過電流保護組件的製作方法
2023-05-07 09:22:56
專利名稱：過電流保護組件的製作方法
技術領域：
本實用新型是關於一種過電流保護組件，特別是關於一種具有正溫度係數(Positive Temperature Coefficient；PTC)特性的過電流保護組件。
背景技術：
現有的PTC組件的電阻值對溫度變化的反應相當敏銳。當PTC組件處於正常使用狀況時，其電阻可維持極低值而使電路得以正常運作。但是當發生過電流或過高溫的現象而使溫度上升至一臨界溫度時，其電阻值會瞬間彈跳至一高電阻狀態(例如104ohm以上)而將過量的電流反向抵銷，以達到保護電池或電路組件的目的。由於PTC組件可有效地保護電子產品，因此該PTC組件已見整合於各式電路組件中，以防止過電流的損害。
圖1(a)顯示一現有的過電流保護組件10的立體圖，其是將兩電極箔11分別焊接於一PTC組件12的上、下表面而組成。該電極箔11是作為接口連接至欲保護的電氣裝置。圖1(b)是該過電流保護組件10的側視圖。該PTC組件12是由一PTC材料層122疊設於兩電極層121間組成，而該兩電極箔11是分別連接該兩電極層121。
一般而言，過電流保護組件均期望可儘量降低其初始電阻值(initialresistance)，以便適用於需低電阻的場合。然而，為求降低電阻，往往必須增加其中PTC組件的面積，進而增加過電流保護組件的尺寸，而不利應用於小型化的電子裝置。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種過電流保護組件，具有初始電阻值低的特性，可以大幅增加其應用範圍；並且該過電流保護組件不致於大幅增加其體積，而適於小型化電子產品的應用。
為達到上述目的，本實用新型揭示一種過電流保護組件，其特徵在於包含
多個正溫度係數組件，其中各正溫度係數組件包含第一電極層、第二電極層及一疊設於該第一和第二電極層間的正溫度係數材料層，且該多個正溫度係數組件以層狀排列彼此堆疊，該多個正溫度係數組件是成並聯狀態，以降低該過電流保護組件整體的電阻值，且該正溫度係數組件的個數是介於2至6個；一第一電極箔，該第一電極箔一端分叉成多個電極條，且該電極條分別連接於相應的該多個正溫度係數組件的第一電極層；一第二電極箔，連接於該正溫度係數組件的第二電極層。
所述的過電流保護組件，其特徵在於所述多個正溫度係數組件的總厚度介於0.7至2.8mm之間。
所述的過電流保護組件，其特徵在於所述各正溫度係數組件的面積介於10至100mm2。
所述的過電流保護組件，其特徵在於所述第二電極箔的一端分叉成多個電極條，用以分別連接於該正溫度係數組件的第二電極層。
所述的過電流保護組件，其特徵在於其包含兩正溫度係數組件，且該第一電極箔的一端分叉成兩個電極條，用以分別連接該兩個正溫度係數組件的第一電極層。
所述的過電流保護組件，其特徵在於其包含兩個正溫度係數組件，且該第一電極箔的一端分叉成三電極條，其中兩個電極條連接一正溫度係數組件的第一電極層，另一電極條連接另一正溫度係數組件的第一電極層。
所述的過電流保護組件，其特徵在於其包含兩個正溫度係數組件，且該第一電極箔的一端以焊接方式形成分叉的兩電極條，用以連接該兩個正溫度係數組件的第一電極層。
所述的過電流保護組件，其特徵在於其另包含一設於該電極條與正溫度係數組件之間的絕緣層。
本實用新型的過電流保護組件，具有初始電阻值低的特性，可以大幅增加其應用範圍。例如，目前新發展的電池常需藉由注塑成型(injection molding)而在電池體上方覆蓋一絕緣蓋。然，因注塑成型的製程溫度頗高，此時裝設於電池體上的過電流保護組件往往將被觸發(trip)。若該過電流保護組件在觸發後的回覆情況不佳，將使得其初始電阻值過高，而大幅限制其應用範圍。
另外，本實用新型的過電流保護組件並不致於大幅增加其體積，而適於小型化電子產品的應用。
圖1(a)及1(b)是現有的一過電流保護組件的示意圖；圖2(a)及2(b)是本實用新型的第一優選實施例的過電流保護組件的立體圖及側視圖；圖3(a)及圖3(b)是本實用新型的第二優選實施例的過電流保護組件的立體圖及側視圖；圖4是本實用新型的第三優選實施例的過電流保護組件的示意圖；圖5是本實用新型的第四優選實施例的過電流保護組件的示意圖；圖6是本實用新型的第五優選實施例的過電流保護組件的示意圖；圖7(a)及7(b)是本實用新型的第六優選實施例的過電流保護組件的示意圖。
具體實施方式圖2(a)顯示本實用新型的一優選實施例的過電流保護組件20的立體圖，圖2(b)為該過電流保護組件20的側視圖。該過電流保護組件20是一帶狀形(strap)組件，其包含一第一電極箔21、一第二電極箔22及兩PTC組件23。該PTC組件23是由一PTC材料層232疊設於兩電極層231間組成。該第一電極箔21的一端分叉成兩電極條211和212，其分別連接於該兩PTC組件23的一電極層231(第一電極層)。該第二電極箔22連接於該兩PTC組件23的另一電極層231(第二電極層)，即連接於未連接該第一電極箔21的電極層231。據此，該兩PTC組件23是並聯，而可降低該過電流保護組件20的電阻值。
圖3(a)及3(b)顯示包含兩PTC組件的過電流保護組件的另一實施例。一過電流保護組件30包含一第一電極箔31、一第二電極箔32及兩PTC組件33。該PTC組件33是由一PTC材料層332疊設於兩電極層331間組成。該第一電極箔31的一端分叉成兩電極條311和一電極條312，其中該兩電極條311連接位於上方的PTC組件33頂部的電極層331，而該電極條312連接另一PTC組件33位於底部的電極層331。該第二電極箔32連接於該兩PTC組件33的另一電極層331，即連接於未連接該第一電極箔31的電極層331。
上述的實施例是關於包含兩PTC組件的過電流保護組件。實際上，本實用新型的過電流保護組件可包含更多的PTC組件，而得到更低的電阻值。以下將舉例說明包含三至六個PTC組件的過電流保護組件。因電極箔的一端分叉後的連接方式是本實用新型的重點所在，而如圖2(a)及3(a)所示的分叉型態並非本實用新型的精髓，故以下的實施例僅以側視圖顯示。
參照圖4，一過電流保護組件40包含三個PTC組件43、一第一電極箔41及一第二電極箔42。該PTC組件43是由一PTC材料層432疊設於兩電極層431間組成。同樣地，該第一電極箔41的一端分叉成兩電極條411、412，分別連接該三個PTC組件43的一電極層431(第一電極層)。該第二電極箔42的一端亦分叉成兩電極條421、422，分別連接該三個PTC組件43的另一電極層431(第二電極層)。
參照圖5，一過電流保護組件50包含四個PTC組件53、一第一電極箔51及一第二電極箔52。該PTC組件53是由一PTC材料層532疊設於兩電極層531間組成。同樣地，該第一電極箔51的一端分叉成兩電極條511、512，分別連接該四個PTC組件53的一電極層531(第一電極層)。該第二電極箔52的一端分叉成三電極條521、522和523，分別連接該四個PTC組件53的另一電極層531(第二電極層)。
參照圖6，一過電流保護組件60包含五個PTC組件63、一第一電極箔61及一第二電極箔62。該PTC組件63是由一PTC材料層632疊設於兩電極層631間組成。該第一電極箔61的一端分叉成三電極條611、612和613，分別連接該五個PTC組件63的一電極層631(第一電極層)。該第二電極箔62的一端亦分叉成三電極條621、622和623，分別連接該五個PTC組件63的另一電極層631(第二電極層)。
圖7(a)顯示本實用新型的另一較佳實施例的過電流保護組件70的立體圖，圖7(b)為該過電流保護組件70的側視圖。該過電流保護組件70包含一第一電極箔71、一第二電極箔72及兩PTC組件73。該PTC組件73是由一PTC材料層732疊設於兩電極層731間組成。該第一電極箔71的一端分叉成兩電極條711和712，其分別連接於該兩PTC組件73的一電極層731(第一電極層)。電極條711和712是以點焊或回流焊的方式相連接，且該電極條711的內側有一絕緣層74，以防止短路的發生，該第二電極箔72連接於該兩PTC組件73的另一電極層731(第二電極層)，即連接於未連接該第一電極箔71的電極層731。據此，該兩PTC組件73並聯，而可降低該過電流保護組件70的電阻值。
理論上，過電流保護組件可藉由並聯更多個PTC組件(六個以上)，而得到更低的電阻值。但就簡化結構及製程的考慮，一般以並聯二至六個PTC組件的過電流保護組件最廣為使用。
較佳地，多個正溫度係數組件的總厚度介於0.7～2.8mm之間，且各正溫度係數組件的面積介於10～100mm2之間。
本實用新型的技術內容及技術特點已揭示如上，然而熟悉本領域的技術人員仍可能基於本實用新型的教示及揭示而作種種不背離本實用新型精神的替換及修飾。因此，本實用新型的保護範圍應不限於實施例所揭示的內容，而應包括各種不背離本實用新型的替換及修飾。
權利要求1.一種過電流保護組件，其特徵在於包含多個正溫度係數組件，其中各正溫度係數組件包含第一電極層、第二電極層及一疊設於該第一和第二電極層間的正溫度係數材料層，且該多個正溫度係數組件以層狀排列彼此堆疊，該多個正溫度係數組件是成並聯狀態，且該正溫度係數組件的個數是介於2至6個；一第一電極箔，該第一電極箔一端分叉成多個電極條，且該電極條分別連接於相應的該多個正溫度係數組件的第一電極層；一第二電極箔，連接於該正溫度係數組件的第二電極層。
2.如權利要求1所述的過電流保護組件，其特徵在於所述多個正溫度係數組件的總厚度介於0.7至2.8mm之間。
3.如權利要求1所述的過電流保護組件，其特徵在於所述各正溫度係數組件的面積介於10至100mm2。
4.如權利要求1所述的過電流保護組件，其特徵在於所述第二電極箔的一端分叉成多個電極條，用以分別連接於該正溫度係數組件的第二電極層。
5.如權利要求1所述的過電流保護組件，其特徵在於其包含兩正溫度係數組件，且該第一電極箔的一端分叉成兩個電極條，用以分別連接該兩個正溫度係數組件的第一電極層。
6.如權利要求1所述的過電流保護組件，其特徵在於其包含兩個正溫度係數組件，且該第一電極箔的一端分叉成三電極條，其中兩個電極條連接一正溫度係數組件的第一電極層，另一電極條連接另一正溫度係數組件的第一電極層。
7.如權利要求1所述的過電流保護組件，其特徵在於其包含兩個正溫度係數組件，且該第一電極箔的一端以焊接方式形成分叉的兩電極條，用以連接該兩個正溫度係數組件的第一電極層。
8.如權利要求1所述的過電流保護組件，其特徵在於其另包含一設於該電極條與正溫度係數組件之間的絕緣層。
專利摘要本實用新型揭示一過電流保護組件，其包含多個正溫度係數組件，其中各正溫度係數組件包含第一電極層、第二電極層及一疊設於該第一和第二電極層間的正溫度係數材料層，且該多個正溫度係數組件以層狀排列彼此堆疊，該多個正溫度係數組件是成並聯狀態，以降低該過電流保護組件整體的電阻值，且該正溫度係數組件的個數是介於2至6個；一第一電極箔，該第一電極箔一端分叉成多個電極條，且該電極條分別連接於相應的該多個正溫度係數組件的第一電極層；一第二電極箔，連接於該正溫度係數組件的第二電極層。本實用新型的過電流保護組件，具有初始電阻值低的特性，可以大幅增加其應用範圍；並且適於小型化電子產品的應用。
文檔編號H01C1/00GK2735515SQ20042007414
公開日2005年10月19日 申請日期2004年9月10日 優先權日2004年9月10日
發明者王紹裘, 陳以諾 申請人:聚鼎科技股份有限公司