Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP2002184277A - Thermal protector - Google Patents

Thermal protector

Info

Publication number
JP2002184277A
JP2002184277A JP2000383367A JP2000383367A JP2002184277A JP 2002184277 A JP2002184277 A JP 2002184277A JP 2000383367 A JP2000383367 A JP 2000383367A JP 2000383367 A JP2000383367 A JP 2000383367A JP 2002184277 A JP2002184277 A JP 2002184277A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
contact
electrode body
thermal protector
fixed
container
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000383367A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshinori Harada
利範 原田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2000383367A priority Critical patent/JP2002184277A/en
Publication of JP2002184277A publication Critical patent/JP2002184277A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Thermally Actuated Switches (AREA)
  • Contacts (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a thin thermal protector preventing chattering or arcing even if the container is made thine. SOLUTION: A fixed electrode element 3 having a fixed contact 2, and a movable electrode element 5 having a thermally actuating element 9 provided so as to attach/detach to/from the fixed electrode element 3 by a snap action are provided in a container 6 having a thickness of not more than 1.2 mm in such a way as to opposite to each other. When the fixed contact 2 and a movable contact 4 are in contact, space distance between a tip end portion of the movable electrode element 5 and a container 6 inner surface becomes from 0.3 mm to 0.4 mm. When the thermally actuating element 9 separates from the fixed electrode element 3 by the snap action, a tip end portion of the separating thermally actuating element 9 abuts on the inner surface of the container 6.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、サーマルプロテク
タに関するものである。
[0001] The present invention relates to a thermal protector.

【0002】[0002]

【従来の技術】サーマルプロテクタは、電気機器や熱源
応用機器に装備され、機器の異常時での過熱あるいは過
電流を検知して回路電流を一時的に遮断する機能をも
ち、かかる機器の異常状態を知らせる保護素子である。
2. Description of the Related Art A thermal protector is provided in an electric device or a heat source application device, and has a function of detecting overheating or an overcurrent at the time of an abnormality of the device and temporarily interrupting a circuit current to detect an abnormal state of the device. Is a protection element that informs

【0003】サーマルプロテクタは、使用する機器に相
応して、構成、形状、寸法および動作特性が異なる種々
の品種がある。具体的には、従来からモータや蛍光ラン
プ用の銅鉄形安定器や電子インバータ回路等に用いられ
てきた品種は、例えば、容器の厚さが3.1mmあるい
は3.9mmの容器内に納められ比較的大きい形状を有
している。
[0003] There are various types of thermal protectors having different configurations, shapes, dimensions and operating characteristics according to the equipment to be used. Specifically, varieties that have been used for copper-iron ballasts for motors and fluorescent lamps, electronic inverter circuits, and the like, for example, are housed in a container having a thickness of 3.1 mm or 3.9 mm, for example. And has a relatively large shape.

【0004】近年、携帯用の情報機器の開発が著しく、
これら携帯用情報機器等に用いられる電池パック用のサ
ーマルプロテクタの開発展開がなされており、このよう
な携帯用情報機器等の進展により、それらに用いられる
電池パック用のサーマルプロテクタとしては、その容器
形状の小形化、特に薄形化が求められている。これは、
サーマルプロテクタを用いた電池パックを、より小形化
することによって、この電池パックを用いた携帯用情報
機器等の小形化が可能となるためである。
In recent years, the development of portable information devices has been remarkable.
The development of thermal protectors for battery packs used in these portable information devices and the like has been developed and developed. With the development of such portable information devices and the like, the thermal protector for the battery pack used in them has a container There is a demand for downsizing, especially thinning of the shape. this is,
This is because by further reducing the size of the battery pack using the thermal protector, it is possible to reduce the size of a portable information device or the like using the battery pack.

【0005】従来、かかる小形のサーマルプロテクタ2
2として、図9に示すように、固定電極体23と、この
固定電極体23と接離する可動電極体24とを対向して
PBT樹脂などからなる容器25内に設置されたものが
知られている(特許第2636615号)。
Conventionally, such a small thermal protector 2
As shown in FIG. 9, a fixed electrode body 23 and a movable electrode body 24 which comes into contact with and separates from the fixed electrode body 23 are installed in a container 25 made of PBT resin or the like, as shown in FIG. (Japanese Patent No. 2636615).

【0006】固定電極体23は、一端部に固定接点26
が溶接された接点板27と、この接点板27の他端部に
接続された固定電極支持板28と、この固定電極支持板
28に溶接・接続された固定電極側リード線29とから
なる。
The fixed electrode body 23 has a fixed contact 26 at one end.
, A fixed electrode support plate 28 connected to the other end of the contact plate 27, and a fixed electrode side lead wire 29 welded and connected to the fixed electrode support plate 28.

【0007】可動電極体24は、一端部に半球状の可動
接点30が溶接されたバイメタルあるいはトリメタルか
らなる熱応動素子31と、熱応動素子31の他端部に接
続された可動電極支持板32と、この可動電極支持板3
2に溶接・接続された可動電極側リード線33からな
る。
The movable electrode body 24 includes a thermoresponsive element 31 made of bimetal or trimetal having a hemispherical movable contact 30 welded to one end thereof, and a movable electrode support plate 32 connected to the other end of the thermoresponsive element 31. And the movable electrode support plate 3
2 comprises a movable electrode side lead wire 33 which is welded and connected.

【0008】固定電極体23および可動電極体24は樹
脂ビーズ34により一体化され、マウント体35を形成
し、このマウント体35が容器25内に挿入され、樹脂
充填材36により封着されている。
[0008] The fixed electrode body 23 and the movable electrode body 24 are integrated by resin beads 34 to form a mount body 35, which is inserted into the container 25 and sealed with a resin filler 36. .

【0009】このような従来のサーマルプロテクタ22
は、可動電極体23の熱応動素子31が、機器異常時の
過熱・過電流による温度上昇によって、スナップアクシ
ョン動作を行って、固定接点26と可動接点30とを離
間し機器に流れる電流を遮断する。
[0009] Such a conventional thermal protector 22
Means that the thermally responsive element 31 of the movable electrode body 23 performs a snap action operation due to a temperature rise due to overheating and overcurrent at the time of equipment abnormality, thereby separating the fixed contact 26 and the movable contact 30 and interrupting the current flowing to the equipment. I do.

【0010】従来のサーマルプロテクタ22は、容器2
5の厚さが2.4mmと薄形で、かつ山形形状の断面形
状を有することにより、従来主力であったニッケル・カ
ドミウムおよびニッケル・水素の単3形電池を複数個並
置してできる谷間部に収納配置することができ、電池パ
ックの小形化を図れるものである。また、この従来のサ
ーマルプロテクタ22は、その接触抵抗が20mΩ以下
と極めて低く、さらに5000回の開閉動作を行った後
でも接触抵抗は非常に安定している。これにより、電池
パックに直列接続されるサーマルプロテクタの抵抗損失
は低く、いわゆる低インピーダンス・電池パックが実現
され、それだけ電池パックの使用時間を長くすることが
できる。
The conventional thermal protector 22 includes a container 2
5 is 2.4 mm thick and has a chevron-shaped cross-section, so that a valley can be formed by juxtaposing multiple AA batteries of nickel-cadmium and nickel-hydrogen, which have been the mainstays of the prior art. The battery pack can be accommodated and arranged, and the size of the battery pack can be reduced. In addition, the contact resistance of this conventional thermal protector 22 is extremely low at 20 mΩ or less, and the contact resistance is very stable even after performing the opening and closing operation 5000 times. As a result, the resistance loss of the thermal protector connected in series to the battery pack is low, and a so-called low-impedance battery pack is realized, and the operating time of the battery pack can be prolonged accordingly.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】近年、従来用いられて
いたニッケル・カドミウムやニッケル・水素電池に代わ
る新しい高容量の電池として、リチウムイオン電池が開
発・普及している。携帯電話等に使われているこの電池
形状は主に角形で、保護素子はその側壁面に貼り付ける
形で装備されるために、薄形であることが好ましい。
In recent years, lithium-ion batteries have been developed and spread as new high-capacity batteries to replace nickel-cadmium and nickel-metal hydride batteries that have been used in the past. The shape of this battery used in mobile phones and the like is mainly rectangular, and the protection element is preferably attached to the side wall surface of the battery, so that it is preferably thin.

【0012】一方、数年前から新しい保護素子として、
導電性樹脂材料からなる正温度特性抵抗素子である、い
わゆるPTCサーミスタが開発・製品化されている。こ
のPTCサーミスタは、板状で製品厚さが0.8mm前
後の超薄形形状を特徴としており、これにより新しいリ
チウムイオン電池パック用の主力の保護素子として従来
のサーマルプロテクタに代わり広く用いられている。
On the other hand, as a new protective element for several years,
A so-called PTC thermistor, which is a positive temperature characteristic resistance element made of a conductive resin material, has been developed and commercialized. This PTC thermistor is characterized by an ultra-thin shape with a plate shape and a product thickness of about 0.8 mm, which makes it a widely used alternative to conventional thermal protectors as a mainstay protection element for new lithium-ion battery packs. I have.

【0013】ところで、PTCサーミスタの保護素子
は、その内部抵抗がサーマルプロテクタの接触抵抗20
mΩ以下に比べて高いことが当初から指摘されている。
つまり、PTCサーミスタの内部抵抗は、動作前の室温
状態における初期値ですでに数10mΩ以上と高く、さ
らに開閉動作毎に一層内部抵抗が高くなる場合があっ
た。従って、PTCサーミスタを用いた場合、抵抗損失
はサーマルプロテクタの場合と比べて増大するので、低
インピーダンスの電池パックが得られず、機器の使用時
間も、より短くなることが避けられない。また、特に今
後の携帯電話のデジタル化に伴うパルス電流動作では、
電池の使用ピーク電流を抵抗制限して必要なパルス電流
が得られないなど、上記PTCサーミスタの抵抗損失に
よる問題が予測され、市場から低インピーダンス対策が
より強く要望されている。
By the way, the protection element of the PTC thermistor has an internal resistance which is equal to the contact resistance of the thermal protector.
It has been pointed out from the beginning that it is higher than mΩ or less.
That is, the internal resistance of the PTC thermistor is already as high as several tens mΩ or more as an initial value in a room temperature state before the operation, and the internal resistance may be further increased each time the switching operation is performed. Therefore, when the PTC thermistor is used, the resistance loss increases as compared with the case of the thermal protector, so that a low-impedance battery pack cannot be obtained, and it is inevitable that the use time of the device is shortened. Also, especially in the pulse current operation accompanying the digitalization of mobile phones in the future,
Problems due to the resistance loss of the PTC thermistor, such as the fact that a required pulse current cannot be obtained by limiting the peak current used by the resistance of the battery, are anticipated, and the market is strongly demanding low impedance measures.

【0014】従来の電池パック用のサーマルプロテクタ
はモータ・電子回路用などの当初品種より小形化された
ものであるが、新しいリチウムイオン電池パック用とし
て適合するには一層の小形化、特に薄形化が大きな課題
である。
The conventional thermal protector for a battery pack is smaller than the original type for motors, electronic circuits, and the like. Is a major issue.

【0015】発明者による市場調査結果によれば、サー
マルプロテクタの容器の厚さとして1.2mm以下を達
成すれば、リチウムイオン電池パックへの装備にもうま
く適合できることがわかった。しかしながら、容器の厚
さを薄くしていくと、収納されている固定電極板と可動
電極板との距離が短くなるために、チャタリングやアー
キング等が発生するという課題が生じる。
According to the results of market research conducted by the inventor, it has been found that if the thickness of the thermal protector container is 1.2 mm or less, it can be well adapted to equipment for a lithium ion battery pack. However, when the thickness of the container is reduced, the distance between the accommodated fixed electrode plate and the movable electrode plate becomes shorter, so that there arises a problem that chattering and arcing occur.

【0016】本発明は、容器の厚さを薄くしてもチャタ
リングやアーキング等が発生することがなく、リチウム
イオン等の電池パック用として適合する薄形のサーマル
プロテクタを提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a thin thermal protector which does not cause chattering or arcing even if the thickness of the container is reduced, and is suitable for use in a battery pack of lithium ion or the like. .

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
固定接点を有する固定電極体と、スナップアクション動
作によって前記固定電極体と接離可能に設けられた熱応
動素子を有する可動電極体とが対向して、厚さ1.2m
m以下の容器内に設けられているとともに、前記固定接
点と可動接点とが接触している際、前記可動電極体の先
端部と前記容器内面との空間距離が0.3mm以上0.
4mm以下であり、前記熱応動素子がスナップアクショ
ン動作によって、前記固定電極体と離間した際、離間し
た前記熱応動素子の先端部が前記容器の内面に当接して
いる構成を有する。
According to the first aspect of the present invention,
A fixed electrode body having a fixed contact and a movable electrode body having a thermally responsive element provided so as to be able to contact and separate from the fixed electrode body by a snap action operation are opposed to each other and have a thickness of 1.2 m.
m, and when the fixed contact and the movable contact are in contact with each other, the spatial distance between the distal end of the movable electrode body and the inner surface of the container is 0.3 mm or more.
When the thermoresponsive element is separated from the fixed electrode body by a snap action operation, the distal end of the separated thermoresponsive element is in contact with the inner surface of the container.

【0018】これにより、容器6の厚さが1.2mm以
下という超薄形形状を有し、かつ接触抵抗が極めて低
く、しかもチャタリングやアーキングを防止することが
できるサーマルプロテクタを得ることができる。
Thus, it is possible to obtain a thermal protector having an ultra-thin shape in which the thickness of the container 6 is 1.2 mm or less, having extremely low contact resistance, and capable of preventing chattering and arcing.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】図1、図2、図3および図4は、
本発明の一実施形態であるサーマルプロテクタ1を示
す。
FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3 and FIG.
1 shows a thermal protector 1 according to an embodiment of the present invention.

【0020】本実施形態のサーマルプロテクタ1は、固
定接点2を有する固定電極体3と、可動接点4を有し熱
によってスナップアクション動作を行う可動電極体5と
を有し、この可動電極体5は、スナップアクション動作
によって、固定電極体3と接離可能となるよう、固定電
極体3と対向して設けられている。そしてこれら固定電
極体3と可動電極体5とは、難溶性のPBT樹脂等から
なる容器6内に収納されている。
The thermal protector 1 of the present embodiment has a fixed electrode body 3 having a fixed contact 2 and a movable electrode body 5 having a movable contact 4 and performing a snap action operation by heat. Is provided opposite to the fixed electrode body 3 so as to be able to contact and separate from the fixed electrode body 3 by a snap action operation. The fixed electrode body 3 and the movable electrode body 5 are housed in a container 6 made of a hardly soluble PBT resin or the like.

【0021】固定電極体3は、円盤状の固定接点2(直
径1.2mm×厚さ0.2mm)と固定電極板7(板厚
0.2mm)とからなり、固定接点2は後述する一種の
かしめ方式によって、固定電極板7に設けられている。
固定電極板7の一端部は外部リード板8として容器6の
一端部外部に引き出されている。固定電極板7には予め
円盤状の固定接点2がはめ込まれる穴(図示せず)を有
しており、この穴に固定接点2を挿入し、この固定接点
2の両側から圧力を加えて、かしめられ固定されてい
る。
The fixed electrode body 3 comprises a disk-shaped fixed contact 2 (diameter 1.2 mm × thickness 0.2 mm) and a fixed electrode plate 7 (plate thickness 0.2 mm). The fixed electrode plate 7 is provided by a caulking method.
One end of the fixed electrode plate 7 is drawn out of the one end of the container 6 as an external lead plate 8. The fixed electrode plate 7 has a hole (not shown) into which the disk-shaped fixed contact 2 is fitted in advance. The fixed contact 2 is inserted into this hole, and pressure is applied from both sides of the fixed contact 2. It is caulked and fixed.

【0022】可動電極体5は、固定接点2との接点側が
凸曲面をなす円盤状の可動接点4(直径1.2mm×厚
さ0.2〜0.25mm)が一端部に上記と同様にかし
め固定された熱応動素子9(長さ7.5mm×幅3.7
5mm×板厚0.088mm)からなり、この熱応動素
子9の他端部に可動電極支持板10がリベット11によ
り接続・固定されている。ここで可動電極支持板10の
一端部は外部リード板12として容器6の他端部外部に
引き出されている。また、可動電極支持板10の他端部
は容器6内において固定電極体3と同一平面上に向かい
合って設けられている。なお、固定電極体3と可動電極
支持板10は電気的に非導通に配置されている。
The movable electrode body 5 has a disk-shaped movable contact 4 (diameter 1.2 mm × thickness 0.2 to 0.25 mm) having a convex curved surface on the contact side with the fixed contact 2 at one end in the same manner as described above. The thermally responsive element 9 (length 7.5 mm × width 3.7) fixed by caulking
The movable electrode support plate 10 is connected and fixed to the other end of the thermoresponsive element 9 by a rivet 11. Here, one end of the movable electrode support plate 10 is drawn out to the outside of the other end of the container 6 as an external lead plate 12. The other end of the movable electrode support plate 10 is provided in the container 6 so as to face the same plane as the fixed electrode body 3. Note that the fixed electrode body 3 and the movable electrode support plate 10 are electrically non-conductive.

【0023】可動電極体5は、熱応動素子9がスナップ
アクション動作を行うようほぼ中央部をポンチング成形
加工したNi−Mn−Fe/Ni/Ni−Feからなる
トリメタル、あるいはNi−Cr−Fe/Ni−Feか
らなるバイメタルで構成されている。固定接点2および
可動接点4はそれぞれ銀からなる。固定電極板7および
可動電極支持板10は銅・ニッケル・錫合金で作られて
いる。
The movable electrode body 5 is made of a trimetal of Ni-Mn-Fe / Ni / Ni-Fe or a Ni-Cr-Fe / It is made of a bimetal made of Ni-Fe. The fixed contact 2 and the movable contact 4 are each made of silver. The fixed electrode plate 7 and the movable electrode support plate 10 are made of a copper-nickel-tin alloy.

【0024】容器6は、固定電極体3の固定電極板7と
可動電極体5の可動電極支持板10とがいわゆるインサ
ート成形によって一体化された樹脂ベース13と、樹脂
ベース13に上蓋として装着される樹脂カバー14の2
つの部品からなる。なお、容器6内は大気圧の空気で満
たされている。
The container 6 has a resin base 13 in which the fixed electrode plate 7 of the fixed electrode body 3 and the movable electrode support plate 10 of the movable electrode body 5 are integrated by so-called insert molding, and is mounted on the resin base 13 as an upper lid. Resin cover 14-2
Consists of two parts. The inside of the container 6 is filled with air at atmospheric pressure.

【0025】樹脂ベース13は、形状が長方体(長さ1
0mm×幅4.7mm)からなり、内側が中空部15と
なるように成形され、外周に沿って側壁16が形成され
ている。また、樹脂ベース13の底部の厚さは0.1m
mとしている。そして、可動電極体5の熱応動素子9
は、容器6内の中空部15内に位置するよう設置されて
いる。一方、樹脂カバー14は、肉厚が0.3mmで長
方体(長さ10mm×幅4.7mm)からなる。
The resin base 13 has a rectangular shape (length 1).
0 mm x 4.7 mm in width), the inside is formed to be the hollow portion 15, and the side wall 16 is formed along the outer periphery. The thickness of the bottom of the resin base 13 is 0.1 m.
m. Then, the thermally responsive element 9 of the movable electrode body 5
Is installed so as to be located in the hollow portion 15 in the container 6. On the other hand, the resin cover 14 has a thickness of 0.3 mm and is formed of a rectangular body (length 10 mm × width 4.7 mm).

【0026】一般的にサーマルプロテクタにおいて、固
定接点と可動接点とが離間すれば回路に流れる電流は遮
断されるが、その距離が近すぎれば、固定電極体と可動
電極体とが連続的に開閉動作する、いわゆるチャタリン
グを起こしてしまう等の不具合が発生する。特にこのチ
ャタリングは可動電極体の徐動動作の領域において発生
しやすい。このような問題を解決するには、可動電極体
のスナップアクションによって、可動接点と固定接点と
を瞬時に大きく離間させることが必要であるが、これら
接点を大きく離間させるとサーマルプロテクタ自体の大
きさが大きくなり、薄形化は望めない。そこで、発明者
は、サーマルプロテクタとしての所定の特性を持たせつ
つ、チャタリングを防止し、かつサーマルプロテクタの
超薄形形状を実現するために、熱応動素子9のスナップ
アクション動作における先端部の移動量の制限の検討を
行った。
Generally, in a thermal protector, if the fixed contact and the movable contact are separated from each other, the current flowing through the circuit is cut off. If the distance is too short, the fixed electrode and the movable electrode are continuously opened and closed. Inconveniences such as operation or chattering occur. In particular, the chattering is likely to occur in the region of the slow motion of the movable electrode body. In order to solve such a problem, it is necessary to instantly separate the movable contact and the fixed contact largely by the snap action of the movable electrode body. However, if these contacts are largely separated, the size of the thermal protector itself becomes large. Becomes large, and thinning cannot be expected. In order to prevent chattering and to realize an ultra-thin shape of the thermal protector while maintaining predetermined characteristics as the thermal protector, the inventor moved the tip of the thermally responsive element 9 in the snap action operation. Consideration of the amount limit was made.

【0027】検討方法としては、図5に示すように、樹
脂カバー14がある場合と、図6に示すように、樹脂カ
バー14がない場合における、熱応動素子9のスナップ
アクション動作によって離間した際の可動電極体5の先
端部の移動距離、つまり、可動電極体5の先端部が樹脂
カバー14の内面に当接して、離間移動が抑制された移
動距離17aと、樹脂カバー14がない場合のフリーの
移動距離17bをそれぞれ測定し検討した。
As a study method, as shown in FIG. 5, when there is a resin cover 14, and when there is no resin cover 14, as shown in FIG. The moving distance of the distal end of the movable electrode body 5, that is, the moving distance 17 a in which the distal end of the movable electrode body 5 abuts against the inner surface of the resin cover 14 and the separation movement is suppressed, and the case where the resin cover 14 is not provided. The free moving distance 17b was measured and examined.

【0028】この測定の結果、スナップアクション動作
前の状態、すなわち、固定接点2と可動接点4とが接触
している状態において、熱応動素子9を有する可動電極
体5の先端部と樹脂カバー14の内面との空間距離g
(図4参照)が少なくとも0.3mm以上、好ましくは
0.35mm以上であれば、チャタリングの発生防止を
行えることが分かった。但しこの空間距離gが0.3m
m未満であると正常なスナップアクション動作が得られ
にくくなり、また、この空間距離gが大きくなると、薄
形化が達成できず、また、熱応動素子9は復帰時におい
て徐動動作を行ってしまうので、可能な限り徐動動作を
抑制する意味からも、この空間距離gは0.3mm以上
0.4mm未満の範囲が好ましい。また、この際、熱応
動素子9の速動動作領域内において、熱応動素子9の先
端部を樹脂カバー14の内面に当接させておくことが必
要である。これは、容器6の厚さを薄くすることに伴っ
て、固定電極体3および可動電極体5との距離が近づい
てチャタリングが発生しやすくなるが、上記空間距離g
すなわち、熱応動素子9の速動動作領域内において、熱
応動素子9の先端部を樹脂カバー14の内面に当接して
いるため、離間動作が抑制され、つまり熱応動素子9が
本来の開くべき位置まで開かず位置規制され、しかもこ
のとき、熱応動素子9に、樹脂カバー14側に向けて一
層離間しようとする力が発生するため、固定電極体3側
には動かず、チャタリングを防止できるのである。
As a result of this measurement, in the state before the snap action operation, that is, in the state where the fixed contact 2 and the movable contact 4 are in contact with each other, the tip of the movable electrode body 5 having the thermoresponsive element 9 and the resin cover 14 Distance g to the inner surface of
It has been found that chattering can be prevented if the distance (see FIG. 4) is at least 0.3 mm or more, preferably 0.35 mm or more. However, this spatial distance g is 0.3 m
If it is less than m, it is difficult to obtain a normal snap action operation, and if this space distance g is large, it is not possible to achieve a reduction in thickness, and the thermally responsive element 9 performs a gradual operation when returning. Therefore, the spatial distance g is preferably in the range of 0.3 mm or more and less than 0.4 mm from the viewpoint of suppressing the slow motion as much as possible. At this time, it is necessary that the tip of the thermo-responsive element 9 is in contact with the inner surface of the resin cover 14 in the fast-moving operation region of the thermo-responsive element 9. This is because, as the thickness of the container 6 is reduced, the distance between the fixed electrode body 3 and the movable electrode body 5 becomes short, and chattering easily occurs.
That is, in the fast-moving operation region of the thermal response element 9, the distal end portion of the thermal response element 9 is in contact with the inner surface of the resin cover 14, so that the separating operation is suppressed, that is, the thermal response element 9 should be opened originally. The position is regulated without opening to the position, and at this time, a force is generated in the thermally responsive element 9 to further separate it toward the resin cover 14 side, so that it does not move to the fixed electrode body 3 side and chattering can be prevented. It is.

【0029】一般に熱応動素子を備えたサーマルプロテ
クタにおける可動電極体の動作は、固定接点および可動
接点同士が離間または接触する前に、温度の増減に伴っ
て熱応動素子の変位量が徐々に増加または徐々に減少す
る徐動動作が必ず行われ、その後、所定温度に達すれば
スナップアクション動作による、いわゆる速動動作によ
って、離間または接触が行われる。
In general, the operation of a movable electrode body in a thermal protector having a thermally responsive element is such that the displacement of the thermally responsive element gradually increases with an increase or decrease in temperature before the fixed contact and the movable contact are separated or come into contact with each other. Alternatively, a gradually decreasing operation is always performed, and thereafter, when a predetermined temperature is reached, separation or contact is performed by a so-called fast operation by a snap action operation.

【0030】本発明においては、熱応動素子9が行う徐
動動作を可能な限り抑制し、できるだけ速動動作だけを
行うようにしたものである。つまり、熱応動素子9が徐
動動作から速動動作に切り替わる点の近傍の速動動作領
域に、固定電極体3の固定接点2を位置させることによ
り、熱応動素子9は徐動動作を行うことなく所定温度で
直ちにスナップアクション動作を行って瞬時に離間す
る。また、可動電極体5の先端部と容器6の樹脂カバー
14の内面との間の空間距離gを上記のように限界まで
短くすることによって、離間した熱応動素子9が復帰す
る際の徐動動作を可能な限り抑制し、所定温度で直ちに
スナップアクション動作を行って復帰することとなる。
これによって、チャタリングの発生を防止することがで
き、しかも薄形のサーマルプロテクタを得ることができ
る。
In the present invention, the slow motion performed by the thermally responsive element 9 is suppressed as much as possible, and only the fast motion is performed as much as possible. In other words, the thermally responsive element 9 performs the slow motion operation by positioning the fixed contact 2 of the fixed electrode body 3 in the fast movement area near the point where the thermally responsive element 9 switches from the slow motion to the fast motion. The snap action operation is immediately performed at a predetermined temperature without a gap, and the gap is instantaneously separated. In addition, by shortening the space distance g between the tip of the movable electrode body 5 and the inner surface of the resin cover 14 of the container 6 to the limit as described above, the separated thermally responsive element 9 moves slowly when returning. The operation is suppressed as much as possible, and a snap action operation is immediately performed at a predetermined temperature to return.
As a result, chattering can be prevented, and a thin thermal protector can be obtained.

【0031】本実施形態のサーマルプロテクタ1におい
ては空間距離gを0.35mmとしているので、図9に
示した空間距離gが0.5mmである従来のサーマルプ
ロテクタ23に比べてこの空間距離gを0.15mm短
くすることができる。
In the thermal protector 1 of the present embodiment, the spatial distance g is 0.35 mm, so that the spatial distance g is smaller than that of the conventional thermal protector 23 shown in FIG. It can be reduced by 0.15 mm.

【0032】また、固定電極体3において固定接点2の
接点面を、固定電極板7の表面からは突出せずにほぼ同
一平面となるようにすることにより、従来のサーマルプ
ロテクタ22における固定接点26の接点面の接点板2
7表面からの突出高さ0.2mmを短縮することができ
る。
Further, by making the contact surface of the fixed contact 2 in the fixed electrode body 3 substantially flush with the surface of the fixed electrode plate 7 without protruding from the surface of the fixed electrode plate 7, the fixed contact 26 in the conventional thermal protector 22 can be formed. Contact plate 2 on contact surface of
7 The height of protrusion from the surface of 0.2 mm can be reduced.

【0033】このように、本実施形態によれば、空間距
離gが0.35mm、固定接点2の接点面と樹脂ベース
13の底面との厚さが0.3mmであり、これに可動接
点4の厚さの最大値0.25mmを加えた3つの合計が
0.9mmとなることから、これに樹脂カバー14の肉
厚0.3mmを加算し、最終的に容器4の厚さが1.2
mmという、本発明の目的とする超薄形形状のサーマル
プロテクタ1を得ることができる。
As described above, according to the present embodiment, the spatial distance g is 0.35 mm, the thickness between the contact surface of the fixed contact 2 and the bottom surface of the resin base 13 is 0.3 mm, and the movable contact 4 Since the sum of the three values obtained by adding the maximum value of the thickness of 0.25 mm is 0.9 mm, the thickness of the resin cover 14 is added to 0.3 mm, and finally the thickness of the container 4 becomes 1. 2
Thus, it is possible to obtain an ultra-thin thermal protector 1 having a thickness of mm.

【0034】なお、本実施形態のサーマルプロテクタ1
においても、その接触抵抗として10mΩの値が得られ
て、接触抵抗が極めて低いという本来の性能面での特徴
も保持されている。また、その動作温度および復帰温度
に関しても、熱応動素子9のポンチング成形加工の構成
を変えることにより、それぞれ60℃〜100℃までの
範囲内で、例えば70±5℃など任意に設定することが
できる。
The thermal protector 1 of the present embodiment
In this case, a value of 10 mΩ was obtained as the contact resistance, and the characteristic in terms of the original performance that the contact resistance was extremely low was maintained. The operating temperature and the return temperature can be arbitrarily set within the range of 60 ° C. to 100 ° C., for example, 70 ± 5 ° C., by changing the configuration of the punching process of the thermoresponsive element 9. it can.

【0035】また、樹脂ベース13にインサート成形さ
れた可動電極支持板10に熱応動素子9がリベット11
により接続・固定されており、これによって、サーマル
プロテクタの寿命規格値である5000回をはるかに超
える20000回の開閉動作に耐え得て、これにより高
信頼性のサーマルプロテクタ1を得ることができる。こ
の場合、かかるリベット方式に対応して、可動電極支持
板10と熱応動素子9とのリベット接続・固定部18は
中空部15側に曲げ成形加工されている。これにより、
リベット11の固定電極体側端面が樹脂ベース13の外
表面から突出することを防止でき絶縁を図ることができ
る。
Further, the thermally responsive element 9 is provided with a rivet 11 on a movable electrode support plate 10 insert-molded on a resin base 13.
Thus, the thermal protector 1 can withstand 20,000 times of opening / closing operations, far exceeding the life standard value of 5000 times of the thermal protector, whereby the highly reliable thermal protector 1 can be obtained. In this case, the rivet connection / fixing portion 18 between the movable electrode support plate 10 and the thermally responsive element 9 is bent toward the hollow portion 15 corresponding to the rivet method. This allows
The end face of the rivet 11 on the fixed electrode body side can be prevented from protruding from the outer surface of the resin base 13 and insulation can be achieved.

【0036】また、固定電極体3と可動電極支持板10
とが樹脂ベース13において同一平面上で向き合って設
けられているが、これら固定電極体3と可動電極支持板
10とが近接しあう端部上に、それぞれの端部を覆って
樹脂桟19が設けられている。この樹脂桟19は、固定
電極体3と可動電極支持板10との近接しあう端部同士
の押さえとして働くとともに、これら端部同士の絶縁壁
および、これら固定電極体3と可動電極支持板10の近
接しあう端部に形成された0.1mmの段差上に設けら
れ、熱応動素子9と固定電極体3とを絶縁するためのい
わゆるスペーサとして機能する。
The fixed electrode body 3 and the movable electrode support plate 10
Are provided on the resin base 13 so as to face each other on the same plane. On the ends where the fixed electrode body 3 and the movable electrode support plate 10 are close to each other, a resin bar 19 covering each end is provided. Is provided. The resin bar 19 serves as a pressing member between adjacent ends of the fixed electrode body 3 and the movable electrode support plate 10, as well as insulating walls between these ends and the fixed electrode body 3 and the movable electrode support plate 10. Is provided on a step of 0.1 mm formed at an end which is close to each other, and functions as a so-called spacer for insulating the thermally responsive element 9 from the fixed electrode body 3.

【0037】本実施形態の超薄形のサーマルプロテクタ
1では、固定電極体3の固定電極板7と可動電極体5の
熱応動素子9の間隔が接近し過ぎるため、異常時での熱
応動素子9の開閉動作において両者間でアーキング現象
あるいは絶縁破壊現象の発生が懸念された。そこで上記
段差を設けて両者間隔を規定値に保つことにより、前記
アーキング現象あるいは絶縁破壊現象の発生を未然に防
止することができる。
In the ultra-thin thermal protector 1 of the present embodiment, the distance between the fixed electrode plate 7 of the fixed electrode body 3 and the thermally responsive element 9 of the movable electrode body 5 is too small, so that the thermally responsive element in an abnormal state In the opening / closing operation of No. 9, the occurrence of an arcing phenomenon or a dielectric breakdown phenomenon between them was feared. Therefore, by providing the above-mentioned step and keeping the interval between them at a specified value, it is possible to prevent the arcing phenomenon or the dielectric breakdown phenomenon from occurring.

【0038】本実施形態において、樹脂カバー14の厚
さは0.3mmとしているが、図7あるいは図8に示す
ように樹脂カバー20,21の内面のうち熱応動素子9
と対峙する部分を階段状または曲面状に形成し、厚さを
0.3mmから0.15mmまで段階的に薄くなるよう
に成形してもよい。また、樹脂カバー20,21の肉厚
を部分的に最薄肉厚である0.15mmとしても、スナ
ップアクション動作による熱応動素子9の当接による衝
撃に耐えることができ、破損等の問題は発生しないこと
が確かめられている。
In the present embodiment, the thickness of the resin cover 14 is 0.3 mm, but as shown in FIG. 7 or FIG.
May be formed in a stepped shape or a curved shape, and the thickness may be gradually reduced from 0.3 mm to 0.15 mm. Further, even if the thickness of the resin covers 20 and 21 is partially reduced to 0.15 mm, which is the minimum thickness, the resin covers 20 and 21 can withstand the impact due to the contact of the thermally responsive element 9 due to the snap action operation, and the problem such as breakage occurs. Has been confirmed not to.

【0039】これにより、樹脂カバー14の内面と可動
電極体3との間隔を、より狭めることができ、サーマル
プロテクタ1の容器6の厚さを、さらに0.15mm短
縮することができ、最終的に容器4の厚さが1.05m
mという、本発明の目的とする超薄形形状で、ほぼPT
Cサーミスタの厚さに匹敵するサーマルプロテクタ1を
得ることができる。
As a result, the distance between the inner surface of the resin cover 14 and the movable electrode body 3 can be further reduced, and the thickness of the container 6 of the thermal protector 1 can be further reduced by 0.15 mm. The thickness of the container 4 is 1.05m
m, an ultra-thin shape intended for the present invention,
The thermal protector 1 equivalent to the thickness of the C thermistor can be obtained.

【0040】そして、このような本実施形態のサーマル
プロテクタ1は、電池パック容器(図示せず)内に収納
された、角形のリチウムイオン電池等の表面に当接して
設けられる。
The thermal protector 1 of this embodiment is provided in contact with the surface of a rectangular lithium ion battery or the like housed in a battery pack container (not shown).

【0041】以上説明したように、本実施形態のサーマ
ルプロテクタは、容器6の厚さが1.2mm以下、例え
ば1.05〜1.2mmという超薄形形状を有し、かつ
接触抵抗が極めて低く、しかもチャタリングやアーキン
グを防止することができるものである。
As described above, the thermal protector of the present embodiment has an ultra-thin shape in which the thickness of the container 6 is 1.2 mm or less, for example, 1.05 to 1.2 mm, and the contact resistance is extremely small. It is low and can prevent chattering and arcing.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上のように、本発明は、容器の厚さが
1.2mm以下、例えば1.0〜1.2mmという超薄
形形状が達成され、かつ接触抵抗が極めて低いという本
来の特徴も保持されて、新しいリチウムイオンなどの電
池パック用に十分適合できるサーマルプロテクタを得る
ことができる。
As described above, according to the present invention, an ultra-thin container having a thickness of 1.2 mm or less, for example, 1.0 to 1.2 mm is achieved, and the contact resistance is extremely low. The features are retained, and a thermal protector that can be adequately adapted for a battery pack such as a new lithium ion can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態であるサーマルプロテクタ
の断面正面図
FIG. 1 is a sectional front view of a thermal protector according to an embodiment of the present invention.

【図2】同じく平面断面図FIG. 2 is a sectional plan view of the same.

【図3】同じく金属部品がインサート成形された樹脂ベ
ースの断面正面図
FIG. 3 is a cross-sectional front view of a resin base in which metal parts are insert-molded.

【図4】同じく空間距離gを示す断面正面図FIG. 4 is a sectional front view similarly showing a spatial distance g.

【図5】同じく樹脂カバーがある場合の空間距離gを示
す断面正面図
FIG. 5 is a sectional front view showing a spatial distance g when a resin cover is provided.

【図6】同じく樹脂カバーが無い場合の空間距離gを示
す断面正面図
FIG. 6 is a sectional front view showing a spatial distance g when no resin cover is provided.

【図7】同じく樹脂カバーの他の形状を示す断面正面図FIG. 7 is a sectional front view showing another shape of the resin cover.

【図8】同じく樹脂カバーの別の形状を示す断面正面図FIG. 8 is a sectional front view showing another shape of the resin cover.

【図9】従来技術のサーマルプロテクタを示す断面正面
FIG. 9 is a cross-sectional front view showing a conventional thermal protector.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 サーマルプロテクタ 3 固定電極体 5 可動電極体 6 容器 7 固定電極板 9 熱応動素子 10 可動電極支持板 11 リベット 13 樹脂ベース 14 樹脂カバー 15 中空部 19 樹脂桟 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Thermal protector 3 Fixed electrode body 5 Movable electrode body 6 Container 7 Fixed electrode plate 9 Thermal response element 10 Movable electrode support plate 11 Rivets 13 Resin base 14 Resin cover 15 Hollow part 19 Resin beam

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固定接点を有する固定電極体と、スナッ
プアクション動作によって前記固定電極体と接離可能に
設けられた熱応動素子を有する可動電極体とが対向し
て、厚さ1.2mm以下の容器内に設けられているとと
もに、前記固定接点と可動接点とが接触している際、前
記可動電極体の先端部と前記容器内面との空間距離が
0.3mm以上0.4mm以下であり、前記熱応動素子
がスナップアクション動作によって、前記固定電極体と
離間した際、離間した前記熱応動素子の先端部が前記容
器の内面に当接していることを特徴とするサーマルプロ
テクタ。
1. A fixed electrode body having a fixed contact and a movable electrode body having a thermally responsive element provided so as to be able to contact and separate from the fixed electrode body by a snap action operation, and have a thickness of 1.2 mm or less. When the fixed contact and the movable contact are in contact with each other, the spatial distance between the tip of the movable electrode body and the inner surface of the container is 0.3 mm or more and 0.4 mm or less. A thermal protector, wherein when the thermoresponsive element is separated from the fixed electrode body by a snap action operation, a distal end portion of the separated thermoresponsive element is in contact with an inner surface of the container.
【請求項2】 前記固定接点の接点面と、前記固定電極
体の表面とがほぼ同一平面上に設けられていることを特
徴とする請求項1記載のサーマルプロテクタ。
2. The thermal protector according to claim 1, wherein a contact surface of said fixed contact and a surface of said fixed electrode body are provided on substantially the same plane.
【請求項3】 前記容器は、樹脂ベースと前記樹脂ベー
スの上蓋である樹脂カバーから構成されており、前記樹
脂カバーのうち前記可動接点に対峙する部分およびその
近傍における肉厚が、前記樹脂カバーのその他の部分の
肉厚よりも薄く成形されていることを特徴とする請求項
1および請求項2のいずれかに記載のサーマルプロテク
タ。
3. The container includes a resin base and a resin cover serving as an upper lid of the resin base, and a thickness of the resin cover in a portion facing the movable contact and in the vicinity thereof is the resin cover. The thermal protector according to claim 1, wherein the thermal protector is formed to be thinner than the thickness of other portions of the thermal protector.
【請求項4】 前記熱応動素子と樹脂ベースに固定され
た可動電極支持体とがリベットによって固定されている
ことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載
のサーマルプロテクタ。
4. The thermal protector according to claim 1, wherein the heat responsive element and a movable electrode support fixed to a resin base are fixed by rivets.
【請求項5】 前記固定電極体と前記熱応動素子との間
にスペーサが設けられていることを特徴とする請求項1
〜請求項4のいずれかに記載のサーマルプロテクタ。
5. The apparatus according to claim 1, wherein a spacer is provided between said fixed electrode body and said thermoresponsive element.
The thermal protector according to claim 4.
JP2000383367A 2000-12-18 2000-12-18 Thermal protector Pending JP2002184277A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000383367A JP2002184277A (en) 2000-12-18 2000-12-18 Thermal protector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000383367A JP2002184277A (en) 2000-12-18 2000-12-18 Thermal protector

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002184277A true JP2002184277A (en) 2002-06-28

Family

ID=18851035

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000383367A Pending JP2002184277A (en) 2000-12-18 2000-12-18 Thermal protector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002184277A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0925611B1 (en) Current interrupter for electrochemical cells
US5691073A (en) Current interrupter for electrochemical cells
JP6251037B2 (en) Breaker, safety circuit including the same, and secondary battery pack
US5998051A (en) Current interrupter for electrochemical cells
JP6049082B2 (en) Breaker, safety circuit including the same, and secondary battery
US6414285B1 (en) Thermal protector
US20060044728A1 (en) Secondary protective element for secondary battery
US9472363B2 (en) Thermal protector
JP5941301B2 (en) Breaker, safety circuit including the same, and secondary battery
WO1999010940A1 (en) Current interrupter for electrochemical cells
JP6997689B2 (en) Breaker, safety circuit and rechargeable battery pack
JP2002184277A (en) Thermal protector
JP3257680B2 (en) Thermal response switch and method of manufacturing the same
JP6997687B2 (en) Breaker and safety circuit
JP6997685B2 (en) Current breaker, safety circuit and rechargeable battery pack
CN219917018U (en) Thermal protector
JP2002324467A (en) Thermal protector and its manufacturing method
JPWO2020022298A1 (en) Breaker, safety circuit and rechargeable battery pack
JP7558596B2 (en) breaker
JP2005347225A (en) Thermal protector, cellular phone using it and electronic apparatus
JP2006338952A (en) Switch, and its manufacturing method
JP2000057917A (en) Thermal protector
JP2024055191A (en) Discharge Circuit
KR101295303B1 (en) An united apparatus for preventing overheating of motor
KR19980032811U (en) Battery pack thermostat