JP6152342B2 - Ｐｔｃデバイス - Google Patents

Description

本発明は、複数のＰＴＣ素子が並列接続状態で積層されたＰＴＣデバイス、詳しくは、電気的に並列に接続され、また、積層された複数のＰＴＣ素子およびその両側に導電性要素を有して成るＰＴＣデバイスに関する。

ＰＴＣデバイスは、種々の電気装置に過剰電流が流れた場合、それを構成する電気要素、例えば２次電池セル、または電気装置を構成する回路を保護するために、保護素子として広く使用されている。また、そのような電気要素が故障を起こし、その結果、異常に高い温度になった場合に、電気装置を流れる電流を遮断するためにも、保護素子として広く使用されている。

そのようなＰＴＣデバイスの一例を、その模式的断面図にて、図３に示す。ＰＴＣデバイス１１０は、ＰＴＣ素子１１２ならびにその両側に配置されたリード１１４および１１６を有して成る。図示したＰＴＣデバイス１１０は、例えば２次電池セルの充電・放電回路内に配置され、その回路に過剰電流が流れた場合に、その流れを遮断する回路保護素子として用いられている。図示した態様では、リード１１４は、回路保護回路を有する基板に電気的に接続され、リード１１６は、２次電池セル側に電気的に接続される。

ＰＴＣ素子１１２は、導電性ＰＴＣ組成物から形成されたＰＴＣ要素１１８ならびにその両側に配置された金属電極１２０および１２２によって構成され、これらは通常熱圧着によって一体に形成されている。

ＰＴＣ素子１１２の金属電極１２０は基板側リード１１４に、これらの間に配置されたハンダペースト１２４によって電気的に接続され、金属電極１２２はセル側リード１１６に、これらの間に配置されたハンダペースト１２４によって電気的に接続されている。

このようなＰＴＣデバイスを製造するには、例えば、基板側リード１１４上にハンダペースト１２４を配置し、その上に金属電極１２０が位置するようにＰＴＣ素子１１２を配置し、金属電極１２２の上にハンダペースト１２４を配置し、その上にセル側リード１１６を配置したアッセンブリを形成し、これをリフロー炉に通して、ハンダペーストを溶融させ、その後、冷却して固化することによってＰＴＣデバイスを得る。

このようなアッセンブリをリフロー炉に通してハンダペーストによって一体に接続してＰＴＣデバイスを得た後、ＰＴＣ素子の側方部分に酸素バリヤー層１２６を形成する。そのためには、得たデバイスを別の治具で保持しながら、ＰＴＣデバイスの側方部分にエポキシ樹脂を塗布してコーティング層を形成し、これを硬化（または固化）させて酸素バリヤー層１２６を形成する。

国際公開ＷＯ２００７／０５２７９０号

上述のＰＴＣデバイスは、単一のＰＴＣ素子を有するに過ぎないので、保護すべき回路またはそれに配置された電気要素を流れる電流値および／または保護すべき回路またはそれに配置された電気要素に印加される電圧が過度に大きい場合には、ＰＴＣデバイスを使用できない。

即ち、上述のＰＴＣデバイスの定格電流および／または定格電圧が必ずしも十分ではない場合がある。従って、本発明が解決しようとする課題は、定格電流および／または定格電圧条件がより大きいＰＴＣデバイスを提供することである。

従って、本発明は、第１の要旨において、絶縁層を介して積層された複数の層状ＰＴＣ素子を有して成り、また、第１端部および第２端部を有するＰＴＣデバイスを提供し、このデバイスにおいて、
各ＰＴＣ素子は、対向する第１主表面および第２主表面により規定され、該第１端部および該第２端部にて終端しているＰＴＣ要素、ならびに第１主表面に配置された第１層状電極および第２主表面に配置された第２層状電極を有して成り、
ＰＴＣデバイスは、該第１端部において該複数のＰＴＣ素子に共通する第１側方電極を有し、また、該第２端部において該複数のＰＴＣ素子に共通する第２側方電極を有し、
各ＰＴＣ素子の第１層状電極は（第２端部に達することなく、）第１端部まで延在し（従って、第１側方電極に電気的に接続され）、
各ＰＴＣ素子の第２層状電極は（第１端部に達することなく、）第２端部まで延在し（従って、第２側方電極に電気的に接続され）、
その結果、該複数のＰＴＣ素子（厳密にはそれらを構成するＰＴＣ要素）は、第１側方電極と第２側方電極との間で相互に電気的に並列に接続され、
積層状態の複数のＰＴＣ素子は、一方の最外部に第１層状電極が最外第１電極として位置し、他方の最外部に第２層状電極が最外第２電極として位置するように積層され、
最外第１電極の外側に第１導電性要素が位置し、また、最外第２電極の外側に第２導電性要素が位置し、
第１導電性要素は第１側方電極に直接または間接的に電気的に接続され、また、
第２導電性要素は第２側方電極に直接または間接的に電気的に接続されている
ことを特徴とする。

本発明のＰＴＣデバイスの１つの態様において、第１導電性要素は、最外第１電極としてのＰＴＣ素子の第１層状電極に、これらの間に位置する導電性接着剤によって接続されている金属リードである。この金属リードは、最外第１電極の全体にわたってその上方に位置するのが好ましく、この場合、導電性接着剤は、最外第１電極の少なくとも一部分の上に存在し、最外第１電極の他の部分の上には、絶縁性材料が存在してよい。この場合、絶縁性材料は、導電性接着剤の周辺に存在するのが好ましい。即ち、導電性接着剤の部分の周囲の少なくとも一部分に隣接して絶縁性材料の部分が存在するのが好ましい。また、後述する図１に示す断面において絶縁性材料が導電性接着剤の両側に存在するのがより好ましく、絶縁性材料の周囲を実質的に全部包囲するように存在するのが特に好ましい。尚、第１導電性要素は、第１側方電極に電気的に繋がっていてもよいが、第２側方電極には電気的に繋がってはいない。

尚、本明細書において、導電性接着剤なる用語は、接着の機能に加えて導電性パスの形成の機能を有する接着剤を意味する。１つの態様において、導電性接着剤は、樹脂および導電性材料を含んで成り、導電性材料は、例えばハンダ粒子のような導電性フィラーの形態であり、例えばハンダ材料でできたフィラーを例示できる。フィラーはハンダ粒子であってよい。より具体的には、導電性接着剤は、ハンダペースト（例えばエポキシ樹脂含有ハンダペースト）であってよい。また、絶縁性材料は、例えば硬化性樹脂を含んで成り、その性質に応じて、加熱して硬化することによってその形態を安定化することができる。より具体的にはエポキシ樹脂を絶縁性材料として使用できる。

上述のように絶縁性材料の部分が導電性接着剤の部分に隣接する態様は、導電性接着剤が加熱されて導電性材料および樹脂の少なくとも一方が溶融状態となって、導電性接着剤を配置した場所から流れ出て意図しない導電性パスが形成され得る場合に、絶縁性材料の部分が堰となって流れを止めることができるので、特に有用である。

本発明のＰＴＣデバイスの１つの態様において、第２導電性要素は、最外第２電極としてのＰＴＣ素子の第２層状電極上にメッキにより形成された金属層である。この金属層は、最外第２電極の実質的に全体にわたってその上方に位置するのが好ましいが、第２導電性要素は、第２側方電極に電気的に繋がっていてもよいが、第１側方電極には電気的に繋がってはいない。

本発明のＰＴＣデバイスの１つの態様において、ＰＴＣ素子の間に位置する絶縁層は、プリプレグ（ＰＴＣデバイスの状態では硬化した後の状態）である。この絶縁層は、隣接する双方のＰＴＣ素子の間でこれらの主表面の実質的に全体にわたって存在するのが好ましい。

本発明のＰＴＣデバイスにおいて、ＰＴＣ素子は、ポリマー材料中に導電性フィラーが分散しているポリマー組成物から形成された、好ましくは層状のＰＴＣ要素を有して成る、いわゆるポリマーＰＴＣ素子であるのが特に好ましく、そのようなポリマーＰＴＣ素子は自体周知である。また、導電性要素は、いずれの適当な材料で形成されていてもよく、その形態は、層状であるのが好ましい。例えば金属のシート、ストリップ、箔等の形態であってもよく、別の態様では金属のメッキ層であってもよい。

本発明は、第２の要旨において、上述または後述の本発明のＰＴＣデバイスを有して成る電気装置、例えばリチウムイオン電池、リチウムポリマー電池を提供する。この場合、本発明のＰＴＣデバイスは、電気装置において、回路保護素子として機能できる。

本発明のＰＴＣデバイスでは、ＰＴＣ素子が積層された状態で並列に接続されている。その結果、このＰＴＣデバイスの定格電流および／または定格電圧がより大きいものとなる。また、最外第１電極の上方に第１導電性要素が位置するので、ＰＴＣデバイスを所定の電気要素（例えば、独立した端子、リードもしくはパッド、または電気部品（例えばキャパシタ、抵抗器等）の端子、リードもしくはパッド等）をＰＴＣデバイスの直上に接続できる。その結果、ＰＴＣデバイス自体からその外側に向かって突出するリード等の電気要素を必要とすることがないので、ＰＴＣデバイスと電気要素との接続部に起因して必要スペースが最小限となる。

本発明のＰＴＣデバイスでは、上述のように必要スペースを最小限できるので、定格電流および／または定格電圧が比較的小さいＰＴＣ素子を積層して所定の定格電流および／または定格電圧を有するＰＴＣデバイスを得ることが可能となる。例えば、ＰＴＣ要素を構成するポリマー組成物に含まれる導電性フィラーがカーボンブラックであるＰＴＣ素子を積層して所定の定格電流および／または定格電圧を有するＰＴＣデバイスを構成することができる。この場合、カーボンブラックの酸化は実質的に問題とならないので、先に説明した酸素バリヤー層の形成を省略できる利点がある。勿論であるが、定格電流および／または定格電圧が比較的大きいＰＴＣ素子（例えば、ニッケル、ニッケル合金等の導電性フィラーを用いたＰＴＣ要素を有して成るＰＴＣ素子）を複数積層することによって、より大きい定格電流および／または定格電圧を有するＰＴＣデバイスとすることも可能である。

また、本発明のＰＣＴデバイスにおいて導電性接着剤の部分の周囲の少なくとも一部分に隣接して絶縁性材料の部分が存在する態様では、ＰＴＣデバイスを別のリード等の電気要素に電気的に接続するに際して、第１導電性要素を該別のリードに例えば抵抗溶接またはハンダ接続するために第１導電性リードが加熱される場合であっても、溶融状態となった導電性接着剤が流れるまたは飛び出すのを絶縁性材料が防止することができ、その結果、そのような導電性接着剤が広がって意図しない導電性パスが形成されることが可及的に防止される。

図１は、本発明のＰＴＣデバイスの構造を、その模式的断面図にて示す。 図２は、図１の本発明のＰＴＣデバイスにおいて、上方の要素を除去して最外第１電極を露出させた状態を、その上方から見た様子を模式的に平面図にて示す。 図３は、従来のＰＴＣデバイスの構造を、その模式的断面図にて示す。

次に、添付図面を参照して、本発明のＰＴＣデバイスを詳細に説明する。図１に、本発明のＰＴＣデバイスをその内部構造が分かるように模式的断面図にて示し、図２に、図１に示すＰＴＣデバイスにおいて、最外第１電極の上方に位置する要素を除去することによって最外第１電極を露出させた状態を、その上方から見た様子を模式的に示す。図示したＰＴＣデバイス１０は、複数の例として３つの積層されたＰＴＣ素子１２、１４および１６を有して成り、これらのＰＴＣ素子は、絶縁層１８および２０を介して積層されている。このＰＴＣデバイスは第１端部２２および第２端部２４を有して成る。尚、「複数」はいずれの適当な数値であってもよく、所望の定格電流および／または定格電圧に応じて、適当な数値を選択できるが、通常、少なくとも２、例えば３またはそれ以上であり、好ましくは４またはそれ以上であり、より好ましくは５またはそれ以上である。

各ＰＴＣ素子は、それぞれ、対向する第１主表面および第２主表面により規定され、該第１端部および該第２端部にて終端しているＰＴＣ要素、ならびに第１主表面に配置された第１層状電極および第２主表面に配置された第２層状電極を有して成る。

即ち、ＰＴＣ素子１２は、第１主表面２６および第２主表面２８により規定され、該第１端部２２および該第２端部２４にて終端しているＰＴＣ要素３０、ならびに第１主表面２６に配置された第１層状電極３２および第２主表面２８に配置された第２層状電極３４を有して成る。ＰＴＣ素子１４は、第１主表面３６および第２主表面３８により規定され、該第１端部２２および該第２端部２４にて終端しているＰＴＣ要素４０、ならびに第１主表面３６に配置された第１層状電極４２および第２主表面３８に配置された第２層状電極４４を有して成る。ＰＴＣ素子１６は、第１主表面４６および第２主表面４８により規定され、該第１端部２２および該第２端部２４にて終端しているＰＴＣ要素５０、ならびに第１主表面４６に配置された第１層状電極５２および第２主表面４８に配置された第２層状電極５４を有して成る。

容易に理解できるように、積層状態の複数のＰＴＣ素子１２、１４および１６を有して成る図１に示す本発明のＰＴＣデバイス１０において、一方の最外部の第１層状電極２６が最外第１電極として位置し、他方の最外部の第２層状電極５４が最外第２電極として位置する。

ＰＴＣデバイス１０は、該第１端部２２において該複数のＰＴＣ素子、厳密にはこれらの第１層状電極に共通する第１側方電極５６を有し、また、該第２端部２４において該複数のＰＴＣ素子、厳密にはこれらの第２層状電極に共通する第２側方電極５８を有する。尚、これらの側方電極は、積層状態のＰＴＣ素子の両端部においてその一部分を切り欠いた箇所に図面の上下方向に設けられているため、図１の断面図では、直接的に見えず、点線によって模式的に示している。

図示した態様では、各ＰＴＣ素子の第１層状電極３２、４２および５２は第１側方電極５６と電気的に接触し、各ＰＴＣ素子の第２層状電極３４、４４および５４は第２側方電極５６と電気的に接触し、その結果、複数のＰＴＣ素子１２、１４および１６、より厳密にはＰＴＣ要素３０、４０および５０は、第１側方電極５６と第２側方電極５８との間で電気的に並列に接続されている。尚、第１層状電極が第１側方電極につながり、また、第２層状電極が第２側方電極につながる限り、ＰＴＣ素子の向きは特に限定されず、例えば第１層状電極が上方に位置して、第２層状電極が下方に位置してよく、あるいはその逆であってもよい。

尚、図示した態様では、ＰＴＣ素子１２の第１層状電極３２は、第２端部２４の手前の箇所（点６０）にて終端し、その右側には絶縁材料部分６２が存在し、絶縁材料部分６２の右側には第１層状電極３２と同じ材料で形成された電極片６４が存在する。また、ＰＴＣ素子１２の第２層状電極３４は、第１端部２２の手前の箇所（点６６）にて終端し、その左側には絶縁材料部分６８が存在し、絶縁材料部分６８の左側には第２層状電極３４と同じ材料で形成された電極片７０が存在する。その結果、第１層状電極３２と電極片６４とは電気的に絶縁された状態となり、また、第２層状電極３４と電極片７０とは電気的に絶縁された状態となっている。他のＰＴＣ素子１４および１６についても、同様に、第１層状電極は、第２端部２４の手前で終端して第２側方電極５８とは電気的につながっておらず、第２層状電極は第１端部２２の手前で終端して第１側方電極５６とは電気的につながっていない。

本発明のＰＴＣデバイス１０において、上述の電極片（例えば要素６４、７０等）は、特別な機能を果たすわけではないが、ＰＴＣデバイスの製造に際して、ＰＴＣ要素の両側の主表面全体に層状の電極材料（例えば金属箔）を有するＰＴＣ素子を積層した後にこれらを電気的に並列に接続することを、後述のようにエッチングを用いて効率的に実施する場合に結果的に生じる部分である。従って、特に問題が無い場合には、そのような電極片に相当する要素を省略してもよいし、別の態様では、存在してもよい。

例としてのＰＴＣ素子１２を参照してより具体的に説明する。第１層状電極３２のみを第１側方電極５６に電気的に接続し、また、第２層状電極３４のみを第２側方電極５８に電気的に接続するためには、ＰＴＣ要素３０の主表面に位置する層状の電極材料が一方の端部まで延在するが、他方の端部には達することがないようにする必要がある。そのために、層状の電極材料を該他方の端部の手前の箇所（図１の点６０および６６）にて除去する必要がある。この除去は、例えばエッチングを用いて要素６２および６８に相当する部分の電極材料を除去することによって実施するのが好ましい。

その結果、第１層状電極３２を図１の上方から見た様子に相当する図２に示すように、層状電極３２は第１端部２２まで延在し、即ち、第１側方電極５６とつながり、他方、第２端部２４の手前まで延在するが、電極片６４とは電気的に絶縁された状態となる、即ち、第２側方電極５８とつながらない。従って、第１層状電極３２は、第２端部２４には到達しない状態となる。第２層状電極３４についても、同様であるが、図２に示す状態と左右が入れ替わった状態となる。他のＰＴＣ素子１４および１６についても同様であり、その結果、各第１層状電極は、第２端部２４に達することなく、第１端部２２まで延在し、また、各第２層状電極は、第１端部２２に達することなく、第２端部２４まで延在する。

そのような第１層状電極が第１端部２２にて第１側方電極５６に接続され、また、そのような第２層状電極が第２端部２４にて第２側方電極５８に接続されている。換言すれば、第１側方電極５６は、第１端部２２においてＰＴＣ素子１２、１４および１６、詳しくはそれらのＰＴＣ素子の第１層状電極３２、４２および５２に共通する側方電極であり、また、第２側方電極５８は、第２端部２４においてＰＴＣ素子１２、１４および１６、詳しくはそれらのＰＴＣ素子の第２層状電極３４、４４および５４に共通する側方電極である。

図示した本発明のＰＴＣデバイス１０において、最外第１電極としての第１層状電極３２の外側に第１導電性要素７２が位置する。図示した態様では、第１導電性要素７２は、最外第１電極３２に、そこに設けた導電性接着剤層７４を介して電気的に接続されている。導電性接着剤層７４の両側（右側および左側）には絶縁性材料（例えばソルダーレジスト）の部分７６および７８が設けられている。最外第１電極３２は、第１側方電極５６に電気的に接続されているので、第１導電性要素７２は、導電性接着剤層７４および最外第１電極３２を介して間接的に側方第１電極５６に電気的に接続されている。別の態様では、第１導電性要素７２の左端部と第１側方電極５６とを電気的に直接接続してもよい。更に別の態様では、導電性接着剤層７４および絶縁性材料部分７６および７８を省略して、第１導電性要素７２を最外第１電極３２に電気的に直接接続してよい。この場合、第１導電性要素７２が第２側方電極５８に電気的に接触しないようにする必要がある。例えば、後述する第２導電性要素８０について説明するように、第１導電性要素８０の一部分に絶縁性材料部分を設けてよい。例えば、後述のように、層状電極３２に予めメッキ層７２を設けておいてよい。

上述のように、好ましい態様では、本発明のＰＴＣデバイスは、導電性接着剤層の部分の周囲の少なくとも一部分に隣接して絶縁性材料の部分が存在する。例えば、図示するように、ＰＴＣデバイスの断面において、導電性接着剤層７４の両側に絶縁性材料の部分７６および７８が隣接している。例えば、図１の導電性接着剤の部分７４の奥行方向（図１を描いたシートに対して垂直な方向）の全体に沿って絶縁材料７６および／または７８が存在するのが好ましい。尚、「隣接」なる用語は、対象となる２つの要素、即ち、導電性接着剤層と絶縁性材料の部分とが接触している状態、およびこれらの間に隙間（通常は、狭い隙間）が存在している状態の双方を包含するものとして使用している。特に好ましい対応では、後述する図２における層状電極３２上に、適当な形状（例えばディスク状、矩形状、ドット状）およびサイズの導電性接着剤層を配置し、その周囲を実質的に全部包囲するように絶縁性材料を配置する。例えば、スクリーン印刷技術を用いてこれらを配置し、必要に応じて絶縁性材料の性質に応じて例えば加熱することによって絶縁性材料を硬化（または固化）させてその形態を安定化させ、その後、第１導電性要素７２をこれらの上に配置した後、導電性接着剤の性質に応じて加熱・冷却することによって、最外第１電極３２の外側に第１導電性要素７２を接続して配置でき、これらの間に導電性パスを形成できる。

上述のように絶縁性材料の部分が存在する場合、第１導電性要素が過度に加熱されて導電性接着剤が溶融して流動性を有し、その結果、流れ出して広がって意図しない導電性パスが形成されることを絶縁性材料が可及的に防止することができる。その結果、ＰＴＣデバイスにこのように絶縁性材料の部分を設ける場合、第１導電性要素の厚さをより薄くすることができる。例えば、第１導電性要素の厚さは、０．３ｍｍ以下にすることができ、好ましい態様では、０．１ｍｍまたはそれより薄くすることができ、ＰＴＣデバイスの全体としての厚さ（即ち、図１における垂直（または上下）方向の寸法）をより小さくできる。

図示した本発明のＰＴＣデバイス１０において、最外第２電極としての第２層状電極５４の外側に第２導電性要素８０が位置する。図示した態様では、第２導電性要素８０は、最外第２電極としての第２層状電極５４に直接接触して配置されている。例えば抵抗溶接によってそのような配置を実施することができる。尚、この場合、第２導電性要素８０が第１端部２２まで延在しないように、第１端部２２の手前の箇所（点８２）にて終端し、その左側には絶縁材料部分８４が存在し、この場合、絶縁材料部分８４の左側には第２導電性要素８０と同じ材料で形成された小片部８６が存在してもよく、第１側方電極５６との電気的接続を防止する。

第２導電性要素８０は、図示するように、第２側方電極５８に電気的に直接接続していてもよいが、別の態様では、最外第２電極５４が第２側方電極５８に電気的に接続されているので、第２導電性要素８０は、第２側方電極５８に電気的に直接接続していなくてもよい。即ち、この態様では、第２導電性要素８０は最外第２層状電極５４を介して第２側方電極５８に間接的に電気的に接続されている。

本発明のＰＴＣデバイスの１つの態様において、第１導電性要素７２は、最外第１電極としてのＰＴＣ素子の第１層状電極３２に、これらの間に位置する導電性接着剤層７４によって接続されている金属リードとしての金属シート（または金属ストリップもしくは金属箔）である。この金属リードは、図１に示すように、最外第１電極３２の全体にわたってその上方に位置するのが好ましく、この場合、導電性接着剤層７４は、図１に示すように、最外第１電極３２の少なくとも一部分の上に存在し、最外第１電極３２の他の部分の上には、絶縁性材料部分７６および７８が存在してよい。第１導電性要素７２は、第１側方電極５６に電気的に繋がっていてもよいが、第２側方電極５８には電気的に繋がってはいない。尚、１つの態様では、第１導電性要素７２は、最外第１電極３２から外側にはみ出ない、その内側に存在する、またはこれらが実質的に重なるのが好ましい。また、別の態様では、第２導電性要素８０についても最外第２電極５４から外側にはみ出ない、その内側に存在する、またはこれらが実質的に重なるのが好ましい。更に別の態様では、これらの２つの態様の特徴を同時に満足する。例えば、図１に示すように双方の導電性要素の輪郭と最外電極の輪郭とが実質的に重なってもよい。

本発明のＰＴＣデバイスの１つの態様において、第２導電性要素８０は、最外第２電極としてのＰＴＣ素子１６の第２層状電極５４上にメッキにより形成された金属メッキ層である。この金属メッキ層は、図１に示すように、最外第２電極５４の実質的に全体にわたってその上方に位置するのが好ましく、第２導電性要素８０は、第２側方電極５８に電気的に繋がっていてもよいが、絶縁材料部分８４が存在するために第１側方電極５６には電気的に繋がってはいない。

尚、容易に理解できるように、上述の第１導電性要素としての金属リードを第２導電性要素に用いることができ、また、第２導電性要素としての金属メッキ層を第２導電性要素に用いることができる。また、導電性要素は、双方とも金属リードであってもよく、あるいは金属メッキ層であってもよい。金属メッキ層である場合、最外部に位置するＰＴＣ素子の一方の主表面に位置する層状電極が、そのような金属メッキ層を有してもよい。

本発明のＰＴＣデバイスにおいて、絶縁層はいずれの好ましい材料によって形成されていてもよい。１つの態様では、絶縁性樹脂によって形成されており、別の態様では、絶縁性樹脂および他の絶縁性材料（例えば繊維状材料、粒子状材料のガラス、セラミック等）によって、例えばプリプレグによって形成されている。このような絶縁性樹脂としては、硬化性、熱、紫外線、放射線によって硬化するもの、例えばエポキシ樹脂を用いるのが好ましい。当然ながら、ＰＴＣデバイスにおいては、硬化性樹脂は硬化後の状態である。このような絶縁層は、上述のＰＴＣ素子の層状電極と電極片との間に入り込んで絶縁材料部分（例えば部分６２および６８）をも形成する。

上述のような本発明のＰＴＣデバイスは、例えば次のようにして製造できる：ＰＴＣ要素の両側の主表面に金属箔を有するＰＴＣ素子前駆体シート（「プラーク」とも呼ばれる）を準備し、その所定の部分をエッチングすることによって、絶縁材料部分６２および６８に対応する金属箔の部分を除去し、また、側方電極５６および５８を側面部に形成する円筒状部分（容易に理解できるように、図示する半円筒状部分５６または５８に相当する部分が２つ対向して隣接することによって円筒状部分となる）を所定の箇所に穿孔して、ＰＴＣ素子が多数隣接したＰＴＣ素子の集合体を形成する。また、一方の主表面については金属メッキ層を有する層状電極を有するＰＴＣ素子前駆体シートも同様に準備し、それをエッチングすると共に、同様に穿孔して別のＰＴＣ素子の集合体を形成する。

これらの集合体を個々のＰＴＣ素子に分割し（その結果、円筒状部分は、隣接する２つの半円筒状部分に分割される）、図示するように複数のＰＴＣ素子を絶縁層となるプリプレグを介して積層する。尚、最下方のＰＴＣ素子（例えば図１におけるＰＴＣ素子１６）については、上述の後者の集合体から得られるＰＴＣ素子を用い、他のＰＴＣ素子については、上述の前者の集合体から得られるＰＴＣ素子を用いる。積層によって形成された、ＰＴＣ素子とプリプレグの積層アッセンブリを加熱下で圧着し、半円筒状部分に例えば導電性ペーストを塗布してまたは電気メッキして側方電極を形成する。その後、最外第１電極３２の外側に導電性接着剤層７２ならびに絶縁材料部分７４および７６を形成した後に第１導電性要素としての金属リード７２を接合することによって、本発明のＰＴＣデバイス（例えば図１に示すＰＴＣデバイス）を得る。

本発明のＰＴＣデバイスは、その両側に位置する最外電極の外側に導電性要素が存在し、これらの導電性要素に他の電気要素を電気的に直接接続できるため、そのような接続のために必要となるスペースが最小限となる点で有利である。尚、必要に応じて、上述の本発明のＰＴＣデバイスの側方部に（特に酸素の影響を受けやすい、ＰＴＣ素子の露出側方部に）例えばエポキシ樹脂を塗布してコーティング層を形成し、これを硬化（または固化）させて酸素バリヤー層を形成してよい。
本願は、日本国特許出願：特願２０１１−１３５２１１号（出願日：２０１１年６月１７日、発明の名称：ＰＴＣデバイス）に基づく優先権を主張し、この特許出願に開示されている事項は、ここで引用することによって、その全体が本願の明細書に組み込まれ、その一部分を構成する。

１０…ＰＴＣデバイス、１２，１４，１６…ＰＴＣ素子、１８，２０…絶縁層、
２２…第１端部、２４…第２端部、２６…第１主表面、２８…第２主表面、
３０…ＰＴＣ要素、３２…第１層状電極、３４…第２層状電極、
３６……第１主表面、３８…第２主表面、４０…ＰＴＣ要素、
４２…第１層状電極、４４…第２層状電極、４６……第１主表面、
４８…第２主表面、５０…ＰＴＣ要素、５２…第１層状電極、
５４…第２層状電極、５６…第１側方電極、５８…第２側方電極、
６２…絶縁材料部分、６４…電極片、６８点絶縁材料部分、７０…電極片、
７２…第１導電性要素、７４…導電性接着剤層、７６，７８…絶縁材料部分、
８０…第２導電性要素、８４…絶縁材料部分、８６…小片部、
１１０…ＰＴＣデバイス、１１２…ＰＴＣ素子、１１４…基板側リード、
１１６…セル側リード、１１８…ＰＴＣ要素、１２０…金属電極、
１２２…金属電極、 １２４…導電性接続部、１２６…酸素バリヤー層。

Claims (8)

1. 絶縁層を介して積層された複数の層状ＰＴＣ素子を有して成り、第１端部および第２端部を有するＰＴＣデバイスであって、
   各ＰＴＣ素子は、対向する第１主表面および第２主表面により規定され、該第１端部および該第２端部にて終端しているＰＴＣ要素、ならびに第１主表面に配置された第１層状電極および第２主表面に配置された第２層状電極を有して成り、
   ＰＴＣデバイスは、該第１端部において該複数のＰＴＣ素子に共通する第１側方電極を有し、また、該第２端部において該複数のＰＴＣ素子に共通する第２側方電極を有し、
   各ＰＴＣ素子の第１層状電極は第１端部まで延在し、
   各ＰＴＣ素子の第２層状電極は第２端部まで延在し、
   その結果、該複数のＰＴＣ素子は、第１側方電極と第２側方電極との間で相互に並列に接続され、
   積層状態の複数のＰＴＣ素子は、一方の最外部に第１層状電極が最外第１電極として位置し、他方の最外部に第２層状電極が最外第２電極として位置するように積層され、
   最外第１電極の外側に第１導電性要素が位置し、また、最外第２電極の外側に第２導電性要素が位置し、
   第１導電性要素は第２側方電極に直接または間接的に電気的に接続されることなく第１側方電極に直接または間接的に電気的に接続され、また、
   第２導電性要素は第１側方電極に直接または間接的に電気的に接続されることなく第２側方電極に直接または間接的に電気的に接続されており、
   第１導電性要素は、最外第１電極としてのＰＴＣ素子の第１層状電極にこれらの間に位置する導電性接着剤によって接続されている金属リードである
   ことを特徴とするＰＴＣデバイス。
2. 導電性接着剤の周囲の少なくとも一部分に隣接して絶縁性材料の部分が存在することを特徴とする請求項１に記載のＰＴＣデバイス。
3. 絶縁性材料は、導電性接着剤の周囲を実質的に全部包囲するように存在することを特徴とする請求項２に記載のＰＴＣデバイス。
4. 第２導電性要素は、最外第２電極としてのＰＴＣ素子の第２層状電極上にメッキにより形成された金属層であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＰＴＣデバイス。
5. ＰＴＣ素子の間に位置する絶縁層は、硬化したプリプレグであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のＰＴＣデバイス。
6. 第１導電性要素は、最外第１電極の全体にわたってその上方に位置することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のＰＴＣデバイス。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載のＰＴＣデバイスを有して成る電気装置。
8. リチウムイオン電池またはリチウムポリマー電池である請求項７に記載の電気装置。

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