专利名称：外廓保护结构的薄型温度熔断器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及电子类相关产品用过温保护薄型元件，尤其是一种手机电池用外廓保护结构的薄型温度熔断器及其制造方法。
背景技术：
伴随着手机等无线电通讯设备的普及，以锂电池为代表的小型电源在日常生活、生产中的应用需求正在进一步扩大。尤其是手机的应用，基本已经做到人手一部，但是近年来出现的手机电池爆炸、手机电池酸液泄漏等事故让手机电池的保护越来越得到公众的关注。为了适应功能越来越强大的手机，手机电池从最先200mAh的小容量发展到现在的3600mAh，仅仅用了几年时间，由电池容量加大引来的手机安全隐患也越来越明显，大容量电池在高温下爆炸的威力比小容量电池要大上数倍。
锂离子电池的制作技术现今依然存在缺陷，目前市场上流通的锂离子电池绝大部分都还依靠过流或过压保护，但是对于现在的电池而言，稳定的电压或者电流并不绝对意味着安全，在正常电压电流情况下电池发热是这部分锂离子电池保护的薄弱所在。
故需要温度熔断器对其进行保护。温度熔断器具有动作迅速，熔断区间小，断开彻底的优势。正在逐步走向手机电池保护的主流舞台。
在手机电池生产过程中，需要经受将近80℃的高温，而且在手机电池保护模块中，温度熔断器被注塑在塑料中，熔断器经受着一定的压力，而且在以后的日常使用中，手机电池经常有可能处在60~70℃的高温，温度熔断器中所含有的助熔剂在此温度下会熔融，甚至呈现液态，体积比固态时有所膨胀，而且助熔剂中含有的某些低沸点成分在高温下会挥发，进一步造成助熔剂体积的膨胀，这就对温度熔断器的抗压强度提出了更高要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种外廓保护结构的薄型温度熔断器，在接近熔芯熔断温度时，熔芯可更迅速的动作，从而起到更好的电路保护效果。
本发明所要解决的另一技术问题在于提供上述外廓保护结构的薄型温度熔断器的制造方法。
本发明解决上述技术问题所采取的技术方案是一种外廓保护结构的薄型温度熔断器，包括一对呈直线排列的金属引脚，金属引脚的端部间留有间距，在金属引脚端部的下方设有下载带，两端部之间由熔芯焊接相连，在熔芯上涂刷有助熔剂，上载带从上方覆盖，上载带与下载带形成一密闭空间，将金属引脚端部、熔芯以及助熔剂密封于该密闭空间的内部，其中熔芯由两个较宽的端头和中部较窄的连接部构成“H”形结构，熔芯的两个端头覆盖两个金属引脚的整个端部。
本发明温度熔断器的熔芯被制成“H”形，增加了熔芯与引脚接触体积，在接近熔芯熔断温度时，增强在高温条件下熔芯与金属引脚端部的润湿性，让熔芯更迅速的动作，帮助熔断器更快速熔断，从而起到更好的电路保护效果。
在上述方案的基础上，所述的熔芯连接部的长度小于金属引脚端部的间距。
在上述方案的基础上，所述薄型温度熔断器的中部还设有中载带，中载带设在金属引脚端部的上方且供端部露出，中载带的两侧分别设有凸耳，下载带的两侧也分别设有凸耳，下载带及中载带的凸耳均与两金属引脚相焊接。
当薄型温度熔断器没有凸耳时，助熔剂在较高温度下会趋近于液态，同时某些低沸点成分开始挥发，体积开始膨胀，包裹部分所承受的压力加大，当到达某个临界点时，助熔剂会通过载带和引脚的焊接部分泄漏出去，影响温度保险丝的熔断。借助带有凸耳的下载带和中载带来保护熔芯及助熔剂，增加温度熔断器的机械性能，并防止助熔剂在一定条件下泄漏，提高熔芯的熔断性能。
在上述方案的基础上，所述的凸耳均为大小相同的半圆形，其厚度与下载带及中载带相同； 在上述方案的基础上，所述的凸耳与两金属引脚焊接后与下载带的高度位于同一水平面；所述的凸耳与两金属引脚焊接后与中载带的高度位于同一水平面。
在上述方案的基础上，在所述中载带上设有两个并排的长孔，两金属引脚端部分别从两个长孔处露出。
在上述方案的基础上，薄型温度熔断器的总厚度不大于1.0mm。
在上述方案的基础上，所述中载带的材料与上、下载带相同，或不同，为聚萘二甲酸乙二醇酯、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。
针对上述的外廓保护结构的薄型温度熔断器的制造方法，包括以下步骤 第一步将塑料片材冲压制成设计尺寸的下载带、中载带和上载带，在下载带的凸耳处焊接一对金属引脚，金属引脚相对呈直线排列且端部间留有间距，再将中载带的凸耳焊接在金属引脚上，并供两金属引脚端部露出； 第二步用“H”形熔芯将两端部焊接相连，且熔芯的两个端头覆盖两个金属引脚的整个端部； 第三步在熔芯上涂刷助熔剂后，将上载带从上方覆盖，将金属引脚端部、熔芯以及助熔剂包覆在内部，并精密塑料焊接成密封整体； 第四步经切割、清洗、检验后制得薄型温度熔断器。
本发明的有益效果是 利用“H”形的熔芯增加引脚的接触体积，在接近熔芯熔断温度时，增强在高温条件下熔芯与金属引脚端部的润湿性，让熔芯更迅速的动作，帮助熔断器更快速熔断，从而起到更好的电路保护效果； 通过凸耳结构使得包裹部分在受到压力时不容易破裂，可以承受更大的压力，使温度熔断器在极限条件下可以正常发挥保护作用。
图1为本发明的工艺流程图。
图2为本发明金属引脚的侧视结构示意图。
图3为图2的俯视结构示意图。
图4为本发明下载带的俯视结构示意图。
图5为对比例下载带的俯视结构示意图。
图6为本发明中载带的俯视结构示意图。
图7为对比例中载带的俯视结构示意图。
图8为本发明“H”形熔芯的俯视结构示意图。
图9为对比例条形熔芯的俯视结构示意图。
图10为本发明下载带、中载带与金属引脚焊接的俯视结构示意图。
图11为本发明焊接“H”形熔芯的俯视结构示意图。
图12为对比例焊接条形熔芯的俯视结构示意图。
图13为本发明各部分的分解主剖结构示意图。
图14为本发明的主剖结构示意图。
附图中标号说明 1、2-金属引脚 11、21-端部 3-熔芯 31、32-端头 33-连接部 3’-熔芯 4-下载带 41、42-凸耳 4’-下载带 5-中载带 51、52-凸耳 53、54-长孔 5’-中载带 6-上载带 7-助熔剂
具体实施例方式 实施例1 第一步请参阅图1为本发明的工艺流程图、图5为对比例下载带的俯视结构示意图和图7为对比例中载带的俯视结构示意图所示，将聚对苯二甲酸乙二醇酯PET片材，厚度为0.1～0.125mm冲压制成方形的下载带4’、中载带5’和上载带(图中未示)； 请参阅图2为本发明金属引脚的侧视结构示意图、图3为图2的俯视结构示意图所示，两金属引脚1、2呈直线排列，其端部11、21之间的最小间距为1.5mm，端头厚度0.12mm； 请参阅图8为本发明“H”形熔芯的俯视结构示意图所示，熔芯3由两个较宽的端头31、32和中部较窄的连接部33构成“H”形，连接部33的长度为1.1mm，宽度为0.8mm，两个端头31、32长度为0.8mm，宽度为1.4mm，将金属引脚1、2按预定位置与下载带4’和中载带5’焊接； 第二步按图10本发明下载带、中载带与金属引脚焊接的俯视结构示意图所示，按图10的结构，将熔芯3与金属引脚端部11、21焊接相连，且熔芯3的两个端头31、32覆盖两个金属引脚的整个端部11、21； 第三步在熔芯3上涂刷助熔剂7，再将上载带覆盖在下载带上，将助熔剂7、熔芯3以及金属引脚端部11、21包裹并精密塑料焊接； 第四步经切割、清洗、检验制得薄型温度熔断器(50pcs)。
实施例2 其他结构及尺寸均与实施例1相同，只是下载带的外廓形状不同，请参阅图4为本发明下载带的俯视结构示意图所示，下载带4的两侧分辨设有凸耳41、42，凸耳41、42的厚度为0.1mm，半径为0.5mm，金属引脚1、2按预定位置与下载带4及其凸耳41、42焊接，制得薄型温度熔断器(50pcs)。
实施例3 其他结构及尺寸均与实施例1相同，只是中载带的外廓形状不同，请参阅图6为本发明中载带的俯视结构示意图所示，中载带5的两侧分别设有凸耳51、52，凸耳51、52的厚度为0.1mm，半径为0.5mm，金属引脚1、2按预定位置与中载带5及其凸耳51、52焊接，制得薄型温度熔断器(50pcs)。
实施例4 其他结构及尺寸均与实施例1相同，只是下载带及中载带的外廓形状不同，请参阅图4为本发明下载带的俯视结构示意图和图6为本发明中载带的俯视结构示意图所示，下载带4的两侧分别设有凸耳41、42，凸耳41、42的厚度为0.1mm，半径为0.5mm，中载带5的两侧分别设有凸耳51、52，凸耳51、52的厚度为0.1mm，半径为0.5mm，金属引脚1、2按预定位置与下载带4及其凸耳41、42焊接，并与中载带5及其凸耳51、52焊接，制得薄型温度熔断器(50pcs)。
实施例5 其他结构与实施例4相同，只是熔芯为条形熔芯，请参阅图9为对比例条形熔芯的俯视结构示意图和图12为对比例焊接条形熔芯的俯视结构示意图所示，熔芯3’的长度为2mm，宽度为0.8mm，将熔芯3’将金属引脚端部11、21焊接相连，且熔芯3’并不能覆盖两个金属引脚的整个端部11、21，制得薄型温度熔断器(50pcs)。
对实施例1～5制得的薄型温度熔断器进行测试，测试结果如表1所示。
表1 由表1可以看出，样品在130℃时，助熔剂7完全液化条件下，在下载带4和中载带5同时具有凸耳41、42、51、52时(实施例4)，所能承受的压力N比只有下载带4和中载带其中之一具有凸耳(实施例2、3)或者两者均不具有凸耳(实施例1)的情况下都要高，这样的工艺将大大提高样品在手机电池生产中的可装配性，对防止助熔剂7的泄露起到了很好的保护作用。
而将熔芯3制成“H”形(实施例1、2、3、4)时，样品的熔断温度比条形熔芯3’(实施例5)降低了2℃，说明“H”形熔芯3的两端在熔芯接近熔断时，对金属引脚端头11、21起到了明显的润湿作用，加速了熔断器的动作。
权利要求
1.一种外廓保护结构的薄型温度熔断器，包括一对呈直线排列的金属引脚(1)、(2)，金属引脚(1)、(2)的端部(11)、(21)间留有间距，在金属引脚端部(11)、(21)的下方设有下载带(4)，两端部(11)、(21)之间由熔芯(3)焊接相连，在熔芯(3)上涂刷有助熔剂(7)，上载带(6)从上方覆盖，塑料上载带(7)与塑料下载带(4)形成一密闭空间，将金属引脚端部(11)、(21)、熔芯(3)以及助熔剂(7)密封于该密闭空间的内部，其特征在于熔芯(3)由两个较宽的端头(31)、(32)和中部较窄的连接部(33)构成“H”形结构，熔芯(3)的两个端头(31)、(32)覆盖两个金属引脚的整个端部(11)、(21)。
2.根据权利要求1所述的外廓保护结构的薄型温度熔断器，其特征在于所述的熔芯连接部(33)的长度小于金属引脚端部(11)、(21)的间距。
3.根据权利要求1所述的外廓保护结构的薄型温度熔断器，其特征在于所述薄型温度熔断器的中部还设有中载带(5)，中载带(5)设在金属引脚端部(11)、(21)的上方且供端部(11)、(21)露出，中载带(5)的两侧分别设有凸耳(51)、(52)，下载带(4)的两侧也分别设有凸耳(41)、(42)，下载带(4)及中载带(5)的凸耳(41)、(42)、(51)、(52)均与两金属引脚(1)、(2)相焊接。
4.根据权利要求3所述的外廓保护结构的薄型温度熔断器，其特征在于所述的凸耳(41)、(42)、(51)、(52)均为大小相同的半圆形，其厚度与下载带(4)及中载带(5)相同。
5.根据权利要求4所述的外廓保护结构的薄型温度熔断器，其特征在于所述下载带(4)的凸耳(41)、(42)与两金属引脚(1)、(2)焊接后与下载带的高度位于同一水平面；所述中载带(5)的凸耳(51)、(52)与两金属引脚(1)、(2)焊接后与中载带(5)的高度位于同一水平面。
6.根据权利要求3所述的外廓保护结构的薄型温度熔断器，其特征在于在所述中载带(5)上设有两个并排的长孔(53)、(54)，两金属引脚端部(11)、(21)分别从两个长孔(53)、(54)处露出。
7.根据权利要求1所述的外廓保护结构的薄型温度熔断器，其特征在于薄型温度熔断器的总厚度不大于1.0mm。
8.根据权利要求1所述的外廓保护结构的薄型温度熔断器，其特征在于所述中载带(5)的材料与上载带、下载带相同或不同，为聚萘二甲酸乙二醇酯、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。
9.针对权利要求3至8之一所述的外廓保护结构的薄型温度熔断器的制造方法，其特征在于包括以下步骤
第一步将塑料片材冲压制成设计尺寸的下载带(4)、中载带(5)和上载带(6)，在下载带(4)的凸耳(41)、(42)处焊接一对金属引脚(1)、(2)，金属引脚(1、2)相对呈直线排列且端部(11)、(21)间留有间距，再将中载带(5)的凸耳(51)、(52)焊接在金属引脚(1)、(2)上，并供两金属引脚端部(11)、(21)露出；
第二步用“H”形熔芯(3)将两端部(11)、(21)焊接相连，且熔芯(3)的两个端头(31)、(32)覆盖两个金属引脚的整个端部(11)、(21)；
第三步在熔芯(3)上涂刷助熔剂(7)后，将上载带(6)从上方覆盖，将金属引脚端部(11)、(21)、熔芯(3)以及助熔剂(7)包覆在内部，并焊接成密封整体；
第四步经切割、清洗、检验后制得薄型温度熔断器。
全文摘要
本发明涉及一种外廓保护结构的薄型温度熔断器，包括一对呈直线排列的金属引脚，端部间留有间距，上载带与下载带形成一密闭空间，将金属引脚端部、熔芯以及助熔剂密封于该密闭空间的内部，其中，熔芯由两个较宽的端头和中部较窄的连接部构成“H”形，熔芯的两个端头覆盖两个金属引脚的整个端部。优点是利用“H”形的熔芯增加引脚的接触体积，在接近熔芯熔断温度时，增强在高温条件下熔芯与金属引脚端部的润湿性，让熔芯更迅速的动作，帮助熔断器更快速熔断，从而起到更好的电路保护效果；通过凸耳结构使得包裹部分在受到压力时不容易破裂，可以承受更大的压力，使温度熔断器在极限条件下可以正常发挥保护作用。
文档编号H01H85/05GK101763983SQ20091024804
公开日2010年6月30日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者沈海波, 钱朝勇, 张子川 申请人:上海长园维安电子线路保护股份有限公司