合金型温度保险丝和熔线元件的制作方法

文档序号:7164814阅读:482来源:国知局
专利名称:合金型温度保险丝和熔线元件的制作方法
发明的领域本发明涉及一种合金型温度保险丝和熔线元件,特别是作为电池的过热保护装置使用的合金型温度保险丝和熔线元件。
对于合金型温度保险丝,采用涂布助熔剂的低熔点可熔合金片作为熔线元件,安装到需要保护的电气设备上,当电气设备异常发热时,利用产生的热使低熔点可熔合金片液化,该熔融金属在与已经熔融的助熔剂共存的状态下由于表面张力而形成球状,通过球形化的进程断开,切断向设备的通电。
上述低熔点可熔合金所需的第一要素是具有在设备的允许温度下熔融的规定熔点。
进而,要求固相线和液相线之间的固液共存区狭小。即,通常对于合金而言,在固相线和液相线之间存在固液共存区,在该区域中,存在固相颗粒分散于液相中的状态、具有象液相一样的性质,因而在属于固液共存区的温度范围(ΔT)内低熔点可熔合金片存在可以球形化并断开的可能性。而且,固液共存区越宽、则温度保险丝的操作温度范围的偏差越大。另一方面,固液共存区越窄,则温度保险丝的操作温度范围的偏差越小,可以在规定的设定温度下可靠地操作温度保险丝。因而,在作为温度保险丝的熔线元件使用的合金中,需要固液共存区窄。
进而,上述低熔点可熔合金所需的要素是需要低的电阻。
即,根据低熔点可熔合金片的电阻,当由于平时的发热使温度上升ΔT’时,与其温度不上升时相比,实际上操作温度相应于ΔT’降低,ΔT’越大,则在熔点相同的情况下操作误差实际上也越大。因而,在作为温度保险丝的熔线元件使用的合金中,需要电阻率低。特别是,由于最近以来伴随着设备的小型化,温度保险丝的尺寸也逐渐小型化,因而,需要用到500μmφ以下的熔线元件,因而需要进一步降低电阻率。
进而,由于对于在熔线元件的制造中作用的力(在拉线卷取时作用的力等)、在温度保险丝的制造中熔线元件受到的力、温度保险丝的输送、处理中熔线元件受到的力、在热力学循环时熔线元件受到的力等,需要切实保护熔线元件,所以必须要有规定的机械强度、特别是抗拉强度。
背景技术
过去,在合金型温度保险丝的熔线元件中,广泛采用含铅的材料,但是铅对于生物体是有害的,不能适应近年来全球范围内对保护环境方面的要求。
所以,需要发明不含对生物体有害的金属(Pb、Cd、Tl等)的熔线元件,作为其中一种,提出了In-Sn-Bi三元合金的熔线元件。
作为这种In-Sn-Bi三元合金熔线元件,已知合金组成为In42~53%、Sn40~46%、Bi7~12%、工作温度为95℃~105℃的熔线元件(特开2001-266724号),合金组成为In55~72.5%、Sn2.5~10%、Bi25~35%、工作温度为65℃~75℃的熔线元件(特开2001-291459号),合金组成为In0.5~10%、Sn33~43%、Bi47~66.5%、工作温度为125℃~135℃的熔线元件(特开2001-266723号),合金组成为In51~53%、Sn42~44%、Bi4~6%、工作温度为107℃~113℃的熔线元件(特开昭59-8229号)、Sn1~15%、Bi20~33%、其余为In、工作温度为75℃~100℃的熔线元件(特开2001-325867号)。
近年来,作为便携式电子设备例如便携式电话、笔记本电脑等的电源,广泛采用锂电池等能量密度高的蓄电池,需要用温度保险丝对这种电池进行热保护。即,由于能量密度大,所以在异常时发热温度高,需要在达到异常温度之前通过过热保护装置切断电池回路,作为过热保护装置,优选采用温度保险丝。这种情况下,温度保险丝所需的工作温度在100℃左右以下(100℃左右或以下的温度)。
但是,在用DSC(差示扫描量热计)测定In-Sn-Bi三元合金的熔融特性时,大致如

图13所示,在紧挨着熔融结束点b之前,观察到缓慢的相变c(图13,48In-45Sn-7Bi的DSC曲线)。
在图13中,直到温度a(固相线温度)为止,向试样(熔线元件)的热能输入量没有变化,保持固相状态,当超过温度a时,吸收热能并开始相变,当超过温度b(液相线温度)试样完全转变成液相时,热能输入量不变。
通常,在合金的DSC曲线的熔融结束时产生上述那样的缓慢变化是很少见的,该缓慢变化是In-Sn-Bi三元合金的DSC曲线的特殊现象。
In-Sn-Bi三元合金熔线元件的DSC曲线的熔融结束时的缓慢变化导致上述的固液共存区ΔT的扩大,上述合金型温度保险丝的工作温度的偏差无奈地增加。

发明内容
在这种情况下,本发明人为了消除In-Sn-Bi三元合金的DSC曲线的熔融结束时的上述缓慢变化,进行了深入的研究,从而发现在52In-(48-x)Sn-xBi,x=8~16的条件下,可以确保防止上述缓慢变化,并且可以使温度保险丝的工作温度在100℃左右以下。进而确认在这种条件下可以充分地满足上述低电阻和机械强度的要求。
本发明的目的是,根据上述知识和认识,对于由In-Sn-Bi三元合金、或在该三元合金中进一步添加Ag或Cu的合金制成的合金型温度保险丝以及上述熔线元件,可以良好地控制工作温度的偏差,并且可以使温度保险丝的工作温度在100℃左右以下,并且可以充分保证熔线元件的低电阻和机械强度。
根据本发明的合金型温度保险丝,在将低熔点可熔合金作为熔线元件的温度保险丝中,其特征为,低熔点可熔合金的合金组成为In50~55%、Sn25~40%、其余为Bi,优选范围为In51~53%、Sn32~36%、其余为Bi。而且,可以采用In大致为52%,Sn和Bi的合计量大致为48%的组成,Bi为8~16%、优选为8~14。并且,根据本发明的熔线元件也具有与上述相同的合金组成。
在上面所述中,低熔点可熔合金的合金组成为In50~55%、Sn25~40%、其余为Bi的原因是,当在该范围以外时,偏离了可靠地消除上述In-Sn-Bi三元合金的DSC曲线的熔融结束时的上述缓慢变化的条件52In-(48-x)Sn-xBi,x=8~16,不能充分地抑制这种缓慢变化,难以满意地抑制合金型温度保险丝的工作温度偏差,并且难以将温度保险丝的工作温度设定在100℃左右以下,In为52%、且Sn和Bi的合计量大致为48%的原因是,这样可以更加接近上述条件,Bi为8~16的理由是,这实际上与上述条件更为一致,可以最大限度地抑制合金型温度保险丝的工作温度偏差。
根据本发明的另一种合金型温度保险丝,在将低熔点可熔合金作为熔线元件的温度保险丝中,其特征为,低熔点可熔合金的合金组成为,含有In、Sn、Bi以及Ag,In为50~55%、Ag为0.01~7.0%、Sn和Ag的合计量为25~40%、其余为Bi,优选的组成为In51~53%、Ag0.01~3.5%、Sn和Ag的合计量为32~36%,其余为Bi。并且,In为大致52%、Sn和Bi和Ag的合计量大致为48%的组成,进而Bi可以为8~16%。并且本发明的另一种熔线元件,具有与上述相同的合金组成。
在上述中,添加Ag的原因是为了降低工作温度,降低熔线元件的电阻率,当其不足0.01%时难以满意地达到这一效果,当其超过7.0%时,出现无法忽视的由于添加Ag发生DSC曲线的上述缓慢变化。而且In为50~55%,Ag为0.01~7.0%,Sn和Ag的合计量为25~40%,其余为Bi的原因是,对于上述条件52In-(48-x)Sn-xBi,x=8~16,若将Sn的量(48-x)%的0.01~7.0%置换成Ag,则尽管添加了Ag,对可以可靠消除In-Sn-Bi三元合金的DSC曲线的熔融结束时的上述缓慢变化进行试验确认的结果是,若在In为50~55%、Ag为0.01~7.0%、Sn和Ag的合计量为25~40%、其余为Bi的范围以外,则偏离了由于上述Ag的添加而可靠消除DSC曲线的上述缓慢变化的条件,不能充分抑制这种缓慢变化,难以满意地抑制合金型温度保险丝的工作温度的偏差,并且难以将温度保险丝的工作温度设定在100℃左右以下。In为大约52%、并且Sn和Bi和Ag和合计量大约为48%的原因是使其进一步接近上述条件,进而,Bi为8~16%的原因是实际上与上述条件更为一致,可以最大限度地抑制合金型温度保险丝的工作温度偏差。
根据本发明的另一种合金型温度保险丝,对于不含有Ag的上述合金型温度保险丝的合金组成100重量份,添加合计量为0.01~7.0重量份的从Ag、Cu中选出的至少一种成分,添加从Ag、Cu中选出的至少一种成分的原因是为了降低合金型温度保险丝的工作温度,降低熔线元件的电阻率,当不足0.01%时难以满意地达到这一效果,当超过7.0%时,由于Ag、Cu造成的DSC曲线的上述缓慢变化的宽度变得很宽,不能满意地抑制合金型温度保险丝的工作温度的偏差。另外,本发明的另一种熔线元件具有与上述相同的合金组成。
根据本发明的另一种合金型温度保险丝,在将低熔点可熔合金作为熔线元件的温度保险丝中,含有不可避免的杂质,在该不可避免的杂质中,例如可以举出由于各原料金属的制造时和这些原料的熔融搅拌时不可避免地产生的杂质。另外,本发明的另一种熔线元件与上面所述一样,含有不可避免的杂质。
根据本发明的合金型温度保险丝的熔线元件,可以通过将低熔点可熔合金的熔融射流喷射到旋转冷却液层中并进行抽丝的从旋转液中进行抽丝的方法来制造。
根据本发明的合金型温度保险丝和熔线元件,可以作为电池中的过热保护装置使用。
并且,在上面所述中,当提到大致为x%(x=52或48)时,若为x%当然是最理想的,但是也可以包含(x-1)%以上(x+1)%以下的范围。
如上所述,采用本发明,因为可以提供配有在In-Sn-Bi三元合金中消除了当熔融结束时热能输入量缓慢变化且不能迅速地完全转变成液相的问题、且液相线温度在110℃~70℃的范围内、并且电阻足够低,机械强度足够的熔线元件的合金型温度保险丝或这样的熔线元件,所以可以提供能够很好地抑制合金型温度保险丝或熔线元件的工作温度偏差、使工作温度在100℃左右以下、且符合环境保护要求的合金型温度保险丝。
特别是由于(Δ工作温度)/(ΔBi添加量)=-2℃/%的关系,通过调节Bi的添加量,可以容易地设定合金型温度保险丝的工作温度。
并且,由于熔点降低和机械强度提高,所以即使添加Ag和Cu,也可以提供能够保证消除熔融结束时的缓慢变化的性能、很好地抑制工作温度偏差、符合环境保护要求、且易于设定工作温度的合金型温度保险丝。
附图的简单说明图1是表示在利用旋转液中抽丝法制造根据本发明的合金型温度保险丝的熔线元件的情况下使用的旋转液中抽丝装置的图。
图2是表示根据本发明的合金型温度保险丝的形式的一个例子的图。
图3是表示根据本发明的合金型温度保险丝的与上述形式不同的例子的图。
图4是表示根据本发明的合金型温度保险丝的与上述形式不同的例子的图。
图5是表示根据本发明的合金型温度保险色的与上述形式不同的例子的图。
图6是表示根据本发明的合金型温度保险色的与上述形式不同的例子的图。
图7是表示在实施例1中使用的熔线元件的DSC曲线的图。
图8是表示在实施例2中使用的熔线元件的DSC曲线的图。
图9是表示在实施例3中使用的熔线元件的DSC曲线的图。
图10是表示根据本发明的合金型温度保险丝中的熔线元件的工作温度/Bi添加量的关系的图。
图11是表示在实施例4中使用的熔线元件的DSC曲线的图。
图12是表示在比较例1中使用的熔线元件DSC曲线的图。
图13是表示在比较例2中使用的熔线元件DSC曲线的图。
图14是表示在实施例5中使用的熔线元件DSC曲线的图。
图15是表示在实施例8中使用的熔线元件DSC曲线的图。
具体实施例方式
在根据本发明的合金型温度保险丝中,对于熔线元件,可以使用外径为200μmφ~600μmφ、优选为250μmφ~350μmφ的圆形线、或者与该圆形线截面面积相同的扁平线。
根据本发明的温度保险丝的熔线元件,可以利用金属母材的拉丝和旋转液中抽丝法进行制造,截面可以为圆形,或者可以进一步加工成扁平形。
在利用旋转液抽丝法进行制造的过程中,可以使用如图1所示的旋转液抽丝装置。在图1中,61为旋转鼓,圆形体壁的一端被垂直壁封闭,在圆形体壁的另一端的内周上设有凸缘壁。62是冷却液,例如可以使用异丙醇等有机溶剂。63是由石英等耐热材料构成的喷嘴,配有加热器。在利用旋转液中抽丝法制造熔线元件时,以与冷却液层的周速相同的速度、相同的方向将从石英喷嘴63喷射出的熔融母材射流20射入到利用离心力形成并保持在旋转鼓61内周面上的冷却液层621中,在该冷却液层621中使射入的射流急冷、凝固,并进行抽丝。在这种情况下,从喷嘴至冷却液层的空间中的射流,借助熔融金属的表面张力保持了喷嘴的圆形形状形成圆形截面,但是也可以在冷却液层内利用动压使其扁平化。而且,由上述射流的表面张力造成的圆形保持力以冷却液层的动压为基础,调整冷却液层的周速、射流的冷却液层入射角等以使其比扁平化压力大,使入射到冷却液层中的射流保持圆形截面并冷却、凝固,由此,可以获得截面大致为正圆形的熔线元件。
若合金型温度保险丝的形式为带式,则可以使合金型温度保险丝薄型化,适于作为锂电池等蓄电池的过热保护装置。
图2表示带式合金型温度保险丝,利用粘结剂或通过熔融粘附将带状导体1、1固定在塑料基膜41上,在带状导体之间连接熔线元件2,在该熔线元件2上涂布助熔剂3,利用粘结剂或通过熔融粘附将涂布助熔剂的熔线元件固定密封在塑料罩薄膜41上。
根据本发明的合金型温度保险丝,也可以以套(case)式、基板式、树脂浸渍式的形式。
图3表示筒形套式类型,将低熔点可熔合金片2连接在一对导线1、1之间,在该低熔点可熔合金片2上涂布助熔剂3,将耐热性、导热性好的绝缘筒4、例如陶瓷筒贯穿到该涂布助熔剂的低熔点可熔合金片上,利用常温固化密封剂5、例如环氧树脂对该绝缘筒4的各端和各导线1之间进行密封。
图4表示套式径向类型,通过焊接将可熔合金片2结合到并列的导体1、1顶端部之间,将助熔剂3涂布到熔线元件2上,利用一端开口的绝缘套4、例如陶瓷套包围涂布有助熔剂的熔线元件,利用环氧树脂等密封剂5对绝缘套4的开口进行密封。
图5表示基板式类型,通过印刷烧结导电糊剂(例如银糊剂)在绝缘基板4上、例如陶瓷基板上形成一对膜电极1、1,通过焊接等将导体11连接到各电极1上,通过焊接在电极1、1之间结合熔线元件2,将助熔剂3涂布到熔线元件2上,利用密封剂5、例如环氧树脂覆盖所述涂布有助熔剂的熔线元件。
图6表示树脂浸渍类型,通过焊接将熔线元件2结合到并列的导体1、1的顶端部之间上,在熔线元件2上涂布助熔剂3,通过树脂液浸渍,利用绝缘密封剂、例如环氧树脂5密封所述涂布有助熔剂的熔线元件。
并且,采用在带有导电式发热体的保险丝、例如基板式的合金型温度保险丝的绝缘基板上附设电阻体(膜电阻),在设备异常时使电阻体通电发热,利用所产生的热使低熔点可熔合金片熔断的带有电阻的基板型保险丝形式,也可以实施本发明。
在上述的助熔剂中,通常采用熔点比熔线元件的熔点低的,例如,可以使用90~60重量份的松香、10~40重量份的硬脂酸、0~3重量份的活性剂。在这种情况下,松香可以使用天然松香、改性松香(例如氢化松香、不均匀化松香、聚合松香)或者它们的精制松香,活性剂可以使用二乙胺的盐酸盐或溴酸盐等。
为了使由后面所述的各实施例的DSC曲线可以理解,根据本发明的合金型温度保险丝的工作温度,是在100℃左右或比其略低的温度,通过与蓄电池的罐体热接触地安装,作为过热保护装置使用(当电池温度达到100℃左右或比其略低的温度时,借助温度保险丝的作用,将电池与负载之间切断)。
在下述的实施例和比较例中,试样数量为30个,通以0.1安培的电流,浸渍在升温速度为0.5℃/分的油浴中,测定在由于熔断而将通电切断时的油温以作为工作温度,进而,求出工作温度的标准偏差。
工作温度偏差的评价,当标准偏差在1以下时为合格,为比1大的数值时不合格。
DSC[将基准试样(不变化)和测试试样装在氮气容器内,对容器加热器提供电能,以恒定的速度对两个试样加热,利用差示热电偶检测伴随测定试样的温度变化的热能输入量]的加热速度为5℃/分,采样的时间间隔为0.5s。
在DSC曲线的熔融结束时的缓慢变态排出评价,变化宽度为固液共存宽度的50%以上时(参照图13)表示为×,在50%~10%之间时(参照图12)表示为△,观察不到缓慢变化时表示为◎,观察到缓慢变化,但变化宽度很小(10%以下时)表示为○。
熔线元件由旋转液中抽丝法制造而成,喷嘴直径为300μmφ、鼓的旋转速度为200rpm、喷射压力为1.0kg/cm2。所获得的熔线元件的截面尺寸,纵横比大约为0.8,平均直径大约为300μm。
合金型温度保险丝的形式为带式,在图2中,树脂薄膜41和42采用厚度为200μm、宽5mm、长10mm的聚对苯二甲酸乙二酯薄膜,带状导体1采用厚150μm、宽3mm、长20mm的铜导体,熔线元件2的长度为4mm,两个带状导体1的端部和连接在导体之间的熔线元件被树脂薄膜41、42夹着配置在基台上,利用陶瓷触头对连接到各带状导体上的包覆树脂薄膜边缘端部加压,然后,利用设置在绝缘基台内的电磁感应加热器对陶瓷触头正下方的带状导体部分加热,对带状导体和各薄膜之间进行熔融密封,而后,利用超声波熔焊对薄膜彼此之间进行熔融密封。
助熔剂的成分为70重量份的树脂、30重量份的酰胺HT30、5重量份的己二酸。各实施例和比较例的合金型温度保险丝的制造个数为30个。
组成为In52%、Sn40%、Bi8%。
测定DSC曲线的结果,如图7所示,DSC评价为◎。
测定合金型温度保险丝的工作温度的结果,平均102.63℃、最大104.1℃、最小101.6℃、标准偏差0.53,工作温度偏差的评价为合格。
在测定合金型温度保险丝的工作温度前测定的电阻值结果为平均13.35mΩ,不存在任何问题。并且,在从熔线元件的制造到工作温度测定期间,均没有熔线元件的断线,强度也没有任何问题。
另外,对于实施例1的组成100重量份,即使为了降低熔融温度或降低电阻等而添加0.01~7重量份的Ag、Cu中的任何一种或两种,对于DSC的评价,虽然从不添加的情况下的◎变为○,但是可以确认强度没有任何问题。
组成为In52%、Sn38%、Bi10%。
测定DSC曲线的结果,如图8所示,DSC评价为◎。
测定合金型温度保险丝的工作温度的结果,平均98.00℃、最大99.7℃、最小96.6℃、标准偏差0.76,工作温度偏差的评价为合格。
在测定合金型温度保险丝的工作温度前测定的电阻值为平均14.27mΩ,不存在任何问题。并且,在从熔线元件的制造到工作温度测定期间,均没有熔线元件的断线,强度也没有任何问题。
另外,对于实施例2的组成100重量份,即使为了降低熔融温度或降低电阻等而添加0.01~7重量份的Ag、Cu中的任何一种或两种,对于DSC的评价,虽然从不添加的情况下的◎变为○,但是可以确认强度没有任何问题。
组成为In52%、Sn36%、Bi12%。
测定DSC曲线的结果,如图9所示,DSC评价为◎。
测定带式合金型温度保险丝的工作温度的结果,平均94.15℃、最大95.9℃、最小93.0℃、标准偏差0.74,工作温度偏差的评价为合格。
在测定合金型温度保险丝的工作温度前测定的电阻值为平均15.28mΩ,不存在任何问题。并且,在从熔线元件的制造到工作温度测定期间,均没有熔线元件的断线,强度也没有任何问题。
另外,对于实施例3的组成100重量份,即使为了降低熔融温度或降低电阻等而添加0.01~7重量份的Ag、Cu中的任何一种或两种,对于DSC的评价,虽然从不添加的情况下的◎变为○,但是可以确认强度没有任何问题。
图10是由实施例1~3求出的工作温度和Bi量的关系的结果,通过增加Bi量1%、减少Sn量1%,可以使合金型温度保险丝的工作温度降低2℃。
组成为In52%、Sn34%、Bi14%。
测定DSC曲线的结果,如图11所示,DSC评价为◎。
测定合金型温度保险丝的工作温度的标准偏差结果在1以下,工作温度偏差的评价为合格。
合金型温度保险丝电阻值、机械强度没有任何问题。
另外,对于实施例4的组成100重量份,即使为了降低熔融温度或降低电阻等而添加0.01~7重量份的Ag、Cu中的任何一种或两种,虽然对于DSC的评价变为○,但是可以确认强度没有任何问题。
通过上述实施例的DSC测定,表明对于52In-(48-x)Sn-xBi,当x=8~14时,可以完全排除DSC曲线中的缓慢变化的产生(DSC评价为◎),即使x=14~16也可以确认同样的效果。进而,当x=15~25时,可以确认DSC评价为○。当x不足8时,DSC评价为◎~○,但是不能充分满足工作温度的条件(在x=0、即52In-48Sn时大约为118℃)、x超过25时DSC评价为△~×,并且判明电阻率变得过大。
组成为In50%、Sn43%、Bi7%。
测定DSC曲线的结果,如图12所示,DSC评价为△。
组成为In48%、Sn45%、Bi7%。
测定DSC曲线的结果,如图13所示,DSC评价为×。
组成为In52%、Sn33%、Ag3%、Bi12%。
测定DSC曲线的结果,如图14所示,DSC评价为◎。从与图9所示的实施例3的DSC曲线(In52%、Sn36%、Bi12%)的对比可以看出,工作温度降低4℃~5℃。
测定带式合金型温度保险丝的工作温度的标准偏差结果在1以下,工作温度偏差的评价为合格。
合金型温度保险丝电阻值、机械强度没有任何问题。
组成为In52%、Sn34%、Ag2%、Bi12%。
测定DSC曲线的结果,DSC评价为◎。从与In52%、Sn36%、Bi12%情况时的对比可以看出,工作温度降低3℃~4℃。
测定合金型温度保险丝的工作温度的标准偏差结果在1以下,工作温度偏差的评价为合格。
合金型温度保险丝电阻值、机械强度没有任何问题。
组成为In52%、Sn35%、Ag1%、Bi12%。
测定DSC曲线的结果,DSC评价为◎。从与In52%、Sn36%、Bi12%情况时的对比可以看出,工作温度降低2℃~3℃。
测定合金型温度保险丝的工作温度的标准偏差结果在1以下,工作温度偏差的评价为合格。
合金型温度保险丝电阻值、机械强度没有任何问题。
组成为In52%、Sn37%、Ag3%、Bi8%。
测定DSC曲线的结果,如图15所示,DSC评价为◎。从与图7所示的实施例1(In52%、Sn40%、Bi8%)的DSC曲线的对比可以看出,工作温度降低4℃~5℃。
测定合金型温度保险丝的工作温度的标准偏差结果在1以下,工作温度偏差的评价为合格。
合金型温度保险丝电阻值、机械强度没有任何问题。
组成为In52%、Sn38%、Ag2%、Bi8%。
测定DSC曲线的结果,DSC评价为◎。从与In52%、Sn40%、Bi8%情况时的对比可以看出,工作温度降低3℃~4℃。
测定合金型温度保险丝的工作温度的标准偏差结果在1以下,工作温度偏差的评价为合格。
合金型温度保险丝电阻值、机械强度没有任何问题。
组成为In52%、Sn39%、Ag1%、Bi8%。
测定DSC曲线的结果,DSC评价为◎。从与In52%、Sn40%、Bi8%情况时的对比可以看出,工作温度降低2℃~3℃。
测定合金型温度保险丝的工作温度的标准偏差结果在1以下,工作温度偏差的评价为合格。
合金型温度保险丝电阻值、机械强度没有任何问题。
进而,改变Ag的量并对DSC进行评价时,对于上述条件52In-(48-x)Sn-xBi,x=8~16,若52In-(48-x-y)Sn-xBi-yAg、x=8~16的y为0.01~7.0%,则与Ag的添加无关,可以可靠地消除DSC曲线熔融结束时的上述缓慢变化。
权利要求
1.一种合金型温度保险丝,将低熔点可熔合金作为熔线元件的温度保险丝,其特征为,低熔点可熔合金的合金组成为In50~55%、Sn25~40%、其余为Bi。
2.如权利要求1所述的合金型温度保险丝,其中,In大致为52%、Sn和Bi的合计量大致为48%。
3.如权利要求1或2所述的合金型温度保险丝,其中,Bi为8~16%。
4.一种合金型温度保险丝,将低熔点可熔合金作为熔线元件的温度保险丝,其特征为,低熔点可熔合金的合金组成为,含有In、Sn、Bi以及Ag,In为50~55%、Ag为0.01~7.0%、Sn和Ag的合计量为25~40%、其余为Bi。
5.如权利要求4所述的合金型温度保险丝,其中,In大致为52%、Sn和Bi和Ag的合计量大致为48%。
6.如权利要求4或5所述的合金型温度保险丝,其中Bi为8~16%。
7.如权利要求1~3任何一项所述的合金型温度保险丝,对于100重量份的权利要求1~3任何一项所记载的合金组成,添加合计为0.01~7.0重量份的从Ag、Cu中选择出的至少一种成分。
8.如权利要求1~7中任何一项所述的合金型温度保险丝,其中,含有不可避免的杂质。
9.如权利要求1~8中任何一项所述的合金型温度保险丝,其中,利用向旋转冷却液层中喷射低熔点可熔合金的熔融射流并进行抽丝的旋转液中抽丝法,制造熔线元件。
10.如权利要求1~9任何一项所述的合金型温度保险丝,其中,被用作电池的过热保护装置。
11.一种熔线元件,该熔线元件是由合金型温度保险丝的低熔点可熔合金构成的熔线元件,其特征为,低熔点可熔合金的合金组成为In50~55%、Sn25~40%、其余为Bi。
12.如权利要求11所述的熔线元件,其中,In大致为52%、Sn和Bi的合计量大致为48%。
13.如权利要求11或12所述的熔线元件,其中,Bi为8~16%。
14.一种熔线元件,该熔线元件是由合金型温度保险丝的低熔点可熔合金构成的熔线元件,其特征为,低熔点可熔合金的合金组成包含In、Sn、Bi和Ag,In为50~55%、Ag为0.01~7.0%、Sn和Ag的合计量为25~40%、其余为Bi。
15.如权利要求14所述的熔线元件,其中,In大致为52%、Sn和Bi和Ag的合计量大致为48%。
16.如权利要求14或15所述的熔线元件,其中,Bi为8~16%。
17.如权利要求11~13任何一项所述的熔线元件,对于100重量份的权利要求11~13任何一项所记载的合金组成,添加合计为0.01~7.0重量份的从Ag、Cu中选择出的至少一种成分。
18.如权利要求11~17任何一项所述的熔线元件,其中,含有不可避免的杂质。
19.如权利要求11~18任何一项所述的熔线元件,其中,利用向旋转冷却液层中喷射低熔点可熔合金的熔融射流并进行抽丝的旋转液中抽丝法进行制造。
20.如权利要求11~19任何一项所述的熔线元件,其中,被用作电池的过热保护装置。
全文摘要
本发明涉及一种合金型温度保险丝和熔线元件,特别是用于电池的过热保护装置。本发明的目的是,对于将In-Sn-Bi三元合金、或者在该三元合金中进一步添加Ag或Cu的合金制成熔线元件的温度保险丝或该熔线元件,可以良好地抑制工作温度的偏差、并且可以使工作温度在100℃左右以下,而且可以充分地满足熔线元件的电阻率和机械强度。本发明的用于熔线元件的低熔点可熔合金的合金组成为In为50~55%、Sn为25~40%、其余为Bi,优选范围是,In为51~53%、Sn为32~36%、其余为Bi。
文档编号H01H37/76GK1455428SQ0313061
公开日2003年11月12日 申请日期2003年4月29日 优先权日2002年5月2日
发明者浜田好人 申请人:内桥艾斯泰克股份有限公司
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