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JP2018206732A - breaker - Google Patents

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JP2018206732A
JP2018206732A JP2017114348A JP2017114348A JP2018206732A JP 2018206732 A JP2018206732 A JP 2018206732A JP 2017114348 A JP2017114348 A JP 2017114348A JP 2017114348 A JP2017114348 A JP 2017114348A JP 2018206732 A JP2018206732 A JP 2018206732A
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terminal
case
breaker
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nickel layer
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JP2017114348A
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高博 公文
Takahiro Kumon
高博 公文
淳 多田
Atsushi Tada
淳 多田
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Bourns KK
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Bourns KK
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Abstract

To provide a breaker enabling the current capacity thereof to be increased than conventional ones and also capable of being easily welded to a terminal of a cell.SOLUTION: The breaker comprises: a case 7; a fixing piece 2 equipped with a fixing contact point 23 arranged inside the case 7 and a first terminal 22 whose at least a part is exposed to the outside of the case 7; a movable piece 4 equipped with a movable contact point 43 arranged inside the case 7 and a second terminal 42 whose at least a part is exposed to the outside of the case 7; and a thermally-actuated element 5 which actuates the movable piece 4 so that the movable contact point 43 is brought into contact with and separated from the fixing contact point 23 by being deformed in accordance with temperature. The second terminal 43 is formed with a clad material equipped with at least a nickel layer and a copper layer.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電気機器等の二次電池に内蔵されるブレーカーに関するものである。   The present invention relates to a breaker incorporated in a secondary battery such as an electric device.

例えばスマートフォン等の小型の電気機器においてバッテリーに過電流が供給されることや高温状態となることを防ぐために熱応動素子を具備するブレーカーが用いられる(特許文献1参照)。   For example, in a small electric device such as a smartphone, a breaker including a thermally responsive element is used to prevent an overcurrent from being supplied to a battery or a high temperature state (see Patent Document 1).

図5に示されるようにこのようなブレーカー1Aは内部に熱応動素子が収容されたケース7Aと、ケース7Aから外部へと露出する2つの銅合金製の端子22A、42Aとを備えている。ブレーカー1Aの一方の端子42AはバッテリーBを構成するセルから突出するアルミニウム製の正極端子B1に取り付けられ、もう一方の端子22AはバッテリーBの制御用ボードCの端子に取り付けられる。取り付け時にはブレーカー1Aの端子42Aとセルの正極端子B1の間と、ブレーカー1Aの端子22Aと制御用ボードCの端子との間にそれぞれニッケル製のタブTを介在させて例えばレーザー溶接や抵抗溶接などによって溶接される。   As shown in FIG. 5, such a breaker 1 </ b> A includes a case 7 </ b> A in which a thermally responsive element is accommodated, and two copper alloy terminals 22 </ b> A and 42 </ b> A exposed from the case 7 </ b> A to the outside. One terminal 42A of the breaker 1A is attached to an aluminum positive terminal B1 protruding from a cell constituting the battery B, and the other terminal 22A is attached to a terminal of a control board C of the battery B. At the time of attachment, nickel tabs T are interposed between the terminal 42A of the breaker 1A and the positive electrode terminal B1 of the cell, and between the terminal 22A of the breaker 1A and the terminal of the control board C, for example, laser welding or resistance welding. Welded by.

特開2013-171642号公報JP 2013-171642 A

ところで、近年バッテリーのセル員数は減少し、1セル当たりの電流容量が増加する傾向にある。このため、図5におけるバッテリーB、ブレーカー1A、タブTを備えたバッテリーパック100A全体での抵抗値をできる限り小さくして電流容量を大きくすることが求められつつある。   Incidentally, in recent years, the number of battery cells has decreased, and the current capacity per cell tends to increase. For this reason, it is being demanded to reduce the resistance value of the entire battery pack 100A including the battery B, the breaker 1A, and the tab T in FIG.

しかしながら、ブレーカー1Aだけの抵抗値を小さくしても図5に示されるようにニッケル製のタブTを介してセルの正極端子B1とブレーカー1Aの一方の端子42Aが溶接されていると、抵抗値の大きいニッケル製のタブTで大きな熱が発生してしまう。その熱が端子を介してケース7A内の熱応動素子に影響を与えてしまい、所望の動作が行わなくなり、ブレーカー1Aとしての機能が損なわれる可能性がある。   However, even if the resistance value of only the breaker 1A is reduced, if the positive electrode terminal B1 of the cell and one terminal 42A of the breaker 1A are welded through the nickel tab T as shown in FIG. A large amount of heat is generated by the large nickel tab T. The heat affects the thermoresponsive element in the case 7A through the terminal, and a desired operation may not be performed, and the function as the breaker 1A may be impaired.

かといって、ニッケル製のタブTを省略してブレーカー1Aの銅合金製の端子42Aをセルのアルミ製の正極端子B1に溶接しようとすると、各金属の抵抗値が小さく、熱伝導率もよいので例えばレーザー溶接や抵抗溶接等でそれぞれの端子を溶接することは難しい。   However, if the tab 42 made of nickel is omitted and the copper alloy terminal 42A of the breaker 1A is welded to the aluminum positive electrode terminal B1 of the cell, the resistance value of each metal is small and the thermal conductivity is good. Therefore, it is difficult to weld each terminal by, for example, laser welding or resistance welding.

本発明は上述したような問題を鑑みてなされたものであり、従来よりも電流容量を大きくすることができ、かつ、セルの端子に対して容易に溶接することができるブレーカーを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a breaker that can have a larger current capacity than conventional ones and can be easily welded to a cell terminal. Objective.

すなわち、本発明に係るブレーカーは、ケースと、前記ケース内に配置される固定接点、及び、前記ケース外に少なくとも一部が露出する第1端子を具備する固定片と、前記ケース内に配置される可動接点、及び、前記ケース外に少なくとも一部が露出する第2端子を具備する可動片と、温度に応じて変形することによって前記固定接点に対して前記可動接点を接離させるように前記可動片を動作させる熱応動素子と、を備え、前記第2端子が少なくともニッケル層と銅層とを具備するクラッド材で形成されていることを特徴とする。   That is, the breaker according to the present invention is disposed in the case, the fixed contact provided in the case, the fixed piece including the first terminal exposed at least partially outside the case, and the case. A movable piece including a movable contact, a movable piece having a second terminal exposed at least partially outside the case, and the movable contact contacting and separating from the fixed contact by being deformed according to temperature. A heat-responsive element for operating the movable piece, wherein the second terminal is formed of a clad material having at least a nickel layer and a copper layer.

このようなものであれば、前記第2端子はニッケル層を有しているので、例えばセルのアルミ製の電極に対して前記第2端子のニッケル層を抵抗溶接やレーザー溶接等の溶接方法で簡単に溶接することができる。したがって、第2端子とセルの電極との間を橋渡しするタブを用いずに第2端子をアルミ製の電極に直接溶接することができる。このため、従来必要であったタブが省略できる分だけ本発明に係るブレーカーを含むバッテリーパック全体での抵抗値を小さくできる。   In such a case, since the second terminal has a nickel layer, the nickel layer of the second terminal is bonded to the aluminum electrode of the cell by a welding method such as resistance welding or laser welding. Can be easily welded. Therefore, the second terminal can be directly welded to the aluminum electrode without using a tab that bridges between the second terminal and the electrode of the cell. For this reason, the resistance value of the whole battery pack including the breaker according to the present invention can be reduced by the amount that can eliminate the tabs that have been conventionally required.

これらのことから、バッテリーパック全体での電流容量を大きくすることができるので、例えばセル員数を少なくして1つのセル当たりの電流容量を大きくする場合に本発明に係るブレーカーを好適に用いることができる。   Therefore, the current capacity of the entire battery pack can be increased. For example, when the current capacity per cell is increased by reducing the number of cells, the breaker according to the present invention is preferably used. it can.

前記第2端子の別の端子に対する溶接のしやすさを確保しつつ、当該第2端子の抵抗値を下げやすくするには、前記第2端子を形成するクラッド材が、ニッケル層と銅層の2つの層を具備するNi−Cuクラッド材であればよい。このようなものであれば、例えばセルのアルミ製の電極に対して第2端子のニッケル層を接触させれば特に抵抗溶接により十分な熱を発生させて簡単に溶接することができる。また、第2端子のアルミ製の電極と接触しない部分においてニッケル層以外が銅層で形成されているので第2端子における抵抗を下げることができる。   In order to make it easy to lower the resistance value of the second terminal while ensuring ease of welding of the second terminal to another terminal, the cladding material forming the second terminal is made of a nickel layer and a copper layer. Any Ni-Cu clad material having two layers may be used. In this case, for example, if the nickel layer of the second terminal is brought into contact with the aluminum electrode of the cell, sufficient heat can be generated particularly by resistance welding, and welding can be easily performed. In addition, since the portion other than the nickel layer is formed of the copper layer in the portion that does not contact the aluminum electrode of the second terminal, the resistance at the second terminal can be lowered.

例えばセルのアルミ製の電極に対して第2端子の向きを揃えなくても簡単に溶接できるようにするには、前記第2端子を形成するクラッド材が、ニッケル層と銅層とニッケル層の3つの層を具備するNi−Cu−Niクラッド材であればよい。   For example, in order to enable easy welding without aligning the direction of the second terminal to the aluminum electrode of the cell, the cladding material forming the second terminal is made up of a nickel layer, a copper layer, and a nickel layer. Any Ni-Cu-Ni clad material having three layers may be used.

前記可動片が、先端部に前記可動接点が設けられ、前記ケース内に収容されるアームをさらに具備するものであれば、前記可動片において可動接点側と前記第2端子における材料を異ならせることができる。   If the movable piece is provided with the movable contact at the tip and further includes an arm accommodated in the case, the movable piece is made of different materials on the movable contact side and the second terminal. Can do.

また、前記可動片全体の抵抗値を低下させつつ、さらに前記熱応動素子による前記可動接点の動作に必要とされる前記アームのバネ性を確保できるようにするには、前記第2端子の少なくとも一部が、前記ケーシング内に露出しているとともに前記アームの基端部に接合されていればよい。   In addition, in order to reduce the resistance value of the entire movable piece and further ensure the spring property of the arm required for the operation of the movable contact by the thermally responsive element, at least the second terminal. A part should just be exposed in the said casing and joined to the base end part of the said arm.

前記アームの抵抗値を大きく下げられるとともにブレーカーの機能に適したバネ性を得られるようにするには、前記アームが銅板から形成されていればよい。   In order to greatly reduce the resistance value of the arm and to obtain a spring property suitable for the function of the breaker, the arm may be formed of a copper plate.

前記第1端子についてもタブを用いずに別の電極や端子に容易に溶接できるようにし、タブを省略できることによるバッテリーパック全体としての抵抗値の低下と電流容量の増加の効果をさらに得られるようにするには、前記第1端子が、ニッケル層と銅層とを具備するクラッド材で形成されていればよい。   The first terminal can be easily welded to another electrode or terminal without using a tab, and the effect of lowering the resistance value and increasing the current capacity of the battery pack as a whole can be further obtained by omitting the tab. In order to achieve this, the first terminal may be formed of a clad material including a nickel layer and a copper layer.

本発明に係るブレーカーの好ましい実施の態様としては、前記可動接点及び固定接点の耐久性の観点から、前記第2端子がアルミニウム製の正極端子に溶接されるものを挙げることができる。   As a preferable embodiment of the breaker according to the present invention, from the viewpoint of durability of the movable contact and the fixed contact, the second terminal is welded to an aluminum positive terminal.

このように本発明に係るブレーカーであれば、タブを用いずに少なくとも第2端子をバッテリーの端子に対して直接溶接することができ、当該ブレーカーを含むバッテリーパック全体を低抵抗化して電流容量を大きくすることができる。   As described above, in the breaker according to the present invention, at least the second terminal can be directly welded to the battery terminal without using the tab, and the entire battery pack including the breaker is reduced in resistance to reduce the current capacity. Can be bigger.

本発明の一実施形態に係るブレーカー、及び、当該ブレーカーを備えたバッテリーパックを示す模式図。The schematic diagram which shows the breaker which concerns on one Embodiment of this invention, and the battery pack provided with the said breaker. 同実施形態におけるブレーカーの模式的分解斜視図。The typical exploded perspective view of the breaker in the embodiment. 同実施形態におけるブレーカーの熱応動動作を示す模式的断面図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a thermal operation of the breaker in the same embodiment. 本発明の別の実施形態に係るブレーカー、及び、当該ブレーカーを備えたバッテリーパックを示す模式図。The schematic diagram which shows the breaker which concerns on another embodiment of this invention, and the battery pack provided with the said breaker. 従来のブレーカー、及び、従来のブレーカーを示す模式図。The schematic diagram which shows the conventional breaker and the conventional breaker.

本発明の一実施形態に係るブレーカー1について各図を参照しながら説明する。   A breaker 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に示すブレーカー1は例えばモバイルパソコン、タブレット端末、スマートフォン等の小型の電気機器に用いられるバッテリーパック100(二次電池パック)において過度の温度上昇が発生した場合や過度の電流が流れた場合にその温度変化に基づいて電流を遮断する安全回路の一部を構成するものである。また、このブレーカー1の保護対象は上述した各電気機器に限られるものではなく、例えば小型モータ等の保護回路としても用いられる。本実実施形態ではバッテリーBは例えば1セル又は複数のセルが直列に接続されたものであり、1つのバッテリーBに対して本実施形態のブレーカーを1つ設けることで安全回路を構成してある。   The breaker 1 shown in FIG. 1 is a case where an excessive temperature rise occurs or an excessive current flows in a battery pack 100 (secondary battery pack) used in a small electric device such as a mobile personal computer, a tablet terminal, or a smartphone. Further, it constitutes a part of a safety circuit that cuts off the current based on the temperature change. Further, the protection target of the breaker 1 is not limited to the above-described electric devices, and is also used as a protection circuit for a small motor, for example. In the present embodiment, the battery B is, for example, one cell or a plurality of cells connected in series, and a safety circuit is configured by providing one breaker of this embodiment for one battery B. .

図1に示すように前記ブレーカー1は、前記バッテリーBへの通電を制御する制御用ボードCの端子に対して接続される第1端子22と、前記バッテリーBのアルミ製の正極端子B1に接続される第2端子42とを備えたものである。前記第1端子22と前記制御用ボードCの端子の間にはニッケル製のタブTを橋渡ししてあり、それぞれの端子は例えばレーザー溶接や抵抗溶接により溶接してある。一方、前記第2端子42はバッテリーBのアルミ製の正極端子B1に対してタブを介さずに直接溶接してある。また、バッテリーBの負極端子B2は前記制御用ボードCの端子へ直接接続してある。   As shown in FIG. 1, the breaker 1 is connected to a first terminal 22 connected to a terminal of a control board C that controls energization to the battery B, and to an aluminum positive terminal B1 of the battery B. The second terminal 42 is provided. A nickel tab T is bridged between the first terminal 22 and the terminal of the control board C, and each terminal is welded by, for example, laser welding or resistance welding. On the other hand, the second terminal 42 is directly welded to the aluminum positive electrode terminal B1 of the battery B without using a tab. The negative terminal B2 of the battery B is directly connected to the terminal of the control board C.

以下ではブレーカー1の詳細について説明する。図1及び図2に示すように、本実施形態のブレーカー1は、概略扁平直方体形状のケース7内に所定条件時に電流を遮断するためのスイッチング機構Sを収容したものである。前記スイッチング機構Sを他の電気素子や回路と接続するための2つの端子は、ケース7のそれぞれ対向する面から外部へと露出させてある。   Below, the detail of the breaker 1 is demonstrated. As shown in FIGS. 1 and 2, the breaker 1 according to the present embodiment accommodates a switching mechanism S for interrupting a current under a predetermined condition in a case 7 having a substantially flat rectangular parallelepiped shape. Two terminals for connecting the switching mechanism S to other electrical elements and circuits are exposed to the outside from the opposing surfaces of the case 7.

図2の分解斜視図及び図3の断面図に示すように、前記ケース7は概略箱状に形成されたベース71と、前記ベース71の開口の蓋をする板状のカバー72とから構成してある。前記ベース71と前記カバー72との間には前記スイッチング機構Sを構成する固定接点23が形成された固定片2、セラミックPTC(Positive Temperature Coefficient)サーミスタ6、バイメタルで形成された温度変化に伴って変形する熱応動素子5、先端側に可動接点43が形成された可動片4が順番に収容してある。   As shown in the exploded perspective view of FIG. 2 and the cross-sectional view of FIG. 3, the case 7 includes a base 71 formed in a substantially box shape and a plate-like cover 72 that covers the opening of the base 71. It is. Along with the temperature change formed by the fixed piece 2, the ceramic PTC (Positive Temperature Coefficient) thermistor 6, and the bimetal formed between the base 71 and the cover 72, the fixed contact 23 constituting the switching mechanism S is formed. The deformable thermoresponsive element 5 and the movable piece 4 having the movable contact 43 formed on the tip side are accommodated in order.

前記固定片2は、先端部21が前記ケース7内で前記ベース71に固定され、基端部である第1端子22が前記ケース7外に露出する金属片である。本実施形態では、前記固定片2の先端部21の下面及び周囲を覆うようにインサート成型により前記ベース71が形成されて一体化してある。前記固定片2の先端部21において前記ケース7内において露出している部分に固定接点23が形成してある。   The fixed piece 2 is a metal piece whose front end 21 is fixed to the base 71 in the case 7 and the first terminal 22, which is a base end, is exposed outside the case 7. In the present embodiment, the base 71 is formed and integrated by insert molding so as to cover the lower surface and the periphery of the distal end portion 21 of the fixed piece 2. A fixed contact 23 is formed at a portion of the distal end portion 21 of the fixed piece 2 exposed in the case 7.

前記可動片4は、基端側にバッテリーBの正極端子B1と接続される第2端子42と、先端側に前記固定接点23に対して接離する可動接点43が形成されたアーム41とを備えたものである。この実施形態では前記アーム41と前記第2端子42はそれぞれ別々の材料で形成してあり、前記アーム41の基端側は前記第2端子42に対して前記ケース7内において接合してある。   The movable piece 4 includes a second terminal 42 connected to the positive terminal B1 of the battery B on the base end side, and an arm 41 formed with a movable contact 43 contacting and separating from the fixed contact 23 on the distal end side. It is provided. In this embodiment, the arm 41 and the second terminal 42 are formed of different materials, and the base end side of the arm 41 is joined to the second terminal 42 in the case 7.

前記アーム41は板状の金属を概略弓状に湾曲させたものである。本実施形態では後述する熱応動素子5の動作に応じて前記可動接点43が前記固定接点23に対して接離するように銅板を湾曲させて形成してある。この銅板は、抵抗値の低下の観点から、導電率75%IACS以上であるのが好ましい。また前記アーム41のバネ性又は導電率による接触圧力、接触抵抗等の抵抗値の良化に加えて、動作及び復帰温度の観点から前記アーム41の厚さは前記第2端子42のそれと異なっているのが好ましく、特に熱応動素子5の肥大化を回避するために、前記アーム41の厚さが前記第2端子42のそれより小さいのが好ましい。熱応動素子5の寸法が縮小することでブレーカー1の小型化が実現できる。   The arm 41 is obtained by bending a plate-like metal into a generally arcuate shape. In the present embodiment, the copper plate is curved so that the movable contact 43 comes in contact with and separates from the fixed contact 23 in accordance with the operation of the thermally responsive element 5 described later. This copper plate preferably has a conductivity of 75% IACS or more from the viewpoint of a decrease in resistance value. Further, in addition to the improvement of the resistance value such as contact pressure and contact resistance due to the spring property or conductivity of the arm 41, the thickness of the arm 41 is different from that of the second terminal 42 from the viewpoint of operation and return temperature. In particular, the thickness of the arm 41 is preferably smaller than that of the second terminal 42 in order to avoid the enlargement of the thermally responsive element 5. The size of the thermal response element 5 is reduced, so that the breaker 1 can be downsized.

前記第2端子42は、ニッケル層と銅層を具備するNi−Cuクラッド材で形成してあり、ベース71に対して一端がインサート成型により一体化してある。このようにして、前記ベース71の上面の全周にわたって平面を形成して、前記カバー72と接触させ、強固に接合できるようにしてある。また、前記第2端子42のベース71側の面はニッケル層であり、前記第2端子42のカバー72側は銅層にしてある。したがって、前記ケース7内において銅板製の前記アーム41の基端側は前記第2端子42の銅層に対して接合してある。また、図1に示すように第2端子42のニッケル層は前記バッテリーBのアルミニウム製の正極端子B1に接触させて、レーザー溶接又は抵抗溶接により溶接される。   The second terminal 42 is formed of a Ni—Cu clad material having a nickel layer and a copper layer, and one end thereof is integrated with the base 71 by insert molding. In this way, a flat surface is formed over the entire circumference of the upper surface of the base 71 so as to come into contact with the cover 72 and to be firmly joined. The surface of the second terminal 42 on the base 71 side is a nickel layer, and the cover 72 side of the second terminal 42 is a copper layer. Therefore, the base end side of the arm 41 made of a copper plate is joined to the copper layer of the second terminal 42 in the case 7. Further, as shown in FIG. 1, the nickel layer of the second terminal 42 is brought into contact with the aluminum positive electrode terminal B1 of the battery B and is welded by laser welding or resistance welding.

本実施形態では、前記固定片2の第1端子22は前記制御用ボードCを介してバッテリーBの負極B2に接続される。したがって、前記可動片4においてはバッテリーBの放電時に前記第2端子42から前記アーム41へと電気が流れることになる。なお、バッテリーBに対する接続が逆向きになった場合には、前記可動片4において流れる電流の向きも反対向きになるが、ブレーカー1としての機能はほぼ同様に発揮される。   In the present embodiment, the first terminal 22 of the fixed piece 2 is connected to the negative electrode B2 of the battery B via the control board C. Therefore, in the movable piece 4, electricity flows from the second terminal 42 to the arm 41 when the battery B is discharged. Note that when the connection to the battery B is reversed, the direction of the current flowing in the movable piece 4 is also opposite, but the function as the breaker 1 is exhibited in substantially the same manner.

前記熱応動素子5は、熱膨張率の異なる2種類の金属が積層された板材であるバイメタルをプレスによって曲げ加工を施しつつ、一部押し出し加工を施して形成したものである。この板材の高膨張側の金属には、例えばニッケル−クロム−鉄合金(Ni−Cr−Fe)を用いて、低膨張側の金属にはニッケル−鉄合金(Ni−Fe)を用いることにより防錆性を向上させたものを挙げることができる。   The thermally responsive element 5 is formed by subjecting a bimetal, which is a plate material in which two types of metals having different thermal expansion coefficients, are laminated to each other and performing a partial extrusion process while performing a bending process by a press. For example, a nickel-chromium-iron alloy (Ni-Cr-Fe) is used as the metal on the high expansion side of the plate material, and a nickel-iron alloy (Ni-Fe) is used as the metal on the low expansion side. The thing which improved rust property can be mentioned.

図3(a)は通常の通電時におけるブレーカー1を示すものであって、前記熱応動素子5は初期形状を維持し、前記カバー72側へ凸となるように湾曲した形状となっている。この状態では、前記固定片2の先端部21に形成された固定接点23と前記アーム41に形成された可動接点43とが接触して、前記可動片4から前記固定片2を通って電流が流れることになる。   FIG. 3A shows the breaker 1 at the time of normal energization, and the thermally responsive element 5 maintains an initial shape and has a curved shape so as to protrude toward the cover 72 side. In this state, the fixed contact 23 formed on the distal end portion 21 of the fixed piece 2 and the movable contact 43 formed on the arm 41 come into contact with each other, and an electric current is passed from the movable piece 4 through the fixed piece 2. Will flow.

一方、図3(b)は過電流状態や異常時におけるブレーカー1を示すものである。過電流又は高温状態となると動作温度に達した前記熱応動素子5は逆反りして前記ベース71側へ凸となるように湾曲した形状へ変形する。この状態では前記熱応動素子5は前記アーム41を上側へ持ち上げるので、前記固定接点23と、前記可動接点43は離間した状態となり、電流は前記可動片4から前記固定片2へと直接流れないように遮断される。すなわち、可動片4、熱応動素子5、PTCサーミスタ6、固定片2を介して微小な漏れ電流しか流れず、実質的に電流が遮断されることになる。漏れ電流は、PTCサーミスタ6の発熱、続いて熱応動素子5への熱移動及び反転動作の継続を引き起こし、自己保持回路が構成される。このようにPTCサーミスタ6によって、実質的な電流の遮断状態が構成されていないと、電流が遮断された後、熱応動素子5が冷却されて復帰温度以下となると元の順反りの形状に戻り、電流が再開されると再び過熱によって逆反りの形状になるといった動作が際限なく繰り返されてしまう。すなわち、本実施形態では前記PTCサーミスタ6が設けてあるので、過熱と冷却が際限なく繰り返されるのを防ぐことができる。   On the other hand, FIG. 3B shows the breaker 1 in an overcurrent state or an abnormality. When an overcurrent or high temperature state is reached, the thermoresponsive element 5 that has reached the operating temperature is warped in reverse and deformed into a curved shape so as to protrude toward the base 71. In this state, the thermoresponsive element 5 lifts the arm 41 upward, so that the fixed contact 23 and the movable contact 43 are separated from each other, and no current flows directly from the movable piece 4 to the fixed piece 2. Is cut off. That is, only a minute leakage current flows through the movable piece 4, the thermally responsive element 5, the PTC thermistor 6, and the fixed piece 2, and the current is substantially cut off. The leakage current causes heat generation of the PTC thermistor 6, subsequently heat transfer to the thermally responsive element 5 and continuation of the reversing operation, and a self-holding circuit is configured. In this way, if the PTC thermistor 6 is not configured to substantially cut off the current, after the current is cut off, the thermally responsive element 5 is cooled to return to the original forward warp shape when the temperature is lower than the return temperature. When the current is resumed, the operation of reversing the shape due to overheating is repeated indefinitely. That is, since the PTC thermistor 6 is provided in this embodiment, it is possible to prevent overheating and cooling from being repeated indefinitely.

このように本実施形態のブレーカーであれば、前記可動片4において前記バッテリーBのアルミニウム製の正極端子B1に対して接続される前記第2端子41がニッケル層と銅層とからなるクラッド材で形成されているので、従来のようにニッケル製のタブを用いずに前記第2端子41を前記正極端子B1へ直接溶接する事が容易にできる。   Thus, in the breaker of this embodiment, the second terminal 41 connected to the positive electrode terminal B1 made of aluminum of the battery B in the movable piece 4 is a clad material made of a nickel layer and a copper layer. Since it is formed, the second terminal 41 can be easily welded directly to the positive electrode terminal B1 without using a nickel tab as in the prior art.

したがって、従来と比較して高抵抗なタブを1つ減らすことができ、バッテリーバック100全体で見た場合、全体の抵抗値を低減でき、電流容量を大きくすることができる。   Therefore, it is possible to reduce one high-resistance tab as compared with the conventional case, and when viewed from the battery back 100 as a whole, the overall resistance value can be reduced and the current capacity can be increased.

また、前記第2端子42は全てニッケルで形成されているのではなく、銅層を含んでおり、さらに前記アーム41は銅で形成されているのでブレーカー1の抵抗値を低くすることができる。   Further, since the second terminal 42 is not made of nickel but includes a copper layer, and the arm 41 is made of copper, the resistance value of the breaker 1 can be lowered.

さらに前記アーム41は銅で形成されているので、前記可動接点43を前記固定接点23に対して接離させるのに適した弾性を持たせて小型できる。   Further, since the arm 41 is made of copper, the arm 41 can be reduced in size by having elasticity suitable for moving the movable contact 43 against and away from the fixed contact 23.

これらの理由からバッテリーBのセル員数が少なくなり電流値が大きくなっても本実施形態のブレーカー1は好適に用いることができる。例えば8A以上の電流が当該ブレーカー1に流れるような用途であっても、高温時や異常電流が流れている場合には正常な電流遮断動作を実現できる。   For these reasons, even if the number of cells of the battery B decreases and the current value increases, the breaker 1 of the present embodiment can be suitably used. For example, even in an application in which a current of 8 A or more flows through the breaker 1, a normal current interruption operation can be realized at a high temperature or when an abnormal current is flowing.

加えて、前記第2端子42は前記ベース71に対してインサート成型により一体化されており、しかもベース71の上面の縁が全周にわたって前記カバー72と接触するように構成してあるので、溶接等の際に前記第2端子42に対してねじれたとしても、そのモーメントは前記ベース71に対して掛かり前記カバー72に伝わらないので、ケース7の破壊を起こりにくくすることができる。   In addition, the second terminal 42 is integrated with the base 71 by insert molding, and the edge of the upper surface of the base 71 is configured to contact the cover 72 over the entire circumference. Even if the second terminal 42 is twisted at the time, etc., the moment is applied to the base 71 and is not transmitted to the cover 72, so that the case 7 can be hardly broken.

本発明の別の実施形態について説明する。なお、前記実施形態で説明した部材に対応する部材については同じ符号を付すこととする。   Another embodiment of the present invention will be described. In addition, the same code | symbol shall be attached | subjected about the member corresponding to the member demonstrated by the said embodiment.

図4に示すように固定片2の第1端子22についてもニッケル層と銅層からなるクラッド材で形成して、前記第1端子22をタブなしで直接制御用ボードCの端子へ溶接しても構わない。このようなものであればバッテリーパック100において溶接のためのタブを排除できるので、さらに抵抗値を低下させて電流容量を大きくすることができる。なお、第1端子22は本実施形態では概略L字状に形成してあるが、第2端子42を同様に概略L字状に形成してもよい。   As shown in FIG. 4, the first terminal 22 of the fixed piece 2 is also formed of a clad material made of a nickel layer and a copper layer, and the first terminal 22 is directly welded to the terminal of the control board C without a tab. It doesn't matter. If it is such, since the tab for welding in the battery pack 100 can be eliminated, the resistance value can be further reduced to increase the current capacity. In addition, although the 1st terminal 22 is formed in the substantially L shape in this embodiment, you may form the 2nd terminal 42 in a general L shape similarly.

その他の実施形態について説明する。   Other embodiments will be described.

第1端子又は第2端子を形成する板材はニッケル層及び銅層の2層からなるクラッド材で形成されたものに限られず、例えばニッケル層と銅層とニッケル層の3つの層を具備するNi−Cu−Niクラッド材であっても構わない。   The plate material forming the first terminal or the second terminal is not limited to a clad material formed of two layers of a nickel layer and a copper layer. For example, Ni having three layers of a nickel layer, a copper layer, and a nickel layer. It may be a -Cu-Ni clad material.

可動片については第2端子とアームを1つの材料で一体のものとして形成しても構わない。すなわち、可動片全体がニッケル層と銅層を具備するクラッド材で形成されていてもよい。   As for the movable piece, the second terminal and the arm may be formed as a single body using a single material. That is, the entire movable piece may be formed of a clad material having a nickel layer and a copper layer.

第2端子がバッテリーの負極端子に対して溶接されてもよい。バッテリーの端子がアルミニウム以外の金属で形成されている場合にも第2端子をタブなしで直接溶接してもよい。なお、溶接方法についてはレーザー溶接、抵抗溶接以外の溶接方法であってもよい。   The second terminal may be welded to the negative terminal of the battery. Even when the terminal of the battery is formed of a metal other than aluminum, the second terminal may be directly welded without a tab. The welding method may be a welding method other than laser welding or resistance welding.

また、本発明のブレーカーはバッテリーの安全回路だけでなく、その他の用途に用いても構わない。   The breaker of the present invention may be used not only for the battery safety circuit but also for other purposes.

その他、本発明の趣旨に反しない限りにおいて様々な実施形態の変形や組み合わせを行っても構わない。   In addition, various modifications and combinations of the embodiments may be made without departing from the spirit of the present invention.

100・・・バッテリーパック
1 ・・・ブレーカー
2 ・・・固定片
22 ・・・第1端子
23 ・・・固定接点
4 ・・・可動片
41 ・・・アーム
42 ・・・第2端子
43 ・・・可動接点
5 ・・・熱応動素子
6 ・・・PTCサーミスタ
7 ・・・ケース


DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Battery pack 1 ... Breaker 2 ... Fixed piece 22 ... First terminal 23 ... Fixed contact 4 ... Movable piece 41 ... Arm 42 ... Second terminal 43 ..Movable contact 5 ... thermally responsive element 6 ... PTC thermistor 7 ... case


Claims (7)

ケースと、
前記ケース内に配置される固定接点、及び、前記ケース外に少なくとも一部が露出する第1端子を具備する固定片と、
前記ケース内に配置される可動接点、及び、前記ケース外に少なくとも一部が露出する第2端子を具備する可動片と、
温度に応じて変形することによって前記固定接点に対して前記可動接点を接離させるように前記可動片を動作させる熱応動素子と、を備え、
前記第2端子が少なくともニッケル層と銅層とを具備するクラッド材で形成されていることを特徴とするブレーカー。
Case and
A stationary contact disposed in the case, and a stationary piece including a first terminal at least partially exposed outside the case;
A movable contact comprising a movable contact disposed in the case, and a second terminal at least partially exposed outside the case;
A thermally responsive element that operates the movable piece to move the movable contact toward and away from the fixed contact by being deformed according to temperature,
The breaker, wherein the second terminal is formed of a clad material having at least a nickel layer and a copper layer.
前記第2端子を形成するクラッド材が、ニッケル層と銅層の2つの層を具備するNi−Cuクラッド材である請求項1記載のブレーカー。   The breaker according to claim 1, wherein the clad material forming the second terminal is a Ni-Cu clad material having two layers of a nickel layer and a copper layer. 前記第2端子を形成するクラッド材が、ニッケル層と銅層とニッケル層の3つの層を具備するNi−Cu−Niクラッド材である請求項1記載のブレーカー。   The breaker according to claim 1, wherein the clad material forming the second terminal is a Ni-Cu-Ni clad material comprising three layers of a nickel layer, a copper layer, and a nickel layer. 前記可動片が、先端部に前記可動接点が設けられ、前記ケース内に収容されるアームをさらに具備し、
前記第2端子の少なくとも一部が、前記ケーシング内に露出しているとともに前記アームの基端部に接合されている請求項1乃至3いずれかに記載のブレーカー。
The movable piece further includes an arm provided with the movable contact at a tip portion and housed in the case;
The breaker according to any one of claims 1 to 3, wherein at least a part of the second terminal is exposed in the casing and joined to a base end portion of the arm.
前記アームが銅板から形成されている請求項4記載のブレーカー。   The breaker according to claim 4, wherein the arm is formed of a copper plate. 前記第1端子が、ニッケル層と銅層とを具備するクラッド材で形成されている請求項1乃至5いずれかに記載のブレーカー。   The breaker according to any one of claims 1 to 5, wherein the first terminal is formed of a clad material including a nickel layer and a copper layer. 前記第2端子がアルミニウム製の正極端子に溶接される請求項1乃至6いずれかに記載のブレーカー。   The breaker according to any one of claims 1 to 6, wherein the second terminal is welded to a positive electrode terminal made of aluminum.
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