(57)【要約】【課題】可溶導体の定格容量を向上させるとともに、可溶導体の速やかな溶断を可能とし、かつ溶融導体を保持する許容量を増加させる。【解決手段】絶縁基板１１と、絶縁基板１１に積層された第１の発熱体１４と、第１の発熱体１４を覆う絶縁部材１５と、絶縁基板１１に積層された第１及び第２の電極１２と、第１の発熱体１４と重畳するように絶縁部材１５の上に積層され、第１及び第２の電極１２の間の電流経路上で第１の発熱体１４に電気的に接続された発熱体引出電極１６と、発熱体引出電極１６から第１及び第２の電極１２，１２にわたって積層され、熱により、第１の電極１２と第２の電極１２との間の電流経路を溶断する可溶導体１３と、カバー部材１９とを備え、可溶導体１３の上方には第２の発熱体２５が設けられている。【選択図】図１
2014120278.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板と、
上記絶縁基板に積層された第１の発熱体と、
少なくとも上記第１の発熱体を覆うように、上記絶縁基板に積層された絶縁部材と、
上記絶縁部材が積層された上記絶縁基板に積層された第１及び第２の電極と、
上記第１の発熱体と重畳するように上記絶縁部材の上に積層され、上記第１及び第２の電極の間の電流経路上で該第１の発熱体に電気的に接続された発熱体引出電極と、
上記発熱体引出電極から上記第１及び第２の電極にわたって積層され、熱により、該第１の電極と該第２の電極との間の電流経路を溶断する可溶導体と、
上記絶縁基板上を覆うカバー部材とを備え、
上記可溶導体の上方には第２の発熱体が設けられている保護素子。
【請求項２】
上記第２の発熱体は、上記カバー部材の天面部に設けられている請求項１記載の保護素子。
【請求項３】
上記カバー部材の上記可溶導体と対向する上記天面部の内面に、電極が設けられている請求項２記載の保護素子。
【請求項４】
上記第２の発熱体は、上記第１の発熱体と並列に接続されている請求項１記載の保護素子。
【請求項５】
上記第２の発熱体は、上記第１の発熱体の電流経路と電気的に独立した電流経路上に設けられている請求項１記載の保護素子。
【請求項６】
上記第２の発熱体は、上記カバー部材の上記可溶導体と対向する上記天面部の内面に設けられている請求項２記載の保護素子。
【請求項７】
上記第２の発熱体は、上記カバー部材の上記内面と反対側の外面に設けられている請求項３記載の保護素子。
【請求項８】
上記第２の発熱体と、
上記第２の発熱体が形成されたベース基板と、
上記第２の発熱体に電気的に接続されるとともに、上記第１の発熱体と接続された一対の発熱体電極上に接続された導通電極とを有する発熱体モジュールを有し、
上記発熱体モジュールが、上記絶縁基板上に搭載されている請求項１記載の保護素子。
【請求項９】
上記発熱体モジュールが、上記カバー部材の天面部の内面に接続され、該カバー部材と一体化されている請求項８記載の保護素子。
【請求項１０】
上記発熱体モジュールは、接続配線を介して上記カバー部材の天面部の内面に接続され、該カバー部材と一体化され、
上記第２の発熱体は、上記カバー部材に設けられた導電層を介して、上記第１及び第２の電極と接続されている請求項９記載の保護素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流経路を溶断することにより、電流経路上に接続されたバッテリへの充放電を停止し、バッテリの熱暴走を抑制する保護素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
充電して繰り返し利用することのできる二次電池の多くは、バッテリパックに加工されてユーザに提供される。特に重量エネルギ密度の高いリチウムイオン二次電池においては、ユーザ及び電子機器の安全を確保するために、一般的に、過充電保護、過放電保護等のいくつもの保護回路をバッテリパックに内蔵し、所定の場合にバッテリパックの出力を遮断する機能を有している。
【０００３】
この種の保護素子には、バッテリパックに内蔵されたＦＥＴスイッチを用いて出力のＯＮ／ＯＦＦを行うことにより、バッテリパックの過充電保護又は過放電保護動作を行うものがある。しかしながら、何らかの原因でＦＥＴスイッチが短絡破壊した場合、雷サージ等が印加されて瞬間的な大電流が流れた場合、あるいはバッテリセルの寿命によって出力電圧が異常に低下したり、逆に過大な異常電圧を出力した場合であっても、バッテリパックや電子機器は、発火等の事故から保護されなければならない。そこで、このような想定し得るいかなる異常状態においても、バッテリセルの出力を安全に遮断するために、外部からの信号によって電流経路を遮断する機能を有するヒューズ素子からなる保護素子が用いられている。
【０００４】
このようなリチウムイオン二次電池等向けの保護回路の保護素子としては、特許文献１に記載されているように、電流経路上の第１及び第２の電極間に亘って可溶導体を接続して電流経路の一部をなし、この電流経路上の可溶導体を、過電流による自己発熱、あるいは保護素子内部に設けた発熱体によって溶断するものがある。このような保護素子では、溶融した液体状の可溶導体を第１及び第２の電極上に集めることにより電流経路を遮断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−００３６６５号公報
【特許文献２】特開２００４−２６５６１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した可溶導体を用いた保護素子においては、電流経路の遮断時の絶縁性能を向上させるためには、第１及び第２の電極間の距離を離すことが好ましい。しかし、電子機器の小型化、薄型化に伴い、バッテリパックに内蔵される保護素子としても更なる小型化、薄型化が求められ、第１及び第２の電極間の距離を離すことが難しい。また、二次電池の高容量化、高出力化に伴い、保護素子の定格についてより大きなものが求められている。
【０００７】
ここで、保護素子の定格を上げるためには、可溶導体の導体抵抗の低減と、電流経路の遮断時における絶縁性能とのバランスを取る必要がある。すなわち、電流をより多く流すためには、導体抵抗を下げる必要があり、よって可溶導体の断面積を大きくする必要がある。しかし、可溶導体の断面積が大きくなるほど、溶融させる可溶導体の量が増大し、その溶断に要する時間が長くなり、安全性を損なうおそれがある。
【０００８】
また、可溶導体の断面積を大きくするほど、溶融導体を保持する第１及び第２の電極の許容量を超えてしまい、溢れた溶融導体によって、第１及び第２の電極間が短絡するおそれもある。かかる問題の改善案として、可溶導体を覆うカバー部材にも電極を設け、溶融導体を保持する許容量を増加させる構成も提案されている。しかし、可溶導体に掛けた熱がカバー部の電極に吸熱されてしまい、溶融導体の濡れ性が著しく低下し、却って許容量が減少する場合があった。
【０００９】
そこで、本発明は、可溶導体の定格容量を向上させるとともに、可溶導体の速やかな溶断を可能とし、かつ、溶融導体を保持する許容量を増加させることができる保護素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために、本発明に係る保護素子は、絶縁基板と、上記絶縁基板に積層された第１の発熱体と、少なくとも上記第１の発熱体を覆うように、上記絶縁基板に積層された絶縁部材と、上記絶縁部材が積層された上記絶縁基板に積層された第１及び第２の電極と、上記第１の発熱体と重畳するように上記絶縁部材の上に積層され、上記第１及び第２の電極の間の電流経路上で該第１の発熱体に電気的に接続された発熱体引出電極と、上記発熱体引出電極から上記第１及び第２の電極にわたって積層され、熱により、該第１の電極と該第２の電極との間の電流経路を溶断する可溶導体と、上記絶縁基板上を覆うカバー部材とを備え、上記可溶導体の上方には第２の発熱体が設けられているものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、第２の発熱体及び第１の発熱体が発熱される。これにより、本発明は、第１、第２の発熱抵抗体によって、可溶導体を加熱する。したがって、本発明によれば、電流経路上の可溶導体の定格を向上させるべく、断面積を厚くした場合にも、素早く、確実に溶断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明が適用された保護素子を示す図であり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）はカバー部材及びフラックスを除いた状態の平面図を示す。
【図２】本発明が適用された保護素子を示す断面図である。
【図３】本発明が適用された保護素子が組み込まれたバッテリモジュールの全体構成を示す図である。
【図４】本発明が適用された保護素子の回路構成を示す図である。
【図５】従来の保護素子における、可溶導体が溶断された状態を示す断面図である。
【図６】本発明が適用された保護素子における、可溶導体が溶断された状態を示す断面図である。
【図７】本発明が適用された保護素子の変形例を示す断面図である。
【図８】変形例に係る保護素子の回路構成を示す図である。
【図９】本発明が適用された保護素子の他の変形例を示す断面図である。
【図１０】他の変形例に係る保護素子の回路構成を示す図である。
【図１１】本発明が適用された保護素子の他の変形例を示す断面図である。
【図１２】本発明が適用された保護素子の他の変形例を示す断面図である。
【図１３】本発明が適用された保護素子の他の変形例を示す断面図である。
【図１４】本発明が適用された保護素子の他の変形例を示す断面図である。
【図１５】本発明が適用された保護素子の他の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明が適用された保護素子について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能であることは勿論である。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることがある。具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１４】
［保護素子の構成］
図１、図２に示すように、本発明が適用された保護素子１０は、絶縁基板１１と、絶縁基板１１に積層され、絶縁部材１５に覆われた第１の発熱抵抗体１４と、絶縁基板１１の両端に形成された電極１２（Ａ１），１２（Ａ２）と、絶縁部材１５上に第１の発熱抵抗体１４と重畳するように積層された発熱体引出電極１６と、両端が電極１２（Ａ１），１２（Ａ２）にそれぞれ接続され、中央部が発熱体引出電極１６に接続された可溶導体１３と、絶縁基板１１上に載置され内部を保護するカバー部材１９とを備える。
【００１５】
絶縁基板１１は、たとえば、アルミナ、ガラスセラミックス、ムライト、ジルコニアなどの絶縁性を有する部材を用いて略方形状に形成されている。絶縁基板１１は、その他にも、ガラスエポキシ基板、フェノール基板等のプリント配線基板に用いられる材料を用いてもよいが、ヒューズ溶断時の温度に留意する必要がある。
【００１６】
第１の発熱抵抗体１４は、比較的抵抗値が高く通電すると発熱する導電性を有する部材であって、たとえばＷ、Ｍｏ、Ｒｕ等からなる。これらの合金あるいは組成物、化合物の粉状体を樹脂バインダ等と混合して、ペースト状にしたものを絶縁基板１１上にスクリーン印刷技術を用いてパターン形成して、焼成する等によって形成する。
【００１７】
第１の発熱抵抗体１４を覆うように絶縁部材１５が配置され、この絶縁部材１５を介して第１の発熱抵抗体１４に対向するように発熱体引出電極１６が配置される。第１の発熱抵抗体１４の熱を効率良く可溶導体に伝えるために、第１の発熱抵抗体１４と絶縁基板１１の間に絶縁部材１５を積層しても良い。
【００１８】
発熱体引出電極１６の一端は、第１の発熱抵抗体１４に接続され、この第１の発熱抵抗体１４を介して発熱体電極１８（Ｐ１）に接続される。また、発熱体電極１８（Ｐ１）は、後述するカバー部材１９に設けられた導通電極２２及び第２の発熱抵抗体２５を介して、他方の発熱体電極１８（Ｐ２）に接続される。
【００１９】
可溶導体１３は、第１の発熱抵抗体１４の発熱により速やかに溶断される低融点金属からなり、例えばＳｎを主成分とするＰｂフリーハンダを好適に用いることができる。また、可溶導体１３は、低融点金属と、Ａｇ、Ｃｕ又はこれらを主成分とする合金等の高融点金属との積層体であってもよい。
【００２０】
高融点金属と低融点金属とを積層することによって、保護素子５をリフロー実装する場合に、リフロー温度が低融点金属層の溶融温度を超えて、低融点金属が溶融しても、可溶導体１３として溶断するに至らない。かかる可溶導体１３は、高融点金属に低融点金属をメッキ技術を用いて成膜することによって形成してもよく、他の周知の積層技術、膜形成技術を用いることによって形成してもよい。なお、可溶導体１３は、外層を構成する低融点金属を用いて、発熱体引出電極１６及び電極１２（Ａ１），１２（Ａ２）へ、ハンダ接続することができる。
【００２１】
なお、可溶導体１３の酸化防止、及び可溶導体１３の溶融時における濡れ性を向上させるために、可溶導体１３上のほぼ全面にフラックス１７を塗布してもよい。
【００２２】
［第２の発熱体］
保護素子１０は、絶縁基板１１上に、これら電極１２（Ａ１），１２（Ａ２）、第１の発熱抵抗体１４、絶縁部材１５、発熱体引出電極１６、及び発熱体電極１８（Ｐ１），１８（Ｐ２）が形成されるとともに可溶導体１３が搭載されると、カバー部材１９に覆われることによりその内部が保護される。
【００２３】
カバー部材１９は、保護素子１０の側面を構成する側壁２０と、保護素子１０の上面を構成する天面部２１とを有し、側壁２０が絶縁基板１１上に接続されることにより、保護素子１０の内部を閉塞する蓋体となる。このカバー部材１９は、上記絶縁基板１１と同様に、たとえば、セラミックスやガラスエポキシ基板等の絶縁性を有する部材を用いて形成されている。
【００２４】
側壁２０は、基端部２０ａから天面部２１に掛けて導通電極２２が形成されている。導通電極２２は、例えば、Ｃｕ、Ｗ、Ｍｏ、Ａｕ等公知の導電材料を用いることができる。また、導通電極２２は、基端部２０ａの端面から臨まされている。そして、側壁２０は、基端部２０ａが、導電性接着剤やハンダペースト等の接着剤２３によって、発熱体電極１８（Ｐ１），１８（Ｐ２）に接続される。これにより、側壁２０は、導通電極２２が発熱体電極１８（Ｐ１），１８（Ｐ２）に電気的に接続されている。
【００２５】
天面部２１は、側壁２０間に亘って第２の発熱抵抗体２５が形成されている。第２の発熱抵抗体２５は、上記第１の発熱抵抗体１４と同様に、比較的抵抗値が高く通電すると発熱する導電性を有する部材であって、たとえばＷ、Ｍｏ、Ｒｕ等からなる。第２の発熱抵抗体２５は、これらの合金あるいは組成物、化合物の粉状体を樹脂バインダ等と混合して、ペースト状にしたものを天面部２１上にスクリーン印刷技術を用いてパターン形成して、焼成する等によって形成する。第２の発熱抵抗体２５は、天面部２１上に形成された後、さらにカバー部材１９を構成する絶縁部材が積層されることにより、天面部２１に内蔵される。また、第２の発熱抵抗体２５は、カバー部材１９が絶縁基板１１上を覆うことにより、発熱体引出電極１６と対向する位置に形成されている。
【００２６】
また、第２の発熱抵抗体２５は、両端が側壁２０に形成された導通電極２２と接続されている。そして、天面部２１は、発熱体電極１８（Ｐ１），１８（Ｐ２）及び導通電極２２を介して第２の発熱抵抗体２５が通電されることにより発熱する。したがって、保護素子１０は、カバー部材１９の天面部２１側からも、可溶導体１３を加熱することができる。
【００２７】
また、天面部２１は、可溶導体１３と対向する内面２１ａに、カバー部電極２６を形成することが好ましい。カバー部電極２６は、第２の発熱抵抗体２５と重畳する位置に形成されている。このカバー部電極２６は、第１、第２の発熱抵抗体１４，２５が発熱し、可溶導体１３が溶融されると、溶融導体が接触して濡れ広がることにより、溶融導体を保持する許容量を増加させることができる。
【００２８】
このとき、保護素子１０は、第２の発熱抵抗体２５によってカバー部電極２６も加熱されているため、第１の発熱抵抗体１４の熱がカバー部電極２６によって吸熱されることが無い。したがって、保護素子１０は、カバー部電極２６に確実に溶融導体を濡れ広がらせることができ、溢れた溶融導体による短絡を防止することができる。
【００２９】
［保護素子の使用方法］
図３に示すように、上述した保護素子１０は、リチウムイオン二次電池のバッテリパック３０内の回路に用いられる。
【００３０】
たとえば、保護素子１０は、合計４個のリチウムイオン二次電池のバッテリセル３１〜３４からなるバッテリスタック３５を有するバッテリパック３０に組み込まれて使用される。
【００３１】
バッテリパック３０は、バッテリスタック３５と、バッテリスタック３５の充放電を制御する充放電制御回路４０と、バッテリスタック３５の異常時に充電を遮断する本発明が適用された保護素子１０と、各バッテリセル３１〜３４の電圧を検出する検出回路３６と、検出回路３６の検出結果に応じて保護素子１０の動作を制御する電流制御素子３７とを備える。
【００３２】
バッテリスタック３５は、過充電及び過放電状態から保護するための制御を要するバッテリセル３１〜３４が直列接続されたものであり、バッテリパック３０の正極端子３０ａ、負極端子３０ｂを介して、着脱可能に充電装置４５に接続され、充電装置４５からの充電電圧が印加される。充電装置４５により充電されたバッテリパック３０の正極端子３０ａ、負極端子３０ｂをバッテリで動作する電子機器に接続することによって、この電子機器を動作させることができる。
【００３３】
充放電制御回路４０は、バッテリスタック３５から充電装置４５に流れる電流経路に直列接続された２つの電流制御素子４１，４２と、これらの電流制御素子４１，４２の動作を制御する制御部４３とを備える。電流制御素子４１，４２は、たとえば電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴと呼ぶ。）により構成され、制御部４３によりゲート電圧を制御することによって、バッテリスタック３５の電流経路の導通と遮断とを制御する。制御部４３は、充電装置４５から電力供給を受けて動作し、検出回路３６による検出結果に応じて、バッテリスタック３５が過放電又は過充電であるとき、電流経路を遮断するように、電流制御素子４１，４２の動作を制御する。
【００３４】
保護素子１０は、たとえば、バッテリスタック３５と充放電制御回路４０との間の充放電電流経路上に接続され、その動作が電流制御素子３７によって制御される。
【００３５】
検出回路３６は、各バッテリセル３１〜３４と接続され、各バッテリセル３１〜３４の電圧値を検出して、各電圧値を充放電制御回路４０の制御部４３に供給する。また、検出回路３６は、いずれか１つのバッテリセル３１〜３４が過充電電圧又は過放電電圧になったときに電流制御素子３７を制御する制御信号を出力する。
【００３６】
電流制御素子３７は、たとえばＦＥＴにより構成され、検出回路３６から出力される検出信号によって、バッテリセル３１〜３４の電圧値が所定の過放電又は過充電状態を超える電圧になったとき、保護素子１０を動作させて、バッテリスタック３５の充放電電流経路を電流制御素子４１，４２のスイッチ動作によらず遮断するように制御する。
【００３７】
以上のような構成からなるバッテリパック３０において、本発明が適用された保護素子１０は、図４に示すような回路構成を有する。すなわち、保護素子１０は、発熱体引出電極１６を介して直列接続された可溶導体１３と、可溶導体１３の接続点を介して通電して発熱することによって可溶導体１３を溶融する第１の発熱抵抗体１４と、第１の発熱抵抗体１４と発熱体電極１８（Ａ１）及び導通電極２２を介して通電して発熱することによって可溶導体１３を溶融する第２の発熱抵抗体２５とからなる回路構成である。また、保護素子１０では、たとえば、可溶導体１３が充放電電流経路上に直列接続され、第１、第２の発熱抵抗体１４，２５が電流制御素子３７と接続される。保護素子１０の２個の電極１２のうち、一方は、Ａ１に接続され、他方は、Ａ２に接続される。また、発熱体引出電極１６とこれに接続された発熱体電極１８は、Ｐ１に接続され、他方の発熱体電極１８は、Ｐ２に接続される。
【００３８】
このような回路構成からなる保護素子１０は、バッテリセル３１〜３４のいずれか一又は複数に電圧異常等が検知されると、電流制御素子３７によって第２の発熱抵抗体２５及び第１の発熱抵抗体１４が発熱される。これにより、保護素子１０は、第１、第２の発熱抵抗体１４，２５によって、可溶導体１３を加熱する。したがって、保護素子１０によれば、電流経路上の可溶導体１３の定格を向上させるべく、断面積を厚くした場合にも、素早く、確実に溶断することができる。
【００３９】
また、保護素子１０は、発熱体引出電極１６と対向してカバー部電極２６が形成されているため、図５に示す発熱体引出電極１６のみで溶融導体を保持する場合に比して、図６に示すように、溶融導体を保持する許容量を飛躍的に向上させることができる。このカバー部電極２６は、天面部２１に設けられた第２の発熱抵抗体２５によって加熱されているため、可溶導体１３の濡れ性を阻害することなく、充分に濡れ広がらせ、許容量を増大させることができる。
【００４０】
なお、本発明の保護素子は、リチウムイオン二次電池のバッテリパックに用いる場合に限らず、電気信号による電流経路の遮断を必要とする様々な用途にももちろん応用可能である。また、電流制御素子３７による保護素子１０の作動条件は、バッテリセル３１〜３４の電圧異常の場合に限らず、例えば周囲の温度の異常な上昇や、水没等、あらゆるアクシデントを検知することによって作動させることができる。
【００４１】
［変形例１］
次いで、本発明が適用された保護素子の変形例について説明する。なお、以下に説明する保護素子において、上記保護素子１０と同一の部材については、同一の符号を付してその詳細を省略する。
【００４２】
図７に示す保護素子５０は、第１の発熱抵抗体１４と第２の発熱抵抗体２５とが並列に接続されたものである。図７、図８に示すように、保護素子５０は、第１、第２の発熱抵抗体１４，２５が発熱体電極１８（Ｐ１），１８（Ｐ２）の両方と接続されている。また、保護素子５０は、発熱体引出電極１６と接続されている発熱体電極１８がＰ１に接続され、他方の発熱体電極１８がＰ２に接続されている。その他の構成は保護素子１０と同じである。
【００４３】
このような回路構成からなる保護素子５０は、バッテリセル３１〜３４のいずれか一又は複数に電圧異常等が検知されると、電流制御素子３７によって第１の発熱抵抗体１４及び第２の発熱抵抗体２５が発熱される。これにより、保護素子１０は、第１、第２の発熱抵抗体１４，２５によって、可溶導体１３を加熱する。したがって、保護素子１０によれば、電流経路上の可溶導体１３の定格を向上させるべく、断面積を厚くした場合にも、素早く、確実に溶断することができる。また、保護素子５０においても、カバー部材１９の天面部２１に、発熱体引出電極１６と対向するカバー部電極２６を設けることにより、溶融導体を保持する許容量を増大させることができる。
【００４４】
また、保護素子５０は、第１、第２の発熱抵抗体１４，２５を並列で接続しているため、静電気の影響等で一方の発熱抵抗体が壊れた場合にも、他方の発熱抵抗体を発熱させ、可溶導体１３を溶断することができる。
【００４５】
［変形例２］
また、本発明が適用された保護素子は、以下のように構成してもよい。図９に示す保護素子６０は、第１の発熱抵抗体１４と第２の発熱抵抗体２５とを、別々の電流経路に接続させたものである。図９、図１０に示すように、保護素子６０において、第１の発熱抵抗体１４は、発熱体引出電極１６を介してＰ１と接続され、発熱体電極６１を介してＰ２と接続されている。また、第２の発熱抵抗体２５は、一対の発熱体電極６２，６２に接続され、これら一対の発熱体電極６２，６２は、第１の発熱抵抗体１４とは別個の電流経路上に接続されている。その他の構成は保護素子１０と同じである。
【００４６】
このように保護素子６０は、第１の発熱抵抗体１４と第２の発熱抵抗体２５とを別々の電流経路上に形成しているため、例えば、第１の発熱抵抗体１４をバッテリセル３１〜３４が接続されたラインに設け、第２の発熱抵抗体２５をＩＣやマイコンが接続されたラインに設けることで、相互の絶縁性を向上させることができ、素子全体の安定性を向上させることができる。
【００４７】
［変形例３］
また、本発明が適用された保護素子は、以下のように構成してもよい。図１１に示す保護素子７０は、第２の発熱抵抗体２５を天面部２１の内部に設けるのではなく、発熱体引出電極１６と対向する内面２１ａに設け、カバー部電極２６の機能を兼用させたものである。その他の構成は、保護素子５０と同じである。
【００４８】
天面部２１の内面２１ａに設けられた第２の発熱抵抗体２５は、カバー部材１９側から可溶導体１３を加熱すると共に、カバー部電極２６と同様に、溶融導体を保持し、許容量を増大させることができる。
【００４９】
保護素子７０は、第２の発熱抵抗体２５を天面部２１の内面２１ａに設けることで、第２の発熱抵抗体２５の形成工程を簡略させるとともに、天面部２１の薄型化を図り、素子の厚みを減らすことができる。なお、第２の発熱抵抗体２５は、図１１に示すように、第１の発熱抵抗体１４と並列に接続されていてもよく、図２に示すように、第１の発熱抵抗体１４と直列に接続されていてもよい。
【００５０】
［変形例４］
また、本発明が適用された保護素子は、以下のように構成してもよい。図１２に示す保護素子８０は、第２の発熱抵抗体２５を天面部２１の上面２１ｂに設けたものである。その他の構成は、保護素子５０と同じである。
【００５１】
保護素子８０によっても、天面得２１の積層構造が簡略化され、第２の発熱抵抗体２５を簡易な構成で形成することができ、また天面部２１の薄型化を図り、素子の厚みを減らすことができる。なお、保護素子８０は、第２の発熱抵抗体２５が第１の発熱抵抗体１４と並列に接続されていてもよく（図１３）、あるいは第１の発熱抵抗体１４と直列に接続されていてもよい。なお、保護素子８０は、天面部２１の内面２１ａにカバー部電極２６を設けることが好ましい。
【００５２】
［変形例５］
また、本発明が適用された保護素子は、以下のように構成してもよい。図１３に示す保護素子９０は、第２の発熱抵抗体２５と、第２の発熱抵抗体２５が形成されたベース基板９１と、第２の発熱抵抗体２５に電気的に接続されるとともに第１の発熱抵抗体１４と接続された一対の発熱体電極１８（Ｐ１）、１８（Ｐ２）上に接続された導通電極２２とを有する発熱体モジュール９２を有し、この発熱体モジュール９２が、絶縁基板１１上に搭載されているものである。
【００５３】
ベース基板９１は、上記絶縁基板１１と同様に、たとえば、セラミックスやガラスエポキシ基板等の絶縁性を有する部材を用いて形成されている。ベース基板９１は、第２の発熱抵抗体２５が内蔵されているが、内面９１ａや上面９１ｂに設けてもよい。導通電極２２は、ベース基板９１の両側に立設され、発熱体モジュール９２の側壁をなす。また、導通電極２２は、第２の発熱抵抗体２５と電気的に接続され、絶縁基板１１上に設けられた発熱体電極１８（Ｐ１）、１８（Ｐ２）上に接続されることにより、第２の発熱抵抗体２５を通電、発熱させる。
【００５４】
この発熱体モジュール９２は、予めベース基板９１に第２の発熱抵抗体２５が設けられると共に一対の導通電極２２が接続される。そして、発熱体モジュール９２は、導通電極２２の基端部を、絶縁基板１１上に形成された発熱体電極１８（Ｐ１）、１８（Ｐ２）上に接続される。その後、保護素子９０は、さらに発熱体モジュール９２を覆うように、カバー部材１９を設ける。
【００５５】
このように、保護素子９０は、カバー部材１９と、第２の発熱抵抗体２５を有する発熱体モジュール９２を設けている。したがって、保護素子９０は、カバー部材１９によって発熱体モジュール９２を保護しているため、ベース基板９１や導通電極２２が強度不足であっても問題ない。また、保護素子９０は、カバー部材１９によって発熱体モジュール９２を覆うため、発熱体モジュール９２に対する外部からの影響を防止することができる。
【００５６】
更に、保護素子９０は、予めモジュール化された発熱体モジュール９２を絶縁基板１１上に導電性の接着剤等によって接続するのみで搭載することができ、製造工程の簡略化を図ることができる。
【００５７】
［変形例６］
また、本発明が適用された保護素子は、以下のように構成してもよい。図１４に示す保護素子１００は、発熱体モジュール９２がカバー部材１９の内面に接続されることにより、該カバー部材１９と一体に設けられたものである。発熱体モジュール９２をカバー部材１９と一体に形成することにより、保護素子１００は、発熱体モジュール９２の実装とカバー部材１９の取付けが同時に完了し、製造工程の省力化を図ることができる。また、保護素子１００は、発熱体モジュール９２とカバー部材１９との取り扱いを容易にすることができる。
【００５８】
［変形例７］
また、本発明が適用された保護素子は、以下のように構成してもよい。図１５に示す保護素子１１０は、第２の発熱抵抗体１１１と、第２の発熱抵抗体１１１が形成されたベース基板１１２と、接続配線１１３を介してカバー部材１２０と接続される配線電極１１４とを有する発熱体モジュール１１５を有する。また、カバー部材１２０は、側壁１２１から天面部１２２に亘って、一対の発熱体電極１８（Ｐ１）、１８（Ｐ２）に接続される導電層１２３を有する。
【００５９】
そして、カバー部材１２０は、天面部１２２に形成された導電層１２３が接続配線１１３を介して、発熱体モジュール１１５の配線電極１１４と接続されるとともに、側壁１２１の端面に臨まされた導電層１２３が、絶縁基板１１上の第１の発熱抵抗体１４と接続された一対の発熱体電極１８（Ｐ１）、１８（Ｐ２）と接続される。接続配線１１３と配線電極１１４や天面部１２２に形成された導電層１２３との接続は、ハンダペーストや導電性接着ペースト等の導電性を有する接着剤１１７によって行う。
【００６０】
保護素子１１０においても、予め接続配線１１３を介して発熱体モジュール１１４をカバー部材１２０へ接続させておくことで、発熱体モジュール１１４の実装とカバー部材１２０の取付けが同時に完了し、製造工程の省力化を図ることができる。また、保護素子１１０は、発熱体モジュール１１４とカバー部材１２０との取り扱いを容易にすることができる。
【００６１】
なお、発熱体モジュール１１５は、発熱体引出電極１６と対向する位置にモジュール電極１１６を形成することが好ましい。モジュール電極１１６は、上述したカバー部電極２６と同様に、第２の発熱抵抗体１１１によって加熱され、可溶導体１３を加熱するとともに、溶融導体を保持する許容量を増大させることができる。
【符号の説明】
【００６２】
１，５０，６０，７０，８０，９０，１００，１１０  保護素子、１１  絶縁基板、１２  電極、１３  可溶導体、１４  第１の発熱抵抗体、１５  絶縁部材、１６  発熱体引出電極、１７  フラックス、１８  発熱体電極、１９，１２０  カバー部材、２０，１２１  側壁、２１，１２２  天面部、２２  導通電極、２３  接着剤、２５  第２の発熱抵抗体、２６  カバー部電極、３０  バッテリパック、３１，３２，３３，３４  バッテリセル、３５  バッテリスタック、３６  検出回路、３７  電流制御素子、４０  充放電制御回路、４１，４２  電流制御素子、４３  制御部、４５  充電装置、９１  ベース基板、１１３  接続配線、１２３  導電層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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