一種高安培容量的合金型溫度保險絲的製作方法

2023-06-28 14:25:26

專利名稱：一種高安培容量的合金型溫度保險絲的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種高安培容量的合金型溫度保險絲，可以對如動力蓄電池等具有大電流特性的裝置的過熱起保護作用，當動力電池等裝置處於不正常的溫升狀態時，合金型溫度保險絲能自動斷開，以防止動力蓄電池等裝置的因過熱而引起爆炸或起火等事故的發生。
背景技術：
進入21世紀以來，全球汽車工業共同面臨能源和環境問題的雙重壓力。新型蓄電池的開發和使用給汽車工業的發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，導致蓄電池發熱或爆炸的事件屢有發生。以往的動力蓄電池的過熱保護方式主要是使用電流限制型保險絲，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用熱開關(Thermal Switch for Battery Protection) ；US 5；357184公開了一種多電池充電器用保險絲系統 (Fuse System for a Multiple Battery Charger) ；US 5879832 揭露了一種用於電化學電池的電流斷路器(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衝保護裝置和方法(Overcharge Protection Device and Methods for Lithium Rechargeable Batteries)；還有美國專利號碼為US 5097247公開了具有焊料連結物的熱激勵保險絲裝置(Heat Actuated Fuse Apparatus with solder link),上述的這些蓄電池保護措施，雖能夠保護蓄電池的充放電的安全，但是保護措施均比較複雜。眾所周知，合金型溫度保險絲對溫度變化較為敏感，其動作主要響應於被保護裝置的溫度，但對電流不敏感，當流經的電流大幅超過額定工作電流時，合金型溫度保險絲雖然也會熔斷，但響應速度遠達不到電流限制型保險絲的效果。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作的合金型溫度保險絲，那麼，就能使蓄電池的熱保護措施變得簡單化。但是，當前市場上的溫度保險絲的載流容量相當低，不能承載動力蓄電池的大的放電電流。
發明內容發明的目的是為了克服了現有的溫度保險絲不能對大容量的動力蓄電池進行熱保護的缺點，提供一種具有高安培容量的合金型溫度保險絲來作為動力蓄電池的熱保護， 使蓄電池的充放電保護技術措施簡單化。也為具有大電流特性裝置提供了簡易的過熱保護措施。為了解決現有的技術問題，本發明是通過以下技術方案來實現的。本發明提供一種具有高安培容量的合金型溫度保險。特別是一種用於大容量的動力蓄電池等具有大電流特性的裝置的熱保護的溫度保險絲。由於合金型溫度保險絲是和蓄電池串聯運行的，合金型溫度保險絲必須承載動力蓄電池的高放電電流。為了解決這個問題，採取多根(含兩根)低熔點合金絲並聯，還要在每一根低熔點合金絲的周圍設置助熔劑材料，使得每根低熔點合金絲在受熱熔化以後，能夠促進每根低熔點合金絲的快速地和完全地縮回到電極。運用這樣的方法就能製造出一種高安培容量的合金型溫度保險絲。這種安培容量的合金型溫度保險絲的構成是這樣的有兩個可焊性良好的柱狀金屬電極，為了把金屬電極柱隔開成預定的距離，有一塊由絕緣材料來固定兩個電極；有多根低熔點合金絲平行地焊接在兩根柱狀電極之間，在每一根低熔點合金絲的周圍設置助熔斷劑材料，這樣就形成了多個合金型溫度保險絲單體，還有一個由工程塑料、陶瓷材料、金屬材料或由上述材料組合而成的外殼。兩個金屬電極延長部分穿過密封外殼的環氧樹脂伸出外殼。這種安培容量的合金型溫度保險絲的構成也可以是這樣的有可焊性良好的兩個片狀金屬電極，在兩個片狀金屬電極上具有用於焊接低熔點合金絲的通孔，而且兩個片狀電極上的通孔位置完全對應一致；為了把金屬電極隔開成預定的距離，有一塊由絕緣材料或1個以上的絕緣支柱來支撐兩個導熱導電金屬電極；有多根低熔點合金絲，在每一根低熔點合金絲的周圍設置有含助熔斷劑的材料，這樣就形成了多個合金型溫度保險絲單體， 它們的分布可以在兩個電極之間可以並聯排列成一個平面、彎曲面、圓形面或環形面；還有一個由工程塑料、陶瓷材料、金屬材料或由上述材料組合而成的外殼；兩個金屬電極通過密封外殼的環氧樹脂伸出外殼，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絲被保護裝置之間有緊密的熱耦合。所述的高安培容量的合金型溫度保險絲把多根(含兩根)低熔點合金絲焊接在兩個導電導熱金屬電極上，形成並聯連接。隔開兩個導電導熱金屬電極的隔離構件還可以是絕緣材料平板。即使把普通的合金型溫度保險絲的低熔點合金絲的直徑加大，由於體積過大，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的難度，甚至有無法安全切斷電流的嚴重危險，不能快速響應被保護的發熱溫度，因此難以獲得優良保護效果的高安培容量的溫度保險絲。本發明通過採取多根合金絲並聯的方法，既能夠實現高安培容量，又能迅速響應過熱而斷開；現已經能夠製造出工作電流超過40安培的合金型溫度保險絲，也可以製造出通過大於20kA的8/20微秒波形的脈衝電流的合金型溫度保險絲， 甚至還可以製造出耐受大於100KA的8/20微秒波形的脈衝電流的溫度保險絲，這樣一來， 就可以用來切斷電源裝置、浪湧保護裝置(SPD)的故障電流。

圖1是根據本發明的方法的實施例1的正視剖面圖。圖2是根據本發明的方法的實施例1的側視剖面圖。圖3是根據本發明的方法的實施例1的立體解剖圖。圖4是根據本發明的方法的實施例2的正面剖視圖圖5是根據本發明的方法的實施例2的側視剖面圖。圖6是根據本發明的方法的實施例2的立體解剖圖。
具體實施方式
具體實施方式
1，
以下結合附圖1，附圖2和附圖3與具體實施方式
對本發明做進一步的描述，在其中，所陳述的是為了說明本發明的優選具體實施方式
目的，而不是為了限制上述的目的。附圖1、附圖2和附圖3分別是本發明的優選的具體實施例的高安培容量的合金型溫度保險絲的正視剖面圖、側視剖面圖和立體解剖圖。在所描述的具體實施方式
中，高安培容量的合金型溫度保險絲中包含一個外殼15，在外殼15中裝配有由下述零件構成的組合件有兩個導電導熱金屬電極Ila和11b，在本實施方式中，導電導熱金屬電極是圓柱體形狀的，用絕緣板18來支撐上述的兩個導電導熱金屬電極Ila和11b，以保證這兩個金屬電極Ila和lib是基本平行的，兩個金屬電極分別有延長部分Ilaa和111Λ作為外引出線；兩個金屬電極Ila和lib用來焊接多根低熔點合金絲13兩端，這樣就形成一個合金型溫度保險絲本體；低熔點合金絲可以有多種分布方式；低熔點合金絲會在預定熔化溫度下熔化；在低熔點合金絲的周圍安置助熔斷劑材料14，當外界的熱量傳輸到低熔點合金絲，其溫度達到或超過合金絲的預定熔化溫度時，所有的合金絲都會熔化斷開；助熔斷劑材料14不但促進合金絲熔斷，而且還促進合金絲向兩金屬電極縮回。再將這一合金型溫度保險絲本體裝配到外殼15中，用環氧樹脂12封口密封，兩片金屬電極分別有延長部分Ilaa 和11 通過環氧樹脂露出在外，它既是連接外部電路的引出線，也是同被保護裝置之間完成緊密的熱耦合的連接物。低熔點合金絲的根數取決於電路中的預期電流的大小。
具體實施方式
2，
以下結合附圖4，附圖5，附圖6的另一種具體實施方式
，對本發明作進一步的描述，在其中，附圖4、附圖5和附圖6分別是本具體實施方式
的高安培容量的合金型溫度保險絲的正視剖面圖、側視剖面圖和立體解剖圖，在所描述的具體實施方式
中，高安培容量的合金型溫度保險絲中包含一個外殼15，在外殼15中裝配有由下述零件構成的組合件有兩個導電導熱金屬電極1 Ia和1 lb，在本具體實施例中，導電導熱金屬電極是平板形的，在兩金屬電極上具有排列成一個陣列的多個通孔，而且兩個電極上的通孔位置完全對應一致，有多根低熔點合金絲13a，13b，穿過通孔，合金絲兩端分別焊接在金屬電極上， 在本具體實施方式
中有8根低熔點合金絲，並不限於8根，可根據需要調整低熔點合金絲的根數，以獲得不同安培容量的合金型溫度保險絲；在每根低熔點合金絲的周圍設置有助熔斷劑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111Λ隔開，在形成外部引出線的導熱導電金屬電極的延長部分Ilaa和111Λ和絕緣板18上，設置有用來把高安培容量的合金型溫度保險絲裝配到外部電路的孔洞17。再將這一合金型溫度保險絲本體裝配到外殼15中，再用環氧樹脂12封口，就構成一個完整的高安培容量的合金型溫度保險絲。
權利要求1.一種高安培容量的合金型溫度保險絲，包括一個外殼，兩個金屬電極，多根低熔點合金絲，一種助熔斷劑材料，一個或一個以上絕緣支柱，用來密封外殼口部的環氧樹脂；其特徵是，所述的高安培容量的合金型溫度保險絲把多根低熔點合金絲焊接在兩個導電導熱金屬電極上，形成並聯連接，上述的導電導熱金屬電極由上述的絕緣材料構成的支柱隔開，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於上述助熔斷劑包圍之中，上述的助熔斷劑有助於合金絲的熔化後收縮，並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，同時起到了一定的滅弧和絕緣作用；上述的導電導熱金屬電極， 上述的多根低熔點合金絲，由上述的絕緣材料構成的支柱和上述的含助熔斷劑材料構成一個組件，把上述的組件安放到一個由工程塑料、陶瓷材料、金屬材料的外殼中，用環氧樹脂密封外殼的開口，使兩個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絲與被熱保護的裝置之間有緊密的熱耦合。
2.根據權利要求1所述的高安培容量的合金型溫度保險絲，其特徵是，所述的低熔點合金絲的截面形狀是圓形或多邊形，合金絲在兩個電極之間並聯排列成平面、圓形面或環形面。
3.根據權利要求1所述的高安培容量的合金型溫度保險絲，其特徵是，隔開兩個導電導熱金屬電極的隔離構件是絕緣材料平板。
4.根據權利要求1所述的高安培容量的合金型溫度保險絲，其特徵又在於上述的兩個導電導熱的金屬電極是柱狀的，或是片狀的。
專利摘要本實用新型涉及一種高安培容量的合金型溫度保險絲，可以對如動力蓄電池等具有大電流特性的裝置的過熱起保護作用，當動力電池等裝置處於不正常的溫升狀態時，合金型溫度保險絲能自動斷開，以防止動力蓄電池等裝置的因過熱而引起爆炸或起火等事故的發生。由於合金型溫度保險絲是和具有大電流特性的裝置串聯運行的，合金型溫度保險絲必須承載大的電流。為了解決這個問題，在兩個可焊性良好的金屬電極之間，並聯地焊接了多根(含兩根)低熔點合金絲，還要在每一根低熔點合金絲的周圍設置助熔劑材料，使得每根低熔點合金絲在受熱熔化以後，能夠促進每根低熔點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H01H37/76GK202307688SQ20092014951
公開日2012年7月4日 申請日期2009年4月22日 優先權日2009年4月22日
發明者徐忠厚, 許由生 申請人:廈門賽爾特電子有限公司