具体实施方式

图1示出使用本发明的一实施方式的断路器1的二次电池电路500。二次电池电路500是包含断路器1、二次电池501以及负载502的直流电路。负载502由二次电池501驱动。断路器1配置于二次电池501与负载502之间。二次电池501、断路器1和负载502串联连接。

图2示出构成二次电池电路500的至少一部分的二次电池组550。二次电池组550具有二次电池501、断路器1以及电路基板503。二次电池电路500的负载502安装于电路基板503上或电路基板503的外部。

二次电池501具有存储电荷的蓄电单元510、以及在蓄电单元510的外部露出的正极511和负极512。正极511例如由以铝为主要成分的金属片构成。负极512例如由以铜为主要成分的金属片构成。由正极511和负极512构成一对电极。

在电路基板503中，除了一般的PCB(印刷电路基板)之外，还适用FPC(柔性印刷电路基板)等。

在二次电池501的正极511与电路基板503之间，安装有断路器1。另一方面，二次电池501的负极512与电路基板503连接。由此，构成包含正极511、断路器1、电路基板503、负载502和负极512的二次电池电路500。

图3至图5示出断路器1的结构。断路器1安装于电气设备等，保护电气设备免受过度的温度上升或过电流的影响。

断路器1由具有固定触点21的固定片2、在前端部具有可动触点41的可动片4、随着温度变化而变形的热响应元件5、PTC(Positive Temperature Coefficient)热敏电阻6、以及收容固定片2、可动片4、热响应元件5及PTC热敏电阻6的壳体10等构成。壳体10由壳体主体(第一壳体)7和安装于壳体主体7的上表面的盖部件(第二壳体)8等构成。

在固定片2形成有从壳体10露出的端子22。在从壳体10露出的可动片4形成有端子42。

固定片2例如通过对以铜等为主要成分的板状的金属材料(除此之外，铜-钛合金、铜镍锌、黄铜等金属板)进行冲压加工而形成。固定片2在使端子22向壳体主体7的外侧露出的状态下，通过嵌件成型而埋入壳体主体7，并收容于壳体主体7。

固定触点21除了银、镍、镍-银合金之外，还通过铜-银合金、金-银合金等导电性良好的材料的包层、镀敷或涂布等形成在与可动触点41对置的位置，并从形成于壳体主体7的内部的开口73a的一部分露出。

端子22形成于固定片2的一端。端子22从壳体主体7的端缘的侧壁向外侧突出。端子22与二次电池501电连接。在固定片2的另一端侧，形成有对PTC热敏电阻6进行支承的支承部23。支承部23从形成于壳体主体7的内部的开口73d向壳体主体7的内部空间露出。PTC热敏电阻6载置于在固定片2的支承部23形成的3处凸状的突起(暗榫)24上，并被突起24支承。固定片2弯曲成阶梯状，从而固定触点21与支承部23配置成高度不同，容易确保收纳PTC热敏电阻6的内部空间。

在本申请中，只要没有特别说明，在固定片2中，将形成有固定触点21的一侧的面(即在图3中为上侧的面)作为A面，将其相反侧的面作为B面进行说明。在将从固定触点21朝向可动触点41的方向定义为第一方向并将与第一方向相反的方向定义为第二方向的情况下，A面朝向第一方向，B面朝向第二方向。其他部件，例如可动片4及热响应元件5、PTC热敏电阻6等也是同样的。

可动片4通过对以铜等为主要成分的板状的金属材料进行冲压加工而形成为相对于长度方向的中心线对称的臂状。

在可动片4的长度方向的前端部形成有可动触点41。可动触点41例如由与固定触点21同等的材料形成，除了焊接之外，还通过包层、铆接(crimping)等方法与可动片4的前端部接合。

在可动片4的长度方向的另一端部，形成有与断路器1的外部的二次电池电路500电连接的端子42。端子42从壳体主体7的端缘的侧壁向外侧突出。

可动片4在可动触点41与端子42之间具有抵接部43及弹性部44。抵接部43在端子42与弹性部44之间与壳体主体7及盖部件8抵接。抵接部43具有在可动片4的短边方向以翼状突出的突出部43a。通过设置突出部43a，抵接部43在宽大的区域被壳体主体7及盖部件8夹持，可动片4相对于壳体10牢固地固定。

弹性部44从抵接部43向可动触点41侧伸出。可动片4在弹性部44的基端侧的抵接部43被壳体10单侧支承，在该状态下弹性部44发生弹性变形，从而形成于弹性部44的前端部的可动触点41被向固定触点21侧按压而接触，固定片2与可动片4能够通电。

可动片4在弹性部44通过冲压加工而发生弯曲或屈曲。弯曲或屈曲的程度只要能够收纳热响应元件5就没有特别限定，只要考虑反转动作温度及正转恢复温度下的弹性力、触点的按压力等来适当设定即可。另外，在弹性部44的B面，与热响应元件5对置地形成有一对突起44a、44b。突起44a在基端侧朝向热响应元件5突出，在切断状态下与热响应元件5抵接。突起44b在比突起44a靠前端侧(即可动触点41侧)朝向热响应元件5突出，在切断状态下与热响应元件5抵接。若热响应元件5由于过热而发生变形，则热响应元件5与突起44a及突起44b抵接，热响应元件5的变形经由突起44a及突起44b传递到弹性部44，可动片4的前端部被上推(参照图5)。

热响应元件5使可动片4的状态从可动触点41与固定触点21接触的导通状态转变为可动触点41从固定触点21分离的切断状态。热响应元件5呈截面弯曲为圆弧状的初始形状，通过层叠热膨胀率不同的薄板件而形成为板状。当由于过热而达到工作温度时，热响应元件5的弯曲形状随着卡扣运动而反向翘曲，当由于冷却而低于恢复温度时复原。热响应元件5的初始形状能够通过冲压加工而形成。只要在所期望的温度下通过热响应元件5的反向翘曲动作对可动片4的弹性部44进行上推，并且通过弹性部44的弹性力而恢复原状，则热响应元件5的材质及形状不特别限定，但从生产性及反向翘曲动作的效率性的观点出发，优选矩形形状。

作为热响应元件5的材料，根据所需条件组合并使用层叠了由铜镍锌、黄铜、不锈钢等各种合金构成的热膨胀率不同的两种板状金属材料而成的材料。例如，作为能够得到稳定的工作温度及恢复温度的热响应元件5的材料，优选在高膨胀侧组合铜-镍-锰合金而在低膨胀侧组合铁-镍合金的材料。另外，从化学稳定性的观点出发，作为更优选材料，可举出在高膨胀侧组合铁-镍-铬合金而在低膨胀侧组合铁-镍合金的材料。而且，从化学稳定性及加工性的观点出发，作为更优选材料，可举出在高膨胀侧组合铁-镍-铬合金而在低膨胀侧组合铁-镍-钴合金的材料。

PTC热敏电阻6在可动片4处于切断状态时，使固定片2与可动片4导通。PTC热敏电阻6配置在固定片2与热响应元件5之间。即，隔着PTC热敏电阻6，固定片2的支承部23位于热响应元件5的正下方。当由于热响应元件5的反向翘曲动作而切断了固定片2与可动片4的通电时，流过PTC热敏电阻6的电流增大。PTC热敏电阻6只要是电阻值随着温度上升而增大以限制电流的正特性热敏电阻，则能够根据工作电流、工作电压、工作温度，恢复温度等需要来选择种类，其材料及形状只要不损害上述各特性则并无特别限定。在本实施方式中，使用包含钛酸钡、钛酸锶或钛酸钙的陶瓷烧结体。除了陶瓷烧结体之外，也可以使用使聚合物含有碳等导电性颗粒的所谓的聚合物PTC。

构成壳体10的壳体主体7及盖部件8由阻燃性的聚酰胺、耐热性优异的聚苯硫醚(PPS)、液晶聚合物(LCP)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等热塑性树脂成型。只要能获得与上述的树脂同等以上的特性，则也可以使用树脂以外的材料。

在壳体主体7形成有用于收容可动片4、热响应元件5及PTC热敏电阻6等的内部空间即凹部73。凹部73具有：用于收容可动片4的开口73a、73b；用于收容可动片4及热响应元件5的开口73c；以及用于收容PTC热敏电阻6的开口73d等。此外，组装于壳体主体7的可动片4、热响应元件5的端缘通过形成于凹部73的内部的框而分别被抵接，在热响应元件5的反向翘曲时被引导。

在盖部件8可以通过嵌件成型埋入以铜等为主要成分的金属板或不锈钢等金属板。金属板与可动片4的A面适当抵接，限制可动片4的移动，并且在提高盖部件8乃至作为框体的壳体10的刚性、强度的同时，有助于断路器1的小型化。

如图3所示，盖部件8安装于壳体主体7，使得堵塞收容有固定片2(固定触点21)、可动片4(可动触点41、弹性部44)、热响应元件5及PTC热敏电阻6等的壳体主体7的开口73a、73b、73c等。壳体主体7与盖部件8例如通过超声波熔敷而接合。由此，在使端子22及42露出的状态下，组装断路器1。

图4及图5示出断路器1的动作的概略。图4示出通常的充电或放电状态下的断路器1的动作。在通常的充电或放电状态下，热响应元件5维持反向翘曲前的初始形状。通过利用弹性部44将可动触点41向固定触点21侧按压，可动触点41与固定触点21接触，断路器1的固定片2与可动片4成为能够导通的状态。

如图4所示，热响应元件5可以与导通状态的可动片4的突起44a及突起44b分离。由此，可动触点41与固定触点21的接触压力提高，两者间的接触电阻降低。

图5示出过充电状态或异常时等的断路器1的动作。当由于过充电或异常而成为高温状态时，达到动作温度的热响应元件5反向翘曲而与可动片4的弹性部44接触，弹性部44被上推，从而固定触点21与可动触点41分离。此时，在固定触点21与可动触点41之间流动的电流被切断。另一方面，热响应元件5与可动片4接触，微小的漏电流流过热响应元件5及PTC热敏电阻6。即，PTC热敏电阻6经由使可动片4转变为切断状态的热响应元件5，使固定片2与可动片4导通。只要这样的漏电流流动，PTC热敏电阻6就持续发热，在使热响应元件5维持反向翘曲状态的同时使电阻值激增，因此电流不在固定触点21与可动触点41之间的路径流动，仅存在上述的微小的漏电流(构成自保持电路)。该漏电流可用于安全装置的其他功能。

若解除过充电状态或消除异常状态，则PTC热敏电阻6的发热也收束，热响应元件5恢复到恢复温度，复原到原来的初始形状。而且，由于可动片4的弹性部44的弹性力，可动触点41与固定触点21再次接触，电路解除切断状态，恢复到图4所示的导通状态。

如图2所示，断路器1的端子22与二次电池501的正极511直接连接。所谓“直接连接”是指端子22不经由极耳等金属片而与正极511连接的状态。

在本实施方式中，端子22与正极511通过激光焊接而连接。所谓“激光焊接”，是照射激光，利用其能量使金属熔融而接合的焊接方法。例如，在本实施方式中，使用波长为1064nm的YAG激光，在图2中从跟前朝向内部(在后述的图6中，从上方朝向下方)照射激光。

通过对正极511和端子22进行激光焊接，不需要在以往的直流电路中配置在二次电池的正极与第一端子之间的镍制的金属片，能够容易地降低二次电池电路500整体的电阻值。另外，二次电池电路500被简化，能够容易地实现成本降低。

图6示出断路器1及其周边部的结构。在端子22的激光照射的面22a(在本实施方式中，为上述A面)，形成有吸收激光并熔融的镀敷层25。在本实施方式中，镀敷层25由镍、锡或铬、或者以它们为主要成分的合金构成。由此，以镀敷层25的熔融为契机，端子22及二次电池501的正极511依次熔融，端子22与正极511被良好地焊接。因此，容易降低正极511与端子22之间的接触电阻，能够进一步降低二次电池电路500整体的电阻值。此外，镀敷层25可以形成于与面22a相反侧的面22b(上述B面)。在该情况下，例如，相对于二次电池501使断路器1的上下颠倒，能够连接正极511与端子22。

在端子22的与正极511焊接的面22b形成有镀敷层26。镀敷层26以离子化倾向比端子22大且离子化倾向比正极511小的金属为主要成分。在本实施方式中，镀敷层26由镍、锡或铬、或者以它们为主要成分的合金构成。由此，抑制从端子22直至正极511之间的腐蚀。

镀敷层25优选局部地形成在端子22的面22a的一部分。在本实施方式中，在面22a中的除了壳体10的侧壁的附近以外的区域形成有镀敷层25。由此，在端子22变形时，施加到镀敷层25的应力降低，能够抑制镀敷层25的损伤(例如，裂纹等)。另外，在通过冲压加工等在端子22形成有弯曲部的方式中，优选在除去弯曲部及其附近以外的区域形成镀敷层25。由此，能够抑制形成弯曲部形成时的镀敷层25的损伤。对于镀敷层26也同样地，优选在端子22的面22b的一部分局部地形成镀敷层26。

如图2所示，在断路器1与电路基板503之间，即，在断路器1与负载502之间，设有金属片520。金属片520可以是形成于上述PCB或FPC的金属箔的一部分。金属片520例如由以导电性优异的铜为主要成分的金属构成。断路器1的端子42通过激光焊接与金属片520连接。

在端子42的激光照射的面42a(在本实施方式中，为上述A面)，形成有吸收激光并熔融的镀敷层45。在本实施方式中，镀敷层45由镍、锡或铬、或者以它们为主要成分的合金构成。由此，以镀敷层45的熔融为契机，端子42及金属片520依次熔融，端子42与金属片520被良好地焊接。因此，容易降低端子42与金属片520之间的接触电阻，能够进一步降低二次电池电路500整体的电阻值。此外，镀敷层45可以形成在与面42a相反侧的面42b(上述B面)。在该情况下，相对于二次电池501使断路器1的上下颠倒，能够连接金属片520与端子42。

镀敷层45优选局部地形成在端子42的面42a的一部分。在本实施方式中，在面42a中的除了壳体10的侧壁的附近以外区域形成镀敷层45。由此，在端子42变形时，施加到镀敷层45的应力降低，能够抑制镀敷层45的损伤。对于在面42b形成镀敷层的方式也同样地，优选在端子42的面42b的一部分局部地形成镀敷层。

另外，如本实施方式的断路器1那样，可以通过冲压加工等在端子42形成弯曲部47。在该情况下，镀敷层45优选形成在除了弯曲部47及其附近以外的区域。由此，能够抑制形成弯曲部47时的镀敷层45的损伤。

端子22及端子42从壳体10的侧壁开始在可动片4的长度方向上延伸突出。端子22的从壳体10突出的突出长度L1与端子42的从壳体10突出的突出长度L2可以不同。在本实施方式中，端子22的突出长度L1设定为大于端子42的突出长度L2。由此，端子22与正极511的接触面积扩大，能够容易降低两者间的接触电阻。在端子42的突出长度L2设定为大于端子22的突出长度L1的方式中，端子42与金属片520的接触面积扩大，能够容易降低两者间的接触电阻。

镀敷层25的长度L3与镀敷层45的长度L4可以不同。长度L3是端子22从壳体10突出的方向上的镀敷层25的长度(关于长度L4也是同样)。在本实施方式中，镀敷层25的长度L3设定为大于镀敷层45的长度L4。由此，以较大的面积良好地焊接端子22与正极511。在镀敷层45的长度L4设定为大于镀敷层25的长度L3的方式中，以较大的面积良好地焊接端子42与金属片520。

于是，即使在通过包层等方法在端子22的面22b形成与镀敷层26同等的金属层的方式中，从端子22直至正极511之间的腐蚀也得到抑制。但是，由于通过如上所述的包层等方法形成的金属层的厚度尺寸大，所以在应用导电率低的金属的情况下，正极511与端子22之间的电阻值变大，金属层的电压下降变大。

另一方面，在本实施方式中，形成于端子22的面22b的镀敷层26的厚度尺寸比通过包层等方法形成的金属层小。因此，即使在由导电率比构成固定片2的金属低的金属构成镀敷层26的情况下，正极511与端子22之间的电阻值也得到抑制。

以上，详细说明了本发明的二次电池电路500，本发明并不限于上述的具体的实施方式而变更为各种方式来实施。即，本发明是一种二次电池电路500，至少包括：二次电池501，其具有蓄电单元510、以及在蓄电单元510的外部露出的一对电极；负载502，其由二次电池501驱动；以及断路器1，其在二次电池501与负载502之间串联连接，其中，断路器1具有：端子22，其与二次电池501的正极511直接连接；固定触点21；可动片4，其具有弹性变形的弹性部44，以及在该弹性部44的一端部具有可动触点41，并将可动触点41向固定触点21按压而使其接触；热响应元件5，其通过随着温度变化而发生变形，使可动片4的状态从可动触点41与固定触点21接触的导通状态转变为可动触点41从固定触点21分离的切断状态；以及壳体10，其在使端子22露出的状态下，用于收容固定触点21、可动片4及热响应元件5，正极511与端子22被激光焊接。

例如，在本实施方式的二次电池电路500使用的断路器1具有基于PTC热敏电阻6的自保持电路，但即使是省略如上所述的结构的方式也能够应用，能够容易降低直流电路整体的电阻值。

另外，可以是通过利用双金属或三金属等层叠金属来形成可动片4，从而一体地形成可动片4和热响应元件5的结构。在该情况下，简化断路器的结构，从而能够实现进一步的小型化。

另外，本实施方式的可动片4从弹性部44到端子42一体地形成，但并不限于如上所述的方式，例如，如日本特开2017-37757号公报所示的那样的分离为可动触点41侧的可动臂和端子42侧的端子片的方式的可动片4也可以应用于本发明。另外，可动臂与端子片也可以通过焊接等固定。在该情况下，端子42侧的端子片可以与固定片2等一起嵌件成型于壳体主体7。

在图5、6中，记载了如下方式的断路器1，即，形成于固定片2的端子22为直接激光焊接于二次电池501的正极511的第一端子，形成于可动片4的端子42为激光焊接于金属片520的第二端子。而且，伴随于此，形成于面22a的镀敷层25设为第一镀敷层，形成于面22b的镀敷层26设为第二镀敷层，形成于面42a的镀敷层45设为第三镀敷层。

与此相对，图7示出上述断路器1的变形例即断路器1A和其周边部的结构。如断路器1A所示，在本发明的二次电池电路500中，形成于可动片4的端子42也可以设为直接激光焊接于二次电池501的正极511的第一端子。在该情况下，形成于固定片2的端子22也可以设为激光焊接于金属片520的第二端子。伴随于此，形成于面42a的镀敷层45设为第一镀敷层，形成于面42b的镀敷层46设为第二镀敷层，形成于面22a的镀敷层25设为第三镀敷层。在断路器1A中，其他结构与断路器1等同。

图8是示出二次电池电路500的制造方法的流程图。二次电池电路500的制造方法包括：组装断路器1的组装工序S10；以及对二次电池501的正极511和断路器1的端子22进行激光焊接的焊接工序S20。

如图3所示，在组装工序S10中，在使端子22露出的状态下，将包含固定触点21的固定片2、可动片4以及热响应元件5收容于壳体10。

如图6所示，在焊接工序S20中，在端子22与正极511重叠的状态下，从端子22侧照射激光，对正极511和端子22进行激光焊接。由此，不需要在以往的二次电池电路中配置在二次电池的正极与端子之间的镍制的金属片，能够容易降低二次电池电路500整体的电阻值。另外，简化二次电池电路500，能够容易实现成本降低。

如图8所示，在本断路器1的制造方法中，优选在焊接工序S20之前执行镀敷工序S5。镀敷工序S5包括在端子22的面22a形成镀敷层25的镀敷工序S1。

图9示出镀敷工序S5。在镀敷工序S1中，在片状的金属板(坯料)200的一侧的面200a形成镀敷层25。之后，在冲压工序(未图示)中，对金属板200进行冲裁，形成包含端子22的固定片2。也可以在通过冲压工序对金属板200进行冲裁后，在端子22的面22a形成镀敷层25，执行镀敷工序S1。此外，镀敷工序S1也可以在组装工序S10之后执行。

镀敷工序S5也可以包括在端子22的面22b形成镀敷层26的镀敷工序S2。在本实施方式中，在通过镀敷工序S2在金属板的另一侧的面200b形成镀敷层26后，对金属板200进行冲裁，形成固定片2。镀敷工序S2例如在镀敷工序S1之后执行。镀敷工序S2也可以与镀敷工序S1同时执行。镀敷工序S2也可以在镀敷工序S1之前执行。镀敷工序S2也可以在冲压工序之后或组装工序S10之后执行。

镀敷工序S5也可以包括在端子42的面42a形成镀敷层45的镀敷工序S3。在本实施方式中，在通过镀敷工序S3在金属板400的一侧的面400a形成镀敷层26后，对金属板400进行冲裁，形成可动片4。镀敷工序S3例如在镀敷工序S1的前后、或与镀敷工序S1同时执行。镀敷工序S3也可以在冲压工序之后或组装工序S10之后执行。在该情况下，优选镀敷工序S3与镀敷工序S1同时执行。

以上，详细说明了本发明的二次电池电路500的制造方法，但本发明并不限于上述的具体的实施方式而变更为各种方式来实施。即，本发明只要为如下的二次电池电路500的制造方法即可，即，所述二次电池电路500至少具有：二次电池501，其具有蓄电单元510、以及在蓄电单元510的外部露出的一对电极；负载502，其由二次电池501驱动；以及断路器1，其具有与二次电池501的正极511连接端子22、固定触点21、具有弹性变形的弹性部44且在该弹性部44的一端部具有可动触点41的可动片4、以及随着温度变化而发生变形的热响应元件5，并且在二次电池501与负载502之间串联连接，所述方法包括：组装工序S10，其在使端子22露出的状态下，将固定触点21、可动片4和热响应元件5收容于壳体10而组装断路器1；以及焊接工序S20，其对正极511和端子22进行激光焊接。

符号说明

1 断路器

2 固定片

4 可动片

5 热响应元件

10 壳体

21 固定触点

22 端子

22a 面

22b 面

25 镀敷层

26 镀敷层

41 可动触点

42 端子

42a 面

42b 面

44 弹性部

45 镀敷层

500 二次电池电路

501 二次电池

502 负载

503 电路基板

510 蓄电单元

511 正极

520 金属片

550 二次电池组

S10 组装工序

S20 焊接工序

S5 镀敷工序。