JP2002527861A - 導電性ポリマーｐｔｃバッテリー保護デバイス及びその製造方法 - Google Patents

導電性ポリマーｐｔｃバッテリー保護デバイス及びその製造方法

Info

Publication number
JP2002527861A
JP2002527861A JP2000575178A JP2000575178A JP2002527861A JP 2002527861 A JP2002527861 A JP 2002527861A JP 2000575178 A JP2000575178 A JP 2000575178A JP 2000575178 A JP2000575178 A JP 2000575178A JP 2002527861 A JP2002527861 A JP 2002527861A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
electrode
contact sheet
lower electrode
contact
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000575178A
Other languages
English (en)
Inventor
ディー．ホッジ スティーブン
ビー．バレット アンドルー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bourns Inc
Original Assignee
Bourns Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bourns Inc filed Critical Bourns Inc
Publication of JP2002527861A publication Critical patent/JP2002527861A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4235—Safety or regulating additives or arrangements in electrodes, separators or electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/581—Devices or arrangements for the interruption of current in response to temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/10—Temperature sensitive devices
    • H01M2200/106—PTC
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)
  • Fuses (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 バッテリー保護デバイスは、導電性ポリマーＰＴＣ層（１２）の上部面に積層された上部ホイル電極（５６）、及びポリマーＰＴＣ層の下部面に積層された下部ホイル電極（５８）を有する。下部電極の分離された部分を下部電極（５８）に環状分離ギャップ（２０）を造ることによって形成する。第一バイア（２７）を、上部電極、ＰＴＣ層、及び下部電極の分離された部分を通して形成する。第一バイア（２７）の直径を、分離された電極部分の直径よりも小さくし、それで分離された電極部分の環状領域を開口と分離ギャップとの間に残すようにする。第一バイアの内壁面及び環状の電極領域を導電性金属被覆層（３２Ａ）でめっきし、これは、第一バイアの金属被覆される面によって、上部電極（５６）と導電接続される第一接触シート（３６）を形成する。第一接触要素（５２）を第一接触シート（３６）に固定させる。下部電極の、分離された部分から離間させた領域を金属めっきする。第二バイア（３８）を、上部電極（５６）、ＰＴＣ層（１２）、及び下部電極の金属めっきされた領域を通して形成し、第二バイアは、金属めっきされた領域内にある開口を有する。第二バイア（３８）の直径を、金属めっきされた領域の直径よりも小さくし、それで第二接触シート（４０）を金属めっきされた領域内の第二バイアの開口のまわりに画定するようにし、第二接触シート（４０）に第二接触要素（５４）を第二環状接触シートに固定させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （技術分野） 本発明は、広くは、一般的に「ＰＴＣ」デバイスと呼ばれる抵抗のポジティブ
温度係数を示すエレクトロニック部材又はデバイスに関する。一層詳細には、本
発明は、特にバッテリーを過度のチャージング電流又はドレイニング電流から保
護するために形成したポリマーＰＴＣデバイスに関する。
【０００２】 （従来技術） ポリマー材料の層を上部金属ホイル層と下部金属ホイル層との間に積層させて
なる積層されたポリマーエレクトロニック部材は、当分野で良く知られている。
例えば、米国特許第４，４２６，６３３号−Ｔａｙｌｏｒ；同第５，０８９，８
０１号−Ｃｈａｎ等；同第４，９３７，５５１号−Ｐｌａｓｋｏ；同第４，７８
７，１３５号−ナガホリ；同第５，８０２，７０７号−Ｈｏｇｇｅ等；及び国際
公表第ＷＯ９７／０６６６０号を参照。そのようなデバイスでは、ホイル層は、
電気的接触又はリード線が結合される電極を形成するのが典型的である。
【０００３】 ポリマーエレクトロニック部材は、ますます普及してきており、それの類は、
ＰＴＣ特性を示すポリマーを採用するものである。ポリマーＰＴＣ部材について
の特別の用途は、バッテリー保護デバイスにある。そのようなデバイスでは、過
度のチャージング電流又はドレイニング電流は、ポリマーＰＴＣ材料の温度を「
スイッチング温度」よりも高く上昇さる。「スイッチング温度」において、ポリ
マーＰＴＣ材料の抵抗は鋭く上昇し、それで電流の流れを抑制し、それによりポ
リマーを損傷から保護するようにする。
【０００４】 エレクトロニック装置のタイプの内の多くは、ＡＡ又はＡＡＡタイプの乾電池
によって作動される。そのような電池によって使用するために特定的に形成され
るバッテリー保護デバイスを提供するのが有利であろう。詳細には、そのような
デバイスは、電池を装置内に効率的に納めさせ、バッテリー端子用の溶接可能な
接点を提供しよう。
【０００５】 （発明の概要） 本発明は、広くは、上部金属ホイル電極と下部金属ホイル電極との間に積層さ
れた導電性ポリマーＰＴＣ材料の層；上部電極と電気的に接触し、他方下部電極
と電気的に分離された第一接触要素；並びに第一接触要素と実質的に同じ平面に
あり、下部電極と直接機械的及び電気的に接触する第二接触要素を含むバッテリ
ーを保護するためのデバイスである。一層詳細には、第一接触要素は、ポリマー
層並びに上部及び下部電極を通して形成される通し孔又はバイアを通してもたら
される導電性通路によって上部電極に電気的に接続される。
【０００６】 特定の好適な実施態様では、上部電極を導電性ポリマーＰＴＣ層の上部面に積
層し、かつ下部電極を導電性ポリマーＰＴＣ層の下部面に積層する。下部電極の
分離される部分を、下部電極のあらかじめ画定した環状部分を取り去り、それに
より分離される部分を下部電極の残りと分離する環状分離ギャップを作ることに
よって形成する。第一バイアを、上部電極、ポリマーＰＴＣ層、及び下部電極の
分離される部分を通して形成し、第一バイアは、環状分離ギャップで同軸に囲ま
れる開口を有する。第一バイアの直径を、下部電極の分離される部分の内直径よ
りも小さくし、それで分離される電極部分の環状領域を開口と環状分離ギャップ
との間に残すようにする。第一バイアの内壁面及び環状の分離される電極領域を
導電性金属被覆層でめっきする。金属被覆層は、環状の分離される電極領域上に
第一環状接触シートを形成し、これを第一バイアの金属被覆される面によって、
上部電極と導電接続する。第一接触要素を第一環状接触シートに導電結合させる
。
【０００７】 分離される部分から離間させた下部電極のあらかじめ画定された円形部を導電
性金属被覆層でめっきする。第二バイアを、第一バイアから離間させて、上部電
極、ポリマーＰＴＣ層、及び下部電極の金属めっきされた円形部を通して形成し
、第二バイアは、金属めっきされた円形部内にある開口を有する。第二バイアの
直径を、金属めっきされた円形部の直径よりも小さくし、それで第二環状接触シ
ートを金属めっきされた円形部内の第二バイアの開口のまわりに画定する。第二
接触要素を第二環状接触シートに導電結合させる。
【０００８】 第一接触要素及び第二接触要素を、典型的なＡＡ又はＡＡＡバッテリー電池の
正の及び／又は負の端子との電気的接触を確立する寸法に作る。その上に、接触
要素の材料及び形状は、バッテリー端子を接触要素面に溶接するのを可能にする
。
【０００９】 本発明は、上部電極と下部電極との間にポリマーＰＴＣ層を通して通常のチャ
ージング電流又はドレイニング電流における導電性通路を設置する。ポリマーＰ
ＴＣ層は、そのような電流において、ポリマーＰＴＣ層の電流発生熱がそれをそ
れのスイッチング温度に達しさせる程でないので、相対的に低い抵抗を示す。電
流発生熱は、過度のチャージング電流又はドレイニング電流に応答して、ポリマ
ーＰＴＣ層をそれのスイッチング温度を越えて上昇させる。スイッチング温度に
おいて、それの抵抗は突然に３又はそれ以上のオーダーの大きさの増大を受け、
それによりバッテリーを通る電流の流れを相当に低減させ、それでバッテリーを
過電流状態から保護するようにする。電流の流れを低減させる結果、ポリマーＰ
ＴＣ層の温度をスイッチング温度よりも低く下げる時に、ポリマーＰＴＣ層の抵
抗はそれの正常の低い値に戻り、それによりバッテリーの正常のチャージング又
はドレイニングを可能にする。
【００１０】 （好ましい具体例の説明） 今図面を参照すると、図１〜９は、本発明の好適な実施態様に従うバッテリー
保護デバイスを加工する方法を例示する。初めに図１を参照すると、積層体１０
を、導電性ポリマーＰＴＣ材料１２を上部ホイル層１４と下部ホイル層１６との
間にサンドイッチ状にはさむことから形成する。ポリマー層１２は、高密度ポリ
エチレン（ＨＤＰＥ）の中に、ＰＴＣ挙動を含む所望する作業特性を生じる量の
カーボンブラックを混入したもののような任意の適した導電性ポリマー組成物で
造ってよい。例えば、国際公表第ＷＯ９７／０６６６０号及び米国特許第５，８
０２，７０７号（共に主題の発明の譲受人に譲渡された）を参照（これらの開示
を完全に本明細書中に援用する）。ホイル層１４、１６は、ニッケル又はニッケ
ルめっきされた銅であるのが好ましく、接着を改良するためにモジュール化表面
をポリマー層１２に接触させるが、これらのことは当分野で良く知られている。
積層体１０を形成する方法は、上述した国際公表第ＷＯ９７／０６６６０号及び
米国特許第５，８０２，７０７号に開示されている。積層体１０は、有利には、
一辺がおよそ１０ｃｍ又は更にそれ以上の正方形シート（図４Ａ、７Ａ）の中に
形成し得る。
【００１１】 積層体１０の上部ホイル層１４及び下部ホイル層１６を、標準のフォトレジス
ト及びエッチング方法を使用して型押しして、図４Ａ及び７Ａに示す通りの離散
した領域１８であって、それらの各々は個々のデバイスを画定するものの配置を
描く。後に続く記述は、領域１８の内の単一の領域について言及することにし、
領域１８のすべては同じ時に同じ加工プロセス工程を受けることを理解すること
。
【００１２】 領域１８を描くのと同時に、フォトレジスト及びエッチング技術を採用して下
部ホイル層１６のあらかじめ画定した環状部分を取り去ることによってポリマー
ＰＴＣ層１２の下部面上に環状分離ギャップ２０を造る（図２）。環状分離ギャ
ップ２０は、下部ホイル層１６の分離された部分２１を形成する第一円形部を囲
みかつ分離する。次に、図３に示す通りに、上部絶縁層２２を上部ホイル層１４
に適用し、下部絶縁層２４を下部ホイル層１６に適用する。絶縁層２２、２４は
、熱硬化性ガラスグレーズ又はポリマー材料にするのが好ましく、これらを典型
的にはそれぞれのホイル層にスクリーン印刷し、次いで硬化させてよい。上部絶
縁層２４を、上部ホイル層１４の円形部２５を暴露させたままにしておくように
型押しする。上部ホイル層１４の暴露された円形部２５を下部ホイル層１６の分
離された部分２１と同軸に一直線に合わせる。下部絶縁層２４を、ポリマー層１
２の下部面の環状分離ギャップ２０、かつまた下部ホイル層１６の分離された部
分２１の周辺環状部分も覆うように型押しする。こうして、下部ホイル層１６の
分離された部分２１の主要な中央部分を暴露させたままにしておく。また、下部
ホイル層１６の第二円形部２６を、第一円形部２１から離間させて、下部絶縁層
２４によって暴露させたままにしておく。絶縁層２２、２４は、接触要素（下記
に記載する通り）を取り付ける場所の外は、デバイスの両方の側面上に絶縁面を
もたらす。
【００１３】 図４Ａ及び４Ｂは、上部ホイル層１４の暴露される円形部２５、ポリマー層１
２、及び下部ホイル層１６の分離された部分２１を通して形成する第一通し孔又
はバイア２７を形成し、それにより円形開口を下部ホイル層１６の分離された部
分２１内に画定することを例示する。第一バイア２７は、ドリルで孔を開けるこ
とによって形成するのが好ましいが、また押し抜くことによって形成してもよい
。図４Ｂで最も良く分かる通りに、第一バイア２７の直径を下部ホイル層１６の
分離された部分２１の直径よりも小さくし、それでホイル材料の第一環状下部カ
ラー２８を下部ホイル層１６の分離された部分２１内の第一バイア２７の下部開
口の回りに残すようにする。同様に、第一バイア２７の直径を上部ホイル層１４
の暴露された円形部２５の直径よりも小さくし、それで暴露されたホイルの環状
上部カラー２９を上部ホイル層１４の暴露された円形部２５内の第一バイア２７
の上部開口の回りに残すようにする。それでも、第一バイア２７の直径は、下記
に記載する通りに、バッテリー端子（図示せず）を接触要素に溶接して接触要素
を第一バイア２７の下部開口の上に取り付けるための溶接用プローブヘッドを収
容する程に大きく（例えば、約５ｍｍ）すべきである。
【００１４】 次に、図５に示す通りに、第一金属被覆層、好ましくは電気めっきされた銅又
はニッケルの第一金属被覆層は、第一バイア２７の内壁表面上、第一環状下部ホ
イルカラー２８上、及び上部環状ホイルカラー２９上に形成する第一部分３０Ａ
を含む。第一金属被覆層は、また、下部ホイル層１６の第二の円形の暴露された
部分２６上に形成する第二部分３０Ｂも含む。第一金属被覆層の第一部分３０Ａ
は、上部ホイル層１４と下部ホイル層１６から環状分離ギャップ２０によって分
離される第一下部環状ホイルカラー２８との間の物理的及び電気的接触を確立す
る。
【００１５】 次いで、第二金属被覆層を図６に示す通りに形成する。第二金属被覆層は、は
んだであるのが好ましくかつ任意の適した方法によって適用することができ、下
記の２つの部分を有する：第一金属被覆層３０の第一部分３０Ａに沿いかつその
上にある第一部分３２Ａ、及び下部ホイル層１６の第二の円形のホイル部２６を
覆う第一金属被覆層の第二部分３０Ｂの上に適用する第二部分３２Ｂ。第二金属
被覆層３２Ａ、３２Ｂがはんだのものならば、それは、ポリマー材料に良く接着
しないであろう。これより、第一金属被覆層３０Ａ、３０Ｂは、媒体であって、
それにより第二金属被覆層の合わさる部分３２Ａが第一バイア２７の内壁表面に
接着することができるものになる。
【００１６】 第一及び第二金属被覆層が、上部ホイル層１４の上部環状ホイルカラー２９と
下部ホイル層１６の第一下部環状ホイルカラー２８との間の電気的導電性通路と
なることが分かるものと思う。金属めっきされた第一下部環状カラーは、こうし
て上部ホイル層１４に電気的に接続され、他方、下部ホイル層１６から環状分離
ギャップ２０によって分離される第一下部環状シート３６を画定する。
【００１７】 図７Ａ及び７Ｂは、上部ホイル層１４中の上部開口から第一及び第二金属被覆
層のそれぞれの第二部分３０Ｂ、３２Ｂが上に置かれている下部ホイル層１６の
第二円形部２６中の下部開口まで積層体１０を通る第二通し孔又はバイア３８を
形成する工程を例示する。第二バイア３８は、第一バイア２７のように、ドリル
で孔を開けることによって形成するのが好ましいが、また押し抜くことによって
形成してもよい。第二バイア３８の直径を第二円形部２６の直径よりも小さくし
、それで第二環状接触シート４０を、第二バイア３８の下部開口を囲む金属被覆
された円形ホイル部２６の環状残部によって画定するようにする。また、第二バ
イア３８は、第一バイア２７のように、下記に記載する通りに、バッテリー端子
（図示せず）を第二バイア３８の下部開口の上に取り付ける接触要素に溶接する
ための溶接用プローブヘッドを収容する程に大きな直径（例えば、約５ｍｍ）を
有しなければならない。
【００１８】 図９及び１０は、第一及び第二ディスク形状の導電性接触要素５２、５４を、
それぞれ第一及び第二導電性シート３６、４０に固定し、それにより第一及び第
二バイア２７、３８の下部開口をそれぞれ覆った後の完成バッテリー保護デバイ
ス５０を示す。接触要素５２、５４の取り付けは、第一及び第二導電性シート３
６、４０を形成する第二金属被覆層のはんだのリフローイングによって行うのが
好ましい。接触要素５２、５４は、ニッケル、又はニッケルめっきされた銅、又
ははんだ接合部によって取り付けることができるその他のある耐久性のある導電
性金属で造るのが好ましい。
【００１９】 接触要素５２、５４を取り付けた後に、個々のデバイスをシート１０から鋸引
きのような在来の方法によって個別化する。図９及び１０に示す通りに、各々の
個々のバッテリー保護デバイス５０において、上部ホイル層は、上部電極５６を
層状の導電性ポリマーＰＴＣ要素１２の上部面上にもたらし、下部ホイル層は、
下部電極５８をＰＴＣ要素１２の下部面上にもたらす。第一接触要素５２は、第
一環状シート３６並びに第一バイア２７を通る第一及び第二金属被覆層のそれぞ
れの第一部分３０Ａ、３２Ａによって上部電極５６に電気的に接続される。しか
し、第一接触要素５２は、下部電極５８から分離ギャップ２０によって分離され
る。第二接触要素５４は、第二環状導電性シート４０によって下部電極に電気的
に接続される。
【００２０】 第一及び第二接触要素５２、５４は、典型的な小型の単一セルバッテリー（例
えば、ＡＡ又はＡＡＡ電池）の端子を、上述した通りにバイア２７、３８を通し
て装入した溶接用プローブヘッドによって第一及び第二接触要素５２、５４に直
接溶接することができるように形成する。その上に、デバイス５０の全体にわた
る寸法は、バッテリーを最も小さい実用的なスペースに収容するように選ぶ。例
えば、ＡＡＡ電池２個を収容するように形成したデバイス５０は、長さ約２０ｍ
ｍ及び幅約１０ｍｍを有することになろう。
【００２１】 本発明の好適な実施態様を上に記載したが、いくつもの変更及び変更態様が、
当業者に思いつくかもしれない。そのような変更及び変更態様は、特許請求の範
囲に記載する通りの発明の精神及び範囲内にあると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の好適な実施態様に従うバッテリー保護デバイスを加工する方法におけ
る初めの第一の主工程を示す、上部ホイル層と下部ホイル層との間に導電性ポリ
マーＰＴＣ層を含む積層体の一部の断面図である。
【図２】 本発明の好適な実施態様に従うバッテリー保護デバイスを加工する方法におけ
る初めの第二の主工程を示す、上部ホイル層と下部ホイル層との間に導電性ポリ
マーＰＴＣ層を含む積層体の一部の断面図である。
【図３】 本発明の好適な実施態様に従うバッテリー保護デバイスを加工する方法におけ
る初めの第三の主工程を示す、上部ホイル層と下部ホイル層との間に導電性ポリ
マーＰＴＣ層を含む積層体の一部の断面図である。
【図４Ａ】 加工方法における第四の主工程を完了した後の積層体の平面図である。
【図４Ｂ】 図４Ａの４Ｂ−４Ｂ線についての断面図である。
【図５】 図１〜３の断面図と同様の、加工方法における第五の主工程を示す断面図であ
る。
【図６】 図１〜３の断面図と同様の、加工方法における第六の主工程を示す断面図であ
る。
【図７Ａ】 図４Ａの平面図と同様の、加工方法における第七の主工程の後の積層体を示す
平面図である。
【図７Ｂ】 図７Ａの７Ｂ−７Ｂ線についての断面図である。
【図８】 図７Ｂの８−８線についての平面図である。
【図９】 本発明の好適な実施態様に従う完成されたバッテリー保護デバイスの断面図で
ある。
【図１０】 図９のバッテリー保護デバイスの透視図である。
【符号の説明】
１０ 積層体 １２ 導電性ポリマーＰＴＣ材料 １４ 上部ホイル層 １６ 下部ホイル層 １８ 離散した領域 ２０ 環状分離ギャップ ２１ 分離された部分 ２２ 上部絶縁層 ２４ 下部絶縁層 ２５ 円形部 ２６ 第二円形部 ２７ 第一バイア ２８ 第一環状下部カラー ２９ 上部環状カラー ３０Ａ、３２Ａ 第一部分 ３０Ｂ、３２Ｂ 第二部分 ３６ 第一環状接触シート ３８ 第二バイア ４０ 第二環状接触シート ５０ 完成バッテリー保護デバイス ５２ 第一接触要素 ５４ 第二接触要素 ５６ 上部電極 ５８ 下部電極
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年１０月２日（２０００．１０．２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１０】 バイアを形成する工程が、第一バイアを形成する工程を含
み、金属被覆層された層を形成する工程の後に、第二バイアを上部ホイル層、導
電性ポリマーＰＴＣ層、及び第二金属被覆部分を通して形成する工程を続け、そ
れにより第二接触シートを第二バイアの回りの第二金属被覆層部分の環状部分に
よって画定する請求項９の方法。
【手続補正書】
【提出日】平成１３年５月２４日（２００１．５．２４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】 （好ましい具体例の説明） 今図面を参照すると、図１〜９は、本発明の好適な実施態様に従うバッテリー
保護デバイスを加工する方法を例示する。初めに図１を参照すると、積層体１０
を、導電性ポリマーＰＴＣ材料１２を上部ホイル層１４と下部ホイル層１６との
間にサンドイッチ状にはさむことから形成する。ポリマー層１２は、高密度ポリ
エチレン（ＨＤＰＥ）の中に、ＰＴＣ挙動を含む所望する作業特性を生じる量の
カーボンブラックを混入したもののような任意の適した導電性ポリマー組成物で
造ってよい。例えば、国際公表第ＷＯ９７／０６６６０号及び米国特許第５，８
０２，７０７号（共に主題の発明の譲受人に譲渡された）を参照（これらの開示
を完全に本明細書中に援用する）。ホイル層１４、１６は、ニッケル又はニッケ
ルめっきされた銅であるのが好ましく、接着を改良するために小さな節状にした
表面をポリマー層１２に接触させるが、これらのことは当分野で良く知られてい
る。積層体１０を形成する方法は、上述した国際公表第ＷＯ９７／０６６６０号
及び米国特許第５，８０２，７０７号に開示されている。積層体１０は、有利に
は、一辺がおよそ１０ｃｍ又は更にそれ以上の正方形シート（図４Ａ、７Ａ）の
中に形成し得る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ， ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，Ｓ Ｌ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 5E034 AA10 AC09 DA02 DB01 DB09 DB11 5H022 BB03 BB22 EE06 KK01 【要約の続き】 れた領域内にある開口を有する。第二バイア（３８）の 直径を、金属めっきされた領域の直径よりも小さくし、 それで第二接触シート（４０）を金属めっきされた領域 内の第二バイアの開口のまわりに画定するようにし、第 二接触シート（４０）に第二接触要素（５４）を第二環 状接触シートに固定させる。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 下記： 上部金属電極と下部金属電極との間に積層された導電性ポリマーＰＴＣ材料の
    層； 上部電極と電気的に接触し、他方下部電極と電気的に分離された第一接触要素
    ；並びに 第一接触要素と実質的に同じ平面にあり、下部電極と直接機械的及び電気的に
    接触する第二接触要素 を含むバッテリーを保護するためのデバイス。
  2. 【請求項２】 第一接触要素が、ポリマーＰＴＣ層並びに上部及び下部電極
    を通して導電性通路を形成する手段によって上部電極に電気的に接続される請求
    項１のデバイス。
  3. 【請求項３】 導電性通路が、ポリマーＰＴＣ層並びに上部及び下部電極を
    通して形成される金属被覆されたバイアを含む請求項２のデバイス。
  4. 【請求項４】 導電性ポリマーＰＴＣ層が上部面及び下部面を有し、上部電
    極が上部面に積層されかつ下部電極が下部面に積層される請求項１のデバイス。
  5. 【請求項５】 更に、下記： 下部電極の分離された部分を画定する下部電極内の環状分離ギャップ；並びに 上部電極、導電性ポリマーＰＴＣ層、及び下部電極の分離された部分を通って
    延在するバイア を含み、導電性通路が、上部電極を下部電極の分離された部分にバイアを通して
    接続する金属被覆層を含む請求項２のデバイス。
  6. 【請求項６】 金属被覆層が下部電極の分離された部分の上に環状導電性接
    触シートを形成し、第一接触要素が接触シートに固定される請求項５のデバイス
    。
  7. 【請求項７】 第二接触要素が下部電極に分離された部分と分離ギャップに
    よって電気的に分離された位置で固定される請求項６のデバイス。
  8. 【請求項８】 バイアが第一バイアでありかつ接触シートが第一接触シート
    であり、デバイスが、更に下記： 上部金属電極、導電性ポリマーＰＴＣ層、及び下部電極を通して形成される第
    二バイアを含み、それにより第二環状導電性接触シートが第二バイアの回りの下
    部電極上に形成され； 第二接触要素が第二接触シートに固定される請求項７のデバイス。
  9. 【請求項９】 下記： 上部面及び下部面を有するポリマーＰＴＣ要素； 上部面に積層される平面の上部電極； 下部面に積層される平面の下部電極； 下部電極の電気的に分離された部分を画定する下部電極内の環状分離ギャップ
    ； ＰＴＣ層要素、上部電極、及び下部電極の分離された部分を通るバイア； 上部電極を下部電極の分離される部分にバイアを通して接続し、かつバイアの
    回りの下部電極の分離される部分上に環状導電性接触シートを形成する金属被覆
    層； 接触シート上の第一接触要素；及び 下部電極上の第二接触要素 を含むバッテリーを保護するためのデバイス。
  10. 【請求項１０】 接触シートが第一接触シートであり、第二接触要素が下部
    電極上に形成される第二導電性接触シート上にあり、第一接触シート及び第二接
    触シートが互いに電気的に分離される請求項９のデバイス。
  11. 【請求項１１】 バイアが第一バイアでありかつ接触シートが第一接触シー
    トであり、デバイスが、更に下記： 上部電極、導電性ポリマーＰＴＣ層、及び下部電極を通して形成される第二バ
    イアを含み、それにより第二環状導電性接触シートが第二バイアの回りの下部電
    極上に形成され； 第二接触要素が第二接触シートに固定される請求項１０のデバイス。
  12. 【請求項１２】 下記の工程： （Ａ）上部金属ホイル層と下部金属ホイル層との間に導電性ポリマー材料の層
    を積層し； （Ｂ）下部ホイル層内に環状分離ギャップを形成して下部ホイル層の分離され
    た部分を作り； （Ｃ）導電性ポリマー層、上部ホイル層、及び下部ホイル層の分離された部分
    を通るバイアを形成し； （Ｄ）金属被覆層された層をバイアを通して形成し、それで上部ホイル層を下
    部ホイル層の分離された部分に接続し、かつバイアの回りの下部ホイル層の分離
    された部分上に環状導電性接触シートを形成するようにし； （Ｅ）第一接触要素を接触シートに結合させ；並びに （Ｆ）第二接触要素を下部ホイル層に分離された部分と分離ギャップによって
    電気的に分離された位置で取り付ける を含むバッテリーを保護するためのデバイスを製造する方法。
  13. 【請求項１３】 金属被覆層された層を形成する工程が、下記の工程： （Ｄ）（１）第一金属被覆層部分をバイアを通して形成し、それで上部ホイル
    層を下部ホイル層の分離された部分に接続し、かつバイアの回りの下部ホイル層
    の分離された部分上に環状第一導電性接触シートを形成するようにし；及び （Ｄ）（２）第二金属被覆層部分を下部ホイル層上の、分離された部分と分離
    ギャップによって分離された位置に形成し、それで第二導電性接触シートを第二
    金属被覆層部分上にするようにする を含み、 第二接触要素を結合させる工程が、第二接触要素を第二接触シートに取り付け
    る工程を含む請求項１２の方法。
  14. 【請求項１４】 バイアを形成する工程が、第一バイアを形成する工程を含
    み、金属被覆層された層を形成する工程の後に、第二バイアを上部ホイル層、導
    電性ポリマーＰＴＣ層、及び第二金属被覆部分を通して形成する工程を続け、そ
    れにより第二接触シートを第二バイアの回りの第二金属被覆層部分の環状部分に
    よって画定する請求項１３の方法。
JP2000575178A 1998-10-06 1999-09-29 導電性ポリマーｐｔｃバッテリー保護デバイス及びその製造方法 Pending JP2002527861A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10325698P 1998-10-06 1998-10-06
US60/103,256 1998-10-06
PCT/US1999/022530 WO2000021150A1 (en) 1998-10-06 1999-09-29 Conductive polymer ptc battery protection device and method of making same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002527861A true JP2002527861A (ja) 2002-08-27

Family

ID=22294218

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000575178A Pending JP2002527861A (ja) 1998-10-06 1999-09-29 導電性ポリマーｐｔｃバッテリー保護デバイス及びその製造方法

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6124781A (ja)
EP (1) EP1129498B1 (ja)
JP (1) JP2002527861A (ja)
KR (1) KR20010075545A (ja)
CN (1) CN1188920C (ja)
AT (1) ATE273566T1 (ja)
AU (1) AU6273699A (ja)
DE (1) DE69919378T2 (ja)
TW (1) TW455887B (ja)
WO (1) WO2000021150A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005277410A (ja) * 2004-03-15 2005-10-06 Tyco Electronics Corp 一体化溶接板を有する表面実装型ｐｐｔｃデバイス

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6821821B2 (en) * 1996-04-18 2004-11-23 Tessera, Inc. Methods for manufacturing resistors using a sacrificial layer
US6137669A (en) * 1998-10-28 2000-10-24 Chiang; Justin N. Sensor
WO2002035558A2 (en) * 2000-10-25 2002-05-02 Tyco Electronics Corporation Circuit protection device
TW525863U (en) * 2001-10-24 2003-03-21 Polytronics Technology Corp Electric current overflow protection device
TW528210U (en) * 2001-11-12 2003-04-11 Polytronics Technology Corp Battery protection device of multi-layer structure
JP4967216B2 (ja) * 2003-12-05 2012-07-04 株式会社Ｇｓユアサ 非水電解質電池
KR100485890B1 (ko) * 2002-10-22 2005-04-29 엘에스전선 주식회사 표면실장형 정온계수 전기 장치 및 그 제조 방법
WO2004079852A1 (ja) * 2003-03-07 2004-09-16 Tyco Electronics Raychem K.K. ポリマーｐｔｃ素子
KR20060127854A (ko) * 2003-10-21 2006-12-13 타이코 일렉트로닉스 레이켐 케이. 케이. Ｐｔｃ 소자 및 형광등용 스타터 회로
US7026583B2 (en) * 2004-04-05 2006-04-11 China Steel Corporation Surface mountable PTC device
US7892972B2 (en) * 2006-02-03 2011-02-22 Micron Technology, Inc. Methods for fabricating and filling conductive vias and conductive vias so formed
JP2008243708A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非水電解質二次電池および非水電解質二次電池の製造方法
US9478785B2 (en) 2007-04-27 2016-10-25 Microsoft Technology Licensing, Llc Polarity protection for multiple batteries
KR20110002616A (ko) * 2009-07-02 2011-01-10 삼성에스디아이 주식회사 보호회로 기판 및 이차 전지 및 전지 팩
US8242384B2 (en) * 2009-09-30 2012-08-14 International Business Machines Corporation Through hole-vias in multi-layer printed circuit boards
KR101450219B1 (ko) * 2013-04-17 2014-10-15 주식회사 아이티엠반도체 배터리 보호회로 모듈 패키지
TWI645425B (zh) * 2016-12-29 2018-12-21 弈禔股份有限公司 高分子正溫度係數元件
CN109560285B (zh) * 2017-09-27 2022-03-01 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种正极极片及使用该正极极片的二次电池

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2382024A (en) * 1943-04-24 1945-08-14 Bell Telephone Labor Inc Resistor and method of making it
US2777039A (en) * 1954-06-29 1957-01-08 Standard Coil Prod Co Inc Resistor elements adapted for use in connection with printed circuits
US2994846A (en) * 1960-05-26 1961-08-01 Lockheed Aircraft Corp Structurally integrated film resistor assembly
US3467937A (en) * 1967-06-26 1969-09-16 Orlo C Norton Lamp socket insert
US3775725A (en) * 1970-04-30 1973-11-27 Hokuriku Elect Ind Printed resistor
US3657692A (en) * 1971-03-12 1972-04-18 Markite Corp Trimmer resistor
US4426633A (en) * 1981-04-15 1984-01-17 Raychem Corporation Devices containing PTC conductive polymer compositions
JPS60136391A (ja) * 1983-12-26 1985-07-19 株式会社日立製作所 回路基板
JPH0690964B2 (ja) * 1986-03-31 1994-11-14 日本メクトロン株式会社 Ｐｔｃ素子の製造法
US4937551A (en) * 1989-02-02 1990-06-26 Therm-O-Disc, Incorporated PTC thermal protector device
US4973936A (en) * 1989-04-27 1990-11-27 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Adminstration Thermal switch disc for short circuit protection of batteries
EP0468429B1 (en) * 1990-07-25 1996-02-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. SiC thin-film thermistor and method of producing it.
US5147985A (en) * 1990-08-14 1992-09-15 The Scabbard Corporation Sheet batteries as substrate for electronic circuit
US5089801A (en) * 1990-09-28 1992-02-18 Raychem Corporation Self-regulating ptc devices having shaped laminar conductive terminals
JPH05325942A (ja) * 1992-05-19 1993-12-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ｐｔｃ装置、およびｐｔｃ装置を備えた構成電池
US5852397A (en) * 1992-07-09 1998-12-22 Raychem Corporation Electrical devices
BR9407542A (pt) * 1993-09-15 1996-12-31 Raychem Corp Dispositivos elétricos
DE69504333T2 (de) * 1994-05-16 1999-05-12 Raychem Corp Elektrisches bauteil mit einem ptc-widerstandselement
DE69632687T2 (de) * 1995-08-07 2005-06-09 Tyco Electronics Raychem K.K., Kawasaki Ptc-vorrichtung und batteriesatz, der diese verwendet
DE69606310T2 (de) * 1995-08-15 2001-04-05 Bourns Multifuse Hong Kong Ltd Oberflächenmontierte leitfähige bauelemente und verfahren zur herstellung derselben
US5801612A (en) * 1995-08-24 1998-09-01 Raychem Corporation Electrical device
US5900800A (en) * 1996-01-22 1999-05-04 Littelfuse, Inc. Surface mountable electrical device comprising a PTC element
JPH09213505A (ja) * 1996-02-07 1997-08-15 Sanyo Electric Co Ltd Ｐｔｃ装置及びｐｔｃ装置を備えた組電池
JP3204178B2 (ja) * 1996-10-29 2001-09-04 ソニーケミカル株式会社 電池および電池用保護素子
US5856773A (en) * 1996-11-04 1999-01-05 Raychem Corporation Circuit protection device
JP3576767B2 (ja) * 1997-09-18 2004-10-13 タイコ エレクトロニクス レイケム株式会社 パック電池とこのパック電池に内蔵されるｐｔｃ素子

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005277410A (ja) * 2004-03-15 2005-10-06 Tyco Electronics Corp 一体化溶接板を有する表面実装型ｐｐｔｃデバイス
US7920045B2 (en) 2004-03-15 2011-04-05 Tyco Electronics Corporation Surface mountable PPTC device with integral weld plate
JP2011233933A (ja) * 2004-03-15 2011-11-17 Tyco Electronics Corp 一体化溶接板を有する表面実装型ｐｐｔｃデバイス
US8686826B2 (en) 2004-03-15 2014-04-01 Tyco Electronics Corporation Surface mountable PPTC device with integral weld plate

Also Published As

Publication number Publication date
EP1129498A1 (en) 2001-09-05
AU6273699A (en) 2000-04-26
DE69919378T2 (de) 2005-09-08
US6124781A (en) 2000-09-26
CN1188920C (zh) 2005-02-09
WO2000021150A1 (en) 2000-04-13
KR20010075545A (ko) 2001-08-09
TW455887B (en) 2001-09-21
EP1129498B1 (en) 2004-08-11
ATE273566T1 (de) 2004-08-15
CN1331844A (zh) 2002-01-16
DE69919378D1 (de) 2004-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002527861A (ja) 導電性ポリマーｐｔｃバッテリー保護デバイス及びその製造方法
KR101829178B1 (ko) 배터리 팩용 인터커넥트
US8858270B2 (en) Rechargeable battery pack including low-resistance battery-pack interconnect
US6114942A (en) PTC device and battery pack using the same
KR101096281B1 (ko) 배터리 팩
EP2131412B1 (en) Battery pack
JP7346785B2 (ja) ディスク型ヒューズ
JP4396951B2 (ja) 回路保護デバイス
US9023218B2 (en) Method of making fusible links
JP4243409B2 (ja) リチウム２次電池
WO1993011572A1 (fr) Pile mince et pile mince monolitique
EP2136424A1 (en) Tab for a Lithium Secondary Battery
US20030064257A1 (en) Secondary batteries having a protective circuit
KR20040005243A (ko) 전지부와 이를 채용한 리튬이차전지
US20100316893A1 (en) Secondary battery including protection circuit module and method for manufacturing the same
JPH07201358A (ja) 非水電解液二次電池
JPH05159808A (ja) 積層薄形電池
US20060202794A1 (en) Resettable over-current protection device and method for producing the same
JP2001229912A (ja) 電池および携帯情報端末
JP2003022798A (ja) リンクヒューズ
KR100528902B1 (ko) 이차 전지와 그의 제조 방법
JPH10269916A (ja) 二次電池における温度ヒュ−ズの取付け構造及び絶縁スペ−サ付き温度ヒュ−ズ
JPH0660859A (ja) 薄形電池
JP4734778B2 (ja) 温度ヒューズ
JP2001203243A (ja) スイッチング素子のベアチップの実装構造

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050104

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20050323

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20050330

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050913