(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に間隔を隔てて対向する一対のリード導体と、
前記各リード導体の対向端部それぞれから長手方向外方へ切り欠いて形成された一対の切欠溝と、
前記一対の切欠溝の幅方向両方に位置する前記リード導体の対向端部に低融点可溶合金を溶接し、前記一対のリード導体を接合する接合部と、
を有し、
前記切欠溝の長手方向の大きさが、前記接合部の長手方向の大きさと同等に設定しているかまたは前記接合部の長手方向の大きさより大きくなるように設定している温度ヒューズ。
【請求項２】
前記リード導体の対向端部は、
前記一対のリード導体の各対向面部と、
前記各対向面部に連続した面である各上面部および／または各下面部と、
を含んでなる請求項１に記載の温度ヒューズ。
【請求項３】
前記切欠溝が、前記リード導体の対向端部において、幅方向に亘って複数個間隔をおいて切り欠いて形成され、
幅方向に位置する切欠溝と切欠溝との間に、長手方向に延びる接合部が接合されている請求項１または請求項２に記載の温度ヒューズ。
【請求項４】
前記切欠溝が、前記リード導体の対向端部において、幅方向に亘って複数個等間隔をおいて切り欠いて形成され、
幅方向に位置する切欠溝と切欠溝との間に、長手方向に延びる接合部が接合されている請求項３に記載の温度ヒューズ。
【請求項５】
前記一対の切欠溝の幅方向両方に位置する前記リード導体の対向端部にそれぞれ溶接される複数の前記低融点可溶合金の間で、前記低融点可溶合金の長手方向の寸法が、幅方向に亘って不均一である請求項１から請求項４のいずれかに記載の温度ヒューズ。
【請求項６】
前記低融点可溶合金それぞれの少なくとも幅方向一方に切欠部を設けた請求項１から請求項５のいずれかに記載の温度ヒューズ。
【請求項７】
前記低融点可溶合金の長手方向中央部近傍において、前記低融点可溶合金の幅方向両端部に前記切欠部を設けた請求項６記載の温度ヒューズ。
【請求項８】
前記間隔の長手方向中央部近傍に位置する低融点可溶合金の中央部近傍の厚さ寸法が、前記リード導体の対向端部を含む前記接合部分より厚くなっている請求項１から請求項７のいずれかに記載の温度ヒューズ。
【請求項９】
前記一対のリード導体と、
前記各リード導体の対向端部それぞれから長手方向外方へ同一距離切り欠いて形成された一対の切欠溝と、
前記各リード導体の対向端部および前記間隔を含んで低融点可溶合金により前記一対のリード導体が接合され、前記一対の切欠溝の幅方向両方において長手方向に延びる接合部と、
前記低融点可溶合金を前記リード導体の一部と共に上下方向に挟み込んで互いに密着する外装体と、
を備える請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の温度ヒューズ。
【請求項１０】
二次電池に接触して取り付けられる請求項１から請求項９のいずれかに記載の温度ヒューズ。
【請求項１１】
前記低融点可溶合金にフラックスを塗布している請求項１から請求項１０のいずれかに記載の温度ヒューズ。
【請求項１２】
長手方向に間隔を隔てて対向する一対のリード導体と、
前記各リード導体の対向端部それぞれから長手方向外方へ切り欠いて形成された一対の切欠溝と、
前記一対の切欠溝の幅方向両方に位置する前記リード導体の対向端部に低融点可溶合金を溶接し、前記一対のリード導体を接合する接合部と、
を有し、
前記切欠溝の長手方向の大きさが、前記接合部の長手方向の大きさと同等に設定するかまたは前記接合部の長手方向の大きさより大きくなるように設定する温度ヒューズの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度ヒューズおよび温度ヒューズの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、定格以上の大電流から電気回路を保護、あるいは加熱や発火といった事故を防止する部品としてヒューズが知られている。ヒューズは電気回路内に置かれ、普段は導体として振る舞う。しかし何らかの異常によって電気回路に定格以上の電流が流れると、自らを流れる電流によって発生したジュール熱が自らを溶かし、自らが置かれる回路を切断して電気回路に流れる電流を断つ。
【０００３】
温度ヒューズは内部抵抗が非常に低いので、温度ヒューズを備える機器の電気回路を流れる電流による自己発熱は殆どなく、温度ヒューズの周囲の温度上昇によって可溶体（低融点可溶合金）が溶断し、温度ヒューズのリード導体間の導通が遮断されて、機器の電気回路が開路する構成になっている。
【０００４】
例えば、温度ヒューズは、モバイル機器や車両部品の電源である二次電池等に使用されている。最近では、携帯電話等のモバイル機器の高性能化に伴い、各種機器の電源である二次電池、例えば、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池の小型・高容量化が進み、それらの電池の安全保護対策が重要となっている。このような中、二次電池の過熱保護に最適な小形・薄形化した温度ヒューズが望まれている。
【０００５】
例えば、特許文献１のように、薄型の温度ヒューズに関する技術が開示されている。特許文献１では、ニッケル板を所要の間隔を設けて、その間に低融点合金６２を鋳込んでヒューズ板を制作している。そして、当該ヒューズ板を、短冊状に切断するとともに、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、両リード片６４にそれぞれ別々に低融点合金６２を渡らしてヒューズ素子６５を形成し、切断部６５ａを複数条とし得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２１０２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図１２に示すような従来の温度ヒューズにおいて、リード片６４上にメッキ膜が施している場合があり、当該メッキ膜と低融点可溶合金６２（ヒューズ素子６５）の構成材料によっては、溶融状態の可溶合金がそのメッキ膜上を移動する（いわゆる濡れた状態にある）場合がある。このような場合、溶融状態の可溶合金自体の重量や温度ヒューズを設置した電気機器の傾き等の要因で、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、溶融状態の可溶合金が移動し偏在してリード導体上に部分的に凝固する虞がある。そのような場合で、リード導体（両リード片６４、６４）間に可溶合金が再度偏在して固まり接合した状態になるとリード導体間の導通が遮断されないために、当該温度ヒューズを備える機器が動作不良を起こす問題があった。この傾向は温度ヒューズが大型化するほど増加するため、温度ヒューズの高容量化の妨げとなっていた。
また、当該温度ヒューズを備えた電気機器に高電流を通電する場合、最後に分断する可溶合金条（偏在した箇所の可溶合金条）に負荷が集中する事により、温度ヒューズを内装する外装体（例えば耐熱フィルム）に損傷を生じる場合があった。
【０００８】
本発明は、上記の点に鑑み提案されたもので、温度ヒューズの周囲の温度上昇によって当該低融点可溶合金が溶断する際に、一対のリード導体間の低融点可溶合金の溶断不良を防止し得る構成とし、信頼性、安全性を向上させた温度ヒューズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明は、長手方向に間隔を隔てて対向する一対のリード導体と、各リード導体の対向端部それぞれから長手方向外方へ切り欠いて形成された一対の切欠溝と、一対の切欠溝の幅方向両方に位置するリード導体の対向端部に低融点可溶合金を溶接し、一対のリード導体を接合する接合部と、を有し、切欠溝の長手方向の大きさが、接合部の長手方向の大きさと同等に設定しているかまたは接合部の長手方向の大きさより大きくなるように設定している。さらに、リード導体の対向端部は、一対のリード導体の各対向面部と、各対向面部に連続した面である各上面部および／または各下面部と、を含んでなる温度ヒューズである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る温度ヒューズは、温度ヒューズの周囲の温度上昇によって低融点可溶合金が溶断した後、凝固前の溶融状態の移動可能な低融点可溶合金が幅方向に移動しようとしても、低融点可溶合金条と低融点可溶合金条との幅方向の間に、各リード導体の対向端部それぞれから長手方向外方へ切り欠いて形成された一対の切欠溝のために、幅方向に移動することはできず、リード導体上において幅方向一方もしくは他方に偏在する虞がない。よって、溶融状態の可溶合金が温度ヒューズ上の一部箇所に偏在し、溶断不可能な体積を形成するといった不具合を防止することができる。よって、所定の過電流が流れたときにこの過電流で回路を遮断させるように構成することにより、より一層の安全性を高めることが可能となる。
また、接合部を含む低融点可溶合金の量や接合部の面積に対して十分な幅の切欠溝を設定することについても、同様の効果を奏することができる。
また、一対のリード導体の対向端部の間隔（対向面部の間隔）にも低融点可溶合金を充填することで、従来の温度ヒューズの構成に比べて、より高い定格電圧、定格電流に対応することができる。それと共に、温度ヒューズの小型化、高容量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】作業台上に一対の長尺状条材を所定の間隔を空けて配置した斜視図である。
【図２】一対の長尺状条材の対向端部に切欠溝を形成した図面で、（ａ）は斜視図で、（ｂ）は上面図である。
【図３】一対の長尺状条材の対向端部上で、かつ、切欠溝と切欠溝との幅方向両方に低融点可溶合金を配置した図面で、（ａ）は斜視図で、（ｂ）は上面図である。
【図４】図３の二点鎖線に従って短冊状に切断された本実施形態に係るリード導体付き低融点可溶合金の図面で、（ａ）は斜視図で、（ｂ）は上面図である。
【図５】切欠溝の長手方向の大きさが、接合部の長手方向の大きさよりも大きい場合の上面図である。
【図６】本実施形態に係るリード導体付き低融点可溶合金が正常動作し、リード導体間が溶断されていることを示す上面図である。
【図７】低融点可溶合金の幅方向両端部に切欠部を形成した本実施形態に係るリード導体付き低融点可溶合金の斜視図である。
【図８】低融点可溶合金の上面およびリード導体の下面にフラックスを塗布した本実施形態に係るリード導体付き低融点可溶合金の斜視図である。
【図９】本実施形態に係るリード導体付き低融点可溶合金を有した温度ヒューズを示す斜視図である。
【図１０】図９のＣ−Ｃ断面図である。
【図１１】他の実施形態に係るリード導体付き低融点可溶合金の図面で、（ａ）は斜視図で、（ｂ）は上面図である。
【図１２】従来例におけるリード導体付き低融点可溶合金の図面で、（ａ）は斜視図で、（ｂ）は上面図である。
【図１３】従来例において溶断後の状態を示す図であり、可溶合金が偏在した状態のリード導体付き低融点可溶合金図面で、（ａ）は斜視図で、（ｂ）は上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例について説明する。
【００１３】
まず、図１から図４に基づいて、本実施形態に係る温度ヒューズ用のリード導体付き低融点可溶合金５（以下、「リード導体付き低融点可溶合金」を単に「リード片付きヒューズ素子」と称する）の構成および製造方法の一例について説明する。
図１は、作業台上に一対の長尺状条材を所定の間隔を空けて配置した斜視図である。図２は、一対の長尺状条材の対向端部に切欠溝を形成した図面で、（ａ）は斜視図で、（ｂ）は上面図である。図３は、一対の長尺状条材の対向端部上で、かつ、切欠溝と切欠溝との幅方向両方に低融点可溶合金を配置した図面で、（ａ）は斜視図で、（ｂ）は上面図である。図４は、図３の二点鎖線に従って短冊状に切断された本実施形態に係るリード導体付き低融点可溶合金の図面で、（ａ）は斜視図で、（ｂ）は上面図である。
【００１４】
なお、以下の説明において、アルファベットの付いていない各構成部材の数字は、各数字に付いているアルファベット群の総称である。
また、「一対の構成部材」の「一対」は「一方方向」と「他方方向」とからなるとし、ここで、アルファベットａの付いている各構成部材を「一方方向」の構成部材とし、アルファベットｂの付いている各構成部材を「他方方向」の構成部材としている。
以上を例えるならば、図２において、一方の長尺状条材を１０ａ、他方の長尺状条材を１０ｂとしている。その長尺状条材１０ａ、１０ｂの総称を長尺状条材１０とする。
【００１５】
始めに、図１に示すように、低融点可溶合金２に対し離型性かつ耐熱性を有する作業台Ａ（例えばステンレス台等）上に、リード導体１としての機能性を有する長尺状条材１０、１０を所定の間隔Ｄを隔てて配置する。なお、ここでいう「所定の間隔Ｄ」の「間隔Ｄ」とは、対向し合う長尺状条材１０、１０の対向端部１１、１１間の寸法のことであり、詳細は後述するが温度ヒューズの周囲の温度上昇によって低融点可溶合金２が溶断した後において、一対のリード導体１、１間の絶縁性能を十分に確保できる程度の距離である。このとき、長尺状条材１０、１０が所定の間隔Ｄを介して配列している方向を「長手方向」とし、長手方向に垂直な方向、例えば、所定の間隔Ｄに沿った方向を「幅方向」とする。
【００１６】
本実施形態では、帯状リード導体１（長尺状条材１０）の母材としてはニッケル導体を使用している。低融点可溶合金に対し離型性かつ耐熱性を有する作業台Ａ（例えばステンレス台等）上に、リード導体１としての機能を有する長尺状条材１０、１０を所定の間隔Ｄを隔てて配置する。
【００１７】
本実施形態で用いるリード導体１としては一般的に温度ヒューズに使用されている帯状リード導体でよく、リード導体１の母材である長尺状条材１０としては、電気伝導性の有る材料であり、色々な金属や合金等を用いることができる。具体的には、鉄、ニッケル、銅、アルミニウム、金、銀、スズから選ばれる少なくとも一つの単体材料もしくはそれら金属材料の合金、或いは前述の材料グループから選ばれる少なくとも一つの単体もしくは合金に材料グループ以外の元素を含有させた金属材料等が使用できる。
可溶合金との溶接性の良好な材料、例えば、ニッケル導体の場合には、その表面には、Ｓｎ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ等がメッキ処理またはクラッド処理等を施してその表面に溶接性の良い金属膜を設けることによって溶接面の範囲を制御することができる。
また、溶接性の良くない材料、例えば、銅導体の場合には、全面または低融点可溶合金エレメントが溶接される部分以外に、銅移行阻止膜として、可溶合金との溶接性が劣るＮｉ等の縞状メッキ処理またはクラッド処理を施し、さらにＮｉの上にＳｎ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ等をメッキ処理する事ができる。
【００１８】
なお、リード導体１（長尺状条材１０）の対向する端面から一定距離の範囲に非メッキ層領域を設けてある。非メッキ層が存在することで、後述する低融点可溶合金２のはみ出し部分の形成をより確実に防止することができるようになる。なお、非メッキ層が無い場合であってもよく、リード導体１（長尺状条材１０）の対向する端部の表面上にメッキ層が存在する場合でもよい。
また、メッキ層の代わりに、銀ペーストのような金属ペーストの塗布などを用いてもよく、金属蒸着、スパッタなどでもよい。またメッキは電界メッキであっても非電解メッキでもよく、非電解メッキ層の上に電界メッキ層を施して形成してもよい。またメッキ層は単層でもよく二層以上の複数の層から形成されてもよい。メッキ層を複数の層とすることで、低融点可溶合金２との溶接力が高まり、強度が確保されるなどのメリットがある。また、低融点可溶合金２の素材と溶接上の相性のよい素材を選択することが好適である。
【００１９】
次に、図２に示すように、間隔Ｄを隔てて対向する長尺状条材１０ａ、１０ｂの対向端部１１ａ、１１ｂそれぞれから長手方向外方へ必要な寸法Ｐだけ切り欠いて、一対の切欠溝７ａ、７ｂを形成する。なお、切欠溝７は、長尺状条材１０の対向端部１１に切り欠かれ、切削、研磨等によって長尺状条材１０を厚さ方向に貫通している。
ここでいう「必要な寸法Ｐ」とは、溶融状態の低融点可溶合金が幅方向に移動しようとしても切欠溝７があるために幅方向に移動できない位置程度まで対向端部１１から長手方向に切り欠かれていることを意味する。
【００２０】
そして、長尺状条材１０、１０の対向端部１１、１１において、幅方向に亘って複数組（本実施形態では３組）の切欠溝７、７を幅方向に間隔を空けて並列にそれぞれ設ける。この「間隔」が位置する箇所は、詳細は後述するが低融点可溶合金条２３の端部２２が溶接し、接合部３が形成される箇所である。
なお、幅方向における切欠溝７の間隔は等間隔でも不等間隔でもよい。
【００２１】
次に、図３に示すように、長尺状条材１０上に可溶体からなる低融点可溶合金２が載せる。低融点可溶合金２はここでは直方体形状となっている。低融点可溶合金２はメッキ層の上面にその端面が来るように載せることで、後述する溶接が容易となるようにする。もちろん、低融点可溶合金２がメッキ層を越える範囲で載せられてもよい。この工程の後において、低融点可溶合金２がメッキ層に溶接される。メッキ層に溶接されることで、長尺状条材１０と低融点可溶合金２が電気的に接続され、ヒューズとしての動作が可能となる。３は接合部であり、本実施形態においては、リード導体端部１１と低融点可溶合金２との溶接部分のことを指す。接合部３によって低融点可溶合金２がメッキ層に確実に接続される。なお、必要に応じてフィルムカバーやケースへの封入も行われる。また、低融点可溶合金２は直方体形状以外に、楕円形状や線状であってもよい。
【００２２】
低融点可溶合金２は一定の融点を持つ可溶体であり、導電体である金属などから形成されている。このため、長尺状条材１０を通じて低融点可溶合金２を電流が流れる。低融点可溶合金２の材質としては、Ｉｎ−Ｂｉ系、Ｓｎ−Ｉｎ−Ｂｉ系、これらの合金系に機械的強度の向上や温度特性の調整のためのＣｕ、Ａｇ、Ｓｂ、Ｚｎ等の元素を０．１〜４．０％質量％添加したものを使用することができる。
【００２３】
なお、低融点可溶合金２の融点は保護すべき電子・電気機器、例えば二次電池の上限温度（許容温度）に応じて設定している。温度ヒューズが装着された電子機器や電池パック等が異常発熱して温度上昇した場合に低融点可溶合金２が溶断する。結果として電子機器や電池パック等への通電が遮断される。
【００２４】
次に、低融点可溶合金２の端部２２、２２を加熱し、メッキ層もしくは長尺状条材１０と溶接する。低融点可溶合金２の端部２２、２２の加熱方法としては、長尺状条材１０をヒーターで加熱する方法や、長尺状条材１０単独に電気を流すことで、長尺状条材１０自体を発熱させて加熱する方法や、赤外線によって長尺状条材１０及び低融点可溶合金２の端部２２、２２を直接加熱する方法が可能である。
また、低融点可溶合金２の端部２２、２２に対して上方からそれぞれに対して近赤外線レーザー光を照射し過熱する方法も適用可能である。
【００２５】
以上のスポット抵抗溶接、レーザー溶接等の工程を経て、低融点可溶合金２がメッキ層もしくは長尺状条材１０と溶接され、長尺状条材１０と低融点可溶合金２が電気的に接続される。
【００２６】
しかる後、長尺状の状態から、適宜所望する定格電流に対応した温度ヒューズを構成することができる寸法のリード片付きヒューズ素子５の寸法となるように、短冊状にカットする。図３の二点鎖線の通りにカットすることで、３個のリード片付きヒューズ素子５が得られる。カットした後の状態を図４（ａ）、（ｂ）に示す。リード導体端部１１と低融点可溶合金２部分からなる接合部３の中程に、切欠溝７ａ、７ｂおよび間隔Ｄを含む透孔１５を構成して、その低融点可溶合金条を２条（図中では２３ａ、２３ｂと図示している）とする。その透孔１５はリード片付きヒューズ素子５の切断と同時でなくてもよく、切断前または切断後に形成し得る。
【００２７】
以上より、長手方向に間隔Ｄを隔てて対向する一対のリード導体１、１と、各リード導体１、１の対向端部１１、１１それぞれから長手方向外方へ切り欠いて形成された一対の切欠溝７、７と、一対の切欠溝７、７の幅方向両方に位置するリード導体１、１の対向端部１１、１１に低融点可溶合金２（低融点可溶合金条２３、２３）を溶接し、一対のリード導体１、１を接合する接合部３と、を有するリード片付きヒューズ素子５が得られる。
【００２８】
なお、図４に示すように、リード片付きヒューズ素子５において、切欠溝７の長手方向の大きさＰは、リード導体１上に位置する接合部３の長手方向の大きさＱと同等に設定している。ここでいう「同等」は、各大きさＰ、Ｑの互いの値の公差の範囲を逸脱しない程度の寸法を含む。完全同等値ではなく、多少大きいまたは少ない寸法である場合も含む。もしくは、図５に示すように、リード導体１において切欠溝７の長手方向の大きさＰが、リード導体１上の長手方向の接合部３の大きさＱより大きくなるように設定することも可能である。
【００２９】
切欠溝７の大きさおよび形状は、低融点可溶合金２が溶融状態のときに、幅方向一方側の低融点可溶合金２がリード導体１上を伝って幅方向他方側に移動できない程度の切欠溝７の長手方向および／または幅方向の大きさ、および／または形状であればよい。
また、切欠溝７がなす上面視の形状は、矩形状、つづみ状、真円状、長円状、正方形、菱形などの種々のものを採用することができる。
【００３０】
以上のような構成にしたことにより、本実施形態に係る温度ヒューズは、温度ヒューズの周囲の温度上昇によって低融点可溶合金２が溶断した後、再凝固前の溶融状態の移動可能な低融点可溶合金２が幅方向に移動しようとしても、低融点可溶合金条２３ａと低融点可溶合金条２３ｂとの幅方向の間に、長手方向外方へ切り欠いて形成された一対の切欠溝７、７のために、幅方向に移動することはできず、リード導体１上において幅方向一方に偏在する虞がない（図６参照）。よって、溶融状態の可溶合金２が温度ヒューズ上の一部箇所に偏在し、溶断不可能な体積を形成するといった不具合を防止することができる。よって、所定の過電流が流れたときにこの過電流で回路を遮断させるように構成することにより、より一層の信頼性と安全性を高めることが可能となる。
また、接合部３を含む低融点可溶合金２の量や接合部３の面積に対して十分な幅の切欠溝７を設定することについても、同様の効果を奏することができる。
【００３１】
また、従来においては、切断したリード片付きヒューズ素子を一つ一つ貼着テープ等で並列させて温度ヒューズを得ていた。この従来の技術においては、リード片付きヒューズ素子を並列させた場合、それぞれの間隔が一定ではない不具合が生じる可能性があり、出来上がる温度ヒューズを構成するリード片付きヒューズ素子の位置関係に不具合が生じ、精度にばらつきに出る場合があった。
これに対し、本実施形態では、予めリード導体１となる長尺状条材１０の対向端部１１の幅方向に亘って、３個切欠溝７を設けてからその各切欠溝７の両端に低融点可溶合金条２３、２３を間欠的に溶接し、それから短冊状に切断してリード片付きヒューズ素子５ａを製造している。
このような構成にしたことにより、従来の温度ヒューズに比べて、精度や品質等といった信頼性、安全性、またはコスト面においても向上させることができる。
したがって、それぞれの本実施形態に係るリード片付きヒューズ素子５を有する温度ヒューズの動作は一定のもの、安定したものを得ることができ、信頼性は高くなる。
また、複数個の切欠溝７を設けることで、低融点可溶合金２の数を調節し、あらゆる電気容量に対応させることができる。
【００３２】
なお、上記実施形態では、リード片付きヒューズ素子５における低融点可溶合金２の断面視の形状を、ほぼ同一厚みの平面状の低融点可溶合金を溶接する方法を用いたが、低融点可溶合金２の長手方向の形状が、一対のリード導体１、１の間隔Ｄの中央近傍位置において、突部が最大となる断面視曲面状となる形状でもよい。この場合、例えば、長尺状条材１０、１０間に低融点可溶合金線材を供給しつつ、半田ごてを押し当てて当該低融点可溶合金線材を溶融させて低融点可溶合金の溶湯にする。続けて、半田ごてを一方向に連続的に移動させながらその低融点可溶合金の溶湯を、長尺状条材１０、１０の間隔Ｄおよび対向端部１１、１１にまたがって供給し、表面張力で定まる曲面状に凝固させる。もしくは、溶融低融点可溶合金の溶湯を走行ノズルで供給し、表面張力で定まる曲面状に凝固させる。なお、条材１０の溶接面には予め溶接用フラックスを塗布する事が望ましい。
いずれにしても、温度ヒューズにおける低融点可溶合金２としての機能を奏しさせすればどのような形状でも構わない。
また、本実施形態では、低融点可溶合金２は略直方体であるものを用いたが、円盤状のものや円柱状のもの或いは線状のもの等であっても良い。
【００３３】
図７は、低融点可溶合金２の幅方向両端部に切欠部２５、２５を形成した本実施形態に係るリード片付きヒューズ素子５の斜視図である。
本実施形態では、対向するリード導体先端端面間への入り込みを行った低融点可溶合金部分でもあり、低融点可溶合金２の長手方向中央部近傍（一対のリード導体１、１の間隔Ｄ近傍）において、低融点可溶合金２の幅方向両端部に２カ所、幅方向内側に切り欠いた切欠部２５を設けている。切欠部２５は、低融点可溶合金２の幅方向の少なくとも一方に設けることが好ましい。
このような構成にすることにより、低融点可溶合金２の球状化分断が生じ易くなり、リード導体１、１間の低融点可溶合金２の溶断不良を防止することができる。
また、詳細は後述するが、切欠部２５、２５を設けたことにより、フラックス４が当該切欠部２５、２５に入り込み、幅方向での温度ヒューズ全体の大きさを、切欠部がない状態と比較して小さくすることができ、結果として、幅方向端部におけるフラックス４の突出を防ぎ、温度ヒューズの幅方向の拡がりを抑え、当該切欠部２５、２５が温度ヒューズの小型化に貢献することができる。
なお、低融点可溶合金２と封着剤９とが直接接触していると、可溶合金が溶融しても封着剤が糊のように可溶合金に着いているために、可溶合金を溶断することができない。そこで、低融点可溶合金２と封着剤９との間にフラックス４を設けている。このとき、温度ヒューズの幅方向の大きさを小さくするために、切欠部２５、２５は幅方向両端部に設けていることが望ましい。また、外装体８の大きさが大きくてもいい場合は切欠部２５、２５を設けない構成にしてもよい。
【００３４】
リード片付きヒューズ素子５を用いて本実施形態に係る温度ヒューズ５０を製造方法について、図８に基づいて説明する。図８は、低融点可溶合金２の上面およびリード導体１の下面にフラックス４を塗布した本実施形態に係るリード導体付き低融点可溶合金５の斜視図である。
【００３５】
溶接用フラックスは、リード導体１と低融点可溶合金２とを電気的に接続するための補助剤であり、リード導体１の材料と低融点可溶合金２の材料の相性を確認した上で選定できる。例えば、溶接用フラックスとして、ロジン系を主成分とし、活性剤、例えば、ジカルボン酸（例えば、フマル酸、マレイン酸、シュウ酸等）を添加したものを使用する。
【００３６】
フラックスを低融点可溶合金２の上面側に符号４１で示すように塗布し、帯状リード導体１下面部分に符号４２で示すようにフラックスを塗布している。
上側フラックス４１は、帯状リード導体１の端部上面に溶接された低融点可溶合金２を１００％覆うように塗布されている。上面側フラックス４１の塗布厚みは、帯状リード導体の端部上面に溶接された低融点可溶合金部分の平均厚みの７０〜１００％とすることが好ましい。
下側フラックス４２の塗布厚みは、温度ヒューズ本体の下面側から低融点可溶合金への熱伝達性（感温性）を保証するために、下面側絶縁体厚み（下側フィルムと下側接着剤との総厚み）の５０％以下とすることが好ましい。
【００３７】
続いて、図９および図１０に示すように、図８の状態の温度ヒューズに、上下方向から外装体８、８を挟み、上下外装体８、８間の空間を封着剤９で埋めて、上側フラックス４１、下側フラックス４２が封着剤９を介して挟持されている。なお、図９は、本実施形態に係るリード導体付き低融点可溶合金５を有した温度ヒューズ５０を示す斜視図であり、図１０は図９のＣ−Ｃ断面図である。
【００３８】
外装体８としては、絶縁体であり耐熱性を有するものであり、ＰＥＴ、ＰＣ、ＰＥＮ等のエンジニアリングプラスチックフィルム、ガラスクロス基材エポキシ樹脂フィルム、セラミック等を使用する。なお、一枚物で上下から挟むようにして使用することも可能である。
【００３９】
封着剤９としては、エポキシ樹脂、紫外線硬化性樹脂、シリコン樹脂等を使用することができる。一般的に常温硬化性の接着剤が用いられる。外装体に予め塗布することや、外装体で挟んだ後に注入する等の方法で温度ヒューズに封着剤を供給することができ、固定化させることができる。
【００４０】
低融点可溶合金２の各端と封着剤９の各内端とを一致させて、合金端部の封着剤界面への食い込みを排除、または、合金端と封着剤内端との間に間隔が生じるのを排除しているが、不一致でも、その間の距離が±０．３ｍｍ以下であれば、実質上、支障をきたさない。
【００４１】
本実施形態に係る温度ヒューズを製造するには、（１）作業台上において、リード導体付きフラックス塗布低融点可溶合金を下側外装体上に配置し、下側塗布フラックスの粘着力でその配置位置への固定状態を担保し、次いで未硬化接着剤塗布外装体を接着剤面を下側にして前記下側配置外装体上に配置し、この上側の配置外装体を治具で押さえた状態で接着剤を硬化させる方法がある。または、（２）として、作業台上に、未硬化接着剤塗布外装体を接着剤面を上側にして配置し、フラックス塗布低融点可溶合金接続リード導体を下側外装体上に配置し、未硬化接着剤の粘着力でその配置位置への固定状態を担保し、次いで未硬化接着剤塗布外装体を接着剤面を下側にして前記下側配置外装体上に配置し、この上側の配置外装体を治具で押さえた状態で接着剤を硬化させる方法を使用することができる。
【００４２】
本実施形態に係る温度ヒューズにおいては、ヒートサイクル時に発生する低融点可溶合金の熱膨張力が、対向するリード導体先端端面間に入り込んだ低融点可溶合金部分とリード導体先端端面との接触面でも支持されるから、前記熱膨張力に対し、低融点可溶合金とリード導体先端部との溶接箇所に作用する反力が低減される。したがって、低融点可溶合金とリード導体先端部との溶接箇所の対ヒートサイクル安定性を向上できる。
また、温度ヒューズ本体の下面側からの熱伝達に対し、低融点可溶合金の入り込み厚みだけ低熱伝達物（フラックス）の厚みを薄くできるから、下面側からの感熱性をそれだけアップできる。
【００４３】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱することなく種々の変形または修正が可能である。
【００４４】
なお、低融点可溶合金２の中間部２１の一部は、間隔Ｄを隔てて対向する長尺状条材１０、１０の対向端部１１、１１間に図１１に示すように入り込んで接合している。なお、入り込み部分２１の下面と長尺状条材１０、１０の下面とをほぼ面一にすることもできる。他方、低融点可溶合金２の長手方向の両端部近傍２２、２２それぞれは、各リード導体端部１１、１１の上面に溶接している。低融点可溶合金２の対向するリード導体対向面部１１、１１間への入り込み体積は低融点可溶合金全体積の１０〜２０％程度である。
なお、上側フラックス４１を低融点可溶合金２の上面側に塗布し、低融点可溶合金２の入り込み部２１の下面および当該下面に隣在する帯状リード導体１下面部分に下側フラックス４２を塗布している。
このような構成にしたことにより、溶断を生じ易くするために低融点可溶合金２の中央部両側に切欠部２５、２５を設けたとしても、リード導体先端端面１１、１１間に入り込んだ低融点可溶合金部分２１のために、低融点可溶合金２の中央部における断面積を十分に確保でき、電流容量を確保することができる。
また、一対のリード導体１、１の対向端部１１、１１の間隔Ｄ（対向面部１１１、１１１の間隔Ｄ）にも低融点可溶合金２を充填することで、従来の温度ヒューズの構成に比べて、より高い定格電圧、定格電流に対応することができる。それと共に、温度ヒューズの小型化、高容量化を図ることができる。
【００４５】
接合部３は、一対のリード導体１、１それぞれの対向端部１１、１１に低融点可溶合金２を溶接して一対のリード導体１、１を接合している。詳しくは、一対のリード導体１、１の対向端部１１、１１は、一対のリード導体１、１の各対向面部１１１、１１１と、各対向面部１１１、１１１に連続した面である各上面部１１２、１１２および各下面部１１３、１１３と、を含んでなり、それぞれに低融点可溶合金２が溶接されている。なお、上記実施形態では、対向面部１１１、１１１の間隔Ｄまたは下面部１１３の溶接を省略している。つまり、一対のリード導体１、１を各上面部１１２、１１２に低融点可溶合金２を溶接することで一対のリード導体１、１を接合することも可能である。
また、一対の長尺状条材１０、１０の対向面部１１１、１１１（対向端部１１、１１）の間隔Ｄに溶接する低融点可溶合金２の量を調節することで、一対の長尺状条材１０、１０の対向面部１１１、１１１（対向端部１１、１１）の間隔Ｄに低融点可溶合金２を充填することも可能である。
【００４６】
図示していないが、一対の切欠溝の幅方向両方に位置するリード導体の対向端部にそれぞれ溶接される複数の低融点可溶合金の間で、低融点可溶合金の長手方向の寸法が、幅方向に亘って不均一であってもよい。そして、切欠溝の長手方向の寸法が、接合部を含む低融点可溶合金の長手方向全体の寸法よりも大きくなるように設定することも可能である。
低融点可溶合金の幅に変化を持たせることによって、最終的に溶断することで負荷が集中する可溶合金を指定することができ、外装体の部分強化等の対策を施すことが可能となる。動作電流が流れているときにアークが発生するため、最後に動作する箇所の低融点可溶合金の幅が最大であることが望ましい。
【００４７】
また、図示していないが、外装体が樹脂フィルムの場合、封着剤を用いずに温度ヒューズを製造することも可能である。詳しくは、一対のリード導体の対向端部上面間に接合していると共にフラックスが塗着している低融点可溶合金を、上下からそれぞれ樹脂フィルムで挟む。このとき、上側樹脂フィルムの下側樹脂フィルムへの融着封止は、例えば、超音波融着、高周波誘電加熱融着、ヒートプレート接触融着等により行なうことができる。なお、この場合における樹脂フィルムとしては、厚み１００μｍ〜５００μｍ程度のプラスチックフィルムを使用できる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、家庭電気製品、ＯＡ機器、ＡＶ機器（オーディオ・ビジュアル機器）、コンピュータ、通信機器、計測機器および、パーソナル機器の他、モバイル機器や車両部品の電源である二次電池等に利用することができる。最近では、携帯電話等のモバイル機器の高性能化に伴い、各種機器の電源である二次電池、例えば、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池の小型・高容量化が進み、それらの電池の安全保護対策が重要となっている。このような中、本発明は、繰返し充放電が可能な電池、すなわち二次電池の過熱保護に最適な小形・薄形化した保護部品として利用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１ リード導体
１０、１０ａ、１０ｂ 長尺状条材
１１、１１ａ、１１ｂ 対向端部
１１１ 対向面部
１１２ 上面部
１１３ 下面部
１５ 透孔
２、２ａ、２ｂ 低融点可溶合金
２１ 入り込み部分
２２ 低融点可溶合金の長手方向の端部
２５ 切欠部
３、３ａ、３ｂ 接合部
４ フラックス
４１ 上側フラックス
４２ 下側フラックス
５ リード導体付き低融点可溶合金（リード片付きヒューズ素子）
５０ 温度ヒューズ
７、７ａ、７ｂ 切欠溝
８ 外装体
９ 封着剤
Ａ 作業台
Ｄ 一対のリード導体（長尺状条材）の長手方向の間隔
Ｐ 切欠溝の長手方向の大きさ
Ｑ 接合部の長手方向の大きさ
【図１】
0005552369.tif 000002
【図２】
0005552369.tif 000003
【図３】
0005552369.tif 000004
【図４】
0005552369.tif 000005
【図５】
0005552369.tif 000006
【図６】
0005552369.tif 000007
【図７】
0005552369.tif 000008
【図８】
0005552369.tif 000009
【図９】
0005552369.tif 000010
【図１０】
0005552369.tif 000011
【図１１】
0005552369.tif 000012
【図１２】
0005552369.tif 000013
【図１３】
0005552369.tif 000014