JPS6154166A - ブリツジ素子 - Google Patents
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- JPS6154166A JPS6154166A JP60156853A JP15685385A JPS6154166A JP S6154166 A JPS6154166 A JP S6154166A JP 60156853 A JP60156853 A JP 60156853A JP 15685385 A JP15685385 A JP 15685385A JP S6154166 A JPS6154166 A JP S6154166A
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- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
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- H01M10/4207—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
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- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
- H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
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- H—ELECTRICITY
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- H01M50/581—Devices or arrangements for the interruption of current in response to temperature
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/18—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for batteries; for accumulators
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
- H01M2200/10—Temperature sensitive devices
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、電気部品、特に再充電可能な電気化学電池を
橋絡するための2個の電気接続端子を有するブリッジ素
子に関する。
橋絡するための2個の電気接続端子を有するブリッジ素
子に関する。
ブリッジ素子は、再充電可能な電気化学電池で構成され
た高温蓄電池(バッテリ)に特に使用される。この場合
、機能に障害が生じたため、電池列の容量をあ1)減少
しないように、高温蓄電池の電流回路から分離しなけれ
ばならない蓄電セルを橋絡するために、ブリッジ素子が
使用される。車両に使用される高温蓄電池においては、
多数の電気化学電池(蓄電セル)を直列に接続し、ごく
少数を並列に接続することが必要である。その理由は、
上記の蓄電池のエネルギ容量が一般に40 kWh未満
であって、個別電池のエネルギ容量が80Wh以上であ
ることにある。その結果、車両用電池列は500個以下
の電池を包含しなければならない。個別電池の電圧が約
2vで上記の蓄電池によフ合計200Vを発生しようと
する場合は、100個の電池を直列に接続しなけれがな
らない。それは、最大5個の電池を並列に接続すればよ
いことを意味する。5個の並列接続の電池では冗長度が
あまシ大きくないから、な゛るべく多数の電池を直列に
接続することが好ましい。そしてこの分岐を並列に接続
することができるから、第1図に示す回路図が生じる。
た高温蓄電池(バッテリ)に特に使用される。この場合
、機能に障害が生じたため、電池列の容量をあ1)減少
しないように、高温蓄電池の電流回路から分離しなけれ
ばならない蓄電セルを橋絡するために、ブリッジ素子が
使用される。車両に使用される高温蓄電池においては、
多数の電気化学電池(蓄電セル)を直列に接続し、ごく
少数を並列に接続することが必要である。その理由は、
上記の蓄電池のエネルギ容量が一般に40 kWh未満
であって、個別電池のエネルギ容量が80Wh以上であ
ることにある。その結果、車両用電池列は500個以下
の電池を包含しなければならない。個別電池の電圧が約
2vで上記の蓄電池によフ合計200Vを発生しようと
する場合は、100個の電池を直列に接続しなけれがな
らない。それは、最大5個の電池を並列に接続すればよ
いことを意味する。5個の並列接続の電池では冗長度が
あまシ大きくないから、な゛るべく多数の電池を直列に
接続することが好ましい。そしてこの分岐を並列に接続
することができるから、第1図に示す回路図が生じる。
この図では、電池は単に電気接続で示されている。この
図で判るように、それぞれn個の電池が直列に接続され
て1つの分岐Kまとめられる。それぞれn個の電池を有
するm個の分岐が並列に接続され、1つのブロックを構
成する。電池列全体はこのような直列接続の2個のブロ
ックから成る。第1図に示す例によれば、電池列はn
X m X p個の電池を含む。
図で判るように、それぞれn個の電池が直列に接続され
て1つの分岐Kまとめられる。それぞれn個の電池を有
するm個の分岐が並列に接続され、1つのブロックを構
成する。電池列全体はこのような直列接続の2個のブロ
ックから成る。第1図に示す例によれば、電池列はn
X m X p個の電池を含む。
直列回路の1個の電池が欠陥を生じると、上記の回路に
問題が起こる。ナトリウム硫黄電池においては、固体電
解質に割れが発生し、このため反応物質でちるナトリウ
ムと硫黄が互いに直接に化学反応し、電池からもはや電
圧が送出されないことによって、欠陥が生じる場合が多
いことが判明した。このような欠陥電池は、無傷の電池
のオーム抵抗のたいてい2倍以上の大きな内部抵抗を有
する。その結果、欠陥電池がある分岐には充電又は放電
電流が極めて僅かしか、又は全く流れない。欠陥電池の
抵抗が極めて大きければ、欠陥電池がある分岐は電流供
給に対して全く働かない。つまシ全電池列の容量は無傷
の電池の容量の(m −1) / mである。
問題が起こる。ナトリウム硫黄電池においては、固体電
解質に割れが発生し、このため反応物質でちるナトリウ
ムと硫黄が互いに直接に化学反応し、電池からもはや電
圧が送出されないことによって、欠陥が生じる場合が多
いことが判明した。このような欠陥電池は、無傷の電池
のオーム抵抗のたいてい2倍以上の大きな内部抵抗を有
する。その結果、欠陥電池がある分岐には充電又は放電
電流が極めて僅かしか、又は全く流れない。欠陥電池の
抵抗が極めて大きければ、欠陥電池がある分岐は電流供
給に対して全く働かない。つまシ全電池列の容量は無傷
の電池の容量の(m −1) / mである。
個別電池の橋絡のために設けられたブリッジ素子は、西
独特許第3117385号明細書によシ公知である。ブ
リッジ素子は実質的[2個の相接する室から成る。第1
の室は金属又は分解可能な金属化合物が充填されている
。金属は電池の使用温度で融状であシ、金属化合物はこ
の温度で分解可能でなければならない。ブリッジ素子の
第2の室は2個の電極の、所定の相互間隔で配設された
接触面を収容する。もう一つの電極が、金属又は金属化
合物を充填した室に納められている。電池が高オームに
なると、その電極の電圧が反転すると共K、ブリッジ素
子の接続端子の電圧が反転する。これによって第1の室
に収容された金属又は金属化合物が第2の室へ運ばれる
。第2の室が金属又は金属化合物で完全に充填されると
、この室の中に配設された2個の電極が融状材料によっ
て電導結合されるから、直列回路を流れる電流が今度は
ブリッジ素子を流れる。このブリッジ素子の欠点は、構
造があまシに高価であシ、多くの場所を必要とすること
でおる。熱絶縁で取囲まれた高温蓄電池には、このよう
な多大な場所の余裕はない。
独特許第3117385号明細書によシ公知である。ブ
リッジ素子は実質的[2個の相接する室から成る。第1
の室は金属又は分解可能な金属化合物が充填されている
。金属は電池の使用温度で融状であシ、金属化合物はこ
の温度で分解可能でなければならない。ブリッジ素子の
第2の室は2個の電極の、所定の相互間隔で配設された
接触面を収容する。もう一つの電極が、金属又は金属化
合物を充填した室に納められている。電池が高オームに
なると、その電極の電圧が反転すると共K、ブリッジ素
子の接続端子の電圧が反転する。これによって第1の室
に収容された金属又は金属化合物が第2の室へ運ばれる
。第2の室が金属又は金属化合物で完全に充填されると
、この室の中に配設された2個の電極が融状材料によっ
て電導結合されるから、直列回路を流れる電流が今度は
ブリッジ素子を流れる。このブリッジ素子の欠点は、構
造があまシに高価であシ、多くの場所を必要とすること
でおる。熱絶縁で取囲まれた高温蓄電池には、このよう
な多大な場所の余裕はない。
この発明の目的は、寸法が小さく定められ、簡単な構造
を有し、しかも安価に製造することができる。電気部品
用、特に電気化学電池用ブリッジ素子を提供することで
ある。
を有し、しかも安価に製造することができる。電気部品
用、特に電気化学電池用ブリッジ素子を提供することで
ある。
本発明に基づき一部がばねとして形成された少くとも2
個の電導部材を介して一方の接続端子と電導結合された
半導体部品と、電流が流れて半導体部品の温度を所定の
値に上昇すると、両方の接続端子が互いに低オーム結合
されるこ゛とによって、上記の目的が達成される。
個の電導部材を介して一方の接続端子と電導結合された
半導体部品と、電流が流れて半導体部品の温度を所定の
値に上昇すると、両方の接続端子が互いに低オーム結合
されるこ゛とによって、上記の目的が達成される。
本発明によれば、必要に応じて橋絡しようとする各電気
部品毎に上記のブリッジ素子が並列に接続される。ナト
リウム及び硫黄ペースの電池で構成された高温蓄電池の
場合、各電池の両方の接続端子が上記のブリッジ素子を
介して互いに結合される。
部品毎に上記のブリッジ素子が並列に接続される。ナト
リウム及び硫黄ペースの電池で構成された高温蓄電池の
場合、各電池の両方の接続端子が上記のブリッジ素子を
介して互いに結合される。
ブリッジ素子は、他の電池と直列に接続された電池が無
傷の場合は、電流がこの電池自体を流れるように構成さ
れている。電池の内部に故障、例えば電池の2つの反応
対案を互いに隔離するβ酸化アルミニウム製固体電解質
の破損が起こると、電池は高オームになシ、電池を通る
電7候の流れが遮断される。この場合、電流は完全にブ
リッジ素子によって受領される。
傷の場合は、電流がこの電池自体を流れるように構成さ
れている。電池の内部に故障、例えば電池の2つの反応
対案を互いに隔離するβ酸化アルミニウム製固体電解質
の破損が起こると、電池は高オームになシ、電池を通る
電7候の流れが遮断される。この場合、電流は完全にブ
リッジ素子によって受領される。
本発明の一実施態様においては、ブリッジ素子が並列に
接続された電池に持続的機能障害がある時に初めてブリ
ッジ素子が応答するように構成される。この場合、電池
の機能が正常ならば、ブリッジ素子に微弱な逆電流しか
流れない。
接続された電池に持続的機能障害がある時に初めてブリ
ッジ素子が応答するように構成される。この場合、電池
の機能が正常ならば、ブリッジ素子に微弱な逆電流しか
流れない。
また本発明によれば、電池が最大容量まで充電され、又
は完全に放電した時も応答するように構成することがで
きる。完全に充電された電池は高オームになる。すなわ
ち電池には極めて小さな電流しか流孔ない。つまシミ池
の直列回路でこの直列接続を通る電流の流れが遮断され
る訳である。まだ完全に充電されていない電池はそれ以
上充電されないから、この直列接続の電池の総容量は他
の直列回路よシ低い0本発明に基づくプリツノ素子によ
って電池は最大充電に到達しても、その直列回路のすべ
ての電池が充電されるまで橋絡される。電圧がゼロの値
に到達するまで電池が放電した場合も、上記の橋絡が可
能であシ、有意義である。電池を通る電池回路がその場
合、同じくブリッジ素子によって橋絡されるならば、短
絡電流が電池を通って流れることが回避される。特に電
池電圧を転極させて負にする電流が、外部から電池に強
制されることが防止される。
は完全に放電した時も応答するように構成することがで
きる。完全に充電された電池は高オームになる。すなわ
ち電池には極めて小さな電流しか流孔ない。つまシミ池
の直列回路でこの直列接続を通る電流の流れが遮断され
る訳である。まだ完全に充電されていない電池はそれ以
上充電されないから、この直列接続の電池の総容量は他
の直列回路よシ低い0本発明に基づくプリツノ素子によ
って電池は最大充電に到達しても、その直列回路のすべ
ての電池が充電されるまで橋絡される。電圧がゼロの値
に到達するまで電池が放電した場合も、上記の橋絡が可
能であシ、有意義である。電池を通る電池回路がその場
合、同じくブリッジ素子によって橋絡されるならば、短
絡電流が電池を通って流れることが回避される。特に電
池電圧を転極させて負にする電流が、外部から電池に強
制されることが防止される。
本発明によれば、ブリッジ素子は、一部がばねとして構
成された少くとも2個の電導部材を。
成された少くとも2個の電導部材を。
介してブリッジ素子の一方の接続端子と電気的結合され
た半導体素子から成る。各部品、特に各電気化学電池毎
に1個の上記ブリッジ素子が並列に接続される。ブリッ
ジ素子は蓄電セルと共に、外部に対して熱絶縁によって
画成された蓄電池の内部に配設される。蓄電池の内室に
は、電池の使用温度に和尚する3 50 ’Cの温度が
支配する。1つの電池が高オームになると、直列回路の
すべての電流がブリッジ素子、特にその半導体部品を流
れる。このためブリッジ素子内部の温度が570℃以上
に上昇するから、半導体部品のガラスカプセルが融解し
始める。一実施態様においては、半導体部品が円板状部
材と接触ばねを介して第1の接続端子と結合される。
た半導体素子から成る。各部品、特に各電気化学電池毎
に1個の上記ブリッジ素子が並列に接続される。ブリッ
ジ素子は蓄電セルと共に、外部に対して熱絶縁によって
画成された蓄電池の内部に配設される。蓄電池の内室に
は、電池の使用温度に和尚する3 50 ’Cの温度が
支配する。1つの電池が高オームになると、直列回路の
すべての電流がブリッジ素子、特にその半導体部品を流
れる。このためブリッジ素子内部の温度が570℃以上
に上昇するから、半導体部品のガラスカプセルが融解し
始める。一実施態様においては、半導体部品が円板状部
材と接触ばねを介して第1の接続端子と結合される。
半導体部品はケースの内面に載坐して電導結合される。
接触ばねの第1の端部は、接触ばねと半導体部品の間に
配設された部材を押圧する。
配設された部材を押圧する。
接触ばねの第2の端部は絶縁されてケースの壁体を貫い
て外へ導き出され、そこでブリッジ素子の第1の接続端
子と結合される。金属ケースの外面にブリッジ素子の第
2の接続端子が固定されている。ブリッジ素子の内部の
温度上昇によシ円板状部材も融解し始めるから、この円
板状部材は半導体部品と共に短絡素子を形成する。
て外へ導き出され、そこでブリッジ素子の第1の接続端
子と結合される。金属ケースの外面にブリッジ素子の第
2の接続端子が固定されている。ブリッジ素子の内部の
温度上昇によシ円板状部材も融解し始めるから、この円
板状部材は半導体部品と共に短絡素子を形成する。
更に接触ばねによってこの短絡素子と電気接続端子の間
の電気的結合が形成される。
の電気的結合が形成される。
本発明の別の実施態様においては、半導体部品の第1の
接続端子が接触ばねと共にさらばねを介して、この半導
体部品が内設されたケースの内面と電導結合される。ケ
ースのこの第1の内側境界面に対向して、同じく電導性
の第2の境界面がちシ、これに半導体部品が直結される
。
接続端子が接触ばねと共にさらばねを介して、この半導
体部品が内設されたケースの内面と電導結合される。ケ
ースのこの第1の内側境界面に対向して、同じく電導性
の第2の境界面がちシ、これに半導体部品が直結される
。
2つの電導性境界面の間に2個の絶縁性境界面が配設さ
れ、こうして閉じたケースが形成される。第1の電導性
境界面の外面にブリッジ素子の第1の接続端子が、第2
の電導性壁体に第2の電気接続端子が固定される。通常
、電池を流れるすべての電流がこのブリッジ素子を流れ
ると、半導体部品の温度が急激に上昇するから、半導体
部品のガラスカプセルが融解し始める。
れ、こうして閉じたケースが形成される。第1の電導性
境界面の外面にブリッジ素子の第1の接続端子が、第2
の電導性壁体に第2の電気接続端子が固定される。通常
、電池を流れるすべての電流がこのブリッジ素子を流れ
ると、半導体部品の温度が急激に上昇するから、半導体
部品のガラスカプセルが融解し始める。
それによってばねの緊圧が減少する。そこでさらばねが
伸びるから、接触ばねが半導体部品の方向に押されて、
ケースの内部に突出するピンの上に当接する。ピンは第
2の金属境界面と電導結合されている。こうしてケース
の2つの壁体の間、特にこれらの壁体に固定された、ブ
リッジ素子の2つの接続端子の間に、低オーム結合が形
成される。
伸びるから、接触ばねが半導体部品の方向に押されて、
ケースの内部に突出するピンの上に当接する。ピンは第
2の金属境界面と電導結合されている。こうしてケース
の2つの壁体の間、特にこれらの壁体に固定された、ブ
リッジ素子の2つの接続端子の間に、低オーム結合が形
成される。
ブリッジ素子の製造に使用される半導体部品は、例えば
ツェナーダイオードとして構成することができる。
ツェナーダイオードとして構成することができる。
半導体部品としてシリコンダイオードを使用する場合は
、電池の機能が正常な時に小さな逆電流しか流れないよ
うに分極する。電池が高オームになり、その接続端子に
電圧の反転が起こると、半導体部品が順方向に分極する
から、ブリッジ素子は全電流と受領することができる。
、電池の機能が正常な時に小さな逆電流しか流れないよ
うに分極する。電池が高オームになり、その接続端子に
電圧の反転が起こると、半導体部品が順方向に分極する
から、ブリッジ素子は全電流と受領することができる。
しかし高い蓄電池温度のもとて逆電流を低減するために
は、E化ガリウム又はリン化ガリウムの半導体素子を使
用した方がよい。
は、E化ガリウム又はリン化ガリウムの半導体素子を使
用した方がよい。
第2図に示すブリッジ素子1は実質的に半導体部品2と
円板状部材3と接触ばね4から成る。
円板状部材3と接触ばね4から成る。
ブリッジ素子1の外側は、カップ状に形成された金属ケ
ース5によって画定される。半導体部品2はシリコンダ
イオード又はツェナーダイオードとして構成される。そ
して金属ケース5の内面に配設され、直接にこの内面と
電気的結合される。半導体部品2の第2の電気接続端子
は円板状部材3を介して接触ばねに接続する。円板状部
材3は易融合金、例えばアルミニウム合金製である。円
板状部材3の表面上に接触ばね4が配設され、部材3と
接触ばね4の間に電気的結合が生じる。接触ばね4は、
その第1の端部が円板状部材3の表面をしりか9と押圧
するように設置されている。特に接触ばね4は予圧状態
でケース5の内部に配設される。接触ばね4の第2の端
部は蓋6を貫いて外へ導き出される。蓋6は58°C以
上の温度に耐える絶縁材料で作られている。接触ばねの
第2の端部は外へ張り出し、ブリッジ素子の第1の接続
端子と電気的結合される。接続端子7は例えば棒形導体
から成る。ブリッジ素子1の第2の接続端子8も棒形導
体から成り、ケース5の外面と電気的結合される。通常
、電池を流れる全電流がこのブリッジ素子1に流れ込む
ならば、少くとも半導体部品2と円板状部材3の区域K
、少くとも570℃以上の温度上昇をもたらす。
ース5によって画定される。半導体部品2はシリコンダ
イオード又はツェナーダイオードとして構成される。そ
して金属ケース5の内面に配設され、直接にこの内面と
電気的結合される。半導体部品2の第2の電気接続端子
は円板状部材3を介して接触ばねに接続する。円板状部
材3は易融合金、例えばアルミニウム合金製である。円
板状部材3の表面上に接触ばね4が配設され、部材3と
接触ばね4の間に電気的結合が生じる。接触ばね4は、
その第1の端部が円板状部材3の表面をしりか9と押圧
するように設置されている。特に接触ばね4は予圧状態
でケース5の内部に配設される。接触ばね4の第2の端
部は蓋6を貫いて外へ導き出される。蓋6は58°C以
上の温度に耐える絶縁材料で作られている。接触ばねの
第2の端部は外へ張り出し、ブリッジ素子の第1の接続
端子と電気的結合される。接続端子7は例えば棒形導体
から成る。ブリッジ素子1の第2の接続端子8も棒形導
体から成り、ケース5の外面と電気的結合される。通常
、電池を流れる全電流がこのブリッジ素子1に流れ込む
ならば、少くとも半導体部品2と円板状部材3の区域K
、少くとも570℃以上の温度上昇をもたらす。
この温度上昇により半導体部品の周囲のガラスカプセル
と部材3が融解し始める。同時に半導体部品2が接触ば
ね4によって部材3に押込まれるから、こうして形成さ
れた短絡素子を介して接触ばねが境界面と結合され、そ
れによってブリッジ素子の接続端子7及び8の間に電気
的結合が形成される。
と部材3が融解し始める。同時に半導体部品2が接触ば
ね4によって部材3に押込まれるから、こうして形成さ
れた短絡素子を介して接触ばねが境界面と結合され、そ
れによってブリッジ素子の接続端子7及び8の間に電気
的結合が形成される。
第3図は実質的に半導体部品2と接触ばね3とさらばね
4から成るブリッジ素子1の変型を示す。半導体部品2
は直方体状のケース5の内部に配設される。ケース5は
2個の相対する電導性境界壁5A及び5Bを有し、残余
の境界壁5D及び5Eは絶縁材料製である。半導体部品
の第1の接続端子は電導性境界壁5Aに直結される。そ
の接続端子2Aは境界面5Aの凹陥部に電導的に挿着さ
れている。半導体の第2の接続端子2Bは接触ばね3の
空欠部に電導的に挿着される。円板状接触ばね3の外縁
は、ケース5の第2の電導性境界面5Bの、ケース5の
内室に突出する、かぎ形に形成された腕5Eに接続する
。円板状接触ばね3の表面と境界面5Bの内面の間に、
さらばね4が緊圧状態で配設される。上述の処置によっ
て半導体部品2の接続端子2Bが一方では接触ばね3と
腕5Eを介して、他方では接触ばね3とさらばね4を介
して、電導性境界面5Bと電気的結合される。ケース5
の内室に突出し、境界面5Aと電気的結合されたピン6
が、境界面5DK平行する。ビン6は接触ばね4から僅
かな間隔で終わるように、内室に挿入されている。第1
の電導接続部材7はケース5の境界面5Aと結合される
。この接合部材7は、ここに示す実施例では棒形導体か
ら成る。第2の電気接続部材8は境界面5Bの外側に固
定され、同じく棒形導体から成る。
4から成るブリッジ素子1の変型を示す。半導体部品2
は直方体状のケース5の内部に配設される。ケース5は
2個の相対する電導性境界壁5A及び5Bを有し、残余
の境界壁5D及び5Eは絶縁材料製である。半導体部品
の第1の接続端子は電導性境界壁5Aに直結される。そ
の接続端子2Aは境界面5Aの凹陥部に電導的に挿着さ
れている。半導体の第2の接続端子2Bは接触ばね3の
空欠部に電導的に挿着される。円板状接触ばね3の外縁
は、ケース5の第2の電導性境界面5Bの、ケース5の
内室に突出する、かぎ形に形成された腕5Eに接続する
。円板状接触ばね3の表面と境界面5Bの内面の間に、
さらばね4が緊圧状態で配設される。上述の処置によっ
て半導体部品2の接続端子2Bが一方では接触ばね3と
腕5Eを介して、他方では接触ばね3とさらばね4を介
して、電導性境界面5Bと電気的結合される。ケース5
の内室に突出し、境界面5Aと電気的結合されたピン6
が、境界面5DK平行する。ビン6は接触ばね4から僅
かな間隔で終わるように、内室に挿入されている。第1
の電導接続部材7はケース5の境界面5Aと結合される
。この接合部材7は、ここに示す実施例では棒形導体か
ら成る。第2の電気接続部材8は境界面5Bの外側に固
定され、同じく棒形導体から成る。
電池を通って流れる全電流がこのブリッジ素子に流れ込
むと、ここでも特に半導体部品2の区域に570°C以
上の温度上昇が起こ)、このため半導体部品のガラスカ
プセルが融解し始める。さらばねを緊圧状態で接触ばね
3と境界面5Bの間に保持するガラスカプセルの強度カ
減少する。さらばね4が伸びるので、接触ばね3がビン
6の方向に押圧されて、ピンの表面上に載坐する。こう
して電導性境界面5Aと、同じく電導性の境界面5Bと
の間に低オーム電気的結合が形成される。
むと、ここでも特に半導体部品2の区域に570°C以
上の温度上昇が起こ)、このため半導体部品のガラスカ
プセルが融解し始める。さらばねを緊圧状態で接触ばね
3と境界面5Bの間に保持するガラスカプセルの強度カ
減少する。さらばね4が伸びるので、接触ばね3がビン
6の方向に押圧されて、ピンの表面上に載坐する。こう
して電導性境界面5Aと、同じく電導性の境界面5Bと
の間に低オーム電気的結合が形成される。
第2図と第3図で説明した2つの実施例では、電池に欠
陥がある場合ばかシでなく、電池が最大容量まで充電さ
れ、又はその電圧がゼロの値に達した場合にも、ブリッ
ジ素子が電池を通る電流を受は入れるように、使用する
半導体部品2をツェナーダイオードとして構成すること
が可能である。定格電圧が電池の最大充電電圧に相当し
、かつブリッジ素子が前述の条件のもとて一時的に電流
を受領することもできるように、順方向電圧が極めて微
弱であるツェナーダイオードを使用することが好ましい
。
陥がある場合ばかシでなく、電池が最大容量まで充電さ
れ、又はその電圧がゼロの値に達した場合にも、ブリッ
ジ素子が電池を通る電流を受は入れるように、使用する
半導体部品2をツェナーダイオードとして構成すること
が可能である。定格電圧が電池の最大充電電圧に相当し
、かつブリッジ素子が前述の条件のもとて一時的に電流
を受領することもできるように、順方向電圧が極めて微
弱であるツェナーダイオードを使用することが好ましい
。
第4図に3個の直列接続の電池(蓄電セル)20を示す
。各電池20にブリッジ素子1が並列に接続されている
。電池20の内2個は、第2図に示し、当該の明細書で
詳しく説明した各各1個のブリッジ素子を装備し、第3
の電池2゜は、第3図に示し、当該の明細書で説明した
ブリッジ素子1と結合される。2つの実施態様は等価で
ち)、必要ならば第3図に示すように使用することがで
きる。各電池20の外側はカップ状の金属ケース21に
よって画定される。その内部にはβ酸化アルミニウムの
、同じくカップ状の固体電解質22が配設される。ここ
に示す実施態様では、固定電解質22と金属ケース2ノ
の間に陰極室23が配設され、固定電解質22の内部に
陽極室24がある。陽極室24はナトリウム(ここに図
示せず)で充填されている。陰極室23の中には、第2
の反応体の役割をする硫黄(ここに図示せず)である。
。各電池20にブリッジ素子1が並列に接続されている
。電池20の内2個は、第2図に示し、当該の明細書で
詳しく説明した各各1個のブリッジ素子を装備し、第3
の電池2゜は、第3図に示し、当該の明細書で説明した
ブリッジ素子1と結合される。2つの実施態様は等価で
ち)、必要ならば第3図に示すように使用することがで
きる。各電池20の外側はカップ状の金属ケース21に
よって画定される。その内部にはβ酸化アルミニウムの
、同じくカップ状の固体電解質22が配設される。ここ
に示す実施態様では、固定電解質22と金属ケース2ノ
の間に陰極室23が配設され、固定電解質22の内部に
陽極室24がある。陽極室24はナトリウム(ここに図
示せず)で充填されている。陰極室23の中には、第2
の反応体の役割をする硫黄(ここに図示せず)である。
各反応体室23.,24の中に集電体25.26が突出
する。集電体25にブリッジ素子の当該の接続部材7が
、また集電体26に当該の接続部材8が電気的結合され
る。電池20が完全に機能し得る限り、電流は電池20
を貫いて流れる。ブリッジ素子1は前述のように、電池
が完全に機能する場合、ブリッジ素子に極めて微弱な逆
電流しか流れないように設置されている。ブリッジ素子
1に含まれる半導体部品2をツェナーダイオードとして
構成すれば、電池が完全に充電され、又は完全に放電し
た場合でも、ブリッジ素子は電流を受は入れることがで
きる。しかしこの電流受入は短時間に過ぎない。電池2
0の内部に欠陥が現れた場合に初めて、電流回路がブリ
ッジ素子1によって持続的に橋絡される。
する。集電体25にブリッジ素子の当該の接続部材7が
、また集電体26に当該の接続部材8が電気的結合され
る。電池20が完全に機能し得る限り、電流は電池20
を貫いて流れる。ブリッジ素子1は前述のように、電池
が完全に機能する場合、ブリッジ素子に極めて微弱な逆
電流しか流れないように設置されている。ブリッジ素子
1に含まれる半導体部品2をツェナーダイオードとして
構成すれば、電池が完全に充電され、又は完全に放電し
た場合でも、ブリッジ素子は電流を受は入れることがで
きる。しかしこの電流受入は短時間に過ぎない。電池2
0の内部に欠陥が現れた場合に初めて、電流回路がブリ
ッジ素子1によって持続的に橋絡される。
第1図は高温電池列の回路構造略図、第2図は本発明に
基づくブリッジ素子の断面略図、第3図は本発明に基づ
くブリッジ素子の変型の断面略図、第4図はそれぞれブ
リッジ素子を装備する複数個の電池の直列回路の略図を
示す。 2・・・半導体部品、3・・・円板状部材、4・・・接
触ばね、7・・・接続端子、8・・・接続端子、20・
・・電気化学電池。
基づくブリッジ素子の断面略図、第3図は本発明に基づ
くブリッジ素子の変型の断面略図、第4図はそれぞれブ
リッジ素子を装備する複数個の電池の直列回路の略図を
示す。 2・・・半導体部品、3・・・円板状部材、4・・・接
触ばね、7・・・接続端子、8・・・接続端子、20・
・・電気化学電池。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)電気部品、特に再充電可能な電気化学電池を橋絡す
るための2個の電気接続端子(7、8)を有するブリッ
ジ素子において、一部がばねとして形成された少くとも
2個の電導部材(3、4)を介して一方の接続端子(7
、8)に前記半導体部品(2)が電気的に接続され、通
電により半導体部品(2)の温度が所定の値まで上昇す
ると、前記両接続端子(7、8)が互いに低オーム結合
されることを特徴とするブリッジ素子。 2)前記半導体部品(2)が易融合金の円板状部材(3
)を介して、予圧された接触ばね(4)と結合され、第
1の接続端子(7)が上記の接触ばねの第2の自由端に
接続され、かつ半導体部品(2)が第2の接続端子(8
)に直結されることを特徴とする、特許請求の範囲第1
項に記載のブリッジ素子。 3)前記半導体部品(2)を金属ケース(5)の内面上
に電導的に配設し、かつ第2の接続端子(8)の役割を
する棒形電気導体をケース(5)の外面に固定したこと
を特徴とする、特許請求の範囲第1項又は第2項に記載
のブリッジ素子。 4)易融合金製の前記円板状部材(3)が 570℃以上の温度上昇で前記半導体部品(2)と接合
されて低オーム短絡部材となることを特徴とする、特許
請求の範囲第1項ないし第3項のいずれか1に記載のブ
リッジ素子。 5)前記円板状部材(3)がアルミニウム又はアルミニ
ウム合金製であることを特徴とする、特許請求の範囲第
1項ないし第4項のいずれか1に記載のブリッジ素子。 6)接触ばね(4)をケース(5)の内部に予圧状態で
設置し、かつ接触ばね(4)の第2の端部を絶縁してケ
ース(5)から導き出し、第1の接続端子(7)の役割
をする棒形電気導体と結合したことを特徴とする、特許
請求の範囲第1項ないし第6項のいずれか1に記載のブ
リッジ素子。 7)相対して配設された2個の電導性境界面(5A、5
B)を有するケース(5)と、前記半導体部品(2)が
第1の境界面(5A)に直結され、第2の境界面(5B
)に一方では接触ばね(3)を介し、他方では接触ばね
(3)とさらばね(4)を介して結合されることを特徴
とする、特許請求の範囲第1項に記載のブリッジ素子。 8)接触ばね(3)の縁端部の一部区域が第2の境界面
(5B)の、ケース(5)の内室に向かってかぎ形に曲
がった腕(5E)に接し、接触ばね(3)と第2の境界
面(5B)の間に別の電気接続として単数個又は複数個
のさらばね(4)が配設され、かつ前記半導体部品(2
)の第1の接続端子(2B)が接触ばね(3)の空欠部
に、前記半導体部品(2)の第2の接続端子(2A)が
第1の境界面(5A)の空欠部に挿着されれいることを
特徴とする、特許請求の範囲第7項に記載のブリッジ素
子。 9)第1の境界面(5A)と結合された電導性のピン(
6)がケース(5)の内室に突出し、接触ばね(3)か
ら僅かな間隔で終わることを特徴とする、特許請求の範
囲第6項ないし第8項に記載のブリッジ素子。 10)半導体部品(2)をシリコンダイオード又はツェ
ナーダイオードとして構成したことを特徴とする、特許
請求の範囲第1項ないし第9項のいずれか1に記載のブ
リッジ素子。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3426200.8 | 1984-07-17 | ||
DE3426200A DE3426200C2 (de) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | Überbrückungselement |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6154166A true JPS6154166A (ja) | 1986-03-18 |
JPH0636373B2 JPH0636373B2 (ja) | 1994-05-11 |
Family
ID=6240773
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60156853A Expired - Lifetime JPH0636373B2 (ja) | 1984-07-17 | 1985-07-16 | ブリツジ素子 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4651253A (ja) |
EP (1) | EP0170088B1 (ja) |
JP (1) | JPH0636373B2 (ja) |
AT (1) | ATE38452T1 (ja) |
DE (1) | DE3426200C2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4935315A (en) * | 1988-12-05 | 1990-06-19 | Hughes Aircraft Company | Cell bypass circuit |
DE3938262A1 (de) * | 1989-11-17 | 1991-05-23 | Asea Brown Boveri | Schutzeinrichtung fuer hochtemperaturbatterien |
US5438173A (en) * | 1994-01-27 | 1995-08-01 | G & H Technology, Inc. | Cell bypass switch |
US6157167A (en) * | 1998-04-29 | 2000-12-05 | The Johns Hopkins University | Topology for individual battery cell charge control in a rechargeable battery cell array |
DE102009005228A1 (de) * | 2009-01-20 | 2010-07-22 | Li-Tec Battery Gmbh | Schutzeinrichtung für galvanische Zellen |
DE102009040146A1 (de) * | 2009-09-04 | 2011-03-10 | Li-Tec Battery Gmbh | Schutzeinrichtung für galvanische Zellen |
US10272758B2 (en) * | 2016-11-02 | 2019-04-30 | Proterra Inc. | Battery system of an electric vehicle |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL226947A (ja) * | 1957-04-18 | 1900-01-01 | ||
NL289148A (ja) * | 1961-08-12 | |||
US3213345A (en) * | 1963-09-05 | 1965-10-19 | Mallory & Co Inc P R | Polarized shorting fuse for battery cells |
BE667762A (ja) * | 1964-08-12 | 1966-02-02 | ||
US3402325A (en) * | 1966-02-21 | 1968-09-17 | Brunswick Corp | Alternator having overvoltage protection means connected to essentially short circuit the alternator |
CH466427A (de) * | 1967-12-04 | 1968-12-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | Schmelzsicherung mit Schmelzlot für elektrische Geräte, insbesondere Halbleiterelemente |
DE1789062C3 (de) * | 1968-09-30 | 1978-11-30 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Verfahren zum Herstellen von Metallkontaktschichten für Halbleiteranordnungen |
US3575645A (en) * | 1969-07-17 | 1971-04-20 | Gen Motors Corp | Power zener package |
GB1529854A (en) * | 1975-05-22 | 1978-10-25 | Atomic Energy Authority Uk | Electric cells |
JPS531469A (en) * | 1976-06-26 | 1978-01-09 | Hitachi Ltd | Glass seal type semiconductor device |
US4070688A (en) * | 1976-12-27 | 1978-01-24 | International Rectifier Corporation | Flexible lead |
DE2725847C3 (de) * | 1977-06-08 | 1980-05-29 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Anordnung zur Druckkontaktierung einer Halbleiterscheibe |
DE2819584C2 (de) * | 1978-05-05 | 1983-03-17 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Schaltung zur Sicherung von Speicherzellen |
DE2838996C2 (de) * | 1978-09-07 | 1984-04-05 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Schaltung zur Sicherung von Speicherzellen |
US4249224A (en) * | 1979-03-07 | 1981-02-03 | Reliable Electric Company | Surge voltage arrester with fail-safe feature |
US4252869A (en) * | 1979-08-13 | 1981-02-24 | The Dow Chemical Company | By-pass for internally open-circuited cells |
DE3117385A1 (de) * | 1981-05-02 | 1982-11-18 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | "ueberbrueckungselement" |
DE3220903A1 (de) * | 1982-06-03 | 1983-12-15 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Elektrochemische speicherzelle |
JPS5911774A (ja) * | 1982-07-12 | 1984-01-21 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 電力変換装置 |
DE3318588A1 (de) * | 1983-05-21 | 1984-11-22 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Varistorsicherungselement |
-
1984
- 1984-07-17 DE DE3426200A patent/DE3426200C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1985
- 1985-07-03 EP EP85108245A patent/EP0170088B1/de not_active Expired
- 1985-07-03 AT AT85108245T patent/ATE38452T1/de not_active IP Right Cessation
- 1985-07-16 JP JP60156853A patent/JPH0636373B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1985-07-17 US US06/756,395 patent/US4651253A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ATE38452T1 (de) | 1988-11-15 |
JPH0636373B2 (ja) | 1994-05-11 |
US4651253A (en) | 1987-03-17 |
EP0170088B1 (de) | 1988-11-02 |
DE3426200A1 (de) | 1986-01-23 |
EP0170088A1 (de) | 1986-02-05 |
DE3426200C2 (de) | 1994-02-10 |
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