一种熔断器熔体结构及熔断器的制作方法

本申请涉及电路保护器件，尤其是涉及一种熔断器熔体结构及熔断器。

背景技术：

1、在新能源汽车及储能系统等应用了高压大电流的工况中，熔断器熔体多采用沿纵向开设单排或多排直通狭颈的平直金属带体结构；当工作电流通过金属带体时，电流集中于狭颈部位进行传导与发热。然而，在车辆行驶引发的交变机械振动以及高低温循环热应力作用下，平直结构的狭颈区域容易产生集中应力，长时间运行会导致金属带体发生疲劳断裂；同时，在短路开断过程中，集中于狭颈处的电弧能量释放较为剧烈，易造成绝缘管体内压瞬间过高，降低了熔断器的分断可靠性与使用寿命。

技术实现思路

1、为了改善现有技术中熔断器熔体结构抗疲劳性能不足及短路分断可靠性较低的缺陷，本申请提供一种熔断器熔体结构及熔断器。

2、本申请提供的一种熔断器熔体结构及熔断器采用如下的技术方案：

3、一种熔断器熔体结构，包括金属带体，所述金属带体上贯穿开设有呈多排交错阵列设置的透孔；相邻两排所述透孔在所述金属带体的宽度方向上交错设置，以使相邻所述透孔之间形成导电狭径，多组所述导电狭径在所述金属带体上构成网状交错的导电网络。

4、通过采用上述技术方案，利用呈多排交错阵列分布的透孔在金属带体上设置出了网状交错的导电网络；电流在通过各导电狭径时被斜向分流与多次汇合，使热量在金属带体横向与纵向上均匀散布，减缓了局部热量堆积；同时，网状交错结构分散了交变机械振动与热胀冷缩产生的轴向应力，降低了应力集中程度，提升了熔体结构的机械疲劳强度与高压分断过程中的电弧分散能力。

5、优选的，所述透孔包括第一排透孔和第二排透孔；所述第一排透孔与所述第二排透孔沿所述金属带体的宽度方向交替间隔排列，且所述第一排透孔与所述第二排透孔在所述金属带体的纵向上错位设置。

6、通过采用上述技术方案，第一排透孔与第二排透孔在宽度方向交替排列并在纵向上交错对齐，使相邻排透孔之间的金属区域形成具有倾角与规则宽度的导电狭径，确保了网状导电路径的对称性与一致性，有助于实现电流与热量沿金属带体全域的平稳传导。

7、优选的，所述透孔的形状为长圆孔、腰形孔、椭圆孔、菱形孔或多边形孔中的至少一种；所述透孔的长轴沿所述金属带体的纵向延伸设置，且所述透孔在纵向上的长度大于所述透孔在宽度方向上的宽度。

8、通过采用上述技术方案，将透孔沿纵向拉长设置，延长了斜向导电狭径的物理传导长度；长孔边缘的平缓过渡弧线减少了冲压边缘的尖角应力集中，增大了导电狭径横向传热的面积，提升了结构的横向散热效率与抗拉伸形变能力。

9、优选的，所述导电狭径相对于所述金属带体的纵向中心轴线倾斜设置。

10、通过采用上述技术方案，倾斜设置的导电狭径使电流偏离金属带体的直线流动方向，增加了电流在两端导电端子之间的流动路径长度；熔断起弧时，电弧顺向沿着倾斜狭径向两侧扩展，延长了电弧拉长熄灭的物理距离，降低了电弧集中的可能性。

11、优选的，所述导电狭径的倾斜方向与所述金属带体的纵向中心轴线之间的夹角为15°至75°。

12、通过采用上述技术方案，将倾斜夹角限定在15°至75°的范围内，提升了金属带体的纵向过流能力与斜向分流效果；导电狭径既能维持较低的常态电阻，又能在受热胀冷缩时提供顺应性形变空间，缓冲了轴向应力。

13、优选的，还包括与所述金属带体两端连接的弯折连接部。

14、通过采用上述技术方案，在金属带体两端配置弯折连接部，利用弯折部位的柔性形变吸收熔断器在装配或运行过程中产生的轴向公差与热膨胀位移，防止外力直接作用于导电狭径区域，保护了网状导电网络的结构完整性。

15、优选的，所述金属带体包括第一金属带，以及与所述第一金属带平行设置的第二金属带，所述弯折连接部包括分别与所述第一金属带两端连接的第一连接部，以及分别与所述第二金属带两端连接的第二连接部，所述第一连接部和所述第二连接部固定连接。

16、通过采用上述技术方案，采用第一金属带与第二金属带双层平行复合结构，在有限的空间内扩展了熔体通流能力；第一连接部与第二连接部的固定叠加连接构建了端部汇流结构，实现了两层金属带之间电流的均匀分配与机械协同支撑。

17、优选的，所述导电狭径的侧壁上还设有斜向凸起，所述斜向凸起与所述导电狭径逐一对应并呈阵列设置；所述导电狭径的另一侧壁上还设有与所述斜向凸起对应设置的倾斜凹槽。

18、通过采用上述技术方案，在导电狭径部位冲压形成斜向凸起与对应的倾斜凹槽，构成了立体加强结构；本申请在不增加金属带体原始厚度与常态电阻的前提下，提高了导电狭径的抗弯曲刚度与抗振动疲劳性能，同时增大了与灭弧介质的接触表面积。

19、一种熔断器，包括绝缘管体、与所述绝缘管体两端连接的导电端子、插设于所述绝缘管体内部的灭弧介质，以及所述的熔断器熔体结构；所述金属带体插设于所述绝缘管体内，且所述金属带体两端分别与所述绝缘管体两端的所述导电端子连接，所述灭弧介质围设于所述金属带体外侧。

20、通过采用上述技术方案，将金属带体置于充填有灭弧介质的绝缘管体内，短路熔断时，分布在金属带体全域的多点电弧被灭弧介质分割包围与冷却，降低了管内压力的上升速率，提升了熔断器的分断能力与运行安全性。

21、优选的，还包括与所述绝缘管体内部连接并沿靠近所述金属带体方向延伸的导热部件，所述导热部件与所述导电狭径对准设置并保持间隙，所述导热部件插设于所述灭弧介质内。

22、通过采用上述技术方案，导热部件伸入绝缘管体内部并与导电狭径保持间隙对准，构建了由导电狭径经间隙、导热部件至绝缘管体管壁的热传导通路，加快了导电狭径发热区域的热量散失，降低了额定电流下的温升，提高了熔断器的长期载流稳定性。

23、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

24、1.利用呈多排交错阵列分布的透孔在金属带体上设置出了网状交错的导电网络；电流在通过各导电狭径时被斜向分流与多次汇合，使热量在金属带体横向与纵向上均匀散布，减缓了局部热量堆积；同时，网状交错结构分散了交变机械振动与热胀冷缩产生的轴向应力，降低了应力集中程度，提升了熔体结构的机械疲劳强度与高压分断过程中的电弧分散能力；

25、2.在导电狭径部位冲压形成斜向凸起与对应的倾斜凹槽，构成了立体加强结构；本申请在不增加金属带体原始厚度与常态电阻的前提下，提高了导电狭径的抗弯曲刚度与抗振动疲劳性能，同时增大了与灭弧介质的接触表面积；

26、3.导热部件伸入绝缘管体内部并与导电狭径保持间隙对准，构建了由导电狭径经间隙、导热部件至绝缘管体管壁的热传导通路，加快了导电狭径发热区域的热量散失，降低了额定电流下的温升，提高了熔断器的长期载流稳定性。

1.一种熔断器熔体结构，其特征在于，包括金属带体（1），所述金属带体（1）上贯穿开设有呈多排交错阵列设置的透孔（2）；相邻两排所述透孔（2）在所述金属带体（1）的宽度方向上交错设置，以使相邻所述透孔（2）之间形成导电狭径（3），多组所述导电狭径（3）在所述金属带体（1）上构成网状交错的导电网络（4）。

2.根据权利要求1所述的一种熔断器熔体结构，其特征在于，所述透孔（2）包括第一排透孔（21）和第二排透孔（22）；所述第一排透孔（21）与所述第二排透孔（22）沿所述金属带体（1）的宽度方向交替间隔排列，且所述第一排透孔（21）与所述第二排透孔（22）在所述金属带体（1）的纵向上错位设置。

3.根据权利要求1所述的一种熔断器熔体结构，其特征在于，所述透孔（2）的形状为长圆孔、腰形孔、椭圆孔、菱形孔或多边形孔中的至少一种；所述透孔（2）的长轴沿所述金属带体（1）的纵向延伸设置，且所述透孔（2）在纵向上的长度大于所述透孔（2）在宽度方向上的宽度。

4.根据权利要求1所述的一种熔断器熔体结构，其特征在于，所述导电狭径（3）相对于所述金属带体（1）的纵向中心轴线倾斜设置。

5.根据权利要求4所述的一种熔断器熔体结构，其特征在于，所述导电狭径（3）的倾斜方向与所述金属带体（1）的纵向中心轴线之间的夹角为15°至75°。

6.根据权利要求1所述的一种熔断器熔体结构，其特征在于，还包括与所述金属带体（1）两端连接的弯折连接部（5）。

7.根据权利要求6所述的一种熔断器熔体结构，其特征在于，所述金属带体（1）包括第一金属带（11），以及与所述第一金属带（11）平行设置的第二金属带（12），所述弯折连接部（5）包括分别与所述第一金属带（11）两端连接的第一连接部（51），以及分别与所述第二金属带（12）两端连接的第二连接部（52），所述第一连接部（51）和所述第二连接部（52）固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种熔断器熔体结构，其特征在于，所述导电狭径（3）的侧壁上还设有斜向凸起（31），所述斜向凸起（31）与所述导电狭径（3）逐一对应并呈阵列设置；所述导电狭径（3）的另一侧壁上还设有与所述斜向凸起（31）对应设置的倾斜凹槽（32）。

9.一种熔断器，其特征在于，包括绝缘管体（6）、与所述绝缘管体（6）两端连接的导电端子（7）、插设于所述绝缘管体（6）内部的灭弧介质（8），以及权利要求1至8任一项所述的熔断器熔体结构；

10.根据权利要求9所述的一种熔断器，其特征在于，还包括与所述绝缘管体（6）内部连接并沿靠近所述金属带体（1）方向延伸的导热部件（9），所述导热部件（9）与所述导电狭径（3）对准设置并保持间隙，所述导热部件（9）插设于所述灭弧介质（8）内。