JPH11353995A - 薄型温度ヒュ−ズの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】熱またはき振動から低融点可溶合金片を安全に
保持して両樹脂フィルム周辺のフィルム間及び各フィル
ムと帯状リ−ド導体との間をヒ−トシ−ルまたは超音波
融着で封止し得る薄型温度ヒュ−ズの製造方法を提供す
る。 【解決手段】帯状リ−ド導体】の被封止部】に予め樹脂
層ａを被覆し、両樹脂フィルム周辺のフィルム１，１間
及び各フィルム１と帯状リ−ド導体被封止部樹脂層ａと
の間をヒ−トシ−ルまたは超音波融着或いはレザ−照射
により融着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は薄型温度ヒュ−ズの
製造方法に関し、例えばリチウムイオン二次電池を過充
電や過放電から保護するのに用いる温度ヒュ−ズの製造
に有用なものである。

【０００２】

【従来の技術】近来、携帯用電気機器の電源としてリチ
ウムイオン二次電池等の大容量電池が使用されている。
かかる大容量電池では充電時や放電時に相当に大きな電
流が流れる可能性があり、過充電や本体機器の故障によ
り異常発熱する畏れがある。

【０００３】そこで、この異常発熱を温度ヒュ−ズで感
知し、電池を充電用電源から遮断し、または電池と本体
機器との間を遮断することが検討されている。この電池
保護用温度ヒュ−ズにおいては薄型であることが要求さ
れ、樹脂ベ−スフィルムの片面上に一対の帯状リ−ド導
体の先端部を固着し、帯状リ−ド導体の先端間に低融点
可溶合金片を接続し、樹脂ベ−スフィルムの片面上に樹
脂カバ−フィルムを配し、両樹脂フィルム周辺のフィル
ム間及び樹脂カバ−フィルムと帯状リ−ド導体との間を
接着剤で封止した薄型温度ヒュ−ズが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記接
着剤による封止では、接着剤が内側に流延して低融点可
溶合金片に付着し、低融点可溶合金片の溶断を阻害して
温度ヒュ−ズの作動性が損なわれる畏れがある。而し
て、上記接着剤に代えヒ−トシ−ルや超音波融着を使用
することが考えられるが、樹脂ベ−スフィルムと樹脂カ
バ−フィルムとの樹脂同士の融着性に較べ樹脂カバ−フ
ィルムと帯状リ−ド導体との間の樹脂対金属間の融着性
が劣り、また帯状リ−ド導体縁端に段差があるので、樹
脂カバ−フィルムと帯状リ−ド導体との間の融着を確実
に行うには、使用する加熱治具の熱出力を相当に大きく
したり、使用する超音波ホ−ンのホ−ン出力を相当に大
きくする必要があり、これでは低融点可溶合金片の熱ま
たは振動による損傷が懸念される。

【０００５】本発明の目的は、互いに重畳した樹脂フィ
ルム間の空間に低融点可溶合金片が納められ、この低融
点可溶合金片に対する帯状リ−ド導体の少なくとも一本
が上記樹脂フィルム間の空間から外部に引き出され、両
樹脂フィルム周辺のフィルム間及び各フィルムと帯状リ
−ド導体との間が封止されてなる薄型温度ヒュ−ズを製
造する場合、熱またはき振動から低融点可溶合金片を安
全に保持して両樹脂フィルム周辺のフィルム間及び各フ
ィルムと帯状リ−ド導体との間をヒ−トシ−ルまたは超
音波融着で封止し得る薄型温度ヒュ−ズの製造方法を提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る一の薄型温
度ヒュ−ズの製造方法は、一対の帯状リ−ド導体の先端
間に低融点可溶合金片を接続し、この低融点可溶合金片
を樹脂フィルムで挾み、両樹脂フィルム周辺のフィルム
間及び各フィルムと帯状リ−ド導体との間を封止して温
度ヒュ−ズを製造する方法において、帯状リ−ド導体の
被封止部に予め樹脂層を被覆し、上記両樹脂フィルム周
辺のフィルム間及び各フィルムと帯状リ−ド導体被封止
部樹脂層との間をヒ−トシ−ルまたは超音波融着或いは
レザ−照射により融着することを特徴とする構成であ
る。

【０００７】本発明に係る他の薄型温度ヒュ−ズの製造
方法は、樹脂ベ−スフィルムの片面上に一対の帯状リ−
ド導体の先端部を固着し、帯状リ−ド導体の先端間に低
融点可溶合金片を接続し、樹脂ベ−スフィルムの片面上
に樹脂カバ−フィルムを配し、両樹脂フィルム周辺のフ
ィルム間及び樹脂カバ−フィルムと帯状リ−ド導体との
間を封止して温度ヒュ−ズを製造する方法において、帯
状リ−ド導体の被封止部に予め樹脂層を被覆し、上記両
樹脂フィルム周辺のフィルム間及び樹脂カバ−フィルム
と帯状リ−ド導体被封止部樹脂層との間をヒ−トシ−ル
または超音波融着或いはレザ−照射に融着することを特
徴とする構成である。

【０００８】本発明に係る他の別の薄型温度ヒュ−ズの
製造方法は、一方の帯状リ−ド導体の先端部を樹脂ベ−
スフィルムにその裏面側から表面側に表出させて固着
し、他方の帯状リ−ド導体の先端部を樹脂ベ−スフィル
ムの表面側に固着し、両帯状リ−ド導体の先端間に低融
点可溶合金片を接続し、樹脂ベ−スフィルムの表面上に
樹脂カバ−フィルムを配し、両樹脂フィルム周辺のフィ
ルム間及び樹脂カバ−フィルムと他方の帯状リ−ド導体
との間を封止して温度ヒュ−ズを製造する方法におい
て、他方の帯状リ−ド導体の被封止部に予め樹脂層を被
覆し、上記両樹脂フィルム周辺のフィルム間及び樹脂カ
バ−フィルムと他方の帯状リ−ド導体被封止部樹脂層と
の間をヒ−トシ−ルまたは超音波融着或いはレザ−照射
により融着することを特徴とする構成である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について説明する。図１の（イ）及び図１の
（ロ）〔図１の（イ）のロ−ロ断面図〕は、請求項１に
係る発明により製造される薄型温度ヒュ−ズの一例を示
す図面である。図１において、１は樹脂フィルムを、２
は帯状リ−ド導体を、３は低融点可溶合金片を、４はフ
ラックスをそれぞれ示し、樹脂フィルム１，１間に封止
される帯状リ−ド導体２の被封止部２０には図２に示す
ように予め樹脂層ａを被覆してあり、図１においてａ
は、その樹脂層を示している。上記帯状リ−ド導体２に
は、例えば銅、アルミニウム、ニッケル等を使用でき、
上記樹脂フィルム１や後述の樹脂ベ−スフィルムや樹脂
カバ−フィルムには、例えばポリエチレンテレフタレ−
ト、ポリアミド、ポリイミド、ポリブチレンテレフタレ
−ト、ポリフェニレンオキシド、ポリエチレンサルファ
イド、ポリサルホン等のエンジニアリングプラスチック
を使用できる。帯状リ−ド導体２の被封止部２０に被覆
する樹脂ａには、樹脂フィルムと同等またはそれ以上の
融着性を有し、樹脂フィルムと同等またはそれ以上の融
着性を有するものであれば適宜のものを使用できるが、
樹脂フィルム１と同じ樹脂を使用することが好ましい。
帯状リ−ド導体２の被封止部２０に樹脂を被覆するに
は、リ−ド導体被封止部を樹脂フィルムで挾みこれをヒ
−トプレスや誘導加熱により熱融着する方法、樹脂液を
塗布して焼き付ける方法を使用できる。

【００１０】請求項１に係る発明により薄型温度ヒュ−
ズを製造するには、図１において、図２に示す被封止部
に樹脂層ａを被覆した一対の帯状リ−ド導体１，１の先
端片面間に低融点可溶合金片３を溶接等により接続し、
この接続した低融点可溶合金片上にフラックスを塗布す
る。次ぎに、フラックス塗布低融点可溶合金片を樹脂フ
ィルム１，１で挾み、樹脂フィルム周辺の樹脂フィルム
同士１，１及び樹脂フィルム１と帯状リ−ド導体被封止
部樹脂層ａとの間をヒ−トシ−ルまたは超音波融着或い
はレ−ザ照射により融着し、これにて請求項１に係る発
明による薄型温度ヒュ−ズの製造を終了する。

【００１１】上記ヒ−トシ−ルには、樹脂フィルムの周
辺部分に接触される枠形熱板を所定の温度、圧力及び時
間で被封止部位に接触させる方法を用いることができ
る。上記超音波融着には、樹脂フィルムの周辺部分に接
触される枠形ホ−ンを被封止部位に押し付け、この押し
付けホ−ンを発振器の作動で所定の超音波出力で振動さ
せる方法を用いることができる。

【００１２】上記において、樹脂フィルム周辺の樹脂フ
ィルム同士１，１の融着及び樹脂フィルム１と帯状リ−
ド導体被封止部樹脂層ａとの融着は共に樹脂同士の融着
であって容易であり、低いエルルギ−で良好に融着でき
る。この場合、帯状リ−ド導体被封止部２０とその封止
部に被覆された樹脂層ａとは既に確実に封止されている
ので、樹脂フィルム周辺の樹脂フィルム同士１，１の融
着及び樹脂フィルム１と帯状リ−ド導体被封止部樹脂層
ａとの融着の際の条件を金属と樹脂間の融着を可能とす
るような高エネルギ−とする必要がない。従って、樹脂
フィルム周辺の樹脂フィルム同士の融着及び樹脂フィル
ムと帯状リ−ド導体被封止部樹脂層との融着をヒ−トシ
−ルで行う場合は温度、圧力及び時間を小さく、もしく
は短くでき、また超音波融着で行う場合は発振機の超音
波出力を低くでき、レ−ザ照射で行う場合は、照射時間
を短くでき、低融点可溶合金片の熱または振動による損
傷をよく抑制できる。

【００１３】上記樹脂フィルム周辺は融着時に成形され
るが、予め成形しておき融着してもよい。

【００１４】図３の（イ）及び図３の（ロ）は、請求項
２に係る発明により製造される薄型温度ヒュ−ズの一例
を示す図面である。請求項２に係る発明により薄型温度
ヒュ−ズを製造するには、図３において一対の帯状リ−
ド導体２，２の先端部を樹脂ベ−スフィルム１１の片面
に熱プレス等で固着すると共に樹脂フィルムａを帯状リ
−ド導体２の被封止部２０に熱圧着し、次いで、帯状リ
−ド導体２，２の先端部間に低融点可溶合金片３を溶接
等で接合し、更に低融点可溶合金片３上にフラックス４
を塗布する。次いで、樹脂ベ−スフィルム１１の片面上
に樹脂カバ−フィルム１２を配し、樹脂カバ−フィルム
１２周辺の樹脂ベ−スフィルム１１と樹脂カバ−フィル
ム１２との間及び樹脂カバ−フィルム１２と帯状リ−ド
導体被封止部樹脂層ａ（フィルム）との間をヒ−トシ−
ルまたは超音波融着或いはレ−ザ照射により融着し、こ
れにて請求項２に係る発明による薄型温度ヒュ−ズの製
造を終了する。

【００１５】上記帯状リ−ド導体２の被封止部２０に融
着する樹脂フィルムａには、樹脂ベ−スフィルム１１ま
たは樹脂カバ−フィルム１２と同等またはそれ以上の融
着性を有し、樹脂ベ−スフィルム１１または樹脂カバ−
フィルム１２と同等またはそれ以上の融着性を有するも
のであれば適宜のものを使用できるが、樹脂ベ−スフィ
ルム１１または樹脂カバ−フィルム１２と同じ樹脂を使
用することが好ましい。

【００１６】請求項２に係る発明でも、帯状リ−ド導体
２の被封止部２０とその上の樹脂層ａとの間を低融点可
溶合金片３に全く影響を及ぼすことなく強固に融着で
き、また、樹脂カバ−フィルム１２周辺の樹脂ベ−スフ
ィルム１１と樹脂カバ−フィルム１２との間及び樹脂カ
バ−フィルム１２と帯状リ−ド導体被封止部樹脂層ａ
（フィルム）との間を樹脂同士の融着のために充分に低
い熱エネルギ−または超音波出力で融着できるので、低
融点可溶合金片３の熱または振動による損傷をよく抑制
できる。

【００１７】図４の（イ）及び図４の（ロ）〔図４の
（イ）におけるロ−ロ断面図〕は、請求項３に係る発明
により製造される薄型温度ヒュ−ズの一例を示す図面で
ある。請求項３に係る発明により薄型温度ヒュ−ズを製
造するには、図４において一方の帯状リ−ド導体２１の
先端部を熱プレス等で樹脂ベ−スフィルム１１にその裏
面側から表面側に表出させて固着し、他方の帯状リ−ド
導体２の先端部を樹脂ベ−スフィルム１１の表面に熱プ
レス等で固着すると共にこの帯状リ−ド導体２の被封止
部２０に樹脂フィルムａを融着し、次いで、両帯状リ−
ド導体２，２１の先端間に低融点可溶合金片３を溶接等
で接合し、更に低融点可溶合金片３上にフラックス４を
塗布する。次いで、樹脂ベ−スフィルム１１の片面上に
樹脂カバ−フィルム１２を配し、樹脂カバ−フィルム１
２周辺の樹脂ベ−スフィルム１１と樹脂カバ−フィルム
１２との間及び樹脂カバ−フィルム１２と他方の帯状リ
−ド導体２の被封止部樹脂層（フィルム）ａとの間をヒ
−トシ−ルまたは超音波融着或いはレ−ザ照射により接
合し、これにて請求項３に係る発明による薄型温度ヒュ
−ズの製造を終了する。

【００１８】請求項３に係る発明による場合も、請求項
２に係る発明による場合と同様、帯状リ−ド導体２の被
封止部２０とその上の樹脂層（フィルム）ａとの間を低
融点可溶合金片３に全く影響を及ぼすことなく強固に融
着でき、また、樹脂カバ−フィルム１２周辺の樹脂ベ−
スフィルム１１と樹脂カバ−フィルム１２との間及び樹
脂カバ−フィルム１２と帯状リ−ド導体被封止部樹脂層
（フィルム）ａとの間を樹脂同士の融着のために充分に
低い熱エネルギ−または超音波出力で融着できるので、
低融点可溶合金片３の熱または振動による損傷をよく抑
制できる。

【００１９】上記請求項２及び３の発明においては、樹
脂カバ−フィルム周辺が融着時に成形されるが、予め成
形しておき融着させることもできる。

【００２０】本発明により製造した薄型温度ヒュ−ズ
は、例えばリチウムイオン二次電池を異常発熱から保護
するために使用され、例えばその電池の負極缶に一方の
帯状リ−ド導体及び温度ヒュ−ズ本体を密接させると共
にその一方の帯状リ−ド導体と負極缶との間を電気的に
接続し、他方の帯状リ−ド導体を負極缶から離隔や絶縁
フィルムの介在により絶縁して当該電池に直列に挿入
し、電池の異常発熱で低融点可溶合金片を溶断させて電
池を本体機器から電気的に遮断させることができる。

【００２１】図５はリチウムイオン二次電池を示し、セ
パレ−タ５１を介在させた正極５２と負極５３とのスパ
イラル巻回体Ｅを負極缶５４に収容して負極５３と負極
缶５４の底面とを電気的に導通し、負極缶５４内の上端
に正極集電極５５を配設して正極５２をこの集電極５５
に電気的に導通し、負極缶５４の上端部５４１を防爆弁
板外５６の外周端部及び正極蓋５７の外周端部にパッキ
ング５８を介してかしめ加工し、防爆弁板５６の中央凹
部を正極集電極５９に電気的に導通してあり、請求項１
または２の発明により製造した薄型温度ヒュ−ズでは、
図に示すように薄型温度ヒュ−ズをチウムイオン二次電
池の防爆弁板５６と正極蓋５７との間の空間に配し、防
爆弁板５６の外周端部と正極蓋５７の外周端部との間に
絶縁スペ−サリングｒを介在させ、一方の帯状リ−ド導
体２を防爆弁板５６の外周端部と絶縁スペ−サリングｒ
とで挾持し、他方の帯状リ−ド導体２を正極蓋５７の外
周端部と絶縁スペ−サリングｒとで挾持して電池内に直
列に組み込んで使用することができる。

【００２２】図６の（イ）及び図６の（ロ）〔図６の
（イ）におけるロ−ロ断面図〕は請求項３に係る発明で
製造した薄型温度ヒュ−ズの別実施例を示す図面であ
る。図６において、Ｆはフレ−ムを示し、図７の（イ）
に示す環状部２０１の内周に一方の帯状リ−ド導体２１
を有する一方の箔状電極f₁と、図７の（ロ）に示す環状
の樹脂スペ−サフィルムｓと、図７の（ハ）に示す環状
部２００の内周に他方の帯状リ−ド導体２を有する箔状
電極ｆ₀とをリ−ド部２，２１を１８０°互い違いにし
て熱融着等で重畳してある。これらの帯状リ−ド導体
２、２１のうち、の帯状リ−ド導体２の被封止部２０に
は樹脂層（フィルム）ａを融着してあり、この樹脂フィ
ルムａの融着は箔状電極ｆ₀，ｆ₁と樹脂スペ−サフィル
ムｓとの融着時に熱プレスにより行うことができる。

【００２３】図６において、Ａはフレ−ムＦの中央空間
に配した温度ヒュ−ズ本体であり、一方の帯状リ−ド導
体２１の先端部を樹脂ベ−スフィルム１１の一面に固着
すると共に該フィルム１１の一面より他面に局部的に表
出させ、他方の帯状リ−ド導体２の先端部を前記樹脂ベ
−スフィルム１２の他面に固着し、該先端部と前記局部
的に表出された一方の帯状リ−ド導体２１の先端部との
間に低融点可溶合金片３を溶接等で接続し、該低融点可
溶合金片３にフラックス４を塗布し、このフラックス塗
布低融点可溶合金片上に樹脂カバ−フィルム１２を配
し、樹脂カバ−フィルム１２周辺の樹脂ベ−スフィルム
１１と樹脂カバ−フィルム１２との間及び樹脂カバ−フ
ィルム１２と他方の帯状リ−ド導体２の被封止部樹脂層
（フィルム）ａとの間をヒ−トシ−ルまたは超音波融着
或いはレ−ザ照射により接合してある。

【００２４】この薄型温度ヒュ−ズでは、図５において
は、防爆弁板５６の外周端部と正極蓋５７の外周端部と
の間に挾持されて防爆弁板５６とフレ−ムＦの箔状電極
ｆ₁との電気的接触→箔状電極ｆ₁のリ−ド導体２１→低
融点可溶合金片３→箔状電極ｆ₀のリ−ド導体２→フレ
−ムＦの箔状電極ｆ₀と正極蓋５７との電気的接触によ
り、電池に温度ヒュ−ズが電気的に直列に接続される。

【００２５】

【発明の効果】本発明に係る薄型温度ヒュ−ズの製造方
法によれば、樹脂フィルム間または樹脂ベ−スフィルム
に対する帯状リ−ド導体の被封止部に、低融点可溶合金
片に影響を及ぼさないように低融点可溶合金片を接続す
るまえにその被封止部に樹脂層を融着しておき、低融点
可溶合金片を接続したのちに行う温度ヒュ−ズ本体の周
辺の封止を樹脂同士の融着で行うようにしたから、温度
ヒュ−ズ本体の周辺の封止を充分に低い熱出力の熱板や
レ−ザ照射または充分に低出力の超音波ホ−ンで良好に
行い得、優れた封止性を保証して熱または振動による低
融点可溶合金片の損傷をよく抑制し得る。従って、良品
質の薄型温度ヒュ−ズを製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に係る発明により製造される薄型温度
ヒュ−ズの一例を示す図面である。

【図２】本発明において使用する帯状リ−ド導体の封止
部樹脂層を示す図面である。

【図３】請求項２に係る発明により製造される薄型温度
ヒュ−ズの一例を示す図面である。

【図４】請求項３に係る発明により製造される薄型温度
ヒュ−ズの一例を示す図面である。

【図５】本発明により製造された薄型温度ヒュ−ズの使
用状態の一例を示す図面である。

【図６】請求項３に係る発明により製造される薄型温度
ヒュ−ズの別例を示す図面である。

【図７】請求項３に係る発明により製造される上記別例
の薄型温度ヒュ−ズに使用されるフレ−ムを示す図面で
ある。

【符号の説明】

１ 樹脂フィルム １１ 樹脂ベ−スフィルム １２ 樹脂カバ−フィルム ２ 帯状リ−ド導体 ２０ 帯状リ−ド導体２の被封止部 ａ 帯状リ−ド導体２の被封止樹脂層 ３ 低融点可溶合金片 ４ フラックス

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対の帯状リ−ド導体の先端間に低融点可
   溶合金片を接続し、この低融点可溶合金片を樹脂フィル
   ムで挾み、両樹脂フィルム周辺のフィルム間及び各フィ
   ルムと帯状リ−ド導体との間を封止して温度ヒュ−ズを
   製造する方法において、帯状リ−ド導体の被封止部に予
   め樹脂層を被覆し、上記両樹脂フィルム周辺のフィルム
   間及び各フィルムと帯状リ−ド導体被封止部樹脂層との
   間を融着することを特徴とする薄型温度ヒュ−ズの製造
   方法。
2. 【請求項２】樹脂ベ−スフィルムの片面上に一対の帯状
   リ−ド導体の先端部を固着し、帯状リ−ド導体の先端間
   に低融点可溶合金片を接続し、樹脂ベ−スフィルムの片
   面上に樹脂カバ−フィルムを配し、両樹脂フィルム周辺
   のフィルム間及び樹脂カバ−フィルムと帯状リ−ド導体
   との間を封止して温度ヒュ−ズを製造する方法におい
   て、帯状リ−ド導体の被封止部に予め樹脂層を被覆し、
   上記両樹脂フィルム周辺のフィルム間及び樹脂カバ−フ
   ィルムと帯状リ−ド導体被封止部樹脂層との間を融着す
   ることを特徴とする薄型温度ヒュ−ズの製造方法。
3. 【請求項３】一方の帯状リ−ド導体の先端部を樹脂ベ−
   スフィルムにその裏面側から表面側に表出させて固着
   し、他方の帯状リ−ド導体の先端部を樹脂ベ−スフィル
   ムの表面側に固着し、両帯状リ−ド導体の先端間に低融
   点可溶合金片を接続し、樹脂ベ−スフィルムの表面上に
   樹脂カバ−フィルムを配し、両樹脂フィルム周辺のフィ
   ルム間及び樹脂カバ−フィルムと他方の帯状リ−ド導体
   との間を封止して温度ヒュ−ズを製造する方法におい
   て、他方の帯状リ−ド導体の被封止部に予め樹脂層を被
   覆し、上記両樹脂フィルム周辺のフィルム間及び樹脂カ
   バ−フィルムと他方の帯状リ−ド導体被封止部樹脂層と
   の間を融着することを特徴とする薄型温度ヒュ−ズの製
   造方法。