(57)【要約】【課題】切断温度の低い温度ヒューズであっても安定して外部端子に溶接することができる温度ヒューズの溶接方法を提供することを目的とするものである。【解決手段】端子電極１３と外部端子１４とを重ね合わせ、端子電極１３と当接する第１の溶接電極１５と、外部端子１４と当接する第２の溶接電極１６との間に電流を流すことにより端子電極１３と外部端子１４とを溶接するものであり、端子電極１３と第１の溶接電極１５とが接触する面積を、外部端子１４と第２の溶接電極１６とが接触する面積よりも大きくしたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可溶体を封入した本体部と、この本体部の両側から導出された平板状の端子電極とを有する温度ヒューズと、外部端子とを溶接する方法であって、前記端子電極と前記外部端子とを重ね合わせ、前記端子電極と当接する第１の溶接電極と、前記外部端子と当接する第２の溶接電極との間に電流を流すことにより前記端子電極と前記外部端子とを溶接するものであり、前記端子電極と前記第１の溶接電極とが接触する面積を、前記外部端子と前記第２の溶接電極とが接触する面積よりも大きくしたことを特徴とする温度ヒューズの溶接方法。
【請求項２】
前記第２の溶接電極と前記本体部との間に位置決め用のストッパーを配置させ、前記外部端子を前記ストッパーに当接させて前記外部端子の位置決めを行い、溶接時には前記ストッパーを前記端子電極に当接させるものであり、前記ストッパーの表面には、前記端子電極よりも熱伝導率の高いものを用いたことを特徴とする請求項１記載の温度ヒューズの溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン電池やリチウムポリマー電池等の２次電池に用いられる温度ヒューズの溶接方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年携帯電話、ノート型パソコン等の携帯型電子機器にリチウムイオン電池やリチウムポリマー電池等の２次電池が多く用いられている。リチウムイオン電池等の２次電池では、安全性の観点から、高温になったときに電流を遮断することが求められている。そのためこれらの２次電池には、所定の温度で電流を遮断し、復帰しないように温度ヒューズが用いられている。この温度ヒューズの使い方として、発熱源である電極に近い部分に抵抗溶接により取り付けることが行われている。
【０００３】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−４５４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、さらなる安全性のため、従来よりも低い温度で電流を遮断する温度ヒューズが求められる一方、現状品より、より小型化（端子電極の短寸法化）でかつ大電流に耐えられるものが求められている。温度ヒューズの大電流化のために、端子材料を従来のニッケルから銅に変更する動きがある。端子材料に銅を用いると、熱伝導性が高いため、且つ端子電極寸法が短くなると、抵抗溶接時の熱が可溶体に伝わりやすくなり、加えて、可溶体の溶融温度が低くなると、その影響は、さらに受けやすくなる。本発明はこの課題に対して、短い端子電極の温度ヒューズを可溶体への熱の影響を抑え安定して外部端子に溶接する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記課題を解決するために、可溶体を封入した本体部と、この本体部の両側から導出された平板状の端子電極とを有する温度ヒューズと、外部端子とを溶接する方法であって、端子電極と外部端子とを重ね合わせ、端子電極と当接する第１の溶接電極と、外部端子と当接する第２の溶接電極との間に電流を流すことにより端子電極と外部端子とを溶接するものであり、端子電極と第１の溶接電極とが接触する面積を、外部端子と第２の溶接電極とが接触する面積よりも大きくしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
上記構成により、溶接により発生した熱のより多くを、端子電極と当接する第１の溶接電極側に伝熱することができ、可溶体に伝わる熱を少なくすることができ、溶接の熱による可溶体へのダメージを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施の形態における温度ヒューズの溶接方法を示す図
【図２】本発明の一実施の形態における温度ヒューズの別の溶接方法を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施の形態における温度ヒューズの溶接方法について、図面を参照しながら説明する。
【００１０】
本発明において用いられる温度ヒューズは、図１のように、一対の端子電極１３の間に橋絡するように接合された可溶体１１の周囲にフラックス１９を入れ、絶縁フィルム２０で封止し、本体部１２としたものである。ここで端子電極１３は厚さ約０．１ｍｍ、幅約２．３ｍｍの銅板からなり、可溶体１１はＳｎ−Ｂｉ−Ｉｎ合金からなり、その溶融温度は８０〜９０℃のものを用いている。なお端子電極１３の表面には、銅の酸化を防ぐために、錫等のメッキ層を設けておくことが望ましい。
【００１１】
この端子電極１３に対して、外部端子１４を重ね合わせ、端子電極１３と当接する第１の溶接電極１５と、外部端子１４と当接する第２の溶接電極１６とで挟み、この間に電流を流すことにより端子電極１３と外部端子１４とを溶接する。外部端子１４は厚さ約０．１ｍｍのニッケル板からなり、その幅は端子電極１３の幅と同等のものとなっている。本実施の形態では、端子電極１３に突起部２１を設けておき、プロジェクション溶接している。突起部２１は幅方向に２ヶ設けているが、外部端子に突起部を設ける、あるいは突起部を設けずにスポット溶接してもかまわない。但し、突起部を設ける場合、材料がやわらかい方が形成しやすいため、本実施の形態のように、端子電極１３に銅板、外部端子１４にニッケル板を用いている場合、端子電極１３側に設けることがより望ましい。
【００１２】
第１の溶接電極１５および第２の溶接電極１６は、ともにクロム銅からなり、第１の溶接電極１５の端子電極１３と当接する面をφ５ｍｍ、第２の溶接電極１６の外部端子１４と当接する面をφ２ｍｍとしている。このようにすることにより溶接部分で熱が発生するが、端子電極１３と第１の溶接電極１５の接触している面積が大きいため、端子電極１３側に伝わった熱の多くは第１の溶接電極１５の方に伝わる。そのため可溶体１１の方に伝わる熱を抑制することができ、溶接時の熱による可溶体１１へのダメージを低減することができる。
【００１３】
ここで、もし第２の溶接電極の外部端子と当接する面を、第１の溶接電極と同様にφ５ｍｍとした場合を考えると、本実施の形態のようにプロジェクション溶接を行った場合でも、突起部により接触している部分だけでなく、それぞれの溶接電極と接している部分にも電流が流れるため、大きな電流が必要となり、発熱量も大きくなるため、可溶体へのダメージが大きくなりやすい。
【００１４】
これに対して本実施の形態のように、外部端子１４と第２の溶接電極１６とが接触する面積を、端子電極１３と第１の溶接電極１５の接触している面積の１／３以下と小さくしておくことにより、電流が流れる領域を小さくすることにより発熱量を抑制するとともに、第１の溶接電極１５の方に逃げる熱量を大きくすることにより、溶接時の熱による可溶体１１へのダメージを低減することができる。
【００１５】
さらに溶接時の熱による可溶体１１へのダメージを低減するためには、図２のようにすることが望ましい。図２では温度ヒューズおよび溶接電極については図１と同様に構成し、第２の溶接電極１６と本体部１２との間にストッパー１７を配置している。
【００１６】
このストッパー１７は、アルミニウムの母材の表面にグラファイトシート１８を貼り合せたものを用いている。まず外部端子１４をストッパー１７に当接させることにより、外部端子１４の位置決めを行う。これにより端子電極１３と外部端子１４とを溶接する位置を正確に決めることができる。なお、外部端子１４が当接するストッパー１７の表面は、絶縁されていることが望ましい。これによりストッパー側に電流が漏れることを防ぐことができる。
【００１７】
さらに端子電極１３と外部端子１４とを溶接するときには、ストッパー１７の底面を端子電極１３に当接させるようにする。ストッパー１７の表面に貼り合せたグラファイトシート１８は、図２のように、少なくともストッパー１７の底面および側面の一部に貼り合せられていることが望ましい。端子電極１３に用いている銅の熱伝導率は、約４００Ｗ／ｍ・Ｋであるのに対し、例えば厚さ約２５μｍの熱分解グラファイトシートではその熱伝導率は、約１６００Ｗ／ｍ・Ｋと４倍にもなっているため、溶接時に端子電極１３の方に流れてきた熱は、端子電極１３に接するグラファイトシート１８に伝わり、ストッパー１７の側面に運ばれる。そのため溶接時に発生した熱の、可溶体１１の方に伝わる熱を抑制することができ、溶接時の熱による可溶体１１へのダメージを低減することができる。またこのグラファイトシート１８は放熱性にも優れるため、ストッパー１７の側面から速やかに空気中に放熱できるため、連続で溶接しても熱が蓄積されることは無く、連続稼動させることができる。さらに、図２のように、第１の溶接電極１５側にもストッパー１７と同様に母材の表面にグラファイトシート１８を貼り合せた受け台２２を配置し、ストッパー１７と受け台２２とで端子電極１３を挟んだ状態で溶接することが望ましい。このようにすることにより端子電極１３とストッパー１７および受け台２２との接触状態を向上させることができるため、より熱を逃がすことができるとともに、溶接時に発生する可能性のある機械的なストレスを可溶体１１に伝えることを防ぐことができるため、より望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明に係る温度ヒューズの溶接方法は、切断温度の低い温度ヒューズであっても安定して外部端子に溶接することができ、産業上有用である。
【符号の説明】
【００１９】
１１  可溶体
１２  本体部
１３  端子電極
１４  外部端子
１５  第１の溶接電極
１６  第２の溶接電極
１７  ストッパー
１８  グラファイトシート
１９  フラックス
２０  絶縁フィルム
２１  突起部
２２  受け台
【図１】
2014053233.tif 000003
【図２】
2014053233.tif 000004