JP4265182B2 - 過熱保護素子および二次電池 - Google Patents

過熱保護素子および二次電池 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、過昇温による機器の破損を防止するために使用される過熱保護素子および二次電池に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、二次電池の技術開発の進展が著しい。特に、携帯電話、PHS、ノート型パソコンなどの機器に使用される電池として、小型でかつ1回の充電で長時間使用可能な二次電池の開発と実用化が行われている。具体的には、Ni−Cd電池、Ni−H電池、Liイオン電池、Li−ポリマ電池のような電池の開発と実用化が進み、より小型で長寿命を持つ二次電池が開発されている。
【0003】
この二次電池の安全性を確保するために、短絡時などの発熱によって断線する過熱保護素子が使用される。この過熱保護素子としては、可溶体を使用した過熱保護素子が一般に使用されている。
【0004】
図14は従来の過熱保護素子の断面図で、この図14において、1は一対の金属端子で、この一対の金属端子1はそれぞれ第1の絶縁フィルム2の下面に取り付けられ、かつこの一対の金属端子1の各先端部は第1の絶縁フィルム2の下面側から上面側に表出している。そして表出した一対の金属端子1の先端部間には、フラックス3が塗布された可溶合金4を接続している。また、前記第1の絶縁フィルム2の上面には可溶合金4を覆うように第2の絶縁フィルム5が封止により取り付けられている。
【0005】
図15は上記従来の過熱保護素子を使用した二次電池の一部切欠斜視図である。
【0006】
図15において、6は有底角筒状の電池缶で、この電池缶6は金属により構成され、かつこの電池缶6には発電要素7を内蔵している。そしてこの発電要素7は一方の極を電池缶6としている。8は前記電池缶6の上方開口部を閉塞する蓋で、この蓋8には前記発電要素7の他方の極を構成する電極端子9を取り付けている。10は前記蓋8に設置された過熱保護素子で、この過熱保護素子10は一対の金属端子11a,11bを備えており、かつこの一対の金属端子11a,11bのうち、一方の金属端子11aは前記電極端子9に電気的に接続されているもので、この接続はスポット溶接により行っている。また前記一対の金属端子11a,11bのうち、他方の金属端子11bは、前記電池缶6の側面に設置され、かつ二次電池を過充電・過放電等から保護する保護回路12に設けられた金属製の一方の入力端子13に電気的に接続されているもので、この接続もスポット溶接により行っている。そしてまた前記保護回路12と電池缶6は、保護回路12に設けられた金属製の他方の入力端子14によって接続されている。15は前記電池缶6の側面から蓋8にかけて設けられた絶縁シートで、この絶縁シート15は、電池缶6と、過熱保護素子10における他方の金属端子11b、保護回路12および一対の入力端子13,14とを絶縁し、過熱保護素子10における一対の金属端子11a,11bの短絡を防止するものである。また前記保護回路12には出力端子が設けられているもので、この二次電池は絶縁ケース等に封入し、出力端子のみを露出させることによりパック電池を構成し、出力端子から外部の機器への充電、放電を行わせるようにしている。
【0007】
このような構成の二次電池では、保護回路12により、過充電・過放電を防止することができる。しかし、この保護回路12に異常が発生し、過充電・過放電による異常発熱が発生した場合は、この異常発熱を過熱保護素子10が感知し、そしてこの過熱保護素子10が溶断するため、二次電池への放電電流または充電電流は遮断される。これにより、二次電池の異常発熱を停止させることができるものである。
【0008】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
【0009】
【特許文献1】
特開2001−196048号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の過熱保護素子を用いた二次電池においては、過熱保護素子10と電池缶6を絶縁するための絶縁シート15を設置する必要があるため、生産性が劣るという課題を有していた。また、電池缶6の上方開口部を閉塞する蓋8に過熱保護素子10を設置するとともに、電池缶6の側面に保護回路12を設置する構成としているため、この二次電池を絶縁ケース等に封入してパック電池を構成した場合は、体積が大きくなって小型化が困難であるという課題を有していた。
【0011】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、絶縁シートを別個に設置することなく、二次電池の電池缶に対して絶縁状態で容易に取り付けることができる過熱保護素子を提供するとともに、二次電池を絶縁ケース等に封入してパック電池を構成した場合においても、体積を小さくできて小型化が図れる二次電池を提供することを目的とするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。
【0013】
本発明の請求項に記載の発明は、一対の金属端子を取り付けた第1の絶縁フィルムと、この第1の絶縁フィルムの上方に位置して前記一対の金属端子の先端部間に接続された可溶合金と、この可溶合金に塗布されたフラックスと、前記可溶合金の上方に位置し、かつ前記第1の絶縁フィルムに封止により取り付けられる第2の絶縁フィルムとを備え、前記一対の金属端子のうち、いずれか一方の金属端子を前記第2の絶縁フィルムの上方に位置するように折り曲げるとともに二次電池の保護回路に接続したもので、この構成によれば、過熱保護素子を二次電池の電池缶に取り付ける場合、一対の金属端子のうち、一方の金属端子は二次電池の電池缶あるいは電極端子に接続するが、他方の金属端子は第2の絶縁フィルムの上方に位置するように折り曲げられているため、他方の金属端子が二次電池の電池缶に接触するということはなくなり、これにより、他方の金属端子は二次電池の電池缶と絶縁されるため、従来のように絶縁シートを別個に設置するという必要はなくなり、また過熱保護素子における一対の金属端子間も短絡させることなく、過熱保護素子を二次電池の電池缶に容易に取り付けることができるという作用を有するものである。
【0014】
本発明の請求項に記載の発明は、電池缶と、この電池缶に内蔵され、かつ一方の極を電池缶とした発電要素と、この発電要素の他方の極を構成する電極端子と、一対の金属端子のうち、一方の金属端子を前記電池缶に電気的に接続した過熱保護素子と、この過熱保護素子における一対の金属端子のうち、他方の金属端子と前記電極端子との間に設けられ、かつ二次電池を過充電・過放電等から保護する保護回路とを備え、前記過熱保護素子における一対の金属端子のうち、他方の金属端子の片面に絶縁層を設け、この絶縁層を前記電池缶に当接させるようにした二次電池であって、この二次電池の構成によれば、二次電池を過充電・過放電等から保護する保護回路を、過熱保護素子における一対の金属端子のうち、他方の金属端子と、発電要素の他方の極を構成する電極端子との間に設けるとともに、過熱保護素子を二次電池の電池缶に取り付けているため、この二次電池は過熱保護素子と保護回路の双方で保護されることになり、これにより、二次電池の安全性をさらに向上させることができ、また、過熱保護素子における一対の金属端子のうち、他方の金属端子の片面に絶縁層を設け、この絶縁層を電池缶に当接させるようにしているため、過熱保護素子を二次電池の電池缶に取り付ける場合、一対の金属端子のうち、一方の金属端子は二次電池の電池缶あるいは電極端子に接続されるが、他方の金属端子は絶縁層を介して二次電池の電池缶と絶縁されることになり、これにより、従来のように絶縁シートを別個に設置することなく、過熱保護素子を電池缶に対して絶縁した状態で二次電池に容易に取り付けることができるという作用を有するものである。
【0015】
本発明の請求項に記載の発明は、特に、二次電池を過充電・過放電等から保護する保護回路を、電池缶との間に過熱保護素子が収納されるように配設し、かつこの保護回路を、前記過熱保護素子における一対の金属端子のうち、他方の金属端子と、発電要素の他方の極を構成する電極端子とにそれぞれ電気的に接続したもので、この構成によれば、過熱保護素子と保護回路の双方が電池缶の一面上に配置されるため、この二次電池を絶縁ケース等に封入してパック電池を構成した場合においても、体積を小さくできて小型化が図れるという作用を有するものである。
【0016】
本発明の請求項に記載の発明は、特に、二次電池を過充電・過放電等から保護する保護回路と、発電要素の他方の極を構成する電極端子および過熱保護素子における他方の金属端子との接続部分を、それぞれ折り曲げることにより、保護回路と電池缶との間に過熱保護素子を収納するようにしたもので、この構成によれば、過熱保護素子と保護回路の双方が電池缶の一面上に配置されるため、この二次電池を絶縁ケース等に封入してパック電池を構成した場合においても、体積を小さくできて小型化が容易になるとともに、保護回路の位置決めが容易となるため、生産性が向上するという作用を有するものである。
【0017】
本発明の請求項に記載の発明は、特に、過熱保護素子を温度ヒューズで構成したもので、この構成によれば、温度ヒューズが一度電流を遮断すれば再度通電されることがないものであるため、二次電池の安全性を向上させることができるという作用を有するものである。
【0018】
本発明の請求項に記載の発明は、電池缶と、この電池缶に内蔵され、かつ一方の極を電池缶とした発電要素と、この発電要素の他方の極を構成する電極端子と、一対の金属端子のうち、一方の金属端子を前記電池缶に電気的に接続した過熱保護素子と、この過熱保護素子の上方に設けられ、かつ二次電池を過充電・過放電等から保護する保護回路とを備え、前記他方の金属端子を過熱保護素子の上方に位置するように折り曲げるとともに前記保護回路と接続したもので、この構成によれば、過熱保護素子を二次電池の電池缶に取り付ける場合、一対の金属端子のうち、一方の金属端子は二次電池の電池缶あるいは電極端子に接続するが、他方の金属端子は過熱保護素子の上方に位置するように折り曲げられているため、他方の金属端子が二次電池の電池缶に接触するということはなくなり、これにより、他方の金属端子は二次電池の電池缶と絶縁されるため、従来のように絶縁シートを別個に設置することなく、過熱保護素子を電池缶に対して絶縁した状態で二次電池に容易に取り付けることができるという作用を有するものである。
【0019】
本発明の請求項に記載の発明は、電池缶と、この電池缶に内蔵され、かつ一方の極を電池缶とした発電要素と、この発電要素の他方の極を構成する電極端子と、一対の金属端子のうち、一方の金属端子が前記電池缶に電気的に接続され、かつ他方の金属端子が過熱保護素子の上方に位置するように折り曲げられた過熱保護素子と、前記他方の金属端子と電極端子との間に設けられ、かつ二次電池を過充電・過放電等から保護する保護回路とを備え、前記他方の金属端子と前記保護回路とを接続したもので、この構成によれば、二次電池を過充電・過放電等から保護する保護回路を、過熱保護素子における一対の金属端子のうち、他方の金属端子と、発電要素の他方の極を構成する電極端子との間に設けるとともに、過熱保護素子を二次電池の電池缶に取り付けているため、この二次電池は過熱保護素子と保護回路の双方で保護されることになり、これにより、二次電池の安全性をさらに向上させることができ、また、過熱保護素子における一対の金属端子のうち、他方の金属端子は過熱保護素子の上方に位置するように折り曲げているため、過熱保護素子を二次電池の電池缶に取り付ける場合、他方の金属端子が二次電池の電池缶に接触するということはなくなり、これにより、他方の金属端子は二次電池の電池缶と絶縁されるため、過熱保護素子も電池缶に対して絶縁した状態で二次電池に容易に取り付けることができるという作用を有するものである。
【0020】
本発明の請求項に記載の発明は、特に、二次電池を過充電・過放電等から保護する保護回路を、電池缶との間に過熱保護素子が収納されるように配設し、かつこの保護回路を、前記過熱保護素子における一対の金属端子のうち、他方の金属端子と、発電要素の他方の極を構成する電極端子とにそれぞれ電気的に接続したもので、この構成によれば、過熱保護素子と保護回路の双方が電池缶の一面上に配置されるため、この二次電池を絶縁ケース等に封入してパック電池を構成した場合においても、体積を小さくできて小型化が図れるという作用を有するものである。
【0021】
本発明の請求項に記載の発明は、特に、二次電池を過充電・過放電等から保護する保護回路と、発電要素の他方の極を構成する電極端子および過熱保護素子における他方の金属端子との接続部分を、それぞれ折り曲げることにより、保護回路と電池缶との間に過熱保護素子を収納するようにしたもので、この構成によれば、過熱保護素子と保護回路の双方が電池缶の一面上に配置されるため、この二次電池を絶縁ケース等に封入してパック電池を構成した場合においても、体積を小さくできて小型化が容易になるとともに、保護回路の位置決めが容易となるため、生産性が向上するという作用を有するものである。
【0022】
本発明の請求項10に記載の発明は、特に、過熱保護素子を温度ヒューズで構成したもので、この構成によれば、温度ヒューズが一度電流を遮断すれば再度通電されることがないものであるため、二次電池の安全性を向上させることができるという作用を有するものである。
【0023】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
図1(a)は本発明の実施の形態1における温度ヒューズの一部切欠上面図、図1(b)は図1(a)におけるA−A線断面図である。
【0024】
図1(a),(b)において、21はポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等の熱可塑性樹脂により構成されたシート状の第1の絶縁フィルムで、この第1の絶縁フィルム21には、第1の絶縁フィルム21より幅が狭い一対の金属端子22を取り付けている。前記一対の金属端子22は帯状または線状をなし、かつ銅、ニッケル等の導電性の良好な金属の表面にはんだ、錫、銅等のめっきを施すことにより構成されている。23は前記第1の絶縁フィルム21の上方に位置して前記一対の金属端子22の先端部間に接続された可溶合金で、この可溶合金23は、錫、鉛、亜鉛、ビスマス、インジウム、カドミウム、銀、銅のいずれか1つの金属あるいは複数の金属を合金化したもので構成されている。24は可溶合金23の周囲に塗布されたフラックスで、このフラックス24は主成分がロジンからなる樹脂により構成され、かつこのフラックス24の色数は4〜16となっている。25は前記可溶合金23の上方に位置し、かつ前記第1の絶縁フィルム21との間に内部空間を形成するように前記第1の絶縁フィルム21に封止により取り付けられるシート状の第2の絶縁フィルムで、この第2の絶縁フィルム25を構成する材料は前記第1の絶縁フィルム21と同じものが好ましい。このように第1の絶縁フィルム21と第2の絶縁フィルム25とで可溶合金23を覆い、かつ可溶合金23が設けられた部分を除いた箇所において、第1の絶縁フィルム21の外周部と第2の絶縁フィルム25の外周部を封止によって固着することにより可溶合金23を密閉し、この可溶合金23の劣化を防止している。
【0025】
また、前記第1の絶縁フィルム21、第2の絶縁フィルム25のうち、少なくとも一方は透明またはフラックス24の形状が判別できる光透過性を有する半透明の絶縁フィルムで構成されている。26は前記一対の金属端子22における一方の金属端子22の片面を覆うように設けた絶縁層である。この場合、絶縁層26は、一般には板状の絶縁材を接着剤により一方の金属端子22の片面に固着することにより形成できるものであるが、本発明の実施の形態1においては、絶縁層26をポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等の熱可塑性樹脂により構成している。このように絶縁層26を熱可塑性樹脂で構成することにより、この絶縁層26を一対の金属端子22における一方の金属端子22の片面に形成する場合は、熱可塑性樹脂のフィルムを金属端子22に密着させ、そして金属端子22を加熱することにより、熱可塑性樹脂のフィルムを熱溶着させて絶縁層26を形成することができるもので、これにより、接着剤等を用いずに絶縁層26の形成が可能となるため、生産性が良好となるものである。
【0026】
(実施の形態2)
図2は本発明の実施の形態2における温度ヒューズの断面図である。
【0027】
本発明の実施の形態2における温度ヒューズが、上記した本発明の実施の形態1における温度ヒューズと異なる点は、絶縁層26aを第1の絶縁フィルム21と一体に構成した点である。この構成によれば、第1の絶縁フィルム21と絶縁層26aの形成を同時に行うことができるため、生産性が良好となるものである。
【0028】
(実施の形態3)
図3は本発明の実施の形態3における温度ヒューズの断面図である。
【0029】
本発明の実施の形態3における温度ヒューズが、上記した本発明の実施の形態1における温度ヒューズと異なる点は、絶縁層26bを第2の絶縁フィルム25と一体に構成した点である。この構成によれば、第2の絶縁フィルム25と絶縁層26bの形成を同時に行うことができるため、生産性が良好となるものである。
【0030】
(実施の形態4)
図4は本発明の実施の形態4における温度ヒューズの断面図である。
【0031】
本発明の実施の形態4における温度ヒューズが、上記した本発明の実施の形態1における温度ヒューズと異なる点は、一対の金属端子22における一方の金属端子22の片面に絶縁層26bを設ける代わりに、一方の金属端子22を第2の絶縁フィルム25の上方に位置するように折り曲げた点である。この構成によれば、この温度ヒューズを第1の絶縁フィルム21が電池缶に当接するように二次電池に取り付けた場合、一対の金属端子22のうち、一方の金属端子22は二次電池の電池缶あるいは電極端子に接続するが、他方の金属端子22は第2の絶縁フィルム25の上方に位置するように折り曲げられているため、他方の金属端子22が二次電池の電池缶に接触するということはなくなり、これにより、他方の金属端子22は二次電池の電池缶と絶縁されるため、従来のように絶縁シートを別個に設置するという必要はなくなり、また温度ヒューズの一対の金属端子22間も短絡させることなく、温度ヒューズを二次電池の電池缶に容易に取り付けることができるものである。
【0032】
(実施の形態5)
図5は本発明の実施の形態5における温度ヒューズの断面図である。
【0033】
本発明の実施の形態5における温度ヒューズが、上記した本発明の実施の形態1における温度ヒューズと異なる点は、一対の金属端子22における一方の金属端子22の片面に絶縁層26bを設ける代わりに、一方の金属端子22を第1の絶縁フィルム21の下方に位置するように折り曲げた点である。この構成によれば、この温度ヒューズを第2の絶縁フィルム25が電池缶に当接するように二次電池に取り付けた場合、一対の金属端子22のうち、一方の金属端子22は二次電池の電池缶あるいは電極端子に接続するが、他方の金属端子22は第1の絶縁フィルム21の下方に位置するように折り曲げられているため、他方の金属端子22が二次電池の電池缶に接触するということはなくなり、これにより、他方の金属端子22は二次電池の電池缶と絶縁されるため、従来のように絶縁シートを別個に設置するという必要はなくなり、また温度ヒューズの一対の金属端子22間も短絡させることなく、温度ヒューズを二次電池の電池缶に容易に取り付けることができるものである。
【0034】
(実施の形態6)
図6(a)は本発明の実施の形態6における温度ヒューズの一部切欠上面図、図6(b)は図6(a)におけるA−A線断面図である。
【0035】
図6(a),(b)において、31はポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等の樹脂により構成されたシート状の第1の絶縁フィルムで、この第1の絶縁フィルム31には、一対の金属端子32の各端子の一部が下面から上面に表出するように前記一対の金属端子32を取り付けている。前記一対の金属端子32は帯状または線状をなし、かつ銅、ニッケル等の導電性の良好な金属の表面にはんだ、錫、銅等のめっきを施すことにより構成されている。33は前記第1の絶縁フィルム31の上方に位置して前記一対の金属端子32の先端部間に接続された可溶合金で、この可溶合金33は、錫、鉛、亜鉛、ビスマス、インジウム、カドミウム、銀、銅のいずれか1つの金属あるいは複数の金属を合金化したもので構成されている。34は可溶合金33の周囲に塗布されたフラックスで、このフラックス34は主成分がロジンからなる樹脂により構成され、かつこのフラックス34の色数は4〜16となっている。35は前記可溶合金33の上方に位置し、かつ前記第1の絶縁フィルム31との間に内部空間を形成するように前記第1の絶縁フィルム31に封止により取り付けられるシート状の第2の絶縁フィルムで、この第2の絶縁フィルム35を構成する材料は前記第1の絶縁フィルム31と同じものが好ましい。このように第1の絶縁フィルム31と第2の絶縁フィルム35とで可溶合金33を覆い、かつ可溶合金33が設けられた部分を除いた箇所において、第1の絶縁フィルム31と第2の絶縁フィルム35を封止によって固着することにより可溶合金33は密閉し、この可溶合金33の劣化を防止している。
【0036】
また、前記第1の絶縁フィルム31、第2の絶縁フィルム35のうち、少なくとも一方は透明またはフラックス34の形状が判別できる光透過性を有する半透明の絶縁フィルムで構成されている。36は前記一対の金属端子32における一方の金属端子32の片面を覆うように設けた絶縁層である。この場合、絶縁層36は、一般には板状の絶縁材を接着剤により一方の金属端子32の片面に固着することにより形成できるものであるが、本発明の実施の形態6においては、絶縁層36をポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等の熱可塑性樹脂により構成している。このように絶縁層36を熱可塑性樹脂で構成することにより、この絶縁層36を一対の金属端子32における一方の金属端子32の片面に形成する場合は、熱可塑性樹脂のフィルムを金属端子32に密着させ、そして金属端子32を加熱することにより、熱可塑性樹脂のフィルムを熱溶着させて絶縁層36を形成することができるもので、これにより、接着剤等を用いずに絶縁層36の形成が可能となるため、生産性が良好となるものである。
【0037】
(実施の形態7)
図7は本発明の実施の形態7における温度ヒューズの断面図である。
【0038】
本発明の実施の形態7における温度ヒューズが、上記した本発明の実施の形態6における温度ヒューズと異なる点は、絶縁層36aを第1の絶縁フィルム31と一体に構成した点である。この構成によれば、第1の絶縁フィルム31と絶縁層36aの形成を同時に行うことができるため、生産性が良好となるものである。
【0039】
(実施の形態8)
図8は本発明の実施の形態8における温度ヒューズの断面図である。
【0040】
本発明の実施の形態8における温度ヒューズが、上記した本発明の実施の形態6における温度ヒューズと異なる点は、絶縁層36bを第2の絶縁フィルム35と一体に構成した点である。この構成によれば、第2の絶縁フィルム35と絶縁層36bの形成を同時に行うことができるため、生産性が良好となるものである。
【0041】
(実施の形態9)
図9は本発明の実施の形態9における温度ヒューズの断面図である。
【0042】
本発明の実施の形態9における温度ヒューズが、上記した本発明の実施の形態6における温度ヒューズと異なる点は、一対の金属端子32における一方の金属端子32の片面に絶縁層36bを設ける代わりに、一方の金属端子32を第1の絶縁フィルム31の下方に位置するように折り曲げた点である。この構成によれば、この温度ヒューズを第2の絶縁フィルム35が電池缶に当接するように二次電池に取り付けた場合、一対の金属端子32のうち、一方の金属端子32は二次電池の電池缶あるいは電極端子に接続するが、他方の金属端子32は第1の絶縁フィルム31の下方に位置するように折り曲げられているため、他方の金属端子32が二次電池の電池缶に接触するということはなくなり、これにより、他方の金属端子32は二次電池の電池缶と絶縁されるため、従来のように絶縁シートを別個に設置するという必要はなくなり、また温度ヒューズの一対の金属端子32間も短絡させることなく、温度ヒューズを二次電池の電池缶に容易に取り付けることができるものである。
【0043】
(実施の形態10)
図10、図11は本発明の実施の形態10における二次電池の一部を切欠した斜視図である。
【0044】
図10、図11において、41は有底筒状の電池缶で、この電池缶41は金属により構成され、かつこの電池缶41には発電要素42を内蔵している。そしてこの発電要素42は一方の極を電池缶41としている。43は前記電池缶41の上方開口部を閉塞する金属製の蓋で、この蓋43には前記発電要素42の他方の極を構成する電極端子44を取り付けている。この場合、電極端子44は前記電池缶41および蓋43に対して絶縁されているものである。45は前記電極端子44の近傍に位置して蓋43に配設された温度ヒューズからなる過熱保護素子で、この過熱保護素子45は平板状の一対の金属端子46a,46bを有しており、一方の金属端子46aは前記蓋43に電気的に接続されている。この場合、一方の金属端子46aと蓋43の接続はスポット溶接により行っている。また、前記過熱保護素子45における平板状の一対の金属端子46a,46bのうち、他方の金属端子46bの片面には熱可塑性樹脂で構成された絶縁層47を設け、この絶縁層47を前記蓋43に当接させている。
【0045】
48は上記した構成の二次電池を過充電・過放電等から保護する保護回路で、この保護回路48は、前記発電要素42の他方の極を構成する電極端子44と、過熱保護素子45における平板状の一対の金属端子46a,46bのうちの他方の金属端子46bとの間に設けられ、かつ前記電極端子44とは平板状の金属からなる入力端子49を介して接続し、さらに前記過熱保護素子45における他方の金属端子46bとは平板状の金属からなる入力端子50を介して接続している。この場合、前記電極端子44と入力端子49との接続および蓋43と他方の金属端子46b、入力端子50との接続はいずれもスポット溶接により行っている。また、前記保護回路48は、入力端子49,50をそれぞれ折り曲げることにより、図11に示すように、保護回路48と蓋43との間に過熱保護素子45を収納するようにしている。
【0046】
上記した本発明の実施の形態10においては、過熱保護素子45における一対の金属端子46a,46bのうち、他方の金属端子46bの片面に絶縁層47を設け、この絶縁層47を金属製の蓋43に当接させるようにしているため、従来のように絶縁シートを別個に設置することなく、過熱保護素子45を金属製の蓋43に対して絶縁した状態で二次電池に容易に取り付けることができるものである。
【0047】
なお、上記本発明の実施の形態10においては、過熱保護素子45を電池缶41に取り付ける場合、過熱保護素子45における一方の金属端子46aを蓋43に電気的に接続し、かつ他方の金属端子46bは絶縁層47を蓋43に当接させるようにしているが、これ以外の例として、過熱保護素子45における一方の金属端子46aを蓋43以外の電池缶41あるいは発電要素42の他方の極を構成する電極端子44に電気的に接続した場合でも、上記本発明の実施の形態10と同様の効果を有するものである。
【0048】
また、上記本発明の実施の形態10においては、二次電池を過充電・過放電等から保護する保護回路48を、発電要素42の他方の極を構成する電極端子44と、過熱保護素子45における一対の金属端子46a,46bのうちの他方の金属端子46bとの間に設けるとともに、過熱保護素子45を二次電池における電池缶41の蓋43に取り付けているため、この二次電池は過熱保護素子45と保護回路48の双方で保護されることになり、これにより、二次電池の安全性をさらに向上させることができ、また、過熱保護素子45における一対の金属端子46a,46bのうち、他方の金属端子46bの片面に絶縁層47を設け、この絶縁層47を電池缶41の蓋43に当接させるようにしているため、過熱保護素子45を二次電池の電池缶41の蓋43に取り付ける場合、一対の金属端子46a,46bのうち、一方の金属端子46aは二次電池における電池缶41の蓋43に接続されるが、他方の金属端子46bは絶縁層47を介して二次電池の電池缶41の蓋43と絶縁されることになり、これにより、従来のように絶縁シートを別個に設置することなく、過熱保護素子45を電池缶41の蓋43に対して絶縁した状態で二次電池に容易に取り付けることができるものである。
【0049】
そしてまた、上記本発明の実施の形態10においては、二次電池を過充電・過放電等から保護する保護回路48を、電池缶41の上方開口部を閉塞する蓋43との間に過熱保護素子45が収納されるように配設し、かつこの保護回路48を、前記過熱保護素子45における一対の金属端子46a,46bのうちの他方の金属端子46bと、発電要素42の他方の極を構成する電極端子44とにそれぞれ電気的に接続しているため、過熱保護素子45と保護回路48は双方とも電池缶41の一面上である蓋43に配置されることになり、これにより、この二次電池を絶縁ケース等に封入してパック電池を構成した場合においても、体積を小さくできて小型化が図れるものである。
【0050】
さらに、上記本発明の実施の形態10においては、保護回路48と、発電要素42の他方の極を構成する電極端子44および過熱保護素子45における他方の金属端子46bとの接続部分である入力端子49,50をそれぞれ折り曲げることにより、図11に示すように、保護回路48と電池缶41の上方開口部を閉塞する蓋43との間に過熱保護素子45を収納するようにしているため、過熱保護素子45と保護回路48は双方とも電池缶41の一面上である蓋43に配置されることになり、これにより、この二次電池を絶縁ケース等に封入してパック電池を構成した場合においても、体積を小さくできて小型化が図れるものである。
【0051】
また、上記本発明の実施の形態10において二次電池に取り付けられる温度ヒューズからなる過熱保護素子45は、図12に示すように、過熱保護素子本体45aの両端部に平板状の一対の金属端子46a,46bを有しているもので、この過熱保護素子45の長さをL1、幅をL2、厚さをL3とした場合、L1<20mm、好ましくはL1<15mm、L2<4.0mm、好ましくはL2<3.5mm、L3<1.5mm、好ましくはL3<1.0mmが電池缶上に配置する場合に最適となるものである。すなわち、上記過熱保護素子45の長さL1、幅L2、厚さL3が上記の範囲以上であると、過熱保護素子45が大きくなり過ぎて電池缶上に配置することが困難となり、また過熱保護素子45を取り付けた二次電池を絶縁ケース等に封入してパック電池を構成した場合、その体積を小さくすることが困難となるものである。
【0052】
(実施の形態11)
図13は本発明の実施の形態11における二次電池の一部を切欠した斜視図である。
【0053】
本発明の実施の形態11における二次電池が、上記した本発明の実施の形態10における二次電池と異なる点は、本発明の実施の形態10における二次電池が、過熱保護素子45における一対の金属端子46a,46bのうち、他方の金属端子46bの片面に絶縁層47を設けることにより、この絶縁層47によって、他方の金属端子46bと金属製の蓋43との絶縁を図っているのに対し、本発明の実施の形態11における二次電池は、図13に示すように、過熱保護素子45における一対の金属端子46a,46bのうち、他方の金属端子46bを過熱保護素子45の上方に位置するように折り曲げることにより、他方の金属端子46bと金属製の蓋43との接触をなくして、他方の金属端子46bと金属製の蓋43との絶縁を図っている点である。
【0054】
上記した本発明の実施の形態11における二次電池の構成によれば、過熱保護素子45における一対の金属端子46a,46bのうち、他方の金属端子46bを過熱保護素子45の上方に位置するように折り曲げているため、この他方の金属端子46bが電池缶41における金属製の蓋43に接触するということはなくなり、これにより、他方の金属端子46bと金属製の蓋43との絶縁を図ることができるため、従来のように絶縁シートを別個に設置することなく、過熱保護素子45を電池缶41の蓋43に対して絶縁した状態で二次電池に容易に取り付けることができるものである。
【0055】
なお、上記本発明の実施の形態1〜9においては、過熱保護素子の一例として温度ヒューズを挙げ、そしてまた上記本発明の実施の形態10,11においては、二次電池に取り付けられる過熱保護素子45の一例として温度ヒューズを挙げたが、この過熱保護素子は温度ヒューズ以外のPTCサーミスタや感熱式バイメタル等も適用できるものである。
【0056】
【発明の効果】
以上のように本発明の過熱保護素子は、一対の金属端子を取り付けた第1の絶縁フィルムと、この第1の絶縁フィルムの上方に位置して前記一対の金属端子の先端部間に接続された可溶合金と、この可溶合金に塗布されたフラックスと、前記可溶合金の上方に位置し、かつ前記第1の絶縁フィルムに封止により取り付けられる第2の絶縁フィルムとを備え、前記一対の金属端子のうち、いずれか一方の金属端子を前記第2の絶縁フィルムの上方に位置するように折り曲げるとともに二次電池の保護回路に接続したもので、この構成によれば、過熱保護素子を二次電池の電池缶に取り付ける場合、一対の金属端子のうち、一方の金属端子は二次電池の電池缶あるいは電極端子に接続するが、他方の金属端子は第2の絶縁フィルムの上方に位置するように折り曲げられているため、他方の金属端子が二次 電池の電池缶に接触するということはなくなり、これにより、他方の金属端子は二次電池の電池缶と絶縁されるため、従来のように絶縁シートを別個に設置するという必要はなくなり、また過熱保護素子における一対の金属端子間も短絡させることなく、過熱保護素子を二次電池の電池缶に容易に取り付けることができるという効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (a)本発明の実施の形態1における温度ヒューズの一部切欠上面図
(b)図1(a)におけるA−A線断面図
【図2】 本発明の実施の形態2における温度ヒューズの断面図
【図3】 本発明の実施の形態3における温度ヒューズの断面図
【図4】 本発明の実施の形態4における温度ヒューズの断面図
【図5】 本発明の実施の形態5における温度ヒューズの断面図
【図6】 (a)本発明の実施の形態6における温度ヒューズの一部切欠上面図
(b)図6(a)におけるA−A線断面図
【図7】 本発明の実施の形態7における温度ヒューズの断面図
【図8】 本発明の実施の形態8における温度ヒューズの断面図
【図9】 本発明の実施の形態9における温度ヒューズの断面図
【図10】 本発明の実施の形態10における二次電池の一部を切欠した斜視図
【図11】 同一部を切欠した斜視図
【図12】 同二次電池に取り付けられる過熱保護素子の斜視図
【図13】 本発明の実施の形態11における二次電池の一部を切欠した斜視図
【図14】 従来の過熱保護素子の断面図
【図15】 従来の過熱保護素子を使用した二次電池の一部切欠斜視図
【符号の説明】
21 第1の絶縁フィルム
22 一対の金属端子
23 可溶合金
24 フラックス
25 第2の絶縁フィルム
26,26a,26b 絶縁層
31 第1の絶縁フィルム
32 一対の金属端子
33 可溶合金
34 フラックス
35 第2の絶縁フィルム
36,36a,36b 絶縁層
41 電池缶
42 発電要素
43 蓋
44 電極端子
45 過熱保護素子
46a 一方の金属端子
46b 他方の金属端子
47 絶縁層
48 保護回路
49,50 入力端子

Claims (10)

  1. 一対の金属端子を取り付けた第1の絶縁フィルムと、この第1の絶縁フィルムの上方に位置して前記一対の金属端子の先端部間に接続された可溶合金と、この可溶合金に塗布されたフラックスと、前記可溶合金の上方に位置し、かつ前記第1の絶縁フィルムに封止により取り付けられる第2の絶縁フィルムとを備え、前記一対の金属端子のうち、いずれか一方の金属端子を前記第2の絶縁フィルムの上方に位置するように折り曲げるとともに二次電池の保護回路に接続した過熱保護素子。
  2. 電池缶と、この電池缶に内蔵され、かつ一方の極を電池缶とした発電要素と、この発電要素の他方の極を構成する電極端子と、一対の金属端子のうち、一方の金属端子を前記電池缶に電気的に接続した過熱保護素子と、この過熱保護素子における一対の金属端子のうち、他方の金属端子と前記電極端子との間に設けられ、かつ二次電池を過充電・過放電等から保護する保護回路とを備え、前記過熱保護素子における一対の金属端子のうち、他方の金属端子の片面に絶縁層を設け、この絶縁層を前記電池缶に当接させるようにした二次電池。
  3. 二次電池を過充電・過放電等から保護する保護回路を、電池缶との間に過熱保護素子が収納されるように配設し、かつこの保護回路を、前記過熱保護素子における一対の金属端子のうち、他方の金属端子と、電極端子とにそれぞれ電気的に接続した請求項記載の二次電池。
  4. 二次電池を過充電・過放電等から保護する保護回路と、発電要素の他方の極を構成する電極端子および過熱保護素子における他方の金属端子との接続部分を、それぞれ折り曲げることにより、保護回路と電池缶との間に過熱保護素子を収納するようにした請求項記載の二次電池。
  5. 過熱保護素子を温度ヒューズで構成した請求項2〜4のいずれかに記載の二次電池。
  6. 電池缶と、この電池缶に内蔵され、かつ一方の極を電池缶とした発電要素と、この発電要素の他方の極を構成する電極端子と、一対の金属端子のうち、一方の金属端子を前記電池缶に電気的に接続した過熱保護素子と、この過熱保護素子の上方に設けられ、かつ二次電池を過充電・過放電等から保護する保護回路とを備え、前記他方の金属端子を過熱保護素子の上方に位置するように折り曲げるとともに前記保護回路と接続した二次電池。
  7. 電池缶と、この電池缶に内蔵され、かつ一方の極を電池缶とした発電要素と、この発電要素の他方の極を構成する電極端子と、一対の金属端子のうち、一方の金属端子が前記電池缶に電気的に接続され、かつ他方の金属端子が過熱保護素子の上方に位置するように折り曲げられた過熱保護素子と、前記他方の金属端子と電極端子との間に設けられ、かつ二次電池を過充電・過放電等から保護する保護回路とを備え、前記他方の金属端子と前記保護回路とを接続した二次電池。
  8. 二次電池を過充電・過放電等から保護する保護回路を、電池缶との間に過熱保護素子が収納されるように配設し、かつこの保護回路を、前記過熱保護素子における一対の金属端子のうち、他方の金属端子と、電極端子とにそれぞれ電気的に接続した請求項記載の二次電池。
  9. 二次電池を過充電・過放電等から保護する保護回路と、発電要素の他方の極を構成する電極端子および過熱保護素子における他方の金属端子との接続部分を、それぞれ折り曲げることにより、保護回路と電池缶との間に過熱保護素子を収納するようにした請求項記載の二次電池。
  10. 過熱保護素子を温度ヒューズで構成した請求項6〜9のいずれかに記載の二次電池。
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