保护元件的制作方法

本申请是如下发明专利申请的分案申请：

发明名称：保护元件；申请号：201380017716.6；申请日：2013年3月27日。

本发明涉及通过熔断电流路径来停止对连接到电流路径上的电池的充电，并抑制电池的热失控的保护元件。本申请以在日本于2012年3月29日申请的日本专利申请号特愿2012－076928、2012年12月25日申请的日本专利申请号特愿2012－281452、以及2013年1月21日申请的日本专利申请号特愿2013－008302为基础主张优先权，该申请通过参照而引用于本申请中。

背景技术：

能够充电而反复利用的2次电池的多数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2次电池中，为了确保用户及电子设备的安全，一般而言，将过充电保护、过放电保护等一些保护电路内置于电池组，具有在既定的情况下将电池组的输出截断的功能。

通过使用内置于电池组的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。然而，在由于某些原因而导致fet开关短路破坏的情况下，在施加雷电冲击等而导致瞬间的大电流流动的情况下，或者，在取决于电池单元的寿命而使输出电压异常地下降或相反地输出过大异常电压的情况下，也必须保护电池组或电子设备免于起火等事故。于是，无论在这样的能够假设的怎样的异常状态下，为了将电池单元的输出安全地截断，都使用由具有根据来自外部的信号而将电流路径截断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2次电池等的保护电路的保护元件，如专利文献1所记载，一般使用这样的结构：在保护元件内部具有发热体，由该发热体将电流路径上的可熔导体熔断。

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2004－185960号公报；

专利文献3：日本特开2012－003878号公报。

技术实现要素：

发明要解决的课题

在如专利文献1所记载的保护元件中，采用了回流安装的情况下，一般对可熔导体采用熔点为300℃以上的加pb高熔点焊锡，使得不会被回流的热熔化。然而，在rohs指令等中，只是认为要限制含铅焊锡的使用，因此认为今后越来越要求无铅化。

在此，“焊锡腐蚀”和“熔蚀现象”一直以来作为电子部件等的au镀层、ag镀层熔出到熔化的焊锡内的现象而为人所知，而专利文献2中记载了利用该现象来对应无铅焊锡材料的保护元件。但是，如专利文献2记载，对绝缘层密合配置高熔点金属层的结构中，只是高熔点金属层因低熔点金属层的熔化而出现熔蚀现象，存在有时不能完全截断电路的问题。此外，要可靠地熔断可熔导体时，优选在高熔点金属层等形成缝隙及膜厚台阶差等，但是存在增加用于形成缝隙及膜厚台阶差的工序这一问题（例如，参照专利文献3）。

因此，本发明的目的在于，利用高熔点金属层和低熔点金属层的层叠体，实现可无铅化的保护元件。

用于解决课题的方案

作为解决上述课题的方案，本发明的一实施方式所涉及的保护元件，包括：绝缘基板；发热体，层叠在绝缘基板；绝缘部件，以至少覆盖发热体的方式层叠在绝缘基板；第1和第2电极，层叠在层叠有绝缘部件的绝缘基板；发热体引出电极，以与发热体重叠的方式层叠在绝缘部件上，并且在第1和第2电极之间的电流路径上与发热体电连接；以及可熔导体，从发热体引出电极层叠到第1和第2电极，通过加热而熔断第1电极与第2电极之间的电流路径。并且，可熔导体由高熔点金属层与低熔点金属层的层叠体构成，低熔点金属层因发热体产生的热而熔化，从而浸蚀高熔点金属层，并且被吸引到湿润性高的第1和第2电极以及发热体引出电极侧而熔断。

优选低熔点金属层由无铅焊锡构成，高熔点金属层由以ag或cu为主成分的金属构成。

此外，优选使低熔点金属层的体积大于高熔点金属层的体积。

本发明的其他实施方式所涉及的保护元件，包括：绝缘基板；发热体，层叠在绝缘基板；绝缘部件，以至少覆盖发热体的方式层叠在绝缘基板；第1和第2电极，层叠在层叠有绝缘部件的绝缘基板；发热体引出电极，在第1和第2电极之间的电流路径上与发热体电连接；以及可熔导体，从发热体引出电极层叠到第1和第2电极，通过加热而熔断第1电极与第2电极之间的电流路径。并且，可熔导体由至少包含高熔点金属层和低熔点金属层的层叠体构成。低熔点金属层因发热体产生的热而熔化，从而浸蚀高熔点金属层，并且被吸引到低熔点金属的湿润性高的第1和第2电极以及发热体引出电极侧而熔断。

本发明的其他实施方式所涉及的保护元件，包括：绝缘基板；发热体，层叠在绝缘基板；绝缘部件，以至少覆盖上述发热体的方式层叠在绝缘基板；第1和第2电极，层叠在层叠有绝缘部件的绝缘基板；发热体引出电极，在第1和第2电极之间的电流路径上与发热体电连接；以及多个可熔导体，从发热体引出电极层叠到第1和第2电极，通过加热而熔断第1电极与第2电极之间的电流路径。并且，可熔导体由至少包含高熔点金属层和低熔点金属层的层叠体构成。低熔点金属层因发热体产生的热而熔化，浸蚀高熔点金属层，并且被吸引到低熔点金属的湿润性高的第1和第2电极以及发热体引出电极侧而熔断。

本发明的其他实施方式所涉及的保护元件，包括：绝缘基板；发热体，内置于绝缘基板的内部；第1和第2电极，层叠在绝缘基板；发热体引出电极，在第1和第2电极之间的电流路径上与发热体电连接；以及可熔导体，从发热体引出电极层叠到第1和第2电极，通过发热体的加热而熔断第1电极与第2电极之间的电流路径。并且，可熔导体由至少包含高熔点金属层和低熔点金属层的层叠体构成。低熔点金属层因发热体产生的热而熔化，从而浸蚀高熔点金属层，并且被吸引到低熔点金属的湿润性高的第1和第2电极以及发热体引出电极侧而熔断。

本发明的其他实施方式所涉及的保护元件，包括：绝缘基板；发热体，层叠在绝缘基板；第1和第2电极，层叠在绝缘基板的与层叠有发热体的面的相反面；发热体引出电极，在第1和第2电极之间的电流路径上与发热体电连接；以及可熔导体，从发热体引出电极层叠到第1和第2电极，通过发热体的加热而熔断第1电极与第2电极之间的电流路径。并且，可熔导体由至少包含高熔点金属层和低熔点金属层的层叠体构成。低熔点金属层因发热体产生的热而熔化，从而浸蚀高熔点金属层，并且被吸引到低熔点金属的湿润性高的第1和第2电极以及发热体引出电极侧而熔断。

本发明的其他实施方式所涉及的保护元件，包括：绝缘基板；发热体，层叠在绝缘基板；第1和第2电极，层叠在绝缘基板的层叠有发热体的同一面；发热体引出电极，在第1和第2电极之间的电流路径上与发热体电连接；以及可熔导体，从发热体引出电极层叠到第1和第2电极，通过发热体的加热而熔断第1电极与第2电极之间的电流路径。并且，可熔导体由至少包含高熔点金属层和低熔点金属层的层叠体构成。低熔点金属层因发热体产生的热而熔化，从而浸蚀高熔点金属层，并且被吸引到低熔点金属的湿润性高的第1和第2电极以及发热体引出电极侧而熔断。

本发明的其他实施方式所涉及的保护元件，包括：绝缘基板；第1和第2电极，层叠在绝缘基板；发热体引出电极，层叠在第1和第2电极之间的电流路径上；发热元件，以电连接的方式搭载于发热体引出电极；以及可熔导体，从发热体引出电极层叠到第1和第2电极，通过发热元件的加热而熔断第1电极与第2电极之间的电流路径。并且，可熔导体由至少包含高熔点金属层和低熔点金属层的层叠体构成。低熔点金属层因发热体产生的热而熔化，从而浸蚀高熔点金属层，并且被吸引到低熔点金属的湿润性高的第1和第2电极以及发热体引出电极侧而熔断。

本发明的其他实施方式所涉及的保护元件，包括：绝缘基板；发热体，层叠在绝缘基板；绝缘部件，以至少覆盖发热体的方式层叠在绝缘基板；第1和第2电极，层叠在层叠有绝缘部件的绝缘基板；发热体引出电极，在第1和第2电极之间的电流路径上与发热体电连接；以及可熔导体，从发热体引出电极层叠到第1和第2电极，通过加热而熔断第1电极与第2电极之间的电流路径。并且，可熔导体由高熔点金属构成，并且经由低熔点金属分别与第1电极、第2电极及发热体引出电极连接。低熔点金属层因发热体产生的热而熔化，从而浸蚀由高熔点金属构成的可熔导体，并且被吸引到低熔点金属的湿润性高的第1和第2电极以及发热体引出电极侧而熔断。

本发明的其他实施方式所涉及的保护元件，其特征在于，包括：绝缘基板；发热体，层叠在上述绝缘基板；绝缘部件，以至少覆盖上述发热体的方式层叠在上述绝缘基板；第1和第2电极，层叠在层叠有上述绝缘部件的上述绝缘基板；发热体引出电极，以与上述发热体重叠的方式层叠在上述绝缘部件上，在上述第1和第2电极之间的电流路径上与该发热体电连接；以及可熔导体，从上述发热体引出电极到上述第1和第2电极地层叠，通过加热而熔断该第1电极与该第2电极之间的电流路径，上述可熔导体由至少包含高熔点金属层和低熔点金属层的层叠体构成。

其中，优选上述高熔点金属层具有比含铅焊锡高的导热性。

其中，优选在上述可熔导体的两端，在与上述第1和第2电极连接的部分具有焊锡的滞留部。

其中，优选是用回流炉进行基板安装的保护元件，上述低熔点金属层的熔点比上述回流炉的温度低。

其中，优选上述低熔点金属层由无铅焊锡构成，上述高熔点金属层由ag或者cu或以ag或者cu为主成分的金属构成。

其中，优选在与上述第1和第2电极以及上述发热体引出电极连接的位置中，上述可熔导体以低熔点金属连接。

其中，优选上述可熔导体是内层为高熔点金属层、外层为低熔点金属层的包覆结构。

其中，优选上述低熔点金属层以至少贯通一部分的上述高熔点金属层的方式形成。

其中，优选上述可熔导体是内层为低熔点金属层、外层为高熔点金属层的包覆结构。

其中，优选上述可熔导体是上层为高熔点金属层、下层为低熔点金属层的2层结构。

其中，优选在上述第1和第2电极以及上述发热体引出电极的表面，实施有ni/au镀层、ni/pd镀层或ni/pd/au镀层的任一种镀层处理。

其中，优选在上述发热体与上述绝缘基板之间设有绝缘部件层。

其中，优选上述低熔点金属层的体积一方大于上述高熔点金属层的体积。

其中，优选上述可熔导体是内层为低熔点金属层、外层为高熔点金属层的包覆结构，成为内层的上述低熔点金属层的整个面被上述高熔点金属层包覆。

其中，优选上述可熔导体是内层为低熔点金属层、外层为高熔点金属层的包覆结构，在上述第1和第2电极上经由导电性膏连接。

其中，优选上述可熔导体是内层为低熔点金属层、外层为高熔点金属层的包覆结构，在上述第1和第2电极上通过焊接连接。

其中，优选上述可熔导体是内层为低熔点金属层、外层为高熔点金属层的包覆结构，在成为内层的低熔点金属层的表面包覆有上述高熔点金属层，在该高熔点金属层的表面包覆有第2低熔点金属层。

其中，优选上述可熔导体是内层为低熔点金属层、外层为高熔点金属层的包覆结构，上述低熔点金属层与上述高熔点金属层的层厚比为2.1∶1～100∶1。

本发明的其他实施方式所涉及的保护元件，其特征在于，包括：绝缘基板；发热体，层叠在上述绝缘基板；绝缘部件，以至少覆盖上述发热体的方式层叠在上述绝缘基板；第1和第2电极，层叠在层叠有上述绝缘部件的上述绝缘基板；发热体引出电极，在上述第1和第2电极之间的电流路径上与该发热体电连接；以及可熔导体，从上述发热体引出电极到上述第1和第2电极地层叠，通过加热而熔断该第1电极与该第2电极之间的电流路径，上述可熔导体由至少包含高熔点金属层和低熔点金属层的层叠体构成。

本发明的其他实施方式所涉及的保护元件，其特征在于，包括：绝缘基板；发热体，层叠在上述绝缘基板；绝缘部件，以至少覆盖上述发热体的方式层叠在上述绝缘基板；第1和第2电极，层叠在层叠有上述绝缘部件的上述绝缘基板；发热体引出电极，在上述第1和第2电极之间的电流路径上与该发热体电连接；以及多个可熔导体，从上述发热体引出电极到上述第1和第2电极地层叠，通过加热而熔断该第1电极与该第2电极之间的电流路径，上述可熔导体由至少包含高熔点金属层和低熔点金属层的层叠体构成。

其中，优选层叠有上述多个可熔导体的上述发热体引出电极，在上述多个可熔导体的可熔导体间形成有绝缘层。

其中，优选上述发热体引出电极形成为上述多个可熔导体之间的部分的宽度窄于层叠有上述多个可熔导体的部分的宽度。

本发明的其他实施方式所涉及的保护元件，其特征在于，包括：绝缘基板；发热体，内置于上述绝缘基板的内部；第1和第2电极，层叠在上述绝缘基板；发热体引出电极，在上述第1和第2电极之间的电流路径上与该发热体电连接；以及可熔导体，从上述发热体引出电极到上述第1和第2电极地层叠，通过发热体的加热而熔断该第1电极与该第2电极之间的电流路径，上述可熔导体由至少包含高熔点金属层和低熔点金属层的层叠体构成。

本发明的其他实施方式所涉及的保护元件，其特征在于，包括：绝缘基板；发热体，层叠在上述绝缘基板；第1和第2电极，层叠在上述绝缘基板的层叠有上述发热体的面的相反面；发热体引出电极，在上述第1和第2电极之间的电流路径上与该发热体电连接；以及可熔导体，从上述发热体引出电极到上述第1和第2电极地层叠，通过发热体的加热而熔断该第1电极与该第2电极之间的电流路径，上述可熔导体由至少包含高熔点金属层和低熔点金属层的层叠体构成。

本发明的其他实施方式所涉及的保护元件，其特征在于，包括：绝缘基板；发热体，层叠在上述绝缘基板；第1和第2电极，层叠在上述绝缘基板的层叠有上述发热体的同一面；发热体引出电极，在上述第1和第2电极之间的电流路径上与该发热体电连接；以及可熔导体，从上述发热体引出电极到上述第1和第2电极地层叠，通过发热体的加热而熔断该第1电极与该第2电极之间的电流路径，上述可熔导体由至少包含高熔点金属层和低熔点金属层的层叠体构成。

本发明的其他实施方式所涉及的保护元件，其特征在于，包括：绝缘基板；第1和第2电极，层叠在上述绝缘基板；发热体引出电极，层叠在上述第1和第2电极之间的电流路径上；发热元件，以与上述发热体引出电极电连接的方式搭载；以及可熔导体，从上述发热体引出电极到上述第1和第2电极地层叠，通过发热元件的加热而熔断该第1电极与该第2电极之间的电流路径，上述可熔导体由至少包含高熔点金属层和低熔点金属层的层叠体构成。

其中，优选上述高熔点金属层具有比含铅焊锡高的导热性。

其中，优选在上述可熔导体的两端，在与上述第1和第2电极连接的部分具有焊锡的滞留部。

其中，优选是用回流炉进行基板安装的保护元件，上述低熔点金属层的熔点比上述回流炉的温度低。

其中，优选上述低熔点金属层由无铅焊锡构成，上述高熔点金属层由ag或者cu或以ag或者cu为主成分的金属构成。

其中，优选在上述高熔点金属层的表面，形成有au或以au为主成分的被膜。

其中，优选在连接到上述第1和第2电极以及上述发热体引出电极的位置，上述可熔导体以低熔点金属连接。

其中，优选上述可熔导体是内层为高熔点金属层、外层为低熔点金属层的包覆结构。

其中，优选上述低熔点金属层以至少贯通一部分的上述高熔点金属层的方式形成。

其中，优选上述可熔导体是内层为低熔点金属层、外层为高熔点金属层的包覆结构。

其中，优选上述高熔点金属层在表面具有开口，露出有上述低熔点金属层。

其中，优选上述可熔导体是上层为高熔点金属层、下层为低熔点金属层的2层结构。

其中，优选上述可熔导体是上层为低熔点金属层、下层为高熔点金属层的2层层叠体。

其中，优选上述可熔导体是将上述高熔点金属层、上述低熔点金属层交互地层叠4层以上而形成。

其中，优选在上述第1和第2电极以及上述发热体引出电极的表面，实施有ni/au镀层、ni/pd镀层或ni/pd/au镀层的任一种镀层处理。

其中，优选在上述发热体与上述绝缘基板之间设有绝缘部件层。

其中，优选上述低熔点金属层的体积一方大于上述高熔点金属层的体积。

本发明的其他实施方式所涉及的保护元件，其特征在于，包括：绝缘基板；发热体，层叠在上述绝缘基板；绝缘部件，以至少覆盖上述发热体的方式层叠在上述绝缘基板；第1和第2电极，层叠在层叠有上述绝缘部件的上述绝缘基板；发热体引出电极，在上述第1和第2电极之间的电流路径上与该发热体电连接；以及可熔导体，从上述发热体引出电极到上述第1和第2电极地层叠，通过加热而熔断该第1电极与该第2电极之间的电流路径，上述可熔导体由高熔点金属构成，经由低熔点金属分别与上述第1电极、上述第2电极、及上述发热体引出电极连接。

发明效果

在本发明的保护元件中，通过加热由高熔点金属层和低熔点金属层的层叠体构成的可熔导体，以发热体产生的热熔化低熔点金属层，从而浸蚀高熔点金属层，并且被吸引到湿润性高的第1和第2电极以及发热体引出电极侧而熔断，因此能够可靠地进行熔断。此外，由于具有可熔导体，可知本发明的保护元件还能作为普通的电流熔丝发挥功能，能够实现兼顾外部信号及过电流中的电流路径截断。

此外，低熔点金属层由无铅焊锡构成，高熔点金属层由以ag或cu为主成分的金属构成，因此能够对应无铅。

由于低熔点金属层的体积大于高熔点金属层的体积，所以能够有效果地发挥高熔点金属层的浸蚀作用。

附图说明

图1中图1a是适用本发明的保护元件的平面图；图1b是图1a的a－a’部的截面图；

图2是适用本发明的保护元件的应用例的框图；

图3是示出适用本发明的保护元件的电路构成例的图；

图4是公知例（日本特开2004－185960号公报）的保护元件的截面图；

图5是用于说明适用本发明的保护元件的动作的概念性平面图；图5a是示出保护元件的动作即将开始前或刚开始动作后的平面图；图5b是示出因加热动作而热源近旁的低熔点金属层熔化而浸蚀高熔点金属层的样子的平面图；图5c是示出高熔点金属层被浸蚀的状况的平面图；图5d是示出低熔点金属层被电极及发热体引出电极吸引的状态的平面图；

图6中图6a是示出本发明的保护元件的实施方式中的一个变形例的平面图；图6b是图6a的a－a’部的截面图；

图7中图7a是示出本发明的保护元件的实施方式中的一个变形例的平面图；图7b是图7a的a－a’部的截面图；

图8中图8a是示出本发明的保护元件的实施方式中的一个变形例的平面图；图8b是图8a的a－a’部的截面图；

图9是用于说明图8的变形例所涉及的保护元件的动作的概念性平面图；图9a是示出保护元件的即将开始动作前或刚开始动作后的平面图；图9b是示出因加热动作而热源近旁的低熔点金属层熔化，从而浸蚀高熔点金属层的样子的平面图；图9c是求出高熔点金属层被浸蚀的状况的平面图；图9d是示出低熔点金属层被电极及发热体引出电极吸引的状态的平面图；

图10是示出构成不同形状的可熔导体的例子的立体图；图10a是形成为角形（方形）状的例子，图10b示出形成为圆线状的例子；

图11中图11a是示出本发明的保护元件的实施方式中的一个变形例的平面图；图11b是图11a的a－a’部的截面图；

图12中图12a是示出本发明的保护元件的实施方式中的一个变形例的平面图；图12b是图12a的a－a’部的截面图；

图13中图13a是示出本发明的保护元件的实施方式中的一个变形例的平面图；图13b是图13a的a－a’部的截面图；

图14中图14a是示出本发明的保护元件的实施方式中的一个变形例的平面图；图14b是图14a的a－a’部的截面图；

图15中图15a是示出本发明的保护元件的实施方式中的一个变形例的平面图；图15b是图15a图的a－a’部的截面图；

图16是示出将发热体内置于绝缘基板的保护元件的变形例的截面图；

图17是示出将发热体形成在绝缘基板的背面的保护元件的变形例的截面图；

图18是示出将发热体形成在绝缘基板的表面的保护元件的变形例的截面图；

图19是示出将发热元件安装在绝缘基板的表面的保护元件的变形例的截面图；

图20是示出采用将线状的开口部设于高熔点金属层并使低熔点金属层露出的可熔导体的保护元件的变形例的图，图20a是平面图，图20b是截面图；

图21是示出采用将圆形的开口部设于高熔点金属层并使低熔点金属层露出的可熔导体的保护元件的变形例的图，图21a是平面图，图21b是截面图；

图22是示出采用将线状的开口部设于高熔点金属层并使低熔点金属层露出的可熔导体的保护元件的变形例的图，图22a是平面图，图22b是截面图；

图23是示出通过低熔点金属来连接呈现高熔点金属层和低熔点金属层的2层结构的可熔导体的保护元件的变形例的图，图23a是平面图，图23b是截面图；

图24是示出采用高熔点金属层和低熔点金属层交互层叠的4层结构的可熔导体的保护元件的变形例的图，图24a是平面图，图24b是截面图；

图25是示出通过低熔点金属来连接由高熔点金属层的单层构成的可熔导体的保护元件的变形例的图，图25a是平面图，图25b是截面图；

图26是示出设置多个可熔导体并且在发热体引出电极上形成了绝缘层的保护元件的平面图；

图27是示出在设置多个可熔导体并且在发热体引出电极上形成了绝缘层的保护元件中，可熔导体被熔断的状态的平面图；

图28是示出设置多个可熔导体并且在发热体引出电极上形成了窄宽部的保护元件的平面图；

图29是示出在设置多个可熔导体并且在发热体引出电极上形成了窄宽部的保护元件中，可熔导体被熔断的状态的平面图。

具体实施方式

以下，参照附图，对用于实施本发明的方式进行详细说明。此外，当然本发明不仅仅限定于以下的实施方式，在不脱离本发明的要点的范围内，能够进行各种变更。

［保护元件的构成］

如图1所示，适用本发明的保护元件10，具备：绝缘基板11；层叠在绝缘基板11并被绝缘部件15所覆盖的发热体14；形成在绝缘基板11的两端的电极12（a1）、12（a2）；在绝缘部件15上以与发热体14重叠的方式层叠的发热体引出电极16；以及可熔导体13，其两端分别与电极12（a1）、12（a2）连接，中央部与发热体引出电极16连接。此外，在绝缘基板11的背面，形成有与电极12（a1）、12（a2）连接的外部端子。

方形状的绝缘基板11，通过例如氧化铝、玻璃陶瓷、富铝红柱石、氧化锆等具有绝缘性的部件形成。此外，也可以使用用于玻璃环氧树脂基板、酚醛树脂基板等印刷布线基板的材料，但有必要留意到熔丝熔断时的温度。

发热体14是在相对电阻值高而通电的情况下发热的具有导电性的部件，由例如w、mo、ru等构成。使用丝网印刷技术来将使这些合金或组合物、化合物的粉状体与树脂粘合剂等混合而制成膏状的混合物图案形成于绝缘基板11上，通过烧制等而形成。

以覆盖发热体14的方式配置有绝缘部件15，以经由该绝缘部件15而与发热体14对置的方式配置有发热体引出电极16。为了有效率地向可熔导体传递发热体14的热，在发热体14与绝缘基板11之间层叠绝缘部件15也可。

发热体引出电极16的一端与发热体电极18（p1）连接。此外，发热体14的另一端与另一发热体电极18（p2）连接。

可熔导体13是由内层和外层构成的层叠结构体，优选作为内层具有高熔点金属层13a、作为外层具有低熔点金属层13b。再者，如后所述，作为内层具有低熔点金属层13b、作为外层具有高熔点金属层13a也可。此外，可熔导体13也可为上层和下层的2层层叠结构体，还可为作为上层具有高熔点金属层13a、作为下层具有低熔点金属层13b。高熔点金属层13a优选为ag或者cu、或以这些中的任一种为主成分的金属，在用回流炉进行基板安装的情况下，也具有不熔化的高的熔点。低熔点金属层13b优选为以sn为主成分的金属，是一般称为“无铅焊锡”的材料（例如千住金属工业制，w705等）。低熔点金属层13b的熔点未必一定高于回流炉的温度，也可以在200℃左右熔化。通过层叠高熔点金属层13a和低熔点金属层13b，在回流温度超过低熔点金属层13b的熔化温度而低熔点金属熔化的情况下，也不至于作为可熔导体13而熔断。也可以利用镀层技术在高熔点金属层13a成膜低熔点金属层13b，从而形成可熔导体13，能够形成通过利用其他众所周知的层叠技术、膜形成技术来在高熔点金属层13a层叠了低熔点金属层13b的可熔导体13。此外，相反以高熔点金属层13a为外层的情况下也能用同样的成膜技术来形成。再者，可熔导体13到发热体引出电极16及电极12（a1）、12（a2）的连接是，通过利用低熔点金属层13b焊锡接合来实现的。

为了防止外层的低熔点金属层13b的氧化，对可熔导体13上的大致整个面涂敷助熔剂17也可。

为了保护这样构成的保护元件10的内部，将盖部件承载于绝缘基板11上也可。

［保护元件的使用方法］

如图2所示，上述的保护元件10用于锂离子2次电池的电池组内的电路中。

例如，保护元件10被装入电池组20而使用，电池组20具有由总计4个锂离子2次电池的电池单元21~24构成的电池堆25。

电池组20具备：电池堆25；控制电池堆25的充放电的充放电控制电路30；电池堆25异常时截断充电的适用本发明的保护元件10；检测各电池单元21～24的电压的检测电路26；以及根据检测电路26的检测结果控制保护元件10的动作的电流控制元件27。

电池堆25将需要用于保护过充电及过放电状态的控制的电池单元21～24串联连接而成，经由电池组20的正极端子20a、负极端子20b而可装卸地与充电装置35连接，被施加来自充电装置35的充电电压。通过将由充电装置35充电的电池组20的正极端子20a、负极端子20b与以电池进行动作的电子设备连接，能够使该电子设备动作。

充放电控制电路30具备：与从电池堆25流动至充电装置35的电流路径串联连接的2个电流控制元件31、32；和控制这些电流控制元件31、32的动作的控制部33。电流控制元件31、32由例如场效应晶体管（以下，称为fet。）构成，利用控制部33来控制栅极电压，从而对电池堆25的电流路径的导通和截断进行控制。控制部33接受来自充电装置35的电力供给而进行动作，依据检测电路26的检测结果，在电池堆25处于过放电或过充电时，控制电流控制元件31、32的动作，以便将电流路径截断。

保护元件10在例如电池堆25与充放电控制电路30之间的充放电电流路径上连接，其动作受电流控制元件27控制。

检测电路26与各电池单元21～24连接，检测各电池单元21～24的电压值，将各电压值供给至充放电控制电路30的控制部33。此外，检测电路26，在任意1个电池单元21～24成为过充电电压或过放电电压时，输出对电流控制元件27进行控制的控制信号。

电流控制元件27例如由fet构成，根据从检测电路26输出的检测信号，在电池单元21～24的电压值超过既定的过放电或过充电状态的电压时，使保护元件10进行动作，控制为，不论电流控制元件31、32的开关动作如何，都将电池堆25的充放电电流路径截断。

在由如以上那样的构成组成的电池组20中，对保护元件10的构成具体进行说明。

首先，适用本发明的保护元件10具有例如如图3所示的电路构成。即，保护元件10是由下列部件组成的电路构成：经由发热体引出电极16串联连接的可熔导体13；以及经由可熔导体13的连接点进行通电而发热，从而熔化可熔导体13的发热体14。此外，在保护元件10中，例如，可熔导体13在充放电电流路径上串联连接，发热体14与电流控制元件27连接。保护元件10的2个的电极12中的一方与a1连接，另一方与a2连接。此外，发热体引出电极16和与此连接的发热体电极18与p1连接，另一方的发热体电极18与p2连接。

由这样的电路构成组成的保护元件10能够实现低高度化，并且实现无铅化，同时利用发热体14的发热，能够可靠地熔断电流路径上的可熔导体13。

再者，本发明的保护元件不限于使用锂离子2次电池的电池组的情况，显然也能够应用于需要以电信号来截断电流路径的各种用途。

［保护元件的动作］

首先，为了做比较，将公知例（日本特开2004－185960号公报）设为现有的保护元件，对其构成进行说明。

如图4所示，现有的保护元件40，在方形状的基板41上作为基底的绝缘层形成玻璃层41a，在玻璃层41a上，层叠有发热体44。以覆盖发热体44的方式形成有绝缘部件45，经由绝缘部件45以与发热体44对置的方式层叠有高熔点金属层43a，进而层叠有低熔点金属层43b。在高熔点金属层43a及低熔点金属层43b的两端，以高熔点金属层43a和低熔点金属层43b夹住的方式层叠电极42并加以连接。在低熔点金属层43b上涂敷有助熔剂47。

如此，在现有的保护元件40中，高熔点金属层43a全体与绝缘部件45直接密合而形成。在该结构中，因发热体44的发热而低熔点金属层43b熔化，仅在浸蚀高熔点金属层43a的作用下进行电路截断。即便截断状态不完全，由于可熔导体成为高电阻的时点对发热体44的通电被抑制，所以停止发热。即，能够出现无法完全截断电路的情形。

在如图1所示的本发明所涉及的保护元件10中，高熔点金属层13a及低熔点金属层13b以横跨发热体引出电极16与电极12之间的方式连接。因此，不仅在低熔点金属层13b的熔化对高熔点金属层的浸蚀作用下，而且在所连接的各电极12上熔化的低熔点金属层13b的表面张力产生的物理引入作用下，能够可靠地熔断可熔导体13。

以下，对本发明所涉及的保护元件10的动作进行说明。

图5中，示意性地示出对如图1所示的保护元件10的发热体14通电，可熔导体13如何动作。

图5a是以能对发热体电极18（p2）和电极12（a1）、（a2）之间施加电压地连接电源，并示出对发热体14通电之前及开始了通电的当初的样子的图。最好根据施加电压设定发热体14的电阻值，以使发热体14产生的热的温度成为比通常的回流温度（～260℃）高的温度（300℃以上）。

如图5b所示，发热体14正上方的可熔导体13的外层的低熔点金属层13b开始熔化，熔化的低熔点金属向内层的高熔点金属层13a扩散，出现熔蚀现象，高熔点金属层13a被浸蚀并消失。在虚线的圆内，高熔点金属层13a消失，从而成为与熔化的低熔点金属层13b混合的状态。

如图5c所示，发热体14的温度进一步上升，可熔导体13外层的低熔点金属层13b熔化造成高熔点金属层13a的浸蚀区域扩大。在该状态下，作为高熔点金属层13a的材料采用高导热性的金属，从而包括电极12部分在内成为高温，低熔点金属层13b全体处于熔化状态。此时，若发热体引出电极16上高熔点金属层13a处于完全浸蚀的状态，则如图5d所示，低熔点金属层13b、即焊锡因其湿润性（表面张力）被发热体引出电极16和2个电极12（a1）、12（a2）分别吸引。其结果，各电极间成为截断状态。

［变形例1］

如图6所示，本发明的1个变形例的保护元件50，具备：绝缘基板11；层叠在绝缘基板11并被绝缘部件15覆盖的发热体14；形成在绝缘基板11的两端的电极12（a1）、12（a2）；在绝缘部件15上以与发热体14重叠的方式层叠的发热体引出电极16；以及可熔导体13，其两端与电极12（a1）、12（a2）连接，中央部与发热体引出电极16连接。此外，在绝缘基板11的背面，形成有与电极12（a1）、12（a2）连接的外部端子。

在采用一般的高熔点焊锡（含铅焊锡）的可熔导体的情况下，由于导热性低，所以短时间内熔化温度不会到达保护元件两端的电极部。与之相对，如本发明所涉及的保护元件，在具有由ag或者cu、或以这些中的任一种为主成分的金属构成的高熔点金属层的可熔导体的情况下，由于导热性高，所以低熔点金属层的熔化温度充分到达保护元件的两端的电极部，因此通过设置以下描述的焊锡滞留部，可以得到更加稳定的熔断特性。

可熔导体13是由内层和外层构成的层叠结构体，优选作为内层具有高熔点金属层13a、作为外层具有低熔点金属层13b。或者，作为内层具有低熔点金属层13b、作为外层具有高熔点金属层13a也可。高熔点金属层13a优选为ag或者cu、或以这些中的任一种为主成分的金属，在用回流炉来进行基板安装的情况下，也具有不熔化的高的熔点。低熔点金属层13b优选为以sn为主成分的金属，是一般称为“无铅焊锡”的材料（例如千住金属工业制，w705等）。熔点未必一定高于回流炉的温度，也可以在200℃左右熔化。可熔导体13既可以利用镀层技术在高熔点金属层13a成膜低熔点金属层13b而形成，也可以利用其他众所周知的层叠技术、膜形成技术来在高熔点金属层13a层叠低熔点金属层13b而形成。此外，相反以高熔点金属层13a为外层的情况下能够以同样的成膜技术形成。

在此，在可熔导体13的两端，在与电极12（a1）、12（a2）连接的部分设置由与低熔点金属层13b相同的材料构成的焊锡的滞留部51。当保护元件动作时，低熔点金属层13b包括滞留部51在内都成为熔化状态。高熔点金属层13a的浸蚀在整个可熔导体13中发生，从而熔化的可熔导体13容易被电极12（a1）、12（a2）侧的各个滞留部51、51吸引，因此能够更加可靠地将可熔导体熔断。

［变形例2］

如图7所示，保护元件60具备：绝缘基板11；层叠在绝缘基板11并被绝缘部件15覆盖的发热体14；形成在绝缘基板11的两端的电极12（a1）、12（a2）；在绝缘部件15上以与发热体14重叠的方式层叠的发热体引出电极16；以及可熔导体13，其两端与电极12（a1）、12（a2）连接，中央部与发热体引出电极16连接。此外，在绝缘基板11的背面，形成有与电极12（a1）、12（a2）连接的外部端子。

可熔导体13是由内层和外层构成的层叠结构体，优选作为内层具有高熔点金属层13a、作为外层具有低熔点金属层13b。如上述的变形例那样，在可熔导体13的两端设置滞留部51、51也可。

该变形例中，在高熔点金属层13a实施多数开口61，对有多数开口的高熔点金属层13a，利用例如镀层技术等成膜低熔点金属层13b。由此，由于与熔化的低熔点金属层13b相接的高熔点金属层13a的面积增大，所以能够在更短时间内低熔点金属层13b浸蚀高熔点金属层13a。因而，可以更加快速且可靠地熔断可熔导体。

［变形例3］

图8是采用了改变上述的可熔导体13的构成后的结构时的变形例。

如图8所示，保护元件70具备：绝缘基板11；层叠在绝缘基板11并被绝缘部件15覆盖的发热体14；形成在绝缘基板11的两端的电极12（a1）、12（a2）；在绝缘部件15上以与发热体14重叠的方式层叠的发热体引出电极16；以及可熔导体13，其两端与电极12（a1）、12（a2）连接，中央部与发热体引出电极16连接。此外，在绝缘基板11的背面，形成有与电极12（a1）、12（a2）连接的外部端子。

可熔导体13内层为低熔点金属层13b，外层为高熔点金属层13a。在低熔点金属层13b，与上述同样地，能够采用以sn为主成分的无铅焊锡，在高熔点金属层13a，可以采用ag或者cu、或以这些中任一种为主成分的金属。在图8的变形例的情况下，防止可熔导体13的表面被氧化而熔化温度上升，并且为了维持发热熔化中的焊锡的表面张力，助熔剂17被涂敷到可熔导体13上。

与如图1所示的构成例的情况同样地，通过对内层的低熔点金属层13b实施镀层技术等，能够形成外层的高熔点金属层13a，并能形成该变形例中的可熔导体13。

图9中概念性地示出图8所示的构成例的动作的样子。

图9a中在发热体电极18（p2）与电极12（a1）、（a2）之间连接电源，以实施电压，并示出对发热体14通电前以及通电后的当初的样子。

如图9b所示，发热体14正上方的可熔导体13内层的低熔点金属层13b开始熔化，因熔蚀现象而低熔点金属向外层的高熔点金属层13a扩散。因此，示出外层的高熔点金属层13a被浸蚀并消失，内层的低熔点金属层13b开始露出的样子。图中的实线的圆内是露出的低熔点金属层13b，其他部分为外层的高熔点金属层13a。

如图9c所示，发热体14的温度进一步上升，可熔导体13内层的低熔点金属层13b继续熔化，高熔点金属层13a的浸蚀区域扩大。在该状态下，低熔点金属层13b全体处于熔化状态，因此如果发热体引出电极16上高熔点金属层13a处于完全被浸蚀的状态，则如图9d所示，低熔点金属层13b、即焊锡因其湿润性（表面张力）而被发热体引出电极16和2个电极12（a1）、12（a2）分别吸引。结果是，各电极间截断。

如图10a所示，可熔导体13也可为方形的可熔导体13，如图10b所示，可熔导体13还可为圆线状的可熔导体。图10中，内层设为低熔点金属层13b，外层设为高熔点金属层13a，但是显然将内层和外层倒转过来也可。

此外，在内层为低熔点金属层13b、外层为高熔点金属层13a的情况下，也留意维持可熔导体13的厚度，并且在电极12（a1）、12（a2）上设置由厚度比可熔导体13的低熔点金属层13b厚的低熔点金属层13b构成的滞留部也可。

［变形例4］

图11是改变可熔导体13的构成而使用时的变形例。

如图11所示，保护元件80具备：绝缘基板11；层叠在绝缘基板11并被绝缘部件15覆盖的发热体14；形成在绝缘基板11的两端的电极12（a1）、12（a2）；在绝缘部件15上以与发热体14重叠的方式层叠的发热体引出电极16；以及可熔导体13，其两端与电极12（a1）、12（a2）连接，中央部与发热体引出电极16连接。此外，在绝缘基板11的背面，形成有与电极12（a1）、12（a2）连接的外部端子。

可熔导体13是下层为低熔点金属层13b、上层为高熔点金属层13a的2层层叠结构。在低熔点金属层13b，与上述同样地，能够采用以sn为主成分的无铅焊锡，在高熔点金属层13a，能够采用ag或者cu、或以这些中的任一种为主成分的金属。

在图11的变形例的情况下，为了抑制低熔点金属层13b造成的电极自身的浸蚀而谋求提高熔断特性，对2处的电极12、与电极12连接的外部端子及发热体引出电极16表面实施镀层处理，形成有ni/au镀层52。再者，ni/au镀层以外能够采用ni/pd镀层、ni/pd/au镀层等公知的镀层处理。

［变形例5］

图12a及图12b是进一步变更可熔导体的构成时的变形例。

图12所示的保护元件90的可熔导体91，由内层和外层而成的层叠结构体构成，作为内层具有低熔点金属层91b、作为外层具有高熔点金属层91a。并且，保护元件90的可熔导体91，其低熔点金属层91b的整个表面被高熔点金属层91a包覆。

这种可熔导体91，能够通过例如在ag等的高熔点金属的片上层叠以sn为主成分的无铅焊锡的片，或者涂敷以sn为主成分的无铅焊锡的膏，再层叠高熔点金属片，进行热冲压而形成。此外，可熔导体91可以通过在片状的无铅焊锡的整个表面实施ag镀层而形成。

该可熔导体91经由无铅焊锡等的低熔点金属92，连接到电极12及发热体引出电极16上。此外，可熔导体91上表面的大致整个面涂敷有助熔剂17。再者，电极12及发热体引出电极16，为了抑制电极自身的浸蚀而谋求提高熔断特性，在表面形成有ni/pd/au镀层93。

通过采用以外层的高熔点金属层91a包覆了内层的低熔点金属层91b的整个表面的可熔导体91，保护元件90在使用熔点比回流温度低的低熔点金属层13b的情况下，回流安装时，也能抑制内层的低熔点金属层91b向外部的流出。因而，保护元件90通过发热体14的热，能够以更短时间内使低熔点金属层91b浸蚀高熔点金属层91a，从而快速且可靠地熔断可熔导体91。

此外，保护元件90在回流安装时，通过抑制内层的低熔点金属层91b的流出，能够抑制可熔导体91的变形。

［变形例6］

图13a及图13b是变更了图12所示的可熔导体91与电极12及发热体引出电极16的连接构成时的变形例。

图13所示的保护元件100，利用导电性膏95来连接可熔导体91与电极12及发热体引出电极16。导电性膏95优选使用银纳米膏等的金属纳米膏。银纳米膏以200℃以上的烧成温度、即回流温度程度形成高熔点金属膜。此外，银纳米膏的烧成膜具有比块（bulk）银差50％程度的导电性、导热性。

保护元件100利用由这样的金属纳米膏构成的导电性膏95连接了可熔导体91，从而在回流安装时导电性膏95被烧成而形成金属膜，因此能够抑制构成可熔导体91的外层的高熔点金属层91a的熔蚀。即，在通过焊锡等的低熔点金属连接可熔导体91的情况下，回流安装时焊锡熔化而外层的高熔点金属层91a会被熔蚀，因此需要较厚地形成外层的高熔点金属层91a。但是，若较厚地形成高熔点金属层91a，则熔断可熔导体91要花费大量时间。

另一方面，在保护元件100中，由于利用由金属纳米膏构成的导电性膏95来连接可熔导体91，所以外层的高熔点金属层91a不会被熔蚀，而能够较薄地形成高熔点金属层91a。因而，保护元件100通过内层的低熔点金属层91b进行的熔蚀，能够在短时间内可靠地熔断可熔导体91。

再者，作为可熔导体，保护元件100也可以采用这样的可熔导体13：在采用图12所示的内层的低熔点金属层91b的整个表面被高熔点金属层91a包覆的可熔导体91，除此之外，在对图8所示的内层的低熔点金属层13b的上下层叠有高熔点金属层13a，未被完全包覆。

［变形例7］

图14a及图14b是变更了图8所示的可熔导体13、电极12及发热体引出电极16的连接构成时的变形例。

图14所示的保护元件110，通过超声波等的焊接来连接可熔导体13与电极12及发热体引出电极16。可熔导体13如图8所示，高熔点金属层13a层叠在内层的低熔点金属层13b的上下，未被完全包覆。

保护元件110，优选作为可熔导体13的高熔点金属层13a形成有ag镀层，在电极12或发热体引出电极16的表面形成ni/pd/au镀层93。由于ag彼此或ag与au在焊接下的接着性优异，因此保护元件110能够将可熔导体13与电极12及发热体引出电极16，可靠地进行连接。此外，保护元件110通过焊接来连接可熔导体13与电极12及发热体引出电极16，因此通过回流安装，可熔导体13的高熔点金属层13a不会被熔蚀，与通过焊锡等的低熔点金属来连接可熔导体13的情况相比，能够较薄地形成高熔点金属层13a。因而，保护元件110通过内层的低熔点金属层13b进行的熔蚀，能够在短时间内可靠地熔断可熔导体13。

再者，保护元件110，作为可熔导体，在图14所示的内层的低熔点金属层13b的上下层叠有高熔点金属层13a，使用没有完全包覆的可熔导体13，除此之外，也可以采用图12所示的内层的低熔点金属层91b的整个表面被高熔点金属层91a包覆的可熔导体91。

［变形例8］

图15是进一步变更可熔导体的构成时的变形例。

图15所示的保护元件120的可熔导体121，内层的低熔点金属层121b的整个表面被高熔点金属层121a包覆，高熔点金属层121a的整个表面被第2低熔点金属层121c包覆。可熔导体121因为外层的高熔点金属层121a进一步被第2低熔点金属层121c包覆，例如在作为高熔点金属层121a形成了cu镀层的情况下，也能防止cu的氧化。因而，可熔导体121能够防止因cu的氧化而熔断时间变长的状态，能够在短时间内进行熔断。

此外，可熔导体121，作为高熔点金属层121a能够使用cu等的低价但易于氧化的金属，而无需使用ag等的高价的材料而形成。

第2低熔点金属层121c，能够采用与内层的低熔点金属层121b相同的材料，例如能够采用以sn为主成分的无铅焊锡。此外，第2低熔点金属层121c，能够对高熔点金属层121a的表面实施锡镀层而形成。

再者，可熔导体121，也可以用高熔点金属层121a包覆内层的低熔点金属层121b的整个表面，或者对内层的低熔点金属层121b的上下层叠高熔点金属层121a而未完全包覆也可。同样地，可熔导体121，也可以用第2低熔点金属层121c包覆高熔点金属层121a的整个表面，或者对高熔点金属层121a的上下层叠第2低熔点金属层121c而未完全包覆也可。

［变形例9］

此外，适用本发明的保护元件的可熔导体13，是内层为低熔点金属层13b、外层为高熔点金属层13a的包覆结构，低熔点金属层13b和高熔点金属层13a的层厚比，也可为低熔点金属层：高熔点金属层＝2.1：1～100：1。由此，能够可靠地使低熔点金属层13b的体积大于高熔点金属层13a的体积，能够有效果地根据高熔点金属层13a的熔蚀而在短时间内进行熔断。

即，可熔导体通过对构成内层的低熔点金属层13b的上下表面层叠高熔点金属层13a，当层厚比为低熔点金属层：高熔点金属层＝2.1：1以上而低熔点金属层13b越厚就能使低熔点金属层13b的体积就越大于高熔点金属层13a的体积。此外，可熔导体在层厚比超过低熔点金属层：高熔点金属层＝100：1而低熔点金属层13b厚、高熔点金属层13a薄时，有高熔点金属层13a会因回流安装时的热而熔化的低熔点金属层13b而被熔蚀的担忧。

关于该层厚比的范围，准备改变了层厚比的多个可熔导体的样品，经由焊锡膏而搭载到电极12、发热体引出电极16上之后，投入到回流炉，观察可熔导体是否熔断。其结果，如果层厚比在低熔点金属层：高熔点金属层＝2.1：1～100：1的范围内，在回流安装时就不会熔断，再者确认了当进行以发热体14进行的加热时，伴随着低熔点金属层13b对高熔点金属层13a的熔蚀，能够快速熔断。

此外，在内层的低熔点金属层91b的整个表面被高熔点金属层91a包覆的可熔导体91中，也可以设为与上述可熔导体13相同的低熔点金属层和高熔点金属层的层厚比。通过设为该层厚比，即便使用了可熔导体91的情况下，也能使低熔点金属层13b的体积大于高熔点金属层13a的体积，能够有效地在短时间内进行依据高熔点金属层13a的熔蚀的熔断。

［变形例10］

图16是采用改变发热体14的配置位置后的构成时的变形例。如图16所示，保护元件130具备：绝缘基板11；内置于绝缘基板11的发热体14；形成在绝缘基板11的两端的电极12（a1）、12（a2）；在绝缘基板11上以与发热体14重叠的方式层叠的发热体引出电极16；以及可熔导体13，其两端与电极12（a1）、12（a2）连接，中央部与发热体引出电极16连接。保护元件130除了发热体14内置于绝缘基板11这一点、以及没有设置绝缘部件15这一点之外，具有与上述的保护元件80同样的构成。

再者，绝缘基板11在背面11b形成有与电极12（a1）、12（a2）连接的外部端子131。此外，保护元件130设有保护绝缘基板11的表面上的盖部件132。

可熔导体13是上层设有高熔点金属层13a、下层设有低熔点金属层13b的2层的层叠结构，经由该低熔点金属层13b与分别设有ni/au镀层52的电极12（a1）、12（a2）及发热体引出电极16连接。此外，可熔导体13在高熔点金属层13a的表面上涂敷有助熔剂17。

该保护元件130通过发热体14内置于绝缘基板11，使绝缘基板11的表面11a平坦化，由此，能够将发热体引出电极16和电极12（a1）、12（a2）形成在同一平面上。并且，保护元件130通过使发热体引出电极16与电极12（a1）、12（a2）为相同的高度，能够连接平坦化的可熔导体13。因而，保护元件130能够提高可熔导体13的熔断特性。

此外，保护元件130通过作为绝缘基板11的材料使用导热性优异的材料，由发热体14能够与隔着玻璃层等的绝缘部件15时同等地加热可熔导体13。

进而，保护元件130不用绝缘部件15，此外，将构成电极12（a1）、12（a2）及发热体引出电极16的导电膏涂敷在平坦的绝缘基板11的表面11a，能够成批地形成电极12（a1）、12（a2）及发热体引出电极16，因此能够谋求制造工序的省力化。

［变形例11］

图17是采用改变了发热体14的配置位置后的构成时的变形例。

如图17所示，保护元件140具备：绝缘基板11；层叠在绝缘基板11的背面11b并被绝缘部件15覆盖的发热体14；形成在绝缘基板11的两端的电极12（a1）、12（a2）；在绝缘基板11上以与发热体14重叠的方式层叠的发热体引出电极16；以及可熔导体13，其两端与电极12（a1）、12（a2）连接，中央部与发热体引出电极16连接。保护元件140除了发热体14层叠在绝缘基板11的背面11b这一点之外，具有与上述的保护元件80同样的构成。

再者，绝缘基板11在背面11b形成有与电极12（a1）、12（a2）连接的外部端子131。此外，保护元件140设有保护绝缘基板11的表面上的盖部件132。

该保护元件140通过使发热体14层叠在绝缘基板11的背面11b，使绝缘基板11的表面11a平坦化，由此，能够将发热体引出电极16与电极12（a1）、12（a2）形成在同一平面上。并且，保护元件100通过使发热体引出电极16与电极12（a1）、12（a2）为相同的高度，能够连接平坦化的可熔导体13。因而，保护元件100能够提高可熔导体13的熔断特性。

此外，保护元件140通过使用导热性优异的材料作为绝缘基板11的材料，能够由发热体14以与在绝缘基板11的表面11a上层叠的情况同等地加热可熔导体13。

进而，保护元件140通过将构成电极12（a1）、12（a2）及发热体引出电极16的导电膏涂敷在平坦的绝缘基板11的表面11a，能够成批地形成电极12（a1）、12（a2）及发热体引出电极16，因此能够谋求制造工序的省力化。

［变形例12］

图18是在采用改变了发热体14的配置位置的构成时的变形例。

如图18所示，保护元件150具备：绝缘基板11；层叠在绝缘基板11的表面11a上并被绝缘部件15覆盖的发热体14；在绝缘基板11的表面11a上与发热体14邻接地形成的电极12（a1）、12（a2）；层叠在绝缘基板11的表面11a上的电极12（a1）、12（a2）间并与发热体14电连接的发热体引出电极16；以及可熔导体13，其两端与电极12（a1）、12（a2）连接，中央部与发热体引出电极16连接。保护元件150除了发热体14层叠在绝缘基板11的表面11a这一点之外，具有与上述的保护元件80同样的构成。

再者，绝缘基板11在背面11b形成有与电极12（a1）、12（a2）连接的外部端子131。此外，保护元件150设有保护绝缘基板11的表面上的盖部件132。

该保护元件150通过使发热体14在绝缘基板11的表面11a与电极12（a1）邻接地层叠，使绝缘基板11的表面11a平坦化，由此，能够将发热体引出电极16与电极12（a1）、12（a2）形成在同一平面上。并且，保护元件150通过使发热体引出电极16与电极12（a1）、12（a2）为相同的高度，能够连接平坦化的可熔导体13。因而，保护元件150能够提高可熔导体13的熔断特性。

此外，保护元件150通过将发热体14与电极12（a1）邻接地层叠，能够将发热的热有效率地传递到可熔导体13，与隔着绝缘部件15重叠发热体14和发热体引出电极16的情况同等地加热可熔导体13。

进而，保护元件150通过将构成电极12（a1）、12（a2）、发热体14及发热体引出电极16的导电膏涂敷在平坦的绝缘基板11的表面11a，能够成批地形成电极12（a1）、12（a2）、发热体14及发热体引出电极16，因此能够谋求制造工序的省力化。此外，保护元件110将发热体14形成在绝缘基板11的表面11a，且不与发热体引出电极16重叠，因此能够依据绝缘基板11的厚度方向的低高度化而谋求小型化。

［变形例13］

图19是通过涂敷导电性膏并加以烧成而改变形成发热体14的构成，利用发热元件，使它在电极12（a1）、12（a2）的近旁邻接时的变形例。

如图19所示，保护元件160具备：绝缘基板11；安装在绝缘基板11的表面11a上的发热元件161；在绝缘基板11的表面11a上与发热元件161邻接地形成的电极12（a1）、12（a2）；层叠在绝缘基板11的表面11a上的电极12（a1）、12（a2）间并与发热元件161电连接的发热体引出电极16；以及可熔导体13，其两端与电极12（a1）、12（a2）连接，中央部与发热体引出电极16连接。保护元件160除了代替发热体14而使发热元件161与层叠在绝缘基板11的表面11a的发热体引出电极16连接，并且与发热元件电极162连接这一点之外，具有与上述的保护元件80同样的构成。发热元件161安装在形成在绝缘基板11的表面11a的凸台部163上。

保护元件160在发热元件电极162与上述的电流控制元件27连接，并且对电池单元21～24的任一个检测到异常电压时，使发热元件161动作，并截断电池堆25的充放电路径。

在该保护元件160中，也通过使发热元件161在绝缘基板11的表面11a与电极12（a1）邻接而层叠，使绝缘基板11的表面11a平坦化，由此，能够将发热体引出电极16与电极12（a1）、12（a2）形成在同一平面上。并且，保护元件160通过使发热体引出电极16与电极12（a1）、12（a2）为相同的高度，能够连接平坦化的可熔导体13。因而，保护元件160能够提高可熔导体13的熔断特性。

此外，保护元件160通过将发热元件161与电极12（a1）、12（a2）邻接地安装，能够将发热的热有效率地传递到可熔导体13，并能够与隔着绝缘部件15重叠发热体14和发热体引出电极16时同等地加热可熔导体13。

进而，保护元件160通过将构成电极12（a1）、12（a2）及发热体引出电极16的导电膏涂敷在平坦的绝缘基板11的表面11a，能够成批地形成电极12（a1）、12（a2）及发热体引出电极16，因此能够谋求制造工序的省力化。此外，由于不是在绝缘基板11的表面11a上将发热体14与发热体引出电极16重叠而形成，所以保护元件160能够依据绝缘基板11的厚度方向的低高度化而谋求小型化。

此外，作为发热元件161，保护元件160能够选择并安装各种部件，能够使用发热到适合于可熔导体13的熔断的高温的元件。

［变形例14］

图20～图22是改变了可熔导体的构成的保护元件的变形例。

图20a及图20b所示的保护元件170，采用了对成为内层的低熔点金属层171的两面，作为外层形成了高熔点金属层172的3层结构的可熔导体173。可熔导体173在构成外层的高熔点金属层172沿着长边方向形成有线状的开口部172a，从该开口部172a露出低熔点金属层171。可熔导体173通过使低熔点金属层171从开口部172a露出，增加熔化的低熔点金属与高熔点金属层172的接触面积，进一步促进高熔点金属层172的浸蚀作用而能够提高熔断性。高熔点金属层172的开口部172a，例如，能够通过对低熔点金属层171实施构成高熔点金属层172的金属的局部镀层而形成。

保护元件170除了取代可熔导体13而使用可熔导体173这一点之外，具有与上述的保护元件10相同的构成。再者，可熔导体173经由焊锡等的低熔点金属134，分别与设有ni/au镀层52的电极12（a1）、12（a2）及发热体引出电极16连接。此外，可熔导体173在高熔点金属层172的表面上涂敷有助熔剂17。高熔点金属层172能够采用与上述的高熔点金属层13a同样的材料，并且低熔点金属层171能够采用与上述的低熔点金属层13b同样的材料来形成。

此外，可熔导体173也可以采用焊锡作为构成低熔点金属层171的金属，在高熔点金属层172的表面形成au或以au为主成分的被膜。由此，可熔导体173能够进一步提高构成低熔点金属层171的焊锡的湿润性，从而促进浸蚀作用。

图21a及图21b所示的保护元件180采用在成为内层的低熔点金属层181的两面作为外层形成了高熔点金属层182的3层结构的可熔导体183。可熔导体183在构成外层的高熔点金属层182遍及整个面而形成圆形的开口部182a，从该开口部182a露出低熔点金属层181。

保护元件180的其他构成与上述的保护元件170相同。此外，高熔点金属层182的开口部182a，能够通过例如对低熔点金属层181实施构成高熔点金属层182的金属的局部镀层而形成。

可熔导体183通过使低熔点金属层181从开口部182a露出，增加熔化的低熔点金属与高熔点金属层182的接触面积，进一步促进高熔点金属层182的浸蚀作用而能够提高熔断性。

此外，在可熔导体183中，作为构成低熔点金属层181的金属使用焊锡，并且在高熔点金属层182的表面形成au或以au为主成分的被膜也可。由此，可熔导体183进一步提高构成低熔点金属层181的焊锡的湿润性，从而能够促进浸蚀作用。

图22a及图22b所示的保护元件190，采用在成为内层的低熔点金属层191的两面形成高熔点金属层192作为外层的3层结构的可熔导体193。可熔导体193在构成外层的高熔点金属层192，遍及长边方向而形成有多个过宽度方向的线状的开口部192a，从该开口部192a露出低熔点金属层191。

保护元件190的其他构成，与上述的保护元件170相同。此外，高熔点金属层192的开口部192a能够通过例如对低熔点金属层191实施构成高熔点金属层192的金属的局部镀层而形成。

可熔导体193通过使低熔点金属层191从开口部192a露出，增加熔化的低熔点金属和高熔点金属层192的接触面积，进一步促进高熔点金属层的浸蚀作用而能够提高熔断性。

此外，在可熔导体193中，作为构成低熔点金属层191的金属使用焊锡，并且在高熔点金属层192的表面形成au或以au为主成分的被膜也可。由此，可熔导体193能够进一步提高构成低熔点金属层191的焊锡的湿润性，从而促进浸蚀作用。

［变形例15］

图23是改变可熔导体的构成的保护元件的变形例。

图23a及图23b所示的保护元件200，采用上层配置低熔点金属层201、下层形成有高熔点金属层202的可熔导体203。可熔导体203经由焊锡等的低熔点金属204，分别与设有ni/au镀层52的电极12（a1）、12（a2）及发热体引出电极16连接。由此，可熔导体203在电极12（a1）、12（a2）及发热体引出电极16上，形成低熔点金属204、高熔点金属层202、低熔点金属层201的3层结构。

再者，可熔导体203在低熔点金属层201的表面上涂敷有助熔剂17。此外，保护元件200除了代替可熔导体13而使用可熔导体203这一点之外，具有与上述的保护元件10相同的构成。此外，高熔点金属层202能够使用与上述的高熔点金属层13a同样的材料形成，低熔点金属层201能够使用与上述的低熔点金属层13b同样的材料形成。

保护元件200中，可熔导体203在电极12（a1）、12（a2）及发热体引出电极16上，呈现低熔点金属204、高熔点金属层202、低熔点金属层201的3层结构，因此在依据熔化的低熔点金属204及低熔点金属层201对高熔点金属层202的浸蚀作用下，进一步促进电极12（a1）、12（a2）及发热体引出电极16上的熔化导体的凝集，能够提高熔断性。

此外，保护元件200能够通过在低熔点金属层201的表面层叠高熔点金属层202的简易的工序形成可熔导体203。

此外，在可熔导体203中，作为构成低熔点金属层201的金属使用焊锡，并且在高熔点金属层202的表面形成au或以au为主成分的被膜也可。由此，可熔导体203进一步提高构成低熔点金属层201的焊锡的湿润性，从而能够促进浸蚀作用。

［变形例16］

图24是改变了可熔导体的构成的保护元件的变形例。

图24a及图24b所示的保护元件210，采用从最上层依次层叠第1高熔点金属层211、第1低熔点金属层212、第2高熔点金属层213、第2低熔点金属层214的4层结构的可熔导体215。可熔导体215经由第2低熔点金属层214，分别与设有ni/au镀层52的电极12（a1）、12（a2）及发热体引出电极16连接。

再者，可熔导体215在第1高熔点金属层211的表面上涂敷有助熔剂17。此外，保护元件210除了取代可熔导体13而使用可熔导体215这一点之外，具有与上述的保护元件10相同的构成。此外，第1、第2高熔点金属层211、213能够使用与上述的高熔点金属层13a同样的材料形成，第1、第2低熔点金属层212、214能够使用与上述的低熔点金属层13b同样的材料形成。

保护元件210在依据熔化的第1、第2低熔点金属层212、214对第1、第2高熔点金属层211、213的浸蚀作用下，进一步促进电极12（a1）、12（a2）及发热体引出电极16上的熔化导体的凝集，并且能够提高发热体引出电极16与电极12（a1）、12（a2）各部分之间的熔断性。

此外，通过使最下层为第2低熔点金属层214，能够使该第2低熔点金属层214兼有谋求对电极12（a1）、12（a2）及发热体引出电极16的连接的粘接剂层。再者，作为可熔导体，如果交互地层叠高熔点金属层和低熔点金属层，则保护元件210也可以使用4层以上的构成。

［变形例17］

图25是改变了可熔导体的构成的保护元件的变形例。

图25a及图25b所示的保护元件220，使用仅由高熔点金属层221构成的单层的可熔导体222。可熔导体222经由焊锡等的低熔点金属223，分别与设有ni/au镀层52的电极12（a1）、12（a2）及发热体引出电极16连接。由此，可熔导体222在电极12（a1）、12（a2）及发热体引出电极16上，呈低熔点金属223、高熔点金属层221的2层结构。

再者，可熔导体222在高熔点金属层221表面上涂敷有助熔剂17。此外，保护元件220除了取代可熔导体13而使用可熔导体222这一点之外，具有与上述的保护元件10相同的构成。此外，高熔点金属层221能够使用与上述的高熔点金属层13a同样的材料形成，低熔点金属223能够使用与上述的低熔点金属层13b同样的材料形成。

由于可熔导体222在电极12（a1）、12（a2）及发热体引出电极16上，呈低熔点金属223、高熔点金属层221的2层结构，所以保护元件220在依据熔化的低熔点金属223的对高熔点金属层221的浸蚀作用下，进一步促进电极12（a1）、12（a2）及发热体引出电极16上的熔化导体的凝集，从而能够提高熔断性。因此，低熔点金属223优选比可熔导体222的高熔点金属层221更厚地形成。

此外，由于可熔导体222为高熔点金属层221的单层结构，保护元件220能以简易的工序形成。

再者，在可熔导体222中，作为构成低熔点金属223的金属使用焊锡，并且在高熔点金属层221的表面形成au或以au为主成分的被膜也可。由此，可熔导体222进一步提高构成低熔点金属223的焊锡的湿润性，从而能够促进浸蚀作用。

［变形例18］

图26是采用了多个可熔导体的保护元件的变形例。

图26所示的保护元件230，为了提高在大电流用途中的保护元件230的额定值，将可熔导体231进行了大型化。在此，将可熔导体231大型化时，熔化时的熔化导体的体积变多，熔化导体遍及电极12（a1）、12（a2）及发热体引出电极16的各部分之间而凝集，有可能无法熔断。

因此，在保护元件230中，分割为多个可熔导体的同时，在发热体引出电极16上的可熔导体连接部16a的周边形成绝缘层232。例如，保护元件230如图26所示，设置第1、第2可熔导体231a、231b，提高整体的额定值。第1、第2可熔导体231a、231b从电极12（a1）经过发热体引出电极16而到电极12（a2），通过焊锡等的低熔点金属233来连接。此外，第1、第2可熔导体231a、231b隔开既定的距离而配置。

再者，第1、第2可熔导体231a、231b呈构成内层的低熔点金属层被构成外层的高熔点金属层包覆的层叠结构，如图22所示，经由低熔点金属233，连接到电极12（a1）、12（a2）及发热体引出电极16上。此外，第1、第2可熔导体231a、231b也可设为低熔点金属层和高熔点金属层层叠的层叠结构，经由构成下层的低熔点金属层而连接到电极12（a1）、12（a2）及发热体引出电极16上。此外，第1、第2可熔导体231a、231b也可设为仅高熔点金属层的单层结构，经由低熔点金属233而连接到电极12（a1）、12（a2）及发热体引出电极16上。此外，第1、第2可熔导体231a、231b也可为这样结构：在构成外层的高熔点金属层设置开口部，使构成内层的低熔点金属层露出于外方。

此外，保护元件230在发热体引出电极16上的第1、第2可熔导体231a、231b间的区域形成有绝缘层232。绝缘层232用于防止因熔化的第1、第2可熔导体231a、231b彼此结合而导致的熔化导体的体积增大，可用公知的绝缘材料以公知的方法形成。

再者，可熔导体231在表面上涂敷有助熔剂（未图示）。此外，保护元件230除了取代可熔导体13而使用多个可熔导体231这一点，以及在发热体引出电极16的可熔导体连接部16a的周边形成了绝缘层232这一点之外，具有与上述的保护元件10相同的构成。此外，可熔导体231，作为高熔点金属层，可以用与上述的高熔点金属层13a同样的材料形成，作为低熔点金属层，可以用与上述的低熔点金属层13b同样的材料形成。

如图27所示，保护元件230在第1、第2可熔导体231a、231b熔化的情况下，也可以通过绝缘层232来防止顺着发热体引出电极16而结合熔化导体。因而，保护元件230在增加可熔导体231整体的体积而提高额定值的情况下，也能防止熔化导体顺着发热体引出电极16吸引到一方，遍及电极12（a1）、12（a2）及发热体引出电极16的各部分之间而凝集，无法熔断的状态，而能够可靠地熔断。

此外，保护元件230也可以在电极12（a1）、12（a2）的可熔导体连接部周边也设置绝缘层232。由此，保护元件230能够防止熔化导体顺着电极12（a1）、12（a2）被吸引到一方，遍及电极12（a1）、12（a2）及发热体引出电极16的各部分之间而凝集，无法熔断状态。

再者，在可熔导体231中，具有低熔点金属层和高熔点金属层层叠的结构的情况下，也可以作为构成低熔点金属的金属使用焊锡，并且在高熔点金属层的表面形成au或以au为主成分的被膜。由此，可熔导体231进一步提高构成低熔点金属的焊锡的湿润性，能够促进浸蚀作用。

进而，保护元件230如图26所示，遍及电极12（a1）、12（a2）的长边方向而形成绝缘层235也可。绝缘层235用于防止熔化导体超过电极12（a1）、12（a2）而凝集在外部电极的情况，形成在电极12（a1）、12（a2）的可熔导体231的连接区域的外侧。通过设置绝缘层235，如图27所示，保护元件230使熔化导体凝集在电极12（a1）、12（a2）上，而不会流到外部电极。

［变形例19］

图28是利用多个可熔导体的保护元件的变形例。

图28所示的保护元件240与上述保护元件230同样，为了提高在大电流用途中保护元件240的额定值，而将可熔导体241进行了大型化。

保护元件240中，分割为多个可熔导体，并且具有将发热体引出电极16上的可熔导体连接部16a的周边形成为比该可熔导体连接部16a细的窄宽部242。例如，保护元件240如图28所示，设置第1、第2可熔导体241a、241b，提高了整体的额定值。第1、第2可熔导体241a、241b从电极12（a1）经过发热体引出电极16而到电极12（a2），通过焊锡等的低熔点金属243来连接。此外，第1、第2可熔导体241a、241b隔开既定的距离而配置。

再者，第1、第2可熔导体241a、241b呈构成内层的低熔点金属层被构成外层的高熔点金属层包覆的层叠结构，如图28所示，经由低熔点金属243，连接到电极12（a1）、12（a2）及发热体引出电极16上。此外，第1、第2可熔导体241a、241b也可以设为低熔点金属层和高熔点金属层层叠的层叠结构，并经由构成下层的低熔点金属层而连接到电极12（a1）、12（a2）及发热体引出电极16上。此外，第1、第2可熔导体241a、241b也可以设为仅高熔点金属层的单层结构，并经由低熔点金属连接到电极12（a1）、12（a2）及发热体引出电极16上。此外，第1、第2可熔导体241a、241b也可为这样的结构：在构成外层的高熔点金属层设置开口部，使构成内层的低熔点金属层面临外方。

此外，保护元件240在发热体引出电极16上的第1、第2可熔导体241a、241b间的区域，形成有比可熔导体连接部16a细的窄宽部242。窄宽部242用于防止熔化的第1、第2可熔导体241a、241b彼此结合而导致的熔化导体的体积增大，通过以既定图案印刷、烧成而形成发热体引出电极16。此外，窄宽部242也可以通过在发热体引出电极16上设置绝缘层而形成。

此外，可熔导体241在表面上涂敷有助熔剂（未图示）。此外，保护元件240除了取代可熔导体13而使用多个可熔导体241这一点，以及在发热体引出电极16的可熔导体连接部16a的周边形成了窄宽部242这一点之外，具有与上述的保护元件10相同的构成。此外，可熔导体241，作为高熔点金属层，能够使用与上述的高熔点金属层13a同样的材料形成，作为低熔点金属层，能够使用与上述的低熔点金属层13b同样的材料形成。

如图29所示，保护元件240在第1、第2可熔导体241a、241b熔化的情况下，也不会流入窄宽部242而向宽度大的可熔导体连接部16a凝集，能防止顺着发热体引出电极16结合熔化导体的情况。因而，保护元件240在增加可熔导体241整体的体积而提高额定值的情况下，也能防止熔化导体顺着发热体引出电极16被吸引到一方，遍及电极12（a1）、12（a2）及发热体引出电极16的各分部之间而凝集，无法熔断的状态，而能够可靠地熔断。

再者，保护元件240也可以在电极12（a1）、12（a2）的可熔导体连接部周边也设置窄宽部242。由此，保护元件240能够防止熔化导体顺着电极12（a1）、12（a2）而被吸引到一方，遍及电极12（a1）、12（a2）及发热体引出电极16的各部分之间而凝集，无法熔断的状态。

此外，在可熔导体241中，具有低熔点金属层和高熔点金属层层叠的结构的情况下，也可以作为构成低熔点金属的金属使用焊锡，并且在高熔点金属层的表面形成au或以au为主成分的被膜。由此，可熔导体203进一步提高构成低熔点金属的焊锡的湿润性，从而能够促进浸蚀作用。

进而，在保护元件240中，如图28所示，也可以遍及电极12（a1）、12（a2）的长边方向而形成绝缘层245。绝缘层245用于防止熔化导体超过电极12（a1）、12（a2）而凝集在外部电极的情况，形成在电极12（a1）、12（a2）的可熔导体241的连接区域的外侧。通过设置绝缘层245，如图29所示，保护元件240中熔化导体凝集在电极12（a1）、12（a2）上，而不会流到外部电极。

标号说明

10，40，50，60，70，80，90，100，110，120，130，140，150，160，170，180，190，200，210，220，230，240保护元件；11，41绝缘基板；12（a1），12（a2），42电极；13，91，121可熔导体；13a，43a，91a，121a高熔点金属层；13b，43b，91b，121b，121c低熔点金属层；14，44发热体；15，45绝缘部件；16发热体引出电极；17，47助熔剂；18（p1），18（p2），48发热体电极；20电池组；20a正极端子；20b负极端子；21～24电池单元；25电池堆；26检测电路；27，31，32电流控制元件；30充放电控制电路；33控制部；35充电装置；41a玻璃层；51滞留部；52ni/au镀层；61开口；92低熔点金属层；93镀层；95导电性膏；132盖部件。