一種溫度熔斷裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電路保護元器件領(lǐng)域，尤其涉及一種溫度熔斷裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的電路保護裝置通常采用的是一根過流保護保險絲。這種方式只能在線路中電流超過該保險絲的額定范圍后，通過電流所產(chǎn)生的高溫熔斷保險絲。這種方法的缺陷在于:當(dāng)電路外部溫度處于一個相對較高而電流沒到達熔斷閥值的情況下，保險絲無法立即熔斷，而使得電路長時間工作在危險溫度下，很難保證電路中對溫度敏感的元器件能夠安全工作。
[0003]尤其對于電動車最核心的部分，動力電池而言。由于動力電池儲存著巨大的能量，再加上電動車的所需要的機動性和戶外路況的復(fù)雜性，保證動力電池的安全性是普及電動車的先決條件。電動車動力電池在工況狀態(tài)下自身電流過載和溫度過熱的控制對其工作安全至關(guān)重要?，F(xiàn)有的方法通常是在單體電池上設(shè)置電流熔斷結(jié)構(gòu)，例如一根保險絲。正如上面所述的情況，采用現(xiàn)有的電流熔斷結(jié)構(gòu)會使得動力電池工作在一個相對較高的溫度狀況下，保險絲無法立即熔斷，從而使得電池長時間工作在危險狀況下。這樣就無法保證電動車動力電池的安全性。
[0004]本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)熔斷時間長的缺陷，提供一種對溫度敏感的熔斷裝置，有效的縮短熔斷時間，保證電池溫度不會超過額定閾值。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型主要解決的技術(shù)問題是提供一種溫度熔斷裝置，能使動力電池在高溫危險工作情況下就立即熔斷連接，保證對溫度敏感的元器件能夠安全工作。
[0006]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是設(shè)計一種新的內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)，將熔點較高的導(dǎo)電體置于熱熔斷體中，組成一個溫度熔斷裝置。當(dāng)電路溫度升高時，電路的溫度使得本實用新型所述的熱熔斷體的電極接觸面溫度升高，電極附近的熱熔斷體達到軟化溫度后發(fā)生相變，熱熔斷體軟化，導(dǎo)電體由于重力的作用從電極上跌落，熱熔斷體斷開，斷開電路連接。
[0007]具體方案如下。
[0008]—種溫度熔斷裝置，包括電池端電極、熱熔斷體和電路端電極，熱熔斷體的一端連接電池端電極另一端連接電路端電極，其特征在于，熱熔斷體內(nèi)設(shè)有端部導(dǎo)電體，熱熔斷體中設(shè)有導(dǎo)電體的一端與電池端電極的外緣連接。
[0009]端部導(dǎo)電體是指設(shè)置在熱熔斷體內(nèi)靠近電池端電極一側(cè)的導(dǎo)電體。端部導(dǎo)電體與熱熔斷體共同構(gòu)成與電極的電連接。端部導(dǎo)電體的數(shù)量可以是一個或者一個以上。
[0010]這種溫度熔斷裝置中，導(dǎo)電體與電極的外緣接觸，端部導(dǎo)電體和熱熔斷體共同構(gòu)成與電極的電連接。正常狀態(tài)下本實用新型所述的溫度熔斷裝置能保證電路正常工作，但當(dāng)電路溫度升高，超過額定閾值時，電路的溫度使得本實用新型所述的熱熔斷體的電極接觸面溫度升高，電極附近的熱熔斷體達到軟化溫度后發(fā)生相變，熱熔斷體軟化，軟化的熱熔斷體的支撐力不足以支撐其內(nèi)的導(dǎo)電體，導(dǎo)電體在熱熔斷體內(nèi)從原先的位置滑落，最終由于重力的作用導(dǎo)電體從電極上跌落，熱熔斷體斷開，原先電路中由熱熔斷體和導(dǎo)電體共同構(gòu)成的電連接也就斷開了，電路隨即停止工作。
[0011]此處，額定閾值指的是使熱熔斷體軟化的溫度。這個溫度通常比熱熔斷體的熔斷溫度要低。也就是說，本實用新型所述的溫度熔斷裝置在電路溫度達到熱熔斷體軟化的溫度時即可斷開電路，而不像現(xiàn)有技術(shù)，必須在電路中的電流超過保險絲的額定范圍后，通過電流所產(chǎn)生的高溫才能熔斷保險絲。本實用新型所述的溫度熔斷裝置是否熔斷直接由電路的溫度控制，因而對電路的溫度更敏感。
[0012]本實用新型所提出的熱熔斷裝置利用重力對導(dǎo)電體的作用，在電路溫度升高超過額定閾值時，電路的溫度使得本實用新型所述的熱熔斷體的電極接觸面溫度升高，電極附近的熱熔斷體達到軟化溫度后發(fā)生相變，熱熔斷體軟化，軟化的熱熔斷體的支撐力不足以支撐其內(nèi)的導(dǎo)電體，導(dǎo)電體在熱熔斷體內(nèi)從原先的位置滑落，最終由于重力的作用導(dǎo)電體從電極上跌落，熱熔斷體熔斷。由于導(dǎo)電體的作用，熱熔斷體在溫度超過額定閾值發(fā)生軟化的時候就會迅速的斷開。這樣的設(shè)計使得電路不會長時間工作在一個比較高的不安全的溫度下。
[0013]由于熱熔斷體本身即可導(dǎo)電，熱熔斷體在正常的工作溫度下能夠保證兩電極間能夠?qū)ā榱耸乖O(shè)置在熱熔斷體內(nèi)的導(dǎo)電體不會影響兩電極間的電連接，導(dǎo)電體通常選用金屬等導(dǎo)電材料。
[0014]所述的溫度熔斷裝置，其特征在于，熱熔斷體內(nèi)設(shè)有中部導(dǎo)電體。
[0015]中部導(dǎo)電體端部導(dǎo)電體是指設(shè)置在熱熔斷體內(nèi)，與電池端電極有一定距離的導(dǎo)電體。中部導(dǎo)電體不與電池端電極形成電連接。中部導(dǎo)電體的數(shù)量可以是一個或者一個以上。
[0016]由于導(dǎo)電體不會影響電極間的電連接，因此，設(shè)在熱熔斷體內(nèi)的中部導(dǎo)電體不會影響正常溫度下電路的正常工作，因而，導(dǎo)電體的數(shù)量不受限制。相反的，由于增加了中部導(dǎo)電體，當(dāng)電池溫度高于額定閾值(即軟化溫度)時，增加的導(dǎo)電體同樣會使得周圍軟化的熱熔斷體迅速的坍塌，斷開電極之間的電連接。
[0017]本實用新型還包括一種溫度熔斷裝置，它由電池端電極、熱熔斷體和電路端電極組成，其特征在于，熱熔斷體的一端連接電池端電極另一端連接電路端電極，熱熔斷體內(nèi)設(shè)有端部導(dǎo)電體和中部導(dǎo)電體。
[0018]這種情況下，當(dāng)電路溫度升高時，電路的溫度使得本實用新型所述的熱熔斷體的電極接觸面溫度升高，電極附近的熱熔斷體達到軟化溫度后發(fā)生相變，熱熔斷體軟化，軟化的熱熔斷體的支撐力不足以支撐其內(nèi)的導(dǎo)電體，導(dǎo)電體在熱熔斷體內(nèi)從原先的位置滑落。由于熱熔斷體內(nèi)部的導(dǎo)電體在電池溫度超過額定閾值時會在受熱軟化的熱熔斷體內(nèi)坍塌，因而不一定要將熱熔斷體設(shè)置在電極的外緣。這種情況下，即使與電極接觸的導(dǎo)電體就在電極平面上，當(dāng)軟化的熱熔斷體無法支撐住導(dǎo)電體時，熱熔斷體內(nèi)部的導(dǎo)電體也會由于重力的作用跌落，斷開電極之間的電連接。
[0019]上述的兩種原理相同的溫度熔斷裝置，其特征在于，所述端部導(dǎo)電體或中部導(dǎo)電體的熔點高于熱熔斷體的熔點。
[0020]本實用新型所述的導(dǎo)電體的概念包括端部導(dǎo)電體和中部導(dǎo)電體。端部導(dǎo)電體或中部導(dǎo)電體均可選擇熔點高于熱熔斷體的材料。
[0021]導(dǎo)電體的熔點高于熱熔斷體的熔點，可以使得當(dāng)外部的熱熔斷體受熱軟化時，熱熔斷體內(nèi)的導(dǎo)電體并未軟化，軟化的熱熔斷體的支撐力不足以支撐其內(nèi)的導(dǎo)電體，導(dǎo)電體在熱熔斷體內(nèi)從原先的位置滑落，最終由于重力的作用導(dǎo)電體發(fā)生坍塌，使原先的電連接迅速的斷開。最終達到的情況是加入導(dǎo)電體后的熱熔斷裝置比不加導(dǎo)電體的響應(yīng)速度更快。
[0022]所述的溫度熔斷裝置，其特征在于，所述熱熔斷體采用低溫焊錫。
[0023]所述的溫度熔斷裝置，其特征在于，所述低溫焊錫熔點在140?150°C之間。
[0024]本實用新型所述的溫度熔斷裝置除了應(yīng)用在車載動力電池電路結(jié)構(gòu)中，還可以應(yīng)用在在配電變壓器低壓側(cè)、電子整流電路、并聯(lián)電容器組等對工作溫度敏感的電路結(jié)構(gòu)中。由于本實用新型所述的溫度熔斷裝置直接通過溫度控制電路的導(dǎo)通狀態(tài)，而不是像傳統(tǒng)的過流保護保險絲一類的熔斷裝置，通過電流所產(chǎn)生的高溫熔斷保險絲。本實用新型所述的溫度熔斷裝置可以保證當(dāng)這些電路處于一個相對較高的溫度狀態(tài)而電路內(nèi)電流沒到達熔斷閥值時，電路不會長時間工作在危險溫度下，而是會迅速斷開。因而本實用新型能夠保證這些電路中對溫度敏感的元器件安全工作。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效果:
[0026]1.相比于傳統(tǒng)的熔斷裝置，在熱熔斷體內(nèi)設(shè)置導(dǎo)電體能直接由電路的溫度控制溫度熔斷裝置的熔斷，使得熔斷裝置在電路溫度超過額定閾值時迅速斷開。當(dāng)電路溫度達到熱熔斷體的軟化溫度時，就迅速的斷開電路，進行保護。具體而言就是當(dāng)電路溫度升高，電路的溫度使得本實用新型所述的熱熔斷體的電極接觸面溫度升高，電極附近的熱熔斷體達到軟化溫度(即額定閾值)后發(fā)生相變，熱熔斷體軟化，軟化的熱熔斷體的支撐力不足以支撐其內(nèi)的導(dǎo)電體，導(dǎo)電體在熱熔斷體內(nèi)從原先的位置滑落，最終由于重力的作用導(dǎo)電體從電極上跌落，其周圍的熱熔斷體斷開，原先電路中的電連接也就迅速的斷開了。
[0027]2.若兩電極之間熱熔斷體的熔點低于熱熔斷體內(nèi)導(dǎo)電體的熔點，在工作溫度超過額定閥值，外部的熱熔斷體受熱軟化時，其內(nèi)的導(dǎo)電體并未軟化，未軟化的導(dǎo)電體更容易在受熱軟化的熱熔斷體內(nèi)從原先的位置滑落，最終由于重力的作用導(dǎo)電體從電極上跌落，加快兩電極間連接結(jié)構(gòu)的坍塌，從而迅速的斷開兩電極間的電連接。
[0028]3.尤其，當(dāng)本實用新型應(yīng)用于電動車動力電池電路中時，熱熔斷體內(nèi)的導(dǎo)電體由于重力的作用，在電池溫度升高超過額定閥值時導(dǎo)電體可以迅速使得熱軟化的熱熔斷體坍塌，斷開電連接，保護電動車動力電池電路。而在正常工況下，又能保證電路正常工作。有益于對動力電池工作溫度的準確控制，使得電動車可以安全的行駛。
[0029]本實用新型可用于動力電池的保護，也可用于其他對溫度敏感的電路結(jié)構(gòu)或儀器中，保證電路溫度不會超過額定閥值。例如，本實用新型可以用在配電變壓器低壓側(cè)、電子整流電路、并聯(lián)電容器組等結(jié)構(gòu)中。本實用新型在電路中的具體應(yīng)用可以參考【具體實施方式】中的應(yīng)用例。
【附圖說明】
[0030]圖1是本實用新型所述溫度熔斷裝置的示意圖。
[0031 ]圖2是溫度熔斷裝置的熔斷模擬的坍塌步驟圖。
[0032]圖3是部分導(dǎo)電體不與電極接觸的溫度熔斷裝置的示意圖。
[0033]圖4是熱熔斷體內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)電