專利名稱：一種大電流熔斷器的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明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用大電流熔斷器
背景技術(shù)：
近年來，二次電池的技術(shù)開發(fā)日益進步，其中用于各種用途的動力電池也隨著發(fā)展起來。電動自行車，觀光車，大巴，電動汽車，通訊，郵電，鐵路，軍用艦船等領域，它將帶動整個動力鋰電池產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，正在推廣以綠色，環(huán)保，無污染，能夠循環(huán)使用的高效率新能源。一般，這些動力電池組的放電電流都在幾十安培以上，有的甚至達到幾百安培。由于動力電池的廣泛使用，產(chǎn)生了一個對動力電池組的充放電進行保護的問題。例如出現(xiàn)了一種有電子電路構(gòu)成的動力電池管理系統(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，成本相對高，且由于采用觸點來電流切斷，同時也會出現(xiàn)觸點承受電流的能力，以及自身接觸電阻所帶來的隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一種大電流熔斷器，它包括主熔斷體，由多根低熔點合金絲構(gòu)成，在合金絲的周圍填充有用來引發(fā)合金絲熔化后向兩端電極收縮的助熔斷劑；一對金屬電極(6)和(7)；兩個阻性發(fā)熱體⑶和(9)；—小型溫度保險絲(10)，用于斷開發(fā)熱體⑶和(9)的電源；兩個金屬電極平行安置，上述的金屬電極的一方向設計為梳狀的焊接條(Ila)和 (11b)，多根低熔點合金絲(3)并聯(lián)地連接在上述的兩個金屬電極上預設的焊接條(Ila)和 (lib)上，多根低熔點合金絲構(gòu)成一個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；由軟線把兩個阻性發(fā)熱體并聯(lián)起來，再與上述的溫度保險絲(10)串聯(lián)，溫度保險絲(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)在一起兩個阻性發(fā)熱體(8)和(9)的未連接溫度保險絲的一端用引線
(15)伸出。更進一步地一種二次電池保護用的大電流熔斷器的設計是，它有一組由多根低熔點合金絲構(gòu)成的主熔斷體，一對L形金屬平板電極，一非金屬支撐座，兩個阻性發(fā)熱體，一溫度保險絲， 一非金屬外殼。非金屬支撐座用來固定金屬平板電極，并使得兩片平板電極平行固定。L 形金屬電極的一方向設計有一個作為大電流引出的連接端子，在L形金屬電極的另一個方向設計有梳狀的焊接條，用來固定低熔點合金絲，形成主熔斷體，并聯(lián)低熔點合金絲的根數(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位置內(nèi)設計有凹下去的型腔部分，用來放置阻性發(fā)熱體和溫度保險絲元件；通常把這種大電流熔斷器的兩個大電流端子串聯(lián)在主電路中作為主熔斷器，當控制電路感測的故障電流過大或溫度過高時， 由控制電路控制接點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。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。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絲的技術(shù)基礎上，并且采用多根溫度敏感的低熔點合金絲并聯(lián)構(gòu)成的電流熔斷體，這樣既可提高電流承載能力。為了促進電流熔絲的快速熔斷，設計有采用發(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間迅速，體積小，安裝和使用方便的過電流保護器件。本發(fā)明所設計的二次電池保護用大電流熔斷器，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，以保障設備避免因出現(xiàn)異常因素而導致火災乃至爆炸等事故。本發(fā)明所設計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)簡單，緊湊，安裝方便。另外，這種達到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)領域獲得應用。本發(fā)明相當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是本實用新型的電路圖；圖2是實施例1的總裝配示意圖；圖3是實施例1的主溫度保險絲的組成結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是實施例1的主溫度保險絲內(nèi)的電極及并聯(lián)合金絲示意圖；圖如、圖恥是實施例1的未內(nèi)置小溫度保險絲和發(fā)熱體的非金屬殼支撐座正面二個角度的立體圖；圖5c是實施例1的內(nèi)置小溫度保險絲和發(fā)熱體的非金屬殼支撐座正面的立體圖；圖6a是實施例1未內(nèi)置小溫度保險絲和發(fā)熱體的非金屬支撐座反面的立體圖；圖6b是實施例1已內(nèi)置小溫度保險絲和發(fā)熱體的非金屬支撐座反面的立體圖；圖7為實施例1的電極結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為實施例2的電路圖；圖9為實施例2的結(jié)構(gòu)總裝示意圖；圖10實施例2支撐座結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為是實施例2的主溫度保險絲的組成結(jié)構(gòu)示意具體實施例方式實施例1 現(xiàn)在結(jié)合附圖1至6對本發(fā)明的具體實施方式
進行進一步的敘述，在附圖1中，是本發(fā)明的具體優(yōu)選實施方式。這種二次電池保護用的大電流熔斷器包括一組由多根低熔點合金絲(3)構(gòu)成的主熔斷體，也可稱為主溫度保險絲(1)，本實施例的低熔點合金的熔化
5溫度為130°C;—對L形金屬平板電極(6)和(7)，一個非金屬外殼G)，一個非金屬支撐座 (5)，兩個阻性發(fā)熱體(8)和(9)，一個小型溫度保險絲(10)組成；上述的非金屬支撐座(5) 設計成具有固定金屬電極(6)或(7)用的槽口(16a)、(16b)，不需要特別的措施就能把一對金屬電極固定，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) 的一個方向設計有一個裝配孔(6a)、(7a)，用來作為大電流對外引出的連接端子，上述的L 形金屬平板電極的另一個方向設計有梳子狀的焊接條(Ila)和(11b)，焊接條上各設有孔 (18)用來定位焊接低熔點合金絲(3)，形成主熔斷體，上述的非金屬支撐座( 的正面位置內(nèi)設計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)設計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)預設的兩個小孔(13a)和(13b)由軟線把兩個阻性發(fā)熱體并聯(lián)起來，再與上述的溫度保險絲(10)串聯(lián)起來，安放在非金屬支撐座的凹下去的型腔里，溫度保險絲(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)在一起兩個阻性發(fā)熱體(8)和(9)的未連接溫度保險絲的一端用引線 (15)伸出到非金屬支撐座外部；8根低熔點合金絲(3)借助于孔(13)的定位并聯(lián)地連接在上述的兩個金屬電極上預設的4條焊接條(Ila)和(lib)上，4條焊接條形成梳狀，8根低熔點合金絲構(gòu)成一個大電流熔斷器的主熔斷體，在低熔點合金絲的周圍填入一種助熔斷劑0)，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。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密閉容腔，容腔內(nèi)包含了 8根合金絲C3)組成的主熔斷體和特殊樹脂，環(huán)氧樹脂同時也將非金屬支撐座( 兩個面的凹下部位基本填滿，既使得金屬電極不再移動， 也改善了產(chǎn)品的外觀；上述的非金屬外殼(4)的內(nèi)部腔體被內(nèi)置3根荊條(17)分割成4個小容腔，分別裝入了 4個焊接條(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。本發(fā)明的設計中使用一個小型溫度保險絲(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時間工作，小型溫度保險絲(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。當把這種大電流熔斷器用于二次電池的保護時，由于本發(fā)明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二次電池的充電電壓過高等不安全現(xiàn)象時，便會發(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到主熔斷體時，促使所有的低熔點合金絲熔化后在助熔斷劑 (2)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，而且體積也小許多。若需獲得更大的工作電流，只要增加低熔點合金絲的根數(shù)就能夠達到。實施例2:如圖7至圖8所示，其結(jié)構(gòu)同實施例1類似，其電路結(jié)構(gòu)如附圖7所示，主溫度保險絲(1)的結(jié)構(gòu)完全相同，不同之處在于支撐座(XT)增設一小型溫度保險絲(觀)，其兩根引線獨立向外引出；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，同樣阻性發(fā)熱體0 與金屬平板電極 (6)貼合，也采用鉚釘進行固定；非金屬支撐座(XT)同樣設有槽口(16a)、(16b)，用來固定金屬平板電極(6)、(7)；在非金屬支撐座(XT)內(nèi)部還設有二個凹槽，凹槽03)用來固定小型溫度保險絲(10)，其作用和其在實施例1中的作用相同，而凹槽04)用來固定另一個小型溫度保險絲( )，此小型溫度保險絲08)可外接信號線路，在感受到整個熔斷器的溫度達到其熔斷溫度時斷開，起到報警功能；在完成上述的裝配后，用可固化的非金屬材料來填充非金屬支撐座(XT)的內(nèi)腔，從而形成一個牢固的整體。 以上僅為本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明的設計構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對本發(fā)明進行的非實質(zhì)性改動，均應屬于侵犯本發(fā)明保護范圍的行為。
權(quán)利要求
1.一種大電流熔斷器，它包括主熔斷體，由多根低熔點合金絲構(gòu)成，在合金絲的周圍填充有用來引發(fā)合金絲熔化后向兩端電極收縮的助熔斷劑；一對金屬電極(6)和(7)；兩個阻性發(fā)熱體⑶和(9)；一小型溫度保險絲(10)，用于斷開發(fā)熱體(8)和(9)的電源；兩個金屬電極平行安置，上述的金屬電極的一方向設計為梳狀的焊接條(Ila)和 (11b)，多根低熔點合金絲(3)并聯(lián)地連接在上述的兩個金屬電極上預設的焊接條(Ila)和 (lib)上，多根低熔點合金絲構(gòu)成一個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；由軟線把兩個阻性發(fā)熱體并聯(lián)起來，再與上述的溫度保險絲(10)串聯(lián)，溫度保險絲(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)在一起兩個阻性發(fā)熱體(8)和(9)的未連接溫度保險絲的一端用引線(15)伸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大電流熔斷器，其特征在于所述的金屬電極為L形金屬平板電極(6)或(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大電流熔斷器，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)設計成具有固定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)設計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)設計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)放置小型溫度保險絲(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種大電流熔斷器，其特征在于在低熔點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，密封材料同時也將非金屬支撐座( 兩個面的凹下部位基本填滿，既使得金屬電極不再移動；上述的非金屬外殼(4) 的內(nèi)部腔體被內(nèi)置多根筋條(17)分割成多個小容腔，分別裝入了已焊接上的合金絲(3)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所述的一種大電流熔斷器，其特征在于一個小型溫度保險絲(10)與阻性發(fā)熱體(8)、(9)相串聯(lián)，小型溫度保險絲(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，所述的低熔點合金絲熔點設定為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，所述的低熔點合金絲的熔化溫度也設定可以在80-240°C的某個溫度。
8.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。
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，非金屬支撐座可以是陶瓷材料制作的，也可以是工程塑料制作的，還可以是由非金屬外殼加長后，形成容腔，由環(huán)氧樹脂或硅橡膠等有機加無機材料的混合料來填充，固化后將電極和發(fā)熱體及小溫度保險絲固定。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大電流熔斷器，其特征還在于，在低熔點合金絲的周圍填入的助熔斷劑( 是一種有機活性材料，具有有效降低熔化后的合金絲與其自身的界面張力的能力，從而促進合金絲迅速從中間斷開。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大電流熔斷器，其特征還在于，密封材料可以是環(huán)氧樹脂， 或是硅橡膠或其他可固化成型的非金屬材料。
12.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(XT)增設一小型溫度保險絲08)，其兩根弓I線獨立向外引出，外接信號線路，在感受到整個熔斷器的溫度達到其熔斷溫度時斷開起到報警功能。
全文摘要
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用的大電流熔斷器，包括一個特別設計的非金屬支撐座，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合金絲并聯(lián)起來構(gòu)成能夠承受大電流的熔斷體。大電流熔斷器中還設計了一個與平板電極有緊密的熱耦合的阻性發(fā)熱體，發(fā)熱體是由一個另外供電回路供給電流的，在正常情況下，供電回路中無電流流過，當主電路中的電流過大、電壓過高、蓄電池的溫度過高時，監(jiān)視電路會給出指令，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斷開，并設置一個比主熔斷體的熔化溫度高的小型溫度保險絲與發(fā)熱體串聯(lián)，以保證主熔斷體首先斷開。
文檔編號H01H85/12GK102290301SQ20101020389
公開日2011年12月21日 申請日期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 申請人:廈門賽爾特電子有限公司