TW202410099A - 保護元件及電池組 - Google Patents

Abstract

本發明之課題係即便於長時間使熔斷構件發熱之情形時，亦使熔斷構件之固定狀態穩定，安全且迅速地阻斷電流路徑。 本發明之保護元件1具有：殼體28；保險絲元件2；熔斷構件3，其連接於保險絲元件2之至少一個面，將保險絲元件2熔斷；及固定構件8，其設置於殼體28之內表面，藉由與熔斷構件3抵接而抑制熔斷構件3之擺動；且熔斷構件3具備絕緣基板4、及形成於絕緣基板4之發熱體5，絕緣基板4藉由會因發熱體5之發熱而軟化之接合材料9連接於保險絲元件2。

Description

保護元件及電池組

本技術係關於一種將電流路徑阻斷之保護元件、及使用其之電池組。

可充電而反覆利用之二次電池大多係加工成電池組後提供給使用者。尤其是重量能量密度較高之鋰離子二次電池，為了確保使用者及電子機器之安全，一般而言將過量充電保護、過量放電保護等若干個保護電路內置於電池組，具有於特定之情形時阻斷電池組之輸出的功能。

於多數使用鋰離子二次電池之電子裝置中，藉由使用內置於電池組之FET(Field Effect Transistor，場效電晶體)開關進行輸出之導通/斷開(ON/OFF)，而進行電池組之過量充電保護或過量放電保護動作。然而，即便於因某些原因導致FET開關短路破壞之情形時、被施加雷電突波等而流入瞬間性大電流之情形時、或者因電池胞之壽命導致輸出電壓異常下降、或相反地輸出過大之異常電壓之情形時，亦必須保護電池組或電子機器以使其免於起火等事故。因此，為了於此種可設想之任意異常狀態下亦安全地阻斷電池胞之輸出，而使用包含保險絲元件之保護元件，該保險絲元件具有根據來自外部之信號而阻斷電流路徑之功能。

作為此種適用於鋰離子二次電池等之保護電路之保護元件，採用於保護元件內部具有發熱體且藉由該發熱體之發熱將電流路徑上之可熔導體熔斷之構造。

近年來，鋰離子二次電池之用途不斷擴大，開始用於更大電流之用途，例如電動驅動器等電動工具、或油電混合車、電動汽車、電動輔助自行車(Motor Assisted Bicycle)等運輸機器、無人機等。於該等用途中、尤其是啟動時等，存在超過數10 A～100 A之類的大電流流入之情形。期待實現與此種大電流容量對應之保護元件。

為了實現與此種大電流對應之保護元件，而提出有使用使截面面積增大之可熔導體且將形成有發熱體之絕緣基板連接於該可熔導體之表面的保護元件。

圖27係表示先前之保護元件之一構成例之俯視圖，圖28係圖27所示之先前之保護元件之D-D'剖視圖，圖29係圖27所示之先前之保護元件之E-E'剖視圖。圖27～圖29所示之保護元件100具備保險絲元件101與將保險絲元件101熔斷之一對熔斷構件102。

圖30係表示熔斷構件之圖，(A)係表示設置有發熱體之絕緣基板正面側之俯視圖，(B)係表示與保險絲元件101相接之絕緣基板背面側之仰視圖。各熔斷構件102具有：絕緣基板103；發熱體104，其形成於絕緣基板103之正面側；絕緣層105，其被覆發熱體104；發熱體引出電極106，其與發熱體104連接，介隔絕緣層105而與發熱體104重疊；保持電極107，其形成於絕緣基板103之背面，於保險絲元件101熔斷時保持保險絲元件101之熔融導體；及貫通孔108，其貫通絕緣基板103，使發熱體引出電極106與保持電極107連續。

發熱體104係一端與發熱體饋電電極110連接。發熱體饋電電極110經由城堡型構造(castellation)而與形成於絕緣基板103之背面之外部連接電極110a連接。而且，如圖29所示，外部連接電極110a藉由焊膏114等接合材料連接於第3電極端子113。而且，發熱體104經由發熱體饋電電極110、外部連接電極110a及第3電極端子113而與具備電源之外部電路連接，能夠從外部電路饋電。

保險絲元件101藉由焊膏114等接合材料連接於與外部電路連接之第1、第2電極端子111、112。又，保險絲元件101藉由焊膏114等接合材料而與保持電極107及形成於絕緣基板103之背面之輔助電極109連接。

熔斷構件102於發熱體104被通電而發熱時藉由該熱使保險絲元件101熔融，且將其熔融導體101a經由貫通孔108吸引至發熱體引出電極106側。藉此，保險絲元件101於保持電極107與輔助電極109之間被熔斷，從而阻斷第1電極端子111、第2電極端子112間之導通。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2021-34362號公報

[發明所欲解決之問題]

於如保護元件100之先前構造中，當用於電動汽車等高電壓且大電流用途之保護電路時，使用與大電流對應之截面面積較大且體積增大之保險絲元件101。而且，於保護元件100作動時，為了將該保險絲元件101熔斷，對發熱體104施加高電壓，使其產生高溫的同時，至熔斷為止之時間亦變長。因此，發熱體104使發熱時間延長，因此過量之熱蓄積於絕緣基板103。因此，藉由焊膏114固定於保險絲元件101之正面及背面的熔斷構件102之固定狀態容易變得不穩定。

例如，如圖31所示，當熔斷構件102之絕緣基板103產生傾斜，與保險絲元件101之正面及背面進行面接觸之保持電極107離開保險絲元件101時，有無法將發熱體104之熱向保險絲元件101傳遞，而熔斷被妨礙從而變得未切斷之虞(圖32)。

因此，本技術之目的在於提供一種即便於熔斷構件長時間發熱之情形時，亦能使熔斷構件之固定狀態穩定，安全且迅速地阻斷電流路徑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有：殼體；保險絲元件；熔斷構件，其連接於上述保險絲元件之至少一個面，將上述保險絲元件熔斷；及固定構件，其設置於上述殼體之內表面，藉由與上述熔斷構件抵接而抑制上述熔斷構件之擺動；且上述熔斷構件具備絕緣基板與形成於上述絕緣基板之發熱體，上述絕緣基板藉由會因上述發熱體之發熱而軟化之接合材料連接於上述保險絲元件。

又，本技術之電池組具備：1個以上之電池胞；及保護元件，其連接於上述電池胞之充放電路徑上，將該充放電路徑阻斷；且上述保護元件係上述記載之保護元件。 [發明之效果]

根據本技術，於殼體之內表面設置有固定構件，藉由該固定構件與熔斷構件抵接而抑制熔斷構件之擺動。藉此，即便於接合材料軟化而熔斷構件相對於保險絲元件之固定狀態變得不穩定之情形時，亦能抑制絕緣基板傾斜。因此，能夠使熔斷構件之固定狀態穩定，將發熱體之熱向保險絲元件確實地傳遞，從而能夠安全且迅速地阻斷電流路徑。

以下，參照圖式對應用本技術之保護元件及電池組詳細地進行說明。再者，本技術並非僅限定於以下實施方式，當然能夠於不脫離本技術之主旨之範圍內進行各種變更。又，圖式係模式性圖，各尺寸之比率等有時與實物不同。具體之尺寸等應參考以下說明進行判斷。又，圖式相互間亦當然包含彼此之尺寸之關係或比率不同之部分。

如圖1～圖3所示，應用本技術之保護元件1具有：殼體28；保險絲元件2；熔斷構件3，其連接於保險絲元件2之至少一個面，將保險絲元件2熔斷；及固定構件8，其設置於殼體28之內表面，藉由與熔斷構件3抵接而抑制熔斷構件3之擺動。圖1係保護元件1之俯視圖，圖2係圖1所示之保護元件1之D-D'剖視圖，圖3係圖1所示之保護元件1之E-E'剖視圖。

圖4係表示熔斷構件3之圖，(A)係表示絕緣基板4之正面4a之俯視圖，(B)係表示絕緣基板4之背面4b之仰視圖。熔斷構件3具有：絕緣基板4；發熱體5，其形成於絕緣基板4之正面4a側；絕緣層6，其被覆發熱體5；及發熱體引出電極7，其與發熱體5連接，介隔絕緣層6而與發熱體5重疊。

又，於絕緣基板4之與正面4a相反側之背面4b形成有當保險絲元件2熔斷時保持保險絲元件2之熔融導體2a的保持電極10，且藉由從絕緣基板4貫通至發熱體引出電極7之貫通孔11使發熱體引出電極7與保持電極10連續。

保險絲元件2藉由連接焊料9等具有導電性且加熱後軟化之接合材料而與保持電極10連接。又，保險絲元件2藉由連接焊料9等接合材料連接於兩端與外部電路連接之第1、第2電極端子21、22。

根據該保護元件1，於殼體28之內表面設置有固定構件8，藉由該固定構件8與熔斷構件3抵接而抑制熔斷構件3之擺動。藉此，即便於保險絲元件2熔斷時因發熱體5之發熱而使連接焊料9軟化，從而熔斷構件3相對於保險絲元件2之固定狀態變得不穩定之情形時，亦抑制絕緣基板4之傾斜。

即，根據保護元件1，能夠將發熱體5之熱向保險絲元件2確實地傳遞而不使與保險絲元件2面接觸之保持電極10離開保險絲元件2。因此，當使用與大電流對應之大型之保險絲元件2時，即便於為了將該保險絲元件2熔斷而在相當長之時間內產生高溫之情形時，亦能使熔斷構件3之固定狀態穩定，安全且迅速地阻斷電流路徑。

以下，對保護元件1之熔斷構件3之各構成及保險絲元件2詳細地進行說明。

[熔斷構件] [絕緣基板] 熔斷構件3具備絕緣基板4。絕緣基板4例如由氧化鋁、玻璃陶瓷、富鋁紅柱石、氧化鋯等具有絕緣性之構件形成。此外，絕緣基板4亦可使用玻璃環氧基板、酚系基板等印刷配線基板所使用之材料。於絕緣基板4之正面4a形成有發熱體5。

本發明中，如圖4(A)所示，將絕緣基板4之形成有發熱體5之面設為正面4a，如圖4(B)所示，將正面4a之相反側之面設為背面4b。又，絕緣基板4形成有貫通孔11，該貫通孔11使形成於正面4a之下述發熱體引出電極7與形成於背面4b之下述保持電極10連續。

[發熱體] 發熱體5係電阻值相對較高且通電時發熱之具有導電性之構件，例如由鎳鉻合金、W、Mo、Ru等或包含其等之材料構成。發熱體5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而製成漿料狀，將該漿料狀者於絕緣基板4上使用網版印刷技術形成圖案並進行煅燒等而形成。

於保護元件1中，2個發熱體5並列形成於絕緣基板4之正面4a。各發熱體5係一端與發熱體饋電電極12連接，另一端與發熱體電極14連接。發熱體饋電電極12係與發熱體5之一端連接且作為對發熱體5饋電之端子之電極，經由城堡型構造(castellation)而與形成於絕緣基板4之背面4b之外部連接電極12a連續。又，各發熱體5由絕緣層6被覆，並且重疊有形成於絕緣層6上之發熱體引出電極7。

外部連接電極12a藉由連接焊料9等具有導電性且因發熱體5之發熱而被加熱後軟化之接合材料連接於與外部電路連接之第3電極端子23，藉此與設置在外部電路之電源連接，能夠向發熱體5饋電。又，發熱體電極14連接有下述發熱體引出電極7。

發熱體饋電電極12及發熱體電極14分別由Ag或Cu等之導電圖案形成。又，於發熱體饋電電極12及發熱體電極14之表面上，較佳為藉由鍍覆處理等公知之方法塗佈Ni/Au鍍層、Ni/Pd鍍層、Ni/Pd/Au鍍層等覆膜。藉此，保護元件1能夠防止發熱體饋電電極12及發熱體電極14氧化，且防止伴隨導通電阻上升而產生之額定之變動。

再者，發熱體饋電電極12較佳為設置限制壁(未圖示)，該限制壁防止連接外部連接電極12a與第3電極端子23之連接用焊料9於回焊安裝等時熔融，經由城堡型構造爬上至發熱體饋電電極12上，且於發熱體饋電電極12上潤濕擴散。限制壁可使用例如玻璃或阻焊劑、絕緣性接著劑等相對於焊料不具有潤濕性之絕緣材料形成，且可藉由印刷等形成於發熱體饋電電極12上。藉由設置限制壁，能夠防止已熔融之連接用焊料9潤濕擴散至發熱體饋電電極12，從而維持保護元件1與外部電路基板之連接性。

絕緣層6係為了謀求發熱體5之保護及絕緣而設置，例如包含玻璃層。絕緣層6之厚度較薄地形成為例如10～40 μm。再者，絕緣層6亦可形成於絕緣基板4之正面4a與發熱體5之間。

[發熱體引出電極] 發熱體引出電極7與發熱體饋電電極12及發熱體電極14同樣地，由Ag或Cu等之導電圖案形成。又，於發熱體引出電極7之表面上，較佳為藉由鍍覆處理等公知之方法塗佈Ni/Au鍍層、Ni/Pd鍍層、Ni/Pd/Au鍍層等覆膜。

發熱體引出電極7係一端與發熱體電極14連接，並且形成於絕緣層6上，介隔絕緣層6而與發熱體5重疊。發熱體引出電極7具有：前端部7a，其延伸至未形成發熱體5之區域即2個發熱體5之間；及基部7b，其與2個發熱體5重疊，並且與發熱體電極14連接。發熱體引出電極7於將與發熱體5之通電方向正交之方向設為寬度方向時，將與2個發熱體5重疊之形成為寬幅之部位設為基部7b，將從基部7b突出且延伸至2個發熱體5之間之區域之寬度較窄之部位設為前端部7a。

發熱體引出電極7設置有貫通孔11，且與形成於絕緣基板4之背面4b之保持電極10電性連接且熱連接。藉此，發熱體5之熱經由發熱體引出電極7、貫通孔11及保持電極10傳遞至保險絲元件2，使保險絲元件2熔融。又，保險絲元件2之熔融導體2a被吸引至貫通孔11，且被保持在發熱體引出電極7上(參照圖5)。

[保持電極] 於絕緣基板4之背面4b形成有藉由連接焊料9等連接材料連接於保險絲元件2之保持電極10、輔助電極15及外部連接電極12a。保持電極10介隔絕緣基板4形成於與在正面4a之大致中央部形成之發熱體引出電極7相對向之位置。又，保持電極10經由從保持電極10之正面貫通至發熱體引出電極7之貫通孔11而與發熱體引出電極7連續。藉此，已熔融之保險絲元件2之熔融導體2a經由貫通孔11被吸引至發熱體引出電極7側。

輔助電極15係與保持電極10一起連接於保險絲元件2，並且保持熔融導體2a者。輔助電極15隔著保持電極10形成於絕緣基板4之兩側緣部。

外部連接電極12a、保持電極10及輔助電極15可使用Ag或Cu或以Ag或Cu為主成分之合金材料等公知之電極材料，藉由網版印刷等公知之方法而形成。

貫通孔11於保險絲元件2熔融時，能夠藉由毛細現象吸引保險絲元件2之熔融導體2a，減少保持在保持電極10上之熔融導體2a之體積。藉此，如圖6所示，即便於伴隨保護元件1之高額定化、高容量化而保險絲元件2大型化從而導致熔融量增大之情形時，亦能夠利用保持電極10、發熱體引出電極7及輔助電極15來保持大量之熔融導體2a，從而能夠將保險絲元件2確實地熔斷。

貫通孔11形成於絕緣基板4之未形成發熱體5之區域。於圖4所示之熔斷構件3中，形成於並列之發熱體5之間之區域。

貫通孔11於內表面形成有導電層24。導電層24與保持電極10及發熱體引出電極7連續。藉此，保持電極10與發熱體引出電極7經由導電層24電性連接。又，藉由形成導電層24，能夠使發熱體5之熱經由發熱體引出電極7及保持電極10快速地傳遞至保險絲元件2。

又，保持電極10因支持保險絲元件2並且於保險絲元件2熔斷時供熔融導體2a凝聚，故藉由使保持電極10與導電層24連續，能夠容易地將熔融導體2a引導至貫通孔11內。又，熔融導體2a潤濕擴散且保持在與導電層24連續之發熱體引出電極7(參照圖5、圖6)。因此，能夠將更多之熔融導體2a吸引、保持於貫通孔11及發熱體引出電極7，從而能夠使由保持電極10及輔助電極15保持之熔融導體2a之體積減少而確實地進行熔斷。

導電層24可由例如銅、銀、金、鐵、鎳、鈀、鉛、錫之任一者、或以任一者為主成分之合金形成，且可藉由電鍍或導電膏之印刷等公知之方法沿貫通孔11之內表面形成。又，導電層24亦可藉由將複數個金屬線或具有導電性之帶之集合體插入至貫通孔11內而形成。

再者，熔斷構件3亦可形成有複數個貫通孔11。藉此，能夠藉由增加發熱體5之傳熱路徑而更迅速地向保險絲元件2傳遞熱，並且增加吸引保險絲元件2之熔融導體2a之路徑，而迅速地吸引更多之熔融導體2a，從而減少熔斷部位處之熔融導體2a之體積。

[殼體] 又，保護元件1因保險絲元件2及熔斷構件3被殼體28覆蓋而其內部得到保護。殼體28可使用例如各種工程塑膠、熱塑性塑膠、陶瓷、玻璃環氧基板等具有絕緣性之構件形成。殼體28具有足以收納保險絲元件2及熔斷構件3並且當保險絲元件2熔融時供熔融導體2a膨脹為球狀且凝聚於發熱體引出電極7上的內部空間。

如圖2、圖3、圖7所示，殼體28係將上側殼體29與下側殼體30組合而形成。圖7係表示上側殼體29與下側殼體30之圖，(A)係上側殼體29之俯視圖，(B)係下側殼體30之俯視圖，(C)係(A)所示之上側殼體29之F-F'剖視圖，(D)係(B)所示之下側殼體30之G-G'剖視圖。於上側殼體29在側壁下表面形成有嵌合凹部31。下側殼體30係於側壁上表面形成有與嵌合凹部31嵌合之嵌合凸部32。上下殼體29、30藉由嵌合凸部32嵌合於嵌合凹部31而組合，且利用接著材進行固著。

如圖8所示，下側殼體30形成為大致方形形狀，具有：側緣部30a，其形成有嵌合凸部32，並且支持第1～第3電極端子21～23；及中空部30b，其供設置連接於保險絲元件2之下表面側之熔斷構件3。側緣部30a供載置第1～第3電極端子21～23且跨及殼體28之內外而予以支持。中空部30b具有足以收納連接於保險絲元件2之下表面側之熔斷構件3並且供熔融導體2a潤濕擴散且凝聚於發熱體引出電極7的內部空間。

上側殼體29與下側殼體30同樣地，形成為大致方形形狀，藉由與下側殼體30對接結合而覆蓋保險絲元件2及連接於保險絲元件2之上表面側之熔斷構件3。又，上側殼體29具有可供熔融導體2a潤濕擴散且凝聚於發熱體引出電極7的內部空間。

[固定構件] 於殼體28之內表面設置有藉由與熔斷構件3抵接而抑制熔斷構件3擺動之固定構件8。固定構件8支持於殼體28之內側面，突出形成至熔斷構件3之附近。固定構件8係於保險絲元件2熔斷時因發熱體5之發熱而導致連接焊料9軟化，從而熔斷構件3相對於保險絲元件2之固定狀態變得不穩定之情形時，與熔斷構件3抵接。藉此，熔斷構件3之擺動得到抑制，能夠將發熱體5之熱向保險絲元件2確實地傳遞而不使與保險絲元件2面接觸之保持電極10離開保險絲元件2。

如圖3所示，熔斷構件3係利用連接焊料9等連接材料將設置於絕緣基板4之一側緣之外部連接電極12a連接於第3電極端子23。又，將保持電極10以面接觸之狀態與保險絲元件2連接之連接焊料9係於保險絲元件2之熔斷過程中因保持電極10被加熱而軟化。因此，絕緣基板4向外部連接電極12a側傾斜，保持電極10與保險絲元件2相隔，有對保險絲元件2之加熱變得不充分之虞(參照圖31)。

保護元件1係設置有支持於殼體28之內側面之固定構件8，可藉由該固定構件8與熔斷構件3抵接而抑制熔斷構件3之擺動。因此，當使用與大電流對應之大型之保險絲元件2時，即便於為了將該保險絲元件2熔斷，而在相當長之時間內產生高溫之情形時，亦能夠使熔斷構件3之向保險絲元件2之固定狀態穩定，且經由保持電極10充分地將保險絲元件2加熱、熔斷，從而能夠安全且迅速地阻斷電流路徑。

固定構件8例如可使用各種工程塑膠、熱塑性塑膠等形成。又，固定構件8可藉由設為與殼體28分開之構件且固著於殼體28之內表面而設置。或者，固定構件8可藉由與殼體28一體成型而設置。

例如如圖2、圖3、圖7所示，固定構件8可由柱狀構件17形成。柱狀構件17分別從上側殼體29之頂面及下側殼體30之底面突出且抵接於分別與保險絲元件2之一面及另一面連接之熔斷構件3。柱狀構件17可使前端預先與熔斷構件3抵接，亦可設為前端接近熔斷構件3而設置，於熔斷構件3擺動時抵接。又，與各熔斷構件3抵接之柱狀構件17可為一個，亦可為複數個。柱狀構件17之與熔斷構件3抵接之面之大小可根據熔斷構件3之抵接位置來設定。

又，熔斷構件3之供固定構件8抵接之部位較佳為不會妨礙熔融導體2a凝聚之位置，諸如絕緣基板4之正面4a之角部或絕緣層6上等。尤其是，如圖3、圖7所示，固定構件8較佳為設為抵接於絕緣基板4之與形成有外部連接電極12a之側緣相反側之側緣部、且為與外部連接電極12a對向之位置。藉此，能夠有效地防止絕緣基板4向外部連接電極12a側傾斜。

又，固定構件8亦可在與熔斷構件3抵接之部位設置謀求與熔斷構件3之緩衝或防止固著之中間材(未圖示)。作為中間材，可例示橡膠材、彈性樹脂、不織布、含浸有彈性樹脂之不織布或無機纖維材料等，但並不限定於其等。又，中間材可藉由接著材設置於固定構件8之前端部。又，中間材只要為自身具有黏著性之材料，便可藉由被覆固定構件8之前端部而設置。藉由設置中間材，能夠防止因固定構件8與熔斷構件3接觸而引起之損傷或固著等損傷，能夠維持固定構件8或熔斷構件3之性能。

[熔斷構件之形成步驟] 此種熔斷構件3係於絕緣基板4之正面4a分別利用網版印刷等公知之形成方法形成發熱體饋電電極12、發熱體電極14後，形成發熱體5，並積層形成絕緣層6。繼而，形成發熱體引出電極7。又，絕緣基板4之背面4b亦利用網版印刷等公知之形成方法形成保持電極10、外部連接電極12a及輔助電極15。其後，利用鑽孔器等形成貫通孔11，且藉由鍍覆等形成導電層24，藉此來完成。熔斷構件3係利用連接焊料9將保持電極10及輔助電極15連接於保險絲元件2。連接有熔斷構件3之保險絲元件2藉由連接焊料9連接於由下側殼體30之側緣部30a支持之第1、第2電極端子21、22。又，絕緣基板4之外部連接電極12a藉由連接焊料9連接於由下側殼體30之側緣部30a支持之第3電極端子23。

[保險絲元件夾持形態] 於圖2所示之保護元件1中，在保險絲元件2之一面及與上述一面相反側之另一面分別連接有熔斷構件3，藉此，保險絲元件2被複數個熔斷構件3夾持。圖9係保護元件1之電路圖。連接於保險絲元件2之一面及另一面之各熔斷構件3分別將發熱體5之一端經由形成於各絕緣基板4之發熱體引出電極7及保持電極10而與保險絲元件2連接。又，各熔斷構件3將與發熱體5之另一端連接之發熱體饋電電極12分別經由連接焊料9等連接材料而與第3電極端子23連接，且經由第3電極端子23連接於用以使設置於外部電路之發熱體5發熱之電源。

又，如圖10所示，保護元件1於藉由發熱體5之發熱將保險絲元件2熔斷時，使連接於保險絲元件2之兩面之各熔斷構件3、3之發熱體5發熱，而從保險絲元件2之兩面進行加熱。因此，保護元件1即便於為了應對大電流用途而使保險絲元件2之截面面積增大之情形時，亦能夠迅速地將保險絲元件2加熱、熔斷。

又，保護元件1從保險絲元件2之兩面將熔融導體2a吸引至形成於各熔斷構件3之各貫通孔11內，且由發熱體引出電極7保持。因此，保護元件1即便於為了應對大電流用途而使保險絲元件2之截面面積增大，從而產生大量熔融導體2a之情形時，亦能夠利用複數個熔斷構件3來吸引，確實地使保險絲元件2熔斷。又，保護元件1藉由利用複數個熔斷構件3吸引熔融導體2a，能夠更迅速地使保險絲元件2熔斷。

保護元件1即便於使用以高熔點金屬被覆構成內層之低熔點金屬之被覆構造作為保險絲元件2之情形時，亦能夠使保險絲元件2迅速地熔斷。即，由高熔點金屬被覆之保險絲元件2即便於發熱體5發熱之情形時，亦需要加熱至外層之高熔點金屬熔融之溫度所需之時間。此處，保護元件1具備複數個熔斷構件3，藉由同時使各發熱體5發熱，能夠將外層之高熔點金屬迅速地加熱至熔融溫度。因此，根據保護元件1，能夠使構成外層之高熔點金屬層之厚度變厚，從而能夠謀求進一步之高額定化，並且維持快速熔斷特性。

又，如圖2所示，保護元件1較佳為使一對熔斷構件3、3以對向之方式連接於保險絲元件2。藉此，保護元件1能夠利用一對熔斷構件3、3對保險絲元件2之同一部位從兩面側同時進行加熱並且吸引熔融導體2a，從而能夠更迅速地將保險絲元件2加熱、熔斷。

又，保護元件1較佳為使形成於一對熔斷構件3、3各者之絕緣基板4的保持電極10及輔助電極15隔著保險絲元件2相互對向。藉此，藉由使一對熔斷構件3、3對稱地連接，而於回焊安裝時或保險絲元件2之加熱時等，能夠抑制從熔斷構件3對保險絲元件2施加之負荷變得不平衡，從而能夠提高對保險絲元件2之變形或熔斷構件3之連接偏移等的耐受性。

再者，發熱體5形成於貫通孔11之兩側就對保持電極10及發熱體引出電極7進行加熱且凝聚、吸引更多之熔融導體2a之方面而言較佳。

[保險絲元件2] 保險絲元件2係跨及第1及第2電極端子21、22間而安裝，藉由發熱體5之因通電引起之發熱、或者因通入超過額定之電流引起之自發熱(焦耳熱)而熔斷，從而阻斷第1電極端子21與第2電極端子22之間之電流路徑者。

保險絲元件2只要為藉由發熱體5之因通電引起之發熱、或過電流狀態而熔融的導電性材料即可，例如除了使用SnAgCu系無Pb焊料以外，亦可使用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，保險絲元件2亦可為含有高熔點金屬與低熔點金屬之構造體。例如，如圖11所示，保險絲元件2係包含內層與外層之積層構造體，具有低熔點金屬層26作為內層，且具有高熔點金屬層27作為積層於低熔點金屬層26之外層。保險絲元件2經由連接焊料9等接合材料連接於第1、第2電極端子21、22、保持電極10及輔助電極15上。

低熔點金屬層26較佳為以焊料或Sn為主成分之金屬，且為一般被稱為「無Pb焊料」之材料。低熔點金屬層26之熔點並非必須高於回焊爐之溫度，亦可於200℃左右熔融。高熔點金屬層27係積層於低熔點金屬層26之表面之金屬層，例如為Ag或Cu或以該等中之任一者為主成分之金屬，且具有即便於藉由回焊進行第1、第2電極端子21、22、保持電極10及輔助電極15與保險絲元件2之連接之情形時亦不會熔融之較高之熔點。

此種保險絲元件2可藉由利用鍍覆技術將高熔點金屬層成膜於低熔點金屬箔而形成，或者亦可利用其他眾所周知之積層技術、膜形成技術而形成。保險絲元件2可設為低熔點金屬層26之整個面被高熔點金屬層27被覆之構造，亦可為除了相對向之一對側面以外均被予以被覆之構造。再者，保險絲元件2亦可以高熔點金屬層27為內層且以低熔點金屬層26為外層而構成，且可藉由各種構成而形成，諸如設為低熔點金屬層與高熔點金屬層交替地積層而成之3層以上之多層構造且於外層之一部分設有開口部而使內層之一部分露出等。

保險絲元件2藉由將作為外層之高熔點金屬層27積層於作為內層之低熔點金屬層26，而即便於回焊溫度超過低熔點金屬層26之熔融溫度之情形時，亦能作為保險絲元件2維持形狀而不至於熔斷。因此，能夠藉由回焊而高效率地進行第1、第2電極端子21、22、保持電極10及輔助電極15與保險絲元件2之連接，且亦能藉由回焊而防止伴隨保險絲元件2之變形而電阻值局部地變高或變低等導致在特定之溫度下不熔斷、或未達特定之溫度便熔斷等熔斷特性之變動。因此，保護元件1能夠藉由特定之過電流或發熱體5之發熱而迅速地將保險絲元件2熔斷。

又，保險絲元件2在流通特定之額定電流之期間不會因自發熱而熔斷。而且，當流通較額定高之值之電流時，便因自發熱(焦耳熱)而熔融，從而阻斷第1、第2電極端子21、22間之電流路徑。

又，保險絲元件2藉由發熱體5被通電後發熱而熔融，從而阻斷第1、第2電極端子21、22間之電流路徑。此時，保險絲元件2係藉由已熔融之低熔點金屬層26腐蝕(焊料腐蝕)高熔點金屬層27，而使高熔點金屬層27在低於熔融溫度之溫度下熔解。因此，保險絲元件2可利用低熔點金屬層26對高熔點金屬層27之腐蝕作用而於短時間內熔斷。又，保險絲元件2藉由保持電極10及輔助電極15對熔融導體2a之物理吸引作用而分斷，故能夠迅速且確實地阻斷第1、第2電極端子21、22間之電流路徑(圖5、圖9)。

又，保險絲元件2亦可形成為低熔點金屬層26之體積大於高熔點金屬層27之體積。保險絲元件2藉由因過電流引起之自發熱或發熱體5之發熱而加熱，且藉由低熔點金屬熔融而熔蝕高熔點金屬，藉此能夠迅速地熔融、熔斷。因此，保險絲元件2能夠藉由形成為低熔點金屬層26之體積大於高熔點金屬層27之體積，而促進該熔蝕作用，從而迅速地將第1、第2電極端子21、22之間阻斷。

又，於將高熔點金屬層27積層於作為內層之低熔點金屬層26而構成之保險絲元件2中，能夠將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，保險絲元件2與相同尺寸之晶片保險絲等相比，能夠增大截面面積而能夠大幅度提高額定電流。又，較具有相同之額定電流之先前之晶片保險絲更能謀求小型化、薄型化，快速熔斷性優異。

又，保險絲元件2能夠提高對於異常高之電壓瞬間施加至組裝有保護元件1之電氣系統之突波的耐受性(耐脈衝性)。即，保險絲元件2於例如數msec內流入100 A之電流之情形之前不可熔斷。關於該方面，因極短時間內流入之大電流於導體之表層流動(集膚效應)，故於設置有電阻值較低之Ag鍍層等高熔點金屬層27作為外層之保險絲元件2中，能夠使因突波而施加之電流容易流動，從而防止因自發熱而導致熔斷。因此，保險絲元件2與先前之包含焊料合金之保險絲相比，能夠大幅度提高對突波之耐受性。

再者，保險絲元件2亦可塗佈助焊劑(未圖示)以防止氧化、及提高熔斷時之潤濕性等。

與保險絲元件2之端部連接之第1、第2電極端子21、22係具有導電性之端子，且跨及保護元件1之殼體28之內外而設置。第1、第2電極端子21、22於導出至殼體28之外部之前端部設置有螺絲孔20，能夠藉由螺固等與設置於外部電路之連接電極連接。

再者，與連接於上述發熱體饋電電極12之外部連接電極12a連接的第3電極端子23亦同樣地，跨及保護元件1之殼體28之內外而設置，且於導出至殼體28之外部之前端部設置有螺絲孔20。

[電路構成例] 如圖12所示，此種保護元件1係組裝於例如鋰離子二次電池之電池組40內之電路而使用。電池組40具有例如包含合計4個鋰離子二次電池之電池胞41a～41d的電池堆45。

電池組40具備：電池堆45；充放電控制電路46，其控制電池堆45之充放電；保護元件1，其應用本發明，於電池堆45異常時阻斷充放電路徑；檢測電路47，其檢測各電池胞41a～41d之電壓；及電流控制元件48，其係作為根據檢測電路47之檢測結果控制保護元件1之動作的開關元件。

電池堆45係串聯連接有需要進行控制以保護其等免受過量充電及過量放電狀態影響之電池胞41a～41d者，經由電池組40之正極端子40a、負極端子40b可裝卸地連接於充電裝置42，被施加來自充電裝置42之充電電壓。由充電裝置42充電之電池組40可藉由將正極端子40a、負極端子40b連接於利用電池進行動作之電子機器，而使該電子機器動作。

充放電控制電路46具備：2個電流控制元件43a、43b，其等串聯連接於電池堆45與充電裝置42之間之電流路徑；及控制部44，其控制該等電流控制元件43a、43b之動作。電流控制元件43a、43b包含例如場效電晶體(以下稱為FET)，且藉由利用控制部44控制閘極電壓，而控制向電池堆45之電流路徑之充電方向及/或放電方向之導通與阻斷。控制部44從充電裝置42接收電力供給而進行動作，且根據檢測電路47之檢測結果，於電池堆45為過量放電或過量充電時，以阻斷電流路徑之方式控制電流控制元件43a、43b之動作。

保護元件1例如連接於電池堆45與充放電控制電路46之間之充放電電流路徑上，且其動作由電流控制元件48控制。

檢測電路47係與各電池胞41a～41d連接，檢測各電池胞41a～41d之電壓值，將各電壓值供給至充放電控制電路46之控制部44。又，檢測電路47於任一個電池胞41a～41d達到過量充電電壓或過量放電電壓時，輸出控制電流控制元件48之控制信號。

電流控制元件48包含例如FET，且以如下方式進行控制，即，根據從檢測電路47輸出之檢測信號，當電池胞41a～41d之電壓值為超過特定之過量放電或過量充電狀態之電壓時，使保護元件1動作，不論電流控制元件43a、43b之開關動作如何均阻斷電池堆45之充放電電流路徑。

用於包含如上所述之構成之電池組40且應用本發明之保護元件1具有如圖9所示之電路構成。即，保護元件1係將第1電極端子21連接於電池堆45側，且將第2電極端子22連接於正極端子40a側，藉此將保險絲元件2串聯連接於電池堆45之充放電路徑上。又，保護元件1係將發熱體5經由發熱體饋電電極12及第3電極端子23連接於電流控制元件48，並且將發熱體5連接於電池堆45之開放端。藉此，發熱體5係一端經由發熱體引出電極7及保持電極10連接於保險絲元件2及電池堆45之一開放端，且另一端經由第3電極端子23連接於電流控制元件48及電池堆45之另一開放端。藉此，形成由電流控制元件48控制通電之向發熱體5之饋電路徑。

[保護元件之動作] 藉由保護元件1安裝於外部電路基板，發熱體5經由第3電極端子23而與形成於外部電路之電流控制元件48等連接，於平時對通電及發熱加以限制。而且，檢測電路47檢測出電池胞41a～41d之任一者之異常電壓後，向電流控制元件48輸出阻斷信號。如此一來，電流控制元件48以對發熱體5通電之方式控制電流。發熱體5藉由從電池堆45流入電流而開始發熱。

發熱體5之熱經由發熱體引出電極7、貫通孔11及保持電極10傳遞至保險絲元件2，且從絕緣基板4經由保持電極10或輔助電極15傳遞至保險絲元件2，使保險絲元件2熔融。保險絲元件2之熔融導體2a凝聚於保持電極10、輔助電極15及發熱體引出電極7上，藉此保險絲元件2在保持電極10與輔助電極15之間被熔斷(圖5、圖6、圖10)。

又，保護元件1藉由含有高熔點金屬與低熔點金屬而形成保險絲元件2，能夠於高熔點金屬熔融之前使低熔點金屬熔融，利用已熔融之低熔點金屬對高熔點金屬之熔蝕作用於短時間內使保險絲元件2熔解。

藉由保險絲元件2熔斷，電池堆45之充放電路徑於第1、第2電極端子21、22之間阻斷。又，發熱體5因保險絲元件2熔斷，而向自身之饋電路徑亦被阻斷，因此停止發熱。

此處，保護元件1係於殼體28之內表面設置有固定構件8，藉由該固定構件8與熔斷構件3抵接而抑制熔斷構件3之擺動。藉此，即便於保險絲元件2熔斷時因發熱體5之發熱而使連接焊料9軟化，從而熔斷構件3相對於保險絲元件2之固定狀態變得不穩定之情形時，亦能抑制絕緣基板4之傾斜，能夠安全且迅速地熔斷保險絲元件2而不使保持電極10與保險絲元件2相隔。

再者，保護元件1於保險絲元件2被通入超過額定之過電流之情形時同樣，保險絲元件2因自發熱而熔融，從而能夠阻斷電池組40之充放電路徑。

本發明之保護元件1並不限於用於鋰離子二次電池之電池組之情形，當然亦能夠應用於需要利用電信號阻斷電流路徑之各種用途。

[變化例1] 繼而，對固定構件8之變化例進行說明。再者，於以下說明中，對與上述保護元件1相同之構件標註相同之符號，有時省略其細節。如圖13～圖15所示，保護元件50於上側殼體29及下側殼體30各自之內表面側形成有複數個柱狀構件17。於保護元件50中，在上側殼體29之頂面具有4根柱狀構件17，以與形成為矩形形狀之絕緣基板4之四角抵接之方式豎立設置。同樣地，保護元件50於下側殼體30之底面亦具有4根柱狀構件17，以與形成為矩形形狀之絕緣基板4之四角抵接之方式豎立設置。

再者，圖13係表示保護元件50之上側殼體29與下側殼體30之圖，(A)係上側殼體29之俯視圖，(B)係下側殼體30之俯視圖，(C)係(A)所示之上側殼體29之H-H'剖視圖，(D)係(B)所示之下側殼體30之I-I'剖視圖。

根據保護元件50，由柱狀構件17支持絕緣基板4之四角，因此能夠針對所有角度，抑制熔斷構件3之擺動。再者，就使連接於保險絲元件2之兩面之熔斷構件3的安裝位置對稱之觀點而言，上側殼體29及下側殼體30各者之柱狀構件17較佳為形成於相互對向之位置。又，各柱狀構件17亦可在與熔斷構件3之抵接面設置上文所述之中間材。

[變化例2] 繼而，對固定構件8之另一變化例進行說明。再者，於以下說明中，亦對與上述保護元件1相同之構件標註相同之符號，有時省略其細節。圖16所示之保護元件60設置有固定構件8，該固定構件8具有形成於殼體28之內表面側之基部61、及從基部61向熔斷構件3之絕緣基板4側突出且與熔斷構件3抵接之複數個凸部62。

再者，圖16係表示保護元件60之上側殼體29與下側殼體30之圖，(A)係上側殼體29之俯視圖，(B)係下側殼體30之俯視圖，(C)係(A)所示之上側殼體29之J-J'剖視圖，(D)係(B)所示之下側殼體30之K-K'剖視圖。

基部61呈大致長方體狀，設置於上側殼體29之頂面及下側殼體30之底面。於圖16所示之保護元件60中，基部61係跨及上側殼體29之相對向之側面間而設置，且跨及下側殼體30之相對向之側面間而設置。藉此，能夠精度良好地進行設置於基部61之凸部62之定位。

由柱狀構件構成之複數個凸部62從各基部61突出而形成。各凸部62可與基部61一體地形成，亦可藉由接著等連接於基部61。

又，凸部62係以抵接於熔斷構件3之特定之位置之方式豎立設置。於圖16所示之保護元件60中，以與形成為矩形形狀之絕緣基板4之四角抵接之方式於上下殼體29、30分別豎立設置有4根凸部62。凸部62可將前端與熔斷構件3抵接，亦可設為前端接近熔斷構件3而設置且於熔斷構件3擺動時抵接。凸部62之與熔斷構件3之抵接面之大小係根據熔斷構件3之抵接位置而設定。凸部62亦可在與熔斷構件3之抵接面設置上文所述之中間材。

再者，保護元件60亦可沿著絕緣基板4之側緣配置凸部62。於圖17所示之保護元件60中，在上側殼體29之頂面及下側殼體30之底面之與熔斷構件3對向之位置分別並列有4個基部61，且沿著絕緣基板4之形成有發熱體饋電電極12及發熱體電極14之側緣排列有凸部62。

再者，圖17係表示保護元件60之上側殼體29與下側殼體30之圖，(A)係上側殼體29之俯視圖，(B)係下側殼體30之俯視圖，(C)係(A)所示之上側殼體29之L-L'剖視圖，(D)係(B)所示之下側殼體30之M-M'剖視圖。

又，保護元件60亦可於俯視下在基部61之表面均勻地配置有複數個凸部62。於圖18所示之保護元件60中，與熔斷構件3之絕緣基板4對向之複數個凸部62接近熔斷構件3而設置且於熔斷構件3擺動時抵接。複數個凸部62之與熔斷構件3對向之區域係根據熔斷構件3而設定，但較佳為覆蓋絕緣基板4之整個面。複數個凸部62可藉由熔斷構件3抵接於一個或複數個凸部62而抑制擺動。又，藉由複數個凸部62與熔斷構件3抵接，能夠使熔斷構件3穩定而抑制擺動。

再者，圖18係表示保護元件60之上側殼體29與下側殼體30之圖，(A)係上側殼體29之俯視圖，(B)係下側殼體30之俯視圖，(C)係(A)所示之上側殼體29之N-N'剖視圖，(D)係(B)所示之下側殼體30之O-O'剖視圖。

[變化例3] 繼而，對固定構件8之另一變化例進行說明。再者，於以下說明中，亦對與上述保護元件1相同之構件標註相同之符號，有時省略其細節。圖19所示之保護元件70設置有圓錐狀構件71作為固定構件8。圓錐狀構件71藉由與熔斷構件3點接觸而抑制擺動。藉由使用圓錐狀構件71，即便於熔斷構件3上無法確保與固定構件8相當之抵接面積之情形時，亦可藉由點接觸而抵接。

再者，圖19係表示保護元件70之上側殼體29與下側殼體30之圖，(A)係上側殼體29之俯視圖，(B)係下側殼體30之俯視圖，(C)係(A)所示之上側殼體29之P-P'剖視圖，(D)係(B)所示之下側殼體30之Q-Q'剖視圖。

又，圓錐狀構件71可設置一個或複數個。又，豎立設置之位置亦如上所述，可設為抵接於絕緣基板4之與形成有外部連接電極12a之側緣相反側之側緣部、且為與外部連接電極12a對向之位置，亦可設為抵接於絕緣基板4之四角、或沿著側緣抵接。又，除了圓錐狀構件71以外，亦可使用角錐狀構件。

[變化例4] 繼而，對固定構件8之另一變化例進行說明。再者，於以下說明中，亦對與上述保護元件1相同之構件標註相同之符號，有時省略其細節。圖20所示之保護元件80設置有具有與絕緣基板4之主面部對向之支持面81之塊狀構件82作為固定構件8。

塊狀構件82分別設置於上側殼體29之頂面及下側殼體30之底面，如圖21、圖22所示，與熔斷構件3之絕緣基板4對向之支持面81抵接於熔斷構件3之發熱體引出電極7。支持面81之大小係根據熔斷構件3而設定，但較佳為具有絕緣基板4之面積以上之面積。塊狀構件82藉由支持面81與熔斷構件3面接觸，能夠將熔斷構件3穩定地固定。

再者，塊狀構件82亦可設為將支持面81接近熔斷構件3而設置，且於熔斷構件3擺動時抵接。塊狀構件82藉由在熔斷構件3擺動時與支持面81抵接，能夠以與支持面81面接觸之方式限制擺動。又，塊狀構件82藉由支持面81與熔斷構件3面接觸，而於熔斷構件3抵接之後亦能使其穩定。

再者，圖20係表示保護元件80之上側殼體29與下側殼體30之圖，(A)係上側殼體29之俯視圖，(B)係下側殼體30之俯視圖，(C)係(A)所示之上側殼體29之R-R'剖視圖，(D)係(B)所示之下側殼體30之S-S'剖視圖。

塊狀構件82並不限於剖面長方體狀，可形成為梯形形狀、圓柱狀等任意之形狀。

[變化例5] 繼而，對固定構件8之另一變化例進行說明。再者，於以下說明中，亦對與上述保護元件1相同之構件標註相同之符號，有時省略其細節。圖23所示之保護元件90設置有頂蓋狀構件93作為固定構件8，該頂蓋狀構件93具有與絕緣基板4之外緣部相接之緣部91、及由緣部91包圍且覆蓋絕緣基板4之主面部上之凹部92。

頂蓋狀構件93分別設置於上側殼體29之頂面及下側殼體30之底面，且與熔斷構件3之絕緣基板4對向之緣部91抵接或接近絕緣基板4而設置。緣部91可使與絕緣基板4之接觸面積遍及全周而連續形成，亦可以將應避免與電極或連接焊料等接觸之部位除外之方式斷續地形成。凹部92並不限於圓頂狀，可形成為矩形箱狀、圓筒狀等任意之形狀。頂蓋狀構件93藉由熔斷構件3抵接於緣部91，能夠抑制熔斷構件3之擺動。又，頂蓋狀構件93藉由在凹部92內確保發熱體引出電極7之上方空間，亦不會妨礙熔融導體2a凝聚。

再者，圖23係表示保護元件90之上側殼體29與下側殼體30之圖，(A)係上側殼體29之俯視圖，(B)係下側殼體30之俯視圖，(C)係(A)所示之上側殼體29之T-T'剖視圖，(D)係(B)所示之下側殼體30之U-U'剖視圖。

[變化例6] 繼而，對固定構件8之另一變化例進行說明。再者，於以下說明中，亦對與上述保護元件1相同之構件標註相同之符號，有時省略其細節。圖24～圖26所示之保護元件96形成有支持片97作為固定構件8，該支持片97設置於殼體28之內側面且支持絕緣基板4之外緣部。

支持片97分別於上側殼體29之內側面及下側殼體30之內側面突出而形成，且抵接於絕緣基板4之和與保險絲元件2之連接面(背面4b)相反側之正面4a而設置。又，支持片97可與上下殼體29、30一體成形，亦可形成為獨立構件且安裝於上下殼體29、30。

又，支持片97抵接之部位較佳為不會妨礙熔融導體2a凝聚之位置，諸如絕緣基板4之正面4a之角部或絕緣層6上等。尤其是，如圖26所示，支持片97較佳為設為抵接於絕緣基板4之與形成有發熱體饋電電極12之側緣相反側之側緣部、且為與發熱體饋電電極12對向之位置。藉此，能夠有效地防止絕緣基板4向外部連接電極12a側傾斜。又，支持片97藉由與絕緣基板4面接觸，能夠將熔斷構件3穩定地固定。

又，支持片97亦可設為接近絕緣基板4之正面4a而設置，且於熔斷構件3擺動時抵接。支持片97藉由在熔斷構件3擺動時與絕緣基板4抵接，能夠以與絕緣基板4面接觸之方式限制擺動。又，支持片97藉由與絕緣基板4面接觸，在與絕緣基板4抵接之後亦能使其穩定。

再者，支持片97亦可設為於上下殼體29、30分別設置複數個，支持絕緣基板4之不同之側緣部。

圖24係表示保護元件96之上側殼體29與下側殼體30之圖，(A)係上側殼體29之俯視圖，(B)係下側殼體30之俯視圖，(C)係(A)所示之上側殼體29之V-V'剖視圖，(D)係(B)所示之下側殼體30之W-W'剖視圖。

再者，上述保護元件均於保險絲元件2之兩面連接有熔斷構件3，但應用本技術之保護元件亦可為僅於保險絲元件2之一面連接有熔斷構件3者。

又，上述保護元件均將絕緣基板4之背面4b側設為向保險絲元件2之連接面，將正面4a側設為固定構件8之抵接面，但應用本技術之保護元件亦可將絕緣基板4之正面4a側設為向保險絲元件2之連接面，將背面4b側設為固定構件8之抵接面。於該情形時，發熱體引出電極7藉由連接焊料9而與保險絲元件2連接。

1:保護元件 2:保險絲元件 2a:熔融導體 3:熔斷構件 4:絕緣基板 4a:表面 4b:背面 5:發熱體 6:絕緣層 7:發熱體引出電極 7a:前端部 7b:基部 8:固定構件 9:連接焊料 10:保持電極 11:貫通孔 12:發熱體饋電電極 12a:外部連接電極 14:發熱體電極 15:輔助電極 17:柱狀構件 20:螺絲孔 21:第1電極端子 22:第2電極端子 23:第3電極端子 24:導電層 26:低熔點金屬層 27:高熔點金屬層 28:殼體 29:上側殼體 30:下側殼體 30a:側緣部 30b:中空部 31:嵌合凹部 32:嵌合凸部 40:電池組 40a:正極端子 40b:負極端子 41,41a～41d:電池胞 42:充電裝置 43,43a,43b:電流控制元件 44:控制部 45:電池堆 46:充放電控制電路 47:檢測電路 48:電流控制元件 50:保護元件 60:保護元件 61:基部 62:凸部 70:保護元件 71:圓錐狀構件 80:保護元件 81:支持面 82:塊狀構件 90:保護元件 91:緣部 92:凹部 93:頂蓋狀構件 96:保護元件 97:支持片 100:保護元件 101:保險絲元件 102:熔斷構件 103:絕緣基板 104:發熱體 105:絕緣層 106:發熱體引出電極 107:保持電極 108:貫通孔 109:輔助電極 110:發熱體饋電電極 110a:外部連接電極 111:第1電極端子 112:第2電極端子 113:第3電極端子 114:焊膏

圖1係應用本技術之保護元件之俯視圖。 圖2係圖1所示之保護元件之D-D'剖視圖。 圖3係圖1所示之保護元件之E-E'剖視圖。 圖4係表示熔斷構件之圖，(A)係表示絕緣基板之正面之俯視圖，(B)係表示絕緣基板之背面之仰視圖。 圖5係表示保護元件中保險絲元件熔斷之狀態之圖，(A)係表示絕緣基板之正面之俯視圖，(B)係表示絕緣基板之背面側及已熔斷之保險絲元件之俯視圖。 圖6係表示於應用本技術之保護元件中保險絲元件熔斷之狀態之圖，(A)係圖5所示之熔斷構件之A-A'剖視圖，(B)係圖5所示之熔斷構件之B-B'剖視圖。 圖7係表示上側殼體與下側殼體之圖，(A)係上側殼體之俯視圖，(B)係下側殼體之俯視圖，(C)係(A)所示之上側殼體之F-F'剖視圖，(D)係(B)所示之下側殼體之G-G'剖視圖。 圖8係表示支持第1～第3電極端子之下側殼體之俯視圖。 圖9係應用本技術之保護元件之電路圖。 圖10係表示於應用本技術之保護元件中保險絲元件熔斷之狀態之剖視圖。 圖11係保險絲元件之剖視圖。 圖12係表示電池組之構成例之電路圖。 圖13係表示變化例之保護元件之上側殼體與下側殼體之圖，(A)係上側殼體之俯視圖，(B)係下側殼體之俯視圖，(C)係(A)所示之上側殼體之H-H'剖視圖，(D)係(B)所示之下側殼體之I-I'剖視圖。 圖14係表示於上側殼體及下側殼體各自之內表面側形成有複數個由柱狀構件構成之固定構件之保護元件的剖視圖。 圖15係表示於上側殼體及下側殼體各自之內表面側形成有複數個由柱狀構件構成之固定構件之保護元件的剖視圖。 圖16係表示變化例之保護元件之上側殼體與下側殼體之圖，(A)係上側殼體之俯視圖，(B)係下側殼體之俯視圖，(C)係(A)所示之上側殼體之J-J'剖視圖，(D)係(B)所示之下側殼體之K-K'剖視圖。 圖17係表示變化例之保護元件之上側殼體與下側殼體之圖，(A)係上側殼體之俯視圖，(B)係下側殼體之俯視圖，(C)係(A)所示之上側殼體之L-L'剖視圖，(D)係(B)所示之下側殼體之M-M'剖視圖。 圖18係表示變化例之保護元件之上側殼體與下側殼體之圖，(A)係上側殼體之俯視圖，(B)係下側殼體之俯視圖，(C)係(A)所示之上側殼體之N-N'剖視圖，(D)係(B)所示之下側殼體之O-O'剖視圖。 圖19係表示變化例之保護元件之上側殼體與下側殼體之圖，(A)係上側殼體之俯視圖，(B)係下側殼體之俯視圖，(C)係(A)所示之上側殼體之P-P'剖視圖，(D)係(B)所示之下側殼體之Q-Q'剖視圖。 圖20係表示變化例之保護元件之上側殼體與下側殼體之圖，(A)係上側殼體之俯視圖，(B)係下側殼體之俯視圖，(C)係(A)所示之上側殼體之R-R'剖視圖，(D)係(B)所示之下側殼體之S-S'剖視圖。 圖21係表示設置有具有與絕緣基板之主面部對向之支持面之塊狀構件作為固定構件之保護元件的剖視圖。 圖22係表示設置有具有與絕緣基板之主面部對向之支持面之塊狀構件作為固定構件之保護元件的剖視圖。 圖23係表示變化例之保護元件之上側殼體與下側殼體之圖，(A)係上側殼體之俯視圖，(B)係下側殼體之俯視圖，(C)係(A)所示之上側殼體之T-T'剖視圖，(D)係(B)所示之下側殼體之U-U'剖視圖。 圖24係表示變化例之保護元件之上側殼體與下側殼體之圖，(A)係上側殼體之俯視圖，(B)係下側殼體之俯視圖，(C)係(A)所示之上側殼體之V-V'剖視圖，(D)係(B)所示之下側殼體之W-W'剖視圖。 圖25係表示形成有設置於殼體之內側面且支持絕緣基板之外緣部之支持片作為固定構件之保護元件的剖視圖。 圖26係表示形成有設置於殼體之內側面且支持絕緣基板之外緣部之支持片作為固定構件之保護元件的剖視圖。 圖27係保護元件之俯視圖。 圖28係圖27所示之保護元件之D-D'剖視圖。 圖29係圖27所示之保護元件之E-E'剖視圖。 圖30係表示圖27所示之保護元件之熔斷構件之圖，(A)係表示絕緣基板之正面之俯視圖，(B)係表示絕緣基板之背面之仰視圖。 圖31係表示於圖27所示之保護元件中，熔斷構件擺動而使絕緣基板發生傾斜，從而使與保險絲元件之正面及背面進行面接觸之保持電極離開保險絲元件之狀態的剖視圖。 圖32係表示於圖27所示之保護元件中保險絲元件之一部分未切斷之狀態的剖視圖。

1:保護元件

20:螺絲孔

21:第1電極端子

22:第2電極端子

23:第3電極端子

28:殼體

Claims (17)

1. 一種保護元件，其具有： 殼體； 保險絲元件； 熔斷構件，其連接於上述保險絲元件之至少一個面，將上述保險絲元件熔斷；及 固定構件，其設置於上述殼體之內表面，藉由與上述熔斷構件抵接而抑制上述熔斷構件之擺動；且 上述熔斷構件具備絕緣基板與形成於上述絕緣基板之發熱體，上述絕緣基板藉由會因上述發熱體之發熱而軟化之接合材料連接於上述保險絲元件。
2. 如請求項1之保護元件，其中上述熔斷構件連接於上述保險絲元件之上述一面及另一面，且 上述保護元件設置有複數個上述固定構件，該等固定構件抑制連接於上述保險絲元件之上述一面及另一面之各上述熔斷構件擺動。
3. 如請求項2之保護元件，其中上述熔斷構件介隔上述保險絲元件連接於相對向之位置。
4. 如請求項1至3中任一項之保護元件，其中上述固定構件係與上述殼體分開之構件，固著於上述殼體之內表面。
5. 如請求項1至3中任一項之保護元件，其中上述固定構件與上述殼體一體成型。
6. 如請求項1至5中任一項之保護元件，其中上述固定構件係接近上述熔斷構件而設置。
7. 如請求項1至5中任一項之保護元件，其中上述固定構件係抵接於上述熔斷構件而設置。
8. 如請求項1至7中任一項之保護元件，其中上述固定構件於與上述熔斷構件抵接之部位設置有中間材。
9. 如請求項1至8中任一項之保護元件，其中上述固定構件包含一個或複數個柱狀構件。
10. 如請求項1至8中任一項之保護元件，其中上述固定構件具有形成於上述殼體之內表面側之基部、及從上述基部向上述熔斷構件之上述絕緣基板側突出之複數個凸部。
11. 如請求項10之保護元件，其中上述凸部於俯視下均勻地配置於上述基部表面。
12. 如請求項1至8中任一項之保護元件，其中上述固定構件包含一個或複數個圓錐狀或角錐狀構件。
13. 如請求項1至8中任一項之保護元件，其中上述固定構件係由具有與上述絕緣基板之主面部對向之支持面之塊狀構件構成。
14. 如請求項13之保護元件，其中上述支持面具有與上述絕緣基板相同面積以上之面積。
15. 如請求項1至8中任一項之保護元件，其中上述固定構件係由頂蓋狀構件構成，該頂蓋狀構件具有與上述絕緣基板之外緣部相接之緣部、及由上述緣部包圍且覆蓋上述絕緣基板之主面部上之凹部。
16. 如請求項1至8中任一項之保護元件，其中上述固定構件係由支持片構成，該支持片設置於上述殼體之內側面，支持上述絕緣基板之外緣部。
17. 一種電池組，其具備：1個以上之電池胞；及保護元件，其連接於上述電池胞之充放電路徑上，將該充放電路徑阻斷；且 上述保護元件係上述如請求項1至16中任一項之保護元件。