[发明专利]开关元件及开关电路

说明书

提供装入微弱的电流路径的情况下也能向发热体供给熔断可熔导体所需的充分的电力的开关元件。具备：切换电路（2），其具有互相邻接的第1、第2电极（11、12）、与第1电极（11）相邻的第3电极（13）、和跨第1、第3电极（11、13）而连接的第1可熔导体（14）；以及电独立于切换电路（2）的发热电路（3），其具有第1发热体（14）、与第1发热体（14）的一端连接的发热体引出电极（23）、和与第1发热体（14）的另一端连接的第1发热体电极（24），通过第1发热体（14）发热，使第1可熔导体（14）熔断，从而截断第1、第3电极（11、13）间，并且经由该熔化导体使第1、第2电极（11、12）间短路。

技术领域

本发明涉及对电源线或信号线进行电气且物理性切换的开关元件及开关电路。

本申请以在日本于2014年6月11日申请的日本专利申请号特愿2014－121004为基础主张优先权，该申请通过参照，被引用至本申请。

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、过放电保护等的几个保护电路，具有在既定的情况下截断电池组的输出的功能。

在这种保护元件中，有利用内置于电池组的FET（场效应晶体管：Field EffectTransistor）开关进行输出的导通/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，在因一些原因而FET开关短路破坏的情况下，被施加雷涌等，从而流过瞬间的大电流的情况下，或者因电池单元的寿命而输出电压异常下降或反而输出过大异常电压的情况下，也需要保护电池组或电子设备，以免发生起火等的事故。因此，为了在能够这样假设的任何异常状态中，也安全地截断电池单元的输出，采用由具有通过来自外部的信号截断电流路径的功能的熔断器元件构成的保护元件。

作为面向这样的锂离子二次电池等的保护电路的保护元件，如专利文献1中记载的那样，有遍及电流路径上的第1电极、与发热体相连的导体层、第2电极间连接可熔导体而形成电流路径的一部分，通过利用过电流进行的自发热，或者设在保护元件内部的发热体来熔断该电流路径上的可熔导体的元件。在这样的保护元件中，通过将熔化的液体状的可熔导体聚集到与发热体相连的导体层上来截断电流路径。

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。

有时，在高速移动中的汽车等中，驱动力的急剧下降或急停反而导致出现危险的情况，要求进行设想非常时的电池管理。例如，对回避危险方面来说，理想的是在行驶中发生电池系统的异常时，也能供给用于移动至修理厂或安全场所的驱动力、或者危险警告灯或空调用的驱动力。

因此，提出了形成仅对由多个单元构成的电池组内的异常电池单元进行旁路的电流路径，能够有效地活用正常的电池单元的开关元件。

[开关元件]