JP3409189B2 - ヒューズ抵抗器 - Google Patents
ヒューズ抵抗器Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばリチウム電池な
どの二次電池に使用して好適なヒューズ抵抗器に関す
る。
どの二次電池に使用して好適なヒューズ抵抗器に関す
る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年電
池産業の技術的進歩はめざましく、一般家庭用に普及し
ていた電池においても、従来の１次電池から充放電可能
な２次電池に注目が集められている。
池産業の技術的進歩はめざましく、一般家庭用に普及し
ていた電池においても、従来の１次電池から充放電可能
な２次電池に注目が集められている。
【０００３】２次電池としては、ニッケル・カドミウム
電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等がすで
に市販されているが、これら２次電池は充電時に比較的
大きな電流を流すため、充電器の故障等により過電流が
流れる場合が考えられ、このような時電池の内部抵抗に
よりジュール熱が発生し、やがて爆発する危険性を有し
ている。
電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等がすで
に市販されているが、これら２次電池は充電時に比較的
大きな電流を流すため、充電器の故障等により過電流が
流れる場合が考えられ、このような時電池の内部抵抗に
よりジュール熱が発生し、やがて爆発する危険性を有し
ている。
【０００４】このため電池内部に過電流防止用の保護素
子が用いられているものもある。この保護素子としては
高分子物質にカーボンブラック等の導電粉を配合し板状
に加工したものの両面に金属箔電極を貼り合わせたもの
が使用されているが、高分子物質の熱膨張によって抵抗
を上昇させるため室温から８０℃付近の温度範囲で抵抗
変化が激しく、自然環境下の使用に際しても支障をきた
す場合があり、問題となっている。
子が用いられているものもある。この保護素子としては
高分子物質にカーボンブラック等の導電粉を配合し板状
に加工したものの両面に金属箔電極を貼り合わせたもの
が使用されているが、高分子物質の熱膨張によって抵抗
を上昇させるため室温から８０℃付近の温度範囲で抵抗
変化が激しく、自然環境下の使用に際しても支障をきた
す場合があり、問題となっている。
【０００５】また、金属線を用いたヒューズ抵抗器は上
記温度範囲において抵抗変化はほとんどないものの電池
内部の限られたスペースに実装可能なヒューズ抵抗器は
まだ開発されていない。ここで電池内部に素子を実装す
るためには素子の電極間厚みが２ｍｍ以下が好ましく、
これ以上の厚みにおいて電池の寸法、特性を変更するこ
となく実装することは技術的に困難である。
記温度範囲において抵抗変化はほとんどないものの電池
内部の限られたスペースに実装可能なヒューズ抵抗器は
まだ開発されていない。ここで電池内部に素子を実装す
るためには素子の電極間厚みが２ｍｍ以下が好ましく、
これ以上の厚みにおいて電池の寸法、特性を変更するこ
となく実装することは技術的に困難である。
【０００６】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであり、電池内部のような限られたスペースに実装
可能な薄型のヒューズ抵抗器を得ることを目的とする。
ものであり、電池内部のような限られたスペースに実装
可能な薄型のヒューズ抵抗器を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のヒューズ抵抗器
は、例えば図１に示すように、貫通孔部１を有する絶縁
層５の両面に、この貫通孔部１に設けた低融点金属４を
介して電気的に接続して、接着剤３により導体箔２を積
層したものである。
は、例えば図１に示すように、貫通孔部１を有する絶縁
層５の両面に、この貫通孔部１に設けた低融点金属４を
介して電気的に接続して、接着剤３により導体箔２を積
層したものである。
【０００８】また、本発明のヒューズ抵抗器は、例えば
図１に示すように、接着剤３が、熱発泡性物質を有する
上述構成のヒューズ抵抗器である。
図１に示すように、接着剤３が、熱発泡性物質を有する
上述構成のヒューズ抵抗器である。
【０００９】また、本発明のヒューズ抵抗器は、例えば
図２に示すように、貫通孔部１に熱発泡性物質６を一部
充填した上述構成のヒューズ抵抗器である。
図２に示すように、貫通孔部１に熱発泡性物質６を一部
充填した上述構成のヒューズ抵抗器である。
【００１０】また、本発明のヒューズ抵抗器は、例えば
図１または図２に示すように、貫通孔部１に設けた低融
点金属４は、その融点が７０〜２５０℃であり、Ｓｎま
たはＰｂを少なくとも一種類を含む合金である上述構成
のヒューズ抵抗器である。
図１または図２に示すように、貫通孔部１に設けた低融
点金属４は、その融点が７０〜２５０℃であり、Ｓｎま
たはＰｂを少なくとも一種類を含む合金である上述構成
のヒューズ抵抗器である。
【００１１】また、本発明のヒューズ抵抗器は、例えば
図１または図２に示すように、熱発泡性物質が炭化水素
を含有するマイクロカプセルを分散した上述構成のヒュ
ーズ抵抗器である。
図１または図２に示すように、熱発泡性物質が炭化水素
を含有するマイクロカプセルを分散した上述構成のヒュ
ーズ抵抗器である。
【００１２】また、本発明のヒューズ抵抗器は、例えば
図２に示すように、熱発泡性物質６が発泡後貫通孔部１
体積を充分に満たす量に充填された上述構成のヒューズ
抵抗器である。
図２に示すように、熱発泡性物質６が発泡後貫通孔部１
体積を充分に満たす量に充填された上述構成のヒューズ
抵抗器である。
【００１３】また、本発明のヒューズ抵抗器は、例えば
図１または図２に示すように、貫通孔部１を有する絶縁
層５の両面に、この貫通孔部１に設けた低融点金属４を
介して電気的に接続して、接着剤３により導体箔２を積
層し、かつ、この導体箔２をこの低融点金属４とぬれが
良い金属または合金としたものである。また、本発明の
ヒューズ抵抗器は、貫通孔部を有する絶縁層の両面に接
着剤層を設け、貫通孔部とその接着剤層表面に一体的に
設けた低融点金属を介して電気的に接続して、接着剤層
により導体箔を積層したものである。 また、本発明のヒ
ューズ抵抗器は、貫通孔部を有する絶縁層であって、そ
の両面に接着剤層を設けた絶縁層と、コの字型形状を有
する低融点金属であって、コの字型形状のうち屈曲部に
挟まれた部分が貫通孔部の側面に接し、かつコの字型形
状のうち末端と屈曲部に挟まれる２つの部分が、接着剤
層を介して絶縁層に固定される低融点金属と、接着剤層
を介して絶縁層に固定される２つの電極材料であって、
低融点金属のコの字型形状のうち末端と屈曲部に挟まれ
る２つの部分と接する電極材料とを有するものである。
図１または図２に示すように、貫通孔部１を有する絶縁
層５の両面に、この貫通孔部１に設けた低融点金属４を
介して電気的に接続して、接着剤３により導体箔２を積
層し、かつ、この導体箔２をこの低融点金属４とぬれが
良い金属または合金としたものである。また、本発明の
ヒューズ抵抗器は、貫通孔部を有する絶縁層の両面に接
着剤層を設け、貫通孔部とその接着剤層表面に一体的に
設けた低融点金属を介して電気的に接続して、接着剤層
により導体箔を積層したものである。 また、本発明のヒ
ューズ抵抗器は、貫通孔部を有する絶縁層であって、そ
の両面に接着剤層を設けた絶縁層と、コの字型形状を有
する低融点金属であって、コの字型形状のうち屈曲部に
挟まれた部分が貫通孔部の側面に接し、かつコの字型形
状のうち末端と屈曲部に挟まれる２つの部分が、接着剤
層を介して絶縁層に固定される低融点金属と、接着剤層
を介して絶縁層に固定される２つの電極材料であって、
低融点金属のコの字型形状のうち末端と屈曲部に挟まれ
る２つの部分と接する電極材料とを有するものである。
【００１４】
【作用】本発明のヒューズ抵抗器によれば、貫通孔部１
を有する絶縁層５の両面に、この貫通孔部１に設けた低
融点金属４を介して電気的に接続して、接着剤３で導体
箔２を積層することにより、電池内部のような限られた
スペースでも実装可能な薄型のヒューズ抵抗器を得るこ
とができる。
を有する絶縁層５の両面に、この貫通孔部１に設けた低
融点金属４を介して電気的に接続して、接着剤３で導体
箔２を積層することにより、電池内部のような限られた
スペースでも実装可能な薄型のヒューズ抵抗器を得るこ
とができる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明ヒューズ抵抗器の実施例につい
て図１〜図４を参照しながら説明しよう。
て図１〜図４を参照しながら説明しよう。
【００１６】本発明によるヒューズ抵抗器の概要を図１
に示した。図１中２は低融点金属線又は箔の両端に接続
された電極で、通常は電気の良導体である金属箔あるい
は金属板が使用されるが、これを、用いる低融点金材料
とぬれ性の良いものにすることにより電流遮断時の感度
を向上できる。これは外的温度又はジュール熱によって
溶融した低融点金属材料が電極にぬれるため導通切断が
よりスムーズに行われるものと思われ、具体的にはハン
ダ箔、ハンダメッキ鋼板、金メッキ鋼板等が上げられ
る。
に示した。図１中２は低融点金属線又は箔の両端に接続
された電極で、通常は電気の良導体である金属箔あるい
は金属板が使用されるが、これを、用いる低融点金材料
とぬれ性の良いものにすることにより電流遮断時の感度
を向上できる。これは外的温度又はジュール熱によって
溶融した低融点金属材料が電極にぬれるため導通切断が
よりスムーズに行われるものと思われ、具体的にはハン
ダ箔、ハンダメッキ鋼板、金メッキ鋼板等が上げられ
る。
【００１７】図中３は電極材料と絶縁層を接続する接着
剤層であり、市販されているゴム系、アクリル系、ポリ
エステル系、エポキシ系等さまざまなものが使用可能で
ある。又この接着剤組成物に導通を切断したい温度付近
において発泡あるいは膨張する発泡剤又は熱膨張性マイ
クロカプセルを配合することで温度に対する電流遮断感
度を向上させることができる。ここで本発明に使用され
る発泡剤はすでに市販されているジニトロペンタメチレ
ンテトラミン系、アゾジカルボンアミド系、Ｐ−トルエ
ンスルホニルヒドラジン系、Ｐ，Ｐ′−オキシビスベン
ゼンスルホニルヒドラジド系等さまざまなものが使用で
きる。又熱膨張性マイクロカプセルとしては高分子で形
成された外殻の中に低沸点炭化水素を内胞したものが一
般的で、外殻高分子の軟化と内胞してある炭化水素の気
化により膨張する仕組を採っている。これら発泡あるい
は膨張する物質をこの接着剤組成物中に配合することに
より、ある温度下において溶融した低融点金属材料に外
的力を加え導通を切断することで感度の向上がはかれ
る。又、発泡剤、膨張剤の接着剤組成物あるいは、発泡
性ペーストへの配合量は、それぞれの発生ガス量あるい
は膨張倍率が異なるため一概に規定することは難しい。
剤層であり、市販されているゴム系、アクリル系、ポリ
エステル系、エポキシ系等さまざまなものが使用可能で
ある。又この接着剤組成物に導通を切断したい温度付近
において発泡あるいは膨張する発泡剤又は熱膨張性マイ
クロカプセルを配合することで温度に対する電流遮断感
度を向上させることができる。ここで本発明に使用され
る発泡剤はすでに市販されているジニトロペンタメチレ
ンテトラミン系、アゾジカルボンアミド系、Ｐ−トルエ
ンスルホニルヒドラジン系、Ｐ，Ｐ′−オキシビスベン
ゼンスルホニルヒドラジド系等さまざまなものが使用で
きる。又熱膨張性マイクロカプセルとしては高分子で形
成された外殻の中に低沸点炭化水素を内胞したものが一
般的で、外殻高分子の軟化と内胞してある炭化水素の気
化により膨張する仕組を採っている。これら発泡あるい
は膨張する物質をこの接着剤組成物中に配合することに
より、ある温度下において溶融した低融点金属材料に外
的力を加え導通を切断することで感度の向上がはかれ
る。又、発泡剤、膨張剤の接着剤組成物あるいは、発泡
性ペーストへの配合量は、それぞれの発生ガス量あるい
は膨張倍率が異なるため一概に規定することは難しい。
【００１８】次に図中４は、低融点金属材料で線状もし
くは箔状のものが好ましい。本発明によるヒューズ抵抗
器はこれにより電極間の導通を得ており、低融点金属材
料の融点をコントロールすることにより電流遮断温度を
任意に設定できる。表１に低融点金属材料の組成及び融
点の一例を示したが、それぞれの融点が電流遮断温度に
対応する。
くは箔状のものが好ましい。本発明によるヒューズ抵抗
器はこれにより電極間の導通を得ており、低融点金属材
料の融点をコントロールすることにより電流遮断温度を
任意に設定できる。表１に低融点金属材料の組成及び融
点の一例を示したが、それぞれの融点が電流遮断温度に
対応する。
【００１９】
【表１】
【００２０】これら低融点金属材料を用いた温度ヒュー
ズはすでに市販されており公知であるが、本発明者らが
めざすところの電極間厚み２ｍｍ以下の薄型ヒューズ抵
抗器は未だ開発されていない。
ズはすでに市販されており公知であるが、本発明者らが
めざすところの電極間厚み２ｍｍ以下の薄型ヒューズ抵
抗器は未だ開発されていない。
【００２１】図中５は電極間を絶縁するための絶縁層で
一般的な有機物フィルムあるいはＦＲＰ等が使用可能で
ある。
一般的な有機物フィルムあるいはＦＲＰ等が使用可能で
ある。
【００２２】以下実施例の詳細を記載する。評価用サン
プルの作製に当たってはまず絶縁層５の両面に乾燥膜厚
の１５〜２０μｍとなるように電極材料を貼り合わせる
ための接着剤を塗布し、７０℃熱風循環式オーブン中で
１０分間乾燥した。この時使用した接着剤は表２の通
り、３種類を用いた。
プルの作製に当たってはまず絶縁層５の両面に乾燥膜厚
の１５〜２０μｍとなるように電極材料を貼り合わせる
ための接着剤を塗布し、７０℃熱風循環式オーブン中で
１０分間乾燥した。この時使用した接着剤は表２の通
り、３種類を用いた。
【００２３】
【表２】
【００２４】絶縁材料については表３に詳細を記載し
た。
た。
【００２５】次に絶縁材料に低融点金属材料を通すため
の貫通孔（３．０ｍｍ×１．５ｍｍ）を開け、この貫通
孔に長さ４ｍｍに切断した低融点金属線又は箔を通し、
コの字型に折り曲げてからこの両面に電極材料を貼り合
わせ８０℃×１分×５ｋｇｆの条件で熱プレスし圧着し
た。これを貫通孔部が中心となるように１ｃｍ×１ｃｍ
の大きさに打ちぬき評価用サンプルとした。なお、低融
点金属材料の材質、寸法等は表３に記載した。
の貫通孔（３．０ｍｍ×１．５ｍｍ）を開け、この貫通
孔に長さ４ｍｍに切断した低融点金属線又は箔を通し、
コの字型に折り曲げてからこの両面に電極材料を貼り合
わせ８０℃×１分×５ｋｇｆの条件で熱プレスし圧着し
た。これを貫通孔部が中心となるように１ｃｍ×１ｃｍ
の大きさに打ちぬき評価用サンプルとした。なお、低融
点金属材料の材質、寸法等は表３に記載した。
【００２６】評価は、遮断電流の測定と温度抵抗特性の
２種類について行った。評価用装置はプレス面積７ｃｍ
2 の温度制御機能を持ったプレス治具で上下プレス面か
らリード線を取り出したものを使用し、遮断電流の測定
についてはサンプルを５ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力でプレス
にはさみ定電流発生装置（横川ヒューレットパッカー社
製 ６０３３Ａ）にこのリード線を接続後０．１Ａ／ｓ
ｃｃの速度で電流を印加することで行った。又、温度抵
抗特性については、サンプルを５ｋｇｆ／ｃｍ 2 の圧力
でプレスにはさみ室温から５℃／ｍｍの速度でプレス温
度を上昇させ、その時の抵抗値をデジタルマルチメータ
ー（アドバンテスト社製 Ｒ６８７１Ｅ−ＤＣ）にて読
み取ることで行った。評価結果を表３に示す。
２種類について行った。評価用装置はプレス面積７ｃｍ
2 の温度制御機能を持ったプレス治具で上下プレス面か
らリード線を取り出したものを使用し、遮断電流の測定
についてはサンプルを５ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力でプレス
にはさみ定電流発生装置（横川ヒューレットパッカー社
製 ６０３３Ａ）にこのリード線を接続後０．１Ａ／ｓ
ｃｃの速度で電流を印加することで行った。又、温度抵
抗特性については、サンプルを５ｋｇｆ／ｃｍ 2 の圧力
でプレスにはさみ室温から５℃／ｍｍの速度でプレス温
度を上昇させ、その時の抵抗値をデジタルマルチメータ
ー（アドバンテスト社製 Ｒ６８７１Ｅ−ＤＣ）にて読
み取ることで行った。評価結果を表３に示す。
【００２７】
【表３】
【００２８】表３中の比較例は有機系ＰＴＣサーミスタ
であり以下の方法で作製した。高密度ポリエチレン（日
石化学社製 ５０００Ｈ）にカーボンブラック（キャブ
ラック社製 ＸＣ−７２）を重量パーセント１００：４
６の割合で配合し、これを加圧ニーダーを用いて１８０
℃×１ｈｒ混練した後１８０℃の熱プレスにより２００
μｍの板状に加工した。これに６５μｍ厚の電解Ｎｉ箔
（福田金属箔粉工業社製）を両側から貼り合わせ、１８
０℃の熱プレスに３００μｍのステンレス製板をスペー
サーとしてはさみプレスして圧着し得られたＰＴＣ組成
物を１ｃｍ角に打ちぬき比較用サンプルとした。
であり以下の方法で作製した。高密度ポリエチレン（日
石化学社製 ５０００Ｈ）にカーボンブラック（キャブ
ラック社製 ＸＣ−７２）を重量パーセント１００：４
６の割合で配合し、これを加圧ニーダーを用いて１８０
℃×１ｈｒ混練した後１８０℃の熱プレスにより２００
μｍの板状に加工した。これに６５μｍ厚の電解Ｎｉ箔
（福田金属箔粉工業社製）を両側から貼り合わせ、１８
０℃の熱プレスに３００μｍのステンレス製板をスペー
サーとしてはさみプレスして圧着し得られたＰＴＣ組成
物を１ｃｍ角に打ちぬき比較用サンプルとした。
【００２９】実施例１，２，３では絶縁材料の厚み及び
材質を変化させたが低融点金属材料の組成が等しいため
温度・抵抗特性に大きな差は見られなかった（図３参
照）。又、実施例２では電極間のギャップが１．６ｍｍ
と広いため実施例１，３で用いたものと同様の低融点金
属材料を使用すると初期抵抗値が大幅に上昇するため、
厚みを５０μｍとした。低融点金属材料の形状について
は厚みをより薄くすることが感度的にも有利であるが工
業的には１５μｍ程度以下の厚みの箔を作るのは難し
く、本発明の実施例においても箔状低融点金属材料の厚
みは最低１５μｍとした。
材質を変化させたが低融点金属材料の組成が等しいため
温度・抵抗特性に大きな差は見られなかった（図３参
照）。又、実施例２では電極間のギャップが１．６ｍｍ
と広いため実施例１，３で用いたものと同様の低融点金
属材料を使用すると初期抵抗値が大幅に上昇するため、
厚みを５０μｍとした。低融点金属材料の形状について
は厚みをより薄くすることが感度的にも有利であるが工
業的には１５μｍ程度以下の厚みの箔を作るのは難し
く、本発明の実施例においても箔状低融点金属材料の厚
みは最低１５μｍとした。
【００３０】実施例５においては接着剤組成物中に発泡
あるいは膨張する成分を配合したが電極間距離が同一の
実施例１に比べ、温度−抵抗特性において電流遮断感度
が改善されていることがわかる。
あるいは膨張する成分を配合したが電極間距離が同一の
実施例１に比べ、温度−抵抗特性において電流遮断感度
が改善されていることがわかる。
【００３１】又、実施例４は、低融点金属材料の融点を
１００℃としたものであるが、電流の遮断が融点に対し
良好に行われていることがわかる。
１００℃としたものであるが、電流の遮断が融点に対し
良好に行われていることがわかる。
【００３２】実施例６においては、電極材料にＮｉ箔を
用いたものであるが、実施例１に較べて温度抵抗特性に
おける抵抗上昇の感度が劣っていることがわかる。これ
は前述したごとく、低融点金属材料の電極へのぬれ性に
起因するものと考えられる。低融点金属材料は一般にＳ
ｎとその他一種以上の金属との合金によって得られるも
のが多く、電極材料とのぬれ性を考える場合、低融点金
属材料を構成する成分元素と同一の成分を含んでなるか
あるいはその成分元素との反応性に富んだ成分を含んで
なる電極材料が好ましく、従って本例においてもハンダ
メッキ箔を用いた実施例１の方が良好な結果を示したも
のと思われる。
用いたものであるが、実施例１に較べて温度抵抗特性に
おける抵抗上昇の感度が劣っていることがわかる。これ
は前述したごとく、低融点金属材料の電極へのぬれ性に
起因するものと考えられる。低融点金属材料は一般にＳ
ｎとその他一種以上の金属との合金によって得られるも
のが多く、電極材料とのぬれ性を考える場合、低融点金
属材料を構成する成分元素と同一の成分を含んでなるか
あるいはその成分元素との反応性に富んだ成分を含んで
なる電極材料が好ましく、従って本例においてもハンダ
メッキ箔を用いた実施例１の方が良好な結果を示したも
のと思われる。
【００３３】実施例７，８，９では低融点金属材料の形
状を変化させた。実施例４，７，８は低融点金属材料の
幅のみが異なるものであるが、幅が広くなるにしたが
い、初期抵抗値が小さくなり、その結果遮断電流が大き
くなっていることがわかる。実施例９では箔状低融点金
属材料ではなく、線状のものを使用したがヒューズ抵抗
器としての動作に問題はない。又実施例４，７，８で示
した通り、本例のヒューズ抵抗器は電極間の導通を取る
低融点金属材料の形状によってその初期抵抗及び遮断電
流をコントロールすることができる。しかしながら電極
間距離に応じてその厚みあるいは線径に限度を生じる。
その一例として実施例４と同様の構成により作製された
ヒューズ抵抗器の低融点金属材料の厚みを変化させた時
の厚みと遮断電流の関係を図４に示したが、この場合３
０μｍ以上の厚みでは電流を遮断できないことがわか
る。
状を変化させた。実施例４，７，８は低融点金属材料の
幅のみが異なるものであるが、幅が広くなるにしたが
い、初期抵抗値が小さくなり、その結果遮断電流が大き
くなっていることがわかる。実施例９では箔状低融点金
属材料ではなく、線状のものを使用したがヒューズ抵抗
器としての動作に問題はない。又実施例４，７，８で示
した通り、本例のヒューズ抵抗器は電極間の導通を取る
低融点金属材料の形状によってその初期抵抗及び遮断電
流をコントロールすることができる。しかしながら電極
間距離に応じてその厚みあるいは線径に限度を生じる。
その一例として実施例４と同様の構成により作製された
ヒューズ抵抗器の低融点金属材料の厚みを変化させた時
の厚みと遮断電流の関係を図４に示したが、この場合３
０μｍ以上の厚みでは電流を遮断できないことがわか
る。
【００３４】これは、ジュール熱によって溶融した低融
点金属材料が、もはや電極間でのぬれの効果では導通を
遮断できず、溶融したまま、導通しているためで、この
限度となる値は電極材料、低融点金属材料の幅あるいは
形状、電極間距離、接着剤層中の発泡又は膨張成分の含
有量等さまざまな要因により決定され一概に規定するこ
とはできない。
点金属材料が、もはや電極間でのぬれの効果では導通を
遮断できず、溶融したまま、導通しているためで、この
限度となる値は電極材料、低融点金属材料の幅あるいは
形状、電極間距離、接着剤層中の発泡又は膨張成分の含
有量等さまざまな要因により決定され一概に規定するこ
とはできない。
【００３５】又、比較例の有機系ＰＴＣサーミスタは温
度、抵抗特性において６０℃では室温の５倍８０℃では
１０倍もの抵抗変化があることがわかる。これは、有機
系ＰＴＣサーミスタを実装して成る回路あるいは２次電
池等の内部抵抗が温度によって変化することを示してお
り、自然環境下、特に直射日光下においてその機器を使
用する場合などは機器の温度が６０℃又は８０℃程度ま
で上昇することは容易に予想でき、この時回路に流れる
電流は１／５あるいは１／１０となって、誤動作を引き
おこす等の問題がある。
度、抵抗特性において６０℃では室温の５倍８０℃では
１０倍もの抵抗変化があることがわかる。これは、有機
系ＰＴＣサーミスタを実装して成る回路あるいは２次電
池等の内部抵抗が温度によって変化することを示してお
り、自然環境下、特に直射日光下においてその機器を使
用する場合などは機器の温度が６０℃又は８０℃程度ま
で上昇することは容易に予想でき、この時回路に流れる
電流は１／５あるいは１／１０となって、誤動作を引き
おこす等の問題がある。
【００３６】又、この接着剤組成物中に発泡剤あるいは
膨張性物質を配合しない系においても、貫通孔部にそれ
らを含んでなる発泡ペーストを充填することにより同様
の効果を得ることが可能である。この時使用される分散
媒としては、接着剤成分と同じくゴム系、アクリル系、
ポリエステル系、エポキシ系等さまざまなものが使用可
能であるが、発泡あるいは膨張が容易に行なわれるよ
う、その温度においては有機物質のＴｇを越えているこ
とが望ましい（これは接着剤成分についても同様であ
る。）。又発泡ペーストの塗布量については膨張後の体
積が貫通孔部の体積を上回る様、発泡剤あるいは膨張剤
の配合量と合わせてコントロールされる。
膨張性物質を配合しない系においても、貫通孔部にそれ
らを含んでなる発泡ペーストを充填することにより同様
の効果を得ることが可能である。この時使用される分散
媒としては、接着剤成分と同じくゴム系、アクリル系、
ポリエステル系、エポキシ系等さまざまなものが使用可
能であるが、発泡あるいは膨張が容易に行なわれるよ
う、その温度においては有機物質のＴｇを越えているこ
とが望ましい（これは接着剤成分についても同様であ
る。）。又発泡ペーストの塗布量については膨張後の体
積が貫通孔部の体積を上回る様、発泡剤あるいは膨張剤
の配合量と合わせてコントロールされる。
【００３７】又、貫通孔部に発泡ペーストを充填したも
のについては低融点金属装着絶縁材料の片面に電極材料
をハンドローラで仮圧着後、貫通孔部に発泡性ペースト
を充填し、電極材料を貼り合わせ８０℃×１分×５ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 の条件で熱プレスし同様の寸法に打ちぬい
た。この時用いた発泡性ペーストの配合は以下の通りで
ある。 ＵＥ−３２２０（ユニチカ社製 Ｔｇ室温以下） ５０部 マイクロスフェア−Ｆ−５０Ｄ（松本油脂製薬社製 膨張温度１００℃） ５０部 （数値は固形分量比ペーストはこれを固形分３０％とな
るようにトルエンで希釈したものを用い充填後８０℃×
５分乾燥させ０．１ｍｇとした。）
のについては低融点金属装着絶縁材料の片面に電極材料
をハンドローラで仮圧着後、貫通孔部に発泡性ペースト
を充填し、電極材料を貼り合わせ８０℃×１分×５ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 の条件で熱プレスし同様の寸法に打ちぬい
た。この時用いた発泡性ペーストの配合は以下の通りで
ある。 ＵＥ−３２２０（ユニチカ社製 Ｔｇ室温以下） ５０部 マイクロスフェア−Ｆ−５０Ｄ（松本油脂製薬社製 膨張温度１００℃） ５０部 （数値は固形分量比ペーストはこれを固形分３０％とな
るようにトルエンで希釈したものを用い充填後８０℃×
５分乾燥させ０．１ｍｇとした。）
【００３８】実施例１０（図２参照）では貫通孔部に発
泡ペーストを充填し、評価を行ったが本発明によるヒュ
ーズ抵抗器としての特性は充分に満足されている。又、
実施例１０では発泡ペーストの充填量を０．１ｍｇとし
たが、これは本発泡ペーストの膨張倍率（１０倍）が該
貫通孔部の体積（０．９ｍｍ3 ）を充分満たすように決
定された値であり、充填量を０．０５ｍｇとした時は発
泡ペーストの効果は得られなかった。又、発泡ペースト
の量を多くしすぎた場合、例えば０．５ｍｇを充填した
場合には発泡後の体積が大きすぎ絶縁材料と電極間では
がれを生じ、溶融した低融点金属材料が流れ出る現象が
見られた。このように発泡ペーストを充填する際には、
その膨張倍率と貫通孔部の体積から適正量を決定する必
要がある。
泡ペーストを充填し、評価を行ったが本発明によるヒュ
ーズ抵抗器としての特性は充分に満足されている。又、
実施例１０では発泡ペーストの充填量を０．１ｍｇとし
たが、これは本発泡ペーストの膨張倍率（１０倍）が該
貫通孔部の体積（０．９ｍｍ3 ）を充分満たすように決
定された値であり、充填量を０．０５ｍｇとした時は発
泡ペーストの効果は得られなかった。又、発泡ペースト
の量を多くしすぎた場合、例えば０．５ｍｇを充填した
場合には発泡後の体積が大きすぎ絶縁材料と電極間では
がれを生じ、溶融した低融点金属材料が流れ出る現象が
見られた。このように発泡ペーストを充填する際には、
その膨張倍率と貫通孔部の体積から適正量を決定する必
要がある。
【００３９】なお、本発明は上述の実施例に限らず本発
明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得
ることはもちろんである。
明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得
ることはもちろんである。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
貫通孔部１を有する絶縁層５の両面に、この貫通孔部１
に設けた低融点金属４を介して電気的に接続して、接着
剤３で導体箔２を積層することにより、電池内部のよう
な限られたスペースでも実装可能な薄型のヒューズ抵抗
器を得ることができる。
貫通孔部１を有する絶縁層５の両面に、この貫通孔部１
に設けた低融点金属４を介して電気的に接続して、接着
剤３で導体箔２を積層することにより、電池内部のよう
な限られたスペースでも実装可能な薄型のヒューズ抵抗
器を得ることができる。
【図１】本発明ヒューズ抵抗器の一実施例を示す構成図
である。
である。
【図２】本発明ヒューズ抵抗器の他の実施例を示す構成
図である。
図である。
【図３】温度・抵抗特性を示す説明図である。
【図４】低融点金属材料の厚みと遮断電流の関係を示す
説明図である。
説明図である。
１ 貫通孔部
２ 電極材料
３ 接着剤
４ 低融点金属
５ 絶縁層
６ 発泡性物質
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 古内 裕治
栃木県鹿沼市さつき町18番地 ソニーケ
ミカル株式会社 鹿沼工場内
(56)参考文献 特開 平３−236130（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−73835（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−96255（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−245131（ＪＰ，Ａ)
特開 昭50−94445（ＪＰ，Ａ)
特開 昭53−88193（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−173132（ＪＰ，Ａ)
実開 昭58−71955（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭62−23439（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭57−170535（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01H 85/048
Claims (9)
- 【請求項１】 貫通孔部を有する絶縁層の両面に、該貫
通孔部に設けた低融点金属を介して電気的に接続して、
接着剤により導体箔を積層したことを特徴とするヒュー
ズ抵抗器。 - 【請求項２】 接着剤は、熱発泡性物質を有することを
特徴とする請求項１記載のヒューズ抵抗器。 - 【請求項３】 貫通孔部に熱発泡性物質を一部充填した
ことを特徴とする請求項１記載のヒューズ抵抗器。 - 【請求項４】 貫通孔部に設けた低融点金属は、その融
点が７０〜２５０℃であり、ＳｎまたはＰｂを少なくと
も一種類を含む合金であることを特徴とする請求項１、
請求項２、または請求項３記載のヒューズ抵抗器。 - 【請求項５】 熱発泡性物質が炭化水素を含有するマイ
クロカプセルを分散したものであることを特徴とする請
求項２または請求項３記載のヒューズ抵抗器。 - 【請求項６】 熱発泡性物質が発泡後貫通孔部体積を充
分に満たす量に充填されたことを特徴とする請求項３記
載のヒューズ抵抗器。 - 【請求項７】 貫通孔部を有する絶縁層の両面に、該貫
通孔部に設けた低融点金属を介して電気的に接続して、
接着剤により導体箔を積層し、かつ、該導体箔を該低融
点金属とぬれが良い金属または合金としたことを特徴と
するヒューズ抵抗器。 - 【請求項８】 貫通孔部を有する絶縁層の両面に接着剤
層を設け、該貫通孔部とその接着剤層表面に一体的に設
けた低融点金属を介して電気的に接続して、接着剤層に
より導体箔を積層したことを特徴とするヒューズ抵抗
器。 - 【請求項９】 貫通孔部を有する絶縁層であって、その
両面に接着剤層を設けた絶縁層と、コの字型形状を有す
る低融点金属であって、コの字型形状のうち屈曲部に挟
まれた部分が上記貫通孔部の側面に接し、かつコの字型
形状のうち末端と上記屈曲部に挟まれる２つの部分が、
上記接着剤層を介して上記絶縁層に固定される低融点金
属と、 上記接着剤層を介して上記絶縁層に固定される２つの電
極材料であって、上記低融点金属のコの字型形状のうち
上記末端と上記屈曲部に挟まれる２つの部分と接 する電
極材料とを有することを特徴とするヒューズ抵抗器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11860593A JP3409189B2 (ja) | 1993-05-20 | 1993-05-20 | ヒューズ抵抗器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11860593A JP3409189B2 (ja) | 1993-05-20 | 1993-05-20 | ヒューズ抵抗器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06333493A JPH06333493A (ja) | 1994-12-02 |
| JP3409189B2 true JP3409189B2 (ja) | 2003-05-26 |
Family
ID=14740707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11860593A Expired - Lifetime JP3409189B2 (ja) | 1993-05-20 | 1993-05-20 | ヒューズ抵抗器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3409189B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010133176A1 (en) * | 2009-05-21 | 2010-11-25 | Byd Company Limited | Current fuse device and battery assembly comprising the same |
-
1993
- 1993-05-20 JP JP11860593A patent/JP3409189B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06333493A (ja) | 1994-12-02 |
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