[发明专利]PTC装置和配备有PTC装置的二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种PTC装置以及包括PTC装置的例如二次电池的电气装置。

背景技术

包括层状PCT元件(包含导电填料和聚合物材料)的聚合物PTC部件和设置在层状聚合物PTC元件的两个表面上的金属电极被广泛地使用在不同的电气装置中。例如，这种PTC部件用作二次电池充电电路中的电路保护装置，以便在手机电话的二次电池被充电时防止出现过度充电等的问题。这种PTC部件经由引线被设置在保护电路中，并且保护电路和包括PTC部件和引线的PTC装置被设置在二次电池的正极端子的外侧；这些一起构成了电气装置，并用作通常所说的“电池组”。由于电气设备具有嵌入其中的电池组，因此如果嵌入电池组可以被制造得更紧凑，则电气设备可以被制造得更紧凑。

另一方面，正在使用各种类型的干电池型二次电池。在这些二次电池中，在AA型或AAA型电池的情况下，例如因为在扩大其占据的容积方面具有限制，则没有PTC部件设置在其中。

图1显示镍氢电池作为这种干电池型二次电池的实例，示意性地显示了横截面，使得其内部结构可以被看到。在这种电池100中，氢氧化镍用作正极102而氢吸留合金用作负极104，在这些电极之间存在有分隔器和电解液。在放电时，例如，由合金吸留的氢放出电子，氢离子在电解液中从负极移动到正极。正极连接到正极引片106，该正极引片106经由密封板108连接到正极端子110。使用的电解液包括碱以碱为基剂，并且包含例如诸如氢氧化钾的钾盐。诸如这些钠、锂等等的不同盐在一些情况下用作其它碱。这种碱通常为腐蚀性，使得正极引片暴露于这种碱性环境。因此，具有对碱腐蚀有抵抗力的材料需要被选择用于用作正极引片的材料。例如，镍用作正极引片的材料。镍在碱性环境中形成不动体，其结果是具有对腐蚀的耐性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开出版物第2008-181855号

发明内容

本发明所要解决的问题

发明人专心于他们对制造PTC装置、包括PTC装置和二次电池的电池组、以及更紧凑的干电池型二次电池的研究，作为已经在上述干电池型二次电池中推断的结果，如果PTC装置可以被设置在正极引片106存在的空间112(这种空间在此处还可以被称作“正极引片空间”)中，则二次电池的体积可以被制得较小。此外，已经推断出在电池组中如果设置在二次电池外部的PTC装置可以被设置在二次电池内，则电池组的体积可以被制得较小。然而，为了将PTC装置设置在正极引片空间中，或者将PTC装置设置在电池组的二次电池内，如上所述的碱腐蚀需要被考虑。在进一步研究这种问题之后，已经发现，在形成PTC装置的不同元件之中的、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，利用能够吸收或封蔽(envelop)碱的材料的碱覆盖碱碱，使得这种不利影响被抑制到最小，从而产生本发明的PTC装置。

[用于解决问题的手段]

因此，根据第一方面，本发明提供一种PTC装置，所述PTC装置包括：

(1)PTC部件，所述PTC部件包括：

(A)层状聚合物PTC元件，所述聚合物PTC元件包含：

(a1)导电填料，和

(a2)聚合物材料，和

(B)设置在聚合物PTC元件的每侧表面上的金属电极；和

(2)引线，所述引线至少部分地定位在PTC部件的金属电极上，并通过导电材料连接到金属电极；

其特征在于，所述导电材料的暴露部分通过包含能够吸收或封蔽(envelop)碱的材料的保护构件覆盖。

在构成本发明的PTC装置的元件之中，PTC部件是公知的，并且可以使用这种PTC部件。引线是需要将PTC部件电连接到指定电路的元件；这本质上也是公知的，并且可以使用例如镍引线、镀镍不锈钢引线、镍铁合金(柯伐合金)引线等等的这些引线。

此外，将PTC部件的每一个金属电极分别地连接到每一个引线的导电材料没有具体限制，只要两个部件可以被电连接即可；此外，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、导电粘合剂等等。