TW202244969A - 保護元件及電池組 - Google Patents

保護元件及電池組 Download PDF

Info

Publication number
TW202244969A
TW202244969A TW111109478A TW111109478A TW202244969A TW 202244969 A TW202244969 A TW 202244969A TW 111109478 A TW111109478 A TW 111109478A TW 111109478 A TW111109478 A TW 111109478A TW 202244969 A TW202244969 A TW 202244969A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
heating element
electrode
substrate
conductor
heating
Prior art date
Application number
TW111109478A
Other languages
English (en)
Inventor
小森千智
Original Assignee
日商迪睿合股份有限公司
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商迪睿合股份有限公司 filed Critical 日商迪睿合股份有限公司
Publication of TW202244969A publication Critical patent/TW202244969A/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00—Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02—Details
    • H01H85/04—Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges
    • H01H85/05—Component parts thereof
    • H01H85/055—Fusible members
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H37/00—Thermally-actuated switches
    • H01H37/74—Switches in which only the opening movement or only the closing movement of a contact is effected by heating or cooling
    • H01H37/76—Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00—Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/0039—Means for influencing the rupture process of the fusible element
    • H01H85/0047—Heating means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00—Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02—Details
    • H01H85/04—Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges
    • H01H85/05—Component parts thereof
    • H01H85/055—Fusible members
    • H01H85/08—Fusible members characterised by the shape or form of the fusible member
    • H01H85/11—Fusible members characterised by the shape or form of the fusible member with applied local area of a metal which, on melting, forms a eutectic with the main material of the fusible member, i.e. M-effect devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00—Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02—Details
    • H01H85/04—Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges
    • H01H85/05—Component parts thereof
    • H01H85/055—Fusible members
    • H01H85/12—Two or more separate fusible members in parallel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00—Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02—Details
    • H01H85/20—Bases for supporting the fuse; Separate parts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/581—Devices or arrangements for the interruption of current in response to temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/583—Devices or arrangements for the interruption of current in response to current, e.g. fuses
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/22—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
    • H05B3/26—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor mounted on insulating base
    • H05B3/265—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor mounted on insulating base the insulating base being an inorganic material, e.g. ceramic
    • 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
    • H01M2200/10—Temperature sensitive devices
    • H01M2200/103—Fuse
    • 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

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Fuses (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)

Abstract

本發明提供一種防止保險絲元件斷裂、且亦能夠應對大電流化之保護元件及使用其之電池組。 本發明之保護元件具備：基底基板2，其具有與外部電路連接之第1電極3及第2電極4；可熔導體5，其中一個面5a支持於基底基板2，且與第1電極3及第2電極4連接；以及帶發熱體之基板7，其設置有藉由發熱而將可熔導體5熔斷之發熱體6；可熔導體5其另一個面5b與帶發熱體之基板7之接點為1處。

Description

保護元件及電池組
本技術係關於一種藉由將電流路徑熔斷而保護連接於電流路徑上之電路之保護元件、及使用其之電池組。
可充電後重複利用之蓄電池多數係被加工為電池組後提供給使用者。尤其於重量能量密度較高之鋰離子蓄電池中，為了確保使用者及電子機器之安全，一般而言具有將過充電保護、過放電保護等幾個保護電路內置於電池組，於特定之情形時遮斷電池組之輸出之功能。
作為面向此種鋰離子蓄電池等之保護電路之保護元件，使用以下構造：於保護元件內部具有發熱體，藉由該發熱體之發熱而將電流路徑上之可熔導體熔斷。
鋰離子蓄電池之用途近年來不斷擴大，開始應用於更大電流之用途，例如電動起子等電動工具或油電混合車、電動汽車、電動輔助自行車等運輸機器。該等用途中存在以下情形：尤其於啟動時等，流通如超過數10 A～100 A之大電流之情形。業界一直期望能實現應對此種大電流容量之保護元件。又，隨著擴大採用各種應用程式，小型化或低高度化之類的對佈局之制約較少之零件之要求亦不斷提高。
為了實現應對此種大電流之保護元件，提出有使用使剖面面積增大之可熔導體，將該可熔導體連接於形成有發熱體之絕緣基板之表面之保護元件。
圖13係表示先前之保護元件之一構成例之圖，(A)係將蓋構件省略表示之俯視圖，(B)係A-A'剖視圖。圖13所示之保護元件100具備：絕緣基板101；第1、第2電極102、103，其等經由形成於絕緣基板101之正面上並且形成於絕緣基板101之背面之第1、第2外部連接電極102a、103a而連接於外部電路之電流路徑上；發熱體104，其形成於絕緣基板101之正面，一通電便發熱；絕緣層105，其被覆發熱體104；發熱體引出電極106，其積層於絕緣層105上並且與發熱體104連接；以及保險絲元件107，其經由連接用焊錫而跨及第1電極102、發熱體引出電極106、及第2電極103進行搭載。
發熱體104與形成於絕緣基板101之正面上之發熱體供電電極108連接。發熱體供電電極108經由齒形結構而與形成於絕緣基板101之背面之未圖示之第3外部連接電極連接。發熱體104經由第3外部連接電極而與設置於外部電路之外部電源連接。而且，發熱體104藉由未圖示之開關元件等而始終控制電流及發熱。
發熱體104由包含玻璃層等之絕緣層105被覆，並且介隔絕緣層105而與形成於絕緣層105上之發熱體引出電極106重疊。絕緣層105例如係藉由將玻璃漿料印刷、焙燒而形成。又，於發熱體引出電極106上連接有跨及第1、第2電極102、103間而連接之保險絲元件107。
保險絲元件107藉由介隔絕緣層105與發熱體104重疊而與發熱體104熱連接，發熱體104一旦因通電而發熱，便會熔斷。
保險絲元件107由無Pb焊錫等低熔點金屬形成，或者具有低熔點金屬被高熔點金屬被覆之積層構造。而且，保險絲元件107藉由自第1電極102經由發熱體引出電極106連接於第2電極103，而構成組裝有保護元件100之外部電路之電流路徑之一部分。而且，保險絲元件107藉由流通超過額定值之電流而利用自發熱(焦耳熱)熔斷，或者藉由發熱體104之發熱而熔斷，將第1、第2電極102、103間遮斷。
而且，保護元件100若必須將外部電路之電流路徑遮斷，則藉由開關元件而對發熱體104通電。藉此，發熱體104高溫地發熱，使組裝於外部電路之電流路徑上之保險絲元件107熔融。保險絲元件107之熔融導體被濡濕性較高之發熱體引出電極106及第1、第2電極102、103吸引。藉此，保險絲元件107之第1電極102～發熱體引出電極106～第2電極103之間熔斷，外部電路之電流路徑被遮斷。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第6030431號公報 [專利文獻2]日本專利特開2016-225090號公報 [專利文獻3]日本專利特開2015-228302號公報
[發明所欲解決之問題]
構成保險絲元件107之低熔點金屬之熔點為300℃左右，將其熔融之發熱體104被要求可發熱至1000℃左右之性能。又，供設置發熱體104之絕緣基板101亦被要求耐發熱體104之發熱之熱強度，使用陶瓷基板等。
又，由於配置於通電路徑，故而作為導電體之保險絲元件107必須於第1、第2電極102、103之至少2處連接。
再者，亦提出有：以輔助絕緣基板之發熱體為目的，於覆蓋保險絲元件上之蓋構件內置發熱體之構造(專利文獻1)；以保護保險絲元件免受熱衝擊影響為目的，使導電性之彈性構件介置於保險絲元件與殼體側之構成構件之間，使應力分散、緩和之構造(專利文獻2)；準備外部電極端子，形成為保險絲元件僅支持設置有發熱體之絕緣基板之表面電極之構成，藉此分散應力之構造(專利文獻3)。
上文列舉之專利文獻1～3中所記載之發明能夠提供構造非常簡便且安全性極高之保護元件，但其構造為，於耐發熱體之發熱之絕緣基板(主要為陶瓷基板)上連接包含低熔點金屬(主要為錫或鉛之焊錫合金)之保險絲元件。該等陶瓷基板與保險絲元件在暴露於冷熱循環中之情形時，因線膨脹係數之差異會產生機械應力，該應力可能會導致產生與陶瓷基板相比機械強度較低之保險絲元件逐漸撕裂之不良情況。
尤其於為了應對大電流而擴大低熔點金屬之剖面面積之情形時，由於因線膨脹所致之應力變大，故而有直至保險絲元件斷裂為止之期間更短之傾向。
專利文獻2～3中所記載之發明雖為使用導電性之彈性構件或外部電極之構成，但亦存在一些問題，如因追加導電性構件而使導體電阻值上升，從而不適合大電流化等問題；因外部電極之追加所致之大型化或製造步驟數增加、成本提高等問題。
因此，本技術之目的在於提供一種防止保險絲元件斷裂、且亦能夠應對大電流化之保護元件及使用其之電池組。 [解決問題之技術手段]
為了解決上述問題，本技術之保護元件具備：基底基板，其具有與外部電路連接之第1電極及第2電極；可熔導體，其中一個面支持於上述基底基板，且與上述第1電極及第2電極連接；以及帶發熱體之基板，其設置有藉由發熱而將上述可熔導體熔斷之發熱體；且上述可熔導體其另一個面與上述帶發熱體之基板之接點為1處。
又，本技術之電池組具備：1個以上之電池單元；保護元件，其連接於上述電池單元之充放電路徑上，且將該充放電路徑遮斷；及電流控制元件，其檢測上述電池單元之電壓值且控制對上述保護元件之通電；上述保護元件具備：基底基板，其具有與外部電路連接之第1電極及第2電極；可熔導體，其中一個面支持於上述基底基板，且與上述第1電極及第2電極連接；以及帶發熱體之基板，其設置有藉由發熱而將上述可熔導體熔斷之發熱體；且上述可熔導體其另一個面與上述帶發熱體之基板之接點為1處。 [發明之效果]
根據本技術，由於可熔導體與帶發熱體之基板之接點為1處，故而在反覆暴露於高溫環境與低溫環境之情形時，亦不會使可熔導體產生因內部應力所致之變形或斷裂等損傷，具有外形或尺寸之穩定性。藉此，本技術之保護元件及電池組之可熔導體之電阻值穩定，可維持高額定值。
以下，參照圖式對應用有本技術之保護元件及使用其之電池組詳細地進行說明。再者，本技術並不僅限定於以下之實施方式，當然於不脫離本技術之主旨之範圍內能夠進行各種變更。又，圖式係模式圖，有時各尺寸之比率等與實物不同。具體尺寸等應參考以下之說明來判斷。又，當然於圖式相互間亦包含相互之尺寸關係或比率不同之部分。
應用有本技術之保護元件1如圖1所示，具備：基底基板2，其具有與外部電路連接之第1電極3及第2電極4；可熔導體5，其中一個面5a支持於基底基板2，且與第1電極3及第2電極4連接；以及帶發熱體之基板7，其設置有藉由發熱而將可熔導體5熔斷之發熱體6。
而且，可熔導體5係另一個面5b與帶發熱體之基板7之接點為1處。此處，如下所述，供設置發熱體6之帶發熱體之基板7由於要求耐發熱體6之發熱之熱強度，故而使用陶瓷基板等。另一方面，可熔導體5以可藉由發熱體6之發熱而熔融之低熔點金屬為主成分。因此，可熔導體5與帶發熱體之基板7存在線膨脹係數之差異，若支持於基底基板2之可熔導體5與帶發熱體之基板7之接點存在複數個，則於因回焊安裝或所安裝製品之使用環境等而反覆暴露於高溫環境與低溫環境之情形時，因與陶瓷基板之線膨脹係數之差異而使可熔導體5產生內部應力，可能會產生變形或斷裂等損傷。
然而，保護元件1由於可熔導體5與帶發熱體之基板7之接點為1處，故而在反覆暴露於高溫環境與低溫環境之情形時，亦不會使可熔導體5產生因內部應力所致之變形或斷裂等損傷，具有外形或尺寸之穩定性。藉此，保護元件1之可熔導體5之電阻值穩定，可維持高額定值。
又，於與帶發熱體之基板7之接點存在複數個之情形時，若為了應對大電流而擴大可熔導體5之剖面面積，則會因與帶發熱體之基板7之線膨脹係數差引起之應力變大，而存在直至斷裂為止之期間變得更短之傾向。然而，保護元件1由於防止了因與帶發熱體之基板7之線膨脹係數差引起之內部應力之產生及損傷，故而亦能夠應對由可熔導體5之剖面面積擴大所致之大電流。
再者，可熔導體5與第1、第2電極3、4等基底基板2之構成要素具有複數個接點，但基底基板2不具備發熱體6，可使用耐熱性較低且線膨脹係數差較小之材料，故而與基底基板2之間基本不會產生因線膨脹係數之差引起之內部應力所致的斷裂、變形等。
即，保護元件1於構造上能夠緩和對可熔導體5之熱衝擊。以下，對保護元件1之詳細構成進行說明。
[基底基板] 基底基板2例如由玻璃環氧基板、酚基板等具有絕緣性之構件形成。
如圖2所示，於基底基板2之相對向之兩端部，形成有第1、第2電極3、4。第1、第2電極3、4分別由Ag或Cu等導電圖案形成。又，較佳為，於第1、第2電極3、4之正面上，藉由鍍覆處理等公知之方法而塗佈Ni/Au鍍層、Ni/Pd鍍層、Ni/Pd/Au鍍層等被膜。藉此，保護元件1可防止第1、第2電極3、4之氧化，可防止伴隨導通電阻上升產生之額定值變動。又，於回焊安裝保護元件1之情形時，藉由將可熔導體5連接之連接用焊錫熔融，可防止將第1、第2電極3、4熔融腐蝕(焊錫腐蝕)。
第1電極3自基底基板2之正面2a經由貫通基底基板2之導電通孔10而與形成於背面2b之第1外部連接電極11連續。又，第2電極4自基底基板2之正面2a經由導電通孔10而與形成於背面2b之第2外部連接電極12連續。若將保護元件1安裝於外部電路基板，則第1、第2外部連接電極11、12連接於被設置在該外部電路基板之連接電極，藉此將可熔導體5組裝至形成於該外部電路基板上之電流路徑之一部分。再者，第1、第2電極3、4與第1、第2外部連接電極11、12之連接亦可經由形成於基底基板2之側緣之齒形結構而進行。
第1、第2電極3、4藉由經由連接焊錫等導電連接材料9搭載可熔導體5，而經由可熔導體5電性連接。又，如圖3所示，第1、第2電極3、4藉由於保護元件1流通超過額定值之大電流而使可熔導體5藉由自發熱(焦耳熱)而熔斷，或者發熱體6伴隨通電進行發熱而使可熔導體5熔斷，從而遮斷連接。
又，基底基板2於第1電極3與第2電極4之間，設置有保持可熔導體5之熔融導體5c之保持部8。保持部8由相對於熔融導體5c之濡濕性優異之材料形成，例如可由Ag或Cu等導電圖案形成。又，保持部8亦可由與第1、第2電極3、4相同之材料形成，藉此，可藉由同一形成工序而同時形成。保持部8經由導電連接材料9等導熱性優異之連接材料而連接有可熔導體5。
再者，導電連接材料9只要為具有構成可熔導體5之低熔點金屬以下之熔點的金屬接合材即可，此種金屬接合材例如有Sn-Ag、Sn-Ag-Cu、Sn-Bi、Sn-Bi-Sb等錫基合金、Pb-Sn、Pb-Au等鉛基合金、Pb-In、In-Sn等銦基合金等。又，基底基板2亦可以絕緣或可熔導體5之位置控制為目的，而配置阻焊劑。
基底基板2與先前之保護元件中之絕緣基板不同，未設置發熱體6。因此，基底基板2不要求高度之耐熱性，亦可使用耐熱性較低之基材。因此，作為基底基板2之基材可使用與可熔導體5之線膨脹係數差較小者。
藉此，基底基板2於將保護元件1反覆暴露於高溫環境與低溫環境之情形時，亦可抑制於與可熔導體5之間產生較大之內部應力，可防止可熔導體5產生因內部應力所致之變形或斷裂等損傷，又可維持外形或尺寸之穩定性。
[可熔導體] 繼而，對可熔導體5進行說明。可熔導體5係跨及第1及第2電極3、4間而安裝，藉由發熱體6因通電產生之發熱而熔斷，或藉由流通超過額定值之電流而利用自發熱(焦耳熱)熔斷，將第1電極3與第2電極4之間之電流路徑遮斷者。
可熔導體5只要為具有藉由發熱體6因通電產生之發熱或過電流狀態而熔融之導電性之低熔點金屬材料即可，例如可使用SnAgCu系之無Pb焊錫、BiPbSn合金、BiPb合金、BiSn合金、SnPb合金、PbIn合金、ZnAl合金、InSn合金、PbAgSn合金等。
又，可熔導體5亦可為含有高熔點金屬與低熔點金屬之結構體。例如，如圖4所示，可熔導體5係包含內層與外層之積層結構體，作為內層具有低熔點金屬層18，作為積層於低熔點金屬層18之外層具有高熔點金屬層19。可熔導體5經由連接焊錫等導電接合材料9而連接於第1、第2電極3、4及保持部8上。
低熔點金屬層18較佳為焊錫或以Sn為主成分之金屬，其係一般被稱為「無Pb焊錫」之材料。低熔點金屬層18之熔點未必需要較回焊爐之溫度高，亦可以200℃左右熔融。高熔點金屬層19係積層於低熔點金屬層18之表面之金屬層，例如係Ag或Cu或以其等中之任一者為主成分之金屬，且具有於將第1、第2電極3、4及保持部8與可熔導體5之連接或保護元件1向外部電路基板上之安裝藉由回焊而進行之情形時亦不會熔融之高熔點。
此種可熔導體5可藉由於低熔點金屬箔使用鍍覆技術成膜高熔點金屬層而形成，或者亦可使用其他周知之積層技術、膜形成技術來形成。此時，可熔導體5可形成為低熔點金屬層18之整個面由高熔點金屬層19被覆之構造，亦可為將相對向之一對側面除外進行被覆之構造。再者，可熔導體5可將高熔點金屬層19設為內層且將低熔點金屬層18設為外層而構成，又可由以下多種構成形成，如設為將低熔點金屬層18與高熔點金屬層19交替地積層而成之3層以上之多層構造，於外層之一部分設置開口部而使內層之一部分露出等。
可熔導體5藉由於成為內層之低熔點金屬層18積層高熔點金屬層19作為外層，即便於回焊溫度超過低熔點金屬層18之熔融溫度之情形時，亦可作為可熔導體5維持形狀，不至於熔斷。因此，可藉由回焊而高效率地將第1、第2電極3、4及保持部8與可熔導體5進行連接，或將保護元件1安裝於外部電路基板上，又，在回焊下亦不會因電阻值隨著可熔導體5之變形局部地變高或變低等而於特定之溫度熔斷，或者可防止在未達特定溫度時便熔斷等熔斷特性之變動。
又，可熔導體5於流通特定之額定電流之期間，即便自發熱亦不會熔斷。而且，若流通較額定值高之值之電流，則藉由自發熱而熔融，將第1、第2電極3、4間之電流路徑遮斷。又，藉由發熱體6通電發熱而熔融，將第1、第2電極3、4間之電流路徑遮斷。
此時，可熔導體5係藉由已熔融之低熔點金屬層18將高熔點金屬層19熔融腐蝕(焊錫腐蝕)，高熔點金屬層19於較熔融溫度低之溫度熔解。因此，可熔導體5可利用低熔點金屬層18對高熔點金屬層19之浸蝕作用而在短時間內熔斷。又，可熔導體5之熔融導體5c由於藉由保持部8及第1、第2電極3、4之物理性拉入作用而分斷，故而可迅速且確實地將第1、第2電極3、4間之電流路徑遮斷(圖3)。
又，可熔導體5較佳為使低熔點金屬層18之體積形成得較高熔點金屬層19之體積更多。可熔導體5藉由因過電流所致之自發熱或發熱體6之發熱而加熱，藉由低熔點金屬熔融而將高熔點金屬熔融腐蝕，藉此可迅速地熔融、熔斷。因此，可熔導體5藉由使低熔點金屬層18之體積較高熔點金屬層19之體積形成得更多，可促進該熔融腐蝕作用，迅速地將第1、第2電極3、4間遮斷。
又，可熔導體5藉由於成為內層之低熔點金屬層18積層高熔點金屬層19而構成，可使熔斷溫度較先前之包含高熔點金屬之晶片保險絲等大幅度降低。因此，可熔導體5與相同尺寸之晶片保險絲等相比，可使剖面面積變大而可大幅度提高電流額定值。又，較具有相同之電流額定值之先前之晶片保險絲可謀求小型化、薄型化，快速熔斷性優異。
又，可熔導體5可提高對於向組裝有保護元件1之電氣系統瞬間施加異常高之電壓之突波之耐性(耐脈衝性)。即，可熔導體5在例如100 A之電流流通數msec之前不可熔斷。就此點而言，極短時間內流通之大電流會於導體之表層流通(表皮效應)，因此，可熔導體5設置有電阻值較低之Ag鍍層等高熔點金屬層19作為外層，從而容易流通藉由突波而施加之電流，可防止由自發熱所致之熔斷。因此，可熔導體5與先前之包含焊錫合金之保險絲相比，可大幅度提高對突波之耐性。
此種可熔導體5係與支持於第1、第2電極及保持部8之一個面5a為相反側之另一個面5b和帶發熱體之基板7接觸。而且，保護元件1係可熔導體5之另一個面5b與帶發熱體之基板7之接點為1處。
[帶發熱體之基板] 帶發熱體之基板7具有絕緣基板13、及形成於絕緣基板13且藉由發熱而將可熔導體5熔斷之發熱體6。
[絕緣基板] 絕緣基板13例如由氧化鋁、玻璃陶瓷、莫來石、氧化鋯等具有絕緣性且具備對於發熱體6之發熱之耐性的基材形成。其中，尤其適合使用對於發熱體6之高溫發熱之耐熱性優異之陶瓷基板。
如圖1所示，絕緣基板13於正面13a形成有發熱體6，於背面13b形成有與可熔導體5之另一個面5b連接之中間電極31。中間電極31藉由連接焊錫等導電連接材料9而與可熔導體5之另一個面5b連接。而且，中間電極31在可熔導體5熔融時，與形成於基底基板2之保持部8一起將熔融導體5c凝聚、保持。
[發熱體] 發熱體6係具有電阻值相對較高且一通電便發熱之導電性之構件，例如由鎳鉻合金、W、Mo、Ru等或包含其等之材料構成。發熱體6可藉由將該等合金或組合物、化合物之粉狀體與樹脂黏合劑等混合製成漿料狀後，將其於絕緣基板13上使用網版印刷技術進行圖案形成、焙燒等而形成。作為一例，發熱體6可藉由將氧化釕系漿料、銀及玻璃漿料之混合漿料根據特定之電壓進行調整，於絕緣基板13之正面13a之特定位置以特定面積製膜，然後，以適當條件進行焙燒處理而形成。又，發熱體6之形狀可適當設計，如圖1所示，根據絕緣基板13之形狀形成為大致矩形狀於使發熱面積最大化之方面較佳。
又，於絕緣基板13之形成有發熱體6之正面13a，形成有構成向發熱體6之供電路徑之第1、第2發熱體電極14、15。第1發熱體電極14形成於絕緣基板13之正面13a之一側緣，第2發熱體電極15形成於與一側緣為相反側之另一側緣。發熱體6係一端與第1發熱體電極14藉由重疊而連接，另一端與第2發熱體電極15藉由重疊而連接。
第1發熱體電極14及第2發熱體電極15係成為對發熱體6之供電端子之電極，第1發熱體電極14經由齒形結構而與設置於絕緣基板13之背面13b之第1發熱體供電電極33連接，第2發熱體電極15經由齒形結構而與設置於絕緣基板13之背面13b之第2發熱體供電電極34連接。第1發熱體供電電極33及第2發熱體供電電極34與形成於基底基板2之正面2a之第3電極35及第4電極36藉由導電連接材料9等而連接。
第3電極35自基底基板2之正面2a經由貫通基底基板2之導電通孔10而與形成於背面2b之第3外部連接電極37連續。又，第4電極36自基底基板2之正面2a經由導電通孔10而與形成於背面2b之第4外部連接電極38連續。若將保護元件1安裝於外部電路基板，則第3、第4外部連接電極37、38藉由連接於被設置在該外部電路基板之連接電極，而組裝至對發熱體6供給電力之供電路徑之一部分。如圖5所示，對發熱體6之供電路徑與可熔導體5之電流路徑獨立地形成。再者，第3、第4電極35、36與第3、第4外部連接電極37、38之連接亦可經由形成於基底基板2之側緣之齒形結構而進行。
再者，保護元件1如圖6、圖7所示，亦可使對發熱體6之供電路徑與可熔導體5之電流路徑連結。於該情形時，第2發熱體供電電極34與形成於絕緣基板13之背面13b之中間電極31連接，又，未設置第4外部連接電極38。藉此，發熱體6於將保護元件1組裝至下述電池組20之情形時(參照圖12)，自電池堆25供電，並且藉由可熔導體5之熔斷將供電路徑遮斷而使發熱停止。再者，第2發熱體電極15亦可經由設置於絕緣基板13之未圖示之導電通孔而與中間電極31連接。
第1、第2發熱體電極14、15、第1、第2發熱體供電電極33、34、及中間電極31可藉由將Ag或Cu等導電漿料印刷、焙燒而形成。又，藉由將形成於絕緣基板13之正面13a或背面13b之電極以相同材料構成，可利用一次印刷及焙燒工序形成。
發熱體6藉由利用包含玻璃層等之絕緣層32進行被覆來謀求保護及絕緣。絕緣層32例如可藉由將玻璃系之漿料塗佈、焙燒而形成。又，絕緣基板13亦可以絕緣為目的，配置阻焊劑。
形成於帶發熱體之基板7之背面13b之第1、第2發熱體供電電極33、34經由導電連接材料9而連接於形成在基底基板2之正面2a之第3、第4電極。又，形成於帶發熱體之基板7之背面13b之中間電極31經由導電連接材料9而連接於可熔導體5之另一個面5b。藉此，帶發熱體之基板7與基底基板2連接。此時，可熔導體5與帶發熱體之基板7之接點為1處，又，發熱體6形成於帶發熱體之基板7之與可熔導體5接觸之面之相反面側。
再者，保護元件1藉由內部被未圖示之殼體覆蓋而受到保護。殼體例如可使用各種工程塑膠、熱塑性塑膠、陶瓷、玻璃環氧基板等具有絕緣性之構件形成。
根據此種保護元件1，由於可熔導體5與帶發熱體之基板7之連接處為1點，故而在反覆暴露於高溫環境與低溫環境之情形時，亦可抑制由可熔導體5之內部應力所致之變形或斷裂等損傷。又，帶發熱體之基板7之絕緣基板13亦能夠不考慮相對於可熔導體5之線膨脹係數差而使用耐熱性優異之陶瓷基板等，可提供在元件構造上能夠謀求耐熱性提高並且實現所期望之發熱體6之發熱溫度之設計，增加可熔導體5之剖面面積而謀求高額定值化並且快速熔斷性亦優異之保護元件。
進而，作為支持可熔導體5之基底基板2，能夠使用可熔導體5之線膨脹係數差更小之基材。由於素材間之線膨脹係數之差越大，則產生之應力越大，故而降低線膨脹係數之差會提高對於熱衝擊之耐久性。例如，相對於陶瓷基材之線膨脹係數為7.2(ppm/℃)，玻璃環氧基材之線膨脹係數為14(ppm/℃)。又，成為可熔導體5之材料之錫之線膨脹係數為26.9(ppm/℃)，鉛之線膨脹係數為29.1(ppm/℃)。
由於陶瓷基材與錫之線膨脹係數差約為20，玻璃環氧基材與錫之線膨脹係數差約為13，故而藉由使基底基板2自陶瓷基板向玻璃環氧基板變更，而使線膨脹係數差減少40%左右。因此，成為產生之應力亦可降低40%之構造。因此，藉由使用相對於可熔導體5之線膨脹係數之線膨脹係數差較帶發熱體之基板7之絕緣基板13小者作為基底基板2，能夠提高可熔導體5對於反覆暴露於高溫環境與低溫環境之冷熱循環之耐熱性。
又，關於基底基板2之導體電阻，亦由於第1、第2電極3、4所使用之材料之導體電阻值與陶瓷基板之導體電阻值同等，故而可實現與陶瓷基板同等以上之電阻值。
又，於使用玻璃環氧基材作為基底基板2之情形時，亦可藉由與陶瓷基板同樣地形成第1、第2外部連接電極11、12，而構成為能夠進行表面安裝之保護元件，且甚至不需要使用外部電極端子等，就結構體而言亦可實現小型。
[變化例1] 繼而，對應用有本技術之保護元件之變化例進行說明。再者，於以下之說明中，對與上述保護元件1相同之構成標註相同之符號並省略其詳細情況。應用有本技術之保護元件亦可設置複數個可熔導體。圖8所示之保護元件40於基底基板2設置有2個可熔導體5A、5B。可熔導體5A設置於第1電極3與保持部8之間，可熔導體5B設置於第2電極4與保持部8之間。又，帶發熱體之基板7之中間電極31形成有與設置於基底基板2之可熔導體5之數量相應數量之接點，圖8所示之保護元件40中於2個接點處與各可熔導體5A、5B連接。
於保護元件40中，可熔導體亦係另一個面與帶發熱體之基板之接點為1處。即，可熔導體5A與中間電極31於1點接觸，可熔導體5B亦與中間電極31於1點接觸。因此，保護元件40在反覆暴露於高溫環境與低溫環境之情形時，亦可防止因與絕緣基板13之線膨脹係數之差異而使可熔導體5A、5B產生內部應力、產生變形或斷裂等損傷。
再者，可熔導體5亦可設置3個以上。又，可熔導體5於俯視基底基板2時，亦可藉由跨第1、第2電極3、4及保持部8間並列地配置而設置複數個。複數個可熔導體5之大小、構成、材質、電阻值或熱導率等物性可分別相同，亦可不同。
又，亦可使中間電極31與可熔導體5之數量對應而形成複數個，各中間電極31與各可熔導體5之接點為1處。
[變化例2] 又，應用有本技術之保護元件亦可設置複數個發熱體。圖9所示之保護元件50於帶發熱體之基板7並列地設置有2個發熱體6A、6B。發熱體6A、6B分別係一端與第1發熱體電極14藉由重疊而連接，另一端與第2發熱體電極15藉由重疊而連接。第1發熱體電極14及第2發熱體電極15以後之對發熱體6之供電路徑之構成與上述保護元件1相同。
於保護元件50中，可熔導體亦係另一個面與帶發熱體之基板之接點為1處。即，可熔導體5以中間電極31之1點接觸。因此，保護元件50在反覆暴露於高溫環境與低溫環境之情形時，亦可防止因與絕緣基板13之線膨脹係數之差異而使可熔導體5產生內部應力、產生變形或斷裂等損傷。
[變化例3] 又，應用有本技術之保護元件亦可將發熱體形成於帶發熱體之基板之與可熔導體接觸之面側。圖10所示之保護元件60於帶發熱體之基板7之絕緣基板13之背面13b設置有發熱體6。發熱體6藉由被絕緣層32被覆而謀求保護及絕緣。又，於絕緣層32重疊有與第2發熱體電極15連接之中間電極31。
中間電極31介隔絕緣層32而與發熱體6重疊。又，中間電極31經由導電連接材料9而連接於可熔導體5之另一個面5b。即，保護元件60係發熱體6形成於帶發熱體之基板7之與可熔導體5接觸之面側。
又，第1、第2發熱體電極14、15亦形成於絕緣基板13之背面13b，故而甚至無需形成第1、第2發熱體通電電極33、34，而與形成於基底基板2之第3、第4電極35、36連接。中間電極31自第2發熱體電極15形成至絕緣層32上。
於保護元件60中，可熔導體亦係另一個面與帶發熱體之基板之接點為1處。即，可熔導體5以中間電極31之1點接觸。因此，保護元件60在反覆暴露於高溫環境與低溫環境之情形時，亦可防止因與絕緣基板13之線膨脹係數之差異而使可熔導體5產生內部應力、產生變形或斷裂等損傷。又，保護元件60由於發熱體6介隔絕緣層32及中間電極31而與可熔導體5接觸，故而發熱體6之熱更容易向可熔導體5傳遞，快速熔斷性優異。
再者，作為保護元件40之變化例，亦可與保護元件50同樣於帶發熱體之基板7形成複數個發熱體6(參照圖11)。又，作為保護元件60之變化例，亦可與保護元件40同樣於基底基板2形成複數個可熔導體5，或者亦可與保護元件50同樣於帶發熱體之基板7形成複數個發熱體6。
[電池組] 此種保護元件1、40、50、60例如組裝至鋰離子蓄電池之電池組20內之電路而使用。圖12係表示使用保護元件1之電池組之構成例之電路圖。如圖12所示，電池組20例如具有包含合計4個鋰離子蓄電池之電池單元21a～21d之電池堆25。
電池組20具備：電池堆25；充放電控制電路26，其控制電池堆25之充放電；保護元件1，其應用有本發明，於電池堆25異常時將充放電路徑遮斷；檢測電路27，其檢測各電池單元21a～21d之電壓；及電流控制元件28，其成為根據檢測電路27之檢測結果來控制保護元件1之動作之開關元件。
電池堆25係將需要用以進行保護其免受過充電及過放電狀態影響之控制之電池單元21a～21d串聯連接而成者，且經由電池組20之正極端子20a、負極端子20b而能夠裝卸地連接於充電裝置22，被施加來自充電裝置22之充電電壓。藉由充電裝置22而充電之電池組20藉由將正極端子20a、負極端子20b連接於以電池動作之電子機器，可使該電子機器動作。
充放電控制電路26具備串聯連接於電池堆25與充電裝置22之間之電流路徑之2個電流控制元件23a、23b，及控制該等電流控制元件23a、23b之動作之控制部24。電流控制元件23a、23b例如由場效電晶體(以下，稱為FET)構成，藉由利用控制部24控制閘極電壓，而控制電池堆25向電流路徑之充電方向及/或放電方向之導通與遮斷。控制部24自充電裝置22接受電力供給而動作，根據檢測電路27之檢測結果，於電池堆25為過放電或過充電時，以將電流路徑遮斷之方式，控制電流控制元件23a、23b之動作。
保護元件1例如連接於電池堆25與充放電控制電路26之間之充放電電流路徑上，其動作由電流控制元件28控制。
檢測電路27與各電池單元21a～21d連接，檢測各電池單元21a～21d之電壓值，將各電壓值供給至充放電控制電路26之控制部24。又，檢測電路27於電池單元21a～21d之任一者成為過充電電壓或過放電電壓時輸出控制電流控制元件28之控制信號。
電流控制元件28例如由FET構成，藉由自檢測電路27輸出之檢測信號，於電池單元21a～21d之電壓值成為超過特定之過放電或過充電狀態之電壓時，使保護元件1動作，以無論電流控制元件23a、23b之開關動作如何均將電池堆25之充放電電流路徑遮斷之方式進行控制。
用於包含如上所述之構成之電池組20且應用有本發明之保護元件1具有如圖7所示之電路構成。即，保護元件1係第1外部連接電極11與電池堆25側連接，第2外部連接電極12與正極端子20a側連接，藉此，可熔導體5串聯連接於電池堆25之充放電路徑上。又，保護元件1係發熱體6經由第1發熱體電極14～第3外部連接電極37而與電流控制元件28連接，並且發熱體6與電池堆25之開放端連接。如此，發熱體6係將一端經由中間電極31而與可熔導體5及電池堆25之一個開放端連接，將另一端經由第3外部連接電極33而與電流控制元件28及電池堆25之另一個開放端連接。藉此，形成能夠藉由電流控制元件28控制通電之對發熱體6之供電路徑。
[保護元件之動作] 若檢測電路27檢測電池單元21a～21d之任一者之異常電壓，則向電流控制元件28輸出遮斷信號。於是，電流控制元件28以對發熱體6通電之方式控制電流。保護元件1自電池堆25對發熱體6流通電流，藉此，發熱體6開始發熱。保護元件1藉由發熱體6之發熱而使可熔導體5熔斷，從而將電池堆25之充放電路徑遮斷。又，保護元件1藉由使可熔導體5含有高熔點金屬與低熔點金屬而形成，可於高熔點金屬熔斷前將低熔點金屬熔融，利用已熔融之低熔點金屬對高熔點金屬之熔融腐蝕作用而在短時間內使可熔導體5熔解。
此處，保護元件1其支持於基底基板2之可熔導體5與帶發熱體之基板7之接點為1處。因此，作為要求熱強度之帶發熱體之基板7之絕緣基板13使用陶瓷基板等，即便與可熔導體5之線膨脹係數差變大，於因回焊安裝或製品之使用環境等而反覆暴露於高溫環境與低溫環境之情形時，可熔導體5亦不會產生由內部應力所致之變形或斷裂等損傷，具有外形或尺寸之穩定性。藉此，可熔導體5可防止因由變形所致之電阻值變動等引起之熔斷特性變動，在維持高額定值的同時，藉由發熱體6之發熱而迅速地熔斷。
保護元件1藉由可熔導體5之熔斷，而使對發熱體6之供電路徑亦被遮斷，故而發熱體6之發熱停止。
再者，保護元件1於對電池組20流通超過額定值之過電流之情形時，可熔導體5亦可藉由自發熱而熔融，可將電池組20之充放電路徑遮斷。
如此，保護元件1藉由發熱體6因通電產生之發熱、或者由過電流所致之可熔導體5之自發熱而使可熔導體5熔斷。此時，保護元件1於對電路基板之回焊安裝時或安裝有保護元件1之電路基板進而暴露於回焊加熱等高溫環境下之情形時，亦可藉由具有低熔點金屬由高熔點金屬被覆之構造，而抑制可熔導體5之變形。因此，可防止因由可熔導體5之變形所致之電阻值變動等引起的熔斷特性變動，藉由特定之過電流或發熱體6之發熱而迅速熔斷。
本發明之保護元件1並不限定於用於鋰離子蓄電池之電池組之情形，當然亦能夠應用於需要基於電氣信號之電流路徑遮斷之各種用途。
1:保護元件 2:基底基板 2a:正面 2b:背面 3:第1電極 4:第2電極 5:可熔導體 5a:一個面 5A:可熔導體 5b:另一個面 5B:可熔導體 6:發熱體 6A,6B:發熱體 7:帶發熱體之基板 8:保持部 9:導電連接材料 10:導電通孔 11:第1外部連接電極 12:第2外部連接電極 13:絕緣基板 13a:正面 13b:背面 14:第1發熱體電極 15:第2發熱體電極 16:第1引出電極 17:第2引出電極 18:低熔點金屬層 19:高熔點金屬層 20:電池組 20a:正極端子 20b:負極端子 21:電池單元 21a～21d:電池單元 22:充電裝置 23:電流控制元件 23a,23b:電流控制元件 24:控制部 25:電池堆 26:充放電控制電路 27:檢測電路 28:電流控制元件 31:中間電極 32:絕緣層 33:第3外部連接電極 34:第4外部連接電極 35:第3電極 36:第4電極 37:第3外部連接電極 38:第4外部連接電極 40:保護元件 50:保護元件 60:保護元件 100:保護元件 101:絕緣基板 102:第1電極 102a:第1外部連接電極 103:第2電極 103a:第2外部連接電極 104:發熱體 105:絕緣層 106:發熱體引出電極 107:保險絲元件
圖1係表示應用有本技術之保護元件之圖，(A)係俯視圖，(B)係B-B'剖視圖，(C)係A-A'剖視圖。 圖2係表示基底基板2之俯視圖。 圖3係表示可熔導體熔融之狀態之剖視圖。 圖4係表示可熔導體之剖面立體圖。 圖5係表示保護元件之電路構成之圖。 圖6係表示保護元件之變化例之剖視圖。 圖7係表示變化例之保護元件之電路構成之圖。 圖8係表示保護元件之變化例之剖視圖。 圖9係表示保護元件之變化例之剖視圖。 圖10係表示保護元件之變化例之剖視圖。 圖11係表示保護元件之變化例之剖視圖。 圖12係表示電池組之構成例之電路圖。 圖13係表示先前之保護元件之一構成例之圖，(A)係將蓋構件省略表示之俯視圖，(B)係A-A'剖視圖。
1:保護元件
2:基底基板
2a:正面
2b:背面
3:第1電極
4:第2電極
5:可熔導體
5a:一個面
5b:另一個面
6:發熱體
7:帶發熱體之基板
8:保持部
9:導電連接材料
10:導電通孔
11:第1外部連接電極
12:第2外部連接電極
13:絕緣基板
13a:正面
13b:背面
14:第1發熱體電極
15:第2發熱體電極
31:中間電極
32:絕緣層
33:第1發熱體供電電極
34:第2發熱體供電電極
35:第3電極
36:第4電極
37:第3外部連接電極
38:第4外部連接電極

Claims (8)

  1. 一種保護元件，其具備： 基底基板，其具有與外部電路連接之第1電極及第2電極； 可熔導體，其中一個面支持於上述基底基板，且與上述第1電極及第2電極連接；以及 帶發熱體之基板，其設置有藉由發熱而將上述可熔導體熔斷之發熱體； 上述可熔導體其另一個面與上述帶發熱體之基板之接點為1處。
  2. 如請求項1之保護元件，其中上述發熱體形成於上述帶發熱體之基板之與上述可熔導體接觸之面之相反面側。
  3. 如請求項1之保護元件，其中上述發熱體形成於上述帶發熱體之基板之與上述可熔導體接觸之面側。
  4. 如請求項1至3中任一項之保護元件，其具有複數個上述可熔導體，且各上述可熔導體與上述帶發熱體之基板之接點為1處。
  5. 如請求項1至4中任一項之保護元件，其中上述帶發熱體之基板為陶瓷基板。
  6. 如請求項1至5中任一項之保護元件，其中上述基底基板較上述帶發熱體之基板而言相對於上述可熔導體之線膨脹係數差較小。
  7. 如請求項1至6中任一項之保護元件，其中上述帶發熱體之基板形成有複數個上述發熱體。
  8. 一種電池組，其具備： 1個以上之電池單元； 保護元件，其連接於上述電池單元之充放電路徑上，且將該充放電路徑遮斷；及 電流控制元件，其檢測上述電池單元之電壓值控制對上述保護元件之通電； 上述保護元件具備： 基底基板，其具有與外部電路連接之第1電極及第2電極； 可熔導體，其中一個面支持於上述基底基板，且與上述第1電極及第2電極連接；以及 帶發熱體之基板，其設置有藉由發熱而將上述可熔導體熔斷之發熱體； 上述可熔導體其另一個面與上述帶發熱體之基板之接點為1處。
TW111109478A 2021-03-16 2022-03-15 保護元件及電池組 TW202244969A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-042754 2021-03-16
JP2021042754A JP2022142545A (ja) 2021-03-16 2021-03-16 保護素子及びバッテリパック

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202244969A true TW202244969A (zh) 2022-11-16

Family

ID=83320348

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111109478A TW202244969A (zh) 2021-03-16 2022-03-15 保護元件及電池組

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20240145201A1 (zh)
JP (1) JP2022142545A (zh)
KR (1) KR20230134573A (zh)
CN (1) CN116997986A (zh)
TW (1) TW202244969A (zh)
WO (1) WO2022196594A1 (zh)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6030431U (ja) 1983-08-04 1985-03-01 株式会社リコー カメラのフイルムオ−トセツト装置
JP2001216883A (ja) * 2000-01-31 2001-08-10 Sony Corp 保護素子及びバッテリパック
JP4785887B2 (ja) * 2008-04-07 2011-10-05 三菱電機株式会社 電力用半導体装置
US8472158B2 (en) * 2009-09-04 2013-06-25 Cyntec Co., Ltd. Protective device
JP5448921B2 (ja) * 2010-02-25 2014-03-19 京セラ株式会社 ヒューズ装置
JP6030431B2 (ja) * 2012-12-14 2016-11-24 デクセリアルズ株式会社 保護素子
JP6371118B2 (ja) 2014-05-30 2018-08-08 デクセリアルズ株式会社 保護素子、及びバッテリパック
JP6659239B2 (ja) 2015-05-28 2020-03-04 デクセリアルズ株式会社 保護素子、ヒューズ素子
JP7339071B2 (ja) * 2019-08-29 2023-09-05 デクセリアルズ株式会社 保護素子、バッテリパック

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022142545A (ja) 2022-09-30
US20240145201A1 (en) 2024-05-02
WO2022196594A1 (ja) 2022-09-22
KR20230134573A (ko) 2023-09-21
CN116997986A (zh) 2023-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI671777B (zh) 保護元件及電池包
JP7281274B2 (ja) 保護素子及びバッテリパック
TWI681433B (zh) 保護元件及電池組
KR101946105B1 (ko) 보호 소자 및 배터리 팩
KR101946106B1 (ko) 보호 소자 및 배터리 팩
WO2014021156A1 (ja) 保護素子及びバッテリパック
CN109937464A (zh) 保护元件
WO2016017567A1 (ja) 保護素子及び保護回路
JP2024009983A (ja) 保護素子及びバッテリパック
JP6161967B2 (ja) 短絡素子、およびこれを用いた回路
WO2021039510A1 (ja) 保護素子、バッテリパック
CN109891546B (zh) 保护元件
JP6078332B2 (ja) 保護素子、バッテリモジュール
WO2014199911A1 (ja) 保護素子、及び保護素子が実装された実装体
JP7390825B2 (ja) 保護素子、バッテリパック
TW202145276A (zh) 保護元件及電池組
TW202244969A (zh) 保護元件及電池組
WO2022181652A1 (ja) 保護素子及びバッテリパック
TWI820279B (zh) 保護元件及電池組
WO2024070418A1 (ja) 保護素子及び保護素子の製造方法
WO2023248787A1 (ja) 保護素子、及び保護素子の製造方法
WO2023140065A1 (ja) 保護素子、及びバッテリパック
TW202416327A (zh) 保護元件、及保護元件之製造方法
TW202118132A (zh) 保護元件、電池組