专利名称：一种高安培容量的合金型温度保险丝的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高安培容量的合金型温度保险丝，可以对如动力蓄电池等具有大 电流特性的装置的过热起保护作用，当动力电池等装置处于不正常的温升状态时，合金型 温度保险丝能自动断开，以防止动力蓄电池等装置的因过热而引起爆炸或起火等事故的发 生。
背景技术：
进入21世纪以来，全球汽车工业共同面临能源和环境问题的双重压力。新型蓄 电池的开发和使用给汽车工业的发展提供了一种崭新的汽车能源。在蓄电池的使用过程 中，过大的放电电流或偶然事件，导致蓄电池发热或爆炸的事件屡有发生。以往的动力蓄 电池的过热保护方式主要是使用电流限制型保险丝，但不能有效解决工作电流和故障电 流的矛盾；或使用带温度传感器的电子电路来带动继电器或断路器来切断蓄电池的放电 电流，例如美国专利号码为US 5070427公开了一种锂电池保护用热开关(ThermalSwitch for Battery Protection) ；US 5357184公开了一种多电池充电器用保险丝系统(Fuse System for a Multiple Battery Charger) ；US 5879832 揭露了一种用于电化学电池的 电流断路器(Current Interrupter for Electrochemical Cells)；又如美国专利号码为 US 6608470公开了锂基可再充电电池用的过冲保护装置和方法(Overcharge Protection Device and Methods for Lithium Rechargeable Batteries)；还有美国专禾丨J号码为 US 5097247公开了具有焊料连结物的热激励保险丝装置(Heat Actuated Fuse Apparatus with solder link)，上述的这些蓄电池保护措施，虽能够保护蓄电池的充放电的安全，但 是保护措施均比较复杂。众所周知，合金型温度保险丝对温度变化较为敏感，其动作主要响应于被保护装 置的温度，但对电流不敏感，当流经的电流大幅超过额定工作电流时，合金型温度保险丝虽 然也会熔断，但响应速度远达不到电流限制型保险丝的效果。如果一种有既能承受蓄电池 的放电电流的，又能感受蓄电池的温升而动作的合金型温度保险丝，那么，就能使蓄电池的 热保护措施变得简单化。但是，当前市场上的温度保险丝的载流容量相当低，不能承载动力 蓄电池的大的放电电流。发明的内容发明的目的是为了克服了现有的温度保险丝不能对大容量的动力蓄电池进行热 保护的缺点，提供一种具有高安培容量的合金型温度保险丝来作为动力蓄电池的热保护， 使蓄电池的充放电保护技术措施简单化。也为具有大电流特性装置提供了简易的过热保护 措施。发明的技术方案为了解决现有的技术问题，本发明是通过以下技术方案来实现的。本发明提供一种具有高安培容量的合金型温度保险。特别是一种用于大容量的动 力蓄电池等具有大电流特性的装置的热保护的温度保险丝。由于合金型温度保险丝是和蓄电池串联运行的，合金型温度保险丝必须承载动力蓄电池的高放电电流。为了解决这个问 题，采取多根(含两根)低熔点合金丝并联，还要在每一根低熔点合金丝的周围设置助熔剂 材料，使得每根低熔点合金丝在受热熔化以后，能够促进每根低熔点合金丝的快速地和完 全地缩回到电极。运用这样的方法就能制造出一种高安培容量的合金型温度保险丝。这种安培容量的合金型温度保险丝的构成是这样的有两个可焊性良好的柱状金 属电极，为了把金属电极柱隔开成预定的距离，有一块由绝缘材料来固定两个电极；有多根 低熔点合金丝平行地焊接在两根柱状电极之间，在每一根低熔点合金丝的周围设置助熔断 剂材料，这样就形成了多个合金型温度保险丝单体，还有一个由工程塑料、陶瓷材料、金属 材料或由上述材料组合而成的外壳。两个金属电极延长部分穿过密封外壳的环氧树脂伸出 外壳。这种安培容量的合金型温度保险丝的构成也可以是这样的有可焊性良好的两个 片状金属电极，在两个片状金属电极上具有用于焊接低熔点合金丝的通孔，而且两个片状 电极上的通孔位置完全对应一致；为了把金属电极隔开成预定的距离，有一块由绝缘材料 或1个以上的绝缘支柱来支撑两个导热导电金属电极；有多根低熔点合金丝，在每一根低 熔点合金丝的周围设置有含助熔断剂的材料，这样就形成了多个合金型温度保险丝单体， 它们的分布可以在两个电极之间可以并联排列成一个平面、弯曲面、圆形面或环形面；还有 一个由工程塑料、陶瓷材料、金属材料或由上述材料组合而成的外壳；两个金属电极通过密 封外壳的环氧树脂伸出外壳，外壳与伸出到外壳的电极可以使高安培容量的合金型温度保 险丝被保护装置之间有紧密的热耦合。有益的效果即使把普通的合金型温度保险丝的低熔点合金丝的直径加大，由于体积过大，增 加了熔化的合金在其与助熔断剂材料之间的界面张力的作用下的收缩蠕动的难度，甚至有 无法安全切断电流的严重危险，不能快速响应被保护的发热温度，因此难以获得优良保护 效果的高安培容量的温度保险丝。本发明通过采取多根合金丝并联的方法，既能够实现高 安培容量，又能迅速响应过热而断开；现已经能够制造出工作电流超过40安培的合金型温 度保险丝，也可以制造出通过大于20kA的8/20微秒波形的脉冲电流的合金型温度保险丝， 甚至还可以制造出耐受大于100KA的8/20微秒波形的脉冲电流的温度保险丝，这样一来， 就可以用来切断电源装置、浪涌保护装置(SPD)的故障电流。
附图1是根据本发明的方法的实施例1的正视剖面图。附图2是根据本发明的方法的实施例1的侧视剖面图。附图3是根据本发明的方法的实施例1的立体解剖图。附图4是根据本发明的方法的实施例2的正面剖视图附图5是根据本发明的方法的实施例2的侧视剖面图。附图6是根据本发明的方法的实施例2的立体解剖图。
具体实施例方式具体实施方式
1，下面结合附图1，附图2和附图3与具体实施方式
对本发明做进一步的描述，在其中，所陈述的是为了说明本发明的优选具体实施方式
目的，而不是为了限 制上述的目的。附图1、附图2和附图3分别是本发明的优选的具体实施例的高安培容量 的合金型温度保险丝的正视剖面图、侧视剖面图和立体解剖图。在所描述的具体实施方式
中，高安培容量的合金型温度保险丝中包含一个外壳15，在外壳15中装配有由下述零件构 成的组合件有两个导电导热金属电极Ila和11b，在本实施方式中，导电导热金属电极是 圆柱体形状的，用绝缘板18来支撑上述的两个导电导热金属电极Ila和11b，以保证这两 个金属电极Ila和lib是基本平行的，两个金属电极分别有延长部分Ilaa和Ilbb作为外 引出线；两个金属电极Ila和lib用来焊接多根低熔点合金丝13两端，这样就形成一个合 金型温度保险丝本体；低熔点合金丝可以有多种分布方式；低熔点合金丝会在预定熔化温 度下熔化；在低熔点合金丝的周围安置助熔断剂材料14，当外界的热量传输到低熔点合金 丝，其温度达到或超过合金丝的预定熔化温度时，所有的合金丝都会熔化断开；助熔断剂材 料14不但促进合金丝熔断，而且还促进合金丝向两金属电极缩回。再将这一合金型温度保 险丝本体装配到外壳15中，用环氧树脂12封口密封，两片金属电极分别有 延长部分Ilaa 和Ilbb通过环氧树脂露出在外，它既是连接外部电路的引出线，也是同被保护装置之间完 成紧密的热耦合的连接物。低熔点合金丝的根数取决于电路中的预期电流的大小。
具体实施方式
2，下面结合附图4，附图5，附图6的另一种具体实施方式
，对本发明 作进一步的描述，在其中，附图4、附图5和附图6分别是本具体实施方式
的高安培容量的合 金型温度保险丝的正视剖面图、侧视剖面图和立体解剖图，在所描述的具体实施方式
中，高 安培容量的合金型温度保险丝中包含一个外壳15，在外壳15中装配有由下述零件构成的 组合件有两个导电导热金属电极Ila和11b，在本具体实施例中，导电导热金属电极是平 板形的，在两金属电极上具有排列成一个阵列的多个通孔，而且两个电极上的通孔位置完 全对应一致，有多根低熔点合金丝13a，13b，穿过通孔，合金丝两端分别焊接在金属电极上， 在本具体实施方式
中有8根低熔点合金丝，并不限于8根，可根据需要调整低熔点合金丝的 根数，以获得不同安培容量的合金型温度保险丝；在每根低熔点合金丝的周围设置有助熔 断剂14，用绝缘板18把形成外部引出线的金属电极的延长部分Ilaa和Ilbb隔开，在形成 外部引出线的导热导电金属电极的延长部分Ilaa和Ilbb和绝缘板18上，设置有用来把高 安培容量的合金型温度保险丝装配到外部电路的孔洞17。再将这一合金型温度保险丝本体 装配到外壳15中，再用环氧树脂12封口，就构成一个完整的高安培容量的合金型温度保险 丝。
权利要求
一种高安培容量的合金型温度保险丝，包括一个外壳，两个金属电极，多根(含两根)低熔点合金丝，一种助熔断剂材料，一个或一个以上绝缘支柱，用来密封外壳口部的环氧树脂；其特征是，所述的高安培容量的合金型温度保险丝把多根(含两根)低熔点合金丝焊接在两个导电导热金属电极上，形成并联连接，上述的导电导热金属电极由上述的绝缘材料构成的支柱隔开，也起到了使两电极平行的作用；把上述的每一根合金丝都置于上述助熔断剂包围之中，上述的助熔断剂有助于合金丝的熔化后收缩，并能迅速地完全地促使合金丝向两电极缩回，上述的助熔断剂在此过程中，同时起到了一定的灭弧和绝缘作用；上述的导电导热金属电极，上述的多根(含两根)低熔点合金丝，由上述的绝缘材料构成的支柱和上述的含助熔断剂材料构成一个组件，把上述的组件安放到一个由工程塑料、陶瓷材料、金属材料或由上述材料组合而成的外壳中，用环氧树脂密封外壳的开口，使两个金属电极的延长部分伸出到外壳的外面，外壳与伸出到外壳外面的金属电极的延长部分，使高安培容量的合金型温度保险丝与被热保护的装置之间有紧密的热耦合。
2.根据请求权1所述的高安培容量的合金型温度保险丝，其特征是，所述的低熔点合 金丝的截面形状可以是圆形或多边形，合金丝在两个电极之间可以并联排列成平面、圆形 面或环形面。
3.根据请求权1所述的高安培容量的合金型温度保险丝，其特征是，隔开两个导电导 热金属电极的隔离构件还可以是绝缘材料平板。
4.根据请求权1所述的高安培容量的合金型温度保险丝，其特征又在于上述的低熔点 合金丝的预定的熔化温度范围在70-183°C之间，其中遵循环境保护要求，可以由无铅、无镉 和无汞的金属材料构成的合金。
5.根据请求权1所述的高安培容量的合金型温度保险丝，其特征又在于上述的两个导 电导热的金属电极既可以是柱状的，也可以是片状的。
全文摘要
本发明涉及一种高安培容量的合金型温度保险丝，可以对如动力蓄电池等具有大电流特性的装置的过热起保护作用，当动力电池等装置处于不正常的温升状态时，合金型温度保险丝能自动断开，以防止动力蓄电池等装置的因过热而引起爆炸或起火等事故的发生。由于合金型温度保险丝是和具有大电流特性的装置串联运行的，合金型温度保险丝必须承载大的电流。为了解决这个问题，在两个可焊性良好的金属电极之间，并联地焊接了多根(含两根)低熔点合金丝，还要在每一根低熔点合金丝的周围设置助熔剂材料，使得每根低熔点合金丝在受热熔化以后，能够促进每根低熔点合金丝的快速地和完全地缩回到电极，从而安全切断大电流。
文档编号H01H37/76GK101859665SQ200910130438
公开日2010年10月13日 申请日期2009年4月7日 优先权日2009年4月7日
发明者徐忠厚, 许由生 申请人:厦门赛尔特电子有限公司