一种无壳熔断器及其制备方法与流程

专利2022-05-10  2



1.本发明涉及熔断器领域,特别涉及一种无壳熔断器及其制备方法。


背景技术:

2.目前电动车电池包普遍使用热熔熔断器作为电路的保护器件,如图1所示,热熔熔断器结构包括触刀、盖板、熔体、灭弧介质、瓷管和封帽等,大多数热熔熔断器的熔体狭颈在瓷管内设置成折弯形状。热熔熔断器的工作原理为:当线路中电流超过规定值时,即故障电流出现时,线路电流经由触刀通过熔体,利用电流热积累效应,使熔体设置的电流感知点(狭颈)在一定时间里熔化断开并熄灭电弧,从而安全分断故障电流。
3.目前,传统的熔断器在生产和使用的时候存在着一些不足,例如,熔断器的折弯熔体在装配时不易定位,容易自身折叠过度或者受力损伤,传统熔断器零件较多,装配工序繁多,工艺复杂,传统熔断器多以瓷管作为熔断器外壳,重量较重,体积较大,传统熔断器多采用石英砂作为灭弧物质,生产过程中通过振沙工艺使石英砂填充熔体周围空间,很容易出现振沙不实、不均匀的问题,沙子与熔体不能充分接触,大大影响灭弧性能,灭弧一致性不高。


技术实现要素:

4.本发明的目的是克服上述现有技术中存在的问题,提供一种无壳熔断器及其制备方法,采用灭弧物质与熔体组合一起预制固化的无壳熔断器,熔体与灭弧物质一体成型,易定位,不易被损伤,相对重量较轻、体积较小,灭弧一致性高。
5.为此,本发明提供一种无壳熔断器,包括熔体和固化灭弧件;所述固化灭弧件由粉末颗粒状的灭弧物质固化在所述熔体长度方向的周围而成,用于包裹定位所述熔体;所述熔体穿设在所述固化灭弧件中,与所述固化灭弧件一体成型,所述熔体两端位于分别所述固化灭弧件的外侧,用于连接外部电路。
6.进一步,位于所述固化灭弧件内部的所述熔体沿其长度方向呈弯折状,所述熔体具有至少一个弯折处,所述熔体中至少一个弯折处的至少一侧上设置有至少一个狭颈部,所述狭颈部位于所述固化灭弧件内部。
7.进一步,所述灭弧物质为石英砂、三氧化二铝砂、陶瓷颗粒或玻璃粉的一种或至少两种的混合。
8.对于上述的本发明以及提出的一种无壳熔断器,针对其的制作过程,本发明提供了一种无壳熔断器的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
9.步骤1:将熔体固定在工装中;
10.所述工装由上工装和下工装组成,上工装和下工装均设置有开口,上工装和下工装开口对称设置能够形成空腔,上工装和下工装可拆卸连接;
11.所述熔体沿其长度方向呈部分弯折状,所述熔体具有至少一个弯折处,所述熔体中至少一个弯折处的至少一侧上设置有至少一个狭颈部,熔体的狭颈部位于所述工装的空
腔中,熔体的两端被夹持在所述上工装和下工装接触的面上;
12.步骤2:将灭弧物质及粘合剂灌入所述工装中;
13.上工装和下工装开口对称闭合形成所述空腔;
14.所述工装上开设有用于向空腔中灌入灭弧物质及粘合剂的通孔;
15.将灭弧物质及粘合剂灌入所述工装中的空腔中。
16.步骤3:密封工装内腔并静置固化;
17.通过加密封塞的方式将所述通孔封闭,使得所述空腔封闭;
18.使用常温固化或高温烧结的方法将灭弧物质及粘合剂进行固化,形成包裹着所述熔体的固化灭弧件;
19.步骤4:取出;
20.将上工装和下工装拆卸,取出包裹着所述熔体的固化灭弧件;
21.步骤5:整形熔体两端;
22.将位于所述固化灭弧件外侧的所述熔体的两端整形成设定的形状,得到无壳熔断器。
23.进一步,在步骤2中,将灭弧物质及粘合剂灌入所述工装中的空腔时,使用振动或者挤压的方式使得所述灭弧物质达到特定的密实度。
24.更进一步,当使用振动的方式的时候,在振动的过程中持续补充灭弧物质及粘合剂;当使用挤压的方式的时候,投入设定量的灭弧物质及粘合剂。
25.进一步,在步骤3中,当使用常温固化的方式的时候:
26.将工装常温下静置特定的时间至固化,所述特定的时间根据所述粘合剂完全发挥效用的时间确定。
27.进一步,在步骤3中,当使用高温烧结的方式的时候:
28.将工装放进高温烘箱或烧结炉进行烧结至固化;
29.将工装静置冷却至室温。
30.更进一步,在步骤2中加入的粘合剂为高温粘合剂。
31.本发明提供的一种无壳熔断器及其制备方法,具有如下有益效果:
32.1、简化工艺,固化一体成型,提高了生产和使用的效率;
33.2、一体固化时可将熔体片折弯形状定位,避免熔片自身折叠过度、绝缘距离不够导致击穿或短接,也可避免熔体受力损坏;
34.3、固化灭弧件充分与熔体接触,灭弧可靠性提高,灭弧一致性高;
35.4、相对于现有的熔断器省掉了管壳、盖板等零件,使得产品实现轻量化;5、简化工艺和零件降低了成本。
附图说明
36.图1为现有的热熔熔断器的结构示意图;
37.图2为本发明提供的一种无壳熔断器的结构示意图;
38.图3为本发明提供的一种无壳熔断器的制备方法在固定熔体的工艺的示意图;
39.图4为本发明提供的一种无壳熔断器的制备方法在灌入灭弧物质及粘合剂的工艺的示意图;
40.图5为本发明提供的一种无壳熔断器的制备方法在密封工装内腔并静置固化的工艺的示意图;
41.图6为本发明提供的一种无壳熔断器的制备方法在固化完成后取出产品的工艺的示意图;
42.图7为本发明提供的一种无壳熔断器的制备方法在整形熔体两端完成产品的工艺的示意图。
43.附图标记说明:
[0044]1‑
无壳熔断器;101

固化灭弧件;102

熔体;201

螺栓;202

螺母;3

上工装;301

通孔;4

下工装;5

灭弧物质及粘合剂的混合物。
具体实施方式
[0045]
下面结合附图,对本发明的多个具体实施方式进行详细描述,但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0046]
具体的,本发明提供了一种无壳熔断器,包括熔体和固化灭弧件;所述固化灭弧件由粉末颗粒状的灭弧物质固化在所述熔体的周围而成,用于包裹定位所述熔体;所述熔体穿设在所述固化灭弧件中,与所述固化灭弧件一体成型,所述熔体两端位于分别所述固化灭弧件的外侧,用于连接外部电路。
[0047]
其中,位于所述固化灭弧件内部的所述熔体沿其长度方向呈弯折状,所述熔体具有至少一个弯折处,所述熔体中至少一个弯折处的至少一侧上设置有至少一个狭颈部,所述狭颈部位于所述固化灭弧件内部。所述灭弧物质为石英砂、三氧化二铝砂、陶瓷颗粒或玻璃粉的一种或至少两种的混合。对此,我们通过实施例1来对本发明提供的一种无壳熔断器进行详细的介绍,使得对于本发明提供的一种无壳熔断器具有更加清楚的认识。
[0048]
实施例1
[0049]
参见图2,本实施例提供一种无壳熔断器,该无壳熔断器由固化灭弧件101和熔体102等组成。
[0050]
固化灭弧件101由粉末颗粒状灭弧物质固化而成,成型时与熔体102一起固化,将熔体包裹定位。灭弧物质可以是石英砂、陶瓷粉末、玻璃粉末、三氧化二铝粉末等具有灭弧能力的物质。
[0051]
熔体102用纯金属或合金制成,包括铜、铝、银及其复合材料,其形状为片状,熔体102穿设在固化灭弧件101中,与固化灭弧件一体成型,熔体两端位于所述固化灭弧件的外侧,用于连接外部电路。位于所述固化灭弧件内部的所述熔体沿其长度方向呈弯折状,所述熔体具有至少一个弯折处,所述熔体中至少一个弯折处的至少一侧上设置有至少一个狭颈部,所述狭颈部位于所述固化灭弧件内部。
[0052]
本发明所提供的一种无壳熔断器,能够放置在熔断器仓内,熔断器仓类似于电池仓,使得本发明的无壳熔断器在熔断后可以直接替换该部分,降低使用成本,形成可替换产品。
[0053]
在对于本发明的一种无壳熔断器有了具体的认识之后,我们来看本发明的对于该产品的制作方法,对比,我们通过实施例2进行制作方法的展示。
[0054]
实施例2
[0055]
在本实施例中,参见图3至图7,对本发明提供的一种无壳熔断器进行制备,其具体的步骤如下:
[0056]
第一步:将熔体固定在工装中(即固定熔体)。如图3所示。
[0057]
我们先来看工装的组成,所述工装由上工装3和下工装4组成,上工装3和下工装4均设置有开口,上工装3和下工装4开口对称设置能够形成空腔,上工装和下工装可拆卸连接。
[0058]
其次是熔体的具体结构,位于所述固化灭弧件内部的所述熔体沿其长度方向呈弯折状,所述熔体具有七个弯折处,在每个折弯处的两侧各设置有一个狭颈部,熔体的狭颈部位于所述工装的空腔中,熔体的两端被夹持在所述上工装和下工装接触的面上。
[0059]
在具体的操作的时候,在熔体102两端预设供紧固连接的通孔,上工装3和下工装4两侧壁上也设置有设供紧固连接的通孔或螺孔,上工装和下工装组合可形成供熔体穿过的空腔,通过螺栓201和螺母202将上工装、熔体和下工装组合固定。
[0060]
第二步:将灭弧物质及粘合剂灌入所述工装中(即灌入灭弧物质及粘合剂)。如图4所示。
[0061]
首先,上工装和下工装开口对称闭合形成所述空腔,之后,在工装上开设有用于向空腔中灌入灭弧物质及粘合剂的通孔,最后将将灭弧物质及粘合剂灌入所述工装中的空腔中。
[0062]
在具体的操作中,可在上工装或下工装上开设灌入灭弧介质的通孔,本实例为在上工装开设通孔301,混合好的灭弧物质及粘合剂5可从通孔301灌入上工装和下工装组合形成的内部空腔。
[0063]
在灌入灭弧介质的时候,为了使得灭弧物质更加地紧致达到特定的密实度,使用振动或者挤压灭弧物质的方式使得灌入的灭弧物质达到特定的密实度。
[0064]
在使用振动的方式的时候,使用振动设备在灌入灭弧混合物过程中或过程后对工装施以振动(振动过程中需要持续补充灭弧混合物),待灭弧物质达到指定的密实度后,进行下一工序。
[0065]
在使用挤压的方式的时候,在使用挤压设备在工装内对灌入灭弧混合物进行挤压,根据预设的体积挤压投入设定量的灭弧物质及粘合剂,待灭弧物质达到指定的密实度后,进行下一工序。
[0066]
第三步:密封工装内腔并静置固化。如图5所示。
[0067]
上一步中已将灭弧物质及粘合剂灌入工装内部空腔,为了防止转运过程中灭弧物质及粘合剂倒出,可在通孔301处加密封塞,将工装空腔密封,然后在常温下静置一段时间(时间长短取决于粘合剂完全发挥效用的时间),等待固化。或将工装组合体放入烘箱中,施加高于常温的温度,加速固化过程。
[0068]
因此,该步骤是通过加密封塞的方式将所述通孔封闭,使得所述空腔封闭;使用常温固化或高温烧结的方法将灭弧物质及粘合剂进行固化,形成包裹着所述熔体的固化灭弧件。
[0069]
在该步骤中,当使用高温烧结的方式时:将工装放进高温烘箱或烧结炉进行烧结至固化;将工装静置冷却至室温。在高温烧结的时候,加入的粘合剂为高温粘合剂,使得在高温下粘合灭弧物质。
[0070]
在该步骤中,当使用常温固化的方式时,将工装常温下静置特定的时间至固化,所述特定的时间根据所述粘合剂完全发挥效用的时间确定。同时,为了加速固化,可在烘箱中做适当烘干处理。
[0071]
第四步:取出(即固化完成后取出产品)。固化完成后,如图6所示,将上工装和下工装拆卸,取出包裹着所述熔体的固化灭弧件。
[0072]
在具体的操作中,依次卸下螺母202和螺栓201,然后将上工装和下工装取下,得到固化灭弧件101和熔体102形成的整体。
[0073]
第五步:整形熔体两端,测试包装后,完成产品。如图7所示,上一步得到固化灭弧件101和熔体102形成的整体,熔体两端还处于伸直状态,可将熔体两端整形成需要的形状,就得到完整的无壳熔断器产品。即是,将位于所述固化灭弧件外侧的所述熔体的两端整形成设定的形状,得到无壳熔断器。
[0074]
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例,但是,本发明实施例并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
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