(57)【要約】  本発明は、電気装置の電極であって、ＰＴＣ要素と、ＰＴＣ要素の一方の主表面上に配置され、一の方向に延在した第１ターミナルと、ＰＴＣ要素の他の主表面上に配置され、第１ターミナルと別の方向に延在した第２ターミナルとを有して成る電極を提供する。
2016093015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気装置の電極であって、
ＰＴＣ要素と、
ＰＴＣ要素の一方の主表面上に配置され、一の方向に延在した第１ターミナルと、
ＰＴＣ要素の他の主表面上に配置され、第１ターミナルとは別の方向に延在した第２ターミナルと
を有して成る電極。
【請求項２】
第２ターミナルが、ＰＴＣ要素を基準に、第１ターミナルと逆方向に延在していることを特徴とする、請求項１に記載の電極。
【請求項３】
第２ターミナルが、ＰＴＣ要素を基準に、第１ターミナルと略直角をなす方向に延在していることを特徴とする、請求項１に記載の電極。
【請求項４】
第２ターミナルが、ＰＴＣ要素から２方向に延在していることを特徴とする、請求項１に記載の電極。
【請求項５】
第２ターミナルが、ＰＴＣ要素から２方向に延在し、各方向に延在した第２ターミナルが、それぞれ、第１ターミナルと略直角をなす方向に延在していることを特徴とする、請求項４に記載の電極。
【請求項６】
電気装置の電極であって、
ＰＴＣ要素と、
ＰＴＣ要素の一方の主表面上の一部に配置され、一の方向に延在した第１ターミナルと、
上記主表面上の他の一部に、第１ターミナルと離隔するように配置され、第１ターミナルとは別の方向に延在した第２ターミナルと
を有して成る電極。
【請求項７】
第２ターミナルが、ＰＴＣ要素を基準に、第１ターミナルと逆方向に延在していることを特徴とする、請求項６に記載の電極。
【請求項８】
第２ターミナルが、ＰＴＣ要素を基準に、第１ターミナルと略直角をなす方向に延在していることを特徴とする、請求項６に記載の電極。
【請求項９】
第２ターミナルが、ＰＴＣ要素から２方向に延在していることを特徴とする、請求項６に記載の電極。
【請求項１０】
第２ターミナルが、ＰＴＣ要素から２方向に延在し、各方向に延在した第２ターミナルが、それぞれ、第１ターミナルと略直角をなす方向に延在していることを特徴とする、請求項９に記載の電極。
【請求項１１】
二次電池の取り出し電極である、請求項１〜１０のいずれかに記載の電極。
【請求項１２】
さらに、ＰＴＣ要素の主表面と、その上に配置された第１ターミナルまたは第２ターミナルの間に位置する層状金属電極を有することを特徴とする、請求項１〜１１のいずれかに記載の電極。
【請求項１３】
第１ターミナルがアルミニウムから形成されることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれかに記載の電極。
【請求項１４】
第１ターミナルがアルミニウムから形成され、第２ターミナルがニッケルから形成されることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれかに記載の電極。
【請求項１５】
二次電池の陽極として用いられることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれかに記載の電極。
【請求項１６】
二次電池が、リチウムイオンポリマー二次電池であることを特徴とする、請求項１５に記載の電極。
【請求項１７】
二次電池がパウチ型であることを特徴とする、請求項１５または１６に記載の電極。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれかに記載の電極を有して成る二次電池。
【請求項１９】
リチウムイオンポリマー二次電池である請求項１８に記載の二次電池。
【請求項２０】
請求項１〜１７のいずれかに記載の電極が、二次電池の陽極として用いられていることを特徴とする、請求項１８または１９に記載の二次電池。
【請求項２１】
第１ターミナルがアルミニウムから形成され、第２ターミナルがニッケルから形成される、請求項１〜１７のいずれかに記載の電極が陽極として用いられ、ニッケルから形成される別の電極が陰極として用いられていることを特徴とする、請求項１８〜２０のいずれかに記載の二次電池。
【請求項２２】
請求項１〜１７のいずれかに記載の電極の製造方法であって、ＰＴＣ要素の主表面に、第１ターミナルおよび第２ターミナルを、順次または同時に電気的かつ機械的に接続することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気装置へまたは電気装置から電流を流すための電極、例えば二次電池用の取り出し電極、およびそれを有して成る電気装置、例えば二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器は、高性能化および高機能化が進んでおり、それに伴い消費電力も増加し、より大きな容量を有するバッテリーに対する需要が高まっている。また、電子機器の中でも、携帯電話、スマートホン、タブレット端末、ノート型ＰＣ等のモバイル機器が急速に普及しているが、このようなモバイル機器は、より小型および軽量であることが求められており、筐体内のバッテリーを配置するための空間は限られている。さらに、高機能化に伴い、筐体内における他の電子部品（例えば、カメラ、各種センサーなど）が占める空間も増加しており、バッテリーを配置するための空間を十分に確保することがより難しくなってきている。【０００３】
現在、電子機器、特にモバイル機器においては、小型で高容量を有するリチウムイオン二次電池が広く利用されているが、リチウムイオン二次電池は、電解質が液体であるので、液漏れを防止するために、外装にある程度の強度を有するアルミニウム缶または鉄缶などが用いられている。従って、リチウムイオン二次電池は、小型で軽量とはいっても、外装に強度を持たせるために、ある程度以上薄くできない、軽くできないという構造的な限界がある。また、リチウムイオン二次電池は、外装に硬質の材料を用いることから形状についても制限がある。【０００４】
そこで、電解質に液体を用いないリチウムイオンポリマー二次電池が注目されている。リチウムイオンポリマー二次電池は、電解質としてゲル等の流動性を有しない物質が用いられている。これは、液漏れの心配がなく、外装としてアルミニウムラミネートフィルムなどを用いることができるため、パウチ型（pouch-type）とすることができ、非常に軽く、小さく、形状の自由度が高いという利点を有する。【０００５】
ところで、二次電池を過電流および異常発熱から保護するために、二次電池を用いる回路には保護素子が用いられている。このような保護素子としては、通常、ＰＴＣ（positive temperature coefficient）素子が用いられる。実装スペースおよび実装コスト削減のため、このようなＰＴＣ素子は、基板とリチウムイオンポリマー二次電池の電極との間に配置される。即ち、ＰＴＣ素子は、基板上に、好ましくは溶接ブロックと予め一体化された状態で配置され、その上にリチウムイオンポリマー二次電池の電極が接続される。【０００６】
二次電池の保護素子として用いられるＰＴＣ素子は、所定の温度に達すると動作（トリップ）して、そこを流れる電流を遮断し、保護すべき対象を保護する。二次電池を異常発熱から保護する場合には、二次電池セルが異常発熱した際に、その熱がＰＴＣ素子に伝わることによってＰＴＣ素子の温度が上がり、ＰＴＣ素子が動作して、電流を遮断し、保護すべき対象を保護する。また、二次電池または二次電池が接続された回路を過電流から保護する場合には、ＰＴＣ素子はそこを流れる過電流により発熱し、その熱により所定の温度に達すると動作して、電流を遮断し、保護すべき対象を保護する。【０００７】
図４に、セル３２、陽極３４および陰極３６から構成される従来の二次電池およびＰＴＣ素子３８が、基板４０に電気的に接続された状態の一例を示す。図４においては、ＰＴＣ素子３８は基板４０上に配置され、溶接タブ４２を介して陰極３６に接続されている。陽極３４は、基板への溶接を容易にするための溶接タブ４４に挟まれた状態で基板４０に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１４−０４４８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明者らは、従来のように基板上（または基板近く）にＰＴＣ素子を配置すると、基板の熱容量が大きいことから、ＰＴＣ素子に伝わる熱またはＰＴＣ素子で生じた熱が、基板に伝わって熱が容易に消散してＰＴＣ素子の温度が上がりにくいため、動作が遅れてしまう場合があり得ることに気づいた。また、別の問題として、基板上にある他の電子部品（例えば、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ：Field Effect Transistor））から生じる熱が基板を経てＰＴＣ素子に伝わり、ＰＴＣ素子の温度が上がり（即ち、抵抗が大きくなり）、ＰＴＣ素子の保持電流が低下する可能性があることにも気づいた。【００１０】
従って、本発明は、二次電池セルにおいて異常発熱が生じた際に速やかに動作して電流を遮断し、また、他の電子部品の影響を受けにくい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】
【００１１】
本発明者らは、鋭意検討した結果、ＰＴＣ要素の両主表面上または一の主表面上にターミナルを配置して、これを二次電池の取り出し電極とし、電極に保護素子としての機能を持たせることによって、上記の問題を解決できることを見出し、本発明に至った。【００１２】
本発明の第１の要旨において、電気装置の取り出し電極であって、
ＰＴＣ要素と、
ＰＴＣ要素の一方の主表面上に配置され、一の方向に延在した第１ターミナルと、
ＰＴＣ要素の他の主表面上に配置され、第１ターミナルと別の方向に延在した第２ターミナルと
を有して成る取り出し電極が提供される。【００１３】
本発明の第２の要旨において、電気装置の取り出し電極であって、
ＰＴＣ要素と、
ＰＴＣ要素の一方の主表面上の一部に配置され、一の方向に延在した第１ターミナルと、
上記主表面上の他の一部に、第１ターミナルと離隔するように配置され、第１ターミナルとは別の方向に延在した第２ターミナルと
を有して成る取り出し電極が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ＰＴＣ要素の両主表面上または一の主表面上に第１ターミナルおよび第２ターミナルを、それぞれ別の方向に延在するように配置し、これを二次電池の取り出し電極として用いることにより、ＰＴＣ要素をより二次電池セルの近くに配置することが可能になる。本発明によれば、ＰＴＣ要素をより二次電池セルの近くに配置することが可能になるので、二次電池セルが異常発熱した際に、ＰＴＣ要素は、その熱をより早く感知し、動作することができる。また、基板から離れた位置にＰＴＣ要素が存在することから、基板上の他の電子部品で生じた熱の影響を受けにくく、このような熱による保持電流の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、一の実施態様における本発明の取り出し電極１ａの斜視図を模式的に示す。
【図２】図２は、図１の取り出し電極１ａの側面図を模式的に示す。
【図３】図３は、一の実施態様における図１の取り出し電極１ａを有する二次電池１１を、基板に接続した状態の斜視図を模式的に示す。
【図４】図４は、従来の二次電池およびＰＴＣ素子を、基板に接続した状態の斜視図を模式的に示す。
【図５】図５は、別の実施態様における本発明の取り出し電極１ｂの斜視図を模式的に示す。
【図６】図６は、別の実施態様における本発明の取り出し電極１ｃの斜視図を模式的に示す。
【図７】図７は、別の実施態様における本発明の取り出し電極１ｄの斜視図を模式的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の取り出し電極の一の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
本発明の第１の実施形態である取り出し電極１ａは、概略的には、図１および図２に示すような構造を有する。具体的には、取り出し電極１ａは、ＰＴＣ要素２、第１ターミナル４および第２ターミナル６を有する。第１ターミナル４および第２ターミナル６は、ＰＴＣ要素２の主表面上に位置し、ＰＴＣ要素から互いに反対の方向に延在している。第１ターミナル４が二次電池セルの内部電極または集電体に電気的に接続され、第２ターミナルが他の電気要素（例えば、基板）に電気的に接続される。本発明の取り出し電極１ａは、ＰＴＣ要素を有しているので、保護素子としての機能も有する。
【００１８】
本発明で用いられるＰＴＣ要素としては、セラミックＰＴＣ要素またはポリマーＰＴＣ要素のいずれであってもよいが、ポリマーＰＴＣ要素を使用するのが好ましい。ポリマーＰＴＣ要素は、セラミックＰＴＣ要素と比較して、製造が容易であり、素子自体の抵抗値が低く、一定以上の温度になっても自己破壊が生じにくいという点で有利である。
【００１９】
上記ポリマーＰＴＣ要素は、周知のものを用いることができ、一般的に、導電性充填剤（例えばカーボンブラック、ニッケル合金等）が分散しているポリマー（例えばポリエチレン、ポリビニリデンフルオライド等）を含んで成る導電性組成物を押出して所定のサイズに分割することによって得られる。
【００２０】
一の態様では、ＰＴＣ要素は、その主表面の少なくとも一方、好ましくは両方に、薄い層状金属電極（例えば、箔電極）を有していてもよい（いわゆるＰＴＣ素子であってもよい）。即ち、一の態様において、本発明の取り出し電極は、さらに、ＰＴＣ要素の主表面と、その上方に配置された第１ターミナルまたは第２ターミナルとの間に位置する層状金属電極を有し得る。
【００２１】
上記層状金属電極を構成する材料は、導電性を有する金属であれば特に限定されず、例えば銅、ニッケル、アルミニウム、金、またはこれらの合金などであってもよい。
【００２２】
上記層状金属電極は、ＰＴＣ要素を構成するＰＴＣ組成物を、層状金属電極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り、層状金属電極の間にＰＴＣ組成物の層状物が挟まれた状態の押出物を得ることによって、配置することができる。別の態様では、上記層状金属電極は、ＰＴＣ組成物の層状物を例えば押出によって得、この層状物を金属シート（または金属箔）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、配置することもできる。更に、別の態様では、ＰＴＣ組成物の層状物に導電性金属のメッキを施すことによって、層状物の両主表面上に層状金属電極を形成してもよい。このように処理された層状物は、層状金属電極層を両側の主表面に有する、ＰＴＣ要素が多数隣接して集合した状態であり、この層状物を所定の形状・寸法に切り出して、単一の、層状金属電極を有するＰＴＣ要素を得ることができる。
【００２３】
ＰＴＣ要素２の一の主表面上には、第１ターミナル４が配置され、他の主要面上には第２ターミナル６が配置される。
【００２４】
ＰＴＣ要素と各ターミナルとの接合方法は、特に限定されず、例えば圧着、導電性接着材を用いる方法が挙げられる。別法として、ＰＴＣ素子（ＰＴＣ要素の両主表面上に薄層金属電極を有する）を用い、ＰＴＣ素子の薄層金属電極と各ターミナルを、はんだ付け、溶接、圧着、導電性接着材により接合してもよい。上記の接合を容易にするために、各ターミナルにおいてクラッド材、部分クラッド材を用いてもよく、また、各ターミナルのＰＴＣ要素（ＰＴＣ素子）との接合部をめっき処理してもよい。
【００２５】
上記第１ターミナル４および第２ターミナル６の形状は、取り出し電極として機能し得る形状であれば特に限定されず、例えば、棒状、ストリップ状であり得る。また、第１ターミナル４および第２ターミナル６の形状は、同じであっても、異なっていてもよい。
【００２６】
第１ターミナル４および第２ターミナル６は、図示するように、それぞれ、ＰＴＣ要素の主表面から外向きに延在する延在部８，１０を有する。好ましくは、第１ターミナル４および第２ターミナル６の延在部８，１０は、ＰＴＣ要素の主表面からそれぞれ逆方向（１８０°をなす方向）に延在する。しかしながら、本発明はこのような態様に限定されず、第１ターミナル４が二次電池セルに接続でき、かつ第２ターミナルが他の電気要素に接続できる限り、いずれの方向に延在してもよい。例えば、第１ターミナルと第２ターミナルは、９０°をなすように（直角に）配置されていてもよい。また、第２ターミナルは、１方向のみならず、２方向または３方向に延在していてもよい。
【００２７】
第１ターミナル４および第２ターミナル６は、好ましくは、図示するように、延在部８を除き、ＰＴＣ要素の主表面の形状に一致し、主表面全体を覆うように配置される。しかしながら、本発明はこのような態様に限定されず、各ターミナルは、ＰＴＣ要素の主表面の一部のみを覆うように配置されていてもよい。また、各ターミナルは、ＰＴＣ要素の主表面からはみだして、即ち任意の方向にわずかに延在するように配置されていてもよい。
【００２８】
上記第１ターミナル４および第２ターミナル６の厚みは、特に限定されないが、例えば、０．０５ｍｍ〜３．０ｍｍ、好ましくは０．０７〜０．３０ｍｍ、より好ましくは０．１０〜０．１５ｍｍであってもよい。また、第１ターミナルおよび第２ターミナルの厚みは、同じであっても、異なっていてもよい。また、各ターミナルの厚みは、必ずしも均一である必要はなく、異なっていてもよい。
【００２９】
例えば、第１ターミナルの長さは、１０〜２００ｍｍ、好ましくは２０〜１４０ｍｍ、より好ましくは３０〜８０ｍｍであり得る。また、第２ターミナルの長さは、５〜１００ｍｍ、好ましくは７〜５０ｍｍ、より好ましくは１０〜３０ｍｍであり得る。
【００３０】
上記第１ターミナル４および第２ターミナル６の長さは、特に限定されない。例えば、第１ターミナルの長さは、本発明の取り出し電極を配置する二次電池の大きさ、種類、ＰＴＣ要素と二次電池セルとの距離等に応じて適宜選択することができ、第２ターミナルの長さは、他の電気要素（例えば、基板）の大きさ、形状、ＰＴＣ要素と他の電気要素との距離等に応じて適宜選択することができる。
【００３１】
上記第１ターミナル４および第２ターミナル６を構成する材料は、同じであっても、または異なっていてもよい。第１ターミナル４および第２ターミナル６を構成する材料としては、導電性材料であれば特に限定されないが、例えば、導電性金属材料、具体的にはニッケル、アルミニウム、ステンレス、鉄、銅、スズ、チタン、あるいはそれら金属の合金が挙げられる。
【００３２】
上記第１ターミナル４および第２ターミナル６は、それぞれ、１種のみの金属から形成されていてもよく、複数の金属から形成されていてもよい。例えば、上記第１ターミナルおよび第２ターミナルは、２種またはそれ以上の金属層を貼り合わせた多層構造を有していてもよい。例えば、第１ターミナルおよび第２ターミナルは、いわゆるクラッド材であってもよく、また、表面にめっき層を有していてもよい。多層構造は、各ターミナルの全体に存在してもよく、一部のみに存在してもよい。このように各ターミナルを多層構造とすることにより、例えば各ターミナルとＰＴＣ素子（ＰＴＣ要素の両主表面上に薄層金属電極を有する）との接合が容易になる。
【００３３】
好ましくは、第１ターミナル４は、二次電池セルの内部電極または集電体の材料と同じ材料である。一の態様において、第１ターミナル４を構成する材料は、アルミニウムであってもよい。第１ターミナル４を構成する材料としてアルミニウムを用いることにより、第１ターミナル４を接続する二次電池セルの内部電極または集電体を構成する材料がアルミニウムである場合に、取り出し電極１ａと内部電極または集電体との電気的な接続が容易になる。また、別の態様において、第１ターミナル４を構成する材料は、ニッケルであってもよい。第１ターミナル４を構成する材料としてニッケルを用いることにより、本発明の電極を負極として用いる際に、電極と、二次電池セルの内部電極または集電体との電気的な接続が容易になる。
【００３４】
好ましい態様において、第２ターミナル６の材料は、他の電気要素の二次電池との接続箇所の材料と同じ材料である。第２ターミナル６の材料と、他の電気要素の接続箇所の材料を同じにすることにより、取り出し電極１ａと他の電気要素との電気的な接続が容易になる。
【００３５】
別の好ましい態様において、第２ターミナル６を構成する材料は、他の取り出し電極（即ち、本発明の取り出し電極が陽極として用いられる場合は陰極の取り出し電極、本発明の取り出し電極が陰極として用いられる場合は陽極の取り出し電極）の材料と同じ材料であり得る。例えば、他の取り出し電極がニッケルから構成されている場合、本発明の取り出し電極１ａの第２ターミナル６は、ニッケルから構成される。
【００３６】
このように第２ターミナルと他の取り出し電極の材料を同じにすることにより、陽極および陰極の取り出し電極を基板などの他の電気要素に接続する時に、他の電気要素への接続が容易になる。例えば、他の電気要素がプリント基板である場合、取り出し電極の接続箇所（例えばパッド）の表面は、通常、一種の金属により構成される。即ち、二次電池の陽極と陰極で材料が異なっている場合には、少なくとも一方の材料が、基板の接続箇所の材料と異なってしまい、異種金属間での接続が必要となる。具体的には、陽極がアルミニウムであり、陰極がニッケルであって、基板の接続箇所の材料がニッケルである場合には、陽極と基板との接続が異種金属間での接続となるので、溶接が困難となる等の問題が生じ、様々な工夫が必要になる。第２ターミナルと他の取り出し電極の材料を同じにすることにより、このような問題を回避することができ、他の電気要素への接続が容易になる。
【００３７】
上記のように本発明の取り出し電極は、第１ターミナル４と第２ターミナル６で異なる材料を用いることができるので、第１ターミナル４は、二次電池セルに応じた材料を用い、第２ターミナル６は、基板に応じた材料を用いることができる点で有利である。
【００３８】
従って、本発明の取り出し電極１ａは、リチウムイオンポリマー二次電池、特に陽極の内部電極または集電体がアルミニウムであり、陰極の内部電極または集電体がニッケルであるリチウムイオンポリマー二次電池の取り出し電極として好適に用いられる。
【００３９】
また、本発明の取り出し電極１ａは、陽極および陰極のどちらにおいても取り出し電極が必要なパウチ型の二次電池において好適に用いられる。
【００４０】
従って、本発明は、本発明の取り出し電極を有して成る二次電池をも提供する。
【００４１】
本発明の二次電池は、特に限定されず、リチウムイオンポリマー二次電池、リチウムイオン二次電池、アルカリ二次電池などであり得るが、好ましくはリチウムイオンポリマー二次電池である。
【００４２】
本発明の一の態様のリチウムイオンポリマー二次電池１１（以下、単に「二次電池１１ともいう」）を基板１２に電気的に接続した状態を図３に示す。本発明のリチウムイオンポリマー二次電池１１は、セル１４、陽極としての本発明の取り出し電極１ａおよび陰極１６を有して成る。二次電池パックの内部には、通常、複数の二次電池セルが積層されている。二次電池１１において、取り出し電極１ａの第１ターミナル４は、セル１４内部の二次電池セルの内部電極または集電体に電気的に接続されている。取り出し電極１ａの第２ターミナル６は、溶接タブ１８を介して、基板１２に電気的に接続されている（尚、基板上の配線等は省略する）。
【００４３】
この態様において、本発明の二次電池１１は、陽極の取り出し電極として上記した本発明の取り出し電極１ａを有する。リチウムイオンポリマー二次電池では、二次電池セルの内部電極および集電体はアルミニウムを主成分とする材料から構成することが好ましく、この場合、取り出し電極と陽極集電体との溶接を容易にするために、取り出し電極の陽極集電体との接続部は、アルミニウムから構成されることが好ましい。しかしながら、従来のように取り出し電極全体がアルミニウムである場合（例えば、図４の態様）、接続箇所がアルミニウム以外である基板などの他の電気要素との接続が異種金属間の接続となって困難になる場合がある。このような問題が生じた場合には、図４に示されるように、ニッケルタブ４４で陽極３４を挟み込むようにして溶接する等の工夫が必要となる。しかしながら、陽極の取り出し電極として上記した本発明の取り出し電極１ａを用いることにより、二次電池セルの内部電極または集電体との接続部（即ち、第１ターミナル）をアルミニウムで構成し、他の電気要素との接続部（即ち、第２ターミナル）を、他の電気要素との接続に適した別の材料（例えば、ニッケル）で構成することが可能になる。即ち、二次電池セルとの接続および他の電気要素との接続のいずれをも容易にすることができる。
【００４４】
本発明の取り出し電極１ａは、ＰＴＣ要素２が可能な限りセル１４に近い位置に、好ましくは接触するように配置されることが好ましい。即ち、取り出し電極１ａの第１ターミナル４の延在部の長さが、第１ターミナルと集電体との接続部から、第１ターミナルがセルから露出する箇所までの長さと、略同一またはわずかに長い長さであることが好ましい。セルにより近い位置にＰＴＣ要素が位置することにより、二次電池セルが異常発熱した際に、より迅速にその熱を感知し、動作することが可能になる。しかしながら、本発明はこの態様に限定されるものではなく、例えばＰＴＣ要素２が、基板近く、または基板上に位置してもよい。
【００４５】
本発明の二次電池は、取り出し電極がＰＴＣ要素を有するので、二次電池自体が、過電流および異常発熱に対する保護機能を有し、また、ＰＴＣ要素を二次電池セルに近い位置に配置することができるので、特に異常発熱に対して良好な保護機能を発揮し得る。さらに、取り出し電極の第２ターミナルの材料を任意に設定できるので、他の電子要素への接続が容易になる。
【００４６】
本発明の電極は、ＰＴＣ要素の一の主表面に第１ターミナルを接続し、他の主表面に第２ターミナルを電気的に接続することにより製造される。ＰＴＣ要素の主表面と、第１ターミナルまたは第２ターミナルとの接続方法は、これらを電気的かつ機械的に接続できる方法であれば特に限定されず、例えば各ターミナルとＰＴＣ要素を熱圧着してもよく、あるいは、導電性接着剤等の接続材料を用いて両者を接続してもよい。好ましい態様において、ＰＴＣ要素の両主表面に薄層金属電極を有するいわゆるＰＴＣ素子を用い、このＰＴＣ素子の層状金属電極と、第１ターミナルまたは第２ターミナルとを、ハンダ材料、導電性接着剤、導電性ペースト、銀ロウ材等の接続材料を用いて接続してもよく、あるいは、溶接により両者を接続してもよい。ＰＴＣ要素の主表面と、第１ターミナルおよび第２ターミナルとの接続は、同時に行ってもよく、順次行ってもよい。
【００４７】
以上、本発明の電極およびそれを有して成る二次電池について説明したが、本発明はこれに限定されず種々の改変が可能であり、例えば本発明の電極は、二次電池以外の電気装置の電極としても使用できる。
【００４８】
例えば、第２の実施形態である取り出し電極１ｂを図５に示す。取り出し電極１ｂにおいて、第２ターミナル６は、ＰＴＣ要素２から、第１ターミナル４と略直角をなす方向に延在する。第１ターミナル４と第２ターミナル６がなす角度は、略直角であり、即ち完全に直角である必要はなく、例えば７５〜１０５°、好ましくは８０〜１００°、より好ましくは８５〜９５°であってもよい。電極１ｂは、第２ターミナルの延在方向以外は、上記した第１の実施形態と同様の構成を有し得る。
【００４９】
第３の実施形態である取り出し電極１ｃを図６に示す。取り出し電極１ｃにおいて、第２ターミナル６は、ＰＴＣ要素２から、２方向に延在している。各方向に延在した第２ターミナル６は、それぞれ、第１ターミナル４と略直角をなす方向に延在している。各方向に延在した第２ターミナル６が、それぞれ、第１ターミナル４となす角度は、略直角であり、即ち完全に直角である必要はなく、例えば７５〜１０５°、好ましくは８０〜１００°、より好ましくは８５〜９５°であってもよい。電極１ｃは、第２ターミナルの延在方向以外は、上記した第１の実施形態と同様の構成を有し得る。尚、本実施形態では、第２ターミナルの２つの延在部は、第１ターミナルに対し、直角をなすように延在しているが、これに限定されず、それぞれ任意の方向に延在していてもよい。また、本実施形態では、第２ターミナルの延在方向は、互いに逆方向であるが、これに限定されず、いずれの方向に延在していてもよい。例えば、第２ターミナルの延在部の一つは、第１ターミナルに対して直角に延在し、他方の延在部は、第１ターミナルに対し、逆方向（１８０°をなす方向）に延在していてもよい。即ち、第２ターミナルは、直線状ではなく、折れ曲がった形状、上記の場合では、直角に折れ曲がった形状であってもよい。
【００５０】
第４の実施形態である取り出し電極１ｄを図７に示す。取り出し電極１ｄは、
ＰＴＣ要素と、
ＰＴＣ要素の一方の主表面上の一部に配置され、一の方向に延在した第１ターミナルと、
上記主表面上の他の一部に、第１ターミナルと離隔するように配置され、第１ターミナルとは別の方向に延在した第２ターミナルと
を有して成る。電極１ｄは、第１ターミナルおよび第２ターミナルの両方が、ＰＴＣ要素の同じ主表面上に存在すること以外は、上記した第１の実施形態と同様の構成を有し得る。また、上記した第２および第３の実施形態と同様に、第２ターミナルが延在していてもよい。尚、この態様において、ＰＴＣ要素２が、第１および第２ターミナルが接続される主表面上に層状金属電極を有する場合、第１ターミナル４とＰＴＣ要素２の間にある層状金属電極と、第２ターミナル６とＰＴＣ要素２の間にある層状金属電極とは、離隔されることに注意されたい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の取り出し電極は、種々の二次電池の取り出し電極として、好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ…取り出し電極；  ２…ＰＴＣ要素；
４…第１ターミナル；  ６…第２ターミナル；
８…第１ターミナルの延在部；  １０…第２ターミナルの延在部；
１１…リチウムイオンポリマー二次電池；  １２…基板；
１４…セル；  １６…陰極；  １８…溶接タブ；  ３２…セル；
３４…陰極；  ３６…陽極；  ３８…ＰＴＣ素子；  ４０…基板；
４２…溶接タブ；  ４４…溶接タブ
【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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【国際調査報告】
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