[发明专利]热敏元件及封装电池

说明书

技术领域

本发明涉及具有良好的强度、元件主体的尺寸设定的自由度高且在产生过电流时等良好地限制电流的热敏元件及具备该热敏元件的封装电池。

背景技术

作为摄像机、移动式计算机、便携式电话机等携带电子设备的电源，主要使用能够充放电的大致长方体状的非水电解质二次电池。

作为非水电解质二次电池的一例，列举有锂离子二次电池(以下，称为电池)。该电池中，将隔着隔板卷绕正极及负极而成的电极组及非水电解质收容于Al或Al合金制的壳体内。

在所述电池的一面配置保护电路基板而构成电池芯，该保护电路基板具有用于防止过充电及过放电的保护电路以及用于从电池向外部取出电力或从外部取入电力的输入输出端子。保护电路基板与电池之间通过引线电连接。

在由具有绝缘性的例如合成树脂制的外装框体覆盖所述电池芯的四侧面或将电池芯收纳于合成树脂制的外装壳体等后，通过标签覆盖电池芯从而能够得到封装电池。

另外，公知有如下的封装电池：在电池的盖部集中配置保护电路基板和热敏元件等保护元件以及连接它们的布线部件后，进行热熔模塑等的镶嵌成形，在盖部与保护电路基板之间形成树脂模制部，以在输入输出端子露出的状态下来覆盖保护电路基板(例如专利文献1等)。

如上所述，通常，封装电池具备热敏元件，以根据电池的温度进行输入输出电力的控制。作为热敏元件，公知有PTC(Positive TemperatureCoefficient)元件、NTC(Negative Temperature Coefficient)元件、自动断路元件等。

PTC元件大致分为陶瓷系和高分子系。在高分子系PTC元件的情况下，将在高分子中分散炭黑、金属粒子等导电性粒子而得到的PTC组合物形成为片状而构成元件主体，并使Ni等的导电板(电极)与该元件主体的表背接合。近些年，大多使用初始电阻值低且向初始电阻值的恢复性能高的低电阻型的PTC元件。

PTC组合物通常为低电阻，在产生突发的过电流时通过自身放热而电阻增大，或者利用周围温度而电阻增大，其结果是，电流路被隔断。电阻率随着温度上升急增是由于，结晶性的高分子在结晶熔点下热膨胀大，因此在室温下形成网络的导电性粒子分离。PTC元件容易受到热的影响，尤其在上述的低电阻型的PTC元件的情况、通过镶嵌成形进行模制的情况下，可能妨碍元件特性。因此，在低电阻型的PTC元件等中，还公知有由于保持绝缘性、提高使用时的可靠性等目的，通过绝缘性的合成树脂涂覆外表面的PTC元件(例如专利文献2等)。

图14是表示以往的封装电池的电池芯36的分解立体图，图15是表示PTC元件38的侧视图。

电池芯36通过在方型平板状的电池2的盖部22的外侧配置具有正极端子及负极端子以及温度端子即三个端子9a的保护电路基板9，并将该保护电路基板9与电池2电连接而构成。

在电池2中，上述的电极组及非水电解质(未图示)收容于呈倒角后的长方体状的Al或Al合金制的壳体21中。壳体21的开口由Al或Al合金制的所述盖部22闭塞。在盖部22上设有比其它部分厚度薄且在电池内压上升到规定值以上的情况下开裂而将电池内压释放的开裂阀22a。在开裂阀22a上载置有绝缘板37。

在盖部22上以绝缘的状态设有负极端子23。

PTC元件38由在高分子中分散金属微粒子而形成的板状的元件主体38a和与其两平面的一部分接合的引线38b、38c构成。引线38b、38c的端部向PTC元件38的长度方向的外侧延伸出。引线38b的端部经由引线7与负极端子23连接，引线38c的端部经由引线8与保护电路基板9的负极侧的连接端子(未图示)连接。

在保护电路基板9的与电池2对置的面上设有保护电路安装部9b，该保护电路安装部9b上安装保护电路，并通过例如环氧树脂等的绝缘性的合成树脂覆盖该保护电路。

在保护电路基板9与PTC元件38之间设有绝缘板13。

并且，保护电路基板9的正极侧的连接端子(未图示)经由引线12与设置在盖部22上的由Ni层和Al层这两层构成的复合板11连接。

在以上那样构成的电池芯36的端子9a的表面露出的状态下，通过合成树脂制的盖模制部(未图示)密封保护电路基板9、布线等，通过底面模制部14覆盖电池2的底面，并通过标签覆盖电池芯36的二平面及二侧面，由此构成封装电池。

上述盖模制部及底面模制部14可以通过将电池芯36收容于模具并注入熔融的树脂而进行镶嵌成形来得到。