保护元件制造技术

本发明专利技术的保护元件具备：熔丝元件，其具有第1端部和第2端部，从第1端部朝向第2端部通电；凸状部件及凹状部件，其以夹入切断部的方式对置配置；以及按压机构，其以凸状部件和凹状部件在夹入切断部的方向亦即第1方向上缩短相对距离的方式施加弹力，在从第1方向的俯视中，与熔丝元件的通电方向交叉的、凸状部件的凸部以及凹状部件的凹部的对置的至少一对面接近配置，在构成熔丝元件的材料的软化温度以上的温度下，熔丝元件被切断。熔丝元件被切断。熔丝元件被切断。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】保护元件


[0001]本专利技术涉及一种保护元件。
[0002]本申请主张基于2019年3月5日在日本提交的日本特愿2019
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039888号的优先权，并此处引用其内容。

技术介绍

[0003]现今，使用具备在流过超过额定值的电流时发热而熔断从而切断电流路径的熔丝元件的保护元件(熔断元件)。
[0004]作为保护元件，例如大多使用将焊锡封入到玻璃管的支架固定型熔断器、在陶瓷基板表面印刷有Ag电极的芯片熔断器、使铜电极的一部分变细而装入到塑料壳体的螺纹固定或插入型保护元件等。
[0005]这样的保护元件难以通过回流焊进行表面安装，部件安装的效率降低，从而近年来开发了表面安装型的保护元件(例如参照专利文献1、2)。
[0006]表面安装型的保护元件例如作为使用了锂离子二次电池的电池组的过充电、过电流的保护元件来采用。锂离子二次电池在笔记本电脑、移动电话、智能手机等移动设备中使用，近年来也在电动工具、电动自行车、电动摩托车以及电动汽车等中采用。因此，要求大电流、高电压用的保护元件。
[0007]在高电压用的保护元件中，在熔丝元件熔断时可能产生电弧放电。若产生电弧放电，则熔丝元件大范围地熔融，有时蒸气化的金属飞散。在该情况下，有由飞散的金属新形成电流路径或者飞散的金属附着于端子、周围的电子器件等的担忧。因此，在高电压用保护元件中，实施了不产生电弧放电或者停止电弧放电的对策。
[0008]作为不产生电弧放电或停止电弧放电的对策，已知有在熔丝元件的周围填充灭弧材料的对策(例如参照专利文献3)。
[0009]并且，作为停止电弧放电的其它方法，已知有将熔丝元件和蓄积有弹性复原力的状态的弹簧串联连接并用低熔点金属接合的类型的保护元件(例如参照专利文献4～6)。在该类型的保护元件中，若流动过电流而低熔点金属熔融，则由弹簧的弹性复原力促进弹簧与熔丝元件的分离，能够迅速地切断过电流。
[0010]电弧放电依赖于电场强度(电压/距离)，电弧放电不会停止直到触点间距离成为某间隔以上为止。因此，在利用弹簧的类型的保护元件中，通过利用弹簧的弹性复原力将弹簧与熔丝元件迅速地分离到无法维持电弧放电的距离，来迅速地停止电弧放电。
[0011]现有技术文献
[0012]专利文献
[0013]专利文献1：日本专利第6249600号公报
[0014]专利文献2：日本专利第6249602号公报
[0015]专利文献3：日本专利第4192266号公报
[0016]专利文献4：日本特开平6
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84446号公报
[0017]专利文献5：日本特开2006
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59568号公报
[0018]专利文献6：日本特开2012
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234774号公报
[0019]专利文献7：日本专利第6210647号公报

技术实现思路

[0020]专利技术所要解决的课题
[0021]然而，在使用了上述灭弧材料的保护元件中，制造工序变得复杂，保护元件的小型化困难，有阻碍保护元件内的由发热体的发热引起的熔丝元件的熔断的担忧。
[0022]并且，在利用上述弹簧的保护元件中，在使用环境下熔丝元件与弹簧的接合强度容易随时间变化而降低，在长期稳定性方面存在担忧。
[0023]在专利文献7中，公开了利用与上述的利用弹簧的保护元件不同类型的弹簧的保护元件。该保护元件设有两处容易切断熔丝元件的部位，在过电流切断时，利用预先由弹簧部件按压的切断柱塞来切断熔丝元件。
[0024]在该保护元件中，需要准备设有两处容易切断的部位的熔丝元件，构成为由切断柱塞切断两处，从而切断的力分散到两处，相应地为了切断需要较大的力。
[0025]本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种保护元件，该保护元件能够抑制熔丝元件切断时的电弧放电的发生，并且在发生了电弧放电时能够迅速阻止电弧放电。
[0026]用于解决课题的方案
[0027](1)本专利技术的一个方式的保护元件具备：熔丝元件，其具有第1端部和第2端部，从上述第1端部朝向上述第2端部通电；凸状部件及凹状部件，其以将位于上述熔丝元件的上述第1端部与上述第2端部之间的切断部夹入的方式对置配置；以及按压机构，其以上述凸状部件和上述凹状部件在夹入上述切断部的方向亦即第1方向上缩短相对距离的方式施加弹力，在从上述第1方向的俯视中，与上述熔丝元件的通电方向交叉的、上述凸状部件的凸部以及上述凹状部件的凹部的对置的至少一对面接近配置，在构成上述熔丝元件的材料的软化温度以上的温度下，上述熔丝元件被切断。
[0028](2)在(1)所述的保护元件中，优选上述熔丝元件由一个或多个平板状或线状的任一零件构成。
[0029](3)在(1)或(2)所述的保护元件中，优选在上述第1端部连接有第1端子部件，在上述第2端部连接有第2端子部件。
[0030](4)在(1)～(3)任一项中所述的保护元件中，优选具有第1电极和第2电极，上述第1电极与上述熔丝元件的上述第1端部、以及上述第2电极与上述熔丝元件的上述第2端部分别连接。
[0031](5)在(1)～(4)任一项中所述的保护元件中，优选上述按压机构为弹簧或橡胶。
[0032](6)在(1)～(5)任一项中所述的保护元件中，优选在上述凹状部件设有将上述凸部引导至上述凹部的导向件。
[0033](7)在(1)～(6)任一项中所述的保护元件中，优选在接近上述凸部的位置具备发热元件，该发热元件与上述熔丝元件接触来加热上述熔丝元件。
[0034](8)在(7)所述的保护元件中，优选上述发热元件具有发热体，还在上述熔丝元件
侧的表面具有与上述发热体电连接的电极层。
[0035](9)在(8)所述的保护元件中，优选具有第3电极，上述发热体的一端与上述电极层电连接，上述发热体的另一端与上述第3电极电连接。
[0036](10)在(8)或(9)所述的保护元件中，优选上述发热体配置于上述熔丝元件的上述凸状部件侧。
[0037](11)在(8)或(9)所述的保护元件中，优选上述发热体配置于上述熔丝元件的上述凹状部件侧。
[0038](12)在(7)～(11)任一项中所述的保护元件中，优选上述发热元件的侧面、上述凸部的外侧面以及上述凹部的内侧面电绝缘。
[0039](13)在(1)～(12)任一项中所述的保护元件中，优选上述熔丝元件是将内层设为低熔点金属、将外层设为高熔点金属的层叠体。
[0040](14)在(13)所述的保护元件中，优选低熔点金属由Sn或以Sn为主成分的金属构成，上述高熔点金属由Ag或Cu或者以Ag或Cu为主成分的金属构成。
[0041](15)在(1)～(14)任一项中所述的保护元件中，优选在向上述熔丝元件流过超过额定电流的电流的状态下、或者在对上述发热体通电了的状态下，上述熔丝元件被加热到上述软化温度以上的温度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种保护元件，其特征在于，具备：熔丝元件，其具有第1端部和第2端部，从上述第1端部朝向上述第2端部通电；凸状部件及凹状部件，其以将位于上述熔丝元件的上述第1端部与上述第2端部之间的切断部夹入的方式对置配置；以及按压机构，其以上述凸状部件和上述凹状部件在夹入上述切断部的方向亦即第1方向上缩短相对距离的方式施加弹力，在从上述第1方向的俯视中，与上述熔丝元件的通电方向交叉的、上述凸状部件的凸部以及上述凹状部件的凹部的对置的至少一对面接近配置，在构成上述熔丝元件的材料的软化温度以上的温度下，上述熔丝元件被切断。2.根据权利要求1所述的保护元件，其特征在于，上述熔丝元件由一个或多个平板状或线状的任一零件构成。3.根据权利要求1或2所述的保护元件，其特征在于，在上述第1端部连接有第1端子部件，在上述第2端部连接有第2端子部件。4.根据权利要求1～3任一项中所述的保护元件，其特征在于，具有第1电极和第2电极，上述第1电极与上述熔丝元件的上述第1端部、以及上述第2电极与上述熔丝元件的上述第2端部分别连接。5.根据权利要求1～4任一项中所述的保护元件，其特征在于，上述按压机构为弹簧或橡胶。6.根据权利要求1～5任一项中所述的保护元件，其特征在于，在上述凹状部件设有将上述凸部引导至上述凹部的导向件。7.根据权利要求1～6任一项中所述的保护元件，其特征在于，在接近上述凸部的位置具备发热元件，该发热元件与上述熔丝元件接触来加热上述熔丝元件。8.根据权利要求7所述的保护元件，其特征在于，上述发热元件具有发热体，还在上述熔丝元件侧的表面具有与上述发热体电连接的电极层。9.根据权利要求8所述的保护元件，其特征在于，具有第3电极，上述发热体的一端与上述电极层电连接，上述发热体的另一端与上述第3电极电连接。10.根据权利要求8或9所述的保护元件，其特征在于，上述发热体配置于上述熔丝元件的上述凸状部件侧。11.根据权利要求8或9所述的保护元件，其特征在于，上述发热体配置于上述熔丝元件的上述凹状部件侧。12.根据权利要求7～11任一项中所述的保护元件，其特征在于，上述发热元件的侧面、上述凸部的外侧面以及上述凹部的内侧面电绝缘。13.根据权利要求1～12任一项中所述的保护元件，其特征在于，上述熔丝元件是将内层设为低熔点金属、将外层设为高熔点金属的层叠体。14.根据权利要求13所述的保护元件，其特征在于，
上述低熔点金属由Sn或以Sn为主成分的金属构成，上述高熔点金属由Ag或Cu或者以Ag或Cu为主成分的金属构成。15.根据权利要求1～14任一项中所述的保护元件，其特征在于，在向上述熔丝元件流过超过额定电流的电流的状态下、或者在对上述发热体通电了的状态下，上述熔丝元件被加热到上述软化温度以上的温度，上述熔丝元件被切断而断开通电。16.根据权利要求1～15任一项中所述的保护元件，其特征在于，具备支撑部件，该支撑部件配置于上述凹状部件的上述凹部内，从下方直接或间接地支撑上述熔丝元件，上述支撑部件由如下材料构成：在上述熔丝元件的额定电流通电中的温度以下抑制上述熔丝元件的变形，在构成上述熔丝元件的材料的固相线温度以上的温度下因来自按压机构的力而变形，允许上述熔丝元件的切断。17.一种保护元件，其特征在于，具备：熔丝元件，其具有第1端部和第2端部，从上述第1端部朝向上述第2端部通电；凸状部件及凹状部件，其以将位于上述熔丝元件的上述第1端部与上述第2端部之间的切断部夹入的方式对置配置；以及按压机构，其以上述凸状部件和上述凹状部件在夹入上述切断部的方向亦即第1方向上缩短相对距离的方式施加弹力，在从上述第1方向的俯视中，与上述熔丝元件的通电方向交叉的、上述凸状部件的凸部以及上述凹状部件的凹部的对置的至少一对面接近配置，在接近上述凸部的位置还具备发热元件，该发热元件与上述熔丝元件接触来使上述熔丝元件加热熔融，通过上述发热元件的加热来切断上述熔丝元件。18.根据权利要求17所述的保护元件，其特征在于，上述熔丝元件由一个或多个平板状或线状的任一零件构成。19.根据权利要求17或18所述的保护元件，其特征在于，具有第1电极和第2电极，上述第1电极与上述熔丝元件的上述第1端部、以及上述第2电极与上述熔丝元件的上述第2端部分别连接。20.根据权利要求17～19任一项中所述的保护元件，其特征在于，上述按压机构为弹簧或橡胶。21.根据权利要求17～20任一项中所述的保护元件，其特征在于，在上述凹状部件设有将上述凸部引导至上述凹部的导向件。22.根据权利要求17～21任一项中所述的保护元件，其特征在于，上述发热元件具有发热体，还在上述熔丝元件侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：米田吉弘，佐藤浩二，
申请(专利权)人：迪睿合株式会社，
类型：发明
国别省市：