(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の帯状リード導体の被封止部に樹脂層を被覆し、これら帯状リード導体の先端間に低融点可溶合金片を接続し、而るのち、この低融点可溶合金片及び前記被封止部を含む帯状リード導体端部を樹脂フィルムで挾み、両樹脂フィルム周辺のフィルム間及び樹脂フィルムと帯状リード導体被封止部樹脂層との間を融着することを特徴とする薄型温度ヒューズの製造方法。
【請求項２】
一方の帯状リ−ド導体の先端部を樹脂ベ−スフィルムにその裏面側から表面側に表出させて固着し、他方の帯状リ−ド導体の先端部を樹脂ベ−スフィルムの表面側に固着し、両帯状リ−ド導体の先端間に低融点可溶合金片を接続し、樹脂ベ−スフィルムの表面上に樹脂カバ−フィルムを配し、両樹脂フィルム周辺のフィルム間及び樹脂カバ−フィルムと他方の帯状リ−ド導体との間を封止して温度ヒュ−ズを製造する方法において、他方の帯状リ−ド導体の被封止部に予め樹脂層を被覆し、上記両樹脂フィルム周辺のフィルム間及び樹脂カバ−フィルムと他方の帯状リ−ド導体被封止部樹脂層との間を融着することを特徴とする薄型温度ヒュ−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】
本発明は薄型温度ヒュ−ズの製造方法に関し、例えばリチウムイオン二次電池を過充電や過放電から保護するのに用いる温度ヒュ−ズの製造に有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】
近来、携帯用電気機器の電源としてリチウムイオン二次電池等の大容量電池が使用されている。
かかる大容量電池では充電時や放電時に相当に大きな電流が流れる可能性があり、過充電や本体機器の故障により異常発熱する畏れがある。
【０００３】
そこで、この異常発熱を温度ヒュ−ズで感知し、電池を充電用電源から遮断し、または電池と本体機器との間を遮断することが検討されている。
この電池保護用温度ヒュ−ズにおいては薄型であることが要求され、樹脂ベ−スフィルムの片面上に一対の帯状リ−ド導体の先端部を固着し、帯状リ−ド導体の先端間に低融点可溶合金片を接続し、樹脂ベ−スフィルムの片面上に樹脂カバ−フィルムを配し、両樹脂フィルム周辺のフィルム間及び樹脂カバ−フィルムと帯状リ−ド導体との間を接着剤で封止した薄型温度ヒュ−ズが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記接着剤による封止では、接着剤が内側に流延して低融点可溶合金片に付着し、低融点可溶合金片の溶断を阻害して温度ヒュ−ズの作動性が損なわれる畏れがある。
而して、上記接着剤に代えヒ−トシ−ルや超音波融着を使用することが考えられるが、樹脂ベ−スフィルムと樹脂カバ−フィルムとの樹脂同士の融着性に較べ樹脂カバ−フィルムと帯状リ−ド導体との間の樹脂対金属間の融着性が劣り、また帯状リ−ド導体縁端に段差があるので、樹脂カバ−フィルムと帯状リ−ド導体との間の融着を確実に行うには、使用する加熱治具の熱出力を相当に大きくしたり、使用する超音波ホ−ンのホ−ン出力を相当に大きくする必要があり、これでは低融点可溶合金片の熱または振動による損傷が懸念される。
【０００５】
本発明の目的は、互いに重畳した樹脂フィルム間の空間に低融点可溶合金片が納められ、この低融点可溶合金片に対する帯状リ−ド導体の少なくとも一本が上記樹脂フィルム間の空間から外部に引き出され、両樹脂フィルム周辺のフィルム間及び各フィルムと帯状リ−ド導体との間が封止されてなる薄型温度ヒュ−ズを製造する場合、熱またはき振動から低融点可溶合金片を安全に保持して両樹脂フィルム周辺のフィルム間及び各フィルムと帯状リ−ド導体との間をヒ−トシ−ルまたは超音波融着で封止し得る薄型温度ヒュ−ズの製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る一の薄型温度ヒュ−ズの製造方法は、一対の帯状リード導体の被封止部に樹脂層を被覆し、これら帯状リード導体の先端間に低融点可溶合金片を接続し、而るのち、この低融点可溶合金片及び前記被封止部を含む帯状リード導体端部を樹脂フィルムで挾み、両樹脂フィルム周辺のフィルム間及び樹脂フィルムと帯状リード導体被封止部樹脂層との間を融着することを特徴とする構成である。
【０００７】
本発明に係る他の薄型温度ヒュ−ズの製造方法は、一方の帯状リ−ド導体の先端部を樹脂ベ−スフィルムにその裏面側から表面側に表出させて固着し、他方の帯状リ−ド導体の先端部を樹脂ベ−スフィルムの表面側に固着し、両帯状リ−ド導体の先端間に低融点可溶合金片を接続し、樹脂ベ−スフィルムの表面上に樹脂カバ−フィルムを配し、両樹脂フィルム周辺のフィルム間及び樹脂カバ−フィルムと他方の帯状リ−ド導体との間を封止して温度ヒュ−ズを製造する方法において、他方の帯状リ−ド導体の被封止部に予め樹脂層を被覆し、上記両樹脂フィルム周辺のフィルム間及び樹脂カバ−フィルムと他方の帯状リ−ド導体被封止部樹脂層との間をヒ−トシ−ルまたは超音波融着或いはレザ−照射により融着することを特徴とする構成である。
【０００８】
【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）及び図１の（ロ）〔図１の（イ）のロ−ロ断面図〕は、請求項１に係る発明により製造される薄型温度ヒュ−ズの一例を示す図面である。
図１において、１は樹脂フィルムを、２は帯状リ−ド導体を、３は低融点可溶合金片を、４はフラックスをそれぞれ示し、樹脂フィルム１，１間に封止される帯状リ−ド導体２の被封止部２０には図２に示すように予め樹脂層ａを被覆してあり、図１においてａは、その樹脂層を示している。
上記帯状リ−ド導体２には、例えば銅、アルミニウム、ニッケル等を使用でき、上記樹脂フィルム１や後述の樹脂ベ−スフィルムや樹脂カバ−フィルムには、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、ポリブチレンテレフタレ−ト、ポリフェニレンオキシド、ポリエチレンサルファイド、ポリサルホン等のエンジニアリングプラスチックを使用できる。
帯状リ−ド導体２の被封止部２０に被覆する樹脂ａには、樹脂フィルムと同等またはそれ以上の融着性を有し、樹脂フィルムと同等またはそれ以上の融着性を有するものであれば適宜のものを使用できるが、樹脂フィルム１と同じ樹脂を使用することが好ましい。
帯状リ−ド導体２の被封止部２０に樹脂を被覆するには、図３の（イ）に示すように、リ−ド導体被封止部２’を樹脂フィルムａ’，ａ’で挾みこれをヒ−トプレスや誘導加熱により図３の（ロ）に示すように、熱融着する方法、樹脂液を塗布して焼き付ける方法を使用できる。
【０００９】
請求項１に係る発明により薄型温度ヒュ−ズを製造するには、図１において、図２に示す被封止部に樹脂層ａを被覆した一対の帯状リ−ド導体１，１の先端片面間に低融点可溶合金片３を溶接等により接続し、この接続した低融点可溶合金片上にフラックスを塗布する。次ぎに、フラックス塗布低融点可溶合金片を樹脂フィルム１，１で挾み、樹脂フィルム周辺の樹脂フィルム同士１，１及び樹脂フィルム１と帯状リ−ド導体被封止部樹脂層ａとの間をヒ−トシ−ルまたは超音波融着或いはレ−ザ照射により融着し、これにて請求項１に係る発明による薄型温度ヒュ−ズの製造を終了する。
【００１０】
上記ヒ−トシ−ルには、樹脂フィルムの周辺部分に接触される枠形熱板を所定の温度、圧力及び時間で被封止部位に接触させる方法を用いることができる。
上記超音波融着には、樹脂フィルムの周辺部分に接触される枠形ホ−ンを被封止部位に押し付け、この押し付けホ−ンを発振器の作動で所定の超音波出力で振動させる方法を用いることができる。
【００１１】
上記において、樹脂フィルム周辺の樹脂フィルム同士１，１の融着及び樹脂フィルム１と帯状リ−ド導体被封止部樹脂層ａとの融着は共に樹脂同士の融着であって容易であり、低いエルルギ−で良好に融着できる。この場合、帯状リ−ド導体被封止部２０とその封止部に被覆された樹脂層ａとは既に確実に封止されているので、樹脂フィルム周辺の樹脂フィルム同士１，１の融着及び樹脂フィルム１と帯状リ−ド導体被封止部樹脂層ａとの融着の際の条件を金属と樹脂間の融着を可能とするような高エネルギ−とする必要がない。従って、樹脂フィルム周辺の樹脂フィルム同士の融着及び樹脂フィルムと帯状リ−ド導体被封止部樹脂層との融着をヒ−トシ−ルで行う場合は温度、圧力及び時間を小さく、もしくは短くでき、また超音波融着で行う場合は発振機の超音波出力を低くでき、レ−ザ照射で行う場合は、照射時間を短くでき、低融点可溶合金片の熱または振動による損傷をよく抑制できる。
【００１２】
上記樹脂フィルム周辺は融着時に成形されるが、予め成形しておき融着してもよい。
【００１３】
図４の（イ）及び図４の（ロ）〔図４の（イ）におけるロ−ロ断面図〕は、請求項２に係る発明により製造される薄型温度ヒュ−ズの一例を示す図面である。
請求項２に係る発明により薄型温度ヒュ−ズを製造するには、図４において一方の帯状リ−ド導体２１の先端部を熱プレス等で樹脂ベ−スフィルム１１にその裏面側から表面側に表出させて固着し、他方の帯状リ−ド導体２の先端部を樹脂ベ−スフィルム１１の表面に熱プレス等で固着すると共にこの帯状リ−ド導体２の被封止部２０に樹脂フィルムａを融着し、次いで、両帯状リ−ド導体２，２１の先端間に低融点可溶合金片３を溶接等で接合し、更に低融点可溶合金片３上にフラックス４を塗布する。次いで、樹脂ベ−スフィルム１１の片面上に樹脂カバ−フィルム１２を配し、樹脂カバ−フィルム１２周辺の樹脂ベ−スフィルム１１と樹脂カバ−フィルム１２との間及び樹脂カバ−フィルム１２と他方の帯状リ−ド導体２の被封止部樹脂層（フィルム）ａとの間をヒ−トシ−ルまたは超音波融着或いはレ−ザ照射により接合し、これにて請求項３に係る発明による薄型温度ヒュ−ズの製造を終了する。
【００１４】
請求項２に係る発明による場合も、請求項１に係る発明による場合と同様、帯状リ−ド導体２の被封止部２０とその上の樹脂層（フィルム）ａとの間を低融点可溶合金片３に全く影響を及ぼすことなく強固に融着でき、また、樹脂カバ−フィルム１２周辺の樹脂ベ−スフィルム１１と樹脂カバ−フィルム１２との間及び樹脂カバ−フィルム１２と帯状リ−ド導体被封止部樹脂層（フィルム）ａとの間を樹脂同士の融着のために充分に低い熱エネルギ−または超音波出力で融着できるので、低融点可溶合金片３の熱または振動による損傷をよく抑制できる。
【００１５】
上記請求項１及び２の発明においては、樹脂カバ−フィルム周辺が融着時に成形されるが、予め成形しておき融着させることもできる。
【００１６】
本発明により製造した薄型温度ヒュ−ズは、例えばリチウムイオン二次電池を異常発熱から保護するために使用され、例えばその電池の負極缶に一方の帯状リ−ド導体及び温度ヒュ−ズ本体を密接させると共にその一方の帯状リ−ド導体と負極缶との間を電気的に接続し、他方の帯状リ−ド導体を負極缶から離隔や絶縁フィルムの介在により絶縁して当該電池に直列に挿入し、電池の異常発熱で低融点可溶合金片を溶断させて電池を本体機器から電気的に遮断させることができる。
【００１７】
図５はリチウムイオン二次電池を示し、セパレ−タ５１を介在させた正極５２と負極５３とのスパイラル巻回体Ｅを負極缶５４に収容して負極５３と負極缶５４の底面とを電気的に導通し、負極缶５４内の上端に正極集電極５５を配設して正極５２をこの集電極５５に電気的に導通し、負極缶５４の上端部５４１を防爆弁板外５６の外周端部及び正極蓋５７の外周端部にパッキング５８を介してかしめ加工し、防爆弁板５６の中央凹部を正極集電極５９に電気的に導通してあり、請求項１または２の発明により製造した薄型温度ヒュ−ズでは、図に示すように薄型温度ヒュ−ズをチウムイオン二次電池の防爆弁板５６と正極蓋５７との間の空間に配し、防爆弁板５６の外周端部と正極蓋５７の外周端部との間に絶縁スペ−サリングｒを介在させ、一方の帯状リ−ド導体２を防爆弁板５６の外周端部と絶縁スペ−サリングｒとで挾持し、他方の帯状リ−ド導体２を正極蓋５７の外周端部と絶縁スペ−サリングｒとで挾持して電池内に直列に組み込んで使用することができる。
【００１８】
図６の（イ）及び図６の（ロ）〔図６の（イ）におけるロ−ロ断面図〕は請求項２に係る発明で製造した薄型温度ヒュ−ズの別実施例を示す図面である。
図６において、Ｆはフレ−ムを示し、図７の（イ）に示す環状部２０１の内周に一方の帯状リ−ド導体２１を有する一方の箔状電極f１と、図７の（ロ）に示す環状の樹脂スペ−サフィルムｓと、図７の（ハ）に示す環状部２００の内周に他方の帯状リ−ド導体２を有する箔状電極ｆ０とをリ−ド部２，２１を１８０°互い違いにして熱融着等で重畳してある。これらの帯状リ−ド導体２、２１のうち、の帯状リ−ド導体２の被封止部２０には樹脂層（フィルム）ａを融着してあり、この樹脂フィルムａの融着は箔状電極ｆ０，ｆ１と樹脂スペ−サフィルムｓとの融着時に熱プレスにより行うことができる。
【００１９】
図６において、Ａはフレ−ムＦの中央空間に配した温度ヒュ−ズ本体であり、一方の帯状リ−ド導体２１の先端部を樹脂ベ−スフィルム１１の一面に固着すると共に該フィルム１１の一面より他面に局部的に表出させ、他方の帯状リ−ド導体２の先端部を前記樹脂ベ−スフィルム１２の他面に固着し、該先端部と前記局部的に表出された一方の帯状リ−ド導体２１の先端部との間に低融点可溶合金片３を溶接等で接続し、該低融点可溶合金片３にフラックス４を塗布し、このフラックス塗布低融点可溶合金片上に樹脂カバ−フィルム１２を配し、樹脂カバ−フィルム１２周辺の樹脂ベ−スフィルム１１と樹脂カバ−フィルム１２との間及び樹脂カバ−フィルム１２と他方の帯状リ−ド導体２の被封止部樹脂層（フィルム）ａとの間をヒ−トシ−ルまたは超音波融着或いはレ−ザ照射により接合してある。
【００２０】
この薄型温度ヒュ−ズでは、図５においては、防爆弁板５６の外周端部と正極蓋５７の外周端部との間に挾持されて防爆弁板５６とフレ−ムＦの箔状電極ｆ１との電気的接触→箔状電極ｆ１のリ−ド導体２１→低融点可溶合金片３→箔状電極ｆ０のリ−ド導体２→フレ−ムＦの箔状電極ｆ０と正極蓋５７との電気的接触により、電池に温度ヒュ−ズが電気的に直列に接続される。
【００２１】
【発明の効果】
本発明に係る薄型温度ヒュ−ズの製造方法によれば、樹脂フィルム間または樹脂ベ−スフィルムに対する帯状リ−ド導体の被封止部に、低融点可溶合金片に影響を及ぼさないように低融点可溶合金片を接続するまえにその被封止部に樹脂層を融着しておき、低融点可溶合金片を接続したのちに行う温度ヒュ−ズ本体の周辺の封止を樹脂同士の融着で行うようにしたから、温度ヒュ−ズ本体の周辺の封止を充分に低い熱出力の熱板やレ−ザ照射または充分に低出力の超音波ホ−ンで良好に行い得、優れた封止性を保証して熱または振動による低融点可溶合金片の損傷をよく抑制し得る。従って、良品質の薄型温度ヒュ−ズを製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  請求項１に係る発明により製造される薄型温度ヒュ−ズの一例を示す図面である。
【図２】  本発明において使用する帯状リ−ド導体の封止部樹脂層を示す図面である。
【図３】  本発明において使用する帯状リ−ド導体の封止部樹脂層の被覆方法を示す図面である。
【図４】  請求項２に係る発明により製造される薄型温度ヒュ−ズの一例を示す図面である。
【図５】  本発明により製造された薄型温度ヒュ−ズの使用状態の一例を示す図面である。
【図６】  請求項２に係る発明により製造される薄型温度ヒュ−ズの別例を示す図面である。
【図７】  請求項２に係る発明により製造される上記別例の薄型温度ヒュ−ズに使用されるフレ−ムを示す図面である。
【符号の説明】
１              樹脂フィルム
１１            樹脂ベ−スフィルム
１２            樹脂カバ−フィルム
２              帯状リ−ド導体
２０            帯状リ−ド導体２の被封止部
ａ              帯状リ−ド導体２の被封止樹脂層
３              低融点可溶合金片
４              フラックス
【図１】
0004108184.tif 000002
【図２】
0004108184.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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