WO2015111683A1 - 遮断素子及び遮断素子回路 - Google Patents

遮断素子及び遮断素子回路 Download PDF

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吉弘 米田
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デクセリアルズ株式会社
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Definitions

  • the present technology relates to a cutoff element and a cutoff element circuit that cut off a power supply line and a signal line, and more particularly to a cutoff element and a cutoff element circuit that are excellent in miniaturization and high rating.
  • a battery pack In particular, in a lithium ion secondary battery with high weight energy density, in order to ensure the safety of users and electronic devices, a battery pack generally includes a number of protection circuits such as overcharge protection and overdischarge protection. The battery pack output is shut off in a predetermined case.
  • the overcharge protection or overdischarge protection operation of the battery pack is performed by turning on / off the output using an FET switch built in the battery pack.
  • FET switch when the FET switch is short-circuited for some reason, a lightning surge or the like is applied and an instantaneous large current flows, or the output voltage drops abnormally due to the life of the battery cell, or excessively abnormal
  • a shut-off element made of a fuse element having a function of shutting off the current path by an external signal is used. .
  • a soluble conductor 93 is provided on the first electrode 91, the heating element extraction electrode 95, and the second electrode 92 on the current path as shown in FIG. A part of the current path is formed by connection, and the fusible conductor 93 on the current path is melted by self-heating due to overcurrent or by using a heating element 94 provided in the interruption element (patent) Reference 1).
  • the molten liquid soluble conductor 93 is collected on the heating element extraction electrode 95 connected to the heating element 94, and the first and second electrodes 91 and 92.
  • the current path between the first and second electrodes 91 and 92 is separated and the current path is interrupted.
  • a heating element extraction electrode 95 connected to the heating element 94 is interposed between the first electrode 91 and the second electrode 92 in the current path. Yes.
  • the first electrode 91 and the heating element extraction electrode 95 are connected via the soluble conductor 93
  • the second electrode 92 and the heating element extraction electrode 95 are connected via the soluble conductor 93.
  • the size of the element is increased by increasing the size of the soluble conductor 93 and occupying a large area.
  • blocking element 90 since conduction resistance becomes high resulting from the enlargement of the soluble conductor 93, it will become difficult to improve a current rating.
  • a blocking element is formed on an insulating substrate, a first electrode and a second electrode that are formed on the insulating substrate and face each other, and an insulating substrate. And a third electrode and a fourth electrode facing each other in a direction crossing the facing direction of the first electrode and the second electrode, and a heating element connected to the third electrode and the fourth electrode, A first connecting portion for connecting the first electrode and the second electrode, and a first connecting portion connected to the first connecting portion and connecting the first electrode, the second electrode, and the third electrode. And a first fusible conductor including a second connecting portion.
  • blocking element in one Embodiment of this technique is formed in the insulating substrate, the 1st electrode and 2nd electrode which are formed in an insulating substrate, and mutually opposes, and is formed in an insulating substrate, and the 1st electrode and 1st A third electrode and a fourth electrode facing each other in a direction crossing a facing direction of the second electrode, a heating element connected to the third electrode and the fourth electrode, the first electrode, A second fusible conductor connected to the second electrode, and a third movable conductor spaced from the second fusible conductor and connected to the first electrode and the second electrode and the third electrode. It is provided with a molten conductor.
  • the blocking element according to the embodiment of the present technology is formed on the insulating substrate, the first electrode and the second electrode that are formed on the insulating substrate and face each other, the first electrode, and the first electrode formed on the insulating substrate.
  • the interrupting element circuit includes a first terminal and a second terminal connected to an external circuit, a heating resistor, a third terminal connected to the heating resistor, and a first terminal.
  • a first fuse connected to the second terminal and connected in series to an external circuit; and a second fuse connected to the first terminal, the second terminal, and the third terminal. It is a thing.
  • blocking element circuit in one Embodiment of this technique has the 1st terminal and 2nd terminal connected to an external circuit, a heating resistor, a 3rd terminal connected to the heating resistor, A third fuse connected to the terminal and the second terminal and connected in series to the external circuit, and connected to at least one of the first terminal and the second terminal and the third terminal; And a fourth fuse.
  • blocking element circuit in one Embodiment of this technique, while arrange
  • FIG. 1A is a plan view showing a blocking element in which a cover member is omitted.
  • 1B is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of the blocking element shown in FIG. 1A.
  • FIG. 1C is a cross-sectional view taken along line B-B ′ of the blocking element shown in FIG. 1A.
  • FIG. 2 is a circuit diagram of a battery pack in which a blocking element is incorporated.
  • FIG. 3A is a circuit diagram of the blocking element, showing a state before operation.
  • FIG. 3B is a circuit diagram of the interrupting element shown in FIG. 3A and shows a state where the heating element generates heat and the current path between the first and second electrodes is interrupted.
  • FIG. 3A is a plan view showing a blocking element in which a cover member is omitted.
  • 1B is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of the blocking element shown in FIG. 1A.
  • FIG. 1C is a
  • FIG. 3C is a circuit diagram of the interrupting element shown in FIG. 3A and shows a state where the power feeding path of the heating element is interrupted.
  • FIG. 4 is a plan view showing a blocking element in which a heating element is provided inside an insulating layer.
  • FIG. 5 is a plan view showing a blocking element in which a heating element is provided on the back surface of the insulating substrate.
  • FIG. 6 is a plan view showing a blocking element in which a heating element is provided inside an insulating substrate.
  • FIG. 7 is a plan view showing a blocking element in which a heating element is superimposed on first to third electrodes.
  • FIG. 8 is a plan view showing a blocking element in which a heating element is provided side by side with the first to fourth electrodes.
  • FIG. 4 is a plan view showing a blocking element in which a heating element is provided inside an insulating layer.
  • FIG. 5 is a plan view showing a blocking element in which a heating element is provided on the back surface of
  • FIG. 9A is a plan view showing a blocking element in which the heat generation center of the heating element is biased toward the second electrode and the cover member is omitted.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view taken along line A-A ′ of the blocking element shown in FIG. 9A.
  • FIG. 9C is a cross-sectional view taken along line B-B ′ of the blocking element shown in FIG. 9A.
  • FIG. 10A is a plan view of the interruption element shown in FIGS. 9A to 9C, and shows a state in which the current path between the first and second electrodes is interrupted.
  • 10B is a cross-sectional view taken along line B-B ′ of the blocking element shown in FIG. 10A.
  • FIG. 10C is a circuit diagram of the blocking element shown in FIG. 10A.
  • FIG. 11A is a plan view of the interruption element shown in FIGS. 9A to 9C, and shows a state in which the current path between the first and third electrodes is interrupted.
  • FIG. 11B is a cross-sectional view taken along line B-B ′ of the blocking element shown in FIG. 11A.
  • FIG. 11C is a circuit diagram of the blocking element shown in FIG. 11A.
  • FIG. 12 is a plan view showing a blocking element using a second fusible conductor constituting an energization path and a third fusible conductor constituting a power feeding path to a heating element.
  • FIG. 13A is a circuit diagram of the blocking element shown in FIG. 12 and shows a state before operation.
  • FIG. 13B is a circuit diagram of the interruption element shown in FIG.
  • FIG. 12 shows a state in which the heating element generates heat and the current path between the first and second electrodes is interrupted.
  • FIG. 13C is a circuit diagram of the shut-off element shown in FIG. 12, and shows a state where the power feeding path of the heating element is shut off.
  • FIG. 14 is a plan view showing a blocking element using the second soluble conductor constituting the energization path and the fourth and fifth soluble conductors constituting the power feeding path to the heating element.
  • FIG. 15A is a plan view showing a blocking element using a second soluble conductor constituting an energization path and a fourth soluble conductor constituting a power feeding path to a heating element.
  • FIG. 15B is a circuit diagram showing a shut-off element circuit of the shut-off element shown in FIG. 15A.
  • FIG. 16A is a plan view showing a blocking element using a second soluble conductor constituting an energization path and a fifth soluble conductor constituting a power feeding path to a heating element.
  • FIG. 16B is a circuit diagram showing a shut-off element circuit of the shut-off element shown in FIG. 16A.
  • FIG. 17A is a perspective view showing a soluble conductor having a covering structure including a high melting point metal layer and a low melting point metal layer, the high melting point metal layer being an inner layer and the high melting point metal layer being a low melting point metal layer. The coated structure is shown.
  • FIG. 16A is a plan view showing a blocking element using a second soluble conductor constituting an energization path and a fifth soluble conductor constituting a power feeding path to a heating element.
  • FIG. 16B is a circuit diagram showing
  • FIG. 17B is a perspective view showing a soluble conductor having a covering structure including a high melting point metal layer and a low melting point metal layer.
  • the low melting point metal layer is an inner layer and the low melting point metal layer is formed by a high melting point metal layer.
  • the coated structure is shown.
  • FIG. 18A is a perspective view showing a soluble conductor having a laminated structure of a high melting point metal layer and a low melting point metal layer, and shows an upper and lower two layer structure.
  • FIG. 18B is a perspective view showing a soluble conductor having a laminated structure of a high melting point metal layer and a low melting point metal layer, and shows a three-layer structure including an inner layer and two outer layers.
  • FIG. 18A is a perspective view showing a soluble conductor having a laminated structure of a high melting point metal layer and a low melting point metal layer, and shows an upper and lower two layer structure.
  • FIG. 18B is a perspective view showing a soluble conductor
  • FIG. 19 is a cross-sectional view showing a soluble conductor having a multilayer structure of a high melting point metal layer and a low melting point metal layer.
  • FIG. 20A is a plan view showing a soluble conductor in which a linear opening is formed on the surface of the refractory metal layer and the low melting point metal layer is exposed in the opening, and the opening is formed along the longitudinal direction. The case where a part is formed is shown.
  • FIG. 20B is a plan view showing a soluble conductor in which a linear opening is formed on the surface of the refractory metal layer and the low melting point metal layer is exposed in the opening, and the opening is formed along the width direction. The case where a part is formed is shown.
  • FIG. 20A is a plan view showing a soluble conductor in which a linear opening is formed on the surface of the refractory metal layer and the low melting point metal layer is exposed in the opening, and the opening is formed along the width direction. The case where a part is formed is shown.
  • FIG. 21 is a plan view showing a soluble conductor in which a circular opening is formed on the surface of the refractory metal layer and the low melting metal layer is exposed in the opening.
  • FIG. 22 is a plan view showing a soluble conductor in which a circular opening is formed in the refractory metal layer and the low melting metal layer is filled in the opening.
  • FIG. 23 is a plan view showing a soluble conductor having a first side edge portion having a large thickness covered with a refractory metal layer and a second side edge portion where the low melting point metal layer is exposed.
  • FIG. 24 shows a first soluble conductor having a first side edge having a large thickness covered with a refractory metal layer and a second side edge where the low melting point metal layer is exposed.
  • FIG. 25 shows, as the second and third fusible conductors, a first side edge having a large thickness covered with a refractory metal layer and a second side edge where the low melting point metal layer is exposed. It is a top view which shows the interruption
  • FIG. 26 shows a first side edge having a large thickness covered with a refractory metal layer as the second, fourth, and fifth soluble conductors, and a second side edge where the low melting point metal layer is exposed. It is a top view which shows the interruption
  • FIG. 27 is a plan view showing a configuration of a conventional blocking element.
  • FIG. 1A to 1C show a blocking element 1 to which the present technology is applied.
  • FIG. 1A is a plan view showing the blocking element 1 with the cover member omitted
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of the blocking element 1 shown in FIG. 1A
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line BB ′ of the blocking element 1 shown in FIG. 1A.
  • the blocking element 1 includes an insulating substrate 10, first to fourth electrodes 11 to 14 formed on the insulating substrate 10, a third electrode 13, and a fourth electrode 14. And a first fusible conductor 21 connected to the first to third electrodes 11 to 13.
  • the first fusible conductor 21 is connected to the first connecting portion 21a for connecting the first electrode 11 and the second electrode 12, and the first connecting portion 21a, and the first electrode 11 is connected to the first connecting portion 21a. And a second connection portion 21 b for connecting the second electrode 12 and the third electrode 13.
  • the insulating substrate 10 includes, for example, an insulating material such as alumina, glass ceramics, mullite, zirconia, and is formed in a substantially rectangular shape.
  • the insulating substrate 10 may include other materials used for printed wiring boards such as a glass epoxy board and a phenol board, but it is necessary to pay attention to the temperature at which the first fusible conductor 21 is melted. .
  • the heating element 15 includes a conductive material that has a relatively high resistance value and generates heat when energized, for example, W, Mo, Ru, and the like.
  • a conductive material that has a relatively high resistance value and generates heat when energized, for example, W, Mo, Ru, and the like.
  • An alloy or composition of these conductive materials, a powder of a compound is mixed with a resin binder or the like to form a conductive paste, the conductive paste is patterned using a screen printing technique, and then fired, etc.
  • a heating element 15 is formed.
  • the heating element 15 is formed on the surface 10 a of the insulating substrate 10 and is covered with the insulating layer 17.
  • the insulating layer 17 is provided to protect and insulate the heating element 15 and efficiently transmit the heat generated in the heating element 15 to the first and second electrodes 11 and 12. Contains.
  • the first and second electrodes 11 and 12 can be made to easily aggregate the molten conductor of the first soluble conductor 21 by being heated by the heating element 15.
  • a part of each of the first to fourth electrodes 11 to 14 is formed on the insulating layer 17.
  • the heating element 15 is connected to the lower layer part 13 b of the third electrode 13, and the other end part of the heating element 15 is connected to the lower layer part 14 b of the fourth electrode 14.
  • the lower layer portion 13 b of the third electrode 13 is formed on the surface 10 a of the insulating substrate 10 and is covered with the insulating layer 17, and is connected to the upper layer portion 13 a of the third electrode 13 on one end side of the insulating substrate 10. ing.
  • the heating element 15 is connected to the first soluble conductor 21 via the upper layer portion 13 a of the third electrode 13.
  • the lower layer portion 14 b of the fourth electrode is formed on the surface 10 a of the insulating substrate 10 and is covered with the insulating layer 17, and the upper layer portion 14 a of the fourth electrode 14 on the other end side of the insulating substrate 10. It is connected.
  • the upper layer portion 14 a of the fourth electrode 14 is formed to have the same height as the upper layer portion 13 a of the third electrode 13 in order to mount a cover member 19 described later on the blocking element 1.
  • the heating element 15 is connected to an external circuit through the fourth electrode 14.
  • the first and second electrodes 11 and 12 are respectively formed on a pair of opposite side edges of the insulating substrate 10.
  • the first and second electrodes 11 and 12 are connected to the external connection electrodes 11a and 12a formed on the back surface 10b side of the insulating substrate 10 through the through holes, and are externally connected through the external connection electrodes 11a and 12a. Connected to the circuit.
  • the first and second electrodes 11 and 12 are formed from the surface 10a of the insulating substrate 10 to the insulating layer 17, and are opposed to each other with a predetermined gap G1 on the insulating layer 17. .
  • the first and second electrodes 11 and 12 are electrically connected via the first soluble conductor 21 by mounting the first soluble conductor 21 described later on the blocking element 1. ing.
  • the external circuit in which the first and second electrodes 11 and 12 are incorporated is a current line of an electronic device on which the blocking element 1 is mounted.
  • any circuit that requires a physical current path to be interrupted regardless of the strength of the current can be used.
  • the third and fourth electrodes 13 and 14 are respectively formed on a pair of side edges orthogonal to the pair of side edges in the insulating substrate 10 provided with the first and second electrodes 11 and 12. That is, the third and fourth electrodes 13 and 14 are opposed to each other in a direction intersecting with the opposing direction of the first and second electrodes 11 and 12.
  • the fourth electrode 14 is connected to an external connection electrode 14c formed on the back surface 10b side of the insulating substrate 10 through a through hole, and is connected to an external circuit through the external connection electrode 14c.
  • the third electrode 13 includes a lower layer portion 13 b formed on the surface 10 a of the insulating substrate 10 and covered with the insulating layer 17, and an upper layer portion 13 a formed on the insulating layer 17.
  • the fourth electrode 14 includes a lower layer portion 14 b formed on the surface 10 a of the insulating substrate 10 and covered with the insulating layer 17, and an upper layer portion 14 a formed on the insulating layer 17.
  • the lower layer portion 13 b is connected to the upper layer portion 13 a and is connected to one end portion of the heating element 15.
  • the lower layer portion 14 b is connected to the upper layer portion 14 a and is connected to the other end portion of the heating element 15.
  • the upper layer portion 13a of the third electrode 13 is opposed to the first and second electrodes 11 and 12 with a predetermined gap G2. And in the 3rd electrode 13, the 1st soluble conductor 21 is arrange
  • the first to fourth electrodes 11 to 14 are formed using a general electrode material such as copper (Cu) and silver (Ag). Further, the first to third electrodes 11 to 13 have their first fusible conductors 21 melted by utilizing the heat generated in the heating element 15 during the operation of the blocking element 1.
  • the fusible conductor 21 may be eroded (soldered) by a low melting point metal.
  • a coating such as nickel (Ni) / gold (Au) plating, Ni / palladium (Pd) plating, or Ni / Pd / Au plating is plated on the surfaces of the first to third electrodes 11 to 13. It may be coated using a known technique such as. Thereby, in the interruption element 1, the first to third electrodes 11 to 13 can be prevented from being oxidized, and the first soluble conductor 21 can be reliably held. In addition, when the interrupting element 1 is reflow-mounted, the low melting point metal forming the connecting solder for connecting the first soluble conductor 21 or the outer layer of the first soluble conductor 21 is melted. Thus, the first to third electrodes 11 to 13 can be prevented from being eroded.
  • any metal (low melting point metal) that is quickly melted using the heat generated by the heating element 15 can be used.
  • the low melting point metal is, for example, solder, lead (Pb) free solder containing tin (Sn) as a main component, or the like.
  • the first soluble conductor 21 may contain a low melting point metal and a high melting point metal.
  • the low melting point metal it is preferable to use solder and Pb-free solder containing Sn as a main component, and as the high melting point metal, it is preferable to use a material containing at least one of Ag and Cu as a constituent element.
  • the reflow temperature exceeds the melting temperature of the low melting point metal when the blocking element 1 is reflow mounted. Even when melted, since the outflow of the low-melting-point metal that is the inner layer is suppressed, the shape of the first soluble conductor 21 can be maintained.
  • the first soluble conductor 21 melts, and the high melting point metal is eroded (soldered), so that the melting point of the high melting point metal is rapidly reduced.
  • the first soluble conductor 21 can be blown.
  • the 1st soluble conductor 21 is formed so that it may become various structures so that it may demonstrate later.
  • the first soluble conductor 21 is formed in a substantially rectangular shape.
  • the first fusible conductor 21 is formed so as to connect the first and second electrodes 11 and 12 using connection solder or the like, and on the upper layer portion 13 a of the third electrode 13.
  • the 1st soluble conductor 21 is connected to the 1st connection part 21a which connects the 1st, 2nd electrodes 11 and 12, and the 1st connection part 21a, and the 1st, 2nd 2nd connection part 21b which connects the electrodes 11 and 12 of this, and the 3rd electrode 13 is included.
  • the first fusible conductor 21 also feeds the heating element 15 from the first and second electrodes 11 and 12 via the third electrode 13 to the heating element 15 and the fourth electrode 14. Configure.
  • the flux 18 is applied to the first soluble conductor 21 in order to prevent oxidation and improve wettability at the time of fusing.
  • a protective wall 16 is formed on the first to fourth electrodes 11 to 14 to prevent the molten first soluble conductor 21 from flowing out.
  • the protective wall 16 is formed using an insulating material, and includes, for example, glass.
  • the insulating substrate 10 is covered with the cover member 19, so that the inside of the shut-off element 1 is protected.
  • the cover member 19 is formed using an insulating material such as a thermoplastic plastic, a ceramic, and a glass epoxy substrate, for example, similarly to the insulating substrate 10.
  • Such a blocking element 1 is incorporated in a circuit in a battery pack 30 of a lithium ion secondary battery, for example.
  • the battery pack 30 includes, for example, a battery stack 35 composed of battery cells 31 to 34 of a total of four lithium ion secondary batteries.
  • the battery pack 30 includes a battery stack 35, a charge / discharge control circuit 40 that controls charging / discharging of the battery stack 35, a blocking element 1 of the present technology that blocks charging when the battery stack 35 is abnormal, and each of the battery cells 31 to 34. And a current control element 37 serving as a switch element for controlling the operation of the cutoff element 1 in accordance with the detection result of the detection circuit 36.
  • the battery stack 35 is formed by connecting battery cells 31 to 34 that need to be controlled for protection from overcharge and overdischarge states in series.
  • the battery stack 35 is detachably connected to the charging device 45 via the positive terminal 30 a and the negative terminal 30 b of the battery pack 30, and a charging voltage is applied from the charging device 45.
  • a charging voltage is applied from the charging device 45.
  • the charge / discharge control circuit 40 includes two current control elements 41 and 42 connected in series to a current path flowing from the battery stack 35 to the charging device 45, and a control unit 43 that controls operations of the current control elements 41 and 42. Is provided.
  • the current control elements 41 and 42 are constituted by, for example, field effect transistors (hereinafter referred to as FET), and the gate voltage is controlled by the control unit 43, whereby the current path of the battery stack 35 is turned on and off.
  • FET field effect transistors
  • the control unit 43 operates by receiving power supply from the charging device 45, and according to the detection result by the detection circuit 36, when the battery stack 35 is overdischarged or overcharged, the current control element is configured to cut off the current path. The operations of 41 and 42 are controlled.
  • the interruption element 1 is disposed on a charge / discharge current path between the battery stack 35 and the charge / discharge control circuit 40, for example, and the operation of the interruption element 1 is controlled by the current control element 37.
  • the detection circuit 36 is connected to the battery cells 31 to 34, detects the voltage values of the battery cells 31 to 34, and supplies the voltage values to the control unit 43 of the charge / discharge control circuit 40.
  • the detection circuit 36 outputs a control signal for controlling the current control element 37 when any one of the battery cells 31 to 34 becomes an overcharge voltage or an overdischarge voltage.
  • the current control element 37 is composed of, for example, an FET, and the voltage value of the battery cells 31 to 34 exceeds the predetermined overdischarge or overcharge state in accordance with the detection signal output from the detection circuit 36.
  • the interruption element 1 is operated to interrupt the charge / discharge current path of the battery stack 35 regardless of the switching operation of the current control elements 41 and 42.
  • the blocking element 1 according to an embodiment of the present technology used for the battery pack 30 having the above-described configuration has a circuit configuration as illustrated in FIG. 3A. That is, in the interruption element circuit 70, the first terminal 72 (first electrode 11) and the second terminal 73 are connected via the first fuse 71 (first connection portion 21 a of the first fusible conductor 21). (Second electrode 12) is connected. In addition, the first and second terminals 72 and 73 and the third terminal 75 (third electrode 13) through the second fuse 74 (second connection portion 21b of the first fusible conductor 21), The power supply path 2 is formed by connecting the heating resistor 76 (heating element 15) and the fourth terminal 77 (fourth electrode 14).
  • the first electrode 11 connected to one end portion of the first soluble conductor 21 is connected to one end of the charge / discharge current path via the external connection electrode 11a.
  • the second electrode 12 connected to the other end of the first fusible conductor 21 is connected to the other end of the charging / discharging current path via the external connection electrode 12a.
  • the 1st soluble conductor 21 is connected in series with respect to each external connection electrode 11a, 12a of the 1st, 2nd electrodes 11 and 12 on a charging / discharging electric current path
  • the fourth electrode 14 is connected to the current control element 37 via the external connection electrode 14a.
  • one end of the heating element 15 is connected to the first soluble conductor 21 via the third electrode 13, and the other end of the heating element 15 is connected to the current via the fourth electrode 14.
  • the detection circuit 36 outputs a cutoff signal to the current control element 37 when detecting any abnormal voltage in the battery cells 31 to 34. Then, the current control element 37 controls the current so that the heating element 15 is energized. Since current flows from the battery stack 35 through the first electrode 11, the first soluble conductor 21, and the third electrode 13 to the power supply path 2, the heating element 15 starts to generate heat.
  • the blocking element 1 uses the heat generated by the heating element 15 to blow the first soluble conductor 21.
  • the interruption element 1 As shown in FIG. 3B, the first fuse 71 (the first fuse 71 connected to the first and second terminals 72 and 73 (the first and second electrodes 11 and 12)) After the connection portion 21a) is melted, the charge / discharge current path of the battery pack 30 is interrupted. Then, as shown in FIG. 3C, the first and second terminals 72 and 73 and the third terminal 75 (third When the second fuse 74 (second connecting portion 21b) connected to the electrode 13) is blown, the power supply path 2 to the heating resistor 76 (heating element 15) is cut off.
  • blocking element of this technique is applicable not only to the case where it uses for the battery pack of a lithium ion secondary battery but various applications which require interruption
  • the first electrode 11 and the second electrode 12 are arranged to face each other, and the first soluble conductor 21 is connected to the first and second electrodes 11 and 12. Therefore, as compared with the conventional configuration in which the first and second electrodes are opposed to each other through the heating element extraction electrode, the resistance of the soluble conductor can be reduced and the rating can be improved. The overall size can be reduced.
  • the heating element extraction electrode is interposed between the first and second electrodes, and the heating element electrode and the first electrode are connected via the soluble conductor, The heating element electrode and the second electrode are connected via the soluble conductor.
  • the resistance value of the fusible conductor is increased, the rating of the interruption element cannot be increased.
  • the distance between the first and second electrodes is widened, so that the size of the entire element is also increased.
  • the first and second electrodes 11 and 12 are directly opposed to each other, and the first soluble conductor 21 is connected to the first, second electrodes 11, 12 and the third electrode 13. Connected.
  • blocking element 1 since the dimension of the 1st soluble conductor 21 becomes short in an electricity supply direction, while being able to aim at the low resistance accompanying size reduction, a rating can be improved.
  • blocking element 1 while making the 1st, 2nd electrodes 11 and 12 directly oppose without passing through the above-mentioned heating-element extraction electrode, while being able to achieve size reduction of the whole element, it is high-rating. Can be achieved.
  • the 1st soluble conductor 21 in addition to the 1st soluble conductor 21 fusing using the heat_generation
  • the width W2 of the second connection portion 21b connected to the first and second electrodes 11 and 12 and the third electrode 13 is the first and second electrodes. It is smaller than the width W1 of the first connection portion 21a connected to the electrodes 11 and 12. Since the first soluble conductor 21 is connected in series in the current path of the external circuit, the width W1 of the first connection portion 21a connected to the first and second electrodes 11 and 12 is the first In order to reduce the resistance of the fusible conductor 21 and to increase the rating of the interrupting element 1, it is preferably sufficiently large.
  • the width W2 of the second connection portion 21b connected to the third electrode 13 only needs to be able to block the power supply path 2 to the heating element 15, so that the distance between the first and second electrodes 11, 12 is sufficient. If the width is larger than G1, it is not necessary to widen the width further.
  • blocking element 1 is formed so that the 1st connection part 21a of the 1st soluble conductor 21 may be blown ahead of the 2nd connection part 21b. This is because if the second connection portion 21b is melted before the first connection portion 21a, the power supply to the heating element 15 is stopped, and the first soluble conductor 21 cannot be melted.
  • the blocking element 1 is formed such that the first connection portion 21a is melted before the second connection portion 21b.
  • the first fusible conductor 21 is arranged so that the first connection portion 21a is located closer to the heat generation center C of the heating element 15 than the second connection portion 21b. Has been.
  • the heat generation center C of the heat generating element 15 refers to a region where the temperature becomes the highest in the initial stage of heat generation in the heat distribution generated by the heat generating element 15 generating heat.
  • the amount of heat generated from the heating element 15 the amount of heat released from the insulating substrate 10 is the largest.
  • the insulating substrate 10 is formed of a ceramic material having excellent thermal shock resistance but high thermal conductivity, heat is diffused into the insulating substrate 10.
  • the temperature becomes higher at the center and the outer edge in contact with the insulating substrate 10 Since heat is dissipated as it goes, the temperature is less likely to rise as it goes to its outer edge.
  • the heating element 15, the first and first heating elements 15 are arranged so that the first connection portion 21a is closer to the heating center C, which is the highest temperature in the early stage of heat generation of the heating element 15, than the second connection portion 21b.
  • Two electrodes 11 and 12 and a first fusible conductor 21 are arranged.
  • heat is transferred to the first connecting portion 21a faster than the second connecting portion 21b, and the first connecting portion 21a is fused first, so that the current of the external circuit It is possible to prevent a situation where the power supply path 2 to the heating element 15 is blocked before the path is blocked. Since the second connection portion 21b is heated later than the first connection portion 21a, the second connection portion 21b is blown after the first connection portion 21a is blown. Thereby, the electric power feeding to the heat generating body 15 is stopped.
  • the gap G ⁇ b> 2 between the first electrode 11 and the second electrode 12 and the third electrode 13 is smaller than the gap G ⁇ b> 1 between the first electrode 11 and the second electrode 12. Also good.
  • the first fusible conductor 21 is more likely to melt because the longer the gap between the electrodes, the stronger the tension of the molten conductor. Accordingly, the gap G1 between the first electrode 11 and the second electrode 12 is larger than the gap G2 between the first and second electrodes 11 and 12 and the third electrode 13, whereby the first The connecting portion 21a is melted before the second connecting portion 21b.
  • the heat generating body 15 is put in the inside of the insulating layer 17 formed in the surface 10a of the insulating substrate 10. It may be formed.
  • the lower layer portions 13 b and 14 b of the third and fourth electrodes 13 and 14 connected to the heating element 15 are also formed from the surface 10 a of the insulating substrate 10 to the inside of the insulating layer 17.
  • the first fusible conductor 21 has the first connecting portion 21a closer to the heating center C of the heating element 15 than the second connecting portion 21b. It is preferable that they are arranged close to each other.
  • the heating element 15 may be formed on the back surface 10 b of the insulating substrate 10.
  • the heating element 15 is covered with the insulating layer 17 on the back surface 10 b of the insulating substrate 10.
  • the lower layer portions 13b and 14b of the third and fourth electrodes 13 and 14 connected to the heating element 15 are formed on the back surface 10b of the insulating substrate 10 and also on the front surface 10a of the insulating substrate 10.
  • the upper layer portions 13a and 14a are connected to each other through conductive through holes.
  • the heating element 15 is formed on the back surface 10 b of the insulating substrate 10, the surface 10 a of the insulating substrate 10 is flattened, so that the first and second electrodes 11, 12, and third, The upper layer portions 13a and 14a of the fourth electrodes 13 and 14 can be collectively formed on the surface 10a using a printing method or the like. Therefore, in the blocking element 1, the manufacturing process of the first to fourth electrodes 11 to 14 can be simplified, and the height can be reduced.
  • the heating element 15 is formed by using a material having excellent thermal conductivity, such as fine ceramic, as the forming material of the insulating substrate 10.
  • the first fusible conductor 21 can be heated and blown out in the same manner as when the heating element 15 is formed on the surface 10 a of the insulating substrate 10. Further, even when the heating element 15 is formed on the back surface 10b of the insulating substrate 10, the first fusible conductor 21 has the first connecting portion 21a having a heating center C of the heating element 15 more than the second connecting portion 21b. It is preferable that it arrange
  • the heating element 15 may be formed inside the insulating substrate 10 as shown in FIG. 6. In this case, it is not necessary to provide the insulating layer 17 for covering the heating element 15. Further, the lower layer portions 13b and 14b of the third and fourth electrodes 13 and 14 connected to the heating element 15 are formed up to the inside of the insulating substrate 10 and are also formed on the surface 10a of the insulating substrate 10 through the through holes. It connects with the formed upper layer parts 13a and 14a via a conductive through hole.
  • the surface 10 a of the insulating substrate 10 is flattened in the blocking element 1, so that the first and second electrodes 11, 12 and the third and fourth The upper layer portions 13a and 14a of the electrodes 13 and 14 can be collectively formed on the surface 10a by using a printing method or the like. Therefore, in the blocking element 1, the manufacturing process of the first to fourth electrodes 11 to 14 can be simplified, and the height can be reduced.
  • the heating element 15 is used by using a material having excellent thermal conductivity such as fine ceramics as a forming material of the insulating substrate 10.
  • the first soluble conductor 21 can be heated and blown.
  • the first fusible conductor 21 has the first connecting portion 21a that is closer to the heating center C of the heating element 15 than the second connecting portion 21b. It is preferable that they are arranged close to each other.
  • the heat generating body 15 and the first and second electrodes 11 and 12 are superimposed on each other, heat generated in the heat generating body 15 is efficiently transmitted to the first and second electrodes 11 and 12.
  • the 1st connection part 21a can be blown ahead of the 2nd connection part 21b.
  • the corrosion of the first and second electrodes 11 and 12 by the molten conductor is promoted. Therefore, the first and second electrodes The insulation between 11 and 12 can be improved.
  • the heating element 15 and the first to third electrodes 11 to 13 may be overlapped with each other.
  • the first and second electrodes 11 and 12 are overlapped with the vicinity of the heat generation center C of the heating element 15, and the third electrode 13 is overlapped with the end of the heating element 15.
  • the first and second electrodes 11 and 12 are heated to a high temperature before the third electrode 13, so that the first connection portion 21 a is connected to the second connection in the first soluble conductor 21. It can be blown before the part 21b.
  • the molten conductor is held by each of the first to third electrodes 11 to 13.
  • the insulation between the first and second electrodes 11, 12 and the third electrode 13 can be improved. .
  • the heating element 15 may be formed side by side with the first to fourth electrodes 11 to 14 on the surface 10a of the insulating substrate 10.
  • the heating element 15 is provided on the surface 10 a of the insulating substrate 10 and is covered with the insulating layer 17.
  • the first fusible conductor 21 may be arranged such that the first connection portion 21a is located closer to the heat generation center C of the heating element 15 than the second connection portion 21b. preferable.
  • the heat generation center C of the heat generator 15 has the first heat generation center 15 with respect to the relative positional relationship between the heat generator 15 and the first and second electrodes 11 and 12. You may make it overlap with the site
  • the length of the first electrode 11 maximum dimension in the lateral direction in FIG. 9C
  • the length of the second electrode 12 maximum dimension in the lateral direction in FIG. 9C
  • the heating element 15 is formed at a position slightly offset to the second electrode 12 side.
  • blocking element 1 since the heat
  • the heat generating center C of the heat generating body 15 is made to overlap with the site
  • the heating center C of the heating element 15 is overlapped with the portion of the first electrode 11 or the second electrode 12 to which the first fusible conductor 21 is connected.
  • the soluble conductor 21 can be blown out quickly, and overheating of the heating element 15 can be prevented.
  • the heat generation center C of the heat generating body 15 is overlapped with the portion of the second electrode 12 to which the first soluble conductor 21 is connected, when the heat generating body 15 generates heat, the heat generation center 15 overlaps. Since the second electrode 12 side to be heated is efficiently heated, the first soluble conductor 21 is melted from the side connected to the second electrode 12. Thereby, in the interruption element 1, as shown in FIGS. 10A to 10C, first, the first connecting portion 21a is fused in the first soluble conductor 21, so that the first and second electrodes 11, 12 are separated. Is interrupted.
  • the second connection portion 21 b far from the heat generation center C of the heating element 15 is not melted, so that the power supply path 2 to the heating element 15 is not blocked. Therefore, in the interruption
  • the blocking element 20 is connected to the insulating substrate 10, the first to fourth electrodes 11 to 14 formed on the insulating substrate 10, the third electrode 13, and the fourth electrode 14.
  • a third soluble conductor 23 connected to the second electrode 12 and the third electrode 13.
  • the difference between the blocking element 1 and the blocking element 20 is that the soluble conductor connected to the first to third electrodes 11 to 13 is one soluble conductor (first soluble conductor 21) in the blocking element 1.
  • the blocking element 20 uses a plurality of soluble conductors (second soluble conductor 22 and third soluble conductor 23). That is, in the blocking element 20, the second soluble conductor 22 is connected to the first electrode 11 and the second electrode 12, and the first electrode 11, the second electrode 12, and the third electrode 13 are connected to each other. A third soluble conductor 23 is connected.
  • the same fusible conductor 21 as that described above can be used.
  • the second and third fusible conductors 22 and 23 can be used.
  • Various forms described later for the three soluble conductors 22 and 23 can be employed.
  • the second fusible conductor 22 electrically connects the first and second electrodes 11 and 12 and is connected in series in a current path of an external circuit on which the blocking element 20 is mounted.
  • the third soluble conductor 23 constitutes a power feeding path 27 from the first and second electrodes 11 and 12 to the heating element 15 and the fourth electrode 14 via the third electrode 13. (See FIGS. 13A-13C).
  • blocking element 20 since the 2nd soluble conductor 22 is arrange
  • Such a blocking element 20 has a circuit configuration as shown in FIG. 13A. That is, in the breaking element circuit 80, the first and second terminals 71 and 72 (first and second electrodes 11 and 12) are connected via the third fuse 81 (second fusible conductor 22). In addition, the first and second terminals 71 and 72, the third terminal 75 (third electrode 13), the heating resistor 76 (heating element) through the fourth fuse 82 (third fusible conductor 23). 15) and the fourth terminal 77 (fourth electrode 14) are connected, so that a continuous power feeding path 27 is formed. Energization of the power feeding path 27 is controlled by a current control element connected to the fourth terminal 77.
  • the power supply path 27 can be energized by the current control element, and the first terminal 72 or the second terminal 73 can be energized.
  • a current flows through the heating resistor 76 via the third and fourth fuses 81 and 82 and the third terminal 75.
  • the interrupting element circuit 80 causes the third fuse 81 connected to the first and second terminals 72 and 73 to melt, thereby After the current path is cut off, as shown in FIG. 13C, the fourth fuse 82 connected to the first and second terminals 72 and 73 and the third terminal 75 is blown, whereby the heating resistor 76 is obtained. Is interrupted.
  • the first electrode 11 and the second electrode 12 are disposed directly opposite to each other, and the second soluble conductor 22 is replaced with the first and second electrodes. 11 and 12, the resistance of the fusible conductor is reduced to improve the rating as compared with the conventional configuration in which the heating element extraction electrode is interposed between the first and second electrodes. In addition, the entire device can be reduced in size.
  • the width W ⁇ b> 2 of the third fusible conductor 23 is smaller than the width W ⁇ b> 1 of the second fusible conductor 22.
  • the second soluble conductor 22 functions in the same manner as the first connection portion 21 a of the first soluble conductor 21 in the breaking element 1, and the third soluble conductor 23 is the first possible conductor in the breaking element 1. It functions similarly to the second connection portion 21b of the molten conductor 21. Therefore, the width W1 of the second fusible conductor 22 connected to the first and second electrodes 11 and 12 is sufficiently large in order to reduce the resistance and increase the rating of the blocking element 20. preferable.
  • the width W2 of the third fusible conductor 23 connected to the third electrode 13 only needs to be able to block the power supply path 27 to the heating element 15, and therefore the gap G1 between the first and second electrodes 11 and 12 is sufficient. If it is larger than this, there is no need to extend it further.
  • fusing point of the 2nd soluble conductor 22 is made 3rd possible by making the formation material of the 2nd soluble conductor 22 and the formation material of the 3rd soluble conductor 23 different. It may be lower than the melting point of the molten conductor 23.
  • the 2nd soluble conductor 22 connected to the 1st, 2nd electrodes 11 and 12 is made into the 1st, 2nd electrodes 11, 12 and the 3rd electrode 13. It can be melted before the third soluble conductor 23 connected. Therefore, in the interruption
  • the plating thickness of the refractory metal used for the third soluble conductor 23 is made larger than the plating thickness of the refractory metal used for the second soluble conductor 22, etc.
  • the blocking element 20 includes a fourth soluble conductor 26 connected to the first electrode 11 and the second electrode 12, and the first electrode 11 and the third electrode 13. And a fifth soluble conductor 24 for connecting the second electrode 12 and the third electrode 13 may be provided.
  • the fourth to sixth soluble conductors 24 to 26 the same as the first soluble conductor 21 described above can be used, and, similarly to the first soluble conductor 21, the fourth to sixth soluble conductors 24 to 26 can be used.
  • various forms described later can be adopted.
  • FIG. 15A is a plan view of the cutoff element 20 in which only the fifth soluble conductor 24 is connected to the first electrode 11 and the third electrode 13, and FIG. 15B is a circuit diagram of the cutoff element circuit 80. It is. 16A is a plan view of the cutoff element 20 in which only the sixth soluble conductor 25 is connected to the second electrode 12 and the third electrode 13, and FIG. 16B is a circuit diagram of the cutoff element circuit 80. It is.
  • the first and second terminals 72 and 73 are connected via the third fuse 81 (fourth fusible conductor 26).
  • the first and second terminals 72 and 73, the third terminal 75 (third electrode 13), and the heating resistor 76 are connected. Since the heating element 15) and the fourth terminal 77 (fourth electrode 14) are connected, a continuous power supply path 27 is formed. Energization of the power feeding path 27 is controlled by a current control element connected to the fourth terminal 77.
  • the first and second terminals 72 and 73 are connected via the third fuse 81 (fourth fusible conductor 26).
  • the first and second terminals 72 and 73, the third terminal 75 (third electrode 13), and the heating resistor 76 are connected. Since the heating element 15) and the fourth terminal 77 (fourth electrode 14) are connected, a continuous power supply path 27 is formed. Energization of the power feeding path 27 is controlled by a current control element connected to the fourth terminal 77.
  • the first electrode 11, the second electrode 12, and the gap G ⁇ b> 2 between the third electrode 13 are set to the first electrode 11 and the second electrode 12. And may be smaller than the interval G1.
  • the heating element 15 may be formed on the surface 10a of the insulating substrate 10 and the heating element 15 may be covered with the insulating layer 17 (FIG. 12).
  • the heating element 15 may be formed inside the insulating layer 17, the back surface 10b of the insulating substrate 10, the inside of the insulating substrate 10, or the like.
  • the heating element 15 and the first and second electrodes 11, 12 may be overlapped with each other, or the heating element 15 and the first to first electrodes. Three electrodes 11 to 13 may be overlapped with each other.
  • the heating element 15 may be formed side by side with the first to fourth electrodes 11 to 14 on the surface 10 a of the insulating substrate 10.
  • the heating center C of the heating element 15 is the first electrode with respect to the relative positional relationship between the heating element 15 and the first and second electrodes 11 and 12. You may make it overlap with the site
  • the first to sixth soluble conductors 21 to 26 may contain a low melting point metal and a high melting point metal.
  • the low melting point metal it is preferable to use solder such as Pb-free solder containing Sn as a main component.
  • the high melting point metal it is preferable to use a material containing at least one of Ag and Cu as a constituent element.
  • each of the first to sixth fusible conductors 21 to 26 may have a structure in which the entire surface of the refractory metal layer 60 is covered with the low melting point metal layer 61, or facing each other.
  • the high melting point metal layer 60 may be covered with the low melting point metal layer 61 except for the pair of side surfaces.
  • the covering structure with the high melting point metal layer 60 and the low melting point metal layer 61 can be formed using a known film forming technique such as plating.
  • each of the first to sixth soluble conductors 21 to 26 includes a soluble conductor including a low melting point metal layer 61 as an inner layer and a high melting point metal layer 60 as an outer layer. It may be used. Also in this case, each of the first to sixth fusible conductors 21 to 26 may have a structure in which the entire surface of the low melting point metal layer 61 is covered with the high melting point metal layer 60 or is opposed to each other. The low melting point metal layer 61 may be covered with the high melting point metal layer 60 except for the pair of side surfaces.
  • Each of the first to sixth soluble conductors 21 to 26 has a laminated structure in which a refractory metal layer 60 and a low melting point metal layer 61 are laminated, as shown in FIGS. 18A and 18B. May be.
  • each of the first to sixth soluble conductors 21 to 26 is laminated on the lower layer connected to the first to third electrodes 11 to 13 and on the lower layer, as shown in FIG. 18A. It may be formed to have a two-layer structure composed of an upper layer.
  • an upper low melting point metal layer 61 may be stacked on the upper surface of the lower refractory metal layer 60, or on the contrary, the upper melting point metal layer 61 on the upper surface of the lower refractory metal layer 61.
  • the metal layer 60 may be laminated. Alternatively, as shown in FIG.
  • each of the first to sixth soluble conductors 21 to 26 is formed to have a three-layer structure including an inner layer and two outer layers laminated on the upper and lower surfaces of the inner layer. May be.
  • two low melting point metal layers 61 that are outer layers may be laminated on the upper and lower surfaces of the refractory metal layer 60 that is the inner layer, and conversely, the outer layers are formed on the upper and lower surfaces of the low melting point metal layer 61 that is the inner layer.
  • Two refractory metal layers 60 may be stacked.
  • each of the first to sixth fusible conductors 21 to 26 has a multilayer structure of four or more layers in which high melting point metal layers 60 and low melting point metal layers 61 are alternately laminated as shown in FIG. You may have.
  • each of the first to sixth fusible conductors 21 to 26 is covered with the metal layer constituting the outermost layer except for the entire surface or a pair of side surfaces facing each other. You may have a structure.
  • Each of the first to sixth fusible conductors 21 to 26 has a structure in which the refractory metal layer 60 is partially laminated in a stripe shape on the surface of the low melting point metal layer 61 constituting the inner layer. May be. 20A and 20B are plan views of the first to sixth soluble conductors 21 to 26, respectively.
  • a plurality of linear refractory metal layers 60 are formed in the longitudinal direction on the surface of the low melting point metal layer 61 at predetermined intervals in the width direction.
  • a linear opening 62 is formed along the longitudinal direction, and the low melting point metal layer 61 is exposed in the opening 62.
  • the contact area between the molten low melting point metal and the high melting point metal increases. By further promoting the erosion action of the metal layer 60, the fusing property can be improved.
  • the opening 62 is formed, for example, by subjecting the low melting point metal layer 61 to partial plating of the metal constituting the high melting point metal layer 60.
  • a linear refractory metal layer 60 is formed on the surface of the low melting point metal layer 61 at predetermined intervals in the longitudinal direction.
  • the linear openings 62 may be formed along the width direction.
  • a refractory metal layer 60 is formed on the surface of the low melting point metal layer 61 and the entire surface of the refractory metal layer 60 is formed.
  • the low melting point metal layer 61 may be exposed in the openings 63 by forming a plurality of circular openings 63 in the openings 63.
  • the opening 63 is formed, for example, by subjecting the low melting point metal layer 61 to partial plating of a metal constituting the high melting point metal layer 60.
  • Each of the first to sixth soluble conductors 21 to 26 has a high melting point because the contact area between the molten low melting point metal and the high melting point metal is increased by exposing the low melting point metal layer 61 to the opening 63.
  • the fusing property can be improved by further promoting the erosion action of the metal.
  • each of the first to sixth soluble conductors 21 to 26 has a large number of openings 64 formed in the refractory metal layer 60 serving as an inner layer, and the refractory metal layer 60. Furthermore, the low melting point metal layer 61 may be filled in the opening 64 by forming the low melting point metal layer 61 using a plating technique or the like. As a result, each of the first to sixth fusible conductors 21 to 26 increases the contact area between the molten low melting point metal and the high melting point metal, so that the low melting point metal dissolves the high melting point metal in a shorter time. I can eat.
  • the volume of the low melting point metal layer 61 is preferably larger than the volume of the high melting point metal layer 60.
  • the low melting point metal heated by utilizing the heat generated by the heating element 15 is melted, so that the low melting point metal corrodes the high melting point metal. It can be melted and melted quickly. Therefore, each of the first to sixth soluble conductors 21 to 26 promotes the above-described corrosion action by making the volume of the low melting point metal layer 61 larger than the volume of the high melting point metal layer 60.
  • the first and second electrodes 11 and 12 can be quickly short-circuited.
  • each of the first to sixth soluble conductors 21 to 26 is formed in a substantially rectangular plate shape, covered with a refractory metal constituting the outer layer, and the thickness of the main surface portion 51.
  • a pair of opposing first side edges 52 formed to have a thickness greater than the thickness and a low melting point metal constituting the inner layer are exposed, and the thickness is smaller than the thickness of the first side edges 52. It may include a pair of second side edge portions 53 facing each other so formed.
  • the first side edge portion 52 Since the side surface of the first side edge portion 52 is covered with the refractory metal layer 60, the first side edge portion 52 has the thickness of the main surface portion 51 of the first to sixth soluble conductors 21 to 26. It is formed to have a thickness larger than that.
  • a low melting point metal layer 61 whose outer periphery is surrounded by the high melting point metal layer 60 is exposed on the side surface of the second side edge portion 53.
  • the second side edge portion 53 is formed to have the same thickness as the main surface portion 51 except for both end portions adjacent to the first side edge portion 52.
  • the first side edge portion 52 extends in the width direction of the first and second electrodes 11, 12, and One side edge 52 is connected to both the first and third electrodes 11 and 13 and to both the second and third electrodes 12 and 13. Further, the second side edge portion 53 extends between the first and second electrodes 11 and 12 in a direction that becomes both side ends in the energization direction.
  • the second side edge 53 is formed to have a relatively smaller thickness than the thickness of the first side edge 52.
  • the low melting point metal layer 61 constituting the inner layer is exposed on the side surface of the second side edge portion 53.
  • the erosion action of the refractory metal layer 60 by the low melting point metal layer 61 works, and the thickness of the refractory metal layer 60 to be eroded is also the first side edge portion 52. Since the thickness is smaller than the thickness of the first side edge portion 52 formed so as to have a larger thickness by the refractory metal layer 60, it can be quickly made with less heat energy.
  • the second side edge portion 53 can be melted.
  • the first side edge portion 52 since the first side edge portion 52 is covered with the refractory metal layer 60 having a large thickness, the first side edge portion 52 has a larger amount of heat energy before fusing than the second side edge portion 53. Cost.
  • the blocking element 1 when the heating element 15 generates heat, first, the first possible electrode is formed between the first electrode 11 and the second electrode 12 where the second side edge 53 extends. The molten conductor 21 is melted. Thereby, in the interruption
  • the interruption element 1 the current path between the first and second electrodes 11, 12 and the third electrode 13 is interrupted before the current path between the first and second electrodes 11, 12 is interrupted. As a result, it is possible to prevent a situation in which the current path between the first and second electrodes 11 and 12 cannot be interrupted by stopping power feeding to the heating element 15.
  • the first side edge portion 52 formed to have a large thickness has the first and second electrodes 11, 12. It extends in the width direction, and extends between the first and second electrodes 11 and 12 in such a direction that the second side edge portion 53 becomes both ends in the energizing direction.
  • the first side edge 52 formed to have a large thickness has both the first and third electrodes 11 and 13, and the second and third electrodes 12. , 13 are connected to both.
  • the second side edge 53 extends between the first and second electrodes 11 and 12 in the width direction of the third electrode 13.
  • the 1st, 2nd electrode 11 , 12 can cut off the current path of the external circuit, and delay the fusing of the first side edge 52 of the third fusible conductor 23 to thereby heat the heating element 15.
  • the current path between the first and second electrodes 11 and 12 can be reliably interrupted.
  • the fifth and sixth soluble conductors 24 and 25 when used, the fifth and sixth soluble conductors 24 and 25 similarly have a large thickness.
  • the first side edge portion 52 formed on the first and second electrodes 11 and 13 and both the second and third electrodes 12 and 13 are connected to each other.
  • Each of the first to sixth fusible conductors 21 to 26 having such a configuration is composed of a low melting point metal foil such as a solder foil constituting the low melting point metal layer 61, Ag constituting the high melting point metal layer 60, or the like. It is manufactured by coating with a metal.
  • a low melting point metal foil such as a solder foil constituting the low melting point metal layer 61, Ag constituting the high melting point metal layer 60, or the like. It is manufactured by coating with a metal.
  • an electrolytic plating method that can continuously apply a high melting point metal plating to a long low melting point metal foil is advantageous in terms of work efficiency and manufacturing cost. It becomes.
  • the electric field strength is relatively increased at the edge portion, that is, the side edge portion of the long low melting point metal foil. It is plated to a thickness (see FIG. 23). Thereby, the elongate conductor ribbon 50 formed so that a side edge part may become large thickness with a refractory metal layer is obtained. Next, the conductor ribbon 50 is cut so as to have a predetermined length in the width direction (the CC ′ line direction in FIG. 23) perpendicular to the longitudinal direction, whereby the first to sixth soluble conductors 21 to Each of 26 is manufactured.
  • the side edge portion of the conductor ribbon 50 becomes the first side edge portion 52, and the cut surface of the conductor ribbon 50 becomes the second side edge portion 53. It becomes.
  • the first side edge 52 is covered with a refractory metal, and a pair of upper and lower refractory metal layers 60 and a pair thereof are formed on the end face of the second side edge 53 (the cut surface of the conductor ribbon 50).
  • the low melting point metal layer 61 sandwiched between the high melting point metal layers 60 is exposed to the outside.
  • This technique can also take the following configurations.
  • a breaker element comprising: a second connection portion for connecting the first fusible conductor to the first fusible conductor.
  • blocking element of Claim 1. The interruption element according to any one of (1) to (5), wherein the first soluble conductor includes solder. (7) The first soluble conductor contains a low melting point metal and a high melting point metal, The interruption element according to any one of (1) to (5), wherein the low melting point metal melts using heating by the heating element and also erodes the high melting point metal. (8) The low melting point metal includes solder, The said refractory metal contains at least one of silver (Ag) and copper (Cu) as a constituent element, The interruption
  • Said 1st soluble conductor has a covering structure containing the high melting point metal layer which is an inner layer, and the low melting point metal layer which is an outer layer, The interruption
  • the said 1st soluble conductor has a coating
  • the first soluble conductor has a laminated structure in which a low melting point metal layer and a high melting point metal layer are laminated. The interruption element according to (7) or (8).
  • the interrupting element according to (7) or (8), wherein the first soluble conductor has a multilayer structure of four or more layers in which low melting point metal layers and high melting point metal layers are alternately laminated.
  • the first soluble conductor includes a refractory metal layer formed on the surface of a low melting metal layer that is an inner layer, The breaking element according to (7) or (8), wherein an opening is provided in the refractory metal layer.
  • the first soluble conductor includes a refractory metal layer having a large number of openings, and a low melting metal layer formed on the refractory metal layer, The blocking element according to (7) or (8), wherein the opening is filled with the low melting point metal layer.
  • the first soluble conductor contains a low melting point metal and a high melting point metal, The blocking element according to any one of (1) to (14), wherein the volume of the low melting point metal is larger than the volume of the high melting point metal.
  • the first soluble conductor is covered with the refractory metal layer which is an outer layer and has a pair of opposing first side edges formed to have a thickness larger than the thickness of the main surface portion; A pair of opposing second side edges formed so that the low melting point metal layer as an inner layer is exposed and has a thickness smaller than the thickness of the first side surface part, The first side edge portion is connected to the first electrode and the third electrode in a direction along the energization direction to the heating element, or the first electrode and the first electrode.
  • the interruption element according to any one of (10) to (13), which is connected to the third electrode and is connected to the second electrode and the third electrode.
  • the first soluble conductor is covered with the refractory metal layer which is an outer layer and has a pair of opposing first side edges formed to have a thickness larger than the thickness of the main surface portion; A pair of opposing second side edges formed so that the low melting point metal layer as an inner layer is exposed and has a thickness smaller than the thickness of the first side surface part, The second side edge is connected to the first electrode and the second electrode in a direction along the energization direction between the first electrode and the second electrode. (10) The breaking element according to any one of (13).
  • An insulating substrate A first electrode and a second electrode formed on the insulating substrate and facing each other; A third electrode and a fourth electrode formed on the insulating substrate and facing each other in a direction crossing a facing direction of the first electrode and the second electrode; A heating element connected to the third electrode and the fourth electrode; A second soluble conductor connected to the first electrode and the second electrode; A breaker element comprising: the first soluble electrode which is spaced apart from the second soluble conductor and connected to the second electrode and the third electrode.
  • At least one of the second soluble conductor and the third soluble conductor contains a low melting point metal and a high melting point metal, The interruption element according to any one of (18) to (23), wherein the low melting point metal melts using heating by the heating element and also erodes the high melting point metal.
  • the low melting point metal includes solder,
  • the said refractory metal contains at least one of silver (Ag) and copper (Cu) as a constituent element, The interruption
  • At least one of the second soluble conductor and the third soluble conductor has a covering structure including a high melting point metal layer as an inner layer and a low melting point metal layer as an outer layer (25) or ( 26).
  • At least one of the second soluble conductor and the third soluble conductor has a covering structure including a low melting point metal layer as an inner layer and a high melting point metal as an outer layer (25) or (26 ).
  • At least one of the second soluble conductor and the third soluble conductor has a laminated structure in which a low-melting-point metal layer and a high-melting-point metal layer are laminated.
  • (25) or (26) Breaking element.
  • At least one of the second soluble conductor and the third soluble conductor has a multilayer structure of four or more layers in which low melting point metal layers and high melting point metal layers are alternately laminated (25) Or the interruption
  • At least one of the second soluble conductor and the third soluble conductor includes a high melting point metal layer formed on the surface of the low melting point metal layer as an inner layer, The breaking element according to (25) or (26), wherein an opening is provided in the refractory metal layer.
  • At least one of the second soluble conductor and the third soluble conductor includes a refractory metal layer having a large number of openings, and a low melting metal layer formed on the refractory metal layer. Including The blocking element according to (25) or (26), wherein the opening is filled with the low melting point metal layer.
  • At least one of the second soluble conductor and the third soluble conductor contains a low melting point metal and a high melting point metal,
  • the blocking element according to any one of (18) to (32), wherein the volume of the low melting point metal is larger than the volume of the high melting point metal.
  • the third fusible conductor is covered with the refractory metal layer as an outer layer and has a pair of opposing first side edges formed to have a thickness larger than the thickness of the main surface portion, A pair of opposing second side edges formed so that the low melting point metal layer as an inner layer is exposed and has a thickness smaller than the thickness of the first side surface part,
  • the first side edge portion is connected to the first electrode and the third electrode in a direction along the energization direction to the heating element, or the first electrode and the first electrode
  • the interruption element according to any one of (28) to (31), wherein the interruption element is connected to the third electrode and is connected to the second electrode and the third electrode.
  • the second fusible conductor is covered with the refractory metal layer which is an outer layer and has a pair of opposing first side edges formed to have a thickness larger than the thickness of the main surface portion; A pair of opposing second side edges formed so that the low melting point metal layer as an inner layer is exposed and has a thickness smaller than the thickness of the first side surface part, The second side edge is connected to the first electrode and the second electrode in a direction along the energization direction between the first electrode and the second electrode.
  • the interrupting element according to any one of (31).
  • a shut-off element comprising: (37) From the first electrode or the second electrode, via at least one of the fourth soluble conductor, the fifth soluble conductor, and the sixth soluble conductor, and the third electrode.
  • the fifth soluble conductor is blown using the heat generated by the heating element to cut off the current path between the first electrode and the second electrode, and then the fifth soluble conductor.
  • the current path between the first electrode or the second electrode and the third electrode is interrupted by fusing at least one of the conductor and the sixth soluble conductor (36) The interruption
  • the fourth soluble conductor is disposed closer to the heat generation center of the heating element than the fifth soluble conductor and the sixth soluble conductor. (36) or (37) The interruption
  • the width W2 of the fifth fusible conductor and the width W2 of the sixth fusible conductor are smaller than the width W1 of the fourth fusible conductor according to any one of the above (36) to (38).
  • blocking element of description. (40) The blocking point according to any one of (36) to (39), wherein the melting point of the fourth soluble conductor is lower than the melting point of the fifth soluble conductor and the melting point of the sixth soluble conductor. element. (41) The heating center of the heating element and the portion of the first electrode or the second electrode to which the fourth soluble conductor is connected overlap each other.
  • the at least one of the fourth soluble conductor, the fifth soluble conductor, and the sixth soluble conductor includes solder, according to any one of the above (36) to (41). Interrupting element. (43) At least one of the fourth soluble conductor, the fifth soluble conductor, and the sixth soluble conductor contains a low melting point metal and a high melting point metal, The interruption element according to any one of (36) to (41), wherein the low melting point metal melts using heating by the heating element and also erodes the high melting point metal. (44) The low melting point metal includes solder, The said refractory metal contains at least one of silver (Ag) and copper (Cu) as a constituent element, The interruption
  • At least one of the fourth soluble conductor, the fifth soluble conductor, and the sixth soluble conductor includes a high melting point metal layer that is an inner layer and a low melting point metal layer that is an outer layer.
  • (46) A covering structure in which at least one of the fourth soluble conductor, the fifth soluble conductor, and the sixth soluble conductor includes a low melting point metal layer that is an inner layer and a high melting point metal that is an outer layer.
  • At least one of the fourth soluble conductor, the fifth soluble conductor, and the sixth soluble conductor has a laminated structure in which a low melting point metal layer and a high melting point metal layer are laminated.
  • blocking element as described in (43) or (44).
  • At least one of the fourth soluble conductor, the fifth soluble conductor, and the sixth soluble conductor is four or more layers in which low melting point metal layers and high melting point metal layers are alternately stacked.
  • At least one of the fourth soluble conductor, the fifth soluble conductor, and the sixth soluble conductor includes a refractory metal layer formed on a surface of a low melting metal layer that is an inner layer.
  • At least one of the fourth soluble conductor, the fifth soluble conductor, and the sixth soluble conductor includes a refractory metal layer having a large number of openings and an upper surface of the refractory metal layer.
  • a low melting point metal layer formed on The blocking element according to (43) or (44), wherein the opening is filled with the low melting point metal layer.
  • At least one of the fourth soluble conductor, the fifth soluble conductor, and the sixth soluble conductor contains a low melting point metal and a high melting point metal, The interruption element according to any one of (36) to (50), wherein the volume of the low melting point metal is larger than the volume of the high melting point metal.
  • At least one of the fourth soluble conductor, the fifth soluble conductor, and the sixth soluble conductor is covered with the refractory metal layer which is an outer layer and is more than the thickness of the main surface portion. A pair of opposing first side edges formed to have a large thickness and the low melting point metal layer as an inner layer are exposed, and the thickness is smaller than the thickness of the first side surface.
  • the first side edge of the fifth fusible conductor is connected to the first electrode and the third electrode in a direction along the energization direction to the heating element, or The first side edge of the fifth soluble conductor is connected to the first electrode and the third electrode, and the first side edge of the sixth soluble conductor. Is connected to the second electrode and the third electrode in a direction along the direction of energization to the heating element, The second side edge of the fourth fusible conductor is oriented along the energization direction between the first electrode and the second electrode, and the first electrode and the second electrode The interruption element according to any one of (46) to (49), which is connected to an electrode.
  • a gap G2 between the first electrode and the second electrode and the third electrode is smaller than a gap G1 between the first electrode and the second electrode.
  • An insulating layer is provided on the surface of the insulating substrate on which the first electrode, the second electrode, the third electrode, and the fourth electrode are formed.
  • the heating element is formed on the back surface opposite to the surface of the insulating substrate on which the first electrode, the second electrode, the third electrode, and the fourth electrode are formed.
  • the interrupting element according to any one of 1) to (53).
  • An insulating layer is provided on the surface of the insulating substrate on which the first electrode, the second electrode, the third electrode, and the fourth electrode are formed.
  • the heating element is formed between the insulating substrate and the insulating layer, and is formed side by side with the first electrode, the second electrode, the third electrode, and the fourth electrode.
  • the blocking element according to any one of (1) to (53).
  • (60) A first terminal and a second terminal connected to an external circuit; Heating resistance, A third terminal connected to the heating resistor; A first fuse connected to the first terminal and the second terminal and connected in series to the external circuit; A breaker circuit comprising: the first terminal, the second terminal connected to the second terminal, and the third terminal.
  • Heat is generated in the heating resistor by passing a current through the heating resistor through the first terminal or the second terminal, the first fuse, the second fuse, and the third terminal. Is used to melt the first fuse, and after the current path between the first terminal and the second terminal is interrupted, the second fuse is melted to The interruption
  • the first fuse is connected in series to a power line;
  • the open end of the heating resistor is connected to the opposite pole of the power line through a switch element,
  • the interruption element circuit according to (60) or (61), wherein a current flows through the heating resistor by driving the switch element.
  • (63) A first terminal and a second terminal connected to an external circuit; Heating resistance, A third terminal connected to the heating resistor;
  • a third fuse connected to the first terminal and the second terminal and connected in series to the external circuit;
  • a breaker circuit comprising: a fourth fuse connected to at least one of the first terminal and the second terminal and the third terminal.
  • Heat is generated in the heating resistor by passing a current through the heating resistor through the first terminal or the second terminal, the third fuse, the fourth fuse, and the third terminal.
  • the third fuse is connected in series to the power line;
  • the open end of the heating resistor is connected to the opposite pole of the power line through a switch element,

Abstract

　遮断素子は、絶縁基板と、絶縁基板に形成されるとともに互いに対向する第１の電極及び第２の電極と、絶縁基板に形成されるとともに第１電極と第２の電極との対向方向と交差する方向において互いに対向する第３の電極及び第４の電極と、第３の電極と第４の電極とに接続された発熱体と、第１の電極と第２の電極とを接続させる第１の接続部とその第１の接続部に接続されるとともに第１の電極及び第２の電極と第３の電極とを接続させる第２の接続部とを含む第１の可溶導体とを備える。

Description

遮断素子及び遮断素子回路
　本技術は、電源ライン及び信号ラインを遮断する遮断素子、及び遮断素子回路に関し、特に、小型化、高定格化に優れる遮断素子、及び遮断素子回路に関する。
　充電して繰り返し利用することのできる二次電池の多くは、バッテリパックに加工されてユーザに提供される。特に、重量エネルギー密度の高いリチウムイオン二次電池においては、ユーザ及び電子機器の安全を確保するために、一般的に、過充電保護、過放電保護等のいくつもの保護回路をバッテリパックに内蔵し、所定の場合にバッテリパックの出力を遮断している。
　この種の遮断素子では、バッテリパックに内蔵されたＦＥＴスイッチを用いて出力のＯＮ／ＯＦＦを行うことにより、バッテリパックの過充電保護又は過放電保護動作を行っている。しかしながら、何らかの原因でＦＥＴスイッチが短絡破壊した場合、雷サージ等が印加されて瞬間的な大電流が流れた場合、あるいはバッテリセルの寿命によって出力電圧が異常に低下したり、逆に過大な異常電圧を出力したり、直列接続バッテリセルの各々の電圧ばらつきが大きくなったりした場合であっても、バッテリパック及び電子機器は、発火等の事故から保護されなければならない。そこで、このような想定し得るいかなる異常状態においても、バッテリセルの出力を安全に遮断するために、外部からの信号によって電流経路を遮断する機能を有するヒューズ素子からなる遮断素子が用いられている。
　リチウムイオン二次電池等向けの保護回路の遮断素子としては、図２７に示すように、電流経路上の第１の電極９１，発熱体引出電極９５，第２の電極９２に可溶導体９３を接続させることで電流経路の一部を形成し、その電流経路上の可溶導体９３を、過電流による自己発熱、あるいは遮断素子内部に設けた発熱体９４を利用して溶断させている（特許文献１参照）。このような遮断素子９０では、溶融した液体状の可溶導体９３を、発熱体９４に接続された発熱体引出電極９５、及び第１、第２の電極９１，９２の上に集めることにより、第１、第２の電極９１，９２間の電流経路を分離して、その電流経路を遮断する。
特開２０１０－００３６６５号公報
　図２７に示すように、従来の遮断素子９０では、電流経路において、第１の電極９１と第２の電極９２との間に、発熱体９４と接続された発熱体引出電極９５が介在している。これにより、可溶導体９３を介して第１の電極９１と発熱体引出電極９５とを接続させているとともに、可溶導体９３を介して第２の電極９２と発熱体引出電極９５とを接続させている。このため、可溶導体９３が大型化するとともに広面積を占有することにより、素子のサイズが大型化している。また、従来の遮断素子９０では、可溶導体９３の大型化に起因して導通抵抗が高くなるため、電流定格の向上が困難となってしまう。
　したがって、素子の小型化を図るとともに電流定格を向上することができる遮断素子及び遮断素子回路を提供することが望まれている。
　上述した課題を解決するために、本技術の一実施形態における遮断素子は、絶縁基板と、絶縁基板に形成されるとともに互いに対向する第１の電極及び第２の電極と、絶縁基板に形成されるとともに第１電極と第２の電極との対向方向と交差する方向において互いに対向する第３の電極及び第４の電極と、第３の電極と第４の電極とに接続された発熱体と、第１の電極と第２の電極とを接続させる第１の接続部と、その第１の接続部に接続されるとともに第１の電極及び第２の電極と第３の電極とを接続させる第２の接続部とを含む第１の可溶導体とを備えたものである。
　また、本技術の一実施形態における遮断素子は、絶縁基板と、絶縁基板に形成されるとともに互いに対向する第１の電極及び第２の電極と、絶縁基板に形成されるとともに第１電極と第２の電極との対向方向と交差する方向において互いに対向する第３の電極及び第４の電極と、第３の電極と第４の電極とに接続された発熱体と、第１の電極と第２の電極とに接続された第２の可溶導体と、第２の可溶導体から離間されるとともに第１の電極及び第２の電極と第３の電極とに接続された第３の可溶導体とを備えたものである。
　さらに、本技術の一実施形態における遮断素子は、絶縁基板と、絶縁基板に形成されるとともに互いに対向する第１の電極及び第２の電極と、絶縁基板に形成されるとともに第１電極と第２の電極との対向方向と交差する方向において互いに対向する第３の電極及び第４の電極と、第３の電極と第４の電極とに接続された発熱体と、第１の電極と第２の電極とに接続された第４の可溶導体と、第１の電極と第３の電極とに接続された第５の可溶導体、及び第２の電極と第３の電極とに接続された第６の可溶導体のうちの少なくとも一方とを備えたものである。
　本技術の一実施形態における遮断素子回路は、外部回路に接続される第１の端子及び第２の端子と、発熱抵抗と、発熱抵抗に接続された第３の端子と、第１の端子と第２の端子とに接続されるとともに外部回路に直列に接続される第１のヒューズと、第１の端子及び第２の端子と第３の端子とに接続された第２のヒューズとを備えたものである。
　また、本技術の一実施形態における遮断素子回路は、外部回路に接続される第１の端子及び第２の端子と、発熱抵抗と、発熱抵抗に接続された第３の端子と、第１の端子と第２の端子とに接続されるとともに外部回路に直列に接続される第３のヒューズと、第１の端子及び第２の端子のうちの少なくとも一方と第３の端子とに接続された第４のヒューズとを備えたものである。
　本技術の一実施形態における遮断素子又は遮断素子回路によれば、第１の電極と第２の電極とを対向配置させているとともに、可溶導体を第１の電極及び第２の電極に接続させているため、第１の電極と第２の電極との間に発熱体引出電極を介在させている従来の構成に比べて、可溶導体の抵抗を小さくして定格の向上を図ることができるとともに、遮断素子全体の小型化を図ることができる。
図１Ａは、カバー部材が省略された遮断素子を示す平面図である。 図１Ｂは、図１Ａに示した遮断素子のＡ－Ａ’線に沿った断面図である。 図１Ｃは、図１Ａに示した遮断素子のＢ－Ｂ’線に沿った断面図である。 図２は、遮断素子が組み込まれたバッテリパックの回路図である。 図３Ａは、遮断素子の回路図であり、作動前の状態を示す。 図３Ｂは、図３Ａに示した遮断素子の回路図であり、発熱体が発熱し、第１、第２の電極間の電流経路が遮断された状態を示す。 図３Ｃは、図３Ａに示した遮断素子の回路図であり、発熱体の給電経路が遮断された状態を示す。 図４は、発熱体が絶縁層の内部に設けられた遮断素子を示す平面図である。 図５は、発熱体が絶縁基板の裏面に設けられた遮断素子を示す平面図である。 図６は、発熱体が絶縁基板の内部に設けられた遮断素子を示す平面図である。 図７は、発熱体が第１～第３の電極と重畳された遮断素子を示す平面図である。 図８は、発熱体が第１～第４の電極と並んで設けられた遮断素子を示す平面図である。 図９Ａは、発熱体の発熱中心が第２の電極側に偏倚されるとともにカバー部材が省略された遮断素子を示す平面図である。 図９Ｂは、図９Ａに示した遮断素子のＡ－Ａ’線に沿った断面図である。 図９Ｃは、図９Ａに示した遮断素子のＢ－Ｂ’線に沿った断面図である。 図１０Ａは、図９Ａ～図９Ｃに示した遮断素子の平面図であり、第１、第２の電極間の電流経路が遮断された状態を示す。 図１０Ｂは、図１０Ａに示した遮断素子のＢ－Ｂ’線に沿った断面図である。 図１０Ｃは、図１０Ａに示した遮断素子の回路図である。 図１１Ａは、図９Ａ～図９Ｃに示した遮断素子の平面図であり、第１、第３の電極間の電流経路が遮断された状態を示す。 図１１Ｂは、図１１Ａに示した遮断素子のＢ－Ｂ’線に沿った断面図である。 図１１Ｃは、図１１Ａに示した遮断素子の回路図である。 図１２は、通電経路を構成する第２の可溶導体と、発熱体への給電経路を構成する第３の可溶導体とを用いた遮断素子を示す平面図である。 図１３Ａは、図１２に示した遮断素子の回路図であり、作動前の状態を示す。 図１３Ｂは、図１２に示した遮断素子の回路図であり、発熱体が発熱し、第１、第２の電極間の電流経路が遮断された状態を示す。 図１３Ｃは、図１２に示した遮断素子の回路図であり、発熱体の給電経路が遮断された状態を示す。 図１４は、通電経路を構成する第２の可溶導体と、発熱体への給電経路を構成する第４、第５の可溶導体とを用いた遮断素子を示す平面図である。 図１５Ａは、通電経路を構成する第２の可溶導体と、発熱体への給電経路を構成する第４の可溶導体とを用いた遮断素子を示す平面図である。 図１５Ｂは、図１５Ａに示した遮断素子の遮断素子回路を示す回路図である。 図１６Ａは、通電経路を構成する第２の可溶導体と、発熱体への給電経路を構成する第５の可溶導体とを用いた遮断素子を示す平面図である。 図１６Ｂは、図１６Ａに示した遮断素子の遮断素子回路を示す回路図である。 図１７Ａは、高融点金属層と低融点金属層とを含む被覆構造を備える可溶導体を示す斜視図であり、高融点金属層を内層とするとともにその高融点金属層が低融点金属層により被覆された構造を示す。 図１７Ｂは、高融点金属層と低融点金属層とを含む被覆構造を備える可溶導体を示す斜視図であり、低融点金属層を内層とするとともにその低融点金属層が高融点金属層により被覆された構造を示す。 図１８Ａは、高融点金属層と低融点金属層との積層構造を備える可溶導体を示す斜視図であり、上下２層構造を示す。 図１８Ｂは、高融点金属層と低融点金属層との積層構造を備える可溶導体を示す斜視図であり、内層及び２つの外層からなる３層構造を示す。 図１９は、高融点金属層と低融点金属層との多層構造を備える可溶導体を示す断面図である。 図２０Ａは、高融点金属層の表面に線状の開口部が形成されるとともにその開口部に低融点金属層が露出している可溶導体を示す平面図であり、長手方向に沿って開口部が形成された場合を示す。 図２０Ｂは、高融点金属層の表面に線状の開口部が形成されるとともにその開口部に低融点金属層が露出している可溶導体を示す平面図であり、幅方向に沿って開口部が形成された場合を示す。 図２１は、高融点金属層の表面に円形の開口部が形成されるとともにその開口部に低融点金属層が露出している可溶導体を示す平面図である。 図２２は、高融点金属層に円形の開口部が形成されるとともにその開口部の内部に低融点金属層が充填された可溶導体を示す平面図である。 図２３は、高融点金属層により被覆された大きな厚さの第１の側縁部と、低融点金属層が露出する第２の側縁部とを有する可溶導体を示す平面図である。 図２４は、第１の可溶導体として、高融点金属層により被覆された大きな厚さの第１の側縁部と、低融点金属層が露出する第２の側縁部とを有する可溶導体を用いた遮断素子を示す平面図である。 図２５は、第２、第３の可溶導体として、高融点金属層により被覆された大きな厚さの第１の側縁部と、低融点金属層が露出する第２の側縁部とを有する可溶導体を用いた遮断素子を示す平面図である。 図２６は、第２、第４、第５の可溶導体として、高融点金属層により被覆された大きな厚さの第１の側縁部と、低融点金属層が露出する第２の側縁部とを有する可溶導体を用いた遮断素子を示す平面図である。 図２７は、従来の遮断素子の構成を示す平面図である。
　以下、本技術の一実施形態における遮断素子、及び遮断素子回路について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本技術は、以下の実施形態のみに限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲内において、本技術について種々の変更が可能であることは勿論である。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることがある。具体的な寸法等は、以下の説明を参酌して判断されるべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係及び比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
　本技術が適用された遮断素子１を図１Ａ～図１Ｃに示す。図１Ａは、カバー部材が省略された遮断素子１を示す平面図であり、図１Ｂは、図１Ａに示した遮断素子１のＡ－Ａ’線に沿った断面図であり、図１Ｃは、図１Ａに示した遮断素子１のＢ－Ｂ’線に沿った断面図である。遮断素子１は、図１Ａ～図１Ｃに示すように、絶縁基板１０と、絶縁基板１０に形成された第１～第４の電極１１～１４と、第３の電極１３と第４の電極１４とに接続された発熱体１５と、第１～第３の電極１１～１３に接続された第１の可溶導体２１とを備える。この第１の可溶導体２１は、第１の電極１１と第２の電極１２とを接続させる第１の接続部２１ａと、その第１の接続部２１ａに接続されるとともに第１の電極１１及び第２の電極１２と第３の電極１３とを接続させる第２の接続部２１ｂとを含む。
［絶縁基板］
　絶縁基板１０は、例えば、アルミナ、ガラスセラミックス、ムライト、ジルコニアなどの絶縁性材料を含んでいると共に、略方形状に形成されている。絶縁基板１０は、その他にも、ガラスエポキシ基板、フェノール基板等のプリント配線基板に用いられる材料を含んでいてもよいが、第１の可溶導体２１の溶断時の温度に留意する必要がある。
［発熱体］
　発熱体１５は、比較的抵抗値が高いとともに通電されると発熱する導電性材料、例えば、Ｗ、Ｍｏ、Ｒｕ等を含んでいる。これらの導電性材料の合金あるいは組成物、化合物の粉状体を樹脂バインダ等と混合して導電ペーストにして、その導電ペーストをスクリーン印刷技術を用いてパターン形成した後、焼成等することによって、発熱体１５を形成する。
　発熱体１５は、絶縁基板１０の表面１０ａに形成されているとともに、絶縁層１７により被覆されている。絶縁層１７は、発熱体１５の保護及び絶縁を図るとともに、発熱体１５において発生した熱を効率よく第１、第２の電極１１，１２へ伝えるために設けられており、例えば、ガラス等を含んでいる。第１、第２の電極１１，１２は、発熱体１５によって加熱されることにより、第１の可溶導体２１の溶融導体を凝集しやすくすることができる。絶縁層１７の上には、第１～第４の電極１１～１４のそれぞれの一部が形成されている。
　発熱体１５の一端部は、第３の電極１３の下層部１３ｂと接続されており、発熱体１５の他端部は、第４の電極１４の下層部１４ｂと接続されている。第３の電極１３の下層部１３ｂは、絶縁基板１０の表面１０ａに形成されるとともに絶縁層１７により被覆されており、絶縁基板１０の一端側において第３の電極１３の上層部１３ａと接続されている。発熱体１５は、第３の電極１３の上層部１３ａを介して第１の可溶導体２１と接続される。また、第４の電極の下層部１４ｂは、絶縁基板１０の表面１０ａに形成されるとともに絶縁層１７により被覆されており、絶縁基板１０の他端側において第４の電極１４の上層部１４ａと接続されている。第４の電極１４の上層部１４ａは、遮断素子１に後述するカバー部材１９を搭載するために、第３の電極１３の上層部１３ａと同じ高さになるように形成されている。発熱体１５は、第４の電極１４を介して外部回路と接続される。
[第１～第４の電極]
　第１、第２の電極１１，１２は、絶縁基板１０のうちの相対向する一対の側縁にそれぞれ形成される。この第１、第２の電極１１，１２は、絶縁基板１０の裏面１０ｂ側に形成された外部接続電極１１ａ，１２ａとスルーホールを介して連続され、その外部接続電極１１ａ，１２ａを介して外部回路に接続されている。また、第１、第２の電極１１，１２は、絶縁基板１０の表面１０ａから絶縁層１７の上まで形成され、その絶縁層１７の上において、所定の間隔Ｇ１を隔てて互いに対向されている。そして、第１、第２の電極１１，１２は、遮断素子１に後述する第１の可溶導体２１が搭載されることにより、その第１の可溶導体２１を介して電気的に接続されている。
　これにより、遮断素子１が回路基板の上に実装されると、第１の可溶導体２１を介して第１の電極１１と第２の電極１２とが接続されるため、第１の電極１１から第１の可溶導体２１を経由して第２の電極１２に至る電流経路が当該外部回路の一部として形成される。第１、第２の電極１１，１２が組み込まれる外部回路は、遮断素子１が実装される電子機器の電流ラインであり、例えば、リチウムイオン二次電池のバッテリパックにおける充放電回路、各種電子機器の電源回路、あるいは、デジタル信号回路等である。この外部回路としては、電流の強弱に関わらず物理的な電流経路の遮断が求められるあらゆる回路を用いることができる。
　第３、第４の電極１３，１４は、第１、第２の電極１１，１２が設けられた絶縁基板１０における一対の側縁と直交する一対の側縁にそれぞれ形成されている。すなわち、第３、第４電極１３，１４は、第１、第２の電極１１，１２の対向方向と交差する方向において互いに対向している。第４の電極１４は、絶縁基板１０の裏面１０ｂ側に形成された外部接続電極１４ｃとスルーホールを介して接続されているとともに、その外部接続電極１４ｃを介して外部回路に接続されている。第３の電極１３は、絶縁基板１０の表面１０ａに形成されるとともに絶縁層１７により被覆された下層部１３ｂと、その絶縁層１７の上に形成された上層部１３ａとを含んでいる。第４の電極１４は、絶縁基板１０の表面１０ａに形成されるとともに絶縁層１７により被覆された下層部１４ｂと、その絶縁層１７の上に形成された上層部１４ａとを含んでいる。下層部１３ｂは、上層部１３ａと接続されているとともに、発熱体１５の一端部と接続されている。下層部１４ｂは、上層部１４ａと接続されているとともに、発熱体１５の他端部と接続されている。
　また、第３の電極１３の上層部１３ａは、第１、第２の電極１１，１２と所定の間隙Ｇ２を隔てて対向されている。そして、第３の電極１３では、上層部１３ａの上に第１の可溶導体２１が配置される。これにより、遮断素子１では、第１の電極１１又は第２の電極１２から第１の可溶導体２１及び第３の電極１３を介して発熱体１５に電流を流す給電経路２が形成される（図３Ａ参照）。
［電極コーティング処理］
　ここで、第１～第４の電極１１～１４は、銅（Ｃｕ）及び銀（Ａｇ）等の一般的な電極材料を用いて形成される。また、第１～第３の電極１１～１３は、遮断素子１の動作時において、発熱体１５において発生した熱を利用して第１の可溶導体２１が溶融することにより、その第１の可溶導体２１を構成する低融点金属によって溶食（ハンダ食われ）されるようにしてもよい。これにより、遮断素子１では、第１の電極１１と第２の電極１２との間隔Ｇ１と、第１、第２の電極１１，１２と第３の電極１３との間隔Ｇ２とが広がるため、より絶縁性、遮断性を向上させることができる。
　なお、第１～第３の電極１１～１３の表面上には、ニッケル（Ｎｉ）／金（Ａｕ）メッキ、Ｎｉ／パラジウム（Ｐｄ）メッキ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕメッキ等の被膜が、メッキ処理等の公知の手法を用いてコーティングされてもよい。これにより、遮断素子１では、第１～第３の電極１１～１３の酸化を防止し、第１の可溶導体２１を確実に保持することができる。また、遮断素子１をリフロー実装する場合に、第１の可溶導体２１を接続するための接続用ハンダあるいは第１の可溶導体２１の外層を形成する低融点金属が溶融することに起因して第１～第３の電極１１～１３が溶食されることを防ぐことができる。
[第１の可溶導体]
　第１の可溶導体２１としては、発熱体１５の発熱を利用して速やかに溶断されるいずれかの金属（低融点金属）を用いることができる。この低融点金属は、例えば、ハンダ、及びスズ（Ｓｎ）を主成分とする鉛（Ｐｂ）フリーハンダ等である。
　また、第１の可溶導体２１は、低融点金属と高融点金属とを含有していてもよい。低融点金属としては、ハンダ、及びＳｎを主成分とするＰｂフリーハンダなどを用いることが好ましく、高融点金属としては、Ａｇ及びＣｕのうちの少なくとも一方を構成元素として含む材料を用いることが好ましい。第１の可溶導体２１が高融点金属と低融点金属とを含有することによって、遮断素子１をリフロー実装する場合に、リフロー温度が低融点金属の溶融温度を超えたため、その低融点金属が溶融しても、内層である低融点金属の外部への流出が抑制されるため、第１の可溶導体２１の形状を維持することができる。また、第１の可溶導体２１の溶断時においても、低融点金属が溶融することにより、高融点金属を溶食（ハンダ食われ）することで、高融点金属の融点以下の温度で速やかに第１の可溶導体２１を溶断させることができる。なお、第１の可溶導体２１は、後に説明するように、様々な構成となるように形成される。
　第１の可溶導体２１は、略矩形状に形成されている。この第１の可溶導体２１は、接続用ハンダ等を用いて、第１、第２の電極１１，１２を接続させるように形成されるとともに、第３の電極１３の上層部１３ａの上に配置されている。これにより、第１の可溶導体２１は、第１、第２の電極１１，１２を接続させる第１の接続部２１ａと、その第１の接続部２１ａに接続されるとともに第１、第２の電極１１，１２と第３の電極１３とを接続させる第２の接続部２１ｂとを含む。また、第１の可溶導体２１は、第１、第２の電極１１，１２から第３の電極１３を経由して発熱体１５及び第４の電極１４に至る発熱体１５への給電経路２を構成する。
　なお、第１の可溶導体２１には、酸化防止、及び溶断時の濡れ性の向上等のため、フラックス１８が塗布されていることが好ましい。
　また、遮断素子１では、第１～第４の電極１１～１４の上に、溶融した第１の可溶導体２１の流出を防止する保護壁１６が形成されている。保護壁１６は、絶縁性を有する材料を用いて形成されており、例えば、ガラス等を含む。保護壁１６を設けることにより、第１の可溶導体２１の溶融導体が第１、第２の電極１１，１２を伝って外部接続電極１１ａ，１２ａに流れ込むことに起因して回路基板の接続電極が溶食されることや、第３の電極１３の上において接続用ハンダが過剰に広がることを防止することができる。
　また、遮断素子１では、絶縁基板１０がカバー部材１９に覆われることにより、その遮断素子１の内部が保護されている。カバー部材１９は、上記絶縁基板１０と同様に、例えば、熱可塑性プラスチック，セラミックス，ガラスエポキシ基板等の絶縁性材料を用いて形成されている。
[遮断素子の回路構成]
　このような遮断素子１は、図２に示すように、例えば、リチウムイオン二次電池のバッテリパック３０内の回路に組み込まれる。バッテリパック３０は、例えば、合計４個のリチウムイオン二次電池のバッテリセル３１～３４からなるバッテリスタック３５を備える。
　バッテリパック３０は、バッテリスタック３５と、バッテリスタック３５の充放電を制御する充放電制御回路４０と、バッテリスタック３５の異常時に充電を遮断する本技術の遮断素子１と、各バッテリセル３１～３４の電圧を検出する検出回路３６と、検出回路３６の検出結果に応じて遮断素子１の動作を制御するスイッチ素子となる電流制御素子３７とを備える。
　バッテリスタック３５は、過充電及び過放電状態から保護するための制御を要するバッテリセル３１～３４が直列接続されたものである。このバッテリスタック３５は、バッテリパック３０の正極端子３０ａ及び負極端子３０ｂを介して、充電装置４５に着脱可能に接続されており、その充電装置４５から充電電圧が印加される。充電装置４５により充電されたバッテリパック３０を正極端子３０ａ、負極端子３０ｂを介して電子機器に接続することで、その電子機器を動作させることができる。
　充放電制御回路４０は、バッテリスタック３５から充電装置４５に流れる電流経路に直列接続された２つの電流制御素子４１，４２と、それらの電流制御素子４１，４２の動作を制御する制御部４３とを備える。電流制御素子４１、４２は、例えば、電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴという。）により構成されており、制御部４３によりゲート電圧を制御されることによって、バッテリスタック３５の電流経路の導通と遮断とを制御する。制御部４３は、充電装置４５から電力供給を受けて動作し、検出回路３６による検出結果に応じて、バッテリスタック３５が過放電又は過充電であるとき、電流経路を遮断するように電流制御素子４１，４２の動作を制御する。
　遮断素子１は、例えば、バッテリスタック３５と充放電制御回路４０との間の充放電電流経路上に配置され、その遮断素子１の動作は、電流制御素子３７によって制御される。
　検出回路３６は、各バッテリセル３１～３４と接続され、各バッテリセル３１～３４の電圧値を検出して、各電圧値を充放電制御回路４０の制御部４３に供給する。また、検出回路３６は、バッテリセル３１～３４のうちのいずれか１つが過充電電圧又は過放電電圧になったときに、電流制御素子３７を制御する制御信号を出力する。
　電流制御素子３７は、例えば、ＦＥＴにより構成されており、検出回路３６から出力される検出信号に応じて、バッテリセル３１～３４の電圧値が所定の過放電又は過充電状態を超える電圧になったときに遮断素子１を動作させて、バッテリスタック３５の充放電電流経路を電流制御素子４１，４２のスイッチ動作によらず遮断する。
　以上のような構成からなるバッテリパック３０に用いられる、本技術の一実施形態における遮断素子１は、図３Ａに示すような回路構成を有する。すなわち、遮断素子回路７０では、第１のヒューズ７１（第１の可溶導体２１の第１の接続部２１ａ）を介して第１の端子７２（第１の電極１１）と第２の端子７３（第２の電極１２）とが接続される。また、第２のヒューズ７４（第１の可溶導体２１の第２の接続部２１ｂ）を介して第１、第２の端子７２，７３と第３の端子７５（第３の電極１３）、発熱抵抗７６（発熱体１５）及び第４の端子７７（第４の電極１４）とが接続されることで、給電経路２が形成される。
　遮断素子１がバッテリパック３０の回路に実装されることにより、第１の可溶導体２１の一端部と接続される第１の電極１１が、外部接続電極１１ａを介して充放電電流経路の一端部と接続されるとともに、第１の可溶導体２１の他端部と接続される第２の電極１２が、外部接続電極１２ａを介して充放電電流経路の他端部と接続される。これにより、第１の可溶導体２１は、第１、第２の電極１１，１２のそれぞれの外部接続電極１１ａ，１２ａに対して、充放電電流経路上において直列に接続される。また、第４の電極１４が、外部接続電極１４ａを介して、電流制御素子３７と接続される。これにより、発熱体１５の一端部は、第３の電極１３を介して第１の可溶導体２１と接続されるとともに、発熱体１５の他端部は、第４の電極１４を介して電流制御素子３７と接続される。発熱体１５への給電経路２における通電は、第４の電極１４に接続された電流制御素子３７によって制御されている。
　検出回路３６は、バッテリセル３１～３４のうちのいずれかの異常電圧を検出すると、電流制御素子３７へ遮断信号を出力する。すると、電流制御素子３７は、発熱体１５が通電されるように電流を制御する。給電経路２には、バッテリスタック３５から、第１の電極１１、第１の可溶導体２１及び第３の電極１３を介して電流が流れるため、発熱体１５が発熱を開始する。遮断素子１は、発熱体１５の発熱を利用して第１の可溶導体２１を溶断させる。
　このとき、遮断素子１では、図３Ｂに示すように、第１、第２の端子７２，７３（第１、第２の電極１１，１２）と接続された第１のヒューズ７１（第１の接続部２１ａ）が溶断することにより、バッテリパック３０の充放電電流経路が遮断された後、図３Ｃに示すように、第１、第２の端子７２，７３と第３の端子７５（第３の電極１３）とに接続された第２のヒューズ７４（第２の接続部２１ｂ）が溶断することにより、発熱抵抗７６（発熱体１５）への給電経路２が遮断される。
　なお、本技術の遮断素子は、リチウムイオン二次電池のバッテリパックに用いる場合に限らず、電気信号による電流経路の遮断を必要とする様々な用途にももちろん応用可能である。
　このような遮断素子１によれば、第１の電極１１と第２の電極１２とを対向配置させており、第１の可溶導体２１を第１、第２の電極１１，１２に接続させているため、発熱体引出電極を介して第１、第２の電極を対向させている従来の構成に比べて、可溶導体の抵抗を小さくして定格の向上を図ることができるとともに、素子全体の小型化を図ることができる。
　すなわち、従来の遮断素子では、第１、第２の電極の間に発熱体引出電極を介在させており、可溶導体を介して発熱体電極と第１の電極とを接続させているとともに、その可溶導体を介して発熱体電極と第２の電極とを接続させている。この場合、可溶導体の抵抗値が大きくなるため、遮断素子の定格を上げることができなかった。また、第１、第２の電極間に発熱体引出電極を設けることで、第１、第２の電極の間隔が広がるため、素子全体のサイズも大きくなっていた。
　この点、遮断素子１では、第１、第２の電極１１，１２を直接対向させており、第１の可溶導体２１を第１、第２の電極１１，１２及び第３の電極１３に接続させている。これにより、遮断素子１では、第１の可溶導体２１の寸法が通電方向において短くなるため、小型化に伴う低抵抗化を図ることができると共に、定格を向上させることができる。また、遮断素子１では、上記した発熱体引出電極を介さずに第１、第２の電極１１，１２を直接対向させたことで、素子全体の小型化を図ることができるとともに、高定格化を図ることができる。
　なお、遮断素子１では、発熱体１５の発熱を利用して第１の可溶導体２１が溶断する他、外部回路が過電流となった場合に、第１の可溶導体２１が自己発熱（ジュール熱）を利用して溶断することで、外部回路を遮断することができる。
[接続部Ｗ２＜接続部Ｗ１]
　また、第１の可溶導体２１では、第１、第２の電極１１，１２と第３の電極１３とに接続されている第２の接続部２１ｂの幅Ｗ２が、第１、第２の電極１１，１２に接続されている第１の接続部２１ａの幅Ｗ１よりも小さい。第１の可溶導体２１は、外部回路の電流経路において直列に接続されることから、第１、第２の電極１１，１２に接続される第１の接続部２１ａの幅Ｗ１は、第１の可溶導体２１の低抵抗化、及び遮断素子１の高定格化を図るために、十分に大きいことが好ましい。一方、第３の電極１３に接続される第２の接続部２１ｂの幅Ｗ２は、発熱体１５への給電経路２を遮断できればよいため、第１、第２の電極１１，１２の間の間隔Ｇ１よりも大きい幅であれば、これ以上に広げられる必要もない。
[発熱体の発熱中心Ｃ]
　ここで、遮断素子１は、第１の可溶導体２１の第１の接続部２１ａが第２の接続部２１ｂよりも先に溶断するように形成されている。第１の接続部２１ａよりも先に第２の接続部２１ｂが溶断すると、発熱体１５への給電が停止されるため、第１の可溶導体２１を溶断することができなくなるからである。
　そこで、遮断素子１は、発熱体１５が発熱すると、第１の接続部２１ａが第２の接続部２１ｂよりも先に溶断するように形成されている。具体的には、遮断素子１において、第１の可溶導体２１は、第１の接続部２１ａが第２の接続部２１ｂよりも発熱体１５の発熱中心Ｃの近くに位置するように、配置されている。
　ここで、発熱体１５の発熱中心Ｃとは、発熱体１５が発熱することにより生じる熱分布のうち、発熱初期の段階で最も高温となる領域をいう。発熱体１５より発せられる熱量のうち、絶縁基板１０からの放熱量が最も多い。絶縁基板１０を、耐熱衝撃性に優れるが熱伝導率も高いセラミックス材料により形成した場合などには、絶縁基板１０に熱が拡散してしまう。そのため、発熱体１５では、通電が開始された発熱初期の段階において、絶縁基板１０と接する外縁から最も遠い中心が最も熱くなるため、その中心において温度が高くなるとともに、絶縁基板１０と接する外縁に向かうにつれて放熱されるため、その外縁へ向かうにつれて温度が上がりにくくなる。
　そこで、遮断素子１では、発熱体１５の発熱初期において最も高温となる発熱中心Ｃに第１の接続部２１ａが第２の接続部２１ｂよりも近くなるように、発熱体１５、第１及び第２の電極１１，１２、並びに第１の可溶導体２１が配置される。これにより、第１の可溶導体２１では、第１の接続部２１ａに第２の接続部２１ｂよりも早く熱が伝わり、その第１の接続部２１ａが先に溶断するため、外部回路の電流経路が遮断される前に発熱体１５への給電経路２が遮断される事態を防止することができる。第２の接続部２１ｂは、第１の接続部２１ａよりも遅れて加熱されるため、第１の接続部２１ａが溶断した後に溶断される。これにより、発熱体１５への給電が停止される。
[間隔Ｇ２＜間隔Ｇ１]
　また、遮断素子１では、第１の電極１１及び第２の電極１２と第３の電極１３との間の間隔Ｇ２が、第１の電極１１と第２の電極１２との間隔Ｇ１より小さくてもよい。第１の可溶導体２１は、電極間の間隔が長いほど溶融導体の張力が強く働くため、溶断しやすくなる。したがって、第１電極１１と第２の電極１２の間の間隔Ｇ１が、第１、第２の電極１１，１２と第３の電極１３との間の間隔Ｇ２よりも大きくなることで、第１の接続部２１ａが第２の接続部２１ｂよりも先に溶断する。これにより、遮断素子１では、外部回路の電流経路が遮断される前に発熱体１５への給電経路２が遮断される事態を防止することができる。
［発熱体の配置］
　また、遮断素子１では、発熱体１５を絶縁基板１０の表面１０ａに形成する代わりに、図４に示すように、絶縁基板１０の表面１０ａに形成された絶縁層１７の内部に発熱体１５を形成してもよい。この場合、発熱体１５と接続される第３、第４の電極１３，１４の下層部１３ｂ，１４ｂも、絶縁基板１０の表面１０ａから絶縁層１７の内部まで形成される。また、発熱体１５を絶縁層１７の内部に形成した場合にも、第１の可溶導体２１は、第１の接続部２１ａが第２の接続部２１ｂよりも発熱体１５の発熱中心Ｃに近くに位置するように配置されることが好ましい。
　また、遮断素子１では、図５に示すように、発熱体１５を絶縁基板１０の裏面１０ｂに形成してもよい。この場合、発熱体１５は、絶縁基板１０の裏面１０ｂにおいて絶縁層１７により被覆されている。また、発熱体１５と接続される第３、第４の電極１３，１４の下層部１３ｂ，１４ｂも同様に、絶縁基板１０の裏面１０ｂに形成されるとともに、絶縁基板１０の表面１０ａに形成された上層部１３ａ，１４ａと導電スルーホールを介して接続されている。
　遮断素子１では、発熱体１５が絶縁基板１０の裏面１０ｂに形成されることにより、絶縁基板１０の表面１０ａが平坦化されるため、第１、第２の電極１１，１２、及び第３、第４の電極１３，１４の上層部１３ａ，１４ａを、表面１０ａ上に印刷法等を用いて一括して形成することができる。したがって、遮断素子１では、第１～第４の電極１１～１４の製造工程を簡略化することができるとともに、低背化を図ることができる。
　遮断素子１では、発熱体１５を絶縁基板１０の裏面１０ｂに形成した場合においても、絶縁基板１０の形成材料としてファインセラミック等の熱伝導性に優れた材料を用いることにより、その発熱体１５を用いて、絶縁基板１０の表面１０ａ上に発熱体１５を形成した場合と同等に、第１の可溶導体２１を加熱するとともに溶断させることができる。また、発熱体１５を絶縁基板１０の裏面１０ｂに形成した場合においても、第１の可溶導体２１は、第１の接続部２１ａが第２の接続部２１ｂよりも発熱体１５の発熱中心Ｃの近くに位置するように配置されることが好ましい。
　また、遮断素子１では、図６に示すように、発熱体１５を絶縁基板１０の内部に形成してもよい。この場合、発熱体１５を被覆するための絶縁層１７を設ける必要がない。また、発熱体１５と接続される第３、第４の電極１３，１４の下層部１３ｂ，１４ｂは、絶縁基板１０の内部まで形成されるとともに、スルーホールを介して絶縁基板１０の表面１０ａに形成された上層部１３ａ，１４ａと導電スルーホールを介して接続される。
　発熱体１５を絶縁基板１０の内部に形成することにより、遮断素子１では、絶縁基板１０の表面１０ａが平坦化されるため、第１、第２の電極１１，１２、及び第３、第４の電極１３，１４の上層部１３ａ，１４ａを、表面１０ａ上に印刷法等を用いて一括して形成することができる。したがって、遮断素子１では、第１～第４の電極１１～１４の製造工程を簡略化することができるとともに、低背化を図ることができる。
　遮断素子１では、発熱体１５を絶縁基板１０の内部に形成した場合においても、絶縁基板１０の形成材料としてファインセラミック等の熱伝導性に優れた材料を用いることにより、その発熱体１５を用いて、絶縁基板１０の表面１０ａ上に発熱体１５を形成した場合と同等に、第１の可溶導体２１を加熱するとともに溶断させることができる。また、発熱体１５を絶縁基板１０の内部に形成した場合においても、第１の可溶導体２１は、第１の接続部２１ａが第２の接続部２１ｂよりも発熱体１５の発熱中心Ｃの近くに位置するように配置されることが好ましい。
［発熱体と第１～第３の電極との重畳］
　また、遮断素子１では、発熱体１５を絶縁基板１０の表面１０ａに形成するとともに絶縁層１７で発熱体１５を被覆する場合（図１Ａ～図１Ｃ）、発熱体１５を絶縁層１７の内部に形成する場合（図４）、発熱体１５を絶縁基板１０の裏面１０ｂに形成する場合（図５）、発熱体１５を絶縁基板１０の内部に形成する場合（図６）のいずれの場合においても、発熱体１５と第１、第２の電極１１，１２とが互いに重畳することが好ましい。
　発熱体１５と第１、第２の電極１１，１２とが互いに重畳されることにより、第１、第２の電極１１，１２に、発熱体１５において発生した熱が効率よく伝達されるため、第１、第２の電極１１，１２に接続される第１の可溶導体２１において、第１の接続部２１ａを第２の接続部２１ｂよりも先に溶断させることができる。また、第１、第２の電極１１，１２が効率良く加熱されることにより、溶融導体による第１、第２の電極１１，１２の溶食が促進されるため、第１、第２の電極１１，１２間の絶縁性を向上させることができる。
　また、図７に示すように、遮断素子１では、発熱体１５と第１～第３の電極１１～１３とを互いに重畳させてもよい。この場合、第１、第２の電極１１，１２は発熱体１５の発熱中心Ｃ付近と重畳され、第３の電極１３は発熱体１５の端部と重畳される。これにより、第１、第２の電極１１，１２が第３の電極１３よりも先に高温に加熱されるため、第１の可溶導体２１において、第１の接続部２１ａを第２の接続部２１ｂよりも先に溶断させることができる。また、第１、第２の電極１１，１２だけでなく、第３の電極１３も効率よく加熱されるため、第１～第３の電極１１～１３のそれぞれによって溶融導体が保持されることにより、第１の電極１１と第２の電極１２との間の絶縁性だけでなく、第１、第２の電極１１，１２と第３の電極１３との間の絶縁性も向上させることができる。
［発熱体と第１～第４の電極とを並設］
　また、遮断素子１では、図８に示すように、絶縁基板１０の表面１０ａ上において、発熱体１５が第１～第４の電極１１～１４と並んで形成されてもよい。この場合、発熱体１５は、絶縁基板１０の表面１０ａ上に設けられるとともに、絶縁層１７によって被覆されている。また、この場合においても、第１の可溶導体２１は、第１の接続部２１ａが第２の接続部２１ｂよりも発熱体１５の発熱中心Ｃの近くに位置するように配置されることが好ましい。
［発熱中心オフセット］
　また、遮断素子１では、図９Ａ～図９Ｃに示すように、発熱体１５と第１、第２の電極１１，１２との相対的な位置関係について、発熱体１５の発熱中心Ｃが、第１の電極１１又は第２の電極１２のうちの第１の可溶導体２１が接続された部位と重畳するようにしてもよい。例えば、遮断素子１では、第１の電極１１の長さ（図９Ｃ中の横方向における最大寸法）と第２の電極１２の長さ（図９Ｃ中の横方向における最大寸法）とが同じになるように、絶縁基板１０の表面１０ａに第１、第２の電極１１，１２が配置された場合には、発熱体１５をやや第２の電極１２側にオフセットした位置に形成する。これにより、遮断素子１では、発熱体１５の熱が第２の電極１２を介して効率よく第１の可溶導体２１の第１の接続部２１ａに伝わるため、速やかに外部回路の電流経路を遮断できる。
　また、遮断素子１では、発熱体１５の発熱中心Ｃを、第１の電極１１又は第２の電極１２のうちの第１の可溶導体２１が接続された部位と重畳させることにより、発熱体１５の過熱に起因する損傷を防止することができる。すなわち、発熱体１５の発熱中心Ｃ上に第１の電極１１又は第２の電極１２が配置されることにより、発熱体１５において発生した熱を第１の電極１１又は第２の電極１２に効率よく伝搬させることができる。したがって、発熱体１５において発生した熱が伝搬されることで、その発熱体１５自身に熱が蓄積されにくくなるため、過熱による発熱体１５の損傷が防止される。
　一方、発熱体１５の発熱中心Ｃ上に第１の電極１１又は第２の電極１２が重畳されず、その発熱体１５の発熱中心Ｃ上が空隙となっている場合には、発熱体１５の発熱による熱が効率よく第１、第２の電極１１，１２及び第１の可溶導体２１に伝搬されないため、第１の可溶導体２１を速やかに溶断することができない。
　そこで、遮断素子１では、発熱体１５の発熱中心Ｃを、第１の電極１１又は第２の電極１２のうちの第１の可溶導体２１が接続された部位と重畳させることで、第１の可溶導体２１を速やかに溶断させることができるとともに、発熱体１５の過熱を防止することができる。
　発熱体１５の発熱中心Ｃを、第２の電極１２のうちの第１の可溶導体２１が接続された部位と重畳させた遮断素子１では、発熱体１５が発熱すると、発熱中心Ｃと重畳する第２の電極１２側が効率よく加熱されるため、第１の可溶導体２１が第２の電極１２に接続されている側から溶融する。これにより、遮断素子１では、図１０Ａ～図１０Ｃに示すように、先ず、第１の可溶導体２１において第１の接続部２１ａが溶断するため、第１、第２の電極１１，１２間の電流経路が遮断される。このとき、第１の可溶導体２１では、発熱体１５の発熱中心Ｃから遠い第２の接続部２１ｂは溶断しないため、発熱体１５への給電経路２は遮断されていない。したがって、遮断素子１では、第１の可溶導体２１において第１の接続部２１ａが溶断することにより第１、第２の電極１１，１２間の電流経路を遮断させるまで、確実に発熱体１５を発熱させ続けることができる。
　その後、遮断素子１では、発熱体１５が発熱を続けることにより、図１１Ａ～図１１Ｃに示すように、第１の可溶導体２１において第２の接続部２１ｂも溶断することにより、第１、第３の電極１１，１３間の電流経路が遮断されるため、発熱体１５への給電が停止される。
［変形例］
　次いで、本技術の一実施形態における他の遮断素子について説明する。なお、以下の説明において、上述した遮断素子１及び遮断素子回路７０に用いられた部材と同じ部材について同一の符号を付すとともに、その部材に関する詳細な説明を省略する。図１２に示すように、遮断素子２０は、絶縁基板１０と、絶縁基板１０に形成された第１～第４の電極１１～１４と、第３の電極１３と第４の電極１４とに接続された発熱体１５と、第１の電極１１と第２の電極１２とに接続された第２の可溶導体２２と、その第２の可溶導体２２から離間されるとともに第１の電極１１及び第２の電極１２と第３の電極１３とに接続された第３の可溶導体２３とを備える。
　遮断素子１と遮断素子２０との相違点は、第１～第３の電極１１～１３に接続される可溶導体が、遮断素子１では１つの可溶導体（第１の可溶導体２１）を用いていたのに対して、遮断素子２０では複数の可溶導体（第２の可溶導体２２及び第３の可溶導体２３）を用いている点である。すなわち、遮断素子２０では、第１の電極１１と第２の電極１２とに第２の可溶導体２２が接続され、第１の電極１１及び第２の電極１２と第３の電極１３とに第３の可溶導体２３が接続されている。
　第２、第３の可溶導体２２，２３としては、上述した第１の可溶導体２１と同じものを用いることができ、また、第１の可溶導体２１と同様に、第２、第３の可溶導体２２，２３について後述する種々の形態を採用することができる。第２の可溶導体２２は、第１、第２の電極１１，１２を電気的に接続させるとともに、遮断素子２０が実装される外部回路の電流経路において直列に接続される。第３の可溶導体２３は、第１、第２の電極１１，１２から第３の電極１３を介して発熱体１５及び第４の電極１４に至る発熱体１５への給電経路２７を構成する（図１３Ａ～図１３Ｃ参照）。
　また、遮断素子２０では、第２の可溶導体２２が第３の可溶導体２３よりも発熱体１５の発熱中心Ｃの近傍に配置されているため、発熱体１５が発熱すると、先ず第２の可溶導体２２が溶断することにより、第１、第２の電極１１，１２間の電流経路を遮断した後、第３の可溶導体２３が溶断することにより、第１、第２の電極１１，１２と第３の電極１３との間の電流経路を遮断する。
　このような遮断素子２０は、図１３Ａに示すような回路構成を有する。すなわち、遮断素子回路８０では、第３のヒューズ８１（第２の可溶導体２２）を介して第１、第２の端子７１，７２（第１、第２の電極１１，１２）が接続されるとともに、第４のヒューズ８２（第３の可溶導体２３）を介して第１、第２の端子７１，７２と第３の端子７５（第３の電極１３）、発熱抵抗７６（発熱体１５）及び第４の端子７７（第４の電極１４）とが接続されるため、連続する給電経路２７が形成される。給電経路２７は、第４の端子７７に接続された電流制御素子によって通電が制御されている。
　そして、遮断素子２０が実装される外部回路の電流経路を遮断する必要が生じた場合には、電流制御素子によって給電経路２７が通電可能とされ、第１の端子７２又は第２の端子７３から第３、第４のヒューズ８１，８２及び第３の端子７５を介して発熱抵抗７６に電流が流れる。発熱抵抗７６が通電時に発熱すると、遮断素子回路８０は、図１３Ｂに示すように、第１、第２の端子７２，７３に接続された第３のヒューズ８１が溶断することにより、外部回路の電流経路を遮断した後、図１３Ｃに示すように、第１、第２の端子７２，７３と第３の端子７５とに接続された第４のヒューズ８２が溶断することにより、発熱抵抗７６への給電経路２７を遮断する。
　このような遮断素子２０によっても、遮断素子１と同様に、第１の電極１１と第２の電極１２とを直接、対向配置させ、第２の可溶導体２２を第１、第２の電極１１，１２に接続しているため、第１、第２の電極の間に発熱体引出電極を介在させている従来の構成に比べて、可溶導体の抵抗を小さくして定格の向上を図ることができるとともに、素子全体の小型化を図ることができる。
［幅Ｗ２＜幅Ｗ１］
　なお、遮断素子２０では、第３の可溶導体２３の幅Ｗ２が、第２の可溶導体２２の幅Ｗ１よりも小さい。第２の可溶導体２２は、遮断素子１における第１の可溶導体２１の第１の接続部２１ａと同様に機能し、第３の可溶導体２３は、遮断素子１における第１の可溶導体２１の第２の接続部２１ｂと同様に機能する。したがって、第１、第２の電極１１，１２に接続される第２の可溶導体２２の幅Ｗ１は、低抵抗化、及び遮断素子２０の高定格化を図るために、十分に大きいことが好ましい。一方、第３の電極１３に接続される第３の可溶導体２３の幅Ｗ２は、発熱体１５への給電経路２７を遮断できればよいため、第１、第２の電極１１，１２の間隔Ｇ１よりも大きければ、これ以上に広げる必要もない。
［第２の可溶導体の融点＜第３の可溶導体の融点］
　また、遮断素子２０では、第２の可溶導体２２の形成材料と第３の可溶導体２３の形成材料とを異ならせることにより、第２の可溶導体２２の融点を、第３の可溶導体２３の融点よりも低くしてもよい。これにより、遮断素子２０では、第１、第２の電極１１，１２に接続されている第２の可溶導体２２を、第１、第２の電極１１，１２と第３の電極１３とに接続されている第３の可溶導体２３よりも先に溶融させることができる。したがって、遮断素子２０では、外部回路の電流経路が遮断される前に、発熱体１５への給電経路２７が遮断される事態を防止することができる。
　この他、遮断素子２０では、第３の可溶導体２３に用いられる高融点金属のメッキ厚を、第２の可溶導体２２に用いられる高融点金属のメッキ厚よりも厚くする等して、第２、第３の可溶導体２２，２３のそれぞれの層構造を変えることにより、第２、第３の可溶導体２２，２３の融点に差を設け、相対的に第２の可溶導体２２を第３の可溶導体２３よりも溶断しやすくしてもよい。
［第４～第６の可溶導体］
　また、遮断素子２０は、図１４に示すように、第１の電極１１と第２の電極１２とに接続された第４の可溶導体２６と、第１の電極１１と第３の電極１３とを接続させる第５の可溶導体２４と、第２の電極１２と第３の電極１３とを接続させる第６の可溶導体２５とを備えてもよい。第４～第６の可溶導体２４～２６としては、上述した第１の可溶導体２１と同じものを用いることができ、また、第１の可溶導体２１と同様に、第４～第６の可溶導体２４～２６について後述する種々の形態を採用することができる。
　また、遮断素子２０では、第５の可溶導体２４又は第６の可溶導体２５のうちのいずれか一方のみを設けてもよい。図１５Ａは、第５の可溶導体２４のみを第１の電極１１と第３の電極１３とに接続させた遮断素子２０の平面図であり、図１５Ｂは、その遮断素子回路８０の回路図である。図１６Ａは、第６の可溶導体２５のみを第２の電極１２と第３の電極１３とに接続させた遮断素子２０の平面図であり、図１６Ｂは、その遮断素子回路８０の回路図である。
　図１５Ｂに示す遮断素子回路８０では、第３のヒューズ８１（第４の可溶導体２６）を介して第１、第２の端子７２，７３（第１、第２の電極１１，１２）が接続されるとともに、第５のヒューズ８３（第５の可溶導体２４）を介して第１、第２の端子７２，７３と第３の端子７５（第３の電極１３）、発熱抵抗７６（発熱体１５）及び第４の端子７７（第４の電極１４）とが接続されるため、連続する給電経路２７が形成される。給電経路２７は、第４の端子７７に接続された電流制御素子によって通電が制御されている。
　図１６Ｂに示す遮断素子回路８０では、第３のヒューズ８１（第４の可溶導体２６）を介して第１、第２の端子７２，７３（第１、第２の電極１１，１２）が接続されるとともに、第６のヒューズ８４（第６の可溶導体２５）を介して第１、第２の端子７２，７３と第３の端子７５（第３の電極１３）、発熱抵抗７６（発熱体１５）及び第４の端子７７（第４の電極１４）とが接続されるため、連続する給電経路２７が形成される。給電経路２７は、第４の端子７７に接続された電流制御素子によって通電が制御されている。
　その他にも、遮断素子２０では、遮断素子１と同様に、第１の電極１１及び第２の電極１２と第３の電極１３との間隔Ｇ２が、第１の電極１１と第２の電極１２との間隔Ｇ１よりも小さてもよい。
　また、遮断素子２０では、遮断素子１と同様に、発熱体１５を絶縁基板１０の表面１０ａに形成するとともに、その発熱体１５を絶縁層１７で被覆してもよく（図１２）、あるいは、発熱体１５を、絶縁層１７の内部や、絶縁基板１０の裏面１０ｂや、絶縁基板１０の内部などに形成してもよい。いずれの場合にも、遮断素子２０では、遮断素子１と同様に、発熱体１５と第１、第２の電極１１，１２とを互いに重畳させてもよいし、発熱体１５と第１～第３の電極１１～１３とを互いに重畳させてもよい。
　また、遮断素子２０では、遮断素子１と同様に、絶縁基板１０の表面１０ａ上において、発熱体１５が第１～第４の電極１１～１４と並んで形成されてもよい。
　また、遮断素子２０では、遮断素子１と同様に、発熱体１５と第１、第２の電極１１，１２との相対的な位置関係について、発熱体１５の発熱中心Ｃが、第１の電極１１又は第２の電極１２のうちの第１の可溶導体２１が搭載された部位と重畳するようにしてもよい。
［可溶導体の構成］
　上述したように、第１～第６の可溶導体２１～２６は、低融点金属と高融点金属とを含有してもよい。低融点金属としては、Ｓｎを主成分とするＰｂフリーハンダなどのハンダを用いることが好ましく、高融点金属としては、Ａｇ及びＣｕのうちの少なくとも一方を構成元素として含む材料を用いることが好ましい。このとき、第１～第６の可溶導体２１～２６のそれぞれとしては、図１７Ａに示すように、内層である高融点金属層６０と外層である低融点金属層６１とを含む可溶導体を用いてもよい。この場合には、第１～第６の可溶導体２１～２６のそれぞれは、高融点金属層６０の全面が低融点金属層６１によって被覆された構造を有していてもよいし、相対向する一対の側面を除いて高融点金属層６０が低融点金属層６１により被覆された構造を有していてもよい。高融点金属層６０及び低融点金属層６１による被覆構造は、メッキ等の公知の成膜技術を用いて形成することができる。
　また、図１７Ｂに示すように、第１～第６の可溶導体２１～２６のそれぞれとしては、内層である低融点金属層６１と外層である高融点金属層６０とを含む可溶導体を用いてもよい。この場合も、第１～第６の可溶導体２１～２６のそれぞれは、低融点金属層６１の全面が高融点金属層６０によって被覆された構造を有していてもよいし、相対向する一対の側面を除いて低融点金属層６１が高融点金属層６０により被覆された構造を有していてもよい。
　また、第１～第６の可溶導体２１～２６のそれぞれは、図１８Ａ及び図１８Ｂに示すように、高融点金属層６０と低融点金属層６１とが積層された積層構造を有していてもよい。
　この場合、第１～第６の可溶導体２１～２６のそれぞれは、図１８Ａに示すように、第１～第３の電極１１～１３に接続される下層と、その下層の上に積層される上層とからなる２層構造となるように形成されてもよい。この場合には、下層となる高融点金属層６０の上面に上層となる低融点金属層６１を積層してもよいし、反対に下層となる低融点金属層６１の上面に上層となる高融点金属層６０を積層してもよい。あるいは、第１～第６の可溶導体２１～２６のそれぞれは、図１８Ｂに示すように、内層とその内層の上下面に積層される２つの外層とからなる３層構造となるように形成されてもよい。この場合には、内層となる高融点金属層６０の上下面に外層となる２つの低融点金属層６１を積層してもよいし、反対に内層となる低融点金属層６１の上下面に外層となる２つの高融点金属層６０を積層してもよい。
　また、第１～第６の可溶導体２１～２６のそれぞれは、図１９に示すように、高融点金属層６０と低融点金属層６１とが交互に積層された４層以上の多層構造を有していてもよい。この場合には、第１～第６の可溶導体２１～２６のそれぞれは、最外層を構成する金属層によって、その最外層以外の層が全面又は相対向する一対の側面を除き被覆された構造を有していてもよい。
　また、第１～第６の可溶導体２１～２６のそれぞれは、内層を構成する低融点金属層６１の表面に高融点金属層６０をストライプ状に部分的に積層された構造を有していてもよい。図２０Ａ及び図２０Ｂは、第１～第６の可溶導体２１～２６のそれぞれの平面図である。
　図２０Ａに示す第１～第６の可溶導体２１～２６のそれぞれでは、低融点金属層６１の表面に、幅方向に所定間隔で、線状の高融点金属層６０が長手方向に複数形成されることにより、長手方向に沿って線状の開口部６２が形成されているとともに、その開口部６２に低融点金属層６１が露出している。第１～第６の可溶導体２１～２６のそれぞれでは、低融点金属層６１が開口部６２に露出することにより、溶融した低融点金属と高融点金属との接触面積が増えるため、高融点金属層６０の浸食作用をより促進させることにより、溶断性を向上させることができる。開口部６２は、例えば、低融点金属層６１に、高融点金属層６０を構成する金属の部分メッキを施すことにより形成される。
　また、第１～第６の可溶導体２１～２６のそれぞれでは、図２０Ｂに示すように、低融点金属層６１の表面に、長手方向に所定間隔で、線状の高融点金属層６０を幅方向に複数形成することにより、幅方向に沿って線状の開口部６２を形成してもよい。
　また、第１～第６の可溶導体２１～２６のそれぞれでは、図２１に示すように、低融点金属層６１の表面に高融点金属層６０を形成するとともに、高融点金属層６０の全面に複数の円形の開口部６３を形成することにより、その開口部６３に低融点金属層６１を露出させてもよい。開口部６３は、例えば、低融点金属層６１に、高融点金属層６０を構成する金属の部分メッキを施すことにより、形成される。
　第１～第６の可溶導体２１～２６のそれぞれは、低融点金属層６１が開口部６３に露出することにより、溶融した低融点金属と高融点金属との接触面積が増えるため、高融点金属の浸食作用をより促進させることにより、溶断性を向上させることができる。
　また、第１～第６の可溶導体２１～２６のそれぞれは、図２２に示すように、内層となる高融点金属層６０に多数の開口部６４を形成するとともに、その高融点金属層６０に、メッキ技術等を用いて低融点金属層６１を成膜することにより、開口部６４内に低融点金属層６１を充填してもよい。これにより、第１～第６の可溶導体２１～２６のそれぞれは、溶融する低融点金属と高融点金属との接触面積が増大するので、より短時間で低融点金属が高融点金属を溶食できる。
　また、第１～第６の可溶導体２１～２６のそれぞれは、低融点金属層６１の体積を、高融点金属層６０の体積よりも大きくすることが好ましい。第１～第６の可溶導体２１～２６のそれぞれでは、発熱体１５の発熱を利用して加熱された低融点金属が溶融することにより、その低融点金属が高融点金属を溶食するため、速やかに溶融、溶断することができる。したがって、第１～第６の可溶導体２１～２６のそれぞれは、低融点金属層６１の体積を高融点金属層６０の体積よりも大きくすることにより、上記した溶食作用が促進されるため、速やかに第１、第２の電極１１，１２間を短絡することができる。
　また、第１～第６の可溶導体２１～２６のそれぞれは、図２３に示すように、略矩形板状に形成され、外層を構成する高融点金属によって被覆されるとともに主面部５１の厚さよりも大きな厚さとなるように形成された相対向する一対の第１の側縁部５２と、内層を構成する低融点金属が露出されるとともに第１の側縁部５２の厚さよりも小さい厚さなるように形成された相対向する一対の第２の側縁部５３とを含んでいてもよい。
　第１の側縁部５２の側面は、高融点金属層６０によって被覆されるため、その第１の側縁部５２は、第１～第６の可溶導体２１～２６の主面部５１の厚さよりも大きな厚さとなるように形成されている。第２の側縁部５３の側面には、外周を高融点金属層６０によって囲繞された低融点金属層６１が露出している。第２の側縁部５３は、第１の側縁部５２と隣接する両端部を除き、主面部５１の厚さと同じ厚さとなるように形成されている。
　遮断素子１において、図２４に示すように、第１の可溶導体２１では、第１の側縁部５２が第１、第２の電極１１，１２の幅方向に延在するとともに、その第１の側縁部５２が第１、第３の電極１１，１３の双方、及び第２、第３の電極１２，１３の双方に接続される。また、第２の側縁部５３が、通電方向の両側端となる向きで、第１、第２の電極１１，１２間に延在している。
　これにより、遮断素子１では、第１の可溶導体２１の第１の接続部２１ａが速やかに溶断するため、外部回路の電流経路を遮断することができるとともに、第２の接続部２１ｂの溶断を遅らせることにより、発熱体１５の発熱が維持されるため、確実に第１、第２の電極１１，１２間の電流経路を遮断することができる。
　すなわち、第２の側縁部５３は、第１の側縁部５２の厚さよりも相対的に小さい厚さとなるように形成されている。また、第２の側縁部５３の側面には、内層を構成する低融点金属層６１が露出している。これにより、第２の側縁部５３では、低融点金属層６１による高融点金属層６０の溶食作用が働くとともに、溶食される高融点金属層６０の厚さも第１の側縁部５２の厚さに比して小さくなるように形成されているため、高融点金属層６０によって大きな厚さとなるように形成されている第１の側縁部５２に比して、少ない熱エネルギーで速やかに第２の側縁部５３を溶融させることができる。これに対し、第１の側縁部５２は、大きな厚さを有する高融点金属層６０によって被覆されているため、第２の側縁部５３に比して、溶断するまでに多くの熱エネルギーを要する。
　したがって、遮断素子１では、発熱体１５が発熱することにより、先ず、第２の側縁部５３が延在している第１の電極１１と第２の電極１２との間において第１の可溶導体２１が溶断する。これにより、遮断素子１では、第１、第２の電極１１，１２間の電流経路が遮断する。次いで、第１の側縁部５２が延在している第１、第２の電極１１，１２と第３の電極１３との間において第１の可溶導体２１が溶断することにより、発熱体１５への給電経路２が遮断されるため、発熱体１５の発熱が停止される。すなわち、遮断素子１では、第１、第２の電極１１，１２間の電流経路が遮断する前に第１、第２の電極１１，１２と第３の電極１３との間の電流経路が遮断されることに起因して、発熱体１５への給電が停止することによって第１、第２の電極１１，１２間の電流経路が遮断不能となる事態を防止することができる。
　遮断素子２０においても、図２５に示すように、第２の可溶導体２２では、大きな厚さとなるように形成された第１の側縁部５２が第１、第２の電極１１，１２の幅方向に延在しており、第２の側縁部５３が通電方向の両側端となる向きで、第１、第２の電極１１，１２間に延在している。また、第３の可溶導体２３では、大きな厚さとなるように形成された第１の側縁部５２が第１、第３の電極１１，１３の双方、及び第２、第３の電極１２，１３の双方に接続されている。また、第２の側縁部５３が第３の電極１３の幅方向において第１、第２の電極１１，１２間に延在している。
　これにより、遮断素子２０では、第２の可溶導体２２及び第３の可溶導体２３のそれぞれのうちの第２の側縁部５３が速やかに溶融するため、第１、第２の電極１１，１２間の電流経路が遮断することにより、外部回路の電流経路を遮断することができるとともに、第３の可溶導体２３の第１の側縁部５２の溶断を遅らせることにより、発熱体１５の発熱が維持されるため、確実に第１、第２の電極１１，１２間の電流経路を遮断することができる。
　また、図２６に示すように、第５、第６の可溶導体２４，２５を用いた場合にも、同様に、第５、第６の可溶導体２４，２５は、大きな厚さとなるように形成された第１の側縁部５２が第１、第３の電極１１，１３の双方、及び第２、第３の電極１２，１３の双方に接続されている。
　これにより、遮断素子２０では、第４の可溶導体２６の第２の側縁部５３が速やかに溶融するため、第１、第２の電極１１，１２間の電流経路が遮断することにより、外部回路の電流経路を遮断することができるとともに、第５、第６の可溶導体２４，２５のそれぞれのうちの第１の側縁部５２の溶断を遅らせることにより、発熱体１５の発熱が維持されるため、確実に第１、第２の電極１１，１２間の電流経路を遮断することができる。
　このような構成を有する第１～第６の可溶導体２１～２６のそれぞれは、低融点金属層６１を構成するハンダ箔等の低融点金属箔を、高融点金属層６０を構成するＡｇ等の金属で被覆することにより製造される。低融点金属箔を高融点金属で被覆する工法としては、長尺状の低融点金属箔に連続して高融点金属メッキを施すことができる電解メッキ法が、作業効率上、製造コスト上、有利となる。
　電解メッキによって低融点金属箔に高融点金属メッキを施すと、長尺状の低融点金属箔のエッジ部分、すなわち、側縁部において電界強度が相対的に強まるため、高融点金属層６０が大きな厚さとなるようにメッキされる（図２３参照）。これにより、側縁部が高融点金属層によって大きな厚さとなるように形成された長尺状の導体リボン５０が得られる。次いで、この導体リボン５０を、長手方向と直交する幅方向（図２３中Ｃ－Ｃ’線方向）において、所定長さとなるように切断することにより、第１～第６の可溶導体２１～２６のそれぞれが製造される。これにより、第１～第６の可溶導体２１～２６のそれぞれでは、導体リボン５０の側縁部が第１の側縁部５２となり、導体リボン５０の切断面が第２の側縁部５３となる。また、第１の側縁部５２は、高融点金属によって被覆されるとともに、第２の側縁部５３の端面（導体リボン５０の切断面）において、上下一対の高融点金属層６０とその一対の高融点金属層６０によって挟持された低融点金属層６１とが外方に露出される。
　本出願は、日本国特許庁において２０１４年１月２４日に出願された日本特許出願番号第２０１４－０１１８０８号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。
　当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、及び変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲の趣旨やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。
　本技術は、以下のような構成を取ることも可能である。
（１）
　絶縁基板と、
　上記絶縁基板に形成されるとともに互いに対向する第１の電極及び第２の電極と、
　上記絶縁基板に形成されるとともに上記第１電極と上記第２の電極との対向方向と交差する方向において互いに対向する第３の電極及び第４の電極と、
　上記第３の電極と上記第４の電極とに接続された発熱体と、
　上記第１の電極と上記第２の電極とを接続させる第１の接続部と、その第１の接続部に接続されるとともに上記第１の電極及び上記第２の電極と上記第３の電極とを接続させる第２の接続部と、を含む第１の可溶導体と
　を備えた、遮断素子。
（２）
　上記第１の電極又は上記第２の電極から、上記第１の可溶導体及び上記第３の電極を介して、上記発熱体に電流を流す給電経路を有し、
　上記発熱体の発熱を利用して上記第１の可溶導体を溶融させることにより、上記第１の接続部を溶断させた後、上記第２の接続部を溶断させる
　上記（１）に記載の遮断素子。
（３）
　上記第１の接続部は、上記第２の接続部よりも上記発熱体の発熱中心の近くに位置している
　上記（１）又は（２）に記載の遮断素子。
（４）
　上記第２の接続部の幅Ｗ２は、上記第１の接続部の幅Ｗ１よりも小さい
　上記（１）～（３）のいずれか１項に記載の遮断素子。
（５）
　上記発熱体の発熱中心と、上記第１の電極又は上記第２の電極のうちの上記第１の可溶導体が接続された部位とが、互いに重畳する
　上記（１）～（４）のいずれか１項に記載の遮断素子。
（６）
　上記第１の可溶導体は、ハンダを含む
　上記（１）～（５）のいずれか１項に記載の遮断素子。
（７）
　上記第１の可溶導体は、低融点金属と高融点金属とを含有し、
　上記低融点金属が、上記発熱体による加熱を利用して溶融するとともに、上記高融点金属を溶食する
　上記（１）～（５）のいずれか１項に記載の遮断素子。
（８）
　上記低融点金属は、ハンダを含み、
　上記高融点金属は、銀（Ａｇ）及び銅（Ｃｕ）のうちの少なくとも一方を構成元素として含む
　上記（７）に記載の遮断素子。
（９）
　上記第１の可溶導体は、内層である高融点金属層と外層である低融点金属層とを含む被覆構造を有する
　上記（７）又は（８）に記載の遮断素子。
（１０）
　上記第１の可溶導体は、内層である低融点金属層と外層である高融点金属とを含む被覆構造を有する
　上記（７）又は（８）に記載の遮断素子。
（１１）
　上記第１の可溶導体は、低融点金属層と高融点金属層とが積層された積層構造を有する
　上記（７）又は（８）に記載の遮断素子。
（１２）
　上記第１の可溶導体は、低融点金属層と高融点金属層とが交互に積層された４層以上の多層構造を有する
　上記（７）又は（８）に記載の遮断素子。
（１３）
　上記第１の可溶導体は、内層である低融点金属層の表面に形成された高融点金属層を含み、
　その高融点金属層に、開口部が設けられている
　上記（７）又は（８）に記載の遮断素子。
（１４）
　上記第１の可溶導体は、多数の開口部を有する高融点金属層と、その高融点金属層の上に形成された低融点金属層とを含み、
　上記開口部に、上記低融点金属層が充填されている
　上記（７）又は（８）に記載の遮断素子。
（１５）
　上記第１の可溶導体は、低融点金属と高融点金属とを含有し、
　低融点金属の体積は、高融点金属の体積よりも大きい
　上記（１）～（１４）のいずれか１項に記載の遮断素子。
（１６）
　上記第１の可溶導体は、外層である上記高融点金属層によって被覆されるとともに主面部の厚さよりも大きな厚さとなるように形成された相対向する一対の第１の側縁部と、内層である上記低融点金属層が露出するとともに上記第１の側面部の厚さよりも小さい厚さとなるように形成された相対向する一対の第２の側縁部とを含み、
　上記第１の側縁部が、上記発熱体への通電方向に沿った向きで、上記第１の電極と上記第３の電極とに接続されており、又は、上記第１の電極と上記第３の電極とに接続されているとともに上記第２の電極と上記第３の電極とに接続されている
　上記（１０）～（１３）のいずれか１項に記載の遮断素子。
（１７）
　上記第１の可溶導体は、外層である上記高融点金属層によって被覆されるとともに主面部の厚さよりも大きな厚さとなるように形成された相対向する一対の第１の側縁部と、内層である上記低融点金属層が露出するとともに上記第１の側面部の厚さよりも小さい厚さとなるように形成された相対向する一対の第２の側縁部とを含み、
　上記第２の側縁部が、上記第１の電極と上記第２の電極との間の通電方向に沿った向きで、上記第１の電極と上記第２の電極とに接続されている
　上記（１０）～（１３）のいずれか１項に記載の遮断素子。
（１８）
　絶縁基板と、
　上記絶縁基板に形成されるとともに互いに対向する第１の電極及び第２の電極と、
　上記絶縁基板に形成されるとともに上記第１電極と上記第２の電極との対向方向と交差する方向において互いに対向する第３の電極及び第４の電極と、
　上記第３の電極と上記第４の電極とに接続された発熱体と、
　上記第１の電極と上記第２の電極とに接続された第２の可溶導体と、
　上記第２の可溶導体から離間されるとともに上記第１の電極及び上記第２の電極と上記第３の電極とに接続された第３の可溶導体と
　を備えた、遮断素子。
（１９）
　上記第１の電極又は上記第２の電極から、上記第２の可溶導体、上記第３の可溶導体及び上記第３の電極を介して、上記発熱体に電流を流す給電経路を有し、
　上記発熱体の発熱を利用して上記第２の可溶導体を溶断させることにより、上記第１の電極と上記第２の電極との間の電流経路を遮断した後、上記第３の可溶導体を溶断させることにより、上記第１の電極又は上記第２の電極と上記第３の電極との間の電流経路を遮断する
　上記（１８）に記載の遮断素子。
（２０）
　上記第２の可溶導体は、上記第３の可溶導体よりも、上記発熱体の発熱中心に近い位置に配置されている
　上記（１８）又は（１９）に記載の遮断素子。
（２１）
　上記第３の可溶導体の幅Ｗ２は、上記第２の可溶導体の幅Ｗ１よりも小さい
　上記（１８）～（２０）のいずれか１項に記載の遮断素子。
（２２）
　上記第２の可溶導体の融点は、上記第３の可溶導体の融点よりも低い
　上記（１８）～（２１）のいずれか１項に記載の遮断素子。
（２３）
　上記発熱体の発熱中心と、上記第１の電極又は上記第２の電極のうちの上記第２の可溶導体が接続された部位とが、互いに重畳する
　上記（１８）～（２２）のいずれか１項に記載の遮断素子。
（２４）
　上記第２の可溶導体及び上記第３の可溶導体のうちの少なくとも一方は、ハンダを含む
　上記（１８）～（２３）のいずれか１項に記載の遮断素子。
（２５）
　上記第２の可溶導体及び上記第３の可溶導体のうちの少なくとも一方は、低融点金属と高融点金属とを含有し、
　上記低融点金属が、上記発熱体による加熱を利用して溶融するとともに、上記高融点金属を溶食する
　上記（１８）～（２３）のいずれか１項に記載の遮断素子。
（２６）
　上記低融点金属は、ハンダを含み、
　上記高融点金属は、銀（Ａｇ）及び銅（Ｃｕ）のうちの少なくとも一方を構成元素として含む
　上記（２５）に記載の遮断素子。
（２７）
　上記第２の可溶導体及び上記第３の可溶導体のうちの少なくとも一方は、内層である高融点金属層と外層である低融点金属層とを含む被覆構造を有する
　上記（２５）又は（２６）に記載の遮断素子。
（２８）
　上記第２の可溶導体及び上記第３の可溶導体のうちの少なくとも一方は、内層である低融点金属層と外層である高融点金属とを含む被覆構造を有する
　上記（２５）又は（２６）に記載の遮断素子。
（２９）
　上記第２の可溶導体及び上記第３の可溶導体のうちの少なくとも一方は、低融点金属層と高融点金属層とが積層された積層構造を有する
　上記（２５）又は（２６）に記載の遮断素子。
（３０）
　上記第２の可溶導体及び上記第３の可溶導体のうちの少なくとも一方は、低融点金属層と高融点金属層とが交互に積層された４層以上の多層構造を有する
　上記（２５）又は（２６）に記載の遮断素子。
（３１）
　上記第２の可溶導体及び上記第３の可溶導体のうちの少なくとも一方は、内層である低融点金属層の表面に形成された高融点金属層を含み、
　その高融点金属層に、開口部が設けられている
　上記（２５）又は（２６）に記載の遮断素子。
（３２）
　上記第２の可溶導体及び上記第３の可溶導体のうちの少なくとも一方は、多数の開口部を有する高融点金属層と、その高融点金属層の上に形成された低融点金属層とを含み、
　上記開口部に、上記低融点金属層が充填されている
　上記（２５）又は（２６）に記載の遮断素子。
（３３）
　上記第２の可溶導体及び上記第３の可溶導体のうちの少なくとも一方は、低融点金属と高融点金属とを含有し、
　低融点金属の体積は、高融点金属の体積よりも大きい
　上記（１８）～（３２）のいずれか１項に記載の遮断素子。
（３４）
　上記第３の可溶導体は、外層である上記高融点金属層によって被覆されるとともに主面部の厚さよりも大きな厚さとなるように形成された相対向する一対の第１の側縁部と、内層である上記低融点金属層が露出するとともに上記第１の側面部の厚さよりも小さい厚さとなるように形成された相対向する一対の第２の側縁部とを含み、
　上記第１の側縁部が、上記発熱体への通電方向に沿った向きで、上記第１の電極と上記第３の電極とに接続されており、又は、上記第１の電極と上記第３の電極とに接続されているとともに上記第２の電極と上記第３の電極とに接続されている
　上記（２８）～（３１）のいずれか１項に記載の遮断素子。
（３５）
　上記第２の可溶導体は、外層である上記高融点金属層によって被覆されるとともに主面部の厚さよりも大きな厚さとなるように形成された相対向する一対の第１の側縁部と、内層である上記低融点金属層が露出するとともに上記第１の側面部の厚さよりも小さい厚さとなるように形成された相対向する一対の第２の側縁部とを含み、
　上記第２の側縁部が、上記第１の電極と上記第２の電極との間の通電方向に沿った向きで、上記第１の電極と上記第２の電極とに接続されている
　上記（２８）～（３１）のいずれか１項に記載の遮断素子。
（３６）
　絶縁基板と、
　上記絶縁基板に形成されるとともに互いに対向する第１の電極及び第２の電極と、
　上記絶縁基板に形成されるとともに上記第１電極と上記第２の電極との対向方向と交差する方向において互いに対向する第３の電極及び第４の電極と、
　上記第３の電極と上記第４の電極とに接続された発熱体と、
　上記第１の電極と上記第２の電極とに接続された第４の可溶導体と、
　上記第１の電極と上記第３の電極とに接続された第５の可溶導体、及び上記第２の電極と上記第３の電極とに接続された第６の可溶導体のうちの少なくとも一方と、
　を備えた、遮断素子。
（３７）
　上記第１の電極又は上記第２の電極から、上記第４の可溶導体と上記第５の可溶導体及び上記第６の可溶導体のうちの少なくとも一方と上記第３の電極とを介して、上記発熱体に電流を流す給電経路を有し、
　上記発熱体の発熱を利用して上記第４の可溶導体を溶断させることにより、上記第１の電極と上記第２の電極との間の電流経路を遮断した後、上記第５の可溶導体及び上記第６の可溶導体のうちの少なくとも一方を溶断させることにより、上記第１の電極又は上記第２の電極と上記第３の電極との間の電流経路を遮断する
　上記（３６）に記載の遮断素子。
（３８）
　上記第４の可溶導体は、上記第５の可溶導体及び上記第６の可溶導体よりも、上記発熱体の発熱中心に近い位置に配置されている
　上記（３６）又は（３７）に記載の遮断素子。
（３９）
　上記第５の可溶導体の幅Ｗ２及び上記第６の可溶導体の幅Ｗ２は、上記第４の可溶導体の幅Ｗ１よりも小さい
　上記（３６）～（３８）のいずれか１項に記載の遮断素子。
（４０）
　上記第４の可溶導体の融点は、上記第５の可溶導体の融点及び上記第６の可溶導体の融点よりも低い
　上記（３６）～（３９）のいずれか１項に記載の遮断素子。
（４１）
　上記発熱体の発熱中心と、上記第１の電極又は上記第２の電極のうちの上記第４の可溶導体が接続された部位とが、互いに重畳する
　上記（３６）～（４０）のいずれか１項に記載の遮断素子。
（４２）
　上記第４の可溶導体、上記第５の可溶導体及び上記第６の可溶導体のうちの少なくとも１つは、ハンダを含む
　上記（３６）～（４１）のいずれか１項に記載の遮断素子。
（４３）
　上記第４の可溶導体、上記第５の可溶導体及び上記第６の可溶導体のうちの少なくとも１つは、低融点金属と高融点金属とを含有し、
　上記低融点金属が、上記発熱体による加熱を利用して溶融するとともに、上記高融点金属を溶食する
　上記（３６）～（４１）のいずれか１項に記載の遮断素子。
（４４）
　上記低融点金属は、ハンダを含み、
　上記高融点金属は、銀（Ａｇ）及び銅（Ｃｕ）のうちの少なくとも一方を構成元素として含む
　上記（４３）に記載の遮断素子。
（４５）
　上記第４の可溶導体、上記第５の可溶導体及び上記第６の可溶導体のうちの少なくとも１つは、内層である高融点金属層と外層である低融点金属層とを含む被覆構造を有する
　上記（４３）又は（４４）に記載の遮断素子。
（４６）
　上記第４の可溶導体、上記第５の可溶導体及び上記第６の可溶導体のうちの少なくとも１つは、内層である低融点金属層と外層である高融点金属とを含む被覆構造を有する
　上記（４３）又は（４４）に記載の遮断素子。
（４７）
　上記第４の可溶導体、上記第５の可溶導体及び上記第６の可溶導体のうちの少なくとも１つは、低融点金属層と高融点金属層とが積層された積層構造を有する
　上記（４３）又は（４４）に記載の遮断素子。
（４８）
　上記第４の可溶導体、上記第５の可溶導体及び上記第６の可溶導体のうちの少なくとも１つは、低融点金属層と高融点金属層とが交互に積層された４層以上の多層構造を有する
　上記（４３）又は（４４）に記載の遮断素子。
（４９）
　上記第４の可溶導体、上記第５の可溶導体及び上記第６の可溶導体のうちの少なくとも１つは、内層である低融点金属層の表面に形成された高融点金属層を含み、
　その高融点金属層に、開口部が設けられている
　上記（４３）又は（４４）に記載の遮断素子。
（５０）
　上記第４の可溶導体、上記第５の可溶導体及び上記第６の可溶導体のうちの少なくとも１つは、多数の開口部を有する高融点金属層と、その高融点金属層の上に形成された低融点金属層とを含み、
　上記開口部に、上記低融点金属層が充填されている
　上記（４３）又は（４４）に記載の遮断素子。
（５１）
　上記第４の可溶導体、上記第５の可溶導体及び上記第６の可溶導体のうちの少なくとも１つは、低融点金属と高融点金属とを含有し、
　低融点金属の体積は、高融点金属の体積よりも大きい
　上記（３６）～（５０）のいずれか１項に記載の遮断素子。
（５２）
　上記第４の可溶導体、上記第５の可溶導体及び上記第６の可溶導体のうちの少なくとも１つは、外層である上記高融点金属層によって被覆されるとともに主面部の厚さよりも大きな厚さとなるように形成された相対向する一対の第１の側縁部と、内層である上記低融点金属層が露出するとともに上記第１の側面部の厚さよりも小さい厚さとなるように形成された相対向する一対の第２の側縁部とを含み、
　上記第５の可溶導体の上記第１の側縁部が、上記発熱体への通電方向に沿った向きで、上記第１の電極と上記第３の電極とに接続されており、又は、上記第５の可溶導体の上記第１の側縁部が、上記第１の電極と上記第３の電極とに接続されているとともに、上記第６の可溶導体の上記第１の側縁部が、上記発熱体への通電方向に沿った向きで、上記第２の電極と上記第３の電極とに接続されており、
　上記第４の可溶導体の上記第２の側縁部が、上記第１の電極と上記第２の電極との間の通電方向に沿った向きで、上記第１の電極と上記第２の電極とに接続されている
　上記（４６）～（４９）のいずれか１項に記載の遮断素子。
（５３）
　上記第１の電極及び上記第２の電極と上記第３の電極との間の間隔Ｇ２が、上記第１の電極と上記第２の電極との間の間隔Ｇ１よりも小さい
　上記（１）～（５２）のいずれか１項に記載の遮断素子。
（５４）
　上記第１の電極、上記第２の電極、上記第３の電極及び上記第４の電極が形成されている上記絶縁基板の表面に、絶縁層を備え、
　上記発熱体は、上記絶縁基板と上記絶縁層との間に形成されており、又は、上記絶縁層の内部に形成されている
　上記（１）～（５３）のいずれか１項に記載の遮断素子。
（５５）
　上記発熱体は、上記第１の電極、上記第２の電極、上記第３の電極及び上記第４の電極が形成されている上記絶縁基板の表面と反対側の裏面に形成されている
　上記（１）～（５３）のいずれか１項に記載の遮断素子。
（５６）
　上記発熱体は、上記絶縁基板の内部に形成されている
　上記（１）～（５３）のいずれか１項に記載の遮断素子。
（５７）
　上記発熱体と上記第１の電極及び上記第２の電極とが互いに重畳する
　上記（５４）～（５６）のいずれか１項に記載の遮断素子。
（５８）
　上記発熱体と上記第３の電極とが互いに重畳する
　上記（５７）に記載の遮断素子。
（５９）
　上記第１の電極、上記第２の電極、上記第３の電極及び上記第４の電極が形成されている上記絶縁基板の表面に、絶縁層を備え、
　上記発熱体は、上記絶縁基板と上記絶縁層との間に形成されるとともに、上記第１の電極、上記第２の電極、上記第３の電極及び上記第４の電極と並んで形成されている
　上記（１）～（５３）のいずれか１項に記載の遮断素子。
（６０）
　外部回路に接続される第１の端子及び第２の端子と、
　発熱抵抗と、
　上記発熱抵抗に接続された第３の端子と、
　上記第１の端子と上記第２の端子とに接続されるとともに上記外部回路に直列に接続される第１のヒューズと、
　上記第１の端子及び上記第２の端子と上記第３の端子とに接続された第２のヒューズと
　を備えた、遮断素子回路。
（６１）
　上記第１の端子又は上記第２の端子と、上記第１のヒューズ及び上記第２のヒューズと、上記第３の端子とを介して上記発熱抵抗に電流を流し、上記発熱抵抗において発生した熱を利用して上記第１のヒューズを溶融させることにより、上記第１の端子と上記第２の端子との間の電流経路を遮断した後、上記第２のヒューズを溶融させることにより、上記第１の端子及び上記第２の端子と上記第３の端子との間の電流経路を遮断する
　上記（６０）に記載の遮断素子回路。
（６２）
　上記第１のヒューズが電源ラインに直列に接続され、
　上記発熱抵抗の開放端がスイッチ素子を介して上記電源ラインの反対極に接続され、
　上記スイッチ素子を駆動させることにより、上記発熱抵抗に電流が流れる
　上記（６０）又は（６１）に記載の遮断素子回路。
（６３）
　外部回路に接続される第１の端子及び第２の端子と、
　発熱抵抗と、
　上記発熱抵抗に接続された第３の端子と、
　上記第１の端子と上記第２の端子とに接続されるとともに上記外部回路に直列に接続される第３のヒューズと、
　上記第１の端子及び上記第２の端子のうちの少なくとも一方と上記第３の端子とに接続された第４のヒューズと
　を備えた、遮断素子回路。
（６４）
　上記第１の端子又は上記第２の端子と、上記第３のヒューズ及び上記第４のヒューズと、上記第３の端子とを介して上記発熱抵抗に電流を流し、上記発熱抵抗において発生した熱を利用して上記第３のヒューズを溶融させることにより、上記第１の端子と上記第２の端子との間の電流経路を遮断した後、上記第４のヒューズを溶融させることにより、上記第１の端子及び上記第２の端子と上記第３の端子との間の電流経路を遮断する
　上記（６３）に記載の遮断素子回路。
（６５）
　上記第３のヒューズが電源ラインに直列に接続され、
　上記発熱抵抗の開放端がスイッチ素子を介して上記電源ラインの反対極に接続され、
　上記スイッチ素子を駆動させることにより、上記発熱抵抗に電流が流れる
　上記（６３）又は（６４）に記載の遮断素子回路。
　１，２０…遮断素子、２，２７…給電経路、１０…絶縁基板、１０ａ…表面、１０ｂ…裏面、１１…第１の電極、１２…第２の電極、１３…第３の電極、１４…第４の電極、１５…発熱体、１６…保護壁、１７…絶縁層、１８…フラックス、１９…カバー部材、２１…第１の可溶導体、２２…第２の可溶導体、２３…第３の可溶導体、２６…第４の可溶導体、２４…第５の可溶導体、２５…第６の可溶導体、３０…バッテリパック、３１～３４…バッテリセル、３６…検出回路、３７…電流制御素子、４０…充放電制御回路、４１，４２…電流制御素子、４３…制御部、４５…充電装置、５０…導体リボン。

Claims (42)

  1. 　絶縁基板と、
    　上記絶縁基板に形成されるとともに互いに対向する第１の電極及び第２の電極と、
    　上記絶縁基板に形成されるとともに上記第１電極と上記第２の電極との対向方向と交差する方向において互いに対向する第３の電極及び第４の電極と、
    　上記第３の電極と上記第４の電極とに接続された発熱体と、
    　上記第１の電極と上記第２の電極とを接続させる第１の接続部と、その第１の接続部に接続されるとともに上記第１の電極及び上記第２の電極と上記第３の電極とを接続させる第２の接続部と、を含む第１の可溶導体と
    　を備えた、遮断素子。
  2. 　上記第１の電極又は上記第２の電極から、上記第１の可溶導体及び上記第３の電極を介して、上記発熱体に電流を流す給電経路を有し、
    　上記発熱体の発熱を利用して上記第１の可溶導体を溶融させることにより、上記第１の接続部を溶断させた後、上記第２の接続部を溶断させる
    　請求項１に記載の遮断素子。
  3. 　上記第１の接続部は、上記第２の接続部よりも上記発熱体の発熱中心の近くに位置している
    　請求項１に記載の遮断素子。
  4. 　上記第２の接続部の幅Ｗ２は、上記第１の接続部の幅Ｗ１よりも小さい
    　請求項１に記載の遮断素子。
  5. 　上記発熱体の発熱中心と、上記第１の電極又は上記第２の電極のうちの上記第１の可溶導体が接続された部位とが、互いに重畳する
    　請求項１に記載の遮断素子。
  6. 　絶縁基板と、
    　上記絶縁基板に形成されるとともに互いに対向する第１の電極及び第２の電極と、
    　上記絶縁基板に形成されるとともに上記第１電極と上記第２の電極との対向方向と交差する方向において互いに対向する第３の電極及び第４の電極と、
    　上記第３の電極と上記第４の電極とに接続された発熱体と、
    　上記第１の電極と上記第２の電極とに接続された第２の可溶導体と、
    　上記第２の可溶導体から離間されるとともに上記第１の電極及び上記第２の電極と上記第３の電極とに接続された第３の可溶導体と
    　を備えた、遮断素子。
  7. 　上記第１の電極又は上記第２の電極から、上記第２の可溶導体、上記第３の可溶導体及び上記第３の電極を介して、上記発熱体に電流を流す給電経路を有し、
    　上記発熱体の発熱を利用して上記第２の可溶導体を溶断させることにより、上記第１の電極と上記第２の電極との間の電流経路を遮断した後、上記第３の可溶導体を溶断させることにより、上記第１の電極又は上記第２の電極と上記第３の電極との間の電流経路を遮断する
    　請求項６に記載の遮断素子。
  8. 　上記第２の可溶導体は、上記第３の可溶導体よりも、上記発熱体の発熱中心に近い位置に配置されている
    　請求項６に記載の遮断素子。
  9. 　上記第３の可溶導体の幅Ｗ２は、上記第２の可溶導体の幅Ｗ１よりも小さい
    　請求項６に記載の遮断素子。
  10. 　上記第２の可溶導体の融点は、上記第３の可溶導体の融点よりも低い
    　請求項６に記載の遮断素子。
  11. 　上記発熱体の発熱中心と、上記第１の電極又は上記第２の電極のうちの上記第２の可溶導体が接続された部位とが、互いに重畳する
    　請求項６に記載の遮断素子。
  12. 　絶縁基板と、
    　上記絶縁基板に形成されるとともに互いに対向する第１の電極及び第２の電極と、
    　上記絶縁基板に形成されるとともに上記第１電極と上記第２の電極との対向方向と交差する方向において互いに対向する第３の電極及び第４の電極と、
    　上記第３の電極と上記第４の電極とに接続された発熱体と、
    　上記第１の電極と上記第２の電極とに接続された第４の可溶導体と、
    　上記第１の電極と上記第３の電極とに接続された第５の可溶導体、及び上記第２の電極と上記第３の電極とに接続された第６の可溶導体のうちの少なくとも一方と、
    　を備えた、遮断素子。
  13. 　上記第１の電極又は上記第２の電極から、上記第４の可溶導体と上記第５の可溶導体及び上記第６の可溶導体のうちの少なくとも一方と上記第３の電極とを介して、上記発熱体に電流を流す給電経路を有し、
    　上記発熱体の発熱を利用して上記第４の可溶導体を溶断させることにより、上記第１の電極と上記第２の電極との間の電流経路を遮断した後、上記第５の可溶導体及び上記第６の可溶導体のうちの少なくとも一方を溶断させることにより、上記第１の電極又は上記第２の電極と上記第３の電極との間の電流経路を遮断する
    　請求項１２に記載の遮断素子。
  14. 　上記第４の可溶導体は、上記第５の可溶導体及び上記第６の可溶導体よりも、上記発熱体の発熱中心に近い位置に配置されている
    　請求項１２に記載の遮断素子。
  15. 　上記第５の可溶導体の幅Ｗ２及び上記第６の可溶導体の幅Ｗ２は、上記第４の可溶導体の幅Ｗ１よりも小さい
    　請求項１２に記載の遮断素子。
  16. 　上記第４の可溶導体の融点は、上記第５の可溶導体の融点及び上記第６の可溶導体の融点よりも低い
    　請求項１２に記載の遮断素子。
  17. 　上記発熱体の発熱中心と、上記第１の電極又は上記第２の電極のうちの上記第４の可溶導体が接続された部位とが、互いに重畳する
    　請求項１２に記載の遮断素子。
  18. 　上記第１の電極及び上記第２の電極と上記第３の電極との間の間隔Ｇ２が、上記第１の電極と上記第２の電極との間の間隔Ｇ１よりも小さい
    　請求項１に記載の遮断素子。
  19. 　上記第１の電極、上記第２の電極、上記第３の電極及び上記第４の電極が形成されている上記絶縁基板の表面に、絶縁層を備え、
    　上記発熱体は、上記絶縁基板と上記絶縁層との間に形成されており、又は、上記絶縁層の内部に形成されている
    　請求項１に記載の遮断素子。
  20. 　上記発熱体は、上記第１の電極、上記第２の電極、上記第３の電極及び上記第４の電極が形成されている上記絶縁基板の表面と反対側の裏面に形成されている
    　請求項１に記載の遮断素子。
  21. 　上記発熱体は、上記絶縁基板の内部に形成されている
    　請求項１に記載の遮断素子。
  22. 　上記発熱体と上記第１の電極及び上記第２の電極とが互いに重畳する
    　請求項１９に記載の遮断素子。
  23. 　上記発熱体と上記第３の電極とが互いに重畳する
    　請求項２２記載の遮断素子。
  24. 　上記第１の電極、上記第２の電極、上記第３の電極及び上記第４の電極が形成されている上記絶縁基板の表面に、絶縁層を備え、
    　上記発熱体は、上記絶縁基板と上記絶縁層との間に形成されるとともに、上記第１の電極、上記第２の電極、上記第３の電極及び上記第４の電極と並んで形成されている
    　請求項１に記載の遮断素子。
  25. 　上記第１の可溶導体は、ハンダを含む
    　請求項１に記載の遮断素子。
  26. 　上記第１の可溶導体は、低融点金属と高融点金属とを含有し、
    　上記低融点金属が、上記発熱体による加熱を利用して溶融するとともに、上記高融点金属を溶食する
    　請求項１に記載の遮断素子。
  27. 　上記低融点金属は、ハンダを含み、
    　上記高融点金属は、銀（Ａｇ）及び銅（Ｃｕ）のうちの少なくとも一方を構成元素として含む
    　請求項２６記載の遮断素子。
  28. 　上記第１の可溶導体は、内層である高融点金属層と外層である低融点金属層とを含む被覆構造を有する
    　請求項２６に記載の遮断素子。
  29. 　上記第１の可溶導体は、内層である低融点金属層と外層である高融点金属とを含む被覆構造を有する
    　請求項２６に記載の遮断素子。
  30. 　上記第１の可溶導体は、低融点金属層と高融点金属層とが積層された積層構造を有する
    　請求項２６に記載の遮断素子。
  31. 　上記第１の可溶導体は、低融点金属層と高融点金属層とが交互に積層された４層以上の多層構造を有する
    　請求項２６に記載の遮断素子。
  32. 　上記第１の可溶導体は、内層である低融点金属層の表面に形成された高融点金属層を含み、
    　その高融点金属層に、開口部が設けられている
    　請求項２６に記載の遮断素子。
  33. 　上記第１の可溶導体は、多数の開口部を有する高融点金属層と、その高融点金属層の上に形成された低融点金属層とを含み、
    　上記開口部に、上記低融点金属層が充填されている
    　請求項２６に記載の遮断素子。
  34. 　上記第１の可溶導体は、低融点金属と高融点金属とを含有し、
    　低融点金属の体積は、高融点金属の体積よりも大きい
    　請求項１に記載の遮断素子。
  35. 　上記第１の可溶導体は、外層である上記高融点金属層によって被覆されるとともに主面部の厚さよりも大きな厚さとなるように形成された相対向する一対の第１の側縁部と、内層である上記低融点金属層が露出するとともに上記第１の側面部の厚さよりも小さい厚さとなるように形成された相対向する一対の第２の側縁部とを含み、
    　上記第１の側縁部が、上記発熱体への通電方向に沿った向きで、上記第１の電極と上記第３の電極とに接続されており、又は、上記第１の電極と上記第３の電極とに接続されているとともに上記第２の電極と上記第３の電極とに接続されている
    　請求項２９に記載の遮断素子。
  36. 　上記第１の可溶導体は、外層である上記高融点金属層によって被覆されるとともに主面部の厚さよりも大きな厚さとなるように形成された相対向する一対の第１の側縁部と、内層である上記低融点金属層が露出するとともに上記第１の側面部の厚さよりも小さい厚さとなるように形成された相対向する一対の第２の側縁部とを含み、
    　上記第２の側縁部が、上記第１の電極と上記第２の電極との間の通電方向に沿った向きで、上記第１の電極と上記第２の電極とに接続されている
    　請求項２９に記載の遮断素子。
  37. 　外部回路に接続される第１の端子及び第２の端子と、
    　発熱抵抗と、
    　上記発熱抵抗に接続された第３の端子と、
    　上記第１の端子と上記第２の端子とに接続されるとともに上記外部回路に直列に接続される第１のヒューズと、
    　上記第１の端子及び上記第２の端子と上記第３の端子とに接続された第２のヒューズと
    　を備えた、遮断素子回路。
  38. 　上記第１の端子又は上記第２の端子と、上記第１のヒューズ及び上記第２のヒューズと、上記第３の端子とを介して上記発熱抵抗に電流を流し、上記発熱抵抗において発生した熱を利用して上記第１のヒューズを溶融させることにより、上記第１の端子と上記第２の端子との間の電流経路を遮断した後、上記第２のヒューズを溶融させることにより、上記第１の端子及び上記第２の端子と上記第３の端子との間の電流経路を遮断する
    　請求項３７に記載の遮断素子回路。
  39. 　上記第１のヒューズが電源ラインに直列に接続され、
    　上記発熱抵抗の開放端がスイッチ素子を介して上記電源ラインの反対極に接続され、
    　上記スイッチ素子を駆動させることにより、上記発熱抵抗に電流が流れる
    　請求項３７に記載の遮断素子回路。
  40. 　外部回路に接続される第１の端子及び第２の端子と、
    　発熱抵抗と、
    　上記発熱抵抗に接続された第３の端子と、
    　上記第１の端子と上記第２の端子とに接続されるとともに上記外部回路に直列に接続される第３のヒューズと、
    　上記第１の端子及び上記第２の端子のうちの少なくとも一方と上記第３の端子とに接続された第４のヒューズと
    　を備えた、遮断素子回路。
  41. 　上記第１の端子又は上記第２の端子と、上記第３のヒューズ及び上記第４のヒューズと、上記第３の端子とを介して上記発熱抵抗に電流を流し、上記発熱抵抗において発生した熱を利用して上記第３のヒューズを溶融させることにより、上記第１の端子と上記第２の端子との間の電流経路を遮断した後、上記第４のヒューズを溶融させることにより、上記第１の端子及び上記第２の端子と上記第３の端子との間の電流経路を遮断する
    　請求項４０に記載の遮断素子回路。
  42. 　上記第３のヒューズが電源ラインに直列に接続され、
    　上記発熱抵抗の開放端がスイッチ素子を介して上記電源ラインの反対極に接続され、
    　上記スイッチ素子を駆動させることにより、上記発熱抵抗に電流が流れる
    　請求項４０に記載の遮断素子回路。
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