(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の絶縁フィルムの両端部に設けられた一対のリード導体と、この一対のリード導体のそれぞれ互いに対向する端部に設けられた金属層と、この金属層と接続されるように前記一対のリード導体間に設けられた可溶合金と、この可溶合金を覆うように前記第１の絶縁フィルムに接着された第２の絶縁フィルムとを備えた温度ヒューズであって、前記金属層は前記可溶合金に対して前記リード導体より濡れ性が良く、さらに前記金属層の幅は前記金属層と接触している前記可溶合金の部分の幅と略等しくした温度ヒューズ。
【請求項２】
第１の絶縁フィルムの下面に設けられ、端部がそれぞれ前記第１の絶縁フィルムの下面から上面に表出した一対のリード導体と、この一対のリード導体の前記第１の絶縁フィルムの上面に表出した端部に設けられた金属層と、この金属層と接続されるように前記一対のリード導体間に設けられた可溶合金と、この可溶合金を覆うように前記第１の絶縁フィルムの上面に接着された第２の絶縁フィルムとを備えた温度ヒューズであって、前記金属層は前記可溶合金に対して前記リード導体より濡れ性が良く、さらに前記金属層の幅は前記金属層と接触している前記可溶合金の部分の幅と略等しくした温度ヒューズ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子機器およびリチウムイオン等の２次電池の過熱保護に用いられる温度ヒューズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近来、携帯電話、ノートパソコン、ビデオカメラ等の携帯機器に高容量のリチウムイオン、リチウムポリマー等の２次電池が多用されている。これらの２次電池はエネルギー密度が高く、過充電やショート時に大きな電流が流れて異常発熱する可能性があるので、２次電池の側面あるいは底面に抵抗溶接、スポット溶接等で温度ヒューズを取り付け、異常発熱を感知し回路を遮断している。この温度ヒューズは、２次電池の薄形、小形化に対応した薄形が強く望まれている。
【０００３】
従来の温度ヒューズとしては特公平７−９５４１９号公報に記載されたものが知られている。
【０００４】
以下、従来の温度ヒューズについて図面を参照しながら説明する。
【０００５】
図５は従来の温度ヒューズの断面図である。図５において、第１の絶縁フィルム１の下面に設けられ、端部がそれぞれ第１の絶縁フィルム１の下面から上面に表出した膨出部１ａをそれぞれ有する一対のリード導体２と、この一対のリード導体２の第１の絶縁フィルム１の上面に表出した膨出部１ａ間に設けられ表面にフラックス３が塗布された可溶合金４と、この可溶合金４を覆うように第１の絶縁フィルム１の上面に接着された第２の絶縁フィルム５とを備えて構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように構成された従来の温度ヒューズは、リード導体２と可溶合金４とが接続される位置が生産上のばらつきによって変動するため、リード導体２と可溶合金４との接続位置のばらつきが生じ、これにより、可溶合金４のリード導体２間の抵抗値がばらつくため、可溶合金４に電流が流れると可溶合金４の発熱もばらつき、この結果、可溶合金４の溶断時間がばらつき、溶断特性が安定しないという課題を有していた。
【０００７】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、安定した溶断特性を有する温度ヒューズを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、以下の構成を有するものである。
【０００９】
本発明の請求項１に記載の発明は、特に、金属層を可溶合金に対してリード導体より濡れ性が良く、さらに金属層の幅を金属層と接触している可溶合金の部分の幅と略等しくしたという構成を有しており、これにより、リード導体と可溶合金とが接続される位置が生産上のばらつきによって変動することを防止できるため、リード導体と可溶合金との接続位置のばらつきが抑えられ、これにより、可溶合金のリード導体間の抵抗値がばらつくことを防止できるため、可溶合金に電流が流れたとき可溶合金の発熱のばらつきも抑えられ、この結果、可溶合金の溶断時間がばらつくことはなく、溶断特性が安定した温度ヒューズが得られるという作用効果が得られる。
【００１０】
本発明の請求項２に記載の発明は、特に、金属層を可溶合金に対してリード導体より濡れ性が良く、さらに金属層の幅を金属層と接触している可溶合金の部分の幅と略等しくしたという構成を有しており、これにより、リード導体と可溶合金とが接続される位置が生産上のばらつきによって変動することを防止できるため、リード導体と可溶合金との接続位置のばらつきが抑えられ、これにより、可溶合金のリード導体間の抵抗値がばらつくことを防止できるため、可溶合金に電流が流れたとき可溶合金の発熱のばらつきも抑えられ、この結果、可溶合金の溶断時間がばらつくことはなく、溶断特性が安定した温度ヒューズが得られるという作用効果が得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１、２に記載の発明について説明する。
【００１２】
図１は本発明の実施の形態１における温度ヒューズの一部切欠上面図、図２は同Ａ−Ａ断面図である。
【００１３】
図１、図２において、第１の絶縁フィルム１１の両端部に設けられた一対のリード導体１２と、この一対のリード導体１２のそれぞれ互いに対向する端部に設けられた金属層１３と、この金属層１３と接続されるように一対のリード導体１２間に設けられた可溶合金１４と、この可溶合金１４を覆うように第１の絶縁フィルム１１に接着された第２の絶縁フィルム１５とを備え、金属層１３は可溶合金１４に対してリード導体１２より濡れ性が良く、さらに金属層１３の幅は金属層１３と接触している可溶合金１４の部分の幅と略等しくなっている。
【００１４】
第１の絶縁フィルム１１は、シート状でポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、フェノール樹脂、シリコン等の樹脂からなる。
【００１５】
一対のリード導体１２は、それぞれ平板で銅、ニッケル、ニッケル合金などの導電性の良好な金属からなり、第１の絶縁フィルム１１の上面の両端部に設けられている。なお、リード導体１２の形状は平板状でなく、線状でも構わない。
【００１６】
また、リード導体１２をニッケル、ニッケル合金などの難酸化性金属で構成すれば、携帯電話やノートパソコン等の必需品となっている２次電池の配線に使用されているニッケルリード導体に対して抵抗溶接、スポット溶接が容易にできるという効果が得られる。
【００１７】
金属層１３は、一対のリード導体１２のそれぞれ互いに対向する端部に設けられている。また、可溶合金１４に対してリード導体１２より濡れ性の大きい金属あるいはこれらの合金で構成され、その可溶合金１４との接続性はリード導体１２と可溶合金１４との接続性より良好である。さらに、金属層１３の幅Ｂは金属層１３と接触している可溶合金１４の部分の幅Ｃと略等しくなっている。このとき、金属層１３の幅Ｂと、金属層１３と接触している可溶合金１４の部分の幅Ｃとは溶断特性がばらつかない程度に規定する必要がある。
【００１８】
可溶合金１４は板状または略円柱状で、錫、鉛、ビスマス、インジウム、カドミウム、銀、銅等の金属からなる合金である。また、その表面にはフラックス１６が塗布されている。
【００１９】
第２の絶縁フィルム１５は、シート状でポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、フェノール樹脂、シリコン等の樹脂からなる。また、可溶合金１４、フラックス１６を覆うように第１の絶縁フィルム１１の上面に接着され、これにより、可溶合金１４およびフラックス１６を密閉できるため、これらの酸化劣化を防止できる。さらに、第２の絶縁フィルム１５は第１の絶縁フィルム１１と同材料であることが好ましい。
【００２０】
上記した本実施の形態１における温度ヒューズは、金属層１３を可溶合金１４に対してリード導体１２より濡れ性が良く、さらに金属層１３の幅Ｂを金属層１３と接触している可溶合金１４の部分の幅Ｃと略等しくしたため、リード導体１２と可溶合金１４とが接続される位置が生産上のばらつきによって変動することを防止でき、これにより、リード導体１２と可溶合金１４との接続位置のばらつきが抑えられるため、可溶合金１４のリード導体１２間の抵抗値がばらつくことを防止でき、可溶合金１４に電流が流れたとき可溶合金１４の発熱のばらつきも抑えられ、この結果、溶融温度が同じ可溶合金１４に対する溶融に至るまでの時間、すなわち溶断特性がばらつくことはなく、溶断特性の安定した温度ヒューズが得られるという効果を得ることができる。
【００２１】
また、金属層１３の幅Ｂを金属層１３と接触している可溶合金１４の部分の幅Ｃの１．０〜１．５倍とすれば、金属層１３と接触している可溶合金１４の部分の幅Ｃが金属層１３の幅Ｂより広くなった場合のように可溶合金１４と金属層１３との接続面積が小さくなり可溶合金１４のリード導体１２との接続が不安定になることを防止でき、さらに、リード導体１２と可溶合金１４とが接続される位置が生産上のばらつきによって変動することを防止できるため、溶断特性の安定した温度ヒューズが得られる。
【００２２】
すなわち、金属層１３の幅Ｂを金属層１３と接触している可溶合金１４の部分の幅Ｃに対して１．０倍より小さくすると、金属層１３と可溶合金１４の接続面積が小さくなり不安定な接続となり、金属層１３の幅Ｂを金属層１３と接触している可溶合金１４の部分の幅Ｃに対して１．５倍より大きくすると金属層１３の幅Ｂが広くなるため、金属層１３と可溶合金１４との接続位置が安定せずばらつきが生じる。
【００２３】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項３に記載の発明について説明する。
【００２４】
図３は本発明の実施の形態２における温度ヒューズの一部切欠上面図、図４は同Ａ−Ａ断面図である。
【００２５】
なお、実施の形態１と同様の構成を有するものについては、同一符号を付してその説明を省略する。
【００２６】
図３、図４において、実施の形態１と相違する点は、一対のリード導体１２の各先端部の一部が第１の絶縁フィルム１１の下面より上面に表出する膨出部１２ａを設け、リード導体１２と第１の絶縁フィルム１１との位置関係を安定化させるように形成された点である。
【００２７】
上記した本発明の実施の形態２における温度ヒューズは、金属層１３を可溶合金１４に対してリード導体１２より濡れ性が良く、さらに金属層１３の幅Ｂを金属層１３と接触している可溶合金１４の部分の幅Ｃと略等しくしたため、リード導体１２と可溶合金１４とが接続される位置が生産上のばらつきによって変動することを防止でき、これにより、リード導体１２と可溶合金１４との接続位置のばらつきが抑えられるため、可溶合金１４のリード導体１２間の抵抗値がばらつくことを防止でき、可溶合金１４に電流が流れたとき可溶合金１４の発熱のばらつきも抑えられ、さらにリード導体１２の膨出部１２ａの位置が安定し可溶合金１４との接続位置が安定し、この結果、可溶合金１４の溶断時間がばらつくことはなく、溶断特性が安定した温度ヒューズが得られるという効果が得られる。
【００２８】
また、実施の形態１で説明したように、金属層１３の幅Ｂを金属層１３と接触している可溶合金１４の部分の幅Ｃの１．０〜１．５倍とすれば、同様に、可溶合金１４のリード導体１２との接続が不安定になることを防止でき、さらに、リード導体１２と可溶合金１４とが接続される位置が生産上のばらつきによって変動することを防止できるため、溶断特性が安定した温度ヒューズが得られる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明は、金属層は可溶合金に対してリード導体より濡れ性が良く、さらに金属層の幅は金属層と接触している可溶合金の部分の幅と略等しくしたという構成を有しており、これにより、リード導体と可溶合金とが接続される位置が生産上のばらつきによって変動することを防止できるため、リード導体と可溶合金との接続位置のばらつきが抑えられ、これにより、可溶合金のリード導体間の抵抗値がばらつくことを防止できるため、可溶合金に電流が流れたとき可溶合金の発熱のばらつきも抑えられ、この結果、可溶合金の溶断時間がばらつくことはなく、溶断特性が安定した温度ヒューズが得られるという効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１における温度ヒューズの一部切欠上面図
【図２】  同Ａ−Ａ断面図
【図３】  本発明の実施の形態２における温度ヒューズの一部切欠上面図
【図４】  同Ａ−Ａ断面図
【図５】  従来の温度ヒューズの断面図
【符号の説明】
１１  第１の絶縁フィルム
１２  リード導体
１３  金属層
１４  可溶合金
１５  第２の絶縁フィルム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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