JP4223316B2

JP4223316B2 - 二次電池用ヒューズ

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Publication number: JP4223316B2
Application number: JP2003099783A
Authority: JP
Inventors: 俊朗川西
Original assignee: Uchihashi Estec Co Ltd
Current assignee: Uchihashi Estec Co Ltd
Priority date: 2003-04-03
Filing date: 2003-04-03
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2023-04-03
Also published as: US20040196133A1; JP2004311080A; EP1465224B1; DE602004006903D1; EP1465224A1; CN100367433C; KR101016522B1; DE602004006903T2; CN1538478A; KR20040086743A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は薄型の二次電池用ヒューズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ノートパソコン、携帯電話等の携帯機器の電源として使用されている二次電池、特にリチウムイオン二次電池、リチウムポリマー二次電池においては、高いエネルギー密度のために異常時の発熱温度が高く、８５℃〜９５℃の許容限温度で電池回路を遮断して電池の爆裂等の事故を未然に防止する必要がある。
そのプロテクタには、電池パックへの装着上薄型であることが要求され、図４や図５に示すような薄型温度ヒューズが用いられている。
【０００３】
図４において、３１’は樹脂ベースフィルム、１’，１’は扁平リード導体であり、前端部をベースフィルム３１’の裏面に固着すると共に前端部の一部１００’をベースフィルム３１’の上面に現出させてある。２’は両扁平リード導体１’，１’の現出部１００’，１００’間に溶接等により接合したヒューズエレメントである。３２は樹脂カバーフィルムであり、水平に保持したベースフィルム３１’に周囲部を封着してある。４’はヒューズエレメント２’の周囲に塗着したフラックスである。
【０００４】
また、図５において、１'，１'は扁平リード導体、２'は両リード導体の先端部上面間に溶接等により接合したヒューズエレメントである。３１'及び３２'は樹脂ベースフィルム及び樹脂カバーフィルムであり、扁平リード導体１'，１'の前端部及びヒューズエレメント２'を挾み、樹脂ベースフィルム３１'に樹脂カバーフィルム３２'の周囲部を封着してある。４'はフラックスである。
【０００５】
これらの温度ヒューズにおいては、二次電池のボディに熱的に接触して配設され、その電池が何らかの異常により発熱すると、その発生熱により温度ヒューズのヒューズエレメント合金が溶融され、既溶融の活性化されたフラックスとの共存下、溶融合金がリード導体や電極への濡れにより分断球状化され、その分断球状化の進行により電池回路が遮断される。
この二次電池においては、２〜１０A程度の過電流が長時間（約１０００秒）流れて危険な状態に曝されることもあり、かかる過電流で動作する電流ヒューズを前記電池パックに装着することがある。しかしながら、かかる保護方式では、温度ヒューズ以外に電流ヒューズを必要とし、電池パックの収納スペースを大きくする必要があり、電池パックの小型化に適合せず携帯用として不利である。
従来の薄型温度ヒューズにおいては、ヒューズボディの厚みが１．１ｍｍ程度とされている。その結果、ヒューズエレメント、すなわち低融点可溶合金片の断面積が小さくされ、ヒューズエレメントの抵抗値が比較的高くされるために、前記の過電流１０００ｓ，２〜１０Aのもとでのジュール発熱でヒューズエレメントが融点にまで昇温して溶断され得る。従って、電流ヒューズとしての機能が期待される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明者においては、薄型温度ヒューズを電流ヒューズとしても使用することを試験したが、従来の薄型温度ヒューズではラッシュ電流で動作してしまい、電流ヒューズに兼用できないことを知った。
ラッシュ電流は、電源投入時、過渡現象やその投入時の回路抵抗が昇温前の低抵抗値である等に起因して瞬時的に流れ、上記二次電池のラッシュ電流は５ｍｓ，５０〜１００A程度である。従来の薄型温度ヒューズでは、このラッシュ電流で作動してしまい、電流ヒューズに兼用することは難しい。例えば、合金組成４３Ｉｎ−４１Ｓｎ−１３Ｃｄ−３Ｂｉの低融点可溶合金片を使用した従来の薄型温度ヒューズでは前記ラッシュ電流で作動してしまい、電流ヒューズとの兼用は不可である。
【０００７】
本出願人においては、ヒューズエレメントとして、Ｂｉ４５〜５５％、残部Ｉｎの合金組成を用いた動作温度８５℃〜９５℃の薄型温度ヒューズを既に提案した（特許文献１参照）。
【特許文献１】
特開２００２−１５０９６号公報
【０００８】
この薄型温度ヒューズにおいては、ヒューズエレメントのジュール発熱による動作温度のシフトを防止するために、ヒューズエレメントの抵抗値を極力低くしており、前記した１０００ｓ，２〜１０A程度の過電流でヒューズエレメントを溶断させること、すなわちヒューズエレメントを融点にまで昇温させることを予定していない。
しかしながら、本発明者においては、Ｂｉを多量に含有する合金のヒューズエレメントを用いた温度ヒューズは、その合金の比抵抗が高いことで耐ラッシュ電流性能に有利に関与し、前記１０００ｓ，２〜１０A程度の過電流に対する電流ヒューズとしても好適に機能することを知った。すなわち、ヒューズエレメントの比抵抗値が従来品（ヒューズエレメントの合金組成として、４３Ｉｎ−４１Ｓｎ−１３Ｃｄ−４８Ｂｉを使用したもの）の約１．６倍である５２Ｉｎ−４８Ｂｉをヒューズエレメントに用いた薄型温度ヒューズでは、上記ラッシュ電流では動作せずに電流ヒューズとして良好に使用できることを知った。
【０００９】
この理由を考察すると次の通りである。
薄型温度ヒューズを通電したときのヒューズエレメントの大体の温度上昇過程は、ヒューズエレメントのジュール発生熱の一部がヒューズエレメントの熱容量で吸収され、吸収されなかった熱量が扁平リード導体を経て放熱されていくとみなすことができ、この場合、電流をｉ、ヒューズエレメントの電気抵抗値をｒ、扁平リード導体の放熱抵抗をＲ、ヒューズエレメントの熱容量をＣとすれば、ヒューズエレメントの温度上昇Ｔは
【００１０】
〔数１〕
Ｔ＝Ｒｉ^２ｒ（１−ｅ^- ^ｔ／ＲＣ）
で与えられ、ヒューズエレメントの融点をＴ_ｍ、平温をＴ_０とすれば、式（１）においてＴ＝（Ｔ_ｍ−Ｔ_０）とすることにより、電流ｉ−動作時間ｔの動作特性が求められ
【００１１】
〔数２〕
ｉ＝（Ｔ_ｍ−Ｔ_０）^１／２／〔ＲＣ（１−ｅ^- ^ｔ／ＲＣ）〕^１／２
が成立し、図３の曲線Ａは前記５２Ｉｎ−４８Ｂｉをヒューズエレメントに用いた薄型温度ヒューズの動作特性を、図３の曲線Ｂは従来の薄型温度ヒューズの動作特性を示している。
図３において、電流ｉＰは前記したラッシュ電流（電流値ｉＰ、電流持続時間５ｍｓ）を示し、５２Ｉｎ−４８Ｂｉをヒューズエレメントに用いた薄型温度ヒューズにおいはこのラッシュ電流で動作せず、従来の薄型温度ヒューズでは動作している。
その理由は、比抵抗値が大である５２Ｉｎ−４８Ｂｉをヒューズエレメントに用いた薄型温度ヒューズでは、従来の薄型温度ヒューズよりも低融点可溶合金片の容積が大であり、その結果、前記の式（１）においてＣが増大されて動作電流−時間曲線が曲線Ｂから曲線Ａにシフトされることにあると推定される。すなわち、薄型温度ヒューズにおけるヒューズエレメントのジュール発生熱に基づく昇温の過渡状態にヒューズエレメントの吸熱が大きく関与し、ヒューズエレメントの断面積を適度に大きくして吸熱能力を高めることにより、ラツシュ電流のもとでのヒューズエレメントの昇温がヒューズエレメントの融点以下に抑えられると推定される。
【００１２】
本発明の目的は、薄型温度ヒューズに耐ラッシュ電流性能を付与してその薄型温度ヒューズを電流ヒューズに兼用可能とすることにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係わる二次電池用ヒューズは、二次電池の保護用であり、丸線の低融点可溶合金片を一対の扁平リード導体間に接続し、該低融点可溶合金片にフラックスを塗布し、このフラックス塗布低融点可溶合金片を樹脂ベースフィルムと樹脂カバーフアィルムとで挾んで絶縁し、二次電池の異常発熱で低融点可溶合金片を溶断させ、また低融点可溶合金片を二次電池の許容電流によるジュール発熱でも溶断させる電流ヒューズ機能付き温度ヒューズにおいて、低融点可溶合金片の合金組成を４０〜７０％Ｂｉ、残部Ｉｎとし、低融点可溶合金片の抵抗値を１５〜１６ m Ωとしたことを特徴とする。
【００１４】
請求項２に係わる二次電池用ヒューズは、請求項１の二次電池用ヒューズにおいて、許容限電流が１０００秒，２〜１０Aであることを特徴とする。
【００１５】
請求項３に係わる二次電池用ヒューズは、請求項１または２の二次電池用ヒューズにおいて一対の扁平リード導体の前端部を樹脂ベースフィルムの裏面に固着すると共に一部をベースフィルム表面に現出させ、それらの現出部間に低融点可溶合金片を接続し、該低融点可溶合金片にフラックスを塗布し、ベースフィルム上を樹脂カバーフィルムで封止したことを特徴とする。
【００１６】
請求項４に係わる二次電池用ヒューズは、請求項１または２の二次電池用ヒューズにおいて一対の扁平リード導体とそれらの先端部上面間に接続したフラックス塗布低融点可溶合金片を上下から樹脂カバーフィルムと樹脂ベースフィルムとで挾んで封止したことを特徴とする。
【００１７】
請求項５に係わる二次電池用ヒューズは、請求項１〜４何れかの二次電池用ヒューズにおいて低融点可溶合金片の外径ｄと扁平リード導体の厚みｔとの比ｄ／ｔが２〜５であることを特徴とする。
【００１８】
請求項６に係わる二次電池用ヒューズは、請求項１〜５何れかの二次電池用ヒューズにおいて樹脂ベースフィルム下面から樹脂カバーフィルム上面までの厚みが２．０ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１９】
請求項７に係わる二次電池用ヒューズは、請求項１〜６何れかの二次電池用ヒューズにおいて扁平リード導体がニッケルまたは鉄合金製であることを特徴とする。
【００２０】
【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。
本発明に係わる二次電池用ヒューズは、４０〜７０％Ｂｉ、残部Ｉｎの合金組成の低融点可溶合金片を一対の扁平リード導体間に接続し、該低融点可溶合金片にフラックスを塗布し、該フラックス塗布低融点可溶合金片を樹脂ベースフィルムと樹脂カバーフィルムとで挾んで絶縁した温度ヒューズであり、二次電池、例えばリチウムイオン二次電池、リチウムポリマー二次電池のプロテクタとしてその電池に熱的に接触させた状態で使用され、電池温度が許容限温度の８５℃〜９５℃に昇温したとき、または電流が許容限の１０００ｓ，５０〜１００Aになったときに低融点可溶合金片を溶断させるように、低融点可溶合金片の融点及び抵抗値を設定してある。
【００２１】
図１の（イ）は請求項３に係る薄型温度ヒューズの一実施例の一部を断面で示す平面図、図１の（ロ）は図１の（イ）におけるローロ断面図である。
図１において、３１は樹脂ベースフィルムである。１，１は扁平リード導体であり、前端部をベースフィルム３１の裏面に固着すると共に前端部の一部１００をベースフィルム３１の上面に現出させてある。２は両扁平リード導体１，１の現出部１００，１００間に溶接等により接合したヒューズエレメントであり、溶接にはスポット抵抗溶接、レーザ溶接等を使用できる。３２は樹脂カバーフィルムであり、水平に保持したベースフィルム３１に周囲部を封着してある。４はヒューズエレメント２の周囲に塗着したフラックスである。
【００２２】
上記の扁平リード導体前端部の一部のベースフィルム３１の表面への現出には、扁平リード導体前端部に予め絞り出し加工により凸部を成形し、このリード導体前端部を加熱下でベースフィルムの裏面に融着すると共に凸部をベースフィルムに貫通融着させる方法、扁平リード導体前端部を加熱下でベースフィルムの裏面に融着すると共にリード導体前端部の一部を絞り出し加工によりベースフィルム表面に現出させる方法等を使用できる。
【００２３】
図２の（イ）は請求項４に係る薄型温度ヒューズの一実施例の一部を断面で示す平面図、図２の（ロ）は図２の（イ）におけるローロ断面図である。
図２において、１，１は扁平リード導体である。２は両扁平リード導体１，１の先端部上面間に溶接等により接合したヒューズエレメントであり、溶接にはスポット抵抗溶接、レーザ溶接等を使用できる。３１は樹脂ベースフィルム、３２は樹脂カバーフィルムであり、前記両扁平リード導体１，１の前端部とヒューズエレメント２とをこれらの樹脂フィルム３１，３２で挾み、水平に保持した樹脂ベースフィルム３１に樹脂カバーフィルム３２の周囲部を封着してある。４はヒューズエレメント２の周囲に塗着したフラックスである。
【００２４】
図２に示す二次電池用ヒューズを製造するには、両扁平リード導体の先端部上面間にヒューズエレメントをスポット抵抗溶接やレーザ溶接等により接続し、次いで両扁平リード導体１，１の前端部とヒューズエレメント２を上下の樹脂フィルム３１，３２で挾み、樹脂ベースフィルム３１を基台上に水平に保持し、樹脂カバーフィルム３２の両端部を離型性チップ例えばセラミックチップで押圧して樹脂カバーフィルム３２の各端部を扁平リード導体に加圧接触させる。この加圧接触時、扁平リード導体を加熱することもできる。この加熱は電磁誘導加熱、リード導体へのヒートプレートの接触等により行なうことができ、特に、電磁誘導加熱によれば、ヒューズエレメント端部に溶接されたリード導体先端部を下側または上側樹脂フィルムを経て高周波磁束を交鎖させて集中的に加熱できるので、熱効率上有利であり、また、その集中加熱のために、ヒューズエレメント端部から離れたヒューズエレメント中間部の加熱をよく抑え得、ヒューズエレメントの原形保持上、安全である。
【００２５】
図２に示す実施例において扁平リード導体１と各樹脂フィルム３１，３２との間の封着は、上記扁平リード導体加熱時の融着により行ない、上下樹脂フィルム３１，３２が直接に接する界面の封着は、超音波融着、高周波誘電加熱融着、ヒートプレート接触融着等により行なうことができ、前者の融着と後者の融着の順序は、何れを先にしてもよい。後者の融着後に低融点可溶合金片にフラツクスを塗布し、次で前者の融着を行うこともできる。
【００２６】
本発明に係わる上記の二次電池用ヒューズに外部温度Ｔ_０のもとで電流ｉが通電されたときのヒューズエレメントの温度Ｔｘは、ヒューズエレメントの抵抗値をｒ、同じく熱容量をＣ、リード導体の熱抵抗をＲとすれば
【００２７】
〔数３〕
Ｔｘ＝Ｔ_０＋Ｒｉ^２ｒ（１−ｅ^- ^ｔ／ＲＣ）
で与えられ、二次電池用ヒューズが動作するとき、すなわちヒューズエレメント温度がその融点Ｔ_ｍに達するときの電流ｉ−時間ｔの関係は、
【００２８】
〔数４〕
ｉ＝（Ｔ_ｍ−Ｔ_０）^１／２／〔Ｒｒ（１−ｅ^- ^ｔ／ＲＣ）〕^１／２
で与えられる。
【００２９】
本発明に係わる二次電池用ヒューズでは、ラッシュ電流、５ｍｓ，５０〜１００Aで動作させず、許容限電流、１０００ｓ，２〜１０Aで動作させるようにヒューズエレメントの抵抗値Ｒを設定してある。
上記ヒューズエレメントの融点Ｔ_ｍは電池の許容限温度から定められ、Ｒ（扁平リード導体の熱抵抗）も扁平リード導体の材質により定まってしまうから、ｔ＝１０００ｓにおいて許容限電流ｉが２〜１０Aになるように、ヒューズエレメントの抵抗値ｒが設定される。
このヒューズエレメントの抵抗値ｒは、ヒューズエレメントの比抵抗値をρ、ヒューズエレメントの直径をｄ、ヒューズエレメントの長さをＬとすれば、
【００３０】
〔数５〕
ｒ＝４ρＬ／（πｄ^２）
で与えられる。
而るに、本発明に係わる二次電池用ヒューズでは、ヒューズエレメントにＢｉ含有量が４０〜７０％の合金を使用しており、比抵抗値ρが高いために、比抵抗値ρが低い従来例に較べ上記所定の抵抗値ｒの設定上、ヒューズエレメントの直径ｄが大きくなり、その結果ヒューズエレメントの熱容量Ｃが大きくなり、従って、Ｃが小である場合の特性曲線に較べ初期の温度降下が緩やかになってラッシュ電流のもとでの動作が回避される。
而して、ｔ＝１０００ｓでの動作電流を変動させることなく、ｔ＝５ｍｓ程度の短時間電流に対する許容限電流値を高くして耐ラッシュ電流性能を保証できる。
【００３１】
上記１０００ｓといった長時間持続電流に対する遮断電流ｉ_０は、式（４）においてｔ→∞とすることにより与えられ
【００３２】
〔数６〕
ｉ_０＝（Ｔ_ｍ−Ｔ_０）^１／２／（Ｒｒ）^１／２
が成立する。
而して、同じｉ_０のもとでは、Ｒ（扁平リード導体の熱抵抗値）が大きいほど、ヒューズエレメントの抵抗値ｒを小さくでき、式（５）から明らかなように、抵抗値ｒが小となるほど、ヒューズエレメントの径ｄを大きくできてヒューズエレメントの熱容量Ｃを大きくでき、耐ラッシュ電流性能を高めることができるから、扁平リード導体には、熱比抵抗値の高いニッケルや鉄合金を使用することが好ましい。この場合、扁平リード導体とヒューズエレメントとの接合界面（通常溶接界面）の界面抵抗値を低くするように、扁平リード導体の少なくともリード導体接合面部分にＣｕやＡｇの薄膜を設け、同界面にＣｕやＡｇと母材との合金層を形成することが好ましい。
扁平リード導体に銅を使用できることは言うまでもない。
【００３３】
本発明に係わる二次電池用ヒューズにおいて、ヒューズエレメントの合金組成のＢｉ量を４０〜７０％とする理由は、４０％未満では比抵抗値が低く上記した利点を満足に得ることができず、７０％を越えると比抵抗値が高くなり過ぎてヒューズエレメント外径が過大となって二次電池用ヒューズのボディの厚み、すなわち樹脂ベースフィルム下面から樹脂ベースフィルム上面までの高さを２ｍｍ以下に維持することが難しくなり（薄型を維持できなくなる）、また線引き加工が難しくなるからである。
本発明において、合金組成にはＢｉ４０〜７０％、残部Ｉｎを用いることが、ヒューズエレメントの融点を８５℃〜９５℃に設定し、かつ円滑な線引き加工性を保証するのに有利である。
【００３４】
前記ラッシュ電流は通電時間が５ｍｓ程度と極めて短く衝撃的であり、ヒューズエレメントの加熱も衝撃的となるから、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｓｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｇｅ、Ｐの少なくとも一種を０．５〜５％添加し固溶硬化により機械的強度をアップしてラッシュ電流による熱衝撃に対しヒューズエレメントの抗力を向上させることもできる。添加量を０．５〜５％とする理由は、０．５％未満では添加の効果が得られず、５％を越えるとヒューズエレメントの融点や比抵抗値の変動が大きくなるからである。
【００３５】
図３に示す遮断電流−動作時間特性において、耐ラッシュ電流性に関与する領域は、ｔがｔ＝０近傍の過渡状態領域であり、この過渡状態度に熱的に関与する扁平リード導体部分はヒューズエレメント端部が接合された箇所を含むごく限られた部分であり、従って、上記した時定数ＲＣのＲ（扁平リード導体の熱抵抗値）はリード導体の巾には左右されずに厚みｈに反比例し、Ｃはヒューズエレメントの直径ｄに比例し、従ってＣＲをｄ／ｈで評価することができ、ｄ／ｈは通常２〜４とされる。
前記ヒューズエレメントの断面積は０．０３２ｍｍ^２〜０．３３ｍｍ^２とされる。このヒューズエレメントの断面形状は円形の他、扁平形とすることもでき、後者の場合の前記ｄは同一の円形断面積での直径とされる。
【００３６】
本発明に係わる二次電池用ヒューズにおいて、ヒューズエレメントの抵抗値ｒは許容限電流値（１０００ｓ，２〜１０A）により規制され、前記した通り４．５ｍΩ〜５０ｍΩとされる。而るに、定格電流Ｉのもとでのヒューズエレメントの温度上昇ΔＴは、式（４）において、ｉ→Ｉ，ｔ→∞とすることにより与えられ、
【００３７】
〔数７〕
ΔＴ＝ＲＩ^２ｒ
が成立し、Ｉ＝１AとしたときΔＴは、扁平リード導体としてニッケル導体を使用した場合で２℃である。銅リード導体を使用した場合は更に低くできる。従って、温度ヒューズとして動作するときの動作温度のシフトを充分に小さくできる。
【００３８】
上記ヒュ−ズエレメントは、通常、ビレットを製作し、これを押出機で粗線に押出成形し、この粗線をダイスで線引きすることにより製造できる。また、最終的にカレンダーロールに通し、扁平線として使用することもできる。
また、冷却液を入れたシリンダーを回転させて回転遠心力により冷却液を層状に保持し、ノズルから噴射した母材溶融ジェツトを前記の冷却液層に入射させ冷却凝固させて細線材を得る回転ドラム式紡糸法により製造することも可能である。
これらの製造時、各原料地金の製造上及びこれら原料の溶融撹拌上生じる不可避的不純物を含有することが許容される。
【００３９】
上記樹脂フィルム（樹脂ベースフィルム、樹脂カバーフィルム）には、厚み１００μｍ〜５００μｍ程度のプラスチックフィルム、例えば、ポリエチレンテレフタレ−ト、ポリエチレンナフタレ−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、ホリアセタ−ル、ポリカ−ボネ−ト、ポリフェニレンスルフィド、ポリオキシベンゾイル、ポリエ−テルエ−テルケトン、ポリエ−テルイミド等のエンジニアリングプラスチックやポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリメチルメタクリレ−ト、ポリ塩化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、エチレンポリテトラフルオロエチレン共重合体、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、アイオノマ−、ＡＡＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂等のフィルムを使用できる。
【００４０】
また、フラックスには、天然ロジン、変性ロジン（水添ロジン、不均化ロジン、重合ロジン等）及びこれらの精製ロジンにワックス更にジエチルアミンの塩酸塩、ジエチルアミンの臭化水素酸塩等を添加したものを使用できる。
【００４１】
本発明の好適な実施形態は、低融点可溶合金片の組成：Ｂｉ４７〜４９％，残部Ｉｎ、低融点可溶合金片の断面積：０．１０〜０．１２ｍｍ^２、扁平リード導体の厚み：０．１０〜０．２０ｍｍ、ボディ部の厚み：１．１〜１．３ｍｍ、低融点可溶合金片の抵抗値：１５〜１６ｍΩ、公称動作温度９３℃である。
【００４２】
【実施例】
〔実施例〕
図１に示す構成の二次電池用ヒューズであり、樹脂ベースフィルム３１及び樹脂カバーフィルム３２に厚さ２００μｍ、巾４ｍｍ、長さ７．５ｍｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを、扁平リード導体１に厚さ１５０μｍ、巾３ｍｍ、長さ１５ｍｍの銅導体を使用した。ヒューズエレメント２に５２Ｉｎ−４８Ｂｉの組成で断面積が０．１１３ｍｍ^２、長さが５ｍｍの丸線を使用し、ヒューズエレメント２の両溶接箇所間の距離を３．０ｍｍとした。フラックスにはロジンとワツクスとの混合物を使用した。ボデイ部の厚みは１．２ｍｍであり、抵抗値は１５．７ｍΩであり、公称動作温度は９３℃であった。
【００４３】
〔比較例〕
図４に示す構成の薄型温度ヒューズであり、樹脂ベースフィルム３１’及び樹脂カバーフィルム３２’に厚さ２００μｍ、巾４ｍｍ、長さ７．５ｍｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを、扁平リード導体１’に厚さ１５０μｍ、巾３ｍｍ、長さ１５ｍｍの銅導体を使用した。ヒューズエレメント２’に４３Ｉｎ−４１Ｓｎ−１３Ｃｄ−３Ｂｉの組成で断面積が０．０７１ｍｍ^２、長さが５ｍｍの丸線を使用し、ヒューズエレメント２’の両溶接箇所の距離を３．０ｍｍとした。フラックスにはロジンとワツクスとの混合物を使用した。ボデイ部の厚みは１．１ｍｍであり、抵抗値は１５．７ｍΩであり、公称動作温度は９３℃であった。
【００４４】
この実施例品と比較例品との室温での動作特性を測定したところ、図３に示す通りであった。曲線Ａは実施例品の動作特性を、曲線Ｂは比較例品の動作特性をそれぞれ示している。
何れも１０００ｓでの動作電流が約４Aであるが、比較例品では５ｍｓでの動作電流が５０A以下であり、前記ラッシュ電流で動作する確率が大であるのに対し、実施例品では５ｍｓでの動作電流が１００Aを越えており、前記ラッシュ電流で動作することはない。
従って、本発明の温度ヒューズでは、許容限電流に対する電流ヒューズとして兼用できる。厚みの増加があるが（比較例の１．１ｍｍに対し実施例の１．２ｍｍ）、僅かにとどめることができる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明に係わる二次電池用ヒューズでは、厚みや動作温度のシフトがあっても僅かに抑えてラッシュ電流のもとでの動作を回避できるから、電流ヒユーズとしても好適に使用できる。従って、許容限温度と許容限電流との双方からの保護が要求される二次電池用プロテクタとして極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項３に係る二次電池用ヒューズの一実施例を示す図面である。
【図２】請求項４に係る二次電池用ヒューズの一実施例を示す図面である。
【図３】本発明に係る二次電池用ヒューズと従来の薄型温度ヒューズの動作特性の測定結果を示す図面である。
【図４】従来の薄型温度ヒューズの一例を示す図面である。
【図５】従来の薄型温度ヒューズの上記とは別の例を示す図面である。
【符号の説明】
１扁平リード導体
２ヒューズエレメント
３１下側樹脂フィルムまたは樹脂ベースフィルム
３２上側樹脂フィルムまたは樹脂カバーフィルム
４フラックス

Claims

二次電池の保護用であり、丸線の低融点可溶合金片を一対の扁平リード導体間に接続し、該低融点可溶合金片にフラックスを塗布し、このフラックス塗布低融点可溶合金片を樹脂ベースフィルムと樹脂カバーフアィルムとで挾んで絶縁し、二次電池の異常発熱で低融点可溶合金片を溶断させ、また低融点可溶合金片を二次電池の許容電流によるジュール発熱でも溶断させる電流ヒューズ機能付き温度ヒューズにおいて、低融点可溶合金片の合金組成を４０〜７０％Ｂｉ、残部Ｉｎとし、低融点可溶合金片の抵抗値を１５〜１６ m Ωとしたことを特徴とする二次電池用温度ヒューズ。
許容限電流が１０００秒，２〜１０Aであることを特徴とする請求項１記載の二次電池用ヒューズ。
一対の扁平リード導体の前端部を樹脂ベースフィルムの裏面に固着すると共に一部をベースフィルム表面に現出させ、それらの現出部間に低融点可溶合金片を接続し、該低融点可溶合金片にフラックスを塗布し、ベースフィルム上を樹脂カバーフィルムで封止したことを特徴とする請求項１または２記載の二次電池用ヒューズ。
一対の扁平リード導体とそれらの先端部上面間に接続したフラックス塗布低融点可溶合金片とを上下から樹脂カバーフィルムと樹脂ベースフィルムとで挾んで封止したことを特徴とする請求項１または２記載の二次電池用ヒューズ。
低融点可溶合金片の外径ｄと扁平リード導体の厚みｔとの比ｄ／ｔが２〜５であることを特徴とする請求項１〜４何れか記載の二次電池用ヒューズ。
樹脂ベースフィルム下面から樹脂カバーフィルム上面までの厚みが２．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５何れか記載の二次電池用ヒューズ。
扁平リード導体がニッケルまたは鉄合金製であることを特徴とする請求項１〜６何れか記載の二次電池用ヒューズ。