護装置は作動せず膨張した二次電池が電子機器に電力を供給し続けることとなる。またこの場合、電子機器は正常に稼動するため、ユーザは電子機器の異常を知ることができない。このような膨張した二次電池による継続した電力供給は、如何に供給される電力に異常がないとしても好ましいものではない。 When an abnormality occurs in the power supply due to the expansion of the secondary battery, the protection device that detects this output abnormality performs a predetermined treatment, so that the user can recognize the abnormality of the electronic device. However, in the case where power supply abnormality does not occur in the expanded secondary battery, the protection device does not operate and the expanded secondary battery continues to supply power to the electronic device. In this case, since the electronic device operates normally, the user cannot know the abnormality of the electronic device. Such continuous power supply by the expanded secondary battery is not preferable even if there is no abnormality in the supplied power.
更に、二次電池の膨張の原因によっては電子機器に電力を供給し続けることで更に膨張し、最終的に破裂するなどして電子機器に大きな被害を及ぼす可能性や、突然の異常放電によって電子回路に損害を与える可能性も否めない。また、二次電池の膨張によって発生する物理的な力により、電子機器のパッケージングや電子機器を構成する電子部品、部材等に歪みや亀裂を生じさせたり、電子機器がスイッチやモータなどを備えている場合、これらに異常な負荷を与え誤作動や故障を引き起こす可能性もある。更に、膨張の原因によっては発熱を伴うものもあり、特に二次電池の規模、容量が大きなものの場合には、この二次電池の膨張に関与する発熱などにより、二次電池自体もしくは二次電池の周囲の構成部材等が、発火、爆発するなどして、最悪の場合ユーザに人的被害を及ぼすことも想定される。 Furthermore, depending on the cause of the expansion of the secondary battery, it may expand further by continuing to supply power to the electronic device, and may eventually rupture, causing serious damage to the electronic device, or sudden abnormal discharge. There is no denying the possibility of damage to the circuit. In addition, the physical force generated by the expansion of the secondary battery may cause distortion or cracks in the packaging of electronic devices and the electronic components and members that make up the electronic devices, and the electronic devices include switches and motors. If this is the case, an abnormal load may be applied to them, causing malfunction or failure. In addition, some batteries may generate heat depending on the cause of expansion. In particular, in the case where the secondary battery has a large scale and large capacity, the secondary battery itself or the secondary battery may be caused by heat generation related to expansion of the secondary battery. In the worst case, it is also assumed that structural members and the like around the user may cause a human damage to the user due to ignition or explosion.
上記の問題に対して、下記[特許文献1]及び[特許文献2]に開示されている発明では、いずれも二次電池の充放電に関わる主要な部材を改善することで、二次電池の膨張の発生を防止している。 In the inventions disclosed in the following [Patent Document 1] and [Patent Document 2] with respect to the above-mentioned problems, both of the secondary batteries are improved by improving main members related to charging and discharging of the secondary battery. The occurrence of expansion is prevented.
しかしながら、二次電池の膨張の原因は一つではないことに加え、二次電池の膨張は電子機器の使用環境、使用状況、その他の要因が複雑に絡み合って発生するものであるため未解明の部分が多く、[特許文献1]及び[特許文献2]に開示された発明によっても、二次電池の膨張を完全に防止することはできない。また、全ての二次電池の発生原因を特定し、それを回避するような二次電池を開発するには未だ多くの時間を要する。 However, in addition to the cause of secondary battery expansion, the secondary battery expansion is caused by complex intertwining of the usage environment, usage conditions, and other factors of electronic equipment, which has yet to be elucidated. There are many parts, and even the invention disclosed in [Patent Document 1] and [Patent Document 2] cannot completely prevent the secondary battery from expanding. Moreover, it takes much time to identify the cause of occurrence of all secondary batteries and to develop a secondary battery that avoids them.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、二次電池の外形膨張時には自動的に電子回路への電力供給を停止し、二次電池の外形が復元すると自動的に電子回路への電力供給を再開させることで、継続的な二次電池の膨張を早期に発見することが可能な保護装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and automatically stops power supply to the electronic circuit when the outer shape of the secondary battery expands, and automatically returns to the electronic circuit when the outer shape of the secondary battery is restored. An object of the present invention is to provide a protection device that can detect continuous expansion of a secondary battery at an early stage by restarting power supply.
本発明は、二次電池16からの電力供給により稼動する電子機器10に設置され、二次電池16の外形膨張に伴い前記電子機器10への電力供給を自動的に停止するとともに、二次電池16の外形の復元に伴い前記電子機器10への電力供給を自動的に再開することを特徴とする保護装置50を提供することにより、上記課題を解決する。
また、二次電池16の側面側に設けられた第1電極20と第1電極20と対向するように設けられた第2電極22とが、二次電池16の外形の膨張もしくは復元によって非接触状態もしくは接触状態となることにより、電子機器10への電力供給を電気的に停止もしくは再開することを特徴とする上記の保護装置50a、50b、50cを提供することにより、上記課題を解決する。
また、二次電池16の外形膨張時に第1電極20及び第2電極22の設置方向に復元力を生じる弾性体24を設けたことを特徴とする上記の保護装置50d、50e、50fを提供することにより、上記課題を解決する。
また、二次電池16の側面側に設けられた開閉器28が、二次電池16の外形の膨張もしくは復元によって開閉することにより、電子機器10への電力供給を停止もしくは再開することを特徴とする上記の保護装置50gを提供することにより、上記課題を解決する。
また、第1電極20を二次電池16の側面に固定したことを特徴とする上記の保護装置50を提供することにより、上記課題を解決する。
The present invention is installed in an electronic device 10 that is operated by power supply from a
Further, the
In addition, the
In addition, the
Moreover, the said subject is solved by providing said
本発明に係る保護装置は、上記の構成により、
(1)二次電池の外形が膨張すると電力供給の異常の有無に関わらず自動的に電子機器への電力供給を停止するため、ユーザが異常を感知して早期に適切な処置を行う事ができる。
(2)二次電池の外形が復元すると自動的に電子機器への電力供給を再開するため、二次電池の短期的かつ非継続的な比較的問題の少ない膨張に際しては、過剰な処置を回避して電子機器をそのまま継続して使用することができる。
The protection device according to the present invention has the above-described configuration.
(1) When the outer shape of the secondary battery expands, the power supply to the electronic device is automatically stopped regardless of whether there is an abnormality in the power supply. Therefore, the user may detect an abnormality and take appropriate measures at an early stage. it can.
(2) Since the power supply to the electronic device is automatically resumed when the secondary battery's external shape is restored, excessive treatment should be avoided when the secondary battery expands in a short-term and non-continuous manner with relatively little problem. Thus, the electronic device can be used as it is.
本発明に係る保護装置の実施の形態について図面に基づいて説明する。図1は、本発明に係る保護装置を携帯型予備充電器に適用した場合の概略図である。図2は、本発明に係る保護装置の第1の形態を示す部分拡大図である。図3は、本発明に係る保護装置の第2の形態を示す部分拡大図である。図4は、本発明に係る保護装置の第3の形態を示す部分拡大図である。図5は、本発明に係る保護装置の変形例を示す部分拡大図である。尚、ここで述べる実施の形態は本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。 Embodiments of a protection device according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view when the protection device according to the present invention is applied to a portable precharger. FIG. 2 is a partially enlarged view showing a first embodiment of the protection device according to the present invention. FIG. 3 is a partially enlarged view showing a second embodiment of the protection device according to the present invention. FIG. 4 is a partially enlarged view showing a third embodiment of the protection device according to the present invention. FIG. 5 is a partially enlarged view showing a modification of the protective device according to the present invention. The embodiments described here are preferred specific examples of the present invention, and thus various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention is particularly limited in the following description. Unless otherwise described, the present invention is not limited to these embodiments.
図1に示す携帯電話機への携帯型予備充電器である電子機器10は、外装体12の内部に二次電池16と回路基板18とを有しており、回路基板18には二次電池16の過充電、過熱、過電流、過放電、短絡に対する保護回路や、電子機器10の動作を制御する制御回路などの電子回路を有している。これらの二次電池16と回路基板18は外装体12に固定され、更に外装体12と二次電池16との間には、本発明に係る保護装置50が設けられる。尚、保護装置50は二次電池16の回路基板18の無い側の側面(回路基板18とは反対側の面もしくはその面と隣合う側面)に設置することが好ましいが、保護装置50が回路基板18の動作に影響を与えないような措置を講ずれば回路基板18側に設置しても構わない。また、保護装置50は必ずしも単数である必要は無く、二次電池16の複数の側面にそれぞれ設置することも可能である。尚、二次電池16が電池収納部などに収納されて用いられる場合には、この電池収納部が外装体12となる。更に、二次電池16が何らかの固定された装置、基板、部材等に隣接して配置される場合には、それらの隣接する装置、基板、部材等における二次電池16側の面を外装体12とみなし、この間に保護装置50を設けても良い。
An electronic device 10 that is a portable precharger for a mobile phone shown in FIG. 1 includes a
電子機器10に用いる二次電池16の種類には特に限定は無く、リチウムイオン電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池などの他、周知の二次電池を用いることが可能である。
The type of the
次に、携帯型予備充電器である電子機器10の動作の概略を説明する、先ず、電子機器10を構成する二次電池16を充電する場合、二次電池16と電力供給源5とを回路基板18を介して接続する。これにより、電力供給源5からの電力が二次電池16に充電される。
Next, an outline of the operation of the electronic device 10 which is a portable precharger will be described. First, when the
電力供給源5としては、家庭用コンセント又は、家庭用コンセントに接続された携帯電話機6の充電器もしくはAC−DC変換アダプタ、シガーソケットを介した車両用バッテリ、光の照射により発電する太陽電池パネルなどを用いることができる。
Examples of the
次に、携帯型予備充電器である電子機器10を用いて携帯電話機6内の二次電池に充電を行う場合、二次電池16と携帯電話機6とを回路基板18を介して接続する。これにより、二次電池16に蓄電された電力が出力され、携帯電話機6の二次電池が充電される。
Next, when charging the secondary battery in the
次に、本発明に係る保護装置50の動作を説明する。保護装置50は、二次電池16が通常状態の場合には特別な動作は行わず、よって電子機器10は通常通り動作する。しかし、図1中の破線で示すように、二次電池16の外形が何らかの原因によって膨張した場合には、保護装置50がこの膨張を感知して例えばスイッチング機構51を開く等の所定の動作を行い、電子機器10への電力供給を自動的に停止する。これにより、二次電池16に対する充放電動作を含む電子機器10の動作は停止する。この停止動作は二次電池16の外形が膨張している間継続する。
Next, the operation of the
また、二次電池16の外形が内部のガスの放出等の何らかの原因により復元したときには、保護装置50は例えばスイッチング機構51を閉じる等の所定の動作を行い、二次電池16からの電子機器10への電力供給を再開させる。これにより、電子機器10は通常通りの動作を開始する。
Further, when the external shape of the
尚、スイッチング機構51としてはオートリセット機能付のスイッチングIC、スイッチングトランジスタ、その他の回路構成によるスイッチング回路、開閉器等の周知の機構を、保護装置50の構成によって適宜選択して使用することができる。また、スイッチング機構51は必ずしも回路基板18上に設ける必要は無い他、後述するように保護装置50がスイッチング機構51を兼ね備えるようにしても良い。
As the switching mechanism 51, a well-known mechanism such as a switching IC with an auto reset function, a switching transistor, a switching circuit having other circuit configuration, a switch, or the like can be appropriately selected depending on the configuration of the
次に、本発明に係る保護装置の第1の形態を図2の部分拡大図を用いて説明する。尚、以下に示す図2〜図5においては、保護装置50における電気配線の記載は省略する。
Next, the 1st form of the protection apparatus which concerns on this invention is demonstrated using the partial enlarged view of FIG. In addition, in FIG. 2 to FIG. 5 shown below, description of electric wiring in the
図2(a1)、(a2)に示す本発明に係る第1の形態の保護装置50aは、二次電池16の側面側に設けられた第1電極20と、外装体12側に第1電極20と対向するように設けられた第2電極22と、図示しないスイッチング機構を有している。そして、第1電極20と第2電極22とは、所定の間隔(約1mm程度が好ましい。)を取って設置されている。
A
先ず、二次電池16の外形に膨張が生じていない場合、図2(a1)に示すように、第1電極20と第2電極22とは非接触の状態にある。このような場合には、保護装置50aは特別な動作は行わず電子機器10は通常通り動作する。しかし、図2(a2)に示すように、二次電池16の外形が膨張した場合、二次電池16の側面側に設けられた第1電極20は、この二次電池16の膨張により外装体12側に設けられた第2電極22の方向に押し上げられることとなる。そして、二次電池16の膨張が第1電極20と第2電極22との隙間間隔を超えるまでに増大すると、第1電極20と第2電極22とが接触する。第1電極20と第2電極22とには図示しない電気配線が施されており、この接触により第1電極20と第2電極22とが電気的に導通する。また、第1電極20及び第2電極22の電気配線の先には図示しないスイッチング機構が接続されており、このスイッチング機構は第1電極20と第2電極22との導通を受けて、二次電池16からの電子機器10への電力供給を停止させる。これにより、電子機器10の動作は停止する。
First, when the
また、二次電池16の外形が復元したときには、第1電極20と第2電極22とは、図2(a1)に示すように再度非接触の状態となり、第1電極20と第2電極22との導通は遮断される。第1電極20と第2電極22との導通が遮断されると、図示しないスイッチング機構は二次電池16からの電子機器10への電力供給を再開させ、これにより電子機器10は通常通り動作する。
When the outer shape of the
以上の動作により、保護装置50aは二次電池16の外形膨張時には電子機器10への電力供給を停止させ、二次電池16の外形が復元したときには電子機器10への電力供給を再開させることができる。
With the above operation, the
次に、本発明に係る保護装置の第1の形態の第1変形例を図2(b1)、(b2)に示す。保護装置の第1の形態の第1変形例である保護装置50bは、二次電池16の側面側に設けられた先端部分のみに導電性を有する凸状の第1電極20と、外装体12側に設けられた先端部分のみに導電性を備えた凹部を有する円筒状もしくはU字状の第2電極22と、第1電極20と第2電極22とに接続された図示しないスイッチング機構とを有している。そして、第1電極20と第2電極22とは、第1電極20の凸部が第2電極22の凹部内を可動するように対向して設置されている。
Next, the 1st modification of the 1st form of the protection device concerning the present invention is shown in Drawing 2 (b1) and (b2). A
先ず、二次電池16の外形に膨張が生じていない場合、図2(b1)に示すように、導電性を共に有する第1電極20の先端部分と第2電極22の凹部の先端部分とが接触状態にあり、第1電極20と第2電極22とは電気的に導通している。
First, when the outer shape of the
しかし、二次電池16の外形が膨張した場合、導電性を有する第1電極20の先端部分は、この二次電池16の膨張により絶縁性を示す第2電極22の凹部の奥側(図2(b1)、(b2)の斜線部)方向に押し上げられこととなる。これにより、図2(b2)に示すように、第1電極20と第2電極22とは非接触の状態となり、第1電極20と第2電極22との導通は遮断される。
However, when the outer shape of the
更に、二次電池16の外形が復元したときには、図2(b1)に示すように、第1電極20と第2電極22とは再度接触状態となり、第1電極20と第2電極22とは導通する。
Further, when the outer shape of the
第1電極20及び第2電極22には図示しないスイッチング機構が接続されており、このスイッチング機構は保護装置50aの場合とは逆に第1電極20と第2電極22との導通が遮断された場合に電子機器10への電力供給を停止させるよう動作する。
A switching mechanism (not shown) is connected to the
これにより、保護装置50bは保護装置50aと同様、二次電池16の外形膨張時には電子機器10への電力供給を停止させ、二次電池16の外形が復元したときには電子機器10への電力供給を再開させることができる。
As a result, the
尚、第2電極22を外装体12に埋め込むようにして設置すれば、二次電池16の膨張により第2電極22が破損することはない。
If the
次に、本発明に係る保護装置の第1の形態の第2変形例を図2(c1)、(c2)に示す。保護装置の第1の形態の第2変形例である保護装置50cは、第1電極20が二次電池16に二次電池16の中心から所定の距離だけ離れて設けられる。また所定の長さを有する棒状もしくは板状の第2電極22が、その一端を第1電極20と対向かつ接触させるとともに、もう一端でのみ二次電池16に固定される。尚、第1電極20と第2電極22とには図示しないスイッチング機構が接続される。
Next, the 2nd modification of the 1st form of the protection device concerning the present invention is shown in Drawing 2 (c1) and (c2). In a
先ず、二次電池16の外形に膨張が生じていない場合、図2(c1)に示すように、第1電極20と第2電極22とは接触状態にあり、第1電極20と第2電極22とは電気的に導通している。
First, when the outer shape of the
しかし、二次電池16の外形が膨張した場合、図2(c2)に示すように、第2電極22における第1電極20側の一端がこの二次電池16の膨張により浮き上がり、第1電極20と第2電極22とが非接触の状態となる。これにより、第1電極20と第2電極22との導通は遮断される。
However, when the outer shape of the
更に、二次電池16の外形が復元したときには、図2(c1)に示すように、第1電極20と第2電極22とは再度接触状態となり、第1電極20と第2電極22とは導通する。
Furthermore, when the outer shape of the
第1電極20及び第2電極22に接続されるスイッチング機構は、この第1電極20と第2電極22との接触、非接触状態に伴う電気的導通、遮断に応じて、、保護装置50bと同様の動作を行う。
The switching mechanism connected to the
これにより、保護装置50cは二次電池16の外形膨張時には電子機器10への電力供給を停止させ、二次電池16の外形が復元したときには電子機器10への電力供給を再開させることができる。
Thereby, the
尚、保護装置50b、50c及び、後述する保護装置50fでは、二次電池16が膨張していない通常時に第1電極20と第2電極22とが導通状態にあり、二次電池16の外形膨張時に第1電極20と第2電極22とが遮断状態となるために、スイッチング機構の回路構成をより単純化することができる。また、保護装置50b、50c、50fを二次電池16からの電力供給の経路上に設ければ、これ自体がスイッチング機構を兼ねることもできる。
In the
次に、本発明に係る保護装置の第2の形態を図3の部分拡大図を用いて説明する。 Next, a second embodiment of the protection device according to the present invention will be described with reference to a partially enlarged view of FIG.
図3(a1)、(a2)に示す本発明に係る第2の形態の保護装置50dは、二次電池16の側面側に設けられた第1電極20と、外装体12側に第1電極20と対向するように設けられた第2電極22と、第1電極20と第2電極22との間に設けられた弾性体24と、図示しないスイッチング機構とを有している。そして、弾性体24によって第1電極20と第2電極22とが所定の間隔を取るように保持される。
A
尚、保護装置50dでは弾性体24を板バネとして、後述する保護装置50eではスプリングとして、保護装置50eでは円柱状のゴムとしてそれぞれ図示したが、用いる弾性体24には特に限定は無く、金属製、樹脂製などのスプリング、板バネ、弓形バネ、線バネ、トーションスプリング等や、ゴム等の弾性を有する球形、円柱形、直方体などの弾性部材、その他周知のものを用いることができる。尚、弾性体24に金属などの導電性を有する部材を用いる場合には、第1電極20と第2電極22とが常時導通状態にならないよう、少なくとも第1電極20もしくは第2電極22の接触部分には絶縁の被膜や絶縁体を挿入するなどして絶縁性を持たせなくてはならない。
In the
保護装置50dは、二次電池16の外形に膨張が生じていない場合、図3(a1)に示すように、第1電極20と第2電極22とは非接触の状態にある。しかし、二次電池16が膨張した場合、この二次電池16の膨張により第1電極20が第2電極22の方向に押し上げられることとなり、図3(a2)に示すように、第1電極20と第2電極22とが接触状態となる。これにより、第1電極20と第2電極22とは導通する。更に、二次電池16の外形が復元したときには、図3(a1)に示すように、第1電極20と第2電極22とは再度非接触の状態となり、第1電極20と第2電極22との導通は遮断する。
In the
そして、第1電極20及び第2電極22に接続されるスイッチング機構は、この第1電極20と第2電極22との接触、非接触状態に伴う電気的導通、遮断に応じて、保護装置50aと同様の動作を行う。これにより、保護装置50dは二次電池16の外形膨張時には電子機器10への電力供給を停止させ、二次電池16の外形が復元したときには電子機器10への電力供給を再開させることができる。
And the switching mechanism connected to the
尚、保護装置50dは、図3(b1)、(b2)に示す保護装置50eように、第1電極20と第2電極22との中央部分に弾性体24を設けても良い。
The
次に、本発明に係る保護装置の第2の形態の変形例を図3(c1)、(c2)に示す。図3(c1)、(c2)に示す保護装置50fは、二次電池16側に設けられその一端が二次電池16の中心から所定の距離だけ離れると共に外装体12の側に屈曲した所定の長さの第1電極20と、外装体12側に設けられた所定の長さを有する第2電極22と、二次電池16の略中心に位置し第1電極20のもう一端と第2電極22とで挟み込まれるように設けられた弾性体24と、第2電極22の略中央に位置する部分に設けられた絶縁性の突起物26と、図示しないスイッチング機構とを有している。そして、弾性体24によって第1電極20の屈曲端と第2電極22の一端とが接触するとともに、第1電極20と第2電極22とが保持されている。
Next, the modification of the 2nd form of the protection apparatus which concerns on this invention is shown to FIG.3 (c1), (c2). The
先ず、二次電池16の外形に膨張が生じていない場合、図3(c1)に示すように、第1電極20と第2電極22とは接触状態にある。しかし、二次電池16が膨張した場合、図3(c2)に示すように、第1電極20の弾性体24側が第2電極22の方向に押し上げられるとともに、第1電極20の屈曲端が突起物26を支点として二次電池16の側に移動する。これにより、第1電極20と第2電極22とは非接触の状態となる。更に、二次電池16の外形が復元したときには、図3(c1)に示すように、第1電極20と第2電極22とは再度接触状態となる。
First, when the external shape of the
そして、第1電極20及び第2電極22に接続されるスイッチング機構は、この第1電極20と第2電極22との接触、非接触状態に伴う電気的導通、遮断に応じて、保護装置50bと同様の動作を行う。これにより、保護装置50fは二次電池16の外形膨張時には電子機器10への電力供給を停止させ、二次電池16の外形が復元したときには電子機器10への電力供給を再開させることができる。
And the switching mechanism connected to the
上記の保護装置50d、50e、50fでは、二次電池16の外形膨張に際して、弾性体24に第1電極及び第2電極の設置方向への復元力が生じる。このため、二次電池16の外形が復元したときには、この弾性体24の復元力によって第1電極20、第2電極22を速やかに膨張前の位置に戻すことができる。また、弾性体24が存在することで、振動などによる保護装置の誤作動を防止することができる。
In the
次に、本発明に係る保護装置の第3の形態を図4の部分拡大図を用いて説明する。 Next, a third embodiment of the protection device according to the present invention will be described with reference to a partially enlarged view of FIG.
図4に示す本発明に係る第3の形態の保護装置50gは、二次電池16と外装体12との間に、開閉器28が設けられる。尚、開閉器28としては開閉器28の押圧端28aが押された状態のときのみにオフ(オン)するような機構のものが用いられる。
In the protection device 50g according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. 4, a
そして保護装置50gの開閉器28は、二次電池16の外形に膨張が生じていない場合には、図4(a1)に示すように、押圧端28aが押されていないオン状態(閉状態)にある。しかし、二次電池16が膨張した場合、図4(a2)に示すように、二次電池16の膨張により押圧端28aが押されて開閉器28がオフ状態(開状態)となる。更に、二次電池16の外形が復元したときには、図4(a1)に示すように、開閉器28は押圧端28aが押されていないオン状態(閉状態)となる。
The
保護装置50gでは、上記のように動作する開閉器28を二次電池16からの電力供給の経路上に設けることで、二次電池16の外形膨張時には電子機器10への電力供給を停止させ、二次電池16の外形が復元したときには電子機器10への電力供給を再開させることができる。この場合、保護装置50gにはスイッチング機構が必要なく、また電力供給の停止、再開を開閉器28が行うため高い動作信頼性を得る事ができる。尚、開閉器28にタクトスイッチを用いる場合には、タクトスイッチのオン、オフによって電力供給を停止、再開するようなスイッチング機構を別に設けることが好ましい。またこの場合、タクトスイッチのオン、オフは前述の記載と逆転しても構わない。
In the protective device 50g, by providing the
また、上記の保護装置50gでは保護装置の電極が露出しないため、ゴミや埃による保護装置の誤動作を防止することができる。 Further, since the electrodes of the protective device are not exposed in the protective device 50g, malfunction of the protective device due to dust or dirt can be prevented.
次に、本発明に係る保護装置の変形例を図5の部分拡大図を用いて説明する。 Next, a modification of the protection device according to the present invention will be described with reference to a partially enlarged view of FIG.
図5(a)に示す保護装置50hは、二次電池16の側に電子機器10の電子回路に悪影響を及ぼさない程度の磁力を有する磁性体30が設けられ、磁性体30に対向する外装体12の側に磁性体30の磁力(図5(a)中の破線は磁力線を示す)の多少に応じて出力電圧が変化するホール素子32が設けられる。そして、二次電池16の膨張により磁性体30とホール素子32との距離が変化すると、ホール素子32が検知する磁力が増減し、ホール素子32の出力電圧が変化する。この出力変化をスイッチング機構が読み取って電子機器10への電力供給の停止、再開を行う構成である。尚、磁性体30とホール素子32の設置位置は入れ替えても良い。
A
また、図5(b)に示す保護装置50iは、二次電池16と外装体12との間に圧電素子34が設けられ、二次電池16の膨張により圧電素子34に加わる圧力が変化することで、圧電素子34に生じる電位差が変化し、この変化をスイッチング機構が読み取って電子機器10への電力供給の停止、再開を行う構成である。尚、圧電素子34と二次電池16もしくは圧電素子34と外装体12の間には保護弾性体36を設けても良い。
5B, the
また、図5(c)に示す保護装置50jは、二次電池16の側に反射板38が設けられ、外装体12の側に反射板38に向かってレーザ光を照射するレーザ光源40と、反射板38からの反射光を受光する受光素子42とが設けられる。そして、二次電池16の膨張により受光素子42が反射光の光路長の変化もしくは反射光の反射角度などを検出しスイッチング機構に出力する。スイッチング機構はこの出力変化を読み取って電子機器10への電力供給の停止、再開を行う構成である。尚、反射板38とレーザ光源40及び受光素子42の設置位置は入れ替えても良い他、レーザ光源40と受光素子42を別の位置に設け、ミラー、レンズなどの光学部品を介してレーザ光の照射及び受光を行う構成としても良い。
Further, the protection device 50j shown in FIG. 5C includes a
また、図5(d)に示す保護装置50kは、二次電池16の側に第3電極44を設け、外装体12の側に第4電極46を設け、第3電極44と第4電極46との間に所定の電圧を印加するとともに、二次電池16の膨張による第3電極44と第4電極46との間の静電容量の変化をスイッチング機構が読み取って電子機器10への電力供給の停止、再開を行う構成である。
5D, the
また、図5(e)に示す保護装置50Lは、二次電池16の側に遮蔽物48を設け、外装体12の側に凹状センサ49を設け、二次電池16の膨張に伴い遮蔽物48が凹状センサ49の凹部側に移動することによる、凹部側壁内面間のレーザ光の遮蔽もしくは静電容量の変化もしくは磁力の変化等をスイッチング機構が読み取って電子機器10への電力供給の停止、再開を行う構成である。尚、遮蔽物48と凹状センサ49の設置位置は入れ替えても良い。
In addition, the
保護装置50h〜50Lでは、二次電池16の外形膨張の程度によって各出力が変化するため、電子機器10への電力供給の停止、再開に関わる閾値を比較的自由に設定することができる。
In the
また、保護装置50h〜50Lは、比較的大きなスペースを確保可能な大型の電子機器10や二次電池16を動力源にもつ電気自動車などの移動装置に特に好適である。
The
尚、保護装置50h〜50Lは電子機器10への電力供給の停止が行われても、保護装置50h〜50Lを稼動させるための別電源もしくは二次電池16から分岐した別の電源系路が必要となる。
In addition, even if the power supply to the electronic device 10 is stopped, the
また、本発明に係る保護装置には上記の構成以外の、接近センサ、磁気センサ、変位センサ、位置センサ、及び所定の周波数の電気信号を用いてその電気信号が二次電池16の外形膨張によって変化するようなセンサ、なども用いることができる。
Further, the protective device according to the present invention uses an proximity sensor, a magnetic sensor, a displacement sensor, a position sensor, and an electrical signal of a predetermined frequency other than the above configuration, and the electrical signal is generated by the expansion of the
以上のことから、本発明に係る保護装置は二次電池の外形が膨張すると、二次電池からの電力供給の異常の有無に関わらず自動的に電子機器への電力供給を停止する。このため、ユーザが何らかの異常を感知して早期に修理や退避などの適切な処置を行う事ができる。更に、二次電池の膨張の原因によっては、二次電池の破裂や電子回路に対する損傷を未然に防ぐことができる。 From the above, when the outer shape of the secondary battery expands, the protection device according to the present invention automatically stops the power supply to the electronic device regardless of whether there is an abnormality in the power supply from the secondary battery. Therefore, the user can detect an abnormality and take appropriate measures such as repair or evacuation at an early stage. Furthermore, depending on the cause of the expansion of the secondary battery, it is possible to prevent the secondary battery from bursting or damaging the electronic circuit.
また、本発明に係る保護装置は二次電池の外形が復元すると、自動的に電子回路への電力供給を再開させる。このため、二次電池の短期的かつ非継続的な比較的問題の少ない膨張に際しては、不必要な修理などの過剰な処置を回避して電子機器をそのまま継続して使用することができる。ただし、短期的な二次電池の膨張が頻発する場合には、それに応じて電子機器の停止状態も頻発するためユーザは異常を感知して適切な処置を行う事ができる。 Further, the protection device according to the present invention automatically restarts the power supply to the electronic circuit when the external shape of the secondary battery is restored. For this reason, when the secondary battery expands in a short-term and non-continuous manner with relatively few problems, it is possible to avoid excessive treatment such as unnecessary repair and continue to use the electronic device as it is. However, when the expansion of the secondary battery in the short term frequently occurs, the electronic device is also frequently stopped, so that the user can detect an abnormality and take appropriate measures.
尚、上記の保護装置の第1電極20、第2電極22、開閉器28、及び保護装置50h〜50Lに用いられる各部材は二次電池16もしくは外装体12に直接、粘着テープ、接着剤などで固着しても良いし、絶縁部材、板状部材を介して設置しても良い。ただし、保護装置50a、50cにおいては、用いる板状部材は容易に湾曲可能なフレキシブルなものが好ましい。また、上記の保護装置の第1電極20、第2電極22、開閉器28、及び保護装置50h〜50Lに用いられる各部材とスイッチング機構等との間で取り交わされる信号は、直流信号、交流信号、及び所定の周波数を有するパルス信号等を用いることができる。
Each member used for the
尚、本例においては電子機器として携帯電話機の携帯型予備充電器を例に用いて説明を行ったが、特にこれに限定する必要は無く、二次電池を備えた携帯電話機、モバイル型パーソナルコンピュータ、PDA、携帯型MDプレーヤ、携帯型CDプレーヤ、携帯型DVDプレーヤ、ハードディスクもしくは不揮発性メモリを備えた携帯音響機器、携帯電話機以外の携帯型充電器、その他の電子機器、更には電気自動車(ハイブリッド車を含む)などの移動装置の動力源としての二次電池を制御するための電子機器に対しても適用が可能な他、本発明は本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更して実施することが可能である。 In this example, the description has been given by taking the portable precharger of the cellular phone as an example of the electronic device. However, the present invention is not particularly limited to this, and the cellular phone including the secondary battery and the mobile personal computer are not limited thereto. , PDAs, portable MD players, portable CD players, portable DVD players, portable audio equipment with a hard disk or nonvolatile memory, portable chargers other than mobile phones, other electronic devices, and electric vehicles (hybrids) The present invention can be applied to an electronic device for controlling a secondary battery as a power source of a mobile device such as a car), and the present invention is modified and implemented without departing from the gist of the present invention. It is possible.
10 電子機器
16 二次電池
20 第1電極
22 第2電極
24 弾性体
28 開閉器
50、50a〜50L 保護装置
10 Electronic equipment
16 Secondary battery
20 First electrode
22 Second electrode
24 Elastic body
28 Switch
50, 50a-50L Protection device
Claims (5)
二次電池の外形膨張に伴い前記電子機器への電力供給を自動的に停止するとともに、
二次電池の外形の復元に伴い前記電子機器への電力供給を自動的に再開することを特徴とする保護装置。 Installed in electronic equipment that operates by supplying power from secondary batteries,
While automatically stopping the power supply to the electronic device with the expansion of the secondary battery,
A protection device, wherein power supply to the electronic device is automatically restarted with the restoration of the outer shape of the secondary battery.
第1電極と対向するように設けられた第2電極とが、
二次電池の外形の膨張もしくは復元によって非接触状態もしくは接触状態となることにより、
電子機器への電力供給を電気的に停止もしくは再開することを特徴とする請求項1記載の保護装置。 A first electrode provided on the side surface of the secondary battery and a second electrode provided to face the first electrode,
By becoming non-contact state or contact state due to expansion or restoration of the external shape of the secondary battery,
The protection device according to claim 1, wherein power supply to the electronic device is electrically stopped or restarted.
第1電極及び第2電極の設置方向に復元力を生じる弾性体を設けたことを特徴とする請求項2記載の保護装置。 The protection device according to claim 2, further comprising an elastic body that generates a restoring force in the installation direction of the first electrode and the second electrode when the secondary battery expands.
二次電池の外形の膨張もしくは復元によって開閉することにより、
電子機器への電力供給を停止もしくは再開することを特徴とする請求項1記載の保護装置。 A switch provided on the side of the secondary battery
By opening and closing by expansion or restoration of the external shape of the secondary battery,
The protection device according to claim 1, wherein power supply to the electronic device is stopped or restarted.
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