CN216487950U - 一种柔性软包熔断器 - Google Patents

Abstract

一种柔性软包熔断器，包括外壳、熔体，所述外壳为柔性结构，所述熔体穿设在所述外壳中，其两端分别位于所述外壳外部，所述外壳两端与所述熔体密封连接；在所述外壳中填充有灭弧介质，所述熔体的熔断薄弱处与所述外壳内壁保留有间隙。通过将熔体穿过外壳，密封外壳一端后填充灭弧介质后再密封另一端制成。本发明的熔断器零部件少，结构简单，制备方法简单，重量轻、体积小，可适用异形、狭窄空间。

Description

一种柔性软包熔断器

技术领域

本发明涉及电力控制和电动汽车领域，具体指对电路进行保护的熔断器结构及制备方法。

背景技术

目前电动车电池包普遍使用热熔熔断器作为电路的保护器件，热熔熔断器结构包括瓷管、熔体、压盖、触刀、灭弧介质等。当故障电流产生时，热熔熔断器熔体在狭颈处熔断，从而安全分断故障电流。

热熔熔断器存在的主要问题和不足：瓷管作为熔断器外壳，重量较重，体积较大；瓷管刚度好、硬度高，但塑性和韧性很差，只能应用在固定空间中，不适用异形、狭窄空间。瓷管外壳的导热性比较差，故而熔断器工作时散热差，发热严重。

发明内容

本发明所要解决的技术问题提供一种柔性软包熔断器及其制备方法，其具有良好的塑性和韧性，适用各类型空间，比如异形、狭窄空间；且体积小，重量轻。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案一种柔性软包熔断器，包括外壳、熔体，所述外壳为柔性结构，所述熔体穿设在所述外壳中，其两端分别位于所述外壳外部，所述外壳两端与所述熔体密封连接；在所述外壳中填充有灭弧介质，所述熔体的熔断薄弱处与所述外壳内壁保留有间隙。

优选地，所述熔体与所述外壳两端为热压连接。

优选地，所述熔体上设置有至少一个熔断薄弱处，所述熔断薄弱处均位于所述外壳的中心区域，与所述外壳内壁保留距离。

优选地，所述熔断薄弱处被灭弧介质完全包覆。

优选地，所述灭弧介质为石英砂、氧化铝颗粒、灭弧气体或灭弧凝胶中的任一一种或任意组合。

优选地，所述外壳为透明状或非透明状。

优选地，当所述外壳为透明状时，所述灭弧介质为透明状的灭弧凝胶或灭弧气体。

优选地，至少两个所述柔性软包熔断器的熔体导电串联连接或导电并联连接。

优选地，当至少两个所述柔性软包熔断器串联时，所述熔体为一体成型结构，所述外壳间隔穿设在所述熔体上。

优选地，当至少两个所述柔性软包熔断器串联时，所述熔体和所述外壳均为一体成型结构。

本发明还提供了柔性软包熔断器制备方法，其包括如下步骤：

1）准备两端开口的筒状柔性膜，将熔体穿设在筒状柔性膜中，并使熔体的两端伸出筒状柔性膜的两端外；将筒状柔性膜压扁，调整熔体在筒状柔性膜中的位置使其在筒状柔性膜宽度方向居中，同时使熔体上的狭径部在筒状柔性膜长度方向上居于中心区域；然后对筒状柔性膜一端与熔体进行热压密封；

2）通过另一端开口处向筒状柔性膜内填充灭弧介质，灭弧介质的填充量满足使熔体上的狭径部与筒状柔性膜内壁间保留一定距离。

3）将柔性筒状外壳开口一端与熔体热压密封。

本发明的柔性软包熔断器，当外壳及灭弧介质皆为透明时，可从外部直接观察熔体熔断情况；当非透明时，可通过体积是否变大来判断。通过采用外壳直接和熔体热压密封，省去了内帽、外帽、触刀等零部件及各零部件的铆接、焊接等加工工序，简化了熔断器的组成零部件及制备方法，降低了熔断器重量和体积，降低了生成成本；当熔断器串联时，可呈螺旋状、渐开线状等各种形态。通过采用柔性可形变的外壳，使熔断器可适用于异形、狭窄等空间。

附图说明

图1为本发明熔断器纵向剖面结构示意图。

图2为本发明熔断器横向剖面结构示意图，其中灭弧介质未图示。

图3为多个串联的熔断器结构示意图。

图4为多个串联的熔断器结构示意图。

图5为多个并联的熔断器结构示意图。

具体实施方式

本发明的柔性软包熔断器1，包括柔性外壳101，熔体102穿设在柔性外壳中，熔体两端分别位于柔性外壳两端外部，柔性外壳两端与熔体密封连接形成密封部104；在柔性外壳中填充有灭弧介质103。

针对上述技术方案，举些较佳实施例并结合图示进行具体说明。

柔性外壳101，参看图1和图2，为柔性结构，采用筒状柔性膜，柔性膜为PET、聚酰亚胺等一类可热压、韧性好、绝缘极好、耐高温、具有一定强度的材料。熔体熔断时柔性外壳内部气压增大、体积膨胀，这类的材料能保证柔性外壳足够承受增大的气压而不至于破坏。柔性外壳101也可以采用片状的柔性膜折叠呈筒状，再经热压密封形成。柔性外壳为透明或非透明。

熔体102，穿设在柔性外壳101中，其两端分别伸出柔性外壳的两端，位于柔性外壳外部。熔体的两端作为导电连接端可与外部电路连接。熔体102穿设在柔性外壳101中时，其居于柔性外壳的中心位置。在熔体102上设置有数个熔断薄弱处105，在本实例中，熔断薄弱处为狭颈部105，每个狭颈部包括数个狭颈。狭颈部远离柔性外壳两端，尽可能居于柔性外壳的中心区域。柔性外壳101的两端通过热压成型将其与熔体接触面处密封，形成密封部104，在柔性外壳101中形成密封腔室。熔断薄弱处是指：通过在熔体上设置间隔成排的透孔形成的狭颈；设计变截面形成狭颈、或通过不同熔点导体的连接形成、或设置冶金效应点、或局部造成机械损伤提高电阻等更容易熔断，提高熔断速度的结构。

在柔性外壳101中填充有灭弧介质103。填充灭弧介质后，柔性外壳则呈鼓胀状态，此时，穿设于柔性外壳中的熔体部分位于柔性外壳中心轴线区域，熔体上的狭颈部与柔性外壳内壁间保持一定的距离，居于柔性外壳中心区域，在熔体与柔性外壳内壁间填充有灭弧介质，防止熔体的狭径部与柔性外壳内壁接触。

灭弧介质为石英砂、氧化铝颗粒、灭弧气体、灭弧凝胶等具有流动性且能够起到灭弧作用的物质。灭弧气体一般采用绝缘的惰性气体或空气；灭弧凝胶一般为透明状。

当填充灭弧介质为固体或液体时，在填充灭弧介质过程中，应适当振动柔性外壳，排出柔性外壳内的空气；

当填充灭弧介质为气体时，则在柔性外壳中充入气体，使熔体狭颈与柔性外壳内壁间保留有足够间隙。

柔性外壳为透明状时，灭弧介质也为透明状，比如灭弧气体、透明状的灭弧凝胶，有助于从熔断器外部观察熔体熔断情况；柔性外壳为非透明状时，由于熔体熔断时会产生高温使柔性外壳内部气压增大、体积膨胀，可通过柔性外壳体积变化观察熔体是否熔断。

本发明的柔性软包熔断器其制备方法包括如下步骤：

1）准备两端开口的筒状柔性膜，将熔体从筒状柔性膜中，并使熔体的两端伸出筒状柔性膜的两端位于筒状柔性膜外部。将筒状柔性膜压扁，调整熔体在筒状柔性膜中的位置使其在筒状柔性膜宽度方向居中，同时使熔体上的狭径部在筒状柔性膜长度方向上居于中心区域；然后对筒状柔性膜一端与熔体进行热压密封；

2）通过另一端开口处向筒状柔性膜内填充灭弧介质，在填充灭弧介质过程中，保持熔体居于筒状柔性膜中心区域，使熔体上的狭径部与筒状柔性膜内壁间保留一定距离；当填充固体或液体状态的灭弧介质时，在填充过程中，适当振动充实筒状柔性膜空间，尽量排出空气；当灭弧介质为气体时，充入气体的量需满足熔体上的所有狭颈均与壳体内壁保留一定间隙。

3）将柔性筒状外壳开口一端与熔体热压密封。

步骤1）中，还可以采用片状的柔性膜，将熔体放置在片状的柔性膜上，调整好位置，将柔性膜对折，然后将对折的柔性膜部位热压密封形成穿设有熔体的筒状柔性膜。

上述熔断器及制备方法中，不论填充何种灭弧介质，需满足柔性外壳具有一定韧性和强度，保证在使用过程中，柔性外壳壳体不会受到损坏。

本发明的柔性软包熔断器，可以多个熔断器串联形成熔断器串，参看图3至图4，串联的熔断器上的熔体两端导电连接，由于熔体和柔性膜均具有一定的韧性，因此，串联的熔断器可根据需要形成多种形状，比如蛇形，参看图3，比如绕成几圈的渐开线型，比如图4。串联的多个熔断器的熔体还也可以是一体成型的，在制作时，首选选择一条足够长的熔体，在熔体沿其长度方向间隔设置有数个狭径部，从一端开始，先套设一个筒状柔性膜，如上述熔断器制作方法一样制作一个熔断器，然后再依次套设另外的筒状柔性膜，在同一条熔体上制作出多个串联的柔性软包熔断器串。

或者，选择一条足够长的熔体，在熔体上间隔一定距离设置有狭颈。选择一条足够长的筒状柔性膜，将熔体穿设在筒状柔性膜中，先密封筒状柔性膜一端，根据狭颈所在区域，填充灭弧介质，并密封该狭颈另一侧的筒状柔性膜，自一侧开始，依次在熔体和筒状柔性膜上形成一节节藕节状的相互串联的多个柔性软包熔断器。

柔性软包熔断器，可以多个熔断器并联形成并联的柔性软包熔断器，参看图5。

本发明的柔性软包熔断器，不论是单个的，或者多个串联的、并联的，均可形变，均适用于异形或狭窄空间。

Claims (9)

1.一种柔性软包熔断器，包括外壳、熔体，其特征在于，所述外壳为柔性结构，所述熔体穿设在所述外壳中，其两端分别位于所述外壳外部，所述外壳两端与所述熔体密封连接；在所述外壳中填充有灭弧介质，所述熔体的熔断薄弱处与所述外壳内壁保留有间隙。

2.根据权利要求1所述的柔性软包熔断器，其特征在于所述熔体与所述外壳两端为热压连接。

3.根据权利要求1所述的柔性软包熔断器，其特征在于所述熔体上设置有至少一个熔断薄弱处，所述熔断薄弱处均位于所述外壳的中心区域，与所述外壳内壁保留距离。

4.根据权利要求3所述的柔性软包熔断器，其特征在于所述熔断薄弱处被灭弧介质完全包覆。

5.根据权利要求1所述的柔性软包熔断器，其特征在于所述外壳为透明状或非透明状。

6.根据权利要求5所述的柔性软包熔断器，其特征在于当所述外壳为透明状时，所述灭弧介质为透明状的灭弧凝胶或灭弧气体。

7.根据权利要求1至6任一所述柔性软包熔断器，其特征在于至少两个所述柔性软包熔断器的熔体导电串联连接或导电并联连接。

8.根据权利要求7所述柔性软包熔断器，其特征在于当至少两个所述柔性软包熔断器串联时，所述熔体为一体成型结构，柔性软包熔断器的外壳间隔穿设在所述熔体上。

9.根据权利要求7所述柔性软包熔断器，其特征在于当至少两个所述柔性软包熔断器串联时，所述熔体和所述外壳均为一体成型结构。

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