JP2014053233A - Welding method of thermal fuse - Google Patents

Welding method of thermal fuse Download PDF

Info

Publication number
JP2014053233A
JP2014053233A JP2012198231A JP2012198231A JP2014053233A JP 2014053233 A JP2014053233 A JP 2014053233A JP 2012198231 A JP2012198231 A JP 2012198231A JP 2012198231 A JP2012198231 A JP 2012198231A JP 2014053233 A JP2014053233 A JP 2014053233A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
welding
terminal
external terminal
contact
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012198231A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kohei Nagafuji
浩平 長藤
Kenji Senda
謙治 仙田
Yoshiharu Kataoka
義晴 片岡
Seiji Tsuda
清二 津田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2012198231A priority Critical patent/JP2014053233A/en
Publication of JP2014053233A publication Critical patent/JP2014053233A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Fuses (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a welding method capable of stably welding a thermal fuse having a low fuse-down temperature to an external terminal.SOLUTION: After placing a terminal electrode 13 on an external terminal 14, a current is applied between a first welding electrode 15 in contact with the terminal electrode 13 and a second welding electrode 16 in contact with the external terminal 14 to thereby weld the terminal electrode 13 and the external terminal 14 therebetween. An area where the terminal electrode 13 comes into contact with the first welding electrode 15 is set to be larger than an area where the external terminal 14 comes into contact with the second welding electrode 16.

Description

本発明は、リチウムイオン電池やリチウムポリマー電池等の2次電池に用いられる温度ヒューズの溶接方法に関するものである。   The present invention relates to a method for welding a thermal fuse used in a secondary battery such as a lithium ion battery or a lithium polymer battery.

近年携帯電話、ノート型パソコン等の携帯型電子機器にリチウムイオン電池やリチウムポリマー電池等の2次電池が多く用いられている。リチウムイオン電池等の2次電池では、安全性の観点から、高温になったときに電流を遮断することが求められている。そのためこれらの2次電池には、所定の温度で電流を遮断し、復帰しないように温度ヒューズが用いられている。この温度ヒューズの使い方として、発熱源である電極に近い部分に抵抗溶接により取り付けることが行われている。   In recent years, secondary batteries such as lithium ion batteries and lithium polymer batteries are often used in portable electronic devices such as mobile phones and notebook computers. In a secondary battery such as a lithium ion battery, it is required to cut off the current when the temperature becomes high from the viewpoint of safety. Therefore, a thermal fuse is used in these secondary batteries so that the current is cut off at a predetermined temperature and does not return. As a method of using this thermal fuse, it is carried out by resistance welding at a portion close to an electrode which is a heat source.

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。   As prior art document information related to the invention of this application, for example, Patent Document 1 is known.

特開2003−45492号公報JP 2003-45492 A

しかしながら、さらなる安全性のため、従来よりも低い温度で電流を遮断する温度ヒューズが求められる一方、現状品より、より小型化(端子電極の短寸法化)でかつ大電流に耐えられるものが求められている。温度ヒューズの大電流化のために、端子材料を従来のニッケルから銅に変更する動きがある。端子材料に銅を用いると、熱伝導性が高いため、且つ端子電極寸法が短くなると、抵抗溶接時の熱が可溶体に伝わりやすくなり、加えて、可溶体の溶融温度が低くなると、その影響は、さらに受けやすくなる。本発明はこの課題に対して、短い端子電極の温度ヒューズを可溶体への熱の影響を抑え安定して外部端子に溶接する方法を提供することを目的とする。   However, for further safety, there is a need for a thermal fuse that cuts off the current at a lower temperature than before. On the other hand, there is a need for a smaller fuse (shorter terminal electrode) and withstands a larger current than the current product. It has been. There is a movement to change the terminal material from conventional nickel to copper in order to increase the current of the thermal fuse. When copper is used as the terminal material, heat conductivity is high, and when the terminal electrode dimensions are shortened, the heat during resistance welding is easily transferred to the fusible body, and in addition, if the melting temperature of the fusible body is lowered, its effect Is even easier to receive. An object of the present invention is to provide a method for stably welding a thermal fuse having a short terminal electrode to an external terminal while suppressing the influence of heat on a fusible body.

本発明は上記課題を解決するために、可溶体を封入した本体部と、この本体部の両側から導出された平板状の端子電極とを有する温度ヒューズと、外部端子とを溶接する方法であって、端子電極と外部端子とを重ね合わせ、端子電極と当接する第1の溶接電極と、外部端子と当接する第2の溶接電極との間に電流を流すことにより端子電極と外部端子とを溶接するものであり、端子電極と第1の溶接電極とが接触する面積を、外部端子と第2の溶接電極とが接触する面積よりも大きくしたものである。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is a method of welding a thermal fuse having a main body portion enclosing a fusible body and flat terminal electrodes led out from both sides of the main body portion, and an external terminal. Then, the terminal electrode and the external terminal are overlapped, and a current is passed between the first welding electrode that contacts the terminal electrode and the second welding electrode that contacts the external terminal, thereby connecting the terminal electrode and the external terminal. The area of contact between the terminal electrode and the first welding electrode is larger than the area of contact between the external terminal and the second welding electrode.

上記構成により、溶接により発生した熱のより多くを、端子電極と当接する第1の溶接電極側に伝熱することができ、可溶体に伝わる熱を少なくすることができ、溶接の熱による可溶体へのダメージを低減することができる。   With the above configuration, more of the heat generated by welding can be transferred to the first welding electrode side in contact with the terminal electrode, heat transmitted to the fusible body can be reduced, and the heat generated by welding can be reduced. Damage to the solution can be reduced.

本発明の一実施の形態における温度ヒューズの溶接方法を示す図The figure which shows the welding method of the thermal fuse in one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態における温度ヒューズの別の溶接方法を示す図The figure which shows another welding method of the thermal fuse in one embodiment of this invention

以下、本発明の一実施の形態における温度ヒューズの溶接方法について、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, a thermal fuse welding method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明において用いられる温度ヒューズは、図1のように、一対の端子電極13の間に橋絡するように接合された可溶体11の周囲にフラックス19を入れ、絶縁フィルム20で封止し、本体部12としたものである。ここで端子電極13は厚さ約0.1mm、幅約2.3mmの銅板からなり、可溶体11はSn−Bi−In合金からなり、その溶融温度は80〜90℃のものを用いている。なお端子電極13の表面には、銅の酸化を防ぐために、錫等のメッキ層を設けておくことが望ましい。   As shown in FIG. 1, the thermal fuse used in the present invention puts flux 19 around the fusible body 11 joined so as to bridge between the pair of terminal electrodes 13, and is sealed with an insulating film 20. This is a main body 12. Here, the terminal electrode 13 is made of a copper plate having a thickness of about 0.1 mm and a width of about 2.3 mm, the fusible body 11 is made of a Sn—Bi—In alloy, and has a melting temperature of 80 to 90 ° C. . The surface of the terminal electrode 13 is preferably provided with a plating layer such as tin in order to prevent copper oxidation.

この端子電極13に対して、外部端子14を重ね合わせ、端子電極13と当接する第1の溶接電極15と、外部端子14と当接する第2の溶接電極16とで挟み、この間に電流を流すことにより端子電極13と外部端子14とを溶接する。外部端子14は厚さ約0.1mmのニッケル板からなり、その幅は端子電極13の幅と同等のものとなっている。本実施の形態では、端子電極13に突起部21を設けておき、プロジェクション溶接している。突起部21は幅方向に2ヶ設けているが、外部端子に突起部を設ける、あるいは突起部を設けずにスポット溶接してもかまわない。但し、突起部を設ける場合、材料がやわらかい方が形成しやすいため、本実施の形態のように、端子電極13に銅板、外部端子14にニッケル板を用いている場合、端子電極13側に設けることがより望ましい。   The external terminal 14 is overlapped on the terminal electrode 13 and sandwiched between the first welding electrode 15 that contacts the terminal electrode 13 and the second welding electrode 16 that contacts the external terminal 14, and current flows between them. Thus, the terminal electrode 13 and the external terminal 14 are welded. The external terminal 14 is made of a nickel plate having a thickness of about 0.1 mm, and its width is equal to the width of the terminal electrode 13. In the present embodiment, the projection 21 is provided on the terminal electrode 13 and projection welding is performed. Two protrusions 21 are provided in the width direction. However, the protrusions may be provided on the external terminals or spot welding may be performed without providing the protrusions. However, when the protrusion is provided, it is easy to form a softer material. Therefore, when the copper electrode is used for the terminal electrode 13 and the nickel plate is used for the external terminal 14 as in this embodiment, the protrusion is provided on the terminal electrode 13 side. It is more desirable.

第1の溶接電極15および第2の溶接電極16は、ともにクロム銅からなり、第1の溶接電極15の端子電極13と当接する面をφ5mm、第2の溶接電極16の外部端子14と当接する面をφ2mmとしている。このようにすることにより溶接部分で熱が発生するが、端子電極13と第1の溶接電極15の接触している面積が大きいため、端子電極13側に伝わった熱の多くは第1の溶接電極15の方に伝わる。そのため可溶体11の方に伝わる熱を抑制することができ、溶接時の熱による可溶体11へのダメージを低減することができる。   Both the first welding electrode 15 and the second welding electrode 16 are made of chrome copper, and the surface of the first welding electrode 15 that makes contact with the terminal electrode 13 is φ5 mm, and the second welding electrode 16 and the external terminal 14 are in contact with each other. The contacting surface is 2 mm. By doing so, heat is generated in the welded portion, but since the contact area between the terminal electrode 13 and the first welding electrode 15 is large, most of the heat transferred to the terminal electrode 13 side is the first welding. It is transmitted to the electrode 15. Therefore, the heat transmitted to the fusible body 11 can be suppressed, and damage to the fusible body 11 due to heat during welding can be reduced.

ここで、もし第2の溶接電極の外部端子と当接する面を、第1の溶接電極と同様にφ5mmとした場合を考えると、本実施の形態のようにプロジェクション溶接を行った場合でも、突起部により接触している部分だけでなく、それぞれの溶接電極と接している部分にも電流が流れるため、大きな電流が必要となり、発熱量も大きくなるため、可溶体へのダメージが大きくなりやすい。   Here, if the surface contacting the external terminal of the second welding electrode is φ5 mm as in the case of the first welding electrode, even if projection welding is performed as in the present embodiment, the protrusion Since the current flows not only in the portion in contact with the portion but also in the portion in contact with each welding electrode, a large current is required and the amount of heat generation is increased, so that damage to the fusible body is likely to increase.

これに対して本実施の形態のように、外部端子14と第2の溶接電極16とが接触する面積を、端子電極13と第1の溶接電極15の接触している面積の1/3以下と小さくしておくことにより、電流が流れる領域を小さくすることにより発熱量を抑制するとともに、第1の溶接電極15の方に逃げる熱量を大きくすることにより、溶接時の熱による可溶体11へのダメージを低減することができる。   On the other hand, as in this embodiment, the area where the external terminal 14 and the second welding electrode 16 are in contact is 1/3 or less of the area where the terminal electrode 13 and the first welding electrode 15 are in contact. By reducing the area where the current flows, the amount of heat generated can be suppressed, and the amount of heat escaping toward the first welding electrode 15 can be increased. Damage can be reduced.

さらに溶接時の熱による可溶体11へのダメージを低減するためには、図2のようにすることが望ましい。図2では温度ヒューズおよび溶接電極については図1と同様に構成し、第2の溶接電極16と本体部12との間にストッパー17を配置している。   Further, in order to reduce damage to the fusible body 11 due to heat during welding, it is desirable to perform as shown in FIG. In FIG. 2, the temperature fuse and the welding electrode are configured in the same manner as in FIG. 1, and a stopper 17 is disposed between the second welding electrode 16 and the main body 12.

このストッパー17は、アルミニウムの母材の表面にグラファイトシート18を貼り合せたものを用いている。まず外部端子14をストッパー17に当接させることにより、外部端子14の位置決めを行う。これにより端子電極13と外部端子14とを溶接する位置を正確に決めることができる。なお、外部端子14が当接するストッパー17の表面は、絶縁されていることが望ましい。これによりストッパー側に電流が漏れることを防ぐことができる。   The stopper 17 is formed by bonding a graphite sheet 18 to the surface of an aluminum base material. First, the external terminal 14 is positioned by bringing the external terminal 14 into contact with the stopper 17. Thereby, the position which welds the terminal electrode 13 and the external terminal 14 can be determined correctly. It is desirable that the surface of the stopper 17 with which the external terminal 14 abuts is insulated. Thereby, it is possible to prevent current from leaking to the stopper side.

さらに端子電極13と外部端子14とを溶接するときには、ストッパー17の底面を端子電極13に当接させるようにする。ストッパー17の表面に貼り合せたグラファイトシート18は、図2のように、少なくともストッパー17の底面および側面の一部に貼り合せられていることが望ましい。端子電極13に用いている銅の熱伝導率は、約400W/m・Kであるのに対し、例えば厚さ約25μmの熱分解グラファイトシートではその熱伝導率は、約1600W/m・Kと4倍にもなっているため、溶接時に端子電極13の方に流れてきた熱は、端子電極13に接するグラファイトシート18に伝わり、ストッパー17の側面に運ばれる。そのため溶接時に発生した熱の、可溶体11の方に伝わる熱を抑制することができ、溶接時の熱による可溶体11へのダメージを低減することができる。またこのグラファイトシート18は放熱性にも優れるため、ストッパー17の側面から速やかに空気中に放熱できるため、連続で溶接しても熱が蓄積されることは無く、連続稼動させることができる。さらに、図2のように、第1の溶接電極15側にもストッパー17と同様に母材の表面にグラファイトシート18を貼り合せた受け台22を配置し、ストッパー17と受け台22とで端子電極13を挟んだ状態で溶接することが望ましい。このようにすることにより端子電極13とストッパー17および受け台22との接触状態を向上させることができるため、より熱を逃がすことができるとともに、溶接時に発生する可能性のある機械的なストレスを可溶体11に伝えることを防ぐことができるため、より望ましい。   Further, when the terminal electrode 13 and the external terminal 14 are welded, the bottom surface of the stopper 17 is brought into contact with the terminal electrode 13. As shown in FIG. 2, the graphite sheet 18 bonded to the surface of the stopper 17 is preferably bonded to at least a part of the bottom surface and side surface of the stopper 17. The thermal conductivity of copper used for the terminal electrode 13 is about 400 W / m · K, while the thermal conductivity of a pyrolytic graphite sheet having a thickness of about 25 μm is about 1600 W / m · K, for example. Since it is four times as much, the heat flowing toward the terminal electrode 13 during welding is transferred to the graphite sheet 18 in contact with the terminal electrode 13 and is carried to the side surface of the stopper 17. Therefore, heat transmitted to the fusible body 11 due to heat generated during welding can be suppressed, and damage to the fusible body 11 due to heat during welding can be reduced. Moreover, since this graphite sheet 18 is excellent also in heat dissipation, since it can radiate | emit quickly in the air from the side surface of the stopper 17, heat is not accumulated even if it welds continuously, and it can be operated continuously. Further, as shown in FIG. 2, a cradle 22 in which a graphite sheet 18 is bonded to the surface of the base material is disposed on the first welding electrode 15 side as well as the stopper 17. It is desirable to perform welding with the electrode 13 interposed therebetween. By doing so, the contact state between the terminal electrode 13 and the stopper 17 and the pedestal 22 can be improved, so that heat can be released more and mechanical stress that may occur during welding is generated. Since it can prevent transmitting to the soluble body 11, it is more desirable.

本発明に係る温度ヒューズの溶接方法は、切断温度の低い温度ヒューズであっても安定して外部端子に溶接することができ、産業上有用である。   The method for welding a thermal fuse according to the present invention is industrially useful because even a thermal fuse having a low cutting temperature can be stably welded to an external terminal.

11 可溶体
12 本体部
13 端子電極
14 外部端子
15 第1の溶接電極
16 第2の溶接電極
17 ストッパー
18 グラファイトシート
19 フラックス
20 絶縁フィルム
21 突起部
22 受け台
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Soluble body 12 Main body part 13 Terminal electrode 14 External terminal 15 1st welding electrode 16 2nd welding electrode 17 Stopper 18 Graphite sheet 19 Flux 20 Insulating film 21 Protrusion part 22 Base

Claims (2)

可溶体を封入した本体部と、この本体部の両側から導出された平板状の端子電極とを有する温度ヒューズと、外部端子とを溶接する方法であって、前記端子電極と前記外部端子とを重ね合わせ、前記端子電極と当接する第1の溶接電極と、前記外部端子と当接する第2の溶接電極との間に電流を流すことにより前記端子電極と前記外部端子とを溶接するものであり、前記端子電極と前記第1の溶接電極とが接触する面積を、前記外部端子と前記第2の溶接電極とが接触する面積よりも大きくしたことを特徴とする温度ヒューズの溶接方法。 A method of welding a thermal fuse having a body part encapsulating a fusible body, a flat terminal electrode led out from both sides of the body part, and an external terminal, the terminal electrode and the external terminal The terminal electrode and the external terminal are welded by passing an electric current between the first welding electrode that is in contact with the terminal electrode and the second welding electrode that is in contact with the external terminal. A method for welding a thermal fuse, wherein an area in which the terminal electrode and the first welding electrode are in contact with each other is larger than an area in which the external terminal and the second welding electrode are in contact with each other. 前記第2の溶接電極と前記本体部との間に位置決め用のストッパーを配置させ、前記外部端子を前記ストッパーに当接させて前記外部端子の位置決めを行い、溶接時には前記ストッパーを前記端子電極に当接させるものであり、前記ストッパーの表面には、前記端子電極よりも熱伝導率の高いものを用いたことを特徴とする請求項1記載の温度ヒューズの溶接方法。 A positioning stopper is disposed between the second welding electrode and the main body, the external terminal is brought into contact with the stopper to position the external terminal, and the stopper is used as the terminal electrode during welding. 2. The method for welding a thermal fuse according to claim 1, wherein the stopper has a surface having a thermal conductivity higher than that of the terminal electrode.
JP2012198231A 2012-09-10 2012-09-10 Welding method of thermal fuse Pending JP2014053233A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012198231A JP2014053233A (en) 2012-09-10 2012-09-10 Welding method of thermal fuse

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012198231A JP2014053233A (en) 2012-09-10 2012-09-10 Welding method of thermal fuse

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014053233A true JP2014053233A (en) 2014-03-20

Family

ID=50611527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012198231A Pending JP2014053233A (en) 2012-09-10 2012-09-10 Welding method of thermal fuse

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2014053233A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102001711B1 (en) Tab lead and battery
JPWO2014188774A1 (en) Manufacturing method and manufacturing apparatus for laminate type secondary battery
JP2011249128A (en) Thermal fuse and method for manufacturing thermal fuse
JP7288456B2 (en) secondary battery
JP5558878B2 (en) Assembled battery, resistance welding method, and assembled battery manufacturing method
JP2014053232A (en) Welding method of thermal fuse
JP2014220176A (en) Lead member, nonaqueous electrolyte power storage device
JP2013161547A (en) Lead member and manufacturing method therefor
JP2011243504A (en) Temperature fuse and method of manufacturing temperature fuse
WO2016093015A1 (en) Electrode
JP2014053233A (en) Welding method of thermal fuse
JP2008159351A (en) Battery device
JP4663758B2 (en) Resistive thermal fuse and battery protection circuit board
KR101770328B1 (en) Secondary Battery for Preventing Overcharge
JP2015079654A (en) Tab lead and power storage device
JP2017134961A (en) Laminate type power storage device, and method for mounting laminate type power storage device
JP2013182750A (en) Temperature fuse and manufacturing method thereof
JP2017139176A (en) Secondary battery
JP2014207113A (en) Welding method of thermal fuse
CN103959449A (en) Method for making contact with a semiconductor and contact arrangement for a semiconductor
JP2017130441A (en) Laminate-type power storage element and method of implementing laminate-type power storage element
US11749482B2 (en) Protection element
JP5433455B2 (en) Manufacturing method of thermal fuse with resistance
JP2015141861A (en) Manufacturing method of thermal fuse
JP4315757B2 (en) Pack battery and manufacturing method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20150225