[发明专利]二次电池,用于二次电池的温度检测装置及其制造方法

说明书

发明的技术领域

本发明涉及一种二次电池，用于二次电池的温度检测装置及其制造方法。

背景技术

二次电池，如镍氢电池及锂离子电池，相较于先前铅电池比较轻且容量比较大，近几年来已发展及使用在不同应用例。该二次电池的一应用例，其已接近商业化及使用较轻重量及较大容量特性，是一使用电动马达做能量源的电动汽车，或结合使用电动马达和内燃机做能量源的混合式的汽车。

因为二次电池的最大电压及电流容量受限于其反应原理，需多个电池串联以获致特定电压；该等电池则另并联以获致特定电流容量以使用做如上述大驱动力所需的一能源。

本发明欲解决的问题

在使用二次电池时所必需的充电，是通过对充整体串联连接的二次电池施加充电电压而进行的。下列有关充电问题必须解决。

因为很难使得二次电池的充放电特性一致，即使是在严格品质管制，依充放电状况改变的内部电阻变化，则也是不可避免的。因此，当多个具有不同电阻的二次电池串联在一起且将一充电电压施于全部电池，接收电流便一致地通过该等电池，在部分电池会因其内部电阻大而导致二次电池相当大的温升。该等二次电池相当大的温升不仅缩短其寿命也损坏到其外壳。

一种解决该问题的方法是将特定电压分别施加在二次电池的两个终端且同时控制充电电流，然而提供各别的充电路给许多二次电池是困难的。

因此，在对二次电池的充电中，当检测到如上所述的不正常温升时，必须停止该异常电池的充电处理。一种方法则是使用双金属接点方法以检测温度。但在此方法，当开/关动作导致接点振动发生时，由于电弧放电使该接点构件会粘在一起，以使得接点不再发挥开关的功能，安全上也会有问题。

另一方法则是使用PTC(正温度系数)材料以检测二次电池的温度。当测量对象的表面温度由接点传送时，此PTC材料具有在室温下，呈现出在相对低温下具有相对低电阻的特性。但当曝露在由于异常大电流流经测量标的所产生高温下，则具有很高的电阻。至今，当使用PTC材料以检测二次电池的不正常温升，特别是在充电时，多个二次电池串联，使用PTC材料检测器分别附着至每一个二次电阻以检测充电时的温度异常上升。但在这一方法中，也有复杂的问题，如检测器间的接线及从检测器至处理资料的温度检测电路的接线等。

本发明是鉴于该等环境而创作的。其目的是提供一种二次电池，二次电池的温度检测装置及其制造方法，其可使用以检测单一个的二次电池或多个串联的二次电池，因为较少焊接部分，及可以制成不同形状，具有低制造成本及使用时的高可靠性。解决问题的方法

根据本发明的第1项的温度检测装置呈细长形，具有一可连接至每一电源以检测多个电池的温度的检测部，该装置包含：(A)一正温度系数元件(PTC)，其

(1)具有相对的第一和第二表面，呈连续细长带状，及

(2)包含一种具有PTC特性的导电聚合物；(B)多个第一电极，其

(1)固定至PTC元件的第一表面，及

(2)彼此纵向间隔；(C)多个二次电极，其

(1)固定至PTC元件的第二表面，及

(2)彼此纵向间隔；

层级交错及重叠的第一和第二电极，以使得每一电极具有(a)一不重叠在相反表面上的电极上的中央部及(b)重叠在相对表面上的相邻电极的各个端部上的两个端部；(D)一聚合物绝缘罩，被覆在该PTC元件及第一和第二电极上；(E)多个纵向间隔检测组件，每个检测组件包含：

(1)重叠在所述第一电极之一的一端部，

(2)重叠在所述第二电极之一的一端部，及

(3)PTC元件的一部分，当上述温度检测装置连接至电源时，由此电流横断流经在电极的重叠端部之间；和(F)多个纵向间隔连接组件，每个连接组件具有：

(1)串联两个连接相邻的电气检测组件，及

(2)包含

   (a)PTC元件的一部分，及

   (b)第一电极之一的一中央部或第二电极之一的一中央部，当所述温度检测装置连接至电源，由此电流纵向流经该中央部。

根据本发明的第2项是所述第1项所述的温度检测装置，其特征是，(A)所述导电聚合物在23℃具有一8Ω-cm或较小的体积电阻值，及(B)所述检测组件的电阻值在23℃是5Ω或更小及在90℃是至少100Ω。

根据本发明的第3项是所述第1或2项所述的温度检测装置，其特征是，所述第一和第二电极是一金属箔电极。