(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
孔を貫設した絶縁板のその孔に低融点可溶合金粒とフラックスとを収容し、絶縁板の両面に電極を固着し、各電極と低融点可溶合金粒とを接触させ、前記絶縁板の孔が低融点可溶合金粒を封止する小径と大径の多段孔とされていることを特徴とする温度ヒュ−ズ。
【請求項２】
絶縁板が環状とされている請求項１記載の温度ヒュ−ズ。
【請求項３】
環状絶縁板に中央孔とは別の孔を貫設し、この別の孔に低融点可溶合金粒とフラックスとを収容し、環状絶縁板の両面に環状電極を固着し、各電極と低融点可溶合金粒とを接触させた温度ヒュ−ズを、二次電池の安全弁周囲端部と正極蓋周囲端部との間に挾持させたことを特徴とする二次電池における温度ヒュ−ズの取付け構造。
【請求項４】
請求項３の二次電池における温度ヒュ−ズの取付け構造に使用される温度ヒューズであり、環状絶縁板に中央孔とは別の孔を貫設し、この別の孔に低融点可溶合金粒とフラックスとを収容し、環状絶縁板の両面に環状電極を固着し、各電極と低融点可溶合金粒とを接触させたことを特徴とする温度ヒュ−ズ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は温度ヒュ−ズ、特に密閉型二次電池に取り付けて使用する温度ヒュ−ズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近来、携帯用電子機器等の電源として、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等の大容量のものが多く使用されつつある。
図６は、これら二次電池の一例を示し、セパレ−タｓを介した正極ｐと負極ｎとのスパイラル巻回体Ｅを負極缶５１’に収容して負極ｎと負極缶５１’の底面とを電気的に導通し、負極缶５１’の上端内に正極集電極５３’を配設して正極５３’をこの集電極５２’に電気的に導通し、負極缶５１’の上端に安全弁５２’及びガス放出孔５４１’付き正極蓋５４’をガスケット５５’を介して封着し、安全弁５２の中央凹部５２１を正極集電極５３に電気的に導通してある。
而して、異常な内圧上昇時、安全弁５２’が開放されて正極蓋５４’のガス放出孔５４１’からガスが放出されると共に安全弁５２’と正極集電極５２’との電気的導通が遮断される。
【０００３】
上記のリチウムイオン電池、ニッケル水素電池等においては、容量が大きく、充電時や放電時に相当に大きな電流が流れ、充電器や本体機器の故障時には、過電流が流れて異常発熱が惹起されることがある。
従来、かかる異常発熱に対し、二次電池に温度ヒュ−ズを取り付けておき、その異常発熱時に温度ヒュ−ズを溶断作動させ、上記安全弁の作動を待つまでもなく、充電または放電を停止させることが公知である。この場合、二次電池の電解液の放出・飛散を防止でき、周囲の電解液汚損を回避できる有利性がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来においては、温度ヒュ−ズを二次電池の陰極缶の外面に取り付けており、二次電池の収納空間を大きくせざるを得ず、携帯電子機器の小型化に不利である。
【０００５】
本発明の目的は、二次電池の収容空間を増大させることなく二次電池に取付け得る薄肉の温度ヒュ−ズ及び二次電池における温度ヒュ−ズの取付け構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る温度ヒュ−ズは、孔を貫設した絶縁板のその孔に低融点可溶合金粒とフラックスとを収容し、絶縁板の両面に電極を固着し、各電極と低融点可溶合金粒とを接触させ、前記絶縁板の孔を低融点可溶合金粒を抱止する小径と大径の多段孔とされていることを特徴とする構成である。
本発明に係る二次電池における温度ヒュ−ズの取付け構造は、二次電池の安全弁周囲端部と正極蓋周囲端部との間に上記の温度ヒュ−ズを挾持したことを特徴とする構成である。
【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は請求項１に係る温度ヒュ−ズの一例を示す断面図である。
図１において、１は絶縁板、例えばプラスチック板、セラミックス板等であり、小径の孔１１１を有する中間板１１と大径の孔１２１を有する上下板１２，１２を接着剤または融着により積層することにより多段孔１３を貫設してある。２は絶縁板１の孔１３に収容した低融点可溶合金粒であり、上記孔の小径箇所１１１に抱止されている。３は孔１３に充填したフラックスである。４，４は絶縁板１の孔１３の上下を覆って接着剤または融着等によって固着した電極であり、上記低融点可溶合金粒２に接触させてある。
【０００８】
上記温度ヒュ−ズにおいては、加熱により低融点可溶合金粒２が溶融され、この溶融合金が既に溶融されているフラックスの活性作用を受けつつ、図２に示すように大径孔１２１に臨む電極４面に濡れ広がって電極４，４間で分断される。上記低融点可溶合金粒としては、通常低融点可溶合金ボ−ルが適切であり、１箇〜複数箇のボ−ルを用いることができるが、孔の小径箇所で抱止固定でき、大径箇所で充分なフラックス充填間隙を確保し得るものであれば、ボ−ル以外の使用も可能である。
【０００９】
図３の（イ）は請求項３に係る温度ヒュ−ズを示す平面図、図３の（ロ）は図３の（イ）におけるロ−ロ断面図であり、環状の絶縁板（セラミックス板、プラスチック板等）１に前記と同様にして多段孔１３を貫設し〔図３の（ロ）において、１１は中央板、１２，１２は上下板）、この孔１３に上記と同様に低融点可溶合金粒２とフラックス３を収納し、絶縁板１の両面に金属箔の電極４を固着してある。
上記において、絶縁板１の多段孔１３は、図４の（イ）に示すように、小径と大径との２段の多段孔構造とすることもできる。図４の（ロ）は、この多段孔構造のもとでの温度ヒュ−ズの作動状態を示している。
上記絶縁板１には、電極間が分断され易いように、溶融合金がはじかれ易いものを使用することが望ましい。
上記において、一方の電極に溶融合金に濡れ難い金属、例えばＮｉを使用し、他方の電極に溶融合金に濡れ易い金属、例えばＣｕを使用することもでき、この場合、孔に臨む電極の面積は溶融合金に濡れ易い金属側を大きくすることが望ましい。
【００１０】
図５は上記請求項３に係る温度ヒュ−ズの二次電池における取付け構造を示している。
図５において、５１は負極缶である。５２は金属製安全弁（板厚みの途中まで切れ目を入れた放圧板を含む）であり、中央の凹部５２１を正極集電極５３に電気的に接触させてある。５４は金属製正極蓋であり、ガス放出孔５４１を穿設してある。
Ａは上記図に示した温度ヒュ−ズであり、安全弁５２の周囲端部と正極蓋５３の周囲端部との間に挾み、安全弁５２と温度ヒュ−ズＡ及び正極蓋５４１の周囲端部に負極缶５１の上端開口をガスケット５５を介しかしめ加工して温度ヒュ−ズＡの各電極４，４を安全弁５２及び正極蓋５３に電気的に導通させてある。
上記において、温度ヒュ−ズの環状絶縁板１の輪郭形状は負極缶５１の内側形状に応じ、円形以外に、四角形、６角形、８角形等にされる。
【００１１】
本発明に係る温度ヒュ−ズが取り付けられる二次電池は、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等の容量の大きい二次電池であり、充電時や放電時に相当に大きな電流が流れ、充電器や本体機器の故障時には、過電流が流れて発熱することがある。この発熱により、温度ヒュ−ズＡの低融点可溶合金粒２が溶融され、この溶融合金が既に溶融されているフラックスの活性力を受けつつ図２または図４の（ロ）に示すように電極４面に濡れ広がって導通が遮断される。
この場合、絶縁板の多段孔の大径側の径を大きくすることにより、溶融合金を電極面に広く濡れ広げさせることができ、すなわち薄い厚みで濡れ広げさせることができるから、絶縁板の孔の深さを浅くしても、従って絶縁板を薄くしても、通電遮断が可能である。従って、温度ヒュ−ズを薄肉化することが可能となり、安全弁と正極蓋との隔離寸法を小さくでき、二次電池の収納スペ−スの増大を僅小にとどめ得る。
また、温度ヒュ−ズの絶縁板を環状とすることにより二次電池の安全弁とガス放出孔付き正極蓋とによる放圧機構を保持し得るから、二次電池の内圧が不測的に上昇しても、安全弁の作動により正極蓋のガス放出孔からガスを放出させて二次電池の爆裂を防止できる。
【００１２】
【発明の効果】
本発明に係る温度ヒュ−ズにおいては、薄肉化を図り得、二次電池の安全弁周囲端部と正極蓋周囲端部との間に挾んで二次電池に取付けることにより、二次電池の収容空間を殆ど増大させることが無い。従って、携帯電子機器の小型性をよく保持できる。
また、かかる取付において、温度ヒュ−ズを環状にして二次電池の放圧機構を維持させてあるから、二次電池の不測の内圧上昇に対し安全弁を確実に作動させ得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１に係る温度ヒュ−ズの一実施例を示す図面である。
【図２】図１の温度ヒュ−ズの作動状態を示す図面である。
【図３】請求項３に係る温度ヒュ−ズの一実施例を示す図面である。
【図４】請求項２に係る温度ヒュ−ズの一実施例を示す図面である。
【図５】請求項４に係る二次電池における温度ヒュ−ズの取付け構造の一実施例を示す図面である。
【図６】二次電池を示す図面である。
【符号の説明】
１            絶縁板
１３          多段孔
２            低融点可溶合金粒
３            フラックス
４            電極
Ａ            温度ヒュ−ズ
５２          安全弁
５４          正極蓋
５５          ガスケット
【図１】
0003754793.tif 000002
【図２】
0003754793.tif 000003
【図３】
0003754793.tif 000004
【図４】
0003754793.tif 000005
【図５】
0003754793.tif 000006
【図６】
0003754793.tif 000007