CN219626583U - 用于保护过电流、电压的双重模式陶瓷芯片熔断器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了用于保护过电流、电压的双重模式陶瓷芯片熔断器，包括熔断器主体，所述熔断器主体包括第一陶瓷片、第二陶瓷片与第三陶瓷片，所述第一陶瓷片位于第二陶瓷片的上端表面位置，所述第三陶瓷片位于第二陶瓷片的下端表面位置，所述熔断器主体连接有二次电池、电压感应器、开关与电源，所述电压感应器与开关之间连接，所述第一陶瓷片上电性设置有第一电极、第二电极、保险丝与第三电极，所述保险丝位于第三电极上端的位置。本实用新型所述的用于保护过电流、电压的双重模式陶瓷芯片熔断器，通过使用LTCC材料并通过同时烧结工艺以简化工艺来形成产品，从而降低了工艺成本，并内置了加热材料，从而具有短的熔断时间。

Description

用于保护过电流、电压的双重模式陶瓷芯片熔断器

技术领域

本实用新型涉及熔断器领域，特别涉及用于保护过电流、电压的双重模式陶瓷芯片熔断器。

背景技术

陶瓷芯片熔断器是防止锂电子电池充电时，施加过电流及过电压的产品，当电流超过规定值时，以本身产生的热量使熔体熔断，断开电路，根据电流超过规定值一段时间后，以其自身产生的热量使熔体熔化，从而使电路断开，随着科技的不断发展，人们对于陶瓷芯片熔断器的制造工艺要求也越来越高。

现有的熔断器在使用时存在一定的弊端，以往的熔断器为了在使用HTCC技术烧制的陶瓷基板上依次形成发热体、绝缘层及电极，反复进行印刷工艺和烧结工艺制造，存在增加制造单价的局限性。另外，使用的陶瓷基板主要使用氧化铝，此物质的热导性高，过电压导致发热体产生的热传导到产品下部，发生热损失，位于上部的熔断器的熔断所需的时间具有增加的局限性。另外，由于发热层在基板外部形成，因此可能会受到外部环境的影响而无法正常工作，给实际的使用过程带来了一定的不利影响，为此，我们提出用于保护过电流、电压的双重模式陶瓷芯片熔断器。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了用于保护过电流、电压的双重模式陶瓷芯片熔断器，通过使用LTCC材料并通过同时烧结工艺以简化工艺来形成产品，从而降低了工艺成本，并内置了加热材料，从而具有短的熔断时间，可以有效解决背景技术中的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：用于保护过电流、电压的双重模式陶瓷芯片熔断器，包括熔断器主体，所述熔断器主体包括第一陶瓷片、第二陶瓷片与第三陶瓷片，所述第一陶瓷片位于第二陶瓷片的上端表面位置，所述第三陶瓷片位于第二陶瓷片的下端表面位置，所述熔断器主体连接有二次电池、电压感应器、开关与电源，所述电压感应器与开关之间连接。

作为本申请一种优选的技术方案，所述第一陶瓷片上电性设置有第一电极、第二电极、保险丝与第三电极，所述保险丝位于第二电极、第一电极与第三电极上端的位置。

作为本申请一种优选的技术方案，所述第二陶瓷片上电性设置有加热器、第五电极、第四电极、第六电极与第七电极，所述加热器位于第五电极与第六电极之间的位置。

作为本申请一种优选的技术方案，所述第三陶瓷片上电性连接有第十一电极、第九电极、第十电极、第八电极与通孔柱，所述通孔柱连接在第十一电极、第九电极、第十电极与第八电极上的位置。

作为本申请一种优选的技术方案，所述第一陶瓷片、第二陶瓷片与第三陶瓷片之间组成整体，所述熔断器主体与二次电池、电压感应器、开关和电源之间串联连接。

作为本申请一种优选的技术方案，所述第一陶瓷片与第三电极、第一电极、保险丝和第二电极之间电性连接。

作为本申请一种优选的技术方案，所述第二陶瓷片与加热器、第五电极、第四电极、第六电极和第七电极之间电性连接。

作为本申请一种优选的技术方案，所述第三陶瓷片通过通孔柱与第十一电极、第九电极、第十电极和第八电极之间电性连接。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了用于保护过电流、电压的双重模式陶瓷芯片熔断器，具备以下有益效果：该用于保护过电流、电压的双重模式陶瓷芯片熔断器，通过使用LTCC材料并通过同时烧结工艺以简化工艺来形成产品，从而降低了工艺成本，并内置了加热材料，从而具有短的熔断时间，陶瓷芯片熔断器是在二次电池的充电期间施加过电流或过电压时熔断以保护二次电池的装置，将内置发热构件、熔断器构件、端子印刷在构成基板的green sheet上，然后与green sheet同时烧结形成，因此可以简化制造工艺时间，节约费用和时间。另外，熔断保险丝的发热材料内置在基板内，烧成的green sheet具有绝缘保险丝材料和发热构件的绝缘层功能，因此可以省略形成单独绝缘层的工艺，并提供致密可靠的绝缘层。通过使用具有低导热性的green sheet形成基板，减少了从发热构件产生的热辐射，并且可以将更多的热用于熔断器，从而缩短了熔断器的熔断时间，从而可以更可靠地保护二次电池。另外，由于与保险丝接触而形成的保险丝容纳材料可以缩短保险丝的熔断时间并缩短电源切断时间，因此可以更可靠地保护二次电池，整个陶瓷芯片熔断器结构简单，操作方便，使用的效果相对于传统方式更好。

附图说明

图1为本实用新型用于保护过电流、电压的双重模式陶瓷芯片熔断器的整体结构示意图。

图2为本实用新型用于保护过电流、电压的双重模式陶瓷芯片熔断器中整体分解图的结构示意图。

图3为本实用新型用于保护过电流、电压的双重模式陶瓷芯片熔断器中一侧截面图的结构示意图。

图4为本实用新型用于保护过电流、电压的双重模式陶瓷芯片熔断器中另一侧截面图的结构示意图。

图5为本实用新型用于保护过电流、电压的双重模式陶瓷芯片熔断器中发热材料部分形状的结构示意图。

图6为本实用新型用于保护过电流、电压的双重模式陶瓷芯片熔断器中保险丝材料部分的结构示意图。

图7为本实用新型用于保护过电流、电压的双重模式陶瓷芯片熔断器中外部端子连接部分的结构示意图。

图8为本实用新型用于保护过电流、电压的双重模式陶瓷芯片熔断器中熔断器主体连接的结构示意图。

图中：1、熔断器主体；2、第一陶瓷片；3、第一电极；4、保险丝；5、第二陶瓷片；6、第三陶瓷片；7、第二电极；8、第三电极；9、第四电极；10、加热器；11、第五电极；12、第六电极；13、第七电极；14、通孔柱；15、第八电极；16、第九电极；17、第十电极；18、第十一电极；19、二次电池；20、电压感应器；21、开关；22、电源。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本实用新型，而不应视为限制本实用新型的范围。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-8所示，用于保护过电流、电压的双重模式陶瓷芯片熔断器，包括熔断器主体1，熔断器主体1包括第一陶瓷片2、第二陶瓷片5与第三陶瓷片6，第一陶瓷片2位于第二陶瓷片5的上端表面位置，第三陶瓷片6位于第二陶瓷片5的下端表面位置，熔断器主体1连接有二次电池19、电压感应器20、开关21与电源22，电压感应器20与开关21之间连接，通过使用LTCC材料并通过同时烧结工艺以简化工艺来形成产品，从而降低了工艺成本，并内置了加热材料，从而具有短的熔断时间。

进一步的，第一陶瓷片2上电性设置有第一电极3、第二电极7、保险丝4与第三电极8，保险丝4位于第二电极7、第一电极3与第三电极8上端的位置。

进一步的，第二陶瓷片5上电性设置有加热器10、第五电极11、第四电极9、第六电极12与第七电极13，加热器10位于第五电极11与第六电极12之间的位置。

进一步的，第三陶瓷片6上电性连接有第十一电极18、第九电极16、第十电极17、第八电极15与通孔柱14，通孔柱14连接在第十一电极18、第九电极16、第十电极17与第八电极15上的位置。

进一步的，第一陶瓷片2、第二陶瓷片5与第三陶瓷片6之间组成整体，熔断器主体1与二次电池19、电压感应器20、开关21和电源22之间串联连接。

进一步的，第一陶瓷片2与第三电极8、第一电极3、保险丝4和第二电极7之间电性连接。

进一步的，第二陶瓷片5与加热器10、第五电极11、第四电极9、第六电极12和第七电极13之间电性连接。

进一步的，第三陶瓷片6通过通孔柱14与第十一电极18、第九电极16、第十电极17和第八电极15之间电性连接。

工作原理：本实用新型包括熔断器主体1、第一陶瓷片2、第一电极3、保险丝4、第二陶瓷片5、第三陶瓷片6、第二电极7、第三电极8、第四电极9、加热器10、第五电极11、第六电极12、第七电极13、通孔柱14、第八电极15、第九电极16、第十电极17、第十一电极18、二次电池19、电压感应器20、开关21、电源22，通过使用LTCC材料并通过同时烧结工艺以简化工艺来形成产品，从而降低了工艺成本，并内置了加热材料，从而具有短的熔断时间，发热材料形成在LTCC基板内部，不受外部环境影响，可以提高产品的可靠性。陶瓷芯片熔断器使用同时烧成工艺将多个陶瓷片和陶瓷片上形成的发热材料一体化，并在其上形成熔断器材料与一体化的陶瓷内部发热材料重叠，因过电压从内部发热材料产生的热量而使熔断器材料熔断，加热材料在多个陶瓷片之间形成，并且通过与多个陶瓷片同时烧制而形成。可以通过使用相同的材料或两种以上的材料同时烧结来形成多个陶瓷片。内置在上述陶瓷基板中，并且还可以包括与上述内置发热材料电连接的多个发热用内置端子，内置的加热材料通过陶瓷基板中的一个以上的通孔连接到外部形成的端子，位于产品上部的熔断器材料通过陶瓷基板中的一个以上的通孔连接到外部形成的端子，内置的发热材料可以形成在一个以上的陶瓷基板内部，导电通孔与外部电极由诸如Ag、Pt、Pd和Cu的材料或其合金组成。熔断器材料的组成材料可以包括熔点金属，例如铅(Pb)、锡(Sn)、银(Ag)或其合金，例如，熔点构件可以包括熔点在200℃至500℃范围内的材料。熔断器材料的组成物质和熔断器容纳构件的组成物质可以通过溶体化(或合金化)来实现。熔断器容纳构件可以包括易于容纳熔断器材料的物质，也可包括熔断器材料的组成物质和具有高润湿性的物质，例如由Ag、Sn、Pd、Pt或它们的合金组成，陶瓷片相比铝氧化物，可以具有非常低的导热性，并且陶瓷片可以包括结晶硼硅酸盐材料，陶瓷基板可以包括例如SiO2、Ba2O3、Al2O3、CaO、MgO、SrO、Li2O、ZnO、TiO2及ZrO2中的至少一种。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二(一号、二号)等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

Claims (8)

1.用于保护过电流、电压的双重模式陶瓷芯片熔断器，包括熔断器主体(1)，其特征在于：所述熔断器主体(1)包括第一陶瓷片(2)、第二陶瓷片(5)与第三陶瓷片(6)，所述第一陶瓷片(2)位于第二陶瓷片(5)的上端表面位置，所述第三陶瓷片(6)位于第二陶瓷片(5)的下端表面位置，所述熔断器主体(1)连接有二次电池(19)、电压感应器(20)、开关(21)与电源(22)，所述电压感应器(20)与开关(21)之间连接。

2.根据权利要求1所述的用于保护过电流、电压的双重模式陶瓷芯片熔断器，其特征在于：所述第一陶瓷片(2)上电性设置有第一电极(3)、第二电极(7)、保险丝(4)与第三电极(8)，所述保险丝(4)位于第二电极(7)、第一电极(3)与第三电极(8)上端的位置。

3.根据权利要求1所述的用于保护过电流、电压的双重模式陶瓷芯片熔断器，其特征在于：所述第二陶瓷片(5)上电性设置有加热器(10)、第五电极(11)、第四电极(9)、第六电极(12)与第七电极(13)，所述加热器(10)位于第五电极(11)与第六电极(12)之间的位置。

4.根据权利要求1所述的用于保护过电流、电压的双重模式陶瓷芯片熔断器，其特征在于：所述第三陶瓷片(6)上电性连接有第十一电极(18)、第九电极(16)、第十电极(17)、第八电极(15)与通孔柱(14)，所述通孔柱(14)连接在第十一电极(18)、第九电极(16)、第十电极(17)与第八电极(15)上的位置。

5.根据权利要求1所述的用于保护过电流、电压的双重模式陶瓷芯片熔断器，其特征在于：所述第一陶瓷片(2)、第二陶瓷片(5)与第三陶瓷片(6)之间组成整体，所述熔断器主体(1)与二次电池(19)、电压感应器(20)、开关(21)和电源(22)之间串联连接。

6.根据权利要求2所述的用于保护过电流、电压的双重模式陶瓷芯片熔断器，其特征在于：所述第一陶瓷片(2)与第三电极(8)、第一电极(3)、保险丝(4)和第二电极(7)之间电性连接。

7.根据权利要求3所述的用于保护过电流、电压的双重模式陶瓷芯片熔断器，其特征在于：所述第二陶瓷片(5)与加热器(10)、第五电极(11)、第四电极(9)、第六电极(12)和第七电极(13)之间电性连接。

8.根据权利要求4所述的用于保护过电流、电压的双重模式陶瓷芯片熔断器，其特征在于：所述第三陶瓷片(6)通过通孔柱(14)与第十一电极(18)、第九电极(16)、第十电极(17)和第八电极(15)之间电性连接。