JP6057684B2 - パック電池用のブレーカとこのブレーカを使用するパック電池、及び温度スイッチ - Google Patents

パック電池用のブレーカとこのブレーカを使用するパック電池、及び温度スイッチ Download PDF

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Description

本発明は、温度スイッチと、あらかじめ設定している温度よりも高くなると電流を遮断するブレーカと、このブレーカを使用するパック電池に関し、とくに、検出温度が設定温度よりも高くなるとオン状態に切り換えられる温度スイッチと、電流容量を大きくできるブレーカとこのブレーカを使用するパック電池に関する。
パック電池やモータなどの機器は、温度が異常に高くなる状態では電流を遮断することで安全性を向上できる。このことを目的として、検出温度が設定温度に上昇すると接点をオフに切り換えて電流を遮断するブレーカが使用される。たとえば、リチウムイオン電池を内蔵するパック電池は、異常な使用状態で充放電されると温度が高くなるので、ブレーカを内蔵して、異常な高温では電流を遮断することで安全に使用できる。また、モータ等は過負荷な状態や異常な電流が流れる状態で温度が異常に高くなることがあるので、この状態ではブレーカで電流を遮断してモータを保護して安全に使用できる。
このような用途に使用されるブレーカとして、温度が異常に高くなる状態で電流を遮断するブレーカが開発されている。(特許文献1参照)
このブレーカは、図1に示すように、バイメタル108を可動金属片106とする通電タイプのブレーカである。このブレーカは、検出温度が設定温度まで上昇すると、バイメタル108の可動金属片106が反転するように変形して、可動接点107が固定接点105から離れてオフ状態に切り換えられる。この構造のブレーカは、可動金属片をバイメタルとするので、可動金属片の電気抵抗が大きく、ブレーカの電圧降下による電力損失が大きくなる欠点がある。また、検出する温度が設定温度まで上昇しない状態においても、流れる電流が増加するとオフ状態に切り換えられる欠点もある。それは、電気抵抗の大きい可動金属片が電流のジュール熱で発熱して反転するからである。
以上のブレーカの欠点を解消するブレーカとして、バイメタルと可動金属片とを別の金属板とし、さらにバイメタルを加熱するヒーターを内蔵する無通電タイプのブレーカは開発されている。(特許文献2参照)
このブレーカを、図2と図3の断面図に示している。図2はバイメタル208が反転しない状態であって、可動接点207を固定接点205に接触させるオン状態を示し、図3はバイメタル208が反転して可動接点207を固定接点205から離すオフ状態を示している。
特開2006−100054号公報 特開2002−56755号公報
図2と図3に示すブレーカは、検出温度が設定温度よりも高くなるとバイメタル208が反転して、反転するバイメタル208が可動金属片206を下から押し上げるように変形して、可動接点207を固定接点205から離してオフ状態となって電流を遮断する。可動金属片206は、バイメタル208で押し上げられない状態、すなわちバイメタル208が温度で反転しない状態では、可動接点207を固定接点205に弾性的に押圧している。すなわち、この状態で、可動接点207は可動金属片206の弾性で固定接点205に接触されてオン状態に保持される。
以上の無通電タイプのブレーカは、検出温度が設定温度よりも高くなると、バイメタルが反転して可動金属片の可動接点を固定接点から離してオフ状態に切り換える。この構造の無通電タイプのブレーカは、可動金属片をバイメタルとしないので、可動金属片の電気抵抗を小さくできる。しかしながら、この構造の無通電タイプのブレーカにおいても、検出温度が設定温度まで上昇しない状態においても、ブレーカの電流が増加すると、バイメタルが反転してオフ状態に切り換えられる。可動金属片が電流のジュール熱で発熱し、加熱された可動金属片がバイメタルを加熱して反転させるからである。とくに、環境温度が高い状態では、可動金属片の発熱によってバイメタルが反転しやすく、検出温度が設定温度まで上昇しない状態であっても、電流によってオフ状態に切り換えられることがある。この特性の無通電タイプのブレーカは、検出温度が設定温度に上昇しない状態においてもオフ状態に切り換えられることがあるので、大きな電流が流れる用途で使用できず、用途が制限される欠点がある。
さらに、ブレーカは、使用される環境温度が、電流を遮断する設定温度に近い状態で使用されても、検出温度が設定温度まで上昇するときには電流を遮断する特性が要求される。たとえば、電流を遮断する設定温度を70℃とするブレーカを使用するパック電池が、60℃の環境温度で使用されることがある。この使用状態は、環境温度と設定温度との温度差がわずかに10℃しかなく、電池温度が設定温度に上昇しない状態においても、ブレーカ内の電流による発熱でバイメタルが反転して電流を遮断してしまう弊害が発生する。設定温度を70℃とするブレーカは、60℃の環境温度で使用されても、電池温度が70℃に上昇なるまでは電流を遮断しない特性が要求される。60℃の環境温度で使用されるブレーカは、電池温度が70℃とならない状態においても、可動金属片に流れる電流の発熱でバイメタルの温度が70℃に上昇しないようにすることは極めて難しい。とくに、パック電池に使用される小型のブレーカは、内部発熱による温度上昇が大きく、電池温度が設定温度に上昇しない状態にあっても、電流が大きくなるとジュール熱でバイメタルが加温されてオフ状態に切り換えられる弊害がある。このため、ブレーカは、使用される環境温度が高くなって設定温度に接近するほど、電流による発熱を少なくする必要がある。
以上の弊害は、ブレーカの放熱体積を大きく、すなわちブレーカを大きくして防止できる。しかしながら、ブレーカは、10倍以上と極めて大きくしても増加できる電流容量はわずかにすぎず、ブレーカが極めて大きくなって、種々の用途に使用できなくなる。とくに、パック電池などに使用される無通電タイプのブレーカは、全体の厚さを約1mm程度と極めて小型化することが要求されることから、大きくして最大電流を大きくすることはできない。
本発明は、以上の極めて難しい欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、簡単な構造としながら、検出温度が設定温度よりも高くなるとオン状態に切り換えられる温度スイッチと、電流容量を大きくしながら、検出温度が設定温度に上昇する状態では安定して確実に電流を遮断できるブレーカと、このブレーカを使用するパック電池を提供することにある。
課題を解決するための手段及び発明の効果
本発明のブレーカは、検出温度が設定温度になると可動接点7を固定接点5から離してオフ状態に切り換えられる。このブレーカは、可動接点7と固定接点5とを内蔵する電流遮断ブレーカAと、検出温度が設定温度に上昇することを検出して電流遮断ブレーカAをオフ状態に切り換える温度スイッチBとを備える。電流遮断ブレーカAは、外装ケース1と、この外装ケース1に固定してなる固定金属片4と、この固定金属片4に設けている固定接点5と対向する位置に可動接点7を有し、かつ可動接点7を固定接点5に接触させてオン状態、固定接点5から離してオフ状態とする可動金属片6と、この可動金属片6の可動接点7を固定接点5から離すバイメタル8と、このバイメタル8を加温するヒーター9とを備え、バイメタル8を可動金属片6とヒーター9との間に配設してなる無通電タイプのブレーカである。温度スイッチBは、検出温度が設定温度に上昇したことを検出してオン状態に切り換えられ、かつオン状態でヒーター9に通電するスイッチング素子14を備える。電流遮断ブレーカAの外装ケース1と、温度スイッチBの外装ケース1Aは別パーツで、電流遮断ブレーカAと温度スイッチBとはリード線17で接続している。電流遮断ブレーカAのバイメタル8が変形して可動接点7を固定接点5から離してオフ状態に切り換える熱変形温度は、温度スイッチBがスイッチング素子14をオンに切り換える設定温度よりも高く設定している。ブレーカは、温度スイッチBが、検出温度が設定温度に上昇したことを検出してスイッチング素子14をオン状態に切り換えてヒーター9に通電し、通電されるヒーター9が発熱してバイメタル8を加温して変形させ、変形するバイメタル8が可動金属片6の可動接点7を固定接点5から離して電流を遮断する。
また本発明のパック電池用のブレーカは、電流遮断ブレーカAに、温度スイッチBで通電されるヒーター9と、可動接点7が固定接点5から離される状態でバイメタル8を加温して、可動接点7を固定接点5から分離する電流遮断状態に保持する自己保持ヒーター9Aとを設け、温度スイッチBを、検出温度が設定温度に上昇したことを検出する温度センサ18と、この温度センサ18の電気抵抗の変化でオン状態に切り換えられ、かつオン状態で前記ヒーター9に通電するスイッチング素子14とで構成して、温度センサ18を電流遮断ブレーカAの外装ケース1の外部に配置して、温度センサ18のスイッチング素子14を電流遮断ブレーカAのヒーター9に接続する構造とすることもできる。
以上のブレーカは、電流容量を大きくしながら、検出温度が設定温度に上昇するときには確実に安定して電流を遮断できる特徴を実現する。それは、以上のブレーカが、電流を遮断する電流遮断ブレーカのバイメタルが変形して可動接点を固定接点から離す熱変形温度を、温度スイッチのスイッチング素子をオンに切り換える設定温度よりも高くして、温度スイッチでもって検出温度が設定温度よりも高くなることを検出してスイッチング素子をオン状態に切り換えて、電流遮断ブレーカのヒーターに通電し、通電されるヒーターでバイメタルを加温して可動金属片の可動接点を固定接点から離して電流を遮断するからである。
電流遮断ブレーカは、バイメタルが変形して可動接点を固定接点から離す熱変形温度を温度スイッチの設定温度よりも高くしているので、可動金属片に流れる電流のジュール熱で発熱して電流遮断ブレーカの内部温度が上昇しても、バイメタルが変形して可動接点を固定接点から離さない。したがって、可動金属片に大きな電流が流れて発熱してもバイメタルが変形して電流を遮断することがなく、電流容量を大きくできる。検出温度が設定温度に上昇すると、温度スイッチがオン状態となってヒーターに通電するので、検出温度が設定温度になるとヒーターが発熱してバイメタルを変形させて電流を遮断する。したがって、検出温度が設定温度に上昇する状態では確実に安定して電流を遮断する。このため、可動金属片に流れる電流の発熱によるバイメタルの変形を防止しながら、電流容量を大きくできる。このため、以上のブレーカは、小型化しながら電流容量を大きくでき、とくに設定温度に近い環境温度で使用される状態においても電流容量を大きくでき、検出温度が設定温度に上昇する状態では確実に電流を遮断できるという理想的な特性を実現する。
さらに、以上のブレーカは、温度スイッチでもって、電流遮断ブレーカに内蔵しているヒーターに通電して発熱させ、ヒーターの発熱でバイメタルを熱変形させて電流を遮断する。すなわち、ヒーターで強制的に発熱させてバイメタルを変形させる。
本発明のブレーカは、バイメタル8と可動金属片6とを別の金属板として、バイメタル8を可動金属片6とヒーター9との間に配設する無通電タイプのブレーカである。このブレーカは、可動金属片をバイメタルとしないので、可動金属片の電気抵抗を小さくできる。このため、可動金属片のジュール熱による発熱を少なくできる。
本発明のブレーカは、温度スイッチBを、設定温度になると変形するサブバイメタル8Aと、このサブバイメタル8Aが変形してオン状態に切り換えられるA接点とを備える補助ブレーカ30とし、温度スイッチBである補助ブレーカ30のA接点がオン状態においてヒーター9に通電して、電流遮断ブレーカAのバイメタル8を変形する構造にできる。
以上のブレーカは、温度スイッチを補助ブレーカとするので、補助ブレーカと電流遮断ブレーカとで、検出温度が設定温度に上昇する状態では電流を確実に遮断しながら、検出温度が設定温度まで温度上昇しない状態では、大電流が流れる状態においても電流を遮断することがない優れた特性を実現する。とくに、温度スイッチBを補助ブレーカとするので、保護素子として使用する電池の電圧等に影響を受けることなく、設定温度では確実に電流を遮断できる特徴がある。
本発明のブレーカは、温度スイッチBを補助ブレーカ30bとし、この補助ブレーカ30bを電流遮断ブレーカAの外装ケース1に収納して、電流遮断ブレーカAと補助ブレーカ30bとを一体構造とし、補助ブレーカ30bと電流遮断ブレーカAとの間に断熱壁を設ける構造とすることができる。
以上のブレーカは、温度スイッチである補助ブレーカと電流遮断ブレーカとを一体構造として一つのパーツとするので、パック電池などに簡単に組み込みできる特徴がある。
本発明のブレーカは、電流遮断ブレーカAを、温度スイッチBで通電されるヒーター9と、可動接点7が固定接点5から離される状態でバイメタル8を加温して、可動接点7を固定接点5から分離する電流遮断状態に保持する自己保持ヒーター9Aとを備える構造とすることができる。
以上のブレーカは、パック電池に内蔵されて、検出温度が設定温度に上昇すると電流を確実に遮断し、かつ電流を遮断する状態に保持して、電池を安全に放電できる特徴がある。
本発明のブレーカは、電流遮断ブレーカAの外装ケース1に収納スペース15を設け、この収納スペース15内に、自己保持ヒーター9Aとバイメタル8と可動金属片6とヒーター9とを配置し、自己保持ヒーター9Aをバイメタル8と対向して配置し、ヒーター9を収納スペース15内に露出して配置することができる。
本発明のブレーカは、自己保持ヒーター9AをPTCヒーターとすることができ、また、ヒーター9をPTCヒーターとすることができる。
本発明のパック電池は、ブレーカ100と、このブレーカ100を直列に接続してなる電池16とを備える。ブレーカ100は、検出温度が設定温度になると可動接点7を固定接点5から離してオフ状態に切り換えられる。このブレーカ100は、可動接点7と固定接点5とを内蔵する電流遮断ブレーカAと、検出温度が設定温度に上昇することを検出して電流遮断ブレーカAをオフ状態に切り換える温度スイッチBとを備える。電流遮断ブレーカAは、外装ケース1と、この外装ケース1に固定してなる固定金属片4と、この固定金属片4に設けている固定接点5と対向する位置に可動接点7を有し、かつ可動接点7を固定接点5に接触させてオン状態、固定接点5から離してオフ状態とする可動金属片6と、この可動金属片6の可動接点7を固定接点5から離すバイメタル8と、このバイメタル8を加温するヒーター9とを備える。温度スイッチBは、検出温度が設定温度に上昇したことを検出してオン状態に切り換えられ、かつオン状態でヒーター9に通電するスイッチング素子14とを備える。電流遮断ブレーカAのバイメタル8が変形して可動接点7を固定接点5から離す熱変形温度は、温度スイッチBがスイッチング素子14をオンに切り換える設定温度よりも高く設定している。ブレーカ100は、温度スイッチBが、検出温度が設定温度に上昇したことを検出してスイッチング素子14をオン状態に切り換え、オン状態において電池16からヒーター9に通電し、通電されるヒーター9が発熱してバイメタル8を加温して変形させ、変形するバイメタル8が可動金属片6の可動接点7を固定接点5から離して電流を遮断する。
以上のパック電池は、ブレーカの電流容量を大きくしながら、ブレーカの検出温度が設定温度に上昇するときには確実に安定して電流を遮断できる特徴を実現する。それは、以上のパック電池に装備されるブレーカが、電流を遮断する電流遮断ブレーカのバイメタルが変形して可動接点を固定接点から離す熱変形温度を、温度スイッチのスイッチング素子をオンに切り換える設定温度よりも高くして、温度スイッチでもって検出温度が設定温度よりも高くなることを検出してスイッチング素子をオン状態に切り換えて、電流遮断ブレーカのヒーターに電池から通電し、通電されるヒーターでバイメタルを加温して可動金属片の可動接点を固定接点から離して電流を遮断するからである。
以上のパック電池は、電流遮断ブレーカのバイメタルの熱変形温度を温度スイッチの設定温度よりも高くしているので、可動金属片に流れる電流のジュール熱で発熱してブレーカの内部温度が上昇しても、バイメタルは変形しない。したがって、可動金属片に大きな電流が流れて発熱してもバイメタルが変形することがなく、電流容量を大きくできる。検出温度が設定温度に上昇すると、温度スイッチがオン状態となってヒーターに通電するので、検出温度が設定温度になるとヒーターが発熱してバイメタルを変形させて電流を遮断する。したがって、検出温度が設定温度に上昇する状態では確実に安定して電流を遮断する。このため、可動金属片に流れる電流の発熱によるバイメタルの変形を防止しながら、電流容量を大きくできる。このため、以上のパック電池は、小型化しながら電流容量を大きくでき、とくに設定温度に近い環境温度で使用される状態においても電流容量を大きくでき、検出温度が設定温度に上昇する状態では確実に電流を遮断できるという理想的な特性を実現する。
さらに以上のパック電池は、ブレーカを小型化でき、かつブレーカの電流容量を大きくして、負荷に大電流を供給でき、さらに電池温度や内部温度などの検出温度が設定温度に上昇すると確実に電流を遮断できる特徴がある。
従来のブレーカの断面図である。 従来のブレーカのオン状態を示す断面図である。 図2に示すブレーカのオフ状態を示す断面図である。 本発明の一実施例にかかるパック電池の回路図である。 本発明の他の実施例にかかるパック電池の回路図である。 本発明の他の実施例にかかるパック電池の回路図である。 本発明の他の実施例にかかるパック電池の回路図である。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのブレーカとこのブレーカを使用するパック電池、及び温度スイッチを例示するものであって、本発明は、ブレーカ、パック電池、及び温度スイッチを以下のものに特定しない。さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
ブレーカを使用するパック電池は、電池温度や内部温度を検出して、電池温度や内部温度等の検出温度が設定温度よりも高くなるとブレーカがオフ状態に切り換えられて電流を遮断する。
図4の回路図に示すパック電池は、充電できる電池16と、電池16と直列に接続しているブレーカ100とを備える。電池16は、リチウムイオン二次電池等の非水系電解液二次電池、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池などのアルカリ二次電池等、充電できる全ての電池が使用できる。
ブレーカ100は、電池16の出力側に接続されて、電池温度や内部温度等の検出温度が設定温度に上昇すると電流を遮断する。図4のブレーカ100aは、検出温度が設定温度に上昇すると可動接点7を固定接点5から離してオフ状態に切り換えられて、電池16の電流を遮断する。このブレーカ100aは、可動接点7と固定接点5とを内蔵する電流遮断ブレーカAと、設定温度を検出して電流遮断ブレーカAをオフ状態に切り換える温度スイッチBとを備える。
図4に示す電流遮断ブレーカAは、外装ケース1と、この外装ケース1に固定してなる固定接点5を有する固定金属片4と、この固定金属片4の固定接点5と対向する位置に可動接点7を有し、かつ可動接点7を可動できるように外装ケース1に一部を固定している可動金属片6と、この可動金属片6と固定金属片4との間に配設され、加温されると反転するように変形して可動金属片6をオンからオフに切り換えるバイメタル8と、このバイメタル8を加温するヒーター9と、オフ状態でバイメタル8を加温する自己保持ヒーター9Aとを備える。
図4の電流遮断ブレーカAは、自己保持ヒーター9Aを内蔵するので、電流を遮断する状態で自己保持ヒーター9Aに通電して電池16を放電できる。すなわち、可動接点7を固定接点5から離して電流を遮断する状態では、電池16から自己保持ヒーター9Aに通電し、自己保持ヒーター9Aがバイメタル8を加温して反転状態に保持する。バイメタル8が反転するように変形する状態で、電池16のプラス側は、可動金属片6とバイメタル8を介して自己保持ヒーター9Aに接続される。自己保持ヒーター9Aは、図4に示すように、電池16のマイナス側に接続しているので、電流を遮断する状態で電池16から通電されて電池16を放電する。電池16が完全に放電されると、自己保持ヒーター9Aの電流は減少する。この状態になると、自己保持ヒーター9Aの発熱が少なくなって、変形したバイメタル8は反転形状から非反転形状に復元する。バイメタル8が非反転形状になると、可動接点7は固定接点5に接触するが、電池16はすでに放電されているので、これが負荷に接続されても大きな電流が流れることはない。したがって、自己保持ヒーター9Aを有するブレーカを使用するパック電池は、より安全に使用できる。
温度スイッチBは、検出温度が設定温度に上昇することを検出してオン状態に切り換えられて、電流遮断ブレーカAのヒーター9に通電するスイッチング素子14を備える。
以上のブレーカ100は、電流遮断ブレーカAのバイメタル8が変形して可動接点7を固定接点5から離す熱変形温度を、温度スイッチBがスイッチング素子14をオンに切り換える設定温度よりも高くしている。このブレーカ100は、温度スイッチBでもって、検出温度が設定温度よりも上昇することを検出してスイッチング素子14をオン状態に切り換える。オン状態のスイッチング素子14は、ヒーター9に通電して、通電されるヒーター9を発熱させてバイメタル8を加温して変形させる。変形するバイメタル8は、可動金属片6の可動接点7を固定接点5から離して電流を遮断する。
図4のブレーカ100aは、温度スイッチBを補助ブレーカ30とする。補助ブレーカ30aである温度スイッチBは、外装ケース1Aと、この外装ケース1Aに固定してなるA接点の固定金属片4Aと、この固定金属片4Aに設けている固定接点5Aと対向する位置に可動接点7Aを有し、かつ可動接点7Aを固定接点5Aに接触させてオン状態、固定接点5Aから離してオフ状態とする可動金属片6Aと、検出温度が設定温度になると反転して、可動金属片6Aの可動接点7Aを固定接点5Aに接触させるサブバイメタル8Aとを備えている。
図4の補助ブレーカ30aは、設定温度になると変形するサブバイメタル8Aと可動金属片6Aとを別の金属板として、外装ケース1Aに内蔵している。サブバイメタル8Aでオンオフに切り換えられる可動金属片6Aは、それ自体の弾性で可動接点7Aを固定接点5Aから離すオフ位置に配置する弾性を有している。固定接点5Aは、サブバイメタル8Aが変形して可動金属片6Aが押し上げられると、可動接点7Aに接触してオン状態に切り換えられるA接点である。すなわち、固定接点5Aは、サブバイメタル8Aの反転状態で可動接点7Aに接触してオン、非反転状態では可動接点7Aから離れてオフとなる。
この補助ブレーカ30aは、電流遮断ブレーカAと同じように、変形するサブバイメタル8Aで可動金属片6Aの可動接点7Aをオンオフに切り換えるが、サブバイメタル8Aの反転状態では可動接点7Aを固定接点5Aに接触させてオン、サブバイメタル8Aの非反転状態では可動接点7Aを固定接点5Aから離してオフとする。電流遮断ブレーカAは、バイメタル8の反転状態でオフ、非反転状態でオンに切り換えられるが、補助ブレーカ30aは、電流遮断ブレーカAとは反対に、サブバイメタル8Aの反転状態でオン状態に切り換えられる。
補助ブレーカ30aは、可動金属片6Aの弾性で可動接点7Aを固定接点5Aから離してオフ状態、サブバイメタル8Aが可動金属片6Aを押し上げて、可動接点7Aを固定接点5Aに接触させてオン状態となる。補助ブレーカ30aのサブバイメタル8Aは、検出温度が設定温度に上昇すると、図4の鎖線で示す位置に変形して、可動金属片6Aを押し上げて可動接点7Aを固定接点5Aに接触させてオン状態とする。サブバイメタル8Aは、検出温度が設定温度よりも低い状態においては、図4の実線で示すように、非変形位置にあって、可動金属片6Aを押し上げず、可動金属片6Aの弾性で可動接点7Aを固定接点5Aから離してオフ状態とする。
図4のブレーカ100aは、補助ブレーカ30aと電流遮断ブレーカAとを別パーツとしてリード線17で接続している。
電流遮断ブレーカAの可動金属片6は、設定温度になるまではオン状態にあって負荷電流が流れて発熱するが、補助ブレーカ30の可動金属片6Aは、検出温度が設定温度に上昇するまではオフ状態にあって電流が流れない。したがって、ブレーカ100の負荷電流がいかに大きくても、補助ブレーカ30は、内部の発熱で加温されることはない。
図5に示すブレーカ100cの温度スイッチBである補助ブレーカ30cは、可動金属片6Aをサブバイメタル8Aと一体構造としている。この補助ブレーカ30cは、可動金属片6Aを設定温度で変形するバイメタル金属板28とする。この温度スイッチBは、バイメタル金属板28からなる可動金属片6Aの先端に可動接点7Aを設けて、可動接点7Aの接触する位置に固定接点5Aを配置している。固定接点5Aは、変形する可動金属片6Aの可動接点7Aに接触してオン状態となるA接点である。この温度スイッチBの補助ブレーカ30cは、検出温度が設定温度よりも低い温度帯域においては、バイメタル金属板28の可動金属片6Aが変形しない。したがって、この状態では、可動接点7Aが固定接点5Aから離れてオフ状態となる。検出温度が設定温度に上昇すると、バイメタル金属板28の可動金属片6Aは変形する。この状態で、可動接点7AはA接点の固定接点5に接触してオン状態となる。オン状態の温度スイッチBは、電流遮断ブレーカAのヒーター9を通電して電流を遮断する。図5の温度スイッチBは、電流遮断ブレーカAとは別のパーツとして、リード線17で接続して使用される。
図6に示すブレーカ100dの温度スイッチBは、サーミスタ等の温度センサ18と、この温度センサ18の電気抵抗が変化してオンオフに切り換えられるトランジスタやFETなどのスイッチング素子14とで構成する。この温度スイッチBは、スイッチング素子14の入力側に、スイッチング素子14をオンオフに切り換える入力回路19として差動アンプを接続している。差動アンプは、サーミスタと抵抗器との直列回路の中間接続点をプラス側の入力端子に接続して、マイナス側の入力端子には基準電圧を入力している。温度センサ18のサーミスタは、検出温度が上昇すると電気抵抗が減少する。検出温度によってサーミスタの電気抵抗が変化すると、サーミスタと抵抗器との中間接続点の電圧は変化する。すなわち、検出温度が上昇してサーミスタの電気抵抗が低下すると、中間接続点の電圧は上昇する。入力回路19の差動アンプは、中間接続点の電圧と基準電圧とを比較して、中間接続点の電圧が基準電圧を越えると”High”を出力し、中間接続点の電圧が基準電圧よりも低いと”Low”を出力する。スイッチング素子14は、”High”が入力されてオン、”Low”が入力されてオフとなる。サーミスタは、電池に熱結合されて電池の温度を検出温度として検出し、あるいはパック電池の内部に配設されて内部温度を検出温度として検出する。
図6の温度スイッチBは、サーミスタの検出温度が上昇して設定温度を越えると、中間接続点の電圧が基準電圧よりも高くなるように、サーミスタと抵抗器の電気抵抗と、基準電圧とを設定している。したがって、サーミスタの検出温度が設定温度を越えると、中間接続点の電圧が基準電圧よりも高くなって、入力回路19の差動アンプは”High”を出力してスイッチング素子14をオンに切り換える。オン状態のスイッチング素子14は、電流遮断ブレーカAのヒーター9に通電して、ヒーター9を発熱させてバイメタル8を変形させる。サーミスタの温度が設定温度よりも低いと、入力回路19の差動アンプは”Low”を出力するので、スイッチング素子14はオフ状態となって、ヒーター9に通電しない。図6の温度スイッチBは、補助ブレーカと同じように、電流遮断ブレーカAの外装ケース1に収納され、あるいは電流遮断ブレーカAとは別の外装ケース(図示せず)に収納される。
図4ないし図6に示す電流遮断ブレーカAは、固定接点5を有する固定金属片4と、固定接点5と対向する位置に可動接点7を配置している可動金属片6と、この可動金属片6をオンオフに切り換える位置に配置してなるバイメタル8と、このバイメタル8を加温して変形させるヒーター9と、バイメタル8をオフ状態に保持する自己保持ヒーター9Aと、固定金属片4の固定接点5と可動金属片6の可動接点7を内部に配置し、かつバイメタル8とヒーター9を内部に配置している外装ケース1とを備えている。
この電流遮断ブレーカAは、オン状態においては、バイメタル8が可動金属片6を押圧せず、可動金属片6の弾性で可動接点7を固定接点5に押圧して接触させている。ヒーター9に加温されてバイメタル8が変形すると、変形するバイメタル8が可動金属片6を押圧し、これを変形させて可動接点7を固定接点5から離して接点をオフ状態に切り換える。また、電流遮断ブレーカAは、反転するように変形したバイメタル8が非反転状態に復帰すると、可動接点7を固定接点5に接触させてオン状態に切り換える。
図4ないし図6に示す電流遮断ブレーカAは、バイメタル8を加温するために、ヒーター9と自己保持ヒーター9Aの両方を内蔵している。ヒーター9は、オン状態の温度スイッチBで通電されてバイメタル8を加温して反転するように変形させる。自己保持ヒーター9Aは、バイメタル8を反転状態に保持して、電流遮断ブレーカAをオフ状態に保持する。ヒーター9と自己保持ヒーター9Aを内蔵する電流遮断ブレーカAは、図4ないし図6に示すように、温度スイッチBでヒーター9に通電して、バイメタル8を変形させる。この電流遮断ブレーカAは、ヒーター9と自己保持ヒーター9Aを内蔵するが、ヒーター9は自己保持ヒーター9Aに併用することができるので、必ずしもふたつのヒーターを内蔵する必要はない。
図4ないし図6の電流遮断ブレーカAは、バイメタル8を加温するヒーター9と自己保持ヒーター9Aを内蔵し、このヒーター9がバイメタル8を加温して電流を遮断し、自己保持ヒーター9Aでもって電池が放電されるまで、オフ状態に保持する。したがって、このブレーカ100は、パック電池の安全性をより向上できる。
外装ケース1は、プラスチック製の絶縁ケース2にカバー金属板3を固定している。外装ケース1は、絶縁ケース2の底部13に固定金属片4をインサート成形して固定して、上面にカバー金属板3を固定している。図4、図5、及び図6に示す絶縁ケース2は、両端部分に、第1の外壁11Aと第2の外壁11Bとを突出するように設けて、第1の外壁11Aと第2の外壁11Bとの間に収納スペース15を設けている。図の収納スペース15は、固定金属片4で底面を閉塞している。したがって、外装ケース1は、底面側の表面には固定金属片4が露出する。カバー金属板3は絶縁ケース2の上面に露出するように固定することができる。
絶縁ケース2は、収納スペース15の両側に、第1の外壁11Aと第2の外壁11Bの間を連結する対向壁12を設けて、この対向壁12と外壁11とで収納スペース15の周囲を囲む外周壁10を構成している。したがって、収納スペース15は、周囲を外周壁10で囲み、底面を固定金属片4で閉塞し、さらに上面を絶縁ケースやカバー金属板3で閉塞して内部を閉塞された中空状としている。
図4、図5、及び図6に示す絶縁ケース2は、第2の外壁11Bに可動金属片6の非可動部分を固定している。
さらに、図4ないし図6の断面図に示す絶縁ケース2は、収納スペース15にヒーター9と自己保持ヒーター9Aを配置する収納凹部21を設けている。収納凹部21は、ヒーター9と自己保持ヒーター9Aを定位置に配置する。自己保持ヒーター9Aは、突出部14の上面からわずかに突出して、上面に湾曲するバイメタル8を熱結合状態に載せている。
図4ないし図6に示す絶縁ケース2の収納スペース15には、底から順番に、ヒーター9及び自己保持ヒーター9Aと、バイメタル8と可動金属片6の可動部分を収納して、絶縁ケース2の第1の外壁11Aには固定金属片4の中間部を固定して、第2の外壁11Bまたは断熱壁に可動金属片6の非可動部分を固定している。
ヒーター9と自己保持ヒーター9Aは、通電されることによって発熱して、バイメタル8を加温する。ヒーター9と自己保持ヒーター9Aは、対向面を長円形あるいは長方形とする厚みのあるPTCヒーターで、上面と下面に電極を設けている。ただし、ヒーターと自己保持ヒーターには必ずしもPTCヒーターを使用する必要はなく、通電されてバイメタルを加熱できる全てのヒーターを使用することができる。
ヒーター9は、温度スイッチBを介して電池16に接続され、温度スイッチBのオン状態において電池16で通電される。図4ないし図6のヒーター9は、上面を温度スイッチBを介して電池16のプラス側に、下面をマイナス側に接続している。図示しないが、ヒーターは上面を電池のマイナス側に、下面を温度スイッチを介して電池のプラス側に接続することもできる。以上のヒーター9は、温度スイッチBのオン状態で電池16から通電されて発熱する。図4ないし図6の電流遮断ブレーカAは、収納スペース15に露出するようにヒーター9を配置している。ただし、電流遮断ブレーカは、バイメタルを加温できる全ての位置にヒーターを配置することができる。電流遮断ブレーカは、ヒーターでバイメタルを加温して電流を遮断するからである。
自己保持ヒーター9Aは、下面を固定金属片4に接触して、上面をバイメタル8を介して可動金属片6に接触できるようにしている。この自己保持ヒーター9Aは、可動金属片6の可動接点7が固定接点5に接触するオン状態では、可動金属片6とバイメタル8とが非接触状態となって通電されず、可動金属片6の可動接点7が固定接点5から離れてオフ状態となる状態では、可動金属片6に接触するバイメタル8と固定金属片4とを介して通電されて発熱し、バイメタル8を加熱してオフ状態に保持する。自己保持ヒーター9Aで加温されるバイメタル8は、可動接点7を固定接点5から離すオフ状態に保持する。この電流遮断ブレーカAは、オフ状態に切り換えられた状態で、可動接点7をオフ状態に保持するので、パック電池を安全に使用できる。それは、パック電池が異常な状態で使用されて設定温度よりも高くなり、電流遮断ブレーカAがオフに切り換えられた後は、パック電池の電池16から自己保持ヒーター9Aに通電され続けてバイメタル8が加熱されるので、電流遮断ブレーカAがオン状態に復帰することなく、電池16が放電されるまで電流を遮断する状態に保持できるからである。ただ、電流遮断ブレーカAは、必ずしも自己保持ヒーター9Aを内蔵する構造には限定しない。
電流遮断ブレーカAのバイメタル8は、加温されて変形するが、可動接点7を固定接点5から離してオフ状態に切り換える熱変形温度を温度スイッチBがオン状態に切り換えられる設定温度よりも高くしている。バイメタル8の熱変形温度は、温度スイッチBの検出温度よりも、例えば5℃よりも高く、好ましくは10℃よりも高く、さらに好ましくは15℃よりも高く、最適には20℃よりも高く設定される。バイメタル8の熱変形温度を高くすることで、ブレーカ100の電流容量をより大きくでき、可動金属片6のジュール熱による発熱でバイメタル8が変形するのを確実に防止できる。ただ、バイメタル8の熱変形温度が高すぎると、温度スイッチBがオン状態に切り換えられて電流遮断ブレーカAがオフ状態に切り換えられるまでの時間遅れが大きくなる。したがって、バイメタル8の熱変形温度は、電流容量とオフ状態に切り換えられる時間遅れとを考慮して用途に最適な温度に設定される。
バイメタル8は、加熱して変形するように、熱膨張率が異なる金属を積層したものである。バイメタル8は、自己保持ヒーター9Aと可動金属片6との間に配設され、加熱されて反転するように変形して、可動接点7を固定接点5から離して電流遮断ブレーカAをオフ状態に切り換える。バイメタル8は、中央凸に湾曲する形状であって、熱変形しない状態、すなわち、可動接点7を固定接点5に接触させる状態では、中央突出部を可動金属片6側に突出させる姿勢とし、熱変形して反転するように変形する状態では、中央突出部を自己保持ヒーター9A側に突出させる姿勢となる。バイメタル8は、熱変形して反転する状態では、中央突出部を自己保持ヒーター9Aに接触させると共に、両端部分を可動金属片6に接触させて押圧し、可動部分を押し上げて可動接点7を固定接点5から離してオフに切り換える。
可動金属片6は、図4、図5、及び図6に示すように、中間部分である非可動部分を第2の外壁11Bに固定して、先端側の可動部分を収納スペース15の内部に配設し、先端に可動接点7を設けると共に、後端部を外装ケース1の外部に引き出している。可動金属片6は、収納スペース15に配置される可動部分を弾性変形できる金属板としている。詳細には後述するが、バイメタルを一体構造とする可動金属片は、熱膨張率が異なる金属板を積層して製作される。
さらに、可動金属片6は、この可動部分の先端部であって固定接点5と対向する面に可動接点7を設けている。この可動金属片6は、バイメタル8が熱変形しない状態では、可動接点7が固定接点5に接触してオン状態となり、バイメタル8が熱変形する状態では、バイメタル8に押される可動部分が弾性変形して、可動接点7が固定接点5から離れてオフ状態となる。
図4ないし図6に示す電流遮断ブレーカAは、温度スイッチBに接続されてバイメタル8を加温するヒーター9と、自己保持ヒーター9Aの両方を備える。この電流遮断ブレーカAは、ヒーター9の通電を温度スイッチBで制御して、検出温度が設定温度に上昇すると、温度スイッチBで電流遮断ブレーカAのヒーター9に通電し、ヒーター9の発熱でバイメタル8を反転するように変形させて、電流遮断ブレーカAをオフ状態に切り換える。自己保持ヒーター9Aは、バイメタル8の反転状態で通電されて、バイメタル8を反転状態に保持する。反転状態のバイメタル8は、電流遮断ブレーカAをオフ状態に保持する。この状態で、自己保持ヒーター9Aは、反転したバイメタル8と可動金属片6を介して電池16に接続されて、電池16を放電する。電池16が放電されると、自己保持ヒーター9Aは通電されなくなる。自己保持ヒーター9Aは通電されなくなると、発熱しなくなって、バイメタル8を反転状態から非反転状態に復帰させる。バイメタル8が非反転状態に復帰すると、可動接点7は固定接点5に接触して、電流遮断ブレーカAはオン状態に切り換えられる。
電流遮断ブレーカAは、必ずしもヒーター9と自己保持ヒーター9Aの両方を内蔵する必要はない。図7に示すブレーカ100eは、ヒーターと自己保持ヒーターとをひとつのヒーター9として、自己保持ヒーターをヒーターに、あるいはヒーターを自己保持ヒーターに併用する。このブレーカ100eは、ヒーター9を温度スイッチBに接続している。この図のブレーカ100eは、電流遮断ブレーカAに設けているヒーター9の一方の端子を固定接点5に、他方の端子を温度スイッチBを介して電池16のマイナス側に接続している。温度スイッチBは、直列に電流制限抵抗20を接続している。電流制限抵抗は抵抗器又はPTCである。
このブレーカ100eは、以下の動作をして電池の電流を遮断する。
(1)検出温度が設定温度よりも低い状態
この状態で、温度スイッチBはオフ状態、電流遮断ブレーカAはオン状態にあって、電池16から負荷抵抗50に電力が供給される。温度スイッチBはオフ状態にあってヒーター9は通電されない。
(2)検出温度が設定温度よりも上昇する状態
この状態になると、温度スイッチBがオン状態に切り換えられて、図7においてヒーター9の上面を電池16のマイナス側に接続する。ヒーター9は、下面を固定接点5と可動接点7を介して電池16のプラス側に接続しているので、ヒーター9は、上面を電池16のプラス側、下面を電池16のマイナス側に接続して通電される。通電されるヒーター9は発熱して、バイメタル8を加温して変形させる。変形するバイメタル8は、可動接点7を固定接点5から離して電池16の負荷電流を遮断する。バイメタル8が変形すると、変形するバイメタル8を介して、ヒーター9の上面が電池16のプラス側に接続される。ヒーター9の上面は温度スイッチBを介してマイナス側に接続されるので、電池16は温度スイッチBを介して電池16のマイナス側に接続される。すなわち、温度スイッチBは電池16のプラス側とマイナス側とを接続してショート状態とする。この状態で、温度スイッチBと直列に接続している電流制限抵抗20は電池16のショート電流を制限する。言い換えると、電流制限抵抗20は、電池16のショート電流を所定の電流値とする電気抵抗としている。電流制限抵抗20をPTCとする回路構成にあっては、ショート電流でPTCが温度上昇して電気抵抗が大きくなるので、ショート電流を次第に小さくできる。
バイメタル8の反転状態において、温度スイッチBは電池16を電流制限抵抗20で強制的に放電する。この状態で、電池16は変形するバイメタル8とヒーター9を介して負荷抵抗50に接続されるので、負荷抵抗50によっても放電される。検出温度が設定温度よりも高くなる状態は、パック電池の異常な状態である。この状態において、負荷電流は遮断するが、ヒーター9と電流制限抵抗20を介して電池16を所定の電流で放電することは、安全性を向上することに効果がある。それは、電池16を放電する状態で、ブレーカをオン状態に復帰させることで、電池に過大な電流が流れるのを防止できるからである。
温度スイッチBは、検出温度が設定温度よりも低下するとオフ状態に切り換えられる。温度スイッチBがオフ状態に切り換えられると、電流制限抵抗20による電池16の放電は停止される。この状態においても電池16は負荷抵抗50を介して放電される。それは、ヒーター9が、変形するバイメタル8を介して電池16に接続されて、負荷抵抗50とヒーター9との直列回路で電池16を放電するからである。電池16が完全に放電されるとヒーター9は電流が流れなくなって、発熱しなくなる。ヒーター9が発熱しなくなってバイメタル8を加温しなくなると、バイメタル8は反転状態から非反転状態に復帰する。したがって、電流遮断ブレーカAはオフ状態からオン状態に復帰する。オン状態の電流遮断ブレーカAは、電池16を負荷抵抗50に接続するが、この状態で電池16は完全に放電されているので危険な状態となることはない。
以上のブレーカは、電流遮断ブレーカAのバイメタル8と可動金属片6とを別の金属板として、バイメタル8を可動金属片6とヒーター9との間に配設する無通電タイプのブレーカとする。
図4ないし図5のブレーカ100は、温度スイッチBを電池16のプラス側とヒーター9との間に接続しているが、温度スイッチは、電池のマイナス側とヒーターとの間に接続することもできる。
100…ブレーカ 100a…ブレーカ
100b…ブレーカ
100c…ブレーカ
100d…ブレーカ
100e…ブレーカ
100f…ブレーカ
A…電流遮断ブレーカ
B…温度スイッチ
1…外装ケース 1A…外装ケース
2…絶縁ケース
3…外装金属板
4…固定金属片 4A…固定金属片
5…固定接点 5A…固定接点
6…可動金属片 6A…可動金属片
7…可動接点 7A…可動接点
8…バイメタル 8A…サブバイメタル
9…ヒーター 9A…自己保持ヒーター
10…外周壁
11…外壁 11A…第1の外壁
11B…第2の外壁
12…対向壁
13…底部
14…スイッチング素子
15…収納スペース
16…電池
17…リード線
18…温度センサ
19…入力回路
20…電流制限抵抗
21…収納凹部
28…バイメタル金属板
30…補助ブレーカ 30a…補助ブレーカ
30b…補助ブレーカ
30c…補助ブレーカ
50…負荷抵抗
105…固定接点
106…可動金属片
107…可動接点
108…バイメタル
205…固定接点
206…可動金属片
207…可動接点
208…バイメタル

Claims (7)

  1. 設定温度になると可動接点(7)を固定接点(5)から離してオフ状態に切り換えられるブレーカであって、
    前記可動接点(7)と前記固定接点(5)とを内蔵する電流遮断ブレーカ(A)と、検出温度が設定温度に上昇することを検出して電流遮断ブレーカ(A)をオフ状態に切り換える温度スイッチ(B)とを備え、
    前記電流遮断ブレーカ(A)は、外装ケース(1)と、この外装ケース(1)に固定してなる固定金属片(4)と、この固定金属片(4)に設けている固定接点(5)と対向する位置に可動接点(7)を有し、かつ可動接点(7)を前記固定接点(5)に接触させてオン状態、固定接点(5)から離してオフ状態とする可動金属片(6)と、この可動金属片(6)の可動接点(7)を固定接点(5)から離すバイメタル(8)と、このバイメタルを加温するヒーター(9)とを備え、前記バイメタル(8)が、前記可動金属片(6)とヒーター(9)との間に配設されてなる無通電タイプのブレーカで、
    前記温度スイッチ(B)は、検出温度が設定温度に上昇したことを検出してオン状態に切り換えられ、かつオン状態で前記ヒーター(9)に通電するスイッチング素子(14)を備え、
    前記電流遮断ブレーカ(A)の外装ケース(1)と、前記温度スイッチ(B)の外装ケース(1A)は別パーツで、前記電流遮断ブレーカ(A)と前記温度スイッチ(B)とはリード線(17)で接続され、
    前記電流遮断ブレーカ(A)のバイメタル(8)が変形して可動接点(7)を固定接点(5)から離してオフ状態に切り換える熱変形温度は、前記温度スイッチ(B)が前記スイッチング素子(14)をオンに切り換える設定温度よりも高く、
    前記温度スイッチ(B)が、検出温度が設定温度に上昇したことを検出して前記スイッチング素子(14)をオン状態に切り換えて前記ヒーター(9)に通電し、通電されるヒーター(9)が発熱してバイメタル(8)を加温して変形させ、変形するバイメタル(8)が前記可動金属片(6)の可動接点(7)を固定接点(5)から離して電流を遮断するようにしてなるパック電池用のブレーカ。
  2. 前記温度スイッチ(B)が、設定温度になると変形するサブバイメタル(8A)と、このサブバイメタル(8A)が変形してオン状態に切り換えられるA接点とを備える補助ブレーカ(30)で、
    温度スイッチ(B)である補助ブレーカ(30)のA接点がオン状態で前記ヒーター(9)に通電して、電流遮断ブレーカ(A)のバイメタル(8)を変形するようにしてなる請求項1に記載されるパック電池用のブレーカ。
  3. 前記電流遮断ブレーカ(A)が、前記温度スイッチ(B)で通電されるヒーター(9)と、可動接点(7)が固定接点(5)から離される状態で前記バイメタル(8)を加温して、可動接点(7)を固定接点(5)から分離する電流遮断状態に保持する自己保持ヒーター(9A)とを備える請求項1又は2に記載されるパック電池用のブレーカ。
  4. 前記電流遮断ブレーカ(A)の外装ケース(1)が収納スペース(15)を有し、この収納スペース(15)内に、前記自己保持ヒーター(9A)と前記バイメタル(8)と可動金属片(6)と前記ヒーター(9)とが配置され、前記自己保持ヒーター(9A)が前記バイメタル(8)と対向して配置され、前記ヒーター(9)が収納スペース(15)内に露出して配置してなる請求項3に記載されるパック電池用のブレーカ。
  5. 前記自己保持ヒーター(9A)がPTCヒーターである請求項3又は4に記載されるパック電池用のブレーカ。
  6. 設定温度になると可動接点(7)を固定接点(5)から離してオフ状態に切り換えられるブレーカであって、
    前記可動接点(7)と前記固定接点(5)とを内蔵する電流遮断ブレーカ(A)と、検出温度が設定温度に上昇することを検出して電流遮断ブレーカ(A)をオフ状態に切り換える温度スイッチ(B)とを備え、
    前記電流遮断ブレーカ(A)は、外装ケース(1)と、この外装ケース(1)に固定してなる固定金属片(4)と、この固定金属片(4)に設けている固定接点(5)と対向する位置に可動接点(7)を有し、かつ可動接点(7)を前記固定接点(5)に接触させてオン状態、固定接点(5)から離してオフ状態とする可動金属片(6)と、この可動金属片(6)の可動接点(7)を固定接点(5)から離すバイメタル(8)と、このバイメタルを加温するヒーター(9)とを備え、前記バイメタル(8)が、前記可動金属片(6)とヒーター(9)との間に配設されてなる無通電タイプのブレーカで、
    さらに、前記電流遮断ブレーカ(A)が、前記温度スイッチ(B)で通電されるヒーター(9)と、可動接点(7)が固定接点(5)から離される状態で前記バイメタル(8)を加温して、可動接点(7)を固定接点(5)から分離する電流遮断状態に保持する自己保持ヒーター(9A)とを備え、
    前記温度スイッチ(B)は、検出温度が設定温度に上昇したことを検出する温度センサ(18)と、この温度センサ(18)の電気抵抗の変化でオン状態に切り換えられ、かつオン状態で前記ヒーター(9)に通電するスイッチング素子(14)を備え、前記温度スイッチ(B)は、前記電流遮断ブレーカ(A)の外装ケース(1)の外側にあって、前記温度スイッチ(B)の前記スイッチング素子(14)は前記電流遮断ブレーカ(A)のヒーター(9)に接続され、
    前記電流遮断ブレーカ(A)のバイメタル(8)が変形して可動接点(7)を固定接点(5)から離してオフ状態に切り換える熱変形温度は、前記温度スイッチ(B)が前記スイッチング素子(14)をオンに切り換える設定温度よりも高く、
    前記温度スイッチ(B)が、検出温度が設定温度に上昇したことを検出して前記スイッチング素子(14)をオン状態に切り換えて前記ヒーター(9)に通電し、通電されるヒーター(9)が発熱してバイメタル(8)を加温して変形させ、変形するバイメタル(8)が前記可動金属片(6)の可動接点(7)を固定接点(5)から離して電流を遮断するようにしてなるパック電池用のブレーカ。
  7. 請求項1ないしのいずれかに記載されるブレーカ(100)と、このブレーカ(100)を直列に接続してなる電池(16)とを備え、
    前記温度スイッチ(B)が、オン状態において電池(16)からヒーター(9)に通電するようにしてなるパック電池。
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CN108520848B (zh) * 2018-06-11 2023-09-01 佛山市高明欧一电子制造有限公司 一种远程电流温度控制器
CN110190361A (zh) * 2019-05-24 2019-08-30 苏州安靠电源有限公司 自控温电池
JP7354061B2 (ja) 2020-06-30 2023-10-02 ボーンズ株式会社 電気回路

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54118579A (en) * 1978-03-06 1979-09-14 Nitsukiyou Seisakushiyo Kk Thermal switch
JPH0834074B2 (ja) * 1989-10-16 1996-03-29 山田電機製造株式会社 プロテクタ
JPH04111138U (ja) * 1991-03-14 1992-09-28 繁孝 三谷 サーモスタツト
JP3825583B2 (ja) * 1999-06-25 2006-09-27 ウチヤ・サーモスタット株式会社 感熱遮断装置および電池パック
JP3779865B2 (ja) * 2000-08-08 2006-05-31 古河精密金属工業株式会社 バッテリーブレーカ
JP3609741B2 (ja) * 2001-03-30 2005-01-12 三洋電機株式会社 パック電池
JP4170232B2 (ja) * 2004-01-16 2008-10-22 株式会社小松ライト製作所 バイメタルを用いた安全装置
JP2006149177A (ja) * 2004-09-02 2006-06-08 Furukawa Electric Co Ltd:The 保護部品、保護装置、電池パック及び携帯用電子機器
JP2006100054A (ja) * 2004-09-29 2006-04-13 Texas Instr Japan Ltd 耐圧力性を有するバッテリープロテクタ
US8519816B2 (en) * 2008-04-10 2013-08-27 Uchiya Thermostat Co., Ltd. External operation thermal protector

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