JPH0864197A - Safety device of secondary battery - Google Patents

Safety device of secondary battery

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JPH0864197A
JPH0864197A JP9684895A JP9684895A JPH0864197A JP H0864197 A JPH0864197 A JP H0864197A JP 9684895 A JP9684895 A JP 9684895A JP 9684895 A JP9684895 A JP 9684895A JP H0864197 A JPH0864197 A JP H0864197A
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JP
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disc spring
battery case
pressure
spring
safety device
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Application number
JP9684895A
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Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Izawa
Toshizo Kameishi
Koji Kihara
敏造 亀石
正行 居澤
宏二 木原
Original Assignee
Wako Denshi Kk
ワコー電子株式会社
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    • Y02E60/12Battery technologies with an indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/122Lithium-ion batteries

Abstract

PURPOSE: To cut off a charge/discharge circuit without breakage, surely conduct cut-off job, and conduct the cut-off function inspection of the whole product, in the state of overcharge and short circuit. CONSTITUTION: A pressure switch S is fixed to a partition wall 4 between a case 1 and a cover 3. The pressure switch S has such a function that when a coned disc spring 11 is turned reversely, a contact piece 15 is separated from terminals 12a, 12b through a moving contact 14 to cut off a circuit. When the internal pressure in a power generation element zone 2 is increased by overcharge, for example, the coned disc spring 11 is turned reversely to cut off the circuit, and the power generation element zone 2 stops the function to prevent further pressure increase. Since the caned disc spring 11 is instantaneously turned reversely, the cut-off is surely conducted and the circuit is not broken. Since the reversely turning function can be inspected previously, this inspection can be applied to the whole product.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】この発明は、過充電、短絡などによって発電要素ゾーンの圧力が上昇し、その圧力上昇によって爆発が生じるのを防止する二次電池の安全装置に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION This invention is overcharged, the pressure of the power generating element zone is increased by short circuit, to a safety device for a secondary battery to prevent the explosion due to the pressure rise occurs.

【0002】 [0002]

【技術的背景】近年、ビデオカメラ、ヘッドフォンステレオ、携帯電話等の電子携帯機器の普及に伴い、この種の電子機器の電源となる二次電池の重負荷特性の改善や高エネルギー密度化への要求が強まってきている。 BACKGROUND In recent years, a video camera, a headphone stereo, with the widespread use of portable electronic devices such as mobile phones, to the improvement and high energy density of the heavy load characteristics of the secondary battery as a power source of this kind of electronic equipment request has been intensified. その二次電池としては、鉛二次電池、ニッケルカドニウム電池が従来から用いられており、最近ではリチウム電池の開発及び利用が行われている。 As the secondary battery, a lead battery, a nickel cadmium battery has been conventionally used, and recently being developed and use of lithium batteries.

【0003】これらの二次電池は、一般に密封形構造であって、過充電、短絡などによって電池(発電要素ゾーン)内の圧力が上昇すると、電池性能の劣化を招き、さらには電池ケースの破壊となって機器そのものに損傷を与える恐れがある。 [0003] These secondary battery is a generally sealed type structure, when the overcharge, the pressure within the cell such as by short circuit (power generating element zone) increases, leading to deterioration of the battery performance, further destruction of the battery case there is a risk of damage to the equipment itself becomes.

【0004】ところで、特開平4−58422号公報などには、ダイヤフラムを使用した圧力スイッチが開示されており、ダイヤフラムは圧力の検出精度も高く、とくに、そのダイヤフラムに皿バネを使用すれば、印加圧力による反転作用によって、瞬時にして検出作用(スイッチング作用)を行う。 Meanwhile, like the Hei 4-58422, JP-diaphragm pressure switch is disclosed using the diaphragm is higher detection accuracy of the pressure, in particular, the use of Belleville spring to the diaphragm, applied by the inverting action of the pressure, the detection effect in the instant (switching action).

【0005】 [0005]

【発明が解決しようとする課題】上記圧力上昇を阻止する手段として、発電要素ゾーンの壁の一部を圧力上昇で破壊してその圧力を抜くもの、及び過充電又は短絡状態をなくすため、発電要素から端子への回路を圧力上昇によって遮断するものがある(特開平2−288063号公報、特開平5−343043号公報、特開平5−34 As means for preventing the pressure rise [0005], which pull the pressure part of the power generating element zone of the wall to break at a pressure rise, and to eliminate the overcharging or short-circuit state, power there is to be cut off by a pressure rise of the circuit from the component to the terminal (JP-a 2-288063, JP-a No. 5-343043, JP-a No. 5-34
7154号公報等)。 7154 JP, etc.).

【0006】その回路遮断は、リード線の切断、リード線溶接部の剥離などの回路の破壊によって行っている。 [0006] The circuit breaker has performed the cutting of the lead wire, the breakdown of the circuit, such as separation of the lead welding portion.
このため、その作用が実際にどの程度の圧力によって生じるかを全ての電池に係る安全手段について行うことができず、すなわち、回路破壊が生じれば、その安全手段は不良品となって破棄せねばならず、全安全手段について検査(全数検査)を行うことができず、サンプル的な検査となって安全性における信頼性において問題となる。 Therefore, it is impossible to perform the safety means according to all cells or caused by the pressure of how much the action actually, that is, if Shojire circuit breaking, the safety means being discarded becomes defective not must, can not be inspected (total inspection) for all safety means, become a sample inspection becomes a problem in reliability in safety.

【0007】この発明は、上述の実情の下、上記回路の破壊を伴うことなく、回路遮断を行うようにするとともに、その作用を確実に行え、かつ全ての安全手段について遮断作用検査を行い得るようにすることを課題をする。 [0007] The present invention, under the above circumstances, without the destruction of the circuit, as well as to perform circuit breaking reliably perform their action, and give perform blocking action inspected for any safety means as the object of the present invention to to.

【0008】 [0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、第1発明においては、発電要素ゾーンを気密封止する電池ケースに取り付けられ、この電池ケースの内側から外側に通じる孔を封止し、この電池ケースの内側に表面が脹らむ皿バネと、皿バネの裏面の側に配置され、この皿バネが反転して、この皿バネの裏面が電池ケースの外側に脹らむと、この皿バネの応力を受けて変形する接片と、皿バネの表面が電池ケースの内側に脹らんでいるときには、両者が接片に共に接触し、この皿バネの裏面が電池ケースの外側に脹らんで、この接片が変形しているときには、少なくとも一方が接片から離間する一対の端子とを備えている。 In order to solve the above problems SUMMARY OF THE INVENTION In the first invention, mounted in a battery case for hermetically sealing the power generating element zone, sealing a hole communicating from the inside to the outside of the battery case and a disc spring which swell the surface on the inside of the battery case is disposed on the side of the back surface of the disc spring, the disc spring is reversed, the back surface of the disc spring is the swelling on the outside of the battery case, the disc spring a contact piece which deforms under stress, when the surface of the disc spring is bulging to the inside of the battery case, both contacts together contact piece, at the rear surface of the disk spring is bulging to the outside of the battery case , when this contact piece is deformed, and a pair of terminals at least one is separated from the contact piece.

【0009】また、第2発明においては、発電要素ゾーンを気密封止する電池ケースに取り付けられ、この電池ケース内の圧力を導入する圧力導入孔が形成されたケーシングと、このケーシングの圧力導入孔を封止し、この電池ケースの内側に表面が脹らむ皿バネと、ケーシングの内側に配置され、皿バネが反転して、この皿バネの裏面が電池ケースの外側に脹らむと、切り換わるスイッチ手段とを備えている。 [0009] In the second invention, mounted in a battery case for hermetically sealing the power generating element zone, the casing pressure introduction hole is formed for introducing the pressure in the battery case, the pressure introducing hole of the casing the sealed, and the disc spring which swell the surface on the inside of the battery case, is arranged inside the casing, the disc spring is reversed, the back surface of the disk spring is bulging to the outside of the battery case, turn switched switch means It is equipped with a door.

【0010】 [0010]

【作用】このような構成の第1発明では、過充電又は短絡状態となって、電池ケース内の圧力が許容圧力を越えたときに、皿バネが反転し、これに伴い、一対の端子の少なくとも一方が接片から離間して、これらの端子間が切離される。 [Action] In the first aspect of this structure is overcharged or short-circuit conditions, when the pressure inside the battery case exceeds the allowable pressure, the disc spring is inverted, Accordingly, the pair of terminals At least one is separated from the contact piece, between these terminals is disconnected. このため、接片と各端子を通電経路に挿入しておけば、電池ケース内の圧力が許容圧力を越えたときに、電流を遮断して、過充電又は短絡状態を抑えることができる。 Therefore, if by inserting the contact piece and the terminal in the current path, when the pressure inside the battery case exceeds the allowable pressure, it is possible to interrupt the current, suppressing the overcharge or short circuit conditions.

【0011】また、第2発明では、電池ケース内の圧力がケーシングの圧力導入孔を通じて皿バネに伝えられるので、電池ケース内の圧力が許容圧力を越えたときに、 [0011] In the second invention, since the pressure in the battery case is transmitted to the disc spring through the pressure introducing hole of the casing, when the pressure inside the battery case exceeds the allowable pressure,
この皿バネが反転し、これに伴い、スイッチ手段が切り換わる。 The disk spring is inverted, Accordingly, the switch means is switched. このため、スイッチ手段を通電経路に挿入しておけば、電池ケース内の圧力が許容圧力を越えたときに、スイッチ手段を切り換えて、通電経路を遮断し、過充電又は短絡状態を抑えることができる。 Therefore, if by inserting the switching means to the current path, when the pressure inside the battery case exceeds the allowable pressure, it switches the switch means to cut off the current path, it is possible to suppress the overcharging or short-circuit condition it can.

【0012】第1及び第2発明のいずれにおいても、皿バネの裏面の側に、この皿バネを媒体(例えば空気、 [0012] In any of the first and second inventions, the side of the back surface of the disc spring, the disc spring medium (e.g. air,
油、棒体等)を通じて電池ケースの外側方向から押圧するための経路を設けておけば、この安全装置を電池に組み込む前に、この皿バネを反転させて、この安全装置の検査を行った後、この皿バネを再び反転させて、通電経路を復帰させることができる。 Oil, if a path is provided for pressing from the outside direction of the battery case through the rod, etc.), prior to incorporation of the safety device to the battery, the disc spring by inverting, were examined for the safety device after the dish spring is again reversed, it is possible to restore the current path.

【0013】 [0013]

【実施例】図1乃至図3は、第1発明の第1実施例を示している。 EXAMPLES 1 to 3 show a first embodiment of the first invention. この第1実施例は、円筒形二次電池Eに圧力スイッチSを組み込んだものである。 The first embodiment is to incorporate a pressure switch S in the cylindrical secondary battery E. 二次電池Eは、底面が負極端子となる電池ケース1内に発電要素ゾーン2 The secondary battery E is the power generating element zone 2 in a battery case 1, the bottom surface has a negative electrode terminal
を構成し、そのケース1に正極端子となる蓋3を取り付けたものである。 Configure, it is prepared by attaching the lid 3 as a cathode terminal to the case 1.

【0014】ケース1と蓋3の間には、区画壁4が形成されており、この区画壁4中央に圧力スイッチSが設けられている。 [0014] between the case 1 and the lid 3 is partitioned wall 4 is formed, the pressure switch S is provided in the partition wall 4 center. 区画壁4は、絶縁体5を介在してケース1 Partition wall 4, and an insulator interposed therebetween 5 Case 1
及び蓋3の周縁にカシメによって支持されている。 And it is supported by crimping a peripheral edge of the lid 3.

【0015】圧力スイッチSは鋼製ケーシング10をその全周を区画壁4に溶接又はゴム等のシール方法を用いることにより取付けられており、ケーシング10の下面開口に図3に示す皿バネ11がその周囲を溶接して固着されている。 The pressure switch S is attached by using the sealing method such as welding or rubber steel casing 10 and the entire circumference to the partition wall 4, the disc spring 11 shown in FIG. 3 on the lower surface opening of the casing 10 is It is secured by welding the periphery. 皿バネ11は、周囲一定幅がフラット面1 Disc spring 11, surrounding a certain width flat surface 1
1aとなり、その内側が円曲面11bとなったものであり、図2に示す実線の状態から、その下面に所要圧力P Next 1a, are those inside becomes circularly curved 11b, required pressure P from the solid line state, on its lower surface shown in FIG. 2
(発電要素ゾーン2の許容圧力)以上が印加されると、 When the above (allowable pressure of the power generating element zone 2) is applied,
同図鎖線のごとく、瞬時に反転する。 As in FIG chain line, inverted instantaneously.

【0016】ケーシング10内には、二本の端子12 [0016] The casing 10, two terminals 12
a、12bを有する絶縁ベース13が固着され、このベース13と皿バネ11間に絶縁性摺動子14が介在されている。 a, an insulating base 13 having 12b is fixed, the insulating slider 14 is interposed between the base 13 and the disc spring 11. この摺動子14とベース13間に圧力スイッチSの接点をなす接片15が介在されており、この接片1 The slider 14 and the contact piece 15 forming the contact of the pressure switch S between the base 13 is interposed, the contact piece 1
5は、常時、図2実線のごとく端子12a、12bに接して両端子12a、12bを導通しており、皿バネ11 5 is always 2 solid line as terminal 12a, the terminals 12a in contact with 12b, are conductive to 12b, the disc spring 11
の反転により摺動子14が動くと、同図鎖線のごとく撓んで両端子12a、12bから離れて、両端子12a、 Of when the slider 14 moves by the reverse, the terminals 12a flexes as in FIG chain line, away from 12b, the terminals 12a,
12bを非導通とする。 12b to be non-conductive. 反転した皿バネ11の復帰(圧力スイッチSのリセット)は、ベース13の透孔13b Inverted return of the disc spring 11 (reset the pressure switch S) are through holes 13b of the base 13
から空気を圧入して行う。 Performed by press-fitting the air from. 接片15の形状としては、図4(a)乃至(h)に示すなどの前記作用をなし得る種々のものを採用する。 The shape of the contact piece 15, to adopt any of various which can make the effect of such is shown in FIGS. 4 (a) to (h).

【0017】発電要素ゾーン2の正極からは圧力スイッチSのケーシング10にリード線16aが導かれ、ケーシング10から一方の端子12aに、他方の端子12b The power from the positive electrode element zone 2 leads 16a is guided to the casing 10 of the pressure switch S, to one terminal 12a from the casing 10, the other terminal 12b
から蓋(正極端子)3にそれぞれリード線16b、16 Each lid (positive terminal) 3 from the lead wire 16b, 16
cが導かれている。 c have been derived. したがって、常時は、発電要素ゾーン2の正極は、ケーシング10、一方の端子12a、接片15、他方の端子12bを経て蓋3に接続されている。 Thus, at all times, of the positive electrode power generating element zone 2, the casing 10, one terminal 12a, the contact piece 15, and is connected to the lid 3 through the other terminal 12b.

【0018】この第1実施例は以上の構成であり、過充電又は短絡状態となって発電要素ゾーン2内が許容圧力を越えると、その圧力上昇を皿バネ11が検知して反転し、接片15が端子12a、12bから離れて、発電要素ゾーン2から蓋3(正極端子)への回路が遮断される。 [0018] The first embodiment is the above construction, when the power generating element zone 2 becomes overcharged or short-circuit condition exceeds the allowable pressure, inverted by detecting the pressure increase disc spring 11, contact piece 15 terminals 12a, away from 12b, the circuit from the power element zone 2 lid 3 (positive terminal) is cut off. このため、充電(放電)状態は停止し、発電要素ゾーン2の作用も停止して圧力上昇が停止する。 Therefore, charging (discharging) condition stops, the pressure increase is stopped to stop also the action of the power generation element zone 2.

【0019】図5(a)乃至(c)はそれぞれ図2のものの変形例を示す。 [0019] FIGS. 5 (a) to (c) shows a modification of that of FIG. 2, respectively. このものも、透孔13bから空気を圧入して皿バネ11を復帰させる。 Again those to return the disc spring 11 is press-fitted air from hole 13b. 図中、13aは絶縁突子である。 In the figure, 13a denotes an insulating stems.

【0020】圧力スイッチSの他の構成としては、図6 [0020] As another configuration of the pressure switch S is 6
及び図7に示すものなどを挙げることができ、まず、図6に示す第2実施例は、端子12a、12bの形を変えて、両端子12a、12bを樹脂又はガラス製のスリーブ17を介して接合しており、皿バネ11の反転により、中央部に孔を有する接片15が鎖線のごとく撓んで、他方の端子12bから離れて、両端子12a、12 And the like can be illustrated as shown in FIG. 7, the second embodiment shown in FIG. 6, by changing the terminal 12a, the shape of 12b, the terminals 12a, and 12b through the sleeve 17 made of resin or glass are joined Te, the reversal of the conical spring 11, bends as the contact piece 15 having a hole in the central portion of the chain line, away from the other terminal 12b, the terminals 12a, 12
bを非導通とする。 The b and non-conductive. 図中、12b'は金属パイプであって、カシメ又は溶接等によって端子12bと一体にする。 In the figure, 12b 'is a metal pipe, integral with the terminal 12b by the caulking or welding or the like.

【0021】図7に示す第3実施例は、接続リング18 The third embodiment shown in FIG. 7, the connecting ring 18
を設け、このリング18を区画壁4に接着剤18aを介して気密に取付け、リング18に圧力スイッチSを気密に嵌めて取付けている。 The provided, mounted hermetically through an adhesive 18a of the ring 18 in the partition wall 4, it is mounted is fitted in an airtight pressure switch S in the ring 18. このものは、接着剤18aを絶縁性とすれば、区画壁4と蓋3は絶縁しなくてもよいため、同図のごとく、その周縁は蓋3と接触させてカシメることができる。 This compound, if the adhesive 18a and insulating, the partition wall 4 and the lid 3 since it is not insulated, as in the figure, the peripheral edge may be swaged in contact with lid 3.

【0022】図6、図7に示すものにおいて、端子12 FIG. 6, the one shown in FIG. 7, the terminal 12
aはその周囲等分位置に突起12a'を形成し、その突起12a'を圧接してケーシング10に嵌め、その突起12a'部分を溶接等の固着によりケーシング10に取付ける。 a is' forms a, the protrusion 12a 'projection 12a on its periphery equally located fitted to the casing 10 in pressure contact with, attaching the projection 12a' part to the casing 10 by fixing such as welding. この突起12a'の存在により、端子12aとケーシング10間には空気通路10bが形成され、この通路10bから、空気を圧入して皿バネ11を復帰させる(圧力スイッチSをリセットする)。 The presence of the projections 12a ', is between the terminals 12a and the casing 10 air passage 10b is formed, from the passage 10b, (Reset pressure switch S) reverted to the disc spring 11 by press-fitting the air.

【0023】なお、第1乃至第3実施例において、区画壁4に、前記各公開公報で示す、圧力上昇によって一部破損して圧力を逃す構造をなすこともできる。 [0023] In the first to third embodiments, the partition walls 4, wherein each illustrated in publications, it is also possible to form a structure that miss the pressure damaged part by a pressure rise.

【0024】図8乃至図11は、第4実施例を示している。 [0024] FIGS. 8 to 11 show a fourth embodiment. この二次電池Eでは、発電要素ゾーン22を封止する電池ケース23の上端に、圧力スイッチSを組み込んでおり、この圧力スイッチSを絶縁体24を介在させたカシメによって支持している。 In the secondary battery E, the upper end of the battery case 23 for sealing the power generating element zone 22 incorporates a pressure switch S, and supports the pressure switch S by caulking which is interposed insulator 24.

【0025】この圧力スイッチSは、導体ケース25の内側に、ガスケット26、皿バネ27、押さえ板28、 [0025] The pressure switch S is on the inside of the conductor case 25, the gasket 26, disc spring 27, the pressing plate 28,
PTC板29、環状端子30、絶縁シール31を順次重ね合わせ、環状端子30の中央の孔に円筒形摺動子32 PTC plate 29, the annular terminals 30, insulating seals 31 are sequentially superimposed to the center hole in the cylindrical slider annular terminal 30 32
を挿入してから、この上に、接片33が抵抗溶接されたキャップ端子34を被せ、導体ケース25の周縁をカシメ加工して、このキャップ端子34の周縁を挟み込んでなる。 Insert the, on this, capped terminal 34 contact piece 33 is resistance welding, by crimping a peripheral edge of the conductor case 25, and sandwich the peripheral edge of the cap terminal 34.

【0026】導体ケース25の底には、孔25aが形成されている。 [0026] the bottom of the conductor case 25, holes 25a are formed. 皿バネ27は、この孔25aを介して二次電池Eの内側を臨んでいる。 Disc spring 27 faces the inside of the secondary battery E through the hole 25a. また、この導体ケース25 Further, the conductor case 25
の孔25aの周縁からは、リード端子35が垂れており。 Periphery from the hole 25a, and dripping lead terminal 35. このリード端子35がリード線36を通じて発電要素ゾーン22の電極に接続されている。 The lead terminal 35 is connected to the electrode of the power generating element zone 22 through the lead wire 36.

【0027】皿バネ27は、図9に示すように中央に孔27aが形成されている。 The disc spring 27, the center hole 27a is formed as shown in FIG. この皿バネ27の表面には、 On the surface of the disc spring 27,
アルミ箔37が展着されており、このアルミ箔37によって、この皿バネ27の孔27aが閉塞されている。 Aluminum foil 37 has been spreading, by the aluminum foil 37, the hole 27a of the disc spring 27 is closed. また、この皿バネ27に重なる押さえ板28の周縁は、超音波溶接によって、導体ケース25に溶接されている。 Further, the peripheral edge of the pressing plate 28 overlapping the disc spring 27, by ultrasonic welding, are welded to the conductor case 25.

【0028】PTC板29は、常温では低い抵抗であるが、予め定められた温度を越えると、抵抗が急激に増大するという特性を持つ正特性サーミスタであり、後で述べるように安全性の向上のために設けられている。 The PTC plates 29 are, in the normal temperature is a low resistance, a positive characteristic thermistor having exceeds a predetermined temperature, a characteristic that the resistance rapidly increases, as described later increased safety It is provided for.

【0029】接片33は、十分な弾性を有しており、その先端が環状端子30に接触している。 The contact piece 33 has a sufficient elasticity, the tip is in contact with the ring contact 30.

【0030】この圧力スイッチSの通電経路は、リード線36→導体ケース25のリード端子35→押さえ板2 The current path of the pressure switch S is lead 36 → lead terminal 35 → pressing plate 2 of the conductor case 25
8→PTC板29→環状端子30→接片33→キャップ端子34というものである。 8 → PTC plate 29 → is that ring contact 30 → the contact piece 33 → cap terminal 34. この通電経路において、接片33は、環状端子30とキャップ端子34間を接続するという役目を果たしている。 In this current path, the contact piece 33 plays a role of connecting the annular terminal 30 and the cap pin 34.

【0031】ここで、過充電又は短絡状態となって、過電流が流れると、上記通電経路のPTC板29が発熱して、このPTC板29の温度が上昇し、このPTC板2 [0031] Here, overcharged or short-circuited state, an overcurrent flows, the PTC plate 29 of the current path generates heat, the temperature of the PTC plate 29 is raised, the PTC plate 2
9の抵抗が極めて大きくなる。 9 resistance becomes extremely large. これにより、過電流が抑制されて、電流が小さくなり、過充電又は短絡状態が回避される。 Thus, the overcurrent suppression, current is reduced, overcharge or short circuit condition is avoided.

【0032】このPTC板29による過電流の抑制にもかかわらず、電池ケース23内が許容圧力を越えると、 [0032] Despite the suppression of an overcurrent by the PTC plate 29, when the battery case 23 exceeds a permissible pressure,
この圧力によって、図10に示すように皿バネ27が反転して、この皿バネ27の裏面が脹らみ、摺動子32が押し上げられる。 This pressure inverts the disc spring 27 as shown in FIG. 10, the back surface of the disc spring 27 is bulge, slider 32 is pushed up. これに伴って、接片33の先端も押し上げられ、この先端が環状端子30から離間する。 Accordingly, the tip of the contact piece 33 is also pushed up, the tip moves away from the annular terminal 30. この結果、環状端子30とキャップ端子34間が切離されて、電流の流れが遮断される。 As a result, disconnected is between annular terminal 30 and the cap terminal 34, the flow of current is interrupted.

【0033】この状態で、電池ケース23内の圧力が更に上昇し続けた場合は、図11に示すように皿バネ27 [0033] In this state, when the pressure inside the battery case 23 has continued to rise further, the dish as shown in FIG. 11 the spring 27
の表面のアルミ箔37が破れる。 Aluminum foil 37 on the surface of the breaks. このため、電池ケース23内のガスは、皿バネ27の孔27aと、円筒形摺動子32の中央を通ってキャップ端子34内に至り、このキャップ端子34の孔(図示せず)を通じて外部に排気される。 Therefore, the gas in the battery case 23 reaches into the cap pin 34 through the hole 27a of the disc spring 27, the central cylindrical slider 32, the outside through hole of the cap terminal 34 (not shown) It is exhausted to.

【0034】すなわち、この二次電池Eにおいては、P [0034] That is, in the secondary battery E is, P
TC板29による過電流の抑制、皿バネ27の反転による通電経路の切断、アルミ箔37の破壊による内部ガスの放出という三重の作用によって、この二次電池Eの防爆を行っている。 Suppressing overcurrent by TC plate 29, cutting of the inversion by the energizing path of the disc springs 27, by the action of the triple that the release of internal gas by breaking the aluminum foil 37, is performed explosion of the secondary battery E.

【0035】さて、圧力スイッチSの検査は、この圧力スイッチSを電池ケース23に組み込む以前であって、 [0035] Now, inspection of the pressure switch S is a previous incorporate this pressure switch S in the battery case 23,
この圧力スイッチSが単体であるときに、次の様な手順で行う。 When this pressure switch S is a single, made in the following such procedures.

【0036】まず、キャップ端子34とリード端子35 [0036] First, the cap terminal 34 and the lead terminal 35
間が導通しているか否かを検査する。 During checks whether conducting. 導通していなければ、不良品である。 If it is not conducting, it is a defective product.

【0037】次に、圧力スイッチSの導体ケース25の孔25aから空気を圧入し、空気圧によって、皿バネ2 Next, air is pressed from the holes 25a of the conductor case 25 of the pressure switch S, pneumatically, disc spring 2
7を反転させ、この皿バネ27の裏面を脹らませる。 7 is inverted and allowed Fukurama the rear surface of the disc spring 27. このときに、キャップ端子34とリード端子35間が未だに導通していれば、不良品である。 In this case, if between the cap terminals 34 and the lead terminal 35 is long conducting still, is defective.

【0038】さらに、先の空気圧を取り除いてから、細い棒体(図示せず)をキャップ端子34の孔34aを通じて挿入し、この棒体によって、円筒形摺動子32を押下して、皿バネ27を再び反転させ、この皿バネ27の表面を脹らませる。 [0038] Further, after removing the previous pressure, a thin rod (not shown) inserted through a hole 34a of the cap terminal 34, by the rod, and presses the cylindrical slider 32, the disc spring 27 is again reversed, so Fukurama the surface of the disc spring 27. これにより、キャップ端子34とリード端子35間が再び導通すれば、圧力スイッチSは、 Thus, if the conduction between the cap terminals 34 and the lead terminal 35 again, the pressure switch S is
良品である。 It is a non-defective product.

【0039】なお、アルミ箔37の代りに、他の種類の金属箔、あるいは各種の合成樹脂製の薄膜等を適用しても構わない。 [0039] Instead of the aluminum foil 37, it may be applied another type of metal foil, or various synthetic resin films or the like.

【0040】また、皿バネ27に孔27aを開けて、アルミ箔37を展着する代わりに、皿バネに孔を開けず、 [0040] In addition, a hole 27a in the disc spring 27, instead of wearing aluminum foil 37 exhibition, without opening a hole in the disc spring,
この皿バネの中央を部分的に薄くすることにより、この皿バネの中央が適宜の圧力で破れるようにしても構わない。 By thinning the center of the disk spring part, the center of the disc spring may also be broken at an appropriate pressure. この場合、検査に際し、細い棒体によって、円筒形摺動子32を押下する代りに、空気圧をキャップ端子3 In this case, upon inspection, by a thin rod, instead of pressing the cylindrical slider 32, the air pressure cap terminal 3
4の孔34aから内部に加えて、皿バネを反転させることができる。 4 holes 34a in addition to the internal, it is possible to reverse the disc spring.

【0041】図12は、図8のものの変形例を示している。 FIG. 12 shows a modification of that of Figure 8. ここでは、ガスケット26と、押さえ板28を省略しており、この代りに、導体ケース25と皿バネ27間を溶接して、両者間を気密にしている。 Here, the gasket 26, is omitted pressing plate 28, Alternatively, welded between the conductor case 25 and the disc spring 27, and between them air-tight. あるいは、導体ケース25と皿バネ27間に接着剤を塗布して、気密性を保っても良い。 Alternatively, an adhesive is applied between the conductor case 25 and the disc spring 27 may be kept airtight.

【0042】次に、図13は、第2発明の第1実施例を示している。 Next, FIG 13 shows a first embodiment of the second invention. この実施例は、皿バネ41を接片としており、圧力導入孔40aから発電要素ゾーンの圧力を皿バネ41に印加し、鎖線で示す反転により、一方の端子4 This embodiment, the disc spring 41 has a contact piece, by applying a pressure of the power generating element zone on the disc spring 41 from the pressure introducing hole 40a, the inversion indicated by a chain line, one terminal 4
2aから離れて、非導通となる。 Apart from 2a, it becomes non-conductive. このものの場合、皿バネ41からリード線46cを図1の蓋3と同様に導いてもよいが、ケーシング40、区画壁44を導電性とし、 For this one, but the disc springs 41 may be led to lead 46c in the same manner as the lid 3 in FIG. 1, a casing 40, a conductive partition wall 44,
区画壁44周縁のカシメを行うことにより、皿バネ41 By performing the crimping of the partition wall 44 perimeter, belleville spring 41
を図1の蓋3と同様のものに導通させることができる。 It is possible to conduct the similar to the lid 3 of FIG.

【0043】この第2発明の実施例においても、空気圧によって、皿バネ41の裏面側を押圧し、この皿バネ4 [0043] In an embodiment of the second invention, the air pressure to press the back surface side of the disc spring 41, the belleville spring 4
1を再び反転させたり、この皿バネ41の略中央を破れ易くしておくことによって、防爆を行っても構わない。 1 or a is again reversed, by that you easily torn to approximately the center of the belleville spring 41, may be carried out explosion.

【0044】図14は、第2発明の第2実施例を示している。 [0044] Figure 14 shows a second embodiment of the second invention. この実施例では、2本の端子51をケーシング4 In this embodiment, the two terminals 51 casing 4
0に導入し、これらの端子51と皿バネ41間に導通片52を挟み込み、この導通片52をコイルバネ53によって上方に押し上げている。 Was introduced to zero, the conduction piece 52 sandwiched between these terminals 51 and belleville spring 41, pushing up the conductive pieces 52 upward by a coil spring 53. 各端子51は、導通片52 Each pin 51, conductive pieces 52
を介して導通している。 It is conducted through the.

【0045】発電要素ゾーンの圧力によって、皿バネ4 [0045] by the pressure of the power generating element zone, the disc spring 4
1が反転すると、コイルバネ53によって、導通片52 When 1 is inverted, by the coil spring 53, conductive pieces 52
が押し上げられ、この導通片52が各端子51から離間して、これらの端子51間が遮断される。 It is pushed up, the conductive pieces 52 spaced from each terminal 51, between the terminals 51 is interrupted.

【0046】図15は、第2発明の第3実施例を示している。 [0046] Figure 15 shows a third embodiment of the second invention. ここでは、皿バネ54の中央に孔54aを形成し、この皿バネ54にアルミ箔55を展着して、この皿バネ54の孔54aを塞いでいる。 Here, the hole 54a is formed in the center of the disc springs 54, and the aluminum foil 55 spreading on the disc spring 54, closes the hole 54a of the disc spring 54. また、端子56の上端は、筒状に形成されており、この筒状の周縁が皿バネ54に接触している。 The upper end of the terminal 56 is formed in a cylindrical shape, the periphery of the tubular is in contact with the disc spring 54.

【0047】発電要素ゾーンの圧力によって、皿バネ5 [0047] by the pressure of the power generating element zone, the disc spring 5
4が反転すると、端子56が非導通となる。 When 4 is reversed, terminal 56 is non-conductive. 更に、発電要素ゾーンの圧力が上昇すると、アルミ箔55が破れて、ガスが廃棄される。 Furthermore, the pressure of the power generating element zone increases, the aluminum foil 55 is torn, gas is discarded.

【0048】なお、第1及び第2発明の各実施例において、抵抗溶接、超音波溶接、カシメ加工等を例示しているが、レーザ溶接、ネジの螺合、樹脂モールド等を適用しても良く、これらの加工方法を適宜に組合せ、各箇所の接続、固定、封止等を行っても構わない。 [0048] In each embodiment of the first and second inventions, resistance welding, ultrasonic welding that although the caulking or the like, laser welding, screwing of the screw, applying a resin mold or the like well, these processing methods appropriate combination, connection of each part, fixed, may be subjected to sealing or the like. 要するに、 in short,
第1及び第2発明は、加工方法の選択や適用によって、 First and second invention, the selection and application of processing methods,
限定されるものではない。 The present invention is not limited.

【0049】 [0049]

【発明の効果】この発明は以上のように構成して、皿バネの作用によって充・放電回路を遮断するようにしたので、その遮断を確実に行って、爆発などの恐れを確実に防止する。 Effects of the Invention The present invention configured as described above, since the to block the charging and discharging circuit by the action of the disc spring, the blocking and safe, to reliably prevent the danger of explosion .

【0050】また、皿バネの反転動作は事前に検査することができ、このため、全ての製品について作動検査を行うことができることとなり、信頼性も向上する。 [0050] The inverting operation of the disc spring can be inspected in advance and therefore, will be able to perform the operation test for all products, reliability is improved.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】第1発明の第1実施例の断面図 FIG. 1 is a cross-sectional view of a first embodiment of the first invention

【図2】第1実施例の拡大図 Figure 2 is an enlarged view of a first embodiment

【図3】皿バネの斜視図 FIG. 3 is a perspective view of a disc spring

【図4】接片の各例の正面図 Front view of the example of FIG. 4 contact piece

【図5】図2の第1実施例の変形例の拡大断面図 Figure 5 is an enlarged sectional view of a modification of the first embodiment of FIG. 2

【図6】第2実施例の拡大断面図 Figure 6 is an enlarged cross-sectional view of a second embodiment

【図7】第3実施例の拡大断面図 Figure 7 is an enlarged cross-sectional view of a third embodiment

【図8】第4実施例の断面図 Figure 8 is a cross-sectional view of a fourth embodiment

【図9】皿バネの斜視図 FIG. 9 is a perspective view of the disc spring

【図10】第4実施例の部分図 Figure 10 is a partial view of a fourth embodiment

【図11】第4実施例の部分図 Figure 11 is a partial view of a fourth embodiment

【図12】図8の第4実施例の変形例を示す断面図 Figure 12 is a sectional view showing a modification of the fourth embodiment of FIG. 8

【図13】第2発明の第1実施例の拡大断面図 13 is an enlarged cross-sectional view of a first embodiment of the second aspect of the invention

【図14】第2発明の第2実施例の拡大断面図 Figure 14 is an enlarged cross-sectional view of a second embodiment of the second aspect of the invention

【図15】第2発明の第3実施例の拡大断面図 Figure 15 is an enlarged sectional view of a third embodiment of the second aspect of the invention

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

E 二次電池 S 圧力スイッチ 1 電池ケース 2、22 発電要素ゾーン 3 蓋 4、44 区画壁 5 絶縁体 10 ケーシング 11、27、41、54 皿バネ 12a、12b 端子 13 絶縁ベース 14 摺動子 15、33 接片 16a、16b、16c リード線 17 スリーブ 18 接続リング 18a 接着剤 23 電池ケース 24 絶縁体 25 導体ケース 26 ガスケット 28 押さえ板 29 PTC板 30 環状端子 31 絶縁シール 32 円筒形摺動子 34 キャップ端子 35 リード端子 36、46a、46c リード線 37、55 アルミ箔 40 ケーシング 42a、51、56 端子 52 導通片 53 コイルバネ E secondary battery S pressure switch 1 battery case 2, 22 power generating element zone 3 lid 4, 44 partition walls 5 insulators 10 casing 11,27,41,54 disc spring 12a, 12b terminal 13 insulating base 14 sliders 15, 33 contact piece 16a, 16b, 16c leads 17 sleeve 18 connecting ring 18a adhesive 23 battery case 24 insulating body 25 conductive case 26 gasket 28 pressing plate 29 PTC plate 30 annular terminal 31 insulating seal 32 cylindrical slider 34 cap terminal 35 lead terminals 36,46a, 46c leads 37 and 55 aluminum foil 40 casing 42a, 51 and 56 terminals 52 conductive pieces 53 spring

Claims (7)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 発電要素ゾーンを気密封止する電池ケースに取り付けられ、 この電池ケースの内側から外側に通じる孔を封止し、この電池ケースの内側に表面が脹らむ皿バネと、 皿バネの裏面の側に配置され、この皿バネが反転して、 1. A mounted in a battery case for hermetically sealing the power generating element zone, sealing the hole communicating from the inside of the battery case to the outside, the disc spring which swell the surface on the inside of the battery case, the disc spring arranged on the side of the back surface, the disc spring is reversed,
    この皿バネの裏面が電池ケースの外側に脹らむと、この皿バネの応力を受けて変形する接片と、 皿バネの表面が電池ケースの内側に脹らんでいるときには、両者が接片に共に接触し、この皿バネの裏面が電池ケースの外側に脹らんで、この接片が変形しているときには、少なくとも一方が接片から離間する一対の端子とを備える二次電池の安全装置。 When the rear surface of the disk spring is bulging to the outside of the battery case, and contact piece to deform under stress of the disc spring, when the surface of the disc spring is bulging to the inside of the battery case, both together contact piece contact, bulging to the outside of the back surface the battery case of the disc spring, when it is deformed by this contact piece, the safety device for a secondary battery and a pair of terminals at least one is separated from the contact piece.
  2. 【請求項2】 正特性サーミスタを更に備え、 この正特性サーミスタを接片及び一対の端子と共に発電要素ゾーンの電極に通じる通電経路に介在させた請求項1に記載の二次電池の安全装置。 Wherein further comprising a positive temperature coefficient thermistor, safety device for a secondary battery according to this positive characteristic thermistor to the contact piece and claim 1 which has been interposed current path leading to the electrodes of the power generating element zone with a pair of terminals.
  3. 【請求項3】 発電要素ゾーンを気密封止する電池ケースに取り付けられ、この電池ケース内の圧力を導入する圧力導入孔が形成されたケーシングと、 このケーシングの圧力導入孔を封止し、この電池ケースの内側に表面が脹らむ皿バネと、 ケーシングの内側に配置され、皿バネが反転して、この皿バネの裏面が電池ケースの外側に脹らむと、切り換わるスイッチ手段とを備える二次電池の安全装置。 3. A mounted in a battery case for hermetically sealing the power generating element zone, the casing pressure introduction hole is formed for introducing the pressure in the battery case, sealing the pressure introducing hole of the casing, this a disc spring which swell the surface on the inside of the battery case, is arranged inside the casing, the disc spring is reversed, the back surface of the disk spring is bulging to the outside of the battery case, a secondary battery and a switch means for switching safety device.
  4. 【請求項4】 正特性サーミスタを更に備え、 この正特性サーミスタを皿バネ及びスイッチ手段と共に発電要素ゾーンの電極に通じる通電経路に介在させた請求項3に記載の二次電池の安全装置。 Wherein further comprising a positive temperature coefficient thermistor, safety device for a secondary battery according to this positive characteristic thermistor to the disc spring and claim 3 is interposed current path leading to the electrodes of the power generating element zone with switch means.
  5. 【請求項5】 皿バネの裏面の側には、この皿バネを媒体を通じて電池ケースの外側から押圧するための経路を設けた請求項1乃至4のいずれかに記載の二次電池の安全装置。 On the back side of the 5. A disc spring, the safety device for a secondary battery according to any one of claims 1 to 4 provided with a path for pressing from the outside of the battery case this disc springs through medium .
  6. 【請求項6】 皿バネの略中央を部分的に薄くし、この皿バネの中央が該皿バネの反転に要するときよりも大きな圧力によって破れる請求項1乃至5のいずれかに記載の二次電池の安全装置。 6. A thin substantially central disc spring partially, secondary according to any one of claims 1 to 5 the center of the disk spring is broken by pressure larger than when required for inversion of the dish spring safety device of the battery.
  7. 【請求項7】 皿バネの略中央に孔を形成して、この孔を薄膜によって閉塞し、この薄膜が該皿バネの反転に要するときよりも大きな圧力によって破れる請求項1乃至5のいずれかに記載の二次電池の安全装置。 7. forming a substantially center hole of the disc spring, the holes are closed by a thin film, any one of claims 1 to 5 the thin film is broken by a pressure greater than when required for inversion of the dish spring safety device for a secondary battery according to.
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