[发明专利]电池熔断器组件

说明书

技术领域

本发明总地涉及熔断器组件，更具体地涉及用于蓄电池的熔断器组件。

背景技术

熔断器广泛地用作过电流保护装置以防止电路损坏。熔断器包括配置成在 设置在电路中的电源与电子器件或电子器件的组合或负载之间形成电气连接 的熔断器端子。熔断器还包括设置在熔断器末端之间的一个或多个可熔断连接 或元件。当流过熔断器的电流超过一预定限值时，可熔断元件熔断、断裂、失 效或以其它方式形成开路以断电并断开与熔断器相连的电路，由此防止对电路 中电子元件的损坏。

在交通工具电气系统中，蓄电池或例如交流发电机的电源用来向电路供 电。典型地，蓄电池包括配置成接受电路中的电缆的环形接线端。有时，熔断 器配合在接线柱上以保护电路的器件不受过电流影响。或者，熔断器有时配合 在与接线柱相连的安装板的安装柱上。螺母配合在接线柱或安装柱上以维持环 形接线端和熔断器相对于接线柱或安装柱的位置。

如果环形接线端无意中与接线柱或安装柱形成接触，则已知这些种类的配 置易于发生不合需的断路或通过熔断器的电流路径旁路，这形成从接线柱或安 装柱至环形接线端的直接电流路径，而不是首先流过熔断器。因此，不管电路 中是否存在熔断器，都会造成器件损坏。

传统地，将绝缘螺母配合在接线柱或安装柱以使熔断器和环形接线端电绝 缘并由此防止电流绕过熔断器。不熟悉或不关注绝缘螺母的这种重要功能的消 费者会用较廉价的标准螺母来替代绝缘螺母。标准螺母不会防止电流旁路流过 熔断器并由此造成器件损坏。

图1是用于蓄电池的传统熔断器10的立体图。熔断器10包括其中设有可 熔断元件20的立方形构件15。本文中使用的术语“立方形”指任何具有矩形 侧面的三维构件。熔断器元件20包括故障元件20a，其配置成响应电路中的过 电流熔断、断裂、失效或以其它方式形成开路以断开与熔断器相连的电路(未 示出)。透明罩25在立方形构件15靠近故障元件20a的一侧耦合于立方形构 件15。透明罩25允许故障元件20a的肉眼检查。

缝隙30设置在故障元件20a和罩25之间。周围的空气和其它微粒(在下 文中称其为“环境微粒”)可能经过缝隙30并沉积在故障元件20a上。这种沉 积显著地劣化了故障元件20a的性能。这种劣化在海上作业中尤为明显，其中 环境微粒包括水粒、矿渣等。例如，水粒和矿粒可使故障元件20a生锈。缝隙 30还使熔断器10防燃，由于例如因过电流造成的电弧而来自故障元件20a的 火花可能点燃环境微粒中的燃料/空气混合物。

因此，业内需要具有改进的防止熔断器电气旁路的装置的电池熔断器组 件。业内存在的另一种需求是保护熔断器的故障元件不因环境微粒而劣化。业 内存在的又一需求是使熔断器可防燃。

发明内容

本发明提供一种具有改进的用于防止熔断器电气旁路的装置的电池熔断 器组件。该熔断器包括配置成保护熔断器的可熔断元件不露出于环境微粒的壳 体。通过使可熔断元件与环境微粒隔绝，壳体保护可熔断元件由于生锈、侵蚀 等的劣化。由此，熔断器可安全和可靠地用于海上(及其它)作业。壳体还在故 障负载下将熔断器元件微粒容纳在壳体内。

在本发明的一个方面，熔断器包括具有本体构件和嵌入其中的可熔断元件 的壳体。例如，壳体可具有基本立方形状。可熔断元件包括配置成响应电路中 的过电流熔断、断裂、失效或以其它方式形成开路以断开与熔断器相连的电路。 壳体包括耐热的塑料或另一耐热材料，例如聚亚苯基硫醚，其配置成容纳响应 电路中的过电流由故障元件产生的电弧。该材料配置成防止电弧与环境微粒混 合，由此实现熔断器防燃。

壳体还配置成使可熔断元件与环境微粒隔绝，由此增加可熔断元件预期的 长时间工作性能。例如，通过使可熔断元件与水和其它环境微粒隔绝，壳体可 保护可熔断元件由于生锈、侵蚀等造成的劣化。

本体构件包括绝缘材料，例如陶瓷。该绝缘材料配置成阻断响应过电流由 故障元件产生的电弧。本体构件包括上表面、下表面和侧表面。可熔断元件基 本设置在侧表面附近并包括：与上表面的至少一部分配合的上部；与下表面的 至少一部分配合的下部以及与本体构件的侧表面配合的故障元件。在某些示例 性实施例中，故障元件的表面可包括非导电塑料层，例如硅树脂层。实验已表 明应用这种塑料层可防止长引弧持续时间，这在高电压过电流时是常见的，如 果不采用该塑料层的话。