(57)【要約】【課題】短い端子電極の温度ヒューズであっても、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ことができる方法を提供するものである。【解決手段】温度ヒューズの端子電極１３と外部電極１４とを溶接する方法であって、外部電極１４の上面の一部に端子電極１３を重ね、第１の溶接電極１５を端子電極１３に当接させ、第２の溶接電極１６を外部電極１４の上面に当接させ、第１の溶接電極１５と第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を外部電極１４の上面に溶接するものであり、この溶接時に外部電極１４での発熱量を端子電極１３での発熱量よりも大きくなるようにしたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度ヒューズの端子電極と外部電極とを溶接する方法であって、前記外部電極の上面の一部に前記端子電極を重ね、第１の溶接電極を前記端子電極に当接させ、第２の溶接電極を前記外部電極の上面に当接させ、前記第１の溶接電極と前記第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を前記外部電極の上面に溶接するものであり、この溶接時に前記外部電極での発熱量を前記端子電極での発熱量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】
前記端子電極の先端部を中心に、前記外部電極に溶接する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。
【請求項３】
前記外部電極の電気伝導率を前記端子電極の電気伝導率よりも低くし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。
【請求項４】
前記溶接時の電流経路において、前記外部電極における電流経路を前記端子電極における電流経路よりも長くし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二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二次電池が多く用いられている。リチウムイオン電池等の二次電池では、安全性の観点から、過充電の異常な充電電流によって高温になった時に充電電流を遮断することが求められている。そのためこれらの二次電池には、所定の温度で電流を遮断し、その後、復帰しないように温度ヒューズが用いられている。
【０００３】
このような温度ヒューズの使い方として、発熱源である二次電池の外部電極に近い部分に、温度ヒューズの端子電極を抵抗溶接により取り付けることが行われている。
【０００４】
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】
【０００５】
【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】
【０００６】
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の段階で異常な充電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（温度ヒューズの端子電極の短寸法化）で、かつ、二次電池の大容量化に対応する大電流に耐えられるものが求められている。
【０００７】
この温度ヒューズの大電流化のために、温度ヒューズの端子電極材料を従来のニッケルから電気伝導率が高い銅に変更する動きがある。
【０００８】
端子電極材料に銅を用いると、銅はニッケルに比べて熱伝導性が高く、かつ端子電極寸法が短くなると、抵抗溶接時の熱が端子電極から可溶体に伝わりやすくなり、抵抗溶接時の熱で可溶体が溶けてしまい生産歩留まりが悪化する恐れがでてくる。さらに温度ヒューズの作動温度を低くすると可溶体の溶融温度が低くなり、その影響度はさらに大きくなる。
【０００９】
また抵抗溶接を行う場合、通常、温度ヒューズの端子電極と二次電池の外部電極を重ね合わせ、重ね合わせた上下から一対の溶接電極で挟んで溶接電極間に溶接電流を流して行うが、部材の形状に制限が加わる場合がある。
【００１０】
本発明はこれらの課題に対して、短い端子電極の温度ヒューズであっても、可溶体への熱の影響を抑え安定して外部電極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】
【００１１】
本発明は上記課題を解決するために、温度ヒューズの端子電極と外部電極とを溶接する方法であって、外部電極の上面の一部に端子電極を重ね、第１の溶接電極を端子電極に当接させ、第２の溶接電極を外部電極の上面に当接させ、第１の溶接電極と第２の溶接電極との間に電流を流すことにより端子電極を外部電極の上面に溶接するものであり、この溶接時に外部電極での発熱量を端子電極での発熱量よりも大きくしたものである。
【発明の効果】
【００１２】
このようにすることにより、温度ヒューズの端子電極での発熱量を少なくすることができ、可溶体への熱の影響を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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側面から見た部分断面図
【図２】図１におけるＡ部拡大図
【図３】本発明の一実施の形態における別の温度ヒューズの溶接方法における上方から見た図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
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、帯状の一対の端子電極１３を長手方向が同一線上になるように間隔を空けて対向配置させ、この一対の端子電極１３の間に橋絡するように可溶体１１を接合するとともに可溶体１１の周囲にフラックス１８を塗布し、この可溶体１１とフラックス１８を絶縁フィルム１７で封止して温度ヒューズの本体部１２としたものである。
【００１６】
ここで端子電極１３は、銅板を打ち抜き加工した厚さ約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。
【００１７】
なお、端子電極１３の表面には、銅の酸化を防ぐために、錫あるいはニッケル等のメッキ層を設けておくことが望ましい。
【００１８】
このような温度ヒューズの一方の端子電極１３を、絶縁材からなる受け台１９の上に設置したニッケルからなる二次電池の外部電極１４の上面の一部に重ね、第１の溶接電極１５を端子電極１３の上面に当接させ、第２の溶接電極１６を外部電極１４の上面に当接させ、第１の溶接電極１５と第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と外部電極１４を溶接する。
【００１９】
ここで溶接時に外部電極１４での発熱量を端子電極１３での発熱量よりも大きくすることにより、可溶体１１に伝わる熱を最小限にすることができ、可溶体１１への熱の影響を小さくすることができる。
【００２０】
この第１の溶接電極１５、第２の溶接電極１６のそれぞれ端子電極１３、外部電極１４に接する部分の大きさを約φ１．５ｍｍとし、端子電極１３の先端部２０と第１の溶接電極１５が接する部分の最短距離Ｄ１を約０．１ｍｍ、端子電極１３の先端部２０と第２の溶接電極１６が接する部分の最短距離Ｄ２を約０．３ｍｍとしている。
【００２１】
第１の溶接電極１５と第２の溶接電極１６との間に溶接電流を流した時に溶接電流は図２の矢印Ｂの経路を通って流れる。
【００２２】
矢印Ｂは溶接電流が集中的に流れる経路を模式的に表したものであり、溶接電流は、まず第１の溶接電極１５の第２の溶接電極１６側から集中的に端子電極１３に流れこみ（ａ−ｂ間）、次に、ニッケル材の外部電極１４よりも電気伝導率が高い銅材の端子電極１３の中を集中して先端部２０の方向に流れる（ｂ−ｃ間）。
【００２３】
そして、端子電極１３の先端部２０で端子電極１３から外部電極１４に流れ込んだ（ｃ−ｄ間）後、外部電極１４の中を第２の溶接電極１６に向かって流れ（ｄ−ｅ間）、第２の溶接電極１６の第１の溶接電極１５側に集中して流れ込み（ｅ−ｆ間）、このように第１の溶接電極１５から第２の溶接電極１６の間を溶接電流が流れる。
【００２４】
この経路において端子電極１３と外部電極１４に流れる溶接電流値は同値であるため、溶接電流による発熱量は端子電極１３と外部電極１４の電気伝導率によって決まる。
【００２５】
ここで端子電極１３には銅、外部電極１４にはニッケルを用いているため、電気伝導率が低い外部電極１４での発熱量を大きくすることができる。さらにＤ２をＤ１よりも長くしているため、より発熱量の差を大きくすることができる。
【００２６】
このようにすることにより、溶接電流を流した時に、外部電極１４の方がより高温となり、その熱で端子電極１３と外部電極１４とが溶接される。そのため可溶体１１に伝わる熱を最小限にすることができ、可溶体１１への熱の影響を小さくすることができる。
【００２７】
また、端子電極１３の先端部２０を中心に、外部電極１４に溶接するように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の先端部２０を含む領域が溶接され、溶けて溶着する部分が可溶体１１から最も遠い部分となり、可溶体１１への熱の影響をより小さくすることができる。
【００２８】
そして、このように端子電極１３の先端部２０を中心にして溶接するためには、図３のように端子電極１３の先端部分を円弧状に湾曲させて、端子電極１３の先端部２０の幅を狭くなるようにすることが望ましい。このようにすることにより、溶接電流の流れる領域の幅が狭くなり、端子電極１３の先端部２０付近の電流密度が上がり、この部分を中心に溶接することができる。
【００２９】
端子電極１３の先端部分の形状は円弧状に限らず、台形形状のものや三角形状のものでもよい。
【００３０】
さらに、この場合、端子電極１３を銅板から打ち抜き加工したときの打ち抜きバリ（図示していない）を外部電極１４側にしておくとことが望ましい。このようにすることにより、端子電極１３の先端部２０が的確に外部電極１４と接触するため、より安定して端子電極１３の先端部２０を中心に溶接することができる。
【００３１】
なお、本実施の形態では、温度ヒューズの一方の端子電極１３と二次電池の外部電極１４との溶接を説明したが、他方の端子電極１３と、二次電池と一体にパック化される二次電池の充放電を制御する電池保護装置（図示していない）の外部電極との溶接に適用してもよく、同様の作用効果を得られるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明に係る温度ヒューズの溶接方法は、短い端子電極の温度ヒューズであっても、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ことができ、産業上有用である。
【符号の説明】
【００３３】
１１  可溶体
１２  本体部
１３  端子電極
１４  外部電極
１５  第１の溶接電極
１６  第２の溶接電極
１７  絶縁フィルム
１８  フラックス
１９  受け台
２０  先端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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