[發(fā)明專利]一種PTC電極制作方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110143522.3
• 申請日: 2011-05-31
• 公開（公告）號: CN102280232A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發(fā)明（設計）人: 徐敬東
• 申請（專利權）人: 蕪湖天朗電池科技有限公司
• 主分類號: H01C7/02
• 分類號: H01C7/02
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 張小虹

技術領域

本發(fā)明涉及電路保護裝置的制造工藝，尤其涉及高分子PTC電極的制造工藝。

背景技術

高分子PTC是一種由高分子聚合物及導電粒子經(jīng)特殊工藝加工制成的自恢復保險絲，正常情況下，導電粒子依附高分子鏈d形成鏈狀導電通路，高分子PTC(自恢復保險絲)正常工作；當電路發(fā)生短路或者過載時，流經(jīng)高分子PTC(自恢復保險絲)的大電流使其溫度升高，當達到居里溫度時，其態(tài)密度迅速減小，相變增大，內部的導電通路呈斷裂，高分子PTC(自恢復保險絲)呈階躍式遷到高阻態(tài)，大電流被迅速切斷，從而對電路進行保護，其微小的電流使高分子PTC(自恢復保險絲)一直處于保護狀態(tài)，當斷電和故障排除后，溫度降低，態(tài)密度增大，相變復原，導電粒子還原成鏈狀導電通路，高分子PTC(自恢復保險絲)恢復為正常狀態(tài)，無需人工更換。

傳統(tǒng)工藝加工PTC電極時，如圖1、2所示，在PTC片材的兩面采用熱壓或熱軋的工藝復合銅箔、鎳箔和鍍鎳銅箔作為PTC的電極，生產元件時將復合電極的PTC片材沖制成所需形狀，然后在電極上焊上引線(引腳)。

然而由于PTC片材是由聚乙烯等無極性的材料制成，其與金屬的粘接性極差，因而粘接強度對電極材料的要求很高，普通用于PTC板的銅箔無法達到要求，必須是特高粗糙度銅箔(或鎳箔)，這種特高粗糙度材料生產工藝要求高，很難生產，所以電極質量一直是困擾高分子PTC行業(yè)的一大難題。

高分子PTC大多用于低電壓、大電流的環(huán)境，對其阻值要求較高，很多都是毫歐級的。高分子PTC本身的阻值大小靠增減導電用的炭黑量來調整，但高分子PTC與電極之間的電阻主要靠它們之前粘接強度決定，因此圖1、2所示的兩種加工方式，不能滿足生產高品質PTC電極的需求，需要能夠生產出粘接效果好，接觸電阻小的PTC電極的生產工藝。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是實現(xiàn)一種能將電極與PTC基板充分接觸粘接到一起的加工方法，并且加工后的基板與電極接觸電阻小、粘接強度高。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為：一種PTC電極制作方法，是將PTC片材放置于真空環(huán)境中，把加熱成霧狀的金屬顆粒蒸鍍或者濺射到片材兩側表面，形成電極層。

將加工好PTC電極進行輻照處理。

所述的加熱成霧狀的金屬為金、銀、銅、鎳、錫、鋁、鉛或者是這些金屬的合金材料。

所述的電極層厚度為2um-100um。

所述的電極層厚度優(yōu)選5um-10um。

所述的PTC片材厚度為0.25-3.5mm。

本發(fā)明的優(yōu)點在于采用此方式加工，電極與PTC片材的粘接強度遠遠高于金屬箔通過熱壓或熱軋復合在PTC上的強度，因而該電極與PTC片材之間的接觸電阻非常小，幾乎接近于零。

附圖說明

下面對本發(fā)明說明書各幅附圖表達的內容及圖中的標記作簡要說明：

圖1為傳統(tǒng)PTC電極工藝—熱壓法；

圖2為傳統(tǒng)PTC電極工藝—連續(xù)壓延發(fā)；

圖3為新型PTC電極工藝—真空濺射法；

具體實施方式

參見圖3可知，本發(fā)明對PTC電極的加工制備方法的改進，步驟1：將PE(基乙烯)與CB(炭黑)以及其他輔料在密煉機中加熱混煉，制成PTC基板材料；

步驟2：將基板材料在開煉機上拉成片材，片材厚度可以根據(jù)產品規(guī)格自定，一般在0.25-3.5mm；

步驟3：將PTC片材放置到真空容器內，將融化的金屬材料在真空環(huán)境內霧化附于PTC片材上，生成一層致密均勻的電極層；

步驟4：將步驟3加工好的PTC電極進行輻照處理；

完成上述步驟后，電極就制造完成，就可以對電極進入下道工序的生產了。

其中，步驟3需要將電極金屬材料加熱形成霧狀金屬顆粒，這些金屬材料可以是金、銀、銅、鎳、錫、鋁、鉛或者是這些金屬的合金材料，可以采用蒸鍍或者濺射的方式在真空環(huán)境中附著到PTC基板的兩側，附著厚度為2um-100um，優(yōu)選5um-10um。當然也取決于電極材料的性質，原則是在達到焊接要求的基礎上，越薄越好，這樣可以降低成本?？刂齐姌O的厚度可以通過調整真空蒸鍍或濺射的時間、強度、次數(shù)來實現(xiàn)。

蒸鍍或者濺射方式將金屬材料霧化到基板上時，可以使用真空鍍膜機，真空的腔內溫度需要在金屬熔點以上。目前使用真空鍍膜機蒸鍍時，每分鐘可以蒸鍍電極10um，若想得到50um電極，可將蒸鍍時間定在5分鐘。