專利名稱：Ptc器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種PTC器件及其制造方法。詳細(xì)來說，涉及使用了聚合物PTC部件 的PTC器件，該聚合物PTC部件包含作為導(dǎo)電填充物的金屬填充物，更特別的是包含一種在 氧氣環(huán)境中易于氧化的填充物，及這種PTC器件的制造方法。
背景技術(shù)：
在各種電設(shè)備或者電子設(shè)備中，當(dāng)超大電流流過電源電路等電路時(shí)，廣泛地使用 聚合物PTC(正溫度系數(shù))器件來預(yù)先防止破壞構(gòu)成這類設(shè)備的重要部件。眾所周知這樣 的器件，其通常包括PTC部件以及位于相對(duì)兩個(gè)主表面上的金屬薄膜電極，其中該P(yáng)TC部件 通常是以層的形式由聚合物組成，其中導(dǎo)電填充物分散在聚合物中。例如，用于電源電路或者包括干電池的充電電池組的PTC器件具有圓盤形，在其 中心具有通孔能夠覆蓋干電池的正電極突起。當(dāng)使用該器件時(shí)，PTC器件的通孔圍繞干電池 的正電極突起來配置PTC器件以便PTC器件的一個(gè)金屬薄膜電極與干電池的密封板連接。 這樣，預(yù)定的導(dǎo)線例如就可以連接到其它金屬薄膜電極上。當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)這樣的PTC器件時(shí)，要求PTC器件在正常條件下具有低電阻。對(duì)于用 于低電阻PTC器件的PTC部件，金屬填充物尤其是鎳或者鎳合金填充物都可以用作導(dǎo)電填 充物分散在聚合物中。這種金屬填充物很可能被PTC器件周圍的大氣環(huán)境中存在的氧氣氧 化。結(jié)果，增加了 PTC部件的阻抗。對(duì)于本質(zhì)上應(yīng)當(dāng)是低阻抗的PTC器件來說不希望有這 種增加的阻抗。因此，在使用這種金屬填充物的PTC器件中，采取形成樹脂涂層來覆蓋PTC部件暴 露的部分這樣對(duì)于暴露的部分來說就不會(huì)接觸到周圍的大氣環(huán)境，從而也防止了金屬填充 物的氧化。由于PTC部件的主表面如上所述使用了金屬薄膜電極覆蓋，這樣暴露的部分就 只有PTC部件的一個(gè)側(cè)表面部分(也就是，側(cè)表面部分限定了薄片PTC部件的厚度，因此一 個(gè)平面連接PTC部件的相對(duì)主表面的外周)通過準(zhǔn)備一個(gè)包含PTC部件的PTC器件之后形成樹脂涂層，在其主表面上，金屬薄 膜電極與主表面具有相同形狀，在PCT部件的側(cè)表面部分上應(yīng)用了一個(gè)固化樹脂，因此固 化了應(yīng)用的樹脂。應(yīng)用固化樹脂可以通過使用刷子、噴射等來實(shí)現(xiàn)。由于固化樹脂通常都 是電絕緣的，在應(yīng)用期間需要給與大量的關(guān)注，以防止由于刷子與金屬薄膜電極的接觸導(dǎo) 致樹脂沒有供給金屬薄膜電極的暴露平面。專利文檔1 國(guó)際公開號(hào)W01997/06538

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題因此，本發(fā)明所要解決的問題就是提供一種制造PTC器件的方法，該方法為了很 容易地能形成防止氧化的樹脂涂層，還提供了由這種方法制造的PTC器件。解決問題的手段
4
本發(fā)明者對(duì)上述問題進(jìn)行了很深入的研究。結(jié)果，本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)，通過提供從PTC 部件的主表面向外突出的支撐構(gòu)件和在支撐構(gòu)件上提供一固化樹脂，提供的樹脂很容易浸 濕并且在PTC部件的側(cè)表面上傳播開來，因此實(shí)際上PTC部件的全部側(cè)表面都由樹脂覆蓋， 這樣就完成了本發(fā)明。雖然這種支撐構(gòu)件可以僅從PTC器件的一個(gè)主表面向上突起，更加 希望其從每個(gè)主表面上都向上突起。前面，提供到支撐構(gòu)件上的固化樹脂浸濕PTC部件的 側(cè)表面，通過彎月面力或者毛細(xì)管力，在整個(gè)側(cè)表面上傳播開來。另外，在后面的情況中，提 供到一個(gè)支撐構(gòu)件上的固化樹脂或者在兩個(gè)支撐構(gòu)件之間提供的固化樹脂在PTC部件的 整個(gè)側(cè)表面上傳播開來。在每一種情況中，作為提供的固化樹脂傳播的結(jié)果，固化樹脂不僅僅存在于PTC 部件的側(cè)表面。另外，它還存在于支撐構(gòu)件的一個(gè)或兩個(gè)(也就是，支撐構(gòu)件從每個(gè)主表面 向上突起的實(shí)施例)內(nèi)面(也就是，緊靠PTC部件的側(cè)表面的一個(gè)平面)的至少一部分上， 這個(gè)部分緊靠PTC部件的側(cè)表面。在這個(gè)意義上，在本發(fā)明中，即使支撐構(gòu)件從兩個(gè)主表面 上突出，“固化樹脂也都提供在支撐構(gòu)件上”，因此當(dāng)硬化樹脂時(shí)，“硬化樹脂位于并支撐在 支撐構(gòu)件上”。如上所述，通過對(duì)固化在整個(gè)側(cè)表面上傳播開的固化樹脂，PTC部件的側(cè)表面就被 密封從而與周圍的大氣環(huán)境隔離開。因此，盡可能形成防止周圍大氣環(huán)境中的氧氣進(jìn)入PTC 部件(嚴(yán)格來講，是組成PTC部件的聚合物)中分散的導(dǎo)電填充物的樹脂涂層。因此，在第一方面中，本發(fā)明提供了 PTC器件，包括(A)聚合物PTC部件，包括(al)導(dǎo)電填充物；以及(a2)聚合物材料；聚合物PTC部件由相對(duì)的主表面和側(cè)表面限定，該側(cè)表面連接這些主表面的外周 部，以及(B)放置在聚合物PTC部件的兩側(cè)的主表面上的分層金屬電極，其中所述PTC器件具有從至少一個(gè)主表面的外周向外延伸的支撐構(gòu)件，所述聚合 物PTC部件的側(cè)表面被密封，通過設(shè)置和支撐在所述支撐構(gòu)件上的已固化的可固化樹脂與 PTC器件周圍的大氣環(huán)境隔離開來。在第二方面，本發(fā)明提供了制造一種PTC器件的方法，該P(yáng)TC器件包括(A)聚合物PTC部件，包括(al)導(dǎo)電填充物，以及(a2)聚合物材料；聚合物PTC部件由相對(duì)的主表面和連接這些主表面的外周部的側(cè)表面限定，以及(B)在聚合物PTC部件的兩側(cè)上的主表面上放置的分層金屬電極，所述方法包括樹脂提供步驟，在從聚合物PTC部件的至少一個(gè)主表面的外周向外延伸的支撐構(gòu) 件上提供可固化樹脂從而覆蓋聚合物PTC部件的側(cè)表面；以及固化樹脂的固化步驟。另外，本發(fā)明還提供具有電路保護(hù)元件，根據(jù)第一方面的PTC器件或者根據(jù)第二 方面描述的制造方法制造的PTC器件的電子或電設(shè)備(例如，電池組，鉭電容器等)。
發(fā)明效果在本發(fā)明中，當(dāng)提供了上面具有可固化樹脂的支撐構(gòu)件時(shí)，優(yōu)選可固化樹脂提供 在支撐構(gòu)件的一個(gè)點(diǎn)上，這個(gè)點(diǎn)盡可能的靠近PTC部件，可固化樹脂在支撐構(gòu)件的內(nèi)表面 傳播，并且是很容易地傳播從而可以覆蓋PTC部件的整個(gè)側(cè)表面。然而，對(duì)于可固化樹脂要 在PTC器件的暴露的分層金屬電極的表面上傳播是很困難甚至是不可能的。通過以這樣一 種方式固化傳播的樹脂，樹脂涂層可以作為一種密封形成。因此，形成抑制氧氣進(jìn)入的樹脂 涂層就變得簡(jiǎn)單并且更加充分了。


圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一種PTC器件的一個(gè)實(shí)施例的頂視圖和側(cè)視圖。圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一種PTC器件的另一實(shí)施例的頂視圖和側(cè)視圖。圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一種PTC器件的又一實(shí)施例的頂視圖和側(cè)視圖。圖4示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一種PTC器件的又一實(shí)施例的頂視圖和側(cè)視 圖。圖5示意性地示出了干電池的示意性橫截面圖，其具有根據(jù)本發(fā)明提出的這種 PTC器件。附圖標(biāo)記說明10. · · PTC 器件12...分層金屬電極14·· .PTC 部件16，16，· · ·第一部分18. . . PTC部件的側(cè)表面20，20，· · ·第二部分22...分層金屬電極24...樹脂涂層28...外周部分52...塑料薄膜構(gòu)件54···內(nèi)部56...緣狀部分58···粘合層
具體實(shí)施例方式接下來，本發(fā)明將結(jié)合附圖進(jìn)行描述?？梢宰⒁獾?，PTC器件，用于組成PTC器件 (例如，PTC部件，導(dǎo)電填充物，聚合物材料，分層金屬電極(例如金屬薄膜電極)，可固化樹 脂等等)的各種部件以及制造這種PTC器件的方法都是公知的。這些公知的知識(shí)都可以使 用在本發(fā)明中。因此，在本發(fā)明的說明書中，將詳細(xì)描述本發(fā)明的特征(尤其是支撐構(gòu)件以及與其相關(guān)的物質(zhì))。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的PTC器件的一個(gè)實(shí)施例，其中圖1的上部示出了 PTC器 件的頂視圖，圖1的下部示出了 PTC器件的側(cè)視圖。在示出的實(shí)施例中，PTC器件10的一 個(gè)分層金屬電極12由位于PTC部件14的一個(gè)主表面的第一部分16組成，第二部分20從 PTC部件14的側(cè)表面18向外延伸。在示出的實(shí)施例中，第二部分20從PTC部件14的側(cè)表 面18在第一部分16的整個(gè)外周向外延伸。第二部分20作為一個(gè)支撐構(gòu)件，其從PTC部件 14的一個(gè)主表面的外周向外延伸(示出的實(shí)施例中為PTC部件14的下面的主表面)?？?以清楚地看見，第一部分16與PTC部件14的那些主表面具有相同形狀和大小，第二部分20 是從PTC部件14的主表面向外延伸。可以知道，在示出的實(shí)施例中支撐構(gòu)件的外部輪廓是 圓形。然而，也可以不是圓形，可以是任意形狀，只要它可以支撐可固化樹脂。例如，外周輪 廓可以是方形，多邊形等。當(dāng)在第二部分20上提供可固化樹脂作為支撐構(gòu)件時(shí)，提供的樹脂24在PTC部件 14的整個(gè)外周擴(kuò)散，而且還浸濕PTC部件14的側(cè)表面，由于與PTC部件14的側(cè)表面18相 關(guān)的可固化樹脂的濕潤(rùn)性和粘附，優(yōu)選與PTC部件14的側(cè)表面18和分層金屬電極22的側(cè) 表面相關(guān)的可固化樹脂的濕潤(rùn)性和粘附。當(dāng)然提供的樹脂24還因?yàn)榕c內(nèi)面相關(guān)的可固化 樹脂的濕潤(rùn)性和粘附而在第二部分20的內(nèi)面上傳播(也就是，第二部分的上側(cè)表面)。結(jié) 果，提供的可固化樹脂成為了圖中示出的半月形狀。通過固化這樣的樹脂，樹脂涂層24可 以形成為密封部分用于覆蓋PTC部件14的側(cè)表面18。在圖1示出的實(shí)施例中，分層金屬電 極22位于PTC部件14的上主表面，該上主表面處于暴露狀態(tài)。然而，對(duì)于提供給支撐構(gòu)件 的可固化樹脂來說要達(dá)到暴露的上主表面根本不容易。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，PTC部件14具有圖中示出的扁圓盤形(圓板形)。因此， 一個(gè)分層金屬電極22實(shí)際上覆蓋了一個(gè)圓盤的整個(gè)圓形主表面，其它分層金屬電極12另 外還具有第二部分20，其從圓盤的其它圓形主表面的外周(也就是邊緣)向外突出相同的 距離?？梢灾溃诙糠?0優(yōu)選突出相同的距離，但是并不是必須的。因此，分層金屬電 極12的直徑比金屬電極22的直徑大突出的距離。如上所述，如果PTC器件的一個(gè)分層金 屬電極作為支撐構(gòu)件，支撐構(gòu)件(也就是第二部分)從PTC部件14的側(cè)表面18向外突出 PTC部件厚度的至少0. 5倍，優(yōu)選至少1倍，更加優(yōu)選至少1. 5倍例如至少2倍。而且在下 面結(jié)合圖4示出的一個(gè)實(shí)施例中，優(yōu)選緣狀部分的突出長(zhǎng)度與本實(shí)施例相同?？梢灾?，雖然可固化樹脂可以僅僅提供在PTC部件14的外周的一個(gè)點(diǎn)上，其優(yōu) 選提供給PTC部件14的外周的多個(gè)點(diǎn)上。例如，當(dāng)從上面看PTC部件的主表面時(shí)固化樹脂 的這些點(diǎn)都是對(duì)稱布置的。例如，在示出的實(shí)施例中，固化施主提供在沿著如圖中箭頭所示 的直徑方向上的兩個(gè)點(diǎn)上。在另一實(shí)施例中，可固化樹脂可以在圍繞PTC部件的中心以相 同角度提供(例如，每180度2個(gè)點(diǎn)(示出的實(shí)施例)，每90度4個(gè)點(diǎn)，或者每60度6個(gè) 點(diǎn))。在另一實(shí)施例中，可以在圍繞PTC部件14的樹脂提供口旋轉(zhuǎn)的同時(shí)提供樹脂。圖2以與圖1相同的方式示意性地示出了本發(fā)明的PTC器件的另一實(shí)施例。圖2 示出的實(shí)施例與圖1示出的實(shí)施例不同之處在于位于PTC部件14的上表面上的分層金屬 電極22還具有第二部分20’，與分層金屬電極12類似。因此，分層金屬電極22由第一部分 16’和第二部分20’構(gòu)成。也就是，第二部分20和20’作為支撐構(gòu)件位于PTC部件14的兩 個(gè)主表面的外周。
7
結(jié)果，在第二部分20上提供的可固化樹脂圍繞PTC部件14，沿著PTC部件14的側(cè) 表面18和分層金屬電極12和22的內(nèi)面(也就是，第二部分20和20’的兩個(gè)相對(duì)內(nèi)面) 浸濕并傳播，由PTC部件14的側(cè)表面18濕潤(rùn)性和粘附以及分層金屬電極12和22的內(nèi)面。 提供的樹脂為圖2所示的半月形。然后，通過一種適當(dāng)?shù)囊蕾嚳晒袒瘶渲姆椒▽?duì)樹脂進(jìn) 行固化從而形成樹脂涂層24。可以知道，在示出的實(shí)施例中，可固化樹脂可以提供給PTC部 件14的側(cè)表面18，提供它尤其可以與側(cè)表面18接觸。在這種情況中，提供的樹脂在整個(gè) 側(cè)表面18和作為支撐構(gòu)件的第二部分20和20’的兩個(gè)相對(duì)內(nèi)面的至少一部分(與側(cè)表面 18連接的一部分)上傳播。可以知道，可固化樹脂成為類似的半月形，當(dāng)其被提供在PTC部件14的其它主表 面上的第二部分20’上時(shí)。實(shí)際上，通過在第二部分20和第二部分20’之間提供可固化樹 脂，提供的樹脂在PTC部件14的側(cè)表面和兩個(gè)分層金屬電極的第二部分的內(nèi)面上傳播，并 且成為圖中示出的那種狀態(tài)。如上所述，如果兩個(gè)分層金屬電極都提供了支撐構(gòu)件，支撐構(gòu) 件(也就是第二部分)從PTC部件14的側(cè)表面突出一定距離，該距離可以為PTC部件厚度 的優(yōu)選至少0. 3倍，更加優(yōu)選至少1倍，尤其優(yōu)選至少1. 5倍，例如至少2倍。而且在下面 結(jié)合圖3示出的實(shí)施例中，優(yōu)選緣狀部分的突出長(zhǎng)度與本實(shí)施例中的相同。圖3以與圖1所示的方式相同的方式示意性地示出了本發(fā)明的PTC器件的另一實(shí) 施例。在圖3示出的實(shí)施例中，提供了僅僅沿PTC部件14的主表面的兩側(cè)(也就是兩個(gè)相 對(duì)主表面)延伸的分層金屬電極12和22 (對(duì)應(yīng)于上面所述的第一部分16和16’)，分層金 屬電極不具有支撐構(gòu)件作為沿PTC部件14的側(cè)表面18向外延伸的部分。在這種方式中， PTC元件由PTC部件14構(gòu)成并且分層金屬電極位于相對(duì)的兩個(gè)主表面上。作為上述的代替，在分層金屬電極12和22上提供了作為分離的構(gòu)件的塑料薄膜 構(gòu)件52。這些塑料薄膜構(gòu)件52由位于分層金屬電極12和22 (塑料薄膜構(gòu)件部分)上的外 周部分28上的內(nèi)部54和從內(nèi)部54的外周向外延伸的緣狀部分56構(gòu)成，每個(gè)緣狀部分56 作為支撐構(gòu)件。分層金屬電極12或22以及塑料薄膜構(gòu)件52通過位于它們之間的粘合層 58綁定在一起。為了形成粘合層58可以使用任意適當(dāng)?shù)恼澈蟿┗蛘呷我膺m當(dāng)?shù)姆椒?。?如，可以通過熱固用作粘合層的環(huán)氧樹脂形成。這樣的話，塑料薄膜構(gòu)件52的內(nèi)部54位于 與插進(jìn)粘合層58相關(guān)的分層金屬電極12和22的外周部分28 “之上”。可以知道，外周部 分28對(duì)應(yīng)于從分層金屬電極12和22的外周向內(nèi)延伸的扁平圓盤形部分，開口形成在塑料 薄膜構(gòu)件52的內(nèi)部54內(nèi)，其中分層金屬電極是暴露在外的以便它們可以連接到預(yù)定電部 件上(例如，電池電極，導(dǎo)線等等)。在其它實(shí)施例中，如果塑料薄膜構(gòu)件52結(jié)合(或者粘合)到分層金屬電極，或者 可以熱壓縮結(jié)合，粘合層58可以不存在。在這種手段中，塑料薄膜構(gòu)件52位于分層金屬電 極12或22的外周部分28的“上面”。使用示出的實(shí)施例中的器件，PTC器件具有分層金屬電極12和22，它們與PTC聚 合物部件14的兩側(cè)上的主表面具有相同大小(因此金屬電極僅僅具有第一部分16和16’) 該P(yáng)TC器件預(yù)先準(zhǔn)備好。粘結(jié)層58形成在分層金屬電極的外周部分28上，塑料薄膜構(gòu)件 52位于其上，以便緣狀部56從PTC部件14的側(cè)表面18突出。下文中，當(dāng)在相對(duì)的緣狀部56之間提供了可固化樹脂，兩個(gè)緣狀部之間的距離足 夠小，在PTC部件14的整個(gè)外周上提供的可固化樹脂浸濕并傳播，由于毛細(xì)管作用，在PTC
8部件的側(cè)表面18上，在粘結(jié)層58的側(cè)表面上，以及在緣狀部56上作為支撐構(gòu)件從而覆蓋 PTC部件的整個(gè)側(cè)表面。之后，通過固化可固化樹脂，PTC部件與外周充分隔離從而防止PTC 部件中的導(dǎo)電填充物氧化。圖4以與圖1中相同的方式示意性地示出了本發(fā)明的PTC器件的另一實(shí)施例。在 圖4示出的實(shí)施例中，類似于圖3，分層金屬電極12和22 (對(duì)應(yīng)于上面描述的第一部分16 和16’)僅僅存在于PTC部件14的兩個(gè)主表面上，分層金屬電極沒有作為從PTC部件14的 側(cè)表面18向外延伸的部分的支撐構(gòu)件。塑料薄膜構(gòu)件52僅僅穿過粘結(jié)層58位于下層的 分層金屬電極12的下面。其它結(jié)構(gòu)實(shí)際上與圖3的實(shí)施例中的相同。在示出的實(shí)施例中，當(dāng)在如結(jié)合圖1描述的塑料薄膜構(gòu)件52的緣狀部分56上提 供可固化樹脂，可固化樹脂圍繞PTC部件14的外周浸濕并傳播，并且在PTC部件14的側(cè)表 面和分層金屬電極22上浸濕和傳播。之后，通過可固化樹脂，PTC部件14的側(cè)表面18可 以由可固化樹脂涂層24密封。根據(jù)本發(fā)明的PTC器件中使用的用于形成抗氧化樹脂涂層的可固化樹脂可以是 任何公知的液體樹脂，在PTC器件中使用是一種非常公知的用途?？梢灾?，液體樹脂意味 著當(dāng)如上所述提供樹脂的時(shí)候，可以至少在PTC部件的至少一個(gè)側(cè)表面上通過彎月面力或 者毛細(xì)管力傳播的一種樹脂。例如，可以使用例如環(huán)氧樹脂等的可固化樹脂。當(dāng)可固化樹脂 最初不是處于液體狀態(tài)，可固化樹脂優(yōu)選以液體的形式，其中使用溶劑對(duì)樹脂進(jìn)行沖淡或 者分散。可固化樹脂可以優(yōu)選包含其它粘合劑(例如，固化劑，固化加速劑等)。對(duì)可固化 樹脂進(jìn)行固化可以根據(jù)其種類通過任意適當(dāng)?shù)姆椒▽?shí)現(xiàn)，例如它可以通過紫外線、電子束、 加熱等來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的PTC器件中使用的用于形成塑料薄膜構(gòu)件52的塑料薄膜可以是構(gòu) 成塑料材料的任意適當(dāng)薄膜。例如，聚烯烴樹脂(聚乙烯，聚丙烯等等)，聚酯樹脂(聚對(duì)苯 二甲酸乙二醇酯，聚對(duì)苯二甲酸亞甲基等)，LCP(液晶聚合物)等等都可以給出實(shí)例。雖然塑料薄膜構(gòu)件52的形狀沒有進(jìn)行特別限定，只要塑料薄膜構(gòu)件52位于PTC 部件的分層金屬電極的外周部分28上，并且從PTC部件14的側(cè)表面18向外延伸，它的中 央部分要求具有開口(通常，開口優(yōu)選盡可能大)，暴露的PTC器件的金屬電極穿過該開口。 例如，如果PTC部件14具有圖中所示的圓盤形，優(yōu)選塑料薄膜構(gòu)件具有例如圖3所示的扁 平圓盤形，其外周比限定PTC部件的主表面的外周的圓的直徑更大，并且與該圓同心，并且 內(nèi)部的外周比限定PTC部件的主表面的外周的圓的直徑更小，其與該圓同心。塑料薄膜構(gòu) 件的厚度可以是任意厚度只要它能夠支撐可固化樹脂。可以通過如下的制造方法來實(shí)現(xiàn)上述的PTC器件的制造，方法包括樹脂提供步 驟，該步驟用于準(zhǔn)備PTC器件，該P(yáng)TC器件具有支撐構(gòu)件，在支撐構(gòu)件上提供可固化樹脂 ’然 后是對(duì)可固化樹脂進(jìn)行固化的固化步驟。樹脂提供步驟可以以任意適當(dāng)?shù)姆绞綄?shí)現(xiàn)。例如，可以使用具有排出口的噴射器 或分配器在支撐構(gòu)件上提供液體樹脂，排出口的直徑是PTC部件厚度的一半。如上所述，優(yōu) 選對(duì)支撐構(gòu)件上的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)(例如兩個(gè)點(diǎn)，三個(gè)點(diǎn)，四個(gè)點(diǎn)，六個(gè)點(diǎn))提供可固化樹脂， 它們與PTC部件的側(cè)表面相互靠近。如果兩個(gè)支撐構(gòu)件相互對(duì)立放置，可固化樹脂可以在位于它們二者之間的PTC部 件的側(cè)表面上提供，或者在支撐構(gòu)件上(更詳細(xì)說，其內(nèi)部表面)，或者兩個(gè)支撐構(gòu)件上(更詳細(xì)說，它們的內(nèi)部表面)。當(dāng)然，可以在至少一個(gè)支撐構(gòu)件上以及PTC部件的側(cè)表面上提 供可固化樹脂。由于液體可固化樹脂在兩個(gè)支撐構(gòu)件之間的PTC部件的外周上以任意提供 的方式浸濕并傳播，這種提供對(duì)應(yīng)于支撐構(gòu)件上提供的可固化樹脂。如果兩個(gè)支撐構(gòu)件相對(duì)對(duì)立的提供，由于它們之間提供的樹脂幾乎不可能跨過支 撐構(gòu)件的邊緣移動(dòng)到支撐構(gòu)件的外面，可以很大程度上防止通過可固化樹脂覆蓋PTC器件 的分層金屬電極的表面暴露。而且，即使在只提供了一個(gè)支撐構(gòu)件的情況中，對(duì)于在支撐構(gòu) 件上提供的可固化樹脂并不容易浸濕PTC部件的側(cè)表面以及移動(dòng)到分層金屬電極的暴露 表面，并且對(duì)于這種提供的可固化樹脂來說不容易跨過支撐構(gòu)件的邊緣移動(dòng)到支撐構(gòu)件的 外面。因此，通過提供支撐構(gòu)件減少分層金屬電極的有效區(qū)域，其應(yīng)該最初就作為電極，由 于這樣可以大大地防止可固化樹脂。換句話說，與基于現(xiàn)有技術(shù)的PTC器件上形成涂層的 情況相比，可以在沒有太多關(guān)注的情況下適當(dāng)?shù)靥峁┛晒袒瘶渲１景l(fā)明上面所描述的在以下的情況中尤其有效PTC部件中分散的導(dǎo)電填充物是 金屬填充物，尤其是銅填充物，鎳填充物或者鎳合金填充物等。其中的原因是因?yàn)檫@樣的金 屬填充物具有易于氧化的屬性，雖然對(duì)于減少PTC器件的阻抗是有效的，當(dāng)其氧化時(shí)增加 了填充物的阻抗。可以舉例說明鎳合金填充物，鎳一鈷合金填充物。本發(fā)明的PTC器件可以配置在電源電路中，從而使其用作電路保護(hù)元件。作為特 定優(yōu)選實(shí)施例的一個(gè)實(shí)例，圖5示出了具有本發(fā)明引入的PTC器件的干電池的橫截面圖。如 圖5所示，PTC器件10位于限定了干電池100的正極102的金屬密封板104和炭棒108之 間，它們都是電連接的。實(shí)例1圖3示出的本發(fā)明的PTC器件使用了圓盤形PTC元件(由PTC部件14和電極(12 和22)制造的元件位于圖3所示的兩側(cè)上，由Tyco Electronics RaychemK. K..制造，直 徑3.45mm，PTC部件的的厚度為(聚乙烯樹脂)14 0. 5mm)制造。扁平圓環(huán)形塑料構(gòu)件 52 (由PET制造，外徑5mm，內(nèi)徑2mm，厚度0. Imm)通過熱壓縮綁定位于兩個(gè)金屬電極(鎳 薄膜)12和22上，從而與金屬電極的外周部分28部分交疊。之后，包含固化劑的液體環(huán)氧樹脂作為具有分散器的可固化樹脂提供給相對(duì)的支 撐構(gòu)件之間的一個(gè)點(diǎn)上，其從PTC部件14的一個(gè)側(cè)表面上突出大約0. 8mm。樹脂傳播到PTC 部件14的整個(gè)側(cè)表面。然后，用于抗氧化的樹脂涂層通過熱固樹脂而形成，從而制造出本 發(fā)明的PTC器件。另外，制造不具有樹脂涂層的PTC器件用于比較。這些PTC器件受到加速氧化測(cè)試(40atms，7天)。加速氧化測(cè)試之前的阻抗，也 就是最初阻抗，加速氧化測(cè)試后阻抗，也就是測(cè)試后阻抗，加速氧化測(cè)試后阻抗以及脫扣 (trip)，也就是測(cè)量脫扣后的阻抗?？梢灾?，脫扣條件是保持6V/50A/5分鐘，脫扣之后測(cè) 量脫扣后阻抗1小時(shí)。下表1和表2示出了測(cè)量結(jié)果。
10
[表 1]無抗氧化樹脂涂層
測(cè)試器件號(hào)最初阻抗測(cè)試后阻抗脫扣后阻抗13. 84. 731. 923. 85. 228. 734. 25. 531. 143. 53. 727. 153. 65. 328. 7平均3. 84. 929. 5最小3. 53. 727. 1最大4. 25. 531. 9標(biāo)準(zhǔn)偏差0. 20. 61. 8[表 2]具有用于抗氧化的樹脂涂層
測(cè)試器件號(hào)最初阻抗測(cè)試后阻抗脫扣后阻抗13. 54. 810. 123. 54. 09. 233. 74. 39. 643. 54. 28. 054. 04. 79. 5平均3. 64. 49. 3最小3. 54. 08. 0最大4. 04. 810. 1
1權(quán)利要求
一種PTC器件，包括(A)聚合物PTC部件，包括(a1)導(dǎo)電填充物，以及(a2)聚合物材料；所述聚合物PTC部件由相對(duì)的主表面和連接這些主表面的外周部的側(cè)表面限定，以及(B)在聚合物PTC部件的兩側(cè)的主表面上放置的分層金屬電極，其由所述PTC器件具有從至少一個(gè)主表面的外周向外延伸的支撐構(gòu)件，所述聚合物PTC部件的側(cè)表面被設(shè)置和支撐在所述支撐構(gòu)件上的已固化的可固化樹脂密封而與PTC器件周圍的大氣環(huán)境隔離開來。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PTC器件，其中所述導(dǎo)電填充物是鎳或者鎳合金填充物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的PTC器件，其中位于所述支撐構(gòu)件上的樹脂是熱固樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的PTC器件，其中至少一個(gè)分層金屬電 極由位于所述聚合物PTC部件的主表面上的第一部分和位于所述聚合物PTC部件的側(cè)表面 外的第二部分構(gòu)成，并且作為支撐構(gòu)件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的PTC器件，其中兩個(gè)分層金屬電極的每個(gè)都由第一部分和第 二部分構(gòu)成，所述聚合物PTC部件的側(cè)表面由在兩個(gè)第二部分之間以?shī)A持狀態(tài)支撐的樹脂 密封。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的PTC器件，其中至少一個(gè)分層金屬電 極僅僅具有位于所述聚合物PTC部件的主表面上的第一部分，所述第一部分的外周部分上 面或者正上方具有塑料薄膜構(gòu)件，所述塑料薄膜構(gòu)件包括位于分層金屬電極的外周部分的上面或者正上方的內(nèi)部以及 從所述內(nèi)部的外周部向外延伸的緣狀部，并且 所述塑料薄膜構(gòu)件的緣狀部作為支撐構(gòu)件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的PTC器件，其中兩個(gè)分層金屬電極都僅僅具有第一部分， 所述每個(gè)第一部分的外周部分的上面或者正上方具有薄膜塑料構(gòu)件，每個(gè)塑料薄膜構(gòu)件包括位于分層金屬電極的外周部分上面或者正上方的內(nèi)部以及從 所述內(nèi)部的外周部向外延伸的緣狀部，每個(gè)塑料薄膜構(gòu)件的緣狀部都作為支撐構(gòu)件，并且所述聚合物PTC部件的側(cè)表面由在緣狀部之間以?shī)A持狀態(tài)支撐的樹脂密封。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的PTC器件，其中所述塑料薄膜構(gòu)件由設(shè)置在分層金屬電極的外周部分上的粘結(jié)層定位。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的PTC器件，其中所述聚合物PTC部件具 有扁平圓盤形。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的PTC器件，其中所述支撐構(gòu)件是從聚合物PTC部件的側(cè)表面 邊緣向外突出的扁平圓環(huán)形構(gòu)件。
11.一種用于制造PTC器件的方法， 所述PTC器件，包括(A)聚合物PTC部件，包括 (al)導(dǎo)電填充物，以及(a2)聚合物材料所述聚合物PTC部件由相對(duì)的主表面和連接這些主表面的外周部的側(cè)表面限定，以及 (B)放置在所述聚合物PTC部件的兩側(cè)的主表面上的分層金屬電極， 所述方法包括樹脂提供步驟，在從聚合物PTC部件的至少一個(gè)主表面的外周向外延伸的支撐構(gòu)件上 提供可固化樹脂從而覆蓋聚合物PTC部件的側(cè)表面；以及 固化樹脂的固化步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制造方法，其中所述導(dǎo)電填充物是鎳或者鎳合金填充物。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的制造方法，其中設(shè)置在支撐構(gòu)件上的所述樹脂是熱固 樹脂。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的制造方法，其中至少一個(gè)分層金屬 電極由位于聚合物PTC部件的主表面上的第一部分和位于聚合物PTC部件的側(cè)表面外的第 二部分構(gòu)成，并且作為支撐構(gòu)件。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的制造方法，其中兩個(gè)分層金屬電極的每個(gè)都由第一部分和第二部分構(gòu)成，以及 通過在至少一個(gè)第二部分上提供可固化樹脂實(shí)現(xiàn)樹脂提供步驟，從而用位于兩個(gè)第二 部分之間的可固化樹脂覆蓋聚合物PTC部件的側(cè)表面。
16.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的制造方法，其中至少一個(gè)分層金屬電極僅僅具有位于聚合物PTC部件的主表面上的第一部分，所述第 一部分的外周部分的上面或者正上方具有塑料薄膜構(gòu)件，所述塑料薄膜構(gòu)件包括位于分層金屬電極的外周部分上面或者正上方的內(nèi)部以及從 所述內(nèi)部的外周部向外延伸的緣狀部，以及 塑料薄膜構(gòu)件的緣狀部作為支撐構(gòu)件。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的制造方法，其中， 兩個(gè)分層金屬電極都僅僅具有第一部分，每個(gè)第一部分的外周部分的上面或者正上方具有薄膜塑料構(gòu)件， 每個(gè)塑料薄膜構(gòu)件包括位于分層金屬電極的外周部分上面或者正上方的內(nèi)部以及從 所述內(nèi)部的外周部向外延伸的緣狀部，每個(gè)塑料薄膜構(gòu)件的緣狀部都作為支撐構(gòu)件，以及通過在塑料薄膜構(gòu)件的至少一個(gè)緣狀部上提供可固化樹脂實(shí)現(xiàn)樹脂提供步驟，從而用 位于緣狀部之間的可固化樹脂覆蓋聚合物PTC部件的側(cè)表面。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的制造方法，包括在塑料薄膜構(gòu)件的外周部分上設(shè)置粘 合層的步驟，在所述粘合層上設(shè)置塑料薄膜構(gòu)件。
19.根據(jù)權(quán)利要求11至18任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的制造方法，其中所述聚合物PTC部件 具有扁平圓盤形。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的制造方法，其中所述支撐構(gòu)件是形狀為從聚合物PTC部件 的側(cè)表面的邊緣部分向外突出的扁平圓環(huán)形構(gòu)件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制造PTC器件的方法以及由這種方法制造的PTC器件，其中可以很容易地形成樹脂涂層用于抗氧化。所述PTC器件，包括(A)聚合物PTC部件(14)包括(a1)導(dǎo)電填充物以及(a2)聚合物材料，其中所述聚合物PTC部件由相對(duì)的主表面和連接這些主表面的外周部的一個(gè)側(cè)表面限定，以及(B)分層金屬電極(12，22)，位于聚合物PTC部件的兩側(cè)的主表面上，具有從至少一個(gè)主表面的一個(gè)外周向外延伸的支撐構(gòu)件(20)，所述聚合物PTC部件的側(cè)表面通過位于支撐構(gòu)件上并由其支撐的固化樹脂(24)與PTC器件周圍的大氣環(huán)境隔離從而被密封。
文檔編號(hào)H01C7/02GK101978440SQ20088010336
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2008年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月14日
發(fā)明者小山洋幸 申請(qǐng)人:泰科電子日本合同會(huì)社