(57)【要約】  バイパススイッチは、電池セルと並列に接続された一対の固定導体（２、３）と、一対の固定導体（２、３）の垂直方向に配置された可動導体を有する。更に、バイパススイッチは、熱作動装置（７）を有する。熱作動装置（７）では、通電により発熱する１個のダイオード（９）と金属プレート（１０）と半田（１１）とが積み重ねられ、これらが第１の断熱スペーサ（８）と第２の断熱スペーサ（１２）とにより挟まれる。ダイオード（９）は、電池セルの異常時に通電され、発熱し、熱が金属プレート（１０）を介して半田（１１）に伝わり、半田（１１）が溶融し、半田（１１）の溶融の結果、熱作動装置（７）が変位し、熱作動装置（７）の変位により可動導体が一対の固定導体（２、３）の垂直方向に変位して一対の固定導体（２、３）の間に挿入され、一対の固定導体（２、３）が電気的に接続され、異常が発生した電池セルを短絡するバイパス回路を形成する。
2013160987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池セルと並列に接続された、離間して配置されている一対の固定導体と、
前記一対の固定導体の垂直方向に配置され、前記一対の固定導体の垂直方向に変位して前記一対の固定導体の間に挿入される可動導体と、
前記可動導体を前記一対の固定導体の垂直方向に加圧する加圧装置と、
通電により発熱する１個の半導体素子と金属プレートと半田とが積み重ねられ、前記半導体素子と前記金属プレートと前記半田とが第１の断熱スペーサと第２の断熱スペーサとにより挟まれ、前記可動導体と連結され、前記可動導体に加わる加圧力を受ける熱作動装置と、
前記一対の固定導体と、前記半導体素子と前記金属プレートと前記半田とを、並列に接続する接続導体とを備え、
前記半導体素子は、前記電池セルの正常時は通電されず、前記電池セルの異常時に通電され、通電により発熱し、前記半導体素子で発生した熱が前記金属プレートを介して前記半田に伝わり、前記半田が溶融し、前記半田の溶融の結果、前記加圧装置の加圧力によって前記熱作動装置が変位し、前記熱作動装置の変位により前記可動導体が前記一対の固定導体の垂直方向に変位して前記一対の固定導体の間に挿入され、前記一対の固定導体が電気的に接続され、異常が発生した前記電池セルを短絡するバイパス回路を形成することを特徴とするバイパススイッチ。
【請求項２】
前記電池セルが高抵抗状態又は開路状態になる前に、前記半導体素子が通電されることを特徴とする請求項１に記載のバイパススイッチ。
【請求項３】
前記電池セルのセル電極が反転した際に、前記半導体素子が通電されることを特徴とする請求項２に記載のバイパススイッチ。
【請求項４】
前記半導体素子の短絡故障時に、前記接続導体が短絡電流により破断し、前記短絡電流が前記電池セルに流れないことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のバイパススイッチ。
【請求項５】
前記接続導体が高熱抵抗材料で構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のバイパススイッチ。
【請求項６】
前記半田の形状が、周期環境との輻射結合を低減させる形状であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のバイパススイッチ。
【請求項７】
前記半田の表面積が前記金属プレートの表面積よりも小さいことを特徴とする請求項６に記載のバイパススイッチ。
【請求項８】
前記第１の断熱スペーサが前記半導体素子で発生した熱の前記熱作動装置外への伝熱を低減させ、前記第２の断熱スペーサが前記半田に伝わった熱の前記熱作動装置外への伝熱を低減させることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のバイパススイッチ。
【請求項９】
前記金属プレートと前記半田とが接触して配置され、
前記金属プレートが、熱溜まりとして、前記半導体素子で発生した熱を蓄え、前記半田に熱を供給することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のバイパススイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数のセルが接続された蓄電池において、異常が発生したセルを短絡する機能を備えたバイパススイッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数のセルが直列接続された蓄電池において、１つのセルが高抵抗状態あるいは開路状態になるといった故障の場合、蓄電池全体が使用不可能となる。【０００３】
セルが高抵抗状態あるいは開路状態になるという故障の対応策として、バイパススイッチを設けることが考えられる。
このバイパススイッチは、軽量で蓄電電流を通電しているときに大きな電力を散逸しないことが好ましい。【０００４】
例えば、特許文献１のバイパススイッチでは、一対の固定導体及び可動導体からなるスイッチ部と熱作動装置との並列回路が形成されている。
可動導体は、一対の固定導体に対して垂直方向に配置されており、加圧装置による加圧力を受けている。
また、熱作動装置は、可動導体に加わる加圧力を、シャフトを介して受けている。
バイパススイッチ内のスイッチ部と熱作動装置はセルに並列接続される。
セル故障時には、熱作動装置の発熱をトリガとして加圧装置の加圧力によって熱作動装置が変位し、熱作動装置の変位によって可動導体が一対の固定導体に対して垂直方向に変位する。
そして、可動導体と固定導体とが接触し、固定導体が可動導体によって電気的に接続され、異常セルをバイパスするバイパス経路が形成される。
また、特許文献１の熱作動装置では、２個のダイオードが直列に配置されている。
即ち、特許文献１では、ダイオードを冗長構成とすることで、１個のダイオードが短絡故障を生じても、セルに短絡電流が流れない構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２５２８０４号公報（第４〜５頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
セルが半故障状態に陥った場合、即ち、セル過放電時にセル極性が反転した場合においても、バイパススイッチが作動することが望まれる。
しかし、特許文献１の２個のダイオードで構成される熱作動装置では、ダイオードの電圧降下が大きいため、セルが半故障状態のときには、ダイオードに電流が流れず、バイパススイッチは作動しない。【０００７】
また、ダイオードに電流が流れたとしても、過放電時の放電電流値は小さく、ダイオードの発熱量も小さく、半田が融解点に達しない場合がある。【０００８】
従って、セル過放電時にはバイパススイッチが作動しないまま過放電状態が続くこととなり、半故障状態となったセルは抵抗体と変化し、高発熱状態が維持されることになり、蓄電池性能の劣化が進むこととなる。【０００９】
この発明は、上記のような課題を解決することを主な目的としており、過放電時においても閉路動作が速やかに行われるバイパススイッチを提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るバイパススイッチは、
電池セルと並列に接続された、離間して配置されている一対の固定導体と、
前記一対の固定導体の垂直方向に配置され、前記一対の固定導体の垂直方向に変位して前記一対の固定導体の間に挿入される可動導体と、
前記可動導体を前記一対の固定導体の垂直方向に加圧する加圧装置と、
通電により発熱する１個の半導体素子と金属プレートと半田とが積み重ねられ、前記半導体素子と前記金属プレートと前記半田とが第１の断熱スペーサと第２の断熱スペーサとにより挟まれ、前記可動導体と連結され、前記可動導体に加わる加圧力を受ける熱作動装置と、
前記一対の固定導体と、前記半導体素子と前記金属プレートと前記半田とを、並列に接続する接続導体とを備え、
前記半導体素子は、前記電池セルの正常時は通電されず、前記電池セルの異常時に通電され、通電により発熱し、前記半導体素子で発生した熱が前記金属プレートを介して前記半田に伝わり、前記半田が溶融し、前記半田の溶融の結果、前記加圧装置の加圧力によって前記熱作動装置が変位し、前記熱作動装置の変位により前記可動導体が前記一対の固定導体の垂直方向に変位して前記一対の固定導体の間に挿入され、前記一対の固定導体が電気的に接続され、異常が発生した前記電池セルを短絡するバイパス回路を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、熱作動装置の半導体素子が１つだけであるため、蓄電池のセルが過放電状態となり、半故障状態が生じた場合でも、電圧降下が小さく、半導体素子に電流が流れ、バイパススイッチが作動する。
また、半導体素子と金属プレートと半田とが第１の断熱スペーサと第２の断熱スペーサとにより挟まれているため、半導体素子が１つだけでも、効率的に半田に熱を伝えることができ、半田を融解させることができ、セルが半故障状態になった場合でも、バイパススイッチが作動する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１に係るバイパススイッチの概略の断面図である。
【図２】実施の形態１に係るバイパススイッチが蓄電池のセルと並列に接続された時の回路図である。
【図３】実施の形態１に係る熱作動装置の詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るバイパススイッチ２０の概略の断面図である。
図１に示すように、実施の形態１のバイパススイッチ２０は、絶縁材料からなるケース１と、スイッチ部を備えている。
スイッチ部には、ケース１に固定された一対の導体である第１の固定導体２と第２の固定導体３が含まれる。
第１の固定導体２と第２の固定導体３は、離間して配置されている。
また、スイッチ部には、可動導体４が含まれる。
可動導体４は、第１の固定導体２と第２の固定導体３の垂直方向に、第１の固定導体２と第２の固定導体３に対し所定の間隙をもって配置されている。
そして、蓄電池のセルが高抵抗状態あるいは開路状態となった際、または、蓄電池のセルが半故障状態となった際に、可動導体４は、第１の固定導体２と第２の固定導体３の垂直方向に変位して、第１の固定導体２と第２の固定導体３の間に挿入される。
そして、可動導体４が第１の固定導体２と第２の固定導体３の間に挿入されると、可動導体４によって、第１の固定導体２と第２の固定導体３が電気的に接続される。
【００１４】
また、バイパススイッチ２０は、可動導体４及びシャフト５を固定導体２、３の垂直方向に加圧するコイルバネ等で構成される加圧装置６を備えている。
熱作動装置７が作動すると、加圧装置６の加圧によってシャフト５が下側に移動し、それと連動して可動導体４が第１の固定導体２と第２の固定導体３と線接触することでバイパス経路が形成される。
【００１５】
図３は、熱作動装置７の構成例を示す。
なお、図３では、ケース１、可動導体４、加圧装置６の図示は省略している。
また、図３では、図の簡明化のため、第１の固定導体２と第２の固定導体３の形状を単純化している。
実際には、第１の固定導体２と第２の固定導体３は、図１に示す形状をしているものとする。
【００１６】
図３に示すように、熱作動装置７では、ダイオード９と金属プレート１０と第１の断熱スペーサ８と第２の断熱スペーサ１２とで半田１１を挟んだ積層体が設けられている。
つまり、１個のダイオード９と金属プレート１０と半田１１とが積み重ねられ、ダイオード９と金属プレート１０と半田１１とが第１の断熱スペーサ８と第２の断熱スペーサ１２とにより挟まれている。
ダイオード９は、電流が流れることによって発熱する半導体素子である。
ダイオード９は、蓄電池セルの正常時は通電されず、蓄電池セルの異常時に通電され、通電により発熱する。
第１の断熱スペーサ８は、ダイオード９で発生した熱の熱作動装置７外への伝熱を低減させ、第２の断熱スペーサ１２は、半田１１に伝わった熱の熱作動装置７外への伝熱を低減させる。
また、第１の断熱スペーサ８は、シャフト５を介して可動導体４と連結されており、加圧装置６によって可動導体４に加わる加圧力を受ける。
また、半田１１は低熱容量化し、周囲環境との輻射結合を低減するための形状を有している。
つまり、半田１１の表面積が金属プレート１０の表面積よりも小さい。
また、熱作動装置７では、第１の固定導体２とダイオード９を電気的に繋ぐ第１の接続導体１３と、半田１１と第２の固定導体３を電気的に繋ぐ第２の接続導体１４とが設けられている。
このように、熱作動装置７は、可動導体４とシャフト５とを介して、加圧装置６により加圧され、電気的な導通が維持されている。
【００１７】
本実施の形態では、第１の接続導体１３と第２の接続導体１４は、可とう性を備えたリボン導体を用いている。
さらに、フューズ機能と断熱構造を有するため、第１の接続導体１３と第２の接続導体１４は、内部熱抵抗が大きい金属を使用している。
【００１８】
図２は、本実施の形態のバイパススイッチ２０を蓄電池セルに並列に接続した回路図である。
蓄電池セル１００は、図２に示すように直列に接続されており、バイパススイッチ２０は各蓄電池セルに対して並列に接続する。
図２では、蓄電池セル１００ａに対して並列に接続したバイパススイッチ２０のみを図示しているが、蓄電池セル１００ｂ、蓄電池セル１００ｃに対しても同様にバイパススイッチ２０が並列に接続される。
図２に示すように、バイパススイッチ２０における熱作動装置７とスイッチ部（第１の固定導体２、第２の固定導体３、可動導体４）とからなる並列回路が、蓄電池セル１００ａに並列接続されている。
蓄電池セル１００ａが正常なときは、図２に示すように、可動導体４は、第１の固定導体２と第２の固定導体３に接触していない。
また、第２の接続導体１４は、フューズ機能を有している。
図２では、第２の接続導体１４がフューズ機能を有していることを表しているが、第１の接続導体１３がフューズ機能を有していてもよいし、第１の接続導体１３と第２の接続導体１４の両者がフューズ機能を有していてもよい。
【００１９】
次に、本実施の形態に係わるバイパススイッチ２０の動作について説明する。
図２に示した回路図の構成によれば、蓄電池セル１００ａが正常な状態の場合にはダイオード９には逆電圧が加わるため電流が流れることがなく、バイパススイッチ２０は作動しない。
しかし、蓄電池セル１００ａが故障して高抵抗状態あるいは開路状態になった場合、あるいは、蓄電池セル１００ａが半故障状態に陥った場合、即ち、セル過放電時にセル極性が反転した場合に、ダイオード９には順電流が流れるために発熱する。
【００２０】
ダイオード９が発熱すると、この熱は熱作動装置７内で金属プレート１０を介して半田１１に伝わり、半田１１を溶融させる。
半田１１が溶融することで、加圧装置６の加圧力が作用して熱作動装置７が下方向に移動し、熱作動装置７に連結しているシャフト５も下方向に移動する。
前述したように、加圧装置６は可動導体４を加圧することで、シャフト５及び熱作動装置７を下方向に押し下げている。
熱作動装置７及びシャフト５の下方向への変位により可動導体４も下方向に変位する。
これにより可動導体４と第１の固定導体２と第２の固定導体３とが接触して、第１の固定導体２と第２の固定導体３が可動導体４により電気的に接続され、異常な蓄電池セル１００ａを短絡するバイパス回路が形成される。
【００２１】
蓄電池セル１００が過放電時は、セル極性が反転し半故障状態となる。
特許文献１に提示されている複数個のダイオードを直列で配置させる方式では、ダイオードによる電圧降下が大きくなり、ダイオード側に電流が流れないためバイパススイッチ２０は作動しない。
本実施の形態に係るバイパススイッチ２０では、ダイオード９は１個であるため、ダイオード９の電圧降下が小さくなり、セル極性反転時にダイオード９に放電電流が流れ、熱作動装置７が作動し、バイパス回路が形成され、異常な蓄電池セル１００を短絡する。
【００２２】
本実施の形態に係るバイパススイッチ２０では、ダイオード９は１個であるため、特許文献１に提示されている複数個のダイオードを配置する方式と比較すると、ダイオード９による発熱量は小さい。
本実施の形態では、ダイオード９とシャフト５との間に第１の断熱スペーサ８が配置され、半田１１とケース１の間に第２の断熱スペーサ１２が配置されている。
第１の断熱スペーサ８及び第２の断熱スペーサ１２が、ダイオード９による発熱がシャフト及びケース方向への伝熱を低減させ、特許文献１に提示されている配置よりも効率よくダイオード９の発熱を半田１１に伝えることができ、半田１１を融解点まで達するのに必要な熱量を与える。
半田１１の融解途中に、ダイオード９の発熱は小さくなるため、金属プレート１０を熱溜まりとして配置することで、ダイオード９の発熱が小さくなっても半田１１の融解に必要な熱量を半田１１に供給できる。
さらに、ダイオード９の下層に金属プレート１０、金属プレート１０の下層に半田１１を配置することで、常に半田１１より金属プレート１０を高温に維持することができる。
【００２３】
１個のダイオード９を蓄電池セル１００に並列接続する構成では、ダイオード９の短絡故障時には、ダイオード９が並列接続している蓄電池セル１００にも短絡事象を引き起こし、セル故障が生じる。
本実施の形態では、第２の接続導体１４はフューズ機能を有し、ダイオード９の短絡故障時に第２の接続導体１４が短絡電流により破断し、ダイオード９の短絡故障によるセル短絡事象を防ぐことができる。
同様に、第１の接続導体１３もフューズ機能を有するようにし、ダイオード９の短絡故障時に第１の接続導体１３が短絡電流により破断し、ダイオード９の短絡故障によるセル短絡事象を防ぐようにしてもよい。
【００２４】
なお、本実施の形態に係るバイパススイッチは、衛星用バッテリ等において小型で軽量なバイパススイッチとして有効に利用することができる。
【００２５】
このように、本実施の形態によれば、蓄電池のセルが過放電状態となり、半故障状態が生じた場合でも、バイパススイッチが作動し、放電電流を半故障状態セルから迂回させることが可能であり、また、ダイオードが短絡故障を生じた場合は、バイパススイッチのフューズ機能が働き、故障バイパススイッチを蓄電池のセルより切り離すことが可能である。
【００２６】
以上、本実施の形態では、
直列に接続された電池のセル各々に対して並列に接続するバイパススイッチを説明した。
【００２７】
より詳細には、本実施の形態に係るバイパススイッチが、
固定された一対の導体からなる固定導体と、
セルが高抵抗状態または開路状態となった場合、又はセルが半故障状態となった場合に、前記一対の固定導体に対して垂直方向に変位可能となるシャフトと、
前記一対の固定導体間に対して前記垂直方向に所定の間隙で配置され、前記シャフトが変位した場合に加圧装置により前記垂直方向に加圧されることで、前記固定導体と電気的に接続し、前記セルを短絡する可動導体とを備えることを説明した。
【００２８】
更に、本実施の形態に係るバイパススイッチが、
電流が流れることによって発熱する１個の半導体素子と金属プレートと一対の断熱スペーサが半田を挟んだ積層体を構成している熱作動装置を備え、
熱作動装置は一対の固定導体と半導体素子及び半田を電気的に繋ぐ接続導体を備えることを説明した。
【００２９】
また、本実施の形態では、接続導体はフューズ機能と断熱構造を構築するための高熱抵抗材料を有することを説明した。
【００３０】
また、本実施の形態では、半田は断熱形状を有することを説明した。
【００３１】
また、作動途中に半導体素子の発熱が小さくなるため、本実施の形態に係るバイパススイッチが、熱溜まりの役割として熱を蓄え半田に熱を供給する金属プレートを備え、効果的に金属プレートの熱を半田に供給するために、半導体素子の下層に金属プレートが配置され、金属プレートの下層に半田が配置されていることを説明した。
【符号の説明】
【００３２】
１  ケース、２  第１の固定導体、３  第２の固定導体、４  可動導体、５  シャフト、６  加圧装置、７  熱作動装置、８  第１の断熱スペーサ、９  ダイオード、１０  金属プレート、１１  半田、１２  第２の断熱スペーサ、１３  第１の接続導体、１４  第２の接続導体、２０  バイパススイッチ、１００  蓄電池セル。
【図１】
2013160987.tif 000003
【図２】
2013160987.tif 000004
【図３】
2013160987.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成26年7月2日(2014.7.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項６】
前記半田の形状が、周囲環境との輻射結合を低減させる形状であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のバイパススイッチ。
【手続補正書】
【提出日】平成27年1月27日(2015.1.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池セルと並列に接続された、離間して配置されている一対の固定導体と、
前記一対の固定導体の垂直方向に配置され、前記一対の固定導体の垂直方向に変位して前記一対の固定導体の間に挿入される可動導体と、
前記可動導体を前記一対の固定導体の垂直方向に加圧する加圧装置と、
通電により発熱する１個の半導体素子と金属プレートと半田とが積み重ねられ、前記半導体素子と前記金属プレートと前記半田とが第１の断熱スペーサと第２の断熱スペーサとにより挟まれ、前記可動導体と連結され、前記可動導体に加わる加圧力を受ける熱作動装置と、
前記一対の固定導体と、前記半導体素子と前記金属プレートと前記半田とを、並列に接続する接続導体とを備え、
前記半田の形状が、低熱容量化された、周期環境との輻射結合を低減させる形状であることを特徴とするバイパススイッチ。
【請求項２】
電池セルと並列に接続された、離間して配置されている一対の固定導体と、
前記一対の固定導体の垂直方向に配置され、前記一対の固定導体の垂直方向に変位して前記一対の固定導体の間に挿入される可動導体と、
前記可動導体を前記一対の固定導体の垂直方向に加圧する加圧装置と、
通電により発熱する１個の半導体素子と金属プレートと半田とが積み重ねられ、前記半導体素子と前記金属プレートと前記半田とが第１の断熱スペーサと第２の断熱スペーサとにより挟まれ、前記可動導体と連結され、前記可動導体に加わる加圧力を受ける熱作動装置と、
前記一対の固定導体と、前記半導体素子と前記金属プレートと前記半田とを、並列に接続する接続導体とを備え、
前記金属プレートが、熱溜まりとして、前記半導体素子で発生した熱を蓄え、前記半田に熱を供給することを特徴とするバイパススイッチ。
【請求項３】
電池セルと並列に接続された、離間して配置されている一対の固定導体と、
前記一対の固定導体の垂直方向に配置され、前記一対の固定導体の垂直方向に変位して前記一対の固定導体の間に挿入される可動導体と、
前記可動導体を前記一対の固定導体の垂直方向に加圧する加圧装置と、
通電により発熱する１個の半導体素子と金属プレートと半田とが積み重ねられ、前記半導体素子と前記金属プレートと前記半田とが第１の断熱スペーサと第２の断熱スペーサとにより挟まれ、前記可動導体と連結され、前記可動導体に加わる加圧力を受ける熱作動装置と、
前記一対の固定導体と、前記半導体素子と前記金属プレートと前記半田とを、並列に接続する接続導体とを備え、
前記半田の形状が、低熱容量化された、周期環境との輻射結合を低減させる形状であり、
前記金属プレートが、熱溜まりとして、前記半導体素子で発生した熱を蓄え、前記半田に熱を供給することを特徴とするバイパススイッチ。
【請求項４】
前記半田の表面積が前記金属プレートの表面積よりも小さいことを特徴とする請求項１又は３に記載のバイパススイッチ。
【請求項５】
前記半導体素子は、前記電池セルの正常時は通電されず、前記電池セルの異常時に通電され、通電により発熱し、前記半導体素子で発生した熱が前記金属プレートを介して前記半田に伝わり、前記半田が溶融し、前記半田の溶融の結果、前記加圧装置の加圧力によって前記熱作動装置が変位し、前記熱作動装置の変位により前記可動導体が前記一対の固定導体の垂直方向に変位して前記一対の固定導体の間に挿入され、前記一対の固定導体が電気的に接続され、異常が発生した前記電池セルを短絡するバイパス回路を形成することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のバイパススイッチ。
【請求項６】
前記電池セルが高抵抗状態又は開路状態になる前に、前記半導体素子が通電されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のバイパススイッチ。
【請求項７】
前記電池セルのセル電極が反転した際に、前記半導体素子が通電されることを特徴とする請求項６に記載のバイパススイッチ。
【請求項８】
前記半導体素子の短絡故障時に、前記接続導体が短絡電流により破断し、前記短絡電流が前記電池セルに流れないことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のバイパススイッチ。
【請求項９】
前記接続導体が高熱抵抗材料で構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のバイパススイッチ。
【手続補正書】
【提出日】平成27年1月30日(2015.1.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池セルと並列に接続された、離間して配置されている一対の固定導体と、
前記一対の固定導体の垂直方向に配置され、前記一対の固定導体の垂直方向に変位して前記一対の固定導体の間に挿入される可動導体と、
前記可動導体を前記一対の固定導体の垂直方向に加圧する加圧装置と、
通電により発熱する１個の半導体素子と金属プレートと半田とが積み重ねられ、前記半導体素子と前記金属プレートと前記半田とが第１の断熱スペーサと第２の断熱スペーサとにより挟まれ、前記可動導体と連結され、前記可動導体に加わる加圧力を受ける熱作動装置と、
前記一対の固定導体と、前記半導体素子と前記金属プレートと前記半田とを、並列に接続する接続導体とを備え、
前記半田の形状が、低熱容量化された、周囲環境との輻射結合を低減させる形状であることを特徴とするバイパススイッチ。
【請求項２】
電池セルと並列に接続された、離間して配置されている一対の固定導体と、
前記一対の固定導体の垂直方向に配置され、前記一対の固定導体の垂直方向に変位して前記一対の固定導体の間に挿入される可動導体と、
前記可動導体を前記一対の固定導体の垂直方向に加圧する加圧装置と、
通電により発熱する１個の半導体素子と金属プレートと半田とが積み重ねられ、前記半導体素子と前記金属プレートと前記半田とが第１の断熱スペーサと第２の断熱スペーサとにより挟まれ、前記可動導体と連結され、前記可動導体に加わる加圧力を受ける熱作動装置と、
前記一対の固定導体と、前記半導体素子と前記金属プレートと前記半田とを、並列に接続する接続導体とを備え、
前記金属プレートが、熱溜まりとして、前記半導体素子で発生した熱を蓄え、前記半田に熱を供給することを特徴とするバイパススイッチ。
【請求項３】
電池セルと並列に接続された、離間して配置されている一対の固定導体と、
前記一対の固定導体の垂直方向に配置され、前記一対の固定導体の垂直方向に変位して前記一対の固定導体の間に挿入される可動導体と、
前記可動導体を前記一対の固定導体の垂直方向に加圧する加圧装置と、
通電により発熱する１個の半導体素子と金属プレートと半田とが積み重ねられ、前記半導体素子と前記金属プレートと前記半田とが第１の断熱スペーサと第２の断熱スペーサとにより挟まれ、前記可動導体と連結され、前記可動導体に加わる加圧力を受ける熱作動装置と、
前記一対の固定導体と、前記半導体素子と前記金属プレートと前記半田とを、並列に接続する接続導体とを備え、
前記半田の形状が、低熱容量化された、周囲環境との輻射結合を低減させる形状であり、
前記金属プレートが、熱溜まりとして、前記半導体素子で発生した熱を蓄え、前記半田に熱を供給することを特徴とするバイパススイッチ。
【請求項４】
前記半田の表面積が前記金属プレートの表面積よりも小さいことを特徴とする請求項１又は３に記載のバイパススイッチ。
【請求項５】
前記半導体素子は、前記電池セルの正常時は通電されず、前記電池セルの異常時に通電され、通電により発熱し、前記半導体素子で発生した熱が前記金属プレートを介して前記半田に伝わり、前記半田が溶融し、前記半田の溶融の結果、前記加圧装置の加圧力によって前記熱作動装置が変位し、前記熱作動装置の変位により前記可動導体が前記一対の固定導体の垂直方向に変位して前記一対の固定導体の間に挿入され、前記一対の固定導体が電気的に接続され、異常が発生した前記電池セルを短絡するバイパス回路を形成することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のバイパススイッチ。
【請求項６】
前記電池セルが高抵抗状態又は開路状態になる前に、前記半導体素子が通電されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のバイパススイッチ。
【請求項７】
前記電池セルのセル電極が反転した際に、前記半導体素子が通電されることを特徴とする請求項６に記載のバイパススイッチ。
【請求項８】
前記半導体素子の短絡故障時に、前記接続導体が短絡電流により破断し、前記短絡電流が前記電池セルに流れないことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のバイパススイッチ。
【請求項９】
前記接続導体が高熱抵抗材料で構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のバイパススイッチ。
【国際調査報告】
2013160987.tif 000006
2013160987.tif 000007