JP7089758B2 - Protective element - Google Patents

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Description

本発明は、保護素子に関する。 The present invention relates to a protective element.

特許文献1は、保護素子にかかる発明を開示する。特許文献1にかかる保護素子は、絶縁基板と、第1電極と、第2電極と、第3電極と、第4電極と、抵抗と、低融点可溶合金片A及びBと、フラックスと、絶縁層とを備える。絶縁基板の片面上に第1電極と第2電極と第3電極と第4電極とが設けられる。第2電極と第4電極とにわたって抵抗が設けられる。第1電極と第2電極との間に低融点可溶合金片Aが接続される。第2電極と第3電極との間に低融点可溶合金片Bが接続される。それらの低融点可溶合金片にはフラックスが塗布される。絶縁層は絶縁基板の片面を覆う。 Patent Document 1 discloses an invention relating to a protective element. The protective element according to Patent Document 1 includes an insulating substrate, a first electrode, a second electrode, a third electrode, a fourth electrode, a resistor, low melting point soluble alloy pieces A and B, a flux, and the like. It is provided with an insulating layer. A first electrode, a second electrode, a third electrode, and a fourth electrode are provided on one side of the insulating substrate. A resistance is provided across the second electrode and the fourth electrode. A low melting point soluble alloy piece A is connected between the first electrode and the second electrode. A low melting point soluble alloy piece B is connected between the second electrode and the third electrode. Flux is applied to these low melting point soluble alloy pieces. The insulating layer covers one side of the insulating substrate.

特許文献1に開示された保護素子は、構造が簡単で製造が容易で作動性に優れている。 The protective element disclosed in Patent Document 1 has a simple structure, is easy to manufacture, and has excellent operability.

特開平10-116550号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-116550

しかしながら、作動時に絶縁不良が生じる可能性についてさらなる改善が求められている。本発明は、このような問題を解決するものである。本発明の目的は、作動時に絶縁不良が生じる可能性がより低い保護素子を提供することにある。 However, there is a need for further improvement in the possibility of insulation failure during operation. The present invention solves such a problem. An object of the present invention is to provide a protective element having a lower possibility of insulation failure during operation.

図面を参照し本発明の保護素子を説明する。なおこの欄で図中の符号を使用したのは発明の内容の理解を助けるためであって内容を図示した範囲に限定する意図ではない。 The protective element of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the reference numerals in the drawings are used in this column for the purpose of assisting the understanding of the contents of the invention, and are not intended to limit the contents to the illustrated range.

上述した課題を解決するために、本発明のある局面に従うと、保護素子10,310は、基板40と、電極42,44の対と、接続体56とを備える。電極42,44の対は、基板40のいずれかの面に配置される。接続体56は、電極42,44の対の間を接続する。接続体56は、エネルギの供給を受けて融点に達すると溶解する。接続体56は導体である。保護素子10,310は、磁力生成部32,34,334,336をさらに備える。磁力生成部32,34,334,336は、次に述べられる方向の磁力を生成する。その方向は、次に述べられる方向とは交差する方向である。その方向は、電極42,44の対の一方から他方へ向かう方向である。 In order to solve the above-mentioned problems, according to a certain aspect of the present invention, the protective elements 10 and 310 include a substrate 40, a pair of electrodes 42 and 44, and a connecting body 56. The pair of electrodes 42, 44 is arranged on any surface of the substrate 40. The connecting body 56 connects between the pair of electrodes 42 and 44. The connection 56 is supplied with energy and melts when it reaches the melting point. The connecting body 56 is a conductor. The protective elements 10, 310 further include magnetic force generating units 32, 34, 334, 336. The magnetic force generating units 32, 34, 334, 336 generate magnetic forces in the directions described below. The direction intersects the direction described below. The direction is from one of the pair of electrodes 42 and 44 toward the other.

接続体56はエネルギの供給を受けて融点に達すると溶解する。その溶解の結果として接続体56が電極42,44の対の間を接続しなくなる際に、アークが発生することがある。磁力生成部32,34,334,336が生成する磁力の方向は、次に述べられる方向とは交差する方向である。その方向は、電極42,44の対の一方から他方へ向かう方向である。その磁力の方向が上述された方向なので、接続体56の溶解に伴ってアークが発生すると、そのアークは、ローレンツ力を受ける。ローレンツ力を受けたアークは、次に述べられる方向へ流れる。その方向は、電流が流れる方向に交差する方向である。アークがこのようなローレンツ力を受けると、このようなローレンツ力を受けない場合に比べ、アークがよく冷却される。アークがよく冷却されると、そうでない場合に比べ、絶縁不良が生じる可能性が低くなる。これにより、作動時に絶縁不良が生じる可能性がより低い保護素子10,310を提供することができる。 The connector 56 is supplied with energy and melts when it reaches the melting point. As a result of the dissolution, an arc may occur when the connector 56 ceases to connect between the pairs of electrodes 42, 44. The direction of the magnetic force generated by the magnetic force generating units 32, 34, 334, 336 is a direction intersecting the direction described below. The direction is from one of the pair of electrodes 42 and 44 toward the other. Since the direction of the magnetic force is the above-mentioned direction, when an arc is generated with the melting of the connecting body 56, the arc receives a Lorentz force. The arc that receives the Lorentz force flows in the direction described below. The direction intersects the direction in which the current flows. When the arc receives such a Lorentz force, the arc is cooled better than when it does not receive such a Lorentz force. If the arc is well cooled, it is less likely to have poor insulation than it would otherwise be. Thereby, it is possible to provide the protective elements 10, 310 which are less likely to cause insulation failure during operation.

また、上述した電極42,44の対の一方が、一方側対向部70を有していることが望ましい。一方側対向部70は、電極42,44の対の他方と間隔をあけて対向するよう基板40の電極42,44が配置される面に沿って直線状に延びる。この場合、電極42,44の対の他方が、他方側対向部72を有していることが望ましい。他方側対向部72は、電極42,44の対の一方の一方側対向部70と間隔をあけて対向する。他方側対向部72は、一方側対向部70が延びる方向に沿って直線状に延びる。この場合、接続体56が、電極42,44の対のうち一方側対向部70と他方側対向部72との間を接続することが望ましい。この場合、磁力生成部32,34,334,336が、磁石32,34を有することが望ましい。磁石32,34は、電極間箇所80,82において接続体56に対向する。電極間箇所80,82は、一方側対向部70と他方側対向部72との間のいずれか位置にある箇所である。磁石32は、基板40のうち次に述べられる2面の一方から他方へ向かう磁力を生成する。それらの面は、電極42,44の対が配置される面と電極42,44の対が配置される面の背面とである。 Further, it is desirable that one of the pair of electrodes 42 and 44 described above has the one-side facing portion 70. The one-side facing portion 70 extends linearly along the surface on which the electrodes 42, 44 of the substrate 40 are arranged so as to face the other of the pair of the electrodes 42, 44 at a distance. In this case, it is desirable that the other side of the pair of electrodes 42 and 44 has the opposite side facing portion 72. The other-side facing portion 72 faces the one-side facing portion 70 of the pair of electrodes 42 and 44 at a distance. The other side facing portion 72 extends linearly along the direction in which the one side facing portion 70 extends. In this case, it is desirable that the connecting body 56 connects between the one-side facing portion 70 and the other-side facing portion 72 of the pair of electrodes 42 and 44. In this case, it is desirable that the magnetic force generating units 32, 34, 334, 336 have magnets 32, 34. The magnets 32 and 34 face the connecting body 56 at the electrodes 80 and 82. The electrodes 80 and 82 are located at any position between the one-side facing portion 70 and the other-side facing portion 72. The magnet 32 generates a magnetic force from one of the following two surfaces of the substrate 40 toward the other. These surfaces are the surface on which the pairs of electrodes 42 and 44 are arranged and the back surface of the surface on which the pairs of electrodes 42 and 44 are arranged.

磁石32,34が生成する磁力は、基板40のうち次に述べられる2面の一方から他方へ向かう。それらの面は、電極42,44の対が配置される面と電極42,44の対が配置される面の背面とである。これにより、発生したアークは、基板40の表面のうち一方側対向部70と他方側対向部72とが延びる方向に沿うようローレンツ力を受けることとなる。一方側対向部70は直線状に延びる。他方側対向部72は一方側対向部70が延びる方向に沿って直線状に延びる。これにより、次に述べられる場合に比べて、絶縁不良が生じる可能性は低くなる。その場合は、一方側対向部70と他方側対向部72とが直線状に延びない場合である。これにより、作動時に絶縁不良が生じる可能性がより低い保護素子10を提供することができる。 The magnetic force generated by the magnets 32 and 34 is directed from one of the following two surfaces of the substrate 40 to the other. These surfaces are the surface on which the pairs of electrodes 42 and 44 are arranged and the back surface of the surface on which the pairs of electrodes 42 and 44 are arranged. As a result, the generated arc receives Lorentz force along the direction in which the one-side facing portion 70 and the other-side facing portion 72 of the surface of the substrate 40 extend. The one-side facing portion 70 extends linearly. The opposite side facing portion 72 extends linearly along the direction in which the one side facing portion 70 extends. As a result, the possibility of insulation failure is reduced as compared with the case described below. In that case, the one-side facing portion 70 and the other-side facing portion 72 do not extend linearly. This makes it possible to provide the protective element 10 which is less likely to cause insulation failure during operation.

もしくは、上述した磁石32,34が、電極間箇所80,82において磁石32,34の縁のいずれかの箇所が接続体56に対向するよう配置されることが望ましい。 Alternatively, it is desirable that the magnets 32 and 34 described above are arranged so that any of the edges of the magnets 32 and 34 faces the connecting body 56 at the electrodes 80 and 82.

磁石32,34の縁では、その中央よりも、磁束密度が高くなる。これにより、発生したアークは、より強いローレンツ力を受けることとなる。より強いローレンツ力を受けるとそうでない場合に比べてアークがよく冷却される。アークがよく冷却されると、そうでない場合に比べ、絶縁不良が生じる可能性が低くなる。これにより、作動時に絶縁不良が生じる可能性がより低い保護素子10を提供することができる。 At the edges of the magnets 32 and 34, the magnetic flux density is higher than at the center thereof. As a result, the generated arc receives a stronger Lorentz force. The stronger Lorentz force cools the arc better than it would otherwise. If the arc is well cooled, it is less likely to have poor insulation than it would otherwise be. This makes it possible to provide the protective element 10 which is less likely to cause insulation failure during operation.

もしくは、上述した電極間箇所80,82が、接続体56の縁のいずれかの部分が配置されている箇所であることが望ましい。 Alternatively, it is desirable that the above-mentioned inter-electrode points 80 and 82 are places where any part of the edge of the connecting body 56 is arranged.

接続体56が溶解する際、最後まで電極42,44の対を接続しているのは接続体56の縁のいずれかの部分である傾向がある。電極間箇所80,82が、接続体56の縁のいずれかの部分が配置されている箇所であると、そうでない場合に比べ、最後まで電極42,44の対を接続している箇所の磁束密度が高くなる可能性が高くなる。磁束密度が高くなると、発生したアークはより強いローレンツ力を受ける。より強いローレンツ力を受けるとそうでない場合に比べてアークがよく冷却される。アークがよく冷却されると、そうでない場合に比べ、絶縁不良が生じる可能性が低くなる。これにより、作動時に絶縁不良が生じる可能性がより低い保護素子10を提供することができる。 When the connecting body 56 melts, it tends to be any part of the edge of the connecting body 56 that connects the pair of electrodes 42, 44 to the end. When the points 80 and 82 between the electrodes are the places where any part of the edge of the connecting body 56 is arranged, the magnetic flux at the place where the pair of the electrodes 42 and 44 is connected to the end as compared with the case where it is not. It is more likely that the density will be higher. As the magnetic flux density increases, the generated arc receives a stronger Lorentz force. The stronger Lorentz force cools the arc better than it would otherwise. If the arc is well cooled, it is less likely to have poor insulation than it would otherwise be. This makes it possible to provide the protective element 10 which is less likely to cause insulation failure during operation.

もしくは、上述した保護素子10が、絶縁体36をさらに備えることが望ましい。絶縁体36は、接続体56と磁石32とを絶縁する。絶縁体36は、接続体56が溶解する際に磁石32を保護する。この場合、磁石32が、絶縁体36を介して接続体56に接するよう配置されることが望ましい。 Alternatively, it is desirable that the protective element 10 described above further includes an insulator 36. The insulator 36 insulates the connecting body 56 and the magnet 32. The insulator 36 protects the magnet 32 when the connector 56 melts. In this case, it is desirable that the magnet 32 is arranged so as to be in contact with the connecting body 56 via the insulator 36.

絶縁体36は、接続体56と磁石32とを絶縁する。これにより、接続体56から磁石32へ電流が流れることを防止できる。絶縁体36は、接続体56が溶解する際に磁石32を保護する。これにより、磁石32は、接続体56が溶解する際に生じるアーク及び熱から守られる。磁石32が、絶縁体36を介して接続体56に接するよう配置される。これにより、磁石32が接続体56から遠く離れている場合に比べ、アークは強いローレンツ力を受けることとなる。すなわち、接続体56から磁石32へ電流が流れることを防止でき、接続体56が溶解する際に生じるアーク及び熱から磁石32を守ることができ、かつ、アークが強いローレンツ力を受ける。その結果、作動時に絶縁不良が生じる可能性がより低い保護素子10を提供することができる。 The insulator 36 insulates the connecting body 56 and the magnet 32. This makes it possible to prevent current from flowing from the connecting body 56 to the magnet 32. The insulator 36 protects the magnet 32 when the connector 56 melts. This protects the magnet 32 from the arcs and heat generated when the connector 56 melts. The magnet 32 is arranged so as to be in contact with the connecting body 56 via the insulator 36. As a result, the arc receives a stronger Lorentz force as compared with the case where the magnet 32 is far away from the connecting body 56. That is, it is possible to prevent the current from flowing from the connecting body 56 to the magnet 32, to protect the magnet 32 from the arc and heat generated when the connecting body 56 melts, and the arc receives a strong Lorentz force. As a result, it is possible to provide the protective element 10 which is less likely to cause insulation failure during operation.

また、上述した磁力生成部32,34,334,336が、磁石32,34の対を有することが望ましい。磁石32,34の対は、基板40と電極42,44の対と接続体56とを挟んで互いに磁力によって引き合うように配置される。 Further, it is desirable that the above-mentioned magnetic force generating units 32, 34, 334, 336 have a pair of magnets 32, 34. The pairs of magnets 32 and 34 are arranged so as to be attracted to each other by magnetic force with the substrate 40, the pairs of electrodes 42 and 44, and the connecting body 56 sandwiched between them.

磁石32,34の対が基板40と電極42,44の対と接続体56とを挟んで互いに磁力によって引き合うように配置されると、磁石32,34の対の片方のみによって磁力が生成する場合に比べ、接続体56は大きな磁力を受けることとなる。接続体56が大きな磁力を受けると、大きな磁力を受けない場合に比べて、発生したアークが強いローレンツ力を受けることとなる。発生したアークが強いローレンツ力を受けると、そうでない場合に比べ、発生したアークはよく冷却される。アークがよく冷却されると、そうでない場合に比べ、絶縁不良が生じる可能性が低くなる。これにより、作動時に絶縁不良が生じる可能性がより低い保護素子を10提供することができる。 When the pair of magnets 32 and 34 are arranged so as to attract each other by magnetic force with the substrate 40, the pair of electrodes 42 and 44 and the connecting body 56 sandwiched between them, the magnetic force is generated by only one of the pair of magnets 32 and 34. The connecting body 56 receives a large magnetic force as compared with the above. When the connecting body 56 receives a large magnetic force, the generated arc receives a stronger Lorentz force as compared with the case where the connecting body 56 receives a large magnetic force. When the generated arc receives a strong Lorentz force, the generated arc is cooled better than it would otherwise be. If the arc is well cooled, it is less likely to have poor insulation than it would otherwise be. Thereby, it is possible to provide 10 protective elements having a lower possibility of insulation failure during operation.

もしくは、上述した磁石32,34の対の一方の縁のいずれかの箇所が磁石32,34の対の他方の縁のいずれかの箇所に対向するよう磁石32,34の対が配置されていることが望ましい。この場合、次に述べられる箇所において磁石32,34の対の一方の縁のうち磁石32,34の対の他方の縁に対向している箇所が接続体56に対向していることが望ましい。その箇所は、電極42,44の対の間のいずれかの箇所である。 Alternatively, the pair of magnets 32, 34 is arranged so that any part of one edge of the pair of magnets 32, 34 described above faces any part of the other edge of the pair of magnets 32, 34. Is desirable. In this case, it is desirable that the portion of one edge of the pair of magnets 32 and 34 facing the other edge of the pair of magnets 32 and 34 faces the connecting body 56 in the portion described below. The location is any location between the pairs of electrodes 42, 44.

磁石32,34の対が基板40と電極42,44の対と接続体56とを挟んで互いに磁力によって引き合うように配置されると、磁石32,34の対の片方のみによって磁力が生成する場合に比べ、接続体56は大きな磁力を受けることとなる。磁石32,34の縁では、その中央よりも、磁束密度が高くなる。磁束密度が高くなるので、接続体56のうち磁石32,34の縁に対向する箇所では、より大きな磁力を受けることとなる。これにより、接続体56のうち互いに磁力によって引き合う磁石32,34の縁に対向する箇所では、さらに大きな磁力を受けることとなる。さらに大きな磁力を受けると、発生したアークは、さらに強いローレンツ力を受けることとなる。その結果、作動時に絶縁不良が生じる可能性がより低い保護素子10を提供することができる。 When the pair of magnets 32 and 34 are arranged so as to attract each other by magnetic force with the substrate 40, the pair of electrodes 42 and 44 and the connecting body 56 sandwiched between them, the magnetic force is generated by only one of the pair of magnets 32 and 34. The connecting body 56 receives a large magnetic force as compared with the above. At the edges of the magnets 32 and 34, the magnetic flux density is higher than at the center thereof. Since the magnetic flux density is high, a larger magnetic force is received at the portion of the connecting body 56 facing the edges of the magnets 32 and 34. As a result, a larger magnetic force is received at the portion of the connecting body 56 facing the edges of the magnets 32 and 34 that are attracted to each other by the magnetic force. When it receives a larger magnetic force, the generated arc receives a stronger Lorentz force. As a result, it is possible to provide the protective element 10 which is less likely to cause insulation failure during operation.

本発明によれば、作動時に絶縁不良が生じる可能性がより低い保護素子を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a protective element having a lower possibility of insulation failure during operation.

本発明の第1実施形態にかかる二次電池保護回路の回路図である。It is a circuit diagram of the secondary battery protection circuit which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態にかかる保護素子の斜視図である。It is a perspective view of the protection element which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態にかかる保護素子の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the protection element which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図2のA-A断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 本発明の第1実施形態にかかる遮断部の底面図である。It is a bottom view of the cutoff part which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態にかかる保護素子の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the protection element which concerns on 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明について図面に基づき詳細に説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称及び機能も同一である。従って、それらについての詳細な説明は繰り返さない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same parts are designated by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, the detailed description of them will not be repeated.

〈第1実施形態〉
[二次電池保護回路の説明]
図1は本実施形態にかかる二次電池保護回路を示している。本実施形態にかかる二次電池保護回路は、負荷200と、充電電源202と、スイッチ204と、制御素子206と、保護素子10とを備える。周知のトランジスターはスイッチ204として利用できる素子の一種である。制御素子206は二次電池220の過充電もしくは過放電を検知する。制御素子206は、それらのうち少なくとも1つを検知するとスイッチ204へスイッチオン信号を発信する。スイッチ204は、スイッチオン信号を受信すると「オン」状態となる。これにより、スイッチ204を経て電流が流れることとなる。保護素子10は、過電流、過充電、及び、過放電のいずれかが生じた場合に二次電池220を負荷200もしくは充電電源202から遮断する。
<First Embodiment>
[Explanation of secondary battery protection circuit]
FIG. 1 shows a secondary battery protection circuit according to this embodiment. The secondary battery protection circuit according to this embodiment includes a load 200, a charging power supply 202, a switch 204, a control element 206, and a protection element 10. A well-known transistor is a kind of element that can be used as a switch 204. The control element 206 detects overcharging or overdischarging of the secondary battery 220. When the control element 206 detects at least one of them, the control element 206 transmits a switch-on signal to the switch 204. The switch 204 goes into the "on" state when it receives the switch-on signal. As a result, a current flows through the switch 204. The protective element 10 shuts off the secondary battery 220 from the load 200 or the charging power supply 202 when any of overcurrent, overcharge, and overdischarge occurs.

[構成の説明]
図2は、本実施形態にかかる保護素子10の斜視図である。図2に基づいて、本実施形態にかかる保護素子10の構成が説明される。
[Description of configuration]
FIG. 2 is a perspective view of the protection element 10 according to the present embodiment. The configuration of the protection element 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

本実施形態にかかる保護素子10は、本体部20と、ケース22と、蓋24とを備える。本体部20は、回路を遮断する。ケース22は、本体部20を収容する。蓋24は、ケース22の開口を塞ぐ。 The protective element 10 according to the present embodiment includes a main body portion 20, a case 22, and a lid 24. The main body 20 cuts off the circuit. The case 22 houses the main body 20. The lid 24 closes the opening of the case 22.

図3は本実施形態にかかる保護素子10の構成を示す図である。図3において保護素子10は分解された状態で示されている。図4は図2のA-A断面図である。図3と図4とに基づいて、本実施形態にかかる本体部20の構成が説明される。 FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the protection element 10 according to the present embodiment. In FIG. 3, the protective element 10 is shown in a disassembled state. FIG. 4 is a sectional view taken along the line AA of FIG. The configuration of the main body 20 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

本体部20は、遮断部30と、ケース側磁石32と、蓋側磁石34と、磁石絶縁体36と、磁石保護体38とを備える。遮断部30は、本実施形態にかかる保護素子10を制御するもの(本実施形態の場合はスイッチ204)の制御にしたがって電路を遮断するまで、電路を通電可能とする。本実施形態の場合、その電路は負荷200もしくは充電電源202と二次電池220との間の電路である。ケース側磁石32と蓋側磁石34とは、磁力を生成する。本実施形態の場合、ケース側磁石32のN極が遮断部30に対向する。本実施形態の場合、蓋側磁石34のS極が遮断部30に対向する。これにより、ケース側磁石32と蓋側磁石34とは、基板40と正極42と負極44と接続体56とを挟んで互いに磁力によって引き合うように配置されることとなる。本実施形態の場合、ケース側磁石32の形状と蓋側磁石34の形状とはいずれも円板状である。磁石絶縁体36は、ケース側磁石32を保護する。磁石保護体38は、蓋側磁石34を保護する。本実施形態においては、磁石保護体38の素材は絶縁体である。 The main body portion 20 includes a blocking portion 30, a case-side magnet 32, a lid-side magnet 34, a magnet insulator 36, and a magnet protector 38. The cutoff unit 30 enables the electric circuit to be energized until the electric circuit is cut off according to the control of the one that controls the protection element 10 according to the present embodiment (switch 204 in the case of the present embodiment). In the case of the present embodiment, the electric circuit is an electric circuit between the load 200 or the charging power source 202 and the secondary battery 220. The case-side magnet 32 and the lid-side magnet 34 generate a magnetic force. In the case of this embodiment, the north pole of the case-side magnet 32 faces the blocking portion 30. In the case of this embodiment, the S pole of the lid-side magnet 34 faces the blocking portion 30. As a result, the case-side magnet 32 and the lid-side magnet 34 are arranged so as to sandwich the substrate 40, the positive electrode 42, the negative electrode 44, and the connecting body 56 and attract each other by magnetic force. In the case of this embodiment, both the shape of the case-side magnet 32 and the shape of the lid-side magnet 34 are disk-shaped. The magnet insulator 36 protects the case-side magnet 32. The magnet protecting body 38 protects the lid-side magnet 34. In the present embodiment, the material of the magnet protective body 38 is an insulator.

図5は、遮断部30の底面図である。図5に示される遮断部30の底面は、図3において示された遮断部30から見て背面にあたる。この図において、遮断部30の一部は取り除かれている。図3乃至図5に基づいて、本実施形態にかかる遮断部30の構成が説明される。遮断部30は、基板40と、正極42と、負極44と、正極用端子46の対と、負極用端子48の対と、中間電極50と、発熱体52と、発熱体用端子54と、接続体56と、保護樹脂58とを備える。 FIG. 5 is a bottom view of the blocking portion 30. The bottom surface of the blocking portion 30 shown in FIG. 5 corresponds to the back surface as viewed from the blocking portion 30 shown in FIG. In this figure, a part of the blocking portion 30 is removed. The configuration of the blocking unit 30 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 to 5. The blocking portion 30 includes a substrate 40, a positive electrode 42, a negative electrode 44, a pair of positive electrode terminals 46, a pair of negative electrode terminals 48, an intermediate electrode 50, a heating element 52, and a heating element terminal 54. A connecting body 56 and a protective resin 58 are provided.

基板40には、正極42と、負極44と、中間電極50と、発熱体52と、発熱体用端子54と、接続体56と、保護樹脂58とが固定される。 A positive electrode 42, a negative electrode 44, an intermediate electrode 50, a heating element 52, a heating element terminal 54, a connecting body 56, and a protective resin 58 are fixed to the substrate 40.

正極42と負極44とは、本実施形態にかかる電極の対である。正極42と負極44とは、基板40のうちもっとも面積が大きい面に配置される。 The positive electrode 42 and the negative electrode 44 are a pair of electrodes according to the present embodiment. The positive electrode 42 and the negative electrode 44 are arranged on the surface of the substrate 40 having the largest area.

正極用端子46の対は、正極42に接続される。正極用端子46は、電線(本実施形態の場合は負荷200もしくは充電電源202と保護素子10とを接続するための電線)を正極42に接続するための端子である。 The pair of positive electrode terminals 46 is connected to the positive electrode 42. The positive electrode terminal 46 is a terminal for connecting an electric wire (in the case of the present embodiment, an electric wire for connecting the load 200 or the charging power supply 202 and the protection element 10) to the positive electrode 42.

負極用端子48の対は、負極44に接続される。負極用端子48は、電線(本実施形態の場合は二次電池220と保護素子10とを接続するための電線)を負極44に接続するための端子である。 The pair of negative electrode terminals 48 is connected to the negative electrode 44. The negative electrode terminal 48 is a terminal for connecting an electric wire (in the case of the present embodiment, an electric wire for connecting the secondary battery 220 and the protective element 10) to the negative electrode 44.

中間電極50は、基板40のうち正極42と負極44とが配置される面に配置される。中間電極50は、正極42と負極44との間に配置される。中間電極50は、スルーホール60を介して発熱体52(図3参照)に接続される。 The intermediate electrode 50 is arranged on the surface of the substrate 40 on which the positive electrode 42 and the negative electrode 44 are arranged. The intermediate electrode 50 is arranged between the positive electrode 42 and the negative electrode 44. The intermediate electrode 50 is connected to the heating element 52 (see FIG. 3) via the through hole 60.

発熱体52は、基板40のうち正極42と負極44と中間電極50とが配置される面の背面に配置される。発熱体52は、エネルギの供給を受けると発熱する。本実施形態の場合、そのエネルギは電力として発熱体52に供給される。本実施形態の場合、蓋側磁石34は、磁石保護体38を介して発熱体52に接する。 The heating element 52 is arranged on the back surface of the surface of the substrate 40 on which the positive electrode 42, the negative electrode 44, and the intermediate electrode 50 are arranged. The heating element 52 generates heat when it receives energy supply. In the case of this embodiment, the energy is supplied to the heating element 52 as electric power. In the case of the present embodiment, the lid-side magnet 34 comes into contact with the heating element 52 via the magnet protecting body 38.

発熱体用端子54は、図示されないスルーホール(このスルーホールは中間電極50と発熱体52とを接続するためのスルーホール60とは別のもの)を介して発熱体52に接続される。発熱体用端子54には電線(本実施形態の場合はスイッチ204と保護素子10とを接続するための電線)も接続される。発熱体用端子54には、発熱体52にエネルギを供給するための電流が流れる。 The heating element terminal 54 is connected to the heating element 52 via a through hole (this through hole is different from the through hole 60 for connecting the intermediate electrode 50 and the heating element 52) (not shown). An electric wire (in the case of this embodiment, an electric wire for connecting the switch 204 and the protective element 10) is also connected to the heating element terminal 54. A current for supplying energy to the heating element 52 flows through the heating element terminal 54.

接続体56は、正極42と負極44との間を接続する。これに伴い、中間電極50は接続体56によって正極42と負極44とに接続される。接続体56は導体である。これにより、正極42と負極44と中間電極50の間は通電可能となる。接続体56は、エネルギの供給を受けて融点に達すると溶解する。溶解の結果、正極42と負極44と中間電極50の間が接続されなくなると、これらの間は遮断されることとなる。本実施形態においては、接続体56の表面には図示されないフラックスが塗布されている。フラックスは周知なので、ここではその詳細な説明は繰り返されない。 The connecting body 56 connects between the positive electrode 42 and the negative electrode 44. Along with this, the intermediate electrode 50 is connected to the positive electrode 42 and the negative electrode 44 by the connecting body 56. The connecting body 56 is a conductor. As a result, electricity can be supplied between the positive electrode 42, the negative electrode 44, and the intermediate electrode 50. The connection 56 is supplied with energy and melts when it reaches the melting point. As a result of melting, when the positive electrode 42, the negative electrode 44, and the intermediate electrode 50 are no longer connected, they are cut off. In the present embodiment, a flux (not shown) is applied to the surface of the connecting body 56. Since flux is well known, its detailed description will not be repeated here.

保護樹脂58は合成樹脂である。保護樹脂58は接続体56及びこれに塗布される図示されないフラックスを被覆する。 The protective resin 58 is a synthetic resin. The protective resin 58 covers the connecting body 56 and a flux (not shown) applied to the connecting body 56.

本実施形態の場合、正極42は、一方側対向部70を有している。一方側対向部70は、基板40のうち正極42と負極44とが配置される面に沿って直線状に延びる。一方側対向部70は、負極44と間隔をあけて対向する。本実施形態の場合、負極44は、他方側対向部72を有している。他方側対向部72は、正極42の一方側対向部70と間隔をあけて対向する。他方側対向部72は、一方側対向部70が延びる方向に沿って直線状に延びる。本実施形態の場合、接続体56は、正極42の一方側対向部70と負極44の他方側対向部72との間を接続している。 In the case of the present embodiment, the positive electrode 42 has a one-side facing portion 70. The one-side facing portion 70 extends linearly along the surface of the substrate 40 on which the positive electrode 42 and the negative electrode 44 are arranged. The one-side facing portion 70 faces the negative electrode 44 at a distance. In the case of the present embodiment, the negative electrode 44 has the opposite side facing portion 72. The opposite side facing portion 72 faces the one side facing portion 70 of the positive electrode 42 at a distance. The other side facing portion 72 extends linearly along the direction in which the one side facing portion 70 extends. In the case of the present embodiment, the connecting body 56 connects between the one-side facing portion 70 of the positive electrode 42 and the other-side facing portion 72 of the negative electrode 44.

ケース側磁石32は、その平坦な面が接続体56に対向するように配置される。本実施形態の場合、ケース側磁石32は、正極側電極間箇所80にそのケース側磁石32の縁のいずれかの箇所が対向するよう配置される。本実施形態の場合、正極側電極間箇所80は、正極42の一方側対向部70と負極44の他方側対向部72との間のうち正極42の一方側対向部70と隣り合っており接続体56の縁が配置される箇所を意味する。本実施形態の場合、ケース側磁石32は、負極側電極間箇所82にもそのケース側磁石32の縁のいずれかの箇所が対向するよう配置される。本実施形態の場合、負極側電極間箇所82は、正極42の一方側対向部70と負極44の他方側対向部72との間のうち負極44の他方側対向部72と隣り合っており接続体56の縁が配置される箇所を意味する。これにより、ケース側磁石32は、正極側電極間箇所80と負極側電極間箇所82とにおいて接続体56に対向することとなる。本実施形態の場合、ケース側磁石32は、磁石絶縁体36を介して接続体56に接する。本実施形態の場合、このように配置されたケース側磁石32は、基板40のうち次に述べられる2面の一方から他方へ向かう磁力を生成する。それらの面は、正極42と負極44とが配置される面とその面の背面とである。 The case-side magnet 32 is arranged so that its flat surface faces the connecting body 56. In the case of the present embodiment, the case-side magnet 32 is arranged so that any portion of the edge of the case-side magnet 32 faces the portion 80 between the positive electrode-side electrodes. In the case of the present embodiment, the portion 80 between the positive electrode side electrodes is adjacent to and connected to the one side facing portion 70 of the positive electrode 42 among the space between the one side facing portion 70 of the positive electrode 42 and the other side facing portion 72 of the negative electrode 44. It means a place where the edge of the body 56 is arranged. In the case of the present embodiment, the case-side magnet 32 is arranged so that any portion of the edge of the case-side magnet 32 faces the portion 82 between the negative electrode-side electrodes. In the case of the present embodiment, the portion 82 between the negative electrode side electrodes is adjacent to and connected to the other side facing portion 72 of the negative electrode 44 among between the one side facing portion 70 of the positive electrode 42 and the other side facing portion 72 of the negative electrode 44. It means a place where the edge of the body 56 is arranged. As a result, the case-side magnet 32 faces the connecting body 56 at the positive electrode-side electrode-to-electrode portion 80 and the negative electrode-side electrode-to-electrode-to-electrode portion 82. In the case of the present embodiment, the case-side magnet 32 is in contact with the connecting body 56 via the magnet insulator 36. In the case of the present embodiment, the case-side magnet 32 arranged in this way generates a magnetic force toward the other of the two surfaces described below in the substrate 40. These surfaces are a surface on which the positive electrode 42 and the negative electrode 44 are arranged and a back surface of the surface.

上述されたように、本実施形態の場合、ケース側磁石32と蓋側磁石34とは、基板40と正極42と負極44と接続体56とを挟んで互いに磁力によって引き合うように配置される。さらに、ケース側磁石32の縁が蓋側磁石34の縁に対向するように、ケース側磁石32と蓋側磁石34とは配置されている。その結果、正極側電極間箇所80と負極側電極間箇所82とにおいてケース側磁石32の縁が蓋側磁石34の縁に対向していることとなる。 As described above, in the case of the present embodiment, the case-side magnet 32 and the lid-side magnet 34 are arranged so as to sandwich the substrate 40, the positive electrode 42, the negative electrode 44, and the connecting body 56 and attract each other by magnetic force. Further, the case-side magnet 32 and the lid-side magnet 34 are arranged so that the edge of the case-side magnet 32 faces the edge of the lid-side magnet 34. As a result, the edge of the case-side magnet 32 faces the edge of the lid-side magnet 34 at the positive electrode-side electrode-to-electrode portion 80 and the negative electrode-side electrode-to-electrode-to-electrode portion 82.

[動作の説明]
過電流、過充電、及び、過放電のいずれかが生じるまで、接続体56を介して正極42から負極44へ電流が流れている。制御素子206が二次電池220の過充電もしくは過放電を検知すると、制御素子206はスイッチ204へスイッチオン信号を発信する。スイッチ204は、スイッチオン信号を受信すると「オン」状態となる。これにより、スイッチ204を経て電流が流れる。スイッチ204を経て電流が流れると、保護素子10の発熱体52にエネルギが電力として供給されることとなる。発熱体52にエネルギが供給されると発熱体52は発熱する。発熱体52が発熱するとその熱は基板40を通って接続体56に伝わる。熱が伝わった結果、接続体56はエネルギの供給を受けることとなる。エネルギの供給を受けた結果、接続体56が融点に達すると、接続体56は溶解する。接続体56が溶解した際、液状の接続体56は溶解する前の接続体56の縁に集まることがある。その溶解した接続体56には正極42から負極44へ向かう電流が流れている。その溶解の結果として接続体56が正極42と負極44との間を接続しなくなる際に、アークが発生することがある。ケース側磁石32は接続体56に対向している。蓋側磁石34は発熱体52及び基板40を介して接続体56に対向している。これにより、アークが発生した場合に、そのアークにローレンツ力がかかる。本実施形態の場合、ローレンツ力がかかる方向は、図5において正極42の一方側対向部70と負極44の他方側対向部72とが延びる方向である。その結果、そのローレンツ力がかからない場合に比べて、発生したアークはよく冷却される。アークがよく冷却されると、そうでない場合に比べ、絶縁不良が生じる可能性が低くなる。絶縁不良が生じる可能性が低くなる理由は、アークの発生に伴ってカーボンライン(線状の炭素)が正極42と負極44との間をまたがる可能性が低くなるためである。カーボンラインが正極42と負極44との間をまたがる可能性が低くなるのは、カーボンラインが形成される可能性が低くなるためである。カーボンラインが形成される可能性が低くなるのは、アークが早く冷却されることによりアーク発生箇所周辺の部材が炭化する可能性が低くなるためである。正極42と負極44との間に絶縁不良が生じないと、接続体56の溶解に伴って正極42と負極44との間の電路は遮断される。正極42と負極44との間の電路が遮断されると、負荷200または充電電源202と二次電池220との間が遮断される。
[Explanation of operation]
A current flows from the positive electrode 42 to the negative electrode 44 via the connector 56 until any of overcurrent, overcharge, and overdischarge occurs. When the control element 206 detects the overcharge or overdischarge of the secondary battery 220, the control element 206 transmits a switch-on signal to the switch 204. The switch 204 goes into the "on" state when it receives the switch-on signal. As a result, a current flows through the switch 204. When a current flows through the switch 204, energy is supplied as electric power to the heating element 52 of the protection element 10. When energy is supplied to the heating element 52, the heating element 52 generates heat. When the heating element 52 generates heat, the heat is transferred to the connecting body 56 through the substrate 40. As a result of heat transfer, the connection body 56 receives energy supply. When the connecting body 56 reaches the melting point as a result of receiving the energy supply, the connecting body 56 is melted. When the connecting body 56 is melted, the liquid connecting body 56 may gather at the edge of the connecting body 56 before melting. A current flows from the positive electrode 42 to the negative electrode 44 in the melted connector 56. As a result of the dissolution, an arc may be generated when the connecting body 56 does not connect between the positive electrode 42 and the negative electrode 44. The case-side magnet 32 faces the connecting body 56. The lid-side magnet 34 faces the connecting body 56 via the heating element 52 and the substrate 40. As a result, when an arc is generated, Lorentz force is applied to the arc. In the case of the present embodiment, the direction in which the Lorentz force is applied is the direction in which the one-side facing portion 70 of the positive electrode 42 and the other-side facing portion 72 of the negative electrode 44 extend in FIG. As a result, the generated arc is cooled better than when the Lorentz force is not applied. If the arc is well cooled, it is less likely to have poor insulation than it would otherwise be. The reason why the possibility of insulation failure is low is that the carbon line (linear carbon) is less likely to straddle between the positive electrode 42 and the negative electrode 44 as the arc is generated. The possibility that the carbon line straddles between the positive electrode 42 and the negative electrode 44 is low because the possibility that the carbon line is formed is low. The possibility that carbon lines are formed is low because the members around the arc generation location are less likely to be carbonized due to the rapid cooling of the arc. If no insulation failure occurs between the positive electrode 42 and the negative electrode 44, the electric circuit between the positive electrode 42 and the negative electrode 44 is cut off as the connector 56 melts. When the electric circuit between the positive electrode 42 and the negative electrode 44 is cut off, the load 200 or the charging power supply 202 and the secondary battery 220 are cut off.

[効果の説明]
以上のようにして、本実施形態にかかる保護素子10において、発生したアークは、ローレンツ力を受ける。ローレンツ力を受けたアークは、次に述べられる方向へ流れる。その方向は、電流が流れる方向に交差する方向である。アークがこのようなローレンツ力を受けると、このようなローレンツ力を受けない場合に比べ、絶縁不良が生じる可能性は低くなる。これにより、作動時に絶縁不良が生じる可能性がより低い保護素子10を提供することができる。
[Explanation of effect]
As described above, in the protection element 10 according to the present embodiment, the generated arc receives the Lorentz force. The arc that receives the Lorentz force flows in the direction described below. The direction intersects the direction in which the current flows. When the arc receives such a Lorentz force, the possibility of insulation failure is lower than when the arc does not receive such a Lorentz force. This makes it possible to provide the protective element 10 which is less likely to cause insulation failure during operation.

本実施形態の場合のようにケース側磁石32及び蓋側磁石34が板状であってそれらの平坦な面が接続体56に対向していると、ケース側磁石32の縁及び蓋側磁石34の縁では、その中央よりも、磁束密度が高くなる。これにより、接続体56のうち正極側電極間箇所80に配置された部分と負極側電極間箇所82に配置された部分とでは、接続体56に対向する面のみから磁力を受ける箇所に配置されている部分よりも、大きな磁力を受けることとなる。これにより、発生したアークは、より強いローレンツ力を受けることとなる。これにより、作動時に絶縁不良が生じる可能性がより低い保護素子10を提供することができる。 When the case-side magnet 32 and the lid-side magnet 34 are plate-shaped and their flat surfaces face the connecting body 56 as in the case of the present embodiment, the edge of the case-side magnet 32 and the lid-side magnet 34 At the edge of, the magnetic flux density is higher than at the center. As a result, the portion of the connecting body 56 arranged at the portion 80 between the positive electrode side electrodes and the portion arranged at the portion 82 between the negative electrode side electrodes are arranged at the portion receiving the magnetic force only from the surface facing the connecting body 56. It will receive a larger magnetic force than the part where it is. As a result, the generated arc receives a stronger Lorentz force. This makes it possible to provide the protective element 10 which is less likely to cause insulation failure during operation.

磁石絶縁体36は、接続体56とケース側磁石32とを絶縁する。これにより、接続体56からケース側磁石32へ電流が流れることを防止できる。磁石絶縁体36は、接続体56が溶解する際にケース側磁石32を保護する。これにより、ケース側磁石32は、接続体56が溶解する際に生じるアーク及び熱から守られる。ケース側磁石32が、磁石絶縁体36を介して接続体56に接するよう配置される。これにより、ケース側磁石32が接続体56から遠く離れている場合に比べ、発生したアークは強いローレンツ力を受けることとなる。すなわち、接続体56からケース側磁石32へ電流が流れることを防止でき、接続体56が溶解する際に生じるアーク及び熱からケース側磁石32を守ることができ、かつ、発生したアークが強いローレンツ力を受ける。その結果、作動時に絶縁不良が生じる可能性がより低い保護素子10を提供することができる。 The magnet insulator 36 insulates the connecting body 56 and the case-side magnet 32. This makes it possible to prevent current from flowing from the connecting body 56 to the case-side magnet 32. The magnet insulator 36 protects the case-side magnet 32 when the connector 56 melts. As a result, the case-side magnet 32 is protected from the arc and heat generated when the connecting body 56 melts. The case-side magnet 32 is arranged so as to be in contact with the connecting body 56 via the magnet insulator 36. As a result, the generated arc receives a stronger Lorentz force as compared with the case where the case-side magnet 32 is far away from the connecting body 56. That is, it is possible to prevent the current from flowing from the connecting body 56 to the case-side magnet 32, protect the case-side magnet 32 from the arc and heat generated when the connecting body 56 melts, and the generated arc is strong Lorentz. Receive power. As a result, it is possible to provide the protective element 10 which is less likely to cause insulation failure during operation.

〈第2実施形態〉
本実施形態にかかる保護素子310は、第1実施形態にかかる保護素子10に代えて、図1に示された二次電池保護回路に用いられる。したがって、本実施形態にかかる保護素子310の機能は、第1実施形態にかかる保護素子10と同様である。
<Second Embodiment>
The protection element 310 according to the present embodiment is used in the secondary battery protection circuit shown in FIG. 1 in place of the protection element 10 according to the first embodiment. Therefore, the function of the protective element 310 according to the present embodiment is the same as that of the protective element 10 according to the first embodiment.

図6は本実施形態にかかる保護素子310の構成を示す図である。本実施形態にかかる保護素子310は、遮断部30と、ケース22と、蓋24と、正極側磁石334と、負極側磁石336とを備える。すなわち、本実施形態にかかる保護素子310は、第1実施形態にかかる保護素子10のケース側磁石32と蓋側磁石34と磁石絶縁体36と磁石保護体38とに代えて、正極側磁石334と負極側磁石336とを備える。本実施形態にかかる保護素子310は、磁石絶縁体36及び磁石保護体38を備えない。正極側磁石334は、遮断部30のうち正極42側の側面に沿うように配置される。負極側磁石336は、遮断部30のうち負極44側の側面に沿うように配置される。正極側磁石334も負極側磁石336もそれらのN極が発熱体用端子54側を向くように配置される。これにより、正極側磁石334と負極側磁石336との間には斥力が生じることとなる。さらに、正極側磁石334と負極側磁石336とは、発熱体用端子54から中間電極50へ向かう方向の磁力を生成する。この方向も第1実施形態にかかるケース側磁石32と蓋側磁石34とが生成する磁力の方向と同様に、正極42と負極44との対の一方から他方へ向かう方向とは交差する方向である。 FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the protection element 310 according to the present embodiment. The protective element 310 according to the present embodiment includes a blocking portion 30, a case 22, a lid 24, a positive electrode side magnet 334, and a negative electrode side magnet 336. That is, the protection element 310 according to the present embodiment replaces the case side magnet 32, the lid side magnet 34, the magnet insulator 36, and the magnet protection body 38 of the protection element 10 according to the first embodiment, and the positive electrode side magnet 334. And a negative electrode side magnet 336. The protective element 310 according to the present embodiment does not include the magnet insulator 36 and the magnet protector 38. The positive electrode side magnet 334 is arranged along the side surface of the blocking portion 30 on the positive electrode side 42 side. The negative electrode side magnet 336 is arranged along the side surface of the blocking portion 30 on the negative electrode side 44 side. Both the positive electrode side magnet 334 and the negative electrode side magnet 336 are arranged so that their N poles face the heating element terminal 54 side. As a result, a repulsive force is generated between the positive electrode side magnet 334 and the negative electrode side magnet 336. Further, the positive electrode side magnet 334 and the negative electrode side magnet 336 generate a magnetic force in the direction from the heating element terminal 54 toward the intermediate electrode 50. This direction is also the direction of the magnetic force generated by the case-side magnet 32 and the lid-side magnet 34 according to the first embodiment, and is in a direction intersecting the direction from one of the pair of the positive electrode 42 and the negative electrode 44 toward the other. be.

本実施形態にかかる保護素子310の使用方法は第1実施形態にかかる保護素子10と同様である。したがってその詳細な説明は繰り返されない。 The method of using the protective element 310 according to the present embodiment is the same as that of the protective element 10 according to the first embodiment. Therefore, the detailed explanation is not repeated.

本実施形態にかかる保護素子310の場合、接続体56が溶解すると、その溶解した接続体56には正極42から負極44へ向かう電流が流れている。その溶解した接続体56には発熱体用端子54から中間電極50へ向かう方向の磁力がかかっている。これにより、アークが発生した場合、その発生したアークにはローレンツ力がかかる。ローレンツ力の向きは、その発生したアークが基板40から離れる向きである。発生したアークにその向きの力がかかるので、カーボンラインが正極42と負極44との間を接続し続ける可能性は低くなる。これにより、作動時に絶縁不良が生じる可能性がより低い保護素子310を提供することができる。 In the case of the protective element 310 according to the present embodiment, when the connecting body 56 is melted, a current flowing from the positive electrode 42 to the negative electrode 44 flows through the melted connecting body 56. A magnetic force is applied to the melted connecting body 56 in the direction from the heating element terminal 54 toward the intermediate electrode 50. As a result, when an arc is generated, Lorentz force is applied to the generated arc. The direction of the Lorentz force is the direction in which the generated arc is separated from the substrate 40. Since the generated arc is subjected to a force in that direction, it is less likely that the carbon line will continue to connect between the positive electrode 42 and the negative electrode 44. Thereby, it is possible to provide the protection element 310 which is less likely to cause insulation failure during operation.

〈変形例の説明〉
上述した保護素子10,310は、本発明の技術的思想を具体化するために例示したものである。上述した保護素子10,310は、本発明の技術的思想の範囲内において種々の変更を加え得るものである。
<Explanation of modified example>
The protective elements 10, 310 described above are exemplified in order to embody the technical idea of the present invention. The protective elements 10, 310 described above can be modified in various ways within the scope of the technical idea of the present invention.

例えば、第1実施形態において、ケース側磁石32の縁の全周と蓋側磁石34の縁の全周とは互いに対向していなくてもよい。ただしケース側磁石32の縁のいずれかの箇所が蓋側磁石34の縁のいずれかの箇所に対向するようケース側磁石32と蓋側磁石34とが配置されていることが望ましい。ケース側磁石32の縁のその箇所は、接続体56に対向していなくてもよいが、接続体56に対向していることが望ましい。ケース側磁石32は、正極側電極間箇所80と負極側電極間箇所82とのうち一方に対向し他方に対向しなくてもよい。その場合、ケース側磁石32は、正極側電極間箇所80と負極側電極間箇所82とのうちアークが正極42及び負極44すなわち電極の対から離れるように作用する方と対向することが望ましい。 For example, in the first embodiment, the entire circumference of the edge of the case-side magnet 32 and the entire circumference of the edge of the lid-side magnet 34 do not have to face each other. However, it is desirable that the case-side magnet 32 and the lid-side magnet 34 are arranged so that any part of the edge of the case-side magnet 32 faces any part of the edge of the lid-side magnet 34. The portion of the edge of the case-side magnet 32 does not have to face the connecting body 56, but it is desirable that the portion faces the connecting body 56. The case-side magnet 32 may face one of the positive electrode-side electrode-to-electrode 80 and the negative-negative electrode-to-electrode-to-electrode 82 and may not face the other. In that case, it is desirable that the case-side magnet 32 faces the positive electrode-side electrode-to-electrode portion 80 and the negative-electron-side electrode-to-electrode-to-electrode portion 82 so that the arc acts away from the positive electrode 42 and the negative electrode 44, that is, the pair of electrodes.

また、第1実施形態にかかる保護素子10及び第2実施形態にかかる保護素子310において、磁石の数は特に限定されない。磁石の形状も特に限定されない。第1実施形態にかかる保護素子10及び第2実施形態にかかる保護素子310は、磁石の代わりに磁力生成部を有していてもよい。この磁力生成部は、次に述べられる方向の磁力を生成する。その方向は、正極42と負極44との一方から他方へ向かう方向に交差する方向である。そのような磁力生成部の例には、電磁石がある。 Further, the number of magnets in the protective element 10 according to the first embodiment and the protective element 310 according to the second embodiment is not particularly limited. The shape of the magnet is also not particularly limited. The protective element 10 according to the first embodiment and the protective element 310 according to the second embodiment may have a magnetic force generating unit instead of a magnet. This magnetic force generating unit generates a magnetic force in the direction described below. The direction is a direction in which the positive electrode 42 and the negative electrode 44 intersect in a direction from one to the other. An example of such a magnetic force generator is an electromagnet.

また、正極42と負極44との形態は上述したものに限定されない。 Further, the form of the positive electrode 42 and the negative electrode 44 is not limited to those described above.

10,310…保護素子
20…本体部
22…ケース
24…蓋
30…遮断部
32…ケース側磁石
34…蓋側磁石
36…磁石絶縁体
38…磁石保護体
40…基板
42…正極
44…負極
46…正極用端子
48…負極用端子
50…中間電極
52…発熱体
54…発熱体用端子
56…接続体
58…保護樹脂
60…スルーホール
70…一方側対向部
72…他方側対向部
80…正極側電極間箇所
82…負極側電極間箇所
200…負荷
202…充電電源
204…スイッチ
206…制御素子
220…二次電池
334…正極側磁石
336…負極側磁石
10, 310 ... Protective element 20 ... Main body 22 ... Case 24 ... Lid 30 ... Block 32 ... Case side magnet 34 ... Lid side magnet 36 ... Magnet insulator 38 ... Magnet protector 40 ... Substrate 42 ... Positive electrode 44 ... Negative electrode 46 ... Positive electrode terminal 48 ... Negative electrode terminal 50 ... Intermediate electrode 52 ... Heat generator 54 ... Heat generator terminal 56 ... Connection body 58 ... Protective resin 60 ... Through hole 70 ... One side facing portion 72 ... One side facing portion 80 ... Positive electrode Location between side electrodes 82 ... Location between negative electrode side electrodes 200 ... Load 202 ... Charging power supply 204 ... Switch 206 ... Control element 220 ... Secondary battery 334 ... Positive electrode side magnet 336 ... Negative electrode side magnet

Claims (7)

基板と、
前記基板のいずれかの面に配置される電極の対と、
前記電極の対の間を接続しエネルギの供給を受けて融点に達すると溶解する導体である接続体とを備える保護素子であって、
前記電極の対の一方から他方へ向かう方向とは交差する方向の磁力を生成する磁力生成部をさらに備えることを特徴とする保護素子。
With the board
With a pair of electrodes placed on any surface of the substrate,
A protective element including a connecting body that is a conductor that connects between pairs of electrodes and melts when the melting point is reached by receiving energy supply.
A protective element further comprising a magnetic force generating unit that generates a magnetic force in a direction intersecting the direction from one of the pair of electrodes to the other.
前記電極の対の一方が、前記電極の対の他方と間隔をあけて対向するよう前記基板の前記電極が配置される前記面に沿って直線状に延びる一方側対向部を有しており、
前記電極の対の他方が、前記電極の対の一方の前記一方側対向部と間隔をあけて対向し前記一方側対向部が延びる方向に沿って直線状に延びる他方側対向部を有しており、
前記接続体が、前記電極の対のうち前記一方側対向部と前記他方側対向部との間を接続し、
前記磁力生成部が、前記一方側対向部と前記他方側対向部との間のいずれかの位置にある箇所である電極間箇所において前記接続体に対向して、前記基板のうち前記電極の対が配置される面と前記電極の対が配置される面の背面との一方から他方へ向かう前記磁力を生成する、磁石を有することを特徴とする請求項1に記載の保護素子。
One of the pair of electrodes has a one-sided facing portion that extends linearly along the surface on which the electrode of the substrate is arranged so as to face the other of the pair of electrodes at a distance.
The other side of the pair of electrodes faces the one side facing portion of one of the pair of electrodes at a distance, and has the other side facing portion extending linearly along the direction in which the one side facing portion extends. Ori,
The connecting body connects between the one-side facing portion and the other-side facing portion of the pair of electrodes.
The magnetic force generating portion faces the connecting body at a position between the electrodes, which is a position at any position between the one-side facing portion and the other-side facing portion, and the pair of the electrodes in the substrate is opposed to the connection body. The protective element according to claim 1, further comprising a magnet, which generates the magnetic force from one of the surface on which the electrode is arranged and the back surface of the surface on which the pair of electrodes is arranged to the other.
前記電極間箇所において前記磁石の縁のいずれかの箇所が前記接続体に対向するよう前記磁石が配置されることを特徴とする請求項2に記載の保護素子。 The protective element according to claim 2, wherein the magnet is arranged so that any portion of the edge of the magnet faces the connecting body at the portion between the electrodes. 前記電極間箇所が、前記接続体の縁のいずれかの部分が配置されている箇所であることを特徴とする請求項3に記載の保護素子。 The protective element according to claim 3, wherein the portion between the electrodes is a portion where any portion of the edge of the connecting body is arranged. 前記保護素子が、前記接続体と前記磁石とを絶縁し、かつ、前記接続体が溶解する際に前記磁石を保護する絶縁体をさらに備え、
前記磁石が、前記絶縁体を介して前記接続体に接するよう配置されることを特徴とする請求項2に記載の保護素子。
The protective element further comprises an insulator that insulates the connector from the magnet and protects the magnet when the connector melts.
The protective element according to claim 2, wherein the magnet is arranged so as to be in contact with the connecting body via the insulator.
前記磁力生成部が、前記基板と前記電極の対と前記接続体とを挟んで互いに磁力によって引き合うように配置される磁石の対を有することを特徴とする請求項1に記載の保護素子。 The protective element according to claim 1, wherein the magnetic force generating unit has a pair of magnets arranged so as to sandwich the substrate, the pair of electrodes, and the connecting body so as to attract each other by magnetic force. 前記磁石の対の一方の縁のいずれかの箇所が前記磁石の対の他方の縁のいずれかの箇所に対向するよう前記磁石の対が配置されており、
前記電極の対の間のいずれかの箇所において前記磁石の対の一方の縁のうち前記磁石の対の他方の縁に対向している箇所が前記接続体に対向していることを特徴とする請求項6に記載の保護素子。
The pair of magnets is arranged such that any part of one edge of the pair of magnets faces any part of the other edge of the pair of magnets.
At any point between the pairs of electrodes, the portion of one edge of the pair of magnets facing the other edge of the pair of magnets faces the connector. The protective element according to claim 6.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160284501A1 (en) 2015-03-23 2016-09-29 Cooper Technologies Company High voltage compact fuse assembly with magnetic arc deflection
CN207938547U (en) 2017-12-04 2018-10-02 南京萨特科技发展有限公司 A kind of control protector certainly

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02288125A (en) * 1989-04-28 1990-11-28 Uchihashi Estec Co Ltd Temperature fuse
JP3768621B2 (en) 1996-10-12 2006-04-19 内橋エステック株式会社 How to use the protective element
JPH11329206A (en) * 1998-05-08 1999-11-30 Nissan Motor Co Ltd Fuse
JP6816874B2 (en) * 2016-10-19 2021-01-20 内橋エステック株式会社 Protective element

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160284501A1 (en) 2015-03-23 2016-09-29 Cooper Technologies Company High voltage compact fuse assembly with magnetic arc deflection
CN207938547U (en) 2017-12-04 2018-10-02 南京萨特科技发展有限公司 A kind of control protector certainly

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