JP3819703B2 - 電池の保護部品と保護部品を有するパック電池 - Google Patents
電池の保護部品と保護部品を有するパック電池 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は二次電池を過充電から防止する保護部品と、この保護部品を備えるパック電池に関する。
【0002】
【従来の技術】
二次電池は、過充電されると性能が著しく低下する。過充電を防止するために、充電回路は、充電している電池の電圧が設定電圧まで上昇すると充電を停止する回路を備える。充電回路が故障し、あるいは雑音等の影響で正常に動作しないときに、電池が過充電されるのを防止するために、パック電池には保護部品を内蔵させている。さらに、保護部品を内蔵するパック電池は、保護部品で充電を制御して充電することにより、充電回路を簡単な回路にできる。電圧を検出して充電を停止する回路を省略できるからである。
【0003】
図1は保護部品22を内蔵するパック電池の回路図である。この図の保護部品22は、電池21と並列に接続している発熱素子23と、この発熱素子23に熱結合されると共に、電池21と出力端子25との間に接続している感熱遮断素子24とを備える。発熱素子23は、図2に示す電圧−電流特性を示し、設定電圧よりも高い状態で電気抵抗が小さくなって電流が増加する定電圧特性を有する素子である。発熱素子23は、電池電圧が設定電圧よりも高くなると電流が増加して発熱し、熱結合している感熱遮断素子24を加熱する。感熱遮断素子24は、PTCで設定温度よりも高温になると、電気抵抗が急激に増加して電池に流れる電流を制限する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
図1に示す保護部品22は、二次電池21の過充電を保護できる。しかしながら、この構造を実現する保護部品は、発熱素子とPTCを内蔵し、かつ、発熱素子とPTCとを熱結合して独特の配列で配設する必要があって、製造コストが高くなり、また大きくなる欠点がある。また、発熱素子と感熱遮断素子を理想的な状態で熱結合するのも難しい。熱結合が充分でないと、発熱素子の発熱で感熱遮断素子を有効に加熱できなくなって、感熱遮断素子の抵抗増加に時間遅れが発生し、あるいは、定温で正常に動作しなくなる欠点もある。
【0005】
本発明は、このような欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、極めてシンプルな構造で、発熱素子と感熱遮断素子とを理想的な状態に配列でき、さらに、安価に多量生産してコンパクトにできる保護部品とこの保護部品を内蔵するパック電池を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の電池の保護部品は、電池に接続されて電池電圧が設定電圧よりも高くなると発熱する発熱素子3と、この発熱素子3に熱結合されると共に、出力端子5と電池との間に接続されて、設定温度よりも高温になると電気抵抗が大きくなって電池に流れる電流を制限する感熱遮断素子4とを備える。保護部品2は、充電される電池の電圧が設定電圧よりも高くなると、発熱素子3に流れる電流が大きくなって発熱素子3が発熱し、発熱した発熱素子3が感熱遮断素子4を加熱して電池に流れる電流を制限している。感熱遮断素子4は、設定温度よりも高くなると電気抵抗が大きくなるシート状の感熱層4Aと、この感熱層4Aの両面に電気接続して積層している第1電極層4B及び第2電極層4Cとを備える。第1電極層4Bの表面には、絶縁層6を介して発熱素子3を配設している。感熱遮断素子4が、導電性を有する中間層4Acの両面に第1感熱層4Aaと第2感熱層4Abとを積層してなる感熱層4Aを有し、中間層4Acを介して第1感熱層4Aaと第2感熱層4Abを直列に接続し、発熱素子3の一端が、感熱遮断素子4に設けられたスルーホール10を介して第1感熱層4Aaをバイパスして中間層4Acに電気接続される。
また、感熱層4Aの両面に第1電極層4Bと第2電極層4Cを積層してなる感熱遮断素子4を、互いに直列に接続してなる第1感熱遮断素子4aと第2感熱遮断素子4bに分割し、発熱素子3の一端が、感熱遮断素子4に設けられたスルーホール10を介して第2感熱遮断素子4bに電気接続される。
【0007】
本発明のパック電池は、出力端子5と電池との間に、電池の過充電を保護する保護部品2を接続している。この保護部品2には、請求項1に記載される保護部品2を使用している。
【0008】
保護部品は、絶縁層6の表面に導電パターン層7を積層して、この導電パターン層7に発熱素子3を接続することができる。さらに、保護部品は、感熱遮断素子4をPTC素子とすることができる。
【0009】
保護部品は、全体の形状を細長くして、両端部に電池の+−の電極に接続される一対の電極接続リード8を接続することができる。さらに、保護部品は、電池の+−の電極に接続される2本の電極接続リード8と、感熱遮断素子4に接続している出力接続リード9とを備える構造として、出力接続リード9を感熱遮断素子4を接続している電極接続リード8と同じ側の端部に接続することができる。
【0010】
さらに、保護部品は、絶縁層6の表面に、発熱素子3と出力接続リード9を接続する導電パターン層7を設けて、この導電パターン層7に発熱素子3と出力接続リード9を接続することができる。
【0014】
さらに、本発明のパック電池は、保護部品2を、角型電池の凸部電極1Bに隣接して肩部に配設し、あるいは、電池の底部に配設することができる。さらに、本発明のパック電池は、保護部品2の感熱遮断素子4を、電池の熱で加熱されるように電池に接近して配設することもできる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための保護部品2とパック電池を例示するものであって、本発明は保護部品2とパック電池を以下のものに特定しない。
【0016】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【0017】
図3に示すパック電池は、二次電池1に保護部品2を接続している。保護部品2は、発熱素子3と感熱遮断素子4とを備え、発熱素子3を二次電池1と並列に接続して、感熱遮断素子4を出力端子5と二次電池1との間に接続している。
【0018】
発熱素子3は、図2に示すように、電池に並列に接続されて電池電圧が設定電圧よりも高くなると、発熱する特性を示すものが全て使用できる。最も簡単な発熱素子は、定電圧ダイオード3Aである。ただ、定電圧ダイオード3Aのみでは、図2に示す理想的な電圧−電流特性を実現するのが難しい。好ましい発熱素子は、図3に示すように、定電圧ダイオード3Aとスイッチング素子3Bを組み合わせた回路、あるいは、さらに複雑な回路でより理想に近い定電圧特性のものである。なお、スイッチング素子3Bと並列にダイオードを接続し、当該ダイオードを利用して、二次電池1の逆充電時にダイオードが発熱するようにして、これを感熱遮断素子4に熱結合するようにしてもよい。スイッチング素子3BとしてMOSFETを使用すれば、当該FETの寄生ダイオードが上記ダイオードの代わりとなる。また、スイッチング素子3Bと直列に抵抗素子を接続し、当該抵抗素子の熱も感熱遮断素子4に伝えるようにしてもよい。
【0019】
発熱素子3は、充電される電池の電圧が設定電圧よりも高くなると電気抵抗が低下して、両端の電圧を一定に保持する。したがって、電池電圧が設定電圧よりも高くなると、充電電流をバイパスして電池に電流を流さないように制御する。この状態で発熱素子3に流れる電流は、ジュール熱で発熱素子3を加熱する。
【0020】
感熱遮断素子4は、発熱素子3に熱結合して配設されて、発熱素子3の発熱で加熱される。感熱遮断素子4は、設定温度よりも高温に加熱されると、電気抵抗が急激に増加する素子であって、たとえば、PTCが使用できる。ただし、感熱遮断素子4には、設定温度よりも高く加熱されると電気抵抗が増加する全ての素子が使用できる。感熱遮断素子4は、出力端子5と二次電池1との間に接続されている。したがって、感熱遮断素子4が設定温度よりも高温になると、電気抵抗が大きくなって二次電池1に流れる電流を制限する。
【0021】
したがって、図3の保護部品2は、充電される電池の電圧が設定電圧よりも高くなると、発熱素子3に流れる電流が大きくなって発熱素子3が発熱し、発熱した発熱素子3が感熱遮断素子4を加熱して二次電池1に流れる電流を制限する。
【0022】
保護部品2の断面構造を図4に示す。この保護部品2の感熱遮断素子4は、設定温度よりも高くなると電気抵抗が大きくなるシート状の感熱層4Aと、この感熱層4Aの両面に電気接続して積層している第1電極層4B及び第2電極層4Cとを備える。感熱遮断素子4の第1電極層4Bの表面に、絶縁層6を介して発熱素子3を配設している。
【0023】
図5は図4に示す保護部品2の平面図であり、図6は図4に示す保護部品2を構成している各々の層の平面図である。これ等の図に示す保護部品2は、下から順番に第2電極層4C、感熱層4A、第1電極層4B、絶縁層6、導電パターン層7を積層している。導電パターン層7は絶縁層6の表面に積層され、この導電パターン層7に発熱素子3を接続している。さらに、図の保護部品2は、全体の形状を細長い形状として、その両端部に電池の+−の電極に接続する一対の電極接続リード8を接続している。一対の電極接続リード8は、一方を第2電極層4Cに接続して、他方を導電パターン層7に接続している。この保護部品2は、2本の電極接続リード8と出力接続リード9からなる3端子のリードを備えており、出力接続リード9を感熱遮断素子4の第1電極層4Bに接続している。出力接続リード9は、感熱遮断素子4を接続している電極接続リード8、図において右側に突出している電極接続リード8と同じ側の端部に接続している。この構造の保護部品2は、電極接続リード8と出力接続リード9が電池を短絡させる故障を有効に防止できる。電池の+−の電極に接続されるリードを、両端に配設しているからである。
【0024】
図の絶縁層6は、その表面に、発熱素子3と出力接続リード9を接続するために、両端部と中間部とに絶縁して3つの導電パターン層7を設けている。図において、左端と中間の導電パターン層7に発熱素子3を接続し、右端の導体パターン7に出力接続リード9を接続している。
【0025】
発熱素子3に接続している中間の導電パターン層7は、第1電極層4Bを絶縁状態で貫通するスルーホール10で第2電極層4Cに接続される。出力接続リード9を接続している右端の導電パターン層7は、第2電極層4Cまで延長されて第2電極層4Cを絶縁状態で貫通しているスルーホール10でもって第1電極層4Bに接続される。
【0026】
この構造の保護部品2は、以下のようにして製造される。
(1) 感熱層4Aを2枚の金属箔で挟み、金属箔を感熱層4Aに接着する。金属箔は、熱圧着して接着したり、あるいは銀ペースト等の導電性接着剤を使用して接着する。感熱層4Aにはポリスイッチを使用する。ただし、感熱層4Aは、ポリスイッチに限らず、セラミック系のPTCも使用できる。
(2) 感熱層4Aに接着した金属箔を、図6の平面図に示すように、エッチングして一部を除去する。第1電極層4Bとなる金属箔は、発熱素子3に接続している導電パターン層7に接続されるスルーホール10を絶縁するように、リング状に除去する。第2電極層4Cとなる金属箔は、出力接続リード9を接続している導電パターン層7に接続しているスルーホール10を絶縁するようにリング状に除去する。
(3) 3つの導電パターン層7を設けた絶縁層6を第1電極層4Bに接着する。絶縁層6は絶縁性の接着材を使用して接着し、あるいは熱圧着して接着する。3つの導電パターン層7は、絶縁層6を第1電極層4Bに接着した後にエッチングして設けることもできる。
(4) 導電パターン層7と絶縁層6と第1電極層4Bと感熱層4Aと第2電極層4Cを貫通してスルーホール10を設ける。スルーホール10は、中間の導電パターン層7と右端の導電パターン層7を貫通して設ける。
(5) スルーホール10の内面に金属メッキをして、スルーホール10の内面に導電膜を設ける。
(6) 最後に、左端と中間の導電パターン層7に発熱素子3を固定し、さらに、両端の導電パターン層7と第2電極層4Cにリードを固定する。発熱素子3とリードは、ハンダ付けして固定する。リードには、ニッケル板を使用する。ただ、リードにはアルミニウム板も使用できる。また、鉄や銅等の金属プレートの表面を、ニッケル、銀、金メッキした金属板も使用できる。発熱素子やリードのハンダ付け位置を正確にするために、第2電極層である金属箔や、絶縁層の表面に、ハンダ付けしない部分にレジストやシルク印刷で絶縁皮膜を設けることもできる。また、第2電極層の下面に、さらに銅箔基板を貼り付けることもできる。さらに、図において右側に突出させている電極接続リード8と出力接続リード9とを絶縁するために、この間に絶縁物を配設することもできる。
【0027】
以上の方法で製造された保護部品2は、図7に示すように二次電池1に接続してパック電池として組み立てられる。このパック電池は、二次電池1の底部の肩部に保護部品2を配設している。保護部品2は、一方の電極接続リード8を缶底1Aに、他方の電極接続リード8を凸部電極1Bにスポット溶接等の方法で接続している。出力接続リード9は、パック電池の−側の出力端子(図示せず)に接続される。図のパック電池は、たとえば、ニッケルとアルミニウムのクラッド材11を介して、一方の電極接続リード8を缶底1Aに接続している。この構造はアルミニウム缶に電極接続リード8を接続するのに適している。凸部電極1Bに接続する電極接続リード8と二次電池1との間には、絶縁シート12を配設している。
【0028】
図8に示すパック電池は、二次電池1の凸部電極1Bに隣接して、その肩部に保護部品2を配設している。ここに配設する保護部品2は、図9に示すように、図4に示す保護部品2とは、発熱素子3の接続方向を逆向きにしている。その他は、図4の保護部品2と同じ構造としている。このパック電池は、保護部品2の一方の電極接続リード8を二次電池1の凸部電極1Bに、他方の電極接続リード8をクラッド材11を介して外装缶にスポット溶接等の方法で接続している。出力接続リード9は、パック電池の+側の出力端子(図示せず)に接続される。このパック電池の回路図を図10に示す。
【0029】
以上の構造の保護部品2は、発熱素子3の方向を変更する以外は同じ構造として、二次電池1の凸部電極1B側と缶底1A側のいずれにも理想的な配置で固定できる。図7と図8のパック電池は、アルミニウム缶のリチウムイオン二次電池であって、凸部電極1Bを−極とする電池に保護部品2を接続するのに適している。
【0030】
図11と図12は、凸部電極1Bを+極とする鉄缶であるリチウムイオン二次電池を内蔵するパック電池の配置を示す。図11のパック電池は、保護部品2を凸部電極1B側の肩部に配設している。図12のパック電池は、保護部品2を缶底1A側に配設している。図11のパック電池に内蔵される保護部品2は、図4に示す保護部品2と同じ構造のもので、図12のパック電池に内蔵される保護部品2は、図9に示す保護部品2と同じ構造のものである。これ等のパック電池も、発熱素子3の接続方向を逆にして、凸部電極1B側と缶底1A側に理想的な状態で配設できる保護部品2となる。図11のパック電池の回路図を図13に示し、図12のパック電池の回路図を図14に示している。
【0031】
さらに、図15は、保護部品2を上下反転して、すなわち、発熱素子3を二次電池1と対向する面に配設して、二次電池1に固定するパック電池を示す。この図のパック電池に内蔵される保護部品2を図16と図17に示す。これらの図の保護部品2は、図4に示す保護部品2と同じように、下から順番に第2電極層4C、感熱層4A、第1電極層4B、絶縁層6、導電パターン層7を積層している。これ等の積層構造は、図4の保護部品2と同じである。ただ、この保護部品2は、図4の保護部品2とは、導電パターン層7の形状と、スルーホール10の位置と、出力接続リード9を接続する位置と方向とが異なっている。
【0032】
導電パターン層7は、図18に示すように、ふたつに分割して、分割された導電パターン層7に発熱素子3を接続している。スルーホール10は、図において左側の導電パターン層7である片方の導電パターン層7を第1電極層4Bに接続している。図17の保護部品2は、スルーホール10を第2電極層4Cまで延長しているが、第2電極層4Cには電気接続していない。出力接続リード9は、図において細長い第2電極層4Cの左端部から突出するように接続している。この保護部品2は、図19の回路図に示すように、感熱遮断素子4を電池の+側に接続しているので、出力接続リード9を+側の電極接続リード8を突出させる側である左端に接続している。出力接続リード9が電極接続リード8に接触しても、電池を短絡させないようにするためである。
【0033】
さらに、図20に示すパック電池は、感熱遮断素子4の中間を発熱素子3に接続している。このパック電池は、発熱素子3が感熱遮断素子4を介して二次電池1に接続され、また感熱遮断素子4を介して出力端子5に接続される。この構造のパック電池は、二次電池1と発熱素子3との間に接続された感熱遮断素子4によって、万一発熱素子3が故障してショートしても、電池にショート電流が流れるのを防止できる。このため、保護部品2が二次電池1をより安全に保護して、パック電池の信頼性をさらに高くできる。
【0034】
このパック電池に内蔵される保護部品2の積層構造を図21に、平面図を図22に示し、さらに、保護部品2を構成している各々の層の平面図を図23に示す。この保護部品2の感熱遮断素子4は、導電性を有する中間層4Acの両面に第1感熱層4Aaと第2感熱層4Abとを積層してなる感熱層4Aを有し、中間層4Acを介して第1感熱層4Aaと第2感熱層4Abを直列に接続している。したがって、この保護部品2は、下から順番に第2電極層4C、第2感熱層4Ab、中間層4Ac、第1感熱層4Aa、第1電極層4B、絶縁層6、導電パターン層7を積層する構造としている。中間層4Acは、第1電極層4Bと第2電極層4Cと同じように金属箔や導電ペーストで製作できる。導電パターン層7は、図4ないし図6の保護部品2と同じ形状で、絶縁層6の表面に積層されている。この導電パターン層7に発熱素子3を接続している。
【0035】
さらに、発熱素子3に接続される中間の導電パターン層7は、第1電極層4Bと第2電極層4Cを絶縁状態で貫通するスルーホール10で中間層4Acに接続される。出力接続リード9を接続している右端の導電パターン層7は、中間層4Acから第2電極層4Cまで絶縁状態で貫通するように延長しているスルーホール10でもって第1電極層4Bに接続される。
【0036】
この保護部品2を内蔵するパック電池の配置を図24に示す。図に示すように、この保護部品2は、二次電池1に接続してパック電池として組み立てられる。このパック電池は、二次電池1の凸部電極1Bに隣接して肩部に保護部品2を配設している。保護部品2は、一方の電極接続リード8を凸部電極1Bに、他方の電極接続リード8を外装缶にスポット溶接等の方法で接続している。出力接続リード9は、パック電池の+側の出力端子(図示せず)に接続される。
【0037】
さらに、図20に示す回路図のパック電池は、図25に示す構造の保護部品2を内蔵させることもできる。この保護部品2は、感熱層4Aの両面に第1電極層4Bと第2電極層4Cを積層してなる感熱遮断素子4を、互いに直列に接続してなる第1感熱遮断素子4aと第2感熱遮断素子4bに分割している。図26は、この保護部品2の平面図であり、図27は、この保護部品2を構成している各々の層の平面図である。この図に示す保護部品2は、図4の保護部品2と同じように、下から順番に第2電極層4C、感熱層4A、第1電極層4B、絶縁層6、導電パターン層7を積層している。感熱遮断素子4を、第1感熱遮断素子4aと第2感熱遮断素子4bに分割するために、感熱層4Aと第2電極層4Cを同じ位置で分割している。
【0038】
保護部品2には2つのスルーホール10を設けている。一方のスルーホール10は、発熱素子3に接続している中間の導電パターン層7を、第1感熱遮断素子4aの第1電極層4Bに接続する。このスルーホール10は、第1感熱遮断素子4aの第2電極層4Cを絶縁状態で貫通している。他方のスルーホール10は、出力接続リード9を接続する導電パターン層7を第1感熱遮断素子4aの第2電極層4Cに接続している。このスルーホール10は、第1電極層4Bを絶縁状態で貫通している。さらに、第2感熱遮断素子4bの第2電極層4Cに、電極接続リード8を接続している。
【0039】
この構造の保護部品2は、導電パターン層7に発熱素子3を接続し、図24に示すように二次電池1に接続される。
【0040】
【発明の効果】
本発明の保護部品とパック電池は、極めてシンプルな構造で、発熱素子と感熱遮断素子とを理想的な状態に配列できると共に、安価に多量生産してコンパクトにできる特長がある。それは、本発明の保護部品が、熱遮断素子を、シート状の感熱層の両面に第1電極層と第2電極層を積層した構造としており、第1電極層の表面に、絶縁層を介して発熱素子を配設しているからである。本発明の保護部品は、発熱素子と感熱遮断素子とを確実に熱結合できるので、発熱素子の発熱で感熱遮断素子を有効に加熱して正常に動作させることができる。さらに、本発明の保護部品は、極めて簡単かつシンプルな構造として、発熱素子と感熱遮断素子とを理想的に配列するので、全体をコンパクトにできると共に、製造コストを低減して、安価に多量生産できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の保護部品を内蔵するパック電池の回路図
【図2】発熱素子の電圧−電流特性を示すグラフ
【図3】本発明の実施例1のパック電池の回路図
【図4】図3に示すパック電池の保護部品の断面図
【図5】図4に示す保護部品の平面図
【図6】図4に示す保護部品を構成している各層の平面図
【図7】本発明の実施例1のパック電池の概略断面図
【図8】本発明の実施例2のパック電池の概略断面図
【図9】図8に示すパック電池の保護部品の断面図
【図10】図8に示すパック電池の回路図
【図11】本発明の実施例3のパック電池の概略断面図
【図12】本発明の実施例4のパック電池の概略断面図
【図13】図11に示すパック電池の回路図
【図14】図12に示すパック電池の回路図
【図15】本発明の実施例5のパック電池の概略断面図
【図16】図15に示すパック電池の保護部品の一例を示す断面図
【図17】図15に示すパック電池の保護部品の他の一例を示す断面図
【図18】図15に示すパック電池の保護部品の導電パターン層を示す平面図
【図19】図15に示すパック電池の回路図
【図20】本発明の他の実施例のパック電池の回路図
【図21】本発明の実施例6のパック電池の保護部品の断面図
【図22】図21に示す保護部品の平面図
【図23】図21に示す保護部品を構成している各層の平面図
【図24】本発明の実施例6のパック電池の概略断面図
【図25】本発明の実施例7のパック電池の保護部品の断面図
【図26】図25に示す保護部品の平面図
【図27】図25に示す保護部品を構成している各層の平面図
【符号の説明】
1…二次電池 1A…缶底 1B…凸部電極
2…保護部品
3…発熱素子 3A…定電圧ダイオード
3B…スイッチング素子
4…感熱遮断素子
4A…感熱層 4Aa…第1感熱層 4Ab…第2感熱層
4Ac…中間層
4B…第1電極層 4C…第2電極層
4a…第1感熱遮断素子 4b…第2感熱遮断素子
5…出力端子
6…絶縁層
7…導電パターン層
8…電極接続リード
9…出力接続リード
10…スルーホール
11…クラッド材
12…絶縁シート
21…電池
22…保護部品
23…発熱素子
24…感熱遮断素子
25…出力端子
Claims (17)
- 電池に接続されて電池電圧が設定電圧よりも高くなると発熱する発熱素子(3)と、この発熱素子(3)に熱結合されると共に、出力端子(5)と電池との間に接続されて、設定温度よりも高温になると電気抵抗が大きくなって電池に流れる電流を制限する感熱遮断素子(4)とを備え、充電される電池の電圧が設定電圧よりも高くなると、発熱素子(3)に流れる電流が大きくなって発熱素子(3)が発熱し、発熱した発熱素子(3)が感熱遮断素子(4)を加熱して電池に流れる電流を制限するようにしてなる電池の保護部品において、
感熱遮断素子(4)が、設定温度よりも高くなると電気抵抗が大きくなるシート状の感熱層(4A)と、この感熱層(4A)の両面に電気接続して積層している第1電極層(4B)及び第2電極層(4C)とを備え、第1電極層(4B)の表面に絶縁層(6)を介して発熱素子(3)を配設してなり、感熱遮断素子 (4) が、導電性を有する中間層 (4Ac) の両面に第1感熱層 (4Aa) と第2感熱層 (4Ab) とを積層してなる感熱層 (4A) を有し、中間層 (4Ac) を介して第1感熱層 (4Aa) と第2感熱層 (4Ab) を直列に接続し、発熱素子 (3) の一端が、感熱遮断素子 (4) に設けられたスルーホール (10) を介して第1感熱層 (4Aa) をバイパスして中間層 (4Ac) に電気接続されることを特徴とする電池の保護部品。 - 電池に接続されて電池電圧が設定電圧よりも高くなると発熱する発熱素子 (3) と、この発熱素子 (3) に熱結合されると共に、出力端子 (5) と電池との間に接続されて、設定温度よりも高温になると電気抵抗が大きくなって電池に流れる電流を制限する感熱遮断素子 (4) とを備え、充電される電池の電圧が設定電圧よりも高くなると、発熱素子 (3) に流れる電流が大きくなって発熱素子 (3) が発熱し、発熱した発熱素子 (3) が感熱遮断素子 (4) を加熱して電池に流れる電流を制限するようにしてなる電池の保護部品において、
感熱遮断素子 (4) が、設定温度よりも高くなると電気抵抗が大きくなるシート状の感熱層 (4A) と、この感熱層 (4A) の両面に電気接続して積層している第1電極層 (4B) 及び第2電極層 (4C) とを備え、第1電極層 (4B) の表面に絶縁層 (6) を介して発熱素子 (3) を配設してなり、感熱層 (4A) の両面に第1電極層 (4B) と第2電極層 (4C) を積層してなる感熱遮断素子 (4) を、互いに直列に接続してなる第1感熱遮断素子 (4a) と第2感熱遮断素子 (4b) に分割し、発熱素子 (3) の一端が、感熱遮断素子 (4) に設けられたスルーホール (10) を介して第2感熱遮断素子 (4b) に電気接続されることを特徴とする電池の保護部品。 - 絶縁層(6)の表面に導電パターン層(7)を積層しており、この導電パターン層(7)に発熱素子(3)を接続している請求項1または2に記載される電池の保護部品。
- 感熱遮断素子(4)がPTC素子である請求項1または2に記載される電池の保護部品。
- 全体の形状が細長くて両端部に電池の+−の電極に接続される一対の電極接続リード(8)を接続している請求項1または2に記載される電池の保護部品。
- 電池の+−の電極に接続される2本の電極接続リード(8)と、感熱遮断素子(4)に接続している出力接続リード(9)とを備え、出力接続リード(9)を感熱遮断素子(4)を接続している電極接続リード(8)と同じ側の端部に接続している請求項5に記載される電池の保護部品。
- 絶縁層(6)の表面に、発熱素子(3)と出力接続リード(9)を接続する導電パターン層(7)を設けており、この導電パターン層(7)に発熱素子(3)と出力接続リード(9)を接続している請求項1または2に記載される電池の保護部品。
- 出力端子(5)と電池との間に、電池の過充電を保護する保護部品(2)を接続しており、この保護部品(2)が、電池に接続されて電池電圧が設定電圧よりも高い状態で電気抵抗が小さくなる定電圧特性を有する発熱素子(3)と、この発熱素子(3)に熱結合されると共に、出力端子(5)と電池との間に接続されて、設定温度よりも高温になると電気抵抗が大きくなって電池に流れる電流を制限する感熱遮断素子(4)とを備え、充電される電池の電圧が設定電圧よりも高くなると、発熱素子(3)に流れる電流が大きくなって発熱素子(3)が発熱し、発熱した発熱素子(3)が感熱遮断素子(4)を加熱して電池に流れる電流を制限するようにしてなるパック電池において、
保護部品(2)の感熱遮断素子(4)が、設定温度よりも高くなると電気抵抗が大きくなるシート状の感熱層(4A)と、この感熱層(4A)の両面に電気接続して積層している第1電極層(4B)及び第2電極層(4C)とを備え、第1電極層(4B)の表面に絶縁層(6)を介して発熱素子(3)を配設してなり、感熱遮断素子 (4) が、導電性を有する中間層 (4Ac) の両面に第1感熱層 (4Aa) と第2感熱層 (4Ab) とを積層してなる感熱層 (4A) を有し、中間層 (4Ac) を介して第1感熱層 (4Aa) と第2感熱層 (4Ab) を直列に接続し、発熱素子 (3) の一端が、感熱遮断素子 (4) に設けられたスルーホール (10) を介して第1感熱層 (4Aa) をバイパスして中間層 (4Ac) に電気接続されることを特徴とする保護部品を有するパック電池。 - 出力端子 (5) と電池との間に、電池の過充電を保護する保護部品 (2) を接続しており、この保護部品 (2) が、電池に接続されて電池電圧が設定電圧よりも高い状態で電気抵抗が小さくなる定電圧特性を有する発熱素子 (3) と、この発熱素子 (3) に熱結合されると共に、出力端子 (5) と電池との間に接続されて、設定温度よりも高温になると電気抵抗が大きくなって電池に流れる電流を制限する感熱遮断素子 (4) とを備え、充電される電池の電圧が設定電圧よりも高くなると、発熱素子 (3) に流れる電流が大きくなって発熱素子 (3) が発熱し、発熱した発熱素子 (3) が感熱遮断素子 (4) を加熱して電池に流れる電流を制限するようにしてなるパック電池において、
保護部品 (2) の感熱遮断素子 (4) が、設定温度よりも高くなると電気抵抗が大きくなるシート状の感熱層 (4A) と、この感熱層 (4A) の両面に電気接続して積層している第1電極層 (4B) 及び第2電極層 (4C) とを備え、第1電極層 (4B) の表面に絶縁層 (6) を介して発熱素子 (3) を配設してなり、感熱層 (4A) の両面に第1電極層 (4B) と第2電極層 (4C) を積層してなる感熱遮断素子 (4) を、互いに直列に接続してなる第1感熱遮断素子 (4a) と第2感熱遮断素子 (4b) に分割し、発熱素子 (3) の一端が、感熱遮断素子 (4) に設けられたスルーホール (10) を介して第2感熱遮断素子 (4b) に電気接続されることを特徴とする保護部品を有するパック電池。 - 保護部品(2)が、絶縁層(6)の表面に導電パターン層(7)を積層しており、この導電パターン層(7)に発熱素子(3)を接続している請求項8または9に記載される保護部品を有するパック電池。
- 保護部品(2)の感熱遮断素子(4)がPTC素子である請求項8または9に記載される保護部品を有するパック電池。
- 保護部品(2)の全体の形状が細長くて両端部に電池の+−の電極に接続している一対の電極接続リード(8)を接続している請求項8または9に記載される保護部品を有するパック電池。
- 保護部品(2)が、電池の+−の電極に接続している2本の電極接続リード(8)と、感熱遮断素子(4)に接続している出力接続リード(9)とを備え、出力接続リード(9)を感熱遮断素子(4)を接続している電極接続リード(8)と同じ側の端部に接続している請求項12に記載される保護部品を有するパック電池。
- 保護部品(2)が、絶縁層(6)の表面に発熱素子(3)と出力接続リード(9)を接続する導電パターン層(7)を設けており、この導電パターン層(7)に発熱素子(3)と出力接続リード(9)を接続している請求項8または9に記載される保護部品を有するパック電池。
- 保護部品(2)を、角型電池の凸部電極(1B)に隣接して肩部に配設している請求項8または9に記載される保護部品を有するパック電池。
- 保護部品(2)を、電池の底部に配設している請求項8または9に記載される保護部品を有するパック電池。
- 保護部品(2)の感熱遮断素子(4)を、電池の熱で加熱されるように電池に接近して配設している請求項8または9に記載される保護部品を有するパック電池。
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