專利名稱：內(nèi)置有斷路器的組合電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)置有斷路器的組合電池，當(dāng)過載電流流過電池，或者電池的溫度異常上升時(shí)，就會(huì)切斷電流。


圖1表示內(nèi)置有斷路器4的組合電池。圖示的組合電池其斷路器204的引線片2026與電池201連接在一起。為了快速地切斷電流，斷路器204靠近電池201的表面而設(shè)置?？拷姵?01的斷路器204的引線片2026與電池201接觸，為了防止短路，在斷路器204和電池201之間設(shè)置有絕緣墊片2027。
如圖1所示，斷路器204的引線片2026與電池201連接的組合電池，為了正確地定位斷路器204，裝配時(shí)很麻煩。此外還有斷路器204的位置易偏離的缺點(diǎn)。斷路器的裝配位置對(duì)切斷電流的特性有影響，這是因?yàn)閿嗦菲魍ㄟ^流過電池的電流被加熱，同時(shí)通過電池的熱量被加熱的緣故。當(dāng)斷路器同電池分離開時(shí)，從電池向斷路器的熱傳導(dǎo)不良。相反，當(dāng)斷路器靠近電池時(shí)，熱傳導(dǎo)變好，從而斷路器很容易變?yōu)镺FF。因此，斷路器與電池的相對(duì)位置的偏離會(huì)使斷路器切斷電流的特性變化。斷路器要求具有當(dāng)達(dá)到預(yù)先設(shè)定的條件時(shí)就確實(shí)地切斷電流的特性。如果斷路器的OFF動(dòng)作過慢或過快，都無法實(shí)現(xiàn)理想的組合電池。如果斷路器的OFF動(dòng)作過慢，則無法充分地保護(hù)電池，使電池的特性下降，或使電池的內(nèi)電壓異常升高。此外，如果斷路器的OFF動(dòng)作過快，則在可以充分使用的環(huán)境內(nèi)也無法使用組合電池。
本發(fā)明就是為了解決上述缺點(diǎn)而開發(fā)的，本發(fā)明的主要目的是，提供一種使組裝變得簡(jiǎn)單，同時(shí)將斷路器裝配在正確的位置，使斷路器正確地動(dòng)作，有效地保護(hù)電池，使其可以安全地使用的組合電池。
從以下參照附圖的詳細(xì)說明，使本發(fā)明的上述和其它目的和特點(diǎn)變得更加明了。
上述結(jié)構(gòu)的組合電池具有以下優(yōu)點(diǎn)，即組裝簡(jiǎn)單，斷路器可以準(zhǔn)確地裝配在正確的位置。這是由于組合電池其斷路器的釬焊端子通過釬焊回流固定在印刷電路板上，而且該印刷電路板裝配在規(guī)定位置。斷路器的釬焊端子通過釬焊回流固定在印刷電路板上的結(jié)構(gòu)具有節(jié)省制造時(shí)間、簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。此外，固定斷路器的印刷電路板通過引線片與電池連接，裝配在殼體的規(guī)定位置，所以通過印刷電路板而裝配的斷路器和電池總是保持一定的相對(duì)位置，同時(shí)可以很好地裝配斷路器。這樣，可以使斷路器總是裝配在正確位置的組合電池可以提高斷路器的熱敏感度，使其正確地動(dòng)作，有效地保護(hù)電池，從而可以安全地使用。
斷路器優(yōu)選在罩體的兩端具有釬焊端子，兩端的釬焊端子通過釬焊回流牢固地固定在印刷電路板上。此外，斷路器在罩體上固定有釬焊端子和引線片端子，釬焊端子通過釬焊回流固定在印刷電路板上，引線片端子可以與電池的電極連接。該斷路器可以使用內(nèi)置有電流切斷觸點(diǎn)的類型，上述電流切斷觸點(diǎn)可以由于過載電流或溫度而由ON切換為OFF。
印刷電路板優(yōu)選與電池的表面相對(duì)置，而且在與電池之間設(shè)置裝配斷路器的裝配間隙，從而被裝配在規(guī)定位置。斷路器可以裝配在該裝配間隙內(nèi)。此外，該斷路器可以使罩體的表面與電池表面靠近而裝配。特別是，斷路器可以與電池表面直接接觸而裝配。此外，印刷電路板可以通過支架裝配在電池表面的規(guī)定位置。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例的組合電池的簡(jiǎn)要剖視圖。
圖3為本發(fā)明其他實(shí)施例的組合電池的簡(jiǎn)要剖視圖。
圖4為表示內(nèi)置在組合電池內(nèi)的斷路器的一個(gè)例子的剖視圖。
圖5為表示內(nèi)置在組合電池內(nèi)的斷路器的另一個(gè)例子的剖視圖。
圖6為表示內(nèi)置在組合電池內(nèi)的斷路器的另一個(gè)例子的剖視圖。
圖7為表示內(nèi)置在組合電池內(nèi)的斷路器的另一個(gè)例子的剖視圖。
圖8為表示內(nèi)置在組合電池內(nèi)的斷路器的另一個(gè)例子的剖視圖及俯視圖。
圖9為表示內(nèi)置在組合電池內(nèi)的斷路器的另一個(gè)例子的剖視圖及俯視圖。
圖10為表示內(nèi)置在組合電池內(nèi)的斷路器的另一個(gè)例子的剖視圖。
圖11為表示如圖10所示的斷路器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖12為表示內(nèi)置在組合電池內(nèi)的斷路器的另一個(gè)例子的剖視圖。
圖13為表示內(nèi)置有如圖6所示的斷路器的組合電池的一個(gè)例子的剖視圖。
圖14為表示內(nèi)置有如圖6所示的斷路器的組合電池的另一個(gè)例子的剖視圖。
圖15為表示內(nèi)置有如圖8所示的斷路器的組合電池的一個(gè)例子的電路圖。
圖16為表示內(nèi)置有如圖10所示的斷路器的組合電池的一個(gè)例子的電路圖。
圖17為表示本發(fā)明其他實(shí)施例的組合電池的透視圖。
圖18為從下側(cè)觀察的如圖17所示的組合電池的分解透視圖。
印刷電路板3、33設(shè)置在電池1、31的端部。印刷電路板33安裝有電池31的保護(hù)電路部件36。在保護(hù)電路部件36中實(shí)現(xiàn)的電池31的保護(hù)電路可以防止電池31的過充電和過放電，從而防止電池31的劣化。保護(hù)電路具有檢查電池31的殘余電量和電壓的電路，以及在該電路中進(jìn)行ON/OFF切換的開關(guān)元件。如果電池31處于過充電或者過放電狀態(tài)，則保護(hù)電路使開關(guān)元件OFF，從而斷開電池31的電流。
圖中的組合電池的印刷電路板3、33是與電池1、31的表面相對(duì)而配置的。印刷電路板3、33與電池1、31之間裝配有斷路器4、34，在設(shè)置了用于裝配斷路器4、34的裝配間隙8、38的狀態(tài)下，將印刷電路板3、33裝配在規(guī)定位置。組合電池將斷路器4、34裝配在該裝配間隙8、38內(nèi)，使斷路器4、34的罩體表面接近電池1、31的表面。圖中的組合電池通過引線片5、35(引線片)將印刷電路板3、33與電池1、31連接起來。如圖所示的組合電池為了防止引線片與電池1、31和印刷電路板3、33的表面接觸，設(shè)置有絕緣墊片33、322。
此外，圖3的組合電池在電池31和印刷電路板33之間設(shè)置有支架37。支架37具有將印刷電路板33保持在規(guī)定位置的嵌入部分37A。印刷電路板33插入支架37的嵌入部分37A內(nèi)，而保持在規(guī)定位置。被支架37保持在規(guī)定位置的印刷電路板33通過引線片與電池31連接，通過支架37和引線片兩者的作用，被裝配在殼體32內(nèi)的規(guī)定位置。在圖中雖然沒有表示，但將印刷電路板和電池保持在規(guī)定位置的嵌入部分設(shè)置在殼體的內(nèi)表面，也可以將印刷電路板和電池裝配在殼體內(nèi)的規(guī)定位置。此外，通過熱傳導(dǎo)樹脂，印刷電路板與電池、殼體連接在一起，從而可以固定在規(guī)定位置。通過熱傳導(dǎo)樹脂固定的印刷電路板，將固定在印刷電路板上的斷路器等與電池連接起來，具有可以有效地使電池的熱量向斷路器傳導(dǎo)的優(yōu)點(diǎn)。
熱傳導(dǎo)樹脂是將印刷電路板與電池連接的絕緣的粘結(jié)劑，例如環(huán)氧系列的粘著劑。圖2的組合電池將印刷電路板3的固定斷路器4的表面作為與電池1相對(duì)的表面，通過熱傳導(dǎo)樹脂9將斷路器4與電池1粘接起來。具有該結(jié)構(gòu)的組合電池，可以通過熱傳導(dǎo)樹脂9使電池1的熱量有效地向斷路器4傳導(dǎo)。因此，具有以下優(yōu)點(diǎn)，即電池1被加熱時(shí)，電池1的熱量可以有效地向斷路器4傳導(dǎo)，從而快速將斷路器4斷開。如圖3所示，斷路器處于與電池31的表面直接接觸的狀態(tài)而配置，所以電池31的熱量可以有效地向斷路器34傳導(dǎo)。
如圖4至圖12所示，斷路器在罩體410、510、610、710、810、910、1010、1210上固定有釬焊端子411、511、611、711、811、911、1011、1211。罩體410、510、610、710、810、910、1010、1210由塑料制成。但是，斷路器的全部罩體沒有必要都由塑料制成。如圖5和圖12所示，斷路器54、124的罩體510、1210的一部分為彈性金屬片513、1213。彈性金屬片513、1213連接在罩體510、1210的上表面，彈性地突出來。圖5所示的彈性金屬片513的結(jié)構(gòu)為，一側(cè)的側(cè)面與罩體510連接，另一側(cè)從罩體510突出來。此外，如圖12所示的彈性金屬片1213的結(jié)構(gòu)為，整體為彎曲形狀，中央部分彈性地突出來。具有上述結(jié)構(gòu)的斷路器54、124，由于與電池靠近裝配，所以彈性金屬片513、1213可以彈性地?cái)D壓在電池的表面。因此，電池的熱量可以有效地向斷路器54、124傳導(dǎo)。
釬焊端子411、511、611、711、811、911、1011、1211與罩體410、510、610、710、810、910、1010、1210處于同一平面，向罩體410、510、610、710、810、910、1010、1210的外側(cè)突出，或者固定在罩體的底面。釬焊端子411、511、611、711、811、911、1011、1211通過釬焊回流固定在在印刷電路板上。通過該釬焊端子411、511、611、711、811、911、1011、1211，斷路器44、54、64、74、84、94、104、124被固定在印刷電路板上。由于固定在罩體兩端的釬焊端子11、311通過釬焊回流而固定在印刷電路板3、33上，所以圖2和圖3的斷路器4、34牢固地固定在印刷電路板上。斷路器4電連接在固定在印刷電路板3、33上的輸出端子21、321和電池1、31之間。因此，當(dāng)斷路器4、34變?yōu)镺FF時(shí)，輸出端子21、321從電池1、31上斷開，從而切斷了電池1、31的電流。
使多個(gè)釬焊端子11、311向罩體外側(cè)突出的斷路器4、34使釬焊端子11、311向兩端部突出。該斷路器4、34具有可以通過釬焊端子11、311牢固地固定在印刷電路板3、33上的優(yōu)點(diǎn)。
如圖6所示的斷路器64具有釬焊端子611和引線片端子612。釬焊端子611和引線片端子612被固定在罩體610上，由罩體610向外部突出。該釬焊端子611與罩體610的底面處于同一平面而被固定在罩體610上，引線片端子612由罩體610的中間突出來。該斷路器64如圖13和圖14所示，通過將釬焊端子611釬焊回流在印刷電路板133、143上而固定，通過將引線片端子612點(diǎn)焊或者釬焊回流在電池131、143上而連接。在圖13和圖14中，132、142表示殼體，135、145表示引線片，136、146表示保護(hù)電路部件，138、148表示裝配間隙，1321、1421表示輸出端子。
以下詳細(xì)說明斷路器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如圖4至圖11所示的斷路器44、54、64、74、84、94、104在罩體410、510、610、710、810、910、1010內(nèi)置有當(dāng)溫度高于設(shè)定溫度時(shí)就會(huì)被切換為OFF的電流切斷觸點(diǎn)414、514、614、714、814、914、1014。電流切斷觸點(diǎn)414、514、614、714、814、914、1014使用由熱膨脹率不同的多枚金屬層疊而成的熱變形金屬片，例如雙金屬片或三金屬片。上述電流切斷觸點(diǎn)414、514、614、714、814、914、1014當(dāng)被加熱時(shí)，可動(dòng)觸點(diǎn)416、516、616、716、816、916、1016會(huì)同固定觸點(diǎn)417、517、617、817、917、1017分離開，向成為OFF狀態(tài)的方向變形，當(dāng)處于沒有被加熱的狀態(tài)時(shí)，可動(dòng)觸點(diǎn)416、516、616、716、816、916、1016處于與固定觸點(diǎn)417、517、617、817、917、1017接觸的位置。罩體410、510、610、710、810、910、1010內(nèi)部具有收藏電流切斷觸點(diǎn)414、514、614、714、814、914、1014的收藏腔419、519、619、719、819、919、1019。收藏腔419、519、619、719、819、919、1019在將可動(dòng)觸點(diǎn)416、516、616、716、816、916、1016和固定觸點(diǎn)417、517、617、817、917、1017可以切換為ON/OFF的位置，配置有電流切斷觸點(diǎn)414、514、614、714、814、914、1014。
如圖4至圖6所示的斷路器44、54、64在電流切斷觸點(diǎn)414、514、614的兩端固定可動(dòng)觸點(diǎn)416、516、616，在圖的中央部分的上下設(shè)置擠壓部位418、518、618。電流切斷觸點(diǎn)414、514、614的中央部分與擠壓部位418、518、618連接而固定。但是，電流切斷觸點(diǎn)沒有與擠壓部位連接，它可以通過定位用的凸凹部分保持在規(guī)定位置，同時(shí)被上下的擠壓部位夾持而配置在規(guī)定位置。這樣，由于不需要將電流切斷觸點(diǎn)414、514、614固定在罩體410、510、610中的特殊結(jié)構(gòu)，所以電流切斷觸點(diǎn)414、514、614被擠壓部位418、518、618擠壓的結(jié)構(gòu)具有可以使整體做得很薄的優(yōu)點(diǎn)。固定觸點(diǎn)417、517、617與可動(dòng)觸點(diǎn)416、516、616相對(duì)置，被固定在罩體410、510、610內(nèi)。固定觸點(diǎn)417、517、617與從罩體410、510、610的兩端向外部伸出的釬焊端子411、511、611或者引線片端子612連接在一起。該電流切斷觸點(diǎn)414、514、614在沒有被加熱的狀態(tài)下，兩端的可動(dòng)觸點(diǎn)416、516、616與固定觸點(diǎn)417、517、617接觸，處于ON狀態(tài)。當(dāng)電流切斷觸點(diǎn)414、514、614被加熱時(shí)，向使兩端的可動(dòng)觸點(diǎn)416、516、616上升的方向變形，從而可動(dòng)觸點(diǎn)416、516、616同固定觸點(diǎn)417、517、617分離開，切換為OFF。
圖7的斷路器74，其電流切斷觸點(diǎn)714由彈性觸點(diǎn)714A和熱變形片714B構(gòu)成。熱變形片714B為由熱膨脹率不同的金屬層疊而成的雙金屬片或三金屬片等熱變形金屬片。如圖所示，彈性觸點(diǎn)714A在下表面固定有可動(dòng)觸點(diǎn)716。該斷路器74在與可動(dòng)觸點(diǎn)716相對(duì)的位置，固定一對(duì)互相分離的固定觸點(diǎn)717。一對(duì)固定觸點(diǎn)717分別與從罩體710的兩端向外部伸出的釬焊端子711連接。當(dāng)電流切斷觸點(diǎn)714的可動(dòng)觸點(diǎn)716與固定觸點(diǎn)717接觸時(shí)，兩方的釬焊端子711被電流切斷觸點(diǎn)714導(dǎo)通，成為ON狀態(tài)，當(dāng)可動(dòng)觸點(diǎn)716同固定觸點(diǎn)717分離時(shí)，成為OFF狀態(tài)。當(dāng)該電流切斷觸點(diǎn)714被加熱時(shí)，熱變形片714B變形為不擠壓彈性觸點(diǎn)714A的形狀。此時(shí)，彈性觸點(diǎn)714A向可動(dòng)觸點(diǎn)716同固定觸點(diǎn)717分離的方向進(jìn)行彈性變形，使斷路器74切換為OFF狀態(tài)。熱變形片714B靠近彈性觸點(diǎn)714A而配置，當(dāng)熱變形時(shí)，彈性觸點(diǎn)714A變形，可動(dòng)觸點(diǎn)716同固定觸點(diǎn)717分離開來。
具有上述結(jié)構(gòu)的斷路器44、54、64、74當(dāng)電流切斷觸點(diǎn)414、514、614、714被加熱到高于設(shè)定溫度的高溫時(shí)，可動(dòng)觸點(diǎn)416、516、616、716同固定觸點(diǎn)417、517、617、717分離開，從而被切換為OFF狀態(tài)。切換為OFF狀態(tài)后，當(dāng)冷卻時(shí)，又會(huì)從OFF回復(fù)到ON。從OFF回復(fù)到ON的溫度低于由ON切換為OFF的設(shè)定溫度，ON和OFF的溫度具有滯后現(xiàn)象。
如圖8和圖9所示的斷路器84、94將可動(dòng)觸點(diǎn)816、916固定在電流切斷觸點(diǎn)814、914的一端上，另一端固定在罩體810、910上。上述斷路器84、94將固定觸點(diǎn)817、917連接在一側(cè)的釬焊端子811、911上，將電流切斷觸點(diǎn)814、914連接在另一側(cè)的釬焊端子811、911上。電流切斷觸點(diǎn)814、914在沒有被加熱的狀態(tài)下，可動(dòng)觸點(diǎn)816、916與固定觸點(diǎn)817、917接觸，成為ON狀態(tài)。當(dāng)電流切斷觸點(diǎn)814、914被加熱時(shí)，向可動(dòng)觸點(diǎn)816、916上升的方向變形，從而可動(dòng)觸點(diǎn)816、916同固定觸點(diǎn)817、917分離開，被切換為OFF狀態(tài)。圖9的斷路器94，其電流切斷觸點(diǎn)914由彈性觸點(diǎn)914A和熱變形片914B構(gòu)成。熱變形片914B為由熱膨脹率不同的金屬層疊而成的雙金屬片或三金屬片等熱變形金屬片。該電流切斷觸點(diǎn)914當(dāng)熱變形片914B被加熱時(shí)，擠壓彈性觸點(diǎn)914A，向可動(dòng)觸點(diǎn)916同固定觸點(diǎn)917分離的方向進(jìn)行變形。因此，熱變形片914B靠近彈性觸點(diǎn)914A而配置，當(dāng)熱變形時(shí)，擠壓彈性觸點(diǎn)914A，使可動(dòng)觸點(diǎn)916同固定觸點(diǎn)917分離開來。
此外，如圖8至圖11所示的斷路器84、94、104具有加熱電流切斷觸點(diǎn)814、914、1014的電阻加熱元件815、915、1015。電阻加熱元件815、915、1015加熱電流切斷觸點(diǎn)814、914、1014，使其被切換為OFF狀態(tài)。因此，電阻加熱元件815、915、1015與電流切斷觸點(diǎn)814、914、1014熱結(jié)合而配置。電阻加熱元件815、915、1015連接有一對(duì)控制引線片端子820、920、1020?？刂埔€片端子820、920、1020與從罩體810、910、1010向外部突出的釬焊端子811、911、1011連接。如圖8、圖9和圖10所示的斷路器84、94、104在向兩側(cè)突出的釬焊端子811、911、1011上連接有控制引線片端子820、920、1020。具有上述結(jié)構(gòu)的斷路器84、94、104具有通過兩個(gè)端部和向兩側(cè)突出的釬焊端子811、911、1011，可以牢固地固定在印刷電路板上的優(yōu)點(diǎn)。一對(duì)控制引線片端子在圖中沒有表示，可以具有以下結(jié)構(gòu)，即其中一個(gè)在罩體的內(nèi)部與固定觸點(diǎn)連接，只有另一個(gè)控制引線片端子向罩體的外部伸出。該斷路器可以把釬焊端子做成有三個(gè)端子的端子結(jié)構(gòu)。此外，斷路器設(shè)置有從罩體中央突出的引線片端子，可以將控制引線片端子與該引線片端子連接。
加熱電流切斷觸點(diǎn)814、914、1014的電阻加熱元件815、915、1015是流過電流產(chǎn)生焦耳熱而產(chǎn)生熱量的元件，例如PTC、電阻、熱敏電阻等。由于PTC會(huì)很快上升到設(shè)定溫度，所以作為電阻加熱元件815、915、1015具有理想的特性。此外，PTC還具有以下優(yōu)點(diǎn)，即當(dāng)達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，電阻會(huì)急劇地增大，電流變小，所以會(huì)大大減小由于電力消耗而造成的浪費(fèi)。因此，電阻加熱元件815、915、1015優(yōu)選PTC。
如圖8和圖9所示的斷路器84、94在固定在電流切斷觸點(diǎn)814、914的罩體810、910一側(cè)的端部上配置有電阻加熱元件815、915。圖8的斷路器84，緊貼著電流切斷觸點(diǎn)814的下表面，固定著電阻加熱元件815。圖9的斷路器94在作為電流切斷觸點(diǎn)914的熱變形板914B的下面固定著電阻加熱元件915，電阻加熱元件915和電流切斷觸點(diǎn)914熱結(jié)合在一起。
如圖10所示的斷路器104在罩體1010的中央配置有電阻加熱元件1015，電阻加熱元件1015底部?jī)蓚?cè)與從罩體1010的兩端向外部伸出的釬焊端子1011連接在一起。此外，該斷路器104的電阻加熱元件1015的中央與電流切斷觸點(diǎn)1014連接在一起。電流切斷觸點(diǎn)1014在兩端固定有可動(dòng)觸點(diǎn)1016。該電流切斷觸點(diǎn)1014處于圖中的中央部分的上下被罩體1010的擠壓部位1018和電阻加熱元件1015夾持在中間的狀態(tài)，而被配置在規(guī)定的位置。電流切斷觸點(diǎn)1014的中央部分固定在擠壓部位1018或者電阻加熱元件1015上。電流切斷觸點(diǎn)1014，例如與擠壓部位1018的下表面接觸，或者與電阻加熱元件1015的上表面接觸而被固定。這樣，通過擠壓部位1018將電流切斷觸點(diǎn)1014擠壓在電阻加熱元件1015上的結(jié)構(gòu)，即使在電流切斷觸點(diǎn)1014被切換為OFF的狀態(tài)下，處于彈性變形的電流切斷觸點(diǎn)1014被擠壓部位1018所擠壓，而確實(shí)地與電阻加熱元件1015接觸，所以在這種狀態(tài)下，電阻加熱元件1015的熱量可以有效地向電流切斷觸點(diǎn)1014傳導(dǎo)。因此，當(dāng)通過電阻加熱元件1015加熱電流切斷觸點(diǎn)1014，使其自己保持OFF狀態(tài)時(shí)，可以通過電阻加熱元件1015有效地加熱電流切斷觸點(diǎn)1014，減少電阻加熱元件1015的發(fā)熱量。這對(duì)例如通過電池向電阻加熱元件通電，使其自己保持(OFF狀態(tài))的電路是十分重要的。這是由于可以減少電池的放電，使電流切斷觸點(diǎn)保持OFF狀態(tài)。
圖15表示內(nèi)置有如圖8所示的組合電池的一個(gè)例子的電路圖，圖16表示內(nèi)置有如圖10所示的組合電池的一個(gè)例子的電路圖。這些電路圖所示的組合電池在電池151、161與輸出端子1521、1621之間串聯(lián)連接有斷路器84、104。斷路器84、104一端的釬焊端子811、1011與電池151、161連接，另一端的釬焊端子811、1011與輸出端子1521、1621連接在一起，從而與電池151、161串聯(lián)連接在一起。當(dāng)斷路器84、104變?yōu)镺FF時(shí)，輸出端子1521、1621從電池151、161斷開，切斷了電池151、161的電流。
電阻加熱元件815、1015在流過電流的狀態(tài)下，由于焦耳熱而發(fā)熱，電流切斷觸點(diǎn)814、1014被切換為OFF狀態(tài)。電阻加熱元件815、1015的加熱受電壓檢測(cè)電路1523、1623所控制。因此，電阻加熱元件815、1015與電壓檢測(cè)電路1523、1623的開關(guān)元件1524、1624連接在一起。當(dāng)開關(guān)元件1524、1624變?yōu)镺N時(shí)，電流流過電阻加熱元件815、1015，由于該電流的焦耳熱，電阻加熱元件815、1015發(fā)熱。發(fā)熱的電阻加熱元件815、1015加熱電流切斷觸點(diǎn)814、1014，使其切換為OFF狀態(tài)。因此，當(dāng)電流切斷觸點(diǎn)814、1014切換為OFF狀態(tài)時(shí)，電壓檢測(cè)電路1523、1623的開關(guān)元件1524、1624被切換為ON狀態(tài)。
如圖所示的斷路器84、104具有在電流切斷觸點(diǎn)814、1014被切換為OFF狀態(tài)后，通過電阻加熱元件815、1015使電流切斷觸點(diǎn)814、1014處于加熱狀態(tài)而保持OFF狀態(tài)的自我保持功能。電阻加熱元件815、1015一端的控制引線片端子820、1020與電池151、161連接。該組合電池即使當(dāng)電流切斷觸點(diǎn)814、1014被切換為OFF后，當(dāng)開關(guān)元件1524、1624為ON時(shí)，仍然從電池151、161向電阻加熱元件815、1015供給電流。當(dāng)減小電池151、161的電壓，使開關(guān)元件1524、1624變?yōu)镺FF時(shí)，由于沒有電流流過電阻加熱元件815、1015，所以電阻加熱元件815、1015不被加熱，電流切斷觸點(diǎn)814、1014由OFF回復(fù)到ON狀態(tài)。
具有上述結(jié)構(gòu)的斷路器44、54、64、74、84、94、104的電流切斷觸點(diǎn)414、514、614、714、814、914、1014通過流過其自身的電流的焦耳熱被加熱，或者通過由電池放出的熱量被加熱，或者通過由電阻加熱元件815、915、1015的熱傳導(dǎo)被加熱，當(dāng)達(dá)到高于設(shè)定溫度的高溫時(shí)，可動(dòng)觸點(diǎn)416、516、616、716、816、916、1016被切換為OFF狀態(tài)。例如當(dāng)電池短路時(shí)，有大電流流過電流切斷觸點(diǎn)414、514、614、714、814、914、1014。此時(shí)，由于大電流的焦耳熱，電流切斷觸點(diǎn)414、514、614、714、814、914、1014發(fā)熱，當(dāng)達(dá)到高于設(shè)定溫度的高溫時(shí)，被切換為OFF，從而切斷電流。當(dāng)開關(guān)元件1524、1624變?yōu)镺N，電流流過電阻加熱元件815、915、1015時(shí)，通過電阻加熱元件815、915、1015加熱，(電流切斷觸點(diǎn))被切換為OFF狀態(tài)。
此外，如圖12所示的斷路器124在罩體1210內(nèi)置有當(dāng)溫度高于設(shè)定溫度時(shí)切斷電流的電流切斷元件1225。電流切斷元件1225為PTC或熔斷器。PTC由于會(huì)很快上升到設(shè)定溫度，同時(shí)，當(dāng)達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，電阻會(huì)急劇地增大，電流變小，所以會(huì)大大減小由于電力消耗而造成的浪費(fèi)，因此作為電流切斷元件1225是最理想的。該斷路器124的電流切斷元件1225的兩端與從罩體1210的兩端向外部伸出的釬焊端子1211連接在一起。該斷路器124通過流過電流切斷元件1225自身的電流的焦耳熱被加熱，或者通過由電池放出的熱量被加熱，當(dāng)達(dá)到高于設(shè)定溫度的高溫時(shí)，切斷電流。
上述組合電池將固定印刷電路板3、33、133、143的斷路器4、34、64的表面作為與電池1、31、131、141的端面相對(duì)的表面，印刷電路板3、33、133、143配置在殼體2、32、132、142內(nèi)部。但本發(fā)明的組合電池也可以作成如圖17和圖18所示的結(jié)構(gòu)。在圖示的組合電池中，印刷電路板173處于相對(duì)于聚合物電池的端面而垂直的姿態(tài)，上述聚合物電池為配置在殼體172內(nèi)部的薄型電池171。如圖18的分解透視圖所示，印刷電路板173其表面上固定有斷路器174。斷路器174通過釬焊回流，將釬焊端子1711固定在印刷電路板173上。印刷電路板173通過支架177被定位在殼體172內(nèi)部而配置。此外，印刷電路板173通過引線片175與電池171連接，固定在殼體172內(nèi)的規(guī)定位置。
由于本發(fā)明可以以不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)特征的精神的方式實(shí)施，因而本實(shí)施例是說明性的，而不是限定性的，所以本發(fā)明的范圍是由所附權(quán)利要求限定的，而不受以上的說明限定。所有落入或等同于權(quán)利要求的范圍的變化都將被包含在權(quán)利要求書中。
權(quán)利要求
1.一種組合電池，具有殼體，內(nèi)置于該殼體的電池，配置在殼體內(nèi)部、安裝有電池的保護(hù)電路部件，而且通過引線片與電池連接的印刷電路板，內(nèi)置于殼體，同時(shí)與電池串聯(lián)連接，當(dāng)過載電流流過電池，或者電池溫度超過設(shè)定溫度時(shí)，被切換為OFF，從而保護(hù)電池的斷路器，其特征在于，斷路器具有罩體以及固定在該罩體上的多個(gè)釬焊端子，一個(gè)或多個(gè)釬焊端子通過釬焊回流固定在印刷電路板上，斷路器通過印刷電路板被固定在殼體內(nèi)部的規(guī)定位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合電池，其特征是，斷路器在罩體的兩端具有釬焊端子，兩端的釬焊端子通過釬焊回流固定在印刷電路板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合電池，其特征是，斷路器在罩體上固定有釬焊端子和引線片端子，釬焊端子通過釬焊回流固定在印刷電路板上，引線片端子連接在電池的電極上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合電池，其特征是，釬焊端子與罩體的底面處于同一平面而固定在罩體上，引線片端子從罩體的中間突出來。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合電池，其特征是，斷路器內(nèi)置有電流切斷觸點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合電池，其特征是，電流切斷觸點(diǎn)為由熱膨脹率不同的多枚金屬層疊而成的熱變形金屬片。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合電池，其特征是，上述電流切斷觸點(diǎn)具有可動(dòng)觸點(diǎn)，在與該可動(dòng)觸點(diǎn)相對(duì)的位置上設(shè)置有固定觸點(diǎn)，該固定觸點(diǎn)與釬焊端子連接，當(dāng)上述電流切斷觸點(diǎn)被加熱時(shí)，可動(dòng)觸點(diǎn)會(huì)同固定觸點(diǎn)分離開，向成為OFF狀態(tài)的方向變形，當(dāng)處于沒有被加熱的狀態(tài)時(shí)，可動(dòng)觸點(diǎn)處于與固定觸點(diǎn)接觸的位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合電池，其特征是，在電流切斷觸點(diǎn)的兩端設(shè)置有可動(dòng)觸點(diǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合電池，其特征是，電流切斷觸點(diǎn)的中央部分固定在殼體的擠壓部位上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合電池，其特征是，斷路器具有加熱電流切斷觸點(diǎn)的電阻加熱元件，該電阻加熱元件加熱電流切斷觸點(diǎn)，使其切換為OFF狀態(tài)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的組合電池，其特征是，電阻加熱元件與控制引線片端子連接在一起，該控制引線片端子與從罩體向外部突出的釬焊端子連接在一起。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的組合電池，其特征是，斷路器在向兩側(cè)突出的釬焊端子上連接有控制引線片端子，通過兩個(gè)端部和向兩側(cè)突出的釬焊端子，斷路器固定在印刷電路板上。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的組合電池，其特征是，斷路器具有在電流切斷觸點(diǎn)被切換為OFF狀態(tài)后，通過電阻加熱元件使電流切斷觸點(diǎn)處于加熱狀態(tài)而保持OFF的自我保持功能。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合電池，其特征是，斷路器內(nèi)置于電流切斷元件，該電流切斷元件為PTC。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合電池，其特征是，斷路器內(nèi)置于電流切斷元件，該電流切斷元件為熔斷器。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合電池，其特征是，輸出端子固定在印刷電路板上，在該輸出端子和電池之間電連接有斷路器。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合電池，其特征是，印刷電路板與電池的表面相對(duì)置，而且在與電池之間設(shè)置用于裝配斷路器的裝配間隙，而被裝配在規(guī)定位置，在該裝配間隙內(nèi)裝配有斷路器，該斷路器的罩體的表面靠近電池表面。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合電池，其特征是，印刷電路板通過支架被裝配在電池表面的規(guī)定位置。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的組合電池，其特征是，支架具有將印刷電路板保持在規(guī)定位置的嵌入部位，印刷電路板插入嵌入部位，而保持在規(guī)定位置。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合電池，其特征是，印刷電路板通過熱傳導(dǎo)樹脂與電池粘結(jié)，固定在規(guī)定位置。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的組合電池，其特征是，將印刷電路板固定斷路器的表面作為與電池相對(duì)的表面，通過熱傳導(dǎo)樹脂將斷路器與電池粘結(jié)起來。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合電池，其特征是，斷路器在與電池的表面直接接觸的狀態(tài)下被裝配。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合電池，其特征是，罩體的一部分是彈性金屬片，該彈性金屬片從罩體上彈性地突出來，彈性地?cái)D壓在電池的表面上。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合電池，其特征是，彈性金屬片的結(jié)構(gòu)為整體彎曲的形狀，中央部分彈性地突出來。
25.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合電池，其特征是，斷路器的釬焊端子與罩體的底面處于同一平面，在罩體的外側(cè)突出來，該釬焊端子通過釬焊回流固定在印刷電路板上。
全文摘要
一種組合電池,在殼體內(nèi)置有電池、安裝有電池的保護(hù)電路部件的印刷電路板以及斷路器。當(dāng)過載電流流過電池,或者電池溫度高于設(shè)定溫度時(shí),斷路器被切換為OFF。斷路器具有固定在罩體上的多個(gè)釬焊端子,一個(gè)或多個(gè)釬焊端子通過釬焊回流固定在印刷電路板上。印刷電路板通過引線片與電池連接在一起,同時(shí)被裝配在殼體內(nèi)的規(guī)定位置。斷路器通過印刷電路板固定在殼體內(nèi)的規(guī)定位置。
文檔編號(hào)H01M2/22GK1379498SQ0210842
公開日2002年11月13日 申請(qǐng)日期2002年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月30日
發(fā)明者渡部厚司, 玉井幹隆, 寺岡大樹 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社