(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
箔状導体と、該箔状導体よりも低融点でしかも厚さが箔状導体の厚さよりも大きく、かつ幅が同箔状導体の幅よりも小さな軸状導体とを溶接により接続し、而るのち接続部及び軸状導体を圧縮して箔状化することを特徴とする合金型温度ヒュ−ズの製造方法。
【請求項２】
箔状導体間に、該箔状導体よりも低融点でしかも厚さが箔状導体の厚さよりも大きく、かつ幅が同箔状導体の幅よりも小さな軸状導体を溶接により接続し、而るのち両接続部及び軸状導体を圧縮して箔状化してなる箔状接続導体をプレ−ト電極間に配し、各箔状導体と各プレ−ト電極との間を溶接することを特徴とする合金型温度ヒュ−ズの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は合金型温度ヒュ−ズの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
合金型温度ヒュ−ズにおいては、ヒュ−ズエレメントに低融点可溶合金片を使用し、機器の異常発熱による低融点可溶合金片の溶断で機器への給電を遮断し、機器を保護している。
近来、機器の小型化に伴い温度ヒュ−ズの薄型化が要求されている。例えば、リチウムイオン二次電池では、負極缶の上端部でガスケットを介してかしめ固定する正極蓋端部と安全弁板端部との間に平型温度ヒュ−ズを挾持することが提案されているが、この平型温度ヒュ−ズに要求される厚みは、電池の寸法上１ｍｍ以下の超薄厚である。
【０００３】
図６は上記平型温度ヒュ−ズの一例を示し、中央孔３１’を有する絶縁スペ−サ３’の上下にプレ−ト電極４’，４’を設け、これらのプレ−ト電極４’，４’間にヒュ−ズエレメントとしての低融点可溶合金片２０’を橋設した構成である。
この平型温度ヒュ−ズの超薄型化には、低融点可溶合金片を箔状とすることが有効である。例えば、直径７００μｍの円形断面は厚さ１００μｍ×幅４０００μｍの箔の断面と同一断面積であり、かかる箔状とすることにより低融点可溶合金片の厚さを１／７にでき、温度ヒュ−ズの超薄型には低融点可溶合金片の箔状化が有効である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記電池に組み込んだ合金型温度ヒュ−ズにおいては、平常時でも、例えば日間温度変化や季節的温度変化等により熱応力を受けるから、低融点可溶合金箔とプレ−ト電極との間の安定な電気的接触を確保するために、その接触箇所の溶接が必要である。
しかしながら、低融点可溶合金箔とプレ−ト電極とを加熱ブロックの当接で溶接しようとすると、低融点可溶合金箔が早く溶融し、プレ−ト電極が溶着可能な温度になるまえに低融点可溶合金箔が溶断してしまい、溶接が至難である。これに対し、瞬間的な溶接、例えば、スポット抵抗溶接やレザ−溶接では前記溶断は生じ難いが、低融点可溶合金箔の溶接スポットが強力な集中熱エネルギ−で飛散してしまい、満足な溶接は望めない。
【０００５】
本発明の目的は、超薄型の合金型温度ヒュ−ズのプレ−ト電極に安全に溶接できる箔状接続導体を製造することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る合金型温度ヒュ−ズの製造方法は、箔状導体と、該箔状導体よりも低融点でしかも厚さが箔状導体の厚さよりも大きく、かつ幅が同箔状導体の幅よりも小さな軸状導体とを溶接により接続し、而るのち接続部及び軸状導体を圧縮して箔状化することを特徴とする。
請求項２に係る合金型温度ヒュ−ズの製造方法は、箔状導体間に、該箔状導体よりも低融点でしかも厚さが箔状導体の厚さよりも大きく、かつ幅が同箔状導体の幅よりも小さな軸状導体を溶接により接続し、而るのち両接続部及び軸状導体を圧縮して箔状化してなる箔状接続導体をプレ−ト電極間に配し、各箔状導体と各プレ−ト電極との間を溶接することを特徴とする。
【０００７】
【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）〜図１の（ハ）は本発明に係る箔状接続導体の製造方法の一例を示し、箔状接続導体は厚さは５０〜２００μｍの銅箔・低融点金属箔接続体である。
この銅箔・低融点金属箔接続体を製造するには、まず図１の（イ）に示すように、銅箔１に、この銅箔１よりも低融点でかつ断面積が銅箔１の断面積にほぼ等しい（０．７〜１．５倍程度）断面ほぼ円形の軸状導体２を溶接する。この溶接時の加熱には、加熱ブロックの当接による加熱、熱風加熱、直接通電加熱（アプセット溶接）等を用いることができる。
ついで、図１の（ロ）に示すように溶接部並びに軸状導体を加圧して銅箔と同じ厚さの箔状に成形する。この箔状化には、ギャップを銅箔厚さに設定した圧延ロ−ルに通す方法、プレスで圧縮する方法等を使用できる。
この箔状化の終了後は、図１の（ハ）に示すように、銅箔幅に揃えるように幅両端をトリミングし、これにて銅箔・低融点金属箔接続体の製造を終了する。
上記において、銅箔以外に低融点金属箔よりも高融点の金属箔、例えば、アルミニウム箔の使用も可能である。
また、箔状導体には、厚さが箔状導体の厚さよりも大きく、かつ幅が同箔状導体の幅よりも小さな断面角形（例えば、正方形や矩形）や長円形の低融点軸状導体も使用できる。
【０００８】
本発明に係る箔状接続導体の製造方法においては、低融点金属導体を箔状化するまえの軸形状で高融点箔状導体に溶接しており、同一断面積のもとでの強度は箔形状よりも軸形状の方が高く、低融点金属が溶接温度で軟化しても、軸形状のもとでは箔形状の場合より破断し難いから、低融点金属導体と高融点導体箔とを低融点金属導体の溶断をよく防止して容易に溶接できる。更に、溶接した軸体低融点金属導体の箔状化は展延加工であり、引張り力を受けることがないから、軸体低融点金属導体の破断なく容易に箔状化できる。従って、本発明によれば、銅箔・低融点金属箔接続導体のような箔状接続導体を容易に製作できる。
【０００９】
図２は本発明により製造した銅箔・低融点金属箔接続導体Ａをヒュ−ズエレメントとする薄型温度ヒュ−ズの一例を示している。
図２において、３は中央孔３１を有する絶縁スペ−サであり、耐熱性プラスチックフィルム（例えば、ポリエチレンテレフタレ−ト、ポリアミド、ポリイミド、ポリフエニレンサルファィド等）やセラミックスプレ−トを使用できる。４，４は絶縁スペ−サ３の上下面に接着剤４１により固着したプレ−ト電極であり、金属箔、例えば銅箔を使用できる。ａは本発明により製造した箔状接続導体を示し、低融点金属箔２０の両端に銅箔片１０を有する構成であり、低融点金属箔２０を中央孔３１に収容し、各銅箔片１０を絶縁スペ−サ３の上下各端面と各プレ−ト電極４との間に挾み、各銅箔片１０と各プレ−ト電極４との間をスポット抵抗溶接またはレザ−溶接等で溶接してある。５は中央孔３１に充填したフラックスである。
【００１０】
図２に示す合金型温度ヒュ−ズを製作するには、請求項１記載の発明で製造した、両端に銅箔片１０を有する低融点金属箔２０を絶縁スペ−サ３の中央孔３１に納め、その孔３１にフラックス５を充填したのち、絶縁スペ−サ３の上下面にプレ−ト電極４を接着剤４１により固着すると共に各銅箔片１０を各プレ−ト電極４と絶縁スペ−サ３の上下各面との間で挾持し、ついで各銅箔片１０と各プレ−ト電極４とをスポット抵抗溶接またはレザ−溶接等で溶接し、これにて当該合金型温度ヒュ−ズの製作を終了する。
上記銅箔片１０とプレ−ト電極４との溶接は瞬時かつスポット的に行っているから、この溶接時での低融点金属箔２０への熱伝導を充分に排除でき、低融点金属箔２０を安定に保持できる。
従って、請求項２記載の発明で製造した合金型温度ヒュ−ズにおいては、図６に示すような合金型温度ヒュ−ズにおいて、低融点金属箔２０’をスポット的に熱エネルギ−を集中させて直接にプレ−ト電極４’に溶接する場合に生じる低融点金属の飛散を排除し得、低融点金属箔とプレ−ト電極との間の安全な溶接を介して安定な電気的導通を保証できる。
【００１１】
図３は請求項２記載の発明により製作される合金型温度ヒュ−ズの別例を示している。
この合金型温度ヒュ−ズを請求項２記載の発明により製作するには、請求項１記載の発明により製造した、両端に銅箔片１０，１０を有する低融点金属箔２０を絶縁スペ−サ３の上下面から中央孔３１の内面にわたって沿わせ、中央孔３１にフラックス５を充填し、絶縁スペ−サ３の上下面にプレ−ト電極４を接着剤４１により固着し、各プレ−ト電極４と各銅箔片１０とをスポット抵抗溶接またはレザ−溶接等で溶接し、これにて当該合金型温度ヒュ−ズの製作を終了する。
【００１２】
上記図２及び図３に示す合金型温度ヒュ−ズにおいて、プレ−ト電極４の厚さは５０μｍ〜２００μｍ、低融点金属箔２０及び銅箔片１０の厚さは５０μｍ〜２００μｍ、絶縁スペ−サ３の厚さはほぼ１００〜９００μｍ、接着剤層４１の厚さは５０〜２００μｍ、全厚さはほぼ３００〜１０００μｍとされ、図４の（イ）及び図４の（ロ）〔図４の（イ）におけるロ−ロ断面図〕に示すように、リチウムイオン二次電池に組み込んで使用される。図４において、６１及び６２は負極缶６３の上端部６３１でガスケット６４を介して外周をかしめ固定した正極蓋及び安全弁板を、ａはこれらの間に挾持した環状の超薄型温度ヒュ−ズをそれぞれ示している。３１は上記絶縁スペ−サの中央孔を示している。
【００１３】
図５に示すように、環状の一部を超薄型温度ヒュ−ズａとし、他の部分ｂを超薄型温度ヒュ−ズａと同じ厚さの補助絶縁スペ−サとした形態で使用することもできる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明によれば、厚さ５０〜２００μｍの超薄低融点金属箔の両端に同じ厚みの高融点金属箔が溶接接続されてなる接続導体箔を容易に製造でき、かかる接続導体箔を平型温度ヒュ−ズのヒュ−ズエレメントとして使用することにより厚み１０００μｍ以下の超薄型温度ヒュ−ズの製造が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る箔状接続導体の製造方法を示す図面である。
【図２】本発明により製造した箔状接続導体使用の温度ヒュ−ズの一例を示す図面である。
【図３】本発明により製造した箔状接続導体使用の温度ヒュ−ズの別例を示す図面である。
【図４】図２または図３に示す温度ヒュ−ズの電池内への内付け状態の一例を示す図面である。
【図５】図２または図３に示す温度ヒュ−ズの電池内への内付け状態の別例を示す図面である。
【図６】従来の平型温度ヒュ−ズを示す図面である。
【符号の説明】
１            箔状導体
２            軸状導体
Ａ            銅箔・低融点金属箔接続導体
１０          銅箔
２０          低融点金属箔
３            絶縁スペ−サ
３１          絶縁スペ−サの中央孔
４            プレ−ト電極
【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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【図６】
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