パック電池
【課題】比較的低コストでありながら、複数の素電池の温度管理を従来に比べて確実に行い、良好に安全機構を作動させることの可能なパック電池を提供する。
【解決手段】 電池パック１の素電池２ａ〜２ｆの各周面に対し、Ｎｉ線からなる抵抗線５０を第一及び第二フィルム６ａ、６ｂで積層してなる帯状の感熱体５を一体的に巻回して配し、抵抗線５０の両端を遮断回路３００のＭＰＵ３０１に接続することにより電気抵抗の変化を測定する。そして素電池２ａ〜２ｆのいずれかが異常温度発生し、抵抗線５０の電気抵抗が熱的変化により一定範囲まで上昇すると、ＭＰＵ３０は外部出入力線７ａ、７ｂに配したＦＥＴ素子Ｑ１〜Ｑ４をＯＦＦ状態とし、外部出入力線７ａ、７ｂの導通を遮断する。
【解決手段】 電池パック１の素電池２ａ〜２ｆの各周面に対し、Ｎｉ線からなる抵抗線５０を第一及び第二フィルム６ａ、６ｂで積層してなる帯状の感熱体５を一体的に巻回して配し、抵抗線５０の両端を遮断回路３００のＭＰＵ３０１に接続することにより電気抵抗の変化を測定する。そして素電池２ａ〜２ｆのいずれかが異常温度発生し、抵抗線５０の電気抵抗が熱的変化により一定範囲まで上昇すると、ＭＰＵ３０は外部出入力線７ａ、７ｂに配したＦＥＴ素子Ｑ１〜Ｑ４をＯＦＦ状態とし、外部出入力線７ａ、７ｂの導通を遮断する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、素電池の異常温度上昇時にパック電池の入出力を遮断する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ）、また電動工具、電気自動車などの電源として、パック電池が広く用いられている。
パック電池は、直列または並列に電気接続された複数の素電池（セル）、特に二次電池を主として構成されるが、素電池の種類や使用条件等によって、素電池を管理する必要が生じることがある。このためパック電池は、場合によっては前記素電池に加え、温度ヒューズ、温度センサや保護回路を電気的に接続した状態で、これをプラスチックケースや樹脂フィルム等の絶縁素材で被覆して構成される。
【０００３】
保護回路は、例えばリチウムイオン電池等の過充電・過放電を防止するための電圧管理等の目的で用いられる。
温度ヒューズや温度センサは、素電池の温度管理を行うためのものであって、異常温度上昇時における安全機構動作を目的として、パック電池のメイン回路における外部入力経路や外部出力経路を遮断するように配設される。これについては例えば特許文献１において、複数の二次電池を薄板テープ状の熱伝導体で共通に熱結合させ、当該熱伝導体の一部領域に温度センサ（サーミスタ素子）を設け、電池の温度管理を行う技術が開示されている。
【０００４】
なお温度ヒューズの種類としては、いわゆるＰＴＣ素子（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＣｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）やＮＴＣ素子（Ｎｅｇａｔｉｖｅ ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＣｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）、サーミスタ素子の他、特許文献２に開示されているように、容器内に温度ペレットとリード線、電極線を配した構成を持ち、温度上昇に伴い温度ペレットが昇華することで、リード線と電極線の通電が解かれるようにする技術が考案されている。
【特許文献１】特開平７−３０７１７１号公報
【特許文献２】特開平９−６３４４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら従来のパック電池においては、これに含まれる各素電池について、以下の理由で十分な温度管理がなされているとは言い難い現状にある。
例えば特許文献１に開示された技術では、各素電池を熱抵抗線で熱結合させ、これを温度センサで間接的に熱管理する構成であるため、センサが設けられる位置から遠ざかるにつれて、その素電池の温度管理にずれが生じやすくなる。
【０００６】
また、別の従来技術として、複数の素電池の内のいずれかをモニター電池として選択し、当該モニター電池について温度測定を行う構成も存在するが、この場合は当然ながらモニター電池以外の電池が異常温度を生じても検出されないので、これも温度管理が不十分な面がある。
このような温度管理の課題をを改善するためには、例えば各素電池のそれぞれに対して、特許文献２に示す温度ヒューズやＰＴＣ素子を熱結合させて、個別管理することが考えられるが、素電池の数に比例して素子が必要となるのでコストの問題も生じるほか、回路構成もその分複雑になる。
【０００７】
本発明は以上の課題に鑑みて為されたものであって、その目的は、比較的低コストでありながら、複数の素電池の温度管理を従来に比べて確実に行い、良好に安全機構を作動させることの可能なパック電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、電気的に接続された複数の素電池を内蔵するパック電池であって、抵抗線を有する長尺状の感熱体が、前記素電池の２個以上に跨ってその各周面に被着され、前記素電池と出入力端子との間の電流路中に挿入された遮断回路に対し、前記抵抗線の電気抵抗値が制御信号として入力されており、前記遮断回路は、前記制御信号が示す前記抵抗線の電気抵抗値の大きさに応じて、前記電流路の通電状態を遮断又は制限する構成とした。
【０００９】
ここで前記感熱体は、第一フィルムと、当該第一フィルムより熱伝導性に優れる第二フィルムとの間に前記抵抗線が介設されてなり、前記素電池に対し、前記第二フィルムを前記素電池側に対向するように配することができる。
また前記抵抗線は各素電池の周面にわたり、蛇行して配設するようにしてもよい。
さらに前記抵抗線は、例えばニッケル材料で構成してもよい。
【００１０】
具体的には、前記素電池は円筒型であり、前記パック電池は前記円筒型素電池を並列させてなるものであって、前記感熱体は、前記並列された素電池の各外装缶の周囲に一体的に巻回されている構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、パック電池に含まれる複数の素電池に対し、少なくとも２個以上の素電池にわたって熱結合するように、共通して感熱体を被着（具体的には巻回など）するように配される。したがって、感熱体が熱結合するように這設された各素電池のいずれが異常温度に達しても、当該被着された素電池全体での異常温度として検知できる構成となっている。
【００１２】
また本発明では、感熱体は少なくとも２個以上の素電池に共通して設けられるため、従来の温度素子を各素電池に対して個別に設ける必要がない。このため本発明のパック電池によれば、比較的安価にこれを実現することができるとともに、当該感熱体を設ける際に、不必要に接続回路が複雑化することも防げる。この利点は、感熱体を共有させる素電池の数に比例して大きくなる。
【００１３】
このような感熱体は、具体的には抵抗線としてＮｉ線を用い、これを被覆するように帯状の樹脂フィルムを配設するだけで構成することが可能である。したがって、比較的低コストでありながら、良好な温度管理のもとに安全機構を作動できることとなる。
なお、パック電池内の全ての素電池の温度管理を良好に行うためには、上記理由から、パック内の全ての素電池に共通して熱結合するように感熱体を設けることが望ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
［実施の形態１］
＜パック電池の構成＞
図１は、本実施の形態１のパック電池１の構成を示す図である。
【００１５】
当該パック電池１は、合計６個の素電池２ａ〜２ｆからなるコアパック２、保護回路基板３、接続部材４、感熱体５、入出力線７ａ、７ｂ、コネクタ８等から構成される。
なお、コアパック２および保護回路基板３は、実際にはＰＰ、ＰＥ、ＰＥＴフィルムや熱収縮フィルム（シュリンクフィルム）で一体的にパックされているが、ここでは内部構成を示すため当該熱収縮フィルムを不図示としている。
【００１６】
コアパック２を構成する素電池２ａ〜２ｆは、直径１８ｍｍ、長さ６５ｍｍの円筒型のリチウムイオン電池であり、１本当りの公称容量１５００ｍＡｈ、出力電圧は３．６Ｖである。コアパック２では、使用する機器に必要な電圧や容量を構成するように、図１に示す如く、素電池２ａ〜２ｆを６本直列または直並列に電気接続することができる。
図１に示すコアパック２では、素電池２ａ〜２ｆは隣接素電池毎に前後逆向きに併設されており、且つ、隣接素電池と、金属材料からなる接続部材４ａ〜４ｅで接続されている。
【００１７】
このうち、素電池２ａの負極および素電池２ｆの正極には、それぞれリード線７ｃ、７ｄが接続されている。そして当該リード線７ｃ、７ｄは保護回路基板３の遮断回路３００を介して、パック電池１の外部入力経路および外部出力経路を兼ねる外部出入力線７ａ、７ｂと接続されている。当該外部出入力線７ａ、７ｂの先端には、外部機器側と接続するための入出力端子であるコネクタ８が取着されている。
【００１８】
保護回路基板３は、公知の無機フィラーおよび樹脂組成物を含むコンポジット材料で構成された基板を有する。当該基板上には、素電池２ａ〜２ｆの通電状態、電圧・電流の各値を監視する所定の回路素子等の他、感熱体５の電気抵抗値に基づき作動する後述の遮断回路３００が備えられている。
ここで、本実施の形態１におけるパック電池１では、その特徴として素電池２ａ〜２ｆの各周面にわたり、帯状の感熱体５が巻回されている。当該感熱体５は遮断回路３００と接続されており、この両者の組み合わせにより素電池２ａ〜２ｆの異常温度上昇時において、通電状態を遮断する安全機構が作動する。
【００１９】
なお、ここで言う「周面にわたり巻回」の意味において、各素電池２ａ〜２ｆの各周面を完全に一周して囲繞する必要性はなく、感熱体５をこれら各素電池２ａ〜２ｆに共通して、各周面に接触させつつ全体的に巻回されていればよい。
以下、この感熱体５及び遮断回路３００について具体的に説明する。
＜感熱体の構成について＞
図２は、感熱体５の構成を示す図である。図２（ａ）は感熱体の全体図であり、図２（ｂ）は感熱体の幅方向断面図である。
【００２０】
当図に示す感熱体５は、素電池２ａ〜２ｆの異常温度を各セル全体で一体的に検知する検知手段として用いられるものであって、図２（ｂ）に示すように、フィルム部材６として帯状の第一フィルム６ａ及び第二フィルム６ｂを互いに対向させ、当該両フィルム６ａ、６ｂの間に抵抗線５０を細かく蛇行させて積層した構成を持つ。
抵抗線５０は、既知の電気抵抗特性及び温度特性を持ち、通電性に優れる金属線であって、ここでは直径０.５ｍｍ程度のニッケル（Ｎｉ）線を用いている。当該抵抗線５０としてはこの他、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｐｔ等の金属材料、若しくはこれらを用いた合金材料で構成してもよい。
【００２１】
また、抵抗線５０の構成は単線に限らず、複数本の金属線を縒線状に編むか併設し、或いは直列に接続して用いてもよい。抵抗線５０はこれ以外のサイズに設定してもよいが、素電池２ａ〜２ｆとの密着性を得るためにある程度細いことが、当該感熱体５の良好な作動を得る上で望ましいと考えられる。抵抗線５０をフィルム６内で蛇行させる理由は、素電池２ａ〜２ｆに対する熱的接触領域を増やし、温度管理し易くするためであって、この理由から素電池２ａ〜２ｆに対する当該感熱体５の巻回方向と交差する方向に蛇行させることが望ましい。
【００２２】
なお、ここで言う「蛇行」とは、狭義のサインカーブ形状に限定されるものではなく、ジグザグ状、ステップ状、或いは直線とサインカーブの組み合わせ形状等、前記巻回方向以外の方向に曲がって抵抗線５０が配設されている形状を含むものとする。
当該抵抗線５０の両端は、保護回路基板３に設けられた後述の遮断回路３００に接続されている。
【００２３】
第一フィルム６ａは、熱伝導率の比較的低いフィルム材料であり、第二フィルム６ｂは、前記第一フィルム６ａよりも熱伝導率の高いフィルム材料で構成されている。
素電池２ａ〜２ｆに対しては、前記第二フィルム６ｂが接触するように配される。この構成によって、感熱体５の感熱域は、その長さ方向のほぼ全域にわたる。
このような異種フィルムの採用によれば、第一フィルム６ａからの放熱を抑え、第二フィルム６ｂを介して素電池２ａ〜２ｆを感度よく温度検知できるようになっている。第一フィルム６ａとしてはＰＥＴ、セラミック系材料等、第二フィルム６ｂとしてはシリコン系材料等がそれぞれ好適である。なお、感熱体５から外部への放熱がそれほど影響を及ぼさない場合は、第一及び第二フィルム６ａ、６ｂを同様の材料で構成してもよい。
【００２４】
抵抗線５０の検知温度範囲は、当該抵抗線５０の既知の電気抵抗特性（温度特性）に基づいて適宜変更可能であるが、本実施の形態１では一例として、電池の一般的な異常温度上昇の下限値を９０±１０℃と考え、後述のＭＰＵ３０１の作動温度として設定されている。
なお、本実施の形態１は素電池２ａ〜２ｆの温度管理を一体的に行う構成であり、抵抗線５０は全素電池２ａ〜２ｆの温度を管理するので、ＭＰＵ３０１には常に素電池２ａ〜２ｆ全体での温度変化として測定値が入力される。ここで素電池２ａ〜２ｆとして二次電池を使用する場合には、通常の駆動でも大電流放電時には６０℃付近にまで温度上昇することがあるので、駆動時の正常な温度上昇において抵抗線５０が誤作動しないように考慮して、これより高い温度範囲を異常温度として感熱体５が検知できるように設定しておく必要がある。すなわち、抵抗線５０における通常の温度範囲における電気抵抗値と、特定の素電池２ａ〜２ｆが異常温度発生したときの電気抵抗値とを区別できるように、それぞれの場合の電気抵抗の熱的変化を予め把握し、これに基づいて前記異常温度上昇の下限値を設定する必要がある。
【００２５】
以上の構成を持つ感熱体５は、全体としてテープ状に形成され、図１に示すように、各素電池２ａ〜２ｆの外周面に熱結合するように密着させつつ、共通して巻回するように配される。このとき、感熱体５自体は粘着剤により素電池２ａ〜２ｆに直接貼着してもよいが、粘着剤は必須ではなく、前記シュリンクフィルム等を用いることにより素電池２ａ〜２ｆに密着固定できればよい。素電池２ａ〜２ｆに対する感熱体５の巻回数は、１回巻き以上が望ましく、感熱体５の全体が各素電池２ａ〜２ｆに対して接触し、且つ適度なテンションを保つように巻回する。しかし、素電池２ａ〜２ｆに対して巻回させず、当該各素電池２ａ〜２ｆの一部の周面に被着させるだけでも、それなりの効果は望める。
【００２６】
次に、感熱体５が接続される遮断回路３００について説明する。
＜遮断回路３００について＞
図３は、感熱体５と、素電池２ａ〜２ｆに接続された遮断回路３００の構成を模式的に示す回路図である。
遮断回路３００は当図に示すように、ＭＰＵ３０１、当該ＭＰＵ３０１への供給電力を調節するためのレギュレータ３０２、分圧抵抗Ｒ１〜Ｒ５、Ｐチャネル型ＦＥＴ素子Ｑ１〜Ｑ５等より構成される。当該遮断回路３００は、各素電池２ａ〜２ｆ（ここではＶ１〜Ｖｎとして表記）とパック電池の電流路として外部入力経路および外部出力経路となる外部出入力線７ａ、７ｂとの間に挿入して接続され、感熱体５の電気抵抗値が変化したときに当該外部出入力経路を遮断するものである。
【００２７】
回路３００の具体的な構成としては、各素電池２ａ〜２ｆ（ここではＶ１〜Ｖｎとして表記）に対し、感熱体（ＴｈｅｒｍｏｓｅｎｓｉｔｉｖｅＤｅｖｉｃｅ）を分圧抵抗Ｒ１、ＦＥＴ素子Ｑ５とともに並列接続することができる。
さらに外部出入力線７ａ、７ｂには、コネクタ側との間において図３に示すように、ゲートの向きは同じでソース・ドレインの向きを互いに対称的にして、電流制御するためのＦＥＴ素子Ｑ１、Ｑ２及び分圧抵抗Ｒ２〜Ｒ５が配される。当該ＦＥＴ素子Ｑ１、Ｑ２には、通常は各ゲートにＦＥＴ素子Ｑ３、Ｑ４を介して負極性が掛かるので、素電池Ｖ１〜Ｖｎの電力或いは外部供給電力を通すようにＯＮ状態となる。
【００２８】
一方、感熱体５と分圧抵抗Ｒ１の間には、これらをいわゆる抵抗分圧回路として、既存の制御用ＩＣ等からなるＭＰＵ３０１が接続され、感熱体５の電気抵抗値を示す制御信号が入力されるようになっている。
なお図３では、分圧抵抗Ｒ１の両端をＭＰＵ３０１に接続し、間接的に抵抗線５０の電気抵抗の変化を測定する例を示しているが、本発明はこれに限定するものではなく、抵抗線５０の両端ＭＰＵ３０１に接続し、直接抵抗線５０の電気抵抗の変化を測定するようにしてもよい。
【００２９】
ＭＰＵ３０１の出力側には、前記Ｑ１、Ｑ２と同様に、ＦＥＴ素子Ｑ３、Ｑ４がゲートの向きを揃えつつ、且つ対称的に外部端子の正極と負極の間に接続される。
当該ＭＰＵ３０１は、感熱体５からの電気抵抗値の変化（本発明では、主として熱的な電気抵抗値の上昇変化を想定している。）を示す測定値である制御信号に基づき、ＦＥＴ素子Ｑ３、Ｑ４に対して、Ｈｉｇｈ/Ｌｏｗいずれかのデジタル信号を出力するために利用される。ここでは、感熱体５が電池異常温度である９０±１０℃に達した場合に、前記デジタル信号を出力するように設定されている。つまりＦＥＴ素子Ｑ３、Ｑ４は、通常はＭＰＵ３０１によりＯＮ状態に保たれているが、ＭＰＵ３０１からのデジタル出力があったときにＯＦＦ状態になるように制御され、これによって当該ＦＥＴ素子Ｑ３、Ｑ４に接続されたＦＥＴ素子Ｑ１、Ｑ２が間接的にＯＦＦ状態に切り替えられる。
【００３０】
なおＦＥＴ素子Ｑ１とＱ３、およびＦＥＴ素子Ｑ２とＱ４は、それぞれ充電時、放電時の導通処理に関し、充電制御スイッチ或いは放電制御スイッチのセットとして作動するものである。したがって、当該遮断回路３００を充電時或いは放電時のいずれかのみで作動させるためには、ＦＥＴ素子Ｑ１とＱ３、或いはＦＥＴ素子Ｑ２とＱ４のいずれかのセットのみを配設するようにしてもよい。
【００３１】
また、ＦＥＴ素子Ｑ５は、異常温度発生を検知した後に、分圧抵抗Ｒ１及び抵抗線５０への通電をカットするために設けられたものであるが、これも本発明に必須の要素ではなく、適宜設けるようにしてもよい。
＜本発明の効果について＞
以上の構成を持つ本実施の形態１のパック電池１によれば、通常、遮断回路３００中のＭＰＵ３０１には、感熱体５の抵抗線５０の電気抵抗値として、通常の抵抗値範囲にある測定値が制御信号として入力されるため、当該ＭＰＵ３０１に接続されたＦＥＴ素子Ｑ３、Ｑ４はＯＮ状態に保たれる。これによって、当該ＦＥＴ素子Ｑ３、Ｑ４に接続されたＦＥＴ素子Ｑ１、Ｑ２も間接的にＯＮ状態になるよう制御されるので、結果として素電池２ａ〜２ｆの入出力線７ａ、７ｂは外部と通電状態に保たれ、素電池２ａ〜２ｆに対して充電あるいは放電が可能に維持される。
【００３２】
そして、素電池２ａ〜２ｆの少なくともいずれかに故障が発生し、当該素電池２ａ〜２ｆにおいて異常温度上昇が生じたときは、図３に示すように、感熱体５は当該異常温度の発生した素電池２ａ〜２ｆの領域において電気抵抗の熱的変化を生じる。すなわち、抵抗線５０は高温状態となり、これによって電気抵抗が上昇し、ＭＰＵ３０１に流れる測定値が低下する。
【００３３】
このように電気抵抗値の変化が生じ、素電池２ａ〜２ｆが異常温度範囲（ここでは９０±１０℃）に達したことをＭＰＵ３０１が感熱結果として検知すると、ＭＰＵ３０１は、これに接続されたＦＥＴ素子Ｑ３、Ｑ４へ制御信号を送り、これらをＯＦＦ状態へ切り替える。これにより、ＦＥＴ素子Ｑ１、Ｑ２も間接的にＯＦＦ状態に切り替わる。従って、パック電池１が放電時のときはその外部への出力がＱ３により遮断され、またパック電池１が充電時のときはその入力がＱ４により遮断され、安全機構が作動することになる。
【００３４】
本実施の形態１ではこのような素電池２ａ〜２ｆの異常温度検知と安全作動を行うことにより、各素電池２ａ〜２ｆの配設位置に関係なく、一体的に異常温度上昇を検知することができる。当該異常が発生したときはそれ以上の通電（本実施形態では充電/放電の両方）が遮断されるので、ユーザーに速やかに後処理を行うよう促される。
このように感熱体５は、これが素電池２ａ〜２ｆに対して熱結合するように配設されていれば、当該素電池２ａ〜２ｆの配置位置に関係なく、すべての素電池２ａ〜２ｆに対して異常温度上昇を検知することが可能である。したがって、従来のように局所的に感熱素子を設ける技術や、伝熱体を介して検温する構成に比べて低コストで実現でき、しかも飛躍的に良好な作動が期待できるものである。
【００３５】
＜その他の事項＞
上記実施の形態では、素電池にリチウムイオン蓄電池を用いる構成例を示したが、素電池にはこれ以外の種類、例えばニッケルカドミウム蓄電池や、ニッケル水素蓄電池でもよい。
また、素電池としては二次電池に限定されず、一次電池を用いるようにしてもよい。
【００３６】
本発明のパック電池において、素電池に二次電池を用いる場合には、充放電時のいずれにおいても電池の異常温度上昇に対応することが望ましいので、遮断回路はできれば入出力線の双方ともに対して（すなわち図３に示す回路構成例のように）も受けるのが望ましいが、当該遮断回路は当該パック電池の出力線（放電用）および入力線（充電用）の少なくともいずれかに設ければよい。
【００３７】
一方、本発明のパック電池の素電池に一次電池を用いる場合は、当然ながら充電は行われないので、遮断回路はパック電池の出力線に挿入して設ければよい。
さらに、素電池の形状も円筒型に限定されず、角形等、他の形状のものに適用してもよい。
なお、感熱体５を上記のように巻回せず、素電池２ａ〜２ｆの少なくとも２個以上に対して熱結合するように接触して這設させるだけでもある程度の効果は得られるが、より本発明の効果を高めるには、上記実施の形態のように、素電池２ａ〜２ｆに巻回して、熱結合による接触領域を広く確保することが望ましい。
【００３８】
なお、本発明における抵抗「線」とは、実質的な線状に限るものではなく、複数の素電池にわたって被着又は巻回が可能な程度に、その全体的な形態が長尺状に形成されていればよい。このため、例えば帯状、薄膜状等として構成してもよい。
さらに上記実施の形態１では、素電池２ａ〜２ｆが異常温度を発生した場合にＭＰＵ３０１が通電を遮断する構成を示したが、本発明ではこのように完全に通電状態を遮断せず、通電にかかる電力を、安全性が確保できる一定レベルまで制限する構成としてもよい。このように、ある程度の通電を可能とすることによって、例えば遮断回路３００にＬＥＤ素子を接続しておき、前記異常温度発生時にＭＰＵ３０１が制限された電力を当該ＬＥＤ素子に供給することでこれを発光させ、異常時発生をユーザに知らせるための表示手段となすことが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明のパック電池は、携帯電話機や携帯情報端末（ＰＤＡ）、また電動工具等の電源として、又はアシスト自転車、ロボット等の大型電池パックとして利用可能であり、特に電池異常温度上昇により使用機器が熱損失するのを効果的に防止するために利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】パック電池の構成図である。
【図２】感熱体の構成を示す図である。
【図３】遮断回路の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ パック電池
２ 素電池
３ 保護回路基板
４ 接続部材
５ 感熱体
６ フィルム部材
６ａ 第一フィルム
６ｂ 第二フィルム
７ａ、７ｂ 外部出入力線
７ｃ、７ｄ リード線
８ コネクタ
５０ 抵抗線
３００ 遮断回路
３０１ ＭＰＵ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、素電池の異常温度上昇時にパック電池の入出力を遮断する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ）、また電動工具、電気自動車などの電源として、パック電池が広く用いられている。
パック電池は、直列または並列に電気接続された複数の素電池（セル）、特に二次電池を主として構成されるが、素電池の種類や使用条件等によって、素電池を管理する必要が生じることがある。このためパック電池は、場合によっては前記素電池に加え、温度ヒューズ、温度センサや保護回路を電気的に接続した状態で、これをプラスチックケースや樹脂フィルム等の絶縁素材で被覆して構成される。
【０００３】
保護回路は、例えばリチウムイオン電池等の過充電・過放電を防止するための電圧管理等の目的で用いられる。
温度ヒューズや温度センサは、素電池の温度管理を行うためのものであって、異常温度上昇時における安全機構動作を目的として、パック電池のメイン回路における外部入力経路や外部出力経路を遮断するように配設される。これについては例えば特許文献１において、複数の二次電池を薄板テープ状の熱伝導体で共通に熱結合させ、当該熱伝導体の一部領域に温度センサ（サーミスタ素子）を設け、電池の温度管理を行う技術が開示されている。
【０００４】
なお温度ヒューズの種類としては、いわゆるＰＴＣ素子（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＣｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）やＮＴＣ素子（Ｎｅｇａｔｉｖｅ ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＣｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）、サーミスタ素子の他、特許文献２に開示されているように、容器内に温度ペレットとリード線、電極線を配した構成を持ち、温度上昇に伴い温度ペレットが昇華することで、リード線と電極線の通電が解かれるようにする技術が考案されている。
【特許文献１】特開平７−３０７１７１号公報
【特許文献２】特開平９−６３４４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら従来のパック電池においては、これに含まれる各素電池について、以下の理由で十分な温度管理がなされているとは言い難い現状にある。
例えば特許文献１に開示された技術では、各素電池を熱抵抗線で熱結合させ、これを温度センサで間接的に熱管理する構成であるため、センサが設けられる位置から遠ざかるにつれて、その素電池の温度管理にずれが生じやすくなる。
【０００６】
また、別の従来技術として、複数の素電池の内のいずれかをモニター電池として選択し、当該モニター電池について温度測定を行う構成も存在するが、この場合は当然ながらモニター電池以外の電池が異常温度を生じても検出されないので、これも温度管理が不十分な面がある。
このような温度管理の課題をを改善するためには、例えば各素電池のそれぞれに対して、特許文献２に示す温度ヒューズやＰＴＣ素子を熱結合させて、個別管理することが考えられるが、素電池の数に比例して素子が必要となるのでコストの問題も生じるほか、回路構成もその分複雑になる。
【０００７】
本発明は以上の課題に鑑みて為されたものであって、その目的は、比較的低コストでありながら、複数の素電池の温度管理を従来に比べて確実に行い、良好に安全機構を作動させることの可能なパック電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、電気的に接続された複数の素電池を内蔵するパック電池であって、抵抗線を有する長尺状の感熱体が、前記素電池の２個以上に跨ってその各周面に被着され、前記素電池と出入力端子との間の電流路中に挿入された遮断回路に対し、前記抵抗線の電気抵抗値が制御信号として入力されており、前記遮断回路は、前記制御信号が示す前記抵抗線の電気抵抗値の大きさに応じて、前記電流路の通電状態を遮断又は制限する構成とした。
【０００９】
ここで前記感熱体は、第一フィルムと、当該第一フィルムより熱伝導性に優れる第二フィルムとの間に前記抵抗線が介設されてなり、前記素電池に対し、前記第二フィルムを前記素電池側に対向するように配することができる。
また前記抵抗線は各素電池の周面にわたり、蛇行して配設するようにしてもよい。
さらに前記抵抗線は、例えばニッケル材料で構成してもよい。
【００１０】
具体的には、前記素電池は円筒型であり、前記パック電池は前記円筒型素電池を並列させてなるものであって、前記感熱体は、前記並列された素電池の各外装缶の周囲に一体的に巻回されている構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、パック電池に含まれる複数の素電池に対し、少なくとも２個以上の素電池にわたって熱結合するように、共通して感熱体を被着（具体的には巻回など）するように配される。したがって、感熱体が熱結合するように這設された各素電池のいずれが異常温度に達しても、当該被着された素電池全体での異常温度として検知できる構成となっている。
【００１２】
また本発明では、感熱体は少なくとも２個以上の素電池に共通して設けられるため、従来の温度素子を各素電池に対して個別に設ける必要がない。このため本発明のパック電池によれば、比較的安価にこれを実現することができるとともに、当該感熱体を設ける際に、不必要に接続回路が複雑化することも防げる。この利点は、感熱体を共有させる素電池の数に比例して大きくなる。
【００１３】
このような感熱体は、具体的には抵抗線としてＮｉ線を用い、これを被覆するように帯状の樹脂フィルムを配設するだけで構成することが可能である。したがって、比較的低コストでありながら、良好な温度管理のもとに安全機構を作動できることとなる。
なお、パック電池内の全ての素電池の温度管理を良好に行うためには、上記理由から、パック内の全ての素電池に共通して熱結合するように感熱体を設けることが望ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
［実施の形態１］
＜パック電池の構成＞
図１は、本実施の形態１のパック電池１の構成を示す図である。
【００１５】
当該パック電池１は、合計６個の素電池２ａ〜２ｆからなるコアパック２、保護回路基板３、接続部材４、感熱体５、入出力線７ａ、７ｂ、コネクタ８等から構成される。
なお、コアパック２および保護回路基板３は、実際にはＰＰ、ＰＥ、ＰＥＴフィルムや熱収縮フィルム（シュリンクフィルム）で一体的にパックされているが、ここでは内部構成を示すため当該熱収縮フィルムを不図示としている。
【００１６】
コアパック２を構成する素電池２ａ〜２ｆは、直径１８ｍｍ、長さ６５ｍｍの円筒型のリチウムイオン電池であり、１本当りの公称容量１５００ｍＡｈ、出力電圧は３．６Ｖである。コアパック２では、使用する機器に必要な電圧や容量を構成するように、図１に示す如く、素電池２ａ〜２ｆを６本直列または直並列に電気接続することができる。
図１に示すコアパック２では、素電池２ａ〜２ｆは隣接素電池毎に前後逆向きに併設されており、且つ、隣接素電池と、金属材料からなる接続部材４ａ〜４ｅで接続されている。
【００１７】
このうち、素電池２ａの負極および素電池２ｆの正極には、それぞれリード線７ｃ、７ｄが接続されている。そして当該リード線７ｃ、７ｄは保護回路基板３の遮断回路３００を介して、パック電池１の外部入力経路および外部出力経路を兼ねる外部出入力線７ａ、７ｂと接続されている。当該外部出入力線７ａ、７ｂの先端には、外部機器側と接続するための入出力端子であるコネクタ８が取着されている。
【００１８】
保護回路基板３は、公知の無機フィラーおよび樹脂組成物を含むコンポジット材料で構成された基板を有する。当該基板上には、素電池２ａ〜２ｆの通電状態、電圧・電流の各値を監視する所定の回路素子等の他、感熱体５の電気抵抗値に基づき作動する後述の遮断回路３００が備えられている。
ここで、本実施の形態１におけるパック電池１では、その特徴として素電池２ａ〜２ｆの各周面にわたり、帯状の感熱体５が巻回されている。当該感熱体５は遮断回路３００と接続されており、この両者の組み合わせにより素電池２ａ〜２ｆの異常温度上昇時において、通電状態を遮断する安全機構が作動する。
【００１９】
なお、ここで言う「周面にわたり巻回」の意味において、各素電池２ａ〜２ｆの各周面を完全に一周して囲繞する必要性はなく、感熱体５をこれら各素電池２ａ〜２ｆに共通して、各周面に接触させつつ全体的に巻回されていればよい。
以下、この感熱体５及び遮断回路３００について具体的に説明する。
＜感熱体の構成について＞
図２は、感熱体５の構成を示す図である。図２（ａ）は感熱体の全体図であり、図２（ｂ）は感熱体の幅方向断面図である。
【００２０】
当図に示す感熱体５は、素電池２ａ〜２ｆの異常温度を各セル全体で一体的に検知する検知手段として用いられるものであって、図２（ｂ）に示すように、フィルム部材６として帯状の第一フィルム６ａ及び第二フィルム６ｂを互いに対向させ、当該両フィルム６ａ、６ｂの間に抵抗線５０を細かく蛇行させて積層した構成を持つ。
抵抗線５０は、既知の電気抵抗特性及び温度特性を持ち、通電性に優れる金属線であって、ここでは直径０.５ｍｍ程度のニッケル（Ｎｉ）線を用いている。当該抵抗線５０としてはこの他、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｐｔ等の金属材料、若しくはこれらを用いた合金材料で構成してもよい。
【００２１】
また、抵抗線５０の構成は単線に限らず、複数本の金属線を縒線状に編むか併設し、或いは直列に接続して用いてもよい。抵抗線５０はこれ以外のサイズに設定してもよいが、素電池２ａ〜２ｆとの密着性を得るためにある程度細いことが、当該感熱体５の良好な作動を得る上で望ましいと考えられる。抵抗線５０をフィルム６内で蛇行させる理由は、素電池２ａ〜２ｆに対する熱的接触領域を増やし、温度管理し易くするためであって、この理由から素電池２ａ〜２ｆに対する当該感熱体５の巻回方向と交差する方向に蛇行させることが望ましい。
【００２２】
なお、ここで言う「蛇行」とは、狭義のサインカーブ形状に限定されるものではなく、ジグザグ状、ステップ状、或いは直線とサインカーブの組み合わせ形状等、前記巻回方向以外の方向に曲がって抵抗線５０が配設されている形状を含むものとする。
当該抵抗線５０の両端は、保護回路基板３に設けられた後述の遮断回路３００に接続されている。
【００２３】
第一フィルム６ａは、熱伝導率の比較的低いフィルム材料であり、第二フィルム６ｂは、前記第一フィルム６ａよりも熱伝導率の高いフィルム材料で構成されている。
素電池２ａ〜２ｆに対しては、前記第二フィルム６ｂが接触するように配される。この構成によって、感熱体５の感熱域は、その長さ方向のほぼ全域にわたる。
このような異種フィルムの採用によれば、第一フィルム６ａからの放熱を抑え、第二フィルム６ｂを介して素電池２ａ〜２ｆを感度よく温度検知できるようになっている。第一フィルム６ａとしてはＰＥＴ、セラミック系材料等、第二フィルム６ｂとしてはシリコン系材料等がそれぞれ好適である。なお、感熱体５から外部への放熱がそれほど影響を及ぼさない場合は、第一及び第二フィルム６ａ、６ｂを同様の材料で構成してもよい。
【００２４】
抵抗線５０の検知温度範囲は、当該抵抗線５０の既知の電気抵抗特性（温度特性）に基づいて適宜変更可能であるが、本実施の形態１では一例として、電池の一般的な異常温度上昇の下限値を９０±１０℃と考え、後述のＭＰＵ３０１の作動温度として設定されている。
なお、本実施の形態１は素電池２ａ〜２ｆの温度管理を一体的に行う構成であり、抵抗線５０は全素電池２ａ〜２ｆの温度を管理するので、ＭＰＵ３０１には常に素電池２ａ〜２ｆ全体での温度変化として測定値が入力される。ここで素電池２ａ〜２ｆとして二次電池を使用する場合には、通常の駆動でも大電流放電時には６０℃付近にまで温度上昇することがあるので、駆動時の正常な温度上昇において抵抗線５０が誤作動しないように考慮して、これより高い温度範囲を異常温度として感熱体５が検知できるように設定しておく必要がある。すなわち、抵抗線５０における通常の温度範囲における電気抵抗値と、特定の素電池２ａ〜２ｆが異常温度発生したときの電気抵抗値とを区別できるように、それぞれの場合の電気抵抗の熱的変化を予め把握し、これに基づいて前記異常温度上昇の下限値を設定する必要がある。
【００２５】
以上の構成を持つ感熱体５は、全体としてテープ状に形成され、図１に示すように、各素電池２ａ〜２ｆの外周面に熱結合するように密着させつつ、共通して巻回するように配される。このとき、感熱体５自体は粘着剤により素電池２ａ〜２ｆに直接貼着してもよいが、粘着剤は必須ではなく、前記シュリンクフィルム等を用いることにより素電池２ａ〜２ｆに密着固定できればよい。素電池２ａ〜２ｆに対する感熱体５の巻回数は、１回巻き以上が望ましく、感熱体５の全体が各素電池２ａ〜２ｆに対して接触し、且つ適度なテンションを保つように巻回する。しかし、素電池２ａ〜２ｆに対して巻回させず、当該各素電池２ａ〜２ｆの一部の周面に被着させるだけでも、それなりの効果は望める。
【００２６】
次に、感熱体５が接続される遮断回路３００について説明する。
＜遮断回路３００について＞
図３は、感熱体５と、素電池２ａ〜２ｆに接続された遮断回路３００の構成を模式的に示す回路図である。
遮断回路３００は当図に示すように、ＭＰＵ３０１、当該ＭＰＵ３０１への供給電力を調節するためのレギュレータ３０２、分圧抵抗Ｒ１〜Ｒ５、Ｐチャネル型ＦＥＴ素子Ｑ１〜Ｑ５等より構成される。当該遮断回路３００は、各素電池２ａ〜２ｆ（ここではＶ１〜Ｖｎとして表記）とパック電池の電流路として外部入力経路および外部出力経路となる外部出入力線７ａ、７ｂとの間に挿入して接続され、感熱体５の電気抵抗値が変化したときに当該外部出入力経路を遮断するものである。
【００２７】
回路３００の具体的な構成としては、各素電池２ａ〜２ｆ（ここではＶ１〜Ｖｎとして表記）に対し、感熱体（ＴｈｅｒｍｏｓｅｎｓｉｔｉｖｅＤｅｖｉｃｅ）を分圧抵抗Ｒ１、ＦＥＴ素子Ｑ５とともに並列接続することができる。
さらに外部出入力線７ａ、７ｂには、コネクタ側との間において図３に示すように、ゲートの向きは同じでソース・ドレインの向きを互いに対称的にして、電流制御するためのＦＥＴ素子Ｑ１、Ｑ２及び分圧抵抗Ｒ２〜Ｒ５が配される。当該ＦＥＴ素子Ｑ１、Ｑ２には、通常は各ゲートにＦＥＴ素子Ｑ３、Ｑ４を介して負極性が掛かるので、素電池Ｖ１〜Ｖｎの電力或いは外部供給電力を通すようにＯＮ状態となる。
【００２８】
一方、感熱体５と分圧抵抗Ｒ１の間には、これらをいわゆる抵抗分圧回路として、既存の制御用ＩＣ等からなるＭＰＵ３０１が接続され、感熱体５の電気抵抗値を示す制御信号が入力されるようになっている。
なお図３では、分圧抵抗Ｒ１の両端をＭＰＵ３０１に接続し、間接的に抵抗線５０の電気抵抗の変化を測定する例を示しているが、本発明はこれに限定するものではなく、抵抗線５０の両端ＭＰＵ３０１に接続し、直接抵抗線５０の電気抵抗の変化を測定するようにしてもよい。
【００２９】
ＭＰＵ３０１の出力側には、前記Ｑ１、Ｑ２と同様に、ＦＥＴ素子Ｑ３、Ｑ４がゲートの向きを揃えつつ、且つ対称的に外部端子の正極と負極の間に接続される。
当該ＭＰＵ３０１は、感熱体５からの電気抵抗値の変化（本発明では、主として熱的な電気抵抗値の上昇変化を想定している。）を示す測定値である制御信号に基づき、ＦＥＴ素子Ｑ３、Ｑ４に対して、Ｈｉｇｈ/Ｌｏｗいずれかのデジタル信号を出力するために利用される。ここでは、感熱体５が電池異常温度である９０±１０℃に達した場合に、前記デジタル信号を出力するように設定されている。つまりＦＥＴ素子Ｑ３、Ｑ４は、通常はＭＰＵ３０１によりＯＮ状態に保たれているが、ＭＰＵ３０１からのデジタル出力があったときにＯＦＦ状態になるように制御され、これによって当該ＦＥＴ素子Ｑ３、Ｑ４に接続されたＦＥＴ素子Ｑ１、Ｑ２が間接的にＯＦＦ状態に切り替えられる。
【００３０】
なおＦＥＴ素子Ｑ１とＱ３、およびＦＥＴ素子Ｑ２とＱ４は、それぞれ充電時、放電時の導通処理に関し、充電制御スイッチ或いは放電制御スイッチのセットとして作動するものである。したがって、当該遮断回路３００を充電時或いは放電時のいずれかのみで作動させるためには、ＦＥＴ素子Ｑ１とＱ３、或いはＦＥＴ素子Ｑ２とＱ４のいずれかのセットのみを配設するようにしてもよい。
【００３１】
また、ＦＥＴ素子Ｑ５は、異常温度発生を検知した後に、分圧抵抗Ｒ１及び抵抗線５０への通電をカットするために設けられたものであるが、これも本発明に必須の要素ではなく、適宜設けるようにしてもよい。
＜本発明の効果について＞
以上の構成を持つ本実施の形態１のパック電池１によれば、通常、遮断回路３００中のＭＰＵ３０１には、感熱体５の抵抗線５０の電気抵抗値として、通常の抵抗値範囲にある測定値が制御信号として入力されるため、当該ＭＰＵ３０１に接続されたＦＥＴ素子Ｑ３、Ｑ４はＯＮ状態に保たれる。これによって、当該ＦＥＴ素子Ｑ３、Ｑ４に接続されたＦＥＴ素子Ｑ１、Ｑ２も間接的にＯＮ状態になるよう制御されるので、結果として素電池２ａ〜２ｆの入出力線７ａ、７ｂは外部と通電状態に保たれ、素電池２ａ〜２ｆに対して充電あるいは放電が可能に維持される。
【００３２】
そして、素電池２ａ〜２ｆの少なくともいずれかに故障が発生し、当該素電池２ａ〜２ｆにおいて異常温度上昇が生じたときは、図３に示すように、感熱体５は当該異常温度の発生した素電池２ａ〜２ｆの領域において電気抵抗の熱的変化を生じる。すなわち、抵抗線５０は高温状態となり、これによって電気抵抗が上昇し、ＭＰＵ３０１に流れる測定値が低下する。
【００３３】
このように電気抵抗値の変化が生じ、素電池２ａ〜２ｆが異常温度範囲（ここでは９０±１０℃）に達したことをＭＰＵ３０１が感熱結果として検知すると、ＭＰＵ３０１は、これに接続されたＦＥＴ素子Ｑ３、Ｑ４へ制御信号を送り、これらをＯＦＦ状態へ切り替える。これにより、ＦＥＴ素子Ｑ１、Ｑ２も間接的にＯＦＦ状態に切り替わる。従って、パック電池１が放電時のときはその外部への出力がＱ３により遮断され、またパック電池１が充電時のときはその入力がＱ４により遮断され、安全機構が作動することになる。
【００３４】
本実施の形態１ではこのような素電池２ａ〜２ｆの異常温度検知と安全作動を行うことにより、各素電池２ａ〜２ｆの配設位置に関係なく、一体的に異常温度上昇を検知することができる。当該異常が発生したときはそれ以上の通電（本実施形態では充電/放電の両方）が遮断されるので、ユーザーに速やかに後処理を行うよう促される。
このように感熱体５は、これが素電池２ａ〜２ｆに対して熱結合するように配設されていれば、当該素電池２ａ〜２ｆの配置位置に関係なく、すべての素電池２ａ〜２ｆに対して異常温度上昇を検知することが可能である。したがって、従来のように局所的に感熱素子を設ける技術や、伝熱体を介して検温する構成に比べて低コストで実現でき、しかも飛躍的に良好な作動が期待できるものである。
【００３５】
＜その他の事項＞
上記実施の形態では、素電池にリチウムイオン蓄電池を用いる構成例を示したが、素電池にはこれ以外の種類、例えばニッケルカドミウム蓄電池や、ニッケル水素蓄電池でもよい。
また、素電池としては二次電池に限定されず、一次電池を用いるようにしてもよい。
【００３６】
本発明のパック電池において、素電池に二次電池を用いる場合には、充放電時のいずれにおいても電池の異常温度上昇に対応することが望ましいので、遮断回路はできれば入出力線の双方ともに対して（すなわち図３に示す回路構成例のように）も受けるのが望ましいが、当該遮断回路は当該パック電池の出力線（放電用）および入力線（充電用）の少なくともいずれかに設ければよい。
【００３７】
一方、本発明のパック電池の素電池に一次電池を用いる場合は、当然ながら充電は行われないので、遮断回路はパック電池の出力線に挿入して設ければよい。
さらに、素電池の形状も円筒型に限定されず、角形等、他の形状のものに適用してもよい。
なお、感熱体５を上記のように巻回せず、素電池２ａ〜２ｆの少なくとも２個以上に対して熱結合するように接触して這設させるだけでもある程度の効果は得られるが、より本発明の効果を高めるには、上記実施の形態のように、素電池２ａ〜２ｆに巻回して、熱結合による接触領域を広く確保することが望ましい。
【００３８】
なお、本発明における抵抗「線」とは、実質的な線状に限るものではなく、複数の素電池にわたって被着又は巻回が可能な程度に、その全体的な形態が長尺状に形成されていればよい。このため、例えば帯状、薄膜状等として構成してもよい。
さらに上記実施の形態１では、素電池２ａ〜２ｆが異常温度を発生した場合にＭＰＵ３０１が通電を遮断する構成を示したが、本発明ではこのように完全に通電状態を遮断せず、通電にかかる電力を、安全性が確保できる一定レベルまで制限する構成としてもよい。このように、ある程度の通電を可能とすることによって、例えば遮断回路３００にＬＥＤ素子を接続しておき、前記異常温度発生時にＭＰＵ３０１が制限された電力を当該ＬＥＤ素子に供給することでこれを発光させ、異常時発生をユーザに知らせるための表示手段となすことが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明のパック電池は、携帯電話機や携帯情報端末（ＰＤＡ）、また電動工具等の電源として、又はアシスト自転車、ロボット等の大型電池パックとして利用可能であり、特に電池異常温度上昇により使用機器が熱損失するのを効果的に防止するために利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】パック電池の構成図である。
【図２】感熱体の構成を示す図である。
【図３】遮断回路の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ パック電池
２ 素電池
３ 保護回路基板
４ 接続部材
５ 感熱体
６ フィルム部材
６ａ 第一フィルム
６ｂ 第二フィルム
７ａ、７ｂ 外部出入力線
７ｃ、７ｄ リード線
８ コネクタ
５０ 抵抗線
３００ 遮断回路
３０１ ＭＰＵ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的に接続された複数の素電池を内蔵するパック電池であって、
抵抗線を有する長尺状の感熱体が、前記素電池の２個以上に跨ってその各周面に被着され、
前記素電池と出入力端子との間の電流路中に挿入された遮断回路に対し、前記抵抗線の電気抵抗値が制御信号として入力されており、
前記遮断回路は、前記制御信号が示す前記抵抗線の電気抵抗値の大きさに応じて、前記電流路の通電状態を遮断又は制限する
構成であることを特徴とするパック電池。
【請求項２】
前記感熱体は、
第一フィルムと、当該第一フィルムより熱伝導性に優れる第二フィルムとの間に前記抵抗線が介設されてなり、
前記素電池に対し、前記第二フィルムが前記素電池側に対向するように配されている
ことを特徴とする請求項１に記載のパック電池。
【請求項３】
前記抵抗線は各素電池の周面にわたり、蛇行して配設されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載のパック電池。
【請求項４】
前記抵抗線は、ニッケル材料で構成されている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のパック電池。
【請求項５】
前記素電池は円筒型であり、前記パック電池は前記円筒型素電池を並列させてなるものであって、
前記感熱体は、前記並列された素電池の各外装缶の周囲に一体的に巻回されている
構成であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のパック電池。
【請求項１】
電気的に接続された複数の素電池を内蔵するパック電池であって、
抵抗線を有する長尺状の感熱体が、前記素電池の２個以上に跨ってその各周面に被着され、
前記素電池と出入力端子との間の電流路中に挿入された遮断回路に対し、前記抵抗線の電気抵抗値が制御信号として入力されており、
前記遮断回路は、前記制御信号が示す前記抵抗線の電気抵抗値の大きさに応じて、前記電流路の通電状態を遮断又は制限する
構成であることを特徴とするパック電池。
【請求項２】
前記感熱体は、
第一フィルムと、当該第一フィルムより熱伝導性に優れる第二フィルムとの間に前記抵抗線が介設されてなり、
前記素電池に対し、前記第二フィルムが前記素電池側に対向するように配されている
ことを特徴とする請求項１に記載のパック電池。
【請求項３】
前記抵抗線は各素電池の周面にわたり、蛇行して配設されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載のパック電池。
【請求項４】
前記抵抗線は、ニッケル材料で構成されている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のパック電池。
【請求項５】
前記素電池は円筒型であり、前記パック電池は前記円筒型素電池を並列させてなるものであって、
前記感熱体は、前記並列された素電池の各外装缶の周囲に一体的に巻回されている
構成であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のパック電池。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−１６４８２６（Ｐ２００６−１６４８２６Ａ）
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３５６５５６（Ｐ２００４−３５６５５６）
【出願日】平成１６年１２月９日（２００４．１２．９）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月９日（２００４．１２．９）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]