保护元件制造技术

本发明专利技术提供一种能够更加可靠地感知异常温度来执行动作，并且耐冲击性以及耐环境性良好的保护元件。该保护元件具有：(i)层状要素，其包含绝缘性树脂；(ii)至少1个低熔点金属部件，其贯通层状要素；以及(iii)一对层状的金属电极，其位于层状要素的两个主表面，并通过低熔点金属部件来电连接。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种能够更加可靠地感知异常温度来执行动作，并且耐冲击性以及耐环境性良好的保护元件。该保护元件具有：(i)层状要素，其包含绝缘性树脂；(ii)至少1个低熔点金属部件，其贯通层状要素；以及(iii)一对层状的金属电极，其位于层状要素的两个主表面，并通过低熔点金属部件来电连接。【专利说明】保护元件
本专利技术涉及一种保护元件。
技术介绍
作为在锂离子二次电池异常发热的情况下切断电流的保护元件，使用温度熔断器元件、PTC(positive temperature coefficient,正温度系数)元件以及将双金属元件与PTC元件并联连接而成的保护设备(专利文献I)等。其中，在如流动大电流(例如，30A)这样的用途中，例如在用于电动自行车等输送机器的锂离子聚合物二次电池的保护的情况下，使用尺寸大的PTC元件或者将双金属元件与PTC元件并联连接而成的保护设备。 在先技术文献 专利文献 专利文献1:国际公开W02008/114650号 专利技术要解决的课题 在上述保护元件中，若温度熔断器元件的设置位置远离异常发热产生的位置，则难以提供迅速并且可靠的保护。因此，温度熔断器元件需要设置在能够迅速并且可靠地响应异常发热的位置，而在异常发热产生的位置为较宽范围的情况下，则未必容易决定这样的设置位置。 在PTC元件中存在聚合物PTC元件以及陶瓷PTC元件。其中，聚合物PTC元件的跳闸温度较高，在较低温的异常发热，例如异常发热的温度为80°c的情况下，则未必容易提供适当的保护。此外，陶瓷PTC元件抗冲击力较弱，特别地，平型的大元件容易由于冲击而产生破裂。 虽然将双金属元件与PTC元件并联连接而成的保护设备能够增大保持电流，但由于具有机械性的接点，因此容易产生由于环境而导致的不良情况，例如由于腐蚀等而导致的接点不良或者由于冲击而导致的瞬间断裂等。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的课题在于，提供一种能够更加可靠地感知异常温度并执行动作，并且耐冲击性以及耐环境性良好的保护元件。 在第I主旨中，提供一种保护元件，具有: (i)层状要素，其包含绝缘性树脂； (ii)至少I个低熔点金属部件，其贯通层状要素；以及 (iii) 一对层状的金属电极，其位于层状要素的两个主表面，并通过低熔点金属部件来电连接。 在第2主旨中，提供一种二次电池，其特征在于，具有上述保护元件。 专利技术效果 本专利技术的保护元件由于使用层状的金属电极而导致表面积变大，因此能够更加可靠地获取由于异常发热而导致的热，并能够提供更加可靠的保护。此外，由于本专利技术的保护元件不具有机械性的接点，因此不会产生由于腐蚀等而导致的接点不良以及由于冲击而导致的瞬间断裂，耐环境性以及耐冲击性良好。 【专利附图】【附图说明】 图1示意性地表示本专利技术的一个方式的保护元件的立体图。 图2示意性地表示沿着相对于包含图1的保护元件的直线x-x在内的平面垂直的面的剖视图。 图3与图2同样地，示意性地表示另一方式的保护元件的剖视图。 图4与图2同样地，示意性地表示又一其他方式的保护元件的剖视图。 图5示意性地表示本专利技术的保护元件的层状要素的一个方式的立体图。 图6示意性地表示本专利技术的保护元件的层状要素的另一方式的立体图。 【具体实施方式】 下面，参照附图，来对本专利技术的保护元件进行详细的说明。但是，本专利技术的保护元件并不限定于图示的方式。 图1示意性地表示本专利技术的一个方式的保护元件的立体图，图2示意性地表示沿着相对于包含图1所示的保护元件的直线x-x在内的平面垂直的面的剖视图。本专利技术的保护元件I具有:层状要素2、贯通层状要素的低熔点金属部件4以及覆盖上述部分的一对层状的金属电极6。 本专利技术的保护元件I具有包含绝缘性树脂而成的层状要素2。 在一个方式中，层状要素2由绝缘性树脂形成(下面，将由该绝缘性树脂形成的层状要素称为“层状树脂要素”)。在该方式中，平常时，电流从一个金属电极6起，通过低熔点金属部件4而流向另一个金属电极6。在异常时，周围产生的热通过金属电极6而被传送到低熔点金属部件4，低熔点金属部件4熔断，从而电流被切断。这里，所谓“平常时”是指未产生异常发热，保护元件、应保护的电路/机器以及其周围环境的温度为规定的温度以下。所谓“异常时”是指产生异常发热，应保护的电路/机器或者其周围的温度为规定的温度以上，例如为能够产生不良情况的温度以上。 构成层状要素的绝缘性树脂只要是具有电绝缘性的树脂就可以，并不特别限定，包括例如热可塑性树脂以及热固化性树脂，具体来讲，包括聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、氟系树脂、ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)树脂、聚碳酸酯-ABS合金树脂、PBT (聚对苯二甲酸丁二醇酯)树脂、合成橡胶等树脂。该绝缘性树脂优选是具有比本专利技术的保护元件的动作温度高的分解温度以及熔点的树脂。这里，所谓“动作温度”，是指保护元件执行动作并切断电流的最低温度。通过使用具有比保护元件的动作温度高的分解温度以及高熔点的绝缘性树脂，从而在产生异常发热的情况下，由于在达到绝缘性树脂的分解温度或者熔点之前，保护元件执行动作并切断电流，因此能够防止绝缘性树脂的分解以及熔融。此外，由于本专利技术的保护元件是以由于异常发热而动作为目的，因此从容易向低熔点金属部件传播热的观点来看，绝缘性树脂优选是导热性高的树脂。作为优选的绝缘性树脂，举例有例如聚乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯、酚醛系树脂等。 在另一方式中，层状要素2由绝缘性树脂中包含导电性填充物的组成物、也就是所谓的PTC组成物形成(下面，将由该PTC组成物形成的层状要素称为“层状PTC要素”)。通过使用层状PTC要素来作为层状要素，从而在低熔点金属部件熔断时，由于流过低熔点金属部件的电流转移到层状PTC要素，因此能够抑制随着低熔点金属部件的熔断的电弧的产生。也就是说，能够提高保护元件的耐电压。 上述PTC组成物为例如包含导电性填充物的聚合物材料(例如，以分散状态来包含炭黑粒状物质的高密度聚乙烯)，且为表示PTC特性的聚合物组成物，只要是已知自身的物质，并能够用于本专利技术的保护元件的物质就可以，并不特别限定。 上述层状PTC要素的动作温度优选能够为比构成低熔点金属部件4的低熔点金属的熔点高的温度，例如为高5°C的温度、高10°C的温度或者高20°C的温度。通过设为这样的动作温度，从而在低熔点金属部件熔断时，能够使流过低熔点金属部件的电流更加可靠地转移到层状PTC要素。这里，所谓“动作温度”是指层状PTC要素执行动作(跳闸)的最低温度。 进一步地，在另一方式中，层状要素2也可以是层状树脂要素以及层状PTC要素的组合。层状树脂要素以及层状PTC要素的大小、形状以及配置并没有被特别限定，可以根据制造的容易性、被负荷的电压/电流、使用的PTC组成物的种类、低熔点金属的种类等因素来适当地决定。例如，如图5所示，层状树脂要素8以及层状PTC要素10也可以相邻地存在。此外，如图6所示，层状PTC要素10也可以被层状树脂要素8包围地设置。另外，在图5以及6中，为了简化而省略了贯通开口部。虽然在图示的方式中，层状PTC要素10与层状树脂要素8被接触配置，但并不仅限于此，也可以隔离配置。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种保护元件，具有：(i)层状要素，其包含绝缘性树脂；(ii)至少1个低熔点金属部件，其贯通层状要素；以及(iii)一对层状的金属电极，其位于层状要素的两个主表面，并通过低熔点金属部件电连接。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：横田贵之，泷泽刚，岩井正明，田中新，
申请(专利权)人：泰科电子日本合同会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP