JPH05109505A - Ｐｔｃ装置、およびｐｔｃ装置を備えた構成電池 - Google Patents
Ｐｔｃ装置、およびｐｔｃ装置を備えた構成電池Info
- Publication number
- JPH05109505A JPH05109505A JP3269223A JP26922391A JPH05109505A JP H05109505 A JPH05109505 A JP H05109505A JP 3269223 A JP3269223 A JP 3269223A JP 26922391 A JP26922391 A JP 26922391A JP H05109505 A JPH05109505 A JP H05109505A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ptc device
- ptc
- battery
- resin
- case
- 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
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Classifications
-
- 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
-
- 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
- Secondary Cells (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐熱性，耐熱衝撃性を向上させたＰＴＣ装置
と、このＰＴＣ装置を使用することにより安全性，信頼
性を長期にわたって維持できるＰＴＣ装置を備えた構成
電池を提供することを目的とする。 【構成】 ＰＴＣ装置Ａのリード部３ａを除いて、その
表面を耐熱性のポリエチレンナフタレート樹脂４で被覆
することによりＰＴＣ装置Ａの耐熱性を向上させること
が可能となり、このＰＴＣ装置Ａを使用した構成電池の
信頼性，安全性の向上を図る。
と、このＰＴＣ装置を使用することにより安全性，信頼
性を長期にわたって維持できるＰＴＣ装置を備えた構成
電池を提供することを目的とする。 【構成】 ＰＴＣ装置Ａのリード部３ａを除いて、その
表面を耐熱性のポリエチレンナフタレート樹脂４で被覆
することによりＰＴＣ装置Ａの耐熱性を向上させること
が可能となり、このＰＴＣ装置Ａを使用した構成電池の
信頼性，安全性の向上を図る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＰＴＣ装置、およびＰ
ＴＣ装置を備えた構成電池に関する。
ＴＣ装置を備えた構成電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、過電流，加熱保護素子である
ＰＴＣ（POSITIVE TEMPERATURE COEFFICIENT）素子に、
金属製リードを接続した金属板を圧着して構成されるＰ
ＴＣ装置は、通常状態では数十ミリオームの抵抗体であ
るものが、外部からの異常な通電，温度上昇により短時
間のうちに数十オームの抵抗体となり、外部負担が正常
な状態になった時に元の低抵抗体に復帰する特徴を持っ
ている。このためＰＴＣ素子の構造としては図５に示す
ように低抵抗を維持するためＰＴＣ素子１１の厚みを１
５〜４０μ程度、金属板１２の厚みを３０〜１００μ程
度とし、金属製リード１３のリード取り出し部１３ａを
除いて、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル樹脂），ＰＥＴ（ポリ
エチレンテレフタレート樹脂）などの熱収縮性樹脂フィ
ルム１４で被覆し、ＰＴＣ装置Ｃがショートしないよう
な構造を採っていた。このＰＴＣ装置Ｃはリチウム電
池，マンガン乾電池，アルカリマンガン乾電池などの一
次電池や、ニッケルカドミウム蓄電池，ニッケル水素蓄
電池，銀蓄電池などの二次電池に使用して、電源として
の安全性を高めた構成電池を提供していた。
ＰＴＣ（POSITIVE TEMPERATURE COEFFICIENT）素子に、
金属製リードを接続した金属板を圧着して構成されるＰ
ＴＣ装置は、通常状態では数十ミリオームの抵抗体であ
るものが、外部からの異常な通電，温度上昇により短時
間のうちに数十オームの抵抗体となり、外部負担が正常
な状態になった時に元の低抵抗体に復帰する特徴を持っ
ている。このためＰＴＣ素子の構造としては図５に示す
ように低抵抗を維持するためＰＴＣ素子１１の厚みを１
５〜４０μ程度、金属板１２の厚みを３０〜１００μ程
度とし、金属製リード１３のリード取り出し部１３ａを
除いて、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル樹脂），ＰＥＴ（ポリ
エチレンテレフタレート樹脂）などの熱収縮性樹脂フィ
ルム１４で被覆し、ＰＴＣ装置Ｃがショートしないよう
な構造を採っていた。このＰＴＣ装置Ｃはリチウム電
池，マンガン乾電池，アルカリマンガン乾電池などの一
次電池や、ニッケルカドミウム蓄電池，ニッケル水素蓄
電池，銀蓄電池などの二次電池に使用して、電源として
の安全性を高めた構成電池を提供していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＰＴＣ
装置Ｃに外部からの異常な通電がありＰＴＣ装置Ｃが作
動したとき、ＰＴＣ素子１１の温度が８０〜１５０℃に
上昇し、外部からの過大電流が取り除かれ温度が常温に
戻った場合、ＰＴＣ装置Ｃに熱衝撃が加わる。この現象
が繰り返されたとき樹脂フィルム１４に亀裂が発生、極
端な場合には樹脂の欠落が生じ、条件によってはＰＴＣ
装置Ｃがショート状態となり、電池の安全性を維持でき
なくなるものであった。また第二の問題として図６に示
すようにＰＴＣ装置Ｃを備えた構成電池を樹脂性の外寸
Ｄを有するケース１５に収納した構成電池の場合、素電
池Ｂが異常な状態になってＰＴＣ装置Ｃが作動し、ＰＴ
Ｃ装置Ｃの温度が１００℃以上に上昇したときケース１
５が熱のため変形し、素電池Ｂを組み込んでいる機器か
ら取り出せなくなるという問題点があった。本発明はこ
のような問題点を解決するもので、ＰＴＣ装置と、ＰＴ
Ｃ装置を使用した電池の信頼性，安全性を長期にわたっ
て維持できるＰＴＣ装置、およびＰＴＣ装置を備えた構
成電池を提供することを目的とする。
装置Ｃに外部からの異常な通電がありＰＴＣ装置Ｃが作
動したとき、ＰＴＣ素子１１の温度が８０〜１５０℃に
上昇し、外部からの過大電流が取り除かれ温度が常温に
戻った場合、ＰＴＣ装置Ｃに熱衝撃が加わる。この現象
が繰り返されたとき樹脂フィルム１４に亀裂が発生、極
端な場合には樹脂の欠落が生じ、条件によってはＰＴＣ
装置Ｃがショート状態となり、電池の安全性を維持でき
なくなるものであった。また第二の問題として図６に示
すようにＰＴＣ装置Ｃを備えた構成電池を樹脂性の外寸
Ｄを有するケース１５に収納した構成電池の場合、素電
池Ｂが異常な状態になってＰＴＣ装置Ｃが作動し、ＰＴ
Ｃ装置Ｃの温度が１００℃以上に上昇したときケース１
５が熱のため変形し、素電池Ｂを組み込んでいる機器か
ら取り出せなくなるという問題点があった。本発明はこ
のような問題点を解決するもので、ＰＴＣ装置と、ＰＴ
Ｃ装置を使用した電池の信頼性，安全性を長期にわたっ
て維持できるＰＴＣ装置、およびＰＴＣ装置を備えた構
成電池を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明のＰＴＣ装置、お
よびＰＴＣ装置を備えた構成電池は、前記問題点を解決
するため、ＰＴＣ装置を被覆する熱収縮性樹脂フィルム
の材質として、耐熱性，耐熱衝撃性，機械的物性に優れ
るポリエチレンナフタレート樹脂を使用するものであ
る。
よびＰＴＣ装置を備えた構成電池は、前記問題点を解決
するため、ＰＴＣ装置を被覆する熱収縮性樹脂フィルム
の材質として、耐熱性，耐熱衝撃性，機械的物性に優れ
るポリエチレンナフタレート樹脂を使用するものであ
る。
【０００５】
【作用】ポリエチレンナフタレート樹脂は（化２）に示
す化学構造式を有しており、製造法としては（化３）に
示すように、２．６−ナフタレンジカルボン酸とエチレ
ングリコールの縮合重合反応によって得られる。このも
のは従来の耐熱性に優れるＰＥＴ樹脂に比べてさらに耐
熱性が４０℃程度高く、耐磨耗性，衝撃性などの機械的
強度も２〜３倍強い物性を持っているものである、従っ
て長期に渡りＰＴＣ装置の機能を維持できる。
す化学構造式を有しており、製造法としては（化３）に
示すように、２．６−ナフタレンジカルボン酸とエチレ
ングリコールの縮合重合反応によって得られる。このも
のは従来の耐熱性に優れるＰＥＴ樹脂に比べてさらに耐
熱性が４０℃程度高く、耐磨耗性，衝撃性などの機械的
強度も２〜３倍強い物性を持っているものである、従っ
て長期に渡りＰＴＣ装置の機能を維持できる。
【０００６】
【化２】
【０００７】
【化３】
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例のＰＴＣ装置および
ＰＴＣ装置を備えた構成電池について図面を基にして説
明する。図１（ａ），（ｂ）において、１はＰＴＣ素子
で、ポリエチレン樹脂にカーボンブラック，グラファイ
トなどの導電体の微粉末を分散させたもので、厚みが数
十μのシートに成型加工したものである。２はＰＴＣ素
子１に圧着した数十μの厚みのＮｉまたはＮｉ合金、Ｃ
ｕまたはＣｕ合金からなる金属板である。３は金属板２
に電気的に接続された金属製リード板で、通常金属板２
と同一素材でできている。４は金属製リード板３のリー
ド部３ａを除いた部分を被覆する熱収縮性のポリエチレ
ンナフタレート樹脂フィルムからなる絶縁性素材であ
る。図２〜図４において、５は電池収納ケース（以後ケ
ースと云う）である。Ｂは筒形の二酸化マンガンリチウ
ム電池の素電池を２個使用し、素電池ＢをＰＴＣ装置Ａ
で電気的に抵抗溶接、レーザー溶接などの方法で接続し
ている。６，７はケース５の底部に設けられた正・負極
の端子孔である。８はケース５の上部開口部を閉塞する
蓋であり、ケース５と同様の材質で出来ており、蓋８と
ケース５は超音波溶着あるいは接着材などで接合一体化
されている。以上のように構成された本実施例のＰＴＣ
装置と、比較品（１）としてＰＥＴ、比較品（２）とし
てＰＶＣの従来の熱収縮性絶縁素材を使用したものと
を、低温側の温度が−４０℃、高温側の温度が１６０℃
の温度雰囲気にそれぞれ４時間ずつ、合計８時間を１サ
イクルとして熱衝撃テストを行った時の樹脂フィルムの
亀裂・欠落の発生率を比較した。その結果を（表１）に
示す。なお、テストピースの数はそれぞれ５００個とし
た。
ＰＴＣ装置を備えた構成電池について図面を基にして説
明する。図１（ａ），（ｂ）において、１はＰＴＣ素子
で、ポリエチレン樹脂にカーボンブラック，グラファイ
トなどの導電体の微粉末を分散させたもので、厚みが数
十μのシートに成型加工したものである。２はＰＴＣ素
子１に圧着した数十μの厚みのＮｉまたはＮｉ合金、Ｃ
ｕまたはＣｕ合金からなる金属板である。３は金属板２
に電気的に接続された金属製リード板で、通常金属板２
と同一素材でできている。４は金属製リード板３のリー
ド部３ａを除いた部分を被覆する熱収縮性のポリエチレ
ンナフタレート樹脂フィルムからなる絶縁性素材であ
る。図２〜図４において、５は電池収納ケース（以後ケ
ースと云う）である。Ｂは筒形の二酸化マンガンリチウ
ム電池の素電池を２個使用し、素電池ＢをＰＴＣ装置Ａ
で電気的に抵抗溶接、レーザー溶接などの方法で接続し
ている。６，７はケース５の底部に設けられた正・負極
の端子孔である。８はケース５の上部開口部を閉塞する
蓋であり、ケース５と同様の材質で出来ており、蓋８と
ケース５は超音波溶着あるいは接着材などで接合一体化
されている。以上のように構成された本実施例のＰＴＣ
装置と、比較品（１）としてＰＥＴ、比較品（２）とし
てＰＶＣの従来の熱収縮性絶縁素材を使用したものと
を、低温側の温度が−４０℃、高温側の温度が１６０℃
の温度雰囲気にそれぞれ４時間ずつ、合計８時間を１サ
イクルとして熱衝撃テストを行った時の樹脂フィルムの
亀裂・欠落の発生率を比較した。その結果を（表１）に
示す。なお、テストピースの数はそれぞれ５００個とし
た。
【０００９】
【表１】
【００１０】（表２）は図２に示す構成電池で本実施例
のＰＴＣ装置Ａを使用したもの、図６は比較品（１）と
してＰＥＴ、比較品（２）としてＰＶＣの従来の熱収縮
性絶縁素材を使用したＰＴＣ装置Ｃを使用したもので、
容量１３００mAh，直径１７mm，高さ３３．５mmの二酸
化マンガンリチウム電池の素電池Ｂ２個を接続させたも
のを短絡させた場合のＰＴＣ装置ＡまたはＣと近接する
ケース蓋８の表面最高温度Ｔ℃と、ケースの外寸Ｄを周
囲温度２５℃の条件下で測定したものである。テスト数
は各２０個で実施した。
のＰＴＣ装置Ａを使用したもの、図６は比較品（１）と
してＰＥＴ、比較品（２）としてＰＶＣの従来の熱収縮
性絶縁素材を使用したＰＴＣ装置Ｃを使用したもので、
容量１３００mAh，直径１７mm，高さ３３．５mmの二酸
化マンガンリチウム電池の素電池Ｂ２個を接続させたも
のを短絡させた場合のＰＴＣ装置ＡまたはＣと近接する
ケース蓋８の表面最高温度Ｔ℃と、ケースの外寸Ｄを周
囲温度２５℃の条件下で測定したものである。テスト数
は各２０個で実施した。
【００１１】
【表２】
【００１２】以上、（表１），（表２）より明らかなよ
うに、本実施例によるものは、熱収縮性絶縁性樹脂の素
材にポリエチレンナフタレート樹脂を使用することによ
り、ＰＴＣ装置の耐熱性，耐熱衝撃性などの耐環境スト
レス性を極めて強固なものにできる。
うに、本実施例によるものは、熱収縮性絶縁性樹脂の素
材にポリエチレンナフタレート樹脂を使用することによ
り、ＰＴＣ装置の耐熱性，耐熱衝撃性などの耐環境スト
レス性を極めて強固なものにできる。
【００１３】
【発明の効果】以上の実施例の説明により明らかなよう
に、本発明のＰＴＣ装置、およびＰＴＣ装置を備えた構
成電池によれば、ＰＴＣ装置の信頼性を長期にわたって
維持できるとともに、ＰＴＣ装置を使用した電池の信頼
性，安全性を長期にわたって維持することができる。
に、本発明のＰＴＣ装置、およびＰＴＣ装置を備えた構
成電池によれば、ＰＴＣ装置の信頼性を長期にわたって
維持できるとともに、ＰＴＣ装置を使用した電池の信頼
性，安全性を長期にわたって維持することができる。
【図１】（ａ）は本発明の一実施例のポリエチレンナフ
タレート樹脂を絶縁性部材として使用したＰＴＣ装置の
断面図 （ｂ）は同平面図
タレート樹脂を絶縁性部材として使用したＰＴＣ装置の
断面図 （ｂ）は同平面図
【図２】同ＰＴＣ装置を備えた構成電池の正面図
【図３】同ＰＴＣ装置を備えた構成電池の側面図
【図４】同ＰＴＣ装置を備えた構成電池の平面図
【図５】（ａ）は従来のポリ塩化ビニル樹脂またはポリ
エチレンテレフタレート樹脂を絶縁性部材として使用し
たＰＴＣ装置の断面図 （ｂ）は同平面図
エチレンテレフタレート樹脂を絶縁性部材として使用し
たＰＴＣ装置の断面図 （ｂ）は同平面図
【図６】同ＰＴＣ装置を備えた構成電池の正面図
１ ＰＴＣ素子 ２ 金属板 ３ 金属製リード ３ａ リード部 ４ 熱収縮性絶縁樹脂（ポリエチレンナフタレート樹
脂） ５ 電池収納ケース Ａ ＰＴＣ装置 Ｂ 素電池
脂） ５ 電池収納ケース Ａ ＰＴＣ装置 Ｂ 素電池
Claims (2)
- 【請求項１】ＰＴＣ装置のリード部を除いて、その表面
を（化１）に示す化学構造式を有するポリエチレンナフ
タレート樹脂で被覆したＰＴＣ装置。 【化１】 - 【請求項２】ＰＴＣ装置のリード部を除いて、その表面
を（化１）に示す化学構造式を有するポリエチレンナフ
タレート樹脂で被覆したＰＴＣ装置を素電池間に接続し
たＰＴＣ装置を備えた構成電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3269223A JPH05109505A (ja) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | Ｐｔｃ装置、およびｐｔｃ装置を備えた構成電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3269223A JPH05109505A (ja) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | Ｐｔｃ装置、およびｐｔｃ装置を備えた構成電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05109505A true JPH05109505A (ja) | 1993-04-30 |
Family
ID=17469381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3269223A Pending JPH05109505A (ja) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | Ｐｔｃ装置、およびｐｔｃ装置を備えた構成電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05109505A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997006538A1 (en) * | 1995-08-07 | 1997-02-20 | K.K. Raychem | Ptc device and battery pack using the same |
| US5856773A (en) * | 1996-11-04 | 1999-01-05 | Raychem Corporation | Circuit protection device |
| EP1415310A2 (en) * | 2001-08-06 | 2004-05-06 | Tyco Electronics Corporation | Circuit protection device |
| EP2365492A4 (en) * | 2008-11-07 | 2018-02-21 | Littelfuse Japan G.K. | Ptc device |
-
1991
- 1991-10-17 JP JP3269223A patent/JPH05109505A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997006538A1 (en) * | 1995-08-07 | 1997-02-20 | K.K. Raychem | Ptc device and battery pack using the same |
| US6114942A (en) * | 1995-08-07 | 2000-09-05 | Kk Raychem | PTC device and battery pack using the same |
| CN1097830C (zh) * | 1995-08-07 | 2003-01-01 | 株式会社雷伊化学 | Ptc器件和使用它的电池组 |
| US5856773A (en) * | 1996-11-04 | 1999-01-05 | Raychem Corporation | Circuit protection device |
| EP1415310A2 (en) * | 2001-08-06 | 2004-05-06 | Tyco Electronics Corporation | Circuit protection device |
| EP2365492A4 (en) * | 2008-11-07 | 2018-02-21 | Littelfuse Japan G.K. | Ptc device |
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