(57)【要約】【課題】ヒューズ層の抵抗値および遮断時間のばらつきが小さい保護素子の提供。【解決手段】絶縁性樹脂により形成された層状要素と、前記層状要素の両主表面の少なくとも一方に設けられた導電性金属薄層とを有し、少なくとも１つの前記導電性金属薄層は、ヒューズパターンを有している、保護素子。【選択図】図１
2020024888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性樹脂により形成された層状要素と、
前記層状要素の両主表面の少なくとも一方に設けられた導電性金属薄層
とを有し、
少なくとも１つの前記導電性金属薄層は、ヒューズパターンを有している、保護素子。
【請求項２】
前記層状要素は、少なくとも１つの貫通開口部を有し、
前記導電性金属薄層は、前記層状要素の両主表面上に設けられており、
前記層状要素の両主表面上に設けられた導電性金属薄層は、前記貫通開口部を通る導電性接続部により電気的に接続されている、
請求項１に記載の保護素子。
【請求項３】
前記層状要素は、中心に貫通開口部を有する円環状である、請求項１または２に記載の保護素子。
【請求項４】
前記円環状の層状要素の一の主表面に設けられた前記導電性金属薄層は、前記円環状の層状要素の外縁側に位置する第一の環状金属薄層、前記円環状の層状要素の内縁側に位置する第二の環状金属薄層、およびこれらを電気的に接続する橋掛け部を有して成る、請求項３に記載の保護素子。
【請求項５】
前記橋掛け部は、１個である、請求項４に記載の保護素子。
【請求項６】
前記橋掛け部は、円環の中心に関して等角度に２〜８個存在する、請求項４に記載の保護素子。
【請求項７】
前記第一の環状金属薄層と前記第二の環状金属薄層の距離が、０．１ｍｍ〜５．０ｍｍである、請求項４〜６のいずれか１項に記載の保護素子。
【請求項８】
前記第一の環状金属薄層の幅は、前記第二の環状金属薄層の幅よりも大きい、請求項４〜７のいずれか１項に記載の保護素子。
【請求項９】
前記導電性金属薄層は、ニッケル箔または銅箔を含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の保護素子。
【請求項１０】
さらに、ヒューズパターンを有する導電性金属薄層上に、少なくともヒューズパターンを覆うように絶縁層を有する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の保護素子。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の保護素子を有して成る、電気装置。
【請求項１２】
請求項１〜１０のいずれかに記載の保護素子を有して成る、封口体。
【請求項１３】
請求項１〜１０のいずれかに記載の保護素子を有して成る、二次電池セル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電気装置を保護する保護素子、より詳しくは、電気装置に含まれる電気要素または回路を保護する保護素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気装置に過電流が流れた場合にその電流の流れを遮断する保護素子として、ＰＴＣ素子、温度ヒューズ素子、電流ヒューズ素子等が使用されている。中でも、円筒型２次電池に用いる場合、ポリマーＰＴＣ素子は、２次電池の封口板に組み込んで配置できるので、電池内部の空間を有効に使用できる点で有用である。
【０００３】
上記ポリマーＰＴＣ素子は復帰性を有するが、用途によっては問題が生じる場合がある。例えば、多並列で使用する円筒型リチウムイオン２次電池セルにおいてＰＴＣ素子を使用する場合、ＰＴＣ素子を使用している短絡したセルを取り除かない限り、そのセルが発熱し続ける可能性がある。また、ＰＴＣ素子は定格容量が比較的小さく、大きな電流を継続して通電する場合に不利である。
【０００４】
このような問題点を考慮した保護素子として、少なくとも１つの貫通開口部を有する絶縁性の層状要素と、該層状要素の各主表面上に位置する導電性金属薄層と、該貫通開口部の少なくとも１つを規定する側面上に位置し、導電性金属薄層を電気的に接続するヒューズ層とを有して成る保護素子が知られている（特許文献１）。かかる保護素子によれば、より大きい電流を流すことを可能にしながら、定格容量をそれほど大きく上回らない過電流、例えば定格容量の２倍程度の過電流であっても、迅速かつ確実に過電流を遮断することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１４／０３４８３３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のような保護素子は、貫通開口部の側面にめっき（特に、電解めっき）により、ヒューズ層が形成されている。ヒューズ層は、所定のヒューズ機能を得るために所定の断面積を有する。かかる断面積は、ヒューズ層の厚みにより調整され得るが、貫通開口部の側面にめっきによりヒューズ層を形成した場合、この厚みに±２０％程度のばらつきが生じ得る。即ち、保護素子の抵抗値、遮断時間等にばらつきが生じ得る。
【０００７】
本開示の目的は、ヒューズ層の抵抗値および遮断時間のばらつきが小さい保護素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示は、以下の態様を含む。
１．  絶縁性樹脂により形成された層状要素と、
前記層状要素の両主表面の少なくとも一方に設けられた導電性金属薄層
とを有し、
少なくとも１つの前記導電性金属薄層は、ヒューズパターンを有している、保護素子。
２．  前記層状要素は、少なくとも１つの貫通開口部を有し、
前記導電性金属薄層は、前記層状要素の両主表面上に設けられており、
前記層状要素の両主表面上に設けられた導電性金属薄層は、前記貫通開口部を通る導電性接続部により電気的に接続されている、
上記［１］に記載の保護素子。
３．  前記層状要素は、中心に貫通開口部を有する円環状である、上記［１］または［２］に記載の保護素子。
４．  前記円環状の層状要素の一の主表面に設けられた前記導電性金属薄層は、前記円環状の層状要素の外縁側に位置する第一の環状金属薄層、前記円環状の層状要素の内縁側に位置する第二の環状金属薄層、およびこれらを電気的に接続する橋掛け部を有して成る、上記［３］に記載の保護素子。
５．  前記橋掛け部は、１個である、上記［４］に記載の保護素子。
６．  前記橋掛け部は、円環の中心に関して等角度に２〜８個存在する、上記［４］に記載の保護素子。
７．  前記第一の環状金属薄層と前記第二の環状金属薄層の距離が、０．１ｍｍ〜５．０ｍｍである、上記［４］〜［６］のいずれか１つに記載の保護素子。
８．  前記第一の環状金属薄層の幅は、前記第二の環状金属薄層の幅よりも大きい、上記［４］〜［７］のいずれか１つに記載の保護素子。
９．  前記導電性金属薄層は、ニッケル箔または銅箔を含む、上記［１］〜［８］のいずれか１つに記載の保護素子。
１０．  さらに、ヒューズパターンを有する導電性金属薄層上に、少なくともヒューズパターンを覆うように絶縁層を有する、上記［１］〜［９］のいずれか１つに記載の保護素子。
１１．  上記［１］〜［１０］のいずれかに記載の保護素子を有して成る、電気装置。
１２．  上記［１］〜［１０］のいずれかに記載の保護素子を有して成る、封口体。
１３．  上記［１］〜［１０］のいずれかに記載の保護素子を有して成る、二次電池セル。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、ヒューズ層の抵抗値および遮断時間のばらつきが小さい保護素子が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の一の実施形態の保護素子を模式的に示す。
【図２】図２は、図１に示す保護素子のｘ−ｘ線に沿った断面図を模式的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本開示の保護素子について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
本開示の一の実施形態の保護素子１は、図１および図２に示すように、絶縁性樹脂により形成された円環状の層状要素２と、該層状要素２の両主表面上に設けられた導電性金属薄層３，４、および、上記貫通開口部の内壁面に設けられ、上記導電性金属薄層３および４を電気的に接続する導電性接続部５を有して成る。上記層状要素２の一の主表面上の導電性金属薄層３は、ヒューズパターンである橋掛け部６を有している。上記導電性金属薄層３は、円環状の層状要素２の外縁側に位置する第一環状金属薄層７、内縁部に位置する第二環状金属薄層８およびこれらを電気的に接続する橋掛け部６から成る。上記層状要素２、第一環状金属薄層７および第二環状金属薄層８は、同心円状に配置されている。保護素子１において、電流は、第一環状金属薄層７、橋掛け部６、第二環状金属薄層８、導電性接続部５、導電性金属薄層４の順（あるいはこの逆）に流れる。かかる保護素子１に過電流が流れた場合、ヒューズパターンである橋掛け部６が溶断し、電流が遮断される。
【００１３】
本実施形態において、上記層状要素２は、中心に貫通開口部９を有する円環状である。当該貫通開口部９は、層状要素の厚さ方向に沿って層状要素２を貫通しており、その平面形状（即ち、厚さ方向に垂直な方向の断面形状）は円形である。
【００１４】
尚、本開示において、層状要素の形状、貫通開口部の有無、および貫通開口部の形状は、本実施形態のものに限定されない。
【００１５】
例えば、層状要素の形態は、厚さ方向のディメンションが他のディメンションより小さい、このましくは相当小さいもの（例えばシート状形態）であれば、特に限定されるものではない。層状要素の平面形状または層状要素の厚さ方向に垂直な方向の断面形状が、幾何学的に線対称および／または点対称の形状、例えば、円形、正方形、長方形、菱形、環状（特に円環状、いわゆるドーナツ状）等の形状の主表面として有するのが好ましい。また、上記層状要素は、貫通開口部を有しない板状の部材であってもよい。
【００１６】
上記貫通開口部は、存在しても、存在しなくてもよい。上記貫通開口部は、存在する場合、１個または２個以上、例えば２〜８個存在してもよい。貫通開口部は、複数存在する場合、中心に対して均等に存在することが好ましい。均等に配置することにより、導電性金属薄層を流れる電流パスの長さをより短くすることができ、導電性金属薄層における抵抗をより小さくすることができる。
【００１７】
上記貫通開口部の平面形状は、円形、正方形、菱形、長方形、楕円形であってもよい。
【００１８】
上記層状要素２の厚さは、特に限定されないが、例えば０．０３ｍｍ〜１０ｍｍ、好ましくは０．０５ｍｍ〜５．０ｍｍ、より好ましくは０．１ｍｍ〜２．０ｍｍ、さらに好ましくは０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ、特に好ましくは０．２ｍｍ〜０．５ｍｍであり得る。層状要素の厚さを１０ｍｍ以下とすることにより、保護素子の小型化に有利になる。層状要素の厚さをより小さくすることにより、より小型化に有利になり、例えば、該保護素子を電池に用いた場合に、セルの体積をより大きくすることができる。層状要素の厚さを０．０３ｍｍ以上とすることにより、層状要素の両主表面間の耐電圧を十分に確保することができる。層状要素の厚さをより厚くすることにより、より高い耐電圧が得られ、より高い電圧での使用が可能になる。
【００１９】
上記層状要素２を構成する絶縁性樹脂は、電気的に絶縁性を有する樹脂であれば特に限定されるものではない。当該絶縁性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、フッ素系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂、ポリカーボネート−ＡＢＳアロイ樹脂、ポリブチレンテレフタラート（ＰＢＴ）樹脂、エラストマー等の樹脂が挙げられる。かかる絶縁性樹脂は、ポリマーＰＴＣ素子に用いるポリマーと同様の柔軟性を持っており、ポリマーＰＴＣ素子に代えて本発明の保護素子を種々の電気装置、例えば２次電池セルの封口板に、好適に組み込むことができる。特に好ましくは、当該絶縁性樹脂は、ポリエチレンまたはポリフッ化ビニリデンであり得る。
【００２０】
本実施形態において、上記層状要素２の両主表面上には、それぞれ、導電性金属薄層３，４が設けられている。
【００２１】
上記導電性金属薄層は、導電性を有する金属の薄い層であれば特に限定されず、例えばニッケル、銅、アルミニウム、金等の金属によって構成できる。かかる導電性金属薄層は、単層であってもよく、複数の金属薄層により形成されていてもよい。上記導電性金属薄層は、好ましくはニッケル箔、またはニッケルと銅の積層体（ニッケル−銅箔）であり得る。ニッケル−銅箔である場合、好ましくは銅箔が絶縁性樹脂側に位置する。
【００２２】
上記導電性金属薄層の厚さは、特に限定されないが、例えば、０．１μｍ〜３００μｍ、好ましくは１．０μｍ〜１００μｍ、より好ましくは５．０μｍ〜５０μｍであり得る。導電性金属薄層の厚さをより大きくすることにより、導電性金属薄層の抵抗をより小さくすることができる。一方、導電性金属薄層の厚さをより小さくすることにより、保護素子の厚さをより小さくすることができ、小型化に有利である。
【００２３】
上記導電性金属薄層が各主表面上に位置する層状要素は、層状要素を構成する絶縁性樹脂を、金属薄層を構成する金属シート（または金属箔）と一緒に同時押し出しすることによって、導電性金属薄層の間に絶縁性樹脂が挟まれた状態の押出物を得ることにより、製造することができる。別の態様では、絶縁性樹脂の層状物を、例えば押出によって得、この層状物を導電性金属薄の間に挟み、これらを一体に熱圧着して圧着物を得ることによって、製造することができる。さらに別の態様では、層状要素上にめっき層を形成することによって、製造することができる。
【００２４】
本実施形態において、上記導電性金属薄層３は、円環状の層状要素２の外縁側に位置する第一環状金属薄層７、内縁側に位置する第二環状金属薄層８およびこれらを電気的に接続する橋掛け部６から成る。第一環状金属薄層７および第二環状金属薄層８は、上記層状要素２と同心円状に配置される。層状要素の一の主表面において、上記第一環状金属薄層７は、外縁から内側に向かって所定の距離までの領域を占め、第二環状金属薄層８は、内縁から外側に向かって所定の距離までの領域を占める。第一環状金属薄層７と第二環状金属薄層８は、直接接触しておらず、４つの橋掛け部６が、これらを架橋して、電気的に接続される。かかる橋掛け部６は、ヒューズパターンに相当し、保護素子に過電流が流れた際に溶断し、電流を遮断する。
【００２５】
尚、本開示の保護素子において、ヒューズパターンとは、過電流または異常発熱に応答して切断するように構成されたパターンを意味する。従って、このような機能を果たすものであれば、その形状は特に限定されない。
【００２６】
本実施形態において、上記第一の環状金属薄層７の幅は、上記第二の環状金属薄層８の幅よりも大きい。上記第一の環状金属薄層７の幅をより大きくすることにより、該保護素子１を他の部品に取り付ける際の固定が容易になり、また、保護素子の外側で固定した場合の圧が、橋掛け部に与える影響を小さくすることができる。
【００２７】
上記第一環状金属薄層７の幅は、特に限定されないが、例えば１．０ｍｍ〜２０ｍｍ、好ましくは２．０ｍｍ〜１５ｍｍ、より好ましくは５．０ｍｍ〜１０ｍｍであり得る。第一環状金属薄層７の幅を大きくすることにより、保護素子１を第一環状金属薄層７において他の電気要素と電気的に接続する場合に、接触面積を大きくすることができることから、接続が容易になり、また、接続箇所での抵抗を小さくすることが容易になる。
【００２８】
上記第二環状金属薄層８の幅は、特に限定されないが、例えば０．１ｍｍ〜１８ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜１０ｍｍ、より好ましくは１．０ｍｍ〜８．０ｍｍであり得る。
【００２９】
上記第一の環状金属薄層と上記第二の環状金属薄層との距離は、絶縁距離が確保できる距離であれば特に限定されないが、例えば０．１ｍｍ〜５．０ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜３．０ｍｍであり得る。第一の環状金属薄層と第二の環状金属薄層の距離を、より大きくすることにより、第一の環状金属薄層と上記第二の環状金属薄層間の絶縁をより確実にすることができる。また、橋掛け部６の溶断後の再接続をより確実に防止することができる。第一の環状金属薄層と第二の環状金属薄層の距離を、より小さくすることにより、橋掛け部の長さが小さくすることができ、橋掛け部の抵抗を小さくすることができる。
【００３０】
上記橋掛け部６の長さ（第一環状金属薄層と接触する位置から、第二環状金属薄層と接触する位置までの長さ）は、上記第一の環状金属薄層と上記第二の環状金属薄層間の距離と実質的に等しい。即ち、橋掛け部６の長さは、特に限定されないが、例えば０．１ｍｍ〜５．０ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜３．０ｍｍであり得る。
【００３１】
上記橋掛け部６の幅は、特に限定されないが、例えば０．１ｍｍ〜５．０ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜３．０ｍｍであり得る。
【００３２】
尚、本実施形態において、上記橋掛け部６の数は４個であるが、特に限定されない。
【００３３】
一の態様において、橋掛け部は１個である。橋掛け部を１個のみとすることにより、保護素子が動作した際に、橋掛け部がより早く、より確実に溶断することができる。また、橋掛け部の溶断後、溶断部における絶縁距離をより確実に確保することができる。
【００３４】
別の態様において、橋掛け部は、２個以上、例えば２〜８個、より好ましくは３〜６個であり得る。橋掛け部の数をより多くすることにより、例えば２個以上とすることにより、定格電流をより大きくすることができ、また、アークの発生を抑制することができる。また、橋掛け部の数をより多くすることにより、保護素子の機械的強度を高めることができる。
【００３５】
上記橋掛け部が複数存在する場合、橋掛け部は、円環の中心に関して等角度に配置される。橋掛け部を円環の中心に関して等角度に配置することにより、導電性金属薄層を流れる電流パスの長さをより短くすることができ、導電性金属薄層における抵抗をより小さくすることができる。
【００３６】
本開示の保護素子において、上記ヒューズパターンを有する金属薄層上の少なくとも一部に、絶縁層を有していてもよい。
【００３７】
一の態様において、上記絶縁層は、ヒューズパターン（上記実施形態においては橋掛け部）を覆うように設けられる。ヒューズパターンを絶縁層で覆うことにより、溶断時の金属の飛散を防止することができる。
【００３８】
一の態様において、上記絶縁層は、上記層状要素２と同心円の円環状であり、層状要素の円環内縁から、橋掛け部（即ち、ヒューズパターン）よりも外側までを覆うように設けられる。好ましくは、絶縁層の外縁と、橋掛け部の端（円環の外縁側の端）の距離は、０．１〜２．０ｍｍであり得る。
【００３９】
上記絶縁層は、上記金属薄層の一部が露出するように設けられる。金属薄層の露出部分において、本開示の保護素子を他の電気要素に接続することができる。
【００４０】
好ましい態様において、上記絶縁層は、上記層状要素２と同心円の円環状であり、層状要素の円環内縁から、橋掛け部（即ち、ヒューズパターン）よりも外側までを覆い、環状金属薄層が、外縁から所定の距離の領域において露出するように設けられる。
【００４１】
上記絶縁層の厚さは、特に限定されないが、例えば１μｍ〜５０μｍ、好ましくは５μｍ〜１５μｍであり得る。
【００４２】
上記絶縁層は、構成する絶縁性樹脂は、電気的に絶縁性を有する樹脂であれば特に限定されないが、耐熱性が高い樹脂、例えばソルダーレジスト等が好ましい。
【００４３】
上記保護素子１は、上記貫通開口部９を規定する側面上に位置し、層状要素２の両側主表面に位置する導電性金属薄層３，４を電気的に接続する導電性接続部５を有する。即ち、上記導電性金属薄層３および４は、貫通開口部９を通る導電性接続部５により電気的に接続されている。
【００４４】
上記導電性接続部５は、好ましくは導電性の層である。該導電性接続部５は、単層であってもよく、２層以上、例えば２層、３層、４層で構成されていてもよい。
【００４５】
上記導電性接続部５を構成する材料は、導電性であれば特に限定されないが、例えば、ニッケル、銅、アルミニウム、金等の金属であり得る。
【００４６】
上記導電性接続部５は、好ましくはめっきにより形成される。
【００４７】
上記導電性接続部５の厚さは、上記橋掛け部よりも先に溶断しなければ、特に限定されない。導電性接続部５の厚さは、例えば１．０μｍ〜５００μｍ、好ましくは５．０μｍ〜３００μｍ、より好ましくは１０μｍ〜２００μｍであり得る。導電性接続部５の厚さを１．０μｍ以上とすることにより、導電性接続部５の抵抗を小さくすることができる。また、導電性接続部５の厚さを５００μｍ以下とすることにより、導電性接続部５の形成が容易になる。特に、めっきにより上記導電性接続部５を形成する場合には、導電性接続部５の厚さを２０μｍ以下とすることにより、導電性接続部５の形成がより容易になる。
【００４８】
一の態様において、本開示の保護素子は、層状要素の主表面に導電性金属薄層を形成し、その後、導電性金属薄層の一部を除去し、ヒューズパターンを形成することにより得ることができる。
【００４９】
好ましい態様において、本開示の保護素子は、
層状要素に貫通開口部を形成する工程、
層状要素の両主表面に導電性金属薄層を貼り付ける工程、
少なくとも１つの導電性金属薄層をエッチングすることによりヒューズパターンを形成する工程、
貫通開口部内に導電性接続部を形成して、両主表面の導電性金属薄層を電気的に接続する工程
を含む方法により製造され得る。
【００５０】
本開示の保護素子は、層状要素の主表面上にヒューズパターンを有する導電性金属薄層が存在するので、かかるヒューズパターンの厚みの調整が容易である。特に、導電性金属薄層を、層状要素とは別に準備した金属箔を、層状要素上に配置し、その後ヒューズパターンを形成することにより、より厚みの制御が容易になる。従って、本開示の保護素子は、抵抗値、遮断時間等のばらつきが抑制される。
【実施例】
【００５１】
（実施例）
橋掛け部６を対称に２つ設けたこと以外は図１および図２に示す本開示の保護素子を製造した。具体的には、保護素子を以下のように製造した。
【００５２】
まず、層状要素となる絶縁性樹脂を２枚の導電性金属薄層で挟んだシートを準備した。導電性金属薄層として、厚み２５μｍのＮｉ薄を用い、層状要素として、厚み４００μｍのポリエチレンを用いた。
【００５３】
次いで、上記シートに直径６．０ｍｍの貫通開口部を形成した。その後、一方の導電性金属薄層の一部（後のエッチングにより除去する部分）が露出し、他の部分が覆われるようにエッチングレジストを形成し、次いでエッチングにより露出部分の導電性金属薄層を除去し、スリットを形成した。スリットの幅、即ち第一環状金属薄層と第二環状金属薄層間の距離は、０．４ｍｍであった。また、第二環状金属薄層の幅は０．８ｍｍ、橋掛け部の幅は０．６ｍｍであった。
【００５４】
次いで、上記のエッチングレジストを除去し、無電解めっきにより、シート全体に化学銅めっき層を形成した。その後、貫通開口部以外をマスクし、貫通開口部の上記化学銅めっき層上に、電解めっきによりさらに電解銅めっき層を形成した。
【００５５】
次いで、上記のマスクを除去し、エッチングによりシートの主表面上に露出している化学銅めっき層を除去した。その後、シート全体にニッケルめっき処理を行った。かかるめっき処理により、絶縁性樹脂が露出した部分を除いてシート全体にニッケルめっき層を形成した。
【００５６】
最後に、上記貫通開口部と同心円である直径１４．６ｍｍのディスク状となるように打ち抜き、本開示の保護素子を得た。
【００５７】
（比較例）
比較例として、スリットを有さず、貫通開口部の側面上にめっきによるヒューズ層を形成して、比較例の保護素子を製造した。
【００５８】
（評価）
・抵抗値
本開示の保護素子については、第一環状金属薄層とこれに対向する主表面上の導電性金属薄層間の抵抗値を、比較例の保護素子については、上記に対応する位置の導電性金属薄層間の抵抗値を測定した。本開示の保護素子について２８個、比較例の保護素子については５９個の試料の測定を行った。
【００５９】
測定の結果、実施例の抵抗値の平均値と、比較例の抵抗値の平均値は、ほぼ同等であった。一方、各平均値に対する標準偏差の割合（標準偏差／平均値）は、実施例試料は５．５％であったのに対し、比較例試料は１２．０％であった。即ち、本開示の保護素子は、抵抗値のばらつきが小さいことが確認された。
【００６０】
・遮断時間
実施例および比較例について、各５個ずつ試料を用いて、遮断時間を測定した。試験は、印加電流８０Ａと６０Ａで行った。
【００６１】
測定の結果、実施例試料についての平均値に対する標準偏差の割合は、８０Ａで７．８％、６０Ａで４．５％であった。一方、比較例試料についての平均値に対する標準偏差の割合は、８０Ａで１７．１％、６０Ａで３３．９％であった。即ち、本開示の保護素子は、遮断時間のばらつきが小さいことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の保護素子は、２次電池のような電気装置内で過剰の電流が流れた場合に、その電流の流れを遮断する保護素子として利用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１…保護素子
２…層状要素
３，４…導電性金属薄層
５…導電性接続部
６…橋掛け部
７…第一環状金属薄層
８…第二環状金属薄層
９…貫通開口部
【図１】
2020024888.tif 000003
【図２】
2020024888.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】令和1年12月27日(2019.12.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性樹脂により形成された層状要素と、
前記層状要素の両主表面の少なくとも一方に設けられた導電性金属薄層
とを有し、
少なくとも１つの前記導電性金属薄層は、ヒューズパターンを有し、
前記導電性金属薄層と前記ヒューズパターンは一体に形成されている、保護素子。
【請求項２】
前記層状要素は、少なくとも１つの貫通開口部を有し、
前記導電性金属薄層は、前記層状要素の両主表面上に設けられており、
前記層状要素の両主表面上に設けられた導電性金属薄層は、前記貫通開口部を通る導電性接続部により電気的に接続されている、
請求項１に記載の保護素子。
【請求項３】
前記層状要素は、中心に貫通開口部を有する円環状である、請求項１または２に記載の保護素子。
【請求項４】
前記円環状の層状要素の一の主表面に設けられた前記導電性金属薄層は、前記円環状の層状要素の外縁側に位置する第一の環状金属薄層、前記円環状の層状要素の内縁側に位置する第二の環状金属薄層、およびこれらを電気的に接続するヒューズパターンを有して成る、請求項３に記載の保護素子。
【請求項５】
前記ヒューズパターンは、１個である、請求項４に記載の保護素子。
【請求項６】
前記ヒューズパターンは、円環の中心に関して等角度に２〜８個存在する、請求項４に記載の保護素子。
【請求項７】
前記第一の環状金属薄層と前記第二の環状金属薄層の距離が、０．１ｍｍ〜５．０ｍｍである、請求項４〜６のいずれか１項に記載の保護素子。
【請求項８】
前記第一の環状金属薄層の幅は、前記第二の環状金属薄層の幅よりも大きい、請求項４〜７のいずれか１項に記載の保護素子。
【請求項９】
前記導電性金属薄層は、ニッケル箔または銅箔を含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の保護素子。
【請求項１０】
さらに、ヒューズパターンを有する導電性金属薄層上に、少なくともヒューズパターンを覆うように絶縁層を有する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の保護素子。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の保護素子を有して成る、電気装置。
【請求項１２】
請求項１〜１０のいずれかに記載の保護素子を有して成る、封口体。
【請求項１３】
請求項１〜１０のいずれかに記載の保護素子を有して成る、二次電池セル。