JPH11144582A - 薄型温度ヒュ−ズ - Google Patents
薄型温度ヒュ−ズInfo
- Publication number
- JPH11144582A JPH11144582A JP32239497A JP32239497A JPH11144582A JP H11144582 A JPH11144582 A JP H11144582A JP 32239497 A JP32239497 A JP 32239497A JP 32239497 A JP32239497 A JP 32239497A JP H11144582 A JPH11144582 A JP H11144582A
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- Japan
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- low melting
- heat
- point alloy
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Abstract
(57)【要約】
【課題】４００μｍといった極薄型化を可能とする薄型
温度ヒュ−ズを提供する。 【解決手段】扁平ケ−ス１の両面に電極２１，２２を設
け、該扁平ケ−ス内に一端固定の熱収縮性絶縁フィルム
３を収容し、該熱収縮性絶縁フィルム３を貫通して上記
電極間に低融点合金片４を連結し、低融点合金片４の溶
融時での熱収縮性絶縁フィルム３の熱収縮で当該低融点
合金片４を剪断すると共に該剪断後の分断低融点合金片
部間に熱収縮性絶縁フィルム３を食い込ませる。
温度ヒュ−ズを提供する。 【解決手段】扁平ケ−ス１の両面に電極２１，２２を設
け、該扁平ケ−ス内に一端固定の熱収縮性絶縁フィルム
３を収容し、該熱収縮性絶縁フィルム３を貫通して上記
電極間に低融点合金片４を連結し、低融点合金片４の溶
融時での熱収縮性絶縁フィルム３の熱収縮で当該低融点
合金片４を剪断すると共に該剪断後の分断低融点合金片
部間に熱収縮性絶縁フィルム３を食い込ませる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はヒュ−ズエレメントに低
融点合金片を使用した薄型温度ヒュ−ズに関するもので
ある。
融点合金片を使用した薄型温度ヒュ−ズに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】電気機器・電子機器を過電流に基づく異
常発熱から保護するための温度ヒュ−ズとして合金タイ
プが周知されている。この合金タイプの温度ヒュ−ズに
おいては、ヒュ−ズエレメントにフラックス塗布の低融
点金属片を使用しており、機器の過電流に基づく異常発
熱時にその発熱で低融点合金片を溶融させ、既に溶融さ
れているフラックスとの共存下、溶融合金が表面張力に
よる球状化で分断され、球状化の進行でその分断距離が
所定の距離に達したときに通電が遮断されて機器が電源
から切り離される。
常発熱から保護するための温度ヒュ−ズとして合金タイ
プが周知されている。この合金タイプの温度ヒュ−ズに
おいては、ヒュ−ズエレメントにフラックス塗布の低融
点金属片を使用しており、機器の過電流に基づく異常発
熱時にその発熱で低融点合金片を溶融させ、既に溶融さ
れているフラックスとの共存下、溶融合金が表面張力に
よる球状化で分断され、球状化の進行でその分断距離が
所定の距離に達したときに通電が遮断されて機器が電源
から切り離される。
【０００３】近来、電気・電子機器の小型化に伴い、こ
れらの機器に装着して使用される温度ヒュ−ズにおいて
も、小型化、特に、薄厚化が要求され、最近では厚さ４
００μｍもの超薄型が要求されている。
れらの機器に装着して使用される温度ヒュ−ズにおいて
も、小型化、特に、薄厚化が要求され、最近では厚さ４
００μｍもの超薄型が要求されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな超薄型の温度ヒュ−ズでは、扁平ケ−ス内の空間ギ
ャップが極めて薄く低融点合金片が溶融分断されても、
ケ−スの熱反りや外部荷重を勘案すると、使用電圧のも
とでの放電を防止できるに足るギャップを確保すること
が難しく、４００μｍといった薄型化は至難である。
うな超薄型の温度ヒュ−ズでは、扁平ケ−ス内の空間ギ
ャップが極めて薄く低融点合金片が溶融分断されても、
ケ−スの熱反りや外部荷重を勘案すると、使用電圧のも
とでの放電を防止できるに足るギャップを確保すること
が難しく、４００μｍといった薄型化は至難である。
【０００５】本発明の目的は、４００μｍといった超薄
型化を可能とする薄型温度ヒュ−ズを提供することにあ
る。
型化を可能とする薄型温度ヒュ−ズを提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る薄型温度ヒ
ュ−ズは、扁平ケ−スの両面に電極を設け、該扁平ケ−
ス内に一端固定で少なくと他端部を絶縁性とした熱収縮
性フィルムを収容し、該熱収縮性フィルムの他端部を貫
通して上記電極間に低融点合金片を連結し、低融点合金
片の溶融時での熱収縮性フィルムの熱収縮で当該低融点
合金片を剪断すると共に該剪断後の分断低融点合金片部
間に熱収縮性フィルムの絶縁性他端部を食い込ませるこ
とを特徴とする構成である。
ュ−ズは、扁平ケ−スの両面に電極を設け、該扁平ケ−
ス内に一端固定で少なくと他端部を絶縁性とした熱収縮
性フィルムを収容し、該熱収縮性フィルムの他端部を貫
通して上記電極間に低融点合金片を連結し、低融点合金
片の溶融時での熱収縮性フィルムの熱収縮で当該低融点
合金片を剪断すると共に該剪断後の分断低融点合金片部
間に熱収縮性フィルムの絶縁性他端部を食い込ませるこ
とを特徴とする構成である。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照しつつ説明する。図１の（イ）は本発明に係る薄型温
度ヒュ−ズの一例を示す図面、図１の（ロ）は図１の
（イ）におけるロ−ロ断面図である。図１の（イ）及び
図１の（ロ）において、１は絶縁物、例えばセラミック
ス製やプラスチック製の扁平ケ−スであり、胴枠部１０
に上下蓋板部１１，１２を一体化してある。２１，２２
は扁平ケ−ス１の蓋板部１１，１２の外面に設けた電極
であり、導電金属板や導電金属箔の貼着、導電ペ−スト
の塗布・焼付け、導電金属材の蒸着やメッキ等で形成す
ることができる。３は扁平ケ−ス１内に一端３１固定・
他端自由の状態で収納した熱収縮性絶縁フィルムであ
り、延伸成形品や形状記憶成形品を使用することができ
る。４は扁平ケ−ス１の厚み方向に貫設した低融点金属
片であり、熱収縮性絶縁フィルム４の他端部に貫通さ
せ、各端を各電極２１，２２に溶接等で接続してある。
照しつつ説明する。図１の（イ）は本発明に係る薄型温
度ヒュ−ズの一例を示す図面、図１の（ロ）は図１の
（イ）におけるロ−ロ断面図である。図１の（イ）及び
図１の（ロ）において、１は絶縁物、例えばセラミック
ス製やプラスチック製の扁平ケ−スであり、胴枠部１０
に上下蓋板部１１，１２を一体化してある。２１，２２
は扁平ケ−ス１の蓋板部１１，１２の外面に設けた電極
であり、導電金属板や導電金属箔の貼着、導電ペ−スト
の塗布・焼付け、導電金属材の蒸着やメッキ等で形成す
ることができる。３は扁平ケ−ス１内に一端３１固定・
他端自由の状態で収納した熱収縮性絶縁フィルムであ
り、延伸成形品や形状記憶成形品を使用することができ
る。４は扁平ケ−ス１の厚み方向に貫設した低融点金属
片であり、熱収縮性絶縁フィルム４の他端部に貫通さ
せ、各端を各電極２１，２２に溶接等で接続してある。
【０００８】上記において、低融点合金片４の融点Ｔ1
（非共晶合金の場合は固相線温度）が温度ヒュ−ズの作
動温度として設定されている。上記熱収縮性絶縁フィル
ム３には、温度Ｔ1以下で急速に収縮し、平常時の機器
の通電サイクル下での加熱では実質上収縮しないものが
使用されている。本発明に係る温度ヒュ−ズは、例えば
リチウムイオン２次電池の安全弁板と正極蓋との間に挾
持して使用される。図２はこの温度ヒュ−ズの作動状態
を示し、機器の過電流に基づく異常発熱で低融点合金片
４が溶融され、この際、熱収縮性絶縁フィルム３が既に
加熱されてその熱収縮性により引張力を発生しているの
でその引張力で溶融合金４が強制的に剪断され、その剪
断後の分断低融点合金片４ａ，４ｂ間に熱収縮性絶縁フ
ィルム３の他端部が食い込んでいる。この場合、熱収縮
性絶縁フィルム３の熱収縮率をｋ，厚さをｔ，巾をｂ，
熱収縮時でのヤング率をＥとすれば、剪断力Ｆは、 Ｆ＝Ｅｋｔｂ で与えられ、溶融した低融点合金片の剪断破断応力を
τ、低融点合金片の断面積をＳとすれば、 Ｅｋｔｂ＞τＳ が低融点合金片の剪断に必要とされる条件である。
（非共晶合金の場合は固相線温度）が温度ヒュ−ズの作
動温度として設定されている。上記熱収縮性絶縁フィル
ム３には、温度Ｔ1以下で急速に収縮し、平常時の機器
の通電サイクル下での加熱では実質上収縮しないものが
使用されている。本発明に係る温度ヒュ−ズは、例えば
リチウムイオン２次電池の安全弁板と正極蓋との間に挾
持して使用される。図２はこの温度ヒュ−ズの作動状態
を示し、機器の過電流に基づく異常発熱で低融点合金片
４が溶融され、この際、熱収縮性絶縁フィルム３が既に
加熱されてその熱収縮性により引張力を発生しているの
でその引張力で溶融合金４が強制的に剪断され、その剪
断後の分断低融点合金片４ａ，４ｂ間に熱収縮性絶縁フ
ィルム３の他端部が食い込んでいる。この場合、熱収縮
性絶縁フィルム３の熱収縮率をｋ，厚さをｔ，巾をｂ，
熱収縮時でのヤング率をＥとすれば、剪断力Ｆは、 Ｆ＝Ｅｋｔｂ で与えられ、溶融した低融点合金片の剪断破断応力を
τ、低融点合金片の断面積をＳとすれば、 Ｅｋｔｂ＞τＳ が低融点合金片の剪断に必要とされる条件である。
【０００９】上記熱収縮性絶縁フィルム３の熱収縮は、
歪状態で冷却凍結されたポリマ−の分子鎖や未結晶状態
が加熱軟化により解放、結晶化されることにより生じ、
上記のヤング率Ｅは常温時のヤング率に較べて小であ
る。しかしながら、ケ−ス内空間を最大限に利用し、ｔ
ｂを極力大とすること（厚さｔについては、ケ−ス内空
間の厚みにほぼ等しくする）及びＳを可及的に小とする
ことにより、上記の条件を容易に充足させ得、溶融し
た低融点合金片を確実に剪断できる。その剪断後の分断
低融点合金片４ａ，４ｂ間に熱収縮性絶縁フィルム３を
食い込ませるのに必要とされる条件は、熱収縮性絶縁フ
ィルム３の固定端３１から低融点合金片４前面までの長
さをＬ1、低融点合金片４前面から熱収縮性絶縁フィル
ム自由端３２までの長さをＬ2とすれば、 Ｌ1ｋ＜Ｌ2（１−ｋ） である。この場合、分断低融点合金片４ａ，４ｂ間の絶
縁距離ΔＬは、一方の分断端４ａから分離隔離片部４ｃ
に至る沿面距離及び分離隔離片部４ｃから他方の分断端
４ｂに至る沿面距離の合計で与えられるから、 ΔＬ＝２Ｌ1ｋ で評価できる。
歪状態で冷却凍結されたポリマ−の分子鎖や未結晶状態
が加熱軟化により解放、結晶化されることにより生じ、
上記のヤング率Ｅは常温時のヤング率に較べて小であ
る。しかしながら、ケ−ス内空間を最大限に利用し、ｔ
ｂを極力大とすること（厚さｔについては、ケ−ス内空
間の厚みにほぼ等しくする）及びＳを可及的に小とする
ことにより、上記の条件を容易に充足させ得、溶融し
た低融点合金片を確実に剪断できる。その剪断後の分断
低融点合金片４ａ，４ｂ間に熱収縮性絶縁フィルム３を
食い込ませるのに必要とされる条件は、熱収縮性絶縁フ
ィルム３の固定端３１から低融点合金片４前面までの長
さをＬ1、低融点合金片４前面から熱収縮性絶縁フィル
ム自由端３２までの長さをＬ2とすれば、 Ｌ1ｋ＜Ｌ2（１−ｋ） である。この場合、分断低融点合金片４ａ，４ｂ間の絶
縁距離ΔＬは、一方の分断端４ａから分離隔離片部４ｃ
に至る沿面距離及び分離隔離片部４ｃから他方の分断端
４ｂに至る沿面距離の合計で与えられるから、 ΔＬ＝２Ｌ1ｋ で評価できる。
【００１０】今、Ｌ1＝１００００μｍ（１ｃｍ）、ｋ
＝１０％、Ｌ2＝２０００μｍとすれば、式が成立し
て剪断後の分断低融点合金片４ａ，４ｂ間に熱収縮性絶
縁フィルム３の他端部が食い込み、分断低融点合金片４
ａ，４ｂ間の絶縁距離Ｌは式よりΔＬ＝２０００μｍ
となる。この絶縁距離２０００μｍは、扁平ケ−スの厚
みが４００μｍの場合でのケ−ス内ギャップの少なくと
も５倍以上であり、剪断後の分断低融点合金片間への熱
収縮性絶縁フィルム他端部の食い込みにより分断低融点
合金片間の絶縁距離を充分に長くしてその分断間の絶縁
を安定に維持できるのである。
＝１０％、Ｌ2＝２０００μｍとすれば、式が成立し
て剪断後の分断低融点合金片４ａ，４ｂ間に熱収縮性絶
縁フィルム３の他端部が食い込み、分断低融点合金片４
ａ，４ｂ間の絶縁距離Ｌは式よりΔＬ＝２０００μｍ
となる。この絶縁距離２０００μｍは、扁平ケ−スの厚
みが４００μｍの場合でのケ−ス内ギャップの少なくと
も５倍以上であり、剪断後の分断低融点合金片間への熱
収縮性絶縁フィルム他端部の食い込みにより分断低融点
合金片間の絶縁距離を充分に長くしてその分断間の絶縁
を安定に維持できるのである。
【００１１】なお、上記熱収縮性フィルムに、他端部を
低融点合金片の軟化温度では軟化しない耐熱性絶縁フィ
ルム（従って、非熱収縮性）で形成し、他の部分を熱収
縮性フィルムで形成したもの（必ずしも絶縁性とする必
要はなく、プラスチックの延伸フィルムや形状記憶成形
体の外、形状記憶合金の使用も可能）を使用し、他端部
に低融点合金片を貫通させることもできる。
低融点合金片の軟化温度では軟化しない耐熱性絶縁フィ
ルム（従って、非熱収縮性）で形成し、他の部分を熱収
縮性フィルムで形成したもの（必ずしも絶縁性とする必
要はなく、プラスチックの延伸フィルムや形状記憶成形
体の外、形状記憶合金の使用も可能）を使用し、他端部
に低融点合金片を貫通させることもできる。
【００１２】
【発明の効果】本発明に係る薄型温度ヒュ−ズにおいて
は、低融点合金片をその溶融と同時に熱収縮縁フィルム
を食い込ませることができるから、扁平ケ−ス内空間の
ギャツプを数１０μｍというように薄くしても剪断低融
点合金片間を安定に絶縁でき、確実な通電遮断を保証で
きる。従って、扁平ケ−ス内のギャップを使用電圧下で
の放電を防止できるに足る小間隙としても確実に安定作
動させ得、温度ヒュ−ズの超薄型化が可能となる。ま
た、球状化分断を促すためのフラックスや低融点合金片
の酸化防止のための気密性が不要となり、それだけ温度
ヒュ−ズの構成を簡易にできるから、かかる点からも一
層の薄型化を図ることができる。
は、低融点合金片をその溶融と同時に熱収縮縁フィルム
を食い込ませることができるから、扁平ケ−ス内空間の
ギャツプを数１０μｍというように薄くしても剪断低融
点合金片間を安定に絶縁でき、確実な通電遮断を保証で
きる。従って、扁平ケ−ス内のギャップを使用電圧下で
の放電を防止できるに足る小間隙としても確実に安定作
動させ得、温度ヒュ−ズの超薄型化が可能となる。ま
た、球状化分断を促すためのフラックスや低融点合金片
の酸化防止のための気密性が不要となり、それだけ温度
ヒュ−ズの構成を簡易にできるから、かかる点からも一
層の薄型化を図ることができる。
【図１】図１の（イ）は本発明に係る薄型温度ヒュ−ズ
の一例を示す図面、図１の（ロ）は図１の（イ）におけ
るロ−ロ断面図である。
の一例を示す図面、図１の（ロ）は図１の（イ）におけ
るロ−ロ断面図である。
【図２】図１に示す薄型温度ヒュ−ズの作動状態を示す
図面である。
図面である。
１ 扁平ケ−ス ２１ 電極 ２２ 電極 ３ 熱収縮性絶縁フィルム ４ 低融点合金片
Claims (1)
- 【請求項１】扁平ケ−スの両面に電極を設け、該扁平ケ
−ス内に一端固定で少なくと他端部を絶縁性とした熱収
縮性フィルムを収容し、該熱収縮性フィルムの他端部を
貫通して上記電極間に低融点合金片を連結し、低融点合
金片の溶融時での熱収縮性フィルムの熱収縮で当該低融
点合金片を剪断すると共に該剪断後の分断低融点合金片
部間に熱収縮性フィルムの絶縁性他端部を食い込ませる
ことを特徴とする薄型温度ヒュ−ズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32239497A JP3878729B2 (ja) | 1997-11-06 | 1997-11-06 | 温度ヒュ−ズの動作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32239497A JP3878729B2 (ja) | 1997-11-06 | 1997-11-06 | 温度ヒュ−ズの動作方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11144582A true JPH11144582A (ja) | 1999-05-28 |
| JP3878729B2 JP3878729B2 (ja) | 2007-02-07 |
Family
ID=18143183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32239497A Expired - Fee Related JP3878729B2 (ja) | 1997-11-06 | 1997-11-06 | 温度ヒュ−ズの動作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3878729B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010211928A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-24 | Otowa Denki Kogyo Kk | 遮断板付ｓｐｄ |
| WO2022073359A1 (zh) * | 2020-10-10 | 2022-04-14 | 厦门赛尔特电子有限公司 | 一种低压受控熔断器 |
-
1997
- 1997-11-06 JP JP32239497A patent/JP3878729B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010211928A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-24 | Otowa Denki Kogyo Kk | 遮断板付ｓｐｄ |
| WO2022073359A1 (zh) * | 2020-10-10 | 2022-04-14 | 厦门赛尔特电子有限公司 | 一种低压受控熔断器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3878729B2 (ja) | 2007-02-07 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040610 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20060815 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060908 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20061031 |
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| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Effective date: 20061106 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
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