(57)【要約】【課題】一対の電極２，２を設けた絶縁基体１の各電極２に扁平リード導体３を接続し、両電極間に可溶合金片４を接続し、可溶合金片から前記リード導体の先端部にわたってフラックス５を被覆し、絶縁基体１よりも外郭の小さい長方形の絶縁カバー６を前記の絶縁基体１上に配設し、該絶縁カバー周囲を絶縁基体に接着剤７により封着してサーモプロテクターにおいて、サーモプロテクターの小型寸法を良好に維持しつつ可溶合金片の一様な分断球状化を保証して円滑な遮断作動を確保する。【解決手段】絶縁基体１に対する間隔保持用の凸部６１を短辺側内面に有する長方形の絶縁カバー６が前記の絶縁基体１上に配設され、該絶縁カバー周囲が絶縁基体１に接着剤７により封着されている。【選択図】図１
2004039576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長方形の絶縁基体の片面に一対の電極が設けられ、各電極に扁平リード導体が接続され、両電極間に可溶合金片が接続され、可溶合金片から前記リード導体の先端部にわたってフラックスが被覆され、絶縁基体よりも外郭が小さく、かつ前記絶縁基体に対する間隔保持用の凸部を短辺側内面に有する長方形の絶縁カバーが前記の絶縁基体上に配設され、該絶縁カバー周囲が絶縁基体に接着剤により封着されていることを特徴とするサーモプロテクター。
【請求項２】
可溶合金片がリード導体にも接続されている請求項１記載のサーモプロテクター。
【請求項３】
長方形の絶縁基体の片面に一対の扁平リード導体が配設され、両リード導体間に可溶合金片が接続され、可溶合金片から前記リード導体の先端部にわたってフラックスが被覆され、絶縁基体よりも外郭が小さく、かつ前記絶縁基体に対する間隔保持用の凸部を短辺側内面に有する長方形の絶縁カバーが前記の絶縁基体上に配設され、該絶縁カバー周囲が絶縁基体に接着剤により封着されていることを特徴とするサーモプロテクター。
【請求項４】
絶縁基体と絶縁カバーとの短辺側の寸法差が、同じく長辺側の寸法差より大きくされている請求項１〜３何れか記載のサーモプロテクター。
【請求項５】
前記間隔保持用の凸部が扁平リード導体の扁平部に当接されている請求項１〜４何れか記載のサーモプロテクター。
【請求項６】
前記間隔保持用の凸部に扁平リード導体逃がし溝が設けられ、当該凸部が電極乃至は絶縁基体に当接されている請求項１〜４何れか記載のサーモプロテクター。
【請求項７】
リード導体がＮｉ製とされ、少なくとも先端部にＳｎ，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕの何れか、またはこれらを主成分とする合金が被覆されている請求項１〜６何れか記載のサーモプロテクター。
【請求項８】
絶縁カバーと絶縁基体との周囲封着部より外側の扁平リード導体部分の巾に対し内側の扁平リード導体部分の巾が狭くされている請求項１〜７何れか記載のサーモプロテクター。
【請求項９】
外側の扁平リード導体部分の巾が絶縁基体の巾以上とされている請求項８記載のサーモプロテクター。
【請求項１０】
可溶合金片を溶断させるための発熱体が付設されている請求項１〜９何れか記載のサーモプロテクター。
【請求項１１】
長方形の絶縁基体の片面に一対の電極を設け、各電極に扁平リード導体を接続し、両電極間に可溶合金片を接続し、可溶合金片から前記リード導体の先端部にわたってフラックスを被覆し、絶縁基体よりも外郭の小さい長方形の絶縁カバーを前記の絶縁基体上に配設し、該絶縁カバー周囲を絶縁基体に接着剤により封着してサーモプロテクターを製造する方法において、絶縁カバーに前記絶縁基体に対する間隔保持用の凸部を設け、該絶縁カバーを絶縁基体に対し押圧したうえで、または押圧しつつ、前記接着剤による封着を行なうことを特徴とするサーモプロテクターの製造方法。
【請求項１２】
絶縁カバーの間隔保持用の凸部を、絶縁カバーの短辺側内面に設ける請求項１１記載のサーモプロテクターの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は可溶合金片をエレメントとして用いたサーモプロテクターとその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近来、携帯電話、ノート型パソコン等の携帯電子機器の二次電源として、リチウムイオン２次電池やリチウムポリマー二次電池等のエネルギー密度の大きい二次電池が使用されている。
これらの二次電池においては、異常時に生じる発熱温度がその大なるエネルギー密度のために高温である。
そこで、サーモプロテクターを装着し、その高温に達する前に電池の通電回路を遮断して重大な事故に至るのを未然に防止することが知られている。
例えば、図１１に示す電池パックのように、二次電池を収納する扁平ケース８の側面にサーモプロテクターＰ’を装着し、サーモプロテクターＰ’の作動で二次電池を負荷から遮断させ得るように所定の回路板８１を介して二次電池に回路接続している。図１１において、３’，３’はサーモプロテクターＰ’の扁平リード導体、８２ａ，８２ｂは電池パックの外部電極であり、リード導体と電極との間をスポット抵抗溶接等により接続してある。
【０００３】
図１２の（イ）は上記サーモプロテクターの一例を一部を断面で示す平面図、図１２の（ロ）は図１２の（イ）におけるロ−ロ断面図である。
図１２において、１’はアルミナセラミックス板等の絶縁基体、２’，２’は絶縁基体の片面上に設けた一対の電極、３’，３’は各電極２’，２’に溶接等により接続した扁平リード導体、４’は電極２’，２’間に接続した可溶合金片、５’は可溶合金片４’の全体及び電極２’の一部並びにリード導体３’の端部に塗布したフラックスである。６’はアルミナセラミックス板等の絶縁カバープレートであり、外郭を絶縁基体１’よりも小さくし、その周囲を絶縁基体１’にエポキシ樹脂等の接着剤７’により封着してある。
上記可溶合金片４’の融点は、二次電池の異常発熱に対し異常発熱温度よりも充分に低い温度で可溶合金片を溶断させ得るように設定してある。
【０００４】
而して、可溶合金片が溶融されると、溶融合金が既溶融のフラックスとの共存下、電極やリード導体端部に濡れて引っ張られ、その濡れが球状化により拡大されて溶融合金の分断が促進され、その分断により通電が遮断されて前記電池の発熱が停止されると、分断溶融合金が凝固されて非復帰のカットオフが終結される。
前記フラックスは、易酸化性の可溶合金片の酸化を防止すること、可溶合金片に不可避的に含有されている酸化物を加熱によるフラックスの活性化で溶解すること等により、可溶合金片を所定の融点で正確に溶融させると共に表面エネルギー面から溶融合金の前記電極やリード導体端部に対する濡れを促進させる作用を奏し、更に、溶融合金を球状化させる際の空間の確保にも不可欠であり、電極やリード導体端部にも充分な量のフラックスを存在させることが必要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記サーモプロテクターのフラックスの塗布においては、通常、加熱溶融させた液状フラックスを所定の外郭で付着させ、冷却凝固させている。この場合、塗布フラックスの縦断面形状を考察すると、図２の（ロ）に示すように、電極等の表面張力をｒｍ、凝固直前のフラックスの表面知揚力をｒＬ、同フラックスと電極等表面との間の界面張力をｒｍＬ、接触角をαとすると、
【数１】
ｒｍ＝ｒＬｃｏｓα＋ｒｍＬ
の関係があり、接触端から中央に至るほど角度が次第に小さくなっていき、中央で角度０となり、中央から接触端までの距離ｘが大きくなるほど、中央の高ｙさが大となる。従って、前記フラックスをリード導体端部にまで被覆させるには、中央高さｙを相当に高くする必要があり、冷却凝固後のフラックスの立体形状が背の高いドーム状曲面になり、図１３の（イ）に示すように、かかるドーム状曲面の被覆フラックス５’上に絶縁カバープレート６’を載置すると、曲面と平面との接触のために絶縁カバープレート６’の支持状態が不安定になり、絶縁カバープレートが長軸中心線に対し振れてバランスを崩し傾動が避けられない。
而して、図１３の（ロ）に示すように、可溶合金片が両側に分断球状化する際の分断溶融合金４ａ’、４ｂ’に対するフラックス量に異同を来し、フラックス量の少ない側の溶融合金の球状化が他側の溶融合金の球状化よりも鈍化されれて分断作動に遅れが生じるようになる。この際、前記絶縁カバープレート６’の傾き角が製品ごとに異なるために分断作動のバラツキが惹起される。
前記分断溶融合金４ａ’，４ｂ’に対するフラックス量の異同は、サーモプロテクターが薄型あり、フラックスがカバープレートの内面に接触しているために生じるのであり、前記絶縁カバープレート６’の傾き角が一定しないことに起因する分断作動のバラツキは、薄型サーモプロテクター固有の問題である。
【０００６】
従来、前記の絶縁カバーとして、図１４に示すように周囲四方の内面側に凸部を設けた箱型絶縁カバーを用いることが公知である。しかしながら、この箱型絶縁カバーを使用する場合、凸部と絶縁基体との間にフラックス端を挾み込まないようにする必要があり（フラックス端を挾み込むと、凸部外側にフラツクス端が拡がって凸部外側の接着巾が狭くなり、充分な接着を保証し難くなる。これを防止するために必要）、被覆フラックスの最大横幅をｂ、凸部の巾をｃ、絶縁カバーと絶縁基体との封着に必要な巾をｄとすると、サーモプロテクターの横幅Ｗが、最小でも、
【数２】
Ｗ＝ｂ＋２ｃ＋２ｄ
となり、小型寸法を維持できず、サーモプロテクターを図１１に示した電池パックの側面に納め得なくなる。
【０００７】
本発明の目的は、一対の電極を設けた絶縁基体の各電極に扁平リード導体を接続し、両電極間に可溶合金片を接続し、可溶合金片から前記リード導体の先端部にわたってフラックスを被覆し、絶縁基体よりも外郭の小さい長方形の絶縁カバーを前記の絶縁基体上に配設し、該絶縁カバー周囲を絶縁基体に接着剤により封着してサーモプロテクターにおいて、サーモプロテクターの小型寸法を良好に維持しつつ可溶合金片の一様な分断球状化を保証して円滑な遮断作動を確保することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係るサーモプロテクターは、長方形の絶縁基体の片面に一対の電極が設けられ、各電極に扁平リード導体が接続され、両電極間に可溶合金片が接続され、可溶合金片から前記リード導体の先端部にわたってフラックスが被覆され、絶縁基体よりも外郭が小さく、かつ前記絶縁基体に対する間隔保持用の凸部を短辺側内面に有する長方形の絶縁カバーが前記の絶縁基体上に配設され、該絶縁カバー周囲が絶縁基体に接着剤により封着されていることを特徴とし、請求項２では、可溶合金片をリード導体にも接続してある。
【０００９】
請求項３に係るサーモプロテクターは、長方形の絶縁基体の片面に一対の扁平リード導体が配設され、両リード導体間に可溶合金片が接続され、可溶合金片から前記リード導体の先端部にわたってフラックスが被覆され、絶縁基体よりも外郭が小さく、かつ前記絶縁基体に対する間隔保持用の凸部を短辺側内面に有する長方形の絶縁カバーが前記の絶縁基体上に配設され、該絶縁カバー周囲が絶縁基体に接着剤により封着されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４では、絶縁基体と絶縁カバーとの短辺側の寸法差を、同じく長辺側の寸法差より大きくし、請求項５では、前記間隔保持用の凸部をリード導体の扁平部に当接させ、請求項６では、前記間隔保持用の凸部に扁平リード導体逃がし溝を設け、当該凸部を電極乃至は絶縁基体に当接させ、請求項７では、リード導体をＮｉ製とし、少なくとも先端部にＳｎ，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕの何れか、またはこれらを主成分とする合金を被覆し、請求項８では、絶縁カバーと絶縁基体との周囲封着部より外側の扁平リード導体部分の巾に対し内側の扁平リード導体部分の巾を狭くし、請求項９では、外側の扁平リード導体部分の巾を絶縁基体の巾以上にし、請求項１０では、可溶合金片を溶断させるための発熱体を付設している。
【００１１】
請求項１１に係るサーモプロテクターの製造方法は、長方形の絶縁基体の片面に一対の電極を設け、各電極に扁平リード導体を接続し、両電極間に可溶合金片を接続し、可溶合金片から前記リード導体の先端部にわたってフラックスを被覆し、絶縁基体よりも外郭の小さい長方形の絶縁カバーを前記の絶縁基体上に配設し、該絶縁カバー周囲を絶縁基体に接着剤により封着してサーモプロテクターを製造する方法において、絶縁カバーに前記絶縁基体に対する間隔保持用の凸部を設け、該絶縁カバーを絶縁基体に対し押圧したうえで、または押圧しつつ、前記接着剤による封着を行なうことを特徴とし、請求項１２では、絶縁カバーの間隔保持用の凸部を、絶縁カバーの短辺側内面に設けている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１の（イ）は本発明に係るサーモプロテクターの一実施例を一部断面で示す平面図、図１の（ロ）は図１の（イ）におけるロ−ロ断面図である。
図１において、１は耐熱性、熱伝導性に優れた長方形の絶縁基体、例えばアルミナセラミックスのようなセラミックス板である。２，２は長方形絶縁基体１の片面の長手方向両側に設けた一対の電極であり、導電ペーストの塗布・焼き付けにより設けることができる。３，３は各電極２，２に溶接等により接続した扁平リード導体であり、溶接にはスポット抵抗溶接やレーザ溶接等を用いることができる。４は電極２，２間に溶接等により接続した可溶合金片であり、図示の圧延扁平線または丸線を使用でき、溶接にはスポット抵抗溶接やレーザ溶接等を用いることができる。５は可溶合金片２の全体及び電極２の一部並びにリード導体３の端部に被覆したフラックスであり、加熱溶融した液状フラックスを所定の外郭で付着させ、表面張力や界面張力の作用下、フラックスを流延させつつ自然冷却のもとで凝固させてある。
【００１３】
図２の（イ）は被覆フラックスの平面図、図２の（ロ）は図２の（イ）におけるロ−ロ断面図、図２の（ハ）は図２の（イ）におけるハ−ハ断面図であり、５０は前記付着させた液状フラックスの付着当初の外郭を、α及びβは接触角をそれぞれ示し、接触角αは凝固直前のフラックスの表面張力ｒＬと電極・リード導体の表面張力ｒｍ及びフラックス−電極・リード導体間の界面張力ｒｍＬにより規制され、接触角βは凝固直前のフラックスの表面張力ｒＬと絶縁基体の表面張力ｒＰ及びフラックス−絶縁基体間の界面張力ｒＰＬにより規制される。
【００１４】
図３の（イ）及び（ロ）〔図３の（イ）におけるロ−ロ断面図〕に示すように、電極２上のフラックス被覆厚みを厚くするために、各扁平リード導体の先端に、付着フラックス４の長手方向流延に対して堰の作用をする上向き折り曲げ部３０を設け、電極２上のフラックス面を可溶合金片４上のフラックス面とほぼ面一にすることもできる。
【００１５】
更に、図１及び図３において、６は長方形の絶縁カバーであり、絶縁基体１より小さい外郭とし、図４にも示すように、短辺側内面に絶縁基体１に対する間隔保持用の凸部６１を設けてある。この絶縁カバーの材質は、通常絶縁基体と同じ材質、例えばアルミナセラミックスのようなセラミックス製とすることができ、絶縁カバーの厚みは、通常絶縁基体と同じか、若しくはやや薄くすることができる。
図１及び図３において、７は接着剤、例えばエポキシ樹脂等の二液常温硬化型接着剤であり、前記絶縁カバー６の凸部６１を扁平リード導体３の上面に当接して絶縁カバー下面と絶縁基体上面との間隔を所定の高さに保持し、絶縁カバー周囲と絶縁基体との間を接着剤７で封着してある。
【００１６】
上記において、電極２の巾両側には、少なくとも封着スペースを設ける必要がある。また、通常、電極２に接続する扁平リード導体３の前端の巾は電極巾よりも狭くされる。また、通常、図１の（イ）に示されているように、絶縁基体１の巾が封着部７より外側の扁平リード導体部分３１の巾に等しくされるか、若しくは、小さくされる。従って、封着部７より外側の扁平リード導体部分３１の巾ｗ１と内側の扁平リード導体部分３２の巾ｗ２との間には、
【数３】
ｗ２＜ｗ１
の関係があり、絶縁基体の短辺側封着部と外側リード導体部分との間にスリット３０が設けられている。このスリット３０の巾は、接着剤７の外側リード導体部分３１への濡れ拡がりを防止するために０．３ｍｍ以上とすることが好ましい。
【００１７】
上記扁平リード導体は、絶縁カバー６と絶縁基体１との間に挾まれる部分が扁平であればよく、全体が扁平で、前記のように内側の導体部分の巾をｗ２、外側の導体部分の巾をｗ１として、ｗ２＜ｗ１としたもの、図６の（イ）に示すように、ｗ２＝ｗ１としたもの、図６の（ロ）に示すように、ｗ２＞ｗ１としたものの外、図６の（ハ）に示すように、丸線材の前半部を圧延し、この圧延部分を内側リード導体部分とするものも使用できる。
【００１８】
上記絶縁カバーの凸部の高さは、サーモプロテクターの薄型化を図るために０．３〜０．７ｍｍとすることが好ましい。前記被覆フラックスの最大高さが前記絶縁カバーの凸部の高さより高い場合は、絶縁カバーを押圧して被覆フラックスを圧潰し、凸部を扁平リード導体に当接した状態で前記接着剤による封着を行うことができる。あるいは、封着作業中、絶縁カバーを押圧しつづけ、絶縁カバーを押圧しつつ前記接着剤による封着を行うことができる。
【００１９】
上記絶縁基体１の長さをＬ１，巾をＷ１とし、絶縁カバー６の長さをＬ２，巾をＷ２とすれば、Ｌ１＞Ｌ２，Ｗ１＞Ｗ２の関係があり、通常
【数４】
Ｌ１−Ｌ２＝Ｗ１−Ｗ２
とされるが、図５の（イ）に示すように、（Ｌ１−Ｌ２）＞（Ｗ１−Ｗ２）とすれば、前記の封着工程での絶縁カバー６の傾き角〔図５の（ロ）における角度γ〕の許容範囲を大きくでき、製品歩留りを向上できる。
【００２０】
上記絶縁カバー６の凸部６１には、図７に示すようにリード導体逃がし溝６１０を設け、当該凸部６１を電極２から絶縁基体１にわたり当接させるようにしてもよい。このようにしても、電極２の厚みが凸部６１の高さに較べて極めて小さいために、絶縁カバー６を絶縁基体１に実質的に平行に保持できる。
【００２１】
前記絶縁カバー６の凸部６１と相手面（電極上面乃至絶縁基体上面、扁平リード導体の扁平上面等）との界面にフラックスを介在させないように前記被覆フラックスの外郭寸法や絶縁基体の外郭寸法を規制してある。その界面は密接させるようにするが、凸部を接着剤塗布のうえ電極上面乃至絶縁基体上面やリード導体の扁平上面に当接し、前記界面に接着剤膜を介在させるようにしてもよい。
【００２２】
上記実施例では、電極２を絶縁カバー６の短辺側から食み出させ、リード導体３と電極２との界面を溶接し、この溶接と前記接着剤７とでリード導体の導出箇所の封止を保証しているが、絶縁基体とリード導体との界面を接着剤で封止のうえ前記接着剤による封止を行うか、この封止の際に絶縁基体の端面とリード導体とのコーナを接着剤で充填するようにしてもよい。
【００２３】
なお、上記において、被覆フラックスの巾両端と絶縁基体の巾両端との間隔を必要以上にやや大きく採っいている場合は、絶縁カバーに四方内面側に凸部を設けた箱型絶縁カバーを使用することができるが、この場合も、被覆フラックスの最大高さが凸部の高さよりも高くても良好な封止を保証するために、絶縁カバーを押圧したうえで、または押圧しつつ絶縁カバー周囲の絶縁基体への接着剤による封着を行うことが好ましい。
【００２４】
上記実施例では、可溶合金片を電極のみに接続しているが、図８に示すように可溶合金片４とリード導体３との間も溶接等により接続してもよい。また、図９に示すように、可溶合金片４をリード導体３，３のみに溶接等により接続してもよい。図９示の実施例では、リード導体３，３を電極２，２に溶接してリード導体２，２を絶縁基体１に固着しているが、電極を省略し、リード導体を接着剤により絶縁基体に固定することも可能である。
【００２５】
上記リード導体には、Ｃｕ、Ｆｅ等の使用も可能であるが、溶接、特にスポット抵抗溶接が容易なニッケルを使用することが好ましい。また、リード導体の少なくとも先端部には、可溶合金片との溶接の容易化、電極との溶接の容易化のために、Ｓｎ，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕの何れか、またはこれらの金属を主成分とする合金を被覆しておくことが好ましい。特に、Ｎｉリード導体の場合、電極への固着をスポット抵抗溶接により行うとき、Ｓｎ皮膜がナゲットでの熱的衝撃を熱的、応力的に緩和するから、セラミックス製絶縁基体のクラック防止の保証に有効である。
【００２６】
上記絶縁基体や絶縁カバーとしては、セラミックス、特にアルミナセラミックスが好適であるが、繊維強化エポキシ樹脂板、繊維強化フエノール樹脂板、絶縁被覆金属板等の使用も可能である。
【００２７】
上記電極は、Ａｇペースト、Ｃｕペースト、Ａｕペースト、Ｐｔペースト、Ａｇ−Ｐｔペースト、Ａｇ−Ｐｄペースト等の導電ペーストの塗布・焼き付けの外、金属箔積層絶縁基板の金属箔の印刷・エッチング等により形成することもできる。
【００２８】
上記可溶合金片には、所定融点の可溶合金が使用され、融点は機器の保護温度に応じて選定されるが、電池用の場合、固相線温度が８０℃〜１２０℃、液相線温度が９０℃〜１２０℃である合金が使用される。例えばＩｎ５０〜５５％、Ｓｎ２５〜４０％、残部Ｂｉの合金、Ｉｎ３０〜７５％、Ｓｎ５〜５０％、Ｃｄ０．５〜２５％の合金、更にこの合金組成にＣｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｂｉのうちの１種または２種以上を合計０．１〜５％添加した合金、Ｂｉ４８〜５３％、Ｐｂ２８〜３３％、Ｓｎ１３〜１９％の合金、Ｉｎ０．５〜４％、Ｂｉ５０〜５４％、Ｐｂ３０〜３４％、Ｓｎ１４〜１８％の合金等を例示できる。
【００２９】
上記フラックスには、天然ロジン、変性ロジン（水添ロジン、不均化ロジン、重合ロジン等）及びこれらの精製ロジンにジエチルアミンの塩酸塩、ジエチルアミンの臭化水素酸塩、アジピン酸等の有機酸等を添加したものを使用できる。
【００３０】
上記接着剤には、通常エポキシ樹脂が使用されるが、フエノール樹脂やポリウレタン等の硬化性樹脂も使用可能である。
【００３１】
上記絶縁基体の寸法は、通常長辺が５．０〜１５．０ｍｍ，短辺が２．０〜４．０ｍｍ，厚みが０．２〜０．５ｍｍとされる。
上記絶縁カバーの寸法は、通常長辺が３．０〜１２．０ｍｍ，短辺が１．５〜３．０ｍｍ，厚みが０．２〜０．５ｍｍとされる。
上記リード導体の寸法は、通常外側部分の巾が２．０〜４．０ｍｍ，内側部分の巾が１．０〜３．０ｍｍ，厚みが０．１５〜０．３ｍｍとされる。
【００３２】
本発明に係るサーモプロテクターは二次電池用として使用できる。例えば、図１１に示すように、二次電池パックの扁平ケースの側面に装着して電池と負荷との間に直列に挿入させることができる。従って、電池に異常が生じ、電池の発熱によりサーモプロテクターの可溶合金片がその融点温度、例えば８０℃〜１００℃内の所定温度に達すると、可溶合金片が溶断されて電池と負荷との間が電気的に遮断され、以後の電池の温度上昇が停止される。従って、電池の異常発熱を未然に防止できる。
【００３３】
上記において、可溶合金片のジュール発熱を無視できるときは、電池が許容温度Ｔｍに達したときの可溶合金片の温度ＴｘはＴｍより２℃〜３℃低くなり、可溶合金片の融点を〔Ｔｍ−（２℃〜３℃）〕に設定すればよい。
しかしながら、可溶合金片のジュール発熱を無視できないときは、可溶合金片の電気抵抗をＲ、通電電流をＩ、機器とヒューズエレメント間の熱抵抗をＨとすれば、
【数５】
Ｔｘ＝Ｔｍ−（２℃〜３℃）＋ＨＲＩ２
が成立し、可溶合金片の融点を上式に基づき設定することが有効である。
【００３４】
本発明に係るサーモプロテクターでは、通電発熱体を付設し、例えば抵抗ペースト（例えば、酸化ルテニウム等の酸化金属粉のペースト）の塗布・焼き付けにより膜抵抗を付設し、電池の異常発熱の原因となる前兆、例えば過充電時の電池電圧の異常上昇を検出し、この検出信号で膜抵抗を通電して発熱させ、この発熱で可溶合金片を溶断させることもできる。
この場合、上記発熱体を絶縁基体の上面に設け、この上に耐熱性・熱伝導性の絶縁膜、例えばガラス焼き付け膜を形成し、更に一対の電極を設け、各電極に扁平リード導体を接続し、両電極間に可溶合金片を接続し、可溶合金片から前記リード導体の先端部にわたってフラックスを被覆し、絶縁基体よりも外郭が小さく、かつ前記絶縁基体に対する間隔保持用の凸部を短辺側内面に有する長方形の絶縁カバーを前記の絶縁基体上に配設し、該絶縁カバー周囲を絶縁基体に接着剤により封着することができる。
【００３５】
図１０は発熱体付きサーモプロテクターの使用状態を示す回路図であり、Ｐはサーモプロテクターを、４は可溶合金片を、Ｒは抵抗体を、ＩＣは異常電圧検出通電回路を、Ｄはツエナダイオードを、Ｔｒはトランジスターを、Ｅは電池を、Ｓは充電機をそれぞれ示し、過充電により電池電圧が上昇すると、ツエナダイオードＤが降伏導通され、トランジスターＴｒが導通して抵抗体Ｒに電流が流され、その抵抗体Ｒの通電発熱で可溶合金片４が溶断される。前記異常電圧検出通電回路は電池パックに装着した回路板に形成してある。
【００３６】
【実施例】
〔実施例〕
長辺７．０ｍｍ，短辺２．６ｍｍ，厚み０．３ｍｍの長方形アルミナセラミックス絶縁基体に、Ａｇペーストの塗布焼き付けにより長辺２．８ｍｍ，短辺１．８ｍｍ，厚み３５μｍの電極を間隔０．９ｍｍを隔てて一対形成し、これらの電極間に長辺２．５ｍｍ，短辺０．８５ｍｍ，厚み０．２３ｍｍで組成がＩｎ５２％−Ｓｎ３６％−Ｂｉ１２％の可溶合金片を溶接し、内側部分の巾１．２ｍｍ，外側部分の巾３．０ｍｍ，厚み０．１５ｍｍの錫メッキＮｉリード導体を各電極に各電極前端とリード導体先端との間隔を１．２ｍｍにしてスポット抵抗溶接し、ロジンを主成分とするフラックスを加熱溶融させて可溶合金片全長及び電極並びにリード導体先端部にわたり付着させ、更に冷却凝固させ、次いで、長辺４．５ｍｍ，短辺１．６ｍｍ，厚み０．２ｍｍ，短辺内面側凸部の高さ０．５ｍｍの長方形アルミナセラミックス絶縁カバーを絶縁基体上に配置し、絶縁カバーを押圧した状態で絶縁カバーの周囲を絶縁基体及び扁平リード導体にエポキシ樹脂接着剤で封着し、かつリード導体と絶縁基体端面との間を同じエポキシ樹脂接着剤で封止した。
【００３７】
〔比較例〕
実施例に対し、絶縁カバーの凸部を省略し、絶縁カバーの押圧を行わなかった以外、実施例に同じとした。
【００３８】
実施例品及び比較例品のそれぞれの試料数を３０箇とし、０．１アンペア通電下でシリコンオイル中に浸漬し、シリコンオイルを１分間に１℃の割合で昇温し、試料が分断作動したときのシリコンオイル温度を測定したところ、実施例品では９３．０〜９５．９℃であったが、比較例品では９３．０〜９８．０℃であった。
この測定結果から、本発明によれば、薄型サーモプロテクターの作動の遅れ乃至は作動温度のバラツキを従来品に較べて充分に低減できることが確認できる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明に係るサーモプロテクターにおいては、リード導体の薄肉扁平化等によりサーモプロテクターのボデイ部を薄肉化しているために、可溶合金片の分断球状化が行われる空間が薄厚であるが、絶縁カバーに絶縁基体に対する間隔保持用の凸部を設け、絶縁カバーを水平に、かつ一様な高さに保持して上記空間の不定化を排除し一定化しているから、作動のバラツキをよく抑えて円滑な作動を保証でき、しかも、絶縁カバーの横巾両端側には凸部を設けていないから、サーモプロテクターの横幅を増大させることなく元のままに保持でき、扁平電池パックの側面にはみ出しなく納めることができ、電池パックへの装着を良好に行うことができる。
本発明に係るサーモプロテクターの製造方法によれば、前記のサーモプロテクターを良好に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るサーモプロテクターの一実施例を示す図面である。
【図２】本発明に係るサーモプロテクターにおける被覆フラックスの形状を示す図面である。
【図３】本発明に係るサーモプロテクターの上記とは別の実施例を示す図面である。
【図４】本発明において使用する絶縁カバーの一例を示す図面である。
【図５】本発明に係るサーモプロテクターにおける絶縁基体と絶縁カバーとの寸法関係の一例を示す図面である。
【図６】本発明において使用する扁平リード導体の異なる例を示す図面である。
【図７】本発明において使用する絶縁カバーの上記とは別の例を示す図面である。
【図８】本発明に係るサーモプロテクターの上記とは別の実施例の要部を示す図面である。
【図９】本発明に係るサーモプロテクターの上記とは別の実施例の要部を示す図面である。
【図１０】本発明に係るサーモプロテクターの内の発熱体付きの実施例の作動機構を示す回路図である。
【図１１】本発明に係るサーモプロテクターが装着される電池パックを示す図面である。
【図１２】従来のサーモプロテクターを示す図面である。
【図１３】従来のサーモプロテクターの問題点を説明するために使用した図面である。
【図１４】従来のサーモプロテクターにおいて使用されている絶縁カバーの一例を示す図面である。
【符号の説明】
１　　　　　　絶縁基体
２　　　　　　電極
３　　　　　　扁平リード導体
３１　　　　　外側リード導体部分
３２　　　　　内側リード導体部分
４　　　　　　可溶合金片
５　　　　　　被覆フラックス
６　　　　　　絶縁カバー
６１　　　　　凸部
６１０　　　　導体逃がし溝
７　　　　　　接着剤
【図１】
2004039576.tif 000003
【図２】
2004039576.tif 000004
【図３】
2004039576.tif 000005
【図４】
2004039576.tif 000006
【図５】
2004039576.tif 000007
【図６】
2004039576.tif 000008
【図７】
2004039576.tif 000009
【図８】
2004039576.tif 000010
【図９】
2004039576.tif 000011
【図１０】
2004039576.tif 000012
【図１１】
2004039576.tif 000013
【図１２】
2004039576.tif 000014
【図１３】
2004039576.tif 000015
【図１４】
2004039576.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成14年7月18日(2002.7.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2004039576.tif 000017
【図２】
2004039576.tif 000018
【図３】
2004039576.tif 000019
【図４】
2004039576.tif 000020
【図５】
2004039576.tif 000021
【図６】
2004039576.tif 000022
【図７】
2004039576.tif 000023
【図８】
2004039576.tif 000024
【図９】
2004039576.tif 000025
【図１０】
2004039576.tif 000026
【図１１】
2004039576.tif 000027
【図１２】
2004039576.tif 000028
【図１３】
2004039576.tif 000029
【図１４】
2004039576.tif 000030