JP2013030393A - ヒューズユニット及びそれを用いた電池モジュール、並びにヒューズユニットの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の金属層11及び開口部20を有する第2の金属層12が積層されたクラッド材10を圧延して、開口部20内に第1の金属層11の一部を押し出すことによって、開口部20内に、第1の金属層11aを埋設した後、クラッド材10を所定のパターンで打ち抜く。開口部20内の第1の領域31を打ち抜くことによって、第1の金属層11のみで構成されたヒューズ部41が形成され、開口部20外であって、第1の領域31と接続する第2の領域32を打ち抜くことによって、ヒューズ部41に連結し、第1の金属層11及び第2の金属層12で構成された溶接部42が形成される。
【選択図】図2
Description
第1の金属層及び開口部を有する第2の金属層が積層されたクラッド材を用意する工程(a)と、
クラッド材を圧延して、開口部内に第1の金属層の一部を押し出すことによって、開口部内に、第1の金属層を埋設する工程(b)と、
クラッド材を打ち抜く工程(c)と
を有し、
工程(c)において、
開口部内の第1の領域を打ち抜くことによって、第1の金属層のみで構成されたヒューズ部が形成され、
開口部外であって、第1の領域と接続する第2の領域を打ち抜くことによって、ヒューズ部に連結し、第1の金属層及び第2の金属層で構成された溶接部が形成されることを特徴とする。
上記工程(c)において、
各開口部内の第1の領域をそれぞれ打ち抜くことによって、第1の金属層のみで構成されたヒューズ部が複数個形成され、
各開口部外であって、第1の領域と接続する第2の領域をそれぞれ打ち抜くことによって、各ヒューズ部の一端にそれぞれ連結し、第1の金属層及び第2の金属層で構成された溶接部が複数個形成され、
各開口部外であって、第1の領域と接続する第3の領域を打ち抜くことによって、各ヒューズ部の他端に連結し、第1の金属層及び第2の金属層で構成されたリンク部が形成されている。
=(I2・R・t)/(Cp・ρ・A・L)
=(I2・r・L/A・t)/(Cp・ρ・A・L)
=(I2・r・t)/(Cp・ρ・A2) ・・・式(1)
ここで、Cpは比熱容量、Mは質量、Rは抵抗、ρは密度、rは電気抵抗率である。ここで、放熱が無視できるほど小さければ、温度上昇ΔTは、アルミニウム細線の長さ(L)に依存しないことが分かる。
11 アルミニウム層(第1の金属層)
11a、11b 第1の金属層
12 ニッケル層(第2の金属層)
12a、12b 第2の金属層
20 開口部
20a、20b 開口部
31 第1の領域
32 第2の領域
33 第3の領域
40 ヒューズユニット
41 ヒューズ部
42 溶接部
43 リンク部
50 電池
51 正極端子
60 パイプホルダ
60a 収容部
70 スペーサ
70a 孔
Claims (14)
- ヒューズ部及び該ヒューズ部の溶接点となる溶接部を備えたヒューズユニットの製造方法であって、
第1の金属層及び開口部を有する第2の金属層が積層されたクラッド材を用意する工程(a)と、
前記クラッド材を圧延して、前記開口部内に前記第1の金属層の一部を押し出すことによって、前記開口部内に、前記第1の金属層を埋設する工程(b)と、
前記クラッド材を打ち抜く工程(c)と
を有し、
前記工程(c)において、
前記開口部内の第1の領域を打ち抜くことによって、前記第1の金属層のみで構成された前記ヒューズ部が形成され、
前記開口部外であって、前記第1の領域と接続する第2の領域を打ち抜くことによって、前記ヒューズ部に連結し、前記第1の金属層及び前記第2の金属層で構成された前記溶接部が形成される、ヒューズユニットの製造方法。 - 前記工程(b)において、前記開口部内に埋設された前記第1の金属層の厚さは、前記第2の金属層の厚さと、略同一である、請求項1に記載のヒューズユニットの製造方法。
- 前記工程(b)において、前記第1の金属層の厚さは、圧延前の厚さに対して、40〜80%の範囲にある、請求項1に記載のヒューズユニットの製造方法。
- 前記開口部の面積は、10〜40mm2の範囲にある、請求項1に記載のヒューズユニットの製造方法。
- 前記開口部は、複数個形成されており、
前記工程(c)において、
前記各開口部内の第1の領域をそれぞれ打ち抜くことによって、前記第1の金属層のみで構成されたヒューズ部が複数個形成され、
前記各開口部外であって、前記第1の領域と接続する第2の領域をそれぞれ打ち抜くことによって、前記各ヒューズ部の一端にそれぞれ連結し、前記第1の金属層及び前記第2の金属層で構成された溶接部が複数個形成され、
前記各開口部外であって、前記第1の領域と接続する第3の領域を打ち抜くことによって、前記各ヒューズ部の他端に連結し、前記第1の金属層及び前記第2の金属層で構成されたリンク部が形成されている、請求項1に記載のヒューズユニットの製造方法。 - 前記クラッド材は、前記第1の金属層の両面に、前記開口部を有する第2の金属層を積層した構成をなしており、
前記工程(c)において、
前記各開口部内の第1の領域をそれぞれ打ち抜くことによって、前記第1の金属層のみで構成されたヒューズ部が複数個形成され、
前記各開口部外であって、前記第1の領域と接続する第2の領域をそれぞれ打ち抜くことによって、前記各ヒューズ部の一端にそれぞれ連結し、前記第1の金属層を前記第2の金属層で挟持して構成された溶接部が複数個形成され、
前記各開口部外であって、前記第1の領域と接続する第3の領域を打ち抜くことによって、前記各ヒューズ部の他端に連結し、前記第1の金属層を前記第2の金属層で挟持して構成されたリンク部が形成されている、請求項1に記載のヒューズユニットの製造方法。 - 第1の金属層及び第2の金属層からなるクラッド材で構成されたヒューズユニットであって、
前記第1の金属層のみで構成されたヒューズ部と、
前記ヒューズ部に連結し、前記第1の金属層及び前記第2の金属層で構成された溶接部と
を有し、
前記ヒューズ部における前記第1の金属層の厚さは、前記溶接部における前記第1の金属層及び前記第2の金属層の積層厚みと、略同一である、ヒューズユニット。 - 第1の金属層及び第2の金属層からなるクラッド材で構成されたヒューズユニットであって、
前記第1の金属層のみで構成された複数のヒューズ部と、
前記各ヒューズ部の一端にそれぞれ連結し、前記第1の金属層及び前記第2の金属層で構成された複数の溶接部と、
前記各ヒューズ部の他端に連結し、前記第1の金属層及び前記第2の金属層で構成されたリンク部と
を有し、
前記ヒューズ部における前記第1の金属層の厚さは、前記溶接部及び前記リンク部における前記第1の金属層及び前記第2の金属層の積層厚みと、略同一である、ヒューズユニット。 - 前記第1の金属層は、前記第2の金属層よりも、融点が低く、かつ展延性が高い材料からなる、請求項7または8に記載のヒューズユニット。
- 前記第2の金属層の厚さは、前記第1の金属層の厚さの1/2以下である、請求項7または8に記載のヒューズユニット。
- 前記第1の金属層は、アルミニウムで構成され、前記ヒューズ部における第1の金属層の断面積は、0.3mm2以下である、請求項7または8に記載のヒューズユニット。
- 前記第1の金属層はアルミニウムで構成され、前記第2の金属層はニッケルで構成されている、請求項7または8に記載のヒューズユニット。
- 前記溶接部は、前記ヒューズユニットを、前記第1の金属層と異種の金属に抵抗溶接する際の溶接点となる、請求項7または8に記載のヒューズユニット。
- 複数の電池が配列されて構成された電池モジュールであって、
第1の金属層及び第2の金属層からなるクラッド材で構成されたヒューズユニットを備え、
前記ヒューズユニットは、
前記第1の金属層のみで構成された複数のヒューズ部と、
前記各ヒューズ部の一端にそれぞれ連結し、前記第1の金属層及び前記第2の金属層で構成された複数の溶接部と、
前記各ヒューズ部の他端に連結し、前記第1の金属層及び前記第2の金属層で構成されたリンク部と
を有し、
前記ヒューズ部における前記第1の金属層の厚さは、前記溶接部及び前記リンク部における前記第1の金属層及び前記第2の金属層の積層厚みと、略同一であり、
前記各溶接部は、前記各電池の電極部に抵抗溶接によって、それぞれ接続されているとともに、前記リンク部によって、前記各電池の電極部が並列接続されている、電池モジュール。
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