一种主控型温度保险丝装置及温度保险丝装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种主控型温度保险丝装置及温度保险丝装置，该主控型装置包括至少一主合金丝、一小合金丝和一加热体，该加热体装接在该主合金丝的下方并能向该主合金丝和小合金丝传递热量；当加热体工作，加热温度达到主合金丝的熔断温度，主合金丝主动熔断并切断电路，温度继续上升，加热温度达到该小合金丝的熔断温度，小合金丝熔断并断开加热回路；去除该加热体和小合金丝的部分形成温度保险丝装置，当外界环境温度达到两引脚的易熔合金丝的熔断温度时，主合金丝断开，被动切断回路，它具有如下优点：结构简单紧凑、设计巧妙、可靠，防止电路中的锂电池发生内短路导致起火爆炸，当外界环境温度过高时，切断锂电池回路。
【专利说明】一种主控型温度保险丝装置及温度保险丝装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种主控型温度保险丝装置及温度保险丝装置。
【背景技术】
[0002]锂离子电池由于材料体系及制成工艺等诸多方面因素的影响，存在发生内短路的风险。虽然锂离子电池在出厂时都已经经过严格的老化及自放电筛选，但由于过程失效及其他不可预知的使用因素影响，依然存在一定的失效概率导致使用过程中出现内短路。对于动力电池，其电池组中锂离子电池多达几百节甚至上万节，大大放大了电池组发生内短路的概率。由于动力电池组内部所蕴含的能量极大，内短路的发生极易诱发恶性事故，导致人员伤亡和财产损失。
[0003]对于并联的锂离子动力电池模组，当其中一节或几节电池发生内短路时，电池模组中的其他电池会对其放电，电池组的能量会使内短路电池温度急速升高，极易诱发热失控，最终导致电池起火爆炸。常规的温度探测在电池升温时，虽然可以告知电池管理装置切断主回路，但无法阻止并联电池模组内部的持续放电，并且由于主回路切断，电池模组所有的能量都集中于内短路电池，反而增加了热失控发生的几率。
实用新型内容
[0004]本实用新型提供了一种主控型温度保险丝装置及温度保险丝装置，其克服了【背景技术】中电池模组电路中的锂电池发生内短路导致电池起火爆炸的缺点。
[0005]本实用新型解决其技术问题的所采用的技术方案之一是:
[0006]一种主控型温度保险丝装置，它包括绝缘壳体、至少一主合金丝、一小合金丝、一加热体、两连接引脚和两加热引脚，该绝缘壳体设有一容置空间，该主合金丝、小合金丝和加热体都装接在该容置空间，该主合金丝的两端跨接并分别电接该两连接引脚且该两连接弓I脚都自内往外部分伸出该绝缘壳体，该两加热引脚自外往内伸进绝缘壳体并电接该加热体；该小合金丝电接在该其中一加热引脚和加热体之间，该小合金丝的熔点略高于该主合金丝的熔点，该加热体装接在该主合金丝的下方并能向该主合金丝和小合金丝传递热量。
[0007]一实施例之中:主合金丝和小合金丝为低熔点合金，小合金丝的熔断温度大于主合金丝的熔断温度。
[0008]一实施例之中:还包括助熔断剂层，该助熔断剂层裹覆在该主合金丝和小合金丝的表面上。
[0009]一实施例之中:该绝缘壳体包括一绝缘底座和一绝缘外壳，该绝缘底座和绝缘外壳紧密接合形成该容置空间，该绝缘底座具有多个安装孔和一位于该绝缘底座中心部位的安装座，该加热体镶嵌在该安装座上，该两连接引脚和两加热引脚都通过该安装孔装接在该绝缘底座上。
[0010]一实施例之中:该两连接引脚呈L型，并对称安装于该绝缘底座，在两连接引脚间跨接主合金丝。[0011]一实施例之中:该加热体为厚膜、金属膜或者碳膜等阻性加热元件。
[0012]一实施例之中:该主合金丝的数量和横截面的大小与流经该主合金丝的电流容量相对应。该主合金丝可平行间隔或交叉置于该加热体的上方，该两连接引脚、主合金丝和加热体呈中心对称结构布置。
[0013]一实施例之中:该绝缘外壳中设有隔腔板，将该小合金丝和该主合金丝绝缘隔开。
[0014]—实施例之中:该绝缘外壳与绝缘底座的接合采用粘结剂粘结或超声波焊接或卡扣扣合，或由以上任意两种的组合接合。
[0015]本实用新型解决其技术问题的所采用的技术方案之二是:
[0016]一种温度保险丝装置，它包括绝缘壳体、至少一主合金丝和两连接引脚，该绝缘壳体设有一容置空间，该主合金丝、装接在该容置空间，该主合金丝的两端跨接并分别电接该两连接引脚且该两连接引脚都自内往外部分伸出该绝缘壳体，该两连接引脚呈L型，并对称安装于该绝缘壳体。
[0017]本技术方案与【背景技术】相比，它具有如下优点:
[0018]主控型温度保险丝装置，它包括绝缘壳体、至少一主合金丝、一小合金丝、一加热体、两连接引脚和两加热引脚，该绝缘壳体设有一容置空间，该主合金丝、小合金丝和加热体都装接在该容置空间，该主合金丝的两端跨接并分别电接该两连接引脚，该两加热引脚电接该加热体；该小合金丝电接在该其中一加热引脚和加热体之间，该小合金丝的熔点大于该主合金丝的熔点，该加热体能向该主合金丝和小合金丝传递热量，结构简单紧凑、设计巧妙、可靠，由于加热体的存在，使本该主控型温度保险丝装置具有主控断开的功能，同时兼具了常规温度保险丝的感温断开功能；将该主控型温度保险丝装置应用于并联电池模组电路中，形成锂电池内短路自动切断控制系统，自动化程度高，安全，防止电路中的锂电池发生内短路导致起火爆炸。
[0019]去除该加热体和小合金丝部分的作用形成温度保险丝装置，当外界环境温度达到两引脚的易熔合金丝的熔断温度时，主合金丝断开，起到被动感温切断回路的作用。
[0020]该两连接引脚呈L型，并对称安装于该绝缘底座，该主合金丝跨接在该两连接引脚之间，使电流均匀流通该连接引脚和主合金丝，避免由电流流通不均导致的局部温度过高和热量分布不均的情况。
[0021]该两连接引脚、主合金丝和加热体呈中心对称结构布置，结构紧凑，体积小巧。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0023]图1绘示了主控型温度保险丝装置的剖面示意图。
[0024]图2绘示了主控型温度保险丝装置的三维立体示意图。
[0025]图3绘示了主控型温度保险丝装置的分解示意图。
[0026]图4绘示了主控型温度保险丝装置的电路等效示意图。
[0027]图5绘示了具有主控型温度保险丝装置的并联电池模组电路示意图。
【具体实施方式】
[0028]请查阅图1至图5，一种主控型温度保险丝装置，它包括绝缘壳体1、至少一主合金丝2、一小合金丝3、一加热体4、两连接引脚5和两加热引脚6，该绝缘壳体I设有一容置空间，该主合金丝2、小合金丝3和加热体4都装接在该容置空间，该主合金丝2的两端跨接并分别电接该两连接引脚5且该两连接引脚5都自内往外部分伸出该绝缘壳体1，该两加热引脚6自外往内伸进绝缘壳体I并电接该加热体4 ;该小合金丝3电接在该其中一加热引脚和加热体4之间，该小合金丝3的熔点大于该主合金丝2的熔点，该加热体4装接在该主合金丝2的下方并能向该主合金丝2和小合金丝3传递热量。
[0029]本实施例还包括助熔断剂层7，该助熔断剂层7裹覆在该主合金丝2和小合金丝3的表面上，使该主合金丝2和小合金丝3受热熔化后具有良好的流动性，避免断开不彻底造成的接触不良。
[0030]优选地，该主合金丝2的两端分别和该两连接引脚5的连接端面之间采用焊接固定连接，且该焊接面为斜面以增加焊接面积，减少虚焊或接触不良现象的产生。
[0031]该绝缘壳体I包括一绝缘底座11和一绝缘外壳12，该绝缘底座11和绝缘外壳12紧密接合形成该容置空间，该绝缘底座11具有多个安装孔111和一位于该绝缘底座中心部位的安装座112，该加热体4镶嵌在该安装座112上，该两连接引脚5和两加热引脚6都通过该安装孔111装接在该绝缘底座11上并具有位于该容置空间之内的部分和位于该容置空间之外的部分。该绝缘外壳中设有隔腔板，将该小合金丝和该主合金丝绝缘隔开，防止电接导通。
[0032]该两连接引脚5呈L型，并对称安装于该绝缘底座11，该主合金2丝跨接在该两连接引脚5之间，该结构使电流均匀流通该连接引脚5和主合金丝2，避免由电流流通不均导致的局部温度过高和热量分布不均的情况。
[0033]为提高绝缘底座11与绝缘外壳12封装后的密封性，绝缘底座涂覆有粘结剂，可将该两连接引脚5和两加热引脚6穿过的安装孔111进行密封封装，保证在加热膨胀下的助熔断剂，不会溢出绝缘底座11与绝缘外壳12所形成的容置空间。为保障助熔断剂在加热情况下，过度的膨胀会导致绝缘底座11与绝缘外壳12的接合处开裂，故设置助熔断剂未填满该容置空间，为了提高绝缘底座11与绝缘外壳12的接合处的强度，接合处在使用粘结剂粘合的情况下，还可以使用超声波焊接或者卡扣进行加固。
[0034]本实施例中，该加热体4为厚膜加热电阻元件，该厚膜加热电阻元件是采用丝网印刷方法把导体浆料、电阻浆料和绝缘材料(介质或介电材料)浆料等转移到基板上来制造的。印刷的膜经过烘干以去除挥发性的成分，然后暴露在较高的温度下烧结以活化粘接机构，并在表面涂覆一层绝缘耐高温、耐腐蚀的涂层，防止厚膜加热电阻与助熔断剂的交叉污染。
[0035]该主合金丝2的数量和横截面的大小能够根据流经该主合金丝2的电流容量做相应的改变，优选地，该主合金丝2的个数为两个，该两主合金丝2平行间隔或交叉置于该加热体4的上方，该两连接引脚5、两主合金丝2和加热体4呈中心对称结构布置。
[0036]将上述的一种主控型温度保险丝装置应用于并联电池模组电路中，如图5所示，该电路包括多节锂电池10，多个上述的主控型温度保险丝装置20、温度传感器和电池管理装置30，该温度传感器装设在该每一节锂电池上并信号连接该电池管理装置30，该多节锂电池10并联连接在该电路中，该每一节锂电池并联支路都对应串接一主控型温度保险丝装置20，且该主控型保险丝装置20的一个连接引脚51电接该节锂电池10，另一个连接引脚52电接该并联电路的共线，该两加热引脚6都分别电连接在该电池管理装置30上并与该加热体形成一加热电回路，该温度传感器实时测得每节锂电池上的温度，当其中一节或多节锂电池发生内短路时，其他锂电池都向该发生内短路的蓄电池放电，该发生内短路的蓄电池温度急剧升高，该温度传感器检测该温度超过危险温度，立即向电池管理装置30发送断开发生内短路锂电池并联支路的信号，该电池管理装置30立即发送信号导通该加热体4的电回路对该加热体4进行供电加热，通过该加热体4向主合金丝2传递热量，该主合金丝2主动熔断，断开发生内短路锂电池并联支路，当该加热体继续加热升温到达到该小合金丝3的熔点时，该小合金丝3断开，切断了该加热体4的加热电回路，从而防止了并联电池模组中其中一节或多节锂电池发生内短路时导致起火爆炸的危险。
[0037]作为本实用新型的另一种实施例:一种温度保险丝装置，它包括绝缘壳体1、至少一主合金丝2和两连接引脚5，该绝缘壳体I设有一容置空间，该主合金丝2、装接在该容置空间，该主合金丝2的两端跨接并分别电接该两连接引脚5且该两连接引脚5都自内往外部分伸出该绝缘壳体1，该两连接引脚5呈L型，并对称安装于该绝缘壳体1，当外界环境温度达到两连接引脚5之间的主合金丝2的熔断温度时，主合金丝2断开，被动切断回路。
[0038]以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能依此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖的范围内。
【权利要求】
1.一种主控型温度保险丝装置，其特征在于:包括绝缘壳体、至少一主合金丝、一小合金丝、一加热体、两连接引脚和两加热引脚，该绝缘壳体设有一容置空间，该主合金丝、小合金丝和加热体都装接在该容置空间，该主合金丝的两端跨接并分别电接该两连接引脚且该两连接引脚都自内往外部分伸出该绝缘壳体，该两加热引脚自外往内伸进绝缘壳体并电接该加热体；该小合金丝电接在该其中一加热引脚和加热体之间，该小合金丝的熔点大于该主合金丝的熔点，该加热体装接在该主合金丝的下方并能向该主合金丝和小合金丝传递热量。
2.根据权利要求1所述的一种主控型温度保险丝装置，其特征在于:主合金丝和小合金丝为低熔点合金，小合金丝的熔断温度大于主合金丝的熔断温度。
3.根据权利要求1所述的一种主控型温度保险丝装置，其特征在于:还包括助熔断剂层，该助熔断剂层裹覆在该主合金丝和小合金丝的表面上。
4.根据权利要求1所述的一种主控型温度保险丝装置，其特征在于:该绝缘壳体包括一绝缘底座和一绝缘外壳，该绝缘底座和绝缘外壳紧密接合形成该容置空间，该绝缘底座具有多个安装孔和一位于该绝缘底座中心部位的安装座，该加热体镶嵌在该安装座上，该两连接引脚和两加热引脚都通过该安装孔装接在该绝缘底座上。
5.根据权利要求4所述的一种主控型温度保险丝装置，其特征在于:该两连接引脚呈L型，并对称安装于该绝缘底座，在两连接弓I脚间跨接主合金丝。
6.根据权利要求1所述的一种主控型温度保险丝装置，其特征在于:该加热体为厚膜、金属膜或者碳膜等阻性加热元件。
7.根据权利要求1所述的一种主控型温度保险丝装置，其特征在于:该主合金丝的数量和横截面的大小与流经该主合金丝的电流容量相对应，该主合金丝可平行间隔或交叉置于该加热体的上方，该两连接引脚、主合金丝和加热体呈中心对称结构布置。
8.根据权利要求1所述的一种主控型温度保险丝装置，其特征在于:该绝缘外壳中设有隔腔板，将该小合金丝和该主合金丝绝缘隔开。
9.根据权利要求1所述的一种主控型温度保险丝装置，其特征在于:该绝缘外壳与绝缘底座的接合采用粘结剂粘结或超声波焊接或卡扣扣合，或由以上任意两种的组合接合。
10.一种温度保险丝装置，其特征在于:包括绝缘壳体、至少一主合金丝和两连接引脚，该绝缘壳体设有一容置空间，该主合金丝、装接在该容置空间，该主合金丝的两端跨接并分别电接该两连接引脚且该两连接引脚都自内往外部分伸出该绝缘壳体，该两连接引脚呈L型，并对称安装于该绝缘壳体。
【文档编号】H01H85/12GK203760407SQ201420075788
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年2月21日 优先权日:2014年2月21日
【发明者】洪尧祥, 许由生, 徐忠厚 申请人:厦门赛尔特电子有限公司