WO2004031426A1

WO2004031426A1 - 温度ヒューズ用素子、温度ヒューズおよびそれを用いた電池

Info

Publication number: WO2004031426A1
Application number: PCT/JP2003/012769
Authority: WO
Inventors: Kenji Senda; Takahiro Mukai; Masatoshi Izaki
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2002-10-07
Filing date: 2003-10-06
Publication date: 2004-04-15
Also published as: EP1550733A4; AU2003268769A1; EP1550733A1; KR20040099314A; CN1685069B; JPWO2004031426A1; EP1550733B1; KR100776875B1; US20050083166A1; CN1685069A

Abstract

温度ヒューズは一対の金属端子を取り付けた第１の絶縁フィルムと、第１の絶縁フィルムの上方に位置して一対の金属端子の先端部間に接続された可溶合金と、この可溶合金の上方に位置し、かつ第１の絶縁フィルムとの間に空間を形成するように第１の絶縁フィルムに取り付けられる第２の絶縁フィルムとを備える。可溶合金はＳｎを２０重量％以上３９．５重量％以下、Ｂｉを１１．５重量％以上３１重量％以下、Ｉｎを４９重量％以上６８．５重量％以下含有するＳｎ−Ｂｉ−Ｉｎ合金で構成される。この可溶合金はＰｂやＣｄを含有しないので、廃棄後でもＰｂやＣｄが溶出しない。

Description

明細書温度ヒューズ用素子、温度ヒューズおよびそれを用いた電池技術分野

本発明は、温度ヒューズ用素子、その素子を備えた温度ヒューズおよびその温度ヒューズを用いた電池に関する。背景技術

近年、電子機器に用いられている C d、 P bが自然環境中に溶出することが問題になり、電子機器に対しても C dフリー、 P bフリーの要求が高まっている。このため、電子機器を保護するために使用される温度ヒューズにおいても P b、 C dを含まないものが望まれている。

特に、携帯電話などに用られるパック電池では、スポット溶接で電池と温度ヒユーズとを接続し、さらに、電池の充放電を制御する保護回路においても P bフリーはんだが用いられているので、 P b、 C dを含まない温度ヒューズが強く要求されている。

これらのパック電池は、小形化によりその熱容量が小さくなるため、発熱時における昇温速度が大きい。したがって、温度ヒューズは、異常時に早く電流を遮断させるために、溶断温度が 8 5〜 9 5 °Cという低い温度ヒューズが要求されている。

図 7は従来の温度ヒューズの断面図である。従来の温度ヒューズは、両端に開口部を有する円筒状の絶縁ケース 1と、絶縁ケース 1内に配設された略円柱状あるいは略角柱状の可溶合金 2と、一対のリード導体 3と、可溶合金 2に塗布されたフラックス（図示せず）と、絶縁ケース 1の両端開口部を封口する封口体 4とを備える。一対のリ一ド導体 3は可溶合金 2の両端部にそれぞれの一端部が接続され、かつ他端部が絶縁ケース 1の開口部より絶縁ケース 1外に導出される。 8 5〜95 °Cで溶断する温度ヒューズは、可溶合金 2として Sn— Cd— I n共晶合金（融点 93°C) 、 S n-B i— Pb共晶合金（融点 95 ）を用いている。

Pbや Cdを含有する可溶合金を備えた温度ヒューズは特開 2000-907 92号公報に開示されている。

従来の温度ヒューズにおいては、可溶合金 2が Pb、 Cdを含有するので、この温度ヒューズを用いた電子機器が廃棄されると、 Pb、 Cdが溶出する。発明の開示

温度ヒューズに用いられる可溶素子は Snを 20重量％以上 39. 5重量％以下、 B iを 11. 5重量％以上 31重量％以下、 I nを 49重量％以上 68. 5 重量％以下含有する合金よりなる。

この可溶素子を用いた温度ヒューズは廃棄しても Pbや Cdが溶出しない。図面の簡単な説明

図 1 Aは本発明の実施の形態 1における温度ヒューズの上面図である。

図 1 Bは図 1 Aに示す実施の形態 1における温度ヒューズの 1 B _ 1 B線における断面図である。

図 1 Cは実施の形態 1における温度ヒューズの拡大断面図である。

図 2は実施の形態 1における温度ヒューズの可溶合金を構成する Sn— B i一 I n三元合金の配合を示す

図 3 Aは本発明の実施の形態 2における温度ヒューズの上面図である。

図 3 Bは図 3 Aに示す実施の形態 2における温度ヒューズの 3 B _ 3 B線における断面図である。

図 4は本発明の実施の形態 3における電池の斜視図である。

図 5は本発明の実施の形態 4におけるラジアル形温度ヒューズの断面図である。図 6は本発明の実施の形態 5におけるアキシャル形温度ヒューズの断面図である。図 7は従来の温度ヒュ一ズの断面図である。発明を実施するための最良の形態

(実施の形態 1 )

図 1 Aは本発明の実施の形態 1における薄形温度ヒューズの上面図である。図 1 Bは図 1 Aに示す温度ヒューズの 1 B— 1 B線における断面図である。単層シ一卜の第 1の絶縁フィルム 11には、第 1の絶縁フイルム 11より幅が狭い一対の金属端子 12が取り付けられている。可溶合金 13は第 1の絶縁フィルム 11 の上方に位置して一対の金属端子 12の先端部間に接続された温度ヒューズ用可溶素子を構成する。可溶合金 13の周囲には主成分がロジンからなる樹脂により構成されているフラックス（図示せず）が塗布されている。単層シートの第 2の絶縁フィルム 14は可溶合金 13の上方に位置し、かつ第 1の絶縁フィルム 11 との間に空間を形成するように第 1の絶縁フィルム 11に封止により取り付けられる。このように可溶合金 13を覆う第 1の絶縁フィルム 11の外周部と第 2の絶縁フィルム 14の外周部を封止によって固着することにより可溶合金 13が密閉され、可溶合金 13の劣化を防止している。絶縁フィルム 11、 14は可溶合金 13を収納する絶縁収納体を構成する。

金属端子 12は、帯状あるいは線状で、主材料がニッケルの金属または銅ニッケルなどのニッゲル合金、または二ッケル単体または二ッケル合金に他の元素を添加したものなどからなる。ニッケルを 98%以上含有する金属端子 12は電気抵抗率が 6. 8X 10— ⁸〜12 X 10_⁸Ω · mと低いので、耐腐食性などの信頼性を飛躍的に向上できる。金属端子 12自体の厚みは 0. 15mm以下である。厚みが 0. 1 5mmを超えると、温度ヒューズが厚くなる。ヤング率が 3 X 1 0¹⁰〜8X 10¹⁰ P aで、引張り強さが 4 X 10⁸〜6X 10⁸P aである材料による金属端子 12は、取扱い時あるいは輸送時に誤って曲がらず、かつ容易に曲げ加工でき、しかも曲げ加工で断線などが生じない。金属端子 12のヤング率が 3 X 10^{1 Q}P a以下であると、容易に曲がるので、曲げてはいけない部分 (例えば金属端子 12の端部の電気的接続部分）が凹凸になりやすい。これにより、可溶合金 13との溶接による電気的接続が困難になる。一方、ヤング率が 8 X 10^1QP a以上であると、金属端子 12は曲げにくく、あるいは折れて断線する。また、金属端子 12の引張り強さが 4X^1Q8 P a以下であると、曲がりやすく、引張り強さが 6 X 10⁸P a以上であると、曲げにくく、あるいは折れて断線する。

図 1 Cに示すように、金属端子 12はその先端部の上面に、可溶合金 13に対して濡れ性がよい Snや Cu等からなる金属層 12 Aを含んでもよく、金属層 1 2 Aと可溶合金 13が接続される。金属層 12 Aを構成する Snや Cuの可溶合金 13に対する濡れ性が、金属端子 12を構成するニッケルの濡れ性より良いため、溶断後の可溶合金 13の金属層 12 Aへの移動が促進され、この結果、速やかに可溶合金 13が分断される。

金属層 12 Aの材料としては、 Cu、 Sn、 B i、 I nの金属単体もしくはこれらの合金が用いられる。金属層 12 Aの厚さは 15 以下が好ましい。厚さが 15 m以上であると、金属層 12 Aを構成する金属の可溶合金 13への拡散量が多いので、可溶合金 13の融点が変動し、温度ヒューズの溶断温度がばらつく。金属層 12 Aの材料として可溶合金 13と同じ組成の合金を用いれば、金属層 12 Aを構成する金属が可溶合金 13へ拡散してもその拡散量は少量であるため、可溶合金 13の融点は変動しない。

可溶合金 13は Sn_B i— I n合金で構成されており、 Snを 20重量％以上 39. 5重量％以下、 I nを 49重量％以上 68. 5重量％以下、 B iを 11. 5重量％以上 31重量％含有する。これにより、 Pbや Cdを含まない溶断温度 95 °C以下の温度ヒューズを提供できる。

可溶合金 13を構成する Sn— B i一 I n合金において、 Snの配合比が 20 重量％より少ないと、 I nは Snに比べて柔らかく、また B iは Snに比べてもろいので、可溶合金 13の強度が不十分となり、その結果、製造工程における取り扱いが困難となる。また S nの配合比を 20重量％以上である S n— B i一 I n合金では、 I nの配合比が 49重量％より少ないと S nが過多な状態となり、 I nの配合比が 55重量％より多いと I nが過多な状態となる。 Snは単体の融点が 232 °Cと I n単体の融点 1.56 °Cに比べて高い。 S nが過多な可溶合金 1 3の融点は S nの配合比に強く依存するので、配合比のばらつきによる融点のばらつきが大きくなつて、温度ヒューズの溶断温度のばらつきが大きくなる。このため、 I nの配合比は 49重量％以上必要であり、好ましくは S nと I nのパランスがよい 49〜 55重量％が好ましい。また Snが 20重量％、 I nが 49重量％である S n— B i— I n合金では、 B iが 11. 5重量％以下であると、可溶合金 13の融点が 95 を超える。このため、電池の保護用として用いる溶断温度が 95°C以下の温度ヒューズでは B iが 11. 5重量％以上のものを用いる必要がある。図 2は可溶合金 13を構成する S n— B i— I n三元合金の配合を示す。可溶合金 13の上記の配合は図 2の線 15で囲まれた領域に相当し、そして I nの配合比は斜線ハツチングされた領域 16である 49〜 55重量％ 'が特に好ましい。

可溶合金 13は断面円形のダイス引き加工、ダイス押し出し加工等により線状に加工される。そして線状の合金 13は圧潰加工され、断面形状が矩形または楕円形で厚さ 0. 1mm以下の線状に加工される。そしてこれが適当な長さに切断され作成される。可溶合金 13は第 1の絶縁フィルム 11の上面の中央部において一対の金属端子 12の先端部間に設けられている。金属端子 12と可溶合金 1 3は、レーザー溶接、熱溶接、超音波溶接などを用いて接続される。レーザ一溶接では、発熱する部分を小さくできるので、可溶合金 13は溶接される部分以外を損傷することなく金属端子 12に接続できる。

第 1の絶縁フィルム 1 1および第 2の絶縁フィルム 14は厚さ 0. 15mnL¾ 下である。厚さが 0. 15mmを超えると、温度ヒューズが厚くなつて薄形の温度ヒューズには不向きとなる。第 1の絶縁フィルム 11および第 2の絶縁フィルム 14は、例えば、ポリエチレンテレフ夕レート（PET) 、ポリエチレンナフ夕レート（PEN) 、 ABS樹脂、 SAN樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリ力一ボネート樹脂、ノリル、塩化ピエール樹脂、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よりなる。

実施の形態 1においては、第 1の絶縁フィルム 11および第 2の絶縁フィルム 14は単層であるが、積層された複数の異なる材料のシートからなっていてもよい。例えば、 PETのフィルムと、 PENのフィルムとを積層した第 1の絶縁フイルム 11および第 2の絶縁フィルム 14は強度が大きい。これにより、温度ヒュ一ズの機械的強度を向上できる。また、ともに積層されたフィルムによる第 1 の絶縁フイルム 11および第 2の絶縁フイルム 14は、上記材料の組み合わせ以外に耐熱性が低い材料と耐熱性が高い材料を組み合わせて作製してもよい。実施の形態 1において、図 1A、図 IBに示す、第 1の絶縁フィルム 11.と第 2の絶縁フィルム 14と可溶合金 13とからなる温度ヒューズの本体部の長さ L aが 2. 0mm以下の場合は、金属端子 12の作製時に発生するバリなどの突起により温度ヒューズの溶断後の一対の金属端子 12間の絶縁距離を十分確保できない場合があり、温度ヒューズとしては実用的ではない。長さ Laが 5. 0mm 以上であると、その設置に必要な面積が大きくなるので、小形の電池に温度ヒュ —ズとしては実用的ではない。したがって温度ヒューズ本体部の長さ L aは 2. 0〜5. 0mmの範囲が好ましい。

そしてまた、図 1Bに示す第 1の絶縁フィルム 11の下面から第 2の絶縁フィルム 14の上面までの厚さ L bが 0. 3 mm以下の場合は、可溶合金 13を収納する空間が確保できないため、温度ヒュ一ズを作製することは困難である。 Lb が 0. 7 mm以上であると温度ヒューズが厚くなる。例えば、この温度ヒューズを、電極等の 0. 5〜0. 7 mm程度の高さの突起を有する小形の電池に設置した場合、温度ヒューズとその電池との接続体は大きくなり実用的ではない。したがって、第 1の絶縁フィルム 11の下面から第 2の絶縁フィルム 14の上面までの厚さ Lbは 0. 3〜0. 7 mmの範囲が好ましい。次に、実施の形態 1に基づき、所定の組成を有する可溶合金で試験を行った。 (実施例 1) .

可溶合金 13は、 Sn 37%、 B i l 2%、 I n 51 %の組成を有する合金をダイス引き加工により直径 0. 5mmの円形断面を有する線状に加工し、次にこれを圧潰加工して厚さ 0. 1 mm、幅 1. 95 mmの矩形断面を有する線状に加ェし、そしてこれを長さ 3mmに切断して作製した。第 1の絶縁フィルム 11および第 2の絶縁フィルム 14は長さ 5 mm、幅 3mm、厚さ 0. 1mmの PET フィルムを用いた。金属端子 12は長さ 10 mm、幅 3mm、厚さ 0. 1mmのニッケル板の先端部に 1 O m厚の Snめっき層 12 Aを施して作成した。フラックス（図示せず）はロジンを主成分とするものを用いた。

(実施例 2)

可溶合金 13は、 Sn 32%、 B i l 8%、 I n 50 %の組成を有する合金を用いた。第 1の絶縁フィルム 11、金属端子 12、第 2の絶縁フィルム 14、フラックスは実施例 1と同じものを用いた。

(比較例 1 )

可溶合金 13は、 Sn40%、 B i l 5%、 I n 45 %の組成を有する合金を用いた。第 1の絶縁フィルム 1 1、金属端子 12、第 2の絶縁フィルム 14、フラックスは実施例 1と同じものを用いた。

(比較例 2)

可溶合金 13は、 Sn42%、 B i 8%、 I n 50 %の組成を有する合金を用いた。第 1の絶縁フィルム 11、金属端子 12、第 2の絶縁フィルム 14、フラックスは実施例 1と同じものを作成した。実施例 1、実施例 2、比較例 1、比較例 2の可溶合金 13を用い、実施の形態 1による温度ヒューズをそれぞれ 20個ずつ作成した。温度ヒューズの厚さは 0. 55〜0. 70mmであり、非常に薄い。作成した温度ヒューズを、 1°C/分で温度が上昇するエアォーブンに投入し、この温度ヒユーズが溶断する温度を測定した。

表 1に実施例 1、実施例 2、比較例 1、比較例 2の温度ヒューズの溶断温度の測定結果を示す。

(表 1)

表 1に示すように、実施例 1および実施例 2の温度ヒューズは、溶断温度の最高値と最低値との差が 3°C以下である。したがって、溶断温度のばらつきが小さい温度ヒューズが得られる。比較例 1の温度ヒューズは、 Snが過多な合金を用いたので、溶断温度のばらつきが大きく、かつ溶断温度の最高値と最低値との差が 4°Cを超えている。すなわち、比較例 1の温度ヒューズは、溶断温度のバラッキが通常の温度ヒューズに要求される溶断温度の幅である 4°Cを超えているので、この可溶合金は温度ヒューズには用いることができない。比較例 2の温度ヒュ一ズでは、 B iが 8%と少量なので、溶断温度が 95 °Cを超えた。

実施の形態 1においては、可溶合金 13を Sn— B i— I n合金で構成しているが、この合金の中に Zn、 Ag、 Cu等の不可避的不純物が混入していてもよい。混入が不可避な不純物が 0. 5重量％以上混入していると、溶断温度がばらつくおそれがあるので、この不純物の混入量は 0. 5重量％以下が望ましい。

(実施の形態 2)

図 3 Aは本発明の実施の形態 2における薄形温度ヒューズの上面図である。図 3 Bは図 3 Aに示す温度ヒューズの 3 B— 3 B線における断面図である。

図 3A、図 3 Bに示す実施の形態 2における温度ヒューズは、図 1A、図 IB に示す実施の形態 1における温度ヒューズと同じ構成部品からなる。実施の形態 2による温度ヒューズは、実施の形態 1と異なり、図 3 Bに示すように、一対の金属端子 112の各端部の一部が第 1の絶縁フィルム 111の下面から上面に表出している。その他の構成部品については、上記した実施の形態 1における温度ヒューズの構成部品と同じものを使用している。

したがって、実施の形態 2における薄形温度ヒューズにおいても、第 1の絶縁フィルム 111の上方に位置して一対の金属端子 112の先端部間に接続された温度ヒューズ用可溶素子を構成する可溶合金 113は、 Snを 20重量％以上、 B iを 11. 5重量％以上、 I nを 49重量％以上含有する S n— B i— I n合金で構成されている。したがって、可溶合金 113の中に P bおよび Cdを含有せず、その結果、？13ゃじ01が溶出しなぃ。

実施の形態 2において、図 3A、図 3Bに示す、第 1の絶縁フィルム 111と第 2の絶縁フィルム 114と可溶合金 113とからなる温度ヒューズの本体部の長さ Lcが 2. 0mm以下の場合は、金属端子 112の作製時に発生するバリなどの突起により温度ヒューズの溶断後の一対の金属端子 112間の絶縁距離を十分確保できない場合があり、温度ヒューズとしては実用的ではない。長さじが 5. 0mm以上であると、その設置に必要な面積が大きくなるので、小形の電池に温度ヒューズとしては実用的ではない。したがって温度ヒューズ本体部の長さ Lcは 2. 0〜5. 0 mmの範囲が好ましい。

そしてまた、図 3 Bに示す第 1の絶縁フィルム 111の下面から第 2の絶縁フイルム 114の上面までの厚さ L dが 0. 3 mm以下の場合は、可溶合金 113 を収納する空間が確保できないため、温度ヒューズを作製することは困難である。長さ Ldが 0. 7 mm以上であると温度ヒューズが厚くなる。例えば、この温度ヒューズを、電極等の 0. 5〜0. 7 mm程度の高さの突起を有する小形の電池に設置した場合、温度ヒューズとその電池との接続体は大きくなり実用的ではない。したがって、第 1の絶縁フィルム 1 1 1の下面から第 2の絶縁フィルム 1 1 4の上面までの厚さ Ldは 0. 3〜0. 7 mmの範囲が好ましい。

(実施の形態 3)

図 4は本発明の実施の形態 3における電池の斜視図である。その電池は電池本体 21と、温度ヒューズ 22と、電池本体 21の外部電極 23と、電池本体 21 と電気的に接続された保護回路 24とを備える。温度ヒューズ 22として、図 1 A〜図 3 Bに示す実施の形態 1または 2における薄形温度ヒューズのいずれかが用いられる。温度ヒューズ 22の端子 25と外部電極 23とは接続部 26においてスポット溶接等により電気的に接続されている。温度ヒューズ 22の電極 27 と保護回路 24とは接続部 28においてスポット溶接等により電気的に接続されている。保護回路 24を構成する部品は SnAg系や SnCu系などの Pbフリ一はんだにより保護回路 24に装着されている。温度ヒューズ 22は電池本体 2 1から発生する熱が所定以上生ずると電池本体 21からの電流を遮断する。

上記の電池の薄形温度ヒューズ 22は、例えば図 1 Aに示すように、第 1の絶縁フィルム 1 1の上方に位置する、一対の金属端子 12の先端部間に接続された温度ヒューズ用可溶素子を構成する可溶合金 13を備える。可溶合金 13は、 S nを 20重量％以上、 B iを 1 1. 5重量％以上、 I nを 49重量％以上含有する Sn— B i— I n合金で構成されている。したがって、可溶合金 13は P および Cdを含有せず、その結果、電池を廃棄しても Pbや Cdが溶出しない。

(実施の形態 4)

図 5は本発明の実施の形態 4におけるラジアル形温度ヒューズの断面図である。その温度ヒューズは開口部を有する有底円筒状あるいは有底角筒状の絶縁ケース 31は、ポリブチレンテレフタレート（PBT) 、ポリフエ二レンサルファイド (PPS) 、ポリエチレンテレフ夕レート（PET) 、フエノ一ル樹脂、セラミック、ガラス等のいずれかにより構成されている。絶縁ケース 31内に配設された略円柱状あるいは略角柱状の可溶合金 32は、 S n— B i— I n合金で構成されている。その合金は Snを 20重量％以上 39. 5重量％以下、 I nを 49重量％以上 68. 5重量％以下、 B iを 1 1. 5重量％以上 31重量％以下含有する。これにより、 Pbや Cdを含まない溶断温度 95 °C以下のラジアル形温度ヒュ一ズが得られる。

可溶合金 32を構成する Sn— B i一 I n合金において、 Snの配合比が 20 重量％より少ないと、 I nは Snに比べて柔らかく B iは Snに比べてもろいので、可溶合金 32の強度が不十分となり、その結果、製造工程における取り扱いが困難となる。また Snを 20重量％以上含有する Sn— B i - I n合金においては、 I nの配合比が 49重量％より少ないと S nが過多な状態となり、 I nの配合比が 55重量％より多いと I nが過多な状態となる。 S nは単体の融点が 2 32 °Cと I n単体の融点 156 °Cに比べて高い。したがつて S nが過多な状態では、可溶合金 32の融点は Snの配合比に強く依存するので、配合比のばらつきによる融点のばらつきが大きくなり、温度ヒューズの溶断温度のばらつきが大きくなる。 I nの配合比は 49重量％以上必要であり、 Snと I nのバランスがよい 49〜55重量％が好ましい。 311を20重量％、 111を49重量％含む311 一 B i— I n合金においては、 B iが 11. 5重量％以下であると、可溶合金 3 2の融点が 95 °Cを超える。したがって、電池の保護用として用いる溶断温度が 95 °C以下のラジアル形温度ヒューズでは B iが 11. 5重量％以上の可溶合金を用いる必要がある。

リ一ド導体 33は可溶合金 32の両端部に一端部が接続され、かつ他端部を前記絶縁ケース 31の開口部より絶縁ケース 31外に導出させている。リード導体 33は(：11、 Fe、 N i等の単一の金属あるいはそれらの合金で線状に構成され、かつその表面には Sn、 Zn、 B i、 I n、 Ag、 C uのいずれか 1つの金属あるいはこれらを有する合金からなる金属めつきが施されている。可溶合金 32にはフラックス（図示せず）が塗布されており、このフラックスは周囲温度が上昇した時溶融し、可溶合金 32の酸化膜を除去する。絶縁ケース 31の開口部を封口する封口体 34はエポキシ、シリコン等の硬ィ匕性樹脂により構成されている。可溶合金 32と一対のリード導体 33とは溶接や超音波溶着により接続される。あるいはリード導体 33は通電により可溶合金 3 2を溶融させて接続してもよい。

実施の形態 4におけるラジアル形温度ヒューズにおいては、 Snを 20重量％以上、 B iを 11. 5重量％以上、 I nを 49重量％以上含有する S n— B i— I n合金による可溶合金 32を用いているので Pbおよび Cdは含有されない。したがって可溶合金 32から P bや Cdは溶出しない。可溶合金 32に一端部が接続された一対のリード導体 33は、他端部が絶縁ケース 31の開口部より絶縁ケース 31外に同一方向となるように導出されているので、このラジアル形温度ヒューズを電池等へ取り付ける方向の自由度が向上する。

(実施の形態 5)

図 6は本発明の実施の形態 5におけるアキシャル形温度ヒューズの断面図である。両端に開口部を有する円筒状の絶縁ケース 41は、ポリブチレンテレフタレート（PBT) 、ポリフエ二レンサルファイド（PPT) 、ポリエチレンテレフタレ一ト（PET) 、フエノール樹脂、セラミック、ガラス等のいずれかにより構成されている。絶縁ケース 41内に配設された略円柱状あるいは略角柱状の可溶合金 42は S n— B i - I n合金で構成されている。この合金は S nを 20重量％以上 39. 5重量％以下、 I nを 49重量％以上 68. 5重量％以下、 B i を 1 1. 5重量％以上 31重量％以下含有する。これにより、実施の形態 1と同様に、 Pbや Cdを含まない溶断温度 95°C以下のアキシャル形温度ヒューズが得られる。

図 6において、可溶合金 42の両端部には、他端部を絶縁ケース 41の開口部より絶縁ケース 41外に導出させた一対のリード導体 43の一端部が接続される。絶縁ケース 41の両端の開口部は封口体 44により封口されている。産業上の利用可能性

本発明による温度ヒューズ用可溶素子は Pbおよび Cdを含有せず、それを用いた温度ヒューズは廃棄後でも P bや C dが溶出しない。

Claims

請求の範囲

1. Snを 20重量％以上 39. 5重量％以下、 B iを 11. 5重量％以上 31 重量％以下、 I nを 49重量％以上 68. 5重量％以下含有する合金よりなる、温度ヒューズに用いられる可溶素子。

2. 前記合金は I nを 49〜55重量％含有する、請求の範囲第 1項に記載の可溶素子。

3. 第 1と第 2の金属端子と、

前記第 1と第 2の金属端子の間に接続された、 Snを 20重量％以上 39.

5重量％以下、 B iを 11. 5重量％以上 31重量％以下、 1 11を49重量％以上 68. 5重量％以下含有する可溶合金と、

を備えた温度ヒューズ。

4. 前記可溶合金は、 I nを 49〜55重量％含有する、請求の範囲第 3項に記載の温度ヒューズ。

5. 前記可溶合金を収納する絶縁収納体をさらに備えた、請求の範囲第 3項に記載の温度ヒューズ。

6. 前記絶縁収納体は、 '

前記第 1と第 2の金属端子が取り付けられた第 1の絶縁フイルムと、前記第 1の絶縁フィルムの第 1面と前記可溶合金の上方に位置し、かつ前記第 1の絶縁フィルムとの間に空間を形成する第 2の絶縁フィルムと、

を備えた、請求の範囲第 5項に記載の温度ヒューズ。

7. 前記第 1と第 2の金属端子は前記第 1の絶縁フィルムの前記第 1面上に位置する、請求の範囲第 6項に記載の温度ヒューズ。

8 . 前記第 1と第 2の金属端子の一部は前記第 1の絶縁フィルムの前記第 1面の上方に位置し、前記第 1と第 2の金属端子の他の一部は前記第 1の絶縁フィルムの第 2面の上方に位置し、前記可溶合金は前記第 1と第 2の金属端子の前記一部に接続される、請求の範囲第 6項に記載の温度ヒューズ。

9 . 前記第 1の絶縁フィルムと前記第 2の絶縁フィルムとは温度ヒューズ本体部を構成し、前記温度ヒューズ本体部の長さは 2 . 0〜5 . 0 mmである、請求の範囲第 6項に記載の温度ヒューズ。

1 0 . 前記絶縁収納体は、

開口部を有する有底筒状の絶縁ケースと、

前記絶縁ケースの開口部を封口する封口体と、

をさらに備え、前記第 1と第 2の金属端子は前記開口部から前記絶縁ケースの外に同一方向に導出される、請求の範囲第 5項に記載の温度ヒューズ。

1 1 . 前記絶縁収納体は、

両端に開口部を有する筒状の絶縁ケースと、

前記絶縁ケースの前記両端の前記開口部をそれぞれ封口する封口体と、をさらに備え、前記第 1と第 2の金属端子は前記絶縁ケースの前記両端の前記開口部より前記絶縁ケースの外に導出される、請求の範囲第 5項に記載の温度ヒューズ。

1 2 . 電池本体と、

前記電池本体に結合する第 1の金属端子と、

第 2の金属端子と、前記第 1と第 2の金属端子の間に接続された、 Snを 20重量％以上 39. 5重量％以下、 B iを 11. 5重量％以上 31重量％以下、 I nを 4 9重量％以上 68. 5重量％以下含有する、前記電池本体からの熱により溶ける可溶合金と、

を有する、前記電池本体からの熱により溶断して前記電池本体からの電流を遮断する温度ヒューズと、

を備えた電池。

13. 前記可溶合金は、 I nを 49〜55重量％含有する、請求の範囲第 12項に記載の電池。