(57)【要約】【課題】フラックスの安定保持、可溶導体の速溶断性の向上、保護素子の薄型化を図る。【解決手段】絶縁基板１１と、  発熱体１４と、発熱体１４に電気的に接続された発熱体引出電極１６と、絶縁基板１１に設けられた第１及び第２の電極１２，１３と、発熱体引出電極１６から第１及び第２の電極１２，１３にわたって接続され、加熱により、第１の電極１２と第２の電極１３との間の電流経路を溶断する可溶導体１７と、絶縁基板１１と可溶導体１７との間に設けられたフラックス１８と、絶縁基板１１を保護するカバー部材２１を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板と、
発熱体と、
上記発熱体に電気的に接続された発熱体引出電極と、
上記絶縁基板に設けられた第１及び第２の電極と、
上記発熱体引出電極から上記第１及び第２の電極にわたって接続され、加熱により、上記第１の電極と上記第２の電極との間の電流経路を溶断する可溶導体と、
上記絶縁基板と上記可溶導体との間に設けられたフラックスと、
上記絶縁基板を保護するカバー部材とを備える保護素子。
【請求項２】
上記発熱体引出電極は、上記絶縁基板上において、上記第１の電極と上記第２の電極の間に形成され、
上記フラックスは、上記第１の電極と上記発熱体引出電極の間、及び上記第２の電極と上記発熱体引出電極の間に設けられている請求項１記載の保護素子。
【請求項３】
上記フラックスは、上記絶縁基板に形成された凹部に保持されている請求項１又は２に記載の保護素子。
【請求項４】
上記フラックスを所定の位置に保持する保持壁が設けられている請求項１又は２に記載の保護素子。
【請求項５】
上記発熱体引出電極は、上記カバー部材の天面に形成され、
上記フラックスは、上記第１の電極と上記第２の電極の間に設けられている請求項１記載の保護素子。
【請求項６】
上記フラックスは、上記絶縁基板に形成された凹部に保持されている請求項５記載の保護素子。
【請求項７】
上記フラックスを所定の位置に保持する保持壁が設けられている請求項５記載の保護素子。
【請求項８】
上記エレメントの表面と上記カバー部材との間にフラックスが設けられ、
上記カバー部材には、上記エレメントの表面上に上記フラックスを保持する凸部が設けられている請求項１〜４のいずれか１項に記載の保護素子。
【請求項９】
上記絶縁基板を保護するカバー部材を備え、
上記カバー部材は、天面が平坦に形成されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の保護素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流経路上に設けられ、異常時に当該電流経路を遮断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】
図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すように、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８０としては、電流経路上に接続された第１及び第２の電極８１，８２間に亘って可溶導体８３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８３を、過電流による自己発熱、あるいは保護素子８０内部に設けた発熱体８４によって溶断するものがある。このような保護素子８０では、図１１に示すように、溶融した液体状の可溶導体８３を、発熱体８４上に絶縁層を介して設けられ発熱体８４と電気的に接続された発熱体引出電極８５上や、第１及び第２の電極８１，８２上に集めることにより電流経路を遮断する。
【０００５】
また、図１０に記載されているような保護素子８０においては、リフローはんだ付け等により実装される際の加熱により溶融しないように、一般的に、可溶導体８３として融点が３００℃以上のＰｂ入り高融点半田が用いられている。また、可溶導体８３を加熱すると酸化が進み溶断を阻害するため、可溶導体８３に生成された酸化膜を除去するとともに、可溶導体８３の濡れ性を向上させるためにフラックス８６を積層することも行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１７０８０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、可溶導体８３は、発熱体１４と重畳する中央部が最も高温となり、また発熱体引出電極８５上に多くの溶融導体が凝集することから、フラックス８６も中央部に保持されていることが好ましい。しかし、フラックス８６は、可溶導体の表面上で左右に偏ってしまうことがある。そのため、フラックス８６は、可溶導体８３の略中央に安定的に保持されることが求められる。
【０００８】
この対策として、保護素子８０の内部を保護するカバー部材８７の天面内側に、可溶導体８３上に設けられたフラックス８６を所定の位置に保持する凸部８８を設けた保護素子が提案されている（特許文献１参照）。
【０００９】
カバー部材８７の天面内側に設けた凸部８８がフラックス８６と接触することにより、フラックス８６に張力が作用し、可溶導体８３の表面上において、凸部８８の形成箇所に対応した所定の位置にフラックス８６を安定的に保持することができる。
【００１０】
近年の電子機器の小型化、薄型化の進展に伴い、各種電子機器に搭載される保護素子も小型化、薄型化が求められている。ここで、カバー部材８７の天面内側に凸部８８を設けた保護素子においては、凸部８８を設けた分、カバー部材８７の厚みが増大し、保護素子全体の薄型化を図ることが困難となる。
【００１１】
また、図１２に示すように、カバー部材８７の厚みを薄くすると、凸部８８やカバー部材８７の天面と、フラックス８６や溶融した可溶導体８３とが接触し、カバー部材８７や凸部８８に熱が奪われてしまい、可溶導体８３を速やかに溶断することができない。
【００１２】
したがって、カバー部材８７は、凸部８８と溶融した可溶導体との接触を避けるスペースを確保する必要が生じ、薄型化を図るにも限界がある。
【００１３】
そこで、本発明は、フラックスを所定の位置に安定的に保持することができ、可溶導体の速溶断性を向上させ、また、保護素子の薄型化を図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】
【００１４】
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、発熱体と、上記発熱体に電気的に接続された発熱体引出電極と、上記絶縁基板に設けられた第１及び第２の電極と、上記発熱体引出電極から上記第１及び第２の電極にわたって接続され、加熱により、上記第１の電極と上記第２の電極との間の電流経路を溶断する可溶導体と、上記絶縁基板と上記可溶導体との間に設けられたフラックスと、上記絶縁基板を保護するカバー部材とを備えるものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、絶縁基板と可溶導体との間に設けられたフラックスによって、可溶導体の溶断箇所における酸化を防止するとともに、発熱体によって加熱されると、酸化防止及び濡れ性の向上を図り、速やかにかつ確実に溶断させることができる。
【００１６】
また、フラックスは、絶縁基板の表面上において、第１の電極と発熱体引出電極の間、及び第２の電極と発熱体引出電極の間の狭小空間に設けられ、第１、第２の電極及び可溶導体と接して配設されているため、張力の作用によって安定して保持される。
【００１７】
さらに、本発明によれば、フラックスを可溶導体と絶縁基板の間に保持することから、カバー部材の天面部に凸部を設ける必要がなく、低背化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明が適用された保護素子を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は溶断前の断面図、（Ｃ）は溶断後の断面図である。
【図２】図２は、本発明が適用された保護素子の変形例を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。
【図３】図３は、本発明が適用された保護素子の変形例を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。
【図４】図４は、本発明が適用された保護素子の変形例を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。
【図５】図５は、本発明が適用された保護素子の変形例を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。
【図６】図６は、本発明が適用された保護素子を用いたバッテリパックの回路図である。
【図７】図７は、本発明が適用された保護素子の回路図である。
【図８】図８は、実施例の結果を示すグラフである。
【図９】図９は、従来の保護素子と、本発明が適用された保護素子の厚さを対して示す断面図である。
【図１０】図１０は、従来の保護素子を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は溶断前の断面図である。
【図１１】図１１は、従来の保護素子の溶断後の断面図である。
【図１２】図１２は、低背化を図った従来の保護素子の溶断後の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
［第１の形態］
本発明が適用された保護素子１は、図１に示すように、絶縁基板１１と、絶縁部材１５に覆われた発熱体１４と、発熱体１４に電気的に接続された発熱体引出電極１６と、絶縁基板１１に設けられた第１及び第２の電極１２，１３と、発熱体引出電極１６から第１及び第２の電極１２，１３にわたって接続され、加熱により、第１の電極１２と第２の電極１３との間の電流経路を溶断する可溶導体１７と、絶縁基板１１と可溶導体１７との間に設けられたフラックス１８とを備える。
【００２１】
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、可溶導体１７の溶断時の温度に留意する必要がある。
【００２２】
発熱体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。発熱体１４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される。また、発熱体１４は、一端が第１の発熱体電極１９と連続され、他端が第２の発熱体電極２０と連続されている。また、発熱体１４は、絶縁部材１５によって覆われる。
【００２３】
発熱体１４を覆う絶縁部材１５は、発熱抵抗体１４と重畳するように発熱体引出電極１６が積層されている。保護素子１は、発熱体１４の熱を効率良く可溶導体１７に伝えるために、発熱体１４と絶縁基板１１の間にも絶縁部材１５を積層しても良い。絶縁部材１５としては、例えばガラスを用いることができる。
【００２４】
なお、発熱体１４は、図１に示すように、絶縁基板１１の第１、第２の電極１２，１３が設けられた表面側に形成してもよく、絶縁基板１１の表面と反対側の裏面に形成してもよい。また、発熱体１４は、絶縁基板１１の内部に形成してもよい。さらに、発熱体１４は、発熱体引出電極１６や可溶導体１７を重畳させてもよく、あるいは絶縁基板１１の表面上において、発熱体引出電極１６や可溶導体１７と並列して形成してもよい。また、いずれの場合も、発熱体１４は、周囲との絶縁を図る必要がある場合は、絶縁部材１５によって被覆され、絶縁の必要がない場合は、絶縁部材１５によって被覆されなくともよい。
【００２５】
発熱体引出電極１６は、絶縁基板１１上において、第１の電極１２と第２の電極１３の間に形成されている。また、発熱体引出電極１６は、一端が、第１の発熱体電極１９に接続され、この第１の発熱体電極１９を介して発熱体１４の一端と連続されている。また、発熱体引出電極１６は、発熱体１４を介して第２の発熱体電極２０に接続されている。
【００２６】
可溶導体１７は、発熱体１４の発熱により速やかに溶断される材料からなり、例えばＳｎを主成分とするＰｂフリーハンダ等の低融点金属を好適に用いることができる。また、可溶導体１７は、Ｉｎ、Ｐｂ、Ａｇ、Ｃｕ等の合金を用いてもよく、あるいは低融点金属と、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。
【００２７】
可溶導体１７は、両端が第１の電極１２、第２の電極１３にそれぞれ接続され、中央部が発熱体引出電極１６に接続されている。可溶導体１７は、発熱体引出電極１６及び第１、第２の電極１２，１３へ、ハンダ等により接続されている。可溶導体１７は、リフローハンダ付けによって容易に接続することができる。
【００２８】
保護素子１は、可溶導体１７が、絶縁部材１５及び発熱体引出電極１６を介して、発熱体１４と重畳した位置に設けられる。これにより、保護素子１は、発熱体１４が発した熱を効率よく可溶導体１７に伝え、速やかに溶断させることができる。
【００２９】
また、保護素子１は、内部を保護するために、絶縁基板１１上にカバー部材２１が設けられている。カバー部材２１は、絶縁基板１１上に接続される側面部２１ａと天面部２１ｂとを有する。
【００３０】
［フラックス］
保護素子１は、絶縁基板１１と可溶導体１７との間にフラックス１８が設けられている。フラックス１８は、可溶導体１７に発生する酸化膜を除去するとともに可溶導体１７の濡れ性を向上させるものである。
【００３１】
具体的に、フラックス１８は、図１（Ａ）（Ｂ）に示すように、絶縁基板１１の表面上において、第１の電極１２と発熱体引出電極１６の間、及び上記第２の電極１３と発熱体引出電極１６の間に設けられている。すなわち、フラックス１８は、可溶導体１７によって導通されるとともに、電流経路の遮断時には可溶導体１７を溶断する第１の電極〜発熱体引出電極１６〜第２の電極の各間に配置されている。
【００３２】
これにより、フラックス１８は、可溶導体１７の溶断箇所における酸化を防止するとともに、発熱体１４によって加熱されると、酸化防止及び濡れ性の向上を図り、速やかにかつ確実に溶断させることができる。
【００３３】
また、フラックス１８は、絶縁基板１１の表面上において、第１の電極１２と発熱体引出電極１６の間、及び上記第２の電極１３と発熱体引出電極１６の間の狭小空間に設けられ、第１、第２の電極１２，１３及び可溶導体１７と接して配設されているため、張力の作用によって安定して保持される。
【００３４】
このような保護素子１によれば、フラックス１８を可溶導体１７と絶縁基板１１の間に保持することから、カバー部材２１の天面部２１ｂに凸部を設ける必要がなく、低背化を図ることができる。すなわち、図１（Ｃ）に示すように、保護素子１は、カバー部材２１の低背化によっても、可溶導体１７の溶融導体がカバー部材２１に接触して熱を奪われることもなく、溶断を阻害されることなく速やかに電流経路を遮断することができる。
【００３５】
［第２の形態］
また、保護素子１は、図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、絶縁基板１１の、第１の電極１２と発熱体引出電極１６の間、及び上記第２の電極１３と発熱体引出電極１６の間に、凹部２３を形成し、当該凹部２３にフラックス１８を保持するようにしてもよい。凹部２３は、切削やエッチング等、絶縁基板１１の材質に応じた公知の微細加工方法によって形成することができる。
【００３６】
凹部２３にフラックス１８を保持することにより、保護素子１は、多量のフラックス１８をより安定して保持することができる。
【００３７】
また、保護素子１は、凹部２３が第１の電極１２と発熱体引出電極１６の間、及び上記第２の電極１３と発熱体引出電極１６の間を隔離する。したがって、保護素子１は、可溶導体１７の溶融導体によって、第１の電極１２と発熱体引出電極１６の間、及び上記第２の電極１３と発熱体引出電極１６の間が短絡されてしまう事態を防止することができる。
【００３８】
［第３の形態］
また、保護素子１は、図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、絶縁基板１１の、第１の電極１２と発熱体引出電極１６の間、及び上記第２の電極１３と発熱体引出電極１６の間に、フラックス１８を保持する保持壁２４を形成してもよい。保持壁２４は、第１、第２の電極１２，１３と発熱体引出電極１６とに挟まれた空間の両開放端に設けられる。これにより、保護素子１は、第１、第２の電極１２，１３と発熱体引出電極１６と一対の保持壁２４によって囲まれたフラックス１８の保持部が形成される。
【００３９】
保持壁２４は、第１、第２の電極１２，１３及び発熱体引出電極１６と接触することから、これらの導通を防止するために、絶縁材料によって形成される。例えば、保持壁２４は、ガラスを印刷することによって形成することができる。
【００４０】
保持壁２４を設けることにより、保護素子１は、フラックス１８の流出を確実に防止することができ、可溶導体１７の溶断箇所における酸化を防止するとともに、発熱体１４によって加熱されると、酸化防止及び濡れ性の向上を図り、速やかにかつ確実に溶断させることができる。
【００４１】
［第４の形態］
また、保護素子１は、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、可溶導体１７とカバー部材２１の天面部２１ｂとの間にもフラックス１８を設けるとともに、カバー部材２１の天面部２１ｂに、フラックス１８を保持する凸部２５を形成してもよい。カバー部材２１の天面部２１ｂに凸部２５を設けることにより、可溶導体１７とカバー部材２１の天面部２１ｂとの間に設けたフラックス１８が、凸部２５と接触することにより、フラックス１８に張力が作用し、可溶導体１７の表面上において、凸部２５の形成箇所に対応した所定の位置にフラックス１８を、多量にかつ安定的に保持することができる。
【００４２】
したがって、保護素子１は、絶縁基板１１と可溶導体１７の間に保持するフラックス１８と合わせて、より多くのフラックス１８を保持することができ、可溶導体１８の酸化防止、及び濡れ性の向上によって、より速やかに可溶導体１７を溶断することができる。なお、このとき保護素子１は、絶縁基板１１の第１、第２の電極１２，１３間に、上述した凹部２３又は保持壁２４を形成してもよい。
【００４３】
［第５の形態］
また、保護素子１は、図５に示すように、発熱体引出電極１６をカバー部材２１の天面部２１ｂに形成するとともに、フラックス１８を、第１の電極１２と第２の電極１３との間に設けてもよい。発熱体引出電極１６がカバー部材２１の天面部２１ｂに設けられているため、保護素子１は、第１の電極１２と第２の電極１３との間の空間が広がり、より多くのフラックス１８を保持することができる。なお、保護素子１は、絶縁基板１１に上述した凹部２３又は保持壁２４を形成してもよい。
【００４４】
この場合、発熱体１４は、絶縁基板１１の表面に形成するとともに絶縁部材１５によって覆われていてもよいが、絶縁基板１１の裏面や内部、あるいはカバー部材２１の天面部２１ｂに形成した場合、絶縁基板１１の表面が広くかつ平坦化され、より多くのフラックス１８を保持することができる。
【００４５】
［保護素子の使用方法］
このような保護素子１は、図６に示すように、例えばリチウムイオン二次電池のバッテリパック３０内の回路に組み込まれて用いられる。バッテリパック３０は、例えば、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。
【００４６】
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１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１の動作を制御する電流制御素子３７とを備える。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
保護素子１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。
【００５０】
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。
【００５１】
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１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。
【００５２】
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１は、図７に示すような回路構成を有する。すなわち、保護素子１は、発熱体引出電極１６を介して直列接続された可溶導体１７と、可溶導体１７の接続点を介して通電して発熱させることによって可溶導体１７を溶融する発熱体１４とからなる回路構成である。また、保護素子１では、たとえば、可溶導体１７が充放電電流経路上に直列接続され、発熱体１４が電流制御素子３７と接続される。可溶導体１７の一端が搭載される第１の電極１２は、充放電電流経路の一端と接続され、可溶導体１７の他端が搭載される第２の電極１３は、充放電電流経路の他端と接続される。また、発熱体１４は、一端を第１の発熱体電極１９を介して発熱体引出電極１６及び可溶導体１７と接続され、他端を第２の発熱体電極２０を介して電流制御素子３７と接続される。
【００５３】
検出回路３６がバッテリセル３１〜３４のいずれかの異常電圧を検出すると、電流制御素子３７へ遮断信号を出力する。すると、電流制御素子３７は、発熱体１４に通電するよう電流を制御する。発熱体１４は、バッテリスタック３５から、第１の電極１２、可溶導体１７及び発熱体引出電極１６を介して電流が流れ、これにより発熱を開始する。保護素子１は、発熱体１４の発熱により可溶導体１７を溶断することにより、充放電電流経路を遮断することができる。このとき、保護素子１では、フラックス１８を可溶導体１７と絶縁基板１１との間に保持しているため、可溶導体１７の溶断箇所における酸化を防止するとともに、発熱体１４によって加熱されると、酸化防止及び濡れ性の向上を図り、速やかにかつ確実に溶断させることができる（図１（Ｃ））。
【００５４】
なお、保護素子１は、可溶導体１７が溶断されることにより、発熱体１４への給電経路も遮断されるため、発熱体１４の発熱が停止する。
【００５５】
このような保護素子１によれば、フラックス１８を可溶導体１７と絶縁基板１１の間に保持することから、カバー部材２１の天面部２１ｂに凸部を設ける必要がなく、低背化を図ることができる。すなわち、図１（Ｃ）に示すように、保護素子１は、カバー部材２１の低背化によっても、可溶導体１７の溶融導体がカバー部材２１に接触して熱を奪われることもなく、溶断を阻害されることなく速やかに電流経路を遮断することができる。
【００５６】
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。
【実施例】
【００５７】
次いで、本発明の実施例について説明する。本実施例では、図１０に示す従来の保護素子８０と、図１に示す本発明が適用された保護素子１とを用いて、可溶導体の溶断時間、及び薄型化について測定、評価した。溶断時間の測定は、高温高湿試験の前後において行った。各測定に用いたサンプル数は、従来の保護素子８０と本発明が適用された保護素子１について、それぞれ８つずつである。また、薄型化の測定は、保護素子の厚さを計測、対比した。
【００５８】
図８に示すように、従来の保護素子８０においては、高温高湿試験前の初期段階のサンプルと、高温高湿試験後のサンプルとを対比すると、動作時間が平均で５０％伸びている。また、従来の保護素子８０は、各サンプルごとの動作時間のばらつきも、高温高湿試験の前後で大きくなった。
【００５９】
これは、従来の保護素子８０においては、可溶導体１７の表面にフラックスが保持されているため、酸化を防止することはできたが、第１、第２の電極と発熱体引出電極との間の溶断箇所において酸化が進行し、溶断時間が延びたためである。
【００６０】
一方、本発明が適用された保護素子１においては、高温高湿試験前の初期段階のサンプルと、高温高湿試験後のサンプルとを対比すると、動作時間が平均で１０％の悪化に留まった。また、本発明が適用された保護素子１は、各サンプルごとの動作時間のばらつきの変化も、高温高湿試験の前後で小さい。
【００６１】
これは、本発明が適用された保護素子１においては、第１、第２の電極と発熱体引出電極との間の溶断箇所に対応してフラックスを保持しているため、当該溶断箇所における可溶導体の酸化を防止することができ、またフラックスによる濡れ性の向上も相まって、速やかに溶断することができたことによる。
【００６２】
また、図９に示すように、従来の保護素子８０では、カバー部材と可溶導体との間に設けたフラックスを所定の位置に保持するために、カバー部材の天面部に凸部を形成していることから、素子全体が厚くなり、薄型化を妨げていた。一方、本発明が適用された保護素子１では、フラックスを可溶導体と絶縁基板の間に保持していることから、カバー部材の天面部に凸部を設ける必要がなく、素子全体の厚みを従来の保護素子８０に比べて１０〜２０％削減することができた。
【符号の説明】
【００６３】
１  保護素子、１１  絶縁基板、１２  第１の電極、１３  第２の電極、１４  発熱体、１５  絶縁部材、１６  発熱体引出電極、１７  可溶導体、１８  フラックス、１９  第１の発熱体電極、２０  第２の発熱体電極、２１  カバー部材、２１ａ  側面部、２１ｂ  天面部、２３  凹部、２４  保持壁、２５  凸部、３０  バッテリパック、３１〜３４  バッテリセル、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
【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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