JPH11191433A - 電気化学的蓄電池のための安全装置 - Google Patents

電気化学的蓄電池のための安全装置

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JPH11191433A
JPH11191433A JP10290257A JP29025798A JPH11191433A JP H11191433 A JPH11191433 A JP H11191433A JP 10290257 A JP10290257 A JP 10290257A JP 29025798 A JP29025798 A JP 29025798A JP H11191433 A JPH11191433 A JP H11191433A
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strip
battery
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ロラン・スリアツク
Gerard Rigobert
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 非常に高い電流を放出する場合の回路遮断に
適し、高信頼性かつ高速であり、通常時には良好な電気
接続を確保し得る、電気化学的蓄電池または電気化学的
蓄電池モジュールの安全装置を提供する。 【解決手段】 前記蓄電池または前記モジュールの蓄電
池の異常動作検出のための少なくとも一つの手段を備え
ており、この検出手段は、前記蓄電池または前記モジュ
ールの電気接続ストリップの一部分を切断するための少
なくとも一つの手段と切断され得る部分をバイパスする
ための少なくとも一つの手段との両方に関連する点火装
置に組み合わされている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気化学的蓄電池
（ストレージセル）のための安全装置、特に、高電流、
つまり約４０〜１５０Ａの電流が放出される場合に作動
する回路遮断式装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】個別に用いられる、または、モジュール
または蓄電池バッテリ（少なくとも一つのモジュールを
備えるアセンブリ）を形成するように組み合わされた電
気化学的蓄電池用の、該蓄電池の外側に配置される既存
の回路遮断装置は、一般的には、放出される電流が数ア
ンペア程度、典型的には１〜２Ａである場合に回路を遮
断するように設計されている。例えば蓄電池の過充電ま
たは過放電などを原因とする、典型的には圧力及び／若
しくは温度の増大である、前記電気化学的蓄電池の動作
異常の場合に、前記装置は働く。しかし、放出される電
流が非常に高い場合、特に、遮断を必要とする電線の断
面がより大きいため、前記回路遮断装置は、もはや有効
ではなくなる。
【０００３】また、個別に用いられる電気化学的蓄電池
によって高電流が放出される場合、またはより一般的に
は電池がバッテリの形態に組み合わされている場合に使
用される回路遮断装置は、ヒューズタイプの回路遮断装
置であり、それらは比較的低速（異常検出と回路遮断と
の間隔が数秒）であり、とりわけさらなる電気の流れを
完全に阻止してしまい、そのことによって、電池がバッ
テリの形成部分であるときはいつでも、電池を組合せた
バッテリ全体を、回路から外してしまうというという欠
点をもっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】したがって、生じる課
題の一つは、所与の蓄電池が非常に高い電流、典型的に
は４０〜１５０アンペアの電流を放出する場合の回路遮
断に適し、かつ完璧な分路（シャント）として働くこと
のできる、換言すれば、蓄電池の動作異常の場合に、以
前に、該電池を通っていた電流のほぼ全部の電流を流す
ために、バイパス導体（線）を、切り離された電池と並
列で適所に配置することができる装置を見つけるという
問題である。提起される別の課題は、使用者に危険がな
く、信頼できて比較的高速の回路遮断装置を見い出すい
うことである。
【０００５】最後に、提起される別の課題は、何らかの
動作異常の前の、通常の使用においては、電池の電気接
続のための、よい電気接触を確保する装置を作るという
ことである。この課題は、高電流が流れる場合には非常
に重要である。特に、電気的接触が電気抵抗を増大させ
ず、かつ酸化しない、信頼できて安全な接続を有するこ
とは有利である。
【０００６】本発明は、蓄電池とその充電及び／放電回
路とを接続する電気接続ストリップを、点火装置を用い
てバイパスすることを可能にする。前記バイパスを適所
に配置することにより、異常動作の際、電池は完全に分
路される。また、モジュールに装着された蓄電池につい
ては、前記装置は、モジュールの電気接続ストリップを
バイパスすることを可能にする。したがって、本発明の
装置は、該モジュールが少なくとも二つのモジュールを
有するバッテリに含まれている場合には、バッテリの残
り部分の作動を継続可能にする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】したがって、本発明は、
電気化学的蓄電池の安全装置であって、該蓄電池の異常
動作を検出するための少なくとも一つの手段を備えてお
り、該手段は、前記蓄電池の電気接続ストリップの一部
分を切断するための少なくとも一つの手段と切断され得
る部分をバイパスするための少なくとも一つの手段との
両方に関連する点火装置に組み合わされている安全装置
を提供する。
【０００８】点火装置の使用によって、本発明の安全装
置は蓄電池を素早く、典型的には１０ミリ秒を超え、５
０ミリ秒に満たない時間に、回路から取り除くことを可
能にし、かつこれが確実に行われるという利点を有す
る。
【０００９】さらに、動作中の何らかの異常の前の通常
動作の場合には、前記装置の使用は、電流が物理的接続
バーまたはねじを通るため信頼性のある電気接触をもた
らすという点で有利である。
【００１０】本発明はまた、電気化学的蓄電池モジュー
ルの安全装置であって、該モジュールに含まれている蓄
電池の異常動作を検出するための少なくとも一つの手段
を備えており、該手段は、前記蓄電池または前記モジュ
ールの電気接続ストリップの一部分を切断するための少
なくとも一つの手段と切断され得る部分をバイパスする
ための少なくとも一つの手段との両方に関連する点火装
置に組み合わされている安全装置を提供する。
【００１１】前記モジュールの各電池は、独自の動作異
常検出手段を有していることが好ましい。
【００１２】点火装置の使用によって、本発明の安全装
置は蓄電池モジュールを素早く、典型的には１０ミリ秒
を超え、５０ミリ秒に満たない時間に、回路から取り除
くことを可能にし、かつこれが確実に行われるという利
点を有する。加えて、第一の実施形態では、その安全装
置は、モジュール全体を回路から取り除くことなく、モ
ジュールにおける欠陥電池を回路から取り除くことを可
能にする。第二の実施形態では、少なくとも二つの蓄電
池モジュールを有するバッテリに適用されて、その安全
装置は、該バッテリの残り部分を回路から取り除くこと
なく、欠陥電池を有するモジュールを回路から取り除く
ことを可能にする。
【００１３】
【発明の実施の形態】非限定的な方法で与えられ、添付
の図面を参照した以下の説明を読めばすぐに、本発明
は、よりよく理解され、ほかの有利な点及び特色が明ら
かになるであろう。
【００１４】同じ参照番号が、さまざまな図において同
じ要素を指す目的で使用されている。
【００１５】図１は、本発明の安全装置が備え付けられ
た蓄電池１を示す。蓄電池は、正端子２１がストリップ
１６、及びストリップ４と平行なストリップ５を介して
ストリップ７に接続されており、負端子２２はストリッ
プ９に接続されている。ストリップ１６、４、５、７、
及び９は電池１を充電及び／若しくは放電するための回
路に属している。
【００１６】図４は、安全装置がトリガする前のストリ
ップ５を示す、矢印ＩＶ（図１参照）に沿って見た側面
図である。このストリップは切断（せん断）に適し、部
分５２と部分５３との間に位置する中央部分５１を備え
る。切断を容易にする目的で、固定ストリップ５の部分
５１は、二つの弱いゾーン５４及び５５によって画定さ
れる。前記部分５１の破断エリアは、５０〜１００Ａｈ
の範囲に在る容量を有する蓄電池に対して、一般的に１
０〜７０ｍｍ2の範囲に在る。
【００１７】接続ストリップ５は、可動電気接続ストリ
ップ４をねじ１７によって取り付けるための中央開口部
５６を有する。ゾーン５１には、切断を容易にする目的
で、少なくとも一つのプレストレス手段（６、１５、１
７）によってプレストレスがかけられる。図１に示され
たプレストレス手段は、ねじ１７をナット１５に締め込
むことによってストリップ４及び５に固定されるスペー
サ６を備える。
【００１８】図３は可動ストリップ４の斜視図である。
ストリップ４がストリップ５に保持されることを可能に
し、前記ストリップ４の回転移動を防止する四つのラグ
４１、４１’、４２、４２’を、このストリップは有す
る。
【００１９】アウトレット正端子２１を流れる電流は、
ストリップ１６を流れ、そして次にストリップ７に到達
する前に、可動ストリップ４と静止ストリップ５との間
で分岐される。アウトレット負端子２２を流れる電流は
ストリップ９を流れる。ストリップ８には電流が導かれ
ていない。それは、可動ストリップ４にバイパスを構成
させるために用意されている。結果として、電流は、蓄
電池１を介してストリップ９とストリップ７との間を流
れる。
【００２０】本発明の安全装置は、動作異常検出手段
（１２、１３、１４）を備え、この手段は、切断手段１
１とバイパスをセットする手段（４、７、８）との両方
にそれ自身が関連する点火装置２と組み合わされてい
る。
【００２１】点火装置２は、電線１３によって電池の負
端子２２に接続され、電線１２によって、安全装置がト
リガする前は前記電池と接触していない膨張接触フィー
ラ１４に接続される。電池のケースは正（陽）極であ
る。点火装置２は、ピストン１１によって構成される切
断手段を含む。点火装置は、ある電圧値で及びある電流
値から、点火装置２に入っている粉末を点火し、それに
よってピストン１１を駆動する十分な圧力を発生させる
ガスを放出することによって容積を増大させる電気的イ
ニシエータによってトリガされるのに適している。例を
挙げると、点火装置は次のような特性（１Ａ；２．５
Ｖ）を有してもよい。ピストン１１は、プラスチックウ
ェッジ３と組み合わされている。プラスチックウェッジ
３は、前にストリップ５の中央部分５１によって占めら
れていた空間の少なくとも一部分を占めるのに適した絶
縁部品である。
【００２２】図２は、安全装置がトリガされた後の図１
の要素を示す。フィーラ１４が膨張した電池１０と接触
を生じるために電気回路に配置された点火装置が作動し
ており、ピストン１１が点火装置の外に駆動されてスト
リップ５の中央部分５１をせん断により切断している。
その後には、ピストンは、可動ストリップ４をストリッ
プ８と接触させることによってバイパス回路を確立す
る。本発明の該装置はまた、該バイパスが確立されると
きにせん断されるストリップ５の部分５１を案内するガ
イド手段（図示せず）を含んでもよい。ウェッジ３は、
固定ストリップ５の残った部分５２と５３との間の位置
を占めることによって、電気絶縁を保証し、したがって
電気バイパスを有効にする。電流は次に、可動ストリッ
プ４を介してバイパスストリップ８及びストリップ７を
流れ、したがって、誤機能している蓄電池１０を避けて
流れる。
【００２３】本発明の該装置はまた、バイパスするよう
に働くアキュミュレータまたはモジュール（本明細書に
は図示せず）を放電するための装置を少なくとも一つ有
してもよい。
【００２４】図１から図４に示された以外の実施形態
は、温度検出手段、例えば蓄電池または蓄電池のモジュ
ールに近接して受け入れられた温度プローブなどの温度
検出手段を用いて当業者に知られている方法で構成され
た異常動作を検出する手段を含んでいる。
【００２５】本発明のある実施形態では、切り取られや
すくなっている部分は、一つか少なくて二つの弱いゾー
ンによって、または強度を弱める何らかの他の形態によ
って画定される。
【００２６】本発明の安全装置は、特に電動乗り物用蓄
電池に使用するように構成されている。本発明は、本発
明の安全装置を少なくとも一つ含む電気化学的蓄電池モ
ジュールを少なくとも一つ有するバッテリに関する。電
動乗り物用バッテリは、典型的には、各モジュールは六
つのスロットを有する一個のケース形状であり、各スロ
ットが一つの蓄電池を含んでおり、この六つの電池は二
つ並列にしたものを三つ直列にするかまたは三つ並列に
したものを二つ直列にした形で作動する、直列接続した
三十個のモジュールを備えていてもよい。前記バッテリ
モジュールの電池のうち少なくとも一つ、しかし好まし
くは全部の電池は本発明の安全装置を含む。最後に、本
発明はまた、少なくとも一つの前記バッテリを含むエネ
ルギー源から電力を得る少なくとも一つの推進手段を有
する乗り物に関する。本発明は、特に、上記バッテリを
電動乗り物のバッテリとして使用するのに適用される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の蓄電池及び安全装置の、前記
安全装置がトリガする前の部分断面図である。
【図２】図２は、同電池及び安全装置の、前記安全装置
がトリガした後の断面図である。
【図３】図３は、部品４自体の斜視図である。
【図４】図４は、矢印ＩＶ（図１参照）に沿って見た、
部品５自体の側面図である。
【符号の説明】
１、１０ 蓄電池 ２ 点火装置 ３ プラスチックウェッジ ４、５、７、８、９ ストリップ ６ スペーサ １１ ピストン １２、１３ 電線 １４ 膨張接触フィーラ １５ ナット １７ ねじ ５１ ストリップの中央部分 ５４、５５ 弱いゾーン

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電気化学的蓄電池の安全装置であって、
    該蓄電池の異常動作を検出するための少なくとも一つの
    手段を備えており、該手段は、前記蓄電池の電気接続ス
    トリップの一部分を切断するための少なくとも一つの手
    段と切断され得る部分をバイパスするための少なくとも
    一つの手段との両方に関連する点火装置に組み合わされ
    ている安全装置。
  2. 【請求項２】 電気化学的蓄電池モジュールの安全装置
    であって、該モジュールに含まれる蓄電池の異常動作を
    検出するための少なくとも一つの手段を備えており、該
    手段は、前記蓄電池または前記モジュールの電気接続ス
    トリップの一部分を切断するための少なくとも一つの手
    段と切断され得る部分をバイパスするための少なくとも
    一つの手段との両方に関連する点火装置に組み合わされ
    ている安全装置。
  3. 【請求項３】 前記モジュールに含まれる全ての蓄電池
    が、異常動作を検出するための独自の手段を含んでいる
    請求項２に記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記装置が、切断されるのに適した部分
    の場所にとって代わるように少なくとも部分的に挿入さ
    れるのに適した絶縁片を含んでいる請求項１に記載の装
    置。
  5. 【請求項５】 切断されるのに適したバーの部分が、少
    なくとも一つのプレストレス手段によってプレストレス
    がかけられている請求項１に記載の装置。
  6. 【請求項６】 切断されるのに適したバーの部分が、少
    なくとも一つの弱いゾーンによって画定される、請求項
    １に記載の装置。
  7. 【請求項７】 バイパスされ得る蓄電池またはモジュー
    ルを放電するための少なくとも一つの装置をさらに備え
    る請求項１に記載の装置。
  8. 【請求項８】 切断されるのに適したストリップの該部
    分を、バイパスが確立される間、案内するための手段を
    さらに備える請求項１に記載の装置。
  9. 【請求項９】 前記異常動作を検出する手段が、点火装
    置への電気接続を行う手段に組み合わされた、蓄電池の
    膨張を検出するための手段である請求項１に記載の装
    置。
  10. 【請求項１０】 前記異常動作を検出する手段が、点火
    装置への電気接続を行う手段と組み合わされた、蓄電池
    の温度を検出するための手段である請求項１に記載の装
    置。
  11. 【請求項１１】 請求項１に記載の安全装置を少なくと
    も一つ有する少なくとも一つの電気化学的蓄電池モジュ
    ールを含むバッテリ。
  12. 【請求項１２】 少なくとも一つの推進手段を含み、請
    求項１１に記載のバッテリを少なくとも一つ含む少なく
    とも一つのエネルギー源から電力が供給される乗り物。
JP10290257A 1997-10-16 1998-10-13 電気化学的蓄電池のための安全装置 Pending JPH11191433A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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FR9712959 1997-10-16
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EP (1) EP0910104A1 (ja)
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