JP2020021607A - 電流遮断装置、安全回路及び２次電池パック - Google Patents

Abstract

【課題】高電流容量化に容易に対応できる電流遮断装置を提供する。【解決手段】電流遮断装置１は、接点２１を有する板状の端子片２と、板状に形成され弾性変形する弾性部４４及び弾性部４４の一端部に可動接点４１を有し、可動接点４１を接点に押圧して接触させる可動片４と、温度変化に伴って変形することにより、可動片４を付勢し、可動片４の状態を可動接点４１が接点２１に接触する導通状態から可動接点４１が接点２１から離隔する遮断状態に移行させる熱応動素子５とを備える。可動片４の状態が導通状態から遮断状態に移行する際に、可動接点４１が、接点２１を乗り越えて移動する。【選択図】図１

Description

本発明は、電気機器の安全回路に用いて好適な小型の電流遮断装置等に関するものである。

従来、各種電気機器の２次電池やモーター等の保護装置（安全回路）として電流遮断装置が使用されている。電流遮断装置は、充放電中の２次電池の温度が過度に上昇した場合、又は自動車、家電製品等の機器に装備されるモーター等に過電流が流れた場合等の異常が生じた際に、２次電池やモーター等を保護するために電流を遮断する。

電流遮断装置には、温度変化に応じて作動し、電流を導通又は遮断する熱応動素子が備えられている。特許文献１には、熱応動素子としてバイメタルを適用した電流遮断装置が示されている。バイメタルとは、熱膨張率の異なる２種類の板状の金属材料が積層されてなり、温度変化に応じて形状を変えることにより、接点の導通状態を制御する素子である。

ＷＯ２０１１／１０５１７５号公報

近年、電流遮断装置の適用範囲が拡大されることに伴い、大電流に対応する、すなわち大きな電流容量（例えば、５０Ａ程度）を備えた電流遮断装置が要望されている。このような電流遮断装置を実現するためには、例えば、可動片が発生する弾性力を高め、固定接点に対する可動接点の接触圧力を高めて、両者間の接触抵抗を抑制することが必要となる。

しかしながら、上記特許文献１に記載されている電流遮断装置にあっては、可動片が発生する弾性力を高めた場合、可動片の状態を導通状態から遮断状態へと移行させる際に、熱応動素子は可動片の弾性力を上回る大きな応力を発生する必要がある。

特許文献１に開示されている電流遮断装置においては、対角長さの大きい熱応動素子を適用することにより、熱応動素子が発生する応力を高めることが可能である。しかしながら、このような熱応動素子は、電流遮断装置の小型化を阻む一因となっている。

また、上記特許文献１に記載されている電流遮断装置にあっては、遮断状態を維持するために、正特性サーミスターが実装されているため、装置の構成が複雑となり、製造コストの低減が困難である。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、高電流容量化に容易に対応できる電流遮断装置を提供することを主たる目的とする。また、本発明は、正特性サーミスター等を用いることなく、小型で簡素かつ安価な構成で可動片の遮断状態を維持することができる電流遮断装置を提供することを主たる目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、接点を有する板状の端子片と、板状に形成され弾性変形する弾性部及び該弾性部の一端部に可動接点を有し、前記可動接点を前記接点に押圧して接触させる可動片と、温度変化に伴って変形することにより、前記可動片を付勢し、前記可動片の状態を前記可動接点が前記接点に接触する導通状態から前記可動接点が前記接点から離隔する遮断状態に移行させる熱応動素子とを備えた電流遮断装置であって、前記可動片の状態が前記導通状態から前記遮断状態に移行する際に、前記可動接点が、前記接点を乗り越えて移動する、ことを特徴とする。

本発明に係る前記電流遮断装置において、前記可動片の状態が前記導通状態から前記遮断状態に移行する際に、前記可動接点が、前記端子片の第１面の側から前記第１面とは反対側の第２面の側に移動する、ことが望ましい。

本発明に係る前記電流遮断装置において、前記可動片が前記可動接点を前記接点に押圧する方向と、前記熱応動素子が前記可動片を付勢する方向とが一致している、ことが望ましい。

本発明に係る前記電流遮断装置において、前記熱応動素子は、前記可動片の状態を前記導通状態から前記遮断状態に移行させる際に、前記可動片を押す方向に付勢する、ことが望ましい。

本発明に係る前記電流遮断装置において、前記接点、前記弾性部、前記可動接点及び前記熱応動素子を収容するためのケースを備え、前記端子片及び前記可動片は、前記ケースに埋設されている、ことが望ましい。

本発明に係る前記電流遮断装置において、前記ケースは、前記接点、前記弾性部、前記可動接点及び前記熱応動素子を収容するための穴部が設けられた第１ケースと、前記穴部を閉鎖するために前記第１ケースに装着される第２ケースとを含む、ことが望ましい。

本発明に係る前記電流遮断装置において、前記ケースに対して移動可能に設けられ、前記遮断状態にある前記可動片と当接し、該可動片の状態を前記導通状態に復帰させる移動体を有する、ことが望ましい。

本発明に係る前記電流遮断装置において、前記ケースに対して移動可能に設けられ、前記遮断状態にある前記可動片と当接し、該可動片の状態を前記導通状態に復帰させる移動体を有し、前記第２ケースには、前記移動体の一部を前記ケースの外側に突出させるための貫通孔が形成され、前記移動体は、前記貫通孔から出没自在に設けられている、ことが望ましい。

本発明に係る前記電流遮断装置において、前記接点及び前記可動接点のうち少なくとも一方には、前記可動片の長手方向にのびるスリットが形成されている、ことが望ましい。

本発明の安全回路は、前記電流遮断装置を備えたことを特徴とする。

本発明の２次電池パックは、電流遮断装置を備えたことを特徴とする。

本発明の電流遮断装置によれば、可動片の状態が導通状態から遮断状態に移行する際に、可動接点が、端子片の接点を乗り越えて移動する。可動接点が、接点を乗り越えるための原動力は、弾性部の弾性力と熱応動素子が発生する応力との合力である。従って、熱応動素子が発生する応力が小さい場合であっても、可動片の状態を導通状態から遮断状態に移行させることが可能となる。これにより、熱応動素子の対角長さを大きくすることなく、端子片の接点に対する可動接点の接触圧力を高めることが可能となり、接点と可動接点との間の接触抵抗を抑制し、容易に電流遮断装置の高電流容量化を図ることができる。

また、可動接点が端子片の接点を乗り越えて移動して遮断状態となった可動片は、熱応動素子が元の形状に復元した後も、弾性部の弾性力により遮断状態を維持する。これにより、正特性サーミスター等を用いることなく、簡素かつ安価な構成で可動片の遮断状態を維持することが可能となる。

本発明の一実施形態による電流遮断装置の概略構成を示す組み立て前の斜視図。 通常の充電又は放電状態における図１の電流遮断装置を示す断面図。 過充電状態又は異常時などにおける図１の電流遮断装置を示す断面図。 図１の電流遮断装置の変形例の概略構成を示す組み立て前の斜視図。 通常の充電又は放電状態における図４の電流遮断装置を示す断面図。 過充電状態又は異常時などにおける図４の電流遮断装置を示す断面図。 図６の状態から熱応動素子が元の形状に復元したとき電流遮断装置を示す断面図。 図１の電流遮断装置の別の変形例を示す断面図。 図８の電流遮断装置の変形例を示す断面図。 図１の電流遮断装置のさらに別の変形例の端子片の構成を示す斜視図。 図１に示される電流遮断装置の変形例の端子片及び可動片の構成を示す断面図。 本発明の上記電流遮断装置を備えた２次電池パックの構成を示す平面図。 本発明の上記電流遮断装置を備えた安全回路の回路図。

本発明の一実施形態による電流遮断装置について図面を参照して説明する。図１乃至図３は、電流遮断装置１の構成を示している。図１及び図３に示されるように、電流遮断装置１は、一部がケース１０から外部に露出する一対の端子２２及び４２を備える。端子２２及び４２が外部回路（図示せず）と電気的に接続されることにより、電流遮断装置１は、電気機器の安全回路の主要部を構成する。

図１に示されるように、電流遮断装置１は、接点２１及び端子２２を有する端子片２と、先端部に可動接点４１を有する可動片４と、温度変化に伴って変形する熱応動素子５等によって構成されている。

端子片２、可動片４及び熱応動素子５は、ケース１０に収容されている。ケース１０は、ケース本体（第１ケース）７とケース本体７の上面に装着される蓋部材（第２ケース）８と、ケース本体７の下面に装着される底部材（第３ケース）９等によって構成されている。

端子片２は、例えば、銅等を主成分とする金属板（この他、銅−チタニウム合金、洋白、黄銅などの金属板）をプレス加工することにより板状に形成され、ケース本体７にインサート成形により埋め込まれている。

接点２１は、銀、ニッケル、ニッケル−銀合金の他、銅−銀合金、金−銀合金などの導電性の良い材料のメッキ又は塗布等により、形成されている。接点２１は、端子片２の先端部すなわち可動接点４１に対向する位置に形成され、ケース本体７の内部に形成されている穴部７３による内部空間に露出されている。

本実施形態では、端子片２の先端部は、断面が「Ｊ」字状に曲げられており、その曲げられた領域２４の外表面に接点２１が形成されている。

端子片２の他端部には外部回路と電気的に接続される端子２２が形成されている。端子２２は、ケース本体７の側壁から露出し、回路基板のランド部とはんだ付け等の手法により接続される。

端子片２は、接点２１と端子２２の間に埋設部２３を有している。端子片２は、埋設部２３においてケース本体７に埋め込まれている。

可動片４は、銅等を主成分とする金属材料をプレス加工することにより板状に形成されている。可動片４は、長手方向の中心線に対して対称なアーム状に形成されている。

可動片４の先端部には、可動接点４１が形成されている。可動接点４１は、接点２１と同等の材料によってメッキ又は塗布等の手法によって形成されている。

本実施形態では、可動片４の先端部は、断面が「Ｊ」字状に曲げられており、その曲げられた領域４５の外表面に可動接点４１が形成されている。

可動片４の他端部には外部回路と電気的に接続される端子４２が形成されている。端子４２は、ケース本体７の側壁から露出し、回路基板のランド部とはんだ付け等の手法により接続される。

可動片４は、可動接点４１と端子４２との間に、埋設部４３及び弾性部４４を有している。埋設部４３は、端子４２と弾性部４４との間に形成されている。可動片４は、埋設部４３においてケース本体７に埋め込まれている。

弾性部４４は、埋設部４３から可動接点４１の側に延出されている。弾性部４４の先端部には可動接点４１が形成されている。弾性部４４及び可動接点４１は、穴部７３による内部空間に露出されている。

埋設部４３がケース本体７に埋め込まれることにより可動片４が固定され、弾性部４４が弾性変形することにより、その先端に形成されている可動接点４１が接点２１の側に押圧されて接触し、端子片２と可動片４とが通電可能となる。

可動片４は、弾性部４４において、プレス加工により湾曲又は屈曲されている。湾曲又は屈曲の度合いは、熱応動素子５を収納できる限り特に限定はなく、作動温度及び可動接点４１の押圧力などを考慮して適宜設定すればよい。本実施形態では、自然状態の可動片４において、可動接点４１が形成される一端部が端子４２が形成される他端部よりも蓋部材８の側に位置するように、弾性部４４にて屈曲されている（図３参照）。また、弾性部４４には、熱応動素子５に向って突出する一対の突起（接触部）４４ａ，４４ｂが形成されている。突起４４ａ，４４ｂと熱応動素子５とは接触して、突起４４ａ，４４ｂを介して熱応動素子５の変形が弾性部４４に伝達される（図１及び図３参照）。

熱応動素子５は、可動片４の状態を可動接点４１が接点２１に接触する導通状態から可動接点４１が接点２１から離隔する遮断状態に移行させる。熱応動素子５は、円弧状に湾曲した初期形状をなし、熱膨張率の異なる薄板材を積層することにより形成される。過熱により作動温度に達すると、熱応動素子５の湾曲形状は、スナップモーションを伴って逆反りし、冷却により復帰温度を下回ると復元する。熱応動素子５の初期形状は、プレス加工により形成することができる。所期の温度で逆反り変形する限り、熱応動素子５の材質及び形状は特に限定されるものでないが、生産性及び逆反り動作の効率性の観点から矩形状が望ましく、小型でありながら弾性部４４を効率的に押し上げるために正方形に近い長方形であるのが望ましい。なお、熱応動素子５の材料としては、例えば、高膨脹側に銅−ニッケル−マンガン合金又はニッケル−クロム−鉄合金、低膨脹側に鉄−ニッケル合金をはじめとする、洋白、黄銅、ステンレス鋼など各種の合金からなる熱膨張率の異なる２種類の材料を積層したものが、所要条件に応じて組み合わせて使用される。

本出願においては、特に断りのない限り、可動片４において、弾性部４４が熱応動素子５に対向している側の面（すなわち図１乃至図３において下側の面）を第１面、その反対側の面を第２面として説明している。可動片４に沿って配された他の部品、例えば、端子片２、熱応動素子５、ケース１０等についても同様である。

ケース１０を構成するケース本体７、蓋部材８及び底部材９は、難燃性のポリアミド、耐熱性に優れたポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などの熱可塑性樹脂により成形されている。上述した樹脂と同等以上の特性が得られるのであれば、樹脂以外の絶縁材料を適用してもよい。

ケース本体７には、接点２１、可動接点４１、弾性部４４及び熱応動素子５などを収容するための内部空間である穴部７３が形成されている。穴部７３は、ケース本体７の厚さ方向に貫通している。穴部７３は、平面視で概略矩形状に形成されている。ケース本体７に穴部７３が形成されていることにより、弾性部４４が弾性変形可能となり、熱応動素子５が逆反り変形可能となる。

図１に示されるように、端子片２、可動片４及び熱応動素子５等を収容したケース本体７の穴部７３を閉鎖するために、蓋部材８及び底部材９がケース本体７に装着される。すなわち、ケース本体７は蓋部材８及び底部材９によってケース本体７の厚さ方向から挟み込まれ、例えば超音波溶着によって、ケース本体７と蓋部材８及びケース本体７と底部材９が接合される。このとき、ケース本体７と蓋部材８とは、それぞれの外縁部の全周にわたって連続的に接合され、ケース１０の気密性が向上する。同様に、ケース本体７と底部材９とは、それぞれの外縁部の全周にわたって連続的に接合され、ケース１０の気密性が向上する。

蓋部材８又は底部材９には、カバー片がインサート成形によって埋め込まれていてもよい。カバー片は、例えば、上述した銅等を主成分とする金属又はステンレス鋼等の金属をプレス加工することにより板状に形成される。カバー片は、蓋部材８又は底部材９のひいては筐体としてのケース１０の剛性・強度を高めつつ電流遮断装置１の小型化に貢献する。

図２は、通常の充電又は放電状態、すなわち可動片４が導通状態にある電流遮断装置１の動作を示している。導通状態においては、熱応動素子５は初期形状を維持（逆反り前）している。

図２に示される導通状態において、可動接点４１は、端子片２の第１面２６の側に位置している。なお、「端子片２の第１面２６」とは、図２において端子片２のうち、底部材９と対向している面を意味している（本実施形態のように、端子片２の先端部に「Ｊ」字状に曲げられた領域２４を有する形態では、当該領域２４を除く。以下、後述する第２面２７においても同様とする）。この導通状態では、弾性部４４の弾性力によって可動接点４１は、接点２１の側に付勢されている。これにより、可動接点４１と接点２１とが係合し、両者間で導通可能となる。また、弾性部４４の弾性力を高めることにより、可動接点４１と接点２１との間の接触圧力が高められ、両者間の抵抗が抑制される。

図３は、過充電状態又は異常時、すなわち可動片４が遮断状態にある電流遮断装置１の動作を示している。過充電又は異常により高温状態となると、作動温度に達した熱応動素子５は逆反りし、可動片４の弾性部４４が図中上方に押し上げられる。これに伴い、図２の導通状態において第１面２６の側にあった可動接点４１が、接点２１を乗り越えて、端子片２の第２面２７の側に移動する。「端子片２の第２面２７」とは、端子片２のうち、第１面２６とは反対側の面であり、端子片２が蓋部材８と対向している面を意味している。さらに、弾性部４４の弾性力に加え、熱応動素子５が弾性部４４を付勢することにより、可動接点４１が接点２１から離れ、可動片４が図３に示される遮断状態に移行する。

図２及び図３に示されるように、本電流遮断装置１では、可動片４の状態が導通状態から遮断状態に移行する際に、可動接点４１が、接点２１を乗り越えて、端子片２の第１面２６の側から第２面２７の側に移動する。すなわち、可動接点４１が、端子片２に対して、底部材９の側から蓋部材８の側に移動する。

可動接点４１が、接点２１を乗り越えるための原動力は、弾性部４４の弾性力と熱応動素子５が発生する応力との合力である。従って、熱応動素子５が逆反り変形時に発生する応力が小さい場合であっても、可動片４の状態を導通状態から遮断状態に移行させることが可能となる。これにより、熱応動素子５の対角長さを大きくすることなく、端子片２の接点２１に対する可動接点４１の接触圧力を高めることが可能となり、接点２１と可動接点４１との間の接触抵抗を抑制し、容易に電流遮断装置１の高電流容量化を図ることができる。

また、可動接点４１が端子片２の接点２１を乗り越えて第２面２７の側に移動して遮断状態となった可動片４は、熱応動素子５が元の形状に復元した後も、弾性部４４の弾性力により第２面２７の側に留まり遮断状態を維持する。これにより、特許文献１に示される正特性サーミスター等を用いることなく、簡素かつ安価な構成で可動片４の遮断状態を維持し、電流遮断装置１の自己保持機能を実現することが可能となる。

本実施形態では、導通状態の可動片４が可動接点４１を接点２１に押圧する方向と、導通状態から遮断状態に移行する際に熱応動素子５が可動片４を付勢する方向は、共に矢印Ｄ１方向（端子片２の第１面２６から端子片２の第２面２７に向う方向）であり、一致している。従って、逆反り変形時に発生する応力が大きい熱応動素子５を用いることなく、可動片４の状態を導通状態から遮断状態へと移行させることが可能となり、熱応動素子５ひいては電流遮断装置１の小型化を図ることができる。

熱応動素子５は、可動片４の状態を導通状態から遮断状態に移行させる際に、可動片４を押す方向に付勢する。

本実施形態の端子片２は埋設部２３において、可動片４は、埋設部４３において、それぞれケース本体７に埋設されている。これにより、電流遮断装置１の組立が容易となる。より具体的には、例えば、特許文献１に示される電流遮断装置のように、可動片をケース本体に組み込む作業が省略され、生産性を高めることが可能となる。また、ケース本体７に対する可動片４の位置決め精度が高められる。

また、ケース本体７に設けられている穴部７３によって、可動片４及び熱応動素子５が変形可能な空間が容易に実現され、さらには、接点２１と可動接点４１との確実な開閉が容易に実現される。また、穴部７３がケース本体７を貫通しているので、熱応動素子５の組み込みが容易となる。

図４乃至図６は、図１乃至図３に示される電流遮断装置１の変形例である電流遮断装置１Ａの構成を示している。電流遮断装置１Ａのうち、以下で説明されてない部分については、上述した電流遮断装置１の構成が採用されうる。

電流遮断装置１Ａでは、可動片４の状態を遮断状態から導通状態に復帰させる移動体１１を有する点で、上記電流遮断装置１とは相違する。

移動体１１は、ケース１０に対して、ケース１０の厚さ方向に移動可能に設けられている。移動体１１は、可動接点４１の近傍で可動片４の第２面４７と当接する。

本実施形態では、蓋部材８に貫通孔８１が形成されている。貫通孔８１は、移動体に対応する位置に設けられ、移動体１１の一部をケース１０に対して出没自在とする。

図５に示される導通状態及び図６に示される遮断状態での熱応動素子５及び可動片４の動作は、図２及び図３に示される電流遮断装置１と同様である。遮断状態での電流遮断装置１Ａでは、可動接点４１が端子片２の接点２１を乗り越えて、端子片２の第１面２６の側から第２面２７の側に移動するのに伴い、移動体１１は、可動片４と一体的に矢印Ｄ１方向に移動し、上部が貫通孔８１から突出する。

図７は、可動片４の状態が遮断状態に移行した電流遮断装置１Ａであって、熱応動素子５が元の形状に復元したときの動作を示している。電流遮断装置１において既に述べたように、遮断状態となった可動片４は、熱応動素子５が元の形状に復元した後も、弾性部４４の弾性力により遮断状態を維持し、可動接点４１が端子片２の第２面２７の側に留まっている。これに伴い、移動体１１が貫通孔８１から突出した状態も維持される。

移動体１１は、遮断状態に移行した可動片４を導通状態に復帰させる復帰ボタンとして機能する。すなわち、弾性部４４が発生する弾性力を上回る力で、移動体１１を蓋部材８から底部材９に向う矢印Ｄ２方向に押し下げることにより、移動体１１及び可動接点４１が矢印Ｄ２方向に移動し、可動接点４１が接点２１を乗り越えて、端子片２の第１面２６の側に移動する。これにより、可動片４は導通状態に復帰する。

本電流遮断装置１Ａは、例えば、リフロー方式のはんだ付けを適用する実装形態において、好適に用いられる。このような実装形態では、リフロー時の熱によって熱応動素子５が逆反り変形し、可動片４の状態が導通状態から遮断状態に移行する。リフローの終了後、熱応動素子５の温度が低下した後においても、可動片４は遮断状態を維持するが、移動体１１を矢印Ｄ２方向に押し込むことにより、可動片４を導通状態に容易に復帰させることが可能となる。

図４に示されるように、ケース本体７には、移動体１１を案内するための溝７５が形成されているのが望ましい。溝７５は、移動体１１の両端部において、ケース本体の厚さ方向（図７における矢印Ｄ２方向）にのびて形成されている。移動体１１の両端部には、溝７５に収容される突出部１１ａが形成されている。溝７５と突出部１１ａとの係合によって、移動体１１が適切に案内され、円滑な移動が可能となる。

図８は、図１に示される電流遮断装置１等の変形例である電流遮断装置１Ｂの構成を示している。電流遮断装置１Ｂのうち、以下で説明されてない部分については、上述した電流遮断装置１又は１Ａの構成が採用されうる。

電流遮断装置１Ｂでは、接点２１Ｂ及び可動接点４１Ｂの形態が上記電流遮断装置１等の接点２１及び可動接点４１とは相違する。電流遮断装置１Ｂの端子片２Ｂの先端部は、「Ｊ」字状に曲げられた領域２４Ｂが拡張されている。すなわち、領域２４Ｂは略一周するように延長され、その延長された箇所に接点２１Ｂが形成されている。同様に、電流遮断装置１Ｂの可動片４Ｂの先端部は、「Ｊ」字状に曲げられた領域４５Ｂが拡張されている。すなわち、領域４５Ｂは略一周するように延長され、その延長された箇所に可動接点４１Ｂが形成されている。

電流遮断装置１Ｂでは、可動片４Ｂの弾性部４４Ｂは、可動接点４１Ｂを接点２１Ｂに押圧する方向、すなわち、底部材９から蓋部材８に向う矢印Ｄ１方向に押圧する。これにより、可動接点４１Ｂと接点２１Ｂとが当接し、可動接点４１Ｂと接点２１Ｂとの間の導通が維持される。そして、可動片４Ｂの状態が導通状態から遮断状態に移行する際に、可動接点４１Ｂは、接点２１Ｂを乗り越えて移動する。このとき、熱応動素子５は、可動片４Ｂを押す方向、すなわち矢印Ｄ１方向に付勢する。従って、可動片４Ｂが可動接点４１を接点２１に押圧する方向と、熱応動素子５が可動片４Ｂを付勢する方向とが一致している。

電流遮断装置１Ｂにおいて、熱応動素子５は、可動片４Ｂと蓋部材８との間に配設されていてもよい。この場合、熱応動素子５は、例えば、その両端部で弾性部４４Ｂと係合され、可動片４Ｂの状態が導通状態から遮断状態に移行する際に、可動片４Ｂを引く方向、すなわち矢印Ｄ１方向に付勢する。

図９は、図８に示される電流遮断装置１Ｂの変形例である電流遮断装置１Ｃの構成を示している。電流遮断装置１Ｃのうち、以下で説明されてない部分については、上述した電流遮断装置１Ｂの構成が採用されうる。

電流遮断装置１Ｃでは、熱応動素子５が端子片２Ｃの側に配されている点で、上記電流遮断装置１Ｂとは相違する。そして、熱応動素子５の一方の端部は、可動片４Ｃの弾性部４４Ｃ（例えば、可動接点４１の近傍）に係合可能とされ、他方の端部は、ケース１０（例えば、ケース本体７等）に係合可能とされている。

図１０は、図１に示される電流遮断装置１等の変形例である電流遮断装置１Ｄの構成を示している。電流遮断装置１Ｄのうち、以下で説明されてない部分については、上述した電流遮断装置１乃至１Ｃ等の構成が採用されうる。

電流遮断装置１Ｄでは、接点２１Ｄにスリット２８が形成されている点で、上記電流遮断装置１等とは相違する。スリット２８は、可動片４の長手方向にのびて形成されている。接点２１Ｄにスリット２８が形成されていることにより、接点２１Ｄの剛性が低減され、可動接点４１の移動すなわち接点２１Ｄの乗り越えが容易となる。これにより、逆反り変形時に発生する応力が大きい熱応動素子５を用いることなく、可動片４の状態を導通状態から遮断状態へと移行させることが可能となる。スリット２８の形状、大きさ及び本数は任意であり、可動片４及び熱応動素子５の仕様に応じて適宜設定される。

なお、電流遮断装置１Ｄでは、接点２１Ｄのスリット２８に加えて又は接点２１Ｄのスリット２８に替えて、可動片４の可動接点４１にスリット（図示せず）が設けられていてもよい。

図１１は、図１に示される電流遮断装置１等の変形例である電流遮断装置１Ｅの端子片２Ｅ及び可動片４Ｅの構成を示している。電流遮断装置１Ｅのうち、以下で説明されてない部分については、上述した電流遮断装置１乃至１Ｄ等の構成が採用されうる。

電流遮断装置１Ｅでは、端子片２Ｅの先端部には、面取り部２４Ｅが設けられ、可動片４Ｅの先端部には、面取り部４５Ｅが設けられている点で、上記電流遮断装置１等とは相違する。

接点２１Ｅは面取り部２４Ｅを含む領域に形成され、可動接点４１Ｅは面取り部４５Ｅを含む領域に形成されている。

面取り部２４Ｅ及び４５Ｅによって、可動接点４１Ｅの移動すなわち接点２１Ｅの乗り越えが容易となる。これにより、逆反り変形時に発生する応力が大きい熱応動素子５を用いることなく、可動片４Ｅの状態を導通状態から遮断状態へと移行させることが可能となる。

以上、本発明の電流遮断装置１等が詳細に説明されたが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施される。すなわち、電流遮断装置１等は、少なくとも、接点２１を有する板状の端子片２と、板状に形成され弾性変形する弾性部４４及び弾性部４４の一端部に可動接点４１を有し、可動接点４１を接点に押圧して接触させる可動片４と、温度変化に伴って変形することにより、可動片４を付勢し、可動片４の状態を可動接点４１が接点２１に接触する導通状態から可動接点４１が接点２１から離隔する遮断状態に移行させる熱応動素子５とを備え、可動片４の状態が導通状態から遮断状態に移行する際に、可動接点４１が、接点２１を乗り越えて移動する、ように構成されていればよい。

例えば、ケース本体７と蓋部材８、底部材９との接合手法は、超音波溶着に限られることなく、両者が強固に接合され十分な気密性が得られる手法であれば、適宜適用することができる。例えば、液状又はゲル状の接着剤を塗布・充填し、硬化させることにより、両者が接着されてもよい。

また、可動片４をバイメタル又はトリメタル等の積層金属によって形成することにより、可動片４と熱応動素子５を一体的に形成する構成であってもよい。この場合、電流遮断装置１等の構成が簡素化される。

また、本発明の電流遮断装置１等は、２次電池パック、電気機器用の安全回路等にも広く適用できる。図１２は２次電池パック５００を示す。２次電池パック５００は、２次電池５０１と、２次電池５０１の出力端回路中に設けた電流遮断装置１等とを備える。図１３は電気機器用の安全回路５０２を示す。安全回路５０２は２次電池５０１の出力回路中に直列に電流遮断装置１等を備えている。電流遮断装置１等を備えたコネクタを含むケーブルによって安全回路５０２の一部が構成されていてもよい。

１ ：電流遮断装置
２ ：端子片
４ ：可動片
５ ：熱応動素子
７ ：ケース本体（第１ケース）
８ ：蓋部材（第２ケース）
１０ ：ケース
１１ ：移動体
２１ ：接点
２６ ：第１面
２７ ：第２面
４１ ：可動接点
４４ ：弾性部
７３ ：穴部
８１ ：貫通孔

Claims (11)

1. 接点を有する板状の端子片と、
   板状に形成され弾性変形する弾性部及び該弾性部の一端部に可動接点を有し、前記可動接点を前記接点に押圧して接触させる可動片と、
   温度変化に伴って変形することにより、前記可動片を付勢し、前記可動片の状態を前記可動接点が前記接点に接触する導通状態から前記可動接点が前記接点から離隔する遮断状態に移行させる熱応動素子とを備えた電流遮断装置であって、
   前記可動片の状態が前記導通状態から前記遮断状態に移行する際に、前記可動接点が、前記接点を乗り越えて移動する、ことを特徴とする電流遮断装置。
2. 前記可動片の状態が前記導通状態から前記遮断状態に移行する際に、前記可動接点が、前記端子片の第１面の側から前記第１面とは反対側の第２面の側に移動する、請求項１記載の電流遮断装置。
3. 前記可動片が前記可動接点を前記接点に押圧する方向と、前記熱応動素子が前記可動片を付勢する方向とが一致している、請求項１又は２に記載の電流遮断装置。
4. 前記熱応動素子は、前記可動片の状態を前記導通状態から前記遮断状態に移行させる際に、前記可動片を押す方向に付勢する、請求項１乃至３のいずれかに記載の電流遮断装置。
5. 前記接点、前記弾性部、前記可動接点及び前記熱応動素子を収容するためのケースを備え、
   前記端子片及び前記可動片は、前記ケースに埋設されている、請求項１乃至４のいずれかに記載の電流遮断装置。
6. 前記ケースは、前記接点、前記弾性部、前記可動接点及び前記熱応動素子を収容するための穴部が設けられた第１ケースと、
   前記穴部を閉鎖するために前記第１ケースに装着される第２ケースとを含む、請求項５記載の電流遮断装置。
7. 前記ケースに対して移動可能に設けられ、前記遮断状態にある前記可動片と当接し、該可動片の状態を前記導通状態に復帰させる移動体を有する、請求項５又は６に記載の電流遮断装置。
8. 前記ケースに対して移動可能に設けられ、前記遮断状態にある前記可動片と当接し、該可動片の状態を前記導通状態に復帰させる移動体を有し、
   前記第２ケースには、前記移動体の一部を前記ケースの外側に突出させるための貫通孔が形成され、
   前記移動体は、前記貫通孔から出没自在に設けられている、請求項６記載の電流遮断装置。
9. 前記接点及び前記可動接点のうち少なくとも一方には、前記可動片の長手方向にのびるスリットが形成されている、請求項１乃至８のいずれかに記載の電流遮断装置。
10. 請求項１乃至９のいずれかに記載の電流遮断装置を備えたことを特徴とする電気機器用の安全回路。
11. 請求項１乃至９のいずれかに記載の電流遮断装置を備えたことを特徴とする２次電池パック。

Images