一种高强度结构小型化断路器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电子产品用小型化过温保护元件，尤其是一种手机电池、平板电脑电 池所用的一种高强度结构小型化断路器。
【背景技术】
[0002] 近几年来，通讯业日趋发达，尤其是在无线电通讯方面，手机的市场己普及到几乎 是人手一机。手机的普及直接带动了手机零部件尤其是手机电池市场规模的扩大。
[0003] 但在市场高速发展过程中频频发生的质量问题，如全球各地手机电池爆炸伤人、 诺基亚全球召回4 6 0 0万块松下制造的电池等等，使手机电池安全成为焦点。此外，随着 3G (第三代通信)技术的发展使得手机向多功能化方向发展，多功能化要求手机电池容量进 一步增大，容量从以往的200mAh激增到目前最大3600mAh (型号DB736)，如此高容量电池 的爆炸威力可见一斑。
[0004] 锂电池制造技术的不完善，是导致手机电池不安全的重要因素。日本东京理工大 学的教授Wakihara就指出，大部分笔记本和手机所使用的锂离子电池的底层技术都存在 潜在危险。
[0005] 本申请人对这类技术进行过革新，如申请号为201110457077. 8的《自保持型过电 流保护装置》公开了一种性能更可靠的自保持型过电流保护装置，包含塑料壳体、可分断 电路、PTC元件、双金属元件四部分，可分断电路由可动电极、动触点、静触点和固定电极串 联构成；塑料壳体形成的中空腔体被并列分隔成两个腔体，一腔体放置PTC元件和另一腔 体放置双金属片；PTC元件为载流型安装，与可分断电路并联；双金属片为非载流型安装， 自身不连入电路，为可分断电路的分断和导通提供驱动力，正常状态下，电流由动静触点和 PTC元件组成的并联电路流过，异常时双金属片变形，带来可动电极的位移，从而切断可分 断电路，当双金属片变形恢复时，可动电极恢复原位，从而可分断电路导通；PTC元件的常 温电阻为不少于可分断电路电阻的100倍。
[0006] 又有申请号为201310703359. 0的《一种薄型电路保护器件》公开了一种薄型电 路保护器件，包括上壳和下壳形成的中空腔体，由可动电极、动触点、静触点和固定电极串 联构成的可分断电路，高分子PTC元件和双金属片，其中，上壳由上金属嵌件和上塑胶件构 成，上金属嵌件上有加强筋，上塑胶件上亦设有与其配合的加强筋；下壳由设有带引出端和 静触点的下金属嵌件和下塑胶件构成，下塑胶件二侧近外壁端设有二个卡槽，下金属嵌件 与下塑胶件相接的三个相邻侧边围成的框形上分别设有三个嵌钩，金属嵌件与下塑胶件通 过嵌钩相嵌接；在可动电极中段，在可动电极平面垂直方向上设有两个折弯，安装时，所述 折弯伸入下塑胶件的卡槽内，紧抵外壁。此结构强度整体得到增强，提高了产品使用的可靠 性。
[0007] 小型化断路器作为手机电池的主要过温保护元件正在迅速发展，纵观所有现有的 小型化断路器的产品及其专利，有下面一项致命的弱点： 现有其他的小型化断路器的拉力强度和扭力强度非常差，上下壳极易脱开，平时常见 的手机跌落极易造成断路器结构破坏，永久"断路"。原因是，如图3所示，他们有上壳7,下 壳8的预制件，将上壳7和下壳8焊接起来成为一体，但焊接强度远低于材料本身的强度， 同时，中间还夹着可动电极及其引出端，上下壳的绝缘非金属材料和可动电极及其引出端 接触面是不可能焊接在一起的，往往接触面会有缝隙，导致强度和密封性大大降低。无法保 证产品所需的结构强度。
[0008] 为此如何改善上述缺陷是小型化断路器的技术难点。
【发明内容】
[0009] 本发明目的在于提供一种高强度结构小型化断路器，通过结构改进，使之较现有 技术相比，在保证小型化的前题下，提高结构强度。
[0010] 本发明的再一目的是提供上述高强度结构小型化断路器的制造方法。
[0011] 为达到上述发明目的，本发明提供的技术方案为：一种高强度结构小型化断路器， 包括中空外壳，所述外壳内自下而上至少依序包括带有静触点的导电引脚作为固定电极、 高分子PTC元件、双金属片、带有动触点的导电引脚作为可动电极，所述动触点与静触点匹 配，其中，所述外壳为带通孔的绝缘体和通孔开口的绝缘盖，所述的绝缘体底部嵌有固定电 极，顶部嵌有可动电极，侧面有与顶面和底面平行的通孔，且通孔的开口不与导电引脚的引 出端在同一平面上；所述的高分子PTC元件和双金属片自下而上排序插入通孔中，所述的 通孔的开口由绝缘盖封闭，形成包覆了绝缘外壳的产品。
[0012] 所述的绝缘盖可以是平盖，贴附在绝缘体的通孔开口面然后密封焊接。
[0013] 由于绝缘外壳的密封处不在受力面，是由不承担主要受力的侧面绝缘平盖完成密 封，侧面焊接时两绝缘材料之间没有其他金属物质阻隔，提高了绝缘材料的理想包裹密封 性和整体强度。
[0014] 在上述方案基础上，为保证尺寸的小型化，适用更多的小型电子产品，包覆了绝缘 外壳的本发明产品的总厚度小于1.0mm。包括导电引脚的引出端及包裹他们的绝缘体、高分 子PTC元件、双金属片、及侧面绝缘平盖的厚度之和。
[0015] 在上述方案基础上，所述的绝缘体和两侧绝缘平盖的材料相同或不同，可以是： 聚苯硫醚（PPS)、聚醚酰亚胺（PEI)、液晶高分子聚合物（LCP)、聚己二酰丁二胺（PA46)、 耐热性聚酰胺（PA)、聚苯醚（PPO)、聚邻苯二甲酰胺（PPA)、聚砜（PSU)、普通双酚A型聚砜 (PSF)、聚对萘二甲酸乙二醇酯（PEN)、聚芳醚（PES)、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT)、聚碳酸 酯（PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)中的一种或几种的组合。
[0016] 在上述方案基础上，所述的双金属片是两至六层的双金属片。可以是两层、三层、 四层、五层或六层的双金属片。
[0017] 在上述方案基础上，所述的固定电极的导电引脚和可动电极的导电引脚的材料相 同或不同，均采用铜、铁、铝、镍、金、银中的一种或几种。
[0018] 本发明产品在安装使用时，既可以用长时间高温度焊接方式，比如：回流焊、波峰 焊，也可以用短时间焊接方式，比如激光焊、点焊等。
[0019] 本发明针对上述高强度结构小型化断路器的制造方法为： 第一步，将带有静触点的导电引脚作为固定电极、带有动触点的导电引脚作为可动电 极放在注塑模具的底面和顶面，采用注塑工艺一次性注塑成型通孔开口在侧面的绝缘体， 固定电极的导电引脚和可动电极的导电引脚自绝缘体引出； 第二步，从第一步中注塑成型的绝缘体的开口处，将高分子PTC元件和双金属片插入 通孔，使所述高分子PTC元件位于所述双金属片下方，自下而上依序为带有静触点的导电 引脚作为固定电极、高分子PTC元件、双金属片、带有动触点的导电引脚作为可动电极； 第三步，用同质材料或不同质材料的绝缘平盖放在通孔的开口处并焊接，形成一密封 的绝缘外壳，得成品。
[0020] 由于侧面的绝缘平盖在引出端受到拉伸、压迫、扭曲时受力很小，而绝缘体本身的 强度远大于他们之间的焊接强度，故该绝缘外壳的结构具有非常好的结构强度。
[0021] 本发明的使用原理与现有技术一致，在高分子PTC元件没有发生动作时，可动电 极与固定电极通过动触点直接接触，使得电流可以从固定电极的引出端顺利到达可动电极 的引出端。而当环境温度超过规定值或负载电流超过规定大小或时间时，双金属片发生形 变，使得动触点远离固定电极，从而固定电极与可动电极不直接连接，其连接方式依序转变 为固定电极、高分子PTC元件、双金属片和可动电极，增加了回路电阻。本发明中，电流或温 度均会会触发高分子PTC元件动作，从而增加回路电阻，起到保护作用。
[0022] 当高分子PTC元件动作一段时间以后，双金属片的温度若下降到规定温度值，其 可以恢复到动作前状态，重新使得固定电极与可动电极直接接触，高分子PTC元件可以再 次正常工作。
[0023] 所述的高分子PTC元件的动作温度可以设定，一般为70到120°C，导电引脚可以根 据实际使用中的不同要求进行定制，形状可以多种多样。
[0024] 本发明的优越性在于：与现有技术比，