專利名稱：一種高安培容量的合金型溫度保險(xiǎn)絲的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高安培容量的合金型溫度保險(xiǎn)絲，可以對如動(dòng)力蓄電池等具有大 電流特性的裝置的過熱起保護(hù)作用，當(dāng)動(dòng)力電池等裝置處于不正常的溫升狀態(tài)時(shí)，合金型 溫度保險(xiǎn)絲能自動(dòng)斷開，以防止動(dòng)力蓄電池等裝置的因過熱而引起爆炸或起火等事故的發(fā) 生。
背景技術(shù)：
進(jìn)入21世紀(jì)以來，全球汽車工業(yè)共同面臨能源和環(huán)境問題的雙重壓力。新型蓄 電池的開發(fā)和使用給汽車工業(yè)的發(fā)展提供了一種嶄新的汽車能源。在蓄電池的使用過程 中，過大的放電電流或偶然事件，導(dǎo)致蓄電池發(fā)熱或爆炸的事件屢有發(fā)生。以往的動(dòng)力蓄 電池的過熱保護(hù)方式主要是使用電流限制型保險(xiǎn)絲，但不能有效解決工作電流和故障電 流的矛盾；或使用帶溫度傳感器的電子電路來帶動(dòng)繼電器或斷路器來切斷蓄電池的放電 電流，例如美國專利號碼為US 5070427公開了一種鋰電池保護(hù)用熱開關(guān)(ThermalSwitch for Battery Protection) ；US 5357184公開了一種多電池充電器用保險(xiǎn)絲系統(tǒng)(Fuse System for a Multiple Battery Charger) ；US 5879832 揭露了一種用于電化學(xué)電池的 電流斷路器(Current Interrupter for Electrochemical Cells)；又如美國專利號碼為 US 6608470公開了鋰基可再充電電池用的過沖保護(hù)裝置和方法(Overcharge Protection Device and Methods for Lithium Rechargeable Batteries)；還有美國專禾丨J號碼為 US 5097247公開了具有焊料連結(jié)物的熱激勵(lì)保險(xiǎn)絲裝置(Heat Actuated Fuse Apparatus with solder link)，上述的這些蓄電池保護(hù)措施，雖能夠保護(hù)蓄電池的充放電的安全，但 是保護(hù)措施均比較復(fù)雜。眾所周知，合金型溫度保險(xiǎn)絲對溫度變化較為敏感，其動(dòng)作主要響應(yīng)于被保護(hù)裝 置的溫度，但對電流不敏感，當(dāng)流經(jīng)的電流大幅超過額定工作電流時(shí)，合金型溫度保險(xiǎn)絲雖 然也會(huì)熔斷，但響應(yīng)速度遠(yuǎn)達(dá)不到電流限制型保險(xiǎn)絲的效果。如果一種有既能承受蓄電池 的放電電流的，又能感受蓄電池的溫升而動(dòng)作的合金型溫度保險(xiǎn)絲，那么，就能使蓄電池的 熱保護(hù)措施變得簡單化。但是，當(dāng)前市場上的溫度保險(xiǎn)絲的載流容量相當(dāng)?shù)停荒艹休d動(dòng)力 蓄電池的大的放電電流。發(fā)明的內(nèi)容發(fā)明的目的是為了克服了現(xiàn)有的溫度保險(xiǎn)絲不能對大容量的動(dòng)力蓄電池進(jìn)行熱 保護(hù)的缺點(diǎn)，提供一種具有高安培容量的合金型溫度保險(xiǎn)絲來作為動(dòng)力蓄電池的熱保護(hù)， 使蓄電池的充放電保護(hù)技術(shù)措施簡單化。也為具有大電流特性裝置提供了簡易的過熱保護(hù) 措施。發(fā)明的技術(shù)方案為了解決現(xiàn)有的技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明提供一種具有高安培容量的合金型溫度保險(xiǎn)。特別是一種用于大容量的動(dòng) 力蓄電池等具有大電流特性的裝置的熱保護(hù)的溫度保險(xiǎn)絲。由于合金型溫度保險(xiǎn)絲是和蓄電池串聯(lián)運(yùn)行的，合金型溫度保險(xiǎn)絲必須承載動(dòng)力蓄電池的高放電電流。為了解決這個(gè)問 題，采取多根(含兩根)低熔點(diǎn)合金絲并聯(lián)，還要在每一根低熔點(diǎn)合金絲的周圍設(shè)置助熔劑 材料，使得每根低熔點(diǎn)合金絲在受熱熔化以后，能夠促進(jìn)每根低熔點(diǎn)合金絲的快速地和完 全地縮回到電極。運(yùn)用這樣的方法就能制造出一種高安培容量的合金型溫度保險(xiǎn)絲。這種安培容量的合金型溫度保險(xiǎn)絲的構(gòu)成是這樣的有兩個(gè)可焊性良好的柱狀金 屬電極，為了把金屬電極柱隔開成預(yù)定的距離，有一塊由絕緣材料來固定兩個(gè)電極；有多根 低熔點(diǎn)合金絲平行地焊接在兩根柱狀電極之間，在每一根低熔點(diǎn)合金絲的周圍設(shè)置助熔斷 劑材料，這樣就形成了多個(gè)合金型溫度保險(xiǎn)絲單體，還有一個(gè)由工程塑料、陶瓷材料、金屬 材料或由上述材料組合而成的外殼。兩個(gè)金屬電極延長部分穿過密封外殼的環(huán)氧樹脂伸出 外殼。這種安培容量的合金型溫度保險(xiǎn)絲的構(gòu)成也可以是這樣的有可焊性良好的兩個(gè) 片狀金屬電極，在兩個(gè)片狀金屬電極上具有用于焊接低熔點(diǎn)合金絲的通孔，而且兩個(gè)片狀 電極上的通孔位置完全對應(yīng)一致；為了把金屬電極隔開成預(yù)定的距離，有一塊由絕緣材料 或1個(gè)以上的絕緣支柱來支撐兩個(gè)導(dǎo)熱導(dǎo)電金屬電極；有多根低熔點(diǎn)合金絲，在每一根低 熔點(diǎn)合金絲的周圍設(shè)置有含助熔斷劑的材料，這樣就形成了多個(gè)合金型溫度保險(xiǎn)絲單體， 它們的分布可以在兩個(gè)電極之間可以并聯(lián)排列成一個(gè)平面、彎曲面、圓形面或環(huán)形面；還有 一個(gè)由工程塑料、陶瓷材料、金屬材料或由上述材料組合而成的外殼；兩個(gè)金屬電極通過密 封外殼的環(huán)氧樹脂伸出外殼，外殼與伸出到外殼的電極可以使高安培容量的合金型溫度保 險(xiǎn)絲被保護(hù)裝置之間有緊密的熱耦合。有益的效果即使把普通的合金型溫度保險(xiǎn)絲的低熔點(diǎn)合金絲的直徑加大，由于體積過大，增 加了熔化的合金在其與助熔斷劑材料之間的界面張力的作用下的收縮蠕動(dòng)的難度，甚至有 無法安全切斷電流的嚴(yán)重危險(xiǎn)，不能快速響應(yīng)被保護(hù)的發(fā)熱溫度，因此難以獲得優(yōu)良保護(hù) 效果的高安培容量的溫度保險(xiǎn)絲。本發(fā)明通過采取多根合金絲并聯(lián)的方法，既能夠?qū)崿F(xiàn)高 安培容量，又能迅速響應(yīng)過熱而斷開；現(xiàn)已經(jīng)能夠制造出工作電流超過40安培的合金型溫 度保險(xiǎn)絲，也可以制造出通過大于20kA的8/20微秒波形的脈沖電流的合金型溫度保險(xiǎn)絲， 甚至還可以制造出耐受大于100KA的8/20微秒波形的脈沖電流的溫度保險(xiǎn)絲，這樣一來， 就可以用來切斷電源裝置、浪涌保護(hù)裝置(SPD)的故障電流。


附圖1是根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施例1的正視剖面圖。附圖2是根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施例1的側(cè)視剖面圖。附圖3是根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施例1的立體解剖圖。附圖4是根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施例2的正面剖視圖附圖5是根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施例2的側(cè)視剖面圖。附圖6是根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施例2的立體解剖圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
1，下面結(jié)合附圖1，附圖2和附圖3與具體實(shí)施方式
對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，在其中，所陳述的是為了說明本發(fā)明的優(yōu)選具體實(shí)施方式
目的，而不是為了限 制上述的目的。附圖1、附圖2和附圖3分別是本發(fā)明的優(yōu)選的具體實(shí)施例的高安培容量 的合金型溫度保險(xiǎn)絲的正視剖面圖、側(cè)視剖面圖和立體解剖圖。在所描述的具體實(shí)施方式
中，高安培容量的合金型溫度保險(xiǎn)絲中包含一個(gè)外殼15，在外殼15中裝配有由下述零件構(gòu) 成的組合件有兩個(gè)導(dǎo)電導(dǎo)熱金屬電極Ila和11b，在本實(shí)施方式中，導(dǎo)電導(dǎo)熱金屬電極是 圓柱體形狀的，用絕緣板18來支撐上述的兩個(gè)導(dǎo)電導(dǎo)熱金屬電極Ila和11b，以保證這兩 個(gè)金屬電極Ila和lib是基本平行的，兩個(gè)金屬電極分別有延長部分Ilaa和Ilbb作為外 引出線；兩個(gè)金屬電極Ila和lib用來焊接多根低熔點(diǎn)合金絲13兩端，這樣就形成一個(gè)合 金型溫度保險(xiǎn)絲本體；低熔點(diǎn)合金絲可以有多種分布方式；低熔點(diǎn)合金絲會(huì)在預(yù)定熔化溫 度下熔化；在低熔點(diǎn)合金絲的周圍安置助熔斷劑材料14，當(dāng)外界的熱量傳輸?shù)降腿埸c(diǎn)合金 絲，其溫度達(dá)到或超過合金絲的預(yù)定熔化溫度時(shí)，所有的合金絲都會(huì)熔化斷開；助熔斷劑材 料14不但促進(jìn)合金絲熔斷，而且還促進(jìn)合金絲向兩金屬電極縮回。再將這一合金型溫度保 險(xiǎn)絲本體裝配到外殼15中，用環(huán)氧樹脂12封口密封，兩片金屬電極分別有 延長部分Ilaa 和Ilbb通過環(huán)氧樹脂露出在外，它既是連接外部電路的引出線，也是同被保護(hù)裝置之間完 成緊密的熱耦合的連接物。低熔點(diǎn)合金絲的根數(shù)取決于電路中的預(yù)期電流的大小。
具體實(shí)施方式
2，下面結(jié)合附圖4，附圖5，附圖6的另一種具體實(shí)施方式
，對本發(fā)明 作進(jìn)一步的描述，在其中，附圖4、附圖5和附圖6分別是本具體實(shí)施方式
的高安培容量的合 金型溫度保險(xiǎn)絲的正視剖面圖、側(cè)視剖面圖和立體解剖圖，在所描述的具體實(shí)施方式
中，高 安培容量的合金型溫度保險(xiǎn)絲中包含一個(gè)外殼15，在外殼15中裝配有由下述零件構(gòu)成的 組合件有兩個(gè)導(dǎo)電導(dǎo)熱金屬電極Ila和11b，在本具體實(shí)施例中，導(dǎo)電導(dǎo)熱金屬電極是平 板形的，在兩金屬電極上具有排列成一個(gè)陣列的多個(gè)通孔，而且兩個(gè)電極上的通孔位置完 全對應(yīng)一致，有多根低熔點(diǎn)合金絲13a，13b，穿過通孔，合金絲兩端分別焊接在金屬電極上， 在本具體實(shí)施方式
中有8根低熔點(diǎn)合金絲，并不限于8根，可根據(jù)需要調(diào)整低熔點(diǎn)合金絲的 根數(shù)，以獲得不同安培容量的合金型溫度保險(xiǎn)絲；在每根低熔點(diǎn)合金絲的周圍設(shè)置有助熔 斷劑14，用絕緣板18把形成外部引出線的金屬電極的延長部分Ilaa和Ilbb隔開，在形成 外部引出線的導(dǎo)熱導(dǎo)電金屬電極的延長部分Ilaa和Ilbb和絕緣板18上，設(shè)置有用來把高 安培容量的合金型溫度保險(xiǎn)絲裝配到外部電路的孔洞17。再將這一合金型溫度保險(xiǎn)絲本體 裝配到外殼15中，再用環(huán)氧樹脂12封口，就構(gòu)成一個(gè)完整的高安培容量的合金型溫度保險(xiǎn) 絲。
權(quán)利要求
一種高安培容量的合金型溫度保險(xiǎn)絲，包括一個(gè)外殼，兩個(gè)金屬電極，多根(含兩根)低熔點(diǎn)合金絲，一種助熔斷劑材料，一個(gè)或一個(gè)以上絕緣支柱，用來密封外殼口部的環(huán)氧樹脂；其特征是，所述的高安培容量的合金型溫度保險(xiǎn)絲把多根(含兩根)低熔點(diǎn)合金絲焊接在兩個(gè)導(dǎo)電導(dǎo)熱金屬電極上，形成并聯(lián)連接，上述的導(dǎo)電導(dǎo)熱金屬電極由上述的絕緣材料構(gòu)成的支柱隔開，也起到了使兩電極平行的作用；把上述的每一根合金絲都置于上述助熔斷劑包圍之中，上述的助熔斷劑有助于合金絲的熔化后收縮，并能迅速地完全地促使合金絲向兩電極縮回，上述的助熔斷劑在此過程中，同時(shí)起到了一定的滅弧和絕緣作用；上述的導(dǎo)電導(dǎo)熱金屬電極，上述的多根(含兩根)低熔點(diǎn)合金絲，由上述的絕緣材料構(gòu)成的支柱和上述的含助熔斷劑材料構(gòu)成一個(gè)組件，把上述的組件安放到一個(gè)由工程塑料、陶瓷材料、金屬材料或由上述材料組合而成的外殼中，用環(huán)氧樹脂密封外殼的開口，使兩個(gè)金屬電極的延長部分伸出到外殼的外面，外殼與伸出到外殼外面的金屬電極的延長部分，使高安培容量的合金型溫度保險(xiǎn)絲與被熱保護(hù)的裝置之間有緊密的熱耦合。
2.根據(jù)請求權(quán)1所述的高安培容量的合金型溫度保險(xiǎn)絲，其特征是，所述的低熔點(diǎn)合 金絲的截面形狀可以是圓形或多邊形，合金絲在兩個(gè)電極之間可以并聯(lián)排列成平面、圓形 面或環(huán)形面。
3.根據(jù)請求權(quán)1所述的高安培容量的合金型溫度保險(xiǎn)絲，其特征是，隔開兩個(gè)導(dǎo)電導(dǎo) 熱金屬電極的隔離構(gòu)件還可以是絕緣材料平板。
4.根據(jù)請求權(quán)1所述的高安培容量的合金型溫度保險(xiǎn)絲，其特征又在于上述的低熔點(diǎn) 合金絲的預(yù)定的熔化溫度范圍在70-183°C之間，其中遵循環(huán)境保護(hù)要求，可以由無鉛、無鎘 和無汞的金屬材料構(gòu)成的合金。
5.根據(jù)請求權(quán)1所述的高安培容量的合金型溫度保險(xiǎn)絲，其特征又在于上述的兩個(gè)導(dǎo) 電導(dǎo)熱的金屬電極既可以是柱狀的，也可以是片狀的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高安培容量的合金型溫度保險(xiǎn)絲，可以對如動(dòng)力蓄電池等具有大電流特性的裝置的過熱起保護(hù)作用，當(dāng)動(dòng)力電池等裝置處于不正常的溫升狀態(tài)時(shí)，合金型溫度保險(xiǎn)絲能自動(dòng)斷開，以防止動(dòng)力蓄電池等裝置的因過熱而引起爆炸或起火等事故的發(fā)生。由于合金型溫度保險(xiǎn)絲是和具有大電流特性的裝置串聯(lián)運(yùn)行的，合金型溫度保險(xiǎn)絲必須承載大的電流。為了解決這個(gè)問題，在兩個(gè)可焊性良好的金屬電極之間，并聯(lián)地焊接了多根(含兩根)低熔點(diǎn)合金絲，還要在每一根低熔點(diǎn)合金絲的周圍設(shè)置助熔劑材料，使得每根低熔點(diǎn)合金絲在受熱熔化以后，能夠促進(jìn)每根低熔點(diǎn)合金絲的快速地和完全地縮回到電極，從而安全切斷大電流。
文檔編號H01H37/76GK101859665SQ200910130438
公開日2010年10月13日 申請日期2009年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月7日
發(fā)明者徐忠厚, 許由生 申請人:廈門賽爾特電子有限公司