[實用新型]鋰離子電池保護器

有效

• 申請號: 201220172376.7
• 申請日: 2012-04-23
• 公開（公告）號: CN202549721U
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 何國勝
• 申請（專利權）人: 東莞市晶品電子科技有限公司
• 主分類號: H01H37/52
• 分類號: H01H37/52
• 代理公司: 東莞市冠誠知識產權代理有限公司 44272
• 代理人: 張作林

技術領域

本發明涉及過熱及過電流防護用電子元器件，具體涉及一種鋰離子電池過熱過電流雙重保護器。

背景技術

鋰離子二次電池越來越廣泛的應用到各種便攜式電器設備當中，包括手機、平板電腦、筆記本電腦、游戲機、數碼相機、GPS等數碼設備，以及各種便攜式電動工具。其具有容量大，體積小的優點，是目前電池市場的主流。但是，鋰離子二次電池在遇到短路、過充電等異常情況時，容易引起電池劇烈升溫，此時如果沒有保護措施，就會發生爆炸、燃燒等惡性事故。所以，鋰離子二次電池必須強制安裝過溫、過電流保護裝置。

目前，鋰離子二次電池采用的保護方案主要有以下三種：?高分子PTC自恢復保險絲、溫度保險絲和雙金屬保護器。

高分子PTC自恢復保險絲實際上是具有正溫度系數特性的熱敏電阻，當電路中電流增大引起溫度升高時，或者由于外部環境溫度升高，造成其溫度升高到某個特定溫度值以上時，其電阻值從低電阻狀態轉變為高電阻狀態，從而起到限流作用。當溫度下降后，其又可以恢復到低電阻狀態。因此從理論上講，高分子PTC自恢復保險絲可以同時起到過電流和過溫度保護作用。但是，由于受到材料方面的限制，目前其保護溫度往往在90℃以上，超過鋰離子二次電池的允許的使用溫度。因此，高分子PTC自恢復保險絲只能作為過電流保護使用。

溫度保險絲的工作原理是：當電池溫度超過低溫合金熔點時，低溫合金絲熔化斷開，造成電路開路。由于這是一次性保險絲，不適合目前免維護電池的發展趨勢，已逐漸為市場所淘汰。

雙金屬保護器是利用雙金屬片在特定溫度下的開關特性，起到過溫度保護的作用。由于其開關溫度可以精確控制，并且可以自恢復、重復使用，目前在鋰離子二次電池過溫度保護領域日益受到關注。其主要缺點是不能實現精確的過電流保護。

發明內容

本新型所要解決的技術問題是提供一種同時具有過熱過電流雙重保護的鋰離子二次電池用元器件，以克服現有技術存在的上述缺陷。

本新型解決技術問題的技術方案如下：

一種鋰離子電池保護器，包括由殼體構成的密閉扁平腔體，腔體內有兩個正溫度系數的熱敏電阻PTC1和PTC2，以及雙金屬片組合開關。其中熱敏電阻PTC1與雙金屬片組合開關串聯連接，串聯連接后的結構與熱敏電阻PTC2并聯連接形成組合體，兩帶狀金屬電極分別穿過密閉扁平的腔體與上述的組合體的兩端連接。

所述正溫度系數熱敏電阻PTC1為高分子PTC熱敏電阻，其電阻值不超過20mΩ；

所述正溫度系數熱敏電阻PTC2為高分子PTC熱敏電阻或者陶瓷PTC熱敏電阻，優選高分子PTC熱敏電阻；

所述PTC2的電阻值大于PTC1電阻值；

所述雙金屬片組合開關包括：帶有金屬觸點的彈簧片，彈簧片的下面有一雙金屬片，當環境溫度到達某個特定溫度值時，雙金屬片發生形變，帶動彈簧片運動，引起與彈簧片相連接的金屬觸點運動。

本新型在正常情況下，雙金屬組合開關處于閉合狀態，電路正常工作。當電路發生過電流或過溫度情況時，正溫度系數熱敏電阻溫度升高引起雙金屬片發生形變或直接引起雙金屬片發生形變，導致雙金屬片組合開關斷開，PTC1的分流作用停止，引起PTC2處于高溫高電阻狀態，對電路進行限流保護，同時其處于高溫狀態，也會持續對雙金屬片加熱，使其處于斷開鎖定狀態。進而可以實現過熱過電流的雙重保護。

附圖說明

圖1為本新型結構電路示意圖。

圖2是本新型的結構示意圖，其中：

1，????帶狀金屬電極

2，????帶狀金屬電極

3，????熱敏電阻PTC1

4，????熱敏電阻PTC2

5，????雙金屬片

6，????金屬彈簧片

7，????金屬觸點

8，????腔體。

具體實施方式

下面結合附圖1及圖2進一步說明本發明。

本新型包括一對成直線排列的帶狀金屬電極1和2，兩帶狀金屬電極穿過腔體8與內部的組合體連接；PTC熱敏電阻（PTC1）3和PTC熱敏電阻（PTC2）4的下側電極都與帶狀金屬電極1電連接；PTC熱敏電阻（PTC2）4的上側電極與帶狀金屬電極2電連接；金屬彈簧片6一端固定在帶狀金屬電極2上且與其電連接；金屬觸點7位于金屬彈簧片6的另一端，其在正常態下與PTC熱敏電阻（PTC1）3的上側電極接觸；雙金屬片5位于金屬彈簧片6的下方。