[发明专利]保护元件

说明书

技术领域

本发明涉及保护电气装置的保护元件，更详细地，涉及保护包含在电气装置中的电气构件或电路的保护元件。例如，涉及在二次电池这样的电气装置内流过过剩的电流的情况下阻断该电流的流动的保护元件、即过电流保护元件。

背景技术

作为在圆筒型锂离子二次电池的充电或放电时流过过剩电流的情况下阻断该电流的流动的保护元件，使用温度熔丝元件、电流熔丝元件、聚合物PTC元件等。当中，由于聚合物PTC元件能组装进二次电池的封口板进行配置，因此特别在使由大量二次电池构成的电池包变得紧凑这一点上是有用的。

但是，市售的PTC元件不能通过大的电流（例如20A的电流）。另外，PTC元件具有在消除了异常而温度降低时成为低电阻的恢复性，但这样的恢复性根据用途不同有时也会产生问题。例如，在多并联使用的圆筒型锂离子二次电池单元中使用PTC元件的情况下，只要不取出使用了PTC元件的已短路的单元，该单元就会持续发热，结果，存在电池单元破裂的可能性。

考虑这样的问题点，提出在圆筒型锂离子二次电池单元中，例如在封口板的内侧，取代PTC元件而使用隔板（参照下述非专利文献1）。但是，在使用隔板的情况下，存在不能确保针对过剩电流的保护这样的问题点。

先行技术文献

非专利文献

非专利文献1:Matsushita Technical Journal Vol.52No.4Aug.2006pp31-35

发明内容

发明的公开

发明要解决的课题

为此，本发明要解决的课题在于，提供能流过更大的电流并能提供针对过剩电流的保护的保护元件。

用于解决课题的手段

第1主旨下，本发明提供一种保护元件，具有如下要素而形成：层状构件，其由绝缘性树脂形成，具有至少1个的贯通开口部；导电性金属薄层，其位于层状构件的各主表面上；以及熔丝层，其位于对该贯通开口部的至少1个进行规定的侧面上，与导电性金属薄层电连接。

在第2主旨下，本发明提供具有上述以及后述那样的本发明的保护元件而形成的电气装置、例如二次电池。更详细地，提供二次电池单元，或者组合了二次电池单元的二次电池单元组件或二次电池包。

本发明的保护元件具有由绝缘性树脂形成的层状构件而形成，该层状构件具有至少1个贯通开口部。该开口部沿层状构件的厚度方向延伸地贯通层状构件，与该厚度方向垂直的方向的截面形状并没有特别的限定，但例如优选为圆形。这种情况下，贯通开口部为圆柱状的空间部。但是，也可以是其它的形状，例如是正方形、菱形、长方形、椭圆形。贯通开口部的数量为至少1个。即，为1个或2个以上，例如可以是2个、3个、4个、5个，能对应于对保护元件要求的保护的程度来适宜选择。在具有1个贯通开口部的情况下，优选贯通开口部位于层状构件的中心部，更详细地，位于与厚度方向垂直的方向的截面形状的中心部。

构成层状构件的绝缘性树脂只要是具有电绝缘性的树脂，就没有特别的限定。例如，能例示聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、氟系树脂等树脂。特别优选适宜聚乙烯、聚偏二氟乙烯这样的树脂，这样的树脂与用作聚合物PTC元件中的聚合物具有相同的柔软性，能取代聚合物PTC元件而将本发明的保护元件组装进二次电池单元的封口板，另外，一般能在电气装置可靠地使用，这一点是有利的。在另外的形态中，能取代在上述二次电池单元的封口板的内侧利用的隔板而使用本发明的保护元件，这种情况下，保护元件能作为垫圈来使用。

该层状构件具有配置在其各主表面上、即，其两侧的主表面上的导电性金属薄层而形成。该金属薄层只要是具有导电性的金属的薄层（例如厚度0.1μm～100μm程度的层），就没有特别的限定，例如能由铜、镍、铝、金等金属构成。

导电性金属薄层位于各主表面上的层状构件例如通过将构成层状构件的绝缘性树脂与构成金属薄层的金属薄片（或金属箔）一起同时挤压，从而得到在金属薄片（或金属箔）间夹着绝缘性树脂的状态的挤压物，由此来制造。在另外的形态中，还能通过例如挤压而得到绝缘性树脂的层状物，将该层状物夹于金属薄片（或金属箔）间，并将它们一体地进行热压接来得到压接物，由此来制造。这样的挤压物（或压接物）为在两侧的主表面具有导电性金属薄层的、绝缘性树脂的层状构件大量相邻而集合的状态，将挤压物（或压接物）切出给定的形状、尺寸，从而能得到单一的在各主表面上具有导电性薄层的层状构件。