專利名稱：大電流熔斷器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種大電流熔斷器，特別是一種工作在低電壓下的二次電池保護(hù)用大電流熔斷器
背景技術(shù)：
近年來(lái)，二次電池的技術(shù)開發(fā)日益進(jìn)步，其中用于各種用途的動(dòng)力電池也隨著發(fā)展起來(lái)。電動(dòng)自行車，觀光車，大巴，電動(dòng)汽車，通訊，郵電，鐵路，軍用艦船等領(lǐng)域，它將帶動(dòng)整個(gè)動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，正在推廣以綠色，環(huán)保，無(wú)污染，能夠循環(huán)使用的高效率新能源。一般，這些動(dòng)力電池組的放電電流都在幾十安培以上，有的甚至達(dá)到幾百安培。由于動(dòng)力電池的廣泛使用，產(chǎn)生了一個(gè)對(duì)動(dòng)力電池組的充放電進(jìn)行保護(hù)的問題。例如出現(xiàn)了一種有電子電路構(gòu)成的動(dòng)力電池管理系統(tǒng)，它是由電子電路控制一種接觸器切換的系統(tǒng)。 但是，這種接觸器體積較大，成本相對(duì)高，且由于采用觸點(diǎn)來(lái)電流切斷，同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)觸點(diǎn)承受電流的能力，以及自身接觸電阻所帶來(lái)的隱患。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的一種大電流熔斷器，其包括主熔斷體，由多根低熔點(diǎn)合金絲構(gòu)成，在合金絲的周圍填充有用來(lái)引發(fā)合金絲熔化后向兩端電極收縮的助熔斷劑；一對(duì)金屬電極(6)和(7)；兩個(gè)阻性發(fā)熱體⑶和(9)；—小型溫度保險(xiǎn)絲(10)，用于斷開發(fā)熱體⑶和(9)的電源；兩個(gè)金屬電極平行安置，上述的金屬電極的一方向設(shè)計(jì)為梳狀的焊接條(Ila)和 (11b)，多根低熔點(diǎn)合金絲(3)并聯(lián)地連接在上述的兩個(gè)金屬電極上預(yù)設(shè)的焊接條(Ila)和 (lib)上，多根低熔點(diǎn)合金絲構(gòu)成一個(gè)大電流熔斷器的主熔斷體；發(fā)熱體與金屬電極之間有直接熱傳遞；由軟線把兩個(gè)阻性發(fā)熱體并聯(lián)，再與上述的溫度保險(xiǎn)絲(10)串聯(lián)，溫度保險(xiǎn)絲(10)的未連接發(fā)熱體的一端伸出作為引出線(14)， 上述的并聯(lián)在一起兩個(gè)阻性發(fā)熱體(8)和(9)的未連接溫度保險(xiǎn)絲的一端用引線(15)伸
出ο更進(jìn)一步地一種二次電池保護(hù)用的大電流熔斷器的設(shè)計(jì)是，它有一組由多根低熔點(diǎn)合金絲構(gòu)成的主熔斷體，一對(duì)L形金屬平板電極，一非金屬支撐座，兩個(gè)阻性發(fā)熱體，一溫度保險(xiǎn)絲， 一非金屬外殼。非金屬支撐座用來(lái)固定金屬平板電極，并使得兩片平板電極平行固定。L 形金屬電極的一方向設(shè)計(jì)有一個(gè)作為大電流引出的連接端子，在L形金屬電極的另一個(gè)方向設(shè)計(jì)有梳狀的焊接條，用來(lái)固定低熔點(diǎn)合金絲，形成主熔斷體，并聯(lián)低熔點(diǎn)合金絲的根數(shù)越多，能夠承受的額定工作電路就越大。在非金屬支撐座的上下兩個(gè)位置內(nèi)設(shè)計(jì)有凹下去的型腔部分，用來(lái)放置阻性發(fā)熱體和溫度保險(xiǎn)絲元件；通常把這種大電流熔斷器的兩個(gè)大電流端子串聯(lián)在主電路中作為主熔斷器，當(dāng)控制電路感測(cè)的故障電流過大或溫度過高時(shí)， 由控制電路控制接點(diǎn)閉合從而接通阻性發(fā)熱體的電源，發(fā)熱體的升溫促使主熔斷器快速熔斷。所述的低熔點(diǎn)合金絲熔點(diǎn)設(shè)定為110°C或120°C或125°C或者130°C，是由2_20根甚至更多根的合金絲并聯(lián)構(gòu)成的大電流熔斷體(1)。所述的阻性發(fā)熱體是一種電阻器或PTCR。所述的非金屬支撐座是陶瓷材料制作的，或是工程塑料制作的，或是由非金屬外殼加長(zhǎng)后，形成容腔，由環(huán)氧樹脂或硅橡膠或其它有機(jī)加無(wú)機(jī)材料的混合料來(lái)填充，固化后將電極和發(fā)熱體及小溫度保險(xiǎn)絲固定。為了提供一種比使用交流接觸器優(yōu)良的一種大電流熔斷器作為蓄電池組的最后安全保護(hù)。特別是有別于一般的大電流熔斷器的一種二次電池用大電流熔斷器。這種大電流熔斷體的制造技術(shù)建立在制造溫度保險(xiǎn)絲的技術(shù)基礎(chǔ)上，并且采用多根溫度敏感的低熔點(diǎn)合金絲并聯(lián)構(gòu)成的電流熔斷體，這樣既可提高電流承載能力。為了促進(jìn)電流熔絲的快速熔斷，設(shè)計(jì)有采用發(fā)熱電阻體緊靠平行電極，發(fā)熱電阻產(chǎn)生的熱量通過平行電極迅速傳遞給電流熔斷體以致熔斷。這種大電流熔斷器具有熔斷時(shí)間迅速，體積小，安裝和使用方便的過電流保護(hù)器件。本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的二次電池保護(hù)用大電流熔斷器，能夠制造出100安培甚至更大的額定工作電流的大電流熔斷器。并能一次性切斷主電流，以保障設(shè)備避免因出現(xiàn)異常因素而導(dǎo)致火災(zāi)乃至爆炸等事故。本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)有促使主熔斷體快速熔斷的發(fā)熱體， 與大電流接觸器相比較，沒有外殼，體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊，安裝方便。另外，這種達(dá)到100 安培直流工作電流的熔斷器，也能夠耐受100千安以上的8/20微秒波形的脈沖電流，可望在防雷技術(shù)領(lǐng)域獲得應(yīng)用。本實(shí)用新型相當(dāng)于一種一次性切斷事故電流而不可再次閉合的切斷開關(guān)。
圖1是本實(shí)用新型的電路圖；圖2是實(shí)施例1的總裝配示意圖；圖3是實(shí)施例1的主溫度保險(xiǎn)絲的組成結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是實(shí)施例1的主溫度保險(xiǎn)絲內(nèi)的電極及并聯(lián)合金絲示意圖；圖5a、圖恥是實(shí)施例1的未內(nèi)置小溫度保險(xiǎn)絲和發(fā)熱體的非金屬殼支撐座正面二個(gè)角度的立體圖；圖5C是實(shí)施例1的內(nèi)置小溫度保險(xiǎn)絲和發(fā)熱體的非金屬殼支撐座正面的立體圖；圖6a是實(shí)施例1未內(nèi)置小溫度保險(xiǎn)絲和發(fā)熱體的非金屬支撐座反面的立體圖；6b是實(shí)施例1已內(nèi)置小溫度保險(xiǎn)絲和發(fā)熱體的非金屬支撐座反面的立體圖；圖7為實(shí)施例1的電極結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為實(shí)施例2的電路圖；圖9為實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)總裝示意圖；圖10實(shí)施例2支撐座結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為是實(shí)施例2的主溫度保險(xiǎn)絲的組成結(jié)構(gòu)示意圖；具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 現(xiàn)在結(jié)合附圖1至7對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行進(jìn)一步的敘述，附圖1是本實(shí)用新型的具體優(yōu)選實(shí)施方式。這種二次電池保護(hù)用的大電流熔斷器包括一組由多根低熔點(diǎn)合金絲(3)構(gòu)成的主熔斷體，也可稱為主溫度保險(xiǎn)絲(1)，本實(shí)施例的低熔點(diǎn)合金的熔化溫度為130°C ；—對(duì)L形金屬平板電極(6)和(7)，一個(gè)非金屬外殼G)，一個(gè)非金屬支撐座(5)，兩個(gè)阻性發(fā)熱體(8)和(9)，一個(gè)小型溫度保險(xiǎn)絲(10)組成；上述的非金屬支撐座(5)設(shè)計(jì)成具有固定金屬電極(6)或(7)用的槽口(16a)、(16b)，如圖5^圖恥所示，不需要特別的措施就能把一對(duì)金屬電極固定，使得兩金屬平板電極能夠平行安置，上述的L形金屬平板電極(6)和(7)的一個(gè)方向設(shè)計(jì)有一個(gè)裝配孔(6a)、(7a)，用來(lái)作為大電流對(duì)外引出的連接端子，上述的L形金屬平板電極的另一個(gè)方向設(shè)計(jì)有梳子狀的焊接條 (Ila)和(11b)，焊接條上各設(shè)有孔(18)用來(lái)定位焊接低熔點(diǎn)合金絲(3)，形成主熔斷體， 上述的非金屬支撐座(5)的正面位置內(nèi)設(shè)計(jì)有凹下去的型腔部分(12a)和(12c)，在型腔 (12a)內(nèi)放置阻性發(fā)熱體(8)，上述的非金屬支撐座(5)的反面位置內(nèi)設(shè)計(jì)有凹下去的型腔部分(12b)，而在型腔(12b)內(nèi)放置阻性發(fā)熱體(9)，并在型腔(12c)內(nèi)放置小型溫度保險(xiǎn)絲(10)，發(fā)熱體與金屬平板電極之間有迅速的熱傳遞效果；通過非金屬支撐座內(nèi)預(yù)設(shè)的兩個(gè)小孔(13a)和(13b)由軟線把兩個(gè)阻性發(fā)熱體并聯(lián)起來(lái)，再與上述的溫度保險(xiǎn)絲(10) 串聯(lián)起來(lái)，安放在非金屬支撐座的凹下去的型腔里，溫度保險(xiǎn)絲(10)的未連接發(fā)熱體的一端伸出到非金屬支撐座外部，作為引出線(14)，上述的并聯(lián)在一起兩個(gè)阻性發(fā)熱體(8)和 (9)的未連接溫度保險(xiǎn)絲的一端用引線(15)伸出到非金屬支撐座外部；8根低熔點(diǎn)合金絲
(3)借助于孔(13)的定位并聯(lián)地連接在上述的兩個(gè)金屬電極上預(yù)設(shè)的4條焊接條(Ila) 和(lib)上，4條焊接條形成梳狀，8根低熔點(diǎn)合金絲構(gòu)成一個(gè)大電流熔斷器的主熔斷體， 在低熔點(diǎn)合金絲的周圍填入一種助熔斷劑O)，再用上述的非金屬的，例如工程塑料的外殼
(4)把熔斷體部分密閉蓋住，并與非金屬支撐座聯(lián)結(jié)起來(lái)。然后，通過非金屬支撐上的通過孔00)用環(huán)氧樹脂(19)將非金屬外殼封口形成一個(gè)密閉容腔，容腔內(nèi)包含了 8根合金絲 (3)組成的主熔斷體和特殊樹脂，環(huán)氧樹脂同時(shí)也將非金屬支撐座( 兩個(gè)面的凹下部位基本填滿，既使得金屬電極不再移動(dòng)，也改善了產(chǎn)品的外觀；上述的非金屬外殼的內(nèi)部腔體被內(nèi)置3根荊條(17)分割成4個(gè)小容腔，分別裝入了 4個(gè)焊接條(Ila)和(lib)及已焊接上的合金絲(3)，3根荊條用于防止熔化后的合金絲在重力的作用下匯聚在一起，以確保合金絲斷開得徹底。本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)中使用一個(gè)小型溫度保險(xiǎn)絲(10)與阻性發(fā)熱體(8)、(9)相串聯(lián)，為了不讓阻性發(fā)熱體在主電流被切斷之后還過長(zhǎng)時(shí)間工作，小型溫度保險(xiǎn)絲(10)的斷開溫度要比主熔斷體的合金絲⑶的斷開溫度高，以保證主熔斷體的合金絲⑶先斷開。當(dāng)把這種大電流熔斷器用于二次電池的保護(hù)時(shí)，由于本實(shí)用新型的主熔斷器體能夠承受幾十安培乃至幾百安培的額定工作電流而正常工作，一旦由控制電路檢測(cè)二次電池的充電電壓過高等不安全現(xiàn)象時(shí)，便會(huì)發(fā)出控制指令，從而接通阻性發(fā)熱體的電路，使發(fā)熱體發(fā)熱，通過金屬電極把熱量傳導(dǎo)到主熔斷體時(shí)，促使所有的低熔點(diǎn)合金絲熔化后在助熔斷劑O)的作用下而斷開，這樣，就給二次電池提供了的安全保證。使用大電流熔斷器作為
6切斷事故電流的執(zhí)行器件，比使用電流接觸器的安裝要方便，經(jīng)濟(jì)，而且體積也小許多。若需獲得更大的工作電流，只要增加低熔點(diǎn)合金絲的根數(shù)就能夠達(dá)到。實(shí)施例2 如圖8至圖11所示，其結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1類似，其電路結(jié)構(gòu)如附圖8所示，主溫度保險(xiǎn)絲(1)的結(jié)構(gòu)完全相同，不同之處在于支撐座(XT)增設(shè)一小型溫度保險(xiǎn)絲(觀)，其兩根引線獨(dú)立向外引出；在結(jié)構(gòu)上，阻性發(fā)熱體06)與金屬平板電極(7)貼合，并采用鉚釘02)進(jìn)行永久性固定，發(fā)熱體與金屬平板電極之間有直接的熱傳導(dǎo)，同樣阻性發(fā)熱體0 與金屬平板電極(6)貼合，也采用鉚釘進(jìn)行固定；非金屬支撐座(27)同樣設(shè)有槽口(16a)、(16b)，用來(lái)固定金屬平板電極(6)、(7)；在非金屬支撐座(XT)內(nèi)部還設(shè)有二個(gè)凹槽03、對(duì))，凹槽 (23)用來(lái)固定小型溫度保險(xiǎn)絲(10)，其作用和其在實(shí)施例1中的作用相同，而凹槽04)用來(lái)固定另一個(gè)小型溫度保險(xiǎn)絲( )，此小型溫度保險(xiǎn)絲08)可外接信號(hào)線路，在感受到整個(gè)熔斷器的溫度達(dá)到其熔斷溫度時(shí)斷開，起到報(bào)警功能；在完成上述的裝配后，用可固化的非金屬材料來(lái)填充非金屬支撐座m的內(nèi)腔，從而形成一個(gè)牢固的整體。以上僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此， 凡利用此構(gòu)思對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行的非實(shí)質(zhì)性改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本實(shí)用新型保護(hù)范圍的行為。
權(quán)利要求1.一種大電流熔斷器，其包括主熔斷體，由多根低熔點(diǎn)合金絲構(gòu)成，在合金絲的周圍填充有用來(lái)引發(fā)合金絲熔化后向兩端電極收縮的助熔斷劑；一對(duì)金屬電極(6)和(7)；兩個(gè)阻性發(fā)熱體⑶和(9)；一小型溫度保險(xiǎn)絲(10)，用于斷開發(fā)熱體(8)和(9)的電源；兩個(gè)金屬電極平行安置，上述的金屬電極的一方向設(shè)計(jì)為梳狀的焊接條(Ila)和 (11b)，多根低熔點(diǎn)合金絲(3)并聯(lián)地連接在上述的兩個(gè)金屬電極上預(yù)設(shè)的焊接條(Ila)和 (lib)上，多根低熔點(diǎn)合金絲構(gòu)成一個(gè)大電流熔斷器的主熔斷體；發(fā)熱體與金屬電極之間有直接熱傳遞；由軟線把兩個(gè)阻性發(fā)熱體并聯(lián)，再與上述的溫度保險(xiǎn)絲(10)串聯(lián)，溫度保險(xiǎn)絲(10)的未連接發(fā)熱體的一端伸出作為引出線(14)，上述的并聯(lián)在一起兩個(gè)阻性發(fā)熱體⑶和(9)的未連接溫度保險(xiǎn)絲的一端用引線(15)伸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大電流熔斷器，其特征在于所述的金屬電極為L(zhǎng)形金屬平板電極(6)或(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大電流熔斷器，其特征在于它還包括一非金屬支撐座，所述的非金屬支撐座(5)設(shè)計(jì)成具有固定L形金屬電極(6)或(7)用的鑲嵌槽口(16a)、(16b)； 所述的非金屬支撐座(5)的正面位置內(nèi)設(shè)計(jì)有凹下去的型腔部分(12a)和(12c)，在型腔 (12a)內(nèi)放置阻性發(fā)熱體(8)，所述的非金屬支撐座(5)的反面位置內(nèi)設(shè)計(jì)有凹下去的型腔部分(12b)，而在型腔(12b)內(nèi)放置阻性發(fā)熱體(9)，并在型腔(12c)內(nèi)放置小型溫度保險(xiǎn)絲(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大電流熔斷器，其特征在于在低熔點(diǎn)合金絲的周圍填充助熔斷劑O)，再用上述的非金屬外殼(4)把熔斷體部分密閉蓋住，并與非金屬支撐座聯(lián)結(jié)； 通過非金屬支撐上的通過孔00)用密封材料(19)將非金屬外殼封口形成一個(gè)密閉容腔， 容腔內(nèi)包含了多根合金絲(3)組成的主熔斷體和助熔斷劑，密封材料同時(shí)也將非金屬支撐座(5)兩個(gè)面的凹下部位基本填滿，既使得金屬電極不再移動(dòng)；上述的非金屬外殼(4)的內(nèi)部腔體被內(nèi)置多根筋條(17)分割成多個(gè)小容腔，分別裝入了已焊接上的合金絲C3)的焊接條(Ila)和(11b)，筋條用于防止熔化后的合金絲在重力的作用下匯聚在一起，以確保合金絲斷開得徹底。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大電流熔斷器，其特征在于一個(gè)小型溫度保險(xiǎn)絲(10)與阻性發(fā)熱體(8)、(9)相串聯(lián)，小型溫度保險(xiǎn)絲(10)的斷開溫度要比主熔斷體的合金絲(3)的斷開溫度高，以保證主熔斷體的合金絲(3)先斷開。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大電流熔斷器，其特征還在于，所述的低熔點(diǎn)合金絲熔點(diǎn)設(shè)定為110°C或120°C或125°C或者130°C，是由2_20根甚至更多根的合金絲并聯(lián)構(gòu)成的大電流熔斷體(1)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大電流熔斷器，其特征還在于，所述的阻性發(fā)熱體是一種電阻器或PTCR。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大電流熔斷器，其特征還在于，非金屬支撐座是陶瓷材料制作的，或是工程塑料制作的，或是由非金屬外殼加長(zhǎng)后，形成容腔，由環(huán)氧樹脂或硅橡膠固化后將電極和發(fā)熱體及小溫度保險(xiǎn)絲固定。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大電流熔斷器，其特征還在于非金屬支撐座07)增設(shè)一小型溫度保險(xiǎn)絲08)，其兩根引線獨(dú)立向外引出，外接信號(hào)線路，在感受到整個(gè)熔斷器的溫度達(dá)到其熔斷溫度時(shí)斷開起到報(bào)警功能。
專利摘要一種承載額定電流為幾十安培乃至幾百安培的二次電池等裝置保護(hù)用的大電流熔斷器，包括一個(gè)特別設(shè)計(jì)的非金屬支撐座，平行地支撐著兩片金屬平板電極，這金屬平板電極又是連接到主回路的大電流端子。平板電極把多根低熔點(diǎn)合金絲并聯(lián)起來(lái)構(gòu)成能夠承受大電流的熔斷體。大電流熔斷器中還設(shè)計(jì)了一個(gè)與平板電極有緊密的熱耦合的阻性發(fā)熱體，發(fā)熱體是由一個(gè)另外供電回路供給電流的，在正常情況下，供電回路中無(wú)電流流過，當(dāng)主電路中的電流過大、電壓過高、蓄電池的溫度過高時(shí)，監(jiān)視電路會(huì)給出指令，讓加熱電路通電，發(fā)熱體的熱量使流過金屬平板電極產(chǎn)生溫升，促使主熔斷體熔化，再者，在助熔斷劑的作用下，能夠使每根合金絲很好地?cái)嚅_，并設(shè)置一個(gè)比主熔斷體的熔化溫度高的小型溫度保險(xiǎn)絲與發(fā)熱體串聯(lián)，以保證主熔斷體首先斷開。
文檔編號(hào)H01H85/12GK202094065SQ20102022938
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2010年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月18日
發(fā)明者徐忠厚, 江鴻盛, 許由生 申請(qǐng)人:廈門賽爾特電子有限公司