保护元件和电池组件制造技术

本发明专利技术提供的一种保护元件具备：绝缘基板、配设在绝缘基板上的多个发热体、分别与多个发热体电连接的发热体引出电极、以及由发热体引出电极支撑的可熔导体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种通过阻断电流路径来保护连接于该电流路径的电路的保护元件、和使用该保护元件的电池组件。
技术介绍
因为能够充电，所以能够反复使用的二次电池大多是以加工成电池组件的状态提供给用户的。尤其是，在使用重量能量密度高的锂离子二次电池的情况下，为了确保用户和电子设备的安全，一般来说，鉴于过充电保护和过放电保护等，将多个保护电路内藏于电池组件。因此，电池组件具有在所定的情况下阻断输出的功能。使用锂离子二次电池的许多电子设备通过使用内藏于电池组件的FET开关进行输出的ON/OF，进行有关该电池组件的过充电保护或过放电保护动作。然而，即使在由于某种原因FET开关短路损坏的情况下，或者在由于施加雷电突波等而流入瞬间大电流的情况下，或者在起因于电池单元的寿命而输出电压异常低下、反之输出过大的异常电压的情况下，也必须从起火等事故中保护电池组件和电子设备。为此，即使在这样可以设想的任何异常状态下，为了安全地阻断电池单元的输出，使用有由具有根据来自外部的信号来阻断电流路径的功能的熔丝元件构成的保护元件。作为搭载于这样的锂离子二次电池等用的保护电路中的保护元件，如专利文献1、2所记载，具备发热体、并利用该发热体的发热、使导入电流路径的可熔导体熔断的保护元件被使用。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-3665号公报专利文献2：日本特开2014-32769号公报
技术实现思路
可是，为了在如移动电话和笔记本电脑这样的电流容量比较低的用途上使用保护元件，可熔导体(熔丝)最大也仅具有15A左右的电流容量。锂离子二次电池的用途由于近年来正在扩大，所以在更大电流的用途上考虑采用锂离子二次电池，在一部分用途上已经开始采用锂离子二次电池。该大电流的用途例如是电动螺丝刀等电动工具、混合动力汽车、电动汽车、电动辅助自行车等运输设备。在这些大电流的用途中，尤其是在启动时等，有流入如超过数的大电流的情况。期望有一种对应于这样的大电流容量的保护元件。因此，即使在为了对应大电流使用大型可熔导体的情况下，也期望提供一种通过不降低电力密度而维持快速熔断性能、且缓和对绝缘基板的热冲击，能够实现稳定的发热操作的保护元件和电池组件。本专利技术的一种实施方式的保护元件具备：绝缘基板、配设在该绝缘基板上的多个发热体、分别与该多个发热体电连接的发热体引出电极、以及由该发热体引出电极支撑的可熔导体。另外，本专利技术的一种实施方式的电池组件具备：一个以上的电池单元、以能够阻断流过该一个以上的电池单元的电流的方式连接于该一个以上的电池单元的保护元件、以及分别检测该一个以上的电池单元的电压值且控制用于加热保护元件的电流的电流控制元件。该保护元件具备：绝缘基板、配设在该绝缘基板上的多个发热体、分别与该多个发热体电连接的发热体引出电极、以及由该发热体引出电极支撑的可熔导体。依据本专利技术的一种实施方式的保护元件和电池组件，发热体引出电极分别与多个发热体电连接，并且由该发热体引出电极支撑可熔导体。在这种情况下，因为发热体被复数分割，所以在维持与发热体没有被复数分割的情况同等的发热量的同时，缓和起因于发热的对绝缘基板的热冲击。也就是说，由于发热体被复数分割，而在绝缘基板的热分布上扩散峰值下降，所以对绝缘基板的热冲击被缓和。另一方面，因为即使发热体被分割，也能够维持同等的总发热量，所以可熔导体的熔断所需时间不会延长。因此，即使在为了对应大电流容量而使可熔导体大型化、且使发热体的电力增大的情况下，也能够抑制绝缘基板破裂，同时实现稳定的发热操作。附图说明图1是表示本专利技术的一种实施方式的保护元件的截面图；图2是表示本专利技术的一种实施方式的保护元件的平面图；图3是表示利用伴随过电流的自身发热而可熔导体被熔断的保护元件的截面图；图4是表示利用发热体的发热而可熔导体被熔断的保护元件的截面图；图5是表示本专利技术的一种实施方式的其他保护元件的截面图；图6是表示本专利技术的一种实施方式的其他保护元件的截面图；图7是表示本专利技术的一种实施方式的其他保护元件的截面图；图8是表示应用有本专利技术的一种实施方式的保护元件的电池组件的电路结构的一例图；图9是表示本专利技术的一种实施方式的保护元件的电路图；图10是表示在绝缘基板上设有吸引孔的保护元件的截面图；图11是表示在绝缘基板上设有吸引孔的保护元件的平面图；图12是表示在绝缘基板上设有吸引孔的保护元件的截面图，表示可熔导体熔断后的状态；图13是表示比较例的保护元件的平面图；图14是表示参考例的保护元件的截面图；图15是表示参考例的保护元件的平面图。具体实施方式以下参照附图对应用有本专利技术的一种实施方式的保护元件进行详细说明。此外，本专利技术不只限于以下的实施方式，在不脱离本专利技术的主旨的范围内，当然可以进行各种变更。另外，因为附图为示意图，所以各尺寸的比率等有可能与现实的比率相异。对于具体尺寸等应该根据以下的说明来考虑、判断。另外，在附图之间当然有相互尺寸的关系和比率不同的情况。[第1实施例]本专利技术的一种实施方式的保护元件1如图1和图2所示，具备：绝缘基板2、配设在该绝缘基板2上的多个发热体3、分别与该多个发热体3电连接的发热体引出电极4、以及由该发热体引出电极4支撑的可熔导体5。另外，保护元件1具备第1电极11和第2电极12，绝缘基板2配设在第1电极11与第2电极12之间。在该保护元件1中，可熔导体5的一端部配置于第1电极11上，该一端部与第1电极11电连接，并且该可熔导体5的另一端部配置于第2电极12上，该另一端部与第2电极12电连接。[第1电极和第2电极]第1电极11和第2电极12是用于使保护元件1连接于外部电路的连接端子，含有金属等。在保护元件1的内部，第1电极11和第2电极12各自通过焊料等连接材料7与可熔导体5连接，并且通过该可熔导体5互相连接。因此，在保护元件1中，构成了从第1电极11经由可熔导体5至第2电极12的电流路径。该电流路径通过第1电极11和第2电极12与外部电路的连接端子连接，而作为一部分安装于该外部电路中。于是，在保护元件1中，如果可熔导体5流过超过额定的过电流，那么利用自身发热可熔导体5熔融。因此，如图3所示，因为在可熔导体5与第1电极11和第2电极12中的一方之间可熔导体5熔融，所以外部电路的充放电路径被阻断。或者，在保护元件1中，如果发热体3通电，那么该发热体3发热。因此，如图4所示，因为可熔导体5熔融，所以在第1电极11与发热体引出电极4之间可熔导体5熔断，并且在第2电极12与发热体引出电极4之间可熔导体5熔断。因此，由于可熔导体5的熔融物即熔融导体5a在发热体引出电极4上凝集，所以外部电路的电流路径被阻断。在保护元件1中，第1电极11和第2电极12从外筐体1O的内部导出至外部，并且由该外筐体10支撑。另外，在保护元件1中，因为在外筐体10的内部的中央的空间里配设有绝缘基板2，所以第1电极11和第2电极12与绝缘基板2接近。外筐体10例如包含PPS(聚苯硫醚：Polyphenylenesulfide)等耐热性优异的工程塑料中的任一种或二种以上。另外，外筐体10在成形为所定的形状时，也可以使用嵌入(Insert)成型等成形为与第1电极11和第2电极12一体化。此外，第1电极11和第2电极12也可以配设在与绝缘基板2接近的含有环氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种保护元件，其具备：绝缘基板；多个发热体，配设在所述绝缘基板上；发热体引出电极，分别与所述多个发热体电连接；以及可熔导体，由所述发热体引出电极支撑。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.28 JP 2014-1105131.一种保护元件，其具备：绝缘基板；多个发热体，配设在所述绝缘基板上；发热体引出电极，分别与所述多个发热体电连接；以及可熔导体，由所述发热体引出电极支撑。2.根据权利要求1所述的保护元件，其中，所述发热体引出电极以分别与所述多个发热体局部重叠的方式配设。3.根据权利要求2所述的保护元件，其中，所述多个发热体以所述绝缘基板的中央作为境界，配设在该境界的两侧，所述发热体引出电极配设在从所述绝缘基板的中央至其两侧的区域。4.根据权利要求1所述的保护元件，其中，所述可熔导体在所定的方向上延伸，所述多个发热体各自具有以与所述可熔导体的延伸方向交叉的方向作为长度方向的矩形状的平面形状，所述长度方向上的所述多个发热体各自的一端部与所述发热体引出电极连接，所述长度方向上的所述多个发热体各自的另一端部与外部连接电极连接。5.根据权利要求1所述的保护元件，其中，所述可熔导体在所定的方向上延伸，在与所述可熔导体的延伸方向交叉的方向上的所述多个发热体的一侧，外部连接电极以分别与该多个发热体对向的方式配设...

【专利技术属性】
技术研发人员：木村武雄，后藤一夫，佐藤浩二，
申请(专利权)人：迪睿合株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP