[发明专利]短路元件及利用该短路元件的电路

说明书

技术领域

本发明涉及利用在基板上设置发热电阻器和熔丝构件的短路元件仅排除电子设备内的异常部件的短路元件及利用该短路元件的电路。

背景技术

经充电能够反复利用的大部分二次电池，被加工成电池组而提供给用户。特别是在重量能量密度高的锂离子二次电池中，为了确保用户及电子设备的安全，一般在电池组内置过充电保护、过放电保护等的很多保护电路，具有在既定的情况下截断电池组的输出的功能。

这种保护元件中，有利用内置于电池组的FET开关来进行输出的导通/截止（ON/OFF），从而进行电池组的过充电保护或过放电保护动作的元件。然而，因某些原因而FET开关被短路破坏的情况下、被施加雷涌等而流过瞬间性大电流的情况下、或者因电池单元的寿命而输出电压异常降低或者反而输出过大的异常电压的情况下，电池组、电子设备都必须进行保护，以免发生起火等的事故。因此，为了在这样能够假设的任何异常状态中也安全地截断电池单元的输出，使用由具有通过来自外部的信号截断电流路径的功能的熔丝元件构成的保护元件。

作为这样的面向锂离子二次电池等的保护电路的保护元件，如在专利文献1记载的那样，电流路径上的第1电极、连在发热体的导体层、遍及第2电极间连接可熔导体而形成电流路径的一部分，使该电流路径上的可熔导体利用过电流进行自己发热而熔断，或者通过设在保护元件内部的发热体来熔断。在这样的保护元件中，通过使熔化的液体状的可熔导体集中于连在发热体的导体层上，截断电流路径。

另外，在LED照明装置中提出这样结构，即，对串联连接的LED元件的各个元件并联连接短路元件，当LED出现异常时短路元件以既定电压短路从而使正常的LED发光（专利文献2）。专利文献2记载的短路元件串联连接多个用金属夹住既定膜厚的绝缘阻挡层而构成的元件。

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2007－12381号公报。

发明内容

发明要解决的课题

近年来，使用电池和马达的HEV（混合动力车：Hybrid Electric Vehicle）、EV（电动汽车：Electric Vehicle）得到迅速普及。作为HEV、EV的动力源，出于能量密度和输出特性多使用锂离子二次电池。作为汽车用途，需要高电压、大电流。因此，开发出能够承受高电压、大电流的专用单元，但是因为制造成本上的问题而多数情况下，通过串联、并联连接多个电池单元，从而使用通用单元来确保所需要的电压电流。

然而，高速移动中的汽车等中，驱动力急剧下降、急停止反而有危险的情况，寻求假设非常时的电池管理。例如，在行驶中发生电池系统的异常时，能够供给用于移动至修理工厂或安全场所为止的驱动力、或者危险警告灯、空调用的驱动力，对回避危险来说是理想的。

然而，在如专利文献1那样的多个电池单元串联连接的电池组中，如仅在充放电路径上设置保护元件的情况下，若在电池单元的一部分发生异常从而使保护元件工作，则会截断电池组整体的充放电路径，再也不供给电力。

另外，在专利文献2记载的短路元件中，若按照电流电压特性曲线，则在施加10V时的电阻值高达约17KΩ，要效率良好地旁路开路状态的LED元件最好进一步降低电阻值。

因此，本发明目的在于提供一种短路元件及利用该短路元件的电路，以在仅排除由多个单元构成的电池组内的异常电池单元并能够有效活用正常的电池单元的保护元件中，能够形成旁路路径。

用于解决课题的方案

为了解决上述的课题，本发明所涉及的短路元件，其特征在于，包括：绝缘基板；发热电阻器，设在上述绝缘基板；第1、第2电极，互相邻接地设在上述绝缘基板；第3电极，与上述第1电极邻接地设在上述绝缘基板，并且与上述发热电阻器电连接；以及第1可熔导体，通过遍及上述第1、第3电极间设置而构成电流路径，利用来自上述发热电阻器的加热，熔断上述第1、第3电极间的上述电流路径，通过因来自上述发热电阻器的加热而熔化并凝聚于上述第1、第2电极上的上述第1可熔导体，上述第1电极和上述第2电极短路。

另外，本发明所涉及的短路元件电路包括：熔丝；发热电阻器，与上述熔丝的一端连接；以及开关，与上述熔丝的未连接上述发热电阻器的另一端连接，上述开关与上述熔丝的熔断联动而短路。