[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2016127034A - 外付けptc素子、および筒形電池 - Google Patents

外付けptc素子、および筒形電池 Download PDF

Info

Publication number
JP2016127034A
JP2016127034A JP2014263897A JP2014263897A JP2016127034A JP 2016127034 A JP2016127034 A JP 2016127034A JP 2014263897 A JP2014263897 A JP 2014263897A JP 2014263897 A JP2014263897 A JP 2014263897A JP 2016127034 A JP2016127034 A JP 2016127034A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ptc element
cylindrical battery
plate
bottom plate
external
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014263897A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6454542B2 (ja
Inventor
坂口 誠
Makoto Sakaguchi
誠 坂口
望 浅野
Nozomi Asano
望 浅野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FDK Corp
Original Assignee
FDK Tottori Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2014263897A priority Critical patent/JP6454542B2/ja
Application filed by FDK Tottori Co Ltd filed Critical FDK Tottori Co Ltd
Priority to EP15872578.8A priority patent/EP3239992B1/en
Priority to KR1020177016753A priority patent/KR102311912B1/ko
Priority to US15/537,978 priority patent/US10797419B2/en
Priority to CN201580067358.9A priority patent/CN107210104B/zh
Priority to PCT/JP2015/082796 priority patent/WO2016104009A1/ja
Publication of JP2016127034A publication Critical patent/JP2016127034A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6454542B2 publication Critical patent/JP6454542B2/ja
Priority to US16/362,969 priority patent/US10658777B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02Contact members
    • H01R13/03Contact members characterised by the material, e.g. plating, or coating materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C7/00Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/02Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having positive temperature coefficient
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/547Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/548Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on opposite sides of the cell
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/552Terminals characterised by their shape
    • H01M50/559Terminals adapted for cells having curved cross-section, e.g. round, elliptic or button cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572Means for preventing undesired use or discharge
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574Devices or arrangements for the interruption of current
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/581Devices or arrangements for the interruption of current in response to temperature
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/002Shape, form of a fuel cell
    • H01M8/004Cylindrical, tubular or wound
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/10Temperature sensitive devices
    • H01M2200/106PTC
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)

Abstract

【課題】コストアップを招くことなく、筒形電池を回路基板に容易にかつ確実に実装することができ、実装に要するスペースも節約できる外付けPTC素子を提供する。【解決手段】両端面に電極端子111、112を備えた筒形電池110の一方の電極端子に取り付けられる外付けPTC素子であって、下方に配置された金属板からなる底板30の上方に板状のPTC素子と金属板からなる天板20がこの順に積層されてなり、前記PTC素子は天板20と底板30との対面領域内に配置され、天板20は底板30の平面領域に対して一方向に突出して延長しつつ、先端21が回路基板に実装可能なリード端子の形状に成形されている。【選択図】図4

Description

本発明は電池に外付けされるPTC素子に関する。またその端子が取り付けられた筒形電池にも関する。
利用者によって電池交換ができない電子機器では、電池自体が電子部品の一つとしてその電子機器の回路基板に実装されている。そして大電流を扱う電子機器では電池内外の短絡などによって電池の温度が上昇したときに電流を遮断するための安全装置が必要となる。そこでリチウム電池などの大電流放電が可能な電池にはPTC(Positive Temperature Coefficient)素子が組み込まれているものがある。周知のごとく、PTC素子は通常は低抵抗であるが温度が上昇したときに電気抵抗が増大する板状の高分子材料(ポリマー)やセラミックス材料(以下、PTC材料とも言う)の両面に金属箔を配置した積層構造を有するチップ部品である。電池内に組み込まれるPTC素子は、普通、一方の電極端子を兼ねる封口体内に配置される。
しかしながらPTC素子を内蔵できない封口構造を備えた電池もある。あるいは電池内に組み込まれたPTCの電流遮断特性が電子機器側で要求される特性と一致しないような場合もある。そこでそのような場合に対応する電子部品として、電池の電極端子に外付けされるPTC素子(以下、外付けPTC素子とも言う)がある。そして外付けPTC素子が取り付けられた電池を電子機器内に組み込むのである。
図1は従来の外付けPTC素子101を示しており、ここでは円筒形電池110に取り付けられた状態を示している。なお図中では外付けPTC素子101の構成部材を異なるハッチングで示した。図1に示したように外付けPTC素子101は、板状のチップ部品であるPTC素子10の表裏のそれぞれに金属板(120、130)を積層した構造を有し、円筒形電池110における一方の端面にある電極端子111に取り付けられる。例えば、外付けPTC素子101を構成する一方の金属板130と電池110の一方の電極端子111とをスポット溶接などによって固着させることで外付けPTC素子101が円筒形電池110に取り付けられる。外付けPTC素子101が取り付けられ円筒形電池110を回路基板などに実装する際には、他方の金属板120に半田40などを用いてリード線50を接続しておく。また円筒形電池110の他方の電極端子112には、例えば金属板のみからなる端子板160を取り付け、やはりその端子板160にリード線50を半田付けしておく。そしてリード線50を回路基板に半田付けすることで、円筒形電池110が実装される。
なお従来の外付けPTC素子としては、図1に示した例に限らず、PTC素子を2枚の帯状の金属板で狭持したものもある。図2に2枚の帯状の金属板(220、230)でPTC素子10を狭持してなる外付けPTC素子201を示した。図2(A)は当該外付けPTC素子201の積層構造を示す図であり、図2(B)は電池110にこの外付けPTC素子201を取り付けた状態を示す図である。図2(A)に示した例では、PTC素子10を介して対面する2枚の電極板(220、230)がともに帯状の金属板からなる。そして双方の電極板(220、230)は基端側(222、232)が対面しつつ、それぞれの先端(221、231)が互いに反対方向を向くように延長している。PTC素子10は双方の電極板(220、230)の対面領域内に配置される。ところでこの図2(A)に示した外付けPTC素子201を円筒形電池110に取り付けると、一方の金属板230の先端側231が電極端子111と接触することになる。そして2枚の帯状の金属板(220、230)が対面領域を経て同じ方向に延長しているため、外付けPTC素子201が電池110の外方に大きく突出してしまう。この状態で円筒形電池110を回路基板に実装すれば電池110自体が回路基板から大きく離間することになり、電子機器の小型化を阻害する。そこで図2(B)に示したように、2枚の電極板(220、230)の対面領域が電池110の側面と平行となるように、電極端子111と接触する側の金属板230をその延長途上で円筒形電池110の外形に沿って折り曲げる場合がある。なお以下の特許文献1には板状のPTC素子を2枚の帯状の金属板で狭持した構造の外付けPTC素子について記載されている。また以下の非特許文献1にはPTC材料にポリマーを用いた所謂「ポリスイッチ」と呼ばれるPTC素子の構造や特性などについて記載されている。
特開2002−150918号公報
タイコエレクトロニクスジャパン合同会社、"「ポリスイッチの概要と選定方法」「ポリスイッチの信頼性」"、[online]、[平成26年12月18日検索]、インターネット<URL:http://www.te.com/japan/bu/circuitprotection/polyswitch/pdf/2011_fundamentals.pdf>
上述したように、外付けPTC素子を取り付けた筒形電池を基板などに実装する場合、外付けPTC素子にリード線を取り付けていた。そのためリード線自体に係る部品コスト、リード線の一端を外付けPTC素子に取り付けるための工程に要する製造コスト、およびリード線の他端を回路基板に半田付けする工程に要する製造コストなどが掛かり、電池が組み込まれる電子機器を安価に提供することが難しくなる。またリード線を引き回す必要もあることから電子機器の小型化も阻害されてしまう。2枚の帯状の電極板でPTC素子を狭持した構造の外付けPTC素子では一方の電極板を折り曲げている。筒型電池では電池缶が正負一方の電極の集電体を兼ねているため、帯状の電極板を折り曲げる際などに電池缶外周の絶縁膜に傷がつけば、電極端子と直接接触していない側の電極板と電池缶とが電気的に接触する可能性がある。外付けPTC素子が取り付けられる側の電極端子が電池缶と同じ極であれば、2枚の電極板が電気的に直接接触することになり、PTC素子が機能しない。異なる極であれば電池を短絡させてしまうことになる。
そこで本発明の目的は、コストアップを招くことなく、筒形電池を回路基板に容易にかつ確実に実装することができ、実装に要するスペースも節約できる外付けPTC素子、およびその外付けPTC素子を取り付けた筒形電池を提供することを目的としている。
上記目的を達成するための本発明は、両端面に電極端子を備えた筒形電池の一方の電極端子に取り付けられる外付けPTC素子であって、
下方に配置された金属板からなる底板の上方に板状のPTC素子と金属板からなる天板がこの順に積層されてなり、
前記PTC素子は前記天板と前記底板との対面領域内に配置され、
前記天板は前記底板の平面領域に対して一方向に突出して延長しつつ、先端が回路基板に実装可能なリード端子の形状に成形されている、
ことを特徴とする外付けPTC素子としている。
また前記底板の下面が前記筒型電池における一方の端面の平面形状に沿う形状で、当該底板の上面で前記天板との対面領域以外の領域が前記一方の端面に溶接される領域として露出している外付けPTC素子とすることもできる。さらに前記一方の端面に当該端面と同心円状の台状凸部が形成された円筒形電池を取付け対象とし、前記底板の下面には前記台状凸部が挿入される凹部が形成されている外付けPTC素子としてもよい。
本発明の範囲には上記いずれかに記載の前記外付けPTC素子が取り付けられてなる筒形電池も含まれ、当該筒型電池は両端面を電極端子として、一方の端面に前記底板の下面が接触した状態で取り付けられ、他方の端面には金属板からなるリード端子が取り付けられていることを特徴とする筒形電池としている。
本発明の外付けPTC素子によれば、コストアップを招くことなく筒形電池を回路基板に容易にかつ確実に実装することができる。またこの外部PTC素子を取り付けた筒型電池は実装領域が小さく、当該筒型電池を内蔵する電子機器の小型化に寄与する。なおその他の効果については以下の記載で明らかにする。
従来の外付けPTC素子の一例を示す図である。 従来の外付けPTC素子の他の例を示す図である。 本発明の実施例に係る外付けPTC素子を示す図である。 上記実施例に係る外付けPTC素子が取り付けられた円筒形電池を示す図である。 上記実施例に係る外付けPTC素子のその他の端子形状を示す図である。 上記実施例の変形例に係る外付けPTC素子の取付け対象となる円筒形電池を示す図である。 上記変形例に係る外付けPTC素子を示す図である。 上記変形例に係る外付けPTC素子の応用形態を示す図である。 本発明のその他の実施例に係る外付けPTC素子を示す図である。
本発明の実施例について、以下に添付図面を参照しつつ説明する。なお以下の説明に用いた図面において、同一または類似の部分に同一の符号を付して重複する説明を省略することがある。ある図面において符号を付した部分について、不要であれば他の図面ではその部分に符号を付さない場合もある。
===実施例===
本発明の実施例として、両端面が電極端子となる円筒形電池を取付け対象とした外付けPTC素子を挙げる。図3はその実施例に係る外付けPTC素子1aの構造を示す図である。図3(A)はPTC素子1aを上方から見たときの平面図であり、図3(B)は(A)におけるa−a矢視断面図である。実施例に係る外付けPTC素子1aの基本構造は従来の外付けPTC素子と同様に2枚の金属板(20、30)でPTC素子10を狭持した構成であるが、金属板(20、30)の平面形状が従来の外付けPTC素子とは異なっている。なお以下では、PTC素子10を狭持する2枚の金属板(20、30)において、電池の電極端子と接触する金属板30を「底板」と言うこととする。PTC素子10を介して底板30と対面する金属板20については「天板」とも言うこととする。また底板30を下方として、底板30の上方にPTC素子10と天板20がこの順に積層されていることして外付けPTC素子1aにおける上下の各方向を規定することとする。
図3に示したように実施例に係る外付けPTC素子(以下、外部PTC素子1aとも言う)では、天板20の先端側21が回路基板に直接実装可能な形状に加工されて、天板20自体がリード端子板として機能する。この例ではスルーホールに挿入されるリードピンの形状になっている。そして図3(B)に示したように、外部PTC素子1aは、このリード端子板に類似した形状の天板20の基端側22と底板30との間にチップ部品であるPTC素子の本体(以下、PTCチップ10とも言う)を狭持した構造となっている。なおここに示した外部PTC素子1aは、天板20と底板30がともに厚さ0.3mmのニッケル板からなる。PTCチップ10は、高温になると電気抵抗が増大する特性を有する導電性ポリマーをアルミ箔などの金属箔で狭持した所謂「ポリスイッチ」であり、PTCチップの厚さは0.22mmである。そして天板20とPTCチップ10の金属箔、および底板30とPTCチップの金属箔とはリフロー半田付けなどの方法によって接合されている。
またここに示したPTC素子1aは、円筒形電池において平板状の電極端子側に取り付けられるように構成されている。すなわち一般的な電池であれば、負極端子に対応する電極端子(以下、便宜的に電極端子面とも言う)に取り付けられる。もちろん電子機器に組み込まれて利用者によって交換ができないような工業用の電池では、正極と負極の双方の端子が平坦な電極端子面になっているものもある。いずれにしても底板30は電極端子面の平面形状に沿う円板状であり、この底板30側を下方としてPTC素子1aを上方から見ると、底板30が天板20に隠れず円板状の底板30の外周側が露出している。
図4は円筒形電池110に取り付けられた状態の外部PTC素子1aを示した。この例では、直径φ=17mm、長さL=33.5mmの外形寸法を有するリチウム一次電池110の電極端子面111に取り付けられている。この図4に示したように、底板30は円板の外周領域の所定箇所34にて溶接されて電極端子面111に取り付けられている。ここではスポット溶接により取り付けられている。もちろんレーザー溶接など他の溶接方法を採用してもよい。なお電極端子面111に対して反対側の端面116にある電極端子(以下、電極端子112とも言う)にはリード端子板60のみがスポット溶接などの方法によって取り付けられている。この例では円筒形電池1(以下、電池110とも言う)が正しく実装されるように天板20のリードピンが1本であり、電極端子112側のリード端子板60には2本のリードピンが形成されている。そしてこれらのリードピンが回路基板のスルーホールに挿入されつつ半田付けされることで電池110が回路基板に実装される。それによって電池110がリードピン付きの各種電子部品と同様にして、短絡などを確実に防止し、かつ実装スペースを圧迫することなく回路基板上の必要最小限の領域を占有した状態で実装される。すなわち電池110を内蔵した電子機器をより小型にすることができる。もちろん他の実装部品と同様にリフロー半田付けによる実装も可能となり電子機器のコストダウンにも寄与する。なお天板20やリード端子板60の先端側(21、61)の端子形状は上述したリードピン形状に限らず、例えば、図5に示したように、回路基板のエッジが差し込まれる切欠(23、63)が形成されたものであってもよい。
===変形例===
ところで上記実施例に係る外部PTC素子1aは電池110において平坦面を有する電極端子面111側に取り付けることを想定していた。しかしながら強度を確保するなどの理由から、一般的な電池における正極端子ほど高さはないものの、表面が完全な平坦面ではなく同心円状の低い台状の凸部が電極端子面111に形成されている場合がある。図6に電極端子面111に低い凸部(以下、円形凸部113とも言う)が形成された電池110を示した。図6(A)は電池110をその電極端子面111側からみたときの斜視図であり、図6(B)は電極端子112側から見たときの斜視図である。電極端子面111側にも円筒形の電池110の円形端面と同心円をなす円形凸部113が形成されている。他方の端面には高さのある円柱状の突起からなる電極端子(以下、凸状端子112とも言う)が形成されている。そこで上記実施例1aの変形例として、円形凸部113のある電極端子面111にも取り付けが可能な外部PTC素子を挙げる。
図7に当該変形例に係る外部PTC素子1bを示した。図7(A)は変形例に係る外部PTC素子1bを上方から見たときの平面図であり、図7(B)は(A)におけるb−b矢視断面図である。図7(C)は、電池110において円形凸部113のある電極端子面111にこの外部PTC素子1bを取り付けたときの断面図である。図7(A)に示したように上方から見たときの平面形状は上記実施例1aと同様であるが、図7(B)に示したように底板30の下面33側に円形に開口する凹部35が形成されており、図7(C)に示したように、この外部PTC素子1bを電極端子面111に取り付けると、電極端子面111の円形凸部113がこの凹部35内に挿入され、凹部35の底36に円形凸部113の上端面114が当接する。また底板30の外周側の下面33に電極端子面111の外周側上面115が接触する。なおこの変形例1bは図8に示したように、凹部35をより深くすれば、正極端子のような高い凸状端子112を備えた端面116にも適用することができる。
===その他の実施例===
実施例1aやその変形例1bでは底板30を円筒形電池110の一方の端面に溶接により取り付けることとしていた。そのため底板がリード端子としても機能する天板の延長方向に対して幅広の円板形状をしていた。そして電池の電極端子板と接触する底板の外周部分をスポット溶接していた。確かに溶接は、取り付け強度が大きく、振動などによる脱落もし難い。その一方で溶接には専用の溶接機を必要とすることから、例えば、試作レベルの電子回路に組み込む電池に外部PTC素子を取り付けるような場合には、溶接を前提とした外部PTC素子を敢えて採用する必要はなく、より汎用的な外部PTC素子が求められる場合もある。図9に汎用的な外部PTC素子1cを示した。図9(A)はその平面図であり、図9(B)は(A)におけるc−c矢視断面図である。この図9に示した外部PTC素子1cでは、リード端子板としても機能する天板20の基端側22に、天板20と同程度の幅の底板30が対面し、その対面領域にPTCチップ10が配置されている。そして導電性接着剤や半田を用いるなどして底板30の下面33を電極端子面に取り付ければよい。図9に示した外部PTC素子1cであれば、電極端子面に限らず、凸状端子の端子面に取り付けることもできる。なお本発明に係る外部PTC素子が取り付け対象とする電池は円筒形電池に限らず両端面が電極端子となる筒型電池であればよい。
1a,1b,101,102 外付けPTC素子、10 PTC素子(PTCチップ)、20 天板、30 底板、34 溶接箇所、35 凹部、
110 円筒形電池、111 電極端子面、112 電極端子(凸状端子)、
113 円形凸部

Claims (4)

  1. 両端面に電極端子を備えた筒形電池の一方の電極端子に取り付けられる外付けPTC素子であって、
    下方に配置された金属板からなる底板の上方に板状のPTC素子と金属板からなる天板がこの順に積層されてなり、
    前記PTC素子は前記天板と前記底板との対面領域内に配置され、
    前記天板は前記底板の平面領域に対して一方向に突出して延長しつつ、先端が回路基板に実装可能なリード端子の形状に成形されている、
    ことを特徴とする外付けPTC素子。
  2. 請求項1において、前記底板の下面は前記筒型電池における一方の端面の平面形状に沿う形状で、当該底板の上面で前記天板との対面領域以外の領域が前記一方の端面に溶接される領域として露出していることを特徴とする外付けPTC素子。
  3. 請求項2において、前記一方の端面に当該端面と同心円状の台状凸部が形成された円筒形電池を取付け対象とし、前記底板の下面には、前記台状凸部が挿入される凹部が形成されていることを特徴とする外付けPTC素子。
  4. 請求項1〜3のいずれかに記載の前記外付けPTC素子が取り付けられてなる筒形電池であって、両端面を電極端子として、一方の端面に前記底板の下面が接触した状態で取り付けられ、他方の端面には金属板からなるリード端子が取り付けられていることを特徴とする筒形電池。
JP2014263897A 2014-12-26 2014-12-26 外付けptc素子、および筒形電池 Active JP6454542B2 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014263897A JP6454542B2 (ja) 2014-12-26 2014-12-26 外付けptc素子、および筒形電池
KR1020177016753A KR102311912B1 (ko) 2014-12-26 2015-11-20 외부 부착 ptc 소자, 및 통형 전지
US15/537,978 US10797419B2 (en) 2014-12-26 2015-11-20 Externally-attached PTC element and tubular battery
CN201580067358.9A CN107210104B (zh) 2014-12-26 2015-11-20 安装有外接ptc元件的筒形电池
EP15872578.8A EP3239992B1 (en) 2014-12-26 2015-11-20 Tubular battery with externally-attached ptc element
PCT/JP2015/082796 WO2016104009A1 (ja) 2014-12-26 2015-11-20 外付けptc素子、および筒形電池
US16/362,969 US10658777B2 (en) 2014-12-26 2019-03-25 Externally-attached PTC element and tubular battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014263897A JP6454542B2 (ja) 2014-12-26 2014-12-26 外付けptc素子、および筒形電池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016127034A true JP2016127034A (ja) 2016-07-11
JP6454542B2 JP6454542B2 (ja) 2019-01-16

Family

ID=56150042

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014263897A Active JP6454542B2 (ja) 2014-12-26 2014-12-26 外付けptc素子、および筒形電池

Country Status (6)

Country Link
US (2) US10797419B2 (ja)
EP (1) EP3239992B1 (ja)
JP (1) JP6454542B2 (ja)
KR (1) KR102311912B1 (ja)
CN (1) CN107210104B (ja)
WO (1) WO2016104009A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6982502B2 (ja) * 2018-01-11 2021-12-17 Fdk株式会社 端子構造
US20210376432A1 (en) * 2018-06-25 2021-12-02 American Lithium Energy Corporation Safety layer for battery cells
AU2020269077A1 (en) * 2019-05-06 2021-10-07 Gelion Technologies Pty Ltd Energy storage device management system
KR102411926B1 (ko) * 2021-11-22 2022-06-23 주식회사 에스엠벡셀 외부 부착형 ptc 소자 및 이를 구비한 전지팩

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0269440U (ja) * 1988-11-15 1990-05-25
JPH04148501A (ja) * 1990-10-11 1992-05-21 Nippondenso Co Ltd 送風機の風量制御用抵抗器
JPH0638157U (ja) * 1992-10-29 1994-05-20 三洋電機株式会社 組電池
JP2003151804A (ja) * 2001-11-15 2003-05-23 Shin Etsu Polymer Co Ltd Ptc素子の製造方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0269440A (ja) 1988-09-05 1990-03-08 Canon Inc 光学活性液晶性化合物、それを含む液晶組成物および液晶素子
EP0508627B1 (en) 1991-04-08 1999-01-13 Sun Microsystems, Inc. Method and apparatus for generating carry out signals
JPH0638157A (ja) 1992-07-17 1994-02-10 Hitachi Ltd ビデオカメラ
JP3576767B2 (ja) * 1997-09-18 2004-10-13 タイコ エレクトロニクス レイケム株式会社 パック電池とこのパック電池に内蔵されるptc素子
JP2002150918A (ja) 2000-11-08 2002-05-24 Daito Communication Apparatus Co Ltd 保護素子
KR100502337B1 (ko) * 2002-12-26 2005-07-20 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지
JP2005158582A (ja) * 2003-11-27 2005-06-16 Sanyo Electric Co Ltd 電池ホルダ
JP2009193794A (ja) * 2008-02-13 2009-08-27 Sanyo Electric Co Ltd パック電池
JP5385218B2 (ja) * 2009-11-16 2014-01-08 三星エスディアイ株式会社 二次電池の使用方法
CN201725828U (zh) * 2010-06-13 2011-01-26 浙江吉利汽车研究院有限公司 一种具有不同形状电极的蓄电池
US9451710B2 (en) * 2010-08-26 2016-09-20 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack
KR101199080B1 (ko) * 2010-11-11 2012-11-07 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
JP5757111B2 (ja) * 2010-11-19 2015-07-29 ソニー株式会社 二次電池セル、電池パック及び電力消費機器
JP5797091B2 (ja) 2011-11-08 2015-10-21 Fdk鳥取株式会社 外付けptc素子ユニット及び電池

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0269440U (ja) * 1988-11-15 1990-05-25
JPH04148501A (ja) * 1990-10-11 1992-05-21 Nippondenso Co Ltd 送風機の風量制御用抵抗器
JPH0638157U (ja) * 1992-10-29 1994-05-20 三洋電機株式会社 組電池
JP2003151804A (ja) * 2001-11-15 2003-05-23 Shin Etsu Polymer Co Ltd Ptc素子の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170097660A (ko) 2017-08-28
US10658777B2 (en) 2020-05-19
EP3239992A1 (en) 2017-11-01
CN107210104A (zh) 2017-09-26
US20180166817A1 (en) 2018-06-14
CN107210104B (zh) 2020-01-14
JP6454542B2 (ja) 2019-01-16
US10797419B2 (en) 2020-10-06
KR102311912B1 (ko) 2021-10-13
EP3239992A4 (en) 2018-06-13
WO2016104009A1 (ja) 2016-06-30
US20190221954A1 (en) 2019-07-18
EP3239992B1 (en) 2020-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5924907B2 (ja) サーミスタが装着された保護回路モジュールおよびこれを備えた二次電池パック
JP5851041B2 (ja) 新規な構造のトップキャップアセンブリー
US10658777B2 (en) Externally-attached PTC element and tubular battery
JP2007335113A (ja) 電極タブおよび電池パック
JP5797091B2 (ja) 外付けptc素子ユニット及び電池
JP2008010501A (ja) 回路基板装置
CN109962202B (zh) 具有导电基板的可充电电池
JP5683252B2 (ja) 外付けptc素子ユニット及び電池
JP5089314B2 (ja) 二次電池の保護回路モジュール
JP6590501B2 (ja) 外付けptc素子および筒形電池
JP2007200630A (ja) 電池パック及びその組立て方法並びにそれを用いた携帯電子機器
JP2001143672A (ja) 電池と保護回路基板の一体化構造物、およびそれに用いる保護回路基板
JPH07320708A (ja) 電池パック
JP5046568B2 (ja) 電池パック
JP5250249B2 (ja) 圧電トランス
JP2005285680A (ja) 電池パック及び電池パックの組立方法
JP6596212B2 (ja) 外付けptc素子および筒型電池
JP2004247198A (ja) パック電池
JP2014175191A (ja) 回路基板へのリード板取り付け方法及びパック電池の製造方法
WO2014162694A1 (ja) 組電池構造体
JP2009187749A (ja) 電池パック
JP2020181746A (ja) 扁平形電池及びプリント回路板の製造方法
JP2015201570A (ja) チップ型抵抗器及びその製造方法
JP2003272585A (ja) リード板取付け構造
JP2003331821A (ja) リード板構造

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20161102

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171120

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180710

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180906

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20181120

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181217

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6454542

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250