一种合金丝及采用该合金丝的温度保险丝制造技术

本发明专利技术提供了一种合金丝，以质量百分含量计，组分包括，Ｉｎ２３－２７％，Ｂｉ５５－５９％，其余为Ｓｎ，本发明专利技术的合金丝的液相限温度较低，固液共存区的温度范围较小。同时提供了含有这种合金丝的温度保险丝，提供的熔断温度较低，熔断温度精度较高，进一步提高了保险丝的安全性能，满足现有人们对温度保险丝大规模应用的不同需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电路保护
，尤其涉及一种合金丝及采用该合金丝的温度保险丝
技术介绍
各种电子和电器产品在使用中常会由于过流、过热等原因而导致电路的破坏，从而影响产品的正常使用。例如现有使用较广泛的随身携带的手机、数码相机等电子产品通常都使用锂离子电池供电，当发生过流、过热时，如不及时切断供电，可能导致电池爆炸等严重危害，现有为了保证锂电池的使用安全，一般都会在锂电池上设有温度保险丝。当电池断路或过充时，温度保险丝熔断从而保护电路以及产品。 —般温度保险丝为包裹有助熔剂的低熔点合金丝，若装有该保险丝的电器装置异常发热时，所释放的热量会使低熔点合金丝熔融。当一定量的合金丝转变为液相时，由于助熔剂的存在使液相金属在表面张力的作用下向两端收縮，最终分离为两球状液滴，实现电路关断动作。 其中，作为关键部件的低熔点合金丝现有一般采用污染少性能优良的In-Sn-Bi三元合金，或选择性添加金属Ag、 Cu、 Zn等，但现有百分比的合金丝由于从加工性能考虑，一般控制Bi含量较低，但制备的温度保险丝熔断温度较高，最低只能达到9(TC左右，特别是针对现有功率较大的电器装置，其工作电流较大，在大电流下由于电阻较高现有保险丝很难有效控制电流引起的自体发热，导致熔断温度误差变大，安全性能下降，使电器装置不能很好的得到保护，不能满足现有电器装置的需求，因此，找到适合现有发展的较适宜的低工作温度的低温保险丝仍然是现在拭待解决的问题。同时合金丝的固液共存区的温度范围较大， 一般是15°C以上，导致制备的温度保险丝熔断温度差异较大，精度较低等，最终影响电器装置的性能，例如，电池的安全性能降低，特别是难以同时满足电池的过充测试和温度冲击实验，不利于产品的质量控制和提高电池的安全性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有合金丝的液相限温度较高，固液共存区的温度范围较大，导致制备的温度保险丝的熔断温度较高，一致性、精度较差的缺点；提供一种液相限温度较低，固液共存区的温度范围较小的合金丝及含有这种合金丝的熔断温度较低，熔断温度精度较高的温度保险丝。 —种合金丝的质量百分组成包括In23-27%， Bi55-59%， Snl5_20%。 合金在温度上升过程中，由于在固液共存区内已有液相生成，故理论上在液相限温度(设为T)以下，熔融过程仍未完成，当合金具有充分流动性且表面张力足够大时，保险丝已具备熔断条件。设液相限以下至液相限处满足熔断条件的温度区间为AT(即属于固液共存区的温度范围)，为满足保险丝工作温度精度，要求A T尽可能小，即制作合金丝所需之金属固液共存区尽可能小。同时，在合金固液转变期间，任何相变化——包括固相转变，晶型转变等——均有可能影响合金相关物理性能。在选择制备合金丝的低温合金时应尽可能规避此类转变，因此，在满足AT尽可能小又需避免合金的相变化。 本专利技术的专利技术人意外的发现，通过调剂In-Sn-Bi三元体系的百份含量，特别是提升Bi的含量到55-59%时，能很好的控制合金固、液共存区宽度、液相限温度及固相转变峰的位置，且加工性能仍然满足现有工艺的要求。实验表明，当采用本专利技术的技术方案时，可使合金丝的液相限温度达到78-88°C，固液共存区的温度区间可以达到6°C，固、液共存温度范围区间狭窄，制备的温度保险丝熔断温度较低，熔断温度范围偏差较小，温度保险丝可以只在严格的设定温度下工作。 本专利技术同时提供了 一种温度保险丝，包括如上所述的合金丝，其中，合金丝上敷有助熔剂；合金丝和助熔剂被绝缘膜包覆；合金丝的两端分别引出导电端子，导电端子部分被绝缘膜包覆。 本专利技术的额定动作温度是指在标准规定条件下，温度保险丝改变其导电状态的温度，UL标准规定在额定值+0/-101:范围内动作，简称Tf。熔断温度是指接通10mA以下电流，在每分钟以o. 5 rc速度升温的油池中温度保险丝断开的温度称为实际熔断温度。保持温度是指在温度保险丝中通以额定电流，能够连续维持168小时的最高温度，在UL中简称Th。 本专利技术所提供的温度保险丝的熔断温度可以达到83 ± rc ，熔断温度较低，精度较高，能进一步满足安全性能要求较高的电器设备的要求。本专利技术提供的温度保险丝的上述保持温度Th可以达到6(TC，额定电流为2A，实际额定动作温度可限定为88t:，温度较低，满足现有发展的需要。附图说明 图1为本专利技术温度保险丝一种优选实施方式的结构示意图； 图2为本专利技术温度保险丝一种优选实施方式的导电片的结构示意图； 图3为本专利技术合金丝一种优选实施方式的结构示意图； 图4为本专利技术温度保险丝一种优选实施方式的立体分解结构示意图； 图5为本专利技术实施例1的合金丝的DSC(差示扫描量热法)曲线图。具体实施例方式本专利技术的目的是为了克服现有合金丝的液相限温度较高，固液共存区的温度范围较大，导致制备的温度保险丝的熔断温度较高，一致性、精度较差的缺点；提供一种液相限温度较低，固液共存区的温度范围较小的合金丝，合金丝的质量百分组成包括In23-27X，Bi55-59%， Snl5-20%。 本专利技术通过调剂In-Sn-Bi三元体系的百份含量，特别是提升Bi的含量到55_59%时，能很好的控制合金固、液共存区宽度、液相限温度及固相转变峰的位置，且加工性能并没有明显降低仍然满足现有工艺。实验表明，当采用本专利技术的技术方案时，可使合金丝的液相限温度达到78-88°C，固液共存区的温度区间达到6°C，固、液共存温度范围区间狭窄，制备的温度保险丝的熔断温度范围的偏差小，温度保险丝可以只在严格的设定温度下工作。 其中，合金丝可以根据实际需要添加一些功能添加剂，例如为了增加合金的塑性，4可以添加金属Ag、 Cu、 Zn中的一种或者几种的组合，添加剂金属的质量百分含量占合金丝总量的1_5%。 其中，本专利技术的合金丝的质量百分组成可进一步优选为In25_27%， Bi56_58%，Znl-2%， Snl5% _18%，合金丝的液相限温度更低，固液共存区的温度范围更小，制备的温度保险丝的工作温度更低低，熔断温度精度更高，更能满足现有技术的发展需要。 上述合金丝允许含有在各原料坯块的制造上、原料的熔融搅拌上等处理步骤带来的不可避免的杂质。 本专利技术同时提供了 一种温度保险丝，包括如上所述的合金丝，其中，合金丝上敷有助熔剂；合金丝和助熔剂被绝缘膜包覆或部分包覆；合金丝的两端分别引出导电端子，导电端子部分被绝缘膜包覆。 其中，绝缘膜本专利技术没有特别限制，材料和形状均可为本领域技术人员公知，例如绝缘膜可为一筒体，合金丝处于筒体内；本专利技术优选绝缘膜包括绝缘底膜、绝缘上膜，绝缘底膜、绝缘上膜本专利技术可采用绝缘塑料制备得到，例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)、PEN等薄膜材料，可以采用双向拉伸法。绝缘上膜以热压、超声波的方式与绝缘底膜相连，构成一完整绝缘密闭空间将合金丝及助熔剂与外界隔离，该绝缘上膜应具有良好的热传导性能以降低膜内外温差。 其中，导电端子从合金丝两端引出，延伸出绝缘膜，目的是在温度保险丝工作时导通电流，可以为本领域技术人员公知的各种导电体，例如纯镍或镍基合金或镍铁铜复合材料的导电片，形状也没有限制，可以通过半硬态镍带冲压制成。 其中，助熔剂由松香、硬脂酸、液态醇类以及小分子酸按如下重量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种合金丝，以质量百分含量计，组分包括，Ｉｎ２３－２７％，Ｂｉ５５－５９％，Ｓｎ１５－２０％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：粟利杰，刘子岳，吴强，徐云湘，姜琳莉，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]