CN105324829B - 保护元件及安装保护元件的安装体 - Google Patents

Abstract

提供对应于锂离子二次电池等的高电压化、大电流化而能够提高额定值的保护元件。具备：绝缘基板（11）；发热电阻器（14）；第1及第2电极（12）（A1）（A2）；与发热电阻器（14）连接的发热体引出电极（16）；以及可熔导体（13），从发热体引出电极（16）遍及第1及第2电极（12）（A1）（A2）而层叠，并通过加热而熔断第1及第2电极（12）（A1）（A2）间的电流路径，在绝缘基板（11），与设有可熔导体（13）的面同一面形成有第1、第2外部连接电极（21）、（23）及一个或多个第1、第2外部连接端子（22）、（24），第1外部连接端子（22）和第2外部连接端子（24）的合成电阻低于第1、第2外部连接电极（21）、（23）间的导通电阻。

Description

保护元件及安装保护元件的安装体

技术领域

本发明涉及通过熔断电流路径来停止连接在电流路径上的电池的充放电并抑制电池的热失控的保护元件。本申请以在日本于2013年6月13日申请的日本专利申请号特愿2013－125080为基础主张优先权，通过参照该申请，引用至本申请。

背景技术

能够充电而反复利用的大多二次电池被加工成电池组而提供给用户。特别是在重量能量密度高的锂离子二次电池中，为了确保用户及电子设备的安全，一般在电池组内置过充电保护、过放电保护等的数个保护电路，具有在既定的情况下截断电池组的输出的功能。

在这种保护电路中，利用内置于电池组的FET开关来进行输出的导通/截止（ON/OFF），从而进行电池组的过充电保护或过放电保护动作。然而，在因一些原因而FET开关短路破坏的情况下；被施加雷涌等而瞬间流过大电流的情况下；或者因电池单元的寿命而输出电压异常下降或者相反地输出过大异常电压的情况下，电池组或电子设备也需要进行保护，以免发生起火等的事故。因此，在这样的能够设想到的任何异常状态下，为了安全地截断电池单元的输出，使用由具有根据来自外部的信号截断电流路径的功能的熔丝元件构成的保护元件。

作为面向这样的锂离子二次电池等的保护电路的保护元件，如在专利文献1中记载的那样，一般采用保护元件内部具有发热电阻器、并通过该发热电阻器熔断电流路径上的可熔导体的结构。

作为本发明的关联技术，在图11（A）（B）示出保护元件50。保护元件50具备：绝缘基板51；层叠在绝缘基板51并被玻璃等的绝缘部件52覆盖的发热电阻器53；形成在绝缘基板51的两端的一对电极54、54；在绝缘部件51上以与发热电阻器53重叠的方式层叠的发热体引出电极55；以及两端分别与一对电极54、54连接且中央部与发热体引出电极55连接的可熔导体56。

发热体引出电极55的一端与第1发热体电极57连接。另外，发热电阻器53的另一端与第2发热体电极58连接。此外，为了防止可熔导体56氧化，保护元件50在可熔导体56上的大致整个面涂敷有助熔剂61。另外，为了保护内部，保护元件50也可以将盖部件承载于绝缘基板51上。

这样的保护元件50中，形成在绝缘基板51的表面的一对电极54、54经由形成在绝缘基板的侧面的导电通孔59，与形成在绝缘基板51的背面的外部连接电极60电连接。而且，保护元件50通过在面向锂离子二次电池等的保护电路的基板上连接外部连接电极60，构成该保护电路的电流路径的一部分。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010−003665号公报。

发明内容

发明要解决的课题

然而，近年来，使用电池和马达的HEV（混合动力车：Hybrid Electric Vehicle）、EV（电动汽车：Electric Vehicle）快速普及。作为HEV、EV的动力源，因能量密度和输出特性而锂离子二次电池未得到使用。另外，锂离子二次电池在航空机中也开始使用。在汽车用途、航空机用途中，需要高电压、大电流。因此，开发了能承受高电压、大电流的专用单元，但是因制造成本上的问题而大多情况下，通过串联、并联连接多个电池单元，使用通用单元来确保所需要的电压、电流。

在这样的锂离子二次电池等的大电流用途中，对保护元件也要求进一步提高额定值。即，在锂离子二次电池等高电压化、大电流化而搭载于保护电路的保护元件不具备与该高电压化、高电流化对应的额定值的情况下，有在通常的使用状态下电流路径上的可熔导体熔断之虞，或者因保护元件的发热而出现连接不良或对周边的元件等产生负面影响之虞。

而且，在保护元件50中，也能充分地降低通过可熔导体连接的一对电极54、54间的内部导通电阻（例如小于1mΩ），以能对应额定值提高。

然而，在绝缘基板51的背面设置外部连接电极60，并通过导电通孔59来连接一对电极54、54和该外部连接电极60的保护元件50中，一对电极54、54的各个电极与外部连接电极60之间的导通电阻较高（例如0.5～1.0mΩ），即便向导电通孔内填充导体，降低保护元件整体的导通电阻也有极限。

因此，本发明的目的在于提供对应于锂离子二次电池等的高电压化、大电流化能够提高额定值的保护元件及安装保护元件的安装体。

用于解决课题的方案

为了解决上述的课题，本发明所涉及的保护元件，其特征在于，具备：绝缘基板；配置在上述绝缘基板的发热电阻器；层叠在上述绝缘基板的第1及第2电极；在上述第1及第2电极之间的电流路径上与该发热电阻器电连接的发热体引出电极；可熔导体，从上述发热体引出电极遍及上述第1及第2电极而层叠，并通过加热熔断该第1电极与该第2电极之间的电流路径；以及与上述第1电极连续的第1外部连接电极、设在上述第1外部连接电极上的一个或多个第1外部连接端子、与上述第2电极连续的第2外部连接电极和设在上述第2外部连接电极上的一个或多个第2外部连接端子，在上述绝缘基板的与设有上述可熔导体的面同一面形成，上述第1外部连接端子和上述第2外部连接端子的合成电阻低于上述第1、第2外部连接电极间的导通电阻。

另外，本发明所涉及的安装体是一种保护元件安装在安装对象物的安装体，其特征在于，上述保护元件具备：绝缘基板；配置在上述绝缘基板的发热电阻器；层叠在上述绝缘基板的第1及第2电极；在上述第1及第2电极之间的电流路径上与该发热电阻器电连接的发热体引出电极；可熔导体，从上述发热体引出电极遍及上述第1及第2电极而层叠，并通过加热熔断该第1电极与该第2电极之间的电流路径；以及与上述第1电极连续的第1外部连接电极及与上述第2电极连续的第2外部连接电极，在上述绝缘基板的与形成上述第1、第2电极的面同一表面形成，上述第1电极经由连接在上述第1外部连接电极上的第1外部连接端子而与上述安装对象物连接，上述第2电极经由连接在上述第2外部连接电极上的第2外部连接端子而与上述安装对象物连接，上述第1外部连接端子和上述第2外部连接端子的合成电阻低于上述第1、第2外部连接电极间的导通电阻。

发明效果

依据本发明，能够从第1、第2外部连接电极容易降低先前的导通电阻，正好与第1、第2电极间的内部导通电阻的低电阻化一起，能够谋求元件整体额定值的飞跃性提高。

附图说明

图1是示出适用本发明的保护元件的截面图。

图2是省略盖部件而示出适用本发明的保护元件的平面图。

图3是省略盖部件而示出适用本发明的其他保护元件的平面图。

图4是示出安装适用本发明的保护元件的安装体的结构的框图。

图5是示出适用本发明的保护元件的电路构成例的图。

图6是示出可熔导体熔断后的保护元件的截面图。

图7是示出将发热体内置于绝缘基板的保护元件的变形例的截面图。

图8是示出将发热体形成在绝缘基板的背面的保护元件的变形例的截面图。

图9是示出将发热体形成在绝缘基板的表面的保护元件的变形例的立体图。

图10是示出将发热元件形成在绝缘基板的表面的保护元件的变形例的立体图。

图11是示出适用本发明的保护元件的关联技术所涉及的保护元件的图，（A）是平面图，（B）是A−A’截面图。

发明内容

以下，参照附图，对适用本发明的保护元件及安装保护元件的安装体进行详细说明。此外，本发明不只局限于以下的实施方式，在不脱离本发明的要点的范围内显然可以进行各种变更。另外，附图是示意性的，各尺寸的比例等有不同于现实的情况。具体的尺寸等应参考以下的说明进行判断。另外，当然附图相互之间也包括互相的尺寸关系、比例不同的部分。

[保护元件的结构]

在图1、图2中示出适用本发明的保护元件10。图1是图2所示的A−A’截面图。如图1、图2所示，保护元件10具备：绝缘基板11；层叠在绝缘基板11并被绝缘部件15覆盖的发热电阻器14；形成在绝缘基板11的两端的第1、第2电极12（A1）、12（A2）；在绝缘部件15上以与发热电阻器14重叠的方式层叠的发热体引出电极16；以及两端分别与第1、第2电极12（A1）、12（A2）连接且中央部与发热体引出电极16连接的可熔导体13。

方形状的绝缘基板11用例如氧化铝、玻璃陶瓷、莫来石、氧化锆等的具有绝缘性的部件形成。此外，也可以采用玻璃环氧树脂基板、酚醛树脂基板等的用于印刷布线基板的材料，但是需要留意熔丝熔断时的温度。

发热电阻器14是电阻值比较高且通电时发热的具有导电性的部件，例如由W、Mo、Ru等构成。发热电阻器14能够将这些的合金或者组合物、化合物的粉状体与树脂粘合剂等混合，制成膏状后利用丝网印刷技术图案形成在绝缘基板11上，并烧成等而形成。

绝缘基板11以覆盖发热电阻器14的方式配置绝缘部件15，经由该绝缘部件15以与发热电阻器14对置的方式配置发热体引出电极16。此外，为了有效率地向可熔导体传递发热电阻器14的热，在发热电阻器14与绝缘基板11之间层叠绝缘部件15也可。

发热体引出电极16的一端与发热体电极18（P1）连接。另外，发热电阻器14的一端与发热体电极18（P1）连接，另一端与另一个发热体电极18（P2）连接。此外，在另一个发热体电极18（P2）上设有发热体连接端子18a。发热体连接端子18a与后述的第1、第2外部连接端子22、24同样，利用金属凸点或金属柱形成，并向上方突出。

可熔导体13为例如由高熔点金属或低熔点金属构成的单层结构体、或者具有高熔点金属和低熔点金属的层叠结构体，优选的是，作为内层具有高熔点金属层、作为外层具有低熔点金属层的层叠结构体。此外，也可以作为内层具有低熔点金属层、作为外层具有高熔点金属层。另外，可熔导体13既可为上层和下层的2层层叠结构体，也可为作为上层具有高熔点金属层、作为下层具有低熔点金属层。

高熔点金属优选为Ag或Cu或以这些中的任一个为主成分的金属，具有即便用回流炉来进行基板安装的情况下也不会熔化的高的熔点。低熔点金属优选为以Sn为主成分的金属，是一般称为“无铅焊料”的材料（例如千住金属工业制，M705等）。低熔点金属的熔点未必一定高于回流炉的温度，也可以在200℃左右熔化。通过层叠高熔点金属层和低熔点金属层，即便回流温度超过低熔点金属的熔化温度而低熔点金属层熔化的情况下，也不至于作为可熔导体13熔断。可熔导体13也可以通过利用镀层技术在高熔点金属层成膜低熔点金属层而形成层叠结构体，并且能够通过利用其他众所周知的层叠技术、膜形成技术而形成在高熔点金属层层叠低熔点金属层的层叠结构体。另外，相反以高熔点金属层为外层的情况下也能以同样的成膜技术形成。此外，可熔导体13对发热体引出电极16及第1、第2电极12（A1）、12（A2）的连接，能够通过利用低熔点金属层进行焊接来实现。

另外，保护元件10为了防止可熔导体13的氧化，对可熔导体13上的大致整个面涂敷有助熔剂17。另外，保护元件10为了保护内部而使盖部件19承载于绝缘基板11上。盖部件19也可以立设在形成在第1、第2电极12（A1）、12（A2）上的玻璃等的绝缘层20上。

[构成]

另外，如图1、图2所示，保护元件10在形成绝缘基板11的第1、第2电极12（A1）、12（A2）的表面，形成有与第1电极12（A1）连续的第1外部连接电极21、设在第1外部连接电极21上的第1外部连接端子22、与第2电极12（A2）连续的第2外部连接电极23、和设在第2外部连接电极23上的第2外部连接端子24。

第1、第2外部连接电极21、23是连接保护元件10和装入保护元件10的锂离子二次电池等的保护电路的电极，第1外部连接电极21与第1电极12（A1）连续，第2外部连接电极23与第2电极12（A2）连续。

第1、第2外部连接电极21、23使用Cu、Ag等的一般电极材料形成，在绝缘基板11的与第1、第2电极12（A1）、12（A2）的形成面同一面形成。即，图1、图2所示的保护元件10中，设有可熔导体13的表面成为安装面。此外，第1、第2外部连接电极21、23能够与第1、第2电极12（A1）、12（A2）同时形成。

在第1外部连接电极21上设有第1外部连接端子22。同样地，在第2外部连接电极23上设有第2外部连接端子24。这些第1、第2外部连接端子22、24为用于向保护电路基板安装的连接端子，例如用金属凸点或金属柱形成。另外，如图1所示，第1、第2外部连接端子22、24具有比设在绝缘基板11上的盖部件19突出的高度，从而能够对保护元件10的成为安装对象物的电路基板侧安装。

这样，保护元件10经由外部连接电极21、23在与第1、第2电极12（A1）、12（A2）同一表面形成外部连接端子22、24，而不像作为关联技术示出的保护元件50那样在绝缘基板51的背面设置外部连接电极60而通过导电通孔59来连接一对电极54和该外部连接电极60（参照图11）。而且，保护元件10构成使第1外部连接端子22和第2外部连接端子24的合成电阻低于经由可熔导体13连接的第1、第2外部连接电极21、23间的导通电阻。

由此，保护元件10提高元件整体的额定值，能够对应大电流。即，在用作为HEV、EV等的动力源等的锂离子二次电池等的大电流用途中，要求进一步提高保护元件的额定值。而且，能够将通过可熔导体13连接的第1、第2外部连接电极21、23间的内部导通电阻充分地降低到能对应额定值提高的程度（例如小于1mΩ）。

进而，保护元件10在与第1、第2电极12（A1）、12（A2）同一表面设置外部连接端子22、24。该外部连接端子22、24用于设在外部连接电极21、23上，形状、尺寸等的自由度高，能够容易设置导通电阻低的端子。由此，保护元件10构成为使第1外部连接端子22和第2外部连接端子24的合成电阻低于第1、第2外部连接电极21、23间的内部导通电阻。

因此，依据保护元件10，在保护元件50的结构中能够从变高的第1、第2外部连接电极21、23容易降低先前的导通电阻，正好与第1、第2外部连接电极21、23间的内部导通电阻的低电阻化一起，能够谋求元件整体额定值的飞跃性提高。

作为第1、第2外部连接端子22、24，能够使用例如由以Sn为主成分的无铅焊料构成的金属凸点或金属柱构成。不论金属凸点或金属柱的形状如何。第1、第2外部连接端子22、24的电阻值能够从材料或形状、尺寸求出。作为一个例子，在使用Cu芯的表面镀敷焊料的长方体的金属柱（Cu芯：0.6mm×0.6mm，截面积0.36mm²，高度1mm，电阻率17.2μΩ·mm）的情况下，其1个端子的Cu芯部电阻值为约0.048mΩ，若考虑焊料镀敷量则使第1、第2外部连接端子22、24串联连接的电阻值低到小于0.096mΩ，可知能够提高保护元件10整体的额定值。

此外，保护元件10能够从遍及第1、第2外部连接端子22、24间的电阻值求出元件整体的全电阻值，并从该全电阻值和已知的第1、第2外部连接端子22、24的合成电阻之差，求出第1、第2外部连接电极21、23间的内部导通电阻。另外，保护元件10测定第1、第2外部连接电极21、23间的内部导通电阻，并从与元件整体的全电阻值之差，能够求出第1、第2外部连接端子22、24的合成电阻。

另外，如图3所示，保护元件10也可以通过将第1、第2外部连接电极21、23形成为矩形状等而较宽地设置，并通过设置多个第1、第2外部连接端子22、24来降低导通电阻。除此以外，保护元件10也可以通过在较宽地设置的第1、第2外部连接电极21、23设置大直径的第1、第2外部连接端子22、24来降低导通电阻。

另外，第1、第2外部连接端子22、24也可以通过在成为芯的高熔点金属22a、24a的表面设置低熔点金属层22b、24b而形成。作为构成低熔点金属层22b、24b的金属，能够优选使用以Sn为主成分的无铅焊料等的焊料，作为高熔点金属22a、24a，能够优选使用以Cu或Ag为主成分的合金等。

通过在高熔点金属22a、24a的表面设置低熔点金属层22b、24b，回流安装保护元件10的情况下，即便回流温度超过低熔点金属层22b、24b的熔化温度而低熔点金属熔化，也能防止作为第1、第2外部连接端子22、24熔化。另外，第1、第2外部连接端子22、24利用构成外层的低熔点金属，能够向第1、第2外部连接电极21、23连接。

第1、第2外部连接端子22、24能够通过利用镀层技术对高熔点金属22a、24a成膜低熔点金属而形成，另外也能通过其他的众所周知的层叠技术、膜形成技术而形成。

此外，第1、第2外部连接端子22、24除了用金属凸点、金属柱形成以外，也可以用通过涂敷导电镀层或导电膏而形成的导电层形成。

另外，第1、第2外部连接端子22、24也可以预先设在安装保护元件10的电路基板等的安装对象物侧，以在安装保护元件10的安装体中，与第1、第2外部连接电极21、23连接。

[保护元件的使用方法]

如图4所示，这样的保护元件10例如装入锂离子二次电池的电池组30内的电路而使用。电池组30具有例如由总计4个的锂离子二次电池的电池单元31～34组成的电池堆栈35。

电池组30具备：电池堆栈35；控制电池堆栈35的充放电的充放电控制电路40；在电池堆栈35异常时截断充电的适用本发明的保护元件10；检测各电池单元31～34的电压的检测电路36；以及根据检测电路36的检测结果控制保护元件10的动作的电流控制元件37。

电池堆栈35串联连接了需要用于进行过充电及过放电状态保护的控制的电池单元31～34，经由电池组30的正极端子30a、负极端子30b，可装卸地连接到充电装置45，被施加来自充电装置45的充电电压。将利用充电装置45充电的电池组30的正极端子30a、负极端子30b连接到用电池动作的电子设备，从而能够使该电子设备动作。

充放电控制电路40具备：在从电池堆栈35流入充电装置45的电流路径串联连接的两个电流控制元件41、42；以及控制这些电流控制元件41、42的动作的控制部43。电流控制元件41、42例如由场效应晶体管（以下，称为FET。）构成，通过用控制部43来控制栅极电压，控制电池堆栈35的电流路径的导通和截断。控制部43从充电装置45接受电力供给而动作，根据检测电路36的检测结果，以在电池堆栈35处于过放电或过充电时截断电流路径的方式，控制电流控制元件41、42的动作。

保护元件10例如连接在电池堆栈35与充放电控制电路40之间的充放电电流路径上，其动作由电流控制元件37控制。

检测电路36与各电池单元31～34连接，检测各电池单元31～34的电压值，将各电压值供给充放电控制电路40的控制部43。另外，检测电路36输出在任意一个电池单元31～34成为过充电电压或过放电电压时控制电流控制元件37的控制信号。

电流控制元件37例如由FET构成，根据从检测电路36输出的检测信号，当电池单元31～34的电压值成为超过既定过放电或过充电状态的电压时，使保护元件10动作，以使电池堆栈35的充放电电流路径与电流控制元件41、42的开关动作无关地截断的方式进行控制。

在由以上那样的结构构成的电池组30中，适用本发明的保护元件10具有如图5所示的电路结构。即，保护元件10是由经由发热体引出电极16串联连接的可熔导体13和经由可熔导体13的连接点通电并发热而使可熔导体13熔化的发热电阻器14构成的电路结构。另外，保护元件10中，例如，可熔导体13串联连接在充放电电流路径上，发热电阻器14与电流控制元件37连接。保护元件10的2个电极12之中，第1电极经由第1外部连接端子22与A1连接，第2电极经由第2外部连接端子24与A2连接。另外，发热体引出电极16和与它连接的发热体电极18与P1连接，另一个发热体电极18与P2连接。

在安装这样的保护元件10的安装体即电池组30的电路结构中，保护元件10构成为使第1外部连接端子22和第2外部连接端子24的合成电阻低于经由可熔导体13而连接的第1、第2外部连接电极21、23间的导通电阻。由此，电池组30中，保护元件10在元件整体上提高额定值，能够对应大电流。

另外，电池组30在保护元件10的发热电阻器14发热时，可熔导体13熔化，如图6所示，因其润湿性而被拉到发热体引出电极16上。其结果，保护元件10通过可熔导体13的熔断，能够可靠地截断电流路径。

此外，本发明的保护元件不限于用在锂离子二次电池的电池组的情况，显然可以适用在需要用电信号进行电流路径的截断的各种用途。

[变形例1]

图7是改变发热电阻器14的配置位置而使用的情况下的变形例。此外，以下的说明中，对于与上述的保护元件10的结构相同的结构，标注相同的标号并省略其细节。

如图7所示，保护元件70具备：绝缘基板11；内置于绝缘基板11的发热电阻器14；形成在绝缘基板11的两端的电极12（A1）、12（A2）；在绝缘基板11上以与发热电阻器14重叠的方式层叠的发热体引出电极16；以及两端与电极12（A1）、12（A2）连接且中央部与发热体引出电极16连接的可熔导体13。

另外，保护元件70在绝缘基板11的形成第1、第2电极12（A1）、12（A2）的表面，形成有与第1电极12（A1）连续的第1外部连接电极21、设在第1外部连接电极21上的第1外部连接端子22、与第2电极12（A2）连续的第2外部连接电极23、及设在第2外部连接电极23上的第2外部连接端子24。

此外，保护元件70设有保护绝缘基板11的表面上的盖部件19。另外，可熔导体13在表面上涂敷有助熔剂17。保护元件70除了发热电阻器14内置于绝缘基板11这一点，以及没有设置绝缘部件15这一点之外，具有与上述的保护元件10同样的结构。

该保护元件70通过在绝缘基板11内置发热电阻器14，使绝缘基板11的表面11a平坦，由此，能够使发热体引出电极16和电极12（A1）、12（A2）形成在同一平面上。而且，保护元件70通过使发热体引出电极16与电极12（A1）、12（A2）为相同的高度，能够连接平坦化的可熔导体13。因此，保护元件70能够提高可熔导体13的熔断特性。

另外，保护元件70中，作为绝缘基板11的材料使用热传导性优异的材料，从而能够利用发热电阻器14与隔着玻璃层等的绝缘部件15的情况同等地加热可熔导体13。

进而，保护元件70不需要绝缘部件15，另外，通过将构成电极12（A1）、12（A2）、发热体引出电极16及第1、第2外部连接电极21、23的导电膏涂敷在平坦的绝缘基板11的表面11a，能够成批地形成电极12（A1）、12（A2）、发热体引出电极16及第1、第2外部连接电极21、23，因此能够谋求节省制造工序。另外，保护元件70在绝缘基板11内置发热电阻器14，在11a的表面上不使发热电阻器14和发热体引出电极16重叠，因此能够利用绝缘基板11的厚度方向的低矮化谋求小型化。

[变形例2]

图8是改变发热电阻器14的配置位置而使用的情况下的变形例。

如图8所示，保护元件80具备：绝缘基板11；层叠在绝缘基板11的背面11b并被绝缘部件15覆盖的发热电阻器14；形成在绝缘基板11的两端的电极12（A1）、12（A2）；在绝缘基板11上以与发热电阻器14重叠的方式层叠的发热体引出电极16；以及两端与电极12（A1）、12（A2）连接且中央部与发热体引出电极16连接的可熔导体13。

另外，保护元件80在绝缘基板11的形成第1、第2电极12（A1）、12（A2）的表面，形成有与第1电极12（A1）连续的第1外部连接电极21、设在第1外部连接电极21上的第1外部连接端子22、与第2电极12（A2）连续的第2外部连接电极23、及设在第2外部连接电极23上的第2外部连接端子24。

此外，保护元件80设有保护绝缘基板11的表面上的盖部件19。另外，可熔导体13在表面上涂敷有助熔剂17。保护元件80除了发热电阻器14在绝缘基板11的背面11b层叠这一点以外，具有与上述的保护元件10同样的结构。

在该保护元件80中，也通过在绝缘基板11的背面11b层叠发热电阻器14，使绝缘基板11的表面11a平坦，由此，能够使发热体引出电极16与电极12（A1）、12（A2）形成在同一平面上。而且，保护元件80通过使发热体引出电极16与电极12（A1）、12（A2）为相同的高度，能够连接平坦化的可熔导体13。因此，保护元件80能够提高可熔导体13的熔断特性。

另外，保护元件80中，作为绝缘基板11的材料使用热传导性优异的材料，从而能够利用发热电阻器14与在绝缘基板11的表面11a上层叠的情况同等地加热可熔导体13。

进而，保护元件80通过将构成电极12（A1）、12（A2）、发热体引出电极16及第1、第2外部连接电极21、23的导电膏涂敷在平坦的绝缘基板11的表面11a，能够成批地形成电极12（A1）、12（A2）、发热体引出电极16及第1、第2外部连接电极21、23，因此能够谋求节省制造工序。

[变形例3]

图9是改变发热电阻器14的配置位置而使用的情况下的变形例。

如图9所示，保护元件90具备：绝缘基板11；层叠在绝缘基板11的表面11a上的发热电阻器14；形成在绝缘基板11的表面11a上的电极12（A1）、12（A2）；在绝缘基板11的表面11a上的电极12（A1）、12（A2）间层叠并与发热电阻器14电连接的发热体引出电极16；以及两端与电极12（A1）、12（A2）连接且中央部与发热体引出电极16连接的可熔导体13。

另外，保护元件90在绝缘基板11的形成第1、第2电极12（A1）、12（A2）的表面，形成有与第1电极12（A1）连续的第1外部连接电极21、设在第1外部连接电极21上的第1外部连接端子22（未图示）、与第2电极12（A2）连续的第2外部连接电极23、及设在第2外部连接电极23上的第2外部连接端子24（未图示）。保护元件90中，发热体引出电极16从发热电阻器14连续形成。

此外，保护元件90设有保护绝缘基板11的表面上的盖部件（未图示）。另外，可熔导体13在表面上涂敷有助熔剂（未图示）。保护元件90除了发热电阻器14层叠在绝缘基板11的表面11a这一点以外，具有与上述的保护元件10同样的结构。此外，发热电阻器14的表面被未图示的绝缘层覆盖。

该保护元件90通过在绝缘基板11的表面11a层叠发热电阻器14，使绝缘基板11的表面11a平坦，由此，能够使发热体引出电极16与电极12（A1）、12（A2）形成在同一平面上。而且，保护元件90通过使发热体引出电极16与电极12（A1）、12（A2）为相同的高度，能够连接平坦化的可熔导体13。因此，保护元件90能够提高可熔导体13的熔断特性。

另外，保护元件90通过使发热电阻器14和发热体引出电极16连续层叠，能够有效率地向可熔导体13传递发热的热，能够与经由绝缘部件15使发热电阻器14和发热体引出电极16重叠的情况同等地加热可熔导体13。

进而，保护元件90通过将构成电极12（A1）、12（A2）、第1、第2外部连接电极21、23及发热体引出电极16的导电膏涂敷在平坦的绝缘基板11的表面11a，能够成批地形成电极12（A1）、12（A2）、第1、第2外部连接电极21、23及发热体引出电极16，因此能够谋求节省制造工序。另外，保护元件90将发热电阻器14形成在绝缘基板11的表面11a，且不与发热体引出电极16重叠，因此能够通过绝缘基板11的厚度方向的低矮化谋求小型化。

[变形例4]

图10是取代通过涂敷导电性膏并烧成而形成发热电阻器14的构成而采用发热元件并使它邻接于电极12（A1）、12（A2）的附近的情况下的变形例。

如图10所示，保护元件100具备：绝缘基板11；层叠在绝缘基板11的表面11a上的发热元件101；在绝缘基板11的表面11a上邻接于发热元件101而形成的电极12（A1）、12（A2）及第1、第2外部连接电极21、23；层叠在绝缘基板11的表面11a上的电极12（A1）、12（A2）间并与发热元件101电连接的发热体引出电极16；以及两端与电极12（A1）、12（A2）连接且中央部与发热体引出电极16连接的可熔导体13。保护元件100除了代替发热电阻器14而在绝缘基板11的表面11a安装发热元件101并与发热体引出电极16连接，并且与发热元件电极102连接这一点以外，具有与上述的保护元件10同样的结构。发热元件101安装在形成在绝缘基板11的表面11a的台面部103上。

保护元件100连接有发热元件电极102和上述的电流控制元件37，当关于电池单元31～34的任一个检测到异常电压时，发热元件101动作，截断电池堆栈35的充放电路径。

在该保护元件100中，也通过使发热元件101邻接于电极12（A1）而安装在绝缘基板11的表面11a，使绝缘基板11的表面11a平坦，由此，能够将发热体引出电极16与电极12（A1）、12（A2）形成在同一平面上。而且，保护元件100通过使发热体引出电极16与电极12（A1）、12（A2）为相同的高度，能够连接平坦化的可熔导体13。因此，保护元件100能够提高可熔导体13的熔断特性。

另外，保护元件100通过将发热元件101与电极12（A1）、12（A2）邻接地安装，能够有效率地向可熔导体13传递发热的热，从而能够经由绝缘部件15与使发热电阻器14和发热体引出电极16重叠的情况（参照图1）同等地加热可熔导体13。

进而，保护元件100通过将构成电极12（A1）、12（A2）、第1、第2外部连接电极21、23及发热体引出电极16的导电膏涂敷在平坦的绝缘基板11的表面11a，能够成批地形成电极12（A1）、12（A2）、第1、第2外部连接电极21、23及发热体引出电极16，因此能够谋求节省制造工序。另外，保护元件100并不在绝缘基板11的表面11a上使发热电阻器14与发热体引出电极16重叠而形成（参照图1），因此能够通过绝缘基板11的厚度方向的低矮化谋求小型化。

另外，保护元件100中，作为发热元件101能够选择并安装各种元件，能够使用发出适合可熔导体13的熔断的高温的元件。

标号说明

10 保护元件；11 绝缘基板；12 电极；13 可熔导体；14 发热电阻器；15 绝缘部件；16 发热体引出电极；17 助熔剂；18 发热体电极；18a 发热体连接端子；19 盖部件；20绝缘层；21 第1外部连接电极；22 第1外部连接端子；23 第2外部连接电极；24 第2外部连接端子；30 电池组；31～34 电池单元；36 检测电路；37 电流控制元件；40 充放电控制电路；41、42 电流控制元件；43 控制部；45 充电装置。

Claims (11)

1.一种保护元件，其特征在于，具备：

绝缘基板；

配置在所述绝缘基板的发热电阻器；

层叠在所述绝缘基板的第1及第2电极；

在所述第1及第2电极之间的电流路径上与该发热电阻器电连接的发热体引出电极；

可熔导体，从所述发热体引出电极跨到所述第1及第2电极而层叠，并通过加热熔断该第1电极与该第2电极之间的电流路径；以及

与所述第1电极连续的第1外部连接电极、设在所述第1外部连接电极上的一个或多个第1表面安装用外部连接端子、与所述第2电极连续的第2外部连接电极和设在所述第2外部连接电极上的一个或多个第2表面安装用外部连接端子，在所述绝缘基板的与设有所述可熔导体的面同一面形成，

所述第1表面安装用外部连接端子和所述第2表面安装用外部连接端子的合成电阻低于所述第1、第2外部连接电极间的导通电阻。

2.如权利要求1所述的保护元件，其中所述表面安装用外部连接端子为金属凸点或金属柱。

3.如权利要求2所述的保护元件，其中所述金属凸点或金属柱在高熔点金属的表面形成有低熔点金属层。

4.如权利要求3所述的保护元件，其中所述高熔点金属以铜或银为主成分，所述低熔点金属为以锡为主成分的无铅焊料。

5.如权利要求1所述的保护元件，其中所述表面安装用外部连接端子为由以锡为主成分的无铅焊料构成的金属凸点。

6.如权利要求1～5的任一项所述的保护元件，其中所述可熔导体为由高熔点金属和低熔点金属形成的层叠结构体。

7.如权利要求6所述的保护元件，其中所述可熔导体是以内层为高熔点金属、外层为低熔点金属的层叠结构体。

8.如权利要求6所述的保护元件，其中所述可熔导体是以外层为高熔点金属、内层为低熔点金属的层叠结构体。

9.如权利要求6所述的保护元件，其中所述可熔导体是以上层为高熔点金属层、下层为低熔点金属层的2层层叠结构体。

10.如权利要求6所述的保护元件，其中构成所述可熔导体的所述高熔点金属为Ag或Cu或以这些中的任一种为主成分的金属，所述低熔点金属为以Sn为主成分的金属。

11.一种保护元件安装在安装对象物的安装体，其特征在于，

所述保护元件具备：

绝缘基板；

配置在所述绝缘基板的发热电阻器；

层叠在所述绝缘基板的第1及第2电极；

在所述第1及第2电极之间的电流路径上与该发热电阻器电连接的发热体引出电极；

可熔导体，从所述发热体引出电极跨到所述第1及第2电极而层叠，并通过加热熔断该第1电极与该第2电极之间的电流路径；以及

与所述第1电极连续的第1外部连接电极及与所述第2电极连续的第2外部连接电极，在所述绝缘基板的与形成所述第1、第2电极的面同一表面形成，

所述第1电极经由连接在所述第1外部连接电极上的第1表面安装用外部连接端子而与所述安装对象物连接，所述第2电极经由连接在所述第2外部连接电极上的第2表面安装用外部连接端子而与所述安装对象物连接，

所述第1表面安装用外部连接端子和所述第2表面安装用外部连接端子的合成电阻低于所述第1、第2外部连接电极间的导通电阻。