二次电池包及其保护元件的制作方法

本发明是有关于一种二次电池包及其保护元件，且特别是有关于一种具备过电流、过电压或过温度保护功能以及可节省资源的二次电池包及其保护元件。

背景技术：

以下请参照图1A及图1B，图1A及图1B为中国台湾专利证书号：TW I233228所提到的一种二次电池1101、1102的电路图。二次电池1101的保护元件使用两个熔丝元件1121、1122(或保险丝元件)串联与一加热器1123(发热电阻)来组成。加热器1123(发热电阻)的一端连接两个熔丝元件1121、1122彼此相连的端点111c。二次电池1102的保护元件使用一个熔丝元件1122(或保险丝元件)与一加热器1123(或发热电阻)来组成。加热器1123(或发热电阻)的一端连接熔丝元件1122与蓄电装置1111共接的一端点1111a。

另，以下请参考图2，如中国台湾专利证书号：TW 201517433 A所提到的一种电池组2002中的保护电路2001里的保护元件2005。保护元件2005使用一个可熔导体2016(或保险丝元件)与一发热体2012(或发热电阻)来组成。发热体2012(或发热电阻)的一端连接可熔导体2016与电池单元2003共接的一端点2013。

进一步来说，电池组2在串联有多个电池单元2003的保护电路2001，仅在充放电路径上设有保护元件2005。若电池单元2003的一部分发生异常而致使保护元件2005动作，则电池组2002中的充放电路径被熔断，电池组2002就无法持续提供电力。如此一来，虽可以保护电池组2002的安全，但因一部分的电池单元2003异常，就使整个电池组2002失效，如此无形中使电池组2002的成本无法降低或维修成本增高。尤其近来许多电子产品、电动机车、电动脚踏车以及电动汽车需求更大的电力或电流，目前的技术大都通过将许多个电池单元2003串并联来达成高电压与大电流或大电力的需求。因此运用上述技术，其结果是若有任一电池单元2003出现异常，则其他多 个正常的电池单元2003就无法继续使用，实在是一种资源的浪费。

技术实现要素：

针对上述缺点的改善，本发明提供一种二次电池包及一种保护元件，在多个电池元件组进行串并联以达成高电压与大电流或大电力的二次电池包中，若任一电池元件组发生过充或过电压或过温时，保护元件会断开此异常电池元件组的充放电路径，并将充放电路径切换至其他正常的电池元件组，除了可达到过充或过电压或过温保护的功能，也不会使其他正常的电池元件组无法使用，故可避免资源的浪费。当充放电电流超过保护元件额定的电流值时，保护元件会切断充放电电流的路径，以达到过电流保护的功能。

本发明的保护元件包括第一过电流保护元件、开关元件以及热产生组件。第一过电流保护元件用以在保护元件的第一输入输出端与第二输入输出端之间提供第一双向的电流路径。当第一输入输出端与第二输入输出端之间的电流异常时，第一过电流保护元件断开第一双向的电流路径以进行过电流保护。开关元件耦接在保护元件的第一输入输出端与第三输入输出端之间，且开关元件的初始状态为开路状态。热产生组件的第一端耦接到第一过电流保护元件的其中一端。当热产生组件发热时，第一过电流保护元件反应于热产生组件所产生的热而断开第一双向的电流路径，且开关元件反应于热产生组件所产生的热而切换至短路状态，以在第一输入输出端与第三输入输出端之间提供第二双向的电流路径。

在本发明的一实施例中，上述的热产生组件的第一端还耦接到第一输入输出端或第二输入输出端，且热产生组件的第二端耦接到保护元件的输出端。

在本发明的一实施例中，上述的保护元件，还包括绝缘基板、第一端电极、第二端电极、第三端电极、第四端电极以及绝缘层。其中热产生组件配置在绝缘基板的第一表面上。第一端电极配置在绝缘基板的第一表面上，用以作为第一输入输出端。第二端电极配置在绝缘基板的第一表面上，用以作为第二输入输出端。第三端电极配置在绝缘基板的第一表面上，用以作为第三输入输出端。第四端电极配置在绝缘基板上，用以作为输出端。绝缘层配置在热产生组件、第一端电极、第二端电极与第三端电极之间。第一过电流保护元件为第一可熔断导体，配置在第一端电极与第二端电极上，且第一可 熔断导体的两端分别电性连接到第一端电极与第二端电极。当热产生组件发热时，第一可熔断导体被熔断，致使第一端电极与第二端电极电性绝缘，且致使第一端电极电性连接到第三端电极。

在本发明的一实施例中，上述的保护元件还包括绝缘基板、第一端电极、第二端电极、第三端电极以及第四端电极。绝缘基板包括第一表面以及第二表面，其中第一表面与第二表面彼此相对。第一端电极配置在绝缘基板的第一表面上，用以作为第一输入输出端。第二端电极配置在绝缘基板的第一表面上，用以作为第二输入输出端。第三端电极配置在绝缘基板的第一表面上，用以作为第三输入输出端。第四端电极配置在绝缘基板上，用以作为输出端。热产生组件配置在绝缘基板的第二表面上，且通过传导电极电性连接到第一端电极或第二端电极。第一过电流保护元件为第一可熔断导体，配置在第一端电极与第二端电极上，且第一可熔断导体的两端分别电性连接到第一端电极与第二端电极。当热产生组件发热时，第一可熔断导体被熔断，致使第一端电极与第二端电极电性绝缘，且致使第一端电极电性连接到第三端电极。

在本发明的一实施例中，上述的保护元件还包括多个集热部。此些集热部配置在绝缘基板的内部，且分别电性或热连接到第一端电极、第二端电极与第三端电极。此些集热部还延伸至临近第二表面且与热产生组件电性绝缘，以将热产生组件所产生的热传导至第一端电极、第二端电极以及第三端电极。

在本发明的一实施例中，上述的保护元件还包括绝缘基板、第一端电极、第二端电极、第三端电极以及第四端电极。第一端电极配置在绝缘基板的第一表面上，用以作为第一输入输出端。第二端电极配置在绝缘基板的第一表面上，用以作为第二输入输出端。第三端电极配置在绝缘基板的第一表面上，用以作为第三输入输出端。第四端电极配置在绝缘基板上，用以作为输出端。热产生组件配置在绝缘基板内，通过绝缘基板内的传导电极电性连接到第一端电极或第二端电极，且通过绝缘基板内的内电极电性连接到第四端电极。第一过电流保护元件为第一可熔断导体，配置在第一端电极与第二端电极上，且第一可熔断导体的两端分别电性连接到第一端电极与第二端电极。当热产生组件发热时，第一可熔断导体被熔断，致使第一端电极与第二端电极电性绝缘，且致使第一端电极电性连接到第三端电极。

在本发明的一实施例中，上述的开关元件包括第二可熔断导体，且第二 可熔断导体配置在第一端电极与第三端电极的其中一个端电极上。当热产生组件发热时，第二可熔断导体被熔融致使第一端电极电性连接到第三端电极。

在本发明的一实施例中，上述的保护元件还包括绝缘基板、第一端电极、第二端电极、第三端电极、第四端电极以及绝缘层。热产生组件配置在绝缘基板的第一表面上。第一端电极配置在绝缘基板的第一表面上，用以作为第一输入输出端。第二端电极配置在绝缘基板的第一表面上，用以作为第二输入输出端。第三端电极配置在绝缘基板的第一表面上，用以作为第三输入输出端。第四端电极配置在绝缘基板上，用以作为输出端。绝缘层配置在热产生组件与第一端电极或第二端电极之间。第一过电流保护元件为第一可熔断导体，配置在第一端电极与第二端电极上，且第一可熔断导体的两端分别电性连接到第一端电极与第二端电极。开关元件包括第一内电极以及第二内电极。第一内电极配置在绝缘基板内，且电性连接到第一端电极。第二内电极配置在绝缘基板内，且电性连接到第三端电极，其中第一内电极与第二内电极之间具有一间隙。当热产生组件发热时，第一可熔断导体被熔断或熔融，致使部分熔融的第一可熔断导体流入此间隙，以使第一端电极电性连接到第三端电极。

在本发明的一实施例中，上述的开关元件还包括第二可熔断导体。第二可熔断导体配置在第一端电极或第三端电极上，其中第二可熔断导体与第一内电极及第二内电极之间具有一通道。当热产生组件发热时，第二可熔断导体被熔融，致使熔融的第二可熔断导体经由此通道流入上述间隙，以使第一端电极电性连接到第三端电极。

在本发明的一实施例中，上述的保护元件还包括第二过电流保护元件。第二过电流保护元件耦接在第一过电流保护元件的所述其中一端与热产生组件的第一端之间，或者是，第二过电流保护元件耦接在热产生组件的第二端与保护元件的输出端之间。当热产生组件发热时，第二过电流保护元件反应于热产生组件所产生的热而断开第二过电流保护元件或热产生组件的电流路径，致使热产生组件停止发热。

在本发明的一实施例中，上述的保护元件还包括绝缘基板、第一端电极、第二端电极、第三端电极、第四端电极以及第一内电极。热产生组件配置在绝缘基板内或配置在绝缘基板的第一表面上或配置在绝缘基板的第二表面 上。第一端电极配置在绝缘基板的第一表面上，用以作为第一输入输出端。第二端电极配置在绝缘基板的第一表面上，用以作为第二输入输出端。第三端电极配置在绝缘基板的第一表面上，用以作为第三输入输出端。第四端电极配置在绝缘基板上，用以作为保护元件的输出端。第一内电极配置在绝缘基板上或绝缘基板内，且电性连接热产生组件的第一端。热产生组件的第二端电性连接第四端电极或透过绝缘基板内的第二内电极电性连接第四端电极。第一过电流保护元件与第二过电流保护元件为第一可熔断导体。第一可熔断导体配置在第一端电极、第二端电极以及第一内电极上。第一可熔断导体分别电性连接到第一端电极、第二端电极以及第一内电极。当热产生组件发热时，第一可熔断导体被熔断，致使第一端电极与第二端电极电性绝缘，致使第二端电极与第一内电极电性绝缘，且致使第一端电极电性连接到第三端电极。

在本发明的一实施例中，上述的保护元件还包括绝缘基板、第一端电极、第二端电极、第三端电极、第四端电极、第一内电极以及第二内电极。热产生组件配置在绝缘基板内或配置在绝缘基板的第一表面上或配置在绝缘基板的第二表面上。第一端电极配置在绝缘基板的第一表面上，用以作为第一输入输出端。第二端电极配置在绝缘基板的第一表面上，用以作为第二输入输出端。第三端电极配置在绝缘基板的第一表面上，用以作为第三输入输出端。第四端电极配置在绝缘基板上，用以作为输出端。第一内电极配置在绝缘基板上或绝缘基板内，且电性连接热产生组件的第一端。第二内电极配置在绝缘基板上或绝缘基板内，且电性连接热产生组件的第二端。第一过电流保护元件为第一可熔断导体。第一可熔断导体配置在第一端电极与第二端电极上。第一可熔断导体分别电性连接到第一端电极以及第二端电极。第二过电流保护元件为第四可熔断导体。第四可熔断导体配置在第四端电极与第二内电极上。第四可熔断导体分别电性连接到第四端电极以及第二内电极。热产生组件的第二端透过第二内电极电性连接第四可熔断导体，热产生组件的第一端透过第一内电极电性连接第一可熔断导体。当热产生组件发热时，第一可熔断导体被熔断，致使第一端电极与第二端电极电性绝缘，且致使第一端电极电性连接到第三端电极。第四可熔断导体也反应于热产生组件所产生的热而被熔断。

在本发明的一实施例中，上述的开关元件包括第二可熔断导体。第二可 熔断导体配置在第一端电极与第三端电极的其中一个端电极上。当热产生组件发热时，第二可熔断导体被熔融致使该第一端电极电性连接到第三端电极。

本发明的保护元件包括第一过电流保护元件、第二过电流保护元件、开关元件以及热产生组件。第二过电流保护元件与第一过电流保护元件串接。第二过电流保护元件与第一过电流保护元件用以在保护元件的第一输入输出端与第二输入输出端之间提供第一双向的电流路径。当第一输入输出端与第二输入输出端之间的电流异常时，第一过电流保护元件与第二过电流保护元件其中之一断开第一双向的电流路径以进行过电流保护。开关元件耦接在保护元件的第一输入输出端与第三输入输出端之间，且开关元件的初始状态为开路状态。热产生组件的第一端耦接在第一过电流保护元件与第二过电流保护元件之间，热产生组件的第二端耦接到保护元件的输出端。当热产生组件发热时，第一过电流保护元件以及第二过电流保护元件反应于热产生组件所产生的热而断开第一双向的电流路径，且开关元件反应于热产生组件所产生的热而切换至短路状态，以在第一输入输出端与第三输入输出端之间提供第二双向的电流路径。

在本发明的一实施例中，上述的保护元件还包括绝缘基板、第一端电极、第二端电极、第三端电极、第四端电极以及绝缘层。热产生组件配置在绝缘基板的第一表面上。第一端电极配置在绝缘基板的第一表面上，用以作为第一输入输出端。第二端电极配置在绝缘基板的第一表面上，用以作为第二输入输出端。第三端电极配置在绝缘基板的第一表面上，用以作为第三输入输出端。第四端电极配置在绝缘基板上，用以作为输出端。绝缘层配置在热产生组件、第一端电极、第二端电极与第三端电极之间。第一过电流保护元件与第二过电流保护元件为第一可熔断导体，配置在第一端电极与第二端电极上。第一可熔断导体的两端分别电性连接到第一端电极与第二端电极，且第一可熔断导体的中心端电性连接至热产生组件的第一端。开关元件包括第二可熔断导体，且第二可熔断导体配置在第一端电极与第三端电极的其中一个端电极上。当热产生组件发热时，第一可熔断导体被熔断，且第二可熔断导体被熔融致使第一端电极电性连接到第三端电极。

在本发明的一实施例中，上述的保护元件还包括绝缘基板、第一端电极、第二端电极、第三端电极、第四端电极、绝缘层以及蓄热电极。热产生组件 配置在绝缘基板的第一表面上。第一端电极配置在绝缘基板的第一表面上，用以作为第一输入输出端。第二端电极配置在绝缘基板的第一表面上，用以作为第二输入输出端。第三端电极配置在绝缘基板的第一表面上，用以作为第三输入输出端。第四端电极配置在绝缘基板上，用以作为输出端。绝缘层覆盖在热产生组件上。蓄热电极配置在绝缘层上，且电性连接到热产生组件的第一端。第一过电流保护元件与第二过电流保护元件为第一可熔断导体，配置在第一端电极、第二端电极及蓄热电极上。第一可熔断导体的两端分别电性连接到第一端电极与第二端电极，且第一可熔断导体的中心端电性连接至蓄热电极。开关元件包括第一内电极以及第二内电极。第一内电极配置在绝缘基板内，且电性连接到第一端电极。第二内电极配置在绝缘基板内，且电性连接到第三端电极，其中第一内电极与第二内电极之间具有一间隙。当热产生组件发热时，第一可熔断导体被熔断或熔融，致使部分熔融的第一可熔断导体流入间隙，以使第一端电极电性连接到第三端电极。

在本发明的一实施例中，上述的保护元件还包括绝缘基板、第一端电极、第二端电极、第三端电极、第四端电极、绝缘层以及蓄热电极。第一端电极配置在绝缘基板的第一表面上，用以作为第一输入输出端。第二端电极配置在绝缘基板的第一表面上，用以作为第二输入输出端。第三端电极配置在绝缘基板的第一表面上，用以作为第三输入输出端。第四端电极配置在绝缘基板上，用以作为输出端。绝缘层配置在绝缘基板上，且包覆热产生组件。蓄热电极配置在绝缘层上，且电性连接到热产生组件的第一端。第一过电流保护元件与第二过电流保护元件为第一可熔断导体，配置在第一端电极、第二端电极及蓄热电极上，第一可熔断导体的两端分别电性连接到第一端电极与第二端电极，且第一可熔断导体的中心端电性连接至蓄热电极。开关元件包括第一内电极以及第二内电极。第一内电极配置在绝缘基板与绝缘层之间，且电性连接到第一端电极。第二内电极配置在绝缘基板与绝缘层之间，且电性连接到第三端电极，其中第一内电极与第二内电极之间具有一间隙。当热产生组件发热时，第一可熔断导体被熔断或熔融，致使部分熔融的第一可熔断导体流入间隙，以使第一端电极电性连接到第三端电极。

在本发明的一实施例中，上述的开关元件还包括第二可熔断导体。第二可熔断导体配置在蓄热电极上，其中第二可熔断导体与第一内电极及第二内电极之间具有一通道。当热产生组件发热时，第二可熔断导体被熔融，致使 熔融的第二可熔断导体经由通道流入间隙，以使第一端电极电性连接到第三端电极。

本发明的二次电池包包括多个电池元件组、多个上述的保护元件、多个开关电路以及侦测控制电路。此些电池元件组中的每一个包括至少一可充放电的电池元件。此些保护元件与此些电池元件组串接以形成充放电电流路径。此些开关电路中的每一个耦接到此些保护元件中的其中一个的输出端。侦测控制电路用以侦测此些电池元件组的电压或温度，依据所侦测到的电压或温度而决定此些开关电路中的每一个的状态。若此些电池元件组的电压或温度正常，则此些开关电路被切换至断路状态。若此些电池元件组中的任一个的电压或温度异常，则对应于此异常的电池元件组的开关电路被切换至导通状态，致使对应于此异常的电池元件组的保护元件断开与此异常的电池元件组之间的充放电电流路径，并将充放电电流路径切换至此些电池元件组中的其余正常的电池元件组。当流经此些保护元件中的任一个的充放电电流超过额定电流值而发生过电流状况时，发生过电流状况的此保护元件断开充放电电流路径。

在本发明的一实施例中，上述的二次电池包还包括充放电控制电路。充放电控制电路用以依据侦测控制电路所侦测到的电压的状态以及外接装置的种类而判断是否自外接装置传输充电电流至此些电池元件组或是自此些电池元件组传输放电电流至外接装置。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。

附图说明

图1A与图1B为说明现有技术相关二次电池的电路图；

图2为说明现有技术相关电池组的电路图；

图3A为本发明实施例的一种二次电池包的电路图；

图3B、图3C以及图3D为本发明实施例的一种二次电池包的动作说明示意图；

图4为本发明另一实施例的一种二次电池包的电路图；

图5为本发明实施例的一种保护元件的电路图；

图6A为本发明实施例的一种保护元件的俯视示意图；

图6B为图6A的保护元件沿线X–X’的剖面示意图；

图6C为本发明实施例的一种保护元件的俯视示意图；

图6D为图6C的保护元件沿线X–X’的剖面示意图；

图6E为本发明实施例的一种保护元件的剖面示意图；

图6F为本发明实施例的一种保护元件的俯视示意图；

图7为本发明实施例的另一种保护元件的电路图；

图8为本发明实施例的一种保护元件的俯视示意图；

图9为本发明实施例的又一种保护元件的电路图；

图10为本发明实施例的一种保护元件的俯视示意图；

图11A为本发明实施例的一种保护元件的俯视示意图；

图11B为图11A的保护元件沿线X-X’的剖面示意图；

图11C为图11A的保护元件沿线Y-Y’的剖面示意图；

图11D为本发明实施例的一种保护元件的剖面示意图；

图12～图14为本发明实施例的一种保护元件的俯视示意图；

图15A为本发明实施例的又一种保护元件的电路图；

图15B为本发明实施例的一种保护元件的俯视示意图；

图15C为本发明实施例的又一种保护元件的电路图；

图15D为本发明实施例的一种保护元件的俯视示意图；

图16A为本发明实施例的又一种保护元件的电路图；

图16B为本发明实施例的一种保护元件的俯视示意图；

图16C为本发明实施例的又一种保护元件的电路图；

图16D为本发明实施例的一种保护元件的俯视示意图。

符号说明

1：充电装置或电子装置

2：充放电控制电路

110、110a、110b、110g：绝缘基板

1101、1102：二次电池

1111：蓄电装置

1111a、111c、2013：端点

1121、1122：熔丝元件

1123：加热器

118a、118b：传导电极

121、121a、121b、121g、122、122a、122b、122g、123、123a、123b、123g、124、124a、124b、124g：端电极

125、125g：蓄热电极

130、130a、130b、16g：焊料

140、140a、140b、190g：助熔材料

151a、152a、153a：集热部

160、160g：绝缘层

168、168a：绝缘构件

170、170’、170a、170b、170g、171、171a、171b、171g、171h、172、172a、172b：可熔断导体

131g、132g、181、181a、181b、182、182b：内电极

188、188a、188b、188g：热产生组件

20g：通道

21g：通孔

2001：保护电路

2002：电池组

2003：电池单元

2012：发热体

2016：可熔导体

4a、4b：电池元件组

4-1、4-2、4-3、4-4：电池元件

588：二次电池包

5a、5b：侦测控制电路

6a、6b：开关电路

7、7a1、7a2：热产生组件

8、8a1、8a2、8c、8d、8e、8e’、8f、8f’、2005、100、100’、100a、100b、100c、100d、100e、100e’、100f、100f’、100g、100g1、100h、100m、100n：保护元件

9、9_1、9a1、9a2：过电流保护元件

D：间隙

D1：孔径

D3：宽度

I：电流方向开关

Ic、Id：充放电电流路径

I/O1、I/O2、I/O4：输入输出端

N：负极

N1：端

O3：输出端

P：正极

PTC1、PTC2：正温度系数元件

S、S1、S2：开关元件

X–X’、Y–Y’：线

具体实施方式

为使能更进一步了解本发明的特征和技术内容，请参阅以下相关的实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。另外，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同标号的元件/构件代表相同或类似部分。

图3A绘示为本发明一实施例的一种二次电池包588的电路图。二次电池包588包括：电池元件组4a与4b、侦测控制电路5a与5b、充放电控制电路2、开关电路6a与6b以及保护元件8a1、8a2。每个电池元件组4a、4b都具有二个可充放电的电池元件(4-1、4-2、4-3、4-4)。侦测控制电路5a、5b可侦测电池元件组4a、4b内每个电池元件(4-1、4-2、4-3、4-4)或特定几个电池元件的电压或电池元件组4a、4b内的温度。充放电控制电路2可依据侦测控制电路5a、5b所测得的电池元件组4a与4b的电压状况与外接装置是充电装置1或是电子装置1来决定是要输入充电电流，还是要输出放电电流。开关电路6a、6b可依据侦测控制电路5a、5b所测得的电压或温度状况，来决定是维持断路(off)状态或是切换成导通(on)状态。若电压或温度正常则开关电路6a、6b维持在断路状态，若电压或温度异常则开关电路6a、6b切换至导通状态。当任一电池元件组4a或4b发生过充或过电压或过温时，保护元件8a1或8a2会断开此异常电池元件组4a或4b，并将充放电电流路径Ic、Id切换至其他正常的电池元件组4a或4b。当充放电电流超过保护元件 8a1或8a2的额定电流值时，保护元件8a1或8a2会切断充放电电流路径Ic、Id。

详细来说，保护元件8a1包括过电流保护元件9a1、热产生组件7a1以及开关元件S1。过电流保护元件9a1串联在充放电控制电路与2与电池元件组4a之间(即第一双向的电流路径)，以提供双向的充放电电流路径Ic、Id。热产生组件7a1的一端连接过电流保护元件9a1的一端，热产生组件7a1的另一端连结开关电路6a。开关元件S1的一端连接过电流保护元件9a1与充放电控制电路2共接端，开关元件S1的另一端连接另一保护元件8a2与电池元件组4a的共接端。另一保护元件8a2包括过电流保护元件9a2、热产生组件7a2以及短路电路S2。过电流保护元件9a2串联在电池元件组4a与4b之间，以提供双向的充放电电流路径Ic、Id(即第一双向的电流路径)。热产生组件7a2的一端连接过电流保护元件9a2与电池元件组4b共接的一端，热产生组件7a2的另一端连结开关电路6b。开关元件S2的一端连接过电流保护元件9a2与电池元件组4a共接的一端，开关元件S2的另一端连接开关电路6a与充放电控制电路2共接端。

针对二次电池包588的保护动作说明如下。详细来说，图3A是二次电池包588正常时的电路图，当充电电流与放电电流都正常时，且二个电池元件组4a与4b的电压与温度也正常时，二个保护元件8a1、8a2都不会动作，二个开关电路6a、6b都维持在断路(off)状态，且二个保护元件8a1、8a2的开关元件S1、S2也维持在断路(off)状态。若外接装置为充电装置1，且电池元件组4a、4b的电压低于某一数值以下，则充放电控制电路2切换电流方向开关I，以输入充电电流。充电电流会如图1所示沿充电电流路径Ic对二个电池元件组4a与4b充电。若电池元件组4a、4b的电压高于某一数值以上，则充放电控制电路2断开电流方向开关I，停止输入充电电流。若外接装置为电子装置1，且依据侦测控制电路5a、5b所测得的电压在某个数值范围内，则充放电控制电路2切换电流方向开关I，以输出放电电流而对电子装置1放电。放电电流会如图1所示沿放电电流路径Id对电子装置1放电。若电池元件组4a、4b的电压低于某一数值以下，则充放电控制电路2断开电流方向开关I，停止输出放电电流。

图3B绘示当电池元件组4a出现异常，例如过充或过电压或过温时的电路图。假设此时外接装置是充电装置1，当侦测控制电路5a侦测到电池元件 组4a的电压或温度超过正常值时，侦测控制电路5a会传送一信号给开关电路6a，以使开关电路6a切换至导通(on)状态。此时将有电流I7a1流过热产生组件7a1，致使热产生组件7a1发热，以切断过电流保护元件9a1的充电电流路径Ic，且使开关元件S1从断路或开路状态切换至导通或短路状态(即第二双向的电流路径)，以使充放电电流路径Ic、Id切换至保护元件8a2，而不会流经电池元件组4a。需特别说明的是，本发明之保护元件8a1的优点是：当电池元件组4a发生过电压或过充时，过电流保护元件9a1的充电电流路径Ic会被切断，此时电池元件组4a仍处于过电压或过充的状态，而本发明的保护元件8a1仍能提供一放电路径，让电池元件组4a的电流流经热产生组件7a1而进行放电，直至电池元件组4a解除过电压或过充的状态。如此不但确保电池元件组4a不会过充产生危险，同时可让正常的电池元件组4b继续提供充放电的功能。当然，若所有的电池元件组4a、4b都出现异常现象(如：过充或过温)，则二次电池包588就失去提供电力或充放电的功能。

图3C绘示当电池元件组4b出现异常，如：过充或过电压或过温时的电路图。假设此时外接装置是充电装置1，当侦测控制电路5b侦测到电池元件组4b的电压或温度超过正常值时，侦测控制电路5b将传送一信号给开关电路6b，以开关电路6b被切换至导通(on)状态。此时将有电流I7a2流过热产生组件7a2，致使热产生组件7a2发热以切断过电流保护元件9a2的充电电流路径Ic，且使开关元件S2从断路或开路状态切换至导通或短路状态，使得充放电电流路径Ic、Id被切换至充放电控制电路2，而不会流经电池元件组4b。需特别说明的是，本发明的保护元件8a2的优点是：当电池元件组4b发生过电压或过充时，过电流保护元件9a2的充电电流路径Ic会被切断，此时电池元件组4b仍处于过电压或过充的状态，而本发明的保护元件8a2仍能提供一放电路径，以让电池元件组4b的电流流经热产生组件7a2而进行放电，直至电池元件组4b解除过电压或过充的状态。如此不但确保电池元件组4b不会一直维持在过充或过电压而发生危险，同时可让正常的电池元件组4a继续提供充放电的功能或维持二次电池包588持续提供电力的功能。当然，若所有的电池元件组4a、4b都出现异常现象(如：过充或过温)，则二次电池包588就失去提供电力或充放电的功能。

图3D绘示当充电电流的电流值高于过电流保护元件9a1的额定电流值，或放电电流值高于过电流保护元件9a1的额定电流值时的电路图。造成此异 常的原因有如：正极P与负极N之间短路或充电装置1输出异常的电流。此时电池元件组4a、4b的电压或温度都在正常范围，所以侦测控制电路5a、5b不会送出信号给开关电路6a、6b，因此开关电路6a、6b维持在断路(off)的状态，所以没有电流可以通过热产生组件7a1、7a2，故热产生组件7a1、7a2也不会发热，此时开关元件S1、S2将维持在断路(off)的状态。然而，过电流保护元件9a1、9a2中的任一个会因充电电流的电流值高于过电流保护元件9a1或9a2的额定电流值，或放电电流值高于过电流保护元件9a1或9a2的额定电流值而断开充放电电流路径Ic、Id。如图3D所示，过电流保护元件9a1的充放电电流路径Ic、Id被断开，因此电池元件组4a、4b无法被充电或放电，因此电池元件组4a、4b不会被大的充放电电流进行充放电而造成损坏或发生危险，故可达到过电流保护的功能与保护二次电池包588的安全。

前述图3A所示的实施例，虽可保护二次电池包588使用上的安全，但却因一次不明原因的正极P与负极N之间的短路或是充电装置1输出异常的电流，导致无法使用。所以图4绘示本发明另一实施例的一种二次电池包588a的电路图，本实施例的二次电池包588a的电路与图3A绘示的二次电池包588的电路相似，二者的差异在于：本实施例的二次电池包588a的电路另包含二个正温度系数元件PTC1及PTC2。

详细来说，正温度系数元件PTC1串联在充电控制电路2与保护元件8a1之间的充放电电流路径Ic、Id上。而另一正温度系数元件PTC2则串联在电池元件组4a与保护元件8a2之间的充放电电流路径Ic、Id上。保护元件8a1、8a2中的过电流保护元件9a1、9a2的额定电流值可以依需求来选择或设计，较佳的是过电流保护元件9a1、9a2的额定电流值或额定功率比正温度系数元件PTC1、PTC2的额定电流值或额定功率高。此种电路设计的好处在于：当充放电的功率或电压或电流发生较轻微的异常时，如若发生充电电流的电流值高于正温度系数元件PTC1、PTC2的额定电流值，或是放电电流值高于正温度系数元件PTC1、PTC2的额定电流值时，正温度系数元件PTC1、PTC2中的任一个会动作，正温度系数元件PTC1或正温度系数元件PTC2会在极短的时间内，由低电阻值升至高电阻值，以限制充放电的电流值低于过电流保护元件9a1、9a2的额定电流值或额定功率，如此可以保护二次电池包588a的安全。当不明原因的正极P与负极N之间短路或充电装置1输出异常的电 流的情况被解除时，正温度系数元件PTC1或PTC2会在极短的时间内，由高电阻值恢复至低电阻值，且二次电池包588a可以继续提供充放电的功能。另，当充放电的功率或电压或电流发生较严重的异常时，如二次电池包588a瞬间的充放电的功率值或充放电的电压值或充放电的电流值超过正温度系数元件PTC1、PTC2的额定规格，过电流保护元件9a1、9a2中的任一个会比正温度系数元件PTC1、PTC2更快动作，以切断充放电电流路径Ic、Id，且充放电电流路径Ic、Id不会恢复，如此可确保二次电池包588a的绝对安全。

图5绘示为本发明实施例的一种保护元件8的电路图。本实施例的保护元件8包括：输入输出端I/O1、I/O2、I/O4、输出端O3、过电流保护元件9、热产生组件7以及开关元件S。过电流保护元件9的两端分别连接一输入输出端I/O1(或称第一输入出端)与另一输入输出端I/O2(或称第二输入出端)，用以提供双向的电流路径Ic与Id。热产生组件7的一端连接过电流保护元件9与输入输出端I/O2共接的一端，热产生组件7的另一端连接输出端O3。开关元件S的一端连接过电流保护元件9与输入输出端I/O1共接的一端，开关元件S的另一端连接输入输出端I/O4(或称第三输入出端)。开关元件S的初始状态是维持在开路(off)或断路(off)状态。

详细来说，热产生组件7的电阻值大于过电流保护元件9的电阻值，且开关元件S的初始状态是维持在开路或断路状态，所以除非过电流保护元件9的电流路径被切断，否则在输入输出端I/O1与输入输出端I/O2之间的电流不会流经热产生组件7或只有很小的电流流经热产生组件7，当然也可像图3A所示实施例的二次电池包588中的电路，通过开关电路6a或6b来控制电流是否需流经热产生组件7。

在本发明图5所示的实施例的保护元件8中，当有电流流经热产生组件7时，热产生组件7会发热，以切断过电流保护元件9的电流路径，且使开关元件S切换至短路(on)或导通(on)的状态，在输入输出端I/O1与输入输出端I/O4之间提供第二双向的电流路径。一旦开关元件S被切换至短路(on)或导通(on)的状态之后就不会再改变。另，当流经过电流保护元件9的电流大于过电流保护元件9的额定电流值或额定功率值时，过电流保护元件9也会断开过电流保护元件9的电流路径，达到过电流保护的功能。

图6A为本发明实施例的一种保护元件100的俯视示意图。图6B绘示 为图6A的保护元件100沿线X–X’的剖面示意图。本实施例的保护元件100包括：绝缘基板110、四个端电极121、122、123、124、第一可熔断导体170、热产生组件188、绝缘层160以及第二可熔断导体171。第一可熔断导体170配置在绝缘基板110的(第一)表面上。第一可熔断导体170配置在端电极121、122上。第一可熔断导体170的两端，其中一端电气连接到配置有第二可熔断导体171的端电极121，另一端电气连接端电极122。第一可熔断导体170可提供双向的电流路径。热产生组件188配置在绝缘基板110的(第一)表面上。热产生组件188的一端可通过内电极181以及端电极122电气连接第一可熔断导体170，热产生组件188的另一端电气连接端电极123。绝缘层160配置在热产生组件188与端电极121、122、124之间。第二可熔断导体171配置在端电极121上。当热产生组件188发热时会熔断第一可熔断导体170，且使第二可熔断导体171熔融并电气连接没有配置可熔断导体的端电极124。

详细来说，本实施例的保护元件100的等效电路图与图5绘示的保护元件8的电路图相似。本实施例的端电极121等效保护元件8的输入输出端I/O1，端电极122等效保护元件8的输入输出端I/O2，端电极124等效保护元件8的输入输出端I/O4，端电极123等效保护元件8的输出端O3，第一可熔断导体170等效保护元件8的过电流保护元件9，第二可熔断导体171等效保护元件8的开关元件S，热产生组件188等效保护元件8的热产生组件7。本实施例的相关保护动作的说明与图5实施例的保护元件8的说明相似，请自行参阅，在此不再赘述。

需特别说明的是，第一可熔断导体170会因流过第一可熔断导体170的电流超过第一可熔断导体170的额定电流或额定功率而熔断，或因热产生组件188发热而熔断。与第二可熔断导体171相重叠部分的端电极121的面积或体积或厚度小于第二可熔断导体171的面积或体积或厚度，因此当热产生组件188发热而熔融液化的第二可熔断导体171，会溢流向相邻的端电极124，造成端电极121、124短路或电气连接。另，第一可熔断导体170可经由焊料130电气连接端电极121、122，而第二可熔断导体171可经由焊料130电气连接端电极121。

另一变形实施例，本实施例的保护元件100另包括第三可熔断导体172。第三可熔断导体172配置于端电极124上，且电气连接端电极124。需说明 的是，与第三可熔断导体172相重叠部分的端电极124的面积或体积或厚度小于第三可熔断导体172的面积或体积或厚度，因此当热产生组件188发热而熔融液化的第二可熔断导体171与第三可熔断导体172，会溢流向相邻的端电极124、121，造成端电极121、124短路或电气连接。另，第三可熔断导体172可经由焊料130电气连接端电极124。

另一变形实施例，本实施例的保护元件100另包括助熔材料140。助熔材料140配置于第二可熔断导体171、第三可熔断导体172所在的端电极121与124之间以及所有的可熔断导体170、171、172上。(当然也可配置在端电极121与124之间以及端电极121、端电极124、可熔断导体170、可熔断导体171、可熔断导体172上的其中之一或其部分组合)。

另一变形实施例，本实施例的保护元件100另包括绝缘构件168。绝缘构件168配置于第二可熔断导体171或第三可熔断导体172或第二可熔断导体171与第三可熔断导体172的边缘，可以限制熔融液化的第二可熔断导体171或第三可熔断导体172或第二可熔断导体171与第三可熔断导体172溢流的方向，使端电极121、124快速的短路或电气连接。

另一变形实施例，请参照图6F所示的保护元件100’。保护元件100’的架构类似于图6A所示的保护元件100的架构。两者的差异仅在于，图6A所示的保护元件100的第一可熔断导体170与第二可熔断导体171可被合并且简化成图6F所示的保护元件100’的第一可熔断导体170’的型式，且可达到同样功效。详细来说，图6F的第一可熔断导体170’配置在端电极121、122上。第一可熔断导体170’的两端，其中一端电气连接到端电极121且临近端电124，另一端电气连接端电极122。如此一来，当保护元件100’的热产生组件188发热时，将熔断第一可熔断导体170’以使端电极121与端电极122电性绝缘(即端电极121与端电极122之间的双向的电流路径将被断开)，且部分熔融的第一可熔断导体170’可流入端电极121与端电极124之间的间隙而致使端电极121电气连接至端电极124。

图6C为本发明实施例的一种保护元件100a的俯视示意图。图6D绘示为图6C的保护元件100a沿线X–X’的剖面示意图。本实施例的保护元件100a包括：绝缘基板110a、四个端电极121a、122a、123a、124a、第一可熔断导体170a、第二可熔断导体171a、热产生组件188a。绝缘基板110a包括第一表面以及第二表面，其中第一表面与第二表面彼此相对。端电极121a、122a、 123a、124a配置在绝缘基板110a的第一表面上。第一可熔断导体170a配置在端电极121a、122a上。第一可熔断导体170a的两端，其中一端电气连接配置有第二可熔断导体171a的端电极121a，另一端电气连接另一端电极122a。第一可熔断导体170a可提供双向的电流路径。热产生组件188a配置于绝缘基板110a第二表面上。热产生组件188a的一端通过传导电极118a电气连接第一可熔断导体170a，热产生组件188a的另一端电气连接端电极123a。当热产生组件188a发热时会熔断第一可熔断导体170a，且使第二可熔断导体171a熔融并电气连接没有配置可熔断导体的端电极124a。需特别说明的是，热产生组件188a的一端可经由内电极181a、传导电极118a以及端电极122a电气连接第一可熔断导体170a。其他有关保护动作的说明、第三可熔断导体172a、焊料130a、助熔材料140a、绝缘构件168a以及其他相关的说明，与前述图6A的保护元件100中的说明相似，请自行参阅，在此不再赘述。

另一变形实施例，本实施例的保护元件100a的端电极121a、122a、124a分别另包括集热部152a、151a以及153a。集热部151a、152a以及153a配置于绝缘基板110a内，且分别电性或热连接到第二端电极122a、第一端电极121a与第三端电极124a。第一端电极121a的集热部152a、第二端电极122a的集热部151a以及第三端电极124a的集热部153a可延伸至最接近热产生组件188a且能与热产生组件188a保持电性绝缘又有最佳热传导的位置。集热部151a、152a以及153a的好处是可以加速热产生组件188a的热传导，使端电极121a、122a以及124a更快速的熔断或熔融可熔导体170a、171a、172a，集热部151a、152a以及153a的材料可以包括：金属、高导热率的材料中的其中之一或其组合。

另一变形实施例，图6C所示的保护元件100a的第一可熔断导体170a与第二可熔断导体171a同样可被合并且简化成类似于图6F所示的保护元件100’的第一可熔断导体170’的型式，且可达到同样功效，其详细的配置方式及运作可参酌上述图6F的相关说明，在此不再赘述。

图6E绘示为本发明实施例的一种保护元件100b剖面示意图。本实施例的保护元件100b包括：绝缘基板110b、四个端电极121b、122b、123b、124b、第一可熔断导体170b、第二可熔断导体171b以及热产生组件188b。端电极121b、122b、123b、124b配置在绝缘基板110b的(第一)表面上。第一可熔 断导体170b配置在端电极121b、122b上。第一可熔断导体170b的两端，其中一端电气连接配置有第二可熔断导体171b的端电极121b，另一端电气连接另一端电极122b。第一可熔断导体170b可提供双向的电流路径。热产生组件188b配置于绝缘基板110b内。热产生组件188b的一端电气连接第一可熔断导体170b，热产生组件188b的另一端电气连接端电极123b。当热产生组件188b发热时会熔断第一可熔断导体170b，且使第二可熔断导体171b熔融而致使端电极121b电气连接没有配置可熔断导体的端电极124b。

需特别说明的是，热产生组件188b的一端可经由内电极181b、传导电极118b以及端电极122b电气连接第一可熔断导体170b，热产生组件188b的另一端可经由内电极182b电气连接端电极123b。其他有关保护动作的说明、第三可熔断导体172b、焊料130b、助熔材料140b、绝缘构件(未绘示)以及其他相关的说明，与前述图6A的保护元件100中的说明相似，请自行参阅，在此不再赘述。

另一变形实施例，图6E所示的保护元件100b的第一可熔断导体170b与第二可熔断导体171b同样可被合并且简化成类似于图6F所示的保护元件100’的第一可熔断导体170’的型式，且可达到同样功效，其详细的配置方式及运作可参酌上述图6F的相关说明，在此不再赘述。

图7绘示为本发明实施例的另一种保护元件8c的电路图。图7所示的保护元件8c的电路与图5绘示的保护元件8的电路相似，相较于图5的保护元件8的热产生组件7的一端连接过电流保护元件9与输入输出端I/O2共接的一端，图7的保护元件8c的热产生组件7的一端连接过电流保护元件9与输入输出端I/O1共接的一端。图7实施例的相关保护动作的说明与图5实施例的保护元件8的说明相似，请自行参阅，在此不再赘述。另外，图3A的二次电池包588以及图4的二次电池包588a中的保护元件8a1、8a2也可替换成图7所示的保护元件8c。

图8为本发明实施例的一种保护元件100c的俯视示意图。本实施例的保护元件100c包括：绝缘基板110、四个端电极121、122、123、124、第一可熔断导体170、热产生组件188、绝缘层160以及第二可熔断导体171。端电极121、122、123、124配置在绝缘基板110的(第一)表面上。第一可熔断导体170配置在端电极121、122上。第一可熔断导体170的两端，其中一端电气连接到配置有第二可熔断导体171的端电极121，另一端电气连接 端电极122。第一可熔断导体170可提供双向的电流路径。热产生组件188配置在绝缘基板110的(第一)表面上。热产生组件188的一端可通过内电极181以及端电极121电气连接第一可熔断导体170，热产生组件188的另一端电气连接端电极123。绝缘层160配置在热产生组件188与端电极121、122、124之间。第二可熔断导体171配置在端电极121上。当热产生组件188发热时会熔断第一可熔断导体170，且使第二可熔断导体171熔融并电气连接没有配置可熔断导体的端电极124。

本实施例的保护元件100c的等效电路图与图7绘示的保护元件8c的电路图相似，本实施例的端电极121等效保护元件8c的输入输出端I/O1，端电极122等效保护元件8c的输入输出端I/O2，端电极124等效保护元件8c的输入输出端I/O4，端电极123等效保护元件8c的输出端O3，第一可熔断导体170等效保护元件8c的过电流保护元件9，第二可熔断导体171等效保护元件8c的开关元件S，热产生组件188等效保护元件8c的热产生组件7。本实施例的相关保护动作的说明与图7实施例的保护元件8c的说明相似，请自行参阅，在此不再赘述。

另一变形实施例，图8所示的保护元件100c的第一可熔断导体170与第二可熔断导体171同样可被合并且简化成类似于图6F所示的保护元件100’的第一可熔断导体170’的型式，且可达到同样功效，其详细的配置方式及运作可参酌上述图6F的相关说明，在此不再赘述。

图9绘示为本发明实施例的又一种保护元件8d的电路图。图9所示的保护元件8d的电路与图5绘示的保护元件8的电路相似，两者的差异在于：图9所示的保护元件8d另包含另一过电流保护元件9_1，过电流保护元件9_1的一端耦接到热产生组件7与过电流保护元件9共接的一端，且过电流保护元件9_1的另一端耦接到输入输出端I/O2。过电流保护元件9_1用以与过电流保护元件9协同运作，以在输入输出端I/O1与输入输出端I/O2之间提供双向的电流路径Ic、Id。

图9实施例的相关保护动作的说明与图5实施例的保护元件8的说明相似，请自行参阅，在此不再赘述。需特别说明的是：当有电流流经热产生组件7时，热产生组件7会发热，以切断过电流保护元件9、9_1的电流路径(或第一输入出端I/O1与第二输入出端I/O2之间的电流路径)，当过电流保护元件9、9_1的电流路径被切断后，流经热产生组件7的电流亦被切断(无电流)， 热产生组件7停止发热。另，当流经过电流保护元件9、9_1的电流大于过电流保护元件9、9_1其中任一的额定电流值或额定功率值时，过电流保护元件9与过电流保护元件9_1其中之一会先断开第一输入出端I/O1与第二输入出端I/O2之间的电流路径，达到过电流保护的功能。另外，图3A的二次电池包588以及图4的二次电池包588a中的保护元件8a1、8a2也可替换成图9所示的保护元件8d。

图10为本发明实施例的一种保护元件100d的俯视示意图。本实施例的保护元件100d包括：绝缘基板110、四个端电极121、122、123、124、蓄热电极125、第一可熔断导体170、热产生组件188、绝缘层160以及第二可熔断导体171。端电极121、122、123、124、蓄热电极125配置在绝缘基板110的(第一)表面上。第一可熔断导体170配置在端电极121、122以及蓄热电极125上。第一可熔断导体170的两端，其中一端电气连接到配置有第二可熔断导体171的端电极121，另一端电气连接端电极122。第一可熔断导体170可提供双向的电流路径。热产生组件188配置在绝缘基板110的(第一)表面上。热产生组件188的一端可通过内电极181以及蓄热电极125电气连接第一可熔断导体170的中心端，热产生组件188的另一端电气连接端电极123。绝缘层160配置在热产生组件188与端电极121、122、124以及蓄热电极125之间。第二可熔断导体171配置在端电极121上。当热产生组件188发热时会熔断第一可熔断导体170，且使第二可熔断导体171熔融并电气连接没有配置可熔断导体的端电极124。

本实施例的保护元件100d的等效电路图与图9绘示的保护元件8d的电路图相似，本实施例的端电极121等效保护元件8d的输入输出端I/O1，端电极122等效保护元件8d的输入输出端I/O2，端电极124等效保护元件8d的输入输出端I/O4，端电极123等效保护元件8d的输出端O3，蓄热电极125等效保护元件8d的热产生组件7与过电流保护元件9共接的一端N1，第一可熔断导体170等效保护元件8d的过电流保护元件9、9_1，第二可熔断导体171等效保护元件8d的开关元件S，热产生组件188等效保护元件8d的热产生组件7。本实施例的相关保护动作的说明与图9实施例的保护元件8d的说明相似，请自行参阅，在此不再赘述。

以下请同时参照图9、图11A、图11B以及图11C，图11A为本发明实施例的一种保护元件100g的俯视示意图，图11B绘示为图11A的保护元件 100g沿线X-X’的剖面示意图，图11C绘示为图11A的保护元件100g沿线Y-Y’的剖面示意图。图9为图11A～图11C实施例的保护元件100g的等效电路图。保护元件100g包括：绝缘基板110g、第一内电极131g、第二内电极132g、端电极121g、122g、123g、124g、蓄热电极125g、第一可熔断导体170g、热产生组件188g、绝缘层160g以及第二可熔断导体171g。

第一内电极131g与第二内电极132g配置于绝缘基板110g内。第一内电极131g与第二内电极132g之间有一间隙D，第一内电极131g电性连接到端电极121g，且第二内电极132g电性连接到端电极124g。热产生组件188g可配置于绝缘基板110g上(或绝缘基板110g内)。热产生组件188g的一端电性连接端电极123g，另一端电性连接蓄热电极125g。绝缘层160g配置在热产生组件188g上。端电极121g、122g、123g、124g配置于绝缘基板110g上。蓄热电极125g配置于绝缘层160g上且延伸至绝缘基板110g上，并电性连接热产生组件188g的另一端。第一可熔导体170g配置于端电极121g、122g与蓄热电极125g上，且可通过焊料16g与端电极121g、122g与蓄热电极125g电性连接。第二可熔导171g配置于蓄热电极125g上，且可通过焊料16g与蓄热电极125g电性连接。第二可熔导体171g与第一内电极131g、第二内电极132g之间有一通道20g；其中：通过热产生组件188g发热来熔融第二可熔导体171g，熔融的第二可熔导体171g可经由通道20g流入第一内电极131与第二内电极132之间的间隙D，致使在绝缘基板110g内的第一内电极131g与第二内电极132g彼此电气连接。第二可熔导体171g可另包含至少一通孔21g连接通道20g。较佳地是，通孔21g的孔径D1小于通道20g的宽度D3。第一可熔导体171g的两端提供双向的电流路径，并具有过电流保护的功能或异常保护的功能。本实施例的保护元件100g可另包含助熔材料190g，可配置于通道20g内或可熔导体170g、171g上或上述三者之上。本实施例的保护元件100g的相关保护动作的说明与图9实施例的保护元件8d的说明相似，请自行参阅，在此不再赘述。

在本发明的上述实施例中，如图11C所示，第一内电极131g与第二内电极132g是配置于绝缘基板110g内，但本发明并不限于此，在本发明的另一实施例中，如图11D所示的保护元件110g1中，第一内电极131g与第二内电极132g是配置于绝缘基板110g的表面上，且热产生组件188g与第一内电极131g、第二内电极132g之间配置了绝缘层160g来保持电性绝缘。保 护元件110g1的设计可避免在绝缘基板110g上开孔，可简化保护元件110g1在制造时的复杂度。

以下请同时参照图9与图12，图12为本发明实施例的一种保护元件100h的俯视示意图。保护元件100h的等效电路图与图9绘示的保护元件8d的电路图相似。此外，保护元件100h与图11A的保护元件100g相似，惟主要的差异为本实施例的保护元件100h，少了第二可熔导体171g，只有第一可熔导体171h。第一可熔导体171h具有熔融与熔断的两种功能。在蓄热电极125g上熔融的部分第一可熔导体171h可经由通道(例如图11C所示的通道20g)流入内电极(例如图11C所示的第一内电极131g与第二内电极132g)之间的间隙(例如图11C所示的间隙D)，以致使内电极(例如图11C所示的第一内电极131g与第二内电极132g)短路。而熔断的第一可熔导体171h，可使流经热产生组件(例如图11C所示的热产生组件188g)的电流路径被切断，使热产生组件188g停止发热，完成如保护元件100g的功能。但，在本实施例的保护元件100h中，需注意的是，若所需第一可熔导体171h的额定电流很大或很高，需注意熔断的时间会变很长，或需注意第一可熔导体171h熔断后，熔融的第一可熔导体171h已完成使内电极短路的动作。

以下将再说明其他可行的变形实施例。在图6A、图6C或图6E所示的实施例中，其开关元件(例如图6A的第二可熔断导体171与第三可熔断导体172、例如图6C的第二可熔断导体171a与第三可熔断导体172a或是例如图6E的第二可熔断导体171b与第三可熔断导体172b)也可以改采用如图11C所示的开关元件(例如图11C所示的第一内电极131g、第二内电极132g及第二可熔断导体171g)的架构来实现，其优点为可缩小保护元件100、100a、100b的面积，此变形实施例可例如图13的保护元件100m或是图14的保护元件100n所示。

图13实施例的保护元件100m包括：绝缘基板110、四个端电极121、122、123、124、第一可熔断导体170、热产生组件188、绝缘层160、第一内电极(未绘示)以及第二内电极132。热产生组件188配置在绝缘基板110的第一表面上。端电极121、122、123、124配置在绝缘基板110的第一表面上。绝缘层160可配置在热产生组件188与端电极121之间，或者是，绝缘层160可配置在热产生组件188与端电极122之间，端视实际应用或设计需求而定。第一可熔断导体170配置在端电极121与端电极122上，且第一 可熔断导体170的两端分别电性连接到端电极121与端电极122。上述的第一内电极配置在第一可熔导体170与端电极121下的绝缘基板110的内部，且电性连接到端电极121。第二内电极132配置在绝缘基板110的内部且电性连接到端电极124，其中上述的第一内电极与第二内电极132之间具有一间隙(类似于图11C所示的间隙D)。当热产生组件188发热时，第一可熔断导体170被熔断或熔融，致使部分熔融的第一可熔断导体170流入此间隙，以使端电极121电性连接到端电极124。保护元件100m的其余保护功能类似于图6A、图6C或图6E所示的保护元100、100a或100b，故请参照上述相关的说明，在此不再赘述。

图14实施例的保护元件100n包括：绝缘基板110、四个端电极121、122、123、124、第一可熔断导体170、热产生组件188、绝缘层160、第二可熔断导体171、第一内电极(未绘示)以及第二内电极132。热产生组件188配置在绝缘基板110的第一表面上。端电极121、122、123、124配置在绝缘基板110的第一表面上。绝缘层160可配置在热产生组件188与端电极121之间，或者是，绝缘层160可配置在热产生组件188、端电极122、121之间。第一可熔断导体170配置在端电极121与端电极122上，且第一可熔断导体170的两端分别电性连接到端电极121与端电极122。上述的第一内电极配置在第一可熔导体170与端电极121下的绝缘基板110的内部，且电性连接到端电极121。第二内电极132配置在绝缘基板110的内部且电性连接到端电极124，其中上述的第一内电极与第二内电极132之间具有一间隙(类似于图11C所示的间隙D)。第二可熔断导体171可配置在端电极121或端电极124上，其中第二可熔断导体171与上述第一内电极及第二内电极132之间具有一通道(类似于图11C所示的通道20g)。当热产生组件188发热时，第一可熔断导体170被熔断，第二可熔断导体171被熔融致使熔融的第二可熔断导体171通过上述通道流入此间隙，以使端电极121电性连接到端电极124。保护元件100n的其余保护功能类似于图6A、图6C或图6E所示的保护元100、100a或100b，故请参照上述相关的说明，在此不再赘述。

图15A绘示为本发明实施例的又一种保护元件8e的电路图。图15A所示的保护元件8e的电路与图5绘示的保护元件8的电路相似，两者的差异在于：图15A所示的保护元件8e还包含另一过电流保护元件9_1，过电流保护元件9_1的一端耦接到过电流保护元件9与输入输出端I/O2共接的一 端，且过电流保护元件9_1的另一端耦接到热产生组件7的一端。热产生组件7的另一端耦接输出端O3。

图15A实施例的相关保护动作的说明与图5实施例的保护元件8的说明相似，请自行参阅，在此不再赘述。需特别说明的是：当热产生组件7发热时，过电流保护元件9_1反应于热产生组件7所产生的热而被熔断，此时，流经热产生组件7的电流路径被断开，致使热产生组件7因无电流流过而停止发热。另外，图3A的二次电池包588以及图4的二次电池包588a中的保护元件8a1、8a2也可替换成图15A所示的保护元件8e。

图15B为本发明实施例的一种保护元件100e的俯视示意图。本实施例的保护元件100e包括：绝缘基板110、四个端电极121、122、123、124、第一内电极181、第一可熔断导体170以及热产生组件188。热产生组件188可配置在绝缘基板110内(可参考图6E)或配置在绝缘基板110的第一表面(上表面，可参考图6B)上或配置在绝缘基板110的第二表面(下表面，可参考图6D)上。端电极121、122、123、124配置在绝缘基板110的第一表面上。第一内电极181可配置在绝缘基板110上或绝缘基板110内，且电性连接热产生组件188的第一端。热产生组件188的第二端可电性连接第四端电极123或通过绝缘基板110内的第二内电极(未绘示)电性连接第四端电极123。第一可熔断导体170配置在端电极121、122以及第一内电极181上。第一可熔断导体170的两端分别电性连接到端电极121与第一内电极181。第一可熔断导体170的中间区域电性连接到端电极122。当热产生组件188发热时，第一可熔断导体170被熔断，致使端电极121与端电极122电性绝缘，致使端电极122与第一内电极181电性绝缘，且致使端电极121电性连接到端电极124。

另一变形实施例，本实施例的保护元件100e还可包括第二可熔断导体171。第二可熔断导体171配置在端电极124上，且电气连接端电极124。须说明的是，与第二可熔断导体171相重叠部分的端电极124的面积或体积或厚度小于第二可熔断导体171的面积或体积或厚度，因此当热产生组件188发热时，熔融液化的部分第一可熔断导体170与第二可熔断导体171会溢流向相邻的端电极124、121，造成端电极121、124短路或电气连接。

本实施例的保护元件100e的等效电路图与图15A绘示的保护元件8e的电路图相似，本实施例的端电极121等效保护元件8e的输入输出端I/O1， 端电极122等效保护元件8e的输入输出端I/O2，端电极124等效保护元件8e的输入输出端I/O4，端电极123等效保护元件8e的输出端O3，第一可熔断导体170等效保护元件8e的过电流保护元件9与9_1，第二可熔断导体171等效保护元件8e的开关元件S，热产生组件188等效保护元件8e的热产生组件7。本实施例的相关保护动作的说明与图15A实施例的保护元件8e的说明相似，请自行参阅，在此不再赘述。

图15C绘示为本发明实施例的又一种保护元件8e’的电路图。图15C所示的保护元件8e’的电路与图15A绘示的保护元件8e的电路相似，两者的差异在于：图15C所示的保护元件8e’的热产生组件7的一端耦接到过电流保护元件9与输入输出端I/O2共接的一端，且热产生组件7的另一端耦接到过电流保护元件9_1的一端。过电流保护元件9_1的另一端耦接输出端O3。

图15C实施例的相关保护动作的说明与图15A实施例的保护元件8e的说明相似，请自行参阅，在此不再赘述。另外，图3A的二次电池包588以及图4的二次电池包588a中的保护元件8a1、8a2也可替换成图15C所示的保护元件8e’。

图15D为本发明实施例的一种保护元件100e’的俯视示意图。本实施例的保护元件100e’包括：绝缘基板110、四个端电极121、122、123、124、第一内电极181、第二内电极182、热产生组件188、第一可熔断导体170、第二可熔断导体171以及第四可熔断导体173。值得一提的是，本实施例的保护元件100e’的第一可熔断导体170与第二可熔断导体171也可被合并且简化成类似于图6F所示的保护元件100’的第一可熔断导体170’的型式，且可达到同样功效。热产生组件188可配置在绝缘基板110内(可参考图6E)或配置在绝缘基板110的第一表面(上表面，可参考图6B)上或配置在绝缘基板110的第二表面(下表面，可参考图6D)上。端电极121、122、123、124配置在绝缘基板110的第一表面上。第一内电极181可配置在绝缘基板110上或绝缘基板110内，且电性连接热产生组件188的第一端。第二内电极182可配置在绝缘基板110上或绝缘基板110内，且电性连接热产生组件188的第二端。第一可熔断导体170配置在端电极121与端电极122上，第一可熔断导体170的两端分别电性连接到端电极121以及端电极122。第四可熔断导体173配置在端电极123与第二内电极182上，第四可熔断导体173的两端分别电性连接到端电极123以及第二内电极182。热产生组件188的第二 端可通过第二内电极182电性连接第四可熔断导体173，热产生组件188的第一端可通过第一内电极181电性连接第一可熔断导体170。当热产生组件188发热时，第一可熔断导体170被熔断且第二可熔断导体171被熔融，致使端电极121与端电极122电性绝缘，且致使端电极121电性连接到端电极124。此时，第四可熔断导体173也反应于热产生组件188所产生的热而被熔断，致使热产生组件188与端电极123电性绝缘。

本实施例的保护元件100e’的等效电路图与图15C绘示的保护元件8e’的电路图相似，本实施例的端电极121等效保护元件8e’的输入输出端I/O1，端电极122等效保护元件8e’的输入输出端I/O2，端电极124等效保护元件8e’的输入输出端I/O4，端电极123等效保护元件8e’的输出端O3，第一可熔断导体170等效保护元件8e’的过电流保护元件9，第二可熔断导体171等效保护元件8e’的开关元件S，热产生组件188等效保护元件8e’的热产生组件7，第四可熔断导体173等效保护元件8e’的过电流保护元件9_1。本实施例的相关保护动作的说明与图15C实施例的保护元件8e’的说明相似，请自行参阅，在此不再赘述。

另一变形实施例，本实施例的保护元件100e’还可包括第三可熔断导体172。第三可熔断导体172配置于端电极124上，且电气连接端电极124。须说明的是，与第三可熔断导体172相重叠部分的端电极124的面积或体积或厚度小于第三可熔断导体172的面积或体积或厚度，因此当热产生组件188发热时，熔融液化的第二可熔断导体171与第三可熔断导体172会溢流向相邻的端电极124、121，造成端电极121、124短路或电气连接。

图16A绘示为本发明实施例的又一种保护元件8f的电路图。图16A所示的保护元件8f的电路与图15A绘示的保护元件8e的电路相似，两者的差异在于：图15A所示的保护元件8e的过电流保护元件9_1的一端是耦接到过电流保护元件9与输入输出端I/O2共接的一端，且过电流保护元件9_1的另一端耦接到热产生组件7的一端；相对地，图16A所示的保护元件8f的过电流保护元件9_1的一端是耦接到过电流保护元件9与输入输出端I/O1共接的一端，且过电流保护元件9_1的另一端耦接到热产生组件7的一端。

图16A实施例的相关保护动作的说明与图15A实施例的保护元件8e的说明相似，请自行参阅，在此不再赘述。另外，图3A的二次电池包588以及图4的二次电池包588a中的保护元件8a1、8a2也可替换成图16A所示的 保护元件8f。

图16B为本发明实施例的一种保护元件100f的俯视示意图。本实施例的保护元件100f的等效电路图与图16A绘示的保护元件8f的电路图相似，本实施例的端电极121等效保护元件8f的输入输出端I/O1，端电极122等效保护元件8f的输入输出端I/O2，端电极124等效保护元件8f的输入输出端I/O4，端电极123等效保护元件8f的输出端O3，第一可熔断导体170等效保护元件8f的过电流保护元件9与9_1，第二可熔断导体171等效保护元件8f的开关元件S，热产生组件188等效保护元件8f的热产生组件7。本实施例的相关保护动作的说明与图16A实施例的保护元件8f的说明相似，请自行参阅，在此不再赘述。

图16C绘示为本发明实施例的又一种保护元件8f’的电路图。图16C所示的保护元件8f’的电路与图15C绘示的保护元件8e’的电路相似，两者的差异在于：图15C所示的保护元件8e’的热产生组件7的一端是耦接到过电流保护元件9与输入输出端I/O2共接的一端，且热产生组件7的另一端耦接到过电流保护元件9_1的一端；相对地，图16C所示的保护元件8f’的热产生组件7的一端是耦接到过电流保护元件9与输入输出端I/O1共接的一端，且热产生组件7的另一端耦接到过电流保护元件9_1的一端。

图16C实施例的相关保护动作的说明与图15C实施例的保护元件8e’的说明相似，请自行参阅，在此不再赘述。另外，图3A的二次电池包588以及图4的二次电池包588a中的保护元件8a1、8a2也可替换成图16C所示的保护元件8f’。

图16D为本发明实施例的一种保护元件100f’的俯视示意图。本实施例的保护元件100f’的等效电路图与图16C绘示的保护元件8f’的电路图相似，本实施例的端电极121等效保护元件8f’的输入输出端I/O1，端电极122等效保护元件8f’的输入输出端I/O2，端电极124等效保护元件8f’的输入输出端I/O4，端电极123等效保护元件8f’的输出端O3，第一可熔断导体170等效保护元件8f’的过电流保护元件9，第二可熔断导体171(及/或第二可熔断导体172)等效保护元件8f’的开关元件S，热产生组件188等效保护元件8f’的热产生组件7，第四可熔断导体173等效保护元件8f’的过电流保护元件9_1。本实施例的相关保护动作的说明与图16C实施例的保护元件8f’的说明相似，请自行参阅，在此不再赘述。

综上所述，本发明实施例所提供的保护元件以及二次电池包，在多个电池元件组进行串并联以达成高电压与大电流或大电力的二次电池包中，若任一电池元件组发生过充或过电压或过温时，保护元件会断开此异常电池元件组的充放电路径，并将充放电路径切换至其他正常的电池元件组，除了可达到过充或过电压或过温保护的功能，也不会使其他正常的电池元件组无法使用，故可避免资源的浪费。当充放电电流超过保护元件额定的电流值时，保护元件会切断充放电电流的路径，以达到过电流保护的功能。

虽然结合以上实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。