CN100367433C - 具有电流熔断功能的温度熔断器 - Google Patents

具有电流熔断功能的温度熔断器 Download PDF

Info

Publication number
CN100367433C
CN100367433C CNB2004100333699A CN200410033369A CN100367433C CN 100367433 C CN100367433 C CN 100367433C CN B2004100333699 A CNB2004100333699 A CN B2004100333699A CN 200410033369 A CN200410033369 A CN 200410033369A CN 100367433 C CN100367433 C CN 100367433C
Authority
CN
China
Prior art keywords
fuse
melting point
low melting
gold plaque
point fusible
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2004100333699A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1538478A (zh
Inventor
川西俊朗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Uchihashi Estec Co Ltd
Original Assignee
Uchihashi Estec Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Uchihashi Estec Co Ltd filed Critical Uchihashi Estec Co Ltd
Publication of CN1538478A publication Critical patent/CN1538478A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100367433C publication Critical patent/CN100367433C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H37/00Thermally-actuated switches
    • H01H37/74Switches in which only the opening movement or only the closing movement of a contact is effected by heating or cooling
    • H01H37/76Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G31/00Soilless cultivation, e.g. hydroponics
    • A01G31/02Special apparatus therefor
    • A01G31/06Hydroponic culture on racks or in stacked containers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G33/00Cultivation of seaweed or algae
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/32Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the animals or plants used, e.g. algae
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02Details
    • H01H85/04Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges
    • H01H85/05Component parts thereof
    • H01H85/055Fusible members
    • H01H85/06Fusible members characterised by the fusible material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H37/00Thermally-actuated switches
    • H01H37/74Switches in which only the opening movement or only the closing movement of a contact is effected by heating or cooling
    • H01H37/76Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material
    • H01H2037/768Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material characterised by the composition of the fusible material

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Marine Sciences & Fisheries (AREA)
  • Fuses (AREA)

Abstract

本发明对薄型温度熔断器赋予耐冲击电流性能,可以把该薄型温度熔断器兼作为电流熔断器使用。在把含有40~70%Bi的合金组成的低熔点可熔合金片(2)连接在一对扁平舌片导体(1)、(1)之间,在该低熔点可熔合金片(2)上涂抹焊剂(4),用树脂基材薄膜(31)和树脂盖薄膜(32)夹着而绝缘的温度熔断器中,把低熔点可熔合金片(2)的电阻值设定成:即使是由于蓄电池的容限电流产生的焦耳热也能够使低熔点可熔合金片(2)熔断。

Description

具有电流熔断功能的温度熔断器
技术领域
本发明涉及薄型的带温度熔断功能的温度熔断器。
背景技术
在作为笔记本电脑、手机等便携机器的电源使用的蓄电池,特别是锂离子蓄电池、锂离子聚合体蓄电池中,因为高能量密度所以异常时的发热温度高,需要在85℃~95℃的容限温度下切断电池电路,预先防止电池爆裂等事故。
在该保护方面,要求是安装到电池壳上的薄型,使用图4或者图5所示那样的薄型温度熔断器。
在图4中,31’是树脂基材薄膜,1’、1’是扁平舌片导体,在把前端部分固定在基材薄膜31’的背面的同时使前端部分的一部分100’露出到基材薄膜31’的上面。2’是通过焊接等接合在两扁平舌片导体1’、1’的露出部分100’、100’之间的熔断器元件。32是树脂盖薄膜,在保持水平的基材薄膜31’上密封周围部分。4’是涂抹在熔断器元件2’周围的焊剂。
另外,在图5中,1’、1’是扁平舌片导体,2’是通过焊接等接合在两舌片导体的前端部上面之间的熔断器元件。31’以及32’是树脂基材薄膜以及树脂盖薄膜,夹着扁平舌片导体1’、1’的前端部以及熔断器元件2’,在树脂基材薄膜31’上密封树脂盖薄膜32’的周围部分。4’是焊剂。
在这些温度熔断器中,与蓄电池的主体热接触配置,如果该电池因某种异常发热,则因该发热而温度熔断器的熔断元件合金融化,在与熔化的活性化的焊剂共存状态下,融化合金因与舌片导体和电极的熔析面而被分断为球状,由于该分断球化的进行,电池电路被切断。
在该蓄电池中,2~10A左右的过电流长时间(约1000秒)流过而存在爆裂的危险状态,把在这样的过电流下动作的电流熔断器安装在上述电池组件中。但是,在这样的保护方式中,在温度熔断以外还需要电流熔断,需要增大电池组件的收纳空间,不适宜电池组件的小型化并且不利于携带。
在以往的薄型温度熔断器中,把熔断器主体厚度设置为1.1mm左右。其结果是熔断器元件即低熔点可熔合金片的截面积小,因为熔断器元件的电阻比较高,所以有可能由于在上述的过电流1000s、2~10A下的焦耳发热而熔断器元件升温到熔点熔断。因而,期待作为电流熔断器的功能。
因而,本发明人已知,虽然试验了把薄型温度熔断器作为电流熔断器使用,但在以往的薄型温度熔断器中靠冲击电流动作,不能兼用作电流熔断器。
冲击电流是在电源接通时,因过渡现象或者其接通时的电路阻抗是温度上升前的低电阻等而引起的瞬间电流,上述蓄电池的冲击电流在5ms、50~100A左右。在以往的薄型温度熔断器中,因为在该冲击电流下动作,所以难以兼用做电流熔断器。例如,在使用了合金组成是43In-41Sn-13Cd-3Bi的低熔点可熔合金片的以往的薄型温度熔断器中,因为在上述冲击电流下动作,所以不可以兼用作电流熔断器。
本申请人已提出了作为熔断器元件,使用Bi45~55%、剩余部分是In的合金组成的动作温度为85℃~95℃的薄型温度熔断器(特开2002-150906号公报)。
在该薄型温度熔断器中,为了防止因熔断器元件的焦耳发热产生的动作温度的偏移,而使熔断器元件的电阻值极其低,没有预想在上述的1000s、2~10A左右的过电流下使熔断器元件熔断,即熔断器元件升温到熔点。
但是,本发明人已知使用含有大量Bi的合金的熔断器元件的温度熔断器,由于其合金的比电阻高因而有利于耐冲击电流性能,作为对上述1000s、2~10A左右的过电流的电流熔断器也很适宜。即,在把熔断器元件的比电阻值是以往产品(作为熔断器元件的合金组成使用43In-41Sn-13Cd-48Bi)的约1.6倍的52In-48Bi用作熔断器元件的薄型温度熔断器中,在上述冲击电流下不动作可以良好地作为电流熔断器使用。
如果考察其原因则如下。
薄型温度熔断器通电时的熔断器元件的大体的温度上升过程,可以认为是熔断器元件的焦耳发热的一部分被熔断器元件的热容量吸收,未被吸收的热量经由扁平舌片导体散热,在这种情况下,如果把电流设置为i,把熔断器元件的电阻值设置为r,把扁平舌片导体的散热阻抗设置为R,把熔断器元件的热容量设置为C,则熔断器元件的温度上升T通过下式给出,
T=Ri2r(1-e-t/RC)    (1)
如果把熔断器元件的熔点设置为Tm,把平温设置为TO,则通过在式(1)中设置为T=(Tm-TO),求电流i-动作时间t的动作特性,下式成立,
i=(Tm-TO)1/2/[RC(1-e-t/RC)]1/2    (2)
图3的曲线A展示了把上述52In-48Bi用作熔断器元件的薄型温度熔断器的动作特性,图3的曲线B展示了以往的薄型温度熔断器的动作特性。
在图3中,电流iP表示上述的冲击电流(电流值iP,电流持续时间5ms),在把52In-48Bi用于熔断器元件的薄型温度熔断器中,在该冲击电流下不动作,在以往的薄型温度熔断器中动作。
其原因是,在把比电阻值大的52In-48Bi用作熔断器元件的薄型温度熔断器中,与以往的薄型温度熔断器相比还是低熔点可熔合金片的容积大,其结果,在上述的式(1)中推定为C增大则动作电流-时间曲线从曲线B偏移到曲线A。即,与在基于薄型温度熔断器中的熔断器元件的焦耳发热的温度上升的过度状态下熔断器元件的吸热作用大有关,可以推定为通过适度增大熔断器元件的截面积提高吸热能力,在冲击电流下的熔断器元件的温升被抑制在熔断器元件的熔点以下。
发明内容
本发明的目的在于,赋予薄型温度熔断器以耐冲击电流功能,可以把该薄型温度熔断器兼作电流熔断器使用。
第1发明的带电流熔断功能的温度熔断器把低熔点可熔合金片连接在一对扁平舌片导体之间,在该低熔点可熔合金片上涂抹焊剂,用树脂基材薄膜和树脂盖薄膜夹着该焊剂涂抹低熔点可熔合金片而绝缘,设定低熔点可熔合金片的电阻值,使得在电流达到蓄电池的允许最大值时,通过焦耳发热也可以使低熔点可熔合金片熔断,其特征在于:上述低熔点可熔合金片具有含有40~70%Bi的合金组成,低熔点可熔合金片的电阻值是4.5mΩ~50mΩ,5ms的动作电流大于100A。
第2发明的带电流熔断功能的温度熔断器是在第1发明的带电流熔断功能的温度熔断器中,其特征在于:低熔点可熔合金片的熔点是85℃~95℃,容限电流是1000秒,2~10A。
第3发明的带电流熔断功能的温度熔断器是在第1或者第2发明的带电流熔断功能的温度熔断器中,其特征在于:在把一对扁平舌片导体的前端部分固定在树脂基材薄膜的背面的同时,使一部分在基材薄膜表面露出,在这些露出部分之间连接低熔点可熔合金片,在该低熔点可熔合金片上涂抹焊剂,用树脂盖薄膜密封基材薄膜上。
第4发明的带电流熔断功能的温度熔断器是在第1或者第2发明的带电流熔断功能的温度熔断器中,其特征在于:从上下用树脂盖薄膜和树脂基材薄膜夹着一对扁平舌片导体和连接在它们的前端部分上面之间的焊剂涂抹低熔点可熔合金片并密封。
第5发明的带电流熔断功能的温度熔断器是在第1至第4发明的任意项的带电流熔断功能的温度熔断器中,其特征在于:含有40%~70%的Bi的合金组成的剩余部分是In和不可避免的杂质。
第6发明的带电流熔断功能的温度熔断器是在第1至第4发明的任意项的带电流熔断功能的温度熔断器中,其特征在于:含有40%~70%的Bi的合金组成的剩余部分是In、不可避免的杂质和0.5~5%的Ag、Cu、Au、Sb、Ni、Pt、Pd、Ge、P中的至少1种。
第7发明的带电流熔断功能的温度熔断器是在第1至第6发明的任意项的带电流熔断功能的温度熔断器中,其特征在于:低熔点可熔合金片的电阻是4.5mΩ~50mΩ。
第8发明的带电流熔断功能的温度熔断器是在第1至第7发明的任意项的带电流熔断功能的温度熔断器中,其特征在于:低熔点可熔合金片的外径d和扁平舌片导体的厚度t的比d/t是2~4。
第9发明的带电流熔断功能的温度熔断器是在第1至第8发明的任意项的带电流熔断功能的温度熔断器中,其特征在于:从树脂基材薄膜下面到树脂盖薄膜上面的厚度小于等于2.0mm。
第10发明的带电流熔断功能的温度熔断器是在第1至第9发明的任意项的带电流熔断功能的温度熔断器中,其特征在于:扁平舌片导体用镍或者铁合金制造。
附图说明
图1是展示第3发明的带电流熔断功能的温度熔断器的一实施例的图。
图2是展示第4发明的带电流熔断功能的温度熔断器的一实施例的图。
图3是展示本发明的带电流熔断功能的温度熔断器和以往的薄型温度熔断器的动作特性的测定结果的图。
图4是展示以往的薄形温度熔断器的一例的图。
图5是和以往的薄型温度熔断器的与上述不同的例子的图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施例。
本发明的带电流熔断功能的温度熔断器是把含有40~70%的Bi的合金组成的低熔点可熔合金片连接一对扁平舌片导体之间,在该低熔点可熔合金片上涂抹焊剂,用树脂基材薄膜和树脂盖薄膜夹着该焊剂涂抹低温可熔合金片并绝缘的温度熔断器,作为蓄电池,例如锂离子蓄电池、锂离子聚合体蓄电池的保持措施,设定低熔点可熔合金片的熔点以及电阻值,使得在与该电池热接触的状态下使用,当电池温度上升到容限温度85℃~95℃时,或者电流达到容限的1000s、50~100A时使低熔点可熔合金片熔断。
图1(A)是以截面展示第3发明的薄型温度熔断器的一实施例的一部分的平面图,图1(B)是图1(A)中的B-B截面图。
在图1中,31是树脂基材薄膜。1、1是扁平舌片导体,在把其前端部分固定在基材薄膜31的背面上的同时使前端部分的一部分100露出基材薄膜31的上面。2是在扁平舌片导体1、1的露出部分100、100之间通过焊接接合的熔断器元件,在焊接中可以使用点电阻焊接、激光焊接等。32是树脂盖薄膜,在保持水平的基材薄膜31上密封周围部分。4是涂抹在熔断器元件2的周围的焊剂。
为了使上述扁平舌片导体前端的一部分露出基材薄膜31的表面,可以使用在扁平舌片导体前端上通过预先的纹路加工形成凸部分,在把该舌片导体前端部分通过加热熔接在基材薄膜的背面上的同时,使凸部分贯通熔接在基材薄膜上的方法;也可以使用在加热状态下把扁平舌片导体前端部分熔接在基材薄膜的背面上的同时,通过纹路加工使舌片导体前端的一部分露出基材薄膜表面的方法等。
图2(A)是以截面展示第4发明的薄型温度熔断器的一实施例的一部分的平面图,图2(B)是图2(A)中的B-B截面图。
在图2中,1、1是扁平舌片导体。2是通过焊接接合在两扁平舌片导体1、1的前端部分上面之间的熔断器元件,在焊接中可以使用点电阻焊接、激光焊接等。31是树脂基材薄膜,32是树脂盖薄膜,用这些树脂薄膜31、32夹着上述两扁平舌片导体1、1的前端部分和熔断器元件2,在保持水平的树脂基材薄膜31上密封树脂盖薄膜32的周围。4是涂抹在熔断器元件2的周围的焊剂。
为了制造图2所示的带电流熔断功能的温度熔断器,用点电阻焊接或者激光焊接等将熔断器元件连接在两扁平舌片导体的前端部分上面间,接着用上下树脂薄膜31、32夹着两扁平舌片导体1、1的前端部分和熔断器元件2,把树脂基材薄膜31水平地保持在基台上,通过用脱模性刀片例如陶瓷刀片按压树脂盖薄膜32的两端部分,使树脂盖薄膜32的各端部分加压接触扁平舌片导体。在该加压接触时,也可以加热扁平舌片导体。该加热可以通过电磁感应加热、使舌片导体与热板接触等进行,特别是如果采用电磁感应加热,因为经由下侧或者上侧树脂薄膜使高频电磁波交叉,而集中加热焊接在熔断器元件端部的舌片导体前端部分,所以热效率方面优异,另外,因为该集中加热,所以可以很好地抑制从熔断器元件端部向熔断器元件中间部分散失的热量,可以安全地保持熔断器元件的原形。
在图2所示的实施例中,扁平舌片导体1和各树脂薄膜31、32之间的密封由上述扁平舌片导体加热时的熔接进行。上下树脂薄膜31、32直接连接的界面的密封可以由超声波熔接、高频感应加热熔接、热板接触熔接等进行,前者的熔接和后者的熔接的顺序,谁在前都可以。也可以在后者的熔接后向低熔点可熔合金片上涂抹焊剂,接着进行前者的熔接。
在本发明的带上述的电流熔断功能的温度熔断器上,对于在外部温度TO下通过电流i时的熔断器元件的温度TX,如果把熔断器元件的电阻值设置为r,同样把热容量设置为C,把舌片导体的热电阻设置为R,则可以通过下式得到,
TX=TO+Ri2r(1-e-t/RC)    (3)
在带电流熔断功能的温度熔断器动作时,即熔断器元件温度达到其熔点Tm时的电流i-时间t的关系,可以用下式表示。
i=(Tm-TO)1/2/[Rr(1-e-t/RC)]1/2    (4)
在本发明的带电流熔断功能的温度熔断器中,设定熔断器元件的电阻值R,使得在冲击电流5ms、50~100A下不动作,在容限电流1000s、2~10A下动作。
因为上述熔断器元件的熔点Tm由电池的容限温度决定,R(扁平舌片导体的热电阻)也由扁平舌片导体的材质决定,所以在t=1000s下如容限电流i为2~10A那样,设定熔断器元件的电阻值r。
如果把熔断器元件的比电阻值设置为ρ,把熔断器元件的直径设置为d,把熔断器元件的长度设置为L,则通过下式得到该熔断器元件的电阻值r。
r=4ρL/(πd2)    (5)
于是,在本发明的带电流熔断功能的温度熔断器中,使用在熔断器元件中Bi含有量是40~70%的合金,因为比电阻值ρ高,所以与比电阻值ρ低的以往例子相比在上述规定的电阻值r的设定上,熔断器元件的直径d大,其结果熔断器元件的热容量C增大,因而,与C小的情况的特性曲线相比初始温度下降缓慢,可以避免在冲击电流下的动作。
而且,不使在t=1000s下的动作电流变动,提高相对t=5ms左右的短时间电流的容限电流值,可以保证耐冲击电流性能。
相对上述1000s这种长时间持续电流的切断电流iO,在式(4)中通过设置成t→∞,下式成立。
iO=(Tm-TO)1/2/(Rr)1/2    (6)
而且,可以在同样的iO下,R(扁平舌片导体的热电阻值)越大,使熔断器元件的电阻值r越小,从式(5)可知,电阻值r越小,熔断器元件的直径d越大,可以增大熔断器元件热容量C,因为可以提高耐冲击电流性能,所以在扁平舌片导体中,理想的是使用热比电阻值高的镍和铁合金。这种情况下,理想的是如降低扁平舌片导体和熔断器元件的接合面(通常焊接界面)的界面电阻值那样,在扁平舌片导体的至少舌片导体接合面部分上设置Cu和Ag的薄膜,在同一界面上形成Cu或者Ag和母材的合金层。
当然可以在扁平舌片导体中使用铜。
在本发明的带电流熔断功能的温度熔断器中,把熔断器元件的合金组成的Bi量设置成40~70%的原因是,在不足40%的情况下比电阻低不能满足上述的优点,如果超过70%则比电阻过高,熔断器元件外径过大,带电流熔断功能的温度熔断器的主体的厚度,即从树脂基材薄膜下面到树脂基材薄膜上面的高度难以维持在2mm以下(不能维持薄型),另外引线加工困难。
在本发明中,在合金组成中使用Bi40~70%,剩余部分是In,把熔断器元件的熔点设定为85℃~95℃,并且有利于保证圆滑的引线加工。
上述冲击电流通电时间在5ms左右具有极其短的冲击性,因为熔断器元件的加热也具有冲击性,所以添加0.5~5%的Ag、Cu、Au、Sb、Ni、Pt、Pd、Ge、P中的至少一种,通过固溶硬化提高机械强度,对由冲击电流引起的热冲击还可以提高熔断器元件的抗力。把添加量设置为0.5~5%的原因在于,在不足0.5%的情况下不能得到添加的效果,超过5%时熔断器元件的熔点和比电阻值的变动大。
在图3所示的切断电流-动作时间特性中,参与耐冲击电流性的区域是t在t=0附近的过渡状态区域,在该过渡状态中与热特性有关的扁平舌片导体部分是包含接合熔断器元件端部的位置的极有限的部分,因而,上述的时间常数RC的R(扁平舌片导体的热电阻值)不能左右舌片导体宽度,与厚度h成反比,C与熔断器元件的直径d成比例,因而,可以用d/h评价RC,d/h通常被设置为2~4。
上述的熔断器元件的截面积被设置为0.032mm2~0.33mm2。该熔断器元件的截面形状除了圆形以外,还可以设置成扁平形,后者的情况下的上述d被设置成同一圆形截面积中的直径。
在本发明的带电流熔断功能的温度熔断器中,熔断器元件的电阻值r被容限电流值(1000a,2~10A)限制,如上所述被设置为4.5mΩ~50mΩ。于是,在额定电流I下的熔断器元件的温度上升ΔT在式(4)中,通过设置成i→I、t→∞,下式成立,
ΔT=RI2r    (7)
当设置成I=1A时,ΔT在使用镍导体作为扁平舌片导体时是2℃。当使用铜舌片导体的情况下可以更低。因而,可以使作为温度熔断器动作时的动作温度的偏移充分小。
上述熔断器元件通常可以通过制作钢胚,用压出机把它压出成型为粗线,用拉伸膜拉伸该粗线制成。另外,也可以最终通过压延机,作为扁平线使用。
另外,也可以是使注入了冷却液的缸体转动,靠旋转离心力把冷却液保持为层状,通过把从喷嘴喷射出的母材熔化喷液注射入上述的冷却液层并冷却凝固,得到细线材的旋转滚筒式纺线法制造。
在这些制造时,容许含有在各原料金属块的制造中以及这些原料的熔化搅拌中产生的不可避免的杂质。
在上述树脂薄膜(树脂基材薄膜、树脂盖薄膜)中,可以使用厚度100μm~500μm左右的焊剂薄膜,例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸丁二醇脂、聚苯醚、聚乙烯硫化物、聚砜等工程塑料,聚缩醛、聚碳酸酯、聚苯硫醚、聚氧苯甲酰、聚醚醚酮、聚醚亚酰胺等的工程塑料和聚丙烯、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏氯乙烯、聚四氟乙烯、乙烯-聚四氟乙烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、AS树脂、ABS树脂、离子键聚合物、AAS树脂、ACS树脂等的薄膜。
另外,在焊剂中,可以使用天然松香、变性松香(加水松香、不均匀松香、共聚松香等)以及在这些精制松香上进一步添加了二乙胺的盐酸盐、二乙胺的氢溴酸盐等的焊剂。
本发明的适宜的实施例是,低熔点可熔合金片的组成为:Bi47~49%,剩余部分In,低熔点可熔合金片的截面积:0.10~0.12mm2,扁平舌片导体的厚度:0.10~0.20mm,主体部分的厚度:1.1~1.3mm,低熔点可熔合金片的电阻值:15~16mΩ,公称动作温度93℃。
[实施例]
是图1所示构成的带电流熔断功能的温度熔断器,在树脂基材薄膜31以及树脂盖薄膜32中使用厚度200μm、宽度4mm、长度7.5mm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜,在扁平舌片导体1中使用厚度150μm,宽度3mm,长度15mm的铜导体。在熔断器元件2中使用组成是52In-48Bi,截面积是0.113mm2,长度是5mm的圆线。把熔断器元件2的两焊接位置间的距离设置为3.0mm。在溶剂中使用松香和石蜡的混合物。主体部分的厚度是1.2mm,电阻值是15.7mΩ,公称动作温度是93℃。
[比较例]
是图4所示构成的薄型温度熔断器,在树脂基材薄膜31’以及树脂盖薄膜32’中使用厚度200μm,宽度4mm,长度7.5mm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜,在扁平舌片导体1’中使用厚度150μm,宽度3mm,长度15mm的铜导体。在熔断器元件2’中使用组成是43In-41Sn-13Cd-3Bi,截面积是0.071mm2,长度是5mm的圆线。把熔断器元件2’的两焊接位置的距离设置为3.0mm。在溶剂中使用松香和石蜡的混合物。主体部分的厚度是1.1mm,电阻值是15.7mΩ,公称动作温度是93℃。
测定了本实施例样品和比较例样品在室温下的动作特性的结果如图3所示。曲线A表示实施例样品的动作特性,曲线B表示比较例样品的动作特性。
1000s下的动作电流都是约4A,但相对于在比较例样品中在5mA下的动作电流是50A以下,在上述冲击电流下动作的概率大这一点,在实施例样品中在5ms下的动作电流超过100A,不会在上述冲击电流下动作。因而,在本发明的温度熔断器中,可以兼作为对容限电流的电流熔断器使用。虽然厚度有所增加(相对于比较例的1.1mm本实施例是1.2mm),但仅此而已。
在本发明的带电流熔断功能的温度熔断器中,即使有厚度和动作温度的偏差,因为可以抑制而避免在冲击电流下的动作,所以可以很好地作为电流熔断器使用。因而,作为要求容限温度和容限电流双方的保护的蓄电池用保护装置极其有用。

Claims (16)

1.一种带电流熔断功能的温度熔断器,把低熔点可熔合金片(2)连接在一对扁平舌片导体之间,在该低熔点可熔合金片上涂抹焊剂(4),用树脂基材薄膜(31)和树脂盖薄膜(32)夹着该焊剂涂抹低熔点可熔合金片而绝缘,
设定低熔点可熔合金片的电阻值,使得在电流达到蓄电池的允许最大值时,通过焦耳发热也可以使低熔点可熔合金片熔断,其特征在于:
上述低熔点可熔合金片具有含有40~70%Bi的合金组成,低熔点可熔合金片的电阻值是4.5mΩ~50mΩ,5ms的动作电流大于100A。
2.权利要求1所述的带电流熔断功能的温度熔断器,其特征在于:低熔点可熔合金片(2)的熔点是85℃~95℃。
3.权利要求1所述的带电流熔断功能的温度熔断器,其特征在于:在把一对扁平舌片导体(1)的前端部分固定在树脂基材薄膜(31)的背面上的同时,使一部分露出基材薄膜表面,在这些露出部分之间连接低熔点可熔合金片,在该低熔点可熔合金片上涂抹焊剂(4),用树脂盖薄膜(32)密封基材薄膜上方。
4.权利要求2所述的带电流熔断功能的温度熔断器,其特征在于:在把一对扁平舌片导体(1)的前端部分固定在树脂基材薄膜(31)的背面上的同时,使一部分露出基材薄膜表面,在这些露出部分之间连接低熔点可熔合金片,在该低熔点可熔合金片上涂抹焊剂(4),用树脂盖薄膜(32)密封基材薄膜上方。
5.权利要求1所述的带电流熔断功能的温度熔断器,其特征在于:从上下用树脂盖薄膜(32)和树脂基材薄膜(31)夹着一对扁平舌片导体(1)和连接在它们的前端部分上面之间的焊剂涂抹低熔点可熔合金片(2)并密封。
6.权利要求2所述的带电流熔断功能的温度熔断器,其特征在于:从上下用树脂盖薄膜(32)和树脂基材薄膜(31)夹着一对扁平舌片导体(1)和连接在它们的前端部分上面之间的焊剂涂抹低熔点可熔合金片(2)并密封。
7.权利要求1~6中的任意一项所述的带电流熔断功能的温度熔断器,其特征在于:含有40~70%Bi的合金组成的剩余部分是In和不可避免的杂质。
8.权利要求1~6中的任意一项所述的带电流熔断功能的温度熔断器,其特征在于:含有40~70%Bi的合金组成的剩余部分是In、不可避免的杂质和0.5~5%的Ag、Cu、Au、Sb、Ni、Pt、Pd、Ge、P中的至少1种。
9.权利要求1~6中的任意一项所述的带电流熔断功能的温度熔断器,其特征在于:低熔点可熔合金片的外径d和扁平舌片导体的厚度t的比d/t是2~4。
10.权利要求7所述的带电流熔断功能的温度熔断器,其特征在于:低熔点可熔合金片的外径d和扁平舌片导体的厚度t的比d/t是2~4。
11.权利要求8所述的带电流熔断功能的温度熔断器,其特征在于:低熔点可熔合金片的外径d和扁平舌片导体的厚度t的比d/t是2~4。
12.权利要求1~6、10、11中的任意一项所述的带电流熔断功能的温度熔断器,其特征在于:从树脂基材薄膜(31)下面到树脂盖薄膜(32)上面的厚度小于等于2.0mm。
13.权利要求7所述的带电流熔断功能的温度熔断器,其特征在于:从树脂基材薄膜(31)下面到树脂盖薄膜(32)上面的厚度小于等于2.0mm。
14.权利要求8所述的带电流熔断功能的温度熔断器,其特征在于:从树脂基材薄膜(31)下面到树脂盖薄膜(32)上面的厚度小于等于2.0mm。
15.权利要求9所述的带电流熔断功能的温度熔断器,其特征在于:从树脂基材薄膜(31)下面到树脂盖薄膜(32)上面的厚度小于等于2.0mm。
16.权利要求1~6中的任意一项所述的带电流熔断功能的温度熔断器,其特征在于:扁平舌片导体(1)用镍或者铁合金制造。
CNB2004100333699A 2003-04-03 2004-04-02 具有电流熔断功能的温度熔断器 Expired - Fee Related CN100367433C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP099783/2003 2003-04-03
JP2003099783A JP4223316B2 (ja) 2003-04-03 2003-04-03 二次電池用ヒューズ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1538478A CN1538478A (zh) 2004-10-20
CN100367433C true CN100367433C (zh) 2008-02-06

Family

ID=32844698

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004100333699A Expired - Fee Related CN100367433C (zh) 2003-04-03 2004-04-02 具有电流熔断功能的温度熔断器

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20040196133A1 (zh)
EP (1) EP1465224B1 (zh)
JP (1) JP4223316B2 (zh)
KR (1) KR101016522B1 (zh)
CN (1) CN100367433C (zh)
DE (1) DE602004006903T2 (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008003659A1 (de) * 2007-03-26 2008-10-02 Robert Bosch Gmbh Schmelzsicherung zur Unterbrechung eines spannungs- und/oder stromführenden Leiters im thermischen Fehlerfall und Verfahren zur Herstellung der Schmelzsicherung
JP5072796B2 (ja) * 2008-05-23 2012-11-14 ソニーケミカル&インフォメーションデバイス株式会社 保護素子及び二次電池装置
JP5130232B2 (ja) 2009-01-21 2013-01-30 デクセリアルズ株式会社 保護素子
JP5301298B2 (ja) * 2009-01-21 2013-09-25 デクセリアルズ株式会社 保護素子
JP5130233B2 (ja) * 2009-01-21 2013-01-30 デクセリアルズ株式会社 保護素子
JP5278007B2 (ja) * 2009-02-02 2013-09-04 株式会社オートネットワーク技術研究所 ヒューズの温度推定方法及びヒューズ装置
JP5391796B2 (ja) * 2009-04-13 2014-01-15 パナソニック株式会社 温度ヒューズ
US9129769B2 (en) 2009-09-04 2015-09-08 Cyntec Co., Ltd. Protective device
JP5537143B2 (ja) * 2009-12-15 2014-07-02 株式会社不二工機 可溶栓
CN101777467B (zh) * 2009-12-31 2013-01-09 上海长园维安电子线路保护有限公司 温度熔断器用助熔树脂及其制法以及温度熔断器的制备
KR101264534B1 (ko) * 2011-07-12 2013-05-14 로베르트 보쉬 게엠베하 퓨즈부를 구비한 이차 전지
KR101683209B1 (ko) 2011-12-06 2016-12-07 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR101954884B1 (ko) * 2017-04-11 2019-03-06 이율우 시트형 온도퓨즈의 제조방법
KR101954883B1 (ko) * 2017-04-11 2019-03-06 이율우 시트형 온도퓨즈의 제조방법
KR102652044B1 (ko) * 2018-11-21 2024-03-29 주식회사 엘지화학 이차전지용 리드탭, 이의 제조 장치, 및 이를 포함하는 이차전지

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000322994A (ja) * 1999-05-12 2000-11-24 Uchihashi Estec Co Ltd 合金型温度ヒュ−ズ
JP2002150906A (ja) * 2000-11-08 2002-05-24 Uchihashi Estec Co Ltd 合金型温度ヒューズ
US20020113685A1 (en) * 2000-07-21 2002-08-22 Masatoshi Izaki Thermal fuse, battery pack, and method of manufacturing thermal fuse
JP2003013166A (ja) * 2001-06-28 2003-01-15 Sorudaa Kooto Kk 温度ヒューズ用可溶性合金および温度ヒューズ用線材および温度ヒューズ

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2529257B2 (ja) * 1987-04-22 1996-08-28 住友電気工業株式会社 ヒユ−ズ用導体
JPH1012111A (ja) 1996-06-18 1998-01-16 Uchihashi Estec Co Ltd 合金型温度ヒュ−ズ及びその製造方法
JP4396787B2 (ja) 1998-06-11 2010-01-13 内橋エステック株式会社 薄型温度ヒュ−ズ及び薄型温度ヒュ−ズの製造方法
JP4369008B2 (ja) 2000-04-07 2009-11-18 内橋エステック株式会社 合金型温度ヒュ−ズ
JP2001345035A (ja) * 2000-05-31 2001-12-14 Nec Schott Components Corp 保護素子
JPWO2002099827A1 (ja) * 2001-06-05 2004-09-24 松下電器産業株式会社 温度ヒューズおよびそれを用いた電池

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000322994A (ja) * 1999-05-12 2000-11-24 Uchihashi Estec Co Ltd 合金型温度ヒュ−ズ
US20020113685A1 (en) * 2000-07-21 2002-08-22 Masatoshi Izaki Thermal fuse, battery pack, and method of manufacturing thermal fuse
JP2002150906A (ja) * 2000-11-08 2002-05-24 Uchihashi Estec Co Ltd 合金型温度ヒューズ
JP2003013166A (ja) * 2001-06-28 2003-01-15 Sorudaa Kooto Kk 温度ヒューズ用可溶性合金および温度ヒューズ用線材および温度ヒューズ

Also Published As

Publication number Publication date
US20040196133A1 (en) 2004-10-07
JP2004311080A (ja) 2004-11-04
JP4223316B2 (ja) 2009-02-12
EP1465224B1 (en) 2007-06-13
DE602004006903D1 (de) 2007-07-26
EP1465224A1 (en) 2004-10-06
KR101016522B1 (ko) 2011-02-24
DE602004006903T2 (de) 2008-02-28
CN1538478A (zh) 2004-10-20
KR20040086743A (ko) 2004-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100367433C (zh) 具有电流熔断功能的温度熔断器
JP5301298B2 (ja) 保護素子
US6344633B1 (en) Stacked protective device lacking an insulating layer between the heating element and the low-melting element
US20060152327A1 (en) Alloy type thermal fuse and fuse element
JP4290426B2 (ja) 温度ヒューズ
US7473487B2 (en) Temperature fuse, and battery using the same
CN105139984A (zh) 可维持超大电流的ptc保护元件
JP3618635B2 (ja) 電池用プロテクタ−
US20040184947A1 (en) Alloy type thermal fuse and material for a thermal fuse element
CN201449830U (zh) 具有m效应点的熔断电阻器
CN100349241C (zh) 合金型温度熔断器及温度熔断器元件用材料
JP4297431B2 (ja) 合金型温度ヒューズおよびそれを用いた保護装置
KR101765681B1 (ko) 폭발방지 기능을 갖는 배터리 보호소자 패키지 및 배터리 보호소자의 폭발방지를 위한 패키징 방법
WO2020209198A1 (ja) 保護素子
CN1677596A (zh) 合金型温度熔断器的使用方法及合金型温度熔断器
JP4209552B2 (ja) 合金型温度ヒュ−ズ
JP4112297B2 (ja) サーモプロテクター及びサーモプロテクターの製造方法
CN212907259U (zh) 一种新型热保护压敏电阻
JP2000090792A (ja) 合金型温度ヒュ−ズ
JP3866366B2 (ja) 回路保護素子の製造方法
JPS6322599Y2 (zh)
JP4375713B2 (ja) 温度ヒューズ
JP4368039B2 (ja) 自己発熱素子を有する温度ヒューズとこの温度ヒューズを内蔵するパック電池
JP4610807B2 (ja) 薄型ヒューズ
JP2004014224A (ja) 電流ヒューズ機能付温度ヒューズ

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080206

Termination date: 20150402

EXPY Termination of patent right or utility model