JP3754792B2 - 温度ヒュ−ズ及び二次電池における温度ヒュ−ズの取付け構造 - Google Patents
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は温度ヒュ−ズ、特に密閉型二次電池に取り付けて使用する温度ヒュ−ズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近来、携帯用電子機器等の電源として、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等の大容量のものが多く使用されつつある。
図４は、これら二次電池の一例を示し、セパレ−タｓを介した正極ｐと負極ｎとのスパイラル巻回体Ｅを負極缶に収容して負極ｎと負極缶５１’の底面とを電気的に導通し、負極缶５１’の上端内に正極集電極５３’を配設して正極ｐをこの集電極５３’に電気的に導通し、負極缶５１’の上端に安全弁５２’及びガス放出孔５４１’付き正極蓋５４’をガスケット５５’を介して封着し、安全弁５２’の中央凹部５２１’を正極集電極５３’に電気的に導通してある。
而して、異常な内圧上昇時、安全弁５２’が開放されて正極蓋５４’のガス放出孔５４１’からガスが放出されると共に安全弁５２’と正極集電極５３’との電気的導通が遮断される。
【０００３】
上記のリチウムイオン電池、ニッケル水素電池等においては、容量が大きく、充電時や放電時に相当に大きな電流が流れ、充電器や本体機器の故障時には、過電流が流れて異常発熱が惹起されることがある。
従来、かかる異常発熱に対し、二次電池に温度ヒュ−ズを取り付けておき、その異常発熱時に温度ヒュ−ズを溶断作動させ、上記安全弁の作動を待つまでもなく、充電または放電を停止させることが公知である。この場合、二次電池の電解液の放出・飛散を防止でき、周囲の電解液汚損を回避できる有利性がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来においては、温度ヒュ−ズを二次電池の陰極缶の外面に取り付けており、二次電池の収納空間を大きくせざるを得ず、携帯電子機器の小型化に不利である。
【０００５】
本発明の目的は、二次電池の収容空間を増大させることなく二次電池に取付け得る薄肉の温度ヒュ−ズ及び二次電池における温度ヒュ−ズの取付け構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る二次電池における温度ヒュ−ズの取付け構造は、環状絶縁板に中央孔とは別の孔を貫設し、二枚の可動接触片をこれらの間に熱膨張性絶縁物を介在させて接合してなる接点材を前記の貫設孔に収納し、環状絶縁板の両面に環状電極を固着した温度ヒュ−ズを、二次電池の安全弁周囲端部と正極蓋周囲端部との間に挾持させたことを特徴とする構成である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１の（イ）は請求項１に係る温度ヒュ−ズの一例を示す図面、図１の（ロ）は図１の（イ）におけるロ−ロ断面図である。
図１の（イ）及び図１の（ロ）において、１は絶縁板であり、矩形の孔１１を貫設してある。２は接点部材を示し、二枚の可動接触片２１，２１の合掌先端を接合し、その合掌間に熱膨張性絶縁物２２を介在させてあり、上記絶縁板１の貫設孔１１に収納してある。３，３は絶縁板１の孔１１の上下を覆って接着剤または融着等によって固着した電極であり、上記接点部材２の各可動接触片２１に接触されている。
【０００８】
上記可動接触片２１，２１の合掌先端の接合強度は、加熱による熱膨張性絶縁物２２の膨張で切り離され得る程度の強度であり、その強度は熱膨張性絶縁物２２の熱膨張力に応じて設定される。
上記熱膨張性絶縁物２２には、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、アゾカルボンアミド、Ｐ−トルエンスルホニルヒドラジド、Ｐ，Ｐ’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド等の発泡剤を含有させた熱可塑性樹脂、低沸点炭化水素をインサイト重合法によりマイクロカプセル化した膨張剤を含有させた熱可塑性樹脂等を使用できる。
上記可動接触片２１には銅を使用し、合掌先端の接合を抵抗溶接やはんだ付け等により行うことができる。はんだ付けの場合は、熱膨張性絶縁物の熱膨張前に溶融するはんだを使うことにより、接合部の強度を、熱膨張性絶縁物の膨張で切り離され得る強度以上の強度とすることができ、溶融するまでの温度範囲において、より確実な接合を保持できる。
上記電極３にはアルミ箔や銅箔等の金属箔を使用できる。
【０００９】
上記温度ヒュ−ズにおいては、熱膨張性絶縁物２２の熱膨張温度で熱膨張性絶縁物２２が熱膨張され、その熱膨張により可動接触片２１，２１の接合箇所が離脱されることによって作動され、熱膨張性絶縁物２２の熱膨張温度が作動温度に設定される。
上記絶縁板１には、プラスチック（例えば、ポリエチレンテレフタレ−ト）やセラミックスを使用できる。
【００１０】
図２の（イ）は請求項２に係る温度ヒュ−ズを示す平面図、図２の（ロ）は図２の（イ）におけるロ−ロ断面図であり、環状の絶縁板（セラミックス板やプラスチック板）１に孔１１を貫設し、上記の熱膨張性絶縁物２２を挾持した可動接触片２１，２１をその孔１１に納め、絶縁板１の両面に金属箔の電極３を固着してある。
【００１１】
図３は上記請求項２に係る温度ヒュ−ズの二次電池における取付け構造を示している。
図３において、５１は負極缶である。５２は金属製安全弁（板厚みの途中まで切れ目を入れた放圧板を含む）であり、中央の凹部５２１を正極集電極５３に電気的に接触させてある。５４は金属製正極蓋であり、ガス放出孔５４１を穿設してある。
Ａは上記図に示した温度ヒュ−ズであり、安全弁５２の周囲端部と正極蓋５４の周囲端部との間に挾み、安全弁５２と温度ヒュ−ズＡ及び正極蓋５４の周囲端部に負極缶５１の上端開口をガスケット５５を介してかしめ加工し、温度ヒュ−ズの各電極３，３を安全弁５２及び正極蓋５４に電気的に導通させてある。
上記において、温度ヒュ−ズの環状絶縁板の輪郭形状は負極缶５１の内側形状に応じ、円形、四角形、６角形、８角形等にできる。
【００１２】
本発明に係る温度ヒュ−ズが取り付けられる二次電池は、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等の容量の大きい二次電池であり、充電時や放電時に相当に大きな電流が流れ、充電器や本体機器の故障時には、過電流が流れて発熱することがある。この発熱により、温度ヒュ−ズの熱膨張性絶縁物２２が熱膨張され、その熱膨張力で可動接触片２１，２１が分離されて過電流が遮断され、二次電池の発熱が停止される。
この場合、熱膨張した絶縁物２２が、分離された可動接触片２１，２１間に広がって分離可動接触片間での空隙発生を排除するから、分離した可動接触片の間隔が小であってもア−クの発生を排除して確実に通電遮断できる。
而して、絶縁板１の孔１１の深さを浅くしても、従って絶縁板１を薄くしても、確実に通電遮断でき、その結果、温度ヒュ−ズＡの薄肉化により安全弁５２（安全弁）と正極蓋５４との隔離寸法を小さくでき、二次電池の収納スペ−スの増大を僅小にとどめ得る。
また、温度ヒュ−ズが環状であり、温度ヒュ−ズを二次電池の安全弁５２とガス放出孔５４１付き正極蓋５４とによる放圧機構を保持して取付けてあるから、二次電池の内圧が不測的に上昇しても、安全弁の作動により正極蓋のガス放出孔からガスを放出させて二次電池の爆裂を防止できる。
【００１３】
【発明の効果】
本発明に係る温度ヒュ−ズにおいては、薄肉化を図り得、二次電池の安全弁周囲端部と正極蓋周囲端部との間に挾んで二次電池に取付けることにより、二次電池の収容空間を殆ど増大させることが無く、携帯電子機器の小型性をよく保持できる。
また、かかる取付において、温度ヒュ−ズを環状にして二次電池の放圧機構を維持させてあるから、二次電池の不測の内圧上昇に対し安全弁を確実に作動させ得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１に係る温度ヒュ−ズの一実施例を示す図面である。
【図２】請求項２に係る温度ヒュ−ズの一実施例を示す図面である。
【図３】請求項３に係る二次電池における温度ヒュ−ズの取付け構造の一実施例を示す図面である。
【図４】二次電池を示す図面である。
【符号の説明】
１ 絶縁板
１１ 孔
２ 接点部材
２１ 可動接触片
２２ 熱膨張性絶縁物
３ 電極
Ａ 温度ヒュ−ズ
５２ 安全弁
５４ 正極蓋
５５ ガスケット
【発明の属する技術分野】
本発明は温度ヒュ−ズ、特に密閉型二次電池に取り付けて使用する温度ヒュ−ズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近来、携帯用電子機器等の電源として、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等の大容量のものが多く使用されつつある。
図４は、これら二次電池の一例を示し、セパレ−タｓを介した正極ｐと負極ｎとのスパイラル巻回体Ｅを負極缶に収容して負極ｎと負極缶５１’の底面とを電気的に導通し、負極缶５１’の上端内に正極集電極５３’を配設して正極ｐをこの集電極５３’に電気的に導通し、負極缶５１’の上端に安全弁５２’及びガス放出孔５４１’付き正極蓋５４’をガスケット５５’を介して封着し、安全弁５２’の中央凹部５２１’を正極集電極５３’に電気的に導通してある。
而して、異常な内圧上昇時、安全弁５２’が開放されて正極蓋５４’のガス放出孔５４１’からガスが放出されると共に安全弁５２’と正極集電極５３’との電気的導通が遮断される。
【０００３】
上記のリチウムイオン電池、ニッケル水素電池等においては、容量が大きく、充電時や放電時に相当に大きな電流が流れ、充電器や本体機器の故障時には、過電流が流れて異常発熱が惹起されることがある。
従来、かかる異常発熱に対し、二次電池に温度ヒュ−ズを取り付けておき、その異常発熱時に温度ヒュ−ズを溶断作動させ、上記安全弁の作動を待つまでもなく、充電または放電を停止させることが公知である。この場合、二次電池の電解液の放出・飛散を防止でき、周囲の電解液汚損を回避できる有利性がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来においては、温度ヒュ−ズを二次電池の陰極缶の外面に取り付けており、二次電池の収納空間を大きくせざるを得ず、携帯電子機器の小型化に不利である。
【０００５】
本発明の目的は、二次電池の収容空間を増大させることなく二次電池に取付け得る薄肉の温度ヒュ−ズ及び二次電池における温度ヒュ−ズの取付け構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る二次電池における温度ヒュ−ズの取付け構造は、環状絶縁板に中央孔とは別の孔を貫設し、二枚の可動接触片をこれらの間に熱膨張性絶縁物を介在させて接合してなる接点材を前記の貫設孔に収納し、環状絶縁板の両面に環状電極を固着した温度ヒュ−ズを、二次電池の安全弁周囲端部と正極蓋周囲端部との間に挾持させたことを特徴とする構成である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１の（イ）は請求項１に係る温度ヒュ−ズの一例を示す図面、図１の（ロ）は図１の（イ）におけるロ−ロ断面図である。
図１の（イ）及び図１の（ロ）において、１は絶縁板であり、矩形の孔１１を貫設してある。２は接点部材を示し、二枚の可動接触片２１，２１の合掌先端を接合し、その合掌間に熱膨張性絶縁物２２を介在させてあり、上記絶縁板１の貫設孔１１に収納してある。３，３は絶縁板１の孔１１の上下を覆って接着剤または融着等によって固着した電極であり、上記接点部材２の各可動接触片２１に接触されている。
【０００８】
上記可動接触片２１，２１の合掌先端の接合強度は、加熱による熱膨張性絶縁物２２の膨張で切り離され得る程度の強度であり、その強度は熱膨張性絶縁物２２の熱膨張力に応じて設定される。
上記熱膨張性絶縁物２２には、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、アゾカルボンアミド、Ｐ−トルエンスルホニルヒドラジド、Ｐ，Ｐ’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド等の発泡剤を含有させた熱可塑性樹脂、低沸点炭化水素をインサイト重合法によりマイクロカプセル化した膨張剤を含有させた熱可塑性樹脂等を使用できる。
上記可動接触片２１には銅を使用し、合掌先端の接合を抵抗溶接やはんだ付け等により行うことができる。はんだ付けの場合は、熱膨張性絶縁物の熱膨張前に溶融するはんだを使うことにより、接合部の強度を、熱膨張性絶縁物の膨張で切り離され得る強度以上の強度とすることができ、溶融するまでの温度範囲において、より確実な接合を保持できる。
上記電極３にはアルミ箔や銅箔等の金属箔を使用できる。
【０００９】
上記温度ヒュ−ズにおいては、熱膨張性絶縁物２２の熱膨張温度で熱膨張性絶縁物２２が熱膨張され、その熱膨張により可動接触片２１，２１の接合箇所が離脱されることによって作動され、熱膨張性絶縁物２２の熱膨張温度が作動温度に設定される。
上記絶縁板１には、プラスチック（例えば、ポリエチレンテレフタレ−ト）やセラミックスを使用できる。
【００１０】
図２の（イ）は請求項２に係る温度ヒュ−ズを示す平面図、図２の（ロ）は図２の（イ）におけるロ−ロ断面図であり、環状の絶縁板（セラミックス板やプラスチック板）１に孔１１を貫設し、上記の熱膨張性絶縁物２２を挾持した可動接触片２１，２１をその孔１１に納め、絶縁板１の両面に金属箔の電極３を固着してある。
【００１１】
図３は上記請求項２に係る温度ヒュ−ズの二次電池における取付け構造を示している。
図３において、５１は負極缶である。５２は金属製安全弁（板厚みの途中まで切れ目を入れた放圧板を含む）であり、中央の凹部５２１を正極集電極５３に電気的に接触させてある。５４は金属製正極蓋であり、ガス放出孔５４１を穿設してある。
Ａは上記図に示した温度ヒュ−ズであり、安全弁５２の周囲端部と正極蓋５４の周囲端部との間に挾み、安全弁５２と温度ヒュ−ズＡ及び正極蓋５４の周囲端部に負極缶５１の上端開口をガスケット５５を介してかしめ加工し、温度ヒュ−ズの各電極３，３を安全弁５２及び正極蓋５４に電気的に導通させてある。
上記において、温度ヒュ−ズの環状絶縁板の輪郭形状は負極缶５１の内側形状に応じ、円形、四角形、６角形、８角形等にできる。
【００１２】
本発明に係る温度ヒュ−ズが取り付けられる二次電池は、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等の容量の大きい二次電池であり、充電時や放電時に相当に大きな電流が流れ、充電器や本体機器の故障時には、過電流が流れて発熱することがある。この発熱により、温度ヒュ−ズの熱膨張性絶縁物２２が熱膨張され、その熱膨張力で可動接触片２１，２１が分離されて過電流が遮断され、二次電池の発熱が停止される。
この場合、熱膨張した絶縁物２２が、分離された可動接触片２１，２１間に広がって分離可動接触片間での空隙発生を排除するから、分離した可動接触片の間隔が小であってもア−クの発生を排除して確実に通電遮断できる。
而して、絶縁板１の孔１１の深さを浅くしても、従って絶縁板１を薄くしても、確実に通電遮断でき、その結果、温度ヒュ−ズＡの薄肉化により安全弁５２（安全弁）と正極蓋５４との隔離寸法を小さくでき、二次電池の収納スペ−スの増大を僅小にとどめ得る。
また、温度ヒュ−ズが環状であり、温度ヒュ−ズを二次電池の安全弁５２とガス放出孔５４１付き正極蓋５４とによる放圧機構を保持して取付けてあるから、二次電池の内圧が不測的に上昇しても、安全弁の作動により正極蓋のガス放出孔からガスを放出させて二次電池の爆裂を防止できる。
【００１３】
【発明の効果】
本発明に係る温度ヒュ−ズにおいては、薄肉化を図り得、二次電池の安全弁周囲端部と正極蓋周囲端部との間に挾んで二次電池に取付けることにより、二次電池の収容空間を殆ど増大させることが無く、携帯電子機器の小型性をよく保持できる。
また、かかる取付において、温度ヒュ−ズを環状にして二次電池の放圧機構を維持させてあるから、二次電池の不測の内圧上昇に対し安全弁を確実に作動させ得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１に係る温度ヒュ−ズの一実施例を示す図面である。
【図２】請求項２に係る温度ヒュ−ズの一実施例を示す図面である。
【図３】請求項３に係る二次電池における温度ヒュ−ズの取付け構造の一実施例を示す図面である。
【図４】二次電池を示す図面である。
【符号の説明】
１ 絶縁板
１１ 孔
２ 接点部材
２１ 可動接触片
２２ 熱膨張性絶縁物
３ 電極
Ａ 温度ヒュ−ズ
５２ 安全弁
５４ 正極蓋
５５ ガスケット
Claims (2)
- 環状絶縁板に中央孔とは別の孔を貫設し、二枚の可動接触片をこれらの間に熱膨張性絶縁物を介在させて接合してなる接点材を前記の貫設孔に収納し、環状絶縁板の両面に環状電極を固着した温度ヒュ−ズを、二次電池の安全弁周囲端部と正極蓋周囲端部との間に挾持させたことを特徴とする二次電池における温度ヒュ−ズの取付け構造。
- 請求項１記載の二次電池における温度ヒュ−ズの取付け構造に使用される温度ヒューズであり、環状絶縁板に中央孔とは別の孔を貫設し、二枚の可動接触片をこれらの間に熱膨張性絶縁物を介在させて接合してなる接点材を前記の貫設孔に収納し、環状絶縁板の両面に環状電極を固着したことを特徴とする温度ヒュ−ズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09482397A JP3754792B2 (ja) | 1997-03-29 | 1997-03-29 | 温度ヒュ−ズ及び二次電池における温度ヒュ−ズの取付け構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09482397A JP3754792B2 (ja) | 1997-03-29 | 1997-03-29 | 温度ヒュ−ズ及び二次電池における温度ヒュ−ズの取付け構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH10275545A JPH10275545A (ja) | 1998-10-13 |
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