(57)【要約】【課題】  作業工程、使用部品等のコスト低減が可能な過電流又は加熱制限素子及びこの素子を用いた電池を提供することを目的とする。【解決手段】  電流供給側端子２０と、電流取出側端子２５と、筐体２８内に設けられた可動アーム２４とを有し、且つ、通常時にはこの可動アーム２４が前記両端子と接触して、前記電流供給側端子２０から前記電流取出側端子２５に電流経路が設けられ、異常時には前記可動アーム２４が、前記両端子のうち一方の端子と非接触状態となって、前記電流経路が遮断される構造の過電流又は加熱制限素子１において、前記筐体２８における上面が前記電流供給側端子２５により構成され、且つ前記筐体２８における一つ側面より電流取出側端子２０が延出され、前記電流供給側端子２０、前記電流取出側端子２５から電気的に絶縁されて、前記一つの側面と対抗する他の側面より、金属製の固定端子２７が延出している。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流供給側端子と、電流取出側端子と、筐体内に設けられた可動アームとを有し、且つ、通常時にはこの可動アームが前記両端子と接触して、前記電流供給側端子から前記電流取出側端子に電流経路が設けられ、異常時には前記可動アームが、前記両端子のうち一方の端子と非接触状態となって、前記電流経路が遮断される構造の過電流又は加熱制限素子において、
前記筐体における上面が前記電流供給側端子により構成され、且つ前記筐体における一つ側面より電流取出側端子が延出され、
前記電流供給側端子、前記電流取出側端子から電気的に絶縁されて、前記一つの側面と対抗する他の側面より、金属製の固定端子が延出していること、
を特徴とする過電流又は加熱制限素子。
【請求項２】
前記可動アームが別途設けられたバイメタルにより作動する請求項１記載の過電流又は加熱制限素子。
【請求項３】
内部に電極体が配置された外装缶と、この外装缶の開口部を封口する封口体と、前記封口体とは絶縁された一つの電極と、過電流又は加熱制限素子とを備え、且つ、この過電流又は加熱制限素子は、電流供給側端子と、電流取出側端子と、筐体内に設けられた可動アームとを有し、且つ、通常時にはこの可動アームが前記両端子と接触して、前記電流供給側端子から前記電流取出側端子に電流経路が設けられ、異常時には前記可動アームが、前記両端子のうち一方の端子と非接触状態となって、前記電流経路が遮断される構造の過電流又は加熱制限素子を用いた電池において、
前記筐体における上面が前記電流供給側端子により構成され、且つ前記筐体における一つ側面より電流取出側端子が延出され、
前記電流供給側端子、前記電流取出側端子から電気的に絶縁されて、前記一つの側面と対向する他の側面より、金属製の固定端子が延出し、
前記一つの電極に、前記電流供給側端子が接続され、
前記封口体に、前記固定端子が接続されたこと、
を特徴とする過電流又は加熱制限素子を用いた電池。
【請求項４】
前記可動アームが別途設けられたバイメタルにより作動する請求項３記載の過電流又は加熱制限素子を用いた電池。  
【請求項５】
回路基板に接続されたリード板の端部が、前記電流取出側端子に接続されている請求項３記載の過電流又は加熱制限素子を用いた電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
過電流又は加熱制限素子及びこの素子を用いた電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えばＶＴＲ等の電気機器に使用されるニッケル−水素電池、ニッケル−カドミウム電池、リチウムイオン電池等の電池を保護するための小型サーキットブレーカーは、数Ａ以上の電流が流れると作動し、回路を遮断する機能を有するものである。
【０００３】
下記特許文献に開示される素子及び電池においては、可動アームにより、通常時には電流供給側端子から電流取出側端子２５に電流経路が設けられ一方、異常時には上記電流経路が遮断され或いは上記電流経路の電流を規制する構造の小型サーキットブレーカーを用いた電池において、筐体における底面に電流供給側端子が設けられ、上面に電流取出側端子が設けられており、電流供給側端子が上記封口体に固定されている電池について開示がある。
【０００４】
そして、小型サーキットブレーカーは、封口体の凹部に配置され、同公報の図１に開示されるように、底面より延在する電流供給側端子を、封口板上にスポット溶接法により、電気接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2003-109580
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の構造においては、小型サーキットブレーカーを電池に接続した状態から、回路基板等を接続する場合、作業工程、使用部品等のコスト低減が、充分に行えない問題がある。
【０００７】
本発明は、以上の問題を解決するために成されたものであり、作業工程、使用部品等のコスト低減が可能な過電流又は加熱制限素子及びこの素子を用いた電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の過電流又は加熱制限素子は、電流供給側端子と、電流取出側端子と、筐体内に設けられた可動アームとを有し、且つ、通常時にはこの可動アームが前記両端子と接触して、前記電流供給側端子から前記電流取出側端子に電流経路が設けられ、異常時には前記可動アームが、前記両端子のうち一方の端子と非接触状態となって、前記電流経路が遮断される構造の過電流又は加熱制限素子において、前記筐体における上面が前記電流供給側端子により構成され、且つ前記筐体における一つ側面より電流取出側端子が延出され、前記電流供給側端子、前記電流取出側端子から電気的に絶縁されて、前記一つの側面と対抗する他の側面より、金属製の固定端子が延出していることを特徴とする。また、前記可動アームが別途設けられたバイメタルにより作動する。
【０００９】
本発明の過電流又は加熱制限素子を用いた電池は、内部に電極体が配置された外装缶と、この外装缶の開口部を封口する封口体と、前記封口体とは絶縁された一つの電極と、過電流又は加熱制限素子とを備え、且つ、この過電流又は加熱制限素子は、電流供給側端子
と、電流取出側端子と、筐体内に設けられた可動アームとを有し、且つ、通常時にはこの可動アームが前記両端子と接触して、前記電流供給側端子から前記電流取出側端子に電流経路が設けられ、異常時には前記可動アームが、前記両端子のうち一方の端子と非接触状態となって、前記電流経路が遮断される構造の過電流又は加熱制限素子を用いた電池において、前記筐体における上面が前記電流供給側端子により構成され、且つ前記筐体における一つ側面より電流取出側端子が延出され、前記電流供給側端子、前記電流取出側端子から電気的に絶縁されて、前記一つの側面と対向する他の側面より、金属製の固定端子が延出し、前記一つの電極に、前記電流供給側端子が接続され、前記封口体に、前記固定端子が接続されたことを特徴とする。また、前記可動アームが別途設けられたバイメタルにより作動する。そして、回路基板に接続されたリード板の端部が、前記電流取出側端子に接続されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明においては、構成が簡略であり、強固に過電流又は加熱制限素子を電池に固定することができ、簡便に製造することができる。よって、コスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る過電流又は加熱制限素子であるブレーカーの図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）他の側面図である。
【図２】本発明に係る過電流又は加熱制限素子であるブレーカーにおける図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明に係る電池の製造途中を示す図（断面図）である。
【図４】本発明に係る電池の製造途中を示す斜視図である。
【図５】本発明に係る電池を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の一実施例を、図１〜図５を用いて、説明する。過電流又は加熱制限素子であるブレーカーとして、小型サーキットブレーカー１は、通常状態での構成は、図1、２に示される。ブレーカー１は、樹脂製ケースとして、筐体２８を備えている。筐体２８の下部においては、下部ケース部２８Ｕを備えていることより、筐体２８内部と、筐体２８の下面とは絶縁されている。
【００１３】
後述する凸部電極３３とスポット溶接法により固定される金属製の長い板状の電流供給側端子２０を有しており、この電流供給側端子２０上には、反転湾曲可能なバイメタル２２が樹脂製下部ケース部２８Ｕ内に収納されている。また、上記電流供給側端子２０上には電流供給側端子２０と電気的に接続された接点２３が設けられている。一方、下部ケース部２８Ｕと対向する面には、上面には電流取出側端子２５が設けられており、この電流取出側端子２５の一端近傍には可動アーム２４が取り付けられている。この可動アーム２４の先端には、上記接点２３と対向して、接点板２４ａが設けられている。上記構成により、電流取出側端子２５から、接点２３、可動アーム２４を介して電気的に接続されて電流経路が設けられる。
【００１４】
一方、上記小型サーキットブレーカー１における異常状態（電池温度が例えば約７０℃以上となった状態）での構成は、通常時に湾曲しているバイメタル２２が反転湾曲して、可動アーム２４の接点板２４ａと接点２３とが離れた状態となっている（図示せず）。
【００１５】
さらに、下部ケース部２８Ｕ内において、バイメタル２２と電流供給側端子２０との間には、ＰＴＣ素子３０が配置される。ＰＴＣ素子３０は、以下のように機能する。
【００１６】
上記のようのように、高温の異常状態においては、電流供給側端子２０と可動アーム２
４との直接的な接触はなくなる。
ＰＴＣ素子２９は温度が高くなると抵抗が急激に上昇する素子である。したがって、バイメタル２２が作動する温度になると、ＰＴＣ素子２９の抵抗も高くなっている。バイメタル２２が作動して反転湾曲状態になると、反転湾曲したバイメタル２２により接点板２４ａが離れた可動アーム２４と、反転湾曲したバイメタル２２と、ＰＴＣ素子２９と、電流供給側端子２０とが、接触して、重なって配置されることになる。このような接続状態においては、高抵抗のＰＴＣ素子２９に流れる電流でジュール熱を発生し、この熱でバイメタル１Ａを加熱して反転湾曲状態に保持して、可動アーム２４の接点板２４ａが離れた状態を維持して大電流が流れることを防止し、高抵抗のＰＴＣ素子２９を流れる小さい電流（例えば、約150〜300mA）により、バイメタル２２を加熱して反転湾曲状態に保持している。本実施例においては、このような高温時に、高抵抗のＰＴＣ素子２９を流れる小さい電流については、可動アーム２４の接点板２４ａが離れた電流経路が遮断された状態としている。
【００１７】
また、筐体２８においては、上面に図１（ａ）に開示されるように、矩形板状の電流取出側端子２５が配置され、また、筐体２８における一つ側面より電流取出側端子が延出されている。そして、電流供給側端子２０、電流取出側端子２５から電気的に絶縁されて、上記一つの側面と対向する他の側面より、金属製板状の固定端子２７が延出している。
【００１８】
図３〜５（素電池３０の下部は省略されている）に、上述のブレーカ１を利用した電池（コアパック）の構造、接続方法について、説明する。
電池は、角形電池の素電池３０を備える。素電池３０は、金属製の外装缶３１の開口部を、金属製の封口板３２で閉塞して、内部に電解液と正負の電極を収納している。封口板３２はレーザー溶接して外装缶３１の開口部を気密に閉塞している。封口板３２は、凸部電極３３を中央部に設けている。凸部電極３３は、絶縁して封口板３２に固定される。素電池３０は、リチウムイオン電池である。ただし、素電池には、リチウムイオン電池に代わってニッケル水素電池などの全ての二次電池とすることができる。リチウムイオン電池は、凸部電極３３を負極、封口板３２と外装缶３１を正極とし、ニッケル水素電池は、凸部電極を正極、封口板を負極とする。   
【００１９】
パック電池は、素電池３０と直列にブレーカ１を接続している。ブレーカ１は、素電池３０の温度が設定温度よりも高くなるとオン状態からオフ状態に切り換えられて、素電池３０の電流を遮断する。また、過電流が流れる状態にあっても、オフ状態に切り換えられて、素電池３０の電流を遮断する。電池は、素電池３０の凸部電極３３と回路基板３５との間にブレーカ１を接続している。回路基板３５は、素電池３０の過充電や過放電を防止する保護回路などを実現する回路を実装している。また、回路基板３５は、電池の出力端子（図示せず）も設けている。この回路基板３５は、リード３６とブレーカ４０を介して素電池３０に接続している。   
【００２０】
ブレーカ１は、素電池３０と回路基板３５との間に接続される。電池に内蔵されるブレーカ１は、上面に電流取出側端子２５を設けている。電池において、ブレーカ１の側面より延出する電流取出側端子２５の先端部は、素電池３０の凸部電極３３に溶接して、に接続される。接続する方法は、図４の矢印にて示されるように、シリーズスポット溶接が利用される。
【００２１】
上面の電流取出側端子２５を回路基板３５に接続しているリード３６に溶接し、接続している。接続する方法は、図５の矢印にて示されるように、シリーズスポット溶接が利用される。図において、回路基板３５に接続しているリード３６はリード板であって、Ｌ字状に折曲されて、水平方向に折曲している端部の折曲片３６Ａをブレーカ１の電流取出側端子２５に溶接している。このリード３６は、ハンダ付けして回路基板３５に接続してい
る。
【００２２】
回路基板３５に接続しているリード板であるリード板３７を、素電池３０の封口板３２と、クラッド板３４を介して、溶接し、接続する。図において、回路基板３５に接続しているリード３７はリード板であって、Ｌ字状に折曲されて、水平方向に折曲している端部の折曲片３７Ａをブレーカ１の電流取出側端子２５に溶接している。このリード３７は、ハンダ付けして回路基板３５に接続している。接続する方法は、図５の矢印にて示されるように、シリーズスポット溶接が利用される。
【００２３】
また、延出している金属製板状の固定端子２７を、素電池３０の封口板３２に溶接し、接続することができる。接続する方法は、図５の矢印にて示されるように、シリーズスポット溶接が利用される。ここで、金属製板状の固定端子２７は、ブレーカー１の電流供給側端子２０、電流取出側端子２５より、電気的に絶縁され、側面より延出され、固定され、この対向した側面より延出している電流供給側端子２０の先端が、凸部電極３３に接続されているので、構成が簡略であり、強固にブレーカー１を電池に固定することができ、簡便に製造することができる。
【００２４】
図５の形状において、この後の工程で、リード板３６、３７を折曲することにより、回路基板３５上の出力端子（図５の回路基板３５の背面側に配置されている）を、上側とし、その上から、出力端子が露出するように、開口を設けた樹脂製キャップを配置して、パック電池として利用こともできる。
【符号の説明】
【００２５】
２０：電流供給側端子
２２：バイメタル
２４：可動アーム
２５：電流取出側端子
２７：固定端子
２８：筐体
３１：外装缶
３２：封口体
３３：凸部電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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