JP2008251692A - 感熱素子、該感熱素子を備える電池パック及び電子機器、並びに該感熱素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】外装強度が良好であって傷がつきにくく、金属粒子の酸化及び腐食が十分に抑制され、初期抵抗特性の低下が抑制されており、信頼性が良好である感熱素子、該感熱素子を備える電池パック及び電子機器、並びに該感熱素子の製造方法を提供する。
【解決手段】ＰＴＣ素子９は、金属粒子が分散された素子本体と、素子本体の表面，裏面に設けられた各電極と接続されたリード９２，９３と、一面が開口した直方体状をなし、液晶ポリマー製のケースとを備える。ケースの一側面には切り欠き９４ａが、該一側面に対向する側面にはスリット９４ｂが設けられている。リード９２，９３が切り欠き９４ａ，スリット９４ｂから突出した状態で、素子本体がケースに収納されている。この素子本体を収納した状態で、ケースには、ＰＡ樹脂が充填され、素子本体、及びリード９２，９３の端部が樹脂被覆部９５により覆われている。
【選択図】図２

Description

本発明は、感熱素子、該感熱素子を備える電池パック及び電子機器、並びに該感熱素子の製造方法に関する。

近年、急速に普及しているビデオカメラ，モバイルコンピュータ，携帯電話機等の携帯電子機器の電源として、充放電可能な直方体状の非水電解質二次電池が主として用いられている。

例えばリチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池は、正極及び負極をセパレータを介して巻回した電極群、並びに非水電解質を、アルミニウム又はアルミニウム合金製のケースに収容してなる。この電池の一側面には、過充電及び過放電を防止するために電池電圧を制御する保護回路を備える保護回路基板が配されており、これらを合成樹脂製のケースに収容した状態の電池パックとして携帯電子機器に装着する。電池パックとしては、インサート成形法を用いて電池の一部と保護回路基板との間に樹脂モールド部を形成するものも知られている。

電池パックには、通常、電池の温度に対応して入出力電力の制御を行うために、感熱素子が備えられている。感熱素子としては、ブレーカ素子、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）素子、ＮＴＣ（Negative Temperature Coefficient）素子等が知られているが、上述のインサート成形法を用いて成形する電池パックにおいては、ＰＴＣ素子及びＮＴＣ素子を用いることは困難である。即ち、感熱素子が配された電池部分を金型にセットし、樹脂材料を充填してインサート成形を実施した場合、感熱素子が高温に晒されるため、成形後において、感熱素子の初期抵抗値が復帰しないという問題があった。

従来の一般的なＰＴＣ素子としては、ポリマーにカーボンブラックを分散して素子本体を構成したものが知られていたが、近年、カーボンブラックの代わりに、金属粒子をポリマーに分散させて素子本体を構成し、初期抵抗値を低く、初期抵抗値への復帰性能を高くした低抵抗型のＰＴＣ素子がよく用いられている。

しかしながら、前記ＰＴＣ素子は熱による影響を受け易く、例えば、インサート成形により該ＰＴＣ素子を配した電池側面を合成樹脂で覆うときに、その性能を阻害するおそれがある。従って、この低抵抗型のＰＴＣ素子については、絶縁性を保持し、使用時の信頼性を向上させる等の目的で、外表面を絶縁性の樹脂でコーティングすることが一般に行なわれている。
図４は、この低抵抗型のＰＴＣ素子１９を示す斜視図である。
ＰＴＣ素子１９の素子本体１９ａは、ポリマーに金属粒子を分散させてなる。素子本体１９ａの表面側、裏面側に設けられた電極にはそれぞれＮｉ製のリード１９ｂ，１９ｃが接続されている。
素子本体１９ａ、リード１９ｂの素子本体側の端部、及びリード１９ｃの素子本体側の端部の外表面には、エポキシ樹脂等により被覆部１９ｄ，１９ｅ，１９ｆが形成されている。

特許文献１には、ＰＴＣ素子を、リードをインサート成形した凹部を有する樹脂ケースに収納し、他のリードをインサート成形した蓋部を樹脂ケースに嵌合して、ＰＴＣ素子両面の電極と、両リードとを押圧接触導通させたチップ型過電流保護素子の発明が開示されている。
特許文献２には、基板と、該基板上に形成された絶縁層と、該絶縁層上に配され、熱により溶断する溶断部を有するヒューズ体とを有し、これらがパッケージング樹脂によってパッケージされており、ヒューズ体の溶断部の周囲全体が、熱伝導性の低い熱伝導抑止体によって覆われている過電流保護素子の発明が開示されている。

特許文献３には、ＰＴＣ素子に電圧を印加して発熱させ、この発熱によりＰＴＣ素子の表面にコーティング材料をコーティングさせる、ＰＴＣ素子の製造方法の発明が開示されている。
特許文献４には、電池と、ＰＴＣ素子と、電池蓋の表面と、これらを一体にパッケージングする樹脂モールド部とを有する電池パックの発明が開示されている。
特開平９−２３２１０４号公報 特開２００２−２５４１９号公報 特開平９−２８３２６３号公報 特開２００５−３４６９４５号公報

上述の特許文献１の発明においては、中空のケースに保護素子を収納しており、特許文献２の保護素子の発明は、ＰＴＣ素子にも適用することが可能であるが、ＰＴＣ素子の一部のみが樹脂モールド部によって覆われることになる構成であるので、いずれの発明も、上述の低抵抗型のＰＴＣ素子に適用した場合、ＰＴＣ素子に含まれる金属が空気に触れて酸化し、抵抗値が上昇するおそれがあるという問題があった。

そして、上述したＰＴＣ素子１９、及び特許文献３のＰＴＣ素子においては、コーティング層の厚みが薄いため、素子本体及びリードの保護が不十分であり、扱いにくく、組立時に傷がつき、信頼性が低くなるという問題があった。また、落下した場合に、素子本体とリードとの接続部分に半田剥がれが発生するという問題もあった。
さらに、特許文献４においては、ＰＴＣ素子が上述の低抵抗型のＰＴＣ素子であり、樹脂でモールドすることにより保護がなされている。しかしながら、該ＰＴＣ素子は耐熱性が悪く、低温で樹脂モールド部の成形を行う必要があるため、この技術を適用することができる電池パックは限定されていた。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、一面に開口した合成樹脂製のケースに、リードの端部が他面から突出した状態で、ポリマー中に金属粒子が分散された感熱素子の本体を収納し、該ケースに合成樹脂を充填して構成することにより、外装強度が良好であるので傷がつきにくく、落下時に素子本体が十分に保護され、素子本体とリードとの接続の切断等が防止されるとともに、金属粒子の酸化及び腐食が十分に抑制されているので、抵抗値の上昇が抑制され、信頼性が良好である感熱素子を提供することを目的とする。

また、本発明は、多面体状の電池と、該電池の側面に配された、上述の感熱素子とを備えることにより、外装強度が良好であるので、この感熱素子を側面に配して組み立てるときに取り扱いやすく、傷がつきにくく、金属粒子の酸化及び腐食が十分に抑制され、初期抵抗特性の低下が抑制されているので、過大電流が流れた場合及び温度が上昇した場合に良好に電気回路の電流が制限される電池パックを提供することを目的とする。

そして、本発明は、上述の感熱素子を備えることにより、外装強度が良好であるので、この感熱素子を用いて組み立てるときに取り扱いやすく、傷がつきにくく、金属粒子の酸化及び腐食が十分に抑制され、初期抵抗特性の低下が抑制されているので、過大電流が流れた場合及び温度が上昇した場合に良好に電気回路の電流が制限される電子機器を提供することを目的とする。

さらに、本発明は、ポリマー中に金属粒子が分散された感熱素子の本体を、該本体に接続したリードの端部が一面から突出する状態で他面に開口したケースに収納する工程と、ケースにポッティング樹脂を注入してポッティング成形する工程とを有することにより、素子本体が十分に保護されているので、耐熱性及び取り扱い性が良好であり、傷がつきにくく、落下した場合に素子本体とリードとの接続の切断等が防止され、抵抗値が上昇せず、信頼性が良好である感熱素子が得られる製造方法を提供することを目的とする。

第１発明に係る感熱素子は、ポリマー中に金属粒子が分散され、温度に対応して抵抗が変化する素子本体、及び該素子本体に接続されたリードを備える感熱素子において、一面に開口し、前記リードの端部が他面から突出した状態で、前記素子本体が収納される、合成樹脂製のケースを備え、前記素子本体が収納された前記ケースに合成樹脂を充填してなることを特徴とする。

本発明においては、感熱素子本体がケースに収納されているので、機械的強度が良好であり、この感熱素子を用いて電池パック、及び電子機器等を組み立てるときに取り扱いやすく、ケース内が合成樹脂で充填されていることと相まって傷がつくのが抑制されており、使用時の信頼性が良好である。また、落下した場合に、合成樹脂で形成された部分に亀裂及び剥がれが発生しにくく、素子本体が十分に保護されるので、素子本体とリードとの接続の切断等が防止されている。
そして、上述したように、ケース内で、素子本体及びリードの端部が合成樹脂により厚く覆われているので、素子本体の外表面のみをコーティングする場合と比較して、素子本体に含まれる金属粒子の酸化及び腐食が十分に抑制されており、抵抗値が上昇せず、初期抵抗特性の低下が抑制され、信頼性が良好である。

さらに、素子本体をケースに収納した上で、ポッティング成形し、肉厚の成形体としているため、耐熱性が良好であり、この感熱素子を電池パックの側面に配したときに、この側面部分を高温成形によりモールドすることも可能であり、種々のタイプの電池パックに適用することが可能であり、種々の電子機器にも適用することが可能である。
また、ケース内をポリアミド樹脂等の若干、弾力性がある合成樹脂で充填した場合、素子本体が収縮したときにも割れ等が生じないため、電気的な影響が出ず、信頼性が良好になる。

第２発明に係る電池パックは、多面体状の電池と、該電池の側面に配された、第１発明の感熱素子とを備えることを特徴とする。

本発明においては、感熱素子本体がケースに収納されているので、外装強度が良好であり、この感熱素子を電池の側面に配して電池パックを組み立てるときに取り扱いやすく、ケース内が合成樹脂で充填されていることと相まって傷がつくのが抑制されており、使用時の信頼性が良好である。また、落下した場合に、合成樹脂で形成された部分に亀裂及び剥がれが発生しにくく、素子本体が十分に保護されるので、素子本体とリードとの接続の切断等が防止されている。
上述したように、ケース内で、素子本体及びリードの端部が合成樹脂により厚く覆われているので、素子本体に含まれる金属粒子の酸化及び腐食が十分に抑制されており、電池への取付手段を選ばず、例えば感熱素子を配した電池側面を高温でのインサート成形法により合成樹脂で覆う場合であっても、初期抵抗特性が低下せず、過大電流が流れた場合及び温度が上昇した場合に良好に電気回路の電流が制限されるので、電池パックの安全性が良好に確保される。

さらに、素子本体をケースに収納した上で、ポッティング成形しているので、耐熱性が良好であり、この感熱素子を電池パックの側面に配したときに、この側面部分を高温成形によりモールドすることも可能であり、種々のタイプの電池パックに適用することができる。

第３発明に係る電子機器は、第１発明の感熱素子を備えることを特徴とする。

本発明においては、外装強度が良好であるので、この感熱素子を用いて電子機器を組み立てるときに取り扱いやすく、ケース内が合成樹脂で充填されていることと相まって傷がつくのが抑制されており、使用時の信頼性が良好である。また、落下した場合に、合成樹脂で形成された部分に亀裂及び剥がれが発生しにくく、素子本体が十分に保護されるので、素子本体とリードとの接続の切断等が防止されている。
上述したように、ケース内で、素子本体及びリードの端部が合成樹脂により厚く覆われているので、素子本体に含まれる金属粒子の酸化及び腐食が十分に抑制されており、初期抵抗特性が低下せず、電気回路の電流制限能力の信頼性が良好である。
さらに、素子本体が成形加工されているので、耐熱性が良好であり、種々の電子機器に使用することが可能である。

第４発明に係る感熱素子の製造方法は、ポリマー中に金属粒子が分散された感熱素子の本体を、該本体に接続したリードの端部が一面から突出する状態で、他面に開口した合成樹脂製のケースに収納する工程と、前記ケースにポッティング樹脂を注入してポッティング成形する工程とを有することを特徴とする。

本発明においては、射出成形により得られたケースに感熱素子の素子本体を収納し、このケースにポッティング樹脂を注入してポッティング成形するので、素子本体が十分に保護されており、耐熱性及び取り扱い性が良好であり、傷がつきにくく、落下した場合に素子本体とリードとの接続の切断等が防止されている感熱素子が得られる。また、使用時に素子本体に含まれる金属粒子の酸化及び腐食が十分に抑制されており、抵抗値が上昇せず、信頼性が良好である感熱素子が得られる。
そして、インサート成形により素子本体をモールドするのではなく、溶融した合成樹脂をケースに注入して素子本体をモールドするので、加工時に素子本体が熱による影響を受けにくく、初期抵抗特性が良好であり、不良品の発生が抑制されている。

第１発明の感熱素子によれば、一面に開口した合成樹脂製のケースに、リードの端部が他面から突出した状態で、金属粒子が分散された感熱素子の本体を収納し、該ケースに合成樹脂を充填して構成されているので、外装強度が良好であり、傷がつきにくく、金属粒子の酸化及び腐食が十分に抑制されているため、抵抗値が上昇せず、信頼性が良好である。

第２発明の電池パックによれば、多面体状の電池と、該電池の側面に配された、第１発明の感熱素子とを備えるので、外装強度が良好であり、この感熱素子を側面に配して組み立てるときに取り扱いやすく、傷がつきにくく、落下時に合成樹脂で形成された部分に亀裂及び剥がれが発生しにくく、素子本体が十分に保護されるので、素子本体とリードとの接続の切断等が抑制されている。そして、金属粒子の酸化及び腐食が十分に抑制され、初期抵抗特性の低下が抑制されているので、過大電流が流れた場合及び温度が上昇した場合に良好に電気回路の電流が制限される。

第３発明の電子機器によれば、第１発明の感熱素子を備えているので、外装強度が良好であり、この感熱素子を用いて組み立てるときに取り扱いやすく、傷がつきにくく、落下時に素子本体が十分に保護されるので、素子本体とリードとの接続の切断等が防止されている。そして、金属粒子の酸化及び腐食が十分に抑制され、初期抵抗特性の低下が抑制されているので、過大電流が流れた場合及び温度が上昇した場合に良好に電気回路の電流が制限される。

第４発明の感熱素子の製造方法によれば、ポリマー中に金属粒子が分散された感熱素子の本体を、該本体に接続したリードの端部が一面から突出する状態で、他面に開口した合成樹脂製のケースに収納する工程と、ケースにポッティング樹脂を注入してポッティング成形する工程とを有しているので、素子本体が十分に保護されており、耐熱性及び取り扱い性が良好であり、傷がつきにくく、落下した場合に素子本体とリードとの接続の切断等が防止されている感熱素子が得られる。そして、使用時に抵抗値が上昇せず、信頼性が良好である感熱素子が得られる。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る電池パック１を示す分解斜視図である。
電池パック１の電池２は、直方体状であり、その内部に正極板及び負極板をセパレータを介して巻回した発電要素を含む非水電解質二次電池、具体的にはリチウムイオン二次電池等の二次電池であり、発電要素をアルミニウム又はアルミニウム合金製のケースに収納してなる。電池２の第１側面には、負極端子が設けられており（図示せず）、これと対向する第２側面には、リード取付板２ａが設けられている。負極端子が設けられた部分以外の電池２の全体が正極（端子）とされる。

電池２の前記第１側面に隣接する第３側面、並びに第１側面及び第２側面の第３側面側の端部には、両面粘着性を有し、コの字状をなす固定テープ３が貼付されている。固定テープ３には、保護回路部５を支持した状態で、基板ホルダ４が貼着されている。

保護回路部５の基板５ａの裏面には、電池２の過充電又は過放電等を防止するための保護回路素子５ｂが実装されている。基板５ａの表面には外部へ電力を取り出し、また逆に充電のために外部から電力を取り込むための正負極の外部出力端子５ｃ，５ｃ，５ｃが金メッキにより設けられている。

保護回路部５のリード５ｄは、後述するＰＴＣ素子９のリード９２と接続されており、ＰＴＣ素子９の他方のリード９３はリード５ｅに接続され、リード５ｅは前記負極端子と接続されている。
基板５ａの他方に接続されたリード５ｆは、リード取付板２ａを介し電池２の第２側面と接続されている。

基板ホルダ４は、前記第３側面に配される第１側板部４ａと、第１側板部４ａに垂直に連設され、第１側面に配される第２側板部４ｂとを備える。
第１側板部４ａには、該第１側板部４ａから枠状に突出し、前記保護回路素子５ｂを嵌め込む回路素子嵌合部４ｃが設けられている。そして、第２側板部４ｂには、前記負極端子を突出させるための突出穴４ｄが設けられている。

合成樹脂製の第１外装枠６は、前記保護回路部５の基板５ａを覆う基板被覆部６ａと、前記第２側面の略半分を覆う被覆部６ｂと、基板ホルダ４の第２側板部４ｂの略半分を覆う被覆部６ｃとを備える。基板被覆部６ａには、外部出力端子５ｃ，５ｃ，５ｃを露出させるための窓部６ｄ，６ｄ，６ｄが設けられている。被覆部６ｂの端部には、突部６ｅが設けられており、被覆部６ｃの端部には、凹部６ｆが設けられている。

第２外装枠７は、電池２の第４の側面を覆う被覆部７ａと、第２側面の略半分を覆う被覆部７ｂと、第２側板部４ｂの略半分を覆う被覆部７ｃとを備える。被覆部７ｂの端部には、凹部７ｄが設けられており、被覆部７ｃの端部には、突部７ｅが設けられている。

以上のように構成された第１側板部４ａの回路素子嵌合部４ｃに保護回路部５の保護回路素子５ｂを嵌め込み、第１側板部４ａを電池２の第３側面に固定テープ３により貼着させる。そして、リード５ｅの先端部を負極端子にスポット溶接させ、リード５ｆの先端部をリード取付板２ａにスポット溶接させる。これにより、基板ホルダ４に保持された状態で、保護回路部５が第３側面に配される。
さらに、逆Ｌ字状の他方の固定テープ３を電池２の第２側面、及び第４側面に貼付し、電池２の第３側面側に第１外装枠６を、第４側面側に第２外装枠７を嵌め合わせ、前記凸部６ｅと凹部７ｄとを係合させ、凹部６ｆと凸部７ｅとを係合させる。
そして、窓部６ｄ，６ｄ，６ｄを露出させた状態で、電池２の両平面、第１外装枠６、及び第２外装枠７にラベル８を巻き付けることにより、電池パック１が得られる。

以下に、本発明に係るＰＴＣ素子９について詳述する。
図２はＰＴＣ素子９を示す斜視図、図３はＰＴＣ素子９を示す分解斜視図である。
ＰＴＣ素子９は、ポリマーの抵抗値を調整することができる、例えばＮｉ等の金属粒子が分散されており、温度に対応して抵抗が変化する素子本体９１と、素子本体９１の表面に設けられた電極と接続されたリード９２と、素子本体９１の裏面に設けられた他方の電極と接続されたリード９３と、一面が開口した直方体状をなし、液晶ポリマー等の合成樹脂からなるケース９４とを備える。この合成樹脂としては、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ樹脂）等も用いられ得る。

ケース９４の一側面の上部には該一側面の長手方向に延びる略矩形状の切り欠き９４ａが設けられており、該一側面に対向する側面の下部には該側面の長手方向に延びる略矩形状のスリット９４ｂが設けられている。切り欠き９４ａの深さは前記リード９２の厚みより大きくしてある。
素子本体９１は、リード９３を前記スリット９４ｂに挿通させ、リード９２を切り欠き９４ａに嵌め込んだ状態で、ケース９４に収納されている。このとき、リード９２の表面はケース９４の上端面より下側に位置する。

素子本体９１を収納した状態で、ケース９４には、ポリアミド樹脂（ＰＡ樹脂）等のポッティング樹脂としての合成樹脂が充填されており、素子本体９１、及びリード９２、リード９３それぞれの素子本体側の端部が樹脂被覆部９５により覆われている。図３において、ケース９４に充填されて生じる樹脂被覆部９５を模式的に示している。この合成樹脂として、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合）樹脂、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）樹脂、ＰＣ樹脂、ＰＰ（ポリプロピレン）樹脂、ＰＥ（ポリエチレン）樹脂、ウレタン系樹脂等を用いることもできる。

以下に、このＰＴＣ素子９の製造方法の一例について説明する。
まず、液晶ポリマーを用いた高速射出成形により、ケース９４を成形する。
次に、リード９３をスリット９４ｂに挿通させ、リード９２を切り欠き９４ａに嵌め込んだ状態で、素子本体９１をケース９４に収納する。
そして、ポッティング成形を行う。ポッティング樹脂としてＰＡ樹脂を用いる場合、このＰＡ樹脂を略２００℃に加温し、アプリケーター、シングルガン等の成形樹脂塗布装置により、ＰＡ樹脂をケース９４に注入する。ポッティング樹脂の粘度、溶融温度、塗布量、圧力等はＰＴＣ素子９の大きさにより異なる。
冷却後、素子本体９１の内部抵抗等の確認を行い、ＰＴＣ素子９が得られる。

本実施の形態においては、使用するＰＴＣ素子９が、インサート成形法により素子本体９１を金型に入れて成形加工するのではなく、ポッティング成形法により、溶融した合成樹脂をケース９４に注入し、素子本体９１を該合成樹脂で覆うので、加工時に素子本体９１が熱による影響を受けにくく、初期抵抗特性が低下せず、不良品の発生が抑制されている。
そして、ＰＴＣ素子９の素子本体９１がケースに収納されているので、外装強度が良好であり、このＰＴＣ素子９を用いて電池パック１を組み立てるときに取り扱いやすく、ケース９４内がＰＡ樹脂で充填され、素子本体９１、リード９２及びリード９３の端部がＰＡ樹脂で覆われていることと相まって傷がつくのが抑制されており、使用時の信頼性が良好である。また、落下した場合に、樹脂被覆部９５の亀裂及び剥がれが抑制されているので、素子本体９１とリード９２及びリード９３との接続が切れたり、素子本体９１の金属粒子が酸化して抵抗値が上昇するのが抑制されている。

そして、上述したように、ケース９４内で、素子本体９１、リード９２及びリード９３の端部がＰＡ樹脂で厚く覆われているので、素子本体の外表面のみをコーティングする場合と比較して、素子本体９１に含まれる金属粒子の酸化及び腐食が十分に抑制されており、抵抗値の上昇が抑制され、初期抵抗特性の低下が抑制されており、信頼性が良好である。
また、ケース９４内をＰＡ樹脂等のように若干、弾力性がある合成樹脂で充填した場合、素子本体９１が収縮したときにも割れ等が生じないため、電気的な影響が出ず、信頼性が良好である。

さらに、素子本体９１が合成樹脂により成形加工されているので、耐熱性が良好であり、このＰＴＣ素子９を電池２の側面に配したときに、この側面部分を高温成形によりモールドすることも可能であり、種々のタイプの電池パックに適用することが可能である。

以下に、本発明の実施例につき具体的に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
まず、液晶ポリマー（ポリプラスチック（株）製、商品名「ベクトラＥ１３０Ｇ」）を用いた高速射出成形により、ケース９４を成形した。ケース９４のスリット９４ｂが設けられている側の長さは略３ｍｍ、これに直交する方向の長さは略４．５ｍｍ、高さは略１ｍｍである。そして、ケース９４の底板部の厚みは０．１５ｍｍ、側板部の厚みは０．２５ｍｍである。

次に、リード９３をスリット９４ｂに挿通させ、リード９２を切り欠き９４ａに嵌め込んだ状態で、素子本体９１をケース９４に収納した。
ＰＡ樹脂（東亜合成（株）製、商品名「アロンメルトＳＡ−３４０１」）を略２００℃に加温し、アプリケーター、シングルガン等の成形樹脂塗布装置により、ケース９４に注入してポッティング成形を行った。溶融したポッティング樹脂は切り欠き９４ａよりしみ出す以前に固化し、リード９３とケース９４とを一体化する。なお、次工程の電池２への装着時において支障がない範囲で、切り欠き９４ａより樹脂がしみ出しても差し支えない。
冷却後、素子本体９１の内部抵抗等の確認を行った。

ポッティングの前後で、ＰＴＣ素子９の内部抵抗は１ｍΩ上昇したのみであった。
上述したＰＴＣ素子１９のように、３００〜４００℃でのインサート成形加工により、素子本体及びリードの端部の外表面をコーティングする、従来の低抵抗型のＰＴＣ素子の場合、成形加工の前後で２５〜７５ｍΩ上昇していた。

次に、落下試験を行った。
まず、上述のＰＴＣ素子９を１０個作製し、上述した保護回路部５に組み込んだ上で基板ホルダ４に嵌めて電池２の側面に配し、１０個の電池パック１を作製した。そして、Ｐタイル（プラスチックタイル）上に、各電池パック１を１．５ｍの高さから落下させ、素子本体９１とリード９２，９３との接続部分に半田剥がれが発生したか否かを調べた。
実施例の１０個の電池パック１のＰＴＣ素子９は、全て、ケース９４及び樹脂被覆部９５に亀裂及び剥がれが発生せず、素子本体９１とリード９２との接続部分、及び素子本体９１とリード９３との接続部分のいずれにも半田剥がれが発生しなかったことが確認された。
外表面がコーティングされた従来の低抵抗型ＰＴＣ素子を、上述した電池パック１と同様に、保護回路部５に組み込んだ上で基板ホルダ４に嵌めて電池パックを作製し、上述の落下試験を行った場合、１０個に７個の割合で、コーティングに割れ又は剥がれが発生し、素子本体とリードとの接続部分に半田剥がれが発生していた。
以上より、本発明に係るＰＴＣ素子９は、製造時に初期抵抗値が上昇しないこと、並びに機械的強度が良好であり、ケース９４及び樹脂被覆部９５の亀裂及び剥がれが抑制されているので、素子本体９１とリード９２及びリード９３との接続が切れたり、素子本体９１の金属粒子が酸化して抵抗値が上昇するのが抑制されていることが確認された。

なお、前記実施の形態においては、ＰＴＣ素子９を保護回路部５に組み込んだ上で基板ホルダ４に嵌め、さらに外装枠６で保護して、電池パック１を構成する場合につき説明しているがこれに限定されるものではなく、ＰＴＣ素子９を配した電池２を合成樹脂製のハードケースに収納する場合、ＰＴＣ素子９を配した電池２を熱収縮性チューブで被覆する場合、及びＰＴＣ素子９を配した電池２の側面部分に高温でのインサート成形法により樹脂モールド部を形成する場合等であってもよい。

そして、前記実施の形態においては、電池パック１の電池２がリチウムイオン二次電池である場合につき説明しているがこれに限定されるものではなく、ニッケル・水素二次電池、ニッケル・カドミウム二次電池等の他の電池であってもよい。
また、前記実施の形態では、感熱素子としてＰＴＣ素子９を用いた場合につき説明しているがこれに限定されるものではなく、本発明はＮＴＣ素子にも適用することが可能である。
そして、本発明の感熱素子は電池以外にも適用することが可能であり、種々の電子機器に適用することが可能である。

本発明の実施の形態に係る電池パックを示す分解斜視図である。 ＰＴＣ素子を示す斜視図である。 ＰＴＣ素子を示す分解斜視図である。 従来の低抵抗型のＰＴＣ素子を示す斜視図である。

符号の説明

１ 電池パック
２ 電池
２ａ リード取付板
３ 固定テープ
４ 基板ホルダ
５ 保護回路部
５ａ 基板
５ｂ 保護回路素子
５ｃ 外部出力端子
５ｄ、５ｅ、５ｆ、９２、９３ リード
６ 第１外装枠
７ 第２外装枠
８ ラベル
９ ＰＴＣ素子
９１ 素子本体
９４ ケース
９４ａ 切り欠き
９４ｂ スリット
９５ 樹脂被覆部

Claims (4)

1. ポリマー中に金属粒子が分散され、温度に対応して抵抗が変化する素子本体、及び該素子本体に接続されたリードを備える感熱素子において、
   一面に開口し、前記リードの端部が他面から突出した状態で、前記素子本体が収納される、合成樹脂製のケースを備え、
   前記素子本体が収納された前記ケースに合成樹脂を充填してなることを特徴とする感熱素子。
2. 多面体状の電池と、
   該電池の側面に配された、請求項１に記載の感熱素子と
   を備えることを特徴とする電池パック。
3. 請求項１に記載の感熱素子を備えることを特徴とする電子機器。
4. ポリマー中に金属粒子が分散された感熱素子の本体を、該本体に接続したリードの端部が一面から突出する状態で、他面に開口した合成樹脂製のケースに収納する工程と、
   前記ケースにポッティング樹脂を注入してポッティング成形する工程と
   を有することを特徴とする感熱素子の製造方法。

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