CN102568926A

CN102568926A - 新型可恢复薄型温度保险丝结构

Info

Publication number: CN102568926A
Application number: CN2011104587285A
Authority: CN
Inventors: 张子川; 钱朝勇; 杨彬
Original assignee: Shanghai Changyuan Wayon Circuit Protection Co Ltd
Current assignee: Shanghai Changyuan Wayon Circuit Protection Co Ltd
Priority date: 2011-12-31
Filing date: 2011-12-31
Publication date: 2012-07-11

Abstract

本发明涉及一种新型可恢复薄型温度保险丝结构，尤其适用于手机电池的电路保护。一种新型可恢复薄型温度保险丝结构，包括两导电引脚、绝缘上盖、绝缘下盖，同时，还具有弧形的双金属片，该双金属片为至少二层热变形温度不同的金属片二端焊接形成的弧形片，双金属片二端与导电引脚接触形成串连，双金属片的中间顶部与绝缘上盖抵顶，被固定在由绝缘上盖、绝缘下盖包裹的密封环境中，形成总厚度不大于1.0mm的保险丝。本发明保险丝可以多次使用，与传统熔断式保险丝相比，大大节约了使用成本。另外，可采用长时间焊接技术，对加工条件的要求大幅降低。

Description

新型可恢复薄型温度保险丝结构

技术领域

本发明涉及一种新型可恢复薄型温度保险丝结构，为电子产品，尤其适用于手机电池的电路保护。

背景技术

近几年来，通讯业日趋发达，尤其是在无线电通讯方面，手机的市场己普及到几乎是人手一机。手机的普及直接带动了手机零部件尤其是手机电池市场规模的扩大。

但在市场高速发展过程中频频发生的质量问题，如全球各地手机电池爆炸伤人、诺基亚全球召回4600万块松下制造的电池等等，使手机电池安全成为焦点。此外，随着3G（第三代通信）技术的发展使得手机向多功能化方向发展，多功能化要求手机电池容量进一步增大，容量从以往的200mAh激增到目前最大3600mAh（型号DB736），如此高容量电池的爆炸威力可见一斑。

锂电池制造技术的不完善，是导致手机电池不安全的重要因素。日本东京理工大学的教授Wakihara就指出，大部分笔记本和手机所使用的锂离子电池的底层技术都存在潜在危险。

薄型可恢复薄型温度保险丝作为手机电池的主要过温保护元件正在迅速发展，纵观所有现有的薄型可恢复薄型温度保险丝的产品及其专利，有以下四点通病：

1. 薄型温度保险丝绝大多数都是一次性的，不可恢复的；

2. 大多数可恢复的温度保险丝尺寸大，结构复杂；

3. 尺寸小的可恢复的薄型温度保险结构也很复杂，且有含铅的陶瓷PTC，不利于环境保护；

大多数薄型温度保险丝安装使用时不能使用长时间高温度焊接，比如回流焊，而只能用短时间焊接，比如激光焊或点焊。

发明内容

本发明目的在于：提供一种新型可恢复薄型温度保险丝结构，不但适用于长时间高温度焊接方式，也适用于短时间焊接方式。

本发明目的通过下述技术方案实现：

一种新型可恢复薄型温度保险丝结构，包括两导电引脚、绝缘上盖、绝缘下盖，其特征在于：还具有弧形的双金属片，将该双金属片为至少二层热变形不同的金属片二端焊接形成的弧形片，双金属片二端与导电引脚接触形成串连，双金属片的中间顶部与绝缘上盖抵顶，被固定在由绝缘上盖、绝缘下盖包裹的密封环境中，形成总厚度不大于1.0mm的保险丝。

在上述方案基础上，所述的双金属片为两层至六层的金属片二端连接成的弧形片。

在上述方案基础上，所述的绝缘上盖和绝缘下盖材料是：PPS（聚苯硫醚）、PEI（聚醚酰亚胺）、LCP（液晶高分子聚合物）、PA46(聚己二酰丁二胺)、PA（耐热性聚酰胺）、PPO（聚苯醚）、PPA（聚邻苯二甲酰胺）、PSU（聚砜）、PSF（普通双酚A型聚砜）、PEN（聚对萘二甲酸乙二醇酯）、PES（聚芳醚）、PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）、PC（聚碳酸酯）、PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）中的一种或几种的组合。

在上述方案基础上，所述的导电引脚材料是铜、铁、铝、镍、金、银中的一种或几种，导电引脚为台阶形、折弯形或平直形中的一种或其组合。

提供一种新型可恢复薄型温度保险丝结构的安装方法，采用包括回流焊、波峰焊的长时间高温度焊接方式，或者，包括激光焊、点焊的短时间焊接方式。

本发明优越性在于：采用双金属片作为保险丝材料，在电路电流过大时，通过双金属片本身的特性，产生形变，从而起到断开电路的作用，而当电路恢复正常后，双金属片形变也随之恢复，电路再次接通。故本发明中的保险丝可以多次使用，与传统熔断式的保险丝相比，大大节约了使用成本。

附图说明

图1为本发明元件不动作时的空间分解侧面剖视图；

图2为本发明元件不动作时侧面剖视图；

图3为本发明元件动作时侧面剖视图；

附图代号说明：

1、2——导电引脚；

3——绝缘下盖；

4——绝缘上盖；

5——双金属片。

具体实施方式

实施例1

为本发明元件不动作时的空间分解侧面剖视图和图2为本发明元件不动作时侧面剖视图所示，新型可恢复薄型温度保险丝结构，元件的动作温度可以设定，一般为70到120℃，绝缘上盖4和绝缘下盖3可以一次性注塑成型，将双金属片5及部分导电引脚包裹，使得双金属片5及部分导电引脚处于一个密封固定的环境，也可以先将导电引脚1和导电引脚2焊接在绝缘下盖3上，最后焊接绝缘上盖4，使得双金属片5及部分导电引脚被绝缘上盖4和绝缘下盖3密封在一个密闭环境。

该元件总厚度小于1.0mm，包括绝缘上盖4、绝缘下盖3、两导电引脚1、2，同时还包括双金属片5，在元件没有发生动作时，绝缘上盖4紧贴双金属片5中间顶部，在力的传递下使得双金属片5的两端分别与导电引脚1和导电引脚2紧密接触，双金属片5将导电引脚1和导电引脚2串联，使得电流可以从导电引脚1顺利到达导电引脚2；

而当环境温度超过规定值或负载电流超过规定大小或时间时，双金属片5发生形变，与导电引脚1和导电引脚2不再接触，导电引脚1和导电引脚2就此绝缘，电流切断，完成保护动作，见图3为本发明元件动作时侧面剖视图，元件动作以后一段时间，双金属片5的温度若下降到规定温度值，其可以恢复到动作前状态,见图1和2状态，重新将导电引脚1,2串联，元件可以再次正常工作。

导电引脚可以根据客户要求定制，可以设计成平直的导电引脚，也可以直接做成带台阶的导电引脚1或折弯形状导电引脚2。

上述实施例中，绝缘上盖4、绝缘下盖3选用PPS（聚苯硫醚），导电引脚选用金属铜材料，将导电引脚1，2、绝缘上盖4、绝缘下盖3、双金属片5按图1所示的预定位置排列并焊接好。

实施例2

元件动作方式与实施例1相同。但绝缘上盖4、绝缘下盖3选用PEI（聚醚酰亚胺），导电引脚选用金属镍材料。

实施例3

元件动作方式与实施例1相同。但绝缘上盖4、绝缘下盖3选用PA（耐热性聚酰胺），导电引脚选用铁镍合金材料。

实施例4

元件动作方式与实施例1相同。但绝缘上盖4、绝缘下盖3选用PEN（聚对萘二甲酸乙二醇酯），导电引脚选用金属铝材料。

实施例5

元件动作方式与实施例1相同。但绝缘上盖4、绝缘下盖3选用PPA（聚邻苯二甲酰胺），导电引脚选用钢材料。

对比例

选用松下MP092系列的薄型温度保险丝。

表1实施例与比较例的性能比较

类别

实施例1

实施例2

实施例3

实施例4

实施例5

对比例

过回流焊后是否恢复

是

否

有效动作次数

＞6000

1

平均动作温度（℃）

88.2

88.6

89.1

88.3

89.2

88.7

从表1中可以看出，新结构的元件不仅有较好的过温保护能力，且可以反复使用，安装焊接可以用长时间高温度焊接，而合金熔芯的温度保险丝不仅不能用回流焊，而且是一次性的，说明了新结构的元件与现有过温保护器相比有以下四点优点：

1.可恢复的；

2.尺寸小，结构简单；

3.不含有害物质，没有陶瓷PTC，环保；

4.可以使用长时间高温度焊接，比如回流焊，安装使用更方便。

Claims

1.一种新型可恢复薄型温度保险丝结构，包括两导电引脚(1，2)、绝缘上盖(4)、绝缘下盖(3)，其特征在于：还具有弧形的双金属片（5），所述双金属片（5）为至少二层热变形温度不同的金属片二端焊接形成的弧形片，双金属片（5）二端与导电引脚(1，2)接触形成串连，双金属片（5）的中间顶部与绝缘上盖(4)抵顶，被固定在由绝缘上盖(4)、绝缘下盖(3) 包裹的密封环境中，形成总厚度不大于1.0mm的保险丝。

2.根据权利要求1所述的新型可恢复薄型温度保险丝结构，其特征在于：所述的双金属片（5）为两层至六层的金属片二端连接成的弧形片。

3.根据权利要求1所述的新型可恢复薄型温度保险丝结构，其特征在于：所述的绝缘上盖（4）和绝缘下盖（3）材料是：聚苯硫醚、聚醚酰亚胺、液晶高分子聚合物、聚己二酰丁二胺、耐热性聚酰胺、聚苯醚、聚邻苯二甲酰胺、聚砜、普通双酚A型聚砜、聚对萘二甲酸乙二醇酯、聚芳醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种或几种的组合。

4.根据权利要求1所述的新型可恢复薄型温度保险丝结构，其特征在于：所述的导电引脚（1，2）材料是铜、铁、铝、镍、金、银中的一种或几种，导电引脚为台阶形、折弯形或平直形中的一种或其组合。

5.根据权利要求1至4之一所述的新型可恢复薄型温度保险丝结构的安装方法，其特征在于：采用包括回流焊、波峰焊的长时间高温度焊接方式，或者，包括激光焊、点焊的短时间焊接方式。