531910 A7 B7 五、發明説明（1 ) (發明所屬之技術領域） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係關於一種使用於鋰離子二次電池等並適用的 電池用壓力遮斷感測器。 (.習知技術） 習知之電池用壓力遮斷感測器係具有將設有銀等所形 成的導電路之絕緣基板安裝於電池蓋體的構成，當蓋體內 之壓力上昇，則蓋體變位而破壞切斷絕緣基板，使得導電 路被斷開，由此，特別是成爲能防止充電時之電池的爆炸 等。 (發明欲解決之課題） 但是，習知之電池用壓力遮斷感測器，係將電池使用 於電氣機器時，特別是在放電時藉由電氣零件或配線圖案 等之短路，所定値以上之電流流在電池之導電路，使得導 電路未斷開，而在電氣機器之I C零件等賦予影響，有損 壞I C零件等之問題。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印¾ 本發明之目的係在於，提供一種流動所定値以上之電 流時，具備遮斷電路之熔線，在充電時不會使電池爆炸， 又在放電時不會發生電氣機器之I C零件等之損壞，可簡 化保護電路者。 (解決課題所用之手段） 作爲解決上述課題所用之第一解決手段，其特徵爲： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210X297公釐） -4- 531910 A7 B7 五、發明説明（2) f請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 具備將至少一對電極，及連接於該一對電極間，當所定値 以上之電流流動，則斷開電路之導電體所構成的斷開路形 成在絕緣基板上所構成的熔線，及收納發電元件，並安裝 上述熔線的器蓋構件；在上述器蓋構件，設置隨著該器蓋 構件之內壓上昇而變位的感壓機構；在安裝於上述器蓋構 件的上述熔線之其中一方的上述電極，連接有上述發電元 件之正極或負極，藉由依上述器蓋構件之內壓上昇的上述 感壓機構之變位，使得上述絕緣基板破裂切斷，又使得上 述斷開路之電路斷開，同時所定値以上之電流流動，成爲 上述斷開路之電路成爲斷開的構成。 又作爲第二解決手段，在上述斷開路，設置一部分成 爲寬細小的寬細部之構成。 又作爲第三解決手段，在上述斷開路，將V形傾斜部 設置於其側緣部，並形成上述寬細部之構成。 又作爲第四解決手段，在上述斷開路，將凹凸部設置 於其側緣部，並形成上述寬細部之構成。 經濟部智慧財產局8工消費合作社印製 又作爲第五解決手段，在上述斷開路上，形成絕緣材 所形成的保護膜之構成。 又作爲第六解決手段，在上述絕緣基板，設置應力集 中部之構成。 又作爲第七解決手段，將缺口部設置於上述絕緣基板 之側部並形成上述應力集中部之構成。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -5- 531910 A7 B7 五、發明説明（3) (發明之實施形態） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 說明本發明之電池用壓力遮斷感測器之圖式；第1圖 係表示本發明的電池用壓力遮斷感測器之第一實施例之主 要部分的分解立體圖；第2圖係表示本發明的電池用壓力 遮斷感測器之第一實施例之主要部分的剖視圖；第3圖係 表示本發明的電池用壓力遮斷感測器之動作的說明圖；第 4圖係表示本發明的電池用壓力遮斷感測器之動作的說明 圖。 又’第5圖係表示本發明的電池用壓力遮斷感測器之 第一實施例之熔線的立體圖；第6圖係表示本發明的電池 用壓力遮斷感測器之第二實施例之熔線的立體圖；第7圖 係表示本發明的電池用壓力遮斷感測器之第二實施例之熔 線的立體圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作钍印製 以下，依據第1圖至第5圖說明本發明的電池用壓力 遮斷感測器之第一實施例之構成；電路斷開零件T係整體 形狀形成大約矩形’具有端子部2、及絕緣體3、及形成 感壓機構的膜片部D、及安全閥部2 ;主要由構成器蓋構 件K之一部分的電池蓋（負殻）4、及保持體5、外部電 極6、熔線Η、鉚釘8所構成。 此種構成的電池之電路斷開零件Τ係電池蓋4之周圍 的領環部4 j以熔接等安裝於器蓋構件κ，成爲器蓋Κ之 內部氣密地被遮蔽之狀態。 端子部2係鋁所製成，被折彎成大約直角，在其長度 方向之一端部延設有與鉚釘8之連接部8 d熔接的連接片 本紙張尺度適财關家標準（[刚、4規格（21()^297公慶） 一 -6 - 531910 A7 B7 五、發明説明（4) 部2 a。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 又，在平坦部2 b形成有複數個大約圓形之開口部2 c ° 絕緣體3係由P P等樹脂材料所構成’係由將鉚釘8 貫插於靠近一端的圓筒部3 a ’及能將電池蓋4之膜片部 D朝圖示下方側鼓出的凹部3 b ’及貫通形成於該凹部3 b之底面的通氣孔3 c、3 c，及熔接用之孔3 d ’及連 通於電池蓋4之安全閥部Z的大約長方形開口 3 e、3 e 及定位用之突起部3 f所構成。 電池蓋4係由如不銹鋼材之導電性金屬板所構成，外 形形成大約矩形之便當盒狀，而在外周部形成有大約矩形 的領環部4 j ，及將該領環部4 j之內側以拉深加工等朝 下方突出的平坦狀底板4 a。 在該底板4 a之周圍，形成有連結領環部4 j與底板 4 a的突條部4 b。 在接近上述底板4 a之一端形成有將插通鉚釘8之圓 筒部3 a予以貫通的孔部4 c。 經濟部智慧財產局5貝工消費合作社印製 在該孔部4 c之圖示右邊，形成有感壓機構的膜片部 D ;該膜片部D係將底板4 a之背面一部分形成有圓環狀 地凹下外周部的凹部4 k，並形成有將該凹部4 k之底面 成爲薄壁的連結部4 d。 又，在該連結部4 d之中央部附近，形成有朝圖示上 方之熔線Η (如下述）側突出的凸部4 e。 感壓機構的膜片部D係將中央部之凸部從上方之熔線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 531910 A7 B7 五、發明説明（5) Η遠離之方向地朝圖示下方碗狀地鼓出形成連結部4 d。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 又，在圖示於第2圖的接近電池蓋4之另一端的底板 4 a，形成有安全閥部Z，該安全閥部Z係由在底板4 a 之一部分，外形呈圓環狀而朝圖示上方突出的突出部4 f ，及形成於該突出部4 f之基部分且連結電池蓋4與突出 部4 f的連結部4 g所構成；該連結部4 g係形成比突出 部4 f更薄，從連結部4 g之上方觀看之形狀係形成圓環 此種安全閥部Z係將突出部4 f之突出方向突出於氣 密地遮蔽電池內部的電池蓋4之外部，在電池發生異常使 得電池內部之壓力異常地上昇，而該電池內壓上昇至所定 値以上時，則成爲被形成較薄之連結部4 g會破裂切斷之 狀態。 由該連結部4 g之破裂切斷部分朝外部排出電池內部 之高壓氣體，成爲能事先防止電池之爆炸。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又位在電池蓋4之另一端側，在低板4 a之角隅部形 成有朝內側突出突條部4 b之一部分的定位用突起部4 h ，而在突條部4 b之上端外周側形成有朝外方延伸的領環 部4 j以構成電池蓋4。 又，保持體5係以P P S等樹脂材料所形成，成爲嵌 合於電池蓋4之突條部4 b內之大小。 在接近保持體5之一端設有：將插通鉚釘8之圓筒部 3 a予以貫通的貫通孔5 a，及該貫通孔5 a之周圍設於 凹部，用以連接鉚釘8所形成的鉚釘連接部9 a，及分別 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -8- 531910 A7 一 ___B7_ 五、發明説明（6) 延伸用以支持熔線Η之一對支持的第一、第二引線9 b、 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 9 c的開口部5 b、5 b，及保持外部電極6的底座部5 c ’及與外部電極6之連接部6 c連接的電極連接部9 d ’及與電池蓋4熔接的固定部9 e，及形成在對應於安全 閥部Z之位置的開口 5 d，及嵌合有電池蓋4之定位用突 起部4 h的缺口部5 e。 在此種保持體5，鉚釘連接部9 a，第一、第二引線 9b、9c，電極連接部9d，固定部9e等藉由鑲嵌成 形等被一體化。 在上述保持體5形成有露出電極連接部9 d之下面的 孔部5 f，將熔接具插通該孔部5 f並抵接於保持體5之 電極連接部9 d，而從上方將熔接具抵接於外部電極6之 連接部6 c並夾住以進行點熔接，俾將外部電極6固定在 保持體5，同時電氣式地連接於第二引線9 c。 經濟部智慧財產局S工消費合作社印製 以下，特別依據第5圖說明熔線Η之構成；構成熔線 Η之陶瓷等絕緣材所構成的絕緣基板1 1係呈矩形而形成 片狀，在其長度方向之兩側部1 1 a的中央部，設有互相 相對向之應力集中部的缺口部1 1 b。 在該絕緣k板1 1之一面隔著間隔形成有一對電極 1 2，該電極1 2係例如藉由形成於絕緣基板1 1上的銀 保護膜，及設於該銀保護膜上之焊劑所形成。 斷開路1 3係由銀等保護膜所構成’在被連接於一對 電極1 2間的狀態下，形成於絕緣基板1 1上。 在該斷開路1 3，將V形傾斜部設於兩側緣部1 3 a 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210父29<7公釐〉 531910 A7 B7 五、發明説明（7 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ，形成有一部分成爲寬細的寬細部i 3 b，該斷開路1 3 係所定値以上之電流流在一對電極1 2間時，則切斷寬細 部1 3 b，成爲斷開電路之狀態。 斷開路1 3係藉由變更膜厚與寬細部1 3 b之寬部， 成爲可得到所期待之斷開電流値。 又，該斷開路1 3係與電極1 2之銀保護膜以相同材 料，相同製程所形成也可以，又，側緣部1 3 a之傾斜部 係僅一邊也可以。 保護膜1 5係由絕緣材料所構成，該保護膜1 5係以 覆蓋斷開路1 3之狀態，形成在絕緣基板1 1上。 此種熔線Η係一對電極12內之其中一方的電極12 連接於與上述鉚釘連接部9 a導通之第一引線9 b，又， 另一方之電極1 2係與第二引線9 c相連接，同時電氣式 地連接有鉚釘8與外部電極6。 另一方面，固定部9 e係獨立，未與其他電氣式地連 接。 經濟部智慧財產局員工消費合作钍印製 保持體5係藉由點溶接等使得固定部9 e被安裝於電 池蓋4之底板4 a。 又，外部電極6係鍍鎳施加於鐵板等之金屬板，設有 :外形呈大約矩形的電極部6 a，及從該電極部6 a之兩 側緣朝下方折彎的腳部6 b、6 b，及與保持體5之電極 連接部9 e相連接的連接部6 c。外部電極6係將電池之 電路斷開零件T裝在器蓋構件K時，成爲電池之正極，而 在該正極，經由第二引線9 c連接有熔線Η之另一方的電 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） -10- 531910 A7 B7 五、發明説明（8 ) 極1 2。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 如上所述地，配設於上述膜片部D上的熔線η係在陶 瓷等脆弱絕緣材所構成的絕緣基板1 1上，由電極1 2， 及設於電極1 2間的斷開路1 3，及設於絕緣基板1 1， 形成應力集中部的缺口部1 1 b，及設於斷開路1 3上的 保護膜1 5所形成。 如第2圖所示，上述熔線Η係兩端部寬廣之電極1 2 被雙柱形支撑於保持體5之第一、第二引線9 b、9 c， 而以軟焊連接第一、第二引線9 b、9 c與電極；[2。 在第一、第二引線9 b、9 c間，形成有斷開路1 3 所構成之電路。 又如第1圖所示，鉚釘8係鋁製，由將前端部成爲稍 尖細的圓柱部8 a，及設於下端的領環部8 b，及沿著領 環部8 b之外周朝上方突設的環狀突條部8 c，及彳定領環 部8 b朝橫向突設的連接部8 d所構成；在該連接部8 d 成爲焊著有上述端子部2之連接片部2 a。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又，絕緣體3，電池蓋4及保持體5係鉚接鉚釘8之 圓柱部8 a之前端而形成一體，該鉚釘部分被連接於保持 體5之鉚釘連接部9 a。 因此，外部電極6係經由熔線Η之斷開路1 3等電路 與端子部2電氣式地連接。 如上所述之電路斷開零件Τ係從例如鋰離子二次電池 等所構成的電池所開放之器蓋構件Κ之上方，插入電路斷 開零件Τ，將電池蓋4之領環部4 j以熔接等連接於器蓋 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -11 . 531910 A7 B7 五、發明説明（9) 構件K之嵌合部所有全周，又從設於器蓋構件K之側面的 電解液注入孔（未圖示）注入電解液之後’以熔接等’塞 住該注入孔，則器蓋構件Κ之內部被密閉。 將使用此種電池用壓力遮斷感測器的電池使用於電氣 機器時，若在使用途中有所定値以上之電流流動，則熔線 Η之斷開路1 3會斷開之故，因而不會有使用於電氣機器 之I C零件等損壞之情形。 又，將使用本發明的電池用壓力遮斷感測器之電池加 以充電時的電流之路徑，係從外部電極（正極）6依次經 第二引線9 c、熔線Η、第一引線9 b、鉚釘8、端子部 2之後，被導出至電池內部的發電元件（未圖示）。 在此種電池，若進行過度充電，或以比規定之電流更 大之電流進行充電，則在電池內部會發生異常會使電池內 部之壓力或溫度異常地上昇。 於是電池內部之上昇內壓傳至電池的電路斷開零件T ，而該上昇之電池內壓經由絕緣體3之通氣孔3 c、3 c 經由膜片部D與開口 3 e、3 e傳至安全閥部Z。 當電池內壓達到所定壓力，則感壓機構之膜片部D係 如從第3圖之狀態至第4圖所示地，形成較薄之連結部4 d — 口氣地朝上方反轉。 因該連結部4 d之一口氣之反轉，使得膜片部D之凸 部4 e相撞於位在上方的熔線Η之絕緣基板1 1之應力集 中部的缺口部1 1 b之下面，而絕緣基板1 1從缺口部 1 1 b被破裂切斷。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) I—
L 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -12- 531910 Α7 Β7 五、發明説明（1(} (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 藉由該絕緣基板1 1之破裂切斷，使得斷開路1 3之 電路被斷開，則引線9之第一、第二引線9 b、9 c間的 電路切斷開，同時外部電極6與電池內之發電元件（未圖 示）間的電路被斷開，停止對於電池之充電。 由此，抑制電池內部之壓力上昇，可將依電池之破裂 等所發生的障礙防範於未然。 又，即使破裂切斷上述熔線Η而斷開電路，而電池內 壓受到電池內部之電解液之影響等仍上昇時，則破裂切斷 形成在電池蓋4之安全閥部Ζ之形成較薄的連結部4 g， 將電池內之高壓氣體從該破裂切斷部分經由開口 1 5 d， 可排出至電池外部，電池之電路斷開零件T係施以雙重之 安全對策。 如此，例如電池之電路斷開零件T的動作壓力係設定 在4〜1 0氣壓範圍內一口氣地反轉並動作膜片4 d，又 設定在1 0〜2 0氣壓範圍內能破裂切斷安全閥部Z之連 結部4 g。 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 第6圖係表示本發明的電池用壓力遮斷感測器之第二 實施例的熔線Η，該第二實施例係寬細部1 3 b之構成與 上述第一實施例不同，而在該第二實施例中，在兩側緣部 1 3 a設置凹部，形成有一部分成爲寬細之寬細部1 3 b 者。 其他之構成係與上述第一實施例同樣之故，因而在相 同零件賦予相同號碼，而在此省略其說明。 又，僅在側緣部1 3 a之一邊設置凹部也可以。 本紙張尺度適用中關家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ297公# ) -13- 531910 A7 _B7_ 五、發明説明（n) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 又，第了圖係表示本發明的電池用壓力遮斷感測器之 第三實施例的熔線Η ;該第三實施例係寬細部1 3 b之構 成與上述第一、第二實施例不同，在該第三實施例中係在 兩側緣部1 3 a設置凹凸部，而形成有一部分成爲寬細之 寬細部1 3 b者。 其他之構成係與上述實施例同樣之故，因而在相同零 件賦予相同號碼，而在此省略其說明。 又，僅在側緣部1 3 a之一邊設置凹凸部也可以。 如此，在表示於此種第二、第三實施例之熔線Η，也 與上述第一實施例同樣地，將電池使用於電氣機器時，若 在使用途中有所定値以上之電流流動，則熔線Η之斷開路 1 3會斷開之故，因而不會有使用於電氣機器之I C零件 等損壞之情形，又，在電池之過度充電時，絕緣基板1 1 藉由感壓機構的膜片部D被破裂切斷，使得斷開路1 3之 電路被斷開，成爲能停止對於電池之充電者。 (發明之效果） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明之電池用壓力遮斷感測器係被連接於一對電極 1 2間，設有當所定値以上之電流流動時將斷開電路之導 電體所構成的斷開路1 3形成於絕緣基板1 1上所構成的 熔線Η，提供一種主要在充電時藉由依器蓋構件之內壓上 昇的感壓機構D之變位，使得絕緣基板1 1破裂切斷，又 使得斷開路1 3之電路斷開，同時主要在放電時所定値以 上之電流流動，成爲斷開路1 3之電路成爲斷開之故，因 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） -14 - 531910 A7 ___ B7 五、發明説明（id f請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 此將電池使用於電氣機器時，在使用途中流動所定値以上 之電流，則熔線Η之斷開路1 3被斷開，使得使用於電氣 機器的IC零件等不會有損壞或發火的電池用壓力遮斷感 測器。 又，在充、放電時之任何場合，也可以減小危險性， 可大幅度地簡化保護電路，甚至於可得到手提型機器上重 要要素的小型、輕量、及低成本化。 又，在斷開路1 3設置一部分成爲寬細之寬細部1 3 b之故，因而藉由變更寬細部1 3 b之膜厚與寬細部1 3 b之寬度，可得到所期望之斷開電流値，可提供一種具備 精度優異之熔線的電池用壓力遮斷感測器。 又，在斷開路1 3，將V形傾斜部設於其側緣部1 3 a，並形成寬細部1 3 b之故，因而其構成簡單，藉由變 更寬細部1 3 b之膜厚與寬細部1 3 b之寬度，可得到所 期望之斷開電流値，可提供一種具備精度優異之熔線的電 池用壓力遮斷感測器。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又，在斷開路1 3，將凹凸部設於其側緣部1 3 a， 並形成寬細部1 3 b之故，因而其構成簡單，藉由變更寬 細部1 3 b之膜厚與寬細部1 3 b之寬度，可得到所期望 之斷開電流値，可提供一種具備精度優異之熔線的電池用 壓力遮斷感測器。 又，在斷開路1 3上形成絕緣材料所構成的保護膜 1 5之故，因而塵埃等不會附著在斷開路1 3上，可提供 一種具備安全又確實之熔線的電池用壓力遮斷感測器。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -15- 531910 A7 B7 _ _ 五、發明説明（θ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 又，在絕緣基板1 1，設置應力集中部之故，因而絕 緣基板1 1之被裂切斷成爲容易，可確實地進行電路之斷 開。 又，在絕緣基板1 1之側部1 1 a設置缺口部1 1 b 以形成應力集中部之故，因而可提供一種具備其構成簡單 且容易破裂切斷又低成本之絕緣基板的電池用壓力遮斷感 測器。 (圖式之簡單說明） 第1圖係表示本發明的電池用壓力遮斷感測器之第一 實施例之主要部分的分解立體圖。 第2圖係表示本發明的電池用壓力遮斷感測器之第一 實施例之主要部分的剖視圖。 第3圖係表示本發明的電池用壓力遮斷感測器之動作 的說明圖。 第4圖係表示本發明的電池用壓力遮斷感測器之動作 的說明圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第5圖係表示本發明的電池用壓力遮斷感測器第一實 施例之熔線的立體圖。 第6圖係表示本發明的電池用壓力遮斷感測器第二實 施例之熔線的立體圖。 第7圖係表示本發明的電池用壓力遮斷感測器第二實 施例之熔線的立體圖。 本紙伕尺度適用中國國家標準（CNS ) A4祕（2〖〇χ297公釐)" " -16- 531910 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（ (記號之說明） 2 端子部 2 a 連接片部 2 b 平坦部 2 c 開口部 3 絕緣體 3 a 圓筒部 3 b 凹部 3 c 通氣口 3 d 孔 3 e 開口 4 電池蓋 4 a 底板 4 b 突條部 4 c 孔部 4 d 連結部 4 e 凸部 4 f 突出部 4 g 連結部 4 h 突起部 4 j 領環部 4 k 凹部 5 保持體 5 a 貫通孔 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -17- 531910 A7 B7 五、發明説明（θ 5 b 5 d 5 g 6 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6 b 6 c 8 8 a 8 b 8 c 8 d 9 9 a 9 b 9 c 9 d b 開口部 底座部 開口 缺口部 孔部 側面 外部電極 電極部 腳部 連接部 鉚釘 圓柱部 領環部 環狀突條部 連接部 引線 鉚釘連接部 第一引線 第二引線 電極連接部 固定部 絕緣基板 側部 應力集中部之缺口部 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -18- 531910 A7 B7 五、發明説明（θ 12 電極 13 電路斷開零件 13a 側緣部 13b 寬細部 15 保護膜 Η 熔線 Ζ 安全閥部 D 感壓機構之膜片部 Τ 本發明的電池之電路斷開零件 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) i裝·
、1T d 經濟部智慧財產局8工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -19-