满足高压低压双功能保护的自控制保护器及其制造方法技术

一种满足高压低压双功能保护的自控制型保护器及其制造方法，保护器包括电极和保险丝主导电回路（12），由发热电阻快速熔断保险丝，至少有二个电极与保险丝主导电回路（12）连接，所述的电极均布在陶瓷基板（5）上的四周，至少包括四个电极，电极一、电极二、电极三、电极四（1、2、3、4），所述的电极一（1）和电极二（2）连接保险丝主导电回路（12）的熔断体电极，电极三和电极四互不相连；所述的陶瓷基板（5）上设有一个公共电极（6），二个以上的不同电阻值的发热电阻并联在险丝主导电回路（12）上。本发明专利技术除具有自控制保护器的常规大电流保险丝功能外，同时在高压下和低压下都能起到烧断保险丝作用的自控制保护器。

Self controlled protector satisfying high voltage and low-voltage double function protection and manufacturing method thereof

A high voltage low pressure double protection control protection device and manufacturing method thereof, electrode and fuse protector comprises a main circuit (12), by the rapid heating resistor fuse fuse, has at least two electrodes and the fuse main circuit (12) connected to the electrode uniform on a ceramic substrate (5) on around, including at least four electrodes, electrode, electrode, a two electrode three, four electrodes (1, 2, 3, 4), one of the electrode (1) and two (2) electrode connected with the fuse main circuit (12) fuse electrode, electrode and three electrode four not connected with each other; the ceramic substrate (5) is provided with a common electrode (6), the heating resistor in parallel with more than two different resistance values in the fuse main circuit (12). In addition to the conventional high current fuse function of the self controlled protector, the invention can play the role of a self controlled protector under the condition of high voltage and low voltage to fuse the fuse.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子产品用自控制保护元器件，尤其适用于锂离子电池的一种满足高压低压双功能保护的自控制保护器及其制造方法。
技术介绍
锂离子充电电池在手机、笔记本、平板电脑、数码相机等便携式移动设备中已得到大量地应用，并且正在越来越多地应用到储能电池、电动自行车电池、无人机、扫地机、电动平衡车等诸多新的领域中。其具有诸多优越性能的同时，却依然有着一旦充放电管理不当，就可能会起火燃烧、爆炸等缺点，特别是在电动车上应用时，因为其使用锂离子电池的数量或体积非常巨大，一旦发生燃烧或爆炸，甚至会有危及到生命的危险。目前，锂离子电池广泛应用两级以上的充放电保护回路，一级保护采用IC加MOSFET，已基本上能起到正常的过流、过压、防反充等各项保护。但一旦一级保护失效（虽然这种概率很小，但还是要预防这种情况发生的可能性），就需要二级保护起到必要的保护作用，目前二级保护有PTC、Breaker、SMDFuse、温度保险丝、IC加MOSFET、自控制保护器多种保护方式。但锂离子电池除了过高电压充电有危险外，过低电压也会使锂离子电池处于危险的状态，上述多种保护方式，除自控制保护器能有一定的过低电压保护功能外，其它各种保护方式均无低电压保护功能。目前市场上的自控制保护器，在低电压时，可以启动发热部件，来试图烧断保险丝回路，但因为高压保护时的电压较之低压保护时的电压相差2倍或更高（如两串电池高压时的9V与低压时的3V），目前市场上的自控制保护器采用单一的发热电阻来作为熔断保险丝回路，但电压相差两倍或更高倍数时，发热功率（U2/R）就会相差四倍或更高倍数，低电压时就很有可能达不到烧断保险丝切断回路的目的。传统的自控制保护器等效电路图如图9所示。所以需要提供一种同时能满足高压下和低压下都能起到烧断保险丝作用的自控制保护器。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种满足高压低压双功能保护的自控制保护器，以达到能满足高压下和低压下都能起到烧断保险丝作用的自控制保护器。本专利技术的再一目的在于：提供上述满足高压低压双功能保护的自控制保护器的制造方法。本专利技术目的通过下述技术方案实现：一种满足高压低压双功能保护的自控制型保护器，包括陶瓷基板、电极和保险丝主导电回路，由发热电阻快速熔断保险丝，至少有二个电极与保险丝主导电回路连接，其中：所述的电极均布在陶瓷基板上的四周，至少包括四个电极，电极一、电极二、电极三、电极四，所述的电极一和电极二连接主导电回路的熔断体，电极三和电极四互不相连；所述的陶瓷基板上设有一个公共电极，二个以上的不同电阻值的发热电阻并联在险丝主导电回路上。本专利技术中，通过选择不同发热电阻参与回路中，从而可以满足在高压或低压下均能可靠地把保险丝主导电回路合金熔断的功能。在上述方案基础上，所述的陶瓷基板为薄型陶瓷基板，为氧化铝或氧化锆为主要原料的基材经冲压或激光切割而成，厚度不大于0.5mm。在上述方案基础上，在所述的陶瓷基板的四周由印刷电极浆料经高温烧结后形成电极一、二、三、四，在所述共公电极与电极三之间设有发热电阻一，在所述共公电极与电极四之间设有第二发热电阻，发热电阻一和发电阻二之间有绝缘层。当选择电极一、电极二、电极三参与保险丝主导电回路，则发热电阻一连接在保险丝主导电回路上；或者选择电极一、电极二、电极四参与保险丝主导电回路，则发热电阻二连接在保险丝主导电回路上；或者电极一、电极二、电极三、电极四共同参与保险丝主导电回路，则发热电阻一、二共同参与保险丝主导电回路的合金熔断作用，以满足在高压或低压下均能可靠地把主导电回路保险丝合金熔断。在上述方案基础上，所述的发热电阻一、二是由印刷发热电极浆料涂在陶瓷基板上经高温烧结后形成的发热电阻层，每层发热电阻层上覆有绝缘层。在上述方案基础上，所述的绝缘层由印刷绝缘浆料经高温烧结后形成。本专利技术提供上述满足高压低压双功能保护的自控制型保护器的制造方法，按下述步骤：A．陶瓷基板表面印刷导电电极浆料并烧结形成包括电极一、二、三、四的电路板；B．电极一和电极三，以及电极一和电极四之间印刷导电发热浆料层，但两层导电发热浆料层间用绝缘层隔离开来，然后烧结形成发热电阻层一、二；C．在发热层电阻层上方印刷绝缘浆料，然后烧结形成绝缘层一、二；D．在绝缘层二上方印刷电极浆料并烧结形成电极层；E．在电极层与电极一之间以及电极层与电极二之间通过焊接或印刷并烧结的方式形成保险丝主导电回，该保险丝主导电回的熔断体电极视种类不同，可以在其上方添加助熔断剂材料。为保护产品，提高耐用性，在陶瓷基板上方加设壳体，覆盖主回路熔断电极及其它各部件。为适用于不同电压的熔断保护，在上述方案基础上，所述的保险丝主导电回路的熔断体电极可以是高分子PTC热敏电阻、铋铟锡合金类低熔点合金、铅锡银合金、银锡合金或锡铅锑合金高熔点合金、或者导电的银铂钯金类电极层，或者是表面贴装型式的保险丝元件，或者是合金表面镀银或镀锡的复合合金。本专利技术的优越性在于：本专利技术除具有自控制保护器的常规大电流保险丝功能外，同时有自主控制加速主导电回路快速熔断的功能。是一种同时在高压下和低压下都能起到烧断保险丝作用的自控制保护器。附图说明图1为在陶瓷基板上印刷并烧结四个电极示意图；图2发热电阻一设在公共电极和电极三之间；图3为在发热电阻一上表面设绝缘层一；图4发热电阻二设在公共电极和电极四之间；图5为在发热电阻二上表面设绝缘层二；图6在绝缘层二上形成的电极层；图7保险丝主导电回路连接在电极一、二上；图8在保险丝主导电回路的合金上涂助熔剂层；图9传统的自控制保护器等效电路图；图10本专利技术自控制保护器等效电路图；图11实施例2导电发热电阻层分别置于陶瓷基板的上下两侧；图12实施例3两层导电发热层均置于基板的上层，但其中一层置于主导电回路合金的下方，一层置于主导电回路合金上方；图13实施例4结构示意图。具体实施方式实施例1一种满足高压低压双功能保护的自控制型保护器，包括陶瓷基板5、电极和保险丝主导电回路12，由发热电阻快速熔断保险丝，至少有二个电极与保险丝主导电回路12连接，其中：所述的电极均布在陶瓷基板5上的四周，构成电极一、电极二、电极三、电极四1、2、3、4，所述的电极一1和电极二2连接保险丝主导电回路12，电极三和电极四互不相连；所述的陶瓷基板5上设有一个公共电极6，在所述共公电极6与电极三3之间设有发热电阻一7，在所述共公电极6与电极四4之间设有第二发热电阻9，发热电阻一7和发电阻二9之间有绝缘层8；当选择电极一1、电极二2、电极三3参与保险丝主导电回路12，则发热电阻一7连接在保险丝主导电回路12上；或者选择电极一1、电极二2、电极四4参与保险丝主导电回路12，则发热电阻二9连接在保险丝主导电回路12上；或者电极一1、电极二2、电极三3、电极四4共同参与保险丝主导电回路12，则发热电阻一、二7、9共同参与保险丝主导电回路12合金熔断。本实施例有二层导电发热电阻层，分别为导电发热电阻一、二7、9，绝缘层一、二8，10；本实施例自控制保护器有常规大电流保险丝的功能，同时有自主控制加速主导电回路12快速熔断的功能。可以选择电极一、二、三1、2、3三个点参与回路，发热电阻一7参与回路中；也可以选择电极一、二、四1、2、4三个点参与回路，发热电阻二9参与回路中；或电极一、二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种满足高压低压双功能保护的自控制型保护器，包括陶瓷基板（5）、电极和保险丝主导电回路（12），由发热电阻快速熔断保险丝，至少有二个电极与保险丝主导电回路（12）连接，其特征在于：所述的电极均布在陶瓷基板（5）上的四周，至少包括四个电极，电极一、电极二、电极三、电极四（1、2、3、4），所述的电极一（1）和电极二（2）连接保险丝主导电回路（12）的熔断体电极，电极三和电极四互不相连；所述的陶瓷基板（5）上设有一个公共电极（6），二个以上的不同电阻值的发热电阻并联在险丝主导电回路（12）上。

【技术特征摘要】
1.一种满足高压低压双功能保护的自控制型保护器，包括陶瓷基板（5）、电极和保险丝主导电回路（12），由发热电阻快速熔断保险丝，至少有二个电极与保险丝主导电回路（12）连接，其特征在于：所述的电极均布在陶瓷基板（5）上的四周，至少包括四个电极，电极一、电极二、电极三、电极四（1、2、3、4），所述的电极一（1）和电极二（2）连接保险丝主导电回路（12）的熔断体电极，电极三和电极四互不相连；所述的陶瓷基板（5）上设有一个公共电极（6），二个以上的不同电阻值的发热电阻并联在险丝主导电回路（12）上。2.根据权利要求1所述的满足高压低压双功能保护的自控制型保护器，其特征在于，所述的陶瓷基板（5）为薄型陶瓷基板，为氧化铝或氧化锆为主要原料的基材经冲压或激光切割而成，厚度不大于0.5mm。3.根据权利要求1或2所述的满足高压低压双功能保护的自控制型保护器，其特征在于，在所述的陶瓷基板（5）的四周由印刷电极浆料经高温烧结后形成电极一、二、三、四（1、2、3、4），在所述共公电极（6）与电极三（3）之间设有发热电阻一（7），在所述共公电极（6）与电极四（4）之间设有第二发热电阻（9），发热电阻一（7）和发电阻二（9）之间有绝缘层。4.根据权利要求3所述的满足高压低压双功能保护的自控制型保护器，其特征在于，所述的发热电阻一和发热电阻二分别置于陶瓷基板的上下两侧。5.根据权利要求3所述的满足高压低压双功能保护的自控制型保护器，其特征在于，所述的发热电阻一和发热电阻二均置于陶瓷基板的同侧，发热电阻一和发热电阻二置于保险丝主导电回路合金的两侧，由...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱朝勇，胡志明，
申请(专利权)人：上海长园维安电子线路保护有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31