[发明专利]PTC装置及具备该PTC装置的二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种PTC装置及具备该PTC装置的电气装置(例如二次电池)。

背景技术

在各种电气装置中广泛使用具有层状聚合物PTC元件和金属电极的聚合物PTC部件，该层状聚合物PTC元件包括导电填料及聚合物材料，该金属电极配置在聚合物PTC元件的每侧的表面。例如，为了防止对手机的二次电池进行充电时的过充电等问题，在对二次电池进行充电的电路中，使用这种PTC部件作为电路保护装置。该PTC部件经由引线而配置在保护电路内，具有PTC部件及引线的PTC装置、以及保护电路配置在正极端子的外侧，它们成为一体而构成电气装置，作为所谓“电池组”而使用。电气装置内置有电池组，因此若能够使内置的电池组更为紧凑，则能够使电气装置更为紧凑。

另一方面，使用干电池型的各种二次电池。在该二次电池中，例如在AA型或AAA型电池的情况下，增大其占据的体积的情况受到制约，因此未配置PTC部件。

作为这种干电池型的二次电池的例子，在图1中利用剖视图示意性地表示镍氢电池，以便于理解其内部结构。在该电池100中，在正极102使用氢氧化镍，在负极104使用氢吸留合金，在这些电极之间存在隔板及电解液。例如在放电时，由合金吸留的氢放出电子，氢离子在电解液中从负极向正极移动。正极与正极引片106连接，并经由密封板108而与正极端子110连接。

使用的电解液以碱为基剂，包含例如氢氧化钾那样的钾盐。作为其他的碱，有时使用钠、锂等的各种盐。这种碱通常为腐蚀性，正极引片暴露在这样的碱的气氛中。因此，作为在正极引片中使用的材料，需要选择能够耐受碱产生的腐蚀的材料。例如，使用镍作为正极引片的材料。镍在碱气氛中形成不动体，其结果是具有对腐蚀的耐性。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-181855号公报

发明内容

发明要解决的课题

发明者们为了使PTC装置、具有PTC装置及二次电池的电池组以及干电池型的二次电池那样的电气装置更为紧凑，反复仔细研究的结果是，在上述的干电池型的二次电池中，如果在该正极引片106存在的空间112(在本说明书中，有时也将该空间称为“正极引片空间”)内能够配置PTC装置，那么能够进一步减小二次电池的体积。而且，在电池组中，如果能够将配置在二次电池的外侧的PTC装置配置在二次电池的内部，那么能够进一步减小电池组的体积。

然而，为了在正极引片空间内配置PTC装置或者为了在电池组的二次电池内配置PTC装置，则需要考虑上述那样的碱产生的腐蚀。关于此，进一步反复研究的结果是，对于构成PTC装置的各种元件中的、容易受到二次电池的电解液中含有的碱的腐蚀等的坏影响的部分，利用聚丙烯树脂、尼龙树脂或环氧树脂覆盖，由此能够将这种坏影响抑制成最小限度，从而想到了本发明的PTC装置。

用于解决问题的手段

因此，在第一要点中，本发明提供一种PTC装置，其具有：

(1)PTC部件，该PTC部件具有(A)层状聚合物PTC元件和(B)金属电极，该层状聚合物PTC元件包含(a1)导电填料及(a2)聚合物材料，该金属电极配置在聚合物PTC元件的每侧的表面；

(2)引线，该引线至少一部分位于PTC部件的金属电极上，并通过导电材料而与金属电极连接，

其中，上述导电材料的露出部分由包含聚丙烯树脂、尼龙树脂或环氧树脂的保护构件覆盖。

在构成本发明的PTC装置的元件中，PTC部件是周知的，在本发明中，也可以使用这种PTC部件。引线是为了将PTC部件与规定的电路电连接所需的元件，其本身也周知，在本发明中，这种引线可以使用例如镍引线、镀镍不锈钢引线、镍-铁合金(科瓦铁镍钴合金)引线等。

另外，将PTC部件的金属电极和引线连接的导电材料本身周知，只要是能够将它们彼此电连接的材料即可，并未特别限定，在本发明中，可以使用这种导电材料。例如，可以使用焊料、焊膏、导电性粘结剂等。

在PTC装置中，这种导电材料为了起到连接的功能而可以是从它们的原本的状态(例：构成组成物的元件例如硬化性树脂硬化之前的状态)变化了的状态(例：构成组成物的元件例如硬化性树脂硬化之后的状态)。

本发明有用的情况是这种导电材料可能会受到构成电池的电解液、尤其是其包含的碱成分例如钠、钾、锂等碱金属的盐及/或离子产生的腐蚀等坏影响的情况。尤其是这种导电材料有时包含例如锡、锌、铅等。本发明在使用焊料、特别是无铅焊料例如锡、银及铜的合金焊料、锡及铋的合金焊料、锡及铟的合金焊料等作为导电材料时特别有用。