[发明专利]切断元件和切断元件电路

说明书

本发明涉及切断元件和切断元件电路。本公开提供一种即使在组装于微弱的电流路径的情况下也能够对发热体供应足以使可熔导体熔断的充分的电力的切断元件。该切断元件具备：绝缘基板(10)；第一和第二电极(11、12)，构成第一电路(2)；第三～第五电极(13～15)，构成第二电路(3)；第一可熔导体(17)，搭载于第一和第二电极(11、12)之间；发热体(18)，连接在第三和第四电极(13、14)之间；以及第二可熔导体(19)，搭载于第四和第五电极(14、15)之间；通过发热体(18)的热，在使第一可熔导体(17)熔断后，使第二可熔导体(19)熔断。

本申请是基于申请号为201480047053.7、申请日为2014年8月27日、申请人为迪睿合株式会社、发明名称为“切断元件和切断元件电路”的发明提出的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种通过将电源线、信号线电气地且物理地切断来保障安全性的切断元件和切断元件电路。本申请以2013年8月28日在日本申请的日本专利申请号特愿2013-177058为基础而主张优先权，通过参照该申请而引用于本申请中。

背景技术

能够利用充电而反复使用的二次电池大多是被加工成电池组件提供给用户。特别是关于重量能量密度高的锂离子二次电池，为了确保用户和电子设备的安全，一般来说，将过充电保护、过放电保护等多个保护电路内藏于电池组件，具有在预定的情况下切断电池组件的输出的功能。

在这种切断元件中，会有使用内藏于电池组件的FET开关进行输出的ON/OFF，由此进行电池组件的过充电保护或过放电保护动作的情形。然而，即使在由于某种原因而使FET开关短路损坏的情况下、或者在被施加雷电突波等而大电流瞬间流过的情况下、或者在由于电池单元的寿命使得输出电压异常降低或相反地输出过大的异常电压的情况下，也必须保护电池组件、电子设备以免受到起火等事故的影响。因此，为了在如此可以设想的任何异常状态下都能安全地切断电池单元的输出，使用由熔丝元件构成的切断元件，该熔丝元件具有根据来自外部的信号来切断电流路径的功能。

如图17所示，作为适合这种锂离子二次电池等的保护电路的切断元件80，已经提出了下述元件：将可熔导体83跨接于连接在电流路径上的第一和第二电极81、82之间而构成电流路径的一部分，并且使该电流路径上的可熔导体83通过过电流导致的自身发热或设置在切断元件80内部的发热体84而熔断。

具体地说，切断元件80具备：绝缘基板85；层叠在绝缘基板85上且被绝缘部件86覆盖的发热体84；形成在绝缘基板85两端的第一、第二电极81、82；在绝缘部件86上以与发热体84重叠的方式层叠的发热体引出电极88、以及两端分别连接于第一、第二电极81、82且中央部连接于发热体引出电极88的可熔导体83。

图18是切断元件80的电路图。也就是说，切断元件80是由通过发热体引出电极88串联的可熔导体83、与通过可熔导体83的连接点通电而发热来将可熔导体83熔融的发热体84构成的电路结构。另外，在切断元件80中，例如可熔导体83串联在充放电电流路径上，发热体84与电流控制元件87连接。电流控制元件87由例如场效应晶体管(以下，称为FET)构成，在锂离子二次电池显示异常电压时，控制成通过可熔导体83使电流流过发热体84。

由此，切断元件80通过发热体84的发热，使电流路径上的可熔导体83熔断，并且将该熔融导体聚集在发热体引出电极88上，由此切断第一和第二电极81、82之间的电流路径，能够将电池组件的充放电路径电气地且物理地切断。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-003665号公报；

专利文献2：日本特开2004-185960号公报；

专利文献3：日本特开2012-003878号公报。

发明内容

发明所要解决的技术问题