JP2016186855A

JP2016186855A - 外付けｐｔｃ素子および筒形電池

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Publication number: JP2016186855A
Application number: JP2015066141A
Authority: JP
Inventors: 坂口　誠; Makoto Sakaguchi; 誠坂口; 通友高須; Michitomo Takasu
Original assignee: FDK Tottori Co Ltd
Current assignee: FDK Corp
Priority date: 2015-03-27
Filing date: 2015-03-27
Publication date: 2016-10-27
Anticipated expiration: 2035-03-27
Also published as: JP6590501B2

Abstract

【課題】簡素な工程で製造でき、かつ信頼性の高い外付けＰＴＣ素子を提供する。【解決手段】両端面に電極端子（５１、５２）を備えた筒形電池５０の電極端子に取り付けられ、下方に配置された金属板からなる底板３０の上方に板状のＰＴＣチップ部品１０と金属板からなる天板２０とシート状の絶縁体４０とがこの順に積層されてなり、ＰＴＣチップ部品は天板と底板との対面領域内に配置され、上下方向に直交する１方向を左右方向として、底板は天板との対面領域の左右両側に突出する舌片３１を備え、舌片が上下方向でかしめられて、底板とＰＴＣ素子と天板と絶縁体とが積層方向に圧着され、絶縁体は下面縁辺から下方に垂設される壁面部３２を有し、当該壁面部が天板の側面と前記舌片との間に介在している外付けＰＴＣ素子１ａとしている。【選択図】図３

Description

本発明は電池に外付けされるＰＴＣ素子に関する。またその外付けＰＴＣ素子が取り付けられた筒形電池にも関する。

利用者によって電池交換ができない電子機器では、電池自体が電子部品の一つとしてその電子機器の回路基板に実装されている。そして大電流を扱う電子機器では電池内外の短絡などによって電池の温度が上昇したときに電流を遮断するための安全装置が必要となる。そこでリチウム電池などの大電流放電が可能な電池にはＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）素子が組み込まれているものがある。周知のごとく、ＰＴＣ素子は通常は低抵抗であるが温度が上昇したときに電気抵抗が増大する板状の高分子材料（ポリマー）やセラミックス材料の両面に金属箔を配置した積層構造を有するチップ部品である。電池内に組み込まれるＰＴＣ素子は、普通、一方の電極端子を兼ねる封口体内に配置される。

しかしながらＰＴＣ素子を内蔵できない封口構造を備えた電池もある。あるいは電池内に組み込まれたＰＴＣの電流遮断特性が電子機器側で要求される特性と一致しないような場合もある。そこでそのような場合に対応する電子部品として、電池の電極端子に外付けされるＰＴＣ素子（以下、外付けＰＴＣ素子とも言う）がある。そして外付けＰＴＣ素子が取り付けられた電池を電子機器内に組み込むのである。

図１は従来の外付けＰＴＣ素子１０１を示しており、ここでは円筒形電池５０に取り付けられた状態を示している。なお図中では外付けＰＴＣ素子１０１の構成部材を異なるハッチングで示した。図１に示したように外付けＰＴＣ素子１０１は、板状のチップ部品であるＰＴＣ素子（以下、ＰＴＣチップ部品１０とも言う）の表裏のそれぞれに金属板（１２０、１３０）を積層した構造を有し、ＰＴＣチップ部品１０と金属板（１２０，１３０）とはリフロー半田付けによって接合されている。そしてこの外付けＰＴＣ素子１０１は、円筒形電池５０の両端面のいずれかの端面にある電極端子５２に取り付けられる。図示した例では、外付けＰＴＣ素子１０１を構成する一方の金属板１３０と電池１１０の両端面のいずれか一方の端面における電極端子（図中では、電極端子５２）とをスポット溶接などによって固着させることで外付けＰＴＣ素子１０１が円筒形電池５０に取り付けられる。外付けＰＴＣ素子１０１が取り付けられた円筒形電池５０を回路基板などに実装する際には、他方の金属板１２０に半田６０などを用いてリード線７０を接続しておく。また円筒形電池５０の他方の電極端子５１には、例えば金属板のみからなる端子板８０を取り付け、やはりその端子板８０にリード線７０を半田付けしておく。そしてリード線７０を回路基板に半田付けすることで、円筒形電池５０が実装される。なお従来の外付けＰＴＣ素子としては、図１に示した例に限らず、図２に示した外付けＰＴＣ素子２０１のように、２枚の帯状の金属板（２２０、２３０）でＰＴＣチップ部品１０を狭持した構造のものもある。この場合も金属板（２２０、２３０）とＰＴＣチップ部品１０とはリフロー半田付けによって接合されている。そして以下の特許文献１には板状のＰＴＣチップ部品を２枚の帯状の金属板で狭持した構造の外付けＰＴＣ素子について記載されている。また以下の非特許文献１にはＰＴＣ材料にポリマーを用いた所謂「ポリスイッチ」と呼ばれるＰＴＣチップ部品を用いたＰＴＣ素子の構造や特性などについて記載されている。

特開２００２−１５０９１８号公報

タイコエレクトロニクスジャパン合同会社、"「ポリスイッチの概要と選定方法」「ポリスイッチの信頼性」"、[online]、[平成２７年２月２７日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.te.com/japan/bu/circuitprotection/polyswitch/pdf/2011_fundamentals.pdf＞

従来の外付けＰＴＣ素子はＰＴＣチップ部品を２枚の金属板で挟持しつつ金属板とＰＴＣチップ部品とをリフロー半田付けによって接合した構造を有している。そして従来の外付けＰＴＣ素子ではこのリフロー半田付け工程を要することにより種々の問題が発生する。例えば、外付けＰＴＣ素子を量産するまでにはリフロー半田の塗布量や塗布箇所への位置合わせ精度など、細かい条件出しを行う必要がある。また量産に際しても、リフロー半田付け工程における煩雑な手順を要する。すなわち底板の上面に位置合わせをしてリフロー半田を塗布し、その底板の上にＰＴＣチップ部品を位置合わせして積層する。さらにそのＰＴＣチップ部品の上面にもリフロー半田を位置合わせして塗布し、そのＰＴＣチップ部品の上に天板を位置合わせして積層する。そして加熱によるリフロー半田の溶融と冷却による溶融半田の固化とによって積層状態にある底板、ＰＴＣチップ部品、および天板を相互に接合させる。

このように従来の外付けＰＴＣ素子は、煩雑な作業を要するリフロー半田付け工程によって製造されるためコストダウンが難しい。またリフロー半田付け工程では、リフロー半田を精度よく位置合わせして塗布する必要もあり、その位置がずれると底板と天板が短絡する可能性もあった。すなわち高い信頼性を確保するためには極めて厳密な工程管理が必要であり、この厳密な工程管理もコストアップの要因となる。

そこで本発明の目的は、簡素な工程で製造でき、かつ信頼性の高い外付けＰＴＣ素子、およびその外付けＰＴＣ素子を取り付けた筒形電池を提供することを目的としている。

上記目的を達成するための本発明は、両端面に電極端子を備えた筒形電池の電極端子に取り付けられる外付けＰＴＣ素子であって、
下方に配置された金属板からなる底板の上方に板状のＰＴＣチップ部品と金属板からなる天板とシート状の絶縁体とがこの順に積層されてなり、
前記ＰＴＣチップ部品は前記天板と前記底板との対面領域内に配置され、
上下方向に直交する１方向を左右方向として、前記底板は前記天板との対面領域の左右両側に突出する舌片を備え、
前記舌片が上下方向でかしめられて、前記底板と前記ＰＴＣ素子と前記天板と前記絶縁体とが積層方向に圧着され、
前記絶縁体は下面縁辺から下方に垂設される壁面部を有し、当該壁面部が前記天板の側面と前記舌片との間に介在している、
ことを特徴とする外付けＰＴＣ素子としている。

また前記ＰＴＣチップ部品、前記天板、および前記絶縁体には上下方向に連絡する内部空洞領域が形成されているとともに、それぞれの内部空洞領域は前記底板の上面を上方に露出させるように上下方向で連絡していることを特徴とする外付けＰＴＣ素子としてもよい。

前記上下方向と前記左右方向とに直交する方向を前後方向として、前記天板は前記底板に対して前方に延長しつつ前端が回路基板に実装可能なリード端子の形状に成形されていることを特徴とする外付けＰＴＣ素子とすることもできる。さらに前記底板は、後端に前記天板の後端に当接して当該天板が後方に逸脱するのを防止するための構造を備え、前記絶縁体は前記底板の後端と前記天板の後端との間に介在している外付けＰＴＣ素子とすることができる。前記天板は、前記舌片の後端あるいは前端あるいは前後両端に当接して当該天板前方あるいは後方あるいは前後両方向に逸脱するのを防止する構造を備え、前記絶縁体は前記天板と舌片との間に介在している外付けＰＴＣ素子としてもよい。

上記いずれかに記載の前記外付けＰＴＣ素子が取り付けられてなる筒形電池も本発明の範囲であって、当該筒形電池は上下両端面に電極端子を備えるとともに、いずれか一方の端面における電極端子に前記底板の下面が接触した状態で取り付けられていることを特徴としている。

本発明の外付けＰＴＣ素子では、簡素な工程で製造可能な構造を有してより安価に提供することができ、かつ信頼性も確保されている。当該外付けＰＴＣが取り付けられた筒形電池についてもより安価に提供することができ信頼性も確保されている。なおその他の効果については以下の記載で明らかにする。

従来の外付けＰＴＣ素子の一例を示す図である。従来の外付けＰＴＣ素子の他の例を示す図である。本発明の第１実施例に係る外付けＰＴＣ素子とその構成を示す図である。上記第１の実施例に係る外付けＰＴＣ素子の構造を示す図である。上記第１の実施例に係る外付けＰＴＣ素子が取り付けられた状態の円筒形電池を示す図である。本発明の第２実施例に係る外付けＰＴＣ素子とその構成を示す図である。上記第２の実施例に係る外付けＰＴＣ素子が取り付けられた状態の円筒形電池を示す図である。本発明の第３実施例に係る外付けＰＴＣ素子とその構成を示す図である。上記第３の実施例に係る外付けＰＴＣ素子が取り付けられた状態の円筒形電池を示す図である。上記第３の実施例の変形例を示す図である。本発明の第４実施例に係る外付けＰＴＣ素子とその構成を示す図である。上記第４実施例の変形例を示す図である。上記第４実施例のその他の変形例を示す図である。

本発明の実施例について、以下に添付図面を参照しつつ説明する。なお以下の説明に用いた図面において、同一または類似の部分に同一の符号を付して重複する説明を省略することがある。ある図面において符号を付した部分について、不要であれば他の図面ではその部分に符号を付さない場合もある。

＝＝＝第１の実施例＝＝＝
本発明の実施例として円筒形電池を取り付け対象とした外付けＰＴＣ素子を挙げる。図３と図４に本発明の第１の実施例に係る外付けＰＴＣ素子１ａを示した。図３と図４では外付けＰＴＣ素子１ａを構成する各部材を異なるハッチングによって示した。まず図３に基づいて第１の実施例に係る外付けＰＴＣ素子１ａの概略について説明する。図３（Ａ）は第１の実施例に係る外付けＰＴＣ素子１ａを組み立てる前の分解斜視図であり、図３（Ｂ）は組み立て後の外付けＰＴＣ素子１ａの斜視図である。図４（Ａ）は当該外付けＰＴＣ素子１ａの平面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）におけるａ−ａ矢視断面図である。以下、図３と図４を参照しつつ第１実施例１ａの構成や構造についてより詳しく説明する。

第１の実施例に係る外付けＰＴＣ素子（以下、第１実施例１ａとも言う）は、他の実施例に共通する基本的な構成や構造を備えており、図３（Ａ）に示したように、平板状のＰＴＣチップ部品１０を２枚の金属板（２０、３０）で狭持した積層構造を有している。この例では金属板（２０、３０）としてニッケル板を用い、ＰＴＣチップ部品１０には高温になると電気抵抗が増大する特性を有する導電性ポリマーをアルミ箔などの金属箔で狭持した所謂「ポリスイッチ」を用いている。

ここで第１実施例１ａを含めた以下の各実施例において、ＰＴＣチップ部品１０を狭持する２枚の金属板（２０、３０）のうち、電池の電極端子に直接取り付けられる側の金属板３０を「底板」と言うこととする。ＰＴＣチップ部品１０を介して底板３０と対面する金属板２０については「天板」とも言うこととする。また底板３０を下方として、底板３０の上方にＰＴＣチップ部品１０と天板２０がこの順に積層されていることとして上下の各方向を規定することとする。したがって図４（Ａ）は第１実施例１ａを上方から見たときの平面図となる。
第１実施例１ａは、底板３０と天板２０でＰＴＣチップ部品１０を挟持するという従来の外付けＰＴＣ素子と同様の基本構成を備えるものの、天板２０および底板３０がＰＴＣチップ部品１０とリフロー半田付けによって接合されていない点が異なっている。具体的には、図３（Ａ）に示したように、第１実施例１ａでは矩形の底板３０において互いに対向する二つの縁辺に、互いに反対方向に突出する舌片３１が形成されている。舌片３１は底板３０の当該二つの縁辺を基端３３としてその基端３３にて上方に屈曲している。ここで上下方向と直交する２方向を前後方向および左右方向として、舌片３１が底板３０の左右両側に形成されていることとし、また図中に示したように左右の各方向、および前後の各方向を規定することとする。

底板３０の上面３２において、左右の舌片３１が対面する領域にはＰＴＣチップ部品１０と天板２０とがこの順で積層されている。また図４（Ａ）に示したように、上方から見ると底板３０と天板２０の対面する領域にＰＴＣチップ部品１０が配置されている。そして組み立て状態にある第１実施例１ａは、図３（Ｂ）や図４（Ｂ）に示したように、舌片３１の先端３４側が下方に屈曲し、当該舌片３１が上下方向にかしめられている。それによって底板３０、ＰＴＣチップ部品１０および天板２０が圧着された状態となり相互に接合されている。また舌片３１をかしめる際に当該舌片３１の先端３４が天板２０の上面２１に直接接触すると底板３０と天板２０とが短絡してしまうことから、第１実施例１ａでは、天板２０の上面２１にシート状の樹脂などから形成される絶縁体（以下、絶縁シート４０とも言う）が載置されている。そして舌片３１の先端３４はその絶縁シート４０の上面４１に当接した状態でかしめられている。

さらに図３（Ａ）や図４（Ｂ）に詳しく示したように、絶縁シート４０は下面周縁の左右の縁辺に壁面部４２が垂設されており、この壁面部４２が舌片３１と天板２０の側面との間に介在して、底板３０と一体形成されている舌片３１と天板２０の側面との間で短絡することを防止している。

図５は第１実施例１ａを円筒形電池５０に取り付けた状態を示している。図示した円筒形電池（以下、電池５０とも言う）は、一方の端面が平坦面からなる電極端子５２である。また他方の端面には凸状の電極端子５１が形成されている。そして図５では平坦面となっている側の電極端子５２に第１実施例１ａが取り付けられている例を示した。この図５に示したように、第１実施例１ａを電池５０に取り付ける際には、底板３０の上面３２において、天板３０との対向領域から前後方向の外側に露出する領域３５に電極端子５２と溶接（例えば、スポット溶接やレーザー溶接）する箇所３６を設ければよい。あるいは底板３０と電極端子５２とを導電性接着剤などを用いて取り付けることもできる。もちろん第１実施例１ａは凸状の電極端子５１に取り付けることもできる。なおこの第１実施例１ａが取り付けられた電池５０を回路基板に実装する際には、天板２０の適宜な位置にリード線７０の一端を半田６０などを用いて接続しておけばよい。この例では天板２０の前後長を絶縁シート４０の前後長よりも長く形成しておき、天板２０の上面２１において絶縁シートの平面領域から前後方向外側に露出する領域２２にリード線７０を半田付けしている。なお電池５０の他方の電極端子５１については、金属板のみからなる端子板８０を取り付け、その端子板８０にリード線７０の一端を半田付けしておけばよい。そして第１実施例１ａの天板２０および端子板８０に接続されているリード線７０の他端を回路基板に接続すればよい。

このように第１実施例１ａは、リフロー半田付け工程を経ずに、底板３０に一体的に形成されている舌片３１をかしめるだけの簡素な工程によって製造することができる。そして絶縁シート４０が舌片３１と天板２０の上面２１や側面との間に介在して底板３０と天板２０との短絡を確実に防止することができる。すなわち第１実施例１ａは安価でかつ高い信頼性を有している。

＝＝＝第２の実施例＝＝＝
図５に示したように、第１実施例１ａを円筒形電池５０などの電極端子５２に取り付ける際には、底板３０において上方に露出する領域３５にて溶接を行うか、あるいは底板３０と電極端子５２（あるいは電極端子５１）とを導電性接着剤を用いて接着することになる。しかし取り付け強度を考えれば、外付けＰＴＣ素子は溶接によって電極端子に取り付けることが望ましい。しかし第１実施例１ａでは、底板３０の上面において天板２０の平面領域の外側に露出する領域３５でのみ溶接できるようになっていた。そのため電池５０において第１実施例１ａが取り付けられる側の電極端子５２は平坦面であることが必要であり、かつその平坦面が底板３０よりも広い平面領域を有していることが必要であった。例えば図５に示した一般的な円筒形電池５０では凸状の電極端子５１と平坦面からなる電極端子５２とを備えており、回路基板への電池５０の実装に際して、何らかの理由により、凸状電極端子５１側に外付けＰＴＣ素子を取り付ける必要性がある場合、第１実施例１ａでは底板３０における溶接のための領域３５が凸状の電極端子５１の平面領域よりも外側にあれば凸状の電極端子５１に溶接によって取り付けることができない。もちろん平坦面側の電極端子５２に取り付ける場合であっても小径の電池であれば同様に溶接による取り付けが難しい。そこで第２の実施例として小径の電池や凸状の電極端子にも溶接が可能な外付けＰＴＣ素子を挙げる。

図６に第２の実施例に係る外付けＰＴＣ素子（以下、第２実施例１ｂとも言う）を示した。図６（Ａ）は第２実施例１ｂを組み立てる前の分解斜視図であり、図６（Ｂ）は組み立て後の第２実施例１ｂを示す斜視図である。図６（Ａ）に示したように、第２実施例１ｂでは第１実施例と同様の底板３０の上面３２に平板状のＰＴＣチップ部品１０、天板２０、および絶縁体シート４０がこの順に積層されてなる。また絶縁体シート４０には下面周縁の左右２辺に壁面部４２が垂設されている。しかし底板３０の上に積層されているこれらの構成要素（１０、２０、４０）には上下方向に連絡する内部空洞領域（１１、２３、４３）が形成されている。この例ではＰＴＣチップ部品１０ａ、天板２０、および絶縁体シート４０は、ともに平面形状が矩形状でその中心に円形の内部空洞領域（１１、２３、４３）が形成されている。またＰＴＣチップ部品１０、天板２０および絶縁体シート４０はそれぞれの内部空洞領域（１１、２３、４３）の面積がほぼ一致している。

そして図６（Ｂ）に示したように組み立て後の第２実施例１ｂでは、ＰＴＣチップ部品１０、天板２０および絶縁体シート４０の内部空洞領域（１１、２３、４３）を介して上方から底板３０の上面３２が露出している。そして、その露出した領域３７に溶接箇所を設けるのである。図７に第２実施例１ｂを円筒形電池５０に取り付けた状態を示した。ここでは円筒形電池５０の凸状電極端子５１に第２実施例１ｂを取り付けた例を示した。凸状電極端子５１の直上に第２実施例１ｂにおける内部空洞領域（１１、２３、４３）が配置され、その内部空洞領域内（１１、２３、４３）に露出している底板３０の円形の領域３７内にスポット溶接箇所３６が設けられている。このように第２実施例１ｂでは、電極端子（５１、５２）の面積が小さくても溶接が可能となり、大きな取り付け強度を確保することができる。

＝＝＝第３の実施例＝＝＝
上記第１および第２実施例に係る外付けＰＴＣ素子を取り付けた電池を基板などに実装する場合、その外付けＰＴＣ素子にリード線を取り付けることになる。そのためリード線自体に係る部品コスト、リード線の一端を外付けＰＴＣ素子に取り付けるための工程に要する製造コスト、およびリード線の他端を回路基板に半田付けする工程に要する製造コストなどが掛かり、電池が組み込まれる電子機器のさらなるコストダウンが難しくなる。またリード線を引き回す必要もあることから電子機器の小型化が阻害されてしまう可能性もある。そこで本発明の第３の実施例として、取り付け対象となる電池を容易にかつ低コストで実装でき、さらにはその電池が組み込まれる電子機器の小型化にも寄与できる外付けＰＴＣ素子を挙げる。

図８は第３の実施例に係る外付けＰＴＣ素子（以下、第３実施例１ｃとも言う）を示す図である。図８（Ａ）は第３実施例１ｃを構成する天板２０の形状を示す斜視図であり、図８（Ｂ）は第３実施例１ｃの外観を示す斜視図である。図８（Ａ）に示したように、第３実施例１ｃでは天板２０が前後方向に延長しつつ前端側が回路基板に直接実装可能な形状に加工されたリード端子部２４となっており、この天板２０自体がリード端子板として機能する。なお図示した例では天板２０のリード端子部２４は回路基板のスルーホールに挿入されるリードピンの形状になっている。また図示した例では後端側の矩形領域に第２実施例と同様に上下方向に連絡する円形の内部空洞領域２３が形成されている。そして図８（Ｂ）に示したように第３実施例１ｃでは天板２０が左右方向で対面する１対の舌片３１によって左右方向から挟持され、リード端子部２４が底板３０に対して前方に突出している。

図９に第３実施例１ｃを電池５０に取り付けた状態を示した。第３実施例１ｃが電池５０の一方の電極端子５２に溶接などの方法により取り付けられている。他方の電極端子５１には天板２０と同様に先端側８１がリードピン形状の端子板（以下、リード端子板８０とも言う）のみが溶接などの方法によって取り付けられている。そして天板２０のリード端子部２４とリード端子板８０の前端が回路基板のスルーホールに挿入されつつ半田付けされることで電池５０が回路基板に実装される。なお天板２０におけるリード端子部２４の形状は回路基板への実装構造に応じて適宜に変更することができ、リードピンの形状でなくてもよい。例えば図１０に示した外付けＰＴＣ素子１ｄのように、天板２０に回路基板のエッジに差し込まれる切欠２５が形成されたリード端子部２４を備えさせてもよい。

＝＝＝第４の実施例＝＝＝
上述した第１〜第３の実施例に係る外付けＰＴＣ素子では天板がＰＴＣチップ部品とともに舌片によって左右方向から挟持されつつ上方から圧着されていた。したがって天板が左右方向に逸脱する可能性はほとんど無い。そして第１および第２の実施例に係る外付けＰＴＣ素子を電池に取り付けた上で、その電池を回路基板に実装する際にはリード線を用いることを想定しているため天板に対して前後方向の力が加わる機会はほとんど無い。一方第３実施例ではリード線を用いた実装形態に起因する各種問題を解決するために、天板に回路基板に直接する実装するためのリード端子部が形成されていた。そして第３実施例では、そのリード端子部に起因して天板が前後方向に逸脱する可能性を考慮する必要性が生じた。具体的には図９を参照しながら説明すると、電池５０を実装する際、あるいは電池５０が実装された後に、その電池５０に対し前後方向に過大な力が加わると、その力が直接天板２０に伝わり、天板２０が前後方向に逸脱する可能性がある。とくに実装時には、天板２０の前端側にあるリード端子部２４を回路基板のスルーホールに押し込むなどして天板２０に対して後方への力が加わる場合が多い。そしてその力が過大であった場合には天板２０が後方に逸脱する可能性がある。なお電池５０を実装した後は、その電池５０自体が回路基板とともに電子機器に組み込まれるため電池５０を介して天板２０に大きな力が加わる機会は少ない。そこで本発明の第４の実施例として、天板２０が後方に逸脱するのを防止する構造を備えた外付けＰＴＣ素子を挙げる。

図１１に第４の実施例に係る外付けＰＴＣ素子（第４実施例１ｅとも言う）を示した。図１１（Ａ）は組み立て前の第４実施例１ｅを示す分解斜視図であり、図１１（Ｂ）は組み立て後の第４実施例１ｅを示す斜視図である。そして図１１（Ｃ）は第４実施例１ｅを構成する絶縁シート４０を下前方から見たときの斜視図である。図１１（Ａ）に示したように、底板３０は左右両側の舌片３１に加え、後方にも舌片３８が形成されている。そして図１１（Ｂ）に示したように後方の舌片３８がかしめられた状態ではその舌片３８が天板２０の後端に当接する。それによって天板２０が後方に強く付勢されたとしても天板２０が後方に逸脱することがない。さらに図１１（Ｃ）に示したように、絶縁体シート４０には左右縁辺の壁面部４２に加え、後縁辺にも壁面部４４が形成されており、それによって後方の舌片３８を介して底板３０と天板２０が短絡するのを防止している。なお底板３０の後端の舌片３８は必ずしもかしめる必要はない。この舌片３８が天板２０の後端に絶縁シート４０を介して当接していれば天板２０が後方に逸脱することを防止できる。

＜変形例＞
図１１に示した第４実施例１ｅでは天板２０が後方に逸脱するのを防止するための構造を備えていた。もちろん天板２０の前方あるいは前後両方向への逸脱を防止する構造を備えた外付けＰＴＣ素子も考えられる。図１２と図１３に第４実施例の変形例として、天板２０が前方や前後両方向に逸脱するのを防止する構造を備えた外付けＰＴＣ素子（１ｆ、１ｇ）を示した。まず図１２に天板２０が前方に逸脱するのを防止する構造を備えた外付けＰＴＣ素子１ｆを示した。図１２（Ａ）は当該外付けＰＴＣ素子１ｆを構成する天板２０を示す斜視図であり、図１２（Ｂ）は絶縁体シート４０を上前方から見たときの斜視図である。図１２（Ｃ）は絶縁体シート４０を上後方から見たときの斜視図である。そして図１２（Ｄ）は図１２（Ａ）に示した天板２０と図１２の（Ｂ）と（Ｃ）に示した絶縁体シート４０を備えた外付けＰＴＣ素子１ｆの斜視図である。図１２（Ａ）に示したように、天板２０の後端に左右に突出する突起部２６が形成され、図１２の（Ｂ）と（Ｃ）に示したように絶縁体シート４０の後端には左右方向に突出する凸部４５が形成されている。そして図１２（Ｄ）に示したように、舌片３１がかしめられた状態では、天板２０の突起部２６の前端が絶縁シート４０の凸部４５を介して舌片３１の後端に当接し、天板２０の前方への逸脱を防止しているとともに、天板２０の突起部３４と舌片３１との間での短絡を防止している。

図１３は天板２０の前後両方向への逸脱を防止する構造を備えた外付けＰＴＣ素子１ｇを示している。図１３（Ａ）は天板２０を示す斜視図であり、図１２（Ｂ）は絶縁体シート４０を示す斜視図である。図１３（Ｃ）は図１３（Ａ）に示した天板と図１３（Ｂ）に示した絶縁体シート４０とを備えた外付けＰＴＣ素子１ｇの斜視図である。図１３（Ａ）に示したように、天板２０には後端に左右に突出する突起部２６が形成されているとともに、この後端の突起部２６に対して前方に所定の距離を隔てた位置に同様の突起部２７が左右に突出している。また図１３（Ｂ）に示したように絶縁体シート４０には後端の凸部４５に加え前方にも左右に突出する凸部４６が形成されている。そして図１３（Ｃ）に示したように、舌片３１がかしめられた状態では、天板２０の前方の突起部２７の後端が絶縁シート４０の前方の凸部４６を介して舌片３１の前端に当接し、天板２０の後方の突起部２６の前端が絶縁シート４０の後方の凸部４５を介して舌片３１の後端に当接している。それによって天板２０は前方と後方の両方向への逸脱が防止され、かつ突起部（２４、２５）と舌片３１との間での短絡が防止される。

なおリード端子部が形成された天板を備えた外付けＰＴＣ素子において、天板が前後いずれか、あるいは前後両方向に逸脱するのを防止する構造については、図１１〜図１３に示した構造に限定されるものではなく、天板の前後方向への移動を阻止する構造が天板自体、あるいは底板に形成されているとともに、天板と底板との間に絶縁シートが介在していればよい。

１ａ〜１ｇ，１０１，２０１外付けＰＴＣ素子、１０ＰＴＣチップ部品、
１１ＰＴＣチップ部品の内部空洞領域、２０天板、２３天板の内部空洞領域、
２４リード端子部、２６，２７突起部、３０底板、３１，３８舌片、
４０絶縁シート、４２，４４壁面部、４３絶縁シートの内部空洞領域、
４５，４６凸部、５０電池、５１，５２電池の電極端子、６０半田、
７０リード線、８０端子板（リード端子板）

Claims

両端面に電極端子を備えた筒形電池の電極端子に取り付けられる外付けＰＴＣ素子であって、
下方に配置された金属板からなる底板の上方に板状のＰＴＣチップ部品と金属板からなる天板とシート状の絶縁体とがこの順に積層されてなり、
前記ＰＴＣチップ部品は前記天板と前記底板との対面領域内に配置され、
上下方向に直交する１方向を左右方向として、前記底板は前記天板との対面領域の左右両側に突出する舌片を備え、
前記舌片が上下方向でかしめられて、前記底板と前記ＰＴＣ素子と前記天板と前記絶縁体とが積層方向に圧着され、
前記絶縁体は下面縁辺から下方に垂設される壁面部を有し、当該壁面部が前記天板の側面と前記舌片との間に介在している、
ことを特徴とする外付けＰＴＣ素子。
請求項１において、前記ＰＴＣチップ部品、前記天板、および前記絶縁体には上下方向に連絡する内部空洞領域が形成されているとともに、それぞれの内部空洞領域は前記底板の上面を上方に露出させるように上下方向で連絡していることを特徴とする外付けＰＴＣ素子。
請求項１または２において、前記上下方向と前記左右方向とに直交する方向を前後方向として、前記天板は前記底板に対して前方に延長しつつ前端が回路基板に実装可能なリード端子の形状に成形されていることを特徴とする外付けＰＴＣ素子。
請求項３において、前記底板は、後端に前記天板の後端に当接して当該天板が後方に逸脱するのを防止するための構造を備え、前記絶縁体は前記底板の後端と前記天板の後端との間に介在していることを特徴とする外付けＰＴＣ素子。
請求項３において、前記天板は、前記舌片の後端あるいは前端あるいは前後両端に当接して当該天板前方あるいは後方あるいは前後両方向に逸脱するのを防止する構造を備え、前記絶縁体は前記天板と舌片との間に介在していることを特徴とする外付けＰＴＣ素子。
請求項１〜５のいずれかに記載の前記外付けＰＴＣ素子が取り付けられてなる筒形電池であって、上下両端面に電極端子を備えるとともに、いずれか一方の端面における電極端子に前記底板の下面が接触した状態で取り付けられていることを特徴とする筒形電池。