JPH11306938A - サーマルプロテクタおよびこのサーマルプロテクタを用いた電池パック - Google Patents
サーマルプロテクタおよびこのサーマルプロテクタを用いた電池パックInfo
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- JPH11306938A JPH11306938A JP10111933A JP11193398A JPH11306938A JP H11306938 A JPH11306938 A JP H11306938A JP 10111933 A JP10111933 A JP 10111933A JP 11193398 A JP11193398 A JP 11193398A JP H11306938 A JPH11306938 A JP H11306938A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Breakers (AREA)
- Thermally Actuated Switches (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
行うことのできるサーマルプロテクタを提供する。 【解決手段】 容器1内に備えたプランジャー3の軸方
向の動作によって接点を接離することを基本とし、コイ
ル状の第1の圧縮ばね4とくの字状の板ばね5とをフラ
ンジ2を介して配置し、このフランジ2に板ばね5を反
転動作によって湾曲させる熱応動素子6を配置する。板
ばね5の先端部に係止部7を設け、係止部7が容器1の
内面の所定位置に形成された凹状の第1の被係止部8に
噛み合わされてラッチを構成する。
Description
る電気機器等の焼損を防ぐためのサーマルプロテクタ
と、それを装着した2次電池パックに関するものであ
る。
よって反転動作を行う熱応動素子を有する可動電極と、
この可動電極に対向して設けられ、かつ可動電極と接離
可能に設けられた固定電極とを備えており、機器の異常
温度上昇や、過電流に対し、熱応動素子がその動作温度
以上になると反転動作して可動電極と固定電極との接点
を開き、給電を遮断して機器を保護する。そして、電気
機器の異常が取り除かれ、熱応動素子の温度が下がる
と、熱応動素子は再び反転動作を行い、給電を再開す
る。このように自己復帰式サーマルプロテクタは取り替
え不要で電気機器の異常を検知させることができ、ヒュ
ーズとは異なる大きな利点を備えた安全素子の一つとし
て用いられる。
は、容器27内に、樹脂ブロック28に固定された固定
電極支持部29および熱応動素子支持部30と、固定電
極支持部29の一端部に設けられた固定電極31と、熱
応動素子支持部30の一端部に設けられた熱応動素子3
2と、熱応動素子32の一端部に設置された可動電極3
3とを備え、固定電極支持部29および熱応動素子支持
部30の他端部には、それぞれリード線34が接続さ
れ、このリード線34は容器27から外部に導出してい
る。なお、樹脂ブロック28は、充填剤13で容器27
内に固定されている。
復帰型のサーマルプロテクタは、現在2次電池パックの
分野において携帯電話等の比較的低電流容量の機器向け
に使用されている。一方、電動工具等に代表される大電
流容量の機器の場合、安全性の面から自己復帰型は適さ
ず、一度動作した後は作業者の手動操作による復帰方式
が要求されること、また許容される形状寸法に対して定
格電流が過大であることなどから、これまで2次短絡に
対する好適なサーマルプロテクタが存在せず、安全性の
問題が指摘され続けてきた。
になされたもので、手動復帰方式サーマルプロテクタを
提供することを目的とするものである。
のサーマルプロテクタは、内面に被係止部を有する容器
内に、固定電極と、可動電極と、前記固定電極に対して
前記可動電極を接離させるプランジャーと、前記プラン
ジャーに取付けられた第1のばねと、前記プランジャー
に取付けられ、かつ前記被係止部に係止される係止部を
有する第2のばねと、反転動作によって前記被係止部か
ら前記第2のばねの係止部を離脱させる熱応動素子とを
備え、前記第2のばねの係止部の離脱にともない、前記
第1のばねの伸縮作用によって前記プランジャーを軸方
向に移動させることにより、前記固定電極と前記可動電
極との接触状態を解除して離間させ、この離間状態を維
持するような構成を有している。
素子の反転動作にともなって第2のばねが湾曲し、第2
のばねの係止部が被係止部から離脱する。このとき第1
のばねの伸長によってプランジャーが移動し、固定電極
と可動電極との接触状態を解除して離間させ、回路を遮
断する。
ンジャーを第2のばねの係止部と被係止部とが係止する
位置まで押し戻してやれば再び固定電極と可動電極との
前記接点が閉じて給電が再開され、手動復帰型のサーマ
ルプロテクタを得ることができる。
サーマルプロテクタにおいて、前記熱応動素子が、前記
固定電極と前記可動電極との接点近傍に設置された構成
を有している。
電極との接点、すなわち通電による発熱部に、より近い
位置に配置することにより機器の過電流による自己発熱
に対する動作感度を向上させることができる。
請求項2に記載のサーマルプロテクタにおいて、前記容
器内面に前記第2のばねの係止部が係止できる別の被係
止部が形成されている構成を有している。
の離間状態において、第2のばねの係止部が、別の係止
部に係止されているためにプランジャーが不用意に接点
の閉方向へ移動しないようにすることができる。
請求項3のいずれかに記載のサーマルプロテクタにおい
て、前記第1のばねに対抗する付勢力を有する第3のば
ねが前記プランジャーに取付けられている構成を有して
いる。
の接圧の安定・最適化をすることができる。
請求項4のいずれかに記載のサーマルプロテクタにおい
て、前記第2のばねの一部に屈曲部または湾曲部が形成
されている構成を有している。
勢力によって第2のばねにたわみが生じる。このたわみ
の力を第2のばねの屈曲部または湾曲部で受けることに
よって第2のばねの係止部が被係止部から不用意に離脱
するのを防ぐことができる。
複数の2次電池が収納された電池パック内に、請求項1
ないし請求項5のいずれかに記載のサーマルプロテクタ
が電池回路に直列に接続され、前記サーマルプロテクタ
の前記固定電極と前記可動電極との離間状態を接触状態
とするとともに、前記電池回路のオフ状態をオン状態と
するリセットボタンが設置されている構成を有してい
る。
が発生した場合、固定電極と可動電極とが離間状態とな
り電池回路を遮断(オフ状態)することができる。この
後リセットボタンを押し戻して固定電極と可動電極とを
接触状態にすることで、電池回路を通電状態(オン状
態)にでき、給電が再開される。
電池パックにおいて、前記電池パックの一部に貫通孔が
形成され、前記貫通孔に前記リセットボタンが配置され
ている構成を有している。
池パックの外部から行うことができる。
請求項7に記載の電池パックにおいて、前記固定電極と
前記可動電極とが接触状態では、前記リセットボタンの
先端部が前記電池パックの外表面よりも内側に位置して
いる構成を有している。
着して使用する場合、サーマルプロテクタのリセットボ
タンが作業の支障とならないようにすることができる。
請求項8のいずれかに記載の電池パックについて、前記
貫通孔に取付けられ、かつ前記リセットボタンを操作可
能としたキャップを有する構成を有している。
する恐れのある水分、ほこり等の電池パック内部の2次
電池およびサーマルプロテクタに悪影響を及ぼす可能性
がある因子から電池パックを保護することができる。
実施の形態であるサーマルプロテクタは、絶縁性の容器
1の中に、ほぼ中央部に円板状のフランジ2を有する円
柱状のプランジャー3が、この容器1の中心軸と同方向
に設けられている。プランジャー3にはフランジ2を介
して、一方にはコイル状の第1の圧縮ばね4が、他方に
は、くの字状の板ばね5がそれぞれ配置されている。プ
ランジャー3のくの字状の板ばね5が設けられている側
に、一端がフランジ2に固定され、他端がくの字状の板
ばね5を反転動作によって湾曲させる熱応動素子6を配
置している。また、くの字状の板ばね5の端部には、こ
の端部を折曲して形成される係止部7が設けられてい
る。この係止部7が容器1の内面の所定位置に形成され
た凹状の第1の被係止部8に噛み合わされてラッチを構
成している。プランジャー3の第1の圧縮ばね4を配置
した側のプランジャー3の先端部には可動電極9が設け
られている。可動電極9は第1の固定電極10aおよび
第2の固定電極10bの両方に接触しており、くの字状
の板ばね5のたわみによって可動電極9と第1の固定電
極10aおよび第2の固定電極10bとの接点に接圧が
発生し、接点は接触状態を保ち、これによって、可動電
極9を介して第1および第2の固定電極10a,10b
間に電流経路が形成される。
温度が上昇すると、熱応動素子6の反転動作によってく
の字状の板ばね5が、図1に示す矢印のように徐々にプ
ランジャー3側に押される。熱応動素子6の動作温度が
所定温度に達して熱応動素子6の押し量がラッチを構成
している凹状の第1の被係止部8の溝深さを上回るとラ
ッチ、すなわち、くの字状の板ばね5の係止部7と第1
の被係止部8とが外れる。この瞬間、伸長方向に付勢さ
れていたコイル状の第1の圧縮ばね4が伸長するととも
に、プランジャー3がコイル状の第1の圧縮ばね4の伸
長方向に移動するため、図2に示すようにプランジャー
3の先端部に取り付けられた可動電極9が第1の固定電
極10aおよび第2の固定電極10bから離れて離間状
態となり、接点を開いて電流経路を遮断する。
伸長した距離分リセットボタン11、すなわちプランジ
ャー3の端部が容器1の外に突出する。
受け皿になればよく、円板状でなくてもよい。また、凹
状の第1の被係止部8の形状は、凸部であってもよい。
は、機器の異常状態が除かれたことを確認し、リセット
ボタン11をラッチが噛み合う位置まで押し戻してやれ
ば、第1の固定電極10aおよび第2の固定電極10b
と可動電極9とが接触状態となり、再び接点が閉じて給
電される。
13とで密閉されている。また、熱応動素子6の反転動
作をくの字状の板ばね5に効率よく伝達するために、く
の字状の板ばね5と熱応動素子6との接触点に突起14
をくの字状の板ばね5に設けることが望ましい。
態であるサーマルプロテクタの構成は、図1に示したサ
ーマルプロテクタと同様である。図1に示したサーマル
プロテクタと異なっているのは、容器1の内面に形成さ
れた凹状の第1の被係止部8に対し、可動電極9から遠
ざかる方向に所定距離を隔てて凹状の第2の被係止部1
5を形成したことである。
第2の固定電極10bと可動電極9とが離間した後、く
の字状の板ばね5の先端部の係止部7が凹状の第2の被
係止部15に係止することで離間状態が安定し、プラン
ジャー3が不用意に接点の閉方向へ戻ることがない。
態であるサーマルプロテクタの構成は、図1に示したサ
ーマルプロテクタと同様である。図1に示したサーマル
プロテクタと異なっているのは、プランジャー3のくの
字状の板ばね5を配置した側にコイル状の第2の圧縮ば
ね16を配置したことである。
の伸長方向への付勢力をくの字状の板ばね5のたわみと
コイル状の第2の圧縮ばね16の付勢力とによって受け
ることになるため、第1の固定電極10aおよび第2の
固定電極10bと可動電極9との接点の接圧およびくの
字状の板ばね5の設置の安定性を図ることができる。
態であるサーマルプロテクタの構成は、図1に示したサ
ーマルプロテクタと同様である。図1に示したサーマル
プロテクタと異なっているのは、くの字状の板ばね5の
一部にくの字状の板ばね5の一部を湾曲させて形成した
湾曲部17を有していることである。
第1の圧縮ばね4の伸長方向への付勢力をくの字状の板
ばね5のたわみで受ける際に、湾曲部17がヒンジの役
割を果たし、第1の固定電極10aおよび第2の固定電
極10bと可動電極9との接点の接圧およびくの字状の
板ばね5の設置の安定性を図ることができる。
5の一部を屈曲させて形成した屈曲部であってもよい。
態であるサーマルプロテクタの構成は、図1に示したサ
ーマルプロテクタと同様である。図1に示したサーマル
プロテクタと異なっているのは、フランジ2に対してく
の字状の板ばね5をコイル状の第1の圧縮ばね4と同じ
側に配置したことと、同じく第1の圧縮ばね4と同じ側
の容器1の内面の所定位置に形成されたくの字状の板ば
ね5の係止部7を係止するための被係止部18を設けた
ことと、プランジャー3の一部にストッパー19を設け
たことである。被係止部18は図1に示す被係止部8と
同様の機能を有する。また、ストッパー19は、プラン
ジャー3が接点を開く方向に移動した際、プランジャー
3の端部のリセットボタン11が容器1外に突出しすぎ
ることを防ぐことができる。
る熱応動素子6を可動電極9と第1の固定電極10aお
よび第2の固定電極10bとの通電による発熱部により
近い位置に配置することにより機器の過電流による自己
発熱に対する動作感度を向上させることができる。
は、図7に示すように、プランジャー3に形成したスト
ッパー19が容器1の内面に当接して所定の駆動距離を
保つように構成されている。
態であるサーマルプロテクタの構成は、図1に示すサー
マルプロテクタと同様である。図1のサーマルプロテク
タと異なっているのは、固定電極20と、固定電極20
と対向するようにばね作用を有する可動電極21を配置
したことである。可動電極21の一端が、第1の圧縮コ
イル側のプランジャー3の先端部に押圧されることで固
定電極20の一端と接して、接触状態を保つ。また、図
9に示すようにプランジャー3の軸方向の移動によって
プランジャー3に押圧されていた可動電極21が、ばね
作用によって固定電極20から開離して回路を遮断す
る。
プランジャー3が移動し、可動電極21は再びプランジ
ャー3に押圧されて固定電極20と接する位置に戻され
る。
形態である電池パックの構成は、となり合う2次電池2
2同士間にできる空間に本発明の第1ないし第6の実施
の形態のいずれかに記載のサーマルプロテクタ23を電
池回路に直列に接続し、かつ電池パックの外部からサー
マルプロテクタのリセットボタン11が操作できるよう
に設けられたものである。電池パックのケース24の一
部に貫通孔25が形成され、この貫通孔25にリセット
ボタン11を配置している。
常が発生した場合、装着したサーマルプロテクタ23内
の固定電極と可動電極との接点が離間状態となり回路を
遮断することができる。異常状態が除かれたことを確認
した後、貫通孔25から突出したリセットボタン11を
押し戻して固定電極と可動電極との接点を接触状態にし
てやることで再び接点が閉じて給電される。
ーマルプロテクタ23内の固定電極と可動電極との接点
が接触状態では図10のように、電池パックの外表面よ
り常に内側に位置してもよい。
形態である電池パックの構成は、図10に示した電池パ
ックと同様である。図10と異なっているのは、貫通孔
25に取付けられ、かつリセットボタン11を操作可能
としたキャップ26を有することである。
動復帰操作に支障をきたすことなく、作業中に貫通孔2
5から侵入する恐れのある水分、ほこり等の2次電池内
部の2次電池およびサーマルプロテクタ23に悪影響を
及ぼす因子から電池パックを保護できるという作用を有
する。
部から取付けているが、ケース24の外表面に取付けて
も問題ない。
い構造の手動復帰型サーマルプロテクタを得ることがで
き、大電流容量の機器である電動工具等の電池パックに
用いれば、2次短絡等に対する好適なサーマルプロテク
タを得ることができる。
テクタにおいて固定電極と可動電極とが接触状態にある
一部切欠正面図
一部切欠正面図
テクタの要部拡大一部切欠正面図
テクタの一部切欠正面図
テクタの一部切欠正面図
テクタにおいて固定電極と可動電極とが接触状態にある
一部切欠正面図
一部切欠正面図
テクタにおいて固定電極と可動電極とが接触状態にある
一部切欠正面図
一部切欠正面図
の一部切欠正面図
の一部切欠正面図
Claims (9)
- 【請求項1】 内面に被係止部を有する容器内に、固定
電極と、可動電極と、前記固定電極に対して前記可動電
極を接離させるプランジャーと、前記プランジャーに取
付けられた第1のばねと、前記プランジャーに取付けら
れ、かつ前記被係止部に係止される係止部を有する第2
のばねと、反転動作によって前記被係止部から前記第2
のばねの係止部を離脱させる熱応動素子とを備え、前記
第2のばねの係止部の離脱にともない、前記第1のばね
の伸縮作用によって前記プランジャーを軸方向に移動さ
せることにより、前記固定電極と前記可動電極との接触
状態を解除して離間させ、この離間状態を維持するよう
にしたことを特徴とするサーマルプロテクタ。 - 【請求項2】 前記熱応動素子が、前記固定電極と前記
可動電極との接点近傍に設置されていることを特徴とす
る請求項1記載のサーマルプロテクタ。 - 【請求項3】 前記容器内面に、前記第2のばねの係止
部が係止できる別の被係止部が形成されていることを特
徴とする請求項1または請求項2に記載のサーマルプロ
テクタ。 - 【請求項4】 前記第1のばねに対抗する付勢力を有す
る第3のばねが前記プランジャーに取付けられているこ
とを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記
載のサーマルプロテクタ。 - 【請求項5】 前記第2のばねの一部に屈曲部または湾
曲部が形成されていることを特徴とする請求項1ないし
請求項4のいずれかに記載のサーマルプロテクタ。 - 【請求項6】 複数の2次電池が収納された電池パック
内に、請求項1ないし請求項5のいずれかに記載のサー
マルプロテクタが電池回路に直列に接続され、前記サー
マルプロテクタの前記固定電極と前記可動電極との離間
状態を接触状態とするとともに、前記電池回路のオフ状
態をオン状態とするリセットボタンが設置されているこ
とを特徴とする電池パック。 - 【請求項7】 前記電池パックの一部に貫通孔が形成さ
れ、前記貫通孔に前記リセットボタンが配置されている
ことを特徴とする請求項6記載の電池パック。 - 【請求項8】 前記固定電極と前記可動電極とが接触状
態では、前記リセットボタンの先端部が前記電池パック
の外表面よりも内側に位置していることを特徴とする請
求項6または請求項7に記載の電池パック。 - 【請求項9】 前記貫通孔に取付けられ、かつ前記リセ
ットボタンを操作可能としたキャップを有することを特
徴とする請求項6ないし請求項8のいずれかに記載の電
池パック。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10111933A JPH11306938A (ja) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | サーマルプロテクタおよびこのサーマルプロテクタを用いた電池パック |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10111933A JPH11306938A (ja) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | サーマルプロテクタおよびこのサーマルプロテクタを用いた電池パック |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11306938A true JPH11306938A (ja) | 1999-11-05 |
Family
ID=14573783
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10111933A Pending JPH11306938A (ja) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | サーマルプロテクタおよびこのサーマルプロテクタを用いた電池パック |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11306938A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114142154A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-03-04 | 歌尔光学科技有限公司 | 一种电池仓装置、人机交互设备 |
-
1998
- 1998-04-22 JP JP10111933A patent/JPH11306938A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114142154A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-03-04 | 歌尔光学科技有限公司 | 一种电池仓装置、人机交互设备 |
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