CN101299404A

CN101299404A - 一种温度保险丝及其制造方法

Info

Publication number: CN101299404A
Application number: CNA2008100361786A
Authority: CN
Inventors: 权秀衍; 张永谢
Original assignee: SHANGHAI SHENWO ELECTRONIC CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI SHENWO ELECTRONIC CO Ltd
Priority date: 2008-04-17
Filing date: 2008-04-17
Publication date: 2008-11-05

Abstract

本发明公开了一种温度保险丝及其制造方法。本发明温度保险丝，包括一对成直线排列的带状金属电极，两带状金属电极之间通过易熔合金丝连接，所述易熔合金丝周围覆盖有助熔剂；所述易熔合金丝、助熔剂、以及带状金属电极与易熔合金丝相连接的一部分都封装在高分子复合材料封装盒的内部。本发明通过采用纤维增强的高分子复合材料将易熔合金丝与助熔剂封装在一个密闭的环境中，不仅提高了元件机械强度，提高了安装、使用过程中的元件寿命，并且制造工艺简单，生产效率高。

Description

一种温度保险丝及其制造方法

技术领域

本发明涉及过热防护用电子元器件，具体涉及一种由易熔合金材料制成的温度保险丝及其制造方法。

背景技术

随着科技的不断进步，便携式电子设备日益普及，手机、MP3、PDA、笔记本电脑以及数码相机等已经成为人们日常生活的一部分。因此，作为这些便携式电子设备重要组成部分的电池的安全性也越来越受到重视。锂离子可充电电池具有大容量，体积小的优点，是目前电池市场的主流。但是，锂离子可充电电池在短路，过充电或充电电流过大时，容易引起电池剧烈升温，进而发生爆炸、燃烧的事故，危害人身安全。所以，锂离子可充电电池要求必须安装过温、过流保护装置。目前，锂离子可充电电池经常采用的保护方案主要有两种：PTC热敏电阻和温度保险丝。

PTC热敏电阻的工作原理是：其初始为低电阻状态，当电路中电流过大，温度升高时，其电阻值急剧升高，从而起到限流作用。而当故障排除，温度下降后，其又可以恢复低电阻状态。因此，PTC热敏电阻实际上是一种可以自恢复的保险丝，可以反复使用。但是，PTC热敏电阻处于高阻保护状态时，电路并没有完全断开，因此，电路中仍然有残存漏电流存在，锂离子可充电电池仍旧处于工作状态，安全隐患可能会继续存在。

温度保险丝主要部分为易熔合金丝，当电池温度升高到易熔合金熔点时，易熔合金丝熔化断开，从而切断电路保护电池。因此，温度保险丝作为一种安全可靠的电池保护方案，正在得到日益广泛的应用。

目前电池保护用温度保险丝，通常的结构为两片带状金属引出电极，中间用易熔合金丝连接，其中易熔合金丝连接周围包裹助熔剂，连同与之相连接的一部分带状金属引出电极密封在塑料膜内。由于易熔合金丝几乎没有机械强度，因此整个元件的机械强度主要依靠塑料膜。考虑到整个产品的厚度不能太厚，所以选用的塑料膜不能太厚，以至于整个元件的机械强度较差，容易在安装、使用过程中折断脱落。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种机械强度大的温度保险丝，以满足在安装、使用过程中的对机械强度要求，克服现有技术存在的上述缺陷。

本发明解决技术问题的技术方案如下：

一种温度保险丝，包括一对成直线排列的带状金属电极，两带状金属电极之间通过易熔合金丝连接，所述易熔合金丝周围覆盖有助熔剂；其特征在于，所述易熔合金丝、助熔剂、以及带状金属电极与易熔合金丝相连接的一部分都封装在高分子复合材料封装盒的内部。

所述高分子复合材料由高分子树脂与填充材料构成，其中高分子树脂选自酚醛树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、聚四氟乙烯树脂、双马来酰亚胺三嗪树脂、热固性聚苯醚类树脂或聚酯树脂；填充材料选自纸、玻璃纤维布或芳酰胺纤维非织布。

本发明同时公布了上述温度保险丝的制造方法，包括如下步骤：

(1)将高分子复合材料裁成小片；

(2)将两片带状金属电极成直线排列放在上述高分子复合材料裁成的小片上，两端部相隔一定距离，以便于将来焊接易熔合金丝；

(3)将高分子复合材料裁成框型形状，外围边缘大小与第一步得到的高分子复合材料裁成的小片一致，然后将其叠放在两片带状金属电极上面；

(4)对上述多层结构加压加热，使其相互粘结成一个整体；

(5)在两片带状金属电极之间焊接易熔合金丝，并将助熔剂覆盖在易熔合金丝上面；

(6)另取一片高分子复合材料小片，盖在上述结构上面，加压加热，将易熔合金丝与助熔剂封装。

由以上公开的技术方案可知，本发明通过采用纤维增强的高分子复合材料将易熔合金丝与助熔剂封装在一个密闭的环境中，不仅提高了元件机械强度，提高了安装、使用过程中的元件寿命，并且制造工艺简单，生产效率高。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2A-2E是本发明的温度保险丝的制造过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明。

如图1所示，本发明温度保险丝，包括一对成直线排列的带状金属电极1和2，两带状金属电极之间通过易熔合金丝3连接，所述易熔合金丝3周围覆盖有助熔剂4；所述易熔合金丝3、助熔剂4、以及带状金属电极1和2与易熔合金丝3相连接的一部分都封装在高分子复合材料封装盒的内部。所述封装盒包括底板7、外框6和上盖5。

所述高分子复合材料由高分子树脂与填充材料构成，其中高分子树脂选自酚醛树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、聚四氟乙烯树脂、双马来酰亚胺三嗪树脂、热固性聚苯醚类树脂或聚酯树脂；填充材料选自纸、玻璃纤维布或芳酰胺纤维非织布。可以是一层，也可以是上述几种不同材料的高分子复合材料的多层复合。

所述的带状金属电极，最好是镍带，也可以是镍合金材料或者镀镍的金属材料。其与高分子复合材料接触部分最好进行表面粗糙化处理，增加与高分子复合材料的粘结性；所述的易熔合金丝是指在一定温度下可以熔断的金属丝；

所述的助熔剂选用比易熔合金丝熔点低的材料，比如可含有松香，硬脂酸以及二乙胺的盐酸盐成分。

本发明温度保险丝的制造方法，包括如下步骤：

(1)将高分子复合材料裁成小片作为底板7；

(2)将两片带状金属电极1和2成直线排列放在上述高分子复合材料裁成的底板7上，两端部相隔一定距离，以便于将来焊接易熔合金丝3；

(3)将高分子复合材料裁成框型作为外框6，外围边缘大小与第一步得到的高分子复合材料裁成的底板7一致，然后将其叠放在两片带状金属电极1和2上面；

(4)对上述多层结构加压加热，使其相互粘结成一个整体；为了便于粘结，也可以在上述各层材料表面涂敷粘结剂。如果涂敷常温固化粘结剂，可以不加热。

(5)在两片带状金属电极之间焊接易熔合金丝，并将助熔剂覆盖在易熔合金丝上面；所述易熔合金丝与金属带状电极的焊接可以采用热熔焊接、超声波焊接、激光焊接或高频焊接之一。

(6)另取一片高分子复合材料小片作为上盖5，盖在上述结构上面，加压加热，将易熔合金丝与助熔剂封装。为了便于粘结，也可以在上盖的下表面涂敷粘结剂。如果涂敷常温固化粘结剂，可以不加热。也可以采用光固化、辐射固化粘结剂。

具体实施例1

第一步，取厚度为0.1mm的玻纤布环氧树脂半固化片，利用冲床冲制成5mm*3mm的矩形小片作为底板7，然后，如图2-A所示，将两片厚度为0.1mm的镍带1、2成直线排列放在上述底板上，镍带尺寸2mm*10mm，两端部相隔1mm。

第二步，取三层厚度分别为0.1mm的玻纤布环氧树脂半固化片，利用冲床冲制成外部尺寸5mm*3mm，内部尺寸4mm*2mm的矩形框状小片，重叠在一起，作为外框6，然后，如图2-B所示，将其叠放在镍带1、2上面。然后，放在平板硫化机上在180℃下固化2小时。

第三步，如图2-C所示，将长度3mm的低温易熔合金丝3利用激光焊接到镍带1、2端头上。

第四步，如图2-D所示，将松香、硬脂酸和盐酸二乙胺调和成的助熔剂4，加热融化后，滴加在易熔合金丝3周围。

第五步，取厚度为0.1mm的已经固化的玻纤布环氧树脂片，利用冲床冲制成5mm*3mm的矩形小片作为上盖5，然后在一面涂抹压敏胶后，如图2-E所示，盖在上面进行最后封装。

Claims

1.一种温度保险丝，包括一对成直线排列的带状金属电极(1)和(2)，两带状金属电极之间通过易熔合金丝(3)连接，在易熔合金丝(3)周围覆盖助熔剂(4)；其特征在于，所述易熔合金丝(3)、助熔剂(4)、以及带状金属电极(1、2)与易熔合金丝(3)相连接的一部分都封装在高分子复合材料封装盒的内部。

2.根据权利要求1所述的温度保险丝，其特征在于，所述封装盒包括底板(7)、外框(6)和上盖(5)。

3.根据权利要求2所述的温度保险丝，其特征在于，所述高分子复合材料由高分子树脂与填充材料构成，其中高分子树脂选自酚醛树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、聚四氟乙烯树脂、双马来酰亚胺三嗪树脂、热固性聚苯醚类树脂或聚酯树脂；填充材料选自纸、玻璃纤维布或芳酰胺纤维非织布。

4.根据权利要求3所述的温度保险丝，其特征在于，所述高分子复合材料可以是一层，也可以是上述几种不同材料的多层复合。

5.一种如权利要求1至4任一项所述温度保险丝的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将高分子复合材料裁成小片；

(4)对上述多层结构加压加热，使其相互粘结成一个整体；

6.根据权利要求5所述温度保险丝的制造方法，其特征在于，所述易熔合金丝与金属带状电极的焊接采用热熔焊接、超声波焊接、激光焊接或高频焊接之一。

7.根据权利要求5所述温度保险丝的制造方法，其特征在于，所述的步骤(4)中，采用加热固化或在各层高分子复合材料表面涂敷粘结剂的方式使各层粘结在一起。

8.根据权利要求5所述温度保险丝的制造方法，其特征在于，所述的步骤(6)中，采用低温加热固化、光固化或在最上层高分子复合材料的下表面涂敷粘结剂的方式将易熔合金丝与助熔剂封装。

9.根据权利要求7或8所述温度保险丝的制造方法，其特征在于，所述粘结剂为常温固化粘结剂。

10.根据权利要求8所述温度保险丝的制造方法，其特征在于，所述粘结剂为辐射固化粘结剂。