JP2001174354A - 破砕型圧力検知デバイス及び圧力検知デバイス付充電型電池並びに携帯型電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製造工程を簡略化し、しかも安価に作製でき
る信頼性の高い薄型の破砕型圧力検知デバイスを提供す
る。 【構成】 ガラスセラミックスからなる破砕板１１０上
に、その焼成温度がガラスセラミックスの焼成温度とほ
ぼ等しい銀や銅など導電性金属ペーストを用いて、導体
路１２０を破砕板１１０と同時に焼成する。破砕板１１
０の裏面側両端部に１対の電極パッド１３０を設け、破
砕板１１０に開設されたスルーホール１１１内の導通部
１２１を介して、導体路１２０と電極パッド１３０を電
気的に接続し、本発明の破砕型圧力検知デバイス１００
を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は破砕型圧力検知デバ
イス及び圧力検知デバイス付充電型電池並びに携帯型電
子機器に関する。より具体的には、簡単な構造で圧力変
化に伴う変形を検知し、それ以上の危険を防止できる圧
力検知デバイス及びこれを利用した充電型電池並びに携
帯型電子機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、携帯電話やビデオカメラ等の
電子機器には、鉛蓄電池やニッケルカドニウム電池など
の充電型電池（二次電池）が数多く用いられている。こ
れら各種の充電型電池において、例えば、電子機器の故
障や誤使用によって過充電状態や短絡状態になると、電
池内部が加熱され、電解液が分解されてガスが発生し、
電池内圧が上昇して最終的に爆発してしまう場合があっ
た。このような危険を防ぐため、充電型電池には各種の
圧力検知デバイスが備えられている。

【０００３】このような圧力検知デバイス５００とし
て、例えば図７に示すように、セラミックス板など変形
応力によって容易に破砕されうる破砕板５１０上に、薄
膜状の導体路５２０が形成されたものがある。この圧力
検知デバイス５００は、電解液を封入した充電型電池筐
体の側壁に接して備えられ、当該導体路５２０の両端部
がそれぞれ筐体内部の集電体及び出力電極と電気的に接
続され、保護回路が構成される。

【０００４】この圧力検知デバイス５００にあっては、
電池内圧が上昇すると筐体が外部に膨張し、破砕板５１
０に変形応力が加えられる。そして変形応力が加え続け
られ、破砕板５１０がその変形応力に耐えきれなくなる
と破砕板５１０が破壊される。この結果、導体路５２０
が破壊され、保護回路を兼ねた充電回路若しくは放電回
路が遮断されることになる。こうして充電型電池の爆発
を防ぐことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記圧
力検知デバイス５００の破砕板５１０には通常アルミナ
セラミックスが用いられ、導体路５２０には銀や銅など
の比抵抗の小さな金属からなる導電性金属ペーストが用
いられていた。アルミナセラミックスの焼成温度は、銀
ペーストや銅ペーストの焼成温度と非常に異なるため、
まず破砕板５１０を形成するためにアルミナセラミック
スの焼成温度（約１６００℃）で焼成した後、次に導体
路５２０を形成するために導電性金属ペーストの焼成温
度（約１０００℃）で焼成するという２度の焼成工程を
経る必要があった。一方、導体路５２０と破砕板５１０
とを一度に焼成しようとした場合には、タングステンな
どの焼成温度が高い導電性金属を用いる必要があり、製
造コストが非常に高価なものになってしまうという問題
点があった。

【０００６】また、アルミナセラミックスを用いた場合
には、焼成時の反りを考慮してその厚さは０．３ｍｍ以
上に設計する必要があり、充電型電池の薄型化を図る上
で障害となっていた。さらに、アルミナセラミックスは
その強度が高すぎるため、図７に示すように破砕板５１
０にスリット５３０を設けて破損されやすくし、その強
度を調整する必要があった。

【０００７】さらに、ケースの圧力変形を破砕板５１０
全体で検知する構造となっており、破砕板５１０全体を
セラミックスから作製していたため、製造コストが高く
なっていた。特に、検知感度を向上するためには破砕板
５１０を大きくしなければならず、検知感度の向上に伴
ってコストが上昇する。その一方、破砕板５１０を大き
くすればわずかの変位でも破損されてしまい、しかも落
下衝撃にも弱くなって信頼性が損なわれるという問題点
もあった。

【０００８】本発明は叙上の従来技術の問題点に鑑みて
なされたものであって、製造工程を簡略化し、しかも安
価に作製できる信頼性の高い薄型の破砕型圧力検知デバ
イスを提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願第１の発明に係る破
砕型圧力検知デバイスは、変形応力により破砕されうる
破砕板上に導体路が形成された破砕型圧力検知デバイス
であって、前記破砕板はガラスセラミックス製であるこ
とを特徴としている。

【００１０】当該破砕型圧力検知デバイスにおいては、
前記破砕板の導体路が形成された反対面に電極パッドを
設け、当該破砕板に開設されたスルーホール内に形成し
た導通部を介して、前記導体路と前記電極部を導通する
のが好ましい。

【００１１】また、本発明においては、導体路が形成さ
れた破砕板上に、別な破砕板を重ね合わせるのが望まし
い。

【００１２】本願第２の発明に係る破砕型圧力検知デバ
イスは、変形応力により破砕されうる破砕板と、当該破
砕板上に形成された導体路と、前記破砕板を両持ち状に
保持する一対の保持部とを具備する破砕型圧力検知デバ
イスであって、前記破砕板はガラスセラミック製である
ことを特徴としている。

【００１３】当該破砕型圧力検知デバイスにおいては、
前記保持部としてプリント配線基板やガラスセラミック
ス板、アルミナセラミックス板などの薄板状物を用いる
のがよい。このとき、プリント配線基板上に電極パッド
を設け、前記基板上の配線を介して前記電極パッドと前
記導体路を導通するのが好ましい。

【００１４】また、この第２の発明においては、前記破
砕板の長さを、破砕型圧力検知デバイスの全長の１／３
以下に設定するのが望ましい。

【００１５】これらの破砕型圧力検知デバイスにあって
は、前記導体路を、その焼成温度が破砕板の焼成温度と
ほぼ等しい導電性金属ペーストから焼成するのがよい。

【００１６】本願発明に係る圧力検知デバイス付充電型
電池は、ケース内部に正極若しくは負極の集電体と、当
該集電体と電気的に接続される出力電極とを備えた充電
型電池と破砕型圧力検知デバイスを備えた圧力検知デバ
イス付充電型電池であって、前記集電体と前記出力電極
とを、請求項１乃至８のいずれかに記載の破砕型圧力検
知デバイスを介して、電気的に接続したことを特徴とし
ている。

【００１７】また、本発明の充電型電池においては、ラ
ミネートフィルムケースが使用されたものを用いるのが
好ましい。

【００１８】本願発 に係る携帯型電子機器は、充電型
電池を備えた携帯型電子機器であって、当該充電型電池
は、上記本願発明に係る充電型電池であることを特徴と
している。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施の形態に係
る破砕型圧力検知デバイスを示す概略図であって、同図
（ａ）はその平面図、同図（ｂ）はその側面図、図２は
本発明の別な実施の形態に係る破砕型圧力検知デバイス
を示す概略図であって、同図（ａ）はその平面図、同図
（ｂ）はその断面図、同図（ｃ）はその裏面図、図３は
本発明のさらに別な実施の形態に係る破砕型圧力検知デ
バイスを示す概略的側面図、図４は本発明の一実施の形
態に係る充電型電池を示す概略図であって、同図（ａ）
はその平面図、同図（ｂ）はその正面図、同図（ｃ）は
その側面図、図５は本発明のさらに別な実施の形態に係
る破砕型圧力検知デバイスを示す概略図であって、同図
（ａ）はその平面図、同図（ｂ）はその側面図、図６は
本発明の別な実施の形態に係る充電型電池を示す概略的
正面図である。以下、各図に基づいて本願発明について
詳細に説明する。

【００２０】本願第１の発明に係る破砕型圧力検知デバ
イス１００は、図１に示すように変形応力により破砕さ
れうる破砕板１１０と、該破砕板１１０上に形成された
導体路１２０とから構成されている。破砕板１１０は、
例えば充電型電池等のケースの側面に備えられ、ケース
の側面の変形によって破損されるものである。この破砕
板１１０は、本発明においては、以下に述べるように導
体路１２０と一体に焼成可能にするために、ガラスセラ
ミックスが用いられる。

【００２１】破砕板１１０の厚さや大きさは特に制限を
受けるものではなく、検知対象物品に応じて適宜設定さ
れるものであるが、薄くすることにより、あるいは破砕
板１１０を横長方向に長く形成することによって、感度
を上げることができる。このとき、ガラスセラミックス
を用いることにより、反りの発生を抑えながら薄く作製
することが可能になり、厚さ０．３ｍｍ以下の破砕板１
１０を容易に得ることができる。

【００２２】導体路１２０は圧力検知デバイス１００の
重要な要素であって、破砕板１１０の破損に伴って導体
路１２０が破損され、導体路１２０の導通が遮断され
る。従って、該導体路１２０は、破砕板１１０の破損と
共に破損されるものでなければならない。この導体路１
２０は 例えば導電性金属ペーストを印刷した後に焼成
したり、導電性金属を蒸着することにより形成できる。
当該導電性金属としては、導体路１２０の形成時の焼成
温度が、破砕板１１０の焼成温度とほぼ等しい、銀や銅
を用いるのが好適である。なぜなら、焼成温度をほぼ同
じにすることにより、破砕板１１０と導体路１２０とを
同時に焼成でき、製造工程を簡略化できるからである。
すなわち、ガラスセラミックスの焼成温度は約１０００
℃であり、銀ペーストや銅ペーストの焼成温度とほぼ同
じ焼成温度で焼成できる。

【００２３】また、図１に示す圧力検知デバイス１００
においては、当該導体路１２０は破砕板１１０のほぼ端
から端まで直線的に形成されている。この導体路１２０
は、破砕板１１０の破損によって確実に破損される必要
があることから、破砕板１１０の少なくとも中央領域
（破損されやすい箇所）には形成される。このように破
砕板１１０の端から端まで形成しておくことにより、破
砕板１１０の破損により確実に導体路１２０が遮断され
ることになる。

【００２４】このように、本発明の圧力検知デバイス１
００によれば、ガラスセラミックスを用いて破砕板１１
０を形成しているため、焼成温度が近くて比抵抗の小さ
な銅や銀などの導電性金属を用いることが可能になる。
従って、圧力検知デバイス１００による消費電力が削減
され、検知デバイス１００を備えた充電型電池の充放電
特性を向上させることができる。しかも、破砕板１１０
と導体路１２０を一体焼成できるだけでなく、従来の圧
力検知デバイス１００に比べて破損されやすいので、感
度調整のためのスリットを設ける必要がないなど破砕板
１１０の形状を単純化できる。このため、製造工程が軽
減され、安価な導電性金属を用いることにより、製造コ
ストが削減される。さらに、破砕板１１０を薄くしても
反りが少なく、圧力検知デバイス１００の薄型化を図る
ことができ、ひいては充電型電池の薄型化にも貢献でき
るものである。

【００２５】次に図２に示す圧力検知デバイス１００に
あっては、破砕板１１０の裏面側に電極パッド１３０が
設けられている。この電極パッド１３０は、破砕板１１
０に設けられたスルーホール１１１の内面に形成された
導通部１２１を介して導体路１２０に電気的に接続され
ている。この電極パッド１３０は、導体路１２０の遮断
を検知するための保護回路と接続するためのものであ
る。電極パッド１３０は、導体路１２０と同様に導電性
金属ペーストの焼成や、金属蒸着により形成される。ま
た、電極パッド１３０の表面には金メッキが施されてい
る。

【００２６】導通部１２１は、例えば図２に示すよう
に、薄膜状に形成されており、スルーホール１１１の内
面に導電性金属ペーストを塗布して焼成することによ
り、導体路１２０や電極パッド１３０と同時に焼成でき
る。また、導電性金属ペーストをスルーホール１１１の
内部に埋め込み、スルーホール１１１内全体に導通部１
２１を形成することもできる。

【００２７】このような構造であれば、圧力検知デバイ
ス１００の設置時に導体路１２０が設けられていない面
において電気的な接続ができる。従って、導体路１２０
へのハンダ付着がなくなり、導体路１２０の抵抗増加を
防ぐことができる。この結果、例えば充電型電池等に設
けた場合に、導体路１２０による消費電力が増えること
がなく、充電型電池の充放電に及ぼす影響を少なくでき
る。また、金メッキを施すことにより、ハンダ付けが容
易且つ確実になり、接触抵抗を小さくできる。また、耐
環境性がよくなるため、充電型電池の信頼性が向上され
る。

【００２８】また、図３に示す圧力検知デバイス１００
では、導体路１２０が形成された破砕板１１０上に導体
路１２０が形成されていない第２の破砕板１１０Ａが重
ね合わせられ、導体路１２０が一対の破砕板１１０、１
１０Ａで挟み込まれたサンドイッチ構造となっている。
２枚の破砕板１１０、１１０Ａは共にガラスセラミック
スから作製されており、この場合も焼成前にガラスセラ
ミックス板上に金属ペーストを印刷して導体路１２０と
なる導電パターンを形成し、その後所定温度で焼成する
ことにより、一度の焼成工程で当該サンドイッチ構造の
圧力検知デバイス１００が得られる。

【００２９】また当該圧力検知デバイス１００では、２
枚の破砕板１１０、１１０Ａの裏面側にそれぞれ電極パ
ッド１３０が設けられ、各電極パッド１３０はスルーホ
ール１１１の内部に形成された導通部１２１により、導
体路１２０と電気的に接続されている。

【００３０】この圧力検知デバイス１００によれば、導
体路１２０全体が２枚の破砕板１１０、１１０Ａにより
挟み込まれた構造であるため、設置時に生じる不要なハ
ンダ付着を防ぐだけでなく、耐環境性に優れており、長
期間の使用や悪条件の使用環境下でも安定に動作させる
ことができる。また、表裏同じ構造となるため、設置時
における方向性を考慮することなく設置でき、作業性も
向上される。

【００３１】また、ガラスセラミックスを用いているた
め２枚の破砕板１１０、１１０Ａを薄く作製できる。こ
のため、２枚の破砕板１１０、１１０Ａを重ね合わせた
場合にも、その厚みはアルミナセラミックスを用いた場
合と変わらず、充電型電池の厚みに影響することなく信
頼性を向上できることになる。

【００３２】なお、本実施の形態においては、２枚の破
砕板１１０、１１０Ａのそれぞれの裏面側に４つの電極
パッド１３０を設けた場合について説明したが、必ずし
も、４つの電極パッド１３０を設ける必要もなく、２枚
の破砕板１１０、１１０Ａのうの一方にのみ一対の電極
パッド１３０を設けることにしてもよいのは言うまでも
ない。

【００３３】これらの圧力検知デバイス１００は、爆発
の危険性のある充電型電池など内部圧力によって変形を
生じる物品に備えられる。図４は、図１に示す圧力検知
デバイス１００を備えた充電型電池３００を示す概略図
である。充電型電池３００は電解液が封入されたケース
３１０を有しており、ケース３１０内には正極（若しく
は負極）の集電体（図示しない）が備えられている。ま
た、ケース３１０自体は、導電性を有しており、負極
（若しくは正極）を兼ねており、ラミネートフィルムケ
ースが用いられている。

【００３４】前記ラミネートフィルムケースは、プラス
チックフィルムにアルミニウム箔などの 導電性金属薄
膜が内面に貼り合わせられたラミネートフィルムから袋
状に作製される。従って、ケース３１０自体は導電性を
有しており、負極（若しくは正極）を兼ねている。この
ケース３１０の上端開口は、プラスチック材料などの絶
縁性材料からなるシール部材３４０によって密封されて
おり、内部には電解液が充填されている。シール部材３
４０には、負極となる薄板状の出力電極３２０が突設さ
れており、その端部はシール部材３４０を挿通してケー
ス内部でケース３１０（導電性金属薄膜）に電気的に接
続され、負極が外部に引き出されている。

【００３５】また、充電型電池３００には圧力検知デバ
イス１００を取り付けるための一対の導電性を有する薄
板（若しくは薄膜）状の取付部材３５０が備えられてい
る。この取付部材３５０の一方は、シール部材３４０を
挿通してその一端が集電体に電気的に接続され、残る他
端が検知圧力デバイス１００の導体路１２０に電気的に
接続されている。残る一方の取付部材３５０は、ケース
３１０の上端縁で折り曲げられ、シール部材３４０のほ
ぼ中央でシール部材３４０上面に固定された後、さらに
上方に折り曲げられ、正極となる出力電極３３０を形成
している。このとき、取付部材３５０がケース３１０と
短絡しないように折り曲げられる。

【００３６】圧力検知デバイス１００は、取付部材３５
０によってケース３１０に取り付られているが、ケース
３１０の変化を破砕板１１０に確実に伝える必要があ
り、接着剤等を用いて破砕板１１０の裏面をケース３１
０の表面に固定するのが好ましい。

【００３７】この充電型電池３００において、過充電等
により電解液の分解が進み内圧が高まりケース３１０が
外側に膨らむと破砕板１１０に変形応力が加わる。さら
に変形応力が加わると、その変形応力に耐えきれなり破
砕板１１０が破損される。すると導体路１２０が破壊さ
れ、集電体と出力電極３３０（正極）との間の導通が遮
断され、充電がストップする。こうして充電型電池３０
０の爆発を予防できる。

【００３８】特にラミネートフィルムケースを用いた充
電型電池３００にあっては、厚みが非常に薄いもの（数
ｍｍ程度厚）であり、圧力検知デバイス１００の厚みが
及ぼす影響は大きなものとなる。従って、従来のように
厚みのある圧力検知デバイスを使用した場合には、ラミ
ネートフィルムケースの特徴が失われる恐れがある。こ
の点、本発明の圧力検知デバイス１００をラミネートフ
ィルムケースを用いた充電型電池３００に適用すること
により、本発明の効果をより一層発揮できる。

【００３９】次に、図５に示す圧力検知デバイス２００
は、本願第２の発明に係る圧力検知デバイスを示すもの
であって、変形応力により破砕されうる破砕板１１０
と、該破砕板１１０上に形成された導体路１２０と、前
記破砕板１１０を両持ち状に保持する一対の保持部２１
０とを具備している。

【００４０】前記破砕板１１０はガラスセラミックスか
ら作製されており、図１乃至図３に示す圧力検知デバイ
ス１００の両端部を保持部２１０で両持ち状に保持した
構造となっている。この圧力検知デバイス２００では、
保持部２１０を介して物品の変形が破砕板１１０に伝え
られるため、小さな変形によっても破砕板１１０に大き
な変形応力が加わり、容易に破砕板１１０が破損される
ことになる。このため、上記第１の発明に係る圧力検知
デバイス１００に比べて感度が向上し、同じ感度であれ
ば破砕板１１０を短くできる。なお、破砕板１１０及び
導体路１２０については全く同じ構成のものを用いるこ
とができるため、ここでは詳細な説明は省略する。

【００４１】保持部２１０は物品の変形をそのまま破砕
板１１０に伝達できるものでなければならず、その材質
として剛性が高いものが好ましく用いられる。圧力検知
デバイス２００を薄型化する観点からは、例えばプラス
チック板やアルミナセラミックス板、ガラスセラミック
ス板、プリント配線基板などの薄板状のものが好適であ
る。また、導体路１２０や設置される物品との絶縁を担
保するために絶縁性材料を用いるのが望ましい。特に、
導体路１２０と保護回路を容易に電気的に接続する観点
からは、プリント配線基板が望ましく用いられる。

【００４２】このプリント配線基板からなる各保持部２
１０上には、１個の電極パッド２３０及び該電極パッド
２３０と電気的に接続された回路パターン２２０が設け
られている。また、該回路パターン２２０には図示はし
ないが、導体路１２０と接続される接続パッドが設けら
れている。この回路パターン２２０は、プリント配線基
板上に形成された導電性金属薄膜をエッチングして、簡
単に得られる。

【００４３】保持部２１０の大きさや厚さは特に制限さ
れるものではないが、小型化を図る観点からできるだけ
小さく、薄いものが好ましく用いられる。また、一対の
保持部２１０の間隔を長くすればするほど感度が向上す
るが、その一方で破損されやすくなるため、その間隔は
要求される感度と信頼性に応じて適宜任意に設定され
る。

【００４４】破砕板１１０はその両端を一対の保持部２
１０に保持され、破砕板１１０を浮かせるようにして圧
力検知デバイス２００が構成される。また、導体路１２
０の両端部がそれぞれ保持部２１０上の接続パッドに電
気的に接続される。このとき、破砕板１１０を保持させ
る方法としても数々挙げられるが、例えば、ハンダ付け
や抵抗溶接、超音波溶接あるいはレーザ溶接などの方法
により、導体路１２０と接続パッドを接合して、保持部
２１０に破砕板１１０を保持させることができる。

【００４５】このような構成を採用することにより、破
砕板１１０の長さを短くし、コストの高いセラミックス
部分を少なくすることができる。この結果、圧力検知デ
バイス２００の製造コストを削減できる。また、破砕板
１ ０の長さを、圧力検知デバイス２００の全長の１／
３以下にすることにより、落下や衝撃に強く、しかも小
さな変位でも破砕せず、所望する変位で作動する圧力検
知デバイス２００を得ることができる。

【００４６】もちろん、図２に示すように裏面側に電極
パッド１３０を形成した破砕板１１０や、図３に示すよ
うに２枚の破砕板１１０で導体路１２０を挟み込んだも
のを用いることができるのは言うまでもない。

【００４７】当該圧力検知デバイス２００も、図６に示
すように充電型電池３００等に設置されるが、当該充電
型電池３００においては、取付部材３５０は保持部２１
０上に形成された電極パッド２３０に電気的に接続され
る。このような構成によれば、取付部材３５０の厚み
は、破砕板１１０及び導体路１２０の厚みとほぼ同じか
それよりも薄くなる。従って、結果的に保持部２１０を
用いない場合とほぼ同様な厚さに圧力検知デバイス２０
０を構成でき、厚みを増すことなく感度を向上させるこ
とができる。

【００４８】以上述べたように本発明に係る破砕型圧力
検知デバイス１００，２００によれば、破砕板１１０が
ガラスセラミックスで作製されているため、導体路１２
０を破砕板１１０と共に一体に焼成させることができ、
しかも、比較的安価な銀や銅などからなる導電性金属ペ
ーストを用いることができる。この結果、圧力検知デバ
イス１００，２００を安価に提供できる。

【００４９】また、ガラスセラミックスから作製してい
るため、薄型でも反りの少ない破砕板１１０を得ること
ができる。このため薄型の圧力検知デバイス１００，２
００とすることができ、例えば、Ｌｉ−ポリマー電池や
Ｌｉ−イオン電池などの薄型化された充電型電池３００
に応用することにより、安全でより一層薄型の充電型電
池３００を安価に提供できる。

【００５０】特に、ラミネートフィルムケースを用いた
充電型電池３００ではその厚みも薄いので、前記圧力検
知デバイス１００，２００による影響を極力小さくする
ことが可能になり、本発明の効果がより一層発揮され
る。

【００５１】さらに、本願第２の発明のように、破砕板
１１０を例えばプリント配線基板のような薄板状の保持
部２１０により両持ち状に保持させることにより、高価
なセラミックスの使用量を減らして、より安価にしかも
感度のよい圧力検知デバイス２００を提供できる。

【００５２】また、このように破砕板１１０を両持ち状
に保持させることにより、破砕板１１０を長くして感度
を向上させたり、その一方で、破砕板１１０を短くして
小さな変位では破損されず、落下強度や衝撃に強い圧力
検知デバイス２００を容易に作製できるなど、設計の自
由度が飛躍的に向上される。また、この結果、感度がよ
く信頼性の高い圧力検知デバイス２００を安価に提供で
きる。

【００５３】このような破砕型圧力検知デバイス１０
０，２００を備えた充電型電池３００は、種々の用途に
用いることが可能であり、例えば携帯電話、持ち運び可
能なパーソナルコンピュータなどを始めとする各種携帯
可能な電子機器に用いることができる。

【００５４】本発明に係る破砕型圧力検知デバイス１０
０，２００は、充電型電池３００に用いることにより事
前に充放電回路を遮断してその爆発を防止できるもので
はあるが、その使用用途は爆発防止に限定されるもので
はない。すなわち、破砕板の破損による導体路の導通遮
断を検知することにより圧力センサーとして、あるいは
物品の変形を検知できる変形検知センサーとしても使用
可能なものである。

【００５５】

【発明の効果】本願第１の発明に係る破砕型圧力検知デ
バイスは、変形応力により破砕されうる破砕板上に導体
路が形成された破砕型圧力検知デバイスであって、前記
破砕板はガラスセラミックス製であることを特徴として
いるので、反りが少なく破砕板を薄く作製できる。この
ため、圧力検知デバイスの薄型化を図ることができる。
また、後述するように、比較的安価な銀や銅などの比抵
抗の小さな導電性金属ペーストを用いて、ガラスセラミ
ックスの焼成温度とほぼ同じ焼成温度で同時に焼成する
ことができる。さらに、ガラスセラミックス自体の強度
が低いため、アルミナセラミックスを用いたようにスリ
ットなどを施す必要がなくなり、破砕板の大きさにより
感度が概ね決定され、感度調整も容易に行なえる。

【００５６】また、前記破砕板の導体路が形成された反
対面に電極パッドを設け、当該破砕板に開設したスルー
ホール内に形成された導通部を介して、前記導体路と前
記電極部を導通することにより、導体路が形成された反
対面にて保護回路との接続が行なえる。この結果、不要
なハンダ付着による導体路の抵抗増加を防ぐことがで
き、性能低下を引き起こすことなく設置作業ができる。

【００５７】さらに、前記導体路が形成された破砕板上
に、別な破砕板を重ね合わせることにより、導体路の劣
化を防ぐことができ、長期間に渡る使用や劣悪環境下に
おける性能低下を防げる。また、破砕板を薄く作製でき
るため、このように破砕板を重ね合わせたとしても、ア
ルミナセラミックスを用いた破砕板とほぼ同様な厚みに
作製でき、充電型電池の厚みを増すことなく、安全性や
信頼性を向上できる。

【００５８】本願第２の発明に係る破砕型圧力検知デバ
イスは、変形応力により破砕されうる破砕板と、当該破
砕板上に形成された導体路と、前記破砕板を両持ち状に
保持する一対の保持部とを具備する破砕型圧力検知デバ
イスであって、前記破砕板はガラスセラミック製である
ことを特徴としているので、破砕板を薄くできる。ま
た、破砕板は両持ち状に保持されるため、より一層感度
の向上が図れる。この結果、アルミナセラミックスを用
いた場合よりも薄型化され、しかも保持部を持たない場
合と比べて厚みを増すことなく、感度を向上できる。ま
た、上記第１の発明と同様に、破砕板と導体路を一度の
焼成で得ることができるだけでなく、ひいては破砕板を
短くできるため用いるセラミックス量が少なくなり、製
造コストの削減に大きく貢献するものである。

【００５９】このとき、保持部として、例えばプリント
配線基板やガラスセラミックス板、アルミナセラミック
ス板などの薄板状物を用いることにより、薄型の圧力検
知デバイスを構成できる。また、保持部にプリント配線
基板を用いることにより、基板上の回路パターンを利用
して、導体路との電気的な接続や保護回路との電気的な
接続を容易に行なえる。

【００６０】また、破砕板の長さを、破砕型圧力検知デ
バイスの全長の１／３以下に設定することにより、落下
や衝撃に強く、しかも小さな変位では破砕せず、所望す
る変位で作動する圧力検知デバイスを得ることもでき
る。

【００６１】このように、上記本発明の破砕型圧力検知
デバイスにおいては、ガラスセラミックスから破砕板を
形成しているため、導体路をその焼成温度が破砕板の焼
成温度とほぼ等しい導電性金属ペーストから焼成形成す
ることが可能であり、この結果、製造工程が簡略化さ
れ、比抵抗が小さくしかも安価な銀や銅を使用でき、信
頼性の高い高感度な圧力検知デバイスと安価に提供でき
る。

【００６２】これらの破砕型圧力検知デバイスは、例え
ば充電型電池に適用することにより、安全性が高く、よ
り一層薄型化され、さらには信頼性の高い充電型電池を
安価に提供できるなどの種々の効果を発揮できるもので
あり、ひいては、これらの圧力検知デバイスを備えた充
電型電池を、各種携帯型電子機器に応用することによ
り、携帯型電子機器の小型化、低廉化に大きく寄与でき
る。

【００６３】特に、ラミネートフィルムケースが用いら
れた充電型電池ではその厚みが薄く、当該充電型電池に
適用すれば、圧力検知デバイスによる影響を極力小さく
することが可能になり、本発明の効果がより一層発揮さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る破砕型圧力検知デ
バイスを示す概略図であって、同図（ａ）はその平面
図、同図（ｂ）はその側面図である。

【図２】本発明の別な実施の形態に係る破砕型圧力検知
デバイスを示す概略図であって、同図（ａ）はその平面
図、同図（ｂ）はその断面図、同図（ｃ）はその裏面図
である。

【図３】本発明のさらに別な実施の形態に係る破砕型圧
力検知デバイスを示す概略的側面図である。

【図４】本発明の一実施の形態に係る充電型電池を示す
概略図であって、同図（ａ）はその平面図、同図（ｂ）
はその正面図、同図（ｃ）はその側面図である。

【図５】本発明のさらに別な実施の形態に係る破砕型圧
力検知デバイスを示す概略図であって、同図（ａ）はそ
の平面図、同図（ｂ）はその側面図である。

【図６】本発明の別な実施の形態に係る充電型電池を示
す概略的正面図である。

【図７】従来例である破砕型圧力検知デバイスを示す概
略図であって、同図（ａ）はその平面図、同図（ｂ）は
その側面図である。

【符号の説明】

１００ 破砕型圧力検知デバイス １１０ 破砕板 １１０ スルーホール １２０ 導体路 １２１ 導通部 １３０ 電極パッド ２００ 破砕型圧力検知デバイス ２１０ 保持部 ２２０ 回路パターン ３００ 充電型電池 ３１０ ケース ３２０ 出力電極（負極） ３３０ 出力電極（正極） ３４０ シール部材 ３５０ 取付部材

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F055 AA11 BB20 CC11 DD07 DD09 EE39 FF21 FF31 GG11 5H011 AA09 EE04 HH13 KK01 5H022 AA00 BB27 CC02 CC10 5H030 AA06 AA09 AS11 FF32

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変形応力により破砕されうる破砕板上に
   導体路が形成された破砕型圧力検知デバイスにおいて、 前記破砕板はガラスセラミックス製であることを特徴と
   する破砕型圧力検知デバイス。
2. 【請求項２】 前記破砕板の導体路が形成された反対面
   に電極パッドを備え、当該破砕板に開設されたスルーホ
   ール内に形成された導通部を介して、前記導体路と前記
   電極部が導通されたことを特徴とする請求項１記載の破
   砕型圧力検知デバイス。
3. 【請求項３】 前記導体路が形成された破砕板上に、別
   な破砕板が重ね合わせられたことを特徴とする請求項１
   又は２記載の破砕型圧力検知デバイス。
4. 【請求項４】 変形応力により破砕されうる破砕板と、
   当該破砕板上に形成された導体路と、前記破砕板を両持
   ち状に保持する一対の保持部とを具備する破砕型圧力検
   知デバイスにおいて、 前記破砕板はガラスセラミック製であることを特徴とす
   る破砕型圧力検知デバイス。
5. 【請求項５】 前記保持部は、プリント配線基板やガラ
   スセラミックス板、アルミナセラミックス板などの薄板
   状物であることを特徴とする請求項４記載の破砕型圧力
   検知デバイス。
6. 【請求項６】 保持部であるプリント配線基板上に電極
   パッドを備え、前記基板上の配線を介して前記電極パッ
   ドと前記導体路が導通されたことを特徴とする請求項５
   記載の破砕型圧力検知デバイス。
7. 【請求項７】 前記破砕板の長さは、破砕型圧力検知デ
   バイスの全長の１／３以下であることを特徴とする請求
   項４、５又は６記載の破砕型圧力検知デバイス。
8. 【請求項８】 前記導体路は、その焼成温度が破砕板の
   焼成温度とほぼ等しい導電性金属ペーストから焼成され
   たことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は
   ７記載の破砕型圧力検知デバイス。
9. 【請求項９】 ケース内部に正極若しくは負極の集電体
   と、当該集電体と電気的に接続される出力電極とを備え
   た充電型電池と破砕型圧力検知デバイスを備えた圧力検
   知デバイス付充電型電池において、 前記集電体と前記出力電極とを、請求項１乃至８のいず
   れかに記載の破砕型圧力検知デバイスを介して、電気的
   に接続したことを特徴とする圧力検知デバイス付充電型
   電池。
10. 【請求項１０】 前記ケースは、ラミネートフィルムケ
    ースであることを特徴とする請求項９記載の圧力検知デ
    バイス付充電型電池。
11. 【請求項１１】 充電型電池を備えた携帯型電子機器に
    おいて、 当該充電型電池は、請求項９又は１０記載の充電型電池
    であることを特徴とする携帯型電子機器。