短路元件的制作方法_4

文档序号:9818488阅读:来源:国知局
通过检测元件35还向电流控制元件32输出异常信号,以使电流流向短路元件I的发热体15的方式进行控制。短路元件I通过发热体15对可熔导体13加热并使可熔导体13熔融,由此使熔融导体凝聚在横跨第一电极11、第二电极12之间而形成的桥电极16上,从而使第一电极11、第二电极12之间短路。由此,电池电路30能够通过短路元件I形成将电池单元31进行旁路的旁路电流通路。接下来,短路元件I中,由于可熔导体13的熔断,第一电极11和发热体电极18之间被切断,从而停止对发热体15的供电。
[0104]由此,就电池电路30而言,在一个电池单元31上产生异常的情况下,也能够经由短路元件I形成绕过该电池单元31的旁路电流通路,从而能够通过剩余的正常的电池单元31维持充放电功能。此时,短路元件I通过横跨第一电极11、第二电极12之间并与第一电极11、第二电极12相向而形成的桥电极16来凝聚可熔导体13的熔融导体,因此,能够可靠地使第一电极11、第二电极12之间短路,形成旁路电流通路。
[0105]应予说明,短路元件I或电池电路30可以设置具有与被切断的电池单元31的内部电阻大致相同的电阻值的保护电阻。通过在旁路电流通路上设置保护电阻,电池电路30在构建了旁路电流通路后也能够具有与正常时相同的电阻值。
[0106][发热体单元的变形例]
[0107]应予说明,在上述的发热体单元27中,将发热体15形成在绝缘基板14的表面14a上,但是如图8所示,发热体单元27也可以将发热体15形成在绝缘基板14的背面14b。在此情况下,发热体15在绝缘基板14的背面14b被绝缘层17所被覆。此外,与发热体15的一端连接的发热体电极18和发热体引出电极19也同样地形成在绝缘基板14的背面14b。发热体电极18中,与发热体15连接的上层部18a形成在绝缘基板14的背面14b,与可熔导体13连接的下层部18b形成在绝缘基板14的表面14a,下层部18b与上层部18a经由导电通孔而相连。
[0108]此外,优选地,在绝缘基板14的背面14b中,发热体15形成在与桥电极16和可熔导体13重叠的位置。此外,优选地,桥电极16形成在比发热体电极18的下层部18b更接近发热体15的发热中心的位置。
[0109]发热体单元27通过将发热体15形成在绝缘基板14的背面14b,而使绝缘基板14的表面14a平坦化,由此,能够将桥电极16和/或发热体电极18的下层部18b形成在表面14a上。因此,发热体单元27能够使桥电极16和/或发热体电极18的下层部18b的制造工序简化,并且能够实现薄型化。
[0110]此外,发热体单元27在将发热体15形成在绝缘基板14的背面14b的情况下,也能够通过使用精细陶瓷等热导率优良的材料作为绝缘基板14的材料,而与层叠在绝缘基板14的表面14a上的情况等同地利用发热体15将可熔导体13加热并熔断。
[0111]此外,发热体单元27如图9所示,也可以将发热体15形成在形成于绝缘基板14的表面14a上的绝缘层17的内部。在此情况下,连接发热体15的一端的发热体电极18和发热体弓I出电极19也将一端部形成到绝缘层17的内部为止。
[0112]此外,优选地,在绝缘层17的内部,发热体15形成在与桥电极16和可熔导体13重叠的位置。此外,优选地,桥电极16形成在比发热体电极18更接近发热体15的发热中心的位置。此外,发热体单元27也可以将发热体15形成在形成于绝缘基板14的背面14b上的绝缘层17的内部。
[0113]此外,发热体单元27如图10所示,也可以将发热体15形成在绝缘基板14的内部。在此情况下,不需要设置被覆发热体15的绝缘层17。此外,与发热体15连接的发热体电极18和发热体引出电极19将与发热体15连接的上层部形成到绝缘基板14的内部为止,并经由导电通孔在绝缘基板14的表面14a侧设置下层部。
[0114]此外,优选地,在绝缘基板14的内部,发热体15形成在与桥电极16和可熔导体13重叠的位置。此外,优选地,桥电极16形成在比发热体电极18更接近发热体15的发热中心的位置。
[0115]此外,短路元件I如图11所示,也可以将发热体15与桥电极16和发热体电极18排列地形成在绝缘基板14的表面14a上。在此情况下,发热体15被绝缘层17所被覆。此外,与发热体15连接的发热体电极18以单层形成在绝缘基板14的表面14a上。进而,桥电极16优选形成在比发热体电极18更接近发热体15的发热中心的位置。
[0116][可熔导体的变形例]
[0117]如上所述,可熔导体13可以含有低熔点金属和高熔点金属。此时,可熔导体13如图12(A)所示,可以使用如下所述的可熔导体:该可熔导体设置由Ag、Cu或以它们为主要成分的合金等构成的高熔点金属层70作为内层,并设置由以Sn为主要成分的无Pb焊料等构成的低熔点金属层71作为外层。在此情况下,可熔导体13可以采用高熔点金属层70的全部表面被低熔点金属层71被覆的结构,也可以是除了相向的一对侧面之外进行被覆的结构。由高熔点金属层70和低熔点金属层71得到的被覆结构可以使用镀覆等公知的成膜技术来形成。
[0118]此外,如图12(B)所示,可熔导体13也可以使用设置低熔点金属层71作为内层,设置高熔点金属层70作为外层的可熔导体。在此情况下,可熔导体13也可以采用低熔点金属层71的全部表面被高熔点金属层70被覆的结构,还可以是除了相向的一对侧面之外进行被覆的结构。
[0119]此外,可熔导体13如图13所示,也可以采用层叠有高熔点金属层70和低熔点金属层71的层叠结构。
[0120]在此情况下,可熔导体13如图13(A)所示,可以以双层结构形成,所述双层结构由搭载在桥电极16的下层和层叠在下层上的上层构成,并且在成为下层的高熔点金属层70的上表面层叠成为上层的低熔点金属层71,也可以相反地在成为下层的低熔点金属层71的上表面层叠成为上层的高熔点金属层70。或者,可熔导体13如图13(B)所示,也可以以三层结构形成,所述三层结构由内层和层叠在内层的上下表面的外层构成,可以在成为内层的高熔点金属层70的上下表面层叠成为外层的低熔点金属层71,也可以相反地在成为内层的低熔点金属层71的上下表面层叠成为外层的高熔点金属层70。
[0121]此外,可熔导体13如图14所示,也可以采用将高熔点金属层70和低熔点金属层71交替地层叠的四层以上的多层结构。在此情况下,可熔导体13可以采用通过构成最外层的金属层来被覆全部表面或除了相向的一对侧面之外的面的结构。
[0122]此外,可熔导体13也可以在构成内层的低熔点金属层71的表面以条纹状局部地层叠高熔点金属层70。图15是可熔导体13的俯视图。
[0123]图15(A)所示的可熔导体13在低熔点金属层71的表面,在宽度方向上以预定间隔沿长度方向形成多个线状的高熔点金属层70,由此沿长度方向形成线状的开口部72,低熔点金属层71从该开口部72露出。可熔导体13通过低熔点金属层71从开口部72露出,而使熔融的低熔点金属与高熔点金属的接触面积增加,从而能够进一步促进高熔点金属层70的熔蚀作用并提高熔断性。开口部72例如可以通过对低熔点金属层71实施构成高熔点金属层70的金属的局部镀覆而形成。
[0124]此外,可熔导体13如图15(B)所示,也可以通过在低熔点金属层71的表面,在长度方向上以预定间隔沿宽度方向形成多个线状的高熔点金属层70,从而沿宽度方向形成线状的开口部72。
[0125]此外,可熔导体13如图16所示,也可以在低熔点金属层71的表面形成高熔点金属层70,并遍及高熔点金属层70的整个面形成圆形的开口部73,使低熔点金属层71从该开口部73露出。开口部73例如可以通过对低熔点金属层71实施构成高熔点金属层70的金属的局部镀覆而形成。
[0126]可熔导体13通过低熔点金属层71从开口部73露出,而使熔融的低熔点金属与高熔点金属的接触面积增加,从而能够进一步促进高熔点金属的熔蚀作用并提高熔断性。
[0127]此外,可熔导体13如图17所示,也可以在成为内层的高熔点金属层70形成多个开口部74,并利用镀覆技术等将低熔点金属层71成膜于该高熔点金属层70并填充在开口部74内。由此,可熔导体13中,由于熔融的低熔点金属与高熔点金属接触的面积增大,所以低熔点金属能够在更短时间内使高熔点金属熔蚀。
[0128]此外,可熔导体13优选将低熔点金属层71的体积形成得比高熔点金属层70的体积大。可熔导体13被发热体15加热,由此能够通过低熔点金属熔融将高熔点金属熔蚀,并快速地熔融并熔断。因此,可熔导体13通过将低熔点金属层71的体积形成得比高熔点金属层70的体积大,能够促进该熔蚀作用,并快速地进行熔融导体向第一电极11、第二电极12之间的凝
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