JPH05109505A - Ptc装置、およびptc装置を備えた構成電池 - Google Patents
Ptc装置、およびptc装置を備えた構成電池Info
- Publication number
- JPH05109505A JPH05109505A JP3269223A JP26922391A JPH05109505A JP H05109505 A JPH05109505 A JP H05109505A JP 3269223 A JP3269223 A JP 3269223A JP 26922391 A JP26922391 A JP 26922391A JP H05109505 A JPH05109505 A JP H05109505A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ptc device
- ptc
- battery
- resin
- case
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐熱性,耐熱衝撃性を向上させたPTC装置
と、このPTC装置を使用することにより安全性,信頼
性を長期にわたって維持できるPTC装置を備えた構成
電池を提供することを目的とする。 【構成】 PTC装置Aのリード部3aを除いて、その
表面を耐熱性のポリエチレンナフタレート樹脂4で被覆
することによりPTC装置Aの耐熱性を向上させること
が可能となり、このPTC装置Aを使用した構成電池の
信頼性,安全性の向上を図る。
と、このPTC装置を使用することにより安全性,信頼
性を長期にわたって維持できるPTC装置を備えた構成
電池を提供することを目的とする。 【構成】 PTC装置Aのリード部3aを除いて、その
表面を耐熱性のポリエチレンナフタレート樹脂4で被覆
することによりPTC装置Aの耐熱性を向上させること
が可能となり、このPTC装置Aを使用した構成電池の
信頼性,安全性の向上を図る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、PTC装置、およびP
TC装置を備えた構成電池に関する。
TC装置を備えた構成電池に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、過電流,加熱保護素子である
PTC(POSITIVE TEMPERATURE COEFFICIENT)素子に、
金属製リードを接続した金属板を圧着して構成されるP
TC装置は、通常状態では数十ミリオームの抵抗体であ
るものが、外部からの異常な通電,温度上昇により短時
間のうちに数十オームの抵抗体となり、外部負担が正常
な状態になった時に元の低抵抗体に復帰する特徴を持っ
ている。このためPTC素子の構造としては図5に示す
ように低抵抗を維持するためPTC素子11の厚みを1
5〜40μ程度、金属板12の厚みを30〜100μ程
度とし、金属製リード13のリード取り出し部13aを
除いて、PVC(ポリ塩化ビニル樹脂),PET(ポリ
エチレンテレフタレート樹脂)などの熱収縮性樹脂フィ
ルム14で被覆し、PTC装置Cがショートしないよう
な構造を採っていた。このPTC装置Cはリチウム電
池,マンガン乾電池,アルカリマンガン乾電池などの一
次電池や、ニッケルカドミウム蓄電池,ニッケル水素蓄
電池,銀蓄電池などの二次電池に使用して、電源として
の安全性を高めた構成電池を提供していた。
PTC(POSITIVE TEMPERATURE COEFFICIENT)素子に、
金属製リードを接続した金属板を圧着して構成されるP
TC装置は、通常状態では数十ミリオームの抵抗体であ
るものが、外部からの異常な通電,温度上昇により短時
間のうちに数十オームの抵抗体となり、外部負担が正常
な状態になった時に元の低抵抗体に復帰する特徴を持っ
ている。このためPTC素子の構造としては図5に示す
ように低抵抗を維持するためPTC素子11の厚みを1
5〜40μ程度、金属板12の厚みを30〜100μ程
度とし、金属製リード13のリード取り出し部13aを
除いて、PVC(ポリ塩化ビニル樹脂),PET(ポリ
エチレンテレフタレート樹脂)などの熱収縮性樹脂フィ
ルム14で被覆し、PTC装置Cがショートしないよう
な構造を採っていた。このPTC装置Cはリチウム電
池,マンガン乾電池,アルカリマンガン乾電池などの一
次電池や、ニッケルカドミウム蓄電池,ニッケル水素蓄
電池,銀蓄電池などの二次電池に使用して、電源として
の安全性を高めた構成電池を提供していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、PTC
装置Cに外部からの異常な通電がありPTC装置Cが作
動したとき、PTC素子11の温度が80〜150℃に
上昇し、外部からの過大電流が取り除かれ温度が常温に
戻った場合、PTC装置Cに熱衝撃が加わる。この現象
が繰り返されたとき樹脂フィルム14に亀裂が発生、極
端な場合には樹脂の欠落が生じ、条件によってはPTC
装置Cがショート状態となり、電池の安全性を維持でき
なくなるものであった。また第二の問題として図6に示
すようにPTC装置Cを備えた構成電池を樹脂性の外寸
Dを有するケース15に収納した構成電池の場合、素電
池Bが異常な状態になってPTC装置Cが作動し、PT
C装置Cの温度が100℃以上に上昇したときケース1
5が熱のため変形し、素電池Bを組み込んでいる機器か
ら取り出せなくなるという問題点があった。本発明はこ
のような問題点を解決するもので、PTC装置と、PT
C装置を使用した電池の信頼性,安全性を長期にわたっ
て維持できるPTC装置、およびPTC装置を備えた構
成電池を提供することを目的とする。
装置Cに外部からの異常な通電がありPTC装置Cが作
動したとき、PTC素子11の温度が80〜150℃に
上昇し、外部からの過大電流が取り除かれ温度が常温に
戻った場合、PTC装置Cに熱衝撃が加わる。この現象
が繰り返されたとき樹脂フィルム14に亀裂が発生、極
端な場合には樹脂の欠落が生じ、条件によってはPTC
装置Cがショート状態となり、電池の安全性を維持でき
なくなるものであった。また第二の問題として図6に示
すようにPTC装置Cを備えた構成電池を樹脂性の外寸
Dを有するケース15に収納した構成電池の場合、素電
池Bが異常な状態になってPTC装置Cが作動し、PT
C装置Cの温度が100℃以上に上昇したときケース1
5が熱のため変形し、素電池Bを組み込んでいる機器か
ら取り出せなくなるという問題点があった。本発明はこ
のような問題点を解決するもので、PTC装置と、PT
C装置を使用した電池の信頼性,安全性を長期にわたっ
て維持できるPTC装置、およびPTC装置を備えた構
成電池を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明のPTC装置、お
よびPTC装置を備えた構成電池は、前記問題点を解決
するため、PTC装置を被覆する熱収縮性樹脂フィルム
の材質として、耐熱性,耐熱衝撃性,機械的物性に優れ
るポリエチレンナフタレート樹脂を使用するものであ
る。
よびPTC装置を備えた構成電池は、前記問題点を解決
するため、PTC装置を被覆する熱収縮性樹脂フィルム
の材質として、耐熱性,耐熱衝撃性,機械的物性に優れ
るポリエチレンナフタレート樹脂を使用するものであ
る。
【0005】
【作用】ポリエチレンナフタレート樹脂は(化2)に示
す化学構造式を有しており、製造法としては(化3)に
示すように、2.6−ナフタレンジカルボン酸とエチレ
ングリコールの縮合重合反応によって得られる。このも
のは従来の耐熱性に優れるPET樹脂に比べてさらに耐
熱性が40℃程度高く、耐磨耗性,衝撃性などの機械的
強度も2〜3倍強い物性を持っているものである、従っ
て長期に渡りPTC装置の機能を維持できる。
す化学構造式を有しており、製造法としては(化3)に
示すように、2.6−ナフタレンジカルボン酸とエチレ
ングリコールの縮合重合反応によって得られる。このも
のは従来の耐熱性に優れるPET樹脂に比べてさらに耐
熱性が40℃程度高く、耐磨耗性,衝撃性などの機械的
強度も2〜3倍強い物性を持っているものである、従っ
て長期に渡りPTC装置の機能を維持できる。
【0006】
【化2】
【0007】
【化3】
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実施例のPTC装置および
PTC装置を備えた構成電池について図面を基にして説
明する。図1(a),(b)において、1はPTC素子
で、ポリエチレン樹脂にカーボンブラック,グラファイ
トなどの導電体の微粉末を分散させたもので、厚みが数
十μのシートに成型加工したものである。2はPTC素
子1に圧着した数十μの厚みのNiまたはNi合金、C
uまたはCu合金からなる金属板である。3は金属板2
に電気的に接続された金属製リード板で、通常金属板2
と同一素材でできている。4は金属製リード板3のリー
ド部3aを除いた部分を被覆する熱収縮性のポリエチレ
ンナフタレート樹脂フィルムからなる絶縁性素材であ
る。図2〜図4において、5は電池収納ケース(以後ケ
ースと云う)である。Bは筒形の二酸化マンガンリチウ
ム電池の素電池を2個使用し、素電池BをPTC装置A
で電気的に抵抗溶接、レーザー溶接などの方法で接続し
ている。6,7はケース5の底部に設けられた正・負極
の端子孔である。8はケース5の上部開口部を閉塞する
蓋であり、ケース5と同様の材質で出来ており、蓋8と
ケース5は超音波溶着あるいは接着材などで接合一体化
されている。以上のように構成された本実施例のPTC
装置と、比較品(1)としてPET、比較品(2)とし
てPVCの従来の熱収縮性絶縁素材を使用したものと
を、低温側の温度が−40℃、高温側の温度が160℃
の温度雰囲気にそれぞれ4時間ずつ、合計8時間を1サ
イクルとして熱衝撃テストを行った時の樹脂フィルムの
亀裂・欠落の発生率を比較した。その結果を(表1)に
示す。なお、テストピースの数はそれぞれ500個とし
た。
PTC装置を備えた構成電池について図面を基にして説
明する。図1(a),(b)において、1はPTC素子
で、ポリエチレン樹脂にカーボンブラック,グラファイ
トなどの導電体の微粉末を分散させたもので、厚みが数
十μのシートに成型加工したものである。2はPTC素
子1に圧着した数十μの厚みのNiまたはNi合金、C
uまたはCu合金からなる金属板である。3は金属板2
に電気的に接続された金属製リード板で、通常金属板2
と同一素材でできている。4は金属製リード板3のリー
ド部3aを除いた部分を被覆する熱収縮性のポリエチレ
ンナフタレート樹脂フィルムからなる絶縁性素材であ
る。図2〜図4において、5は電池収納ケース(以後ケ
ースと云う)である。Bは筒形の二酸化マンガンリチウ
ム電池の素電池を2個使用し、素電池BをPTC装置A
で電気的に抵抗溶接、レーザー溶接などの方法で接続し
ている。6,7はケース5の底部に設けられた正・負極
の端子孔である。8はケース5の上部開口部を閉塞する
蓋であり、ケース5と同様の材質で出来ており、蓋8と
ケース5は超音波溶着あるいは接着材などで接合一体化
されている。以上のように構成された本実施例のPTC
装置と、比較品(1)としてPET、比較品(2)とし
てPVCの従来の熱収縮性絶縁素材を使用したものと
を、低温側の温度が−40℃、高温側の温度が160℃
の温度雰囲気にそれぞれ4時間ずつ、合計8時間を1サ
イクルとして熱衝撃テストを行った時の樹脂フィルムの
亀裂・欠落の発生率を比較した。その結果を(表1)に
示す。なお、テストピースの数はそれぞれ500個とし
た。
【0009】
【表1】
【0010】(表2)は図2に示す構成電池で本実施例
のPTC装置Aを使用したもの、図6は比較品(1)と
してPET、比較品(2)としてPVCの従来の熱収縮
性絶縁素材を使用したPTC装置Cを使用したもので、
容量1300mAh,直径17mm,高さ33.5mmの二酸
化マンガンリチウム電池の素電池B2個を接続させたも
のを短絡させた場合のPTC装置AまたはCと近接する
ケース蓋8の表面最高温度T℃と、ケースの外寸Dを周
囲温度25℃の条件下で測定したものである。テスト数
は各20個で実施した。
のPTC装置Aを使用したもの、図6は比較品(1)と
してPET、比較品(2)としてPVCの従来の熱収縮
性絶縁素材を使用したPTC装置Cを使用したもので、
容量1300mAh,直径17mm,高さ33.5mmの二酸
化マンガンリチウム電池の素電池B2個を接続させたも
のを短絡させた場合のPTC装置AまたはCと近接する
ケース蓋8の表面最高温度T℃と、ケースの外寸Dを周
囲温度25℃の条件下で測定したものである。テスト数
は各20個で実施した。
【0011】
【表2】
【0012】以上、(表1),(表2)より明らかなよ
うに、本実施例によるものは、熱収縮性絶縁性樹脂の素
材にポリエチレンナフタレート樹脂を使用することによ
り、PTC装置の耐熱性,耐熱衝撃性などの耐環境スト
レス性を極めて強固なものにできる。
うに、本実施例によるものは、熱収縮性絶縁性樹脂の素
材にポリエチレンナフタレート樹脂を使用することによ
り、PTC装置の耐熱性,耐熱衝撃性などの耐環境スト
レス性を極めて強固なものにできる。
【0013】
【発明の効果】以上の実施例の説明により明らかなよう
に、本発明のPTC装置、およびPTC装置を備えた構
成電池によれば、PTC装置の信頼性を長期にわたって
維持できるとともに、PTC装置を使用した電池の信頼
性,安全性を長期にわたって維持することができる。
に、本発明のPTC装置、およびPTC装置を備えた構
成電池によれば、PTC装置の信頼性を長期にわたって
維持できるとともに、PTC装置を使用した電池の信頼
性,安全性を長期にわたって維持することができる。
【図1】(a)は本発明の一実施例のポリエチレンナフ
タレート樹脂を絶縁性部材として使用したPTC装置の
断面図 (b)は同平面図
タレート樹脂を絶縁性部材として使用したPTC装置の
断面図 (b)は同平面図
【図2】同PTC装置を備えた構成電池の正面図
【図3】同PTC装置を備えた構成電池の側面図
【図4】同PTC装置を備えた構成電池の平面図
【図5】(a)は従来のポリ塩化ビニル樹脂またはポリ
エチレンテレフタレート樹脂を絶縁性部材として使用し
たPTC装置の断面図 (b)は同平面図
エチレンテレフタレート樹脂を絶縁性部材として使用し
たPTC装置の断面図 (b)は同平面図
【図6】同PTC装置を備えた構成電池の正面図
1 PTC素子 2 金属板 3 金属製リード 3a リード部 4 熱収縮性絶縁樹脂(ポリエチレンナフタレート樹
脂) 5 電池収納ケース A PTC装置 B 素電池
脂) 5 電池収納ケース A PTC装置 B 素電池
Claims (2)
- 【請求項1】PTC装置のリード部を除いて、その表面
を(化1)に示す化学構造式を有するポリエチレンナフ
タレート樹脂で被覆したPTC装置。 【化1】 - 【請求項2】PTC装置のリード部を除いて、その表面
を(化1)に示す化学構造式を有するポリエチレンナフ
タレート樹脂で被覆したPTC装置を素電池間に接続し
たPTC装置を備えた構成電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3269223A JPH05109505A (ja) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | Ptc装置、およびptc装置を備えた構成電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3269223A JPH05109505A (ja) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | Ptc装置、およびptc装置を備えた構成電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05109505A true JPH05109505A (ja) | 1993-04-30 |
Family
ID=17469381
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3269223A Pending JPH05109505A (ja) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | Ptc装置、およびptc装置を備えた構成電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05109505A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997006538A1 (en) * | 1995-08-07 | 1997-02-20 | K.K. Raychem | Ptc device and battery pack using the same |
US5856773A (en) * | 1996-11-04 | 1999-01-05 | Raychem Corporation | Circuit protection device |
EP1415310A2 (en) * | 2001-08-06 | 2004-05-06 | Tyco Electronics Corporation | Circuit protection device |
EP2365492A4 (en) * | 2008-11-07 | 2018-02-21 | Littelfuse Japan G.K. | Ptc device |
-
1991
- 1991-10-17 JP JP3269223A patent/JPH05109505A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997006538A1 (en) * | 1995-08-07 | 1997-02-20 | K.K. Raychem | Ptc device and battery pack using the same |
US6114942A (en) * | 1995-08-07 | 2000-09-05 | Kk Raychem | PTC device and battery pack using the same |
CN1097830C (zh) * | 1995-08-07 | 2003-01-01 | 株式会社雷伊化学 | Ptc器件和使用它的电池组 |
US5856773A (en) * | 1996-11-04 | 1999-01-05 | Raychem Corporation | Circuit protection device |
EP1415310A2 (en) * | 2001-08-06 | 2004-05-06 | Tyco Electronics Corporation | Circuit protection device |
EP2365492A4 (en) * | 2008-11-07 | 2018-02-21 | Littelfuse Japan G.K. | Ptc device |
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