一种超薄高性能保护元件及制作方法技术

技术编号:17266704 阅读:25 留言:0更新日期:2018-02-14 14:43
本发明专利技术提供了一种超薄高性能保护元件及制作方法,该元件包括包封层、熔体、电极,熔体位于包封层内,熔体包括金属熔丝且金属熔丝两端分别与固定于包封层两端的电极连接,部分金属熔丝上包裹助熔体,助熔体外涂覆包裹层且包裹层为高分子聚合物材料。本发明专利技术所述的元件体积轻薄短小、防爆、抗雷击浪涌性能优秀,且熔断精准。

A super thin and high performance protection element and its making method

The present invention provides a thin high performance protection device and method of fabrication, the element includes a cover, melt, melt in electrode, encapsulation layer, including both ends of the metal and metal melt fuse fuse are respectively connected with the electrode fixed on the cover at both ends of the metal fuse package can melt fluxing coating coating layer in vitro and wrapping is a polymer material. The component of the present invention is light, thin, small, explosion-proof, excellent in resistance to lightning surge, and accurate in fusing.

【技术实现步骤摘要】
一种超薄高性能保护元件及制作方法
本专利技术涉及一种保护元件技术,特别是一种超薄高性能保护元件及制作方法。
技术介绍
目前的保护元件以金属丝材做为熔体,当过载或者短路电流经过熔体时,熔体自身发热而熔断,从而对整个电路进行保护。当保护元件应用于对抗雷击浪涌性能要求比较高的环境,如电力系统、电工设备、家用电器中的应用,需要将熔丝设置的比较宽或者比较厚,为了达到精准熔断效果则需要在熔体的中间部分设置一个快速熔断点,快速熔断点可以由以下几种方式来形成:(1)在熔体上打洞、切割、减薄等方式缩小熔丝截面面积;(2)在熔体上设置低熔点助熔材料,例如在熔体上镀锡成为合金效应点;(3)在熔体外全部包裹保温材料。但由于快速熔断点合金的融化温度、焊接温度、效应点熔融侵蚀导线的速度不能有效控制在一定范围内,且熔断器的一致性差,分断能力很难提升,大面积熔体被包裹保温材料导致保护元件整体功耗变大,不能精准熔断从而保护下游电路,所以现有技需要采用以上三种方式的组合,如中国专利201621045082.2,熔体上下均被保温材料包裹,快速熔断点的体积增厚,导致在整个保护元件需要体积减小时遇到限制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种体积轻薄短小、防爆、抗雷击浪涌性能优秀,且熔断精准的保护元件及其该保护元件的制作方法。实现本专利技术目的的技术方案为:一种超薄高性能保护元件,包括包封层、熔体、电极,熔体位于包封层内,熔体包括金属熔丝且金属熔丝两端分别与固定于包封层两端的电极连接,部分金属熔丝上包裹助熔体,助熔体外涂覆包裹层且包裹层为高分子聚合物材料。一种制作超薄高性能保护元件的方法,包括:金属熔丝绕在载体上形成熔体;熔体涂覆临时保护层,留出中间的一段作为效应点部分;通过离子溅射或者电镀的方法将助熔体溅射到效应点部分的金属熔丝上;将包裹层涂覆或者喷洒到助熔体上;利用微蚀、热熔的方法去掉临时保护层;熔体放入包封层内;将熔体两端与两端电极相连。本专利技术与现有技术相比,具有以下优点:(1)本专利技术的保护元件可以只在熔体的一个面上设置助熔体和包裹层,而不需要在整个熔体的上下两面都设置助熔体和包裹层,减小了熔体的厚度以适应超薄的空间,并且能够在减小熔体厚度的同时保持较高的防爆、抗雷击性能;(2)本专利技术的保护元件通过在快速熔断点溅射助熔体后再包裹高分子聚合物,可以更好的控制厚度及均匀性,比起直接点胶,更节省载体空间,并且通过调节快速熔断点溅射助熔体的量,使熔体的熔断效率控制更准确;(3)通过溅射助熔体后加载高分子聚合物,当熔体发生断裂产生电弧时,高分子聚合物能够吸收电弧产生的热能,达到灭弧的效果,从而提高分断能力;(4)通过载体中灌入灭弧粉,当熔体发生断裂产生电弧时,灭弧材料的细微小孔能够吸收电弧离子,提供了更好的分断能力;(5)采用溅射助熔体后用高分子聚合物包裹的方式,使效应点隔绝空气,保护效应点免受污染,提供了更好的可靠性;(6)采用溅射助熔体后用高分子聚合物包裹的方式,可以保证效应点在发热时热量不会传递到灭弧材料上,防止热量的流失;(7)本专利技术使用扁平的载体代替传统技术中圆柱体的玻纤线束作为熔丝的载体,减小了熔体整体厚度的同时,使得可以仅在熔体的一个面上选取其中一小段金属熔丝包裹助熔体和包裹层,不会明显提高整个保护元件的功耗。下面结合说明书附图对本专利技术作进一步描述。附图说明图1为本专利技术实施例一的结构示意图。图2为实施例一的保护元件的制作流程示意图。图3为本专利技术实施例二的结构示意图。图4为本专利技术实施例二的剖面图。图5为实施例二的保护元件的制作流程示意图。图6为本专利技术实施例三的结构示意图。图7为本专利技术实施例四的结构示意图。具体实施方式一种超薄高性能保护元件,包括包封层8、熔体1、电极,熔体1位于包封层8内且可以直接由金属熔丝组成,或者由金属熔丝1-1缠绕在载体1-2上共同组成。载体固定于包封层8内且用于承载金属熔丝1-1,金属熔丝1-1两端分别与固定于包封层8两端的电极连接,部分金属熔丝1-1上包裹助熔体2。电极包括外电极6和内电极3,外电极6伸出包封层外,熔体1与内电极3、内电极3与外电极6之间形成电连接。助熔体2可以是锡等低熔点金属材料,主要作用是与熔体1的部分接触,一般助熔体2设置于熔体1的中段,形成合金效应点,使熔体1的这个部分熔点降低容易熔断,提高熔体的熔断精准度。助熔体2外涂覆包裹层4。包裹层4为高分子聚合物等材料,例如①芳环聚合物类,如聚亚苯基、聚对二甲苯、聚芳醚、聚芳酯、芳香族聚酰胺等;②杂环聚合物类,如聚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚喹啉等;③梯形聚合物类,如聚吡咯、石墨型梯形聚合物、菲绕啉类梯形聚合物、喹啉类梯形聚合物等;④元素有机聚合物类,如主链含硅、磷、硼的有机聚合物和其他有机金属聚合物中的一种或几种混合制成。包裹层4主要作用在于保温、缓冲、阻燃,使熔体1被包裹层4包裹住的这个部分更容易聚集热量,快速熔断,并且在熔体1爆炸能量较大的时候保证溅射物不会冲破包封层8,熄灭电弧,增加安全性能,提高分断能力。为了能够同时提高保护元件熔断性能、分断能力及抗浪涌能力,在熔体上设置了助熔体2外涂覆包裹层4的结构,这样会导致熔体1的厚度增加,为了减小整个保护元件的厚度,可以只在熔体1的其中一边设置了助熔体2外涂覆包裹层4的结构,利于缩小厚度。载体1-2可以跟现有技术一样是一束玻璃纤维线,也可以是扁平长片状,也可以为能够加热软化的材料,如高分子聚合物等材料,其成分也可以与包裹层4的组成成分一致。扁平状的载体1-2更有利于减小保护元件整体厚度。为了进一步的提高分断能力,包封层8内部还可以设置灭弧材料5,完全包裹熔体1、助熔体2与包裹层4,灭弧材料5可以是液体、固体、胶体的,灭弧材料5包裹熔体1后可以进行融化再冷却固化,也可以将灭弧材料5冷压固定在熔体1上再进行后续装配。一种制作超薄高性能保护元件的方法,将助熔体2包裹于熔丝1的中间部分(这一部分称为效应点部分),再在助熔体2外设置包裹层4;将熔丝1置于包封层8内且设置电极与熔丝1两端连接。具体地,其过程在于:步骤1,整个熔体1涂覆一层临时保护层7,留出效应点部分,一般选取中间位置作为效应点部分,临时保护层7的作用在于在之后的步骤中保证效应点部分以外的熔体1不会被设置助熔体2及包裹层4;步骤2,通过离子溅射或者电镀的方法将助熔体2固定于效应点处的熔体1上;步骤3,将包裹层4涂覆或者喷洒在助熔体2外;步骤4,利用微蚀、热熔等方法去掉临时保护层7得到能够精准熔断的熔体1;步骤5,将熔体1放入包封层8内,可以在包封层8内装填灭弧材料5;步骤6,将熔体1与两端的电极连接,将电极安装在包封层8的两端。上述步骤4和5之间还可以包括将熔体1压扁至所需高度,或者将金属熔丝1-1压进载体1-2中。实施例一一种超薄抗雷击保护元件,如图1所示,包含熔体1和设置在熔体1两边的内电极3,包裹熔体1中间部分的助熔体2,包裹在助熔体2外层的包裹层4,包封层8外侧两端还设置有外电极6,外电极6伸出包封层外,熔体1与内电极3、内电极3与外电极6之间形成电连接。包封层8内部也可以设置灭弧材料5。熔体1可以为银、铜、锡等常用金属的组合或者合金,本实施例中熔体1为一根金属熔丝,可以是直线型、曲线型或者弹簧型,内电极为焊锡珠,外电极为金属帽;包封本文档来自技高网...
一种超薄高性能保护元件及制作方法

【技术保护点】
一种超薄高性能保护元件,包括包封层(8)、熔体(1)、电极,熔体(1)位于包封层(8)内,熔体(1)包括金属熔丝(1‑1)且金属熔丝(1‑1)两端分别与固定于包封层(8)两端的电极连接,其特征在于,部分金属熔丝(1‑1)上包裹助熔体(2),助熔体(2)外涂覆包裹层(4)且包裹层(4)为高分子聚合物材料。

【技术特征摘要】
1.一种超薄高性能保护元件,包括包封层(8)、熔体(1)、电极,熔体(1)位于包封层(8)内,熔体(1)包括金属熔丝(1-1)且金属熔丝(1-1)两端分别与固定于包封层(8)两端的电极连接,其特征在于,部分金属熔丝(1-1)上包裹助熔体(2),助熔体(2)外涂覆包裹层(4)且包裹层(4)为高分子聚合物材料。2.根据权利要求1所述的元件,其特征在于,熔体(1)还包括载体(1-2),载体(1-2)固定于包封层(8)内,金属熔丝(1-1)缠绕于载体(1-2)上。3.根据权利要求2所述的元件,其特征在于,载体(1-2)上设置与金属熔丝(1-1)嵌合的内陷结构,金属熔丝(1-1)缠绕于内陷结构内。4.根据权利要求2或3所述的元件,其特征在于,助熔体(2)仅包裹载体(1-2)同一侧的部分金属熔丝(1-1)。5.根据权利要求1所述的元件,其特征在于,熔体(1)还包括载体(1-2),载体(1-2)固定于包封层(8)内,金属熔丝(1-1)设置在载体(1-2)内部。6.根据权利要求2或3或5所述的元件,其特征在于,...

【专利技术属性】
技术研发人员:不公告发明人
申请(专利权)人:南京萨特科技发展有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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