JP2001043846A - 温度ヒュ−ズ付き二次電池及びシ−ト状温度ヒュ−ズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】温度ヒュ−ズをケ−ス内収容二次電池の突出端
子側端面に臨んで一定の位置にて容易にかつ安全に装着
し得るシ−ト状温度ヒュ−ズを提供する。 【課題手段】ケ−ス内収容二次電池のケ−スに嵌め込ま
れるプラスチックシ−トＡと該プラスチックシ−トＡよ
りも小さな外郭のプラスチックシ−トＢとの間に低融点
金属ヒュ−ズエレメント２が内蔵されている。

Description

【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−ズ付き二
次電池及び二次電池に装着して使用するシ−ト状温度ヒ
ュ−ズに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近来、携帯電子・電気機器の電源として
使用されている二次電池、特にリチウムイオン二次電池
においては、内蔵エネルギ−が高く異常発熱する畏れが
あるので、温度ヒュ−ズを装着し、異常発熱時に温度ヒ
ュ−ズを作動させて二次電池を負荷回路から遮断するこ
とが提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
温度ヒュ−ズでは、本体部（低融点可溶合金片を内蔵す
るプラスチックフィルム部分）の寸法（例えば、３ｍｍ
×８ｍｍ）が二次電池の温度ヒュ−ズ装着面の面積に較
べて相当に小さいために、本来の正しい位置にずれなく
装着することが難しく、装着位置のずれのために装着温
度ヒュ−ズの感温作動特性にばらつきが生じている。

【０００４】本発明の目的は、温度ヒュ−ズをケ−ス内
収容二次電池の突出端子側端面に臨んで一定の位置にて
容易にかつ安全に装着し得るシ−ト状温度ヒュ−ズ及び
このシ−ト状温度ヒュ−ズを装着した温度ヒュ−ズ付き
二次電池を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る温度ヒュ−
ズ付き二次電池は、ケ−ス内収容二次電池のケ−スに、
外郭がケ−ス内郭に等しいプラスチックシ−トを一体に
備えたシ−ト状温度ヒュ−ズのプラスチックシ−トを電
池の突出端子側端面に臨んで嵌め込んだことを特徴とす
る構成である。

【０００６】本発明に係るシ−ト状温度ヒュ−ズは、ケ
−ス内収容二次電池のケ−スに嵌め込まれるプラスチッ
クシ−トＡと該プラスチックシ−トＡよりも小さな外郭
のプラスチックシ−トＢとの間に低融点金属ヒュ−ズエ
レメントが内蔵されていることを特徴とする構成であ
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施の
形態について説明する。図１は本発明において使用する
シ−ト状温度ヒュ−ズの一例を示す図面である。図１の
（イ）において、Ａは機器の温度ヒュ−ズ装着部に嵌め
込まれる外郭寸法のプラスチックシ−トである。Ｂは前
記プラスチックシ−トＡに較べて小さな外郭寸法のプラ
スチックシ−トであり、例えば３ｍｍ×８ｍｍの寸法と
してある。１，１は先端部をプラスチックシ−トＢに固
着したアクシャルな帯状リ−ド導体、２は帯状リ−ド導
体１，１の先端部間に接続した低融点金属ヒュ−ズエレ
メント、３は低融点金属ヒュ−ズエレメント２に塗布し
たフラックスである。図１の（ロ）は、本発明において
使用するシ−ト状温度ヒュ−ズの一例の縦断面図を示
し、図１の（イ）に示す帯状リ−ド導体１，１の先端部
を固着し、この帯状リ−ド導体先端部間に低融点金属ヒ
ュ−ズエレメント２を接続し、フラックス３を塗布した
プラスチックシ−トＢの周囲部にプラスチックシ−トＡ
を固着してある。

【０００８】図２は本発明において使用するシ−ト状温
度ヒュ−ズの別例を示す図面である。図２の（イ）にお
いて、Ａは機器の温度ヒュ−ズ装着部に嵌め込まれる外
郭寸法のプラスチックシ−トである。Ｂは前記プラスチ
ックシ−トＡに較べて小さな外郭寸法のプラスチックシ
−トであり、前記と同様に例えば３ｍｍ×８ｍｍの寸法
としてある。１，１はアクシャルな帯状リ−ド導体であ
り、先端部の一部をプラスチックシ−トＢの裏面から表
面に表出させると共に先端部とプラスチックシ−トＢ裏
面との間を固着してある。２は帯状リ−ド導体１，１の
先端表出部１１，１１間に接続した低融点金属ヒュ−ズ
エレメント、３は低融点金属ヒュ−ズエレメント２に塗
布したフラックスである。図２の（ロ）は、本発明にお
いて使用するシ−ト状温度ヒュ−ズの別例の縦断面図を
示し、図に示す帯状リ−ド導体１，１の先端部を固着
し、この帯状リ−ド導体先端部の表出部１１，１１間に
低融点金属ヒュ−ズエレメント２を接続し、フラックス
３を塗布したプラスチックシ−トＢの周囲部にプラスチ
ックシ−トＡを固着してある。

【０００９】上記のプラスチックシ−トＡ及びＢには、
厚み１００μｍ〜２６０μｍ好ましくは１６０μｍ〜２
１０μｍの熱可塑性樹脂フィルムを使用できる。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、ホリアセタ−ル、ポリ
カ−ボネ−ト、ポリフェニレンスルフィド、ポリオキシ
ベンゾイル、ポリエ−テルエ−テルレトン、ポリエ−テ
ルイミド等のエンジニアリングプラスチックやポリ塩化
ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリメチルメタクリレ−ト、
ポリ塩化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、エ
チレンポリテトラフルオロエチレン共重合体、エチレン
酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、
アイオノマ−、ＡＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂等）の中から選
択される。

【００１０】上記帯状リ−ド導体には、厚み５０〜３０
０μｍ好ましくは８０〜１６０μｍのものが使用され、
例えば、銅導体、アルミニウム導体、ニッケル導体、鉄
導体、ニッケルめっき銅導体等を使用できる。

【００１１】上記低融点金属ヒュ−ズエレメントには、
保護すべき機器の許容温度で溶融される融点（通常、固
相線温度が８０℃〜１２０℃）のはんだ合金が使用さ
れ、例えばＩｎ３０〜７５重量％、Ｓｎ５〜５０重量
％、Ｃｄ０．５〜２５重量％の合金、更にこの合金組成
にＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌのうちの１種または２種以上
を合計０．１〜５重量％添加した合金、Ｂｉ４８〜５３
重量％、Ｓｎ１３〜１９重量％、Ｓｎ０．５〜４重量％
の合金、Ｂｉ５０〜５４重量％、Ｐｂ３０〜３４重量
％、Ｓｎ１４〜１８重量％の合金等を使用できる。この
低融点金属ヒュ−ズエレメントの断面寸法は、同断面積
の円形線に換算して外径３００〜６００μｍφとされ、
その断面形状は円形や平型とされる。

【００１２】上記帯状リ−ド導体の先端部とプラスチッ
クシ−トＢとの固着には、接着剤による接着、熱溶着等
を使用でき、プラスチックシ−トＡ，Ｂ間の固着には、
接着剤による接着、熱溶着、超音波溶着等を使用でき
る。

【００１３】上記何れの実施例においても、プラスチッ
クシ−トＢから引出した帯状リ−ド導体とプラスチック
シ−トＡとの間を非接着としているが、接着剤や熱溶着
等により固着することもできる。上記何れの実施例の製
造においても、プラスチックシ−トＢに帯状リ−ド導体
１，１の先端部の固着、この帯状リ−ド導体先端部間へ
の低融点金属ヒュ−ズエレメントの接続、フラックスの
塗布を施し、該プラスチックシ−トＢにプラスチックシ
−トＡの原板を固着し、而る後、プラスチックシ−トＡ
の原板を最終形状に打ち抜きなどにより成形することも
可能である。また、プラスチックシ−トＢの原板に帯状
リ−ド導体１，１の先端部の固着、この帯状リ−ド導体
先端部間への低融点金属ヒュ−ズエレメントの接続、フ
ラックスの塗布を施し、該プラスチックシ−トＢの原板
にプラスチックシ−トＡの原板を固着し、而る後、両原
板を最終形状に打ち抜きなどにより成形することも可能
である。

【００１４】図３は本発明に係る温度ヒュ−ズ付き二次
電池の一例を示している。図３において、４は二次電
池、例えばリチウムイオン二次電池であり、ケ−ス５内
に収容してある。Ｔは上記したシ−ト状温度ヒュ−ズで
あり、電池の突出端子４１側端面４０に臨んでケ−ス５
内にプラスチックシ−トＡにおいて嵌合し、このプラス
チックシ−トＡに予め形成した小孔ａを通して一方の帯
状リ−ド導体１ａを二次電池の突出端子電極４１に溶接
により接合してある。５１は他方の帯状リ−ド導体１ｂ
を外部に取り出すためにケ−ス５に埋設した接触式端子
である。

【００１５】この温度ヒュ−ズ付き電池においては、外
郭がケ−ス内郭に等しいプラスチックシ−トＡを一体に
備えたシ−ト状温度ヒュ−ズＴをケ−ス５内に電池の突
出端子側端面４０に臨んで嵌合してあり、そのプラスチ
ックシ−トＡに対する低融点金属ヒュ−ズエレメント２
の位置が二次電池の突出端子側端面４０における低融点
金属ヒュ−ズエレメントの配設位置となり、前記プラス
チックシ−トＡに対する低融点金属ヒュ−ズエレメント
２の位置を二次電池の突出端子側端面４０での正規の低
融点金属ヒュ−ズエレメント配置位置に設定しておくこ
とにより、温度ヒュ−ズの低融点金属ヒュ−ズエレメン
ト２を二次電池の正しい位置に実質的にずれなく配置で
きる。また、電池の突出端子側端面４０に臨んでシ−ト
状温度ヒュ−ズを嵌め込んでいるから、温度ヒュ−ズの
リ−ド導体１ａと電池４との直列接続も簡単に行うこと
ができる。

【００１６】図３において、シ−ト状温度ヒュ−ズＴを
二次電池収容ケ−ス５に嵌合するには、シ−ト状温度ヒ
ュ−ズＴを指先で挾持し弾性的に曲げて前記ケ−ス５内
に納め、次いで前記挾持を開放して当該シ−ト状温度ヒ
ュ−ズＴをケ−ス５内に弾性的に嵌合する。このシ−ト
状温度ヒュ−ズの挾持において、シ−ト状温度ヒュ−ズ
Ｔが曲げられて長さが一時的に狭められる。この場合、
プラスチックシ−トＡの一枚部分の曲げ剛性がプラスチ
ックシ−トＡとＢとの二枚部分の曲げ剛性に対し、１／
２厚みのために著しく低くされ（曲げ剛性は、巾をｂ、
厚みをｈ、弾性率をＥとすれば、Ｅｂｈ^３/12で与えら
れ、厚みが1/2にされると曲げ剛性が1/8に減小され
る）、上記一時的に長さを狭めるための曲げの大部分が
プラスチックシ−トＡの一枚部分で分担される結果、プ
ラスチックシ−トＡとＢとの二枚部分の曲げ分担が僅少
とされ、そのプラスチックシ−トＡ，Ｂの二枚部分に内
蔵されたはんだ製の低融点金属ヒュ−ズエレメント２を
安定に保持し得てそのエレメントの曲げ引張り破断を確
実に防止できる。

【００１７】上記図１や図２に示したシ−ト状温度ヒュ
−ズのプラスチックシ−トＡには、嵌合安定性を保持さ
せ得る限り、切り欠き部、例えば角型や円弧型の切り欠
きを設けることができる。

【００１８】なお、本発明に係る温度ヒュ−ズ付き電池
において、低融点金属ヒュ−ズエレメントに引張り強度
に比較的優れているものを使用する場合、プラスチック
シ−トＢをプラスチックシ−トＡと同一外郭にしたシ−
ト状温度ヒュ−ズの使用も可能である。この場合、プラ
スチックシ−トＡとプラスチックシ−トＢとを連設した
一枚ものとし、折りたたんで使用することも可能であ
る。また、一枚もの、二枚もののいずれの場合も、前記
の切り欠き部を設けることができる。

【００１９】

【発明の効果】本発明に係るシ−ト状温度ヒュ−ズにお
いては、低融点金属ヒュ−ズエレメントを内蔵するプラ
スチックシ−ト二枚部分の周りにプラスチックシ−ト一
枚部分を設け、そのプラスチックシ−ト一枚部分の外郭
を機器の温度ヒュ−ズ嵌合部に嵌め込むように構成して
あり、嵌め込みの際にシ−ト状温度ヒュ−ズを弾性的に
曲げてもプラスチックシ−ト一枚部分でその曲げの大部
分を分担させ得、プラスチックシ−ト二枚部分での曲げ
分担を僅かに抑えてそのプラスチックシ−ト二枚部分内
の低融点金属ヒュ−ズエレメントが受ける曲げ引張りを
ごく軽度にとどめることができるから、ヒュ−ズエレメ
ントが機械的に軟弱なものであっても、ヒュ−ズエレメ
ントを安定に保持してシ−ト状温度ヒュ−ズをケ−ス内
収容二次電池に容易に嵌め込むことができる。

【００２０】また、本発明に係る温度ヒュ−ズ付き二次
電池においては、二次電池を収容したケ−スの内郭に等
しい外郭のプラスチックシ−トを一体に備えたプラスチ
ックシ−トをケ−ス内に電池の突出端子側端面に臨んで
嵌め込んであるから、そのプラスチックシ−トに対する
低融点金属ヒュ−ズエレメントの位置を所定位置に配置
しておくことにより、低融点金属ヒュ−ズエレメントを
高い精度で所定の正しい位置に配置でき、しかも、温度
ヒュ−ズと電池の電極との接続も確実に行うことがで
き、温度ヒュ−ズを感温特性のばらつきを排除して良好
に作動させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るシ−ト状温度ヒュ−ズの一例を示
す図面である。

【図２】本発明に係るシ−ト状温度ヒュ−ズの別例を示
す図面である。

【図３】本発明に係る電池付き二次電池を示す図面であ
る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケ−ス内収容二次電池のケ−スに、外郭が
   ケ−ス内郭に等しいプラスチックシ−トを一体に備えた
   シ−ト状温度ヒュ−ズのプラスチックシ−トを電池の突
   出端子側端面に臨んで嵌め込んだことを特徴とする温度
   ヒュ−ズ付き二次電池。
2. 【請求項２】機器収容ケ−スに嵌め込まれるプラスチッ
   クシ−トＡと該プラスチックシ−トＡよりも小さな外郭
   のプラスチックシ−トＢとの間に低融点金属ヒュ−ズエ
   レメントが内蔵されていることを特徴とするシ−ト状温
   度ヒュ−ズ。
3. 【請求項３】機器がケ−ス内収容二次電池である請求項
   ２記載のシ−ト状温度ヒュ−ズ。