JP5391796B2

JP5391796B2 - 温度ヒューズ

Info

Publication number: JP5391796B2
Application number: JP2009096836A
Authority: JP
Inventors: 浩平長藤; 謙治仙田; 正敏伊▲崎▼; 直行小林
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2009-04-13
Filing date: 2009-04-13
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2029-04-13
Also published as: JP2010250997A

Description

本発明は、過昇温による機器の損傷を防止するために使用される温度ヒューズに関するものである。

従来のこの種の温度ヒューズは、図６に示すように、平板状の第１の金属端子１および平板状の第２の金属端子２と、上面に前記第１、第２の金属端子１，２のそれぞれの一端部が配置された第１の絶縁フィルム３と、前記第１の絶縁フィルム３の上面に位置する前記第１の金属端子１の一端部と第２の金属端子２の一端部との間に橋設された可溶合金４と、前記可溶合金４を覆うように配設され、かつ前記第１の絶縁フィルム３および前記第１、第２の金属端子１，２に固着された第２の絶縁フィルム５と、前記第１の絶縁フィルム３と前記第２の絶縁フィルム５との間および前記第１の金属端子１、第２の金属端子２と第２の絶縁フィルム５との間に設けられた接着部６とを備えた構成としていた。そして、前記可溶合金４の周囲にはフラックス７が塗布されていた。

なお、この出願の発明に関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。

特開平１１−３５３９９５号公報

上記した従来の温度ヒューズにおいては、低抵抗化を実現するためにその厚みを厚くした第１、第２の金属端子１，２を使用した場合、第１、第２の金属端子１，２の側面と第１の絶縁フィルム３、接着部６との間に空間ができやすいため、気密性が低くなるという課題を有していた。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、低抵抗化を実現できるとともに、気密性を向上させることができる温度ヒューズを提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、平板状の第１の金属端子および平板状の第２の金属端子と、前記第１、第２の金属端子のそれぞれの一端部が配置された第１の絶縁フィルムと、前記第１の金属端子の一端部と第２の金属端子の一端部との間に橋設された可溶合金と、前記可溶合金を覆うように配設され、かつ前記第１の絶縁フィルムに固着された第２の絶縁フィルムと、前記第１の絶縁フィルムと前記第２の絶縁フィルムとの間および前記第１、第２の金属端子と前記第２の絶縁フィルムとの間に設けられた接着部とを備え、前記第１の金属端子および第２の金属端子の側面の一部を前記第１の絶縁フィルム、前記接着部のうち少なくとも前記第１の絶縁フィルムで覆うようにしたもので、この構成によれば、低抵抗化を実現するために第１、第２の金属端子の厚みを厚くした場合でも、第１、第２の金属端子の側面の一部を第１の絶縁フィルムで覆うようにしているため、第１、第２の金属端子の側面と第１の絶縁フィルム、接着部との間に空間は生じにくくなり、これにより、気密性を向上させることができるという作用効果が得られるものである。
本発明の請求項２に記載の発明は、前記側面の一部における前記第１、第２の金属端子の延伸方向と直交する断面において、前記第１の絶縁フィルムの接触部分は前記接着部の接触部分より大きくしたもので、この構成によれば、低抵抗化を実現するために第１、第２の金属端子の厚みを厚くした場合でも、第１、第２の金属端子の側面の一部を第１の絶縁フィルム、接着部で覆うようにしているため、第１、第２の金属端子の側面と第１の絶縁フィルム、接着部との間に空間は生じにくくなり、これにより、気密性を向上させることができるという作用効果が得られるものである。

以上のように本発明の温度ヒューズは、第１の金属端子および第２の金属端子の側面の一部を第１の絶縁フィルム、接着部のうち少なくとも第１の絶縁フィルムで覆うようにしたり、または接着部よりも第１の絶縁フィルムが接触する部分を大きくして覆うようにしているため、低抵抗化を実現するために第１、第２の金属端子の厚みを厚くした場合でも、第１、第２の金属端子の側面と第１の絶縁フィルム、接着部との間に空間は生じにくくなり、これにより、気密性を向上させることができるという優れた効果を奏するものである。

本発明の一実施の形態における温度ヒューズの一部切欠上面図図１のＸ−Ｘ線断面図図１のＡ−Ａ線断面図同温度ヒューズの側面図同温度ヒューズにおける実験方法を示す概略図従来の温度ヒューズの断面図

以下、本発明の一実施の形態における温度ヒューズについて、図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の一実施の形態における温度ヒューズの一部切欠上面図、図２は図１のＸ−Ｘ線断面図、図３は図１のＡ−Ａ線断面図、図４は同温度ヒューズの側面図である。

本発明の一実施の形態における温度ヒューズは、図１〜図４に示すように、平板状の第１の金属端子１１および平板状の第２の金属端子１２と、前記第１、第２の金属端子１１，１２のそれぞれの一端部１１ａ，１２ａが配置された第１の絶縁フィルム１３と、前記第１の金属端子１１の一端部１１ａと第２の金属端子１２の一端部１２ａとの間に橋設された可溶合金１４と、前記可溶合金１４を覆うように配設され、かつ前記第１の絶縁フィルム１３に固着された第２の絶縁フィルム１５と、前記第１の絶縁フィルム１３と前記第２の絶縁フィルム１５との間および前記第１、第２の金属端子１１，１２と前記第２の絶縁フィルム１５との間に設けられた接着部１６とを備え、そして、前記第１の金属端子１１および第２の金属端子１２の側面の一部を前記第１の絶縁フィルム１３、前記接着部１６のうち少なくとも一方で覆うようにしたものである。

上記構成において、前記第１の金属端子１１および第２の金属端子１２は、鉄、銅、ニッケルなどの導電性の良い平板状の金属により構成され、かつその表面には、はんだめっき、錫めっき、銅めっきなどが施されている。また、第１の金属端子１１および第２の金属端子１２のそれぞれの一端部１１ａ，１２ａは、第１の絶縁フィルム１３の上面に載置されている。なお、この第１の金属端子１１、第２の金属端子１２の厚みは約０．４ｍｍとなっており、従来の金属端子の厚みの３〜１０倍の厚みになっている。これにより、温度ヒューズの低抵抗化が実現できる。

また、前記第１の絶縁フィルム１３は、方形板状に構成され、かつその上面の一部に第１の金属端子１１および第２の金属端子１２が形成されている。そしてまた、この第１の絶縁フィルム１３は、その一部が前記第１の金属端子１１および第２の金属端子１２の側面に接触するように突出している。そして、この第１の絶縁フィルム１３の厚みは第１の金属端子１１、第２の金属端子１２の厚みの１／３以上となっている。

さらに、前記可溶合金１４は、第１の金属端子１１の一端部１１ａと第２の金属端子１２の一端部１２ａとの間に橋設されているもので、錫、ビスマス、インジウムなどのうち２つ以上の金属の合金により構成されている。なお、前記可溶合金１４の周囲にはロジンからなるフラックス１７が塗布されている。

そして、前記第２の絶縁フィルム１５は、第１の絶縁フィルム１３の側部上面の周縁部および接着部１６の上面に溶着されるもので、第２の絶縁フィルム１５と第１の絶縁フィルム１３との間に可溶合金１４を覆う空間が設けられるように形成される。

そしてまた、前記接着部１６は、第１の絶縁フィルム１３と第２の絶縁フィルム１５との間、および第１、第２の金属端子１１，１２と第２の絶縁フィルム１５との間に設けられ、そして、この接着部１６と前記第１の絶縁フィルム１３とで第１、第２の金属端子１１，１２を挟んで固定するようにしている。また、この接着部１６は、その一部が前記第１の金属端子１１および第２の金属端子１２の側面に接触するように突出している。そして、図２に示すように、前記第１の絶縁フィルム１３の突出部とこの接着部１６の突出部によって、第１の金属端子１１および第２の金属端子１２の側面の一部、すなわち接着部１６と第１の絶縁フィルム１３とで挟まれた部分を覆うようにしている。なお、図２では、第１の絶縁フィルム１３と接着部１６の両方が第１の金属端子１１および第２の金属端子１２の側面を覆うようになっているが、第１の絶縁フィルム１３だけで覆うようにしてもよい。

また、前記第１の絶縁フィルム１３、第２の絶縁フィルム１５、接着部１６は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＡＢＳ樹脂、ＳＡＮ樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ノリル、塩化ビニール樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、ＰＰＳ樹脂、ポリアセタール、フッ素系樹脂、ポリエスターのいずれかを主成分とする樹脂（好ましくは熱可塑性樹脂）により構成されている。

次に、本発明の一実施の形態における温度ヒューズの製造方法について説明する。

図１〜図４において、まず、第１の絶縁フィルム１３や接着部１６をコ字状に加工しておく。その後、第１の絶縁フィルム１３の上面に第１、第２の金属端子１１，１２のそれぞれの一端部１１ａ，１２ａを配置する。

次に、接着部１６を第１、第２の金属端子１１，１２の上面および第１の絶縁フィルム１３の上面に配置し、この接着部１６と第１の絶縁フィルム１３とで第１、第２の金属端子１１，１２を挟むようにする。このとき、コ字状に加工した第１の絶縁フィルム１３や接着部１６に第１、第２の金属端子１１，１２を嵌め込み、第１の金属端子１１および第２の金属端子１２の側面の一部を第１の絶縁フィルム１３、接着部１６のうち少なくとも第１の絶縁フィルム１３で覆うようにする。

次に、第１の金属端子１１の一端部１１ａと第２の金属端子１２の一端部１２ａとの間にフラックス１７が塗布された可溶合金１４を溶接により橋設する。

次に、可溶合金１４を覆うように第１の絶縁フィルム１３の上面側部の周縁部および接着部１６の上面に第２の絶縁フィルム１５を配置する。

最後に、第１、第２の金属端子１１，１２をそれぞれ加熱し、その熱によって第１の絶縁フィルム１３、第２の絶縁フィルム１５、接着部１６を溶融させて、第１、第２の金属端子１１，１２、第１の絶縁フィルム１３、第２の絶縁フィルム１５、接着部１６を互いに固着する。

上記のように本発明の一実施の形態における温度ヒューズは、第１の金属端子１１および第２の金属端子１２の側面の一部を第１の絶縁フィルム１３、接着部１６のうち少なくとも第１の絶縁フィルム１３で覆うようにしているため、低抵抗化を実現するために第１、第２の金属端子１１，１２の厚みを厚くした場合でも、第１、第２の金属端子１１，１２の側面と第１の絶縁フィルム１３、接着部１６との間に空間は生じにくくなり、これにより、気密性を向上させることができるという効果が得られるものである。

このように、第１、第２の金属端子１１，１２の厚みを厚くした場合でも、気密性を向上させることができるため、可溶合金１４、フラックス１７が外気に触れることは少なくなり、その結果、長期間経過しても可溶合金１４、フラックス１７が酸化して溶断特性が悪化するなどの弊害が発生するのを防止でき、これにより、低抵抗化と長期信頼性の向上の両立化が図れる。

ここで、第１、第２の金属端子１１，１２の側面を絶縁フィルムで覆うためには、第１の絶縁フィルム１３や接着部１６をコ字状に加工し、そこに第１、第２の金属端子１１，１２を嵌め込むようにする。また、第１、第２の金属端子１１，１２、第１の絶縁フィルム１３、第２の絶縁フィルム１５、接着部１６を互いに溶着させるのと同時に、かつその際の熱をそのまま利用して、第１の絶縁フィルム１３と接着部１６の一部が第１、第２の金属端子１１，１２の側面を覆うようにしてもよい。

このとき、加熱時間を長くしたり加熱温度を高くしたりすることによって、第１の絶縁フィルム１３と接着部１６からより多くの溶融物が発生するため、この多くの溶融物のうち一部が第１、第２の金属端子１１，１２の側面に突出するように付着し、これにより、第１、第２の金属端子１１，１２の接着部１６と第１の絶縁フィルム１３とで挟まれた部分が全て接着部１６と第１の絶縁フィルム１３で覆われる。なお、第１の絶縁フィルム１３の厚みは、第１、第２の金属端子１１，１２の厚みの１／３以上になっているため、第１の絶縁フィルム１３が溶融した結果、第１の絶縁フィルム１３に穴が開くことはない。

また、第１、第２の金属端子１１，１２の側面の一部が接着部１６、第１の絶縁フィルム１３で覆われているため、第１、第２の金属端子１１，１２を固定する力を強くすることができ、これにより、温度ヒューズの機械的強度を高くすることができる。

そしてまた、温度ヒューズの機械的強度が高くなることから、電池パック等への取り付けの際の作業性も向上させることができるものである。

（表１）は、図５に示すように第１、第２の金属端子１１，１２の一方を固定し、他方を１ｍｍ撓ませたとき、第１の絶縁フィルム１３の厚みの違いによって温度ヒューズが破壊するかどうかを確認した結果を示す。このとき、第１、第２の金属端子１１，１２の厚みを０．４ｍｍとし、そして、１０個実施したときに全て破壊されなかった場合を「○」、１個でも破壊された場合を「×」と記す。

（表１）から明らかなように、第１の絶縁フィルム１３の厚みが０．１５ｍｍ以上のとき、温度ヒューズの機械的強度は非常に高くなり、温度ヒューズが破壊されることはない、すなわち、０．５ｍｍの段差があっても取り付けることができることが分かる。

本発明に係る温度ヒューズは、低抵抗化を実現できるとともに、気密性を向上させることができるという効果を有するものであり、特に、過昇温による機器の損傷を防止するために使用される温度ヒューズ等において有用となるものである。

１１第１の金属端子
１１ａ第１の金属端子の一端部
１２第２の金属端子
１２ａ第２の金属端子の一端部
１３第１の絶縁フィルム
１４可溶合金
１５第２の絶縁フィルム
１６接着部

Claims

平板状の第１の金属端子および平板状の第２の金属端子と、前記第１、第２の金属端子のそれぞれの一端部が配置された第１の絶縁フィルムと、前記第１の金属端子の一端部と第２の金属端子の一端部との間に橋設された可溶合金と、前記可溶合金を覆うように配設され、かつ前記第１の絶縁フィルムに固着された第２の絶縁フィルムと、前記第１の絶縁フィルムと前記第２の絶縁フィルムとの間および前記第１、第２の金属端子と前記第２の絶縁フィルムとの間に設けられた接着部とを備え、前記第１の金属端子および第２の金属端子の側面の一部を、前記第１の絶縁フィルム、前記接着部のうち少なくとも前記絶縁フィルムで覆うようにした温度ヒューズ。
前記側面の一部における前記第１、第２の金属端子の延伸方向と直交する断面において、前記第１の絶縁フィルムの接触部分は前記接着部の接触部分より大きくした請求項１記載の温度ヒューズ。