[發明專利]熱敏電阻元件

有效

• 申請號: 201210005377.7
• 申請日: 2012-01-06
• 公開（公告）號: CN103198910A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 沙益安;羅國彰;蘇聰敏
• 申請（專利權）人: 聚鼎科技股份有限公司
• 主分類號: H01C7/02
• 分類號: H01C7/02;H01C7/06;H02H9/02
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 張龍哺;馮志云

技術領域

本發明關于一種熱敏電阻元件，且特別關于高溫時具有高維持電流的熱敏電阻元件。

背景技術

由于具有正溫度系數(Positive?Temperature?Coefficient；PTC)或負溫度系數(Negative?Temperature?Coefficient；NTC)特性的導電復合材料的電阻對溫度變化具有反應敏銳的特性，可作為電流感測元件的材料。以PTC為例，由于PTC導電復合材料在正常溫度下的電阻可維持極低值，使電路或電池得以正常運作。但是，當電路或電池發生過電流(over-current)或過高溫(over-temperature)的現象時，其電阻值會瞬間提高至一高電阻狀態(至少10²Ω以上)，而將過量的電流降低，以達到保護電池或電路元件的目的。

PTC導電復合材料由一種或一種以上具結晶性的聚合物及導電填料所組成。聚合物一般為聚烯烴類聚合物，例如：聚乙烯，而導電填料一般為碳黑。然而，以碳黑作為導電填料的PTC元件因為受到材料熱焓(thermal?mass)不足且電阻較高的影響，導致其維持電流(hold?current)較低，特別是當溫度升高時，其維持電流將迅速降低，故無法滿足大電流的二次電池的保護使用。

發明內容

為了克服傳統使用碳黑的PTC元件維持電流較低的問題，本發明使用不同的導電填料及成分比例，使得PTC元件于高溫仍具有高維持電流。本發明的熱敏電阻元件可搭配二次電池的電路設計，以滿足大電流二次電池保護使用。

本發明一實施例的熱敏電阻元件包括：第一導電構件、第二導電構件以及高分子材料層。該高分子材料層疊設于第一導電構件及第二導電構件之間，且具有正溫度系數的特性，該高分子材料層包含至少一結晶性高分子聚合物及散布于該結晶性高分子聚合物中的至少一導電填料。該導電填料的體積電阻值小于500mΩ，且該導電填料占該高分子材料層的重量百分比介于72％～96％。該熱敏電阻元件具有一元件面積，于60℃時，其對應的維持電流除以該元件面積的值介于0.16A/mm²～0.8A/mm²之間。其中該熱敏電阻元件于60℃的維持電流與25℃的維持電流的比值介于65％～95％。

一實施例中，熱敏電阻元件于60℃對應的維持電流的熱切斷溫度(Thermal?Cut-Off；TCO)小于95℃。前述TCO溫度并非限制于60℃所對應的維持電流。另外也可利用于溫度T對應的維持電流加以定義如下：于溫度T對應的維持電流的TCO溫度小于T+35℃，其中T≥60℃。

一實施例中，本發明的熱敏電阻元件系以焊接方式電氣連接保護電路模塊(Protection?Circuit?Module；PCM)及二次電池成串聯或并聯結構。其中焊接包含點焊、回焊、超音波焊接或激光焊接。

附圖說明

圖1為本發明一實施例的熱敏電阻元件示意圖；

圖2為熱敏電阻元件的維持電流與溫度關系示意圖；

圖3為本發明第一實施例的熱敏電阻元件于二次電池的應用示意圖；以及

圖4為本發明第二實施例的熱敏電阻元件于二次電池的應用示意圖。

其中，附圖標記說明如下：

10、20：熱敏電阻元件

11：第一導電構件

12：第二導電構件

13：高分子材料層

22：金屬電極片

30：保護電路模塊

31、32：電池

33：負載

具體實施方式

為讓本發明的上述和其他技術內容、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉出相關實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下：