用压力破碎型保护器的充电电池和用它的便携式电子装置的制作方法

文档序号:6846418阅读:178来源:国知局
专利名称:用压力破碎型保护器的充电电池和用它的便携式电子装置的制作方法
技术领域
本发明涉及使用压力破碎型保护器的可再充电电池和使用这种可再充电电池的便携式电子装置。
锂离子电池和其它可再充电电池迄今正广泛应用便携式电话、电视摄像机和其它电子装置。在这些可再充电电池中,当由于例如电子装置故障或用错而陷入过量充电状态或短路状态时,电池内部便发热,电解质分解而产生气体,电池内部压力增高,最终可能发生爆炸。
为了防止爆炸,在传统的可再充电电池中,例如对密封体(可再充电电池外壳的一侧)装一只防爆阀,用以关闭外套(可再充电电池外壳的另一侧)的开口。因此,当电池的内部压力增高时,防爆阀胀裂,从而释放出气体。
然而,当防瀑阀如此操作时,电池中的电解质与气体一起喷出,此电解质可能粘到周围的电路板上造成短路,或者电解质可能被点燃。
在另一例中,不用防爆阀,而是在电池中设置一种保护器来监视电池内部压力并切断电流,保护器位于电池的输出电极与内电极板处的一对端子之间。即,保护器串接在输出电极与内电极板之间。这种保护器例如已在日本专利公开公报(7-245090,9-55197)中作了揭示,但由于在端子之间设置的导电部件设计成用断开装置切断,不能期望它能稳定地工作。而且,这种保护器的结构复杂,组装困难,因而可再充电电池的制造成本很高。
因此,本发明的主要目的是提出一种使用压力破碎型保护器的可再充电电池和使用这种可再充电电池的便携式电子装置,前者能用较简单的结构和低成本防止可再充电电池爆炸,且不让电解质喷出。
为解决这些问题,根据本发明权利要求1的使用压力破碎型保护器的可再充电电池包括外壳,用于将内电极板容纳于其内部;置于外壳中的压力破碎型保护器,作为压力敏感元件用于检测内部压力;以及置于保持密封与绝缘的外壳中的输出端子,用于将压力破碎型保护器检测出的内部压力的检测结果以电学方式取出至外部。
在根据本发明权利要求2的使用压力破碎型保护器的可再充电电池中,压力破碎型保护器的一个端子电气连接到输出端子,而压力破碎型保护器的另一个端子电气连接到可再充电电池的一个输出电极。
根据本发明权利要求3的使用压力破碎型保护器的可再充电电池与权利要求1或2的使用压力破碎型保护器的可再充电电池相关,其中,压力破碎型保护器包括形成凹入部分的压力调节容器;具有导体的破碎板,用于封闭压力调节容器;以及电气连接到该导体的一对端子。
根据本发明权利要求4的使用压力破碎型保护器的可再充电电池与权利要求1或2的使用压力破碎型保护器的可再充电电池相关,其中,压力破碎型保护器包括形成凹入部分的压力调节容器;具有导体的破碎板,支承在压力调节容器的凹入部分两侧,用于遮盖此凹入部分;电气连接到破碎板的导体的一对端子,破碎板用于遮盖压力调节容器凹入部分;以及封闭压力调节容器的膜片。
根据本发明权利要求5的使用压力破碎型保护器的可再充电电池与权利要求1或2的使用压力破碎型保护器的可再充电电池相关,其中,压力破碎型保护器是一种应用于可再充电电池(它包括内电极板、正电极(或负电极)输出电极、用于关闭同时作为另一电极的外套的开口的密封体以及置于密封体下面在密封体与内电极板之间起隔离作用的衬垫)的压力破碎型保护器,它包括具有凹入部分的破碎板和形成在衬垫中的导体,衬垫与凹入部分配合,并在凹入部分中形成压力调节腔;电气连接到导体的一对端子;以及附着于衬垫用于密封压力调节腔的膜片。
根据本发明权利要求6的使用压力破碎型保护器的可再充电电池与权利要求5的使用压力破碎型保护器的可再充电电池相关,其中,一对端子通过插入方式而形成在衬垫中。
根据本发明权利要求7的使用压力破碎型保护器的可再充电电池与权利要求5或6的使用压力破碎型保护器的可再充电电池相关,其中,膜片可透光。
根据本发明权利要求8的使用压力破碎型保护器的可再充电电池与权利要求1或2的使用压力破碎型保护器的可再充电电池相关,其中,压力破碎型保护器是应用于可再充电电池(它包括内电极板、正电极(或负电极)输出电极、用于关闭外套开口同时用作另一个电极的密封体以及置于密封体下面在密封体与内电极板之间起隔离作用的衬垫)的压力破碎型保护器,它包括具有凹入部分的破碎板和形成于衬垫中的导体,衬垫与凹入部分配合并在凹入部分中形成压力调节腔;一对端子,通过插入方式形成于衬垫中并电气连接到导体;以及附着于衬垫用于密封压力调节腔的膜片;而且,衬垫具有开口,用于露出部分端子,开口填充有密封剂,把形成衬垫的树脂与形成端子的导电材料之间的空隙封闭住,而膜片也封闭开口。
根据本发明权利要求9的使用压力破碎型保护器的可再充电电池与权利要求3、4、5、6、7和8任何一项的使用压力破碎型保护器的可再充电电池相关,其中,在破碎板中设置了用于调节压力的凹槽。
根据本发明权利要求10的使用压力破碎型保护器的可再充电电池与权利要求1或2的使用压力破碎型保护器的可再充电电池相关,其中,压力破碎型保护器包括形成凹入部分的压力调节容器;具有导体的破碎板,支承在压力调节容器凹入部分一侧,用于几乎遮盖该凹入部分;一对端子,电气连接到破碎板的导体,破碎板用于几乎遮盖压力调节容器凹入部分;以及封闭压力调节容器的膜片。
根据本发明权利要求11的使用压力破碎型保护器的可再充电电池与权利要求1或2的使用压力破碎型保护器的可再充电电池相关,其中,压力破碎型保护器包括形成贯穿孔的主体;与该主体配合,用于封闭贯穿孔的盖体;以及在盖体侧的相对侧与主体配合,用于封闭贯穿孔的底体;而且,盖体具有导体层,以与主体配合的状态越过贯穿孔。
根据本发明权利要求12的使用压力破碎型保护器的可再充电电池与权利要求11的使用压力破碎型保护器的可再充电电池相关,其中,盖体做成得比主体与底体更薄。
根据本发明权利要求12的使用压力破碎型保护器的可再充电电池与权利要求1或2的使用压力破碎型保护器的可再充电电池相关,其中,压力破碎型保护器包括形成凹入部分的主体;以及与该主体配合,用于封闭凹入部分的盖体,而且盖体具有导体层,以与主体配合的状态穿过凹入部分。
根据本发明权利要求14的使用压力破碎型保护器的可再充电电池与权利要求1或2的使用压力破碎型保护器的可再充电电池相关,其中,压力破碎型保护器包括形成凹入部分的第一主体;以及具有凹入部分的第二主体,第一主体凹入部分底部做得比第二主体凹入部分底部更薄,导体层形成于第一主体背侧并在对应于凹入部分底部的部分中,而且当两主体以凹入部分面对面结合时,在两主体之间形成了两凹入部分形成的空间和与外部联系的联系部分。
根据本明权利要求15的便携式电子装置是一种具有可再充电电池的便携式电子装置,其中的可再充电电池是权利要求1至14中任意一项的使用压力破碎型保护器的可再充电电池。


图1是按照本发明一实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的部件分解透视示意图。
图2是部件分解透视示意图,说明按照本发明该实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器、输出端了及其外围部分。
图3是连接示意图,说明按照本发明该实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器的连接状态。
图4是应用于按照本发明该实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器的部件分解透视示意图。
图5是按照本发明另一实施的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的部件分解透视示意图。
图6是连接示意图,说明按照本发明另一实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器的连接状态。
图7是按照本发明又一实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的部件分解透视示意图。
图8是连接示意图,说明按照本发明又一实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器的连接状态。
图9是透视示意图,表示应用于按照本发明该实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器的一修改例。
图10是透视示意图,表示应用于按照本发明该实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器的另一修改例。
图11是正视示意图,表示应用于按照本发明该实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器的另一修改例。
图12是剖视示意图,表示应用于按照本发明该实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器的另一修改例。
图13是正视示意图,表示应用于按照本发明该实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的图4、9、10或12中压力破碎型保护器的连接状态的一例。
图14是剖视示意图,表示应用于按照本发明该实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器的另一修改例。
图15是剖视示意图,表示应用于按照本发明该实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器的另一修改例。
图16是透视示意图,表示应用于按照本发明该实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器的另一修改例。
图17是图16的压力破碎型保护器的剖视示意图。
图18表示图16的压力破碎型保护器的压力调节容器,其中(a)是底视示意图,而(b)是剖视示意图。
图19表示图16的压力破碎型保护器的破碎板,其中(a)是下侧视示意图,而(b)是上侧视示意图。
图20是应用于按照本发明该实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的另一修改例的压力破碎型保护器中破碎板的上侧视示意图。
图21是透视示意图,表示应用于按照本发明该实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器的另一修改例。
图22是图21的压力破碎型保护器的压力调节容器的下侧视示意图。
图23是图21的压力破碎型保护器的破碎板的上侧视示意图。
图24是正视示意图,表示应用于按照本发明该实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器的另一修改例。
图25是透视示意图,表示应用于按照本发明该实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器的另一修改例。
图26是图25的压力破碎型保护器的部件分解透视示意图。
图27是图25的压力破碎型保护器的剖面结构示意图。
图28表示图25的压力破碎型保护器的破碎板,其中(a)是平面示意图,(b)是剖视示意图,而(c)是背侧视示意图。
图29是示意图,表明图25的压力破碎型保护器的优点。
图30是透视示意图,表示应用于按照本发明该实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器的另一修改例。
图31是透视示意图,表示应用于按照本发明该实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器的另一修改例。
图32是图31的压力破碎型保护器的破碎板的背侧视示意图。
图33是图25、30或31的压力破碎型保护器的破碎板的一修改例的透视示意图。
图34是剖视示意图,表示应用于按照本发明该实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器的另一修改例。
图35是图34的压力破碎型保护器的部件分解透视示意图。
图36是用于图34的压力破碎型保护器的破碎板的底视示意图。
图37是剖视示意图,表示图34的压力破碎型保护器的操作。
图38是剖视示意图,表示应用于按照本发明该实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器的另一修改例。
图39是剖视示意图,表示应用于按照本发明该实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器的另一修改例。
图40是从图39的压力破碎型保护器去掉膜片后的平面示意图。
图41是部件分解透视示意图,表示按照本发明一不同实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池。
图42是图41的可再充电电池中衬垫的主要部件的剖视示意图。
图43表示图41的可再充电电池的衬垫,其中(A)是衬垫主要部件的部件分解透视示意图,而(B)是用于衬垫的膜片的剖视示意图。
图44是剖视示意图,表示本发明压力破碎型保护器的再一个不同的实施例。
标号A1-压力破碎型保护器,H-外壳,100D1-使用压力破碎型保护器的可再充电电池,400-输出端子下面参照图1至图4描述本发明一实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池。
图1是按照本发明一实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的部件分解透视示意图,图2是部件分解透视示意图,说明按照本发明该实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器、输出端子及其外围部分,图3是连接示意图,说明按照本发明该实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器的连接状态,而图4是应用于按照本发明该实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器的部件分解透视示意图。
按照本发明一实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池100D1包括通过分隔件围绕正和负电极板螺旋地缠绕的内电极板120;外壳H,其外壳110容纳该内电极板120;封闭该外套110的开口的密封体140;电气连接到内电极板120的正电极(或负电极)输出电极130;位于密封体140下面用于在密封体140与内电极板120间起隔离作用的衬垫200;位于衬垫200中作为压力敏感元件的压力破碎型保护器A1,用于检测外壳H中的内部压力;以及电气连接到该压力破碎型保护器A1的一端(导体层210A1一侧)的输出端子400,用于将压力破碎型保护器A1检出的内部压力检测结果以电学方式取出到外部,而压力破碎型保护器A1的另一端(导体层210A1的另一端)电气连接到正电极(或负电极)输出端子130。
外套110由金属制成,也起着负电极(或正电极)的作用,而内电极板120通过分隔件螺旋地围绕正电极板和负电极板缠绕,并在其内部含有电解质。
正电极(或负电极)输出电极130用于以电学方式将容纳在外套110内的内电极板120拉出至外部,并以电学方式将压力破碎型保护器A1的另一端子拉出至外部,而由塑料等绝缘材料制成的密封件150形成在正电极(或负电极)输出电极130周围。密封件150对密封体140提供绝缘和封闭。铆钉131从密封件150下端伸出,与下面要介绍的端子240电气连接。由于对密封体140与衬垫200压扁(crimp)铆钉131而使铆钉131电气连接到端子240,同时用于将衬垫200固定到密封体140。
密封体140起着密封外套110的盖子的作用,用金属板通过压制成形或其它方法制成盘形。形成呈盘形凹入部分的密封体140的底部,以与衬垫200的顶面紧密接触,在密封体140中,将近一半的底部是浅的,如图1所示。在密封体140中央形成一开口41,用于拉出正电极(或负电极)输出电极130。密封体140浅底部一侧端部附近形成开口142,用于与输出端子400配合。形成开口142,其尺寸可插入跟在下述的输出端子400小的一端403后面的部分。
衬垫200在密封体140与内电极板120之间用作隔离,它用塑料等绝缘材料制成。衬垫200制作得置于外套110内几乎无缝隙,而对应于密封体140浅底部区的部分以在厚壁形成。即,衬垫200置于密封体140下面,设计成在与密封体140组合时具有近乎均匀的厚度。在衬垫200的厚壁部分210中,槽口211以接近于长方体的形状形成为放置压力破碎型保护器A1的空间。在衬垫200中心,在对应于密封体140开口141的区域内形成大于密封体140开口141的开口220。靠近衬垫200的一端,在对应于密封体140开口142的区域内设置与密封体140开口142同样大小的开口212。
衬垫200进一步包括两个用导电金属制成的端子230和240,它们在槽口211内相对。两个端子230、240是用于电气连接压力破碎型保护器A1的部分。压力破碎型保护器A1置于槽口211内相对端子230、240的前端部分之间,并在电气上连接。端子230、240的前端部分与压力破碎型保护器A1下述导体层210A1的左右端部(即,压力破碎型保护器A1的端子)电气连接。限制端子230、240前端部分之间的尺寸,从而不达到紧接在下述压力破碎型保护器A1的贯穿孔110A1下面的区域(见图4)。
端子230还相对地设置在衬垫200的开口212内,而在开口212中,有一小于开口212的连接端口231。端子230电气连接到插入连接端口231的输出端子400的下述铆钉401。
端子240电气连接到设置在衬垫200一侧的连接片242,而后者用于电气连接到内电极板120,即,在组装可再充电电池100D1时,连接片242与内电极板120的一端160电气连接。在连接片242的端部设置用于插入的支承片243。
端子240还相对地设置在衬垫200的开口220内,而在此开口220内,设置有小于开口220的连接端口241。端子240电气连接到插入连接端口241中的正电极(或负电极)输出端子130的铆钉131。
端子240与接至内电极板120的连接片242整体形成,并用插入成形与端子230一同设置在衬垫200中。
输出端子400由铆钉401和密封体402组成,铆钉401以电学方式将压力破碎型保护器A1的一个端子拉出到外部,密封件402设置在从该铆钉401的上端附近到其下端附近的周围。密封件402用诸如塑料等绝缘材料制成,并与密封体140保持绝缘和紧密度。密封件402部分形成较大和较小外直径部分的两级。密封件402的底端部分是小外直径的小端部403,而这个小端部403是要插入密封体140的开口142和衬垫200开口212上侧(端子230的连接端口231的上侧)的部分。铆钉401的不设置密封件402的下侧是要插入端子230的连接端口231的部分。对封体140和衬垫200压扁铆钉401,并电气连接到端子230,还将衬垫200固定到密封体140。
压力破碎型保护器A1包括形成贯穿孔110A1的主体100A1、与主体100A1配合用于封闭贯穿孔110A1的盖体200A1和与主体100A1配合位于盖体200A1相对侧用于封闭贯穿孔110A1的底体300A1,盖体200A1具有导体层210A1,它以与主体100A1配合的状态穿过贯穿孔110A1。导体层210A1的左右端用作压力破碎型保护器A1的端子。
主体100A1由近似为长方体陶瓷组成。圆形贯穿孔110A1从主体100A1的顶部到底部打开,由盖体200A1和底体300A1封闭该贯穿孔110A1。
在平面图上,盖体200A1是与主体100A1相同尺寸的陶瓷板,在盖体200A1的上侧沿盖体200A1的径向形成导体层210A1。当盖体200A1与主体100A1配合时导体层210A1形成在贯穿孔110A1的位置处。导体层210A1的端部做得比中央部分宽。因为导体层210A1的端部(即,压力破碎型保护器A1的端子)做得比中央部分宽,因而与做得不宽的结构相比,更容易与端子230、240连接。
底体300A1也是与主体100A1相同尺寸的陶瓷板,底体300A1具有小的开口310A1。当底体300A1与主体100A1配合时,该开口310A1在面对贯穿孔110A1的位置上打开,供贯穿孔110A1与外部联系。开口310A1最好比贯穿孔110A1小得多。
这里要求把盖体200A1做得比主体100A1与底体300A1更薄。即,当可再充电电池100D1的内部压力(即外壳H中的内部压力)升到高于规定值时,在盖体200A1的贯穿孔110A1正上方的整个部分断裂,盖体200A1中形成的导体层210A1被切断,因而流入导体层210A1的电流被切断。例如,盖体200A1可用陶瓷片做得极薄,约40μm。图4中,虽然主体100A1比底体300A1厚,但是主体100A1与底体300A1可以做得具有相似的厚度。
由主体100A1、盖体200A1和底体300A1如此组成的压力破碎型保护器A1按下述过程制造。
把盖体200A1附着到主体100A1的上侧,把底体300A1附着到其下侧,将它们烘焙成一体。结果,主体100A1的贯穿孔110A1就通过开口310A1与外部联系。
在这一状态中,开口310A1填充有粘结剂等,把贯穿孔110A1形成为独立于外部的空间,这样就做成了图1的压力破碎型保护器A1。
以这种方式形成的压力破碎型保护器A1被设计成由电池的内部压力使形成导体层210A1的盖体200A1直接破碎,而无需使用断裂装置,因而保证了稳定操作,可靠性很高。
此外,由于压力破碎型保护器A1设置在衬垫200中形成的槽口211内,故无需安装压力破碎型保护器A1的额外空间。再者,压力破碎型保护器A1的结构较简单,构件数量少,故能以低成本制造。
开口310A1用粘结剂密封,但如图44(A)所示,可在底体300A1的背侧形成凹入部分311A1以封闭开口310A1。此外,开口310A1和凹入部分311A1可以在不同的陶瓷底座(seat)上形成。在凹入部分311A1中填充粘结剂以密封开口310A1,所以粘结剂不堆积在底板300A1的背侧,压力破碎型保护器A1可以平整地安装,故没有外力断裂粘结剂和底板300A1的危险。当粘度低或粘度虽高但湿润差时,用于密封开口310A1的粘结剂偶尔会流动,因而粘度控制是关键,不过通过将粘结剂注入凹入部分311A1,就不存在流动与湿润的问题,可以牢固地密封开口310A1。
下面说明可再充电电池100D1的组装方法。
在密封体140的浅底区中匹配了衬垫200的厚壁部分210,而衬垫覆盖在密封体140的下侧上。把正电极(或负电极)输出电极130插入密封体140的开口141和衬垫200的开口220,把正电极(或负电极)输出电极130的铆钉131压扁,因而铆钉131与衬垫200背侧的端子240电气连接。
将输出端子400插入密封体140的开口142和衬垫200的开口212,把输出端子400的铆钉401压扁,因而铆钉401电气连接到衬垫200背侧的端子230。
将压力破碎型保护器A1装在端子230、240的前端,从而压力破碎型保护器A1的导体层210A1的左右两端(即,压力破碎型保护器A1的端子)可与端子230、240的前端接触,而端子230、240经焊接或超声熔融连接到导体层210A1的左右两端。
保持通过端子240电气连接到正电极(或负电极)输出电极130的连接片242与内电极板120一端160之间的电气连接,并保持通过绝缘膜160与外套110的绝缘,将与衬垫200一体化的密封体140与外套110的开口111配合。最后,用激光焊接等方法将密封体140的周边气密地与外套110配合,得到可再充电电池100D1。
可再充电电池100D1装配有作为压力敏感元件的压力破碎型保护器A1。压力破碎型保护器A1对可再充电电池100D1内部压力的检测结果由输出端子400和正电极(或负电极)输出电极130按下述方法作电气检取。
只要可再充电电池100D1正常,即,其内部压力低于规定值时,输出端子400和正电极(或负电极)输出电极130接近于同电位,这是因为在此状态中,压力破碎型保护器A1的盖体200A1未被破碎,盖体200A1的导体层210A1未断裂,故保持着导体层210A1的导电状态。
另一方面,当可再充电电池100D1异常时,即,其内部压力高于规定值时,尽管正电极(或负电极)输出电极130保持同电位,但是输出端子400的电位与正电极(或负电极)输出电极130的电位不同(通常约0状)。这是因为此时压力破碎型保护器A1的盖体200A1破碎,而且盖体200A1的导体层210A1断裂,所以导体层210A1两端处于电气断路状态。
这样,可再充电电池100D1检出了输出端子400在可再充电电池100D1的内部压力从规定值升高前后的电位变化。
利用这种变化,设计出具有这种可再充电电池100D1的便携式电子装置。
具有可再充电电池100D1的便携式电子装置,即,按照本发明实施例的便携式电子装置(下称便携式电子装置K1)的组成如下。
便携式电子装置K1(未示出)包括控制器、由该控制器控制的断开电路、其它功能电路和作为其电源的可再充电电池100D1。
断开电路置于控制器、其它功能电路和可再充电电池100D1之间。
控制器例如是微型计算机,其输入端口要接至输出端子400。控制器检测送入输入端口的输出端子400的电位,判断可再充电电池100D1的内部压力是否高于规定值,若高于规定值,则断开电路就起作用。
当设置在便携式电子装置里的可再充电电池100D1过量充电或短路,并且可再充电电池100D1的内部压力升到高于规定值时,断开电路工作,因而能防止可再充电电池100D1爆炸。因此,便携式电子装置具有较高的安全性。
在可再充电电池100D1内,输出端子400设置在外壳H的密封体140内,但是它也可以设置在外套110内。
在本发明的另一实施例中,采用压力破碎型保护器的可再充电电池作为可再充电电池100D2,下面参照图5和6仅仅说明不同点。
图5是按照本发明另一实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的部件分解透视示意图,图6是连接示意图,说明本发明另一实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池中压力破碎型保护器的连接状态。
在可再充电电池100D2中,不需要密封体140的开口142、衬垫200的开口212和设置在可再充电电池100D1的端子230的连接端口231。
作为替代,将接合件232电气连接到端子230,并把用于与输出端子400配合的开口112设置在外套110一侧的上侧。
为便于组装,接合件232是一块柔性基板,且做得比处于组装状态的端子230与开口112之间的距离更长。在接合件232的端部一侧,开出连接端口233,用于插入输出端子400的铆钉401的下端一侧。通过导电部分只露在铆钉401的压扁范围内和连接端口233周围的接合件232的底端部分形成接合件232。接合件232的底端部分经焊接或其它方法连接至端子230的下侧。
外套110开口112的尺寸做得可插入跟在输出端子400小端403后面的部分。
其它方面与可再充电电池100D1相同,但可再充电电池100D2的组装方法有下述变化。
在密封体140的浅底区中,有衬垫200的厚壁部分210与之匹配,衬垫200覆盖在密封体140的下侧上。将正电极(或负电极)输出电极130插入密封体140开口141和衬垫200开口220,把正电极(或负电极)输出电极130的铆钉131压扁,因而使铆钉131与衬垫200背侧的端子240电气连接。
为了使压力破碎型保护器A1的导体层210A1的左右两端可与端子230、240的前端接触,将压力破碎型保护器A1装在端子230、240的前端上,而端子230、240用焊接或超声熔融连接至导体层210A1的左右两端。
将铆钉401插入外套110一侧的开口112和接合件232上的连接端口233,把输出端子400的铆钉401压扁,因而铆钉401电气连接到接合件232。
保持通过端子240电气连接到正电极(或负电极)输出电极130的连接片242与内电极板120一端160之间的电气连接,并且保持通过绝缘膜对外套110的绝缘,将与衬垫200一体化的密封体140与外套110的开口111配合。最后,用激光焊接等方法将密封体140的周边与外套110作气密配合,得到可再充电电池100D2。
可再充电电池100D2同可再充电电池100D1一样可应用于便携式电子装置。
这样,在可再充电电池100D1、可再充电电池100D2中,压力破碎型保护器A1的另一端子电气连接到正电极(或负电极)输出电极130,但是该端子也可以电气连接到新增添的输出端子400。
把使用本发明另一实施例的压力破碎型保护器的可再充电电池作为可再充电电池100D3,下面参照图7和8仅仅说明不同之处。
图7是本发明另一实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的部件分解透视示意图,图8是连接示意图,说明本发明另一实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池中压力破碎型保护器的连接状态。
(1)在可再充电电池100D1中,密封体140中只设置一个输出端子400,但在可再充电电池100D3中,连同新增添的输出端子400,在密封体140中设置了两个输出端子400。
(2)在可再充电电池100D3中,为了新增添输出端子400,在密封体140的浅底部分只形成一个新开口142。
(3)在可再充电电池100D1中,衬垫200有用导电金属片制作的两个端子230和240,在槽口211中形成得面对面,而在可再充电电池100D3中,在槽口211中对称地形成两个端子230、230。同样地,衬垫200的开口212也对称地形成。
在可再充电电池100D1中,端子240与连接片242是一个整体,但在可再充电电池100D3中,由端子240更改而来的端子230与连接片242分隔,而不在电气上连接。在可再充电电池100D3中,用于插入连接片242的支承片243的尺寸很大,而在可再充电电池100D1中,端子240内设置的连接端口241包括在其中。在可再充电电池100D3中,连接片242也接至内电极120,并通过插入将端子230、230设置在衬垫200中。
可再充电电池100D3的组装方法与可再充电电池100D1的差不多,只是输出端子400由一个改为两个,故不再说明。
具有这种可再充电电池100D3的便携式电子装置(下面称为便携式电子装置K2)与便携式电子装置K1的不同点如下。
(1)控制器有一个输出端口。
(2)将控制器的输入端口连接至可再充电电池100D3的两个输出端子400之一,并将该输出端口接至另一输出端子400。控制器提供例如来自输出端口的规定的电流。即,根据规定的来自输出端口的电流是否通过接至两个输出端子400的压力破碎型保护器A1送入输入端口,控制器判断可再充电电池100D3中的内部压力是否超过规定值。因此,当规定的电流不进入输入端口时,控制器就启动断开电路。
这样,当装在便携式电子装置中的可再充电电池100D3过量充电或短路,因而可再充电电池100D3的内部压力升到高于规定值时,断开电路被启动,从而能防止可再充电电池100D3爆炸,由此可做出安全性较高的便携式电子装置。
在可再充电电池100D1中,将压力破碎型保护器A1的另一端子电气连接至正电极(或负电极)输出电极130,但是它也可不接至正电极(负电极)输出电极130,而接至相对的电极一侧,即,与之电气连接的外套110或密封体140。虽然图中未示出,但是代替输出端子,例如可用可再充电电池100D3中两个输出端子400之一与密封体140相接。即,可将两个输出端子400之一用激光焊接等与密封体140作气密配合而无需使用密封件402。
这种结构的可再充电电池与可再充电电池100D1的作用相同。
在上述说明中,应用了压力破碎型保护器A1,但是压力破碎型保护器并不限于这种类型,而可以包括压力破碎型保护器A1的修改例,诸如参照图9-13说明的压力破碎型保护器A2~A5。在这些压力破碎型保护器A2~A5中,与压力破碎型保护器A1一样,导体层的左右端也起着每个压力破碎型保护器的端子的作用。
图9是透视示意图,表示应用于按照本发明实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器的一修改例,图10是表示按照本发明实施例的用于可再充电电池中的压力破碎型保护器的另一修改例的透视示意图,图11是按照本发明实施例的用于可再充电的压力破碎型保护器的另一修改例的正视图,图12是按照本发明实施例的用于可再充电的压力破碎型保护器的另一修改例的剖视示意图,而图13是正视示意图,表示应用于按照本发明实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的图4、9、10或12的压力破碎型保护器的连接状态的一例。
在图9的压力破碎型保护器A2中,只有沿盖体200A2的纵向形成的导体层210A2与压力破碎型保护器A1的导体层210A1(见图4)不同。在压力破碎型保护器A1中,导体层210A1的端部做得比中央部分宽,而在压力破碎型保护器A2的导体层210A1中,端部与中央部分同样宽(宽度与导体层210A1的中央部分相同)。只要可再充电电池100D1等端子230前端的宽度较窄,则压力破碎型保护器A2导体层210A2的宽度足够了。此外,与上述一样,导体层210A2通过形成于主体100A2的贯穿孔110A2的上侧。
在这些压破碎保护器A1和A2中,主体100A1和100A2各有一个贯穿孔,但是如图10的中压力破碎型保护器A3所示,可以开两个贯穿孔100A3。这样,在开多个贯穿孔110A3时,当位于每个贯穿孔110A3上的形成的导体层210A3断裂时,就切断了导电,从而提高了可靠性。诸如盖体200A3与底体300A3等其它部件与上述的压力破碎型保护器A2(或A1)中的相同,不再详述。
在示于图11的压力破碎型保护器A4中,将端子500(相当于折叠和垂直弯曲的可再充电电池100D1等的端子230的前端一侧)垂直接到导体层210A4。相应地,在压力破碎型保护器A4中,盖体200A4具有凹入部分220A4,它在导体层210A4两端穿过导体层210A4,并将端子500沿垂直方向插入凹入部分220A4,再通过焊接、粘合或坚固等方法固定。
在这些压力破碎型保护器A1~A4中,不仅是盖体200A1、200A2、200A3、200A4,而且主体100A1、100A2、100A3、100A4和底体300A1、300A2、300A3、300A4都包括一层陶瓷。然而,像图12所示的压力破碎型保护器A5那样,可通过层叠多块(图中分别为4块与3块)薄陶瓷片(a)而组成主体100A5和底体300A5。若主体100A5等通过层叠陶瓷片(a)而组成,则可按要求把主体100A5等形成所需的尺寸,特别是厚度。此时,层叠的陶瓷片(a)可以比盖体200A5更薄。
在此情况下,必须在陶瓷片(a)中形成用于贯穿孔110A5的槽口和用于开口310A5的槽口。
在此开口310A5中,如图44(B)所示,可在底体300A5最远的背侧处的陶瓷片(a)中形成凹入部分311A5。此外,开口310A1和凹入部分311A1可以在不同的陶瓷底座(seat)上形成。在该凹入部分311A5中填充粘结剂,并密封开口310A5,从而使粘结剂不堆积在底板300A5的背侧,平整地安装压力破碎型保护器A5,可减少外力使粘结剂和底板300A5断裂的危险。偶而在粘度低或粘度虽高但湿润差时会造成密封开口310A5的粘结剂流动,故控制粘度是关键,但通过填充凹入部分311A5,就不存在流动与湿润问题,开口310A5能牢固地密封。
如图13所示,压力破碎型保护器A1~A5可通过将两端配装入盒形端子500而连接(将可再充电电池100D1等端子230的前端一侧形成盒形端子)。
压力破碎型压力破碎型保护器A1~A3和A5在结构上与参照图14描述的压力破碎型保护器B有相当大的差别,后者用于涉及本发明一实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池。在压力破碎型保护器B中,也像在压力破碎型保护器A1中那样,导体层左右端用作该压力破碎型保护器的端子。
图14是剖视示意图,表示应用于按照本发明该实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器的另一修改例。
压力破碎型保护器B与上述压力破碎型保护器A1~A5的区别在于压力破碎型保护器B由两部分组成,而压力破碎型保护器A1~A5由三部分(即,主体100A1~100A4、盖体200A1~200A4和底体300A1~300A4)组成。
如图14所示,压力破碎型保护器B包括形成凹入部分110B的主体100B以及与主体100B配合用于封闭凹入部分110B的盖体200B,而在盖体200B中,导体层210B(与导体层210A2同)用于以与主体100B配合的状态在凹入部分110B上方通过。
主体100B由近似于长方体的陶瓷材料组成,并具有从上到下形成的圆形凹入部分110B,故主体100B做得接近于盒形。此外,凹入部分110B在盖体200B配合侧的不同侧(即下侧)开有开口120B,以便在凹入部分110B与外部之间发生联系。
另一方面,盖体200B是块陶瓷板,在平面图中,其尺寸与主体100B相同。在盖体200B的上侧,沿盖体200B的纵向形成导体层210B。当盖体200与主体100B配合时,导体层210B处于通过凹入部分110B上方的位置。
盖体200B比主体100B更薄。即,当可再充电电池的内部压力升到高于规定值时,盖体200B凹入部分110B正上方的部分断裂,形成在盖体200B中的导体层210B被切断,因而流入导体层210B的电流被断开。例如,可用陶瓷片将盖体200B做得极薄,约40μm厚。
开口120B用粘结剂等密封,但如图44(c)所示,可将凹入部分121B形成在主体100B背侧,从而围绕开口120B。此外,开口120和凹入部分121B可以在不同的陶瓷底座(seat)上形成。用粘结剂填入该凹入部分121B并密封开口120B,不让粘结剂堆积在主体100B背侧,因而平整地安装压力破碎型保护器B,可减小粘结剂和主体100B被外力断裂的危险。偶尔,当粘度低或粘度虽高但湿润差时,密封开口120B的粘结剂会流动,故控制粘度是关键,但通过填充凹入部分121B,不存在流动与湿润问题,可牢固地密封开口120B。
下面说明可再充电电池100D1的组装方法。
以下述方法制造由主体100A与盖体200B组成的压力破碎型保护器B。
首先,将盖体200B附着于主体100B的上侧并烘焙成一体。结果,主体100B的凹入部分110B通过开口120B与外界联系。
在此状态中,用粘结剂等密封开口120B,并把凹入部分110B形成为与外部隔离的空间,这样就做成了压力破碎型保护器B。
在下面的一些例子中可修改以此法构成的压力破碎型保护器B。
与压力破碎型保护器A1中一样,使导体层端部比中央部分宽。以这种方式更便于连接到端子的导体层。
像具有两个贯穿孔110A3的压力破碎型保护器A3那样,可在主体中形成两个凹入部分。通过形成多个凹入部分,由于在任一凹入部分上方的导体层断裂时就切断了导电,所以进一步提高了可靠性。
另外,与压力破碎型保护器A4一样,为了将可再充电电池100D1的端子垂直连接到导体层,可在盖体导体层两端形成穿过该导体层的凹入部分,这样,可得到压力破碎型保护器的各种安装样式。
参照图15描述应用于与本发明一实施例相关的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器C,它在结构上与压力破碎型保护器A1~A5有很大的差别。在压力破碎型保护器C中,也与压力破碎型保护器A1一样,导体层左右端用作压力破碎型保护器的端子。
图15是剖视示意图,表示应用于按照本发明该实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器的另一修改例。
压力破碎型保护器C包括形成凹入部分411的第一主体410和形成凹入部分421的第二主体420,其中第一主体410的凹入部分411的底部412比第二主体420凹入部分421的底部422更薄,在第一主体410背侧相应于凹入部分411底部412的部分内形成导体413,当两主体410、420以凹入部分411、421面对面组合时,由两凹入部分411、421和用于与外界联系的联系部分430形成的空间440就形成在两主体410、420之间。
第一主体410由近似于长方体的陶瓷材料组成,第一主体410具有从上到下形成的圆形凹入部分411。所以第一主体410差不多做成盒形。在凹入部分411的上缘,形成作为联系通路430的凹槽414。
在第一主体410背侧和相应于凹入部分411底部412的部分中,形成导体层413。导体层413通过凹入部分411上方。
另一方面,与第一主体410一样,第二主体420也由近似于长方体的陶瓷材料组成,具有从上到下的圆形凹入部分421,因而第二主体420形成为近似于盒形。在凹入部分421上缘形成凹槽424作为联系通路430。
然而,第二主体420与第一主体410的差别在于凹入部分421底部422的厚度。即,第二主体420凹入部分421的底部422比第一主体410凹入部分411的底部412厚,因而底部411比底部422更容易破裂。
当第一主体410和第二主体420以凹入部分面对面组合时,两凹入部分间形成空间440。此空间440通过由凹槽414、424形成的联系通路430与外部联系。
如图44(D)所示,可以这样设计,从而可以在联系通路430周围形成凹入部分431,而凹入部分431是第一主体410与第二主体420的两凹入部分411、421在组合时形成的。于是,若凹入部分431填有粘结剂,而且联系通路430被密封后,粘结剂并不堆积,因而压力破碎型保护器C平整地安装,减小了外力断裂粘结剂和第一主体410等的危险。有时当粘度低或粘度虽高而湿润差时,密封联系通路430的粘结剂会流动,因而控制粘度是关键,但通过填充凹入部分431,就不存在流动与湿润问题,能牢固地密封联系通路430。
以下述方法制造压力破碎型保护器C。
第一主体410与第二主体420以两凹入部分411、421面对面组合并烘焙,结果在凹入部分411和421间形成空间440。如上所述,此空间440经联系通路430与外部联系。
在该状态中,用粘结剂密封联系通路430,使空间440形成为与外部隔离的空间。这样就做成了压力破碎型保护器C。
另外,参照图16~24描述在结构上与压力破碎型保护器A1~A5、B和C不同的压力破碎型保护器AA1、AB1(下面把压力破碎型保护器称为保护器),它们应用于与本发明相关的使用压力破碎型压力破碎型保护器的可再充电电池。
图16是透视图,表示应用于按照本发明该实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器的另一修改例,图17是图16压力破碎型保护器剖视图,图18表示图16压力破碎型保护器的压力调节容器,其中(a)是底视示意图,(b)是其剖视示意图,图19表示图16的压力破碎型保护器的破碎板,其中(a)是其下侧视示意图,(b)是其上侧视示意图,图20是用于按照本发明该实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器另一修改例中的破碎板上侧视示意图,图21是用于按照本发明该实施例使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器另一修改例的透视示意图,图22是图21的压力破碎型保护器中压力调节容器的下侧视示意图,图23是图21的压力破碎型保护器中的破碎板的上侧视示意图,而图24是正视示意图,表示用于本发明该实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器的另一修改例。下面参照这些附图描述诸实施例。
图16至图19所示的保护器AA1包括压力调节容器10、带导体21的破碎板20和一对与导体21接触的端子30。
压力调节容器10具有近似于长方体的外观,在其里面形成凹入部分11,而凹入部分11的内部由破碎板20封闭。压力调节容器10由例如陶瓷、玻璃或塑料组成。把它制成适合使用的尺寸,例如长10mm,宽和高各几毫米。
破碎板20有一用于封闭压力调节容器10的盖,把它做成与压力调节容器10的平面差不多的尺寸,并与压力调节容器10紧密接触。施加到压力破碎型保护器AA1的外部压力使破碎板20破裂。因此,它用较易碎的材料如陶瓷、玻璃或塑料制成,并且如此设计板厚度,使之容易被规定的操作压力破裂,例如,约0.1~0.3mm。
在破碎板20的下侧,如下所述,形成导体21以电气连接一对端子30。导体21用诸如铜或铝等导电金属薄膜制作,通过将金属薄膜附着于破碎板20或采用金属汽相淀积或溅射形成。导体21以适当的膜厚度形成,从而由破碎板20的破裂而断裂。在导体21两端形成稍宽的接合件22以与端子30连接。
在破碎板20的上侧形成两条正交的凹槽23。凹槽23的形状不作规定,但例如可形成接近V形,这样便于由外力使破碎板20破裂。特别是,如此设置凹槽23,从而至少越过导体21。即,当破碎板20从凹槽23开始破裂时,重要的是导体21要同时断裂。此外,当在破碎板20上侧形成凹槽23时,由于破碎板20的下侧形成得齐平,所以能容易地形成导体21。
在破碎板20的下侧设置有一对端子30,用于与接合件22电气连接。如图1所示,端子30设计成与可再充电电池100D1等的端子230电气连接,并且用诸如铜或铝导电金属做成板的样式。此时,当设置在可再充电电池100D1等中时,从吸收外力撞击的观点来看,最好把端子30的厚度定为0.3mm或更小。
将保护器AA1用粘结剂等以与破碎板20紧密接触的状态附着于压力调节容器10。此时,最好在减压状态使它们紧密结合。结果,降低了压力调节容器10中的压力,容易由小的外力使破碎板20破裂。因此,可将保护器AA1的工作压力设定于很小的值,因而可提高保护器AA1的灵敏度。这一内部压力应根据所需的工作压力设定,并按照破碎板20的结构而有所不同,但从获得稳定的工作压力的观点看,设定为0.5大气压或更小特别有利。然后将一对端子30附着于破碎板20,从而与接合件22接触,这样保护器AA1就制成了。
在破碎板20中,像图20的破碎板20一样,例如可把凹槽23做成H形,因而对凹槽23的形式不作具体规定。然而,它们要如此设置,从而容易断裂。特别是,凹槽23应当至少越过导体21是重要的。同时考虑在破碎板20下侧形成凹槽23,从而不切断导体21的电气连接。
在图21所示的保护器AB1中,把压力调节容器10的凹入部分11做成近拟于图22所示的圆柱形,这样通过把凹入部分11做成近拟于圆柱形,在破碎板20内建立均匀的应力,因而可获得稳定的工作压力。此时如图23所示,通过在破碎板20中形成经向凹槽23,可获得更稳定的工作压力。对压力调节容器10的外观或形状不作具体规定,它可以形成例如立方体形。
另外,在图24所示的保护器AC1中,以线圈的形式形成成端子30的一部分。它还作为吸振器31。由于端子30也作为吸振器31,例如,当可再充电电池100D1跌落因而对保护器AC1施加外部撞击时,撞击就被吸振器31减缓了。结果,可保护保护器AC1因外部撞击而造成的破坏,于是得到高可靠性的保护器。
这样,在保护器AA1、AB1、AC1中,以简单的结构制造压力破碎型保护器。特别是,最好用陶瓷制造压力调节容器10和破碎板20,且可精确地减小尺寸。
再者,下面参照图25至图33描述在结构上不同于上述压力破碎型保护器的压力破碎型保护器AA2、AB2和AC2,它们用于与本发明一实施例相关的使用压力破碎型保护器的可再充电电池中。
图25是透视示意图,表示用于按照本发明该实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器的另一修改例,图26是图25压力破碎型保护器的部件分解透视示意图,图27是图25的压力破碎型保护器的剖视结构示意图,图28是图25的压力破碎型保护器破碎板示图,其中(a)是其平面示意图,(b)是其剖视示意图,而(c)是其背侧视示意图,图29是表示图25的压力破碎型保护器优点的说明示意图,图30是透视示意图,表示用于按照本发明该实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器的另一修改例,图31是透视示意图,表示用于按照本发明该实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器的另一修改例,图32是图31压力破碎型保护器的破碎板的背侧视示意图,图33是透视示意图,表示图25、30或31压力破碎型保护器的破碎板的修改例。
图25和图26所示的保护器AA2包括压力调节容器10、带导体21的破碎板20、一对与导体21接触的端子30以及用于密封压力调节容器10的膜片40。
压力调节容器10具有在其内部形成凹入部分11的近似于漏斗的形状。在凹入部分11两端,形成在两侧支承破碎板20的支承体12。因此,在压力调节容器10中,凹入部分11由支承体12支承的破碎板20遮盖。压力调节容器10由例如陶瓷、玻璃或塑料组成,并制成适于使用的尺寸,例如10mm长,几毫米宽和高。特别是当压力调节容器与破碎板均由陶瓷制作时,就得到高度精密的压力调节容器和破碎板,从而实现了小尺寸、高可靠性的压力破碎型保护器AA2。
压力调节容器10具有一对端子30,它们电气连接到设置在破碎板20上的接合件22。端子30用于与图1中可再充电电池100D1等的端子230电气连接,并且用铜或铝等导电金属制成板的样式。
从吸收外部撞击的观点出发,当端子30装在可再充电电池100D1等内时,最好将其厚度设定为0.3mm或更小,端子30通过插入形成而装在压力调节容器10里。通过端子30的插入形成,减少了元件数,而且便于组装保护器A。
破碎板20是形成压力调节容器10的盖的一部分,且做成接近于压力调节容器10开口13的尺寸,准备与凹入部分11配合。破碎板20由施加到保护器AA2的外压力破裂。因此,它用诸如陶瓷、玻璃或塑料等较易碎的材料制作,且把板厚度设计成易于被规定的工作压力破裂,例如约0.1~0.3mm。
理想的话,以把破碎板20填入开口13而没有空隙且密封的尺寸来制造这种破碎板20,但在本发明中,当破碎板20容易与开口13配合就足够了,而且在压力调节容器与破碎板之间有一点空隙也无防。即,在本发明中,当压力调节容器10用附着于其上的膜片40封闭,且破碎板20被施加到保护器AA2的外力破裂就行了。
另一方面,如果破碎板20做成小尺寸,因而在破碎板两侧留有大的空隙时,就难以设定膜片40的强度。因此,最好如此制造破碎板,从而可以正确地将破碎板与凹入部分11配合。
凹槽23形成在破碎板20的上侧。凹槽的形状不作具体规定,例如可做成接近于V形,从而便于由外力使破碎板破裂。把凹槽23设置成接近平行于破碎板20的两个支承侧24。
就是说,由于破碎板被外力破裂,通过平行于两支承侧24的设置,正如以下描述的,破碎板的破碎方向是特定的,从而获得稳定的工作压力。凹槽23也可以置于破碎板下侧,但当形成在破碎板上侧时,破碎板下侧齐平地形成,易于形成导体21。最好还将凹槽23形成得被对称地支承在凹槽23的中心附近,结果,破碎板上形成的应力集中在凹槽23上,破碎板容易破裂,从而提高了灵敏度,且灵敏度涨落更小。
在破碎板20下侧,如下所述,形成导体21以便电气连接一对端子30。导体21用铜或铝等导电金属薄膜制作,且通过将金属薄膜附着于破碎板或通过金属蒸发淀积或溅射形成。以合适的膜厚度形成导体21,从而通过破碎板断裂而破裂。
在导体21两端形成稍宽的接合件22以便与端子30连接。特别是,把导体21设置成至少越过凹槽23,即,当破碎板20从这个凹槽23开始破裂时,导体21同时断裂从而断开电极间的导电是重要的。
保护器AA2与凹入部分11配合并将其遮盖,破碎板20的两侧24靠支承体12支承在两侧。此时,从易于断裂破碎板的观点出发,最好沿平行于破碎板短轴的方向支承侧边24,利用如图27所示的导电粘结剂31或使用焊糊的再流加热电气连接导体21和端子30。由于导体21与端子30用导电粘结剂31或焊料固定,所以无需将破碎板固定到支承体它们也会被固定。
压力调节容器10的上侧由膜片40遮盖,把膜片周边用粘结剂或热键合附着于压力调节容器开口13周围的上端,从而封闭压力调节容器。此时,最好在减小的压力下附着膜片40。结果,压力调节容器处于减压状态,破碎板20容易被小的外力断裂,因此可将保护器A的工作压力设置成较小的值,因而可提高保护器AA2的灵敏度。该压力最好按需要的工作压力设定,并且随破碎板的结构而不同,但从获得稳定的工作压力的观点出发,把它设定为0.5大气压或更小特别有利。
膜片40的材料不作具体规定,只要能封闭压力调节容器10就行,例如它可用诸如聚乙烯、聚丙烯和聚乙烯氯化物等各种塑料制成。膜片最好有一定柔性,因为外部压力必须通过膜片施加到破碎板。
如图29所示,也可考虑将破碎板20与凹入部分11配合,并用形成于压力调节容器10上的支承体12的支承来封闭其周围部分。然而在这种结构中,由于破碎板的整个周边被图29中影阴区内的压力调节容器所固定,破碎板不易断裂,因而得不到特定的压力破碎压力。在这方面,通过在两侧支承破碎板,使固定到压力调节容器的部分更小,可由较小的压力破碎压力使其断裂,就能设定特定的工作力。
在图30所示的压力破碎型保护器AB2中,开口41设置在相应于膜片40的破碎板20中央部分的区域中。因此在这种保护器AB2中,把膜片40附着于压力调节容器10开口13的周边的上端和破碎板20的上外缘,而封闭压力调节容器10。这样,通过在膜片40中形成开口41露出破碎板20,将压力破碎型保护器AB2的外部压力直接施加到破碎板,因而提高了灵敏度。这也有利于抑制因膜片40的附着变化而造成的灵敏度涨落。
在图31的保护器AC2中,在压力调节容器10的同一侧通过插入成形而形成一对端子30。压力破碎型保护器AC2的破碎板20有一近似U形的导体21,从而如所示与端子30相接,而在破碎板一侧,导体21与端子30相互电气连接。与在保护器AA2中一样,跨过设置在破碎板中的凹槽23设置导体21。
这样,在压力破碎型保护器AC2中,端子30形成在压力调节容器10的同一侧。相应地,与可再充电电池100D1等相互相对的端子230不一样,当改变结构以便在同一侧形成可再充电电池100D1等的端子时,这种保护器AC2就合适了。
在该实施例中,凹槽23形成在破碎板20中,也可使用无凹槽的破碎板。再者,如图33(a)所示的只在边缘中有凹入部分511的破碎板51、如图33(b)所示的在平面图中像鼓一样的破碎板52或如图33(c)所示的形成开口531的破碎板53,都具有同样的作用。
另外,参照图34~40描述用于涉及本发明实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器AA3、AB3和AC3,它们在结构上不同于前面的压力破碎型保护器。
图34是剖视示意图,表示用于按照本发明该实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器的另一修改例,图35是图34中压力破碎型保护器的部件分解透视示意图,图36是用于图34的压力破碎型保护器的破碎板底视示意图,图37是表示图34中压力破碎型保护器工作情况的剖视示意图,图38是剖视示意图,表示用于按照本发明该实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器的另一修改例,图39是剖视示意图,表示用于按照本发明该实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器的另一修改例,图40是平面示意图,表示从图39中压力破碎型保护器上去除膜片的状态。
图34所示的压力破碎型保护器AA3包括压力调节容器10、带导体21的破碎板20、一对与导体21接触的端子30以及密封压力调节容器的膜片40。
压力调节容器10具有近似于漏斗的形状,在其内部形成凹入部分11。在凹入部分11中的一端处形成支承体12,用于在一侧支承破碎板20。因此,在压力调节容器10中,几乎用由支承体12支承的破碎板遮盖凹入部分11。设置支承体12,从而可将支承体12支承的破碎板20的上侧定位成低于压力调节容器的上侧。
压力调节容器10由例如陶瓷、玻璃或塑料组成,并且制成的尺寸适合于应用,例如长10mm,宽和高各几毫米。特别是,当压力调节容器与破碎板都用陶瓷制造时,可得到高度精密的压力调节容器与破碎板,从而实现小尺寸和高可靠性的保护器AA3。
压力调节容器10具有一对端子30,它们电气连接到设置在破碎板20里的接合件22。如图35所示,端子30具有暴露在支承体12的上侧的端部31。图35中,为便于绘制,在暴露在支承体上的这对端子中只示出一个端子30的端部31。
破碎板20是形成压力调节容器10的盖子的一部分,且形成与压力调节容器开口13近似相同尺寸或更小些,制成它以与凹入部分11配合。破碎板由施加到保护器AA3的外部压力断裂。相应地,它由陶瓷、玻璃或塑料较易碎的材料制造,且板厚度设计成易被规定的工作压力破裂,例如约0.1mm~0.3mm。
不是将破碎板填满开口13不留空隙,而最好在破碎板与开口之间有一定空隙,这是因为破碎板由压力调节容器10支承在一侧,而且除非提供空间,不然破裂的破碎板可能不落入凹入部分11而无法断开电气连接。
另一方面,若破碎板过小,则难以设定膜片40的强度。相应地,最好把破碎板制成易于与凹入部分11配合。
在破碎板下侧形成导体21,以与该对端子30电气连接。导体由铜或铝等导电金属薄膜制作,通过将金属薄膜附着于破碎板或运用金属蒸发淀积、溅射或印刷形成。导体形成合适的膜厚度,从而因破碎板断裂而破裂。如图3所示,形成导体近似U形,其端部22稍宽,便于与端子30相接。
压力破碎型保护器AA3支承在一侧(它具有破碎板的一侧),即,把导体21的宽端部22置于支承体12上,并与凹入部分11配合,差不多遮盖凹入部分11。利用导电粘结剂24或焊糊电气连接导体21和端子30。这样就由支承体12将破碎板支承在一侧。
在连接破碎板的导体21与端子30时,为了使破碎板可用支承体12支承在一侧,用未图示的工具沿图34中箭头Y方向施加力。
用膜片40遮盖压力调节容器10的上侧,以粘结剂或热键合的方法将膜片外缘附着于压力调节容器开口13周围的上端部而封闭压力调节容器。此时,由于支承体12设置成可以使支承体支承的破碎板上侧定位得低于压力调节容器的上侧,所以膜片40与破碎板不接触。
此时也最好在减小的压力下附着膜片40。结果,压力调节容器10处于减压状态,破碎板20容易被小的外力破裂。因此,可把保护器AA3的工作压力置成较小的值。可提高保护器AA3的灵敏度。该压力最好按需要的工作压力设置,随破碎板20的结构而不同,但从获得稳定的工作压力的观点出发,压力置于0.5大气压或更小特别有利。
膜片40的材料不作具体限定,只要能封闭压力调节容器10即可,例如可以用聚乙烯、聚丙烯和聚乙烯氯化物等各种塑料制成。膜片40最好有一定柔性,因为外部压力必须经膜片施加到破碎板。
在压力破碎型保护器AA3中,当用支承体12支承破碎板20时,按图34中箭头Y方向施加力,但也可考虑图38所示的压力破碎型保护器AB3。在压力破碎型保护器AB3中,在不支承破碎板的一侧,在凹入部分11中设置临时保持件50,其柔性可支承破碎板。这样,利用临时保持件50临时保持破碎板,组装时可不施加力。临时保持件50必须用有一定柔性的材料制作,如海绵、毡等。即,它要求这样的柔性,在安装破碎板时能支承破碎板,而当加上大于规定的压力时,不支承时允许破碎板断裂。
当支承破碎板时,无需借助于沿图34中箭头Y方向的力或使用临时保持件50,而像图39和40所示的压力破碎型保护器AC3中的情况一样,也能用形成在压力调节容器10中的保持器14保持破碎板。
该保持器14是压力调节容器10的一部分,通过在形成压力调节容器时应用模子中的滑芯,可以形成空隙,以便用这种滑芯配合支承体12上方的破碎板20。因此,将破碎板与保持器14配合,导体21与端子30就通过导电粘结剂或焊糊电气连接。
同时,在可再充电电池100D1等中,将分立的压力破碎型保护器A1与衬垫20配合,但是压力破碎型保护器可在衬垫自身上组成。下面把这类可再充电电池作为可再充电电池100DA1说明,它应用参照图41~43的与本发明另一不同的实施例相关的压力破碎型保护器。
图41是部件分解透视示意图,表示本发明一不同实施例的使用压力破碎型保护器的可再充电电池,图42是图41中可再充电电池衬垫主要部件的剖视图,图43表示图41中可再充电电池的衬垫,其中(A)是衬垫主要部件的部件分解透视示意图,(B)是衬垫中使用的膜片剖视示意图。
可再充电电池100DA1类似于可再充电电池100D1,不过压力破碎型保护器300是在衬垫200自身上组成的,而不是安装保护器A1等。关于与可再充电电池100D1的差异,下面说明设置在衬垫200上的压力破碎型保护器300。
在衬垫200的厚壁部分210中,不是设置于可再充电电池100D1的凹入部分211,而是形成开口向下的近似于长方体的凹入部分211。
凹入部分211用于组成压力破碎型保护器300,它用破碎板250和下述的膜片260封闭,并形成压力调节腔。在凹入部分211A的相对侧设置有支承破碎板的支承体211A、211B,从而将破碎板支承在两侧。
衬垫200有两个导电金属片形成的端子230、240(与可再充电电池100D1的两端子230、240一样),在凹入部分211的支承体211A、211B上露出。开口220、连接端口241、连接片242和用于插入的支承片243的形成方法与可再充电电池100D1相同。
在衬垫200的凹入部分211附近设置有两个垂直穿透的孔270。在两孔270内部,露出端子230和240的部分。其中,可在形成衬垫的树脂与形成端子的导电材料(金属)之间形成小空隙,在此状态中,小空隙损坏了凹入部分的气密性,因而要用密封剂280填充孔270。当孔270被密封剂填充时,孔270本身封闭,如有空隙,则不会损坏凹入部分211的气密性。
当用密封剂填充孔270时,最好对密封剂施加压力。即,当密封剂280受压时,若有空隙,则空隙也被密封剂填充,从而更可靠地保证凹入部分的气密性。
另一方面,破碎板250是形成凹入部分211的盖子的一部分,并且做得与凹入部分的开口尺寸相近,从而与凹入部分211配合。由施加到保护器300的外压力使破碎板250破裂,因此它用陶瓷、玻璃或塑料等较易碎的材料制作,板厚度设计成以规定工作压力破裂,如约0.1~0.3mm。
最好如此制造该破碎板,其尺寸能无空隙地填满凹入部分的开口而密封,但本发明中,若破碎板容易与开口配合,且在凹入部分内壁与破碎板间虽形成小空隙但无问题就行了。即,在本发明中,若封闭的压力调节腔由附着于衬垫的膜片260形成,且破碎板直接由施加到保护器的外部压力破裂就够了。另一方面,若破碎板做成小尺寸且其周围有大空隙,则难以设定膜片260的强度。因此,最好以破碎板能平滑地与凹入部分配合的尺寸来形成。
在破碎板250上侧,沿纵向形成与端子230、240电气连接的导体251。导体251用铜、铝等导电金属薄膜形成,并通过将金属薄膜附着于破碎板或利用金属蒸发淀积或溅射来形成,也可通过印刷用银浆或铜浆形成。以膜厚形成导体,使它可由破碎板断裂而破裂。
如图42所示,压力破碎型保护器300被破碎板250两侧的支承体211A、211B支承在两侧,并与凹入部分211配合从而将其遮盖。用粘结剂或应用焊糊再流加热电气连接导体251和端子230与240。此时,由于导体251和端子230和240被导电粘结剂或焊料固定了,故不必将破碎板周边固定到凹入部分211内部。固定时,只需在端子230和240布置的一侧固定,因而容易破裂破碎板,从而得到稳定的灵敏度。
另外,在由凹入部分211与破碎板250形成的压力调节腔的下侧设置膜片260,用粘结剂、超声熔融或热粘合等将其外缘附着于衬垫200的凹入部分211周边的下端,从而封闭压力调节腔。在此结构中,可以自由地设置并便于更换设置必要的压力破碎值的破碎板250。
膜片260形成的尺寸不仅封闭压力调节腔,也封闭孔270。即,在封闭填满密封剂的孔270时,也由膜片260使凹入部分211的气密性更完美。
在此情况下,如图42所示,与膜片260相似也用膜片290封闭孔270背侧,进一步改善凹入部分211的气密性。
膜片260的材料不作具体规定,只要能封闭压力调节腔即可,例如,可由聚乙烯、聚丙烯和聚乙烯氯化物等各种塑料制作。膜片260最好有一定柔性,因为外部压力必须经膜片260施加到破碎板250。
膜片260最好能透光。即,当膜片260透光时,若破碎板破裂,通过膜片260就能看得到。
带保护器300的衬垫200的制造与可再充电电池100D1的相似,故不再复述。
本实施例中,膜片260只是片状,但也可使用如图43所示的膜片260A。
在封闭凹入部分211时,膜片260A在对应于凹入部分211内部的部分的周围形成绉纹(bellows)261A,它比其它部分更薄,剖面近似于S形。当在膜片260A中形成这种绉纹261A时,膜片260A柔软得足以在破碎板250破裂时跟着移动,即,运用绉纹减少了阻止破碎板250断裂的危险。
在以上说明中,膜片260、260A都用各种塑料制成,若应用金属蒸发淀积带,则可提高强度。此外,组合多层膜片260可增强凹入部分211的气密性。
因此,在本发明中,由于压力破碎型保护器300主要形成在衬垫200中,所以减省了可再充电电池100的元件数量,而且与以后安装保护器的过程不同,简化了制造过程,减少了制造成本。
另外,由于压力破碎型保护器300设置在衬垫200里,安装保护器无需额外的空间,大大减小了可再充电电池100尺寸。
无断裂装置的压力破碎型保护器300具有直接用电池内部压力断裂破碎板的结构,故工作稳定,可靠性高。
保护器300由少量部件组成,包括形成于衬垫200中的凹入部分211、破碎板250和膜片260。
此外,由于在支承破碎板250的两端时保持着保护器300,故固定到凹入部分211的面积更小,可用更小的破碎压力使之破裂,能建立更稳定的工作压力,可实现更可靠的保护器300。
在保护器300中,为提高灵敏度,破碎板250在上侧、下侧或侧面设置凹槽,或在破碎板中央形成孔。此时,如图28或33所示,凹槽与孔和上述保护器AA2中的一样,故不再复述。
在保护器300中,若在用于形成衬垫的树脂与形成端子的导电材料(金属板)之间形成极小的空隙无风险,则可以不设置两个孔270和膜片290。
如这里所描述的,如在本发明权利要求1中提出的使用压力破碎型保护器的可再充电电池包括在其内部容纳内电极板的外壳;装在外壳内作为敏感元件检测内部压力的压力破碎型保护器;以及设置在外壳内的输出端子,用于保持气密性和隔离,并将压力破碎型保护器检测的内部压力检测结果以电学方式引到外部。
因此,在权利要求1的使用压力破碎型保护器的可再充电电池中,压力破碎型保护器设置在内部作为压力敏感元件,并能将压力破碎型保护器检出的内部压力检测结果以电学方式从输出端子引到外部。所以,在具有这种可再充电电池的装置中,可用检测结果来防止可再充电电池爆炸。而且,在权利要求1的使用压力破碎型保护器的可再充电电池中,装有较廉价的压力破碎型保护器,且其结构较简单,成本也低。另外,在权利要求1的使用压力破碎型保护器的可再充电电池中,在外壳中设置有作为压力敏感元件的压力破碎型保护器,在外壳中设置有将压力破碎型保护器的检测结果以电学方式传到外部的输出端子以保持气密性和绝缘,因而压力破碎型保护器可靠地作为压力敏感元件,有利于在不喷出电解质状态中防止发生爆炸。
在本发明权利要求2的使用压力破碎型保护器的可再充电电池中,压力破碎型保护器的一个端子电气连接到输出端子,而压力破碎型保护器的另一个端子电气连接到可再充电电池的一个输出电极。
因此,在权利要求2的使用压力破碎型保护器的可再充电电池中,由于压力破碎型保护器的另一端子电气连接到可再充电电池的另一个输出电极,只用一个输出端子就够了,而不用一对输出端子,从而可再充电电池可做得尺寸更小,成本更低。
根据本发明权利要求3的使用压力破碎型保护器的可再充电电池与权利要求1或2的使用压力破碎型保护器的可再充电电池相关,其中,压力破碎型保护器包括形成凹入部分的压力调节容器、用于封闭压力调节容器的具有导体的破碎板以及一对电气连接到导体的端子。
因此在权利要求3的使用压力破碎型保护器的可再充电电池中,为防止爆炸而设置的压力破碎型保护器无需断开装置,结构较简单,尺寸可减小,从而适于减小可再充电电池的尺寸。此外,能以低成本制造压力破碎型保护器,因而能降低可再充电电池的成本。压力破碎型保护器可靠地作为压力敏感元件,有利于防止可再充电电池爆炸。由于能减小压力破碎型保护器的尺寸,所以若可再充电电池有一衬垫,就可通过切割衬垫来设置保护器,从而不要求额外的安装空间。
根据本发明权利要求4的使用压力破碎型保护器的可再充电电池与权利要求1或2的使用压力破碎型保护器的可再充电电池相关,其中,压力破碎型保护器包括形成凹入部分的压力调节容器、具有支承在压力调节容器凹入部分中两侧遮盖凹入部分的导体的破碎板、一对电气连接到遮盖压力调节容器凹入部分的破碎板导体的端子,以及封闭压力调节容器的膜片。
因此,在权利要求4的使用压力破碎型保护器的可再充电电池中,除了与本发明权利要求3的使用压力破碎型保护器的可再充电电池具有同样作用外,鉴于将破碎板支承在两侧的结构,灵敏度高于用于权利要求3的使用压力破碎型保护器的可再充电电池的压力破碎型保护器。结果,可提供防爆灵敏度较高的可再充电电池。
本发明权利要求5的使用压力破碎型保护器的可再充电电池与权利要求1或2的使用压力破碎型保护器的可再充电电池相关,其中,压力破碎型保护器是用于可再充电电池(包括内电极板、正电极(或负电极)输出电极、封闭用作另一电极的外套开口的密封体以及设置于密封体下面在密封体与内电极板间起隔离作用的衬垫)的压力破碎型保护器,它包括具有凹入部分和形成在衬垫中与凹入部分配合的导体且在凹入部分中形成压力调节腔的破碎板、一对电气连接到导体的端子,以及附着于衬垫用于密封压力调节腔的膜片。
因此在权利要求5的使用压力破碎型保护器的可再充电电池中,在具有衬垫的可再充电电池里,能以较简单的结构在衬垫中组成压力破碎型保护器。于是,获得与权利要求3的使用压力破碎型保护器的可再充电电池接近的效果。
根据本发明权利要求6的使用压力破碎型保护器的可再充电电池与权利要求5的使用压力破碎型保护器的可再充电电池相关,其中,在衬垫中用插入方式形成一对端子。
因此,在权利要求6的使用压力破碎型保护器的可再充电电池中,可进一步简化制造工艺。
根据本发明权利要求7的使用压力破碎型保护器的可再充电电池与权利要求5或6的使用压力破碎型保护器的可再充电电池相关,其中膜片可透光。
因此在权利要求7的使用压力破碎型保护器的可再充电电池中,由于膜片透光,可目视检查破碎板是否通过膜片破裂。
根据本发明权利要求8的使用压力破碎型保护器的可再充电电池与权利要求1或2的使用压力破碎型保护器的可再充电电池相关,其中,压力破碎型保护器是用于可再充电电池(包括内电极板、正电极(或负电极)输出电极、封闭外套开口并用作另一电极的密封体及设置于密封体下面在密封体与内电极板间起隔离作用的衬垫)的压力破碎型保护器,它包括具有凹入部分和形成在衬垫中与凹入部分配合的导体且在凹入部分中形成压力调节腔的破碎板、一对用插入方式形成在衬垫里并电气连接到导体的端子以及附着于衬垫用于密封压力调节腔的膜片,并且衬垫有一露出部分端子的开口,开口填充密封剂以封闭形成衬垫的树脂与形成端子的导电材料间的空隙,而膜片也封闭该开口。
因此,在权利要求8的使用压力破碎型保护器的可再充电电池中,若压力破碎型保护器形成在衬垫中,通过用密封剂填充开口,可牢固地确保组成压力破碎型保护器的压力调节腔的气密性。同时,获得与权利要求3的使用压力破碎型保护器的可再充电电池差不多的效果。
根据本发明权利要求9的使用压力破碎型保护器的可再充电电池与权利要求3、4、5、6、7和8中任一项的使用压力破碎型保护器的可再充电电池相关,其中压力调节凹槽设置于破碎板中。
因此,在权利要求9的使用压力破碎型保护器的可再充电电池中,通过将凹槽形成于压力破碎型保护器的破碎板中,进一步提高了灵敏度。
根据本发明权利要求10的使用压力破碎型保护器的可再充电电池与权利要求1或2的使用压力破碎型保护器的可再充电电池相关,其中,压力破碎型保护器包括形成凹入部分的压力调节容器、其导体支承在压力调节容器凹入部分中一侧几乎盖住该凹入部分的破碎板、一对电气连接到破碎板的导体(几乎盖住压力调节容器的凹入部分)的端子以及用于封闭压力调节容器的膜片。
因此,在权利要求10的使用压力破碎型保护器的可再充电电池中,由于破碎板支承在一侧,进一步提高了压力破碎型保护器的灵敏度。同时,得到与权利要求3的使用压力破碎型保护器的可再充电电池相似的效果。
根据本发明权利要求11的使用压力破碎型保护器的可再充电电池与权利要求1或2的使用压力破碎型保护器的可再充电电池相关,其中,压力破碎型保护器包括形成贯穿孔的主体、与该主体配合用于封闭贯穿孔的盖体及在盖体的相对侧与主体配合用于封闭贯穿孔的底体,而盖体具有导体层,以与主体配合的状态越过贯穿孔上方。
因此,在权利要求11的使用压力破碎型保护器的可再充电电池中,也能以这种结构形成压力破碎型保护器。此时,可获得与权利要求3的使用压力破碎型保护器的可再充电电池相近的效果。
根据本发明权利要求12的使用压力破碎型保护器的可再充电电池与权利要求11的使用压力破碎型保护器的可再充电电池相关,其中,将盖体做得比主体与底体更薄。
因此,在权利要求12的使用压力破碎型保护器的可再充电电池中,可在这种压力破碎型保护器中可靠地破碎盖子而不是底部。
根据本发明权利要求13的使用压力破碎型保护器的可再充电电池与权利要求1或2的使用压力破碎型保护器的可再充电电池相关,其中,压力破碎型保护器包括形成凹入部分的主体和与该主体配合用于封闭凹入部分的盖体,而盖体的导体层以与主体配合的状态穿越凹入部分上方。
因此,在权利要求13的使用压力破碎型保护器的可再充电电池中,这种压力破碎型保护器不需要对应于底体的元件,因而能减少部件数量。此时,也能获得与权利要求3的使用压力破碎型保护器的可再充电电池相似的效果。
根据本发明权利要求14的使用压力破碎型保护器的可再充电电池与权利要求1或2的使用压力破碎型保护器的可再充电电池相关,其中,压力破碎型保护器包括形成凹入部分的第一主体和带凹入部分的第二主体,第一主体凹入部分的底部做得比第二主体凹入部分的底部更薄,导体层形成在第一主体的背侧并且在对应于凹入部分底部的部分中,当两主体以凹入部分面对面组合时,在两主体间形成由两凹入部分形成的空间和与外部联系的联系部分。
因此,在权利要求14的使用压力破碎型保护器的可再充电电池中,能以这种结构形成压力破碎型保护器。此时,可获得与权利要求13的使用压力破碎型保护器的可再充电电池近似的效果。
根据本发明权利要求15的便携式电子装置是一种具有可再充电电池的便携装置,其中可再充电电池是权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13和14中任何一项的使用压力破碎型保护器的可再充电电池。
因此,在权利要求15的便携式电子装置中,由于这里使用的可再充电电池是权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13和14中任一项的使用压力破碎型保护器的可再充电电池,所以可获得与上述同样的效果。于是提出了一种便携式电子装置,它能防止所包含的可再充电电池爆炸,无电解质喷出,结构较简单,而且成本低。
本发明的可再充电电池可应用于便携式电话、电视摄像机等便携式电子装置。
权利要求
1.一种使用压力破碎型保护器的可再充电电池,其特征在于,所述可再充电电池包括在其内部容纳内电极板的外壳;设置在所述外壳中作为压力敏感元件检测内部压力的压力破碎型保护器;以及设置在所述外壳中保持气密性与隔离的输出端子,用于将所述压力破碎型保护器检出的内部压力的检测结果以电学方式引到外部。
2.如权利要求1所述的使用压力破碎型保护器的可再充电电池,其特征在于,所述压力破碎型保护器的一端电气连接到所述输出端子,而所述压力破碎型保护器的另一端电气连接到可再充电电池的一个输出电极。
3.如权利要求1或2所述的使用压力破碎型保护器的可再充电电池,其特征在于,所述压力破碎型保护器包括形成凹入部分的压力调节容器;具有导体的破碎板,用于封闭所述压力调节容器;以及一对电气连接到所述导体的端子。
4.如权利要求1或2所述的使用压力破碎型保护器的可再充电电池,其特征在于,所述压力破碎型保护器包括形成凹入部分的压力调节容器;具有导体的破碎板,支承在所述压力调节容器凹入部分中的两侧,用于盖住所述的凹入部分;一对电气连接到破碎板导体的端子,所述破碎板盖住所述压力调节容器的所述凹入部分;以及用于封闭所述压力调节容器的膜片。
5.如权利要求1或2所述的使用压力破碎型保护器的可再充电电池,其特征在于,所述压力破碎型保护器是用于可再充电电池的压力破碎型保护器,所述可再充电电池包括内电极板;正电极(或负电极)输出电极;密封体,用于封闭用作另一电极的外套的开口;以及设置在所述密封体下面,在所述密封体与所述内电极板间起隔离作用的衬垫,所述压力破碎型保护器包括具有凹入部分的破碎板和形成在所述衬垫中的导体,所述衬垫与所述凹入部分配合,且在所述凹入部分中形成压力调节腔;一对电气连接到所述导体的端子;以及附着于所述衬垫的膜片,用于密封所述压力调节腔。
6.如权利要求5所述的使用压力破碎型保护器的可再充电电池,其特征在于,所述一对端子用插入方式形成在所述衬垫中。
7.如权利要求5或6所述的使用压力破碎型保护器的可再充电电池,其特征在于,所述膜片是透光的。
8.如权利要求1或2所述的使用压力破碎型保护器的可再充电电池,其特征在于,所述压力破碎型保护器是用于可再充电电池的压力破碎型保护器,所述可再充电电池包括内电极板;正电极(或负电极)输出电极;密封体,用于封闭用作另一电极的外套的开口;以及设置在所述密封体下面,在所述密封体与所述内电极板间起隔离作用的衬垫,所述压力破碎型保护器包括具有凹入部分的破碎板和形成在所述衬垫中的导体,所述衬垫与所述凹入部分配合,且在所述凹入部分中形成压力调节腔;一对用插入方式形成在所述衬垫中并且电气连接到所述导体的端子;以及附着于所述衬垫的膜片,用于密封所述压力调节腔,而且所述衬垫具有开口,用于露出部分所述端子,所述开口填充密封剂以封闭形成衬垫的树脂与形成端子的导电材料间的空隙,而且所述膜片也封闭所述开口。
9.如权利要求3、4、5、6、7和8中任一项所述的使用压力破碎型保护器的可再充电电池,其特征在于,在所述破碎板中设置用于调节压力的凹槽。
10.如权利要求1或2所述的使用压力破碎型保护器的可再充电电池,其特征在于,所述压力破碎型保护器包括形成凹入部分的压力调节容器;具有导体的破碎板,支承在所述压力调节容器的凹入部分中的一侧,用于几乎盖住所述凹入部分;一对电气连接到所述破碎板的导体的端子,所述破碎板几乎盖住所述压力调节容器的凹入部分;以及封闭所述压力调节容器的膜片。
11.如权利要求1或2所述的使用压力破碎型保护器的可再充电电池,其特征在于,所述压力破碎型保护器包括形成贯穿孔的主体;与所述主体配合,用于封闭所述贯穿孔的盖体;以及在所述盖体相对侧与所述主体配合,用于封闭所述贯穿孔的底体,而且所述盖体具有导体层,它在与所述主体配合的状态下越过所述贯穿孔上方。
12.如权利要求11所述的使用压力破碎型保护器的可再充电电池,其特征在于,所述盖体做成得比所述主体与所述底体更薄。
13.如权利要求1或2所述的使用压力破碎型保护器的可再充电电池,其特征在于,所述压力破碎型保护器包括形成凹入部分的主体;以及与所述主体配合,用于封闭所述凹入部分的盖体,并且所述盖体具有导体层,它在与所述主体配合的状态下越过所述凹入部分上方。
14.如权利要求1或2所述的使用压力破碎型保护器的可再充电电池,其特征在于,所述压力破碎型保护器包括形成凹入部分的第一主体;以及具有凹入部分的第二主体,把所述第一主体的凹入部分的底部形做成得比所述第二主体的凹入部分的底部更薄,在所述第一主体的背侧并且对应于所述凹入部分底部的部分中形成导体层,当两个所述主体以所述凹入部分面对面组合时,在两个所述主体间形成由两个所述凹入部分形成的空间以及与外部联系的联系部分。
15.一种具有可再充电电池的便携式电子装置,其特征在于,所述可再充电电池是权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13和14中任一项所述的使用压力破碎型保护器的可再充电电池。
全文摘要
使用压力破碎型保护器的可再充电电池包括:外壳,由外套和用于封闭外套开口的密封体构成;内电极板,容纳在外套中,通过分隔件围绕正电极和负电极螺旋地缠绕而成;正电极(或负电极)输出电极,电气连接到内电极板;衬垫,设置在密封体下面,用于隔离密封体与内电极板;压力破碎型保护器,设置在衬垫中,用于检测外壳内的内部压力;以及输出端子,用于将检出的内部压力以电学方式传到外部。
文档编号H01M2/34GK1271984SQ0010822
公开日2000年11月1日 申请日期2000年4月27日 优先权日1999年4月27日
发明者大林义昭, 竹原直也, 峰启治, 平井诚作 申请人:星电器制造株式会社
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