一种保护元件制造技术

本实用新型专利技术公开一种保护元件，保护元件包括绝缘基板、安装于绝缘基板上的第一端子、第二端子、弹簧片、双金属片、位于双金属片下方并始终与双金属片接触的PPTC；还具有位于绝缘基板底部的第三端子及发热体；通过双金属片控制弹簧片与第一端子直接连接或者断开，同时双金属片自身温度或者通过发热体发热后使双金属片温度升高时，双金属片控制弹簧片与第一端子断开，从而使该保护元件在过流、过压、过温时均能够使弹簧片与第二端子断开而使第一端子与第二端子之间的电连接必须通过PPTC；同时受环境高温影响PPTC会迅速动作呈现高阻状态，抑制外部电路继续充电，从而保护电芯避免在高温下充电。该保护元件可以实现过流、过压、过温的多重保护。

A protection element

The utility model discloses a protective element, which comprises an insulating substrate, a first terminal, a second terminal, a spring sheet, a bimetal sheet, a PPTC located under the bimetal sheet and always in contact with the bimetal sheet, a third terminal and a heating body located at the bottom of the insulating substrate, and a double gold plate. When the metal sheet control spring sheet is directly connected or disconnected from the first terminal and the temperature of the bimetal sheet itself is raised or heated by the heater, the bimetal sheet control spring sheet is disconnected from the first terminal, so that the protective element can make the spring sheet and the second terminal when the current, overvoltage and overtemperature are over. The disconnection makes the electrical connection between the first terminal and the second terminal pass through the PPTC; at the same time, the PPTC will act rapidly in a high resistance state under the influence of high ambient temperature, inhibiting the external circuit to continue charging, thus protecting the core from charging at high temperature. The protection element can realize over current, over voltage and over temperature multiple protection.

【技术实现步骤摘要】
一种保护元件
本技术涉及一种电路中使用的保护元件。
技术介绍
锂离子二次电池因其容量大、体积小的特点逐渐成为消费类电子市场主流，在手机、笔记本、平板电脑、数码相机等等便携式移动设备中已得到大量地应用，但其却有着巨大安全隐患，特别是因为充放电操作不当或者充电器老化而产生的过流、过压(过充)、过温，会造成电芯燃烧与爆炸的风险。目前锂离子二次电池二级保护主要方案有PTC、温度保险丝、断路器、电压电流检测IC和MOS场效应管。PTC是正温度系数热敏电阻，当线路出现过流时，其自身发热，当温度超过材料的居里温度时，其阻值会由低阻急剧增大到高阻，限制线路电流从而保护电路。此时自身的发热量会使其持续维持在高阻状态，直至故障排除，线路电流恢复正常后，会慢慢冷却恢复低阻值。一般PTC的居里温度都超过锂离子二次电池允许使用温度，所以PTC只能作为过流保护用；温度保险丝的熔丝是低熔点合金，当环境温度超过熔丝熔点，保险丝就会熔断，造成线路开路起到保护作用。但其是一次性的，逐渐被放弃使用；断路器工作原理是利用双金属片在特定温度下的开关动作来保护线路，其开关温度能够精确控制且可恢复，逐渐代替温度保险丝。但，其不能精确的过电流保护；电压电流检测IC和MOS场效应管其工作原理是通过IC对线路电流与电压的检测，控制MOS场效应管的开关与闭合，从而保护线路。其缺点是IC与MOS场效应管都属于半导体器件很容易失效，而且价格昂贵，不能广泛采用。以上介绍的各种现有技术的方案，都有自己的局限性，不能同时实现过流、过压、过温多重保护。故，需要一种新的技术方案以解决上述问题。
技术实现思路
技术目的：提供一种可以过流、过压、过温的多重保护的保护元件。技术方案：为达到上述目的，本技术保护元件可采用如下技术方案：一种保护元件，包括：绝缘基板、安装于绝缘基板上的第一端子、同样安装于绝缘基板上的第二端子、横跨在第一端子和第二端子上的弹簧片、位于弹簧片下方并抵靠弹簧片的双金属片、位于双金属片下方并始终与双金属片接触的PPTC；所述PPTC与第一端子接触；还具有位于绝缘基板底部的第三端子及发热体；所述发热体设在绝缘基板上并且同时与第二端子和第三端子接触；双金属片包括初始状态和形变状态，当双金属片的温度上升到发生形变温度时，即双金属片从初始状态变为形变状态；当双金属片位于初始状态时，所述弹簧片同时直接连接第一端子及第二端子；当双金属片位于形变状态时，双金属片向上顶起弹簧片，弹簧片与第一端子的直接连接断开。有益效果：本技术中通过设置双金属片控制弹簧片与第一端子直接连接或者断开，同时双金属片自身温度或者通过发热体发热后使双金属片温度升高时，双金属片控制弹簧片与第一端子断开，从而使该保护元件在过流、过压、过温时均能够使弹簧片与第二端子断开而使第一端子与第二端子之间的电连接必须通过PPTC；同时受环境高温影响PPTC会迅速动作呈现高阻状态，抑制外部电路继续充电，从而保护电芯避免在高温下充电。该保护元件可以实现过流、过压、过温的多重保护。进一步的，所述绝缘基板的顶面向下凹设有凹槽，弹簧片位于凹槽上，双金属片与PPTC位于凹槽内，发热体位于绝缘基板的底面；第一端子延伸入凹槽内并与PPTC接触。该结构能够使整体结构扁平，以有利于小型化。进一步的，所述第二端子包括位于绝缘基板上表面的第二上端部及连接第二上端部并位于绝缘基板下表面的第二下端部；所述第二上端部与弹簧片固定连接。第二下端部用以连接于电路板上，与弹簧片位于两面以便于焊接作业。进一步的，所述第一端子包括位于绝缘基板上表面的第一上端部及连接第一上端部并位于绝缘基板下表面的第一下端部；所述第一上端部自绝缘基板上表面延伸入所述凹槽内并位于PPTC下方。进一步的，所述第一端子贴设于绝缘基板的一侧，第二端子贴设于绝缘基板相对的另外一侧。进一步的，所述第一端子位于绝缘基板的一侧，第二端子位于绝缘基板的另一侧；所述第一端子贯穿绝缘基板且第一端子的上端为第一上端部，第一端子的下端为第一下端部；所述第二端子贯穿绝缘基板且第二端子的上端为第二上端部，第二端子的下端为第二下端部。进一步的，所述双金属片在初始状态时为凸面抵靠于弹簧片底面的弧形；双金属片在形变状态时为凸面抵靠于PPTC上表面的弧形。这样在双金属片在形变状态时，双金属片的两端向上抬起以撑起弹簧片。进一步的，设置双金属片的形变温度阈值，当双金属片的温度位于该阈值以上时，双金属片从初始状态变为形变状态；当双金属片的温度低于该阈值时，双金属片从形变状态变为初始状态。附图说明图1为本技术中保护元件的结构示意图，且双金属片处于初始状态。图2为本技术中保护元件的结构示意图，且双金属片处于形变状态。图3为绝缘本体底面上第一端子、第二端子、第三端子的布局示意图。图4为本技术中保护元件的仰视图。图5为本技术中绝缘本体上表面上第一端子、第二端子的布局示意图。图6为本技术中保护元件在锂离子二次电池的二级防护安装电路示意图。具体实施方式本实施方式中的技术术语解释：PPTC(PolymericPositiveTemperatureCoefficent)：高分子聚合物正系数温度元件。双金属片：是由二种或多种具有合适性能的金属或其它材料所组成的一种复合材料。双金属片也称热双金属片，由于各组元层的热膨胀系数不同，当温度变化时，主动层的形变要大于被动层的形变，从而双金属片的整体就会向被动层一侧弯曲，则这种复合材料的曲率发生变化从而产生形变。请参阅图1至图4所述，本技术公开一种保护元件，主要应用于，包括：绝缘基板5、安装于绝缘基板5上的第一端子2、同样安装于绝缘基板5上的第二端子3、横跨在第一端子2和第二端子3上的弹簧片1、位于弹簧片1下方并抵靠弹簧片1的双金属片7、位于双金属片7下方并始终与双金属片7接触的PPTC6；所述PPTC6与第二端子3接触。还具有位于绝缘基板5底部的第三端子4及发热体8。所述发热体8设在绝缘基板5上并且同时与第一端子2和第三端子3接触。在本实施例中，由于本保护元件应用在如手机内的有限空间中，为了使整体扁平而小型化，如图1所示，所述绝缘基板5的顶面向下凹设有凹槽51，弹簧片1位于凹槽5上，双金属片7与PPTC6位于凹槽51内，发热体8位于绝缘基板5的底面；第一端子2延伸入凹槽51内并与PPTC6接触。所述发热体8表面覆盖有绝缘层9；发热体是钌基、铂基、钯基中的一种或多种构成的浆料或者为发热电阻。绝缘层9可以是玻璃浆、陶瓷浆、玻璃釉、环氧树脂、酚醛树脂、硅树脂等一种或多种。发热体8主要是线路出现过压情况下的产品的发热源，提供热量使双金属片7变为形变状态，绝缘层9主要是避免该电子元件使用时出现电路板上的锡膏误接触发热体8而的导致发热体8的短路。所述双弹簧片7电阻在50mΩ～100mΩ，保证正常时线路的自身热功耗小，同时保证过流时发热足够使双金属片7弹跳。所述PPTC6电阻其成分体系可以是碳黑粉、陶瓷粉、镍粉，优选长期动作恢复循环阻值漂移更小的碳黑粉系PPTC。双金属片7包括初始状态和形变状态(由双金属片的温度决定)，当双金属片的温度上升到发生形变温度时，即双金属片7从初始状态变为形变状态；当双金属片7位于初始状态时，所述弹簧片1同时直接连接第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种保护元件，其特征在于，包括：绝缘基板、安装于绝缘基板上的第一端子、同样安装于绝缘基板上的第二端子、横跨在第一端子和第二端子上的弹簧片、位于弹簧片下方并抵靠弹簧片的双金属片、位于双金属片下方并始终与双金属片接触的PPTC；所述PPTC与第一端子接触；还具有位于绝缘基板底部的第三端子及发热体；所述发热体设在绝缘基板上并且同时与第二端子和第三端子接触；双金属片包括初始状态和形变状态，当双金属片的温度上升到发生形变温度时，即双金属片从初始状态变为形变状态；当双金属片位于初始状态时，所述弹簧片同时直接连接第一端子及第二端子；当双金属片位于形变状态时，双金属片向上顶起弹簧片，弹簧片与第一端子的直接连接断开。

【技术特征摘要】
1.一种保护元件，其特征在于，包括：绝缘基板、安装于绝缘基板上的第一端子、同样安装于绝缘基板上的第二端子、横跨在第一端子和第二端子上的弹簧片、位于弹簧片下方并抵靠弹簧片的双金属片、位于双金属片下方并始终与双金属片接触的PPTC；所述PPTC与第一端子接触；还具有位于绝缘基板底部的第三端子及发热体；所述发热体设在绝缘基板上并且同时与第二端子和第三端子接触；双金属片包括初始状态和形变状态，当双金属片的温度上升到发生形变温度时，即双金属片从初始状态变为形变状态；当双金属片位于初始状态时，所述弹簧片同时直接连接第一端子及第二端子；当双金属片位于形变状态时，双金属片向上顶起弹簧片，弹簧片与第一端子的直接连接断开。2.根据权利要求1所述的保护元件，其特征在于：所述绝缘基板的顶面向下凹设有凹槽，弹簧片位于凹槽上，双金属片与PPTC位于凹槽内，发热体位于绝缘基板的底面；第一端子延伸入凹槽内并与PPTC接触。3.根据权利要求2所述的保护元件，其特征在于：所述第二端子包括位于绝缘基板上表面的第二上端部及连接第二上端部并位于绝缘基板下表面的第二下端部；所述第二上端部与弹簧...

【专利技术属性】
技术研发人员：南式荣，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：南京萨特科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32